CN109715658B

CN109715658B - 可溶性成纤维细胞生长因子受体3(sfgfr3)多肽及其用途

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Publication number: CN109715658B
Application number: CN201780049433.8A
Authority: CN
Inventors: 埃尔维雷·古兹; 斯特凡妮·加西亚
Original assignee: Blue Coast University; French Institute Of Health And Medicine; Pfizer Inc
Current assignee: Blue Coast University; French Institute Of Health And Medicine; Tera Sean Holdings Ltd; Therachon; Pfizer Inc
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2037-07-07
Also published as: BR112019000257A2; ES2912559T3; IL264030A; JP2019527053A; JP7348980B2; US11021528B2; SI3481859T1; US10294289B2; CN109715658A; PL3481859T3; CA3029877C; WO2018007597A1; HUE058734T2; PT3481859T; RU2019100381A3; JP2022096660A; AU2022202906A1; EP3481859A1; US20210309718A1; AU2017294551B2

Abstract

本发明的特征在于可溶性成纤维细胞生长因子受体3(sFGFR3)多肽。本发明的特征还在于使用sFGFR3多肽来治疗如软骨发育不全的骨骼生长迟缓障碍的方法。

Description

可溶性成纤维细胞生长因子受体3(SFGFR3)多肽及其用途

技术领域

本发明的特征在于可溶性成纤维细胞生长因子受体3(sFGFR3)多肽及其组合物。本发明的特征还在于治疗如软骨发育不全的骨骼生长迟缓障碍的方法。

背景技术

成纤维细胞生长因子受体3(FGFR3)是成纤维细胞生长因子(FGFR)家族的成员之一，在家族成员之间其具有高度保守的氨基酸序列。FGFR家族的成员通过配体结合亲和力和组织分布来区分。全长FGFR多肽含有细胞外结构域(ECD)、疏水跨膜结构域和细胞质酪氨酸激酶结构域。FGFR多肽的ECD与成纤维细胞生长因子(FGF)相互作用以介导下游信号传导，其最终影响细胞分化。特别地，FGFR3蛋白的激活通过抑制生长板上的软骨细胞增殖并限制骨伸长而在骨发育中起作用。

已知FGFR3中的功能获得性点突变引起若干种类型的人骨骼生长迟缓障碍，如软骨发育不全、I型致死性发育不良(TDI)、II型致死性发育不良(TDII)、严重软骨发育不全伴发育迟滞和黑棘皮症(SADDAN)、季肋发育不全(hypochondroplasia)、和颅缝早闭综合征(例如，明克综合征(Muenke syndrome)、克鲁松综合征(Crouzon syndrome)和克鲁松德尔莫骨骼综合征(Crouzonodermoskeletal syndrome))。还已知FGFR3中的功能丧失性点突变引起骨骼生长迟缓障碍，例如，屈曲指、高身材和听力丧失综合征(CATSHL)。软骨发育不全是短肢侏儒症的最常见形式，并且由四肢的不成比例短缺和相对的巨头表征。大约97％的软骨发育不全是由编码FGFR3的基因中的单点突变引起的，其中FGFR3氨基酸序列的位置380处的甘氨酸残基被精氨酸残基取代。配体结合后，该突变减少了受体/配体复合物的消除，导致细胞内信号传导延长。这种延长的FGFR3信号传导抑制软骨生长板的增殖和分化，从而损害软骨内骨生长。

需要靶向功能障碍的FGFR3以治疗骨骼生长迟缓障碍(如软骨发育不全)的改进的治疗剂。

发明内容

本发明的特征在于可溶性成纤维细胞生长因子受体3(sFGFR3)多肽及其用途，包括使用sFGFR3多肽用于治疗患者(例如人，特别是婴儿、儿童、或青少年)中骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)。特别地，本发明的sFGFR3多肽的特征在于缺失例如野生型FGFR3多肽(例如，具有SEQ ID NO：5或32的氨基酸序列的多肽)的氨基酸序列的氨基酸289至400以提供以下sFGFR3多肽：sFGFR3_Del4(包括在位置253处用丝氨酸残基取代半胱氨酸残基的氨基酸取代(sFGFR3_Del4-C253S；SEQ ID NO：2))和sFGFR3_Del4(包括延伸的Ig样C2-型结构域3(sFGFR3_Del4-D3；SEQ ID NO：33))及其变体(如具有SEQ ID NO：4的氨基酸序列的sFGFR3多肽)。另外，本发明的sFGFR3多肽可包括信号肽，例如具有SEQ ID NO：18或34的氨基酸序列的sFGFR3多肽。

本发明的第一方面的特征在于可溶性成纤维细胞生长因子受体3(sFGFR3)多肽，其包括与SEQ ID NO：32的氨基酸残基23至357具有至少90％氨基酸序列同一性(例如，至少91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多(例如，100％))的多肽序列。特别地，该多肽缺乏FGFR3的信号肽(例如，SEQ ID NO：32的氨基酸1-22)和跨膜结构域(例如，SEQ ID NO：32的367-399的氨基酸)，并且(i)长度小于500个氨基酸(例如，长度小于475、450、425、400、375或350个氨基酸)；(ii)包括FGFR3的细胞内结构域的200个连续氨基酸或更少(例如，175、150、125、100、75、50、40、30、20、15或更少的连续氨基酸)；和/或(iii)缺乏FGFR3的酪氨酸激酶结构域。sFGFR3多肽还可以包括FGFR3的细胞内结构域，例如SEQ IDNO：32的氨基酸残基423至435或与SEQ ID NO：32的氨基酸残基423至435具有至少90％、92％、95％、97％或99％序列同一性的氨基酸序列。特别地、该多肽包括与SEQ ID NO：33具有至少92％、95％、97％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列(例如，该多肽包括SEQ IDNO：33或由其组成)。sFGFR3多肽还可以包括信号肽(例如，该信号肽可以具有SEQ ID NO：6或35的氨基酸序列或与SEQ ID NO：6或35具有至少92％、95％、97％或99％序列同一性的氨基酸序列)。例如，sFGFR3多肽可具有与SEQ ID NO：34具有至少92％、95％、97％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列(例如，sFGFR3多肽包括SEQ ID NO：34或由其组成)。sFGFR3多肽还可以具有异源信号肽(例如，该多肽包括具有SEQ ID NO：35的氨基酸序列的异源信号肽)。

本发明的第二方面的特征在于sFGFR3多肽，该sFGFR3多肽包括与SEQ ID NO：1的氨基酸序列具有至少85％序列同一性(例如，至少86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多序列同一性)的氨基酸序列，其中该sFGFR3多肽进一步包括在SEQ ID NO：1的位置253处去除半胱氨酸残基的氨基酸取代。例如，位置253处的半胱氨酸残基被丝氨酸残基(或者例如另外的保守氨基酸取代基，如丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或苏氨酸)取代。特别地，sFGFR3多肽包括SEQ ID NO：2的氨基酸序列或由其组成。例如，sFGFR3多肽可以是分离的sFGFR3多肽。sFGFR3多肽还可以包括信号肽(例如，该信号肽可以具有SEQ ID NO：6或35的氨基酸序列或与SEQ ID NO：6或35具有至少92％、95％、97％或99％序列同一性的氨基酸序列)。例如，sFGFR3可具有与SEQ ID NO：18具有至少92％、95％、97％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列(例如，sFGFR3多肽包括SEQ IDNO：18或由SEQ ID NO：18组成)。sFGFR3多肽还可以具有异源信号肽(例如，该多肽包括具有SEQ ID NO：35的氨基酸序列的异源信号肽)。

本发明的第三方面的特征在于sFGFR3多肽，该sFGFR3多肽包括与SEQ ID NO：1的氨基酸序列具有至少85％序列同一性(例如，至少86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、或更多序列同一性)的氨基酸序列，其中该sFGFR3多肽进一步包括结构域，该结构域包括与SEQ ID NO：3的氨基酸序列的全部或片段(例如，SEQ ID NO：3的至少10、20、30、40、45或更多个连续氨基酸)具有至少85％序列同一性(例如，至少85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多序列同一性)的氨基酸序列，其中将该结构域插入SEQ ID NO：1的氨基酸残基288与289之间。例如，结构域可包括与SEQ ID NO：3的氨基酸序列具有至少85％、90％、92％、95％、97％或99％序列同一性的氨基酸序列(例如，该结构域可包括SEQ ID NO：3的氨基酸序列或由其组成)。任选地，sFGFR3多肽包括在SEQ ID NO：1的位置253和/或SEQ IDNO：3的位置28处用丝氨酸残基(或例如另外的保守氨基酸取代，如丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或苏氨酸)取代半胱氨酸残基的氨基酸取代。特别地，sFGFR3多肽包括SEQ ID NO：4的氨基酸序列或由其组成。例如，sFGFR3多肽可以是分离的sFGFR3多肽。

还特征在于编码本发明的第一、第二或第三方面的sFGFR3多肽的多核苷酸(例如，分离的多核苷酸)，该多核苷酸包括与SEQ ID NO：20、21、36或37的核酸序列(例如，该多核苷酸包括SEQ ID NO：20、21、36或37的核酸或由其组成)具有至少85％、90％、92％、95％、97％或99％序列同一性的核酸序列。本发明还涉及包括多核苷酸的载体(例如，分离的载体)，例如质粒、人工染色体、病毒载体、或噬菌体载体。另外，本发明的特征在于包括多核苷酸的宿主细胞(例如，分离的宿主细胞)，例如HEK 293细胞或CHO细胞。

本发明的特征在于组合物，该组合物包括本发明的第一、第二或第三方面的sFGFR3多肽或编码本发明的第一、第二或第三方面的sFGFR3多肽的多核苷酸。另外，可以将包括编码sFGFR3多肽的多核苷酸的载体或宿主细胞配制在组合物中。该组合物可进一步包括药学上可接受的赋形剂、运载体或稀释剂。包括sFGFR3多肽、多核苷酸或载体的组合物可以配制成以约0.002mg/kg至约30mg/kg(如约0.001mg/kg至约10mg/kg)的剂量给药。包括宿主细胞的组合物可以配制成以约1×10³细胞/mL至约1×10¹²细胞/mL的剂量给药。该组合物可以配制成每日、每周、或每月给药，例如每周七次、每周六次、每周五次、每周四次、每周三次、每周两次、每周一次、每两周一次、或每月一次给药。例如，将包括sFGFR3多肽、多核苷酸或载体的组合物配制成以每周一次或两次约0.25mg/kg至约10mg/kg的剂量给药。该组合物可以配制用于肠胃外给药(例如，皮下给药、静脉内给药、肌内给药、动脉内给药、鞘内给药、或腹膜内给药)、肠内给药、或局部给药。优选地，该组合物被配制用于口服给药。本发明的特征还在于包括上述一个或多个组合物的药物。

本发明的特征还在于将sFGFR3多肽递送至患有骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的患者(例如人)的组织(例如，骨骼组织)中的方法，该方法包括向患者给予本发明的第一、第二或第三方面的有效量的sFGFR3多肽，编码该sFGFR3多肽的多核苷酸，含有该多核苷酸的载体，含有该多核苷酸或载体的宿主细胞，或含有该多肽、多核苷酸、载体或宿主细胞的组合物。

本发明的第四方面的特征在于治疗患者(例如人)的骨骼生长迟缓障碍(例如，FGFR3相关的骨骼疾病)的方法，该方法包括给予本发明的第一、第二或第三方面的多肽或编码该多肽的多核苷酸，含有该多核苷酸的载体，含有该多核苷酸或载体的宿主细胞，或含有该多肽、多核苷酸、载体或宿主细胞的组合物。与FGFR3相关的骨骼疾病选自下组，该组由以下组成：软骨发育不全、I型非发育不良(TDI)、II型非发育不良(TDII)、严重软骨发育不全伴发育迟滞和黑棘皮症(SADDEN)、季肋发育不全(hypochondroplasia)、颅缝早闭综合征(如，明克综合征、克鲁松综合征和克鲁松德尔莫骨骼综合征)、以及屈曲指、身材高大和听力损失综合征(CATSHL)。特别地，该骨骼生长迟缓障碍是软骨发育不全。

