对靶标密度高的细胞的选择性增强的多聚体抗体制造技术

本公开提供一种多聚体结合分子，例如IgM、IgM样、IgA或IgA样结合分子，例如对以高密度表达靶标的细胞例如肿瘤细胞的选择性增强的抗体。选择性增强可以例如通过调节对所述靶抗原的结合亲和力和/或通过经由多聚体抗原结合调节亲合力来实现。节亲合力来实现。节亲合力来实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对靶标密度高的细胞的选择性增强的多聚体抗体
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年9月19日提交的美国临时专利申请序列号62/902,915的权益，所述临时专利申请以引用的方式整体并入本文。
[0003]序列表
[0004]本申请含有序列表，其以ASCII格式以电子方式提交且据此以引用的方式整体并入。所述ASCII副本创建于2020年9月17日，命名为023WO1
‑
Sequence
‑
Listing，并且大小为82,283字节。

技术介绍

[0005]直接靶向癌细胞和其他患病细胞的单克隆抗体通常与靶抗原结合，靶抗原在患病细胞上过表达，但是还在正常的健康细胞上以降低的水平表达。因此，虽然用这种抗体进行治疗可以杀伤肿瘤细胞，但是抗体还可能对正常细胞产生不良影响。例如，抗CD20单克隆抗体利妥昔单抗(rituximab)可以有效杀伤B细胞淋巴瘤，但是还可能消耗患者的正常B细胞。Kosmas,C.等人,Leukemia 16:2004
‑
2015(2002)。最近，Slaga等人.Science Trans.Med.doi:10.1126/scitranslmed.aat5775(2018)证明了与HER2二价结合但亲和力降低的双特异性抗HER2/CD3抗体显示，相对于杀伤表达较低密度HER2的非肿瘤细胞，选择性杀伤HER2过表达肿瘤细胞。
[0006]可以多聚化的抗体和抗体样分子，诸如IgA和IgM抗体，已成为例如免疫肿瘤学和感染性疾病领域中实现特异性和亲合力改善并且还实现与多种结合靶标结合的能力的有前景的候选药物。参见例如美国专利号9,951,134、9,938,347和10,618,978；美国专利申请公开号US 2019
‑
0100597和US 2019
‑
0185570；以及PCT公开号WO 2016/154593、WO 2016/168758、WO 2018/017888、WO 2018/017763、WO 2018/017889、WO 2018/017761和WO 2019/169314，所述专利的内容以引用的方式整体并入本文。
[0007]仍然需要可以更有选择性地靶向肿瘤或其他过表达靶抗原的患病细胞，同时避免与以降低的密度表达抗原的健康细胞相互作用的治疗性单克隆抗体。

技术实现思路

[0008]本公开提供了一种多聚体结合分子，其包含两个、五个或六个二价结合单元，所述二价结合单元分别共同地包含四个、十个或十二个结合单元缔合的抗原结合结构域。如本文所提供，每个结合单元包含两条抗体重链，其各自具有IgA、IgA样、IgM或IgM样重链恒定区或其多聚化片段或变体以及结合单元缔合的抗原结合结构域或其亚基，其中结合分子的结合单元缔合的抗原结合结构域中的至少三个与细胞表面上相同的预定靶标特异性结合，并且其中结合分子优先与相对于以较低密度表达预定靶标的细胞，以较高密度表达预定靶标的细胞结合。
[0009]在某些实施方案中，每条抗体重链包含结合单元缔合的抗原结合结构域的重链可变区(VH)部分。在某些实施方案中，与细胞表面上相同的预定靶标结合的至少三个结合单
元缔合的抗原结合结构域各自包含重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)。在某些实施方案中，至少三个抗原结合结构域各自与预定靶标上的相同表位结合。在某些实施方案中，与细胞表面上相同的预定靶标结合的至少三个结合单元缔合的抗原结合结构域是相同的。
[0010]在某些实施方案中，至少四个、至少五个、至少六个、至少七个、至少八个、至少九个、至少十个、至少十一个或十二个结合单元缔合的抗原结合结构域与细胞表面上相同的预定靶标结合并且是相同的。在某些实施方案中，所提供的结合分子相对于参考二价IgG抗体，优先与以较高密度表达预定靶标的细胞结合，参考二价IgG抗体仅具有与细胞表面上的预定靶标特异性结合的相同的结合单元缔合的抗原结合结构域中的两个。在某些实施方案中，所提供的结合分子可与以较高密度表达靶抗原的细胞结合，其中参考二价IgG抗体不可与以较高密度表达靶抗原的细胞结合，参考二价IgG抗体仅具有与细胞表面上的预定靶标特异性结合的相同的结合单元缔合的抗原结合结构域中的两个。在某些实施方案中，所提供的结合分子不与以较低密度表达预定靶标的细胞可检测地结合。在某些实施方案中，以高密度表达预定靶标的细胞是癌细胞，并且以低密度表达预定靶标的细胞是正常的健康细胞。
