用于位点特异性缀合的志贺毒素A亚基效应子多肽、志贺毒素效应子支架和细胞靶向分子制造技术

本发明专利技术提供志贺毒素A亚基来源的多肽、支架和细胞靶向分子，其包含氨基酸置换，所述置换使分子具有位点特异性位置(并且通常是分子中的独特氨基酸残基)，用于连接其他分子同时保留一种或多种志贺毒素功能，比如例如，有效的细胞内发送和/或强力的细胞毒性。本发明专利技术还提供了细胞靶向分子和/或其组分，所述细胞靶向分子和/或其组分包含位点特异性位置，用于连接其他分子，比如例如改变细胞靶向分子的性质的试剂或用于递送的货物。包含本发明专利技术多肽的某些分子表现出降低的免疫原性和/或被哺乳动物良好耐受。本发明专利技术的细胞靶向分子及其组合物具有例如以下用途：用于将货物选择性递送至表达靶标的细胞，以及用作治疗多种疾病、障碍和病症的诊断和/或治疗分子，所述多种疾病、障碍和病症包括遗传障碍、遗传易感性、感染、癌症、肿瘤、生长异常和/或免疫障碍。

Shiga toxin A subunit effector polypeptide, Shiga toxin effector scaffold and cell targeting molecule for site-specific conjugation