FGFR3相关的骨骼疾病可以通过组成型活性FGFR3在患者中的表达所引起，例如在SEQ ID NO：5或32的位置380处用精氨酸残基取代甘氨酸残基的氨基酸取代。特别地，患者可被诊断患有骨骼发育迟缓病症(例如，在治疗之前)。例如，患者表现出选自下组的一种或多种骨骼生长迟缓障碍的症状，该组由以下组成：短肢、短躯干、弓形腿、鸭步态、颅骨畸形(skull malformation)、苜蓿叶状颅骨(cloverleaf skull)、颅缝早闭、沃姆氏骨(wormianbone)、手部异常、足部异常、搭便车人型拇指(hitchhiker thumb)、和胸部异常，使得患者在给予sFGFR3多肽(或编码该多肽的多核苷酸，含有该多核苷酸的载体，含有该多核苷酸或载体的宿主细胞，或含有该多肽、多核苷酸、载体或宿主细胞的组合物)后表现出骨骼生长迟缓障碍的一种或多种症状的改善。另外，患者先前可未给予sFGFR3多肽。例如，患者可以是婴儿、儿童、青少年、或成年人。

例如，将多肽以约0.002mg/kg至约30mg/kg的剂量(例如，约0.001mg/kg至约10mg/kg的剂量)给予患者。如以下将多肽给予患者：每天、每周、每两周、每月或每年一次或多次(例如，每周两次、每周三次、每周四次、每周五次、每周六次、或每周七次)。例如，将多肽以每周至少约一次或两次约0.25mg/kg至约30mg/kg的剂量或更多给予患者(例如，将多肽以每周一次或两次约2.5mg/kg或约10mg/kg的剂量给予患者)给予患者。可以将多肽以包括药学上可接受的赋形剂、运载体或稀释剂的组合物给予患者。可以将多肽以肠胃外(例如，皮下、静脉内、肌内、动脉内、鞘内或腹膜内)、肠内、或局部给予患者。优选地，将组合物通过皮下注射给予患者。此外，该多肽可与成纤维细胞生长因子1(FGF1)、成纤维细胞生长因子2(FGF2)、成纤维细胞生长因子9(FGF9)、成纤维细胞生长因子18(FGF18)、成纤维细胞生长因子19(FGF19)、或成纤维细胞生长因子21(FGF21)结合。特别地，结合可以通过约0.2nM至约20nM的平衡解离常数(K_d)来表征，例如结合的特征在于约1nM至约10nM(例如，约1nm、约2nm、约3nm、约4nm、约5nm、约6nm、约7nm、约8nm、约9nm、或约10nm)的K_d。相对于多肽与FGF19和FGF21的结合亲和力，多肽可以表现出对FGF1、FGF2、FGF9和FGF18的更高结合亲和力。

该多肽可具有在约2小时至约25小时之间(例如、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时、或25小时)的体内半衰期。优选地，给予多肽提供了以下的一种或多种或全部：例如，相对于未治疗的患者(例如，未治疗的软骨发育不全患者)，患者的存活增加、患者的运动改善、患者的腹式呼吸改善、患者的身体和/或骨长度增加、患者的颅骨比率改善、和/或恢复枕骨大孔形状。

本发明的特征还在于产生本发明的第一、第二或第三方面的sFGFR3多肽的方法，该方法包括在适合的条件下在培养基中培养上述宿主细胞(例如，CHO细胞或HEK 293细胞)以影响sFGFR3多肽的表达并从培养基中回收sFGFR3多肽。特别地，回收包括色谱法，如亲和色谱法(例如，离子交换色谱法或抗FLAG色谱法，例如免疫沉淀法)或尺寸排阻色谱法。

本发明的第五方面的特征在于将本发明的第一、第二或第三方面的多肽(或编码该多肽的多核苷酸，含有该多核苷酸的载体，含有该多核苷酸或载体的宿主细胞，或含有该多肽、多核苷酸、载体、或宿主细胞的组合物)用于治疗患者的骨骼生长迟缓障碍。特别地，sFGFR3多肽可以结合成纤维细胞生长因子1(FGF1)、成纤维细胞生长因子2(FGF2)、成纤维细胞生长因子9(FGF9)、成纤维细胞生长因子18(FGF18)、成纤维细胞生长因子19(FGF19)、或成纤维细胞生长因子21(FGF21)。

本发明的第六方面的特征在于sFGFR3多肽(或编码该多肽的多核苷酸，含有该多核苷酸的载体，含有该多核苷酸或载体的宿主细胞，或含有该多肽、多核苷酸、载体或宿主细胞的组合物)，该sFGFR3多肽包括与SEQ ID NO：1的氨基酸序列具有至少85％序列同一性(例如，至少86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多序列同一性)的氨基酸序列，用于治疗患者(例如人)的骨骼生长迟缓障碍，其中该sFGFR3多肽进一步包括去除SEQ ID NO：1的位置253的半胱氨酸残基的氨基酸取代。例如，位置253处的半胱氨酸残基被丝氨酸残基(或者例如另外的保守氨基酸取代基，如丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或苏氨酸)取代。特别地，sFGFR3多肽包括SEQ ID NO：2的氨基酸序列或由其组成。例如，sFGFR3多肽可以是分离的sFGFR3多肽。此外，sFGFR3多肽可以结合成纤维细胞生长因子1(FGF1)、成纤维细胞生长因子2(FGF2)、成纤维细胞生长因子9(FGF9)、成纤维细胞生长因子18(FGF18)、成纤维细胞生长因子19(FGF19)、或成纤维细胞生长因子21(FGF21)。

本发明的第七方面的特征在于sFGFR3多肽(或编码该多肽的多核苷酸，含有该多核苷酸的载体，含有该多核苷酸或载体的宿主细胞，或含有该多肽、多核苷酸、载体或宿主细胞的组合物)，该多肽包括与SEQ ID NO：1的氨基酸序列具有至少85％序列同一性(例如，至少86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多序列同一性)的氨基酸序列，用于治疗患者(例如人)的骨骼生长迟缓障碍，其中sFGFR3多肽进一步包括结构域，该结构域包括与SEQ ID NO：3的氨基酸序列的全部或片段(例如，SEQID NO：3的至少10、20、30、40、45、或更多个连续氨基酸)具有至少85％序列同一性(例如，至少85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多序列同一性)的氨基酸序列，其中该结构域插入在SEQ ID NO：1的氨基酸残基288和289之间。例如，结构域可包括与SEQ ID NO：3的氨基酸序列具有至少85％、90％、92％、95％、97％或99％序列同一性的氨基酸序列(例如，该结构域可包括SEQ ID NO：3的氨基酸序列或由其组成)。任选地，sFGFR3多肽包括在SEQ ID NO：1的位置253和/或SEQ ID NO：3的位置28处用丝氨酸残基(或例如另外的保守氨基酸取代，如丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或苏氨酸)取代半胱氨酸残基的氨基酸取代。特别地，sFGFR3多肽包括SEQ ID NO：4的氨基酸序列或由其组成。例如，sFGFR3多肽可以是分离的sFGFR3多肽。此外，sFGFR3多肽可以结合成纤维细胞生长因子1(FGF1)、成纤维细胞生长因子2(FGF2)、成纤维细胞生长因子9(FGF9)、成纤维细胞生长因子18(FGF18)、成纤维细胞生长因子19(FGF19)、或成纤维细胞生长因子21(FGF21)。

第五、第六或第七方面的用途还特征在于给予本发明的第一、第二或第三方面的多核苷酸、载体、宿主细胞或组合物。本发明的第六方面的sFGFR3多肽可以由多核苷酸编码，该多核苷酸包括与SEQ ID NO：20或36的核酸序列具有至少85％、90％、92％、95％、97％或99％序列同一性的核酸序列(例如，该多核苷酸包括SEQ ID NO：20或36的核酸或由其组成)。本发明的第五或第七方面的sFGFR3多肽可以由多核苷酸编码，该多核苷酸包括与SEQID NO：21或37的核酸序列具有至少85％、90％、92％、95％、97％或99％序列同一性的核酸序列(例如，该多核苷酸包括SEQ ID NO：21或37的核酸或由其组成)。

本发明的第五、第六或第七方面的骨骼生长迟缓障碍可以是任何与FGFR3相关的骨骼疾病，例如软骨发育不全、TDI、TDII、严重软骨发育不全伴发育迟滞和黑棘皮症(SADDEN)、季肋发育不全(hypochondroplasia)、颅缝早闭综合征(例如，明克综合征，克鲁松综合征和克鲁松德尔莫骨骼综合征)、或CATSHL。特别地，该骨骼生长迟缓障碍是软骨发育不全。FGFR3相关的骨骼疾病可以通过组成型活性FGFR3在患者中的表达引起，例如，其中组成型活性FGFR3包括在SEQ ID NO：5的位置380处用精氨酸残基取代甘氨酸残基的氨基酸取代。

本发明的第五、第六或第七方面的患者(例如，人)可以是已被诊断患有骨骼生长迟缓障碍的患者(例如，在治疗之前)。患者可表现出选自下组的骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的一种或多种症状，该组由以下组成：短肢、短躯干、弓形腿、鸭步态、颅骨畸形(skull malformation)、苜蓿叶状颅骨(cloverleaf skull)、颅缝早闭、沃姆氏骨(wormian bone)、手部异常、足部异常、搭便车人型拇指、和胸部异常。作为该方法的结果，患者在给予sFGFR3多肽后可表现出骨骼生长迟缓障碍的一种或多种症状的改善。此外，给予sFGFR3多肽可以增加患者的存活和/或恢复患者的枕骨大孔的形状。患者可以是婴儿、儿童、青少年、或成年人。另外，患者可以是先前未给予sFGFR3多肽(或编码该多肽的多核苷酸，含有该多核苷酸的载体，含有该多核苷酸或载体的宿主细胞，或含有该多肽、多核苷酸、载体、或宿主细胞的组合物)的患者。

可以将本发明的第五、第六或第七方面的sFGFR3多肽、多核苷酸或载体以约0.002mg/kg至约30mg/kg(如约0.001mg/kg至约10mg/kg)的剂量给予患者(例如，人)。可以将包括本发明第四或第五方面的宿主细胞的组合物以约1×10³细胞/mL至约1×10¹²细胞/mL的剂量给予患者(例如，人)。例如，将sFGFR3多肽、多核苷酸、载体或宿主细胞每天、每周、每月或每年一次或多次给予患者(例如，将sFGFR3多肽每周七次、每周六次、每周五次、每周四次、每周三次、每周两次、每周一次、每两周一次、或一月一次给予患者)。特别地，将sFGFR3多肽以约0.25mg/kg至约10mg/kg的剂量每周一次或两次给予患者。可以将sFGFR3多肽以包含药学上可接受的赋形剂、运载体或稀释剂的组合物给予患者。例如，将组合物肠胃外(例如，皮下、静脉内、肌内、动脉内、鞘内或腹膜内)、肠内、或局部给予患者。特别地，通过皮下注射将组合物给予患者。

本发明的特征在于通过从FGFR3多肽中缺失信号肽、跨膜结构域、和一部分细胞内结构域来制备本发明的第一方面的sFGFR3多肽的方法(例如，以制备具有SEQ ID NO：33的氨基酸序列的多肽)。特别地，细胞内结构域由SEQ ID NO：32的氨基酸残基436至806组成。本发明的特征还在于通过引入去除SEQ ID NO：1的位置253处的半胱氨酸残基的氨基酸取代来制备本发明的第二方面的sFGFR3多肽的方法(例如，制备具有SEQ ID NO：2的氨基酸序列的多肽)。例如，位置253处的半胱氨酸残基被丝氨酸残基(或者例如另外的保守氨基酸取代基，如丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或苏氨酸)取代。

