具拮抗PD‑1功能的适体分子于癌症治疗相关的应用制造技术

本发明专利技术提供结合至PD‑1并拮抗PD‑1的适体及其于促进T细胞增生、治疗癌症或诸如HIV感染的传染病的用途。

Aptamer molecules PD 1 antagonistic function in treatment of cancer related applications

The present invention provides binding to PD and PD uses 1 antagonistic aptamers and 1 to promote T cell proliferation, cancer or infection of infectious diseases such as HIV.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具拮抗PD-1功能的适体分子于癌症治疗相关的应用
本申请案依据35U.S.C.§119(e)请求在2014年7月31日提申的美国临时申请案第62/031,427号的优先权，该件临时申请案的全部内容以引用的方式并入本文。本专利技术提供结合至PD-1并拮抗PD-1的适体及其于促进T细胞增生、治疗癌症或诸如HIV感染的传染病的用途。
技术介绍
癌细胞可调控宿主免疫系统，以便于躲避免疫监督。已开发出数种方法在肿瘤微环境中重新活化免疫系统并且恢复T细胞消灭癌细胞的能力。这些方法之一是以阻断通常抑制免疫反应的受体为主的免疫检核点接受器，该等受体为诸如细胞毒性T-淋巴球抗原蛋白4(CTLA-4)以及程序性死亡蛋白1(PD1)。伊匹单抗(ipilimumab)(一种对抗CTLA-4的拮抗性抗体(mAb))在2011年经FDA核准用于治疗晚期黑色素瘤。近来，对抗PD-1的抑制性抗体在临床试验中经证实有效治疗黑色素瘤及非小细胞肺癌(NSCLC)。PD-1是因为其在将死细胞上高度表现且涉入程序性细胞死亡的过程而命名。PD-1是第I型跨膜蛋白，含有属于免疫球蛋白超家族的细胞外域以及含有免疫受体酪胺酸基抑制性模块(ITIM)的细胞内域。与CTLA-4受体相似，PD-1也是抑制T细胞活化的一种强力抑制性受体。但是，信号传递路径分析揭示，PD-1及CTLA-4通过不同机制抑制T细胞活化且CTLA-4及PD-1拮抗性抗体的双重治疗能够引起协同效用。此外，相比于仅在T细胞上表现的CTLA-4，PD-1主要在活化的T细胞、B细胞及巨噬细胞上表现。PD-1受体分布更为广阔，这暗示着PD-1在免疫调节中可能涉入更为广泛的角色。这些研究结果都暗示，阻断PD-1路径的分子在抗癌免疫治疗中可能拥有极大的潜力。适体是短的DNA或RNA分子，它们能够形成二维结构或甚至更为复杂的三维结构。自从在1990年代早期发现适体后，适体技术已有长足进展。适体有几个优点而使其适合供治疗应用，这些优点包括分子量较低而容许其比抗体更容易穿透通过组织、化学合成的费用低廉、多样的修饰方法且环境中的稳定性高。因此，开发出对目标蛋白具有高度亲和力的适体产品将极富市场竞争性。
技术实现思路
本揭示内容是基于开发若干抗-PD-1核酸适体，该等适体在活体外成功地提高T细胞增生并且在活体内压抑肿瘤生长。因此，本揭示内容的一个态样特征在于一种结合PD-1并且抑制PD-1活性的核酸适体(抗-PD-1适体)。该抗-PD-1适体可包含核酸序列CCATCTCCC(SEQIDNO：1)、TATATTGTWC(SEQIDNO：2)、GTACAGTTX(SEQIDNO：3)、GCACTACA(SEQIDNO：4)、GTACATCAY(SEQIDNO：5)、YGCTACTGTZ(SEQIDNO：6)，或CCATCTCCCGTCC(SEQIDNO：7)。若适合的话，该等序列的每一者中，W为C或G，X为C、A、或不存在，Y为A、T、或不存在，及/或Z为T、C、或不存在。在一些具体例中，本文揭示的抗-PD-1适体以低于20nM的解离常数(Kd)结合至PD-1。在一些具体例中，该核酸适体与聚乙二醇(PEG)接合。在一些实例中，PEG接合至该核酸适体的3’端。