[發明專利]一種IL-2突變體與抗體的融合蛋白及其應用

有效

• 申請號: 201910625158.0
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN110256583B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 彭華;孫志辰;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 中國科學院生物物理研究所
• 主分類號: C07K19/00
• 分類號: C07K19/00;A61K38/20;A61K47/68;A61P35/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本發明涉及一種IL?2突變體與抗體的融合蛋白及其應用，所述融合蛋白是由IL?2突變體(sumIL?2)與腫瘤治療抗體構成的異源三聚體蛋白，其結構與抗體類似，結構示意圖如圖2A所示，所述的異源三聚體的三個單體分別為：(1)單體一：IL?2突變體(sumIL?2)與免疫球蛋白Fc片段融合而成的融合蛋白，自N端至C端順序包含sumIL?2和免疫球蛋白Fc區；(2)單體二：單條所述腫瘤治療抗體的重鏈，自N端至C端順序包含所述抗體的重鏈可變區VH、重鏈CH區和免疫球蛋白Fc區，單體二包含的免疫球蛋白Fc區可以與單體一的免疫球蛋白Fc片段配對形成異二聚體；(3)單體三：單條所述腫瘤治療抗體的輕鏈(包括VL和CL區)，單體三包含的CL區能夠與單體二的CH配對形成半抗體結構的異二聚體；所述腫瘤治療抗體為靶向腫瘤細胞表面高表達膜蛋白的抗體。

技術領域

本發明屬于生物技術和抗體工程技術領域，具體而言，涉及一種IL-2突變體與抗體的融合蛋白及其應用。

背景技術

白細胞介素-2(IL-2)是一種由抗原刺激誘導的T細胞生長因子，是一種多效細胞因子，在免疫應答中起著關鍵作用^1,2。作為細胞毒性T細胞和NK細胞的有效誘導劑，IL-2是FDA批準的首批用于轉移性黑色素瘤和腎細胞癌的免疫治療藥物之一^3,4。遺憾的是，由于體內半衰期短，治療劑量和嚴重毒性⁵等問題，IL-2免疫治療尚未得到廣泛應用。

IL2通過與IL-2受體α(IL-2Ra)結合誘導調節性T細胞(Tregs)的增殖，IL-2受體α優先在Tregs上表達^6,7,8,9,10。已經顯示Treg細胞對IL-2的消耗降低IL-2誘導的抗腫瘤免疫力，提示Treg可能是IL-2介導的CTL擴增的主要障礙¹¹。

IL-2通過與各種IL-2受體(IL-2R)結合發揮刺激和調節功能，包括單體，二聚體和三聚體IL-2R。一些T細胞，例如Tregs，表達由CD25(IL2Ra)，CD122(IL2Rb)和CD132(常見細胞因子受體g鏈)亞基組成的高親和力異源三聚體受體。相反，初始CD8T細胞，CD4/CD8記憶T細胞和NK細胞表達親和力較低的二聚體受體，其缺乏CD25亞基^2,12。IL-2特異性突變(IL-2突變蛋白)可誘導選擇性優先結合CD25或CD122，從而激活特定的免疫細胞亞群。降低對CD25(主要在肺內皮細胞和Treg細胞上表達)親和力的IL-2突變蛋白，可以在一定程度上提高野生型IL-2控制腫瘤效果^13,14。而具有增加對CD122親和力的IL-2超級突變蛋白因子，可以優先擴大CTL，但同時增加Treg ¹⁵。

為了限制全身性毒性，已 有研 究利 用抗體實現對WT IL-2的靶向遞 送(Ab-IL2)^{16,17,18,19,20}。然而，由于IL-2與受體結合的高親和力在實際上可能會限制Ab-IL2的腫瘤靶向。最近的幾項研究表明，免疫細胞因子的功效和IL-2突變體的生物分布可能不足以歸因于腫瘤抗原靶向^21,22。系統性遞送Ab-IL2可能激活淋巴和非淋巴組織中導致嚴重的T細胞毒性和有限的抗腫瘤功效。

腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs)是預測PD-L1阻斷治療有效性的重要生物標志物²³，已知IL-2能夠激活淋巴組織和非淋巴組織中的CTL^[17,24]，但腫瘤內預先存在的T細胞再經IL-2活化后是否足以控制腫瘤生長是尚不清楚的。盡管最近的許多研究是集中于檢查點阻斷方面^14,25，然而我們認為能夠控制腫瘤微環境(TME)內Treg的增加；同時促進IL-2對CTL的活化是治療腫瘤另一個有效途徑。

在本研究中，我們通過向腫瘤組織靶向傳遞新型IL-2突變體的方式，使得腫瘤組織中的CTL得到足夠的活化，進一步提高腫瘤內CTL與Treg的比例(CD8T/Treg)，最終達到治療腫瘤的效果。