用于诊断和治疗癌症及其他疾病的对致病性胞外基质的鉴定和靶向制造技术

本文中提供了靶向同三聚体I型胶原蛋白的试剂，例如抗体或嵌合抗原受体。提供了治疗癌症和纤维瘤的方法，其包括向有此需要的患者施用有效量的同三聚体I型胶原蛋白中和剂。所述方法可还包括向所述患者施用有效量的化学治疗或免疫治疗。疗或免疫治疗。

【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及其他疾病的对致病性胞外基质的鉴定和靶向
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求于2018年10月16日提交的美国临时申请号62/746,286的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术介绍
1.

[0003]本专利技术一般性地涉及医学领域。更具体地，其涉及基于同三聚体I型胶原蛋白之存在来检测癌症以及通过破坏同三聚体I型胶原蛋白以及由其诱导的信号传导来治疗癌症的方法。
[0004]2.相关技术的描述
[0005]结缔组织形成(desmoplasia)，即由多种细胞群(例如肌成纤维细胞)构成的致密基质，以及胞外基质(extracellular matrix，ECM)(例如I型胶原蛋白(type I collagen，Col1))的沉积是胰腺导管癌(pancreatic ductal carcinoma，PDAC)的定义性特征。然而，ECM和肿瘤基质在支持或抑制肿瘤发生中的具体作用仍存在争议(Mueller and Fusenig,2004；Neesse et al.,2015)。已有支持PDAC基质的肿瘤支持和肿瘤抑制贡献二者的观察。先前观察表明，PDAC中的促结缔组织增生基质(例如活化的胰腺星状细胞[pancreatic stellate cell，PSC]/肌成纤维细胞和ECM)形成促肿瘤发生微环境，这会促进药物递送下降和治疗抗性。已表明靶向PDAC基质通过抑制音猬因子(sonic hedgehog，SHH)途径(Olive et al.,2009)或通过消融基质透明质酸(Provenzano et al.,2012)来降低PDAC结缔组织形成并提高药物递送。然而，靶向PDAC基质的临床试验未能产生正如预期的有希望的治疗结局。另外，最近的研究证明了基质成纤维细胞的异质性及其多重作用(Ohlund et al.,2014；Kalluri,2016；Ohlund et al.,2017)。先前研究表明，尽管PDAC基质中的纤维化和胶原蛋白沉积降低，但增殖的α
‑
平滑肌肌动蛋白(α
‑
smooth muscle actin，αSMA)表达活化的PSC/肌成纤维细胞的耗竭仍引起PDAC的低氧状态和侵袭性(Ozdemir et al.,2014)。SHH的遗传消融或平息性抑制还导致更具侵袭性且较低分化的PDAC。这些观点与表明肿瘤基质的抑制功能的早期研究(Rhim et al.,2014)相一致。也有报道称，由于在很大程度上确定基质重塑的PDAC的不同基因型和信号传导，因此PDAC对抗基质治疗的响应可能存在很大变化(Laklai et al.,2016)。总而言之，这些多样的或甚至冲突的观察表明，PDAC基质的复杂的生物学和多重作用超出了先前的知识范围，这无疑需要使用新实验系统进行进一步的系统研究。
[0006]PDAC的当前遗传改造小鼠模型(genetically engineered mouse model，GEMM)，例如经典的KPC(LSL
‑
Kras
G12D/+
；Trp53
R172H/+
或Trp53
loxP/loxP
；Pdx1
‑
Cre)模型，提供了模仿人PDAC临床情况的有价值的平台，并且为针对PDAC及其治疗的研究做出了巨大贡献(Hingorani et al.,2005)。常规的KPC模型已广泛用于与癌细胞中的条件性敲除(floxed，
侧翼为loxP位点)基因的遗传消融(使用相同的胰腺特异性Cre，例如Pdx1
‑
Cre或P48
‑
Cre)或者与基因的全身敲除(knockout，KO)相组合。然而，由于通用的Cre
‑
loxP重组机制，在这些GEMM中的基质细胞亚群(例如肌成纤维细胞或免疫细胞)中实现细胞类型特异性的遗传操作仍然是不可能的。而且，还不可能建立包含具有KO致命性的那些基因(例如编码I型胶原蛋白α1链的Col1a1)的全身KO的KPC模型(Lohler et al.,1984)。因此，出乎意料但合理地，到目前为止，还没有使一种或更多种基质细胞来源中的Col1能够进行功能性KO以证明Col1的来源和贡献的PDAC GEMM，尤其是考虑到在PDAC结缔组织形成和微环境中，Col1是这样的必需组分以及是最丰富的蛋白质。
[0007]I型胶原蛋白(Col1)(通常由α1链和α2链构成)是PDAC微环境中沉积性最强的间质ECM组分之一。许多研究表明，活化的PSC/肌成纤维细胞是Col1以及其他ECM物质的主要细胞来源(Haber et al.,1999；Armstrong et al.,2004；Bachem et al.,2005；Fujita et al.,2009；Apte et al.,2012)。然而，还表明Col1由多种类型的癌细胞产生并促进肿瘤进展。实际上，癌细胞来源Col1由独特且具有MMP抗性的同三聚体(α1)3链组成，这与由成纤维细胞或其他正常细胞产生的(α1/α2/α1)异三聚体链相反(Sengupta et al.,2003；Han et al.,2008；Egeblad et al.,2010；Han et al.,2010；Makareeva et al.,2010)。这些观察表明在癌症中，癌症来源Col1与肌成纤维细胞来源Col1的独特结构和功能作用。先前已经进行了许多研究来解决PDAC基质的活性作用。然而，相对于特定细胞来源的ECM组分(例如Col1)的作用尚未在临床相关的转基因PDAC模型中得到系统验证或比较。为了进一步理解基质对PDAC发育的影响，重要的是剖析特定来源于多种细胞来源(例如癌细胞和成纤维细胞亚群)的Col1的精确功能。

