用于诊断和治疗癌症的组合物和方法技术

本发明专利技术涉及诊断和治疗癌性疾病，特别是表达Seprase(Fap‑α，成纤维细胞激活蛋白α)的癌性疾病.更特别地，本发明专利技术涉及靶向Seprase的肽。

Compositions and methods for the diagnosis and treatment of cancer

The present invention relates to the diagnosis and treatment of cancer diseases, especially the expression of Seprase (Fap alpha, fibroblast activation protein alpha) cancer disease. More specifically, the invention relates to Seprase targeting peptide.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于诊断和治疗癌症的组合物和方法
本专利技术涉及诊断和治疗癌性疾病，特别是表达Seprase(Fap-α，成纤维细胞激活蛋白α(fibroblastactivationproteinalpha))的癌性疾病，例如乳腺癌、肺部或肺癌(例如非小细胞肺癌(non-smallcelllungcarcinoma，NSCLC))、结直肠癌、结肠癌、食管癌、头颈癌、胃癌、胆管癌、胰腺癌、肾癌、宫颈癌、卵巢癌、膀胱癌、子宫内膜癌或前列腺癌。更特别地，本专利技术涉及靶向Seprase的肽。
技术介绍
癌症是全球死亡的主要原因之一，超过了心脏病。2012年全球人口中有820万人死于癌症(WHO)。例如放射治疗、化学治疗和常规外科手术操作的经典抗癌治疗通常遭受不良的选择性，因此对健康组织具有严重的毒副作用。新的治疗形式在于通过肿瘤相关抗原特异性的结合分子将生物活性分子(药物、细胞因子、放射性核素等)靶向递送至肿瘤环境。这允许将药物选择性地引导向靶标阳性肿瘤组织并有效杀伤恶性细胞，而不伤害健康细胞。这伴随着所谓的伴随诊断(companiondiagnostic)的发展，使得能够确定患者内的靶标阳性肿瘤，从而提前确保用于个体癌症治疗的合理定制的策略。在这方面，靶标特异性成像技术的应用成为了重要诊断步骤，显示了最近几十年的巨大进步。成像技术可以提供关于肿瘤相关蛋白的存在和量、定位、早期检测、分布、患者分层和治疗监测的关键信息(Stern，Case等2013)。定制的个性化抗癌治疗的关键步骤是鉴定选择性肿瘤相关标志物蛋白。在超过90％的人原发性上皮肿瘤(例如乳腺癌、肺癌和结直肠癌)中，丝氨酸蛋白酶Seprase(Fap-α，成纤维细胞激活蛋白α)在癌症相关成纤维细胞(cancer-associatedfibroblast，CAF)中选择性过表达，而在正常成纤维细胞或其他正常组织中几乎不表达至不表达(RuiLiu2012)，使得其成为用于癌症治疗和诊断的有吸引力的靶标。Seprase是属于后脯氨酸二肽基氨基肽酶家族(post-prolinedipeptidylaminopeptidasefamily)的170kDaII型跨膜细胞表面蛋白。其通过短跨膜结构域锚定在质膜中，在细胞内暴露氨基末端序列，而具有羧基末端的催化结构域保留在细胞外空间中(Goldstein，Ghersi等1997；Pineiro-Sanchez，Goldstein等1997)。Seprase在肿瘤生长和侵袭中的确切作用、酶所涉及的分子机制以及其天然配体或底物仍然很不清楚。Seprase作为肿瘤组织的选择性标志物，可以预期许多靶向所述蛋白质的潜在治疗策略。在许多不同体内癌症模型中使用Seprase结合分子表明，可以以临床前方式高效地破坏肿瘤进展(Loeffler，Kruger等2006；Ostermann，Garin-Chesa等2008；Liao，Luo等2009；Kraman，Bambrough等2010；Wen，Wang等2010)。与之相反，使用单克隆抗体F19(其人源化形式西罗珠单抗(Sibrotuzumab))(Welt，Divgi等1994；Hofheinz，al-Batran等2003；Scott，Wiseman等2003)或Seprase酶抑制剂Talabostat(Narra，Mullins等2007；Eager，Cunningham等2009；Eager，Cunningham等2009)在人癌症患者的临床环境中靶向Seprase已经显示出仅适度的临床效力。