EA042736B1 - ANTI-EGFR AND ANTI-CD3 BISPECIFIC ANTIBODY AND ITS APPLICATIONS - Google Patents
ANTI-EGFR AND ANTI-CD3 BISPECIFIC ANTIBODY AND ITS APPLICATIONS Download PDFInfo
- Publication number
- EA042736B1 EA042736B1 EA201990171 EA042736B1 EA 042736 B1 EA042736 B1 EA 042736B1 EA 201990171 EA201990171 EA 201990171 EA 042736 B1 EA042736 B1 EA 042736B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- antibody
- seq
- bispecific antibody
- cells
- cell
- Prior art date
Links
Description
Область изобретенияField of invention
Данное изобретение относится к области биотехнологии и, в частности, к способу конструирования и получения биспецифичного антитела против рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) и кластера дифференциации 3 (CD3), и к применениям данного антитела при заболеваниях.This invention relates to the field of biotechnology and, in particular, to a method for constructing and obtaining a bispecific antibody against epidermal growth factor receptor (EGFR) and differentiation cluster 3 (CD3), and applications of this antibody in diseases.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
Биспецифичное антитело (BiAb) представляет собой искусственное антитело, состоящее из двух разных фрагментов антитела, и оно способно специфично распознавать и связываться с двумя разными антигенами или двумя разными эпитопами.A bispecific antibody (BiAb) is an artificial antibody composed of two different antibody fragments and is capable of specifically recognizing and binding to two different antigens or two different epitopes.
Моноклональные антитела широко применяются для лечения рака, воспаления и других заболеваний. Поскольку все данные антитела имеют одну мишень, многие пациенты могут не полностью отвечать на монотерапию и часто имеют резистентность к лекарственным средствам. Биспецифичное антитело способно одновременно распознавать два разных антигена или эпитопа и может служить в качестве средства для перенаправления иммунологических эффекторных клеток, таких как природные клеткикиллеры и Т-клетки, и усиливать эффект гибели опухолевых клеток. Кроме того, биспецифичное антитело может быть дополнительно расположено на двух разных антигенах той же самой клетки с изменением клеточных сигналов, включающих сигнал распространения рака или воспалительный сигнал. В результате долговременных исследований и разработок появляются многие формы биспецифичных антител, такие как биспецифичное микроантитело, двухцепочечное антитело, одноцепочечное двухвалентное антитело, многовалентное биспецифичное антитело и тому подобные. Данные биспецифичные антитела главным образом делят на две главные категории: Fc-содержащие антитела и антитела, не содержащие Fc. Первое имеет превосходную растворимость, стабильность и период полувыведения, тогда как Fcантителозависимая клеточная цитотоксичность (ADCC) и комплементзависимая цитотоксичность (CDC) могут давать некоторые аддитивные эффекты, необходимые для лечения. В отличие от этого Fcдефицитное биспецифичное антитело полностью зависит от способности к связыванию с антигеном для достижения терапевтического эффекта. Кроме того, белок Fc может продлевать период полувыведения лекарственного белка (или пептида) in vivo, продлевая, посредством этого, время действия активной молекулы in vivo.Monoclonal antibodies are widely used to treat cancer, inflammation, and other diseases. Because all these antibodies have a single target, many patients may not fully respond to monotherapy and often have drug resistance. A bispecific antibody is capable of simultaneously recognizing two different antigens or epitopes and can serve as a means to redirect immunological effector cells such as natural killer cells and T cells and enhance the killing effect of tumor cells. In addition, the bispecific antibody can be further located on two different antigens on the same cell to alter cellular signals, including a cancer spread signal or an inflammatory signal. As a result of long-term research and development, many forms of bispecific antibodies, such as a bispecific micro-antibody, a double-chain antibody, a single-chain divalent antibody, a multivalent bispecific antibody, and the like, have emerged. These bispecific antibodies are mainly divided into two main categories: Fc containing antibodies and Fc free antibodies. The former has excellent solubility, stability, and half-life, while Fc-antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) and complement-dependent cytotoxicity (CDC) may provide some of the additive effects required for treatment. In contrast, an Fc-deficient bispecific antibody is completely dependent on its ability to bind to an antigen in order to achieve a therapeutic effect. In addition, the Fc protein can extend the half-life of the drug protein (or peptide) in vivo, thereby extending the time of action of the active molecule in vivo.
Антиген поверхности опухолевой клетки рецептор эпидермального фактора роста (EGFR): рецептор эпидермального фактора роста широко распространен на мембране эпителиальных клеток, за исключением сосудистых тканей. В качестве трансмембранного белка с молекулярной массой примерно 180 кДа, EGFR имеет индуцируемую лигандом тирозин-протеинкиназную активность и является членом консервативного семейства рецепторов ErbB. Другие члены данного семейства включают HER2/Neu/ErbB2, HER3/ErbB3 и HER4/ErbB4. Общие характеристики рецепторов ErbB являются следующими: каждый рецептор ErbB включает внеклеточный (ЕС) лигандсвязывающий домен, один трансмембранный домен, состоящий из двух повторяющихся областей, богатых цистеином, и внутриклеточную последовательность, включающую тирозин-протеинкиназу и сайты автофосфорилирования; после связывания лигандов и рецепторов происходит димеризация рецепторов, и образуются гомодимеры или гетеродимеры; димеризованные рецепторы подвергаются перекрестному фосфорилированию с активацией подобласти ТК во внутриклеточной области таким образом, чтобы возбудить трансдукцию сигнала следующего уровня, вызывая посредством этого пролиферацию и трансформацию клеток. EGFR связан с пролиферацией опухолевых клеток, ангиогенезом, инвазией опухоли, метастазами и ингибированием апоптоза клеток, и механизмы включают: усиление последующей трансдукции сигнала, вызванное высокой экспрессией EGFR, продолжительную активацию EGFR, вызванную увеличением экспрессии мутантного рецептора EGFR или лиганда, усиление действия аутокринной петли, нарушение механизма понижающей регуляции рецептора, активацию ненормального пути трансдукции сигнала и тому подобное. Исследование показывает то, что EGFR имеет высокую экспрессию или ненормальную экспрессию во многих солидных опухолях и связан с пролиферацией опухолевых клеток, ангиогенезом, инвазией опухоли, метастазами и ингибированием апоптоза клеток. Сверхэкспрессия EGFR играет важную роль в прогрессировании опухоли, и сверхэкспрессия EGFR существует в тканях спонгиоцитомы, рака легкого, рака предстательной железы, рака поджелудочной железы и тому подобных.Tumor cell surface antigen epidermal growth factor receptor (EGFR): epidermal growth factor receptor is widely distributed on the membrane of epithelial cells, except in vascular tissues. As a transmembrane protein of about 180 kDa, EGFR has ligand-inducible tyrosine protein kinase activity and is a member of the conserved ErbB receptor family. Other members of this family include HER2/Neu/ErbB2, HER3/ErbB3 and HER4/ErbB4. The general characteristics of ErbB receptors are as follows: each ErbB receptor includes an extracellular (EC) ligand-binding domain, one transmembrane domain consisting of two repetitive cysteine-rich regions, and an intracellular sequence including tyrosine protein kinase and autophosphorylation sites; after binding of ligands and receptors, receptor dimerization occurs, and homodimers or heterodimers are formed; dimerized receptors are cross-phosphorylated to activate a sub-region of TK in the intracellular region in such a way as to excite signal transduction of the next level, thereby causing cell proliferation and transformation. EGFR is associated with tumor cell proliferation, angiogenesis, tumor invasion, metastasis, and inhibition of cell apoptosis, and the mechanisms include: increased subsequent signal transduction caused by high EGFR expression, prolonged EGFR activation caused by increased expression of a mutated EGFR receptor or ligand, increased autocrine loop action, disruption of the receptor downregulation mechanism, activation of an abnormal signal transduction pathway, and the like. The study shows that EGFR is highly expressed or abnormally expressed in many solid tumors and is associated with tumor cell proliferation, angiogenesis, tumor invasion, metastasis, and inhibition of cell apoptosis. Overexpression of EGFR plays an important role in tumor progression, and EGFR overexpression exists in tissues of spongiocytoma, lung cancer, prostate cancer, pancreatic cancer, and the like.
Антиген поверхности иммунной клетки кластер дифференциации 3 (CD3): молекула CD3 является важным антигеном дифференциации на мембране Т-клетки, является характерным признаком зрелых Тклеток и состоит из 6 пептидных цепей.Immune cell surface antigen differentiation cluster 3 (CD3): The CD3 molecule is an important differentiation antigen on the T cell membrane, is a characteristic feature of mature T cells and consists of 6 peptide chains.
