经靶向修饰的IL-1家族成员制造技术

本公开涉及一种经修饰的白介素‑1(IL‑1)家族成员细胞因子，其对其细胞因子受体具有降低的活性，其中所述白介素‑1家族成员细胞因子是特异性地递送至靶细胞。优选地，IL‑1家族成员细胞因子是突变体，更优选它是对IL‑1受体具有低亲和力的突变体IL‑1，其中所述突变体IL‑1是特异性地递送至靶细胞。靶向优选是通过使所述经修饰的IL‑1家族成员细胞因子融合至靶向部分、优选抗体或抗体样分子而实现。本公开另外涉及此类经靶向修饰的IL‑1家族成员细胞因子用于治疗疾病的用途。

Targeted modification of IL-1 family members

The present disclosure relates to a modified interleukin-1 (IL-1) family member cytokine, which has reduced activity to its cytokine receptor, wherein the IL-1 family member cytokine is specifically delivered to the target cell. Preferably, the IL-1 family member cytokine is a mutant, more preferably, it is a mutant IL-1 with low affinity for the IL-1 receptor, wherein the mutant IL-1 is specifically delivered to the target cell. Targeting optimization is achieved by fusing the modified IL-1 family member cytokines to the targeted part, and selecting antibody or antibody like molecules. The present disclosure also relates to the use of such targeted modified IL-1 family member cytokines for the treatment of diseases.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经靶向修饰的IL-1家族成员本专利技术涉及一种经修饰的白介素-1(IL-1)家族成员细胞因子，其对其细胞因子受体具有降低的活性，其中所述白介素-1家族成员细胞因子是特异性地递送至靶细胞。优选地，IL-1家族成员细胞因子是突变体，更优选它是对IL-1受体具有低亲和力的突变体IL-1，其中所述突变体IL-1特异性地递送至靶细胞。靶向优选是通过使经修饰的IL-1家族成员细胞因子融合至靶向部分、优选抗体或抗体样分子而实现。本专利技术另外涉及此类经靶向修饰的IL-1家族成员细胞因子用于治疗疾病的用途。白介素-1(IL-1)家族由11个在结构上相关的家族成员(IL-1α、IL-1-β、IL-1Ra、IL-18、IL-33以及IL-1F5至IL-1F10)组成，其属于最有效的免疫系统信号传导分子，通过一组紧密相关的受体起作用。所有IL-1受体具有类似的活化模式：在配体结合至一级受体亚单位(即对于IL-1α和β来说的IL-1R1、对于IL-18来说的IL-18R以及对于IL-33来说的ST2)后，第二受体亚单位被募集(即对于IL-1α和β来说的IL-1RAP、对于IL-18来说的IL-18RAP以及对于IL-33来说的IL-1RAP)并且经由并列放置受体亚单位的胞质Toll/IL-1受体(TIR)结构域而起始信号传导。二聚化TIR结构域为MYD88衔接蛋白提供对接平台，其经由招募其他中间物而引起促炎性核因子-κΒ(NF-κΒ)和分裂素活化的蛋白激酶(MAPK)通道的活化。IL-1家族成员主要由先天免疫细胞产生并且在免疫反应期间作用于多种细胞类型(关于综述参见Sims和Smith,2010)。T淋巴细胞是主要IL-1家族靶细胞之一并且使尤其IL-1α和IL-1β对不同T细胞亚群的扩增和分化的影响加强，特定而言，已充分确定了CD8+T细胞(Ben-Sasson2011；Ben-Sasson,2013)和Th17细胞(Sutton等人,2006；Acosta-Rodriguez等人,2007；Dunne等人,2010；Shaw等人,2012)。Th17细胞的特征为产生IL-17并且在自体免疫性疾病和慢性炎症中起重要作用(综述于Wilke等人,2011中)。在T细胞亚群之中，Th17细胞表达最高水平的IL-1R，并且IL-1在Th17启动中起重要作用。IL-18作为IFNγ-诱导细胞因子最为著名，其对Th1细胞和自然杀伤(NK)细胞具有有效作用(Okamura等人,1995；Takeda等人1998)。此外，IL-18增强嗜中性粒细胞功能(Leung等人,2001)。若干报导证实在动物模型中的IL-18抗肿瘤作用(Micallef等人,1997；Loeffler等人,2008；Wigginton等人,2002；Zaki等人,2010)，并且重组人类IL-18治疗近来进入临床试验，以评估其治疗晚期癌症的功效(Robertson等人,2008)。与IL-18相反，IL-33主要作用于Th2细胞(Schmitz等人,2005)和肥大细胞(Allakhverdi等人,2007)，并且近来显示作用于CD8+T细胞以驱动抗病毒反应(Bonilla等人,2012)。其他IL-1家族成员未更充分表征，但总起来说不同IL-1家族成员对不同T细胞亚群或其他细胞类型具有特异性并且因此具有不同治疗应用。除具有间接抗肿瘤活性之外，经由活化T细胞和NK细胞，IL-1家族成员显示具有直接细胞抑制性质，这在人类黑素瘤细胞上得到最有说服力地证实(Morinaga等人,1990；Usui等人,1991；Rangnekar等人,1992)。