CN115066436A - 靶向cd276抗原的抗体和cd276抗原的其他调节剂及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及靶向CD276抗原也称B7‑H3的抗体或其他抗原结合蛋白。本发明提供了改善的抗体集合,所述抗体在CD276抗原内的新位置结合并在CD276阳性癌症的治疗中特别用作治疗剂。此外,本发明提供了基于本发明的新型抗CD276抗体开发的抗体偶联物和双特异性抗体。此外,本发明公开了抗体和其他调节剂在CD276阳性癌症的治疗中的治疗用途。最后,提供了编码本发明的分子的核酸构建体、表达它们的重组细胞以及特定的用途和方法。
Description
技术领域
本发明关于靶向CD276抗原(也称B7-H3)的抗体或其他抗原结合蛋白。本发明提供了改善的抗体集合,所述抗体在CD276抗原内的新位置结合并在CD276阳性癌症的治疗中特别用作治疗剂。此外,本发明提供了基于本发明的新型抗CD276抗体开发的抗体偶联物和双特异性抗体。此外,本发明公开了抗体和其他调节剂在CD276阳性癌症的治疗中的治疗用途。最后,提供了编码本发明的分子的核酸构建体、表达它们的重组细胞以及特定的用途和方法。
描述
分别用于治疗B细胞淋巴瘤和Her2/neu阳性乳腺癌的人源化单克隆抗体(mAb)如利妥昔单抗和赫赛汀极大地改善了这些疾病实体的治疗选择。这些mAb的治疗活性的核心是它们刺激携带Fc受体(FcR)的效应细胞的能力,这导致靶细胞裂解(“抗体依赖性细胞的细胞毒性”,ADCC)。为了增加疗效,有前景的策略包括通过调节氨基酸序列,例如使用SDIE修饰1或CH2结构域的糖基化模式,努力增强给定抗肿瘤mAb刺激FcR介导的ADCC的能力[1]。另一种改善NK和其他可能的效应细胞的募集的方法是融合针对细胞因子(如IL2或IL-15)的抗体。这种免疫细胞因子已显示出对儿童成神经细胞瘤有希望的活性[2],并且目前正在患有恶性黑色素瘤的患者的临床试验中进行评估。最近描述了一类新的免疫细胞因子,其含有修饰的IL-15部分,赋予靶细胞限制的活性(MIC蛋白)[3]。
优化抗肿瘤抗体的最有前景的方法似乎是抗体介导的T细胞刺激,与NK细胞相比,其效应物潜能更高[4]。实际上,允许抗癌细胞的T细胞募集的基于抗体的策略已经获得显著的成功:(i)阻断T细胞上抑制性“检查点”分子(如CTLA4或PD-1/PD-L1)的单克隆抗体(mAb)甚至在具有高肿瘤负荷的患者中也能诱导长期持续的缓解。然而,仅在少数患者中实现了持久反应,并且由T细胞的脱靶激活引起的副作用相当大[5]。(ii)用含有针对B细胞相关的CD19分子和CD3相关的信号结构域的抗体部分的嵌合受体(CAR T细胞)转染的T细胞在患有B细胞衍生的恶性肿瘤的患者中消灭了大量恶性细胞[6,7]和(iii)博纳吐单抗是具有CD19xCD3特异性的双特异性抗体(bsAb),呈所谓的双特异性T细胞衔接器(BiTE)形式,在2014年在B细胞来源的急性淋巴白血病中获得突破性认定[8-10]。
然而,在初始的临床研究中,CAR T细胞以及抗实体瘤的双特异性抗体的活性似乎不显著[11-12],很可能是因为T细胞到实体瘤部位的途径有限。报告表明,效应细胞的充分流入是大多数抗实体瘤的免疫治疗策略的关键先决条件,该报告表明即使大量的肿瘤特异性T细胞也不能发挥足够的抗肿瘤活性,除非在肿瘤部位产生了促炎环境[13,14]。因此,最佳靶抗原不仅在肿瘤细胞上表达,而且还在肿瘤血管上表达,以允许免疫细胞充分流入受损的血管内皮并随后破坏肿瘤细胞。
CD276属于免疫球蛋白类。CD276,也称B7-H3或B7RP-2,是77kDa糖基化1类跨膜蛋白,参与免疫刺激信号级联。它是B7分子家族的部分,并且由N末端信号肽、细胞外V-和C-lg样结构域、跨膜区和45个氨基酸长的C末端组成。B7家族及其受体CD28家族负责抗原与T细胞的结合。这是通过积极的共刺激和消极的共抑制发生的。B7-H3在2001年由Chapoval,A.I.等人(Nat Immunol,2001.2(3):第269-74页)首次描述作为参与T细胞应答和IFN-γ生产的共刺激的分子。在这种情况下,B7-H3作为T细胞刺激的抑制剂起作用,同时刺激效应细胞因子如IL-4和IFN-γ的产生(Prasad,D.V.等人,J Immunol,第2500-6页)。另外,它参与刺激原发性CD8细胞毒性T细胞(CTL),其已被证明降低肿瘤生长率。已知有两种同种型:人型和-鼠型,它们在V-和C-lg样结构域的数量上有所不同。人蛋白(4个Ig B7H3)由4个串联Ig样结构域组成,而鼠蛋白仅由2个结构域(2个Ig B7H3)组成。与其他B7家族成员相反,CD276(B7-H3)RNA存在于几乎所有人组织中。然而,蛋白质翻译通过微RNA严格调控,导致在许多人类癌症如前列腺癌、非小细胞性肺癌、胃癌、成神经细胞瘤和卵巢癌中过表达[25]。对前列腺癌的研究显示了CD276表达与肿瘤扩散、肿瘤复发和总存活相关。CD276是在肿瘤和血管细胞上发挥这种双表达的极少数靶抗原之一,并且自身的免疫组织化学研究已经证实,与正常组织相比,表达对于恶性肿瘤相当特异。除了双表达,CD276还称为对T细胞功能有抑制作用的免疫检查点分子。关于CD276的更多信息可以由UniProt数据库获得,2019年11月版本,登记号:Q5ZPR3。四种人同种型的氨基酸序列在本文以SEQ ID NO:41-44提供。
WO 2008/116219公开了单克隆抗CD276抗体8H9,其在4G结构域结合抗原并且诱导抗体依赖性细胞的细胞毒性(ADCC)。
综上所述,需要允许有效靶向肿瘤块的其他治疗选择,其可以通过存在于靶向肿瘤血管上的这种肿瘤相关抗原来实现。因此,本发明寻求识别可用于治疗癌症疾病的抗体。
发明内容
通常,通过简要描述,本发明的主要方面可以描述如下:
在第一方面,本发明涉及特异性结合B7-H3蛋白或其变体的分离的抗原结合蛋白(ABP),并且其中分离的ABP能够诱导针对表达B7-H3的细胞的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性。
在第二方面,本发明涉及双特异性的抗原结合蛋白(ABP),其包含能够结合B7-H3抗原或其变体的第一抗原结合域和能够结合人分化簇3(CD3)抗原的第二抗原结合域。
在第三方面,本发明涉及分离的核酸,其包含编码第一方面中任一个ABP,或ABP的抗原结合片段或单体,如重链或轻链,或编码根据第二方面的双特异性的ABP的序列。
在第四方面,本发明涉及核酸构建体(NAC),其包含第三方面的核酸和一个或多于一个另外的序列特征,所述序列特征允许所编码的ABP或双特异性的ABP,或所述ABP或双特异性的ABP的组分(例如抗体重链或轻链)在细胞中表达。
在第五方面,本发明涉及包含根据第三方面或第四方面的核酸分子或NAC的重组宿主细胞。
在第六方面,本发明涉及药物组合物,其包含:(i)第一方面或第二方面的ABP或双特异性的ABP,或(ii)第三方面或第四方面的核酸或NAC,或(iii)根据第五方面的重组宿主细胞和药学上可接受的载体、稳定剂和/或赋形剂。
在第七方面,本发明涉及用作药物的组分,其中所述组分选自以下列表:(i)第一方面或第二方面的ABP或双特异性的ABP,或(ii)第三方面或第四方面的核酸或NAC,或(iii)根据第五方面的重组宿主细胞和(iv)根据第六方面的药物组合物。
在第八方面,本发明涉及增强对人细胞的细胞介导的免疫应答的方法,所述人细胞表达人B7-H3,所述方法包括在免疫细胞如T细胞或自然杀伤(NK)细胞的存在下,使所述细胞与(i)第一方面或第二方面的ABP或双特异性的ABP,或(ii)第三方面或第四方面的核酸或NAC,或(iii)根据第五方面的重组宿主细胞和(iv)根据第六方面的药物组合物接触,从而增强针对所述人细胞的细胞介导的免疫应答,优选细胞毒性。
在第九方面,本发明涉及用于预防和/或治疗对象中增生性疾病的方法,所述方法包括向对象施用治疗有效量的第七方面所述的组分;并且其中增生性疾病的特征在于与所述增生性疾病有关的细胞中B7-H3的表达。
具体实施方式
在下文中,将描述本发明的元素。这些元素与特定实施方案一起列出,然而,应理解,它们可以以任何方式和任何数量组合以创建额外的实施方案。不同描述的实施例和优选实施方案不应被解释为将本发明限制为仅明确描述的实施方案。该描述应理解为支持并涵盖将两种或多于两种明确描述的实施方案相结合或将一种或多于一种明确描述的实施方案与任何数量的所公开和/或优选元素相结合的实施方案。此外,除非上下文另外指出,否则应认为本申请的描述中公开了本申请中所有描述元素的任何排列和组合。
本发明在一些方面和实施方案中提供了多肽和蛋白质,其包含如本所文公开的抗CD276抗体的抗原结合域。多肽和蛋白质有利地特异性识别并以高亲和力结合CD276(也称为B7-H3)。多肽和蛋白质有利地特异性识别并结合可溶的CD276,还特异性识别并结合在细胞表面表达的CD276。CD276在多种人类肿瘤上表达或过表达,包括小儿实体瘤和成人癌。表达或过表达CD276的癌症的实例包括但不限于成神经细胞瘤、尤因氏肉瘤、横纹肌肉瘤和前列腺癌、卵巢癌、结肠直肠癌和肺癌。CD276也在肿瘤血管中表达,并且是肿瘤内皮细胞标志物。不受特定理论或机制束缚,认为通过特异性识别并结合CD276,本发明的多肽和蛋白质可以有利地靶向表达CD276的癌细胞和/或肿瘤血管。在本发明的实施方案中,本发明的多肽和蛋白质可以引起对CD276的抗原特异性应答。因此,不受特定理论或机制束缚,认为通过特异性识别并结合CD276,本发明的多肽和蛋白质可以提供以下的一种或多于一种:检测表达CD276的癌细胞和/或肿瘤血管、靶向并破坏表达CD276的癌细胞和/或肿瘤血管、减少或消除癌细胞和/或肿瘤血管、促进免疫细胞和/或效应分子对肿瘤部位和/或肿瘤血管的渗透、和增强/扩展抗癌和/或抗肿瘤血管应答。
在第一方面,本发明涉及特异性结合B7-H3蛋白或其变体的分离的抗原结合蛋白(ABP),并且其中分离的ABP能够诱导抗表达B7-H3的细胞的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性。
靶向CD276的抗原结合蛋白
如本文使用的“抗原结合蛋白”(“ABP”)表示特异性结合靶抗原,例如结合靶抗原展示的或存在于靶抗原上的一个或多于一个表位的蛋白质。本发明的ABP的抗原是CD276或其直系同源物(或旁系同源物)或其他变体;并且ABP可以任选地结合所述CD276或变体的一个或多于一个结构域(例如表位可以由所述CD276或变体的一个或多于一个胞外域展示或存在于其上)。通常,抗原结合蛋白是抗体(或其片段),但是本发明还设想了其他形式的抗原结合蛋白。例如,ABP可以是来源于小而坚固的非免疫球蛋白“支架”的另一种(非抗体)受体蛋白,例如,如通过使用组合蛋白设计的方法配有结合官能团的那些(Gebauer&Skerra,2009;Curr Opin Chem Biol,13:245)。这种非抗体ABP的特定实例包括:基于蛋白质A的Z结构域的亲和体分子(Nygren,2008;FEBS J 275:2668);基于γ-B结晶和/或泛素的Affilin(Ebersbach等人,2007;J Mo Biol,372:172);基于血清胱抑素的Affimer(Johnson等人,2012;Anal Chem 84:6553);基于来自嗜酸热硫化叶菌的Sac7d的Affitin(Krehenbrink等人,2008;J Mol Biol 383:1058);基于三螺旋卷曲螺旋Alphabody(Desmet等人,2014;Nature Comms 5:5237);基于脂钙蛋白的Anticalin(Skerra,2008;FEBS J 275:2677);基于多种膜受体的A结构域的Avimer(Silverman等人,2005;Nat Biotechnol 23:1556);基于锚蛋白重复基序的DARPins(Strumpp等人,2008;Drug Discov Today,13:695);基于Fyn的SH3结构域的Fynomer(Grabulovski等人,2007;J Biol Chem 282:3196);基于多种蛋白酶抑制剂的Kunitz结构域的Kunitz结构域肽(Nixon等人,Curr opin Drug Discov Devel,9:261)和基于纤连蛋白的第10类III型结构域的Centyrin和Monobody(Diem等人,2014;Protein Eng Des Sel 27:419 doi:10.1093/protein/gzu016;Koide&Koide,2007;Methods Mol Biol 352:95)。在本发明的ABP的上下文中,ABP特异性结合人CD276,优选同种型1。
术语“表位”包括能够被抗原结合蛋白如抗体结合的任何决定簇。表位是被靶向抗原的抗原结合蛋白结合的抗原的区域,并且当抗原是蛋白质时,包括(例如通过所述蛋白的抗原结合蛋白)结合抗原结合蛋白的特定氨基酸。表位决定簇可以包括分子的化学活性表面基团,例如氨基酸、糖侧链、磷酰基或磺酰基,并且可以具有特定的三维结构特征,和/或特定的电荷特征。通常,对特定靶抗原特异的抗原结合蛋白将优先识别蛋白质和/或大分子的复杂混合物中靶抗原上的表位。
根据本发明,可以被抗体及其变体靶向的优选的表位包括人CD276中任意一个以下氨基酸位置的那些表位。以下位置是参与本发明的ABP与人CD276蛋白质之间的蛋白质-蛋白质相互作用的氨基酸。因此表位是具有本文提供的人CD276氨基酸序列的至少8个和优选不多于20个连续氨基酸的区域,并且包括以下位置:
根据本发明的人276的IgC结构域中的表位是包括Q179的表位。人CD276的IgV结构域中的表位:A115、G43和/或F120中的任意一个、任意两个或全部。其他表位包括R127或G130。
当抗原结合蛋白与一种抗原(例如CD276;如人CD276、其直系同源物及其他变体)结合比其与第二抗原结合更优先(例如更强或更广泛)时,抗原结合蛋白是“特异性的”。在ABP的上下文中本文使用的术语“特异性结合”(或“特异性地结合”等)表示所述ABP将优先与希望的抗原(例如CD276,特别是CD276的IgC结构域)结合,而不是与其他蛋白质(或其他分子)结合,例如与一种或多于一种其他免疫球蛋白(Ig)超家族基因相比,优先与这种CD276结合。因此,优选地,和ABP与其他靶(例如不相关的蛋白质,如小鼠或人Fc结构域,或链霉亲和素)的结合亲和力相比,ABP与一种抗原(例如CD276)的结合亲和力为至少2倍、5倍、至少10倍、至少20倍、至少50倍、至少100倍、至少200倍、至少500倍、至少1000倍、至少2000倍、至少5000倍、至少10000倍、至少105倍或甚至至少106倍、最优选至少2倍。
本文使用的“IgV结构域”(或“Ig样V结构域”)和“IgC结构域”(或“Ig样C结构域”)泛指Ig超家族成员结构域。这些结构域对应于具有称为Ig样折叠的独特折叠模式的结构单元。Ig样折叠由两层反向平行的β链组成的夹层组成,在大多数而非全部结构域中,两层之间有一个保守的二硫键。Ig、TCR和MHC分子的IgC结构域共享相同类型的序列模式,在Ig超家族中称为C1 set结构域。其他IgC结构域属于IgC2 set结构域。IgV结构域还共享序列模式,称为V set结构域。
本文使用的术语“直系同源物”表示来源于相同祖先基因但由于物种形成事件而存在于另一种生物体中的变体。通常期望CD276的直系同源物保持与人CD276相同的功能(或与人具有相同功能)。
本文使用的术语“旁系同源物”表示在相同生物体中通过复制事件来源于相同祖先基因的变体。通常期望CD276的旁系同源物是免疫球蛋白超家族蛋白,特别是具有与CD276的氨基酸序列至少70%、80%、85%或90%的序列同一性的免疫球蛋白超家族蛋白(如果人类中存在任何这样的旁系同源物)。
在蛋白质的上下文中本文使用的术语“变体”表示任何天然或非天然形式的这种蛋白质,其与参考蛋白质相比,包含一个或多于一个氨基酸突变,但与参考蛋白质具有显著的氨基酸序列同一性,例如至少70%或75%氨基酸序列同一性,优选至少80%氨基酸序列同一性,更优选至少90%氨基酸序列同一性,和最优选至少95%、96%、97%、98%或99%氨基酸序列同一性。优选地,蛋白质的变体具有和/或保持与参考蛋白相同、基本上相同或相似的至少一种功能/活性。CD276的变体可以包括人CD276的直系同源物和天然变体。CD276的变体还可以对应于具有插入氨基酸序列中或从氨基酸序列中缺失的一个或多于一个氨基酸残基的人CD276,例如天然存在于群体中的那些CD276变体或由遗传操纵得到的那些,例如将氨基酸改变特异性地工程化到变体的一个或多于一个结构域(例如胞外结构域)中。CD276的变体包括CD276的融合蛋白(例如,与异源多肽链如Fc免疫球蛋白结构域或标签融合的人CD276),和/或与另一个化学部分如效应基团或标记基团缀合的CD276。在某些实施方案中,CD276的变体包含CD276的片段,例如由CD276的一个或多于一个IgC或IgV结构域(或其区域或(子)结构域)组成而没有一个或其他(或任何其他)结构域的多肽。
术语“同一性”是指两个或多于两个多肽分子或两个或多于两个氨基酸分子的序列之间的关系,由比对和比较序列确定。“同一性百分比”表示在比较的分子中氨基酸或核苷酸之间相同残基的百分比,这是基于被比较的最小分子的大小来计算的。对于这些计算,对准中的间隙(如果有的话)优选地通过特定的数学模型或计算机程序(即“算法”)来解决。可以用于计算比对的核酸或多肽的同一性的方法包括Computational MolecularBiology,(Lesk,A.M.编辑),1988,New York:Oxford University Press;BiocomputingInformatics and Genome Projects,(Smith,D.W.编辑),1993,New York:AcademicPress;Computer Analysis of Sequence Data,Part I,(Griffin,A.M.,和Griffin,H.G.,eds.),1994,New Jersey:Humana Press;von Heinje,G.,1987,SequenceAnalysis inMolecular Biology,New York:Academic Press;Sequence Analysis Primer,(Gribskov,M.和Devereux,J.编辑),1991,New York:M.Stockton Press;和Carillo等人,1988,SIAMJ.Applied Math.48:1073中描述的那些。
