TWI820361B - 包含含有il-2蛋白與cd80蛋白之融合蛋白及免疫檢查點抑制劑的用於治療癌症的藥學組成物 - Google Patents

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Abstract

本文提供一種用於預防或治療癌症的藥學組成物，其包含作為活性成份之含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體及免疫檢查點抑制劑。在一實施例中，含有CD80片段、免疫球蛋白Fc結構域與IL-2變異體之融合蛋白可活化免疫細胞如自然殺手細胞以及能控制調節性T細胞之免疫細胞調節活性。此外，該融合蛋白與免疫檢查點抑制劑如Keytruda (稱作PD-1抑制劑)之組合投與，能有效地抑制癌症。因此，包含作為活性成份之含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體及免疫檢查點抑制劑的藥學組成物，能有效地用於治療癌症且具有高產業應用性。

Description

包含含有IL-2蛋白與CD80蛋白之融合蛋白及免疫檢查點抑制劑的用於治療癌症的藥學組成物
發明領域
本發明係有關於一種用於治療癌症的藥學組成物，其包含作為活性成份之含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體及免疫檢查點抑制劑。
發明背景
白介素2 (IL-2)，亦稱作T細胞生長因子(TCGF)，是一種球狀醣蛋白，其在淋巴細胞之產生、存活及恆定中發揮核心的作用。IL-2具有15.5kDa至16kDa之蛋白大小且由133個胺基酸構成。IL-2通過與由三個不同次單元組成之IL-2受體結合，介導各種免疫作用。
此外，IL-2主要是由活化的T細胞合成，特別是由CD4+輔助型T細胞合成。IL-2會刺激T細胞的增殖與分化，及誘導細胞毒性T淋巴細胞(CTLs)的產生及周邊血液淋巴細胞分化成細胞毒性細胞與淋巴激素活化殺手細胞(LAK細胞)。
同時，CD80，亦稱作B7-1，是膜連型蛋白B7家族的成員，其通過與其配體結合，透過遞送共刺激反應及共抑制反應之方式進行免疫調節。CD80是一種表現在T細胞、B細胞、樹狀細胞及單核球表面上之穿膜蛋白。CD80已知會與CD28、CTLA4 (CD152)及PD-L1結合。CD80、CD86、CTLA4及CD28涉及共刺激-共抑制系統。例如，其等會調節T細胞之活性且涉及其之增殖、分化及存活。
此外，近來，免疫檢查點抑制劑如Keytruda® 備受關注。免疫檢查點抑制劑是一種抗癌劑，其通過活化身體的免疫系統幫助攻擊癌細胞。癌症治療目前為止著重於殺死快速分裂的細胞(此是癌細胞的特徵)，所以會有不僅作用在癌細胞且作用在正常細胞中快速分裂的細胞之副作用。然而，已知免疫抗癌劑使用癌症患者的免疫系統來影響癌細胞，所以較少有既有抗癌劑的典型副作用。抗PD-1抗體如Keytruda會與T細胞之專一性受體(PD-1)結合並阻斷癌細胞用以迴避活性T細胞的監視系統之途徑，從而透過容許人體中的T細胞攻擊癌細胞之免疫再活化，表現出抗癌作用(韓國專利公開案第2018-0030580A號)。
本發明之詳細說明 技術問題
據此，研究開發安全且有效的抗癌劑之結果，本發明人發現在一個分子中含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之新穎融合蛋白二聚體及免疫檢查點抑制劑，表現出優異的抗癌作用，從而完成本發明。解決問題之方法
為了達到以上目的，本發明之一個態樣提供一種用於治療癌症的藥學組成物，其包含作為活性成份之含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體及免疫檢查點抑制劑。本發明之作用
含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體可通過IL-2活化免疫細胞。此外，確認了該融合蛋白二聚體當與免疫檢查點抑制劑組合投與時，表現出協同作用。因此，包含作為活性成份之含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體及免疫檢查點抑制劑的用於治療癌症的藥學組成物，能有效地用於癌症治療或預防。
進行本發明之最佳模式
本發明之一個態樣提供一種用於治療癌症的藥學組成物，其包含作為活性成份之含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體及免疫檢查點抑制劑。免疫檢查點抑制劑
本文中使用的術語"免疫檢查點"意指一種胞內傳訊系統，其維持自身耐受性及保護組織免於會導致損害的過度免疫反應。免疫檢查點蛋白是一種細胞膜蛋白，其會調節免疫檢查點且可抑制免疫細胞的分化、增殖及活性。具體地，免疫檢查點蛋白在活化的T細胞中表現，從而降低T細胞增殖、細胞激素分泌及細胞毒性及抑制過度的T細胞活性。已知某些免疫檢查點為導致腫瘤細胞迴避免疫的主要機制之一。所以，"免疫檢查點抑制劑”會靶定免疫檢查點蛋白，以抑制或阻斷免疫檢查點及增加T細胞的活化，從而提高抗腫瘤免疫性，因此表現出抗癌作用。除了具有比習用細胞毒性抗癌劑少的副作用如嘔吐及落髮及好的療效之優點外，已知免疫檢查點抑制劑即使在停藥後仍具有持久的治療效果，因為其等利用具有優異記憶能力的免疫反應系統。
具體地，免疫檢查點抑制劑可靶定CTLA-4、PD-1、PD-L1、PD-L2、B7-H4、HVEM (疱疹病毒進入調控因子)、BTLA、TIM3、GAL9、LAG3、VISTA、KIR或TIGIT。
特別是，免疫檢查點抑制劑可包括，但不限於，抗CTLA-4抗體、抗PD-1抗體、抗PD-L1抗體、抗PD-L2抗體、抗B7-H4抗體、抗HVEM抗體、抗BTLA抗體、抗TIM3抗體、抗GAL9抗體、抗LAG3抗體、抗VISTA抗體、抗KIR抗體及抗TIGIT抗體。
本文中使用的術語"細胞毒性T淋巴細胞關聯抗原4 (CTLA-4)"稱作CD152，表現在活化的T細胞之膜表面上。CTLA-4會與抗原呈現細胞的CD80 (B7-1)及CD86 (B7-2)結合並抑制T細胞活性。CTLA-4抑制劑可為伊皮利木單抗(ipilimumab；YERVOY® )及替西木單抗(tremelimumab)。
本文中使用的術語"細胞程序性死亡蛋白1 (PD-1)"稱作CD279，表現在活化的T細胞之表面上。PD-1會與癌細胞表面上的蛋白PD-L1 (B7-H1)及PD-L2 (B7-DC)反應，並抑制由TCR (T細胞受體)及CD28介導的T細胞活性、生長因子及細胞激素的產生而引起負傳訊。PD-1抑制劑可為例如帕博利珠單抗(pembrolizumab；Keytruda® )、MK-3475、納武利尤單抗(nivolumab；Opdivo® )、西米普利單抗(cemiplimab；Libtayo® )、 JTX-4014、斯巴達珠單抗(spartalizumab)、卡瑞利珠單抗(camrelizumab)、信迪利單抗(sintilimab)、替雷利珠單抗(tislelizumab)、特瑞普利單抗(toripalimab)、Dostarlimab、INCMGA00012、AMP-224及AMP-514。
本文中使用的術語"程序性死亡配體1 (PD-L1)"稱作CD274或B7-H1，是存在癌細胞或造血細胞表面上的蛋白。存在癌表面上的PD-L1可與存在T細胞表面上的PD-1結合。PD-L1抑制劑可為例如阿替利珠單抗(atezolizumab)、阿維單抗(avelumab；Bavencio® )、度伐利尤單抗(durvalumab；Imfinzi® )、KN035、CK-301、AUNP12、CA-170及BMS-986189。
本文中使用的術語"B7-H4"稱作含V-set結構域T細胞活化抑制因子1 (VTCN1)，表現在抗原呈現細胞之膜表面上。B7-H4會與T細胞的CD28蛋白結合而抑制T細胞的活性、生長及細胞激素的產生，以負向調節T細胞介導的免疫反應。
本文中使用的術語"疱疹病毒進入調控因子(HVEM)"稱作CD270，亦稱作腫瘤壞死因子受體超家族成員14 (TNFRSF14)。HVEM表現在包括T細胞之各種免疫細胞的膜表面上，且會與各種伙伴蛋白結合，用以調節發炎及免疫反應。當HVEM與B和T淋巴細胞弱化子(BTLA、CD272)或T細胞的CD160結合時，會抑制T細胞的免疫活性。另一方面，當HVEM與TNFSF14 (LIGHT)結合時，HVEM會誘導樹狀細胞成熟、T細胞增殖及細胞激素產生，而活化發炎及免疫反應。
本文中使用的術語"T細胞膜蛋白3 (TIM3)"亦稱作A型肝炎病毒細胞受體2 (HAVCR2)，表現在各種免疫細胞上。當TIM3通過與水溶性蛋白GAL9 (半乳糖凝集素9)結合而被活化時，胞內鈣流入增加而引起T細胞的凋亡，其繼而引起免疫耐受性。除了與GAL9外，TIM3還會與細胞黏著因子1 (CEACAM1) (其是抑制T細胞之免疫活性的細胞表面蛋白)結合，及高速泳動型蛋白1 (HMGB1)或磷脂絲胺酸(PTdSer) (其是抑制免疫活性的水溶性蛋白)結合。TIM3抑制劑可為LY3321367、MBG453及TSR-022。
本文中使用的術語"淋巴細胞活化基因3 (LAG3)"稱作CD223，會與主要組織相容性複合體(MHC)第II類結合，抑制T細胞的增殖及活性。LAG3抑制劑可為IMP321、瑞拉單抗(Relatlimab)及GSK2831781。
本文中使用的術語"T細胞活化的V結構域Ig抑制子(VISTA)"屬於B7家族(B7-H5)，表現在各種免疫細胞上，用於抑制T細胞的增殖、活性及細胞激素產生。VISTA抑制劑可為JNJ-63723283。
本文中使用的術語"殺手細胞免疫球蛋白樣受體(KIR)"是一種表現在NK細胞及T細胞表面上的膜結合型蛋白，且是具有基因多樣性及同源性之家族蛋白。其中，KIR2DL1、KIR2DL2/L3、KIR3DL1及KIR3DL2可與MHC第I類結合，抑制NK細胞的細胞免疫活性。
本文中使用的術語“T細胞免疫球蛋白及ITIM結構域(TIGIT)”是一種表現在NK細胞及T細胞表面上的膜結合型蛋白，且可與CD155、CD112及CD113結合，抑制免疫活性。含有IL-2 蛋白與CD80 蛋白之融合蛋白及其二聚體
本文中使用的術語"IL-2"或"白介素-2"，除非有另外說明，否則意指從任何脊椎動物來源，包括哺乳動物，例如靈長類動物(如人)及囓齒動物(如小鼠及大鼠)獲得之任何野生型IL-2。IL-2可從動物細胞獲得，還包括從能夠產生IL-2之重組細胞獲得的IL-2。此外，IL-2可為野生型IL-2或其變異體。
在本說明書中，IL-2或其變異體可集體以術語"IL-2蛋白"或"IL-2多肽"表示。IL-2、IL-2蛋白、IL-2多肽及IL-2變異體會專一性地結合至例如IL-2受體。此專一性結合可用熟悉此技藝之人士已知的方法鑑定。
IL-2之一實施例可具有序列辨識編號：35或序列辨識編號：36之胺基酸序列。在此，IL-2亦可為成熟形式。具體地，成熟IL-2可不含訊息序列，且可具有序列辨識編號：10之胺基酸序列。在此，IL-2可在包含野生型IL-2之片段的概念下使用，其中野生型IL-2之N端或C端部分被截短。
此外，IL-2之片段可為從具有序列辨識編號：35或序列辨識編號：36之胺基酸序列之蛋白的N端截短1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25個連續的胺基酸之形式。此外，該IL-2之片段可為從具有序列辨識編號：35或序列辨識編號：36之胺基酸序列之蛋白的C端截短1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25個連續的胺基酸之形式。
本文中使用的術語“IL-2變異體”意指全長IL-2或上述IL-2之片段中一部分的胺基酸被取代之形式。即，IL-2變異體可具有與野生型IL-2或其片段不同的胺基酸序列。然而，IL-2變異體可具有與野生型IL-2相當或相似的活性。在此，"IL-2活性"可意指例如與IL-2受體專一性結合，該專一性結合可用熟悉此技藝之人士已知的方法測量。
具體地，IL-2變異體可通過取代野生型IL-2中一部分的胺基酸而獲得。通過胺基酸取代而獲得的IL-2變異體之實施例，可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第42個、第45個、第61個及第72個胺基酸中之至少一個而獲得。
具體地，該IL-2變異體可通過以另一胺基酸取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第42個、第45個、第61個及第72個胺基酸中之至少一個而獲得。此外，當IL-2為序列辨識編號：35之胺基酸序列中N端的一部分被截短之形式時，可以另一胺基酸取代與序列辨識編號：10之胺基酸序列中互補對應位置處之胺基酸。例如，當IL-2具有序列辨識編號：35之胺基酸序列時，其IL-2變異體可通過以另一胺基酸取代序列辨識編號：35胺基酸序列中第58個、第62個、第65個、第81個或第92個胺基酸中之至少一個而獲得。此等胺基酸殘基分別對應於序列辨識編號：10之胺基酸序列中的第38個、第42個、第45個、第61個及第72個胺基酸殘基。根據一個實施例，可取代一、二、三、四、五、六、七、八、九或十個胺基酸，只要此IL-2變異體能保持IL-2活性。根據另一個實施例，可取代一至五個胺基酸。
在一個實施例中，IL-2變異體可為二個胺基酸被取代之形式。具體地，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個及第42個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個及第45個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個及第61個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個及第72個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第42個及第45個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第42個及第61個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第42個及第72個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第45個及第61個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第45個及第72個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第61個及第72個胺基酸而獲得。
