嵌合抗原受体‑修饰的T细胞治疗癌症的用途制造技术

本发明专利技术提供了治疗人癌症的组合物和方法。本发明专利技术包括涉及施用基因修饰的T细胞，以表达CAR，其中CAR包括抗原结合结构域、跨膜结构域、共刺激信号传导区和CD3ζ信号传导结构域。

The use of T cells for the treatment of cancer modified the chimeric antigen receptor

The present invention provides compositions and methods for the treatment of human cancers. The present invention relates to application including gene modified T cells, the expression of CAR, which includes CAR antigen binding domain, transmembrane domain, costimulatory signaling and CD3 signaling domain.

【技术实现步骤摘要】
本申请是分案申请，原申请的申请日为2011年12月9日、申请号为201180067173X(PCT/US2011/064191)、专利技术名称为“嵌合抗原受体-修饰的T细胞治疗癌症的用途”。相关申请的交叉引用本申请要求2010年12月9日提交的美国临时申请号61/421,470和2011年6月29日提交的美国临时申请号61/502,649的优先权，其全部在此通过引用全文并入。
技术介绍
大部分具有B-细胞恶性肿瘤——包括慢性淋巴细胞白血病(CLL)的患者，将死于他们的疾病。治疗这些患者的一个方法是基因修饰T细胞以通过嵌合抗原受体(CAR)的表达，靶向在肿瘤细胞上表达的抗原。CAR为设计来以人白细胞抗原-非依赖性的方式识别细胞表面抗原的抗原受体。利用表达CAR的基因修饰细胞治疗这些类型患者的尝试已经得到非常有限的成功。见例如，Brentjens等，2010，Molecular Therapy，18:4，666-668；Morgan等，2010，Molecular Therapy，2010年2月23日在线公布，1-9页；和Till等，2008，Blood，112:2261-2271。在多数癌症中，肿瘤-特异性抗原还没有被很好地定义，但在B细胞恶性肿瘤中，CD19是有吸引力的肿瘤标靶。CD19的表达限于正常和恶性B细胞(Uckun等，Blood，1988，71:13-29)，所以CD19是安全测试CAR的广泛接受的标靶(target)。尽管CAR可以以类似于内源T-细胞受体的方式引发T-细胞活化，但至今对该技术的临床应用的主要阻碍已经限于CAR+T细胞的体内扩展、注入后细胞的快速消失和令人失望的临床活性(Jena等，Blood，2010，116:1035-1044；Uckun等，Blood，1988，71:13-29)。因此，本领域迫切需要利用可体内扩展的CAR治疗癌症的组合物和方法。本专利技术解决了该需要。
技术实现思路
本专利技术提供了编码嵌合抗原受体(CAR)的分离的核酸序列，其中CAR包括抗原结合结构域、跨膜结构域、共刺激信号传导区和CD3ζ信号传导结构域，其中CD3ζ信号传导结构域包括SEQ ID NO:24的氨基酸序列。在一个实施方式中，核酸序列编码包括SEQ ID NO:12的氨基酸序列的CAR。在一个实施方式中，编码CAR的核酸序列包括SEQ ID NO:8的核酸序列。在一个实施方式中，CAR中的抗原结合结构域为抗体或其抗原-结合片段。优选地，抗原-结合片段为Fab或scFv。在一个实施方式中，CAR中的抗原结合结构域结合肿瘤抗原。在一个实施方式中，肿瘤抗原与血液恶性肿瘤相关。在另一个实施方式中，肿瘤抗原与实体瘤相关。还在另一个实施方式中，肿瘤抗原选自CD19、CD20、CD22、RORl、间皮素(mesothelin)、CD33/IL3Ra、c-Met、PSMA、糖脂F77、EGFRvIII、GD-2、NY-ESO-1TCR、MAGE A3TCR和其任何组合。在一个实施方式中，CAR中的共刺激信号传导区包括共刺激分子的细胞内结构域，所述共刺激分子选自CD27、CD28、4-1BB、OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、与CD83特异性结合的配体和其任何组合。在一个实施方式中，CAR中的CD3ζ信号传导结构域由SEQ ID NO:18的核酸序列编码。本专利技术也提供了分离的CAR，其包括抗原结合结构域、跨膜结构域、共刺激信号传导区和CD3ζ信号传导结构域，其中CD3ζ信号传导结构域包括SEQ ID NO:24的氨基酸序列。