[发明专利]新的PD1同种型及其用于加强免疫应答的用途

说明书

在一个实施方案中，本发明提供一种包含位于外显子2结构域的42个核苷酸框内缺失的新的人PD1同种型(Δ42PD1)。Δ42PD1不接合PD‑L1/PD‑L2，并且可诱导促炎细胞因子产生。在一个实施方案中，Δ42PD1可用作分子内佐剂以开发用于增强抗原‑特异性CD8⁺T细胞免疫以及用于预防病原感染和/或癌症的融合DNA疫苗。在一个实施方案中，可溶性Δ42PD1蛋白可为自身免疫疾病的治疗靶标。在其它实施方案中，包含Δ42PD1的蛋白或肽或编码包含Δ42PD1的蛋白或肽的核酸可用作免疫原用于开发特异性结合Δ42PD1的抗体。在又一个实施方案中，中和抗体可阻断Δ42PD1功能，因此可用作自身免疫病症的治疗。

与相关申请的交叉参考

本申请要求于2013年4月5日提交的美国临时申请序列号61/808,993的权益，该临时申请通过引用以其整体结合到本文中。

发明背景

程序化死亡-1 (PD1，CD279)为CD28超家族成员，其通过与其两个天然配体PD-L1(CD274)和PD-L2 (CD273)相互作用负调节T细胞功能。PD1为由单个免疫球蛋白(Ig)可变-样结构域、胞质结构域和两个基于酪氨酸的信号传导基序组成的I型跨膜受体蛋白。PD1的配体为PD-L1 (CD274或B7-H1)和PD-L2 (CD273或B7-DC)，其为B7家族成员。

发现PD-L1在免疫豁免部位(包括眼睛和胎盘)存在的造血和非-造血细胞二者上均表达并且在炎性环境下大大提高。免疫应答激活后，抗原呈递细胞(APC)和T细胞进一步增加PD-L1的表达，而PD-L2的表达仅存在于活化的巨噬细胞和DC上。PD1在静止T细胞上以低水平组成型表达并且当活化时在T细胞、自然杀伤T (NKT)细胞、B细胞和巨噬细胞中上调。

小鼠中PD1的缺失通过先天免疫提供对细菌感染的显著抗性，证明PD1对抗病原感染的调节作用的重要性。此外，PD1在许多自身免疫疾病，包括系统性红斑狼疮(SLE)和类风湿性关节炎中发挥重要作用。

近期的研究表征了PD1与PD-L1/2之间的相互作用的抑制功能。用PD1缺陷的转基因小鼠，发现CD8⁺ T细胞识别H-2Ld并且在响应同种异体(H-2d) APC时比野生型细胞更活跃地增殖。此外，PD1缺陷小鼠发展自发狼疮样疾病和心肌病，表明PD1具有控制T细胞过度活化的作用。这在发现LCMV-特异性CD8⁺ T细胞中PD1表达上调的研究中更加明显，PD1表达的上调直接促成这些T细胞的功能障碍并且与慢性感染期间小鼠中控制病毒复制失败有关。已经知道患者中的HIV-1特异性T细胞通常功能不良，这是因为丧失CD28共刺激分子穿孔素以及CCR7和IL-7Rα下调导致，这些为维持记忆T细胞的重要分子。近期的研究获得了在HIV-1感染期间T细胞功能衰竭的原因之一，其显示PD1在增殖、细胞因子产生和细胞毒性减少的HIV-1特异性CD4⁺和CD8⁺ T细胞上持续上调。

PD1/PD-L通路在慢性感染(结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)、LCMV、HIV-1、HBV和HCV)中的作用已经被广泛表征。PD1在病原体特异性CD8⁺ T细胞上的高表达造成这些细胞功能上“衰竭”，导致清除持续性感染失败。此外，体外和体内用抗体或PD1的可溶形式(即，仅包含胞外结构域)阻断PD1/PD-L1通路能够通过恢复细胞因子产生、细胞增殖和细胞溶解挽救这些衰竭的HIV-1和HCV特异性CD8⁺和CD4⁺ T细胞的功能。

向AIDS的进展与HIV-1特异性CD8⁺ T细胞上的PD1表达水平和表达PD1的细胞的百分比以及病毒载量和下降的CD4计数显著相关。相反，长期无进展者(LTNP)与进展者相比在HIV特异性记忆CD8⁺ T细胞上存在显著更低的PD1表达水平。