用于治疗癌症的组合物和方法

本公开总体上涉及用于治疗癌症的组合物和方法。

背景技术：

1、癌症是一组具有广泛的病因和临床表现的不同的过度增殖性疾病。由于癌症生物学的显著差异，没有单一的治疗策略——更不用说特定的疗法——足以治疗每种癌症类型。相反，已经开发了不同的治疗方法来治疗不同类型的癌症。在这些不同的治疗策略中，已经开发了若干类基于多核苷酸的癌症疗法。

2、在基于多核苷酸的癌症疗法中，已经发展出许多不同的策略。例如，在各种癌症免疫疗法中，免疫刺激剂多核苷酸已被用于激动促炎性细胞因子的介体，如模式识别受体。基因调节多核苷酸，例如sirna、mirna、aso等，已被用于沉默靶基因，调节癌症进展中涉及的信号传导通路。编码治疗性蛋白的多核苷酸，例如编码抗原或癌症免疫治疗性蛋白的mrna或质粒，也已经在治疗上使用。功能性核酸如适体也已经以类似于基于抗体的癌症疗法的方式使用，例如通过结合和阻断关键的肿瘤靶标，如pd-1。基因编辑多核苷酸也以类似于基因调节多核苷酸的方式被用于沉默癌症介体的表达。关于各种基于多核苷酸的癌症疗法的综述，参见例如《药物发现中的医学(medicine in drug discovery)》6(2020)100023和hager等人,《细胞(cells)》,9(9):2061(2020)，所述文献的内容通过引用并入本文。

3、尽管这些基于多核苷酸的癌症疗法在临床前研究中取得了一些成功，但是当在临床试验中评估治疗功效时，它们没有达到预期(lopes等人,癌症dna疫苗：当前临床前和临床发展及未来展望(cancer dna vaccines:current preclinical and clinicaldevelopments and future perspectives).《实验与临床癌症研究杂志(j.exp.clin.cancer res.)》,2019,38,146；等人,用离体rna转染的树突状细胞进行的治疗性肿瘤疫苗接种——最新的发展(therapeutic cancer vaccination with exvivo rna-transfected dendritic cells-an update).《药剂学(pharmaceutics)》,2020,12,92)。一个主要障碍是缺乏防止pdna/mrna降解和实现细胞类型特异性递送所需的适当递送系统(angell等人,用于精确控制药物递送和基因疗法的dna纳米技术(dnananotechnology for precise control over drug delivery and gene therapy).small(德国魏因海姆安德贝格街(weinheim an der bergstrasse,germany)),2016,12,1117–1132；das等人,癌症的基因疗法：策略、挑战和成功(gene therapies for cancer:strategies,challenges and successes).《细胞生理学杂志(j.cell.physiol.)》,2015,230,259–271)。

4、核酸不容易穿过细胞膜。克服此障碍的常规方法包含将核酸包装在基于脂质体的递送媒剂中，这呈现如基于dna的疗法中所示的免疫学挑战。进一步，核酸容易被皮肤、组织和血液中存在的细胞外核酸酶降解。kowalski ps等人,《分子疗法(mol ther.)》,27(4):710-28(2019)，所述文献的内容通过引用并入本文。

技术实现思路

1、鉴于上述背景，本领域需要用治疗性多核苷酸治疗癌症的改进方法。基于多核苷酸的癌症疗法为癌症疗法提供了有前景的途径，因为它们编码任何多肽的多功能性、可获得高度可重复的制造方法、对多核苷酸序列进行简单和精确调整的能力、它们价廉的性质、它们特异性靶向和/或编辑任何基因序列的能力等。然而，将多核苷酸治疗剂递送到体内特定组织带来了许多挑战，包含外源核酸在体内的快速降解和由普通递送媒剂如脂质体和病毒载体引起的免疫原性。参见例如，zhou等人,《药物发现中的医学(medicine in drugdiscovery)》,6(2020)100023和dahlman等人,《自然纳米技术(nature nanotechnol.)》9(8):648-655(2014)，所述文献的内容通过引用并入本文。有利地，本公开提供了用于基于多核苷酸的癌症疗法的不依赖于基于脂质体或病毒载体的核酸递送的组合物和方法。