The present invention provides polypeptides, scaffolds and cell targeted molecules derived from Shiga toxin A subunits, which include amino acid replacement, which makes the molecules have site-specific positions (and usually unique amino acid residues in the molecules), which are used to connect other molecules while retaining one or more functions of Shiga toxin, such as effective intracellular delivery and / or strong cytotoxicity \u3002 The invention also provides a cell targeting molecule and / or a component thereof containing a site-specific location for connecting other molecules, such as a reagent that changes the nature of the cell targeting molecule or a cargo for delivery. Some molecules containing the polypeptides of the invention exhibit reduced immunogenicity and / or are well tolerated by mammals. Cell targeting molecules and their compositions of the present invention have the following uses, for example, for selectively delivering goods to cells expressing targets, and for diagnostic and / or therapeutic molecules for treating a variety of diseases, disorders and disorders, including inheritance disorders, genetic susceptibility, infection, cancer, tumor, growth abnormality and / or immune disorders.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于位点特异性缀合的志贺毒素A亚基效应子多肽、志贺毒素效应子支架和细胞靶向分子
本专利技术涉及细胞靶向分子和/或细胞靶向分子的组分，其包含用于连接其他分子(比如例如，用于共价连接货物分子以通过细胞靶向分子递送)的位点特异性氨基酸残基。本专利技术的细胞靶向分子的某些实施方案包含本专利技术的志贺毒素效应子多肽，接头和/或免疫球蛋白型多肽，其任选地与另一分子(比如例如，改变细胞靶向分子的药剂和/或用于递送的货物)缀合。本专利技术的细胞靶向分子及其组合物具有例如以下用途：用于将货物选择性递送至表达靶标的细胞，以及用作治疗多种疾病，障碍和病症(包括遗传障碍、遗传易感性、感染、癌症、肿瘤、生长异常和/或免疫障碍)的诊断和/或治疗分子。
技术介绍
以下包括可用于理解本文所述专利技术的信息。并不承认本文提供的任何信息是现有技术或与当前描述或要求保护的专利技术相关，或者本文中具体或隐含引用的任何出版物或文献是现有技术。志贺毒素效应子多肽可以与免疫球蛋白结构域，配体和其他靶向部分组合以产生细胞靶向分子(参见例如，WO2014/164693；WO2015/113005；WO2015/113007；WO2015/138435；WO2015/138452；WO2015/191764；US20160177284；WO2016/126950)。志贺毒素A亚基效应子多肽是来源于志贺毒素家族的志贺毒素A亚基成员的多肽，其能够表现出一种或多种志贺毒素功能(参见例如，CheungM等人.，MolCancer9：28(2010)WO2014/164693；WO2015/113005；WO2015/113007；WO2015/191764；WO2016/126950)。志贺毒素A亚单位是稳定的并且即使突变、截短和/或与其他分子融合也能保留毒素一种或多种功能(参见例如，WO2014/164693；WO2015/113005；WO2015/113007；WO2015/138452；WO2015/191764；US20160177284；WO2016/126950)。志贺毒素的功能包括，例如，增加细胞内化，指导通过一系列明确表征的细胞内区室从内体区室至胞质溶胶的的亚细胞发送(routing)，避免细胞内降解，催化地灭活核糖体，以及实现细胞抑制和/或细胞毒作用。此外，志贺毒素效应子多肽已经被认为具有有利于用于靶向治疗的细胞内化分子的独特特征(参见例如WO2014/164680；US20150259428；WO2016/126950)。生物缀合物是用于开发治疗性或诊断性生物分子的有用形式，比如例如，通过将生物活性剂与靶向剂、溶解度改变剂、药代动力学改变剂、免疫原性改变剂和药效学动力学改变剂连接。与缀合物的未缀合组分相比，生物缀合物已显示具有新颖的用途，比如例如，抗体-药物缀合物对药物的细胞类型特异性靶向或免疫毒素和配体-毒素融合对毒素的细胞类型特异性靶向。另外，可以合理地设计具有新颖用途和/或特征得以理想改进的生物缀合物。与缀合物的未缀合组分相比，生物缀合物可以设计成具有改善的特征，比如例如，药代动力学、药效动力学、安全性、耐受性、治疗窗口、溶解度和免疫原性的改善。期望的是使志贺毒素效应子多肽缀合物和包含志贺毒素效应子多肽的细胞靶向分子优化用于缀合至另一个或多个药剂或货物以开发治疗性和/或诊断性生物分子。例如，期望的是使包含志贺毒素效应子多肽的细胞靶向分子与一个或多个分子货物缀合以形成能够细胞靶向地递送其一个或多个货物的分子。此外，期望的是使包含志贺毒素效应子多肽的细胞靶向分子与一个或多个分子货物缀合以形成能够在遵循由志贺毒素效应子多肽指导的明确的亚细胞发送之后精确细胞内递送其一个或多个货物的分子(参见例如，WO2015/138435，WO2015/138452和WO2015/191764)。此外，期望的是使包含志贺毒素效应子多肽的细胞靶向分子与药剂缀合，比如例如，溶解度改变剂、药代动力学改变剂、免疫原性改变剂和/或药效动力学改变剂。通常，使用化学反应将生物分子与其他药剂或货物缀合，所述化学反应涉及生物分子的一个或多个官能团和药剂或货物的官能团，或者备选地设计为在生物分子和药剂或货物之间桥接的接头的官能团。然而，传统的缀合化学存在若干问题限制其有用性，比如例如，控制缀合位点特异性，管理缀合物化学计量，获得所需的同质性，低产率，批次间一致性和成本效益(参见例如PanowskiS等人.，MAbs6：34-45(2014))。特别地，同质性可能是缀合药物制造的关键，因为同质性产品在临床中更可能表现更好，因为这些产品通常具有更好的药代动力学和安全性。例如，使用传统方法从溶剂可及的氨基酸残基产生的蛋白质缀合物可以产生具有不同的缀合物化学计量比和不同的残基位置连接位点的缀合物的异质混合物。此外，生物药物缀合物质量的重要标准是同质性，这可能是政府批准销售所必需的(参见例如，KimE，KimK，BiomolTher23：493-509(2015)；ZhouQ，KimJ，AnticancerAgentsMedChem15：828-36(2015))。因此，期望的是比如例如通过使用在所需缀合物化学计量下强制缀合至有限数量的已知残基位点的方法来控制与蛋白质生物分子的缀合。然而，即使缀合限于单一产物，缀合物与未缀合材料的分离纯化也是低效且昂贵的。本领域需要开发志贺毒素A亚基支架和包含上述的细胞靶向分子用于方便、受控和成本有效、位点特异性缀合各种分子，比如例如，用于靶向递送的货物或分子改变剂(以改善整个分子的性质(例如在将分子施用给脊椎动物后的治疗有效性、药代动力学、免疫原性或治疗指数))。期望的是获得方便且成本较低的方法，以获得包含志贺毒素A亚基效应子多肽的生物分子的极其同质的生物缀合物，比如例如，用于诊断和/或治疗目的的细胞靶向分子。
技术实现思路
本专利技术提供了志贺毒素A亚基效应子多肽，志贺毒素效应子支架和细胞靶向分子(其各自包含用于连接其他分子比如例如货物分子的位点特异性氨基酸残基)的各种实施方案。本专利技术还提供了志贺毒素A亚基效应子多肽，志贺毒素效应子支架和细胞靶向分子(其各自包含直接或间接连接至位点特异性氨基酸残基比如例如特定的半胱氨酸或赖氨酸残基的n个试剂或货物)的各种实施方案。此外，本专利技术提供细胞靶向分子的组分，其包含用于连接其他分子(比如例如，用于通过细胞靶向分子递送的货物分子，或在给予哺乳动物后赋予细胞靶向分子所需特性的细胞靶向分子改变剂)的位点特异性连接氨基酸残基。本专利技术提供了具有独特残基和/或一个或多个异位氨基酸残基的志贺毒素A亚基多肽的各种实施方案，其中每个多肽能够表现出一种或多种志贺毒素A亚基效应子功能，比如例如，促进细胞内化，有效的亚细胞发送，催化活性和细胞毒性。本专利技术提供了志贺毒素A亚基多肽的各种实施方案，所述志贺毒素A亚基多肽具有相对于天然存在的志贺毒素的一个或多个突变，其产生一个或多个独特的和/或异位的氨基酸残基，其中每个多肽能够表现出一种或多种志贺毒素效应子功能。细胞靶向结合区与志贺毒素A亚基来源的多肽的连接使得能够对细胞靶向分子进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种志贺毒素效应子多肽，其包含独特氨基酸，以及/n其中所述志贺毒素效应子多肽能够表现出一种或多种志贺毒素效应子功能。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161207 US 62/431,0361.一种志贺毒素效应子多肽，其包含独特氨基酸，以及
其中所述志贺毒素效应子多肽能够表现出一种或多种志贺毒素效应子功能。


