背景技術:
1、血腦屏障(bbb)是一種將血流與腦組織隔開的特殊屏障。它由腦內皮細胞(bec)、周細胞和星形膠質細胞組成。這些細胞通過緊密連接協同作用,維持連續無孔的毛細血管的完整性。bbb的主要功能是調節血液與大腦之間的物質交換,從而提供正常腦功能所需的穩定且嚴格控制的環境。它的存在有助于通過防止有害物質、病原體和大分子進入大腦來維持中樞神經系統(cns)的穩態。然而,bbb也給藥物遞送至大腦帶來了挑戰,因為它會限制許多治療藥物的通過。例如,僅小部分循環抗體(約0.1%)能夠穿過完整的bbb。此外,多肽、抗體偶聯藥物和蛋白質在跨越該屏障時面臨類似的限制,這嚴重影響了中樞神經系統疾病的治療效果。循環系統中的某些內源分子可通過腦內皮細胞腔內側表達的特異性受體和轉運蛋白來穿過bbb。這些膜蛋白通路通過受體介導的轉胞吞作用(rmt),為難以穿透bbb的分子提供了可行的遞送途徑。
2、cd98重鏈(cd98hc),也被稱為溶質載體家族3成員2(slc3a2),由slc3a2基因編碼。cd98重鏈(cd98hc)與來自slc7家族的輕鏈亞基相互作用,形成能夠進行15種不同氨基酸跨血腦屏障轉運的異源二聚體氨基酸轉運蛋白cd98hc在跨質膜的氨基酸轉運中至關重要,并參與免疫細胞激活、細胞黏附及腫瘤進展等多種生理與病理過程。該蛋白在腦毛細血管及微血管中高度富集,分布于腦內皮細胞的腔內側和腔外側表面,這一分布特征使其成為介導難以穿透bbb分子遞送的合適靶標。
3、總之,迫切需要開發用于穿過bbb遞送藥物的新方法。
技術實現思路
1、本技術提供了一種能夠特異性結合cd98hc的抗體或其抗原結合片段。所述抗體或其抗原結合片段能夠轉運治療性實體穿過血腦屏障。舉例來說,本技術人已成功將glp-1受體激動劑與特異性靶向cd98hc的抗體融合。與度拉糖肽相比,這種創新方法使bbb穿透效率顯著提高20倍。類似地,以神經降壓素為例,所述神經降壓素是一種無法穿過bbb的短肽,但當它進入大腦時能夠誘導失溫效應,本技術人證明了靶向cd98hc的抗體能有效地將神經降壓素遞送到大腦中并在小鼠體內誘導失溫效應。此外,以抗hel?vhh為例,本技術人證明了靶向cd98hc的抗體能有效地將大的重組蛋白遞送到小鼠和非人靈長類動物的大腦中。
2、一方面,本技術提供了一種能夠結合cd98hc的抗體或其抗原結合蛋白,所述抗原結合片段具有選自下組的一種或多種特征:1)能夠以小于約5×10-6m的kd結合cd98hc;2)表現出轉胞吞作用能力;3)不干擾cd98hc的正常氨基酸轉運功能;以及4)能夠介導治療分子穿過bbb。
3、在一些實施方案中,所述cd98hc是人源cd98hc。
4、在一些實施方案中,所述cd98hc包含cd98hc的胞外結構域(ecd)。
5、在一些實施方案中,所述抗體選自:單克隆抗體、嵌合抗體、人源化抗體、全人源抗體和多特異性抗體。
6、在一些實施方案中,所述抗原結合片段選自:fab片段、fab'片段、f(ab)2片段、fv片段、vhh和scfv。
7、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段能夠與參比抗體競爭結合所述cd98hc,其中所述參比抗體包含輕鏈cdr1至輕鏈cdr3(lcdr1至lcdr3)和重鏈cdr1至重鏈cdr3(hcdr1至hcdr3),所述lcdr1包含seq?id?no:?80、seq?id?no:?15或seq?id?no:?56所示的氨基酸序列,所述lcdr2包含seq?id?no:?16、seq?id?no:?31或seq?id?no:?57所示的氨基酸序列,所述lcdr3包含seq?id?no:?81或seq?id?no:?50所示的氨基酸序列,所述hcdr1包含seq?id?no:?77或seq?id?no:?27所示的氨基酸序列,所述hcdr2包含seq?id?no:78或seq?id?no:?79所示的氨基酸序列,所述hcdr3包含seq?id?no:?14、seq?id?no:?29、seq?id?no:?41或seq?id?no:?55所示的氨基酸序列。
8、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含重鏈可變區(vh)的至少一個cdr,其中所述vh包含seq?id?no:?17、seq?id?no:?32、seq?id?no:?43、seq?id?no:?58、seqid?no:?85、seq?id?no:?87、seq?id?no:?88、seq?id?no:?89和seq?id?no:?91中任一項所示的氨基酸序列。
