TW202221024A - 結合sars-cov-2 s蛋白之中和抗體 - Google Patents
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Abstract
本發明提供以高親和力特異性結合SARS-CoV-2冠狀病毒之刺突(S)蛋白的完全人類抗體,或來源於此類抗體之抗原結合蛋白,及其用途。包括作為冠狀病毒中和抗體之抗刺突蛋白抗體、抗體片段及單鏈抗體,以及包括此類抗體及抗體片段之醫藥組合物。使用抗刺突蛋白抗體之方法包括治療或預防諸如SARS-CoV-2冠狀病毒之冠狀病毒感染的方法,其藉由投與如本文所揭示之抗體或抗體片段,包括藉由鼻內遞送進行。亦提供用於治療或預防冠狀病毒感染之方法及組合物,其藉由投與包括編碼中和抗體之核酸構築體的組合物進行。
Description
本發明提供特異性結合SARS-CoV-2之刺突蛋白(S蛋白)的抗原結合蛋白及編碼該等抗原結合蛋白之核酸、包含該等核酸之載體、具有該等載體之宿主細胞。本發明涵蓋使用所描述之抗原結合蛋白治療感染冠狀病毒、疑似感染冠狀病毒或處於冠狀病毒感染之風險下的個體的方法。
嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒2 (SARS-CoV-2,此前稱為2019-nCoV)為致命Covid-19大流行之病原體。截至2020年6月結束,全世界報導超過一千萬例感染,其中死亡超過五十萬。
SARS-CoV-2藉由使用血管收縮素轉化酶2 (ACE2)蛋白作為受體進入人類細胞。SARS-CoV與SARS-CoV-2兩者之刺突(S)蛋白為形成均三聚體之跨膜醣蛋白。S蛋白對宿主細胞上之ACE2之結合引起病毒內化。
SARS-CoV-2刺突蛋白(S蛋白,NCBI寄存號YP_009724390,分離株「Wuhan-Hu-1」)包括兩個稱為S1 (N端至胺基酸685)及S2 (胺基酸686至1273)之區域或域,該等區域或域在感染過程期間藉由細胞蛋白酶裂解成次單元。S1次單元介導刺突(S)蛋白與ACE2之間的相互作用,其包括「N端域」(NTD),之後為胺基酸331至524之受體結合域(RBD)。S2次單元包括細胞外域、跨膜域及胞質尾區,其介導病毒-宿主膜融合,從而使病毒進入宿主細胞中。
初始SARS-CoV-2 Washington State分離株(WA-1/2020)之變異體,包括α (「UK」)變異體、β變異體、γ變異體、δ及δ+變異體及κ變異體的出現使預防病毒傳播之工作變複雜。迫切需要發現可迅速用以治療患有Covid-19之個體及中斷SARS-CoV-2大流行之破壞性傳播的治療劑及預防劑。
為治療及預防個體感染SARS-CoV-2及可能其他相關冠狀病毒,已對完全人類中和抗體進行工程改造,其能夠抑制SARS-CoV-2與表現ACE2蛋白之目標細胞之結合。在一些實施例中,此等抗體經進一步工程改造以包括Fc區之突變,諸如減少感染之抗體依賴性增強(ADE)的突變。
在第一態樣中,本文提供特異性結合SARS-CoV-2冠狀病毒之刺突(S)蛋白(Genbank寄存號QHD43416或與其具有至少80%胺基酸一致性之變異S蛋白)的抗原結合蛋白,其中該等抗原結合蛋白包含與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性的重鏈可變域序列及與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性的輕鏈可變區。在一些實例中,如本文所提供的特異性結合SARS-CoV-2冠狀病毒之S蛋白的抗原結合蛋白包含具有SEQ ID NO: 28之序列的重鏈可變域及具有SEQ ID NO: 29之序列的輕鏈可變域。
在一相關態樣中,提供特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白(例如Genbank寄存號QHD43416,或與其具有至少80%胺基酸一致性之變異S蛋白)的抗原結合蛋白,其中該等抗原結合蛋白包含具有SEQ ID NO:30之胺基酸序列的重鏈互補決定區(CDR) 1序列、具有SEQ ID NO:31之胺基酸序列的重鏈CDR2序列及具有SEQ ID NO:32之胺基酸序列的重鏈CDR3序列,且進一步包含具有SEQ ID NO:33之胺基酸序列的輕鏈CDR1序列、具有SEQ ID NO:34之胺基酸序列的輕鏈CDR2序列及具有SEQ ID NO:35之胺基酸序列的輕鏈CDR3序列。在各種實施例中,抗原結合蛋白具有SEQ ID NO:30之重鏈CDR1序列、SEQ ID NO:31之重鏈CDR2序列、SEQ ID NO:32之重鏈CDR3序列、SEQ ID NO:33之輕鏈CDR1序列、SEQ ID NO:34之輕鏈CDR2序列及SEQ ID NO:35之輕鏈CDR3序列,且具有包含與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之胺基酸序列的重鏈可變區及包含與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列具有95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之胺基酸序列的輕鏈可變區。
如本文所提供之抗原結合蛋白可為或可來源於特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白的抗體,諸如IgG、IgA、IgD、IgE或IgM抗體。在各種實施例中,抗S蛋白抗體包含或來源於IgG1、IgG2、IgG3或IgG4抗體。舉例而言,抗S蛋白抗體或抗原結合蛋白可包含或來源於IgG1或IgG4抗體。
在其他實施例中,如本文所提供的與SEQ ID NO:28具有至少95%胺基酸序列一致性之重鏈可變域序列及與SEQ ID NO:29具有至少95%胺基酸序列一致性之輕鏈可變區及/或具有SEQ ID NO:30、31及32之重鏈CDR序列及SEQ ID NO:33、34及35之輕鏈CDR序列的抗原結合蛋白可為或包含抗體片段,諸如(例如)Fab片段、Fab'片段或F(ab')2片段。在額外實施例中,如本文所提供的具有與SEQ ID NO: 28至少95%一致之胺基酸序列及與SEQ ID NO: 29至少95%一致之胺基酸序列及/或具有SEQ ID NO: 30、31及32之重鏈CDR序列及SEQ ID NO: 33、34及35之輕鏈CDR序列的抗原結合蛋白可為或包含單鏈抗體(例如scFv或scFab)。
在一些實施例中,本文提供之抗原結合蛋白為完全人類抗體或完全人類抗體片段,例如完全人類IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgD、IgE或IgM、完全人類單鏈抗體、完全人類Fab片段,或為單鏈抗體,或為來源於或包含此等中之任一者的抗原結合蛋白。
在一些實施例中,抗體為在Fc區中具有一或多個突變,例如一或多個減少抗體依賴性增強(ADE)之突變及/或一或多個增加抗體半衰期之突變的IgG抗體。在一些實施例中,抗體在Fc區中具有一或多個減少ADE之突變,該一或多個突變選自:L234A;L235A或L235E;N297A、N297Q或N297D;及P329A或P329G。舉例而言,抗S抗體可包括突變L234A及L235A (稱為LALA突變體)。可替代地或另外,抗體在Fc區中可具有一或多個增加抗體在血清中之半衰期的突變,例如抗體可具有一或多個選自以下之突變:M252Y;S254T;T256D或T256E;T307Q或T307W;M428L;及N434S。舉例而言,抗S抗體可包括突變M252Y、S254T及T256E (稱為YTE突變體)。
在一些實施例中,作為非限制性實例,可為IgG、Fab片段或單鏈抗體或可為包含或來源於此等中之任一者之抗原結合蛋白的特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白之抗原結合蛋白以小於200 nM、小於100 nM、小於50 nM、小於10 nM、小於1 nM、小於0.1 nM或小於0.01 nM之K
d特異性結合冠狀病毒刺突蛋白(例如包含SEQ ID NO: 1或SEQ ID NO: 2之刺突蛋白,或包含與SEQ ID NO: 1或SEQ ID NO: 2具有至少95%、96%、97%、98%或99%一致性之序列的冠狀病毒之刺突蛋白)。舉例而言,抗原結合蛋白可以約200 nM與約0.01 nM之間或100 nM與0.1 nM之間、100 nM與1 nM之間或10 nM與0.1 nM之間的K
d結合冠狀病毒之S蛋白(例如SARS-CoV-2之S蛋白)。在一些實施例中,抗體為具有SEQ ID NO: 28之重鏈可變序列及SEQ ID NO: 29之輕鏈可變序列,且視情況在Fc區中包含一或多個突變,具有介於約10 nM與約0.1 nM之間或約5 nM與約0.5 nM之間的結合SARS-CoV-2之S蛋白的K
d的S1D7270抗體。
在一些實施例中,可在各種實施例中為抗體,諸如完全人類抗體,且作為非限制性實例,可為IgG、Fab片段或單鏈抗體或可為來源於此等中之任一者之抗原結合蛋白的抗原結合蛋白以小於200 nM、小於100 nM、小於50 nM、小於10 nM、小於1 nM、小於0.1 nM或小於0.01 nM之K
d特異性結合冠狀病毒S蛋白之S1次單元(例如SEQ ID NO: 4,或包含與SEQ ID NO: 4具有至少95%、96%、97%、98%或99%一致性之序列的冠狀病毒之刺突蛋白之S1次單元)。舉例而言,抗原結合蛋白可以介於約200 nM與約0.01 nM之間或100 nM與0.1 nM之間、100 nM與1 nM之間或約10 nM與約0.1 nM之間的K
d結合冠狀病毒之S1次單元(例如SARS-CoV-2之S1次單元)。在一個實施例中,抗體為具有SEQ ID NO: 28之可變重鏈序列及SEQ ID NO: 29之可變輕鏈序列,且視情況在Fc區中包含一或多個突變,以介於約10 nM與約0.1 nM之間或約5 nM與約0.5 nM之間的K
d結合SARS-CoV-2之S蛋白之S1次單元的完全人類S1D7270抗體或抗體片段,或來源於其之抗原結合蛋白。
在一些實施例中,可在各種實施例中為抗體,諸如完全人類抗體,且作為非限制性實例,可為IgG、Fab片段或單鏈抗體或可為來源於此等中之任一者之抗原結合蛋白的本文所提供之抗原結合蛋白以小於100 nM、小於50 nM、小於10 nM、小於1 nM、小於0.1 nM或小於0.01 nM之K
d特異性結合冠狀病毒S蛋白之受體結合域(RBD) (例如SEQ ID NO: 5,或包含與SEQ ID NO: 5具有至少95%、96%、97%、98%或99%一致性之胺基酸序列的冠狀病毒之刺突蛋白之RBD)。舉例而言,抗原結合蛋白可以約200 nM與約0.01 nM之間、100 nM與0.1 nM之間或10 nM與0.1 nM之間的K
d結合冠狀病毒之S蛋白之RBD (例如SARS-CoV-2 S蛋白之RBD)。在一些實施例中,抗原結合蛋白為具有SEQ ID NO: 28之重鏈可變序列及SEQ ID NO: 29之輕鏈可變序列,且視情況在Fc區中包含一或多個突變,以介於約10 nM與約0.1 nM之間或約5 nM與約0.5 nM之間的K
d結合SARS-CoV-2之S蛋白之RBD的完全人類S1D7270抗體。舉例而言,抗原結合蛋白可為本文所揭示之完全人類S1D7270抗體,其具有SEQ ID NO: 28之可變重鏈序列及SEQ ID NO: 29之可變輕鏈序列,且視情況在Fc區中具有L234A及L235A突變,其中如藉由SPR所量測,該抗體以介於約10 nM與約0.1 nM之間、或約5 nM與約0.2 nM之間、或5 nM與1 nM之間的Kd結合SARS-CoV-2之S蛋白之RBD。
在各種實施例中,本文所述之抗原結合蛋白阻斷冠狀病毒(諸如HCoV-NL63、SARS-CoV或SARS-CoV-2)之S蛋白與ACE2蛋白之間的結合,例如阻斷冠狀病毒之S蛋白對人類ACE2蛋白(hACE2)之胞外域的結合。在各種實施例中,本文所述之抗原結合蛋白以約0.01 µg/ml與約100 µg/ml之間、約0.05 µg/ml與約50 µg/ml之間、約0.1 µg/ml與約10 µg/ml之間或約0.1 µg/ml與約5 µg/ml之間的IC
50阻斷SARS-CoV-2之S蛋白與人類ACE2蛋白之間的結合。在一些實施例中,本文所述之抗原結合蛋白以約0.01 µg/ml與約100 µg/ml之間、約0.05 µg/ml與約50 µg/ml之間、約0.1 µg/ml與約10 µg/ml之間或約0.1 µg/ml與約5 µg/ml之間的IC
50阻斷SARS-CoV-2之S1域或次單元與人類ACE2蛋白之間的結合。舉例而言,如本文所揭示之抗原結合蛋白可以小於100 nM、小於50 nM、小於10 nM、小於5 nM或小於1 nM之IC
50阻斷SARS-CoV-2之S1次單元與人類ACE2蛋白之結合。
舉例而言,在一些實施例中,如本文所揭示的包括與SEQ ID NO: 28具有至少95%一致性之胺基酸序列及與SEQ ID NO: 29具有至少95%一致性之胺基酸序列的抗原結合蛋白可以小於100 nM、小於50 nM、小於10 nM、小於5 nM或小於1 nM之IC
50,例如以介於約100 nM與約0.1 nM之間、或約50 nM與約0.5 nM之間、或約10 nM與約0.1 nM之間且在一些實施例中約5 nM與約0.5 nM之間的IC
50阻斷SARS-CoV-2之S1次單元(例如SEQ ID NO: 4)與ACE2多肽(或ACE2胞外域,例如SEQ ID NO: 23或SEQ ID NO: 24)之結合。在一些實施例中,抗原結合蛋白為具有SEQ ID NO: 28之可變重鏈序列及SEQ ID NO: 29之可變輕鏈序列,且視情況在Fc區中包含一或多個突變,結合SARS-CoV-2之S蛋白之S1次單元且可以約10 nM與約0.1 nM之間、例如約5 nM與約0.5 nM之間或約2 nM與約1 nM之間的IC
50阻斷SARS-CoV-2 S1次單元與ACE2蛋白或其胞外域之結合的完全人類S1D7270抗體。
在本文所提供之各種實施例中,作為非限制性實例,可為或包含IgG1、IgG2、IgG3或IgG4、Fab片段或單鏈抗體或可為來源於或包含此等中之任一者的抗原結合蛋白的如本文所揭示之抗原結合蛋白為能夠抑制諸如HCoV-NL63、SARS-CoV或SARS-CoV-2之冠狀病毒結合於目標細胞的中和抗原結合蛋白。舉例而言,在各種實施例中,抗原結合蛋白當包括在包括冠狀病毒及表現ACE2受體之目標細胞的混合物中時可以約0.001 µg/ml與約200 µg/ml之間、或約0.01 µg/ml與約100 µg/ml之間、或約0.01 µg/ml與約50 µg/ml之間、或約0.01 µg/ml與約10 µg/ml之間、或約0.01 µg/ml與約5 µg/ml之間、或約0.01 µg/ml與約1 µg/ml之間、或約0.1 µg/ml與約100 µg/ml之間、或約0.1 µg/ml與約50 µg/ml之間的IC
50減少冠狀病毒與表現ACE2受體之細胞的結合。在一些實施例中,抗原結合蛋白可以約1 µg/ml與約50 µg/ml之間、或約1 µg/ml與約10 µg/ml之間、或約1 µg/ml與約5 µg/ml之間的IC
50減少冠狀病毒與表現ACE2受體之細胞的結合。在額外實施例中,抗原結合蛋白可以約0.1 µg/ml與約10 µg/ml之間、或約0.1 µg/ml與約5 µg/ml之間、或約0.1 µg/ml與約1 µg/ml之間的IC
50減少冠狀病毒與表現ACE2受體之細胞的結合。
可分離本文所揭示之抗體或抗原結合蛋白中之任一者。本文所揭示之抗體中之任一者可為人類化或完全人類抗體。
在另一態樣中,本文提供醫藥組合物,其包括特異性結合冠狀病毒之S蛋白,諸如SARS-CoV-2之S蛋白的如本文所揭示之中和抗原結合蛋白及醫藥載劑。如本文所揭示且認為可用於本文所提供之醫藥組合物及方法中的中和抗原結合蛋白包含與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之重鏈可變域序列及與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之輕鏈可變區,其中抗原結合蛋白特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白且對至少一種冠狀病毒、例如SARS-CoV-2具有中和活性。在各種實施例中,如本文所揭示之中和抗體特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白且包括分別SEQ ID NO: 30、SEQ ID NO: 31及SEQ ID NO: 32之重鏈CDR1、CDR2及CDR3序列,且進一步包括分別SEQ ID NO: 33、SEQ ID NO: 34及SEQ ID NO: 35之輕鏈CDR1、CDR2及CDR3序列。
作為非限制性實例,醫藥組合物可經調配用於肌肉內或皮下注射,或用於靜脈內、經口、經鼻或經肺遞送。醫藥組合物視情況可調配為液體或固體,視遞送模式及/或儲存及包裝考慮因素而定,且可視情況調配及包裝成單次劑量。在一些實施例中,醫藥可調配為用於靜脈內輸注之液體組合物。在其他實施例中,醫藥可調配為用於經鼻遞送之液體組合物,例如用於沈積在鼻道中,且可呈液體包裝在例如噴霧瓶或藉由擠壓或藉助於可提供有液體調配物之滴管或注射器允許液體調配物沈積在鼻孔中的瓶中。
在另一態樣中,本文亦提供一種治療感染或疑似感染諸如SARS-CoV或SARS-CoV-2之冠狀病毒之個體的方法。該方法包括向個體投與有效量之例如在如本文所揭示之醫藥組合物中的如本文所揭示之抗原結合蛋白,例如如本文所揭示之中和抗體。作為非限制性實例,投與可藉由肌肉內或皮下注射,藉由靜脈內遞送,藉由經口遞送,藉由經鼻遞送(例如局部經鼻遞送),或藉由經肺遞送,例如藉由吸入進行。進一步包括一種預防諸如HCoV-NL63、SARS-CoV或SARS-CoV-2之冠狀病毒感染的方法。該方法包括向個體投與有效量之例如在如本文所揭示之醫藥組合物中的本文所揭示之抗體。作為非限制性實例,投與可藉由肌肉內或皮下注射,或藉由靜脈內、經口、經鼻或經肺遞送,諸如藉由吸入進行。
在各種實施例中,本發明提供藉由經鼻投與中和抗體治療諸如HCoV-NL63、SARS-CoV或SARS-CoV-2之冠狀病毒感染的方法。在個體暴露於或疑似暴露於冠狀病毒一天、兩天、三天、四天、五天、六天、七天或更多天內或在診斷出感染冠狀病毒之後的任何時候,使用本文所提供之方法,可將包括至少一種中和抗體之醫藥組合物沈積在個體之鼻道中。舉例而言,使用本文所提供之方法,可將包括至少一種中和抗體之醫藥組合物沈積在展現冠狀病毒感染症狀或已證實感染冠狀病毒之個體的鼻道中。在本文所提供之各種實施例中,無需使用諸如霧化器、乾粉吸入器或定量給藥吸入器之吸入裝置,醫藥組合物即可沈積於鼻腔通道中。醫藥組合物可包括超過一種治療化合物,且可包括例如超過一種中和抗體。
在另一態樣中,患有冠狀病毒感染、展現冠狀病毒感染症狀或已暴露於或疑似暴露於冠狀病毒之個體可用如本文所提供之包括結合冠狀病毒之中和抗體的經鼻組合物及用靜脈內遞送之結合冠狀病毒之中和抗體治療。在各種實施例中,經鼻醫藥組合物、靜脈內醫藥組合物或兩者中之中和抗體可為本文所述之任何中和抗體,且醫藥組合物中之一或兩者可包括超過一種中和抗體。在一些實例中,個體在同一天用包括中和抗體之鼻內組合物及包括中和抗體之靜脈內組合物治療。在一些實例中,個體在不同天用包括中和抗體之鼻內組合物及包括中和抗體之靜脈內組合物治療。個體可接受單次劑量或多次劑量之鼻內中和抗體組合物及靜脈內中和組合物。在各種實施例中,鼻內組合物中之中和抗體及靜脈內組合物中之中和抗體中的一或兩者為如本文所提供之中和抗體,諸如具有與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之重鏈可變域序列及與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之輕鏈可變區的中和抗體。在各種實施例中,如本文所揭示之中和抗體特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白且包括分別SEQ ID NO: 30、SEQ ID NO: 31及SEQ ID NO: 32之重鏈CDR1、CDR2及CDR3序列,且進一步包括分別SEQ ID NO: 33、SEQ ID NO: 34及SEQ ID NO: 35之輕鏈CDR1、CDR2及CDR3序列。
另一態樣為使用如本文所揭示之特異性結合冠狀病毒之S蛋白的抗原結合蛋白偵測冠狀病毒之方法。該等方法包括偵測樣品中冠狀病毒或冠狀病毒之蛋白質(例如冠狀病毒之S蛋白或S1次單元)的存在,其包含:(a)使樣品與如本文所揭示之抗原結合蛋白質在適合於形成抗體-抗原複合物的條件下接觸;及(b)偵測抗體-抗原複合物之存在以偵測冠狀病毒或其蛋白質之存在。在一些實施例中,此方法可用於偵測來自個體之樣品中之冠狀病毒的存在且藉此診斷疑似患有冠狀病毒感染之個體。在各種實施例中,來自個體之樣品包含痰液、黏液、唾液、血液、胸膜液、臉頰刮拭物、組織切片或精液。在一些實施例中,可為特異性結合S蛋白之抗體或抗體片段的特異性結合S蛋白之抗原結合蛋白可經標記,用於直接或間接偵測抗原-抗體複合物,其中標記可包含放射性核素、螢光團、酶、酶受質、酶輔因子、酶抑制劑或配位體(例如生物素、半抗原)。在各種實施例中,可使用任何偵測模式偵測抗體-抗原複合物之存在,該偵測模式包括偵測放射性、偵測螢光、偵測發光或比色、抗原或酶促偵測、或偵測磁性或電子緻密(例如金)珠粒,且可視情況使用諸如(但不限於)生物素、抗生蛋白鏈菌素或蛋白A之結合部分。
本文亦包括編碼包含與SEQ ID NO: 28具有至少95%胺基酸序列一致性之重鏈可變域序列之抗原結合蛋白的核酸分子,及編碼與SEQ ID NO: 29具有至少95%胺基酸序列一致性之輕鏈可變區的核酸分子。如本文所提供之核酸分子可編碼與SEQ ID NO: 28具有至少95%胺基酸序列一致性之重鏈可變域序列及與SEQ ID NO: 29具有至少95%胺基酸序列一致性之輕鏈可變區中的一或兩者,且可為包括可操作地連接至抗原結合蛋白編碼序列之啟動子的表現載體。
本文亦包括醫藥組合物,其包括可向個體(諸如人類個體)投與以用於治療或預防冠狀病毒感染之核酸分子。編碼如本文所提供之中和抗原結合蛋白之核酸分子可為RNA分子或DNA分子且可包括一或多個非天然存在之鍵聯(例如主鏈鍵聯)或核鹼基。
醫藥組合物中所提供之核酸分子可為例如編碼中和抗原結合蛋白之DNA且可為質體,其中該質體可編碼包含與SEQ ID NO: 28具有至少95%胺基酸序列一致性之重鏈可變域序列及與SEQ ID NO: 29具有至少95%胺基酸序列一致性之輕鏈可變區的抗原結合蛋白。如本文所提供之核酸分子可編碼與SEQ ID NO: 28具有至少95%胺基酸序列一致性之重鏈可變域序列及與SEQ ID NO: 29具有至少95%胺基酸序列一致性之輕鏈可變區中的一或兩者,且可為包括可操作地連接至抗原結合蛋白編碼序列之啟動子的表現載體。醫藥組合物可包括一或多種核酸分子,例如,可包括編碼抗體重鏈之核酸分子及編碼抗體輕鏈之第二核酸分子,或者醫藥組合物可包括例如編碼抗體輕鏈及抗體重鏈之單一核酸構築體,該單一核酸構築體包括兩種開放閱讀框架或基因,該等開放閱讀框架或基因各可操作地連接至其自身啟動子。在一些實施例中,組合物經調配用於肌肉內注射,且編碼抗體輕鏈之第一基因及編碼抗體重鏈之第二基因各自獨立地連接於在肌肉細胞中具有活性之啟動子。重鏈及輕鏈基因可在相同或不同核酸分子上。核酸分子可為質體,例如,具有細菌質體之序列之少於500個鹼基對、三個或更少CpG序列的奈米質體,及/或可缺乏抗生素抗性標記物,諸如US 9,550,998、US 10,047,365或US 10,844,388 (皆以全文引用之方式併入本文中)中所揭示之任何標記物。
醫藥組合物可包括增強核酸分子遞送至細胞中之化合物,諸如(例如)兩親性嵌段共聚物,例如線性及/或X形共聚物,且可包括一或多種泊洛沙姆(poloxamer)或泊洛沙胺(poloxamine)或以下中之任一者:環氧乙烷/環氧丙烷共聚物、synperonics®、pluronics®、kolliphor®、泊洛沙姆181、泊洛沙姆188或泊洛沙姆407、泊洛沙胺、tetronics®、T/908或T/1301。作為非限制性實例,醫藥組合物可進一步包括海藻酸鹽、陽離子脂質或PEG聚合物或共聚物(例如DSPE-PEG)中之任一者,且可經調配以用於注射且可包括緩衝液,諸如PBS、TBS、林格氏(Ringer's)或台氏(Tyrode's)。
本文提供治療方法及預防方法,其包括向個體投與如所描述之包括至少一種編碼結合冠狀病毒之中和抗體之核酸構築體的組合物。個體可為人類個體,例如患有冠狀病毒感染、疑似患有冠狀病毒感染或處於感染冠狀病毒之風險下的人類個體。個體亦可為非人類動物。投與可藉由注射,例如肌肉內注射。可投與單次或多次劑量,包括數週或數月內之多次劑量。待傳遞之DNA (例如編碼中和抗體之質體)之量可例如至少部分地藉由在非人類動物上之實驗來確定。
進一步包括轉殖基因細胞,其經工程改造以表現包含與SEQ ID NO: 28具有至少95%胺基酸序列一致性之重鏈可變域序列及與SEQ ID NO: 29具有至少95%胺基酸序列一致性之輕鏈可變區的抗體。細胞可包括一或多種編碼如本文所揭示之重鏈可變域及/或輕鏈可變域的核酸分子。細胞可為原核或真核細胞。在一些實施例中,轉殖基因細胞為哺乳動物細胞,諸如哺乳動物細胞株之細胞。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2020年8月7日申請之美國臨時申請案第63/063,021號、2020年9月29日申請之美國臨時申請案第63/085,088號、2020年10月28日申請之美國臨時申請案第63/106,823號、2021年1月14日申請之美國臨時申請案第63/137,714號、2021年1月18日申請之美國臨時申請案第63/138,754號及2021年1月21日申請之美國臨時申請案第63/140,182號的優先權益,該等臨時申請案中之各者之內容以全文引用之方式併入本文中。
本文提供之標題僅為便於讀者,而非限制本發明之各種態樣,該等態樣可藉由參考整體說明書來理解。
本文所引用之所有公開案、專利及專利申請案之揭示內容在此以全文引用之方式併入本申請案中。
定義
除非另外定義,否則本文所使用之技術及科學術語具有一般技術者通常所瞭解之含義。一般而言,本文所述之關於細胞及組織培養、分子生物學、免疫學、微生物學、遺傳學、轉殖基因細胞產生、蛋白質化學及核酸化學、及雜交之技術的術語為此項技術中熟知且常用的。本文提供之方法及技術一般根據此項技術中熟知之習知程序及如本文中所引用且論述之各個通用及較特定之參考文獻中所述來進行。參見例如Sambrook等人 Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 第2版, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989)及Ausubel等人, Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates (1992)。許多基礎教材描述標準抗體產生方法,包括Borrebaeck (編輯)
Antibody Engineering,第2版
Freeman and Company, NY, 1995;McCafferty等人
Antibody Engineering, A Practical ApproachIRL, Oxford Press, Oxford, England, 1996;及Paul (1995)
Antibody Engineering ProtocolsHumana Press, Towata, N.J., 1995;Paul (編輯),
Fundamental Immunology, Raven Press, N.Y, 1993;Coligan (1991)
Current Protocols in ImmunologyWiley/Greene, NY;Harlow及Lane (1989)
Antibodies: A Laboratory ManualCold Spring Harbor Press, NY;Stites等人 (編輯)
Basic and Clinical Immunology(第4版) Lange Medical Publications, Los Altos, Calif., 及其中引用之參考文獻;
Coding Monoclonal Antibodies: Principles and Practice(第2版) Academic Press, New York, N.Y., 1986;以及Kohler及Milstein
Nature256: 495-497, 1975。所有本文中所引用之參考文獻皆以全文引用的方式併入本文中。酶促反應及富集/純化技術亦為熟知的,且根據製造商之說明書,如通常在此項技術中所實現或如本文所描述來進行。本文所述之與分析化學、合成有機化學以及藥物及醫藥化學結合使用的術語及其實驗室程序與技術為此項技術中熟知及常用的。標準技術可用於化學合成、化學分析、醫藥製備、調配及遞送以及患者治療。
除非本文上下文另外需要,否則單數術語應包括複數且複數術語應包括單數。除非明確且肯定地限於一個提及物,否則單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該」及任何詞語的單數使用包括複數個提及物。
應瞭解替代物(例如「或」)之使用意謂替代物之一者或兩者或其任何組合。
本文所用之術語「及/或」意謂特定揭示指定特徵或組分中之每一者,有或無另一者。舉例而言,如本文之諸如「A及/或B」之片語中所用,術語「及/或」意欲包括「A及B」、「A或B」、「A」(單獨)及「B」(單獨)。類似地,如在諸如「A、B及/或C」之片語中所用,術語「及/或」意欲涵蓋以下中之每一者:A、B及C;A、B或C;A或C;A或B;B或C;A及C;A及B;B及C;A (單獨);B (單獨);及C (單獨)。
如本文所用,如本文所用之術語「包含」、「包括」、「具有」及「含有」及其文法變型意欲無限制,因此,清單中之一項或多項不排除可添加至所列項中之其他項。應瞭解每當本文中用語言「包含」描述態樣時,亦提供用術語「由……組成」及/或「基本上由……組成」描述之類似態樣。
