对IL‑21具有特异性的结合分子及其用途制造技术

本公开提供了IL‑21结合分子，如抗‑IL‑21抗体及其抗原结合片段。在某些方面，抗‑IL‑21抗体及其片段可为杂交瘤‑来源的鼠单克隆抗体及其人源化形式。在某些方面，结合分子，如本文提供的抗‑IL‑21抗体及其抗原结合片段抑制、遏制或拮抗IL‑21活性。此外，本公开提供了用于诊断和治疗疾病或病症的组合物和方法，如与IL‑21‑介导的信号转导相关的炎性、免疫介导性或自身免疫性疾病或病症。在一个特定实施方案中，本公开提供了使用IL‑21结合分子，如抗‑IL‑21抗体及其抗原结合片段治疗或预防移植物抗宿主病(GVHD)的方法。

Binding molecules are specific to IL 21 and its use

This disclosure provides IL 21 binding molecules, such as anti IL 21 antibodies and antigen binding fragments thereof. In some ways, the rat monoclonal antibody and humanized anti IL antibodies and fragments of 21 for hybridoma sources. In some aspects, such as binding molecules, the 21 anti IL antibodies and antigen binding fragments thereof, inhibiting or antagonizing IL contain 21 active. In addition, the invention provides compositions and methods for the diagnosis and treatment of diseases or disorders, such as IL and 21 mediated signal transduction associated inflammatory and immune-mediated or autoimmune diseases or disorders. In a specific embodiment, the invention provides the use of IL 21 binding molecules, such as anti IL 21 antibody and antigen binding fragment of the treatment or prevention of graft-versus-host disease (GVHD) method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对IL-21具有特异性的结合分子及其用途相关申请的交叉引用本申请要求2014年4月8日提交的美国临时专利申请No.61/976,684的优先权权益，其内容在此通过引用并入。以电子形式提交的序列表的并入与本申请一起提交的呈ASCII文本文件形式的以电子形式呈递的序列表的内容(名称：IL21_100Pl_seqlist.txt；大小：55,898字节；及创建日期：2014年4月7日)通过引用整体并入本文。
技术介绍
本公开提供了特异性结合至IL-21的组合物及使用此类组合物例如治疗或预防炎性或自身免疫性疾病或病症的方法。IL-21属于包括IL-2、IL-4、IL-7、IL-9和IL-15的细胞因子家族，其全部结合至与常见的细胞因子受体γ链(γc)复合的私有(或共享)受体。该家族的大部分细胞因子对T细胞、B细胞和NK细胞的维持和功能至关重要。IL-21的受体广泛分布于淋巴造血细胞和非-造血细胞上，并且IL-21起到多种作用。例如，IL-21对IL-21R的接合导致包括Jak/STAT途径的若干信号传导途径激活(Davis,ID等(2007)ClinCancerRes13,3630-3636；Fuqua,CF等(2008)Cytokine44,101-107；Habib,T等(2002)Biochemistry41,8725-8731)。