本发明还涉及包括本发明的第一、第二或第三方面的sFGFR3多肽(例如，具有SEQID NO：2、4或33的氨基酸序列的多肽)，本发明的第一、第二、或第三方面的多核苷酸(例如，具有SEQ ID NO：20、21、36或37的核酸序列的多核苷酸)，本发明的第一、第二或第三方面的载体(例如，质粒、人工染色体、病毒载体或噬菌体载体)，或本发明第一、第二或第三方面的宿主细胞(例如，HEK 293细胞或CHO细胞)的试剂盒，其中该试剂盒任选地包括使用该试剂盒的说明。

定义

除非另外指明，如在此使用的，“一个(a)”和“一种(an)”意指“至少一个(种)”或“一个(种)或多个(种)”。此外，除非上下文中另外明确指明，“一个/一种(a/an)”和“该(the)”包括复数个指示物。

如本文所用，“约”是指所述值的±10％的量，并且优选为所述值的±5％、或更优选为所述值的±2％。例如，术语“约”可用于修饰本文所述的所有剂量或范围的±10％的所述值或范围端点。

术语“结构域”是指多肽(例如FGFR3多肽)的氨基酸序列的保守区域，其在多肽内具有可识别的结构和/或功能。结构域的长度可以从例如约20个氨基酸至约600个氨基酸变化。示例性结构域包括FGFR3的免疫球蛋白结构域(例如，Ig样C2型结构域1、Ig样C2型结构域2、和Ig样C2型结构域3)。

术语“剂量”是指当将活性剂给予患者(例如，患有骨骼生长迟缓障碍的患者，例如软骨发育不全)时计算的产生所希望的治疗效果(例如，治疗骨骼发育迟缓障碍，例如软骨发育不全)的活性剂(例如，sFGFR3多肽或其变体，例如具有SEQ ID NO：2、4或33的氨基酸序列的多肽)的确定量。剂量可以根据限定量的活性剂或与特定给药频率偶联的限定量来定义。剂型可包括与任何合适的药物赋形剂、运载体或稀释剂相关联的sFGFR3多肽或其片段。

术语“有效量”、“对......的有效量”和“治疗有效量”是指sFGFR3多肽、编码sFGR3的载体和/或sFGFR3组合物的足以产生所希望的结果(例如，骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的治疗)的量。

术语“细胞外结构域”和“ECD”是指延伸超过跨膜结构域进入细胞外空间的FGFR3多肽的部分。ECD介导FGFR3与一种或多种成纤维细胞生长因子(FGF)的结合。例如，ECD包括FGFR3多肽的Ig样C2型结构域1-3。特别地，ECD包括野生型(wt)FGFR3多肽的Ig样C2型结构域1(例如，具有SEQ ID NO：5(没有信号序列的成熟的FGFR3蛋白)的氨基酸序列的wt FGFR3多肽的氨基酸36-88、或具有SEQ ID NO：32(具有信号序列的前体FGFR3蛋白)的氨基酸序列的wt FGFR3多肽的氨基酸57-110)、野生型(wt)FGFR3多肽的Ig样C2型结构域2(例如，具有SEQ ID NO：5的氨基酸序列的wt FGFR3多肽的氨基酸139-234、或具有SEQ ID NO：32的氨基酸序列的wt FGFR3多肽的氨基酸161-245))、和wt FGFR3多肽的Ig样C2型结构域3(例如，具有SEQ ID NO：5的氨基酸序列的wt FGFR3多肽的氨基酸247-335、或具有SEQ ID NO：32的氨基酸序列的wt FGFR3多肽的氨基酸268-310)。FGFR3的ECD还可以包括野生型FGFR3 Ig样C2型结构域3的片段，例如SEQ ID NO：1的aa 247-288，其可以进一步包括例如在SEQ ID NO：1的位置253处用丝氨酸残基或另外的保守氨基酸取代(例如，丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或苏氨酸)半胱氨酸残基的氨基酸取代(例如，SEQ ID NO：2的aa 247-288)。另外，ECD可包括例如SEQ ID NO：4的aa 247-335的Ig样C2型结构域3。因此，FGFR3多肽的示例性ECD包括例如具有SEQ ID NO：1和2的aa 1-288的氨基酸序列和SEQ ID NO：4和33的aa 1-335的氨基酸序列的那些多肽。特别地，FGFR3多肽的ECD包括SEQ ID NO：33的aa 1-335。

如本文所用，术语“FGFR3相关的骨骼疾病”是指由FGFR3的异常增加的活化(如由FGFR3的功能获得性突变体的表达)引起的骨骼疾病。短语“FGFR3的功能获得性突变体”是指FGFR3的突变体，其表现出生物活性，如触发下游信号传导，在FGF配体存在下其高于相应的野生型FGFR3的生物活性(例如，具有SEQ ID NO：5的氨基酸序列的多肽)。与FGFR3相关的骨骼疾病可包括遗传性疾病或散发性疾病。示例性FGFR3相关的骨骼疾病包括但不限于软骨发育不全、I型非发育不良(TDI)、II型非发育不良(TDII)、严重软骨发育不全伴发育迟滞和黑棘皮症(SADDAN)、季肋发育不全、颅缝早闭综合征(如，明克综合征、克鲁松综合征和克鲁松德尔莫骨骼综合征)、以及屈曲指、身材高大和听力损失综合征(CATSHL)。

术语“成纤维细胞生长因子”和“FGF”是指FGF家族的成员，其包括参与各种代谢过程(包括内分泌信号传导途径、发育、伤口愈合和血管发生)的结构相关的信号分子。FGF在多种细胞和组织类型的增殖和分化中起关键作用。该术语优选地是指FGF1、FGF2、FGF9、FGF18、FGF19和FGF21，它们已显示与FGFR3结合。例如，FGF可包括人FGF1(例如，具有SEQ IDNO：13的氨基酸序列的多肽)、人FGF2(例如，具有SEQ ID NO：14的氨基酸序列的多肽)、人FGF9(例如，具有SEQ ID NO：15的氨基酸序列的多肽)、人FGF18(例如，具有SEQ ID NO：16的氨基酸序列的多肽)、人FGF19(例如，具有SEQ ID NO：38的氨基酸序列的多肽)、和人FGF21(例如，具有SEQ ID NO：39的氨基酸序列的多肽)。

如本文所用、术语“成纤维细胞生长因子受体3”、“FGFR3”或“FGFR3受体”是指特异性结合一种或多种FGF(例如，FGF1、FGF2、FGF9、FGF18、FGF19和/或FGF21)的多肽。位于染色体4的远端短臂上的人FGFR3基因编码806个氨基酸的蛋白质前体(成纤维细胞生长因子受体3同种型1前体)，其含有19个外显子，并包括信号肽(例如，具有SEQ ID NO：6或35的氨基酸序列的多肽)。导致骨骼生长障碍(例如，软骨发育不全)的FGFR3氨基酸序列中的突变包括例如在位置380处用精氨酸残基(即G380R)取代甘氨酸残基。天然存在的人FGFR3基因具有如Genbank登录号NM_000142.4所示的核苷酸序列，并且天然存在的人FGFR3蛋白具有如Genbank登录号NP_000133所示的氨基酸序列(本文由SEQ ID NO：5所示)。野生型FGFR3(例如，具有SEQ ID NO：5的氨基酸序列的多肽)由包括Ig样C2型结构域1-3(氨基酸残基1至335)的细胞外免疫球蛋白样膜结构域、跨膜结构域(氨基酸残基345至377)、和细胞内结构域(氨基酸残基378至784)组成。FGFR3可以包括全长野生型FGFR3(例如，具有SEQ ID NO：5的氨基酸序列的多肽)的片段和/或变体(例如，剪接变体，例如利用替代外显子8而不是外显子9的剪接变体)。

术语“片段”和“部分”是指整个如多肽或核酸分子的部分，其优选含有参考核酸分子或多肽的整个长度的至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或更多。片段或部分可以含有例如10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、500、600、700或更多个氨基酸残基，直到参考多肽(例如，具有SEQ ID NO：5或32的氨基酸序列的多肽)的整个长度。例如，FGFR3片段可包括具有SEQ ID NO：1或2的至少200、205、210、215、220、225、235、230、240、245、250、255、260、265、275、280、285、290、或300个连续氨基酸的任何多肽。另外，FGFR3片段可包括具有SEQ ID NO：4或33的至少200、205、210、215、220、225、235、230、240、245、250、255、260、265、275、280、285、290、300、305、310、315、320、325、330、335、345或345个连续氨基酸的任何多肽。

如本文所用，术语“宿主细胞”是指包含从对应多核苷酸表达sFGFR3多肽所需的必需细胞组分(例如细胞器)的媒介。多核苷酸的核酸序列典型地包含在核酸载体(例如，质粒、人工染色体、病毒载体或噬菌体载体)中，该载体可通过本领域已知的常规技术(例如，转化、转染、电穿孔、磷酸钙沉淀、和直接显微注射)引入宿主细胞中。宿主细胞可以是原核细胞，例如细菌或古细菌细胞；或真核细胞，例如哺乳动物细胞(例如，中国仓鼠卵巢(CHO)细胞或人胚胎肾293(HEK 293))。优选地，宿主细胞是哺乳动物细胞，例如CHO细胞。

“分离的”意指从其天然环境中分开的、回收的或纯化的。例如，分离的sFGFR3多肽(例如，sFGFR3多肽或其变体，例如具有SEQ ID NO：2或4的氨基酸序列的多肽)可以在从细胞培养基中分离sFGFR3多肽后具有一定程度的纯度来表征。分离的sFGFR3多肽可以是至少75％纯度，使得sFGFR3多核苷酸构成制剂中存在的总物质(例如，多肽、多核苷酸、细胞片段和环境污染物)的至少75重量％(例如，在制剂中存在的总物质的重量的至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少99％、或至少99.5％)。同样地，编码sFGFR3多肽的分离的多核苷酸(例如，具有SEQ ID NO：20、21、36或37的核酸序列的多核苷酸)、或分离的宿主细胞(例如，CHO细胞、HEK 293细胞、L细胞、C127细胞、3T3细胞、BHK细胞、或COS-7细胞)可以是至少75％纯度，使得多核苷酸或宿主细胞构成制剂中存在的总物质(例如，多肽、多核苷酸、细胞碎片和环境污染物)的至少75重量％(例如，制剂中存在的总物质的重量的至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少99％、或至少99.5％)。

如本文中可互换使用的“多核苷酸”和“核酸分子”是指任何长度的核苷酸聚合物，并包括DNA和RNA。核苷酸可以是脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸、修饰的核苷酸或碱基、和/或其类似物、或可以通过DNA或RNA聚合酶或通过合成反应并入聚合物中的任何底物。多核苷酸可以包括经修饰的核苷酸，如甲基化的核苷酸及其类似物。如果存在对核苷酸结构的修饰，那么在组装聚合物之前或之后进行。核苷酸序列可以被非核苷酸组分中断。多核苷酸可以在合成之后诸如通过与标记缀合来进一步修饰。

术语“患者”和“受试者”是指哺乳动物，包括但不限于人(例如，患有骨骼生长迟缓障碍(例如软骨发育不全)的人)或非人哺乳动物(例如，患有骨骼生长迟缓障碍(例如软骨发育不全)的非人哺乳动物，例如牛、马、犬、绵羊或猫科动物)。优选地，患者是患有骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的人，特别是患有骨骼发育迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的婴儿、儿童或青少年。