2、在一些方面，这些组合物和方法至少部分地基于以下发现：3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段可以用于将治疗性多核苷酸高效地体内递送到癌组织。例如，如实例中所描述，在鼠模型中全身施用后，3e10介导多核苷酸体内递送到各种癌症，包含乳腺癌(实例1和2)、脑癌(实例7)、皮肤癌(实例16、18和21)、胰腺癌(实例17)和结肠癌(实例22)。

3、因此，一方面，本公开提供了一种通过向有需要的受试者施用治疗有效量的组合物来治疗所述受试者的癌症的方法，所述组合物包括在(i)治疗性多核苷酸与(ii)3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段之间形成的复合物。

4、另一方面，本公开提供了具有在(i)治疗性多核苷酸与(ii)3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段之间形成的复合物的药物组合物。

5、在本文所描述的方法和组合物的一些实施例中，所述治疗性多核苷酸是或编码多核苷酸免疫刺激剂，例如，能够刺激模式识别受体(prr)、环状-gmp-amp-合酶(cgas)或干扰素基因刺激因子(sting)的多核苷酸配体。在本文所描述的方法和组合物的一些实施例中，所述治疗性多核苷酸编码用于癌症疗法的蛋白质或肽，例如肿瘤抗原或促炎性细胞因子。在本文所描述的方法和组合物的一些实施例中，所述治疗性多核苷酸是或编码基因调节多核苷酸，例如sirna、mirna、sarna、安塔够妙(antagomir)、反义寡核苷酸或诱骗寡核苷酸。在本文所描述的方法和组合物的一些实施例中，所述治疗性多核苷酸编码基因组编辑效应物，例如锌指核酸酶、转录激活因子样效应物核酸酶(talen)或包括cas蛋白和向导rna的crispr系统。在本文所描述的方法和组合物的一些实施例中，所述治疗性多核苷酸是或编码效应多核苷酸，例如适体或核酶。

6、有利地，3e10-prr激动剂复合物介导细胞死亡的这种能力在本文所描述的用于治疗各种癌症的组合物和方法中得到利用。

7、因此，本公开的一方面提供了用于治疗有需要的受试者的癌症的方法。在一些实施例中，所述方法包含向所述受试者施用治疗有效量的组合物，所述组合物包括在(i)能够刺激模式识别受体(prr)的多核苷酸配体与(ii)3e10抗体或其变体或其抗原结合片段之间形成的复合物。

8、在一些实施例中，本文所描述的组合物和方法的有利性质至少部分地基于如下文所描述的发现：3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段容易穿过血脑屏障。例如，如实例6所描述和图13所展示，3e10-d31n在携带人髓母细胞瘤肿瘤的小鼠的cns中累积并保留至少8天，在脑和脊髓两者中均如此。有利地，在本文所描述的组合物和方法中利用了3e10穿过血脑屏障的能力，以将多核苷酸prr激动剂递送穿过bbb并进入cns，用于治疗各种癌症。

9、在一些实施例中，本文所描述的组合物和方法的有利性质至少部分地基于如下文所描述的发现：多核苷酸prr激动剂和3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段的复合物在系统施用后显著降低了cns癌症的肿瘤负荷。例如，如实例7所描述和图14所展示，并且特别是在图14d中，单剂量的gmabd31n/3prna，而不是pbs对照，在静脉内施用后显著降低了小鼠脑中人髓母细胞瘤的肿瘤负荷。有利地，在本文所描述的组合物和方法中利用了这些复合物在全身施用后降低cns肿瘤负荷的能力，以提供对cns癌症的相对简单和有效疗法。

10、在一些实施例中，本文所描述的组合物和方法的有利性质至少部分地基于如下文所描述的发现：多核苷酸prr激动剂和3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段的复合物在系统施用后显著防止脑肿瘤向脊髓转移。例如，如实例7所描述和图14所展示，并且特别是在图14e中，单剂量的gmabd31n/3prna，而不是pbs对照，在静脉内施用后显著防止了人髓母细胞瘤在小鼠脑中的转移。有利地，在本文所描述的组合物和方法中利用了这些复合物在全身施用后防止或减少脑肿瘤的转移的能力，以提供对cns癌症的相对简单和有效疗法。