如本文所用,術語「約」係指如一般技術者所確定,一個值或組成在特定值或組成之可接受誤差範圍內,該誤差範圍將部分地取決於如何量測或測定該值或組成,亦即,量測系統之侷限性。舉例而言,「約」或「大約」可意謂根據此項技術中之實踐在一個或大於一個標準差內。或者,「約」或「大約」可意謂高達10% (亦即,±10%)或更大的範圍,此視量測系統之侷限性而定。舉例而言,約5 mg可包括4.5 mg與5.5 mg之間的任何數值。此外,尤其在生物系統或方法方面,該等術語可意謂值之至多一個數量級或至多5倍。當特定值或組成提供於本發明中時,除非另外說明,否則「約」或「大致」之含義應假定為在特定值或組成之可接受誤差範圍內。在描述中包括範圍之情況下,該範圍包括所敍述之邊界值。
本文所用的術語「肽」、「多肽」及「蛋白質」以及其他相關術語可互換使用且係指胺基酸聚合物且不限於任何特定長度。多肽可包含天然及非天然胺基酸。多肽包括重組及化學合成之多肽。多肽包括前驅分子及成熟(例如,經加工)分子。前驅分子包括尚未進行裂解,例如分泌信號肽裂解或藉由在某些胺基酸殘基處之酶促或非酶促裂解的前驅分子。多肽包括已經歷裂解之成熟分子。此等術語涵蓋天然蛋白質、重組蛋白及人造蛋白質、蛋白質序列之蛋白質片段及多肽類似物(諸如突變蛋白、變異體及嵌合蛋白及融合蛋白)以及轉譯後或共價或非共價修飾之蛋白質。本文描述結合冠狀病毒之S蛋白且使用重組程序產生的多肽。
本文所用的術語「核酸」、「核酸分子」、「聚核苷酸」及「寡核苷酸」以及其他相關術語可互換使用且係指不限於任何特定長度之核苷酸聚合物。核酸包括重組形式及化學合成形式。核酸包括DNA分子(例如cDNA或基因體DNA、表現構築體、DNA片段等)、RNA分子(例如mRNA)、使用核苷酸類似物(例如肽核酸及非天然存在之核苷酸類似物)產生之DNA或RNA類似物及其雜合物,以及肽核酸、鎖核酸及其他合成核酸類似物及其雜合物。核酸分子可為單股或雙股。在一個實施例中,本發明之核酸分子包含編碼抗體或其片段或scFv、衍生物、突變蛋白或變異體之鄰接開放閱讀框架。在一些實施例中,核酸包含一種類型的聚核苷酸或兩種或更多種不同類型之聚核苷酸之混合物。本文中描述編碼抗S蛋白抗體或其抗原結合部分的核酸。
術語「回收(recover)」或「回收(recovery)」或「回收(recovering)」及其他相關術語係指自宿主細胞培養基或自宿主細胞溶解物或自宿主細胞膜獲得蛋白質(例如抗體或其抗原結合部分)。在一個實施例中,蛋白質係呈與分泌信號肽序列(例如前導肽序列)融合之重組蛋白由宿主細胞表現,該分泌信號肽序列介導所表現之蛋白質的分泌。可自宿主細胞培養基中回收所分泌之蛋白質。在一個實施例中,蛋白質係呈缺乏分泌信號肽序列之重組蛋白由宿主細胞表現,該重組蛋白可自宿主細胞溶解物中回收。在一個實施例中,蛋白質係呈膜結合蛋白由宿主細胞表現,該膜結合蛋白可利用清潔劑回收以使所表現之蛋白質自宿主細胞膜釋放。在一個實施例中,不論用於回收蛋白質之方法如何,可對蛋白質執行自所回收之蛋白質移除細胞碎片的程序。舉例而言,可對所回收之蛋白質進行層析、凝膠電泳及/或透析。在一個實施例中,層析包含包括以下之兩種或更多種程序中之任一者或任何組合:親和層析、羥基磷灰石層析、離子交換層析、逆相層析及/或二氧化矽層析。在一個實施例中,親和層析包含蛋白A或蛋白G (金黃色葡萄球菌(
Staphylococcus aureus)之細胞壁組分)。
術語「經分離」係指一種蛋白質(例如抗體或其抗原結合部分)或聚核苷酸實質上不含其他細胞材料。在一些實施例中,術語經分離亦指蛋白質或聚核苷酸實質上不含相同物種之其他分子,例如分別具有不同胺基酸或核苷酸序列之其他蛋白質或聚核苷酸。所需分子之純度或均質性可利用此項技術中熟知之技術分析,包括低解析度方法(諸如凝膠電泳)及高解析度方法(諸如HPLC或質譜法)。在各種實施例中,本文所揭示之任一抗S抗體(例如S1D7270或STI-2020抗體或來源於其之抗原結合蛋白)經分離。
可自諸如血清或血漿之含有具有不同抗原特異性之免疫球蛋白的來源獲得抗體。若此類抗體經歷親和力純化,則其可針對特定抗原特異性進行富集。此類抗體富集製劑通常由少於約10%的對特定抗原具有特異性結合活性之抗體製成。使此等製劑經歷若干輪親和力純化可增加對抗原具有特異性結合活性之抗體的比例。以此方式製備之抗體通常稱為「單特異性」。單特異性抗體製劑可由約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、99%或99.9%的對特定抗原具有特異性結合活性之抗體組成。可利用如下文所述之重組核酸技術產生抗體。
術語「前導序列」或「前導肽」或「肽信號序列」或「信號肽」或「分泌信號肽」係指位於多肽N端之肽序列。前導序列將多肽鏈引向細胞分泌路徑且可將多肽之整合及錨定引向細胞膜之脂質雙層。通常,前導序列長度為約10-50個胺基酸且在成熟多肽分泌或成熟多肽插入至膜中時自多肽裂解。因此,藉由包括信號肽序列之前驅序列鑑別的諸如具有信號肽之膜蛋白及抗體的本文所提供之蛋白質亦意欲涵蓋缺乏信號肽之多肽之成熟形式,且藉由缺乏信號肽序列之成熟多肽序列鑑別的諸如具有信號肽之膜蛋白及抗體的本文所提供之蛋白質亦意欲涵蓋包括信號肽之多肽之形式,無論是否為蛋白質天然的信號肽還是來源於另一分泌或膜插入蛋白。在一個實施例中,前導序列包括包含CD8α、CD28或CD16前導序列之信號序列。在一個實施例中,信號序列包含哺乳動物序列,包括例如小鼠或人類Igγ分泌信號肽。在一個實施例中,前導序列包含小鼠Igγ前導肽序列MEWSWVFLFFLSVTTGVHS (SEQ ID NO:17)。
本文所用之「抗原結合蛋白」及相關術語為包含結合於抗原之部分及視情況存在之使抗原結合部分採用可促進抗原結合蛋白與抗原結合之構形的骨架或構架部分的蛋白質。抗原結合蛋白之實例包括抗體、抗體片段(例如抗體之抗原結合部分)、抗體衍生物及抗體類似物。如本文所用,「來源於[所提及之]抗體之抗原結合蛋白」為包括所提及之抗體之可變輕鏈序列及可變重鏈序列的抗原結合蛋白。抗原結合蛋白可包含例如具有接枝CDR或CDR衍生物之替代性蛋白質骨架或人工骨架。此類骨架包括(但不限於)抗體源性骨架,其包含經引入以例如使抗原結合蛋白之三維結構穩定的突變;以及完全合成骨架,其包含例如生物相容性聚合物。參見例如Korndorfer等人, 2003, Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics, 第53卷, 第1期:121-129;Roque等人, 2004,
Biotechnol. Prog. 20:639-654。另外,可使用肽抗體模擬物(「PAM」)以及基於利用纖維結合蛋白組分之抗體模擬物的骨架作為骨架。本文描述結合SARS-CoV-2之刺突蛋白之抗原結合蛋白。
在一些實例中,抗原結合蛋白可具有免疫球蛋白之結構。在一個實施例中,「免疫球蛋白」係指由相同兩對多肽鏈構成之四聚體分子,各對具有一條「輕鏈」(約25 kDa)及一條「重鏈」(約50-70 kDa)。各鏈之胺基端部分包括主要負責抗原識別之具有約100至110個或更多個胺基酸之可變區。各鏈之羧基端部分界定主要負責效應功能之恆定區。人類輕鏈分類為κ或λ輕鏈。重鏈分類為μ、δ、γ、α或ε,且將抗體之同型分別定義為IgM、IgD、IgG、IgA及IgE。在輕鏈及重鏈內,可變區及恆定區由具有約12個或更多個胺基酸之「J」區接合,其中重鏈亦包括具有約10個以上胺基酸之「D」區。一般參見Fundamental Immunology第7章(Paul, W.編, 第2版, Raven Press, N.Y. (1989))(以全文引用之方式併入本文中以達成所有目的)。重鏈及/或輕鏈可包括或可不包括用於分泌之前導序列。各輕鏈/重鏈對之可變區形成抗體結合位點,使得一個完整免疫球蛋白具有兩個抗原結合位點。在一個實施例中,抗原結合蛋白可為合成分子,該合成分子具有不同於四聚體免疫球蛋白分子之結構,但仍然結合目標抗原或結合兩種或更多種目標抗原。舉例而言,合成抗原結合蛋白可包含抗體片段、1-6個或更多個多肽鏈、不對稱之多肽組合體、或其他合成分子。
免疫球蛋白鏈之可變區展現由相對保守構架區(FR)接合之三個高變區(亦稱為互補決定區或CDR)之相同通用結構。自N端至C端,輕鏈與重鏈皆包含區段FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3及FR4。
一或多個CDR可共價或非共價地併入分子中以使其成為抗原結合蛋白。抗原結合蛋白可合併有CDR作為較大多肽鏈之一部分,可使CDR共價連接於另一多肽鏈,或可非共價地合併有CDR。CDR容許抗原結合蛋白特異性結合於相關特定抗原。
各結構域之胺基酸分配係根據Kabat等人於Sequences of Proteins of Immunological Interest, 第5版, US Dept. of Health and Human Services, PHS, NIH, NIH公開案第91-3242號, 1991中之定義(例如「Kabat編號」)。免疫球蛋白鏈中胺基酸之其他編號系統包括IMGT.RTM.(國際ImMunoGeneTics資訊系統;Lefranc等人,
Dev. Comp. Immunol. 29:185-203;2005)及AHo (Honegger及Pluckthun,
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本文所用之「抗體(antibody)」及「抗體(antibodies)」及相關術語係指特異性結合於抗原之完整免疫球蛋白或其抗原結合部分(或其抗原結合片段)。抗原結合部分(或抗原結合片段)可藉由重組DNA技術或藉由完整抗體之酶促或化學裂解產生。抗原結合部分(或抗原結合片段)尤其包括Fab、Fab'、F(ab')
2、Fv、單域抗體(dAb)及互補決定區(CDR)片段、單鏈抗體(scFv)、嵌合抗體、雙功能抗體、三功能抗體、四功能抗體、奈米抗體及含有足以賦予多肽特異性抗原結合之免疫球蛋白之至少一部分的多肽。
抗體包括重組產生之抗體及抗原結合部分。抗體包括非人類、嵌合、人類化及完全人類抗體。抗體包括單特異性、多特異性(例如雙特異性、三特異性及更高階特異性)。抗體包括四聚體抗體、輕鏈單體、重鏈單體、輕鏈二聚體、重鏈二聚體。抗體包括F(ab')
2片段、Fab'片段及Fab片段。抗體包括單域抗體、單價抗體、單鏈抗體(例如單鏈Fab抗體(scFab),例如Hust等人(2007)
BMC Biotechnology7:14)、單鏈可變片段抗體(scFv)、駱駝化抗體、親和抗體、二硫鍵連接之Fv (sdFv)、抗個體基因型抗體(抗Id)、微型抗體。抗體包括單株及多株抗體群體。
如本文所用,術語「單株抗體」係指自實質上均質之抗體群體獲得之抗體,亦即除可少量存在之可能天然存在之突變以外,構成該群體之個別抗體均一致。單株抗體為高度特異性的,其針對單一抗原位點。此外,與通常包括針對不同決定子(抗原決定基)之不同抗體的多株抗體製劑相反,各單株抗體針對抗原上之單個決定子。單株抗體包括使用提供產生一致抗體分子群體之細胞株之融合瘤方法產生的單株抗體,且亦包括藉由使經包括抗體編碼序列之構築體轉染之細胞及經轉染細胞之子代產生針對單一抗原位點之抗體分子群體的選殖方法產生的嵌合、雜交及重組抗體。舉例而言,抗體之可變區(可變重鏈及輕鏈區或可變重鏈及輕鏈CDR)可選殖至包括任何物種之恆定區(包括人類恆定區)之抗體構架中,其中在細胞中構築體之表現可產生在本文中稱為單株之單一抗體分子或抗原結合蛋白。
修飾語「單株」因此指示抗體之特徵為自實質上均質之抗體群體獲得,且不應理解為需要藉由任何特定方法產生該抗體。舉例而言,根據本發明所使用之單株抗體可藉由首先由Kohler及Milstein, Nature, 256:495 (1975)所描述之融合瘤方法製造,或可藉由諸如美國專利第4,816,567號中所描述之重組DNA方法製造。「單株抗體」亦可自使用例如McCafferty等人,
Nature, 348:552-554 (1990)中所描述之技術生成的噬菌體文庫中分離。
本文所用之「抗原結合域」、「抗原結合區」或「抗原結合位點」及其他相關術語係指含有與抗原相互作用且促成抗原結合蛋白對抗原之特異性及親和力之胺基酸殘基(或其他部分)的抗原結合蛋白的一部分。對於特異性結合於其抗原之抗體而言,此將包括至少一個其CDR域之至少一部分。
如本文所用,術語「特異性結合(specific binding)」、「特異性結合(specifically binds)」或「特異性結合(specifically binding)」及其他相關術語在抗體或抗原結合蛋白或抗體片段的上下文中係指相對於其他分子或部分,以非共價或共價方式優先結合於抗原(例如相對於其他可利用之抗原,抗體特異性結合於特定抗原)。在各種實施例中,若抗體以10
-5M或更小、或10
-6M或更小、或10
-7M或更小、或10
-8M或更小、或10
-9M或更小、或10
-10M或更小、或10
-11或更小、或10
-12或更小的解離常數(K
d)結合於目標抗原,則該抗體特異性結合於該抗原。
抗原結合蛋白對目標抗原之結合親和力可以解離常數(K
d)報導,解離常數可使用表面電漿子共振(SPR)分析量測。表面電漿子共振係指一種光學現象,其允許例如使用BIACORE系統(GE Healthcare之Biacore Life Sciences分部, Piscataway, NJ),藉由偵測生物感測器基質內蛋白質濃度之變化來分析即時相互作用。
如本文所用,「抗原決定基」及相關術語係指抗原結合蛋白(例如抗體或其抗原結合部分)所結合之抗原的一部分。抗原決定基可包含抗原結合蛋白所結合之兩種或更多種抗原的一部分。抗原決定基可包含一種抗原或兩種或更多種抗原的非鄰接部分(例如抗原之一級序列中不鄰接,但在抗原之三級及四級結構之情況下,彼此靠近足以被抗原結合蛋白結合的胺基酸殘基)。一般而言,抗體之可變區、尤其是CDR與抗原決定基發生相互作用。
就抗體而言,術語「拮抗劑」及「拮抗」係指阻斷型抗體,其結合其同源目標抗原且抑制或減少所結合抗原之生物活性。術語「促效劑」或「促效」係指一種抗體,其以模擬生理配位體結合之方式結合其同源目標抗原,從而引起抗體介導之下游信號傳導。
本文所用之「抗體片段」、「抗體部分」、「抗體之抗原結合片段」或「抗體之抗原結合部分」及其他相關術語係指除完整抗體之外的分子,其包含結合完整抗體所結合之抗原的完整抗體之一部分。抗體片段之實例包括(但不限於) Fv、Fab、Fab'、Fab'-SH、F(ab')
2;Fd;以及Fv片段,以及dAb;雙功能抗體;線性抗體;單鏈抗體分子(例如scFv);含有足以賦予多肽特異性抗原結合之抗體之至少一部分的多肽。抗體之抗原結合部分可藉由重組DNA技術或藉由完整抗體之酶促或化學裂解來製備。抗原結合部分尤其包括Fab、Fab'、F(ab')
2、Fv、域抗體(dAb)及互補決定區(CDR)片段、嵌合抗體、雙功能抗體、三功能抗體、四功能抗體及含有足以賦予抗體片段抗原結合特性之免疫球蛋白之至少一部分的多肽。
術語「Fab」、「Fab片段」及其他相關術語係指包含可變輕鏈區(V
L)、輕鏈恆定區(C
L)、可變重鏈區(V
H)及第一恆定區(C
H1)之單價片段。Fab能夠結合抗原。F(ab')
2片段為二價片段,其包含兩個藉由二硫橋鍵在鉸鏈區連接之Fab片段。F(ab')
2具有抗原結合能力。Fd片段包含V
H及C
H1區。Fv片段包含V
L及V
H區。Fv可結合抗原。dAb片段具有V
H域、V
L域、或V
H或V
L域之抗原結合片段(美國專利6,846,634及6,696,245;美國公開申請案第2002/02512號、第2004/0202995號、第2004/0038291號、第2004/0009507號、第2003/0039958號;及Ward等人,
Nature341:544-546, 1989)。
單鏈抗體(scFv)為一種抗體,其中V
L與V
H區經由連接子(例如胺基酸殘基之合成序列)接合而形成連續蛋白質鏈。在一個實施例中,連接子之長度足以允許蛋白質鏈摺疊回自身上且形成單價抗原結合位點(參見例如Bird等人, 1988, Science 242:423-26及Huston等人, 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-83)。
雙功能抗體為包含兩條多肽鏈之二價抗體,其中各多肽鏈包含藉由太短而不容許相同鏈上之兩個域之間配對,因此允許各域與另一多肽鏈上之互補域配對的連接子接合之V
H及V
L域(參見例如Holliger等人 (1993)
Proc. Natl. Acad. Sci.USA 90:6444-48, 及Poljak等人, (1994)
Structure2:1121-23)。若雙功能抗體之兩條多肽鏈相同,則由其配對產生之雙功能抗體將具有兩個相同抗原結合位點。具有不同序列之多肽鏈可用於製造具有兩個不同抗原結合位點之雙功能抗體。類似地,三功能抗體及四功能抗體為分別包含三條及四條多肽鏈且分別形成三個及四個可能相同或不同之抗原結合位點的抗體。可使用來自本文所述之任一種抗刺突蛋白抗體的抗原結合部分製備雙功能抗體、三功能抗體及四功能抗體構築體。
「人類化抗體」係指一種源自非人類物種之抗體,其具有一或多個經序列修飾以符合相應人類免疫球蛋白胺基酸序列之可變及恆定區。舉例而言,人類化抗體之恆定區可為人類恆定區序列,其中可變域之胺基酸序列可來自諸如小鼠之另一物種(其中抗體可能已產生)之抗體序列。當人類化抗體投與人類個體時,相比於非人類物種抗體,其不大可能誘發免疫反應,及/或誘發不太嚴重之免疫反應。在一個實施例中,非人類物種抗體之重鏈及/或輕鏈之構架及恆定域中之某些胺基酸經突變以產生人類化抗體。在一些實施例中,來自人類抗體之恆定域與非人類物種之可變域融合。在一些實施例中,非人類抗體之一或多個CDR序列中之一或多個胺基酸殘基經改變以在其投與人類個體時減小該非人類抗體之可能免疫原性,其中改變之胺基酸殘基對於抗體與其抗原之免疫特異性結合並不關鍵,或胺基酸序列之變化為保守性變化,使得人類化抗體與抗原之結合不比非人類抗體與抗原之結合顯著更差。如何製備人類化抗體之實例可見於美國專利第6,054,297號、第5,886,152號及第5,877,293號中。
在一些實施例中,抗體可為「完全人類」抗體,其中所有恆定域及可變域(視情況除CDR之外)均來源於人類免疫球蛋白序列。如本文所揭示之完全人類抗體相對於野生型人類抗體序列可在恆定區,諸如重鏈之Fc恆定區中具有一或多個突變(其可為例如胺基酸取代、缺失或插入)。舉例而言,完全人類抗體可在抗體之輕鏈或重鏈之恆定區中具有一或多個突變,其中完全人類抗體之輕鏈恆定區或重鏈恆定區(CH1、CH2及CH3)中之任一者或兩者的序列與非突變人類恆定區之序列超過95%、超過96%、超過97%且較佳超過98%或至少99%一致。人類化及完全人類抗體可以實例在下文描述之多種方式製備,該等方式包括經由重組方法或經由用經基因修飾以表現來源於人類重鏈及/或輕鏈編碼基因之抗體之小鼠的相關抗原免疫接種,例如「Xenomouse II」,其在用抗原攻擊時產生高親和力完全人類抗體Mendez等人((1997)
Nature Genetics15: 146-156)。此藉由將兆鹼基人類重鏈及輕鏈基因座經生殖系整合至缺失內源性J
H區之小鼠中來達成。此等小鼠中產生之抗體在所有方面與人類中所見極其類似,包括基因重排、組裝及譜系。
或者,可使用噬菌體呈現技術(McCafferty等人,
Nature348, 552-553 [1990])由來自經免疫接種或未經免疫接種之供體之免疫球蛋白可變(V)域基因譜系在活體外產生人類抗體及抗體片段。根據此技術,將抗體V域基因同框選殖至諸如M13或fd之絲狀噬菌體之主要或次要外殼蛋白基因中,且使其在噬菌體粒子之表面上呈現為功能性抗體片段。因為絲狀粒子含有噬菌體基因體之單股DNA複本,所以基於抗體之功能特性的選擇亦引起對編碼顯示此等特性之抗體之基因的選擇。因此,噬菌體模擬B細胞之一些特性。噬菌體呈現可以多種形式進行;參見例如Johnson, Kevin S.及Chiswell, David J.,
Current Opinion in Structural Biology3, 564-571 (1993)。V-基因區段之多種來源中之任一者可用於噬菌體呈現,例如經免疫接種之小鼠之脾臟(Clackson等人,
Nature352, 624-628 (1991))或未經免疫接種之人類供體之血細胞可用於產生針對一系列不同抗原(包括自體抗原)之抗體,可基本上根據由Marks等人,
J. Mol. Biol.222, 581-597 (1991)或Griffith等人,
EMBO J.12, 725-734 (1993)描述之技術分離。
本文所用之術語「嵌合抗體」及相關術語係指含有來自第一抗體之一或多個區域及來自一或多種其他抗體之一或多個區域的抗體。在一個實施例中,一或多個CDR來源於人類抗體。在另一個實施例中,所有CDR皆來源於人類抗體。在另一實施例中,混合來自超過一種人類抗體之CDR且在嵌合抗體中匹配。舉例而言,嵌合抗體可包含來自第一人類抗體之輕鏈的CDR1、來自第二人類抗體之輕鏈的之CDR2及CDR3、及來自第三抗體之重鏈的CDR。在另一實例中,CDR來源於不同物種,諸如人類及小鼠,或人類及兔,或人類及山羊。熟習此項技術者應瞭解其他組合為可能的。
此外,嵌合抗體之構架區可來源於相同抗體之一、來源於一或多種不同抗體(諸如人類抗體)或來源於人類化抗體。在嵌合抗體之一個實例中,重鏈及/或輕鏈之一部分與來自特定物種或屬於特定抗體類別或子類別之抗體一致、與其同源或來源於其,而鏈之其餘部分與來自另一物種或屬於另一種抗體類別或子類別之抗體一致、與其同源或來源於其。亦包括展現所需生物活性(亦即特異性結合目標抗原之能力)的此類抗體之片段。
如本文所用,術語「變異」多肽及多肽「變異體」係指胺基酸序列相對於參考多肽序列,在胺基酸序列中插入、缺失及/或取代一或多個胺基酸殘基之多肽。多肽變異體包括融合蛋白。以相同方式,變異聚核苷酸包含相對於另一種聚核苷酸序列,核苷酸序列中插入、缺失及/或取代一或多個核苷酸的核苷酸序列。聚核苷酸變異體包括融合聚核苷酸。如本文所用,諸如SARS-CoV-2之病毒「變異體」為在序列方面與最初鑑別之病毒株(例如Wuhan-Hu-1 SARS-CoV-2)有差別的病毒,通常變體經由初始病毒株之天然存在之一或多個突變而在群體中出現。變異病毒與初始或親本病毒株的不同之處可在於其核苷酸序列之約1%至10%或更多,且與親本病毒株之不同之處可在於由病毒基因體編碼之一或多個開放閱讀框架中的一或多個胺基酸。舉例而言,由變異病毒編碼之一或多種多肽可與親本或參考病毒具有99%或更少、98%或更少、97%或更少、96%或更少、95%或更少、94%或更少、93%或更少、92%或更少、91%或更少或90%或更少的胺基酸序列一致性。
如本文所用,術語多肽之「衍生物」為例如經由結合於另一化學部分(諸如聚乙二醇、白蛋白(例如人類血清白蛋白))、磷酸化及糖基化,經化學修飾之多肽(例如抗體)。
除非另有指示,否則除包含全長重鏈及全長輕鏈的抗體之外,術語「抗體」亦包括其衍生物、變異體、片段及突變蛋白,實例描述於下文中。
術語「鉸鏈」係指通常在蛋白質的兩個域之間發現且可允許整體構築體存在可撓性且允許一個或兩個域彼此相對移動的胺基酸區段。在結構上,鉸鏈區包含約10至約100個胺基酸,例如約15至約75個胺基酸、約20至約50個胺基酸或約30至約60個胺基酸。在一個實施例中,鉸鏈區長度為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100個胺基酸。鉸鏈區可來源於天然存在之蛋白質,為天然存在之蛋白質的鉸鏈區,諸如CD8鉸鏈區或其片段、CD8α鉸鏈區或其片段、抗體(例如IgG、IgA、IgM、IgE或IgD抗體)鉸鏈區,或將抗體之恆定域CH1與CH2接合的鉸鏈區。鉸鏈區可來源於抗體且可包含或可不包含抗體之一或多個恆定區,或鉸鏈區包含抗體之鉸鏈區及抗體之CH3恆定區,或鉸鏈區包含抗體之鉸鏈區及抗體之CH2及CH3恆定區,或鉸鏈區為非天然存在之肽,或鉸鏈區安置於scFv之C端與跨膜域之N端之間。在一個實施例中,鉸鏈區包含兩個或更多個區域中之任一者或任何組合,該等區域包含來自IgG1、IgG2、IgG3或IgG4免疫球蛋白分子之上部、核心或下部鉸鏈序列。在一個實施例中,鉸鏈區包含IgG1上部鉸鏈序列EPKSCDKTHT (SEQ ID NO: 45)。在一個實施例中,鉸鏈區包含IgG1核心鉸鏈序列CP
XC,其中
X為P、R或S。在一個實施例中,鉸鏈區包含下部鉸鏈/CH2序列PAPELLGGP (SEQ ID NO:18)。在一個實施例中,鉸鏈與具有胺基酸序列SVFLFPPKPKDT (SEQ ID NO:19)之Fc區(CH2)接合。在一個實施例中,鉸鏈區包括上部、核心及下部鉸鏈之胺基酸序列且包含EPKSCDKTHTCPPCPAP ELLGGP (SEQ ID NO:20)。在一個實施例中,鉸鏈區包含可形成至少一個、兩個、三個或更多個鏈間二硫鍵之一個、兩個、三個或更多個半胱胺酸。
如本文所用,術語「Fc」或「Fc區」係指抗體重鏈恆定區的在鉸鏈區中或鉸鏈區之後開始且終止於重鏈C端的部分。Fc區包含CH2及CH3區之至少一部分且可包括或可不包括鉸鏈區之一部分。Fc域可結合Fc細胞表面受體及免疫補體系統之一些蛋白質。Fc區可結合補體組分C1q。Fc域展現效應功能,包括包含以下之兩種或更多種活性中的任一者或任何組合:補體依賴性細胞毒性(CDC)、抗體依賴性細胞介導之細胞毒性(ADCC)、抗體依賴性吞噬(ADP)、助噬作用及/或細胞結合。Fc域可結合Fc受體,包括FcγRI (例如CD64)、FcγRII (例如CD32)及/或FcγRIII (例如CD16a)。在一個實施例中,Fc區可包括增加或減少此等功能中之任一者或任何組合的突變。在一個實施例中,Fc域包含降低效應功能之LALA突變(根據Kabat編號,例如相當於L234A、L235A)(參見例如Hezareh等人 (2001)
J Virol12161-12168)。在一些實施例中,Fc域包含降低效應功能之LALA-PG突變(例如根據Kabat編號,相當於L234A、L235A、P329G)(例如Lo等人 (2017)
J Biol Chem. 292:3900-3908)。在一些實施例中,Fc域中之突變(諸如(但不限於) YTE突變)可增加或減少蛋白質複合物之血清半衰期及/或可增加或降低蛋白質複合物之熱穩定性。
如本文關於多肽所用之術語「標記」或相關術語係指將未經標記或接合之抗體及其抗原結合部分接合至用於偵測之可偵測標記或部分,其中該可偵測標記或部分為放射性、比色性、抗原性、酶促、可偵測珠粒(諸如磁性或電子緻密(例如金)珠粒)、生物素、抗生蛋白鏈菌素或蛋白A。可採用多種標記,包括(但不限於)放射性核種、螢光劑、酶、酶受質、酶輔因子、酶抑制劑及配位體(例如生物素、半抗原)。本文所述之任一種抗PD-1抗體可未經標記或可接合至可偵測標記或部分。
如本文關於多肽所用之術語「標記」或相關術語係指其接合至用於偵測之可偵測標記或部分。示例性可偵測標記或部分包括放射性、比色性、抗原性、酶標記/部分、可偵測珠粒(諸如磁性或電子緻密(例如金)珠粒)、生物素、抗生蛋白鏈菌素或蛋白A。可採用多種標記,包括(但不限於)放射性核種、螢光劑、酶、酶受質、酶輔因子、酶抑制劑及配位體(例如生物素、半抗原)。本文所述之任一種抗刺突蛋白抗體或其抗原結合部分可未經標記或可接合至可偵測標記或可偵測部分。
「中和抗體」及相關術語係指能夠特異性結合於目標抗原(例如冠狀病毒刺突蛋白)且實質上抑制或消除目標抗原之生物活性的抗體。在本發明上下文中,中和抗體結合於冠狀病毒且抑制冠狀病毒感染易感細胞。阻斷冠狀病毒與目標細胞結合之抗體為中和抗體,因為結合係感染目標細胞所需要的,如本文所提供,「中和抗體」、「具有中和活性之抗體」或「抑制抗體」為中和病毒(例如SARS冠狀病毒,諸如(例如)SARS-CoV-1或SARS-CoV-2)感染50%細胞所需之組織培養物感染劑量100倍(100×TCID
50)的抗體。在一些實施例中,「中和抗體」為中和病毒(例如SARS冠狀病毒,諸如SARS-CoV-1或SARS-CoV-2)感染50%細胞所需之組織培養物感染劑量200倍(200×TCID
50)的抗體。中和抗體(諸如本文所揭示之中和抗體)在小於20 µg/ml、小於15 µg/ml、小於12.5 µg/ml、小於10 µg/ml、小於5 µg/ml、小於3.5 µg/ml、小於2 µg/ml或小於1 µg/ml之抗體濃度下有效。在一些較佳實施例中,中和抗體在<0.8 µg/ml之抗體濃度下有效。在一些較佳實施例中,中和抗體在小於0.5 µg/ml之抗體濃度下有效,且在一些更佳實施例中,中和抗體在小於0.2 µg/ml或小於0.1 µg/ml之抗體濃度下有效。
術語「TCID
50」或「中值組織培養物感染劑量」係指感染組織培養物中50%細胞所需的病毒之量。100×及200×係指病毒之TCID
50濃度的100及200倍。
本文所用的「一致性百分比」或「同源性百分比」及相關術語係指兩種多肽之間或兩種聚核苷酸序列之間的相似性之定量量測。兩種多肽序列之間的一致性百分比為在兩種多肽序列之間所共享之比對位置處一致胺基酸之數目的函數,此函數考慮空位之數目及各空位之長度,為使兩種多肽序列之比對最佳化,可能需要引入空位。以類似方式,兩種聚核苷酸序列之間的一致性百分比為在兩種聚核苷酸序列之間所共享之比對位置處一致核苷酸之數目的函數,此函數考慮空位之數目及各空位之長度,為使兩種聚核苷酸序列之比對最佳化,可能需要引入空位。可利用數學演算法完成序列比較及兩種多肽序列之間或兩種聚核苷酸序列之間的一致性百分比測定。舉例而言,兩種多肽或兩種聚核苷酸序列之「一致性百分比」或「同源性百分比」可藉由使用GAP電腦程式(GCG Wisconsin Package之一部分,版本10.3 (Accelrys, San Diego, Calif.)),使用其預設參數比較序列來測定。關於測試序列的表述,諸如「包含與Y具有至少X%一致性之序列」,意謂當如上文所述與序列Y比對時,該測試序列包含與Y之殘基之至少X%一致的殘基。
在一個實施例中,測試抗體之胺基酸序列可與構成本文所述之任一種抗刺突蛋白抗體或其抗原結合蛋白的多肽之胺基酸序列中之任一者類似但未必一致。測試抗體與多肽之間的相似性可為與構成本文所述之任一種抗刺突蛋白抗體或其抗原結合蛋白的任一種多肽至少95%,或至少96%一致,或至少97%一致,或至少98%一致,或至少99%一致。在一個實施例中,相似多肽可在重鏈及/或輕鏈內含有胺基酸取代。在一個實施例中,胺基酸取代包含一或多個保守性胺基酸取代。「保守性胺基酸取代」為胺基酸殘基經側鏈具有類似化學特性(例如電荷或疏水性)之另一胺基酸(R基團)殘基取代的胺基酸取代。一般而言,保守性胺基酸取代不實質上改變蛋白質之功能特性。在兩個或更多個胺基酸序列彼此間差異為保守性取代的情況下,可上調序列一致性或相似度百分比以根據保守取代性質加以校正。進行此調整之方式為熟習此項技術者所熟知。參見例如Pearson (1994)
