[发明专利]一种特异性活化NK细胞的嵌合抗原受体及其应用

说明书

本发明涉及生物医药领域，具体是一种针对NK细胞信号转导特点特异性优化的嵌合抗原受体及其用途，所述的嵌合抗原受体scFv由轻链和重链可变区构成，通过CD8铰链结构连接在NKp44跨膜区上，胞内段活化信号转导结构域由CD3ζITAM基序、2B4活化基序、DNAM1活化基序与DAP10活化基序串联构成。该嵌合抗原受体用于修饰自然杀伤(NK)细胞，修饰后的NK细胞(CAR‑NK)能用于肿瘤特异性抗原阳性的肿瘤治疗。在杀伤试验中，该结构相较于经典的第三代T‑CAR结构明显加强了NK细胞对肿瘤细胞的杀伤能力，在体内模型中展现出良好的抗肿瘤活性。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体地说，是一种根据NK细胞活化信号转导机制改良而来的嵌合抗原受体及其应用。

背景技术

自宾夕法尼亚大学Carl June教授发明CAR-T细胞疗法后(CTL-019)，国际上已有多家生物技术公司开展了对CAR-T的进一步探索。最早进行CAR-T细胞治疗开发的三巨头为诺华、KitePharma以及JunoTherapeutics，最初对CAR-T的研究多集中于血液相关肿瘤。随着研究进一步深入，更多新靶点、新技术、新治疗领域的探索层出不穷，在取得令人振奋的临床试验疗效的同时，安全性也成为困扰CAR-T进步的一大难题：细胞因子风暴、脱靶效应、严重的过敏反应和神经毒性，已经病毒载体带来的安全隐患严重限制了CAR-T的广泛应用。2017年初，因治疗患者出现多例脑水肿死亡，Juno不得不终止对其核心品种JTC015的开发。因此寻找高效低毒的CAR载体细胞成为肿瘤免疫中关注的热点问题。

NK细胞是固有免疫系统的重要效应细胞。NK细胞不需要抗原预先致敏即可发挥极高的细胞杀伤活性，且不受MHC限制性；成熟NK细胞不分泌IL-6，生理周期短，不引起GVHD反应。NK细胞是固有免疫系统的重要效应细胞。NK细胞不需要抗原预先致敏即可发挥极高的细胞杀伤活性，且不受MHC限制性；成熟NK细胞不分泌IL-6，生理周期短，不引起GVHD反应。骨髓移植中的研究表明，血液系统肿瘤可以有效的被同种异体的NK细胞识别和杀伤，可显著增加的疾病控制、降低复发率。

尽管如此许多肿瘤细胞常通过表达非经典HLA I类分子、表达免疫抑制性配体、分泌免疫抑制性因子等方式获得免疫逃逸的能力，NK过继性治疗的临床表现不佳。所以在NK细胞中引入CAR修饰，引导NK细胞对肿瘤细胞靶向杀伤成为改进NK过继性治疗的重要策略。这新疗法有望对传统手术、化疗和放疗无效的患者提供全新的治疗方案，为肿瘤患者提供了新的治愈希望。

目前临床中所使用的CAR-NK中的嵌合抗原受体结构主要沿用了CAR-T第二代和第三代的结构，虽然NK细胞的诸多生物学行为与T细胞类似，但也有其独特的信号转导模式，其中多种激活型受体可以通过多种途径活化NK细胞，且信号之间具有叠加效应。NK细胞活化受体主要包括NCR家族、自然杀伤细胞2家族、共受体家族、杀伤细胞免疫球蛋白样受体家族等。

NK细胞裂解功能激活受体被称之为“自然细胞毒活性受体”(NCR)，其在肿瘤和病变细胞的非MHC限制性细胞毒活性中发挥关键作用。目前已经鉴定了三种NK细胞激活表面受体，包括NKp46、NKp30和NKp44，NCR与特异性抗体相互作用可以显著增强NK细胞的杀伤活性。NCR丰度也决定了NK细胞的杀伤活性

自然杀伤细胞2家族(NKG2family)受体属于C型凝集素样受体超家族，其分子结构均由由C型凝集素样结构域，跨膜结构域和细胞质片段组成；根据NKG2受体的细胞质结构域中是否存在ITAM基序，NKG2受体分类为活化或抑制受体；识别HLA-E后分别通过ITAM或ITIM基序向NK细胞内传递不同信号。该家族成员不仅表达于NK细胞表面，也表达与T细胞。