帶有DARPin的雙特異性嵌合蛋白的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及雙特異性嵌合蛋白，其包括經(jīng)設(shè)計的錨蛋白重復(fù)蛋白(DARPin)，以及與所述DARPin相連的IgG抗體，scFv-Fc抗體片段，或其組合；用其治療或預(yù)防癌癥的方法，以及相關(guān)的方法和組合物。KCLRF-BP-002202009.10.06
【專利說明】帶有DARPin的雙特異性嵌合蛋白
[0001] 發(fā)明背景
[0002] 1.發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本文涉及含有經(jīng)設(shè)計的錨蛋白重復(fù)蛋白（DARPin)的雙特異性嵌合蛋白，以及相 關(guān)的方法和組合物。
[0004] 2.相關(guān)技術(shù)的描述
[0005] 在活細胞中，各種蛋白彼此相互作用，參與各種致病機制。如果有至少兩種這樣的 致病蛋白被同時抑制，相比于僅有單一蛋白被抑制的情況而言，就有更大的可能性來治療 和預(yù)防疾病。為此，研發(fā)了多種能抑制至少兩種蛋白的抗體。
[0006] 盡管研發(fā)出數(shù)種雙特異性抗體，其中大多數(shù)不能在商業(yè)上用作抗體藥物，因為它 們的療效未經(jīng)臨床驗證或者觀察到了多種副作用。此外，所研發(fā)的雙特異性抗體在穩(wěn)定性 和產(chǎn)量方面有不足，這對于商業(yè)應(yīng)用而言也是障礙。早期研發(fā)的具有IgG形式的雙特異性 抗體難以分離和純化，因為在生產(chǎn)過程中輕鏈和重鏈隨機組合，導(dǎo)致大規(guī)模生產(chǎn)中的諸多 問題。而且，在非IgG的雙特異性抗體的情形中，與蛋白折疊、藥效學(xué)等無關(guān)的作為藥物的 穩(wěn)定性也沒有得到驗證。
[0007] 因此，需要研發(fā)在活體內(nèi)穩(wěn)定性增強、且作為藥物有改進特性的雙特異性抗體。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本申請?zhí)峁┝穗p特異性嵌合蛋白（雙特異性抗體偶聯(lián)物），其包括抗體（例如IgG 抗體）和/或抗體片段（例如ScFv-Fc抗體片段）、以及與其相連的經(jīng)設(shè)計的錨蛋白重復(fù)蛋 白（DARPin)，本發(fā)明還提供了包含所述抗體和可藥用載體的藥物組合物。所述的雙特異性 嵌合蛋白或雙特異性抗體偶聯(lián)物可以用作雙特異性抗體。
[0009] 本申請還提供了制備所述雙特異性嵌合蛋白的方法，其通過將DARPin與抗體（例 如IgG抗體）和/或抗體片段（例如ScFv-Fc抗體片段）相連來實現(xiàn)，或通過在細胞中表 達編碼所述雙特異性嵌合蛋白的核酸來實現(xiàn)。
[0010] 本申請還提供了用于治療或預(yù)防癌癥的所述雙特異性嵌合蛋白，或者所述雙特異 性嵌合蛋白在治療或預(yù)防癌癥方面的用途。
[0011] 此外，本申請還提供了用于增強雙特異性嵌合蛋白的抗癌效力的DARPin，或者 DARPin用于增強雙特異性嵌合蛋白的抗癌效力的用途，是與未連接DARPin的抗體或抗體 片段相比。
[0012] 本申請還提供了相關(guān)的組合物和方法，可以從下文的詳述中更清楚地了解。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1圖示了根據(jù)一個實施方案用抗EGFRDARPin制備多種雙特異性抗體偶聯(lián)物的 過程。
[0014] 圖2圖示了根據(jù)一個實施方案用抗EGFRDARPin制備多種雙特異性抗體偶聯(lián)物的 過程。
[0015] 圖3圖示了根據(jù)一個實施方案制備抗c-Met/抗EGFR雙特異性嵌合蛋白的過程。
[0016] 圖4圖示了根據(jù)一個實施方案的抗C-Met/抗EGFR雙特異性嵌合蛋白在溶液中展 示的穩(wěn)定性特性。