Комплекс TCR-CD3 состоит из рецептора Т-клетки CD3 (TCR) с нековалентными связями. Молекула CD3 участвует во внутрицитоплазматической сборке комплекса TCR-CD3 и передает сигнал стимулирования антигеном посредством активационного мотива на основе тирозина иммунорецептора (ITAM) цитоплазматического домена каждой полипептидной цепи. Главные эффекты молекулы CD3 включают стабилизацию структуры TCR и передачу активационного сигнала Т-клетки. После специфичного распознавания и связывания TCR с антигенами CD3 участвует в трансдукции сигнала в цитоплазму Т-клетки. В качестве первого сигнала, индуцирующего активацию Т-клеток, CD3 играет важную роль в распознавании антигена Т-клеткой и процессах генерации иммунного ответа.The TCR-CD3 complex consists of the CD3 T cell receptor (TCR) with non-covalent bonds. The CD3 molecule participates in the intracytoplasmic assembly of the TCR-CD3 complex and signals antigen stimulation through an immunoreceptor tyrosine-based activation motif (ITAM) of the cytoplasmic domain of each polypeptide chain. The main effects of the CD3 molecule include the stabilization of the TCR structure and the transmission of the T cell activation signal. After specific recognition and binding of TCR to antigens, CD3 is involved in signal transduction into the T cell cytoplasm. As the first signal to induce T cell activation, CD3 plays an important role in T cell antigen recognition and immune response generation processes.
В медицине, в частности в иммунотерапии опухолей, биспецифичное антитело имеет превосходныеIn medicine, in particular in tumor immunotherapy, a bispecific antibody has excellent
- 1 042736 эффекты и перспективы, способно одновременно связываться с частями опухолевых клеток и специфичными иммунно-активными клетками CD16 против антигена или CD3 на иммунных клетках, и имеет эффект активации NK-клеток (природный киллер) или Т-клетки. Часть против специфичного для опухоли антигена может специфично связываться с опухолевыми клетками, иммунные клетки нацеливаются на данные опухолевые клетки, и увеличивается концентрация местных NK-клеток или Т-клеток, обеспечивая посредством этого достижение иммунологическими эффекторными клетками эффекта специфичной гибели опухолевых клеток. В предшествующем уровне техники не существует успешно распространяемого на рынке лекарственного средства на основе биспецифичного антитела против EGFR и CD3, и данную технологию следует исследовать.- 1 042736 effects and prospects, able to simultaneously bind to parts of tumor cells and specific immune-active CD16 cells against antigen or CD3 on immune cells, and has the effect of activating NK cells (natural killer) or T cells. The anti-tumor-specific antigen moiety can specifically bind to tumor cells, immune cells target these tumor cells, and local NK cells or T cells are increased, thereby allowing the immunological effector cells to achieve tumor-specific killing effect. In the prior art, there is no successfully marketed anti-EGFR and CD3 bispecific antibody drug, and this technology should be investigated.
По отношению к китайскому патенту CN 201510030519.9 в настоящем изобретении заимствовано четырехвалентное биспецифичное антитело, и биологическая активность антитела против EGFR полностью сохраняется; данное четырехвалентное биспецифичное антитело способно хорошо распознавать опухолевый антиген и эффекторные клетки (Т-клетки, NK-клетки и тому подобное), посредством этого хорошо достигая биологической активности биспецифичного антитела. В патенте Соединенных Штатов US 9249217 В2 принята форма одноцепочечного антитела ScFv-ScFv (BITE), и BITE является двухвалентным и не имеет какого-либо фрагмента Fc. По сравнению с BITE, помимо преимуществ четырехвалентного антитела, в данном изобретении дополнительно содержатся фрагменты Fc; и данные фрагменты Fc способны продлевать период полувыведения эффекторных молекул in vivo, продлевая, посредством этого, время действия эффекторных молекул in vivo.With respect to Chinese Patent CN 201510030519.9, the present invention adopts a tetravalent bispecific antibody, and the biological activity of the anti-EGFR antibody is fully preserved; this tetravalent bispecific antibody is able to recognize tumor antigen and effector cells (T cells, NK cells, and the like) well, thereby achieving the biological activity of the bispecific antibody well. US Pat. No. 9,249,217 B2 adopts the ScFv-ScFv single chain antibody (BITE) form, and BITE is bivalent and does not have any Fc moiety. Compared to BITE, in addition to the advantages of a tetravalent antibody, the present invention additionally contains Fc fragments; and these Fc fragments are capable of prolonging the half-life of the effector molecules in vivo, thereby extending the time of action of the effector molecules in vivo.
Краткое изложение сущности изобретенияBrief summary of the invention
Согласно данному изобретению предложено биспецифичное антитело. В данном биспецифичном антителе добавлена последовательность ScFv против кластера дифференциации 3 (CD3) на С-конце антитела против EGFR. Данное биспецифичное антитело сохраняет полную молекулярную структуру антитела против EGFR и увеличивает способность к связыванию с антигеном CD3, в связи с этим поддерживая биологическую активность исходного антитела против EGFR in vivo, в то же самое время нацеливая иммунологические эффекторные клетки на опухолевые клетки посредством специфичного распознавания двух разных антигенов, увеличивая посредством этого влияние иммунологических эффекторных клеток на гибель опухолевых клеток.The present invention provides a bispecific antibody. This bispecific antibody has an anti-cluster of differentiation 3 (CD3) ScFv sequence added to the C-terminus of the anti-EGFR antibody. This bispecific antibody retains the overall molecular structure of the anti-EGFR antibody and increases the ability to bind to the CD3 antigen, thereby maintaining the biological activity of the parent anti-EGFR antibody in vivo while targeting immunological effector cells to tumor cells through the specific recognition of two different antigens, thereby increasing the influence of immunological effector cells on the death of tumor cells.
Согласно изобретению предложено биспецифичное антитело против EGFR и против CD3 и его применение.The invention provides an anti-EGFR and anti-CD3 bispecific antibody and its use.
Данное биспецифичное антитело включает: (а) полное моноклональное антитело, (б) одноцепочечное антитело ScFv и (в) линкер; (а) специфично связывается с антигеном EGFR и состоит из двух тяжелых цепей антитела и двух легких цепей антитела; (б) специфично связывается с антигеном CD3 иммунной клетки и (б) относится к двум одноцепочечным антителам ScFv; причем два одноцепочечных антитела ScFv (б) соответственно связаны с С-концами двух тяжелых цепей антитела (а) посредством линкера (в).This bispecific antibody includes: (a) a complete monoclonal antibody, (b) a single chain ScFv antibody, and (c) a linker; (a) binds specifically to the EGFR antigen and consists of two antibody heavy chains and two antibody light chains; (b) binds specifically to the CD3 antigen of an immune cell; and (b) refers to two single chain ScFv antibodies; moreover, two single-chain ScFv antibodies (b) are respectively linked to the C-terminus of the two heavy chains of the antibody (a) via a linker (c).
Здесь линкер (в) в биспецифичном антителе имеет аминокислотную последовательность (GGGGX)n, X включает Ser или Ala, предпочтительно Ser; и n представляет собой целое число 1-4, предпочтительно 3.Here, the linker (c) in the bispecific antibody has the amino acid sequence (GGGGX) n , X includes Ser or Ala, preferably Ser; and n is an integer 1-4, preferably 3.
Здесь полное моноклональное антитело (а) в биспецифичном антителе состоит из двух легких цепей и двух тяжелых цепей, каждая тяжелая цепь и каждая легкая цепь соединяются дисульфидными связями, и две тяжелые цепи соединяются дисульфидными связями в шарнирной области. Вариабельные области тяжелых цепей и легких цепей специфично связываются с антигеном EGFR опухолевых клеток.Here, the full monoclonal antibody (a) in the bispecific antibody consists of two light chains and two heavy chains, each heavy chain and each light chain are disulfide bonded, and the two heavy chains are disulfide bonded at the hinge region. The variable regions of the heavy chains and light chains bind specifically to the EGFR antigen of tumor cells.
Здесь константная область тяжелой цепи полного моноклонального антитела (а) представляет собой одну из константных областей IgG1, IgG2, IgG3 или IgG4, предпочтительно IgG2.Here, the heavy chain constant region of the complete monoclonal antibody (a) is one of the constant regions of IgG1, IgG2, IgG3 or IgG4, preferably IgG2.
Здесь аминокислотная последовательность вариабельной области тяжелой цепи полного моноклонального антитела (а) представляет собой одну из SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:3; и аминокислотная последовательность вариабельной области легкой цепи полного моноклонального антитела (а) представляет собой одну из SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:5 или SEQ ID NO:6. Аминокислотная последовательность вариабельной области тяжелой цепи одноцепочечного антитела ScFv (б) представляет собой SEQ ID NO:8, и аминокислотная последовательность вариабельной области легкой цепи одноцепочечного антитела ScFv (б) представляет собой SEQ ID NO:9.Here, the amino acid sequence of the heavy chain variable region of the complete monoclonal antibody (a) is one of SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, or SEQ ID NO:3; and the amino acid sequence of the light chain variable region of the complete monoclonal antibody (a) is one of SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:5, or SEQ ID NO:6. The amino acid sequence of the heavy chain variable region of the single chain ScFv antibody (b) is SEQ ID NO:8, and the amino acid sequence of the light chain variable region of the single chain ScFv antibody (b) is SEQ ID NO:9.