有趣的是，尽管目前讨论了也由多能骨髓干细胞(multipotentbonemarrowstemcell，BMSC)表达，但是在靶向Seprase的临床前研究中没有报道显著的毒性(Welt，Divgi等1994；Lee，Fassnacht等2005；Loeffler，Kruger等2006；Ostermann，Garin-Chesa等2008；Liao，Luo等2009；Santos，Jung等2009；Kraman，Bambrough等2010；Wen，Wang等2010)。总之，迄今为止报道的Seprase特异性抗体的有利生物分布以及在患者中转移性疾病部位的选择性摄取(Welt，Divgi等1994；Scott，Wiseman等2003)使得Seprase有资格成为用于肿瘤靶向方法的有吸引力的候选物。由于仍然不知道Seprase是作为肿瘤抑制因子(Wesley，Albino等1999；Ramirez-Montagut，Blachere等2004)还是促进肿瘤生长(Cheng，Dunbrack等2002；Goodman，Rozypal等2003；Huang，Wang等2004)的事实，可能有利的是开发Seprase的高选择性配体用于成像技术，其对功能没有影响，但是提供关于定位、早期检测、分布、患者分层和治疗监测的信息(Stern，Case等2013)对于靶向血管化差的肿瘤，抗体以及甚至其片段的大尺寸可减慢组织渗透速率，并因此阻碍高效递送。此外，由于抗体的血液循环延长，其对于诊断用途似乎不是最佳的，尤其是在成像概念的情况下。除上述之外，具有复杂糖基化模式和二硫桥的抗体的分子结构需要复杂的成本密集制备，并且例如通过成像示踪剂使进一步的功能化复杂化。为了克服这些限制，作为抗体的替代方案，在过去几十年出现了所谓的蛋白质支架：支架提供稳健的结构框架，以精确地设计用于紧密和特异性地识别给定靶标而定制的相互作用分子(Weidle，Auer等2013)。其中大部分在非还原条件下正确折叠，并且可以在细菌中表达，而不需要变性和重折叠。甚至化学合成也是产生某些形式的选择。最后，其非常适合于进一步的功能化(标记、寡聚化、与其他肽融合等)以产生多功能结合分子。在基于支架的不同方法中，胱氨酸结(cystine-knot)微型蛋白(“knottin”)已经显示出用于开发靶向诊断和治疗剂的巨大潜力。例如，Cochran及同事产生了用于U87MG肿瘤的整联蛋白特异性PET成像的经放射性标记微型蛋白18F-FP-2.5D和18F-FP-2.5F，其以良好的对比、快速的肿瘤靶向、快速从体内清除以及在正常组织中相对低的摄取而突出(Kimura，Cheng等2009；Kimura，Levin等2009；Kimura，Miao等2010；Kimura，Jones等2011；Liu，Liu等2011)。微型蛋白是小的30至50个氨基酸的多肽，其包含形成使其得名的结结构的三个二硫键(Kolmar2009；Moore和Cochran2012)。假结(pseudoknot)胱氨酸拓扑结构是优异的热、蛋白水解和化学稳定性的原因，这些是体内生物医学应用所期望的(Kolmar2011)。例如，微型蛋白可以在碱性或酸性环境中煮沸而不失去结构和功能完整性(Weidle，Auer等2013)。二硫化物限制的环区域容许宽的序列多样性，这为设计识别多种生物医学靶标的蛋白质提供了稳健的分子框架。本领域需要可用于表达Seprase的肿瘤的诊断和治疗方法的Seprase结合分子。本文描述了对人Seprase表现出高特异性和选择性的Seprase结合剂，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
Seprase结合肽，其包含氨基酸序列Gly Arg Gly Pro。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.17 EP PCT/EP2015/0555601.Seprase结合肽，其包含氨基酸序列GlyArgGlyPro。2.根据权利要求1所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：TyrXaa1Xaa2TrpXaa3Xaa4GlyArgGlyPro其中，Xaa1是任意氨基酸，优选选自Ser、Ala和Cys的氨基酸，更优选选自Ser和Ala的氨基酸，更优选Ser，Xaa2是任意氨基酸，优选选自Asn、Ala和Asp的氨基酸，更优选选自Asn和Ala的氨基酸，更优选Asn，Xaa3是任意氨基酸，优选选自Thr、Ala和Val的氨基酸，更优选选自Thr和Ala的氨基酸，更优选Thr，Xaa4是任意氨基酸，优选选自Pro和Ala的氨基酸，更优选Pro。3.