[0017] 圖5圖示了根據(jù)一個實施方案的抗-c-Met/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋白與EGF在 競爭性ELISA試驗中的競爭。
[0018] 圖6圖示了根據(jù)一個實施方案的抗-C-Met/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋白在A431 細胞中抑制EGFR磷酸化的程度。
[0019] 圖7圖示了根據(jù)一個實施方案的抗-C-Met/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋白對SNU5 細胞增殖的抑制程度。
[0020] 圖8圖示了根據(jù)一個實施方案的抗-c-Met/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋白對MKN45 細胞增殖的抑制程度。
[0021] 圖9圖示了根據(jù)一個實施方案的抗-C-Met/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋白對H1993 細胞增殖的抑制程度。
[0022] 圖10圖示了根據(jù)一個實施方案的抗-c-Met/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋白對A431 細胞增殖的抑制程度。
[0023] 圖11的熒光圖像顯示了根據(jù)一個實施方案的抗-c-Met/抗-EGFR雙特異性嵌合 蛋白對c-Met和EGFR的內(nèi)在化。
[0024] 圖12圖示了根據(jù)一個實施方案的抗-c-Met/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋白的 c-Met(上圖）和EGFR(下圖）表達量。
[0025] 圖13圖示了根據(jù)一個實施方案制備抗HER2/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋白的過程。
[0026] 圖14圖示了根據(jù)一個實施方案的抗HER2/抗EGFR雙特異性嵌合蛋白展示的穩(wěn)定 性特性。
[0027] 圖15圖示了根據(jù)一個實施方案的抗HER2/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋白對MKN45 細胞增殖的抑制程度。
[0028] 圖16的熒光圖像顯示了根據(jù)一個實施方案的抗HER2/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋 白對HER2和EGFR的內(nèi)在化。
[0029] 圖17圖示了根據(jù)一個實施方案制備抗HER3/抗-EGFR雙特異性嵌合蛋白的過程。
[0030] 圖18圖示了根據(jù)一個實施方案的抗HER3/抗EGFR雙特異性嵌合蛋白展示的穩(wěn)定 性特性
[0031] 圖19圖示了根據(jù)一個實施方案制備抗c-Met/抗-EGFR(E01+E69)DARPin雙特異 性嵌合蛋白的過程。
[0032] 圖20圖示了根據(jù)一個實施方案的抗c-Met/抗-EGFR(E01+E69)DARPin雙特異性 嵌合蛋白展示的穩(wěn)定性特性。
[0033] 圖2IA至2IG展示了各種DARPin的核苷酸序列。
【具體實施方式】
[0034] 已研發(fā)出多種類型和形式的雙特異性抗體，且由于這些抗體結(jié)合至少兩種抗原的 能力，可預(yù)期其與早已存在的單克隆抗體相比具有出色的治療效果。本文通過將DARPin與 IgG抗體或其片段結(jié)合提供了雙特異性嵌合蛋白。