另外或此外，该PEG部分可具有10kDa至30kDa的分子量。例如，该PEG部分可具有20kDa的分子量。在另一个态样中，本揭示内容提供一种抗-PD-1适体二聚体，其包含第一抗-PD-1适体、第二抗-PD-1适体，以及连接该第一抗-PD-1适体及该第二抗-PD-1适体的聚合物部分。该第一及第二抗-PD-1适体可为本文提供的任一适体。在一些实例中，该第一及第二抗-PD-1适体可以是相同的。在其他实例中，它们可以是不同的。作为一个实例，该第一及第二抗-PD-1适体均包含SEQIDNO：1的核酸序列。在任一本文所述抗-PD-1适体二聚体中，连接该第一及第二抗-PD-1适体的聚合物部分可以是PEG，其可具有范围自10kDa至30kDa的分子量，例如20kDa。该第一适体、该第二适体或两者在一些情况下可以经由连接子而连接至该聚合物部分(例如PEG)。在一些实例中，该连接子是聚T片段，其可含有5至20个胸腺嘧啶(T)残基。在一些具体例中，该抗-PD-1适体包含与(i)CTTCCATCTCCCATGCTTAGTCAAACATAC(SEQIDNO：8)；或(ii)TGATCACAAGAATAACTATCCCATCTCCCT(SEQIDNO：9)至少85％(例如90％或95％)一致的核酸序列。在一个实例中，该适体包含(i)CTTCCATCTCCCATGCTTAGTCAAACATAC(SEQIDNO：8)；或(ii)TGATCACAAGAATAACTATCCCATCTCCCT(SEQIDNO：9)的核酸序列。在另一个实例中，适体为(i)TCCCTACGGCGCTAACCTTCCATCTCCCATGCTTAGTCAAACATACGCCACCGTGCTACAAC(SEQIDNO：10)；(ii)TCCCTACGGCGCTAACTGATCACAAGAATAACTATCCCATCTCCCTGCCACCGTGCTACAAC(SEQIDNO：11)；或TCCCTACGGCGCTAACCCTCCCCTAGTATATATTGTCCTCGTCTATGCCACCGTGCTACAAC(SEQIDNO：12)。本揭示内容的另一个态样特征在于一种医药组成物，其包含本文所述任一抗-PD-1适体或本文所述任一抗-PD-1适体二聚体及医药上可接受载剂。在另一个态样中，本揭示内容提供一种治疗癌症(例如黑色素瘤、非小细胞肺癌、结肠直肠癌，或肾细胞癌)的方法。该方法包含向有需要的个体投与有效量的本文所述任一医药组成物，该医药组成物包含亦如本文所述至少一种抗-PD-1核酸适体。在一些具体例中，该个体为患有癌症、怀疑患有癌症或处于癌症风险下的人类患者。此外，本揭示内容提供一种在个体中提高免疫活性的方法，该方法包含向有需要的个体投与有效量(例如有效提高T细胞活化)的任一本文所述含有抗-PD-1适体的医药组成物。该个体可以是患有癌症(例如黑色素瘤、非小细胞肺癌、结肠直肠癌，或肾细胞癌)、怀疑患有癌症或处于癌症风险下的人类患者。或者，该个体可以是患有HIV感染或怀疑患有HIV感染的人类患者。下列亦包含于本揭示内容的范畴中：(a)使用于治疗癌症(例如肺癌、黑色素瘤、结肠直肠癌，或肾细胞癌)或传染病(诸如HIV感染)的医药组成物，其中该医药组成物包含如本文所述抗-PD-1核酸适体、抗-PD-1适体二聚体，或其PEG接合物(例如包含核酸序列CCATCTCCC(SEQIDNO：1)或本文所述其他者的核酸)，以及医药上可接受的载体，以及(b)抗-PD-1适体、抗-PD-1适体二聚体及/或其PEG接合物供制造用以治疗癌症(例如肺癌、黑色素瘤、结肠直肠癌或肾细胞癌)或传染病(诸如HIV感染)的药物的用途。在下面说明中提出本专利技术一或多个具体例的详细内容。由以下附图及数个具体例的详细说明，还有从随附权利要求，本专利技术的其他特点及优点是明显的。附图说明图1是显示经由SELEX筛选结合至PD-1的核酸适体的过程简图。