CN107847599B - 形成补体结合增强的有序多聚化免疫球蛋白fc组合物的人类蛋白质片段融合蛋白质 - Google Patents

形成补体结合增强的有序多聚化免疫球蛋白fc组合物的人类蛋白质片段融合蛋白质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一系列完全重组的多聚化形式的免疫球蛋白Fc,由其向免疫细胞受体呈递多价免疫球蛋白Fc。融合蛋白质以同型二聚和高度有序多聚级分两者的形式存在,所述高度有序多聚级分被称为斯特拉多体。本发明涉及增加多聚化并优先结合于补体并且适用于治疗和预防疾病的斯特拉多体。

Description

形成补体结合增强的有序多聚化免疫球蛋白FC组合物的人类 蛋白质片段融合蛋白质
相关申请的交叉参考
本申请要求2015年7月24日提交的美国临时申请第62/196,478号的优 先权,其内容以全文引用的方式并入本文中。
用电子方式提交的文本文件的描述
用电子方式提交的文本文件的内容特此以全文引用的方式并入本文中: 序列表的计算机可读格式拷贝(文件名:GLIK_015_01WO_SeqList_ST25.txt, 记录日期:2016年7月22日,文件大小193千字节)。
技术领域
本发明大体上涉及免疫学、自身免疫性、炎症和肿瘤免疫学的领域。更 具体来说,本发明涉及展现Fc受体结合改变并保持或增强与补体系统元件 的结合的包含免疫球蛋白Fc结构域的生物活性仿生分子、包含此类仿生物 质的组合物以及制造和使用此类仿生物质的方法。本发明进一步涉及治疗或 预防如以下的病理学病状:补体介导的疾病、自身免疫性疾病、发炎性疾病、 血液病以及癌症。
背景技术
补体系统是免疫系统中参与标靶细胞溶解和抗原吞噬作用的部分。存在 三种目前已知的主要补体路径:经典路径、替代性路径和凝集素结合路径。 一旦蛋白质C1q结合于一个或多个完整免疫球蛋白IgM分子或至少两个完 整免疫球蛋白IgG1、IgG2或IgG3分子,激活经典补体路径(《詹韦氏免疫 生物学(Janeway's Immunobiology)》,第8版,Murphy编,Garland Science, 2012,第10章)。补体激活导致补体依赖性细胞毒性(complement-dependent cytotoxicity;CDC)。已经展示单克隆抗体Fc区中的改变增强或降低补体结 合亲和力(Moore等人,《MAbs》2(2):181-9(2010)。然而,此工作在单克 隆抗体的情形下进行,并且因此至少部分地依赖于Fab的标靶特异性并且不 具有结合亲合力的情形。
过量的补体激活和/或沉积可能有害,并且与许多疾病相关联,包括重 症肌无力、溶血性尿毒症综合征(hemolytic uremic syndrome;HUS)和阵发性 夜间血红蛋白尿(paroxysmal nocturnal hemoglobinuria;PNH)。大脑老化与显 著增加的补体组分C1q水平相关联(Stephan等人,《神经科学杂志(J. Neuroscience)》,2013年8月14日,33(33):13460-13474)。补体系统深度参 与乙酰胆碱受体抗体相关重症肌无力的致病机制(
Figure BDA0001551570710000021
和Christadoss,《自 身免疫性评论(Autoimmun Rev.)》2013年7月;12(9):904-11.doi:10.1016/j.autrev.2013.03.003)。来自免疫、遗传和蛋白质生化研究的多种发现 指示补体系统在年龄相关性黄斑变性的病源学中起主要作用(Weber等人, 《德国医学杂志国际版(Dtsch Arztebl Int.)》,2014年2月;111(8):133-138. doi:10.3238/arztebl.2014.0133)。存在关于以下的强有力证据:补体的经典和 替代性路径都在类风湿性关节炎期间以及在类风湿性关节炎动物模型中得 到病理学激活(Okroj等人,《医学年鉴(Ann Med.)》2007;39(7):517-30)。
以依序方式激活经典、替代性和凝集素路径,并且所有三个路径都参与 全身性疾病。补体系统的激活参与全身性自身免疫性疾病的致病机制。长期 以来已经在免疫复合物介导的疾病(如冷球蛋白性脉管炎和全身性红斑狼疮) 中认识到经由经典路径的激活(Chen等人,《自身免疫性杂志(Journal of Autoimmunity)》,2009;doi:10.1016/j.jaut.2009.11.014)。在患有亨诺-许兰紫 癜性肾炎(Henoch-
Figure BDA0001551570710000022
purpuranephritis)和IgA肾病变的患者中发现通 过替代性和凝集素路径两者的补体激活(Hisano等人,《美国肾病杂志(Am J Kidney Dis)》2005;45:295e302)。充分描述补体在膜性肾病变(成人肾病综合 征最常见原因之一)中的重要性。膜性肾病变以肾小球上皮下免疫沉淀为特 点。对膜性肾病变实验模型海曼肾炎(Heymann nephritis)的研究已经证实, 这些沉积局部激活补体以造成足细胞损伤,最终引起细胞骨架重组、裂孔隔 膜(slit diaphragms)损失和蛋白尿(Beck等人,补体在膜性肾病变中的作用 (The Role of Complement inMembranous Nephropathy).《肾病学研讨会 (Semin Nephrol)》2013Nov;33(6):531-42)。
补体激活是非常复杂的过程,其中在最初认为理解所述过程之后数十年 后仍发现新级联组分。经典路径补体级联中的第一步骤是C1q与抗体的结 合。(《自然(Nature)》.1988年4月21日;332(6166):738-40;IgG上C1q的结 合位点(The binding site for C1qon IgG).Duncan AR,Winter G.)。
不认为非聚集抗体与C3或与C3b的结合在血浆中通过补体激活进行,但 认为其主要由激活产物C3b2与IgG的复合物维持(《分子免疫学(Mol Immunol)》.2006年1月;43(1-2):2-12.补体扩增重新讨论(Complement amplification revisited).Lutz HU,Jelezarova E)。然而,在补体替代性路径由 含有IgG抗体的免疫聚集物激活期间,C3b的α'-链可以变为共价结合在IgG重 链Fd部分中的一个或两个位点处(即,重链中包括于Fab片段中的所述部 分)(《生物化学杂志(Biochem J.)》1981年5月1日;195(2):471-480).在人 类血清中激活替代性路径之后,补体组分C3与抗体-抗原聚集物的结合(The bindingof complement component C3to antibody-antigen aggregates after activation ofthe alternative pathway in human serum).K J Gadd和K B Reid)。 补体组分C4a、C3a、C5a和攻膜复合物在历史上一直通常被称为补体分裂产 物或过敏毒素。然而,文献现在清楚说明C4a(Xie等人,《国际免疫药理学 (International Immunopharmacology)》12(2012)158-168)、C3a(Coulthard和 Woodruff,《免疫学杂志(J Immunol)》2015;194:3542-3548)和C5a(Nishise 等人,《治疗性单采血液成分术和透析(Therapeutic Apheresis andDialysis)》 13(6):509-514和Gerard等人,《生物化学杂志(J.Biol Chem.)》 280(48):39677-39680,2005年12月2日)在某些情形中具有抗炎性并且不与 级联递增相关联。
此时市场上用于治疗补体介导的疾病的主要疗法是抗C5抗体艾库组单 抗(eculizumab),其结合C5并且抑制其裂解为C5a和C5b-9,从而部分地抑 制下游补体级联以及相关发炎性和血栓性反应的进展。然而,其对上游补体 组分(如C1q、C1R、C1S、C1样复合物)或对C4、C4a、C4b、C2、C1、C4b2、 C2b、C4b2a、C3、C3a或C3b(其是补体级联组分C5上游的凝集素路径、经 典路径和替代性路径的组分并且可以是用于治疗疾病的优先标靶)不具有直 接影响。相比之下,正常免疫球蛋白和单克隆抗体结合C5上游的C1q和其 它标靶。因此,在所属领域中需要用于治疗补体介导的疾病的改进型方法, 其通过结合上游补体级联组分并且因此调节补体级联来进行。在所属领域中 进一步需要用于用包含免疫球蛋白Fc的化合物治疗补体介导的疾病的改进 型方法,所述化合物以亲合力而非仅以亲和力结合六聚C1q,并且进一步在 不具有与低亲和力Fc受体结合的高亲合力的情况下进行此结合。
原生免疫球蛋白IgG1Fc天然结合超过十二个配体,其中的一个是补体 因子C1q。其它IgG1Fc配体包括(但不限于)典型Fc受体,新生儿受体FcRn、 铁、蛋白A、FcRL1-6、TRIM21以及DC-SIGN。可溶性同型二聚IgG1以过 低而无法起作用的亲和力(CA Diebolder等人补体由在细胞表面处组装的 IgG六聚物激活(Complement Is Activated by IgGHexamers Assembled at the Cell Surface).《科学(Science)》2014年3月;343(6176):1260-1263)并且以 高解离速率(Gaboriaud等人补体蛋白质C1q球状顶部的晶体结构提供其多 功能识别特性的基础(The crystal structure of the globular head ofcomplement protein C1q provides a basis for its versatile recognitionproperties).《生物化学 杂志(J.Biol.Chem.)》2003年11月21日;278(47):46974-82)天然结合C1q。 然而,当IgG1通过其Fab固定于抗原标靶时,发生构象变化(M.Oda等人在 抗原结合时抗体恒定区中变构构象变化的证据(Evidence of allosteric conformationalchanges in the antibody constant region upon antigen binding). 《国际免疫学(Int.Immunol.)》(2003)15(3):417-426)并且与C1q的结合亲和 力增加。
此外,由于IgG1在抗原位点处积聚,故向C1q呈递多个免疫球蛋白Fc, 从而在抗原结合位点处产生更具亲合力的结合。由于C1q是具有六个Fc结 合位点的六聚体(KBReid.C1q的化学和分子遗传学(Chemistry and molecular genetics of C1q).BehringInst Mitt.1989年7月;(84):8-19),故聚集IgG1的结 合具有高亲合力(Diebolder,2014)。因此,除可供用于使具有所得抗体依赖性 细胞细胞毒性(Antibody Dependent CellCytotoxicity;ADCC)和抗体依赖性细 胞吞噬作用(Antibody Dependent CellPhagocytosis;ADCP)的Fc受体交联以 外,紧密结合的IgG1不仅以同型二聚免疫球蛋白的亲和力结合C1q,而且 还以导致补体依赖性细胞毒性的亲合力结合C1q。所结合Fc的团簇与六聚 C1q的结合的所得功能反应是激活经典补体路径,并且形成C1qC1rC1s并使 C4裂解为C4a和C4b。以极低浓度天然存在(Soltis和Hasz.原生免疫球蛋 白在低白蛋白血清中的自发性聚集(Spontaneous aggregation of native immunoglobulins in hypoalbuminemicserum).《临床实验室免疫学杂志(J Clin Lab Immunol.)》1982年10月;9(1):13-7)并且存在于汇集人类静脉内免疫球 蛋白(Intravenous Immunoglobulin;IVIG)中(A.Herrera等人三种可商购的静 脉内免疫球蛋白制剂的免疫球蛋白组成(Immunoglobulincomposition of three commercially available intravenous immunoglobulinpreparations).《过敏与临 床免疫学杂志(J.All Clin Immunol)》,84(1):556-561)的可溶性IgG1聚集物提 供与其配体未结合的多价IgG1Fc,包括低亲和力Fc受体和C1q。可溶性(即, 未与细胞结合)的IgG1聚集物由此以亲合力结合六聚C1q。可溶性C1q与可 溶性IgG1聚集物(即,未与细胞结合)的结合可以抑制补体级联的下游激活, 包括抑制CDC。
由数万血液供体汇集的汇集人类IVIG含有IgG1聚集物中模拟可溶性原 生IgG1聚集物天然作用的极小并可变部分(0.1%-5%)。IVIG结合C1q,并 且已经证实其在临床上适用于补体介导的疾病,如重症肌无力。然而,IVIG 具有血液产物的所有伴随风险,不以重组方式产生,不充分地控制IgG1聚 集物量,并且主要包含用于治疗补体介导的疾病的无活性级分。而且,IVIG 治疗还常常通过结合于低亲和力Fc受体而导致不合需要的促炎性反应(Andresen等人比较各种人类免疫球蛋白-G调配物的产物等效性研究 (Productequivalence study comparing various human immunoglobulin-G formulations).《临床药理学杂志(J Clin Pharmacol)》2000;40:722-730和 Ghielmetti等人静脉内免疫球蛋白在人类全血中的作用的基因表达谱分析 (Gene expression profiling of theeffects of intravenous immunoglobulin in human whole blood).《分子免疫学》43(2006)939-949)。需要以下新颖、 连贯、以重组方式产生的疗法,其模拟聚集可溶性IgG1Fc通过亲合地结合 C1q而充当补体沉降池的天然过程,同时通过相对于包括低亲和力Fc受体的其它天然配体优先结合于补体组分来避免不合需要的促炎性反应。
发明内容
本发明涉及生物活性融合蛋白质仿生分子,包含一个或多个人类免疫球 蛋白Fc结构域和一个或多个多聚化结构域,其中所述融合蛋白质的所述Fc 结构域部分包含一个或多个点突变。在一个方面中,相对于正常非聚集人类 免疫球蛋白Fc,仿生分子优先结合一种或多种补体组分。在一些实施例中, 优先结合于一种或多种补体组分通过与典型Fc受体的结合相对于正常非聚 集免疫球蛋白Fc或替代地正常聚集免疫球蛋白Fc减少的仿生物质Fc结构 域来实现。在一些实施例中,生物活性融合蛋白质仿生分子包含斯特拉多体(stradomer)单元。提供包含生物活性融合蛋白质仿生物质的组合物和用于使 用所述组合物的方法。
在一个方面中,本公开提供一种斯特拉多体单元,包含至少一个具有一 个或多个对应于IgG1Fc结构域位置267、268和/或324中至少一个的点突 变的IgG1Fc结构域。在一些实施例中,斯特拉多体单元进一步包含至少一 个多聚化结构域。在一些实施例中,处于位置267处的氨基酸由丝氨酸(Ser; S)突变为任何其它氨基酸。在另外的实施例中,处于位置267处的氨基酸突 变为谷氨酸(Glu;E)。在一些实施例中,处于位置268处的氨基酸由组氨酸 (His;H)突变为任何其它氨基酸。在另外的实施例中,处于位置268处的氨 基酸突变为苯丙氨酸(Phe;F)。在一些实施例中,处于位置324处的氨基酸 由丝氨酸突变为任何其它氨基酸。在另外的实施例中,处于位置324处的氨 基酸突变为苏氨酸(Thr;T)。在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构 域包含处于位置267、268和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构 域包含点突变S267E、H268F和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元包含具有以下氨基酸序列的IgG1Fc 结构域,所述氨基酸序列包含处于位置267、268和/或324处的点突变并且 进一步包含至少一个处于位置233和/或234和/或235和/或236和/或238 和/或265和/或297和/或299和/或328处的点突变。在一个实施例中,处于 位置297处的氨基酸由天冬酰胺(Asn;N)突变为任何其它氨基酸。在另一个 实施例中,处于位置297处的氨基酸突变为丙氨酸(Ala;A)。在一个实施例中,处于位置299处的氨基酸由苏氨酸(T)突变为除丝氨酸或半胱氨酸以外 的任何其它氨基酸。在另一个实施例中,处于位置299处的氨基酸突变为丙 氨酸(Ala;A)。在一个实施例中,处于位置238处的氨基酸由脯氨酸(Pro; P)突变为任何其它氨基酸。在另一个实施例中,处于位置238处的氨基酸突 变为天冬氨酸(Asp;D)。在一个实施例中,处于位置233处的氨基酸由谷氨 酸(Glu;E)突变为任何其它氨基酸。在另一个实施例中,处于位置233处的氨基酸突变为脯氨酸(Pro;P)。在另一个实施例中,处于位置236处的氨基 酸由甘氨酸(Gly;G)突变为任何其它氨基酸。在另一个实施例中,处于位置 236处的氨基酸突变为精氨酸(Arg;R)。在一个实施例中,处于位置236处 的氨基酸缺失。在一个实施例中,处于位置234处的氨基酸由亮氨酸(Leu; L)突变为任何其它氨基酸。在另一个实施例中,处于位置234处的氨基酸突 变为缬氨酸(Val;V)或丙氨酸(Ala;A)。在另一个实施例中,处于位置235处的氨基酸由亮氨酸(Leu;L)突变为任何其它氨基酸。在另一个实施例中, 处于位置235处的氨基酸突变为丙氨酸(Ala;A)。在一个实施例中,处于位 置265处的氨基酸由天冬氨酸(Asp;D)突变为任何其它氨基酸。在另一个实 施例中,处于位置265处的氨基酸突变为丙氨酸(Ala;A)。在另一个实施例 中,处于位置265处的氨基酸突变为色氨酸(Trp;W)。在一个实施例中,处 于位置297处的氨基酸由天冬酰胺(Asn;N)突变为任何其它氨基酸。在一个 实施例中,处于位置297处的氨基酸突变为丙氨酸(Ala;A)。在一个实施例 中,处于位置297处的氨基酸突变为谷氨酰胺(Gln;Q)。在一个实施例中, 处于位置299处的氨基酸由苏氨酸(Thr;T)突变为除丝氨酸(Ser;S)或半胱 氨酸(Cys;C)以外的任何其它氨基酸。在一个实施例中,处于位置299处的 氨基酸突变为丙氨酸。在一个实施例中,处于位置298处的氨基酸突变为除 脯氨酸以外的任何氨基酸。在一个实施例中,处于位置328处的氨基酸由亮 氨酸(Leu;L)突变为任何其它氨基酸。在另一个实施例中,处于位置328处 的氨基酸突变为苯丙氨酸(Phe;F)。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置267、268、 297和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变S267E、 H268F、N297A和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置234、235、 267、268和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变 L234V、L235A、S267E、H268F和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置234、235、 267、268、297和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突 变L234V、L235A、S267E、H268F、N297A和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、234、 235、267、268和324处的点突变以及处于位置236处的氨基酸的缺失。在 另外的实施例中,Fc结构域包含点突变E233P、L234A、L235A、S267E、 H268F和S324T以及处于位置236处的氨基酸的缺失。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、234、 235、267、268、297和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包 含点突变E233P、L234A、L235A、S267E、H268F、N297A和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置265、267、 268和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变D265A、 S267E、H268F和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置238、267、 268和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变P238D、 S267E、H268F和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置238、267、 268、297和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变 P238D、S267E、H268F、N297A和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置236、267、 268和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变G236R、 S267E、H268F和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、236、 267、268和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变 E233P、G236R、S267E、H268F和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、236、 267、268、324和328处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突 变E233P、G236R、S267E、H268F、S324T和L328F。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置238、265、 267、268和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变 P238D、D265G、S267E、H268F和S324T。在其它实施例中,Fc结构域包 含点突变P238D、D265W、S267E、H268F和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置267、268、 324和328处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变S267E、 H268F、S324T和L328F。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、234、 235、267、268、297、324和328处的点突变以及处于位置236处的氨基酸 的缺失。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变E233P、L234V、L235A、 S267E、H268F、N297A、S324T和L328F以及处于位置236处的氨基酸的 缺失。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、268 和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变E233P、H268F 和S324T。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、268、 297和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变E233P、 H268F、S324T和处于位置297处的除N297A或N297Q以外的点突变。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、268、 299和324处的点突变。在另外的实施例中,Fc结构域包含点突变E233P、 H268F、S324T和处于位置299处的除T299S或T299C以外的点突变。在一 些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含点突变E233P、H268F、S324T 和T299A。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、268、 324和267处的点突变。在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包 含E233P、H268F、S324T和处于位置267处的除点突变S267E以外的点突 变。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、268、 324、267和297处的点突变。在另外的实施例中,斯特拉多体单元的Fc结 构域包含点突变E233P、H268F、S324T、处于位置267处的除点突变S267E 以外的点突变以及处于位置297处的除点突变N297A和N297Q以外的点突 变。在另外的实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、 268、324、267和297处的突变。在另外的实施例中,斯特拉多体单元的Fc 结构域包含点突变E233P、H268F、S324T、处于位置267处的除点突变S267E 以外的点突变、处于位置297处的除点突变N297A和N297Q以外的点突变 以及处于位置299处的除点突变T299S和T299C以外的点突变。在另外的 实施例中,处于位置299处的突变是T299A。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、268、 324、267和236处的点突变。在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构 域包含点突变E233P、H268F、S324T、处于位置267处的除S267E以外的 点突变以及处于位置236处的除G236R以外的点突变。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、268、 324、267、236和297处的点突变。在另外的实施例中,斯特拉多体单元的 Fc结构域包含点突变E233P、H268F、S324T、处于位置267处的除点突变 S267E以外的点突变、处于位置236处的除G236R以外的点突变以及处于 位置297处的除点突变N297A和N297Q以外的点突变。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置233、268、 324、267、236和299处的点突变,其中处于位置299处的点突变是除T299S 和T299C以外的点突变。在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包 含点突变E233P、H268F、S324T、处于位置267处的除S267E以外的点突 变、处于位置236处的除G236R以外的点突变以及T299A。
在一些实施例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置267、268 和/或324中至少一个处的点突变,并且进一步包含处于位置233、235、236、 267、268、297、299和/或324中三个或超过三个处的点突变。在一些实施 例中,斯特拉多体单元的Fc结构域包含处于位置267、268和/或324中至 少一个处的点突变,并且进一步包含处于位置233、235(除L235H以外)、 236(除236R以外)、267(除S267E以外)、268、297(除N297A以外)或替代 地299和/或324中三个或超过三个处的点突变。
在一个实施例中,斯特拉多体包含多聚化结构域,其中所述多聚化结构 域选自由IgG2铰链、异亮氨酸拉链和GPP结构域组成的群组并且能够使所 述斯特拉多体单元多聚化。在一些实施例中,多聚化结构域形成所述斯特拉 多体单元的多聚体。在另外的实施例中,所述斯特拉多体单元的多聚体是高 阶多聚体。
在一些实施例中,斯特拉多体从氨基端到羧基端包含:前导序列;包含 IgG1铰链、IgG1CH2和IgG1CH3的Fc结构域;以及IgG2铰链,其中所 述斯特拉多体包含一个或多个如本文所提供的点突变。在另一个实施例中, 前导序列在表达时裂解。因此,在另一个实施例中,提供一种斯特拉多体, 从氨基端到羧基端包含:包含IgG1铰链、IgG1CH2和IgG1CH3的Fc结构 域;以及IgG2铰链,其中所述斯特拉多体包含一个或多个如本文所提供的 点突变。在一个实施例中,斯特拉多体包含选自由SEQ ID NO:10-16、18-63 和65-77组成的群组的氨基酸序列,或其功能变异体。
在一些实施例中,斯特拉多体从氨基端到羧基端包含:前导序列;IgG2 铰链;以及包含IgG1铰链、IgG1CH2和IgG1CH3的Fc结构域,其中所述 斯特拉多体包含一个或多个如本文所提供的点突变。在另一个实施例中,前 导序列在表达时裂解。因此,在另一个实施例中,提供一种斯特拉多体,从 氨基端到羧基端包含:IgG2铰链;以及包含IgG1铰链、IgG1CH2和IgG1CH3 的Fc结构域,其中所述斯特拉多体包含一个或多个如本文所提供的点突变。 在一个实施例中,斯特拉多体包含选自由SEQ ID NO:17和SEQ ID NO:64 组成的群组的氨基酸序列,或其功能变异体
在一些实施例中,斯特拉多体从氨基端到羧基端包含:前导序列;IgG2 铰链;以及包含IgG1CH2和IgG1CH3的Fc结构域,其中所述斯特拉多体 包含一个或多个如本文所提供的点突变。在另一个实施例中,前导序列在表 达时裂解。因此,在另一个实施例中,提供一种斯特拉多体,从氨基端到羧 基端包含:IgG2铰链;以及包含IgG1CH2和IgG1CH3的Fc结构域,其中 所述斯特拉多体包含一个或多个如本文所提供的点突变。
在一个实施例中,斯特拉多体单元进一步包含一个或多个氨基酸连接序 列。在另一个实施例中,连接子是可裂解的。在另一个实施例中,连接子是 蛋白酶敏感性的。在一个实施例中,连接子由占优势地处于细胞内的蛋白酶 裂解。在另一个实施例中,连接子由占优势地存在于高尔基体和内质网中的 蛋白酶裂解。在一个实施例中,连接子由弗林蛋白酶裂解。在另一个实施例 中,连接子由占优势地为器官特异性蛋白酶(例如大脑相关蛋白酶神经视蛋 白酶(neuropsin))的蛋白酶裂解。在另一个实施例中,连接子由占优势地为肿瘤特异性蛋白酶(例如金属蛋白酶9和尿激酶纤维蛋白溶酶原活化子)的蛋白 酶裂解。
在一些实施例中,斯特拉多体单元展现相对于FcγRI、包括FcγRIIa和/ 或FcγRIIb的FcγRII、和/或FcγRIII,与补体的结合优先。在某些实施例中, 斯特拉多体单元展现与低亲和力Fcγ受体的结合减少。在其它实施例中,斯 特拉多体单元展现相对于不包含处于位置267、268和/或324中一个或多个 处的点突变的相同结构斯特拉多体,与FcγRI、包括FcγRIIa和/或FcγRIIb 的FcγRII、和/或FcγRIII的结合减少。
在某些实施例中,斯特拉多体单元包含处于297、298或299处的突变, 并且保持结合于C1q,抑制CDC并且保持结合于FcγRI或到结合于包括 FcγRIIa、FcγRIIb和/或FcγRIII的低亲和力Fcγ受体。
在一个方面中,本公开提供一种团簇斯特拉多体,包含两个或更多个如 本文所公开的斯特拉多体单元。举例来说,在一些实施例中,本公开提供一 种团簇斯特拉多体,包含两个或更多个以下斯特拉多体单元,所述斯特拉多 体单元包含氨基酸序列包含处于位置267、268和/或324处点突变的IgG1Fc 结构域。在另外的实施例中,两个或更多个斯特拉多体单元进一步包含至少 一个处于位置233和/或234和/或235和/或236和/或238和/或265和/或297 和/或299和/或328处的点突变。在一些实施例中,两个或更多个斯特拉多 体单元包含处于位置236处的氨基酸的缺失。
在一些实施例中,本文所提供的斯特拉多体用于治疗或预防以下疾病和 病症,包括(但不限于)补体介导的疾病、自身免疫性疾病、发炎性疾病、过 敏、B细胞介导的疾病、抗体介导的疾病、肾病以及血液病。
在一些实施例中,抗体介导的疾病选自由以下组成的群组:古德帕斯丘 氏病(Goodpasture's disease);实体器官移植排斥反应;视神经脊髓炎;神经 性肌强直;边缘性脑炎;莫尔万氏肌原纤维性舞蹈症综合征(Morvan's fibrillary chorea syndrome);重症肌无力;兰伯特伊顿肌无力综合征(Lambert Eaton myasthenic syndrome);自主神经性病变;阿兹海默氏病(Alzheimer's Disease);动脉粥样硬化;帕金森氏病(Parkinson'sDisease);刚人综合征或惊 跳病;反复性自然流产;休斯综合征(Hughes syndrome);全身性红斑狼疮; 自身免疫性小脑共济失调;结缔组织疾病,包括硬皮病、休格连氏综合征(Sjogren's syndrome);多发性肌炎;类风湿性关节炎;结节性多动脉炎;CREST 综合征;心内膜炎;桥本氏甲状腺炎(Hashimoto's thyroiditis);混合结缔组织 疾病;离子通道病;与链球菌感染相关联的儿童自身免疫性神经精神病 (Pediatric AutoimmuneNeuropsychiatric Disorders Associated with Streptococcal infections;PANDAS);与针对N-甲基-D-天冬氨酸酯受体(尤其 NR1)、接触蛋白相关蛋白质2、AMPAR、GluR1/GluR2、谷氨酸脱羧酶、 GlyRα1a、乙酰胆碱受体、VGCC P/Q型、VGKC、MuSK、GABA(B)R的抗 体相关联的临床病状;水通道蛋白-4;以及天疱疮。在一些实施例中,自身 免疫性疾病是关节炎。
在一些实施例中,补体介导的疾病选自由以下组成的群组:重症肌无力; 溶血性尿毒症综合征(HUS);非典型溶血性尿毒症综合征(aHUS);阵发性夜 间血红蛋白尿(PNH);视神经脊髓炎;抗体介导的同种异体移植排斥;肾病 变,包括膜性肾病变;以及肾炎,包括膜增生性丝球体肾炎 (membranoproliferative glomerulonephritis;MPGN)和狼疮肾炎。
在一些实施例中,血液病是贫血,如镰形细胞疾病,包括血红素SS、血 红素SC、血红素Sβ0地中海贫血、血红素Sβ+地中海贫血、血红素SD和血红 素SE。在一些实施例中,发炎性病症是年龄相关性黄斑变性、阿兹海默氏病、 肌肉萎缩性侧索硬化或帕金森氏病。