[0035] DARPin(經(jīng)設(shè)計的錨蛋白重復(fù)蛋白；見第5章"DesignedAnkyrinRepeat Proteins(DARPins):FromResearchtoTherapy",MethodsinEnzymology,vol503:101~ 134(2012)^"EfficientSelectionofDARPinswithSub-nanomolarAffinitiesusing SRPPhageDisplay"，J.Mol.Biol. (2008) 382, 1211-1227,其全部公開內(nèi)容引入本文作為 參考）是指具有對靶蛋白的高特異性和高結(jié)合親和力的抗體模擬蛋白，其通過基因工程制 備。DARPin起源于天然的錨蛋白，且具有包含至少2個錨蛋白重復(fù)基元（例如，包含至少 3、4或5個錨蛋白重復(fù)基元）的結(jié)構(gòu)。根據(jù)重復(fù)基元的數(shù)量，DARPin可具有任何適宜的分 子量。例如，包含3、4、或5個錨蛋白重復(fù)基元的DARPin可分別具有約10kDa、約14kDa、或 約18kDa的分子量。
[0036] DARPin包括提供結(jié)構(gòu)的核心部分和位于該核心外且結(jié)合靶標的靶結(jié)合部分。該結(jié) 構(gòu)性核心包括保守的氨基酸序列而該靶結(jié)合部分包括根據(jù)靶標而相區(qū)別的氨基酸序列。
[0037] 下表中總結(jié)了DARPin的實例且圖21A-21G圖釋了其核苷酸序列：
[0038]
【權(quán)利要求】
1. 一種雙特異性嵌合蛋白，包含： 設(shè)計的錨蛋白重復(fù)蛋白（DARPin)，和 與DARPin連接的IgG抗體、scFv-Fc抗體片段、或其組合。
2. 依照權(quán)利要求1的雙特異性嵌合蛋白，其中所述DARPin是抗EGFR DARPin。
3. 依照權(quán)利要求1的雙特異性嵌合蛋白，包含： 抗 EGFR DARPin，和 與所述DARPin連接的抗c-Met IgG抗體、抗c-Met scFv-Fc抗體片段、或其組合。
4. 依照權(quán)利要求2或3的雙特異性嵌合蛋白，其中所述抗EGFR DARPin包含SEQ ID NO: 109、SEQ ID NO: 110、SEQ ID NO: 111、或 SEQ ID NO: 112 的一種或多種，任選地，其中任 一種重復(fù)2至10次。
5. 依照權(quán)利要求3或4的特異性嵌合蛋白，其中所述抗c-Met抗體或抗體片段包含： 選自下組的至少一種重鏈互補決定區(qū)（⑶R):(a)⑶R-H1，其包含SEQ ID N0:4的氨基 酸序列；(b)CDR_H2,其包含，SEQ ID NO:5的氨基酸序列，SEQ ID NO:2的氨基酸序列，或具 有SEQ ID N0:2的8-19個連續(xù)氨基酸且包含SEQ ID N0:2第3位到第10位氨基酸殘基的 氨基酸序列；和（c)CDR_H3,其包含，SEQ ID N0:6的氨基酸序列，SEQ ID N0:85的氨基酸序 列，或具有SEQ ID NO: 85的6-13個連續(xù)氨基酸且包含SEQ ID NO: 85第1位到第6位氨基 酸殘基的氨基酸序列； 選自下組的至少一種輕鏈互補決定區(qū)：（a)⑶R-L1，包含SEQ ID N0:7的氨基酸序列， 〇3)0?-12，包含5￡〇10勵:8的氨基酸序列，和（(3)0)1?-13，其包含，5￡〇10勵:9的氨基酸 序列，SEQ ID NO: 86的氨基酸序列，或具有SEQ ID NO: 89的9-17個連續(xù)氨基酸且包含SEQ ID N0:89第1位到第9位氨基酸殘基的氨基酸序列；或者所述至少一種重鏈互補決定區(qū)和 所述至少一種輕鏈互補決定區(qū)的組合。
6. 依照權(quán)利要求5的雙特異性嵌合蛋白，其中 所述〇?-111包含5￡0 10勵：1、5￡0 10勵：22、5￡0 10勵：23、或5￡0 10勵：24的氨 基酸序列， 所述〇?-112包含5￡0 10勵:2、5￡0 10勵:25、或5￡0 10勵:26的氨基酸序列， 所述〇?-113包含5￡0 10勵：3、5￡0 10勵：27、5￡0 10勵：28、或5￡0 10勵:85的氨 基酸序列；和 所述 CDR-L1 包含 SEQ ID N0:10、SEQ ID N0:29、SEQ ID N0:30、SEQ ID N0:31、SEQ ID NO: 32、SEQ ID NO: 33、或 SEQ ID NO:106 的氨基酸序列， 所述〇?-12包含5￡0 10勵：11、5￡0 10勵：34、5￡0 10勵：35、或5￡0 10勵：36的氨 基酸序列，和 所述 CDR-L3 包含 SEQ ID N0:12、SEQ ID N0:13、SEQ ID N0:14、SEQ ID N0:15、SEQ ID NO: 16、SEQ ID NO: 37、SEQ ID NO:86、或 SEQ ID NO:89 的氨基酸序列。
