人工突触制造技术

本文描述了与人工突触的产生和治疗应用有关的组合物和技术。人工突触是工程化细胞外囊泡，包括外泌体，在其表面上掺入了粘性结合剂，以锚定针对生物靶标(诸如受体)的信号传导结构域。这些工程化添加剂可以被组织在哺乳动物细胞中表达的遗传载体构建体中，其中所述粘性结合剂附着于细胞外囊泡诸如外泌体上，从而呈递它们连接的信号传导结构域，所述信号传导结构域被受体细胞迅速吸收。人工突触采用细胞外囊泡的标志性生物物理和生物化学特征，从而允许快速部署和扩大规模。重要的是，这种策略可以允许动力学上有利的信号产生和信号传播。例如，这包括增加激动剂呈现的密度，以支持受体聚类

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】人工突触
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35 U.S.C.
§
119(e)要求2020年2月5日提交的美国临时申请号US 62/970,374的权益，将其内容通过引用完整并入本文。


[0003]本专利技术涉及人工突触或细胞外囊泡的产生，其包括被工程化以递送信号传导的细胞外囊泡的特征，用于治疗用途，包括免疫疾病和癌症的治疗。

技术介绍

[0004]细胞外囊泡(EV)通过将微小RNA、脂质和蛋白质转移到邻近细胞，在细胞间通讯中起关键作用。然而，在本领域中仍然非常需要灵活和动态的平台，其中特定的生物信号可以被可靠地靶向而没有脱靶效应，并且提供稳健的细胞响应以实现治疗效果，诸如调节炎症。然而，在本领域中仍然非常需要灵活和动态的平台，其中特定的生物信号可以被可靠地靶向而没有脱靶效应，并且提供稳健的细胞响应以实现治疗效果，例如调节炎症。

