CN116917337A - 来自病毒蛋白序列的转录活性复合物靶向癌症药物 - Google Patents

来自病毒蛋白序列的转录活性复合物靶向癌症药物 Download PDF

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CN116917337A CN202180081731.1A CN202180081731A CN116917337A CN 116917337 A CN116917337 A CN 116917337A CN 202180081731 A CN202180081731 A CN 202180081731A CN 116917337 A CN116917337 A CN 116917337A
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泉屋吉宏
下田美智子
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Abstract

本发明提供了通过抑制诸如MYC依赖性癌细胞的细胞中的MYC活性,而用于治疗涉及不适当的或过量的细胞增殖的疾病或者用于治疗炎症性病况或自身免疫性疾病的组合物和方法。

Description

来自病毒蛋白序列的转录活性复合物靶向癌症药物
相关申请
本申请要求2020年10月21日递交的第63/094,766号美国临时专利申请、2021年2月24日递交的第63/152,959号美国临时专利申请和2021年7月16日递交的第63/222,697号美国临时专利申请的优先权,以上每篇的内容均在此通过引用并入本文中,用于所有目的。
关于在联邦赞助的研究和开发下进行的发明权益的声明
本发明根据国立卫生研究院授予的基金号CA232845和CA225266在政府资助下完成。政府享有本发明的某些权益。
发明背景
病毒劫持宿主细胞体系进行其复制,因为它们不编码在受感染的宿主细胞外复制所需的酶。因此,它们是分子向导,其控制细胞功能,这包括细胞凋亡、细胞周期进展以及宿主免疫反应。在病毒复制细胞中,宿主细胞的基因表达经常被关闭,因为宿主转录装置被转移到转录病毒基因。通过研究哪种病毒蛋白负责控制特定的宿主细胞功能,可以基于关键病毒-宿主蛋白相互作用表面的病毒蛋白序列产生独特的肽药物。这种肽以及其变体可以用作抑制蛋白质功能的显性阴性物。
细胞c-Myc蛋白(MYC)是一种非常重要的转录因子。它在所有癌症的高达75%中过表达,包括原发性渗出性淋巴瘤(PEL)和多发性骨髓瘤。尽管MYC在癌症发展和细胞增殖中有着公认的功能,但它被认为是一种“无成药性的”靶标,指的是尽管做出了重大努力,但该蛋白质迄今为止在药理学上是无作用的这一事实。未能以有临床意义的方式靶向MYC的原因包括大的蛋白质-蛋白质或蛋白质-DNA相互作用界面,以及转录因子整体的非结构化性质。因此,构建调节MYC功能的分子是癌症研究的关键挑战之一(1)。寻找能够调节MYC功能并因此抑制癌症细胞生长或甚至杀死MYC成瘾的癌细胞的可能药物,应该会在科学和临床上具有重大影响。
目前,在代谢疾病、肿瘤学和心血管疾病领域,大约有70种已批准的肽和超过150种另外的肽正在积极开发中(2)。其中一些是靶向MYC的研究性肽药物。一种候选的MYC靶向肽药物是来自Peptomyc的OmoMyc(3);其目前正在进行I/II期临床试验。OmoMyc通过在亮氨酸拉链区掺入四个点突变(E63T、E70I、R77Q、R78N)来模拟MYC的bHLH-Zip结构域,并从而以显性负向方式发挥作用并抑制特定靶基因的转录激活。尽管它被宣传为一种肽药物,但OmoMyc相对较大,并且由92个氨基酸组成。由于其尺寸,OmoMyc本身表现出穿过生理屏障向所需细胞隔室的不良递送,并因此,由于缺乏体内肿瘤细胞渗透,OmoMyc的治疗用途受到了损害。
因此,需要用于靶向MYC的新的、安全的和有效的治疗来调节细胞的增殖或活化,特别是癌细胞以及诸如B和T细胞等淋巴细胞。本公开解决了这一需求,并且还提供了其他优点。
发明概述
在第一方面,本发明提供了包含MYC抑制肽和一种或多种异源氨基酸序列的多肽。MYC抑制肽包含SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列,长度不超过约100个氨基酸,并抑制细胞,尤其是癌细胞中的MYC活性。例如,MYC抑制肽可以不长于约15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80个或90个氨基酸。此外,MYC抑制肽可以基于其结合NCoA2蛋白和/或结合SWI/SNF复合物的能力来进行鉴定和筛选。在一些实施方案中,MYC抑制肽包含SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列和另外的肽,优选异源肽,如TAT序列。在一些实施方案中,MYC抑制肽由SEQID NO:1所示的氨基酸序列组成。在一些情况下,本发明的多肽包括一个或多个D-氨基酸,其可以位于MYC抑制肽或异源肽中。在一些实施方案中,异源肽是抗体或其抗原结合片段,例如,能够特异性识别抗原,如天然存在于某些目标细胞类型(例如,癌细胞)的细胞表面抗原。在一些实施方案中,抗体是单链抗体和/或被人源化。在一些实施方案中,被抗体识别的抗原是细胞表面抗原,如位于MYC依赖性肿瘤细胞表面上的抗原。在一些实施方案中,MYC抑制肽和抗体或片段通过肽接头连接,后者在一些情况下包括一个或多个蛋白酶切割位点。在一些实施方案中,多肽还包括N端处的核定位信号和/或信号肽。
在一些实施方案中,MYC抑制肽是13个氨基酸的肽,其具有抑制细胞,尤其是癌细胞中的MYC活性的活性。肽包含保守序列SEQ ID NO:4中所示的氨基酸序列。例如,示例性的MYC抑制肽SEQ ID NO:1可以根据以下可能性中的至少一种,可能两种或更多种进行修饰:(a)13个氨基酸中的至少一个是D-氨基酸;(b)肽的氨基酸序列在位置3或13处与SEQ IDNO:1不同,具有可能的修饰如取代、添加和/或缺失;或者(c)肽与附接至肽内的一个或多个氨基酸的异源部分缀合。
在一些实施方案中,肽在SEQ ID NO:1的位置12和/或位置13处具有D-氨基酸。在一些实施方案中,异源部分是TAT肽。例如,TAT肽和MYC抑制肽存在于相同的多肽链内,例如,以融合蛋白的形式。示例性的TAT肽包含SEQ ID NO:2或SEQ ID NO:3的氨基酸序列或由其组成。
在一些实施方案中,肽与抗体或抗体片段缀合。例如,抗体片段是单链抗体如ScFv。在一些实施方案中,肽和抗体(例如,单链抗体)或抗体片段作为融合蛋白存在于单一多肽链内。在一些实施方案中,抗体或抗体片段被人源化。在一些实施方案中,抗体或抗体片段特异性识别MYC依赖性肿瘤细胞上的抗原或对其具有结合亲和力。
在一些实施方案中,本发明的肽在SEQ ID NO:1的位置3处具有苏氨酸。在一些实施方案中,本发明的肽在SEQ ID NO:1的位置13处具有丝氨酸或谷氨酸。在一些实施方案中,SEQ ID NO:1的肽或来源于SEQ ID NO:1的肽通过化学接头与异源部分连接。在一些实施方案中,本发明的肽还包括核定位信号。在一些实施方案中,SEQ ID NO:1的肽或来源于SEQ ID NO:1的肽通过可切割的肽接头,如含有一个或多个丝氨酸蛋白酶切割位点的接头与多肽异源部分连接。在一些实施方案中,本发明的肽在C端处具有半胱氨酸残基。在一些实施方案中,本发明的肽在N端处具有信号肽。
在一些实施方案中,异源部分包含病毒来源的蛋白质,如病毒衣壳蛋白(例如腺病毒或腺相关病毒(AAV)或戊型肝炎病毒(HEV)衣壳蛋白)或其允许形成病毒样颗粒(VLP)的部分。参见例如,Büning和Srivastava,Mol Ther Methods Clin Dev.12:248–265(2019);Le,et al.,Sci Rep 9,18631(2019);第8,906,862号美国专利;WO2019/178288;WO2019/236870。在其他实施方案中,异源部分包含病毒(例如,腺病毒或AAV)或VLP,其包含治疗性DNA分子、治疗性RNA分子、小分子治疗剂或以上的任意组合。
在第二方面,本发明提供了包含多核苷酸序列的核酸,所述多核苷酸序列编码本发明的以MYC抑制肽的形式或以融合蛋白的形式的肽,诸如适合SEQ ID NO:4的共有序列的肽,其包含SEQ ID NO:1的氨基酸序列或由其组成,任选地具有一个或多个修饰的(例如,取代的、缺失的或添加的)残基,或MYC抑制肽和来源于异源来源的第二肽之间的融合蛋白。
在第三方面,本发明提供了包含多核苷酸序列的表达盒,所述多核苷酸序列编码上述和本文所述的MYC抑制肽或融合蛋白,其可操作地连接至启动子,尤其是异源启动子。还提供了包含多核苷酸序列或表达盒的载体。还提供了宿主细胞,其包含编码MYC抑制肽或其融合蛋白的上述核苷酸序列、包含核苷酸序列的载体或表达盒。在一些情况下,宿主细胞含有MYC抑制肽或融合蛋白。
在相关的方面,本发明还提供了组合物,其包含生理上或药学上可接受的载体或赋形剂,以及肽或肽缀合物如本发明的融合蛋白,或包含编码所述肽或融合蛋白的多核苷酸序列的核酸、包含编码序列的表达盒或载体。在一些实施方案中,组合物包含生理上或药学上可接受的载体或赋形剂,以及宿主细胞,其包含本发明的融合蛋白、包含编码肽或融合蛋白的多核苷酸序列的核酸,或包含肽或融合蛋白的编码序列的表达盒或载体。
在第四方面,本发明提供了方法,其用于抑制细胞中的MYC活性,尤其是具有过表达的MYC或否则增强的MYC活性的细胞如癌细胞中的MYC活性,或用于抑制涉及不适当活化的B或T细胞的淋巴增生的、免疫性或炎症反应如自身免疫性疾病。在一些实施方案中,其提供了耗竭癌症中非期望的细胞如T调节细胞的MYC依赖性扩增或功能的方式。方法包括使细胞与有效量的本发明的肽,包括如上述和本文所述的融合蛋白和肽缀合物的接触的步骤。在替代选择中,方法包括使细胞与有效量的编码本发明的肽的核酸(如表达盒或载体)接触的步骤,所述肽包括如上述和本文所述的融合蛋白。在一些实施方案中,本发明提供了通过向对象施用有效量的包括如上述和本文所述的融合蛋白和肽缀合物的本发明的肽,治疗MYC依赖性癌症或用于治疗对象中的淋巴增生的、炎症性或免疫病症的方法。在一些实施方案中,它提供了抑制癌症患者中的非期望的抑制性细胞如T调节细胞的MYC依赖性扩增或功能的方式。在一些实施方案中,淋巴增生的、炎症性或免疫病症如自身免疫性疾病,尤其是由不适当活化的B或T细胞介导的那些。在替代选择中,方法包括向对象施用有效量的编码包括如上述和本文所述的融合蛋白的本发明的肽的核酸(如表达盒或载体)或有效量的上述和本文所述的药物组合物的步骤。在一些实施方案中,癌症是原发性渗出性淋巴瘤(PEL)。
附图的简要说明
图1A-1I.基于病毒蛋白序列的癌症药物。(图1A)KSHV再激活细胞中劫持转录机制的发现(Chen et al.,J.Virol 2017)。新生的RNA-FISH以及IFA显示细胞RNA聚合酶II在病毒基因转录位点处的积累。(图1B)报告子测定。KSHV ORF50过表达抑制MYC激活。(图1C)用质谱法进行染色质免疫沉淀。显示了可诱导性地与ORF50和RNApolII相互作用的蛋白质。(图1D)单个相互作用分子的敲低显示NCoA2是KSHV基因表达的关键分子。(图1E)相互作用结构域的映射。进行GST-pull down以鉴定NCoA2结合结构域。从重组杆状病毒感染的细胞中制备纯化的NCoA2,并在大肠杆菌(E.coli)中制备KSHV ORF50缺失蛋白。然后产生肽作为TAT融合物以用于细胞穿透。(图1F)ChIP-seq和RNA-seq。进行ChIP-seq以鉴定原发性渗出性淋巴瘤细胞中的NCOA2靶基因。NCoA2定位与活性基因高度相关,并与增强子区域处的RNApol II一起定位。(图1G)野生型肽对MYC表达的下调。用特异性引物进行qRT-PCR。(图1H)基因集富集分析(GSEA)。用肽处理的PEL细胞进行RNA测序。GSEA分析显示MYC靶基因显著富集,错误发现率为0。三种PEL细胞系(BCBL-1、BC3和BC1)显示出与作为最高分数的MYC靶基因集相似的富集分数。(图1I)肽药物。将Wt肽或突变肽在培养基中孵育。48小时后,通过应用MTS测量活细胞。将细胞活力与未处理的样品进行比较。未处理过的样品设置为1。
图2.氨基酸取代的非限制性实例。关键蛋白元素在其他γ-疱疹病毒同源物中是保守的。我们当前的肽显示在中间,并且提议的氨基酸取代用红色标记。用新肽重复体外和体内实验,并也检查利用稳定性变化(PK/PD)和肿瘤杀伤效应(PEL异种移植模型)进行的改善。
图3.sCD40L刺激后对CD19+B细胞反应的影响。
图4.对响应于刺激的CD19+B细胞扩增的影响。
图5(A)-(E).对响应于抗CD3刺激的CD3+T细胞增殖的影响。
图6.病毒和细胞对K-Rta肽的反应;VGN50的鉴定。(a)蛋白质序列比对。图6(A)VGN50对各种癌细胞类型的影响。利用用不同浓度的VGN50处理的所示细胞系进行MTT测定。模拟处理的样品的O.D.设置为100%,并且来自洗涤剂处理的细胞的O.D.设置为0%。计算每种处理的活力百分比+/-SD(N=3个样本/处理)。图6(B)用流式细胞术进行的活力测定。用活/死染色法以一式三份测量细胞活力,并将其对癌细胞的细胞杀伤作用与来自三名健康供体的正常外周血单核细胞(PBMC)进行比较。结果以活力百分比+/-SD偏差表示(N=3个样本/组)。
图7.用缺失肽抑制细胞生长鉴定了关键氨基酸残基。
