CN110746507B - 抗人白介素4受体α单克隆抗体及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及抗人白介素4受体α(hIL‑4Rα)单克隆抗体及其应用。本发明的抗人白介素4受体α(hIL‑4Rα)单克隆抗体具有SEQ ID NO：1～3或14～16所示的重链互补决定区和SEQ ID NO：4～6或17～19所示的轻链互补决定区。

Description

抗人白介素4受体α单克隆抗体及其应用
技术领域
本发明涉及抗体药物领域。具体地，本发明涉及针对人白介素4受体 α(hIL-4Rα)的单克隆抗体及其应用。
背景技术
人白介素4受体α(人IL-4Rα，或hIL-4Rα)亚单位是一种高亲和力结合 IL-4的140kD的I型跨膜蛋白，IL-4与之结合后募集共同γ链(IL-2等多种 细胞因子的共同受体亚单位)组成IL-4的I型受体，或者募集IL-13Rα1组成 IL-4的II型受体(该受体可与IL-13结合介导其生物学效应)，从而进行信号 的转导，因而IL-4Rα可以介导IL-4、IL-13的生物学活性。I型受体在造血 细胞中占优势，II型受体在造血细胞和非造血细胞上均有表达。体外研究表 明，IL-4和IL-13通过I/II型受体激活多种细胞(诸如T细胞、B细胞、嗜酸 性粒细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞、气道平滑肌细胞、呼吸道上皮细胞、 肺成纤维细胞和内皮细胞等)的效应功能。IL-4是促使初始Th细胞(辅助性T 细胞)分化发育为Th2的关键细胞因子，其可以促进B细胞表达CD23、MHC II(主要组织相容性复合物)、细胞活化和IgE的分泌，并可促进上调B细胞、 肥大细胞等表达IgE受体，增强其反应性，同时它能够促进血管内皮细胞释 放血管细胞粘附分子1(VCAM-1)进而诱使T细胞、单核细胞、嗜酸/碱性粒 细胞向炎症部位的转移。
发明内容
在IL-4和/或IL-13介导的信号转导相关的疾病如特应性皮炎、关节炎(包 括脓毒性关节炎)、疱疹、慢性原发性荨麻疹、硬皮病、肥大性瘢痕、Whipple 病、良性前列腺增生、肺病，如轻度、中度和重度哮喘、过敏性鼻炎、慢性 鼻窦炎、花粉热、慢性阻塞性肺病、肺纤维病变、嗜酸性粒细胞增多症、银 屑病、银屑病关节炎、炎症性疾病，如炎症性肠病、变应性反应、川崎病、 镰状细胞病、Churg-Strauss综合征、格雷夫斯病、先兆紫癜、舍格伦综合征、自身免疫淋巴组织增生综合征、自体免疫溶血性贫血、巴雷特食管、自体免 疫葡萄膜炎、结核、遗传过敏性皮炎、溃疡性结肠炎、纤维症和肾病等发生 发展中具有重要作用。IL-13与IL-4类似，与过敏性疾病的病理过程关系密 切，其促进杯状细胞增生、B细胞释放抗体类型向IgE转换，诱导趋化因子 释放进而趋化嗜酸性粒细胞等，并可导致上皮细胞纤维化和呼吸道的高反应 性。
赛诺菲公司等研发的靶向hIL-4Rα的单克隆抗体药物Dupilumab(商品名Dupixent)已经被美国FDA批准用于治疗特应性皮炎。
鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的抗人白介素4受体α(hIL-4Rα) 单克隆抗体、包含该单克隆抗体的药物组合物以及该单克隆抗体的制药用 途。
即，本发明包括：
1.一种分离的抗人白介素4受体α(hIL-4Rα)单克隆抗体，其包含三个 重链互补决定区(CDR-H1、CDR-H2和CDR-H3)和三个轻链互补决定区 (CDR-L1、CDR-L2和CDR-L3)，其中：
(a)CDR-H1(在本说明书中CDR-H1表示重链CDR1)的氨基酸序列如 SEQ ID NO：1(TNSMS)所示；
(b)CDR-H2(在本说明书中CDR-H2表示重链CDR2)的氨基酸序列如 SEQ ID NO：2(IIGSSGYMDYASWAKG)所示；
(c)CDR-H3(在本说明书中CDR-H3表示重链CDR3)的氨基酸序列如 SEQ ID NO：3(HGDSSSFAL)所示；
(d)CDR-L1(在本说明书中CDR-L1表示轻链CDR1)的氨基酸序列如 SEQ ID NO：4(RASESVYKNNRLS)所示；
(e)CDR-L2(在本说明书中CDR-L2表示轻链CDR2)的氨基酸序列如 SEQ ID NO：5(EASKVAS)所示；且
(f)CDR-L3(在本说明书中CDR-L3表示轻链CDR3)的氨基酸序列如 SEQ ID NO：6(AGAYRGNIYP)所示；
或者，
(a1)CDR-H1的氨基酸序列如SEQ ID NO：14(SNAVG)所示；
(b1)CDR-H2的氨基酸序列如SEQ ID NO：15(FINFSGITYYANWAKG) 所示；
(c1)CDR-H3的氨基酸序列如SEQ ID NO：16(GSAGSFDL)所示；
(d1)CDR-L1的氨基酸序列如SEQ ID NO：17(QASESVYKNNYLA)所 示；
(e1)CDR-L2的氨基酸序列如SEQ ID NO：18(RASNLAS)所示；且
(f1)CDR-L3的氨基酸序列如SEQ ID NO：19(QGGYSSGMYP)所示。
2.根据项1所述的单克隆抗体，其包含重链可变区和轻链可变区，其 中，
所述重链可变区的氨基酸序列如SEQ ID NO： 7(EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGIDLRTNSMSWVRQAPGKGLEW VGIIGSSGYMDYASWAKGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARHGDSSSFALWGQGTLVTVSS)所示；且，