[0011]在某些实施方案中，多聚体结合分子是五聚体或六聚体，并且分别包含五个或六个二价IgM或IgM样结合单元，其中每个结合单元包含两个IgM或IgM样重链恒定区或其多聚化片段或变体，它们各自与结合单元缔合的抗原结合结构域或其亚基缔合。在某些实施方案中，IgM或IgM样重链恒定区或其多聚化片段或变体各自包含Cμ4结构域和IgM尾片(tailpiece；tp)结构域，并且可还包含Cμ1结构域、Cμ2结构域、Cμ3结构域或其任何组合。在某些实施方案中，IgM或IgM样重链恒定区是人IgM恒定区或人源性IgM样恒定区。在某些实施方案中，每个结合单元包含：两条IgM或IgM样重链，其各自包含位于IgM或IgM样恒定区或其多聚化片段或变体的氨基末端的VH；以及两条免疫球蛋白轻链，其各自包含位于免疫球蛋白轻链恒定区的氨基末端的VL。在多聚体结合分子是五聚体的那些实施方案中，它可以还包含J链或其功能片段或变体。
[0012]在某些实施方案中，多聚体结合分子是二聚体，并且包含两个二价IgA或IgA样结合单元以及J链或其功能片段或变体，其中每个结合单元包含两个IgA或IgA样重链恒定区或其多聚化片段或变体，它们各自与结合单元缔合的抗原结合结构域或其亚基缔合。在某些实施方案中，二聚体结合分子可还包含分泌组分或其功能片段或变体。在某些实施方案中，IgA或IgA样重链恒定区或其多聚化片段或变体各自包含Cα3结构域和IgA尾片(tp)结构域，并且可还包含Cα1结构域、Cα2结构域、IgA铰链区或其任何组合。在某些实施方案中，IgA或IgA样重链恒定区或其多聚化片段或变体是人IgA重链恒定区或人源性IgA样重链恒定区。在某些实施方案中，每个结合单元包含：两条IgA或IgA样重链，其各自包含位于IgA或IgA样重链恒定区或其多聚化片段或变体的氨基末端的VH；以及两条免疫球蛋白轻链，其各自包含位于免疫球蛋白轻链恒定区的氨基末端的VL。
[0013]本文提供的某些多聚体结合分子包含J链或其片段或变体。在某些实施方案中，J链或其片段或变体是包含氨基酸序列SEQ ID NO:42的人或人源性J链或其功能片段或变体。在某些实施方案中，J链或其功能片段或变体是相对于野生型J链包含一个或多个单氨基酸取代、缺失或插入的变体J链，从而可影响结合分子的血清半衰期。根据这些实施方案，相对于除一个或多个单氨基酸取代、缺失或插入之外均相同并且以相同方式向同一动物物
种施用的参考结合分子，包含变体J链的结合分子在向动物施用后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多聚体结合分子，其包含两个、五个或六个二价结合单元，所述二价结合单元分别共同地包含四个、十个或十二个结合单元缔合的抗原结合结构域；其中每个结合单元包含两条抗体重链，其各自包含IgA、IgA样、IgM或IgM样重链恒定区或其多聚化片段或变体以及结合单元缔合的抗原结合结构域或其亚基，其中所述结合分子的所述结合单元缔合的抗原结合结构域中的至少三个与细胞表面上相同的预定靶标特异性结合，并且其中相对于以较低密度表达所述预定靶标的细胞，所述结合分子优先与以较高密度表达所述预定靶标的细胞结合。2.如权利要求1所述的结合分子，其中每条抗体重链包含结合单元缔合的抗原结合结构域的重链可变区(VH)部分。3.如权利要求1或权利要求2所述的结合分子，其中与细胞表面上相同的预定靶标结合的所述至少三个结合单元缔合的抗原结合结构域包含重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)。4.如权利要求1至3中任一项所述的结合分子，其中所述至少三个抗原结合结构域各自与所述预定靶标上相同的表位结合。5.如权利要求4所述的结合分子，其中与细胞表面上相同的预定靶标结合的所述至少三个结合单元缔合的抗原结合结构域是相同的。6.如权利要求5所述的结合分子，其中至少四个、至少五个、至少六个、至少七个、至少八个、至少九个、至少十个、至少十一个或至少十二个结合单元缔合的抗原结合结构域与细胞表面上相同的预定靶标结合并且是相同的。7.如权利要求5或权利要求6所述的结合分子，其相对于参考二价IgG抗体，优先与以较高密度表达所述预定靶标的细胞结合，所述参考二价IgG抗体仅具有与所述细胞表面上的所述预定靶标特异性结合的相同的结合单元缔合的抗原结合结构域中的两个。8.