再者，IL-2變異體可為三個胺基酸被取代之形式。具體地，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第42個及第45個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第42個及第61個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第42個及第72個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第45個及第61個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第45個及第72個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第61個及第72個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第42個、第45個及第61個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第42個、第45個及第72個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第45個、第61個及第72個胺基酸而獲得。
此外，IL-2變異體可為四個胺基酸被取代之形式。具體地，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第42個、第45個及第61個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第42個、第45個及第72個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第45個、第61個及第72個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第42個、第61個及第72個胺基酸而獲得。此外，在一實施例中，該IL-2變異體可通過取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第42個、第45個、第61個及第72個胺基酸而獲得。
再者，IL-2變異體可為五個胺基酸被取代之形式。具體地，該IL-2變異體可通過以另一胺基酸取代序列辨識編號：10之胺基酸序列中第38個、第42個、第45個、第61個及第72個胺基酸中之每一個而獲得。
在此，通過取代而導入的"另一胺基酸"可為任一個選自於由下列所構成之群組：丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺酸、天冬胺酸、半胱胺酸、麩胺酸、麩醯胺酸、組胺酸、異白胺酸、白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯丙胺酸、脯胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、色胺酸、酪胺酸及纈胺酸。然而，在該IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第38個胺基酸不能以精胺酸取代、第42個胺基酸不能以苯丙胺酸取代、第45個胺基酸不能以酪胺酸取代、第61個胺基酸不能以麩胺酸取代及第72個胺基酸不能以白胺酸取代。
在IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第38個胺基酸，精胺酸，可以非精胺酸之胺基酸取代。較佳地，在IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第38個胺基酸，精胺酸，可以丙胺酸取代 (R38A)。
在IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第42個胺基酸，苯丙胺酸，可以非苯丙胺酸之胺基酸取代。較佳地，在IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第42個胺基酸，苯丙胺酸，可以丙胺酸取代(F42A)。
在IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第45個胺基酸，酪胺酸，可以非酪胺酸之胺基酸取代。較佳地，在IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第45個胺基酸，酪胺酸，可以丙胺酸取代(Y45A)。
在IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第61個胺基酸，麩胺酸，可以非麩胺酸之胺基酸取代。較佳地，在IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第61個胺基酸，麩胺酸，可以精胺酸取代(E61A)。
在IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第72個胺基酸，白胺酸，可以非白胺酸之胺基酸取代。較佳地，在IL-2變異體之胺基酸取代方面，於序列辨識編號：10之胺基酸序列中，第72個胺基酸，白胺酸，可以甘胺酸取代(L72G)。
具體地，IL-2變異體可通過至少一個選自於由下列所構成之群組之取代而獲得：序列辨識編號：10之胺基酸序列中之R38A、F42A、Y45A、E61R及L72G。
具體地，該IL-2變異體可通過在選自於由R38A、F42A、Y45A、E61R及L72G所構成之群組之位置中的二個、三個、四個或五個位置處之胺基酸取代而獲得。
此外，IL-2變異體可為二個胺基酸被取代之形式。具體地，IL-2變異體可通過R38A及F42A之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過R38A及Y45A之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過R38A及E61R之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過R38A及L72G之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過F42A及Y45A之取代而獲得 。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過F42A及E61R之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過F42A及L72G之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過E61R及L72G之取代而獲得。
再者， IL-2變異體可為三個胺基酸被取代之形式。具體地，IL-2變異體可通過R38A、F42A及Y45A之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過R38A、F42A及E61R之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過R38A、F42A及L72G之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過R38A、Y45A及E61R之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過R38A、Y45A及L72G之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過F42A、Y45A及E61R之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過F42A、Y45A及L72G之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過F42A、E61R及L72G之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過Y45A、E61R及L72G之取代而獲得。
此外，IL-2變異體可為四個胺基酸被取代之形式。具體地，IL-2變異體可通過R38A、F42A、Y45A及E61R之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過R38A、F42A、Y45A及L72G之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過R38A、F42A、E61R及L72G之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過R38A、Y45A、E61R及L72G之取代而獲得。此外，在一實施例中，IL-2變異體可通過F42A、Y45A、E61R及L72G之取代而獲得。
再者， IL-2變異體可通過R38A、F42A、Y45A、E61R及L72G之取代而獲得。
較佳地，該IL-2變異體之實施例可包含任一個選自於下列序列辨識編號：10之胺基酸序列中的取代組合(a)至(d)： (a) R38A/F42A (b) R38A/F42A/Y45A (c) R38A/F42A/E61R (d) R38A/F42A/L72G
在此，當IL-2具有序列辨識編號：35之胺基酸序列時，胺基酸取代可出現在與序列辨識編號：10之胺基酸序列中互補對應位置處。此外，即使IL-2是序列辨識編號：35之胺基酸序列的片段，胺基酸取代亦可出現在與序列辨識編號：10之胺基酸序列中互補對應位置處。
具體地，IL-2變異體可具有序列辨識編號：6、22、23或24之胺基酸序列。
此外，IL-2變異體可具有低活體內毒性之特徵。在此，該低活體內毒性可能為IL-2與IL-2受體α鏈(IL-2Rα)結合引起的副作用。已開發出各種可減少因IL-2與IL-2受體α結合所引起的副作用之IL-2變異體，且此IL-2變異體可為美國專利案第5,229,109號及韓國專利案第1667096號中所揭示的。特別是，本申請案中所述的IL-2變異體對IL-2受體α鏈(IL-2Rα)具有低結合能力，因此具有比野生型IL-2低的活體內毒性。
本文中使用的術語"CD80"亦稱作"B7-1"，是一種存在樹狀細胞、活化B細胞及單核球中之膜蛋白。 CD80提供T細胞之活化及存活必需的共刺激訊息。CD80已知為存在T細胞表面上二種不同的蛋白，CD28及CTLA-4，之配體。CD80由288個胺基酸構成，具體地具有序列辨識編號：11之胺基酸序列。此外，本文中使用的術語"CD80蛋白"意指CD80全長或CD80片段。
本文中使用的述語"CD80片段"意指CD80之斷裂形式。此外，該CD80片段可為CD80之胞外結構域。CD80片段之實施例可通過刪除CD80之N端第1個至第34個胺基酸(其是訊息序列)而獲得。具體地，CD80片段之實施例可為由序列辨識編號：11中第35個至第288個胺基酸構成之蛋白。此外，CD80片段之實施例可為由序列辨識編號：11中第35個至第242個胺基酸構成之蛋白。此外，CD80片段之實施例可為由序列辨識編號：11中第35個至第232個胺基酸構成之蛋白。此外，CD80片段之實施例可為由序列辨識編號：11中第35個至第139個胺基酸構成之蛋白。此外，CD80片段之實施例可為由序列辨識編號：11中第142個至第242個胺基酸構成之蛋白。在一實施例中，CD80片段可具有序列辨識編號：2之胺基酸序列。
此外，該IL-2蛋白與該CD80蛋白可透過一連接子或一攜帶體彼此附接。具體地，該IL-2或其變異體與該CD80 (B7-1)或其片段可透過一連接子或一攜帶體彼此附接。在本說明中，該連接子及該攜帶體可交換使用。
該連接子會連接二個蛋白。該連接子之實施例可包括1至50個胺基酸、白蛋白或其片段、免疫球蛋白之Fc結構域等等。在此，免疫球蛋白之Fc結構域意指含有免疫球蛋白之重鏈恆定區2 (CH2)及重鏈恆定區3 (CH3)，而不含免疫球蛋白之重及輕鏈可變區及輕鏈恆定區1 (CH1)之蛋白。該免疫球蛋白可為IgG、IgA、IgE、IgD或IgM，較佳地可為IgG4。在此，野生型免疫球蛋白G4之Fc結構域可具有序列辨識編號：4之胺基酸序列。
此外，免疫球蛋白之Fc結構域可為Fc結構域變異體及野生型Fc結構域。此外，本文中使用的術語"Fc結構域變異體"可意指在醣基化模式方面與野生型Fc結構域不同的形式，與野生型Fc結構域相比具高醣基化，或與野生型Fc結構域相比具低醣基化，或去醣基化的形式。此外，無醣基化Fc結構域包含於其中。通過宿主的培養條件或基因操作，可使該Fc結構域或其變異體適應而具有調整數量的唾液酸、岩藻醣基化或醣基化。
此外，免疫球蛋白之Fc結構域的醣基化可通過習用的方法修飾，如化學方法、酵素方法及使用微生物之遺傳工程方法。此外，該Fc結構域變異體可為免疫球蛋白、IgG、IgA、IgE、IgD及IgM各別的Fc區之混合形式。此外，該Fc結構域變異體可為Fc結構域的一些胺基酸經其它胺基酸取代之形式。Fc結構域變異體之實施例可具有序列辨識編號：12之胺基酸序列。
該融合蛋白可具有使用Fc結構域作為連接子(或攜帶體)之結構，其中CD80蛋白與IL-2蛋白，或IL-2蛋白與CD80蛋白，分別連接至該連接子或攜帶體之N端及C端。該Fc結構域之N端或C端與CD-80或IL-2間之連接，可任擇地通過一連接肽達成。