Methods Mol. Biol. 24: 307-331,以全文引用的方式併入本文中。側鏈具有類似化學特性之胺基酸組實例包括(1)脂族側鏈:甘胺酸、丙胺酸、纈胺酸、白胺酸及異白胺酸;(2)脂族羥基側鏈:絲胺酸及蘇胺酸;(3)含醯胺側鏈:天冬醯胺及麩醯胺酸;(4)芳族側鏈:苯丙胺酸、酪胺酸及色胺酸;(5)鹼性側鏈:離胺酸、精胺酸及組胺酸;(6)酸性側鏈:天冬胺酸及麩胺酸;及(7)含硫側鏈為半胱胺酸及甲硫胺酸。
本文所用之「載體」及相關術語係指可操作地連接至外來遺傳物質(例如核酸轉殖基因)的核酸分子(例如DNA或RNA)。載體可用作將外來遺傳物質引入細胞(例如宿主細胞)內之媒介。載體可包括至少一種限制性核酸內切酶識別序列以便將轉殖基因插入載體中。載體可包括賦予抗生素抗性或可選擇特徵以有助於選擇具有載體-轉殖基因構築體之宿主細胞的至少一種基因序列。表現載體可包括一或多個複製起點序列。載體可為單股或雙股核酸分子。載體可為線性或環狀核酸分子。一種類型載體為「質體」,其係指可連接至轉殖基因且能夠在宿主細胞中複製及轉錄及/或轉譯轉殖基因的線性或環狀雙股染色體外DNA分子。病毒載體通常含有可連接至轉殖基因之病毒RNA或DNA主鏈序列。病毒主鏈序列可經修飾以使感染失能,但保持將病毒主鏈及共連接之轉殖基因插入宿主細胞基因體中。病毒載體之實例包括逆轉錄病毒、慢病毒、腺病毒、腺相關病毒、桿狀病毒、乳多泡病毒、牛痘病毒、單純性疱疹病毒及艾-巴二氏(Epstein Barr)病毒載體。某些載體能夠在引入其之宿主細胞中自主複製(例如包含細菌複製起點之細菌載體及游離型哺乳動物載體)。其他載體(例如非游離型哺乳動物載體)可在引入宿主細胞中時整合至宿主細胞之基因體中,且藉此與宿主基因體一起複製。
「表現載體」為載體的一種類型,其可含有一或多種調控序列,諸如誘導型及/或組成型啟動子及強化子。表現載體可包括核糖體結合位點及/或聚腺苷酸化位點。表現載體可包括一或多個複製起點序列。調控序列導引與被轉導至宿主細胞中之表現載體連接或插入至該表現載體中的轉殖基因之轉錄或轉錄及轉譯。調控序列可控制轉殖基因表現之量、時序及/或位置。調控序列可例如直接或經由一或多種其他分子(例如與調控序列及/或核酸結合之多肽)之作用對核酸發揮其作用。調控序列可為載體之一部分。調控序列之其他實例描述於例如Goeddel, 1990, Gene Expression Technology: Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, Calif.及Baron等人, 1995,
Nucleic Acids Res. 23:3605-3606。
當調控序列影響轉殖基因之表現(例如表現之量、時序或位置)時,該轉殖基因「可操作地連接」至該調控序列(例如啟動子)。
本文所用之術語「經轉染」或「經轉型」或「經轉導」或其他相關術語係指將外源性核酸(例如轉殖基因)轉移或引入宿主細胞(諸如產生抗體之宿主細胞)中之過程。「經轉染」或「經轉型」或「經轉導」之宿主細胞為已引入外源性核酸(轉殖基因)之宿主細胞。宿主細胞包括個體原代細胞及其後代。編碼本文所述之任一種抗刺突蛋白抗體之至少一部分的外源性核酸可引入宿主細胞中。包含本文所述之任一種抗刺突蛋白抗體之至少一部分的表現載體可引入宿主細胞中,且該宿主細胞可表現包含抗刺突蛋白抗體之至少一部分的多肽。
在此情形下,宿主細胞可為可經隨後可在宿主細胞中表現之編碼多肽之核酸轉型或轉染的培養細胞。片語「轉殖基因宿主細胞」或「重組宿主細胞」可用於表示已引入(例如轉導、轉型或轉染)有待表現或不表現之核酸的宿主細胞。宿主細胞亦可為一種除非將調控序列引入宿主細胞中以使得其變得與其所包含之核酸可操作地連接,否則不會依所需水準表現該核酸之細胞。應瞭解,術語宿主細胞不僅指特定個體細胞,且亦指此類細胞之後代或潛在後代。因為某些修飾可能因例如突變或環境影響而出現在後代中,所以此類後代可能實際上不與親本細胞一致,然而仍包括在如本文所用之術語的範疇內。
因此,如本文所用之術語「宿主細胞」或「或宿主細胞群體」或相關術語可指用於產生抗體或其片段之細胞(或其群體或複數個宿主細胞),為已經引入外來(外源性或轉殖基因)核酸之細胞,以例如導引生產宿主細胞產生抗刺突蛋白抗體。外來核酸可包括可操作地連接至轉殖基因的表現載體,且宿主細胞可用於表現核酸及/或由外來核酸(轉殖基因)編碼的多肽。宿主細胞(或其群體)可為培養細胞,可自個體提取,或可為生物體(包括人類個體)之細胞。宿主細胞(或宿主細胞群體)包括個體原代細胞及其後代,不論世代或繼代次數。宿主細胞(或其群體)包括永生化細胞株。後代細胞可或可不含有與親本細胞一致的遺傳物質。在一個實施例中,生產宿主細胞描述已以任何方式經修飾、轉染、轉導、轉型及/或操縱以表現抗體的任何細胞(包括其後代),如本文所揭示。在一個實例中,宿主細胞(或其群體)可經可操作地連接至編碼所需抗體或其抗原結合部分之核酸的表現載體轉染或轉導,如本文中所描述。生產宿主細胞及其群體可含有穩定整合至宿主基因體中之表現載體或可含有染色體外表現載體。在一個實施例中,宿主細胞及其群體可含有在若干次細胞分裂之後存在的染色體外載體,或短暫存在且在若干次細胞分裂之後消失的染色體外載體。
在其他情形下,本發明可使用術語「宿主細胞(host cell)」或「宿主細胞(host cells)」來指感染病毒(諸如冠狀病毒)之細胞、能夠被病毒感染之細胞(例如個體之肺細胞)、或在測試其被病毒感染之能力的分析或實驗中使用的細胞。作為非限制性實例,用於病毒感染細胞、能夠被病毒感染之細胞或包括病毒感染程序之分析中所用之細胞的其他術語可包括「目標細胞」、「易感細胞」「測試細胞」、「病毒繁殖細胞」、「感染細胞」及其類似術語。
如本文所用,術語「個體」係指人類及非人類動物,包括脊椎動物、哺乳動物及非哺乳動物。在一個實施例中,個體可為人類、非人類靈長類動物、猿猴、猿、鼠類(例如小鼠)、牛類動物、豬類動物、馬類動物、犬科動物、貓科動物、山羊、狼、蛙科動物或魚類。
術語「投與(administering)」、「投與(administered)」及文法變化形式係指使用熟習此項技術者已知之多種方法及遞送系統中之任一者將藥劑以物理方式引入個體。本文所揭示之調配物之例示性投與途徑包括靜脈內、肌肉內、皮下、腹膜內、脊柱或其他非經腸投與途徑,例如藉由注射或輸注。如本文所用,片語「非經腸投與」意謂通常藉由注射之除腸及局部投與之外的投與模式,且包括(但不限於)靜脈內、肌肉內、動脈內、鞘內、淋巴管內、病灶內、囊內、眶內、心內、皮內、腹膜內、經氣管、皮下、表皮下、關節內、囊下、蛛膜下、脊柱內、硬膜外及胸骨內注射及輸液,以及活體內電穿孔。在一個實施例中,調配物經由非腸胃外途徑,例如經口投與。其他非腸胃外途徑包括局部、表皮或經黏膜投與途徑,例如鼻內、經陰道、經直腸、舌下或局部。鼻內遞送可藉由局部投與施用至鼻道之液體、膏劑、凝膠或粉末調配物來進行。液體、膏劑、凝膠或粉末調配物沈積在鼻道內隨後可能引起組合物中提供之抗體治療劑的吸入,接著可遞送至肺。投與亦可例如進行一次、複數次及/或經一或多個長時段。本文所述之任一種抗刺突蛋白中和抗體(或其抗原結合蛋白)可使用此項技術中已知之方法及遞送途徑投與個體。
術語「有效量」、「治療有效量」或「有效劑量」或相關術語可互換使用且係指抗體或抗原結合蛋白(例如本文所述之任一種抗刺突蛋白抗體或其抗原結合蛋白)在投與個體時足夠實現與腫瘤或癌症抗原表現相關之疾病或病症可量測之改善或預防的量。本文所提供之抗體當單獨或組合使用時的治療有效量將視抗體及組合之相對活性(例如在抑制細胞生長方面)而變且視以下因素而變:所治療之個體及疾病病狀、個體之體重及年齡及性別、個體疾病病狀之嚴重程度、投藥方式及其類似因素,此等因素可容易由一般技術者確定。
在一個實施例中,治療有效量將視待治療之個體及待治療之病症的某些方面而定且可由熟習此項技術者利用已知技術確定。一般而言,多肽以每天約0.01 g/kg至50 mg/kg、每天約0.01 mg/kg至30 mg/kg或每天約0.1 mg/kg至20 mg/kg投與個體。多肽可每天(例如每天一次、兩次、三次或四次)或以更低頻率(例如每週一次、每兩週一次、每三週一次、每月一次或每季度一次)投與。另外,如此項技術中已知,可能需要根據年齡以及體重、總體健康、性別、飲食、投與時間、藥物相互作用及疾病嚴重程度進行調整。
本發明提供用於治療經測試對於冠狀病毒感染,諸如SARS-CoV或SARS-CoV-2感染呈陽性之個體的方法。本發明亦提供用於治療疑似感染冠狀病毒,諸如SARS-CoV或SARS-CoV-2或處於感染冠狀病毒,諸如SARS-CoV或SARS-CoV-2風險下之個體的方法。
特異性結合冠狀病毒 S1 蛋白之抗原結合蛋白
本發明提供特異性結合β冠狀病毒之刺突(S)蛋白,諸如(但不限於) HCoV-NL63、SARS-CoV或SARS-CoV-2之S蛋白的抗原結合蛋白。如本文所用,術語刺突蛋白或S蛋白包括包含N端前導序列之S蛋白之前驅形式,及缺乏N端前導序列之加工或成熟形式。因此,結合S蛋白之抗原結合蛋白可結合包括前導序列之前驅物與缺乏N端前導序列之成熟S蛋白,但較佳至少結合冠狀病毒之S蛋白、諸如SARS-CoV-2之S蛋白之成熟加工形式。(SARS-CoV-2 S蛋白之前導序列雖未精確界定,但可自SEQ ID NO: 1之N端延伸至胺基酸11、12、13、14、15或16,例如SEQ ID NO: 1之N端至胺基酸12、13、14或15。) 如本文所提供之抗原結合蛋白可特異性結合具有SEQ ID NO: 1之胺基酸序列或包含SEQ ID NO: 2之胺基酸序列的SARS-CoV-2之刺突蛋白,且在各種實施例中可特異性結合冠狀病毒之S蛋白,其中該S蛋白包含與SEQ ID NO: 1或SEQ ID NO: 2之胺基酸序列至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%一致的胺基酸序列。
SARS-CoV2冠狀病毒刺突蛋白為具有自成熟蛋白之N端延伸至SEQ ID NO: 1之胺基酸1208之胞外域的跨膜蛋白,具有兩個區域或域,稱為S1及S2,該兩個區域在包括S蛋白之受體結合域(RBD)的S1域結合於目標細胞上之ACE2蛋白之後裂解為S1及S2次單元。一般而言,如本文所用之術語「S1次單元」或「S1蛋白」將指冠狀病毒之刺突或「S」蛋白的經裂解之S1區域,亦即單獨多肽。
在各種實施例中,本文所揭示之抗原結合蛋白特異性結合SARS-CoV-2冠狀病毒之S1次單元。舉例而言,如本文所提供之抗原結合蛋白可特異性結合具有SEQ ID NO: 4之胺基酸序列的SARS-CoV-2之刺突蛋白之S1次單元或S1域且在各種實施例中可特異性結合與SEQ ID NO: 4之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性的冠狀病毒之S1次單元。
在各種實施例中,本文所揭示之抗原結合蛋白特異性結合SARS-CoV-2冠狀病毒之S1次單元之RBD。舉例而言,如本文所提供之抗原結合蛋白可特異性結合具有SEQ ID NO: 5之胺基酸序列的SARS-CoV-2之刺突蛋白之RBD且在各種實施例中可特異性結合與SEQ ID NO: 5之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性的冠狀病毒之S1次單元。
本文所提供的結合諸如SARS-CoV-2之冠狀病毒之S蛋白的抗原結合蛋白可包含與SEQ ID NO: 28 (抗體S1D7270之重鏈可變區)之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性的胺基酸序列及與SEQ ID NO: 29 (抗體S1D7270之輕鏈可變區)之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性的胺基酸序列。可替代地或另外,本文所提供之特異性結合β冠狀病毒之S蛋白(諸如(但不限於) SARS-CoV-2之S蛋白)的抗原結合蛋白包括SEQ ID NO: 30 (重鏈CDR1)、SEQ ID NO: 31 (重鏈CDR2)及SEQ ID NO: 32 (重鏈CDR3)的重鏈互補決定區(CDR)且進一步包括SEQ ID NO: 33 (輕鏈CDR1)、SEQ ID NO: 34 (輕鏈CDR2)及SEQ ID NO: 35 (輕鏈CDR3)之輕鏈互補決定區(CDR)。在一些實施例中,如本文所提供的包括SEQ ID NO: 30、SEQ ID NO: 31、SEQ ID NO: 32、SEQ ID NO: 33、SEQ ID NO: 34及SEQ ID NO: 35之CDR序列的抗原結合蛋白可包括與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%一致的重鏈可變區序列及與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%一致的輕鏈可變區序列。在本文所提供的特異性結合β冠狀病毒之S蛋白(諸如SARS-CoV-2之S蛋白)之抗原結合蛋白的一些示例性實施例中,抗原結合蛋白包括SEQ ID NO: 28之重鏈可變區胺基酸序列及SEQ ID NO: 29之輕鏈可變區胺基酸序列。在各種實施例中,抗原結合蛋白為抗體或抗體片段。
本文所提供的具有與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列具有至少95%序列一致性之胺基酸序列及與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列具有至少95%序列一致性之胺基酸序列及/或包含SEQ ID NO: 30之重鏈CDR1序列、SEQ ID NO: 31之重鏈CDR2序列、SEQ ID NO: 32之重鏈CDR3序列、SEQ ID NO: 33之輕鏈CDR1序列、SEQ ID NO: 34之輕鏈CDR2序列及SEQ ID NO: 35之輕鏈CDR3序列的抗原結合蛋白可以10
-5M (10 µM)或更小、10
-6M (1 µM)或更小、10
-7M (100 nM)或更小、5×10
-8M (50 nM)或更小、10
-8M (10 nM)或更小、10
-9M (1 nM)或更小或10
-10M (0.1 nM或更小之結合親和力(K
d)結合冠狀病毒之S蛋白(諸如SARS-CoV-2之S蛋白)。舉例而言,抗原結合蛋白可以介於10
-5M與10
-6M之間、或10
-6M與10
-7M之間、或10
-7M與10
-8M之間、或10
-8M與10
-9M之間、10
-9M與10
-10M之間、或10
-10M與10
-11M之間的K
d結合冠狀病毒(諸如SARS-CoV-2)之S蛋白。
舉例而言,作為非限制性實例,可為IgG、Fab片段或單鏈抗體或可為包含或來源於此等中之任一者之抗原結合蛋白的如本文所提供的特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白的抗原結合蛋白可以介於約200 nM與約0.01 nM之間、或100 nM與0.1 nM之間、或10 nM與0.1 nM之間的K
d特異性結合冠狀病毒刺突蛋白(例如包含SEQ ID NO: 1之胺基酸序列、包含SEQ ID NO: 1之胺基酸16-1273或包含SEQ ID NO: 2的刺突蛋白,或包含與SEQ ID NO: 1、SEQ ID NO: 1之胺基酸16-1273或SEQ ID NO: 2至少95%、96%、97%、98%或99%一致之胺基酸序列的冠狀病毒之刺突蛋白)。在一些實施例中,抗原結合蛋白為具有SEQ ID NO: 28之重鏈可變序列及SEQ ID NO: 29之輕鏈可變序列,且視情況在Fc區中包含一或多個突變,具有介於約10 nM與約0.1 nM之間或約5 nM與約0.5 nM之間的結合SARS-CoV-2之S蛋白的K
d的S1D7270抗體。
在一些實施例中,抗原結合蛋白可以10
-5M或更小、或10
-6M或更小、或10
-7M或更小、或10
-8M或更小、或10
-9M或更小、或10
-10M或更小的結合親和力(K
d)結合冠狀病毒之S蛋白之S1次單元,諸如SARS-CoV-2之S1次單元。舉例而言,抗原結合蛋白可以介於10
-5M與10
-6M之間、或10
-6M與10
-7M之間、或10
-7M與10
-8M之間、或10
-8M與10
-9M之間、或10
-9M與10
-10M之間的K
d結合冠狀病毒(諸如SARS-CoV-2)之S蛋白之S1次單元。舉例而言,可在各種實施例中為抗體,諸如完全人類抗體,且作為非限制性實例,可為IgG、Fab片段或單鏈抗體或可為來源於此等中之任一者之抗原結合蛋白的本文所提供之抗原結合蛋白以介於約200 nM與約0.01 nM之間、或100 nM與0.1 nM之間、或10 nM與0.1 nM之間的K
d特異性結合冠狀病毒S蛋白之S1次單元(例如SEQ ID NO: 4,或包含與SEQ ID NO: 4至少95%、96%、97%、98%或99%一致之序列的冠狀病毒之刺突蛋白之S1次單元)。在一些實施例中,抗體為具有SEQ ID NO: 28之可變重鏈序列及SEQ ID NO: 29之可變輕鏈序列,以介於約10 nM與約0.1 nM之間或約5 nM與約0.5 nM之間的K
d結合SARS-CoV-2之S蛋白之S1次單元的完全人類S1D7270抗體或為來源於其之抗體片段或抗原結合蛋白。在一些實施例中,抗體為具有SEQ ID NO: 28之可變重鏈序列及SEQ ID NO: 29之可變輕鏈序列的視情況在Fc區中包含一或多個突變的完全人類化IgG。在一些實施例中,Fc區中之一或多個突變為減少ADE之突變,諸如LALA (Leu234Ala、Leu235Ala)突變。
在一些實施例中,抗原結合蛋白可以10
-5M或更小、或10
-6M或更小、或10
-7M或更小、或10
-8M或更小、或10
-9M或更小、或10
-10M或更小的結合親和力(K
d)結合冠狀病毒之S蛋白之RBD (其侷限於S1域),諸如SARS-CoV S蛋白或SARS-CoV-2 S蛋白之RBD。舉例而言,在各種實施例中抗原結合蛋白可以介於10
-5M與10
-6M之間、或10
-6M與10
-7M之間、或10
-7M與10
-8M之間、或10
-8M與10
-9M之間、或10
-9M與10
-10M之間的K
d結合冠狀病毒(諸如SARS-CoV-2)之S蛋白之RBD。在一些實施例中,可在各種實施例中為抗體,諸如完全人類抗體,且作為非限制性實例,可為IgG、Fab片段或單鏈抗體或可為來源於此等中之任一者之抗原結合蛋白的本文所提供之抗原結合蛋白以介於約200 nM與約0.01 nM之間、或100 nM與0.1 nM之間、或10 nM與0.1 nM之間的K
d特異性結合冠狀病毒S蛋白之受體結合域(RBD) (例如SEQ ID NO: 5,或包含與SEQ ID NO: 5具有至少95%、96%、97%、98%或99%一致性之胺基酸序列的冠狀病毒之刺突蛋白之RBD)。在一些實施例中,抗原結合蛋白為具有SEQ ID NO: 28之可變重鏈序列及SEQ ID NO: 29之可變輕鏈序列,且視情況在Fc區中包含一或多個突變,以介於約10 nM與約0.1 nM之間或約5 nM與約0.1 nM之間的K
d結合SARS-CoV-2之S蛋白之RBD的完全人類S1D7270抗體。舉例而言,抗原結合蛋白可為本文所揭示之完全人類S1D7270抗體,其具有SEQ ID NO: 28之可變重鏈序列及SEQ ID NO: 29之可變輕鏈序列,且視情況在Fc區中具有L234A及L235A突變,其中如藉由SPR所量測,該抗體以介於約10 nM與約0.1 nM之間、或約5 nM與約0.5 nM之間、或約2 nM與約1 nM之間的Kd結合SARS-CoV-2之S蛋白之RBD。
如本文所提供之抗原結合蛋白對S蛋白、S1次單元或RBD之結合親和力可基於使用此項技術中已知之方法,諸如表面電漿子共振(SPR)進行的結合分析計算。許多冠狀病毒蛋白質之序列為公開可獲得的,使得蛋白質可使用重組方法產生且許多,包括例如冠狀病毒S蛋白質、S1次單元及S蛋白質之RBD為市售可得的。冠狀病毒蛋白質之商業來源包括例如Sino Biological US (Wayne, PA)及Acrobiosystems (San Jose, CA, USA)。
在各種實施例中,本文所述之抗原結合蛋白阻斷冠狀病毒(諸如HCoV-NL63、SARS-CoV或SARS-CoV-2)之S蛋白與ACE2蛋白之間的結合,例如阻斷冠狀病毒之S蛋白對人類ACE2蛋白(hACE2)之胞外域的結合。在各種實施例中,本文所述之抗原結合蛋白可以介於約0.001 µg/ml與約200 µg/ml之間、約0.01 µg/ml與約100 µg/ml之間、約0.05 µg/ml與約50 µg/ml之間、約0.1 µg/ml與約10 µg/ml之間、約1 µg/ml與約10 µg/ml之間或約1 µg/ml與約50 µg/ml之間、約0.1 µg/ml與約5 µg/ml之間或約0.1 µg/ml與約1 µg/ml之間的IC
50阻斷SARS-CoV-2之S蛋白與人類ACE2蛋白之間的結合。在一些實施例中,本文所述之抗原結合蛋白以介於約0.001 µg/ml與約200 µg/ml之間、約0.01 µg/ml與約100 µg/ml之間、約0.05 µg/ml與約50 µg/ml之間、約0.1 µg/ml與約10 µg/ml之間、約1 µg/ml與約10 µg/ml之間或約1 µg/ml與約50 µg/ml之間、約0.1 µg/ml與約5 µg/ml之間或約0.1 µg/ml與約1 µg/ml之間的IC
50阻斷SARS-CoV-2之S1域或次單元與人類ACE2蛋白之間的結合。舉例而言,如本文所揭示之抗原結合蛋白可以小於200 nM、小於100 nM、小於50 nM、小於10 nM、小於5 nM或小於1 nM之IC
50,例如,以介於約100 nM與約0.1 nM之間、或約50 nM與約0.5 nM之間、或約20 nM與約0.2 nM之間、或約50 nM與約1 nM之間,例如約10 nM與約1 nM之間、或約5 nM與約0.5 nM之間的IC
50阻斷SARS-CoV-2之S1次單元與人類ACE2蛋白之結合。
在本文所提供之各種實施例中,如本文所揭示之特異性結合冠狀病毒之S蛋白、S1次單元或S蛋白RBD的抗原結合蛋白質為能夠抑制冠狀病毒(諸如SARS-CoV病毒或SARS-CoV-2病毒)感染目標細胞之中和抗體。舉例而言,如本文中所證實,視情況在Fc區中包括LALA突變的如本文所提供之抗原結合蛋白,諸如(但不限於)S1D7270完全人類抗體(例如抗體STI-2020)在介於約0.1 ng/mL與約500 ng/mL之間、或約1 ng/mL與200 ng/mL之間、或約5 ng/mL與約100 ng/mL之間、或約10 ng/mL與約80 ng/mL之間、或約45 ng/mL與約65 ng/mL之間的濃度下可抑制對易感細胞之細胞病變效應(CPE)。
如本文所提供之抗原結合蛋白可為或可來源於特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白之抗體,諸如IgG、IgA、IgD、IgE或IgM抗體。在一些實施例中,如本文所提供之IgG、IgA、IgD、IgE或IgM抗體或來源於其之抗原結合蛋白可特異性結合具有與SEQ ID NO: 1或SEQ ID NO: 2具有至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%胺基酸序列一致性之S蛋白的冠狀病毒(諸如但不限於SARS-CoV或SARS-CoV-2或者SARS-CoV或SARS-CoV-2之變異體)之S蛋白。在各種實施例中,如本文所提供之IgG、IgA、IgD、IgE或IgM抗體或來源於其之抗原結合蛋白可特異性結合具有與SEQ ID NO: 4具有至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%胺基酸序列一致性之S1次單元的冠狀病毒(諸如但不限於SARS或SARS-CoV-2或者SARS或SARS-CoV-2之變異體)之S1次單元。在一些實施例中,抗原結合蛋白特異性結合在S蛋白之S1域內之RBD。
如本文所提供的特異性結合冠狀病毒之S蛋白的抗原結合蛋白可為或包含抗體,諸如(例如) IgG、IgA、IgD、IgE、IgM或單鏈抗體,及/或可為或可包含抗體片段,諸如(但不限於) Fab、Fab'或F(ab')2抗體片段。在一些實施例中,如本文所提供之抗原結合蛋白包含IgG或IgM抗體。在一些實施例中,抗原結合蛋白包含IgG1、IgG2、IgG3或IgG4抗體。在一些實施例中,抗原結合蛋白包含IgG1或IgG4抗體。舉例而言,如本文所提供之抗原結合蛋白可為在Fc區中具有減少ADE之突變,諸如LALA突變之IgG1或IgG4抗體,或可為視情況包括可視情況包括減少ADE之突變,諸如LALA突變之Fc區的單鏈抗體(例如scFv或scFab)。在其他實施例中,如本文所提供之抗原結合蛋白可為Fab、Fab'或F(ab')2抗體片段。
如本文所提供的「來源於」如本文所提供之IgG、IgA、IgD、IgE或IgM抗體的特異性結合冠狀病毒之S蛋白的抗原結合蛋白可具有SEQ ID NO: 30、SEQ ID NO: 31及SEQ ID NO: 32之重鏈CDR胺基酸序列及SEQ ID NO: 33、SEQ ID NO: 34及SEQ ID NO: 35之輕鏈CDR胺基酸序列,或可具有與SEQ ID NO: 28具有至少95%一致性之重鏈序列及與SEQ ID NO: 29具有至少95%一致性之輕鏈序列。舉例而言,來源於如本文所提供之抗體的特異性結合冠狀病毒之S蛋白的抗原結合蛋白可包括SEQ ID NO: 30、SEQ ID NO: 31及SEQ ID NO: 32之重鏈CDR胺基酸序列及SEQ ID NO: 33、SEQ ID NO: 34及SEQ ID NO: 35之輕鏈CDR胺基酸序列,且可進一步包括與具有SEQ ID NO: 28 (抗體S1D7270之重鏈可變域)至少95%一致性之胺基酸序列及與SEQ ID NO: 29 (抗體S1D7270之輕鏈可變域)具有至少95%一致性之胺基酸序列。抗原結合蛋白可具有針對諸如SARS-CoV-2或其變異體之冠狀病毒的中和活性。在各種實施例中,如本文所提供之S蛋白結合蛋白包含或來源於IgG1、IgG2、IgG3或IgG4抗體。舉例而言,結合S蛋白之抗原結合蛋白可包含或來源於IgG1或IgG4類別抗體。在其他實施例中,如本文所提供之抗原結合蛋白可為或包含抗體片段,諸如(但不限於)Fab片段、Fab'片段或F(ab')2片段。在額外實施例中,如本文所提供之抗原結合蛋白可為或包含單鏈抗體(例如ScFv)。可為或可不為免疫球蛋白分子的如本文所提供之抗原結合蛋白可包含超過一條多肽鏈,其中兩條或更多條多肽鏈組裝在一起,舉例而言,可為具有兩條重鏈及兩條輕鏈之免疫球蛋白,或可為具有一條重鏈及一條輕鏈之多次單元蛋白質,或可為包含多條多肽鏈之非免疫球蛋白蛋白質,其可包含例如一或多個Fab片段或scFv等。
如本文所提供之抗原結合蛋白可包含或來源於抗體、抗體片段及單鏈抗體。舉例而言,如本文所提供之抗原結合蛋白可包括本文所揭示之抗體、諸如S1D7270抗體之重鏈可變區及輕鏈可變區序列,或與其具有至少95%胺基酸序列一致性之序列,或可包括本文所揭示之抗體之CDR序列,其中該抗原結合蛋白可具有不為抗體構架之構架,或抗原結合蛋白可包括作為非限制性實例,可為活性域或額外結合域之額外蛋白質部分。
在一些非限制性實施例中,本文提供之抗原結合蛋白為或包含完全人類抗體或完全人類抗體片段,例如完全人類IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgD、IgE或IgM、或完全人類單鏈抗體、完全人類Fab片段、或完全人類單鏈抗體,或為或包含來源於或包含此等中之任一者的抗原結合蛋白。
在一些實施例中,抗原結合蛋白為在Fc區中具有一或多個突變,例如一或多個減少抗體依賴性增強(ADE)之突變及/或一或多個增加抗體半衰期之突變的IgG、IgA、IgD、IgE或IgM抗體。當由於IgG Fc區與天然結合抗體Fc區之細胞(諸如巨噬細胞、單核球及樹突狀細胞)表面上之Fc受體結合,使得病毒特異性抗體之存在藉由增強病毒進入而增加病毒之病原性時會發生ADE(參見例如Khandia等人 (2018)
Frontiers Immunol.9; doi:103389/fimmu.2018.00597)。減少或消除抗體Fc區與此類細胞上之其受體(例如FcγR)之相互作用的突變可減少或消除ADE。
在一些實施例中,抗體在Fc區中具有一或多個選自以下之突變:L234A;L235A或L235E;N297A、N297Q或N297D;以及P329A或P329G。舉例而言,抗S抗體可包括突變L234A及L235A (LALA)。在Fc區中具有一或多個選自以下之突變之抗體可證明相對於無該一或多個突變之相同抗體ADE減少:L234A;L235A或L235E;N297A、N297Q或N297D以及P329A或P329G。舉例而言,相對於不含LALA突變之抗體,包括LALA突變之如本文所提供之抗體可具有減少之ADE。
可替代地或另外,抗體可在Fc區中具有一或多個增加抗體在人類血清中之半衰期的突變。藉由靜脈內途徑投與之抗體療法可具有大約20天之典型血清半衰期。抗體Fc區中之諸如M252Y/S254T/T256E (YTE)突變之突變具有多達100天之血清半衰期(例如US 2011/0158985,以全文引用的方式併入本文中)。延長如本文所提供的結合冠狀病毒(諸如SARS-CoV-2)之S蛋白之中和抗體的半衰期可提高其作為預防劑以賦予經常暴露於病毒者(例如醫務人員)或在暴露事件之後處於特定風險下之個體(例如老年人、高血壓患者或免疫功能降低患者)延長之被動免疫性的有用性。在各個實例中,特異性結合冠狀病毒(諸如SARS-CoV-2)之S蛋白之中和抗體可具有延長抗體半衰期之Fc區突變,諸如選自M252Y、S254T、T256D或T256E、T307Q或T307W、M428L及N434S中之任一突變。舉例而言,抗S抗體可包括突變M252Y、S254T及T256E (YTE)。
如本文所提供的包括特異性結合冠狀病毒S蛋白之抗體或抗體片段的特異性結合冠狀病毒S蛋白之抗原結合蛋白可包括標記,諸如螢光團。除了抗體來源之序列(例如重鏈及/或輕鏈序列)之外,如本文所揭示之抗原結合蛋白可進一步包括一或多個額外胺基酸序列,諸如(但不限於)肽標籤、定位序列、連接子、螢光蛋白序列或功能域,包括額外結合域或酶催化域。可用於偵測及/或純化抗原結合蛋白之肽或蛋白質標籤可包括不限於his、FLAG、myc、HA、V5、聚精胺酸、調鈣蛋白、麥芽糖結合蛋白標籤、GST標籤及Halo標籤。
