[发明专利]HIV病毒潜伏库双靶向性嵌合抗原受体修饰的T细胞及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物制品技术领域，具体涉及一种HIV病毒潜伏库双靶向性嵌合抗原受体修饰的T细胞及其制备方法和应用。

背景技术

抗病毒药物的联合使用（combination anti-retroviral therapy, cART）组成的高效抗逆转录病毒疗法（highly active anti-retroviral therapy, HAART）可以有效控制HIV-1感染者或者艾滋病患者体内病毒复制，甚至达到不可检测的水平，从而限制AIDS疾病进程。然而，除了cART药物在长期使用中的毒性和高成本，其最大的局限性在于它不能靶向或清除患者体内静息CD4⁺ T细胞中存在的潜伏HIV-1病毒。这些潜伏感染的细胞是非常稳定的，因此在体内持续，甚至在长期抑制治疗后，通过使用cART药物后反弹，这构成了HIV/AIDS治愈的主要障碍。在治疗后不久，病毒载量在大多数患者中恢复到治疗前水平。HIV-1病毒在宿主体内通过整合机制，在靶细胞中建立稳定的长期潜伏感染。如何彻底清除病人体内的HIV-1病毒，是治愈AIDS病人的关键问题。

研究表明，CD4⁺中心记忆T细胞（central memory T cell，Tcm）细胞占所有潜伏库细胞总数的95%。无法清除储藏库的一个原因，是无法精确定位储藏库细胞，本质是不知道储藏库细胞的生物标志物（biomarker）。之前报道的无论在外周还是淋巴结或肠道上，检查点（checkpoint）分子可能是一种潜在的biomarker引起了科学界很大热情。Chomont小组在PLoS Pathogens报道了检查点分子组合与储藏库细胞的关系，该研究结果非常直观而重要。通过研究七种检查点分子，包括PD-1, CTLA-4, LAG-3, TIGIT, TIM-3, CD160和B24与储藏库细胞的total DNA, 2-LTR, CA-RNA的相关性，研究发现：CD4细胞的PD-1, TIGIT, LAG-3表达与储藏HIV DNA细胞正相关；进一步，这三种分子与不同HIV感染的记忆CD4亚群均呈现正相关。同时表达三种分子的CD4储藏HIV整合DNA的概率较一般CD4高8.2倍；更重要的是，能够被诱导表达的、整合有病毒DNA的储藏库细胞表达至少一种上述三种之一的checkpoint分子。基于上述结果，使用checkpoint blocker如PD-1单抗将可以直接靶向储藏库细胞。

嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor, CAR）修饰的T细胞免疫疗法是当前过继性细胞治疗技术中最新技术之一，实现了从基础免疫学机制研究到临床免疫治疗应用的进步。近年来，应用CAR-T技术治疗肿瘤取得了突破性进展，特别是靶向CD19识别B细胞的CAR-T技术，在治疗急性和慢性白血病方面取得了很好的效果。因此，基因修饰的T细胞，有可能成为清除HIV-1病毒潜伏库的重要途径。研究CAR-T细胞在清除病毒潜伏库中的作用和阐明相关机制，具有重要的基础研究意义和临床应用价值。

自上世纪90年代开始，基因修饰T细胞过继转移（adoptive cell transfer）治疗晚期AIDS病人的研究就已开始。为了实现从患者中完全根除HIV，必须从体内消除所有HIV-1病毒潜伏库，包括潜伏性感染的静息CD4⁺ T细胞。在T细胞免疫治疗领域，CAR-T通过将抗体或配体的病毒或肿瘤抗原结合结构域与CD3ζ或其他受体的激活信号传导结构域直接连接而产生。以前，HIV-1 Env特异性，嵌合的CD4-CD3ζ（第一代）受体表达的修饰T细胞被发现在体外有效地靶向和杀死HIV感染的或HIV-1 Env表达的细胞。然而，在体内，第一代CAR分子随后在I期和II期临床试验中测试没有成功。早在20年前科学家们已尝试将CAR-T 用于HIV感染治疗中，Scholler等对1998-2005年3项临床试验的患者随访发现，表达CD4ζCAR的自体CD4⁺和CD8⁺ T淋巴细胞在HIV感染者体内可稳定存活至少11年，显示出CAR-T在HIV感染细胞治疗领域的强大潜力。HIV Env 特异性地表达CD4-CD3ζ嵌合受体的T细胞在体外试验中可有效杀死HIV 感染细胞或表达HIV-1 Env蛋白的细胞，但这种第一代CAR-T在随后的I期和II 期临床试验中并未获得成功。