具體地，融合蛋白可由下列結構式(I)或(II)構成： N'-X-[連接子(1)]n -Fc結構域-[連接子(2)]m -Y-C'  (I) N'-Y-[連接子(1)]n -Fc結構域-[連接子(2)]m -X-C'  (II) 在此，於結構式(I)及(II)中， N '是該融合蛋白的N端， C '是該融合蛋白的C端， X是CD80蛋白， Y是IL-2蛋白， 該連接子(1)及(2)是胜肽連接子，及 n及m各獨立地為0或1。
較佳地，該融合蛋白可由結構式(I)構成。該IL-2蛋白如上所述。此外，該CD80蛋白如上所述。根據一個實施例，該IL-2蛋白可為與野生型IL-2相比具有一至五個胺基酸取代的IL-2變異體。該CD80蛋白可為從野生型CD80之N端或C端截短高達約34個連續的胺基酸殘基所獲得的片段。或者，該CD蛋白可為具有與T細胞表面受體CTLA-4及CD28結合之活性的胞外免疫球蛋白樣結構域。
具體地，該融合蛋白可具有序列辨識編號：9、26、28或30之胺基酸序列。根據另一個實施例，該融合蛋白包括與序列辨識編號：9、26、28或30之胺基酸序列具有85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%序列一致性之多肽。在此，該一 致性是例如同源百分比，且可透過同源性比對軟體如National Center of Biotechnology Information (NCBI)的BlastN軟體測定。
該胜肽連接子(1)可包含在該CD80蛋白與該Fc結構域之間。該胜肽連接子(1)可由5至80個連續的胺基酸、20至60個連續的胺基酸、25至50個連續的胺基酸或30至40個連續的胺基酸構成。在一實施例中，該胜肽連接子(1)可由30個胺基酸構成。此外，該胜肽連接子(1)可包含至少一個半胱胺酸。具體地，該胜肽連接子(1)可含有一個、二個或三個半胱胺酸。此外，該胜肽連接子(1)可源自免疫球蛋白的鉸鏈。在一實施例中，該胜肽連接子(1)可為由序列辨識編號：3之胺基酸序列構成的胜肽連接子。
該胜肽連接子(2)可由1至50個連續的胺基酸、3至30個連續的胺基酸或5至15個連續的胺基酸構成。在一實施例中，該胜肽連接子(2)可為(G4S)n (其中n是1至10之整數)。在此，於(G4S)n 中，n可為1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。在一實施例中，該胜肽連接子(2)可為由序列辨識編號：5之胺基酸序列構成的胜肽連接子。
在本發明之另一態樣中，提供一種通過結合二個融合蛋白而獲得的二聚體，其各含有IL-2蛋白與CD80蛋白。含有IL-2或其變異體與CD80或其片段之融合蛋白如上所述。
在此，構成該二聚體之融合蛋白間的結合，可通過，但不限於，存在該連接子中之半胱胺酸形成的雙硫鍵達成。構成該二聚體之融合蛋白可為彼此相同或不同的融合蛋白。較佳地，該二聚體可為同型二聚體。構成該二聚體之融合蛋白的實施例可為具有序列辨識編號：9之胺基酸序列的蛋白。
包含作為活性成份之含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體及免疫檢查抑制劑之本發明的藥學組成物，顯示出預防或治療癌症之效力。
該癌症可選自於由下列所構成之群組：胃癌、肝癌、肺癌、結直腸癌、乳癌、前列腺癌、卵巢癌、胰臟癌、子宮頸癌、甲狀腺癌、喉癌、急性骨髓性白血病、腦瘤、神經母細胞瘤、視網膜母細胞瘤、頭頸癌、唾液腺癌及淋巴瘤。
該藥學組成物之較佳劑量隨著患者的病況及體重、疾病嚴重度、藥物形式、投與途徑與期間而變，且可由熟悉此技藝之人士適當地選擇。在用於治療或預防癌症之本發明的藥學組成物中，可依據應用、劑型、摻合目的等等而包含任何數量(有效量)的活性成份，只要該活性成份能表現出抗癌活性。其常規有效量以該組成物之總重量為基礎，判定在0.001重量%至20.0重量%之範圍內。在此，術語“有效量”意指活性成份能夠引起抗癌作用之數量。此一有效量可在熟悉此技藝之人士之常識範圍內通過實驗判定。
本文中使用的術語“治療”可用於意指治療性與預防性治療。在此，預防性可用於指減輕或緩和個體的病理狀態或疾病。在一實施例中，術語“治療”包括用於治療哺乳動物，包括人，之疾病的施用及任何形式的投藥。此外，該術語包括抑制或減慢疾病或疾病的進展；及包括復原或修復損傷或喪失的功能，以便部分或完全減輕疾病的意思；刺激低效的處理；或減輕嚴重疾病。
本文中使用的術語“療效”意指可利用一或多個參數確定的能力，例如在一定時間如一年、五年或十年內的存活率或無病存活率。此外，該參數可包括抑制個體中至少一個腫瘤的大小。
藥動學參數如生物可用率及基礎參數如廓清率亦會影響療效。因此，“增強療效”(例如，改善療效)可以是由於增強藥動學參數而改善療效，其可通過比較測試動物或人受試者中之廓清率及腫瘤生長，或通過比較參數如存活率、復發或無疾病存活率來測量。
本文中使用的術語"治療有效量"或"藥學有效量"意指有效預防或治療提到的疾病之化合物或組成物的數量，其足夠以適用於醫療之合理的效益/風險比治療疾病而不會引起副作用。該有效量之位準可依據包括下列之因素決定：患者的健康狀況、疾病的類型或嚴重度、藥物活性、患者對藥物的敏感性、投藥模式、投藥時間、投藥途徑與排泄率、治療期間、配方或同時使用的藥物及醫學領域中熟知之其它因素。在一實施例中，該治療有效量意指有效治療癌症的數量。
在此，該藥學組成物可進一步包含一藥學上可接受的載劑。該藥學上可接受的載劑可為任一載劑，只要該載劑為適合遞送至患者之無毒性物質。可包含蒸餾水、酒精、脂肪、蠟及惰性固體作為該載劑。該藥學組成物中亦可包含藥學上可接受的佐劑(緩衝液、分散劑)。
具體地，藉由包含除活性成份外之藥學上可接受的載劑，可依據投藥途徑，使用業界慣用的方法，將該藥學組成物製備成腸胃外配方。在此，術語"藥學上可接受的"意指該載劑之毒性不超過所施用的(處方的)受試者所能適應的毒性，同時不抑制活性成份的活性。
在將該藥學組成物配製成胃腸外配方時，可根據業界熟知之方法用適合的載劑將其製成注射劑、穿皮貼片、鼻吸劑或栓劑之形式。在製成注射劑之情況下，可使用無菌水、乙醇、諸如甘油或丙二醇之多元醇或其等之混合物作為適合的載劑；及較佳地可使用等張溶液，諸如林格氏溶液、含三乙醇胺或注射用無菌水之磷酸鹽緩衝食鹽水(PBS)及5%右旋糖等等。藥學組成物之配方是業界已知的，且可具體參考Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)等等。此文件視為本說明書之一部分。
該藥學組成物之較佳劑量範圍可從每日0.01μg/kg至10g/kg或0.01mg/kg至1g/kg，取決於患者的病況、體重、性別、年齡、患者的嚴重程度、投藥途徑。該劑量之投與，可一天一次，或可分成一天數次。此一劑量在任何方面不應被解釋為本發明之範疇的限制。
該藥學組成物可施用(處方)之受試者為哺乳動物及人，特別適合的是人。除了活性成份外，本申請案之藥學組成物可進一步含有任何已經過安全認證且已知具抗癌活性之化合物或天然萃取物，以便增強或加強抗癌活性。
在本發明之又另一態樣中，提供有一種用於治療癌症的套組，其包含含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體及免疫檢查點抑制劑。
在本發明之又另一態樣中，提供有一種供組合投與之組成物於預防或治療癌症的用途，該組成物包含含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體及免疫檢查點抑制劑。
在本發明之又另一態樣中，提供有一種供組合投與之組成物於提高對癌症之療效的用途，該組成物包含含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白及免疫檢查點抑制劑。
在本發明之又另一態樣中，提供有一種供組合投與之組成物於製造用於治療癌症之藥劑的用途，該組成物包含含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白及免疫檢查點抑制劑。
在本發明之又另一態樣中，提供有一種用於預防或治療癌症的方法和/或用於提高對癌症之療效的方法，其包含對一受試者投與一供組合投與之組成物，其包含含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白二聚體，或二個該融合蛋白附接之融合蛋白二聚體，及免疫檢查點抑制劑。
該受試者可為罹患癌症之個體。此外，該受試者可為哺乳動物，較佳地人。含有IL-2蛋白或其變異體與CD80蛋白或其片段之融合蛋白，或其中二個融合蛋白附接之融合蛋白二聚體如上所述。
投與該融合蛋白或融合蛋白二聚體之投藥途徑、劑量及頻率可依患者的病況，有或無副作用而變化，因此可以各種方法及數量投與該融合蛋白或該融合蛋白二聚體至受試者。最適當的投藥方法、劑量及投藥頻率可由熟悉此技藝之人士在適當的範圍內選擇。
由於IL-2活性，本發明實施例中之融合蛋白可活化免疫細胞，如自然殺手細胞。因此，該融合蛋白可有效地用於癌症。特別是，經鑑定，與野生型相比，具二至五個胺基酸取代之IL-2變異體，特別是在選自於由R38A、F42A、Y45A、E61R及L72G所構成之群組之位置中的二個、三個、四個或五個位置處含有胺基酸取代之IL-2變異體，對IL-2受體α鏈具低結合能力，因此在習知IL-2之藥理副作用方面，展現出改善的特徵。因此，此一IL-2變異體當單獨使用或以融合蛋白之形式使用時，可降低血管(或微血管)滲漏症候群(VLS；一種習知有關IL-2的問題)之發生率。進行本發明之模式
於下文中，將藉由下列範例更詳細的說明本發明。然而，下列範例僅供例示說明本發明，而本發明之範疇不受其限制。I. 融合蛋白之製備 製備範例1 ，hCD80-Fc-IL-2 變異體(2M) ：GI101 之製備
為了產生含有人CD80片段、Fc結構域與IL-2變異體之融合蛋白，透過ThermoFisher Scientific之Invitrogen GeneArt Gene Synthesis服務合成一多核苷酸。具體地，該多核苷酸含有核苷酸序列(序列辨識編號：8)，其從N端依序編碼含有訊息肽(序列辨識編號：1)、CD80片段(序列辨識編號：2)、Ig鉸鏈(序列辨識編號：3)、Fc結構域(序列辨識編號：4)、連接子(序列辨識編號：5)及具有二個胺基酸取代(R38A，F42A)的IL-2變異體(2M) (序列辨識編號：6)之融合蛋白。將該多核苷酸插入pcDNA3_4載體中。此外，將該載體導入CHO細胞(Expi-CHOTM )，用以表現具序列辨識編號：9之融合蛋白。導入該載體後，在37℃、125rpm及8% CO2 濃度之環境中進行培養7天。之後，收成培養物，然後從其中純化出融合蛋白。將純化的融合蛋白命名為"GI101"。
使用含MabSelect SuRe蛋白A樹脂之層析法進行純化。該融合蛋白在25mM Tris、25mM NaCl、pH 7.4之條件下會結合於其上。之後，用100mM NaCl、100mM乙酸、pH 3進行洗提，將20% 1M Tris-HCl，pH 9置於收集管中，然後收集融合蛋白。針對收集的融合蛋白，用PBS緩衝液透析16個小時交換該緩衝液。
之後，使用TSKgel G3000SWXL管柱(TOSOH Bioscience)之粒徑篩析層析法，測量在280nm波長下隨著時間變化的吸光度，獲得高度濃縮的融合蛋白。在此，對分離純化的融合蛋白進行在還原(R)或非還原(NR)條件下之SDS-PAGE處理，且用考馬斯藍(Coomassie Blue)染色，檢測其純度(圖6)。用NanoDrop檢測時，確定包含2.78mg/ml濃度的融合蛋白(圖7)。此外，利用粒徑篩析層析法分析所獲得的結果提供在圖8中。製備範例2 ，mCD80-Fc-IL-2 變異體(2M) ：mGI101 之製備
為了產生含有小鼠CD80、Fc結構域與IL-2變異體之融合蛋白，透過ThermoFisher Scientific之Invitrogen GeneArt Gene Synthesis服務合成一多核苷酸。具體地，該多核苷酸含有核苷酸序列(序列辨識編號：14)，其從N端依序編碼含有訊息肽(序列辨識編號：1)、mCD80 (序列辨識編號：13)、Ig鉸鏈(序列辨識編號：3)、Fc結構域(序列辨識編號：4)、連接子(序列辨識編號：5)及具二個胺基酸取代(R38A，F42A)之IL-2變異體(2M) (序列辨識編號：6)之融合蛋白。將該多核苷酸插入pcDNA3_4載體中。此外，將該載體導入CHO細胞(Expi-CHOTM )中，用以表現具序列辨識編號：15之融合蛋白。導入該載體後，在37°C、125rpm及8% CO2 濃度之環境中進行培養7天。之後，收成培養物，然後從其中純化出融合蛋白。將純化的融合蛋白命名為"mGI101"。
以製備範例1中相同的方式進行該融合蛋白的純化及收集。對分離純化的融合蛋白進行在還原(R)或非還原(NR)條件下之SDS-PAGE處理，且用考馬斯藍染色，檢測其純度(圖9)。用NanoDrop檢測在280nm下之吸光度時，發現所含的融合蛋白之濃度為1.95mg/ml。製備範例3 ，hCD80-Fc ：GI101C1 之製備
為了產生含有人CD80片段與Fc結構域之融合蛋白，透過ThermoFisher Scientific之Invitrogen GeneArt Gene Synthesis服務合成一多核苷酸。具體地，該多核苷酸含有核苷酸序列(序列辨識編號：16)，其編碼含有訊息肽(序列辨識編號：1)、CD80片段(序列辨識編號：2)、Ig鉸鏈(序列辨識編號：3)及Fc結構域(序列辨識編號：4)之融合蛋白。將該多核苷酸插入pcDNA3_4載體中。此外，將該載體導入CHO細胞(Expi-CHOTM )中，用以表現具序列辨識編號：17之融合蛋白。導入該載體後，在37℃、125rpm及8% CO2 濃度之環境中進行培養7天。之後，收成培養物，然後從其中純化出融合蛋白。將純化的融合蛋白命名為"GI101C1"。
使用與製備範例1中相同的方法進行該融合蛋白之純化及收集。對分離純化的融合蛋白進行在還原(R)或非還原(NR)條件下之SDS-PAGE處理，且用考馬斯藍染色，檢測其純度(圖10)。用NanoDrop檢測在280nm下之吸光度時，觀察到所含的融合蛋白之濃度為3.61mg/ml。製備範例4 ，Fc-IL-2 變異體(2M) ：GI101C2 之製備