本专利技术也提供了包括编码CAR的核酸序列的细胞，其中CAR包括抗原结合结构域、跨膜结构域、共刺激信号传导区和包括SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CD3ζ信号传导结构域。在一个实施方式中，包括CAR的细胞选自T细胞、自然杀伤(NK)细胞、细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和调节T细胞。在一个实施方式中，当CAR的抗原结合结构域结合它相应的抗原时，包括CAR的细胞显示了抗肿瘤免疫。本专利技术也提供了包括编码CAR的核酸序列的载体，其中CAR包括抗原结合结构域、共刺激信号传导区和CD3ζ信号传导结构域，其中CD3ζ信号传导结构域包括SEQ ID NO:24的氨基酸序列。本专利技术也提供了刺激对哺乳动物中靶细胞群或组织的T细胞-介导的免疫应答的方法。在一个实施方式中，该方法包括施用给哺乳动物有效量的基因修饰以表达CAR的细胞，其中CAR包括抗原结合结构域、共刺激信号传导区和包括SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CD3ζ信号传导结构域，其中选择抗原结合结构域以特异性识别靶细胞群或组织。本专利技术也提供了提供哺乳动物中抗肿瘤免疫的方法。在一个实施方式中，该方法包括施用给哺乳动物有效量的基因修饰以表达CAR的细胞，其中CAR包括抗原结合结构域、共刺激信号传导区和包括SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CD3ζ信号传导结构域，由此提供哺乳动物中的抗肿瘤免疫。本专利技术也包括治疗具有与升高的肿瘤抗原表达相关的疾病、紊乱或病症的哺乳动物的方法。在一个实施方式中，该方法包括施用给哺乳动物有效量的基因修饰以表达CAR的细胞，其中CAR包括抗原结合结构域、共刺激信号传导区和包括SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CD3ζ信号传导结构域，由此治疗哺乳动物。在一个实施方式中，细胞为自体T细胞。在一个实施方式中，肿瘤抗原选自CD19、CD20、CD22、RORl、间皮素、CD33/IL3Ra、c-Met、PSMA、糖脂F77、EGFRvIII、GD-2、NY-ESO-1TCR、MAGE A3TCR和其任何组合。本专利技术也提供了治疗具有慢性淋巴细胞白血病的人的方法。在一个实施方式中，该方法包括施用给人基因工程改造以表达CAR的T细胞，其中CAR包括抗原结合结构域、共刺激信号传导区和包括SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CD3ζ信号传导结构域。在一个实施方式中，人对至少一种化疗剂具有抗性。在一个实施方式中，慢性淋巴细胞白血病为难治疗的CD19+白血病和淋巴瘤。本专利技术也包括在诊断患有癌症的人中产生基因工程改造的T细胞的持续群的方法。在一个实施方式中，该方法包括施用给人基因工程改造的以表达CAR的T细胞，其中CAR包括抗原结合结构域、共刺激信号传导区和包括SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CD3ζ信号传导结构域，其中基因工程改造的T细胞的持续群在施用后，在人中持续至少一个月。在一个实施方式中，基因工程改造的T细胞的持续群包括至少一种选自以下的细胞：施用给人的T细胞、施用给人的T细胞的子代和其组合。在一个实施方式中，基因工程改造的T细胞的持续群包括记忆T细胞。在一个实施方式中，基因工程改造的T细胞的持续群在施用后，在人中持续至少三个月。在另一个实施方式中，基因工程改造的T细胞的持续群在施用后，在人中持续至少四个月、五个月、六个月、七个月、八个月、九个月、十个月、十一个月、十二个月、两年或三年。在一个实施方式中，慢性淋巴细胞白血病被治疗。本专利技术也提供了在诊断患有癌症的人中扩展基因工程改造的T细胞群的方法。在一个实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
分离的嵌合抗原受体(CAR)，其包括抗原结合结构域、共刺激信号传导区和CD3ζ信号传导结构域；其中所述抗原结合结构域结合肿瘤抗原，所述肿瘤抗原选自CD19、CD20、CD22、ROR1、间皮素、CD33/IL3Ra、c‑Met、PSMA、糖脂F77、EGFRvIII、GD‑2、NY‑ESO‑1TCR、MAGE A3TCR和其任何组合；和/或所述共刺激信号传导区包括共刺激分子的细胞内结构域，所述共刺激分子选自CD27、CD28、4‑1BB、OX40、CD30、CD40、PD‑1、ICOS、淋巴细胞功能相关抗原‑1(LFA‑1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7‑H3、与CD83特异性结合的配体和其任何组合。

