一种靶向BCMA的单域抗体、嵌合抗原受体及其应用制造技术

本发明专利技术涉及免疫治疗技术领域，本发明专利技术提供了一种靶向BCMA的单域抗体和利用该单域抗体构建的靶向BCMA的嵌合抗原受体(CAR)以及工程化的免疫效应细胞。本发明专利技术还提供了该靶向BCMA的单域抗体和包含CAR的工程化的免疫效应细胞在制备治疗BCMA相关疾病药物中的应用。在制备治疗BCMA相关疾病药物中的应用。在制备治疗BCMA相关疾病药物中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种靶向BCMA的单域抗体、嵌合抗原受体及其应用


[0001]本专利技术属于免疫治疗
，具体涉及一种靶向BCMA的单域抗体、其构建的靶向BCMA的嵌合抗原受体以及工程化的免疫效应细胞。本专利技术还涉及一种治疗受试者疾病或障碍的方法，尤其涉及基于嵌合抗原受体的T细胞免疫疗法。

技术介绍

[0002]多发性骨髓瘤(Multiple myeloma,MM)是一种目前无法治愈的侵袭性血浆恶性肿瘤，被归类为B细胞相关恶性肿瘤，并且以不受控制的方式在骨髓中增殖，从而干扰血细胞的正常代谢并导致令人痛苦的骨病变。多发性骨髓瘤在临床上可表现出高钙血症、肾功能不全、贫血、骨病变、细菌感染、高黏血症和淀粉样变性。由于人口老龄化，预计骨髓瘤的病例数将呈逐年上升。同许多癌症一样，多发性骨髓瘤的起因仍不清楚，且目前无法治愈。多发性骨髓瘤的传统治疗，诸如包括化学疗法、放射性疗法、干细胞移植、骨髓移植等，虽然目前的疗法通常会使疾病得到缓解，但是几乎所有患者最终都会复发。因此这些患者仍迫切需求更多疗效优异的多发性骨髓瘤免疫治疗手段。
[0003]B细胞成熟抗原(B
‑
cell maturation antigen,BCMA)，又称CD269，由184个氨基酸残基组成，其胞内区含有80个氨基酸残基，胞外区序列很短，只有一个糖类识别结构域的B细胞表面分子。BCMA属于缺少信号肽的Ⅰ型跨膜信号蛋白，属于肿瘤坏死因子受体家族(TNFR)的一员，可分别与B细胞激活因子(BAFF)或增殖诱导配体(APRIL)两种配体相结合。在正常组织中，BCMA表达于成熟B细胞和浆细胞表面，研究显示BCMA基因敲除小鼠的免疫系统表现正常，有正常的脾脏结构，B淋巴细胞发育正常，但浆细胞数量明显减少，证明BCMA在维持浆细胞的存活中起了重要作用，其机制主要包括BCMA与BAFF蛋白结合并上调抗凋亡基因Bcl
‑
2、Mcl
‑
1及Bclw等，以维持细胞生长。同样地，该机制也在骨髓瘤细胞中发挥了重要功能，对骨髓瘤细胞的恶性增殖起了重要促进作用。已有研究结果表明，BCMA普遍表达于多发性骨髓瘤细胞系，在多发性骨髓瘤患者中也检测到了一致性的结果。Kochenderfer等人在已有报道的基础上，联合应用Q
‑
PCR、Flow Cytometry和免疫组织化学方法深入研究了BCMA分子的表达特征，确认BCMA在成熟B细胞和浆细胞之外的正常人体组织无表达，且在CD34+造血细胞中也无表达(参见J.N.Kochenderfer et al.B
‑
cell maturation antigen is a promising target for adoptive T
‑
cell therapy of multiple myeloma.Clin Cancer Res.2013Apr 15；19(8):2048
‑
60)。这些研究提示了，BCMA可以作为B细胞相关恶性肿瘤(特别是多发性骨髓瘤)或自身免疫性疾病的极具潜力治疗靶点之一，应用于各类细胞免疫治疗。
[0004]单域抗体(single
‑
domain antibody,SdAb)由于具有单个单体抗体的可变域而不同于传统4链抗体。例如，骆驼科动物和鲨鱼产生天然缺乏轻链的抗体，其被称为仅含重链的抗体，或简称为重链抗体(HCAb)。骆驼科动物重链抗体的每个臂中的抗原结合片段具有单个重链可变域，被称为重链单域抗体(variable domain ofheavy chain ofheavy
‑
chainantibody,VHH)，这类VHH可在无需轻链的帮助下，对抗原具有高亲和力。骆驼科动物
来源的VHH抗体被称为最小的功能性抗原结合片段，分子量仅为约15kD，因而又被称为纳米抗体(Nanobodies,Nbs)。VHH抗体具有可溶性好、稳定性高、穿透力强、结合表位广的天然优势，自被发现以来，逐渐受到免疫治疗领域研究者的关注，对其的各类研究日趋成熟。在应用方面，针对血液恶性疾病、自身免疫性疾病、病毒感染等已逐渐进入临床研究阶段，在治疗恶性肿瘤、自身免疫性疾病、抗感染等方面均表现出了极大的优势。
[0005]嵌合抗原受体(Chimeric Antigen Receptor，CAR)修饰的T细胞作为一种免疫治疗策略，在肿瘤治疗中正在受到广泛的重视和应用，尤其是在血液系统恶性肿瘤中。其原理为通过基因工程修饰，使T细胞表达可以特异性识别肿瘤细胞表面抗原的受体结构(例如，单链抗体)，并在该受体与肿瘤细胞表面抗原特异性结合后，激活其下游的免疫共刺激因子和T细胞，从而活化T细胞分泌相关细胞因子，对肿瘤细胞进行特异性杀伤，且不受对靶标肿瘤抗原具有特异性的主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex,MHC)的限制。CAR的代表性结构由细胞外抗原结合结构域(通常为具有抗原识别功能的单链抗体)、铰链区、跨膜结构域和细胞内信号转导结构域四部分组成。目前根据细胞内信号转导结构域是否加入共刺激分子以及数量，通常将经典的CAR结构分为第一代(无共刺激分子)、第二代(包含一种共刺激分子)和第三代(包含两种共刺激分子)，截至目前的上市产品和临床研究阶段中应用最多的是第二代CAR结构。
[0006]基于单克隆抗体的治疗有望克服化疗耐药问题和治疗相关的潜在毒性，其中最有前景之一的是嵌合抗原受体修饰的T细胞(CAR
‑
T细胞)疗法，可以突破MHC限制性，直接识别肿瘤抗原，特异性地杀伤肿瘤细胞。目前CAR
‑
T细胞在血液系统恶性肿瘤中已经被广泛应用，特别是以CD19作为靶抗原的CAR
‑
T细胞免疫治疗已获得突破性进展，并展现出惊人的疗效，但适应症主要还局限于急性B淋巴细胞白血病(B
‑
ALL)、弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)和套细胞淋巴瘤(MCL)，仍需要更多针对其它靶抗原的CAR
‑
T细胞免疫疗法。由于CAR
‑
T细胞制造技术需要使用结合活性好、结合表位高效的单链抗体，因此，CAR
‑
T细胞疗法的关键技术部分之一在于筛选特异性好、结合力强、结合表位有效的高亲和力抗体。但传统BCMA抗体受限于分子量大、与抗原结合的结合力偏弱、亲和力较低、不易改造、稳定性差等问题，还需要进一步进行单链化改造，导致使用传统BCMA抗体(单克隆抗体等)较难实现CAR
‑