所述轻链可变区的氨基酸序列如SEQ ID NO： 8(DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASESVYKNNRLSWYQQKPGKAPKL LIYEASKVASGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCAGAYRGNIYPFGQGTKVEIK)所示；
或者，
所述重链可变区的氨基酸序列如SEQ ID NO： 12(EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFSLNSNAVGWVRQAPGKGLEY IGFINFSGITYYANWAKGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARGSAGSFDLWGQGTLVTVSS)所示；且，
所述轻链可变区的氨基酸序列如SEQ ID NO： 13(DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCQASESVYKNNYLAWYQQKPGKAPK LLIYRASNLASGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQGGYSSGMYPFGQGTKVEIK)所示。
3.一种分离的核酸，其编码根据项1或2所述的单克隆抗体。
4.一种宿主细胞，其包含根据项3所述的核酸。
所述核酸可以存在于载体上。载体可以属于任意类型，例如，重组载 体诸如表达载体。可以使用多种宿主细胞中的任一种。在一个实施方案 中，宿主细胞是原核细胞，例如，大肠杆菌(E.coli)。在另一个实施方案 中，宿主细胞是真核细胞，例如，哺乳动物细胞，诸如中国仓鼠卵巢(CHO) 细胞。
5.一种生产单克隆抗体的方法，所述方法包括培养根据项4所述的宿 主细胞从而生产根据项1或2所述的单克隆抗体。
所述方法包括在合适的宿主细胞中表达编码所述抗人白介素4受体 α(hIL-4Rα)单克隆抗体的重组载体，从而生产所述单克隆抗体。在某些实施 方案中，所述方法包括培养包含编码所述抗人白介素4受体α(hIL-4Rα)单克 隆抗体的核酸的宿主细胞，从而表达所述核酸。所述方法可以进一步包括 从宿主细胞培养物或宿主细胞培养基回收所述抗人白介素4受体α(hIL-4Rα) 单克隆抗体。
6.一种药物组合物，其包含根据项1或2所述的单克隆抗体和药学上 可接受的载体。
所述药物组合物可以进一步包含另外的治疗剂(例如，不同的抗人白介 素4受体α(hIL-4Rα)抗体)。
7.根据项6所述的药物组合物，其用于治疗IL-4和/或IL-13介导的信 号转导相关的疾病。
8.根据项7所述的药物组合物，其中，所述IL-4和/或IL-13介导的信 号转导相关的疾病选自特应性皮炎、遗传过敏性皮炎、关节炎(包括脓毒性 关节炎)、疱疹、慢性原发性荨麻疹、硬皮病、肥大性瘢痕、Whipple病、良 性前列腺增生、肺病，如轻度、中度和重度哮喘、过敏性鼻炎、慢性鼻窦炎、 花粉热、慢性阻塞性肺病、肺纤维病变、嗜酸性粒细胞增多症、银屑病、银 屑病关节炎、炎症性疾病、溃疡性结肠炎，如炎症性肠病、变应性反应、川 崎病、镰状细胞病、Churg-Strauss综合征、格雷夫斯病、先兆紫癜、舍格伦 综合征、自身免疫淋巴组织增生综合征、自体免疫溶血性贫血、巴雷特食管、 自体免疫葡萄膜炎、结核、纤维症和肾病。
9.根据项1或2所述的单克隆抗体在制备用于治疗IL-4和/或IL-13介 导的信号转导相关的疾病的药物中的用途。
10.根据项9所述的用途，其中，所述自身免疫性疾病选自特应性皮炎、 遗传过敏性皮炎、关节炎(包括脓毒性关节炎)、疱疹、慢性原发性荨麻疹、 硬皮病、肥大性瘢痕、Whipple病、良性前列腺增生、肺病，如轻度、中度 和重度哮喘、过敏性鼻炎、慢性鼻窦炎、花粉热、慢性阻塞性肺病、肺纤维 病变、嗜酸性粒细胞增多症、银屑病、银屑病关节炎、炎症性疾病、溃疡性 结肠炎，如炎症性肠病、变应性反应、川崎病、镰状细胞病、Churg-Strauss 综合征、格雷夫斯病、先兆紫癜、舍格伦综合征、自身免疫淋巴组织增生综 合征、自体免疫溶血性贫血、巴雷特食管、自体免疫葡萄膜炎、结核、纤维 症和肾病。
发明的效果
本发明提供了一种新的抗人白介素4受体α(hIL-4Rα)单克隆抗体，其与 现有的抗人白介素4受体α(hIL-4Rα)单克隆抗体相比，与hIL-4Rα结合的亲 和力相当、且拮抗活性(细胞水平)更高。本发明的拮抗型抗体可以结合 hIL-4Rα，进而抑制IL-4和/或IL-13介导的信号转导及生物学效应，可有效 抑制IL-4和/或IL-13介导的信号转导相关的疾病的病理发展，具有积极的 预防和治疗价值。
附图说明
图1是构建QX005N瞬转表达质粒的核酸电泳结果图。图1(A)是 QX005N(PD2-31)的核酸电泳结果图，其中，M：Marker；条带1： pHZDCH，HindIII/NheI；条带2：pUC57-2VH-Hu1，HindIII/NheI；条带 3：pHZDCK，HindIII/BsiWI；条带4：PCR产物2VK-pd18， HindIII/BsiWI。图1(B)是QX005N(HZD82-12)的核酸电泳结果图，其中， M：Marker；条带1：pHZDCH，HindIII/NheI；条带2：PCR产物 82VH-Hu3，HindIII/NheI；条带3：pHZDCK，HindIII/BsiWI；条带4： pUC57-82VK-Hu1，HindIII/BsiWI。
图2是瞬转表达流程图。
图3是蛋白电泳检测图，图3(A)是QX005N(PD2-31)的电泳检测图，图 3(B)是QX005N(HZD82-12)的电泳检测图。
