抗原呈递细胞模拟支架及其制备和使用方法技术

本文中描述的实施方式提供了抗原呈递细胞模拟支架(APC

【技术实现步骤摘要】
抗原呈递细胞模拟支架及其制备和使用方法
[0001]本申请是申请日为2017年7月13日和专利技术名称为“抗原呈递细 胞模拟支架及其制备和使用方法”的201780054844.6号专利技术专利申请 的分案申请。
[0002]相关申请
[0003]本申请要求2016年7月13日提交的美国临时专利申请号No. 62/361,891的优先权，将其完整内容特意按引用并入本文中。
[0004]政府支持的声明
[0005]本专利技术是使用美国国立卫生研究院(U.S.National Institutes ofHealth)授予的授权号No.EB015498、EB014703和DE013033的政府 支持进行的。政府在本专利技术中具有一定的权利。

技术介绍

[0006]涉及T淋巴细胞(T细胞)的启动(priming)和扩增的免疫治疗 对癌症和传染病的治疗仍然抱有希望，特别是在人类中(Melief等， Immunol.Rev.145:167
‑
177(1995)；Riddell等，Annu.Rev.Immunol. 13:545
‑
586(1995))。目前在病毒感染和/或癌症患者中的过继性转 移的研究涉及输注已经在自体同源的树突状细胞(DC)、病毒感染 的B细胞和/或同种异体的饲养细胞上体外刺激、克隆和扩增多周的T 细胞(Riddell等，Science 257:238
‑
241(1992)；Yee等，J.Exp.Med. 192:1637
‑
1644(2000)，Brodie等，Nat.Med.5:34
‑
41(1999)；Riddell 等，Hum.Gene Ther.3:319
‑
338(1992)，Riddell等，J.Immunol.Methods128:189
‑
201(1990))。然而，由于过继性T细胞免疫治疗临床试验 常常需要数十亿的细胞(Riddell等，1995)，现有的体外T细胞扩 增方案常常不足以满足这样的试验的需求。
[0007]此外，最佳的移植在再灌注时需要使用功能性的T细胞，而不是 衰老的T细胞。对于临床应用，重要的是确保T细胞具有所需的功能 性，即，它们以所需的方式增殖、执行效应子功能和产生细胞因子 (Liebowitz等，Current Opinion Oncology，10，533
‑
541，1998)。 在自然环境中，通过与抗原呈递细胞(APC)表面上的主要组织相容 性复合物(MHC)分子结合的肽
‑
抗原的T细胞受体/CD3复合物 (TCR/CD3)的啮合来启动T细胞激活(Schwartz，Science 248:1349)。 尽管这是T细胞激活中的主要信号，但对于完全激活，还需要APC 和T细胞之间的其他受体
‑
配体相互作用。例如，在没有其他分子相 互作用的情况下，TCR刺激可以诱导无能(anergy)状态，使得这些 细胞不能响应再刺激时的完全激活信号(Schwartz，1990；Harding 等，Nature 356:607，1992；Dudley等，Clinical Cancer Research.，16， 6122
‑
6131，2010；Rosenberg等，Clinical Cancer Research.，17， 4550
‑
4557，2011)。在可选方式中，通过单独的TCR啮合激活时， T细胞可能通过程序化细胞死亡(凋亡)而死亡(Webb等，Cell63:1249，1990；Kawabe等，Nature 349:245，1991；Kabelitz等，Int. Immunol.4:1381，1992；Groux等，Eur J.Immunol.23:1623，1993)。