在一些实施例中,向有需要的个体投与本文所提供的斯特拉多体。在另 外的实施例中,静脉内、皮下、经口、腹膜内、舌下、经颊、透皮、通过真 皮下植入或肌肉内投与本文所提供的斯特拉多体。
在一些实施例中,本公开提供适用于治疗或预防自身免疫性相关的视力 丧失或听力丧失(如噪音诱导或老化相关的听力丧失)的斯特拉多体。在另一 个实施例中,所提供的斯特拉多体适用于减少与装置植入(如植入耳蜗或其 它听力装置)相关的炎症或自身免疫性反应。
附图说明
图1展示如由生物层干涉测量术(ForteBio Octet)所测量,斯特拉多体 GL-2045与FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa或FcRn的结合。
图2是G045c和补体优先斯特拉多体G997的对于每一Fc受体的最大 反应单位(maximum Response Units;RUmax)、C1q ELISA和CDC抑制数据 的雷达图。这些描述中的每一雷达图已经由产生于Octet生物层干涉测量术 输出结果的结合曲线目测读数产生。
图3展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G997与FcγRI、 FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa和FcRn的结合。
图4A提供G045c和补体优先斯特拉多体G998的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图4B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G997和G998的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s) 的雷达图。
图5展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G998与FcγRI、 FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa和FcRn的结合。
图6A提供G045c和补体优先斯特拉多体G1022和G1033的对于每一 Fc受体的RUmax、C1q ELISA和CDC抑制数据的雷达图。图6B提供G045c 和补体优先斯特拉多体G1022和G1033的对于每一Fc受体的300秒时 RU(RU300s)的雷达图。
图7A提供G045c和通用型斯特拉多体G1032的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图7B提供G045c和通用 型斯特拉多体G1032的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达图。
图8A提供G045c和通用型斯特拉多体G1023的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图8B提供G045c和通用 型斯特拉多体G1023的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达图。
图9A提供G045c和补体优先斯特拉多体G1006的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图9B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G1006的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达 图。
图10A提供G045c和补体优先斯特拉多体G1027的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图10B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G1027的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达 图。
图11A提供G045c和补体优先斯特拉多体G1003的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图11B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G1003的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达 图。
图12A提供G045c和补体优先斯特拉多体G989的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图12B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G989的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达图。
图13展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G989与FcγRI、 FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa和FcRn的结合。
图14A提供G045c和补体优先斯特拉多体G990的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图14B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G990的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达图。
图15展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G990与FcγRI、 FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa和FcRn的结合。
图16A提供G045c和补体优先斯特拉多体G994的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图16B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G994的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达图。
图17展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G994与FcγRI、 FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa和FcRn的结合。
图18A提供G045c和补体优先斯特拉多体G996的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图18B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G996的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达图。
图19(顶部行的图)展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G996 与FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa或FcRn的结合。图19(底部行的图) 还展示斯特拉多体G996与小鼠FcγRIIb、FcγRIII和FcγRIV的结合。
图20A提供G045c和补体优先斯特拉多体G1042的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图20B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G1042的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达 图。
图21展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G1042与FcγRI、 FcγRIIb、FcγRIIIa和FcγRIIa的结合。
图22A提供G045c和补体优先斯特拉多体G1043的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图22B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G1043的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达 图。
图23展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G1043与FcγRI、 FcγRIIb、FcγRIIIa或FcγRIIa的结合。
图24A提供G045c和补体优先斯特拉多体G1046的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图24B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G1046的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达 图。
图25展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G1046与FcγRI、 FcγRIIb、FcγRIIIa或FcγRIIa的结合。
图26A提供G045c和补体优先斯特拉多体G1050的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图26B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G1050的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达 图。
图27展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G1050与FcγRI、 FcγRIIb、FcγRIIIa和FcγRIIa的结合。
图28A提供G045c和通用型斯特拉多体G1049的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图28B提供G045c和通用 型斯特拉多体G1049的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达图。
图29展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G1049与FcγRI、 FcγRIIb、FcγRIIIa和FcγRIIa的结合。
图30A提供G045c和补体优先斯特拉多体G1025的对于每一Fc受体的 RUmax、C1qELISA和CDC抑制数据的雷达图。图30B提供G045c和补体 优先斯特拉多体G1025的对于每一Fc受体的300秒时RU(RU300s)的雷达 图。
图31A展示如在ELISA分析中由斯特拉多体浓度持续增加时的吸光度 所测量,阴性对照组G001、母体斯特拉多体GL-2045、G993、G997、G998、 G996和G994与C1q的结合。图31B展示对于所测试每一种斯特拉多体的 经过对数变换的数据和EC50值。EC50值以μg/mL为单位展示。
图32展示如在ELISA分析中由斯特拉多体浓度持续增加时的吸光度所 测量,阴性对照组G001、母体斯特拉多体GL-2045、G994、G996、G997 和G998与补体组分C3的结合。顶部图展示经过对数变换的吸光度数据, 并且底部图展示未经对数变换的吸光度数据。
图33展示如在ELISA分析中由斯特拉多体浓度持续增加时的吸光度所 测量,阴性对照组G001、母体斯特拉多体GL-2045、G997、G998和G994 与补体组分C3b的结合。
图34展示如在ELISA分析中由斯特拉多体浓度持续增加时的吸光度所 测量,阴性对照组G001、母体斯特拉多体GL-2045、G996、G997、G998 和G994与补体组分C4的结合
图35展示如在ELISA分析中由斯特拉多体浓度持续增加时的吸光度所 测量,阴性对照组G001、母体斯特拉多体GL-2045、G996、G997、G998 和G994与补体组分C5的结合。
图36A和36B提供以下人类IgG1 Fc结构域的序列:DEL(图36A;SEQ ID NO: 3)和EEM(图36B;SEQ ID NO: 2)多晶型物。
图37展示在肾炎动物模型中,投与测试斯特拉多体的动物中蛋白尿显 著减少。
图38A和38B展示对在经由抗Thy 1抗体诱发丝球体肾炎后患病的PBS 对照动物(图38A)和接受40mg/kg G998的动物(图36B)的组织学分析。在图 38A中,(G)是指具有增厚基底膜的肾小球;(B)是指嗜碱性肾小管和间质性 浸润;并且箭头指向用蛋白质流体扩张的肾小管。图36B展示经过G998处 理的动物中未受损害的肾小球和肾小管。
图39提供对接受PBS作为对照处理(第2组)或接受40mg/kg G0998(第 4组)的动物中肾脏组织的组织学分析的图形表示。
图40提供在PBS对照动物、未接受抗Thy 1抗体的非患病对照动物以 及接受G994(40mg/kg)、G998(40mg/kg或80mg/kg)或G1033(40mg/kg)的 动物中的血液尿素氮(bloodurea nitrogen;BUN)水平。在图形上所提供的P 值是相对于对照患病PBS动物。
图41在仅接受抗Fx1a的对照动物、在第0天接受抗Fx1a和G998的 动物以及在第0天接受抗Fx1a并在第1天接受G998的动物中的蛋白尿(毫 克/24小时)。
图42展示在于一定时间时单次给予所指示化合物后,大鼠中的G994、 G998或G1033水平(μg/mL)。
图43展示在单次给予G994(左图)、G998(中间图)或G1033(右图)后,大 鼠血液中的补体活性。
图44A和44B提供对于G994(左图)、G998(中间图)和G1033(右图)中的 每一个,在药物水平(x轴上,μg/mL)与补体活性(y轴上,%)之间的相关性。 图44A提供在对每一补体优先斯特拉多体的研究中所采集的所有数据点。 图44集中关注曲线的下部部分(较低药物浓度)。
图45展示在于时间0时单次给予补体优先化合物之后,如在给药后0、 1、2、4、12、24、48、72、144、216和312小时时所测量,在食蟹猕猴(cynomolgus monkey)中的G994、G998或G1033药物水平(μg/mL)。
图46展示在单次给予G994(左图)、G998(中间图)和G1033(右图)后,随 时间变化的补体活性(细胞死亡%)。
图47A和47B展示对于在研究中所测试的每一种化合物,在药物水平与 补体活性之间的相关性。图47A展示在实验中所采集的所有数据点,并且图 47B展示曲线中具有较低药物浓度的第一部分。对于G994,x轴截距值对于 2%和4%血清是144和168μg/ml。相关性的R2值是0.866和0.835。对于G998, x截距值对于2%和4%血清是425和347μg/ml,并且R2值为0.925和0.743。 对于G1033,x截距是346和379μg/ml,并且R2值为0.584和0.714。
图48A-G是展示以下的凝胶,如同所测试衍生性斯特拉多体化合物 (G994或G998)所基于的母体化合物GL-2045,所述衍生性斯特拉多体化合 物形成多聚体。化合物GL-2045、G994、G1103、G1088、G1089、G1104、 G1082、G1105和G1106展示于图48A中。化合物GL-2045、G994、G1102、 G1100、G1101、G1125、G1108、G1109和G1084展示于图48B中。化合物 GL-2045、G998和G1107展示于图48C中。化合物GL-2045、G994、G1110、 G1111、G1112、G1114、G1115、G1116、G1117、G1118和G1119展示于图 48D中。化合物GL-2045、G994、G1120、G1121、G1122、G1123、G1124、 G1128、G1129、G1130和G1131展示于图48E中。化合物GL-2045、G998、G1071d2、G1068、G1094、G1092、G1096、G1093和G1095展示于图48F 中。化合物GL-2045、G998、G1069、G1070、G1132、G1075和G1075展 示于图48G中。
图49展示如在ELISA分析中由斯特拉多体浓度持续增加时的吸光度所 测量,阴性对照组G001(其是IgG1Fc)、斯特拉多体GL-2045或补体优先斯 特拉多体G994、G998或G1033与补体组分C3(左上图)、C3b(右上图)、C5(左 下图)或C4(右下图)的结合
图50A-50C展示如由生物层干涉测量术(ForteBio Octet)所测量,斯特拉 多体G1103、G1088、G1089、G1104、G1082、G1105和G1106与FcγRI、 FcγRIIA、FcγRIIB或FcγRIII的结合。
图51A-51C展示如由生物层干涉测量术(ForteBio Octet)所测量,斯特拉 多体G1102、G1100、G1101、G1125、G1108、G1109和G1084与FcγRI、 FcγRIIA、FcγRIIB或FcγRIII的结合。
图52A-52G展示如由生物层干涉测量术(ForteBio Octet)所测量,斯特拉 多体G1100、G1111、G1112、G1113、G1114、G1115、G1116、G1117、G1118、 G1119、G1120、G1121、G1122、G1123、G1124、G1128、G1129、G1130 和G1131与FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIB或FcγRIII的结合。
图53A-53C如由生物层干涉测量术(ForteBio Octet)所测量,斯特拉多体G1071d2、G1068、G1094、G1092、G1096、G1107、G1093和G1095与FcγRI、 FcγRIIA、FcγRIIB或FcγRIII的结合。
图54A-54B展示如由生物层干涉测量术(ForteBio Octet)所测量,斯特拉 多体G1069、G1070、G1132、G1074和G1075与FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIB 或FcγRIII的结合。
图55A展示在用媒剂对照组(0μg/mL的G019、G994或G1033)或范围 介于0.02μg/mL到2000μg/μL的G019、G994和G1033剂量处理20小时之 后,来自所分离PBMC的IL1Rα诱导。结合所有典型受体的G019用作阳性 对照组。
图55B展示在用媒剂对照组(0μg/mL的G019、G994或G1033)或范围 介于0.02μg/mL到2000μg/μL的G019、G994和G1033剂量处理4小时之 后,来自所分离PBMC的TNFα诱导。结合所有典型受体的G019用作阳性 对照组。
图56展示如由ELISA所测量,补体优先斯特拉多体的C1q结合。
图57展示在关节炎CIA模型中,用G994、G998、G1033、PBS对照组、 地塞米松处理的路易斯大鼠或未经处理的对照组的平均踝直径。
图58A-58B展示图56中所示的所选补体优先化合物的C1q结合数据, 所述补体优先化合物为G1088、G1129、G1082、G1092和G1102(图58A) 以及G1069、G1114和G1075(图58B)。
图59展示如由生物层干涉测量术所测量,斯特拉多体G999和G996与 FcγRI、FcγRIIb和FcγRIIIa的结合。
图60展示G999和G996的CDC抑制数据。CD20表示添加CD20抗体。 “6%”表示添加6%血清补体。对照组包括细胞加仅添加G996(50和100 μg/ml),细胞加血清(“+6%”)以及细胞加血清加抗体(“细胞+CD20+6%”)。
图61展示G994的CDC抑制数据。CD20表示添加CD20抗体。“6%” 表示添加6%血清补体。对照组包括细胞加仅添加G996(50和100μg/ml), 细胞加血清(“+6%”)以及细胞加血清加抗体(“细胞+CD20+6%”)。
图62展示G998的CDC抑制数据。CD20表示添加CD20抗体。“6%” 表示添加6%血清补体。对照组包括细胞加仅添加G996(50和100μg/ml), 细胞加血清(“+6%”)以及细胞加血清加抗体(“细胞+CD20+6%”)。
图63展示G1033的CDC抑制数据。CD20表示添加CD20抗体。“6%” 表示添加6%血清补体。对照组包括细胞加仅添加G996(50和100μg/ml), 细胞加血清(“+6%”)以及细胞加血清加抗体(“细胞+CD20+6%”)。
具体实施方式
用于对本文所描述的化合物进行免疫调节的合理分子设计途径包括重 组和/或生化形成免疫学上活性仿生物质,其展现保持、优先或增强的与补 体的结合。在一个实施例中,本文所提供的组合物通过增加与补体结合相对 于与Fc受体结合的比率来增强补体结合。在一个实施例中,本文所提供的 组合物展现减弱或不存在的与一个或几个FcγR的结合。在另一个实施例中, 本文所提供的组合物展现减弱或不存在的与FcRn的结合。在一个实施例中, 本文所提供的组合物结合补体,并且展现减弱或不存在的与某些FcγR以及FcRn的结合。本文所提供的组合物具有用于治疗例如补体介导的疾病和补 体相关疾病的效用。本文所提供的组合物还展现多聚化。在一个实施例中, 本文所提供的组合物展现多聚化相对于先前所描述的仿生物质保持或增强。
WO 2008/151088公开使用连接的免疫球蛋白Fc结构域以形成hIVIG的 有序多聚化免疫球蛋白Fc仿生物质(称为斯特拉多体的生物活性有序多聚 体),其包括有包括处于斯特拉多体个别组分之间的限制位点和亲和力标签 的短序列,用于治疗病理学病状,包括自身免疫性疾病和其它发炎性病状。 参见WO 2008/151088和美国专利第8,680,237号,其中每一个的内容都以 全文引用的方式并入。WO 2012/016073公开以下斯特拉多体,其中个别组 分直接连接,而非由限制位点或亲和力标签分隔。参见WO 2012/016073和 美国申请公开第2013/0156765号,其中每一个的内容都以全文引用的方式 并入。WO 2012/016073还具体公开一种多聚化性斯特拉多体(GL-2045),包 含其中IgG2铰链多聚化结构域直接连接到其C端的IgG1Fc结构域,其展 现多聚化和补体结合相对于N端连接的构筑体(G019,描述于 WO2008/151088中)增强。与先前所描述的分子相比,本文所描述的斯特拉 多体单元在GL-2045的Fc区中包含一个或多个点突变,导致补体结合增强 和/或相对于典型Fcγ受体结合选择性补体结合或补体结合增加。
先前已经描述G045c和G019(参见WO 2012/016073)。G045c的结构是: IgG1铰链-IgG1CH2IgG1CH3-IgG2,并且G045c作为SEQ ID NO:7和8 提供。
术语“G045c”、“GL-2045”在本文中可互换地使用。G045c具有结构:IgG1 铰链-IgG1CH2IgG1CH3-IgG2铰链。如本文所使用,术语“处于G045c背 景下的斯特拉多体”等等是指具有IgG1铰链-IgG1CH2IgG1CH3-IgG2铰 链(SEQ ID NO:7或8)结构的斯特拉多体。G019的结构是:IgG2铰链-IgG1 铰链-IgG1CH2-IgG1CH3。如本文所使用,术语“处于G019背景下的斯特 拉多体”等等是指具有IgG2铰链-IgG1铰链-IgG1CH2-IgG1CH3(SEQ ID NO:9)结构的斯特拉多体。所属领域的技术人员应理解,GL-2045和G019 两者的氨基酸序列包含在表达成熟蛋白质时裂解的氨基端前导序列(SEQ ID NO:1)。
完整抗体分子的Fc区中的突变具有关于抗体特征和功能可预测的结 果。参见例如Shields等人,《生物化学杂志(Journal of Biological Chemistry)》, 276;6591(2001)。确切地说,Moore等人已经证实,在单克隆抗体的Fc区 中的三重突变S267E、H268F和/或S324T可靠地增加单克隆抗体的补体结 合相对于典型Fcγ受体或FcRn结合的比率(《Mabs》2:2;18(2010))。然而, 本发明人在本文中公开以下化合物,其中在多聚化性斯特拉多体的Fc区中 的突变S267E、H268F和/或S324T(包括三重突变S267E/H268F/S324T)实际上并且相当出乎意料地与缺少与C1q的结合相关联,并且因此并不增加补体 结合相对于典型Fcγ受体结合(例如G999、G1024、G1030、G1031、G1040、 G1044和G1048)的比率。
充分确立对单克隆抗体进行的增加C1q结合的具体突变(如由Moore等 人所描述的S267E、H268F和/或S324T)由此增加CDC(Moore等人2010)。 本发明人在本文中描述以下许多化合物,其通过在多聚化性斯特拉多体的情 形下并有这些相同突变而不仅与无CDC增加相关联而且还与根本无固有 CDC相关联。此外,并且令人震惊地鉴于这些突变与在mAb的情形下增加 的CDC相关联,本发明人在本文中证实,并有这些相同突变的本发明化合 物实际上以浓度依赖性方式抑制CDC(例如G994、G998和许多其它,图 61-63)。
此外,在抗体的情形下,已经报告在Fc结构域的位置297处引入的点突 变减少与高亲和力和低亲和力典型Fcγ受体的结合(Robert L.Shields等人人 类IgG1上的结合位点对于FcγRI、FcγRII、FcγRIII和FcRn的高分辨率定位以 及与FcγR的结合改善的IgG1变异体设计(High Resolution Mapping of the Binding Site on Human IgG1for FcγRI,FcγRII,FcγRIII,and FcRn and Design of IgG1Variants with Improved Bindingto the FcγR).《生物化学杂志》,2001 年2月;276:6591-6604)。类似地,在单克隆抗体的情形下,已经展示在Fc 结构域的位置299处引入的点突变可变地影响与FcγR的结合(例如,减少与 FcγRIIIa的结合并维持FcγRIIa结合)并且进一步抑制与C1q的结合(Sazinsky 等人无糖基化免疫球蛋白G1变异体高效地接合活化性Fc受体 (Aglycosylatedimmunoglobulin G1variants productively engage activating Fc receptors).《美国国家科学院院刊(Proc Natl Acad Sci U S A)》.2008年12 月23日;105(51):20167-20172;PCT/US2008/085757)。在具体多聚化性斯特 拉多体的情形下,处于位置297处或Fc结构域的点突变引起与低亲和力典型 Fcγ受体的结合减少。然而,在某些斯特拉多体中,位置299的突变的确引 起预期的与FcγR的结合减少,但实际上引起Fc与所有典型FcγR结合的保持 或增强。
另外,已经展示处于位置236和328处的双重突变(Tai等人,《血液 (Blood)》119;2074(2012))或处于位置233处的突变(Shields等人《生物化 学杂志》,276(9):6591(2001)减少抗体或免疫球蛋白Fc与典型FcγR的结合。 已经进一步展示处于位置236和328处的双重突变消除抗体或免疫球蛋白与 FcγRI的结合(Tai等人2012);然而,本发明人出乎意料地发现,在多聚化 性斯特拉多体和处于位置267和/或268和/或324处的补体增强型突变的情 形下,在某些多聚化性斯特拉多体中不可预测地保持FcγRI结合。另外,预 期处于位置233和236处的双重突变(E233P和G236R)减少与所有典型Fc 受体的结合;然而,本发明人发现,包括处于此两个位置处的突变的若干突 变组合引起与一种或多种Fc受体的结合相对于非突变相对应斯特拉多体不 可预测地保持或增加。另外,预期处于位置328处的突变(L328F)仅增加与 FcγRIIb的结合(Chu等人,《分子免疫学(Molecular Immunology)》45;3926 (2008));然而,本发明人出乎意料地发现,在斯特拉多体具有至少处于位置 267、268和324处的额外突变的情形下,包含处于位置328处的突变的斯 特拉多体以不可预测的方式引起与一种或多种其它典型FcγR的结合增加。 此外,预期处于位置238处的突变增加与FcγRIIb的结合并减少与FcγRI和 FcγRIIa的结合(Mimoto等人,《蛋白质工程、设计和选择(Protein Engineering, Design,and Selection)》第1-10页(2013)),而预期处于位置265处的突变 减少所有典型FcγR结合。然而,本发明人出乎意料地发现,在多聚化性斯 特拉多体和处于位置267和/或268和/或324处的补体增强型突变的情形下, 处于位置238和265处的突变在某些多聚化性斯特拉多体中引起与FcγRIIa 的稳固结合。因此,本发明人已经出乎意料地发现,在文献中传授抗体功能 调节(例如减少或消除单克隆抗体中的典型结合或改变C1q结合)的突变在多 聚化性斯特拉多体的情形下不具有相同作用。
此外,即使在斯特拉多体的情形下,突变的作用仍类似地不可预测。举 例来说,如本文所描述,在两个斯特拉多体除处于一个或多个特定位置处的 一个或多个突变以外彼此一致的情况下,甚至在突变为结构上类似的氨基酸 的情况下,两个斯特拉多体仍可能可以极大不同的功能特征。另外,WO 2012/016073公开,出乎意料地,尽管存在GL-2045和G019具有完全相同 组分并且事实上除IgG2铰链区相对于IgG1Fc结构域的位置以外是完全相同分子的事实,但这些分子关于补体结合仍展现极大不同活性。两个分子都 多聚化并结合Fc受体。引人注目地,GL-2045展现与所有Fc受体的稳固结 合以及补体结合和补体依赖性细胞毒性(CDC)抑制,而G019不结合补体或 抑制CDC。类似地,当对GL-2045和G019进行完全相同突变时,结果可能 完全不同并且事实上相反。举例来说,化合物996和999两者都具有Moore 等人中所公开的预期增加C1q结合的三重突变(S267E/H268F/S324T)以及一 个额外突变G236R。然而,在GL-2045的情形下,此突变相对于典型Fcγ 受体优先保持C1q结合(G996),而在G019中,不存在与C1q的结合(G999)。 对在其它情况下充分表征的突变的此功能二分法强调在多聚化性斯特拉多 体的情形下进行的突变的不可预测性。
此外,虽然单克隆抗体对其FcγR和补体标靶具有可以通过引入突变上 调或下调的亲和力,但斯特拉多体为FcγR和补体提供多价Fc,并且因此更 大地依赖于亲合力以结合其标靶。相比之下,单克隆抗体不具有通过其Fc 结构域的亲合结合。这些特征突出斯特拉多体和单克隆抗体不仅在结构中而 且还在功能和效用中根本上不同。
因此,分子任何区内的任何突变或突变组对多聚化性斯特拉多体活性的 作用无法基于关于单克隆抗体的文献来加以预测。因此,所属领域中已知对 抗体具有特定作用的氨基酸突变(如将在具有抗原特异性的抗体的情形下例 如增加或减少与特定FcγR的结合的突变)的作用无法在斯特拉多体的情形下 加以预测。类似地,已经描述点突变L234A和L235A减少Fc与C1q的结 合(参见WO 2015/132364;Arduin等人,《分子免疫学》,65(2):456-463(2015); Boyle等人,《免疫性(Immunity)》,42(3):580-590(2015))。然而,本发明人 出乎意料地发现,将这些突变引入到本发明的仿生物质中引起C1q结合的保 持或增强(例如G1033和G1032)。
本发明人打算鉴别以下免疫学上活性仿生物质,其中与其母体仿生物质 (例如GL-2045或G019)相比,补体结合相对于Fc受体结合的比率增加。在 一个实施例中,本发明的仿生物质展现与C1q的结合保持或增强。在一个实 施例中,本发明的仿生物质结合补体系统的组分,包括(但不限于)C1q、C1r、 C1s、C4、C4a、C3、C3a、C4b2a3b、C3b、C5、C5a、C5b、C6、C7、C8 和/或C9,并且由此可以充当“补体沉降池”。如本文所使用的“补体沉降池” 是指结合C1q或补体级联的另一种上游组分并且防止补体系统下游激活的 现象。在一个实施例中,本发明的仿生物质结合C5b-9攻膜复合物上游的补 体系统组分。在一个实施例中,本发明的仿生物质结合C5a上游的补体系统 组分。在一个实施例中,本发明的仿生物质展现C5a和攻膜复合物减少。在 一个实施例中,本发明的仿生物质展现FcγRI和/或FcγRIIa和/或FcγRIIb和 /或FcγRIII结合减少以及补体结合保持或增强。在一个实施例中,本发明的仿生物质展现FcRn结合减少以及补体结合保持或增强。在另一个实施例中, 本发明的仿生物质展现补体结合保持或增强和典型FcγR结合减少以及FcRn 结合减少。在一个实施例中,本发明的仿生物质展现补体结合保持或增强并 选择性结合于一种或多种典型FcγR(例如,结合于FcγRI但不结合于FcγRIIb, 或结合于FcγRIIb但不结合于FcγRI),或补体结合增强并选择性结合于 FcRn。
在一些实施例中,本发明的仿生物质和组合物具有补体路径组分的结合 相对于先天性免疫球蛋白IgG1增强的优点。补体路径组分的结合相对于先 天性免疫球蛋白IgG1增强的程度可以事实上相当显著,接近或超过在某些 情况下可能在人类中发生的补体路径组分与聚集IgG1的结合。在一些实施 例中,本发明的仿生物质和组合物具有补体路径组分的结合相对于先天性免 疫球蛋白IgG1保持并且Fc受体和其它配体的结合减弱的优点。
在一些实施例中,本发明的仿生物质和组合物具有补体结合相对于在先 天性免疫球蛋白IgG1、静脉内免疫球蛋白(IVIG)、富集免疫球蛋白聚集物的 人类血浆的情况下所观察到的典型Fc受体结合或相对于不具有点突变的母 体仿生组合物优先的优点。此类优先结合的特征可以在于(但不限于)缔合增 强、解离减弱、亲合力证据或在较低浓度下类似结合。在一些实施例中,本 发明的仿生物质和组合物具有补体结合相对于在先天性免疫球蛋白IgG1、 静脉内免疫球蛋白(IVIG)、富集免疫球蛋白聚集物的人类血浆的情况下所观察到的典型Fc受体结合或相对于不具有点突变的母体仿生组合物增强的优 点。在一些实施例中,本发明的补体结合仿生物质和组合物抑制补体依赖性 细胞毒性(CDC)。在一些实施例中,本发明的补体结合仿生物质和组合物抑 制CDC,并且与FcγRI和/或FcγRIIa和/或FcγRIIb和/或FcγRIII的结合减 少或功能上不存在。在一些实施例中,本发明的补体结合仿生物质和组合物 结合补体组分C1q和/或C4和/或C4a和/或C3和/或C3a和/或C5和/或C5a。 在一些实施例中,本发明的补体结合仿生物质和组合物结合C3b。在一些实 施例中,本发明的仿生物质和组合物结合补体分子,例如C1q、C3或C3b, 防止或减少补体系统的激活并且防止或减少下游补体介导的功能,如细胞溶 解、炎症或血栓症。在一些实施例中,本发明的仿生物质和组合物与C4a、 C3a和/或C5a的水平增加相关联,并且这些水平增加与抗炎性或抗血栓性 临床概况相关联。
