[发明专利]ATPIF1基因沉默的T细胞在制备抗肿瘤药物中的应用

说明书

本发明公开了一种增强T细胞活性的方法，通过在T细胞中沉默ATPIF1基因，使T细胞在免疫过程中快速增值、活化、提高T细胞的效应功能及增强T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用，本发明还公开了ATPIF1基因沉默的T细胞在制备抗肿瘤药物中的应用，为肿瘤过继性免疫治疗的研发提供了新的方向。

技术领域

本发明属于生物医学技术领域，具体涉及一种增强T细胞活性的方法以及采用该方法得到的T细胞在肿瘤过继性免疫治疗中的应用。

技术背景

PD-1/PD-L1抗体在临床大量使用的疗效表明，肿瘤免疫治疗成为治疗晚期或传统治疗耐药癌症患者的一个有效策略；T细胞作为肿瘤免疫治疗的关键执行者，其对肿瘤抗原的识别特异性固然至关重要，然T细胞的一些其他内在特性，如持久性、寿命和功能性等，对免疫治疗效果的好坏也具有重要影响；近年来越来越多的研究发现，T细胞能量代谢途径在调节这些特性中起着重要作用，代谢活性受细胞信号通路和表观遗传学的调控，也深刻影响了T细胞分化和命运的轨迹，进而影响T细胞抗肿瘤的实际效果；因此，T细胞代谢调节是一个潜在的改良办法，通过调节T细胞的代谢通路，有望成为一种提高T细胞抗肿瘤疗效的有效策略。

线粒体（Mitochondrion, MT）是细胞能量代谢的加工厂，通过对葡萄糖和脂肪酸等底物的氧化获得营养物质的化学能，通过对ADP的磷酸化，转变成细胞能够利用的能量，储存在高能磷酸化合物ATP中，为细胞活动提供能量；线粒体作为真核细胞中具有动态双层膜结构的细胞器，由外至内可以划分为四个功能区，分别是线粒体外膜（OMM）、线粒体膜间隙、线粒体内膜（IMM）和线粒体基质；在线粒体内膜上的复合体V（Complex V）即为ATP合酶，其主要功能是合成ATP；然而后续研究表明，ATP合酶既合成也水解ATP，对细胞ATP水平有双向调节作用；ATP合酶的活性受抑制因子（ATPIF1）的调节，ATPIF1是60年前发现的第一个可与ATP合酶相互作用的细胞核基因编码的、在进化上高度保守的线粒体蛋白，通过与ATP合酶的F1区相互作用，在不同的生理和病理条件下，可发挥选择性的抑制ATP合酶水解ATP或合成ATP的调节作用，从而影响着细胞内的氧化磷酸化水平、糖酵解水平、细胞膜电位、活性氧的产生等；目前对于ATPIF1在细胞能量代谢的研究主要集中在肿瘤细胞、神经元和干细胞的相关方面，其在T细胞代谢中的作用及其对T细胞抗肿瘤免疫功能的影响尚未见相关报道。

免疫代谢反应提出了对T细胞分化方向和T细胞功能中生物能量需求方面的新理解，随着对免疫代谢及代谢影响T细胞效应状态机制的阐明，通过代谢调节来优化T细胞的抗肿瘤功能将会为免疫治疗提供新的方向；本发明尝试从细胞能量代谢途径来探讨ATPIF1调控T细胞功能的变化，为临床基于T细胞的肿瘤过继性免疫治疗提供新的策略和科学依据。

发明内容

本发明的目的是提出了一种增强T细胞抗肿瘤活性的方法，该方法通过沉默ATPIF1基因来增强T细胞抗肿瘤的活性。

本发明的目的还在于提出了ATPIF1基因沉默的T细胞在制备抗肿瘤药物中的应用，主要探讨了ATPIF1基因沉默对T细胞抗肿瘤活性的影响，结果表明利用CRISPR-Cas9技术进行基因编辑，沉默ATPIF1基因，通过增强T细胞线粒体活性使T细胞快速增值、活化，显著增强T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。

优选的，所述T细胞活性包括T细胞的效应功能和肿瘤杀伤功能。

优选的，所述T细胞为CD8⁺ T细胞。

优选的，所述肿瘤包括非小细胞肺癌、肝癌、卵巢癌、胶质瘤、肾癌、结直肠癌、乳腺癌、食管癌、胃癌、B细胞淋巴瘤和黑色素瘤等实体肿瘤。

优选的，所述药物为活的T细胞形式的液体制剂，使用方式是单独用药或者联合给药。

本发明产生的有益效果是：

本发明经过研究得到了调节T细胞抗肿瘤活性的新因素，即ATP合酶抑制因子1（ATPIF1）基因，通过沉默该基因表达可直接增强T细胞对肿瘤细胞的杀伤功能；