2.权利要求1所述的志贺毒素效应子多肽，其中所述独特氨基酸残基是氨基酸置换之一。


3.权利要求1所述的志贺毒素效应子多肽，其中所述独特氨基酸残基是相对于与志贺毒素效应子多肽具有实质序列同一性的野生型志贺毒素A亚基的天然定位的氨基酸残基。


4.权利要求1-3中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述一种或多种志贺毒素效应子功能选自由以下组成的组：
指导存在所述多肽的细胞的细胞内发送至高尔基体，指导存在所述多肽的细胞的细胞内发送至内质网，指导存在所述多肽的细胞的细胞内发送至胞质溶胶，在直接或间接与所述多肽连接的货物情况下指导细胞内发送，抑制核糖体功能，酶促灭活核糖体，和细胞毒性。


5.权利要求4所述的志贺毒素效应子多肽，其中所述志贺毒素效应子能够表现出核糖体抑制活性，IC50值为10,000皮摩尔或更低。


6.权利要求1-5中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述独特氨基酸残基是非天然氨基酸残基。


7.权利要求1-6中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述独特氨基酸残基能够通过多核苷酸翻译掺入所述志贺毒素效应子多肽中。


8.权利要求1-7中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述独特氨基酸残基位于所述志贺毒素效应子多肽的内部。


9.权利要求1-8中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述独特氨基酸残基选自由以下组成的组：半胱氨酸、赖氨酸、硒代半胱氨酸和吡咯啉-羧基-赖氨酸。


10.权利要求1-9中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述志贺毒素效应子多肽包含SEQIDNO：5-232中的任一个或基本上由其组成。


11.权利要求1-10中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述独特氨基酸残基通过其官能团与异源分子共价连接。


12.一种志贺毒素效应子多肽，其包含一个或多个氨基酸置换，所述一个或多个氨基酸置换产生适合与异源分子缀合的位置-异位氨基酸残基，以及
其中所述志贺毒素效应子多肽能够表现出一种或多种志贺毒素效应子功能。


13.权利要求12所述的志贺毒素效应子多肽，其中所述一种或多种志贺毒素效应子功能选自由以下组成的组：
指导存在所述多肽的细胞的细胞内发送至高尔基体，指导存在所述多肽的细胞的细胞内发送至内质网，指导存在所述多肽的细胞的细胞内发送至胞质溶胶，在直接或间接与所述多肽连接的货物情况下指导细胞内发送，抑制核糖体功能，酶促灭活核糖体，和细胞毒性。


14.权利要求13所述的志贺毒素效应子多肽，其中所述志贺毒素效应子能够表现出核糖体抑制活性，IC50值为10,000皮摩尔或更低。


15.权利要求12-14中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述位置-异位氨基酸残基是所述志贺毒素效应子多肽中独特氨基酸残基类型。