在一些实施例中,本发明的补体结合仿生物质和组合物具有多聚化相对 于完整免疫球蛋白和/或先前所描述的补体结合组合物增强的进一步优点。 在另一个实施例中,本发明的仿生物质和组合物具有减少或不存在与所有或 某些典型FcγR的结合的额外优点。在一些实施例中,本发明的补体结合仿 生物质和组合物具有补体结合与完整免疫球蛋白相同或增强,多聚化增强以 及与一种或多种典型FcγR的结合相对于完整免疫球蛋白或未突变母体化合 物减弱的优点。在其它实施例中,本发明的补体结合仿生物质和组合物具有 补体结合增强、多聚化增强以及与FcγRIIIa的结合减弱的优点。在一些实施 例中,本发明的补体结合仿生物质和组合物展现补体结合保持或增强,并且 保持结合于FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb或FcγRIII。在一个实施例中,本发明 的补体结合仿生物质组合物展现补体结合保持或增强,并且保持结合于新生 儿Fc受体(FcRn)但不以任何显著程度结合于任何其它典型低亲和力FcγR(例 如,本文所描述的斯特拉多体G1033)。在一个实施例中,本发明的补体结 合仿生物质和组合物展现补体结合保持或增强,并且保持结合于FcRn和FcγRI但不以任何显著程度结合于任何活化性低亲和力典型FcγR(例如,本 文所描述的斯特拉多体G994和G998)。在一个实施例中,本发明的补体结 合仿生物质和组合物展现补体结合保持或增强,并且保持结合于FcγRI和/ 或FcγRIIb但不结合于任何其它典型FcγR(例如本文所描述的斯特拉多体 G994)。在一个实施例中,本发明的补体结合仿生物质和组合物展现补体结 合保持或增强,并且保持结合于FcRn和FcγRI但与低亲和力活化性受体 FcγRIIa和/或FcγRIIIa结合减弱(例如,本文所描述的斯特拉多体G997、 G1003和G1022)。在另一个实施例中,本发明的补体结合仿生物质和组合 物展现补体结合保持或增强,并且保持结合于FcγRIIb但与其它典型FcγR(包 含FcγRI、FcγRIIa或FcγRIIIa)的结合减弱(例如,本文所描述的斯特拉多体 G996和G1003)。
在另一个实施例中,本发明的补体结合仿生物质和组合物展现补体结合 保持或增强,并且保持结合于FcγRIIb但不结合于任何其它典型低亲和力 FcγR(例如G994和G998)。因此,在一个方面中,本发明的仿生物质和组合 物具有补体结合保持或增强并且与FcγR的结合相对减少或不存在的优点, 或具有结合于所选活化性或抑制性FcγR的优点,在每一情况下都相对于原 生未聚集免疫球蛋白IgG1和/或相对于母体仿生物质。因此,在一个实施例 中,本发明的仿生物质和组合物展现补体结合相对于先天性免疫球蛋白IgG1或母体仿生物质保持或增强。
在一个实施例中,相对于先天性免疫球蛋白IgG1或母体仿生物质或组 合物,本发明的仿生物质和组合物可以具有经过调节的效应功能,如补体依 赖性细胞毒性。在一个实施例中,本发明的仿生物质和组合物展现与补体分 子的结合相对于先天性免疫球蛋白IgG1、IVIG或母体仿生物质或组合物保 持或增强。在另一个实施例中,仿生物质和组合物展现C1q结合相对于先天 性免疫球蛋白IgG1、IVIG或母体仿生物质或组合物保持或增强。在一些实 施例中,本发明提供能够结合C1q、C4、C4a、C3、C3a、C3b、C5或C5a 以减少或防止下游补体介导的功能(如补体依赖性细胞毒性或细胞溶解)的仿 生物质。在其它实施例中,本发明提供展现相对于先天性免疫球蛋白IgG1、 IVIG或母体仿生物质,C1q结合保持或增强以及CDC相等或增强并且典型 Fc结合改变的仿生物质。
在一个实施例中,本发明的仿生物质和组合物展现相对于先天性免疫球 蛋白IgG1或母体仿生物质,补体结合保持或增强并且FcRn结合类似并且 与一种或多种典型Fc受体的结合减少。因此,在一个实施例中,本发明的 仿生物质和组合物展现相对于先天性免疫球蛋白IgG1或母体仿生物质,补 体结合保持或增强并且半衰期更长。在一个实施例中并且在不受理论束缚的 情况下,本发明的仿生物质具有通过FcRn内化而成为可能的相对于先天性 免疫球蛋白IgG1或母体仿生物质更长的功能性半衰期,其允许仿生物质的 更晚释放和延迟或延长的生物学作用。在另一个实施例中,本发明的仿生物 质和组合物展现相对于先天性免疫球蛋白IgG1或母体仿生物质,补体结合 保持或增强并且半衰期更短。在一个实施例中,本发明的仿生物质和组合物 展现补体清除相对于先天性免疫球蛋白IgG1或母体仿生物质保持或增强。 因此,在一些实施例中,本发明提供以下仿生物质,所述仿生物质的半衰期 相对于先天性免疫球蛋白IgG1、IVIG或母体仿生物质减小并且进一步能够 结合C1q或其它补体组分以减少或防止攻膜复合物形成和下游补体介导的 功能(如细胞溶解)。
在C1q上存在六个头部,由胶原蛋白样茎干连接到中央茎(Reid K.B.M. 和Porter,R.R.《生物化学杂志(Biochem.J.)》155,19-23(1976)),并且所 分离的头部相当弱地(以100μM亲和力)结合于抗体的Fc部分(Hughes-Jones, N.C.和Gardner,B.《分子免疫学(Molec Immun.)》16,697-701(1979))。抗 体与抗原表面上多个表位的结合使所述抗体聚集。此聚集促进C1q分子的若 干C1q头部的结合,引起约10nM的增强的亲和力(Burton,D.R.《分子免疫 学》22,161-206(1985))。相比之下,本发明的补体优先结合多聚化性斯特 拉多体和通用型多聚化性斯特拉多体为C1q提供多价Fc,由此使补体组分亲 合地结合于多聚化斯特拉多体内的斯特拉多体单元,其Fc相对于一种或多种 典型Fc受体优先结合补体组分。以此方式,尽管本发明的补体优先多聚化性 斯特拉多体和通用型斯特拉多体不具有Fab(并且因此不具有Fc的FD部分)并 且无法像聚集抗体那样使多个表位结合在抗原表面上,但这些斯特拉多体仍 可以显示与充当补体沉降池的C1q的结合亲和力和/或亲合力保持或增强。在 一个实施例中,本发明的补体优先多聚化性斯特拉多体向六聚C1q提供4、5、 6、7、8或更多个功能性Fc,引起具有缓慢解离速率的亲合结合和CDC功能 性抑制。类似地,本发明的补体优先多聚化性斯特拉多体和通用型斯特拉多 体可以显示与充当补体沉降池的C4、C4a、C3、C3a、C3b、C5或C5a的结 合亲和力和/或亲合力保持或增强。以此方式,与IVIG中聚集物的Fc部分或 与聚集抗体类似,本发明的仿生物质可以结合补体组分C1q、C4、C4a、C3、 C3a、C3b、C5或C5a,而完整分离的免疫球蛋白的Fc部分对这些补体组分 具有低结合亲和力并且无亲合力。
已经报告处于单克隆抗体Fc结构域的位置267、268和/或324处的具 体单一、双重或三重突变(以及尤其三重突变S267E/H268F/S324T)增加单克 隆抗体补体结合相对于典型Fcγ受体或FcRn结合的比率(Moore等人, 《MAbs》2;181(2010)),并且先前曾认为补体结合增加是取决于抗体Fab 与标靶抗原先前结合,后接C1q结合。然而,本发明人出乎意料地发现,处 于位置S267E、H268F和/或S324T处的突变包括三重突变 (S267E/H268F/S324T)在多聚化性斯特拉多体的情形下不可预测地减少补体 结合、增加补体结合或选择性地保持补体结合,展现单克隆抗体中所描述的 这些突变的作用根本无法预测在多聚化性斯特拉多体的情形下的作用。此 外,在本发明的多聚化性斯特拉多体中出乎意料地展现补体结合增加的情况 下,尽管在所述多聚化性斯特拉多体中不存在Fab,这仍发生。在一个实施 例中,本发明的补体优先多聚化性斯特拉多体以不依赖于Fab抗原靶向的方 式结合于C1q。在一个实施例中,相比于单克隆抗体,本发明的补体优先多 聚化性斯特拉多体在所述斯特拉多体未经细胞结合的情况下结合于C1q。因 此,在一个方面中,本公开提供包含处于位置S267E、H268F和/或S324T 处的点突变的多聚化性斯特拉多体。因此,本公开提供良好结合于C1q并抑 制CDC的包含处于位置S267E、H268F和/或S324T处的点突变的多聚化性 斯特拉多体(如1102)。然而,相比之下,本公开还提供不良好结合C1q或良 好抑制CDC的包含处于位置S267E、H268F和/或S324T处的点突变的多聚 化性斯特拉多体(如G1106、G999、G1024、G1030、G1031、G1040、G1044 和G1048)。因此,在单克隆抗体中增加与C1q结合的点突变S267E、H268F 和/或S324T在多聚化性斯特拉多体的情形下,确切地说在额外突变的情形下具有不可预测的作用。在一些实施例中,本公开进一步提供包含处于位置 S267E、H268F和S324T处的点突变以及处于位置233、234、235、236、238、 265、297、299、328中一个或多个处的点突变和/或处于位置236处的氨基 酸缺失的多聚化性斯特拉多体。
在一个方面中,本发明提供展现补体结合保持或增强的仿生物质,其中 所述仿生物质包含有包含处于位置267和/或268和/或324处的点突变的Fc 结构域。在另一个实施例中,Fc结构域包含以下点突变中的另一个:S267E 和/或H268F和/或S324T。在另一个实施例中,Fc结构域包含以下点突变: S267E、H268F和S324T。
在一个实施例中,补体结合仿生物质包含Fc结构域,其中所述Fc结构 域包含处于位置267和/或268和/或324处的点突变,并且其中所述Fc结构 域进一步包含处于位置297、298和/或299处的点突变。包含处于位置297、 298和/或299处的突变的Fc结构域在本文中称为“无糖基化突变体”或“非糖 基化突变体”,这是因为这些位置处的突变改变IgG Fc的正常糖基化模式。 在其中这些突变得到首次表征的单克隆抗体的情形下,无糖基化突变体由于 改变的糖基化模式而减少或消除正常免疫球蛋白Fc与典型FcγR的结合。然 而,在多聚化性斯特拉多体的情形下,这些突变不可预测。在某些多聚化性 斯特拉多体中,FcγR结合相对于母体仿生物质减少(例如G998)。然而,在 某些其它多聚化性斯特拉多体中,FcγR结合在无糖基化突变体中相对于非 突变母体化合物保持或增强(例如G1068)。
在一个实施例中,补体结合仿生物质包含Fc结构域,其中所述Fc结构 域包含处于位置267和/或268和/或324处的点突变,并且其中所述Fc结构 域进一步包含处于位置233和/或234和/或235和/或236和/或238和/或265 和/或297和/或299处的点突变。
如本文所使用,使用单词“一个/一种(a/an)”在权利要求书和/或说明书中 在与术语“包含”结合使用时可以意味着“一个/一种(one)”,但其也与“一个或 多个/一个或多个”、“至少一个/至少一种”和“一个或超过一个/一种或超过一 种”一致。
如本文所使用,术语“仿生物质”、“仿生分子”、“仿生化合物”和相关术 语是指模仿另一种化合物的功能的人造化合物,如汇集的人类静脉内免疫球 蛋白(“hIVIG”)、单克隆抗体或抗体Fc片段。“生物活性”仿生物质是具有与 其天然存在的对应物相同或类似的生物活性的化合物。“天然存在的”意味着 分子或其部分通常见于生物体中。天然存在的还意味着基本上天然存在的。 “免疫学上活性的”仿生物质是展现与天然存在的免疫学上活性分子相同或 类似的免疫活性的仿生物质,如抗体、细胞因子、白介素和所属领域中已知的其它免疫分子。在优选实施例中,本发明的仿生物质是如本文所定义的斯 特拉多体。如本文所使用的“母体仿生物质”是指用作本文所描述化合物的基 础的非突变仿生物质(例如GL-2045和G019)。
如本文所使用,术语“补体”是指补体级联的小蛋白质中的任一种,在文 献中有时称为补体系统或补体级联。如本文所使用,术语“补体结合”或“结 合于补体”是指补体级联中的任一种组分的结合。补体级联的组分是所属领 域中已知的,并且描述于例如《詹韦氏免疫生物学》,第8版,Murphy编, Garland Science,2012中。存在三种目前已知的主要补体路径:经典路径、 替代性路径和凝集素结合路径。一旦蛋白质C1q结合于一个或多个完整免疫 球蛋白IgM分子或至少两个完整免疫球蛋白IgG1、IgG2或IgG3分子,激 活经典补体路径。补体激活导致补体依赖性细胞溶解。过量的补体激活可能 有害,并且与若干疾病相关联,包括重症肌无力、溶血性尿毒症综合征(HUS) 和阵发性夜间血红蛋白尿(PNH)。如本文所使用,“补体优先”是指补体级联 的一种或多种组分的结合相对于与其它受体(例如FcγR或FcRn)的结合达到 更高程度。在一些实施例中,本文所提供的斯特拉多体是补体优先斯特拉多 体。在一些实施例中,本文所提供的斯特拉多体是通用型斯特拉多体。术语 “通用型斯特拉多体”在本文中是指结合补体级联的一种或多种组分并且还 结合典型Fc受体和/或新生儿受体FcRn中的每一个的斯特拉多体。
如本文所使用,术语“补体介导的疾病”和“补体相关疾病”是指其中补体 系统起作用的疾病和病状。举例来说,补体介导的疾病包括涉及补体系统激 活异常的疾病。在一些实施例中,补体介导的疾病可以通过抑制补体级联来 加以治疗、预防或减轻。补体相关疾病是所属领域中已知的并且包括(但不 限于)重症肌无力、溶血性尿毒症综合征(HUS)、非典型溶血性尿毒症综合征 (aHUS)、志贺毒素大肠杆菌相关溶血性尿毒症综合征(Shigatoxin E. coli-related hemolytic uremic syndrome;STEC-HUS)、全身性血栓性毛细血管病(systemic thrombotic microangiopathy;TMA)、阵发性夜间血红蛋白尿 (PNH)、视神经脊髓炎、复发性视神经脊髓炎(relapsing neuromyelitis optica; NMO)、抗体介导的移植体同种异体移植排斥、巴勒奎尔-西蒙斯综合征 (Barraquer-Simons Syndrome)、哮喘、红斑狼疮、自身免疫性心脏病、多发 性硬化症、发炎性肠病、局部缺血-再灌注损伤、阿茲海默氏病、帕金森氏 病、肌肉萎缩性侧索硬化、脊髓损伤、因子H(Y402H)相关性黄斑变性、年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration;AMD)、遗传性血管性 水肿和膜增生性丝球体肾炎(MPGN)、膜性肾病变、类风湿性关节炎 (rheumatoid arthritis;RA)、急性呼吸窘迫综合症(acute respiratory distress syndrome;ARDS)、心肺绕通手术期间的补体激活、皮肌炎、天疱疮、狼疮 肾炎、丝球体肾炎和脉管炎、IgA肾病变、急性肾衰竭、冷球蛋白血症、抗 磷脂抗体综合征、葡萄膜炎、糖尿病性视网膜病变、血液透析、慢性阻塞性 肺部窘迫综合征(chronic occlusive pulmonary distress syndrome;COPD)以及 吸入性肺炎。补体相关疾病还可以包括各种其它自身免疫性、发炎性、免疫、 神经、风湿性或感染剂相关疾病。
“直接连接”意味着两个序列在无介入或外来序列的情况下彼此连接,例 如衍生自在DNA或克隆片段中插入限制酶识别位点的氨基酸序列。所属领 域的一般技术人员应理解,“直接连接”涵盖添加或去除氨基酸,只要多聚化 能力基本上未受影响即可。
“同源”意味着在给定核酸或氨基酸序列整个序列内的一致性。举例来 说,“80%同源”意味着给定序列与所要求序列共用约80%一致性并且可以包 括插入、缺失、取代和框移。所属领域的一般技术人员应理解,可以进行序 列比对以考虑插入和缺失来确定在序列整个长度内的一致性。
在整个本说明书中,IgG重链中残基的编号是如在Kabat等人,《免疫 学所关注的蛋白质的序列(Sequences of Proteins of Immunological Interest)》, 第5版.马里兰州贝什斯达的美国国家卫生研究院公共卫生服务部(Public Health Service,NationalInstitutes of Health,Bethesda,MD)(1991)(明确地以 引用的方式并入本文中)中的EU索引编号。“如在Kabat中的EU索引”是指 人类IgG1EU抗体的编号。参见图36A和36B。
存在两种人类IgG1多晶型物,被称为DEL和EEM多晶型物。DEL多 晶型物具有处于位置356处的D和处于位置358处的L;EEM多晶型物具 有处于位置356处的E和处于位置358处的M(Kabat编号;参见图36A和 36B)。本文所提供的斯特拉多体可以包含DEL或EEM IgG1多晶型物。因 此,即使特定突变体的句子在DEL多晶型现象的情形下明确地产生,所属 领域的技术人员仍应理解,可以对EEM多晶型物进行相同突变以产生相同 结果。举例来说,化合物G994和G998各自用DEM和EEM多晶型现象两 者加以构筑,并且评定其功能差异。未观察到功能差异。具体来说,与C1q 的结合和CDC抑制对于相应化合物的每一多晶型现象基本上相同。
在一个实施例中,本发明的免疫学上活性仿生物质是斯特拉多体。本发 明的免疫学上活性化合物是同型二聚体的多聚体。在一个实施例中,每一同 型二聚体都具有结合于补体的能力。因此,当多聚化时,免疫学上活性仿生 物质含有至少两个各自具有结合于补体的能力的同型二聚体。
以下段落在结构和功能两者上界定本发明仿生物质的建构嵌段 (buildingblock),并且接着界定仿生物质本身。然而,首先有帮助的是应注 意,如上文所指示,本发明的每一种仿生物质都具有至少一个Fc结构域和 一个多聚化结构域。在最低限度,Fc结构域和多聚化结构域中的每一个都 是二聚多肽(或是更大多肽的二聚区),所述多肽包含缔合以形成功能性Fc 受体或补体结合位点的两个肽链或臂(单体)和能够使所得同型二聚体多聚化 的多聚化结构域。因此,本文所论述的个别片段和结构域的功能形式一般以 二聚(或多聚)形式存在。本文所论述的个别片段和结构域的单体是必须与第 二链或臂缔合以形成功能性二聚结构的单个链或臂。
Fc片段
“Fc片段”是用于描述常规地见于免疫球蛋白羧基端的蛋白质区或蛋白 质折叠结构的领域术语。Fc片段可以通过使用酶消化,例如番木瓜酶消化 来与单克隆抗体的Fab片段分离,其是不完全并且不完美的过程(参见 Mihaesco C和Seligmann M.人类IgM球蛋白的番木瓜酶消化片段(Papain Digestion Fragments Of Human IgM Globulins).《实验医学杂志(Journal of Experimental Medicine)》,第127卷,431-453(1968))。在与Fab片段(含有 抗原结合结构域)结合的情况下,Fc片段构成全抗体,此处意味着完全抗体。 Fc片段由抗体重链的羧基端部分组成。Fc片段中的每一个链的长度在约 220-265个氨基酸之间,并且所述链常常经由二硫键连接。Fc片段常常含有 一个或多个独立的结构性折叠或功能性子域。确切地说,Fc片段涵盖Fc结 构域,在本文中定义为结合Fcγ受体的最小结构。经过分离的Fc片段包含 二聚的两个Fc片段单体(例如,抗体重链的两个羧基端部分;进一步定义于 本文中)。当两个Fc片段单体缔合时,所得Fc片段具有补体和/或Fc受体结 合活性。
Fc部分片段
“Fc部分片段”是以下结构域,所述结构域包含少于抗体整个Fc片段但 保留足够结构以具有与所述Fc片段相同的活性,包括Fc受体结合活性和/ 或补体结合活性。因此,取决于Fc部分结构域所衍生自的抗体的同型,Fc 部分片段可以缺少部分或全部铰链区、部分或全部CH2结构域、部分或全 部CH3结构域和/或部分或全部CH4结构域。Fc部分片段的另一个实例包 括包含IgG1CH2和CH3结构域的分子。在此实例中,Fc部分片段缺少存 在于IgG1中的铰链结构域。Fc部分片段包含两个Fc部分片段单体。如本 文进一步所定义,当两个此类Fc部分片段单体缔合时所得Fc部分片段具有 Fc受体结合活性和/或补体结合活性。
Fc结构域
如本文所使用,“Fc结构域”描述可以结合于Fc受体(FcR)或由其结合的 最小区(在更大多肽的情形下)或最小蛋白质折叠结构(在经过分离的蛋白质 的情形下)。在Fc片段和Fc部分片段两者中,Fc结构域是允许使分子结合 于Fc受体的最小结合区。虽然Fc结构域可以限制于与Fc受体结合的不连 续同型二聚多肽,但仍应明确,Fc结构域可以使部分或全部Fc片段以及部 分或全部Fc部分片段。当术语“Fc结构域”用于本发明中时,熟练技术人员 应认识到其意味着超过一个Fc结构域。Fc结构域包含两个Fc结构域单体。 如本文进一步所定义,当两个此类Fc结构域单体缔合时,所得Fc结构域具 有Fc受体结合活性和/或补体结合活性。因此,Fc结构域是可以结合补体和 /或Fc受体的二聚结构。本文所描述的斯特拉多体包含有包含改变斯特拉多 体结合补体和/或Fc受体的能力的一个或多个突变的Fc结构域。
Fc部分结构域
如本文所使用,“Fc部分结构域”描述Fc结构域的一部分。Fc部分结构 域包括不同免疫球蛋白类别和子类别的个别重链恒定区结构域(例如CHl、 CH2、CH3和CH4结构域)和铰链区。因此,本发明的人类Fc部分结构域 包括IgG1的CHl结构域、IgG1的CH2结构域、IgG1的Ig CH3结构域和 IgG1的铰链区,以及IgG2。其它物种中的相对应Fc部分结构域将取决于存在于所述物种中的免疫球蛋白和其命名。优选地,本发明的Fc部分结构域 包括IgG1的CH1、CH2和铰链结构域以及IgG2的铰链结构域。本发明的 Fc部分结构域可以进一步包含这些结构域和铰链中超过一个的组合。然而, 本发明的个别Fc部分结构域和其组合缺少结合FcR的能力。因此,Fc部分 结构域和其组合包含小于Fc结构域。Fc部分结构域可以连接在一起以形成 具有补体和/或Fc受体结合活性的肽,由此形成Fc结构域。在本发明中, Fc部分结构域与Fc结构域一起如本文所定义的用作形成本发明仿生物质的 建构嵌段。每一Fc部分结构域包含两个Fc部分结构域单体。当两个此类 Fc部分结构域单体缔合时,形成Fc部分结构域。
如上文所指示,Fc片段、Fc部分片段、Fc结构域和Fc部分结构域中 的每一个都是二聚蛋白质或结构域。因此,这些分子中的每一个都包含缔合 以形成二聚蛋白质或结构域的两个单体。上文论述同型二聚形式的特征和活 性,而如下论述单体肽。
Fc片段单体
如本文所使用,“Fc片段单体”是在与另一个Fc片段单体时构成Fc片段 的单链蛋白质。因此,Fc片段单体是构成全抗体Fc片段的一个抗体重链的 羧基端部分(例如,包括IgG铰链区、CH2结构域和CH3结构域的重链连续 部分)。在一个实施例中,Fc片段单体在最低限度包含连续地连接以形成肽 的一个铰链区链(铰链单体)、一个CH2结构域链(CH2结构域单体)和一个 CH3结构域链(CH3结构域单体)。在一个实施例中,CH2、CH3和铰链结构 域来自不同同型。在一个特定实施例中,Fc片段单体含有IgG2铰链结构域 以及IgG1CH2和CH3结构域。
Fc结构域单体
如本文所使用,“Fc结构域单体”描述在与另一个Fc结构域单体缔合时 构成可以结合于补体的Fc结构域的单链蛋白质。两个Fc结构域单体的缔合 形成一个Fc结构域。
在一个实施例中,本发明的Fc结构域单体不向先前所描述的Fc结构域 单体(描述于WO 2008/151088中)那样含有外来序列。相反,本发明的Fc结 构域单体在一端(例如,Fc单体的N端)直接连接到前导序列(例如SEQ ID NO:1)并且在另一端(例如,Fc单体的C端)连接到多聚化结构域(例如,SEQ ID NO:4、5或6)。所属领域的技术人员应认识到,虽然产生具有前导序列 的构筑体,但此序列随后裂解。因此,在优选实施例中,成熟蛋白质将不含 有前导序列。
在一个实施例中,Fc结构域单体从氨基端到羧基端包含:包含IgG1铰 链、IgG1CH2和IgG1CH3的Fc结构域以及IgG2铰链(G045c背景),其中 所述单体在所述Fc结构域中包含一个或多个点突变。在另一个实施例中, Fc结构域单体从氨基端到羧基端包含:包含IgG2铰链、IgG1铰链、IgG1CH2 和IgG1CH3的Fc结构域(G019背景),其中所述Fc单体在所述Fc结构域 中包含一个或多个点突变。在另一个实施例中,Fc结构域单体从氨基端到 羧基端包含:包含IgG2铰链、IgG1CH2和IgG1CH3的Fc结构域(G051背 景),其中所述Fc单体在所述Fc结构域中包含一个或多个点突变。
斯特拉多体
在特定实施例中,本发明的仿生物质包括斯特拉多体。本发明的斯特拉 多体是能够结合补体,优选地展现补体结合显著改善的仿生化合物。在一个 优选实施例中,本发明的斯特拉多体展现补体结合与一个或多个典型Fc受 体结合的比率增加。斯特拉多体可以具有四种不同物理构象:串联、团簇、 核心或Fc片段。如将显而易见的是,上文所论述的Fc片段、Fc部分片段、 Fc结构域和Fc部分结构域用于构筑各种斯特拉多体构象。此外,首先产生 上文也论述的个别Fc结构域单体和Fc部分结构域单体以形成同型二聚斯特 拉多体单元,并且接着通过包括多聚化结构域(例如IgG2铰链)而多聚化以 形成本身为本发明团簇斯特拉多体的多聚结构。具体斯特拉多体更详细描述 于WO 2008/151088和WO 2012/016073中,其两者的内容以全文引用的方 式并入本文中。补体结合与Fcγ受体和/或FcRn结合的比率可以用处于位置 233和/或234和/或235和/或236和/或238和/或265和/或297和/或299中 一个或多个处的额外突变进一步增强。
斯特拉多体单元单体
如本文所使用,术语“斯特拉多体单元单体”是指在与至少一个第二斯特 拉多体单元单体缔合时形成包含至少一个Fc结构域的同型二聚斯特拉多体 单元的单个连续肽分子。虽然在优选实施例中,斯特拉多体单元包含两个缔 合的斯特拉多体单体,但斯特拉多体还可以含有三个或超过三个斯特拉多体 单体。
斯特拉多体单元单体可以具有在与另一个斯特拉多体单元单体缔合以 形成“斯特拉多体单元”时将形成一个、两个、三个、四个、五个、六个、七 个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个或更多个Fc结 构域的氨基酸序列。斯特拉多体单元单体可以进一步具有在与另一个斯特拉 多体单元单体缔合以形成斯特拉多体单元时将形成一个、两个、三个、四个、 五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个 或更多个Fc部分结构域的氨基酸序列。
在斯特拉多体单元的情形下将形成Fc结构域和Fc部分结构域的斯特拉 多体单元单体区可以从羧基端到氨基端简单地被排列成连续的斯特拉多体 单元单体分子区构成斯特拉多体单元单体的特定Fc结构域单体和Fc部分结 构域单体的排列不是关键的。然而,排列必须准许在两个斯特拉多体单元单 体缔合时形成两个功能性Fc结构域。在一个实施例中,本发明的斯特拉多 体含有处于IgG1Fc单体的N端与前导肽(SEQ ID NO:1)的C端和IgG1Fc 的C端与多聚化结构域IgG2铰链(SEQ ID NO:4)的N端之间的直接连接。
作为一个明晰实例,熟练技术人员应理解,包含所指示点突变的本发明 斯特拉多体分子可以通过制备编码具有所需点突变和多聚化性区的Fc结构 域单体的多核苷酸分子来构筑。此类多核苷酸分子可以插入到表达载体中, 所述表达载体可以用于转化细菌群体或转染哺乳动物细胞群体。斯特拉多体 单元单体可以接着通过在适当培养条件下培养经过转化的细菌或经过转染 的哺乳动物细胞来产生。举例来说,接续经过稳定转染的细胞集合的克隆细 胞系可以通过用genetecin/G418选择细胞来得到。替代地,可以用编码本发明斯特拉多体的DNA(例如,编码根据SEQ ID No.10-77中任一个的斯特拉 多体的DNA)在CMV启动子的控制下瞬时转染细胞。所表达的斯特拉多体 单体可以接着在使斯特拉多体单体或单元自聚集或使用斯特拉多体间单体 连接使斯特拉多体单体缔合时形成功能性斯特拉多体单元和斯特拉多体。所 表达的斯特拉多体可以接着通过亲和色谱法使用例如蛋白A或蛋白G柱来 从细胞培养基中纯化。所属领域的技术人员应理解,在核酸构筑体中所包括的前导肽仅用于促进斯特拉多体单元单体肽的产生,并且在表达成熟蛋白质 时裂解。因此,本发明的生物活性仿生物质不包含前导肽。
团簇斯特拉多体
在一个实施例中,根据本发明所用的斯特拉多体是团簇斯特拉多体。“团 簇斯特拉多体”是具有拥有中央部分“头部”和两个或更多个“支脚”的辐射形 式的仿生物质,其中每一支脚包含一个或多个能够结合至少一个Fcγ受体和 /或补体的Fc结构域。团簇斯特拉多体也称为通过存在多聚化结构域而引起 斯特拉多体多聚化的“多聚化性斯特拉多体”。因此,在一个斯特拉多体单体 分子上含有多个Fc结构域的串联斯特拉多体仍可以分类为团簇斯特拉多体 或多聚化性斯特拉多体,只要所述分子也含有至少一个多聚化结构域即可。 每一团簇斯特拉多体包含超过一个同型二聚蛋白质,各自称作“团簇斯特拉 多体单元”。每一团簇斯特拉多体单元包含至少一个多聚化的区和一个包含 至少一个功能性Fc结构域的“支脚”区。一旦与另一个团簇斯特拉多体单元 一起多聚化,多聚化性区形成团簇斯特拉多体“头部”。由于在每一支脚区中 都存在Fc结构域,故支脚区可以能够作为许多补体分子结合。举例来说, 由于在每一支脚区中都存在Fc结构域,故支脚区可以作为许多C1q分子结 合。因此,团簇斯特拉多体是能够结合两个或更多个C1q分子的仿生化合物, 由此防止下游补体介导的溶解。本发明的尤其强效的仿生物质可以结合C1q 分子的所有六个头部。
多聚化性区可以是引起二聚蛋白质进一步多聚化的肽序列,或替代地, 多聚化性区可以是增强二聚蛋白质多聚化的糖基化。肽多聚化性区的实例包 括IgG2铰链、IgE CH2结构域、异亮氨酸拉链、胶原蛋白甘氨酸-脯氨酸- 脯氨酸重复序列(“GPP”)以及锌指状物。不论糖基化变化是氨基酸取代还是 培养条件的结果,所述糖基化变化还可以影响本发明仿生物质的多聚化。糖 基化对肽多聚化的影响充分描述于所属领域中(例如,因子VIII/V多聚结构 中的碳水化合物对维勒布兰德氏因子蛋白质的作用(Role of Carbohydrate inMultimeric Structure of Factor VIII/V on Willebrand Factor Protein).Harvey R.Gralnick,Sybil B.Williams和Margaret E.Rick.《美国国家科学院院刊 (Proceedingsof the National Academy of Sciences of the United States of America)》,第80卷,第9期,[部分1:生物科学](1983年5月1日),第 2771-277'4页;玻璃连结蛋白的多聚化和胶原蛋白结合由其糖基化调节 (Multimerization and collagen binding of vitronectinis modulated by its glycosylation).Kimie Asanuma,Fumio Arisaka和Haruko Ogawa.国际大会系 列第1223卷,2001年12月,第97-101页)。
多聚化性区可以引起肽二聚或多聚化的肽序列,并且包括IgG2铰链、 IgE CH2结构域、异亮氨酸拉链、胶原蛋白GPP以及锌指状物。如所属领域 中已知的,人类IgG2的铰链区可以形成共价二聚体(Yoo,E.M.等人《免疫 学杂志(J.Immunol.)》170,3134-3138(2003);Salfeld《自然·生物技术(Nature Biotech.)》25,1369-1372(2007))。IgG2的二聚体形成潜在地通过IgG2铰 链结构由C-C键介导(Yoo等人2003),表明单独铰链结构可以介导二聚体 形成。然而,在人类血清中所发现的IgG2二聚体量受到限制。估计以同型 二聚体的二聚体形式存在的IgG2的量是总IgG2的少于10%(Yoo等人 2003)。此外,除同型二聚体的二聚体以外,不存在IgG2多聚化的定量证据。 (Yoo等人2003)。也就是说,未发现原生IgG2在人类血清中形成更高阶多 聚体。含IgG2铰链的斯特拉多体(即,如WO 2012/016073中所描述的G045c 和G019)存在于高阶多聚体中,并且不同于人类血清(其中IgG2铰链相互作 用是可变并动态的)中的原生IgG2,通过分析型超离心法并通过在100%湿 度下于37℃下的3个月稳定性研究,已经证实G045c形成在非还原性 SDS-PAGE凝胶上证明存在的高度稳定多聚体。此外,还出乎意料的是,在 含IgG2铰链的斯特拉多体制剂中的多聚体量显著地高于在人类血清中所观 察到的大致10%的IgG2二聚体和无多聚体。举例来说,本身为多聚体(包括 同型二聚体的二聚体、三聚体、四聚体和更高阶多聚体)的补体优先斯特拉 多体的百分比超出20%,并且可以超出30%、40%、50%、60%、70%、80% 或甚至90%。
人类IgG2铰链单体的氨基酸序列如下:ERKCCVECPPCP(SEQ ID NO: 4)。SEQ IDNO:4中4个半胱氨酸中的任一个的突变可以与斯特拉多体多聚 化极大减弱相关联。IgG2铰链单体存在两个C-X-X-C部分。因此,本发明 的斯特拉多体单体可以包含IgG2铰链单体的具有12个氨基酸的完全序列或 具有四个氨基酸的核心中的任一个或两个,以及Fc结构域单体。虽然核心 结构的X-X可以是任何氨基酸,但在一个优选实施例中,所述X-X序列是 V-E或P-P。熟练技术人员应理解,IgG2铰链单体可以包含铰链序列中除具 有四个氨基酸的核心结构以外的任何部分,包括IgG2铰链序列的全部以及 IgG2CH2和CH3结构域单体序列中的一些或全部。在不受理论束缚的情况 下,IgG2铰链多聚化结构域可以通过与斯特拉多体单体的任何部分相互作 用来形成多聚体。也就是说,一个斯特拉多体单体的IgG2铰链可以结合另 一个斯特拉多体单体的IgG2铰链,由此形成同型二聚体的二聚体或更高阶 多聚体,同时保持与Fc受体的功能性结合相对于天然IgG1Fc增加。替代 地,一个斯特拉多体单体的IgG2铰链结构域可以结合另一个斯特拉多体单 体的IgG1铰链,由此形成同型二聚体的二聚体或更高阶多聚体,同时保持 与Fc受体的功能性结合相对于天然IgG1Fc增加。也可能一个斯特拉多体 单体的IgG2铰链结构域结合于IgG1Fc结构域的另一部分(即,另一个斯特 拉多体单体的CH2或CH3结构域)以形成同型二聚体的二聚体或更高阶多聚 体,同时保持与Fc受体的功能性结合相对于天然IgG1Fc增加。
还可以使用亮氨酸和异亮氨酸拉链作为多聚化性区。已知亮氨酸和异亮 氨酸拉链(卷曲螺旋结构域)促进形成蛋白质二聚体、三聚体和四聚体 (Harbury等人《科学》262:1401-1407(1993);O'Shea等人《科学》243:538 (1989))。通过利用异亮氨酸拉链形成三聚体的天然倾向,可以产生团簇斯特 拉多体。
虽然熟练技术人员应理解,可以使用不同类型的亮氨酸和异亮氨酸拉 链,但在一个优选实施例中,使用来自如所描述经过修饰的GCN4转录调控 子的异亮氨酸拉链(Morris等人,《分子免疫学(Mol.Immunol.)》 44:3112-3121(2007);Harbury等人《科学》262:1401-1407(1993)): GGGSIKQIEDKIEEILSKIYHIENEIARIKKLIGERGHGGG(SEQ ID NO:5)。此 异亮氨酸拉链序列仅是可以用于使Fc结构域单体多聚化的若干可能序列中 的一种。虽然可以使用SEQ ID NO:5中所示的整个序列,但加下划线的序列 部分表示可以用于本发明团簇斯特拉多体中的异亮氨酸拉链核心序列。因 此,本发明的斯特拉多体单体可以包含异亮氨酸拉链的完全氨基酸序列或具 有28个氨基酸的核心,以及一个或多个Fc结构域单体。熟练技术人员还应 理解,异亮氨酸拉链可以包含除具有28个氨基酸的核心结构以外的任何拉 链部分,并且因此可以包含大于28个氨基酸但小于整个序列。