更具体地，IL-21激活STAT1、STAT3和STAT5，这通过细胞内这些分子的磷酸化增加来指示(Asao,H等(2001)JImmunol167,1-5；Diehl,SA等(2008)JImmunol180,4805-4815；Scheeren,FA等(2008)Blood111,4706-4715；Zeng,R等(2007)Blood109,4135-4142)。特别地，激活STAT3显示出在调节人B细胞对IL-21的应答起到重要作用(Avery,DT等(2008)JImmunol181,1767-1779；Avery,DT等，JExpMed207,155-171)。此外，IL-21有助于CD8+记忆T细胞和NK细胞的维持和功能，促进在小鼠(并且可能是人)中产生Thl7和T滤泡辅助(Tfh)细胞，以及抑制调节性T细胞(Treg)细胞产生。IL-21已显示调节了NK细胞的活性，包括对其成熟生长和溶细胞活性的影响(Spolski,R和Leonard,WJ(2008)CurrOpinImmunol20,295-301)。此外，IL-21已显示促进原代NK细胞以及人NK细胞系NK-92产生IFNγ(Kasaian,MT等(2002)Immunity16,559-569；Strengell,M等(2003)JImmunol170,5464-5469)。IL-21还对非-造血细胞产生多种作用，诸如基质细胞，其中其通过基质金属蛋白酶(MMP)释放诱导炎症(Monteleone等(2006)Gut55,1774-1780)。IL-21的一个主要的非冗余作用是在体液免疫应答期间促进B细胞激活、分化或死亡。已广泛研究了IL-21对人B细胞的作用。IL-21对B细胞存活、激活和增殖以及B细胞分化为分泌Ig的血浆细胞(PC)有着深远的影响(Avery,DT等(2008)JImmunol181,1767-1779；Avery,DT等，JExpMed207,155-171)；Bryant,VL等(2007)JImmunol179,8180-8190；Ettinger,R等(2005)JImmunol175,7867-7879；Parrish-Novak,J等(2000)Nature408,57-63；Pene,J等(2004)JImmunol172,5154-5157)。此外，IL-21产生增加的特征在于某些自身免疫性疾病，并且可能有助于自身抗体产生以及自身免疫性疾病的病理学特征。B细胞的体内激活可通过与经激活的T细胞相互作用驱动，所述经激活的T细胞表达共刺激分子(诸如CD40L)且产生B细胞趋向性细胞因子(诸如IL-21)。IL-21的过表达是许多炎性、免疫介导性或自身免疫性疾病或病症的特征，并且可能是一种重要的自身抗体产生的驱动因子以及自身免疫性疾病的病理学特征(Nakou等(2013)Clin.Exp.Rheumatol.31,172-179)。IL-21在促进体液免疫应答中的重要作用使其成为特征在于IL-21和病理学自身抗体两者过度产生的疾患的潜在治疗性干预的重要着力点(Dolff等(2011)ArthritisRes.Ther.13,R157；Kang等(2011)ArthritisRes.Ther.13,R179；McGuire等(2011)Immunity34,602-615；Liu等(2012)ArthritisRes.Ther.14,R255；Terrier等(2012)ArthritisRheum.64,2001-2011；LiQ等(2013)PLoSOne8,e68145；LiY等(2014)Neurol.Sci.35,29-34)。因此，期望在自身免疫的背景下中和IL-21可影响据信参与免疫介导性疾病的发病的若干细胞群体。此类疾病或病症包括但不限于血管炎，如抗-中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)或巨细胞动脉炎(GCA)血管炎、舍格伦氏综合征(syndrome)、炎性肠病、寻常天疱疮、狼疮性肾炎、银屑病、甲状腺炎、I型糖尿病、特发性血小板减少性紫癜(ITP)、关节强硬性脊椎炎、多发性硬化、全身性红斑狼疮、类风湿性关节炎、克罗恩氏病(Crohn'sdisease)、重症肌无力和移植物抗宿主病(GVHD)。