作为异源嵌合蛋白邻接I型和II型胞外结构域的组合物和方法与流程

本发明尤其涉及包括在疾病治疗，如癌症和自身免疫的免疫疗法中获得应用的嵌合蛋白的组合物和方法。电子方式提交的文本文件的描述随附以电子方式提交的文本文件的内容以引用的方式整体并入本文：序列表的计算机可读格式拷贝(文件名：htb-023pc-sequencelisting.txt；记录日期：2016年9月29日；文件大小：140kb)。

背景技术：

0、背景

1、癌症与免疫系统之间的相互作用是复杂的和多层面的。参见de visser等人,nat.rev.cancer(2006)6:24-37。虽然许多癌症患者似乎出现抗肿瘤免疫应答，但癌症也发展出逃避免疫检测和破坏的对策。最近，开发出治疗和预防癌症及其他病症的免疫疗法。免疫疗法提供其他治疗方式所缺少的细胞特异性的优点。因此，用于提高基于免疫的疗法的功效的方法可在临床上是有益的。在定义调控免疫应答的机制和分子方面的进步已提供用于治疗癌症的新型治疗靶标。例如，共刺激和共抑制分子在调控t细胞免疫应答中起着重要作用。然而，尽管令人印象深刻的患者对靶向这些共刺激和共抑制分子的抗体试剂(包括例如抗pd-1/pd-l1)有应答，但检查点抑制疗法仍在许多患者中无效。因此，像大多数的癌症疗法，仍然需要可以提高这些试剂的有效性的新型组合物和方法。

技术实现思路

0、概述

1、因此，在不同的方面中，本发明提供适用于癌症免疫疗法的组合物和方法，例如以便出于治疗益处操纵或修改免疫信号。在各个实施方案中，本发明逆转或抑制免疫抑制信号，同时在有益的环境下提供免疫激活或共刺激信号。举例来说，一方面，本发明提供嵌合蛋白，其包含：(a)在n端处或附近的i型跨膜蛋白的第一胞外结构域，(b)在c端处或附近的ii型跨膜蛋白的第二胞外结构域，及(c)接头，其中所述第一和第二胞外结构域中的一个是免疫抑制信号且所述第一和第二胞外结构域中的一个是免疫刺激信号。通过将这两个分子以功能取向连接在一起，可实现在正信号与负信号之间的协调。例如，在各个实施方案中，本发明提供在单个构建体中负免疫信号的掩盖和正免疫信号的刺激。在各个实施方案中，提供以下组合物，其不是抗体或基于源自抗体的抗原结合结构域(例如，互补决定区，cdr)，而是提供直接的受体/配体相互作用。

2、在癌症患者中，免疫应答可针对肿瘤抗原被刺激以激活患者自身的免疫系统来杀灭肿瘤细胞。然而，一些癌细胞设计对策以便在被称为免疫编辑的过程中逃避免疫应答。这可包括特异性抗原的下调、mhc i的下调、免疫调节表面分子(pd-l1、pd-l2、ceacam1、半乳糖凝集素-9、b7-h3、b7-h4、vista、cd47等)的上调或可溶性免疫抑制分子(ido、tgf-β、mica等)的上调。一般说来，这些对策是由肿瘤细胞共同选择以便当肿瘤浸润的免疫杀伤细胞遇到肿瘤细胞时，那些细胞便直接被免疫抑制因子抑制且因此不能杀伤肿瘤细胞。由肿瘤细胞共同选择以抑制免疫应答的许多免疫抑制配体与受体(即i型膜蛋白)相互作用。在一些实施方案中，本发明的嵌合蛋白包含包括但不限于以下一个或多个免疫抑制剂的胞外结构域：tim-3、btla、pd-1、ctla-4、b7-h4、pd-l1、pd-l2、b7-h3、cd244、tigit、cd172a/sirpα、vista/vsig8、cd115、cd200、cd223及tmigd2。在一些实施方案中，本发明的嵌合蛋白包含具有免疫抑制特性的i型膜蛋白的胞外结构域。在各个实施方案中，嵌合蛋白被工程化以破坏、阻断、减少和/或抑制免疫抑制信号的传送，通过非限制性实例，pd-1与pd-l1或pd-l2的结合和/或cd172a与cd47的结合和/或tim-3与一个或多个半乳糖凝集素-9和/或磷脂酰丝氨酸的结合。

