[发明专利]一种高亲和力的PD-1膜外区突变体的融合蛋白及其药物组合物和用途

说明书

本发明公开了一种高亲和力的PD‑1膜外区突变体，所述PD‑1膜外区突变体包含选自SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5的氨基酸序列。本发明进一步提供了所述高亲和力的PD‑1膜外区突变体的融合蛋白及其应用。本发明创造性的合成了高亲和力的PD‑1膜外区突变体或其融合蛋白，所述融合蛋白与野生型PD‑1相比具有更高的结合人PD‑L1或PD‑L2的亲和力、更大的效力。本发明的融合蛋白为肿瘤的免疫治疗提供了更加广阔的途径。

技术领域

本发明涉及肿瘤治疗和分子免疫学领域，涉及一种高亲和力的PD-1膜外区突变体的融合蛋白及其药物组合物和用途。

背景技术

肿瘤的免疫治疗是以激发和增强机体的免疫功能，以达到控制和杀灭肿瘤细胞的目的，肿瘤免疫疗法是当前肿瘤治疗领域中热点之一，临床试验中也取得了显著的治疗效果。PD-1及其配体PD-L1/L2介导了对T细胞的抑制“耗竭”以及诱导免疫耐受的作用，肿瘤细胞表面高表达的PD-L1/L2与PD-1相互作用导致肿瘤细胞的免疫逃逸，因此抑制PD1～PD-L1/L2信号通路，重新激活被抑制的免疫系统成为最近免疫治疗的热点。

程序性死亡受体1(PD-1，也称PDCD1和CD279)，由日本京都大学本庶佑(HonjoTasuku)教授于1992年发现。PD-1分为胞外区、跨膜区和胞质区三个部分，含有288个氨基酸的蛋白，分子量约为50～55kD。胞外区含一个IgV样结构域，是与PD-1的配体结合并进而诱导免疫应答功能的区域，该区域含有4个N糖基化位点；胞质区含有1个ITIM(Immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif，也即免疫受体酪氨酸抑制基序)，和1个ITSM(Immunoreceptor tyrosine-based switch motif，也即免疫受体酪氨酸转化基序)，其中，ITSM的激活与效应性T细胞免疫应答密切相关。PD-1主要表达于活化的T细胞、B细胞及髓系细胞上，主要在维持T细胞耗竭中发挥重要作用，具有抑制T细胞的效应功能,因而慢性病原体和肿瘤细胞利用PD-1通路逃避免疫应答。

PD-L1蛋白：华裔科学家陈列平教授于1999年发现B7-H1，该蛋白随后在2000年被证实能够特异性结合PD-1，并命名为PD-L1，即程序性死亡分子配体-1(programmed deathligand 1,也称CD274和B7-H1)；PD-L1分为胞外区、跨膜区疏水区和胞质区三个部分，由290个氨基酸亚基组成；其中胞外区包含两个免疫球蛋白恒定区IgC和IgV样结构域，胞质区是由30个氨基酸组成。PD-L1主要表达于成熟的CD4⁺、CD8⁺ T细胞、B细胞、树突状细胞等造血细胞；同时PD-L1常常高表达于多种肿瘤细胞表面，如黑色素瘤、非小细胞肺癌、乳腺癌、卵巢癌、头颈部鳞状细胞癌等，同时，肿瘤细胞PD-L1的高表达与肿瘤患者较差的预后、肿瘤的复发有关，并且与肿瘤大小、淋巴结受累、分级、总生存期也相关。

PD-L2蛋白：PD-1的另一个配体PD-L2即程序性死亡分子配体-2(programmeddeath ligand2,也称CD273和B7-DC)是2001年被发现，PD-L2由274个氨基酸残基组成的跨膜蛋白，PD-L2与PD-L1有很高的相似性，PD-L2与PD-1相互作用能够抑制T细胞的增殖、细胞因子的产生和T细胞溶解作用，但PD-L2与PD-1的亲和力是PD-L1的2～6倍。PD-L2在巨噬细胞、树突状细胞和一些B细胞亚类的膜表面表达，同时多种方法检测到PD-L2在肿瘤细胞中的表达，而其中一些样本中并未检测到PD-L1的表达。因此能够同时高效阻断PD-1～PD-L1以及PD-1～PD-L2的药物有待进一步开放。

2005年，日本小野制药和美国Medarex制药共同合作开发PD-1抗体药物Nivolumab，并于2009年被百时美施贵宝收入囊中。2009年默沙东收购先灵葆雅，获得PD-1抗体药物Pembrolizumab的后续开发权。2014年，百时美施贵宝的Nivolumab和默沙东的Pembrolizumab相继获得上市批准。