16.权利要求12-15中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述位置-异位氨基酸残基是非天然氨基酸残基。


17.权利要求12-16中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述位置-异位氨基酸残基能够通过多核苷酸翻译掺入所述志贺毒素效应子多肽中。


18.权利要求12-17中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述位置-异位氨基酸残基位于所述志贺毒素效应子多肽的内部。


19.权利要求12-18中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，位置-异位氨基酸残基选自由以下组成的组：半胱氨酸、组氨酸、赖氨酸、硒代半胱氨酸和吡咯啉-羧基-赖氨酸。


20.权利要求12-19中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述志贺毒素效应子多肽包含SEQIDNO：5-124中的任一个或基本上由其组成。


21.权利要求12-20中任一项所述的志贺毒素效应子多肽，其中，所述位置-异位氨基酸残基通过其官能团与异源分子共价连接。


22.一种志贺毒素效应子多肽支架，其包含：
i)蛋白质结构，其具有独特氨基酸并且不是志贺毒素效应子多肽，以及
ii)志贺毒素效应子多肽，其不包含所述独特氨基酸并且能够表现出一种或多种志贺毒素效应子功能；以及
其中所述蛋白质结构和所述志贺毒素效应子多肽共价连接在一起。


23.权利要求22所述的志贺毒素效应子多肽支架，其中所述一种或多种志贺毒素效应子功能选自由以下组成的组：
指导存在所述多肽的细胞的细胞内发送至高尔基体，指导存在所述多肽的细胞的细胞内发送至内质网，指导存在所述多肽的细胞的细胞内发送至胞质溶胶，在直接或间接与所述多肽连接的货物情况下指导细胞内发送，抑制核糖体功能，酶促灭活核糖体，和细胞毒性。


24.权利要求23所述的志贺毒素效应子多肽支架，其中所述志贺毒素效应子能够表现出核糖体抑制活性，IC50值为10,000皮摩尔或更低。


25.权利要求22-24中任一项所述的志贺毒素效应子多肽支架，其中，所述独特氨基酸残基是非天然氨基酸残基。


26.权利要求22-25中任一项所述的志贺毒素效应子多肽支架，其中，所述独特氨基酸残基能够通过多核苷酸翻译掺入所述志贺毒素效应子多肽支架中。


27.权利要求22-26中任一项所述的志贺毒素效应子多肽支架，其中，所述独特氨基酸残基选自由以下组成的组：半胱氨酸、赖氨酸、硒代半胱氨酸和吡咯啉-羧基-赖氨酸。


28.权利要求22-27中任一项所述的志贺毒素效应子多肽支架，其中，所述志贺毒素效应子多肽包含SEQIDNO：762-767中的任一个或基本上由其组成。


29.权利要求22-28中任一项所述的志贺毒素效应子多肽支架，其中，所述独特氨基酸残基通过其官能团与异源分子共价连接。


30.一种细胞靶向分子，其包含：
i)权利要求1-21中任一项的志贺毒素效应子多肽或权利要求22-29中任一项的志贺毒素效应子多肽支架，以及
ii)能够特异性结合至少一个细胞外靶生物分子的结合区。


31.权利要求30所述的细胞靶向分子，其中所述结合区包含选自由以下组成的多肽：
单结构域抗体片段、单链可变片段、抗体可变片段、互补决定区3片段、受约束的FR3-CDR3-FR4多肽、Fd片段、抗原结合片段、犰狳重复多肽、纤连蛋白来源的10th纤连蛋白III型结构域、肌腱蛋白III型结构域、锚蛋白重复基序结构域、低密度脂蛋白受体来源的A结构域、脂质运载蛋白、Kunitz结构域、蛋白A来源的Z结构域、γ-B结晶蛋白来源的结构域、泛素来源的结构域、Sac7d来源的多肽、Fyn来源的SH2结构域、小蛋白、C型凝集素样结构域支架、工程化的抗体模拟物、以及任何前述的保留结合官能性的经遗传操作的对应物。


32.权利要求30或31所述的细胞靶向分子，其中所述细胞靶向分子能够比由不包含任何志贺毒素效应子多肽的细胞靶向分子组成的参考分子更有效地诱导细胞内化。


33.权利要求30-32中任一项的细胞靶向分子，其中在将所述细胞靶向分子施用给与所述结合区的细胞外靶...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·波马，埃林·威勒特，
申请(专利权)人：分子模板公司，
类型：发明
国别省市：美国;US