如权利要求7所述的结合分子，其可与以较高密度表达所述靶抗原的细胞结合，其中所述参考二价IgG抗体不可与以较高密度表达所述靶抗原的所述细胞结合，所述参考二价IgG抗体仅具有与所述细胞表面上的所述预定靶标特异性结合的相同的结合单元缔合的抗原结合结构域中的两个。9.如权利要求1至8中任一项所述的结合分子，其与以较低密度表达所述预定靶标的细胞可不检测地结合。10.如权利要求1至9中任一项所述的结合分子，其中以高密度表达所述预定靶标的所述细胞是癌细胞，并且以低密度表达所述预定靶标的所述细胞是正常的健康细胞。11.如权利要求1至10中任一项所述的结合分子，其是五聚体或六聚体，分别包含五个或六个二价IgM或IgM样结合单元，其中每个结合单元包含两个IgM或IgM样重链恒定区或其多聚化片段或变体，其各自与结合单元缔合的抗原结合结构域或其亚基缔合。12.如权利要求11所述的结合分子，其中所述IgM或IgM样重链恒定区或其多聚化片段或变体各自包含Cμ4结构域和IgM尾片(tp)结构域。13.如权利要求11或权利要求12所述的结合分子，其中所述IgM或IgM样重链恒定区后其多聚化片段或变体各自还包含Cμ1结构域、Cμ2结构域、Cμ3结构域或其任何组合。14.如权利要求11至13中任一项所述的结合分子，其中所述IgM或IgM样重链恒定区包含人IgM恒定区或人源性IgM样恒定区。
15.如权利要求11至14中任一项所述的结合分子，其中每个结合单元包含：两条IgM或IgM样重链，其各自包含位于所述IgM或IgM样恒定区或其多聚化片段或变体的氨基末端的VH；以及两条免疫球蛋白轻链，其各自包含位于免疫球蛋白轻链恒定区的氨基末端的VL。16.如权利要求11至15中任一项所述的结合分子，其为五聚体，并且还包含J链或其功能片段或变体。17.如权利要求1至10中任一项所述的结合分子，其为二聚体，并且包含两个二价IgA或IgA样结合单元以及J链或其功能片段或变体，其中每个结合单元包含两个IgA或IgA样重链恒定区或其多聚化片段或变体，其各自与结合单元缔合的抗原结合结构域或其亚基缔合。18.如权利要求17所述的结合分子，其还包含分泌组分或其功能片段或变体。19.如权利要求17或权利要求18所述的结合分子，其中所述IgA或IgA样重链恒定区或其多聚化片段或变体各自包含Cα3结构域和IgA尾片(tp)结构域。20.如权利要求19所述的结合分子，其中所述IgA或IgA样重链恒定区后其多聚化片段或变体各自还包含Cα1结构域、Cα2结构域、IgA铰链区或其任何组合。21.如权利要求17至20中任一项所述的结合分子，其中所述IgA或IgA样重链恒定区或其多聚化片段或变体是人IgA重链恒定区或人源性IgA样重链恒定区。22.如权利要求17至21中任一项所述的结合分子，其中每个结合单元包含：两条IgA或IgA样重链，其各自包含位于所述IgA或IgA样重链恒定区或其多聚化片段或变体的氨基末端的VH；以及两条免疫球蛋白轻链，其各自包含位于免疫球蛋白轻链恒定区的氨基末端的VL。23.如权利要求16至22中任一项所述的结合分子，其中所述J链或其片段或变体是包含氨基酸序列SEQ ID NO:42的人J链或其功能片段或变体。24.如权利要求16至23中任一项所述的结合分子，其中所述J链或其功能片段或变体是相对于野生型J链包含一个或多个单氨基酸取代、缺失或插入的变体J链，从而可影响所述结合分子的血清半衰期；并且其中相对于除所述一个或多个单氨基酸取代、缺失或插入之外均相同并且以相同方式向同一动物物种施用的参考结合分子，所述结合分子在向动物施用后表现出血清半衰期增加。25.如权利要求24所述的结合分子，其中所述J链或其功能片段或变体在对应于野生型人J链(SEQ ID NO:42)的氨基酸Y102的氨基酸位置处包含氨基酸取代。26.如权利要求25所述的结合分子，其中对应于SEQ ID NO:42的Y102的所述氨基酸被丙氨酸(A)、丝氨酸(S)或精氨酸(R)取代。27.如权利要求26所述的结合分子，其中对应于SEQ ID NO:42的Y102的所述氨基酸被丙氨酸(A)取代。28.如权利要求27所述的结合分子，其中所述J链是变体人J链并且包含氨基酸序列SEQ ID NO:43(J*)。29.如权利要求16至28中任一项所述的结合分子，其中所述J链或其片段或变体是还包含异源部分的修饰的J链，其中所述异源部分与所述J链或其片段或变体化学缀合或融合。30.如权利要求29所述的结合分子，其中所述异源部分是异源多肽。31.如权利要求30所述的结合分子，其中所述异源多肽经由肽接头与所述J链或其片段或变体融合。