图4是显示QX005N抑制IL-4或IL-13诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13 细胞中STAT6磷酸化活性图，其中图4(A)显示PD2-31抑制IL-4诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化活性的结果，图4(B)显示HZD82-12 抑制IL-4诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化活性的结果， 图4(C)显示PD2-31抑制IL-13诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6 磷酸化活性的结果，图4(D)显示HZD82-12抑制IL-13诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化活性的结果。
图5是显示QX005N抑制IL-4或IL-13诱导的A549细胞释放CCL-17 活性图，其中图5(A)显示PD2-31抑制IL-4诱导的A549细胞释放CCL-17 活性的结果，图5(B)显示HZD82-12抑制IL-4诱导的A549细胞释放CCL-17 活性的结果，图5(C)显示PD2-31抑制IL-13诱导的A549细胞释放CCL-17 活性的结果，图5(D)显示HZD82-12抑制IL-13诱导的A549细胞释放CCL-17活性的结果。
图6是显示QX005N抑制IL-4或IL-13诱导的TF-1细胞增殖活性图， 其中图6(A)显示PD2-31抑制IL-4诱导的TF-1细胞增殖活性的结果，图6(B) 显示HZD82-12抑制IL-4诱导的TF-1细胞增殖活性的结果，图6(C)显示 PD2-31抑制IL-13诱导的TF-1细胞增殖活性的结果，图6(D)显示HZD82-12 抑制IL-13诱导的TF-1细胞增殖活性的结果。
图7是显示QX005N抑制IL-4或IL-13诱导的HFL-1细胞释放CCL-11 活性图，其中图7(A)显示PD2-31抑制IL-4诱导的HFL-1细胞释放CCL-11 活性的结果，图7(B)显示HZD82-12抑制IL-4诱导的HFL-1细胞释放CCL-11 活性的结果，图7(C)显示PD2-31抑制IL-13诱导的HFL-1细胞释放CCL-11 活性的结果，图7(D)显示HZD82-12抑制IL-13诱导的HFL-1细胞释放CCL-11活性的结果。
图8是显示QX005N抑制IL-4或IL-13诱导的外周血PBMC细胞表达 CD23活性图，其中图8(A)显示抑制IL-4诱导的外周血PBMC细胞表达CD23 活性的结果，图8(B)显示抑制IL-13诱导的外周血PBMC细胞表达CD23活 性的结果，其中图中的Dup表示Dupilumab。
图9是显示QX005N抑制IL-4或IL-13诱导的外周血PBMC细胞释放 CCL-17活性图，其中图9(A)显示PD2-31抑制IL-4诱导的外周血PBMC细 胞释放CCL-17活性的结果，图9(B)显示HZD82-12抑制IL-4诱导的外周血 PBMC细胞释放CCL-17活性的结果，图9(C)显示PD2-31抑制IL-13诱导 的外周血PBMC细胞释放CCL-17活性的结果，图9(D)显示HZD82-12抑制IL-13诱导的外周血PBMC细胞释放CCL-17活性的结果。
具体实施方式
本说明书中提及的科技术语具有与本领域技术人员通常理解的含义相 同的含义，如有冲突以本说明书中的定义为准。
一般而言，本说明书中采用的术语具有如下含义。
在本说明书中，“分离的”抗体是已经与它的天然环境的组分分离的抗 体。在某些实施方案中，将抗体纯化至大于95％或99％纯度，所述纯度通 过例如电泳(例如，SDS-PAGE等电聚焦(IEF)、毛细管电泳)或色谱(例如，离 子交换或反相HPLC)来确定。关于评价抗体纯度的方法的综述，参见，例如， Flatman等人，J.Chromatogr.B848：79-87(2007)。
在本说明书中，“单克隆抗体”表示得自基本上同源的抗体的群体的抗 体，即，构成所述群体的各个抗体是相同的和/或结合相同表位，除了可能 的变体抗体(例如，含有天然存在的突变或在单克隆抗体制品的生产过程中 产生)以外，这样的变体通常以微量存在。与通常包括针对不同决定簇(表位) 的不同抗体的多克隆抗体制品不同，单克隆抗体制品的每种单克隆抗体针对 抗原上的单个决定簇。因而，修饰语“单克隆”指示所述抗体得自基本上同源 的抗体群体的特征，并且不应解释为需要通过任何特定方法生产所述抗体。例如，要根据本发明使用的单克隆抗体可以通过多种技术来制备，所述技术 包括、但不限于杂交瘤方法、重组DNA方法、噬菌体展示方法、和使用包 含人免疫球蛋白基因座的全部或部分的转基因动物的方法，本文描述了这样 的方法和其它示例性的制备单克隆抗体的方法。
在本说明书中，“亲和力”表示分子(例如，抗体)的单个结合位点和它的 结合配偶体(例如，抗原)之间的非共价相互作用的总和的强度。除非另外指 出，否则本说明书中使用的“结合亲和力”表示反映结合对(例如，抗体和抗 原)的成员之间的1∶1相互作用的固有结合亲和力。分子X对它的配偶体Y 的亲和力通常可以由平衡解离常数(KD)表示。通过本领域已知的常见方法， 可以测量亲和力。
在本说明书中，人白介素4受体α(Human interleukin 4 receptorα， hIL-4Rα，有些情况下也简写作IL-4Rα)表示一种源自人的蛋白，其胞外区氨 基酸序列如SEQ ID NO：9所示，其中，下划线部分表示信号肽。
SEQ ID NO：9：
MGWLCSGLLFPVSCLVLLQVASSGNMKVLQEPTCVSDYMSISTCEWKM NGPTNCSTELRLLYQLVFLLSEAHTCIPENNGGAGCVCHLLMDDVVSAD NYTLDLWAGQQLLWKGSFKPSEHVKPRAPGNLTVHTNVSDTLLLTWSN PYPPDNYLYNHLTYAVNIWSENDPADFRIYNVTYLEPSLRIAASTLKSGIS YRARVRAWAQCYNTTWSEWSPSTKWHNSYREPFEQH
在本说明书中，“抗人白介素4受体α单克隆抗体”表示这样的单克隆抗 体：其能够以足够的亲和力结合人白介素4受体α，使得所述单克隆抗体可 用作靶向人白介素4受体α的诊断剂和/或治疗剂。
