特异于HER3的结合分子及其用途制造技术

本发明专利技术涉及结合HER3受体胞外域并且通过配体依赖性和/或非配体依赖性机制抑制多种HER3受体相关功能的抗体及其抗原结合片段。还提供了半衰期增加的组合物。另外，本发明专利技术提供了用于诊断和治疗与HER3介导的信号转导有关的疾病的组合物和方法。

Binding molecules specific to HER3 and their uses

The present invention relates to antibodies and their antigen-binding fragments that bind to the extracellular domain of HER3 receptors and inhibit multiple HER3 receptor-related functions through ligand-dependent and/or ligand-independent mechanisms. A half life increasing composition is also provided. In addition, the present invention provides compositions and methods for diagnosing and treating diseases related to HER3-mediated signal transduction.

【技术实现步骤摘要】
特异于HER3的结合分子及其用途本申请是申请日为2012年11月20日，申请号为201280067754.8，名称为“特异于HER3的结合分子及其用途”的中国专利技术专利申请的分案申请。本申请要求于2011年11月23日提交的美国专利申请第61/563,092号、2012年6月7日提交的美国专利第61/656,670号、和2012年11月5日提交的美国专利申请第61/722,558号的优先权，其在此通过全文引用并入本专利技术。对电子提交的序列表的引用本专利技术申请作为参考引入了与本专利技术申请一起提交的序列表，该文本文件于2012年11月12日生成并且大小为31.3千字节。
本专利技术提供了特异性结合至HER3的组合物和使用这些组合物治疗癌症的方法。专利技术背景人表皮生长因子受体3(HER3，也称为Erbb3)是受体蛋白酪氨酸并且属于受体蛋白酪氨酸激酶(RTK)的表皮生长因子受体(EGFR)EGFR/HER亚家族，所述亚家族由EGFR(HER1/Erbb1)、HER2/Erbb2、HER3/Erbb3和HER4/Erbb4组成。EGFR和HER2是公认的驱动多种类型的实体瘤的致瘤作用的致癌RTK，所述实体瘤包括如乳腺癌、结肠直肠癌和肺癌的主要类别。已显示EGFR和HER2的酪氨酸激酶活性是它们致癌活性所必需的。像原型EGFR一样，跨膜受体HER3由胞外配体结合域(ECD)、ECD内的二聚域、跨膜域和胞内蛋白酪氨酸激酶域(TKD)和C末端磷酸化域组成(参见，例如，Kim等人,(1998),Biochem.J.334,189-195；Roepstorff等人,(2008)Histochem.CellBiol.129,563-578)。配体调蛋白(Heregulin)(HRG)结合至HER3的胞外域并通过促进与其他EGFR家族成员(例如，其他HER受体)的二聚作用以及其胞内域的转磷酸作用激活受体介导的信号通路。已显示HER3缺少可检测的酪氨酸激酶活性，这可能是由于酪氨酸激酶域中的某些关键残基的非保守置换所造成的。因此，作为这种激酶缺乏的后果，HER3需要与其他RTK，特别是EGFR和HER2形成异二聚体以经历磷酸化作用并且需要在功能上是有活性的。HER3在肿瘤发生中的主要作用是用作支架蛋白，从而使得能够最大程度地诱导PI3K/AKT途径。HER3已显示包含含有一簇6个C末端酪氨酸的基序，当磷酸化时，其模拟了共有PI3K/p85结合位点。因此，通过与HER3形成异二聚体，上游的肿瘤驱动子(onco-drivers)、EGFR、HER2、cMET和FGFR2能够最有效地结合至PI3K/AKT途径。因此，对HER3活性的损失能够阻断不同RTK驱动的多种系统中癌症发展的预期是合理的。研究已表明HER2增强的乳腺癌细胞中HER3siRNA的抑制导致了与HER2siRNA抑制类似的抗增殖作用，这进一步表明了癌症非常需要HER3。除了促进非应激条件下肿瘤的生长外，已发现HER3高度参与了赋予对多种靶标药物的治疗耐受性，所述药物包括EGFR酪氨酸激酶抑制剂，HER2单克隆抗体如曲妥珠单抗，和PI3K或AKT或MEK的小分子抑制剂。作为对于尽管开始有临床反应，但是一定会出现的原发瘤破坏以及对抗癌症耐受性问题的有希望的癌症靶标，这为HER3增加了另一层吸引力。HER3具有两种不同的与其伴侣RTK二聚的方式：配体依赖性(在存在HRG的情况下)或非配体依赖性。