鉴于若干IL-1家族成员在炎性过程中的贡献，临床兴趣一直以来主要是以发展IL-1拮抗策略为方向(Dinarello等人,2012)。尽管如此，受控制的激动性IL-1活性的开发可应用于不同生理/病理过程中，其中免疫刺激作用将是所需的。关于IL-1在免疫刺激治疗中的使用的主要担忧问题之一是其在全身施用时的严重毒性。然而，当IL-1作用可限于所选细胞群体时，毒性问题可得以解决，这展示出治疗前景。举例来说，虽然鉴于Th17在诸如多发性硬化、类风湿性关节炎以及炎性肠道疾病(Wilke等人,2011)等自体免疫病状中的病原作用，阻断Th17反应已受到广泛关注，正常Th17功能对针对包括结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis)(Khader等人,2007)、肺炎克雷伯氏菌(Klebsiellapneumoniae)(Ye等人,2001)以及百日咳博德特氏菌(Bordetellapertussis)(Higgins等人,2006)的一系列病原体的保护性免疫来说是不可缺少的。由于IL-1β刺激Th17功能，所述想法已上升至使用IL-1β作为T细胞佐剂来增强对弱毒疫苗的反应(Ben-Sasson等人,2011)。其他应用可以是使IL-1β或IL-33靶向CD8+T细胞群体以增强抗病毒反应或使IL-18靶向Th1细胞或NK细胞以促进抗肿瘤活性。令人惊讶地，我们发现有可能设计IL-1家族修饰，其在活化受体方面具缺陷，但当融合至靶向部分时，通过在细胞表面的浓集效应恢复其对所选细胞类型的活性。IL-1突变体对其同源受体具有降低的亲和力，并且因此不能有效结合并且活化其受体。然而，通过使它们融合至靶向部分(诸如纳米抗体(nanobody))，突变体IL-1家族成员在表达由靶向部分识别的细胞表面靶标的细胞上的活性得以恢复。因为活化仅限于所选靶向细胞类型，所以不产生大的全身性毒性。本专利技术的第一方面是靶向构建体，其包含以对细胞因子受体的亲和力降低为特征的经修饰的IL-1家族成员细胞因子，以及靶向部分。IL-1家族成员细胞因子是本领域技术人员已知的，并且包括但不限于IL-1α、IL-1β、IL-1Ra、IL18、IL-36Ra、IL-36α、IL-37、IL-36β、IL-36γ、IL-38以及IL-33(也分别表示为IL-1F1、IL-1F2、IL-1F3、IL-1F4、IL-1F5、IL-1F6、IL-1F7、IL-1F8、IL-1F9、IL-1F10和IL-1F11)。对于关于IL-1家族的综述，参见Dinarello(2011)。经修饰的IL-1家族细胞因子意指IL-1家族细胞因子已被改变，以改变对其受体的亲和力，并且作为最终结果，与通常结合至受体的内源性野生型细胞因子相比，经修饰的IL-1家族细胞因子具有降低的受体亲和力和随之发生的降低的生物活性。此类修饰可以是降低普通野生型细胞因子的活性的修饰，或者它可以是增加同源性、非内源性IL-1家族细胞因子(诸如但不限于对IL-1家族细胞因子受体不具活性的另一种类的IL-1家族细胞因子)的亲和力的修饰。修饰可以是本领域技术人员已知的降低或增加活性的任何修饰，包括但不限于化学和/或酶促修饰，诸如聚乙二醇化和糖基化、融合至其他蛋白质以及突变。优选地，所述修饰是突变，甚至更优选地它是降低IL-1家族细胞因子的亲和力的突变。如在此所用的降低的亲和力和随之发生的降低的生物活性意味经修饰的IL-1家族细胞因子的生物活性与通常结合于受体的IL-1家族细胞因子相比小于IL-1家族细胞因子的生物活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括靶向构建体的组合物，其中所述构建体包含：(1)以与野生型IL‑1β相比对其受体的亲和力降低为特征的突变体IL‑1β，其中所述突变体IL‑1β包括选自R120G、Q131G、H146A、Q148G、K208E和K209A的突变，以及(2)靶向部分，其包含骆驼重链抗体的可变域(VHH)或者新抗原受体的可变域(VNAR)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.19 EP 13306047.51.一种包括靶向构建体的组合物，其中所述构建体包含：(1)以与野生型IL-1β相比对其受体的亲和力降低为特征的突变体IL-1β，其中所述突变体IL-1β包括选自R120G、Q131G、H146A、Q148G、K208E和K209A的突变，以及(2)靶向部分，其包含骆驼重链抗体的可变域(VHH)或者新抗原受体的可变域(VNAR)。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述靶向部分靶向在表达IL-1R1和/或IL-1RacP的细胞上所表达的标记物。3.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述靶向部分定向于组织特异性标记物。4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述靶向部分定向于Her2或瘦素受体。5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述突变体IL-1β包括下述的一个或多个突变：(i)Q131G和Q148G，(ii)Q148G和K208E，(iii)R120G和Q131G，(iv)R120G和H146A，(v)R120G和K208E，(vi)R120G、F162A和Q164E，(vii)F162A和Q164E，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·塔威尼尔，S·格尔罗，F·保罗，G·尤则，
申请(专利权)人：弗拉芒区生物技术研究所，根特大学，法国国家科学研究中心，蒙彼利埃第二大学，蒙彼利埃大学医疗中心，
类型：发明
国别省市：比利时,BE