在计算同一性百分比时,比较的序列通常以在序列之间给出最大匹配的方法来比对。可用于测定同一性百分比的计算机程序的一个实例是GCG程序包,其包括GAP(Devereuxet al.等人,1984,Nucl.Acid Res.12:387;Genetics Computer Group,University ofWisconsin,Madison,WI)。使用计算机算法GAP来对待确定其序列同一性百分比的两种多肽或多核苷酸进行比对。将序列进行比对,以使它们各自的氨基酸或核苷酸最佳匹配(“匹配跨度”,由算法确定)。空位开放罚分(其计算为平均对角线的3倍,其中“平均对角线”是所使用的比较矩阵的对角线的平均值;“对角线”是由特定比较矩阵分配给每个完美氨基酸匹配的分数或数字)和空位拓展罚分(其通常是空位开放罚分的1/10),以及比较矩阵如PAM 250或BLOSUM 62与算法结合使用。
标准比较矩阵(参见Dayhoff等人,1978,Atlas of Protein Sequence andStructure 5:345-352 for the PAM 250 comparison matrix;Henikoff等人,1992,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.89:10915-10919 for the BLOSUM 62 comparison matrix)也可以被算法使用。
可以用于使用GAP程序来确定多肽或核苷酸序列的同一性百分比的参数的实例如下:(i)算法:Needleman等人,1970,J.Mol.Biol.48:443-453;(ii)比较矩阵:BLOSUM 62,来自Henikoff等人,1992,supra;(iii)空位罚分:12(但是没有对端隙的罚分);(iv)空位长度罚分:4:(v)相似度阈值:0。
确定蛋白质或核酸与人CD276、其旁系同源物、直系同源物或其他变体之间的相似性的优选方法是由上述Uniprot(例如,http://www.uniprot.org/uniprot/Q5ZPR3)支持的Blast搜索提供的方法;特别是对于氨基酸同一性,使用以下参数的那些:程序:blastp;矩阵:blosum62;阈值:10;过滤的:假;空位:真;报告的最大命中数:250。
用于比对两个氨基酸序列的某些比对方案可能导致两个序列仅一小段区域匹配,并且这一小的比对区域可能具有非常高的序列同一性,即使两个全长序列之间没有明显关系。因此,如果需要,可以调整选择的比对方法(GAP程序),以产生跨越靶多肽或其区域的至少约10、15、20、25、30、35、40、45、50或其它数量的连续氨基酸的比对。
在本发明的特定实施方案中,CD276是人CD276,优选包含选自SEQ ID NO:41、SEQID NO:42、SEQ ID NO:43和SEQ ID NO:44(特别是SEQ ID NO.41)的氨基酸序列的蛋白质,或与这些序列相比,具有不多于两个、四个、六个、八个或十个,例如不多于一个、两个或三个,如不多于一个氨基酸置换、插入或缺失的蛋白质。
在CD276的变体的上下文中,本发明包括其中CD276的变体是包含具有与SEQ IDNO:41序列至少80%、85%、90%、92%、95%或97%的序列同一性(特别是,至少92%或95%的序列同一性)的氨基酸序列的蛋白质的那些实施方案。
包含一个或多于一个互补决定区的本发明的ABP
在特定实施方案中,本发明的ABP可以优先包含至少一个互补决定区(CDR),例如来自抗体(特别是来自人抗体)的互补决定区,并且在特定实施方案中,ABP可以包含与本文表1所示的CDR序列相比具有至少80%、85%、90%或95%的序列同一性(优选至少90%的序列同一性)的氨基酸序列,或具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR。
本文使用的术语“互补决定区”(或“CDR”或“高变区”)泛指存在于抗体的轻链或重链可变区的一个或多于一个超变的或互补决定区(CDR)。参见例如:“IMGT”,Lefranc等人,20003,Dev Comp Immunol 27:55;Honegger&Plückthun,2001,J Mol Biol 309:657,Abhinandan&Martin,2008,Mol Immunol 45:3832,Kabat等人.(1987):Sequences ofProteins of Immunological Interest National Institutes of Health,Bethesda,Md。这些表达包括由Kabat等人(1983)的Sequences of Proteins of ImmunologicalInterest,US Dept of Health and Human Services定义的高变区,或在抗体的三维结构中的超变环(Chothia和Lesk,1987;J Mol Biol 196:901)。每条链中的CDR通过构架区紧密贴近,并且与另一条链中的CDR一起,有助于抗原结合位点的形成。在CDR内,存在已被描述为选择性决定区(SDR)的选定氨基酸,其代表CDR在抗体-抗原相互作用中使用的关键接触残基(Kashmiri,2005;Methods 36:25)。
如上所述,在本发明的特定实施方案中,ABP可以包含至少一个互补决定区(CDR)。在某些这类实施方案中,本发明的ABP包含至少一个互补决定区3(CDR3),例如与选自表1所示的那些重链和轻链CDR3序列的序列(例如,选自SEQ ID No:3、7、11、15、19、23、27、31、35和39的序列)相比,具有至少80%、85%、90%或95%(优选至少90%)的序列同一性的氨基酸序列,或具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、缺失或插入的互补决定区3。
可选地或除了CDR3序列之外,本发明的ABP可以包含至少一个CDR1和/或至少一个CDR2(例如来自抗体,特别是来自人抗体的CDR2)。优选地,本发明的ABP包含至少一个这种CDR3,以及至少一个这种CDR1和至少一个这种CDR2,更优选其中与选自表1所示相应的(重链或轻链)CDR1、CDR2和CDR3的序列相比,每个这种CDR具有至少80%、85%、90%或95%(优选至少90%)的序列同一性的氨基酸,或具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、缺失或插入。
在特定实施方案中,本发明的ABP可以是抗体或其抗原结合片段。
如本文使用的,术语“抗体”可以在最广泛的意义上理解为能够与其表位结合的任何免疫球蛋白(Ig)。像这种抗体是ABP的一种。全长“抗体”或“免疫球蛋白”通常是约150kDa的异四聚体糖蛋白,其由两个相同的轻链和两个相同的重链组成。每个轻链都通过一个共价二硫键与重链连接,而不同免疫球同种型的重链之间二硫键的数量不同。每个重链和轻链也有均匀间隔的链内二硫键。每个重链都有氨基末端可变域(VH),后跟三个羧基末端恒定域(CH)。每个轻链都有可变N末端结构域(VL)和单个C末端恒定域(CL)。VH和VL区可以进一步细分为高变区,称为互补决定区(CDR),其间散布着更为保守的区,称为框架区(FR)。每个VH和VL由三个CDR和四个FR组成,从氨基端到羧基端按以下顺序排列:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。重链和轻链的可变区包含与抗原相互作用的结合域。抗体的恒定区可以介导免疫球蛋白与细胞或因子的结合,所述细胞或因子包括免疫系统的各种细胞(例如,效应细胞)和经典补体系统的第一组分(C1q)。其他形式的抗体包括重链抗体,即仅由两条重链组成并且缺少通常存在于抗体中的两条轻链的抗体。重链抗体包括骆驼科如单峰骆驼、骆驼、美洲驼和羊驼的hcIgG(IgG样)抗体,和软骨鱼(例如鲨鱼)的IgNAR抗体。其他形式的抗体包括单结构域抗体(sdAb,开发商Ablynx称之为Nanobody),其是由单个单体可变抗体结构域组成的抗体片段。单结构域抗体通常由重链抗体产生,但也可衍生自常规抗体。
抗体(或可以由其分离其片段的抗体)可以包括例如,嵌合的、人源化的、(完全)人的或具有双重或多重抗原或表位特异性的杂合抗体、抗体片段和抗体亚片段,例如Fab、Fab’或F(ab’)2片段、单链抗体(scFv)等(如下所述),包括任何免疫球蛋白的杂合片段或任何天然的、合成的或遗传工程化的蛋白质的杂合片段,其通过与特定抗原结合以形成复合物而起到类似抗体的作用。
因此,在某些实施方案中,本发明的ABP可以包含抗体重链或其抗原结合片段,和/或抗体轻链或其抗原结合片段。
在其他实施方案中,本发明的ABP可以包含抗体重链可变区或其抗原结合片段,和/或抗体轻链可变区或其抗原结合片段,并且在其他实施方案中,本发明的ABP可以包含抗体重链可变区CDR1、CDR2和CDR3,和/或抗体轻链可变区CDR1、CDR2和CDR3。
在本发明的特定实施方案中,当ABP包含抗体重链序列和/或抗体轻链序列,或其抗原结合片段时;与选自表1所示的那些重链CDR3序列的CDR3序列(例如,选自SEQ ID No:3、11、19、27和35的序列)相比,抗体重链序列或其片段可以包含具有至少80%、85%、90%;或95%(优选至少90%)的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR3,和/或其中与选自表1所示的那些轻链CDR3序列的CDR3序列(例如,选自SEQ ID No:7、15、23、31和39的序列)相比,抗体轻链序列或其片段可以包含具有至少80%、85%、90%;或95%(优选至少90%)的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR3。
在本发明的其他实施方案中,当ABP包含抗体重链或其抗原结合片段时,与选自SEQ ID No:1、9、17、25和33的序列(例如,表1公开的重链CDR1序列)相比,抗体重链序列或其片段还可以包含具有至少80%、85%、90%;或95%(优选至少90%)的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR1;和/或与选自SEQID No:2、10、18、26和34的序列(例如,表1公开的CDR2序列)相比,具有至少80%、85%、90%;或95%(优选至少90%)的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR2。
在本发明的其他实施方案中,本发明的ABP包含抗体轻链或其抗原结合片段,其中与选自SEQ ID No:5、13、21、29和37的序列(例如,表1公开的轻链CDR1序列)相比,抗体轻链序列或其片段还包含具有至少80%、85%、90%;或95%(优选至少90%)的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR1;和/或与选自SEQID No:6、14、22、30和38的序列(例如,表1公开的轻链CDR2序列)相比,具有至少80%、85%、90%;或95%(优选至少90%)的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR2。
在本发明的其他实施方案中,与选自SEQ ID NO.4、8、12、16、20、24、28、32、36和40的序列(例如,表1公开的VH或VL序列)相比,本发明的ABP可以包含具有至少80%、85%、90%;或95%(优选至少90%)的序列同一性,或具有不多于十个、九个、八个、七个、六个、五个、四个、三个、两个或一个,优选不多于三个、两个或一个氨基酸置换、缺失或插入的抗体可变链序列。
在本发明的特定实施方案中,本发明的ABP包含抗体的抗原结合片段,其中抗原结合片段包含CDR1、DR2和CDR3。在某些这种实施方案中,CDR1选自表1公开的那些,CDR2选自表1公开的那些,CDR3选自表1公开的那些(例如,CDR1、DR2和CDR3选自分别具有SEQ IDNo.1、2、3或5、6、7或9、10、11或13、14、15或17、18、19或21、22、23或25、26、27或29、30、31或33、34、35或37、38、39的氨基酸序列的CDR1、CDR2和CDR3序列);在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失。
在本发明的其他特定实施方案中,本发明的ABP可以包含抗体重链可变区CDR1、DR2和CDR3,和/或抗体轻链可变区CDR1、CDR2和CDR3,其中CDR1具有表1所示的重链或轻链CDR1的氨基酸序列(例如具有选自SEQ ID No 1、5、9、13、17、21、25、29、33和37的氨基酸序列),并且其中CDR2具有表1所示的重链或轻链CDR2的氨基酸序列(例如具有选自SEQ ID No2、6、10、14、18、22、26、30、34和38的氨基酸序列),并且其中CDR3具有表1所示的重链或轻链CDR3的氨基酸序列(例如具有选自SEQ ID No 3、7、11、15、19、23、27、31、35和39的氨基酸序列);在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失。
在优选的这种实施方案中,ABP可以是抗体或其抗原结合片段,其由至少一个,优选两个抗体重链序列和至少一个,优选至少两个抗体轻链序列组成,其中至少一个,优选两个抗体重链序列和至少一个,优选两个抗体轻链序列包含选自表A所示的重链CDR的任何组合和/或选自表A所示的轻链CDR的任何组合的组合中的CDR1至CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失。特别优选的是下表A中第一行的重链和轻链序列组合所示的这种抗体。
表A:重链CDR的优选组合和轻链CDR的优选组合
在优选的实施方案,本发明涉及特异性结合CD276蛋白或其变体的分离的抗原结合蛋白(ABP),并且其中分离的ABP能够诱导表达CD276蛋白的细胞中抗体依赖性细胞介导的细胞毒性:并且ABP具有至少一个抗原结合域,其:
(A)包含SEQ ID NO:1所示的抗体重链CDR1序列、SEQ ID NO:2所示的抗体重链CDR2序列和SEQ ID NO:3所示的抗体重链CDR3序列;和SEQ ID NO:5所示的抗体轻链CDR1序列、SEQ ID NO:6所示的抗体轻链CDR2序列和SEQ ID NO:7所示的抗体轻链CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失[这种ABP是或衍生自本文公开的内部命名为7C4的抗体];或
(B)包含SEQ ID NO:9所示的抗体重链CDR1序列、SEQ ID NO:10所示的抗体重链CDR2序列和SEQ ID NO:11所示的抗体重链CDR3序列;和SEQ ID NO:13所示的抗体轻链CDR1序列、SEQ ID NO:14所示的抗体轻链CDR2序列和SEQ ID NO:15所示的抗体轻链CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失[这种ABP是或衍生自本文公开的内部命名为11A7的抗体];或
(C)包含SEQ ID NO:17所示的抗体重链CDR1序列、SEQ ID NO:18所示的抗体重链CDR2序列和SEQ ID NO:19所示的抗体重链CDR3序列;和SEQ ID NO:21所示的抗体轻链CDR1序列、SEQ ID NO:22所示的抗体轻链CDR2序列和SEQ ID NO:23所示的抗体轻链CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失[这种ABP是或衍生自本文公开的内部命名为8D9的抗体];或
(D)包含SEQ ID NO:25所示的抗体重链CDR1序列、SEQ ID NO:26所示的抗体重链CDR2序列和SEQ ID NO:27所示的抗体重链CDR3序列;和SEQ ID NO:29所示的抗体轻链CDR1序列、SEQ ID NO:30所示的抗体轻链CDR2序列和SEQ ID NO:31所示的抗体轻链CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失[这种ABP是或衍生自本文公开的内部命名为10A7的抗体];或
(E)包含SEQ ID NO:33所示的抗体重链CDR1序列、SEQ ID NO:34所示的抗体重链CDR2序列和SEQ ID NO:35所示的抗体重链CDR3序列;和SEQ ID NO:36所示的抗体轻链CDR1序列、SEQ ID NO:37所示的抗体轻链CDR2序列和SEQ ID NO:38所示的抗体轻链CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失[这种ABP是或衍生自本文公开的内部命名为8H8的抗体]。
在本发明的其他优选实施方案中,ABP可以是抗体或其抗原结合片段,其由至少一个,优选至少两个抗体重链序列和至少一个,优选至少两个抗体轻链序列组成,其中在每种情况下独立地,抗体重链序列和抗体轻链序列每个都包含表B所示的重链和轻链可变域组合中的可变区序列,与这些序列相比,任选具有不多于十个、九个、八个、七个、六个、五个、四个,优选不多于三个、两个或一个氨基酸置换、插入或缺失。特别优选的是下表B中第一行的重链和轻链序列组合所示的这种抗体。
表B:重链和轻链可变域的优选组合
在本发明的所有ABP的优选实施方案中,ABP是分离的和/或基本上纯的。