本发明的抗人白介素4受体α(IL-4Rα)单克隆抗体与靶标无关的蛋白不 结合。这里，“无关的蛋白”是指除作为靶标的人白介素4受体α以外的其 他蛋白；这里，“不结合”是指：在将本发明的抗人白介素4受体α(IL-4Rα) 单克隆抗体与作为其靶标的人白介素4受体α的结合能力作为100％的情况 下，本发明的抗人白介素4受体α(IL-4Rα)单克隆抗体与所述无关蛋白的结 合能力小于10％。
本发明的抗人白介素4受体α(IL-4Rα)单克隆抗体与其他动物种属的白 介素4受体α不结合。这里，“其他动物种属”是指除人以外的其他动物种 属，例如恒河猴、食蟹猴、大鼠、小鼠等；这里，“不结合”是指：在将本 发明的抗人白介素4受体α(IL-4Rα)单克隆抗体与作为其靶标的人白介素4 受体α的结合能力作为100％的情况下，本发明的抗人白介素4受体α(IL-4Rα) 单克隆抗体与其他动物种属的白介素4受体α的结合能力小于10％。
本发明的抗人白介素4受体α(IL-4Rα)单克隆抗体具有≤1μM、≤100nM、 ≤50nM、≤40nM的平衡解离常数(KD)。
本发明的抗人白介素4受体α(IL-4Rα)单克隆抗体在诸多生物活性方面 与上市同类单抗产品相当、或略优于上市同类单抗产品。所述生物活性例如 抑制IL-4和/或IL-13诱导的细胞中STAT6磷酸化的活性、抑制IL-4和/或 IL-13诱导的细胞释放CCL-17的活性、抑制IL-4和/或IL-13诱导的细胞增 殖的活性、抑制IL-4和/或IL-13诱导的细胞释放CCL-11的活性、抑制IL-4 和/或IL-13诱导的细胞释放CCL-17的活性。
在一个实施方式中，本发明的抗人白介素4受体α(IL-4Rα)单克隆抗体 的重链的氨基酸序列如SEQ ID NO：10所示；轻链的氨基酸序列如SEQ ID NO：11所示。
SEQ ID NO：10
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGIDLRTNSMSWVRQAPGKGLEWV GIIGSSGYMDYASWAKGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR HGDSSSFALWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVK DYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTKT YTCNVDHKPSNTKVDKRVESKYGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDT LMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNST YRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQV YTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVL DSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGK
SEQ ID NO：11
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASESVYKNNRLSWYQQKPGKAPKLLI YEASKVASGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCAGAYRGNIYPF GQGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQW KVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVT HQGLSSPVTKSFNRGEC
在另一个实施方式中，本发明的抗人白介素4受体α(IL-4Rα)单克隆抗 体的重链的氨基酸序列如SEQ ID NO：20所示；轻链的氨基酸序列如SEQ ID NO：21所示。
SEQ ID NO：20
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFSLNSNAVGWVRQAPGKGLEYIGF INFSGITYYANWAKGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARGSA GSFDLWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPE PVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTKTYTCNVD HKPSNTKVDKRVESKYGPPCPPCPAPEFLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPE VTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVL TVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQE EMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFL YSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGK
SEQ ID NO：21