图8.不同γ-疱疹病毒反式激活蛋白之间的氨基酸保守性。鉴定了具有癌症抑制功能的不同突变肽。必需蛋白基序和可转换残基用红色标记(a)。非天然突变肽对癌症生长的影响(b)d-3:将三种L-氨基酸替换为D-氨基酸。DE;D取代为谷氨酸,DS:D取代丝氨酸._ST;丝氨酸取代苏氨酸(标记为红色)。
图9.用巯基(SH)连接的烷基化对肽靶标进行分析,以用于RNA的代谢测序(SLAMseq)。_检查了肽药物存在下活性转录的差异。肽药物强烈抑制BCBL-1和BC1的活性转录。在肽药物存在的情况下,Myc转录被强烈下调。在药物孵育24小时后进行总RNA序列测定。基因集富集分析(GSEA)证实了MYC通路的下调。
图10.肽长期处理可改变B细胞表型。在生成肽药物耐受性细胞群后进行RNA-seq。RC细胞显示出与亲本细胞不同的基因表达模式,并且潜伏感染的γ-疱疹病毒基因表达在细胞中被显著消除。
图11.活化的T细胞对炎症细胞因子产生的影响。
图12(A)-(C).对PEL细胞的细胞因子谱的影响。
图13.MBK50对CD14+单核细胞的影响。图13(a)实验程序的一个方案。用来自健康供体的PBMC的磁珠制备CD14+单核细胞。在MBK(16或32μM)或突变肽(32μM)存在下,在没有或有LPS(100ng/ml)或多聚I:C(10μg/ml)的96孔板(200μl/孔,以一式三份)中,将细胞以1x106/ml洗涤并培养2天。使用活/死染色法和随后的流式细胞术分析测定活细胞。FIG.13(b)示出了利用用于活细胞的门控策略的代表性流量特征。图13(c)示出了每种培养条件下活细胞的平均百分比。**p<0.01,***p<0.001,****p<0.0001
图14.MBK50对CD14+单核细胞的影响。图14(A)实验程序的示意图。在GM-CSF+IL-4(每种50ng/ml)存在下培养4天后,从磁珠分选的CD14+细胞(来自健康供体的PBMC)制备单核细胞来源的树突细胞。在MBK50(16或32μM)或突变肽(32μM)存在下,在没有或有LPS(100ng/ml)、多聚I:C(10μg/ml)或sCD40L(1μg/ml)的96孔板(200μl/孔,以一式三份)中,将细胞以1x 106/ml洗涤并培养2天。使用活/死染色法和随后的流式细胞术分析测定活细胞。图14(B)示出了利用用于活细胞的门控策略的代表性流量特征。图14(C)示出了每种培养条件下活细胞的平均百分比。*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001,****p<0.0001
图15.在U型底96孔培养中用MBK50、突变肽或PBS处理两天后,来自两名人类健康供体的单核细胞来源的树突状细胞(MDCs)的代表性图像。环的直径大致对应于每个孔中的细胞体积/数量。注意,与对照相比,MBK50处理的细胞没有聚集,并且更具扩散性和粘附性,这表明了由于MBK50对MYC驱动的增殖的抑制而引起的其细胞死亡和/或细胞分化。
图16.MBK50对LPS激活的单核细胞白血病细胞系THP-1细胞中MYC和IRF4表达的影响。在8μM MBK50、突变对照或PBS存在下,将THP-1细胞与LPS(100ng/ml)一起培养24小时。通过用同种型对照染色和随后的流式细胞术对MYC和IRF4进行细胞内染色,来检查MYC和IRF4的表达水平。图16(a)实验程序的示意图。图16(b)用MBK50、突变对照肽或PBS处理的THP-1细胞中MYC表达的代表性直方图叠加,具有同种型对照。每种处理的MYC表达(n=3)的平均均值荧光强度(MFI)如右图所示。图16(c)用MBK50、突变对照肽或PBS处理的THP-1细胞中IRF4表达(红色)与同种型对照(蓝色)的代表性直方图叠加。每种处理的IRF4表达的平均MFI如右图所示。
图17(a)从杆状病毒感染的Sf9细胞中单独制备的五种SWI/SNF组分的SDS-PAGE分析。图17(b)评估VGN50和SWI/SNF相互作用的ELISA测定的示意图。图17(c)通过ELISA对VGN50与SWI/SNF组分结合的分析。显示了在450nm处作为OD值测量的肽结合。使用非配对t检验比较每种浓度下VGN50和Mut-P之间的平均OD值。**p<0.01,*p<0.05,NS:无显著性。数据表示为均值±SD。
发明详述
1.引言
本公开提供了用于抑制增殖细胞,例如癌细胞和淋巴细胞如B或T细胞中MYC活性的方法和组合物。本公开基于以下令人惊讶的发现,即来源于Kaposi肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)的修饰肽可以有效抑制细胞如癌细胞中的MYC活性。抑制MYC依赖性癌细胞中的MYC活性可以抑制细胞的生长,并且在一些情况下会杀死细胞。在不受任何特定理论约束的情况下,据信该肽通过作为诱饵以阻断募集由核受体共激活因子2(NCOA2)、p300和SWI/SNF蛋白组成的共激活因子复合物到MYC启动子以用于MYC表达和反式激活来抑制MYC活性。
在本发明的不同实施方案中,用于抑制增殖细胞(如癌症细胞和淋巴细胞)中MYC活性的肽以各种方式中的任何一种被修饰。例如,在一些实施方案中,肽包含被D-氨基酸取代的肽的一个或多个氨基酸。在一些实施方案中,肽包含相对于SEQ ID NO:1的一个或多个氨基酸差异。在一些实施方案中,肽包含异源部分,包括但不限于可检测的部分、底物(例如,用作固体支持物)、另一来源的肽(不是来自SEQ ID NO:1是其片段的同一蛋白质),如细胞穿透肽(CPP)或已连接到所述肽的抗体。另外,可在一个或多个氨基酸残基处对肽进行化学修饰,以优化肽的特性,如溶解性、稳定性和生物利用度,以提高其有效性和/或应用范围。例如,肽可以通过糖基化和PEG化进行修饰。提供了使用肽抑制细胞中MYC活性的方法,以及抑制表达MYC的癌细胞或淋巴细胞生长的方法和治疗患有MYC相关癌症或炎症性病症如自身免疫性疾病的对象的方法。
2.定义
如本文所用,除非另有规定,否则以下术语具有其所赋予的含义。
本文中使用的术语“一个(a)”、“一种(an)”或“所述(the)”不仅包括具有一个成员的方面,还包括具有超过一个成员的各方面。例如,单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”包括复数提及物,除非上下文另有明确规定。因此,例如,对“一个细胞(a cell)”的提及包括多个这样的细胞,并且对“所述试剂(the agent)”的提及包括对本领域技术人员已知的一种或多种试剂的提及,等等。
本文中使用的术语“约(about)”和“大约(approximately)”通常应意指在给定测量性质或精度下测量的量的可接受误差程度。通常,示例性的误差程度在给定值或值范围的百分之20(%)以内,优选在10%以内,且更优选在5%以内。任何对“约X”的引用都特别表示至少值X、0.8X、0.81X、0.82X、0.83X、0.84X、0.85X、0.86X、0.87X、0.88X、0.89X、0.9X、0.91X、0.92X、0.93X、0.94X、0.95X、0.96X、0.97X、0.98X、0.99X、1.01X、1.02X、1.03X、1.04X、1.05X、1.06X、1.07X、1.08X、1.09X、1.1X、1.11X、1.12X、1.13X、1.14X、1.15X、1.16X、1.17X、1.18X、1.19X和1.2X。因此,“约X”旨在教导并提供对所要求保护的例如“0.98X”限制的书面描述支持。
术语“编码肽的核酸序列”是指参与产生肽链(例如,抗原或融合蛋白)的DNA片段,在一些实施方案中,该片段可以是基因或其一部分。基因通常包括参与基因产物的转录/翻译和转录/翻译的调节的编码区(前导区和尾部区)之前和之后的区域。基因还可以包括个别编码片段(外显子)之间的插入序列(内含子)。前导区、尾部区和内含子可以包括基因的转录和翻译过程中所需的调控元件(例如启动子、终止子、翻译调控序列,如核糖体结合位点和内部核糖体进入位点、增强子、沉默子、绝缘子、边界元件、复制起点、基质附着位点和基因座控制区等)。“基因产物”可以指从特定基因表达的mRNA或蛋白质。
术语“表达”和“表达的”是指转录和/或翻译产物的产生,例如编码蛋白质(例如,抗原或融合蛋白)的核酸序列的产生。在一些实施方案中,该术语是指由基因(例如,编码抗原的基因)或其一部分编码的转录和/或翻译产物的产生。DNA分子在细胞中的表达水平可以基于存在于细胞内的相应mRNA的量或由细胞产生的该DNA编码的蛋白质的量来评估。
术语“重组”当用于提及例如多核苷酸、蛋白质、载体或细胞时,表示多核苷酸、蛋白质、载体或细胞已通过引入异源核酸或蛋白质或天然核酸或蛋白质的改变而被修饰,或者细胞来源于如此修饰的细胞。例如,重组多核苷酸包含在天然(非重组)形式的多核苷酸内未发现的核酸序列。
如本文所用,术语“多核苷酸”和“核酸”是指脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)及其聚合物。该术语包括但不限于单链、双链或多链DNA或RNA、基因组DNA、cDNA和DNA-RNA杂合体,以及包含嘌呤和/或嘧啶碱基或其他天然的、化学修饰的、生物化学修饰的、非天然的、合成的或衍生化的核苷酸碱基的其他聚合物。除非特别限定,否则该术语包括含有与参考核酸具有类似的结合特性的已知天然核苷酸类似物的核酸。除非另有说明,否则特定核酸序列还隐含地包括其保守修饰的变体(例如,简并密码子取代)、同源物和互补序列以及明确说明的序列。具体地,简并密码子取代可以通过生成其中一个或多个所选(或所有)密码子的第三位置被混合碱基和/或脱氧肌苷残基取代的序列来实现(Batzer etal.,Nucleic Acid Res.19:5081(1991);Ohtsuka et al.,J.Biol.Chem.260:2605-2608(1985);和Rossolini et al.,Mol.Cell.Probes 8:91-98(1994))。
术语“载体”和“表达载体”是指与允许在宿主细胞或改造的细胞中转录特定核酸序列(例如,编码本发明的抗原和/或融合蛋白)的一系列特定核酸元件重组或合成产生的核酸构建体。在一些实施方案中,载体包括待转录的多核苷酸,其可操作地连接到启动子。载体中可能存在的其他元件包括增强转录的那些(例如,增强子)、终止转录的那些(例如,终止子)、对从载体产生的蛋白质(例如,重组蛋白)赋予某些结合亲和力或抗原性的那些,以及实现载体复制及其包装(例如,到病毒颗粒中)的那些。在一些实施方案中,载体是病毒载体(即,病毒基因组或其一部分)。载体可以包含核酸序列或突变,例如,其增加嗜性和/或调节免疫功能。“表达盒”包括可操作地连接到启动子的编码序列,以及任选的聚腺苷酸化序列。
术语“多肽”、“肽”和“蛋白质”在本文中可互换使用,以指氨基酸残基的聚合物。所有这三个术语都适用于其中一个或多个氨基酸残基是相应的天然存在的氨基酸的人工化学模拟物的氨基酸聚合物,以及天然存在的氨基聚合物和非天然存在的氨基酸聚合物。如本文所用,该术语包括任何长度的氨基酸链,包括全长蛋白质,其中氨基酸残基通过共价肽键连接。
术语“对象”、“个体”和“患者”在本文中可互换地用于指脊椎动物,优选哺乳动物,更优选人类。哺乳动物包括但不限于啮齿类动物(小鼠、大鼠等)、猫科动物、牛、猿、灵长类动物(包括人类)、农场动物、运动动物和宠物。还包括在体内获得或在体外培养的生物实体的组织、细胞及其后代。
如本文所用,术语“给药”包括向对象经口给药、局部接触、作为栓剂给药、经静脉内、腹膜内、肌肉内、病灶内、肿瘤内、鞘内、鼻内、骨内或皮下给药。通过任何途径给药,包括胃肠外给药和透粘膜给药(例如,口腔、舌下、腭、牙龈、鼻、阴道、直肠或透皮给药)。胃肠外给药包括,例如,静脉内、肌肉内、动脉内、皮内、皮下、腹膜内、脑室内、骨内和颅内给药。其他递送模式包括但不限于使用脂质体制剂、静脉内输注、透皮贴剂等。
术语“治疗”是指获得有益或期望结果的方法,包括但不限于治疗益处和/或预防益处。“治疗益处”意指对一种或多种正在治疗的疾病、病况或症状的任何治疗相关改善或效果。治疗益处也可以意指实现正在治疗的一种或多种疾病、病况或症状的治愈。此外,治疗益处也可以意指提高生存率。对于预防性益处,可将组合物给予有发展特定疾病、病况或症状风险的对象,或者报告疾病的一种或多种生理症状的对象,即使所述疾病、病况或症状可能还不存在。
术语“治疗有效量”或“足够量”是指本文所述的足以产生有益或期望结果的系统、重组多核苷酸或组合物的量。治疗有效量可以根据以下中的一种或多种而变化:正在治疗的对象和疾病状况、对象的体重和年龄、疾病状况的严重程度、对象的免疫状态、给药方式等,其可以由本领域的普通技术人员容易地确定。具体量可能会根据以下一种或多种而变化:选择的特定试剂、靶细胞类型、靶细胞在对象中的位置、要遵循的剂量方案、是否与其他化合物组合给药、给药时序以及携载它的物理递送系统。
为了本文的目的,通过诸如本领域可能已知的考虑因素确定有效量。该量必须有效,以在患有诸如传染病或癌症等疾病的对象中实现期望的治疗效果。期望的治疗效果可以包括,例如,改善与疾病相关的不期望的症状、在这些症状发生之前预防这些症状的表现、减缓与疾病相关症状的进展、减缓或限制由疾病引起的任何不可逆的损害、减轻疾病的严重程度或治愈疾病,或提高存活率或提供更快速的疾病恢复。此外,在预防性治疗的上下文下,该量也可以有效地预防疾病的发展。
