[发明专利]IL-1超家族时空限制性活性细胞因子铠装的免疫应答细胞

说明书

本文提供具有时空限制的IL‑1超家族活性的免疫应答细胞。免疫应答细胞可进一步表达调节IL‑1超家族活性的蛋白酶和嵌合抗原受体(CAR)或并行的CAR。本文还提供了制备免疫应答细胞的方法以及使用免疫应答细胞指导T细胞介导的免疫应答的方法。

技术领域

本发明属于生物医药领域，涉及一种IL-1超家族时空限制性活性细胞因子铠装的免疫应答细胞。

背景技术

肿瘤微环境对免疫效应子活性施加限制，包括由肿瘤浸润淋巴细胞、被设计用于表达非天然T细胞受体的T细胞(TCR)和被设计用于表达嵌合抗原受体的T细胞(CAR)介导的效应子活性。为了解决肿瘤基质内的这种免疫抑制，人们对免疫应答细胞工程化以进一步表达一种或多种促炎细胞因子(如白细胞介素(IL)-12和/或IL-1超家族成员)感兴趣。

IL-1超家族由11名成员组成。见Baker等人“IL-1 family members in cancer；two sides to every story,”Front.Immunol.10:Article 1197(2019)。促炎症成员包括IL-1α、IL-1β、IL-18、IL-33、IL-36α、IL-36β和IL-36γ。相比之下，IL-1受体拮抗剂(IL-1Ra)、IL-36Ra、IL-37和IL-38具有拮抗或抗炎作用。重要的是，一些IL-1超家族成员以前体形式合成，这些前体需要蛋白水解切割以证明其生物活性。以这种方式调节的具有抗肿瘤活性的细胞因子包括IL-1β、IL-18和IL-36α-γ。

与IL-1β和IL-36α-γ一样，IL-18缺乏一个常规的信号或先导序列，无法在翻译后将蛋白引导到涉及内质网(ER)和高尔基体的分泌途径。相反，IL-18是作为一种生物活性前体(pro-IL-18)产生的，该前体通过在N端区域切割36个氨基酸的前肽来活化。这种切割反应主要由半胱天冬酶-1介导，半胱天冬酶-1存在于被称为炎症小体的可诱导多分子细胞器中。促炎症IL-36家族成员(IL-36α、IL-36β、IL-36γ)也被合成为非活性前体，在N端区域的蛋白水解裂解时被活化。促IL-36细胞因子的活化酶包括组织蛋白酶G、弹性蛋白酶和蛋白酶3。

许多实验室已经设计了CAR-或TCR-工程T细胞来表达IL-18。Hu等人.,“Augmentation of antitumour immunity by human and mouse CAR T cells secretingIL18,”Cell Rep.20(13):3025-3033(2017)；Chmielewski等人.“CAR T cells releasingIL-18 convert to T-Bet^high FoxO1^low effectors that exhibit augmented activityagainst solid tumors,”Cell Rep.21(11):3205-3219(2017)；Avanzi等人.,“Engineeredtumor-targeted T cells mediate enhanced anti-tumor efficacy both directly andthrough activation of the endogenous immune system,”Cell Rep.23(7):2130-2141(2018)；Kunert等人.,“Intra-tumoral production of IL18,but not IL12,by TCR-engineered T cells is non-toxic and counteracts immune evasion of solidtumors,”Oncoimmunology 7(1):e1378842(2017)。

Hu等人表明，除了抗肿瘤活性外，CAR T细胞对成熟IL-18的组成型表达增强了其体内T细胞受体依赖性扩增。在该研究中，没有详细描述IL-18是如何被设计用于分泌的。尽管如此，补充数据表明IL-18既有组成型释放(图S1b)又有组成型活性(图S1c)，这表明IL-18的成熟(18kD)形式与常规信号肽或先导肽融合。