BCMA特异性诊疗一体化分子影像探针的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BCMA特异性诊疗一体化分子影像探针的制备方法及应用。本发明专利技术制备的BCMA特异性免疫PET显像探针具有制备工艺简单、成本低廉、特异性高、稳定性高、易于临床转化等优点。加以临床转化应用，有望实现BCMA异质性表达的无创可视化，进一步筛选适合BCMA特异性靶向治疗、免疫治疗或纳米抗体药物偶连治疗的患者，临床意义显著。临床意义显著。临床意义显著。

【技术实现步骤摘要】
BCMA特异性诊疗一体化分子影像探针的制备方法及应用


[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BCMA特异性诊疗一体化分子影像探针的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]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
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8.)，这种具有特殊结构域的抗体即为重链抗体(Heavy
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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。
[0003]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
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98.；)J Nucl Med.2022Oct；63(10):1705
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1709.)。目前，多种短半衰期核素已用于标记纳米抗体，制备纳米抗体分子影像探针。锝
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99m(99mTc；T1/2＝6.02h)标记靶向程序性死亡配体1(PD
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L1)的纳米抗体探针已成功转化至临床，用于非小细胞肺癌患者的无创诊断(J Nucl Med.2019；60(9):1213
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1220.)；镓
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68(68Ga；T1/2＝1.1h)标记靶向人类表皮生长因子受体(HER2)的纳米抗体探针也已成功转化至临床，用于乳腺癌的无创诊断(J Nucl Med.2016；57(1):27
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33.)。以上实例说明放射性核素标记纳米抗体探针极具临床转化应用前景，可用于人类恶性肿瘤的早期无创诊断、关键致病靶点的可视化、单克隆抗体(mAb)治疗患者的筛选以及单克隆抗体治疗后疗效评价。
[0004]B细胞成熟抗原(BCMA)又称肿瘤坏死因子受体超家族成员17(TNFRSF17)，为肿瘤坏死因子受体超家族成员13b(TNFSF13B/BAFF)的细胞表面受体，主要表达于成熟B细胞中，与BAFF结合后诱导NF
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kappaB和MAPK8/JNK等信号通路激活，调节B细胞增殖、存活与分化。近年来有证据表明BCMA的表达与多种恶性血液病相关，提示BCMA在多种恶性血液肿瘤中可作为生物标志物及重要的治疗靶点。在多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)患者中，恶性浆细胞表面BCMA表达显著高于正常浆细胞和其他骨髓细胞，且细胞表面BCMA高表达与短无进展生存期及总生存期相关，表明BCMA在多发性骨髓瘤中具有独立预后价值。在部分淋巴瘤和白血病如B淋巴母细胞白血病中同样可发现BCMA表达。BCMA在正常组织和肿瘤中的表达差异使其成为极具潜力的肿瘤特异性标志物，并且能避免潜在的副作用。目前针对BCMA常见的治疗方式包括双特异性抗体如(bispecific T
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cell engager)免疫肿瘤治疗、抗体药物偶联物(antibody
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durg conjugates,ADCs)和嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)修饰的T细胞疗法，且部分已进入了临床研究。因此，目前迫切需要开发一种靶向BCMA的诊断工具，以实现对恶性血液肿瘤中BCMA表达的可视化和监测。在研
究伴随诊断工具的基础上，还可以进一步开发出针对BCMA的新型治疗方法。
[0005]申请人前期系列基础与临床研究表明，通过巧妙地融合抗体非凡的靶向特异性和正电子发射断层扫描(PET)的优越灵敏度和分辨率，免疫PET相较于免疫组织化学染色(Immunohistochemical，IHC)或其他传统预测标志物可以更好的显示体内感兴趣靶点的分布情况及分布丰度，特别是异质性表达情况，并更好的预测对于靶向治疗或免疫治疗的应答反应(Chem Rev.2020；120(8):3787
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3851.)。例如，靶向人类表皮生长因子受体2的免疫PET显像探针在乳腺癌中的价值已经得到临床验证。基于上述证据和我们之前的发现，我们假设靶向BCMA的免疫PET显像探针可以无创地显示肿瘤内BCMA表达，并为BCMA阳性的血液肿瘤的诊断和监测提供了更好的方法。此外，已有证据表明，放射免疫治疗(RIT)和预靶向放射免疫治疗(pRIT)可能帮助肿瘤患者长时间缓解病情，甚至根除多种癌症类型。
[0006]目前，临床实践及文献报道中均没有BCMA特异性分子影像探针或核素标记诊疗一体化探针的报道。放射性标记单克隆抗体的应用受到高成本、使用长半衰期放射性核素的必要性、一周内繁琐的成像过程以及相关的辐射暴露的严重阻碍。为了改善抗体诊断在临床中的应用，分子影像领域在积极探索预靶向成像策略或使用分子量较小的抗体衍生物来实现当日分子成像(same
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day imaging)。在小抗体形式中，来自骆驼科的纳米抗体或单结构域抗体是分子量约为15kDa的最小抗原结合部分。小尺寸、高亲和力和易于工程设计使纳米抗体成为分子成像的绝佳替代品(J Nucl Med.2022Oct；63(10):1705
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1709.)。近年来，我们专注于纳米抗体衍生示踪剂的开发和临床转化，以发挥其优越的分子成像特性。虽然放射性标记的单价纳米抗体是理想的伴随诊断工具，但体内半衰期太短，肾脏摄取高，使其仍存有进一步改进的空间。为了开发一个集成的诊断治疗平台，把靶向人/鼠白蛋白的白蛋白结合域(ABD)引入单价纳米抗体显著延长单价纳米抗体衍生物在生物体内的半衰期、进一步优化分子影像探针的药代动力学及药效动力学。研究表明，同时靶向肿瘤抗原和白蛋白的双特异性纳米抗体衍生物，改善了体内生物分布情况，可以作为开发治疗诊断学工具箱的载体。
[0007]目前，临床实践及文献报道中均没有BCMA特异性分子影像探针或核素标记诊疗一体化探针的报道。但是，制备成本昂贵、分子量大、体内循环时间长、显像周期长、辐射剂量高、毒副作用大等原因严重限制了单克隆抗体免疫PET显像探针的临床转化应用。
[0008]因此，本领域的技术人员致力于开发一种制备成本低廉、分子量小、体内循环时间短、显像周期短、辐射剂量低、易于临床转化应用的纳米抗体免疫PET显像探针。

