用于特异性活化免疫效应细胞的白介素-2受体(IL2R)和白介素-2(IL2)变体制造技术

本发明专利技术涉及白介素

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于特异性活化免疫效应细胞的白介素
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2受体(IL2R)和白介素
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2(IL2)变体


[0001]本专利技术涉及白介素
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2受体(interleukin
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2 receptor，IL2R)的α亚基和白介素
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2(interleukin
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2，IL2)的变体。在一个实施方案中，本文中所述的IL2变体在与异源三聚体IL2受体复合体IL2Rαβγ的阿尔法(α)亚基接触的IL2区域具有氨基酸替换，从而降低其结合并活化异源三聚体受体复合体的能力。相反，本文中所述的相应IL2Rα变体具有补偿IL2变体结合于并活化IL2Rαβγ能力之此类降低的氨基酸替换，优选在本文中所述的IL2变体中被所替换的IL2氨基酸残基接触的氨基酸残基处。IL2变体显示出对野生型IL2R(即包含(野生型)IL2R的α亚基的IL2R)的结合和/或活化受损。然而，IL2R的α亚基的变异至少部分地恢复对包含IL2R的α亚基的变体的IL2R的结合和/或活化。因此，本文中描述了IL2R的α亚基和IL2的相应变体的对、组或系统，其显示出结合和/或活化水平超过IL2的变体和野生型IL2Rαβγ所显示出的结合和/或活化水平。
[0002]具体地，本文中描述了受体多肽，其包含白介素
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2受体(IL2R)的α亚基的突变蛋白或IL2R的α亚基的功能性变体的突变蛋白，其中IL2R的α亚基或其功能性变体至少具有在以下位置处的替换：野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的碱性氨基酸残基接触的酸性氨基酸残基的位置，和/或至少具有在以下位置处的替换：野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的酸性氨基酸残基接触的碱性氨基酸残基的位置。如果所述氨基酸残基是野生型IL2R的α亚基中的酸性氨基酸残基，则所述替换是被碱性氨基酸残基替换。如果所述氨基酸残基是野生型IL2R的α亚基中的碱性氨基酸残基，则所述替换是被酸性氨基酸残基替换。还描述了编码本文中所述受体多肽的多核苷酸、经遗传修饰以表达本文中所述受体多肽的宿主细胞(特别是免疫效应细胞，例如T细胞)以及包含所述多核苷酸和宿主细胞的药物组合物和药物制剂。
[0003]还描述了相应的配体多肽，其包含IL2的突变蛋白或IL2的功能性变体的突变蛋白，其中当IL2R的α亚基或其功能性变体至少具有在野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的碱性氨基酸残基接触的酸性氨基酸残基的位置处的替换时，IL2或其功能性变体至少在野生型IL2中的所述碱性氨基酸残基处被替换，和/或当IL2R的α亚基或其功能性变体至少具有在野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的酸性氨基酸残基接触的碱性氨基酸残基的位置处的替换时，IL2或其功能性变体至少在野生型IL2中的所述酸性氨基酸残基处被替换。如果所述氨基酸残基是野生型IL2中的碱性氨基酸残基，则所述替换是被酸性氨基酸残基替换。如果所述氨基酸残基是野生型IL2中的酸性氨基酸残基，则所述替换是被碱性氨基酸残基替换。
[0004]当与本文中所述的IL2变体接触时，含有野生型IL2R的免疫效应细胞(例如T细胞)将显示出降低的应答性。然而，含有变体IL2R(包含IL2Rα变体多肽的IL2R)的相应的免疫效应细胞(例如T细胞)的应答性将至少部分恢复。IL2R的α亚基和IL2的相应变体的对、组或系统可用于特异性活化含有本文中所述变体IL2R的免疫效应细胞，例如T细胞。这样的含有本文中所述变体IL2R的免疫效应细胞(例如T细胞)可离体或在体外产生并随后施用于需要治
al.EMBO Mol.Med.9，1183
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1197(2017))。最近，FDA和EMA批准了用于治疗B细胞急性淋巴细胞白血病和弥漫大B细胞淋巴瘤的两种CAR T细胞治疗(Zheng，P.et al.Drug.Discov.Today 6，1175
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1182(2018))。然而，对于实体瘤，迄今为止T细胞的过继性转移显示出有限的效力，并且需要改进(Newick，K.et al.Annu.Rev.Med.68，139
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152(2017))。
[0007]一般认为，肿瘤反应性免疫受体修饰的T细胞的稳健体内扩增和持久性是患有恶性血液病患者的持久临床缓解的关键预测因子(Guedan，S.et al.JCI Insight.3(1)(2018)；Maude，SL.et al.N Engl J Med.371，1507
