[发明专利]高亲和力T细胞受体及其应用

说明书

发明领域

本发明涉及针对肿瘤相关抗原的高亲和力T细胞受体(TCR)、编码所述TCR的分离核酸分子，表达所述TCR的T细胞，和用于治疗涉及表达所述肿瘤相关抗原的恶性细胞的疾病的药物组合物。

发明背景

TCR是免疫球蛋白超家族成员并通常由两个亚单元，即α-亚单元和β-亚单元组成。这些具有一个N端免疫球蛋白(Ig)-可变(V)结构域，一个Ig-恒定(C)结构域，跨膜区/细胞膜跨越区，和位于C端末端的短胞质尾部。TCRα-链和β-链二者的可变结构域具有三个超变或互补决定区(CDRs)，而β-链的可变区具有另外的超变区(HV4)，其正常不与抗原接触并因此被认为是CDR。

CDR3是负责识别加工的抗原的主要CDR，尽管α链的CDR1也显示与抗原肽的N端部分相互作用，而β-链的CDR1与该肽的C端部分相互作用。CDR2被认为识别MHC。认为β-链的CDR4不参与抗原识别，但是已经显示与超抗原相互作用。TCR结构域的恒定结构域由其中半胱氨酸残基形成二硫键的短连接序列组成，其在两条链之间形成连接。

关于特定抗原的TCR的亲和力(affinity)使它们对于若干治疗方法具有价值。例如，癌症患者，诸如黑素瘤患者，可以通过使用过继免疫疗法来有效治疗。

已经证明以同种异体干细胞移植(SCT)方式过继转移淋巴细胞具有根除恶性血液病的免疫系统的能力(Kolb等1995)。似乎SCT也可以起消除实体瘤，诸如在一些情形中肾细胞癌(RCC)的作用(在Kolb等2004和Dudley和Rosenberg，2003中综述)。在SCT接受者中，恶性细胞的消除可以仅在数月至1年后发生，这归因于这样的事实，即特异性T细胞必须体内激活并必须然后在移植接受者中发育新造血系统后扩增至足够的数量。备选地，在一段时间(约60天)后，在这段时间中在SCT接受者中形成耐受性，可以进行未致敏、未分离淋巴细胞的转移，以加速针对肿瘤细胞的免疫反应的产生。此外，能够攻击肿瘤细胞的特异性淋巴细胞必须被激活并由低频前体淋巴细胞开始扩增，所述低频前体淋巴细胞存在于转移的未选择淋巴细胞群中。SCT后未选择淋巴细胞群的供体淋巴细胞灌注(DLI)良好地用于消除慢性髓性白血病(chronic myelogenous leukemia(CML))，其生长缓慢，但是在根除急性白血病中不太有效，这部分归因于这样的事实，即恶性细胞的生长胜过免疫细胞扩增能力。这种相同的扩增差别，其中免疫细胞比肿瘤细胞扩增更慢，也对快速进展的实体瘤的不良免疫消除产生影响。在DLI中使用未选择混合淋巴细胞群中的第二个障碍是T细胞也可以转移，其具有攻击接受者正常细胞和组织的能力，从而导致移植物抗宿主疾病(graft-versus-host-disease(GVHD))，即一种具有高发病率和死亡率的疾病。

近期的研究已经证明过继转移具有确定的肽特异性的选择的T细胞可以以自体方式导致肿瘤负荷的大量减少，特别是如果患者已经使用非清髓性(non-myeloablative)方案预处理(Dudley等2002，2003)。这消除在肿瘤患者中进行SCT的需要，并且由此也避开了GVHD的问题。

为了延伸使用过继细胞疗法(ACT)来治疗患有更快速生长肿瘤的患者的能力，目标是转移富集的、肽特异性效应子T细胞(CD4T辅助细胞和细胞毒性T淋巴细胞二者)，所述细胞已经关于它们有效攻击肿瘤细胞同时避免正常组织的严重攻击的配体特异性来选择。这些细胞将离体快速增殖到很大数量并然后用于ACT。备选地，这样的配体特异性T细胞的T细胞受体(TCR)可以在激活的淋巴细胞中，作为TCR-转基因来克隆和表达，其使用接受者外周血淋巴细胞或激活的具有特异性的充分生长并不具有攻击正常宿主组织的能力的T细胞克隆。

作为实例，扩增的特异于不由接受者表达的MHC分子的同种异体特异性(allospecific)T细胞克隆或扩增的特异于病毒，诸如巨细胞病毒或埃巴病毒的T细胞克隆可以用作转基因TCR的接受者细胞。一组识别不同MHC-肽配体的转基因TCR载体的可用性可以用于开发大量预激活的CD4和CD8亚型的T细胞，由此容许大量效应子淋巴细胞快速制备并转移至其肿瘤表达相应的TCR配体的患者。这将节省获得控制肿瘤生长所需的许多特异性T细胞的时间，由此可能导致快速进展的肿瘤的更有效的肿瘤根除。