[发明专利]特异性结合IL-23的纳米抗体及其用途

说明书

本发明涉及免疫学领域，具体而言，本发明涉及经亲和力成熟的抗IL‑23的纳米抗体或其抗原结合片段，编码它们的核酸分子、载体及宿主细胞，所述纳米抗体或其抗原结合片段的衍生物，以及它们用于疾病治疗的用途。

技术领域

本发明涉及免疫学领域，具体而言，本发明涉及经亲和力成熟的抗IL-23的纳米抗体或其抗原结合片段，编码它们的核酸分子、载体及宿主细胞，所述纳米抗体或其抗原结合片段的衍生物，以及它们用于疾病治疗的用途。

技术背景

炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种以肠道炎症为特征的慢性复发性疾病，IBD具有渐进性和破坏性，可导致包括狭窄、脓肿、瘘管、肠外表现、结肠炎相关肿瘤和癌等的各种并发症，在临床上常见为克罗恩病(Crohn’s disease,CD)、溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)。IBD是一种终生疾病，是全球发病率显著的主要医疗负担。20世纪下半叶，IBD的发病率和患病率显著上升，进入21世纪以来，IBD一直被认为是新兴工业化国家发病率最高、发病率最高的胃肠道疾病之一。尽管尚不清楚IBD的发病因素，但近年来越来越多的遗传、临床和实验研究表明，IBD是一种多因素疾病，其发病机制与宿主的遗传易感性、肠道微生物群、其他环境因素和免疫异常有关。

已有研究表明IL-23是多种炎性疾病或自身免疫性疾病的病程发展中的关键促炎细胞因子。IL-23是Oppmann等人于2000年发现的IL-12细胞因子家族的新成员，它是由一个没有生物活性的p19亚基和与IL-12共有的p40亚基通过二硫键连接的异源二聚体。IL-23主要由树突细胞、吞噬细胞、小胶质细胞等抗原呈递细胞产生，并作用于记忆性T细胞。

IL-23有两个受体：IL-12Rβ1和IL-23R，其中IL-12Rβ1主要与p40亚基相结合，IL-23R主要和p19亚基结合。IL-12Rβ1可以激活酪氨酸蛋白激酶(TYK2)，而IL-23R能激活蛋白酪氨酸激酶(JAK2)，IL-23与受体结合后可以导致下游JAKs分子的激活，并磷酸化受体胞内区的STAT结合位点，STAT分子以二聚体的形式聚集，再由JAKs将其磷酸化，磷酸化的STATs二聚体入核，作用于下游的靶基因，诱导包括IL-17A、IL-22、IFN-γ、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等在内的细胞因子表达，这些过表达的细胞因子可以将Th17细胞反应转变成致病模式，且这些细胞因子又可以进一步引起IL-23的过表达，造成肠道严重的炎症反应。

虽然目前已有靶向IL-23的单克隆抗体上市，例如乌司奴单抗(ustekinumab)、Skyriz、特诺雅(guselkumab)等，然而传统单克隆抗体分子量大，难以渗透进入组织间，到底有效部位剂量小，不适用于治疗炎症性肠病。并且单抗的生产周期长、人源化比较困难，因此，寻找具有更小分子量的抗体比较重要。

纳米抗体(nanobody)又称为单域抗体(sdAb)，是从骆驼科动物或鲨鱼的血清中分离出的一种抗体，单域抗体仅由重链构成，具有分子量小，稳定性好等特点。2017年Desmyter等人筛选得到针对hIL-23的p19亚基的纳米抗体37D5(Aline D,Silvia S,CarloB,et al..Front Immunol,2017,8:884.)。然而，中和型抗体在应用于靶向治疗时，通常需要优化抗体，使其结合亲和力增强来减少注射剂量，以此来限制不良反应和减低治疗成本。

发明内容

抗体通常需要经历一个或多个亲和力成熟周期来提高亲和力，这使得传统的亲和力成熟办法显得捉襟见肘。本申请的发明人利用计算机辅助的体外亲和力成熟技术，在纳米抗体37D5的基础上进一步获得了对hIL-23亲和力提高的纳米抗体突变体，与亲本抗体相比其不仅具备更高的亲和力，还具备更优的中和活性，由此完成了以下发明。

纳米抗体