7. 依照權(quán)利要求5的雙特異性嵌合蛋白，其中所述抗c-Met抗體或抗體片段包含： 重鏈，包含以下：SEQ ID N0:62的氨基酸序列，從SEQ ID N0:62的第18位至第462位 的氨基酸序列，SEQ ID N0:64的氨基酸序列，從SEQ ID N0:64的第18位至第461位的氨 基酸序列，SEQ ID N0:66的氨基酸序列，或從SEQ ID N0:66的第18位至第460位的氨基 酸序列；和 輕鏈，包含以下：SEQ ID N0:68的氨基酸序列，從SEQ ID N0:68的第21位至第240位 的氨基酸序列，SEQ ID NO:70的氨基酸序列，從SEQ ID NO:70的第21位至第240位的氨 基酸序列，或SEQ ID NO: 108的氨基酸序列。
8. -種用于預(yù)防或治療癌癥的藥物組合物，其包含權(quán)利要求2至7中任一項的雙特異 性嵌合蛋白。
9. 一種制備雙特異性嵌合蛋白的方法，包括： 將i)DARPin和ii) IgG抗體、scFv-Fc抗體片段或其組合連接；或 在細胞中表達編碼所述雙特異性嵌合蛋白的核酸。 10?權(quán)利要求 9 的方法，其中所述 DARPin 包含 SEQ ID N0:109、SEQ ID N0:110、SEQ ID NO: 111、或SEQ ID NO: 112的一種或多種，任選地，其中任一種重復(fù)2至10次。
11. 權(quán)利要求9或10的方法，其中所述抗體或抗體片段是抗c-Met抗體或其抗體片段。
12. 權(quán)利要求11的方法，其中所述抗c-Met抗體或抗體片段包含： 選自下組的至少一種重鏈互補決定區(qū)（⑶R):(a)⑶R-H1，包含SEQ ID N0:4的氨基酸 序列；(b)CDR-H2,其包含，SEQ ID N0:5的氨基酸序列，SEQ ID N0:2的氨基酸序列，或具有 SEQ ID NO: 2的8-19個連續(xù)氨基酸且包含SEQ ID NO: 2第3位到第10位氨基酸殘基的氨 基酸序列；和（c)⑶R-H3,其包含，SEQ ID NO:6的氨基酸序列，SEQ ID NO:85的氨基酸序 列，或具有SEQ ID NO: 85的6-13個連續(xù)氨基酸且包含SEQ ID NO: 85第1位到第6位氨基 酸殘基的氨基酸序列； 選自下組的至少一種輕鏈互補決定區(qū)：(a)⑶R-L1，包含SEQ ID NO: 7的氨基酸序列， 〇3)0?-12，包含5￡〇10勵:8的氨基酸序列，和（(3)0)1?-13，其包含，5￡〇10勵:9的氨基酸 序列，SEQ ID NO: 86的氨基酸序列，或具有SEQ ID NO: 89的9-17個連續(xù)氨基酸且包含SEQ ID NO:89第1位到第9位氨基酸殘基的氨基酸序列；或 所述至少一種重鏈互補決定區(qū)和所述至少一種輕鏈互補決定區(qū)的組合。
13. 權(quán)利要求11或12的方法，其中所述雙特異性嵌合蛋白的抗癌功效相比于沒有所述 DARPin與其連接的所述抗c-Met抗體或抗體片段增強。
14. 編碼權(quán)利要求1至7中任一項的雙特異性嵌合蛋白的核酸，任選地在載體中。
15. 包含權(quán)利要求14的核酸的細胞。
【文檔編號】C07K19/00GK104341529SQ201410363385
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】鄭光鎬, 李承炫, 高榮晙, 金罠京, 黃載雄, 趙美英, 李政昱, 林柏瑋 申請人:三星電子株式會社