抗-中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)-相关的血管炎(AAV)发病的特征是蛋白酶3(PR3)和髓过氧化物酶(MPO)的主要自身抗体。产生IL-21的CD4+T细胞在血液中扩增(Abdulahad等(2013)ArthRes&Ther15:R70)。相对于健康对照，升高的IL-21存在于AAV血清中，且外源性IL-21诱导ANCA自身-抗体从自AAV患者体外分离的PBMC体外分泌。AAV由肉芽肿性血管炎(GPA)，即韦格纳肉芽肿(Wegener’sgranulomatosis)、嗜酸性粒细胞性肉芽肿性血管炎(也称为Churg-Strauss综合征(CSS))及显微镜下多血管炎(MPA)组成。它们通常归并在一起但在流行病学上患病率和分布不同。当前治疗包括皮质类固醇、生物制品(如利妥昔单抗、免疫抑制药物、抗生物素)或血浆取出法，但患者预后保持不良。仍然存在未满足的对AAV治疗的需求。舍格伦氏综合征(SS)是一种特征在于自身抗体(诸如类风湿因子(RF))以及若干核抗原的自身抗体(诸如Ro/La)的自身免疫性疾病。SS是RA之后的第二常见的自身免疫性疾患。在美国存在至少1百万名原代舍格伦氏患者，其中90％是女性。SS影响了唾液腺，导致如口干和眼干。此外，SS可影响其它身体器官，包括肾、血管、肺、肝、胰腺、外周神经系统和脑，并且与其它自身免疫性疾病(诸如狼疮和类风湿性关节炎)相关。非常高的血清IL-21水平与增加的IgG1和自身抗体的存在相关(Kang，2011)。升高的IL-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特异性结合至IL‑21的表位的经分离的结合分子或其抗原结合片段，其中所述结合分子特异性结合至与包含19E3、9F11、8B6或9H10的重链可变区VH和轻链可变区VL的抗体或其抗原结合片段结合的表位相同的IL‑21表位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.08 US 61/976,6841.一种特异性结合至IL-21的表位的经分离的结合分子或其抗原结合片段，其中所述结合分子特异性结合至与包含19E3、9F11、8B6或9H10的重链可变区VH和轻链可变区VL的抗体或其抗原结合片段结合的表位相同的IL-21表位。2.一种经分离的结合分子或其抗原结合片段，其特异性结合至IL-21且竞争性抑制由包含19E3、9F11、8B6或9H10的VH和VL的抗体或其抗原结合片段结合IL-21。3.如权利要求1或权利要求2所述的结合分子或其片段，其中所述19E3的VH和VL分别包含SEQIDNO：6和11，所述9F11的VH和VL分别包含SEQIDNO：28和33，所述8B6的VH和VL分别包含SEQIDNO：42和47且所述9H10的VH和VL分别包含SEQIDNO：52和57。4.一种特异性结合至IL-21的经分离的结合分子或其抗原结合片段，其包含抗体VL，其中所述VL包含分别与以下序列相同或除了在一个或多个VL-CDR中具有四个、三个、两个或一个氨基酸取代之外与以下序列相同的VL-CDR1、VL-CDR2和VL-CDR3氨基酸序列：SEQIDNO：12、13和14，SEQIDNO：34、35和36，SEQIDNO：48、49和50，或SEQIDNO：58、59和60。5.一种特异性结合至IL-21的经分离的结合分子或其抗原结合片段，其包含抗体VH，其中所述VH包含分别与以下序列相同或除了在一个或多个VH-CDR中具有四个、三个、两个或一个氨基酸取代之外与以下序列相同的VH-CDR1、VH-CDR2和VH-CDR3氨基酸序列：SEQIDNO：7、8和9，SEQIDNO：29、30和31，SEQIDNO：43、44和45，或SEQIDNO：53、54和55。6.一种特异性结合至IL-21的经分离的结合分子或其抗原结合片段，其包含抗体VL，其中所述VL包含与选自由以下组成的组的参考氨基酸序列至少85％、90％、95％或100％相同的氨基酸序列：SEQIDNO：11、SEQIDNO：17、SEQIDNO：21、SEQIDNO：25、SEQIDNO：33、SEQIDNO：39、SEQIDNO：40、SEQIDNO：47和SEQIDNO：57。