在一些實例中,如本文所提供的特異性結合SARS-CoV-2冠狀病毒之S蛋白的抗原結合蛋白具有:具有SEQ ID NO: 28之序列的重鏈可變域及具有SEQ ID NO: 29之序列的輕鏈可變域。在一些實施例中,如本文所提供之抗原結合蛋白為或包含具有SEQ ID NO: 28之重鏈可變區及SEQ ID NO: 29之輕鏈可變區的IgG抗體。抗體可特異性結合冠狀病毒S蛋白之S1次單元,且在一些實施例中,特異性結合S蛋白之RBD。在一些實施例中,本發明提供一種包含重鏈及輕鏈兩者之完全人類抗體,其中重鏈/輕鏈可變區胺基酸序列與SEQ ID NO: 28及SEQ ID NO: 29具有至少95%序列一致性、或至少96%序列一致性、或至少97%序列一致性、或至少98%序列一致性、或至少99%序列一致性。在一些實施例中,如本文所提供之抗原結合蛋白為或包含具有SEQ ID NO: 28之重鏈可變區及SEQ ID NO: 29之輕鏈可變區的單株完全人類IgG抗體(本文中稱為S1D7270)。
如本文所揭示,抗體S1D7270為作為親本抗體S1D2 (其具有:具有SEQ ID NO: 6之序列之重鏈可變域及具有SEQ ID NO: 7之序列之輕鏈可變域)之變異體之完全人類重組單株IgG1抗體,其中變異抗體S1D7270具有:具有SEQ ID NO: 28之序列之重鏈可變域及具有SEQ ID NO: 29之序列之輕鏈可變域。S1D7270抗體具有:具有SEQ ID NO: 30之胺基酸序列之重鏈CDR1、具有SEQ ID NO: 31之胺基酸序列之重鏈CDR2、具有SEQ ID NO: 32之胺基酸序列之重鏈CDR3、具有SEQ ID NO: 33之胺基酸序列之輕鏈CDR1、具有SEQ ID NO: 34之胺基酸序列之輕鏈CDR2及具有SEQ ID NO: 35之胺基酸序列之輕鏈CDR3。如本文實例中所揭示,S1D7270抗體以介於約10 nM與約0.1 nM之間、例如約5 nM與約0.5 nM之間或約1.3 nM之K
d特異性結合SARS-CoV-2冠狀病毒(SEQ ID NO: 5)之S1次單元蛋白之RBD。在一些實施例中,S1D7270抗體在Fc區中包括突變L234A及L235A (S1D7270
LALA,本文實例中稱為STI-2020)。
本發明亦提供一種Fab完全人類抗體片段,其包含來自重鏈之重鏈可變區及來自輕鏈之可變區,其中該來自重鏈之可變區之序列與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列至少95%一致、或至少96%一致、或至少97%一致、或至少98%一致、或至少99%一致。來自輕鏈之可變區之序列與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列至少95%一致、或至少96%一致、或至少97%一致、或至少98%一致、或至少99%一致。
本發明進一步提供一種單鏈完全人類抗體,其包含具有來自完全人類重鏈之可變區及來自完全人類輕鏈之可變區的多肽鏈,且視情況具有接合可變重鏈及輕鏈可變區之連接子,其中該可變重鏈區與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列包含至少95%序列一致性、或至少96%序列一致性、或至少97%序列一致性、或至少98%序列一致性、或至少99%序列一致性,且該可變輕鏈區與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列包含至少95%序列一致性、或至少96%序列一致性、或至少97%序列一致性、或至少98%序列一致性、或至少99%序列一致性。在一個實施例中,連接子包含具有序列(GGGGS)
N之肽連接子(SEQ ID NO: 46),其中『N』為1-6。在一些實施例中,連接子包含胺基酸序列GGGGSGGGGSGGGGS(SEQ ID NO: 21)、由其組成或基本上由其組成。
核酸分子、生產宿主及方法
本發明提供編碼如本文所揭示之特異性結合冠狀病毒之S蛋白之抗原結合蛋白的一或多種多肽的核酸分子。
在一些實施例中,本發明提供編碼第一多肽的第一核酸分子,該第一多肽包含具備具有SEQ ID NO: 30之胺基酸序列之重鏈CDR1、具有SEQ ID NO: 31之胺基酸序列之重鏈CDR2區及具有SEQ ID NO: 32之胺基酸序列之重鏈CDR3區的重鏈可變區;及編碼第二多肽的第二核酸分子,該第二多肽包含具備具有SEQ ID NO: 33之胺基酸序列之輕鏈CDR1、具有SEQ ID NO: 34之胺基酸序列之輕鏈CDR2區及具有SEQ ID NO: 35之胺基酸序列之輕鏈CDR3區的輕鏈可變區。第一核酸分子及第二核酸分子可編碼例如抗體之重鏈及輕鏈。或者,本發明提供一種單核酸分子,該單核酸分子編碼第一多肽及第二多肽,該第一多肽包含具備具有SEQ ID NO: 30之胺基酸序列之重鏈CDR1、具有SEQ ID NO: 31之胺基酸序列之重鏈CDR2區及具有SEQ ID NO: 32之胺基酸序列之重鏈CDR3區的重鏈可變區,該第二多肽包含具備具有SEQ ID NO: 33之胺基酸序列之輕鏈CDR1、具有SEQ ID NO: 34之胺基酸序列之輕鏈CDR2區及具有SEQ ID NO: 35之胺基酸序列之輕鏈CDR3區的輕鏈可變區。在另一替代方案中,本發明提供一種核酸分子,其編碼具備具有SEQ ID NO: 30之胺基酸序列之重鏈CDR1、具有SEQ ID NO: 31之胺基酸序列之重鏈CDR2區及具有SEQ ID NO: 32之胺基酸序列之重鏈CDR3區、具有SEQ ID NO: 33之胺基酸序列之輕鏈CDR1、具有SEQ ID NO: 34之胺基酸序列之輕鏈CDR2區及具有SEQ ID NO: 35之胺基酸序列之輕鏈CDR3區的多肽。作為非限制性實例,由如本文所提供之一或多種核酸分子編碼的抗原結合蛋白可為IgG或單鏈抗體。
在其他實施例中,本發明提供第一核酸分子,該第一核酸分子編碼包含具有與SEQ ID NO: 28具有至少95%序列一致性、至少96%序列一致性、至少97%序列一致性、至少98%序列一致性或至少99%序列一致性之重鏈可變區的重鏈可變區的第一多肽;及第二核酸分子,該第二核酸分子編碼包含與SEQ ID NO: 29具有至少95%序列一致性、至少96%序列一致性、至少97%序列一致性、至少98%序列一致性或至少99%序列一致性之輕鏈可變區的第二多肽。第一核酸分子及第二核酸分子可編碼例如抗體之重鏈及輕鏈。或者,本發明提供一種單核酸分子,其編碼包含具有SEQ ID NO: 28之至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%之胺基酸的重鏈CDR1的重鏈可變區的第一多肽,及包含具有SEQ ID NO: 29之至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%之輕鏈可變區的第二多肽。在其他替代方案中,本發明提供一種核酸分子,其編碼具有與SEQ ID NO: 28具有至少95%一致性之重鏈胺基酸序列及與SEQ ID NO: 29具有至少95%一致性之輕鏈胺基酸序列的多肽。作為非限制性實例,由如本文所提供之一或多種核酸分子編碼的抗原結合蛋白可為IgG或單鏈抗體。
編碼如本文所揭示的特異性結合冠狀病毒之S蛋白之抗原結合蛋白的核酸分子可為包括可操作地連接至蛋白質編碼序列之啟動子的表現載體。可操作地連接至多肽編碼序列之啟動子可為真核或原核啟動子,但較佳為在哺乳動物細胞中具有活性之真核啟動子。表現載體可引導宿主細胞中轉殖基因之轉錄及/或轉譯且可包括核糖體結合位點及/或聚腺苷酸化位點。包括如上文所揭示之重鏈及輕鏈序列的多肽可呈現於轉殖基因宿主細胞之表面上或分泌至細胞培養基中。在各種實施例中,宿主細胞或宿主細胞群體具有一或多種表現載體,該等表現載體可引導轉殖基因瞬時引入宿主細胞中或引導轉殖基因穩定插入宿主細胞基因體中,其中該轉殖基因包含編碼本文所述之第一多肽及/或第二多肽中之任一者的核酸。
生產宿主細胞可為原核生物,例如大腸桿菌,或其可為真核生物,例如單細胞真核生物(例如酵母或其他真菌)、植物細胞(例如菸草或番茄植物細胞)、哺乳動物細胞(例如人類細胞、猴細胞、倉鼠細胞、大鼠細胞、小鼠細胞或昆蟲細胞)或融合瘤。在一個實施例中,可用可操作地連接至編碼所需抗原結合蛋白之核酸的表現載體轉染生產宿主細胞,藉此產生經轉染/轉型之宿主細胞,在適於經轉染/轉型之宿主細胞表現該抗原結合蛋白的條件下培養該等宿主細胞,且視情況自經轉染/轉型之宿主細胞中回收(例如自宿主細胞溶解物中回收)或自培養基中回收。在一個實施例中,生產宿主細胞包含非人類細胞,包括CHO、BHK、NS0、SP2/0及YB2/0。在一個實施例中,宿主細胞包含人類細胞,包括HEK293、HT-1080、Huh-7及PER.C6。宿主細胞之實例包括猴腎細胞之COS-7株系(ATCC CRL 1651)(參見Gluzman等人, 1981,
Cell23:175);L細胞;C127細胞;3T3細胞(ATCC CCL 163);中國倉鼠卵巢(Chinese hamster ovary;CHO)細胞或其衍生物,諸如Veggie CHO及在無血清培養基中生長之相關細胞株(參見Rasmussen等人, 1998,
Cytotechnology28:31)或缺失DHFR之CHO品系DX-B11 (參見Urlaub等人, 1980,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA77:4216-20);HeLa細胞;BHK (ATCC CRL10)細胞株;來源於非洲綠猴腎細胞株CV1之CV1/EBNA細胞株(ATCC CCL 70)(參見McMahan等人, 1991,
EMBO J.10:2821);人類胚胎腎細胞,諸如293、293 EBNA或MSR 293;人類表皮A431細胞;人類Colo205細胞;其他經轉型之靈長類動物細胞株;正常二倍體細胞;來源於初生組織之活體外培養物之細胞品系;初生外植體;HL-60;U937;HaK或Jurkat細胞。在一些實施例中,宿主細胞可為淋巴細胞,諸如Y0、NS0或Sp20。在一些實施例中,宿主細胞為哺乳動物宿主細胞,而非人類宿主細胞。
可使用此項技術中已知之任何方法產生本發明之多肽(例如抗體及抗原結合蛋白)。在一個實例中,藉由重組核酸方法如下產生多肽:將編碼多肽之核酸序列(例如DNA)插入重組表現載體中,將該重組表現載體引入宿主細胞中且在促進表現之條件下藉由宿主細胞表現。
重組DNA亦可編碼可用於純化蛋白質之任何類型蛋白質標籤序列。蛋白質標籤之實例包括(但不限於)組胺酸(his)標籤、FLAG標籤、myc標籤、HA標籤或GST標籤。適用於細菌、真菌、酵母及哺乳動物細胞宿主之選殖及表現載體可見於Cloning Vectors: A Laboratory Manual, (Elsevier, N.Y., 1985)。
表現載體構築體可使用適合於宿主細胞之方法引入宿主細胞、例如生產宿主細胞中。此項技術中已知多種用於將核酸引入宿主細胞之方法,包括(但不限於)電穿孔;採用氯化鈣、氯化銣、磷酸鈣、DEAE-聚葡萄糖或其他物質進行之轉染;病毒轉染;非病毒轉染;微彈轟擊;脂質體轉染;及感染(其中載體為病毒載體)。
適合細菌包括革蘭氏陰性或革蘭氏陽性生物體,例如大腸桿菌或芽孢桿菌屬(
Bacillusspp.)。酵母,例如來自酵母菌屬(
Saccharomyces)種之酵母,諸如釀酒酵母(
S. cerevisiae),亦可用於產生多肽。各種哺乳動物或昆蟲細胞培養系統亦可用於表現重組蛋白。用於在昆蟲細胞中產生異源蛋白質之桿狀病毒系統評述於Luckow及Summers, (
Bio/Technology, 6:47, 1988)中。適合哺乳動物宿主細胞株之實例包括內皮細胞、COS-7猴腎細胞、CV-1、L細胞、C127、3T3、中國倉鼠卵巢(CHO)、人類胚胎腎細胞、HeLa、293、293T及BHK細胞株。藉由培養適合宿主/載體系統以表現重組蛋白來製備經純化之多肽。在許多應用中,大腸桿菌宿主細胞適於表現小多肽。接著可自培養基或細胞提取物純化蛋白質。
本文所揭示之抗體及抗原結合蛋白亦可使用細胞轉譯系統產生。對於此類目的,編碼多肽之核酸必須經修飾以允許活體外轉錄產生mRNA,且允許在所利用之特定無細胞系統中mRNA之無細胞轉譯(無真核(諸如哺乳動物或酵母)細胞之轉譯系統,或無原核(諸如細菌)細胞之轉譯系統)。
可以化學方式或使用基因合成方法(例如經由諸如Blue Heron、DNA 2.0、GeneWiz等商業實體可獲得)合成編碼本文所揭示之各種多肽中之任一者的核酸。可選擇密碼子使用以提高細胞中之表現。此類密碼子使用將視生產宿主細胞類型而定。已針對大腸桿菌及其他細菌,以及哺乳動物細胞、植物細胞、酵母細胞及昆蟲細胞研發專用密碼子使用模式。參見例如:Mayfield等人,
Proc. Natl. Acad. Sci.
USA. 2003 100(2):438-42;Sinclair等人
Protein Expr. Purif. 2002 (1):96-105;Connell N D.
Curr. Opin. Biotechnol. 2001 12(5):446-9;Makrides等人
Microbiol. Rev. 1996 60(3):512-38;及Sharp等人
Yeast. 1991 7(7):657-78。
本文所述之抗體及抗原結合蛋白亦可藉由化學合成產生(例如藉由Solid Phase Peptide Synthesis, 第2版, 1984, The Pierce Chemical Co., Rockford, Ill.中所描述之方法)。對蛋白質之修飾亦可藉由化學合成產生。
本文所述之抗體及抗原結合蛋白可藉由蛋白質化學領域中通常已知之用於蛋白質之分離/純化方法來純化。非限制性實例包括提取、再結晶、鹽析(例如用硫酸銨或硫酸鈉)、離心、透析、超濾、吸附層析、離子交換層析、疏水性層析、正相層析、逆相層析、凝膠過濾、凝膠滲透層析、親和層析、電泳、逆流分佈或此等方法之任何組合。在純化之後,多肽可交換至不同緩衝液中及/或藉由此項技術中已知的多種方法中之任一者濃縮,包括(但不限於)過濾及透析。
本文所述之經純化之抗體及抗原結合蛋白可為至少65%純、至少75%純、至少85%純、至少95%純或至少98%純。無論純度之精確數值如何,該多肽之純度足以用作醫藥產品。本文所述之任一種抗刺突蛋白抗體或其抗原結合蛋白可由轉殖基因宿主細胞表現,且接著使用任何此項技術已知之方法純化至約65-98%純度或高水準純度。
在某些實施例中,本文中之抗體及抗原結合蛋白可進一步包含轉譯後修飾。例示性轉譯後蛋白質修飾包括磷酸化、乙醯化、甲基化、ADP-核糖基化、泛素化、糖基化、羰基化、蘇素化、生物素化或添加多肽側鏈或疏水性基團。因此,經修飾之多肽可含有非胺基酸要素,諸如脂質、多醣或單醣及磷酸酯。在一個實施例中,糖基化形式可為唾液酸化,其使一或多個唾液酸部分與多肽結合。唾液酸部分改善溶解性及血清半衰期,同時亦降低蛋白質之可能免疫原性。參見Rajuetal.
Biochemistry2001 31; 40:8868-76。
在一些實施例中,本文所述之抗體及抗原結合蛋白可經修飾以增加其溶解性及/或血清半衰期,該修飾包含將抗體及抗原結合蛋白連接至非蛋白質聚合物。舉例而言,聚乙二醇(「PEG」)、聚丙二醇或聚氧化烯可例如以如美國專利第4,640,835號、第4,496,689號、第4,301,144號、第4,670,417號、第4,791,192號或第4,179,337號中所示之方式結合於抗原結合蛋白。
術語「聚乙二醇」或「PEG」概括性用於涵蓋任何聚乙二醇分子,與尺寸或PEG之末端的修飾無關,且可由下式表示:X-O(CH
2CH
2O)
n-CH
2CH
2OH (1),其中n為20至2300且X為H或末端修飾,例如C
1-4烷基。在一個實施例中,PEG在一端由羥基或甲氧基封端,亦即,X為H或CH
3(「甲氧基PEG」)。PEG可含有結合反應所需之其他化學基團;該等基團由分子之化學合成產生;或其為分子各部分之最佳距離之間隔基。此外,此類PEG可由連接在一起之一或多個PEG側鏈組成。具有超過一個PEG鏈之PEG稱為多臂或分支PEG。分支PEG可例如藉由向多種多元醇(包括丙三醇、異戊四醇及山梨糖醇)中添加聚氧化乙烯來製備。分支PEG分子描述於例如EP-A 0 473 084及美國專利第5,932,462號。PEG之一種形式包括經由離胺酸之一級胺基連接的兩個PEG側鏈(PEG2)(Monfardini等人,
Bioconjugate Chem.6 (1995) 62-69)。
醫藥組合物
本發明提供醫藥組合物,該等醫藥組合物包含本文所述之任一種抗刺突蛋白中和抗體或抗原結合蛋白及醫藥學上可接受之賦形劑。在一些實施例中,醫藥組合物包含如本文所揭示之中和冠狀病毒(諸如SARS-CoV-2)之抗刺突蛋白抗體或抗原結合蛋白,該抗刺突蛋白抗體或抗原結合蛋白包含具有與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列(抗體S1D7270之重鏈可變區)具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之胺基酸序列的重鏈可變區及與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列(抗體S1D7270之輕鏈可變區)具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之胺基酸序列。可替代地或另外,如在如本文所提供之醫藥組合物中提供之抗刺突蛋白抗原結合蛋白可為包括SEQ ID NO: 30之重鏈CDR1序列、SEQ ID NO: 31之重鏈CDR2序列、SEQ ID NO: 32之重鏈CDR3序列、SEQ ID NO: 33之輕鏈CDR1序列、SEQ ID NO: 34之輕鏈CDR2序列及SEQ ID NO: 35之輕鏈CDR3序列的中和抗體或抗原結合蛋白。在各種實施例中,醫藥組合物包括IgG抗體S1D7270或STI-2020 (S1D7270
LALA)。除了如本文所揭示之抗原結合蛋白之外,本文所揭示之任一種醫藥組合物亦可包括一或多種額外治療化合物,包括一或多種額外抗體,該等抗體可為一或多種額外中和抗體。
可產生在製造及儲存條件下無菌且穩定之醫藥組合物。組合物之抗原結合蛋白可呈粉末形式,例如用於在遞送之前或在遞送時在適當醫藥學上可接受之賦形劑中復原。或者,抗原結合蛋白可與適當醫藥學上可接受之賦形劑在溶液中,或可在遞送之前或在遞送時添加及/或混合醫藥學上可接受之賦形劑,例如以可注射或可吸入形式提供單位劑量。較佳地,本發明中使用之醫藥學上可接受之賦形劑適合於高藥物濃度,可維持適當流動性,且在一些實施例中可延遲吸收。
本發明提供治療組合物,其包含本文所述之任一種抗刺突蛋白抗體或其抗原結合部分及醫藥學上可接受之賦形劑。賦形劑涵蓋載劑及穩定劑。醫藥學上可接受之賦形劑之實例包括例如惰性稀釋劑或填充劑(例如蔗糖及山梨糖醇)、潤滑劑、助滑劑、抗黏附劑(例如硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸、二氧化矽、氫化植物油或滑石),且視遞送模式需要,諸如黏膜黏附劑之黏附劑(參見Ugwoke等人, (2005)
Advanced Drug Delivery57:1640-65))。賦形劑之額外實例包括緩衝劑、穩定劑、防腐劑、非離子型清潔劑、抗氧化劑及等張劑。
治療組合物及其製備方法為此項技術中所熟知且可見於例如Remington, the Science and Practice of Pharmacy, 第23版, Academic Press (2020))。治療組合物可針對非經腸投藥調配且可含有諸如無菌水、鹽水、聚烷二醇(諸如聚乙二醇)、植物來源之油或氫化萘之賦形劑。在一些情況下,生物相容性、生物可降解之丙交酯聚合物、丙交酯/乙交酯共聚物、或聚氧化乙烯-聚氧化丙烯共聚物可用於控制本文所述之抗體或抗原結合蛋白的釋放。奈米粒子調配物(例如生物可降解之奈米粒子、固體脂質奈米粒子、脂質體)可用於控制抗體或抗原結合蛋白之生物分佈。其他潛在適用之非經腸遞送系統包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粒子、滲透泵、可植入輸注系統及脂質體。調配物中之抗體(或其抗原結合蛋白)濃度視多種因素而變化,包括待投與之藥物劑量及投藥途徑。
本文所揭示之任一種抗刺突蛋白抗體(或抗原結合蛋白)可視情況以醫藥學上可接受之鹽形式投與,諸如醫藥學行業中常用之無毒酸加成鹽或金屬錯合物。酸加成鹽之實例包括有機酸,諸如乙酸、乳酸、雙羥萘酸、順丁烯二酸、檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸、丁二酸、苯甲酸、棕櫚酸、辛二酸、柳酸、酒石酸、甲烷磺酸、甲苯磺酸或三氟乙酸或其類似物;聚合酸,諸如鞣酸、羧甲基纖維素或其類似物;及無機酸,諸如鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸或其類似物。金屬錯合物包括鋅、鐵及其類似物。在一個實例中,在乙酸鈉存在下調配抗體(或其抗原結合部分)以增強熱穩定性。
本文所揭示之任一種抗刺突蛋白抗體或抗原結合蛋白可調配用於經口使用,包括含有活性成分與無毒醫藥學上可接受之賦形劑之混合物的錠劑。用於經口使用之調配物亦可以咀嚼錠或硬明膠膠囊(其中活性成分與惰性固體稀釋劑混合)或軟明膠膠囊(其中活性成分與水或油介質混合)形式提供。
在一些實施例中,本文所提供之醫藥組合物經調配用於經鼻遞送。「經鼻遞送」在本文中用於指醫藥組合物沈積在個體之一個或較佳兩個鼻孔(鼻孔或鼻道)內;「經鼻遞送」及「鼻內遞送」在本文中可互換使用。經鼻遞送可為局部投與,亦即例如使用滴管、擠壓瓶或施加器,液體、凝膠、糊劑、散劑或顆粒在鼻道內沈積或施加。在一些情況下,經鼻遞送可藉由吸入,包括藉助於產生氣溶膠以遞送粒子或小液滴至肺之乾粉吸入器、定量給藥吸入器或霧化器。本文涵蓋不需要吸入裝置,諸如乾粉吸入器、定量給藥吸入器或霧化器的局部經鼻遞送之方法,不過本文所提供之調配物及方法不限於此類方法。
如本文所提供之中和冠狀病毒之抗原結合蛋白可與任何適合之賦形劑一起調配用於經鼻遞送。可參考標準手冊,諸如(例如) Remington's Introduction to the Pharmaceutical Sciences, 第2版, Lippincott Williams and Wilkins, USA (2011)或Remington, the Science and Practice of Pharmacy, 第23版, Academic Press (2020)。較佳地,用於經鼻投與之中和抗體經調配為組合物或醫藥組合物,該組合物或醫藥組合物包含至少治療有效量之中和抗體(諸如本文所揭示之中和抗體)及至少一種醫藥學上可接受之鼻用載劑及視情況選用之一或多種額外醫藥學上可接受之添加劑及/或藥劑。如本發明中所闡述之「鼻用載劑」為適合於經由經鼻途徑施加(亦即鼻孔內沈積或施加至鼻黏膜)之載劑。舉例而言,鼻用載劑可為固體、半液體或液體填充劑、稀釋劑或囊封材料。鼻用組合物可呈多種形式提供,包括用於直接施加至鼻黏膜之流體或半液體或黏性溶液、凝膠、乳膏、糊劑、散劑、微球體及膜,包括以液滴形式施加至鼻道中。鼻用載劑應在與調配物之其他成分相容且不會在個體中引發不可接受之不利影響之意義上為「醫藥學上可接受的」。較佳鼻用載劑為維持中和抗體之溶解性之載劑(當呈液體或於凝膠或糊劑中施加時)及改善醫藥組合物與鼻黏液或鼻黏膜之接觸的載劑。組合物中提供之載劑亦可促進抗體自組合物擴散至鼻黏膜及/或可延長組合物之鼻滯留時間,從而允許例如經由呼吸擴散至肺。
適合鼻用載劑為熟習藥理學技術者已知。此類載劑可以本身已知之適合量使用,技術人員基於本文中所引用之揭示內容及技術將清楚該等量。在用於鼻內遞送之組合物中所用之載劑可為含有例如水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇、聚乙二醇及其類似物)及其適合混合物之液體或溶劑或分散介質。其他較佳液體載劑為鹽水溶液,例如生理鹽水,或水性緩衝液,例如磷酸鹽/檸檬酸緩衝液。可為可溶性、呈半固體或膠狀形式、微溶性或呈固體形式之組合物之其他組分可包括不限於額外鹽、一或多種糖或聚合物,例如甘露糖醇、乳糖、澱粉、硬脂酸鎂、糖精鈉、滑石、纖維素、葡萄糖、蔗糖、碳酸鎂及其類似物。其他載劑包括聚丙烯酸酯、羧甲基纖維素鈉、澱粉及其衍生物、海藻酸及鹽、玻尿酸及鹽、果膠酸及鹽、明膠及其衍生物、樹膠、聚乳酸及其共聚物、聚乙酸乙烯酯、纖維素及其衍生物、經塗佈之纖維素、交聯聚葡萄糖、聚乳酸及其共聚物及聚乙酸乙烯酯。其他固體鼻用載劑之非限制性實例描述於US 5,578,5674、WO 04/093917及WO 05/120551中。
在一些實施例中,中和抗體可藉由擴散或藉由鼻用載劑崩解而自組合物釋放。在某些情況下,中和抗體分散於由適合聚合物(例如2-氰基丙烯酸異丁酯)製備之微膠囊(微球體)或奈米膠囊(奈米球)中(參見例如Michael等人,
J. Pharmacy Pharmacol. 1991; 43: 1-5)。此等特定微球體不僅表明黏膜黏附特性,且亦防止酶促降解。其可進一步允許操控中和抗體之釋放速率以在延長時間內提供持續遞送及生物活性(Morimoto等人,
Eur. J. Pharm. Sci. 2001年5月; 13(2): 179-85)。
醫藥組合物可包括生物黏附鼻用載劑,例如藉由化學或物理結合(諸如凡得瓦爾相互作用(Van der Waals interaction)、離子相互作用、氫鍵結或藉由聚合物鏈纏結)黏附至鼻黏膜之化合物。可黏附至上皮(細胞)表面或覆在表面上面之黏液(黏膜黏附劑)。此等化合物促進藥物與鼻腔中之生物材料結合,進而延長滯留時間且允許經由呼吸遞送至肺。生物黏附或黏膜黏附材料之實例包括(但不限於)卡波莫(carhopol)、纖維素及纖維素衍生物(例如羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素)或含纖維素化合物、經塗佈之纖維素(例如經甘油單油酸酯塗佈之微晶纖維素)澱粉、聚葡萄糖及殼聚醣(參見例如Ilium, Bioadhesive formulations for nasal peptide delivery. E Mathiowitz, D E Chickering III, C Lehr編輯, Bioadhesive Drug Delivery Systems. New York: Marcel Dekker, 1999: 507-541;EP 0490806;及WO 96/03142)。
為進一步增強如本文所提供之中和抗體之黏膜遞送,包含中和抗體之調配物亦可含有親水性低分子量化合物作為鼻用載劑、基質或賦形劑。此類親水性低分子量化合物提供水溶性活性劑(諸如本發明之中和抗體)可擴散通過之傳送介質。示例性親水性低分子量化合物揭示於WO 05/120551中且包括多元醇化合物,諸如寡醣、雙醣及單醣,諸如蔗糖、甘露糖醇、乳糖、L-阿拉伯糖、D-赤藻糖、D-核糖、D-木糖、D-甘露糖、D-半乳糖、乳酮糖、纖維二糖、龍膽二糖、甘油及聚乙二醇。適用作此類載劑或基質之親水性低分子量化合物之其他非限制性實例包括N-甲基吡咯啶酮及醇(例如寡乙烯醇、乙醇、乙二醇、丙二醇等)。此等親水性低分子量化合物可單獨或彼此組合或與鼻內調配物之其他活性或非活性組分組合使用。
鼻用調配物中之載劑可進一步含有醫藥學上可接受之添加劑,諸如酸化劑、鹼化劑、抗微生物防腐劑、抗氧化劑、緩衝劑、螯合劑、錯合劑、增溶劑、保濕劑、溶劑、懸浮劑及/或增黏劑、穩定劑、張力調節劑、潤濕劑或其他生物相容性材料。藉由以上類別列出之成分列表可見於U.S. Pharmacopeia National Formulary, 第1857-1859頁, 1990。醫藥學上可接受之防腐劑之實例包括苯紮氯銨(benzalkonium chloride)、烷基對羥基苯甲酸酯(對羥基苯甲酸酯) (諸如對羥基苯甲酸甲酯及對羥基苯甲酸丙酯)或甲汞硫代水楊酸鈉(硫柳汞(Thiomersal))。醫藥學上可接受之防腐劑之其他非限制性實例描述於美國專利第5,759,565號、US 20100129354及WO 04/093917中。醫藥學上可接受之抗氧化劑之實例包括鹼金屬亞硫酸鹽、鹼金屬亞硫酸氫鹽、鹼金屬焦亞硫酸鹽、硫代硫酸鈉、硫代二丙酸、呈游離或鹽形式之半胱胺酸(諸如半胱胺酸鹽酸鹽)、抗壞血酸、檸康酸、沒食子酸丙酯或沒食子酸乙酯、正二氫愈創酸、丁基化羥基大茴香醚或甲苯及母育酚(tocol)。醫藥學上可接受之抗氧化劑之其他非限制性實例提供於US 20100129354、WO 04/093917及WO 05/120551中。
本發明之組合物的所需黏度將視投與之特定形式而定,例如投與係藉由鼻滴劑還是鼻噴霧。舉例而言,對於鼻滴劑,適當黏度可為約2至約40×10
-3Pa s,且對於鼻噴霧,黏度可小於2×10
-3Pa s,例如1至2×10
-3Pa s。此類值僅為例示性的,且可憑經驗確定治療性或預防性中和抗體組合物之可接受之黏度。用於增強黏度之醫藥學上可接受之化合物的實例包括例如甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素(其亦可充當黏膜黏附劑)、蔗糖、PVA、PVP、聚丙烯酸或天然聚合物。增黏劑之其他非限制性實例描述於US 5,578,567中。
醫藥學上可接受之穩定劑之實例包括白蛋白,例如人類血清白蛋白、抑肽酶或δ-胺基己酸。在一些情況下,蛋白質之活性或物理穩定性亦可藉由多種添加劑添加至中和抗體之水溶液中而增強。舉例而言,可使用添加劑,諸如多元醇(包括糖)、胺基酸及各種鹽。穩定劑之其他非限制性實例提供於US 20100129354中。醫藥學上可接受之張力調節劑之實例包括經鼻可接受之糖,例如葡萄糖、甘露糖醇、山梨糖醇、核糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖或另一醛醣或葡糖胺。張力調節劑之其他非限制性實例提供於US20100129354中。此類添加劑可以如此項技術中已知之適合量使用且可由熟練技術人員基於本發明及技術(包括本文中所引用之技術)確定。
酶抑制劑亦可添加至用於經鼻遞送之組合物中以降低鼻黏膜中可能降解中和抗體或醫藥組合物之其他組分之任何水解酶的活性。用於本發明內之可降低降解活性之酶抑制劑可選自在效力及毒性程度方面變化之各種非蛋白質抑制劑(參見例如L. Stryer, Biochemistry, WI-1: Freeman and Company, NY, N.Y., 1988)。非限制性實例包括阿嗎他定(amastatin)及貝他定(bestatin)(O'Hagan等人,
