高亲和力PD‑1药剂以及使用方法技术

提供了高亲和力PD‑1模拟多肽，其(i)相对于野生型PD‑1蛋白质来说，包含至少一个氨基酸变化；且(ii)相对于所述野生型蛋白质，对PD‑L1的亲和力增强。提供了用于调节哺乳动物中的免疫细胞活性的组合物和方法，这是通过投与治疗剂量的包含高亲和力PD‑1模拟多肽的医药组合物来实现，从而阻断PD‑1与其配位体PD‑L1和/或PD‑L2之间的生理学结合相互作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高亲和力PD-1药剂以及使用方法交叉参照本申请要求2014年8月8日提交的美国临时专利申请第62/035,316号以及2015年4月21日提交的美国临时专利申请第62/150,789号的权利，该等申请各自通过全文引用结合在此。作为文本文件提供的序列表通过引用结合在此序列表在此作为文本文件“STAN-1136WO2_SeqList_ST25.txt”提供，所述文本文件于2015年8月7日创建且具有119KB的大小。所述文本文件的内容通过全文引用结合在此。
技术介绍
T细胞活化取决于提供给T细胞受体的抗原特异信号。额外信号(例如共刺激(阳性)及/或共抑制(阴性)信号)微调这种反应，从而有助于确定其强度、性质以及持续时间。共刺激相互作用增强了T细胞的活化以及增殖，而共抑制相互作用促进了调节。举例而言，CD28与CTLA-4共受体均结合到B7-1(CD80)以及B7-2(CD86)分子。CD28充当强阳性共刺激性受体且CTLA-4充当强共抑制性受体。一种称为程序性死亡-1(PD-1)受体的受体表达于T细胞、B细胞以及骨髓细胞上且结合到程序性死亡配位体(PD-L)。这种受体-配位体对的主要作用是提供抑制信号(例如通过将磷酸酶(如SHP-2)募集到PD-1细胞质尾区的免疫受体酪氨酸转换基序(ITSM))。PD-1信号传导在诱导以及维持周边耐受性方面起着重要作用。抗原呈递细胞上的PD-1配位体(PD-L)已经表明可抑制自体反应性T细胞且诱导周边耐受性，而实质细胞上的那些配位体通过遏制效应子T细胞以维持耐受性来防止组织毁坏。依据遗传学背景，出现各种自体免疫疾病的PD-1缺乏小鼠的表型突显了PD-1的抑制作用。PD-1/PD-L路径频繁地充当肿瘤细胞和广泛病原体逃避免疫的标靶。举例而言，PD1：PD-L路径可以被肿瘤和病毒(例如引起慢性感染的病毒)利用(例如超活化)，肿瘤和病毒可以表达PD-L蛋白质以刺激PD-1(例如T细胞上的PD-1)，借此减少免疫细胞(例如T细胞)反应而躲避免疫系统的歼灭。本专利技术提供高亲和力PD-1模拟多肽，其通过特异性结合到PD-L1、阻断/减少PD-L1与细胞(例如免疫细胞，如T细胞)表面上的PD-1的相互作用且借此阻断/减少PD-L1刺激性PD-1活性来模拟PD-1。还揭露了使用高亲和力PD-1模拟多肽减少PD-1活性的方法。
技术实现思路
提供高亲和力PD-1变异型(模拟)多肽。所述多肽是野生型PD-1蛋白质(例如野生型人类PD-1蛋白质)的序列变异体，且应用于阻断野生型PD-1蛋白质与其配位体PD-L(PD-L1和/或PD-L2)之间相互作用的活体内以及活体外方法中。高亲和力PD-1模拟多肽相对于野生型PD-1蛋白质来说含有至少一个氨基酸变化，相对于野生型PD-1蛋白质来说对PD-L(PD-L1和/或PD-L2)的亲和力增加，且缺少野生型PD-1蛋白质的跨膜域。使得亲和力增加的氨基酸变化可以定位于PD-1与PD-L之间的氨基酸接触位置，且/或可以定位于其来源的PD-1蛋白质的免疫球蛋白域中。高亲和力PD-1模拟多肽可以进行转译后修饰，例如糖基化、聚乙二醇化等。高亲和力PD-1模拟多肽可以是融合蛋白(即，可以含有额外的氨基酸序列)，例如与抗体Fc序列和/或抗体可变区融合，所述抗体可变区向所关注的抗原提供特异性结合；以及类似物。高亲和力PD-1模拟多肽可以是单体或多聚体，即二聚体、三聚体、四聚体等。在一些实施例中，提供调节免疫细胞(T细胞、NK细胞等)活性的方法。在哺乳动物中，通过投与治疗剂量的包含高亲和力PD-1模拟多肽的医药组合物来阻断PD-1与其配位体PD-L1和/或PD-L2之间的生理学结合相互作用。本专利技术还包括医药配制物，其具有高亲和力PD-1模拟多肽与医药学上可接受的赋形剂的组合。此类配制物可以作为单位剂量提供，例如有效阻断个体内的第一细胞上的PD-1与第二细胞上的PD-L(PD-L1和/或PD-L2)相互作用的剂量。