[发明专利]含有嵌合抗原受体和嵌合转换开关受体编码基因的融合基因及其应用

说明书

本发明公开了含有嵌合抗原受体和嵌合转换开关受体编码基因的融合基因及其应用。具体公开了氨基酸序列是SEQ ID No.1的融合蛋白以及包括嵌合抗原受体和嵌合转换开关受体的编码基因的核酸分子(SEQ ID No.3)。本发明通过设计含有嵌合抗原受体和嵌合转换开关受体编码基因的融合基因，将PD‑L1激活的抑制抗肿瘤T细胞反应转化为CD27介导的激活信号，赋予CAR‑T细胞抵御免疫抑制性肿瘤微环境的能力，并使其具有更强的体内持久性，通过促进细胞因子IFN‑γ和IFN‑α2的分泌来调节肿瘤附近的微环境，解除其免疫抑制性，调动机体自身免疫力参与对肿瘤细胞的杀伤作用，提高了CAR‑T细胞的抗肿瘤效果。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及含有嵌合抗原受体和嵌合转换开关受体(Chimeric Switch Receptor，CSR)编码基因的融合基因及其应用。

背景技术

嵌合抗原受体(Chimeric antigen receptor，CAR)技术是采用基因工程技术修饰免疫细胞，使其表达外源性抗肿瘤基因，使得淋巴细胞等免疫细胞具有识别肿瘤细胞表面抗原的能力，并特异性识别和杀伤肿瘤细胞。近年来，CAR-T细胞治疗在B细胞等血液系统肿瘤中取得了令人鼓舞的疗效，然而其在血液肿瘤中的巨大成功尚未能在实体瘤中得以复制。实体瘤不同于血液系统肿瘤，CAR-T细胞在进入实体瘤时需要克服肿瘤细胞固有的异质性和抑制性的肿瘤微环境的复杂性，而肿瘤微环境的免疫抑制性及其结构的复杂性是T细胞免疫疗法广泛应用于实体瘤的主要障碍。

特异性识别肿瘤抗原只是CAR-T成功的第一步。肿瘤为了存活给自己创建了一个免疫抑制性的微环境，这个环境对于CAR-T是不友好的。肿瘤细胞的糖酵解使环境缺氧、呈酸性、营养耗竭。CAR-T功能的执行也需要糖酵解和氧化磷酸化，但是糖被肿瘤细胞耗尽了，CAR-T细胞的效应功能因而受损。在炎症环境中，肿瘤细胞通常会上调抑制性配体，如PD-L1和Galectin-9等。此外，肿瘤微环境还有大量抑制性免疫细胞和基质细胞，如肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)、髓性抑制细胞(MDSCs)、肿瘤相关巨噬细胞(TAMS)、肿瘤相关中性粒细胞(TANS)、肥大细胞和调节性T细胞(Tregs)。这些细胞和肿瘤细胞分泌的VEGF，TGF-β等能够导致肿瘤血管畸形，促进TAMS等免疫细胞的抗炎极化，参与上皮细胞间质转化(EMT)。它们还能产生活性氧(ROS)和诸如乳酸、吲哚胺2，3-双加氧酶(Ido)、前列腺素e2(PGE2)、可溶性脂肪酸和腺苷等分子，形成抑制性的免疫微环境。近期有研究表明，CAR-T细胞治疗后肿瘤微环境的免疫抑制作用变得更强了。

鉴于此，如何对CAR-T细胞进行相应的结构改造来克服免疫抑制的肿瘤微环境、进而提高临床治疗效果是CAR-T细胞治疗仍然面临的严峻挑战。研究和开发新的具有强大抗肿瘤作用的CAR-T细胞对肿瘤的免疫细胞治疗具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何预防或治疗肿瘤(如表达GPC3抗原的肿瘤)和/或调节肿瘤微环境的免疫抑制作用。所要解决的技术问题不限于所描述的技术主题，本领域技术人员通过以下描述可以清楚地理解本文未提及的其它技术主题。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了核酸分子，所述核酸分子可包括嵌合抗原受体(Chimeric antigen receptor，CAR)的编码基因和嵌合转换开关受体(ChimericSwitch Receptor，CSR)的编码基因。

进一步地，上述核酸分子中，所述嵌合转换开关受体可包括TGFβ受体II型胞外区(转化生长因子β的II型受体胞外区)、μPD-1和CD27跨膜区和胞浆区，所述μPD-1可为突变优化的PD-1的胞外区，其氨基酸序列可为SEQ ID No.1的第187-332位。

进一步地，上述核酸分子中，所述嵌合转换开关受体的编码基因可为下述任一种：

B1)编码融合蛋白的核酸分子；

B2)编码序列是SEQ ID No.2的DNA分子；