一种基于单域抗体的双特异性嵌合抗原受体及其应用_2

文档序号:9627218阅读:来源:国知局
技术的抗原结合域使用,从而成功地实现了双靶点双 特异性的CAR技术,也在疗效试验中验证了前述双特异性CAR技术相对于传统CAR-T技术 的多种理论优势。同时我们发现此发明还得以避免了以scFv为基础设计的CAR-T所常有 的表达困难、稳定性差等缺陷。我们的CD19x CD20双特异性单域抗体-CAR技术在体外高 效地转导了健康人T淋巴细胞,对于CD19和CD20阳性的靶细胞产生了强力的杀伤效果,在 基于NOG小鼠的高质量人淋巴瘤模式动物体内起到了比单特异性CAR-T更好的治疗效果。
[0027] 本发明通过优化设计⑶19、⑶20特异的单域抗体,提供了 一种⑶19、⑶20双靶 点修饰的CAR-T细胞,能够特异地与⑶19及CD20抗原结合。此外,在B淋巴细胞系恶性 肿瘤治疗中,采用CD19、CD20双靶点修饰的CAR-T细胞进行CAR-T疗法与单独的CD19或 CD20CAR-T相比,明显增强了免疫细胞靶向识别肿瘤抗原的能力,加强了对肿瘤细胞的杀伤 活性。
【附图说明】
[0028] 图1为基于⑶19x⑶20单域抗体的嵌合抗原受体结构图。
[0029] 图2为基于⑶19x⑶20单域抗体双特异性CAR-T体外杀伤效果图。其中,Raji细胞 为靶细胞,A)只加入未转导的T细胞,B)加入⑶19 CAR-T细胞,C)加入⑶19 CAR-T细胞, D)加入CD19xCD20 CAR-T细胞。根据Raji细胞占总细胞的比例结果显示,与未加入CAR-T 细胞的对照组相比,B)、C)与D)组对Raji肿瘤细胞均有杀伤作用,而⑶19x⑶20 CAR-T细 胞的杀伤效果最好。
[0030] 图3为小鼠生存曲线;分别对24只NOG小鼠尾静脉注射Raji细胞。10天以后,将 注射Raji细胞的小鼠随机分成四组,分别注射等量(400万细胞)的T细胞、CD19 CAR-T细 胞、⑶20 CAR-T细胞以及⑶19x⑶20 CAR-T细胞。连续观察动物5周,记录小鼠死亡时间。 注射未转导T细胞的小鼠基本上在20天内全部死亡,注射⑶19 CAR-T细胞的小鼠在40天 时发生1例死亡,注射⑶20 CAR-T细胞的小鼠在42天时发生1例死亡,而注射⑶19x⑶20 CAR-T细胞的小鼠在观察期间均未发生死亡。
【具体实施方式】
[0031] 本发明利用多个各自特异的单域抗体进行CAR设计修饰,涉及识别多个靶点的 CAR-T技术,协同杀伤包括血液系肿瘤的肿瘤,防止免疫逃逸及肿瘤复发。下面结合具体实 施例,进一步阐述本发明。
[0032] 实施例1⑶19与⑶20单域抗体制备
[0033] (一)⑶19与⑶20单域抗体文库构建
[0034] 利用购自R&D SYSTEMS公司的⑶19及⑶20抗原对美洲驼进行定期免疫。第一次 免疫时,分别将200 μ g重组⑶19或⑶20蛋白与等体积弗氏佐剂混合,其后用弗氏不完全 佐剂与抗原混合,进行免疫,每周一次。经多次免疫加强美洲驼对靶抗原的免疫应激反应, 刺激B细胞表达针对靶抗原的重链抗体。
[0035] 免疫期间对免疫动物取血采样,评估免疫反应效果。免疫结束后,取IOOmL美洲驼 外周血淋巴细胞并提取Total RNA,并反转录成cDNA,通过二次PCR扩增美洲驼重链抗体的 可变区片段VHH。将VHH片段构建入噬菌体展示载体中,并通过电转化将携带有单域抗体基 因片段的产物转入感受态大肠杆菌中,从而获得单域抗体免疫文库。
[0036] 第一次 PCR 模板:cDNA ;
[0037] 上游引物 CALL001,如 SEQ ID N0:21 所示:5' -GTCCTGGCTGCTCTTCTACAAGG-3' ;
[0038] 下游引物 CALL002,如 SEQ ID N0:22 所示:5' -GGTACGTGCTGTTGAACTGTTCC-3' ;
[0039] 第二次PCR模板:第一次PCR割胶回收产物;
[0040] 上游引物 BACK-1,如 SEQ ID N0:23 所示:5' -GATGTGCAGCTGCAGGAGTCTGGAGGA GG-3' ;BACK-2,如 SEQ ID N0:24 所示:5' -GATGTGCAGCTGCAGGAGTCTGGGGGAGG-3' ;