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCQASESVYKNNYLAWYQQKPGKAPKLLI YRASNLASGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQGGYSSGMYPF GQGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQW KVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVT HQGLSSPVTKSFNRGEC
其中，SEQ ID NO：10和11、20和21均为经人源化的序列。
在本说明书中，“分离的”核酸表示已经与它的天然环境的组分分离的核 酸分子。分离的核酸包括通常含有核酸分子的细胞中包含的核酸分子，但是 所述核酸分子存在于染色体外或在不同于其天然染色体位置的染色体位置。
在本说明书中，“分离的编码抗人白介素4受体α单克隆抗体的核酸”表 示编码抗体重链和轻链的一个或多个核酸分子，包括在单个载体或分开的载 体中的这样的核酸分子、以及存在于宿主细胞中的一个或多个位置的这样的 核酸分子。
在本说明书中，“载体”表示能够扩增与其连接的另一核酸的核酸分子。 该术语包括作为自我复制的核酸结构的载体以及整合进它已经引入其中的 宿主细胞的基因组中的载体。某些载体能够指导与其可操作地连接的核酸的 表达。这样的载体在本文被称为“表达载体”。
在本说明书中，“宿主细胞”、“宿主细胞系”和“宿主细胞培养”可互换使 用，且表示其中已经引入外源核酸的细胞，包括这种细胞的后代。宿主细胞 包括“转化体”和“转化的细胞”，其包括原代转化的细胞和由其来源的后代(不 考虑传代数)。后代在核酸内容物方面可以与亲本细胞不完全相同，但是可 以含有突变。针对最初转化的细胞筛选或选择的具有相同功能或生物活性的 突变体后代被包括在本说明书中。
在本说明书中，“药物组合物”表示这样的制品：其呈使得包含在其中的 活性成分的生物活性有效的形式，并且所述组合物不含有对所述制剂要施用 的受试者有不可接受的毒性的额外组分。
在本说明书中，“药学上可接受的载体”表示药物组合物中除了活性成分 之外的成分，其对受试者无毒。药学上可接受的载体包括、但不限于缓冲剂、 赋形剂、稳定剂或防腐剂。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行更具体的说明。应当理解的是，本发明 不限于这些实施例。
实施例1抗人白介素4受体α单克隆抗体QX005N的制备
从上海近岸科技有限公司采购人白介素4受体α(IL-4Rα)，用于免疫新 西兰兔，运用B细胞克隆技术获得抗原结合特异性抗体克隆，进而筛选出结 合IL-4Rα并具有IL-4和/或IL-13抑制活性的单克隆抗体。首先，用binding ELISA检测细胞上清，挑选出与IL-4Rα结合的克隆；再用HEK BlueTM IL-4/IL-13报告基因细胞系统进行检测，挑选出具有IL-4/IL-13抑制活性的 克隆。以上免疫和筛选过程委托给商业化公司完成。
挑选出16个克隆进行重组表达，并测序。并对2#和82#克隆进行亲和 力成熟和人源化改造。利用NCBIIgBlast进行人IgG胚系序列(Germline)同 源性比对，选择IGHV3-66*01作为重链CDR移植模板，将2#克隆重链的 CDR区(即CDR-H1(SEQ ID No:1)、CDR-H2(SEQID No:2)和CDR-H3(SEQ ID No:3))移植入IGHV3-66*01的骨架区；选择IGKV1-39*01作为轻链CDR 移植模板，将2#克隆轻链的CDR区(即CDR-L1(SEQ ID No:4)、CDR-L2(SEQ ID No:5)和CDR-L3(SEQ ID No:6))移植入IGKV1-39*01的骨架区；对骨架区 特定位点进行回复突变，获得本发明的单克隆抗体QX005N可变区。最终， 人源化后的重链可变区序列如SEQ IDNO：7所示；人源化后的轻链可变区 氨基酸序列如SEQ ID NO：8所示。
或者，利用NCBIIgBlast进行人IgG胚系序列(Germline)同源性比对， 选择IGHV3-66*01作为重链CDR移植模板，将82#克隆重链的CDR区(即 CDR-H1(SEQ ID No:14)、CDR-H2(SEQ ID No:15)和CDR-H3(SEQ ID No:16)) 移植入IGHV3-66*01的骨架区；选择IGKV1-39*01作为轻链CDR移植模板， 将82#克隆轻链的CDR区(即CDR-L1(SEQ ID No:17)、CDR-L2(SEQID No:18) 和CDR-L3(SEQ ID No:19))移植入IGKV1-39*01的骨架区；对骨架区特定位 点进行回复突变，获得本发明的单克隆抗体QX005N可变区。最终，人源化 后的重链可变区序列如SEQ ID NO：12所示；人源化后的轻链可变区氨基 酸序列如SEQ ID NO：13所示。
上述重链可变区(SEQ ID NO：7)的基因由人工合成，并插入到pUC57 载体中；轻链可变区(SEQ ID NO：8)的基因利用PCR扩增获得。用HindIII和 NheI双酶切重链可变区基因，以及重链表达质粒pHZDCH；用HindIII和 BsiWI双酶切轻链可变区基因，以及轻链表达质粒pHZDCK；用T4 DNA连 接酶将酶切好的片段分别插入对应的表达质粒中，构建重链表达质粒 pHZDCH-2VH-Hu1和轻链表达质粒pHZDCK-2VK-pd18。
上述重链可变区(SEQ ID NO：12)的基因利用PCR扩增获得；轻链可变 区(SEQ IDNO：13)的基因由人工合成，并插入到pUC57载体中。用HindIII 和NheI双酶切重链可变区基因，以及重链表达质粒pHZDCH；用HindIII和 BsiWI双酶切轻链可变区基因，以及轻链表达质粒pHZDCK；用T4 DNA连 接酶将酶切好的片段分别插入对应的表达质粒中，构建重链表达质粒 pHZDCH-82VH-Hu3和轻链表达质粒pHZDCK-82VK-Hu1。