7.一种特异性结合至IL-21的经分离的结合分子或其抗原结合片段，其包含抗体VH，其中所述VH包含与选自由以下组成的组的参考氨基酸序列至少85％、90％、95％或100％相同的氨基酸序列：SEQIDNO：6、SEQIDNO：15、SEQIDNO：19、SEQIDNO：23、SEQIDNO：28、SEQIDNO：37、SEQIDNO：38、SEQIDNO：42和SEQIDNO：52。8.如权利要求1至7中任一项所述的结合分子，其中所述结合分子或其片段包括抗体或其抗原结合片段。9.一种特异性结合至IL-21的经分离的抗体或其抗原结合片段，其包含VL和VH，所述VL和所述VH包含分别与以下序列相同或除了在一个或多个CDR中具有四个、三个、两个或一个氨基酸取代之外与以下序列相同的VL-CDR1、VL-CRD2、VL-CDR3、VH-CDR1、VH-CDR2和VH-CDR3氨基酸序列：SEQIDNO：12、13、14、7、8和9，SEQIDNO：34、35、36、29、30和31，SEQIDNO：48、49、50、43、44和45，或SEQIDNO：58、59、60、53、54和55。10.一种特异性结合至IL-21的经分离的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或抗原结合片段包含VH和VL，其中所述VH和所述VL分别包含分别与选自由以下组成的组的参考氨基酸序列至少85％、90％、95％或100％相同的氨基酸序列：SEQIDNO：6和SEQIDNO：11、SEQIDNO：15和SEQIDNO：17、SEQIDNO：19和SEQIDNO：21、SEQIDNO：23和SEQIDNO：25、SEQIDNO：28和SEQIDNO：33、SEQIDNO：37和SEQIDNO：39、SEQIDNO：38和SEQIDNO：39、SEQIDNO：37和SEQIDNO：40、SEQIDNO：42和SEQIDNO：47，及SEQIDNO：52和SEQIDNO：57。11.如权利要求10所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述VH包含所述氨基酸序列SEQIDNO：19，且所述VL包含所述氨基酸序列SEQIDNO：21。12.如权利要求8至11中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其包含重链恒定区或其片段。13.如权利要求12所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述重链恒定区或其片段是IgG恒定区。14.如权利要求13所述的抗体或抗原结合片段，其中IgG恒定结构域包含相对于野生型IgG恒定结构域的一个或多个氨基酸取代，其中经修饰的IgG具有与具有所述野生型IgG恒定结构域的IgG的半衰期相比增加的半衰期。15.如权利要求14所述的经分离的抗体或抗原结合片段，其中所述IgG恒定结构域包含在位置251-257、285-290、308-314、385-389和428-436处的氨基酸残基的一个或多个氨基酸取代，其中氨基酸位置编号根据如Kabat中示出的EU指数。16.如权利要求15所述的经分离的抗体或抗原结合片段，其中至少一种IgG恒定结构域的氨基酸取代选自由以下组成的组：(a)用酪氨酸Y、苯丙氨酸F、色氨酸W或苏氨酸T取代在Kabat位置252处的氨基酸，(b)用苏氨酸T取代在Kabat位置254处的氨基酸，(c)用丝氨酸S、精氨酸R、谷氨酰胺Q、谷氨酸E、天冬氨酸D或苏氨酸T取代在Kabat位置256处的氨基酸，(d)用亮氨酸L取代在Kabat位置257处的氨基酸，(e)用脯氨酸P取代在Kabat位置309处的氨基酸，(f)用丝氨酸S取代在Kabat位置311处的氨基酸，(g)用苏氨酸T、亮氨酸L、苯丙氨酸F或丝氨酸S取代在Kabat位置428处的氨基酸，(h)用精氨酸R、丝氨酸S、异亮氨酸I、脯氨酸P或谷氨酰胺Q取代在Kabat位置433处的氨基酸，(i)用色氨酸W、甲硫氨酸M、丝氨酸S、组氨酸H、苯丙氨酸F或酪氨酸取代在Kabat位置434处的氨基酸，和(j)两种或更多种所述取代的组合。17.