医药配制物还包括高亲和力PD-1模拟多肽的冻干制剂或其他制剂，其可以复原后使用。在一些实施例中，提供刺激针对靶细胞的免疫反应(例如靶向免疫系统摧毁活的癌细胞)的方法。在此类方法中，使表达PD-L1的细胞和有效阻断内源PD-1(例如第一细胞上的PD-1)与PD-L(PD-L1和/或PD-L2，例如第二细胞上的PD-L)之间相互作用的剂量的高亲和力PD-1模拟多肽接触。阻断这种相互作用可以基于免疫来摧毁在高亲和力PD-1模拟多肽不存在的情况下未被毁坏的靶细胞。接触可以在活体内进行(例如出于治疗性目的)以及在活体外进行(例如用于筛选分析及其类似分析)。用于这些目的的高亲和力PD-1模拟多肽可以是多聚体或单体。单体试剂特别适用于与选择性结合到靶细胞的抗体组合投与。可以用高亲和力PD-1模拟多肽治疗的罹病个体包括患有癌症的个体、有感染(例如慢性感染、病毒感染等)的个体、患有免疫病症(例如与免疫抑制相关的病症)的个体、患有发炎病症的个体，和/或患有其他超增生病状(例如硬化、纤维化及其类似病状等)的个体。在一些情况下，通过使免疫系统的细胞与有效阻断或遮蔽PD-1与PD-L相互作用的剂量的高亲和力PD-1模拟多肽接触以便增强对免疫系统的刺激来靶向用于排除的癌细胞，例如肿瘤细胞。在一些情况下，靶细胞(例如罹病细胞，如癌细胞、肿瘤细胞、感染细胞等)表达PD-L1和/或PD-L2，且高亲和力PD-1模拟多肽阻断靶细胞上的PD-L与免疫细胞(例如T细胞、NK细胞等)上的PD-1相互作用，从而可以阻断靶细胞抑制针对靶细胞的免疫反应的能力。将有效剂量的高亲和力PD-1模拟多肽投与患者阻止了PD-1与PD-L1之间的相互作用，从而可以提高肿瘤细胞和/或感染细胞(例如慢性感染的细胞)的清除率。在一些情况下，高亲和力PD-1模拟多肽可以与针对一或多种肿瘤细胞标记物的单克隆抗体组合，相较于作为单一实体投与的任一种药剂，所述组合疗法在增强癌细胞的排除方面可以是协同性的。在其它实施例中，高亲和力PD-1模拟多肽包含可检测标记。这种经标记的试剂可以用于活体外或活体内成像目的，例如肿瘤成像。在一些情况下，高亲和力PD-1模拟多肽可以作为诊断工具用于检测PD-L(例如表达PD-L1的细胞)，且可以作为伴随诊断手段用于评估特定治疗方案是否已经成功。提供了高亲和力PD-1模拟多肽。在一些情况下，高亲和力PD-1模拟多肽是野生型PD-1序列的变异体，但缺乏PD-1跨膜域，且相对于野生型PD-1多肽的相应序列来说包含一或多个氨基酸变化，其中相较于相应野生型PD-1多肽对PD-L1的亲和力，所述一或多个氨基酸变化使所述多肽对PD-L1的亲和力增强。在一些情况下，PD-1模拟多肽针对PD-L1的Kd是1×10-7M或更小。在一些情况下，高亲和力PD-1模拟多肽对PD-L1的亲和力是相对于野生型PD-1多肽的相应序列来说不具有氨基酸变化的所述PD-1模拟多肽对PD-L1的亲和力的5倍或更大。在一些情况下，与相对于野生型PD-1多肽的相应序列来说不具有氨基酸变化的所述PD-1模拟多肽对PD-L2的亲和力相比，高亲和力PD-1模拟多肽对PD-L2的亲和力降低。在一些情况下，一或多个氨基酸变化位于PD-1中接触PD-L1的氨基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高亲和力PD‑1模拟多肽，其中所述多肽是野生型PD1序列的变异体，所述多肽：(a)缺乏PD‑1跨膜域，并且(b)相对于所述野生型PD‑1多肽的相应序列，包含一或多个氨基酸变化，其中相较于相应野生型PD‑1多肽对PD‑L1的亲和力，所述一或多个氨基酸变化使所述多肽对PD‑L1的亲和力增强。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.08 US 62/035,316;2015.04.21 US 62/150,7891.一种高亲和力PD-1模拟多肽，其中所述多肽是野生型PD1序列的变异体，所述多肽：(a)缺乏PD-1跨膜域，并且(b)相对于所述野生型PD-1多肽的相应序列，包含一或多个氨基酸变化，其中相较于相应野生型PD-1多肽对PD-L1的亲和力，所述一或多个氨基酸变化使所述多肽对PD-L1的亲和力增强。2.根据权利要求1所述的高亲和力PD-1模拟多肽，其中所述PD-1模拟多肽对PD-L1的Kd为1×10-7M或更小。3.