通过核酸电泳检测质粒的双酶切结果。根据图1(A)的结果可以看出，双 酶切抗体重链可变区和轻链可变区以及重链和轻链表达质粒的结果，其中， 重链和轻链的质粒大小约10000bp，轻链可变区约408bp，重链可变区约 429bp。根据图1(B)的结果可以看出，双酶切抗体重链可变区和轻链可变区 以及重链和轻链表达质粒的结果，其中，重链和轻链的质粒大小约10000bp， 轻链可变区约408bp，重链可变区约426bp)。
将序列正确的重链表达质粒和轻链表达质粒共转染ExpiCHO-S细胞。 转染前一天，将ExpiCHO-S细胞稀释成3×106个细胞/ml进行转染前传代。 转染当天，将细胞密度稀释成6×106个细胞/ml，125ml摇瓶装25ml细胞， 等待转染。转染和表达过程如图2所示。
转染后第4-8天，收获培养上清，用ProteinA进行一步纯化。用 SDS-PAGE电泳检测纯化的抗体，将其命名为QX005N，具体来说分别为 QX005N(PD2-31)和QX005N(HZD82-12)，利用蛋白电泳检测该抗体的结果 如图3(A)和(B)所示。蛋白电泳用变性还原胶检测，图3(A)的结果显示出有 两条带，两个条带的大小分别约50kDa和25kDa，与重链(48.5kDa)和轻链 (23.7kDa)理论分子量一致。图3(B)的结果显示出有两条带，两个条带的大 小分别约50kDa和25kDa，与重链(48.3kDa)和轻链(23.6kDa)理论分子量一 致。
实施例2平衡解离常数(KD)的测定
用BiacoreT200检测QX005N(包括PD2-31和HZD82-12这两个单克隆 抗体)与IL-4Rα的亲和力，所有过程都在25℃进行。在CM5芯片上化学偶 联Protein A蛋白，通过捕获法固定适量的抗体，使得Rmax小于50RU，捕 获流速是10μl/min。将抗原进行梯度稀释，仪器流速切换成30μl/min，按照 浓度从低到高的顺序依次流过参比通道和固定抗体的通道，流过缓冲液作为 阴性对照。每一个结合、解离完成后用pH1.5甘氨酸再生芯片。用仪器自带 的软件按照1:1结合模型进行拟合，计算抗体的结合速率常数ka，解离速率 常数kd以及平衡解离常数KD值。
除此之外，将QX005N(包括PD2-31和HZD82-12这两个单克隆抗体) 与目前已经商业化的针对IL-4Rα的单克隆抗体，即Dupilumab的亲和力进 行比较，针对已知抗体的检测方法与对QX005N进行检测的方法相同，结果 如下表所示。
其中Dupilumab通过购买市售的药品获得。
样品名称 k<sub>a</sub>(10<sup>5</sup>M<sup>-1</sup>S<sup>-1</sup>) k<sub>d</sub>(10<sup>-4</sup>S<sup>-1</sup>) K<sub>D</sub>(10<sup>-10</sup>M)
QX005N(PD2-31) 6.12 2.36 3.78
QX005N(HZD82-12) 4.81 0.99 2.07
Dupilumab 8.08 1.10 1.36
表中的数据为：每个样品检测两次，计算平均值的数据。
实施例3 QX005N抑制IL-4和IL-13诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中 STAT6磷酸化活性
利用HEK BlueTM IL-4/IL-13细胞报告基因细胞系测定QX005N拮抗 IL-4/IL-13通过IL-4Rα介导的胞内信号分子STAT6磷酸化活性：将培养液 中的细胞以每孔4×104细胞加入到96孔内，然后在37℃和5％CO2条件下培 养过夜。向细胞中加入抗体浓度范围为0至10ug/ml的系列稀释液，并加入 0.2ng/ml的IL-4或20ng/ml的IL-13。然后在37℃和5％CO2条件下培养24 小时，收集细胞培养上清加入10％的QUANTI-BlueTM检测试剂在37℃和 5％CO2条件下反应1小时，然后检测OD630nm值及绘制剂量效应曲线(图 4(A)-(D))，进而分析抗体的拮抗活性。结果显示，QX005N能够抑制IL-4 和IL-13诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化，其中图4(A) 显示PD2-31抑制IL-4诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化 活性的结果，根据图4(A)的结果可以看出PD2-31抑制IL-4诱导的HEKBlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化活性的IC50为3.19ng/ml，图4(B)显 示HZD82-12抑制IL-4诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化 活性的结果，根据图4(B)的结果可以看出HZD82-12抑制IL-4诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化活性的IC50为6.5ng/ml，图4(C)显 示PD2-31抑制IL-13诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化活 性的结果，根据图4(C)的结果可以看出PD2-31抑制IL-13诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化活性的IC50为8.78ng/ml，图4(D)显 示HZD82-12抑制IL-13诱导的HEKBlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化 活性的结果，根据图4(D)的结果可以看出HZD82-12抑制IL-13诱导的HEK BlueTMIL-4/IL-13细胞中STAT6磷酸化活性的IC50为21.3ng/ml。