GPP是在人类胶原蛋白中发现的引起胶原蛋白蛋白质:蛋白质结合的氨 基酸序列。虽然熟练技术人员应理解,可以使用不同类型的GPP重复序列 作为多聚化结构域,但在一个优选实施例中,使用如所描述的甘氨酸-脯氨 酸-脯氨酸重复序列(Fan等人《美国实验生物学会联合会杂志(FASEB Journal)》3796第22卷2008):(SEQ ID NO:6)。此甘氨酸-脯氨酸-脯氨酸 重复序列仅是可以用于使Fc结构域单体多聚化的若干可能序列中的一种。 虽然可以使用SEQ ID NO:6中所示的整个序列,但不同长度的重复序列也 可以可能用于使Fc结构域单体多聚化。同样,在GPP重复序列内含有不同 氨基酸的重复序列也可以经过取代。
应理解,本文所公开的斯特拉多体和其它仿生分子可以来源于多种物种 (包括人类)中的任一种。实际上,本发明任何一个仿生分子中的Fc结构域或 Fc部分结构域都可以来源于来自超过一种(例如,两种、三种、四种、五种 或更多种)物种的免疫球蛋白。然而,其将更常来源于单一物种。另外,应 了解,本文所公开的方法中的任一种(例如治疗方法)可以应用于任何物种。 一般来说,应用于所关注物种的仿生物质组分将全部来源于所述物种。然而, 还可以使用其中所有组分具有不同物种或来自超过一种物种(包括或不包括 相关方法所应用于的物种)的仿生物质。
构成本发明斯特拉多体和其它仿生物质的Fc结构域和Fc部分结构域的 具体CH1、CH2、CH3和CH4结构域以及铰链区可以关于免疫球蛋白子类 别以及在其所源于的生物体中独立地选择。因此,本文所公开的斯特拉多体 和其它仿生物质可以包含独立地来自以下各种免疫球蛋白类型的Fc结构域 和部分Fc结构域,所述免疫球蛋白类型如人类IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、 IgA、IgAl、IgD、IgE和IgM、小鼠IgG2a、或狗IgA或IgB。类似地,每一 Fc结构域和部分Fc结构域可以来源于各种物种,优选地哺乳动物物种,包 括非人类灵长类动物(例如猴、狒狒和黑猩猩)、人类、鼠(murine)、毛鼠(rattus)、 牛、马、猫、犬、猪、兔、山羊、鹿、绵羊、雪貂、沙鼠、天竺鼠、仓鼠、 蝙蝠、鸟(例如鸡、火鸡和鸭)、鱼以及爬虫以产生物种特异性或嵌合斯特拉 多体分子。
个别Fc结构域和部分Fc结构域还可以经过人类化。所属领域的技术人 员应认识到,不同的Fc结构域和部分Fc结构域将提供不同类型的功能性。 举例来说,FcRn特异性结合于IgG免疫球蛋白而不良好结合于其它类别的 免疫球蛋白。所属领域的一般技术人员还应理解,各种有害的后果可能与使 用特定Ig结构域相关联,如与IgA输注相关联的全身性过敏反应。本文所 公开的仿生物质一般应被设计成避免此类作用,尽管在特定环境下此类作用 可能合乎期望。
本发明还涵盖包含氨基酸与Fc结构域或Fc部分结构域的天然存在的氨 基酸序列不同的Fc结构域和Fc部分结构域的斯特拉多体。用于包括在本发 明仿生化合物中的优选的Fc结构域具有可测量的与补体的特异性结合亲和 力。许多Fc结构域和Fc结构域单体的一级氨基酸序列和X射线晶体学结 构是在所属领域中可获得的。参见例如Woof JM,BurtonDR.由晶体结构阐 明的人类抗体-Fc受体相互作用(Human antibody-Fc receptorinteractions illuminated by crystal structures).《自然·免疫学综述(Nat RevImmunol.)》 2004年2月;4(2):89-99。具有Fcγ受体结合能力的代表性Fc结构域包括来 自人类IgG1的Fc结构域(SEQ ID NO:2或3)。已经对这些原生序列进行大 量的结构-功能分析,包括功能性序列的定点突变诱发定位。基于这些先前 结构-功能研究和可获得的晶体学数据,所属领域的技术人员可以设计功能 性Fc结构域序列变异体,同时保持补体结合能力。举例来说,可以添加半 胱氨酸残基以增强单体之间的二硫键结或缺失以改变斯特拉多体同型二聚 体之间的相互作用。此外,所属领域的技术人员可以设计功能性Fc结构域 序列变异体,同时保持补体结合能力增强,或可以设计补体结合能力甚至进 一步增强的功能性Fc结构域序列变异体。
可以在Fc结构域的整个序列中发现氨基酸变化,或可以分离为构成Fc 结构域的特定Fc部分结构域。在本发明斯特拉多体和其它仿生物质中所用 的Fc结构域的功能变异体将与原生Fc结构域具有至少约50%、60%、70%、 80%、90%、95%、96%、97%、98%或99%序列一致性。类似地,在本发明 斯特拉多体和其它仿生物质中所用的Fc部分结构域的功能变异体将与原生 Fc部分结构域具有至少约50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、 98%或99%序列一致性。
熟练技术人员应了解,本发明进一步涵盖在构筑Fc片段单体、Fc部分 片段单体、斯特拉多体单体和本发明其它单体中使用Fc结构域单体的功能 变异体。Fc结构域单体的功能变异体将与原生Fc结构域单体序列具有至少 约50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%或99%序列一致 性。
类似地,本发明还涵盖在构筑Fc片段单体、Fc部分片段单体、Fc结构 域单体、斯特拉多体单体和本发明其它单体中使用Fc部分结构域单体的功 能变异体。Fc部分结构域单体的功能变异体将与原生Fc部分结构域单体序 列具有至少约50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%或99% 序列一致性。
氨基酸变化可以使斯特拉多体与FcRn或典型Fcγ受体的结合亲和力减 少、增加或保持未改变。优选地,此类氨基酸变化将是保守性氨基酸取代, 然而,此类变化包括缺失、添加和其它取代。保守性氨基酸取代通常包括在 以下群组内变化:甘氨酸和丙氨酸;缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸;天冬氨酸 和谷氨酸;天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸和苏氨酸;赖氨酸、组氨酸和精氨 酸;以及苯丙氨酸和酪氨酸。另外,氨基酸变化可以增强多聚化强度,例如 通过添加半胱氨酸残基来增强。
如本文所使用的术语“功能变异体”是指通过同源性与参考序列相关的 能够介导与所述参考序列相同的生物学作用(当是多肽时)或编码能够介导与 由所述参考序列编码的多肽相同的生物学作用的多肽(当是多核苷酸时)的序 列。举例来说,本文所描述的任一种仿生物质的功能变异体将具有指定同源 性或一致性并且将能够对单核细胞或DC进行免疫调节。功能性序列变异体 包括多核苷酸和多肽两者。序列一致性一般使用采用以下默认参数运作的 BLAST 2.0(基本局部比对检索工具;Basic Local Alignment Search Tool)来评 定:过滤-开启,评分矩阵-BLOSUM62,字长-3,E值-10,空位罚分(Gap Costs)-11,1以及比对-50。在一些实施例中,功能变异体包含与本文所提供 的氨基酸序列具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%或至少99% 序列一致性的氨基酸序列。
除原生Fc结构域的氨基酸序列组合物以外,已知Fc结构域的碳水化合 物含量对Fc结构域结构起重要作用。参见例如Robert L.Shields等人在人 类IgG1N-连接寡醣上缺少海藻糖改善与人类FcγRIII的结合和抗体依赖性 细胞毒性(Lack of Fucose on HumanIgG1N-Linked Oligosaccharide Improves Binding to Human FcγRIII and Antibody-dependent Cellular Toxicity).《生物 化学杂志》,2002年7月;277:26733-26740(doi:10.1074/jbc.M202069200); Ann Wright和Sherie L.Morrison.C2相关碳水化合物结构对Ig效应功能的 作用:使用嵌合小鼠-人类IgG1抗体在中国仓鼠卵巢细胞糖基化突变体中的研究(Effect of C2-Associated Carbohydrate Structure on Ig Effector Function:Studies with Chimeric Mouse-Human IgG1Antibodies in Glycosylation Mutants ofChinese Hamster Ovary Cells).《免疫学杂志》,1998年4月;160:3393- 3402。碳水化合物含量可以使用例如特定蛋白质表达系统(包括特定细胞系 或活体外酶修饰)来控制。因此,本发明包括包含具有全抗体(从所述全抗体 中获得Fc结构域)的原生碳水化合物含量的Fc结构域的斯特拉多体,以及 碳水化合物含量改变的那些仿生化合物。在另一个实施例中,斯特拉多体的 多聚物组分的特征在于与相同斯特拉多体的同型二聚体组分相比较不同的糖基化模式。在一个实施例中,补体结合斯特拉多体包含不改变糖基化模式 但减少或消除典型Fc受体结合和/或FcRn受体结合的突变。
补体优先斯特拉多体的优选实施例
本文所描述的补体优先斯特拉多体提供补体结合与Fc受体结合的比率 增加。因此,本文所提供的补体优先斯特拉多体在一些实施例中称为“补体 优先斯特拉多体”或“补体结合斯特拉多体”。在一些实施例中,本文所提供 的斯特拉多体是结合补体级联的一种或多种组分并且还结合FcγR中的每一 个的“通用型斯特拉多体”。
处于G045c背景下的具有处于位置267、268和324处的点突变的斯特 拉多体(SEQID NO:13)在本文中被称为G997。在一些实施例中,G997出乎 意料地展现强C1q结合和CDC抑制,以及与FcγRI、抑制性受体FcγRII和 FcRn的结合保持并且与活化性受体FcγRIIa和FcγRIIIa的结合显著减弱。
处于G045c背景下的具有处于位置267、268、297和324处的点突变的 斯特拉多体(SEQ ID NO:14或15)在本文中被称为G998。包含Fc突变 N297A(但无处于位置267、268或324处的突变)的多聚化性斯特拉多体不以 高亲和力和亲合力结合C1q,并且展现适度的CDC抑制并且不展现与 FcγRIIa、FcγRIIb或FcγRIIIa的明显结合。相比之下并且出乎意料地,本发 明人已经发现,在于GL-2045主链上包含突变N297A的斯特拉多体(命名为 G998的斯特拉多体)的情形下进一步引入Fc突变S267E、H268F和/或S324T 进一步显著地增强C1q结合并增强CDC抑制。甚至更出乎意料地,所得化 合物亲合地结合FcγRIIb。因此,在一些实施例中,G998出乎意料地展现比 母体斯特拉多体G045c甚至更强的C1q结合和CDC抑制,以及相对于G045c 母体FcRn结合完全保持并且FcγRI结合大部分保持,以及与抑制性受体 FcγRIIb的结合部分保持并且与活化性受体FcγRIIa和FcγRIIIa的结合显著 减弱。为了强调这些突变的不可预测性,当与具有C端多聚化结构域的斯特 拉多体(GL-2045)相比对具有N端多聚化结构域的斯特拉多体(G019)进行相 同系列的突变时,此与C1q的优先结合被完全消除(参见化合物G999)。在 一些实施例中,本公开提供具有处于位置267、268、297和324处的点突变 并且进一步包含处于位置253、310和435处的突变的斯特拉多体。在又另 外的实施例中,本公开提供包含处于位置233、234、235、253、267、268、 297、299、310、324和435处的突变以及处于位置G236处的氨基酸缺失的 斯特拉多体。因此,在一些实施例中,本公开提供包含以下突变的斯特拉多 体:I253A、S267E、H268F、N297A、H310A、S324T和H435A;或包含以 下突变以及G236缺失的斯特拉多体:E233P L234V、L235A、I253A、S267E、 H268F、N297A、T299A、H310A、S324T和H435A。在一些实施例中,所 得斯特拉多体保持根据SEQ ID NO:14或15的斯特拉多体的C1q结合和 CDC抑制,并且展现相对于根据SEQID NO:14或15的斯特拉多体,与 FcγRIIb和/或FcγRI的结合更小。
处于G045c背景下的具有处于位置234、235、267、268、297和324 处的点突变的斯特拉多体(SEQ ID NO:21或22)在本文中被称为G1033。在 一些实施例中,除强C1q结合和CDC抑制以外,G1033出乎意料地(例如, 鉴于N297A和L234A/L235A突变)保持与FcγRI和FcγRIIa的一定结合。
处于G045c背景下的具有处于位置233、236、267、268和324处的点 突变的斯特拉多体(SEQ ID NO:10或11)在本文中被称为G994。在一些实施 例中,G994保持与FcγRI和FcRn的稳固结合和与FcγRIIb的最小结合,并 且不与活化性受体FcγRIIa和FcγRIIIa明显结合。这些结果鉴于Shields等 人(Shields等人《生物化学杂志》,276(9):6591(2001))尤其出乎意料,其公 开处于位置233或236处的突变引起与FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、FcγRIIIa 和FcRn的结合消除。这些结果进一步突出给定点突变在斯特拉多体的情形 下的不可预测性。包含Fc突变E233P和G236R(但无处于位置267、268或 324处的突变)的多聚化性斯特拉多体不以高亲和力和亲合力结合C1q,但不 具有明显的CDC抑制并且不具有与FcγRIIa、FcγRIIb或FcγRIIIa的明显结 合。相比之下并且出乎意料地,本发明人发现,在包含E233P和G236R突 变的斯特拉多体(命名为G994的斯特拉多体)的情形下进一步引入Fc突变 S267E、H268F和/或S324T进一步增强C1q结合和CDC抑制,同时保持与 FcγRIIb的一定结合。
处于G045c背景下的具有处于位置233、234、235、267、268、297和 324处的点突变并且G236缺失的斯特拉多体(SEQ ID NO:19)在本文中被称 为G1022。在一些实施例中,G1022出乎意料地结合C1q,抑制CDC,并且 保持与FcγRIIa的强结合和与FcγRIIb的适度结合,但极出乎意料地不保持 结合于高亲和力FcγRI。
处于G045c背景下的具有处于位置234、235、267、268和324处的点 突变的斯特拉多体(SEQ ID NO:63)在本文中被称为G1032。在一些实施例 中,G1032出乎意料地结合C1q并抑制CDC,同时还保持与所有典型Fc受 体的稳固结合和与FcRn的中等稳固结合。
处于G045c背景下的具有处于位置233、234、235、267、268和324 处的点突变并且G236缺失的斯特拉多体(SEQ ID NO:62)在本文中被称为 G1023。在一些实施例中,G1023出乎意料地结合C1q并抑制CDC,同时保 持与所有典型Fc受体的稳固结合。
处于G045c背景下的具有处于位置265、267、268和324处的点突变的 斯特拉多体(SEQ ID NO:18)在本文中被称为G1006。在一些实施例中, G1006仍出乎意料地结合C1q并抑制CDC,同时尽管具有预期将减少与所 有典型Fc受体的结合的处于位置265处的突变,但仍保持与FcγRI和FcRn 的稳固结合以及与FcγRIIa的中等结合。
处于G045c背景下的具有处于位置238、267、268、297和324处的点 突变的斯特拉多体(SEQ ID NO:20)在本文中被称为G1027。在一些实施例 中,G1027仍出乎意料地结合C1q并抑制CDC,但尽管具有处于位置238 和297处的突变,仍不消除典型Fc受体结合,从而保持与FcγRI和FcRn 的稳固结合以及与FcγRIIa和FcγRIIb的适度结合。
处于G045c背景下的具有处于位置236、267、268和324处的点突变的 斯特拉多体(SEQ ID NO:12)在本文中被称为G996。在一些实施例中,除C1q 结合和CDC抑制以外,G996出乎意料地结合于FcγRI、FcγRIIa和FcγRIIb。 还出乎意料地,G996在小鼠中不展现典型结合,使其成为用于在啮齿动物 中评定纯CDC抑制的理想化合物。相比于G996,包含Fc突变G236R(但处 无于位置267、268或324处的突变)的多聚化性斯特拉多体命名为G990并 且不以高亲和力和亲合力结合C1q,但不具有明显的CDC抑制。G990也不 具有与FcγRIIa、FcγRIIb或FcγRIIIa的明显结合。出乎意料地,本发明人已 经发现,在G990的情形下进一步引入Fc突变S267E、H268F和/或S324T 进一步增强C1q结合和CDC抑制。甚至更出乎意料地,G996极亲合地结合 FcγRIIb。
处于G045c背景下的具有处于位置233、236、267、268、324和328 处的点突变的斯特拉多体(SEQ ID NO:23)在本文中被称为G1042。在一些实 施例中,G1042出乎意料地稳固地结合FcγRI、FcγRIIa和FcγRIIb。因此, 尽管存在预期处于位置328处的突变仅增加与FcγRIIb的结合的事实,但添 加处于位置328处的突变(比较G1042与G994,具有处于位置233、236、 267、268和324处的点突变)仍出乎意料地引起与FcγRIIa和FcγRIIb两者的 稳固结合。
处于G045c背景下的具有点突变P238D、D265G、S267E、H268F和S324T 的斯特拉多体(SEQ ID NO:24)在本文中被称为G1043。在一些实施例中,尽 管存在预期处于位置238和265处的突变减少与FcγRIIa和FcγRI的结合的 事实,G1043出乎意料地稳固地结合于FcγRIIa、FcγRIIb和FcγRI。
处于G045c背景下的具有点突变P238D、D265W、S267E、H268F和 S324T的斯特拉多体(SEQ ID NO:25)在本文中被称为G1046。在一些实施例 中,G1046出乎意料地稳固地结合FcγRI,并且还增加与FcγRIIa的结合。 此结果是出乎意料的,这是因为预期处于位置238处的突变增加FcγRIIb结 合而非FcγRIIa结合。
处于G045c背景下的具有处于位置233、234、235、267、268、297、 324和328处的突变以及处于位置236处的氨基酸缺失的斯特拉多体(SEQ ID NO:26)在本文中被称为G1050。在一些实施例中,G1050稳固地结合FcγRIIa 和FcγRIIb。出乎意料地,保持与低亲和力FcγRII的结合,同时失去与高亲 和力FcγRI的结合。
处于G045c背景下的具有点突变P238D、S267E、H268F和S324T的斯 特拉多体(SEQID NO:27)在本文中被称为G1025。在一些实施例中,G1025 出乎意料地稳固地结合FcγRI、FcγRIIa和FcγRIIb。此结果是出乎意料的, 这是因为预期处于位置238处的突变减少与FcγRI、FcγRIIa和FcγRIIIa的 结合,但仅与FcγRIIIa的结合减少。甚至更出乎意料地,当与C端连接的 GL-2045斯特拉多体相对地对具有N-连接多聚化结构域的斯特拉多体(G1024)进行相同组的突变时,此补体优先结合被完全消除。此再次强调这 些突变在多聚化性斯特拉多体的情形下的不可预测性质。
在一些实施例中,本公开提供具有G019主链(从氨基端到羧基端,IgG2 铰链-IgG1铰链-IgG1CH2IgG1CH3)并且在Fc结构域中包含一个或多个点 突变的斯特拉多体。所得具有处于位置267、268和324处的点突变的斯特 拉多体(SEQ ID NO:17)在本文中被称为G1003。在一些实施例中,尽管存在 以下事实,G1003仍出乎意料地展现与C1q的结合和稳固CDC抑制:尽管 母体化合物G019形成能够与受体进行基于亲合力的相互作用的更高阶多聚体,但母体斯特拉多体仍展现最小C1q结合并且无CDC抑制的。
处于G019背景下的具有处于位置267、268、324和328处的点突变的 斯特拉多体(SEQ ID NO:64)在本文中被称为G1049。在一些实施例中,G1049 出乎意料地展现与所有典型FcγR的稳固结合以及补体抑制和C1q结合活 性。
在一个出乎意料的发现中,本发明人已经发现,当向不具有与FcγRIIb 的明显结合的多聚化性斯特拉多体的Fc区中添加被描述为增加与单克隆抗 体的补体亲和力的某些Fc突变时,所得化合物重新获得与FcγRIIb的结合。 举例来说,尽管存在除缺少S267E、H268F和S324T突变以外具有相同突变 的相对应斯特拉多体不展现亲合FcγRIIb结合的事实,但G994、G996和G998 各自仍有时亲合地结合FcγRIIb。
基于补体优先斯特拉多体G994和G998中的任一个产生额外斯特拉多 体。在第一组衍生自G994的斯特拉多体中,保留G994突变E233P、H268F 和S324T,位置267是野生型(丝氨酸),并且在位置236处进行各种突变: 精氨酸(如在G994中)或与精氨酸类似的氨基酸。这些斯特拉多体被称为 G1103、G1088、G1089、G1104、G1082、G1105和G1106。这些斯特拉多体结合FcγR和补体C1q的程度大幅度并且不可预测地变化,指示处于位置 236处的突变在G994斯特拉多体的情形下具有不可预测的作用。在第二组 衍生自G994的斯特拉多体中,保留G994突变E233P、H268F和S324T, 位置236是野生型(甘氨酸),并且在位置267处进行各种突变:谷氨酸(如在 G994中)或与谷氨酸类似的氨基酸。这些斯特拉多体被称为G1102、G1100、 G1101、G1125、G1108、G1109和G1084。再次,斯特拉多体结合FcγR和 补体C1q的程度大幅度并且不可预测地变化,指示如同位置236,处于位置 267处的突变在G994斯特拉多体的情形下具有不可预测的作用。在下一组 基于G994的斯特拉多体中,测试处于位置236和267处的突变组合,并且 被称为G1110、G1111、G1112、G1114、G1115、G1116、G1117、G1118、G1119、G1120、G1121、G1122、G1123、G1124、G1128、G1129、G1130 和G1131。这些斯特拉多体的FcγR和补体结合概况也是不可预测的。
还制备和测试G998的衍生物。在第一组G998衍生物中,保留G998 突变H268F和S324T,位置267是野生型(丝氨酸)或突变为与丝氨酸类似的 氨基酸,并且添加处于位置299处的突变(T299A)。这些化合物被称为 G1071d2、G1068、G1094、G1092、G1096、G1107、G1093和G1095。T299A 突变被设计成破坏脱糖基化位点。此突变减少FcγR结合的程度在斯特拉多 体结构和其它突变的情形下是不可预测的。另外,产生具有G998的H268F、 S324T和N297A(用于非糖基化)突变但处于位置267处的突变不同的G998 衍生物。这些化合物被称为G1069、G1070、G1132、G1074和G1075,并 且还展现不可预测的FcγR和补体结合概况。引人注目地,此群组中仅一个 化合物(G1069)保持补体结合,同时消除FcγR结合。此化合物因此是补体优 先斯特拉多体。
在一些实施例中,向患有急性病状的个体投与G994、G998、G1033、 G1022、G1032、G1023、G1006、G1027、G996或另一种补体优先多聚化性 斯特拉多体,所述急性病状例如急性溶血(例如在新生儿的溶血性疾病中)、 自身免疫性溶血性贫血、药物诱发性溶血性贫血、获得性溶血性贫血、输注 反应/同种异体免疫性溶血性贫血、感染性溶血性贫血(例如,与蜱传播疾病 相关联的那些贫血,包括细菌性蜱传播疾病(莱姆病(Lyme disease)、斑疹伤 寒、洛基山斑疹热(Rocky Mountain Spotted Fever)、兔热病、埃里希体病(Ehrlicosis))、病毒性蜱传播疾病(脑膜脑炎和出血热)和原虫性蜱传播疾病(焦 虫病);或与蚊传播疾病相关联的那些贫血,如疟疾,包括黑水热、登革热、 基孔肯雅病毒、寨卡病毒或埃博拉病毒)、毒素相关溶血性贫血(例如来自蛇 毒液、毒性化学物质或蜱毒素)、恶性高血压、烧伤或瑞氏综合征(Reye syndrome)。在一些实施例中,经由静脉内投药向有需要的个体投与G998、 G994、G1033、G1022、G1032、G1023、G1006、G1027、G996补体优先多 聚化性斯特拉多体。
在一些实施例中,向患有慢性疾病或病状的个体投与G998、G994、 G1033、G1022、G1032、G1023、G1006、G1027、G996补体优先多聚化性 斯特拉多体。慢性疾病和病状包括例如肾病状、黄斑变性、慢性溶血(例如 阵发性夜间血红蛋白尿)、机械性溶血(例如,来自人工心脏瓣膜、心-肺旁路 机或血管中所用的其它装置、在存在或不存在赛璐玢膜下进行的血液透析、 先兆子痫或子痫、或血栓性血小板减少性紫癜)、遗传性球形红细胞症、卵 形红细胞症、丙酮酸激酶缺乏症、G6PD缺乏症、镰状细胞贫血、地中海型 贫血、遗传性溶血性贫血、溶血性尿毒症综合征、具有补体消耗的免疫性复 杂病症(例如,B型肝炎、C型肝炎、混合型冷球蛋白血症、瘤型麻风和菌血 性休克)、原发性胆汁性肝硬化、乳糜泻、多发性骨髓瘤以及荨麻疹性血管 炎。在一些实施例中,经由皮下投药向有需要的个体投与G994。
在一些实施例中,向具有肾病状的个体投与G998、G994、G1033、G1022、 G1032、G1023、G1006、G1027、G996补体优先多聚化性斯特拉多体。肾 病状包括(但不限于)膜增生性丝球体肾炎、肾小球系膜增生性丝球体肾炎、 特发性增生性丝球体肾炎、局灶硬化性丝球体肾炎、局灶节段性肾小球硬化、 薄基底膜疾病、肾炎、狼疮肾炎、肌原纤维性丝球体肾炎、免疫触须样丝球 体肾炎、布赖特氏病(Bright's disease)、贝格尔氏病(Berger'sdisease)/IgA肾 病变、肾硬化、肾变性病、肾病综合征、膜性肾病变、膜性肾炎、感染后丝球体肾炎、肾小管坏死、药物诱发性肾毒性以及古德帕斯丘氏综合征 (Goodpasture'ssyndrome)。
因此,本发明人已经发现,可以产生通过相对于具有原生Fc结构域序 列的母体斯特拉多体展现稳固C1q结合和与FcγR结合减少而展现补体优先 活性的个别斯特拉多体,但每一个别斯特拉多体关于C1q结合和FcγR结合 所具有的活性基于所述突变在单克隆抗体中将具有的作用是完全不可预测 的。
由本公开涵盖的示例性斯特拉多体的氨基酸序列提供于表1中。突变的 氨基酸在表中指示(灰色突出显示文字)。
表1.示例性补体结合斯特拉多体
Figure BDA0001551570710000581
Figure BDA0001551570710000591
Figure BDA0001551570710000601
Figure BDA0001551570710000611
Figure BDA0001551570710000621
Figure BDA0001551570710000631
Figure BDA0001551570710000641
Figure BDA0001551570710000651
*对于斯特拉多体G1022、G1023和G1050,处于位置236处的G缺失展示为删除线/黑体文 字。
表2:通用斯特拉多体
Figure BDA0001551570710000652
Figure BDA0001551570710000661
Figure BDA0001551570710000671
如单克隆抗体艾库组单抗(抗C5抗体)的补体结合蛋白已经在所属领域 中用于尝试阻断补体路径以作为补体介导的疾病的治疗。本发明的仿生物质 通过特定Fc结构域突变实现与补体组分(例如C1q)的结合增加。举例来说, 本发明的仿生物质包含处于IgG1Fc结构域位置267和/或268和/或324处的 点突变。本发明的补体结合仿生物质进一步展现与野生型IgG1Fc结构域相 比与FcRn、FcγRI、FcγRII和/或FcγRIII的结合改变,常常以未由描述本发 明仿生物质中所包含突变的文献所预测的方式展现。因此,在一个实施例中,本发明的仿生物质是以下补体优先斯特拉多体,其能够多聚化并且展现与正 常非聚集免疫球蛋白相比较,补体结合与一种或多种典型FcγR和/或FcRn 结合的比率增加。在另一个实施例中,本发明的仿生物质是以下补体优先斯 特拉多体,其能够多聚化并且展现与正常聚集免疫球蛋白相比较,补体结合 与一种或多种典型FcγR和/或FcRn结合的比率增加。在另一个实施例中, 本发明的仿生物质是以下补体优先斯特拉多体,其能够多聚化并且展现与在 其Fc结构域内包含相同突变的单克隆抗体相比较,补体结合与一种或多种 典型FcγR和/或FcRn结合的比率增加。在另一个实施例中,本发明的仿生 物质具有相对于原生IgG、IVIG或母体斯特拉多体改变的半衰期。
如本文所使用的术语“FcγR”和“Fcγ受体”涵盖FcγRI、RII和RIII家族的 所有成员。Fcγ受体包括低亲和力和高亲和力Fcγ受体,在人类中包括(但不 限于)FcγRI(CD64);FcγRII(CD32)以及其同型和异型FcγRIIa LR、FcγRIIa HR、FcγRIIb和FcγRIIc;FcγRIII(CD 16)以及其同型FcγRIIIa和FcγRIIIb。 熟练技术人员应认识到,本文关于FcγR和FcγR同源物所提供的公开内容, 如描述于Davis等人(2004)“小鼠Fc受体同系物的差异性B细胞(Differential B cell expression of mouse Fc receptorhomologs)”,《国际免疫学》, 16(9):1343-1353中的那些公开内容,将适用于可能尚未发现的将来FcγR以 及相关同型和异型。
特异性结合一般定义为在结合分析中可由后续过量的未经标记配体置 换的经过标记配体的量。然而,这不排除在所属领域中充分确立的评定特异 性结合的其它手段(例如,Mendel CM,Mendel DB,‘非特异性’结合.问题和解 决方案('Non-specific'binding.The problem,and a solution).《生物化学杂志 (Biochem J.)》1985年5月15日;228(l):269-72)。特异性结合可以通过所属 领域中众所周知的多种方式来测量,如表面等离子共振(surface plasmon resonance;SPR)技术(可通过
Figure BDA0001551570710000681
商购)或生物层干涉测量术(可通过
Figure BDA0001551570710000691
商购)以表征免疫学上活性仿生物质的缔合和解离常数两者(Asian K,Lakowicz JR,Geddes C.生物学和医学中的等离子光散射:新传感方法、 看法与观点(Plasmon light scattering in biology and medicine:new sensingapproaches,visions and perspectives).《化学生物学新见(Current Opinion inChemical Biology)》2005,9:538-544)。
“聚集原生IgG的免疫活性”是指多聚化IgG在免疫系统暴露于IgG聚集 物中时影响免疫系统机能的特性。原生多聚化IgG的特异性特性包括与FcγR 的特异性结合改变,免疫细胞表面上FcγR的交联或多聚化IgG的效应功能 性,如抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)、吞噬作用(ADCP)或补体固 定(参见例如Nimmerjahn F,Ravetch JV.IgG的抗炎活性:静脉内IgG悖论(The anti-inflammatory activity of IgG:the intravenous IgGparadox).《实验医学杂 志(J Exp Med.)》2007;204:11-15;Augener W,Friedman B,Brittinger G.IgG 聚集物是否是成人特发性血小板减少性紫癜(ITP)中高剂量免疫球蛋白疗法 的有效部分(Are aggregates of IgG the effective part of high-doseimmunoglobulin therapy in adult idiopathic thrombocytopenic purpura(ITP)) 《血液(Blut)》.1985;50:249-252;Arase N,Arase H,Park SY,Ohno H,Ra C, Saito T.与FcRγ缔合对自然杀手(NK)细胞和NKl.1+T细胞中经过 NKR-Pl(CD161)的激活信号至关重要(Association with FcRgamma is essential for activation signal through NKR-Pl(CD161)in natural killer(NK)cells and NKl.1+T cells).《实验医学杂志》1997;186:1957-1963;Teeling JL,Jansen- Hendriks T,Kuijpers TW等人静脉内免疫球蛋白制剂的治疗功效取决于免 疫球蛋白G二聚体:实验性免疫性血小板减少症中的研究(Therapeuticefficacy of intravenous immunoglobulin preparations depends on theimmunoglobulin G dimers:studies in experimental immune thrombocytopenia). 《血液》.2001;98:1095-1099;Anderson CF,Mosser DM.最前沿:通过将抗 原引导到巨噬细胞Fcγ受体来使免疫反应发生偏向(Cutting edge:biasing immune responses bydirecting antigen to macrophage Fc gamma receptors). 《免疫学杂志》2002;168:3697-3701;Jefferis R,Lund J.人类IgG-Fc上用于 FcγR的相互作用位点:目前的模型(Interaction sites on human IgG-Fc for FcγR:current models).《免疫学快报(Immunology Letters)》.2002;82:57;Banki Z,Kacani L,Mullauer B等人CD32的交联经由NF-{κ}B信号传导路径诱导 人类单核细胞源性树突状细胞成熟(Cross-Linking ofCD32Induces Maturation of Human Monocyte-Derived Dendritic Cells Via NF-{kappa}B Signaling Pathway).《免疫学杂志》2003;170:3963-3970;Siragam V,Brine D,Crow AR,Song S,Freedman J,Lazarus AH.对可溶性抗原具有特异性的抗体 能否模拟静脉内IgG在治疗自身免疫性疾病中的治疗作用?(Can antibodies with specificity forsoluble antigens mimic the therapeutic effects of intravenous IgG in thetreatment of autoimmune disease?)《临床研究杂志(J Clin Invest.)》 2005;l 15:155-160)。一般与同型二聚IgG特性相比来评估这些特性。