9、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含輕鏈可變區(vl)的至少一個cdr,其中所述vl包含seq?id?no:?18、seq?id?no:?33、seq?id?no:?44、seq?id?no:?59、seqid?no:?86、seq?id?no:?90和seq?id?no:?92中任一項所示的氨基酸序列。
10、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含hcdr1,其中所述hcdr1包含seq?id?no:?77和seq?id?no:?27所示的氨基酸序列。
11、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含hcdr1,其中所述hcdr1包含seq?id?no:?12、seq?id?no:?27和seq?id?no:?53中任一項所示的氨基酸序列。
12、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含hcdr2,其中所述hcdr2包含seq?id?no:?78或seq?id?no:?79所示的氨基酸序列。
13、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含hcdr2,其中所述hcdr2包含seq?id?no:?13、seq?id?no:?28、seq?id?no:?40和seq?id?no:?54中任一項所示的氨基酸序列。
14、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含hcdr3,其中所述hcdr3包含seq?id?no:?14、seq?id?no:?29、seq?id?no:?41和seq?id?no:?55中任一項所示的氨基酸序列。
15、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含lcdr1,其中所述lcdr1包含seq?id?no:?80、seq?id?no:?15和seq?id?no:?56中任一項所示的氨基酸序列。
16、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含lcdr1,其中所述lcdr1包含seq?id?no:?15、seq?id?no:?30、seq?id?no:?42和seq?id?no:?56中任一項所示的氨基酸序列。
17、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含lcdr2,其中所述lcdr2包含seq?id?no:?16、seq?id?no:?31和seq?id?no:?57中任一項所示的氨基酸序列。
18、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含lcdr3,其中所述lcdr3包含seq?id?no:?81或seq?id?no:?50中任一項所示的氨基酸序列。
19、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含lcdr3,其中所述lcdr3包含seq?id?no:?9、seq?id?no:?24、seq?id?no:?38或seq?id?no:?50中任一項所示的氨基酸序列。
20、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含hcdr1至hcdr3和lcdr1至lcdr3,其中所述hcdr1至hcdr3和lcdr1至lcdr3包含選自下組的氨基酸序列:
21、1)所述hcdr1包含seq?id?no:?12所示的氨基酸序列,所述hcdr2包含seq?id?no:13所示的氨基酸序列,所述hcdr3包含seq?id?no:?14所示的氨基酸序列,所述lcdr1包含seq?id?no:?15所示的氨基酸序列,所述lcdr2包含seq?id?no:?16所示的氨基酸序列,并且所述lcdr3包含seq?id?no:?9所示的氨基酸序列;
22、2)所述hcdr1包含seq?id?no:?27所示的氨基酸序列,所述hcdr2包含seq?id?no:28所示的氨基酸序列,所述hcdr3包含seq?id?no:?29所示的氨基酸序列,所述lcdr1包含seq?id?no:?30所示的氨基酸序列,所述lcdr2包含seq?id?no:?31所示的氨基酸序列,并且所述lcdr3包含seq?id?no:?24所示的氨基酸序列;