在蛋白质例如ABP(其实例可以是抗体)的上下文中本文使用的术语“分离的”是指从蛋白质或多肽或会干扰其治疗、诊断、预防、研究或其它用途的其它污染物纯化的蛋白质。根据本发明的分离的ABP可以是重组的、合成的或修饰的(非天然的)ABP。在核酸或细胞的上下文中本文使用的术语“分离的”是指从DNA、RNA、蛋白质或多肽或会干扰其治疗、诊断、预防、研究或其它用途的其他污染物(例如其他细胞)纯化的核酸或细胞,或它是指重组的、合成的或修饰的(非天然的)核酸。优选地,分离的ABP或核酸或细胞是基本上纯的。在本上下文中,“重组的”蛋白质或核酸是使用重组技术制成的蛋白质或核酸。用于生产重组核酸和蛋白质的方法和技术是本领域已知的。
在蛋白质例如ABP(其实例可以是抗体)的上下文中本文使用的术语“分离的”是指从蛋白质或多肽或会干扰其治疗、诊断、预防、研究或其它用途的其它污染物纯化的蛋白质。根据本发明的分离的ABP可以是重组的、合成的或修饰的(非天然的)ABP。在核酸或细胞的上下文中本文使用的术语“分离的”是指从DNA、RNA、蛋白质或多肽或会干扰其治疗、诊断、预防、研究或其它用途的其他污染物(例如其他细胞)纯化的核酸或细胞,或它是指重组的、合成的或修饰的(非天然的)核酸。优选地,分离的ABP或核酸或细胞是基本上纯的。在本上下文中,“重组的”蛋白质或核酸是使用重组技术制成的蛋白质或核酸。用于生产重组核酸和蛋白质的方法和技术是本领域已知的。
在一些实施方案中,本发明的ABP可以(例如通过CD276的一个或多于一个结构域展示的一个或多于一个表位)与CD276或其旁系同源物、直系同源物或其他变体(例如本文所述的任何CD276或变体)结合,其中KD小于20nM,例如小于约10nM、5nM或2nM(特别是小于约1nM)。在优选的实施方案中,本发明的ABP将与CD276(例如所述CD276的所述表位)或变体结合,其中KD小于100pM。在优选的实施方案中,本发明的ABP将与所述CD276或变体结合,其中KD为约(+/-5)10pM。在一些实施方案中,本发明的ABP如本发明的抗体与表达所述CD276或变体的人细胞系的结合可以在小于约10μg/mL、5μg/mL、2μg/mL、1μg/mL、0.5μg/mL或0.2μg/mL的EC50下发生,优选EC50小于2μg/mL。在一些实施方案中,本发明的ABP如本发明的抗体与表达所述CD276的直系同源物或变体的猕猴细胞系的结合可以在小于约10μg/mL、5μg/mL、2μg/mL、1μg/mL、0.5μg/mL、0.2μg/mL、0.1μg/ml、小于50ng/ml或小于25ng/ml的EC50下发生,优选EC50小于10ng/mL,更优选小于5ng/ml,最优选约4ng/ml。
在其他实施方案中,本发明的ABP可以:(i)与CD276或与CD276的变体结合,其中KD小于20nM,例如小于约10nM、5nM或2nM(特别地,小于约1nM),小于100pM,或约10pM;和/或与表达CD276或CD276的变体的人细胞系结合,其中EC50小于10ng/mL。
本文使用的术语“KD”指解离常数,其由Kd与Ka之比(即,Kd/Ka)获得并且表示为摩尔浓度(M)。抗体的KD值可以使用本领域中已建立的方法,例如等离子体共振ELISA和KINEXA来确定。用于确定抗体的KD的优选方法是通过使用表面等离子体共振,优选使用生物传感器如系统或通过ELISA。本文使用的“Ka”(或“K-assoc”)泛指特定抗体-抗原相互作用的结合速率,而本文使用的术语“Kd”(或“K-diss”)是指特定抗体-抗原相互作用的解离速率。
在一个实施方案中,本发明的ABP是多克隆抗体(混合物),或抗原结合片段是多克隆抗体(混合物)的片段。
在本发明的所有ABP的另一个优选实施方案中,ABP是抗体或其抗原结合片段,抗体是单克隆抗体,或其中抗原结合片段是单克隆抗体的片段。
本文使用的术语“单克隆抗体”或“mAb”是指从基于氨基酸序列基本相同的抗体群体中获得的抗体。单克隆抗体通常是高度特异性的。此外,与通常包括针对不同决定簇(例如表位)的不同抗体的常规(多克隆)抗体制剂相反,每种mAb通常针对抗原上的单个决定簇。除了mAb的特异性之外,mAb的优势在于它们可以通过未被其他免疫球蛋白污染的细胞培养物(杂交瘤、重组细胞等)来合成。本文的mAb包括例如嵌合的、人源化的或人抗体或抗体片段。
根据本发明的单克隆抗体可以通过本领域技术人员熟知的方法制备。例如,小鼠、大鼠或兔子可以用目标抗原和佐剂进行免疫。从以一定间隔接受多次免疫接种的动物中采集脾细胞作为池,并进行测试出血以评估血清抗体滴度。制备脾细胞,立即用于融合实验,或储存在液氮中用于未来的融合。然后根据Stewart&Fuller,J.Immunol.Methods 1989,123:45-53的过程进行融合实验。通过例如酶联免疫吸附试验(ELISA)从具有生长杂交体的孔中的上清液中筛选出mAb分泌者。通过有限稀释或荧光激活细胞分选克隆ELISA阳性培养物,通常产生由单个菌落建立的杂交瘤。抗体(包括抗体片段或亚片段)结合特异性抗原的能力可以通过本领域已知的结合试验来确定,例如,使用目标抗原作为结合伴侣。
在其他优选的实施方案中,本发明的ABP是抗体或其抗原结合片段,其中抗体是人抗体、人源化抗体或嵌合-人抗体,或其中抗原结合片段是人抗体、人源化抗体或嵌合-人抗体的片段。
人抗体还可以通过体外方法获得。合适的实例包括但不限于噬菌体展示(CAT,Morphosys,Dyax,Biosite/Medarex,Xoma,Yumab,Symphogen,Alexion,Affimed)等。在噬菌体展示中,编码单一Fab或Fv抗体片段的多核苷酸在噬菌体颗粒的表面上表达(参见例如,Hoogenboom等人,J.Mol.Biol.,227:381(1991);Marks等人,J Mol Biol 222:581(1991);美国专利第5885793号)。“筛选”噬菌体以识别对靶有亲和力的那些抗体片段。因此,某些这样的过程通过在丝状噬菌体表面展示抗体片段库,随后通过它们与靶的结合来选择噬菌体以模拟免疫选择。在某些这样的过程中,分离高亲和力功能性中和抗体片段。因此,通过从外周血淋巴细胞克隆天然重排的人V基因(参见例如,Mullinax等人,Proc Natl Acad Sci(USA),87:8095-8099(1990))或通过产生具有人抗体序列的全合成或半合成噬菌体展示文库(参见Knappik等人,2000;J Mol Biol 296:57;de Kruif等人,1995;J Mol Biol 248):97),可以建立完整的人抗体基因库。
或者本文所述的抗体可以通过使用技术来制备。这种小鼠能够产生人免疫球蛋白分子和抗体,并且在产生小鼠免疫球蛋白分子和抗体方面有缺陷。特别是,小鼠和抗体的转基因生产的优选实施方案公开于1996年12月3日提交的美国专利申请系列号08/759620和1998年6月11日公开的国际专利申请号WO 98/24893以及2000年12月21日公开的国际专利申请号WO 00/76310中。也请参见Mendez等人,Nature Genetics,15:146-156(1997)。通过使用这种技术,已经生产了针对多种抗原的全人单克隆抗体。实质上,用目标抗原(例如CD276)免疫小鼠的系,从超免疫小鼠中回收淋巴细胞(如B-细胞),并将回收的淋巴细胞与髓系型细胞系融合以制备永生杂交瘤细胞系。筛选和选择这些杂交瘤细胞系以识别产生对目标抗原特异的抗体的杂交瘤细胞系。其他“人源化”小鼠也可商购获得:例如Medarex-HuMab小鼠、Kymab-Kymouse、Regeneron-Velocimmune小鼠、Kirin-TC小鼠、Trianni-Trianni小鼠、OmniAb-OmniMouse、Harbour Antibodies-H2L2小鼠、Merus-MeMo小鼠。还可获得的是“人源化”的其他种类:大鼠:OmniAb-OmniRat、OMT-UniRat。鸡:OmniAb-OmniChicken。
根据本发明的术语“人源化的抗体”是指免疫球蛋白链或其片段(例如Fab、Fab′、F(ab′)2、Fv、或抗体的其他抗原结合子序列),其含有衍生自非人免疫球蛋白的最小序列(但通常仍然至少一部分衍生自非人免疫球蛋白)。对于大部分,人源化的抗体是人免疫球蛋白(受体抗体),其中受体抗体的CDR残基由来自非人种免疫球蛋白(供体抗体)如具有所需特异性、亲和力和能力的小鼠、大鼠或兔子的CDR残基所取代。因此,所述抗体或其片段的至少一部分框架序列可以是人共有框架序列。在一些情况下,人免疫球蛋白的Fv框架残基需要由相应的非人残基取代以增加特异性或亲和力。此外,人源化的抗体可以包含在受体抗体或输入的CDR或框架序列中均未发现的残基。进行这些修饰以进一步改善抗体性能并使其最大化。通常,人源化的抗体将包含至少一个通常至少两个可变结构域的基本上全部,其中全部或基本上全部的CDR区域对应于非人免疫球蛋白的那些,以及全部或基本上全部的框架区域是人免疫球蛋白共有序列的那些。人源化的抗体最好还包含至少一部分免疫球蛋白恒定区,通常是人免疫球蛋白的恒定区,该(例如人)免疫球蛋白恒定区可以被修饰(例如通过突变或糖工程化)以优化该区域的一种或多于一种性质和/或改善(例如治疗性)抗体的功能,例如增加或减少Fc效应子功能或增加血清半衰期。示例性的这种Fc修饰(例如Fc工程化或Fc增强)在本文别处进行描述。
根据本发明的术语“嵌合抗体”是指其轻链和/或重链基因已建立的抗体,所述轻链和/或重链基因通常通过基因工程化,由与不同种例如小鼠或人的相应序列相同或同源的免疫球蛋白可变区和恒定区建立。或者,可变区基因衍生自特定抗体种类或子类,而链的其余部分衍生自同种或不同种的另一抗体种类或子类。它还包括这种抗体的片段。例如,典型的治疗嵌合抗体是杂合蛋白,其由来自小鼠抗体的可变域或抗原结合域和来自人抗体的恒定域或效应域组成,尽管也可以使用其他哺乳动物种类。
在特定的这种实施方案中,本发明的ABP包含抗体的抗原结合域,其中抗原结合域是人抗体的。优选地,ABP包含抗体的抗原结合域或其抗原结合片段,其是人抗原结合域;(ii)抗体是单克隆抗体,并且其中抗原结合片段是单克隆抗体的片段;和(iii)抗体是人抗体或人源化的抗体,或其中抗原结合片段是人抗体、人源化的抗体或嵌合-人抗体的片段。
人抗体的轻链通常分为κ轻链和λ轻链,并且这些中的每个含有一个可变区和一个恒定域。重链通常分为μ、δ、γ、α或ε链,并且这些将抗体的同种型分别定义为IgM、IgD、IgG、IgA和IgE。人IgG具有多种亚型,包括但不限于lgG1、lgG2、lgG3和lgG4。人IgM亚型包括IgM和lgM2。人IgA亚型包括lgA1和lgA2。在人中,IgA和IgD同种型包含四条重链和四条轻链;IgG和IgE同种型包含两条重链和两条轻链;并且IgM同种型包含十条或十二条重链和十条或十二条轻链。根据本发明的抗体可以是IgG、IgE、IgD、IgA或IgM免疫球蛋白。
在一些实施方案中,本发明的ABP是IgG抗体或其片段。在一些实施方案中,本发明的ABP是IgE抗体或其片段。在一些实施方案中,本发明的ABP是IgD抗体或其片段。在一些实施方案中,本发明的ABP是IgA抗体或其片段。在一些实施方案中,本发明的ABP是IgM抗体或其片段。优选地,本发明的ABP是、包含或衍生自IgG免疫球蛋白或其片段;例如人、人衍生的IgG免疫球蛋白、或兔或大鼠衍生的IgG,和/或IgG2免疫球蛋白或其片段。当本发明的ABP是、包含或衍生自大鼠衍生的IgG时,则优选地,ABP是、包含或衍生自大鼠IgG2a或IgG2b免疫球蛋白。当本发明的ABP是、包含或衍生自人衍生的IgG时,则优选地,本发明的ABP是、包含或衍生自人IgG1、IgG2或IgG4,最优选地,本发明的ABP是、包含或衍生自人IgG1或IgG2。
因此,在本发明的特定实施方案中,ABP是抗体,其中抗体是IgG、IgE、IgD、IgA或IgM免疫球蛋白;优选IgG免疫球蛋白。
其中包含至少一部分免疫球蛋白恒定区(通常是人免疫球蛋白恒定区)的本发明的ABP可以使这种(例如人)免疫球蛋白恒定区进行修饰,例如通过糖工程化或突变,以优化该区域的一种或多于一种性质和/或改善(例如治疗的)抗体的功能,例如增加或减少Fc效应子功能或增加血清半衰期。
本发明的ABP,特别是用于本方法的那些,包括诱导表达CD276的细胞的抗体依赖性细胞毒性(ADCC)的抗体。抗CD276抗体的ADCC可以通过使用具有低水平岩藻糖或缺少岩藻糖的抗体来改善。缺少岩藻糖的抗体与增强的ADCC(抗体依赖性细胞的细胞毒性)活性相关,特别是在低剂量的抗体下(Shields等人,2002,J.Biol.Chem.277:26733-26740;Shinkawa等人,2003,J.Biol.Chem.278:3466)。
制备无岩藻糖抗体或具有降低的岩藻糖水平的抗体的方法包括在大鼠骨髓瘤YB2/0细胞中生长(ATCC CRL 1662)。YB 2/0细胞表达低水平的FUT8mRNA,其编码多肽岩藻糖基化所需的酶(.α.1,6-岩藻糖转移酶)。
或者,在表达这种抗体期间,可以使用针对与糖链修饰有关的酶的抑制剂,包括:选择性抑制GlcNAc-P-P-Dol形成的衣霉素(所述GlcNAc-P-P-Dol是形成核心寡糖的第一步,所述核心寡糖是N-糖苷连接的糖链的前体)、作为糖苷酶I的抑制剂的栗树精胺和W-甲基-1-脱氧野尻霉素、作为甘露糖苷酶I的抑制剂的kifunensine、作为糖苷酶II的抑制剂的bromocondulitol、作为甘露糖苷酶I的抑制剂的1-脱氧野尻霉素和1,4-二氧基-1,4-亚氨基-D-甘露醇、作为甘露糖苷酶II的抑制剂的苦马豆素、作为甘露糖苷酶II的抑制剂的苦马豆素等。对糖基转移酶特异的抑制剂的实例包括抗N-乙酰氨基葡萄糖转移酶V(GnTV)的底物的脱氧衍生物等。还已知1-脱氧野尻霉素抑制复合型糖链的合成并增加高甘露糖型和杂合型糖链的比率(Glycobiology series 2-Destiny of Sugar Chain in Cell,由Katsutaka Nagai、Senichiro Hakomori和Akira Kobata编辑,1993)。
基于这些数据,已对几个细胞系进行基因工程化以产生不含或含有低水平岩藻糖的抗体(Mori等人,2004;Yamane-Ohnuki等人,2004),使得IgG的糖基化模式工程化,以选择表现出Fc-γ-R接合的特定特征的治疗性单克隆抗体,所述抗体可用于各种病症。
Umana等人和Davis等人表示,进行工程化以含有数量增加的二等分复合寡糖(二等分A/-乙酰氨基葡萄糖,GlcNAC)的lgG1抗体与其亲本对应物相比,允许引发强ADCC(Umana等人,1999;Davies等人,2001)。其次,人lgG1 N-连接的寡糖上缺少岩藻糖已经显示出改善FCGRIII结合和ADCC。
GLYCART BIOTECHNOLOGY AG(Zurich,CH)已表达了N-乙酰基-葡糖胺转移酶III(GnTIII),其在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞系中,催化二等分GlcNac残基与N-连接的寡糖的加成,并且显示出所产生的lgG1抗体更大的ADCC(WO 99/54342;WO 03/011878;WO 2005/044859)。
W020070166306涉及含有60%N-乙酰氨基葡萄糖二等分寡糖和10%非岩藻糖基化N-乙酰氨基葡萄糖二等分寡糖的抗体抗CD19的修饰,所述二等分寡糖在用(i)抗CD19抗体的cDNA和(ii)GnTIII酶的cDNA转染的哺乳动物人293T胚胎肾细胞中产生。
与在野生型CHO细胞中产生的相同lgG1相比,表现出低岩藻糖含量或缺乏岩藻糖的在YB2/0细胞(Shinkawa等人,2003;Siberil等人,2006)或在CHO-Lec13(Shields等人,2002)中产生的重组人lgG1显示引发细胞毒作用的能力增强。相反,没有观察到半乳糖与ADCC之间的相关性,二等分GlcNAC的含量仅轻微影响ADCC(Shinkawa等人,2003)。
通过去除或取代抗体的Fc部分的岩藻糖,KYOWA HAKKO KOGYO(日本东京)已增强了Fc结合并改善了ADCC,从而提高了MAb的效力(US 6946292)。低岩藻糖基化的IgG的这种改善的Fc-γ-RIIIA依赖效应子功能显示与Fc-γ-RIII等位形式无关(Niwa等人,2005)。而且,最近显示,与高岩藻糖基化的IgG相比,当IgG的岩藻糖含量较低时,诱导有效ADCC所需的抗原密度更低。
Laboratoire Frangais du Fractionnement et des(LFB)(法国)表明,MAb寡糖中的比Fuc/Gal应等于或低于0.6,以获得具有高ADCC(FR 2861080)的抗体。
Cardarelli等人,2019,在缺乏FUT8基因的Ms-704PF CHO细胞中产生抗CD19抗体,所述FUT8基因编码α1,6-岩藻糖基转移酶,在本文中抗体的非岩藻糖基化需要对酶缺陷型细胞系进行工程化。本文不考虑氨基酸突变。
Herbst等人产生了在岩藻糖基转移酶缺陷型生产者CHO细胞系中表达的人源化lgG1MAb MEDI-551。本文不考虑氨基酸突变(Herbst等人,2010)。S.Siberil等人使用大鼠骨髓瘤YB2/0细胞系来生产具有低岩藻糖含量的MAb抗RhD。在野生型CHO中产生的MAb表现出高岩藻糖含量(81%),而在YB2/0细胞中产生的相同MAb表现出较低的岩藻糖含量(32%)。本文不考虑氨基酸突变(Siberil等人,2006)。
因此,本发明的ABP可以被制备和/或可以具有上述这种糖工程化(例如去岩藻糖基化)方法/抗体的一种或多于一种特征。
增加本发明ABP的ADDC活性的替代方法包括这种ABP的Fc部分的突变,特别是增加Fc-γ-R受体的抗体亲和力的突变。