术语“药学上可接受的载体”是指有助于向细胞、生物体或对象给予活性剂的物质。“药学上可接受的载体”还指可包括在本发明的组合物中并且对患者没有显著不良毒理学影响的载体或赋形剂。药学上可接受的载体的非限制性实例包括水、氯化钠(NaCl)、生理盐水溶液、乳酸盐林格氏、正常蔗糖、正常葡萄糖、粘合剂、填充剂、崩解剂、润滑剂、包衣、甜味剂、香料和色素、脂质体、分散介质、微胶囊、阳离子脂质载体、等渗和吸收延迟剂等。载体还可以包括或由用于以下目的的物质组成:为制剂提供稳定性、无菌性和等渗性(例如抗微生物防腐剂、抗氧化剂、螯合剂和缓冲剂)、防止微生物作用(例如,抗微生物剂和抗真菌剂,如对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚、山梨酸等),或为制剂提供食用香料等。在一些情况下,载体是促进多肽、融合蛋白或多核苷酸递送到靶细胞或组织的试剂。本领域技术人员将认识到其他药物载体在本发明中是有用的。
短语“特异性结合”是指分子(例如,针对癌细胞抗原的抗体或抗体片段),相比其与非靶标化合物的结合,其以更大的亲和力、亲合力、更容易地与靶标结合和/或以更大的持续时间与样品中的该靶标结合。在一些实施方案中,特异性结合靶标的分子以比非靶标化合物高至少2倍的亲和力结合靶标,例如,至少3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、25倍、50倍或更高的亲和力。
如本文所用,在描述两个或更多个多核苷酸或氨基酸序列的上下文中,术语“相同的”或百分比“同一性”是指两个或更多个相同的序列或指定的子序列。当在比较窗,或指定区域上进行最大对应性比较和比对时,如使用序列比较算法或在没有指定特定区域的情况下通过手动对齐和目测检查测量的,两个“基本上相同”的序列具有至少60%同一性,优选65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%同一性。关于多核苷酸序列,该定义也指测试序列的互补序列。关于氨基酸序列,在一些情况下,同一性存在于长度至少约50个氨基酸或核苷酸的区域上,或更优选存在于长度为75-100个氨基酸或核酸的区域上。
对于序列比较,通常一个序列充当参考序列,将测试序列与之进行比较。当使用序列比较算法时,将测试和参考序列输入计算机功能,必要时指定子序列坐标,并指定序列算法程序参数。可以使用默认程序参数,或者可以指定替代参数。序列比较算法然后基于程序参数计算测试序列相对于参考序列的序列同一性百分比。对于核酸和蛋白质的序列比较,使用BLAST 2.0算法和默认参数。
如用于描述两个元素的相对位置的上下文中的术语“异源的”,是指在相同的相对位置上未天然发现的两种元素,如多核苷酸序列(例如,启动子或蛋白质/多肽编码序列)或多肽序列(例如,SEQ ID NO:1和融合多肽形式的缀合物中用作与SEQ ID NO:1的融合伴侣的另一肽序列)。因此,基因的“异源启动子”是指与该基因没有天然可操作连接的启动子。类似地,SEQ ID NO:1或其编码序列的“异源多肽”或“异源多核苷酸”是来源于与SEQ IDNO:1为天然存在片段的蛋白质不同的来源的那些。SEQ ID NO:1(或其编码序列)与异源多肽(或多核苷酸序列)的融合不会导致可在天然下发现的作为完整蛋白质(或其编码序列)或其片段的更长的多肽或多核苷酸序列。
当用于描述包含SEQ ID NO:1的MYC抑制肽或其衍生物的缀合物时,术语“异源部分”是指MYC抑制肽的缀合伴侣,其来源于Kaposi肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)的除ORF50蛋白以外的来源。在MYC抑制肽和异源部分的缀合物是融合蛋白,即异源部分是另一种多肽并经由肽键与MYC抑制肽融合的实施方案中,两种肽伴侣的融合不应导致全长KSHV ORF50蛋白,并且优选不导致KSHV ORF50蛋白的显著长于SEQ ID NO:1的片段,例如长度超过13、14、15、16或17个氨基酸的片段。在一些实施方案中,异源部分可以是具有治疗效力的部分,例如通过直接杀伤或通过触发程序性细胞死亡(细胞凋亡)导致靶细胞死亡的能力。这样的治疗部分可以本质上是多肽(例如抗体,如抗CD3抗体,尤其是单链抗体ScFv)或非多肽(例如,碳水化合物或寡核苷酸形式的细胞毒性剂)。在其他实施方案中,异源部分本质上可以是非治疗性的,但用作亲和部分、靶向部分、可检测/信号部分或固体支持物,或提供其他用途,以促进检测、分离、纯化、组织/细胞靶向递送,和/或固定包含SEQ ID NO:1的肽或其衍生物的缀合物。
术语“炎症”是指有机体(如哺乳动物)对刺激、有毒物质、病原体或其他刺激的免疫反应。该反应可以涉及先天免疫组分和/或适应性免疫。炎症通常的特征在于为慢性或急性。作为非限制性实例,急性炎症的特征可以是由于血浆蛋白和白细胞浸润到受影响区域而导致的发红、疼痛、发热、肿胀和/或功能丧失。作为非限制性实例,慢性炎症的特征可以是持续的炎症、组织破坏和/或修复尝试。单核细胞、巨噬细胞、血浆B细胞和其他淋巴细胞通常被募集到受影响的区域,并可能发生血管生成和纤维化,在一些情况下导致疤痕组织。
术语“炎症性病况”或“炎症性病症”是指以炎症反应为特征或涉及炎症反应的病况或病症,如上所述。示例性炎症性病况列表包括:系统性红斑狼疮(SLE)、糖尿病、慢性肾脏疾病、哮喘、自身免疫性疾病、慢性炎症、慢性前列腺炎、肾小球肾炎、超敏和过敏、皮肤病症如湿疹、炎症性肠病、骨盆炎症性疾病、再灌注损伤、类风湿性关节炎、移植排斥反应(例如,移植物抗宿主病)、细胞因子风暴综合征、继发性噬血细胞性淋巴组织细胞增多症、败血症、巨噬细胞活化综合征和血管炎。
“自身免疫性疾病”是这样一种疾病,其中患者的免疫系统将自身组织识别为外来组织并产生异常免疫反应来攻击组织。利用受影响组织持续和低级别炎症的常见症状,大量自身免疫性疾病已被识别,并且包括(但不限于):失弛缓症、Addison病、成人斯蒂尔病、无丙种球蛋白血症、斑秃、淀粉样变性、强直性脊柱炎、抗GBM/抗TBM肾炎、抗磷脂综合征、自身免疫性血管性水肿、自身免疫性自主神经障碍、自身免疫性脑脊髓炎、自身免疫性肝炎、自身免疫性内耳疾病(AIED)、自身免疫性心肌炎、自身免疫性卵巢炎、自身免疫性睾丸炎、自身免疫性胰腺炎、自身免疫性视网膜病变、自身免疫性荨麻疹、轴突和神经元神经病(AMAN)、Baló病、Behcet病、良性粘膜类天疱疮、大疱性类天疱疮、Castleman病(CD)、Celiac病、Chagas病、慢性炎症性脱髓鞘性多发性神经病(CIDP)、慢性复发性多灶性骨髓炎(CRMO)、Churg-Strauss综合征(CSS)或嗜酸性肉芽肿病(EGPA)、瘢痕性类天疱疮、Cogan综合征、冷凝集素病、先天性心脏传导阻滞、柯萨奇心肌炎、CREST综合征、克罗恩病、疱疹样皮炎、皮肌炎,Devic病(视神经脊髓炎)、盘状狼疮、Dressler综合征、子宫内膜异位症、嗜酸性食管炎(EoE)、嗜酸性筋膜炎、结节性红斑、原发性混合型冷球蛋白血症、Evans综合征、纤维肌痛、纤维性肺泡炎、巨细胞动脉炎(颞动脉炎)、巨细胞心肌炎、肾小球肾炎、Goodpasture综合征、肉芽肿伴多血管炎、Graves病、Guillain-Barre综合征、桥本氏甲状腺炎、溶血性贫血、Henoch-Schonlein紫癜(HSP)、妊娠疱疹或妊娠性类天疱疮(PG)、化脓性汗腺炎(HS)(反常性痤疮)、低丙种球蛋白血症、IgA肾病、IgG4相关硬化性疾病、免疫性血小板减少性紫癜(ITP)、包涵体肌炎(IBM)、间质性膀胱炎(IC)、青少年关节炎、青少年糖尿病(1型糖尿病)、青少年肌炎(JM)、川崎病、Lambert-Eaton综合征、白细胞增生性血管炎、扁平苔藓、硬化性苔藓、木样结膜炎、线性IgA病(LAD)、狼疮、慢性莱姆病、梅尼埃病、显微镜下多血管炎(MPA)、混合结缔组织病(MCTD)、莫伦溃疡、Mucha-Habermann病、多灶性运动神经病(MMN)或MMNCB、多发性硬化症、重症肌无力、肌炎、嗜睡症、新生儿狼疮、视神经脊髓炎、中性粒细胞减少症、眼部瘢痕性类天疱疮、视神经炎、复发性风湿症(PR)、PANDAS、副肿瘤性小脑变性(PCD)、阵发性睡眠性血红蛋白尿症(PNH)、Parry Romberg综合征、扁平部炎(周围性葡萄膜炎)、Parsonage-Turner综合征、天疱疮、周围神经病变、静脉周围脑脊髓炎、恶性贫血(PA)、POEMS综合征、结节性多动脉炎、I、II、III型多腺性综合征、风湿性多肌痛、多发性肌炎、心肌梗死后综合征、心包切开术后综合征、原发性胆汁性肝硬化、原发性硬化性胆管炎、黄体酮皮炎、银屑病、银屑病关节炎、纯红细胞再生障碍(PRCA)、坏疽性脓皮病、雷诺现象、反应性关节炎、反射性交感神经营养不良、复发性多软骨炎、不宁腿综合征(RLS)、腹膜后纤维化、风湿热、类风湿性关节炎、结节病、施密特综合征、巩膜炎、硬皮病、干燥综合征、精子和睾丸自身免疫、精子和睾丸自身免疫、僵人综合征(SPS)、亚急性细菌性心内膜炎(SBE)、Susac综合征、交感性眼炎(SO)、Takayasu动脉炎、颞动脉炎/巨细胞动脉炎、血小板减少性紫癜(TTP)、甲状腺眼病(TED)、Tolosa-Hunt综合征(THS)、横贯性脊髓炎、1型糖尿病、溃疡性结肠炎(UC)、未分化结缔组织病(UCTD)、葡萄膜炎、血管炎、白癜风和Vogt-Koyanagi-Harada病。
术语“癌症”是指以间变性细胞增殖为特征的各种恶性肿瘤,这些间变性细胞倾向于侵袭周围组织并转移到新的身体部位。适合使用本发明的组合物和方法进行治疗的不同类型癌症的非限制性实例包括结直肠癌、结肠癌、肛门癌、肝癌、卵巢癌、乳腺癌、肺癌、膀胱癌、甲状腺癌、胸膜癌、胰腺癌、宫颈癌、前列腺癌、睾丸癌、胆管癌、胃肠道类癌、食管癌、胆囊癌、直肠癌、阑尾癌、小肠癌、胃(胃部)癌、肾癌(例如,肾细胞癌)、中枢神经系统癌症、皮肤癌、口腔鳞状细胞癌、绒毛膜癌、头颈癌、骨癌、骨肉瘤、纤维肉瘤、神经母细胞瘤、胶质瘤、黑素瘤、白血病(例如,急性淋巴细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、急性骨髓性白血病、慢性骨髓性白血病或毛细胞白血病)、淋巴瘤(例如,非霍奇金淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤、B细胞淋巴瘤或伯基特淋巴瘤)和多发性骨髓瘤。
术语“淋巴增生性病症”是指以淋巴细胞异常增殖为单克隆淋巴细胞增多症为特征的任何病症。除上述外,适用于使用本发明的组合物和方法治疗的不同类型的淋巴增生性病症的非限制性实例包括巨球蛋白血症、Wiskott–Aldrich综合征、Langerhans细胞组织细胞增多症、淋巴细胞变异性嗜酸性粒细胞增多症、苔藓样糠疹、移植后淋巴增生性病症、自身免疫性淋巴增生综合征、淋巴间质性肺炎、Epstein–Barr病毒相关的淋巴增生性疾病、Castleman病和X连锁淋巴增生性疾病。
术语“抑制细胞”是指任何能够通过多种机制抑制生产性免疫反应如抗体产生或T细胞增殖的淋巴细胞,包括细胞-细胞接触、细胞因子和杀伤。适用于使用本发明的组合物和方法治疗的不同类型的抑制性免疫细胞的非限制性实例包括T调节细胞、Tr1细胞、B调节细胞和骨髓来源的抑制细胞。
3.抑制细胞中的MYC活性的肽
序列
本公开提供了来源于卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)的肽,特别是来源于病毒KSHV蛋白ORF50的保守的13个氨基酸区的肽,后者对其与MYC的细胞共激活因子NCoA2的相互作用很重要,并阻断由核受体共激活因子2(NCOA2)、p300和SWI/SNF蛋白组成的共激活复合物募集到MYC启动子。来自ORF50的13个氨基酸的肽在本文中被称为MBK50或VGN50肽。如本文所述,通过将MBK50肽或基于/来源于MBK50的肽引入细胞中,可以抑制MYC基因表达,例如在MYC过度表达的癌细胞中,从而抑制MYC诱导的基因转录和细胞生长,并且在一些情况下杀伤细胞。
在特定的实施方案中,肽长度为至少13个氨基酸,并且包含SEQ ID NO:1的氨基酸序列(或由SEQ ID NO:1的氨基酸序列组成),或者包含与SEQ ID NO:1除1、2、3或4个位置外都相同的序列。在一些实施方案中,肽的氨基酸序列与SEQ ID NO:1具有约70%、80%、85%、90%、92%或更多的同一性。在特定的实施方案中,肽在除位置3和/或位置13外的所有氨基酸位置处与SEQ ID NO:1相同。肽在位置3和/或位置13处可以包含任何其他的氨基酸。在一些实施方案中,肽在位置3处的氨基酸是苏氨酸。在一些实施方案中,肽在位置13处的氨基酸是丝氨酸或谷氨酸。在一些实施方案中,肽短于13个氨基酸,例如,10、11或12氨基酸,并且在一些实施方案中,肽长于13个氨基酸,例如,14、15、16、17、18、19、20个或更多个氨基酸。在一些实施方案中,例如,当MBK50肽存在于具有另一部分如抗体或细胞穿透蛋白的融合蛋白内,包含该肽的总体多肽可以为任何长度,例如,约15、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、150、200、250、300、350、400、450、500个或更多个氨基酸,或约10-20个氨基酸、15-20、20-30、30-40、40-50、50-60、60-70、70-80、80-90、90-100、100-150、150-200、200-300、300-400、400-500或更多个氨基酸的长度。
非标准氨基酸
