[发明专利]能够特异性靶向肿瘤细胞的嵌合抗原受体、其表达基因、其修饰的NK细胞及应用

说明书

本发明公开了一种能够特异性靶向肿瘤细胞的嵌合抗原受体、其表达基因、其修饰的NK细胞及应用。所述嵌合抗原受体包括依次连接的胞外抗原结合结构域、跨膜结构域和共刺激信号结构域，其中，所述胞外抗原结合结构域包含能够特异性靶向结合肿瘤细胞或病原的多肽。本发明所构建的能够特异性靶向肿瘤细胞的嵌合抗原受体及其修饰的NK细胞能特异性识别肿瘤细胞，激活NK细胞并产生细胞毒作用。此外，该特异性靶向肿瘤细胞的嵌合抗原受体中的多肽筛选工艺简单，实验室条件下能够筛选出具有针对肿瘤细胞高亲和力和特异性靶向作用的多肽，且可以将多个多肽进行融合构建成为多价‑CAR‑NK，提高CAR‑NK对肿瘤细胞的特异性和靶向性。

技术领域

本发明涉及一种嵌合抗原受体，特别是涉及一种能够特异性靶向肿瘤细胞的嵌合抗原受体、其表达基因及其修饰的NK细胞，以及在肿瘤治疗中的应用，属于肿瘤免疫治疗技术领域。

背景技术

嵌合抗原受体(Chimeric antigen receptor，CAR)是一种受体蛋白，它赋予免疫细胞新的能力，在肿瘤的免疫治疗中具有极具潜力的应用前景。嵌合抗原受体包括抗原结合结构域、跨膜结构域和共刺激信号结构域。它的细胞外抗原结合域通常为单链抗体(scFv)，可以识别肿瘤细胞表面的特异性抗原。细胞内激活的信号结构域，如CD28、4-1BB(CD137)和OX40，通常起到触发免疫细胞激活和杀伤的作用。近年来，嵌合抗原受体修饰T细胞(CAR-T)在血液肿瘤治疗中的应用取得了成功，并成为肿瘤免疫治疗的临床热点。截止目前，已经有5款CAR-T产品获得美国FDA批准上市，用于治疗血液癌症。2021年6月，中国也迎来了首款获批的CAR-T产品。但是CAR-T的应用受到固有风险的限制，例如，CAR-T会引起移植物抗宿主病(GvHD)与细胞因子释放综合征，以及CAR-T的产生需要患者自体T细胞导致治疗实施周期长等问题。

基于自然杀伤细胞(NK)细胞的特性，CAR-NK相比于CAR-T更具优势。首先，CAR-NK具有更好的安全性，主要指以下几个方面：1.由于NK细胞寿命很短，避免了如T细胞持续存在而引起的靶向效应；2.同种异体NK细胞输注耐受性良好，不会引起GvHD，因此CAR在异体NK细胞，NK92细胞系的应用成为可能，表明NK是一种更好的CAR载体，有望生产“通用型”产品；3.由于NK细胞活化不产生促炎性因子，因此几乎不会引起细胞因子释放综合征和神经毒性等不良反应。其次，NK细胞具有更强大的杀伤功能，除了通过CAR结构识别激活NK细胞发挥杀伤作用，NK细胞可通过表面各种受体识别配体从而杀伤肿瘤细胞，此外NK细胞还可通过CD16分子发挥ADCC作用清除肿瘤细胞，表明CAR-NK具有更强大的杀伤能力。

CAR-NK的应用中最关键的是靶点的选择，目前现有的CAR结构中的胞外识别域一般主要为单链抗体(scFv)，单链抗体具有特异性高的优点，因此在CAR-NK中被广泛应用。但是获得有效靶向肿瘤的单链抗体时间长，且难以获得，存在单链抗体序列的获得工艺复杂，耗时长、现有单链抗体对应的肿瘤靶点较少等问题。此外，并且单链抗体具有分子量较大的缺点，因此较难将两个以上单链抗体构建成为多价的胞外识别域，无法有效提高亲和力并减少脱靶。近年来有关CAR-NK技术的研究多使用单链抗体作为胞外识别结构域，Hsiang-chi Tseng等人构建了靶向肝癌GPC3的CAR-NK，证实了胞外信号可以转导激活NK细胞活化，证实了NK92细胞系的能用性。但更广泛的靶点选择仍是CAR-NK技术应用的难点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种能够特异性靶向肿瘤细胞的嵌合抗原受体，以克服现有技术的不足。

本发明的另一目前还在于提供一种表达基因及嵌合抗原受体修饰的NK细胞，以及在制备用于治疗肿瘤的药物中的应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种能够特异性靶向肿瘤细胞的嵌合抗原受体，其包括依次连接的胞外抗原结合结构域、跨膜结构域和共刺激信号结构域，其中，所述胞外抗原结合结构域包含能够特异性靶向结合肿瘤细胞或病原的多肽。