為了產生含有Fc結構域與IL-2變異體之融合蛋白，透過ThermoFisher Scientific之Invitrogen GeneArt Gene Synthesis服務合成一多核苷酸。具體地，該多核苷酸含有核苷酸序列(序列辨識編號：18)，其從N端依序編碼含有訊息肽(序列辨識編號：1)、Fc結構域(序列辨識編號：4)、連接子(序列辨識編號：5)及具有二個胺基酸取代(R38A，F42A)之IL-2變異體(2M) (序列辨識編號：6)之融合蛋白。將該多核苷酸插入pcDNA3_4載體中。此外，將該載體導入CHO細胞(Expi-CHOTM )中，用以表現具序列辨識編號：19之融合蛋白。導入該載體後，在37℃、125rpm及8% CO2 濃度之環境中進行培養7天。之後，收成培養物，然後從其中純化出融合蛋白。將純化的融合蛋白命名為"GI101C2"。
使用與製備範例1中相同的方法進行該融合蛋白之純化及收集。對分離純化的融合蛋白進行在還原(R)或非還原(NR)條件下之SDS-PAGE處理，且用考馬斯藍染色，檢測其純度(圖11)。使用NanoDrop檢測在280nm下之吸光度時，發現所含的融合蛋白之濃度為4.79mg/ml。製備範例5 ，mCD80-Fc ：mGI101C1 之製備
為了產生含有小鼠CD80與Fc結構域之融合蛋白，透過ThermoFisher Scientific之Invitrogen GeneArt Gene Synthesis服務合成一多核苷酸。具體地，該多核苷酸含有核苷酸序列(序列辨識編號：20)，其從N端依序編碼含有訊息肽(序列辨識編號：1)、mCD80 (序列辨識編號：13)、Ig鉸鏈(序列辨識編號：3)及Fc結構域(序列辨識編號：4)之融合蛋白。將該多核苷酸插入pcDNA3_4載體中。此外，將該載體導入CHO細胞(Expi-CHOTM )中，用以表現具序列辨識編號：21之融合蛋白。導入該載體後，在37℃、125rpm及8% CO2 濃度之環境中進行培養7天。之後，收成培養物，然後從其中純化出融合蛋白。將純化的融合蛋白命名為"mGI101C1"。
使用與製備範例1中相同的方法進行該融合蛋白之純化及收集。對分離純化的融合蛋白進行在還原(R)或非還原(NR)條件下之SDS-PAGE處理，且用考馬斯藍染色，檢測其純度(圖12)。使用NanoDrop檢測在280nm下之吸光度時，觀察到所含的融合蛋白之濃度為2.49mg/ml。
製備範例1至5中所製得的融合蛋白總結於以下表1中。 [表1]
項目 N-端 連接子 C-端
製備範例1 (GI101) hCD80片段 Fc結構域 hIL-2m
製備範例2 (mGI101) mCD80片段 Fc結構域 hIL-2m
製備範例3 (GI101C1) CD80片段 Fc結構域 -
製備範例4 (GI101C2) - Fc結構域 IL-2m
製備範例5 (mGI101C1) mCD80片段 Fc結構域 -
製備範例6 ，CD80-Fc-IL-2 ：GI101w 之製備
為了產生含有人CD80片段、Fc結構域與人IL-2之融合蛋白，透過ThermoFisher Scientific之Invitrogen GeneArt Gene Synthesis服務合成一多核苷酸。具體地，該多核苷酸含有核苷酸序列(序列辨識編號：31)，其從N端依序編碼含有訊息肽(序列辨識編號：1)、CD80片段(序列辨識編號：2)、Ig鉸鏈(序列辨識編號：3)、Fc結構域(序列辨識編號：4)、連接子(序列辨識編號：5)及成熟人IL-2 (序列辨識編號：10)之融合蛋白。將該多核苷酸插入pcDNA3_4載體中。此外，將該載體導入CHO細胞(Expi-CHOTM )中，用以表現具序列辨識編號：32之融合蛋白。導入該載體後，在37℃、125rpm及8% CO2 濃度之環境中進行培養7天。之後，收成培養物，然後從其中純化出融合蛋白。將純化的融合蛋白命名為"GI101w"。使用與製備範例1中相同的方法進行該融合蛋白之純化及收集。製備範例7 ，hCD80-Fc-IL-2 變異體(3M) ：GI102-M45 之製備
為了產生含有人CD80、Fc結構域與具有三個胺基酸取代(R38A、F42A、Y45A)之IL-2變異體(3M) (GI102-M45)之融合蛋白，透過ThermoFisher Scientific之Invitrogen GeneArt Gene Synthesis服務合成一多核苷酸。具體地，該多核苷酸包含核苷酸序列(序列辨識編號：25)，其從N端依序編碼含有訊息肽(序列辨識編號：1)、CD80片段(序列辨識編號：2)、Ig鉸鏈(序列辨識編號：3)、Fc結構域(序列辨識編號：4)、連接子(序列辨識編號：5)及IL-2變異體(序列辨識編號：22)之融合蛋白。將該多核苷酸插入pcDNA3_4載體中。此外，將該載體導入CHO細胞(Expi-CHOTM )中，用以表現具序列辨識編號：26之融合蛋白。導入該載體後，在37°C、125rpm及8% CO2 濃度之環境中進行培養7天。之後，收成培養物，然後從其中純化出融合蛋白。將純化的融合蛋白命名為"GI102-M45"。使用與製備範例1中相同的方法進行該融合蛋白之純化及收集。對分離純化的融合蛋白進行在還原(R)或非還原(NR)條件下之SDS-PAGE處理，且用考馬斯藍染色，檢測其純度(圖13)。製備範例8 ，hCD80-Fc-IL-2 變異體(3M) ：GI102-M61 之製備
為了產生含有人CD80片段、Fc結構域與具有三個胺基酸取代(R38A、F42A、E61R)之IL-2變異體(3M) (GI102-M61)之融合蛋白，透過ThermoFisher Scientific之Invitrogen GeneArt Gene Synthesis服務合成一多核苷酸。具體地，該多核苷酸含有核苷酸序列(序列辨識編號：27)，其從N端依序編碼含有訊息肽(序列辨識編號：1)、CD80片段(序列辨識編號：2)、Ig鉸鏈(序列辨識編號：3)、Fc結構域(序列辨識編號：4)、連接子(序列辨識編號：5)及IL-2變異體(序列辨識編號：23)之融合蛋白。將該多核苷酸插入pcDNA3_4載體中。此外，將該載體導入CHO細胞(Expi-CHOTM )中，用以表現具序列辨識編號：28之融合蛋白。導入該載體後，在37℃、125rpm及8% CO2 濃度之環境中進行培養7天。之後，收成培養物，然後從其中純化出融合蛋白。將純化的融合蛋白命名為"GI102-M61"。
使用與製備範例1中相同的方法進行該融合蛋白之純化及收集。對分離純化的融合蛋白進行在還原(R)或非還原(NR)條件下之SDS-PAGE處理，且用考馬斯藍染色，檢測其純度(圖14)。製備範例9 ，hCD80-Fc-IL-3M:GI102-M72 之製備
為了產生含有人CD80片段、Fc結構域與具有三個胺基酸取代(R38A、F42A、L72G)之IL-2變異體(3M) (GI102-M72)之融合蛋白，透過ThermoFisher Scientific之Invitrogen GeneArt Gene Synthesis服務合成一多核苷酸。具體地，該多核苷酸含有核苷酸序列(序列辨識編號：29)，其從N端依序編碼含有訊息肽(序列辨識編號：1)、CD80片段(序列辨識編號：2)、Ig鉸鏈(序列辨識編號：3)、Fc結構域(序列辨識編號：4)、連接子(序列辨識編號：5)及IL-2變異體(序列辨識編號：24)之融合蛋白。將該多核苷酸插入pcDNA3_4載體中。此外，將該載體導入CHO細胞(Expi-CHOTM )中，用以表現具序列辨識編號：30之融合蛋白。導入該載體後，在37℃、125rpm及濃度8% CO2 濃度之環境中進行培養7天。之後，收成培養物，然後從其中純化出融合蛋白。將純化的融合蛋白命名為"GI102-M72"。
使用與製備範例1中相同的方法進行該融合蛋白之純化及收集。對分離純化的融合蛋白進行在還原(R)或非還原(NR)條件下之SDS-PAGE處理，且用考馬斯藍染色，檢測其純度(圖15)。製備範例10 ，mCD80-Fc-IL-3M:mGI102-M61 之製備
為了產生含有小鼠CD80片段、Fc結構域與具有三個胺基酸取代(R38A、F42A、E61R)之IL-2變異體(3M) (GI102-M61)之融合蛋白，透過ThermoFisher Scientific之Invitrogen GeneArt Gene Synthesis服務合成一多核苷酸。具體地，該多核苷酸含有核苷酸序列(序列辨識編號：33)，其從N端依序編碼含有訊息肽(序列辨識編號：1)、mCD80片段(序列辨識編號：13)、Ig鉸鏈(序列辨識編號：3)、Fc結構域(序列辨識編號：4)、連接子(序列辨識編號：5)及IL-2變異體(序列辨識編號：23)之融合蛋白。將該多核苷酸插入pcDNA3_4載體中。此外，將該載體導入CHO細胞(Expi-CHOTM )中，用以表現具序列辨識編號：34之融合蛋白。導入該載體後，在37℃、125rpm及8% CO2 濃度之環境中進行培養7天。之後，收成培養物，然後從其中純化出融合蛋白。將純化的融合蛋白命名"mGI102-M61"。
使用與製備範例1中相同的方法進行該融合蛋白之純化及收集。II. 融合蛋白與其配體間之結合親和力的鑑定
為了鑑定融合蛋白與其配體間之結合親和力，使用Octet RED 384測量該親和力。實驗範例1 ，hCTLA-4 與GI101 間之結合親和力的鑑定
事先用96孔微盤(GreinerBio-one，目錄號：655209)中200μl的蒸餾水水合AR2G生物感應器(Amine Reactive 2nd gen，ForteBio，目錄號：18-5092)。用10mM醋酸鹽緩衝液(pH 5，AR2G試劑套組，ForteBio目錄號：18-5095)將待與AR2G生物感應器接觸之配體(CTLA-4，人CTLA-4/CD152，His-tag，Sino Biological，目錄號：11159-H08H)稀釋至濃度5μg/ml。此外，用1X AR2G動力學緩衝液(AR2G試劑套組，ForteBio，目錄號：18-5095)將待與該配體接觸之GI101稀釋至濃度1,000nM、500nM、250nM、125nM或62.5nM。藉由將20mM EDC與10mM s-NHS (AR2G試劑套組，ForteBio，目錄號：18-5095)混合於蒸餾水中製備活化緩衝液。將80μl各試劑置於384孔微盤(Greiner Bio-one，目錄號：781209)中，然後設定程式。
hCTLA-4與GI101間之結合親和力的測量結果如圖16所示。實驗範例2 ，hPD-L1/GI101 與hPD-L1/PD-1 間之結合親和力的鑑定
事先用96孔微盤(GreinerBio-one，目錄號：655209)中200μl的1X Ni-NTA動力學緩衝液(10X動力學緩衝液，ForteBio，18-1042)水合Ni-NTA (帶鎳Tris-NTA，Ni-NTA Biosensors, ForteBio，18-5101)。用1X Ni-NTA動力學緩衝液將待與Ni-NTA生物感應器接觸之配體(人PD-L1/B7-H1蛋白，His-tag，Sino biological，目錄號：10084-H08H)稀釋至濃度5μg/ml。用1X Ni-NTA動力學緩衝液將待與該配體接觸之GI101稀釋至濃度1,000nM、500nM、250nM、125nM或62.5nM。此外，用1X Ni-NTA動力學緩衝液將待與該配體接觸之人PD-1/PDCD1 (人PD-1/PDCD1，Fc標籤，Sino Biological，目錄號：10377-H02H)稀釋至濃度2,000nM、1,000nM、500nM、250nM或125nM。然後，將80μl各試劑置於384孔微盤中，然後設定程式。
hPD-L1與GI101間之結合親和力的測量結果如圖17所示。此外，hPD-L1與hPD-1間之結合親和力的測量結果如圖18所示。實驗範例3 ，mCTLA-4 與mGI101 間之結合親和力的鑑定
用與實驗範例1中相同的方法檢驗mCTLA-4與mGI101間之結合親和力。在此，所使用的設備如下：生物感應器：AR2G，配體：mCTLA-4 (重組小鼠CTLA-4 Fc嵌合體，R&D Systems，目錄號：434-CT-200)，分析物：mGI101 (500nM、250nM、125nM、62.5nM、31.3nM)。
mCTLA-4與mGI101間之結合親和力的測量結果如圖19所示。實驗範例4 ，mPD-L1 與mGI101 間之結合親和力的鑑定
用與實驗範例1中相同的方法鑑定mPD-L1與mGI101間之結合親和力。在此，所使用的設備如下：生物感應器：AR2G，配體：mPD-L1 (重組小鼠 mGI101 B7-H1/PD-L1 Fc嵌合體，R&D Systems，目錄號：434-CT-200)，分析物：mGI101 (500nM、250nM、125nM、62.5nM、31.3nM)。
mPD-L1與mGI101間之結合親和力的測量結果如圖20所示。實驗範例5 ，GI-101 (hCD80-Fc-hIL-2v) 對CTLA-4 之結合能力的鑑定
結合動力學之測量係使用Octet RED 384儀器(ForteBio, Pall Life Science)，在30°C、1,000rpm之攪拌下進行。對CTLA-4之結合能力，使用胺反應性第2代(AR2G)生物感應晶片測量，而對PD-L1之結合能力，使用帶鎳Tris-NTA (Ni-NTA)生物感應晶片測量。用400mM EDC與100mM硫-NHS之組合活化AR2G生物感應晶片。之後，用10mM醋酸鹽緩衝液(pH 5)將人CTLA-4- His標籤(Sino Biological，目錄號：11159-H08H)稀釋至5μg/ml，然後加載在AR2G生物感應晶片上，歷時300秒並固定。
之後，測量CTLA-4對各濃度下的GI-101 (hCD80-Fc-hIL-2v)、GI-101C1 (hCD80-Fc)、伊皮利木單抗(Bristol-Myers Squibb)及GI-101C2 (Fc-hIL-2v)之結合300秒，亦測量其解離300秒。使用Pall Corporation提供的Octet Data Analysis HT軟體第10版進行結合動力學分析。結果示於圖21中。實驗範例6 ，IL-2R α或IL-2R β與GI101 間之結合親和力的鑑定
對IL-2Rα的結合能力，使用AR2G生物感應器測量，而IL-2Rβ的結合能力，使用Ni-NTA生物感應器(帶鎳Tris-NTA，Ni-NTA生物感應器，ForteBio，18-5101)測量。