【技术特征摘要】
2010.12.09 US 61/421,470;2011.06.29 US 61/502,6491.分离的嵌合抗原受体(CAR)，其包括抗原结合结构域、共刺激信号传导区和CD3ζ信号传导结构域；其中所述抗原结合结构域结合肿瘤抗原，所述肿瘤抗原选自CD19、CD20、CD22、ROR1、间皮素、CD33/IL3Ra、c-Met、PSMA、糖脂F77、EGFRvIII、GD-2、NY-ESO-1TCR、MAGE A3TCR和其任何组合；和/或所述共刺激信号传导区包括共刺激分子的细胞内结构域，所述共刺激分子选自CD27、CD28、4-1BB、OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、与CD83特异性结合的配体和其任何组合。2.根据权利要求1所述的CAR，其中在所述CAR中，所述抗原结合结构域是CD19结合结构域，和/或所述共刺激信号传导区是4-1BB共刺激信号传导区。3.根据权利要求1或2所述的CAR，其中所述抗原结合片段是scFv。4.根据权利要求2所述的CAR，其中所述CD19结合结构域是scFv，其包括SEQ ID NO:20的氨基酸序列。5.根据权利要求1或2所述的CAR，其中所述CD3ζ信号传导结构域包括SEQ ID NO:24的氨基酸序列。6.根据权利要求1或2所述的CAR，其中所述CAR进一步包括跨膜结构域。7.根据权利要求6所述的CAR，其中所述跨膜结构域是CD8α跨膜结构域。8.根据权利要求7所述的CAR，其中所述CD8α跨膜结构域包括SEQ ID NO:22的氨基酸序列。9.根据权利要求1或2所述的CAR，其中所述CAR进一步包括铰合结构域。10.根据权利要求9所述的CAR，其中所述铰合结构域是CD8α铰合结构域。11.根据权利要求10所述的CAR，其中所述铰合结构域包括SEQ ID NO:21的氨基酸序列。12.根据权利要求2所述的CAR，其中所述4-1BB共刺激信号传导区包括SEQ ID NO:23的氨基酸序列。13.根据权利要求1所述的CAR，其中所述CAR包括SEQ ID NO:12的氨基酸序列。14.分离的核酸分子，其编码根据权利要求1至13任一项所述的CAR。15.根据权利要求14所述的核酸分子，其中所述核酸分子包括编码CD19-结合结构域的核苷酸序列，并且所述核苷酸序列包括SEQ ID NO:14的序列。16.根据权利要求14所述的核酸分子，其中所述核酸分子包括编码CD8α跨膜结构域的核苷酸序列，并且所述核苷酸序列包括SEQ ID NO:16的序列。17.根据权利要求14所述的核酸分子，其中所述核酸分子包括编码CD8α铰合结构域的核苷酸序列，并且所述核苷酸序列包括SEQ ID NO:15的序列。18.根据权利要求14所述的核酸分子，其中所述核酸分子包括编码4-1BB共刺激信号传导区的核苷酸序列，并且所述核苷酸序列包括SEQ ID NO:17的序列。19.根据权利要求14所述的核酸分子，其中所述核酸分子包括编码CD3ζ信号传导结构域的核苷酸序列，并且所述核苷酸序列包括SEQ ID NO:18的序列。20.根据权利要求14所述的核酸分子，包括SEQ ID NO:8的核苷酸序列。21.载体，其包括根据权利要求14至20任一项所述的核酸分子。22.根据权利要求21所述的载体，其中所述载体是慢病毒载体。23.根据权利要求21所述的载体，其中所述载体进一步包括启动子。24.根据权利要求23所述的载体，其中所述启动子是EF-1α启动子。25.T细胞，其被遗传修饰以表达根据权利要求1至13任一项所述的CAR。26.T细胞，其包括根据权利要求14至20任一项所述的核酸分子。27.T细胞，其包括根据权利要求21至24任一项所述的载体。28.根据权利要求25至27任一项所述的T细胞，其是人T细胞。29.根据权利要求28所述的T细胞，其中所述人是患有癌症的人。30.根据权利要求29所述的T细胞，其中所述癌症是血液学癌症。31.根据权利要求28至30任一项所述的T细胞，其中所述T细胞是自体的或同种异基因的T细胞。32.组合物，其包括选自下述的一项或多项：...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·H·琼，B·L·莱文，D·L·普特，M·D·卡罗斯，M·C·米洛内，
申请(专利权)人：宾夕法尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US