Pharm. Res. 1990, 7: 772-776)。可考慮之各種類型的酶抑制劑廣泛地描述及例示於WO 05/120551中。抑制降解之另一方式為用PEG分子,較佳低分子量PEG分子聚乙二醇化(例如2 kDa;Lee等人,
Calcif Tissue Int. 2003, 73: 545-549)。
當鼻用載劑為液體時,如參考視為單位之0.9% (w/v)生理食鹽水溶液之張力所量測,調配物之張力通常調節至在鼻黏膜中投與部位處不會誘發實質性不可逆組織損傷的值。一般而言,將溶液之張力調節至約1/3至3,更通常1/2至2,且最通常3/4至1.7之值。本發明之液體組合物更佳具有輕度酸pH值,例如約pH 3至約pH 6.5、約pH 3.5至約pH 6.5或較佳約pH 4.5至約pH 6.5,以使鼻刺激減至最少(Betel等人
Adv. Drug Delivery Rev. 1998; 29: 89-116)。所需酸度宜例如藉由添加緩衝劑,例如檸檬酸與磷酸氫二鈉之混合物,或酸,諸如HCl或另一適當礦物質或有機酸(例如磷酸)實現。當固體組合物藉由使緩衝至如上文所指示之pH值的液體組合物凍乾來製備時,其亦可包含緩衝劑。醫藥學上可接受之緩衝劑之非限制性實例提供於US20100129354、WO 04/093917及WO 05/120551中。在本文所提供之一些實施例中,用於局部經鼻遞送之包括如本文所提供之中和抗體(諸如STI-2020抗體)的組合物包含:緩衝劑,諸如組胺酸,例如5-100 mM組胺酸(例如約10-50 mM組胺酸)、約200至約300 mM蔗糖及約0.1%至0.5%、例如約0.2%至約0.3%羥丙基甲基纖維素(HPMC)及約0.01%至約0.2%聚山梨醇酯80,pH值為約5.5-6,諸如約pH 5.8。舉例而言,用於經鼻遞送之調配物可包括20 mM組胺酸、240 mM蔗糖、0.3%羥丙基甲基纖維素(HPMC)及0.05%聚山梨醇酯80,pH值為約5.8。抗體濃度可為例如約1 mg/mL至約200 mg/mL、約2 mg/mL至約100 mg/mL或約5 mg/mL至約80 mg/mL或約10 mg/mL至約50 mg/mL。
或者,中和抗體(諸如本文所提供之中和抗體)可經調配以呈粉末(諸如冷凍乾燥或微米尺寸化粉末)或霧狀物形式鼻內遞送;例如粒徑在本文所指示之範圍內。用於鼻內遞送之醫藥組合物中亦可包括減少或防止中和抗原結合蛋白聚集之化合物。聚集抑制劑包括例如聚合物,諸如聚乙二醇、聚葡萄糖、二乙胺基乙基聚葡萄糖及羧甲基纖維素,其顯著增加肽及蛋白質之穩定性且減少固相聚集。某些添加劑,尤其糖及其他多元醇亦賦予乾燥,例如凍乾蛋白質顯著物理穩定性。在本發明內此等添加劑亦可用於不僅在凍乾期間而且在以乾燥狀態儲存期間防止蛋白質聚集。舉例而言,蔗糖及Ficoll 70 (具有蔗糖單元之聚合物)展現顯著防止在不同條件下進行固相培育期間肽或蛋白質聚集。此等添加劑亦可增強嵌入聚合物基質內之固體蛋白質的穩定性。額外添加劑,例如蔗糖,使蛋白質穩定,避免如本發明之某些持續釋放調配物中所可能發生的,在高溫下潮濕氛圍中固態聚集。此等添加劑可併入本發明內之聚合熔融方法及組合物中。舉例而言,多肽微粒可藉由簡單地凍乾或噴霧乾燥含有上述各種穩定添加劑之溶液來製備。從而可獲得未聚集肽及蛋白質在長時間段內之持續釋放。許多非限制性適合方法及抗聚集劑可用於併入本發明之組合物內,諸如以下中所揭示:WO 05/120551;Breslow等人(
J. Am. Chem. Soc. 1996; 118: 11678-11681);Breslow等人(
PNAS USA1997; 94: 11156-11158);Breslow等人(
Tetrahedron Lett. 1998; 2887-2890);Zutshi等人(
Curr. Opin. Chem. Biol. 1998; 2: 62-66);Daugherty等人(
J. Am. Chem. Soc. 1999; 121: 4325-4333);Zutshi等人(
J. Am. Chem. Soc. 1997; 119: 4841-4845);Ghosh等人(
Chem. Biol. 1997; 5: 439-445);Hamuro等人(
Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997; 36: 2680-2683);Alberg等人,
Science1993; 262: 248-250);Tauton等人(
J. Am. Chem. Soc. 1996; 118: 10412-10422);Park等人(
J. Am. Chem. Soc. 1999; 121: 8-13);Prasanna等人(
Biochemistry 1998; 37:6883-6893);Tiley等人(
J. Am. Chem. Soc. 1997; 119: 7589-7590);Judice等人(
PNAS USA1997; 94: 13426-13430);Fan等人(
J. Am. Chem. Soc. 1998; 120: 8893-8894);Gamboni等人(
Biochemistry 1998; 37: 12189-12194)。
在載劑包括於固體鼻用組合物中之情況下,本發明之包括載劑之組分的粒徑可為5至500 µ,較佳10至250 µ,更佳20至200 µ。舉例而言,平均粒徑可在50至100µ範圍內。
如本文所提供之用於經鼻遞送之治療性或預防性組合物可提供於包含如本文所揭示之抗S抗原結合蛋白之套組中。在一個實施例中,套組包含如本文所揭示之特異性結合冠狀病毒之S蛋白的抗原結合蛋白,諸如包含與SEQ ID NO: 28具有至少95%一致性或至少96%一致性或至少97%一致性或至少98%一致性或至少99%一致性之重鏈可變區及與SEQ ID NO: 29具有至少95%一致性或至少96%一致性或至少97%一致性或至少98%一致性或至少99%一致性之輕鏈可變區的抗S蛋白。套組可進一步包括一或多種用於再懸浮或稀釋抗體之醫藥學上可接受之無菌溶液、一或多種額外醫藥調配物,作為非限制性實例,該等醫藥調配物可為額外抗體、鎮痛劑、抗生素、消炎藥、支氣管擴張劑或抗病毒藥中之任一者。套組可用於治療患有冠狀病毒感染之個體,或用於提供對冠狀病毒感染之預防。套組之組分可提供於適合容器中且經標記用於診斷、預防及/或治療冠狀病毒感染。以上提及之組分可呈水性(較佳無菌)溶液或呈用於復原之凍乾(較佳無菌)調配物形式儲存在單位劑量或多劑量容器中,例如密封安瓿、小瓶、瓶、注射器及試管。容器可由諸如玻璃或塑膠之多種材料形成,且可具有無菌進入孔(例如容器可為具有可藉由皮下注射針刺穿之塞子之靜脈內溶液袋或小瓶)。套組可進一步包含更多容器,該等容器包含醫藥學上可接受之緩衝液,諸如磷酸酯緩衝鹽水、林格氏溶液(Ringer's solution)及右旋糖溶液。其可以進一步包括自商業及使用者立場所期望的其他材料,包括其他緩衝液、稀釋劑、濾光片、針、注射器、用於合適的宿主中之一或多者的培養基。通常包括於治療性、預防性或診斷性產品之商業包裝中的說明書可與套組相關聯,其含有關於例如有關使用此類治療性、預防性或診斷性產品之適應症、用法、劑量、製造、投與、禁忌及/或警告的資訊。
治療方法
本發明提供用於治療患有冠狀病毒感染或疑似患有冠狀病毒感染之個體的方法,該方法包含:向該個體投與有效量的包含如本文所述之中和抗S1抗原結合蛋白(例如如本文所述之抗體)的治療性組合物。個體可為人類個體或動物。個體可為例如經測試對冠狀病毒呈陽性之個體、已接觸經測試對冠狀病毒呈陽性之另一個體或動物的個體、可能與感染冠狀病毒之另一個體或動物接觸的個體及/或可為展現與冠狀病毒感染相關之症狀的個體。抗原結合蛋白或抗體較佳為完全人類中和抗原結合蛋白或抗體,且可為在Fc區中具有引起Fc效應功能降低之一或多個突變的完全人類中和抗體。在一些實施例中,個體感染或疑似感染HCoV-NL63、SARS-CoV或SARS-CoV-2,例如個體可為感染或疑似感染SARS-CoV-2之人類個體。
個體可能感染或疑似感染SARS-CoV-2之變異體,例如變異體B.1.1.7或B.1.351或另一變異體,例如編碼與SEQ ID NO: 1或SEQ ID NO: 2具有至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%一致性之S蛋白或編碼具有與SEQ ID NO: 4具有至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%一致性之S1域之S蛋白的變異體。
本發明亦提供用於預防個體之冠狀病毒感染的方法,該方法包含:向處於被冠狀病毒感染之風險下的個體投與有效量之包含如本文所述之抗S1抗原結合蛋白的治療組合物,該抗原結合蛋白可為如本文所述之抗體或抗體片段。個體可為動物或人類個體。個體可為健康護理工作人員;第一反應者;人群服務工作人員;運輸工作人員;快遞員;餐館、食品服務、航空公司或旅遊服務業工作人員;在食品加工或肉類加工廠中之工作人員;或工廠、裝配工廠或倉庫中之工作人員。個體可為在關押或監獄中之被監禁個體。個體可為在護理之家、康復中心或輔助生活機構中生活或工作之個人。個體可為在學院、大學或學校生活或工作之個人。個體可生活在經測試對冠狀病毒呈陽性之個人的增加速率較高的地區中。抗原結合蛋白或抗體較佳為如本文所揭示之完全人類中和抗原結合蛋白或抗體,且可為在Fc區中具有引起Fc效應功能降低之一或多個突變的完全人類中和抗體,諸如IgG。在一些實施例中,個體處於感染HCoV-NL63、SARS-CoV或SARS-CoV-2之風險下,例如個體可為處於被SARS-CoV-2感染之風險下的人類個體。
個體可能處於感染SARS-CoV-2之變異體之風險下,例如變異體B.1.1.7或B.1.351或另一變異體,例如編碼與SEQ ID NO: 1或SEQ ID NO: 2具有至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%一致性之S蛋白或編碼具有與SEQ ID NO: 4具有至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%一致性之S1域之S蛋白的變異體。
在一些實施例中,特異性結合冠狀病毒、諸如SARS-CoV-2之S蛋白之抗原結合蛋白的投與可藉由經口遞送。口服劑型可例如調配成錠劑、糖衣錠、口含錠、水性或油性懸浮液、可分散散劑或顆粒劑、乳液、硬膠囊、軟明膠膠囊、糖漿或酏劑、丸劑、糖衣藥丸、液體、凝膠或漿液。此等配製物可包括醫藥賦形劑,包括(但不限於)惰性稀釋劑,諸如碳酸鈣、碳酸鈉、乳糖、磷酸鈣或磷酸鈉;粒化劑及崩解劑,諸如玉米澱粉或海藻酸;結合劑,諸如澱粉、明膠或阿拉伯膠;潤滑劑,諸如硬脂酸鈣、二十二烷酸甘油酯、氫化植物油、硬脂酸鎂、礦物油、聚乙二醇、硬脂鈉、反丁烯二酸鹽、硬脂酸、滑石、硬脂酸鋅;防腐劑,諸如正丙基-對羥基苯甲酸酯;著色、調味或甜味劑,諸如蔗糖、糖精、甘油、丙二醇或山梨糖醇;植物油,諸如花生油、橄欖油、芝麻油或椰子油;礦物油,諸如液體石蠟;潤濕劑,諸如苯紮氯銨、多庫酯鈉、卵磷脂、泊洛沙姆、月桂基硫酸鈉、脫水山梨糖醇酯;以及增稠劑,諸如瓊脂、海藻酸、蜂蠟、羧甲基纖維素鈣、卡拉膠、糊精或明膠。
或者,抗原結合蛋白(例如抗體組合物)之投與可藉由注射或靜脈內或動脈內遞送,且可例如藉由表皮、皮內、皮下、肌肉內、腹膜內、胸膜內、腹內或腔內遞送。藉由注射遞送可藉由經靜脈內或動脈內或肌肉內、皮內、皮下或表皮「推注」或推注注射。或者靜脈內或動脈內遞送例如可藉由輸注進行。用於非經腸投與之調配物可尤其呈水性或非水性等張無菌無毒注射或輸注溶液或懸浮液形式。較佳非經腸投與途徑包括靜脈內、動脈內、腹膜內、硬膜外及肌肉內注射或輸注。溶液或懸浮液可包含在所採用之劑量及濃度下對接受者而言無毒的試劑,諸如1,3-丁二醇、林格氏溶液、漢克氏溶液(Hank's solution)、等張氯化鈉溶液、油類(諸如合成單甘油酯或二甘油酯,或脂肪酸,諸如油酸)、局部麻醉劑、防腐劑、緩衝劑、增黏劑或增溶劑、水溶性抗氧化劑(諸如抗壞血酸、半胱胺酸鹽酸鹽、硫酸氫鈉、偏亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉及其類似物)、油溶性抗氧化劑(諸如抗壞血酸棕櫚酸酯、丁基化羥基大茴香醚(BHA)、丁基化羥基甲苯(BHT)、卵磷脂、沒食子酸丙酯、α-生育酚及其類似物)及金屬螯合劑(諸如檸檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、山梨糖醇、酒石酸、磷酸等。可使用來自動物研究及臨床研究之指導確定抗體濃度,且作為非限制性實例,可在如下範圍內:約1 µg/mL至約10 g/mL,或約10 µg/ml至約5 g/mL,例如約10 µg/ml至約5 g/mL、約20 µg/ml至約2 g/mL、約100 µg/ml至約2 g/mL,例如約1 mg/mL至約2 g/mL,或約1 mg/mL至約1 g/mL,或約2 mg/mL至約500 mg/mL、約2 mg/mL至約200 mg/mL、約2 mg/mL至約100 mg/mL、約2 mg/mL至約50 mg/mL、約5 mg/mL至約200 mg/mL、約5 mg/mL至約100 mg/mL,或約5 mg/mL至約50 mg/mL。總單劑量可為約1 µg至約10 g,或約10 µg至約5 mg/mL,例如約10 µg至約2 g、約20 µg至約500 mg、約100 µg至約200 mg,例如約1 mg至約1 g,或約2 mg至約500 mg,或約2 mg至約200 mg、約2 mg/mL至約100 mg、約5 mg至約200 mg、約5 mg至約100 mg。
個體可用單個靜脈內劑量或用多個靜脈內劑量治療,例如經數小時或數天之時段。
在各種實施例中,特異性結合冠狀病毒S1次單元之抗原決定基之抗體(或抗體片段),諸如本文所揭示之任一種中和抗體可併入適合於經肺投與個體之醫藥組合物中。舉例而言,如本文所提供之抗體,特異性結合冠狀病毒S1次單元之抗原決定基之抗體可調配成包括醫藥賦形劑之液體醫藥組合物,其中醫藥組合物適合於個體吸入。中和抗體可包含與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之重鏈可變區,且可包含與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之輕鏈可變區。在一些實施例中,中和抗體包括包含SEQ ID NO: 28之序列或與SEQ ID NO: 28具有至少99%一致性之序列的重鏈可變區。在各種實施例中,抗原結合蛋白具有SEQ ID NO: 30之重鏈CDR1序列、SEQ ID NO: 31之重鏈CDR2序列、SEQ ID NO: 32之重鏈CDR3序列、SEQ ID NO: 33之輕鏈CDR1序列、SEQ ID NO: 34之輕鏈CDR2序列及SEQ ID NO: 35之輕鏈CDR3序列。在一些實施例中,中和抗體包括包含SEQ ID NO: 29之序列或與SEQ ID NO: 29具有至少99%一致性之序列的輕鏈可變區。中和抗體可為視情況在Fc區中包括一或多個突變,例如如上文所述之LALA突變及YTE突變中之一或兩者的免疫球蛋白分子。
包含如本文所揭示的特異性結合冠狀病毒S蛋白之抗原決定基之抗中和抗體的經調配用於經肺投與之液體組合物可包含調配成溶液或懸浮液之中和抗體,例如等張鹽水溶液,其視情況經緩衝,在適於呈氣溶膠、霧狀物或蒸氣經肺投與之濃度下。較佳地,包括中和抗體之溶液或懸浮液相對於肺液等張,且具有約相同之pH值,例如,具有約pH 4.0至約pH 8.5或pH 5.5至pH 7.8或例如約7.0至約8.2之pH值。可存在於用於經肺遞送之液體醫藥組合物中的適合緩衝劑包括但不限於檸檬酸鹽緩衝液、磷酸鹽緩衝液及丁二酸鹽緩衝液。或者或另外,可使用咪唑、組胺酸或保持pH值在約pH 4.0至約8.5範圍內之另一化合物。舉例而言,可使用林格氏溶液、等張氯化鈉及磷酸鹽緩衝鹽水。熟習此項技術者可確定用於經肺投與之水溶液的適當鹽水含量及pH。
可存在於用於經肺遞送之液體調配物中之額外化合物包括(但不限於)糖、糖醇、醇(例如苯甲醇)、多元醇、胺基酸、鹽、聚合物、界面活性劑及防腐劑(例如對羥基苯甲酸乙酯或對羥基苯甲酸正丙酯)。其他可能成分包括諸如纖維素衍生物、海藻酸鈉、聚乙烯吡咯啶酮及黃蓍膠之懸浮劑及諸如卵磷脂之潤濕劑。組合物可包括有助於溶解性、穩定性或遞送之多種化合物中之任一者,其中所添加化合物不會不利地影響中和抗體之冠狀病毒S-蛋白結合活性。
舉例而言,如本文所提供之用於經肺遞送結合S1之中和抗體的液體醫藥組合物可包括賦形劑或穩定劑,包括(但不限於)糖、醇、糖醇或胺基酸。較佳糖包括蔗糖、海藻糖、棉子糖、水蘇糖、山梨糖醇、葡萄糖、乳糖、右旋糖或其任何組合。糖可視情況以約0%至約9.0% (w/v),較佳約0.5%至約5.0%,例如約1.0%之範圍存在。胺基酸例如可視情況以約0%至約1.0% (w/v),較佳約0.3%至約0.7%,例如約0.5%之範圍存在。
諸如磷酸鹽、檸檬酸鹽、丁二酸鹽、組胺酸、咪唑或Tris之緩衝劑亦可視情況存在於液體中和抗體調配物中。EDTA可呈穩定劑形式存在。亦可存在多種界面活性劑中之任一者,諸如(例如)聚氧化乙烯山梨糖醇酯,諸如聚山梨醇酯80 (Tween 80)及聚山梨醇酯20 (Tween 20);聚氧化丙烯-聚氧化乙烯酯,諸如泊洛沙姆188;聚氧化乙烯醇,諸如Brij 35;聚山梨醇酯界面活性劑與磷脂(諸如磷脂醯膽鹼及衍生物)、二肉豆蔻醯基甘油及磷脂甘油系列之其他成員之混合物;溶血磷脂醯膽鹼及其衍生物;聚山梨醇酯與溶血卵磷脂或膽固醇之混合物;膽汁鹽及其衍生物,諸如膽酸鈉、去氧膽酸鈉、甘胺去氧膽酸鈉、牛膽酸鈉等。適合界面活性劑之額外實例包括L-α-磷脂醯膽鹼二棕櫚醯基(「DPPC」)、二磷脂醯甘油(DPPG)、1,2-二棕櫚醯基-sn-甘油基-3-磷酸基-L-絲胺酸(DPPS)、1,2-二棕櫚醯基-sn-甘油基-3-磷酸膽鹼(DSPC)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(DSPE)、1-棕櫚醯基-2-油醯基磷脂醯膽鹼(POPC)、脂肪醇、聚氧化乙烯-9-月桂基醚、表面活性脂肪酸、脫水山梨糖醇三油酸酯(Span 85)、甘膽酸鹽、表面活性素、泊洛沙姆、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、泰洛沙泊(tyloxapol)、磷脂及烷基化糖。
此類醫藥組合物可例如呈包含結合S蛋白之可溶性中和抗體的不含推進劑之可吸入溶液形式投與,且可經由霧化器投與個體。其他適合製劑包括(但不限於)霧狀物、蒸氣或噴霧製劑,只要包含蛋白質組合物之粒子以與關於遞送裝置所述一致之尺寸範圍遞送即可。
治療組合物在製造及儲存條件下較佳為無菌且穩定的。調配物可調配成溶液、微乳液、分散液或懸浮液。可藉由將所需量之活性化合物(亦即,如本文所提供之結合S1之可溶性中和抗體)與以上所列舉之成分中之一種或該等成分之組合併入適當溶劑中,接著根據需要過濾滅菌,來製備無菌可吸入溶液。通常,藉由將活性化合物併入無菌媒劑中來製備分散液,該無菌媒劑含有基礎分散介質及來自上文所列舉之成分之其他所需成分。舉例而言,可藉由使用諸如卵磷脂之包衣、在分散液之情況下藉由維持所需粒徑及/或藉由使用界面活性劑來維持溶液之流動性。
用於經肺遞送之液體調配物中的結合S蛋白之中和抗體之濃度可在例如約1 µg/ml至約500 mg/ml範圍內,且可在例如約10 µg/ml至約200 mg/ml,或約20 µg/ml至約100 mg/ml範圍內,但此等範圍不為限制性的。
本文亦提供投與醫藥組合物之方法,該醫藥組合物包含一或多種編碼如本文所提供之中和抗原結合蛋白的核酸分子。核酸分子可包含RNA或DNA。在一些實施例中,核酸分子為包括表現控制序列之質體,該等表現控制序列諸如(但不限於)一或多個啟動子、強化子或polyA添加序列。質體可為具有最小細菌序列之奈米質體(例如US 9,550,998,其以引用之方式併入本文中)。核酸分子可藉由注射(例如肌肉內或皮內注射)或藉由電穿孔或無針注射投與。核酸分子可用一或多種促進核酸分子轉移至細胞中之化合物調配,諸如(但不限於)本文所揭示之任一者。所治療之個體可為接受治療冠狀病毒感染之個體或該方法可為預防冠狀病毒感染之方法。可視情況重複,例如經數週或數月之時段給藥。
包含一或多種編碼如本文所提供之中和抗原結合蛋白之核酸分子的醫藥組合物可進一步包括一或多種額外治療化合物。包含一或多種編碼如本文所提供之中和抗原結合蛋白之核酸分子的醫藥組合物可進一步包括一或多種額外核酸分子,例如編碼一或多種額外中和抗體之一或多種額外核酸分子。
包括編碼如本文所提供之抗原結合蛋白之核酸分子的醫藥組合物可包括一或多種增強核酸遞送至細胞中之化合物。(例如線性泊洛沙姆,包括synperonics®、pluronics®及kolliphor®,及X形泊洛沙胺,諸如tetronics®)。在各種實施例中,調配物可包括濃度在組合物之0.1%至10%或0.5%至5%範圍內的一或多種泊洛沙姆,例如泊洛沙姆181、泊洛沙姆188及泊洛沙姆407中之一或多者。舉例而言,包括核酸分子之調配物可包括濃度在整個組合物之0.1%至10%範圍內的SP1017 (泊洛沙姆181及泊洛沙姆407之組合物)。
替代或除泊洛沙姆之外,醫藥核酸調配物可包括泊洛沙胺(例如T/908或T/1301,濃度在調配物之0.1至10%或0.5-5%範圍內;可考慮之泊洛沙胺(Tetronics)的額外實例揭示於Alvarez-Lorenzo等人(2010)
Frontiers in Bioscience3:424-440中);陽離子脂質,諸如1,2-二油基氧基-3-二甲基胺基丙烷(DODMA,濃度在0.01%至1%範圍內);海藻酸鹽,例如濃度在0.01%至1%範圍內;或DSPE-PEG2000 (1,2-二硬脂醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N-[胺基(聚乙二醇)-2000]),濃度在0.01%至1%範圍內。在一些實例中,核酸調配物可包括聚-β-胺基酯,例如,濃度為約0.01%至1%。
核酸調配物亦可包括緩衝液,諸如0.1%-5%台氏溶液(tyrode's solution) (137 m
MNaCl、2.7 m
MKCl、1.0 m
MMgCl
2、1.8 m
MCaCl
2、20 m
MHepes及5.6 m
M葡萄糖,pH 7.4)、tris緩衝鹽水(TBS)或PBS。
本發明提供套組,其包含任一種本文所述之具有增加之活體內血清半衰期及/或降低之效應功能的中和抗體或其抗原結合蛋白與醫藥學上可接受之賦形劑混合,其中重鏈可變區胺基酸序列與SEQ ID NO: 28具有至少95%序列一致性、至少96%序列一致性、至少97%序列一致性、至少98%序列一致性或至少99%序列一致性,且輕鏈可變區胺基酸序列與SEQ ID NO: 29具有至少95%序列一致性、至少96%序列一致性、至少97%序列一致性、至少98%序列一致性或至少99%序列一致性。抗體可呈乾粉形式、用一或多種適合賦形劑調配或呈液體調配物形式提供。套組可進一步包括:用於再懸浮或稀釋抗體之溶液及用於分配包含抗體之醫藥組合物至霧化器或定量給藥吸入器之構件。在一些實施例中,套組可包括定量給藥吸入器。在一個實施例中,套組可用於治療患有冠狀病毒相關感染或疾病之個體。
本發明提供用於治療患有冠狀病毒感染之個體的方法,該方法包含:藉由吸入向該個體投與有效量之包含如本文所提供之中和抗體的治療組合物。本發明亦提供預防感染諸如SARS-CoV或SARS-CoV-2之冠狀病毒之方法。該方法包括向處於被冠狀病毒(諸如SARS-CoV或SARS-Cov-2)感染之風險下的個體投與有效量的如本文所揭示之中和抗體,例如在如本文所揭示之醫藥調配物中向個體投與。投與係藉由支氣管或經肺遞送,諸如藉由吸入。
在治療之各種實施例中,組合物藉由經肺遞送,例如藉由經口吸入投與。經肺遞送可使用可將液體(例如小液滴)遞送至肺之任何遞送裝置,例如可將包含治療組合物之氣溶膠遞送至肺,該治療組合物諸如包含如本文所提供之中和抗體的液體醫藥組合物。
個體可為人類個體且可為經測試對冠狀病毒(諸如hCov-NL63、SARS-CoV或SARS-CoV-2)呈陽性之患者。在一些實施例中,個體為經測試對SARS-CoV-2呈陽性或展現SARS-CoV-2感染症狀之個體。在一些實施例中,中和抗體可與至少一種抗病毒劑及/或至少一種病毒進入抑制劑組合投與個體。熟習此項技術者可按常規選擇待與中和抗體一起投與之適當抗病毒劑或病毒進入抑制劑。在一個實施例中,抗病毒劑及/或病毒進入抑制劑可在投與中和抗體之前、期間或之後投與。
藉由經由吸入經肺遞送來投與包括結合S1之中和抗體的醫藥調配物可使用任何提供能夠藉由吸入,較佳藉由經口吸入到達肺部之可吸入小液滴或粒子的裝置。舉例而言,經肺遞送可藉助於遞送裝置,諸如(但不限於)霧化器或定量給藥吸入器。
本發明之調配物可包括「治療有效量」的如本文所提供之結合S1之中和抗體。「治療有效量」係指在必需劑量及時段下有效達成所需治療結果之量。中和抗體之治療有效量可根據諸如病毒負荷、疾病病況、個體之年齡、性別及體重以及結合S1之中和抗體引發個體中之所需反應之能力之因素而變化。治療有效量亦為治療有益作用超過結合S1之中和抗體之任何毒性或有害作用的量。
如本文所述之活性成分之毒性及治療功效可使用包括活體外、細胞培養物或實驗動物中之標準醫藥程序來確定。由此等活體外及細胞培養物分析及動物研究獲得之資料可用於調配適用於人類之劑量範圍。劑量可視所用劑型及所用投藥途徑而變化。確切配方、投藥途徑及劑量可由個別醫師考慮患者病狀而選擇。(參見例如Fingl等人, 1975, 「The Pharmacological Basis of Therapeutics」, 第1章第1頁)。
劑量之量及時間間隔可個別地調整,例如以提供活性成分足以誘導或抑制生物作用之血清及細胞水準(最小有效濃度,MEC)。實現MEC所必需之劑量將視個別特徵而定,該等特徵包括病毒感染及相關病變之嚴重度、患者之狀況及醫師之判斷。視待治療之病狀的嚴重程度及反應而定,給藥可為單次或複數次投藥,療程持續數天至數週或直至實現治癒或達成疾病狀態減弱為止。
遞送裝置可以單劑量或多次劑量藉由肺部吸入將醫藥學上有效量之組合物遞送至個體之肺部。適用於呈非水性懸浮液形式經肺遞送蛋白質組合物之乾粉形式的裝置可購得。此類裝置之實例包括Ventolin定量給藥吸入器(Glaxo Inc., Research Triangle Park, N.C.)及Intal吸入器(Fisons, Corp., Bedford, Mass.)。亦參見以引用的方式併入本文中之美國專利第5,522,378號、第5,775,320號、第5,934,272號及第5,960,792號中所述之氣溶膠遞送裝置。氣溶膠遞送裝置中所用之氣溶膠推進劑可為用於達成此目的之任何習知材料,諸如氯氟碳化物、氫氯氟碳化物、氫氟碳化物或烴,包括三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙醇及1,1,1,2-四氟乙烷或其組合。
在調配物之固體或乾粉形式以乾粉形式遞送的情況下,較佳使用乾粉吸入器或其他適當遞送裝置。調配物之乾粉形式較佳藉由分散在流動空氣或其他生理學上可接受之氣流中而製備為乾粉氣溶膠。舉例而言,遞送裝置可為選自由以下組成之群之類型的施配器中之任一者:儲集器乾粉吸入器(RDPI)、多劑量乾粉吸入器(MDPI)及定量給藥吸入器(MDI)。
藉由霧化器之液體氣溶膠遞送為可採用之另一形式的經肺藥物遞送。霧化器對於遞送至深肺通常更有效且對於遞送呈活性形式之蛋白質治療劑可為較佳。霧化器產生液體氣溶膠,藉由釋放壓縮空氣,迫使液體氣溶膠自小孔口高速壓出,在出口區域由於柏努利效應(Bernoulli effect)而產生低壓。參見例如美國專利第5,511,726號。低壓用於將待氣溶膠化之流體自第二管抽取出。此流體在其在空氣流中加速時分裂成小液滴。用於液體調配物氣溶膠化之霧化器之類型包括例如噴氣式霧化器、液體射流式霧化器、超音波霧化器及振動式網孔霧化器。霧化器之非限制性實例包括Akita™ (Activaero GmbH) (參見美國專利第7,766,012號、EP1258264及可攜式Aeroneb™ Go、Pro及Lab霧化器(AeroGen)。霧化器可使用包括任何醫藥學上可接受之載劑,包括鹽水溶液之醫藥組合物。乾粉調配物亦可藉由霧化器遞送。霧化器可定製用於遞送特定蛋白質,例如中和抗S蛋白抗體,以減少在霧化期間之任何變性、聚集及活性損失。
超音波霧化器使用平坦或凹入壓電圓盤浸沒在液體儲集器下方以與液體儲集器之表面共振,形成液體錐,其使氣溶膠粒子自其表面流出(U.S. 2006/0249144及美國專利第5,551,416號)。因為在氣溶膠化過程中不需要氣流,所以可實現高氣溶膠濃度。可藉由使待氣溶膠化之液體穿過微米尺寸化孔獲得較小且更均勻的液體可吸入之乾燥粒子。參見例如美國專利第6,131,570號;第5,724,957號;及第6,098,620號。
認為不大可能引起蛋白質變性之振動式網孔霧化器(參見Bodier-Montagutelli等人(2018)
Exp Op Drug Deliv15:729-736)可用於產生氣溶膠以遞送包括中和抗S1抗體之液體組合物至個體肺部。振動式網孔霧化器迫使液體通過具有特定尺寸孔徑之振動膜,產生直徑在指定範圍內之小液滴,且可針對特定蛋白質調配物之最佳遞送及穩定性而定製。振動式網孔霧化器之非限制性實例包括ALX-0171 Nanobody™霧化器、Vectura FOS-Flamingo®、PARI eFlow®、Philips I-neb AAD®及Aeroneb™ Pro (Rohm等人 (2017)
Intl J Pharmaceutics532:537-546;Bodier-Montagutelli等人 (2018))。
在各種實施例中,給藥方案可包括單次劑量之本發明之液體調配物,0.001至500 mg中和抗S蛋白抗體或約10 µg至200 mg中和抗S蛋白抗體,每天、每隔一天或每週投與一次;或複數次劑量,每天投與至少兩次、2-3次、2-4次或2-6次;或每36小時一次、每36-48小時一次、每36-72小時一次、每2-3天一次、每2-4天一次、每2-5天一次或每週一次投與複數個劑量;或每36小時一次、每36-48小時一次、每36-72小時一次、每2-3天一次、每2-4天一次、每2-5天一次或每週一次投與複數個劑量。
在一些實施例中,該方法進一步包含在向個體遞送如本文所提供之中和抗體之後偵測到經診斷患有冠狀病毒感染之個體中冠狀病毒之感染減少或病毒負荷降低。
