[发明专利]一种人源T细胞表面抑制性分子的特异性纳米抗体及其应用

说明书

本发明公开了一种人源T细胞表面抑制性分子的特异性纳米抗体及其应用，通过深入研究肿瘤内T细胞表面的T细胞免疫球蛋白和含粘蛋白结构域蛋白3(TIM‑3)，采用噬菌体展示技术对TIM‑3纳米抗体进行表达；通过生物淘筛技术筛选出与抗原具有较高结合力的纳米抗体；得到了具有针对TIM‑3的抗人源纳米抗体，也称为R2G3。本发明表达并优化获得亲和力高且稳定均一的TIM‑3纳米抗体蛋白，开辟了靶向TIM‑3的纳米抗体的肿瘤T细胞激活剂的新领域，具有良好的研究价值和应用前景。

技术领域

本发明属于生物制药技术领域，涉及一种抗人源T细胞表面抑制性分子（T cellimmunoglobulin domain and mucin domain-3，以下简称TIM-3）的特异性纳米抗体，该抗体与Tim3的氨基酸结合位点以及该抗体在制备靶向结合TIM-3阳性T细胞和重新激活T细胞的用途。

背景技术

以阻断免疫检查点受体为核心的肿瘤免疫治疗以其安全性和有效性的优势被认为是癌症治疗的新支柱。肿瘤免疫治疗的核心在于开发有效的抗体药物以阻断免疫检查点受体分子，恢复免疫系统对肿瘤的杀伤作用。继Ipilimumab和nivolumab(分别针对检查点细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)和程序性死亡受体1(PD-1))临床验证有效后。陆续发现和鉴定了新的免疫检查点分子，其中包括T细胞免疫球蛋白和含粘蛋白结构域蛋白3(TIM-3)。TIM-3作为在细胞表面表达的免疫调节受体，属于TIM超家族。这些蛋白质具有一个共同的结构，由一个氨基末端免疫球蛋白可变结构域、一个粘蛋白柄、一个跨膜结构域和一个细胞质尾。TIM3由人类5q33.2染色体带上的HAVCR2基因编码，最初被鉴定为Th1细胞上的膜蛋白，能够调节巨噬细胞的活化。另外，研究表明许多其他细胞类型也表达TIM-3，包括CD4⁺和CD8⁺ T细胞、调节性T细胞，髓细胞、自然杀伤细胞和肥大细胞等。TIM-3靶点为肿瘤免疫治疗的有效靶点，其表达与肿瘤的不良预后有关，且与PD-1的耐药有关。抗TIM-3单抗可与CTLA-4、PD-1和PD-L1抗体共同使用发挥协同的作用，并且能够治疗PD-1和PD-L1耐药的患者。

其中TIM-3的配体包括Galectin-9，磷脂酰丝氨酸，高迁移率族蛋白1（HMBG1），以及新发现的癌胚抗原相关细胞粘附分子1(CEACAM-1)。在多种疾病模型中已经证明TIM3-galectin9的相互作用能够抑制免疫反应。 CEACAM-1被认为不仅和TIM-3的胞外可变结构域结合，而且与TIM3的胞内部分结合。如同PD1的配体PD-L1，CEACAM-1在一些实体肿瘤细胞表面高表达，这使得TIM3-CEACAM1作为免疫治疗的潜在阻断靶点。大量研究表明，TIM-3的表达与肿瘤免疫逃逸现象呈正相关，而在慢性感染和肿瘤模型中免疫衰竭的CD8⁺T细胞可通过抗TIM-3抗体重新激活。此外，阻断TIM-3还可以增加CD4⁺T细胞的数量和IFN-γ分泌。TIM-3主要在肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)中表达，因此当它被用作免疫治疗靶点时可以减少对正常组织的损伤。

到目前为止，针对TIM3的一些抗体制剂已进入临床试验I/II阶段，包括单药治疗和与PD-1或淋巴细胞激活基因3(LAG-3)的联合阻断。纳米抗体源于骆驼属动物体内重链抗体，其结构只含有重链抗体的可变域(heavy-chain-only antibody, VHH)，是分子工程技术构建的临床诊断和治疗的新兴工具。纳米抗体具有各种优势特性，包括低免疫原性、高溶解度和稳定性、能够与隐藏的表位结合以及在大肠杆菌或酵母中高效表达，因此多种靶向检查点受体的纳米体已经被陆续开发和报道。