Здесь обе аминокислотные последовательности двух одноцепочечных антител ScFv (б) представляют собой SEQ ID NO:7.Here, both amino acid sequences of the two single chain ScFv antibodies (b) are SEQ ID NO:7.
Здесь каждое из одноцепочечных антител ScFv (б) состоит из вариабельной области тяжелой цепи, линкера (в) и вариабельной области легкой цепи, вариабельная область тяжелой цепи и вариабельная область легкой цепи специфично связываются с антигеном CD3 на поверхности иммунной клетки; и линкер (в) имеет аминокислотную последовательность (GGGGS)n, где n представляет собой целое число 1-4, предпочтительно (GGGGS)3.Here, each of the ScFv single chain antibodies (b) consists of a heavy chain variable region, a linker (c) and a light chain variable region, the heavy chain variable region and the light chain variable region specifically bind to CD3 antigen on the surface of an immune cell; and the linker (c) has the amino acid sequence (GGGGS) n , where n is an integer 1-4, preferably (GGGGS) 3 .
Здесь сконструирован экспрессионный вектор биспецифичного антитела, здесь биспецифичное антитело может быть сконструировано в векторе или, соответственно, сконструировано в двух разных векторах.Here, an expression vector of a bispecific antibody is constructed, here, a bispecific antibody can be constructed in a vector or, respectively, constructed in two different vectors.
- 2 042736- 2 042736
Здесь сконструированный вектор трансфицируется в клетку-хозяина посредством способа генной инженерии, и клетка-хозяин представляет собой прокариотическую клетку, дрожжевую клетку или клетку млекопитающего, такую как клетка СНО (клетка яичника китайского хомяка), клетка NS0 (клетка миеломы мыши) или клетка другого млекопитающего, предпочтительно клетка СНО.Here, the engineered vector is transfected into a host cell by a genetic engineering method, and the host cell is a prokaryotic cell, a yeast cell, or a mammalian cell such as a CHO cell (Chinese Hamster Ovary cell), an NS0 cell (mouse myeloma cell), or a cell of another mammal , preferably a CHO cell.
Здесь биспецифичное антитело получают традиционным способом получения иммуноглобулинов, включающим аффинную хроматографию на белке А и ионообменную, гидрофобную хроматографию или способ молекулярного сита.Here, the bispecific antibody is prepared by a conventional method for preparing immunoglobulins, including protein A affinity chromatography and ion exchange, hydrophobic chromatography, or molecular sieve method.
Здесь биспецифичное антитело используется для лечения против опухолевых тканей с высокой экспрессией или ненормальной экспрессией EGFR и других заболеваний, вызванных сверхэкспрессией EGFR.Here, the bispecific antibody is used to treat tumor tissues overexpressing or abnormally expressing EGFR and other diseases caused by overexpression of EGFR.
Здесь полное моноклональное антитело представляет собой полноразмерное антитело.Here, the complete monoclonal antibody is a full length antibody.
С принятием приведенных выше технических решений данное изобретение включает следующие полезные технические эффекты.With the adoption of the above technical solutions, the present invention includes the following beneficial technical effects.
Биспецифичное антитело в данном изобретении находится в форме четырехвалентного антитела, и данная форма четырехвалентного антитела полностью сохраняет последовательность антитела, связывающуюся с антигеном опухоли, и имеет высокую аффинность. Тем временем, четырехвалентное биспецифичное антитело может лучше связывать опухолевые клетки и эффекторные клетки, являясь, посредством этого, более способствующим биологическим функциям биспецифичного антитела. По сравнению с обычной формой биспецифичного антитела - BITE, молекула в данном изобретении дополнительно включает фрагмент Fc; и существующий фрагмент Fc может продлевать период полувыведения лекарственной молекулы in vivo, что обеспечивает достижение лекарственной молекулой лучших эффектов, уменьшает частоту введения у пациентов, и облегчает боль пациентов. Данное изобретение используется для лечения против опухолевых тканей с высокой экспрессией или ненормальной экспрессией EGFR и других заболеваний, вызванных сверхэкспрессией EGFR.The bispecific antibody in the present invention is in the form of a tetravalent antibody, and this form of the tetravalent antibody completely retains the sequence of the antibody that binds to the tumor antigen and has high affinity. Meanwhile, the tetravalent bispecific antibody can better bind tumor cells and effector cells, thereby being more conducive to the biological functions of the bispecific antibody. Compared to the usual form of bispecific antibodies - BITE, the molecule in this invention further includes an Fc fragment; and the existing Fc fragment can prolong the half-life of the drug molecule in vivo, which allows the drug molecule to achieve better effects, reduce the frequency of administration in patients, and alleviate the pain of patients. The present invention is useful in the treatment of tumor tissues overexpressing or abnormally expressing EGFR and other diseases caused by overexpression of EGFR.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
На фиг. 1 схематично показана схематическая диаграмма молекулы биспецифичного антитела;In FIG. 1 is a schematic diagram of a bispecific antibody molecule;
на фиг. 2 схематично показана диаграмма построения экспрессионной плазмиды биспецифичной молекулы;in fig. 2 schematically shows a diagram of the construction of an expression plasmid for a bispecific molecule;
на фиг. 3 схематично показана электрофореграмма очищенной биспецифичной молекулы, денатурированной SDS (додецилсульфат натрия);in fig. 3 is a schematic electropherogram of a purified bispecific molecule denatured with SDS (sodium dodecyl sulfate);
на фиг. 4 схематично показано выявление способности к связыванию биспецифичной молекулы с антигеном посредством ELISA (твердофазный иммуноферментный анализ);in fig. 4 schematically shows the detection of the ability to bind a bispecific molecule to an antigen by ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay);
на фиг. 5 схематично показано связывание биспецифичного антитела и клетки А431;in fig. 5 schematically shows the binding of a bispecific antibody and an A431 cell;
на фиг. 6 схематично показано связывание биспецифичного антитела и клетки Jurkat;in fig. 6 schematically shows the binding of a bispecific antibody to a Jurkat cell;
на фиг. 7 схематично показано опосредованное биспецифичным антителом связывание РВМС (одноядерная клетка периферической крови) с А431;in fig. 7 schematically shows bispecific antibody mediated binding of PBMC (peripheral blood mononuclear cell) to A431;
на фиг. 8 схематично показан опосредованный биспецифичным антителом эффект гибели Н520 посредством РВМС.in fig. 8 schematically shows the bispecific antibody-mediated killing effect of H520 by PBMC.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Данное изобретение далее подробно описывается ниже с конкретными воплощениями и в комбинации с графическими материалами.The present invention is further described in detail below with specific embodiments and in combination with the drawings.
Согласно изобретению предложено биспецифичное антитело против EGFR и против CD3 и его применение. Данное биспецифичное антитело включает: (а) полное моноклональное антитело, (б) одноцепочечное антитело ScFv и (в) линкер; здесь (а) специфично связывается с антигеном EGFR и состоит из двух тяжелых цепей антитела и двух легких цепей антитела, (б) специфично связывается с антигеном CD3 иммунной клетки и (б) относится к двум одноцепочечным антителам ScFv; причем два одноцепочечных антитела ScFv (б) соответственно связаны с С-концами двух тяжелых цепей антитела (а) посредством линкера (в).The invention provides an anti-EGFR and anti-CD3 bispecific antibody and its use. This bispecific antibody includes: (a) a complete monoclonal antibody, (b) a single chain ScFv antibody, and (c) a linker; here (a) specifically binds to the EGFR antigen and consists of two heavy chains of the antibody and two light chains of the antibody, (b) specifically binds to the CD3 antigen of the immune cell and (b) refers to two single-chain ScFv antibodies; moreover, two single-chain ScFv antibodies (b) are respectively linked to the C-terminus of the two heavy chains of the antibody (a) via a linker (c).
Кроме того, предпочтительно линкер (в) в биспецифичном антителе имеет аминокислотную последовательность (GGGGX)n, X включает Ser или Ala, предпочтительно Ser; и n представляет собой целое число 1-4, предпочтительно 3.In addition, preferably the linker (c) in the bispecific antibody has the amino acid sequence (GGGGX)n, X includes Ser or Ala, preferably Ser; and n is an integer 1-4, preferably 3.
Кроме того, предпочтительно полное моноклональное антитело (а) в биспецифичном антителе состоит из двух легких цепей и двух тяжелых цепей, каждая тяжелая цепь и каждая легкая цепь соединяются дисульфидными связями, и две тяжелые цепи соединяются дисульфидными связями в шарнирной области. Вариабельные области тяжелых цепей и легких цепей специфично связываются с антигеном EGFR поверхности опухолевой клетки.Furthermore, preferably the full monoclonal antibody (a) in the bispecific antibody is composed of two light chains and two heavy chains, each heavy chain and each light chain are disulfide bonded, and the two heavy chains are disulfide bonded at the hinge region. The variable regions of the heavy chains and light chains bind specifically to the tumor cell surface EGFR antigen.
