可诱导性结合蛋白和使用方法技术

本发明专利技术提供经过条件性活化的多肽构建体，所述多肽构建体包含与CD3结合的经过蛋白酶活化的结构域、至少一个半衰期延长结构域以及两个或更多个与一个或多个靶抗原结合的结构域。还提供所述多肽构建体的药物组合物和用于制备所述多肽构建体的核酸、重组表达载体和宿主细胞。还公开了使用所公开的多肽构建体来预防和/或治疗疾病、病症和失调的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可诱导性结合蛋白和使用方法
本专利技术涉及可诱导性结合蛋白和使用方法。
技术介绍
在各种临床设置中，选择性破坏个别细胞或特定的细胞类型通常是合乎需要的。例如，癌症治疗的主要目标是特异性破坏肿瘤细胞，同时留下尽可能完整并且未受损的健康细胞和组织。一种所述方法是通过诱导针对所述肿瘤的免疫反应来使免疫效应子细胞(例如自然杀伤(NK)细胞或细胞毒性T淋巴细胞(CTL))攻击和破坏肿瘤细胞。完整单克隆抗体(MAb)(其对肿瘤相关抗原提供优异的结合特异性和亲和力)的使用已成功应用在癌症治疗和诊断领域中。然而，完整MAb的大尺寸、其不良生物分布和在血液池中的长持久性限制了其临床应用。例如，完整抗体在肿瘤区域内可能显现出特异性累积。在生物分布研究中，当精确调查所述肿瘤时会注意到抗体分布不均匀，在外周区域中具有原始积聚。由于肿瘤坏死、不均匀的抗原分布和增加的间质组织压力，使用完整抗体构建体不可能到达肿瘤的中心部分。相反地，较小的抗体片段显示出快速的肿瘤定位、更深入地渗透入肿瘤，还有相对快速地从血液中除去。在临床应用方面，源自亲本MAb的小结合结构域的单链片段(scFv)能提供较完整MAb更好的生物分布，并且可更有效地靶向肿瘤细胞。单链片段可有效地通过工程处理从细菌获得，然而，与其亲本mAb((C(c)，D)相比较，由于缺乏二价化合物所具有的强结合性，大部分经过工程处理的scFv具有单价结构并显示出在肿瘤上的累积减少(例如在肿瘤细胞上的停留短暂)并且特异性降低。尽管scFv具有有利性质，但是某些特性却阻碍了其在癌症化疗中全面运用在临床上。特别值得注意的是，由于这些试剂靶向患病和健康组织二者共有的细胞表面受体，因而在患病与健康组织之间具有交叉反应性。具有提升的治疗指数的scFv使得这些药剂的临床用途获得了显著进展。本专利技术提供所述改善的scFv和那些scFv的制造和使用方法。本专利技术的改善的scFv通过形成二聚体化合物而具有能够解决单一单位所显现的缺乏结合力这样出人意外的益处。
技术实现思路
在各种实施例中，本专利技术提供由两部分组成的多肽。参考第53图。在示意性实施例中，所述多肽的两个区通过大小在单键到较大的多肽结构域(其可包括具有一个或多个裂解位点的一个或多个可裂解的连接子(CL)以允许所述两个区在裂解时分离)的范围内的scFv区域连接子(RL)连接。所述多肽的两个区各自含有一个或多个疾病靶向结构域(例如靶抗原结合结构域，其可为任何格式的单链结合结构域，包括scFv、sdAb、细胞受体结构域、外源凝集素(lectin)和类似物)，所述一个或多个疾病靶向结构域经由至少一个非可裂解的连接子(NCL1和NCL2)连接到靶向T细胞活化蛋白(αCD3、αCD16、αTCRα、αTCRβ、αCD28和类似物)的去活化的scFv。所述靶向T细胞活化结构域的scFv的VH或VL节段被去活化并且各scFv的所述两个节段使用易于在患病组织中裂解的可裂解的连接子(CL1和CL2)连接。本文所描述的抗原结合多肽构建体提供数种超越传统单克隆抗体和其它较小的双特异性分子的治疗优点。特别值得注意的是本专利技术的多肽构建体的条件性活化。所述构建体基本上保持能够结合其所欲的靶抗原，然而，所述CD3信号传导活性取决于被编程在多肽本身的结构中的独特多肽降解步骤。因此，与类似的抗体和抗体片段对非病变的正常组织的特异活性相比较，本专利技术的示意性多肽对非病变的正常组织的特异活性明显降低。