如本文所用，术语“肠胃外给药(parenteral administration、administeredparenterally)”和其他语法上等同的短语是指除肠内和局部给药外给予包括sFGFR3多肽(例如，sFGFR3多肽或其变体，如具有SEQ ID NO：2、4或33的氨基酸序列的多肽，或包括信号肽的sFGFR3多肽，如具有SEQ ID NO：18或34的氨基酸序列的多肽)的组合物的模式，通常通过注射，并包括但不限于皮下、皮内、静脉内、鼻内、眼内、肺、肌内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心内、皮内、肺内、腹膜内、经气管内、皮下、关节内、包膜下、蛛网膜下腔、脊柱内、硬膜外、脑内、颅内、颈动脉内、和胸骨内注射和输注。

“药学上可接受的稀释剂、赋形剂、运载体或佐剂”分别意指受试者(例如人)生理学上可接受的，同时保留与其一起给药的药物组合物(例如，sFGFR3多肽或其变体，例如具有SEQ ID NO：2、4或33的氨基酸序列的多肽，或包括信号肽的sFGFR3多肽，如具有SEQ IDNO：18或34的氨基酸序列的多肽)的治疗性质的稀释剂、赋形剂、运载体或佐剂。一种示例性药学上可接受的运载体是盐水。其他生理上可接受的稀释剂、赋形剂、运载体、或佐剂以及它们的配制品是本领域技术人员所熟知的。

“药物组合物”意指含有活性剂(如sFGFR3(例如，sFGFR3多肽或其变体，如具有SEQID NO：2、4或33的氨基酸序列的多肽，或包括信号肽的sFGFR3多肽，例如具有SEQ ID NO：18或34的氨基酸序列的多肽))的组合物，该组合物与至少一种药学上可接受的赋形剂、运载体或稀释剂一起配制。药物组合物可以在政府管理机构的批准下制造或销售，作为治疗患者(例如，具有骨骼发育迟缓障碍的患者，例如患有软骨发育不全的患者)中的疾病或事件(例如，骨骼生长迟缓障碍，例如软骨发育不全)的治疗方案的一部分。药物组合物可以配制成例如用于肠胃外给药，例如用于皮下给药(例如通过皮下注射)、或静脉内给药(例如，作为无颗粒栓子的无菌溶液和适于静脉内使用的溶剂系统)，或用于口服给药(例如，作为片剂、胶囊、囊片、软胶囊或糖浆)。

如本文所用，术语“序列同一性”是指在比对序列和引入缺口后(必要时，为了达到最大百分比同一性(例如，可以在候选和参比序列中的一个或两个中引入缺口以进行最佳比对，并且可以忽略非同源序列用于比较目的))，候选序列(例如FGFR3多肽)的氨基酸(或核酸)残基与参比序列(例如，野生型sFGFR3多肽(例如，具有SEQ ID NO：5或32的氨基酸序列的多肽)或sFGFR3多肽(例如，sFGFR3多肽或其变体，例如具有SEQ ID NO：2、4或33的氨基酸序列的多肽，或包括信号肽的sFGFR3多肽，如具有SEQ ID NO：18或34的氨基酸序列的多肽)的氨基酸(或核酸)残基相同的百分比。为了确定百分比同一性的比对可以按本领域技术人员范围内的不同方式实现，例如使用公开可得的计算机软件，例如BLAST、BLAST-2、BLAST-P、BLAST-N、BLAST-X、WU-BLAST-2、ALIGN、ALIGN-2、CLUSTAL、或Megalign(DNASTAR)软件。本领域技术人员可以确定用于测量比对的适当参数，包括需要在被比较序列的全长范围实现最大比对的任何算法。例如，给定候选序列与给定参比序列相同、或与之相对的氨基酸(或核酸)序列同一性百分比(其可以替代地表达为具有或包括与给定参比序列的序列相同的或与之相对的某个百分比氨基酸(或核酸)序列的给定候选序列)计算如下：

100×(A/B的分数)

其中A是在候选序列和参比序列的比对中评分为相同的氨基酸(或核酸)残基的数目，并且其中B是参比序列中氨基酸(或核酸)残基的总数。特别地，用于与候选序列进行比较而比对的参比序列可以显示候选序列在候选序列的全长或候选序列的连续氨基酸(或核酸)残基的选定部分上表现出例如从50％至100％的同一性。出于比较目的而比对的候选序列的长度可以是例如参比序列的长度的至少30％，例如至少40％，例如至少50％、60％、70％、80％、90％或100％。当候选序列中的位置被与在参比序列中的相应位置相同的氨基酸(或核酸)残基占据时，则这些分子在那个位置是相同的。

“信号肽”是指多肽的N-末端处的短肽(例如，长度为5-30个氨基酸，例如长度为22个氨基酸)，其指导多肽朝向分泌途径(例如，细胞外空间)。信号肽通常在多肽分泌期间被切割。信号序列可以将多肽导向细胞内区室或细胞器(例如高尔基体)。信号序列可以通过同源性或生物活性鉴定为具有将多肽靶向细胞特定区域的已知功能的肽。本领域普通技术人员可通过使用容易获得的软件(例如，遗传计算机组的序列分析软件包，威斯康星大学生物技术中心，1710大学街，麦迪逊(Madison)，Wis.53705，BLAST，或PILEUP/PRETTYBOX程序)鉴定信号肽。信号肽可以是例如与SEQ ID NO：6或35的氨基酸序列基本相同的信号肽。

如本文所用，术语“骨骼生长迟缓障碍”是指由骨骼缺损和/或畸形表征的骨骼疾病。这些疾病包括但不限于由生长板(骺板)断裂引起的骨骼生长迟缓障碍、特发性骨骼生长迟缓障碍、或FGFR3相关的骨骼疾病。特别地，患有骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的患者可具有比健康患者的骨骼短的骨骼。例如，骨骼生长迟缓障碍可以包括骨骼发育不良，例如软骨发育不全、纯合型软骨发育不全、杂合型软骨发育不全、软骨成长不全、肢端发育不全、肢端肢中发育不全(acromesomelic dysplasia)、骨发育不全症(atelosteogenesis)、屈肢骨发育不良(camptomelic dysplasia)、斑点状软骨发育异常(chondrodysplasia punctata)、肢根型斑点状软骨发育异常、颅骨锁骨发育不良、先天性短股骨、颅缝早闭(例如，明克综合征、克鲁松综合征、阿佩尔综合征、杰克逊-威斯综合征、斐弗综合征或克鲁松德尔莫骨骼综合征)、趾型、短指、屈曲指、多指、并指、变形性骨发育不良(diastrophic dysplasia)、侏儒症、弥漫性发育异常(dyssegmental dysplasia)、内生软骨瘤病、纤维软骨发生(fibrochondrogenesis)、纤维性发育不良、遗传性多发性外生骨疣、季肋发育不全、低磷酸酯酶症、低磷酸盐血症性佝偻病、杰夫利希滕斯坦综合征(Jaffe-Lichtenstein syndrome)、克尼斯克发育不良(Kniest dysplasia)、克尼斯克综合征、朗格型肢中骨发育不良(Langer-type mesomelic dysplasia)、马凡综合征(Marfansyndrome)、马科恩奥尔布赖特综合征(MeCune-Albright syndrome)、细肢、干骺端发育不良、扬森型干骺端发育不良(Jansen-type metaphyseal dysplasia)、间向性发育不良(metatrophie dysplasia)、莫基奥综合征(Morquio syndrome)、尼艾维尔格特型肢中骨发育不良(Nievergelt-type mesomelic dysplasia)、神经纤维瘤病、骨关节炎、骨季肋发育不全、成骨不全、围产期致死型成骨不全、骨硬化病、骨斑点症、周围骨发育障碍、莱因哈特综合征(Reinhardt syndrome)、罗伯茨综合征(Roberts syndrome)、罗宾诺综合征(Robinow syndrome)、短肋多指综合征、身材矮小、先天性脊椎骨骺发育不良和脊椎干骺端发育不良。

术语“可溶性成纤维细胞生长因子受体3”，“可溶性FGFR3”和“sFGFR3”是指FGFR3，其特征在于跨膜结构域和任何多肽部分的全部或实质部分的缺失或功能性破坏，该跨膜结构域和任何多肽部分将FGFR3多肽锚向细胞膜(例如，酪氨酸激酶结构域)。sFGFR3多肽是非膜结合形式的FGFR3多肽。特别地，FGFR3的跨膜结构域从野生型FGFR3序列(例如，具有SEQID NO：5的氨基酸序列的多肽)的氨基酸残基345至377延伸、或从包括信号肽的野生型FGFR3序列(例如，具有SEQ ID NO：32的氨基酸序列的多肽)的氨基酸残基367至399延伸。因此，sFGFR3多肽可包括野生型FGFR3多肽序列(例如，具有SEQ ID NO：5的氨基酸序列的多肽)的氨基酸残基345至377的部分或全部缺失、或包括信号肽的野生型FGFR3序列(例如，具有SEQ ID NO：32的氨基酸序列的多肽)的氨基酸残基367至399的部分或全部缺失。sFGFR3多肽可以进一步包括野生型FGFR3多肽序列(SEQ ID NO：5的氨基酸残基378至784)、或包括信号肽序列的野生型FGFR3多肽序列(SEQ ID NO：32的氨基酸残基378至806)的胞质结构域的缺失。

示例性sFGFR3多肽可包括但不限于SEQ ID NO：1或2的至少氨基酸1至100、1至125、1至150、1至175、1至200、1至205、1至210、1至215、1至220、1至225、1至230、1至235、1至240、1至245、1至250、1至252、1至255、1至260、1至265、1至270、1至275、1至280、1至285、1至290、1至295、或1至300、或1至301。sFGFR3多肽可包括任何多肽，该任何多肽与SEQ ID NO：1或2的任何这些sFGFR3多肽具有至少50％(例如，55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、或更多)序列同一性。此外，示例性sFGFR3多肽可包括但不限于SEQ ID NO：4或33的至少氨基酸1至100、1至125、1至150、1至175、1至200、1至205、1至210、1至215、1至220、1至225、1至230、1至235、1至240、1至245、1至250、1至255、1至260、1至265、1至270、1至275、1至280、1至285、1至290、1至295、1至300、1至305、1至310、1至315、1至320、1至325、1至330、1至335、1至340、1至345、或1至348。sFGFR3多肽可包括任何多肽，该任何多肽与具有SEQ ID NO：4或33的氨基酸序列的任何这些sFGFR3多肽具有至少50％(例如，55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、或更多)序列同一性。任何上述sFGFR3多肽或其变体可任选地包括在N末端位置的信号肽，如SEQ IDNO：6的氨基酸1至22(MGAPACALALCVAVAIVAGASS)或SEQ ID NO：35的氨基酸1至19(例如，MMSFVSLLLVGILFHATQA)。

“治疗(treating和treatment)”是指在患者(例如，人，例如婴儿、儿童或青少年)中减少(例如，至少约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％、约45％、约为50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约95％、约99％、或甚至100％)骨骼发育迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的进展或严重程度，或者减少骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的一种或多种症状的进展、严重性或频率。治疗可以发生在治疗期，其中给予sFGFR3多肽持续一段时间(例如，数天、数月、数年或更长)以治疗患者(例如，患有骨骼发育迟缓障碍(例如软骨发育不全)的人，例如婴儿、儿童、或青少年)。可以用sFGFR3(例如，sFGFR3多肽或其变体，如具有SEQ ID NO：2、4或33的氨基酸序列的多肽、或包括信号肽的sFGFR3多肽，例如，具有SEQ ID NO：18或34的氨基酸序列的多肽)治疗的软骨发育不全的示例性症状包括但不限于矮小身材、长躯干、四肢缩短、在约42至约56英寸之间的成年身高、相对较大的头部、前额突出、面部发育不全、膝盖外翻(例如，“膝外翻(knock-knee)”)、鸭步态、短而粗短的手指、短而粗短的脚趾、肘部伸直手臂的能力有限、下背部曲线过大、牙齿问题(例如牙齿过度拥挤)、体重控制问题、神经问题、呼吸问题、和/或下背部和/或脊柱疼痛和麻木。