在一些实施方案中,肽包含一个或多个非标准氨基酸,如D-氨基酸、β-丙氨酸或鸟氨酸。在一些实施方案中,肽内的一个或多个氨基酸是D-氨基酸。D-氨基酸可以存在于肽中的任何位置处,例如,在位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或任何这些位置的任意组合。在特定的实施方案中,一个或多个D-氨基酸存在于肽的C端一个或多个氨基酸处,例如,在位置13处,或在位置12和13处,或在位置11、12和13处。在特定的实施方案中,肽的两个C端氨基酸是D-氨基酸。在特定的实施方案中,两个C端氨基酸是天冬氨酸和苏氨酸、丝氨酸或谷氨酸(即-DT、-DS、-DE)。D-氨基酸还可以掺入包含13个氨基酸的MBK50肽的更大的肽或多肽,如融合蛋白中。例如,在一些实施方案中,使用包含连接至MBK50肽的修饰的TAT肽的肽,其中总体肽(例如,TAT肽内的精氨酸)的N端氨基酸和两个C端氨基酸(例如,MBK50肽内的天冬氨酸+苏氨酸/丝氨酸/谷氨酸)是D-氨基酸。参见例如,图2。
在一些实施方案中,肽包含其他非标准氨基酸,如鸟氨酸、b-丙氨酸等。此类氨基酸可掺入13个氨基酸的MBK50肽内或包含MBK50肽以及一个或多个另外的部分如抗体或细胞穿透蛋白质的更大的肽或多肽或融合蛋白中的任何位置处。
可以使用任何合适的方法将D-氨基酸和其他非标准氨基酸掺入肽中。例如,它们可以在使用已知方法的肽的化学合成过程中,或在使用遗传密码重编程在无细胞系统中生产重组肽的过程中掺入(参见例如,Cell Chem Biol 24:46-64)。
缀合物
在一些实施方案中,本发明的肽与异源部分,例如,设计为允许肽的容易分离/鉴定、提高肽的稳定性/生物利用度,或将肽靶向特定细胞类型和/或促进进入细胞中的部分缀合。该部分可以使用化学接头附接到肽上,或者当该部分也是多肽时,通过肽键附接,即两个肽或多肽作为融合蛋白存在于单个多肽链中。在一些情况下,接头是可切割的肽接头,以便允许在适当的蛋白酶存在下容易地分离肽及其缀合伴侣。
在一些实施方案中,所述部分是细胞穿透肽(CPP)(参见例如,Patel et al.(2019)Scientific Reports 9:文章号298;其完整公开内容通过引用并入本文中)。在特定的实施方案中,CPP是TAT肽(GRKKRRQRRRPQ,来源于HIV的转录反式激活因子(TAT)),或其变体或衍生物。在一些实施方案中,CPP包含一个或多个非标准氨基酸,例如D-氨基酸、β-丙氨酸和/或鸟氨酸。在特定的实施方案中,TAT肽包含D-氨基酸、β-丙氨酸或鸟氨酸,例如,序列:d-Arg-KKRR-鸟氨酸-RRR-β-丙氨酸,如图2中所示。在特定的实施方案中,TAT肽(或其他CPP)存在于具有13个氨基酸的MYC抑制肽的单个多肽链,例如,MYC抑制肽的N端中。在一些实施方案中,TAT肽紧靠MYC抑制肽(参见例如,图2)的N端。在其他实施方案中,接头和/或其他元件存在于TAT和MYC抑制肽之间。在一实施方案中,肽作为与修饰的TAT蛋白的缀合物给药,例如,如下所示:d-Arg–KKRR–鸟氨酸–RRR–β-丙氨酸–LSSILQGLYQLDT,或d-Arg–KKRR–鸟氨酸–RRR–β-丙氨酸–LSSILQGLYQL–d-Asp–d Thr,或d-Arg–KKRR–鸟氨酸–RRR–β-丙氨酸–LSSILQGLYQL--d-Asp–d Ser,或d-Arg–KKRR–鸟氨酸–RRR–β-丙氨酸–LSSILQGLYQL--d-Asp–dGlu,或d-Arg–KKRR–鸟氨酸–RRR–β-丙氨酸–LSTILQGLYQL--d-Asp–d Thr。参见例如,图2。
在一些实施方案中,MYC抑制肽的缀合伴侣是治疗部分,其可以提供与MYC抑制多肽的治疗益处相似或不同的治疗益处。两种伴侣的缀合不仅可以在其治疗应用中增加缀合物的单独方面,而且可以单独提高每种伴侣的疗效。例如,治疗部分的存在可导致MYC抑制肽的抗增殖或抗炎效力增加至少20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%或更多,例如增加至少1.5、2、2.5、3、5、10、20、25、50、80、100倍或500倍或1000倍。此外,两种伴侣在物理上紧密接近的存在可以产生两种伴侣的组合治疗效果的协同效应。例如,由此产生的缀合物的抗癌作用可表示两种伴侣的加性效应增加至少50%、100%、150%、200%或更多,如3、4、5、6、7、8、9、10倍或更多。
在一些实施方案中,异源部分用于将缀合物递送至预定的靶器官、组织或细胞类型,例如癌细胞、免疫细胞如T或B细胞,这将允许靶向治疗恶性肿瘤如乳腺癌、肺癌,以及包括白血病和淋巴瘤(例如,B细胞淋巴瘤)在内的各种类型的淋巴增生性病症,以及通过靶向自身反应性B细胞治疗包括自身免疫性疾病如系统性红斑狼疮在内的炎症性病况,或通过靶向自体反应性T细胞治疗糖尿病和多发性硬化症。对于移植排斥中的移植物抗宿主病,攻击宿主组织的T细胞可被减轻。另一个例子包括靶向皮肤中产生IgE的B细胞或在过敏性疾病如特应性皮炎中全身靶向。在一些实施方案中,除了直接靶向肿瘤外,还可以同时靶向肿瘤中的抑制细胞如Foxp3+T调节细胞或骨髓来源的抑制细胞,以提高整体抗肿瘤效力。
抗体缀合物
在一些实施方案中,本发明的肽与抗体或其片段缀合,例如特异性或优先结合MYC过度表达的癌细胞(即“MYC相关的癌症”或“MYC依赖性癌症”)或淋巴细胞如参与炎症性病症的B或T细胞的抗体。在这些实施方案中,抗体或抗体片段可将肽体内引导至MYC依赖性癌细胞,其中肽可被细胞内化并抑制MYC活性。在这样的实施方案中,抗体可以通过在单个多肽链中包括单链抗体和肽而与肽连接。在一些实施方案中,肽和抗体通过接头分离,例如,具有蛋白酶(例如,基质金属蛋白酶)切割位点的接头,以便在靶细胞附近释放肽。在其他实施方案中,抗体或抗体片段可与肽化学连接。
除抗体和抗体片段外,任何与MYC依赖性癌细胞或靶标淋巴细胞(如B或T细胞)特异结合的分子都可以与本发明的肽连接。例如,可以使用MYC依赖性癌细胞表面上受体的配体。MYC依赖性癌细胞或淋巴细胞表面上的任何分子都可以被靶向,任何类型的MYC相关癌症也可以被靶向(参见例如,Dang(2012)Cell 149(1):22-35;Gabay et al.(2014)ColdSpr.Harb.Persp.Med.4(6):a014241。在一些实施方案中,癌症是原发性渗出性淋巴瘤(PEL)或多发性骨髓瘤。在一些实施方案中,抗体识别的抗原是CD3,这允许使用MYC抑制肽缀合物来治疗癌症,如T细胞淋巴瘤。在一些实施方案中,抗体识别的抗原是EGFR,这允许使用MYC抑制肽缀合物来治疗癌症,如乳腺癌。在许多情况下,这种抗体本身具有抗癌疗效,预期具有协同作用。靶向同一细胞的缀合和非缀合形式的肽的组合将进一步有助于ADCC激活免疫效应和MYC抑制剂抑制癌细胞生长。因此,该肽可增强治疗性抗体,如靶向EGFR或VEGF的那些的疗效,例如FDA批准的抗癌抗体药物,包括靶向VEGF的贝伐单抗、雷莫芦单抗、靶向EGFR受体的西妥昔单抗和曲妥珠单抗,以及针对HER2的赫赛汀。这种抗体通常是人源化的,以便将任何不希望的免疫反应降至最低。在一些情况下,本发明的肽与所需抗体连接,并通过采用可切割的接头以及蛋白酶如基质金属蛋白酶来使用。
示例性免疫球蛋白(抗体)结构单元包括四聚体。每种四聚体由两对相同的多肽链组成,每对具有一条“轻”链(约25kDa)和一条“重”链(约50-70kDa)。每条链的N端限定了主要负责抗原识别的约100-110个或更多个氨基酸的可变区。因此,术语“可变重链”、“VH”或“VH”是指免疫球蛋白重链的可变区,包括Fv、scFv、dsFv或Fab;而术语“可变轻链”、“VL”或“VL”是指免疫球蛋白轻链的可变区,包括Fv、scFv、dsFv或Fab。等效分子包括具有所需抗原特异性的抗原结合蛋白,例如通过修饰抗体片段或通过从噬菌体展示文库中选择而衍生的。
在一些实施方案中,抗体是单克隆抗体。在一些实施方案中,抗体是多克隆抗体。在一些实施方案中,抗体是嵌合抗体。在一些实施方案中,抗体是人源化的抗体。在一些实施方案中,抗体是人类抗体。在一些实施方案中,抗体是抗原结合片段,如F(ab’)2、Fab’、Fab、scFv等。术语"抗体或抗原结合片段"还可以包括具有双重或多个抗原或表位特异性的多特异性和杂合抗体。在特定的实施方案中,抗体是单链抗体。
在一些实施方案中,抗体包含本文公开的抗体序列的重链序列或其一部分,和/或轻链序列或其一部分。在一些实施方案中,抗体包含如本文公开的抗体的一个或多个互补决定区(CDRs)。在一些实施方案中,抗体是纳米抗体,或包含单个单体可变抗体结构域,例如,单个VHH结构域的单结构域抗体(sdAb)。
其他元件
除了MBK50肽和任选的部分如CPP或抗体或抗体片段外,本发明中使用的肽可以包括其他元件,如分隔肽内不同元件的接头、信号序列和核定位序列。
在一些实施方案中,本发明的肽内的两个或更多个元件通过柔性接头分隔。用于分隔蛋白质结构域的合适的接头是本领域已知的,并且可以包含例如甘氨酸和丝氨酸残基,例如2-20个甘氨酸和/或丝氨酸残基。在一些实施方案中,接头可以包含蛋白酶切割位点,例如丝氨酸蛋白酶切割位点,使得例如,肽可以在被引导至MYC依赖性细胞后与抗体分离。在一些实施方案中,肽可以包含核定位信号,使肽能够进入细胞核,在那里它可以与NCoA2结合并抑制MYC活性。在一些实施方案中,肽在C端包含半胱氨酸残基,以允许进一步的化学缀合。在特定的实施方案中,所述肽(或多肽)包含本发明的13个氨基酸的MBK50肽、靶向目标特定细胞或组织类型的人源化抗体,以及将抗体与MYC抑制肽分离的接头,其中所述接头包含蛋白酶切割位点,以及任选的核定位信号(NLS)。
制备抗体
为了制备与MYC相关的癌细胞或靶标淋巴细胞如B或T细胞结合的抗体,可以使用本领域已知的许多技术。参见例如,Kohler&Milstein,Nature 256:495-497(1975);Kozboret al.,Immunology Today 4:72(1983);Cole et al.,第77-96页,MonoclonalAntibodies and Cancer Therapy,Alan R.Liss,Inc.(1985);Coligan,CurrentProtocols in Immunology(1991);Harlow&Lane,Antibodies,ALaboratory Manual(1988);和Goding,Monoclonal Antibodies:Principles and Practice(第2版1986))。在一些实施方案中,通过用抗原免疫一种或多种动物(如小鼠、兔子或大鼠)以诱导抗体反应来制备抗体。在一些实施方案中,抗原与佐剂(例如,弗氏佐剂)结合给药。在一些实施方案中,在初始免疫后,可以给予一次或多次随后的抗原加强注射以提高抗体产生。免疫后,例如从脾脏和/或淋巴组织收获抗原特异性B细胞。为了产生单克隆抗体,将B细胞与骨髓瘤细胞融合,随后对其进行抗原特异性筛选。
可以从细胞中克隆编码目标抗体的重链和轻链的基因,例如,可以从杂交瘤中克隆编码单克隆抗体的基因并用于生产重组单克隆抗体。也可以从杂交瘤或浆细胞制成编码单克隆抗体的重链和轻链的基因文库。另外,噬菌体或酵母展示技术可用于鉴定特异性结合所选抗原的抗体和异聚Fab片段(参见例如,McCafferty et al.,Nature 348:552-554(1990);Marks et al.,Biotechnology 10:779-783(1992);Lou et al.m PEDS 23:311(2010);和Chao et al.,Nature Protocols,1:755-768(2006))。可选地,可以使用基于酵母的抗体呈递系统来分离和/或鉴定抗体和抗体序列,如例如,Xu et al.,Protein EngDes Sel,2013,26:663-670;WO 2009/036379;WO 2010/105256;和WO 2012/009568中公开的。重链和轻链基因产物的随机组合产生具有不同抗原特异性的大量抗体库(参见例如,Kuby,Immunology(第3版1997))。用于生产单链抗体或重组抗体的技术(美国专利4,946,778、第4,816,567号美国专利)也可以适用于生产抗体。
可以使用任何数量的表达系统产生抗体,包括原核和真核表达系统。在一些实施方案中,表达系统是哺乳动物细胞,如杂交瘤或CHO细胞。许多这样的系统可从商业供应商处广泛获得。在抗体包含VH和VL区的实施方案中,VH和VL区可以使用单一载体表达,例如在双顺反子表达单元中,或者在不同启动子的控制下表达。在其他实施方案中,可以使用单独的载体来表达VH和VL区。
在一些实施方案中,抗体包含一个或多个亲和力成熟的CDR、重链和/或轻链序列。对于嵌合抗体,制造嵌合抗体的方法是本领域已知的。例如,可以制造嵌合抗体,其中来自一个物种如小鼠的抗原结合区(重链可变区和轻链可变区)与另一物种如人类的效应区(恒定域)融合。作为另一个例子,可以制备“类别转换的”嵌合抗体,其中抗体的效应区被不同免疫球蛋白类或亚类的效应区取代。