本發明提供藉由向患有或疑似患有冠狀病毒感染之個體之肺部遞送包括多肽之組合物來治療冠狀病毒感染的方法,該多肽包含針對經肺投藥而調配之中和抗S蛋白抗體。組合物可為醫藥組合物,其除中和抗S蛋白抗體之外亦包括至少一種醫藥學上可接受之賦形劑或載劑化合物。包括中和抗S1抗體之醫藥調配物可為用於藉由氣溶膠吸入,諸如藉由霧化器遞送之調配物且可呈液體形式。如本文所提供之組合物可封裝於單一劑量單元中,例如小瓶或分配器(諸如產生氣溶膠以遞送粒子之霧化器)中。
除藉由吸入,例如經由使用霧化器、乾粉吸入器或定量給藥吸入器投與肺部或小液滴投與肺部之外,包括如本文所提供之中和抗體的液體醫藥組合物可經調配用於鼻內局部經鼻施加,例如用於在鼻孔中遞送多達大約1-3 ml鼻用形式。如本文所用,局部經鼻遞送不使用吸入裝置,諸如霧化器、乾粉吸入器或定量給藥吸入器。用於局部遞送之鼻用調配物描述於上文中,且可為例如液體、基於凝膠或呈用於投與鼻道之糊劑或乾粉形式。本文提供治療或預防冠狀病毒感染之方法,其中該等方法包括向感染冠狀病毒(諸如(但不限於) SARS-CoV-2或其變異體)、疑似感染冠狀病毒或處於被冠狀病毒感染之風險下的個體之鼻道投與包括如本文所提供之結合冠狀病毒之S蛋白之中和抗原結合蛋白的組合物。該方法包括向個體之鼻道施加包括如本文所揭示的結合冠狀病毒之S蛋白之中和抗原結合蛋白的液體、凝膠、糊劑或粉末組合物。組合物可包括例如結合SARS-CoV-2之S蛋白的抗原結合蛋白,該抗原結合蛋白包括與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之重鏈可變域序列及與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%序列一致性之輕鏈可變域序列,其中該抗原結合蛋白特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白且對例如SARS-CoV-2之至少一種冠狀病毒具有中和活性。在各種實施例中,如本文所揭示之中和抗體特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白且包括分別SEQ ID NO: 30、SEQ ID NO: 31及SEQ ID NO: 32之重鏈CDR1、CDR2及CDR3序列,且進一步包括分別SEQ ID NO: 33、SEQ ID NO: 34及SEQ ID NO: 35之輕鏈CDR1、CDR2及CDR3序列。在各種實施例中,抗原結合蛋白為具有SEQ ID NO: 28之重鏈可變域序列及SEQ ID NO: 29之輕鏈可變域序列的抗體,諸如完全人類IgG抗體。抗體可進一步包括具有至少一個突變(諸如LALA突變)之Fc區。在一些實施例中,方法中使用之鼻內醫藥組合物中的抗體為STI-2020。
醫藥組合物可諸如藉由可由個體或健康專家投與之液滴呈粉末、凝膠、糊劑或液體形式沈積。在一些實施例中,在施加醫藥組合物期間,個體處於水平(仰臥)位置,或使頭部向後傾斜,使得鼻道處於水平或接近水平取向中幾秒至約10分鐘或更長之時段,以允許在遞送組合物期間及緊接在遞送組合物之後組合物滯留或黏附在鼻道中。作為非限制性實例,醫藥組合物中之中和抗體之濃度可介於約1 µg/mL與約1 g/mL之間、約50 µg/mL與約500 mg/mL之間、約100 µg/mL與約250 mg/mL之間、約1 mg/mL與約200 mg/mL之間或約2 mg/mL與約100 mg/mL之間,諸如介於約5 mg/mL與約100 mg/mL之間或約10 mg/mL與約50 mg/mL之間。此等值為示例性的且非限制性的。對於單次施加而言,組合物可以約50 µl至約4 ml之體積沈積於個體之鼻道中,諸如對於單次鼻孔施用而言,約100 µl至約3 ml或約50 µl至約2 ml或約100 µl至約1 ml。給藥可利用滴管、注射器、擠壓瓶或其類似物,或對於凝膠、糊劑或粉末,可使用施加器。單次給藥之施加可針對一個或兩個鼻孔。個體之給藥可為單次給藥或可為例如經數天時段之多次給藥。舉例而言,個體可每天一次、每隔一天一次、每週兩次、每週一次或每兩週一次給藥,其中給藥可視情況由個體在臨床環境外(例如,在家中)進行。
在其他實施例中,個體可用如本文所提供之鼻內醫藥組合物,諸如經調配以局部遞送至個體之鼻道的鼻內組合物治療,且亦可用如本文所提供之靜脈內醫藥組合物治療。舉例而言,個體可在同一天或在不同天經鼻內組合物及靜脈內組合物治療,且可接受超過一個劑量之鼻內組合物及靜脈內組合物中之任一者或兩者。
偵測冠狀病毒之方法
本發明提供用於偵測樣品中冠狀病毒或來自冠狀病毒之蛋白質之存在的方法(例如活體外),該等方法包含:(a)在適合於形成抗體-抗原複合物之條件下,使樣品(含有目標抗原)接觸本文所述的具有增加之活體內血清半衰期及/或降低之效應功能之中和抗體中的任一者或兩者或更多者之任何組合;及(b)偵測該抗體-抗原複合物之存在。在一個實施例中,此方法可用於偵測來自個體之樣品中之冠狀病毒的存在且因此可用於診斷疑似患有冠狀病毒感染之個體。在一個實施例中,來自個體之樣品包含痰液、唾液、血液、臉頰刮拭物、組織切片、頭髮或精液。在一個實施例中,來自個體之樣品可獲自經急性冠狀病毒感染之個體或康復中之個體。在一個實施例中,個體可為人類、非人類靈長類動物、猿猴、猿、鼠類(例如小鼠及大鼠)、牛類動物、豬類動物、馬類動物、犬科動物、貓科動物、山羊、狼、蛙科動物或魚類。在一個實施例中,樣品可包含表現冠狀病毒膜蛋白或冠狀病毒之細胞。在一個實施例中,中和抗體可經標記以允許偵測抗原-抗體複合物,其中標記包含放射性核素、螢光劑、酶、酶受質、酶輔因子、酶抑制劑及配位體(例如生物素、半抗原)。在一個實施例中,可使用任何偵測模式偵測抗體-抗原複合物之存在,該偵測模式包括放射性、比色、抗原、酶促、可偵測珠粒(諸如磁性或電子緻密(例如金)珠粒)、生物素、抗生蛋白鏈菌素或蛋白A。
本發明進一步提供用於鑑別調節(增加或減少)冠狀病毒S蛋白與ACE2目標受體(或表現ACE2之細胞,例如Vero E6細胞)之間的結合之化合物的方法(例如活體外),該等方法包含:(a)在適合於形成抗體-S1複合物之條件下,使(i)候選化合物接觸(II)冠狀病毒S蛋白及(iii)本文所述的具有增加之活體內血清半衰期及/或降低之效應功能之中和抗體中的任一者或兩者或更多者之任何組合;及(b)偵測該抗體-S蛋白複合物之存在或不存在。在一個實施例中,缺乏複合物之形成可指示候選化合物與中和抗體競爭S蛋白質次單元上之相同或重疊抗原決定基。在一個實施例中,可增加候選化合物及/或中和抗體之濃度以獲得劑量反應曲線。在一個實施例中,中和抗體可經標記以允許偵測抗原-抗體複合物,其中標記包含放射性核素、螢光劑、酶、酶受質、酶輔因子、酶抑制劑及配位體(例如生物素、半抗原)。在一個實施例中,可使用任何偵測模式偵測抗體-抗原複合物之存在,該偵測模式包括放射性、螢光、比色、吸收波長、電子密度抗原、酶促、可偵測珠粒(諸如磁性或電子緻密(例如金)珠粒)、生物素、抗生蛋白鏈菌素或蛋白A。
序列
SEQ ID NO:1
蛋白質
具有S1及S2次單元之SARS-Cov-2刺突(S)蛋白(包括前導序列)
Genbank寄存號QHD43416
SEQ ID NO:2
蛋白質
無前導序列之SARS-Cov-2刺突蛋白,其包括S1次單元及S2次單元至胺基酸1213 (SEQ ID NO:1之胺基酸16-1213)
SEQ ID NO:3
SARS-Cov-2刺突S1次單元(包括前導序列)
SEQ ID NO:4
SARS-Cov-2刺突S1次單元(無前導序列)
SEQ ID NO:1之胺基酸16-685
SEQ ID NO:5
SARS-Cov-2刺突蛋白RBD
SEQ ID NO:1之胺基酸319-537
SEQ ID NO:6
mAb S1D2 VH
SEQ ID NO:7
mAb S1D2 VL
SEQ ID NO:8
mA S1D2重鏈CDR1
SEQ ID NO:9
mA S1D2重鏈CDR2
SEQ ID NO:10
mA S1D2重鏈CDR3
SEQ ID NO:11
mA S1D2輕鏈CDR1
SEQ ID NO:12
mA S1D2輕鏈CDR2
SEQ ID NO:13
mA S1D2輕鏈CDR3
SEQ ID NO:14
具有LALA突變(L234A、L235A)之人類Fc區
SEQ ID NO:15
具有三重突變YTE之人類Fc區:M252Y、S254T、T256E
SEQ ID NO:16
具有LALA及YTE突變之人類Fc區:
(L234A、L235A) (M252Y、S254T、T256E)
SEQ ID NO:17
小鼠Ig γ前導肽序列
SEQ ID NO:18
下部鉸鏈/CH2序列
SEQ ID NO:19
Fc區序列(CH2)
SEQ ID NO:20
鉸鏈區
SEQ ID NO:21
連接子
SEQ ID NO:22
蛋白質
智人
血管收縮素轉化酶2 (ACE2)前驅體
NCBI參考序列:NP_068576.1 UniProtKB Q9BYF1
信號肽加下劃線
805個胺基酸
SEQ ID NO:23
智人
蛋白質
ACE2受體多肽可溶性胞外域,無信號肽(胺基酸18-740)
SEQ ID NO:24
智人
蛋白質
ACE2受體多肽可溶性胞外域,無信號肽(胺基酸18-615
SEQ ID NO:25
蛋白質
人類IgG1 Fc區(Genbank P01857之胺基酸100-330) (「Fc標籤」)
SEQ ID NO:26
DNA
巨細胞病毒
CMV強化子加啟動子
SEQ ID NO:27
蛋白質
SARS-Cov-2刺突S1次單元(無前導序列),聚組胺酸標籤
SEQ ID NO:28
蛋白質
S1D7270抗體重鏈可變區
SEQ ID NO:29
蛋白質
S1D7270抗體輕鏈可變區
SEQ ID NO:30
蛋白質
S1D7270抗體重鏈CDR1
SEQ ID NO:31
蛋白質
S1D7270抗體重鏈CDR2
SEQ ID NO:32
蛋白質
S1D7270抗體重鏈CDR3
SEQ ID NO:33
蛋白質
S1D7270抗體輕鏈CDR1
SEQ ID NO:34
蛋白質
S1D7270抗體輕鏈CDR2
SEQ ID NO:35
蛋白質
S1D7270抗體輕鏈CDR3
實例
以下實例意欲為說明性的且可用於進一步理解本發明之實施例。該等實例不應視為以任何方式限制本發明教示之範疇。
實例 1. 阻斷與 ACE2 之結合的 S1D2 變異抗體
具有SEQ ID NO: 6之可變重鏈序列及SEQ ID NO: 7之可變輕鏈序列的抗體S1D2 (PCT/US2021/030909)用作「親本抗體」以對變異抗體進行工程改造。針對阻斷SARS-CoV-2之S1次單元與ACE2胞外域結合之能力,篩選抗體。分析中使用之ACE2胞外域多肽為包括SEQ ID NO: 23之胺基酸序列的與Fc區序列(SEQ ID NO: 25)融合之多肽。
在4℃下將96孔ELISA盤(CORNING 3690)用3 μg/mL ACE2-Fc塗佈隔夜。接著用PBS-T洗滌培養盤三次。以100 μg/mL之濃度開始,兩倍連續稀釋抗體。對於各次稀釋,將抗體與1.25 μg/mL具有羧基端his標籤之SARS-CoV-2 S1次單元蛋白(SEQ ID NO: 4) (Acrobiosystems目錄號S1N-C52H3) 1:1混合。將抗體-S1次單元蛋白質混合物(25 μl)轉移至ELISA盤之孔中且在震盪下培育30分鐘。接著用PBS-T洗滌培養盤三次。向各孔中添加在含Blocker酪蛋白之PBS中稀釋(1:5000)之兔抗His多株抗體-HRP且接著添加TMB受質。使反應顯影30分鐘。使用2 M H
2SO
4中止反應且讀取450 nm下OD。
圖 1提供阻斷分析之結果。所有23種變異抗體均顯示比親本抗體S1D2更強的對SARS-CoV-2 S1次單元與ACE2之間的相互作用的抑制。
實例 2. S1D2 及 S1D7270 抗體結合親和力
使用表面電漿子共振(SPR)量測抗刺突蛋白抗體與SARS-CoV-2 S蛋白之RBD的結合動力學。使用標準N-羥基琥珀醯亞胺/N-乙基-N'-(3-二甲基胺基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽(NHS/EDC)偶合方法使抗體(親本抗體S1D2及S1D2之變異體)固定在BIACORE CM5感測器晶片上至大約500 RU。具有羧基端his標籤之重組SARS-CoV2 RBD (SEQ ID NO: 5)在0.01 M HEPES pH 7.4、0.15 M NaCl、3 mM EDTA、0.05 v/v%界面活性劑P20 (HBS-EP+)之操作緩衝液中連續稀釋。所有量測均在HBS-EP+緩衝液中以30微升/分鐘之流速進行。S1D2之親和力用BIAcore T200評估軟體3.1分析。使用1:1 (朗格繆爾(Langmuir))結合模型擬合資料。所有BIACORE分析均在室溫下進行。
親本抗S1抗體S1D2及變異抗體S1D7270與SARS-CoV2刺突蛋白RBD之結合的SPR感測器圖譜展示於
圖 2中。發現S1D2抗體對SARS-CoV2 S蛋白質RBD具有46 nM之結合親和力(K
d),且發現變異體S1D7270對SARS-CoV2 S蛋白質RBD具有1.29 nM之結合親和力(K
d)。
實例 3. ACE2-S1 相互作用抑制 ELISA
在4℃下將96孔盤之孔用3 μg/mL重組ACE2-Fc (包含SEQ ID NO: 23之胺基酸序列的與Fc區(SEQ ID NO:25)融合之ACE2多肽)塗佈隔夜。將培養盤用PBS-Tween PBS-T洗滌三次且在室溫下在PBS中用170 µL Blocker酪蛋白阻斷1小時。接著用PBS-T洗滌培養盤三次。將以60 μg/mL之濃度開始抗體(親本抗體S1D2及變異體S1D3B6、S1D7270、S1D7702及S1D6673)之兩倍連續稀釋液與3 µg /mL包括his標籤之重組SARS-CoV-2 S1蛋白(SEQ ID NO: 4) 1:1混合。向ELISA盤中添加二十五微升抗體稀釋液/S1蛋白混合物且在震盪下培育1小時。用PBS-T洗滌培養盤三次,接著添加兔抗His多株抗體-HRP (在酪蛋白中以1:5000稀釋)且培育培養盤1小時。隨後,添加TMB (3,3',5,5'-四甲基聯苯胺)作為受質且顯影30分鐘。使用2 M H
2SO
4來中止反應且讀取450 nm下OD。使用GraphPad Prism 8.3.0軟體分析資料。ELISA結果展示於
圖 3中。在此分析中確定S1D7270抗體針對S1結合之IC
50為1.226 nM,低於親本S1D2抗體之IC
50(4.883 nM)。
實例 4. S1D2 及 SID7270 與表現 SARS-CoV-2 刺突蛋白及刺突蛋白變異體之細胞的結合
為藉由FACS評估S1D2及S1D7270抗體(各者在Fc區中包括LALA突變)與在HEK293T細胞表面上表現之刺突蛋白的結合,使用Fugene試劑用哺乳動物表現載體轉染HEK293細胞,該等哺乳動物表現載體包括編碼SARS-CoV-2刺突蛋白之基因或編碼SARS-CoV-2 D614G突變刺突蛋白之基因。轉染後四十八小時,使用無酶細胞解離緩衝液(ThermoFisher)收穫細胞,洗滌一次,且以4×10
6個細胞/毫升再懸浮於FACS緩衝液(DPBS + 2% FBS)中。為使抗體結合於表現刺突蛋白之細胞,將細胞分配於96孔盤之孔中且添加等體積的2×最終濃度之連續稀釋之抗S1抗體溶液。在冰上培育45分鐘之後,用FACS緩衝液洗滌細胞。藉由在冰上用50 µl 1:500稀釋之APC AffiniPure F(ab')₂片段(山羊抗人類IgG (H+L) Jackson ImmunoResearch)染色細胞20分鐘來偵測結合之抗體。將細胞用150 µl FACS緩衝液洗滌一次且使用流動式細胞測量術分析。使用S形四參數邏輯方程式對MFI與mAb濃度資料集進行擬合以提取EC50值(GraphPad Prism 8.3.0軟體)。
FACS結果展示於
圖 4中。結果顯示S1D2與S1D7270抗體兩者均有效結合在細胞表面上表現之SARS-CoV-2 S野生型蛋白及SARS-CoV-2 S D614G突變S蛋白。
實例 5. S1D7270 抗體對 CPE 之抑制
為測試S1D7270抗體對細胞病變效應(CPE)之抑制且將其與親本抗體S1D2所展現之CPE抑制進行比較,將2×10
4個VeroE6細胞塗鋪於96孔盤之孔中且在37℃、5% CO
2下培育大約24小時。將S1D2
LALA抗體(STI-1499)及S1D7270
LALA抗體(STI-2020)在感染培養基(DMEM+2% FBS)中進行2倍連續稀釋且將25 µL連續稀釋之樣品與60 µL的100×50%組織培養物感染劑量(TCID
50)之SARS-CoV-2病毒株WA或SARS-CoV-2病毒株2020001 (其表現具有D614G突變之刺突蛋白)一起在37℃下培育1小時。接著使用抗體/病毒混合物感染在96孔盤之孔中生長的Vero E6細胞單層,其中各濃度樣品一式四份施加在孔中。在37℃下培養1小時之後,移除病毒上清液且用新鮮培養基替換。每日在各孔中觀測細胞病變效應(CPE) (亦即由於細胞溶解而在細胞單層中出現空斑或不連續部分)且在感染後第3天記錄。在研究結束時,抽吸培養基,且接著用福馬林(formalin)固定細胞且用0.25%結晶紫染色。根據Reed及Muench方法計算在50%孔中完全預防CPE之抗體濃度(NT
50)。結果展示於
圖 5中。S1D2
LALA與S1D7270
LALA兩者均中和SARS-CoV-2病毒株。S1D7270
LALA抗體以0.055 µg/ml之IC50及0.078 µg/ml之IC99中和兩種分離株,比S1D2
LALA抗體增強超過50倍。
實例 6. 用 STI-2020 (S1D7270
LALA)
治療倉鼠中之 SARS-CoV-2 感染
在作為Covid-19疾病之臨床前模型之倉鼠中測試STI-2020之效力,其中該疾病表現為在生長期期間無法增加正常量之重量。六週齡雌性倉鼠經鼻內接種100 µl PBS中1×10
5TCID50「野生型」SARS-CoV-2病毒(USA/WA-1/2020)。經接種動物在感染後一小時用至多350 µl PBS中經靜脈內投與之滴定劑量之STI-2020或同型抗體對照(IsoCtl,500 µg)處理。向10隻動物之STI-2020處理組中之動物投與100、300或500 µg之STI-2020抗體之單次劑量,且向未感染動物(UI)投與500 µg同型對照IgG1 (IsoCtl)以測試抗體對生長之任何作用。
在第0天,倉鼠接種SARS-CoV-2 WA-1分離株。感染後一小時,向動物(n=10隻/組)投與單一靜脈內劑量之對照IgG(500 μg)或STI-2020 (30 μg、100 μg、300 μg或500 μg)。監測第0天至第10天之每天重量變化。在第5天自每組五隻動物收集肺組織(在治療開始之前指定動物用於肺解剖)且測定所提取肺組織之病毒效價。
在接種後10天每日記錄動物之重量,且以起始重量之百分比圖示(
圖 6A)。各組之平均每日重量變化百分比與標準偏差展示於
圖 6B中。在經STI-2020 500 μg處理之動物與對照IgG 500 μg處理之動物之間平均重量變化%存在顯著差異的天數由*** (p值≤0.0003)或**** (p值≤0.0001)表示。在
圖 6C之圖中比較自接種後第5天處死之來自各處理組之預先選擇之動物的肺組織提取之病毒的效價。在經同型對照抗體(IsoCtl)處理之動物中,藉由病毒CPE分析偵測到平均1.6×10
3TCID50/g肺組織。用500 µg STI-2020處理引起肺效價減少至低於所有測試動物中之偵測水準,STI-2020處理相關之肺效價減少至少80倍。在300 µg STI-2020處理組中,平均肺效價降低至低於5個測試動物中之3個中的偵測水準,而5個動物中之2個的肺效價量值類似於在用IsoCtl處理之動物中量測之肺效價量值。300 µg處理組中具有不可偵測之肺病毒效價之動物與此組中具有可偵測之肺病毒效價之動物相比亦經歷僅中度體重減輕(d5值為-11.1%及-16.7%)。在來自100 µg STI-2020處理組之動物中未偵測到相比於IsoCtl處理之平均肺效價的變化。
實例 7. 靜脈內及鼻內遞送之 STI-2020 之生物分佈研究
為研究靜脈內及鼻內遞送之STI-2020中和抗體之生物分佈,自Charles River Laboratories獲得6至8週齡雌性CD-1-IGS (病毒株碼#022)。對於STI-2020之靜脈內注射,將在1×HBSS中稀釋之100 µL抗體在後眼眶中投與經麻醉動物。對於鼻內(IN)處理,將抗體用1×HBSS稀釋且使用移液管尖端,藉由吸入經麻醉動物之鼻中來投與,總體積為20 µL。對於靜脈內處理,遞送0.005 mg/kg、0.05 mg/kg及0.5 mg/kg之三種不同劑量及無抗體之對照調配物。對於鼻內處理,遞送0.005 mg/kg、0.05 mg/kg、0.5 mg/kg及2.5 mg/kg之四種不同劑量及無抗體之對照調配物。各處理組由五隻動物組成。
在投與單一抗體劑量之後二十四小時,自各劑量水準下5隻處理小鼠中之每一者獲得血清、肺灌洗液及組織(包括脾臟、肺、小腸及大腸)之樣品。在抗體投與之後24小時收集器官、血液及肺灌洗液樣品。藉由後眼眶放血收集血液且接著轉移至Microvette 200 Z-Gel管(目錄號20.1291,批號8071211,SARSTEDT)。接著在室溫下使管在10,000×g下離心5分鐘。將血清轉移至1.5 ml管中且儲存在-80℃下。在將20G×1吋導管(Angiocath Autoguard,參考號381702,批號6063946,Becton Dickinson)插入氣管之後收集肺灌洗液樣品。將0.8 ml體積之PBS吸入注射器中,置於導管之開口端,且緩慢注射且抽吸4次。自導管移除注射器,且將回收之灌洗液轉移至1.5 ml管中且保持在冰上。使灌洗液樣品在4℃下在800×g下離心10分鐘。將上清液收集,轉移至新鮮1.5 mL管,且儲存在-80℃下。為確定器官中之抗體之量,將總脾臟、200 mg肺、總大腸及200 mg小腸懸浮於含有鋯珠粒(目錄號155-40945,Spectrum)之預填充2.0 ml管中的300 µL PBS中。在BeadBug-6均質器中以3000之速度設定及30秒循環時間加工管,持續四個循環,在各循環之後中斷30秒。使組織勻漿在4℃下在15,000 rpm下離心15分鐘。接著將均質上清液轉移至1.5 ml管中且儲存在-80℃下。
使用抗體偵測ELISA方法定量各樣品中之STI-2020抗體含量。將多陣列96孔盤(目錄號L15XA-3,Meso Scale Discovery (MSD))用1X PBS中2 µg/mL小鼠抗人類IgG抗體(CH2域,目錄號MA5-16929,ThermoFisher Scientific)(50微升/孔)塗佈,密封且在4℃下培育隔夜。第二天,將盤用1×洗滌溶液(KPL洗滌溶液,目錄號5150-0009,批號10388555,Sera Care)洗滌3次。接著在室溫下在定軌震盪器上使用PBS中50微升/孔Blocker™酪蛋白(目錄號37528,批號QE220946,ThermoFisher)阻斷培養盤1小時。將培養盤用1×洗滌溶液洗滌3次。以50 µL之體積將來自生物分佈或藥物動力學實驗之樣品添加至各孔中。將STI-2020抗體在含Blocker™酪蛋白之PBS中自1000 ng/ml之濃度連續稀釋至3.1 ng/ml,產生分析之標準曲線。在添加實驗樣品或對照樣品之後,將培養盤在定軌震盪器上在室溫下培育2小時。接著將培養盤用1X洗滌溶液洗滌3次,且將在含Blocker™酪蛋白之PBS中1/1,000稀釋的50 µL磺酸基-標籤抗人類/NHP IgG抗體(目錄號D20JL-6,批號W0019029S,MSD)添加至各孔,接著將培養盤在定軌震盪器上在室溫下培育1-1.5小時。將培養盤用1X洗滌溶液洗滌3次,且將150 µL 2X讀取緩衝液(目錄號R92TC-3,MSD)添加至各孔。立即在MSD儀器上讀取培養盤且使用STI-2020標準曲線計算血清、肺灌洗液及器官溶解物材料中存在之抗體濃度。使用韋爾奇氏t檢驗(Welch's t-test)確定統計顯著性。
圖 7中提供ELISA抗體定量結果。在靜脈內(IV)處理之後,在0.5 mg/kg之劑量水準下,在血清、脾臟、肺、小腸及大腸中偵測到STI-2020 (
圖 7A及
圖 7B)。在0.5 mg/kg劑量下血清中之偵測含量平均為4.5 mg/ml,而在所測試之IV劑量中之每一者下肺灌洗液材料中STI-2020以小於0.01 μg/mL之平均濃度存在(
圖 7A)。
關於在靜脈內處理之動物之器官中所偵測的抗體(
圖 7B),在0.5 mg/kg IV劑量組中偵測到0.2 ng/mg經加工肺組織之平均濃度的抗體。在0.05 mg/kg劑量水準下肺組織中之抗體生物分佈相應較低,與投與劑量減少10倍一致,且在最低劑量0.005 mg/kg下在肺中無法偵測到STI-2020。脾中之抗體含量在24小時達到類似於肺組織中所見之平均濃度(分別0.1對比0.2 ng/mg組織)。在小腸及大腸中在最高劑量水準下可偵測到抗體,其中在24小時之平均濃度類似,分別為0.04及0.03 ng/mg組織。
在藉由鼻內(IN)途徑投與STI-2020之後(
圖 7C及
圖 7D),在24小時血清中之抗體濃度在2.5 mg劑量水準下達到0.21 mg/ml之平均值且在0.5 mg/kg劑量組中測得0.08 mg/ml之平均值(
圖 7C)。相比於0.5 mg/kg劑量下IV處理之動物,鼻內投與之STI-2020在血清中產生濃度低30倍之抗體。相比之下,在IN給藥後肺灌洗液樣品中之STI-2020濃度在2.5 mg/kg劑量組中達到2.7 mg/ml之平均濃度,且在0.5 mg/kg下給藥之動物中達到1.1 mg/ml之平均濃度(
圖 7C)。在5隻經處理小鼠中之4隻中,在0.5 mg/kg劑量水準下IN投與抗體後肺灌洗液STI-2020含量相比於在投與同等IV劑量後在肺灌洗液中觀測到的含量升高6至37倍之間。IN 0.5 mg/kg組中單個小鼠顯示高得多之肺灌洗液抗體分佈,此可能指示在此實驗中遞送效率之變化(關於小鼠中之鼻內遞送,參見例如Southam等人(2002)
Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol.282: L833-839)。
在肺組織樣品中在0.5 mg/kg之IN劑量後偵測到之STI-2020的平均濃度類似於在IV處理動物中在相同劑量水準下記錄的濃度(
圖 7D)。在2.5 mg/kg IN之劑量下,量測到肺中之平均濃度為0.91 mg/mg組織。除在肺組織中偵測到之抗體以外,在所測試之全部IN劑量水準下脾臟、小腸及大腸中之STI-2020含量未上升至超過抗體偵測ELISA中之背景的含量(
圖 7D)。
實例 8. 鼻內投與 CD-1 小鼠之 STI-2020 之藥物動力學研究
為表徵以5 mg/kg鼻內給藥後之STI-2020藥物動力學,使用如實例7中所述之人類抗體偵測ELISA,在跨越總共336小時(14天)之指定時間點,定量CD-1小鼠肺溶解物及血清中之抗體含量。
自Charles River獲得6-8週齡之雌性CD-1-IGS (病毒株碼022)。如針對實例7中之鼻內生物分佈研究所述,投與溶解於鼻內調配物緩衝液中之STI-2020。在以下時間點中之每一者自3隻小鼠收集肺及血液:10分鐘、1.5小時、6小時、24小時、72小時、96小時、168小時、240小時及336小時。收集血清及肺組織樣品,使用如實例7中所述之抗體偵測ELISA方法定量各樣品中之STI-2020抗體含量。利用Phoenix WiNnonlin軟體套件(6.4版,Certara),使用與鼻內(IN)推注投藥途徑一致之非區室方法,對所收集之ELISA資料進行藥物動力學分析,且使用韋爾奇氏t檢驗確定統計顯著性。
各個別小鼠之肺溶解物及血清中STI-2020之濃度分別顯示於
圖 8A及
8B中。如所預期,在給藥前樣品中不存在可定量濃度之STI-2020抗體。在IN投與STI-2020之後,血清中抗體濃度可定量至240小時且肺中可定量至336小時。在各時間點觀測到小鼠之間的變化,此可能為小鼠中之遞送方法固有的,因為在鼻內滴注期間,上呼吸道及下呼吸道與胃腸道之間的相對分佈受遞送體積及麻醉水準影響(Southam等人 (2002)
Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 282, L833-839)。在給藥後10分鐘量測的肺中之平均抗體濃度幾乎為在實驗期間所量測的最大抗體濃度(Cmax)之70%。在投與後1.5小時量測肺中STI-2020之Cmax值為4.3×10
4ng/ml之值。在肺中,當在0.15與240小時之間分析時量測32.21小時之表觀終末半衰期(T
1/2) (
圖 9)。在此等條件下,R
2值等於0.932,然而當在0.15與168小時之間分析資料時,對於肺樣品,R
2值增加至0.987但T
1/2下降至25.07小時。在血清中,計算出664.99小時之T
1/2且與緩慢消除期一致(
圖 8B及
8C)。鼻內投與後肺中STI-2020暴露之動力學伴隨著可偵測抗體在經處理小鼠之血清中的較慢動力學(
圖 8C)。在投與後6小時在血清中首先偵測到抗體且在240小時時間點(Tmax)偵測到871 ng/ml之Cmax。至24小時時間點,血清抗體濃度在所記錄Cmax之90%內。抗體含量在跨越24-240小時之時段內在血清中保持相對恆定,此與在小鼠中IV投與240小時之後觀測到之計算STI-2020血清半衰期一致。與經處理小鼠之血清中相比,肺中總全身暴露量(AUC
last)顯著較高(肺中AUC
last為1,861,645.8 h*ng/mL且血清中為248,675.5 h*ng/mL,
圖 9)。儘管一些小鼠可在研究過程期間產生抗藥物抗體(ADA),但資料(所量測之抗體濃度及PK概況)未表明PK參數顯著受免疫原性影響。
實例 9. 靜脈內及鼻內遞送 STI-2020 以治療倉鼠中之 SARS-CoV-2 感染
進行另一實驗以確定用中和抗體STI-2020之鼻內調配物(命名為STI-2099之鼻內調配物)治療動物之作用且比較鼻內抗體遞送與靜脈內抗體遞送在經處理之動物中產生治療作用中之效力。基於在5 mg/kg下鼻內(IN)給藥後在肺中觀測到之STI-2020暴露動力學(實例8)且考慮在COVID-19之敍利亞金黃倉鼠模型(Syrian golden hamster model)中5 mg/kg靜脈內(IV)劑量之保護功效(實例6),選擇5 mg/kg作為在倉鼠SARS-CoV-2疾病模型中在感染後12小時投與之IN及IV劑量。以此方式,能夠在藉由IV或IN途徑接受治療性5 mg/kg劑量之STI-2020或對照IgG1抗體(IsoCtl)之動物中直接比較疾病嚴重程度及疾病持續時間。經鼻內用5×10