技术实现思路

[0009]为了填补该领域的空白，我们在这里描述了由纳米抗体衍生的BCMA靶向诊疗对的构建，并表征了其在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BCMA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.6所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.7所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.8所示的氨基酸序列的CDR3，(3)具有SEQ ID No.11所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.12所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.13所示的氨基酸序列的CDR3，(4)具有SEQ ID No.16所示的氨基酸序列的CDR1、具有SEQ ID No.17所示的氨基酸序列的CDR2和具有SEQ ID No.18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BCMA特异性纳米抗体具有SEQ ID No.4、9、14、19、21、26、31或36所示的氨基酸序列。2.一种BCMA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所述的纳米抗体和白蛋白结合域，优选地，所述白蛋白结合域具有SEQ ID No.38所示的氨基酸序列；优选地，所述BCMA特异性纳米抗体融合蛋白具有SEQ ID No.39、41、43、45、47、49、51、53或55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BCMA特异性纳米抗体或根据权利要求2所述的BCMA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、10、15、20、22、27、32、37、40、42、44、46、48、50、52、54或56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BCMA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BCMA特异性纳米抗体或根据权利要求2所述的BCMA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BCMA特异性纳米抗体或根据权利要求2所述的BCMA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，优选地，所述放射性核素选自Tc
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99m、Ga
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68、F
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18、I
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123、I
‑
125、I
‑
131、I
‑
124、In
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111、Ga
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67、Cu
...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟军，潘心冰，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：