因此,上述本发明的任意ABP可以用不同的同种型或突变同种型来产生,以控制与不同Fc-γ-R受体结合的程度。缺乏Fc区(如Fab片段)的抗体缺乏与不同Fc-γ受体的结合。同种型的选择也影响与不同Fc-γ受体的结合。已确定了各种人IgG同种型对三种不同Fc-γ受体Fc-γ-RI、Fc-γ-RII和Fc-γ-RIII的亲和力(参见Ravetch&Kinet,Annu.Rev.Immunol.9,457(1991))。Fc-γ-RI是以单体形式与IgG结合的高亲和力受体,后两者是仅以多聚体形式与IgG结合的低亲和力受体。通常,IgG1和IgG3对所有三种受体都有显著的结合活性,IgG4对Fc-γ-RI有显著的结合活性,IgG2仅对一种Fc-γ-RII(称为IIaLR)有显著的结合活性(参见Parren等人,J.Immunol.148,695(1992)。因此,通常选择人同种型IgG1,因为需要与Fc-γ受体更强的结合,通常选择IgG2是因为更弱的结合。
已经使用基于靶向细胞毒性细胞试验证实了增加的Fc-γ-R结合与突变Fc之间的相关性(Shields等人,2001,J.Biol.Chem.276:6591-6604;Presta等人,2002,BiochemSoc.Trans.30:487-490)。通过特异性Fc区突变来增加ADCC活性的方法包括在选自以下位置包含至少一个氨基酸置换的Fc变体:234、235、239、240、241、243、244、245、247、262、263、264、265、266、267、269、296、297、298、299、313、325、327、328、329、330和332,其中Fc区中残基的编号是Kabat的EU指数的编号(Kabat等人,Sequences of Proteins ofImmunological Interest(National Institute of Health,Bethesda,Md.1987)。
在某些特定实施方案中,所述Fc变体包含至少一个选自以下的置换:L234D、L234E、L234N、L234Q、L234T、L234H、L234Y、L234I、L234V、L234F、L235D、L235S、L235N、L235Q、L235T、L235H、L235Y、L235I、L235V、L235F、S239D、S239E、S239N、S239Q、S239F、S239T、S239H、S239Y、V240I、V240A、V240T、V240M、F241W、F241L、F241Y、F241E、F241R、F243W、F243L、F243Y、F243R、F243Q、P244H、P245A、P247V、P247G、V262I、V262A、V262T、V262E、V263I、V263A、V263T、V263M、V264L、V264I、V264W、V264T、V264R、V264F、V264M、V264Y、V264E、D265G、D265N、D265Q、D265Y、D265F、D265V、D265I、D265L、D265H、D265T、V266I、V266A、V266T、V266M、S267Q、S267L、E269H、E269Y、E269F、E269R、Y296E、Y296Q、Y296D、Y296N、Y296S、Y296T、Y296L、Y296I、Y296H、N297S、N297D、N297E、A298H、T299I、T299L、T299A、T299S、T299V、T299H、T299F、T299E、W313F、N325Q、N325L、N325I、N325D、N325E、N325A、N325T、N325V、N325H、A327N、A327L、L328M、L328D、L328E、L328N、L328Q、L328F、L328I、L328V、L328T、L328H、L328A、P329F、A330L、A330Y、A330V、A330I、A330F、A330R、A330H、I332D、I332E、I332N、I332Q、I332T、I332H、I332Y和I332A,其中Fc区中残基的编号是Kabat的EU指数的编号。
Fc变体还可以选自V264L、V264I、F241W、F241L、F243W、F243L、F241L/F243L/V262I/V264I、F241W/F243W、F241W/F243W/V262A/V264A、F241L/V262I、F243L/V264I、F243L/V262I/V264W、F241Y/F243Y/V262T/V264T、F241E/F243R/V262E/V264R、F241E/F243Q/V262T/V264E、F241R/F243Q/V262T/V264R、F241E/F243Y/V262T/V264R、L328M、L328E、L328F、I332E、L3238M/I332E、P244H、P245A、P247V、W313F、P244H/P245A/P247V、P247G、V264I/I332E、F241E/F243R/V262E/V264R/I332E、F241E/F243Q/V262T/264E/I332E、F241R/F243Q/V262T/V264R/I332E、F241E/F243Y/V262T/V264R/I332E、S298A/I332E、S239E/I332E、S239Q/I332E、S239E、D265G、D265N、S239E/D265G、S239E/D265N、S239E/D265Q、Y296E、Y296Q、T299I、A327N、S267Q/A327S、S267L/A327S、A327L、P329F、A330L、A330Y、I332D、N297S、N297D、N297S/I332E、N297D/I332E、N297E/I332E、D265Y/N297D/I332E、D265Y/N297D/T299L/I332E、D265F/N297E/I332E、L328I/I332E、L328Q/I332E、I332N、I332Q、V264T、V264F、V240I、V263I、V266I、T299A、T299S、T299V、N325Q、N325L、N325I、S239D、S239N、S239F、S239D/I332D、S239D/I332E、S239D/I332N、S239D/I332Q、S239E/I332D、S239E/I332N、S239E/I332Q、S239N/I332D、S239N/I332E、S239N/I332N、S239N/I332Q、S239Q/I332D、S239Q/I332N、S239Q/I332Q、Y296D、Y296N、F241Y/F243Y/V262T/V264T/N297D/I332E、A330Y/I332E、V264I/A330Y/I332E、A330L/I332E、V264I/A330L/I332E、L234D、L234E、L234N、L234Q、L234T、L234H、L234Y、L234I、L234V、L234F、L235D、L235S、L235N、L235Q、L235T、L235H、L235Y、L235I、L235V、L235F、S239T、S239H、S239Y、V240A、V240T、V240M、V263A、V263T、V263M、V264M、V264Y、V266A、V266T、V266M、E269H、E269Y、E269F、E269R、Y296S、Y296T、Y296L、Y296I、A298H、T299H、A330V、A330I、A330F、A330R、A330H、N325D、N325E、N325A、N325T、N325V、N325H、L328D/I332E、L328E/I332E、L328N/I332E、L328Q/I332E、L328V/I332E、L328T/I332E、L328H/I332E、L328I/I332E、L328A、I332T、I332H、I332Y、I332A、S239E/V264I/I332E、S239Q/V264I/I332E、S239E/V264I/A330Y/I332E、S239E/V264I/S298A/A330Y/I332E、S239D/N297D/I332E、S239E/N297D/I332E、S239D/D265V/N297D/I332E、S239D/D265I/N297D/I332E、S239D/D265L/N297D/I332E、S239D/D265F/N297D/I332E、S239D/D265Y/N297D/I332E、S239D/D265H/N297D/I332E、S239D/D265T/N297D/I332E、V264E/N297D/I332E、Y296D/N297D/I332E、Y296E/N297D/I332E、Y296N/N297D/I332E、Y296Q/N297D/I332E、Y296H/N297D/I332E、Y296T/N297D/I332E、N297D/T299V/I332E、N297D/T299I/I332E、N297D/T299L/I332E、N297D/T299F/I332E、N297D/T299H/I332E、N297D/T299E/I332E、N297D/A330Y/I332E、N297D/S298A/A330Y/I332E、S239D/A330Y/I332E、S239N/A330Y/I332E、S239D/A330L/I332E、S239N/A330L/I332E、V264I/S298A/I332E、S239D/S298A/I332E、S239N/S298A/I332E、S239D/V264I/I332E、S239D/V264I/S298A/I332E,和S239D/264I/A330L/I332E,其中Fc区中残基的编号是Kabat的EU指数的编号。还请参见WO2004029207,其通过引用并入本文。
在特定实施方案中,在所有的同种型中,可以在铰链连接区中的位点上、邻近或接近位点进行突变(例如,用另一个残基取代残基234、235、236和/或237),以降低对Fc-γ受体,特别是Fc-γ-RJ受体的亲和力(参见,例如US6624821)。任选地,用丙氨酸取代第234、236和/或237位,用谷氨酸取代第235位(参见例如US5624821)。第236位在人IgG2同种型中缺失。人IgG2的第234、235和237位氨基酸的示例性片段是Ala Ala Gly、Val Ala Ala、AlaAla Ala、Val Glu Ala和Ala Glu Ala。突变体的优选组合是L234A、L235E和G237A,或人同种型IgG1的优选组合是L234A、L235A和G237A。特定优选的本发明的ABP是具有人同种型IgG和Fc区的这三种突变之一的抗体。减少与Fc-γ受体的结合的其他取代是E233P突变(特别是在小鼠IgG1中)和D265A(特别是在小鼠IgG2a中)。减少Fc和/或C1q结合的突变和突变组合的其他实例是E318A/K320A/R322A(特别是在小鼠IgG1中)、L235A/E318A/K320A/K322A(特别是在小鼠IgG2a中)。类似地,可以用例如脯氨酸取代人IgG4中的残基241(Ser)以中断Fc结合。
可以对恒定区进行额外的突变以调节效应子活性。例如,可以对在A330S、P331S或两者的IgG1或IgG2a恒定区进行突变。对于IgG4,可以在E233P、F234V和L235A进行突变(其中G236缺失),或其任意组合。IgG4还可以具有以下突变S228P和L235E中的一种或两种。使用中断的恒定区序列来调节效应子功能在例如WO2006118959和WO2006036291中有进一步描述。
可以对人IgG的恒定区进行额外的突变以调节效应子活性(参见例如WO200603291)。这些包括以下置换:对人IgG1的(i)A327G、A330S、P331S;(ii)E233P、L234V、L235A、G236缺失;(iii)E233P、L234V、L235A;(iv)E233P、L234V、L235A、G236缺失、A327G、A330S、P331S;和(v)E233P、L234V、L235A、A327G、A330S、P331S;或特别是,(vi)L234A、L235E、G237A、A330S和P331S(例如,对人IgG1的),其中Fc区的残基编号是Kabat的EU指数的编号。还请参见WO2004029207,其通过引用并入本文。
可以通过使某些重链恒定区的残基突变来改变针对FcR的抗体的亲和力。例如,破坏人IgG1的糖基化位点可以减少FcR结合,从而降低抗体的效应子功能(参见,例如WO2006036291)。三肽序列NXS和NXT(其中X是除脯氨酸之外的任意氨基酸)是N残基糖基化的酶识别位点。任何三肽氨基酸的破坏,特别是在IgG的CH2区,将阻止该位点的糖基化。例如,人IgG1的N297突变阻止糖基化并减少FcR与抗体的结合。
通过引入人IgG1的Fc结构域突变体(在本文中通常称为“SDIE”,其表示突变S239D/I332E)可实现Fc受体结合的优选增强。
尽管ADCC和CDC的激活通常是治疗性抗体所希望的,但在某些情况下,不能激活效应子功能的本发明的ABP是优选的(例如,是不可知调节剂的本发明的ABP)。出于这些目的,通常使用IgG4,但其近些年已不受欢迎,因为该子类进行Fab臂交换的独特能力,其中在体内IgG4之间可交换重链。因此,Fc工程化方法也可用于确定Fc结构域与Fc-γ受体和C1q的关键相互作用位点,然后使这些位置突变,例如在本发明的ABP的Fc中,以减少或消除结合。通过丙氨酸扫描,Duncan和Winter(1998;Nature 332:738)首先分离出C1q与覆盖Fc结构域铰链和上部CH2的区域的结合位点。Genmab的研究人员鉴定了突变体K322A、L234A和L235A,它们的组合足以几乎完全消除Fc-γ-R和C1q的结合(Hezareh等人,2001;J Virol 75:12161)。以类似的方式,MedImmune后来鉴定了一组三个突变,L234F/L235E/P331S(称为TM),它们具有非常相似的效果(Oganesyan等人,2008;Acta Crystallographica 64:700)。另一种方法是Fc结构域的天冬酰胺297上的糖基化的修饰,已知其是最佳FcR相互作用所需要的。在N297点突变中观察到与FcRs结合的丧失(Tao等人,1989;J Immunol 143:2595),酶促去糖基化的Fc结构域(Mimura等人,2001;J Biol Chem 276:45539),糖基化抑制剂存在下的重组表达抗体(Walker等人,1989;Biochem J 259:347)和细菌中Fc结构域的表达(Mazor等人,2007;Nat Biotechnol 25:563)。因此,本发明还包括其中已使用这种技术或突变来降低效应子功能的ABP的实施方案。
由于FcRn介导的再循环,IgG在(如人)血清中自然地长期存在,因此其典型半衰期约为21天。尽管如此,仍进行了许多努力来设计Fc结构域与FcRn的pH依赖的相互作用,以提高pH 6.0时的亲和力,同时在pH 7.4时保持最小的结合。PDLBioPharma的研究人员发现了突变T250Q/M428L,这导致恒河猴的IgG半衰期增加了约2倍(Hinto等人,2004;J Biol Chem279:6213),并且MedImmune的研究人员已发现突变M252Y/S254T/T256E(称为YTE),这导致食蟹猴中IgG半衰期增加了约4倍(Dall′Acqua等人,2006;J Biol Chem 281:23514)。本发明的ABP也可以是聚乙二醇化的。聚乙二醇化,即与合成聚合物聚乙二醇(PEG)化学偶联,已作为开发延长作用的生物制剂的公认技术出现,迄今有约10种临床批准的蛋白质和肽药物(Jevsevar等人,2010;Biotechnol J 5:113)。本发明的ABP还可以进行PAS蛋白修饰,即用于延长药物活性蛋白的血浆半衰期的聚乙二醇化的生物替代方法(Schlapschy等人,2013;Protein Eng Des Sel 26:489;XL-protein GmbH,Germany)。因此,本发明还包括其中已使用这种技术或突变来延长血浆半衰期,特别是在人血浆中的ABP的实施方案。
抗体片段包括“Fab片段”,其由每条重链和轻链的一个恒定域和一个可变域组成,由轻链的相邻恒定区和重链的第一恒定域(CH1)结合在一起。这些可以通过蛋白酶消化(例如用木瓜蛋白酶)由常规抗体形成,但是类似的Fab片段也可以通过基因工程制备。Fab片段包括Fab’、Fab和“Fab-SH”(其是含有至少一个游离巯基的Fab片段)。
Fab′片段与Fab片段的区别在于,它们在重链的第一恒定结构域的羧基末端含有额外的残基,包括来自抗体铰链区的一个或多于一个半胱氨酸。Fab’片段包括“Fab’-SH”(其是含有至少一个游离巯基的Fab’片段)。
而且,抗体片段包括F(ab’)2片段,其含有两条轻链和两条重链,所述重链在CH1和CH2结构域之间包含一部分恒定区(“铰链区”),使得在两条重链之间形成链间二硫键。因此F(ab’)2片段由两个Fab’片段组成,所述两个Fab’片段通过两条重链之间的二硫键结合在一起。F(ab’)2片段可以由常规抗体通过用在铰链区下方进行裂解的酶(例如用胃蛋白酶)进行溶蛋白性裂解,或通过基因工程制备。
“Fv区”包含来自重链和轻链的可变区,但是缺少恒定区。“单链抗体”或“scFv”是Fv分子,其中重链和轻链可变区已通过柔性接头连接,以形成单一多肽链,其形成抗原结合区。
“Fc区”包含两个重链片段,所述重链包含抗体的CH2和CH3结构域。所述两个重链片段通过两个或多于两个二硫键和通过CH3结构域的疏水作用结合在一起。
因此,在一些实施方案中,本发明的ABP是选自以下的抗体片段:Fab’、Fab、Fab’-SH、Fab-SH、Fv、scFv和F(ab’)2。
在那些是免疫球蛋白片段如抗体片段的ABP的实施方案中,优选的是能够与CD276或其旁系同源物、直系同源物或其他变体的胞外域(例如展示的表位),如任意表位或本文所述的其他结合特征结合的那些片段:并且更优选所述片段是CD276或CD276的旁系同源物、直系同源物或其他变体的表达、功能、活性和/或能力的调节剂(例如抑制剂或拮抗剂)。
在优选的实施方案中,本发明的ABP是抗体,其中所述抗体或其片段的至少一部分框架序列是人共有框架序列,例如,包含人种系编码的框架序列。
在一些实施方案中,修饰或工程化本发明的ABP以增加抗体依赖细胞细胞毒性(ADCC)。如普通技术人员现在将理解的那样,这种本发明的ABP在治疗与针对免疫细胞如CTL的细胞抗性有关的疾病或病症(例如CD276阳性癌症)中有特定效用;因为ADCC机制(细胞介导的免疫防御,借此免疫系统的效应细胞主动裂解靶细胞,其膜表面抗原已被特异性抗体结合)将使对免疫细胞如CTL具有抗性的细胞得到增强,因此导致免疫系统的效应细胞对这些细胞的附着和/或裂解增加。