所述多肽在其期望的作用位点“启动”，但在其进展到此位点期间保持“沉默”的能力是特异性结合多肽治疗剂的领域中的显著进步，有希望以易于设计和可表达的药物形式提供强力且特殊的治疗剂。一般来说，重组多肽药物的有效性常受限于所述多肽本身的固有、快速的药代动力学，导致所述多肽被快速清除。本专利技术的示意性抗原结合多肽所提供的额外益处是延长药代动力学排除半衰期，因为其具有半衰期延长结构域(例如特异性结合HSA的结合结构域)。在这方面，本专利技术的示意性抗原结合多肽具有延长的血清停留半衰期。在一些实施例中，此基序的示意性多肽构建体的半衰期为约二、三、约五、约七、约十、约十二或约十四天。对比其它结合蛋白这是有利的，其它结合蛋白例如BiTE或DART分子(其具有相对短得多的排除半衰期)。例如，所述BiTECD19xCD3双特异性scFv-scFv融合分子由于其排除半衰期短，因此需要连续静脉输注(iv)来递送药物。本专利技术的示意性抗原结合多肽的较长的固有半衰期可补救此缺点，从而提高了治疗潜力(例如低剂量的药物制剂)、减少了周期性投药和/或实现了并入有本专利技术化合物的新颖药物组合物。本专利技术的示意性抗原结合多肽还具有用于增强组织渗透和分布并降低首过肾清除率(firstpassrenalclearance)的最优选尺寸。由于肾一般过滤出低于约50kDa的分子，所以在设计蛋白质治疗剂时关于降低清除率的努力都集中在通过蛋白质融合、糖基化或加入聚乙二醇聚合物(即，PEG)来增加分子大小。然而，虽然增加蛋白质治疗剂的大小可防止肾清除，但是较大的尺寸也会阻止所述分子渗透入靶组织中。本文所描述的示意性抗原结合多肽通过与白蛋白结合来避免肾清除，这种方法将防止快速肾清除，同时又具有允许增强组织渗透和分布并实现最佳效力的小尺寸。在各种实施例中，所述半衰期延长结构域被置于分子中通过可裂解的连接子而与治疗活性组分分开的位置处。因此，例如，当到达期望的目标(在此，试剂裂解所述连接子，例如蛋白酶、酯酶、还原性或氧化性微环境)时，所述半衰期延长结构域从治疗活性组分裂解，减小所述治疗组分的尺寸并促进其渗透入组织中，或由细胞摄取。在其它实施例中，所述半衰期延长结构域将被置于所述抗原结合结构域与活性抗CD3结构域之间。因此，在一个示意性实施例中，本专利技术提供针对CD3抗原的单链scFv多肽。所述scFv多肽包含通过可裂解的scFv连接子连接的第一scFv结构域和第二scFv结构域。所述第一scFv结构域包含通过第一可裂解的scFv连接子部分接合的第一VH1结构域和第一VL1结构域。所述VL或VH中的一个如本文中所定义是无活性的(即，VL1i、VH1i)。所述第一VH结构域与所述第一VL结构域交互作用以形成第一scFv，然而，由于所述无活性同源物，所述scFv不会特异性结合CD3。所述第一scFv连接子部分(例如CL1)包含介于所述第一VH1结构域与第一VL1结构域之间的第一蛋白酶裂解位点。当蛋白酶在所述蛋白酶裂解位点裂解所述第一scFv连接子时，所述无活性VHi或无活性VLi结构域与其VL或VH结合伙伴分开，然后它们再与其活性同源物配对，允许正确配对的抗CD3结构域形成并与所述CD3抗原结合。所述靶抗原结合结构域经由连接子连接所述VH/VL对的活性同源物。在一个示意性实施例中，所述第一scFv结构域通过任选地包含第二裂解位点(例如蛋白酶裂解位点)的第一连接子部分与第二scFv结构域接合。所述第二scFv结构域的结构很像所述第一结构域并且包含经由第二scFv连接子部分接合的第二VH结构域和第二VL结构域。所述第二scFv连接子部分任选地包含介于所述第二VH结构域与第二VL结构域之间的第三蛋白酶裂解位点。