虽然如本文所描述,发现更高阶多聚体在改变免疫反应中有效,但同型 二聚体也是有效的免疫调节剂。在不受理论束缚的情况下,相信同型二聚体 随时间调节更高阶多聚体的亲合结合,并且可能能够活体内形成更有序多聚 体。在不受理论束缚的情况下,还相信本发明的多聚体与所结合标靶缓慢解 离并且在表达那些标靶的免疫细胞中内化,从而可能长期或可能永久改变所 述免疫细胞的激活状态或成熟速率。本文所描述的多聚化实验展示,在其它 方面纯的同型二聚体群体能够在低水平的血液或胎牛血清存在下多聚化。因 此,虽然更有序多聚体在调节免疫反应中比同型二聚体级分更有效,但部分 地通过在低水平的血液或血清存在下使同型二聚体多聚化,本发明的天然连 接斯特拉多体的同型二聚体级分也可以是有效的免疫调节剂,因此,“更高 阶多聚体”意味着在向个体中注射之前形成于溶液中的除同型二聚体以外的 多聚体以及活体内形成的除同型二聚体以外的多聚体。
“免疫调节活性”、“调节免疫反应”、“调节免疫系统”和“免疫调节”意味 着通过改变一种或多种免疫细胞的活性、能力和相对数目来改变免疫系统, 包括使一种细胞类型在其细胞类型内成熟或成熟为其它细胞类型。举例来 说,免疫调节可以是免疫反应的抑制或激活。举例来说,在一个方面中,免 疫调节可以意味着在T细胞或B细胞中诱导非响应性或耐受性。如本文所使 用,术语“耐受性”是指T细胞或B细胞中或免疫反应整体中的状态,其中所述 T细胞或B细胞或其它免疫细胞对其同源抗原或对其通常将有反应的抗原、 表位或其它信号无反应。作为另一个实例,记忆B细胞免疫调节的可能引起 某些记忆B细胞的选择性细胞凋亡以及特定抗体产生的同时减少。作为另一 个实例,免疫调节活性可能引起促炎性细胞因子或在自身免疫性疾病中通常 升高的细胞因子(如IL-6和IL-8)减少。作为另一个实例,免疫调节活性可能 引起NKT细胞激活以及TGF-β后续分泌和裂解。阻断免疫细胞受体以防止受 体激活也涵盖于“免疫调节”内,并且可以分开地称为“抑制性免疫调节”。在另一个方面,免疫调节可以是免疫反应的增强或激活。举例来说,免疫调节 可以意味着T细胞或B细胞的激活。作为另一个实例,不成熟单核细胞的免 疫调节可能产生更成熟单核细胞、树突状细胞、巨噬细胞或破骨细胞的更大 群体,所述细胞全部衍生自不成熟单核细胞。作为另一个实例,NK细胞的 免疫调节可能引起抗体依赖性细胞细胞毒性(ADCC)增强。作为另一个实例, 免疫调节活性可能引起具有可能在其它情况下不以高水平表达的表型的细胞(如CD8β+/CD11c+细胞)群体增加。举例来说,免疫细胞受体可以与免疫学 上活性仿生物质结合,并且激活细胞内信号传导以诱导各种免疫细胞变化, 分开地称为“活化性免疫调节”。
对树突状细胞的调节可以促进或抑制向T细胞的抗原呈递,例如通过在 树突状细胞的表面上诱导CD86和/或CD1a的表达来进行。CD1a是在抗原 呈递细胞(尤其树突状细胞)的表面上表达的MHC-I类相关糖蛋白。CD1a参 与脂质抗原向T细胞的呈递。CD86也在抗原呈递细胞的表面上表达,并且 向T细胞提供共刺激。CD86是T细胞表面上CD28和CTLA-4两者的配体 以分别发送活化和抑制信号。因此,CD86和其同源受体的表达水平决定是 否将诱导耐受性或特异性免疫反应。在一个优选实施例中,部分地通过在抗 原呈递细胞(尤其树突状细胞)的表面上诱导CD86和CD1a的表达,本发明 的斯特拉多体能够调节免疫反应。在一个实施例中,经过调节的树突状细胞 与对抗原特异性斯特拉多体的抗原具有特异性的免疫细胞相互作用。
对单核细胞的成熟的调节是指使单核细胞分化为成熟DC、巨噬细胞或 破骨细胞。分化可以经过调节以加速成熟的速率或方向和/或增加经历分化 的单核细胞数目。替代地,分化可能在分化速率和/或经历分化的细胞数目 方面减少。
如本文所使用的术语“经过分离的”多肽或肽是指不具有天然存在的对 应部分或已经从在例如组织或体液中天然伴随其的组分中分离或纯化的多 肽或肽,所述组织如胰脏、肝脏、脾脏、卵巢、睾丸、肌肉、关节组织、神 经组织、胃肠组织或乳房组织或肿瘤组织(例如乳癌组织),所述体液如血液、 血清或尿液。通常,当多肽或肽是以干重计至少70%而不含其天然缔合的蛋 白质和其它天然存在的有机分子时,将其视为“经过分离的”。优选地,本发 明的多肽(或肽)制剂分别是以干重计至少80%、更优选地至少90%并且最优 选地至少99%的本发明多肽(肽)。因为以化学方式合成的多肽或肽在其性质 上与天然伴随其的组分分离,所以合成多肽或肽是“经过分离的”。
本发明的经过分离的多肽(或肽)可以例如通过从天然来源(例如从组织 或体液)中提取;通过表达编码所述多肽或肽的重组核酸;或通过化学合成 来获得。在与多肽或肽天然源于的来源不同的细胞系统中产生的多肽或肽是 “经过分离的”,这是因为其将必然不含天然伴随其的组分。在一个优选实施 例中,本发明的经过分离的多肽仅含有对应于IgG1Fc单体和IgG2铰链多 聚化结构域(SEQ ID NO:4)、异亮氨酸多聚化结构域(SEQ IDNO:5)或GPP 多聚化结构域(SEQ ID NO:6)的序列,而不含有可能辅助蛋白质克隆或纯化的另外的序列(即,引入的限制酶识别位点或纯化标签)。分离程度或纯度可 以通过任何适当的方法来测量,例如柱色谱法、聚丙烯酰胺凝胶电泳或HPLC 分析。
药物组合物
本文所描述的斯特拉多体组合物的投药将经由任何常用途径,经口、非 经肠或局部。示例性途径包括(但不限于)经口、经鼻、经颊、经直肠、经阴 道、经眼、皮下、肌肉内、腹膜内、静脉内、动脉内、瘤内、脊椎、鞘内、 关节内、动脉内、蛛网膜下、舌下、经口粘膜、支气管、淋巴、子宫内、皮 下、瘤内、整合在可植入装置(如缝合线)上或可植入装置(如可植入聚合物) 中、硬膜内、皮质内或经皮。此类组合物将通常以如本文所描述的药学上可 接受的组合物形式投与。在一个优选实施例中,静脉内或皮下投与经过分离 的斯特拉多体。
如本文所使用,术语“药学上可接受的载剂”包括任何和所有溶剂、分散 介质、包衣、抗细菌剂和抗真菌剂、等张剂以及吸收延迟剂等等。此类介质 和药剂用于药学上活性物质的用途是所属领域中众所周知的。除非任何常规 介质或药剂与本发明的载体或细胞不相容,否则涵盖其在治疗性组合物中的 用途。也可以将补充性活性成分并入到组合物中。
本发明的斯特拉多体组合物可以调配为中性或盐形式。药学上可接受的 盐包括酸加成盐(用蛋白质的自由氨基形成)和用例如盐酸或磷酸的无机酸或 如乙酸、乙二酸、酒石酸、扁桃酸等等的有机酸形成的酸加成盐。由自由羧 基形成的盐还可以衍生自无机碱,例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、氢 氧化钙或氢氧化铁;和有机碱,如异丙胺、三甲胺、组氨酸、普鲁卡因等等。
无菌可注射溶液是通过以下制备:将所需量的斯特拉多体视需要与上文 所列举的各种其它成分一起并入适当溶剂中,后接过滤灭菌。在一些实施例 中,无菌可注射溶液被配制成用于肌肉内、皮下或静脉内投药。一般来说, 分散液通过将各种灭菌活性成分并入含有基本分散介质和来自上文所列举 的那些成分的所需其它成分的无菌媒剂中来制备。在用于制备无菌可注射溶 液的无菌粉末的情况下,优选的制备方法是真空干燥和冷冻干燥技术,其由 先前的无菌过滤溶液得到活性成分加上任何其它所需成分的粉末。
此外,一个实施例是适合于经口投药的斯特拉多体组合物,并且提供于 具有或不具有惰性稀释剂的药学上可接受的载剂中。载剂应是可吸收或可食 性的,并且包括液体、半固体(即,膏体)或固体载剂。除非任何常规介质、 药剂、稀释剂或载剂对接受者或对其中所含斯特拉多体制剂的治疗有效性有 害,否则其在用于实践本发明方法的可口服斯特拉多体组合物中的使用是适 当的。载剂或稀释剂的实例包括脂肪、油、水、生理盐水溶液、脂质、脂质 体、树脂、粘合剂、填充剂等等或其组合。如本文所使用的术语“经口投药” 包括经口、经颊、经肠或胃内投药。
在一个实施例中,将斯特拉多体组合物以任何便利并实际的方式(即, 通过溶液、悬浮液、乳化、混杂、囊封、微囊封、吸收等等)与载剂组合。 此类程序对所属领域的技术人员来说是常规的。
在一个具体实施例中,将呈粉末形式的斯特拉多体组合物与半固体或固 体载剂充分地组合或混合。混合可以任何便利方式(如研磨)进行。还可以在 混合过程中添加稳定剂以便保护组合物免于经由即,在胃中变性而丧失治疗 活性。用于可口服组合物中的稳定剂的实例包括缓冲剂;针对胃酸分泌的拮 抗剂;氨基酸,如甘氨酸和赖氨酸;碳水化合物,如右旋糖、甘露糖、半乳 糖、果糖、乳糖、蔗糖、麦芽糖、山梨糖醇、甘露糖醇等;蛋白水解酶抑制 剂等等。更优选地,对于经口投与的组合物,稳定剂还可以包括针对胃酸分 泌的拮抗剂。
此外,与半固体或固体载剂组合的用于经口投药的斯特拉多体组合物可 以进一步被调配成硬壳或软壳明胶胶囊、片剂或丸剂。更优选地,明胶胶囊、 片剂或丸剂包覆肠溶包衣。肠溶包衣防止组合物在其中pH是酸性的胃或上 肠中变性。参见即,美国专利第5,629,001号。在到达小肠后,其中的碱性 pH使包衣溶解,并且准许组合物释放以与肠细胞(例如派伊尔氏淋巴集结M 细胞(Peyer's patch M cell))相互作用。
在另一个实施例中,将呈粉末形式的斯特拉多体组合物与形成囊封免疫 学上活性仿生物质或附接有免疫学上活性仿生物质的纳米粒子的材料充分 组合或混合。每一纳米粒子的大小将小于或等于100微米。纳米粒子可以具 有允许胃肠吸收在其它情况下不具经口生物可用性的免疫学上活性仿生物 质的粘膜粘附特性。
在另一个实施例中,将粉末状组合物与具有或不具有稳定剂的液体载剂 (如即,水或生理盐水溶液)组合。
可以使用的具体斯特拉多体调配物是免疫学上活性仿生蛋白质在不含 钾的基于磷酸盐的低渗缓冲液中的溶液,其中所述缓冲液的组成如下:6mM 磷酸二氢钠单水合物,9mM磷酸氢二钠七水合物,50mM氯化钠,pH 7.0+/-0.1。免疫学上活性仿生蛋白质在低渗缓冲液中的浓度可以在10微克/ 毫升到100毫克/毫升的范围内。此调配物可以经由例如(但不限于)静脉内投 药的任何投药途径来投与。
此外,与半固体载剂组合的用于局部投药的斯特拉多体组合物可以进一 步被调配成乳膏或凝胶软膏。优选的用于形成凝胶软膏的载剂是凝胶聚合 物。优选的用于制造本发明凝胶组合物的聚合物包括(但不限于)卡波普 (carbopol)、羧甲基-纤维素和普洛尼克聚合物(pluronic polymer)。具体来说, 将粉末状Fc多聚物组合物与强度在0.5%与5%重量/体积之间的含有聚合剂 (如卡波普980)的水性凝胶组合,以用于向皮肤施用以治疗皮肤上或皮肤下 方的疾病。如本文所使用的术语“局部投药”包括施用到真皮、表皮、皮下或粘膜表面。
此外,斯特拉多体组合物可以被调配成用于皮下或真皮下植入的聚合 物。优选的用于可植入药物输注聚合物的调配物是一般被视为安全的药剂, 并且可以包括例如交联葡聚糖(Samantha Hart,科学硕士毕业论文,“从新颖 交联葡聚糖凝胶中洗脱抗生素:量化(Elution of Antibiotics from a Novel Cross-Linked Dextran Gel:Quantification)”弗吉尼亚理工研究所与州立大 学(Virginia Polytechnic Instituteand State University),2009年6月8日)、葡聚 糖-酪胺(Jin等人(2010)《组织工程学·部分A(Tissue Eng.Part A.)》 16(8):2429-40)、葡聚糖-聚乙二醇(Jukes等人(2010)《组织工程学·部分A》, 16(2):565-73)或葡聚糖-戊二醛(Brondsted等人(1998)《控制释放杂志(J. Controlled Release)》,53:7-13)。所属领域的技术人员应知道,许多类似聚合 物和水凝胶可以形成为并有固定于所述聚合物或水凝胶内的斯特拉多体并 且将孔隙大小控制为所需直径。
在调配后,以与给药调配物相容的方式并且以如治疗学上有效引起症状 改善或好转的量投与溶液。调配物容易地以多种剂型投与,如可吞食溶液、 药物释放胶囊等等。剂量中的一些变化可以取决于所治疗个体的条件而进 行。负责投与的人员可以在任何情况下决定用于个别个体的适当剂量。此外, 对于人类投药,如由FDA中心对于生物制剂评估和研究(Biologics Evaluation and Research)标准所需,制剂满足无菌性、一般安全性和纯度标准。
投药途径将自然的随所治疗疾病的位置和性质而变化,并且可以包括例 如皮内、透皮、真皮下、非经肠、经鼻、静脉内、肌肉内、鼻内、皮下、经 皮、气管内、腹膜内、瘤内、灌注、灌洗、直接注射和经口投药。
在一个实施例中,静脉内、皮下、经口、腹膜内、舌下、经颊、透皮、 经直肠、通过真皮下植入或肌肉内投与斯特拉多体。在特定实施例中,静脉 内、皮下或肌肉内投与斯特拉多体。在一个实施例中,以约0.01mg/Kg到 约1000mg/Kg的剂量投与斯特拉多体。在另一个实施例中,以约0.1mg/Kg 到约100mg/Kg投与斯特拉多体。在又另一个实施例中,以约0.5mg/Kg到 约50mg/Kg投与斯特拉多体。在再另一个实施例中,以约1mg/Kg到约25 mg/Kg投与斯特拉多体。在再另一个实施例中,以约5mg/Kg到约15mg/Kg 投与斯特拉多体。可以每日、每周、每两周或每月至少一次投与斯特拉多体。 可以使用双阶段给药方案,其中第一给药阶段包含第二给药阶段的约0.1% 到约300%。
在另一个实施例中,在投与一种或多种额外药剂和/或治疗剂之前、期 间或之后投与斯特拉多体。在另一个实施例中,额外药学活性剂包含类固醇; 生物抗自身免疫性药物,如单克隆抗体、融合蛋白质或抗细胞因子;非生物 抗自身免疫性药物;免疫抑制剂;抗生素;和抗病毒剂;细胞因子;或在其 它方面能够充当免疫调节剂的药剂。在再另一个实施例中,类固醇是泼尼松 (prednisone)、泼尼松龙(prednisolone)、皮质酮、地塞米松(dexamethasone)、 莫米松睾固酮(mometasone testosterone)、雌激素、氧甲氢龙(oxandrolone)、 氟替卡松(fluticasone)、布地奈德(budesonide)、倍氯米松(beclamethasone)、 沙丁胺醇(albuterol)或左旋沙丁胺醇(levalbuterol)。在再另一个实施例中,单 克隆抗体是艾库组单抗eculizumab)、英利昔单抗(infliximab)、阿达木单抗(adalimumab)、利妥昔单抗(rituximab)、托西利单抗(tocilizumab)、戈利木单 抗(golimumab)、奥法木单抗(ofatumumab)、LY2127399、贝利单抗 (belimumab)、维妥珠单抗(veltuzumab)、美泊利单抗(mepolizumab)、耐昔妥 珠单抗(necitumumab)、尼沃单抗(nivolumab)、迪努妥昔单抗(dinutuximab)、 塞库金单抗(secukinumab)、依伏库单抗(evolocumab)、布林莫单抗 (blinatumomab)、派立珠单抗(pembrolizumab)、雷莫芦单抗(ramucirumab)、 维多珠单抗(vedolizumab)、思图昔单抗(siltuximab)、奥必珠单抗(obinutuzumab)、腺苷曲妥珠单抗(adotrastuzumab)、雷昔库单抗 (raxibacumab)、帕妥珠单抗(pertuzumab)、贝伦妥单抗(brentuximab)、伊匹单 抗(ipilumumab)、地诺单抗(denosumab)、卡那单抗(canakinumab)、优特克单 抗(ustekinumab)、卡托莫西单抗(catumaxomab)、兰比珠单抗(ranibizumab)、 帕尼单抗(panitumumab)、那他珠单抗(natalizumab)、贝伐单抗(bevacizumab)、 西妥昔单抗(cetuximab)、依法利珠单抗(efalizumab)、奥马珠单抗 (omalizumab)、图伊图莫单抗(toitumomab-I131)、阿仑单抗(alemtuzumab)、 吉妥单抗(gemtuzumab)、曲妥珠单抗(trastuzumab)、帕利珠单抗(palivizumab)、 巴利昔单抗(basilixumab)、达利珠单抗(daclizumab)、阿昔单抗(abciximab)、 慕洛诺单抗(murononomab)或赛妥珠单抗(certolizumab)。在再另一个实施例 中,融合蛋白质是依那西普(etanercept)或阿巴西普(abatacept)。在再另一个 实施例中,抗细胞因子生物制剂是阿那白滞素(anakinra)。在再另一个实施例 中,抗风湿性非生物药物是环磷酰胺、氨甲喋呤、硫唑嘌呤、羟氯喹、来氟 米特(leflunomide)、二甲胺四环素(minocycline)、有机金化合物、福他替尼 (fostamatinib)、托法替尼(tofacitinib)、依托昔布(etoricoxib)或柳氮磺胺吡啶 (sulfasalazine)。在再另一个实施例中,免疫抑制剂是环孢灵A(cyclosporine A)、他克莫司(tacrolimus)、西罗莫司(sirolimus)、霉酚酸吗啉乙酯 (mycophenolate mofetil)、依维莫司(everolimus)、OKT3、抗胸腺细胞球蛋白、 巴利昔单抗(basiliximab)、达利珠木单抗(daclizumumab)或阿仑单抗。在再另 一个实施例中,在投与化疗剂之前、期间或之后投与斯特拉多体。在再另一 个实施例中,当一起投与时,斯特拉多体和额外治疗剂显示治疗性协同作用。 在一个实施例中,在投与针对的额外治疗药之前投与斯特拉多体。在另一个 实施例中,在投与额外治疗剂的同时投与斯特拉多体。在再另一个实施例中, 在投与额外治疗剂之后投与斯特拉多体。
在一个实施例中,投与共价固定于可植入装置的斯特拉多体。在一个实 施例中,斯特拉多体固定于缝合线。在另一个实施例中,斯特拉多体固定于 移植物或血管内支架。在另一个实施例中,斯特拉多体固定于心脏瓣膜、矫 形外科关节替代物或植入的电子引线。在另一个实施例中,斯特拉多体固定 于并且嵌入在可植入基质内。在一个优选实施例中,斯特拉多体固定于并且 嵌入在可植入水凝胶内。在一个实施例中,水凝胶包含葡聚糖、聚乙烯醇、 聚丙烯酸钠或丙烯酸酯聚合物。在另一个实施例中,斯特拉多体以固定在水 凝胶中的形式投与,所述水凝胶的孔隙大小大到足以允许进入免疫细胞以与 所固定斯特拉多体相互作用,并且接着使其返回到循环中。在另一个实施例 中,水凝胶的孔隙大小是5到50微米。在一个优选实施例中,水凝胶的孔 隙大小是25-30微米。
在另一个实施例中,投与斯特拉多体以用物种特异性或嵌合斯特拉多体 分子治疗人类、非人类灵长类动物(例如猴、狒狒和黑猩猩)、小鼠、大鼠、 牛、马、猫、狗、猪、兔、山羊、鹿、绵羊、雪貂、沙鼠、天竺鼠、仓鼠、 蝙蝠、鸟(例如鸡、火鸡和鸭)、鱼以及爬虫。在另一个实施例中,人类是成 人或儿童。在再另一个实施例中,投与斯特拉多体以预防补体介导的疾病。 在另一个实施例中,投与斯特拉多体以在伴侣动物和家畜中预防疫苗相关的 自身免疫性病状。
如本文所使用的术语“非经肠投药”包括任何形式的投药,其中在不涉及 经由肠吸收的情况下将化合物吸收到个体中。在本发明中所用的示例性非经 肠投药包括(但不限于)肌肉内、静脉内、腹膜内、瘤内、眼内、经鼻或关节 内投药。
另外,可以任选地在另一种药剂之前、期间或之后投与本发明的斯特拉 多体。举例来说,已经出乎意料地发现,同时投与本发明的斯特拉多体和泼 尼松龙实现比在单独用斯特拉多体组合物或泼尼松龙的情况下所观察到的 结果协同地优越的结果(WO 2012/016073)。
以下是如所指示用于具体示例性疾病的各种药品调配物类别的具体实 例和优选的投药途径:
经颊或舌下可溶解性片剂:心绞痛、结节性多动脉炎。
静脉内、肌肉内或皮下:重症肌无力、溶血性尿毒症综合征(HUS)、非 典型溶血性尿毒症综合征(aHUS)、阵发性夜间血红蛋白尿(PNH)、膜性肾病 变、视神经脊髓炎、抗体介导的同种异体移植排斥、膜增生性丝球体肾炎 (MPGN)、狼疮肾炎、特发性血小板减少性紫癜、包涵体肌炎、病变蛋白性 IgM脱髓鞘多发性神经病、坏死性筋膜炎、天疱疮、坏疽、皮肌炎、肉芽肿、 淋巴瘤、败血症、再生障碍性贫血、多系统器官衰竭、重要性未知的多发性 骨髓瘤和单克隆球蛋白症、慢性发炎性脱髓鞘多神经根神经病、发炎性肌病、 血栓性血小板减少性紫癜、肌炎、贫血、赘瘤、溶血性贫血、脑炎、脊髓炎、 尤其与人类T细胞嗜淋巴细胞的病毒-1相关联的脊髓病、白血病、多发性硬 化症和视神经炎、哮喘、表皮坏死溶解、兰伯特-伊顿肌无力综合征、重症 肌无力、神经病变、葡萄膜炎、吉兰-巴雷综合征(Guillain-Barrésyndrome)、 移植物抗宿主疾病、刚人综合征、具有抗Yo抗体的副肿瘤小脑退化症、具 有抗Hu抗体的副肿瘤脑脊髓炎和感觉性神经病变、全身性血管炎、全身性 红斑狼疮、自身免疫性糖尿病性神经病变、急性特发性自主神经功能异常神 经病变、沃格特-小柳-原田综合征(Vogt-Koyanagi-Harada Syndrome)、多灶性 运动神经病变、与抗/GMl相关联的低运动神经元综合征、脱髓鞘、膜增生 性丝球体肾炎、心肌病、川崎氏病(Kawasaki's disease)、类风湿性关节炎以 及埃文氏综合征IM-ITP、CIDP、MS、皮肌炎、重症肌无力、肌肉营养不良。如本文所使用的术语“静脉内投药”包括将本发明的化合物或组合物经由静 脉内注射或输注递送到全身性循环中的所有技术。
经皮凝胶、乳液、乳膏或贴片:白斑病、带状疱疹、痤疮、唇炎。
经直肠栓剂、凝胶或输注:溃疡性结肠炎、痔炎。
以囊封或具有肠溶包衣的丸剂、糖衣锭形式经口:克罗恩氏病(Crohn'sdisease)、口炎性腹泻、肠易激综合征、发炎性肝脏疾病、巴雷特食管(Barrett'sesophagus)。
皮质内:癫痫症、阿兹海默氏病、多发性硬化症、帕金森氏病、亨廷顿 氏病(Huntingdon's Disease)。
腹部内输注或植入:子宫内膜异位。
阴道内凝胶或栓剂:细菌性、毛滴虫性或真菌性阴道炎。
医疗装置:涂布在冠状动脉血管内支架、假体关节上。
补体优先斯特拉多体的治疗性应用
在一个实施例中,提供一种用于治疗或预防疾病或病状(如补体介导的 疾病或病状)的方法,包含向有需要的个体投与包含IgG1Fc结构域和多聚化 结构域的斯特拉多体,其中所述斯特拉多体展现补体结合与Fc受体结合的 比率增加。在另一个实施例中,斯特拉多体展现与FcγR的结合减少或不存 在和/或与FcRn的结合减少或不存在,并且展现与补体的结合增强或优先。 在另一个实施例中斯特拉多体展现与C1q的结合增强或优先。
基于合理设计以及活体外和活体内确认,本发明的斯特拉多体将充当重 要生物药品,用于治疗发炎性疾病和病症,尤其补体介导的疾病和病症;以 及用于在多种其它情形下改变免疫功能,如用于过敏、癌症、自身免疫性疾 病、传染性疾病和发炎性疾病的生物免疫疗法。适合于用本文所公开的免疫 学上活性的补体优先仿生物质治疗的医学病状包括由补体激活或补体介导 的效应功能(包括增加或不适当的补体活性)造成或与其相关联的任何疾病。 此类医学病状包括目前或先前已经用如艾库组单抗的补体结合药物治疗的那些医学病状。艾库组单抗结合于补体蛋白质C5(在经典补体路径中处于C1 和C1q下游的补体蛋白质),从而抑制其裂解和后续补体介导的细胞溶解。 本发明的仿生物质提供所属领域中已知的其它补体结合药物的安全并有效 的替代方案。举例来说,在一些实施例中,本发明的仿生物质结合C1q,经 典补体路径C1复合物中的第一子单元。适合于用免疫学上活性的补体优先 仿生物质治疗的医学病状包括(但不限于)重症肌无力、溶血性尿毒症综合征 (HUS)、非典型溶血性尿毒症综合征(aHUS)、阵发性夜间血红蛋白尿(PNH)、 视神经脊髓炎、抗体介导的同种异体移植排斥、黄斑变性、镰形细胞疾病以 及膜增生性丝球体肾炎(MPGN)。适合于用本文所描述的免疫学上活性的补 体优先仿生物质治疗的其它医学病状包括目前常规地用包括hIVIG的广泛 免疫抑制疗法治疗的那些医学病状,或其中已经发现hIVIG在临床上适用的 那些医学病状,如自身免疫性血细胞减少症、慢性发炎性脱髓鞘多发性神经 病、吉兰-巴雷综合征、重症肌无力、抗因子VIII自身免疫性疾病、皮肌炎、 血管炎和葡萄膜炎(参见F.G.van der Meche,P.I.Schmitz,《新英格兰医学 杂志(N.Engl.J.Med.)》326,G1123(1992);P.Gajdos等人,《柳叶刀i(Lancet i)》,406(1984);Y.Sultan,M.D.Kazatchkine,P.Maisonneuve,U.E.Nydegger, 《柳叶刀ii(Lancet ii)》,765(1984);M.C.Dalakas等人,《新英格兰医学杂 志》329,1993(1993);D.R.Jayne,M.J.Davies,C.J.Fox,C.M.Black,C.M. Lockwood,《柳叶刀》337,1137(1991);P.LeHoang,N.Cassoux,F.George, N.Kullmann,M.D.Kazatchkine,《眼部免疫学与炎症(Ocul.Immunol. Inflamm.)》8,49(2000))以及其中可以使用或已经临床使用单克隆抗体的那 些癌症或发炎性疾病病状。包括于可以由作为本发明标的的化合物有效治疗 的那些病状当中的病状包括具有细胞因子网络失衡的发炎性疾病,由病原性 自身抗体或自身侵袭性T细胞介导的自身免疫性病症,或慢性复发性自身免 疫性、发炎性或传染性疾病或过程的急性或慢性期。
另外,具有涉及补体的发炎性组分的其它医学病状将受益于用斯特拉多 体治疗,如肌肉萎缩性侧索硬化、亨廷顿氏病、阿茲海默氏病、帕金森氏病、 心肌梗塞、中风、B型肝炎、C型肝炎、人类免疫缺陷病毒相关炎症、肾上 腺脑白质营养不良以及癫痫病症,尤其被认为与病毒后脑炎相关联的那些癫 痫病症,包括拉斯穆森综合征(Rasmussen Syndrome)、韦斯特综合征(West Syndrome)和伦-加综合征(Lennox-Gastaut Syndrome)。
使用本文所描述的经过分离的斯特拉多体的疗法的一般途径是向具有 疾病或病状的个体投与治疗有效量的经过分离的免疫学上活性仿生物质以 实现治疗。在一些实施例中,疾病或病状可以广泛地分类为具有细胞因子网 络失衡的发炎性疾病,由病原性自身抗体或自身侵袭性T细胞介导的自身免 疫性病症,或慢性复发性疾病或过程的急性或慢性期。
如本文所使用的术语“治疗(treating/treatment)”是指向个体投与治疗有 效量的本发明斯特拉多体以使得所述个体具有疾病或病状或疾病或病状的 症状改善。改善是疾病或病状或疾病或病状的症状的任何改善或好转。改善 是可观测或可测量的改善,或可以是个体一般健康感觉的改善。因此,所属 领域的技术人员认识到,治疗可以改善疾病病状,但可能不是疾病的完全治 愈。具体来说,个体的改善可以包括以下中的一个或多个:炎症减少;如 C-反应蛋白的发炎性实验室标记物减少;由以下中的一个或多个证明的自身免疫性降低:如自身抗体的自身免疫性标记物提升或血小板计数、白细胞计 数或红细胞计数提升,皮疹或紫癜减少,虚弱、麻木或发麻减少,患有高血 糖症的患者的葡萄糖水平降低,关节疼痛、炎症、肿胀或退化减少,痉挛和 腹泻频率和体积减少,心绞痛减少,组织炎症减少,或癫痫频率降低;癌症 肿瘤负荷降低,达到肿瘤进展的时间增加,癌症疼痛减少,存活率增加或生 活品质改善;或骨质疏松的进展延迟或改善。
如本文所使用的术语“治疗有效量”是指引起疾病或病状症状改善或好 转的量。
如本文所使用,“预防”可以意味着完全预防疾病症状,延迟疾病症状的 发作,或减轻随后发展的疾病症状的严重性。
如本文所使用,术语“个体”用于指根据本文所描述的方法向其投与本发 明斯特拉多体的任何哺乳动物个体。在一个具体实施例中,本公开的方法用 于治疗人类个体。本公开的方法还可以用于治疗非人类灵长类动物(例如猴、 狒狒和黑猩猩)、小鼠、大鼠、牛、马、猫、狗、猪、兔、山羊、鹿、绵羊、 雪貂、沙鼠、天竺鼠、仓鼠、蝙蝠、鸟(例如鸡、火鸡和鸭)、鱼以及爬虫以 产生物种特异性或嵌合斯特拉多体分子。
在一个实施例中,本发明的斯特拉多体提供相对于其它补体结合分子优 越的安全性和功效。在另一个实施例中,本发明的斯特拉多体展现相对于抗 C5抗体艾库组单抗优越的安全性和功效。
已经证实补体抑制减少抗体介导的疾病(参见例如Stegall等人末端补体 抑制减少敏化肾移植接受者中抗体介导的排斥(Terminal Complement Inhibition DecreasesAntibody-Mediated Rejection in Sensitized Renal Transplant Recipients).《美国移植杂志(American Journal of Transplantation)》 2011年11月;11(1):2405-2413-Epub 2011年9月22日;DOI: 10.1111/j.1600-6143.2011.03757.x)。本发明的斯特拉多体还可以用于治疗抗 体介导的疾病或病状。自身抗体介导许多已知的自身免疫性疾病,并且很可 能在许多其它自身免疫性疾病中起一定作用。其中可以使用本发明斯特拉多 体的公认的抗体介导疾病包括(但不限于)抗肾小球基底膜抗体介导的肾炎, 包括古德帕斯丘氏肾炎;抗供体抗体(供体特异性同种异体抗体)在实体器官 移植中;抗水通道蛋白-4抗体在视神经脊髓炎中;抗VGKC抗体在神经性肌 强直、边缘性脑炎和莫尔万氏综合征(Morvan'ssyndrome)中;抗烟碱型乙酰 胆碱受体和抗MuSK抗体在重症肌无力中;抗VGCC抗体在兰伯特伊顿肌无 力综合征中;抗AMPAR和抗GABA(B)R抗体在常常与肿瘤相关联的边缘性 脑炎中;抗GlyR抗体在刚人综合征或惊跳病中;抗磷脂、抗心磷脂和抗β2糖蛋白I抗体在反复性自然流产、休斯综合征和全身性红斑狼疮中;抗谷氨 酸脱羧酶抗体在刚人综合征、自身免疫性小脑共济失调或边缘性脑炎中;抗 NMDA受体抗体在新描述的常常见于年轻成人和儿童中的常常与卵巢畸胎 瘤相关联但可以是非副肿瘤的包括边缘和皮层下特征并具有突出运动障碍 的综合征中;抗双链DNA、抗单链DNA、抗RNA、抗SM和抗C1q抗体在全 身性红斑狼疮中;抗核和抗核仁抗体在结缔组织疾病,包括硬皮病、休格连 氏综合征和多发性肌炎中,包括抗Ro、抗La、抗Scl 70、抗Jo-1;抗类风湿 性因子抗体在类风湿性关节炎中;抗B型肝炎表面抗原抗体在结节性多动脉 炎中;抗着丝点抗体在CREST综合征中;抗链球菌性抗体在心内膜炎中或作 为心内膜炎风险;抗甲状腺球蛋白、抗甲状腺过氧化酶和抗TSH受体抗体在 桥本氏甲状腺炎中;抗U1RNP抗体在混合结缔组织疾病和全身性红斑狼疮 中;以及抗桥粒芯蛋白和抗角质细胞抗体在天疱疮中。
本发明的斯特拉多体可以用于治疗以下病状,包括(但不限于)充血性心 力衰竭(congestive heart failure;CHF)、血管炎、红斑痤疮、痤疮、湿疹、心 肌炎和其它心肌病状、全身性红斑狼疮、糖尿病、脊椎病、滑液成纤维细胞 和骨髓基质;骨质流失;佩吉特氏病(Paget's disease)、破骨细胞瘤;多发性 骨髓瘤;乳癌;废用性骨质减少;营养不良、牙周病、高雪氏病(Gaucher's disease)、朗格汉斯氏细胞组织细胞增多病(Langerhans'cellhistiocytosis)、脊 髓损伤、急性脓毒性关节炎、骨质软化、库欣氏综合征(Cushing'ssyndrome)、 单骨性纤维性结构不良、多骨性纤维性结构不良、牙周重构和骨折;结节病;溶骨性骨癌、肺癌、肾癌和直肠癌;骨骼癌转移、骨骼疼痛控制和体液性恶 性高钙血症、强直性脊柱炎和其它脊椎关节病;移植排斥反应、病毒感染、 血液科赘瘤和瘤形成样病状,例如霍奇金氏淋巴瘤(Hodgkin's lymphoma); 非霍奇金氏淋巴瘤(伯基特氏淋巴瘤(Burkitt's lymphoma)、小淋巴细胞性淋巴 瘤/慢性淋巴细胞性白血病、蕈样真菌病、套细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、 弥漫性大B细胞淋巴瘤、边缘区淋巴瘤、毛状细胞白血病和淋巴浆细胞性白 血病);淋巴细胞前驱细胞肿瘤,包括B细胞急性成淋巴细胞性白血病/淋巴 瘤和T细胞急性成淋巴细胞性白血病/淋巴瘤;胸腺瘤;成熟T和NK细胞 肿瘤,包括外周T细胞白血病、成人T细胞白血病/T细胞淋巴瘤和大颗粒 状淋巴细胞性白血病,朗格汉斯细胞组织细胞增多病,骨髓赘瘤,如急性骨 髓性白血病,包括成熟度AML、未分化AML、急性前髓细胞性白血病、急 性骨髓单核细胞性白血病和急性单核细胞性白血病,骨髓发育不良综合症和 慢性骨髓增生病症,包括慢性骨髓性白血病;中枢神经系统肿瘤,例如大脑 肿瘤(神经胶质瘤、成神经细胞瘤、星形细胞瘤、成神经管细胞瘤、室管膜 瘤和成视网膜细胞瘤)、实体肿瘤(鼻咽癌、基底细胞癌、胰脏癌、胆管癌、 卡波西氏肉瘤(Kaposi's sarcoma)、睾丸癌、子宫癌、阴道癌或子宫颈癌、卵 巢癌、原发性肝癌或子宫内膜癌,血管系统肿瘤(血管肉瘤和血管外皮瘤)) 或其它癌症。
“癌症”在本文中是指或描述哺乳动物中特征通常在于不受调控的细胞 生长的生理学病状。癌症的实例包括(但不限于)癌瘤、淋巴瘤、母细胞瘤、 肉瘤(包括脂肪肉瘤、成骨肉瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、平滑肌肉瘤、脊索 瘤、淋巴管肉瘤、淋巴内皮肉瘤、横纹肌肉瘤、纤维肉瘤、粘液肉瘤、软骨 肉瘤)神经内分泌肿瘤、间皮瘤、滑膜瘤、神经鞘瘤、脑膜瘤、腺癌黑素瘤 以及白血病或淋巴恶性病。此类癌症的更特定实例包括鳞状细胞癌(例如上 皮细胞鳞状细胞癌),肺癌,包括小细胞肺癌(small-cell lung cancer)、非小细 胞肺癌、肺腺癌和肺鳞癌、小细胞肺癌(small cell lung carcinoma),腹膜癌、 肝细胞癌,胃癌(gastric cancer/stomach cancer),包括胃肠癌,胰脏癌、成神 经胶质细胞瘤、子宫颈癌、卵巢癌、肝癌(liver cancer)、膀胱癌、肝癌 (hepatoma)、乳癌、结肠癌、直肠癌、结肠直肠癌、子宫内膜或子宫癌、唾 液腺癌、肾癌(kidney cancer/renal cancer)、前列腺癌、外阴癌、甲状腺癌、 肝癌(hepatic carcinoma)、肛门癌、阴茎癌、睾丸癌、食道癌、胆道肿瘤、尤文氏肿瘤(Ewing's tumor)、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳头状 癌、乳头状腺癌、囊腺癌、髓质癌、支气管癌、肾细胞癌、肝癌(hepatoma)、 胆管癌、绒膜癌、精原细胞瘤、胚胎癌、维尔姆斯瘤(Wilms'tumor)、睾丸肿 瘤、肺癌、膀胱癌、上皮细胞癌、神经胶质瘤、星形细胞瘤、成神经管细胞 瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、成血管细胞瘤、听神经瘤、寡树突神 经胶质瘤、脑膜瘤、黑素瘤、成神经细胞瘤、成视网膜细胞瘤、白血病、淋 巴瘤、多发性骨髓瘤、瓦尔登斯特伦氏巨球蛋白血症(Waldenstrom's macroglobulinemia)、骨髓发育不良疾病、重链疾病、神经内分泌肿瘤、神经 鞘瘤和其它癌瘤,以及头颈癌。
本发明的斯特拉多体可以用于治疗自身免疫性疾病。如本文所使用的术 语“自身免疫性疾病”是指超过80种疾病和病状的变化群组。在所有这些疾 病和病状中,潜在问题是身体的免疫系统攻击身体自身。自身免疫性疾病影 响所有主要身体系统,包括结缔组织、神经、肌肉、内分泌系统、皮肤、血 液以及呼吸道和胃肠系统。自身免疫性疾病包括例如全身性红斑狼疮、类风 湿性关节炎、多发性硬化症、重症肌无力和1型糖尿病。
