靶向埃博拉病毒糖蛋白内部融合环的广泛中和抗体制造技术

本公开提供了一种用于预防、治疗或控制受试者的埃博拉病毒感染的方法，其中所述方法包括向有需要的受试者施用有效量的至少一种泛埃博拉病毒内部融合环抗体或其抗原结合片段，其中结合结构域特异性地结合至两种或更多种埃博拉病毒种类或毒株上的表位。

Extensive neutralizing antibodies targeting the internal fusion ring of Ebola virus glycoprotein

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】靶向埃博拉病毒糖蛋白内部融合环的广泛中和抗体相关申请的交叉引用本申请要求2016年10月11日提交的美国临时申请序列号62/406,598的权益，这个临时申请特此以全文引用的方式并入于此。关于联邦资助的研究与开发的声明本公开中所描述的部分工作利用国家卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)批准号AI098178和国防威胁降低局(DefenseThreatReductionAgency，DTRA)合同号HDTRA-13-C-0015授予的美国政府基金。美国政府对所要求的
技术实现思路
具有某些权力。序列表声明含有命名为IBT_170243-SEQ-LIST-ST25.txt并且为65536个字节(在MS-中测量)并且在2017年10月9日创建的文件的序列表包含35个序列，经由USPTO的EFS系统与此一起提供，并且以全文引用的方式并入本文中。专利技术背景举例来说，埃博拉病毒(ebolavirus)和马尔堡病毒(marburgvirus)属的线状病毒引起人类的严重出血热，死亡率达到88％(Feldmann等,2003,NatRevImmunol,3(8):677-685)，并且引起非人灵长类动物(NHP)和可能其它哺乳动物的动物流行病。归因于高致死率和浮质传播的潜在可能，线状病毒已经被归类为A类NIAID优先病原体。当前不存在可商购的针对线性病毒的疫苗或治疗剂。导致在人类中爆发的主要线状病毒种类来自埃博拉病毒属，例如，埃博拉病毒(EBOV)、苏丹埃博拉病毒(Sudanebolavirus，SUDV)、莱斯顿埃博拉病毒(Restonebolavirus，RESTV)、本迪布焦埃博拉病毒(Bundibugyoebolavirus，BDBV)、塔伊森林埃博拉病毒(TaiForestebolavirus，TAFV)。线状病毒是包膜、单股、负义RNA丝状病毒且编码七种蛋白质，其中刺突糖蛋白(GP)被视为主要保护性抗原。EBOVGP由弗林蛋白酶(furinprotease)以蛋白水解方式裂解成通过二硫键连接的两个亚单位：GP1(约140kDa)和GP2(约38kDa)(Manicassamy等,2005,JVirol,79(8):4793-4805)。三个GP1-GP2单位在病毒表面上形成三聚GP包膜刺突(约550kDa)(Feldmann等,1993,ArchVirolSuppl,7:81-100；Feldmann等,1991,Virology,182(1):353-356；Geisbert和Jahrling,1995,VirusRes,39(2-3):129-150；Kiley等,1988a,JGenVirol,69(第8部分):1957-1967)。GP1介导细胞附着(Kiley等,1988b,JGenVirol,69(第8部分):1957-1967；Kuhn等,2006,JBiolChem,281(23):15951-15958)，并且含有粘蛋白样结构域(MLD)，所述结构域经过高度糖基化并且是可变的并且具有极少或不具有预测的二级结构(Sanchez等,1998,JVirol,72(8):6442-6447)。其它线状病毒包括马尔堡病毒(MARV)和洛瓦病毒(Lloviuvirus，LLOV)。