[发明专利]一种用于体外高效定向扩增的嵌合抗原受体及其应用

说明书

本发明提供一种用于体外高效定向扩增的嵌合抗原受体及其应用。具体地，本发明提供一种具有体外特异选择性的CAR编码分子，该分子通过引入人源化的分选结构域，在感染目的细胞后，可以通过二次分选方法将表达CAR阳性的目的细胞进行高效分选，实现其体外的定向扩增，显著提高CAR阳性目的细胞在终产品中的比例，提高了CAR基因修饰性免疫细胞制品的工艺制备效率，为该类技术产品在临床的进一步推广和应用提供更为稳定的技术保证。

技术领域

本发明属于基因工程和免疫细胞治疗领域，涉及一种用于体外高效定向扩增的嵌合抗原受体及其应用。

背景技术

嵌合抗原受体(Chimeric antigen receptor,CAR)是一种由抗原特异性抗体，跨膜结构域，胞内信号共刺激结构域等多个不同功能域嵌合而成的人工受体分子。该类分子的主要特点在于可以通过其表达识别相关抗原抗体的结构域直接识别靶细胞，并通过胞内信号共刺激结构域的活化，激活被该类受体修饰的免疫细胞，例如T细胞，直接通过细胞杀伤途径对靶细胞进行杀伤。与体内存在的天然T细胞杀伤途径相比，CAR介导的细胞杀伤作用突破了MHC分子限制性的制约，一方面提高了效应细胞的杀伤活性，另一方面提高了效应细胞对发生MCH分子突变的靶细胞的识别和杀伤效率。

目前，CAR基因修饰主要应用于包括T细胞和NK细胞等具有直接杀伤的免疫细胞介导的靶向抗肿瘤免疫治疗中，针对的适应症主要为血液肿瘤，包括难治复发性慢性B细胞淋巴瘤(CLL)，非霍奇金淋巴瘤(NHL)，多发性骨髓瘤(MM)等；针对的靶点包括CD19，CD20，CD133等。2017年9月，诺华公司研发的针对儿童及年轻成年人的靶向CD19的CAR修饰性T细胞治疗性产品Kymriah已经正式被FDA批准上市，用于难治复发性急性B细胞淋巴瘤的治疗。这是全球正式获批的第一个基因修饰性免疫细胞制品，标志着CAR基因修饰疗法的安全性和有效性进入到了临床应用验证阶段。

但是，目前在CAR修饰性免疫细胞制备的工艺过程中依然存在着诸多技术难点亟待攻克。其中，如何获得高纯度的CAR阳性目的细胞就是一个普遍性难题。虽然目前不同的研究团队通过电转法，提高病毒MOI，以及二次感染等方式提高了T细胞对CAR编码病毒的感染效率，一定程度上提高了CAR阳性细胞的比例，但是取得的进展非常有限。

因此，本领域迫切需要一种可以高效分选的CAR阳性目的细胞以及提高CAR阳性细胞比例的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以高效分选的CAR阳性目的细胞以及提高CAR阳性细胞比例的方法。

本发明的另一目的是提供一种用于体外高效定向扩增的嵌合抗原受体及其应用。

本发明的第一方面，提供了一种嵌合抗原受体(CAR)，所述嵌合抗原受体的结构如下式I所示：

F₀-F₁-L₁-Z-L₂-F₂-H-TM-C-CD3ζ (I)

其中，

F₀为无或信号肽序列；

F₁和F₂两者中一个为抗人CD19的单链抗体重链可变区，另一个为抗人CD19的单链抗体轻链可变区；

Z为分选结构域，所述分选结构域Z为分选结构域，所述分选结构域的氨基酸序列如SEQ ID NO.:8中第151-160位、SEQ ID NO.:12中第151-158位、或SEQ ID NO.:13中第151-159位所示；

L₁和L₂为无或连接肽；

H为无或绞链区；

TM为跨膜结构域；