使用本发明的组合物和方法可治疗的疾病或病状可以是血液免疫过程, 包括(但不限于)镰形细胞疾病、特发性血小板减少性紫癜、同种异体免疫性/ 自身免疫性血小板减少症、获得性免疫性血小板减少症、自身免疫性嗜中性 白细胞减少症、自身免疫性溶血性贫血、细小病毒B19相关红细胞发育不全、 获得性抗因子VIII自身免疫性、获得性范维勒布兰德氏病(acquired von Willebrand disease)、重要性未知的多发性骨髓瘤和单克隆球蛋白症、败血症、 再生障碍性贫血、纯红细胞发育不全、戴-布二氏贫血(Diamond-Blackfananemia)、初生儿溶血性疾病、免疫介导的嗜中性白细胞减少症、对血小板 输注的不应性、新生儿输注后紫癜、溶血性尿毒症综合征、全身性血管炎、 血栓性血小板减少性紫癜或埃文氏综合征(Evan's syndrome)。
疾病或病状还可以是神经免疫过程,包括(但不限于)吉兰-巴雷综合征、 慢性发炎性脱髓鞘多神经根神经病、病变蛋白性IgM脱髓鞘多发性神经病、 兰伯特-伊顿肌无力综合征、重症肌无力、多灶性运动神经病变、与抗/GMl 相关联的低运动神经元综合征、脱髓鞘、多发性硬化症和视神经炎、刚人综 合征、具有抗Yo抗体的副肿瘤小脑退化症、副肿瘤脑脊髓炎、具有抗Hu 抗体的感觉性神经病变、癫痫症、脑炎、脊髓炎、尤其与人类T细胞嗜淋巴细胞的病毒-1相关联的脊髓病、自身免疫性糖尿病性神经病变、阿兹海默氏 病、帕金森氏病、亨廷顿氏病或急性特发性自主神经功能异常神经病变。
疾病或病状还可以是与听力丧失或视力丧失相关联的炎症或自身免疫 性。举例来说,疾病或病状可以是自身免疫性相关的听力丧失(如噪音诱导 的听力丧失)或年龄相关的听力丧失,或可能与装置(如倾听装置,例如耳蜗 植入物)的植入相关联。在一些实施例中,本文所提供的组合物可以在装置 植入之前,与其并行或在其之后向个体投与。
疾病或病状还可以是风湿性疾病过程,包括(但不限于)川崎氏病 (Kawasaki'sdisease)、类风湿性关节炎、费尔蒂氏综合征(Felty's syndrome)、 ANCA阳性血管炎、自发性多发性肌炎、皮肌炎、抗磷脂综合征、反复性自 发性流产、全身性红斑狼疮、幼年期特发性关节炎、雷诺氏病(Raynaud's)、 CREST综合征或葡萄膜炎。
疾病或病状还可以是皮肤免疫疾病过程,包括(但不限于)中毒性表皮坏 死溶解、坏疽、肉芽肿,自身免疫性皮肤起泡疾病,包括寻常天疱疮、大疱 性类天疱疮、叶状天疱疮,白斑病、链球菌毒性休克综合征、硬皮病,全身 性硬化症,包括弥漫性和局限性皮肤全身性硬化症,或异位性皮炎(尤其类 固醇依赖性异位性皮炎)。
疾病或病状还可以是肌骨胳免疫疾病过程,包括(但不限于)包涵体肌炎、 坏死性筋膜炎、发炎性肌病、肌炎、抗核心蛋白聚糖(BJ抗原)肌病、副肿瘤 坏死肌病、X连锁液泡性肌病、青霉胺诱发的多发性肌炎、动脉粥样硬化、 冠状动脉疾病或心肌病。
疾病或病状还可以是胃肠免疫疾病过程,包括(但不限于)恶性贫血、自 身免疫性慢性活性肝炎、原发性胆汁性肝硬化、乳糜泻、疱疹样皮炎、隐源 性致肝硬化、反应性关节炎、克罗恩氏病、惠普尔氏病(Whipple's disease)、 溃疡性结肠炎或硬化性胆管炎。
疾病或病状还可以是移植物抗宿主疾病、抗体介导的移植物排斥、骨髓 移植后排斥、感染后疾病炎症、淋巴瘤、白血病、赘瘤、哮喘、具有抗β细 胞抗体的1型糖尿病、休格连氏综合征、混合结缔组织疾病、阿狄森氏病 (Addison's disease)、沃格特-小柳-原田综合征、膜增生性丝球体肾炎、古德 帕斯丘氏综合征、格雷夫斯氏病(Graves'disease)、桥本氏甲状腺炎、韦格纳 氏肉芽肿病(Wegener's granulomatosis)、多毛细动脉炎(micropolyarterits)、丘 -施二氏综合征(Churg-Strauss syndrome)、结节性多动脉炎或多系统器官衰 竭。
如本文所使用,“过敏”包括由IgE介导的所有免疫反应以及模拟IgE介 导反应的那些反应。过敏由触发IgE或IgE样免疫反应的过敏原诱发,所述 过敏原包括蛋白质、肽、碳水化合物以及其组合。示例性过敏包括坚果过敏、 花粉过敏和昆虫螫刺过敏。示例性过敏原包括毒葛和橡树中的漆酚;室内灰 尘抗原;桦树花粉组分Bet v 1和Bet v 2;芹菜中的15kd抗原;苹果抗原 Mal d 1;桃中的Pru p3;梯牧草花粉过敏原Phl p 1;黑麦草中的Lolp 3、 Lol p I或Lol p V;爬根草中的Cyn d 1;尘螨过敏原尘螨der p1、der p2或 der f1;麸质中的α-麦胶蛋白和γ-麦胶蛋白表位;蜜蜂毒液磷脂酶A2;花生 中的Ara h 1、Ara h 2和Ara h 3表位。
疾病或病状可以是肾小球疾病和/或肾炎。肾小球系膜增生是许多人类 肾小球疾病(包括IgA肾病变)的共同特征,使感染后丝球体肾炎与多种继发 性肾小球疾病(如狼疮肾炎、许兰-亨诺紫癜(Schonlein-Henoch purpura)、类 风湿性关节炎、肝硬化、阿尔波特氏综合征(Alport's syndrome)和糖尿病性肾 病)消退。疾病的特征在于不同程度的肾小球系膜细胞过多和肾小球系膜基 质扩增。在进展情况下,这些细胞变化可能由于因多种免疫、毒性、代谢、 机械和发炎性介体所致的损伤而引起肾小球毛细管窄化、硬化和囊粘附。尽 管已经研发出若干实验模型,但用于肾小球系膜增生研究的最广泛使用模型 一直是抗胸腺细胞(抗Thy-1)模型(Yamamoto和Wilson,“对抗体诱发的大鼠 肾小球系膜细胞损伤的定量和定性研究(Quantitative and qualitative studies of antibody-inducedmesangial cell damage in the rat)”.《国际肾脏(Kidney International)》32;514-24(1987);Jefferson JA等人,“实验性肾小球系膜增 生性丝球体肾炎(抗Thy-1.1模型)(Experimental mesangial proliferative glomerulonephritis(the anti Thy-1.1model))”.《肾病学杂志(J.Nephrol)》12; 297-307(1999))。肾病变的另一个模型涉及用肾小管近端上皮细胞级分 (Fx1A)(德克萨斯州圣安东尼奥市(San Antonio Texas)的Probetex)对动物进行 免疫接种。用Fx1A对大鼠进行免疫接种诱发免疫复杂的“膜性”肾炎,其特 征在于与人类疾病明确类似的上皮下免疫沉积和蛋白尿(Heymann W.等人, 《实验生物学和医学学会会刊(Proc Soc.Exp.Biol.Med.)》100:660-64(1959); Edgington TS等人,《实验医学杂志(J Exp.Med.)》127;555(1968))。Fx1A 含有大糖蛋白gp330(巨蛋白),由肾小球上皮细胞产生的致肾炎抗原。投与 抗Fx1A抗体产生由两个阶段界定的肾炎:1)表示由外源投与的抗体诱发的 急性肾炎的异源阶段,和2)其特征在于产生宿主对种植于肾小球结构内的外 源性(异源)绵羊免疫球蛋白的自身反应的慢性自体阶段。抗Fx1A膜性肾病 变模型产生上皮下沉积和蛋白尿。被动海曼肾炎模型和此模型中的补体参与 已经在其它地方综述(Jefferson等人“膜性肾病变的实验模型(Experimental Models ofMembranous Nephropathy)”,《当今药物发现:疾病模型(Drug Discov.TodayDis.Models)》7(1-2):27-33(2010))。
本发明进一步包含有效用于治疗由感染剂造成的疾病的方法和组合物。 感染剂包括(但不限于)细菌剂、真菌剂、寄生虫剂和病毒剂。此类感染剂的 实例包括以下:葡萄球菌属(staphylococcus)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (methicillin-resistantstaphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、链 球菌科(streptococcaceae)、奈瑟氏球菌科(neisseriaaceae)、球菌(cocci)、肠内 菌科(enterobacteriaceae)、肠球菌属(enterococcus)、耐万古霉素肠球菌属 (vancomycin-resistant enterococcus)、隐球酵母属(cryptococcus)、组织浆菌病 (histoplasmosis)、曲霉菌属(aspergillus)、假单胞菌科(pseudomonadaceae)、弧 菌科(vibrionaceae)、曲状杆菌属(campylobacter)、巴斯德氏菌科 (pasteurellaceae)、博德特氏菌属(bordetella)、弗朗西斯氏菌属(francisella)、 布鲁氏菌属(brucella)、军团菌科(legionellaceae)、拟杆菌科(bacteroidaceae)、 革兰氏阴性杆菌(gram-negativebacilli)、梭菌属(clostridium)、棒状杆菌属 (corynebacterium)、丙酸杆菌属(propionibacterium)、革兰氏阳性杆菌、炭疽 (anthrax)、放线菌属(actinomyces)、诺卡菌属(nocardia)、分枝杆菌属 (mycobacterium)、密螺旋体属(treponema)、疏螺旋体属(borrelia)、钩端螺旋 体属(leptospira)、支原体(mycoplasma)、脲原体属(ureaplasma)、立克次体属 (rickettsia)、衣原体(chlamydiae)、念珠菌属(candida)、全身性霉菌病(systemic mycoses)、机会性霉菌病、原虫(protozoa)、线虫(nematodes)、吸虫(trematodes)、 绦虫(cestodes)、腺病毒、疱疹病毒(herpesviruses)(包括例如单纯性疱疹病毒 和埃-巴二氏病毒(Epstein Barr virus)以及带状疱疹病毒)、痘病毒(poxviruses)、乳多空病毒(papovaviruses)、肝炎病毒(包括例如B型肝炎病毒 和C型肝炎病毒)、乳头瘤病毒、正粘病毒(orthomyxoviruses)(包括例如A型 流感、B型流感和C型流感)、副粘病毒(paramyxoviruses)、冠狀病毒 (coronaviruses)、小核糖核酸病毒(picornaviruses)、呼肠孤病毒(reoviruses)、 披膜病毒(togaviruses)、黄病毒(flaviviruses)、布尼亚病毒科(bunyaviridae)、 弹状病毒(rhabdoviruses)、轮状病毒(rotavirus)、呼吸道融合性病毒、人类免 疫缺陷病毒以及逆转录病毒。示例性传染性疾病包括(但不限于)念珠菌病、 念珠菌血症、曲霉病、链球菌性肺炎、链球菌性皮肤和口咽病状、革兰氏阴 性败血症、肺结核、单核细胞增多症、流感、由呼吸道合胞体病毒造成的呼 吸道疾病、疟疾、血吸虫病以及锥虫病。本发明包含有效用于治疗传染性疾 病的方法和组合物,所述传染性疾病包括(但不限于)由细菌剂、真菌剂、寄 生虫剂和病毒剂造成的那些疾病。示例性传染性疾病包括(但不限于)念珠菌 病、念珠菌血症、曲霉病、链球菌性肺炎、链球菌性皮肤和口咽病状、革兰 氏阴性败血症、肺结核、单核细胞增多症、流感、由呼吸道合胞体病毒造成 的呼吸道疾病、疟疾、血吸虫病以及锥虫病。
在另一个实施例中,本文所描述的斯特拉多体可以用于预致敏系统中, 其中从患者抽取血液,并且使其与斯特拉多体瞬时接触持续约一个半小时到 约三个小时的时间段,随后引入回到所述患者中。在此形式的细胞疗法中, 使患者自身的效应细胞离体暴露于固定在基质上的斯特拉多体中以便通过 效应细胞在斯特拉多体中的暴露来调节所述效应细胞。接着将包括经过调节 的效应细胞的血液输注回到患者中。此类预致敏系统可以具有许多临床和治 疗性应用。
本文所公开的斯特拉多体还可以容易地施用以在多种情形下改变免疫 系统反应以影响免疫反应概况中的具体变化。改变或调节个体中的免疫反应 是指增加、减少或改变免疫反应的比率或组分。举例来说,细胞因子产生或 分泌水平可以视需要通过靶向补体以及FcγR与被设计成结合补体并与那些 受体相互作用的斯特拉多体的适当组合来增加或减少。还可以增加或减少抗 体产生;可以改变两个或更多个细胞因子或免疫细胞受体的比率;或可以使 其它类型的细胞因子或抗体产生。
在一个优选实施例中,患有自身免疫性或发炎性疾病的个体通过包含向 个体投与治疗有效量的本文所描述斯特拉多体的步骤来改变其免疫反应,其 中所述治疗有效量的斯特拉多体改变所述个体中的免疫反应。理想地,此干 预治疗个体中的疾病或病状。改变的免疫反应可以是增加或减少的反应,并 且可以涉及改变的细胞因子水平,包括IL-6、IL-10、IL-8、IL-23、IL-7、IL-4、 IL-12、IL-13、IL-17、TNF-α以及IFN-α的水平。在一个优选实施例中,IL-6 或IL-8响应于疗法而减少。在一个尤其优选实施例中,IL-6和IL-8响应于疗法而减少。然而,本发明不受所描述的仿生物质的任何特定作用机制限制。 改变的免疫反应可以是个体中改变的自身抗体水平。改变的免疫反应可以是 个体中改变的自身侵袭性T细胞水平。
举例来说,减少自身免疫性疾病中TNF-α产生的量可以具有治疗作用。 此减少的实际应用是抗TNF-α抗体疗法(例如
Figure BDA0001551570710000921
),其在临床上证 实治疗斑块型牛皮癣、类风湿性关节炎、牛皮癣性关节炎、克罗恩氏病、溃 疡性结肠炎以及强直性脊柱炎。这些自身免疫性疾病具有独特的病因,但共 用与炎症和免疫细胞活性相关的疾病过程关键免疫组分。被设计成减少 TNF-α产生的斯特拉多体将同样在这些和许多其它自身免疫性疾病中有效。 改变的免疫反应概况还可以是直接或间接调节以实现抗体产生的减少,例如靶向个体自身组织的自身抗体或个体中改变的自身侵袭性T细胞水平。举例 来说,多发性硬化症是可以用干扰素β疗法治疗的涉及自身反应性T细胞的 自身免疫性病症。参见例如Zafranskaya M等人,干扰素-β疗法在多发性硬 化症中降低CD4+和CD8+T细胞反应性(Interferon-beta therapy reduces CD4+and CD8+T-cell reactivity in multiplesclerosis),《免疫学 (Immunology)》2007年5月;121(l):29-39-Epub 2006年12月18日。降低自 体反应性T细胞水平的斯特拉多体设计将同样在多发性硬化症和可能其它 涉及自身反应性T细胞的自身免疫性疾病中有效。
本文所描述的斯特拉多体可以用于调节来自免疫细胞(包括树突状细 胞、巨噬细胞、破骨细胞、单核细胞或NK细胞)的共刺激性分子的表达, 或抑制这些相同免疫细胞的分化、成熟或细胞因子分泌,包括白介素 -12(IL-12)或增加细胞因子分泌,包括白介素-10(IL-10)或白介素-6(IL-6)或 IL1-RA。熟练技术人员还可以通过使免疫细胞暴露于免疫学上活性仿生物质 中并且测量对所述免疫细胞功能的调节来验证所述免疫学上活性仿生物质 的功效,其中所述免疫细胞是树突状细胞、巨噬细胞、破骨细胞或单核细胞。 在一个实施例中,使免疫细胞活体外暴露于免疫学上活性仿生物质中,并且 进一步包含测定细胞表面受体或细胞因子产生的量的步骤,其中细胞表面受 体或细胞因子产生的量的变化指示对免疫细胞功能的调节。在另一个实施例 中,使免疫细胞在用于自身免疫性疾病的模型动物中活体内暴露于免疫学上 活性仿生物质中,进一步包含评定所述自身免疫性疾病改善程度的步骤。
本文所描述的斯特拉多体还可以用作装置组件。举例来说,在一些实施 例中,本文所提供的斯特拉多体可以涂布在装置,如医学植入物上。举例来 说,斯特拉多体可以涂布在冠状血管内支架上或作为纳米粒子疗法的一部分 以增强渗透并延长药物释放,例如用于在葡萄膜炎或黄斑变性中眼内使用。 本文所描述的斯特拉多体还可以用作诊断组件。在一些实施例中,熟练技术 人员可以通过确定使用斯特拉多体在哪些患者中可能尤其有益来对疗法进 行个性化。举例来说,熟练技术人员可以使患者的免疫细胞暴露于免疫学上活性仿生物质中并且通过流式细胞测量术或细胞因子概况来测量对免疫细 胞激活或成熟的调节以便鉴别高反应者。
本文所引用的所有参考文献都以全文引用的方式并入。
实例
实例1-补体优先斯特拉多体
进行各种方法以产生补体优先结合斯特拉多体。产生其中将至少一个点 突变引入到Fc结构域中的斯特拉多体,其中所述突变增强补体结合。具体 来说,在描述于WO2012/016073中的GL-2045斯特拉多体的Fc结构域的 位置267、268和324处进行以下突变:S267E、H268F和S324T。在一些斯 特拉多体中,进行额外突变以通过改变FcγR结合和/或FcRn结合来进一步 增加补体结合与典型FcγR结合的比率。示例性斯特拉多体的氨基酸序列展 示于上文表1和表2中。
对于所产生的每一斯特拉多体,测定典型FcγR结合、在pH 7.4下的FcRn 结合、补体C1q结合和CDC抑制的水平,并且与母体斯特拉多体G045c(IgG1 铰链-IgG1CH2IgG1CH3-IgG2铰链)相比。另外,评定一些化合物与其它 补体级联组分的结合。
补体优先斯特拉多体或母体斯特拉多体G045c与FcγRI、FcγRIIb、 FcγRIIIa、FcγRIIa或FcRn的结合。通过生物层干涉测量术使用ForteBio Octet 仪器来测量解离RU值。使His标记的受体蛋白质与来自ForteBio的1×动力 学分析缓冲液中的传感器端部结合,其后通过将所述传感器端部转移到含有 经过纯化的所选斯特拉多体的1×动力学缓冲液中来测量受体/蛋白质的缔合 速率。通过将传感器端部转移到1×动力学缓冲液来测量解离速率,并且使 用ForteBio软件由最大结合测量值计算RU值。生物层干涉测量术检测固定 于生物传感器端部表面上的配体与溶液中被分析物之间的结合。当结合发生 时,其产生生物传感器端部处的光学厚度增加,其引起波长偏移(以反应单 位“RU”形式检测)。最大结合水平(RU max)是使传感器表面上配体的量饱和 的平衡时样品结合的最大可能量。RU300是在解离300秒之后的残余样品 结合,并且适用于表征测试条项与测试配体的解离速率。
为了表征化合物,在本文所提供的数据中呈现针对5种Fc受体通过生 物层干涉测量术得到的最大结合(RU max),与C1q的ELISA结合以及CDC 抑制。为了呈现解离速率差异,还针对所述5种Fc受体提供化合物的300 秒时RU。对于RU max和RU 300两者,在每一情况下,由ForteBio产生的 缔合和解离曲线图进行绝对值的目测读取,并且接着在0-10标度上对反应 进行标准化,其中0是无反应并且10是在所述时间点时在所有所测试化合 物中对所述受体或配体所观察到的最大反应,分别为RU max或RU 300。
对于C1q结合,在PBS中用C1q(西格马公司(Sigma)目录号:C1740 1 μg/ml)涂布96孔培养板持续过夜。在涂布之后,用标准洗涤缓冲液 (1×PBS+0.05%Tween 20)洗涤培养板3次,并且在室温下用封闭缓冲液(1% BSA+1×PBS+0.05%Tween 20)封闭2小时。在封闭后,将培养板与在每孔100 μL封闭缓冲液中稀释的化合物一起培育,并且用标准洗涤缓冲液洗涤3次。 通过以下来检测C1q结合的化合物:在室温下与1:5000生物素化小鼠抗人IgG1(目录号555869,BD Biosciences)和抗生蛋白链菌素-HRP(目录号: 7100-05SouthernBiotech)(100微升/孔)一起培育1小时,后接用洗涤缓冲液 洗涤3次,其后使用标准TMB方法根据制造商的方案来显色15分钟。在 450nm下读取吸光度。
G045c的示例性Fc受体结合数据提供于图1中。
G997是具有三个突变(S267E/H268F/S324T)插入到G045c主链中的斯特 拉多体。如图2中所示,所得斯特拉多体展现C1q结合相对于母体G045c 增加,以及FcγRIIa和FcγRIIIa结合相对于G045c略微地减弱,并且对CDC 抑制无作用。G997的Fc受体结合数据也提供于图3中。
接下来,构筑G998。相对于G997,G998在氨基酸位置297处含有额 外突变。具体来说,G998具有四个突变(S267E/H268F/S324T/N297A)插入到 G045c主链中。相对于母体斯特拉多体G045c,G998中的三重突变恢复强 C1q结合和CDC抑制;消除与活化受体FcγRIIa和FcγRIIIa的结合并且减 弱与FcγRIIb的结合,同时不减弱FcRn结合(图4A)。另外,出乎意料地, 尽管存在N297A突变,但与FcγRI的结合在G998中得到完全保持。G997、 G998和G045c的典型FcγR和FcRn结合的RU300比较提供于图4B中。鉴 于在N297A突变的情况下发生的非糖基化,G997鱼抑制性受体FcγRIIb的 结合的保持是出乎意料的。尽管相对于G997,G998的FcγRIIb结合在RU max 处显著地减弱,但如RU300数据中所示,G998与FcγRIIb极缓慢解离。(图 4B)G998的Fc受体结合数据也提供于图5中。
还产生具体化合物G1033和G1022。具体来说,G1033具有6个突变 (S267E/H268F/S324T/N297A/L234A/L235A)插入到G045c主链中;而G1022 具有7个突变(S267E/H268F/S324T/N297A/E233P/L234V/L235A和G236缺 失)插入到G045c主链中。G1033和G1022的典型FcγR和FcRn RUmax数 据、C1q结合以及CDC抑制提供于图6A中。G1033结合C1q和FcRn,并且抑制CDC,而无与FcγRIIb或FcγRIIIa的明显结合。出乎意料地,尽管存 在此化合物因N297A突变所致的脱糖基化,但保持与FcγRI和FcγRIIa的一 定结合。G1022结合C1q并抑制CDC,而无与FcγRI或FcγRIIIa的任何明 显结合;在此化合物中保持与FcγRIIb的略微结合并且保持与FcγRIIa和 FcRn的适度结合。因为即使在低亲和力下仍存在斯特拉多体与高亲和力 FcγRI受体的固有亲合力,所以在G1022中FcγRI结合的消除是出乎意料的。因此,基于在含有这些突变的其它斯特拉多体中的FcγRI结合保持,FcγRI 结合通过G1022中的突变组合而消除是出人意料的。举例来说,G998中的 突变组合(S267E/H268F/S324T/N297A)不引起FcγRI结合丧失。尤其出乎意 料的是,与FcγRI的结合可以在其中保持与低亲和力Fc受体的结合和CDC 抑制的斯特拉多体中得到消除。G045c、G1022和G1033的典型FcγR和FcRn RU300数据的比较提供于图6B中。
G1032具有5个突变(S267E/H268F/S324T/L234A/L235A)插入到G045c 主链中。FcγR结合RUmax、FcRn结合RUmax、C1q结合和CDC抑制展示 于图7A中,而FcR RU300数据展示于图7B中。出乎意料地,虽然G1032 结合C1q并抑制CDC,但尽管存在L234A和L235A突变,仍保持与所有典 型Fc受体的稳固结合;保持与FcRn的中等稳固结合。
G1023具有6个突变(S267E/H268F/S324T/E233P/L234V/L235A)和处于 位置236处的G缺失。FcγR结合RUmax、FcRn结合RUmax、C1q结合和 CDC抑制展示于图8A中,而FcRRU300数据展示于图8B中。G1023结合 C1q并抑制CDC,并且保持与所有典型Fc受体的稳固结合并保持与FcRn 的中等稳固结合。出乎意料地,虽然G1023结合C1q并抑制CDC,但尽管 存在E223、L234V和L235A突变以及G236缺失(并且在无经由N297A突 变的脱糖基化存在下),仍保持与所有典型Fc受体的稳固结合。
G1006具有4个突变(S267E/H268F/S324T/D265A)。FcγR结合RUmax、 FcRn结合RUmax、C1q结合和CDC抑制展示于图9A中,而FcR RU300 数据展示于图9B中。此斯特拉多体结合C1q并抑制CDC,并且保持与FcγRI、 FcγRIIa和FcγRIIb(程度较小)的结合。结果是出乎意料的,这是因为尽管 D265A被描述为减少与所有典型Fc受体的结合,但保持与FcγRI的稳固结 合并保持与FcγRIIa的中等结合。消除FcγRIIIa结合,并且保持与FcRn的 中等稳固结合(图9A)。
G1027具有5个突变(P238D/S267E/H268F/S324T/N297A)。对于G1027, FcγR结合RUmax、FcRn结合RUmax、C1q结合和CDC抑制展示于图10A 中,而FcR RU300数据展示于图10B中。此斯特拉多体结合C1q并抑制CDC, 保持与FcγRI稳固结合,展现与FcγRIIa和FcγRIIb的结合减弱和与FcRn 的中等结合,并且消除FcγRIIIa结合。尽管存在P238D和N297A突变但在 此斯特拉多体中未消除典型Fc受体结合的事实是出乎意料的结果。
G1003在G019背景(IgG2铰链-IgG1铰链-IgG1CH2IgG1CH3)下构筑 并且具有3个突变:S267E/H268F/S324T。此斯特拉多体的结果提供于图11A 和11B中。此斯特拉多体结合C1q并抑制CDC。另外,斯特拉多体展现与 FcγRI和FcγRIIb的稳固结合;与FcγRIIa的结合减弱;和与FcRn的中等稳 固结合。G019母体斯特拉多体展现最小C1q结合并且不展现明显CDC抑制。 因此,尤其出乎意料的是以下事实:将三重突变并入到此母体斯特拉多体中得到通式结构和多聚化模式与母体G019相同但与C1q结合并具有稳固CDC 抑制的化合物。甚至更出乎意料的是以下事实:并入到GL-2045主链中的相 同突变(S267E/H268F/S324T)(得到G998)展现基本上不同的结合活性。尽管 母体化合物(分别为G045c和G019)在C1q结合和CDC抑制中明显不同,但 G997和G1003具有相同结构域以及一致突变,并且一般呈现相同结合特质。 这些比较进一步突出给定突变组在多聚化性斯特拉多体的情形下的不可预测性。
G989处于G045c背景下并且含有2个突变(E233P/G236R),并且产生以 减少典型结合。然而,出乎意料地,此斯特拉多体不仅展现典型结合减少, 而且还展现C1q结合和CDC丧失(图12A、12B和13)。
因此,产生也处于G045c背景下但仅含有单个突变(G236R)的G990。出 乎意料地,单独的G236R突变减少典型结合并且保持最小C1q结合(图14A、 14B和15)。
基于这些出乎意料的结果,为了尝试进一步增加C1q结合,产生G994。 G994在G045c背景下制造并且具有5个突变: E233P/G236R/S267E/H268F/S324T。然而,出乎意料地,虽然G994重新获 得其所基于的G989斯特拉多体丧失的补体结合和CDC抑制,但添加S267E/H268F/S324T三重突变引起FcγRI和FcγRIIb的结合恢复(图16A、16B 和17)。因此,添加据报告增加补体结合的三重突变还引起典型Fc受体结合 在斯特拉多体的情形下增加。
因此,G994接下来用作试图保持C1q结合和CDC抑制并且获得相对于 典型结合的对补体结合的特异性的平台。具体来说,产生处于G045c背景下 并具有4个突变(G236R/S267E/H268F/S324T)的G996。出乎意料地,G996 获得与FcγRIIa和FcγRIIb的进一步结合,但未获得与活化受体FcγRIIIa的 结合。因此,G996结合C1q,抑制CDC,并且结合除了FcγRIIIa之外的所 有Fc受体(图18A、18B和19,顶部图)。然而,也出乎意料地,G996在小 鼠中不展现典型结合,使其成为用于评定啮齿动物中纯CDC抑制的理想化 合物(图19,底部三个图)。
G1042处于G045c背景下并且具有6个突变(E233P、G236R、S267E、 H268F、S324T和L328F)。因此,G1042与G994的不同之处在于其包括突 变L328F,预期其增加与FcγRIIb的结合。出乎意料地,G1042不仅引起与 FcγRIIb的强结合,而且还引起与FcγRI和FcγRIIa的强结合(图20A、20B 和21)。
G1043和G1046各自处于G045c背景下,并且各自分别具有5个突变: P238D/D265G/S267E/H268F/S324T和P238D/D265W/S267E/H268F/S324T。 对于这些斯特拉多体两者,向其它突变中添加P238D突变出乎意料地引起 与FcγRIIa的结合(图22-25)。预期两种斯特拉多体都具有因处于位置238处 的突变所致的与FcγRIIb的结合增加和与FcγRIIa的结合减少;然而,出乎 意料地,G1043展现与FcγRIIa和FcγRIIb两者的结合(图22A、22B和23),并且G1046展现与FcγRIIa的结合但不与FcγRIIb结合(图24A、24B和25)。
G1050处于G045c背景下并且具有8个突变和处于位置236处的缺失 (E233P/L234V/L235A/S267E/H268F/N297A/S324T/S328F,和处于位置236 处的缺失)。预期这些突变减少或消除与FcγRIIa和FcγRIII的结合(因 E233P/L234V/L235A处的突变和236处的缺失所致),但保持结合于 FcγRIIb(因处于位置328处的突变所致);然而,出乎意料地,G1050展现与 FcγRIIa和FcγRIIb的结合,但无与FcγRI或FcγRIII的结合(图26A、26B和27)。
G1049处于G019背景下并且具有4个突变 (S267E/H268F/S324T/L328F)。因此,相对于G1003,G1049具有L328F处 的额外突变,预期其仅增加与FcγRIIb的结合。然而,出乎意料地,G1049 展现与所有典型FcγR的强结合(图28A、28B和29),并且极出乎意料地展 现与C1q的强结合和CDC抑制,而G019不展现。因此,尤其出乎意料的 是,可以经由具有G019背景结构的斯特拉多体中的点突变来实现与C1q的 强结合和CDC抑制。
G1025处于G045c背景下并且具有4个突变 (P238D/S267E/H268F/S324T)。预期处于位置238处的突变增加与FγRIIb的 结合并减少与FcγRI、FcγRIIa和FcγRIIIa的结合,然而,出乎意料地,仅 与FcγRIIIa的结合减少,并且斯特拉多体保持与FcγRIIb、FcγRI和FcγRIIa 的稳固结合(图30A和30B)。
研究结果的整体概述提供于表3中。
表3.补体优先斯特拉多体活性的概述
Figure BDA0001551570710001001
(*)指示边缘活性
(-)指示无结合
实例2-补体优先斯特拉多体展现与C1q的结合保持或增强
斯特拉多体G994、G996、G997和G998当中C1q结合与母体GL-2045 或与Fc阴性对照组G001相比的比较提供于图31中。图31A展示在所指示 斯特拉多体的浓度增加时的吸光度,并且图31B展示对于所测试每一种斯特 拉多体的经过对数变换的数据和EC50值。Ec50值以μg/mL为单位展示。 在一起,数据证实斯特拉多体G997、G998、G996和G994相对于G001(IgG1 Fc对照组)展现优越C1q结合,以及相对于母体斯特拉多体GL-2045展现优 越Clq结合。
结合在一起,研究结果证实本文所提供的斯特拉多体展现与C1q的结合 以及与FcγRI、FcγRII和/或FcγRIII的结合最小或不存在。
实例3-补体优先斯特拉多体的C3结合
进行研究以评定补体优先斯特拉多体与C3的结合。
在4℃下用C3补体组分(Quidel,#A401;于PBS中1μg/ml)涂布96孔 培养板持续过夜,后接用300μl PBS 1×0.1%Tween 20洗涤3次。在室温下 用PBS 1×+2%BSA+0.05%Tween 20封闭培养板2小时。在室温下将待测 试化合物(GL-2045、G001、G997、G998、G994或G996)与结合C3(以100μg/ml 开始并且在封闭缓冲液中1:1稀释到0.78125μg/ml)一起培育2小时,后接 (300μl PBS 1×0.1%Tween 20)洗涤3次。在室温下由生物素小鼠抗人 IgG1(BD#555 869)+抗生蛋白链菌素-HRP(目录号:7100-05Southern Biotech)在PBS-BSA-T中1/5 000(各自)1:10和1:50 100微升/孔检测与C3 相互作用的化合物持续1小时,后接(300μl PBS 1×0.1%Tween 20)洗涤4 次。用每孔100μl TMB底物试剂显色20分钟,并且用50μlH2SO4 1M停 止反应,并在450/650nm下读取吸光度。
研究结果展示于图32中。阴性对照组G001和斯特拉多体G996不结合 C3。G997相对于阴性对照组和母体GL-2045斯特拉多体展现中间水平的C3 结合。G994、GL-2045和G998展现最高C3结合。
实例4-补体优先斯特拉多体的C3b、C4和C5结合
进行研究以评定补体优先斯特拉多体与C3b、C4和C5的结合。
对于C3b结合,用C3b补体组分(GenWay Biotech#GWB-8BA994;于 PBS中1μg/ml)涂布96孔培养板。每孔添加100μl C3b补体组分,并且在4 ℃下培育过夜,后接(300μl PBS 1×0.1%Tween 20)洗涤3次。在室温下在封 闭缓冲液(PBS 1×+2%BSA+0.05%tween 20)中封闭培养板2小时,后接 (300μl PBS 1×0.1%Tween 20)洗涤3次。在室温下使待测试化合物(G001、 GL-2045、G997、G998或G994)与C3b反应4小时,其中稀释液以100μg/ml 开始并且在封闭缓冲液中1:1稀释到0.78125μg/ml,后接(300μl PBS 1×0.1% Tween 20)洗涤3次。在室温下用生物素化小鼠抗人IgG1(BD#555 869)+抗 生蛋白链菌素-HRP(目录号:7100-05Southern Biotech)在封闭缓冲液100μl 中以1/5 000(各自)检测结合化合物持续1小时。在室温下用TMB底物试剂 显色20分钟,并且用50μl H2SO4 1M停止反应。在450/650nm下读取吸 光度。
对于C4结合,用C4补体组分(Quidel#A402,于PBS中1μg/ml)涂布 96孔培养板。每孔添加100μl C4补体组分,并且在4℃下培育过夜,后接 (300μl PBS 1×0.1%Tween 20)洗涤3次。在室温下在封闭缓冲液(PBS 1×+ 2%BSA+0.05%tween 20)中封闭培养板2小时,后接(300μl PBS 1×0.1% Tween 20)洗涤3次。在室温下使待测试化合物(G001、GL-2045、G996、G997、 G998或G994)与C4反应4小时,其中稀释液以100μg/ml开始并且在封闭缓冲液中1:1稀释到0.78125μg/ml,后接(300μl PBS 1×0.1%Tween 20)洗涤 3次。在室温下用生物素化小鼠抗人IgG1(BD#555 869)+抗生蛋白链菌素 -HRP(目录号:7100-05Southern Biotech)在封闭缓冲液100μl中以1/5 000(各 自)检测结合化合物持续1小时。在室温下用TMB底物试剂显色20分钟, 并且用50μl H2SO4 1M停止反应。在450/650nm下读取吸光度。