技术实现思路

[0008]在一个实施方案中，本文中提供了与α1同三聚体I型胶原蛋白结合的抗体或抗体片段。在一些方面中，所述抗体或抗体片段对α1同三聚体I型胶原蛋白的亲和力高于对α1/α2/α1异三聚体I型胶原蛋白的亲和力至少二、三、四、五、六、七、八、九或十倍。在一些方面中，所述抗体或抗体片段不与α1/α2/α1异三聚体I型胶原蛋白可检测地结合。所述抗体或抗体片段可识别同三聚体中存在(但异三聚体中不存在)的构象或特定的不连续表位。
[0009]在一些方面中，抗体片段是重组scFv(单链片段可变)抗体、Fab片段、F(ab
’
)2片段或Fv片段。在一些方面中，抗体是嵌合抗体或双特异性抗体。在某些方面中，嵌合抗体是人源化抗体。在某些方面中，双特异性抗体与α1同三聚体I型胶原蛋白和CD3二者均结合。在一些方面中，所述抗体或抗体片段与细胞毒性剂缀合。在一些方面中，所述抗体或抗体片段与诊断剂缀合。
[0010]在一个实施方案中，本文中提供了编码本专利技术实施方案的抗体或抗体片段的杂交瘤或经改造细胞。在一些实施方案中，提供了包含一种或更多种的本专利技术实施方案的抗体或抗体片段的药物制剂。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.组合物，其包含与α1同三聚体I型胶原蛋白结合的抗体或抗体片段。2.权利要求1所述的抗体或抗体片段，其中所述抗体对α1同三聚体I型胶原蛋白的亲和力高于对α1/α2/α1异三聚体I型胶原蛋白的亲和力至少两倍。3.权利要求1所述的抗体或抗体片段，其中所述抗体对α1同三聚体I型胶原蛋白的亲和力高于对α1/α2/α1异三聚体I型胶原蛋白的亲和力至少五倍。4.权利要求1所述的抗体或抗体片段，其中所述抗体不与α1/α2/α1异三聚体I型胶原蛋白可检测地结合。5.权利要求1所述的抗体或抗体片段，其中所述抗体片段是重组scFv(单链片段可变)抗体、Fab片段、F(ab
’
)2片段或Fv片段。6.权利要求1所述的抗体或抗体片段，其中所述抗体是嵌合抗体或是双特异性抗体。7.权利要求6所述的抗体或抗体片段，其中所述嵌合抗体是人源化抗体。8.权利要求6所述的抗体或抗体片段，其中所述双特异性抗体与α1同三聚体I型胶原蛋白和CD3二者均结合。9.权利要求1至8中任一项所述的抗体或抗体片段，其中所述抗体或抗体片段与细胞毒性剂缀合。10.权利要求1至8中任一项所述的抗体或抗体片段，其中所述抗体或抗体片段与诊断剂缀合。11.杂交瘤或经改造细胞，其编码权利要求1至10中任一项所述的抗体或抗体片段。12.药物制剂，其包含一种或更多种权利要求1至10中任一项所述的抗体或抗体片段。13.治疗有此需要的患者的方法，所述方法包括施用有效量的α1同三聚体I型胶原蛋白特异性抗体或抗体片段。14.权利要求13所述的方法，其中所述患者患有癌症、纤维性病、瘢痕疙瘩、器官纤维化、克罗恩病、狭窄、结肠炎、银屑病或结缔组织病症。15.