Кроме того, предпочтительно константная область тяжелой цепи полного моноклонального антитела (а) представляет собой одну из константных областей IgG1, IgG2, IgG3 или IgG4, предпочтительно IgG2.In addition, preferably the heavy chain constant region of the complete monoclonal antibody (a) is one of the constant regions of IgG1, IgG2, IgG3 or IgG4, preferably IgG2.
Кроме того, предпочтительно аминокислотная последовательность вариабельной области тяжелой цепи полного моноклонального антитела (а) представляет собой одну из SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2 или SEQ ID NO: 3;In addition, preferably, the amino acid sequence of the heavy chain variable region of the complete monoclonal antibody (a) is one of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, or SEQ ID NO: 3;
- 3 042736 здесь SEQ ID NO: 1 (аминокислотная последовательность вариабельной области тяжелой цепи нимотузумаба):- 3 042736 here SEQ ID NO: 1 (Nimotuzumab Heavy Chain Variable Region Amino Acid Sequence):
QVQLQQPGAELVKPGASVKLSCKASGYTFTNYYIYWVKQRPGQGLEWIGGIQVQLQQPGAELVKPGASVKLSCKASGYTFTNYYIYWVKQRPGQGLEWIGGI
NPTSGGSNFNEKFKTKATLTVDESSTTAYMQLSSLTSEDSAVYYCTRQGLWFDSDGNPTSGGSNFNEKFKTKATLTVDESSTTAYMQLSSLTSEDSAVYYCTRQGLWFDSDG
RGFDFWGQGTTLTVSSRGFDFWGQGTTLTVSS
SEQ ID NO: 2 (аминокислотная последовательность вариабельной области тяжелой цепи цетуксимаба):SEQ ID NO: 2 (amino acid sequence of cetuximab heavy chain variable region):
QVQLKQSGPGLVQPSQSLSITCTVSGFSLTNYGVHWVRQSPGKGLEWLGVIQVQLKQSGPGLVQPSQSLSITCTVSGFSLTNYGVHWVRQSPGKGLEWLGVI
WSGGNTDYNTPFTSRLSINKDNSKSQVFFKMNSLQSNDTAIYYCARALTYYDYEFAWSGGNTDYNTPFTSRLSINKDNSKSQVFFKMNSLQSNDTAIYYCARALTYYDYEFA
YWGQGTLVTVSAYWGQGTLVTVSA
Здесь аминокислотная последовательность вариабельной области легкой цепи полного моноклонального антитела (а) представляет собой одну из SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5 или SEQ ID NO: 6,Here, the amino acid sequence of the light chain variable region of the complete monoclonal antibody (a) is one of SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, or SEQ ID NO: 6,
SEQ ID NO: 4 (аминокислотная последовательность вариабельной области легкой цепи нимотузу-SEQ ID NO: 4 (Nimotuzu-light chain variable region amino acid sequence)
EIKEIK
SEQ ID NO: 5 (аминокислотная последовательность вариабельной области легкой цепи цетуксимаба):SEQ ID NO: 5 (amino acid sequence of cetuximab light chain variable region):
DILLTQSPVILSVSPGERVSFSCRASQSIGTNIHWYQQRTNGSPRLLIKYASESIDILLTQSPVILSVSPGERVSFSCRASQSIGTNIHWYQQRTNGSPRLLIKYASESI
SGIPSRFSGSGSGTDFTLSINSVESEDIADYYCQQNNNWPTTFGAGTKLELKSGIPSRFSGSGSGTDFTLSINSVESEDIADYYCQQNNNWPTTFGAGTKLELK
SEQ ID NO: 6 (аминокислотная последовательность вариабельной области легкой цепи панитумумаба):SEQ ID NO: 6 (panitumumab light chain variable region amino acid sequence):
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCQASQDISNYLNWYQQKPGKAPKLLIYDASNDIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCQASQDISNYLNWYQQKPGKAPKLLIYDASN
LETGVPSRFSGSGSGTDFTFTISSLQPEDIATYFCQHFDHLPLAFGGGTKVEIKLETGVPSRFSGSGSGTDFTFTISSLQPEDIATYFCQHFDHLPLAFGGGTKVEIK
Кроме того, предпочтительно аминокислотная последовательность вариабельной области тяжелой цепи одноцепочечного антитела ScFv (б) представляет собой SEQ ID NO: 8, и аминокислотная последовательность вариабельной области легкой цепи одноцепочечного антитела ScFv (б) представляет собой SEQ ID NO: 9, здесь SEQ ID NO: 8 (аминокислотная последовательность вариабельной области тяжелой цепи одноцепочечного антитела против CD3):In addition, preferably, the amino acid sequence of the variable region of the heavy chain of the single chain ScFv antibody (b) is SEQ ID NO: 8, and the amino acid sequence of the variable region of the light chain of the single chain ScFv antibody (b) is SEQ ID NO: 9, here SEQ ID NO: 8 (amino acid sequence of the heavy chain variable region of a single chain anti-CD3 antibody):
DIKLQQSGAELARPGASVKMSCKTSGYTFTRYTMHWVKQRPGQGLEWIGYDIKLQQSGAELARPGASVKMSCKTSGYTFTRYTMHWVKQRPGQGLEWIGY
INPSRGYTNYNQKFKDKATLTTDKSSSTAYMQLSSLTSEDSAVYYCARYYDDHYCLINPSRGYTNYNQKFKDKATLTTDKSSSTAYMQLSSLTSEDSAVYYCARYYDDHYCL
DYWGQGTTLTVSSDYWGQGTTTLTVSS
SEQ ID NO: 9 (аминокислотная последовательность вариабельной области легкой цепи одноцепочечного антитела против CD3):SEQ ID NO: 9 (anti-CD3 single chain antibody light chain variable amino acid sequence):
DIQLTQSPAIMSASPGEKVTMTCRASSSVSYMNWYQQKSGTSPKRWIYDTSKDIQLTQSPAIMSASPGEKVTMTCRASSSVSYMNWYQQKSGTSPKRWIYDTSK
VASGVPYRFSGSGSGTSYSLTISSMEAEDAATYYCQQWSSNPLTFGAGTKLELKVASGVPYRFSGSGSGTSYSLTISSMEAEDAATYYCQQWSSNPLTFGAGTKLELK
Кроме того, предпочтительно аминокислотные последовательности двух одноцепочечных антител ScFv (б) показаны здесь как SEQ ID NO: 7,Further, preferably, the amino acid sequences of the two single chain ScFv antibodies (b) are shown here as SEQ ID NO: 7,
SEQ ID NO: 7 (аминокислотная последовательность одноцепочечного антитела против CD3):SEQ ID NO: 7 (anti-CD3 single chain antibody amino acid sequence):
DIKLQQSGAELARPGASVKMSCKTSGYTFTRYTMHWVKQRPGQGLEWIGYDIKLQQSGAELARPGASVKMSCKTSGYTFTRYTMHWVKQRPGQGLEWIGY
INPSRGYTNYNQKFKDKATLTTDKSSSTAYMQLSSLTSEDSAVYYCARYYDDHYCLINPSRGYTNYNQKFKDKATLTTDKSSSTAYMQLSSLTSEDSAVYYCARYYDDHYCL
DYWGQGTTLTVSSGGGGSGGGGSGGGGSDIQLTQSPAIMSASPGEKVTMTCRASS SVSYMNWYQQKSGTSPKRWIYDTSKVASGVPYRFSGSGSGTSYSLTISSMEAEDAA TYYCQQWSSNPLTFGAGTKLELKDYWGQGTTLTVSSGGGGSGGGGSGGGGSDIQLTQSPAIMSASPGEKVTMTCRASS SVSYMNWYQQKSGTSPKRWIYDTSKVASGVPYRFSGSGSGTSYSLTISSMEAEDAA TYYCQQWSSNPLTFGAGTKLELK
Кроме того, предпочтительно каждое из одноцепочечных антител ScFv (б) состоит из вариабельной области тяжелой цепи, линкера (в) и вариабельной области легкой цепи, причем вариабельная область тяжелой цепи и вариабельная область легкой цепи специфично связываются с антигеном CD3 поверхности иммунной клетки; и линкер (в) имеет аминокислотную последовательность (GGGGS)n, здесь n представляет собой целое число 1-4, предпочтительно (GGGGS)3.In addition, preferably, each of the single chain ScFv antibodies (b) consists of a heavy chain variable region, a linker (c) and a light chain variable region, wherein the heavy chain variable region and the light chain variable region specifically bind to an immune cell surface CD3 antigen; and the linker (c) has the amino acid sequence (GGGGS)n, where n is an integer 1-4, preferably (GGGGS) 3 .