用10mM醋酸鹽緩衝液(pH 5，AR2G試劑套組，ForteBio，目錄號：18-5095)將待附著於AR2G生物感應器上之配體(IL-2Rα-His標纖，Acro，目錄號：ILA-H52H9)稀釋至濃度5μg/ml。用藉由混合400mM EDC與100mM硫-NHS製得的緩衝液活化AR2G生物感應器，然後將該稀釋的配體加載於AR2G生物感應器上，歷300秒並固定。
同時，用1X Ni-NTA動力學緩衝液將待附著於Ni-NTA生物感應器之配體(IL-2Rβ- His標籤，Acro，目錄號：CD2-H5221)稀釋至濃度5μg/ml。將該稀釋的配體加載於Ni-NTA生物感應器上，歷600秒並固定。
之後，將待附著於該配體之各濃度的GI101、GI101w或普留淨 (Novartis，hIL-2)加載於其上，歷300秒。然後，測量其之結合，亦測量其之解離，歷300秒。使用Pall Corporation提供的Octet Data Analysis HT軟體第10版進行結合動力學分析。結果示於圖22至24中。
結果，鑑定出相較於GI101w及普留淨，GI101對IL-2受體α鏈，IL-2Rα，具有低結合能力，而對IL-2Rβ具有高結合能力。實驗範例7 ，融合蛋白與配體間之結合親和力的測量
為了鑑定融合蛋白與其配體間之結合親和力，使用Octet RED 384測量結合親和力。實驗範例7.1 ，IL-2 α受體與GI101-M45 、GI101-M61 或GI101-M72 間之結合親和力的鑑定
事先用96孔微盤(GreinerBio-one，目錄號：655209)中200μl的蒸餾水(DW)水合AR2G生物感應器(Amine Reactive 2nd gen，ForteBio，目錄號：18-5092)。用10mM醋酸鹽緩衝液(pH 5) (AR2G試劑套組，ForteBio，目錄號：18-5095)將待附著於該生物感應器之配體(人IL-2 Rα蛋白，His標纖，Acro，ILA-H52H9)稀釋至濃度5μg/ml。用1X AR2G動力學緩衝液(AR2G試劑套組，ForteBio，目錄號：18-5095)將待附著於該配體之分析物(GI101-M45、GI101-M61、GI101-M72)分別稀釋至500nM、250nM、125nM及62.5nM。藉由將20mM EDC與10mM s-NHS (AR2G試劑套組，ForteBio，目錄號：18-5095)混合於DW中，製備活化緩衝液。將80μl之各試劑置於384孔微盤中(Greiner Bio-one，目錄號：781209)並設定程式。
IL-2α受體與GI101-M45間之結合親和力的結果示於圖25中。此外，IL-2α受體與GI101-M61間之結合親和力的結果示於圖26中，及IL-2α受體與GI101-M72間之結合親和力的結果示於圖27中。實驗範例7.2 ，GI102-M45 、GI102-M61 及GI102-M72 對IL-2R β之結合親和力的鑑定
事先用96孔微盤中200μl的1X Ni-NTA動力學緩衝液(10X動力學緩衝液，ForteBio，18-1042)水合Ni-NTA生物感應器。用1X Ni-NTA動力學緩衝液將待附著於該生物感應器之配體(人IL-2 Rβ蛋白，His-標纖， Acro，CD2-H5221)稀釋至濃度2μg/ml。用1X Ni-NTA動力學緩衝液將待附著於該配體之GI102-M45、GI102-M61或GI102-M72稀釋至濃度500nM、250nM、125nM或62.5nM。將80μl各試劑置入384孔微盤中，並設定程式。
IL-2Rβ與GI102-M45間之結合親和力的測量結果如圖28所示，而IL-2Rβ與GI102-M61間之結合親和力的測量結果如圖29所示。此外，IL-2Rβ與GI102-M72間之結合親和力的測量結果如圖30所示。 III. 融合蛋白之免疫活性的鑑定 實驗範例8 ，由融合蛋白引起的IFN- γ產量的鑑定 實驗範例8.1 ，CFSE 標誌的PBMCs 之培養
將從人體內分離出的周邊血液單核細胞(PBMCs)與1μM CellTrace CFSE染料在37℃下反應20分鐘，標誌上羧基螢光素琥珀醯亞胺酯(CFSE)。藉由與具有5倍體積的染色反應溶液的培養基反應5分鐘，然後在1,300rpm下離心5分鐘，除去未與細胞結合的CFSE。將CFB標誌的PBMCs重新懸浮於培養基(含10%胎牛血清(FBS)、10mM HEPES、100U/ml盤尼西林/鏈黴素、1mM丙酮酸鈉、55μM 2-巰乙醇、1mM非必需胺基酸及2mM L-麩醯胺酸之RPMI1640培養基)中，然後以每孔1x105 細胞加至96孔微盤中。進行以5μg/ml之PHA (源自菜豆(Phaseolus Vulgaris)，紅菜豆，之凝集素，Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA，目錄號L1668-5MG)及GI101、GI101C1、GI101C2或IL-2 (Aldesleukin；人重組IL-2，Novartis)的處理，且在5% CO2 培育箱中37°C下培育6天。
在此，GI101、GI101C1、GI101C2及IL-2之處理，係在濃度1nM、10nM或100nM下進行。利用FACS分析細胞，使用ELISA套組(Biolegend, San Diego, CA, USA，目錄號430103)測量存在培養基中之人IFN-γ。實驗範例8.2 ，FACS 分析法
用FACS緩衝液(3%胎牛血清(FBS)、10mM EDTA、1M HEPES、100單位/ml盤尼西林、鏈黴素10μg/ml、1mM丙酮酸鈉)清洗除去上清液而獲得的細胞沈澱物，然後與Fc阻斷劑(Biolegend，目錄號422302)在4℃下反應5分鐘。之後，進行APC抗-CD3 Ab (Biolegend，目錄號300412)及PE抗-CD8a Ab (Biolegend，目錄號300908)之處理，並使反應在4℃下進行20分鐘。之後，用FACS緩衝液清洗產物。將細胞沈澱物重新懸浮於FACS緩衝液中，然後使用BD LSR Fortessa (BD Biosciences, San Diego, CA, USA)及FlowJo軟體分析。實驗範例8.3 ，人IFN- γ ELISA
使用人IFN-γ ELISA套組(Biolegend，目錄號430103)測量分泌至各樣本(其中細胞經過培養)上清液中之人IFN-γ的數量。簡言之，將抗人IFN-γ抗體加至ELISA盤中，使反應在4℃下進行一整夜，如此此等抗體會包覆於其上。然後，用添加1% BSA之PBS溶液在室溫下進行阻斷1個小時。用清洗緩衝液(配製於PBS中之0.05% Tween-20)清洗，然後將標準溶液及各樣本適當地稀釋並加入於其中。然後，使反應在室溫下進行2個小時。
反應完成後，清洗該盤，並於其中加入二級抗體(檢測抗體)。使反應在室溫下進行1個小時。用清洗緩衝液清洗，然後於其中加入親和素-HRP溶液。令反應在室溫下進行30分鐘。於其中加入基質溶液，在室溫黑暗中20分鐘引發顯色反應。最後，於其中加入H2 SO4 以停止顯色反應，並用Epoch微盤分光光度計(BioTek Instruments, Inc., Winooski, VT, USA)測量在450nm下之吸光度。
結果發現，相較於用GI101C1、GI101C2或IL-2處理的細胞，用GI101處理的細胞表示出IFN-γ之分泌明顯的增加(圖31及32)。實驗範例9 ，GI101 對CD8+ T 細胞增殖之功效的鑑定
使從人體內分離出的周邊血液單核細胞(PBMCs)與1μM CellTrace CFSE染料在37℃下反應20分鐘，標誌上CFSE。藉由與具有5倍體積的染色反應溶液之培養基反應5分鐘，然後在1,300rpm下離心5分鐘，除去未與細胞結合的CFSE。將CFB標誌的PBMCs重新懸浮於培養基(含10%胎牛血清(FBS)、10mM HEPES、100U/ml盤尼西林/鏈黴素、1mM丙酮酸鈉、55μM 2-巰乙醇、1mM非必需胺基酸及2mM L-麩醯胺酸之RPMI1640培養基)中，然後以每孔1x105 細胞加至96孔微盤中。
之後，進行1μg/ml之抗CD3ε抗體(Biolegend，目錄號L1668-5MG)及GI101、GI101C1、GI101C2或普留淨 (Novartis)的處理，且在5% CO2 培育箱中37°C下培育6天。在此，以100nM濃度之GI101、GI101C1、GI101C2及IL-2處理該細胞。藉由使用APC-TCRαβ及PE-CD8α抗體之FACS分析，測量沒有標誌CFSE之CD8+ T細胞的比例，檢驗該培育細胞之增殖程度。
結果發現，GI101在活體外活化CD8+ T細胞增殖之程度，與野生型IL-2普留淨相似(圖33及34)。實驗範例10 ，GI101 及GI102 對CD8+ T 細胞增殖之功效的鑑定
從Allcells採購人PBMCs (Lot # 3014928，USA)。使用1M CellTrace CFSE染料，使其與人PBMCs在遮光室溫條件下反應20分鐘。藉由與1μM CellTrace CFSE染料於37°C下反應20分鐘，在該細胞上標誌CFSE。藉由與具有5倍體積的染色反應溶液之培養基反應5分鐘，然後在1,300rpm下離心5分鐘，除去未與細胞結合的CFSE。將CFB標誌的PBMCs重新懸浮於培養基(含10%胎牛血清(FBS)、10mM HEPES、100U/ml盤尼西林/鏈黴素、1mM丙酮酸鈉、55μM 2-巰乙醇、1mM非必需胺基酸及2mM L-麩醯胺酸之RPMI1640培養基)中，然後以每孔1x105 細胞加至96孔微盤中。
之後，用1μg/ml抗CD3ε抗體(OKT3, eBioscience，USA)及GI101、GI101C1、GI101C2或普留淨(Novartis)處理CFB標誌的PBMCs，且於5% CO2 培育箱中37°C下培育7天。在此，用濃度10μM之GI101、GI101C1、GI101C2及IL-2處理該細胞。
藉由使用抗人CD4-PE抗體(BioLegend，USA)、抗人CD8-PE/Cy7抗體(BioLegend，USA)及抗人FoxP3-APC抗體(BioLegend，USA)之FACS分析法測量沒有標誌CFSE之CD8+ T細胞的比例，檢驗該培育細胞之增殖程度。
結果，相較於對照組(無刺激)、單獨抗CD3抗體處理組及GI101C1處理組，GI101、GI102_M61、GI101C2及普留淨處理組表現出CD8+ T細胞之比例顯著的增加。此外，相較於陰性對照組(無刺激)及單獨抗CD3處理組，GI101、GI101C2及普留淨處理組表現出CD4+/FoxP3+ Treg細胞增殖顯著的增加，然而GI102及GI101C1處理組沒有表現出CD4+/FoxP3+ Treg細胞增殖顯著的增加(圖35)。實驗範例11 ，GI101 或GI101w 對CD8+ T 細胞及NK 細胞增殖之功效的鑑定
將從Orient Bio (Korea)購得之7周大的C57BL/6小鼠分成3組，每一組包含3隻小鼠，於其腹腔中注射PBS、GI101或GI101w。在此，分別將40.5μg之GI101及GI101w配製於200μl PBS中，並注射於腹腔中。注射後5天，從各組小鼠身上取出脾臟。從其中分離出細胞，使用血球計測量細胞總數。以使用APC-CD3ε抗體(Biolegend；145-2C11)、PE-NK1.1抗體(Biolegend；PK136)及太平洋藍-CD8α抗體(BD；53-6.7)染色之FACS分析法，檢驗脾細胞中CD8+ T細胞及NK細胞的比例。因此，計算脾中所存在的CD8+ T細胞及NK細胞的數量。
結果鑑定出，相較於GI101w，GI101在活體內會活化CD8+ T細胞及NK細胞之增殖(圖36及37)。實驗範例12 ，GI101 對T 細胞功能之作用的鑑定
實驗使用CTLA-4阻斷生物分析套組(Promega，目錄號JA4005)進行。此實驗簡短說明如下。使保存在液態氮中之CTLA-4效應細胞於37°C恆溫水浴中解凍3分鐘，然後將0.8ml之CTLA-4效應細胞與3.2ml之預熱的分析緩衝液(90% RPMI + 10%胎牛血清)充分混合。之後，將該混合物以每孔25μl加至96孔白血球培養盤(SPL，目錄號30196)中。之後，於其中加入25μl各濃度的GI101。至於陰性對照組，於其中加入25μl之分析緩衝液。之後，將96孔白血球培養盤蓋起來，並置於室溫下直到製得aAPC/Raji細胞。
使保存在液態氮中之aAPC/Raji細胞在37°C恆溫水浴下解凍3分鐘，並將0.8ml之aAPC/Raji細胞與3.2ml之預熱的分析緩衝液充分混合。之後，於盤上每一孔中加入25μl之該混合物，且令反應在5% CO2 培育箱中37°C下反應16個小時。反應完全後，使產物於室溫下靜置15分鐘，然後於其中加入Bio-Glo試劑，同時注意避免產生泡泡。還在最外面的三個孔中加入Bio-Glo試劑，將該等孔作為空白以校正背景信號。令反應在室溫下進行10分鐘，然後用Cytation 3 (BioTek Instruments, Inc., Winooski, VT, USA)測量發光。通過計算RLU (GI101-背景)/RLU (無處理背景)進行最後的數據分析。
結果發現，GI101會附接於表現在效應T細胞上之CTLA-4，且活化T細胞之功能而不是抑制其功能(圖38及39)。實驗範例13 ，mGI101 及mGI102 對免疫細胞之作用的鑑定
將從Orient Bio (Korea)購得之7周大的C57BL/6小鼠分成3組，各組包含3隻小鼠，於其腹腔中投與PBS、3mg/kg、6mg/kg或12mg/kg之GI101或3mg/kg、6mg/kg或12mg/kg之mGI102 (mGI102-M61)。在注射後第1、3、5、7及14天，從各組小鼠身上取出脾臟。之後，針對脾組織，以使用各別的抗體之FACS分析法計算效應CD8+ T細胞、NK細胞及Treg細胞之數量，且分別計算效應CD8+ T細胞及NK細胞相對於Treg細胞之比例。在各細胞分析中使用的抗體之資訊如下： 效應CD8+ T細胞：PB抗小鼠CD3ε抗體(Biolegend，# 155612；KT3.1.1)、FITC抗小鼠CD8α抗體(BD，# 553031，53-6.7)、PE/Cy7抗小鼠CD44抗體(Biolegend，# 103030；IM7)、APC抗小鼠CD122抗體(Biolegend，# 123214；TM-β1) NK細胞：PB抗小鼠CD3ε抗體(Biolegend，# 155612；KT3.1.1)、PE抗小鼠NK-1.1 (Biolegend，# 108708；PK136)
