抗IL13Rα2抗体、其抗原结合片段和用途制造技术

本发明专利技术涉及能够结合IL13Rα2的抗体及其抗原结合片段。所述抗体及其抗原结合片段特别可用于构建嵌合抗原受体(CAR)和基于CAR的免疫疗法以治疗表达IL13Rα2的癌症疾病。疫疗法以治疗表达IL13Rα2的癌症疾病。疫疗法以治疗表达IL13Rα2的癌症疾病。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗IL13R
α
2抗体、其抗原结合片段和用途


[0001]本实施方案总体上涉及抗IL13Rα2抗体及其抗原结合片段以及其用途，特别是在癌症治疗中的用途。

技术介绍

[0002]免疫疗法彻底改变了癌症治疗。然而，胶质母细胞瘤(一种侵袭性脑癌形式)患者尚未从免疫疗法的突破中获益，并且所述疾病仍然是致命的。经离体工程改造以表达针对在癌细胞表面上表达的抗原的嵌合抗原受体(CAR)的患者源性T细胞的过继转移是目前正深入研究的免疫疗法形式。人工跨膜CAR分子由下列组成：细胞外抗原结合部分(通常是来自抗体的单链可变片段(scFv))、铰链区、跨膜结构域和来自T细胞受体复合物(CD3ζ)和来自一种或多种T细胞共刺激分子(例如CD28、4
‑
1BB)的细胞外信号传导结构域。因此，CAR T细胞疗法组合了抗体的特异性和T淋巴细胞的杀伤力。靶向CD19的CAR T细胞在治疗难治性B细胞恶性肿瘤方面高度有效，并且在美国和欧洲被批准用于急性淋巴细胞白血病和非霍奇金氏淋巴瘤。靶向实体瘤的CAR T细胞产品尚未获得批准。类似地，使用CAR分子工程改造NK细胞和巨噬细胞(命名为CAR NK和CAR巨噬细胞)的概念也已被探索。
[0003]白介素13受体亚基α2(IL13Rα2)也称为分化簇213A2(CD213A2)，是一种结合白介素13(IL
‑
13)的细胞膜蛋白。IL13Rα2与IL13Rα1(CD213A1)密切相关，IL13Rα1与白介素4受体α(IL4Rα)形成受体复合物，白介素4受体α是IL
‑
13和IL
‑
4受体共有的亚基。当IL
‑
13与IL13Rα1/IL4Rα受体复合物结合时，导致JAK1、STAT3和STAT6的激活的信号传导过程被启动。与此形成鲜明对比的是，IL13Rα2作为单体以高亲和力结合IL
‑
13，并且缺乏显著的细胞质结构域，并且因此似乎不充当信号转导子。IL13Rα2在健康的人细胞和组织中很少表达，在睾丸和垂体中的一些表达除外。然而，已经发现IL13Rα2在包括胶质母细胞瘤在内的多种癌症中选择性地过表达，这使IL13Rα2成为癌症疗法的靶点。
[0004]针对IL13Rα2的CAR T细胞已经在针对胶质母细胞瘤患者的小型临床试验中进行了评估(Clin Cancer Res 2015,21:4062
‑
4072)。对于一名患者，治疗导致一段时间内的持续消退，直到IL13Rα2阴性肿瘤克隆重新长出(N Engl J Med 2016,375:2561
‑
2569)。
[0005]美国专利第9,914,909号公开了表达CAR的T细胞，所述CAR包括细胞外结构域(包括结合IL13Rα2的IL
‑
13及其变体)、跨膜区和细胞内信号传导结构域。据说CAR T细胞可用于治疗胶质母细胞瘤。
[0006]美国专利第9,868,788号公开了一种抗体，所述抗体特异性结合跨越人IL13Rα2的细胞外部分并且与犬IL13Rα2具有至少90％的序列同一性的线性表位。据说与化疗剂偶联的抗体可用于治疗胶质母细胞瘤。
[0007]美国专利第10,308,719号公开了与IL13Rα2结合的抗体及其片段和包含此类抗体片段的CAR构建体以及其在治疗胶质母细胞瘤中的用途。抗体抑制IL13和IL13Rα2之间的相互作用。IL13Rα2的N
‑
连接糖基化促进抗体与IL13Rα2的相互作用。
[0008]Mol Cancer Ther 2008,7(6):1579
‑
1587公开了从人scFv抗体噬菌体文库中获得
的、针对IL
‑
13Rα2的单链Fv(scFv)与假单胞菌属(Pseudomonas)外毒素(PE)获得抗IL
‑
13Rα2(scFv)
‑
PE38免疫毒素的融合。然而，与先前开发的呈IL
‑
13和PE之间的融合形式(IL
‑
13
‑
PE38)的免疫毒素相比，所得的免疫毒素不介导更高的抗肿瘤活性。这是由于免疫毒素的scFv部分对靶抗原的低亲和力所致。
[0009]仍需要改进对胶质母细胞瘤和以IL13Rα2的过表达为特征的其他癌症的治疗。

技术实现思路

[0010]总体目标是提供抗IL13Rα2抗体及其抗原结合片段。
[0011]特定目标是提供可用于基于CAR的免疫疗法的此类抗IL13Rα2抗体及其抗原结合片段。
[0012]此目标和其他目标通过如本文所公开的实施方案来满足。
[0013]本专利技术在独立权利要求中限定。本专利技术的其他实施方案在从属权利要求中限定。
[0014]实施方案的一个方面涉及能够结合IL13Rα2的抗体或其抗原结合片段。