技术实现思路

[0005]本文提供的组合物和方法部分地基于这样的发现，即，细胞外囊泡可用于表达可调节生物信号产生的工程融合多肽。这些工程囊泡，也称为人工突触，采用了细胞外囊泡的标志性生物物理和生物化学特征，但其进一步被工程化为具有囊泡靶向结构域(例如，粘性结合剂)和信号传导结构域，所述结构域任选地通过具有特定功能的接头连接。本文提供的融合多肽被设计和产生为核酸构建体(例如，载体)并在细胞(比如哺乳动物细胞)中表达。具体而言，每个融合多肽的囊泡靶向结构域将所述多肽锚定到细胞外囊泡脂质膜上，从而呈现所述多肽的信号传导结构域。囊泡膜上或囊泡膜内的信号传导结构域可以经由靶多肽(例如，受体细胞的细胞外表面上的受体)与受体细胞接触。重要的是，这种策略可以允许动力学上有利的信号产生和信号传播。例如，这包括增加激动剂呈现的密度，以支持位于靶细胞上的靶受体的受体聚类
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传统受体靶向策略的繁重障碍。
[0006]通过基因构建体将人工突触工程化，将这种策略应用于改变免疫检查点信号传导，所述基因构建体具有与程序性死亡配体1(PD
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L1)信号传导结构域(例如，人程序性死亡配体1(hPD
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L1))连接的脂质结合糖基磷脂酰肌醇(GPI)粘性结合剂，其在细胞中表达并能够附着于外泌体。人工突触的分离、纯化和分析揭示了hPD
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L1
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GPI融合多肽的高密度信号传导结构域。hPD
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L1人工突触外泌体进一步显示出比单独的可溶性PD
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L1配体增强的激动剂信号传导，支持靶细胞上的受体聚类。当应用于实验性自身免疫性葡萄膜视网膜炎(EAU)模型时，观察到在EAU症状方面的统计学显著减少。
[0007]因而，在一个方面，本文提供了工程化细胞外囊泡或人工囊泡，其包含：至少一种融合多肽，其包含：至少一种感兴趣的蛋白质(POI)结构域；和至少一个囊泡靶向结构域。在任何方面的一些实施方案中，所述工程化细胞外囊泡是外泌体。在任何方面的一些实施方
案中，所述融合蛋白还包含至少一个接头。在任何方面的一些实施方案中，所述POI结构域可以基本上结合至靶多肽。
[0008]在另一方面，本文提供了一种工程化细胞外囊泡，其包含：至少一种融合多肽，所述融合多肽包含：
[0009](i)至少一个感兴趣的蛋白质(POI)结构域或其片段；和
[0010](ii)至少一个囊泡靶向结构域，
[0011]其中所述POI结构域相对于细胞外囊泡的脂质膜位于细胞外位置。
[0012]在另一方面，本文提供了一种工程化细胞外囊泡，其包含：
[0013](a)第一融合多肽，其包含：
[0014](i)至少一个感兴趣的蛋白质(POI)结构域或其片段；和
[0015](ii)至少一个囊泡靶向结构域，
[0016]其中所述至少一个POI结构域相对于细胞外囊泡的脂质膜位于细胞外位置，
[0017](b)第二融合多肽，其包含：
[0018](i)至少一个感兴趣的蛋白质(POI)结构域或其片段；和
[0019](ii)至少一个囊泡靶向结构域，
[0020]其中所述POI结构域位于相对于所述细胞外囊泡的脂质膜的细胞外位置，
[0021]并且其中所述至少一个囊泡靶向结构域位于所述细胞外囊泡的脂质膜内。
[0022]在另一方面，本文提供了一种细胞外囊泡组合物，其包含：
[0023]多个人工突触，
[0024]其中每个人工突触包含(i)细胞外囊泡；(ii)一种或多种粘性结合剂；和(iii)一个或多个信号传导结构域。
[0025]在另一方面，本文提供了包含多个本文提供的工程化细胞外囊泡的组合物。
[0026]在另一方面，本文提供了包含两种或更多种本文提供的工程化细胞外囊泡的组合物。
[0027]在另一方面，本文提供了包含三种或更多种本文提供的工程化细胞外囊泡的组合物。
[0028]在另一方面，本文提供了一种产生本文提供的工程化细胞外囊泡或组合物的方法，所述方法包括：
[0029](a)提供表达编码一种或多种粘性结合剂和一个或多个信号传导结构域的载体构建体的细胞群；和
[0030](b)从所述细胞群分离多个人工突触。
[0031]在另一方面，本文提供了一种产生本文提供的工程化细胞外囊泡或组合物的方法，所述方法包括：
[0032](a)提供表达编码一种或多种粘性结合剂和一个或多个信号传导结构域的载体构建体的细胞群；和
[0033](b)从所述细胞群分离多个人工突触；和
[0034](c)从所述细胞群纯化多个人工突触。
[0035]在另一方面，本文提供了调节受试者中的炎症的方法，所述方法包括：
[0036]给有需要的受试者施用包含多种工程化细胞外囊泡的组合物，
[0037]其中所述工程化细胞外囊泡包含至少一种融合多肽，所述至少一种融合多肽包含：
[0038](i)至少一个感兴趣的蛋白质(POI)结构域或其片段；和
[0039](ii)至少一个囊泡靶向结构域。
[0040]在另一方面，本文提供了本文提供的组合物或工程化细胞外囊泡用于治疗炎性疾病或疾患的用途。
[0041]在另一方面，本文提供了本文提供的组合物或工程化细胞外囊泡用于治疗自身免疫性疾病或疾患的用途。
[0042]在另一方面，本文提供了本文提供的组合物或工程化细胞外囊泡用于治疗癌症的用途。
[0043]在任何方面的一个实施方案中，所述工程化细胞外囊泡是外泌体。
[0044]在任何方面的另一个实施方案中，所述感兴趣的蛋白质(POI)结构域或其片段是融合多肽的N
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末端结构域。在任何方面的另一个实施方案中，所述POI结构域选自包括以下各项组成的组：表1.在任何方面的另一个实施方案中，所述POI结构域是PD
‑
L1或其片段。在任何方面的另一个实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种工程化细胞外囊泡，其包含：至少一种融合多肽，其包含：(i)至少一个感兴趣的蛋白质(POI)结构域或其片段；和(ii)至少一个囊泡靶向结构域，其中所述POI结构域位于相对于所述细胞外囊泡的脂质膜的细胞外位置。2.如权利要求1所述的工程化细胞外囊泡，其中所述细胞外囊泡是外泌体。3.如权利要求1或权利要求2所述的工程化细胞外囊泡，其中所述感兴趣的蛋白质(POI)结构域或其片段是所述融合多肽的N
‑
末端结构域。4.如权利要求1
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3中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述囊泡靶向结构域是所述融合多肽的C
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末端结构域。5.如权利要求1
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4中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述融合多肽包含至少两个POI结构域和/或至少两个外泌体靶向结构域。6.如权利要求1
‑