根据权利要求1或2所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：TyrXaa1AsnTrpThrProGlyArgGlyPro其中，Xaa1是任意氨基酸，优选选自Ser、Ala和Cys的氨基酸，更优选选自Ser和Ala的氨基酸，更优选Ser。4.根据权利要求1至3中任一项所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：TyrSerAsnTrpThrProGlyArgGlyPro。5.根据权利要求1所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：Xaa1TyrXaa2Xaa3TrpXaa4Xaa5GlyArgGlyPro其中，Xaa1是任意氨基酸，优选选自Pro和Ala的氨基酸，更优选Pro，Xaa2是任意氨基酸，优选选自Ser、Ala和Cys的氨基酸，更优选选自Ser和Ala的氨基酸，更优选Ser，Xaa3是任意氨基酸，优选选自Asn、Ala和Asp的氨基酸，更优选选自Asn和Ala的氨基酸，更优选Asn，Xaa4是任意氨基酸，优选选自Thr、Ala和Val的氨基酸，更优选选自Thr和Ala的氨基酸，更优选Thr，Xaa5是任意氨基酸，优选选自Pro和Ala的氨基酸，更优选Pro。6.根据权利要求1或5所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：ProTyrXaa1AsnTrpThrProGlyArgGlyPro其中，Xaa1是任意氨基酸，优选选自Ser、Ala和Cys的氨基酸，更优选选自Ser和Ala的氨基酸，更优选Ser。7.根据权利要求1、5和6中任一项所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：ProTyrSerAsnTrpThrProGlyArgGlyPro。8.根据权利要求1所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：Xaa1Xaa2CysXaa3TyrXaa4Xaa5TrpXaa6Xaa7GlyArgGlyProXaa8其中，Xaa1是任意氨基酸，优选选自Gly和Ala的氨基酸，更优选Gly，Xaa2是任意氨基酸，优选选自Lys和Ala的氨基酸，Xaa3是任意氨基酸，优选选自Pro和Ala的氨基酸，更优选Pro，Xaa4是任意氨基酸，优选选自Ser、Ala和Cys的氨基酸，更优选选自Ser和Ala的氨基酸，更优选Ser，Xaa5是任意氨基酸，优选选自Asn、Ala和Asp的氨基酸，更优选选自Asn和Ala的氨基酸，更优选Asn，Xaa6是任意氨基酸，优选选自Thr、Ala和Val的氨基酸，更优选选自Thr和Ala的氨基酸，更优选Thr，Xaa7是任意氨基酸，优选选自Pro和Ala的氨基酸，更优选Pro，Xaa8是任意氨基酸，优选选自Asp、Ala和Asn的氨基酸，更优选选自Asp和Ala的氨基酸，更优选Asp。9.根据权利要求1或8所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：Xaa1Xaa2CysProTyrXaa3AsnTrpThrProGlyArgGlyProXaa4其中，Xaa1是任意氨基酸，优选选自Gly和Ala的氨基酸，更优选Gly，Xaa2是任意氨基酸，优选选自Lys和Ala的氨基酸，Xaa3是任意氨基酸，优选选自Ser、Ala和Cys的氨基酸，更优选选自Ser和Ala的氨基酸，更优选Ser，Xaa4是任意氨基酸，优选选自Asp、Ala和Asn的氨基酸，更优选选自Asp和Ala的氨基酸，更优选Asp。10.根据权利要求1、8和9中任一项所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：GlyLysCysProTyrSerAsnTrpThrProGlyArgGlyProAsp。11.根据权利要求1、8和9中任一项所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：GlyAlaCysProTyrSerAsnTrpThrProGlyArgGlyProAsp。12.