T细胞的灵活构造。
[0007]因此，仍有广泛需求筛选和开发改进的靶向BCMA的单域抗体、其构建的靶向BCMA的嵌合抗原受体以及工程化的免疫效应细胞。特别是，开发适合用于更有效以及更高效的CAR
‑
T细胞疗法的稳定且小型的靶向BCMA的单域抗体。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一在于提供一种靶向BCMA的单域抗体，其结构为天然的单链结构，具有小分子量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靶向BCMA的单域抗体，其特征在于，所述抗体包含CDR1、CDR2和CDR3；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:6所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:17所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:7所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:18所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:8所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:19所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:3所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:9所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:20所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:21所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:11所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:22所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:23所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:13所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:24所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:25所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:26所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:13所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:27所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:10所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:28所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:29所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:2所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:14所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:30所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:15所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:31所示的氨基酸序列；其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:32所示的氨基酸序列；或其中所述CDR1包含如SEQ ID NO:5所示的氨基酸序列，其中所述CDR2包含如SEQ ID NO:16所示的氨基酸序列，其中所述CDR3包含如SEQ ID NO:33所示的氨基酸序列。2.根据权利要求1所述的单域抗体，其特征在于，其中所述CDR1、CDR2和CDR3的确定是根据IMGT编号方案、Kabat编号方案、AbM编号方案、Chothia编号方案或Contact编号方案。3.根据权利要求1或2所述的单域抗体，其特征在于，所述抗体包含与SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ ID NO:
40、SEQ IDNO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ ID NO:46、SEQ ID NO:47、SEQ ID NO:48、SEQ ID NO:49或SEQ ID NO:50所示的氨基酸序列具有至少75％、80％、85％、90％、95％、98％、99％或100％同一性的氨基酸序列。4.根据权利要求1或2所述的单域抗体，其特征在于，所述抗体包含如SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ ID NO:46、SEQ ID NO:47、SEQ ID NO:48、SEQ ID NO:49或SEQ ID NO:50所示的氨基酸序列。5.一种嵌合抗原受体，其特征在于，包含：(a)细胞外抗原结合结构域，(b)跨膜结构域，和(c)细胞内信号转导结构域；其中，所述细胞外抗原结合结构域包含如权利要求1
‑
4所述的靶向BCMA的单域抗体。6.根据权利要求5所述的嵌合抗原受体，其特征在于，其中所述跨膜结构域来源于CD8α、CD28、CD3ζ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD4、CD5、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD45、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丹，袁肖，何雨辰，孙海，邹强，
申请(专利权)人：成都优赛诺生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：