在一些实施方案中,抗体包含一个或多个人源化的CDR、重链和/或轻链序列。对于人源化抗体,制造人源化抗体的方法是本领域已知的。参见例如,US 8,095,890。通常,人源化抗体具有从非人来源引入其中的一个或多个氨基酸残基。作为人源化的替代方案,可以产生人类抗体。作为非限制性的例子,可以产生转基因动物(例如,小鼠),其在免疫后能够在缺乏内源性免疫球蛋白产生的情况下产生全套人类抗体。例如,已经描述了嵌合和种系突变小鼠中抗体重链连接区(JH)基因的纯合缺失导致内源性抗体产生的完全抑制。在这种种系突变小鼠中转移人类种系免疫球蛋白基因阵列将导致抗原激发后产生人类抗体。参见例如,Jakobovits et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:2551(1993);Jakobovits etal.,Nature,362:255-258(1993);Bruggermann et al.,Year in Immun.,7:33(1993);和第5,591,669号、第5,589,369号和第5,545,807号美国专利。
在一些实施方案中,生成了抗体片段(如Fab、Fab’、F(ab’)2、scFv、纳米抗体或双抗体)。已经开发了用于产生抗体片段的各种技术,如完整抗体的蛋白水解消化(参见例如,Morimoto et al.,J.Biochem.Biophys.Meth.,24:107-117(1992);和Brennan et al.,Science,229:81(1985)),以及使用重组宿主细胞来产生片段。例如,可以从抗体噬菌体文库中分离抗体片段。可选地,可以直接从大肠杆菌细胞中回收Fab’-SH片段,并化学偶联形成F(ab’)2片段(参见例如,Carter et al.,BioTechnology,10:163-167(1992))。根据另一种方法,可以直接从重组宿主细胞培养物中分离F(ab’)2片段。用于产生抗体片段的其他技术对于本领域技术人员来说是显而易见的。
用于测量结合亲和力和结合动力学的方法是本领域已知的。这些方法包括但不限于固相结合测定(例如,ELISA测定)、免疫沉淀、表面等离子体共振(例如,BiacoreTM(GEHealthcare,Piscataway,NJ))、动力学排斥测定(例如,)、流式细胞术、荧光激活细胞分选(FACS)、BioLayer干涉测量法(例如,OctetTM(FortéBio,Inc.,Menlo Park,CA))和蛋白质印迹分析。
4.制备重组肽
本发明的肽,即分离的MBK50肽和/或包含MBK50肽的融合蛋白或多肽以及其他部分如抗体或CPPs,可以以多种方式制备,包括通过化学肽合成或通过重组方法。
化学合成
在一些实施方案中,可以通过固相肽合成方法,使用类似于以下所述那些的程序合成肽:Merrifield et al.,J.Am.Chem.Soc.,85:2149-2156(1963);Barany和Merrifield,Solid-Phase Peptide Synthesis,The Peptides:Analysis,Synthesis,Biology Gross and Meienhofer(编辑),Academic Press,N.Y.,第2卷,第3-284页(1980);和Stewart et al.,Solid Phase Peptide Synthesis第2版,Pierce Chem.Co.,Rockford,Ill.(1984)。在合成期间,具有受保护侧链的N-α-受保护氨基酸被逐步添加到通过其C端连接的生长的多肽链和固体支撑物,即聚苯乙烯珠。这些肽是通过将N-α-去保护的氨基酸的氨基与N-α-受保护的氨基酸的α-羧基连接而合成的,所述受保护的氨基酸通过使其与诸如二环己基碳二亚胺等试剂反应而被激活。游离氨基与活化羧基的附接导致肽键的形成。最常用的N-α-保护基团包括Boc和Fmoc,前者对酸不稳定,后者对碱不稳定。
也可以通过固相肽合成方法,使用类似于以下所述那些的程序合成肽:Merrifield et al.,J.Am.Chem.Soc.,85:2149-2156(1963);Barany和Merrifield,Solid-Phase Peptide Synthesis,The Peptides:Analysis,Synthesis,Biology Gross andMeienhofer(编辑),Academic Press,N.Y.,第2卷,第3-284页(1980);和Stewart et al.,Solid Phase Peptide Synthesis第2版,Pierce Chem.Co.,Rockford,Ill.(1984)。在合成期间,具有受保护侧链的N-α-受保护的氨基酸被逐步添加到通过其C端连接的生长的多肽链和固体支撑物,即聚苯乙烯珠。这些肽是通过将N-α-去保护的氨基酸的氨基与N-α-受保护的氨基酸的α-羧基连接而合成的,所述受保护的氨基酸通过使其与诸如二环己基碳二亚胺等试剂反应而被激活。游离氨基与活化羧基的附接导致肽键的形成。最常用的N-α-保护基团包括Boc和Fmoc,前者对酸不稳定,后者对碱不稳定。
重组产生
在一些实施方案中,使用标准分子生物学方法重组产生肽或融合蛋白。例如,编码MBK50肽的核苷酸序列,以及任选的附加序列,如单链抗体或TAT肽,可以使用标准方法合成并克隆到合适的表达载体中,例如His标签表达载体pET30(a)+。然后,可以在合适的细胞,例如大肠杆菌中表达重组TnC和FABP,并纯化,并且分别通过例如BCA测定和SDS-PAGE测定蛋白质浓度和纯度。
公开重组遗传学领域的一般方法和技术的基础教科书包括Sambrook和Russell,Molecular Cloning,ALaboratory Manual(第3版2001);Kriegler,Gene Transfer andExpression:ALaboratory Manual(1990);和Ausubel et al.,编辑,Current Protocolsin Molecular Biology(1994)。
对于核酸,大小以千碱基(kb)或碱基对(bp)为单位给出。这些是来源于琼脂糖或丙烯酰胺凝胶电泳、测序核酸或已发表的DNA序列的估计值。对于蛋白质,大小以千道尔顿(kDa)或氨基酸残基数为单位给出。蛋白质大小从凝胶电泳、测序蛋白质、来源的氨基酸序列或已公开的蛋白质序列来估计。
不能商购获得的寡核苷酸可以化学合成,例如,根据Beaucage&Caruthers,Tetrahedron Lett.22:1859-1862(1981)首次描述的固相磷酰胺三酯法,如Van Devanteret.al.,Nucleic Acids Res.12:6159-6168(1984)所述,使用自动合成器合成。寡核苷酸的纯化使用任何本领域认可的策略进行,例如,如Pearson&Reanier,J.Chrom.255:137-149(1983)所述的天然丙烯酰胺凝胶电泳或阴离子交换HPLC。
编码本发明肽的多核苷酸的序列可以在克隆或亚克隆后使用例如Wallace etal.,Gene 16:21-26(1981)的用于双链模板测序的链终止方法进行验证。
编码本发明肽的多核苷酸序列可以基于它们的氨基酸序列来确定。它们可以从例如KSHV基因组文库中分离,或者可以由商业供应商合成。编码本发明肽的核酸序列可以使用标准克隆技术如聚合酶链式反应(PCR)来分离。用于此目的的最常用的技术在标准文本中进行了描述,例如,Sambrook和Russell,如上文所述。
基于序列同源性,可将简并寡核苷酸设计为引物集,并可在适当条件下进行PCR(参见例如,White et al.,PCR Protocols:Current Methods and Applications,1993;Griffin和Griffin,PCR Technology,CRC Press Inc.1994),以从cDNA或基因组文库中扩增核苷酸序列片段。使用扩增的片段作为探针,获得编码本发明肽的较长长度的核酸。
在获得编码本发明肽的核酸序列后,可以适当地修饰编码序列(例如,添加异源标签的编码序列,如亲和标签,例如6x His标签或GST标签),然后亚克隆到载体,例如表达载体中,从而可以从所得构建体产生重组肽,例如在转染和在允许由可操作地连接到编码序列的启动子引导的重组蛋白表达的条件下培养宿主细胞之后。
在一些实施方案中,编码本发明肽的多核苷酸序列可以进一步改变以与特定宿主的优选密码子使用相一致。例如,一种细菌细胞株的优选密码子用法可用于衍生编码本发明肽的多核苷酸,并包括该菌株所偏好的密码子。宿主细胞表现出的优选密码子使用频率可以通过对宿主细胞表达的大量基因中优选密码子的使用频率进行平均来计算(例如,计算服务可从Kazusa DNAResearch Institute,Japan的网站获得)。该分析优选地限于由宿主细胞高度表达的基因。
为了获得编码本发明肽的核酸的高水平表达,可以将编码多肽的多核苷酸亚克隆到表达载体中,该表达载体包含用于指导转录的强启动子(通常是异源的)、转录/翻译终止子和用于翻译起始的核糖体结合位点。合适的细菌启动子在本领域是众所周知的,并在例如Sambrook和Russell,同上,和Ausubel et al.,同上中进行了描述。用于表达重组多肽的细菌表达系统可在例如大肠杆菌、芽孢杆菌(Bacillus sp.)、沙门氏菌(Salmonella)和柄杆菌(Caulobacter)中获得。用于这种表达系统的试剂盒是可商购获得的。用于哺乳动物细胞、酵母和昆虫细胞的真核表达系统在本领域是众所周知的,并且也可商购获得。在一实施方案中,真核表达载体是腺病毒载体、腺相关载体或逆转录病毒载体。
用于指导表达异源核酸的启动子取决于特定的应用。启动子任选地定位的与异源转录起始位点的距离与其在其天然环境中与转录起始位点距离大致相同。然而,如本领域已知的,可以在不损失启动子功能的情况下容纳该距离的一些变化。在一实施方案中,启动子是IPTG诱导型启动子。
除了启动子之外,表达载体通常包括转录单元或表达盒,其包含在宿主细胞中表达肽所需的所有额外元件。因此,典型的表达盒包含可操作地连接到编码序列和转录物的有效聚腺苷酸化所需的信号的启动子、核糖体结合位点和翻译终止。编码肽的核酸序列通常与可切割的信号肽序列连接,以促进转化的细胞分泌重组多肽。这样的信号肽包括,除其他外,来自组织纤溶酶原激活剂、胰岛素和神经元生长因子的信号肽,以及烟芽夜蛾(Heliothis virescens)的幼激素酯酶。盒的另外元件可以包括增强子,并且如果基因组DNA用作结构基因,则可以包括具有功能性剪接供体和受体位点的内含子。
除了启动子序列外,表达盒还应包含结构基因下游的转录终止区,以提供有效的终止。终止区可以从与启动子序列相同的基因获得,或者可以从不同的基因获得。
用于将遗传信息运输到细胞中的特定表达载体并不是特别关键的。可以使用任何用于在真核细胞或原核细胞中表达的常规载体。标准细菌表达载体包括质粒,如基于pBR322的质粒、pSKF、pET23D、pET30(a)+,以及融合表达系统,如GST和LacZ。表位标签也可以添加到重组蛋白中,以提供方便的分离方法,例如c-myc。
含有来自真核病毒的调节元件的表达载体通常用于真核表达载体,例如SV40载体、乳头状瘤病毒载体和来源于Epstein-Barr病毒的载体。其他示例性真核载体包括pMSG、pAV009/A+、pMTO10/A+、pMAMneo-5、杆状病毒pDSVE,以及允许在以下启动子的指导下表达蛋白质的任何其他载体:SV40早期启动子、SV40晚期启动子、金属硫蛋白启动子、鼠乳腺肿瘤病毒启动子、劳斯肉瘤病毒启动子、多角体蛋白启动子,或显示在真核细胞中有效表达的其他启动子。
一些表达系统具有提供基因扩增的标记物,如胸苷激酶、潮霉素B磷酸转移酶和二氢叶酸还原酶。可选地,不涉及基因扩增的高产表达系统也是合适的,如昆虫细胞中的杆状病毒载体,其具有在多角体蛋白启动子或其他强杆状病毒启动子的指导下编码肽的多核苷酸序列。
表达载体中通常包括的元件还包括在大肠杆菌中发挥作用的复制子,其是编码蛋白质的基因,该蛋白质提供抗生素抗性以允许选择携带重组质粒的细菌,以及在质粒的非必要区域中的独特限制性位点以允许插入真核序列。所选择的特定抗生素抗性基因不是关键的,本领域已知的许多抗性基因中的任何一种都是合适的。如有必要,可选择性地选择原核序列,使得其不干扰真核细胞中DNA的复制。类似于抗生素抗性选择标记,基于已知代谢途径的代谢选择标记也可以用作选择转化宿主细胞的方式。
当需要重组蛋白(例如,本发明的MBK50肽或融合蛋白)的周质表达时,表达载体还包含编码分泌信号的序列,如大肠杆菌OppA(周质寡肽结合蛋白)分泌信号或其修饰形式,其直接连接到待表达蛋白质的编码序列的5'。该信号序列引导细胞质中产生的重组蛋白通过细胞膜进入周质空间中。表达载体可以进一步包含信号肽酶1的编码序列,该编码序列能够在重组蛋白进入周质空间时酶促切割信号序列。关于重组蛋白周质生产的更详细描述可以在例如,Gray et al.,Gene 39:247-254(1985)、第6,160,089号和第6,436,674号美国专利中找到。
转染
使用标准转染方法来产生表达大量重组多肽的细菌、哺乳动物、酵母、昆虫或植物细胞系,然后使用标准技术对其进行纯化(参见例如,例如,Colley et al.,J.Biol.Chem.264:17619-17622(1989);Guide to Protein Purification,Methods inEnzymology,第182卷(Deutscher,编辑,1990))。根据标准技术进行真核细胞和原核细胞的转化(参见例如,Morrison,J.Bact.132:349-351(1977);Clark-Curtiss&Curtiss,Methodsin Enzymology101:347-362(Wu et al.,编辑,1983)。