4TCID
50之SARS-CoV-2感染動物且隨後用在感染後12小時靜脈內或鼻內投與之STI-2020治療。記錄各動物作為起始重量百分比之重量變化且用圖表示。
在此實驗中,在第0天,用無菌PBS中5×10
4中值組織培養物劑量(TCID50)之SARS-CoV-2鼻內感染六週齡雌性敍利亞金黃倉鼠(Charles River Laboratories)。在感染後十二小時,用500 µg劑量之中和抗體處理動物,該中和抗體經鼻內(IN)遞送,呈液體組合物沈積在鼻道內或靜脈內(IV)遞送。鼻內及靜脈內遞送對照同型抗體至對照動物。在接種後12小時,向經麻醉動物靜脈內(IV)投與至多350 µl培養緩衝液中針對SARS-CoV-2 S蛋白之單株抗體(mAb)或同型對照mAb (
圖 10A)進行抗體處理。對於鼻內遞送此等抗體,在病毒接種後12小時,將100 µl調配材料直接引入至鼻孔中且由經麻醉動物吸入(
圖 10D)。鼻內調配物包括含抗體之20 mM組胺酸-HCl、240 mM蔗糖、0.05%聚山梨醇酯80、0.3%羥丙基甲基纖維素(HPMC),pH 5.8。在接種後9天監測動物之疾病及死亡且每日記錄臨床觀測結果。在整個實驗中每日至少記錄一次體重及溫度。先後使用二因子ANOVA及費雪LSD檢驗(Fisher's LSD test),比較各實驗日之平均重量變化%與同型對照mAb處理組。所有動物圈養在動物生物安全水準-2 (ABSL-2)及ABSL-3機構中,且根據國立衛生研究院(National Institutes of Health)準則進行研究。
圖 10B及
圖 10C中呈現之資料顯示,對於感染前三天,經靜脈內投與5 mg/kg劑量之STI-2020的動物經歷類似於經同型對照處理之動物之疾病進展。基於兩個處理組之間的每日重量變化平均速率,經STI-2020處理之動物展示在第2天與第3天之間重量減輕速率略微下降。截至感染第4天,重量減輕速率進一步沿著此相同趨勢分離,且STI-2020處理組中之動物平均開始增加重量。在感染第5天,觀測到同型對照組中之最大平均重量減輕百分比之日(9.2%),STI-2020動物已連續兩日增加重量(平均2.2公克/天)。STI-2020處理組與同型對照IV處理組之間實驗第3天與第8天之間的平均重量增加分別為2.8公克/天及1.3公克/天。感染後12小時用STI-2020 IV處理使疾病之臨床徵象持續時間減少達至少24小時,且引起疾病嚴重程度總體平均降低,此顯現在,在經STI-2020處理之動物當中在感染第3天與第8天之間重量增加平均速率為經同型對照處理之動物的雙倍,注意到單隻動物經歷比組中之其他四隻動物更嚴重之病程(
圖 10B,右圖)。
與經IN同型對照處理之動物中記錄的9.5%之最大平均重量減輕程度相比,經鼻內用STI-2020處理之動物經歷起始重量2.9%之最大平均重量減輕。經STI-2020處理之動物在感染前四天內維持其平均體重,而同型對照動物在此時間跨度內不斷地減輕體重(
圖 10E及
圖 10F)。在感染第4天開始且延長至感染第8天,經STI-2020處理之動物的重量與經同型對照處理之組中之動物的重量顯著不同。截至第8天,IN用STI-2020處理之動物已達到比其平均起始重量高9.6%的平均體重,而同型對照組中之動物之平均第8天重量為平均第0天重量之0.9%。一般而言,第8天平均組重量之差異反映出與經同型對照處理之組(3公克/天)中相比在感染第0天與第5天之間經STI-2020處理之動物中疾病嚴重程度之差異,以及在感染第5天與感染第8天之間經STI-2020處理之動物當中重量增加平均速率高20% (3.6公克/天) (
圖 10E及
10F)。
綜合而言,動物研究表明,靜脈內及鼻內遞送STI-2020可抑制疾病進展,其中靜脈內經STI-2020處理之動物相對於經同型抗體處理之對照的重量減輕顯著差異在感染後第五天達至最大值。對於經鼻內STI-2020處理之動物,在感染後第2天顯而易見與對照動物相比重量有所減少,且相對於對照動物,此疾病進展症狀減少延伸至研究持續時間。
重量減輕為利用此模型之實驗中記錄之疾病主要臨床徵象,使得在經STI-2020處理之動物中相對於對照所觀測到的重量減輕之減少表示所投與抗體對疾病嚴重程度之減輕作用。
實例 10. SID7270 與表現 SARS-CoV-2 刺突蛋白及刺突蛋白變異體之細胞的結合
為評估S1D7270抗體(在Fc區中包括LALA突變)與刺突蛋白變異體之結合,使用Fugene試劑用哺乳動物表現載體轉染HEK293細胞,該等哺乳動物表現載體包括編碼WA-1分離株SARS-CoV-2刺突蛋白之基因或編碼在SARS-CoV-2大流行分離株中存在之具有一或多個突變之SARS-CoV-2變異刺突蛋白的基因。HEK293細胞之轉型、S1D7270抗體與細胞之結合、用螢光二級抗體標記及FACS基本上如實例4中所述進行。在細胞上表現之變異刺突蛋白包括單位點突變體A222V、N439K、E484K、F490S、Q493R、S494P及D614G、雙重突變體H49Y/D614G及三重突變體K417N、E484K及N501Y。進一步包括缺失突變體del 69-79、del 141-144、del 210及del 243-244。在B.1.351「南非」SARS-CoV-2變異體中發生K417N、E484K及N501Y突變。另外,所測試之組合缺失/點突變突變體包括del 69-79加N439K、del 69-79加N501Y、del 69-79加D796H及del 69-79加N501Y及D614G。在B.1.1.7「UK」SARS-CoV-2變異體中發生del 69-79加N501Y及D614G突變。變異S蛋白之序列在本文中提供為SEQ ID No: 37-42。
提供關於結合之EC50之
圖 11中的結果顯示,包括Fc LALA突變之S1D7270抗體STI-2020結合細胞表面上所表現之所有變異SARS-CoV-2 S蛋白。由斜線分開之值係來自獨立實驗。N/A指示該值大於所測試之最高濃度,且因此無法由在所測試濃度範圍內觀測到之值計算。亦展示結合於一組相同變異體之具有Fc LALA突變之親本S1D2抗體(STI-1499)的IC50值。值得注意地,對於幾乎所有測試變異體,發現STI-1499及STI-2020抗體結合表現S蛋白變異體之細胞。
實例 11. DNA 之活體內遞送及在肌肉中之表現
作為對活體內注射至肌肉細胞中之轉型效率之測試,將螢光素酶基因選殖至Nanoplasmid™載體(Nature Technology Corp., Lincoln, NE)中,其中螢光素酶基因與CMV啟動子可操作地連接。載體為Nanoplasmid™ (Nature Technology Corp., Lincoln, NE),基於NTC9385R (參見例如US 9,550,998,以引用的方式併入本文中),其具有小於500個鹼基對之細菌序列,僅三個CpG序列且缺乏抗生素抗性基因,但替代地包括允許在含有蔗糖之培養基中進行選擇之RNA
out序列。重鏈及輕鏈基因各在編碼序列上游包括5' UTR及內含子。
質體與多種轉型試劑一起調配,該等試劑包括:聚乙烯亞胺(PEI),以2、4及6之N:P比率(PEI之N對比DNA主鏈之P)與DNA質體複合(分別為調配物A、B及C);PEI-甘露糖,以2、4及6之N:P比率與DNA質體複合(分別為調配物D、E及F);PEI-運鐵蛋白,以2、4及6之N:P比率與DNA質體複合(分別為調配物G、H及I);Fusogenix調配物(Entos Pharmaceuticals, San Diego, CA) (調配物J);嵌段共聚物(Targeted Systems) (調配物K);嵌段共聚物(Targeted Systems)加上強化劑(調配物L);嵌段共聚物(Targeted Systems)加上強化劑及縮合劑(調配物M);Sorrento Therapeutics (San Diego, CA)調配物4 (調配物N);Sorrento Therapeutics調配物25 (調配物O);以及(In Cell Art, Nantes, FR) (調配物P)。將調配物注射至CD-1小鼠之腓腸肌中。注射劑量為10 µg奈米質體。
圖 12展示在小鼠注射奈米質體調配物之後兩天使用活體內成像系統(IVIS)之螢光素酶讀取。該圖展示若干調配物引起小鼠中螢光素酶表現,尤其自注射調配物O及P之小鼠強烈表現。
實例 12. 編碼 SID7270 抗體之 DNA 的活體內遞送及在肌肉中之表現
構築質體以分別在CMV強化子及EF1α啟動子控制下將S1D7270抗體之完整輕鏈及完整重鏈編碼為單獨基因。重鏈基因包括具有LALA突變以減少ADE之Fc區,且重鏈及輕鏈抗體基因兩者均包括編碼N端分泌增強信號之序列。載體為Nanoplasmid™ (Nature Technology Corp., Lincoln, NE),基於NTC9385R (參見US 9,550,998,以引用的方式併入本文中),其具有小於500個鹼基對之細菌序列,僅三個CpG序列且缺乏抗生素抗性基因,但替代地包括允許在含有蔗糖之培養基中進行選擇之RNA
out序列。重鏈及輕鏈基因各在編碼序列上游包括5' UTR及內含子。雙重基因質體自大腸桿菌培養物純化以用於實驗中(參見例如US 9,018,012;US 7,943,377;US 8,999,672;及US 8,748,168,各以全文引用的方式併入本文中)。
對於肌肉細胞之活體內轉型,測試包括兩親性嵌段共聚物及賦形劑以引入包括編碼S1D7270抗體之基因的質體之各種調配物。
調配物1包括台氏溶液(137 mM NaCl、2.7 mM KCl、1.0 mM MgCl
2、1.8 mM CaCl
2、20 mM Hepes及5.6 mM葡萄糖,pH 7.4)中0.5%泊洛沙姆181、4.5%泊洛沙姆188及0.1% DODMA (1,2-二油烯基氧基-3-二甲基胺基丙烷)。調配物2包括台氏溶液中0.5%泊洛沙姆181及4.5%泊洛沙姆188。調配物3包括台氏溶液中5%泊洛沙姆1017及0.1% DSPE-PEG2000 (1,2-二硬脂醯基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N-[胺基(聚乙二醇)-2000])。調配物4包括台氏溶液中5%泊洛沙姆1017及0.1% DODMA。調配物5包括台氏溶液中0.3%泊洛沙胺T/908、5%泊洛沙姆188、0.1%海藻酸鹽。
調配物6包括Tris緩衝生理鹽水(TBS)中5%泊洛沙姆188、0.2%聚-β-胺基酯(PBAE)。調配物7包括TBS中3%泊洛沙胺T/1301、0.3%泊洛沙姆188及0.4% DODMA。調配物8包括TBS中3%泊洛沙胺T/1301、5%泊洛沙姆407。調配物9包括TBS中3%泊洛沙胺T/1301、5%泊洛沙姆188。調配物10包括TBS中3%泊洛沙胺T/1301及0.3%泊洛沙姆407。調配物11包括TBS中3%泊洛沙胺T/1301及0.3%泊洛沙姆188。
用於質體DNA遞送之所測試組合物中之每一者包括佔總組合物約0.1%之質體DNA。
為測試在注射編碼S1D7270
LALA抗體之奈米質體後活體內之抗體表現,將包括S1D7270輕鏈及重鏈之基因的奈米質體構築體與如上文所詳述之不同組合物混合且在第0天注射至小鼠之腓腸肌中。注射劑量為10至20 µl體積中50 µg奈米質體。在第7天及第14天,自注射之小鼠獲得血液樣品以測定在奈米質體遞送之後的循環中和抗體之含量。S1D7270
LALA抗體藉由ELISA藉由偵測抗人類IgG抗體來偵測。
圖 13展示在第0天、第7天及第14天S1D7270抗體之血清含量。對於注射幾乎所有調配物之小鼠,在第7天,顯而易見高於背景(第0天)之抗體含量,其中在第14天循環抗體達到高得多的含量,尤其在接受調配物1、2、3及5中之奈米質體之小鼠中。
實例 13. 編碼 STI-2020 單株抗體之 DNA 遞送至小鼠
進行進一步實驗以展示編碼STI-2020抗體之DNA之遞送及抗體之表現。構築分別在長肌間線蛋白啟動子(SEQ ID NO: 43)及短肌間線蛋白啟動子(SEQ ID NO: 42)的控制下將S1D7270抗體之完整輕鏈(包括SEQ ID NO: 29之輕鏈可變區及κ輕鏈恆定域)及完整重鏈(包括SEQ ID NO: 28之重鏈可變區及重鏈恆定域)編碼為單獨基因的質體(「pNP-肌肉-S1D7270-HCLC」,SEQ ID NO: 36)。此等啟動子各自包括MCK強化子序列,隨後為肌間線蛋白強化子,且包括長或短肌間線蛋白啟動子序列,隨後為pCI內含子,接著為kozak序列及轉譯起始位點。S1D7270重鏈基因包括具有LALA突變以減少ADE之Fc區,且重鏈及輕鏈抗體基因兩者均包括編碼N端分泌增強信號之序列。載體為Nanoplasmid™ (Nature Technology Corp., Lincoln, NE),基於NTC9385R (參見US 9,550,998,以引用的方式併入本文中),其缺乏抗生素抗性基因,但替代地包括允許在含有蔗糖之培養基中進行選擇之RNA
out序列。雙重基因質體(pNP-肌肉-S1D7270/HCLC)自大腸桿菌培養物純化以用於實驗中(參見例如US 9,018,012;US 7,943,377;US 8,999,672;及US 8,748,168,各以全文引用的方式併入本文中)。
為進行肌肉細胞之活體內轉型,以一定濃度將來自In-Cell-Art之ICA614「Nanotaxi」聚合物(Nantes, France;參見例如美國專利申請公開案第20130177591號及第2010/0179212號,美國專利第7,709,452號,各以全文引用的方式併入本文中)與Nanoplasmid 1:1混合以獲得具有50 µl體積之最終調配物中的校正劑量。
該研究使用不表現小鼠Fc受體但替代地經基因工程改造以表現人類新生兒Fc受體之Tg32 FcRn小鼠,以更好地模擬抗體在人類中之加工及轉換。包括S1D7270 mAb輕鏈及重鏈(SEQ ID NO: 36)之基因的奈米質體構築體與如上文所詳述之ICA614聚合物混合且在第0天注射至每劑量組小鼠十隻小鼠之腓腸肌中。注射劑量為50 µl體積中100 µg或250 µg奈米質體。在處理後及在第7天、第14天、第21天及第28天,自注射之小鼠獲得血液樣品以測定在奈米質體遞送之後循環中和抗體之含量。S1D7270
LALA抗體藉由ELISA藉由偵測抗人類IgG抗體來偵測。在第14天、第21天及第28天記錄動物重量,且顯示兩個劑量組之間的重量減輕無顯著差異,且在研究過程期間動物重量未減輕。在第28天處死小鼠且收集四頭肌肉組織且用於分析抗體與質體DNA含量。在整個研究期間,監測小鼠之發病率及死亡率。未觀測到處理之毒性徵象。在研究過程期間250 µg劑量組中之兩隻動物及100 µg劑量組中之一隻動物死亡;然而,死亡與動物之抗體血清含量無關,且不存在與抗體治療相關之死亡的指示。
圖 14A及
圖 14B展示在第7天、第14天、第21天及第28天S1D7270抗體之血清含量。在處理後至少第14天至第28天接受100 µg抗體表現質體之小鼠的血清中抗體含量平均超過300 ng/ml,且在相同時間段內接受250 µg抗體表現質體之小鼠的血清中抗體含量平均超過500 ng/ml。
實例 14. 使用來自經質體處理之小鼠的血清進行空斑減少中和測試 (PRNT)
為在PRNT分析中評估經聚合物調配之STI-2020之中和效力,測試自經處理動物獲得之血清減少病毒空斑形成之能力。
在感染前一天,將VeroE6細胞塗鋪於24孔組織培養盤之孔中(8×10
4個細胞/孔)且在37℃、5% CO
2下培育。
將在處理後第14天自如實例13中所述處理之小鼠收穫的血清彙集且接著與SARS-CoV-2之WA1/2020分離株混合且將所彙集之血清及病毒在37℃下培育1小時。隨後使用抗體/病毒混合物感染在組織培養盤之孔中生長的Vero E6細胞單層。在37℃下1小時後,移除病毒上清液且用新鮮培養基替換。在感染後第3天記錄細胞病變效應(CPE),亦即由於細胞溶解而在細胞單層中出現空斑或不連續部分。在研究結束時,抽吸培養基,且接著用福馬林固定細胞且用0.25%結晶紫染色。
圖 15A顯示在第14天自小鼠收穫之小鼠血清之濃度增加下SARS-CoV-2分離株WA1/2020所製成之空斑減少百分比。發現在中和分析中S7E5041
LALA抗體針對WA1/2020 SARS-CoV-2 WA1/2020病毒之IC
50為12.15 ng/mL。
圖 15B顯示在第28天自小鼠收穫之小鼠血清之濃度增加下SARS-CoV-2分離株WA1/2020所製成之空斑減少百分比。發現在中和分析中S7E5041
LALA抗體針對WA1/2020 SARS-CoV-2 WA1/2020病毒之IC
50為8.3 ng/mL。
實例 15. 對所注射之四頭肌肉組織中質體 DNA 含量及 STI-2020 抗體含量之分析
使用機械均質器將在治療後第28天收穫的四頭肌組織(實例13)均質化且使用補充有蛋白酶抑制劑之RIPA緩衝液溶解。使用市售人類IgG ELISA套組(Bethyl Laboratories, Montgomery, TX)分析所得溶解物以定量在處理之後四週存在於組織中之STI-2020 mAb的量。在注射100 µg或250 µg質體DNA之後28天,在肌肉組織中偵測人類IgG (
圖 16A及
16B)。
圖 16A示出左側及右側四頭肌中偵測之抗體之量無顯著差異且
圖 16B證明100 µg或250 µg質體處理(彙集之右側及左側四頭肌組織)中抗體之量的差異不顯著。
來自各處理動物之第28天均質化組織亦用於經設計以偵測組織中之質體DNA的PCR中,然而,使用管家基因充當陽性對照,未偵測到高於300個奈米質體複本之偵測極限的質體DNA。
實例 16. SID7270 與表現額外 SARS-CoV-2 刺突蛋白變異體之細胞的結合
為評估S1D7270抗體(在Fc區中包括LALA突變)與刺突蛋白之其他變異體結合的能力,使用Fugene試劑用哺乳動物表現載體轉染HEK293細胞,該等哺乳動物表現載體包括編碼SARS-CoV-2 δ變異S蛋白及SARS-CoV-2 δ變異S蛋白之基因。相對於WA1/2020 SARS-CoV-2 S蛋白,δ變異S蛋白具有以下突變:T19R、T95I、G142D、缺失157-158、A222V、L452R、T478K、D614G、P681R及D950N。相對於SARS-CoV-2 S蛋白,δ+變異S蛋白具有以下突變:T19R、T95I、G142D、缺失157-158、A222V、K417N、L452R、T478K、D614G、P681R及D950N。
HEK293細胞之轉型、S1D7270抗體與細胞之結合、用螢光二級抗體標記及FACS基本上如實例4中所述進行。
提供關於結合之EC50之
圖 17中的結果顯示,包括Fc LALA突變之S1D7270抗體(STI-2020)結合細胞表面上所表現之兩種變異SARS-CoV-2 S蛋白。在此分析中,發現STI-2020對於δ變異S蛋白之EC50為0.105 µg/ml,且對δ+變異S蛋白之EC50為0.1868 µg/ml。
實例 17. 使用呈現經工程改造之突變 S 蛋白之假型化病毒的 S7E5041
LALA 中和分析
構築編碼S蛋白突變體之S蛋白基因且選殖至質體pCDNA3.1 (ThermoFisher)中。攜帶D614G胺基酸變化之經密碼子優化之SARS-CoV-2 Wuhan刺突蛋白(Sino Biological #VG40589-UT(D614G))經修飾以移除C端最後21個胺基酸(刺突蛋白Δ21)且用作引入突變之親本純系。為產生呈現突變S蛋白之假型化病毒,將2 µg刺突蛋白質體轉染至BHK21細胞中,其中使用Amaxa Nucleofector II用細胞株套組L (Lonza #VCA-1005)及程式A-031來轉染2 µg刺突蛋白質體。二十四小時後,將細胞用缺失G基因且編碼螢火蟲螢光素酶基因(VSVΔG(FLuc)之VSV在37℃下以約4之MOI轉導1小時,之後移除含有VSVΔG(FLuc)之培養基。將細胞用DPBS洗滌兩次,隨後添加新鮮培養基。在24-44小時之後,收集含有呈現由宿主細胞表現之突變S蛋白之假型化病毒的培養上清液,在室溫下以300×g離心5分鐘,等分,且冷凍。
對於中和分析,首先藉由螢光素酶分析使假型化病毒針對293-ACE2細胞上之螢光強度正規化。將VSVΔG(FLuc)-S假型與指定濃度之抗刺突蛋白抗體以及1 µg/mL抗VSV-G抗體一起在室溫下培育30分鐘,添加抗VSVG抗體以中和病毒製劑中之任何剩餘親本VSV。接著將VSVΔG(FLuc)-S假型加抗體以96或384孔格式添加至293-ACE2細胞中,且在40-48小時之後量測螢光素酶輸出。使用非線性擬合可變斜率(4PL)測定相對IC50,且使用非線性擬合,以100之最高限制(完全抑制)及0之基線限制(無抑制)測定絕對IC50。
將293-ACE2細胞以40K細胞/孔塗鋪至白壁96孔盤中且在37℃/5% CO
2下培育。次日,將假型化VSV與抗刺突蛋白(如所指示之濃度)及抗VSV-G (1 µg/mL)抗體一起在室溫下培育30分鐘且一式三份地添加至293-ACE2細胞中。將經轉導細胞培育24小時且使用Tecan Spark盤式讀取器量測發光。使用1-([經抗體處理之樣品之發光]/[未經處理之樣品之平均發光])×100來計算抑制百分比。使用非線性回歸,利用100 (頂部)及0 (基線)之限制,使用GraphPad Prism軟體計算絕對IC50。在2個獨立實驗內包括至少6次重複。負值斜率指定為IC50 >10 µg/mL。
表 1展示用多種型式之具有不同S蛋白突變之假型化VSVΔG(FLuc)-S及STI-2020抗體進行的此等中和分析之結果。雖然STI-2020抗體並未展現對表現β及γ S變異體之病毒感染之特異性抑制,STI-2020抗體顯示針對表現δ變異體以及α、ε、κ及ζ S蛋白變異體且在較低程度上δ+ S蛋白變異體之病毒之中和活性。α、β、γ、δ、δ+及κ SARS-CoV-2變異體之全長S蛋白之序列提供為SEQ ID No:37-42。
表 1. STI-2020 對變異 S 蛋白假型化病毒之感染之抑制的 IC50
實例 18. 利用活 SARS-CoV-2 之空斑減少中和測試分析
SAR-CoV-2 刺突蛋白變異體 | 變異體譜系 | STI-2020 抗體 IC 50(µg/ml) |
D614G | 0.0121 | |
Δ69/70-Δ144-N501Y-A570D-D614G-P681H-T716I-S982A-D1118H | B.1.1.7 (U.K.,α) | 0.1882 |
D80A-D215G-Δ242/244-K417N-E484K-N501Y-D614G-A701V | B.1.351 (South Africa,β) | |
D614G 、 S13I 、 W152C 、 L452R | B.1.429 (California,ε) | 0.0069 |
G142D 、 E154K 、 L452R 、 E484Q 、 D614G 、 P681R 、 Q1071H 、 H1101D | B.1.617.1 (India,κ) | 0.0387 |
T19R 、 (G142D) 、 Δ156-157 、 R158G 、 L452R 、 T478K 、 D614G 、 P681R 、 D950N | B.1.617.2 (India,δ) | 0.0394 |
T19R 、 (G142D) 、 Δ156-157 、 R158G 、 K417N 、 L452R 、 T478K 、 D614G 、 P681R 、 D950N | B.1.617.2.1 (AY.1,δ+) | 0.5752 |
L18F 、 T20N 、 P26S 、 D138Y 、 R190S 、 K417T 、 E484K 、 N501Y 、 D614G 、 H655Y 、 T1027I | P.1 (Brazil/Japan,γ) | |
E484Q 、 F565L 、 D614G 、 V1176F | P.2 (Brazil,ζ) | 0.0344 |
Δ69/70 、 D614G 、 N501Y | B.1.1.7 (U.K.,α) | |
D614G 、 K417N 、 E484K 、 N501Y | B.1.351 (South Africa,β) | |
L452R 、 E484Q 、 P681R | B.1.617.1/3 (India,κ) | 0.0395 |
D614G 、 L452R 、 E484K | 0.0517 |
進行活體外分析以評定STI-2020抗體阻斷SARS-CoV-2 WA-1/2020分離株及α、β、δ變異體及SARS-CoV-2 δ+變異體感染易感細胞之能力。感染前一天,將VeroE6細胞塗鋪於組織培養盤之孔中且在37℃、5% CO
2下培育。將STI-2020抗體在培養基中連續稀釋且將等體積的連續稀釋之抗體樣品及SARS-CoV-2病毒(δ或δ+變異體)組合且在37℃下培育1小時。測試STI-2020抗體之兩個不同製備批次。隨後使用抗體/病毒混合物感染在組織培養盤之孔中生長的Vero E6細胞單層。在37℃下1小時之後,移除病毒上清液且用新鮮培養基替換。在感染後第3天記錄細胞病變效應(CPE),亦即由於細胞溶解而在細胞單層中出現空斑或不連續部分。在研究結束時,抽吸培養基,且接著用福馬林固定細胞且用0.25%結晶紫染色。
基於在抗體濃度增加下SARS-CoV-2變異體所製成之空斑的減少百分比,發現在中和分析中STI-2020抗體針對WA1/2020病毒之IC
50值為43.33 ng/mL(STI-2020批次1)及64.47 ng/mL(STI-2020批次2)。有趣的是,在活SARS-CoV-2感染分析中,中和一些變異體病毒、尤其是α (「UK」)病毒及δ (「India」)病毒之IC50低於中和原始WA-1/2020分離株之IC50。發現在中和分析中STI-2020抗體針對α變異體病毒之IC
50值為9.076 ng/mL及16.42 ng/mL。發現在中和分析中STI-2020抗體針對δ變異體病毒之IC
50值為6.06 ng/mL及33.28 ng/mL。STI-2020抗體在PRNT分析中並未有效地中和β變異體病毒或γ變異體病毒。
圖 1為展示阻斷ELISA之結果的條形圖,其中與S1D2一起分析親本抗體S1D2之二十三種IgG變異體抑制SARS-CoV-2 S1蛋白與ACE2蛋白之結合。
圖 2提供S1D2變異抗體S1D7270與SARS-CoV-2 S蛋白之RBD之結合的感測器圖譜及結合參數表。
圖 3提供基於ELISA,S1D2抗體及S1D2之抗體變異體對SARS-CoV-2 S1蛋白與ACE2蛋白之結合的抑制的IC
50曲線。
圖 4提供S1D2
LALA(STI-1499)抗體(各圖之下部曲線)及S1D7270
LALA(STI-2020)抗體(各圖之上部曲線)與在細胞表面上表現之S蛋白(左圖)或D614G突變S蛋白(右圖)之結合的EC50曲線。
圖 5提供展示S1D7270
LALA抗體及S1D2
LALA抗體對SARS-CoV-2 WA分離株及SARS-CoV-2 2020001分離株之細胞病變效應(CPE)之抑制的圖。
圖 6A提供感染SARS-CoV-2且經多種劑量之S1D7270
LALA(STI-2020)抗體及同型對照靜脈內處理之倉鼠的個別重量隨著時間推移之變化%的圖。
圖 6B為曲線表示每日各處理組之重量變化%之平均值的圖。
圖 6C為描繪在病毒攻擊研究之第5天自動物收穫之肺的病毒效價之圖。描繪表示來自經同型對照抗體、500 µg S1D7270
LALA(STI-2020)抗體、300 µg S1D7270
LALA(STI-2020)抗體及100 µg S1D7270
LALA(STI-2020)抗體處理之動物之組織的個別效價的點。
圖 7A-D提供在用抗體處理之小鼠之器官中發現的中和抗體STI-2020濃度的圖。(
圖 7A)與自未處理之小鼠收集之樣品(各組之第一行)相比,在投藥後24小時自以0.5 mg/kg (各組之第二行)、0.05 mg/kg (各組之第三行)或0.005 mg/kg (各組之第四行)之劑量
靜脈內(IV)投與STI-2020之雌性CD-1小鼠收集的血清及肺灌洗液中之STI-2020濃度。(
圖 7B)自以圖A中詳述之相同劑量靜脈內給藥之動物收集的脾、肺、小腸及大腸之溶解物中之STI-2020濃度。(
圖 7C)與來自未處理之小鼠之樣品(各組之第一行)相比,在以2.5 mg/kg (各組之第二行)、0.5 mg/kg (各組之第三行)、0.05 mg/kg (各組之第四行)及0.005 mg/kg (各組之第五行)之劑量
鼻內(IN)投與STI-2020後收集的血清及肺灌洗液中之STI-2020濃度。(
圖 7D)自以圖C中詳述之相同劑量鼻內給藥之動物收集的脾、肺、小腸及大腸之溶解物中之STI-2020濃度。值表示平均值±SEM (無處理組中n=3隻動物,處理組中n=5)。顯著差異由以下表示:*,P < 0.05;**,P < 0.01;***,P < 0.001;****,P < 0.0001。
圖 8A-C提供在抗體投與之後隨著時間推移在經鼻內5 mg/kg STI-2020處理之小鼠之肺及血清中發現的中和抗體STI-2020濃度之圖。(
圖 8A)自以5 mg/kg之劑量鼻內(IN)投與STI-2020之雌性CD-1小鼠收集之肺組織中的STI-2020濃度。在投藥後指示時間自經處理之小鼠收集樣品且藉由ELISA定量STI-2020抗體濃度且與自未處理之小鼠收集的樣品進行比較。(
圖 8B)自以5 mg/kg之劑量鼻內(IN)投與STI-2020之雌性CD-1小鼠收集之血清中的STI-2020濃度。自經處理之小鼠收集血清樣品且與來自未處理之小鼠的樣品進行比較。(
圖 8C)在IN投與5 mg/kg劑量之後肺組織對比血清中之STI-2020濃度的重疊圖。值表示平均值±SD (無處理組中n=3隻動物,處理組中每個時間點n=6)。
圖 9為提供小鼠中在鼻內給藥之後STI-2020之藥物動力學(PK)參數的表。
圖 10A-F提供在接種SARS-CoV-2之後十二小時靜脈內(
圖 10A、
B及
C)或鼻內(
圖 10D、
E及
F)投與中和抗體STI-2020之動物的每日重量變化%之圖。第0天雌性倉鼠接種SARS-CoV-2 WA-1。感染後十二小時,向動物(n=5隻/組)投與單一靜脈內劑量之對照IgG (500 mg,紅色圓圈)或STI-2020 (500 mg,藍色正方形)。針對各個別動物,記錄第0天至第10天之每日重量變化且(
