[發明專利]一種增強抗原多肽親和力和穩定性的方法

有效

• 申請號: 202010241347.0
• 申請日: 2020-03-31
• 公開（公告）號: CN111363026B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 朱影;黃常新;郭勇
• 申請（專利權）人: 浙江省中醫院;浙江中醫藥大學附屬第一醫院（浙江省東方醫院）
• 主分類號: C07K14/74
• 分類號: C07K14/74
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種增強抗原多肽親和力和穩定性的方法，多肽HLA?I類復合物向T細胞的高效呈遞功能得益于復合物內穩定的相互作用，與親和力相比，HLA?I復合物的穩定性更能反映其免疫原性。本發明可解決針對腫瘤特異性抗原與HLA?I類分子低親和力結合及結合后多肽HLA?I分子復合物穩定性差的問題，適用于腫瘤相關抗原和腫瘤新生抗原的抗原表位改造，HLA?I類分子限制性多肽表位除P2位外，P1、P3?P9位氨基酸殘基的單個殘基分別替換為His/Tyr/Trp后，其親和力和穩定性均增強，且不影響HLA?A*2402對殘基替換后抗原多肽的特異性，這對采用腫瘤特異性多肽的抗腫瘤免疫治療，或依據此原理對T細胞受體改造后的T細胞免疫治療的抗腫瘤免疫治療均具有較高的臨床實踐意義。

技術領域

本發明涉及抗原多肽技術領域，尤其是涉及一種增強抗原多肽親和力和穩定性的方法。

背景技術

主要組織相容性復合體I類(MHC-I)分子在細胞免疫反應中起重要作用，向細胞毒性T淋巴細胞(CTL)呈遞多肽，使免疫系統能夠仔細檢查細胞內正在進行的生物學過程[1]。目前，許多免疫療法的研究發現，腫瘤特異性抗原肽不僅通過低親和力的方式結合MHC，還經常表現出抗原加工和提呈功能的缺陷，從而導致免疫逃避[2]，因此它們對基于T細胞的免疫治療構成了巨大的挑戰。通過替換HLA錨定殘基來增加肽與MHC-I類分子結合裂隙間的互補性，是提高抗原肽結合能力和抗原性的常用步驟。但是，這種改變必須根據每個MHC-I等位基因型，并可能由于抗原肽的構象改變而招募不同特異性的CTL，即降低了T細胞識別概率[3]。多肽-MHC-I類(pMHC-I)復合物向T細胞的高效呈遞功能得益于多肽-MHC-I之間穩定的相互作用[4]。與親和力相比，pMHC-I復合物的穩定性更能反映CTL的免疫原性[5]。但是，很難將穩定性與MHC-I結合的其他要素區分開，如親和力。科學家建立了一種高通量檢測pMHC-I穩定性的方法，即包含pMHC-I復合物穩定性評估的大型數據庫。人工神經網絡被用來構造能夠預測pMHC-I復合物半衰期的穩定性預測器[6]。通過柔性分子對接來預測抗原多肽與不同的MHC同種異型的結合親和力已被證實具有相當高的預測精度[7]。

結合在MHC多肽結合槽中的多肽已被證明通過影響功能的方式來影響T細胞和其他受體的識別。多肽可以調節MHC本身的運動，從而影響其他蛋白質對肽/MHC復合物的識別[8]。因此，肽-MHC復合物的結構建模有可能揭示T細胞激活的未知驅動因素，從而有助于開發更好和更安全的免疫療法[9]。有研究指出脯氨酸(Pro)取代多肽第三位殘基，不僅能夠顯著增強抗腫瘤CTL對野生型表位的識別能力[10]，還提高了pMHC的親和力和復合物的穩定性[11]。通過MHC/肽復合物的晶體結構分析表明，修飾后抗原多肽的構象與野生型相似，且與哺乳動物MHC-I分子中已知的最保守的酪氨酸殘基Y159相互作用而保持穩定的結合[12]。錨定殘基同一性的改變可能會產生顯著的影響，如改變肽-MHC復合物的構象，從而影響抗原多肽上的殘基與TCR接觸。黑色素瘤分化抗原gp100 T細胞表位G9-209的TCR樣重組抗體的結合完全依賴于第2位單肽錨定殘基的同一性，即TCR樣抗體只能在使用與HLA-A2親和力提高的修飾肽G9-209-2M的條件下才能識別特定的復合物，而不能與未經修飾的天然肽識別。提示錨點殘基的修飾可以顯著影響MHC肽槽的構象，從而可能對TCR相互作用產生深遠影響[13]。與非抗原肽相比，抗原肽往往更穩定地與MHC-I分子結合，并且證實多肽第2位的非合適的錨定殘基特別容易與MHC-I發生不穩定的相互作用[5]。

發明內容

針對解決上述技術問題，本發明提供一種增強抗原多肽親和力和穩定性的方法，解決針對腫瘤特異性抗原與HLA-I類分子低親和力結合及結合后多肽HLA-I分子復合物穩定性差的問題。

本發明提供一種增強抗原多肽親和力和穩定性的方法，將HLA-A*2402限制性HLA-I類分子抗原多肽(表位)第1位(P1)的半胱氨酸(Cys)殘基、第4位(P4)的亮氨酸(Leu)殘基/纈氨酸(Val)殘基、第7位(P7)的蘇氨酸(Thr)殘基分別替換為組氨酸(His)來增強該抗原多肽與HLA-A*2402親和力和結合穩定性。