[发明专利]免疫调节细胞回路

说明书

本文提供了用于动态控制和靶向免疫系统的多个分支的方法和组合物。一些方面提供了间充质干细胞(MSC)，其被工程化以产生多种效应分子。在一些情况下，每一种效应分子调节免疫系统的不同细胞类型或细胞的不同功能。本文还提供了使用MSC治疗或缓解例如炎性肠病(IBD)的症状的方法。

相关申请

本申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2017年3月17日提交的美国临时申请号62/473,198的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

发明背景

免疫系统，作为宿主防御系统，提供针对疾病的保护。免疫系统分为子系统，如先天免疫系统和适应性免疫系统，或者体液免疫和细胞介导的免疫。在人类中，血-脑屏障、血-脑脊液屏障和类似的流体-脑屏障将外周免疫系统与保护大脑的神经免疫系统分隔开。免疫系统利用具有增加的特异性的分层防御来保护有机体免受感染。例如，先天免疫系统提供即时但非特异性的反应，而由先天免疫系统激活的适应性免疫系统提供免疫记忆。免疫系统的失调构成了大量重要且难以治疗的疾病的基础，例如自身免疫疾病和炎性疾病(例如，炎性肠病(IBD)，包括溃疡性结肠炎和克罗恩氏病)以及癌症。

发明内容

用于调节免疫系统的现有策略是有缺陷的，部分是因为它们是非特异性的和可能具有不期望的副作用，仅针对单个细胞因子或机制，并且不能特异性地定位于炎症区域。本文提供了可以局部化、动态地控制(例如，基于定时或炎性状态的感测)，并且可以靶向免疫系统的多个分支(例如，适应性免疫和先天免疫)的技术。特别地，本公开提供了能够实现免疫系统的多因素调节的工程化细胞回路(cell circuit)。

有利地，这些细胞回路可以在真核细胞，例如间充质干细胞(MSC)中工程化，其能够归巢到炎症区域，能够产生抗炎性分泌体，并且是低免疫原性的，因此使得它们能够用于例如同种异体细胞疗法而没有明显的安全性问题或副作用。然而，这些细胞回路也可以在其它细胞类型中工程化，例如免疫系统的细胞，如T细胞、B细胞、自然杀伤(NK)细胞和树突细胞(本文描述了另外的细胞类型)。

如本文所证明的，表达某些效应分子的组合(例如IL-4和IL-10，或者IL-4和IL-22)令人惊讶地产生协同的抗炎作用。例如，这些产生组合抗炎性细胞因子的MSC在抑制外周血单核细胞(PBMC)的促炎性细胞因子产生方面表现出比单一抗炎性细胞因子MSC更强的抑制能力(参见例如图14)。同样令人惊讶的是，即使在使用低数量/剂量的工程化MSC时，也观察到这种协同效应(参见例如图17)。

因此，本公开的一些方面提供了经工程化以产生多种效应分子(例如，两种细胞因子，或细胞因子和归巢分子)的免疫细胞(例如，间充质干细胞(MSC))。在一些实施方案中，效应分子中的至少两种调节免疫系统的不同细胞类型(例如，一种效应子调节一种细胞类型，另一种效应子调节另一种细胞类型)。在其它的实施方案中，效应分子中的至少两种调节免疫系统的相同细胞类型(例如，两种效应分子协同地调节相同的细胞类型)。在一些实施方案中，MSC包含工程化的核酸，其包含与编码效应分子的核苷酸序列可操作地连接的启动子。在一些实施方案中，MSC包含工程化的核酸，其包含与编码至少两种效应分子(例如，作为融合蛋白)的核苷酸序列可操作地连接的启动子。在一些实施方案中，MSC包含至少两种工程化的核酸，其各自包含与编码至少一种(一种或多种)效应分子的核苷酸序列可操作地连接的启动子。

在一些实施方案中，由MSC产生的至少一种效应分子直接或间接地调节先天免疫细胞，并且由MSC产生的至少一种效应分子直接或间接地调节适应性免疫细胞。

在一些实施方案中，由MSC产生的至少一种效应分子直接或间接地调节促炎性细胞，并且由MSC产生的至少一种效应分子直接或间接地调节抗炎性细胞。

在一些实施方案中，由MSC产生的至少一种效应分子直接或间接地调节骨髓细胞，并且由间充质干细胞产生的至少一种效应分子直接或间接地调节淋巴细胞。