Treg細胞：FITC抗小鼠CD3抗體(Biolegend，# 100204；17A2)、PB抗小鼠CD4抗體(Biolegend，# 100531；RM4-5)、PE抗小鼠CD25抗體(Biolegend，#102008；PC61)、APC抗小鼠Foxp3抗體(Invitrogen，# FJK-16s，17-5773-82)。
結果，相較於PBS投與組，接受mGI101或mGI102 (mGI102-M61)之組在投與後3天至14天之時間點的CD8+ T細胞及NK細胞數方面，表現出顯著的增加。此外，發現相較於PBS投與組，接受mGI102之組在投與後3天至14天之時間點的活化CD8+ T細胞/Treg細胞及NK細胞/Treg細胞比例方面，表現出顯著的增加(圖40)。IV. 融合蛋白之抗癌作用的鑑定 實驗範例14 ，GI101 在表現PD-L1 及CTLA-4 之癌細胞抑制T 細胞活性上之作用的鑑定
將表現PD-L1及CTLA-4之NCl-H292癌細胞株在含有10μg/ml絲裂黴素C (Sigma)之培養基中培養3個小時，然後以該培養基清洗以除去絲裂黴素C。之後，使5×104 細胞之絲裂黴素C處理的NCl-H292癌細胞株與1×105 細胞之人PBMCs在96孔微盤中培育。在此，以5μg/ml之PHA (Sigma)處理進行T細胞活化。此外，使50nM濃度的GI101C1及GI101與50nM濃度的IgG1-Fc (Biolegend)或阿巴西普(abatacept；Orencia；Bristol-Myers Squibb)在4°C下反應30分鐘，之後將產物用於處理NCl-H292癌細胞。3天後，收集細胞培育上清液並使用ELISA套組(Biolegend)定量IFN-γ之數量。
使用在沒有絲裂黴素C處理的NCl-H292癌細胞株之存在下用PHA刺激的人PBMCs，作為陽性對照組；而使用在有絲裂黴素C處理的NCl-H292癌細胞株之存在下用PHA刺激的人PBMCs，作為陰性對照組。使用IFN-γ ELISA套組之實驗方法，以與實驗範例9.3中相同的方法進行。
結果，GI101有效地活化已被過度表現PD-L1之癌細胞株抑制的免疫反應。此外，發現GI101會抑制在效應T細胞上表現的CTLA-4之傳訊(圖41及42)。實驗範例15 ，mGI101 在小鼠來源結直腸癌細胞移植的小鼠中之抗癌作用的鑑定
讓從Orient Bio取得之BALB/c小鼠(雌性，7周大)接受7天的適應期。然後，將5x106 細胞之CT-26癌細胞株(ATCC，USA)與0.05ml之無酚紅Matrigel基質(BD)混合，在小鼠之右背區皮下投與0.1ml之該混合物進行同種異體移植。在癌細胞移植後之特定時間測量腫瘤體積，並選擇達到約28mm3 之受試者，然後依據腫瘤大小及體重將選定的小鼠平均分組，每一組有10隻小鼠。之後，使用拋棄式注射器(31G，1mL)，對陰性對照組投與6mg/kg劑量的hIgG4。在實驗組方面，靜脈投與3mg/kg、6mg/kg或12mg/kg劑量的mGI101。在第一次投與後，每三天給予一次，共投與三次。每天測量腫瘤大小。
結果，分別接受6mg/kg及12mg/kg劑量的mGI101之組中，在一些測量時間點及測試結束時，相較於陰性對照組，腫瘤大小顯著地受到抑制(圖43)。此外，測量存活率的結果，接受6mg/kg劑量的mGI101之組，在一些測量時間點及測試結束時，相較於陰性對照組，觀察到顯著的改善(圖44)。實驗範例16 ，GI101 在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中之抗癌作用的鑑定 實驗範例16.1 ，腫瘤抑制作用的鑑定
讓從Orient Bio取得之BALB/c小鼠(雌性，7周大)接受7天的適應期。然後，將5x106 細胞之CT-26癌細胞株(ATCC，USA)懸浮於0.1ml PBS中，在小鼠之右背區皮下投與0.1ml之該懸浮液進行同種異體移植。在癌細胞移植後之特定時間測量腫瘤體積，並選擇達到約50mm3 至200mm3 之受試者，然後依據腫瘤大小及體重將選定的小鼠平均分組，每一組有10隻小鼠。之後，使用拋棄式注射器(31G，1mL)，對陰性對照組不投與藥物，而對陽性對照組靜脈投與5mg/kg劑量的抗PD-1抗體或5mg/kg劑量的抗PD-1抗體及5mg/kg劑量的抗CTLA-4抗體。在實驗組方面，靜脈投與0.1mg/kg或1mg/kg劑量的GI101。在第一次投與後，每三天給予一次，共投與三次。每天測量腫瘤大小。
結果，在CT-26癌細胞株移植小鼠中，所有接受抗PD-1抗體、抗PD-1抗體及抗CTLA-4抗體或0.1mg/kg或1mg/kg劑量的GI101之組中，相較陰性對照組，均表現出顯著的腫瘤生長抑制。特別是，接受0.1mg/kg劑量的GI101之實驗組，相較於抗PD-1抗體處理組，表現出顯著的腫瘤抑制作用(*p ＜ 0.05) (圖45)。實驗範例16.2 ，癌組織中之免疫細胞分析
實驗範例16.1中每一組的小鼠當腫瘤體積長到平均200mm3 時，將其犧牲，並採集癌組織。之後，將癌組織分離成單一細胞程度，以便分析其中的免疫細胞，然後使用下列抗體在該癌組織中之免疫細胞上進行FACS分析。具體地，使用抗小鼠CD3 (Biolegend，目錄號100320)、抗小鼠CD4 (Biolegend，目錄號100526)、抗小鼠CD8 (Biolegend，目錄號100750)、抗小鼠FoxP3 (eBioscience，目錄號12-5773-82)、抗小鼠CD25 (Biolegend，目錄號102049)、抗小鼠CD44 (eBioscience, 目錄號61-0441-82)、抗小鼠PD-1 (Biolegend，目錄號135218)、抗小鼠IFN-γ (Biolegend，目錄號505832)、抗小鼠CD49b (Biolegend，目錄號108906)、抗小鼠H2 (Invitrogen，目錄號A15443)、抗小鼠CD11c (Biolegend，目錄號117343)、抗小鼠CD80 (eBioscience，目錄號47-4801-82)、抗小鼠CD86 (Biolegend，目錄號104729)、抗小鼠F4/80 (eBioscience，目錄號47-4801-82)及抗小鼠CD206 (eBioscience，目錄號17-2061-80)作為抗體。
結果，接受0.1mg/kg劑量的GI101之實驗組，相較於單獨接受5mg/kg劑量的抗PD-1抗體之陽性對照組，表現出CD8+ T細胞顯著的增加(*p ＜ 0.05，圖46及47)。此外，所有接受GI101之實驗組，相較於陰性對照組，在T細胞中IFN-γ的表現位準方面表現出顯著的增加(*p ＜ 0.05，圖46及47)。此外，接受0.1mg/kg劑量的GI101之實驗組，相較於陰性對照組及單獨接受抗PD-1抗體之陽性對照組，表現出M1巨噬細胞增加(圖48及49)。此外，所有接受GI101之實驗組在巨噬細胞及樹狀細胞中CD86表現位準方面，均表現出增加(* p ＜ 0.05，圖48至51)。實驗範例17 ，GI101 在小鼠來源肺癌細胞移植小鼠中之抗癌作用的鑑定 實驗範例17.1 ，腫瘤抑制作用的鑑定
讓從Orient Bio取得之C57BL/6小鼠(雌性，7周大)接受7天的適應期。然後，使5x106 細胞之LLC2癌細胞株(ATCC，USA)懸浮於0.1ml PBS中，然後在小鼠之右背區皮下投與0.1ml之該懸浮液進行同種異體移植。在癌細胞移植後之特定時間測量腫瘤體積，並選擇達到約50mm3 至200mm3 之受試者，然後依據腫瘤大小及體重將選定的小鼠平均分組，每一組有10隻小鼠。之後，使用拋棄式注射器(31G，1mL)，對陰性對照組不投與藥物，而對陽性對照組靜脈投與5mg/kg劑量的抗PD-1抗體或5mg/kg劑量的抗PD-1抗體及5mg/kg劑量的抗CTLA-4抗體。在實驗組方面，靜脈投與0.1mg/kg或1mg/kg劑量的GI101。在第一次投與後，每三天給予一次，共投與三次。每天測量腫瘤大小。
結果，相較於陰性對照組，所有的實驗組均表現出顯著的腫瘤抑制作用(* p ＜ 0.05) (圖52)。實驗範例17.2 ，癌組織中之免疫細胞分析
實驗範例17.1中每一組的小鼠當腫瘤體積長到平均200mm3 時，將其犧牲，並採集癌組織。之後，用與實驗範例16.2相同的方法進行FACS分析，以分析癌組織中之免疫細胞。
結果，相較於單獨接受抗PD-1抗體之陽性對照組，接受0.1mg/kg劑量的GI101之實驗組表現出CD8+ T細胞顯著的增加(* p ＜ 0.05，圖59)。此外，相較於陰性對照組，所有接受GI101之實驗組均表現出IFN-γ之表現位準顯著的增加(*p ＜0.05，圖59)。此外，所有接受GI101之實驗組在巨噬細胞及樹狀細胞中CD86表現位準方面，均表現出增加(*p ＜ 0.05，圖53至55)。實驗範例18 ，mGI102-M61 在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中之抗癌作用的鑑定
讓從Orient Bio取得之BALB/c小鼠(雌性，7周大)接受7天的適應期。然後，使5x106 細胞之CT-26癌細胞株(ATCC，USA)與0.05ml之無酚紅Matrigel基質(BD)混合，然後在小鼠之右背區皮下投與0.1ml之該混合物進行同種異體移植。在癌細胞移植後之特定時間測量腫瘤體積，並選擇達到約28mm3 之受試者，然後依據腫瘤大小及體重將選定的小鼠平均分組，每一組有10隻小鼠。之後，使用拋棄式注射器(31G，1mL)，對陰性對照組投與6mg/kg劑量的hIgG4。在實驗組方面，靜脈投與3mg/kg、6mg/kg或12mg/kg劑量的mGI102-M61。在第一次投與後，每三天給予一次，共投與三次。每天測量腫瘤大小。
結果鑑定出，相較於陰性對照組，接受12mg/kg劑量的mGI102-M61之組，在一些測量時間點及測試結束時表現出顯著的腫瘤生長抑制(圖56)。此外，測量存活率的結果鑑定出，相較於陰性對照組，接受12mg/kg劑量的mGI102-M61之實驗組，在一些測量時間點及測試結束時表現出顯著的改善(圖57)。實驗範例19 ，mGI101 在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中之抗癌作用的鑑定
讓從Orient Bio取得之BALB/c小鼠(雌性，7周大)接受7天的適應期。然後，將5x106 細胞之CT-26癌細胞株(ATCC，USA)與0.05ml之無酚紅Matrigel基質(BD)混合，且在小鼠之右背區皮下投與0.1ml之該混合物進行同種異體移植。在癌細胞移植後之特定時間測量腫瘤體積，並選擇達到約200mm3 至250mm3 之受試者，然後依據腫瘤大小及體重將選定的小鼠平均分組，每一組有10隻小鼠。
之後，使用拋棄式注射器(31G，1mL)，對陰性對照組投與4mg/kg劑量的hIgG4。在實驗組方面，靜脈投與1mg/kg、4mg/kg或6mg/kg劑量的mGI101。此外，將接受4.9mg/kg的mCD80或2.8mg/kg的Fc-IL-2v (GI101C2)之組設定為對照組。此外，將同時接受4.9mg/kg的mCD80與2.8mg/kg的Fc-IL-2v (GI101C2)之組設定為對照組。
在腫瘤體積測量方面鑑定出，相較於陰性對照組，接受6mg/kg劑量的mGI101之組在一些測量時間點及測試結束時表現出顯著的抑制。相較於接受mCD80與Fc-IL-2v (GI101C2)的組合之組，觀察到優異的腫瘤生長抑制率(圖58及59)。
結論，在CT-26 (BALB/c小鼠來源結直腸癌細胞株)同種異體移植BALB/c小鼠上之腫瘤生長抑制功效測試中，證實相較於mCD80及IL-2v單一製劑，測試物質mGI101在此測試條件下具有腫瘤抑制功效；及鑑定出相較於接受mCD80與IL-2v組合之組，mGI101表現出優異的抗癌功效(圖58及59)。特別是，相較於陰性對照組及接受mCD80與Fc-IL2v (GI101C2)組合之組，接受6mg/kg劑量的mGI101之組表現出顯著的腫瘤大小抑制。V. 組合投與融合蛋白二聚體及免疫檢查點抑制劑之抗癌作用的測定 實驗範例 20 ，在人源乳癌細胞移植小鼠中組合投與 GI101 及抗 PD-1 抗體 之抗癌作用的測定
此測試評估於異種MDA-MB-231細胞(其是人源乳癌細胞)移植的腫瘤模型(使用將人PBMC異種移植進入NSGb2m小鼠中製得的人源化小鼠模型)中，以腹膜內單獨或組合投與作為測試材料的GI101及作為陽性對照材料的Keytruda (Pembrolizumab, MSD)，一種抗PD-1抗體，後，腫瘤生長的抑制作用。
根據各劑量，藉由添加賦形劑，將述於表2中之測試材料、陰性對照材料及陽性對照材料之原液稀釋。 [表2]
- 測試材料 陽性對照材料 陰性對照材料 賦形劑
材料名稱 GI101 Keytruda hIgG4 PBS
說明 清澈液體 清澈液體 清澈液體 清澈液體
組份 Fc融合蛋白 抗PD-1抗體 - -
pH 7.5 - - -
儲存條件 冷藏儲存(4℃) 冷藏儲存(4℃) 冷藏儲存(4℃) 冷藏儲存(4℃)
處理注意事項 冷藏儲存直到投與及投與當天復原使用時 冷藏儲存直到投與及投與當天復原使用時 冷藏儲存直到投與及投與當天復原使用時 -
從韓國細胞株銀行(Korea)購買人源乳癌細胞，MDA-MB-231 (智人，乳腺/乳房；源自轉移位置：胸膜滲出液)，用於此測試。細胞培養基依照每100ml混合下表所示的組成使用：胎牛血清(FBS，16000-044，Thermofisher scientific，U.S.A.)、盤尼西林-鏈黴素；10,000單位/ml盤尼西林及10,000μg/ml鏈黴素(15140122，Thermofisher scientific，U.S.A.)及RPMI1640 (A1049101，Thermofisher scientific，U.S.A.)。 [表3]
名稱 組成(㎖)
FBS 10
盤尼西林-鏈黴素 1
RPMI1640 89
總體積 100