关于多肽，术语“变体”是指多肽(例如，sFGFR3多肽或其变体，如具有SEQ ID NO：2、4或33的氨基酸序列的多肽，或包括信号肽的sFGFR3多肽，如具有SEQ ID NO：18或34的氨基酸序列的多肽)，该多肽与从其中衍生变体的多肽(例如，亲本多肽，这种多肽具有SEQ IDNO：1或7的氨基酸序列)由于氨基酸序列中的一个或多个变化而不同。关于多核苷酸的术语“变体”是指多核苷酸(例如，编码sFGFR3多肽的多核苷酸，如具有SEQ ID NO：20、21、36或37的核酸序列的多核苷酸)，该多核苷酸与从其中衍生变体的多核苷酸(例如，亲本多核苷酸)由于核酸序列中的一个或多个变化而不同。变体的氨基酸或核酸序列的变化可以是例如氨基酸或核酸取代、插入、缺失、N末端截短、或C末端截短、或其任何组合。特别地，氨基酸取代可以是保守的取代和/或非保守的取代。变体的特征在于分别与亲本多肽(例如，sFGFR3多肽或其变体，如具有SEQ ID NO：2、4或33的氨基酸序列的多肽，或包括信号肽的sFGFR3多肽，如具有SEQ ID NO：18或34的氨基酸序列的多肽)、或亲本多核苷酸(例如，编码sFGFR3多肽的多核苷酸，如具有SEQ ID NO：20、21、36或37的核酸序列的多核苷酸)的氨基酸序列同一性或核酸序列同一性。例如，变体可包括与具有SEQ ID NO：1、2、4或33的氨基酸序列的多肽具有至少50％(例如，55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、或更多)序列同一性的任何多肽。变体还可以包括与具有SEQ ID NO：20、21、36或37的核酸序列的多核苷酸具有至少50％(例如，55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、或更多)序列同一性的任何多核苷酸。

“载体”是指包含编码sFGFR3多肽(例如，sFGFR3多肽或其变体，例如具有SEQ IDNO：2、4或33的氨基酸序列的多肽，或包括信号肽的sFGFR3多肽，如具有SEQ ID NO：18或34的氨基酸序列的多肽)的一种或多种多核苷酸或其片段的DNA构建体。载体可用于感染细胞(例如，宿主细胞或患有人骨骼生长迟缓障碍(例如软骨发育不全)的患者的细胞)，这导致载体的多核苷酸翻译成sFGFR3多肽。一种类型的载体是“质粒”，其是指环状双链DNA环，在该环中可以连接另外的DNA区段。某些载体能够在它们被引入至其中的宿主细胞中自主复制(例如，具有细菌复制起点的细菌载体以及附加型哺乳动物载体)。其他载体(例如，非附加型哺乳动物载体)可以在引入到宿主细胞后被整合到宿主细胞的基因组中，并且从而随着宿主基因组一起复制。此外，某些载体能够引导它们可操作地连接的基因的表达。一般而言，可用于重组DNA技术中的表达载体经常呈质粒形式。

术语“一个或多个单位剂型”是指适于作为用于人受试者和其他哺乳动物的单位剂量的一个或多个物理离散单位，每个单位含有经计算用于产生希望的治疗效果的预定量的活性材料以及任何适合的药物赋形剂、运载体或稀释剂。

这里通过端点表述的数值范围旨在包括该范围内包含的所有数字(例如，1至5的叙述包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、和5)。

从以下详细说明以及权利要求中，本发明的其他特征和优点将是显而易见的。

附图说明

图1A-1D是显示sFGFR3多肽的传感图的图。显示了以下的传感图：sFGFR3_Del1(SEQ ID NO：7)、sFGFR3_Del4(SEQ ID NO：1)和sFGFR3_Del4-LK1-LK2(SEQ ID NO：10；图1A)；sFGFR3_Del1(SEQ ID NO：7)和sFGFR3_Del1-D3(SEQ ID NO：9；图1B)；sFGFR3_Del4-LK1-LK2(SEQ ID NO：10)、sFGFR3_Del4-LK1-LK2-C253S(SEQ ID NO：11)、和sFGFR3_Del4-LK1-LK2-D3(SEQ ID NO：12；图1C)；和sFGFR3_Del4(SEQ ID NO：1)、sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、和sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33；图1D)。

图2A-2C是sFGFR3多肽的蛋白质印迹的图像。显示了在还原(R)和非还原(NR)条件下以下的蛋白质印迹：sFGFR3_Del1、sFGFR3_Del1-C253S(SEQ ID NO：8)、和sFGFR3_Del1-D3(图2A)；sFGFR3_Del4-LK1-LK2、sFGFR3_Del4-LK1-LK2-C253S、和sFGFR3_Del4-LK1-LK2-D3(图2B)；和sFGFR3_Del4、sFGFR3_Del4-C253S、和sFGFR3_Del4-D3(图2C)。

图3A-3B是显示在FGF2存在下使用Fgfr3^ach/+软骨细胞的sFGFR3_Del4、sFGFR3_Del4-C253S、和sFGFR3_Del4-D3的传感图(图3A)和增殖测定的图(图3B)。

图4是显示在表达FGFR3^G380R的血清响应元件-荧光素酶(SRE-Luc)HEK细胞中荧光素酶信号传导的图，该细胞与0nM、70nM和280nM的sFGFR3_Del4-D3，在有或没有1ng/ml的hFGF2下孵育(＊表示p值＜0.05；＊＊＊表示与0nM的sFGFR3_Del4-D3相比p值＜0.001)。

图5是显示相对于年龄(天)，用低剂量(0.25mg/kg)sFGFR3_Del4-D3处理3天后活动物(野生型(wt)和Fgfr3^ach/+小鼠)的百分比的图。还显示了接受媒介(PBS)的活wt小鼠的百分比。

图6是显示对应于野生型FGFR3多肽(SEQ ID NO：5或32)、sFGFR3_Del4-C253S(SEQID NO：2)、和sFGFR3_Del4-D3的变体(SEQ ID NO：33)的Ig样C2型结构域1(IgI)、2(IgII)和3(IgIII)的氨基酸残基的图像。sFGFR3_Del4-C253S包括在SEQ ID NO：1的位置253处用丝氨酸残基取代半胱氨酸残基的氨基酸取代。

图7A-7B是sFGFR3多肽的蛋白质印迹的图像。显示了在还原(R)和非还原(NR)条件下以下的蛋白质印迹：2.3mg/ml和23mg/ml sFGFR3_Del1-D3(图7A)和1.5mg/ml和15mg/mlsFGFR3_Del1-C253S(图7B)。

图8A-8B是显示sFGFR3_Del4-C253S在20mM磷酸盐、40mM NaCl、pH 7.5缓冲液，和40mM柠檬酸盐、40mM NaCl、pH 6.5缓冲液中的熔点温度(T_m)(图8A)；以及sFGFR3_Del4-D3在20mM磷酸盐、40mM NaCl、pH 7.5缓冲液，和20mM柠檬酸盐、40mM NaCl、pH 6.5缓冲液中的T_m(图8B)。

图9A-9C是显示sFGFR3_Del4-D3的快速蛋白质液相色谱法(FPLC)洗脱曲线的图。FPLC洗脱曲线如图9A所示：sFGFR3_Del4-D3在0分钟、2小时和24小时的cpm/分数(图9A)；图9B：将sFGFR3_Del4-D3通过静脉推注在1分钟、15分钟、30分钟、2小时和24小时以cpm/分数给药，并归一化至最高峰(如图9B所示)；图9C：将sFGFR3_Del4-D3通过皮下注射在30分钟、2小时、4小时和24小时以cpm/分数给药，并归一化至最高峰(如图9C所示)。

图10A-10B是显示在sFGFR3多肽存在下Fgfr3^ach/+软骨细胞增殖的百分比(％)的图。显示1μg/ml、10μg/ml、和50μg/ml的sFGFR3_Del4-D3(图10A)和1μg/ml、10μg/ml和50μg/ml的sFGFR3_Del4-C253S(图10B)的Fgfr3^ach/+软骨细胞增殖。

图11是显示皮下给予2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3和静脉内给予2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的PK曲线的图。

图12是显示静脉内给药后30分钟、120分钟和1440分钟时肾、肝、脾、肺、和心脏组织中¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3浓度的图。浓度表示为每克注射剂量的百分比(％ID/g)。

图13是显示皮下给药后30分钟，120分钟，240分钟，480分钟和1440分钟时肾，肝，脾，肺和心脏组织中¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3浓度的图。浓度表示为％ID/g。

图14A-14B是显示脑组织中¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3的浓度(c)和分布体积(V_d)的图。显示了静脉推注后30分钟、2小时、和24小时后矫正血管内容物和降解之前和之后¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3的c(图14A)，以及在静脉推注后30分钟、2小时和24小时¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3和RSA的Vd(图14B)。

图15是显示给予sFGFR3_Del4-D3的存活的Fgfr3^ach/+小鼠的百分比的图。显示了存活的野生型小鼠、给予作为媒介的PBS的Fgfr3^ach/+小鼠、每周一次给予2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠、每周两次给予2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠、和经22天每周两次给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠。

图16是显示给予作为媒介的PBS的、每周一次2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3、每周两次2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3、和每周两次10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的运动和腹式呼吸并发症的百分比(％)的图。

图17A-17D是显示给予sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的长度的图和X射线照片。显示了给予作为媒介的PBS的野生型小鼠的，以及给予作为媒介的PBS的、每周一次2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3、每周两次2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3、每周两次10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的轴向长度(图17A)、尾长(图17B)、和胫骨长度(图17C)。还显示了给予作为媒介的PBS的野生型小鼠的，和给予作为媒介的PBS的、每周两次2.5mg/kgsFGFR3_Del4-D3、和每周两次10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的X射线照片(图17D)。所有测量值均按毫米(mm)计。

图18A-18B分别显示给予sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的颅骨比率和X射线照片的图。图中显示(图18A)的是给予作为媒介的PBS的野生型小鼠和给予作为媒介的PBS的、每周一次2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的、每周两次2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的、每周两次10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的颅骨比率(L/W)。在X射线照片中显示(图18B)的是给予作为媒介的PBS的野生型小鼠、给予作为媒介的PBS的Fgfr3^ach/+小鼠、每周两次给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的野生型小鼠、和每周两次给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的颅骨。

图19A-19F是显示不同浓度的hFGF1、FGF2、hFGF9、hFGF18、hFGF19和hFGF21与固定的SFGFR3_DEL4-D3实时结合的动力学曲线的图。显示了以下各项的结合的动力学曲线：浓度为0.5nM至12nM的hFGF1与固定的SFGFR3_DEL4-D3(图19A)；浓度为2nM至10nM的hFGF2与固定的SFGFR3_DEL4-D3(图19B)；浓度为1nM至5nM的hFGF9与固定的SFGFR3_DEL4-D3(图19C)；浓度为1nM至10nM的hFGF18与固定的SFGFR3_DEL4-D3(图19D)；浓度为2nM至20nM的hFGF19与固定的SFGFR3_DEL4-D3(图19E)；浓度为100nM至10000nM的hFGF21与固定的SFGFR3_DEL4-D3(图19F)。较暗的重叠线表示用于生成K_d值的2∶1结合模型。

图20是未诱导的野生型ATDC5和表达FGFR3^G380R的逆转录病毒感染的ATDC5细胞的蛋白质印迹的图像。

图21是显示在三次实验中在SFGFR3_DEL4-D3存在下诱导ATDC5 FGFR3^G380R细胞增殖的图。未处理的ATDC5 FGFR3^G380R细胞用作对照。