所述第二VH结构域与所述第二VL结构域交互作用以形成第二VH/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对CD3抗原的单链scFv多肽，所述scFv多肽包含第一scFv结构域，所述第一scFv结构域包含第一VH结构域和第一VL结构域，所述第一VH结构域和所述第一VL结构域通过包含介于所述第一VH结构域与所述第一VL结构域之间的第一蛋白酶裂解位点的第一scFv连接子部分接合，所述第一VH结构域与所述第一VL结构域交互作用以形成第一VH/VL对，所述第一VH结构域和所述第一VL结构域中的一个无活性，致使所述第一scFv结构域不会特异性结合所述CD3抗原，所述第一scFv多肽通过任选地包含第二蛋白酶裂解位点的第一结构域连接子部分接合第二scFv结构域，所述第二scFv结构域包含经由第二scFv连接子部分接合的第二VH结构域和第二VL结构域，所述第二scFv连接子部分包含介于所述第二VH结构域与所述第二VL结构域之间的第三蛋白酶裂解位点，所述第二VH结构域与所述第二VL结构域交互作用以形成第二VH/VL对，所述第二VH结构域和所述第二VL结构域中的一个无活性，致使所述第二scFv结构域不会特异性结合所述CD3抗原，其中所述第一scFv结构域通过第二结构域连接子接合第一靶抗原结合结构域，所述第二结构域连接子接合选自所述第一VH结构域和所述第一VL结构域的成员与所述第一靶抗原结合结构域；并且所述第二scFv结构域通过第三结构域连接子与第二靶抗原结合结构域接合，所述第三结构域连接子接合选自所述第二VH结构域和所述第二VL结构域的成员与所述第二靶抗原结合结构域。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.08 US 62/305,0921.一种针对CD3抗原的单链scFv多肽，所述scFv多肽包含第一scFv结构域，所述第一scFv结构域包含第一VH结构域和第一VL结构域，所述第一VH结构域和所述第一VL结构域通过包含介于所述第一VH结构域与所述第一VL结构域之间的第一蛋白酶裂解位点的第一scFv连接子部分接合，所述第一VH结构域与所述第一VL结构域交互作用以形成第一VH/VL对，所述第一VH结构域和所述第一VL结构域中的一个无活性，致使所述第一scFv结构域不会特异性结合所述CD3抗原，所述第一scFv多肽通过任选地包含第二蛋白酶裂解位点的第一结构域连接子部分接合第二scFv结构域，所述第二scFv结构域包含经由第二scFv连接子部分接合的第二VH结构域和第二VL结构域，所述第二scFv连接子部分包含介于所述第二VH结构域与所述第二VL结构域之间的第三蛋白酶裂解位点，所述第二VH结构域与所述第二VL结构域交互作用以形成第二VH/VL对，所述第二VH结构域和所述第二VL结构域中的一个无活性，致使所述第二scFv结构域不会特异性结合所述CD3抗原，其中所述第一scFv结构域通过第二结构域连接子接合第一靶抗原结合结构域，所述第二结构域连接子接合选自所述第一VH结构域和所述第一VL结构域的成员与所述第一靶抗原结合结构域；并且所述第二scFv结构域通过第三结构域连接子与第二靶抗原结合结构域接合，所述第三结构域连接子接合选自所述第二VH结构域和所述第二VL结构域的成员与所述第二靶抗原结合结构域。2.一种针对CD3抗原的单链scFv多肽，所述scFv多肽包含第一scFv结构域，所述第一scFv结构域包含第一VH结构域和第一VL结构域，所述第一VH结构域和所述第一VL结构域通过包含介于所述第一VH结构域与所述第一VL结构域之间的第一蛋白酶裂解位点的第一scFv连接子部分接合，所述第一VH结构域与所述第一VL结构域交互作用以形成第一VH/VL对，所述第一VH结构域和所述第一VL结构域中的一个为无活性的第一VH结构域或无活性的第一VL结构域，致使所述第一scFv结构域不会特异性结合所述CD3抗原，所述第一scFv多肽通过任选地包含第二蛋白酶裂解位点的第一结构域连接子部分与第二scFv结构域接合，所述第二scFv结构域包含第二VH结构域和第二VL结构域，所述第二VH结构域和所述第二VL结构域经由包含介于所述第二VH结构域与所述第二VL结构域之间