如本文使用的,“治疗”与治疗疾病、障碍或病症同义,其包括减轻疾病、障碍或病症的症状,抑制疾病、障碍或病症的发展,导致疾病、障碍或病症消退和/或治愈疾病、障碍或病症。
已知修饰或工程化本发明的ABP以增强ADCC的各种技术(Satoh等人,2006;ExpertOpin Biol Ther 6:1161;WO2009/135181),因此这种实施方案包括以下实施方案,在实施方案中本发明的ABP可以去岩藻糖基化(GlycArt Biotechnology),例如,其中抗体在敲除了内源FUT8基因的CHO细胞中产生;或ABP可以是“糖工程化的抗体”(Seattle Genetics),例如其中添加岩藻糖类似物至表达抗体的CHO细胞,导致岩藻糖基化显著减少。可以应用于本发明的ABP的其他去岩藻糖基化方法在本文别处进行描述。
修饰或工程化本发明发ABP以增强ADCC的其他技术包括ABP的Fc部分中的突变(例如在本文别处更详细描述的),特别是在人Fc的残基234、235、236和/或237、和/或残基330、331中的一个或多于一个如此突变的情况下;其中Fc去中残基的这种编号是Kabat的EU指数的编号(Kabat等人,Sequences of Proteins of Immunological Interest(NationalInstitute of Health,Bethesda,Md.1987)。
因此,在某些实施方案中,修饰或工程化本发明的ABP以增强抗体依赖细胞介导的细胞毒性(ADCC),优选其中所述ABP是去岩藻糖基化的和/或所述ABP的Fc是突变的(例如其中使用一种或多于一种以下残基变化使Fc突变:L234A、L235E、G237A、A330S和/或P331S)。在替代实施方案中,修饰或工程化本发明的ABP以减少抗体依赖细胞介导的细胞毒性(ADCC)。
在其他某些实施方案中,修饰本发明的ABP以延长血清半衰期,特别是在人血清中。例如,本发明的ABP可以是聚乙二醇化的和/或PAS蛋白修饰的,或具有T250Q/M428L或M252Y/S254T/T256E修饰的Fc区。
在某些实施方案中,本发明的ABP与(a)CD276或CD27611的变体的胞外域展示的一个或多于一个表位结合;或其与(b)CD276或CD27611的变体的胞外域展示的两个或多于两个表位结合。优选地,一个或多于一个所述表位在SEQ ID NO:371的氨基酸残基23和241之间(人CD276蛋白的ECD)展示,例如在SEQ ID NO:371的氨基酸残基23和136之间(人CD276蛋白的Ig样V型结构域)之间展示。
本发明的ABP可以是单特异性的(即它具有仅与一种抗原结合的抗原结合域)或可以是多特异性的(即它具有与不同抗原结合的两个或多于两个不同的抗原结合域)。例如,“双特异性”、“双重特异性”或“双官能”ABP或抗体分别是具有两个不同抗原结合位点的杂合ABP或抗体。双特异性抗原结合蛋白和抗体是一种多特异性抗原结合蛋白抗体,并且可以通过多种方法包括但不限于杂交瘤融合或连接Fab’片段来制备(参见例如Songsivilai和Lachmann,1990;Kostelny等人,1992)。双特异性抗原结合蛋白或抗体的两个结合位点将与两个不同的表位结合,所述表位可位于相同或不同的蛋白靶上。
在某些这种实施方案中,ABP可以是双特异性、三特异性或四特异性抗体,特别地,双特异性抗体选自:双特异性T细胞衔接器(BiTE)抗体、双亲和重靶向分子(DART)、CrossMAb抗体、DutaMabTM抗体、DuoBody抗体;Triomab、TandAb、双特异性NanoBody、串联scFv、diabody、单链diabody、HSA body、(scFv)2HSA抗体、scFv-IgG抗体、Dock和Lock双特异性抗体、DVD-IgG抗体、TBTI DVD-IgG、IgG-fynomer、四价双特异性串联IgG抗体、双靶向结构域抗体、化学连接的双特异性(Fab′)2分子、交联mAb、双效Fab IgG(DAF-IgG)、orthoFab-IgG、双特异性CovX-Body、双特异性六价三聚体和ART-Ig。
因此,在某些实施方案中,本发明的ABP是多特异性抗体,其包含至少两个抗原结合域,其中每个抗原结合域特异性结合不同的抗原表位。
因此,在一些实施方案中,当在哺乳动物细胞表面表达时,本发明的ABP结合(例如,通过一个或多于一个第一抗原结合域)CD276、旁系同源物、直系同源物和其他变体的胞外域,此外还包含与所述CD276或变体以外的抗原结合的一个或多于一个额外的抗原结合域。在本发明的ABP的某些实施方案中,这样的其他抗原可以是另一个免疫球蛋白超家族基因;和/或这样的其他抗原可以是哺乳动物T细胞上存在的抗原。可以通过这种额外的抗原结合域结合的哺乳动物T细胞上存在的抗原包括CD3、CD40、OX-40、ICOS和4-1BB。在本发明的ABP的某些实施方案中,这样的其他抗原还可以是白蛋白,例如人白蛋白。它还可以是血液或血清中的另一种组分,通过ABP与其结合将使ABP的血清半衰期延长,例如半衰期类似于当与白蛋白结合时的半衰期。
本发明的ABP的优选变体涉及双特异性物,其包含本发明抗体的抗原结合区和针对CD3的第二抗原结合区,例如称为UCHT1的scFv构建体。本发明的一个优选的构建体包含本文指定的7C4抗体的两个抗原结合域和两个抗CD3结合域,例如上述UCHT1 scFv构建体。
在其他实施方案中,本发明的ABP可以包含两个或多于两个抗原结合区,优选包含两个、三个或四个抗原结合区。
在其他实施方案中,本发明的ABP可以包含嵌合抗原受体(CAR),并且优选包含胞外抗原结合区、膜锚如跨膜结构域,和胞内区如胞内信号区。
在优选的实施方案中,本发明的ABP可以包含至少一个抗体恒定域,特别是其中至少一个抗原恒定域是CH1、CH2或CH3结构域或其组合。
在其他这种实施方案中,具有抗体恒定域的本发明的ABP包含突变的Fc区,例如以增强Fc区与Fc受体(免疫效应细胞上的Fc受体)的相互作用(例如Saxena&Wu,2016;FrontImmunol 7:580)。实施例及其实施方案在本文别处进行描述。
在其他实施方案中,本发明的ABP可以包含效应基团和/或标记基团。
术语“效应基团”表示任意基团,特别是与另一个分子如抗原结合蛋白偶联的基团,其用作细胞毒素剂。合适的效应基团的实例是放射性同位素或放射性核素。其他合适的效应基团包括毒素、治疗基团或化疗基团。合适的效应基团的实例包括卡利奇霉素(calicheamicin)、澳瑞他汀(auristatin)、格尔德霉素(geldanamycin)、α-鹅膏蕈碱(α-amanitine)、吡咯并苯并二氮杂卓(pyrrolobenzodiazepine)和美登素(maytansine)。
术语“标记”或“标记基团”是指任意可检测的标记。通常,标记有很多种类,这取决于检测它们的分析:a)同位素标记,其可以是放射性或重同位素;b)磁性标记(例如磁粉);c)氧化还原活性部分;d)荧光染料;酶基团(例如辣根过氧化物酶、β-半乳糖苷酶、荧光素酶、碱性磷酸酶);e)生物素化基团;和f)由二级报告子识别的预定多肽表位(例如亮氨酸拉链对序列、二级抗体的结合位点、金属结合域、表位标签等)。
在一些实施方案中,效应基团或标记基团与另一个分子(例如ABP)通过各种长度的间隔臂结合,以减少潜在空间位阻。
然后本发明的优选实施方案涉及ABP,对其进行修饰以包含免疫细胞因子官能团。优选的是使用白细胞介素15(IL-15)或修饰的IL-15。然而,将其他免疫细胞因子用于抗体融合构建体已被充分记载,包括含有IL-2、IL-12、IL-21、TNFα和干扰素α、β和γ的抗体-细胞因子融合蛋白。
用作用于本发明ABP的融合蛋白的优选IL15分子是与野生型IL-15的亲和力相比,对IL-15Rα的亲和力降低的分子。用于本发明的修饰的IL-15多肽优选在对应于人野生型IL-15(其来源于UniProt,保藏号为P40933-1)的氨基酸序列的第92、93、94、95、96、97、98、99、100、112、113、114、115和/或116位的一个或多于一个位置包含至少一个氨基酸置换。因此,优选地,本发明的ABP可以包含一个或两个本文公开的抗原结合域,并且例如融合到抗体恒定区,一个或多于一个上述修饰的IL-15多肽。这种构建体公开于EP3265478中,通过引用其全部包含在本文中。
在第二方面,本发明涉及双特异性抗原结合蛋白(ABP),其包括能够结合CD276(B7-H3)抗原或其变体的第一抗原结合域和能够结合人分化簇3(CD3)抗原的第二抗原结合域。
“双特异性”或“双官能”ABP是具有两个不同表位/抗原结合域(或“位点”)的ABP,因此对两个不同的靶表位具有结合特异性。这两个表位可以是相同抗原的或如在本发明中优选的、不同抗原的如不同抗原CD276和CD3的表位。
“双特异性ABP”可以是这样的ABP,其将一个抗原或表位与由第一对重链和轻链或主链和较短/较小链限定的两个或多于两个结合臂中的一个结合,并且使不同的抗原或表位在由第二对重链和轻链或主链和较小链限定的第二臂上结合。这种双特异性ABP的实施方案在特异性和CDR序列中都具有两个不同的抗原结合臂。通常,双特异性ABP对于其结合的每种抗原都是单价的,也就是说,其仅用一个臂与相应的抗原或表位结合。然而,双特异性抗体也可以二聚化或多聚化的,这在本发明的上下文中是优选的。例如,在如本文所述的二聚IgGsc形式中,抗体可以具有针对每种抗原的两个结合位点(图1B,第三边构建体)。双特异性抗体可以是杂合ABP,其可以具有由第一轻链可变区和第一重链可变区限定的第一结合区,和由第二轻链可变区和第二重链可变区限定的第二结合区。本发明设想这些结合区之一可以由重链/轻链对限定。在本发明的上下文中,双特异性ABP可以具有由主链和较小链的可变区限定的第一结合位点,和由包含在ABP主链中的scFv片段的可变区限定的不同的第二结合位点。
制备双特异性ABP的方法是本领域已知的,例如两种不同单克隆抗体的化学缀合,或者例如两个抗体片段如两个Fab片段的化学缀合。或者,通过quadroma技术,即通过融合产生亲本抗体的杂交瘤制备双特异性ABP。由于H链和L链的随机分类,产生了十种不同抗体结构的潜在混合物,其中只有一种具有所需的结合特异性。
本发明的双特异性ABP可以作为针对每一个靶的单克隆抗体(mAb)。在一些实施方案中,抗体是嵌合的、人源化的或全人的。双特异性抗体可以例如是双特异性串联单链Fv、双特异性Fab2或双特异性diabody。
基于包括在本发明的ABP中的结构域,本发明的双特异性ABP可以包含Fab片段,其通常可以包括铰链区、CH2结构域和单链Fv片段。这种双特异性抗体称为“Fabsc”-ABP并已首次在国际专利申请WO 2013/092001中进行了描述。更具体地,这里使用的“Fabsc”形式ABP通常是指具有Fab片段的本发明的双特异性ABP,其通常包括铰链区,该铰链区位于与CH2结构域的N末端连接的Fab片段的C末端,该结构域的C末端又与scFv片段的N末端连接。这种“Fabsc”不包含或基本上不包含CH3结构域。在本上下文中,“不包含”或“基本上不包含”表示ABP不包含全长CH3结构域。这优选地表示ABP包含10个或小于10个,优选5个或小于5个,优选3个或甚至小于3个CH3结构域的氨基酸。
根据Coloma和Morrison的公开(Nat Biotechnol 15:159-63,1997),本发明的双特异性ABP还可以具有CH3结构域,通常排列在CH2结构域的C末端。这种分子在本文也称为“IgGsc”形式ABP,并表示具有Fab片段的本发明的双特异性ABP,其通常包括铰链区,该铰链区位于通常与CH2结构域的N末端连接的Fab片段的C末端,所述CH2结构域的C末端又通常与CH3结构域的N末端连接,所述CH3结构域的C末端又通常与scFv片段的N末端连接。图1B示出了IgGsc格式ABP的说明性示例。这种双特异性ABP在本发明的上下文中是优选的。
另外,或替代地,本发明的“Fabsc”或“IgGsc”ABP还可以具有“Fc-减弱的”CH2结构域(包括铰链区)。这种“Fc-减弱”是通过缺失和/或取代(突变)CH2结构域中至少一个能够介导与Fc-受体结合的选定氨基酸残基实现的。在说明性实施方案中,铰链区或CH2结构域的能够介导与Fc受体结合且缺失或突变的至少一个氨基酸残基选自序列位置228、230、231、232、233、234、235、236、237、238、265、297、327和330(根据EU-指数对序列位置进行编号)。在说明性实例中,这种Fc-减弱的ABP可以含有至少一种选自以下的突变:氨基酸228的缺失、氨基酸229的缺失、氨基酸230的缺失、氨基酸231的缺失、氨基酸232的缺失、氨基酸233的缺失、取代Glu233→Pro、取代Leu234→Val、氨基酸234的缺失、取代Leu235→Ala、氨基酸235的缺失,氨基酸236的缺失、氨基酸237的缺失、氨基酸238的缺失、取代Asp265→Gly、取代Asn297→Gln、取代Ala327→Gln和取代Ala330→Ser(根据EU-指数对序列位置进行编号,参见例如国际专利申请WO 2013/092001的图1O和图1P)。在激活T细胞(例如针对肿瘤细胞)的双特异性抗体的情况下,Fc-减弱可能是期望的,以防止抗体与携带Fc-受体的细胞结合,所述结合可能导致不期望的T细胞脱靶激活。
根据Coloma和Morrison的公开(Nat Biotechnol 15:159-63,1997),本发明最优选的IgGsc形式的双特异性ABP还可以具有CH3结构域,通常排列在CH2结构域的C末端。这种分子在本文也称为“IgGsc”形式ABP,并表示具有Fab片段的本发明的双特异性ABP,其通常包括铰链区,该铰链区位于通常与CH2结构域的N末端连接的Fab片段的C末端,所述CH2结构域的C末端又通常与CH3结构域的N末端连接,所述CH3结构域的C末端又通常与scFv片段的N末端连接。图1B示出了IgGsc格式ABP的说明性示例。这种双特异性ABP在本发明的上下文中是优选的。
抗体形式Fabsc和IgGsc的共同点是N末端靶向部分分别由“生理性”Fab-或Fab2区域组成,从而避免在分子的该部分使用单链部分。如果将这些形式用于靶细胞限制的T细胞激活,则可采用Fc受体(FcR)结合减弱(如果想要或需要),以防止FcR介导的激活。这可以通过例如在上述以及国际专利申请WO 2013/092001和Armour等人,Eur J Immunol 1999;292613中所述的分子的CH2结构域中引入确定的和众所周知的突变来实现。因此,本发明的IgGscABP还可以具有CH2结构域(包括铰链区),其中铰链区或能够介导与Fc受体结合的CH2结构域的至少一个氨基酸残基缺失或突变。如上所述,CH2和铰链区中的该残基可以分别选自序列位置228、230、231、232、233、234、235、236、237、238、265、297、327和330(根据EU-指数对序列位置进行编号)。然而,由于IgGsc分子中存在CH3结构域,两个单独的分子将通过CH3结构域(自发地)同型二聚体化,以形成四价分子(在这方面再次参见图1B)。因此,不需要缺失或突变铰链区的序列位置226和/或序列位置229的半胱氨酸残基。因此,本发明的这种四聚IgGsc ABP可以在相应铰链结构域之一的序列位置226和/或序列位置229具有半胱氨酸残基,与Kabat编号[EU-指数]一致。
与包含介导CD276结合和/或结合白血病癌细胞的一组CDR区的双特异性ABP的上述公开内容一致,本发明的ABP可以包含特异性结合免疫细胞如T细胞或NK细胞上的受体的第二结合位点。免疫细胞上存在的该受体可以是能够激活免疫细胞或刺激免疫细胞的免疫应答的受体。诱发的免疫应答可以优选是细胞毒性免疫应答。这样的合适的受体可以例如是CD3、抗原特异性T细胞受体(TCR)、CD28、CD16、NKG2D、Ox40、4-1BB、CD2、CD5、程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)和CD95。特别优选的是其中第二结合位点结合CD3、TCR或CD16的ABP。最优选的是其中第二结合位点特异性结合CD3、TCR或CD16的ABP。一个优选的ABP包含第二结合位点,其对应于抗CD3抗体OKT3的抗原结合位点。抗体OKT3的重链可变区和轻链可变区的氨基酸序列也例如描述于Arakawa等人,J.Biochem.120,657-662(1996)和国际专利申请WO2015/158868中(参见WO 2015/158868的序列表中的SEQ ID NOS:17和18)。另一个优选的ABP包含第二结合位点,其对应于抗CD3抗体UCHT1的抗原结合位点。人源化UCHT1抗体的VH和VL序列描述于国际专利申请WO 2013/092001。可用于本发明的CD3结合ABP的其他实例包括描述于欧洲专利2155783B1或欧洲专利EP2155788B1的ABP,其能够结合人和普通狨、绒顶柽柳猴或松鼠猴CD3ε链的表位。
因此,本发明的双特异性ABP可以是双特异性ABP如IgGsc分子,其包含本文所述的Fab片段和scFv片段。在该分子中,第一结合位点可以结合CD276,并且可以包含在本文所述的Fab(或IgGsc形式的上下文中的二价CD276F(ab)2)片段中,第二结合位点(其可以结合免疫受体)可以包含在scFv片段如特异性结合CD3的scFv中。或者,结合CD276的第一结合位点包含在单链Fv片段中,第二结合位点(其可以结合CD3)包含在Fab片段中。
在一些实施方案中,本发明的双特异性ABP在结合时,例如与CD3结合时,自身不激活免疫细胞,例如T细胞。相反,仅当两个结合位点如CD276特异性结合位点和CD3特异性结合位点与T细胞上的受体和靶癌细胞上的CD276结合时,前者可以交联激活受体,触发效应细胞杀死特异性靶细胞。可以建立标准的功能试验来评估在本发明双特异性ABP存在或不存在时通过淋巴细胞杀死靶细胞的能力,以评估/或筛选ABP记过其结合的受体的能力。
在本发明的一些实施方案中,双特异性ABP包含第二抗原结合域,抗CD3抗体的scFv,例如UCHT1或其变体。