具体实施方式

我们已经发现可溶性成纤维细胞生长因子受体3(sFGFR3)多肽及其变体可用于治疗患者(例如人，特别是婴儿、儿童或青少年)的骨骼发育迟缓障碍，例如软骨发育不全。特别地，本发明的sFGFR3多肽的特征在于例如SEQ ID NO：5的氨基酸289至400或SEQ ID NO：32的氨基酸311至422的缺失，以提供以下示例性sFGFR3多肽：sFGFR3_Del4(包括在位置253处用丝氨酸残基取代半胱氨酸残基的氨基酸取代(sFGFR3_Del4-C253S；SEQ ID NO：2))和sFGFR3_Del4(包括延伸的Ig样C2-型结构域3(sFGFR3_Del4-D3；SEQ ID NO：33))及其变体(如具有SEQ ID NO：4的氨基酸序列的sFGFR3多肽)。另外，sFGFR3多肽可包括信号肽，例如具有SEQ ID NO：18或34的氨基酸序列的sFGFR3多肽。对于sFGFR3_Del4(SEQ ID NO：1)的描述，参见美国临时申请号62/276,222和国际申请号PCT/US16/12553，其各自通过引用以其整体并入本文。

例如，与SEQ ID NO：1的氨基酸序列具有至少85％的序列同一性(例如，至少85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、、95％、96％、97％、98％、99％或更多序列同一性)的sFGFR3多肽及其变体可包括去除SEQ ID NO：1的位置253处的半胱氨酸残基的氨基酸取代(例如，sFGFR3_Del4-C253S；具有SEQ ID NO：2的氨基酸序列的多肽)。特别地，本发明的sFGFR3多肽可以包括用例如丝氨酸残基取代SEQ ID NO：1的位置253处的半胱氨酸残基。例如，位置253处的半胱氨酸残基被丝氨酸残基(或者例如另外的保守氨基酸取代基，如丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或苏氨酸)取代。

sFGFR3多肽还可以包括与SEQ ID NO：32的氨基酸残基23至357具有至少90％(例如，至少91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多序列同一性)氨基酸序列同一性的多肽序列，其中该多肽缺乏信号肽和FGFR3的跨膜结构域，并且(i)长度小于500个氨基酸；(ii)包含FGFR3细胞内结构域的200个连续氨基酸或更少；和/或(iii)缺乏FGFR3的酪氨酸激酶结构域(例如，sFGFR3_Del4-D3；具有SEQ ID NO：33的氨基酸序列的多肽)。还描述了给予本发明的sFGFR3多肽以治疗患者(例如，人，特别是婴儿、儿童或青少年)的骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的方法。

本文描述了本发明的sFGFR3多肽、生产方法、治疗方法、组合物、和试剂盒。

可溶性成纤维细胞生长因子受体3(sFGFR3)多肽

本发明的特征在于sFGFR3多肽及其变体，其被配制用于治疗骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)。特别地，sFGFR3多肽与SEQ ID NO：1的氨基酸序列可具有至少85％的序列同一性(例如，86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多序列同一性)，其中sFGFR3多肽包括去除SEQ ID NO：1的位置253处的半胱氨酸残基的氨基酸取代(例如，sFGFR3_Del4-C253S；具有SEQ ID NO：2的氨基酸序列的多肽)。例如，SEQ ID NO：1的位置253处的半胱氨酸残基被丝氨酸残基或保守氨基酸(如丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或苏氨酸)取代。

sFGFR3多肽及其变体还可以包括SEQ ID NO：2的氨基酸序列的片段(例如，至少SEQ ID NO：2的氨基酸1至200、1至205、1至210、1至215、1至220、1至225、1至235、1至230、1至240、1至245、1至250、1至253、1至255、1至260、1至265、1至275、1至280、1至285、1至290、或1至300)，该SEQ ID NO：2的氨基酸序列的片段与SEQ ID NO：2具有至少50％序列同一性(例如，55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、或更多序列同一性)。另外，sFGFR3多肽可包括SEQID NO：1的氨基酸1至301，其中sFGFR3多肽包括在SEQ ID NO：1的位置253处用丝氨酸残基取代半胱氨酸残基的氨基酸取代(例如，具有SEQ ID NO：2的氨基酸序列的多肽)。

sFGFR3多肽及其变体还包括SEQ ID NO：33的氨基酸序列的片段(例如，至少SEQID NO：33的氨基酸1至200、1至210、1至220、1至230、1至240、1至250、1至260、1至270、1至280、1至290、1至300、1至310、1至320、1至330、1至340、1至340、或1至345)，该SEQ ID NO：33的氨基酸序列的片段与SEQ ID NO：33具有至少50％序列同一性(例如，55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、或更多序列同一性)。此外，如果存在，SEQ ID NO：4或33的位置253处和/或SEQ ID NO：4的位置316处的半胱氨酸残基可以被丝氨酸残基或保守氨基酸取代基(例如丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或苏氨酸)取代。

鉴于本文所述的结果，本发明不限于特定的sFGFR3多肽或其变体。除了上文讨论的示例性sFGFR3多肽及其变体之外，以与本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))相似的结合亲和力结合一种或多种FGF(例如，FGF1(例如，具有SEQ ID NO：13的氨基酸序列的多肽)、FGF2(例如，具有SEQ ID NO：14的氨基酸序列的多肽)、FGF9(例如，具有SEQ ID NO：15的氨基酸序列的多肽)、FGF18(例如，具有SEQ IDNO：16的氨基酸序列的多肽)、FGF19(例如，具有SEQ ID NO：38的氨基酸序列的多肽)、和/或FGF21(例如，具有SEQ ID NO：39的氨基酸序列的多肽))的任何多肽可用于该方法，如用于治疗骨骼生长迟缓障碍，例如软骨发育不全。例如，sFGFR3多肽可以是缺乏外显子8和9、以及外显子10的FGFR3同种型2的片段，该外显子8和9编码Ig样C2-型结构域3的C末端一半，该外显子10包括跨膜结构域(例如，SEQ ID NO：5或32的氨基酸的片段)，其对应于FGFR3转录物变体2的片段(登录号NM_022965)。

本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4))可包括N末端位置的信号肽。示例性信号肽可以包括但不限于SEQ ID NO：6的氨基酸1至22(例如，MGAPACALALCVAVAIVAGASS)或SEQ ID NO：35的氨基酸1至19(例如，MMSFVSLLLVGILFHATQA)。因此，sFGFR3多肽包括缺乏N末端信号肽的分泌形式和包括N末端信号肽的非分泌形式。例如，分泌的sFGFR3多肽可以包括SEQ IDNO：2、4或33的氨基酸序列。可替代地，sFGFR3多肽确实包括信号肽，如SEQ ID NO：18、19或34的氨基酸序列。本领域技术人员应理解，在不同的sFGFR3多肽中N末端信号肽的位置将会变化，并且可以包括例如该多肽的N末端的前5、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、27、30个或更多个氨基酸残基。本领域技术人员可以预测信号序列切割位点的位置，例如通过适当的计算机算法，如描述于Bendtsen等人(J.Mol.Biol.[分子生物学杂志]340(4)：783-795，2004)中的，以及可在网络上于cbs.dtu.dk/services/SignaIP/处获得的。

另外，本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))可以是糖基化的。特别地，可以改变sFGFR3多肽以增加或降低sFGFR3多肽被糖基化的程度。可以通过改变氨基酸序列以产生或除去一个或多个糖基化位点来实现向sFGFR3多肽添加或缺失糖基化位点。例如，N-连接的糖基化(其中寡糖与天冬酰胺残基的酰胺氮连接)可以发生在sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：4或33)及其变体的氨基酸序列的位置Asn76、Asn148、Asn169、Asn203、Asn240、Asn272和/或Asn294处。这些Asn残基中的一个或多个也可以被取代以除去糖基化位点。例如，O-连接的糖基化(其中寡糖与氨基酸残基的氧原子连接)可以发生在sFGFR3_Del4-C253S(SEQ IDNO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、其变体(SEQ ID NO：4)、和包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34)的氨基酸序列的位置Ser109、Thr126、Ser199、Ser274、Thr281、Ser298、Ser299和/或Thr301处。另外，O-连接的糖基化可以发生在sFGFR3_Del4-D3(SEQ IDNO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)的位置Ser310和/或Ser321。这些Ser或Thr残基中的一个或多个也可以被取代以除去糖基化位点。

sFGFR3融合多肽

本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))可以与来自异源多肽(例如，免疫球蛋白的可结晶片段区域(Fc区；如具有SEQ ID NO：25和26的氨基酸序列的多肽)的功能结构域或人血清白蛋白(HSA；如具有SEQ ID NO：27的氨基酸序列的多肽))融合以提供sFGFR3融合多肽。任选地，柔性接头可以被包括在sFGFR3多肽与异源多肽(例如，Fc区或HSA)之间，如富含丝氨酸或甘氨酸的序列(例如，聚甘氨酸或聚甘氨酸/丝氨酸接头，如SEQ ID NO：28和29)。

例如，sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))可以是融合多肽，该融合多肽包括例如在免疫球蛋白的N末端或C末端结构域的Fc区。特别地，有用的Fc区可包括来自任何哺乳动物(例如，人)的任何免疫球蛋白分子(包括IgG、IgM、IgA、IgD或IgE及其各自的亚类(例如，IgG-1、IgG-2、IgG-3、IgG-4、IgA-1、IgA-2))的Fc片段。例如，Fc片段人IgG-1(SEQ ID NO：25)或人IgG-1的变体，如包括用丙氨酸取代SEQ IDNO：25的位置297处的天冬酰胺的变体(例如，具有SEQ ID NO：26的氨基酸序列的多肽)。本发明的Fc片段可以包括例如重链的CH2和CH3结构域以及铰链区的任何部分。本发明的sFGFR3融合多肽还可包括例如单体Fc，如CH2或CH3结构域。该Fc区可以任选地在本领域技术人员已知的任何适当的一个或多个氨基酸残基处被糖基化。本文所述的Fc片段可以具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、50或更多处相对于本文所述的任何Fc片段的添加、缺失或取代。

另外，为了提高蛋白质在水溶液中的溶解度和稳定性，可以将sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ IDNO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34)NO：18或34))在N末端或C末端结构域与其他分子缀合。此类分子的实例包括人血清白蛋白(HSA)、PEG、PSA、和牛血清白蛋白(BSA)。例如，sFGFR3多肽可以与人HSA(例如，具有SEQ ID NO：27的氨基酸序列的多肽)或其片段缀合。

sFGFR3融合多肽可包括在SFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))与异源多肽(例如，Fc区或HSA)之间的肽接头区域。该接头区可以具有允许sFGFR3保持生物活性(例如，未受空间位阻)的任何序列和长度。示例性接头长度为1与200个之间的氨基酸残基，例如1-5、6-10、11-15、16-20、21-25、26-30、31-35、36-40、41-45、46-50、51-55、56-60、61-65、66-70、71-75、76-80、81-85、86-90、91-95、96-100、101-110、111-120、121-130、131-140、141-150、151-160、161-170、171-180、181-190或191-200个氨基酸残基。例如，接头包括柔性部分(例如，没有明显固定的二级或三级结构的区域)或由其组成。优选的长度范围是5至25和10至20个氨基酸。如果氨基酸较小并且不具有妨碍氨基酸链旋转或弯曲的庞大侧链，则这种柔性通常会增加。因此，优选地，本发明的肽接头具有增加的小氨基酸(特别是甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、亮氨酸和异亮氨酸)含量。