实施例4 QX005N抑制IL-4和IL-13诱导的A549细胞释放CCL-17活性
利用A549人肺癌上皮细胞系测定QX005N拮抗IL-4/IL-13通过IL-4Rα 诱导的CCL-17释放活性：将培养液中的细胞以每孔3×104细胞加入到96孔 内，然后在37℃和5％CO2条件下培养过夜。向细胞中加入抗体浓度范围为 0至20ug/ml的系列稀释液，并加入20ng/ml的TNF-α和1ng/ml的IL-4或 20ng/ml的IL-13。然后在37℃和5％CO2条件下培养24小时，收集细胞培 养上清采用夹心ELISA法检测上清中CCL-17的表达及绘制剂量效应曲线 (图5(A)～(D))，进而分析抗体的拮抗活性。结果显示，QX005N能够抑制IL-4 和IL-13诱导的A549细胞释放CCL-17。其中图5(A)显示PD2-31抑制IL-4 诱导的A549细胞释放CCL-17活性的结果，根据图5(A)的结果可以看出 PD2-31抑制IL-4诱导的A549细胞释放CCL-17活性的IC50为32.6ng/ml， 图5(B)显示HZD82-12抑制IL-4诱导的A549细胞释放CCL-17活性的结果， 根据图5(B)的结果可以看出HZD82-12抑制IL-4诱导的A549细胞释放 CCL-17活性的IC50为46.1ng/ml，图5(C)显示PD2-31抑制IL-13诱导的 A549细胞释放CCL-17活性的结果，根据图5(C)的结果可以看出PD2-31抑 制IL-13诱导的A549细胞释放CCL-17活性的IC50为28.9ng/ml，图5(D) 显示HZD82-12抑制IL-13诱导的A549细胞释放CCL-17活性的结果，根据图5(D)的结果可以看出HZD82-12抑制IL-13诱导的A549细胞释放CCL-17 活性的IC50为49.5ng/ml。
实施例5 QX005N抑制IL-4和IL-13诱导的TF-1细胞增殖活性
利用TF-1人红系白血病细胞系测定QX005N拮抗IL-4/IL-13通过 IL-4Rα诱导的细胞增殖活性：将培养液中的细胞以每孔2×104细胞加入到 96孔内，然后在37℃和5％CO2条件下培养过夜。向细胞中加入抗体浓度范 围为0至20ug/ml的系列稀释液，并加入1ng/ml的IL-4或20ng/ml的IL-13。 然后在37℃和5％CO2条件下培养72小时，收集细胞培养物采用CellTiter-Glo 检测细胞增殖情况及绘制剂量效应曲线(图6(A)～(D))，进而分析抗体的拮抗 活性。结果显示，QX005N能够抑制IL-4和IL-13诱导TF-1细胞增殖。其 中图6(A)显示PD2-31抑制IL-4诱导的TF-1细胞增殖活性的结果，根据图 6(A)的结果可以看出PD2-31抑制IL-4诱导的TF-1细胞增殖活性的IC50为 13.9ng/ml，图6(B)显示HZD82-12抑制IL-4诱导的TF-1细胞增殖活性的结 果，根据图6(B)的结果可以看出HZD82-12抑制IL-4诱导的TF-1细胞增殖 活性的IC50为19.3ng/ml，图6(C)显示PD2-31抑制IL-13诱导的TF-1细胞 增殖活性的结果，根据图6(C)的结果可以看出PD2-31抑制IL-13诱导的TF-1 细胞增殖活性的IC50为15.5ng/ml，图6(D)显示HZD82-12抑制IL-13诱导 的TF-1细胞增殖活性的结果，根据图6(D)的结果可以看出HZD82-12抑制 IL-13诱导的TF-1细胞增殖活性的IC50为16.1ng/ml。
实施例6 QX005N抑制IL-4和IL-13诱导的HFL-1细胞释放CCL-11活性 利用HFL-1人肺成纤维细胞系测定QX005N拮抗IL-4/IL-13通过IL-4Rα 诱导的细胞释放CCL-11活性：将培养液中的细胞以每孔4×104细胞加入到 96孔内，然后在37℃和5％CO2条件下培养过夜。向细胞中加入抗体浓度范 围为0至20ug/ml的系列稀释液，并加入20ng/ml的TNF-α和1ng/ml的IL-4 或20ng/ml的IL-13。然后在37℃和5％CO2条件下培养24小时，收集细胞 培养上清采用夹心ELISA法检测上清中CCL-17的表达及绘制剂量效应曲线 (图7(A)～(D))，进而分析抗体的拮抗活性。结果显示，QX005N能够抑制 IL-4/IL-13诱导的HFL-1细胞释放CCL-11。其中图7(A)显示PD2-31抑制IL-4 诱导的HFL-1细胞释放CCL-11活性的结果，根据图7(A)的结果可以看出 PD2-31抑制IL-4诱导的HFL-1细胞释放CCL-11活性的IC50为43.1ng/ml， 图7(B)显示HZD82-12抑制IL-4诱导的HFL-1细胞释放CCL-11活性的结果， 根据图7(B)的结果可以看出HZD82-12抑制IL-4诱导的HFL-1细胞释放 CCL-11活性的IC50为64.3ng/ml，图7(C)显示PD2-31抑制IL-13诱导的 HFL-1细胞释放CCL-11活性的结果，根据图7(C)的结果可以看出PD2-31 抑制IL-13诱导的HFL-1细胞释放CCL-11活性的IC50为38.5ng/ml，图7(D) 显示HZD82-12抑制IL-13诱导的HFL-1细胞释放CCL-11活性的结果，根据图7(D)的结果可以看出HZD82-12抑制IL-13诱导的HFL-1细胞释放CCL-11活性的IC50为89.5ng/ml。
实施例7 QX005N抑制IL-4和IL-13诱导的外周血PBMC细胞表达CD23 活性
利用人外周血分离的单个核细胞(PBMC)测定QX005N拮抗IL-4/IL-13 通过IL-4Rα诱导的CD23表达活性：将培养液中的细胞以每孔1.5×106细胞 加入到24孔板内，向细胞中加入抗体浓度范围为0、30ng/ml、150ng/ml(针 对IL-4)或0、200ng/ml、1000ng/ml(针对IL-13)的系列稀释液，并加入1ng/ml 的IL-4或100ng/ml的IL-13。然后在37℃和5％CO2条件下培养48小时， 收集细胞采用FACS流式细胞术检测细胞表达CD23情况，进而分析抗体的 拮抗活性。结果如图8(A)和(B)所示，表明QX005N能够抑制IL-4和IL-13 诱导的PBMC细胞表达CD23。QX005N(PD2-31)和QX005N(HZD82-12)在 各浓度下(30ng/ml、150ng/ml；或者在200ng/ml、1000ng/ml)均可以实现良 好的抑制效果。