根据权利要求1或权利要求2所述的高亲和力PD-1模拟多肽，其中所述高亲和力PD-1模拟多肽对PD-L1的亲和力是相对于野生型PD-1多肽的相应序列不具有氨基酸变化的所述PD-1模拟多肽对PD-L1的亲和力的5倍或更大。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的高亲和力PD-1模拟多肽，其中与相对于野生型PD-1多肽的相应序列不具有氨基酸变化的所述PD-1模拟多肽对PD-L2的亲和力相比，所述高亲和力PD-1模拟多肽对PD-L2的亲和力降低。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的高亲和力PD-1模拟多肽，其中所述一或多个氨基酸变化位于PD-1中的与PD-L1接触的氨基酸位置。6.根据权利要求5所述的高亲和力PD-1模拟多肽，其中相对于SEQIDNO:2中所述的PD-1蛋白质片段，所述一或多个氨基酸变化位于选自以下的氨基酸位置：V39、N41、Y43、M45、S48、N49、Q50、T51、D52、K53、A56、Q63、G65、Q66、L97、S102、L103、A104、P105、K106和A107；或相对于另一种野生型PD-1蛋白质的相应氨基酸位置。7.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的高亲和力PD-1模拟多肽，其中相对于SEQIDNO:2中所述PD-1蛋白质片段，所述一或多个氨基酸变化位于选自以下的氨基酸位置：V39、L40、N41、Y43、R44、M45、S48、N49、Q50、T51、D52、K53、A56、Q63、G65、Q66、V72、H82、M83、R90、Y96、L97、A100、S102、L103、A104、P105、K106和A107；或相对于另一种野生型PD-1蛋白质的相应氨基酸位置。8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的高亲和力PD-1模拟多肽，其中所述一或多个氨基酸变化是5个或更多个氨基酸变化。9.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的高亲和力PD-1模拟多肽，其相对于SEQIDNO:2中所述的PD-1蛋白质片段包含一或多个选自以下的氨基酸变化：(1)V39H或V39R；(2)L40V或L40I；(3)N41I或N41V；(4)Y43F或Y43H；(5)R44Y或R44L；(6)M45Q、M45E、M45L或M45D；(7)S48D、S48L、S48N、S48G或S48V；(8)N49C、N49G、N49Y或N49S；(9)Q50K、Q50E或Q50H；(10)T51V、T51L或T51A；(11)D52F、D52R、D52Y或D52V；(12)K53T或K53L；(13)A56S或A56L；(14)Q63T、Q63I、Q63E、Q63L或Q63P；(15)G65N、G65R、G65I、G65L、G65F或G65V；(16)Q66P；(17)V72I；(18)H82Q；(19)M83L或M83F；(20)R90K；(21)Y96F；(22)L97Y、L97V或L97I；(23)A100I或A100V；(24)S102T或S102A；(25)L103I、L103Y或L103F；(26)A104S、A104H或A104D；(27)P105A；(28)K106G、K106E、K106I、K106V、K106R或K106T；以及(29)A107P、A107I或A107V；或使得相应位置的氨基酸相对于另一种野生型PD-1蛋白质相同的变化。10.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的高亲和力PD-1模拟多肽，其相对于SEQIDNO:2中所述的PD-1蛋白质片段包含位于选自以下的氨基酸位置的氨基酸变化：(a)V39、N41、Y43、M45、S48、N49、Q50、K53、A56、Q63、G65、Q66、L97、S102、L103、A104、K106和A107，或相对于另一种野生型PD-1蛋白质的相应胺基酸位置；(b)V39、N41、Y43、M45、S48、Q50、T51、D52F、K53、A56、Q63、G65、Q66、L97、S102、L103、A104、K106和A107，或相对于另一种野生型PD-1蛋