23、3)所述hcdr1包含seq?id?no:?27所示的氨基酸序列,所述hcdr2包含seq?id?no:40所示的氨基酸序列,所述hcdr3包含seq?id?no:?41所示的氨基酸序列,所述lcdr1包含seq?id?no:?42所示的氨基酸序列,所述lcdr2包含seq?id?no:?31所示的氨基酸序列,并且所述lcdr3包含seq?id?no:?38所示的氨基酸序列;并且
24、4)所述hcdr1包含seq?id?no:?53所示的氨基酸序列,所述hcdr2包含seq?id?no:54所示的氨基酸序列,所述hcdr3包含seq?id?no:?55所示的氨基酸序列,所述lcdr1包含seq?id?no:?56所示的氨基酸序列,所述lcdr2包含seq?id?no:?57所示的氨基酸序列,并且所述lcdr3包含seq?id?no:?50所示的氨基酸序列。
25、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含重鏈可變區(vh),其中所述vh包含seq?id?no:?17、seq?id?no:?32、seq?id?no:?43、seq?id?no:?58、seq?id?no:?85、seq?id?no:?87、seq?id?no:?88、seq?id?no:?89和seq?id?no:?91中任一項所示的氨基酸序列。
26、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含vh,其中所述vh包含seq?idno:?97或seq?id?no:?98所示的氨基酸序列。
27、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含輕鏈可變區(vl),其中所述vl包含seq?id?no:?18、seq?id?no:?33、seq?id?no:?44和seq?id?no:?59中任一項所示的氨基酸序列。
28、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含vl,其中所述vl包含seq?idno:?98或seq?id?no:?100所示的氨基酸序列。
29、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含vh和vl,其中所述vh和vl包含選自下組的氨基酸序列:
30、1)所述vh包含seq?id?no:?17所示的氨基酸序列,并且所述vl包含seq?id?no:?18所示的氨基酸序列;
31、2)所述vh包含seq?id?no:?32所示的氨基酸序列,并且所述vl包含seq?id?no:?33所示的氨基酸序列;
32、3)所述vh包含seq?id?no:?43所示的氨基酸序列,并且所述vl包含seq?id?no:?44所示的氨基酸序列;
33、4)所述vh包含seq?id?no:?58所示的氨基酸序列,并且所述vl包含seq?id?no:?59所示的氨基酸序列;
34、5)所述vh包含seq?id?no:?85所示的氨基酸序列,并且所述vl包含seq?id?no:?86所示的氨基酸序列;
35、6)所述vh包含seq?id?no:?87所示的氨基酸序列,并且所述vl包含seq?id?no:?86所示的氨基酸序列;
36、7)所述vh包含seq?id?no:?88所示的氨基酸序列,并且所述vl包含seq?id?no:?86所示的氨基酸序列;
37、8)所述vh包含seq?id?no:?89所示的氨基酸序列,并且所述vl包含seq?id?no:?90所示的氨基酸序列;并且
38、9)所述vh包含seq?id?no:?91所示的氨基酸序列,并且所述vl包含seq?id?no:?92所示的氨基酸序列。
39、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含重鏈恒定區。
40、在一些實施方案中,所述重鏈恒定區包含人源igg恒定區。
41、在一些實施方案中,所述抗體或其抗原結合片段包含輕鏈恒定區。
42、另一方面,本技術提供了一種融合蛋白,所述融合蛋白包含本技術的抗體或其抗原結合片段。
43、在一些實施方案中,所述融合蛋白還包含治療性實體。
44、在一些實施方案中,所述治療性實體是功能性蛋白質。
45、在一些實施方案中,所述治療性實體是抗體或其抗原結合片段。
46、在一些實施方案中,所述治療性實體包括glp-1蛋白或其功能片段。
47、在一些實施方案中,所述glp-1蛋白或其功能片段包含seq?id?no:?75所示的氨基酸序列。
48、在一些實施方案中,所述治療性實體與所述抗體或其抗原結合片段直接或間接連接。
49、在一些實施方案中,所述治療性實體通過接頭與所述抗體或其抗原結合片段連接。
50、在一些實施方案中,所述接頭包含seq?id?no:?76或seq?id?no:?84所示的氨基酸序列。
