[发明专利]用于制备优化的治疗分子的方法

说明书

本发明涉及设计用于优化第一前导免疫球蛋白的生物学性质的免疫球蛋白文库的方法，以及通过这样的方法产生的优化的免疫球蛋白的文库。

发明领域

本发明涉及基于第一前导(lead)免疫球蛋白设计针对靶标优化的免疫球蛋白文库、优选抗体文库的方法。本发明的多个方面进一步涉及通过该方法设计的免疫球蛋白文库，并且涉及选自该文库的免疫球蛋白。

发明背景

通常通过优化初始前导抗体来设计抗体治疗剂，从而选择所需特征，如结合亲和力、Kd、或缺乏免疫原性。通常在动物如表达人免疫球蛋白基因的转基因小鼠中生成人抗体。

在前导候选抗体的生成和分离之后，可以以多种方式优化抗体。通常，对前导抗体进行测序，并且序列用于生成变体的抗体文库以用于进一步筛选。可以使用寡核苷酸构建变体以向编码区(例如，针对CDR中的一个或多个进行编码的区域)中引入简并性(degeneracy)。寡核苷酸可以用于针对抗体进行编码的核酸的区域的PCR扩增。这通常将会生成包含许多变体的大文库，其中利用许多潜在置换来替换在前导中的每个氨基酸残基。之后可以将文库克隆至表达载体中，从而生成抗体本身。可以使用展示系统如核糖体、噬菌体或酵母展示系统。之后可以将由此制备的抗体过滤以用于所需性质的改善。

关于这些已知方法的缺点是，生成可能远比将会显示出理想性质的多的变体。这增加了生成文库和选择用所需特征的变体抗体所需的时间和资源。此外，优化完整人抗体的重链和轻链二者增加了所需的工作量，并且对于抗体的性质来说引入了另外的不确定性，尤其是对于当组装时具有重和轻免疫球蛋白链二者的抗体来说。

本发明意在解决这些缺点中的至少一些，并且提供用于生成免疫球蛋白文库的另外的方法。这通过借助因体细胞超突变(somatic hypermutation)过程而得到的免疫动物本身的某些变体的有效预选择而部分实现。在天然抗体生成期间，B细胞的增殖伴随着在B细胞受体基因座(locus)中极高的体细胞突变率，这产生了所需的抗体多样性。突变主要集中在某些体细胞超突变热点处。本发明利用这种多样性的天然产生，从而告知了免疫球蛋白文库的设计。

发明概述

本发明提供一种设计用于优化第一前导免疫球蛋白的生物学性质的免疫球蛋白文库的方法，所述方法包括：

a)鉴别一种或多种相关免疫球蛋白，所述一种或多种相关免疫球蛋白与第一前导免疫球蛋白相关，各免疫球蛋白针对靶抗原通过用靶抗原使包含人免疫球蛋白基因的转基因非人哺乳动物免疫而产生；

b)比较第一前导免疫球蛋白和一种或多种相关免疫球蛋白的氨基酸序列；

c)基于序列比较鉴别(i)第一前导免疫球蛋白和一种或多种相关免疫球蛋白之间，和/或(ii)在一种或多种相关免疫球蛋白是多种免疫球蛋白的情况下，多种免疫球蛋白之间，存在变体氨基酸残基的一个或多个位点，

其中存在变体氨基酸残基的一个或多个位点包括用于修饰第一前导免疫球蛋白的潜在位点；

d)基于序列比较选择用于修饰以用相关免疫球蛋白中的一种或多种的相应变体氨基酸替换第一前导免疫球蛋白的氨基酸的一个或多个位点；并且

e)基于在选择的用于修饰的位点中的一个或多个处修饰的第一前导免疫球蛋白的序列生成用于文库的免疫球蛋白序列。

优选地，免疫球蛋白包含CDR3。免疫球蛋白可以包含一组CDR：CDR1、CDR2和CDR3，优选一组重链CDR：HCDR1、HCDR2、和HCDR3。免疫球蛋白可以由仅有重链抗体的组成或者包含仅有重链的抗体。免疫球蛋白可以由V_H结构域组成或者包含V_H结构域。