经修饰的IL-2分子及其用途的制作方法

本发明属于生物医药领域，具体涉及一种经修饰的il-2分子及其用途。

背景技术：

1、据公开资料显示，2017年2月世卫组织公布的数据表明，全球每年有1400多万新发癌症病例，预计到2030年这一数字将增加到2100多万；每年有880万人死于癌症，全球癌症死亡人数占总死亡人数的近六分之一，癌症的预防和治疗是医学领域亟需解决的世界性难题。

2、目前，传统的用于治疗癌症的方法包括外科手术、化疗、激素治疗和放疗(参见例如：stockdale，1998年《癌症患者管理原则》(principles of cancer patientmanagement)，《科学美国人：医学》(scientific american:medicine)，第3卷，rubenstein和federman编，第12章第iv节)。然而，由于患者健康状况或疾病晚期情况，外科手术可能是不可行的，而且手术后癌细胞往往不能完全从患者体内移除；而只有当肿瘤组织对辐射的敏感性高于正常组织时，放疗才有效，同时高剂量的放疗通常会引起严重的副作用；激素治疗很少作为单一药剂使用，虽然其可能有效，但通常在其它治疗已移除了大多数癌细胞之后用于预防或延迟癌症复发；化疗最大的问题则在于患者可能很快对化疗药剂产生耐药性。

3、除此之外，免疫调节因子(例如白细胞介素)也可以适用于对动物模型和癌症患者发挥抗肿瘤作用，并避免了上述各种传统疗法中的缺陷，然而，与应用免疫调节因子相关的全身性毒副作用较大程度地限制了其使用。因此，开发能够降低免疫调节因子毒副作用的有效疗法十分必要。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术中存在的问题，一方面，本技术提供了经修饰的il-2分子，其中，所述修饰包括使用il-15分子中介导il-15分子与il15rα结合的区域取代il-2分子中介导il-2分子与il2rα结合的区域，所述il-15分子中介导il-15分子与il15rα结合的区域包含9个以上的氨基酸残基。

2、在某些实施方式中，所述il-15分子中介导il-15分子与il15rα结合的区域是连续的氨基酸序列。

3、在某些实施方式中，所述il-15分子中介导il-15分子与il15rα结合的区域是不是连续的氨基酸序列。

4、在某些实施方式中，所述il-15分子中介导il-15分子与il15rα结合的区域包含1个或以上不连续的氨基酸位点。

5、在某些实施方式中，所述il-2分子中介导il-2分子与il2rα结合的区域是连续的氨基酸序列。

6、在某些实施方式中，所述il-2分子中介导il-2分子与il2rα结合的区域是不是连续的氨基酸序列。

7、在某些实施方式中，所述il-2分子中介导il-2分子与il2rα结合的区域包含1个或以上不连续的氨基酸位点。

8、在某些实施方式中，所述修饰能够降低所述经修饰的il-2分子与il2rα的亲和力。

9、在某些实施方式中，所述修饰能够消除所述经修饰的il-2分子与il2rα的亲和力。

10、在某些实施方式中，所述亲和力通过生物膜干涉技术(biolayerinterferometry，bli)测得。

11、在某些实施方式中，所述介导il-2分子与il2rα结合的区域包括环m(loop m)或其变体，所述环m包含如seq id no.1所示的序列。

12、在某些实施方式中，所述介导il-2分子与il2rα结合的区域包括环n(loop n)或其变体，所述环n包含如seq id no.5所示的序列。

13、在某些实施方式中，所述介导il-2分子与il2rα结合的区域包括螺旋b或其变体，所述螺旋b包含如seq id no.2所示的序列。

14、在某些实施方式中，所述介导il-2分子与il2rα结合的区域包括环m(loop m)或其变体、螺旋b或其变体，所述环m包含如seq id no.1所示的序列，所述螺旋b包含如seq idno.2所示的序列。

15、在某些实施方式中，所述介导il-2分子与il2rα结合的区域包括螺旋b或其变体、环n(loop n)或其变体，所述螺旋b包含如seq id no.2所示的序列，所述环n包含如seq idno.5所示的序列。

16、在某些实施方式中，所述介导il-2分子与il2rα结合的区域包括环m(loop m)或其变体、环n(loop n)或其变体，所述环m包含如seq id no.1所示的序列，所述环n包含如seqid no.5所示的序列。

17、在某些实施方式中，所述介导il-2分子与il2rα结合的区域自n端至c端依次包含：环m(loop m)或其变体、螺旋b或其变体、环n(loop n)或其变体，所述环m包含如seq idno.1所示的序列，所述螺旋b包含如seq id no.2所示的序列，所述环n包含如seq id no.5所示的序列。

