[发明专利]携带基因元件组合的嵌合抗原受体细胞文库、制备和筛选方法及用途

说明书

本发明提供了携带基因元件组合的嵌合抗原受体细胞文库、制备和筛选方法及用途，该嵌合抗原受体细胞文库由细胞和载体组件融合而成，载体组件携带三种基因元件，分别为编码一种或多种独特型嵌合抗原受体的多种第一基因元件；载有一种或多种基因回路的第二基因元件；编码一种或多种可诱导蛋白的第三基因元件。其中，基因回路包括是预编程性的，为调节性顺势作用因子与转录因子的组合；可诱导蛋白包括药物抗性蛋白及自杀蛋白中的一种或两种。本发明通过设计嵌合抗原受体文库‑基因回路‑可诱导蛋白偶联方案，实现针对复杂、未知疾病靶点抗原的细胞文库和筛选，从而解决异常抗原表达性疾病中抗原复杂、多样、易变和靶点鉴定困难等问题，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物医药工程技术和合成生物学领域，具体涉及一种基因元件组合和携带该组合的嵌合抗原受体细胞文库，并对该基因元件组合、细胞文库的制备构建方法、针对体内抗原和/或体外抗原的筛选方法、细胞文库的用途进行了详细说明。

背景技术

利用基因修饰的免疫细胞治疗疾病是目前技术的前沿热点。通过嵌合抗原受体(Chimeric Antigen Receptor，CAR)的表达，向在肿瘤细胞上表达的抗原。CAR是被设计为以人白细胞抗原-非依赖性的方式识别细胞表面抗原的抗原受体。利用表达CAR的基因修饰的T细胞治疗这些类型患者的尝试已经得到一定程度的成功(Molecular Therapy,2010,18:4,666-668；Blood,2008,112:2261-2271)。随着嵌合抗原受体T细胞 (ChimericAntigen Receptor-Tcell，CAR-T)技术的不断发展，目前CAR-T主要可划分为三代。第一代CAR-T细胞由胞外结合区-单链抗体(single-chain fragment variable,scFV)、跨膜区(transmembrane region,TM)和胞内信号区-免疫受体酪氨酸活化基序 (immunoreceptortyrosine-based activation motif,ITAM)组成，其中嵌合抗原受体各部分按如下形式连接：scFv-TM-CD3ζ。该种CAR-T细胞可以激发抗肿瘤的细胞毒性效应，但是细胞因子分泌比较少，并且在体内不能激发持久的抗肿瘤效应(Zhang T .et.al,Cancer Res2007,67(22):11029-11036.)。

随后发展的第二代CAR-T细胞加入了CD28或CD137(又名4-1BB)的胞内信号区，其中嵌合抗原受体各部分按如下形式连接：scFv-TM-CD28-ITAM或 scFv-TM-CD137-ITAM。胞内信号区发生的B7/CD28或4-1BBL/CD137共刺激作用引起 T细胞的持续增殖，并能够提高T细胞分泌IL-2和IFN-γ等细胞因子的水平，同时提高 CAR-T在体内的存活周期和抗肿瘤效果[Dotti G .et.al.CD28costimulation improves expansion and persistence ofchimeric antigen receptor modified T cells in lymphoma patients.J ClinInvest,2011,121(5):1822-1826]。

近些年发展的第三代CAR-T细胞，其中嵌合抗原受体各部分按如下形式连接：scFv-TM-CD28-CD137-ITAM或scFv-TM-CD28-CD134-ITAM，进一步提高了CAR-T在体内的存活周期和其抗肿瘤效果[Carpenito C.,etal.Control of large established tumorxenografts with genetically retargeted human T cells containing CD28andCD137domains.PNAS,2009,106(9):3360-3365.]。