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1517(2014))。可以推测，对于患有实体瘤的患者也是如此。因此，支持患者中的持久性或甚至在患者中扩大治疗活性的细胞克隆是期望的。
[0008]进一步改善免疫受体修饰的T细胞的临床效力的一个潜在途径是通过影响细胞存活和功能的细胞因子支持和调节所述细胞。因此，施用对存活至关重要的细胞因子可使对伴随的严酷的淋巴消耗治疗(lymphodepleting therapy)(例如化学治疗或放射治疗)的需求最小化，该淋巴消耗治疗通过设置自由存活信号例如IL15和IL7(否则被常驻免疫细胞消耗(Gattinoni，L.et al.J.Exp.Med.202，907
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12(2005)))而成功地用于提高过继性转移的T细胞的持久性(Maus，M.et al.Clin.Cancer Res.22(8)，1875
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1884(2016))。此外，转移细胞的治疗潜力可通过同时施用相关细胞因子来增强。例如，白介素
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2(IL2)是活化免疫系统的多种细胞的强效免疫刺激物。已知IL2支持T细胞和NK细胞的分化、增殖、存活和效应子功能(Blattman，J.N.et al.Nat.Med.9，540
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7(2003))，并且已用于晚期恶性黑素瘤的治疗数十年(Maas，R.A.，Dullens，H.F.& Den Otter，W.Cancer Immunol.Immunother.36，141
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8(1993))。
[0009]然而，在施用细胞因子以支持ACT方面存在一些困难：
[0010](1)重组细胞因子的血浆半衰期很短，产生了频繁注射大量细胞因子的需求。对于IL2，这导致严重的副作用，例如血管渗漏综合征(vascular leak syndrome，VLS)(Rosenberg，S.A.et al.N.Engl.J.Med.316，889
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97(1987))。
[0011](2)免疫细胞通常竞争存活信号。因此，施用的细胞因子被常驻免疫细胞以及转移细胞两者消耗并影响这两者。由于转移细胞是少数，因此大部分常驻免疫细胞将受到影响。这不仅限制了细胞因子对ACT的效力，而且还需要伴随的淋巴清除(lymphoablative)治疗(Gattinoni，L.et al.J.Exp.Med.202，907
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12(2005))。
[0012](3)细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.系统，其包括：(i)受体多肽，其包含白介素
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2受体(IL2R)的α亚基的突变蛋白或IL2R的α亚基的功能性变体的突变蛋白，其中IL2R的α亚基或其功能性变体在至少一个位置处被替换，(ii)配体多肽，其包含IL2的突变蛋白或IL2的功能性变体的突变蛋白，其中所述IL2或其功能性变体在至少一个位置处被替换，其中所述替换使得：(a)(ii)的突变蛋白结合于并活化包含(i)的突变蛋白作为α亚基的IL2R，以及(b)(ii)的突变蛋白对包含(i)的突变蛋白作为α亚基的IL2R的结合和/或活化超过(ii)的突变蛋白对包含IL2R的α亚基或其功能性变体作为α亚基的IL2R的结合和/或活化。2.权利要求1所述的系统，其中(ii)的突变蛋白对包含(i)的突变蛋白作为α亚基的IL2R的结合和/或活化超过IL2或其功能性变体对包含(i)的突变蛋白作为α亚基的IL2R的结合和/或活化。3.权利要求1或2所述的系统，其中IL2或其功能性变体对包含IL2R的α亚基或其功能性变体作为α亚基的IL2R的结合和/或活化超过(ii)的突变蛋白对包含IL2R的α亚基或其功能性变体作为α亚基的IL2R的结合和/或活化。4.权利要求1至3中任一项所述的系统，其中IL2或其功能性变体对包含IL2R的α亚基或其功能性变体作为α亚基的IL2R的结合和/或活化超过IL2或其功能性变体对包含(i)的突变蛋白作为α亚基的IL2R的结合和/或活化。5.权利要求1至4中任一项所述的系统，其包括：(i)受体多肽，其包含IL2R的α亚基的突变蛋白或IL2R的α亚基的功能性变体的突变蛋白，其中所述IL2R的α亚基或其功能性变体至少具有在以下位置处的替换：野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的碱性氨基酸残基接触的酸性氨基酸残基的位置，和/或至少具有在以下位置处的替换：野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的酸性氨基酸残基接触的碱性氨基酸残基的位置，其中如果所述氨基酸残基是野生型IL2R的α亚基中的酸性氨基酸残基，则所述替换是被碱性氨基酸残基替换，并且如果所述氨基酸残基是野生型IL2R的α亚基中的碱性氨基酸残基，则所述替换是被酸性氨基酸残基替换，(ii)配体多肽，其包含IL2的突变蛋白或IL2的功能性变体的突变蛋白，其中当所述IL2R的α亚基或其功能性变体至少具有在野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的碱性氨基酸残基接触的酸性氨基酸残基的位置处的替换时，所述IL2或其功能性变体至少在野生型IL2中的所述碱性氨基酸残基处被替换，和/或当所述IL2R的α亚基或其功能性变体至少具有在野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的酸性氨基酸残基接触的碱性氨基酸残基的位置处的替换时，所述IL2或其功能性变体至少在野生型IL2中的所述酸性氨基酸残基处被替换，其中如果所述氨基酸残基是野生型IL2中的碱性氨基酸残基，则所述替换是被酸性氨基酸残基替换，并且如果所述氨基酸残基是野生型IL2中的酸性氨基酸残基，则所述替换是被碱性氨基酸残基替换。