[0015]在一个实施方案中，抗体或其抗原结合片段对IL13Rα2的β折叠区域内的表位具有特异性，所述β折叠区域包含IL13Rα2中氨基酸编号68至75的第一β链、第一β链之后的环、IL13Rα2中氨基酸编号101至109的第二β链、第二β链之前的环、以及IL13Rα2中氨基酸编号124至128的第三β链。
[0016]在另一个实施方案中，抗体或其抗原结合片段包含可变重(VH)结构域互补决定区1(CDR1)，其包含氨基酸序列GFTFX1X2X3X4，其中每个X
n
(n＝1
…
4)独立地选自由G、A、S和Y组成的组。抗体或其抗原结合片段还包含VH结构域CDR2，其包含氨基酸序列IB1B2B3B4B5B6T，其中每个B
m
(m＝1
…
6)独立地选自由G、S和Y组成的组。抗体或其抗原结合片段还包含VH结构域CDR3，其包含氨基酸序列AR
‑
Z
H
‑
Z1DY，其中Z1选自由F、M、I和L组成的组，并且Z
H
表示选自由以下组成的组的氨基酸序列：VVRSTYGY(SEQ ID NO:15)、YGHYAYGSY(SEQ ID NO:16)、YSSSGWYYGF(SEQ ID NO:17)、TPYSAY(SEQ ID NO:18)、RYRSHRPGLS(SEQ ID NO:19)、FHPRYGY(SEQ ID NO:20)、GSYSHYGAHY(SEQ ID NO:21)、YYHYDYGYYY(SEQ ID NO:22)、YSPFY(SEQ ID NO:3)、RNYWEHGGGS(SEQ ID NO:24)、HHYGYYPPGSVYY(SEQ ID NO:25)和VEYTYYGSEGSPV(SEQ ID NO:26)。抗体或其抗原结合片段另外包含可变轻(VL)结构域CDR1，其包含氨基酸序列QSISSY(SEQ ID NO:12)；和VL结构域CDR2，其包含氨基酸序列AAS。抗体或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种能够结合白介素13受体亚基α2(IL13Rα2)的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段对IL13Rα2的β折叠区域内的表位具有特异性，所述β折叠区域包含IL13Rα2中氨基酸编号68至75的第一β链、所述第一β链之后的环、IL13Rα2中氨基酸编号101至109的第二β链、所述第二β链之前的环、以及IL13Rα2中氨基酸编号124至128的第三β链。2.根据权利要求1所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段对包含选自由以下组成的组的至少一种肽、优选至少两种肽、和更优选所有三种肽的表位具有特异性：IL13Rα2中的氨基酸编号67至81，即VEYELKYRNIGSETW(SEQ ID NO:44)、氨基酸编号96至106，即DLNKGIEAKIH(SEQ ID NO:45)和氨基酸编号123至128，即WAETTY(SEQ ID NO:46)。3.根据权利要求1或2所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含可变重(VH)结构域互补决定区3(CDR3)，所述可变重结构域互补决定区3包含氨基酸序列YSPFY(SEQ ID NO:3)，优选包含氨基酸序列YSPFYM(SEQ ID NO:9)，并且更优选包含氨基酸序列ARYSPFYMDY(SEQ ID NO:10)、优选由所述氨基酸序列组成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含可变轻(VL)结构域互补决定区3(CDR3)，所述可变轻结构域互补决定区3包含氨基酸序列GYSFPP(SEQ ID NO:4)，优选包含氨基酸序列QQGYSFPPT(SEQ ID NO:11)、优选由所述氨基酸序列组成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含可变重(VH)结构域互补决定区1(CDR1)，所述可变重结构域互补决定区1包含氨基酸序列SGSY(SEQ ID NO:1)，优选包含氨基酸序列GFTFSGSY(SEQ ID NO:105)、优选由所述氨基酸序列组成。6.根据权利要求5所述的抗体或其抗原结合片段，其中延伸的VH结构域CDR1包含氨基酸序列GFTFSGSYMS(SEQ ID NO:6)、优选由所述氨基酸序列组成。7.根据权利要求1至6中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含可变重(VH)结构域互补决定区2(CDR2)，所述可变重结构域互补决定区2包含氨基酸序列YGSGGY(SEQ ID NO:2)，优选包含氨基酸序列IYGSGGYT(SEQ ID NO:7)、优选由所述氨基酸序列组成。8.根据权利要求7所述的抗体或其抗原结合片段，其中延伸的VH结构域CDR2包含氨基酸序列SIYGSGGYTY(SEQ ID NO:8)、优选由所述氨基酸序列组成。