简图中的“S”表示PD1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能结合程序性细胞死亡蛋白1(PD‑1)的核酸适体，其中该适体包含选自由下列组成的群组的核酸序列：(i)CCATCTCCC(SEQ ID NO：1)，(ii)TATATTGTWC(SEQ ID NO：2)，其中W为C或G，(iii)GTACAGTTX(SEQ ID NO：3)，其中X为C、A，或不存在，(iv)GCACTACA(SEQ ID NO：4)，(v)GTACATCAY(SEQ ID NO：5)，其中Y为A、T，或不存在，(vi)YGCTACTGTZ(SEQ ID NO：6)，其中Y为A、T或不存在，且Z为T、C，或不存在，以及(vii)CCATCTCCCGTCC(SEQ ID NO：7)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.31 US 62/031,4271.一种能结合程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)的核酸适体，其中该适体包含选自由下列组成的群组的核酸序列：(i)CCATCTCCC(SEQIDNO：1)，(ii)TATATTGTWC(SEQIDNO：2)，其中W为C或G，(iii)GTACAGTTX(SEQIDNO：3)，其中X为C、A，或不存在，(iv)GCACTACA(SEQIDNO：4)，(v)GTACATCAY(SEQIDNO：5)，其中Y为A、T，或不存在，(vi)YGCTACTGTZ(SEQIDNO：6)，其中Y为A、T或不存在，且Z为T、C，或不存在，以及(vii)CCATCTCCCGTCC(SEQIDNO：7)。2.如权利要求1的核酸适体，其中该适体包含与下列至少85％一致的核酸序列：(i)CTTCCATCTCCCATGCTTAGTCAAACATAC(SEQIDNO：8)；或(ii)TGATCACAAGAATAACTATCCCATCTCCCT(SEQIDNO：9)。3.如权利要求2的核酸适体，其中该适体包含与下列至少90％一致的核酸序列：(i)CTTCCATCTCCCATGCTTAGTCAAACATAC(SEQIDNO：8)；或(ii)TGATCACAAGAATAACTATCCCATCTCCCT(SEQIDNO：9)。4.如权利要求3的核酸适体，其中该适体包含与下列至少95％一致的核酸序列：(i)CTTCCATCTCCCATGCTTAGTCAAACATAC(SEQIDNO：8)；或(ii)TGATCACAAGAATAACTATCCCATCTCCCT(SEQIDNO：9)。5.如权利要求4的核酸适体，其中该适体包含下列核酸序列：(i)CTTCCATCTCCCATGCTTAGTCAAACATAC(SEQIDNO：8)；或(ii)TGATCACAAGAATAACTATCCCATCTCCCT(SEQIDNO：9)。6.如权利要求1的核酸适体，其中该适体由下列核酸序列组成：(i)TCCCTACGGCGCTAACCTTCCATCTCCCATGCTTAGTCAAACATACGCCACCGTGCTACAAC(SEQIDNO：10)；(ii)TCCCTACGGCGCTAACTGATCACAAGAATAACTATCCCATCTCCCTGCCACCGTGCTACAAC(SEQIDNO：11)；或(iii)TCCCTACGGCGCTAACCCTCCCCTAGTATATATTGTCCTCGTCTATGCCACCGTGCTACAAC(SEQIDNO：12)。7.如权利要求1至6中任一项的核酸适体，其中该适体以低于20nM的解离常数(Kd)结合至PD-1。8.如权利要求1至7中任一项的核酸适体，其中该核酸适体与聚乙二醇(PEG)接合。9.如权利要求8的核酸适体，其中PEG接合至该核酸适体的3’端。10.如权利要求8或9的核酸适体，其中PEG具有范围自10k...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泮池，张翼中，赖薇云，
申请(专利权)人：中央研究院，台湾大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71