항원-결합 수용체 도메인, 막관통 도메인, ITAM(immunoreceptor tyrosine-based activation motif) 도메인, 형광 공여체 및 형광 수용체를 포함하는 FRET 도메인, 및 ZAP-SH2 도메인을 포함하는, 형광공명에너지전이(FRET) 기반 CAR(chimeric antigen receptor) 활성 센싱용 바이오센서로서, 상기 항원-결합 수용체 도메인이 표적 항원에 결합하고, 그에 따라, ITAM 도메인의 인산화 및 ZAP-SH2 도메인과의 결합이 이루어지면 FRET 도메인에서 검출가능한 FRET 신호가 발생하여, 항원 결합 및 그에 따른 T 세포 활성화를 동시에 검출하여 CAR 활성을 검증하는 것인 바이오센서.

청구항 1에 있어서, 상기 바이오센서는 상기 항원-결합 수용체 도메인과 막관통 도메인 사이에 스페이서를 더 포함하는 것인 바이오센서.

청구항 2에 있어서, 상기 스페이서는 상기 항원-결합 수용체 도메인이 표적 항원을 발현하는 세포의 표면 환경에서 표적 에피토프에 접근할 수 있도록 선택되는 것인 바이오센서.

청구항 1에 있어서, 상기 ITAM 도메인은 CD3 제타로부터 유래된 것인 바이오센서.

청구항 1에 있어서, 상기 FRET 도메인은 형광 공여체 단백질과 형광 수용체 단백질을 포함하고, 상기 형광 공여체 단백질과 상기 형광 수용체 단백질은 제1 링커로 연결되고, 상기 FRET 도메인의 일 말단과 ZAP-SH2 도메인은 제2 링커로 연결된 것인 바이오센서.

청구항 5에 있어서, 상기 제1 링커는 서열번호 18의 ER/K이고, 상기 제2 링커는 서열번호 6의 GSG(7)이며, 상기 막관통 도메인은 서열번호 8의 아미노산 서열을 포함하고, 상기 ITAM 도메인은 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하며, 상기 FRET 도메인은 YFP 및 CFP를 포함하고, 상기 ZAP-SH2 도메인은 서열번호 2의 아미노산 서열을 포함하는 것인 바이오센서.

청구항 1에 있어서, 상기 항원-결합 수용체 도메인은 암항원에 대한 scFv이고, 상기 FRET 도메인은 YFP(yellow fluorescent protein) 및 CFP(cyan flourescent protein)를 포함하고, 상기 scFv가 암항원에 결합하면, ITAM 도메인이 인산화되고, 인산화된 ITAM 도메인에 ZAP-SH2이 결합하여 FRET 도메인에서 FRET 신호를 발생시켜 암항원의 결합 및 그에 따른 T 세포의 활성화를 검출하는 것인 바이오센서.

청구항 1에 있어서, 상기 FRET 신호는 FRET 비율(FRET ratio) 또는 그의 변화에 의해 측정되는 것인 바이오센서.

청구항 1에 있어서, 상기 바이오센서는 살아있는 세포의 막에 존재하고, 표적 항원을 발현하는 세포와의 공배양에 의해 실제 세포 환경에서의 CAR 활성을 검증할 수 있는 것인 바이오센서.

청구항 1에 있어서, 상기 항원-결합 수용체 도메인은 암항원에 대한 scFv이고, 상기 바이오센서는 암항원의 부재 하에 scFv에 의한 T 세포 활성화 수준을 검출하여 CAR의 항시적 신호(tonic signal)을 제공하는 것인 바이오센서.

청구항 1에 있어서, 상기 바이오센서는 검출된 FRET 비율의 변화가 항원의 부재 시의 FRET 비율의 변화보다 높고, 10% 이상이면 CAR 활성을 갖는 것으로 검증하는 것인 바이오센서.

청구항 1에 있어서, 상기 바이오센서는 하나의 융합 단백질의 형태이거나, 또는 항원-결합 수용체 도메인, ITAM 도메인, 및 FRET 도메인의 형광 공여체 또는 형광 수용체를 포함하는 FRET-수용체 모듈과 상기 FRET 수용체 모듈에 포함되지 않은 형광 공여체 또는 형광 수용체와 ZAP-SH2 도메인을 포함하는 FRET-세포질 모듈로 구성되는 것인 바이오센서.

청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 따른 바이오센서를 코딩하는 핵산.

청구항 13에 있어서, 상기 바이오센서는 FRET-수용체 모듈과 FRET-세포질 모듈로 구성되고, 상기 핵산은 FRET-수용체 모듈을 코딩하는 제1 핵산 분자 및 FRET-세포질 모듈을 코딩하는 제2 핵산 분자를 포함하는 것인 핵산.

청구항 13의 핵산을 포함하는 벡터.

청구항 15에 있어서, 상기 벡터는 FRET-수용체 모듈을 코딩하는 제1 핵산 분자를 포함하는 제1 벡터 및 FRET-세포질 모듈을 코딩하는 제2 핵산 분자를 포함하는 제2 벡터를 포함하는 것인 벡터.

청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 따른 바이오센서를 발현하는 세포.

청구항 17에 있어서, 상기 세포는 상기 바이오센서를 코딩하는 하나의 벡터를 포함하는 것인 세포.

청구항 17에 있어서, 상기 세포는 상기 바이오센서의 FRET-수용체 모듈을 코딩하는 제1 핵산 분자를 포함하는 제1 벡터 및 FRET-세포질 모듈을 코딩하는 제2 핵산 분자를 포함하는 제2 벡터를 포함하는 것인 세포.

청구항 17에 있어서, 상기 세포는 면역 세포인 것인 세포.

청구항 20에 있어서, 상기 면역 세포는 CD4 양성 T 세포, CD8 양성 세포독성 T 림프구(Cytotoxic T lymphocyte; CTL), 감마-델타 T 세포, 종양 침윤 림프구(Tumor infiltrating lymphocyte; TIL), 말초혈액 단핵세포(Peripheral blood mononuclear cell; PBMC)에서 분리한 T 세포로 구성된 군에서 선택되는 것인 세포.

청구항 1 내지 12 중 어느 한 항의 바이오센서를 이용하여 살아있는 세포에서 CAR를 스크리닝하는 방법으로서, 상기 바이오센서를 세포에서 발현시키는 단계, 상기 바이오센서를 표적 항원과 접촉시키는 단계, 및 FRET 신호의 변화를 측정하는 단계를 포함하는 것인 방법.

청구항 22에 있어서, 상기 바이오센서를 항원과 접촉시키는 단계는 상기 바이오센서를 발현하는 세포와 상기 표적 항원을 발현하는 세포를 공배양하는 것에 의해 수행되는 것인 방법.

청구항 22에 있어서, 상기 FRET 신호의 변화를 측정하는 단계는 상기 FRET 신호의 변화가 항원 결합 및 T 세포 활성화가 확인된 CAR 대비 높으면 유효한 CAR로 선택하는 것인 방법.

청구항 22에 있어서, 상기 FRET 신호의 변화를 측정하는 단계는 상기 FRET 신호의 변화가 10% 이상이면 유효한 CAR로 선택하는 것인 방법.

청구항 22에 있어서, 상기 FRET 신호의 변화를 측정하는 단계는 상기 FRET 신호의 변화가 10% 이상이고, 표적 항원과 접촉시키기 전의 FRET 신호의 변화보다 높으면 유효한 CAR로 선택하는 것인 방법.

청구항 22에 있어서, 상기 방법은 살아있는 세포 이미징에 기반한 HTS(high throughput screening)인 것인 방법.