6.系统，其包括：(i)受体多肽，其包含白介素
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2受体(IL2R)的α亚基的突变蛋白或IL2R的α亚基的功能性变体的突变蛋白，其中IL2R的α亚基或其功能性变体至少具有在以下位置处的替换：野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的碱性氨基酸残基接触的酸性氨基酸残基的位置，和/或至
少具有在以下位置处的替换：野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的酸性氨基酸残基接触的碱性氨基酸残基的位置，其中如果所述氨基酸残基是野生型IL2R的α亚基中的酸性氨基酸残基，则所述替换是被碱性氨基酸残基替换，并且如果所述氨基酸残基是野生型IL2R的α亚基中的碱性氨基酸残基，则所述替换是被酸性氨基酸残基替换，(ii)配体多肽，其包含IL2的突变蛋白或IL2的功能性变体的突变蛋白，其中当所述IL2R的α亚基或其功能性变体至少具有在野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的碱性氨基酸残基接触的酸性氨基酸残基的位置处的替换时，所述IL2或其功能性变体至少在野生型IL2中的所述碱性氨基酸残基处被替换，和/或当所述IL2R的α亚基或其功能性变体至少具有在野生型IL2R的α亚基中与野生型IL2的酸性氨基酸残基接触的碱性氨基酸残基的位置处的替换时，所述IL2或其功能性变体至少在野生型IL2中的所述酸性氨基酸残基处被替换，其中如果所述氨基酸残基是野生型IL2中的碱性氨基酸残基，则所述替换是被酸性氨基酸残基替换，并且如果所述氨基酸残基是野生型IL2中的酸性氨基酸残基，则所述替换是被碱性氨基酸残基替换。7.权利要求1至6中任一项所述的系统，其中所述IL2R的α亚基是人IL2R的α亚基。8.权利要求1至7中任一项所述的系统，其中所述IL2是人IL2。9.权利要求1至8中任一项所述的系统，其中：(i)所述IL2R的α亚基是人IL2R的α亚基，并且所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第1位(谷氨酸)处被替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，并且(ii)所述IL2是人IL2，并且所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第35位(赖氨酸)处被替换，并且根据野生型人IL2进行编号。10.权利要求9所述的系统，其中第1位被替换为赖氨酸。11.权利要求9或10所述的系统，其中第35位被替换为谷氨酸。12.权利要求1至11中任一项所述的系统，其中：(i)所述IL2R的α亚基是人IL2R的α亚基，并且所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第29位(谷氨酸)处被替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，并且(ii)所述IL2是人IL2，并且所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第43位(赖氨酸)处被替换，并且根据野生型人IL2进行编号。13.权利要求12所述的系统，其中第29位被替换为赖氨酸。14.权利要求12或13所述的系统，其中第43位被替换为谷氨酸。15.权利要求1至14中任一项所述的系统，其中：(i)所述IL2R的α亚基是人IL2R的α亚基，并且所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第38位(赖氨酸)处被替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，并且(ii)所述IL2是人IL2，并且所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第61位(谷氨酸)处被替换，并且根据野生型人IL2进行编号。16.权利要求15所述的系统，其中第38位被替换为谷氨酸。17.权利要求15或16所述的系统，其中第61位被替换为赖氨酸。
