一种同时靶向CD3和CD137的融合蛋白及其制备方法和用途技术

本申请提供了一种融合蛋白，其包含：能特异性结合CD137分子的抗CD137抗体或其抗原结合片段；能特异性结合CD3分子的抗CD3抗体或其抗原结合片段；以及第一肽接头和第二肽接头。本申请还提供了编码所述融合蛋白的核酸、包含所述核酸的表达载体、包含所述核酸或所述表达载体的宿主细胞、制备所述融合蛋白的方法，包含所述融合蛋白的药物组合物以及所述融合蛋白的用途。白的用途。

【技术实现步骤摘要】
一种同时靶向CD3和CD137的融合蛋白及其制备方法和用途


[0001]本申请通常涉及抗体领域。更具体地，本申请涉及一种同时靶向CD3和CD137的融合蛋白及其制备方法和用途。
[0002]专利技术背景
[0003]20世纪80年代中期，研究人员设计出有两个结合模块的抗体，一个与肿瘤细胞抗原结合，另一个与T细胞表面的CD3蛋白相匹配。1985年，Pilar Perez等人(Specific targeting of cytotoxic T cells by anti-T3 linked to anti-target cell antibody,Pilar Perez,Robert W.Hoffman,Stephen Shaw,Jeffrey A.Bluestone&David M.Segal Nature volume 316,pages354
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356(1985)Cite this article)报道了这种双特异性抗体可以破坏培养皿中的癌细胞并能缩小小鼠体内的肿瘤。2000年，Peter Kufer和Gert Riethm
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ller推出一种简化的双特异性抗体，其两个模块通过一种柔性肽而不是传统的抗体骨架连接。简化的设计使得抗体的制造更容易，但由于抗体骨架的缺失，肾脏会在2小时内将其从血液中清除。这种类型的分子也被称为双特异性T细胞衔接器(bispecific T cell engager，)。
[0004]BITE分子虽然展示了强大的抗肿瘤能力，但其产量仍然较低，而且这种双特异性抗体有时也会引发严重的副作用，包括肝损伤和过度免疫反应，其中白细胞会分泌大量有毒的细胞因子信号。这样的细胞因子“风暴”会导致发烧，严重时还会导致器官损伤。
[0005]为了解决双特异性抗体的制造问题，近年来涌现了大量不同的分子模式，用于双特异性抗体的分子设计与制造。但如何设计使两个或者更多个结合模块以实现多靶向以及协同作用，仍然面临诸多挑战。
[0006]专利技术概述
[0007]为解决上述技术问题，本文中提供一种新的融合蛋白，具体为一种新的多特异性抗体，所述多特异性抗体能够同时靶向活化T细胞上的CD3和CD137，且其与CD3和CD137抗原的亲和力均较低(KD在10-1000nM)，但分子结合T细胞的亲合力不低于传统的CD3双特异性抗体。因此，在提高了有效T细胞招募的同时，所述多特异性抗体还具有减少由靶向CD3的高亲和力分子所导致的T细胞过度活化，降低潜在的不良反应风险；此外，这种新的多特异性抗体具有更高的分子量，能够防止过度肾清除从而增加其体内半衰期。
[0008]在第一方面，本申请提供了一种融合蛋白，其包含：
[0009]a)能特异性结合CD137分子的抗CD137抗体或其抗原结合片段；
[0010]b)能特异性结合CD3分子的抗CD3抗体或其抗原结合片段；以及
[0011]c)第一肽接头和第二肽接头，
[0012]其中所述第一肽接头用于连接所述抗CD137抗体或其抗原结合片段的重链以及所述抗CD3抗体或其抗原结合片段的重链，并且所述第二肽接头用于连接所述抗CD137抗体或其抗原结合片段的轻链和所述抗CD3抗体或其抗原结合片段的轻链，
[0013]所述第一肽接头和所述第二肽接头之间仅能形成一个二硫键。
[0014]在一些实施方案中，所述融合蛋白还包含：
[0015]d)能特异性结合第一抗原的第一抗体或其抗原结合片段，以及
[0016]e)第三肽接头和第四肽接头，
[0017]其中所述第一抗体或其抗原结合片段的重链通过所述第三肽接头连接所述抗CD3抗体或其抗原结合片段的重链，并且
[0018]所述第一抗体或其抗原结合片段的轻链通过所述第四肽接头连接所述抗CD3抗体或其抗原结合片段的轻链，
[0019]所述第三肽接头和所述第四肽接头之间仅能形成一个二硫键。
[0020]在一些实施方案中，所述第一肽接头、第二肽接头、第三肽接头和第四肽接头各自独立地选自以下：包含Seq ID NO.1-2所示序列(Seq ID NO.1：Xaa Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu；Seq ID NO.2：Glu Pro Ala Pro Cys Pro Pro Xaa，其中Xaa可以为除Cys之外的任何氨基酸或不存在)中的任一种的肽接头，其中X代表除Cys的任意氨基酸，或者缺失。
[0021]在一些实施方案中，所述第一肽接头至第四肽接头中的每一个为天然抗体的铰链区，其中铰链区发生了仅保留一个半胱氨酸的缺失突变。
[0022]在一些实施方案中，所述第一肽接头至第四肽接头中的任一个独立地选自C229缺失突变的IgG1铰链区或C229缺失突变，且铰链区D224-S242倒转的IgG1铰链区。
[0023]在一些实施方案中，所述抗原结合片段选自Fab片段、Fab
’
片段、F(ab