白质的相应胺基酸位置；(c)V39、L40、N41、Y43、R44、M45、N49、K53、M83、L97、A100和A107，或相对于另一种野生型PD-1蛋白质的相应胺基酸位置；(d)V39、L40、N41、Y43、M45、N49、K53、Q66P、M83、L97和A107，或相对于另一种野生型PD-1蛋白质的相应胺基酸位置；(e)V39、L40、N41、Y43、M45、N49、K53、Q66P、H82、M83、L97、A100和A107，或相对于另一种野生型PD-1蛋白质的相应胺基酸位置；(f)V39、L40、N41、Y43、M45、N49、K53、M83、L97、A100和A107，或相对于另一种野生型PD-1蛋白质的相应胺基酸位置；(g)V39、L40、N41、Y43、R44、M45、N49、K53、L97、A100和A107，或相对于另一种野生型PD-1蛋白质的相应胺基酸位置；以及(h)V39、L40、N41、Y43、M45、N49、K53、L97、A100和A107，或相对于另一种野生型PD-1蛋白质来说的相应胺基酸位置。11.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的高亲和力PD-1模拟多肽，其相对于SEQIDNO:2中所述的PD-1蛋白质片段包含选自以下的氨基酸变化：(a){V39H或V39R}、{N41I或N41V}、{Y43F或Y43H}、{M45Q、M45E、M45L或M45D}、{S48D、S48L、S48N、S48G或S48V}、{N49C、N49G、N49Y或N49S}、{Q50K、Q50E或Q50H}、{K53T或K53L}、{A56S或A56L}、{Q63T、Q63I、Q63E、Q63L或Q63P}、{G65N、G65R、G65I、G65L、G65F或G65V}、{Q66P}、{L97Y、L97V或L97I}、{S102T或S102A}、{L103I、L103Y或L103F}、{A104S、A104H或A104D}、{K106G、K106E、K106I、K106V、K106R或K106T}，以及{A107P、A107I或A107V}；或使得相应位置的氨基酸相对于另一种野生型PD-1蛋白质相同的变化；(b){V39H或V39R}、{N41I或N41V}、{Y43F或Y43H}、{M45Q、M45E、M45L或M45D}、{S48D、S48L、S48N、S48G或S48V}、{Q50K、Q50E或Q50H}、{T51V、T51L或T51A}、{D52F、D52R、D52Y或D52V}、{K53T或K53L}、{A56S或A56L}、{Q63T、Q63I、Q63E、Q63L或Q63P}、{G65N、G65R、G65I、G65L、G65F或G65V}、{Q66P}、{L97Y、L97V或L97I}、{S102T或S102A}、{L103I、L103Y或L103F}、{A104S、A104H或A104D}、{K106G、K106E、K106I、K106V、K106R或K106T}，以及{A107P、A107I或A107V}；或使得相应位置的氨基酸相对于另一种野生型PD-1蛋白质相同的变化；(c){V39H或V39R}、{L40V或L40I}、{N41I或N41V}、{Y43F或Y43H}、{R44Y或R44L}、{M45Q、M45E、M45L或M45D}、{N49C、N49G、N49Y或N49S}、{K53T或K53L}、{M83L或M83F}、{L97Y、L97V或L97I}、{A100I或A100V}以及{A107P、A107I或A107V}；或使得相应位置的氨基酸相对于另一种野生型PD-1蛋白质相同的变化；(d){V39H或V39R}、{L40V或L40I}、{N41I或N41V}、{Y43F或Y43H}、{M45Q、M45E、M45L或M45D}、{N49C、N49G、N49Y或N49S}、{K53T或K53L}、{Q66P}、{M83L或M83F}、{L97Y、L97V或L97I}以及{A107P、A...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿龙·迈克尔·林，安德鲁·克鲁瑟，阿施施·曼格里克，欧文·L·韦斯曼，罗伊·路易斯·莫特，梅丽莎·N·麦克拉肯，辛迪·戈登，
申请(专利权)人：小利兰斯坦福大学理事会，
类型：发明
国别省市：美国,US