示例性的柔性接头是富含甘氨酸的接头，例如含有至少50％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或甚至100％的甘氨酸残基。接头还可以含有例如富含丝氨酸的接头，例如含有至少50％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或甚至100％的丝氨酸残基。在一些情况下，接头的氨基酸序列仅由甘氨酸和丝氨酸残基组成。例如，接头可以是GGGGAGGGG(SEQ ID NO：28)或GGGGSGGGGSGGGGS(SEQ ID NO：29)的氨基酸序列。接头可以任选地在任何适当的一个或多个氨基酸残基处被糖基化。接头也可以不存在，其中FGFR3多肽和异源多肽(例如，Fc区或HSA)直接融合在一起，没有介入残基。

编码sFGFR3多肽的多核苷酸

本发明进一步包括编码sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))的多核苷酸(如SEQ ID NO：20、21、36或37)，该多肽可用于治疗患者(例如，人，例如婴儿、儿童、或青少年)的骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)。例如，多核苷酸可以是SEQ ID NO：20或36的核酸序列，其编码sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、或与SEQ ID NO：20或36的核酸序列具有至少85％序列同一性(例如，86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、或更多序列同一性)的变体。另外，多核苷酸可以是SEQ ID NO：21或37的核酸序列，其编码sFGFR3_Del4-D3(SEQ IDNO：33)，该核酸序列与SEQ ID NO：21或37的核酸序列具有至少85％序列同一性(例如，86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多序列同一性)。本发明还包括编码sFGFR3融合多肽(例如，与异源多肽融合的sFGFR3多肽，例如Fc区或HSA)的多核苷酸，和编码不具有信号肽的sFGFR3多肽(例如，具有SEQ ID NO：2、4和33的氨基酸序列的多肽)或具有信号肽的sFGFR3多肽(例如，具有SEQ ID NO：18、19和34的氨基酸序列的多肽)的多核苷酸。另外，本发明包括多核苷酸，其包括一个或多个突变以改变本文所述的任何糖基化位点。

任选地，本发明的sFGFR3多核苷酸(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))可以进行密码子优化以改变核酸中的密码子，特别是反映宿主生物(例如人)的典型密码子使用而不改变由多核苷酸的核酸序列编码的sFGFR3多肽。密码子优化的多核苷酸(例如，具有SEQ ID NO：20、21、36或37的核酸序列的多核苷酸)可以例如通过降低GC含量和/或在宿主细胞(例如，HEK 293细胞或CHO细胞)中表达来促进遗传操作。密码子优化可以由技术人员进行，例如通过使用在线工具，如JAVA密码子适配工具(JAVA CodonAdaption Tool)(www.jcat.de)或集成DNA技术工具(Integrated DNA TechnologiesTool)(www.eu.idtdna.com/CodonOpt)，通过简单地输入待优化的密码子的多核苷酸的核酸序列和宿主生物体进行。不同生物体的密码子使用可以于在线数据库获得，例如www.kazusa.or.jp/codon。

用于表达sFGFR3多肽的宿主细胞

哺乳动物细胞可用作宿主细胞以表达本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))。可用于该方法的示例性哺乳动物细胞类型包括但不限于人胚肾(HEK；例如HEK 293)细胞、中国仓鼠卵巢(CHO)细胞、L细胞、C127细胞、3T3细胞、BHK细胞、COS-7细胞、HeLa细胞、PC3细胞、Vero细胞、MC3T3细胞、NSO细胞、Sp2/0细胞、VERY细胞、BHK、MDCK细胞、W138细胞、BT483细胞、Hs578T细胞、HTB2细胞、BT20细胞、T47D细胞、NSO细胞、CRL7O3O细胞、和HsS78Bst细胞、或本领域已知的任何其他合适的哺乳动物宿主细胞。可替代地，大肠杆菌细胞可用作宿主细胞以表达sFGFR3多肽。大肠杆菌菌株的实例包括但不限于大肠杆菌294(31，446)、大肠杆菌λ1776(/>31，537、大肠杆菌BL21(DE3)(/>BAA-1025)、E大肠杆菌RV308(/>31，608)、或本领域已知的任何其他合适的大肠杆菌菌株。

包括编码sFGFR3多肽的多核苷酸的载体

本发明的特征还在于包括上述任意一个或多个多核苷酸的重组载体。本发明的载体可用于递送编码本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))的多核苷酸，这些载体可包括哺乳动物、病毒和细菌表达载体。例如，载体可以是质粒、人工染色体(例如BAG、PAC和YAC)和病毒或噬菌体载体，并且可以任选地包括用于表达多核苷酸的启动子、增强子或调节剂。载体也可以含有一个或多个选择性标记基因，如在细菌质粒的情况下是氨苄青霉素、新霉素、和/或卡那霉素抗性基因或真菌载体的抗性基因。载体可以在体外使用用于产生DNA或RNA，或用于转染或转化宿主细胞(如哺乳动物宿主细胞)用于产生由该载体编码的sFGFR3多肽。载体也可以适于在体内在基因治疗的方法中使用。

可用于递送编码本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))的多核苷酸的示例性病毒载体包括逆转录病毒、腺病毒(例如，Ad2、Ad5、Ad11、Ad12、Ad24、Ad26、Ad34、Ad35、Ad40、Ad48、Ad49、Ad50和Pan9(也称为AdC68))、细小病毒(例如，腺病毒相关病毒)、冠状病毒、如正粘病毒(例如流感病毒)的负链RNA病毒、弹状病毒(例如狂犬病和水疱性口炎病毒)、副粘病毒(例如麻疹和仙台病毒(Sendai))、正链RNA病毒(如小核糖核酸病毒和甲病毒)、以及双链DNA病毒(包括腺病毒、疱疹病毒(例如1型和2型单纯疱疹病毒、Epstein-Barr病毒、巨细胞病毒)和痘病毒(如，牛痘、改良牛痘安卡拉(MVA)、禽痘和金丝雀痘))。用于递送编码sFGFR3多肽的多核苷酸的其他病毒包括诺沃克病毒(Norwalk virus)、披膜病毒(togavirus)、黄病毒、呼肠孤病毒、乳多空病毒、嗜肝DNA病毒和肝炎病毒。逆转录病毒的实例包括禽白血病-肉瘤，哺乳动物C型、B型病毒、D型病毒，HTLV-BLV组，慢病毒和泡沫病毒(Coffin，J.M.，Retroviridae：The viruses and theirreplication[逆转录病毒：病毒及其复制]，In Fundamental Virology[基本病毒学]，第三版，B.N.Fields等人编，Lippincott-Raven出版社，费城(Philadelphia)，1996)。

产生的方法

编码本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))的多核苷酸可以通过本领域已知的任何方法产生。例如，使用分子克隆方法产生多核苷酸，并将其置于载体(如质粒、人工染色体、病毒载体或噬菌体载体)内。该载体用于将多核苷酸转化到适于表达sFGFR3多肽的宿主细胞中。

核酸载体构建体和宿主细胞

本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))可以从宿主细胞产生。编码sFGFR3多肽的多核苷酸(例如，具有SEQ ID NO：20、21、36或37的核酸序列及其变体的多核苷酸)可以包括在可以通过本领域已知的常规技术(例如，转化、转染、电穿孔、磷酸钙沉淀、直接显微注射、或感染)引入宿主细胞的载体中。载体的选择部分取决于待使用的宿主细胞。通常，宿主细胞是原核(例如细菌)或真核(例如哺乳动物)来源。

编码本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))的多核苷酸可以通过本领域已知的各种方法制备。这些方法包括但不限于寡核苷酸介导的(或定点的)诱变和PCR诱变。编码sFGFR3多肽的多核苷酸可使用标准技术(例如基因合成)获得。可替代地，使用本领域的标准技术(例如，QuikChange^TM诱变)，可以使编码野生型sFGFR3多肽(例如，具有SEQ ID NO：5或32的氨基酸序列的多肽)的多核苷酸突变以含有特定的氨基酸取代(例如，在SEQ ID NO：33的位置253处和/或SEQ ID NO：4的位置316处用丝氨酸残基或保守氨基酸取代基(如丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸或苏氨酸)取代半胱氨酸残基的氨基酸取代)。编码sFGFR3多肽的多核苷酸可以使用例如核苷酸合成仪或PCR技术来合成。

可以将编码本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(可以将SEQ ID NO：18或34))的多核苷酸插入能够在原核或真核宿主细胞中复制和表达多核苷酸的载体中。用于该方法的示例性载体可包括但不限于质粒、人工染色体、病毒载体和噬菌体载体。例如，病毒载体可包括上述病毒载体，例如逆转录病毒载体、腺病毒载体、或痘病毒载体(例如痘苗病毒载体，如改良牛痘安卡拉(MVA))、腺相关病毒载体、和α病毒载体，其含有编码sFGFR3多肽的多核苷酸的核酸序列。每个载体可以包含可以针对与特定宿主细胞的相容性进行调整和优化的各种组分。例如，载体组分可包括但不限于复制起点、选择标记基因、启动子、核糖体结合位点、信号序列、编码sFGFR3多肽的多核苷酸的核酸序列、和/或转录终止序列。

可以使用本领域的常规技术(例如转化、转染、电穿孔、磷酸钙沉淀、和直接显微注射)将以上描述的载体引入合适的宿主细胞(例如，HEK 293细胞或CHO细胞)中。一且将载体引入宿主细胞中以产生本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))，则将宿主细胞在适当修饰的常规营养培养基中培养用于诱导启动子、选择转化子、或扩增编码sFGFR3多肽的多核苷酸(例如SEQ ID NO：20和21及其变体)。用于表达治疗性蛋白质(如sFGFR3多肽)的方法是本领域已知的，参见例如，Paulina Baibas，Argelia Lorence(编)Recombinant Gene Expression：Reviews and Protocols[重组基因表达：综述和方法](Methods in Molecular Biology[分子生物学方法])，胡马纳出版社(Humana Press)第2版2004(2004年7月20日)和Vladimir Voynov和Justin A.Caravella(编)Therapeutic Proteins：Methods and Protocols[治疗性蛋白质：方法和协议](Methods in Molecular Biology[分子生物学方法])胡马纳出版社(Humana Press)第2版2012(2012年6月28日)，其全部内容通过引用并入本文。

sFGFR3多肽的产生、回收和纯化

用于产生本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))的宿主细胞(例如，HEK 293细胞或CHO细胞)可以在本领域已知的并且适合于培养所选择的宿主细胞的培养基中生长。用于哺乳动物宿主细胞的合适培养基的实例包括最小必需培养基(MEM)、杜氏改良培养基(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium)(DMEM)、Expi293^TM表达培养基、补充胎牛血清(FBS)的DMEM和RPMI-1640。用于细菌宿主细胞的合适培养基的实例包括卢里亚肉汤(LB)加必需的补充剂，例如选择剂，例如氨苄青霉素。将宿主细胞在合适的温度(例如从约20℃至约39℃，例如从25℃至约37℃，优选37℃)、和CO₂水平(如5％至10％(优选8％))下培养。培养基的pH通常为约6.8至7.4(例如7.0)，这主要取决于宿主生物。如果在表达载体中使用诱导型启动子，则在适于激活启动子的条件下诱导sFGFR3多肽表达。

本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))可以从宿主细胞的上清液中回收。可替代地，可以通过破坏(例如，使用渗透压休克、超声处理或裂解)宿主细胞，然后离心或过滤以除去sFGFR3多肽来回收sFGFR3多肽。在回收sFGFR3多肽后，然后可以进一步纯化sFGFR3多肽。可以通过蛋白质纯化领域中已知的任何方法(如蛋白质A亲和力、其他色谱法(例如，离子交换、亲和、和尺寸排阻柱色谱法)、离心、差异溶解度，或通过用于纯化蛋白质的任何其他标准技术)来纯化sFGFR3多肽(参见Process Scale Purification of Antibodies[抗体的纯化工艺规模]，Uwe Gottschalk(编)约翰威立公司(John Wiley&Sons，Inc.)，2009，其全部内容通过引用并入本文)。