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)2片段、Fv片段、双体或单链抗体分子如sc-Fv。
[0024]在一些实施方案中，所述第一抗原选自MESOTHELIN、EGFR、PSMA、GD2、CEA、MUC1、FAP、BCMA、EphA2、CD19、CD22、EpCAM、CEA、PD-L1、B7H3、ROR1、c-Met和GPC3。
[0025]在一些实施方案中，所述第一抗原、CD137分子和CD3分子独立地来源于哺乳动物，优选非人类的灵长类或者人类。
[0026]在一些实施方案中，所述第一抗体或其抗原结合片段与所述第一抗原结合的亲和力常数是所述抗CD137抗体或其抗原结合片段与CD137分子的亲和力常数或者抗CD3抗体或其抗原结合片段与CD3分子的亲和力常数的10-1000倍。
[0027]在第二方面，本申请提供了一种融合蛋白，其从N端至C端依次包含：
[0028]a)能特异性结合第一抗原的第一抗体的Fab片段；
[0029]b)能特异性结合CD3分子的抗CD3抗体或其抗原结合片段；
[0030]c)能特异性结合CD137分子的抗CD137抗体或其抗原结合片段；
[0031]其中所述Fab片段、所述抗CD3抗体或其抗原结合片段、所述抗CD137抗体或其抗原结合片段各自的重链依次通过第一肽接头和第三肽接头连接，并且所述Fab片段、所述抗CD3抗体或其抗原结合片段、所述抗CD137抗体或其抗原结合片段各自的轻链依次通过第二肽接头和第四肽接头连接，
[0032]其中所述第一肽接头和所述第二肽接头之间仅能形成一个二硫键，并且所述第三肽接头和所述第四肽接头之间仅能形成一个二硫键，各自独立地选自以下：包含Seq ID NO.1-2所示序列中的任一种的肽接头，其中X代表除Cys的任意氨基酸，或者缺失。
[0033]在一些实施方案中，所述第一肽接头至第四肽接头中的每一个为天然抗体的铰链区，其中铰链区发生了仅保留一个半胱氨酸的缺失突变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融合蛋白，其包含：a)能特异性结合CD137分子的抗CD137抗体或其抗原结合片段；b)能特异性结合CD3分子的抗CD3抗体或其抗原结合片段；以及c)第一肽接头和第二肽接头，其中所述第一肽接头用于连接所述抗CD137抗体或其抗原结合片段的重链以及所述抗CD3抗体或其抗原结合片段的重链，并且所述第二肽接头用于连接所述抗CD137抗体或其抗原结合片段的轻链和所述抗CD3抗体或其抗原结合片段的轻链，所述第一肽接头和所述第二肽接头之间仅能形成一个二硫键。2.如权利要求1所述的融合蛋白，其还包含：d)能特异性结合第一抗原的第一抗体或其抗原结合片段，以及e)第三肽接头和第四肽接头，其中所述第一抗体或其抗原结合片段的重链通过所述第三肽接头连接所述抗CD3抗体或其抗原结合片段的重链，并且所述第一抗体或其抗原结合片段的轻链通过所述第四肽接头连接所述抗CD3抗体或其抗原结合片段的轻链，所述第三肽接头和所述第四肽接头之间仅能形成一个二硫键。3.如权利要求2所述的融合蛋白，其中所述第一肽接头、第二肽接头、第三肽接头和第四肽接头各自独立地选自以下：包含Seq ID NO.1-2所示序列中的任一种的肽接头，其中X代表除Cys的任意氨基酸，或者缺失，任选地，所述第一肽接头至第四肽接头中的每一个为天然抗体的铰链区，其中铰链区发生了仅保留一个半胱氨酸的缺失突变，任选地，所述第一肽接头至第四肽接头中的任一个独立地选自C229缺失突变的IgG1铰链区或C229缺失突变，且铰链区D224-S242倒转的IgG1铰链区。4.一种融合蛋白，其从N端至C端依次包含：a)能特异性结合第一抗原的第一抗体的Fab片段；b)能特异性结合CD3分子的抗CD3抗体或其抗原结合片段；c)能特异性结合CD137分子的抗CD137抗体或其抗原结合片段；其中所述Fab片段、所述抗CD3抗体或其抗原结合片段、所述抗CD137抗体或其抗原结合片段各自的重链依次通过第一肽接头和第三肽接头连接，并且所述Fab片段、所述抗CD3抗体或其抗原结合片段、所述抗CD137抗体或其抗原结合片段各自的轻链依次通过第二肽接头和第四肽接头连接，其中所述第一肽接头和所述第二肽接头之间仅能形成一个二硫键，并且所述第三肽接头和所述第四肽接头之间仅能形成一个二硫键，各自独立地选自以下：包含Seq ID NO.1-2所示序列中的任一种的肽接头，其中X代表除Cys的任意氨基酸，或者缺失，任选地，所述第一肽接头至第四肽接头中的每一个为天然抗体的铰链区，其中铰链区发生了仅保留一个半胱氨酸的缺失突变，任选地，所述第一肽接头至第四肽接头中的任一个独立地选自C229缺失突变的IgG1铰链区或C229缺失突变，且铰链区D224-S242倒转的IgG1铰链区。5.如权利要求2-4中任一项所述的融合蛋白，其中所述第一抗原、所述CD137分子和所述CD3分子独立地来源于哺乳动物，优选非人类的灵长类或者人类，任选地，所述第一抗体或所述Fab片段与所述第一抗原结合的亲和力常数是所述抗CD137抗体或其抗原结合片段
与CD137分子的亲和力常数或者抗CD3抗体或其抗原结合片段与CD3分子的亲和力常数的10-1000倍，任选地，所述抗原结合片段选自Fab片段、Fab
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片段、F(ab
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【专利技术属性】
技术研发人员：高新，钱尼良，潘秀颉，徐桂利，刘玉杰，李宏杰，杨翠马，徐勤枝，窦晓倩，刘蕴慧，郁振军，白贵军，
申请(专利权)人：高新，
类型：发明
国别省市：