嵌合抗体/T-细胞受体构筑体及其用途制造技术

本申请案提供嵌合抗体‑TCR构筑体，其包括特异性结合于靶抗原的抗原结合模块及能够募集至少一种TCR相关信号传导分子的T细胞受体模块。还提供制造及使用这些构筑体的方法。

Chimeric antibody / T-cell receptor architecture and its application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】嵌合抗体/T-细胞受体构筑体及其用途相关申请的交叉引用本申请要求2017年4月26日提交的美国临时申请第62/490,576号、2017年4月26日提交的美国临时申请第62/490,578号及2017年4月26日提交的美国临时申请第62/490,580号的优先权，所述申请案的内容全部以全文引用的方式并入本文中。以ASCII正文文件形式提交序列表以下以ASCII正文文件提交的内容是以全文引用的方式并入本文中：计算机可读形式(CRF)的序列表(文件名：750042000640SEQLIST.txt，记录日期：2018年4月24日，大小：168KB)。
本专利技术涉及嵌合抗体-TCR构筑体，其包括特异性结合于一或多种靶抗原的抗原结合模块及能够募集至少一种TCR相关信号传导分子的T细胞受体模块。
技术介绍
T细胞介导免疫为发展出抗原(Ag)-特异性T淋巴细胞来消除病毒、细菌、寄生虫感染或恶性细胞的适应过程。其还可能涉及自体抗原的异常识别，导致自体免疫性发炎疾病。T淋巴细胞的Ag特异性是基于T细胞受体(TCR)对由主要组织兼容性复合体(MHC)分子于Ag呈递细胞(APC)上呈递的独特抗原肽的识别(Broere等人,免疫药学原理(PrinciplesofImmunopharmacology),2011)。由于在胸腺中成熟后的发育选择，各T淋巴细胞于细胞表面上表达独特的TCR。TCR以两种形式存在：αβ杂二聚体或γδ杂二聚体。T细胞于细胞表面上表达αβ形式或γδ形式的TCR。四条链α/β/γ/δ均具有由高度多形“免疫球蛋白可变区”样N端域及“免疫球蛋白恒定区”样第二域组成的特征性胞外结构。这些域各自具有特征性域内二硫桥键。恒定区邻近细胞膜，其后为连接肽、跨膜区及短胞质尾区。杂二聚TCR的2条链之间的共价键是由位于短连接肽序列内的半胱氨酸残基形成，所述短连接肽序列桥接胞外恒定域与跨膜区，所述半胱氨酸残基与所配对的TCR链半胱氨酸残基在对应位置形成二硫键(T细胞受体手册(TheTcellReceptorFactsbook),2001)。αβ及γδTCR与非多形膜结合CD3蛋白结合以形成功能性八聚TCR-CD3复合体，由TCR杂二聚体及三个二聚信号传导分子CD3δ/ε、CD3γ/ε及CD3ζ/ζ或ζ/η组成。各次单元的跨膜域中的可电离残基形成将复合体固定在一起的极性相互作用网。关于T细胞活化，TCRN端可变区识别于靶细胞表面上呈递的肽/MHC复合体，而CD3蛋白则参与信号转导(Call等人,细胞(Cell).111(7):967-79,2002；T细胞受体手册,2001)。αβTCR亦称作常规TCR，表达于大部分淋巴细胞上且由糖基化多形α及β链组成。不同的αβTCR可区分嵌入于尺寸及形状相对恒定的MHCII(大部分表达于APC细胞表面上)及MHCI(表达于所有有核细胞上)分子的表面中的不同肽。γδTCR尽管在结构上类似于αβTCR，但以与MHC呈递无关的方式识别携带碳水化合物、核苷酸或磷光体的抗原(T细胞受体手册,2001；Girardi等人,皮肤病学研究杂志(J.Invest.Dermatol.)126(1):25-31,2006；Hayes等人,免疫学.16(6):827-38,2002)。在过去的二十年里，在免疫学及肿瘤生物学方面的根本性进展以及大量肿瘤抗原的鉴别促成了基于细胞的免疫疗法领域的显著进展。在基于细胞的免疫疗法领域中，T细胞疗法占据重要位置，其目标为通过将自体及离体扩增的T细胞转移给患者来治疗癌症，且已产生了一些值得注意的抗肿瘤反应(Blattman等人,科学(Science).305(5681):200-5,2004)。举例来说，在黑色素瘤患者中，包含庞大的侵袭性肿瘤，在包括肝、肺、软组织及大脑的多个部位投与经离体扩增的天然存在的肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)可介导在50-70％范围内的客观反应率(Rosenberg等人,癌症自然评论(Nat.Rev.Cancer).8(4):299-308,2008；DudleyME等人,临床肿瘤学杂志(J.Clin.Oncol.)23(10):2346-57,2005)。