权利要求14所述的方法，其中所述结缔组织病症是涉及胶原蛋白的结缔组织病症。16.权利要求15所述的方法，其中所述涉及胶原蛋白的结缔组织病症是涉及1型胶原蛋白的结缔组织病症。17.权利要求15所述的方法，其中所述患者患有癌症。18.权利要求13所述的方法，其中所述α1同三聚体I型胶原蛋白特异性抗体或抗体片段是权利要求1至10中任一项所述的抗体或抗体片段。19.权利要求17所述的方法，其中已经确定所述癌症患者相对于对照患者表达升高水平的α1同三聚体I型胶原蛋白。20.权利要求17所述的方法，其中所述癌症是胰腺癌。21.权利要求20所述的方法，其进一步限定为抑制胰腺癌转移的方法。22.权利要求20所述的方法，其进一步限定为抑制胰腺癌生长的方法。23.权利要求17所述的方法，其还包括施用至少第二抗癌治疗。24.权利要求23所述的方法，其中所述第二抗癌治疗是化学治疗、免疫治疗、放射治疗、基因治疗、外科手术、激素治疗、抗血管生成治疗或细胞因子治疗。25.嵌合抗原受体(CAR)多肽，其包含从N端至C端的抗原结合结构域；铰链结构域；跨膜结构域和胞内信号传导结构域，其中所述CAR多肽与α1同三聚体I型胶原蛋白结合。
26.权利要求25所述的多肽，其中所述抗原结合结构域包含来自与α1同三聚体I型胶原蛋白结合的第一抗体的HCDR序列和来自与α1同三聚体I型胶原蛋白结合的第二抗体的LCDR序列。27.权利要求25所述的多肽，其中所述抗原结合结构域包含来自与α1同三聚体I型胶原蛋白结合的抗体的HCDR序列和LCDR序列。28.权利要求25所述的多肽，其中所述抗原结合结构域对α1同三聚体I型胶原蛋白的亲和力高于对α1/α2/α1异三聚体I型胶原蛋白的亲和力至少两倍。29.权利要求25所述的多肽，其中所述抗原结合结构域对α1同三聚体I型胶原蛋白的亲和力高于对α1/α2/α1异三聚体I型胶原蛋白的亲和力至少五倍。30.权利要求25所述的多肽，其中所述抗原结合结构域不与α1/α2/α1异三聚体I型胶原蛋白可检测地结合。31.权利要求25所述的多肽，其中所述铰链结构域是CD8a铰链结构域或IgG4铰链结构域。32.权利要求25所述的多肽，其中所述跨膜结构域是CD8a跨膜结构域或CD28跨膜结构域。33.权利要求25所述的多肽，其中所述胞内信号传导结构域包含CD3z胞内信号传导结构域。34.核酸分子，其编码权利要求25至33中任一项所述的CAR多肽。35.权利要求34所述的核酸分子，其中编码所述CAR多肽的序列与表达控制序列可操作地连接。36.分离的免疫效应细胞，其包含根据权利要求25至33中任一项所述的CAR多肽或权利要求35所述的核酸。37.权利要求36所述的细胞，其中所述核酸被整合到所述细胞的基因组中。38.权利要求36所述的细胞，其中所述细胞是...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉古，
申请(专利权)人：得克萨斯州大学系统董事会，
类型：发明
国别省市：