[发明专利]具有对于神经节苷脂的双重特异性的重组抗体以及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，和特别地涉及人类健康。在本发明中描述了通过基因工程技术进行改造的单克隆抗体，和这些抗体及其片段在肿瘤的治疗和/或诊断中的用途。

现有技术

作为肿瘤相关抗原的神经节苷脂N-乙酰GM3和N-羟乙酰GM3

神经节苷脂是包含唾液酸并且存在于脊椎动物质膜中的鞘糖脂。这些分子参与各种功能例如细胞粘附、信号转导、组织发育与分化，并且还参与肿瘤进展(Hakomori,PNAS USA 99:225-32,2002)。

由于它们在一定类型的癌症中显现出表达或其表达增加，数种神经节苷脂已被表征为肿瘤相关抗原。在这些与肿瘤相关的神经节苷脂之中，包括N-羟乙酰GM3(NeuGc-GM3)和N-乙酰GM3(NeuAc-GM3，或简单地GM3)。

NeuGc-GM3在正常的人组织中不表达(Varki,Biochimie83:615-622,2001)，但在几种类型的肿瘤中显现出表达(Marquina等人,Cancer Res 56:5165-71,1996；Fernández等人,Expert Rev Vaccines 2:817-23,2003)。本发明涉及以高亲和力识别N-羟乙酰GM3和N-乙酰GM3两者的单克隆抗体。

N-乙酰GM3在正常的人组织中是普遍的(Svennerholm,Structure and Function of Gangliosides,Plenum Press,New York-London,第533-540页,1980；Prokazova等人,Biochemistry(Moscow)74:235-49,2009)，但它也被定义为肿瘤相关抗原，因为它在不同类型的癌症中过表达(Hersey等人,Int J Cancer 41:336-43,1988；Ravindranath等人,Biochem Biophys Res Commun 353:251-8,2007；Noguchi等人,Glycobiology 16:641-50,2006)。在一项由美国国家癌症研究所组织的、旨在确定哪些抗原应当在癌症的免疫疗法中优先考虑作为靶标的近期研究中，GM3在75种所选择的抗原中占据第48位(Cheever等人,Clinical Cancer Res 15:5323-37,2009)。

神经节苷脂N-乙酰GM3和N-羟乙酰GM3具有非常相似的结构，其由三个糖单元(唾液酸、半乳糖和葡萄糖)和一个神经酰胺尾巴构成(图1)。它们之间的差异仅在于在N-乙酰唾液酸(NeuAc)的含氮官能团中存在的甲基基团的羟基化，这导致形成N-羟乙酰唾液酸(NeuGc)。也就是说，它们之间的差异仅在于在唾液酸中氢原子被羟基基团取代。然而，该小的结构差异导致被免疫系统的有差别的识别(Portoukalian,Clin Rev Allergy Immunol 19:73-78,2000；Varki,Biochimie 83:615-22,2001)。

识别N-乙酰GM3的单克隆抗体

在文献中已描述了数种识别GM3(N-乙酰基)的人类或鼠类来源的单克隆抗体：M2590 mAb(鼠类IgM)(Hirabayashi等人,J Biol Chem 260:13328-33,1985)；FCM1 mAb(人IgM)(Yamaguchi等人,PNAS 84:2416-20,1987)；DH2 mAb(鼠类IgG)(Dohi等人,Cancer Res 48,5680-5,1988)；GMR6 mAb(鼠类IgM)(Kotani等人,Biochim Biophys Acta 1117:97-103,1992)；L612 mAb(人IgM)(Hoon等人,Cancer Res 53:5244-20,1993)；mAbs“17”和AH18(人IgM)(Brandt等人,专利US005610280A,1997)；GMA1 mAb(人IgG)(Mukerjee等人,Hybridoma 17:133-42,1998)。在这八种抗体之中，mAbs DH2和L612已被证明对于GM3是特异的，而其余六种抗体显示对于其他神经节苷脂的扩展的反应性。这些抗体中没有一个显示出识别N-羟乙酰GM3，也没有一个显示出识别其他N-羟乙酰化的神经节苷脂。