將待用於此測試之細胞解凍，置於細胞培養瓶中，於37℃，5% CO2 培育箱(MCO-170M，Panasonic, Japan)中培養。使用胰蛋白酶-EDTA (Cat.  25200-072, Thermofisher scientific, U.S.A.)使培養的細胞懸浮。使用離心機，利用離心(125xg，5分鐘)收集懸浮細胞，將其轉移至新的培養基及新的瓶中，進行繼代培養。在細胞株移植當天，將培養細胞置於離心管中，回收，然後離心(125xg，5分鐘)，去除上清液。之後，用PBS (Cat.  LB 001-04, Welgene Inc., KOREA)製造細胞懸浮液(5x106 細胞/0.05 ml)，然後儲存於冰上直到接種。
在測試方面，從JoongABio (Korea)購買並使用8周大雌性NSGb2m (NOD.Cg-B2mtm1Unc Prkdcscid Il2rgtm1Wjl /SzJ)小鼠。在隔離馴化期間結束後隔天測量體重，然後將為健康動物製備的人源PBMC細胞懸浮液(5x106 細胞/0.2 ml)填充至拋棄式針筒中，並從動物的尾靜脈注入。細胞移植後每天觀察一般症狀一次。
將通過添加無酚紅matrigel基質(0.05ml，356237, BD, U.S.A.)於製得的MDA-MB-231細胞懸浮液(5x106 細胞/0.05ml)中所製得的溶液充填至拋棄式針筒中，皮下投與至移植有人PBMC之動物的右背進行移植(0.1ml/隻)。在細胞株移植後的植入及生長期間每天觀察一般症狀一次。
在細胞移植後之特定時間，測量沒有顯示出健康狀態異常的小鼠之腫瘤體積，選擇32個體，使各組之平均值達到40至80mm3 。根據腫瘤體積及體重，盡可能平均地將選定的動物分成4組(每組8隻動物)。
測試組之安排如表4所示。使用拋棄式針筒(31G，1 ml)投與測試材料，投與頻率為一周二次，總共投與4次。 [表4]
組 劑量 (mg/kg) 投與體積 (㎖/kg) 動物數
G1 hIgG4 6 10 8
G2 GI101 6 10 8
G3 Keytruda 5 10 8
G7 GI101 + Keytruda 6 + 5 10 8
於觀察期間，每天觀察一般症狀一次，如外觀、行為、排泄等等，確定死掉的動物。於細胞株移植當天、一周二次及犧牲當天測量動物的體重。
於觀察期間，使用數位卡尺(mitutoyo, Japan)測量腫瘤的最大長度(L)及垂直寬度(W)一周三次，套用下列方程式，計算腫瘤體積(TV)。 ＜方程式1＞ TV (㎣) = (W2 ХL)/2 ＜方程式2＞ %TGI (腫瘤生長抑制率)= (1-(Ti-T0)/(Vi-V0))X100
投與前各個體的腫瘤體積設定為分組時測量的值。
在腫瘤移植後的第21天、第25天、第28天及第31天，分別投與表4中所示的藥物，結果，與對照組(hIgG4)相比，GI101或Keytruda單獨治療組中之腫瘤生長受到抑制。與對照組相比，GI101或Keytruda組合治療組中之腫瘤生長受到抑制。與GI101或Keytruda單獨治療組相比，GI101或Keytruda組合治療組中之腫瘤生長受到抑制(圖60)。
計算在實驗結束時(腫瘤移植後第42天)，與藥物治療第1天(腫瘤移植後第17天)相比的腫瘤生長抑制率。結果，hIgG4治療組有2隻小鼠具有30%以上的腫瘤生長抑制率、1隻小鼠具有50%以上的腫瘤生長抑制率及1隻小鼠具有80%以上的腫瘤生長抑制率；GI101治療組有5隻小鼠具有30%以上的腫瘤生長抑制率、5隻小鼠具有50%以上的腫瘤生長抑制率及2隻小鼠具有80%以上的腫瘤生長抑制率；Keytruda治療組有7 隻小鼠具有30%以上的腫瘤生長抑制率、5隻小鼠具有50%以上的腫瘤生長抑制率及3隻小鼠具有80%以上的腫瘤生長抑制率；及GI101與Keytruda組合治療組有8隻小鼠具有30%以上的腫瘤生長抑制率、8隻小鼠具有50%以上的腫瘤生長抑制率及6隻小鼠具有80%以上的腫瘤生長抑制率(圖61)。
此外，在人源乳癌細胞移植的小鼠中使用GI101與Keytruda之組合時，各治療組中個別實驗動物的腫瘤生長程度示於圖62至66中。實驗範例21 ，在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中組合投與mGI101 與抗PD-1 抗體之抗癌作用的測定
此測試評估於同種異體鼠結腸腺癌細胞(MC38)移植至C57BL/6小鼠的腫瘤模型中，以腹膜內單獨或組合投與作為測試材料的mGI101及作為陽性對照材料的抗PD-1抗體後，腫瘤生長的抑制作用。
從Kerafast Inc.  (USA)購買鼠結腸腺癌細胞(MC38)，其是囓齒動物來源結直腸癌細胞，並用於測試。將MC38細胞培養在含有10%胎牛血清(Gibco)及1%抗生素/抗真菌劑(Gibco)之RPMI1640培養基(Gibco)中。使用胰蛋白酶收成培養細胞並使懸浮於PBS中。於C57BL/6雌性小鼠(7周大)之右側腹注射1x106 MC38細胞，用以建立同種異體移植腫瘤模型。
根據腫瘤體積(30mm3 )隨機分配小鼠(每組5隻)。在細胞接種後約2天鑑定腫瘤移植物。依照表5所示的安排測試組及投與測試材料。 [表5]
測試組 投與途徑 ，投與間隔 劑量 動物數
G1 載具對照(hIgG4) i.p. BIW x 16天 10 mg/kg 5
G2 mGI101 i.p. 第1、5、9天 6 mg/kg 6
G3 抗PD-1抗體(殖株RMP1-14,  InVivoMab) i.p. BIW x 16天 5 mg/kg 5
G4 mGI101 + 抗PD-1抗體 i.p. 第1、5、9 天(mGI101) 0.6 mg/kg 5
G4 GI101 + 抗小鼠PD-1抗體 i.p. BIW x 16天(抗PD-1抗體) 5 mg/kg 5
在測試期間，每天觀察臨床症狀如疾病及行為改變等等一次，確定死亡的動物。測試期間後，將動物犧牲。使用腫瘤3D掃描器(TM900, Peria, belgium)測量MC38實體癌的大小。計算各實驗組的平均重量損失及變化百分比及平均腫瘤生長抑制率。評估相較於載具對照組的抗腫瘤效力。
使用Prism 8.0 (Graph Pad Software Inc., USA)進行所有的統計計算。透過單因子ANOVA (結束時間)，接著用Bonferroni的多重比較檢定比較腫瘤體積測量值。“p”值＜0.05視為顯著。
在投與mGI101及共投與mGI101與抗PD-1抗體後，所有的測試動物均保持健康，沒有顯示出病理異常現象。使用mGI101和/或抗PD-1抗體的組合療法抗MC38腫瘤之結果示於圖67至73中。與對照組相比，在藥物治療組中觀察到抗癌作用，且在測試16天期間可注意到腫瘤大小的差異。在先前文獻中，已知MC38腫瘤是對抗PD-1抗體有反應的模型，且在此測試之抗PD-1抗體投與組中亦觀察到抗癌作用(p＞0.01)。在mGI101 (6 mpk)單獨投與組中亦發現到，抗癌作用與抗PD-1抗體投與組一樣多(p＞0.01)。mGI101 (0.6 mpk) + 抗PD-1 (5 mpk)組合投與組顯示出非常優異的抗癌作用(p＞0.0001)。
各測試組的個體腫瘤大小示於圖69至73中。根據個體腫瘤大小結果，在抗PD-1抗體投與組的一些動物中觀察到些微的腫瘤回復。mGI101 (6 mpk)單獨投與組顯示比抗PD-1抗體投與組好的腫瘤生長抑制作用。直到5至7天為止腫瘤大小保持相同，但7天後再次生長。直到5至7天為止腫瘤大小保持相同，但7天後再次生長。組合投與組(GI101 (0.6 mpk) + 抗PD-1抗體(5 mpk))顯示非常優異的腫瘤生長抑制。特別是，組合投與組中有二隻顯示出完全的反應(無腫瘤)。
在組合投與組中二隻顯示完全緩解的小鼠之左側腹(與癌細胞起始注射位置相反)再次注射MC38細胞。在此等小鼠中持續投與抗PD-1抗體(5 mpk，BIW)直至第32天(圖74)。在此二隻小鼠的其中一隻中發現小型腫瘤(＞30 mm3 )，但腫瘤尺寸一直到第35天為止都沒有再長大(圖69)。在另一隻小鼠中，於再次注射腫瘤後沒有發現腫瘤(圖69及74)。
結論，在MC38同種異體腫瘤模型中測試mGI101單獨及與抗PD-1抗體之組合的抗腫瘤效力，結果，組合投與組(GI101 (0.6 mpk) + 抗PD-1 (5 mpk))顯示最佳的抗腫瘤效力。組合投與組中的二隻實驗動物顯示完全的反應，且顯示完全反應的小鼠當再次注射MC38時顯示出抗癌作用(表6)。 [表6]
治療後天數 CR小鼠
Days After treatment 第1隻的腫瘤體積(mm3 ) 第2隻的腫瘤體積(mm3 )
D1 78.2 23.6
D2 84.5 13.5
D3 36.3 0
D4 0 0
D5 0 0
D6 0 0
D7 0 0
D8 0 0
D9 0 0
D10 0 0
D11 0 0
D12 0 0
D13 0 0
D14 0 0
D15 0 0
D16 0 0
D17 0 0
D18 0 0
D19 0 0
D20 0 0
D21 0 0
D22 0 0
D23 0 0
D24 0 0
*D25 0 0
D26 0 0
D27 0 0
D28 0 0
D29 0 0
D30 0 0
D31 0 0
D32 12.8 0
實驗範例22 ，在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中，組合投與mGI101 與抗PD-L1 抗體之抗癌作用的測定
此測試評估於BALB/c小鼠中移植同種異體鼠結腸癌細胞(CT26)的腫瘤模型中，以腹膜內單獨或組合投與作為測試材料的GI101及作為陽性對照材料的抗PD-1抗體(BioXcell, Cat# BE0101)後，腫瘤生長的抑制作用。
將CT26細胞培養於含有10%胎牛血清(Gibco)及1%抗生素/抗真菌劑(Gibco)之RPMI1640培養基(Gibco)中。使用胰蛋白酶收成培養的細胞並將其懸浮於PBS中。於BALB/c雌性小鼠(7周大)之右側腹中注射5x105 CT26細胞，用以建立同種異體移植腫瘤模型。
根據腫瘤體積(50 ~ 120 mm3 )隨機分配小鼠(每組4隻)。在細胞接種後約2天鑑定腫瘤移植物。依照表7所示的安排測試組及投與測試材料。 [表7]
測試組 投與途徑 ，投與間隔 劑量 動物數
G1 載具對照(PBS) i.p. BIW x 9天 - 4
G2 mGI101 i.v. QW x 9天 3 mg/kg 4
G3 抗PD-L1抗體 (BioXcell, Cat# BE0101) i.p. BIW x 9天 10 mg/kg 4
G4 mGI101 + 抗PD-L1抗體 i.v. QW x 9天 (mGI101) 3 mg/kg 4
G4 mGI101 + 抗PD-L1抗體 i.p. BIW x 9天(抗PD-L1抗體) 10 mg/kg 4
在測試期間，每天觀察臨床症狀如疾病及行為改變等等一次，確定死亡的動物。測試期間後，將動物犧牲。使用腫瘤3D掃描器(TM900, Peria, belgium)測量CT26實體癌的大小。計算各實驗組的平均重量損失及變化百分比，及平均腫瘤生長抑制率。評估相較於載具對照組的抗腫瘤效力。
使用Prism 8.0 (Graph Pad Software Inc., USA)進行所有的統計計算。透過單因子ANOVA (結束時間)，接著用Bonferroni的多重比較檢定比較腫瘤體積測量值。“p”值＜0.05視為顯著。
在CT26同種異體腫瘤模型中測試單獨mGI101及與抗PD-1抗體之組合的抗腫瘤效力，結果，組合投與組(mGI101 (3 mpk) + 抗PD-L1 (10 mpk))顯示出最佳的抗腫瘤效力(圖75)。實驗範例23 ，在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中，組合投與mGI101 與抗TIGIT 抗體之抗癌作用的測定
此測試評估於BALB/c小鼠中移植同種異體鼠結腸癌細胞(CT26)的腫瘤模型中，以腹膜內單獨或組合投與作為測試材料的GI101及作為陽性對照材料的抗TIGIT抗體(會與TIGIT之胞外結構域專一性結合，具有序列辨識編號：39)後，腫瘤生長的抑制作用。
將CT26細胞培養於含有10%胎牛血清(Gibco)及1%抗生素/抗真菌劑(Gibco)之RPMI1640培養基(Gibco)中。使用胰蛋白酶收成培養的細胞並將其懸浮於PBS中。於BALB/c雌性小鼠(7周大)之右側腹中注射5x105 CT26細胞，用以建立同種異體移植腫瘤模型。
根據腫瘤體積(50 ~ 120 mm3 )隨機分配小鼠(每組5隻)。在細胞接種後約2天鑑定腫瘤移植物。依照表8所示的安排測試組並投與測試材料。 [表8]
測試組 投與途徑 ，投與間隔 劑量 動物數
G1 載具對照 (PBS) i.p. BIW x 9天 - 5
G2 mGI101 i.v. QW x 9天 3 mg/kg 5
G3 抗TIGIT抗體 (Merck, MK-7684) i.p. BIW x 9天 20 mg/kg 5
G4 mGI101+抗TIGIT抗體 i.v. QW x9天 (mGI101) 3 mg/kg 5
G4 mGI101 +抗TIGIT抗體 i.p. BIW x 9天 (抗TIGIT抗體) 20 mg/kg 5
在測試期間，每天觀察臨床症狀如疾病及行為改變等等一次，確定死亡的動物。測試期間後，將動物犧牲。使用腫瘤3D掃描器(TM900, Peria, belgium)測量CT26實體癌的大小。計算各實驗組的平均重量損失及變化百分比，及平均腫瘤生長抑制率。評估相較於載具對照組的抗腫瘤效力。
使用Prism 8.0 (Graph Pad Software Inc., USA)進行所有的統計計算。透過單因子ANOVA (結束時間)，接著用Bonferroni的多重比較檢定比較腫瘤體積測量值。“p”值＜0.05視為顯著。
在CT26同種異體模型中測試單獨mGI101及與抗TIGIT抗體組合的抗腫瘤效力，結果，組合投與組(mGI101 (3 mpk) + 抗TIGIT (20 mpk))顯示最佳的抗腫瘤效力(圖76)。與對照組相比，在抗TIGIT抗體單獨投與組中沒有觀察到抗腫瘤效力。然而，與mGI101單獨投與組相比，抗TIGIT抗體與mGI101之組合投與顯示出非常優越的抗腫瘤效力。
無
圖1描述融合蛋白二聚體之示意具體例。
圖2描述融合蛋白二聚體在淋巴結中作用的機制示意圖。
圖3描述融合蛋白二聚體在腫瘤微環境中作用的機制示意圖。
圖4描述融合蛋白之結構示意圖。在此，GI101及mGI101各為融合蛋白的具體例，而GI101C1、GI101C2及mGI101C1是用於與該融合蛋白之活性比較的比較例。
