[发明专利]一种条件控制的可剪接嵌合抗原受体分子及其应用

说明书

本发明提供了一种条件控制的可剪接嵌合抗原受体分子及其应用，所述可剪接嵌合抗原受体分子包括抗原识别单元和信号转导单元，其中所述抗原识别单元包括抗原识别结构域、跨膜结构域、共刺激信号域、N端剪接域和降解子；所述信号转导单元包含条件信号响应结构域、C端剪接域和信号传导结构域。这样的条件控制的可剪接系统可在肿瘤微环境信号下实现两个单元的剪接和信号的传导。其中，抗原识别单元可自发/诱发降解，减少在正常组织中的滞留。信号传导单元可响应肿瘤微环境特定条件信号，具有正常组织环境下低表达，肿瘤微环境下高表达的特点。所述条件控制的可剪接系统可通过接入不同的功效基因来实现实体瘤治疗药物的制备及精准治疗。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种条件控制的可剪接嵌合抗原受体分子及其编码核酸分子、载体、宿主细胞，和它们在治疗乏氧性疾病中的应用。

背景技术

癌症免疫治疗涉及单克隆抗体、疫苗、基因治疗、细胞治疗等疗法，其中靶向肿瘤抗原的单克隆抗体、免疫检查点抑制剂、T细胞受体修饰T细胞(T cell receptor T cells，TCR-T cells)、嵌合抗原受体T细胞(Chimeric antigen receptor T cells，CAR-T cells)等免疫治疗方法在临床研究中显示出令人瞩目的抗肿瘤效果。然而，在细胞治疗方面，由于肿瘤特异性抗原缺乏而带来的脱靶效应往往可能造成致死性副作用(Morgan RA,Yang JC,Kitano M,et al.Case report of a serious adverse event following theadministration of T cells transduced with a chimeric antigen receptorrecognizing ERBB2[J].Mol Ther.2010,18:843-851)，从而大大限制了细胞治疗在实体瘤中的临床应用。因此，有必要进一步开发可调控的、具有时空特异性的细胞免疫治疗技术，方可降低对正常组织的损伤，提高对肿瘤病灶的治疗特异性。

先前的研究报道了一种模块化的CAR设计，研究者将完整的CAR分子分成两个模块，分别是定位于细胞膜上的抗原识别模块，其用于识别肿瘤细胞表面的抗原；另外一个是胞内的信号传导模块。模块化CAR的激活基于两个条件，一是工程化T细胞要通过抗原识别模块识别肿瘤细胞表面的抗原，工程化T细胞结合到肿瘤细胞，但本身不能激活，只有在外界小分子化合物出现的时候，抗原识别模块和信号传导模块偶联方可传递激活信号，才能够杀伤肿瘤细胞(Wu CY,Roybal KT,Puchner EM,Onuffer J,Lim WA.Remote control oftherapeutic T cells through a small molecule-gated chimeric receptor[J].2Science.2015,350(6258):aab4077)。然而，上述模块化CAR的激活严格依赖外界小分子化合物的添加，施加和停用外界小分子化合物的合适时机给临床应用提出了巨大的挑战。

现代医学研究发现，缺氧与关节炎、糖尿病性视网膜病变、缺血性心脏病、中风等诸多疾病，特别是实体瘤密切相关。由于实体瘤内异常血管结构引起的供血不足以及肿瘤细胞的过度增殖，从而营造了一个相对缺氧的肿瘤微环境，肿瘤组织内的氧气水平常常低于2％(Brown JM,Wilson WR.Exploiting tumour hypoxia in cancer treatment[J].NatRev Cancer,2004,4:437–447)，所以缺氧是多种实体瘤的一个共有特征信号。因此，如何通过利用肿瘤微环境与正常组织微环境的差异，从而以此为影响因素严格控制模块化CAR的活化驱动，实现其在肿瘤治疗中的临床应用，可解决现有技术中依赖于外界施加小分子化合物驱动模块化CAR的活化造成的不便利和不精确的问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种条件控制的可剪接嵌合抗原受体(CAR)分子及其在实体瘤等乏氧性疾病的治疗，特别是在实体瘤的CAR-T细胞治疗中的应用。

在本发明中，对部分术语的说明或定义如下：