18、在某些实施方式中，所述介导il-15分子与il15rα结合的区域包括环m(loop m)或其变体，所述环m包含如seq id no.8所示的序列。

19、在某些实施方式中，所述介导il-15分子与il15rα结合的区域包括环n(loop n)或其变体，所述环n包含如seq id no.12所示的序列。

20、在某些实施方式中，所述介导il-15分子与il15rα结合的区域包括螺旋b或其变体，所述螺旋b包含如seq id no.9所示的序列。

21、在某些实施方式中，所述介导il-15分子与il15rα结合的区域包括环m(loop m)或其变体、螺旋b或其变体，所述环m包含如seq id no.8所示的序列，所述螺旋b包含如seq idno.9所示的序列。

22、在某些实施方式中，所述介导il-15分子与il15rα结合的区域包括螺旋b或其变体、环n(loop n)或其变体，所述螺旋b包含如seq id no.9所示的序列，所述环n包含如seqid no.12所示的序列。

23、在某些实施方式中，所述介导il-15分子与il15rα结合的区域包括环m(loop m)或其变体、环n(loop n)或其变体，所述环m包含如seq id no.8所示的序列，所述环n包含如seq id no.12所示的序列。

24、在某些实施方式中，所述介导il-15分子与il15rα结合的区域自n端至c端依次包含：环m(loop m)或其变体、螺旋b或其变体、环n(loop n)或其变体，所述环m包含如seq idno.8所示的序列，所述螺旋b包含如seq id no.9所示的序列，所述环n包含如seq id no.12所示的序列。

25、在某些实施方式中，所述修饰包括使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的环m(loop m)或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的环m(loop m)或其变体。

26、在某些实施方式中，所述修饰包括使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的螺旋b或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的螺旋b或其变体。

27、在某些实施方式中，所述修饰包括使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的环n(loop n)或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的环n(loop n)或其变体。

28、在某些实施方式中，所述修饰包括使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的环m(loop m)或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的环m(loop m)或其变体，以及，使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的螺旋b或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的螺旋b或其变体。

29、在某些实施方式中，所述修饰包括使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的螺旋b或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的螺旋b或其变体，以及，使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的环n(loop n)或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的环n(loop n)或其变体。

30、在某些实施方式中，所述修饰包括使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的环m(loop m)或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的环m(loop m)或其变体，以及，使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的环n(loop n)或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的环n(loop n)或其变体。

31、在某些实施方式中，所述修饰包括使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的环m(loop m)或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的环m(loop m)或其变体、使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的螺旋b或其变体取代所述螺旋b或其变体，以及，使用所述介导il-15分子与il15rα结合的区域内的环n(loop n)或其变体取代所述介导il-2分子与il2rα结合的区域内的环n(loop n)或其变体。

32、在某些实施方式中，所述修饰使得所述经修饰的il-2分子能够与il15rα或il15rα的sushi结构域结合。

33、在某些实施方式中，所述修饰还包括使用il-15分子中的环x(loop x)或其变体取代il-2分子中的环x(loop x)或其变体，所述环x包含如seq id no.10所示的序列，所述环x包含如seq id no.3所示的序列。

34、在某些实施方式中，所述修饰还包括使用il-15分子中的螺旋c或其变体取代il-2分子中的螺旋c或其变体，所述螺旋c包含如seq id no.11所示的序列，所述螺旋c包含如seq id no.4所示的序列。

35、在某些实施方式中，与不包含所述取代的经修饰的il-2分子相比，所述取代能够提高所述的经修饰的il-2分子的稳定性。

36、在某些实施方式中，所述修饰还包括在il-2分子的螺旋d区域进行氨基酸置换，置换后的氨基酸能够与所述螺旋b中的第43位苯丙氨酸(f)形成芳香环相互作用从而稳定疏水内核，其中氨基酸的位置以天然il-15分子氨基酸序列为基础，根据kabat编号的eu索引确定；所述螺旋d包含如seq id no.6所示的序列。

37、在某些实施方式中，所述天然il-15分子氨基酸序列如seq id no.13所示。

38、在某些实施方式中，所述氨基酸置换包括w121f，其中氨基酸的位置以天然il-2分子氨基酸序列为基础，根据kabat编号的eu索引确定。

39、在某些实施方式中，所述天然il-2分子氨基酸序列如seq id no.7所示。

40、在某些实施方式中，所述的经修饰的il-2分子包含如seq id no.14所示的序列。

41、另一方面，本技术还提供了蛋白异二聚体，其包括本技术所述的经修饰的il-2分子，以及il15rα或其变体；或者，所述蛋白异二聚体包括本技术所述的经修饰的il-2分子，以及il15rα受体的sushi结构域或其变体。