充分确立了线状病毒GP代表主要保护性抗原(Feldmann等,2003,NatRevImmunol,3(8):677-685；Feldmann等,2005,CurrOpinInvestigDrugs,6(8):823-830；Geisbert等,2010,RevMedVirol,20(6):344-57)。GP由经由二硫键与GP2融合结构域连接的受体结合GP1亚单位组成。先前已经鉴别了由约150个氨基酸组成的MARV和EBOVGP1的特异性区域(Kuhn等,2006,JBiolChem,281(23):15951-15958)，所述区域比GP1更有效地结合线状病毒受体阳性细胞而不结合受体阴性细胞，并且与相应病毒的进入相竞争(Kuhn等,2006,JBiolChem,281(23):15951-15958)。这个GP区域在此被称作受体结合区(RBR)并且是不包括高度可变、经过糖基化和大体积的粘蛋白样结构域(MLD)的较大结构域的一部分。RBR在线状病毒糖蛋白之间显示最高水平的同源性(Kuhn等,2006,JBiolChem,281(23):15951-15958)。因此，RBR代表泛线状病毒抗体的潜在标靶。与EBOV特异性中和抗体KZ52复合的EBOVGP(缺乏MLD)的三聚融合前构象的晶体结构在下解析(Lee等,2008,Nature,454(7201):177-182)。在这个结构中，三个GP1亚单位组装形成在GP2融合亚单位的基座中托持的杯，而MLD限制接近在GP杯碗中隔离的保守RBR。埃博拉和马尔堡GP作为进入还原GP1中的基本步骤由组织蛋白酶裂解成与GP2相关联的约18kDa产物(三聚裂解的GP，GPCL)(Chandran等,2005,Science,308(5728):1643-1645；Kaletsky等,2007,JVirol,81(24):13378-13384；Schornberg等,2006,JVirol,80(8):4174-4178)。结构表明了组织蛋白酶裂解的最可能位点是GP1的柔性β13-β14环并且说明了如何裂解将从GP释放高度糖基化区域，仅留下由GP2包围的GP1核心，现在充分暴露出RBR。组织蛋白酶裂解增强附着，这可能是更好地暴露RBR以与用病毒运输至核内体中的细胞表面因子相互作用的结果(Dube等,2009,JVirol,83:2883-2891)。在真正病毒的表面上，MLD可能在线状病毒GP的宿主相互作用表面上占主导，并且确实已经频繁鉴别了针对MLD的抗体。受体结合区(RBR)在全长GP中的隔绝和其在进入核内体期间的暴露表明识别RBR的中和抗体靶向核内体可以适用于达成线状病毒的有效中和。单克隆抗体FVM04是受体结合的原型抑制剂并且与RBR的保守性质一致，FVM04交叉中和多种埃博拉病毒并且在动物模型中保护对抗埃博拉病毒和苏丹病毒感染(Howell等,2016,CellRep,15(7):1514-26)。GPCL-NPC1相互作用定位GP的内部融合结构域(IFL)以与核内体膜相互作用并且触发病毒膜融合。虽然GPCL-NPC1相互作用是膜融合所需要的，但这并不足够(Aman,2016,MBio,7(2):e00346-16)。这个融合触发过程涉及主要构象重排，其仅被部分地理解为可能依赖于酸和蛋白酶依赖性过程，这些过程仍然有待详细定义。触发使GP2螺旋结构从GP1周围解开，这使IFL紧靠着核内体膜定位并且允许其穿透核内体膜。因此，发夹前中间物将病毒膜和核内体膜牵拉在一起，促使半融合，继而形成融合孔和融合后六螺旋束结构(Lee和Saphire,2009,CurrOpinStructBiol19:408-17；Aman,2016,MBio,7(2):e00346-16)。病毒然后将其内含物通过这个孔递送至宿主细胞质中。IFL由卷绕在GP1周围的两股β片层和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离的抗体或其抗原结合片段，其包含特异性地结合至埃博拉病毒糖蛋白的内部融合环中的直系同源表位的结合结构域，其中所述结合结构域特异性地结合至两种或更多种埃博拉病毒种类或毒株上的所述表位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.11 US 62/406,5981.