9.根据权利要求1至8中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含可变轻(VL)结构域互补决定区1(CDR1)，所述可变轻结构域互补决定区1包含氨基酸序列QSISSY(SEQ ID NO:12)、优选由所述氨基酸序列组成。10.根据权利要求1至9中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含可变轻(VL)结构域互补决定区2(CDR2)，所述可变轻结构域互补决定区2包含氨基酸序列AAS、优选由所述氨基酸序列组成。11.根据权利要求1至10中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含：可变重(VH)结构域，其包含氨基酸序列EVQLLESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFTFSGSYMSWVRQAPGKGLEWVSSIYGSGGYTYYADSVKGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARYSPFYMDYWGQGTLVTV
SS(SEQ ID NO:13)、优选由所述氨基酸序列组成；和可变轻(VL)结构域，其包含氨基酸序列DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQSISSYLNWYQQKPGKAPKLLIYAASSLQSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQGYSFPPTFGQGTKLEIK(SEQ ID NO:14)、优选由所述氨基酸序列组成。12.一种能够结合白介素13受体亚基α2(IL13Rα2)的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含：可变重(VH)结构域互补决定区1(CDR1)，其包含氨基酸序列GFTFX1X2X3X4、优选由所述氨基酸序列组成，其中每个X
n
、n＝1
…
4独立地选自由G、A、S和Y组成的组；VH结构域CDR2，其包含氨基酸序列IB1B2B3B4B5B6T、优选由所述氨基酸序列组成，其中每个B
m
、m＝1
…
6独立地选自由G、S和Y组成的组；VH结构域CDR3，其包含氨基酸序列AR
‑
Z
H
‑
Z1DY、优选由所述氨基酸序列组成，其中Z1选自由F、M、I和L组成的组，并且Z
H
表示选自由以下组成的组的氨基酸：VVRSTYGY(SEQ ID NO:15)、YGHYAYGSY(SEQ ID NO:16)、YSSSGWYYGF(SEQ ID NO:17)、TPYSAY(SEQ ID NO:18)、RYRSHRPGLS(SEQ ID NO:19)、FHPRYGY(SEQ ID NO:20)、GSYSHYGAHY(SEQ ID NO:21)、YYHYDYGYYY(SEQ ID NO:22)、YSPFY(SEQ ID NO:3)、RNYWEHGGGS(SEQ ID NO:24)、HHYGYYPPGSVYY(SEQ ID NO:25)和VEYTYYGSEGSPV(SEQ ID NO:26)；可变轻(VL)结构域CDR1，其包含氨基酸序列QSISSY(SEQ ID NO:12)、优选由所述氨基酸序列组成；VL结构域CDR2，其包含氨基酸序列AAS、优选由所述氨基酸序列组成；和VL结构域CDR3，其包含氨基酸序列QQ
‑
Z
L
‑
T、优选由所述氨基酸序列组成，其中Z
L
表示选自由以下组成的组的氨基酸序列：TYYSPH(SEQ ID NO:28)、DYYLF(SEQ ID NO:29)、SYSTPY(SEQ ID NO:30)、FYSYPL(SEQ ID NO:31)、AFSPS(SEQ ID NO:32)、SYDTLL(SEQ ID NO:33)、ALSSLP(SEQ ID NO:34)、FSTRLS(SEQ ID NO:35)、GYSFPP(SEQ ID NO:4)、STYPF(SEQ ID NO:37)、YGSNPL(SEQ ID NO:38)和RYNGLF(SEQ ID NO:39)。13.根据权利要求12所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含延伸的VH CDR1，所述延伸的VH CDR1包含氨基酸序列GFTFX1X2X3X4MX5、优选由所述氨基酸序列组成，其中每个X
n
、n＝1
…
5独立地选自由G、A、S和Y组成的组。14.根据权利要求13所述的抗体或其抗原结合片段，其中X5是S或G。15.根据权利要求12至14中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含延伸的VH CDR2，所述VH CDR2包含氨基酸序列JIB1B2B3B4B5B6TY、优选由所述氨基酸序列组成，其中每个B