圖 10B)繪圖。(
圖 10C)繪製各組之平均每日重量變化%±標準偏差。
(D)如
圖 10A中所述感染雌性倉鼠。感染後十二小時,鼻內(IN)投與單次劑量之500 mg STI-2020或對照IgG,且針對各個別動物,記錄每日重量變化且(
圖 10E)繪圖。(
圖 10F)繪製各組之平均每日重量變化%±標準偏差。經STI-2020 500 mg處理之動物(藍色正方形)與對照經IgG 500 mg處理之動物(紅色圓圈)之間平均%重量變化存在顯著差異之日由以下表示:*,P < 0.05;**,P < 0.01。
圖 11提供來自S1D7270抗體與來源於新出現之大流行病毒分離株的表面表現之刺突蛋白之結合的流動式細胞測量術分析的資料。該表中提供EC50。
圖 12展示在肌肉內注射10 µg編碼螢光素酶之DNA載體之後兩天肌肉中的螢光素酶表現。使用活體內成像系統(IVIS)來量測螢光。
圖 1 3提供在肌肉內注射編碼中和抗體S1D7270之重鏈及輕鏈之奈米質體至小鼠中之後S1D7270抗體的血清含量。將50 µg質體投與腓腸肌且藉由ELISA偵測人類IgG。
圖 14A-B為提供自個別Tg32小鼠收集之血漿中之人類IgG濃度的圖,該等Tg32小鼠用編碼用嵌段聚合物ICA 614調配之STI-2020之DNA質體處理。(
圖 14A)展示在處理後第7天、第14天、第21天及第28天自投與100 µg DNA之個別小鼠分離之血漿的抗體濃度,其中提供之樣品之平均值超過樣品點。(
圖 14B)展示在處理後第7天、第14天、第21天及第28天自投與100 µg DNA之個別小鼠分離之血漿的抗體濃度,其中提供之樣品之平均值超過樣品點。誤差條表示平均值之標準偏差。
圖 15A提供在用經ICA614調配之編碼S1D7270
LALA(STI-2020)之質體pNP-肌肉-S1D7270/HCLC處理之後14天使用來源於Tg32小鼠之彙集之血漿的PRNT分析中在表現之抗體之濃度增加下空斑減少百分比的曲線。
圖 15B提供在用經ICA614調配之編碼S1D7270
LALA(STI-2020)之質體pNP-肌肉-S1D7270/HCLC處理之後28天使用來源於Tg32小鼠之彙集之血漿的PRNT分析中在表現之抗體之濃度增加下空斑減少百分比的曲線。
圖 16A提供在注射100 µg或250 µg經ICA614調配之編碼S1D7270
LALA(STI-2020)之質體pNP-肌肉-S1D7270/HCLC之後28天處死的小鼠之四頭肌組織中偵測到的人類IgG之量。RQ,右側四頭肌;LQ,左側四頭肌。
圖 16B提供呈來自彙集之右側及左側四頭肌樣品之平均值的資料。
圖 17A提供S1D7270
LALA(STI-2020)抗體與SARS-CoV-2 δ (B1.617.2)變異體(包括突變T19R、T95I、G142D、del157-158、A222V、L452R、T478K、D614G、P681R、D950N)之S蛋白之結合的EC50曲線。
圖 17B提供S1D7270
LALA(STI-2020)抗體與SARS-CoV-2 δ (B1.617.2.1)變異體(包括突變T19R、T95I、G142D、del157-158、A222V、K417N、L452R、T478K、D614G、P681R及D950N)之S蛋白之結合的EC50曲線。在此分析中發現STI-2020與細胞上之δ刺突蛋白之結合的EC50為0.1057 µg/ml且發現STI-2020與細胞上之δ+刺突蛋白之結合的EC50為0.1868 µg/ml。
<![CDATA[<110> 美商索倫多醫療公司(SORRENTO THERAPEUTICS, INC.)]]> <![CDATA[<120> 結合SARS-COV-2 S蛋白之中和抗體]]> <![CDATA[<130> 01223-0085-00PCT]]> <![CDATA[<150> US 63/063,021]]> <![CDATA[<151> 2020-08-07]]> <![CDATA[<150> US 63/085,088]]> <![CDATA[<151> 2020-09-29]]> <![CDATA[<150> US 63/106,823]]> <![CDATA[<151> 2020-10-28]]> <![CDATA[<150> US 63/137,714]]> <![CDATA[<151> 2021-01-14]]> <![CDATA[<150> US 63/138,754]]> <![CDATA[<151> 2021-01-18]]> <![CDATA[<150> US 63/140,182]]> <![CDATA[<151> 2021-01-21]]> <![CDATA[<160> 46 ]]> <![CDATA[<170> PatentIn version 3.5]]> <![CDATA[<210> 1]]> <![CDATA[<211> 1273]]> <![CDATA[<212> PRT]]> <![CDATA[<213> 嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒2]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<221> SITE]]> <![CDATA[<222> (1)..(1273)]]> <![CDATA[<223> 具有S1及S2次單元之SARS-Cov-2刺突(S)蛋白(包括前導序列);Genbank寄存號QHD43416]]> <![CDATA[<400> 1]]> Met Phe Val Phe Leu Val Leu Leu Pro Leu Val Ser Ser Gln Cys Val 1 5 10 15 Asn Leu Thr Thr Arg Thr Gln Leu Pro Pro Ala Tyr Thr Asn Ser Phe 20 25 30 Thr Arg Gly Val Tyr Tyr Pro 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PRT]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成:鉸鏈區]]> <![CDATA[<400> 20]]> Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala 1 5 10 15 Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro 20 <![CDATA[<210> 21]]> <![CDATA[<211> 15]]> <![CDATA[<212> PRT]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成:連接子]]> <![CDATA[<400> 21]]> Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 10 15 <![CDATA[<210> 22]]> <![CDATA[<211> 805]]> <![CDATA[<212> PRT]]> <![CDATA[<213> 智人]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<221> SITE]]> <![CDATA[<222> (1)..(805)]]> <![CDATA[<223> 血管收縮素轉化酶2 (ACE2)前驅體;NCBI參考序列:NP_068576.1 UniProtKB Q9BYF1]]> <![CDATA[<400> 22]]> Met Ser Ser Ser Ser Trp Leu Leu Leu Ser Leu Val Ala Val Thr Ala 1 5 10 15 Ala Gln Ser Thr Ile Glu Glu Gln Ala Lys Thr Phe Leu Asp Lys Phe 20 25 30 Asn His Glu Ala Glu Asp Leu Phe Tyr Gln Ser Ser Leu Ala Ser Trp 35 40 45 Asn Tyr Asn Thr Asn Ile Thr Glu Glu Asn Val Gln Asn Met Asn Asn 50 55 60 Ala Gly Asp Lys Trp Ser Ala Phe 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Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg 115 120 125 Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys 130 135 140 Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp 145 150 155 160 Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys 165 170 175 Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser 180 185 190 Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser 195 200 205 Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser 210 215 220 Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 225 230 <![CDATA[<210> 26]]> <![CDATA[<211> 508]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 巨細胞病毒]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<221> misc_feature]]> <![CDATA[<222> (1)..(508)]]> <![CDATA[<223> CMV強化子加啟動子]]> <![CDATA[<400> 26]]> cgttacataa cttacggtaa atggcccgcc tggctgaccg cccaacgacc cccgcccatt 60 gacgtcaata atgacgtatg ttcccatagt aacgccaata gggactttcc attgacgtca 120 atgggtggag tatttacggt aaactgccca cttggcagta catcaagtgt atcatatgcc 180 aagtacgccc cctattgacg tcaatgacgg taaatggccc gcctggcatt atgcccagta 240 catgacctta tgggactttc ctacttggca gtacatctac gtattagtca tcgctattac 300 catggtgatg cggttttggc agtacatcaa tgggcgtgga tagcggtttg actcacgggg 360 atttccaagt ctccacccca ttgacgtcaa tgggagtttg ttttggcacc aaaatcaacg 420 ggactttcca aaatgtcgta acaactccgc cccattgacg caaatgggcg gtaggcgtgt 480 acggtgggag gtctatataa gcagagct 508 <![CDATA[<210> 27]]> <![CDATA[<211> 676]]> <![CDATA[<212> PRT]]> <![CDATA[<213> 嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒2]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<221> SITE]]> <![CDATA[<222> (1)..(676)]]> <![CDATA[<223> SARS-Cov-2刺突S1次單元(無前導序列),聚組胺酸標籤]]> <![CDATA[<400> 27]]> Val Asn Leu Thr Thr Arg Thr Gln Leu Pro Pro Ala Tyr Thr Asn Ser 1 5 10 15 Phe Thr Arg Gly Val Tyr Tyr Pro Asp Lys Val Phe Arg Ser Ser Val 20 25 30 Leu His Ser Thr Gln Asp Leu Phe Leu Pro Phe Phe Ser Asn Val Thr 35 40 45 Trp Phe His Ala Ile His Val Ser Gly Thr Asn Gly Thr Lys Arg Phe 50 55 60 Asp Asn Pro Val Leu Pro Phe Asn Asp Gly Val Tyr Phe Ala Ser Thr 65 70 75 80 Glu Lys Ser Asn Ile Ile Arg Gly Trp Ile 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aggctgccca tgtaaggagg caaggcctgg ggacacccga 360 gatgcctggt tataattaac ccagacatgt ggctgccccc ccccccccaa cacctgctgc 420 ctgctaaaaa taaccctgtc cctggtggtc tagaggaggg gggcaagggc agggggaggc 480 accttcctca ggacatcggg tcctagaggg accttgctca ggtaccccct gccccccaca 540 gctcctctcc tgtgccttgt ttcccagcca tgcgttctcc tctataaata cccgctctgg 600 tatttggggt tggcagctgt tgctgccagg gagatggttg ggttgacatg cggctcctga 660 caaaacacaa acccctggtg tgtgtgggcg tgggtggtgt gagtaggggg atgaatcagg 720 gagggggcgg gggacccagg gggcaggagc cacacaaagt ctgtgcgggg gtgggagcgc 780 acatagcaat tggaaactga aagcttatca gaccctttct ggaaatcagc ccactgttta 840 taaacttgag gccccaccct cgacagtacc ggggaggaag agggcctgca ctagtccaga 900 gggaaactga ggctcagggc tagctcgccc atagacatac atggcaggca ggctttggcc 960 aggatccctc cgcctgccag gcgtctccct gccctccctt cctgcctaga gacccccacc 1020 ctcaagcctg gctggtcttt gcctgagacc caaacctctt cgacttcaag agaatattta 1080 ggaacaaggt ggtttagggc ctttcctggg aacaggcctt gaccctttaa gaaatgaccc 1140 aaagtctctc cttgaccaaa aaggggaccc 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tggtgtgtgt gggcgtgggt ggtgtgagta gggggatgaa tcagggaggg ggcgggggac 720 ccagggggca ggagccacac aaagtctgtg cgggggtggg agcgcacata gcaattggaa 780 actgaaagct tatcagaccc tttctggaaa tcagcccact gtttataaac ttgaggcccc 840 accctcgaca gtaccgggga ggaagagggc ctgcactagt ccagagggaa actgaggctc 900 agggctagct cgcccataga catacatggc aggcaggctt tggccaggat ccctccgcct 960 gccaggcgtc tccctgccct cccttcctgc ctagagaccc ccaccctcaa gcctggctgg 1020 tctttgcctg agacccaaac ctcttcgact tcaagagaat atttaggaac aaggtggttt 1080 agggcctttc ctgggaacag gccttgaccc tttaagaaat gacccaaagt ctctccttga 1140 ccaaaaaggg gaccctcaaa ctaaagggaa gcctctcttc tgctgtctcc cctgacccca 1200 ctccccccca ccccaggacg aggagataac cagggctgaa agaggcccgc ctgggggctg 1260 cagacatgct tgctgcctgc cctggcgaag gattggcagg cttgcccgtc acaggacccc 1320 cgctggctga ctcaggggcg caggcctctt gcgggggagc tggcctcccc gcccccacgg 1380 ccacgggccg ccctttcctg gcaggacagc gggatcttgc agctgtcagg ggaggggagg 1440 cgggggctga tgtcaggagg gatataaaag gtgagctcgt ttagtgaacc gtcagtccgc 1500 ctggagacct cgagccgagc ggtcgtccgc cgcctcctcc gtgcgcccgc cagcctcgcc 1560 cgcgccgtca cctctagaca caggtaagta tcaaggttac aagacaggtt taaggaggcc 1620 aatagaaact gggcttgtcg agacagagaa gattcttgcg tttctgatag gcacctattg 1680 gtcttactga catccacttt gcctttctct ccacaggggt accgtcgacg ccgccacc 1738 <![CDATA[<210> 44]]> <![CDATA[<211> 1265]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成:肌間線蛋白強化子/啟動子短型式]]> <![CDATA[<400> 44]]> ccactacggg tctaggctgc ccatgtaagg aggcaaggcc tggggacacc cgagatgcct 60 ggttataatt aacccagaca tgtggctgcc cccccccccc caacacctgc tgcctgctaa 120 aaataaccct gtccctggtg gtctagccac tacgggtcta ggctgcccat gtaaggaggc 180 aaggcctggg gacacccgag atgcctggtt ataattaacc cagacatgtg gctgcccccc 240 cccccccaac acctgctgcc tgctaaaaat aaccctgtcc ctggtggtct agccactacg 300 ggtctaggct gcccatgtaa ggaggcaagg cctggggaca cccgagatgc ctggttataa 360 ttaacccaga catgtggctg cccccccccc cccaacacct gctgcctgct aaaaataacc 420 ctgtccctgg tggtctagag gaggggggca agggcagggg gaggcacctt cctcaggaca 480 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<![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成:IgG1上部鉸鏈序列]]> <![CDATA[<400> 45]]> Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr 1 5 10 <![CDATA[<210> 46]]> <![CDATA[<211> 30]]> <![CDATA[<212> PRT]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成:肽連接子]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<221> SITE]]> <![CDATA[<222> (6)..(30)]]> <![CDATA[<223> 「Gly Gly Gly Gly Ser」可能存在或不存在]]> <![CDATA[<400> 46]]> Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly 1 5 10 15 Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser 20 25 30
Claims (62)
- 一種經分離之抗原結合蛋白,其特異性結合SARS-CoV-2之刺突(S)蛋白,其中該抗原結合蛋白包含與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列具有至少95%序列一致性的重鏈可變域及與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列具有至少95%序列一致性的輕鏈可變域。
- 一種經分離之抗原結合蛋白,其特異性結合SARS-CoV-2之S蛋白,其包含具有SEQ ID NO:30之胺基酸序列的重鏈互補決定區(CDR) 1、具有SEQ ID NO:31之胺基酸序列的重鏈CDR2、具有SEQ ID NO:32之胺基酸序列的重鏈CDR3、具有SEQ ID NO:33之胺基酸序列的輕鏈CDR1、具有SEQ ID NO:34之胺基酸序列的輕鏈CDR2及具有SEQ ID NO:35之胺基酸序列的輕鏈CDR3。
- 如請求項2之經分離之抗原結合蛋白,其中該重鏈可變區包含與SEQ ID NO: 28之胺基酸序列具有至少95%一致性的胺基酸序列,且該輕鏈可變區包含與SEQ ID NO: 29之胺基酸序列具有至少95%一致性的胺基酸序列。
- 如請求項3之經分離之抗原結合蛋白,其中該重鏈可變區包含SEQ ID NO: 28之胺基酸且該輕鏈可變區包含SEQ ID NO: 29之胺基酸序列。
- 如請求項1或2中任一項之經分離之抗原結合蛋白,其中該抗原結合蛋白以10 -7M或更小之解離常數(K d)結合SARS-CoV-2之S蛋白。
- 如請求項4之經分離之抗原結合蛋白,其中該抗原結合蛋白以10 -8M或更小之K d結合SARS-CoV-2之S蛋白。
- 如請求項1或2之經分離之抗原結合蛋白,其中該抗原結合蛋白為抗體或抗體片段。
- 如請求項1或2中任一項之經分離之抗原結合蛋白,其中該抗原結合蛋白為完全人類抗體,包含完全人類抗體之重鏈可變區及輕鏈可變區,或包含來源於完全人類抗體之抗體片段。
- 如請求項1或2之經分離之抗原結合蛋白,其包含IgG1、IgG2、IgG3或IgG4抗體。
- 如請求項9之經分離之抗原結合蛋白,其包含IgG1或IgG4抗體。
- 如請求項10之經分離之抗原結合蛋白,其中該IgG1或IgG4抗體包含突變Fc區。
- 如請求項11之經分離之抗原結合蛋白,其中該Fc區包含至少一個減少ADE之突變。
- 如請求項12之經分離之抗原結合蛋白,其中Fc區包含突變L234A及L235A (LALA)。
- 如請求項11之經分離之抗原結合蛋白,其中該Fc區包含至少一個增加抗體半衰期之突變。
- 如請求項14之經分離之抗原結合蛋白,其中Fc區包含突變M252Y、S254T及T256E (YTE)。
- 如請求項1或2之經分離之抗原結合蛋白,其中該抗原結合蛋白為Fab片段、Fab'片段或F(ab')2片段。
- 如請求項1或2之經分離之抗原結合蛋白,其中抗原結合蛋白為單鏈抗體(scFv或scFab)。
- 如請求項1或2之經分離之抗原結合蛋白,其中該抗原結合蛋白為阻斷SARS-CoV-2 S蛋白與ACE2蛋白之結合的中和抗體或其抗原結合片段。
- 如請求項18之經分離之抗原結合蛋白,其中用於阻斷SARS-CoV-2 S1蛋白與ACE2蛋白之結合的IC50為10 nM或更小。
- 如請求項19之經分離之抗原結合蛋白,其中用於阻斷SARS-CoV-2 S1蛋白與ACE2蛋白之結合的IC50為2 nM或更小。
- 如請求項1或2之經分離之抗原結合蛋白,其中該抗原結合蛋白為阻斷目標細胞之SARS-CoV-2感染的中和抗體或其抗原結合片段。
- 如請求項21之經分離之抗原結合蛋白,其中用於阻斷SARS-CoV-2感染目標細胞之IC50為10 nM或更小。
- 如請求項22之經分離之抗原結合蛋白,其中用於阻斷SARS-CoV-2感染目標細胞之IC50為2 nM或更小。
- 一種醫藥組合物,其包含如請求項1至23中任一項之抗原結合蛋白及醫藥學上可接受之賦形劑。
- 如請求項24之醫藥組合物,其中該抗原結合蛋白為IgG抗體、Fab、Fab'或F(ab')2片段或單鏈抗體。
- 如請求項25之醫藥組合物,其中該抗原結合蛋白為IgG抗體。
- 如請求項26之醫藥組合物,其中該抗原結合蛋白為具有包含LALA突變之Fc區的IgG抗體。
- 如請求項26之醫藥組合物,其中該抗體經調配用於靜脈內或動脈內遞送。
- 如請求項26之醫藥組合物,其中該抗體經調配用於藉由注射進行遞送。
- 如請求項26之醫藥組合物,其中該抗體經調配用於鼻內遞送。
- 如請求項30之醫藥組合物,其包含10-50 mM組胺酸、200至約300 mM蔗糖、0.2%至約0.3%羥丙基甲基纖維素(HPMC)及0.01%至0.2%聚山梨醇酯80,pH值為約5.8。
- 一種如請求項24至31中任一項之醫藥組合物的用途,其用於製造供治療患有或疑似患有冠狀病毒感染之個體的藥劑。
- 如請求項32之用途,其中該藥劑用於局部鼻內遞送,且其中該醫藥組合物為液體、凝膠、膏劑或散劑。
- 如請求項33之用途,其中該醫藥組合物包含黏膜黏附劑。
- 如請求項32之用途,其中該藥劑之遞送不使用吸入裝置。
- 如請求項35之用途,其中該藥劑用於藉由局部施用於鼻道進行遞送。
- 如請求項32之用途,其中該藥劑用於藉由吸入而經肺遞送進行投與。
- 如請求項37之用途,其中藉由霧化器進行該經肺遞送。
- 如請求項36之用途,其中該藥劑與抗病毒劑組合使用。
- 一種組合物,其包含至少一種核酸分子,該至少一種核酸分子包含編碼包含與SEQ ID NO: 28具有至少95%一致性之重鏈可變區之多肽的核酸序列及編碼包含與SEQ ID NO: 29具有至少95%一致性之輕鏈可變區之多肽的核酸序列。
- 如請求項40之組合物,其中該一或多種核酸分子包含一或多種載體,其中該一或多種載體包含可操作地連接至編碼包含該重鏈可變區之多肽之該核酸序列的啟動子及可操作地連接至編碼包含該輕鏈可變區之多肽之該核酸序列的啟動子。
- 一種宿主細胞,其具有如請求項40或41中之任一項中所定義之核酸分子或載體。
- 一種至少一種核酸構築體之用途,該至少一種核酸構築體編碼具有與SEQ ID NO: 28具有至少95%一致性之輕鏈可變序列及與SEQ ID NO: 29具有至少95%一致性之重鏈可變序列的抗體,其用於製造供治療或預防患有或疑似患有冠狀病毒感染或處於感染冠狀病毒風險下之個體之冠狀病毒感染用的藥劑。
- 如請求項43之用途,其中該冠狀病毒為SARS-CoV-2。
- 如請求項43之用途,其中該藥劑用於藉由注射進行投與。
- 如請求項45之用途,其中該藥劑用於藉由肌肉內注射進行投與。
- 如請求項43之用途,其中該至少一種核酸構築體為至少一種奈米質體。
- 如請求項43之用途,其中該至少一種核酸構築體包括在肌肉細胞中具有活性之啟動子。
- 如請求項43之用途,其中該至少一種核酸構築體在包括兩親性嵌段共聚物之調配物中。
- 如請求項49之用途,其中核酸構築體在包括線性泊洛沙姆(poloxamer)之調配物中。
- 如請求項49之用途,其中核酸構築體在包括泊洛沙胺(poloxamine)之調配物中。
- 如請求項49之用途,其中核酸構築體在包括tetronics®、T/908或T/1301之調配物中。
- 如請求項43至52中任一項之用途,其中該核酸構築體在包括海藻酸鹽、陽離子脂質或DSPE-PEG中之一或多者的調配物中。
- 如請求項43之用途,其中該中和抗體在該Fc區中具有至少一個減少效應功能之突變。
- 如請求項54之用途,其中該Fc區中之該至少一個突變為LALA突變。
- 一種醫藥組合物,其包含至少一種核酸構築體,該核酸構築體編碼具有與SEQ ID NO: 28具有至少95%一致性之輕鏈可變序列及與SEQ ID NO: 29具有至少95%一致性之重鏈可變序列的抗體。
- 如請求項56之醫藥組合物,其包含編碼該中和抗體之重鏈的第一核酸構築體及編碼該中和抗體之輕鏈的第二核酸構築體。
- 如請求項56之醫藥組合物,其包含核酸構築體,該核酸構築體包含編碼該中和抗體之重鏈的序列及編碼該中和抗體之輕鏈的序列。
- 如請求項56之醫藥組合物,其中該至少一種核酸構築體包含在肌肉細胞中具有活性之啟動子。
- 如請求項56至59中任一項之醫藥組合物,其中該醫藥組合物經調配用於注射。
- 如請求項60之醫藥組合物,其中該醫藥組合物包含至少一種兩親性嵌段共聚物。
- 如請求項60之醫藥組合物,其包含至少一種線性泊洛沙姆。
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