TIL疗法的普遍应用的主要限制为难以产生具有抗肿瘤潜力的人类T细胞。作为替代方法，可经由T细胞工程改造将外源性高亲和力TCR引入患者的正常自体性T细胞中。这些细胞到淋巴缺乏患者中的授受性转移已显示可介导例如黑色素瘤、结肠直肠癌及滑膜肉瘤的癌症的癌症消退(KunertR等人,免疫学前沿(Front.Immunol.)4:363,2013)。最新的I期临床试验使用针对滑膜肉瘤的抗NY-ESO-1TCR，报告66％的整体反应率且在一名接受T细胞疗法的患者中达成完全反应(RobbinsPF等人,临床癌症研究(Clin.CancerRes.)21(5):1019-27,2015)。TCR工程改造T细胞疗法的优势之一在于其可靶向潜在胞内肿瘤特异性蛋白的整个数组，所述蛋白质经由MHC呈递经处理及传递到细胞表面。另外，TCR为高度敏感的且可仅由一些抗原肽/MHC分子活化，其又可触发细胞溶解性T细胞反应，包含细胞因子分泌、T细胞增殖及限定靶细胞的细胞溶解。因此，相较于抗体或小分子疗法，经TCR工程改造的T细胞因其以胞内靶抗原的极少复本杀灭靶细胞的能力而特别有价值(KunertR等人,免疫学前沿.4:363,2013)。然而，不同于治疗性抗体，其多半经由融合瘤或呈现技术发现，靶特异性TCR的鉴别要求自患者T细胞建立靶肽/MHC特异性TCR克隆且筛选出具有最佳靶抗原结合亲和力的正确α-β链组合。经常在自患者T细胞克隆TCR之后采用噬菌体/酵母呈现来进一步增强TCR的靶标结合亲和力。整个过程要求诸多领域的专业知识且耗时(KobayashiE等人,肿瘤免疫学(Oncoimmunology).3(1):e27258,2014)。TCR探索过程中的困难极大地阻碍了经TCR工程改造的T细胞疗法的普遍应用。其还受到治疗相关的毒性的妨碍，尤其是针对于肿瘤细胞上过度表达且同样表达于健康细胞上的抗原的TCR，或识别脱靶肽/MHC复合体的TCR(RosenbergSA等人,科学.348(6230):62-8,2015)。近年来已研发出一种不同的方法来使T细胞参与靶向癌症免疫疗法。此新方法称作嵌合抗原受体T细胞疗法(CAR-T)。其合并单克隆抗体的敏锐的靶向特异性与由细胞毒性T细胞提供的强力细胞毒性及长期存留。CAR是由识别细胞表面抗原的胞外域、跨膜区及胞内信号传导域构成。胞外域由来自单克隆抗体的重链及轻链的抗原结合可变区组成，所述可变区融合成单链可变片段(scFv)。胞内信号传导域含有基于免疫受体酪氨酸的活化基序(ITAM)，例如来自CD3ζ或FcRγ的那些，及一或多个协同刺激信号传导域，例如来自CD28、4-1BB或OX40的那些(BarrettDM等人,医学年鉴(Annu.Rev.Med.)65:333-47,2014；DavilaML等人,肿瘤免疫学.1(9):1577-1583,2012)。移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌合抗体-T细胞受体TCR构筑体caTCR，其包括：抗原结合模块，所述抗原结合模块特异性结合于靶抗原；和T细胞受体模块TCRM，所述T细胞受体模块包括含有第一TCR跨膜域TCR-TM的第一TCR域TCRD和含有第二TCR-TM的第二TCRD，其中所述TCR-TM中的至少一者为非天然存在的，其中所述TCRM有助于至少一种TCR相关信号传导分子的募集，且其中所述抗原结合模块并非天然存在的T细胞受体抗原结合部分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170426 US 62/490,576;20170426 US 62/490,578;20171.一种嵌合抗体-T细胞受体TCR构筑体caTCR，其包括：抗原结合模块，所述抗原结合模块特异性结合于靶抗原；和T细胞受体模块TCRM，所述T细胞受体模块包括含有第一TCR跨膜域TCR-TM的第一TCR域TCRD和含有第二TCR-TM的第二TCRD，其中所述TCR-TM中的至少一者为非天然存在的，其中所述TCRM有助于至少一种TCR相关信号传导分子的募集，且其中所述抗原结合模块并非天然存在的T细胞受体抗原结合部分。