一种分离的抗体或其抗原结合片段，其包含特异性地结合至埃博拉病毒糖蛋白的内部融合环中的直系同源表位的结合结构域，其中所述结合结构域特异性地结合至两种或更多种埃博拉病毒种类或毒株上的所述表位。2.如权利要求1所述的抗体或其片段，其与参考抗体结合至相同表位，所述参考抗体包含含有氨基酸序列SEQIDNO:1的重链可变区和含有氨基酸序列SEQIDNO:2的轻链可变区。3.如权利要求1或2所述的抗体或其片段，其中所述结合结构域能够特异性地结合至如在埃博拉病毒(EBOV)、苏丹病毒(SUDV)、本迪布焦病毒(BDBV)或莱斯顿病毒(RESTV)中的至少两种中表达的所述直系同源表位。4.如权利要求1至3中任一项所述的抗体或其片段，其中所述结合结构域能够特异性地结合至如在来源于前体氨基酸序列SEQIDNO:11、SEQIDNO:12或SEQIDNO:13的成熟EBOV糖蛋白中表达；如在来源于前体氨基酸序列SEQIDNO:14的成熟SUDV糖蛋白中表达；如在来源于前体氨基酸序列SEQIDNO:15的成熟BDBV糖蛋白中表达；或如在来源于前体氨基酸序列SEQIDNO:17的成熟RESTV糖蛋白中表达的所述直系同源表位。5.如权利要求1至4中任一项所述的抗体或其片段，其中所述内部融合环表位包含对应于SEQIDNO:11的R64或SEQIDNO:14的K64、SEQIDNO:11的Y517、SEQIDNO:11的G546和SEQIDNO:11的N550的氨基酸。6.如权利要求1至5中任一项所述的抗体或其片段，其中所述结合结构域包含重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)；其中所述VH包含重链互补决定区CDRH1、CDRH2和CDRH3，其中CDRH1包含SEQIDNO:3或具有一个或两个单氨基酸取代的SEQIDNO:3，其中所述取代是在G-Y-Y-X1-W-X2(SEQIDNO:9)的位置X1和/或X2处；其中CDRH2包含SEQIDNO:4或具有一个、两个或三个单氨基酸取代的SEQIDNO:4；并且其中CDRH3包含SEQIDNO:5或具有一个、两个或三个单氨基酸取代的SEQIDNO:5，其中所述取代是在D-X1-G-X2-T-I-F-X3-X4-X5-I-X6-X7-W-X8-X9-X10-D-X12(SEQIDNO:10)的位置X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11和/或X12处；并且其中所述VL包含轻链互补决定区CDRL1、CDRL2和CDRL3，其中CDRL1包含SEQIDNO:6或具有一个、两个或三个单氨基酸取代的SEQIDNO:6；其中CDRL2包含SEQIDNO:7或具有一个、两个或三个单氨基酸取代的SEQIDNO:7；并且其中CDRL3包含SEQIDNO:8或具有一个、两个或三个单氨基酸取代的SEQIDNO:8。7.如权利要求6所述的抗体或其片段，其中在SEQIDNO:9的位置X1处的氨基酸被丙氨酸取代，在SEQIDNO:9的位置X2处的氨基酸被丙氨酸取代，或在SEQIDNO:9的位置X1和X2处的氨基酸被丙氨酸取代。8.如权利要求6或权利要求7所述的抗体或其片段，其中在SEQIDNO:10的位置X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11或X12处的任何一个氨基酸被丙氨酸取代，在SEQIDNO:10的位置X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11或X12处的任何两个氨基酸被丙氨酸取代，或在SEQIDNO:10的位置X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11或X12处的任何三个氨基酸被丙氨酸取代。