Кроме того, предпочтительно сконструированный вектор трансфицируют в клетку-хозяина, представляющую собой прокариотическую клетку, дрожжевую клетку или клетку млекопитающего, такую как клетки СНО, клетки NS0 или другие клетки млекопитающих, предпочтительно клетки СНО.In addition, preferably, the engineered vector is transfected into a host cell, which is a prokaryotic cell, a yeast cell, or a mammalian cell such as CHO cells, NS0 cells, or other mammalian cells, preferably CHO cells.
Кроме того, предпочтительно биспецифичное антитело используют для лечения опухолевых тканей с высокой экспрессией или ненормальной экспрессией EGFR и других заболеваний, вызванных сверхэкспрессией EGFR.Further, preferably, the bispecific antibody is used to treat tumor tissues overexpressing or abnormally expressing EGFR and other diseases caused by overexpression of EGFR.
- 4 042736- 4 042736
Конкретное воплощение 1: конструирование экспрессионного вектора молекулы биспецифичного антитела.Specific embodiment 1: construction of an expression vector of a bispecific antibody molecule.
а) Конструирование биспецифичного вектора для временной экспрессииa) Construction of a bispecific vector for transient expression
Конструируют соответствующие последовательности гена согласно форме биспецифичного антитела на фиг. 1. Выбирают PTSE в качестве экспрессионного вектора для клонирования и экспрессии генов легкой цепи против EGFR и слитых генов тяжелой цепи против EGFR-ScFv против CD3. Добавляют рестрикционные сайты Sall и BamHI в гены легкой цепи и слитые гены на обеих сторонах последовательностей кодирующей области, соответственно, и два данных гена синтезируют Taihe Biotechnology (Beijing) Co., Ltd. и соответственно клонируют в вектор PUC19. Трансформируют две плазмиды в TOP competence (Huitian Dongfang, № продукта НТ702-03), получают минипрепарат с использованием набора для минипрепарата CWBio (продукт № CW0500), проводят рестрикционное расщепление рестрикционными ферментами Sall-HF и BamHI-HF, осуществляют гомологичную рекомбинацию, соответственно, с получением экспрессионных векторов (схематичные диаграммы показаны на фиг. 2А и 2Б), содержащих ген легкой цепи и слитый ген, и с названием плазмид PTSE-JY016L-TetBiAb и PTSE-JY016H-TetBiAb соответственно.Appropriate gene sequences are constructed according to the shape of the bispecific antibody in FIG. 1. Select PTSE as an expression vector for cloning and expression of anti-EGFR light chain genes and anti-EGFR-ScFv anti-CD3 heavy chain fusion genes. Sall and BamHI restriction sites were added to light chain genes and fusion genes on both sides of the coding region sequences, respectively, and these two genes were synthesized by Taihe Biotechnology (Beijing) Co., Ltd. and cloned accordingly into the PUC19 vector. Transform two plasmids into TOP competence (Huitian Dongfang, item no. HT702-03), prepare a miniprep using the CWBio miniprep kit (item no. CW0500), perform restriction digestion with restriction enzymes Sall-HF and BamHI-HF, perform homologous recombination, respectively, to obtain expression vectors (schematic diagrams are shown in Figs. 2A and 2B) containing the light chain gene and the fused gene, and with the name of the plasmids PTSE-JY016L-TetBiAb and PTSE-JY016H-TetBiAb, respectively.
б) Конструирование биспецифичного экспрессионного вектора для стабильной трансформацииb) Construction of a bispecific expression vector for stable transformation
Выбирают PGN-2CMV, служащий в качестве экспрессионного вектора для клонирования и экспрессии генов легкой цепи против EGFR и слитых генов тяжелой цепи против EGFR-ScFv против CD3, причем данный вектор включает селективные маркеры в отношении неомицина и GS, два промотора CMV (цитомегаловирус) и соответствующие структурные единицы; осуществляют конструирование праймеров легкой цепи и слитого гена, вводят последовательность Козака, сигнальный пептид и соответствующие сайты разрезания рестрикционными ферментами и проводят синтез Taihe Biotechnology (Beijing) Co., Ltd.; с использованием плазмид PTSE-JY016L-TetBiAb и PTSE-JY016H-TetBiAb в качестве матрицы, осуществляют ПЦР-амплификацию с получением соответствующих полос, и проводят гомологичную рекомбинацию с вектором (профили плазмид показаны на фиг. 2В).PGN-2CMV serving as an expression vector for cloning and expression of anti-EGFR light chain genes and anti-CD3 EGFR-ScFv heavy chain fusion genes is selected, which vector includes selectable markers for neomycin and GS, two CMV (cytomegalovirus) promoters, and relevant structural units; designing the light chain primers and the fusion gene, introducing the Kozak sequence, the signal peptide, and the corresponding restriction enzyme cleavage sites, and performing the synthesis of Taihe Biotechnology (Beijing) Co., Ltd.; using the plasmids PTSE-JY016L-TetBiAb and PTSE-JY016H-TetBiAb as a template, PCR amplification was performed to obtain the corresponding bands, and homologous recombination was performed with the vector (plasmid profiles are shown in Fig. 2B).
Конкретное воплощение 2: экспрессия и очистка молекулы биспецифичного антитела.Specific embodiment 2: expression and purification of a bispecific antibody molecule.
а) Экспрессия четырехвалентного антителаa) Expression of a tetravalent antibody
Максиполучение плазмид проводят посредством применения максинабора, не содержащего эндотоксины (CWBio, CW2104), и осуществляют конкретные рабочие стадии согласно описанию, предоставленному в наборе.Maxi-preparation of plasmids is carried out by using an endotoxin-free maxi kit (CWBio, CW2104) and the specific work steps are carried out as described in the kit.
Культивируют клетки эмбриональной почки человека (суспензионные клетки HEK293ES) в экспрессионной среде FreeStyle 293 (Gibco, 12338-026), субкультивируют клетки один раз в каждые сутки или в двое суток, поддерживают исходную плотность субкультивируемых клеток 0,2-0,6х106/мл, и объем культуры клеток должен составлять 15-35% от объема встряхиваемой колбы; колба с культурой клеток помещают на шейкер (скорость шейкера: 135 об./мин, температура: 37°С, CO2: 5%); осуществляют субкультивирование клеток HEK293ES, которые находятся в логарифмической фазе и хорошем ростовом состоянии, до получения колбы с плотностью клеток 0,5х106/мл за сутки до трансфекции, проводят культивирование на шейкере в течение ночи (135 об./мин, 37°С, 5% СО2) и трансфицирование на следующие сутки.Human embryonic kidney cells (HEK293ES suspension cells) are cultivated in FreeStyle 293 expression medium (Gibco, 12338-026), cells are subcultivated once every day or every two days, the initial density of subcultivated cells is maintained at 0.2-0.6x106/ml, and the cell culture volume should be 15-35% of the shake flask volume; the cell culture flask is placed on a shaker (shaker speed: 135 rpm, temperature: 37° C., CO 2 : 5%); carry out subculturing of HEK293ES cells, which are in a logarithmic phase and in good growth condition, to obtain a flask with a cell density of 0.5x10 6 /ml one day before transfection, culture is carried out on a shaker overnight (135 rpm, 37°C, 5% CO 2 ) and transfection the next day.
Культивируют полученную суспензию клеток с плотностью 1х106/мл на шейкере (135 об./мин, 39°С, 5% СО2) в течение 2 ч до трансфекции, во время трансфекции последовательно добавляют PTSEantiEGFR-H-TetBiAb (имеющей конечную концентрацию 0,5 мкг/мл), PTSE-antiEGFR-L (имеющей конечную концентрацию 0,5 мкг/мл) и полиэтиленимина (Sigma) (имеющего конечную концентрацию 2 мкг/мл), равномерно смешивают, котрансфицируют в суспензионные клетки HEK293ES и культивируют на шейкере (135 об./мин, 39°С, 5% СО2) в течение 40 мин; непрерывно культивируют трансфицированные клетки на шейкере (135 об./мин, 37°С, 5% СО2) и экспрессируют четырехвалентное антитело против EGFR и против CD3; затем трансфицируют в течение 96 ч и затем центрифугируют с получением экспрессионного супернатанта.Cultivate the resulting cell suspension with a density of 1x10 6 /ml on a shaker (135 rpm, 39°C, 5% CO 2 ) for 2 h before transfection, during transfection sequentially add PTSEantiEGFR-H-TetBiAb (having a final concentration of 0 .5 μg/ml), PTSE-antiEGFR-L (having a final concentration of 0.5 μg/ml) and polyethyleneimine (Sigma) (having a final concentration of 2 μg/ml), are uniformly mixed, co-transfected into HEK293ES suspension cells and cultured on a shaker (135 rpm, 39°C, 5% CO 2 ) for 40 min; continuously cultivate transfected cells on a shaker (135 rpm./min, 37°C, 5% CO 2 ) and express tetravalent antibody against EGFR and against CD3; then transfected for 96 h and then centrifuged to obtain the expression supernatant.