可以使用任何已知的用于将外来核苷酸序列引入宿主细胞中的程序。这些包括使用磷酸钙转染、聚凝胺、原生质体融合、电穿孔、脂质体、显微注射、血浆载体、病毒载体和任何用于将克隆的基因组DNA、cDNA、合成DNA或其他外源遗传物质引入宿主细胞中的其他已知方法(参见例如,Sambrook和Russell,同上)。只需要所使用的特定遗传改造程序能够成功地将至少一种基因引入能够表达重组多肽的宿主细胞中。
宿主细胞中表达的检测
将表达载体引入合适的宿主细胞中后,在有利于肽表达的条件下培养转染的细胞。然后对细胞进行重组多肽的表达筛选,随后使用标准技术从培养物中回收重组多肽(参见例如,Scopes,Protein Purification:Principles and Practice(1982);第4,673,641号美国专利;Ausubel et al.,同上;和Sambrook and Russell,同上)。
筛选基因表达的几种通用方法在本领域技术人员中是众所周知的。首先,可以在核酸水平上检测基因表达。通常采用使用核酸杂交技术的多种特异性DNA和RNA测量方法(例如,Sambrook和Russell,同上)。一些方法涉及电泳分离(例如,用于检测DNA的Southern印迹和用于检测RNA的Northern印迹),但DNA或RNA的检测也可以在没有电泳的情况下进行(例如通过点印迹)。也可以通过使用序列特异性引物的PCR或RT-PCR来检测在转染的细胞中编码肽的核酸的存在。
第二,可以在多肽水平上检测基因表达。本领域技术人员常规使用各种免疫测定来测量基因产物的水平,特别是使用与本发明的肽特异性反应的多克隆或单克隆抗体(例如,Harlow和Lane,Antibodies,ALaboratory Manual,第14章,Cold Spring Harbor,1988;Kohler和Milstein,Nature,256:495-497(1975))。这种技术需要通过选择对肽具有高特异性的抗体来制备抗体。产生多克隆抗体和单克隆抗体的方法已经很好地建立,并且它们的描述可以在文献中找到,参见例如,Harlow和Lane,同上;Kohler和Milstein,Eur.J.Immunol.,6:511-519(1976)。
重组产生肽的纯化
一旦证实本发明的重组肽在转染的宿主细胞中的表达,然后就以适当的规模培养宿主细胞,以用于纯化重组多肽的目的。
当转化细菌大量重组产生本发明的肽时,通常在启动子诱导后,尽管表达可以是组成性的,但多肽可以形成不溶性聚集体。有几种方案适合于纯化蛋白质包涵体。例如,聚集蛋白(下文称为包涵体)的纯化通常涉及通过破坏细菌细胞来提取、分离和/或纯化包涵体,例如通过在约100-150μg/ml溶菌酶和0.1% Nonidet P40(一种非离子洗涤剂)的缓冲液中孵育。可以使用Polytron研磨机(Brinkman Instruments,Westbury,NY)研磨细胞悬浮液。可选地,可以在冰上对细胞进行超声处理。在Ausubel et al.以及Sambrook和Russell(二者均同上)中描述了裂解细菌的替代方法,并且其对于本领域技术人员来说是显而易见的。
通常将细胞悬浮液离心,并将含有包涵体的颗粒重悬在缓冲液中,该缓冲液不溶解但洗涤包涵体,例如,20mM Tris-HCl(pH 7.2)、l mM EDTA、150mM NaCl和2% Triton-X100(一种非离子洗涤剂)。可能需要重复洗涤步骤,以尽可能多地去除细胞碎屑。可以将剩余的包涵体颗粒重悬于适当的缓冲液(例如,20mM磷酸钠,pH 6.8,150mM NaCl)中。对于本领域的技术人员来说,其他适当的缓冲液将是显而易见的。
在洗涤步骤之后,通过添加既是强氢受体又是强氢供体的溶剂(或各具有这些特性中的一种的溶剂的组合)来溶解包涵体。然后可以通过用相容的缓冲液稀释或透析来复性形成包涵体的蛋白质。合适的溶剂包括但不限于尿素(约4M至约8M)、甲酰胺(至少约80%,以体积/体积计)和盐酸胍(约4M至约8M)。一些能够溶解形成聚集体的蛋白质的溶剂,如SDS(十二烷基硫酸钠)和70%甲酸,可能不适合用于该程序,因为蛋白质可能发生不可逆变性,同时缺乏免疫原性和/或活性。尽管盐酸胍和类似试剂是变性剂,但这种变性不是不可逆的,并且在去除(例如,通过透析)或稀释变性剂后可能发生复性,从而允许重新形成目标免疫和/或生物活性蛋白。在溶解后,可以通过标准分离技术将蛋白质与其他细菌蛋白质分离。关于从细菌包涵体纯化重组多肽的进一步描述,Patra et al.,Protein Expressionand Purification 18:182-190(2000)。
可选地,可能从细菌周质中纯化重组多肽。在将重组蛋白输出到细菌的周质中的情况下,除了本领域技术人员已知的其他方法之外,还可以通过冷渗透休克分离细菌的周质级分(参见例如,Ausubel et al.,同上)。为了从周质中分离重组蛋白,将细菌细胞离心形成颗粒。将颗粒重悬于含有20%蔗糖的缓冲液中。为了裂解细胞,将细菌离心,并将颗粒重悬于冰冷的5mM MgSO4中,并在冰浴中保持约10分钟。将细胞悬浮液离心,并倾析上清液并保存。可以通过本领域技术人员熟知的标准分离技术将存在于上清液中的重组蛋白与宿主蛋白分离。
用于纯化的蛋白质分离技术
当重组多肽以可溶性形式在宿主细胞中表达时,其纯化可以遵循本文所述的标准蛋白质纯化程序。这样的标准纯化程序也适用于纯化从化学合成中获得的多肽。
溶解度分级
通常作为初始步骤,并且如果蛋白质混合物是复合的,则初始盐分级可以从目标重组蛋白质中分离出许多不需要的宿主细胞蛋白质(或来源于细胞培养基的蛋白质)。优选的盐是硫酸铵。硫酸铵通过有效地减少蛋白质混合物中的水量来沉淀蛋白质。然后蛋白质根据其溶解度沉淀。蛋白质的疏水性越强,其在较低的硫酸铵浓度下沉淀的可能性就越大。一种典型的方案是将饱和硫酸铵加入到蛋白质溶液中,使得得到的硫酸铵浓度在20%-30%之间。这将沉淀出最具疏水性的蛋白质。丢弃沉淀物(除非目标蛋白质是疏水性的),并将硫酸铵添加到上清液中至已知的沉淀目标蛋白的浓度。然后将沉淀物溶解在缓冲液中,并在必要时通过透析或渗滤除去多余的盐。依赖于蛋白质溶解度的其他方法,如冷乙醇沉淀,是本领域技术人员熟知的,并且可以用于分级复合的蛋白质混合物。
尺寸差异过滤
基于计算的分子量,可以使用超滤通过不同孔径的膜(例如,Amicon或Millipore膜)分离较大和较小尺寸的蛋白质。作为第一步,通过具有比目标蛋白质,例如MYC抑制肽的分子量更低分子量截止值的孔径的膜对蛋白质混合物进行超滤。然后将超滤的滞留物针对分子截止值大于目标蛋白质的分子量的膜进行超滤。重组蛋白将通过膜进入滤液中。然后,滤液可以进行如下所述的色谱分离。
柱色谱法
目标蛋白质(如本发明的肽)也可以基于它们的大小、净表面电荷、疏水性或对配体的亲和力而与其他蛋白质分离。另外,针对肽产生的抗体可以缀合到柱基质上,并对相应的肽进行免疫纯化。所有这些方法都是本领域众所周知的。对于技术人员来说显而易见的是,色谱技术可以在任何规模下并使用来自许多不同制造商(例如,Pharmacia Biotech)的设备进行。
5.评估MYC活性的抑制
许多方法中的任何一种都可以用于评估细胞例如MYC依赖性癌细胞中MYC活性的水平。可以使用任何表达MYC的细胞。在特定实施方案中,使用原发性渗出性淋巴瘤(PEL)细胞,如BC-1、BC-3、BCBL-1或BJAB细胞。
在一些实施方案中,方法涉及MYC(例如,mRNA)表达的检测,其可以使用常规技术如RT-PCR、实时RT-PCR、半定量RT-PCR、定量聚合酶链式反应(qPCR)、定量RT-PCR(qRT-PCR)、多重支链DNA(bDNA)测定、微阵列杂交或序列分析(例如,RNA测序(“RNA-Seq”))进行分析。量化多核苷酸表达的方法描述于例如,Fassbinder-Orth,Integrative andComparative Biology,2014,54:396-406;Thellin et al.,Biotechnology Advances,2009,27:323-333;和Zheng et al.,Clinical Chemistry,2006,52:7(doi:10/1373/clinchem.2005.065078)中。在一些实施方案中,实时或定量PCR或RT-PCR用于测量生物样品中多核苷酸(例如,mRNA)的水平。参见例如,Nolan et al.,Nat.Protoc,2006,1:1559-1582;Wong et al.,BioTechniques,2005,39:75-75。用于测量基因表达的定量PCR和RT-PCR测定也可商购获得(例如,基因表达测定,ThermoFisher Scientific)。
在一些实施方案中,方法涉及MYC蛋白水平的检测,例如,使用本领域技术人员已知的常规技术,如免疫测定、二维凝胶电泳和定量质谱。蛋白质定量技术在“Strategiesfor Protein Quantitation,”Principles of Proteomics,第2版,R.Twyman,编辑,Garland Science,2013中有整体描述。在一些实施方案中,通过免疫测定来检测蛋白质表达或稳定性,诸如但不限于酶免疫测定(EIA),如酶倍增免疫测定技术(EMIT)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、IgM抗体捕获ELISA(MAC ELISA)和微粒酶免疫测定(MEIA);毛细管电泳免疫测定(CEIA);放射免疫测定(RIA);免疫放射测定(IRMA);免疫荧光(IF);荧光偏振免疫测定(FPIA);和化学发光测定(CL)。如果需要,这种免疫测定可以是自动化的。免疫测定也可以与激光诱导荧光结合使用(参见例如,Schmalzing et al.,Electrophoresis,18:2184-93(1997);Bao,J.Chromatogr.B.Biomed.Sci.,699:463-80(1997))。
在一些实施方案中,通过确定其抑制MYC依赖性癌细胞体外生长的能力来评估肽。例如,可以例如使用MTS测定来测量PEL细胞如BC3细胞在培养物中的生长和/或存活。在一些实施方案中,可以评估细胞如人恶性淋巴瘤细胞如NU-DUL-1的生长,例如它们在软琼脂中的生长。
还可以使用动物模型在体内评估肽,例如在异种移植物模型如PEL细胞异种移植物模式中的肿瘤生长测定中。
肽,包括分离的MBK50肽以及包含MBK50肽的较大肽或多肽以及抗体或其他元件,也可以被评估其药代动力学和/或药效学特性。在一些实施方案中,评估肽和/或融合蛋白的稳定性,例如在体内评估。在一些实施方案中,评估肽和/或融合蛋白的定位,例如体内定位,包括在融合蛋白内被抗体靶向的细胞附近的定位。在特定的实施方案中,使用PK/PD建模来评估肽(参见例如,Danhof et al.,(2008)Trends in Pharm.Sci.29(4):186-191;Standing(2017)Br.J.Clin.Pharmacol.83:247-254)。
在一些实施方案中,通过使用病毒载体将编码SEQ ID NO:1或来源于SEQ ID NO:1的MBK50肽的多核苷酸序列或其融合肽递送至预期受体。合适的病毒载体可以来源于人或动物腺病毒、痘苗病毒、疱疹病毒、腺相关病毒(AAV)、小鼠微小病毒(MVM)、HIV、辛德毕斯病毒和逆转录病毒(包括但不限于劳斯肉瘤病毒和慢病毒)、Maloney鼠白血病病毒(MoMLV)等的基因组。通常,将目标编码序列(例如,如本文所述的编码SEQ ID NO:1或其衍生物或其融合蛋白的序列)插入这样的载体中,以允许基因构建体的包装,通常带有伴随的病毒DNA,随后感染敏感宿主细胞并表达目标编码序列。在其他实施方案中,在本文所述的药物组合物中将包含SEQ ID NO:1或来源于SEQ ID NO:1的MBK50肽或其融合肽、编码所述肽或融合肽的多核苷酸序列,或包含多核苷酸编码序列的载体如表达盒的细胞递送至预期受体。
6.剂量和给药
对象
对象可以是任何对象,例如人类或另一哺乳动物,其患有与过量MYC活性有关的病况。在特定实施方案中,对象患有MYC依赖性癌症,如原发性渗出性淋巴瘤(PEL)或多发性骨髓瘤。在一些实施方案中,对象患有涉及不适当激活的淋巴细胞如B或T细胞的炎症性病症。在一些实施方案中,对象是人。在一些实施方案中,对象是成年。在一些实施方案中,对象是儿童(例如,患有早衰症的儿童)。在一些实施方案中,对象是女性(例如,成年女性)。在一些实施方案中,对象是男性(例如,成年男性)。
药物组合物
本公开提供了包含分离和/或纯化的能够与NCoA2以及SWI/SNF复合物组分肽结合并从而抑制细胞中的MYC活性的MBK50肽和药学上可接受的载体的组合物。因此,本公开提供了用于抑制对象细胞中MYC活性的药物组合物,用于杀伤对象中的MYC依赖性癌细胞或不适当激活的淋巴细胞如B或T细胞,以及用于治疗对象中的MYC依赖性癌症或炎症性病症,如自身免疫性疾病。
本发明的药物组合物可以包含药学上可接受的载体。在某些方面,药学上可接受的载体部分由所给予的特定组合物以及用于该组合物的特定方法来确定。因此,本发明的药物组合物有多种合适的制剂(参见例如,REMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES,第18版,Mack Publishing Co.,Easton,PA(1990))。