9.如权利要求6至8中任一项所述的抗体或其片段，其中CDRH1包含SEQIDNO:3并且CDRH3包含SEQIDNO:5。10.如权利要求6至9中任一项所述的抗体或其片段，其中所述VH包含与SEQIDNO:1至少80％、85％、90％、95％或100％相同的氨基酸序列，并且其中所述VL包含与SEQIDNO:2至少80％、85％、90％、95％或100％相同的氨基酸序列。11.如权利要求10所述的抗体或其片段，其中所述VH包含所述氨基酸序列SEQIDNO:1，并且其中所述VL包含所述氨基酸序列SEQIDNO:2。12.如权利要求1至11中任一项所述的抗体或其片段，其中所述第一结合结构域能够在pH值为约4.0、约4.5、约5.0、约5.5、约6.0、约6.5、约7.0或约7.5的溶液中结合至所述直系同源表位。13.如权利要求1至12中任一项所述的抗体或其片段，其为非人灵长类动物抗体、人类抗体、鼠类抗体、人源化抗体、嵌合抗体或其片段。14.如权利要求1至13中任一项所述的抗体或其片段，其为单克隆抗体、多克隆抗体混合物的组分、重组抗体、多特异性抗体或其任何组合。15.如权利要求1至14中任一项所述的抗体或其片段，其为还包含异源结合结构域的双特异性抗体或其片段。16.如权利要求15所述的抗体或其片段，其中所述异源结合结构域能够特异性地结合至埃博拉病毒GP1/GP2基部表位、埃博拉病毒GP受体结合位点(RBS)表位、埃博拉病毒GP聚糖帽表位、埃博拉病毒GP内部融合环(IFL)表位或其任何组合。17.如权利要求1至16中任一项所述的抗体或其片段，其包含重链恒定区或其片段。18.如权利要求17所述的抗体或其片段，其中所述重链恒定区或其片段是鼠类恒定区或其片段。19.如权利要求17所述的抗体或其片段，其中所述重链恒定区或其片段是非人灵长类动物恒定区或其片段。20.如权利要求17所述的抗体或其片段，其中所述重链恒定区或其片段是人类恒定区或其片段。21.如权利要求20所述的抗体或其片段，其中所述重链恒定区或其片段是IgM、IgG、IgA、IgE、IgD或IgY恒定区或其片段。22.如权利要求21中任一项所述的抗体或其片段，其中所述人类IgG恒定区或其片段是人类IgG1、IgG2、IgG3或IgG4恒定区或其片段。23.如权利要求1至22中任一项所述的抗体或其片段，其还包含轻链恒定区或其片段。24.如权利要求23所述的抗体或其片段，其中所述轻链恒定区或其片段是鼠类恒定区或其片段。25.如权利要求23所述的抗体或其片段，其中所述轻链恒定区或其片段是非人灵长类动物恒定区或其片段。26.如权利要求24所述的抗体或其片段，其中所述轻链恒定区或其片段是人类恒定区或其片段。27.如权利要求26所述的抗体或其片段，其中所述轻链恒定区或其片段是人类κ或λ恒定区或其片段。28.如权利要求1至27中任一项所述的抗体或其片段，其包含含有两个重链和两个轻链的全尺寸抗体。29.如权利要求1至27中任一项所述的抗体或其片段，其包含Fv片段、Fab片段、F(ab')2片段、Fab'片段、dsFv片段、scFv片段、scFab片段、sc(Fv)2片段或其任何组合。30.如权利要求1至29中任一项所述的抗体或其片段，其能够中和EBOV、SUDV、BDBV、RESTV或其任何组合的感染性。31.如权利要求1至30中任一项所述的抗体或其片段，其缀合至抗病毒剂、蛋白质、脂质、可检测标记、聚合物或其任何组合。32.一种组合物，其包含如权利要求1至31中任一项所述的抗体或其片段和载体。33.一种分离的多核苷酸，其包含编码如权利要求1至31中任一项所述的抗体或其片段或其亚单位的核酸。34...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·贾瓦德·阿曼，凯蒂·A·豪威尔，弗雷德里克·韦恩·霍尔茨伯格，赵雪莲，李宇星，
申请(专利权)人：生物综合治疗公司，马里兰大学，
类型：发明
国别省市：美国,US