[0041] 下游引物 PMCF,如 SEQ ID N0:25 所示:5' -CTAGTGCGGCCGCTGAGGAGACGGTGACCTGG GT-3' ;
[0042] 两次PCR程序均为:预变性94°C、7min,变性94°C、lmin,退火55°C、lmin,延伸 72°C、7min。
[0043] (二)⑶19与⑶20单域抗体筛选及表达
[0044] 利用噬菌体展示技术将单域抗体分子展示于噬菌体表面,进而筛选出抗原特异性 的单域抗体。通过噬菌体酶联免疫吸附ELISA方法,将抗原用IOOmM NaHCO3 (pH 8.0)稀释 至终浓度为100 μ g/mL,包被IOOyL至96孔板中,4°C过夜。经过PBS冲洗、1 %脱脂牛奶 封闭后,加入噬菌体孵育1~2h,然后将抗原特异性的噬菌体洗脱并侵染TGl细胞,在含有 氨苄青霉素的LB培养板上涂布培养,经过多轮筛选逐步达到富集。挑选大量阳性克隆进行 ELISA检测并对阳性克隆进行测序,根据序列比对,确定独特的的克隆并将其序列分为框架 区FR和互补决定区⑶R。
[0045] 将测序正确的克隆接种在5mL含有氨苄青霉素的LB培养液中,37°C摇床培养过 夜;接种ImL的菌液至300mL TB培养液中,37°C摇床培养至0D6QQnni= 0. 6~0. 9时,加入 IM IPTG,28°C摇床培养过夜;离心,收菌;利用渗透法,获得抗体粗提液;通过Protein L标 记并利用亲和层析法纯化出单域抗体,其产量均在l〇mg/L以上。利用SPR技术检测抗体的 亲和力,进一步筛选出特异性高的单域抗体。通过以上实施方式,共获得6株CD19单域抗 体、5株CD20单域抗体。选择亲和力较高的单域抗体,其中一株CD19单域抗体具有SEQ ID NO: 11所示的核甘酸序列,一株CD20单域抗体具有SEQ ID N0:20所示的核甘酸序列。
[0046] 实施例2⑶19与⑶20双特异性嵌合抗原受体修饰的T细胞的制备
[0047] (一)嵌合抗原受体基因片段制备
[0048] 本发明按以下编码基因的顺序设计融合基因片段:CD8信号肽、⑶19 VHH-Iinker-⑶20 VHH、⑶28跨膜区以及⑶28和⑶3 ζ胞内信号结构域,通过基因合成技 术直接合成该融合基因,使表达的嵌合抗原受体具有⑶8 a -VHH(⑶19-linker-⑶20)-⑶28 TM-⑶28-⑶3 ζ的氨基酸结构。将购自Clontech公司的pLVX-Puro载体的CMV启动子改造 为人EFla启动子从而获得pLVX-hEFla载体,将合成的基因片段构建在pLVX-hEFla载体 上,形成重组质粒,命名为 PLVX-CD8 a -VHH(CD19-linker-CD20) -CD28 TM-CD28-CD3 ζ 〇
[0049] CD8信号肽的核酸序列如SEQ ID NO:26所示;
[0050] Linker的核酸序列如SEQ ID NO:27所示;
[0051] CD28 TM及CD28-CD3 ζ胞内信号结构域的核酸序列如SEQ ID N0:28所示;
[0052] (二)嵌合抗原受体慢病毒表达载体的构建
[0053] 在本发明中,CAR-T细胞通过基因修饰的CAR、慢病毒表达载体构建,转导T细胞而 获得。提取 PLVX-CD8 a -VHH(CD19-linker-CD20)-CD28 TM-CD28-CD3 ζ 表达质粒和 pRRE、 pRSV-rev及pMD2. G辅助质粒,按一定比例混合,共转染293T细胞。转染48h、96h后,收集含 有病毒的细胞培养上清,4°C、3000rpm离心5min。上清经0. 45 μ m滤器过滤后,与PEG8000/ NaCl按4:1体积混匀,4°C静置2~3h后高速离心30min。弃上清,沉淀用预冷的PBS重悬 溶解,即获得病毒浓缩液,_80°C保存备用。
[0054] (三)T淋巴细胞的制备
[0055] 取50mL健康人新鲜血液,通过淋巴细胞分离液、密度梯度离心方法分离外周血单 核细胞(PBMC)。利用 Pa
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