如权利要求16所述的经分离的抗体或抗原结合片段，其中人IgG恒定结构域包含相对于野生型人IgG恒定结构域的在Kabat位置252、254和256处的氨基酸取代，其中(a)在Kabat位置252处的氨基酸被酪氨酸Y取代，(b)在Kabat位置254处的氨基酸被苏氨酸T取代，和(c)在Kabat位置256处的氨基酸被谷氨酸E取代。18.如权利要求13至17中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述人IgG恒定结构域是人IgG1恒定结构域。19.如权利要求17或权利要求18所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述重链包含氨基酸序列SEQIDNO：16、SEQIDNO：20或SEQIDNO：24。20.如权利要求8至19中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其包含选自由以下组成的组的轻链恒定区：人κ恒定区和人λ恒定区。21.如权利要求20所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述轻链恒定区是人κ恒定区。22.如权利要求21所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述重链和所述轻链分别包含氨基酸序列SEQIDNO：16和SEQIDNO：18、SEQIDNO：20和SEQIDNO：22、或SEQIDNO：24和SEQIDNO：26。23.如权利要求8至22中任一项所述的抗体或抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段是鼠抗体、人源化抗体、嵌合抗体、单克隆抗体、多克隆抗体、重组抗体、多特异性抗体或其抗原结合片段。24.如权利要求8至23中任一项所述的抗原结合片段，其为Fv、Fab、F(ab')2、Fab'、dsFv、scFv和sc(Fv)2。25.如权利要求8至24中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其能够结合至人IL-21和食蟹猴IL-21。26.如权利要求8至25中任一项所述的抗体或其片段，其不特异性结合至人IL-2、人IL-4、人IL-7、人IL-9或人IL-15。27.如权利要求8至26中任一项所述的抗体或其片段，其抑制IL-21结合至IL-21受体。28.如权利要求8至27中任一项所述的抗体或其片段，其为具有IL-21活性的拮抗剂。29.如权利要求8至28中任一项所述的抗体或其片段，其能够抑制人外周血单核细胞PBMC中IL-21-介导的STAT3磷酸化。30.如权利要求29所述的抗体或其片段，其能够抑制人外周血单核细胞PBMC中人IL-21-介导的和食蟹猴IL-21-介导的STAT3磷酸化。31.如权利要求8至30中任一项所述的抗体或其片段，其能够抑制IL-21-介导的由NK细胞产生干扰素-γIFN-γ。32.如权利要求31所述的抗体或其片段，其能够抑制人IL-21-介导的和食蟹猴IL-21-介导的由NK细胞产生干扰素-γIFN-γ。33.如权利要求31或权利要求32所述的抗体或其片段，其中所述NK细胞是经培养的NK-92细胞。34.如权利要求8至33中任一项所述的抗体或其片段，其能够抑制IL-21-介导的B-细胞分化为血浆细胞。35.如权利要求34所述的抗体或其片段，其能够抑制人IL-21-介导的和食蟹猴IL-21-介导的经刺激的B细胞分化为血浆细胞。36.如权利要求34或权利要求35所述的抗体或其片段，其能够抑制CD4+T细胞-激活的B细胞分化为血浆细胞。37.如权利要求8至36中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其以特征在于如在动力学排除测定KinExA3000平台上测量的约100pM至约0.1pM的解离常数KD的亲和力特异性结合人IL-21。38.如权利要求8至37中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其以特征在于如在动力学排除测定KinExA3000平台上测量的约100pM至约0.1pM的解离常数KD的亲和力特异性结合食蟹猴IL-21。