的第三蛋白酶裂解位点的第二scFv连接子部分接合，所述第二VH结构域与所述第二VL结构域交互作用以形成第二VH/VL对，所述第二VH结构域和所述第二VL结构域中的一个为无活性的第二VH结构域或无活性的第二VL结构域，致使所述第二scFv结构域不会特异性结合所述CD3抗原，其中所述第一scFv结构域通过第二结构域连接子与第一靶抗原结合结构域接合，所述第二结构域连接子接合选自所述第一VH结构域和所述第一VL结构域的成员与所述第一靶抗原结合结构域；并且所述第二scFv结构域通过第三结构域连接子与第二靶抗原结合结构域接合，所述第三结构域连接子接合选自所述第二VH结构域和所述第二VL结构域的成员与所述第二靶抗原结合结构域，其中当所述单链scFv与能够裂解所述第一scFv连接子部分的所述第一蛋白酶裂解位点的第一蛋白酶接触时，所述无活性的第一VH结构域或所述无活性的第一VL结构域从所述单链scFv多肽分离，并且当所述单链scFv与能够裂解所述第二scFv连接子部分的所述第二蛋白酶裂解位点的第二蛋白酶接触时，所述无活性的第二VH结构域或所述无活性的第二VL结构域从所述单链scFv多肽分离，从而形成能够结合所述CD3抗原的活性单链scFv。3.一种针对CD3抗原的单链scFv多肽，所述scFv多肽包含第一scFv结构域，所述第一scFv结构域包含第一VH结构域和第一VL结构域，所述第一VH结构域和所述第一VL结构域通过包含介于所述第一VH结构域与所述第一VL结构域之间的第一蛋白酶裂解位点的第一scFv连接子部分接合，所述第一VH结构域与所述第一VL结构域交互作用以形成第一VH/VL对，所述第一VH结构域和所述第一VL结构域中的一个无活性，致使所述第一scFv结构域不会特异性结合所述CD3抗原，所述第一scFv多肽通过任选地包含第二蛋白酶裂解位点的第一结构域连接子部分与第一靶抗原结合结构域接合，所述第一结构域连接子接合选自所述第一VH结构域和所述第一VL结构域的成员与所述第一靶抗原结合结构域。4.根据权利要求1到3中任一项所述的单链scFv多肽，其进一步包含至少一个与选自下组的成员接合的半衰期延长结构域：所述第一VL结构域、所述第一VH结构域、所述第一靶抗原结合结构域和其组合。5.根据权利要求1到2中任一项所述的单链scFv多肽，其进一步包含至少一个与选自下组的成员接合的半衰期延长结构域：所述第一VL结构域、所述第一VH结构域、所述第二VL结构域、所述第二VH结构域、所述第一靶抗原结合结构域、所述第二靶抗原结合结构域和其组合。6.根据权利要求5所述的单链scFv多肽，其中所述至少一个半衰期延长结构域与除了所述无活性的VH结构域和所述无活性的VL结构域之外的结构域结合。7.根据权利要求5到6中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述至少一个半衰期延长结构域包含能够与血清蛋白结合的部分。8.根据权利要求7所述的单链scFv多肽，其中所述血清蛋白为血清白蛋白。9.根据权利要求5到8中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述至少一个半衰期延长结构域包含scFv、可变重链结构域(VH)、可变轻链结构域(VL)、纳米体、肽、配体或小分子。10.根据权利要求5到9中任一项所述的单链scFv多肽，其中至少一个半衰期延长结构域在蛋白酶裂解前位于选自下组的成员处：单链scFv的N端、单链scFv的C端和其组合。11.根据权利要求5到9中任一项所述的单链scFv多肽，其中至少一个半衰期延长结构域在蛋白酶裂解前并非位于所述scFv多肽的C端或N端。12.根据权利要求5到11中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述半衰期延长结构域通过其中包含可裂解的部分的连接子与选自下组的成员结合：所述第一VL结构域、所述第一VH结构域、所述第二VL结构域、所述第二VH结构域、所述第一靶抗原结合结构域、所述第二靶抗原结合结构域和其组合。