11、在一些实施例中，本文所描述的组合物和方法的有利性质至少部分地基于以下发现：使用3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段与多核苷酸的更高的摩尔比导致多核苷酸免于rna降解的更大保护。例如，如在实例6中所描述的和在图13a和13b中所展示的，尽管亲本3e10和3e10(d31n)变体抗体两者以2:1和20:1的摩尔比保护mrna免于rna酶a介导的rna降解，但通过20:1的摩尔比提供的保护超过以2:1提供的保护。有利地，在本文所描述的组合物和方法中利用了以更高的3e10抗体或其变体或其抗原结合片段浓度提供的多核苷酸的增强的保护，以改善在体内递送多核苷酸的治疗性组合物的药代动力学特性。

12、因此，本公开的一方面提供了具有在(i)能够刺激模式识别受体(prr)的多核苷酸配体与(ii)3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段之间形成的复合物的药物组合物，用于治疗各种癌症。在一些实施例中，所述药物组合物的3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段与多核苷酸配体的摩尔比为至少2:1。

13、在本文所描述的方法和组合物的一些实施例中，所述3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段包含(a)轻链可变区(vl)互补决定区(cdr)1，所述vl cdr1包括3e10-vl-cdr1(seq id no:xx)的氨基酸序列；(b)vl cdr2，所述vl cdr2包括3e10-vl-cdr2(seq id no:xx)的氨基酸序列；(c)vl cdr3，所述vl cdr3包括3e10-vl-cdr3(seq id no:xx)的氨基酸序列；(d)重链可变区(vh)cdr1，所述vh cdr1包括3e10-vh-cdr1a(seq id no:xx)的氨基酸序列；(e)vh cdr2，所述vh cdr2包括3e10-vh-cdr2(seq id no:xx)的氨基酸序列；以及(f)vh cdr3，所述vh cdr3包括3e10-vh-cdr3(seq id no:xx)的氨基酸序列。

14、在本文所描述的方法和组合物的一些实施例中，所述3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段包含(a)轻链可变区(vl)互补决定区(cdr)1，所述vl cdr1包括相对于3e10-vl-cdr1(seq id no:xx)具有不超过两个氨基酸取代的氨基酸序列；(b)vl cdr2，所述vl cdr2包括相对于3e10-vl-cdr2(seq id no:xx)具有不超过两个氨基酸取代的氨基酸序列；(c)vl cdr3，所述vl cdr3包括相对于3e10-vl-cdr3(seq id no:xx)具有不超过两个氨基酸取代的氨基酸序列；(d)重链可变区(vh)cdr1，所述vh cdr1包括相对于3e10-vh-cdr1a(seqid no:xx)具有不超过两个氨基酸取代的氨基酸序列；(e)vh cdr2，所述vh cdr2包括相对于3e10-vh-cdr2(seq id no:xx)具有不超过两个氨基酸取代的氨基酸序列；以及(f)vhcdr3，所述vh cdr3包括相对于3e10-vh-cdr3(seq id no:xx)具有不超过两个氨基酸取代的氨基酸序列。

15、在本文所描述的方法和组合物的一些实施例中，所述3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段包含(a)轻链可变区(vl)互补决定区(cdr)1，所述vl cdr1包括3e10-vl-cdr1m(seq id no:xx)的氨基酸序列；(b)vl cdr2，所述vl cdr2包括3e10-vl-cdr2m(seq id no:xx)的氨基酸序列；(c)vl cdr3，所述vl cdr3包括3e10-vl-cdr3m(seq id no:xx)的氨基酸序列；(d)重链可变区(vh)cdr1，所述vh cdr1包括3e10-vh-cdr1m(seq id no:xx)的氨基酸序列；(e)vh cdr2，所述vh cdr2包括3e10-vh-cdr2m(seq id no:xx)的氨基酸序列；以及(f)vh cdr3，所述vh cdr3包括3e10-vh-cdr3m(seq id no:xx)的氨基酸序列。

16、在本文所描述的方法和组合物的一些实施例中，所述3e10抗体或其变体、或其抗原结合片段是双特异性抗体，所述双特异性抗体包含靶向所关注细胞类型、组织或器官(例如，癌组织或细胞)的结合序列。