就HER2-HER3二聚体而言，已知在低至中HER2表达的细胞中，HER3仅可以在配体结合后与HER2复合，相反在HER2扩增的细胞中(HER2IHC3+)，它们与HRG形成自发的二聚体(Junttila等人,(2009)CancerCell.15(5):429-40)。在存在或不存在配体的情况下形成的二聚体在结构上是不同的，如早期研究所显示的，该研究显示曲妥珠单抗/(Genentech/Roche批准用于HER23+乳腺癌的HER2单克隆抗体)仅能够破坏非配体依赖性二聚体，但是不能破坏配体依赖性二聚体，而帕妥珠单抗\(rhuMAb2C4，Genentech/Roche的3期临床试验中的HER2单克隆抗体)仅可以破坏配体依赖性二聚体。HER家族成员之间二聚体的形成增强了HER3的信号电位，并且是不但能够用于信号多样化而且可以用于信号放大的方式。在多个细胞背景中，已显示HER3是磷酸化的。例如，在过表达HER3的人乳腺癌亚型中，HER3是酪氨酸残基组成型磷酸化的(参见，例如，Kraus等人,(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA90,2900-2904；Kim等人,(1998),Biochem.J.334,189-195；Schaefer等人,(2004)CancerRes.64,3395-3405；Schaefer等人,(2006)Neoplasia8,612-622)。因此，有效干扰HER3磷酸化的疗法是所期望的。另外，已发现在几种类型的癌症中HER3是过表达和/或过度激活的，所述癌症如乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、肝癌、肾癌和膀胱癌、胰癌、脑癌、造血组织肿瘤、成视网膜细胞瘤、黑素瘤、结肠直肠癌、胃癌、头颈癌、肺癌等。(参见，例如，Sithanandam&Anderson(2008)CancerGeneTher.15,413-448)。一般地，HER3通常在EGFR、HER2、C-Met和FGFRII表达癌症中激活。已显示了HER2/HER3的表达和从非侵袭性向侵袭性阶段的发展之间的相关性(Alimandi等人,Oncogene10,1813-1821；DeFazio等人,Cancer87,487-498；Naidu等人,Br.J.Cancer78,1385-1390)。因此，HER3可以用作提高的肿瘤侵袭性和存活率较差的诊断标志物。PI3K/AKT的持续HER3激活已反复显示导致了肿瘤对EGFR/HER2抑制剂的耐受性。尽管已研究了HER3在癌症的发展和进展中的作用(参见，例如，Horst等人,(2005)Int.J.Cancer115,519-527；Xue等人,(2006)CancerRes.66,1418-1426)，但是HER3作为临床干预的靶标仍很大程度上是未理解的。目前大部分免疫疗法主要集中在抑制HER2，具体地，HER2/HER3复合物的异二聚体的作用(参见，例如，Sliwkowski等人,(1994)J.Biol.Chem.269,14661-14665)。因此，本专利技术的目标是提供有效抑制HER3介导的能够用于多种癌症的诊断、预后预测和治疗的细胞信号的改善的免疫治疗剂。专利技术概述本专利技术公开内容提供了抗HER3结合分子，例如，其抗体或抗原结合片段，例如，在配体依赖性和非依赖性环境中能够抑制HER3活性的单克隆抗体。相反，本领域中其他抗HER3单克隆抗体(例如，Ab#6(国际专利公开WO2008/100624)和U1-59(国际专利公开WO2007077028；在本文中也称为AMG)仅能够抑制配体依赖性HER3活性。还公开了效力提高并且半衰期延长的亲合力成熟的抗HER3结合分子，并因此能够以延长的剂量间间隔并且以较小的剂量体积不太频繁地施用所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特异性结合至HER3的抗体或其抗原结合片段，其包含抗体轻链可变区(“VL”)和抗体重链可变区(“VH”)，其中所述VL包含以下氨基酸序列：[FW1]X1GSX2SNIGLNYVS[FW2]RNNQRPS[FW3]AAWDDX3X4X5GEX6[FW 4]其中，[FW1]、[FW2]、[FW3]和[FW4]代表VL框架区，并且其中(a)X1代表氨基酸残基精氨酸(R)或丝氨酸(S)，(b)X2代表氨基酸残基丝氨酸(S)或亮氨酸(L)，(c)X3代表氨基酸残基丝氨酸(S)或甘氨酸(G)，(d)X4代表氨基酸残基亮氨酸(L)或脯氨酸(P)，(e)X5代表氨基酸残基精氨酸(R)、异亮氨酸(I)、脯氨酸(P)或丝氨酸(S)，和(f)X6代表氨基酸残基缬氨酸(V)或丙氨酸(A)；以及其中，所述所述VH包含以下氨基酸序列：[FW5]YYYMQ[FW6]X7IGSSGGVTNYADSVKG[FW7]VGLGDAFDI[FW8]其中，[FW5]、[FW6]、[FW7]和[FW8]代表VH框架区，并且其中X7代表氨基酸残基酪氨酸(Y)、异亮氨酸(I)或缬氨酸(V)。