实施例8 QX005N抑制IL-4和IL-13诱导的外周血PBMC细胞释放CCL-17 活性
利用人外周血分离的单个核细胞(PBMC)测定QX005N拮抗IL-4/IL-13 通过IL-4Rα诱导的CCL-17释放活性：将培养液中的细胞以每孔3×105细胞 加入到96孔内，然后在37℃和5％CO2条件下培养过夜。向细胞中加入抗体 浓度范围为0至20ug/ml的系列稀释液，并加入1ng/ml的IL-4或20ng/ml 的IL-13。然后在37℃和5％CO2条件下培养48小时，收集细胞培养上清采 用夹心ELISA法检测上清中CCL-17的表达及绘制剂量效应曲线(图 9(A)～(D))，进而分析抗体的拮抗活性。结果显示，QX005N能够抑制 IL-4/IL-13诱导的PBMC细胞释放CCL-17，其中图9(A)显示PD2-31抑制IL-4 诱导的外周血PBMC细胞释放CCL-17活性的结果，根据图9(A)的结果可以 看出PD2-31抑制IL-4诱导的外周血PBMC细胞释放CCL-17活性的IC50 为24.8ng/ml，图9(B)显示HZD82-12抑制IL-4诱导的外周血PBMC细胞释 放CCL-17活性的结果，根据图9(B)的结果可以看出HZD82-12抑制IL-4诱 导的外周血PBMC细胞释放CCL-17活性的IC50为67.8ng/ml，图9(C)显示 PD2-31抑制IL-13诱导的外周血PBMC细胞释放CCL-17活性的结果，根据 图9(C)的结果可以看出PD2-31抑制IL-13诱导的外周血PBMC细胞释放 CCL-17活性的IC50为68.6ng/ml，图9(D)显示HZD82-12抑制IL-13诱导的 外周血PBMC细胞释放CCL-17活性的结果，根据图9(D)的结果可以看出 HZD82-12抑制IL-13诱导的外周血PBMC细胞释放CCL-17活性的IC50为 117ng/ml。
由上述实施例的实验结果可知，与现有的抗人白介素4受体α单克隆抗 体相比，本发明的抗人白介素4受体α单克隆抗体与IL-4Rα结合的亲和力 相当、且细胞水平的拮抗活性更高。可以看出QX005N(包括PD2-31和 HZD82-12这两个单克隆抗体)效果与目前已经批准上市的药物Dupilumab 相比具有相当或更为优异的结果。
Figure IDA0001963250250000011
Figure IDA0001963250250000021
Figure IDA0001963250250000031
Figure IDA0001963250250000041
Figure IDA0001963250250000051
Figure IDA0001963250250000061
Figure IDA0001963250250000071
Figure IDA0001963250250000081
Figure IDA0001963250250000091
Figure IDA0001963250250000101
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Figure IDA0001963250250000121

Claims (6)

1.一种分离的抗人白介素4受体α(hIL-4Rα)单克隆抗体，其包含三个重链互补决定区:CDR-H1、CDR-H2和CDR-H3,和三个轻链互补决定区:CDR-L1、CDR-L2和CDR-L3，其中：
(a)CDR-H1的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示；
(b)CDR-H2的氨基酸序列如SEQ ID NO：2所示；
(c)CDR-H3的氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示；
(d)CDR-L1的氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示；
(e)CDR-L2的氨基酸序列如SEQ ID NO：5所示；且
(f)CDR-L3的氨基酸序列如SEQ ID NO：6所示；
或者，
(a1)CDR-H1的氨基酸序列如SEQ ID NO：14所示；
(b1)CDR-H2的氨基酸序列如SEQ ID NO：15所示；
(c1)CDR-H3的氨基酸序列如SEQ ID NO：16所示；
(d1)CDR-L1的氨基酸序列如SEQ ID NO：17所示；
(e1)CDR-L2的氨基酸序列如SEQ ID NO：18所示；且
(f1)CDR-L3的氨基酸序列如SEQ ID NO：19所示。
2.根据权利要求1所述的单克隆抗体，其包含重链可变区和轻链可变区，其中，
所述重链可变区的氨基酸序列如SEQ ID NO：7所示；且，
所述轻链可变区的氨基酸序列如SEQ ID NO：8所示；
或者，
所述重链可变区的氨基酸序列如SEQ ID NO：12所示；且，
所述轻链可变区的氨基酸序列如SEQ ID NO：13所示。
3.一种分离的核酸，其编码根据权利要求1或2所述的单克隆抗体。
4.一种宿主细胞，其包含根据权利要求3所述的核酸。
5.一种生产单克隆抗体的方法，所述方法包括培养根据权利要求4所述的宿主细胞从而生产根据权利要求1或2所述的单克隆抗体。
6.一种药物组合物，其包含根据权利要求1或2所述的单克隆抗体和药学上可接受的载体。
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