42、在某些实施方式中，所述il15rα包含如seq id no.16所示的序列。

43、在某些实施方式中，所述sushi结构域包含如seq id no.15或seq id no.20所示的序列。

44、在某些实施方式中，所述蛋白异二聚体不与il2rα受体结合，并且和il-2分子相比与il2rβ具有更高的亲和力，所述il-2分子包括天然il-2分子及其功能性变体。

45、在某些实施方式中，所述天然il-2分子的功能性变体包括所述经修饰的il-2分子。

46、在某些实施方式中，所述il15rα变体或所述sushi结构域变体包含fc片段。

47、在某些实施方式中，所述fc片段位于所述il15rα或所述sushi结构域的c端。

48、在某些实施方式中，所述fc包括人igg1fc、人igg4fc和鼠igg2aa.1fc中的任意一种。

49、在某些实施方式中，所述fc包含如seq id no.18、seq id no.24或seq id no.25所示的序列。

50、在某些实施方式中，所述蛋白异二聚体包含如seq id no.14所示的序列，以及如seq id no.19、seq id no.21或seq id no.22所示的序列。

51、在某些实施方式中，本技术所述的经修饰的il-2分子和所述蛋白异二聚体与未经所述修饰的il-2分子相比，能够降低treg细胞的增殖活性。

52、另一方面，本技术还提供了核酸分子，其编码本技术所述的经修饰的il-2分子。

53、另一方面，本技术还提供了核酸分子组合，其编码a)本技术所述的经修饰的il-2分子，以及b)本技术中所述的il15rα或其变体，或所述的sushi结构域或其变体。

54、另一方面，本技术还提供了载体，其包含本技术所述的核酸分子，或本技术所述的核酸分子组合。

55、在某些实施方式中，编码本技术所述的经修饰的il-2分子的核酸分子与编码本技术中所述的il15rα或其变体，或所述的sushi结构域或其变体的核酸分子位于同一载体中。

56、在某些实施方式中，所述载体包括第一载体和第二载体，所述第一载体包含编码本技术所述的经修饰的il-2分子的核酸分子，所述第二载体包含编码本技术中所述的il15rα或其变体，或所述的sushi结构域或其变体的核酸分子。

57、另一方面，本技术还提供了细胞，其包含本技术所述的经修饰的il-2分子、本技术所述的蛋白异二聚体、本技术所述的核酸分子、本技术所述的核酸分子组合或本技术所述的载体。

58、另一方面，本技术还提供了药物组合物，其包含本技术所述的经修饰的il-2分子、本技术所述的蛋白异二聚体、本技术所述的核酸分子、本技术所述的核酸分子组合、本技术所述的载体或本技术所述的细胞。

59、另一方面，本技术还提供了本技术所述的经修饰的il-2分子、本技术所述的蛋白异二聚体、本技术所述的核酸分子、本技术所述的核酸分子组合、本技术所述的载体、本技术所述的细胞用于制备药物的用途，其中所述药物用于预防和/或治疗肿瘤。

60、在某些实施方式中，所述肿瘤包括肛门癌、胆道癌、膀胱癌、乳腺癌、宫颈癌、胃癌、结肠癌、头颈部鳞状细胞癌、肝癌、实体瘤、黑色素瘤、默克尔细胞癌、间皮瘤、非小细胞肺癌、卵巢癌、肾细胞癌、皮肤鳞状细胞癌、小细胞肺癌、胸腺癌、甲状腺癌、结肠癌和/或黑色素瘤。

61、临床上在il-2低剂量的条件下，其会优先和treg细胞表面上带有α链的高亲和力受体结合，从而产生免疫抑制，达不到治疗的效果。高剂量的il-2会通过激活大量的效应t细胞从而中和treg激活带来的免疫抑制，同时也会出现更多的毒副作用，以及细胞凋亡(activation induced cell apoptosis)。本技术中通过将il-2中与其受体α链结合的多肽序列置换为il-15中与其受体α链结合的多肽序列，从而减弱或消除了与α受体结合，从而有减少il-2促进的抑制t细胞增殖活性的功能，同时还可减少对内皮细胞α受体的结合，从而降低或消除il-2治疗引起的毒副作用，鉴于该优势，本技术提供的经修饰的il-2分子具有广阔的临床应用前景。