通过多特异性抗体选择性调节转化生长因子β超家族信号传导制造技术

使用异聚复合体选择性靶向BMP/TGF？信号传导的组合物和方法，所述异聚复合体优选地包含靶向BMP I型和II型受体的胞外结构域的单链可变结构域(scFv)抗体(Ab)。可变结构域(scFv)抗体(Ab)。可变结构域(scFv)抗体(Ab)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过多特异性抗体选择性调节转化生长因子
β
超家族信号传导
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求2020年2月28日提交的美国临时专利申请序列号62/983,374的权益。前述的全部内容通过引用并入本文。
[0003]联邦赞助的研究或开发
[0004]本专利技术是在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的授权号AR057374和HL131910下在美国政府支持下完成的。美国政府享有本专利技术的一定的权利。


[0005]本文描述了用于选择性靶向骨形态发生蛋白(BMP)/转化生长因子
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β(TGF
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β)信号传导的组合物和方法，任选地使用靶向BMP I型和II型受体的胞外结构域的单链可变结构域(scFv)抗体(Ab)的异聚复合体。

技术介绍

[0006]BMP/TGF
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β/激活素/生长分化因子(GDF)信号传导途径广泛调节发育模式和出生后组织重构(Waite和Eng,Nat Rev Genet.2003Oct；4(10):763
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73)。该途径的33种已知配体与细胞表面上的5种组成型活性II型和7种条件型活性I型受体相互作用以起始下游信号传导。该双受体信号传导系统以受体对赋予组合多样性(至少5x7种潜在的异四聚体复合体)，受体对中的每一个应答于有限数量的配体。该信号传导的生理学结果高度依赖于组织和时空环境，并且可以包括调节骨形成或纤维化，并且更普遍地包括调节细胞可塑性、细胞肥大、细胞增殖、和细胞凋亡。重组BMP/TGF
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β/激活素/GDF配体可在治疗上用于各种疾病病况的治疗、或用于组织工程应用。然而，许多这些配体在循环中可能具有短的半衰期、或者可能经由肝素结合结构域隔绝在细胞外基质中，使得难以递送至靶组织。
[0007]TGF
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β信号传导需要多聚体复合体中I型和II型受体的交联以起始信号传导。二聚配体分子促进II型和I型受体的异聚复合体的组装，其中II型受体的组成型活性激酶结构域反式磷酸化并激活I型受体的激酶结构域。然后，I型受体可以通过包括SMAD的多种信号级联模仿信号传导。SMAD是类似于果蝇基因“mothers against decapentaplegic”(Mad)和秀丽隐杆线虫(C.elegans)基因Sma的基因产物的蛋白质家族；SMAD包括介导BMP、激活素、GDF、和TGF
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配体的功能的效应蛋白。这些SMADS包括TGF
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β和许多激活素和GDF配体下游的SMAD 2和3，以及大部分BMP配体和一些GDF配体下游的SMAD1、5、和9，它们在其C
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末端被I型受体激酶磷酸化，然后选择性保留在细胞核中以调节基因转录活性。由BMP/TGF
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β/激活素/GDF受体复合体靶向的其它信号传导途径包括MAP激酶、PI3K/Akt、蛋白激酶G、和其它信号转导级联。广泛地，这些配体、受体、及其下游效应子信号起到协调细胞生长、细胞凋亡、分化、和可塑性的作用。这些配体、它们的受体、共受体、和拮抗剂用于编码发育模式和组织重构所必需的时空梯度。这些配体和受体还起到调节成熟生物体中的生理机能(包括铁内稳态)的作用。这些配体和受体被认为是多功能生长因子细胞因子。