39.如权利要求37或权利要求38所述的抗体或其抗原结合片段，其中对于人IL-21的KD为约0.515pM且对食蟹猴IL-21的KD为约0.352pM。40.如权利要求8至39中任一项所述的抗体或其片段，其缀合至选自由以下组成的组的试剂：抗微生物剂、治疗剂、前药、肽、蛋白质、酶、脂质、生物反应调节剂、药剂、淋巴因子、异源抗体或其片段、可检测标签、聚乙二醇PEG和任何两种或更多种所述试剂的组合。41.一种组合物，包含如权利要求8至40中任一项所述的抗体或其片段与载体。42.一种包含编码抗体VL的核酸的经分离的多核苷酸，其中所述VL包含分别与以下序列相同或除了在一个或多个VL-CDR中具有四个、三个、两个或一个氨基酸取代之外与以下序列相同的VL-CDR1、VL-CDR2和VL-CDR3氨基酸序列：SEQIDNO：12、13和14，SEQIDNO：34、35和36，SEQIDNO：48、49和50，或SEQIDNO：58、59和60。43.一种包含编码抗体VH的核酸的经分离的多核苷酸，其中所述VH包含分别与以下序列相同或除了在一个或多个VH-CDR中具有四个、三个、两个或一个氨基酸取代之外与以下序列相同的VH-CDR1、VH-CDR2和VH-CDR3氨基酸序列：SEQIDNO：7、8和9，SEQIDNO：29、30和31，SEQIDNO：43、44和45，或SEQIDNO：53、54和55。44.一种包含编码抗体VL的核酸的经分离的多核苷酸，其中所述VL包含与选自由以下组成的组的参考氨基酸序列至少85％、90％、95％或100％相同的氨基酸序列：SEQIDNO：11、SEQIDNO：17、SEQIDNO：21、SEQIDNO：25、SEQIDNO：33、SEQIDNO：39、SEQIDNO：40、SEQIDNO：47和SEQIDNO：57。45.一种包含编码抗体VH的核酸的经分离的多核苷酸，其中所述VH包含与选自由以下组成的组的参考氨基酸序列至少85％、90％、95％或100％相同的氨基酸序列：SEQIDNO：6、SEQIDNO：15、SEQIDNO：19、SEQIDNO：23、SEQIDNO：28、SEQIDNO：37、SEQIDNO：38、SEQIDNO：42和SEQIDNO：52。46.如权利要求42至45中任一项所述的多核苷酸，其中包含所述VH或所述VL的抗体或其抗原结合片段能够特异性结合至IL-21。47.如权利要求46所述的多核苷酸，其中所述抗体或其抗原结合片段特异性结合至与包含19E3、9F11、8B6或9H10的VH和VL的抗体或其抗原结合片段结合的表位相同的表位。48.如权利要求42至47中任一项所述的多核苷酸，其中包含所述VH或所述VL的抗体或其抗原结合片段能够结合至人IL-21和食蟹猴IL-21。49.一种载体，包含如权利要求42至48中任一项所述的多核苷酸。50.一种组合物，包含如权利要求42至48中任一项所述的多核苷酸或如权利要求49所述的载体。51.一种多核苷酸或多核苷酸组合，编码如权利要求1至8中任一项所述的结合分子或其抗原结合片段。52.一种多核苷酸或多核苷酸组合，编码如权利要求9至40中任一项所述的抗体或其抗原结合片段。53.一种组合物，包含：含编码VH的核酸的多核苷酸和含编码VL的核酸的多核苷酸，其中所述VL和所述VH包含分别与以下序列相同或除了在一个或多个CDR中具有四个、三个、两个或一个氨基酸取代之外与以下序列相同的VL-CDR1、VL-CRD2、VL-CDR3、VH-CDR1、VH-CDR2和VH-CDR3氨基酸序列：SEQIDNO：12、13、14、7、8和9，SEQIDNO：34、35、36、29、30和31，SEQIDNO：48、49、50、43、44和45、或SEQIDNO：58、59、60、53...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯瑟琳·艾丁尔，茱蒂·卡奈尔，梅丽莎·丹舒罗德，帕莎·裘德瑞，肖晓东，崔平，里娜·瓦尔奇，史黛西·贾比克，罗拉·卡特，罗纳多·贺斯特，杜群，布莱恩·麦可·纳曼，
申请(专利权)人：波士顿制药有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US