【技术特征摘要】
2011.11.23 US 61/563,092;2012.06.07 US 61/656,670;1.一种特异性结合至HER3的抗体或其抗原结合片段，其包含抗体轻链可变区(“VL”)和抗体重链可变区(“VH”)，其中所述VL包含以下氨基酸序列：[FW1]X1GSX2SNIGLNYVS[FW2]RNNQRPS[FW3]AAWDDX3X4X5GEX6[FW4]其中，[FW1]、[FW2]、[FW3]和[FW4]代表VL框架区，并且其中(a)X1代表氨基酸残基精氨酸(R)或丝氨酸(S)，(b)X2代表氨基酸残基丝氨酸(S)或亮氨酸(L)，(c)X3代表氨基酸残基丝氨酸(S)或甘氨酸(G)，(d)X4代表氨基酸残基亮氨酸(L)或脯氨酸(P)，(e)X5代表氨基酸残基精氨酸(R)、异亮氨酸(I)、脯氨酸(P)或丝氨酸(S)，和(f)X6代表氨基酸残基缬氨酸(V)或丙氨酸(A)；以及其中，所述所述VH包含以下氨基酸序列：[FW5]YYYMQ[FW6]X7IGSSGGVTNYADSVKG[FW7]VGLGDAFDI[FW8]其中，[FW5]、[FW6]、[FW7]和[FW8]代表VH框架区，并且其中X7代表氨基酸残基酪氨酸(Y)、异亮氨酸(I)或缬氨酸(V)。2.根据权利要求1所述的抗体或其抗原结合片段，其中，所述VL包含互补决定区(CDR)1、CDR2和CRD3，CDR1包含选自SEQIDNOS:18、SEQIDNO:19和SEQIDNO:20的氨基酸序列，CDR2包含SEQIDNO:21的氨基酸序列，以及CDR3包含选自SEQIDNO:22、SEQIDNO:23、SEQIDNO:24、SEQIDNO:25、SEQIDNO:26、SEQIDNO:27、SEQIDNO:28、SEQIDNO:29和SEQIDNO:30的氨基酸序列；并且其中，所述VH包含CDR1、CDR2和CDR3，其中CDR1包含SEQIDNO:31的氨基酸序列，CDR2包含选自SEQIDNO:32、SEQIDNO:33和SEQIDNO:34的氨基酸序列；以及CDR3包含SEQIDNO:35的氨基酸序列。3.根据权利要求1所述的抗体或其抗原结合片段，其中，所述VL包含CDR1、CDR2和CDR3，其中CDR1包含SEQIDNO:19的氨基酸序列，CDR2包含SEQIDNO:21的氨基酸序列，以及CDR3包含SEQIDNO:23的氨基酸序列；以及其中，所述VH包含CDR1、CDR2和CDR3，其中CDR1包含SEQIDNO:31的氨基酸序列，CDR2包含SEQIDNO:32的氨基酸序列，以及CDR3包含SEQIDNO:35的氨基酸序列。4.根据权利要求1所述的抗体或其抗原结合片段，其中，FW1包含SEQIDNO:40或44，FW2包含SEQIDNO:41，FW3包含SEQIDNO:42，FW4包含SEQIDNO:43，FW5包含SEQIDNO:36，FW6包含SEQIDNO:37，FW7包含SEQIDNO:38以及FW8包含SEQIDNO:39。5.根据权利要求1所述的抗体或其抗原结合片段，其中，所述VL包含与SEQIDNO:3的氨基酸序列具有至少约80％、约85％、约90％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％同一性的氨基酸序列，以及其中所述VH包含与SEQIDNO:2的氨基酸序列具有至少约80％、约85％、约90％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％同一性的氨基酸序列。6.根据权利要求1所述的抗体或其抗原结合片段，其包含重链恒定区。7.根据权利要求1所述的抗体或其抗原结合片段，其包含轻链恒定区，所述轻链恒定区选自人κ恒定区和人λ恒定区。8.根据权利要求1所述的抗体或其抗原结合片段，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕塔·S·乔杜里，D·泰斯，肖战，菲力浦·斯泰纳，克丽斯塔·齐纳尔，马龙·雷贝拉托，
申请(专利权)人：医学免疫有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US