技术实现思路

[0008]BMP/TGFβ组合双受体系统允许了细胞信号传导的功能特异性和时空调节。这些功能由II型和I型受体的特异性配对决定，这决定了SMAD(SMAD1/5/9相对于SMAD2/3)和非SMAD(即丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇3
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激酶(PI3K)和/或蛋白激酶G(PKG))效应子途径的激活。II型和I型受体的表达是组织特异性的并且动态调节以允许环境敏感功能(context
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sensitive function)。本文描述了使用靶向BMP/TGF
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β/激活素/GDF家族的I型和II型受体的胞外结构域的抗体或其抗原结合片段的异聚复合体选择性靶向BMP/TGFβ信号传导的组合物和方法，所述抗体或其抗原结合片段优选为单链可变片段(scFv)抗体。
[0009]因此，本文提供了多
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或双
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特异性抗体分子，其至少包含：第一抗原结合结构域，其与骨形态发生蛋白受体(BMPR)I型(BMPRI)结合；和第二抗原结合结构域，其与骨形态发生蛋白受体(BMPR)II型(BMPRII)结合，其中BMPRI或BMPRII可分别指BMP/TGF
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β/激活素/GDF信号传导途径的I型和II型受体中任意者，并且其中第一和第二抗原结合结构域通过柔性接头连接在一起，其中各个抗原结合结构域可激动(agonise)其所结合的BMPR，优选地其中各个抗原结合结构域是scFv。第一和第二抗原结合结构域可以以任何顺序存在于分子中，例如，分子可包含N
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末端
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第一结构域
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接头
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第二结构域
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C末端，或N
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末端
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第二结构域
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接头
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第一结构域
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C末端(参见，例如，图10A
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D)。在一些实施方案中，BMPRII抗原结合结构域在BMPRI抗原结合结构域的N末端。还提供了四聚体或较大的(例如，六聚体、八聚体或十聚体或更大)多聚体阵列，其包含通过柔性接头结构域分开的第一和第二抗原结合结构域，其中抗原结合结构域以任何顺序存在于分子中。通常，结构域成对存在，例如，对于每个BMPRII结合结构域有一个BMPRI结合结构域，但比例也可变化，例如，从1:1至2:1至3:1或更多(在任一方向上)。
[0010]在一些实施方案中，抗体分子与细胞的结合起始BMP/TGF
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β/激活素/GDF信号传导。
[0011]在一些实施方案中，第一抗原结合结构域与BMPRI结合，所述BMPRI例如选自由以下组成的组：ALK1(也称为激活素A受体样1型，或ACVRL1)；ALK2(ACVR1A)；ALK3(BMPR1A)；ALK4(ACVR1B)；ALK5(TGFBR1)；ALK6(BMPR1B)；或ALK7(ACVR1C)。
[0012]在一些实施方案中，第一抗原结合结构域与ALK1结合并任选地包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；包含与SEQ ID NOs:146、148、150或152中的互补决定区相同的VH CDR 1、2、3和VL CDR 1、2、3；包含与图7中的序列至少95％相同的VH和/或VL序列；或包含与SEQ IDNO:146、148、150或152至少95％相同的序列。
[0013]在一些实施方案中，第一抗原结合结构域与ALK2结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多
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或双
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特异性抗体分子，其至少包含：第一抗原结合结构域，其与骨形态发生蛋白受体(BMPR)I型(BMPRI)结合；和第二抗原结合结构域，其与骨形态发生蛋白受体(BMPR)II型(BMPRII)结合，其中所述第一和第二抗原结合结构域通过柔性接头连接在一起，并且可以为任何顺序，其中各个抗原结合结构域可激动其所结合的BMPR，和优选地其中各个抗原结合结构域是scFv。2.根据权利要求1所述的抗体分子，其中所述抗体分子与细胞的结合起始BMP/TGF