[0008]因此，通过使用第二信号传导分子，例如，膜结合蛋白或APC 的分泌产物，可以给予最佳的功能性。在膜结合蛋白的情况中，这样 的次级相互作用通常在性质上是粘附性的，加强了两个细胞之间的接 触(Springer等，Ann.Rev.Immunol.5:223，1987)。还可能涉
及其他 信号传导分子，如其他激活信号从APC传导至T细胞(Bierer等， Adv.Cancer Res.56:49，1991)。例如，CD28是存在于人类中的80％ 外周T细胞上的表面糖蛋白并且存在于静息和激活的T细胞上。CD28 结合B7
‑
1(CD80)或B7
‑
2(CD86)并且是已知的共刺激分子最有效 的之一(June等，Immunol.Today 15:321(1994)，Linsley等，Ann. Rev.Immunol.11:191(1993))。T细胞上的CD28连接与TCR啮合 结合诱导白细胞介素
‑
2(IL
‑
2)的产生(June等，1994；Jenkins等，1993；Schwartz，1992)。分泌的IL
‑
2是用于离体T细胞扩增的重要 因子(Smith等，Ann.N.Y.Acad.Sci.332:423
‑
432(1979)；Gillis等， Nature 268:154
‑
156(1977))。
[0009]T细胞的共刺激已经显示出影响T细胞激活的多种方面(June等， 1994)。其降低了诱导培养物中的增殖响应需要的抗CD3的浓度 (Gimmi等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:6575(1991))。CD28共 刺激也通过基因表达的转录和转录后调控显著增强了辅助T细胞的 淋巴因子产生(Lindsten等，Science 244:339(1989)；Fraser等，Science251:313(1991))，并且可以激活细胞毒性T细胞的细胞溶解潜能。 体内CD28共刺激的抑制可以阻断异种移植排斥，并且同种异体移植 排斥显著延迟(Lenschow等，Science 257:789(1992)；Turka等， Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:11102(1992))。
[0010]更重要地，上述用于刺激/共刺激性刺激的效应子已经广泛用于体 外T细胞操纵的情况中。在这点上，抗CD3单克隆抗体(第一信号) 和抗CD28单克隆抗体(第二信号)的结合最常用于刺激APC。将抗 体固定于固体表面上时，抗CD3和抗CD28单克隆抗体提供的信号被 最佳地递送至T细胞，所述固体表面如塑料板(Baroja等，CellularImmunology，vol.120,205
‑
217，1989；Damle等，The Journal ofImmunology，vol.143，1761
‑
1767，1989)或琼脂糖珠(Anderson等， Cellular Immunology，vol.115，246
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗原呈递细胞模拟支架(APC
‑
MS)，包括包含高表面积介孔二氧化硅微棒(MSR)的基底层；于所述MSR基底层上成层的连续的、流体支撑的脂质双层(SLB)；吸附于所述支架上的多种T细胞激活分子和T细胞共刺激分子；和吸附于所述支架上的多种T细胞稳态剂。2.权利要求1的支架，其中所述T细胞选自自然杀伤(NK)细胞、CD3+T细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞和调节T细胞(Treg)，或其组合。3.权利要求1的支架，其中所述T细胞稳态剂吸附于所述SLB层上。4.权利要求1的支架，其中所述T细胞稳态剂吸附于所述MSR基底层上。5.权利要求1的支架，其中所述T细胞稳态剂以受控释放方式从所述支架释放。6.权利要求1的支架，其中所述T细胞稳态剂以持续方式从所述支架释放至少30天。7.权利要求1的支架，其中所述T细胞稳态剂选自IL
