基于代谢调控的改造的记忆T细胞及其改造方法

本公开属于生物医药，具体而言，本公开涉及改造的记忆t细胞、药物组合物、改造记忆t细胞的方法、用于提高记忆t细胞的诱导比例的方法、用于维持记忆t细胞的细胞活性的方法，以及细胞诱导剂的用途。

背景技术：

1、t淋巴细胞(t lymphocyte，简称t细胞)可介导适应性免疫应答，在抗肿瘤和抗感染免疫中发挥重要作用。t细胞在受到外源性抗原刺激后，可分化为效应t细胞(teff细胞)，通过产生穿孔素、颗粒酶以及相关细胞因子来杀死肿瘤细胞或被微生物感染的细胞。

2、t细胞在不断扩增的过程中会达到数量高峰。一般扩增到十天以后会有大量的t细胞会发生死亡，只有少于5％的t细胞会长期存活下来，这群t细胞在再次面对同种抗原时会快速的做出反应，这群细胞被称之为记忆性t细胞(tm细胞)。记忆性t细胞参与再次免疫应答。

3、然而，在慢性抗原刺激如慢性感染过程或肿瘤进展过程中，抗原特异性t细胞虽然最初获得了相应的效应功能，但随着抗原刺激的长时间持续，这些效应功能逐渐减弱至丧失，无法转换成非抗原依赖性记忆t细胞，产生t细胞耗竭。t细胞发生耗竭时，其生物学功能主要表现为：抑制性受体pd-1、ctla-4、tim-3、lag-3等表达持续增加或同时共表达多个抑制性受体；效应功能渐进性降低：包括细胞因子释放情况(ifn-γ、il-2)与穿孔素、颗粒酶产生情况；增殖能力及自我更新能力(依赖于il-7、il-15)降低；代谢改变，耗竭性t细胞线粒体活性降低，糖酵解受限，代谢储备能力降低。最终，导致机体抗肿瘤和抗感染的功能下降。

4、il-15是诱导记忆t细胞形成的关键信号，但记忆性t细胞的形成比例依然较低。从代谢的角度来看，t细胞在快速活化增殖的过程中，会产生大量的代谢毒物，包括活性氧等，经过活性氧抑制剂处理后，体外诱导的记忆性t细胞数量会增加，但依然有大量的细胞在增殖过程中急剧死亡。

5、因此，解决t细胞的耗竭和维持记忆性t细胞的数量是抗肿瘤和抗感染的关键问题。现阶段最为主要的调控免疫功能的手段是这些抑制性免疫检查点的封闭(immunecheck point blockade，icb)，主要以单克隆抗体为主，例如pd-1，pd-l1的单克隆抗体。以肿瘤治疗为例，虽然icb的治疗已经取得了一定的临床治疗效果，但仍面临获益人群少、药物抵抗、毒副作用等问题。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、鉴于现有技术中存在的问题，例如，记忆t细胞的诱导数量少、存在功能耗竭及大量死亡等缺陷。为此，本公开旨在提供一种诱导数量提高，能够长期维持细胞活性的改造的记忆t细胞。

3、用于解决问题的方案

4、[1].一种改造的记忆t细胞，其中，所述改造的记忆t细胞具有如下(i)-(ii)中至少一项所示的特性：

5、(i)增强的氨甲酰磷酸合成酶1的酶活性；

6、(ii)增强的氨甲酰磷酸合成酶1的表达水平。

7、[2].根据[1]所述的改造的记忆t细胞，其中，所述改造的记忆t细胞由记忆t细胞与氨甲酰磷酸合成酶1的激动剂接触后获得；可选地，所述氨甲酰磷酸合成酶1的激动剂为n-乙酰谷氨酸或n-氨甲酰谷氨酸。

8、[3].根据[1]所述的改造的记忆t细胞，其中，所述改造的记忆t细胞来源于包含(a)重组核酸分子，或(b)重组表达载体的效应t细胞；其中，所述(a)重组核酸分子包含编码所述氨甲酰磷酸合成酶1的开放阅读框，所述(b)重组表达载体包含所述(a)重组核酸分子。