m
、m＝1
…
6独立地选自由G、S和Y组成的组，并且J选自由A、Y、G和S组成的组。16.根据权利要求12至15中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中X1是S或Y；X2是S或G；X3是S或Y；并且X4是A、Y或G。17.根据权利要求12至16中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中B1是S或Y；
B2是G；B3是S、G或Y；B4是G；B5是S或G；并且B6是S或Y。18.根据权利要求12至17中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中Z
H
‑
Z1表示选自由以下组成的组的氨基酸序列：YGHYAYGSYF(SEQ ID NO:40)、TPYSAYI(SEQ ID NO:41)、GSYSHYGAHYL(SEQ ID NO:42)和YSPFYM(SEQ ID NO:9)。19.根据权利要求12至18中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中Z
L
表示选自由以下组成的组的氨基酸序列：DYYLF(SEQ ID NO:29)、FYSYPL(SEQ ID NO:31)、ALSSLP(SEQ ID NO:34)和GYSFPP(SEQ ID NO:4)。20.根据权利要求12至19中任一项所述的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含：VH结构域CDR1，其包含SEQ ID NO:101的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VH CDR2，其包含SEQ ID NO:53的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VH CDR3，其包含SEQ ID NO:65的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VL CDR1，其包含SEQ ID NO:12的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VL CDR2，其包含AAS的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成，和VL CDR3，其包含SEQ ID NO:76的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；或VH结构域CDR1，其包含SEQ ID NO:102的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VH CDR2，其包含SEQ ID NO:55的氨基酸序列；优选由所述氨基酸序列组成；VH CDR3，其包含SEQ ID NO:68的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VL CDR1，其包含SEQ ID NO:12的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VL CDR2，其包含AAS的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成，和VL CDR3，其包含SEQ ID NO:78的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；或VH结构域CDR1，其包含SEQ ID NO:104的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VH CDR2，其包含SEQ ID NO:54的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VH CDR3，其包含SEQ ID NO:70的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VL CDR1，其包含SEQ ID NO:12的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；VL CDR2，其包含AAS的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成，和VL CDR3，其包含SEQ ID NO:81的氨基酸序列、优选由所述氨基酸序列组成；或VH结构域CDR1，其包含SEQ ID NO:105的氨基酸序列、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁笛，T，
申请(专利权)人：埃利塞拉疗法公司，
类型：发明
国别省市：