18.权利要求1至8中任一项所述的系统，其中：(i)所述IL2R的α亚基是人IL2R的α亚基，并且所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第1位(谷氨酸)处被赖氨酸替换、第29位(谷氨酸)处被赖氨酸替换和第38位(赖氨酸)处被谷氨酸替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，并且(ii)所述IL2是人IL2，并且所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第35位(赖氨酸)处被谷氨酸替换、第43位(赖氨酸)处被谷氨酸替换和第61位(谷氨酸)处被赖氨酸替换，并且根据野生型人IL2进行编号。19.权利要求1至8中任一项所述的系统，其中：(i)所述IL2R的α亚基是人IL2R的α亚基，并且所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第29位(谷氨酸)处被赖氨酸替换和第38位(赖氨酸)处被谷氨酸替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，并且(ii)所述IL2是人IL2，并且所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第43位(赖氨酸)处被谷氨酸替换和第61位(谷氨酸)处被赖氨酸替换，并且根据野生型人IL2进行编号。20.权利要求1至8中任一项所述的系统，其中：(i)所述IL2R的α亚基是人IL2R的α亚基，并且所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第38位(赖氨酸)处被谷氨酸替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，并且(ii)所述IL2是人IL2，并且所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第61位(谷氨酸)处被赖氨酸替换，并且根据野生型人IL2进行编号。21.权利要求1至8中任一项所述的系统，其中：(i)所述IL2R的α亚基是人IL2R的α亚基，并且所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第29位(谷氨酸)处被赖氨酸替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，并且(ii)所述IL2是人IL2，并且所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第43位(赖氨酸)处被谷氨酸替换，并且根据野生型人IL2进行编号。22.权利要求1至8中任一项所述的系统，其中：(i)所述IL2R的α亚基是人IL2R的α亚基，并且所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第29位(谷氨酸)处被赖氨酸替换和第38位(赖氨酸)处被谷氨酸替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，并且(ii)所述IL2是人IL2，并且所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第35位(赖氨酸)处被谷氨酸替换、第43位(赖氨酸)处被谷氨酸替换和第61位(谷氨酸)处被赖氨酸替换，并且根据野生型人IL2进行编号。23.权利要求1至8中任一项所述的系统，其中：(i)所述IL2R的α亚基是人IL2R的α亚基，并且所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第29位(谷氨酸)处被赖氨酸替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，并且(ii)所述IL2是人IL2，并且所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第43位(赖氨酸)处被谷氨酸替换和第61位(谷氨酸)处被赖氨酸替换，并且根据野生型人IL2进行
编号。24.系统，其包括：(i)受体多肽，其包含人白介素
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2受体(IL2R)的α亚基的突变蛋白或人IL2R的α亚基的功能性变体的突变蛋白，其中所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第1位(谷氨酸)处被碱性氨基酸残基替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，以及(ii)配体多肽，其包含人IL2的突变蛋白或人IL2的功能性变体的突变蛋白，其中所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第35位(赖氨酸)处被酸性氨基酸残基替换，并且根据野生型人IL2进行编号。25.权利要求24所述的系统，其中第1位被替换为赖氨酸。26.权利要求24或25所述的系统，其中第35位被替换为谷氨酸。27.系统，其包括：(i)受体多肽，其包含人白介素
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2受体(IL2R)的α亚基的突变蛋白或人IL2R的α亚基的功能性变体的突变蛋白，其中所述IL2R的α亚基或其功能性变体相对于野生型人IL2R的α亚基至少在第29位(谷氨酸)处被碱性氨基酸残基替换，并且根据野生型人IL2R的α亚基进行编号，以及(ii)配体多肽，其包含人IL2的突变蛋白或人IL2的功能性变体的突变蛋白，其中所述IL2或其功能性变体相对于野生型人IL2至少在第43位(赖氨酸)处被酸性氨基酸残基替换，并且根据野生型人IL2进行编号。28.权利要求27所述的系统，其中第29位被替换为赖氨酸。29.权利要求27或28所述的系统，其中第43位被替换为谷氨酸。30.系统，其包括：(i)受体多肽，其包含人白介素
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2受体(IL2R)的α亚基的突变蛋白或人IL...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔，
申请(专利权)人：生物技术细胞和基因治疗公司，
类型：发明
国别省市：