在第三方面,本发明涉及分离的核酸,其包含编码第一方面中任一个ABP,或ABP的抗原结合片段或单体,如重链或轻链,或编码根据第二方面的双特异性ABP的序列。
例如,由本发明的核酸编码的组分可以是本发明抗体的一条链的全部或一部分;或所述组分可以是所述ABP的scFv。由这样的核酸编码的组分可以是本发明抗体的一条或另一条链的全部或一部分;例如,由这样的核酸编码的组分可以是本发明的ABD。本发明的核酸还可以编码本发明ABP的片段、衍生物、突变体或变体,和/或表示代表适合和/或足以用作杂交探针、聚合酶链式反应(PCR)引物或测序引物的多核苷酸组分,所述引物或测序引物用于鉴定、分析、突变或扩增编码多肽的多核苷酸、用于抑制多核苷酸表达的反义或抑制性核酸(如RNAi/siRNA/shRNA或gRNA分子)以及前述的互补序列。
在本发明的特定实施方案中,本发明的核酸包含具有编码重链或轻链CDR、重链和/或轻链CDR1、CDR2和CDR3的组合或重链或轻链可变结构域(在每种情况下如表1所示)的序列的核酸或其功能片段。在其他实施方案中,本发明的核酸包含与编码表1中任意本文公开的CDR(优选CDR3)的序列有至少60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%;或95%(优选至少75%)序列统一性(或具有不超过五十、四十、三十、二十、十五、十或五,优选不超过三、二或一个取代、插入或缺失)的核酸序列。
根据本发明的核酸可以是基因组的、mRNA、cDNA或合成来源或其一些组合的DNA或RNA,任选地连接与其不天然相连的多核苷酸。在一些实施方案,这样的核酸可以包含一个或多于一个(这样的2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或多于20个,特别是1个至约5个,或优选序列中特定核苷酸的所有情况)非天然的(例如合成的)核苷酸;和/或这样的核酸可以包含(例如偶联到)另一个化学部分,例如标记基团或效应基团;例如本文别处所述的标记基团或效应基团。
在一种实施方案中,本发明的核酸可以是分离的或基本上纯的。在另一个实施方案中,本发明的核酸可以是重组的、合成的和/或修饰的,或任意其他非天然的方式。例如,相对于天然产物,例如人核酸,本发明的核酸可以包含至少一个核酸取代(或缺失)修饰(例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或多于10个这样的修饰,特别是1个至约5个这样的修饰,优选2个或3个这样的修饰)。
核酸可以是任意合适的长度,例如长度为约10个、15个、20个、25个、30个、35个、40个、45个、50个、75个、100个、125个、150个、175个、200个、250个、300个、350个、400个、450个、500个、750个、1000个、1500个、3000个、5000或多于5000个核苷酸。例如:优选地,siRNA核酸的长度可以为约15个至约25个碱基对(优选长度约19个至约21个碱基对);优选地,shRNA核酸可以包含20个至30个碱基对的茎、至少4个核苷酸的环和在3’端的二核苷酸突出端;优选地,微RNA的长度可以为约22个碱基对;优选地,本发明的编码ABP或其组分的mRNA或DNA序列(例如重链或轻链或IgG抗体)可以为约500个和1500核苷酸。更优选地,编码哺乳动物的抗体轻链的核酸可以为约630个至约650个核苷酸,并且编码哺乳动物的抗体重链的核酸可以是约1300个至约1650个核苷酸。核酸可以包含一个或多于一个额外的序列,例如调控序列和/或是较大核酸的部分。核酸可以是单链的或双链的并且可以包含RNA和/或DNA核苷酸,及其人工变体(例如,肽核酸)。
编码抗体多肽(例如重链或轻链,仅可变结构域或全长)的核酸可以是从已用CD276抗体或其片段,例如一个或多于一个结构域(或编码并能够表达CD276抗原或其片段的核苷酸)免疫的小鼠、大鼠、美洲驼、羊驼、鸡或兔的B细胞分离的。核酸可以是通过常规过程如PCR分离的。
变化可以是通过突变成本发明的核酸的序列来引入。取决于其性质和在密码子中的位置的这种变化可导致它编码的多肽(例如抗原结合蛋白)的氨基酸序列的变化。可以使用本领域已知的任意技术来引入突变。
在一个实施方案中,一个或多于一个特定氨基酸残基可以使用例如定向位点的突变形成方案来改变。在另一个实施方案中,一个或多于一个随机选择的残基可以使用例如随机突变形成方案来改变。然而,当制备出时,可以表达突变多肽并筛选出所需的性质。可以突变引入核酸中,而不会显著改变其编码的多肽的生物活性。例如,可以进行核苷酸取代,其导致非必需氨基酸残基的氨基酸置换。
可以对本发明的核酸序列进行(例如通过突变)的其他变化可以不改变编码的多肽的氨基酸序列,但可能对其稳定性和/或编码的多肽的表达有效性造成变化。例如,通过密码子优化,给定的多肽序列的表达可以通过利用针对其中要表达核苷酸的物种发现的给定氨基酸的更常见密码子来改善。密码子优化的方法和替代的方法(例如CpG和G/C含量的优化)描述于例如Hass等人,1996(Current Biology 6:315);WO1996/09378;WO2006/015789和WO 2002/098443)。
在第四方面,本发明涉及核酸构建体(NAC),其包含第三方面的核酸和一个或多于一个另外的序列特征,所述序列特征允许所编码的ABP或双特异性的ABP,或所述ABP或双特异性的ABP的组分(例如抗体重链或轻链)在细胞中表达。
这样的NAC可以包括一种或多于一种额外的特征,该特征允许在细胞中(例如宿主细胞中)编码的ABP或所述ABP的组分(例如ABD)的表达。本发明的NAC的实例包括但不限于质粒载体、病毒载体、mRNA、非附加型哺乳动物载体和表达载体,例如重组表达载体。本发明的核酸构建体可以包含本发明的核酸,其形式适于在细胞例如宿主细胞中核酸的表达(参见下文)。本发明的核酸构建体通常是重组核酸,和/或可以是分离的和/或基本上纯的。重组核酸通常是非天然的;特别是如果它们包含来源于不同物种和/或合成的、体外或致突变方法的部分。
在一些实施方案中,本发明NAC包含一个或多于一个构建体,其任一个包含编码重抗体链或轻抗体链的核酸。在一些实施方案中,本发明的NAC包含两个构建体,其中一个包含编码重抗体链的核酸,另一个包含编码轻抗体的核酸,使得来自构建体的表达可以产生完整的抗体分子。在一些实施方案中,本发明的NAC包含构建体,其包含编码重抗体链和轻抗体链,使得完整的抗体分子可从一个构建体中表达。在其他实施方案中,本发明的NAC可以包含编码足以形成本发明的ABP的单链的单一构建体;例如,如果编码的ABP是scFv或单一结构域抗体(例如骆驼抗体)。
在一些实施方案中,本发明的NAC包括编码所有或部分恒定区的序列,使得整个或部分重链和/或轻链能被表达。
根据本发明的NAC可以包含mRNA分子(或由其组成),其包括编码本发明的ABP的开放阅读框架,并且与例如上游和下游元素(例如5’和/或3’UTR和/或poly-A延伸部)一起,使得ABP表达,并且优选增强mRNA的稳定性和/或ABP的表达。mRNA作为NAC引入到细胞中并在细胞中表达多核苷酸的用途在例如Zangi等人在Nat.Biotechnol,第31卷,898-907(2013),Sahin等人(2014)Nature Reviews Drug Discovery 13:759和Thess等人,Mol.Ther.,第23卷,no.9,1456-1464(2015)中进行了描述。可以包含在本发明的mRNA NAC中的特定UTR包括:TOP基因的5′UTR(WO2013/143699),和/或组蛋白茎环(WO 2013/120629)。本发明的mRNANAC还可以包含一个或多于一个化学修饰(EP 1685844);包括5’-帽,例如m7G(5’)ppp、(5’(A,G(5’)PPP(5’)A或G(5’)ppp(5’)G和/或至少一个核苷酸,其是天然存在的核苷酸的类似物,例如硫代磷酸、磷酰胺、肽核苷酸、甲基膦酸酯、7-deaza-鸟苷、5-甲基胞嘧啶或肌苷。
NAC,例如基于DNA、逆转录病毒和mRNA的本发明的NAC可以用于基因治疗方法,以治疗或预防免疫系统的疾病(参见下文的治疗方法),从而将包含编码本发明ABP的可表达序列的NAC施用至细胞或生物体(例如通过转染)。特别是,从WO2008/083949中已知使用mRNA疗法来表达抗体。
在第五方面,本发明涉及包含根据第三方面或第四方面的核酸分子或NAC的重组宿主细胞。优选地,这样的细胞能够表达由所述NAC编码的ABP(或其组分)。例如,如果本发明的ABP包含两条单独的多肽链(例如,IgG的重链和轻链),则本发明的细胞可以包含编码(和可以表达)这种ABP的重链的第一NAC以及编码(和可以表达)这种ABP的轻链的第二NAC;或者,该细胞可以包含编码这种ABP的链的单一NAC。以这些方式,这种本发明的细胞能够表达本发明的功能化(例如,结合和/或抑制性)ABP。本发明的(宿主)细胞可以是如本文别处所述的哺乳动物的、原核的或真核的宿主细胞之一,特别是其中所述细胞是中国仓鼠卵巢(CHO)细胞。
在这方面的某些实施方案中,(宿主)细胞是人细胞;特别是它可以是从特定个体取样的人细胞(例如自体人细胞)。在这样的实施方案中,这种人细胞可以在体外增殖和/或操纵,以便引入本发明的NAC。来自特定个体的经操纵的人细胞的用途可以是产生本发明的ABP,包括将这种经操纵的人细胞的群体重新引入人类对象,例如用于治疗。在某些这种用途中,经操纵的人细胞可以被引入其首次取样的相同人个体中;例如,作为自体人细胞。
进行这种操纵的人细胞可以是身体中的任意生殖细胞或体细胞类型。例如,供体细胞可以是生殖细胞或体细胞,其选自成纤维细胞、B细胞、T细胞、树突细胞、角质细胞、脂肪细胞、上皮细胞、表皮细胞、软骨细胞、卵丘细胞、神经细胞、神经胶质细胞、星形胶质细胞、心肌细胞、食管细胞、肌肉细胞、黑素细胞、造血细胞、巨噬细胞、单核细胞和单个核细胞。供体细胞可以从身体中的任意器官或组织获得;例如,它可以是来自选自以下器官的细胞:肝脏、胃、肠、肺、胰腺、角膜、皮肤、胆囊、卵巢、睾丸、肾脏、心脏、膀胱和尿道。
在第六方面,本发明涉及药物组合物,其包含:(i)第一方面或第二方面的ABP或双特异性的ABP,或(ii)第三方面或第四方面的核酸或NAC,或(iii)根据第五方面的重组宿主细胞和药学上可接受的载体、稳定剂和/或赋形剂。
为了用于治疗,本发明的ABP、核酸或NAC(或细胞,例如宿主细胞)可以被配制为适于促进对动物或人施用的药物组合物。术语“药物组合物”表示物质的混合物,所述物质包含用于药物用途的治疗活性物质(例如本发明的ABP)。
例如,本发明的药物组合物可以包含0.1重量%至100重量%的活性成分,例如约0.5重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、8重量%、10重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、40重量%、50重量%、60重量%、70重量%、80重量%、90重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%或99重量%,优选约1重量%至约20重量%、约10重量%至50重量%或约40重量%至90重量%。
如本文所使用的,语言“药学上可接受的”赋形剂、稳定剂或载体旨在包括与药物施用相容的任意或所有溶剂、增溶剂、填料、稳定剂、黏合剂、吸收剂、碱、缓冲剂、润滑剂、控释载体、稀释剂、乳化剂、湿润剂、分散介质、包衣、抗细菌剂或抗真菌剂、等渗剂和吸收延迟剂等。这种用于药物活性物质的介质和试剂的使用在本领域中是已知的。除非任何常规介质或试剂与活性化合物不相容,否则考虑其在组合物中的用途。补充剂也可以掺入组合物中。
本发明的(或用于本发明的)药物组合物通常被配制为与其预期施用途径相容。施用途径的实例包括口服、肠胃外,例如鞘内、动脉内、静脉内、皮内、皮下、口服、经皮(局部)和经粘膜施用。
在一些实施方案中,包含ABP或NAC的药物组合物是10mg至1000mg的单位剂量形式。在一些实施方案中,包含ABP或NAC的药物组合物是10mg至200mg的单位剂量形式。在一些实施方案中,包含ABP的药物组合物是200mg至400mg的单位剂量形式。在一些实施方案中,包含ABP或NAC的药物组合物是400mg至600mg的单位剂量形式。在一些实施方案中,包含ABP或NAC的药物组合物是600mg至800mg的单位剂量形式。在一些实施方案中,包含ABP或NAC的药物组合物是800mg至100mg的单位剂量形式。
包含ABP或NAC的药物组合物的示例性单位剂量形式为片剂、胶囊(如粉末、颗粒、微片剂或微丸剂)、混悬剂或一次性预载注射器。在某些实施方案中,提供了用于产生单次剂量施用单元的试剂盒。试剂盒可以含有具有干燥活性成分的第一容器和具有含水制剂的第二容器。或者,试剂盒可以含有单腔和多腔预载注射器。
这种活性成分的毒性和治疗功效(例如有效性)可通过细胞培养或实验动物中的标准药学程序确定,例如,用于确定LD50(致死50%群体的剂量)和ED50(50%群体的治疗有效剂量)。毒性和治疗效果之间的剂量比是治疗指数,其可以表示为LD50/ED50比。优选表现出大的治疗指数的活性剂。虽然可以使用表现出毒副作用的化合物,但是应注意设计输送系统,该系统将这样的化合物靶向至受影响组织的位点,以使对未感染的细胞的潜在损害最小化,从而减少副作用。
根据本文提供的医疗用途和治疗方法的所有方面和实施方案,向需要用ABP或NAC治疗的对象施用至少一次的有效量通常为约每次施用0.01mg/kg至约100mg/kg,例如每次施用约1mg/kg至约10mg/kg。在一些实施方案中,向所述对象施用至少一次ABP或NAC的有效量为每次施用约0.01mg/kg至约0.1mg/kg、每次施用约0.1mg/kg至约1mg/kg、每次施用约1mg/kg至约5mg/kg、每次施用约5mg/kg至约10mg/kg、每次施用约10mg/kg至约50mg/kg或约50mg/kg至约100mg/kg。
为了预防或治疗疾病,ABP或NAC的合适剂量(或包含其的药物组合物)取决于待治疗的疾病种类、疾病的严重程度和病程、ABP或NAC和/或药物组合物是否用于预防或治疗目的、先前的治疗、患者的临床病史、年龄、尺寸/体重和对ABP或NAC和/或药物组合物的反应以及主治医生的判断。ABP或NAC和/或药物组合物适当地一次性或通过一系列治疗施用至患者。如果这样的ABP或NAC和/或药物组合物通过一系列治疗施用,则给定疗程的施用总数可以为总共约2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次或大于约10次治疗。例如,治疗可以在一周、一个月或甚至几个月内每天进行一次(或一天2次、3次或4次)。在某些实施方案中,疗程可以无限期地延续。
在第七方面,本发明涉及用作药物的组分,其中组分选自以下列表:(i)第一方面或第二方面的ABP或双特异性的ABP,或(ii)第三方面或第四方面的核酸或NAC,或(iii)根据第五方面的重组宿主细胞和(iv)根据第六方面的药物组合物。
在相关方面,本发明还涉及治疗或预防有需要的哺乳动物对象中的疾病、障碍或病症的方法,其包括向所述对象施用至少一次有效量的如上所述的调节化合物,或特别向所述对象施用至少一次有效量的如上所述的ABP、NAC、(宿主)细胞或药物组合物。
在另一个相关方面,本发明还涉及如上所述的本发明的产品或如上所述的调节化合物(特别是本发明的ABP)用于制备药物的用途,特别是用于治疗哺乳动物对象中的疾病、障碍或病症,特别是其中疾病、障碍或病症是本文所述的疾病、障碍或病症。
本发明的术语“治疗”表示包括疗法,例如治疗处理,以及对疾病(或障碍或病症)的预防或抑制措施。因此,例如,在疾病发作前成功施用根据本发明的化合物导致了疾病的治疗。“治疗”还包括在疾病出现后施用本发明的化合物,以改善或根除疾病(或其症状)。在发病后和临床症状后施用本发明的CD276结合化合物,可能减轻临床症状并可能改善疾病,还包括治疗疾病。那些“需要治疗”的包括已经患有疾病、障碍或病症的对象(例如人对象),以及易于或怀疑患有疾病、障碍或病症的那些,包括其中疾病、障碍或病症待进行预防的那些。
在这些方面的特定实施方案中,调节化合物是上述的调节化合物,和/或是本发明的ABP、NAC、(宿主)细胞或药物组合物;特别是本发明的ABP。
这样的化合物可以例如是增强自然杀伤细胞(ADCC)和/或CDC对表达CD276或CD276变体的细胞的杀伤和/或裂解的化合物(例如ABP或抑制剂核酸)。
在本文别处所述的其他方面中,提供了检测和/或诊断哺乳动物对象中的疾病、障碍或病症的方法。
在一个特定实施方案中,疾病、障碍或病症的特征在于病理性免疫反应。
在其他特定实施方案中,疾病、障碍或病症的特征在于CD276或CD276变体的表达,特别是与疾病、障碍或病症有关的细胞如癌细胞对CD276或CD276变体的表达。例如,疾病、障碍或病症可以与CD276阳性细胞或CD276变体阳性细胞的不希望的存在有关。优选地,疾病、障碍或病症的特征在于包含表达CD276或其变体的细胞的脉管系统。
在某些替代性实施方案中,可通过本发明的主题治疗的疾病、障碍或病症的特征在于CD276的表达;特别是,特征在于异常的这种表达,例如与健康对象或正常细胞相比,在给定细胞或组织(例如与对象的增生性疾病有关的那些细胞或组织)中CD276的过表达(或欠表达)或表征或活性。
在其他特定实施方案中,疾病、障碍或病症的特征在于CD276的表达和/或活性,特别是这种细胞表达CD276的mRNA和/或蛋白质,和/或对这种CD276表达和/或活性呈阳性。
在另一个特定实施方案中,疾病、障碍或病症是增生性疾病(或与这种障碍或疾病有关的病症),特别是当产品或调节化合物(例如本发明的ABP、核酸、NAC或重组宿主细胞,特别是本发明的ABP)存在时。