9、进一步地，所述氨甲酰磷酸合成酶1选自如下(d1)-(d2)组成的组中的任一项：

10、(d1)包含如seq id no：1所示的氨基酸序列的蛋白；

11、(d2)与seq id no：1所示的氨基酸序列相比，具有至少80％的序列同一性，且具有氨甲酰磷酸合成酶1的酶活性的蛋白。

12、进一步地，所述重组核酸分子包含如下(a1)-(a2)组成的组中任一项所示的序列：

13、(a1)包含如seq id no：2所示的核苷酸序列；

14、(a2)与seq id no：2所示的核苷酸序列相比，具有至少80％的序列同一性，且编码具有氨甲酰磷酸合成酶1的酶活性的蛋白的核苷酸序列。

15、[4].根据[1]-[3]任一项所述的改造的记忆t细胞，其中，所述改造的记忆t细胞选自如下至少一种：cd4+t细胞或cd8+t细胞。

16、进一步地，所述改造的记忆t细胞具有长期维持的记忆t细胞活性。

17、[5].一种药物组合物，其中，所述药物组合物包括如[1]-[4]任一项所述的改造的记忆t细胞。

18、[6].一种改造记忆t细胞的方法，其中，所述方法包括如下步骤：

19、使用细胞诱导剂处理待处理的t细胞，以增强所述记忆t细胞内的氨甲酰磷酸合成酶1的酶活性，和/或氨甲酰磷酸合成酶1的表达水平。

20、进一步地，所述待处理的t细胞为记忆t细胞或效应t细胞；可选地，所述记忆t细胞选自如下至少一种：cd4+t细胞或cd8+t细胞。

21、[7].根据[6]所述的方法，其中，所述细胞诱导剂选自如下至少一种：(a)重组核酸分子，(b)重组表达载体，(c)氨甲酰磷酸合成酶1的激动剂；其中，所述(a)重组核酸分子包含编码所述氨甲酰磷酸合成酶1的开放阅读框，所述(b)重组表达载体包含所述(a)重组核酸分子。

22、进一步地，所述氨甲酰磷酸合成酶1选自如下(d1)-(d2)组成的组中的任一项：

23、(d1)包含如seq id no：1所示的氨基酸序列的蛋白；

24、(d2)与seq id no：1所示的氨基酸序列相比，具有至少80％的序列同一性，且具有氨甲酰磷酸合成酶1的酶活性的蛋白。

25、进一步地，所述重组核酸分子包含如下(a1)-(a2)组成的组中任一项所示的序列：

26、(a1)包含如seq id no：2所示的核苷酸序列；

27、(a2)与seq id no：2所示的核苷酸序列相比，具有至少80％的序列同一性，且编码具有氨甲酰磷酸合成酶1的酶活性的蛋白的核苷酸序列。

28、进一步地，所述氨甲酰磷酸合成酶1的激动剂为n-乙酰谷氨酸或n-氨甲酰谷氨酸。

29、[8].一种用于诱导记忆t细胞产生的方法，其中，所述方法包括使用如[6]或[7]所述的方法对记忆t细胞进行改造。

30、[9].一种用于维持记忆t细胞的细胞活性的方法，其中，所述方法包括使用如[6]或[7]所述的方法对记忆t细胞进行改造。

31、[10].一种如(a)-(c)任一项所示的细胞诱导剂，在如下(1)-(4)至少一项中的用途：

32、(a)包含编码氨甲酰磷酸合成酶1的开放阅读框的重组核酸分子，

33、(b)包含如(a)所示的重组核酸分子的重组表达载体，

34、(c)氨甲酰磷酸合成酶1的激动剂；

35、(1)维持记忆t细胞的细胞活性，

36、(2)促进记忆t细胞增殖，

37、(3)抵抗记忆t细胞凋亡，

38、(4)诱导记忆t细胞产生。

39、进一步地，所述氨甲酰磷酸合成酶1选自如下(c1)-(c2)组成的组中的任一项：

40、(c1)包含如seq id no：1所示的氨基酸序列的蛋白；

41、(c2)与seq id no：1所示的氨基酸序列相比，具有至少80％的序列同一性，且具有氨甲酰磷酸合成酶1的酶活性的蛋白。

42、进一步地，所述重组核酸分子包含如下(a1)-(a2)组成的组中任一项所示的序列：

43、(a1)包含如seq id no：2所示的核苷酸序列；

44、(a2)与seq id no：2所示的核苷酸序列相比，具有至少80％的序列同一性，且编码具有氨甲酰磷酸合成酶1的酶活性的蛋白的核苷酸序列。

45、进一步地，所述氨甲酰磷酸合成酶1的激动剂为n-乙酰谷氨酸或n-氨甲酰谷氨酸。

46、发明的效果

47、在一些实施方案中，本公开提供的改造的记忆t细胞，具有增强的cps1的酶活性，和/或cps1的表达水平，促进代谢废物毒物转换为无毒的产物，最终排出细胞。改造后增加了记忆t细胞的数量，可维持记忆t细胞活性，实现记忆t细胞的长期存活。

48、在一些实施方案中，本公开通过cps1的激动剂n-乙酰谷氨酸(或其类似物n-甲酰谷氨酸)处理记忆t细胞，增强记忆t细胞内cps1的酶活性，促进记忆t细胞中氨的清除，维持其长期存活。

49、在一些实施方案中，本公开通过基因工程的方法通过递送重组表达载体让效应t细胞高表达cps1，从而使记忆t细胞高表达cps1，可以诱导和维持更多的记忆性t细胞的形成。