‑
1、IL
‑
2、IL
‑
4、IL
‑
5、IL
‑
7、IL
‑
10、IL
‑
12、IL
‑
15、IL
‑
17、IL
‑
21和转化生长因子β(TGF
‑
β)，或其激动剂、其模拟物、其变体、其功能性片段，或其组合。8.权利要求7的支架，其中所述T细胞稳态剂是IL
‑
2、其激动剂、其模拟物、其变体、其功能性片段，或其与选自IL
‑
7、IL
‑
21、IL
‑
15和IL
‑
15超激动剂的第二稳态剂的组合。9.权利要求7的支架，其中所述T细胞稳态剂选自包含IL
‑
2的前30个氨基酸(p1
‑
30)的N
‑
末端IL
‑
2片段、IL
‑
2superkine肽和IL
‑
2部分激动剂肽，或其组合。10.权利要求1的支架，其中所述T细胞激活分子和所述T细胞共刺激分子各自独立地吸附于所述流体支撑的脂质双层(SLB)上。11.权利要求10的支架，其中所述T细胞激活分子和所述T细胞共刺激分子通过亲和性配对或化学偶联吸附。12.权利要求11的支架，其中所述亲和性偶联包括生物素
‑
抗生物素蛋白链菌素对、抗体
‑
抗原对、抗体
‑
半抗原对、亲和性对、捕获蛋白对、Fc受体
‑
IgG对、金属
‑
螯合脂质对，或其组合。13.权利要求11的支架，其中所述化学偶联包括叠氮化物
‑
炔烃化学(AAC)反应、二苯并环辛炔连接(DCL)或四嗪
‑
烯烃连接(TAL)。14.权利要求10的支架，其中所述T细胞激活分子和所述T细胞共刺激分子各自独立地涂覆于所述流体支撑脂质双层(SLB)上。15.权利要求10的支架，其中所述T细胞激活分子和所述T细胞共刺激分子各自独立地部分包埋于所述流体支撑的脂质双层(SLB)上。16.权利要求1的支架，其中所述T细胞激活分子和所述T细胞共刺激分子各自独立地吸附于所述介孔二氧化硅微棒(MSR)上。17.权利要求1的支架，其中所述T细胞激活分子和所述T细胞共刺激分子各自独立地是抗体分子或其抗原结合片段。18.权利要求1的支架，其中所述T细胞激活分子选自抗CD3抗体或其抗原结合片段、抗巨噬细胞清道夫受体(MSR1)抗体或其抗原结合片段、抗T细胞受体(TCR)抗体或其抗原结合片段、抗CD2抗体或其抗原结合片段、抗CD47抗体或其抗原结合片段、加载有MHC肽的主要组织相容性复合物(MHC)分子或其多聚体和MHC
‑
免疫球蛋白(Ig)缀合物或其多聚体，或其组
合。19.权利要求1的支架，其中所述T细胞共刺激分子是抗体，或其抗原结合片段，其特异性地结合选自CD28、4.1BB(CD137)、OX40(CD134)、CD27(TNFRSF7)、GITR(CD357)、CD30(TNFRSF8)、HVEM(CD270)、LTβR(TNFRSF3)、DR3(TNFRSF25)、ICOS(CD278)、CD226(DNAM1)、CRTAM(CD355)、TIM1(HAVCR1、KIM1)、CD2(LFA2、OX34)、SLAM(CD150、SLAMF1)、2B4(CD244、SLAMF4)、Ly108(NTBA、CD352、SLAMF6)、CD84(SLAMF5)、Ly9(CD229、SLAMF3)和CRACC(CD319、BLAME)的共刺激抗原。20.权利要求1的支架，其中所述T细胞激活分子和所述T细胞共刺激分子包括双特异性抗体或其抗原结合片段。21.权利要求1的支架，其中所述T细胞激活分子和所述T细胞共刺激分子包括选自CD3/CD28、CD3/ICOS、CD3/CD27和CD3/CD137，或其组合的对。22.权利要求1的支架，其中所述支架进一步包括特异性地结合Fc融合蛋白的免疫球蛋白分子。23.权利要求1的支架，其中所述支架包括选自粒细胞巨噬细胞
‑
集落刺激因子(GM
‑
CSF)、趋化因子(C
‑
C基序)配体21(CCL
‑
21)、趋化因子(C
‑
C基序)配体19(CCL
‑
19)、趋化因子(C
‑
X
‑