“增生性疾病”是指特征在于细胞的异常增生的疾病。增生性疾病不意味着对细胞生长速率的任何限制,仅表示失去影响生长和细胞分裂的正常控制。因此,在一些实施方案中,增生性疾病的细胞可以具有与正常细胞相同的细胞分裂速率,但对限制这种生长的信号没有反应。在“增生性疾病”的范围内,增生性疾病是赘生物或肿瘤,其是组织或细胞的不正常生长。癌症是本领域理解的,并且包括特征在于细胞增殖的各种恶性肿瘤中的任何一种,所述细胞具有侵入周围组织和/或转移至新定殖位点的能力。增生性疾病包括癌症、动脉粥样硬化、类风湿性关节炎、特发性肺纤维化和肝硬化。非癌症增生性疾病还包括皮肤中的细胞增生,例如银屑病及其不同的临床形式、莱特尔氏综合征、毛发红糠疹和角质化疾病的增生性变异(例如光线性角化病、老年性角化病)、硬皮病等。
在更具体的实施方案中,增生性疾病是癌症或肿瘤,特别是实体瘤(或与这种癌症或肿瘤有关的病症)。这样的增生性疾病包括但不限于头颈癌、鳞状细胞癌、多发性骨髓瘤、孤立性浆细胞瘤、肾细胞癌、视网膜母细胞瘤、生殖细胞瘤、肝母细胞瘤、肝细胞癌、黑色素瘤、肾横纹肌样瘤、尤文肉瘤、软骨肉瘤、任何血液恶性肿瘤(例如,慢性淋巴细胞白血病、慢性粒单核细胞白血病、急性淋巴性白血病、急性淋巴细胞白血病、急性髓细胞白血病、急性成髓细胞白血病、慢性粒细胞白血病、何杰金氏病、非何杰金氏淋巴瘤、慢性淋巴细胞白血病、慢性髓细胞白血病、骨髓增生异常综合征、毛细胞白血病、肥大细胞白血病、肥大细胞肿瘤、滤泡性淋巴瘤、弥漫性大细胞淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、边缘区淋巴瘤、伯基特淋巴瘤、蕈样肉芽肿病、seary综合征、皮肤T细胞淋巴瘤、外周T细胞淋巴瘤、慢性骨髓增生性疾病、骨髓纤维化、髓样化生、系统性肥大细胞增生症),和中枢神经系统肿瘤(例如脑癌、成胶质细胞瘤、非成胶质细胞瘤脑癌、脑膜瘤、垂体腺瘤、前庭神经鞘瘤、原始神经外胚层肿瘤、髓母细胞瘤、星形细胞瘤、间变性星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤、室管膜瘤和脉络丛乳头状瘤)、骨髓增生性疾病(例如,真性红细胞增多症、血小板增多症、原发性骨髓纤维化)、软组织肉瘤、甲状腺癌、子宫内膜癌、类癌或肝癌。
在一个优选的实施方案中,本发明的各方面涉及例如用于检测/诊断、预防和/或治疗例如增生性疾病的本发明的ABP,所述增生性疾病包括但不限于癌(包括乳腺癌、前列腺癌、胃癌、肺癌、结肠直肠癌和/或结肠癌、肝细胞癌、黑色素瘤)、淋巴瘤(包括非何杰金氏淋巴瘤、和蕈样肉芽肿病)、白血病、肉瘤、间皮瘤、脑癌(包括神经胶质瘤)、生殖细胞瘤(包括睾丸癌和卵巢癌)、绒毛膜癌、肾癌、胰腺癌、甲状腺癌、头颈癌、子宫内膜癌、宫颈癌、膀胱癌或胃癌。
因此,在优选实施方案中,根据本发明的ABP、双特异性的ABP或NAC用于预防和/或治疗癌症,例如特征在于存在癌细胞的癌症,所述癌细胞选自以下癌症的细胞:肾上腺肿瘤、AIDS相关癌症、肺泡软组织肉瘤、星形细胞瘤、膀胱癌、骨癌、脑和脊髓癌、转移性脑肿瘤、乳腺癌、颈动脉体瘤、宫颈癌、软骨肉瘤、脊索瘤、肾嫌色细胞癌、透明细胞癌、结肠癌、结肠直肠癌、皮肤良性纤维组织细胞瘤、促结缔组织增生性小圆形细胞瘤、室管膜瘤、尤因肉瘤、骨外粘液样软骨肉瘤、骨纤维发育不全、骨纤维异常增殖症、胆囊癌或胆管癌、胃癌、妊娠滋养细胞疾病、生殖细胞瘤、头颈癌、肝细胞癌、胰岛细胞瘤、卡波西肉瘤、肾癌、白血病、脂肪瘤/良性脂肪瘤、脂肪肉瘤/恶性脂肪瘤、肝癌、淋巴瘤、肺癌、髓母细胞瘤、黑色素瘤、脑膜瘤、多发性内分泌瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征、成神经细胞瘤、神经内分泌肿瘤、卵巢癌、胰腺癌、乳头状甲状腺癌、甲状旁腺瘤、儿科癌症、外周神经鞘瘤、嗜铬细胞瘤、垂体瘤、前列腺癌、后葡萄膜黑色素瘤(posterious unveal melanoma)、罕见的血液病、肾转移癌、横纹肌样肿瘤、横纹肌肉瘤、肉瘤、皮肤癌、软组织肉瘤、鳞状细胞癌、胃癌、滑膜肉瘤、睾丸癌、胸腺癌、胸腺瘤、甲状腺转移癌和子宫癌。
在特别优选的实施方案中,疾病、障碍或病症是CD276阳性癌或CD276变体阳性癌和/或是特征在于存在肿瘤环境的CD276阳性血管细胞的癌症。更优选地,癌症是实体瘤,其特征在于CD276或其变体在肿瘤组织的癌细胞中和CD276在肿瘤血管系统的血管细胞中的双重表达-双靶向。
用其他方法,可以将调节(例如抑制)化合物(例如ABP,如本发明中之一)与不同的抗增殖性疗法,特别是不同的抗癌疗法,特别是在不同的抗增殖性疗法是免疫疗法的情况下,特别是用免疫检查点分子的配体的免疫疗法组合使用。因此,组合物可以用于治疗有需要的对象中的增生性疾病,其中对象通过免疫疗法进行共治疗,特别是用免疫检查点分子的配体进行共治疗(例如联合治疗)。
在这样的实施方案中,配体是与免疫(抑制性)检查点分子结合的配体。例如,这样的检查点分子可以选自:A2AR、B7-H3、B7-H4、CTLA-4、IDO、KIR、LAG3、PD-1(或其配体PD-L1和PD-L2中之一)、TIM-3(或其配体半乳凝素-9)、TIGIT,或例如靶向FLT3、PSMA或其他肿瘤相关靶点的抗原结合分子。在具体的这种实施方案中,配体与选自以下的检查点分子结合:CTLA-4、PD-1和PD-L1。在其他更具体的实施方案中,配体是选自以下的抗体:易普利姆玛(ipilimumab)、纳武单抗(nivolumab)、派姆单抗(pembrolizumab)、BGB-A317、阿特珠单抗(atezolizumab)、阿维单抗(avelumab)和德瓦鲁单抗(durvaluma);特别是选自以下的抗体:易普利姆玛(YERVOY)、纳武单抗(OPDIVO)、派姆单抗(KEYTRUDA)和阿特珠单抗(TECENTRIQ)。
当本发明的治疗方法或用途(例如涉及本发明的ABP)与任意这种其他程序(例如另一种试剂或癌症免疫疗法,如与免疫(抑制性)检查点分子结合的配体)一起用于联合治疗时,成为联合治疗方案的这种方法或用途可以包括其中这种暴露/施用是共存的实施方案。在替代性实施方案中,这种施用可以是连续的;特别是其中本发明的ABP在这种其他程序之前施用的那些实施方案。例如,本发明的这种化合物可以在其他程序的约14天内,例如在其他程序(例如之前)的约10天、7天、5天、2天或1天内连续施用;还包括其中本发明的化合物可以在其他程序(例如之前)的约48小时、24小时、12小时、8小时、6小时、4小时、2小时、1小时、30分钟、15分钟或5分钟内连续施用。
在第八方面,本发明涉及增强对人细胞的细胞介导的免疫应答的方法,所述人细胞表达人CD276,所述方法包括在免疫细胞如T细胞或自然杀伤(NK)细胞的存在下,使所述细胞与(i)第一方面或第二方面的ABP或双特异性的ABP,或(ii)第三方面或第四方面的核酸或NAC,或(iii)根据第五方面的重组宿主细胞和(iv)根据第六方面的药物组合物接触,从而增强针对所述人细胞的细胞介导的免疫应答,优选细胞毒性。
在第九方面,本发明涉及用于预防和/或治疗对象中增生性疾病的方法,所述方法包括向对象施用治疗有效量的第七方面所述的组分;并且其中所述增生性疾病的特征在于与所述增生性疾病有关的细胞中CD276的表达。
如上所述,在一个方面,本文提供的是能够表达如上所述的ABP的细胞,例如(重组)宿主细胞或杂交瘤细胞。在替代性方面,本文提供的是包含至少一个编码如上所述ABP或ABP的组分的NAC的细胞。本发明的细胞可以用于本文提供的方法中,以产生本发明的ABP和/或NACA。
因此,在其他方面,本发明涉及产生能够表达对CD276或CD276变体特异的ABP的重组细胞系的方法,该方法包括以下步骤:
·提供合适的宿主细胞;
·提供至少一个基因构建体,其包含编码本发明的ABP的编码序列;
·将所述基因构建体引入所述合适的宿主细胞中;和
·任选地,在允许ABP表达的情况下,通过所述合适的宿主细胞表达所述基因构建体。
在另一个方面,本文提供的是产生如上所述的ABP的方法,其例如包括在允许所述ABP的表达的情况下,培养本发明的一种或多于一种细胞。
因此,在另一个方面,本发明涉及产生对CD276或CD276变体特异的ABP的方法,该方法包括以下步骤:
·提供能够表达根据本发明的ABP的杂交瘤细胞或(宿主)细胞,例如包含至少一个基因构建体的重组细胞系,所述基因构建体包含编码所述化合物或ABP的编码序列;和
·在允许ABP表达的情况下,培养所述杂交瘤细胞或宿主细胞。
如本文使用的术语“本发明的”、“按照本发明”、“根据本发明”等旨在指本文所述和/或所列的本发明的所有方面和实施方案。
如本文使用的,术语“包含”解释为涵盖“包括”和“由...组成”,这两种含义都是特定的,因此是根据本发明单独公开的实施方案。在本文中使用时,“和/或”被认为两个指定特征或组分中的每一个的具体公开,其中具有或不具有另一个。例如,“A和/或B”被认为是(i)A、(ii)B和(iii)A和B中的每一个的具体公开,就好像每一个在本文中被单独阐述一样。在本发明的上下文中,术语“约”和“大约”表示本领域技术人员将理解的准确区间,以仍然确保所述特征的技术效果。该术语通常表示与指示数值偏离20%、15%、10%,例如5%。如本领域普通技术人员将理解的,对于给定技术效果的数值的具体这种偏差将取决于技术效果的性质。例如,自然或生物技术效果通常可能比人造或工程技术效果具有更大的这种偏差。如本领域普通技术人员将理解的,对于给定技术效果的数值的具体这种偏差将取决于技术效果的性质。例如,自然或生物技术效果通常可能比人造或工程技术效果具有更大的这种偏差。当提及名词时不使用数量词,包括该名词的复数形式,除非另有特别说明。
应当理解,根据本文所包含的教导,将本发明的教导应用于特定问题或环境,以及包括本发明的变型或其附加特征(如其他方面和实施方案),将在本领域普通技术人员的能力范围内。
除非上下文另有说明,否则上述特征的描述和定义不限于本发明的任何特定方面或实施方案,而是同样适用于所述的所有方面和实施方案。
本文中引用的所有参考文献、专利和出版物通过引用以其整体并入本文。
鉴于以上所述,应当理解,本发明还涉及以下逐项列举的实施方案:
条款1:一种特异性结合CD276蛋白或其变体的分离的抗原结合蛋白(ABP),并且其中分离的ABP能够诱导在表达CD276的细胞中抗体依赖性细胞介导的细胞毒性。
条款2:根据条款1所述的分离的ABP,其中分离的ABP特异性结合CD276蛋白或其变体的免疫球蛋白样V(IgV)或C(IgC)结构域或FG环区。
条款3:根据条款1或2所述的分离的ABP,其中CD276蛋白是人CD276蛋白。
条款4:根据条款1至3中任一项所述的分离的ABP,其中分离的ABP特异性结合CD276表位,所述表位包含人CD276的氨基酸位置,其选自(i)Q179,(ii)G130,(iii)R127和(iv)G43、A115和/或F120;优选其中ABP特异性结合(抗体)表位,其包含人CD276的Q179。
条款5:根据条款1至4中任一项所述的分离的ABP,其包含至少一个互补决定区(CDR)3,所述互补决定区(CDR)3相对于选自SEQ ID NO:3、7、11、15、19、23、27、31、35和39的序列具有至少80%的序列同一性或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的氨基酸序列。
条款6:根据条款5所述的分离的ABP,其中所述ABP还包含至少一个CDR1和至少一个CDR2。
条款7:根据条款1至6中任一项所述的分离的ABP,其中ABP是抗体或其抗原结合片段。
条款8:根据条款1至7中任一项所述的分离的ABP,其包含抗体重链或其抗原结合片段,和/或抗体轻链或其抗原结合片段。
条款9:根据条款1至8中任一项所述的分离的ABP,其包含抗体重链可变区或其抗原结合片段,和/或抗体轻链可变区或其抗原结合片段。
条款10:根据条款1至9中任一项所述的分离的ABP,其包含抗体重链可变区CDR1、CDR2和CDR3和/或抗体轻链可变区CDR1、CDR2和CDR3。
条款11:根据条款1至10中任一项所述的分离的ABP,其包含抗体重链序列和/或抗体轻链序列,或其抗原结合片段;其中相对于选自SEQ ID No:3、11、19、27和35的序列,所述抗体重链序列或其片段包含具有至少80%的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR3,和/或其中相对于选自SEQ ID No:7、15、23、31和39的序列,所述抗体轻链序列或其片段包含具有至少80%的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR3。
条款12:根据条款8至11中任一项所述的分离的ABP,其中相对于选自SEQ ID No:1、9、17、25和33的序列,所述抗体重链序列或其片段还包含具有至少80%的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR1;和/或相对于选自SEQID No:2、10、18、26和34的序列,具有至少80%的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR2。
条款13:根据条款8至12中任一项所述的分离的ABP,其中相对于选自SEQ ID No:5、13、21、29和37的序列,所述抗体轻链序列或其片段还包含具有至少80%的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR1;和/或相对于选自SEQID No:6、14、22、30和38的序列,具有至少80%的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR2。
条款14:根据条款1至13中任一项所述的分离的ABP,其包含相对于选自SEQ IDNO:4、8、12、16、20、24、28、32、36和40的序列,具有至少80%的序列同一性或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的抗体可变链序列。
条款15:根据条款1至14中任一项所述的分离的ABP,其包含抗体的抗原结合片段,其中所述抗原结合片段包含CDR1、CDR2和CDR3,任选地选自分别具有SEQ ID No:1、2、3或5、6、7或9、10、11或13、14、15或17、18、19或21、22、23或25、26、27或29、30、31或33、34、35或37、38、39的氨基酸序列的CDR1、CDR2和CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、插入或缺失。
条款16:根据条款10至15中任一项所述的分离的ABP,其中所述CDR1具有SEQ IDNo:1、5、9、13、17、21、25、29、33或37的氨基酸序列,CDR2具有SEQ ID No:2、6、10、14、18、22、26、30、34或38的氨基酸序列,和CDR3具有SEQ ID No:3、7、11、15、19、23、27、31、35或39的氨基酸序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、插入或缺失。
条款17:根据条款1至16中任一项所述的分离的ABP,其中ABP是抗体或其抗原结合片段,其由至少一个,优选两个抗体重链序列和至少一个,优选两个抗体轻链序列组成,其中所述抗体重链序列和抗体轻链序列中的至少一个,优选两个包含以下组合的CDR1至CDR3序列:
在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、插入或缺失。
条款18:根据条款1至17中任一项所述的分离的ABP,其中ABP是抗体或其抗原结合片段,其由至少一个,优选两个抗体重链序列和至少一个,优选两个抗体轻链序列组成,其中所述抗体重链序列和抗体轻链序列各自包含以下组合的可变区序列:
重链可变域(SEQ ID NO) | 轻链可变域(SEQ ID NO) |
4 | 8 |
12 | 16 |
20 | 24 |
28 | 32 |
36 | 40 |
在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、插入或缺失。
条款19:根据条款1至18中任一项所述的分离的ABP,其包含效应基团和/或其被标记。
条款20:根据条款1至19中任一项所述的分离的ABP,其是分离的和/或基本上纯的。
条款21:根据条款1至20中任一项所述的分离的ABP,其是抗体,例如单克隆抗体;或其是抗体的片段,例如单克隆抗体的片段。
条款22:根据条款21所述的分离的ABP,其中所述抗体是嵌合抗体,例如人-嵌合抗体。
条款23:根据条款21或22所述的分离的ABP,其中所述抗体是IgG、IgE、IgD、IgA或IgM免疫球蛋白;优选IgG免疫球蛋白。
条款24:根据条款21至23中任一项所述的分离的ABP,其是选自Fab、Fab’-SH、Fv、scFv和F(ab’)2的抗体片段。
条款25:根据条款1至24中任一项所述的分离的ABP,其中所述ABP经修饰或工程化以增加抗体依赖性细胞的细胞毒性(ADCC),优选其中所述ABP是去岩藻糖基化的。
条款26:根据条款1至25中任一项所述的分离的ABP,其包含一种或多于一种与所述CD276或其变体以外的抗原结合的另外的抗原结合域;所述抗原是例如哺乳动物T细胞上存在的抗原,最优选人CD3。
条款27:根据条款26所述的分离的ABP,其是双特异性的,并且优选其包含两个与CD276结合的结合位点和两个与所述CD276以外的抗原结合的结合位点,所述抗原是例如哺乳动物T细胞上存在的抗原,最优选人CD3。
条款28:根据条款27所述的分离的ABP,其中所述两个与所述CD276以外的抗原结合的结合位点与人CD3结合,并且优选包含UCHT1抗CD3scFv构建体。
条款29:根据条款1至28中任一项所述的分离的ABP,其还包含增强的抗体依赖性细胞的细胞毒性(ADCC)的部分,优选其中所述部分是免疫细胞因子(MIC)如白细胞介素15(IL-15)或修饰的IL-15。
条款30:一种双特异性的抗原结合蛋白(ABP),其包含能够结合CD276抗原或其变体的第一抗原结合域和能够结合人分化簇3(CD3)抗原的第二抗原结合域。
条款31:根据条款30所述的双特异性的ABP,其包含不大于或不小于两个第一抗原结合域和两个第二抗原结合域,任选地其中双特异性的ABP是IgSc形式。
