从患者肿瘤分离的识别野生型抗原和有效肽模拟表位的T细胞受体的抗原发现制造技术

提供了在给定MHC背景下肽序列的组合物和方法，所述肽序列是目标T细胞受体(TCR)的配体。

Antigen discovery of T cell receptor for recognizing wild-type antigens and effective peptide mimic epitopes isolated from patients' tumors

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从患者肿瘤分离的识别野生型抗原和有效肽模拟表位的T细胞受体的抗原发现交叉引用本申请要求2017年3月24日提交的美国临时专利申请号62/476,575的权益，所述申请以引用的方式整体并入本文。
技术介绍
T细胞是适应性免疫系统不可或缺的并且提供针对病原体和癌症的保护。它们通过TCR的细胞外识别而起作用，TCR对细胞上的人白细胞抗原(HLA)上呈递的短肽具有特异性(Birnbaum等人,(2014)Cell157,1073-1087)。TCR、肽和HLA分子所固有的多样性使鉴定任一个TCR的特异性成为极其复杂的问题。尽管表征T细胞和对其TCR进行测序的能力最近得到了很大改进(Han等人,(2014)NatBiotechnol32,684-692；Stubbington等人,(2016)NatMethods13,329-332)，但是确定和研究T细胞的抗原特异性的能力没有类似地进展。每个人个体在他们的体内具有1012个T细胞，具有107至108个独特的T细胞受体。每个T细胞表达独特的T细胞受体(TCR)，所述T细胞受体针对与呈递肽的主要组织相容性复合物(MHC)分子结合的能力进行选择。肽-MHC(pMHC)的TCR识别驱动T细胞的发育、存活和效应子功能。虽然TCR配体的亲和力相对较低(1-100μM)，但TCR非常敏感，从而仅需要10种激动剂肽来完全活化T细胞。在识别后，信号传导级联允许T细胞执行其免疫功能。对pMHC的TCR识别的广泛结构研究表明，通过MHC螺旋的顶部与种系编码的TCRCDR1和CDR2环之间的保守性接触驱动，绝大多数研究的TCR-pMHC复合物共有一致的结合取向(参见Garcia和Adams(2005)Cell122,333-336；Garcia等人(2009)NatImmunol10,143-147；以及Rudolph等人(2006)AnnualReviewofImmunology24,419-466)。这些保守性接触可能已经在适应性免疫系统的整个发展过程中共同演变，并且充当αβTCR谱系的MHC限制的基础(Scott-Brown等人，2011)。已显示对典型TCR-pMHC相互作用的改变与消除的信号传导相关，并且(当存在于发育中时)与偏斜的TCR谱系相关(Adams等人(2011)Immunity35(5):681-93；Birnbaum等人(2012)Immunol.Rev.250(1):82-101)。TCR的另一个重要特征是能够使交叉反应性与特异性平衡。由于独特地识别每种可能的pMHC组合所需的T细胞的数量非常高，并且由于TCR谱系中几乎不存在表征的‘孔’，因此假定TCR交叉反应性的程度高是功能性抗原识别的要求。T细胞谱系能够同时受到MHC限制、交叉反应足以确保可满足所有潜在的抗原激发、但仍具有足够的特异性以避免异常自身免疫仍然是免疫学中待决的紧迫问题。已经有许多策略用于确定孤儿TCR的特异性(Birnbaum等人,(2012)ImmunolRev250,82-101)。质谱法可提供抗原分离的无偏方法，但限于需要大量细胞数量(通常为107至109)的实验，并且靶标必须仍由正确的HLA呈递。传统上，T细胞抗原特异性的大多数研究都涉及凭经验测试候选抗原。例如，抗肿瘤T细胞特异性的研究已正确地假定存在针对新抗原的生产性T细胞应答。此类研究涉及对肿瘤进行测序以鉴定突变，使用表位预测算法来预测免疫原性突变型肽，并测试针对这些突变型肽的T细胞应答(Kreiter等人,(2015)Nature520,692-696；Rajasagi等人,(2014)Blood124,453-462；Tran等人,(2014)Science344,641-645)。其他策略通过使用pHLA多聚体查询患者中已确立的T细胞特异性(Bentzen等人,(2016)NatBiotechnol34,1037-1045；Newell等人,(2013)NatBiotechnol31,623-629)。用于确定‘孤儿’TCR(即抗原特异性未知的TCR)的特异性的高通量且灵敏的方法可能有助于发现癌症免疫疗法、自身免疫和感染的潜在靶标，并提供对具有极大兴趣的疾病发病机理的机制性洞察。
技术实现思路
提供了在限定的MHC背景下目标T细胞受体(TCR)的配体的组合物。所述组合物可包含限定的肽或由限定的肽组成，或者可包含编码这种肽的多核苷酸或由编码这种肽的多核苷酸组成。此类肽可以是天然存在的抗原性蛋白的片段；可以是为肿瘤发生期间体细胞突变的对象的新抗原性蛋白的片段，或者可以是抗原性蛋白的合成产生的模拟物。合成肽可充当T细胞受体的高效激动剂。在一些实施方案中，肽或编码序列是选自本文提供的序列，包括但不限于SEQIDNO:1-257中列出的肽序列中的任一者或组合。肽可作为在刺激T细胞中有活性的短抗原性序列提供；或者可以较大蛋白质(例如完整结构域、可溶性蛋白质部分、完整蛋白质等)的形式提供。在一些实施方案中，鉴定了在患者之间共有并提供用于广泛适用疗法的手段的肽抗原。在其他实施方案中，抗原的鉴定提供个人化用药方法。T细胞受体和同源抗原的鉴定提供免疫疗法的靶标，包括筛选患者T细胞的应答性、用肽或编码此类肽的核酸进行疫苗接种、基于细胞的疗法、基于蛋白质的疗法等。本文公开的肽和方法可用于基于肽抗原特异性对TCR进行分类，这允许鉴定识别跨患者的共有抗原的临床候选TCR。在一些实施方案中，提供了针对癌症(例如结肠直肠癌)的疫苗接种的方法，所述方法包括施用有效剂量的疫苗组合物，所述组合物可包含本文鉴定的肽；肽的组合，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10种或更多种不同的肽；肽和MHC蛋白的至少一部分的复合物；已被刺激以对本文鉴定的抗原肽产生应答的自体或同种异体T细胞；编码本文鉴定的抗原肽的核酸；以及任选的药学上可接受的赋形剂，所述赋形剂可包含疫苗佐剂。肽疫苗接种策略可用于例如用本文提供的合成肽初始引发免疫应答，然后用相应的已知野生型抗原或野生型全蛋白质加强。通过经由酵母展示筛选肽-MHC文库来鉴定限定的肽，所述酵母展示用于鉴定个别T细胞受体的识别景观。筛选方法可用于多重方法中，以同时筛选多个肽文库，例如同时筛选2、3、4个或更多个文库。多重允许提高抗原发现的效率。每个文库可包含独特的表位标签(例如可被抗体靶向的表位)以允许鉴定；可包含DNA条形码；蛋白质条形码等。分别产生利用表位标签的每个文库，并且例如基于来自生长板上初始文库的有限稀释的菌落计数来计算多样性。合并用于文库选择的T细胞受体可进一步使选择多重化，例如肽序列、肽长度、不同MHC或HLA等位基因的收集等的多重化。对于选择，可经由抗表位标签染色监测每个条形码、表位标签等以检测肽特异性富集的水平，统计算法和机器学习算法可用于鉴定。在一些实施方案中，提供了对癌症抗原有反应的T细胞受体的序列。T细胞受体序列可包括但不限于具有任选地与SEQIDNO:259或SEQIDNO:260的β链序列组合的α链的蛋白质，所述α链具有SEQIDNO:258中列出的序列。这些T细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肽，所述肽包含SEQ ID NO:1-SEQ ID NO:257或SEQ ID NO:262中的任一者的氨基酸序列。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 US 62/476,5751.一种肽，所述肽包含SEQIDNO:1-SEQIDNO:257或SEQIDNO:262中的任一者的氨基酸序列。