对于C5结合,用C5补体组分(Quidel#A403,于PBS中1μg/ml)涂布 96孔培养板。每孔添加100μl C5补体组分,并且在4℃下培育过夜,后接 (300μl PBS 1×0.1%Tween 20)洗涤3次。在室温下在封闭缓冲液(PBS 1×+ 2%BSA+0.05%tween 20)中封闭培养板2小时,后接(300μl PBS 1×0.1% Tween 20)洗涤3次。在室温下使待测试化合物(G001、GL-2045、G996、G997、 G998或G994)与C5反应4小时,其中稀释液以100μg/ml开始并且在封闭缓冲液中1:1稀释到0.78125μg/ml,后接(300μl PBS 1×0.1%Tween 20)洗涤 3次。在室温下用生物素化小鼠抗人IgG1(BD#555869)+抗生蛋白链菌素 -HRP(目录号:7100-05Southern Biotech)在封闭缓冲液100μl中以1/5000(各 自)检测结合化合物持续1小时。在室温下用TMB底物试剂显色20分钟, 并且用50μl H2SO41M停止反应。在450/650nm下读取吸光度。
研究结果展示于图33(C3b补体组分)、图34(C4补体组分)和图35(C5 补体组分)中。阴性对照组G001不结合于C3b、C4或C5。母体斯特拉多体 GL-2045与C5结合,但不展现与C3b或C4的结合。相比之下,补体优先 斯特拉多体G994、G997和G998各自与C4以及C5结合。
实例5-在抗Thy1模型中用于肾炎的补体优先斯特拉多体处理
在Thy-1肾炎模型(抗Thy-1诱发的肾小球系膜增生性丝球体肾炎)中评 定补体优先斯特拉多体。在此模型中,针对胸腺细胞(ATS)的抗体对存在于 大鼠肾小球系膜细胞上的表面Thy-1抗原具有反应性(Yamamoto 1987和 Jefferson 1999)。ATS投药诱导补体依赖性肾小球系膜溶解,后接在注射之 后5天内达到峰值的快速肾小球系膜增生性丝球体肾炎,并且接着随时间消 退。
在第0天通过在韦斯大鼠(Wistar rat)(n=8)中注射小鼠抗大鼠 CD90(Thy1.1)(Cedar Lane)以诱发丝球体肾炎来诱发疾病。在第0、2、4和6 天,向动物投与40mg/kgG998、80mg/kg G998、80mg/kg G994或80mg/kg G1033。对照组非患病动物不接受抗Thy 1抗体或其它治疗。阳性对照组他 克莫司在抗血清注射之前第-9天开始以每日肌肉内给药1mg/kg来给予。第 0天给药是抗血清注射之前4小时时。在给药之前并且在抗血清注射后第3、 5、7和9天采集尿液。在研究结束时从大鼠采集肾脏,并且将其固定在10% 福尔马林中用于组织学分析。采集血清用于血清BUN分析。
研究结果提供于图37、38A、38B、39和40;以及表4中。在图37中, 图下方的表提供相对于PBS对照小鼠的P值。三种测试化合物G994、G998 和G1033中的每一种都显著减少蛋白尿。图38A和38B展示对患病PBS对 照小鼠(图38A)和用40mg/kg G998处理的小鼠(图38B)的组织学分析。表4 和图39提供对PBS对照组(呈现为表3中的第2组)和40mg/kg G998组(在表3中的第4组处呈现)中每一只动物的组织学分析的量化。呈现在表4中 的结果以图形方式提供于图39中。
表4:来自Thy-1肾炎模型的定量组织学结果
Figure BDA0001551570710001041
0=经过检查,无发现,1=最小,2=轻度,3=中等,4=显著,P=存在,-=不 存在。
在第9天,从每一动物采集血清,并且分析其血液尿素氮(BUN)。在接 受用补体优先斯特拉多体处理的每一只动物中,BUN相对于患病PBS对照 动物显著降低,指示改善的肾小球滤过率以及因此改善的疾病(图40)。
实例6-用于被动海曼肾炎模型中肾炎的补体优先斯特拉多体处理
在第0天通过注射抗Fx1a血清来在大鼠中诱发疾病(Probetex目录号 PTX-002S)。在60mg/kg第0天,在抗血清注射之前两小时时给予G998(第 0天给药)或在第1天,在抗血清注射之后一天时给予(第1天给药),并且继 续给药2次/周持续3周。媒剂对照小鼠仅接受抗Fx1a血清。在给药之前并 且在抗血清注射后第1、2和3周采集尿液,并且评定蛋白尿。
研究结果提供于图41中。到第21天为止,两个G998组都展现相对于 对照动物蛋白尿显著减少(对于第0天G998组,p=0.0220。并且对于第1天 G998组,p=0.0145。
实例7-补体优先化合物在大鼠中的药物水平和功能性半衰期
进行研究以测量在单次给药之后,补体优先斯特拉多体G994、G998和 G1033在大鼠中的半衰期。通过在不同时间点时取得的血液样品中评定补体 活性来测量功能性半衰期。还测量血液样品的药物标靶补体因子c1q的水平, 并且评定药物和C1q的哪一级分结合。
向史泊格-多利大鼠(Sprague-Dawley rat)(每组4只动物)给予60mg/kg 的静脉内单次剂量的化合物G994、G998或G1033。在给药前,在测试化合 物投药之后1、4和8小时时通过在预冷却的肝素化试管中眼眶后采血来从 每一动物采集血液样品(1.2-1.4ml)。还在第1、2、4、7和10天采集血液样 品。
在血浆样品中通过ELISA测量药物水平。在此ELISA分析中,化合物 G994、G998、G1033中的IgG1Fc与已经吸附到培养板表面上的抗人IgG Fc 抗体(Thermo#MA1-83240)反应。在通过洗涤去除未结合的样品蛋白质之后, 添加与抗生蛋白链菌素辣根过氧化酶(horseradish peroxidase;HRP,Southern Biotech#7100-05)缀合的生物素化抗人IgG1(BD#555869)。HRP缀合的抗体 与先前结合的IgG1形成复合物。通过添加显色底物(TMB,BD#555214)来 分析复合物。血清样品中G994、G998和G1033的量从由猴血清中混合的相 同化合物制得的标准曲线内插得到,并且针对样品稀释度进行校正。
在大鼠血浆样品中使用活体外补体依赖性细胞杀灭分析来测量补体活 性。简言之,在37℃下将CD-20表达性Will2细胞与CD-20单克隆抗体一 起在细胞培养基中培育20分钟,其后使细胞离心并且再悬浮于新制培养基 中。使细胞分布到96孔培养板中,其后向细胞悬浮液中添加来自不同时间 点时的大鼠血浆,并且将培养板在37℃下培育3小时。向每一孔中添加 Cytotox分析试剂(Promega),并且在室温下将培养板在暗处培育15分钟。 在Promega GloMax光度计上读取发光,并且计算细胞死亡。在分析中在不 同血浆水平下测量补体活性,并且将2%和4%血浆的值用于分析。
在扣除无抗体对照样品之后,相对于给药前样品中的补体活性计算在每 一样品中的补体活性百分比。
研究结果提供于图42-45中。图42提供G994、G998和G1033的半衰 期。G994的半衰期比在此实验中所测试的其它两种化合物明显更长。化合 物G994在大鼠血液中消除补体活性持续延长的时间段。在用G994给药之 后的补体活性保持较低,直到96小时(4天)为止,并且在第10天的补体活 性是正常水平的大致50%。化合物G998和G1033在大鼠中展现在某种程度 上较短的半衰期。对于化合物G998,大致50%的给药前补体水平在第2天 存在。对于化合物G1033,功能性半衰期在2与4天之间。
图43提供在单次给予G994、G998或G1033后,大鼠血液中的补体活性。 补体活性表示为如在分析中在2%或在4%血浆水平下所测量的细胞死亡百 分比。图44A和44B提供补体优先化合物G994、G998和G1033中每一个的 介于药物水平与补体活性之间的相关性。图44A提供在研究中采集的所有数 据点,并且图44B关注较低药物浓度数据点(对于G994和G998,0-250μg/ ml,并且对于G1033,0-150μg/ml)。在大鼠血液中消除补体活性所需的药物水平由x截距水平的估计值来估计。对于G994,2%和4%血清的x截距值是 164和170μg/ml。相关性的R2值是0.696和0.558。对于G998,x截距值对于 2%和4%血清是158和193μg/ml,并且R2值为0.519和0.560。对于G1033, x截距是88和109μg/ml,并且R2值为0.612和0.648。
由x截距水平估计值,需要大致100-200μg/ml的化合物G994和G998 以消除补体活性。对于化合物G1033,消除补体活性所需的大致量是100 μg/ml。
实例8-食蟹猕猴中的药物动力学研究
进行研究以在单次给予补体优先化合物之后测量G994、G998或G1033 在食蟹猕猴中的半衰期。
对食蟹猕猴(每组3只动物)以28mg/k皮下给予单次剂量的化合物 G994、G998或G1033。在给药前并且在给药后1、2、4、12、24、48、72、 144、216和312小时时,将血液样品(大致3ml)从每一动物采集到血清分离 试管中。在血清样品中通过ELISA测量药物水平。在此ELISA分析中,化 合物G994、G998、G1033中的IgG1Fc与已经吸附到培养板表面上的抗人IgG Fc抗体(Thermo#MA1-83240)反应。在通过洗涤去除未结合的样品蛋白 质之后,添加与抗生蛋白链菌素辣根过氧化酶(HRP,Southern Biotech #7100-05)缀合的生物素化抗人IgG1(BD#555869)。HRP缀合的抗体与先前 结合的IgG1形成复合物。通过添加显色底物(TMB,BD#555214)来分析复 合物。血清样品中G994、G998和G1033的量从由猴血清中混合的相同化合 物制得的标准曲线内插得到,并且针对样品稀释度进行校正。
在食蟹猕猴血清样品中使用活体外补体依赖性细胞杀灭分析来测量补 体活性。简言之,在37℃下将CD-20表达性Will2细胞与CD-20单克隆抗 体一起在细胞培养基中培育20分钟,其后使细胞离心并且再悬浮于新制培 养基中。使细胞分布到96孔培养板中,其后向细胞悬浮液中添加来自不同 时间点时的血清,并且将培养板在37℃下培育3小时。向每一孔中添加 Cytotox分析试剂(Promega),并且在室温下将培养板在暗处培育15分钟。 在Promega GloMax光度计上读取发光,并且计算细胞死亡。在分析中在不 同血清水平下测量补体活性,并且将2%和4%血浆的值用于分析。
在扣除无抗体对照样品之后,相对于给药前样品中的补体活性计算在样 品中的补体活性百分比。
研究结果提供于图45-47中。图45展示在单次给予化合物之后所测试 的每一种补体优先斯特拉多体的药物水平。G994达到比化合物G998和 G1033显著地更低的峰值浓度,但半衰期比化合物G998和G1033显著更长。 图46展示在单次给予G994(左图)、G998(中间图)和G1033(右图)后,随时间 变化的补体活性(细胞死亡%)。图47A和47B展示对于在研究中所测试的每 一种化合物,在药物水平与补体活性之间的相关性。图47A展示在实验中 所采集的所有数据点,并且图47B展示曲线中具有较低药物浓度的第一部 分。
还进行研究以在单次给予化合物G994、G998和G1033之后确定指示补 体激活的C4a、C3a和C5a的水平。C4a、C3a和C5a中的每一个的浓度将 使用可商购的ELISA由如上文所描述采集的血清样品测定。这些研究的结 果将展示,如由C4a、C3a和/或C5a的浓度减小所确定,在单次投与G994、 G998或G1033之后,补体激活随时间降低。
对在单次给予补体优先化合物之后保持的补体活性的分析指示,化合物 G994在食蟹猕猴血液中消除补体活性持续延长的时间段。在用G994给药之 后的补体活性保持较低,直到312小时(13天)为止。化合物G998和G1033 在食蟹猕猴中展现在某种程度上较短的半衰期。对于化合物G998,大致50% 的给药前补体水平在第6天存在。对于化合物G1033,功能性半衰期似乎介 于9与13天之间。对于所有化合物,补体活性在血液中保持大致4小时。在不希望受理论束缚的情况下,这可能是因皮下给予的化合物的相对缓慢吸 收所致。
对在药物水平与补体活性之间的相关性的分析(图47B)用于估计在食蟹 猕猴血液中消除补体活性所需的药物水平。由x截距水平估计值,需要大致 150μg/ml的化合物G994以消除补体活性。对于化合物G998和G1033,大 致值是300-400μg/ml。
在来自如上文所描述用G994、G998或G1033处理的食蟹猕猴的血清样 品中测量C1q水平。经由C1q ELISA评定定量测量值。还经由共免疫沉淀 来分析血清样品以确定与化合物结合的C1q级分。为了确定与药物结合的 C1q级分,使用针对C1q的捕获抗体后接结合于补体优先药物人类IgG1部 分的检测抗体来进行C1q ELISA。这将对药物-C1q复合物进行捕获和定量。 这将后接使用C1q抗体作为捕获和检测抗体两者在C1q ELISA中测试来自 上文相同ELISA的上清液以对样品中未结合C1q进行定量。
实例9-补体优先斯特拉多体G994、G996和G1033的C3、C3b、C4和C5结合
进行额外研究以评定补体优先斯特拉多体与C3、C3b、C4和C5的结合。 在4℃下在每孔100μl PBS中用补体组分(对于C3,Quidel#A401,1μg/ml; 对于C3b,GenWay Biotech#GWB-8BA994,1μg/ml;对于C4,Quidel#A402, 1μg/ml;并且对于C5,Quidel A403,1μg/ml)涂布96孔培养板持续过夜, 后接(300μl PBS 1×0.1%Tween 20)洗涤3次。在室温下在封闭缓冲液(PBS 1×+2%BSA+0.05%tween 20)中封闭培养板2小时,后接(300μl PBS 1×0.1%Tween 20)洗涤3次。在室温下使化合物与补体组分反应2小时,其中 以100μg/ml开始并且在封闭缓冲液中1:1稀释,后接(300μl PBS 1×0.1% Tween 20)洗涤3次。在室温下用生物素化小鼠抗人IgG1(BD#555 869)+抗 生蛋白链菌素-HRP(目录号:7100-05SouthernBiotech)在封闭缓冲液100μl 中以各自1/5 000检测结合化合物持续1小时。在室温下用TMB底物试剂显 色20分钟,用50μl H2SO4 1M停止反应,并且在450/650nm下读取吸光 度。
研究结果提供于图49中。所有补体优先斯特拉多体G994、G998和 G1033都结合补体因子C3、C3b、C4和C5中的每一个。另外,相对于GL-2045 或其它补体优先斯特拉多体G994和G998,G1033在直接结合分析中展现显 著更高的与这些补体因子的结合。
实例10.补体优先斯特拉多体G994、G996和G1033的细胞因子诱导
进行额外研究以评定来自经过分离的周边血液单核细胞(peripheral bloodmononuclear cell;PMBC)的G994和G1033的细胞因子诱导。在经过肝 素涂布的血液采集试管中采集100mL人类血液。将10mL血液等分试样转 移到50mL锥形试管中,并且用10mL PBS稀释,后接温和混合。使20mL 经过稀释的血液样品在50mL锥形试管中分层到15mL Ficoll-Paque PLUS 上,并且在18-20℃下以400×g离心30-40分钟。在离心之后,使用巴斯德 移液管(Pasteur pipette)去除顶层,留下介面处未受干扰的淋巴细胞层。将淋巴细 胞层转移到清洁的50mL锥形试管中,并且添加30mL PBS。在18-20℃下使经 过稀释的淋巴细胞层以60-100×g离心10分钟。在离心之后,去除上清液, 并且在30mL PBS中洗涤细胞,并再次离心。将细胞集结粒再悬浮于1-2mL 补充有10%胎牛血清(fetal bovine serum;FBS)的RPMI培养基中。对细胞进 行计数,并将其以5×106个细胞/试管等分到试管中,并且与测试材料(G019、 G994或G1033)一起培育4或24小时。通过商业ELISA试剂盒测定4和20 小时时的细胞因子水平。
此研究的结果展示于图55A和55B中。G1033和G994都不诱导促炎性 细胞因子TNFα(图55B)。类似地,两种化合物都不诱导抗炎性细胞因子 IL-1Rα(图55A)。由于G019(其结合典型受体但不结合补体)诱导两种细胞因 子,这很可能是因G1033和G994不能结合典型FcγR所致。
实例11-用于处理已确立关节炎的补体优先斯特拉多体
进行胶原蛋白诱发的关节炎(collagen-induced arthritis;CIA)研究以确定G994、G998和G1033在雌性路易斯大鼠(Lewis rat)中抑制在确立的II型胶 原蛋白关节炎中发生的肿胀的功效。用猪II型胶原蛋白对大鼠进行皮内/皮 下(ID/SC)注射以诱发关节炎。接着在第11、13和14天对大鼠静脉内(IV) 给予磷酸盐缓冲生理盐水(PBS对照组)、G994(40毫克/大鼠)、G998(40毫克 /大鼠)或G1033(40毫克/大鼠)。阳性对照组在第11-16天每日(QD)通过经口 (PO)途径用参考化合物地塞米松(dexamethasone;Dex,0.075mg/kg)处理。 处理是盲化的,直到研究完成之后为止。功效评估是基于踝测径规测量法(图 57)。
这些研究展示补体优先化合物G994、G998和G1033在关节炎路易斯大 鼠CIA模型中减少炎症。
实例12-衍生自G994或G998的斯特拉多体
使用G994序列作为基底序列产生额外斯特拉多体以便评定特定残基处 突变的功能以及鉴别和测试额外补体优先斯特拉多体。G994(SEQ ID NO:10 或11)是具有G045c背景以及处于位置233、236、267、268和324处的点 突变的斯特拉多体。具体来说,G994具有以下突变:E223P、G236R、S267E、 H268F和S324T。
为了分析处于236位置处的突变的功能,产生其中在267位置处存在野 生型氨基酸(丝氨酸),236位置突变为精氨酸(如在G994中)或突变为与精氨 酸类似的残基并且存在其余G994突变(E233P、H268F和S324T)的斯特拉多 体。所产生的化合物提供于下文表5中:
表5.具有G994基底和处于位置236处的进一步突变的补体优先斯特拉多 体
Figure BDA0001551570710001111
Figure BDA0001551570710001121
出乎意料地,位置236突变为精氨酸或与精氨酸类似的氨基酸相对于 G994改变典型结合和补体结合。位置236突变为谷氨酸或天冬氨酸(分别是 G1103和1104)引起与典型FcγR的高结合,与C1q的高结合保持,并且抑 制CDC。因此,化合物G1103和G1104可以被视为通用斯特拉多体,其中 与母体斯特拉多体(G045c)相比典型和C1q结合增加。相反,位置236突变 为谷氨酰胺、组氨酸或天冬酰胺(分别是G1088、1082和1105)引起典型结合 减少,同时保持高C1q结合和CDC抑制。因此,化合物1088、1082和1105 可以被视为治疗适用性与G994、G998和G1033类似的补体优先斯特拉多体。 位置236突变为赖氨酸(G1106)消融除了FcγRI结合之外的C1q结合和典型 结合两者,并且引起不能抑制CDC。
为了分析处于267位置处的突变的功能,产生其中在236位置处存在野 生型氨基酸(甘氨酸),236位置突变为谷氨酸(如在G994中)或与谷氨酸类似 的残基并且存在其余G994突变(E233P、H268F和S324T)的斯特拉多体。所 产生的化合物提供于下文表6中:
表6.具有G994基底和处于位置267处的进一步突变的补体优先斯特拉多 体
斯特拉多体 SEQ ID NO 突变的氨基酸
1102 67 E233P 236G、S267Q、H268F、S324T
1100 33 E233P 236G、S267R、H268F、S324T
1101 68 E233P 236G、S267D、H268F、S324T
1125 69 E233P 236G、S267H、H268F、S324T
1108 34 E233P 236G、S267N、H268F、S324T
1109 70 E233P 236G、S267E、H268F、S324T
1084 35 E233P 236G、S267K、H268F、S324T
位置267突变为天冬酰胺(G1108)引起典型结合减少,同时维持高度C1q 结合和CDC抑制。因此,G1108可以被视为治疗适用性与G994、G998和 G1033类似的补体优先斯特拉多体。然而,位置267突变为谷氨酰胺、天冬 氨酸、组氨酸或谷氨酸(分别是G1102、1101、1125和1109)引起典型结合增 强,同时保持高C1q结合和CDC抑制。因此,G1102、1101、1125和1109 可以被视为通用斯特拉多体,其中与母体相比C1q结合增加。替代地,位置 267突变为精氨酸或赖氨酸(分别是1100和1084)引起典型结合减少、C1q结 合减少两者以及不能抑制CDC。
为了分析处于236和267位置处的突变组合的功能,产生其中236位置 突变为精氨酸(如在G994中)或结构上与精氨酸类似的氨基酸并且267位置 突变为谷氨酸(如在G994中)或结构上与谷氨酸类似的氨基酸并且存在其余 G994突变(E233P、H268F和S324T)的斯特拉多体。所产生的化合物提供于 下文表7中:
表7.具有G994基底和处于位置236和267处的进一步突变的补体优先斯 特拉多体
斯特拉多体 SEQ ID NO 突变的氨基酸
G1110 36 E233P、G236D、S267R、H268F、S324T
G1111 71 E233P、G236D、S267Q、H268F、S324T
G1112 37 E233P、G236R、S267R、H268F、S324T
G1113 38 E233P、G236R、S267D、H268F、S324T
G1114 72 E233P、G236Q、S267D、H268F、S324T
G1115 39 E233P、G236E、S267R、H268F、S324T
G1116 40 E233P、G236H、S267K、H268F、S324T
G1117 73 E233P、G236D、S267D、H268F、S324T
G1118 41 E233P、G236Q、S267Q、H268F、S324T
G1119 42 E233P、G236R、S267K、H268F、S324T
G1120 43 E233P、G236R、S267Q、H268F、S324T
G1121 44 E233P、G236D、S267K、H268F、S324T
G1122 45 E233P、G236H、S267Q、H268F S324T
G1123 46 E233P、G236Q、S267R、H268F、S324T
G1124 47 E233P、G236K、S267K、H268F、S324T
G1128 48 E233P、G236K、S267N、H268F、S324T
G1129 49 E233P、G236N、S267E、H268F、S324T
G1130 50 E233P、G236N、S267K、H268F、S324T
G1131 51 E233P、G236R、S267N、H268F、S324T
出乎意料地,在位置236和267两者处同时突变与独立地任一位置突变 相比具有独特的作用。G263N/S267E的组合在E233P/H268F/S324T(G1129) 的情形下引起与FcγRIIIa的结合减少以及与FcγRI、FcγRIIa和FcγRIIb的结 合保持或增强。因此,G1129可以被视为补体优先斯特拉多体。 G236D/S267Q、G236Q/S267D和G236D/S267D点突变的组合(分别是G1111、 G1114和G1117)相对于母体斯特拉多体或G994引起典型结合增加,并且还引起高C1q结合和CDC抑制的维持。因此,G1111,、G1114和G1117可以 被视为具有治疗功效与母体斯特拉多体G045c相比增强的潜能的通用斯特 拉多体。替代地,G236D/S267R、G236R/S267R、G236E/S267R、G236H/S267K、 G236R/S267K、G236R/S267Q、G236D/S267K、G236H/S267Q、G236Q/S267R、 G236N/S267K或G236R/S267N的组合(分别是G1110、G1112、G1115、G1116、 G1119、G1120、G1121、G1122、G1123、G1130和G1131)全部引起典型结 合减少和与C1q的结合减少两者以及CDC抑制减少。在如G236K/S267K和 G236K/S267N的组合(分别是G1124和G1128)的一些情况下,点突变引起典 型结合增强和与C1q的结合减少。
还产生使用G998的序列作为基底序列和处于位置299处的突变 (T299A)的额外斯特拉多体以便评定处于特定残基处的突变在此情形下的功 能。G998(SEQ ID NO:14或15)是具有G045c背景和处于位置267、268、 297和324处的点突变的斯特拉多体。具体来说,G998具有以下突变:S267E、 H268F、N297A和S324T。共同糖基化位点是NXT,其中N是残基297。297 残基共价连接糖残基。本文所描述的额外斯特拉多体的T299A突变打算提 供无糖基化蛋白质;处于位置299处的氨基酸突变被设计成破坏共同糖基化 位点以使得蛋白质将不糖基化,但保留297连接残基完整。因此,产生并测 试提供于下文表8中的化合物(其中处于位置267处的氨基酸突变为谷氨酸 (如在G998中)或与谷氨酸类似的氨基酸序列或不由野生型丝氨酸残基突变; 处于位置268和324处的氨基酸如在G998中突变;处于位置297处的氨基 酸不突变;并且在位置299处添加从苏氨酸变为丙氨酸的突变)。
表8.具有G998基底、处于位置299处的突变和处于位置267处的进一步 突变的斯特拉多体
斯特拉多体 SEQ ID NO 突变的氨基酸
1071d2 52 267S、H268F、S324T、T299A
1068 74 S267E、H268F、S324T、T299A
1094 75 S267Q、H268F、S324T、T299A
1092 76 S267D、H268F、S324T、T299A
1096 53 S267R、H268F、S324T、T299A
1107 77 S267H、H268F、S324T、T299A
1093 54 S267K、H268F、S324T、T299A
1095 55 S267N、H268F、S324T、T299A
出乎意料地,包括应引起典型结合消除的T299A突变仅影响FcγR结合 S267R(G1096)或S267K(G1093)突变的情形。在G1096和G1093两者中,与 C1q的结合也减少,并且两种化合物都不能抑制CDC,很可能是因缺少C1q 结合所致。含有T299A突变的其它化合物(1071d2、G1068、G1094、G1092 和G1107)展现与FcγR和C1q两者的结合增强。因此,G1068、G1094、G1092 和G1107可以被视为具有治疗功效与母体斯特拉多体G045c相比增强的潜能的通用斯特拉多体。出乎意料地,由于1712d2不能抑制CDC,故与C1q的 强结合并不一定与CDC抑制相关。G1095含有T299A和S267N突变,其组合 引起典型结合略微减少,同时保持C1q结合和CDC抑制。因此,G1095可以 被视为治疗适用性与G994、G998和G1033类似的补体优先斯特拉多体。
产生并测试基于G998的额外斯特拉多体以进一步评定267突变在此情 形下的功能。如下文表9中所示,这些突变体含有处于位置268、324和297 处的突变(如在G998中),并且在位置267处具有野生型丝氨酸或氨基酸取 代。这些斯特拉多体不具有处于位置299处的突变。
表9.具有G998基底、处于位置299处的突变和处于位置267处的进一步 突变的斯特拉多体
Figure BDA0001551570710001151
Figure BDA0001551570710001161
正如预期的,因N297A非糖基化突变所致,表9中的斯特拉多体展现 典型结合减少。出乎意料地,处于位置267处的野生型丝氨酸(G1069)、S267D 或S267Q点突变(分别是G1074和G1075)也引起C1q结合增强和典型结合 减少。因此,化合物G1069、G1074和G1075可以被视为治疗适用性与G994、 G998和G1033类似的补体优先斯特拉多体。S267K(G1070)和S267R(1132) 突变不仅引起FcγR结合减少,而且还引起C1q结合减少和不能抑制CDC。
使衍生自G994和G998的化合物在凝胶上流动以评定多聚化。使3μg 的每一种样品以150V流动持续大致1.2小时。添加20mM碘乙酰胺,并且 接着将样品培育10分钟,随后负载在凝胶上。结果提供于图48A-G中,其 展示如同G994和G998,化合物G1103、G1088、G1089、G1104、G1082、 G1105、G1106、G1102、G1100、G1101、G1125、G1108、G1109、G1084、 G1107、G1110、G1111、G1112、G1114、G1115、G1116、G1117、G1118、 G1119、G1120、G1121、G1122、G1123、G1124、G1128、G1129、G1130、 G1131、G1071d2、G1068、G1094、G1092、G1096、G1093、G1095、G1069、 G1070、G1132、G1075和G1075形成多聚体。
对于表5-9中的每一斯特拉多体,根据在实例1中所描述的方法来测定 典型FcγR结合、补体C1q结合和CDC抑制的水平。这些结果概述于表10 中。
表10:衍生自G994或G998的斯特拉多体的活性概述
Figure BDA0001551570710001162
Figure BDA0001551570710001171
NI=无抑制
ND=无数据
实例13-C1q和典型FcγR结合减少的斯特拉多体
产生包含S267E/H268F/S324T三重突变的额外化合物以便产生额外补 体优先突变体。
G1001(SEQ ID:78)处于G019背景下并且含有四个突变 (S267E/H268F/S324T/N297A)。出乎意料地,在G019母体化合物的情形下, 即使在三重突变S267E/H268F/S324T存在下,除预期的典型结合损失以外, 通过向G1003引入N297A突变去除糖基化以得到G1001出乎意料地与C1q 结合损失相关联(Moore等人)。此出乎意料的发现在G045c母体化合物的情 形下未得到复制,其中通过向G997引入N297A突变去除糖基化以得到G998 与预期的典型结合损失相关联,但完全C1q结合和CDC抑制得到保持。因 此,尽管G998和G1001具有拥有相同突变但不同之处仅在于IgG2铰链位 置的相同结构域,其展现基本上相同的典型Fc受体结合但显著不同的C1q 结合和CDC抑制。这些比较进一步突出给定突变组在多聚化性斯特拉多体 的情形下的不可预测性。
G999(SEQ ID NO:79)是处于G019背景下的包含四个点突变(G236R、 S267E、H268F和S324T)的斯特拉多体,并且展现C1q结合减少和不能抑制 CDC。这是出乎意料的,其出乎意料之处在于,如上文所描述,G999与G996 的不同之处仅在于IgG2铰链相对于Fc结构域的位置。然而,这两种化合物 展现相反的结合C1q和抑制CDC的能力(G999不能实现两者中的任一个, 而G996展现高C1q结合并抑制CDC)。此比较进一步强调给定突变组在多 聚化性斯特拉多体的情形下的不可预测性。
G1024(SEQ ID NO:80)是处于G019背景下的包含4个点突变(P238D、 S267E、H268F、S324T)的斯特拉多体。
G1030(SEQ ID NO:81)是处于GL-2045背景下的包含7个点突变和236 处缺失(E233P、L234V、L235A、G236Del、N297A、S267E、H268F、S324T) 的斯特拉多体。
G1031(SEQ ID NO:82)是处于GL-2045背景下的包含6个点突变 (E233P、G236R、D265A、S267E、H268F、S324T、N297A)的斯特拉多体。
G1040(SEQ ID NO:83)是处于GL-2045背景下的包含8个点突变和处于 位置236处的缺失(E233P、L234V、L235A、G236Del、S267E、H268F、S324T、 L328F、N297A)的斯特拉多体。
G1044(SEQ ID NO:84)是处于GL-2045背景下的包含5个点突变 (P238D、D265C、S267E、H268F、S324T)的斯特拉多体。
G1045(SEQ ID NO:85)是处于GL-2045背景下的包含5个点突变 (P238D、D265P、S267E、H268F、S324T)的斯特拉多体。
G1048(SEQ ID NO:86)是处于G019背景下的包含5个点突变(G236R、 L328F、S267E、H268F、S324T)的斯特拉多体。
G1047(SEQ ID NO:87)是处于GL-2045背景下的包含5个点突变 (P238D、L328F、S267E、H268F、S324T)的斯特拉多体。
表11:C1q和典型FcγR结合减少的斯特拉多体
Figure BDA0001551570710001191
出乎意料地,尽管包含S267E/H268F/S324T三重突变,表11中所列的斯特拉多体不结合C1q并且不抑制CDC,因此进一步强调给定突变组在多聚化性斯特拉多体的情 形下的不可预测性。测定与FcγR和FcRn的结合、与C1q的结合以及CDC抑制的实验 结果概述于表12中。
表12:C1q和典型FcγR结合减少的斯特拉多体的活性概述
Figure BDA0001551570710001192
Figure BDA0001551570710001201
ND=无数据
实例14-用于镰形细胞疾病的补体优先斯特拉多体处理
在镰形细胞疾病的小鼠模型中评定补体优先斯特拉多体G994、G998、 G1033、G1022、G1032、G1023、G1006、G1027和G996,所述模型详细地 描述于Turhan等人(2004)《血液》103:2397和Chang等人(2008)《血 液》111:915中。简言之,将12-16周龄雄性SCD小鼠(Townes SS小鼠, 同型接合子Hbatm1(HBA)Tow和同型接合子Hbbtm2(HBG1,HBB*)Tow(M21基因分型)随机分成组,并且在外科手术准备之前20分钟时给予(静脉内)生 理盐水、IVIG(400mg/kg)、hIgG1(400mg/kg)、白蛋白(400mg/kg)或斯特拉 多体(G045c、G994、G998G1003和G1033,60mg/kg)。将在提睾肌小静脉 中分析中性白血球粘附性、滚动和血小板中性粒细胞聚集物。在末端抽血之 后采集血浆以分析包括sE-选择素、sP-选择素、sVCAM-1和sICAM-1的标 记物。
研究结果将展示,G994、G998、G1033、G1022、G1032、G1023、G1006、 G1027和G996显著减少SSRBC-WBC相互作用/WBC/分钟,显著增加以 WBC/分钟或级分百分比为单位的滚动通量,并且显著改善处理组与对照组 相比较的累积存活率。因此,补体优先斯特拉多体有效地处理镰形细胞疾病。
序列表
<110> 格利克尼克股份有限公司
Block, David S.
Olsen, Henrik
<120> 形成补体结合增强的有序多聚化免疫球蛋白FC组合物的人类蛋白质片段融合蛋白质
<130> GLIK-015/01WO 310975-2150
<150> US 62/196,478
<151> 2015-07-24
<160> 87
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 20
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 前导序列
<400> 1
Met Glu Thr Asp Thr Leu Leu Leu Trp Val Leu Leu Leu Trp Val Pro
1 5 10 15
Gly Ser Thr Gly
20
<210> 2
<211> 232
<212> PRT
<213> 智人
<400> 2
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 Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro
20 25 30
Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val
35 40 45
Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val
50 55 60
Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln
65 70 75 80
Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln
85 90 95
Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala
100 105 110
Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro
115 120 125
Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr
130 135 140
Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser
145 150 155 160
Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr
165 170 175
Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr
180 185 190
Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe
195 200 205
Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys
210 215 220
Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys
225 230
<210> 3
<211> 232
<212> PRT
<213> 智人
<400> 3
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 Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro
20 25 30
Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val
35 40 45
Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val
50 55 60
Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln
65 70 75 80
Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln
85 90 95
Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala
100 105 110
Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro
115 120 125
Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr
130 135 140
Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser
145 150 155 160
Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr
165 170 175
Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr
180 185 190
Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe
195 200 205
Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys
210 215 220
Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys
225 230
<210> 4
<211> 12
<212> PRT
<213> 智人
<400> 4
Glu Arg Lys Cys Cys Val Glu Cys Pro Pro Cys Pro
1 5 10
<210> 5
<211> 41
<212> PRT
<213> 智人
<400> 5
Gly Gly Gly Ser Ile Lys Gln Ile Glu Asp Lys Ile Glu Glu Ile Leu
1 5 10 15
Ser Lys Ile Tyr His Ile Glu Asn Glu Ile Ala Arg Ile Lys Lys Leu
20 25 30
Ile Gly Glu Arg Gly His Gly Gly Gly
35 40
<210> 6
<211> 16
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> GPP多聚化结构域
<400> 6
Gly Pro Pro Gly Pro Pro Gly Pro Pro Gly Pro Pro Gly Pro Pro Gly
1 5 10 15
<210> 7
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 7
Met Glu Thr Asp Thr Leu Leu Leu Trp Val Leu Leu Leu Trp Val Pro
1 5 10 15
Gly Ser Thr Gly Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro
20 25 30
Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe
35 40 45
Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val
50 55 60
Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe
65 70 75 80
Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro
85 90 95
Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr
100 105 110
Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val
115 120 125
Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala
130 135 140
Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg
145 150 155 160
Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly
165 170 175
Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro
180 185 190
Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser
195 200 205
Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln
210 215 220
Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His
225 230 235 240
Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys Glu Arg Lys Cys
245 250 255
Cys Val Glu Cys Pro Pro Cys Pro
260
<210> 8
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 8
Met Glu Thr Asp Thr Leu Leu Leu Trp Val Leu Leu Leu Trp Val Pro
1 5 10 15
Gly Ser Thr Gly Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro
20 25 30
Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe
35 40 45
Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val
50 55 60
Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe
65 70 75 80
Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro
85 90 95
Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr
100 105 110
Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val
115 120 125
Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala
130 135 140
Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg
145 150 155 160
Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly
165 170 175
Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro
180 185 190
Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser
195 200 205
Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln
210 215 220
Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His
225 230 235 240
Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys Glu Arg Lys Cys
245 250 255
Cys Val Glu Cys Pro Pro Cys Pro
260
<210> 9
<211> 263
<212> PRT
<213> 智人
<400> 9
Met Glu Thr Asp Thr Leu Leu Leu Trp Val Leu Leu Leu Val Pro Gly
1 5 10 15
Ser Thr Gly Glu Arg Lys Cys Cys Val Glu Cys Pro Pro Cys Pro Glu
20 25 30
Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro
35 40 45
Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys
50 55 60
Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val
65 70 75 80
Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp
85 90 95
Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr
100 105 110
Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp
115 120 125
Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu
130 135 140
Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg
145 150 155 160
Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr Lys
165 170 175
Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp
180 185 190
Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys
195 200 205
Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser
210 215 220
Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser
225 230 235 240
Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser
245 250 255
Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys
260
<210> 10
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 10
Met Glu Thr Asp Thr Leu Leu Leu Trp Val Leu Leu Leu Trp Val Pro
1 5 10 15
Gly Ser Thr Gly Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro
20 25 30
Pro Cys Pro Ala Pro Pro Leu Leu Arg Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe
35 40 45
Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val
50 55 60
Thr Cys Val Val Val Asp Val Glu Phe Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe
65 70 75 80
Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro
85 90 95
Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr
100 105 110
Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val
115 120 125
Thr Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala
130 135 140
Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg
145 150 155 160
Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly
165 170 175
Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro
180 185 190
Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser
195 200 205
Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln
210 215 220
Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His
225 230 235 240
Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys Glu Arg Lys Cys
245 250 255
Cys Val Glu Cys Pro Pro Cys Pro
260
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<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
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Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val
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<213> 智人
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<213> 智人
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65 70 75 80
Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro
85 90 95
Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr
100 105 110
Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val
115 120 125
Thr Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala
130 135 140
Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg
145 150 155 160
Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly
165 170 175
Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro
180 185 190
Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser
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Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln
210 215 220
Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His
225 230 235 240
Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys Glu Arg Lys Cys
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Cys Val Glu Cys Pro Pro Cys Pro
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<212> PRT
<213> 智人
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50 55 60
Cys Val Val Val Asp Val Glu Phe Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn
65 70 75 80
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100 105 110
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115 120 125
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195 200 205
Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly
210 215 220
Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr
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<211> 264
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<213> 智人
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65 70 75 80
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<213> 智人
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<213> 智人
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<213> 智人
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<213> 智人
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<213> 智人
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<213> 智人
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<213> 智人
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Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val
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145 150 155 160
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260
<210> 39
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<213> 智人
<400> 39
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Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr
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Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val
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130 135 140
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Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro
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Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser
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Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln
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Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His
225 230 235 240
Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys Glu Arg Lys Cys
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<212> PRT
<213> 智人
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<213> 智人
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<213> 智人
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100 105 110
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115 120 125
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130 135 140
Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg
145 150 155 160
Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly
165 170 175
Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro
180 185 190
Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser
195 200 205
Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln
210 215 220
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<213> 智人
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165 170 175
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<210> 68
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Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val
50 55 60
Thr Cys Val Val Val Asp Val Asp Phe Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe
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Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro
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Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr
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Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val
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Thr Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala
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<213> 智人
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65 70 75 80
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<213> 智人
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Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys Glu Arg Lys Cys
245 250 255
Cys Val Glu Cys Pro Pro Cys Pro
260

Claims (15)

1.一种斯特拉多体单元,其从氨基端到羧基端包含:
(a)前导序列;
(b)至少一个多聚化结构域,其能够使所述斯特拉多体单元多聚化;和
(c)至少一个IgG1 Fc结构域,所述Fc结构域包含对SEQ ID NO: 2或SEQ ID NO: 3进行点突变的IgG1 Fc结构域,其中所述点突变是基于EU索引的由S267E、H268F和S324T组成的点突变;
其中所述多聚化结构域是IgG2铰链;其中IgG1 Fc结构域包含IgG1铰链、IgG1 CH2结构域和IgG1 CH3结构域。
2.根据权利要求1所述的斯特拉多体单元,其中所述Fc结构域包含IgG1的EEM或DEL多晶型物。
3.根据权利要求1所述的斯特拉多体单元,其中所述多聚化结构域形成所述斯特拉多体单元的多聚体。
4.根据权利要求3所述的斯特拉多体单元,其中所述斯特拉多体单元的所述多聚体是高阶多聚体。
5.根据权利要求1所述的斯特拉多体单元,其中所述斯特拉多体单元展现相对于FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb和/或FcγRIII,与补体的结合优先。
6.根据权利要求1所述的斯特拉多体单元,其中所述斯特拉多体单元展现与低亲和力Fcγ受体的结合减少。
7.根据权利要求1所述的斯特拉多体单元,其中所述斯特拉多体单元展现相对于不包含基于所述IgG1 Fc结构域的EU索引的点突变S267E、H268F和S324T的相同结构斯特拉多体单元,与FcγRI、FcγRII和/或FcγRIII的结合减少。
8.根据权利要求1所述的斯特拉多体单元,其中所述斯特拉多体单元包含SEQ ID NO:17的氨基酸序列。
9.一种团簇斯特拉多体,包含两个或更多个根据权利要求1到8中任一项所述的斯特拉多体单元。
10.包含权利要求1所述的斯特拉多体单元的组合物,其用于治疗或预防古德帕斯丘氏病(Goodpasture's disease);视神经脊髓炎;神经性肌强直;边缘性脑炎;莫尔万氏综合征(Morvan's syndrome);兰伯特伊顿肌无力综合征(Lambert Eaton myasthenicsyndrome);自主神经性病变;阿兹海默氏病(Alzheimer's Disease);动脉粥样硬化;帕金森氏病(Parkinson's Disease);刚人综合征或惊跳病;反复性自然流产;休斯综合征(Hughes syndrome);全身性红斑狼疮;自身免疫性小脑共济失调;结缔组织疾病,包括硬皮病、休格连氏综合征(Sjogren's syndrome);离子通道病;与链球菌感染相关联的儿童自身免疫性神经精神病(Pediatric Autoimmune Neuropsychiatric Disorders Associatedwith Streptococcal infections;PANDAS);抗体介导的同种异体移植排斥;天疱疮;自身免疫性相关的视力丧失和自身免疫性相关的听力丧失;重症肌无力;溶血性尿毒症综合征(HUS);非典型溶血性尿毒症综合征(aHUS);阵发性夜间血红蛋白尿(PNH);肾病变,包括膜性肾病变;肾炎,包括膜增生性肾小球肾炎(membranoproliferativeglomerulonephritis;MPGN)和狼疮肾炎;镰形细胞疾病;或过敏,其特征在于向有需要的个体投与所述组合物。
11.包含权利要求1所述的斯特拉多体单元的组合物,其用于治疗或预防实体器官移植排斥反应;多发性肌炎;类风湿性关节炎;结节性多动脉炎;CREST综合征;心内膜炎;桥本氏甲状腺炎(Hashimoto's thyroiditis);或混合结缔组织疾病;其特征在于向有需要的个体投与所述组合物。
12.根据权利要求10所述的组合物,其特征在于所述组合物静脉内、经口、腹膜内、舌下、经颊、透皮、通过真皮下植入或肌肉内投与。
13.根据权利要求10所述的组合物,其特征在于所述组合物皮下投与。
14.权利要求1所述的斯特拉多体单元在制备药物组合物中的用途,所述药物组合物用于治疗或预防古德帕斯丘氏病(Goodpasture's disease);视神经脊髓炎;神经性肌强直;边缘性脑炎;莫尔万氏综合征(Morvan's syndrome);兰伯特伊顿肌无力综合征(LambertEaton myasthenic syndrome);自主神经性病变;阿兹海默氏病(Alzheimer's Disease);动脉粥样硬化;帕金森氏病(Parkinson's Disease);刚人综合征或惊跳病;反复性自然流产;休斯综合征(Hughes syndrome);全身性红斑狼疮;自身免疫性小脑共济失调;结缔组织疾病,包括硬皮病、休格连氏综合征(Sjogren's syndrome);离子通道病;与链球菌感染相关联的儿童自身免疫性神经精神病(Pediatric Autoimmune NeuropsychiatricDisorders Associated with Streptococcal infections;PANDAS);抗体介导的同种异体移植排斥;天疱疮;自身免疫性相关的视力丧失和自身免疫性相关的听力丧失;重症肌无力;溶血性尿毒症综合征(HUS);非典型溶血性尿毒症综合征(aHUS);阵发性夜间血红蛋白尿(PNH);肾病变,包括膜性肾病变;肾炎,包括膜增生性肾小球肾炎(membranoproliferative glomerulonephritis;MPGN)和狼疮肾炎;镰形细胞疾病;或过敏。
15.权利要求1所述的斯特拉多体单元在制备药物组合物中的用途,所述药物组合物用于治疗或预防实体器官移植排斥反应;多发性肌炎;类风湿性关节炎;结节性多动脉炎;CREST综合征;心内膜炎;桥本氏甲状腺炎(Hashimoto's thyroiditis);或混合结缔组织疾病。
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