б) Очистка четырехвалентного биспецифичного антителаb) Purification of a tetravalent bispecific antibody
Фильтруют экспрессионный супернатант с использованием 0,22 мкМ фильтрующей мембраны и получают антитело с доменом Fc из экспрессионного супернатанта с использованием колонки для аффинной хроматографии; соответственно, берут 50 мМ Tris-HCl, 0,15 М NaCl, pH 7,0 и 0,1 М лимонную кислоту-цитрат натрия, рН 3,0, в качестве уравновешивающего буфера и элюционного буфера; проводят катионообменную хроматографию с получением целевого биспецифичного антитела, здесь катионообменной колонкой является HiTrap SP FF; уравновешивают хроматографическую колонку SP уравновешивающим буфером - 20 мМ РВ (фосфатный буфер), рН 6,3, элюируют элюирующим буфером - 20 мМ МРВ плюс 1 М NaCl (pH 6,3), и, наконец, изменяют концентрацию раствора с использованием буфера PBS (фосфатно-солевой буферный раствор). Очищенная посредством SDS-PAGE (электрофорез на полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия) при восстанавливающих условиях биспецифичная молекула показана в виде фиг. 3. Здесь последовательность антитела против EGFR - Биспецифичное-1 представляет собой последовательность нимотузумаба; последовательность антитела против EGFR - 5 042736Filter the expression supernatant using a 0.22 μM filter membrane and obtain an Fc domain antibody from the expression supernatant using an affinity chromatography column; respectively, take 50 mm Tris-HCl, 0.15 M NaCl, pH 7.0 and 0.1 M citric acid-sodium citrate, pH 3.0, as a balancing buffer and elution buffer; conduct cation exchange chromatography to obtain the target bispecific antibodies, here the cation exchange column is HiTrap SP FF; equilibrate the SP chromatographic column with equilibration buffer - 20 mM PB (phosphate buffer), pH 6.3, elute with elution buffer - 20 mM MBP plus 1 M NaCl (pH 6.3), and finally change the concentration of the solution using PBS buffer ( phosphate buffered saline solution). Purified by SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis) under reducing conditions, the bispecific molecule is shown in FIG. 3. Here, the sequence of the antibody against EGFR - Bespecifically-1 is the sequence of nimotuzumab; anti-EGFR antibody sequence - 5 042736
Биспецифичное-2 - представляет собой цетуксимаб и последовательность антитела против EGFR Биспецифичное-3 - представляет собой панитумумаб.Bispecific-2 is cetuximab and the anti-EGFR antibody sequence Bispecific-3 is panitumumab.
Конкретное воплощение 3: связывание молекул биспецифичных антител с молекулами CD3 иSpecific Embodiment 3: Binding of Bispecific Antibody Molecules to CD3 Molecules and
EGFR.EGFR.
Осуществляют покрытие внеклеточной области EGFR или димера из субъединиц CD3E и CD3G внеклеточной области карбонатным буфером, рН 9,6, в течение ночи при следующих условиях: 100 нг/лунку/100 мкл при 4°С; промывка 300 мкл/лунку 0,1% буфера PBS(PBS-T) 5 раз и добавляют 1% BSA (бычий сывороточный альбумин)-PBS для блокирования при комнатной температуре в течение 2 ч, добавляют разные разбавления биспецифичных антител или соответствующих антител. Наивысшая концентрация каждого биспецифичного антитела (или антитела) составляет 1 мкМ; осуществляют разбавление в 3 раза, формируют 10 градиентов, в последнюю лунку добавляют только разбавители - PBS для того, чтобы они служили в качестве негативного контроля, и инкубируют при 37°С в течение 1 ч; затем промывают с помощью 300 мкл/лунку раствора PBS-T 5 раз и добавляют вторичное антитело против человеческого Fc, конъюгированного с HRP (пероксидаза хрена), разведенного 1:40000 1% BSA-PBS, инкубируют при 37°С в течение 1 ч; и проявляют набором для проявки на основе ТМВ (тетраметилбензидин), 100 мкл/лунку, в течение 8 мин при комнатной температуре и затем останавливают проявку 2 М H2SO4, 50 мкл/лунку и считывают при 450 нм/630 нм. Экспериментальные результаты показаны в виде фиг. 4. Способности всех биспецифичных антител к связыванию с EGFR являются аналогичными способностям соответствующих моноклональных антител, способность биспецифичного антитела, сконструированного из нимотузумаба, к связыванию с EGFR является аналогичной способности нимотузумаба (фиг. 4А); способность биспецифичного антитела, сконструированного из цетуксимаба, к связыванию с EGFR является аналогичной способности цетуксимаба (фиг. 4Б); и способность биспецифичного антитела, сконструированного из панитумумаба, к связыванию с EGFR является аналогичной способности панитумумаба (фиг. 4В)]; тогда как способности разных биспецифичных антител к связыванию с димерами CD3E и CD3G являются аналогичными (фиг. 4Г). Результаты показывают то, что форма биспецифичного антитела, принятая в изобретении, почти полностью сохраняет исходную способность антител связываться с антигенами; и, кроме того, способность ScFv против CD3 к связыванию с CD3 не является релевантной для разных антител, связанных с ним (фиг. 4Г).The extracellular region of EGFR or the dimer of CD3E and CD3G subunits of the extracellular region is coated with carbonate buffer pH 9.6 overnight under the following conditions: 100 ng/well/100 μl at 4°C; washing with 300 µl/well of 0.1% PBS buffer (PBS-T) 5 times and adding 1% BSA (bovine serum albumin)-PBS to block at room temperature for 2 h, add different dilutions of bispecific antibodies or corresponding antibodies. The highest concentration of each bispecific antibody (or antibody) is 1 μM; carry out a dilution of 3 times, form 10 gradients, add only diluents - PBS to the last well to serve as a negative control, and incubate at 37°C for 1 hour; then washed with 300 μl/well of PBS-T solution 5 times and add secondary anti-human Fc antibody conjugated to HRP (horseradish peroxidase) diluted 1:40000 with 1% BSA-PBS, incubated at 37°C for 1 hour; and developed with a TMB (tetramethylbenzidine) developing kit, 100 μl/well, for 8 min at room temperature and then development was stopped with 2 M H 2 SO 4 , 50 μl/well and read at 450 nm/630 nm. The experimental results are shown in FIG. 4. The ability of all bispecific antibodies to bind to EGFR is similar to the ability of the corresponding monoclonal antibodies, the ability of the bispecific antibody constructed from nimotuzumab to bind to EGFR is similar to that of nimotuzumab (Fig. 4A); the ability of the bispecific antibody constructed from cetuximab to bind to EGFR is similar to that of cetuximab (FIG. 4B); and the ability of the bispecific antibody constructed from panitumumab to bind to EGFR is similar to that of panitumumab (FIG. 4B)]; while the binding abilities of different bispecific antibodies to CD3E and CD3G dimers are similar (FIG. 4D). The results show that the form of bispecific antibodies adopted in the invention, almost completely retains the original ability of antibodies to bind to antigens; and, in addition, the ability of anti-CD3 ScFv to bind to CD3 is not relevant for different antibodies associated with it (Fig. 4D).
Конкретное воплощение 4: связывание молекул биспецифичных антител с клетками, сверхэкспрессирующими EGFR или CD3.Specific embodiment 4: binding of bispecific antibody molecules to cells overexpressing EGFR or CD3.
а) Связывание биспецифичных антител и клеток А431a) Binding of bispecific antibodies and A431 cells
В данном изобретении линию опухолевых клеток (А431), сверхэкспрессирующую EGFR, принимают для выявления связывания разных биспецифичных антител и EGFR на поверхности клетки, соответствующее антитело используют в качестве позитивного контроля, и человеческий IgG (hIgG) используют в качестве изотипического контроля. Осуществляют расщепление 0,25% трипсином и центрифугирование для сбора клеток А431; при одновременном разбавлении разных антител, контроле наивысшей концентрации - 1 мкм и проводят градиентное разбавление 3 раза; промывка отобранных клеток PBS плюс 1% BSA три раза, затем добавляют PBS плюс 1% BSA к ресуспендированным клеткам, распределяют клетки в 96-луночный планшет в дозе 1x105 клеток на лунку, добавляют 100 мкл разбавленных биспецифичных антител и инкубируют при комнатной температуре в течение 1 ч, центрифугируют для удаления супернатанта, промывают клетки PBS три раза, затем ресуспендируют клетки с использованием разбавленного антитела против человеческого IgG-Fc, меченного Alexa488, инкубируют в темноте при комнатной температуре в течение 1 ч, промывают PBS три раза, ресуспендируют со 100 мкл PBS и выявляют интенсивности флуоресценции проточной цитометрией. Результаты анализируют с использованием Graphpad Prism. Результаты показывают то, что (фиг. 5) способность к связыванию каждого биспецифичного антитела и А431 сравнима с таковой соответствующего моноклонального антитела, тогда как связывание hIgG и А431 является очень слабым. Доказано, что биспецифичное антитело хорошо поддерживает активность родительского антитела, которое специфично связывается с EGFR на поверхности клетки.In the present invention, a tumor cell line (A431) overexpressing EGFR is taken to detect binding of various bispecific antibodies and EGFR on the cell surface, the corresponding antibody is used as a positive control, and human IgG (hIgG) is used as an isotype control. Digest with 0.25% trypsin and centrifuge to collect A431 cells; while diluting different antibodies, controlling the highest concentration - 1 μm and performing a gradient dilution 3 times; wash the selected cells with PBS plus 1% BSA three times, then add PBS plus 1% BSA to the resuspended cells, spread the cells into a 96-well plate at a dose of 1x105 cells per well, add 100 µl of diluted bispecific antibodies and incubate at room temperature for 1 h, centrifuge to remove supernatant, wash cells with PBS three times, then resuspend cells using diluted anti-human IgG-Fc antibody labeled with Alexa488, incubate in the dark at room temperature for 1 h, wash with PBS three times, resuspend with 100 µl PBS and detect fluorescence intensities by flow cytometry. The results are analyzed using Graphpad Prism. The results show that (FIG. 5) the binding capacity of each bispecific antibody and A431 is comparable to that of the corresponding monoclonal antibody, while the binding of hIgG and A431 is very weak. The bispecific antibody has been shown to well support the activity of the parent antibody, which specifically binds to EGFR on the cell surface.
б) Связывание биспецифичных антител и клеток Jurkatb) Binding of bispecific antibodies and Jurkat cells
Клетки Jurkat, сверхэкспрессирующие CD3, используют для выявления связывания биспецифичных антител и CD3 поверхности клетки. Экспериментальный способ связывания биспецифичных антител и клеток Jurkat является аналогичным способу воплощения 4а, и различие заключается в том, что клетки Jurkat являются суспензионными клетками, тогда как клетки А431 представляют собой адгезивные клетки. Клетки Jurkat отбирают центрифугированием, добавляют разные антитела, и остальные операции являются такими же, как и операции в эксперименте с А431. Результаты показывают то, что (фиг. 6) способность изотипического контроля к связыванию с Jurkat является очень слабой; а разные биспецифичные антитела способны хорошо связываться с клетками, и способности трех биспецифичных антител к связыванию с клетками Jurkat являются согласующимися, что указывает на то, что способность ScFv против CD3 в биспецифичном антителе на фиг. 1 к связыванию с антигенами поверхности клетки на подвергается влиянию какого-либо антитела, связанного с ним.CD3 overexpressing Jurkat cells are used to detect bispecific antibody and CD3 cell surface binding. The experimental method for binding bispecific antibodies to Jurkat cells is similar to that of embodiment 4a, with the difference being that Jurkat cells are suspension cells while A431 cells are adherent cells. Jurkat cells are selected by centrifugation, different antibodies are added, and the rest of the operations are the same as those in the A431 experiment. The results show that (FIG. 6) the ability of the isotype control to bind to Jurkat is very weak; and different bispecific antibodies are able to bind well to cells, and the binding abilities of the three bispecific antibodies to Jurkat cells are consistent, indicating that the ability of the anti-CD3 ScFv in the bispecific antibody in FIG. 1 to binding to cell surface antigens is not affected by any antibody associated with it.
- 6 042736- 6 042736
Конкретное воплощение 5: эффект гибели опосредованных молекулой биспецифичного антителаSpecific Embodiment 5: Effect of death mediated by a bispecific antibody molecule
РВМС на эффекторные клетки.PBMC on effector cells.
а) Мечение РКН26 в клетках А431 или Н520a) PKH26 labeling in A431 or H520 cells
А431 представляет собой штамм опухолевых клеток, способных сверхэкспрессировать EGFR, тогда как Н520 не экспрессирует EGFR. В данном эксперименте А431 служит в качестве опытного штамма клеток, тогда как Н520 служит в качестве негативного контроля.A431 is a tumor cell strain capable of overexpressing EGFR, while H520 does not express EGFR. In this experiment, A431 serves as the test cell strain, while H520 serves as the negative control.
Добавляют 2x106 клеток в 1,5 мл центрифужную пробирку для центрифугирования при 1500 об./мин в течение 5 мин, удаляют полной среды и, соответственно, очищают клетки дважды с использованием бессывороточной среды; ресуспендируют клетки с раствором разбавителя С в наборе PKH26, добавляют 2xPKH26 окрашивающего раствора в равном объеме (пропорция: растворяют 0,4 мкл маточного окрашивающего раствора в 100 мкл разбавителя С), равномерно смешивают и помещают при комнатной температуре на 1 мин; немедленное добавляют такой же объем 0,5% раствора BSA-PBS, что и объем раствора в пробирке, для завершения реакции добавляют 1 мл соответствующей полной среды для разбавления и ресуспендирования клеток, центрифугируют при 1500 об./мин в течение 5 мин для отбора клеточного осадка и культивируют клетки, ресуспендированные полной средой, в бутыли для культуры клеток для последующего применения.Add 2x106 cells to a 1.5 ml centrifuge tube at 1500 rpm for 5 min, remove complete medium and purify cells accordingly twice with serum-free medium; resuspend cells with diluent C solution in PKH26 kit, add 2xPKH26 staining solution in equal volume (proportion: dissolve 0.4 µl stock stain solution in 100 µl diluent C), mix evenly and place at room temperature for 1 min; immediately add the same volume of 0.5% BSA-PBS solution as the volume of the solution in the tube, to complete the reaction, add 1 ml of the appropriate complete medium to dilute and resuspend cells, centrifuge at 1500 rpm for 5 min to collect cell pellet and culture cells resuspended in complete medium in cell culture bottles for later use.
б) Разделение РВМСb) Separation of RVMS
Добавляют 20 мл разделяющей среды для одноядерных клеток в 50 мл пробирку, разбавляют отобранную кровь разбавителем для цельной крови согласно соотношению 1:1, затем равномерно перемешивают, медленно распределяют верхний слой разделяющей среды при постоянной скорости вдоль внутренних стенок пробирок Corning и доводят объем цельной крови в каждой пробирке до 20 мл; устанавливают каждую пробирку, заполненную жидкостью, в центрифугу, заранее охлажденную до 22°С, и проводят горизонтальное центрифугирование при 600 g в течение 15 мин (устанавливают ускорение и замедление 1); вынимают центрифужные пробирки после завершения центрифугирования, аккуратно отбирают пипеткой клеточный слой - одноядерные клетки (РВМС) в распределении в виде дуги окружности между разделяющей средой и сывороткой и помещают в новую 50 мл пробирку; добавляют жидкость для промывки клеток в цитоплазматический матрикс согласно соотношению 1:5, полностью и равномерно перемешивают и центрифугируют, удаляют супернатант, повторно однократно промывают, отбирают клеточный осадок, ресуспендируют с использованием среды RPMI-1640 и культивируют клетки в бутыли для культивирования клеток для последующего применения.Add 20 ml of separation medium for mononuclear cells to a 50 ml tube, dilute the collected blood with whole blood diluent according to a 1:1 ratio, then mix evenly, slowly spread the top layer of separation medium at a constant speed along the inner walls of the Corning tubes, and adjust the volume of whole blood to each tube up to 20 ml; place each tube filled with liquid in a centrifuge pre-cooled to 22°C, and carry out horizontal centrifugation at 600 g for 15 min (set acceleration and deceleration 1); take out the centrifuge tubes after centrifugation is completed, carefully pipette the cell layer - mononuclear cells (PBMC) in the distribution in the form of an arc of a circle between the separating medium and serum and place in a new 50 ml tube; add cell washing liquid to the cytoplasmic matrix according to the ratio of 1:5, mix and centrifuge completely and evenly, remove the supernatant, wash once again, collect the cell pellet, resuspend using RPMI-1640 medium, and culture the cells in cell culture bottles for subsequent use .
в) Разделение с магнитными шариками Т-клеток CD3 плюс PBS (рН 7,2, содержащий 0,5% BSA, 2 мМ EDTA (этилендиаминтетрауксусная кислота)), фильтруют, стерилизуют, и предотвращают образование пузырей.c) Separation with magnetic beads of CD3 T cells plus PBS (pH 7.2 containing 0.5% BSA, 2 mM EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid)), filtered, sterilized, and prevented blistering.
Центрифугируют для удаления тромбоцитов крови (20°С, 200 g, 10-15 мин) и удаляют клеточный агрегат с использованием 30 мкм мембранного фильтра; отбирают клетки РВМС посредством центрифугирования при 200 g в течение 10 мин и удаляют супернатант; ресуспендируют 2x107 клеток в 60 мкл буфера плюс 20 мкл блокирующего реактива на основе FcR (рецептор Fc); добавляют 20 мкл магнитных шариков, равномерно перемешивают и инкубируют при 2-8°С в течение 15 мин; добавляют 1-2 мл буфера, центрифугируют при 300 g в течение 10 мин и удаляют супернатант; ресуспендироный посредством 500 мкл; помещают сортирующую колонку на штатив для сортировки и промывают 500 мкл; добавляют клеточную суспензию и отбирают несвязавшиеся клетки; промывают 500 мкл три раза после того, как жидкость вытекает из верхней части колонки; снимают сортирующую колонку со штатива для сортировки и помещают ее в пробирку для сбора, быстро промывают 1 мл, отбирают клетки, подсчитывают и отмечают соотношение жизнеспособных клеток.Centrifuge to remove blood platelets (20°C, 200 g, 10-15 min) and remove the cell aggregate using a 30 μm membrane filter; select PBMC cells by centrifugation at 200 g for 10 min and remove the supernatant; resuspend 2x107 cells in 60 µl buffer plus 20 µl FcR-based blocking reagent (Fc receptor); add 20 µl of magnetic beads, mix evenly and incubate at 2-8°C for 15 min; add 1-2 ml of buffer, centrifuge at 300 g for 10 min and remove the supernatant; resuspended by 500 µl; place the sorting column on a sorting rack and wash with 500 µl; add cell suspension and select unbound cells; wash with 500 μl three times after liquid flows from the top of the column; remove the sorting column from the sorting rack and place it in the collection tube, rinse quickly with 1 ml, select the cells, count and note the ratio of viable cells.
г) Выявление влияния и функции биспецифичного антителаd) Identification of the influence and function of a bispecific antibody
Разбавляют согласно соотношению 1:3 из конечной концентрации 1 мкМ и образуют 10 градиентов в лунках в двойной повторности; устанавливают 2 контрольные лунки, не содержащие лекарственное средство, дополняют объем средой, затем равномерно смешивают маркированные клетки А431 или Н520 (2x104 клеток/лунку/50 мкл) и Т-клетки CD3плюс (2x105 клеток/лунку/50 мкл) согласно необходимому количеству для применения, распределяют клетки в каждую лунку 96-луночного планшета с V-образным дном, и, в то же самое время, создают три проточные контрольные лунки следующим образом: (1) немаркированные клетки Raji (2x 104 клеток/лунку), (2) маркированные клетки PKH26 (2x104 клеток/лунку) и (3) Т-клетки CD3 плюс (2x105 клеток/лунку); культивируют в течение 18 ч, добавляют краситель TOPRO3 согласно соотношению 1:50000 после завершения инкубации и инкубируют в темноте при 37°С в течение 10 мин; одновременно создают проточный контроль (4) клеток, маркированных TO-PRO3; и центрифугируют при 3000 об./мин в течение 5 мин, частично удаляют супернатант среды, ресуспендируют с 0,5% раствором BSA-PBS и осуществляют выявление проточным цитометром.Dilute according to the ratio 1:3 from a final concentration of 1 μm and create 10 gradients in the wells in duplicate; install 2 drug-free control wells, top up with medium, then evenly mix labeled A431 or H520 cells (2x104 cells/well/50 µl) and CD3 plus T cells (2x105 cells/well/50 µl) according to the required amount for application , dispense cells into each well of a 96-well V-bottom plate, and at the same time create three flow-through control wells as follows: (1) unlabeled Raji cells (2x 10 4 cells/well), (2) labeled PKH26 cells (2x104 cells/well) and (3) CD3 plus T cells (2x105 cells/well); culture for 18 hours, add TOPRO3 dye according to the ratio of 1:50000 after completion of incubation and incubate in the dark at 37°C for 10 minutes; simultaneously create flow control (4) cells labeled TO-PRO3; and centrifuged at 3000 rpm for 5 min, partially remove the medium supernatant, resuspend with 0.5% BSA-PBS solution and carry out detection with a flow cytometer.
Расчетная формула:Calculation formula:
Показатель смертности клеток % = (1 - число клеток PKH26+ TOPRO3- (группа действия лекарственного средства)/число клеток PKH26+ TOPRO3- (группа без действия лекарственного средства)) x 100 д) Анализ результатовCell death rate % = (1 - number of PKH26+ TOPRO3 cells - (drug group)/number of PKH26+ TOPRO3 cells - (no effect group)) x 100 e) Analysis of results
- 7 042736- 7 042736
Как показано на фиг. 7, РВМС, опосредованная молекулой биспецифичного антитела, имеет превосходный эффект гибели на эффекторные клетки А431, сверхэкспрессирующие EGFR; тогда как соответствующее антитело и его hIgG имеют слабый эффект гибели. Тем временем, все биспецифичные антитела имеют очень слабый эффект гибели на клетки Н520, которые не экспрессируют EGFR, и имеют аналогичный эффект в отношении изотипического контрольного hIgG (фиг. 8). Это указывает на то, что эффекты гибели, проявляемые всеми сконструированными биспецифичными антителами, на клеткимишени являются специфичными; и способности трех разных биспецифичных антител к гибели специфических клеток-мишеней являются аналогичными, и показатель смертности клеток составляет примерно 80%. Приведенное выше описание показывает то, что биспецифичные антитела на фиг. 1 имеют хорошую биологическую активность.As shown in FIG. 7, PBMC mediated by a bispecific antibody molecule has an excellent killing effect on A431 effector cells overexpressing EGFR; while the corresponding antibody and its hIgG have a weak killing effect. In the meantime, all bispecific antibodies have a very weak killing effect on H520 cells that do not express EGFR and have a similar effect on the isotype control hIgG (FIG. 8). This indicates that the killing effects exhibited by all engineered bispecific antibodies on target cells are specific; and the ability of three different bispecific antibodies to kill specific target cells are similar, and the cell death rate is about 80%. The above description shows that the bispecific antibodies in FIG. 1 have good biological activity.
Выше приведены только предпочтительные воплощения изобретения, и они не предназначены для того, чтобы ограничивать данное изобретение. Для специалистов в данной области изобретение допускает разные модификации и изменения. Любые модификации, эквивалентные замены, улучшения и тому подобное, сделанные в пределах сущности и принципа данного изобретения, должны попадать в пределы объема защиты данного изобретения.The above are only preferred embodiments of the invention and are not intended to limit the invention. For those skilled in the art, the invention is susceptible to various modifications and variations. Any modifications, equivalent substitutions, improvements and the like, made within the spirit and principle of this invention, should fall within the protection scope of this invention.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610886938.7 | 2016-10-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA042736B1 true EA042736B1 (en) | 2023-03-21 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11396547B2 (en) | Anti-EGFR and anti-CD3 bispecific antibody and uses thereof | |
WO2020186974A1 (en) | Bispecific antibody, preparation method therefor and application thereof | |
JP7397882B2 (en) | Bispecific antibodies and their preparation and use | |
CN108059680B (en) | Bispecific antibody aiming at CD20 and CD3 | |
JP2019519223A (en) | Immune modulatory protein and bispecific binding protein binding to tumor antigens | |
CN110305210A (en) | Novel antibody molecules, Its Preparation Method And Use | |
KR20160077036A (en) | Constant chain modified bispecific, penta- and hexavalent ig-m antibodies | |
WO2018090950A1 (en) | Anti-pd-1/anti-her2 natural antibody structure-like bispecific antibody of heterodimeric form and preparation thereof | |
US20240092892A1 (en) | Anti-cldn18.2 antibody, and preparation method therefor and use thereof | |
CN104829728A (en) | Construction and application of bispecific antibody HER2*CD3 | |
WO2023072217A1 (en) | Fusion proteins targeting cd3 and cd47 | |
WO2023093811A1 (en) | Combination of molecular switch regulation type chimeric antigen receptor cell and antibody, and use thereof | |
JP2024514246A (en) | CLDN18.2 antigen binding protein and uses thereof | |
TW202144426A (en) | Tetravalent bispecific antibody, preparation method therefor, and use thereof | |
CN114007646A (en) | anti-CD 47/anti-TIGIT bi-specific antibody and preparation method and application thereof | |
US20160340422A1 (en) | Bifunctional fusion protein, preparation method therefor, and use thereof | |
EP4276111A1 (en) | Antibody specifically binding to 4-1bb and antigen-binding fragment of antibody | |
EA042736B1 (en) | ANTI-EGFR AND ANTI-CD3 BISPECIFIC ANTIBODY AND ITS APPLICATIONS | |
AU2021206543A1 (en) | Multispecific antibodies that bind both mait and tumor cells | |
CN114206940A (en) | anti-CD 47/anti-LAG-3 bispecific antibody and preparation method and application thereof | |
Thu et al. | Optimization of culture conditions for stable expression of recombinant fc-fused human extracellular CD99 in HEK293T cells | |
WO2023165516A1 (en) | Anti-pd-l1 and vegf bispecific antibody and use thereof | |
WO2024199294A1 (en) | Antibody or antigen-binding fragment thereof targeting cd3 and use thereof | |
WO2024199468A1 (en) | Bispecific antibody, pharmaceutical composition, and use | |
CN116375868A (en) | Humanized antibody against CD3 and application thereof in preparation of bispecific antibody |