32.如权利要求31所述的结合分子，其中所述肽接头由以下组成：SEQ ID NO:57、SEQ ID NO:58、SEQ ID NO:59、SEQ ID NO:60或SEQ ID NO:61。33.如权利要求30至32中任一项所述的结合分子，其中所述异源多肽与所述J链或其片段或变体的N末端融合，与所述J链或其片段或变体的C末端融合，或其中所述异源多肽与所述J链或其片段或变体的N末端和C末端融合。34.如权利要求30至33中任一项所述的结合分子，其包含至少两个与所述J链或其片段或变体融合的异源多肽，其中所述至少两个异源多肽可以是相同或不同的。35.如权利要求30至34中任一项所述的结合分子，其中至少一个异源多肽包含J链缔合的抗原结合结构域。36.如权利要求35所述的结合分子，其中所述J链缔合的抗原结合结构域是抗体或其抗原结合片段。37.如权利要求36所述的结合分子，其中所述抗原结合片段包含Fab片段、Fab'片段、F(ab')2片段、Fd片段、Fv片段、单链Fv(scFv)片段、二硫键连接的Fv(sdFv)片段或其任何组合。38.如权利要求37所述的结合分子，其中所述J链缔合的抗原结合结构域包含scFv片段。39.如权利要求35至38中任一项所述的结合分子，其中所述J链缔合的抗原结合结构域与免疫效应细胞特异性结合。40.如权利要求39所述的结合分子，其中所述免疫效应细胞是T细胞或NK细胞。41.如权利要求39或权利要求40所述的结合分子，其中所述免疫效应细胞是T细胞，并且其中所述J链缔合的抗原结合结构域包含与CD3ε特异性结合的scFv。42.如权利要求41所述的结合分子，其中所述T细胞是CD8+细胞毒性T细胞。43.如权利要求41或权利要求42所述的结合分子，其中所述scFv片段包含重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)，其中所述VH包含VH互补决定区VHCDR1、VHCDR2和VHCDR3，其分别包含氨基酸序列SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50和SEQ ID NO:51，或在一个或多个所述VHCDR中具有一个、两个或三个氨基酸取代的SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50和SEQ ID NO:51，并且其中所述VL包含VL互补决定区VLCDR1、VLCDR2和VLCDR3，其分别包含氨基酸序列SEQ ID NO:53、SEQ ID NO:54和SEQ ID NO:55，或在一个或多个所述VLCDR中具有一个、两个或三个氨基酸取代的SEQ ID NO:53、SEQ ID NO:54和SEQ ID NO:55。44.如权利要求43所述的结合分子，其中所述scFv片段包含VH氨基酸序列SEQ ID NO:48和VL氨基酸序列SEQ ID NO:52。45.如权利要求41或权利要求42所述的结合分子，其中所述scFv片段包含重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)，其中所述VH和VL分别包含氨基酸序列SEQ ID NO:44和SEQ ID NO:45。46.如权利要求41或权利要求42所述的结合分子，其中所述修饰的J链包含SEQ ID NO:46(V15J)的氨基酸20至412、SEQ ID NO:47(V15J*)的氨基酸20至412或SEQ ID NO:56(SJ*)的氨基酸20至420。47.如权利要求40所述的结合分子，其中所述免疫效应细胞是NK细胞，并且其中所述scFv片段与CD16特异性结合。
48.如权利要求29至47中任一项所述的结合分子，其中所述修饰的J链还包含与所述J链或其片段或变体融合或化学缀合的免疫刺激剂(“ISA”)。49.如权利要求48所述的结合分子，其中所述ISA包含细胞因子或其受体结合片段或变体。50.如权利要求49所述的结合分子，其中所述ISA包含：(a)白介素
‑
15(IL
‑
15)蛋白或其受体结合片段或变体(“I”)；以及(b)能够与I缔合的包含寿司结构域的白介素
‑
15受体α(IL
‑
15Rα)片段或其变体(“R”)，其中所述J链或其片段或变体以及I和R中的至少一个缔合为融合蛋白，并且其中I和R可以缔合以起所述ISA的作用。51.如权利要求48至50中任一项所述的结合分子，其中所述ISA经由肽接头与所述J链融合。52.如权利要求1至51中任一项所述的结合分子，其中所述预定靶标是B...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：IGM生物科学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：