本发明专利技术公开了一种用于控制CAR‑T激活/抑制的连接臂，其一端含有可识别靶细胞的靶头分子，另一端含有可被特异性CAR‑T细胞所识别的具有生物正交性的部分，中间用可被生物正交断裂的化学基团偶联。本发明专利技术可以实现CAR‑T细胞从激活到静息状态的快速且灵活的转换，对CAR‑T细胞的抑制具有系统性和高效性。调节具有可逆性，不损害或杀灭已有的CAR‑T细胞，可以实现CAR‑T细胞从激活到关闭再到激活的灵活转变，不影响治疗的整体作用。
Linkage Arm for Controlling Chimeric Antigen Receptor T Cell Activation/Inhibition and Its Application
The invention discloses a connecting arm for controlling the activation/inhibition of CAR T. One end contains a target molecule identifiable to target cells, the other end contains a biologically orthogonal part identifiable by specific CAR T cells, and the intermediate end is coupled with a chemical group that can be biologically orthogonally fractured. The invention can realize fast and flexible transformation of CAR T cells from activation to resting state, and has systematic and efficient inhibition of CAR T cells. Regulation is reversible and does not damage or kill existing CAR T cells. It can realize the flexible transformation of CAR T cells from activation to closure to activation without affecting the overall effect of treatment.
【技术实现步骤摘要】
用于控制嵌合抗原受体T细胞激活/抑制的连接臂及其应用
本专利技术属于细胞免疫治疗领域，涉及一种可”开关”模式调控嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)的技术及应用方法。
技术介绍
CAR-T技术已经成为细胞免疫治疗的关键性技术，在诸如肿瘤、自身免疫病、以及抗病毒治疗上有着广泛的应用前景。正常生理中，T细胞识别肿瘤细胞首先需要MHC-I类分子提呈肿瘤细胞表面特异标记作为第一信号，进而需要CD28等共刺激作为第二信号，才能够有效激活T细胞对肿瘤细胞进行杀灭。此条件往往无法有效激活免疫T细胞，从而极易造成肿瘤细胞的免疫逃逸。CAR-T细胞技术是将能识别某种肿瘤抗原的抗体与CD3ζ链或者FcεRIγ的胞内部分结合形成融合基因，再通过基因转导的方法转染患者自身的T细胞，使其表达嵌合抗原受体(CAR)。患者的T细胞被转导后，将生成大量的肿瘤特异性T细胞，即CAR-T细胞，来对抗肿瘤细胞。第一代CAR由识别肿瘤表面抗原的单链抗体和免疫受体酪氨酸活化序列(CD3ζ链或FcεRIγ)组成。第一代CAR由于缺少T细胞活化的共刺激信号，无法很有效的模拟内源性T细胞激活过程，因此只能引起短暂的T细胞增殖和较低水平的细胞因子分泌，不能提供长期持久的T细胞扩增和抗肿瘤效应。为了更有效的模拟内源性T细胞的激活过程，随之开发的第二和第三代CAR在设计上引入了共刺激分子的信号序列，比如CD28和4-1BB。这种设计的CAR-T细胞在体内的增值性，存活时间，细胞因子释放能力以及细胞毒性都有了很大提高，可以产生体内持久且有效的肿瘤细胞清除效果。尽管CAR-T技术已经在临床取得了很好的疗效，但可控性成为其主要应用问题。CAR-T细胞在体内一旦与靶细胞接触，就会引起明显的细胞毒效果及大量的细胞因子分泌，表现为高热、高烧、神经紊乱等副反应现象，严重时将危及生命。如何有效的对CAR-T细胞进行激活和关闭的调控，是该领域亟需解决的关键问题。现有的研究主要集中在以下三方面：(1)自杀基因的引入。通过自杀基因的引入，可以很有效的对CAR-T进行关闭。现有的自杀基因包括HSV-TK基因，caspase9基因等，通过将这些基因于CAR基因一同引入T细胞，构建可小分子诱导凋亡的CAR-T细胞，当T细胞反应过度时，通过诱导剂的加入，将即时杀灭这些过度活化的CAR-T细胞，减少毒副作用(Brownetal.,2014)；(2)开关连接物的引入。通过设计中间连接臂，使CAR-T细胞识别连接臂的一端，而连接臂的另一端识别靶细胞(Cartellierietal.,2016；Rodgersetal.,2016；Tamadaetal.,2012；Urbanskaetal.,2012)。这种设计下的CAR-T细胞，其激活将依赖与连接臂的加入，并成剂量依赖性性，可以很有效的通过中间连接臂对CAR-T细胞进行激活方面的调控；(3)抗体的引入。用特异性抗体封闭特定细胞因子，比如IL-6和IL-1，在一些临床案例中可以很有效的对抗CAR-T细胞带来的细胞因子释放综合征(CytokineReleaseSyndrome，CRS)。在实际应用中，理想的CAR-T细胞调控模式应该包括有效性、即时性、和可逆性。