2.根据权利要求1所述的caTCR，其中所述两个TCR-TM均为非天然存在的。


3.根据权利要求1或2所述的caTCR，其中所述第一TCR-TM源自天然存在的第一T细胞受体的跨膜域中的一者，且所述第二TCR-TM源自所述天然存在的第一T细胞受体的另一跨膜域。


4.根据权利要求3所述的caTCR，其中所述天然存在的第一T细胞受体为γ/δT细胞受体。


5.根据权利要求3或4所述的caTCR，其中所述TCRM相较于包括所述天然存在的第一T细胞受体跨膜域的TCRM允许所述至少一种TCR相关信号传导分子的募集增强。


6.根据权利要求3到5中任一权利要求所述的caTCR，其中所述第一TCR-TM相较于第一TCR-TM所源自的所述跨膜域包括至多5个氨基酸取代，和/或所述第二TCR-TM相较于第二TCR-TM所源自的所述跨膜域包括至多5个氨基酸取代。


7.根据权利要求6所述的caTCR，其中所述第一TCR-TM中的经取代氨基酸邻近所述第二TCR-TM中的经取代氨基酸。


8.根据权利要求6或7所述的caTCR，其中一或多个经取代氨基酸邻近所述第一或第二TCR-TM中参与结合CD3的氨基酸。


9.根据权利要求6到8中任一权利要求所述的caTCR，其中一或多个经取代氨基酸比其对应未经取代氨基酸更具疏水性。


10.根据权利要求1所述的caTCR，其中所述第一TCR-TM包括SEQIDNO:7及9-13中的任一者的氨基酸序列，且其中所述第二TCR-TM包括SEQIDNO:8及14-26中的任一者的氨基酸序列。


11.根据权利要求1所述的caTCR，其中所述第一TCR-TM和所述第二TCR-TM包括以下的氨基酸序列：a)分别为SEQIDNO:9及8；b)分别为SEQIDNO:7及14；c)分别为SEQIDNO:7及15；d)分别为SEQIDNO:7及16；e)分别为SEQIDNO:10及16；f)分别为SEQIDNO:7及17；g)分别为SEQIDNO:7及18；h)分别为SEQIDNO:7及19；i)分别为SEQIDNO:7及20；j)分别为SEQIDNO:7及21；k)分别为SEQIDNO:7及22；l)分别为SEQIDNO:11及23；m)分别为SEQIDNO:12及24；n)分别为SEQIDNO:7及25；o)分别为SEQIDNO:13及26。


12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的caTCR，其中所述caTCR进一步包括稳定模块，所述稳定模块包括第一稳定域及第二稳定域，其中所述第一稳定域及所述第二稳定域彼此具有使所述caTCR稳定的结合亲和力。


13.根据实施例12所述的caTCR，其中所述稳定模块是选自由以下组成的群组：CH1-CL模块、CH2-CH2模块、CH3-CH3模块及CH4-CH4模块。


14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的caTCR，其中所述caTCR进一步包括所述抗原结合模块与所述TCRM之间的间隔模块，且其中所述间隔模块包括一或多个将所述抗原结合模块连接到所述TCRM的肽连接子。


15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的caTCR，其中所述caTCR为多特异性的。


16.根据权利要求1到15中任一权利要求所述的caTCR，其中所述抗原结合模块包括连接于TCRD中的一者的VH域及连接于另一TCRD的VL域。


17.根据权利要求1到16中任一权利要求所述的caTCR，其中所述靶抗原为细胞表面抗原。


18.根据权利要求1到16中任一权利要求所述的caTCR，其中所述靶抗原为包括肽及主要组织兼容性复合体MHC蛋白的复合体。


19.一种caTCR，其包括：
a)多特异性抗原结合模块，其包括特异性结合于第一靶抗原的第一抗原结合域及特异性结合于第二靶抗原的第二抗原结合域；及
b)TCRM，其包括含有第一TCR-TM的第一TCRD(TCRD1)及含有第二TCR-TM的第二TCRD(TCRD2)；
其中所述TCRM有助于至少一种TCR相关信号传导分子的募集。


20.根据权利要求19所述的caTCR，其中所述第一抗原结合域为Fv，所述Fv包括第一重链可变域(VH1)及第一轻链可变域(VL1)，且所述第二抗原结合域为Fab，所述Fab包括融合于重链恒定域1(CH1)的第二VH(VH2)及融合于轻链恒定域(CL)的第二VL(VL2)。


2...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·霍兰，许奕阳，杨智源，刘宏，J·莫拉莱斯，刘连兴，
申请(专利权)人：优瑞科生物技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US