3、此外，除免疫抑制信号传导的抑制之外，经常需要增强免疫刺激信号传送以提高免疫应答，例如提高患者的抗肿瘤免疫应答。在一些实施方案中，本发明的嵌合蛋白包含免疫刺激信号的胞外结构域，所述免疫刺激信号是但不限于以下一个或多个：ox-40配体、light(cd258)、gitr配体、cd70、cd30配体、cd40配体、cd137配体、trail和tl1a。在一些实施方案中，本发明的嵌合蛋白包含具有免疫刺激特性的ii型膜蛋白的胞外结构域。在不同的实施方案中，所述嵌合蛋白被工程化以提高、增强和/或刺激免疫刺激信号的传送，通过非限制性实例，gitr与一个或多个gitr配体的结合和/或ox40与ox40l的结合和/或cd40与cd40配体的结合。

4、在不同的实施方案中，所述嵌合蛋白包含免疫抑制受体胞外结构域和免疫刺激配体胞外结构域，其可但不限于递送免疫刺激到t细胞，同时掩盖肿瘤细胞的免疫抑制信号。在不同的实施方案中，本嵌合蛋白通过有效地造成免疫抑制信号取代免疫刺激信号来提供增加的免疫疗法性益处。举例来说，包含(i)pd-1的胞外结构域和(ii)ox40l的胞外结构域的嵌合蛋白构建体允许破环抑制性pd-l1/l2信号并用刺激性ox40l将其替换。因此，在一些实施方案中，本嵌合蛋白能够或在涉及以下的方法中获得应用：减弱或消除免疫抑制信号和/或增强或激活免疫刺激信号。这种有益特性通过本嵌合蛋白的单构建体手段得以增强。例如，信号替换可几乎同时实现并且所述信号替换适于在具有临床重要性的部位处的局部(例如肿瘤微环境)。其他实施方案将相同的原理应用于其他嵌合蛋白构建体，例如像尤其(i)pd-1的胞外结构域和(ii)gitrl的胞外结构域；(i)btla的胞外结构域和(ii)ox40l的胞外结构域；(i)tigit的胞外结构域和(ii)ox40l的胞外结构域；(i)tmigd2的胞外结构域和(ii)ox40l的胞外结构域；(i)tim3的胞外结构域和(ii)ox40l的胞外结构域；以及(i)cd172a或cd115的胞外结构域和(ii)cd40l的胞外结构域。

5、更进一步，在一些实施方案中，本嵌合蛋白能够或在涉及以下的方法中获得应用：改变免疫细胞的平衡以有利于肿瘤的免疫攻击。例如，本嵌合蛋白可改变在具有临床重要性的部位处的免疫细胞的比率以有利于可以杀死肿瘤的细胞(例如，t细胞、细胞毒性t淋巴细胞、t辅助细胞、天然杀伤(nk)细胞、天然杀伤t(nkt)细胞、抗肿瘤巨噬细胞(例如m1巨噬细胞)、b细胞、及树突细胞)并且对抗保护肿瘤的细胞(例如，源自骨髓的抑制细胞(mdsc)、调节性t细胞(treg)、肿瘤相关嗜中性白细胞(tan)、m2巨噬细胞及肿瘤相关巨噬细胞(tam))。在一些实施方案中，本嵌合蛋白能够提高效应t细胞与调节性t细胞的比率。

6、在不同的实施方案中，本嵌合蛋白出人意料地提供胞外结构域组分以更长的解离速率(kd或koff)与其相应的结合配偶体的结合且因此，尤其符合受体对配体的更长占用时间且反之亦然。举例来说，在一些实施方案中，此提供持续的负信号掩蔽效应。进一步，在一些实施方案中，这传递了更长的正信号效应，例如以允许效应细胞得到充分地刺激(例如，用于刺激信号像细胞因子的增殖和/或释放)。而且，细胞(例如，载有负信号的肿瘤细胞和可以攻击肿瘤的t细胞)的这种稳定的突触提供空间取向以促成肿瘤减小-如t细胞攻击肿瘤细胞的定位和/或在空间上防止肿瘤细胞传递负信号，包括除被本发明的嵌合蛋白掩蔽的那些以外的负信号。在更进一步的实施方案中，这与嵌合蛋白的血清t1/2相比提供了更长的靶标上(例如，肿瘤内)半衰期(t1/2)。这种特性可具有与嵌合蛋白的全身分布有关的降低的靶标外毒性的合并益处。

7、并且在不同的方面中，本嵌合蛋白被用于治疗癌症的方法中，所述方法包括向有此需要的患者施用有效量的包含嵌合蛋白的药物组合物。在进一步的方面中，本嵌合蛋白被用于治疗感染的方法中，包括但不限于病毒感染或其他胞内病原体。在更进一步的方面中，本嵌合蛋白被用于治疗自身免疫疾病的方法中。