条款32:根据条款30或31中任一项所述的双特异性的ABP,其中至少一个能够介导与所述抗体中Fc受体的结合的CH2结构域的氨基酸残基是缺失或突变的。
条款33:根据条款30至32中任一项所述的双特异性的ABP,其中第一抗原结合域包括根据条款1或29中任一项所述的ABP或其抗原结合域。
条款34:根据条款30至34中任一项所述的双特异性的ABP,其具有与T细胞和表达CD276的肿瘤细胞,或邻近表达CD276的细胞的肿瘤细胞例如肿瘤血管细胞结合的活性,优选其中抗体通过与CD276和CD3结合,增加细胞毒性细胞对表达CD276的肿瘤细胞的募集。
条款35:根据条款30至34中任一项所述的双特异性的ABP,其中第二抗原结合域包含UCHT1的重链可变区和轻链可变区。
条款36:一种分离的核酸,其包含编码根据条款1至29中任一项所述的ABP,或ABP的抗原结合片段或单体,如重链或轻链,或编码根据条款30至35中任一项所述的双特异性的ABP的序列。
条款37:一种核酸构建体(NAC),其包含根据条款36所述的核酸和一个或多于一个另外的序列特征,所述序列特征允许所编码的ABP或双特异性的ABP,或所述ABP或双特异性的ABP的组分(例如抗体重链或轻链)在细胞中表达。
条款38:一种重组宿主细胞,其包含根据条款36所述的核酸或根据条款37所述的NAC。
条款39:一种药物组合物,其包含:(i)根据条款1至35中任一项所述的ABP或双特异性的ABP,或(ii)根据条款36所述的核酸或根据条款37所述的NAC,或(iii)根据条款38所述的重组宿主细胞和药学上可接受的载体、稳定剂和/或赋形剂。
条款40:一种用作药物的组分,其中所述组分选自:根据条款1至35中任一项所述的ABP或双特异性的ABP,根据条款36所述的分离的核酸或根据条款37所述的NAC,根据条款38所述的重组宿主细胞和根据条款39所述的药物组合物。
条款41:根据条款40所述之用途的组分,其中所述组分是用于增强T细胞介导的对CD276阳性肿瘤或肿瘤相关细胞、或对CD276变体呈阳性的肿瘤细胞或肿瘤相关细胞的杀伤和/或抑制其增殖。
条款42:根据条款40至41中任一项所述之用途的组分,其中所述组分用于诊断、预防和/或治疗增生性疾病,其中所述增生性疾病与CD276的表达有关,并且优选是癌症,例如选自(优选的CD276阳性癌症?)的癌症。
条款43:一种增强对表达人CD276的人细胞的细胞介导的免疫应答的方法,其包括在免疫细胞如T细胞或自然杀伤(NK)细胞的存在下,使所述细胞与根据条款1至29中任一项所述的ABP,或根据条款30至35中任一项所述的双特异性的ABP,或根据条款36所述的编码所述ABP或双特异性的ABP的核酸接触,从而增强针对所述人细胞的细胞介导的免疫应答,优选细胞毒性。
条款44:一种用于预防和/或治疗对象中增生性疾病的方法,所述方法包括向对象施用治疗有效量的根据条款40所述的组分;并且其中所述增生性疾病的特征在于与所述增生性疾病有关的细胞中CD276的表达。
附图和序列的简要说明
附图显示:
图1:显示本发明的抗体和抗体构建体;(A)新生成的B7-H3抗体的表位映射结果总结。该方案显示了B7-H3抗原的晶体结构(Vigdorovich V等人,Structure 2013),箭头表明了各种专有B7-H3mAb的结合位点。注意到CC-3中包含的7C4抗体与靠近细胞膜的表位结合。指定抗体不再与携带指定氨基酸交换的CD276突变体结合。这些变化是根据非人灵长类和人的CD276序列之间的差异选择的。(B)单特异性抗体(左)、免疫细胞因子(MIC蛋白,中)和双特异性IgGsc抗体(右)的图。注意到单特异性抗体与野生型人IgG1 Fc部分或其SDIE修饰的形式(如图所示)一起使用。
图3:显示了通过流式细胞术测定的不同B7-H3xCD3 bsAbs与分别在NALM-16(A)和Jurkat细胞(B)上表达的B7-H3和CD3的结合。注意到在所有构建体中,抗CD3抗体亲和力减弱,以减少脱靶T细胞活化,而与靶抗原B7-H3的结合对于所有构建体来说显著更高。
图4:显示了由各种单特异性CD276抗体(A,B)或含有SDIE修饰的Fc-部分的MIC蛋白(C,D)引起的NK细胞活化和肿瘤细胞损耗。方法:将肿瘤细胞(LNCap)与人PBMC和所示抗体一起孵育。3天后,通过流式细胞术测定NK细胞活化和肿瘤细胞的损耗。
图5:显示了由各种CD276抗体(A至C)或含油野生型人IgG1 Fc-部分的MIC蛋白(D至F)引起的NK细胞活化、增殖和肿瘤细胞损耗。方法:将肿瘤细胞(LNCap)与人PBMC和所示抗体一起孵育。3天后,通过流式细胞术测定NK细胞活化和肿瘤细胞的损耗。
图6:显示由掺入IgGsc形式的双特异性抗体的各种CD276抗体引起的T细胞活化和肿瘤细胞杀伤(见图1B);方法:在存在浓度增加的指定B7-H3xCD3构建体或具有不相关特异性的对照bsAb的情况下,表达NALM-16肿瘤细胞的B7-H3与健康供体的PBMC一起孵育,并在3天后通过流式细胞术测定CD4和CD8T细胞活化以及肿瘤细胞杀伤(B)。使用3H-胸苷掺入试验评估T细胞增殖诱导(C)。注意到与其他B7-H3xCD3 bsAb相比,所有试验中的CC-3(7C4xCD3)介导的T细胞刺激显著更好。在指定的B7-H3xCD3 bsAb存在的情况下,对表达LNCaP肿瘤细胞的B7-H3和健康供体的PBMC进行了长时间xCELLigence肿瘤溶解试验(D)。注意到与其他B7-H3xCD3 bsAb相比,CC-3(7C4xCD3)介导的T细胞活化和肿瘤细胞杀伤更好。
图7:显示了掺入双特异性IgGsc抗体的各种CD276抗体的体内抗肿瘤活性(图1B)。方法:将LNCaP细胞皮下注入雌性NSG小鼠的右侧胁腹,以建立直径为5mm的肿瘤。然后(第1天)在第1、8和15天(用箭头表示)应用含或不含B7-H3xCD3抗体的PBMC(每剂量2μg)或不相关的对照bsAb进行静脉注射。每周测量两次肿瘤生长,并且当肿瘤直径达到15mm时,对小鼠进行安乐死。注意到在此体内环境中,CC-3(7C4xCD3)再次明显比8D9xCD3更有效,这证实了所提供的体外数据。
序列显示:
表1:本发明的抗体序列:
缩写:VH:“可变重链”,VL:“可变轻链”;VL:“互补决定区”
SEQ ID NO:41显示人CD276同种型1的氨基酸序列:
SEQ ID NO:42显示人CD276同种型2的氨基酸序列:
SEQ ID NO:43显示人CD276同种型3的氨基酸序列:
SEQ ID NO:44显示人CD276同种型4的氨基酸序列:
实施例
本发明的某些方面和实施方案现在将通过实施例的方式和参考本文所述的描述、附图和表格来说明。本发明的方法、用途和其他方面的这种实施例仅是代表性的,并且不应该用来将本发明的范围限制为仅这样的代表性实施例。
在本发明的过程中,在使用杂交和筛选程序用重组CD276蛋白对小鼠免疫后产生了一系列的七种抗体。然后表征抗体的结合表位(见图1A),并选择每个表位的代表性抗体以使用重组抗体技术构建以下衍生物(见图1B):
·含有野生型或SDIE修饰的人IgG1 Fc-部分的单特异性抗体)
·含有修饰的IL-15部分和野生型或SDIE修饰的人IgG1 Fc部分的免疫细胞因子(MIC蛋白)
·先前开发的IgGsc形式的具有CD276xCD3特异性的双特异性抗体
然后在体外和体内测试不同构建体的抗肿瘤活性,并根据以下实施例识别各种形式的具有最佳活性的CD276结合物。
实施例显示:
实施例1:抗体的生成
用重组CD276蛋白使Balb/c小鼠免疫,并根据标准方案融合脾细胞。使用可溶性CD276-Fc融合蛋白对雌性6个月大的BALB/C小鼠免疫。所用的蛋白质由具有Met1-Thr461的人CD276同种型2(NM_001024736.1)的胞外结构域组成,其融合到人IgG1的Fc区的N末端。每次免疫以100μl PBS的体积重复地腹膜内施用50μg的Fc融合蛋白。每10天对小鼠进行一次免疫,总共进行3至4次免疫,最后一次静脉施用在融合前4天进行。通过流式细胞术评估与CD276转染的小鼠细胞的结合,筛选融合细胞的上清液以产生特异性抗体。然后将总共7种杂交瘤细胞再克隆并在补充有1.25%FCS的高级DMEM培养基中生长。通过蛋白亲和层析和Superdex S200上的尺寸排阻色谱法(SEC)从培养物上清液中纯化抗体。通过SDS page和分析型SEC评估纯度。表1中提供了生成的抗体的序列。
实施例2:新CD276-抗体的表位映射
人CD276分子以两种同种型存在,即2IgB7-H3和4IgB7-H3,后一种是外显子重复的结果,构成人类中的主要形式。该蛋白的胞外结构的特征在于IgV-IgC样(2IgB7-H3)或IgV1-IgC1-IgV2-IgC2样(4IgB7-H3)结构域。小鼠仅表达2IgB7-H3同种型。为了进行表位映射,首先生成了4IgB7-H3分子(IgV1-IgC1和IgV2-IgC2)的截短形式,作为Fc融合蛋白。注意到所有抗体识别了这两种截短形式。另外,没有抗体与鼠蛋白发生交叉反应。因此,进行高度保守的人和鼠蛋白之间的序列比对。最后,用鼠分子的相应氨基酸置换了人IgV1-IgC1-Fc蛋白中的可变氨基酸。这产生了如图1A所示的抗体表位图和分组。另外,进行了基于FACS的竞争试验,确认了相同组内的抗体相互交叉阻断,而不同组的抗体则不会。
实施例3:重组抗体衍生物的生成及表征
对每组代表性抗体的可变区进行测序,并入不同的抗体形式中,并在合适的功能测定中测试抗体的抗肿瘤活性:
(1)SDIE优化的单特异性抗体:具有3种SDIE抗体的ADCC图。图4中提供了抗体7C4和8D9的Fc增强形式的结果。抗体7C4的表现胜过其他抗体,其中NK细胞活化和肿瘤细胞损耗明显更高。
(2)含有修饰的IL-15部分的免疫细胞因子:图4和图5中显示了抗体MIC 7C4、8H8和8D9的NK细胞活化和肿瘤细胞杀伤。可以看出,所有抗体的表现优异,其中7C4是最活跃的抗体。
(3)具有CD265xCD3特异性的双特异性抗体的Biacore、FACS结合和肿瘤细胞杀伤:结果示于图2、图3和图6至图7中。
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Claims (17)
1.一种分离的抗原结合蛋白(ABP),其特异性结合CD276蛋白或其变体,并且其中所述分离的ABP能够诱导针对表达CD276蛋白的细胞的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC);其中所述ABP包含至少一个,优选两个互补决定区(CDR)3,所述互补决定区(CDR)3相对于选自SEQ ID NO:3、7、11、15、19、23、27、31、35和39的序列具有至少80%的序列同一性或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的氨基酸序列。
2.根据权利要求1所述的分离的ABP,其中所述ABP还包含至少一个,优选两个CDR1和至少一个,优选两个CDR2。
3.根据权利要求1或2所述的分离的ABP,其包含抗体重链序列和/或抗体轻链序列,或其抗原结合片段;其中相对于选自SEQ ID No:3、11、19、27和35的序列,所述抗体重链序列或其片段包含具有至少80%的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR3,和/或其中相对于选自SEQ ID No:7、15、23、31和39的序列,所述抗体轻链序列或其片段包含具有至少80%的序列同一性,或具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、缺失或插入的CDR3。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的分离的ABP,其包含抗体的抗原结合片段,其中所述抗原结合片段包含CDR1、CDR2和CDR3,任选地选自分别具有SEQ ID No:1、2、3或5、6、7或9、10、11或13、14、15或17、18、19或21、22、23或25、26、27或29、30、31或33、34、35或37、38、39的氨基酸序列的CDR1、CDR2和CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选一个氨基酸置换、插入或缺失。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的分离的ABP,其中所述ABP是抗体或其抗原结合片段,其由至少一个,优选两个抗体重链序列和至少一个,优选两个抗体轻链序列组成;并且所述ABP具有至少一个抗原结合域,其:
(A)包含SEQ ID NO:1所示的抗体重链CDR1序列、SEQ ID NO:2所示的抗体重链CDR2序列和SEQ ID NO:3所示的抗体重链CDR3序列;和SEQ ID NO:5所示的抗体轻链CDR1序列、SEQID NO:6所示的抗体轻链CDR2序列和SEQ ID NO:7所示的抗体轻链CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失;或
(B)包含SEQ ID NO:9所示的抗体重链CDR1序列、SEQ ID NO:10所示的抗体重链CDR2序列和SEQ ID NO:11所示的抗体重链CDR3序列;和SEQ ID NO:13所示的抗体轻链CDR1序列、SEQ ID NO:14所示的抗体轻链CDR2序列和SEQ ID NO:15所示的抗体轻链CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失;或
(C)包含SEQ ID NO:17所示的抗体重链CDR1序列、SEQ ID NO:18所示的抗体重链CDR2序列和SEQ ID NO:19所示的抗体重链CDR3序列;和SEQ ID NO:21所示的抗体轻链CDR1序列、SEQ ID NO:22所示的抗体轻链CDR2序列和SEQ ID NO:23所示的抗体轻链CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失;或
(D)包含SEQ ID NO:25所示的抗体重链CDR1序列、SEQ ID NO:26所示的抗体重链CDR2序列和SEQ ID NO:27所示的抗体重链CDR3序列;和SEQ ID NO:29所示的抗体轻链CDR1序列、SEQ ID NO:30所示的抗体轻链CDR2序列和SEQ ID NO:31所示的抗体轻链CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失;或
(E)包含SEQ ID NO:33所示的抗体重链CDR1序列、SEQ ID NO:34所示的抗体重链CDR2序列和SEQ ID NO:35所示的抗体重链CDR3序列;和SEQ ID NO:36所示的抗体轻链CDR1序列、SEQ ID NO:37所示的抗体轻链CDR2序列和SEQ ID NO:38所示的抗体轻链CDR3序列;在每种情况下独立地,与这些序列相比,任选地具有不多于三个或两个,优选不多于一个氨基酸置换、插入或缺失。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的分离的ABP,其中所述ABP经修饰或工程化以增加抗体依赖性细胞的细胞毒性(ADCC),优选其中所述ABP包含SDIE突变和/或是去岩藻糖基化的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的分离的ABP,其包含一种或多于一种与所述CD276或其变体以外的抗原结合的另外的抗原结合域;所述抗原是例如哺乳动物T细胞上存在的抗原,最优选人CD3。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的分离的ABP,其还包含增强的抗体依赖性细胞的细胞毒性(ADCC)的部分,优选其中所述部分是免疫细胞因子(MIC),例如白细胞介素15(IL-15)或修饰的IL-15。
9.一种双特异性的抗原结合蛋白(ABP),其包含能够与CD276抗原或其变体结合的第一抗原结合域,和能够与在免疫细胞上表达的抗原优选CD3结合的第二抗原结合域;其中所述第一抗原结合域是根据权利要求1至8中任一项所述的ABP的抗原结合域。
10.根据权利要求9所述的双特异性的ABP,其具有与表达CD3的T细胞和表达CD276的肿瘤细胞,或邻近表达CD276的细胞的肿瘤细胞例如肿瘤血管细胞结合的活性,优选其中所述双特异性的ABP通过与CD276和CD3结合,增加细胞毒性细胞对表达CD276的细胞的募集。
11.一种分离的核酸,其包含编码根据权利要求1至8中任一项所述的ABP,或ABP的抗原结合片段或单体,如重链或轻链,或编码根据权利要求9或10所述的双特异性的ABP的序列。
12.一种核酸构建体(NAC),其包含根据权利要求11所述的核酸和一个或多于一个另外的序列特征,所述序列特征允许所编码的ABP或双特异性的ABP,或所述ABP或双特异性的ABP的组分(例如抗体重链或轻链)在细胞中表达。
13.一种重组宿主细胞,其包含根据权利要求11所述的核酸或根据权利要求12所述的NAC。
14.一种药物组合物,其包含:(i)根据权利要求1至10中任一项所述的ABP或双特异性的ABP,或(ii)根据权利要求11所述的核酸或根据权利要求12所述的NAC,或(iii)根据权利要求13所述的重组宿主细胞,和药学上可接受的载体、稳定剂和/或赋形剂。
15.一种用作药物的组分,其中所述组分选自:根据权利要求1至10中任一项所述的ABP或双特异性的ABP、根据权利要求11所述的分离的核酸或根据权利要求12所述的NAC、根据权利要求13所述的重组宿主细胞和根据权利要求14所述的药物组合物。
16.根据权利要求15所述之用途的组分,其中所述组分是用于增强T细胞介导的对CD276阳性肿瘤或肿瘤相关细胞、或对CD276变体呈阳性的肿瘤细胞或肿瘤相关细胞的杀伤和/或抑制其增殖。
17.根据权利要求15或16所述之用途的组分,其中所述用途是治疗或预防增生性疾病,优选癌症,其特征在于CD276的表达。
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