[发明专利]一种靶向抗原特异性T细胞诱导其向记忆干性细胞分化的融合蛋白

说明书

本发明涉及一种抗PD‑1抗体与IL‑21融合蛋白，所述融合蛋白既能阻断PD‑L1与T细胞表面PD‑1的结合，发挥抗PD‑1抗体的肿瘤治疗作用，又能将IL‑21靶向肿瘤特异性T细胞，诱导T细胞的分化，调控T细胞功能，本发明所述融合蛋白具有显著增加抗PD‑1抗体的肿瘤治疗效应的功能，具有广阔的医用治疗前景。

技术领域

本发明一般涉及生物工程领域，尤其涉及一种靶向抗原特异性T细胞诱导其分化，增强其效应功能的融合蛋白。

背景技术

免疫系统的作用在于实现机体对于致病体的有效应答。T细胞在其中起到了关键的作用，正常细胞发生恶变成为癌细胞，能被机体免疫系统识别将其杀伤清除。机体内能杀伤和消除生长肿瘤的免疫细胞主要是T淋巴细胞。T淋巴细胞识别肿瘤抗原后，被激活，进行大量扩增，并分化为效应性T细胞，到达肿瘤部位攻击肿瘤细胞。但是，肿瘤细胞在长期发生进化过程中，产生多种机制来防止免疫细胞的攻击，例如肿瘤细胞高表达免疫抑制分子PD-L1，通过与T淋巴细胞表面的免疫抑制受体PD-1结合，就可以抑制T淋巴细胞对它的杀伤。

PD-1(也称为程序化细胞死亡-1)是CD28家族的一个成员，表达于活化的T细胞表面，其功能在于通过与配体PD-L1结合，抑制T细胞反应，防止T细胞过度反应造成组织损伤，是正常T细胞反应的一种负调控机制。肿瘤细胞通过高表达PD-L1,与T细胞表面的PD-1结合，抑制抗肿瘤T细胞对其杀伤，是肿瘤免疫逃逸的一种重要机制。科学家发明了一种抗PD-1抗体，可以阻断肿瘤细胞表面的PD-L1与T淋巴细胞表面的PD-1受体结合，解除肿瘤细胞对T淋巴细胞的抑制，功能恢复的T淋巴细胞就可以把肿瘤细胞杀死，清除体内肿瘤，这就是目前国际上广受关注的肿瘤治疗药——抗PD-1抗体。目前世界各国多家机构都在投入PD-1的研发当中，仅在美国每年就有数百个临床试验的项目在进行当中。而在全球范围内已有1600多个临床试验正在进行。截至目前由国际知名制药厂商所研发的PD-1/PD-L1药物已有5款已被美国FDA批准上市，包括：PD-1抑制剂Nivolumab(Opdivo)、Pembrolizumab(Keytruda)；PD-L1抑制剂Atezolizumab(Tecentriq)、Durvalumab(Imfinzi)和Avelumab(Bavencio)；用于黑色素瘤、头颈鳞状细胞癌、非小细胞肺癌、霍奇金淋巴瘤、肾癌、膀胱癌等癌症的治疗。国内有包括信达、恒瑞、百济神州、君实等至少100多家生物公司，也在进行PD-1阻断药物的研发和肿瘤治疗临床实验。尽管抗PD-1抗体药的肿瘤治疗取得巨大成功，但是对大多数晚期肿瘤的治疗有效率也只有20％左右，因此，如何提高抗PD-1抗体肿瘤治疗效果是肿瘤药物研发的一个重要方向。

一个淋巴细胞只能识别一种抗原表位，机体内有成千上万种T淋巴细胞，只有肿瘤特异性T淋巴细胞才能识别和杀伤特定的肿瘤细胞。T淋巴细胞分为CD4⁺T细胞和CD8⁺T细胞。体内识别和杀伤肿瘤细胞的主要是CD8⁺T细胞，CD4⁺T细胞的功能主要是辅助CD8+T细胞反应。静息的T淋巴细胞是没有活性的，只有在抗原刺激下发生活化、增殖、分化成不同功能状态的T细胞，才能发挥不同的生物学功能。CD8⁺T细胞根据分化状态可以分为原始T细胞(naive Tcells)、记忆干性T细胞(memory stemT cells)、记忆性T细胞(memoryTcells)和效应T细胞(effector T cells)。效应CD8⁺T细胞是终末分化细胞，具有最强杀伤活性，但是体内存活时间短，因此，体内抗肿瘤作用最弱。记忆性CD8⁺T细胞体内存活时间长，受到抗原刺激可以分化为效应性T细胞发挥作用，因而体内抗肿瘤作用显著增强。记忆干性CD8⁺T细胞具有自我复制更新能力，可以在体内长期存活，受到抗原刺激可以分化为记忆性和效应性T细胞，体内抗肿瘤作用最强。T细胞的活化、增殖和分化这是一个复杂而精准调控的反应过程，其中，各种细胞因子在这一过程中发挥重要作用。