PD-L1特异性纳米抗体分子影像探针制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及肿瘤诊断与治疗的分子影像、核医学和纳米抗体技术领域，尤其是涉及一种PD

【技术实现步骤摘要】
PD
‑
L1特异性纳米抗体分子影像探针制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及肿瘤诊断与治疗的分子影像、核医学和纳米抗体
，尤其是涉及一种PD
‑
L1特异性纳米抗体分子影像探针制备方法及应用。

技术介绍

[0002]程序性死亡因子配体1(programmed death ligand 1，PD
‑
L1)通过与T细胞表面的受体程序性死亡因子(programmed cell death protein 1，PD
‑
1)相互作用，抑制T细胞激活及抗肿瘤免疫反应。基于单克隆抗体靶向PD
‑
1/PD
‑
L1的免疫治疗显著延长了多种肿瘤的生存。但是，目前临床尚缺乏有效预测靶向PD
‑
1/PD
‑
L1免疫治疗疗效的生物标志物。尤其值得注意的是，《Nature Medicine》杂志刊登的临床研究数据表明：免疫组织化学染色所揭示PD
‑
L1表达水平不能预测PD
‑
L1特异性单克隆抗体阿特珠单抗(atezolizumab)的治疗疗效(Nat Med.2018；24:1852
–
1858.)。与此同时，另一项临床研究表明目前用于检测PD
‑
L1表达水平的几种免疫组织化学染色方法的检测效能存在显著差异，且同一方法在不同样本间的染色结果差异较大(J Thorac Oncol.2017；12:208
–
222.)。此外，免疫组织化学染色还面临穿刺活检取样误差、图像判断误差等缺陷。
[0003]基于放射性核素标记单克隆抗体、抗体片段及的免疫PET(immunoPET)显像是精准医学时代分子影像的新范式，不仅不可以用于在体无创可视化肿瘤标志物的异质性表达，动态监测肿瘤标志物在治疗前后的动态演变，还可以有效预测靶向治疗或免疫治疗的疗效(Chem Rev.2020；120(8):3787
‑
3851.)。申请人前期针对CD146(Advanced Science.2019Feb27；6(9):1801237.)、TIM
‑
3(Advanced Therapeutics.2020Jul；3(7):2000018.)、ICAM
‑
1(Eur J Nucl Med Mol Imaging.2020Nov；47(12):2765
‑
2775.)、HER2(Am J Cancer Res.2019Nov1；9(11):2413
‑
2427.)、组织因子(Advanced Science.2020May 17；7(13):1903595.)等多发个靶向或免疫治疗相关靶点制备了长半衰期金属核素(
89
Zr，T1/2＝78.4h；
64
Cu，T1/2＝12.7h)标记单克隆抗体探针，上述探针取得了不错的诊断效能，但单克隆抗体探针面临在体循环时间长、需要长半衰期核素标记、显像周期长达1周、辐射剂量大、临床转化应用难度大等缺陷。
[0004]1993年比利时科学家Hamers等人在《Nature》杂志中首次报道在羊驼外周血液中存在一种天然缺失轻链的抗体(Nature.1993；363(6428):446
‑
8.)，这种具有特殊结构域的抗体即为重链抗体(Heavy
‑
chain antibodies,HCAbs)。通过分子生物学手段，克隆重链抗体的可变区即可得到只有重链可变区的抗原结合片段，即为纳米抗体(VHH，Variable Domain of Heavy Chain of Heavy Chain Antibody)。VHH晶体宽为2.5nm，长4nm，分子量只有15KDa，因此也被称为纳米抗体(Ablynx公司注册商品名)。纳米抗体是目前已知的可结合目标抗原的最小抗体单位，具有亲和力高、分子量小、制备成本低廉(既可以运用大肠杆菌表达，也可以运用酵母、中国仓鼠卵巢细胞等真核表达体系表达)、易于临床转化和推广应用的优点。纳米抗体是近年来构筑分子影像探针的热门靶向载体(Theranostics.2014；4(4):386
‑
98)。
[0005]邢岩等人制备了
99m
Tc标记PD
‑
L1特异性纳米抗体探针
99m
Tc
‑
NM01(J Nucl Med.2019；60(9):1213
‑
1220.)。但值得注意的是，
99m
Tc属于单光子发射放射性核素，所制备探针用于单光子发射计算机断层显像(SPECT)，受限于
99m
Tc本身的物理特性和SPECT成像设备的低分辨率，导致上述探针的临床诊断性能较差；此外，纳米抗体NM01的亲和力较低，为2.9nM，可能无法有效检测低丰度PD
‑
L1的表达；最后，游离
99m
Tc常浓聚于正常的甲状腺组织和胃粘膜组织，导致显像的假阳性显像。与此同时，欧洲学者利用已临床获批的PD
‑
L1特异性单克隆抗体阿特珠单抗，制备了
89
Zr
‑
atezolizumab(Nat Med.2018；24:1852
–
1858.)。然而，克隆抗体探针不仅制备成本昂贵，而且显像周期长(长达1周)。此外，单克隆抗体探针因为Fc/FcR片段介导正常组织器官对探针的摄取，导致在正常的组织器官如肝脏、脾脏等有较高的摄取，进一步导致对正常组织器官造成的辐射损伤较大。总体来说，目前进入临床转化阶段的PD
‑
L1特异性纳米抗体探针和单克隆抗体，均存在一定的缺陷。
[0006]因此，迫切需要一种克服传统纳米抗体探针亲和力低、脱靶效应高的缺陷，并克服单克隆抗体探针显像周期长、辐射剂量大的缺陷的新的PD
‑
L1特异性纳米抗体探针。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在构建PD
‑
L1特异性纳米抗体分子影像探针，克服单克隆抗体分子影像探针的显像周期长及辐射剂量大等缺陷，实现更为方便的对于靶向PD
‑
L1治疗的患者进行分层以及靶向PD
‑
L1治疗疗效监测。
[0008]PD
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L1特异性纳米抗体
[0009]在一个方面，本专利技术提供了一种PD
‑
L1特异性纳米抗体，其包含：
[0010](1)具有SEQ ID No.1所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.3所示的氨基酸序列的CDR3，
[0011](2)具有SEQ ID No.8所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.9所示的氨基酸序列的CDR2和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PD