圖5描述融合蛋白之各種具體例。人及小鼠來源蛋白可結合製成融合蛋白。CD80蛋白與IL-2蛋白可透過除了Fc外之各種連接子彼此結合。
圖6描述用SDS-PAGE鑑定所獲得的融合蛋白二聚體(GI101)而獲得的結果。
圖7描述根據吸光度之融合蛋白(GI101)的數量。
圖8描述利用粒徑篩析層析法(SEC)分析所獲得的融合蛋白二聚體(GI101)而獲得的結果。
圖9描述用SDS-PAGE鑑定所獲得的mGI101融合蛋白二聚體而獲得的結果。
圖10描述用SDS-PAGE鑑定所獲得的GI101C1融合蛋白二聚體而獲得的結果。
圖11描述用SDS-PAGE鑑定所獲得的GI101C2融合蛋白二聚體而獲得的結果。
圖12描述用SDS-PAGE鑑定所獲得的mGI101C1融合蛋白二聚體而獲得的結果。
圖13描述用SDS-PAGE鑑定所獲得的GI102-M45融合蛋白二聚體而獲得的結果。
圖14描述用SDS-PAGE鑑定所獲得的GI102-M61融合蛋白二聚體而獲得的結果。
圖15描述用SDS-PAGE鑑定所獲得的GI102-M72融合蛋白二聚體而獲得的結果。
圖16描述hCTLA4與GI101間之結合親和力。
圖17描述hPD-L1與GI101間之結合親和力。
圖18描述hPD-L1與hPD-1間之結合親和力。
圖19描述mCTLA4與mGI101間之結合親和力。
圖20描述mPD-L1與mGI101間之結合親和力。
圖21描述鑑定GI-101 (hCD80-Fc-hIL-2v)與CTLA-4間之結合能力所獲得的結果。鑑定出GI101 (hCD80-Fc-hIL-2v)對CTLA-4具有高結合能力。
圖22描述鑑定GI101與IL-2Rα或IL-2Rβ間之結合親和力所獲得的結果。
圖23描述鑑定GI101與IL-2Rα間之結合親和力所獲得的結果。
圖24描述鑑定GI101與IL-2Rβ間之結合親和力所獲得的結果。
圖25描述鑑定IL-2Rα與GI102-M45間之結合親和力所獲得的結果。
圖26描述鑑定IL-2Rα與GI102-M61間之結合親和力所獲得的結果。
圖27描述鑑定IL-2Rα與GI102-M72間之結合親和力所獲得的結果。
圖28描述鑑定IL-2Rβ與GI102-M45間之結合親和力所獲得的結果。
圖29描述鑑定IL-2Rβ與GI102-M61間之結合親和力所獲得的結果。
圖30描述鑑定IL-2Rβ與GI102-M72間之結合親和力所獲得的結果。
圖31及32描述測量用各別濃度之GI101、GI101C1、GI101C2或IL-2處理細胞並進行培育時，從該細胞分泌出來的IFN-γ數量所獲得的結果。
圖33描述鑑定GI101、GI101C1、GI101C2及IL-2 (普留淨(Proleukin))對CD8+ T細胞增殖之作用所獲得的結果。
圖34描述GI101在效應T細胞上作用的機制之示意圖。
圖35描述鑑定GI101及GI102對CD8+T細胞及CD4+T細胞增殖之作用所獲得的結果。在此，(A)描述CD8+T細胞及CD4+T細胞之比例，(B)描述CD8+T細胞之增殖能力，而(C)描述CD4+/FoxP3+ Treg細胞之比例。
圖36及37描述鑑定GI101及GI101w對CD8+T細胞及NK細胞增殖之作用所獲得的結果。
圖38及39描述鑑定GI101對效應T細胞之作用所獲得的結果。
圖40描述鑑定mGI101及mGI102-M61對小鼠免疫細胞之作用所獲得的結果。
圖41及42描述鑑定GI101對表現PD-L1及CTLA-4之癌細胞抑制T細胞活性之作用所獲得的結果。
圖43描述鑑定mGI101在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中根據其劑量之腫瘤抑制作用所獲得的結果。
圖44描述鑑定接受mGI101之小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠之存活率所獲得的結果。
圖45描述鑑定GI101在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中之腫瘤抑制作用所獲得的結果。
圖46描述使小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠接受hIgG4、抗PD-1抗體或GI101之治療，然後用FACS分析癌組織中之CD8+ T細胞、IFN-γ T細胞、CD4+ T細胞及Treg細胞所獲得的結果。
圖47以圖表方式描述使小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠接受hIgG4、抗PD-1抗體或GI101之治療，然後用FACS分析癌組織中之CD8+ T細胞、IFN-γ T細胞、CD4+ T細胞及Treg細胞所獲得的結果。
圖48描述使小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠接受hIgG4、抗PD-1抗體或GI101之治療，然後用FACS分析癌組織中之巨噬細胞所獲得的結果。
圖49以圖表方式描述使小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠接受hIgG4、抗PD-1抗體或GI101之治療，然後用FACS分析癌組織中之巨噬細胞所獲得的結果。
圖50描述使小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠接受hIgG4、抗PD-1抗體或GI101之治療，然後用FACS分析癌組織中之樹狀細胞所獲得的結果。
圖51以圖表方式描述使小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠接受hIgG4、抗PD-1抗體或GI101之治療，然後用FACS分析癌組織中之樹狀細胞所獲得的結果。
圖52描述鑑定GI101在小鼠來源肺癌細胞移植小鼠中之腫瘤抑制作用所獲得的結果。
圖53以圖表方式描述使小鼠來源肺癌細胞移植小鼠接受hIgG4、抗PD-1抗體或GI101之治療，然後用FACS分析癌組織中之CD8+ T細胞、IFN-γ T細胞、CD4+ T細胞及Treg細胞所獲得的結果。
圖54以圖表方式描述使小鼠來源肺癌細胞移植小鼠接受hIgG4、抗PD-1抗體或GI101之治療，然後用FACS分析癌組織中之巨噬細胞所獲得的結果。
圖55以圖表方式描述使小鼠來源肺癌細胞移植小鼠接受hIgG4、抗PD-1抗體或GI101之治療，然後用FACS分析癌組織中之樹狀細胞所獲得的結果。
圖56描述鑑定mGI102-M61在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中之腫瘤抑制作用所獲得的結果。
圖57描述分析接受mGI102-M61之小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠之存活率所獲得的結果。
圖58描述鑑定mGI101在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中之腫瘤抑制作用所獲得的結果。
圖59描述mGI101在小鼠來源結直腸癌細胞移植小鼠中之腫瘤抑制率。
圖60顯示於人源乳癌細胞移植小鼠中使用GI101與Keytruda之組合時之腫瘤生長的圖表。與對照組(hIgG4)相比，GI101或Keytruda單獨治療組中的腫瘤生長受到抑制。與對照組相比，GI101與Keytruda組合治療組中的腫瘤生長受到抑制。與GI101或Keytruda單獨治療組相比，GI101與Keytruda組合治療組中的腫瘤生長受到抑制。
圖61顯示於人源乳癌細胞移植小鼠中使用GI101與Keytruda之組合時的腫瘤生長抑制率。IgG4治療組有2隻小鼠具有30%以上的腫瘤生長抑制率、1隻小鼠具有50%以上的腫瘤生長抑制率及1隻小鼠具有80%的腫瘤生長抑制率。GI101治療組有5隻小鼠具有30%以上的腫瘤生長抑制率、5隻小鼠具有50%以上的腫瘤生長抑制率及2隻小鼠具有80%的腫瘤生長抑制率。Keytruda治療組有7隻小鼠具有30%以上的腫瘤生長抑制率、5隻小鼠具有50%以上的腫瘤生長抑制率及3隻小鼠具有80%的腫瘤生長抑制率。GI101與Keytruda組合治療組有8隻小鼠具有30%以上的腫瘤生長抑制率、8隻小鼠具有50%以上的腫瘤生長抑制率及6隻小鼠具有80%的腫瘤生長抑制率。
圖62顯示當於人源乳癌細胞移植小鼠中使用GI101與Keytruda之組合時，各治療組中個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖63顯示在人源乳癌細胞移植小鼠中的hIgG4治療組中個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖64顯示在人源乳癌細胞移植小鼠中的GI101治療組中個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖65顯示在人源乳癌細胞移植小鼠的Keytruda治療組中個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖66顯示在人源乳癌細胞移植小鼠的GI101與Keytruda組合治療組中個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖67顯示於齧齒動物來源結直腸癌細胞移植小鼠中投與mGI101與抗PD-1抗體之組合時，腫瘤生長的圖表。
圖68顯示於齧齒動物來源結直腸癌細胞移植小鼠中投與mGI101與抗PD-1抗體之組合時，腫瘤生長的抑制率。
圖69顯示於齧齒動物來源結直腸癌細胞移植小鼠中投與mGI101與抗PD-1抗體之組合時，各治療組中個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖70顯示在齧齒動物來源結直腸癌細胞移植小鼠的hIgG4治療組中個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖71顯示在齧齒動物來源結直腸癌細胞移植小鼠的mGI101治療組中個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖72顯示在齧齒動物來源結直腸癌細胞移植小鼠的抗PD-1抗體治療組中個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖73顯示在齧齒動物來源結直腸癌細胞移植小鼠的mGI101與抗PD-1抗體組合治療組中個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖74顯示當於齧齒動物來源結直腸癌細胞移植小鼠的mGI101與抗PD-1抗體組合治療組中顯示出完全緩解的實驗動物中，重新注射齧齒動物來源結直腸癌細胞時，個別實驗動物之腫瘤生長程度。
圖75顯示於齧齒動物來源結直腸癌細胞移植小鼠中投與mGI101與抗PD-L1抗體之組合時，腫瘤生長的圖表。
圖76顯示於齧齒動物來源結直腸癌細胞移植小鼠中投與mGI101與抗TIGIT抗體之組合時，腫瘤生長的圖表。
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Claims (5)

  1. 一種用於治療癌症的藥學組成物，其包含作為活性成份之含有IL-2變異體與CD80片段之融合蛋白的二聚體及免疫檢查點抑制劑，其中該融合蛋白係由下列結構式(I)表示：N'-X-[連接子(1)]n-Fc結構域-[連接子(2)]m-Y-C' (I)其中，N'是該融合蛋白的N端，C'是該融合蛋白的C端，X是CD80片段，其由序列辨識編號：11中第35個至第242個胺基酸構成，Y是IL-2變異體，其包含在序列辨識編號：10之胺基酸中R38A與F42A之取代，連接子(1)是一由30個胺基酸構成之胜肽連接子，連接子(2)是一由5個胺基酸構成之胜肽連接子，n及m為1，及其中該免疫檢查點抑制劑是選自於由下列所構成之群組：抗PD-1抗體、抗PD-L1抗體及抗TIGIT抗體。
  2. 如請求項1之藥學組成物，其中該融合蛋白具有序列辨識編號：9之胺基酸序列。
  3. 如請求項1之藥學組成物，其中該抗PD-1抗體是選自於由下列所構成之群組之任一個：帕博利珠單抗(pembrolizumab)、納武利尤單抗(nivolumab)、西米普利單抗(cemiplimab)、JTX-4014、斯巴達珠單抗(spartalizumab)、卡瑞利珠單抗(camrelizumab)、信迪利單抗(sintilimab)、替雷利珠單抗(tislelizumab)、特瑞普利單抗(toripalimab)、Dostarlimab、INCMGA00012、AMP-224及AMP-514；或 該抗PD-L1抗體是選自於由下列所構成之群組之任一個：阿替利珠單抗(atezolizumab)、阿維單抗(avelumab)、度伐利尤單抗(durvalumab)、KN035、CK-301、AUNP12、CA-170及BMS-986189。
  4. 如請求項1之藥學組成物，其中該癌症是選自於由下列所構成之群組之任一個：胃癌、肝癌、肺癌、結直腸癌、乳癌、前列腺癌、卵巢癌、胰臟癌、子宮頸癌、甲狀腺癌、喉癌、急性骨髓性白血病、腦瘤、神經母細胞瘤、視網膜母細胞瘤、頭頸癌、唾液腺癌及淋巴瘤。
  5. 一種含有IL-2變異體與CD80片段之融合蛋白的二聚體及免疫檢查點抑制劑於製備一用於治療癌症之醫藥品的用途，其中該融合蛋白係由下列結構式(I)表示：N'-X-[連接子(1)]n-Fc結構域-[連接子(2)]m-Y-C' (I)其中，N'是該融合蛋白的N端，C'是該融合蛋白的C端，X是該CD80片段，其由序列辨識編號：11中第35個至第242個胺基酸構成，Y是該IL-2變異體，其包含在序列辨識編號：10之胺基酸中R38A與F42A之取代，連接子(1)是一由30個胺基酸構成之胜肽連接子，連接子(2)是一由5個胺基酸構成之胜肽連接子，n及m為1，及其中該免疫檢查點抑制劑是選自於由下列所構成之群組：抗PD-1抗體、抗PD-L1抗體及抗TIGIT抗體。
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