药物组合物通常还包含一种或多种缓冲剂(例如,中性缓冲盐水或磷酸盐缓冲盐水)、碳水化合物(例如,葡萄糖、甘露糖、蔗糖或右旋糖酐)、甘露醇、蛋白质、多肽或氨基酸如甘氨酸、抗氧化剂(例如,抗坏血酸、偏亚硫酸氢钠、丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚等)、抑菌剂、螯合剂如EDTA或谷胱甘肽、使制剂与受体血液等渗、低渗或弱高渗的溶质、悬浮剂、增稠剂、防腐剂、调味剂、甜味剂和着色化合物,视情况而定。
本发明的药物组合物以与剂量制剂相容的方式给药,并且以治疗或预防有效的量给药。给药量取决于多种因素,包括例如,年龄、体重、体力活动、遗传特征、一般健康状况、性别和个体饮食、需要治疗或预防的病况或疾病,以及病况或疾病的阶段或严重程度。在某些实施方案中,剂量的大小也可以由在特定个体中给予治疗剂或预防剂所伴随的任何不良副作用的存在、性质和程度来确定。可能影响任何特定患者的特定剂量水平和给药频率的其他因素包括所采用的具体化合物的活性、该化合物的代谢稳定性和作用时间长度、给药方式和时间以及排泄率。
通常,对于为了治疗或预防目的给予的化合物(例如,包含MBK50肽或其变体和异源部分的缀合物,或编码包含MBK50肽或其变体和异源多肽或脂质体形式的融合蛋白的核酸),该化合物以治疗或预防有效的剂量给予。特别地,本发明药物组合物的有效量是足以抑制对象的一个或多个细胞中的MYC活性,或减缓、阻止或逆转对象中MYC依赖性癌细胞的生长的量。
在某些实施方案中,剂量可以采取固体、半固体、冻干粉或液体剂型的形式,诸如例如片剂、药丸、丸粒、胶囊、粉末、溶液、悬浮液、乳液、栓剂、滞留灌肠剂、乳膏、软膏、乳液、凝胶、气雾剂、泡沫等,优选以适合于精确剂量的简单给药的单位剂型。
如本文所使用的,术语“单位剂型”是指适合作为人类和其他哺乳动物的单位剂量的物理上离散的单位(例如安瓿),每个单位含有经计算以与合适的药物赋形剂结合产生所需的起效、耐受性和/或治疗或预防效果的预定量的治疗或预防剂。另外,可以制备更浓缩的剂型,然后可以从中制备更稀释的单位剂型。因此,更浓缩的剂型将含有比治疗性或预防性化合物的量大得多的量,例如至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10倍或更多倍的量。
用于制备这种剂型的方法是本领域技术人员已知的(参见例如,REMINGTON’SPHARMACEUTICAL SCIENCES,同上)。剂型通常包括常规药物载体或赋形剂,并且可以另外包括其他药剂、载体、佐剂、稀释剂、组织渗透促进剂、增溶剂等。适当的赋形剂可以通过本领域熟知的方法(参见例如,REMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES,同上)定制为特定的剂型和给药途径。
给药
在一些实施方案中,预防和/或治疗包括将本发明的组合物直接给予对象。作为非限制性实例,本发明的药物组合物(例如,含有本发明的MYC抑制肽缀合物、编码包含MYC抑制肽的融合蛋白的核酸,或包含这样的包括编码包含本文所述的MYC抑制肽的融合蛋白加上药学上可接受的载体的表达盒的核酸的改造的细胞)可直接递送至对象(例如,通过局部施用或全身给药)。
本发明的组合物可以作为单一剂量或多剂量给药,例如以约一个月、约两个月、约三个月、约六个月或约12个月的间隔给予两剂。其他合适的剂量时间表可以由医疗从业人员确定。
在一些实施方案中,可以向对象共同给予另外的化合物或药物。这些化合物或药物可以共同给药,以用于缓解正在治疗的疾病的体征或症状、减少肽治疗引起的副作用、减少癌症生长或通过不同机制杀伤癌细胞等的目的。
本发明的药物组合物可以局部或全身给予对象,例如,经腹膜内、肌肉内、动脉内、经口、静脉内、颅内、鞘内、椎管内、病灶内、鼻内、皮下、侧脑室内、局部和/或通过吸入。
7.试剂盒
另一方面,本文提供了试剂盒。在一些实施方案中,试剂盒包含本发明的MBK50肽和/或融合蛋白。在一些实施方案中,试剂盒用于减少、减缓、阻止或逆转对象中MYC依赖性癌细胞或淋巴细胞如B或T细胞的增殖。在一些实施方案中,试剂盒用于预防或治疗疾病,例如,诸如PEL的癌症或自身免疫性疾病。
本发明的试剂盒可以以允许安全或方便存储或使用的方式进行包装(例如,在具有盖的盒子或其他容器中)。通常,本发明的试剂盒包括一个或多个容器,每个容器存储特定的试剂盒组分,如试剂、对照样品等。容器的选择将取决于其内容物的特定形式,例如,液体形式、粉末形式等的试剂盒组分。此外,容器可以由设计成最大限度地延长试剂盒组分的保质期的材料制成。作为非限制性实例,光敏的试剂盒组分可以储存在不透明的容器中。
在一些实施方案中,试剂盒包含一个或多个元件,例如注射器,用于向对象给予组合物(即本发明的药物组合物)。在其他实施方案中,试剂盒还包含使用说明书,例如,包含用于实施本发明方法的指导(即方案)(例如,使用试剂盒抑制细胞中MYC活性,或用于治疗患有MYC依赖性癌症或炎症性病况如自身免疫性疾病的对象的说明)。虽然指导材料通常包括书面或印刷材料,但它们并不限于此。本发明设想了能够存储这样的说明并将它们传送给最终用户的任何介质。这样的介质包括但不限于电子存储介质(例如,磁盘、磁带、盒式磁带、芯片)、光学介质(例如,CD ROM)等。这样的介质可以包括提供这种指导材料的互联网站点的地址。
实施例
本发明将通过具体实施例的方式进行更详细的描述。提供以下实施例仅用于说明目的,且不旨在以任何方式限制本发明。本领域技术人员将容易认识到各种非关键参数,这些参数可以被改变或修改以产生基本上相同的结果。
实施例1.来自病毒蛋白序列的转录活性复合物靶向癌症药物
我们最近发现,一种由卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)编码的病毒蛋白劫持了MYC的转录功能。我们用生物化学和遗传学方法绘制了作为起因的结构域和分子机制(图1)。从机制上讲,病毒蛋白与细胞共激活因子NCoA2物理相互作用,后者的功能对MYC表达以及MYC反式激活至关重要。我们的研究表明,通过从MYC中占据共激活物复合物,病毒在感染细胞中强烈激活其自身的+80基因转录。随后的研究确定,与其他γ-疱疹病毒保守的13个氨基酸序列延伸(图2)对于与共激活因子的相互作用是重要的。值得注意的是,将肽而非突变(对照)肽递送到PEL-一种MYC依赖性癌症中,杀伤了癌细胞(图1J)。转录组研究清楚地表明,该肽靶向MYC途径,富集得分最高,错误发现率为零。因此,我们命名为MBK50的肽(MYCBuster KSHV ORF50)特异性且有效地靶向MYC,代表了一种独特的方法来最终对无成药性的物质进行成药。此外,我们最近的异种移植物研究已经证明了MBK50靶向PEL的有效性,而对宿主(NRG)小鼠没有任何可测量的毒性。
方法:
概述:最近的基因组学研究表明,NCoA2与其他细胞蛋白的融合在不同的癌症类型中频繁发生;这与我们的模型一致,即NCoA2具有在募集的基因组位点处建立基因增强子的能力(图1)。如果该肽确实经由抑制NCoA2与其他共激活剂酶形成蛋白复合物来靶向增强子形成(图1C),那么除了MYC成瘾的癌细胞外,该肽药物还应甚至更有效地针对NCoA2基因重排的癌细胞。因此,如本文其他地方所述,我们通过修饰氨基酸序列来增加肽的稳定性。其次,利用其体积小的优势,我们将肽制备并表达为融合蛋白或与FDA批准的基于抗体的药物的化学缀合物。我们假设,将我们的肽与现有的基于抗体的药物缀合,应该提高癌细胞杀伤作用的疗效和特异性。我们的肽和毒素缀合(如在ADCs中)之间的一个重要区别是,我们的肽靶向MYC途径,其在大多数癌症细胞中升高,但在正常细胞中不升高。因此,我们的肽不应该伤害正常的静息细胞,因为MYC的激活在正常细胞中受到牢固调节;这与我们在我们的异种移植物研究中看到的毒性缺乏是一致的。
通过取代氨基酸来设计新的肽,以避免专利问题,提高稳定性,并测量大鼠的PK/PD。
为了避免天然序列的专利限制,我们将氨基酸修饰为(i)具有非天然序列,和(ii)提高肽的稳定性。在MBK50的13个氨基酸中,有9个氨基酸在5种不同类型的γ-疱疹病毒中完全保守。然而,4种氨基酸略有不同,尽管它们具有类似的生化特性(图2)。γ-疱疹病毒仍然保留着该基因的基本功能,其进化表明那些氨基酸位置是可以互换的。因此,我们替换了MBK50肽中的一个氨基酸,以产生应保留生物活性的“非天然肽序列”。然后,我们测试如图1H-J中所示的MYC抑制的效力。另外,C端处的两个氨基酸也被修饰为D-氨基酸。改变为D-氨基酸预期通过防止血清中的降解来进一步提高稳定性(4)。
基于该肽在体外的细胞杀伤效力,我们选择了两种肽,并在异种移植物模型中检测其抑制肿瘤生长的效力。我们使用PEL细胞异种移植物模型。这是因为(i)PEL是由KSHV感染引起的,并且我们正基于KSHV蛋白序列开发药物肽,(ii)我们已经在我们的实验室中建立了异种移植物模型,和(iii)PEL是B细胞淋巴瘤的一种非常具侵袭性的亚型,并且也是一种非常罕见的癌症,这将加快FDA对其作为孤儿药的审查进程,未来的临床试验数量会较少。目前PEL的临床方法效果不佳,并且我们迫切需要新的方向。在UCD综合癌症中心PK/PD核心设施的大鼠模型中完成标准化PK/PD研究。
实施例2:通过MBK50肽靶向blastingB细胞
用磁珠从健康供体(n=1)的PBMC中分离CD19+B细胞。洗涤细胞,并在MBK50(16或32μM)或突变肽(32μM)存在下,在没有或有sCD40L(1μg/ml)的96孔板(200μl/孔,以一式三份)中,以1x 106/ml培养2天。如图3左图所示,使用活/死-红色染色测定活细胞(活细胞被门控为红色染色的阴性群体)。活细胞的频率(%)如图3中间图所示。MBK5032μM增加了总细胞数,但显示活细胞%降低,表明该肽在B细胞中诱导活化细胞死亡。该肽药物靶向活跃复制的B细胞,这与靶向MYC的MBK50一致。
通过来自健康供体PBMC(n=2)的磁珠制备B细胞。在sCD40L(T细胞依赖性刺激)或ODN 2006(TLR9配体)(T细胞非依赖性刺激)存在下,在没有或有MBK50(16、32μM)或突变肽(32μM)的所示浓度下,于96孔U型底板中的B细胞培养物的代表性图像。每个孔中的细胞体积半径与总细胞数大致相关。对于供体#46,在ODN或sCD40L刺激后,MBK5032μM显著减少了细胞体积,并且对于供体#47,减少更少。
这些结果表明,该肽可用于阻断活化B细胞的增殖,并因此可用于治疗自身免疫性疾病如狼疮中的致病性B细胞增殖。
实施例3:通过MBK50肽靶向blastingT细胞
为了评估肽对人CD3 T细胞的影响,通过磁珠(CD3阳性选择珠,Stemcelltechnology)从来自5名健康供体的PBMC样品中富集CD3T细胞,并用抗CD3/28四聚体(Stemcell technology)以一式三份刺激16小时,然后用PBS、MBK50(32μM)和突变肽(32μM)处理24小时。通过活/死-红色染色(Invitrogen)和利用抗Ki67-FITC(Biolegend)和抗IRF4-APC(Biolegend)抗体的细胞内染色分析培养物中活化的增殖IRF4+Ki67+CD3T细胞(图5中的红色方块)。用于门控活CD3 T细胞群的代表性的流式细胞术图谱如图5(a)所示,且图5(b)为用于门控活CD3 T细胞的Ki67相对于IRF4。对于图5(c-e),每个实验中活细胞%(c,n=5)、总CD3 T细胞数(d,n=5)和Ki67+细胞%(e,n=3)的一式三份培养物的均值显示在上图中。下图是标准化为PBS对照培养物的数据。采用配对比较的单因素ANOVA,用Prism计算P值。p<0.05,具有统计学意义。
这些结果表明,MBK肽再次优先靶向活跃分裂的细胞。肽药物可用于在急性炎症期间通过减弱稳健的淋巴细胞生长来抑制T细胞增殖,这是自身免疫性疾病或急性炎症性疾病的使用指征。
实施例4:MBK50肽以不同效力靶向其他细胞类型
如图6(a)所示,使用多种癌细胞系进行MTT测定,以评估MBK50肽在不同浓度下对癌细胞的杀伤效力(细胞变异性研究)。将不同浓度(0、2、4、8、16、32、64、96μM)的肽与指定的细胞系一起孵育:BCBL-1(原发性渗出性淋巴瘤细胞系)、Ramos(伯基特淋巴瘤细胞系)、SU-DHL-10(大B细胞淋巴瘤)、HH(T细胞非霍奇金淋巴瘤)、Jurkat(急性T细胞白血病细胞系)、THP-1(单核细胞)、U937细胞系(单核细胞)和A549(肺上皮细胞系)用于比较。结果表明,肽药物对淋巴样细胞系更有效。重要的是,如通过活/死染色后的流式细胞术评估的,相比髓系和淋巴癌细胞系(例如,THP-1和BCBL-1),来自健康供体的人类外周血单核细胞(PBMCs)对MBK介导的杀伤的敏感性约低10倍(图6(b))。因此,当适当选择剂量时,MBK50可以选择性地杀伤癌症,而不会损伤正常细胞和组织。
实施例5:肽药物靶向BCL2突变的非霍奇金B细胞淋巴瘤
BCL2突变经常出现在B细胞淋巴瘤中,并且由于抗凋亡表型,细胞类型通常对化疗难治。结果表明,肽药物仍然对BCL2阴性淋巴瘤细胞系有效,这增加了该肽药物的价值。另外,用缺失肽鉴定了必需亮氨酸残基。肽1和肽3都抑制NU-DUL1细胞的生长,但亮氨酸的缺失(肽2)降低了其功能。参见图7。
实施例6:非天然肽的产生及其体外细胞杀伤效力