51、在一些實施方案中,所述融合蛋白包含三條多肽鏈,其中所述第一多肽鏈包含本技術的抗體或其抗原結合片段的輕鏈,所述第二多肽鏈包含本技術的抗體或其抗原結合片段的重鏈,所述第三多肽鏈包含所述治療性實體和免疫球蛋白fc區。
52、在一些實施方案中,所述多肽鏈包含分別選自下組的氨基酸序列:
53、1)所述第一多肽鏈包含seq?id?no:?63所示的氨基酸序列,所述第二多肽鏈包含seq?id?no:?68所示的氨基酸序列,并且所述第三多肽鏈包含seq?id?no:?70所示的氨基酸序列;
54、2)所述第一多肽鏈包含seq?id?no:?64所示的氨基酸序列,所述第二多肽鏈包含seq?id?no:?68所示的氨基酸序列,并且所述第三多肽鏈包含seq?id?no:?71所示的氨基酸序列;
55、3)所述第一多肽鏈包含seq?id?no:?65所示的氨基酸序列,所述第二多肽鏈包含seq?id?no:?68所示的氨基酸序列,并且所述第三多肽鏈包含seq?id?no:?72所示的氨基酸序列;并且
56、4)所述第一多肽鏈包含seq?id?no:?66所示的氨基酸序列,所述第二多肽鏈包含seq?id?no:?68所示的氨基酸序列,并且所述第三多肽鏈包含seq?id?no:?73所示的氨基酸序列。
57、另一方面,本技術提供了一種蛋白質偶聯物,所述蛋白質偶聯物包含本技術的抗體或其抗原結合片段、或本技術的融合蛋白。
58、另一方面,本技術提供了一種藥物分子,所述藥物分子包含本技術的抗體或其抗原結合片段。
59、另一方面,本技術提供了一種或多種分離的核酸分子,所述一種或多種分離的核酸分子編碼本技術的抗體或其抗原結合片段、或本技術的融合蛋白。
60、另一方面,本技術提供了一種或多種載體,所述一種或多種載體包含本技術的一種或多種分離的核酸分子。
61、另一方面,本技術提供了一種細胞,所述細胞包含本技術的一種或多種分離的核酸分子或一種或多種載體。
62、另一方面,本技術提供了一種組合物,所述組合物包含本技術的抗體或其抗原結合片段、融合蛋白、蛋白質偶聯物、一種或多種分離的核酸分子、一種或多種載體和/或細胞,以及任選地藥學上可接受的賦形劑。
63、在一些實施方案中,所述藥學上可接受的賦形劑包括緩沖劑。
64、另一方面,本技術提供了本技術的抗體或其抗原結合片段轉運治療性實體穿過bbb的用途。
65、另一方面,本技術提供了所述融合蛋白、所述一種或多種核酸分子、所述一種或多種載體、所述細胞、所述蛋白質偶聯物、所述藥物分子或所述組合物在制造用于預防和/或治療疾病的藥物中的用途,其中所述藥物具有神經保護作用。
66、在一些實施方案中,所述疾病包括神經退行性疾病、腦血管疾病、精神障礙、cns調節代謝或內分泌疾病。
67、在一些實施方案中,所述神經退行性疾病包括阿爾茨海默病、帕金森病和/或肌萎縮性側索硬化癥,所述腦血管疾病包括中風,所述精神障礙包括抑郁癥和/或精神分裂癥,所述cns調節代謝或內分泌疾病包括肥胖癥和/或垂體性侏儒癥。
68、另一方面,本技術提供了一種預防和/或治療疾病的方法,所述方法包括向有需要的受試者施用所述融合蛋白、所述藥物分子、所述一種或多種核酸分子、所述一種或多種載體、所述細胞、所述蛋白質偶聯物或所述組合物。
69、在一些實施方案中,所述疾病包括神經退行性疾病、腦血管疾病、精神障礙、cns調節代謝或內分泌疾病。
70、在一些實施方案中,所述神經退行性疾病包括阿爾茨海默病、帕金森病和/或肌萎縮性側索硬化癥,所述腦血管疾病包括中風,所述精神障礙包括抑郁癥和/或精神分裂癥,所述cns調節代謝或內分泌疾病包括肥胖癥和/或垂體性侏儒癥。
71、另一方面,本技術提供的所述融合蛋白、所述一種或多種核酸分子、所述一種或多種載體、所述細胞、所述蛋白質偶聯物、所述藥物分子或所述組合物用于預防和/或治療疾病。
72、在一些實施方案中,所述疾病包括神經退行性疾病、腦血管疾病、精神障礙、cns調節代謝或內分泌疾病。
73、在一些實施方案中,所述神經退行性疾病包括阿爾茨海默病、帕金森病和/或肌萎縮性側索硬化癥,所述腦血管疾病包括中風,所述精神障礙包括抑郁癥和/或精神分裂癥,所述cns調節代謝或內分泌疾病包括肥胖癥和/或垂體性侏儒癥。
74、根據以下具體實施方式,本技術的另外的方面和優點對于本領域技術人員將變得顯而易見,在具體實施方式中僅顯示和描述了本技術的例示性實施方案。如將認識到的,本技術能夠具有其他實施方案和不同實施方案,并且其若干詳細信息能夠在各種明顯的方面進行修改,所有這些修改都不背離本技術。因此,附圖和說明書本質上應被認為是例示性的,而非限制性的。
75、引用并入
76、本說明書中提及的所有出版物、專利和專利申請均通過引用方式并入本文,其程度如同每篇單獨的出版物、專利或專利申請被具體且單獨地指明以引用方式并入本文。