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β/激活素/GDF信号传导。3.根据权利要求1所述的抗体分子，其中所述第一抗原结合结构域与选自由以下组成的组的BMPRI结合：ALK1(ACVRL1)；ALK2(ACVR1A)；ALK3(BMPR1A)；ALK4(ACVR1B)；ALK5(TGFBR1)；ALK6(BMPR1B)；或ALK7(ACVR1C)。4.根据权利要求3所述的抗体分子，其中所述第一抗原结合结构域与ALK1结合并任选地包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；包含与SEQ ID NOs:146、148、150或152中的互补决定区相同的VH CDR 1、2、3和VL CDR 1、2、3；包含与图7中的序列至少95％相同的VH和/或VL序列；或包含与SEQ ID NO:146、148、150或152至少95％相同的序列。5.根据权利要求3所述的抗体分子，其中所述第一抗原结合结构域与ALK2结合并任选地包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；包含与SEQ ID NOs:160、162、164、166或168中的互补决定区相同的VH CDR1、2、3和VL CDR 1、2、3；包含与图7中的序列至少95％相同的VH和/或VL序列；或包含与SEQ ID NO:160、162、164、166或168至少95％相同的序列。6.根据权利要求3所述的抗体分子，其中所述第一抗原结合结构域与ALK3结合并任选地包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；包含与SEQ ID NOs:156或158中的互补决定区相同的VH CDR 1、2、3和VL CDR 1、2、3；包含与图7中的序列至少95％相同的VH和/或VL序列；或包含与SEQ ID NO:156或158至少95％相同的序列。7.根据权利要求3所述的抗体分子，其中所述第一抗原结合结构域与ALK4结合并任选地包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；包含与SEQ ID NO:178中的互补决定区相同的VH CDR 1、2、3和VL CDR 1、2、3；包含与图7中的序列至少95％相同的VH和/或VL序列；或包含与SEQ ID NO:178至少95％相同的序列。8.根据权利要求3所述的抗体分子，其中所述第一抗原结合结构域与ALK6结合并任选地包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；包含与SEQ ID NO:180中的互补决定区相同的VH CDR 1、2、3和VL CDR 1、2、3；包含与图7中的序列至少95％相同的VH和/或VL序列；或包含与SEQ ID NO:180至少95％相同的序列。9.根据权利要求3所述的抗体分子，其中所述第一抗原结合结构域与ALK7结合并任选地包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；包含与SEQ ID NOs:182、184、186或188中的互补决定区相同的VH CDR 1、2、3和VL CDR 1、2、3；包含与图7中的序列至少95％相同的VH和/或VL序列；或包含与SEQ ID NOs:182、184、186或188至少95％相同的序列。10.根据权利要求1所述的抗体分子，其中所述第二抗原结合结构域与选自由以下组成的组的BMPRII结合：ACTRIIA(ACVR2A)；ACTRIIB(ACVR2B)；BMPRII(BMPR2)；TGFBRII
(TGFBR2)；或AMHRII(AMHR2)。11.根据权利要求10所述的抗体分子，其中所述第二抗原结合结构域与BMPR2结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；包含与SEQ ID NO:154或212中的互补决定区相同的VH CDR 1、2、3和VL CDR 1、2、3；包含与图7中的序列至少95％相同的VH和/或VL序列；或包含与SEQ ID NO:154或212至少95％相同的序列。12.根据权利要求10所述的抗体分子，其中所述第二抗原结合结构域与ACTRIIA(ACVR2A)结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；包含与SEQ ID NOs:170和172中的互补决定区相同的VH CDR 1、2、3和VL CDR 1、2、3；包含与图7中的序列至少95％相同的VH和/或VL序列；或包含与SEQ ID NOs:170或172至少95％相同的序列。13.根据权利要求10所述的抗体分子，其中所述第二抗原结合结构域与ACTRIIB(ACVR2B)结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；包含与SEQ ID NOs:174或176中的互补决定区相同的VH CDR 1、2、3和VL CDR 1、2、3；包含与图7中的序列至少95％相同的VH和/或VL序列；或包含与SEQ ID NOs:174或176至少95％相同的序列。14.根据权利要求1所述的抗体分子，其中：(i)所述第一抗原结合结构域与BMPR2结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列，和/或所述第二抗原结合结构域与ALK1、ALK2、ALK3、ALK4、ALK5、ALK6、和ALK7结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；(ii)所述第一抗原结合结构域与ACVR2A结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列，和/或所述第二抗原结合结构域与ALK1、ALK2、ALK3、ALK4、ALK5、ALK6、和ALK7结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；(iii)所述第一抗原结合结构域与ACVR2B结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列，和/或所述第二抗原结合结构域与ALK1、ALK2、ALK3、ALK4、ALK5、ALK6、和ALK7结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；(iv)所述第一抗原结合结构域与TGFBR2结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列，和/或所述第二抗原结合结构域与ALK1、ALK2、ALK3、ALK4、ALK5、ALK6、和ALK7结合并包含与表1或图7中的CDR序列至少95％相同的CDR序列；(v)所述第一抗原结合结构域与AMH...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：布里格姆妇女医院，
类型：发明
国别省市：