氨基酸序列比对确定了其他γ-疱疹病毒蛋白序列中的同源蛋白序列(图8a中的上表,也如图2所示)。基于它们的比对,通过替换特定的氨基酸来产生“非天然”蛋白质序列(在图8a的下表中,肽从上到下依次为:Wt d1-1、DS 3-1、DE 3-1和Mut d1-1(对照肽))。这四种肽用于图8b中的MTT测定,以检测对BCBL-1外周渗出性淋巴瘤(PEL)细胞系细胞生长的影响。还与一个D-氨基酸肽(N端)(Wt d3-1)相比,测试了三个D-氨基酸取代-前两个氨基酸和C端氨基酸(ST d3-1),。图8b显示,与Mut d1-1对照肽相比,五种肽(Wt d1-1、DS 3-1、DE3-1、ST d3-1和Wt d3-1)在体外以相似的效力杀伤BCBL-1细胞。BCBL-1PEL细胞系的体内异种移植物研究还显示,肽Wt d1-1和Wt d3-1(即三个D-氨基酸与一个D-氨基酸野生型序列)都具有相似的抗肿瘤生长效果。
实施例7:利用SLAM-seq鉴定MBK50靶标
用于RNA的代谢测序的巯基(SH)连接烷基化(SLAM seq)是一种基于正交化学的RNA测序技术,其以单核苷酸分辨率检测RNA种类中的4-硫代尿苷(s4U)的掺入。使用SLAM-seq方法,将BC-1细胞与肽药物一起孵育,并使用具有丙氨酸的三个氨基酸替代物的肽作为对照肽。在BC-1细胞培养物(24μM)中孵育肽药物,并在30min药物孵育后,将4sU(终浓度为300μM)加入培养基中1小时。在4sU孵育1小时结束时分离总RNA,并对烷基化RNA样品进行SLAM-seq。重复样品,并用红色标记改变的基因表达相对于模拟处理的细胞(P<0.05)。Wt-肽而不是突变肽抑制多细胞基因表达(图9右图,用红点标记,P<0.05)。将IGV查看器用于可视化MYC区域(Chr.8)处的序列读出。MBK50肽存在但突变肽不存在时,含有T->C突变的转录物种类显著减少。BCBL-1和BC-1细胞中MYC下调的Log2倍数变化和调整的P值如图下方所示。最后,药物治疗后24小时总RNA序列的基因集富集分析显示MYC-靶基因下调的富集,这与Wt肽(MBK50)存在下MYC表达的显著抑制一致。
实施例8:卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)复制的抑制
该肽序列基于KSHV反式激活因子蛋白序列,并且预计该肽将与病毒反式激活因子蛋白质竞争,以募集细胞反式激活复合物。我们继续在KSHV天然感染的B细胞中与肽药物一起孵育,并产生耐受性细胞系(RC)。然后,通过将亲本细胞与总RNA测序进行比较,使用耐受性细胞来鉴定推定的药物靶标。如图10所示,Z评分数据确定了最显著改变的基因表达,表明潜在感染的KSHV基因表达随着肽的持续孵育而显著下调。结果表明,将这种肽药物递送到KSHV感染的B细胞不仅经由Myc下调杀伤原发性渗出性淋巴瘤,而且抑制潜在感染的KSHV复制,证明了使用KSHV相关恶性肿瘤(例如,卡波西肉瘤、多中心Castleman病和原发性渗出性淋巴瘤)的双重益处。
实施例9:体内炎症细胞因子产生的抑制
通过体外培养系统,研究了该肽对人类淋巴细胞产生细胞因子的影响。在PBS、MBK50(32μM)或突变肽(32μM)的存在下,以一式两份用抗CD3抗体刺激PBMCs 48小时。回收上清液,并使用人10plex珠测定试剂盒(Invitrogen),用Luminex测定10种常见细胞因子(IL-1β、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、GM-CSF、IFNγ、TNFα)。在测定条件下,检测到7种细胞因子(如图11所示)。与主要由活化的CD3 T细胞产生的非刺激(蓝色,无CD3)相比,在用抗CD3抗体(红色,CD3-PBS)刺激的培养物中,所有细胞因子均显著增加。与未经处理的对照(红色,CD3-PBS)和对照肽处理的培养物(紫色,CD3-Mut32)相比,肽处理培养物(绿色,CD3-MBK32)中除IL-1β和TNFα外的所有细胞因子水平均显著降低。这些结果表明,肽MBK50可用于阻断来自T细胞的细胞因子产生,并因此可用于控制炎症性疾病或自身免疫性疾病中的致病性T细胞反应。
而且,还研究了肽对异种移植小鼠模型中BCBL-1PEL细胞产生细胞因子的影响。从携载BCBL-1PELs的NRG小鼠中收集Acsite,用野生型MBK50(Wt)肽(n=3)、对照Mut肽(n=3)对其进行20天处理或不处理(n=3)。通过Olink技术,使用可以检测92种炎症蛋白的炎症面板测量腹水中的细胞因子水平。利用Olink Insights Stat分析软件对数据进行分析。对92种蛋白质表达谱的PC分析显示,来自未经处理的小鼠和Mut肽处理的小鼠的样品紧密聚集,而来自用Wt肽处理过的小鼠的样品远离该聚集(图12a)。因此,Wt肽的炎症蛋白表达谱与其他组的谱不同。在面板中的92种细胞因子中,有15种细胞因子在用野生型肽处理的小鼠中显著上调或下调(p<0.05,通过Annova分析),如热图所示(图12b)。在(图12c)中的右边图面上,在未处理的、突变肽和Wt肽处理的组之间比较了以NPX单位、Olink任意单位表达的log2尺度的15种细胞因子表达水平。尽管大多数表达变化约为2倍,但血管生成因子VEGFA(~4倍)和白细胞募集因子CXCL10(~200倍)显著降低。这些结果表明,该肽可有效阻断血管生成和白细胞募集,并可用于阻断炎症反应。
实施例10:MBK对单核细胞的影响
单核细胞是桥接先天性和抗原特异性免疫反应的重要抗原呈递细胞。为了评估MBK对单核细胞的影响,用来自健康供体的PBMC的磁珠制备CD14+单核细胞。在MBK(16或32μM)或突变肽(32μM)存在下,在不含或含LPS(100ng/ml)或多聚I:C(10μg/ml)的96孔板(200μl/孔,以一式三份)中,将细胞洗涤和以1x 106/ml培养2天。使用活/死染色测定活细胞,然后进行流式细胞术分析。如图13所示,与对照肽或PBS对照相比,在用MBK50处理后,在未刺激(PBS)和刺激(LPS,多聚IC)条件下,活细胞的百分比均显著降低,证明了MBK对CD14+单核细胞的细胞杀伤作用。
还利用单核细胞来源的树突细胞作为人类树突细胞的模型进行了类似的实验。简言之,在GM-CSF+IL-4(各50ng/ml)存在下培养4天后,从磁珠分选的CD14+细胞(来自健康供体的PBMC)制备单核细胞来源的树突细胞。在MBK(16或32μM)或突变肽(32μM)存在下,在不含或含LPS(100ng/ml)、多聚I:C(10μg/ml)或sCD40L(1μg/ml)的96孔板(200μl/孔,以一式三份)中,将细胞洗涤并以1x106/ml培养2天。如上所示,使用活/死染色测定活细胞。如图16所示,与对照肽或PBS对照相比,在用MBK50处理后,在未刺激(PBS)以及刺激(LPS,sCD40L)条件下,活细胞的百分比显著降低,证明了MBK对MDCs的细胞杀伤作用。
值得注意的是,如图13所示,与对照组相比,MBK处理的MDCs没有聚集,并且更具扩散性和粘附性,这表明由于MBK对MYC驱动的增殖的抑制引起的潜在的细胞分化。
如图6所示,单核细胞白血病细胞系THP-1和U973都对MBK50介导的细胞杀伤敏感。MYC对单核细胞增殖很重要,尤其是在LPS刺激下。为了证明MBK50通过下调MYC和IRF4---一种直接的MYC靶基因来阻断单核细胞增殖,将单核细胞白血病细胞系THP-1细胞在16μMMBK、突变对照或PBS存在下用LPS(100ng/ml)培养24小时。通过用同种型对照染色对MYC和IRF4进行细胞内染色,然后用流式细胞术检测MYC和IRC4的表达水平(图16a)。如图16b所示,与突变对照肽或PBS相比,MBK处理后THP-1细胞中的MYC表达显著降低,如MYC的MFI显著降低所证明的。而且,与突变对照肽或PBS处理相比,MBK50处理增加了IRF4表达降低的THP-1细胞的百分比。这些结果表明,MBK50直接靶向并下调单核细胞白血病细胞中MYC和IRF4的表达,抑制其MYC依赖性增殖。
总之,这些结果表明,MBK50可用于抑制单核细胞增殖,并在包括慢性炎症性疾病和自身免疫性疾病在内的炎症性病况中发挥作用。而且,数据还表明,MBK50可用于杀伤单核细胞白血病细胞,如急性髓系白血病(AML)。
实施例11:MBK与SWI/SNF复合物的相互作用
为了证实VGN50(亦称MBK50)作用机制的基础,使用从杆状病毒感染的Sf9细胞制备的纯化的5种单独的SWI/SNF组分,通过基于ELISA的结合测定来检测VGN50和SWI/SNF蛋白(即VGN50靶分子)之间的生物化学相互作用(图17a)。将浓度不断增加的生物素缀合的VGN50或Mut-P在涂有每种SWI/SNF组分的ELISA板中孵育,并通过HRP-链霉亲和素检测结合的肽(图17b)。结果显示,VGN50以低至50nM的浓度与5种SWI/SNF组分结合(图17c)。这些结果表明VGN50可以与SWI/SNF复合物的组分相互作用。这些测定可用于验证MBK/VGN50变体,其具有经由相同的分子相互作用和作用机制抑制MYC活性的能力。
本申请中引用的所有专利、专利申请和其他出版物,包括GenBank登录号或等效物,均通过引用整体并入本文中,用于所有目的。
参考文献
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非正式序列表
SEQ ID NO:1MBK50肽氨基酸序列
LSSILQGLYQLDT
SEQ ID NO:2TAT肽氨基酸序列
GRKKRRQRRRPQ
SEQ ID NO:3TAT肽氨基酸序列(修饰的)
{d-Arg}KKRR{鸟氨酸}RRR{β-Ala}
SEQ ID NO:4MYC抑制肽共有序列(x=任意氨基酸)
LxxILQ(G/D)LYxLDx

Claims (33)

1.包含MYC抑制肽和异源氨基酸序列的多肽,其中所述MYC抑制肽包含SEQ ID NO:4所示的氨基酸序列、长度不超过约100个氨基酸,并且抑制细胞中的MYC活性。
2.如权利要求1所述的多肽,其中所述MYC抑制肽包含SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列。
3.如权利要求1所述的多肽,其中所述MYC抑制肽由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列组成。
4.如权利要求1-3中任一项所述的多肽,其包含一个或多个D-氨基酸。
5.如权利要求4所述的多肽,其中所述MYC抑制肽包含一个或多个D-氨基酸。
6.如权利要求1-5中任一项所述的多肽,其中异源氨基酸序列是TAT序列。
7.如权利要求4所述的多肽,其中所述TAT肽包含SEQ ID NO:2或3所示的氨基酸序列。
8.如权利要求6或7所述的多肽,其中所述TAT肽包含一个或多个D-氨基酸。
9.如权利要求1所述的多肽,其中所述异源肽是抗体或其抗原结合片段。
10.如权利要求9所述的多肽,其包含TAT肽、所述MYC抑制肽、以及抗体或其抗原结合片段。
11.如权利要求9或10所述的多肽,其中所述抗体是单链抗体。
12.如权利要求9-11中任一项所述的多肽,其中所述抗体或片段被人源化。
13.如权利要求9-12中任一项所述的多肽,其中所述抗体或片段特异性结合MYC依赖性肿瘤细胞上的细胞表面抗原。
14.如权利要求9-13中任一项所述的多肽,其中所述MYC抑制肽和所述抗体或片段通过包含一个或多个蛋白酶切割位点的肽接头连接。
15.如权利要求1-14中任一项所述的多肽,其中SEQ ID NO:4的位置3或13处的氨基酸不同于SEQ ID NO:1中的氨基酸。
16.如权利要求15所述的多肽,其中所述SEQ ID NO:4的位置3处的氨基酸是苏氨酸。
17.如权利要求15或16所述的多肽,其中SEQ ID NO:4的位置13处的氨基酸是丝氨酸或谷氨酸。
18.如权利要求1-17中任一项所述的多肽,其还包含核定位信号。
19.如权利要求1-18中任一项所述的多肽,其在C端包含半胱氨酸残基。
20.如权利要求1-19中任一项所述的多肽,其在N端包含信号肽。
21.如权利要求1-17中任一项所述的多肽,其中所述细胞是癌细胞。
22.如权利要求1-17中任一项所述的多肽,其中所述细胞是B细胞或T细胞。
23.编码权利要求1-22中任一项所述的多肽的多核苷酸。
24.表达盒,其包含可操作地连接至启动子的权利要求23所述的多核苷酸。
25.载体,其包含权利要求23所述的多核苷酸或权利要求24所述的表达载体。
26.宿主细胞,其包含权利要求23所述的多核苷酸或权利要求24所述的表达载体或权利要求22所述的载体。
27.药物组合物,其包含权利要求1-19中任一项所述的多肽、权利要求23所述的多核苷酸、权利要求24所述的表达盒、权利要求25所述的载体或权利要求26所述的宿主细胞和药学上可接受的载体。
28.抑制细胞中的MYC活性的方法,所述方法包括使所述细胞与有效量的权利要求1-22中任一项所述的多肽、权利要求24所述的表达盒或权利要求25所述的载体接触。
29.如权利要求25所述的方法,其中所述细胞是癌细胞。
30.如权利要求25所述的方法,其中所述细胞是B细胞或T细胞。
31.治疗炎症性病况或自身免疫性疾病的方法,其包括向有需要的患者给予有效量的权利要求1-22中任一项所述的多肽、权利要求23所述的多核苷酸、权利要求24所述的表达盒、权利要求25所述的载体、权利要求26所述的宿主细胞或权利要求27所述的药物组合物。
32.治疗对象中的MYC依赖性癌症的方法,所述方法包括向所述对象给予有效量的权利要求1-22中任一项所述的多肽、权利要求23所述的多核苷酸、权利要求24所述的表达盒、权利要求25所述的载体、权利要求26所述的宿主细胞或权利要求27所述的药物组合物。
33.如权利要求32所述的方法,其中所述癌症是原发性渗出性淋巴瘤(PEL)。
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