‑
L1特异性纳米抗体，其特征在于，包含：(1)具有SEQ ID No.1所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.3所示的氨基酸序列的CDR3，(2)具有SEQ ID No.8所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.9所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.10所示的氨基酸序列的CDR3，(3)具有SEQ ID No.13所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.14所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.15所示的氨基酸序列的CDR3，(4)具有SEQ ID No.39所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.19所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.20所示的氨基酸序列的CDR3，(5)具有SEQ ID No.23所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.24所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.25所示的氨基酸序列的CDR3，(6)具有SEQ ID No.28所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.29所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.30所示的氨基酸序列的CDR3，或(7)具有SEQ ID No.33所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.34所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.35所示的氨基酸序列的CDR3，优选地，所述PD
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L1特异性纳米抗体具有SEQ ID No.4、6、11、16、21、26、31或36所示的氨基酸序列。2.一种PD
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L1特异性纳米抗体融合蛋白，其特征在于，包含根据权利要求1所述的纳米抗体和用于延长体内半衰期的部分，优选地，用于延长体内半衰期的部分包括血清白蛋白或其片段、聚乙二醇、结合血清白蛋白的结构域或聚乙二醇
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脂质体复合体，优选地，所述PD
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L1特异性纳米抗体融合蛋白具有SEQ ID No.38所示的氨基酸序列。3.一种多核苷酸，其特征在于，编码根据权利要求1所述的PD
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L1特异性纳米抗体或根据权利要求2所述的PD
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L1特异性纳米抗体融合蛋白，优选地，所述多核苷酸具有SEQ ID No.5、7、12、17、22、27、32、37或39所示的核苷酸序列。4.一种载体，其特征在于，包含根据权利要求3所述的多核苷酸。5.一种宿主细胞，其特征在于，包含根据权利要求4所述的载体。6.一种PD
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L1特异性分子影像探针，其特征在于，包含经放射性核素标记的根据权利要求1所述的PD
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L1特异性纳米抗体或根据权利要求2所述的PD
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L1特异性纳米抗体融合蛋白。7.根据权利要求6所述的分子影像探针，其特征在于，根据权利要求1所述的PD
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L1特异性纳米抗体或根据权利要求2所述的PD
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L1特异性纳米抗体融合蛋白经由双功能螯合剂被放射性核素标记，优选地，双功能螯合剂选自p
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SCN
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Bn
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NOTA或p
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SCN
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Bn
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去铁胺。8.根据权利要求6或7所述的分子影像探针，其特征在于，所述放射性核素选自Tc
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99m、Ga
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68、F
‑
18、I
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123、I
‑
125、I

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟军，张友，刘建军，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属仁济医院，
类型：发明
国别省市：