13.根据权利要求1到12中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述CD3抗原选自一个或多个CD3抗原。14.根据权利要求1到13中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述靶抗原结合结构域与由异常细胞表达的抗原结合。15.根据权利要求14所述的单链scFv多肽，其中所述异常细胞为恶性细胞。16.根据权利要求1到15中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述靶抗原结合结构域与细胞表面受体结合。17.根据权利要求1到16中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述靶抗原结合结构域包含scFv、VH结构域、VL结构域、非Ig结构域、或特异性结合所述靶抗原的配体。18.根据权利要求1到17中任一项所述的单链scFv多肽，其中至少一个靶抗原结合结构域特异性结合肿瘤抗原。19.根据权利要求16所述的单链scFv多肽，其中所述细胞表面受体为选自下组的成员：EpCAM、EGFR、HER-2、HER-3、cMet、CEA、FoIR和其组合。20.根据权利要求1到19中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述第一scFv连接子和所述第二scFv连接子为具有相同序列或不同序列的多肽连接子。21.根据权利要求1到20中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述第一蛋白酶裂解位点和所述第二蛋白酶裂解位点为相同蛋白酶或不同蛋白酶的裂解位点。22.根据权利要求1到21中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述第一蛋白酶裂解位点和所述第二蛋白酶裂解位点具有相同序列或不同序列。23.根据权利要求1到2和4到22中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述第一结构域连接子和所述第二结构域连接子为具有相同序列或不同序列的多肽连接子。24.根据权利要求1到23中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述蛋白酶裂解位点通过下组中的至少一个裂解：丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天门冬氨酸蛋白酶、苏氨酸蛋白酶、谷氨酸蛋白酶、金属蛋白酶、明胶酶和天门冬酰胺肽裂解酶。25.根据权利要求1到24中任一项所述的单链scFv多肽，其中所述蛋白酶裂解位点通过下组中的至少一个裂解：组织蛋白酶B(CathepsinB)、组织蛋白酶C、组织蛋白酶D、组织蛋白酶E、组织蛋白酶K、组织蛋白酶L、激肽释放酶(kallikrein)、hK1、hK10、hK15、纤溶酶(plasmin)、胶原蛋白酶(collagenase)、第IV型胶原蛋白酶、溶基质蛋白酶(stromelysin)、第Xa因子、胰凝乳蛋白酶(chymotrypsin)样蛋白酶、胰蛋白酶样蛋白酶、弹性蛋白酶(elastase)样蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶(subtilisin)样蛋白酶、奇异果蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·博伊尔勒，R·B·杜布里奇，H·韦舍，L·叶夫宁，J·盖诺，A·潘沙尔，M·维诺格拉多沃娃，
申请(专利权)人：马弗里克治疗公司，
类型：发明
国别省市：美国,US