上述的引入自杀基因的方法，虽然可以有效的对CAR-T细胞进行关闭，但是不可逆的细胞损耗也会对治疗效果带来不可避免的损伤，因此限制了其临床应用；另一方面，如上所述的开关连接物的引入，虽然可以很有效的控制CAR-T细胞的激活，但是CAR-T细胞的关闭则依赖于开关化合物的代谢。在有靶细胞存在的情况下，开关化合物会优先结合靶细胞，进而延迟其在体内的代谢，而基于抗体的开关化合物本身也有较长的半衰期。因此，此方法虽然可以很有效的控制CAR-T细胞激活，但是不能对CAR-T细胞进行即时有效的关闭作用；相比于上述两种方法，基于抗体的控制方法在临床上更受青睐。然而CAR-T细胞所导致的的CRS效应为多因子共同释放所引起，因此单一控制一种因子的作用并未能达到系统性的CRS抑制效果。综上，尽管已有的研究可以一定程度的解决CAR-T的控制问题，但都仅对其一方面进行了改进(关闭或激活)，仍未能达到对CAR-T细胞进行有效、即时且可逆的控制效果。而目前也缺少能有效对CAR-T细胞达到上述调节效果的技术理论方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于控制CAR-T激活/抑制的连接臂。本专利技术提供的一种用于控制CAR-T激活/抑制的连接臂，其一端含有可识别靶细胞的靶头分子，另一端含有可被特异性CAR-T细胞所识别的具有生物正交性的部分，中间用可被生物正交断裂的化学基团偶联。在本专利技术的一个实施方式中，所述的靶头分子可识别靶细胞。优选的，所述的可识别靶细胞的靶头分子为具有细胞靶向性的大分子或小分子化合物。更优选的，所述靶头分子包括但不限于叶酸，抗体，抗体片段，以及具有肿瘤靶向性的多糖，肽等物质。α-叶酸受体表达在约50％的肿瘤细胞中，而尤其高表达在乳腺、肺、子宫以及脑癌相关细胞中，但是较少表达在正常组织中。而基于肿瘤标志物的筛查，例如针对乳腺癌细胞的特异性Her2抗体及其片段；结直肠癌、头颈鳞癌等细胞的EGFR的抗体及抗体片段；以及针对B细胞表面特异性CD19，CD20的抗体及其片段等。在本专利技术的一个实施方案中，所述连接臂含有可被特异性CAR-T细胞所识别的具有生物正交性的部分，并与CAR-T细胞的胞外区域形成特异性正交对。异硫氰酸荧光素(fluoresceinisothiocyanate,FITC)及其特异性抗体已被证明在生物体内有良好的特异性和正交性，此外，生物素/亲和素或生物素抗体，叠氮/叠氮特异性抗体或炔类化合物，硝基苯/硝基苯特异性抗体，或其余在生物体系内具有良好特异性和正交性的反应对均可作为连接臂分子与T细胞的特异性识别区。所述部分能特异性的被所构建T细胞的胞外区正交识别，而所述的特异性T细胞也可以编码所识别部分的抗体或其余亲和性片段。所述部分包含但不限于FITC，生物素，叠氮，硝基苯的小分子以及小肽、蛋白、核酸或多糖的生物大分子。对应的，所述T细胞包括但也不限于特异性识别FITC或其它生物正交性部分的抗体，抗体片段，以及其它具有特异性亲和力的分子。在本专利技术一个实施方案中，所述的可被断裂的化学基团为任何可人为控制诱导产生断裂的化学基团。可被断裂的化学基团存在多种原理的断裂反应，其可被不同波长的紫外、红外、蓝光等激发断裂；也可被小分子、酸碱pH改变、温度改变等诱导断裂。也可被超声、核磁、放射线等诱导断裂。如邻硝基苄基酯，其在紫外光365nm下，基团内两分子间化学键会发生断裂，进而分离断裂基团两边的化学基团。虽然本专利技术使用可被断裂的化学基团为邻硝基苄基酯，但本专利技术所述的可断裂的化学基团原理包括但不限于可紫外断裂、红外断裂、蓝光照射断裂、以及小分子断裂等；所述具体可断裂化学基团包括但也不限于紫外光断裂的邻硝基苄基酯，四嗪类诱导断裂的反式环辛烯等。所述具体可断裂化学基团包括但也不限于紫外光断裂的邻硝基苄基酯，四嗪类诱导断裂的反式环辛烯等。本专利技术还提供含有所述的用于控制CAR-T激活/抑制的连接臂的治疗药物。本专利技术还提供所述的用于控制CAR-T激活/抑制的连接臂在制备治疗疾病药物中的用途。本专利技术还提供一种控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于控制CAR‑T激活/抑制的连接臂，其一端含有可识别靶细胞的靶头分子，另一端含有可被特异性CAR‑T细胞所识别的具有生物正交性的部分，中间用可被生物正交断裂的化学基团偶联。
【技术特征摘要】
1.一种用于控制CAR-T激活/抑制的连接臂，其一端含有可识别靶细胞的靶头分子，另一端含有可被特异性CAR-T细胞所识别的具有生物正交性的部分，中间用可被生物正交断裂的化学基团偶联。2.如权利要求1所述的用于控制CAR-T激活/抑制的连接臂，其特征在于，所述的可识别靶细胞的靶头分子为具有细胞靶向性的大分子或小分子化合物。3.如权利要求2所述的用于控制CAR-T激活/抑制的连接臂，其特征在于，所述的可识别靶细胞的靶头分子包括但不限于叶酸、抗体或其片段、以及具有肿瘤靶向性的多糖，肽类物质。4.如权利要求1所述的用于控制CAR-T激活/抑制的连接臂，其特征在于，可被特异性CAR-T细胞所识别的具有生物正交性的部分为在生物体内具有正交性质的生物小分子或生物大分子。5.如权利要求4所述的用于控制CAR-T激活/抑制的连接臂，其特征在于，所述生物小分子为异硫氰酸荧光素、生物素、叠氮或硝基苯；所述生物大分子为小肽、蛋白、核酸或多...
【专利技术属性】
技术研发人员：张博，张烜，李凌君，周德敏，王妍，黄申龙，
申请(专利权)人：中国医学科学院北京协和医院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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