2.一种肽，所述肽由SEQIDNO:1-SEQIDNO:257或SEQIDNO:262中的任一者的氨基酸序列组成。


3.一种多核苷酸，所述多核苷酸编码如权利要求1或权利要求2所述的肽。


4.一种药物组合物，所述药物组合物包含如权利要求1-3中任一项所述的多核苷酸、肽或肽的组合；以及药学上可接受的赋形剂。


5.如权利要求4所述的药物组合物，所述药物组合物包含疫苗佐剂。


6.如权利要求4或权利要求5所述的药物组合物，其中所述肽或肽的组合与MHC抗原复合。


7.一种抗原呈递细胞，所述抗原呈递细胞包含如权利要求1或权利要求2所述的肽或肽的组合。


8.一种诱导对癌细胞抗原的免疫应答的方法，所述方法包括：
向个体施用有效剂量的权利要求4-6中任一项的药物制剂或权利要求7的抗原呈递细胞。


9.一种T细胞受体或抗体，所述T细胞受体或抗体包含SEQIDNO:258、259或260中的任一者的CDR序列。


10.如权利要求9所述的T细胞受体，所述T细胞受体包含与SEQIDNO:259或SEQIDNO:260的序列配对的SEQIDNO:258的氨基酸序列。


11.一种免疫细胞，所述免疫细胞被工程化为包含权利要求9或权利要求10的T细胞受体或抗体。


12.一种确定个体对抗原的应答性的方法，所述方法包括：
针对响应于根据SEQIDNO:1-257或262中任一者的肽的T细胞刺激对包含来自所述个体的T细胞的样品进行分析；其中响应于所述肽的T细胞刺激指示所述个体能够根据如权利要求8所述的方法进行治疗。


13.一种通过以下方法鉴定的TCR...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文·吉，马克M·戴维斯，阿诺德·汉，凯南克里斯拖弗·加西亚，
申请(专利权)人：小利兰·斯坦福大学托管委员会，
类型：发明
国别省市：美国;US