5中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述融合多肽还包含肽接头。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述融合多肽还包含片段可结晶区域(Fc)结构域。8.如权利要求1
‑
7中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述囊泡靶向结构域位于相对于所述细胞外囊泡的脂质膜的内腔位置。9.如权利要求1
‑
7中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述囊泡靶向结构域位于相对于所述细胞外囊泡的脂质膜的外部位置。10.如权利要求1
‑
9中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述POI结构域选自由下列组成的组：表1。11.如权利要求1
‑
10中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述POI结构域是PD
‑
L1或其片段。12.如权利要求1
‑
11中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述POI结构域是PD
‑
L2或其片段。13.如权利要求1
‑
12中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述POI结构域是FGL1或其片段。14.如权利要求1
‑
13中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述POI结构域是4
‑
1BBL或其片段。15.如权利要求1
‑
14中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述POI结构域是CTLA
‑
4或其片段。16.如权利要求1
‑
15中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述POI结构域基本上结合至一种或多种靶多肽。17.如权利要求16所述的工程化细胞外囊泡，其中所述靶多肽选自由下列组成的组：表2。18.如权利要求1
‑
17中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述囊泡靶向结构域选自由下列组成的组：表3。19.如权利要求1
‑
18中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述接头位于相对于所
述细胞外囊泡的脂质膜的外部位置。20.如权利要求1
‑
18中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述接头是跨膜接头。21.如权利要求1
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18中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述接头位于相对于所述细胞外囊泡的脂质膜的内腔位置。22.如权利要求1
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21中任一项所述的工程化细胞外囊泡，其中所述细胞外囊泡不包含内源POI多肽。23.一种组合物，其包含多种如权利要求1
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22中任一项所述的工程化细胞外囊泡。24.如权利要求23所述的组合物，其还包含药学上可接受的载体。25.一种工程化细胞外囊泡，其包含：(a)第一融合多肽，其包含：(i)至少一个感兴趣的蛋白质(POI)结构域或其片段；和(ii)至少一个囊泡靶向结构域，其中所述至少一个POI结构域位于相对于所述细胞外囊泡的脂质膜的细胞外位置，(b)第二融合多肽，其包含：(i)至少一个感兴趣的蛋白质(POI)结构域或其片段；和(ii)至少一个囊泡靶向结构域，其中所述POI结构域位于相对于所述细胞外囊泡的脂质膜的细胞外位置，并且其中所述至少一个囊泡靶向结构域位于所述细胞外囊泡的脂质膜内。26.一种组合物，其包含选自权利要求1
‑
25中任一项的两种或多种工程化细胞外囊泡。27.一种细胞外囊泡组合物，其包含：多个人工突触，其中每个人工突触包含(i)细胞外囊泡；(ii)一种或多种粘性结合剂；和(iii)一个或多个信号传导结构域。28.如权利要求27所述的组合物，其中所述细胞外囊泡包含外泌体。29.如权利要求27所述的组合物，其中所述一种或多种粘性结合剂选自由下列组成的组：GPI锚、脂肪酰化位点和异戊二烯化位点。30.如权利要求27所述的组合物，其中所述信号传导结构域包含下列一种或多种：PD
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L1、PD
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L2、CTLA
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4(CD152)、4
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1BBL(CD137L)、HVEM(CD270)、FGL1、OX
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2(CD200)、半乳凝素
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9、PVR(CD155)、连接蛋白
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2(CD112)同工型α、连接蛋白
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2(CD112)同工型β、连接蛋白
‑
2(CD112)同工型δ、IL
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10、TSG
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6、B7
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H3(CD276)、B7
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H4(VTCN1)、B7
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H5(VISTA)、B7
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H7(HHLA2)、BTNL1、VSIG8、VSIG3(IGSF11)、VSIG4、TIM
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3(HAVCR2)、TIM
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4(TIMD4)、CEACAM1、BTN3A1、BTN3A2、BTN2A1、BTNL8、BTN2A2、BTN1A1、TIGIT、CD27L(CD70)、CD30L(CD153)、GITRL、CD40L(CD...

【专利技术属性】
技术研发人员：米奇，
申请(专利权)人：戴尔戴莫生物医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：