根据权利要求1所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：(Xaa)n1Cys(Xaa)n2GlyArgGlyPro(Xaa)n3Cys(Xaa)n4Cys(Xaa)n5Cys(Xaa)n6Cys(Xaa)n7Cys(Xaa)n8其中，Cys残基形成胱氨酸结结构，Xaa彼此独立地是任意氨基酸，以及n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7和n8是各自的氨基酸数，其中氨基酸Xaa的性质和/或氨基酸数n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7和n8使得能够在Cys残基之间形成胱氨酸结结构，其中优选地n1为0至4，优选1或2，n2为3至10，优选6、7或8，n3为0至4，优选1或2，n4为3至7，优选4、5或6，n5为2至6，优选2、3或4，n6为1至3，优选1或2，n7为3至7，优选4、5或6，以及n8为0至4，优选1或2。13.根据权利要求1所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：CysXaa1TyrXaa2Xaa3TrpXaa4Xaa5GlyArgGlyProXaa6CysArgArgAspSerAspCysProGlyXaa7CysIleCysArgGlyAsnGlyTyrCys其中，Xaa1是任意氨基酸，优选选自Pro和Ala的氨基酸，更优选Pro，Xaa2是任意氨基酸，优选选自Ser、Ala和Cys的氨基酸，更优选选自Ser和Ala的氨基酸，更优选Ser，Xaa3是任意氨基酸，优选选自Asn、Ala和Asp的氨基酸，更优选选自Asn和Ala的氨基酸，更优选Asn，Xaa4是任意氨基酸，优选选自Thr、Ala和Val的氨基酸，更优选选自Thr和Ala的氨基酸，更优选Thr，Xaa5是任意氨基酸，优选选自Pro和Ala的氨基酸，更优选Pro，Xaa6是任意氨基酸，优选选自Asp、Ala和Asn的氨基酸，更优选选自Asp和Ala的氨基酸，更优选Asp，Xaa7是任意氨基酸，优选选自Arg和Ala的氨基酸，更优选Arg。14.根据权利要求1或13所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：CysProTyrXaa1AsnTrpThrProGlyArgGlyProXaa2CysArgArgAspSerAspCysProGlyXaa3CysIleCysArgGlyAsnGlyTyrCys其中，Xaa1是任意氨基酸，优选选自Ser、Ala和Cys的氨基酸，更优选选自Ser和Ala的氨基酸，更优选Ser，Xaa2是任意氨基酸，优选选自Asp、Ala和Asn的氨基酸，更优选选自Asp和Ala的氨基酸，更优选Asp，Xaa3是任意氨基酸，优选选自Arg和Ala的氨基酸，更优选Arg。15.根据权利要求1、13和14中任一项所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：CysProTyrSerAsnTrpThrProGlyArgGlyProAspCysArgArgAspSerAspCysProGlyArgCysIleCysArgGlyAsnGlyTyrCys。16.根据权利要求1所述的Seprase结合肽，其包含以下氨基酸序列：Xaa1Xaa2CysXaa3TyrXaa4Xaa5TrpXaa6Xaa7GlyArgGlyProXaa8CysArgArgAspSerAspCysProGlyXaa9CysIleCysArgGlyAsnGlyTyrCysGly其中，Xaa1是任意氨基酸，优选选自Gly和Ala的氨基酸，更优选Gly，Xaa2是任意氨基酸，优选选自Lys和Ala的氨基酸，Xaa3是任意氨基酸，优选选自Pro和Ala的氨基酸，更优选Pro，Xaa4是任意氨基酸，优选选自Ser、Ala和Cys的氨基酸，更优选选自Ser和Ala的氨基酸，更优选Ser，Xaa5是任意氨基酸，优选选自Asn、Ala和Asp的氨基酸，更优选选自Asn和Ala的氨基酸，更优选Asn，Xaa6是任意氨基酸，优选选自Thr、Ala和Val的氨基酸，更优选选自Thr和Ala的氨基酸，更优选Thr，Xaa7是任意氨基酸，优选选自Pro和Ala的氨基酸，更优选Pro，Xaa8是任意氨基酸，优选选自Asp、Ala和Asn的氨基酸，更优选选自Asp和Ala的氨基酸，更优选Asp，Xaa9是任意氨基酸，优选选自Arg和Al...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔·沙欣，乔伊斯林·维斯特胡贝劳施，马库斯·菲德勒，马丁·达内施达尔，汉斯乌尔里希·施莫尔特，
申请(专利权)人：生物技术公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE