TW202100560A - 一種抗ceacam5 的單殖株抗體及其製備方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本申請屬生物免疫技術領域,具體涉及能特異性結合人癌胚抗原細胞黏附分子5(CEACAM5)的單殖株抗體及其抗原結合片段,本申請還涉及該抗體及其抗原結合片段的製備方法和用途。

Description

一種抗CEACAM5的單殖株抗體及其製備方法和用途
本申請屬生物免疫技術領域,具體涉及能特異性結合人癌胚抗原細胞黏附分子5(CEACAM5)的單殖株抗體及其抗原結合片段。本申請還涉及該抗體及其抗原結合片段的製備方法和用途。
人癌胚抗原細胞黏附分子(CEACAM)基因家族早在上世紀60年代就被發現,包括位於19號染色體(q13.1-13.3之間)的35個基因/偽基因,在這其中有21個編碼蛋白質。CEACAM屬免疫球蛋白超家族黏附分子,其結構域高度糖基化,通常包括1-2個免疫球蛋白可變區樣結構域(N domain)和0-6個免疫球蛋白恆定區樣結構域。CEACAM蛋白位於細胞膜外,其中CEACAM1、CEACAM3和CEACAM4藉由疏水跨膜結構域與細胞膜連接;CEACAM5-8則藉由糖基磷醯肌醇連接到細胞膜上。這些細胞外域通常作為細胞(例如上皮、內皮、樹突狀和白細胞)間的黏附分子。
CEACAM涉及多種細胞功能,以細胞間的黏附功能為基礎,藉由信號轉導調節細胞生長和分化,並在胰島素穩態、血管產生及免疫調節中發揮重要作用。CEACAM基因家族成員參與各種各樣的病理生理作用,包括作為微生物病原體的受體。它們在致癌中起重要作用,特別是在癌症檢測、進展和轉移中。CEACAM5(簡稱為CEA,又稱為CD66e)是具有約180kDa分子量的糖蛋白。CEACAM5含有經由糖基磷脂醯肌醇(GPI)錨與細胞膜連接的7個結構域。7個結構域包括單一N端Ig可變域和與Ig恆定域同源的6個結構域(A1-B1-A2-B2-A3-B3)。CEACAM5最初被認為是在胎兒組織中表達的蛋白質,現在已經在幾種正常成年組織中被鑒定出來。CEACAM5的過量表達在許多類型的癌症中被觀察到。例如,在結腸癌患者的血液中可以檢測到CEACAM5。並且,進一步研究確定了它的過量表達與許多惡性腫瘤,通常是不良預後相關。在前列腺癌和結直腸癌中,CEACAM5的過度表達被證明可以作為腫瘤生物標誌物。
此外,在多種惡性腫瘤,如乳房、胰腺、卵巢、結腸、肺和胃腺腫瘤中CEACAM5/CEACAM6亦被發現呈過度表達,並且與腫瘤的侵襲性和轉移有關。在肝轉移的起始過程中,CEACAM5與其受體CEAr結合,它們的相互作用導致促炎細胞因子的活化和產生,主要是IL-1、IL-6、IL-10和TNF-α。總之,這些細胞因子改變肝細胞和Kupffer細胞的微環境,以及它們與肝竇細胞的相互作用。這些相互作用不僅影響腫瘤細胞或其他肝細胞,似乎也促進了腦脊髓液中CSC和其他循環腫瘤細胞的活力。
基於此,除了已知的CEACAM5被用作腫瘤標記,測量癌症患者血液中升高的CEACAM5的免疫學測定法已在臨床上用於癌症的預後和控制之外,更重要的是,CEACAM5已成為用於標靶治療的潛在有用的腫瘤相關抗原。已經報道的使用CEACAM5標靶免疫治療癌症主要有2種主要方法。一種方法使用抗CEACAM5抗體引發免疫細胞的溶解活性,特別是藉由抗體依賴性細胞毒性(ADCC)或補體依賴性細胞毒性(CDC),以消除表達CEACAM5的腫瘤細胞;另一種方法是藉由抗CEACAM5抗體或抗體片段與例如藥物、毒素、放射性核苷酸、免疫調節劑或細胞因子等效應分子綴合,特異性標靶表達CEACAM5的腫瘤細胞,從而發揮效應分子的治療作用。鑒於CEACAM5更多地過量表達於一些諸如結腸直腸癌、胰腺癌、肺癌、胃癌、肝細胞瘤、乳腺癌和甲狀腺癌等實體腫瘤中,因此目前的研究集中在抗CEACAM5抗體的抗原識別能力。
總之,目前的研究表明,標靶CEACAM5的治療方法將有助於抑制腫瘤的轉移過程。特別地,對CEACAM5具有較強特異性的抗體,能夠更好的避免抗體脫靶而造成的毒副作用。例如CEACAM1,CEACAM3廣泛分佈於人免疫系統及骨髓,例如中性粒細胞等,特異性的CEACAM5抗體,可降低藥物可能存在的副作用,提高治療窗口。
基於此,目前對親和力更高,特異性更強的抗CEACAM抗體存在需求。
在本申請中,除非另有說明,否則本文中使用的科學和技術名詞具有本領域技術人員所通常理解的含義。並且,本文中所用的細胞培養、分子遺傳學、核酸化學、免疫學實驗室操作步驟均為相應領域內廣泛使用的常規步驟。同時,為了更好地理解本申請,下面提供相關術語的定義和解釋。 術語定義
本申請中的"抗體"一詞包括任意可結合某特定抗原的免疫球蛋白、單殖株抗體、多殖株抗體、多特異性抗體或雙特異性(雙價)抗體。一個天然的完整抗體包含兩條重鏈和兩條輕鏈。每條重鏈由一可變區和第一、第二、第三恆定區組成;每條輕鏈由一可變區和一恆定區組成。哺乳動物的重鏈可分為α、δ、ε、γ和μ,哺乳動物的輕鏈可分為λ或κ。抗體呈"Y"型,Y型結構的頸部由兩條重鏈的第二和第三恆定區組成,其藉由二硫鍵結合。"Y"型結構的每條臂包括其中一條重鏈的可變區和第一恆定區,其與一條輕鏈的可變區和恆定區結合。輕鏈和重鏈的可變區決定抗原的結合。每條鏈的可變區均含有三個高變區,稱互補決定區(CDR)。輕鏈(L)的CDR包含VLCDR1、VLCDR2、VLCDR3,重鏈(H)的CDR包含VHCDR1、VHCDR2、VHCDR3。本申請中揭露的抗體和抗原結合片段的CDR邊界可藉由Kabat,Chothia或Al-Lazikani命名法命名或識別。(Al-Lazikani,B.,Chothia, C.,Lesk ,A.M.,J. Mol. Biol.,273(4):927(1997);Chothia,C.等,J. Mol. Biol.,186(3):651-63(1985);Chothia,C. and Lesk,A. M.,J. Mol. Biol.,196:901 (1987);Chothia,C.等,Nature,342(6252):877-83 (1989);Kabat,E. A.等,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991))。其中,三個CDR由被稱為框架區(FR)的側面連續部分間隔開,框架區比CDR更加高度保守並形成一個支架支撐超變環。重鏈和輕鏈的恆定區與抗原結合無關,但具有多種效應功能。抗體依據重鏈恆定區的氨基酸序列可以分成幾類。根據是否含有α、δ、ε、γ和μ重鏈,抗體可分別分為五個主要的分類或異構體:IgA、IgD、IgE、IgG和IgM。幾個主要的抗體分類還可分為亞類,如IgG1(γ1重鏈)、IgG2(γ2重鏈)、IgG3(γ3重鏈)、IgG4(γ4重鏈)、IgA1(α1重鏈)或IgA2(α2重鏈)等。
本申請中的"抗原結合片段"一詞,指由含有一或複數CDR的抗體部分或者任何其它結合抗原但不具有完整抗體結構的抗體片段所形成的一種抗體片段。抗原結合片段的例子包括,但不限於,如雙功能抗體(diabody)、Fab、Fab'、F(ab')2 、Fv片段、二硫鍵穩定的Fv片段(dsFv)、(dsFv)2 、雙特異性dsFv(dsFv-dsFv')、二硫鍵穩定的雙功能抗體(ds diabody)、單鏈抗體分子(scFv)、scFv二聚體(雙價的雙功能抗體)、雙價單鏈抗體(BsFv)、多特異性抗體、駱駝化單域抗體(camelized single domain antibody)、奈米抗體、域抗體和雙價域抗體。抗原結合片段可以與母體抗體結合相同的抗原。在某些實施方式中,抗原結合片段可以含有來自某特定人抗體的一或複數CDR,移接至來自一或複數不同人抗體的框架區。
抗體的"Fab"片段是指由一條輕鏈(包括可變區和恆定區)和一條重鏈的可變區和部分恆定區經二硫鍵結合起來的那部分抗體分子。
"Fab’"片段是指包含了部分絞鏈區的Fab片段。
"F(ab')2 "指的是Fab的二聚體。
抗體的Fc段負責多種不同的效應功能如ADCC和CDC,但不參與抗原的結合。
抗體的"Fv"段指的是含有完整抗原結合位點的最小抗體片段。Fv片段由一條輕鏈的可變區和一條重鏈的可變區組成。
"單鏈Fv抗體"或"scFv"是指由輕鏈可變區與重鏈可變區直接相連或藉由一個肽鏈連接而成的工程抗體(Huston JS等,Proc Natl Acad Sci USA,85:5879(1988))。
"單鏈抗體Fv-Fc"或"scFv-Fc"是指由連接到某抗體Fc段的scFv組成的工程抗體。
"駱駝化單域抗體(Camelized single domain antibody)","重鏈抗體"或"HCAb(Heavy-chain-only antibodies,HCAb)"都是指含有兩個VH域而不含有輕鏈的抗體 (Riechmann L.和Muyldermans S.,J Immunol Methods. 231(1-2):25-38 (1999);Muyldermans S.,J Biotechnol. 74(4):277-302 (2001);W094/04678;W094/25591;U. S. Patent No.6,005,079)。重鏈抗體最初從駝科(駱駝、單峰駝和美洲駝)衍生得到。雖然缺失輕鏈,駱駝化抗體(camelized antibodies)有確證的抗原結合全部功能(Hamers Casterman C.等,Nature 363(6428):446-8(1993);Nguyen VK.等,"Heavy-chain antibodies in Camelidae:a case of evolutionary innovation,Immunogenetics. 54 (1):39-47 (2002);Nguyen VK.等,Immunology. 109(1):93-101(2003))。重鏈抗體的可變區(VH域)是己知的最小的獲得性免疫產生的抗原結合單位(Koch-Nolte F.等,FASEB J.21(13):3490-8. Epub(2007))。
"奈米抗體"是指一種抗體片段,其由一個來自重鏈抗體的VH域和兩個恆定區CH2和CH3組成。
"雙功能抗體(diabody)"包括帶有兩個抗原結合位點的小抗體片段,其中該片段含有在同一條多肽鏈上相連的VH域和VL域(請參見,Holliger P.等,Proc Natl Acad Sci U S A. 90(14):6444-8(1993);EP404097;W093/11161)。兩個域之間銜接物很短,使同一條鏈上的兩個域不能互相配對,從而迫使兩個域與另一條鏈的互補域配對,形成兩個抗體結合位點。這兩個抗體結合位點可標靶結合相同或不同的抗原(或抗原表位)。
"域抗體"是指僅含有一條重鏈可變區或一條輕鏈可變區的抗體片段。在某些情況下,二或複數VH域由一個多肽銜接物共價結合並形成雙價域抗體。雙價域抗體的兩個VH域可標靶作用於相同或不同的抗原。
在某些實施方式中,"(dsFv)2 "含有三條肽鏈:兩個VH基因間藉由一條多肽銜接物相連,並藉由二硫鍵與兩個VL基團結合。
在某些實施方式中"雙特異性ds雙功能抗體"含有VL1-VH2(由一個多肽銜接物相連)和VH1-VL2(也是由一個多肽銜接物相連),兩者在VH1和VL1間藉由二硫鍵結合。
"雙特異性dsFv"或"dsFv-dsFv"含有三條多肽鏈:VH1-VH2基團,其中兩者的重鏈藉由多肽銜接物(如:長的彈性銜接物)相連,並藉由二硫鍵分別與VL1和VL2基團結合,每對藉由二硫鍵配對的重鏈輕鏈具有不同的抗原特異性。
在某些實施方式中,"scFv二聚體"是雙價雙功能抗體或雙價單鏈抗體(BsFv),含有二聚化的兩個VH-VL(由多肽銜接物連接)基團,其中一個基團的VH與另一基團的VL協作形成兩個結合位點,這兩個結合位點可標靶結合相同抗原(或抗原表位)或不同抗原(或抗原表位)。在另一些實施方式中,"scFv二聚體"是雙特異性雙功能抗體,含有相互連接的VL1-VH2(由多肽銜接物連接)和VH1-VL2(由多肽銜接物連接),其中VH1和VL1協作,VH2和VL2協作,且每個協作的配對具有不同的抗原特異性。
本申請中使用的術語"全人源"當用於抗體或抗原結合片段時,是指該抗體或抗原結合片段具有某氨基酸序列或由該氨基酸序列組成,該氨基酸序列對應於由人或人免疫細胞生產的、或從例如利用人源抗體庫的轉基因非人動物等非人來源衍生的抗體的氨基酸序列,或者其他編碼人源抗體的序列。在某些實施方式中,全人源抗體不包含來源於非人抗體的氨基酸殘基(特別是抗原結合殘基)。
本申請中使用的術語"人源化"當用於抗體或抗原結合片段時,是指包括來源於非人動物的CDR、來源於人的FR區,以及來源於人的恆定區(當適用時)的抗體或抗原結合片段。由於人源化的抗體或抗原結合片段具有降低的免疫原性,其在某些實施方式中可用作人的治療劑。在一些實施方式中,該非人動物是哺乳動物例如小鼠、大鼠、兔、山羊、綿羊、豚鼠或倉鼠。在一些實施方式中,該人源化抗體或抗原結合片段除了CDR序列是非人源的以外,基本上全部由人源序列組成。在一些實施方式中,該來源於人的FR區可以包括與其來自的人源抗體相同的氨基酸序列,或其可以包括一些氨基酸改變,例如,不超過10,9、8、7、6、5、4、3、2或1個氨基酸改變。在一些實施方式中,該氨基酸改變可以僅存在於重鏈FR區、僅存在於輕鏈FR區或同時存在於兩個鏈中。在一些較佳實施方式中,該人源化抗體包括人源FR1-3和人源JH和JK。
本申請中使用的術語"嵌合"是指具有來源於一種物種的重鏈和/或輕鏈的一部分,和該重鏈和/或輕鏈其餘部分來源於不同物種的抗體或抗原結合片段。在一個示例性的例子中,嵌合抗體可以包括來源於人的恆定區和來源於非人動物例如小鼠的可變區。
術語“癌胚抗原細胞黏附分子5”(CEACAM5,簡稱為CEA,又稱為CD66e;參見例如,AAA51967.1/GI:180223,702個氨基酸)是具有約180kDa分子量的糖蛋白。CEACAM5含有7個Ig-like結構域,這7個結構域包括單一N端Ig可變域和與Ig恆定域同源的6個結構域(A1-B1-A2-B2-A3-B3)。CEACAM經由羧基端的糖基磷脂醯肌醇(GPI)錨與細胞膜連接。
本申請中的"特異性結合"或"特異性的結合"是指兩分子間的非隨機結合反應,如抗體和抗原間的反應。在某些實施方式中,本申請的抗體或其抗原結合片段與人和/或猴癌胚抗原細胞黏附分子5特異性結合,並且其結合親和力(KD)≤10-6 M。本申請中的KD是指解離速度與結合速度的比值(koff/kon),可藉由表面電漿共振的方法測定,例如使用如Biacore的儀器。
本申請中的"選擇性結合"是指,本申請的抗體或其抗原結合片段與CEACAM5蛋白特異性結合,但基本上不結合或者以顯著更低的水準結合其他CEACAM蛋白,例如CEACAM1蛋白,CEACAM3蛋白,CEACAM7蛋白。
在某些實施方式中,本申請所述的抗體的重鏈恆定區為人IgG1型。在某些實施方式中,本申請所述的抗體的輕鏈恆定區為κ鏈。在某些實施方式中,本申請所述的抗體的重鏈和輕鏈恆定區分別為人IgG1和κ鏈。
在本申請中當"保守置換"用於氨基酸序列時,是指將一個氨基酸殘基用另一具有相似理化性質的側鏈的氨基酸殘基替代。例如,可以在疏水側鏈氨基酸殘基間(例如Met、Ala、Val、Leu和Ile)、中性親水側鏈殘基間(例如Cys、Ser,Thr、Asn和Gln)、酸性側鏈殘基間(例如Asp、Glu)、鹼性側鏈氨基酸間(例如His、Lys和Arg)或芳香側鏈殘基間(例如Trp、Tyr和Phe)進行保守置換。本領域己知保守置換通常不會引起蛋白構象結構的顯著變化,因此能夠保留蛋白質的生物活性。
當"百分比序列同一性"用於氨基酸序列(或核酸序列)時,是指在進行序列比對,並且必要時引入間隔使相同氨基酸(或核酸)數目達到最多後,在候選序列中,與參比序列相同的氨基酸(或核酸)殘基占該候選序列的氨基酸(或核酸)殘基的百分比。該氨基酸殘基的保守置換可以認為或可以不認為是相同殘基。可以藉由本領域揭露的工具對序列進行比對以確定氨基酸(或核酸)序列的百分比序列同一性。本領域技術人員可以使用該工具的默認參數或根據比對的需要適當調整參數,例如藉由挑選合適的算法。
本申請中使用的“T細胞”包括CD4+ T細胞、CD8+ T細胞、T輔助1型T細胞、T輔助2型T細胞、T輔助17型T細胞和抑制性T細胞。
本申請中使用的"效應功能"是指抗體的Fc區與其效應器例如C1複合物和Fc受體結合的生物活性。示例性的效應功能包括抗體與C1複合物上的C1q相互作用誘導的補體依賴性細胞毒性(CDC)、抗體的Fc區與效應細胞上的Fc受體結合誘導的抗體依賴性細胞介導的細胞毒性(ADCC)以及吞噬。
本申請中的“癌症”或“癌病症”是指任何由腫瘤或惡性細胞生長、增殖或轉移所介導,並引發實體瘤和非實體瘤如白血病的醫學狀況。本申請中的"腫瘤"是指腫瘤和/或惡性細胞的實體物質。
對某種狀況的"治療"或"療法"包括預防或減輕某種狀況,降低某種狀況興起或發展的速度,減少發展出某種狀況的風險,預防或延遲與某種狀況相關的症狀發展,減少或終止與某種狀況相關的症狀,產生某種狀況的完全或部分的逆轉,治癒某種狀況,或以上的組合。對於癌症來說,"治療"或"療法"可以指抑制或減緩腫瘤或惡性細胞生長,繁殖,或轉移,或以上的某些組合。對於腫瘤來說,"治療"或"療法"包括清除全部或部分的腫瘤,抑制或減緩腫瘤生長和轉移,預防或延緩腫瘤的發展,或以上的某些組合。
"被分離"的物質已經經人工由自然狀態改變。如果自然界中出現某種"被分離"的物質或成分,那麼其已經被改變或脫離其原始狀態,或二者均有發生。例如,某一活體動物體內天然存在的多核苷酸或多肽是未被分離的,但如果這些多核苷酸或多肽與之在天然狀態下共存的物質足夠分離並以足夠純的狀態存在,則可以認為是"被分離"。在某些實施方式中,抗體和抗原結合片段的純度為至少90%、93%、95%、96%、97%、98%、99%,其可由電泳方法(如SDS-PAGE、等電聚焦、毛細管電泳),或色譜法(如離子交換色譜法或反相HPLC)確定。
本申請中"載體"是指,可將編碼某蛋白的多核苷酸操作性地插入其中並使該蛋白獲得表達的一種運載工具。載體可用於轉化、轉導或轉染宿主細胞,使其攜帶的遺傳物質元件在宿主細胞內得以表達。舉例來說,載體包括:質粒、噬菌粒、柯斯質粒、人工染色體如酵母人工染色體(YAC)、細菌人工染色體(BAC)或P1衍生的人工染色體(PAC)、噬菌體如λ噬茵體或M13噬菌體,以及動物病毒等。用作載體的動物病毒種類有逆轉錄病毒(包括慢病毒、腺病毒、腺相關病毒、皰疹病毒(如單純皰疹病毒)、痘病毒、桿狀病毒、乳頭瘤病毒、乳頭多瘤空泡病毒(如SV40))。載體可含有多種控制表達的元件,包括啟動子序列、轉錄起始序列、增強子序列、選擇元件及報告基因。另外,載體還可含有複製起始位點。載體還可包括協助其進入細胞的成分,包括但不限於,病毒顆粒、脂質體或蛋白外殼。
本申請中"宿主細胞"是指導入外源多核苷酸和/或載體的細胞。本申請所述的宿主細胞包括但不限於,原核細胞例如大腸桿菌或枯草菌,真菌細胞例如酵母細胞或曲黴菌,昆蟲細胞例如S2果蠅細胞或Sf9,或者動物細胞例如纖維原細胞,CHO細胞,COS細胞,NSO細胞,HeLa細胞,BHK細胞,HEK 293細胞或人細胞。
本申請中"嵌合抗原受體"簡稱CAR,是指可以識別特定抗原(例如腫瘤抗原)的細胞表面受體,其包含能夠識別特定抗原的胞外域(例如,識別並結合特定抗原的抗體的抗原結合片段)和能夠將細胞外的信號傳遞到細胞內部的胞內域(也稱為胞內信號轉導區,例如CD3的δ鏈或FcεRIγ的胞內部分)。攜帶並表達此類嵌合抗原受體的T細胞即被稱為CAR-T細胞,其能夠藉由胞外域識別並結合特定抗原以及表達該特定抗原的細胞(例如腫瘤細胞),並藉由胞內域的信號轉導作用,激活免疫應答,釋放大量的多種效應因子,高效殺傷表達該特定抗原的細胞(例如腫瘤細胞),從而發揮治療作用(例如治療腫瘤)。
基於先前技術的不足,本申請的主要目的之一在於,提供一種特異性更強、選擇性更好的抗CEACAM5抗體。本申請還提供了該抗體的製備方法和用途,本申請的抗CEACAM5抗體可以用於檢測和/或治療腫瘤。 本申請的抗體
在一個方面,本申請提供了一種特異性結合CEACAM5蛋白的抗體或其抗原結合片段,該抗體或其抗原結合片段包含: (a) 包含下述3個互補決定區(CDRs)的重鏈可變區(VH): (i) VH CDR1,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 1,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個,2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列, (ii) VH CDR2,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 2,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個,2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列,和 (iii) VH CDR3,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 3,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個,2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列; 和/或, (b) 包含下述3個互補決定區(CDRs)的輕鏈可變區(VL): (iv) VL CDR1,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 4,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個,2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列, (v) VL CDR2,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 5,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個,2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列,和 (vi) VL CDR3,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 6,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個,2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列。
在某些實施方案中,(i)-(vi)任一項中所述的置換為保守置換。
在某些實施方案中,(i)-(vi)任一項中所述的CDR根據Kabat編號系統定義。
在某些實施方案中,該抗體或其抗原結合片段包含:如下3個重鏈CDRs:序列為SEQ ID NO:1的VH CDR1,序列為SEQ ID NO:2的VH CDR2,序列為SEQ ID NO:3的VH CDR3;和/或,如下3個輕鏈CDRs:序列為SEQ ID NO:4的VL CDR1,序列為SEQ ID NO:5的VL CDR2,序列為SEQ ID NO:6的VL CDR3。在某些實施方案中,所述的重鏈CDR和輕鏈CDR根據Kabat編號系統定義。
在一個方面,本申請提供了一種特異性結合CEACAM5蛋白的抗體或其抗原結合片段,該抗體或其抗原結合片段包含:如SEQ ID NO: 7所示的重鏈可變區(VH)中含有的3個CDR;和/或,如SEQ ID NO: 8所示的輕鏈可變區(VL)中含有的3個CDR。在某些實施方案中,該VH中含有的3個CDR和/或該VL中含有的3個CDR由Kabat、IMGT或Chothia編號系統定義。
在某些實施方案中,該抗體或其抗原結合片段包含: (a) 重鏈可變區(VH),其包含選自下列的氨基酸序列: (i) SEQ ID NO:7所示的序列; (ii) 與SEQ ID NO:7所示的序列相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個,2個,3個,4個或5個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列;或 (iii) 與SEQ ID NO:7所示的序列具有至少80%、至少85%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、或100%的序列同一性的序列; 和/或 (b) 輕鏈可變區(VL),其包含選自下列的氨基酸序列: (iv) SEQ ID NO:8所示的序列; (v) 與SEQ ID NO:8所示的序列相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個,2個,3個,4個或5個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列;或 (vi) 與SEQ ID NO:8所示的序列具有至少80%、至少85%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、或100%的序列同一性的序列。
在某些實施方案中,(ii)或(v)中所述的置換是保守置換。
在某些示例性實施方案中,該抗體或其抗原結合片段包含:包含如SEQ ID NO: 7所示的序列的VH和包含如SEQ ID NO: 8所示的序列的VL。
本申請的抗體或其抗原結合片段可以包含來源於哺乳動物(例如,鼠或人)免疫球蛋白的恆定區序列或其變體,該變體與其所源自的序列相比具有一或複數氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合(例如,至多20個、至多15個、至多10個、或至多5個氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合;例如1個、2個、3個、4個或5個氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合)。
在某些實施方案中,本申請的抗體或其抗原結合片段的重鏈包含人免疫球蛋白的重鏈恆定區(CH)或其變體,該變體與其所源自的序列相比具有一或複數氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合(例如,至多20個、至多15個、至多10個、或至多5個氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合;例如1個、2個、3個、4個或5個氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合);和/或, 在某些實施方案中,本申請的抗體或其抗原結合片段的輕鏈包含人免疫球蛋白的輕鏈恆定區(CL)或其變體,該變體與其所源自的序列相比具有一或複數氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合(例如,至多20個、至多15個、至多10個、或至多5個氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合;例如1個、2個、3個、4個或5個氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合)。
在一些實施方案中,該重鏈恆定區(CH)的變體與其所源自的序列相比可以具有一或複數氨基酸的保守置換(例如1個、2個、3個、4個或5個氨基酸的保守置換)。
在一些實施方案中,該輕鏈恆定區(CL)的變體與其所源自的序列相比可以具有一或複數氨基酸的保守置換(例如1個、2個、3個、4個或5個氨基酸的保守置換)。
在某些實施方案中,該重鏈恆定區是IgG重鏈恆定區,例如IgG1、IgG2、IgG3或IgG4重鏈恆定區。在某些實施方案中,該重鏈恆定區是人IgG1、IgG2、IgG3或IgG4重鏈恆定區。
在某些實施方案中,該輕鏈恆定區是κ輕鏈恆定區。在某些實施方案中,該輕鏈恆定區是人κ輕鏈恆定區。
在某些示例性實施方案中,本申請的抗體或其抗原結合片段包含SEQ ID NO: 9所示的重鏈恆定區(CH);和/或,SEQ ID NO: 11所示的輕鏈恆定區(CL)。
在某些實施方案中,該抗原結合片段選自Fab、Fab’、(Fab’)2 、Fv、二硫鍵連接的Fv、scFv、雙抗體(diabody)和單域抗體(sdAb)。
在某些實施方案中,該抗體為鼠源抗體、嵌合抗體、人源化抗體、雙特異性抗體或多特異性抗體。
本申請的抗體或其抗原結合片段具有選自下列的一種或多種活性: (1) 特異性結合CEACAM5蛋白或表達CEACAM5蛋白的細胞; (2) 基本上不與CEACAM1、CEACAM3、CEACAM6、CEACAM7蛋白或表達CEACAM1、CEACAM3、CEACAM6、CEACAM7蛋白的細胞結合; (3) 與CEACAM8蛋白或表達CEACAM8蛋白的細胞僅具有微弱的結合,其結合親和力顯著低於與CEACAM5蛋白或表達CEACAM5蛋白的細胞的結合親和力; (4) 具有ADCC活性; (5) 能夠抑制或殺傷表達CEACAM5蛋白的腫瘤細胞(例如結腸癌細胞,胃癌細胞),具有治療腫瘤的活性。
在某些實施方案中,本申請的抗體或其抗原結合片段帶有標記。在某些實施方案中,該抗體或其抗原結合片段帶有可檢測的標記,例如酶(例如辣根過氧化酶)、放射性核素、螢光染料、發光物質(如化學發光物質)或生物素。
在某些實施方式中,本申請提供了示例性的抗CEACAM5抗體UM05-6L。
本領域技術人員應理解可以將前述CDR序列進行修飾以包含一個或更多氨基酸的取代,由此得到提高的生物學活性例如提高的與人癌胚抗原細胞黏附分子5的結合親和性。例如,可以利用噬菌體展示技術生產並表達抗體變體庫(例如Fab或FcFv變體),隨後篩選與CEACAM5有親和性的抗體。另一例子中,可以用計算機軟件模擬該抗體與CEACAM5的結合並鑒別抗體上形成結合界面的氨基酸殘基。可以避免這些殘基的替代以防止結合親和性降低,或可以標靶這些殘基進行替代以形成更強的結合。在某些實施方式中,CDR序列中的至少一個(或全部)取代是保守替代。
在某些實施方式中,該抗體或抗原結合片段包括一或複數CDR序列,這些序列具有與SEQ ID NO: 1-6的序列至少80%(例如至少85%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%)的序列同一性,並且同時保留了與其親本抗體相似或甚至更高的與CEACAM5的結合親和性。該親本抗體具有基本相同的序列,但其相應的CDR序列與SEQ ID NO: 1-6所列的序列具有100%序列同一性。
在一些實施方式中,本申請所述的抗體或抗原結合片段能夠以≤10-7 M的結合親和性(KD)與CEACAM5特異性結合,其可藉由表面電漿共振法測量。結合親和性值可以用KD值表示,其藉由當抗原和抗原結合分子的結合達到平衡時的解離速率與結合速率的比值(koff/kon)計算得到。該抗原結合親和性(例如KD)可以藉由本領域己知的適宜方法適宜地確定,例如包括使用儀器如Biacore的電漿共振結合法。
在某些實施方式中,本申請該抗體或抗原結合片段與CEACAM5以1ng/mL-10μg/mL的EC50(即半數結合濃度)結合。抗體或抗原結合片段與CEACAM5的結合可以藉由本領域己知的方法如夾心法如ELISA,Western印跡,FACS或其他結合試驗測定。在示例性的例子中,將待測抗體(即一抗)與固定化的CEACAM5或表達CEACAM5的細胞結合,隨後洗掉未結合抗體,引入標記的二抗,其能夠與一抗結合,因此能夠檢測出結合的二抗。當使用固定化的癌胚抗原細胞黏附分子5時,可在酶標儀板上進行該檢測,或當使用表達CEACAM5的細胞時,可使用FACS分析進行該檢測。
在某些實施方式中,本申請的抗體或抗原結合片段以10ng/mL-10μg/mL(使用FACS分析測定)的EC50(即50%的有效濃度)與CEACAM5結合。
該抗體是CEACAM5特異性的。在某些實施方式中,該抗體任選地不與CEACAM1、CEACAM3、CEACAM6、CEACAM7結合,且以顯著低於與CEACAM5的結合親和性結合CEACAM8。
在一些實施方式中,本申請所述的抗體能與具有免疫原性的物質聯用,如腫瘤細胞、純化的腫瘤抗原和用編碼免疫刺激因子轉染的細胞、腫瘤疫苗。此外,該抗CEACAM5抗體和其抗原結合片段可以包括在聯用治療中,包括標準化學療法和放射療法、基於靶點的小分子療法、其他新興免疫檢查點調節劑療法。在一些實施方式中,該抗體和其抗原結合片段可以用作抗體-藥物綴合物、雙特異性或多價抗體的基礎分子。
在一些實施方式中,本申請所述的抗體和其抗原結合片段是駱駝化單域抗體(camelized single chain domain antibody)、雙功能抗體(diabody)、scFv、scFv二聚體、BsFv、dsFv、(dsFv)2 、dsFv-dsFv'、Fv片段、Fab、Fab'、F(ab')2 、ds雙功能抗體(ds diabody)、奈米抗體、域抗體或雙價域抗體。
在一些實施方式中,本申請所述的抗體包括免疫球蛋白恆定區。在一些實施方式中,免疫球蛋白恆定區包括重鏈和/或輕鏈恆定區。該重鏈恆定區包括CH1、CH1-CH2或CH1-CH3區。在一些實施方式中,免疫球蛋白恆定區可以進一步包括一或複數修飾以獲得所需的性質。例如,可以將該恆定區修飾,以降低或消除一種或多種效應功能,增強FcRn受體結合或引入一或複數半胱氨酸殘基。
在某些實施方式中,該抗體及其抗原結合片段進一步包含綴合物。可以設想,本申請中的抗體或其抗原結合片段可與多種綴合物連接(見例如"Conjugate Vaccines"、Contributions to Microbiology and Immunology、J. M. Cruse and R. E. Lewis、Jr. (eds.)、Carger Press、New York(1989))。這些綴合物可以藉由共價結合、親和結合、嵌入、同等結合(coordinate binding)、絡合、結合、混合或加入等其他方式與該抗體或抗原結合片段連接。在某些實施方式中,本申請揭露的抗體和抗原結合片段可以藉由工程的方法使其含有表位結合部分以外的特定位點,這些位點可用來結合一種或多種綴合物。例如,這樣的位點可包含一種或多種反應性氨基酸殘基,例如半胱氨酸殘基和組氨酸殘基,用於協助與結合物的共價連接。在某些實施方式中,抗體可間接連於綴合物,或藉由另一綴合物相連。例如,該抗體或其抗原結合片段可結合生物素,然後間接結合第二個綴合物,其與親和素相連。該綴合物可以是可檢測的標記、藥代動力學修飾部分、純化部分或細胞毒性部分。可檢測的標記的例子可以包括螢光標記(例如螢光素、羅丹明、丹醯、藻紅蛋白或德克薩斯紅)、酶底物標記物(例如辣根過氧化酶、鹼性磷酸酶、螢光素酶、葡糖澱粉酶、溶菌酶、糖氧化酶或β-D半乳糖昔酶)、穩定同位素或者放射性同位素、發色團部分、地高辛、生物素/親和素、DNA分子或金以進行檢測。在某些實施方式中,該綴合物可以是藥代動力學修飾部分如PEG,其幫助延長抗體的半衰期。其他適宜的聚合物包括例如羧甲基纖維素、葡聚糖、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇/丙二醇共聚物等。在某些實施方式中,該綴合物可以是純化部分例如磁珠。"細胞毒性部分"可以是對細胞有害的或可能損壞或殺死細胞的任何試劑。細胞毒性部分的示例包括,但不限於,紫杉醇、細胞鬆弛素B、短桿菌肽D、溴化乙綻、吐根鹼、絲裂黴素、依託泊昔、替尼泊甘、長春新鹼、長春鹼、秋水仙鹼、阿黴素、柔紅黴素、二羥基炭疽菌素二酮、米托蒽醌、光神黴素、放線菌素D、l-去氫睾酮、糖皮質激素、普魯卡因、丁卡因、利多卡因、普茶洛爾、嘌呤黴素及其類似物、抗代謝物(例如,甲氨喋呤、6-巰基嘌呤、6-巰鳥嘌呤、阿糖胞苷、5氟尿嘧啶達卡巴)、烷化劑(例如氮芥、塞替派苯丁酸氮芥、美法侖、卡莫司汀(BSNU)和洛莫司汀(CCNU)、環磷醯胺、白消安、二溴甘露醇、鏈脲黴素、絲裂黴素C和順-二氯二胺鉑(DDP)順鉑)、蒽環類抗生素(例如柔紅黴素(以前的道諾黴素)和阿黴素)、抗生素(例如更生黴素(以前稱為放線菌素)、博來黴素、光神黴素和氨茵黴素(AMC))以及抗有絲分裂劑(例如長春新鹼和長春鹼)。 核酸分子和重組方法
本申請的抗體可以以本領域已知的各種方法來製備,例如藉由基因工程重組技術來獲得。例如,可藉由化學合成或PCR擴增獲得編碼本申請抗體或其抗原結合片段的DNA分子。將所得DNA分子插入表達載體內,然後轉染宿主細胞。然後,在特定條件下培養轉染後的宿主細胞,並表達本申請的抗體或其抗原結合片段。
本申請的抗原結合片段可以藉由水解完整的抗體分子獲得(參見Morimoto et al., J. Biochem. Biophys. Methods 24:107-117 (1992) and Brennan et al., Science 229:81 (1985))。另外,這些抗原結合片段也可以直接由重組宿主細胞產生(reviewed in Hudson, Curr. Opin. Immunol. 11: 548-557 (1999); Little et al., Immunol. Today, 21: 364-370 (2000))。比如,Fab’片段可以直接從宿主細胞中獲得;可以將Fab’片段化學偶聯形成F(ab’)2 片段(Carter et al., Bio/Technology, 10: 163-167 (1992))。另外,Fv、Fab或F(ab’)2 片段也可以直接從重組宿主細胞培養液中直接分離得到。本領域的普通技術人員完全知曉製備這些抗原結合片段的其它技術。
在某些具體的實施方案中,本申請提供的抗CEACAM5抗體或其抗原結合的製備方法包括以下步驟: 1)以過表達癌胚抗原細胞黏附分子5的CHO細胞株為抗原免疫的Balb/c小鼠為材料,提取脾細胞,與小鼠骨髓瘤細胞系SP2/0-AG14融合,獲得可表達抗CEACAM5抗體或其抗原結合片段的雜交瘤細胞株; 2)在由步驟1)得到的雜交瘤細胞株中複製表達抗CEACAM5抗體或其抗原結合片段的基因; 3)提供表達載體,該表達載體包含步驟2)所複製得到的基因以及與該基因操作性相連的表達調控序列; 4)用步驟3)所述的表達載體轉化宿主細胞; 5)培養步驟4)得到的宿主細胞; 6)分離純化得到單殖株抗體。
在另一方面,本申請提供了用於上述製備方法的雜交瘤細胞株。
本申請製備了分泌特異性抗CEACAM5抗體的人-鼠雜交瘤,利用分子生物學技術複製了該抗體的重鏈和輕鏈序列(百分之百人的基因),建構了抗人癌胚抗原細胞黏附分子5人源單殖株抗體,並由CHO細胞來表達生產抗體。這些抗體作為藥物與現有抗體比較,具有更強的結合能力和特異性。
在另一方面,本申請提供了一種分離的核酸分子,其包含編碼本申請的抗體或其抗原結合片段,或其重鏈可變區和/或輕鏈可變區的核苷酸序列。在某些實施方案中,該核酸分子包含如SEQ ID NO: 14和/或SEQ ID NO: 15所示的核苷酸編碼序列。
在另一方面,本申請提供了一種載體(例如複製載體或表達載體),其包含如上所述的分離的核酸分子。在某些實施方案中,本申請的載體是質粒、黏粒、噬菌體等。
在某些實施方案中,該載體包含編碼本申請的抗體或其抗原結合片段的重鏈可變區的第一核苷酸序列,和/或編碼本申請的抗體或其抗原結合片段的輕鏈可變區的第二核苷酸序列。在某些實施方案中,該第一核苷酸序列和第二核苷酸序列被提供在相同或不同的載體上。
在另一方面,本申請提供了一種宿主細胞,其包含如上所述的分離的核酸分子或載體。在某些實施方案中,該宿主細胞是哺乳動物細胞。在某些實施方案中,該宿主細胞是人、鼠、羊、馬、狗或貓的細胞。在某些實施方案中,該宿主細胞是中國倉鼠卵巢細胞。
在另一方面,提供了製備本申請的抗體或其抗原結合片段的方法,其包括,在允許該抗體或其抗原結合片段表達的條件下,培養如上所述的宿主細胞,和從培養的宿主細胞培養物中回收該抗體或其抗原結合片段。
在另一方面,本申請還提供了雙特異性或多特異性分子,其包含所述的抗體或其抗原結合片段。在某些實施方案中,該雙特異性或多特異性分子特異性結合CEACAM5,並且額外地特異性結合一或複數其他靶標。在某些實施方案中,該雙特異性或多特異性分子還包含至少一種具有針對第二靶標的第二結合特異性的分子(例如第二抗體)。
在另一方面,本申請還提供了免疫綴合物,其包含所述的抗體或其抗原結合片段以及連接於該抗體或其抗原結合片段的治療劑。在某些實施方案中,該治療劑選自細胞毒劑。在某些實施方案中,該治療劑選自烷化劑、有絲分裂抑制劑、抗腫瘤抗生素、抗代謝物、拓撲異構酶抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、放射性核素劑,及其任意組合。在某些實施方案中,該免疫綴合物是抗體-藥物偶聯物(ADC)。
使用本領域公知的遺傳工程學技術,可以將本申請所述抗體及其抗原結合片段的氨基酸序列轉換成相應的DNA編碼序列。由於遺傳密碼的簡並性,轉換所得的DNA序列可以不完全一致,而編碼的蛋白序列保持不變。
使用本領域公知的重組技術,可以將包括編碼該抗體及其抗原結合片段的多核苷酸的載體引入宿主細胞用於複製(擴增DNA)或基因表達。在另一實施方式中,該抗體及其抗原結合片段可藉由本領域公知的同源重組的方法製得。多種載體可供選擇。載體組分通常包括,但不限於,以下的二種或多種:訊號序列、複製起始點、一種或多種標記基因、增強序列、啟動子(例如:SV40、CMV、EF-1a)和轉錄終止序列。
在一些實施方式中,該載體系統包括哺乳動物、細菌、酵母系統等,並將包括質粒例如但不限於pALTER、pBAD、pcDNA、pCal、pL、pELpGEMEX、pGEX、pCLpCMV、pEGFP、pEGFT,pSV2、pFUSE、pVITRO,pVIVO、pMAL、pMONO、pSELECT、pUNO、pDUO、Psg5L、pBABE、pWPXL、pBI、p15TV-L、pPro18、pTD、pRS420、pLexA、pACT2等其他可從實驗室獲得或市售的載體。適宜的載體可以包括質粒或病毒載體(例如複製缺陷型逆轉錄病毒、腺病毒和腺相關病毒)。
可以將包括編碼該抗體及其抗原結合片段的多核苷酸的載體引入宿主細胞用於複製或基因表達。本申請中適用於複製或表達該載體中的 DNA的宿主細胞為原核細胞、酵母或上述高級真核細胞。適用於本申請用途的原核細胞包括真細菌,如革蘭氏陰性菌或革蘭氏陽性菌,例如腸桿菌科(如大腸桿菌),腸桿菌屬,歐文氏菌屬,克雷白氏桿菌屬,變形桿菌屬,沙門氏菌屬,如,鼠傷寒沙門(氏)桿菌,沙雷氏菌屬,如黏質沙雷氏菌,以及志賀氏菌屬,及桿菌屬如枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌,假單胞菌如綠肽桿菌和鏈黴菌。
除了原核細胞以外,真核微生物如絲狀真菌或酵母也可作宿主細胞複製或表達編碼抗體的載體。釀酒酵母,或麵包酵母是最常用的低等真核宿主微生物。但是,許多其他屬、種和株都比較常用且在本申請中適用,如粟酒裂殖酵母;克魯維酵母屬宿主如,乳酸克魯維酵母、脆壁克魯維酵母(ATCC12424)、保加利亞克魯維酵母(ATCC16045)、魏氏克魯維酵母(ATCC24178)、克魯雄酵母(ATCC56500)、果蠅克魯維酵母(ATCC36906)、耐熱克魯維酵母和馬克斯克魯維酵母:解脂耶氏酵母(EP402226);巴斯德畢赤酵母(EP183070);假絲酵母:裡氏木黴(EP244234);鏈孢黴;西方許旺酵母,如:西方許旺酵母;和絲狀真菌,如:脈孢菌、青黴菌、彎頸黴和曲黴菌,如:鉤巢麯黴和黑麯黴。
本申請中提供的適用於表達糖基化抗體或其抗原結合片段的宿主細胞由多細胞生物衍生得到。無脊椎細胞的實例包括植物和昆蟲細胞。己發現多種桿狀病毒株(baculoviral strains)及其變體以及對應的許可性昆蟲宿主細胞(permissive insect host cells),來自於諸如以下的宿主:草地夜蛾(毛蟲)、埃及斑蚊(蚊子)、白紋伊蚊(蚊子)、黑腹果蠅(果蠅)及家蠶。多種用於轉染的病毒株為公眾可得,例如苜蓿銀紋夜蛾核型多角體病毒和家蠶核型多角體病毒的Bm-5變種,這些病毒都可在本申請中使用,特別是用於轉染草地夜蛾細胞。棉花、玉米、土豆、大豆、矮牽牛花、西紅柿和煙草的植物細胞培養也可用作宿主。
但是,最感興趣的是脊椎細胞,且脊椎細胞的培養(組織培養)己經成為常規操作。可用的哺乳動物宿主細胞實例有,SV40轉化的猴腎細胞CV1系(COS-7,ATCC CRL 1651);人胚胎腎細胞系(293或懸浮培養的293細胞次選殖複製,Graham et al. ,].Gen Virol.36:59(1977));幼地鼠腎細胞(B血,ATCC CCL 10);中國倉鼠卵巢細胞/-DHFR(CHO,Urlaub et al.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216(1980));小鼠睾丸支持細胞(TM4,Mather J.P., Biol. Reprod. 23:243-252(1980));猴腎細胞(CV1ATCC CCL 70);非洲綠猴腎細胞(VERO-76,ATCC CRL-1587);人宮頸癌細胞(HELA,ATCC CCL 2);犬腎細胞(MDCK,ATCC CCL 34);布法羅大鼠肝細胞(BRL 3A,ATCC CRL 1442);人肺細胞(W138,ATCC CCL75);人肝細胞(Hep G2,HB 8065);小鼠乳腺瘤 (MMT 060562,ATCC CCL51);TRI細胞(Mather等,Annals N. Y. Acad. Sci.383:44-68(1982));MRC 5細胞;FS4細胞;及人肝癌細胞系HepG2)。在某些較佳的實施方式中,該宿主細胞是293F細胞。
用上述的可產生該抗體及其抗原結合片段的表達或複製載體轉化宿主細胞,並將其在常規的營養培養基中培養,該營養培養基經修飾後適宜於誘導啟動子、選擇轉化細胞或擴增編碼目的序列的基因。
本申請中用於產生該抗體及其抗原結合片段的宿主細胞可在多種本領域公知的培養基中培養。該培養基還可含有本領域公知的適當濃度的任何其他必要的添加劑。該培養基的條件,如溫度、pH值等類似條件,為選擇用於表達的宿主細胞此前所使用的條件,為普通技術人員所熟知。
在使用重組技術時,該抗體可在胞內、壁膜空間產生,或直接分泌到培養基中。如果該抗體在胞內產生,首先除去宿主細胞或裂解片斷的顆粒殘骸,例如,可藉由離心或超音波的方法。Carter et al., Bio/Technology 10:163-167(1992)描述了將分泌到大腸桿菌壁膜空間的抗體分離的方法。簡要地說,在醋酸鈾(pH 3.5)、EDTA和苯甲磺酣氟(PMSF)存在的條件下化開細胞糊(cell paste)約30分鐘以上。離心除去細胞碎片。如該抗體分泌到培養基中,則通常首先使用市售的蛋白濃度過濾器,如IAmicon或Millipore Pellicon ultrafiltration unit,濃縮該表達系統的上清液。在任何前述的步驟中都可加入蛋白酶抑制劑如PMSF以抑制蛋白降解,以及抗生素以防止偶然污染物的生長。
從該細胞中製得的抗體可採用純化方法進行純化,例如羥磷灰石色譜、凝膠電泳、透析、DEAE-纖維素離子交換色譜柱、硫酸銨沉澱、鹽析以及親和色譜,其中親和色譜為較佳的純化技術。該抗體的種類以及該抗體中存在任何免疫球蛋白的Fc結構域決定了蛋白A作為親和配體是否適合。蛋白A可用於純化基於人γ1、γ2或γ4重鏈的抗體(Lindmark et al.,J. Immunol. Meth. 62:13(1983))。蛋白G適用於所有鼠源異構體和人γ3(Guss et al. ,EMBO J.5:1567 1575(1986))。瓊脂糖是最常用的親和配體附著基質,但也可選用其他基質。機械力穩定的基質如可控孔度玻璃或聚(苯乙烯)苯與用瓊脂糖相比可實現更快的流速和更短的處理時間。如該抗體含有CH3結構域,則可用Bakerbond ABX.TM樹脂進行純化(J. T. Baker,Phillipsburg,N. J.)。也可根據需要獲得的抗體確定其他蛋白純化的技術,如離子交換柱中的分餾、乙醇沉澱、反相HPLC、矽膠色譜、基於陰離子或陽離子交換樹脂的肝素瓊脂糖凝膠色譜(如聚天冬氨酸柱)、層析聚焦、SDS-PAGE、以及硫酸銨沉澱。
在任意初步純化步驟之後,可用低pH疏水相互作用色譜的方法處理含有感興趣的抗體和雜質的混合物,用pH約2.5-4.5的洗脫緩衝液,較佳地在低鹽濃度下進行(例如,從約0到0.25M鹽濃度)。 藥物組合物及治療用途
在另一方面,本申請提供了一種藥物組合物,其含有本申請的抗體或其抗原結合片段、本申請的雙特異性或多特異性分子或者本申請的免疫綴合物以及藥學上可接受的載體和/或賦形劑。
在某些實施方案中,該藥物組合物還可以包含另外的藥學活性劑。
在某些實施方案中,所述另外的藥學活性劑是具有抗腫瘤活性的藥物,例如烷化劑、有絲分裂抑制劑、抗腫瘤抗生素、抗代謝物、拓撲異構酶抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、放射性核素劑、放射增敏劑、抗血管產生劑、細胞因子、分子標靶藥物、免疫檢查點抑制劑或溶瘤病毒。
在某些實施方案中,該抗體或其抗原結合片段、雙特異性或多特異性分子或免疫綴合物與所述另外的藥學活性劑作為分離的組分或作為同一組合物的組分提供。本申請的抗體或其抗原結合片段與該另外的藥學活性劑可以同時、分開或相繼施用。
本申請進一步提供了包括該抗體的藥物組合物和一或複數藥學上可接受的載體。
用在本申請揭露的藥物組合物中的藥用可接受載劑可包括,例如,藥用可接受的液體、凝膠或固體載劑、水相介質、非水相介質、抗微生物物質、等滲物質、緩衝液、抗氧劑、麻醉劑、懸浮劑/分散劑、整合劑、稀釋劑、佐劑、輔料或無毒輔助物質,其他本領域公知的組分或以上的多種組合。
適用的組分可包括,例如,抗氧劑、填充劑、黏合劑、崩解劑、緩衝液、防腐劑、潤滑劑、矯味劑、增稠劑、著色劑、乳化劑或穩定劑例如糖和環糊精。適用的抗氧劑可包括,例如,甲硫氨酸、抗壞血酸、EDTA、硫代硫酸鈉、鉑、過氧化氫酶、檸檬酸、半胱氨酸、巰基甘油、巰基乙酸、巰基山梨醇、丁基甲基茴香醚、丁基化羥基甲苯和/或沒食子酸丙酯。在一種含有本申請揭露的抗體的組合物中包括一種或多種抗氧劑如甲硫氨酸,可將降低該抗體的氧化。對氧化作用的減少可防止或減少結合親和力的降低,從而提高抗體穩定性並延長保質期。
進一步的說,藥用可接受的載劑可包括,例如,水相介質如氯化鈉注射液、林格氏液注射液、等滲葡萄糖注射液、無菌水注射液、或葡萄糖和乳酸林格注射液、非水介質例如:植物來源的不揮發性油、棉花子油、玉米油、芝麻油、或者花生油、細菌抑制或真菌抑制濃度下的抗菌物質、等滲劑如氯化鈉或葡萄糖、緩衝液如磷酸鹽或枸櫞酸鹽緩衝液,抗氧化劑如硫酸氫鈉,局部麻醉劑如鹽酸普魯卡因,助懸劑和分散劑如羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素或聚乙烯吡咯烷酮,乳化劑如聚山梨醇酯80(吐溫-80)、整合試劑如EDTA(乙二胺四乙酸)或EGTA(乙二醇雙(2-氨基乙基醚)四乙酸)、乙醇、聚乙二醇、丙二醇、氫氧化鈉、鹽酸、檸檬酸或乳酸。作為載劑的抗菌劑可加入多次劑量容器中的藥物組合物中,其包括酚類或甲酚、汞製劑、苯甲醇、氯代丁醇、甲基和丙基對羥基苯甲酸酯、噻汞撒、氯苯甲烷銨和氯苯乙銨。適用的輔料可包括,例如,水、鹽、葡萄糖、甘油或乙醇。適用的無毒輔助物質可包括,例如,乳化劑、pH值緩衝劑、穩定劑、增溶劑,或者醋酸鈉、去水山梨糖醇月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯或者環糊精之類的物質。
該藥物組合物可以是液體溶液、懸浮液、乳劑、丸劑、膠囊、片劑、持續釋放製劑或粉末。口服製劑可以包括標準載體如藥物級的甘露醇、乳糖、澱粉、硬脂酸鎂、聚乙烯吡咯烷酮、糖精鈉、纖維素、碳酸鎂等。
在某些實施方式中,該藥物組合物被製劑成可注射的組合物。可注射的藥物組合物可以任何常規的形式製備,例如,液體溶劑、懸浮劑、乳化劑或適用於產生液體溶劑、懸浮劑或乳化劑的固體形式。注射製劑可包括現用的無菌和/或無熱原溶液、使用前現與溶劑結合的無菌乾燥的可溶物,如凍乾粉,包括皮下片、注射即用的無菌懸浮劑、使用前現與介質結合的無菌乾燥不溶產品,和無菌和/或無熱原的乳劑。溶劑可以為水相或非水相。
在某些實施方式中,單位劑量的注射製劑包裝在一個安瓿、一支管或一支帶有針的針筒中。本領域悉知,所有注射給藥的製劑應為無菌無熱原。
在某些實施方式中,藉由將本申請揭露的抗體或其抗原結合片段溶解於某適當的溶劑中可製備無菌凍幹的粉末。該溶劑可含有一種可提高粉或由粉末製得的重組溶液的穩定性,或改善粉末或重組溶液的其他藥理組分。適用的輔料包括,但不限於,水、葡萄糖、三梨糖醇、果糖、玉米糖漿、木糖醇、甘油、葡萄糖、黑糖或其他適用的物質。溶劑可含有緩衝液,如枸櫞酸緩衝液、磷酸鈉或磷酸鉀緩衝液或其他本技術熟練人員公知的緩衝液,在一種實施方式中,緩衝液的pH為中性。在本領域公知的標準條件下進行對該溶液進行隨後的過濾除菌,然後凍幹製得理想的製劑。在一種實施方式中,將所得的溶劑分裝至小管中凍幹。每支小管可容納單次劑量或多次劑量的該抗CEACAM5抗體或其抗原結合片段或其組合物。每支小管中的裝入量可略微高於每次劑量所需或多次劑量所需(例如10%過量),從而保證取樣精確和給藥精確。凍乾粉可在適當的條件下儲存,如在約4℃到室溫範圍。
用注射用水將凍乾粉重溶得到用於注射給藥的製劑。在一種實施方式中,可將凍乾粉加至無菌無熱原水或其他適用的液體載劑中重溶。精確的量由選擇的療法決定,可根據經驗值決定。 抗體衍生化和免疫綴合物
本申請的抗體或其抗原結合片段可進行衍生化,例如被連接至另一分子(例如另一多肽或蛋白)。通常,抗體或其抗原結合片段的衍生化(例如,標記)不會不利影響其對CEACAM5的結合。因此,本申請的抗體或其抗原結合片段還意欲包括此類衍生化的形式。例如,可以將本申請的抗體或其抗原結合片段功能性連接(藉由化學偶合、基因融合、非共價連接或其它方式)於一或複數其它分子基團,例如另一抗體(例如,形成雙特異性抗體),檢測試劑,藥用試劑,和/或能夠介導抗體或抗原結合片段與另一分子結合的蛋白或多肽(例如,抗生物素蛋白或多組氨酸標簽)。此外,本申請的抗體或其抗原結合片段還可以用化學基團進行衍生,例如聚乙二醇(PEG),甲基或乙基,或者糖基。這些基團可用於改善抗體的生物學特性,例如增加血清半衰期。
因此,在一個方面,本申請提供一種免疫綴合物,其包含本申請所述的抗體或其抗原結合片段以及連接於該抗體或其抗原結合片段的治療劑; 在某些實施方案中,該治療劑選自細胞毒劑; 在某些實施方案中,該治療劑選自烷化劑、有絲分裂抑制劑、抗腫瘤抗生素、抗代謝物、拓撲異構酶抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、放射性核素劑,及其任意組合; 較佳地,該免疫綴合物是抗體-藥物偶聯物(ADC)。 試劑盒及檢測用途
本申請的抗體或其抗原結合片段能夠特異性結合CEACAM5蛋白,並且基本上不與CEACAM1、CEACAM3、、CEACAM6、CEACAM7蛋白結合,僅與CEACAM8蛋白有較弱的結合,因此,本申請的抗體或其抗原結合片段在檢測中具有更高的特異性和準確性。
因此,在另一方面,本申請提供了一種試劑盒,其包括本申請的抗體或其抗原結合片段、或本申請的綴合物。
在某些實施方案中,該抗體或其抗原結合片段帶有可檢測的標記,例如酶(例如辣根過氧化酶)、放射性核素、螢光染料、發光物質(如化學發光物質)或生物素。
在某些實施方案中,該試劑盒還包括第二抗體,其特異性識別所述的抗體或其抗原結合片段。
在某些實施方案中,該第二抗體還包括可檢測的標記,例如酶(例如辣根過氧化酶)、放射性核素、螢光染料、發光物質(如化學發光物質)或生物素。
在某些實施方案中,本申請的試劑盒可以進一步包含用於使相應可檢測的標記被檢測到的試劑。例如,當該可檢測的標記為酶時,該試劑盒還可以包含相應酶的顯色底物,例如用於辣根過氧化酶的鄰苯二胺(OPD)、四甲基聯苯胺(TMB)、ABTS或魯米諾類化合物,或用於鹼性磷酸酶的對硝基苯磷酸酯(p-NPP)或AMPPD。例如當該可檢測的標記為化學發光試劑(例如吖啶酯類化合物)時,該試劑盒還可以包含用於化學發光的預激發液和/或激發液。
在另一方面,本申請還提供了所述的抗體或其抗原結合片段在製備試劑盒中的用途,該試劑盒用於檢測腫瘤是否能夠藉由標靶CEACAM5的抗腫瘤療法來治療。
在某些實施方案中,該抗體或其抗原結合片段帶有可檢測的標記。
在某些實施方案中,該CEACAM5是人CEACAM5。
在某些實施方案中,該腫瘤選自非小細胞肺癌、小細胞肺癌、腎細胞癌、結腸直腸癌、卵巢癌、乳癌、胰臟癌、胃癌、膀胱癌、食管癌、間皮瘤、黑色素瘤、頭頸部癌、甲狀腺癌、肉瘤、前列腺癌、成膠質細胞瘤、子宮頸癌、胸腺癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、蕈樣肉芽腫(mycosis fungoids)、默克爾細胞癌和其它惡性血液病、如經典型何杰金氏淋巴瘤(CHL)、原發性縱膈大B細胞淋巴瘤、T細胞/組織細胞的富B細胞淋巴瘤、EBV陽性和陰性PTLD和EBV相關彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、漿母細胞性淋巴瘤、結外NK/T細胞淋巴瘤、鼻咽癌和HHV8相關原發性滲出性淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤,中樞神經系統(CNS)腫瘤,例如原發性 CNS淋巴瘤,脊軸腫瘤,腦幹神經膠質瘤。
本申請提供了包括該抗體或其抗原結合片段的試劑盒。在一些實施方式中,該試劑盒用於檢測在生物樣品中的CEACAM5的存在情況或水準。該生物樣品可以包括細胞或組織。
在一些實施方式中,該試劑盒包括與可檢測標記綴合的抗體或其抗原結合片段。在一些實施方式中,該試劑盒包括未標記的抗體,並進一步包括能夠與未標記的抗體結合標記的二抗。該試劑盒可以進一步包括使用說明和在試劑盒中將每個組件分隔開的包裝。
在一些實施方式中,該抗體與底物或儀器連接用於夾心測定如ELISA或免疫色譜測定。適用的底物或儀器可以是例如微孔板和試紙。 嵌合抗原受體
在另一方面,本申請還提供了嵌合抗原受體,其包含所述的抗體或其抗原結合片段的抗原結合結構域。
在某些實施方案中,該抗原結合結構域包含所述的抗體或其抗原結合片段的重鏈可變區和輕鏈可變區。
在某些實施方案中,該抗原結合結構域是scFv。
在某些實施方案中,該抗原結合受體包含所述的抗體的抗原結合片段。
在某些實施方案中,該抗原結合受體由免疫效應細胞(例如T細胞)所表達。
在另一方面,本申請還提供了分離的核酸分子,其編碼所述的嵌合抗原受體。
在另一方面,本申請還提供了載體,其包含所述的分離的核酸分子;在某些實施方案中,其用於製備嵌合抗原受體T細胞。
在另一方面,本申請還提供了宿主細胞,其包含所述的分離的核酸分子或載體; 較佳地,該宿主細胞是免疫效應細胞(例如,T細胞或NK細胞); 較佳地,該宿主細胞是嵌合抗原受體T細胞(CAR-T)。 檢測方法與治療方法
在許多惡性腫瘤中,CEACAM5的過度表達可以作為腫瘤生物標誌物。因此,測量患者血液中的CEACAM5可用於癌症的預後和控制,CEACAM5的標靶治療也成為潛在的癌症治療方法。而本申請的抗體(例如,UM05-6L)能夠高親和、高特異的結合CEACAM5蛋白,並具有ADCC活性,能夠抑制腫瘤生長,殺滅腫瘤細胞。
因此,在另一方面,本申請還提供了一種抑制表達CEACAM5的腫瘤細胞生長和/或殺傷該腫瘤細胞的方法,其包括將該腫瘤細胞與有效量的所述的抗體或其抗原結合片段,或所述的雙特異性或多特異性分子,或所述的免疫綴合物,或所述的藥物組合物,或所述的嵌合抗原受體,或所述的宿主細胞接觸。
在另一方面,本申請還提供了一種用於降低CEACAM5在細胞表面的表達水準的方法,其包括將該細胞與所述的抗體或其抗原結合片段,或所述的雙特異性或多特異性分子,或所述的免疫綴合物,或的藥物組合物,或所述的嵌合抗原受體,或所述的宿主細胞接觸,使得CEACAM5在該細胞表面的表達水準降低;其中,該細胞在其表面表達CEACAM5。
在某些實施方案中,該細胞是表達CEACAM5的腫瘤細胞。
在另一方面,本申請還提供了一種用於在受試者(例如人)中預防和/或治療腫瘤的方法,該方法包括向有此需要的受試者施用有效量的所述的抗體或其抗原結合片段,或所述的雙特異性或多特異性分子,或所述的免疫綴合物,或所述的藥物組合物,或所述的嵌合抗原受體,或所述的宿主細胞。
在某些實施方案中,該腫瘤表達CEACAM5。
在某些實施方案中,該腫瘤涉及表達CEACAM5的腫瘤細胞。在某些實施方案中,該CEACAM5在該腫瘤細胞表面上表達。
在某些實施方案中,該腫瘤選自非小細胞肺癌、小細胞肺癌、腎細胞癌、結腸直腸癌、卵巢癌、乳癌、胰臟癌、胃癌、膀胱癌、食管癌、間皮瘤、黑色素瘤、頭頸部癌、甲狀腺癌、肉瘤、前列腺癌、成膠質細胞瘤、子宮頸癌、胸腺癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、蕈樣肉芽腫(mycosis fungoids)、默克爾細胞癌和其它惡性血液病、如經典型何杰金氏淋巴瘤(CHL)、原發性縱膈大B細胞淋巴瘤、T細胞/組織細胞的富B細胞淋巴瘤、EBV陽性和陰性PTLD和EBV相關彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、漿母細胞性淋巴瘤、結外NK/T細胞淋巴瘤、鼻咽癌和HHV8相關原發性滲出性淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤,中樞神經系統(CNS)腫瘤,例如原發性 CNS淋巴瘤,脊軸腫瘤,腦幹神經膠質瘤。
在某些實施方案中,該受試者為哺乳動物,例如人。
在某些實施方案中,該方法還包括施用另外的具有抗腫瘤活性的藥物,例如烷化劑、有絲分裂抑制劑、抗腫瘤抗生素、抗代謝物、拓撲異構酶抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、放射性核素劑、放射增敏劑、抗血管產生劑、細胞因子、分子標靶藥物、免疫檢查點抑制劑或溶瘤病毒。
在某些實施方案中,該方法還包括施用另外的抗腫瘤療法,例如手術、化學治療、放射治療、標靶治療、免疫治療、激素治療、基因治療或姑息治療。
在另一方面,本申請還提供了所述的抗體或其抗原結合片段,或所述的雙特異性或多特異性分子,或所述的免疫綴合物,或所述的藥物組合物,或所述的嵌合抗原受體,或所述的宿主細胞,在製備藥物中的用途,該藥物用於在受試者(例如人)中預防和/治療腫瘤。
在某些實施方案中,藥物還包含另外的藥學活性劑。
在某些實施方案中,該另外的藥學活性劑是具有抗腫瘤活性的藥物,例如烷化劑、有絲分裂抑制劑、抗腫瘤抗生素、抗代謝物、拓撲異構酶抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、放射性核素劑、放射增敏劑、抗血管產生劑、細胞因子、分子標靶藥物、免疫檢查點抑制劑或溶瘤病毒。
在某些實施方案中,該腫瘤表達CEACAM5。
在某些實施方案中,該腫瘤涉及表達CEACAM5的腫瘤細胞;較佳地,該CEACAM5在該腫瘤細胞表面上表達。
在某些實施方案中,該腫瘤選自非小細胞肺癌、小細胞肺癌、腎細胞癌、結腸直腸癌、卵巢癌、乳癌、胰臟癌、胃癌、膀胱癌、食管癌、間皮瘤、黑色素瘤、頭頸部癌、甲狀腺癌、肉瘤、前列腺癌、成膠質細胞瘤、子宮頸癌、胸腺癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、蕈樣肉芽腫(mycosis fungoids)、默克爾細胞癌和其它惡性血液病、如經典型何杰金氏淋巴瘤(CHL)、原發性縱膈大B細胞淋巴瘤、T細胞/組織細胞的富B細胞淋巴瘤、EBV陽性和陰性PTLD和EBV相關彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、漿母細胞性淋巴瘤、結外NK/T細胞淋巴瘤、鼻咽癌和HHV8相關原發性滲出性淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤,中樞神經系統(CNS)腫瘤,例如原發性 CNS淋巴瘤,脊軸腫瘤,腦幹神經膠質瘤。
在某些實施方案中,該受試者為哺乳動物,例如人。
在另一方面,本申請還提供了一種檢測CEACAM5(例如人CEACAM5)在樣品中的存在或其量的方法,其包括以下步驟: (1) 將該樣品與所述的抗體或其抗原結合片段接觸; (2) 檢測該抗體或其抗原結合片段與CEACAM5之間複合物的形成或檢測該複合物的量。
在某些實施方案中,該抗體或其抗原結合片段帶有可檢測的標記。
在某些實施方案中,該CEACAM5是人CEACAM5。
在另一方面,本申請還提供了一種用於檢測腫瘤是否能夠藉由標靶CEACAM5的抗腫瘤療法來治療的方法,其包括以下步驟: (1) 將含有該腫瘤細胞的樣品與所述的抗體或其抗原結合片段接觸; (2) 檢測該抗體或其抗原結合片段與CEACAM5之間複合物的形成。
在某些實施方案中,該抗體或其抗原結合片段帶有可檢測的標記。
在某些實施方案中,該CEACAM5是人CEACAM5。
在某些實施方案中,該腫瘤選自非小細胞肺癌、小細胞肺癌、腎細胞癌、結腸直腸癌、卵巢癌、乳癌、胰臟癌、胃癌、膀胱癌、食管癌、間皮瘤、黑色素瘤、頭頸部癌、甲狀腺癌、肉瘤、前列腺癌、成膠質細胞瘤、子宮頸癌、胸腺癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、蕈樣肉芽腫(mycosis fungoids)、默克爾細胞癌和其它惡性血液病、如經典型何杰金氏淋巴瘤(CHL)、原發性縱膈大B細胞淋巴瘤、T細胞/組織細胞的富B細胞淋巴瘤、EBV陽性和陰性PTLD和EBV相關彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、漿母細胞性淋巴瘤、結外NK/T細胞淋巴瘤、鼻咽癌和HHV8相關原發性滲出性淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤,中樞神經系統(CNS)腫瘤,例如原發性 CNS淋巴瘤,脊軸腫瘤,腦幹神經膠質瘤。
本申請還提供了治療方法,包括將治療有效量的本申請所述的抗體施用給需要其的受試者。
本申請中提供的抗體的治療有效劑量依賴於本領域公知的多種因素,例如體重、年齡、過往病史、現用治療、對象的健康狀況和交叉感染的潛力、過敏、超敏和副作用,以及給藥途徑和腫瘤發展的程度。本領域熟練人員(例如醫生或獸醫)可根據這些或其它條件或要求按比例降低或升高劑量。
在某些實施方式中,本申請提供的抗體可在治療有效劑量約0.01mg/kg到約100mg/kg之間給藥。在某些實施方式中,該抗體以約50mg/kg或更少的劑量給藥,在某些實施方式中,給藥劑量為10mg/kg或更少、 5mg/kg或更少、1mg/kg或更少、0.5mg/kg或更少或0.1mg/kg或更少。某特定劑量可在複數間隔給藥,例如每天一次、每天兩次或更多、每月兩次或更多、每週一次、每兩週一次、每三週一次、每月一次或每兩月或更多月一次。在某些實施方式中,給藥劑量可隨治療進程變化。例如,在某些實施方式中,初始給藥劑量可比後續給藥劑量高。在某些實施方式中,給藥劑量在治療進程中根據給藥對象的反應進行調整。
給藥方案可藉由調整達到最優反應(如治療反應)。例如,可進行單劑量給藥或在一段時間分多個分隔的劑量給藥。
本申請中揭露的抗體可藉由本領域公知的給藥方式給藥,例如注射給藥(如,皮下注射、腹腔注射、靜脈注射,包括靜脈滴注,肌肉注射或皮內注射)或非注射給藥(如,口服給藥、鼻腔給藥、舌下給藥、直腸給藥或外用給藥)。
在某些實施方式中,該抗體可用於治療與其分子機制相關的病症,包括腫瘤和癌症,例如非小細胞肺癌、小細胞肺癌、腎細胞癌、結腸直腸癌、卵巢癌、乳癌、胰臟癌、胃癌、膀胱癌、食管癌、間皮瘤、黑色素瘤、頭頸部癌、甲狀腺癌、肉瘤、前列腺癌、成膠質細胞瘤、子宮頸癌、胸腺癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、蕈樣肉芽腫(mycosis fungoids)、默克爾細胞癌和其它惡性血液病、如經典型何杰金氏淋巴瘤(CHL)、原發性縱膈大B細胞淋巴瘤、T細胞/組織細胞的富B細胞淋巴瘤、EBV陽性和陰性PTLD和EBV相關彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、漿母細胞性淋巴瘤、結外NK/T細胞淋巴瘤、鼻咽癌和HHV8相關原發性滲出性淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤,中樞神經系統(CNS)腫瘤,例如原發性CNS淋巴瘤,脊軸腫瘤,腦幹神經膠質瘤。 使用方法
本申請進一步提供了使用該抗體的方法。
在一些實施方式中,本申請提供了在個體中治療與該抗體機制相關的狀況或病症的方法,包括施用治療有效量的本申請所述的抗體。
本申請揭露的抗體可單獨給藥或與一種或多種其他治療手段或物質聯合給藥。例如,本申請揭露的抗體可與化療、放療、癌症治療手術(如腫瘤切除術)、抗病毒藥物、一種或多種抗嘔吐藥或其他化療導致的併發症的療法、或任何其他用於癌症或病毒的治療物質進行聯用。在某些這樣的實施方式中,本申請揭露的抗體與一種或多種治療物質聯用時,可與所述的一種或多種治療物質同時給藥,在某些這樣的實施方式中,所述的抗體可作為同一個藥物組合物的一部分同時給藥。但是,與其他治療物質"聯用"的抗體不需要同時給藥或與該治療物質在同一組合物中給藥。本申請中"聯用"的含義還包括在另一治療物質之前或之後給藥的抗體也被認為是與該治療物質"聯用",即使該抗體與第二種物質藉由不同給藥方式給藥。在可能的情況下,與本申請揭露的抗體聯用的其他治療物質可參照該其他治療物質的產品說明書的方法用藥,或參照、外科醫生的案頭參考書 2003(Physicians' Desk Reference,57th Ed;Medical Economics Company;ISBN:1563634457;第57版(2002年11月)),或參照其他本領域公知的方法。
在某些實施方式中,該治療物質能夠誘導或增強針對癌症的免疫反應。例如,腫瘤疫苗可以用於誘導對某些腫瘤或癌症的免疫應答。細胞因子治療可以用於提高將腫瘤抗原向免疫系統的遞呈。細胞因子治療的示例包括但不限於干擾素如干擾素α、β和γ,集落剌激因子如巨噬細胞CSF、粒細胞巨噬細胞CSF和粒細胞CSF,白介素如IL-1、IL-1a、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7,IL-8、IL-9、IL-10、IL-11和IL-12,腫瘤壞死因子如TNF-α和TNF-β。還可以使用滅活免疫抑制目標的試劑,如PD-1抗體、TGF-β抑制劑、IL-10抑制劑和Fas配體抑制劑。另一組試劑包括激活針對腫瘤或癌細胞的免疫響應的那些試劑,例如,提高T細胞激活(如T細胞共刺激信號通路如CTLA-4、ICOS、OX40、4-1BB等通路)的那些,以及提高樹突細胞功能和抗原遞呈的那些。
以下實施例旨在更好地說明本申請,且不應理解為限制本申請的範圍。所有下述的特定組合物、材料和方法,其整體或部分都在本申請的範圍內。這些特定的組合物、材料和方法不是為了限制本申請,而只是為說明在本申請的範圍內的特定的實施方式。本領域熟練技術人員可不添加創造性及不偏離本申請範圍而開發出等同的組合物、材料和方法。應理解,在對本申請的方法作出的多種改動可以仍然包括在本申請範圍內。發明人意在將這樣的變動包括在本申請的範圍內。 序列資訊
本申請所涉及的部分序列的資訊如下面的表1所示。 表1. 部分序列的資訊
SEQ ID NO: 序列描述 序列資訊
1 VH CDR1 DYYLN
2 VH CDR2 NINPINDFTTYNQKFKA
3 VH CDR3 YDGYFAY
4 VL CDR1 HASQNINVWLS
5 VL CDR2 KASNLHT
6 VL CDR3 QQGQSYPWT
7 VH EVQLQQSGPELVKPGASVKISCKASGYTFTDYYLNWVKQSPGKSLEWIGNINPINDFTTYNQKFKAKATLTVDKSSTTSYMALRSLTSEDSAVYYCTRYDGYFAYWGQGTTLTVSS
8 VL DIQMNQSPSSLSASLGDTITITCHASQNINVWLSWYQQKPGNIPKLLIYKASNLHTGVPSRFSGSGSGTGFTLTISSLQPEDIATYYCQQGQSYPWTFGGGTKLEIK
9 IgG1重鏈恆定區 ASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
10 編碼IgG1重鏈恆定區的核苷酸序列 GCTAGCACCAAGGGCCCATCGGTCTTCCCCCTGGCACCCTCCTCCAAGAGCACCTCTGGGGGCACAGCGGCCCTGGGCTGCCTGGTCAAGGACTACTTCCCCGAACCGGTGACGGTGTCGTGGAACTCAGGCGCCCTGACCAGCGGCGTGCACACCTTCCCGGCTGTCCTACAGTCCTCAGGACTCTACTCCCTCAGCAGCGTGGTGACCGTGCCCTCCAGCAGCTTGGGCACCCAGACCTACATCTGCAACGTGAATCACAAGCCCAGCAACACCAAGGTGGACAAGAAAGTTGAGCCCAAATCTTGTGACAAAACTCACACATGCCCACCGTGCCCAGCACCTGAACTCCTGGGGGGACCGTCAGTCTTCCTCTTCCCCCCAAAACCCAAGGACACCCTCATGATCTCCCGGACCCCCGAGGTCACATGCGTGGTGGTGGACGTGAGCCACGAAGACCCTGAGGTCAAGTTCAACTGGTACGTGGACGGCGTGGAGGTGCATAATGCCAAGACAAAGCCGCGGGAGGAGCAGTACAACAGCACGTACCGTGTGGTCAGCGTCCTCACCGTCCTGCACCAGGACTGGCTGAATGGCAAGGAGTACAAGTGCAAGGTCTCCAACAAAGCCCTCCCAGCCCCCATCGAGAAAACCATCTCCAAAGCCAAAGGGCAGCCCCGAGAACCACAGGTGTACACCCTGCCCCCATCCCGGGAGGAGATGACCAAGAACCAGGTCAGCCTGACCTGCCTGGTCAAAGGCTTCTATCCCAGCGACATCGCCGTGGAGTGGGAGAGCAATGGGCAGCCGGAGAACAACTACAAGACCACGCCTCCCGTGCTGGACTCCGACGGCTCCTTCTTCCTCTACAGCAAGCTCACCGTGGACAAGAGCAGGTGGCAGCAGGGGAACGTCTTCTCATGCTCCGTGATGCATGAGGCTCTGCACAACCACTACACGCAGAAGAGCCTCTCCCTGTCTCCGGGTAAATGA
11 κ鏈的恆定區 RTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC
12 編碼κ鏈恆定區的核苷酸序列 CGTACGGTGGCTGCACCATCTGTCTTCATCTTCCCGCCATCTGATGAGCAGTTGAAATCTGGAACTGCCTCTGTTGTGTGCCTGCTGAATAACTTCTATCCCAGAGAGGCCAAAGTACAGTGGAAGGTGGATAACGCCCTCCAATCGGGTAACTCCCAGGAGAGTGTCACAGAGCAGGACAGCAAGGACAGCACCTACAGCCTCAGCAGCACCCTGACGCTGAGCAAAGCAGACTACGAGAAACACAAAGTCTACGCCTGCGAAGTCACCCATCAGGGCCTGAGTTCGCCCGTCACAAAGAGCTTCAACAGGGGAGAGTGTTGA
13 VH-G4S3-VL EVQLQQSGPELVKPGASVKISCKASGYTFTDYYLNWVKQSPGKSLEWIGNINPINDFTTYNQKFKAKATLTVDKSSTTSYMALRSLTSEDSAVYYCTRYDGYFAYWGQGTTLTVSSGGGGSGGGGSGGGGSDIQMNQSPSSLSASLGDTITITCHASQNINVWLSWYQQKPGNIPKLLIYKASNLHTGVPSRFSGSGSGTGFTLTISSLQPEDIATYYCQQGQSYPWTFGGGTKLEIK
14 VH基因 GAGGTCCAGCTGCAACAATCTGGACCTGAGCTGGTGAAGCCTGGGGCTTCAGTGAAGATATCCTGTAAGGCTTCTGGATACACGTTCACTGACTACTACTTGAACTGGGTAAAACAGAGCCCTGGAAAGAGCCTTGAGTGGATTGGAAACATTAATCCTATCAATGATTTTACTACCTACAACCAGAAGTTCAAGGCCAAGGCCACATTGACTGTAGACAAGTCCTCTACCACTTCCTACATGGCGCTCCGCAGCCTGACATCTGAGGACTCTGCAGTCTATTACTGTACAAGATATGATGGTTACTTCGCCTACTGGGGCCAAGGCACCACTCTCACAGTCTCCTCA
15 VL基因 GACATCCAGATGAACCAGTCTCCATCCAGTCTGTCTGCATCCCTTGGAGACACAATTACCATCACTTGCCATGCCAGTCAGAACATTAATGTTTGGTTAAGCTGGTACCAGCAGAAACCAGGAAATATTCCTAAACTATTGATCTATAAGGCTTCCAATTTGCACACAGGCGTCCCATCAAGGTTTAGTGGCAGTGGATCTGGAACAGGTTTCACATTAACCATCAGCAGCCTGCAGCCTGAAGACATTGCCACTTACTACTGTCAACAGGGTCAAAGTTATCCGTGGACGTTCGGTGGAGGCACCAAGCTGGAAATCAAA
有益效果
本申請的單殖株抗體(例如UM05-6L抗體)能夠以高特異性和高選擇性與CEACAM5蛋白或表達CEACAM5蛋白的細胞結合,並且其基本不與CEACAM1、CEACAM3、CEACAM6、CEACAM7蛋白結合,僅與CEACAM8蛋白有較弱的結合。同時,抗體UM05-6L還具有ADCC活性。基於抗體UM05-6L所建構的UM05-6L-CAR能夠表達於人T細胞表面,在體內能夠識別腫瘤細胞,分泌細胞因子,具有強烈的抑制腫瘤作用。因此,本申請的單殖株抗體(例如UM05-6L抗體)較高的臨床應用價值。
現參照下列意在舉例說明本申請(而非限定本申請)的實施例來描述本申請。
除非特別指明,本申請中所使用的分子生物學實驗方法和免疫檢測法,基本上參照J. Sambrook等人,分子複製:實驗室手冊,第2版,冷泉港實驗室出版社,1989,以及F. M. Ausubel等人,精編分子生物學實驗指南,第3版,John Wiley & Sons, Inc.,1995中所述的方法進行;限制性內切酶的使用依照產品製造商推薦的條件。實施例中未注明具體條件者,按照常規條件或製造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者,均為可以藉由市購獲得的常規產品。本領域技術人員知曉,實施例以舉例方式描述本申請,且不意欲限制本申請所要求保護的範圍。 實施例1:抗人CEACAM5蛋白的單殖株抗體的獲得
本申請建構了過表達CEACAM5蛋白的CHO細胞株。簡言之,將CEACAM5的質粒(北京義翹神州科技有限公司,HG11077-UT)轉染入CHO細胞株(ATCC)並表達。該質粒帶有潮黴素(Hygromycin)抗性,因此穩定轉染具有該質粒的細胞可以在含有Hygromycin的培養基中穩定傳代。挑取細胞並測量CEACAM5的表達量,如圖1所示,經FACS檢測得到的CHO-CEACAM5細胞,其CEACAM5的過表達倍數達904倍。
用CHO-CEACAM5細胞和從腫瘤病人中提純的CEACAM5蛋白(上海領潮生物,L2C01001)按表2的免疫方案對6隻 5-8週齡Balb/c mice小鼠(上海斯萊克)進行免疫。 表2. 小鼠免疫方案
日期 操作 抗原 佐劑
第1天 腹腔注射免疫 CHO-CEACAM5細胞 CFA
第26天 腹腔注射免疫 CHO-CEACAM5細胞 IFA
第49天 腹腔注射免疫 CHO-CEACAM5細胞 IFA
第91天 腹腔注射免疫 CEACAM5蛋白 Gerbu(MM3001)
第104天 腹腔注射免疫 CEACAM5蛋白 Gerbu(MM3001)
第105天 腹腔注射免疫 CEACAM5蛋白 Gerbu(MM3001)
第106天 腹腔注射免疫 CEACAM5蛋白 Gerbu(MM3001)
免疫結束後第二天,取免疫小鼠的脾細胞與SP2/0-AG14細胞(ATCC)進行雜交瘤細胞融合,並取適量融合後的細胞鋪至96孔板。融合後10天左右取各孔上清,以ELISA法檢測雜交瘤細胞分泌的小鼠抗體與人CEACAM5的結合活性。
進一步的,取ELISA檢測得到的強陽性孔中的上清,以流式細胞術檢測與LOVO細胞(中國科學院上海細胞生物學研究所)的結合活性,得到了具有較高LOVO細胞結合活性的雜交瘤細胞。將這部分細胞進行次選殖獲得單殖株細胞。表3所示的是部分雜交瘤細胞的檢測資料。 表3. 雜交瘤細胞與CEACAM的結合結果
雜交瘤細胞 ELISA OD值 LOVO FACS結合
1-2C5 1.0690 12.1
1-9G3 1.0390 7.01
3-2F3 1.4480 11
3-6F5 1.3520 6.51
3-8C10 2.3030 137
3-8G8 1.9270 82.9
2A10A5 2.392 /
2A10C4 2.434 /
選擇其中結合活性較好的雜交瘤細胞3-8G8進行測序,經測序獲得了一株抗體,命名為UM05-6,使用Kabat編號系統(Kabat等,Sequences of Proteins of Immunological Interest,第五版,Public Health Service,美國國立衛生研究院,貝塞斯達、馬里蘭州(1991),第647-669頁)確定了UM05-6抗體的CDR序列,具體如表4所示。 表4. UM05-5可變區序列
單抗 SEQ ID NO:
VH VL 編號系統 HCDR1 HCDR2 HCDR3 LCDR1 LCDR2 LCDR3
UM05-6 7 8 Kabat 1 2 3 4 5 6
實施例2:人鼠嵌合抗體的製備
根據表4中UM05-6的序列,設計並表達了人鼠嵌合抗體,將其命名為UM05-6L。簡言之,將編碼小鼠抗體的VH和VL序列分別連接至編碼人IgG1重鏈的恆定區序列(其氨基酸序列如SEQ ID NO: 9,核苷酸序列如SEQ ID NO: 10所示,)和κ鏈的恆定區序列(其氨基酸序列如SEQ ID NO: 11,核苷酸序列如SEQ ID NO: 12所示),得到人鼠嵌合抗體UM05-6L。
將編碼抗體重鏈、輕鏈的核苷酸序列分別複製到哺乳動物細胞表達載體pcDNA3.4上。將重鏈表達載體和輕鏈表達載體按2:1的摩爾比用Lipofectamine 2000轉染試劑(Invitrogen)轉染入HEK293細胞,並在37℃、5%二氧化碳條件下培養7天。收集培養液上清,並用Protein A親和層析法提純上清中的抗體。純化後的抗體經PBS溶液透析和冷凍乾燥濃縮後,保存於-20℃。 實施例3:抗體與CEACAM5蛋白的結合
將濃度為1μg/mL的人CEACAM5蛋白溶液以100μL/well包被96孔高親和力板,4℃,振盪過夜。第二天先以300μL PBST(Tween20:0.5‰)洗滌3次,之後用100μL/well的5% BSA/PBS封閉1小時,室溫振盪。300μL PBST洗滌3次。用PBS配製抗體樣品的梯度稀釋溶液。以100μL/孔加入96孔板,室溫振盪1小時。300μL PBST洗滌3次。配製二抗羊抗人(goat anti-human)IgG HRP溶液,以100μL/孔加入96孔板,室溫振盪30min。300μL PBST洗滌4次。加入100μL/孔 TMB,顯色20min。加入100μL/孔 0.6N H2 SO4 ,終止顯色,檢測OD450nm。經檢測,結果如圖2所示,嵌合抗體UM05-6L與CEACAM5蛋白結合的EC50為47.47ng/mL。 實施例4:抗體與表達CEACAM5的細胞的結合
用流式細胞儀(FACS)檢測抗體與天然表達人CEACAM5蛋白的LOVO腫瘤細胞或過表達不同CEACAM蛋白細胞的結合情況。簡單來說,首先收集細胞,PBS洗滌一遍後計數,稀釋成2*106 /ml細胞懸液;分別取10μl抗體工作液加入100μl細胞懸液中,4℃避光孵育30min;PBS洗滌2次後,加入對應的螢光標記二抗Goat-anti-Human IgG (H+L)(Invitrogen),4℃避光孵育30min,PBS洗滌2次後,以400μl FACS buffer懸起,以FACS檢測抗體與細胞的結合情況。
檢測了嵌合抗體UM05-6L和對照抗體UM05-8(本實驗室藉由雜交瘤法自製的抗CEACAM5抗體)的上清在濃度為3μg/mL時與不同細胞的結合情況。其中,SW620-CEACAM1為過表達CEACAM1蛋白的細胞,SW620- CEACAM3為過表達CEACAM3蛋白的細胞,CHO-CEACAM6為過表達CEACAM6蛋白的細胞,CHO-CEACAM7為過表達CEACAM7蛋白的細胞,CHO-CEACAM8為過表達CEACAM8蛋白的細胞。以抗體與LOVO細胞(其表達CEACEM5)的結合活性(即,FACS的檢測值)為100%作為基準,計算抗體與不同細胞(其表達不同CEACAM蛋白)的相對結合活性,檢測結果如表5所示。 表5. 抗體與LOVO細胞和過表達不同CEACAM蛋白的細胞的結合情況
細胞名稱 UM05-6L UM05-8
LOVO 100.00% 100.00%
SW620-CEACAM1 1.20% 120.47%
SW620-CEACAM3 0.84% 91.56%
CHO-CEACAM6 1.35% 69.61%
CHO-CEACAM7 0.36% 13.71%
CHO-CEACAM8 15.23% 61.60%
從表5中可以看到,嵌合抗體UM05-6L具有尤為突出的選擇性:其以高親和力結合CEACAM5,但與CEACAM1、CEACAM3、CEACAM6、CEACAM7均無明顯結合,且與CEACAM8僅有較弱的結合。而普通的抗體(如對照抗體UM05-8),在與CEACAM5結合的同時,能夠以較高水準與CEACAM1、CEACAM3、CEACAM6、CEACAM7、CEACAM8結合,不具有選擇性。
進一步的,我們用FACS檢測了嵌合抗體UM05-6L與天然表達人CEACAM5的LOVO腫瘤細胞的EC50。結果如圖3所示,嵌合抗體UM05-6L與LOVO細胞結合EC50為276.1ng/mL。綜合上述結果,嵌合抗體UM05-6L具有非常優良的與CEACAM5結合的親和力、特異性和選擇性。 實施例5:抗體的ADCC活性
使用LOVO細胞為靶細胞,將LOVO細胞按20000個/孔密度接種於96孔細胞培養板,37℃,5%CO2 孵育過夜。第二天,將抗體UM05-6L和陽性對照抗體Erbitux按照20µg/ml配製於培養基中,並按3倍倍比稀釋8個濃度。吸盡LOVO細胞上清培養基,將以指定濃度稀釋的抗體(陽性對照抗體Erbitux,嵌合抗體UM05-6L或陰性對照無關抗體)按照30µL/孔加入LOVO細胞中。接著,將效應細胞Jurkat/ADC(南京諾艾新生物技術有限公司)按照120000個/30µL/孔鋪到LOVO細胞孔中,37℃,5%CO2 孵育16-20h。孵育結束後以Bright-Glo試劑盒(Promega,cat.E2620)檢測效應細胞中luciferase表達水準。該luciferase水準代表了效應細胞的ADCC活化程度。圖4a顯示了陽性對照Erbitux抗體和陰性對照的ADCC報告基因活性,圖4b顯示了UM05-6L的ADCC報告基因活性。綜合上述結果可知,UM05-6L的具有較強的ADCC活性,EC50為0.57μg/mL。 實施例6:標靶CEACAM5的CAR-T細胞的建構
我們基於第二代及第三代的CAR-T結構,以抗CEACAM5單鏈抗體作為CAR-T識別抗體,採用1個或複數41BB,CD28,OX40等共刺激原件進行了不同CEA-CAR的結構設計,並建構相應的慢病毒質粒用於產生可感染細胞並表達相應CAR的慢病毒。該慢病毒可以用於感染自腫瘤病人外周血分離到的T細胞,產生在細胞膜表面表達相應CAR受體的CAR-T細胞。這種CAR-T細胞可以有效識別和殺傷表達CEACAM5的腫瘤細胞。在體外和體內實驗中都看到了該細胞免疫療法具有非常好的安全性和有效性。
將如SEQ ID NO:13所示的單鏈抗體UM05-6L scFv(以VH-G4S3-VL順序)與序列CD8α-CD137-CD3ζ-p2A-tEGFR相連接,從而建構嵌合抗原受體CAR,然後將編碼該CAR的核苷酸序列複製至慢病毒載體(吉凱基因,GV401)中,將載體命名為UM05-6L-CAR。表達框為EF1a啟動子-CAR-2A-tEGFR-WPRE。
將UM05-6L-CAR慢病毒載體與包裝質粒瞬時轉染293T細胞16小時,更換培養基,繼續培養24-48小時,收集培養基上清(含慢病毒),於-80℃保存。
將來源於健康人的PBMC細胞,用CD3/28抗體激活24小時後;按照MOI=3:1將慢病毒與T細胞混合培養96小時,用PE螢光標記的Cetuximab檢測UM05-6L-CAR的表達。結果如圖5所示,與對照相比(圖5a),UM05-6L-CAR(圖5b)可很好的表達於人T細胞表面。 實施例7:標靶CEACAM5的CAR-T細胞的功能檢測
1、細胞因子釋放檢測 將UM05-6L-CAR-T細胞和表達CEACAM5的腫瘤細胞(例如KATO3和LS174T)混合,並設置培養基對照(即僅使用UM05-6L-CAR-T細胞)和CEACAM5陰性細胞對照(即使用UM05-6L-CAR-T細胞和不表達CEACAM5的細胞,例如RKO細胞);將兩種細胞按照1:1混合培養16小時後,檢測上清中IFNγ和IL2的釋放。結果如圖6所示,UM05-6L-CAR-T可以識別表達CEACAM5的細胞系並釋放細胞因子IFNγ和IL-2。
2、腫瘤細胞殺傷檢測 將UM05-6L-CAR-T與表達CEACAM5的腫瘤細胞(例如KATO3)按照指定的E:T比例(30:1, 10:1, 3:1, 1:1, 0.3:1)混合培養於96孔培養板中。利用Promega LDH檢測試劑盒檢測培養上清中乳酸脫氫酶(LDH)的釋放記錄資料。腫瘤細胞殺傷計算結果圖7所示,由圖中可以看出UM05-6L-CAR-T可以高效的、劑量依賴的殺傷腫瘤細胞。
3、腫瘤細胞刺激的增殖實驗 將UM05-6L-CAR-T細胞與表達CEACAM5的腫瘤細胞(例如LS174T),按照E:T=1:1混合培養72小時(without IL2 supplement),藉由細胞計數檢測其增殖。結果如圖8所示,UM05-6L-CAR-T在經過表達CEACAM5的腫瘤細胞刺激時,可高效擴增。 實施例8:LS174T腫瘤模型的體內藥效實驗
將LS174T細胞 (ATCC CL-187)按照1×107 /隻接種於NSG小鼠(百奧賽圖)皮下,待腫瘤體積達到200-400mm3 時,經尾靜脈分別給予PBS對照、未經修飾的T細胞對照(Mock T)或UM05-6L CAR-T,給與的劑量分別為100μl、1×107 個細胞、1×107 tEGFR+個細胞,記錄瘤體積變化並分析外周血中IFNγ的釋放。結果如圖9和圖10所示,UM05-6L在小鼠體內識別LS174T腫瘤細胞,並釋放大量IFNγ,產生強烈的腫瘤抑制作用。
EC50:50%的有效濃度 Mock T:T細胞對照
圖1顯示了本申請建構的過表達CEACAM5的CHO細胞株的過表達倍數;與常規的CHO細胞相比,本申請建構的CHO細胞株過表達倍數達904倍。 圖2顯示了抗體UM05-6L與CEACAM5蛋白結合的ELISA實驗結果圖。 圖3顯示了抗體UM05-6L與LOVO細胞結合能力的檢測結果。 圖4a至圖4b顯示了抗體UM05-6L的ADCC報告基因活性;其中,圖4a顯示了陽性對照(Erbitux抗體)和陰性對照的ADCC報告基因活性,圖4b顯示了UM05-6L的ADCC報告基因活性。 圖5a至圖5b顯示了流式細胞的檢測結果;圖5a為對照T細胞(Mock T)的表達效率,圖5b 為UM05-6L-CAR的表達效率。 圖6顯示了UM05-6L-CAR-T與腫瘤細胞混合後細胞因子IFNγ(左圖)和IL-2(右圖)的分泌結果。 圖7顯示了UM05-6L-CAR-T細胞對腫瘤細胞KATO3的殺傷結果。 圖8顯示了UM05-6L-CAR-T細胞經腫瘤細胞LS174T刺激後的擴增結果。 圖9顯示了UM05-6L-CAR-T在小鼠體內對腫瘤的抑制結果。 圖10顯示了接受UM05-6L-CAR-T的小鼠體內IFNγ的釋放情況。
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EC50:50%的有效濃度

Claims (25)

  1. 一種特異性結合CEACAM5蛋白的抗體或其抗原結合片段,該抗體或其抗原結合片段包含: (a) 包含下述3個互補決定區(CDRs)的重鏈可變區(VH): (i) VH CDR1,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 1,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個、2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列, (ii) VH CDR2,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 2,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個、2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列,和 (iii) VH CDR3,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 3,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個、2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列; 和/或, (b) 包含下述3個互補決定區(CDRs)的輕鏈可變區(VL): (iv) VL CDR1,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 4,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個、2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列, (v) VL CDR2,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 5,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個、2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列,和 (vi) VL CDR3,其由下述序列組成:SEQ ID NO: 6,或與其相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個、2個或3個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列; 較佳地,(i)-(vi)中任一項所述的置換為保守置換; 較佳地,(i)-(vi)中任一項所述的CDR根據Kabat編號系統定義。 較佳地,該抗體或其抗原結合片段包含如下3個重鏈CDRs:如SEQ ID NO: 1所示的VH CDR1、如SEQ ID NO: 2所示的VH CDR2、如SEQ ID NO: 3所示的VH CDR3;和/或,如下3個輕鏈CDRs:如SEQ ID NO: 4所示的VL CDR1、如SEQ ID NO: 5所示的VL CDR2、如SEQ ID NO: 6所示的VL CDR3。
  2. 一種特異性結合CEACAM5蛋白的抗體或其抗原結合片段,該抗體或其抗原結合片段包含:如SEQ ID NO: 7所示的重鏈可變區(VH)中含有的3個CDR;和/或,如SEQ ID NO: 8所示的輕鏈可變區(VL)中含有的3個CDR;較佳地,該VH中含有的3個CDR和/或該VL中含有的3個CDR由Kabat、IMGT或Chothia編號系統定義。
  3. 如請求項1或請求項2所述的抗體或其抗原結合片段,其中,該抗體或其抗原結合片段包含: (a) 重鏈可變區(VH),其包含選自下列的氨基酸序列: (i) SEQ ID NO: 7所示的序列; (ii) 與SEQ ID NO: 7所示的序列相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個、2個、3個、4個或5個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列;或 (iii) 與SEQ ID NO: 7所示的序列具有至少80%、至少85%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、或100%的序列同一性的序列; 和/或 (b) 輕鏈可變區(VL),其包含選自下列的氨基酸序列: (iv) SEQ ID NO: 8所示的序列; (v) 與SEQ ID NO: 8所示的序列相比具有一個或幾個氨基酸的置換、缺失或添加(例如1個、2個、3個、4個或5個氨基酸的置換、缺失或添加)的序列;或 (vi) 與SEQ ID NO: 8所示的序列具有至少80%、至少85%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、或100%的序列同一性的序列; 較佳地,(ii)或(v)中所述的置換是保守置換; 較佳地,該抗體或其抗原結合片段包含:具有如SEQ ID NO: 7所示的序列的VH和具有如SEQ ID NO: 8所示的序列的VL。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的抗體或其抗原結合片段,其中,該抗體或其抗原結合片段包含來源於人免疫球蛋白的恆定區或其變體; 較佳地,該抗體或其抗原結合片段包含: (a) 人免疫球蛋白的重鏈恆定區(CH)或其變體,該變體與其所源自的序列相比具有一或複數氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合(例如,至多20個、至多15個、至多10個、或至多5個氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合;例如1個、2個、3個、4個或5個氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合);和/或 (b) 人免疫球蛋白的輕鏈恆定區(CL)或其變體,該變體與其所源自的序列相比具有一或複數氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合(例如,至多20個、至多15個、至多10個、或至多5個氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合;例如1個、2個、3個、4個或5個氨基酸的置換、缺失或添加或其任意組合); 較佳地,該重鏈恆定區是IgG重鏈恆定區,例如IgG1、IgG2、IgG3或IgG4重鏈恆定區; 較佳地,該抗體或其抗原結合片段包含SEQ ID NO: 9所示的重鏈恆定區(CH); 較佳地,該輕鏈恆定區是κ輕鏈恆定區; 較佳地,該抗體或其抗原結合片段包含SEQ ID NO: 11所示的輕鏈恆定區(CL)。
  5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的抗體或其抗原結合片段,其中,該抗原結合片段選自Fab、Fab’、(Fab’)2 、Fv、二硫鍵連接的Fv、BsFv、dsFv、(dsFv)2 、dsFv-dsFv'、scFv、scFv二聚體、駱駝化單域抗體(camelized single chain domain antibody)、雙抗體(diabody)、ds雙功能抗體(ds diabody)、奈米抗體、單域抗體(sdAb)、雙價域抗體;和/或,該抗體為鼠源抗體、嵌合抗體、人源化抗體、雙特異性抗體或多特異性抗體。
  6. 如請求項1至請求項5中任一項所述的抗體或其抗原結合片段,其中,該抗體或其抗原結合片段帶有標記;較佳地,該抗體或其抗原結合片段帶有可檢測的標記,例如酶(例如辣根過氧化酶)、放射性核素、螢光染料、發光物質(如化學發光物質)或生物素。
  7. 一種分離的核酸分子,其編碼如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段,或其重鏈可變區和/或輕鏈可變區; 較佳地,該核酸分子包含如SEQ ID NO: 14或SEQ ID NO: 15中所示的核苷酸序列。
  8. 一載體,其包含如請求項7所述的核酸分子;較佳地,該載體為複製載體或表達載體。
  9. 一宿主細胞,其包含如請求項7所述的核酸分子或如請求項8的載體。
  10. 製備如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段的方法,其包括,在允許該抗體或其抗原結合片段表達的條件下,培養如請求項9所述的宿主細胞,和從培養的宿主細胞培養物中回收該抗體或其抗原結合片段; 較佳地,該宿主細胞是哺乳動物細胞;較佳地,該宿主細胞為人、鼠、羊、馬、狗或貓的細胞;較佳地,該宿主細胞為中國倉鼠卵巢細胞。
  11. 一種雙特異性或多特異性分子,其包含如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段; 較佳地,該雙特異性或多特異性分子特異性結合CEACAM5,並且額外地特異性結合一或複數其他靶標; 較佳地,該雙特異性或多特異性分子還包含至少一種具有針對第二靶標的第二結合特異性的分子(例如第二抗體)。
  12. 一免疫綴合物,其包含如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段以及連接於該抗體或其抗原結合片段的一治療劑; 較佳地,該治療劑選自細胞毒劑; 較佳地,該治療劑選自烷化劑、有絲分裂抑制劑、抗腫瘤抗生素、抗代謝物、拓撲異構酶抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、放射性核素劑,及其任意組合; 較佳地,該免疫綴合物是抗體-藥物偶聯物(ADC)。
  13. 一藥物組合物,其包含如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段,或如請求項11所述的雙特異性或多特異性分子或者如請求項12所述的免疫綴合物,以及藥學上可接受的載體和/或賦形劑; 較佳地,藥物組合物還包含另外的藥學活性劑; 較佳地,該另外的藥學活性劑是具有抗腫瘤活性的藥物,例如烷化劑、有絲分裂抑制劑、抗腫瘤抗生素、抗代謝物、拓撲異構酶抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、放射性核素劑、放射增敏劑、抗血管產生劑、細胞因子、分子標靶藥物、免疫檢查點抑制劑或溶瘤病毒; 較佳地,該抗體或其抗原結合片段、雙特異性或多特異性分子或免疫綴合物與該另外的藥學活性劑作為分離的組分或作為同一組合物的組分提供。
  14. 一種試劑盒,其含有如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段; 較佳地,該抗體或其抗原結合片段帶有可檢測的標記,例如酶(例如辣根過氧化酶)、放射性核素、螢光染料、發光物質(如化學發光物質)或生物素; 較佳地,該試劑盒還包括一第二抗體,其特異性識別如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段; 較佳地,該第二抗體還包括可檢測的標記,例如酶(例如辣根過氧化酶)、放射性核素、螢光染料、發光物質(如化學發光物質)或生物素。
  15. 一嵌合抗原受體,其包含如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段的抗原結合結構域; 較佳地,該抗原結合結構域包含如請求項1至請求項6任一項所述的抗體或其抗原結合片段的重鏈可變區和輕鏈可變區; 較佳地,該抗原結合結構域是scFv; 較佳地,該抗原結合受體包含如請求項1至請求項6任一項所述的抗體的抗原結合片段; 較佳地,該抗原結合受體由免疫效應細胞(例如T細胞)所表達。
  16. 分離的核酸分子,其編碼如請求項15所述的嵌合抗原受體。
  17. 一載體,其包含如請求項16所述的分離的核酸分子;較佳地,其用於製備嵌合抗原受體T細胞。
  18. 一宿主細胞,其包含如請求項16所述的分離的核酸分子或如請求項17所述的載體; 較佳地,該宿主細胞是免疫效應細胞(例如,T細胞或NK細胞); 較佳地,該宿主細胞是嵌合抗原受體T細胞(CAR-T)。
  19. 一種用於降低CEACAM5在一細胞表面的表達水準的方法,其包括將該細胞與如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段,或如請求項11所述的雙特異性或多特異性分子,或如請求項12所述的免疫綴合物,或如請求項13所述的藥物組合物,或如請求項15所述的嵌合抗原受體,或如請求項18所述的宿主細胞接觸,使得CEACAM5在該細胞表面的表達水準降低;其中,該細胞在其表面表達CEACAM5; 較佳地,該細胞是表達CEACAM5的腫瘤細胞。
  20. 一種抑制表達CEACAM5的腫瘤細胞生長和/或殺傷該腫瘤細胞的方法,其包括將該腫瘤細胞與有效量的如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段,或如請求項11所述的雙特異性或多特異性分子,或如請求項12所述的免疫綴合物,或如請求項13所述的藥物組合物,或如請求項15所述的嵌合抗原受體,或如請求項18所述的宿主細胞接觸。
  21. 一種用於在受試者(例如人)中預防和/或治療腫瘤的方法,該方法包括向有此需要的受試者施用有效量的如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段,或如請求項11所述的雙特異性或多特異性分子,或如請求項12所述的免疫綴合物,或如請求項13所述的藥物組合物,或如請求項15所述的嵌合抗原受體,或如請求項18所述的宿主細胞; 較佳地,該腫瘤表達CEACAM5; 較佳地,該腫瘤涉及表達CEACAM5的腫瘤細胞;較佳地,該CEACAM5在該腫瘤細胞表面上表達; 較佳地,該腫瘤選自非小細胞肺癌、小細胞肺癌、腎細胞癌、結腸直腸癌、卵巢癌、乳癌、胰臟癌、胃癌、膀胱癌、食管癌、間皮瘤、黑色素瘤、頭頸部癌、甲狀腺癌、肉瘤、前列腺癌、成膠質細胞瘤、子宮頸癌、胸腺癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、蕈樣肉芽腫(mycosis fungoids)、默克爾細胞癌和其它惡性血液病、如經典型何杰金氏淋巴瘤(CHL)、原發性縱膈大B細胞淋巴瘤、T細胞/組織細胞的富B細胞淋巴瘤、EBV陽性和陰性PTLD和EBV相關彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、漿母細胞性淋巴瘤、結外NK/T細胞淋巴瘤、鼻咽癌和HHV8相關原發性滲出性淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤,中樞神經系統(CNS)腫瘤,例如原發性 CNS淋巴瘤,脊軸腫瘤,腦幹神經膠質瘤; 較佳地,該受試者為哺乳動物,例如人; 較佳地,該方法還包括施用另外的具有抗腫瘤活性的藥物,例如烷化劑、有絲分裂抑制劑、抗腫瘤抗生素、抗代謝物、拓撲異構酶抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、放射性核素劑、放射增敏劑、抗血管產生劑、細胞因子、分子標靶藥物、免疫檢查點抑制劑或溶瘤病毒; 較佳地,該方法還包括施用另外的抗腫瘤療法,例如手術、化學治療、放射治療、標靶治療、免疫治療、激素治療、基因治療或姑息治療。
  22. 如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段,或如請求項11所述的雙特異性或多特異性分子,或如請求項12所述的免疫綴合物,或如請求項13所述的藥物組合物,或如請求項15所述的嵌合抗原受體,或如請求項16所述的宿主細胞,在製備一藥物中的用途,該藥物用於在受試者(例如人)中預防和/治療一腫瘤; 較佳地,藥物還包含一另外的藥學活性劑; 較佳地,該另外的藥學活性劑是具有抗腫瘤活性的藥物,例如烷化劑、有絲分裂抑制劑、抗腫瘤抗生素、抗代謝物、拓撲異構酶抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、放射性核素劑、放射增敏劑、抗血管產生劑、細胞因子、分子標靶藥物、免疫檢查點抑制劑或溶瘤病毒; 較佳地,該腫瘤表達CEACAM5; 較佳地,該腫瘤涉及表達CEACAM5的腫瘤細胞;較佳地,該CEACAM5在該腫瘤細胞表面上表達; 較佳地,該腫瘤選自非小細胞肺癌、小細胞肺癌、腎細胞癌、結腸直腸癌、卵巢癌、乳癌、胰臟癌、胃癌、膀胱癌、食管癌、間皮瘤、黑色素瘤、頭頸部癌、甲狀腺癌、肉瘤、前列腺癌、成膠質細胞瘤、子宮頸癌、胸腺癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、蕈樣肉芽腫(mycosis fungoids)、默克爾細胞癌和其它惡性血液病、如經典型何杰金氏淋巴瘤(CHL)、原發性縱膈大B細胞淋巴瘤、T細胞/組織細胞的富B細胞淋巴瘤、EBV陽性和陰性PTLD和EBV相關彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、漿母細胞性淋巴瘤、結外NK/T細胞淋巴瘤、鼻咽癌和HHV8相關原發性滲出性淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤,中樞神經系統(CNS)腫瘤,例如原發性 CNS淋巴瘤,脊軸腫瘤,腦幹神經膠質瘤。 較佳地,該受試者為哺乳動物,例如人。
  23. 一種檢測CEACAM5(例如人CEACAM5)在一樣品中的存在或其量的方法,其包括以下步驟: (1) 將該樣品與如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段接觸; (2) 檢測該抗體或其抗原結合片段與CEACAM5之間複合物的形成或檢測該複合物的量; 較佳地,該抗體或其抗原結合片段帶有可檢測的標記; 較佳地,該CEACAM5是人CEACAM5。
  24. 一種用於檢測腫瘤是否能夠藉由標靶CEACAM5的抗腫瘤療法來治療的方法,其包括以下步驟: (1) 將含有該腫瘤細胞的樣品與如請求項1至請求項6中任一項所述的抗體或其抗原結合片段接觸; (2) 檢測該抗體或其抗原結合片段與CEACAM5之間複合物的形成; 較佳地,該抗體或其抗原結合片段帶有可檢測的標記; 較佳地,該CEACAM5是人CEACAM5; 較佳地,該腫瘤選自非小細胞肺癌、小細胞肺癌、腎細胞癌、結腸直腸癌、卵巢癌、乳癌、胰臟癌、胃癌、膀胱癌、食管癌、間皮瘤、黑色素瘤、頭頸部癌、甲狀腺癌、肉瘤、前列腺癌、成膠質細胞瘤、子宮頸癌、胸腺癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、蕈樣肉芽腫(mycosis fungoids)、默克爾細胞癌和其它惡性血液病、如經典型何杰金氏淋巴瘤(CHL)、原發性縱膈大B細胞淋巴瘤、T細胞/組織細胞的富B細胞淋巴瘤、EBV陽性和陰性PTLD和EBV相關彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、漿母細胞性淋巴瘤、結外NK/T細胞淋巴瘤、鼻咽癌和HHV8相關原發性滲出性淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤,中樞神經系統(CNS)腫瘤,例如原發性 CNS淋巴瘤,脊軸腫瘤,腦幹神經膠質瘤。
  25. 如請求項1至請求項6任一項所述的抗體或其抗原結合片段在製備一試劑盒中的用途,該試劑盒用於檢測腫瘤是否能夠藉由標靶CEACAM5的抗腫瘤療法來治療; 較佳地,該抗體或其抗原結合片段帶有可檢測的標記; 較佳地,該CEACAM5是人CEACAM5; 較佳地,該腫瘤選自非小細胞肺癌、小細胞肺癌、腎細胞癌、結腸直腸癌、卵巢癌、乳癌、胰臟癌、胃癌、膀胱癌、食管癌、間皮瘤、黑色素瘤、頭頸部癌、甲狀腺癌、肉瘤、前列腺癌、成膠質細胞瘤、子宮頸癌、胸腺癌、白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、蕈樣肉芽腫(mycosis fungoids)、默克爾細胞癌和其它惡性血液病、如經典型何杰金氏淋巴瘤(CHL)、原發性縱膈大B細胞淋巴瘤、T細胞/組織細胞的富B細胞淋巴瘤、EBV陽性和陰性PTLD和EBV相關彌漫性大B細胞淋巴瘤(DLBCL)、漿母細胞性淋巴瘤、結外NK/T細胞淋巴瘤、鼻咽癌和HHV8相關原發性滲出性淋巴瘤、何杰金氏淋巴瘤,中樞神經系統(CNS)腫瘤,例如原發性 CNS淋巴瘤,脊軸腫瘤,腦幹神經膠質瘤。
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