C基序)配体12(CXCL12)、干扰素γ(IFNγ)或FMS
‑
样酪氨酸激酶(Flt
‑
3)配体的募集化合物。24.权利要求23的支架，其中所述募集化合物包括粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM
‑
CSF)。25.权利要求1的支架，其中所述支架进一步包括抗原。26.权利要求25的支架，其中所述抗原包括肿瘤抗原。27.权利要求25的支架，其中所述肿瘤抗原选自MAGE
‑
1、MAGE
‑
2、MAGE
‑
3、CEA、酪氨酸酶、midkin、BAGE、CASP
‑
8、β
‑
连环蛋白、β
‑
连环蛋白、γ
‑
连环蛋白、CA
‑
125、CDK
‑
1、CDK4、ESO
‑
1、gp75、gp100、MART
‑
1、MUC
‑
1、MUM
‑
1、p53、PAP、PSA、PSMA、ras、trp
‑
1、HER
‑
2、TRP
‑
1、TRP
‑
2、IL13Rα、IL13Rα2、AIM
‑
2、AIM
‑
3、NY
‑
ESO
‑
1、C9orf 112、SART1、SART2、SART3、BRAP、RTN4、GLEA2、TNKS2、KIAA0376、ING4、HSPH1、C13orf24、RBPSUH、C6orf153、NKTR、NSEP1、U2AF1L、CYNL2、TPR、SOX2、GOLGA、BMI1、COX
‑
2、EGFRvIII、EZH2、LICAM、Livin、Livinβ、MRP
‑
3、巢蛋白、OLIG2、ART1、ART4、B
‑
细胞周期蛋白、Gli1、Cav
‑
1、组织蛋白酶B、CD74、E
‑
钙粘蛋白、EphA2/Eck、Fra
‑
1/Fosl 1、GAGE
‑
1、神经节苷脂/GD2、GnT
‑
V、β1,6
‑
N、Ki67、Ku70/80、PROX1、PSCA、SOX10、SOX11、生存素、UPAR、WT
‑
1、二肽基肽酶IV(DPPIV)、腺苷脱氨酶结合蛋白(AD Abp)、亲环蛋白b、结直肠相关抗原(CRC)
‑
C017
‑
1A/GA733、T
‑
细胞受体/CD3
‑
ξ链、肿瘤抗原的GAGE
‑
家族、RAGE、LAGE
‑
I、NAG、GnT
‑
V、RCASl、α
‑
甲胎蛋白、pl20ctn、Pmel117、PRAME、脑糖原磷酸化酶、SSX
‑
I、SSX
‑
2(HOM
‑
MEL
‑
40)、SSX
‑
I、SSX
‑
4、SSX
‑
5、SCP
‑
I、CT
‑
7、cdc27、腺瘤性结肠息肉蛋白(APC)、fodrin、P1A、连接蛋白37、Ig
‑
独特型、pl5、GM2、GD2神经节苷脂、肿瘤抗原的Smad家族、1mp
‑
1、EBV编码的核抗原(EBNA)
‑
I、UL16
‑
结合蛋白样转录产物1(Mult1)、RAE
‑
1蛋白、H60、MICA、MICB和c
‑
erbB
‑
2、患者特异性新抗原，或其免疫原性肽，或其组合。28.权利要求1的支架，其中所述支撑的脂质双层(SLB)与所述介孔二氧化硅微棒(MSR)的重量比为约10:1至约1:20。
29.权利要求1的支架，其中所述连续的流体支撑的脂质双层(SLB)包含选自(DMPC)、二棕榈酰基磷脂酰胆碱(DPPC)、二硬脂酰基磷脂酰胆碱(DSPC)、棕榈酰基
‑
油酰基磷脂酰胆碱(POPC)、二油酰基磷脂酰胆碱(DOPC)、二油酰基磷脂酰乙醇胺(DOPE)、二肉豆蔻酰基磷脂酰乙醇胺(DMPE)和二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(DPPE)或其组合的脂质。30.权利要求1的支架，其中所述介孔二氧化硅微棒
‑
脂质双层(MSR
‑
SLB)支架保持连...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：哈佛学院院长等，
类型：发明
国别省市：