[发明专利]用于肿瘤疗法的犬尿氨酸耗竭酶的施用

说明书

本发明描述了涉及具有犬尿氨酸酶活性的蛋白的用途的方法和组合物，例如，在某些方面，可以是公开了能够降解犬尿氨酸的改性犬尿氨酸酶。而且，本发明的某些方面提供了使用公开的蛋白或核酸治疗犬尿氨酸耗竭癌症的组合物和方法。

发明背景

本申请要求2013年8月30日提交的美国临时申请号61/872,132和2014年4月30日提交的美国临时申请号61/986,366的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本发明是在由美国国家卫生研究院颁发的第R01 CA154754号拨款下借助政府资助进行的。该政府在本发明中享有某些权利。

1.技术领域

本发明一般涉及使用耗竭L-犬尿氨酸或L-3-羟基犬尿氨酸的酶治疗癌症的组合物和方法。更特别地，本发明关注具有L-犬尿氨酸降解活性的适用于人类治疗的细菌酶和哺乳动物酶的工程学、药理优化和用途。

2.相关技术的描述

癌细胞所致的吲哚胺-2,3-双加氧酶亚型(IDO1或IDO2)过表达或用于表达这两种酶中任意一种的癌浸润性白细胞的重编程，已被证明对减弱对癌症的适应性免疫应答具有深刻的影响。IDO1和IDO2以及酶色氨酸2,3-双加氧酶(TDO)，其通过基质细胞的表达可以通过一些肿瘤诱导，催化色氨酸(Trp)分解代谢为L-犬尿氨酸(KYN)中的限速步骤(Godin-Ethier等,2011)。使用LAT1型氨基酸交换剂，肿瘤将细胞质KYN分子交换为细胞外Trp分子(Kaper等,2007)，其对免疫细胞具有局部提高KYN水平同时局部耗竭Trp水平的双重作用。相邻免疫细胞使KYN内在化，其中该KYN作为芳烃受体(AHR)的活性配体，该芳烃受体导致通过免疫细胞分化和/或凋亡诱导引起肿瘤耐受的多种细胞因子和趋化因子的表达(DellaChiesa等,2006；Opitz等,2011；Song等,2011)。另外，由犬尿氨酸，尤其犬尿喹啉酸形成的其它KYN相关化合物也通过充当孤儿GPCR GPCR35的激动剂发挥了免疫抑制的作用。通过IDO1或TDO的抑制对KYN形成的抑制(和因此KYN新陈代谢副产物(包括犬尿喹啉酸、3-羟基犬尿氨酸和喹啉酸)形成的抑制，作为癌症靶点已经受到显著的关注(Chen和Guillemin,2009；Rutella等,2009；Prendergast,2011)。用于IDO1的底物类似物抑制剂(如1-DL-甲基色氨酸)已被开发并已在克服癌症诱导肿瘤耐受，从而恢复天然免疫系统抗肿瘤的能力中显示初步前景(Lob等,2009)。然而，色氨酸2,3-双加氧酶(TDO)也产生KYN，其也在肿瘤中频繁表达，且1-DL-甲基色氨酸不抑制这种酶(Pilotte等,2012)。目前在1期和2期临床试验中也额外关注了1-DL-甲基色氨酸的D-异构体(1-D-MT)。反常的是，1-D-MT能够上调IDO1的表达，实际上增加了KYN的水平并且诱导了某些癌症的免疫抑制(Opitz等,2011)。