任选地，本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))可与可检测标记缀合以进行纯化。用于纯化sFGFR3多肽的合适的标记的实例包括但不限于蛋白质标签、荧光团、发色团、放射性标记、金属胶体、酶或者化学发光分子或生物发光分子。特别地，用于纯化sFGFR3多肽的蛋白质标签可包括但不限于色谱法标签(例如，由聚阴离子氨基酸组成的肽标签，如FLAG标签，或血凝素“HA”标签)、亲和标签(例如，聚(His)标签、几丁质结合蛋白(CBP)、麦芽糖结合蛋白(MBP)、或谷胱甘肽-S-转移酶(GST))、增溶标签(例如，硫氧还蛋白(TRX)和聚(NANP))、表位标签(例如，V5标签、Myc标签、和HA标签)、或荧光标签(例如，GFP、GFP变体、RFP、和RFP变体)。

治疗的方法

本文提供了用于治疗患者(如患有软骨发育不全的患者(例如，患有软骨发育不全的人))的骨骼生长迟缓障碍的方法。特别地，该患者是展现或可能发展骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的一种或多种症状的患者。该方法包括将本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ IDNO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))给予患有骨骼生长迟缓障碍的患者，如患有软骨发育不全的患者(例如，患有软骨发育不全的人)。特别地，该方法涉及将sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)或sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)给予患有骨骼生长迟缓障碍的患者，如患有软骨发育不全的患者(例如，患有软骨发育不全的人)。例如，患者是患有骨骼发育迟缓障碍的婴儿或儿童，如患有软骨发育不全的婴儿、儿童或青少年(例如，患有软骨发育不全的人)。

可以在出现骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的症状之前或在骨骼发育迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的症状发展之后治疗患者(例如，人)。特别地，可以用本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34)治疗的患者是表现出以下症状的那些：包括但不限于短肢、短躯干、弓形腿、鸭步态、颅骨畸形(skullmalformation)、苜蓿叶状颅骨(cloverleaf skull)、颅缝早闭、沃姆氏骨(wormian bone)、手部异常、足部异常、搭便车人型拇指、和/或胸部异常。此外，用sFGFR3多肽治疗可以导致骨骼生长迟缓障碍的一种或多种上述症状(例如软骨发育不全)的改善(例如，相对于未治疗的患者)。

在给予本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))之前，患者(例如，人)可以被诊断患有骨骼生长迟缓障碍(例如软骨发育不全)。另外，患有骨骼生长迟缓障碍(例如软骨发育不全)的患者可以是先前未用sFGFR3多肽治疗的患者。

骨骼生长迟缓障碍

骨骼生长迟缓障碍可以通过将本文所述的sFGFR3多肽给予有需要的患者(例如，人)来进行治疗。该方法涉及向患有骨骼生长迟缓障碍的患者(例如，人)给予本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))。可用sFGFR3多肽治疗的骨骼生长迟缓障碍由骨骼的缺损和/或畸形表征，并且可以包括但不限于FGFR3相关的骨骼疾病。特别地，用sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)或sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)治疗患者。

给予本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))可以治疗骨骼生长迟缓障碍，该骨骼生长迟缓障碍包括但不限于软骨发育不全、软骨成长不全、肢端发育不全、肢端肢中发育不全、骨发育不全症、屈肢骨发育不良、斑点状软骨发育异常、肢根型斑点状软骨发育异常、颅骨锁骨发育不良、先天性短股骨、克鲁松综合征、阿佩尔综合征(Apert syndrome)、杰克逊-威斯综合征(Jackson-Weisssyndrome)、斐弗综合征(Pfeiffer syndrome)、克鲁松德尔莫骨骼综合征、趾型、短指、屈曲指、多指、并指、变形性骨发育不良、侏儒症、弥漫性发育异常、内生软骨瘤病、纤维软骨发生、纤维性发育不良、遗传性多发性外生骨疣、低磷酸酯酶症、低磷酸盐血症性佝偻病、杰夫利希滕斯坦综合征(Jaffe-Lichtenstein syndrome)、克尼斯克发育不良(Kniestdysplasia)、克尼斯克综合征(Kniest syndrome)、朗格型肢中骨发育不良(Langer-typemesomelic dysplasia)、马凡综合征(Marfan syndrome)、马科恩奥尔布赖特综合征(McCune-Albright syndrome)、细肢、干骺端发育不良、扬森型干骺端发育不良(Jansen-type metaphyseal dysplasia)、间向性发育不良、莫基奥综合征(Morquio syndrome)、尼艾维尔格特型肢中骨发育不良(Nievergelt-type mesomelic dysplasia)、神经纤维瘤病(如1型(例如有骨表现或无骨骼表现)、2型或神经鞘瘤)、骨关节炎、骨软骨发育不良、成骨不全、围产期致死型成骨不全、骨硬化病、骨斑点症、周围骨发育障碍、莱因哈特综合征(Reinhardt syndrome)、罗伯茨综合征(Roberts syndrome)、罗宾诺综合征(Robinowsyndrome)、短肋多指综合征、身材矮小、先天性脊椎骨骺发育不良和脊椎干骺端发育不良。

例如，本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包含信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))可用于治疗与骨骼生长迟缓障碍相关的症状，包括上述病症，如软骨发育不全。可以用例如sFGFR3多肽治疗的骨骼生长迟缓障碍的非限制性实例包括以下：短肢和短躯干、弓形腿、鸭步态、颅骨畸形(skull malformation)(例如，大头)、苜蓿叶状颅骨(cloverleaf skull)、颅缝早闭(例如，颅骨骨头过早融合)、沃姆氏骨(wormian bone)(例如，颅骨骨骼之间的异常螺纹样连接)、手脚异常(例如，多指或附加手指(extra finger))、“hitchhiker”拇指和异常手指甲和脚趾甲、以及胸部异常(例如，梨形胸部或胸腔狭窄)。可以通过给予sFGFR3多肽治疗的其他症状还可以包括患有骨骼生长迟缓障碍的患者的非骨骼异常，例如眼睛、口腔和耳朵的异常，例如先天性白内障、近视、腭裂或耳聋；脑畸形，如脑积水、脑穿通、积水性无脑、或脑胼胝体发育不全；心脏缺陷，如心房中隔缺损、动脉导管未闭、或大血管转位；发育迟缓；或精神残疾。

用本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))治疗还可以增加患有骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的患者(例如，人)的存活。例如，相对于例如患有骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的未治疗患者，经数天、数月、数年或更长的治疗期间，用sFGFR3多肽治疗的患者的存活可以增加至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％或更多。特别地，给予sFGFR3_Del4-D3可以增加患有骨骼生长迟缓障碍(例如软骨发育不全)的患者(例如，人)的存活(例如，相对于未治疗的患者)。

可以通过向患者(例如，人)给予本发明的sFGFR3多肽(sFGFR3_Del4-C253S(SEQID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))来治疗任何骨骼生长迟缓障碍，即与FGFR3相关的骨骼疾病(例如，由功能获得性FGFR3突变引起的或与其相关)。例如，FGFR3相关的骨骼疾病可以包括但不限于软骨发育不全、I型致死性发育不良(TDI)、II型致死性发育不良(TDII)、严重软骨发育不全伴发育迟滞和黑棘皮症(SADDAN)、季肋发育不全、和颅缝早闭(例如，明克综合征、克鲁松综合征、和克鲁松德尔莫骨骼综合征)。

FGFR3基因中的突变与不同的FGFR3相关的骨骼障碍(如软骨发育不全，季肋发育不全、SADDAN、TDI和TDII)相关的患者(例如人)可以用本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))治疗。例如，可以给予sFGFR3多肽来治疗由FGFR3基因的G380R、G375C、G346E或S279C突变导致的软骨发育不全。给予sFGFR3多肽可用于治疗以下示例性FGFR3相关的骨骼疾病：由FGFR3基因的G375C、G346E或S279C突变引起的季肋发育不全；由FGFR3基因的R248C、S248C、G370C、S371C、Y373C、X807R、X807C、X807G、X807S、X807W和K650M突变引起的TDI；由FGFR3基因的K650E突变引起的TDII；由FGFR3基因的K650M突变引起的SADDAN。

在用本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))治疗之前或之后，可以在来自患者(例如，患有软骨发育不全、季肋发育不全、SADDAN、TDI、和TDII的人)的样品中检测FGFR3基因中的任何上述的突变(例如FGFR3基因的G380R突变)。另外，可以通过本领域已知的针对FGFR3基因中突变的方法测试患者和/或胎儿样品(例如，从母血、胎盘或胎儿样品获得的胎儿核酸)的亲本以确定他们是否需要治疗。

软骨发育不全

软骨发育不全是人侏儒症的最常见原因，并且可以通过给予如本文所述的sFGFR3多肽来治疗。特别地，软骨发育不全可通过给予本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))来治疗。因此，给予sFGFR3多肽可导致以下症状改善，这些症状包括但不限于生长迟缓、颅骨缺损、正畸缺陷、颈髓压迫(具有死亡风险，例如，来自中枢性呼吸暂停或癫痫)、椎管狭窄(例如，腿和下背痛)、脑积水(例如，需要脑分流手术)、由慢性耳炎引起的听力损失、心血管疾病、神经系统疾病、呼吸问题、疲劳、疼痛、下背麻木、和/或眩晕、和/或肥脾。

使用本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包含信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))治疗的患者可包括患有软骨发育不全的婴儿、儿童和成人。特别地，婴儿通常是在出生时被诊断为软骨发育不全，并且因此用sFGFR3多肽进行的治疗可以在患者生命中尽早开始，例如出生后不久或出生前(在子宫内)。

在用本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))治疗患者之前或之后，也可以监测患者(例如人)中软骨发育不全的症状。例如，可以在治疗之前监测软骨发育不全的症状，以在执行方法之前评估该患者的软骨发育不全的严重程度和状况。

该方法可以包括诊断患者的软骨发育不全，并监测软骨发育不全的患者症状的变化，例如患者的体重和颅骨大小(例如，颅骨长度和/或颅骨宽度)的变化。可以经一段时间监测体重和颅骨大小的变化，例如在用本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))治疗的过程中，每月或每年1、2、3、4或更多次，或大约每1、2、3、4、5、6、7、8、12或16周。该患有软骨发育不全的患者的体重和/或颅骨大小也可以在治疗特定事件时(如，在给予sFGFR3多肽之前和/或之后)确定。

例如，可以响应于给予本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ IDNO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34)来测量体重和/或颅骨大小。可以按比例称量受试者来测量体重，优选以标准化的方式，如穿着相同或未穿着衣物或者在一天中的某个时间，优选在空腹状态(例如在早上吃早饭前，或至少1、2、3、4、5或更多小时的空腹之后)。颅骨大小可以由颅骨的长度、高度、宽度和/或周长表示。可以通过任何已知或自行设计的标准化方法进行测量。对于人受试者，颅骨周长的测量是优选的，其可以使用柔软且不可拉伸的材料(例如胶带)测量，该材料缠绕在头部的最宽可能周围(例如，从前额的最突出部分至头部后面最宽的部分)。受试者(例如人)的颅骨高度也可以从下巴的下侧到头部的最高点确定。优选地，任何测量进行一次以上，例如至少2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多次。

给予sFGFR3多肽

可以通过本领域已知的任何途径(例如通过肠胃外给药，肠内给药或局部给药)给予本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ IDNO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))。特别地，sFGFR3多肽可以皮下(例如，通过皮下注射)、静脉内、肌内、动脉内、鞘内、或腹膜内给予患有骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的患者。

可以将本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))以预定剂量(例如以治疗骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的有效量，而不会引起显著的毒性)给予患者(例如，人)。例如，可以将sFGFR3多肽以范围从约0.002mg/kg至约50mg/kg(例如，从2.5mg/kg至30mg/kg、0.002mg/kg至20mg/kg、从0.01mg/kg至2mg/kg、从.2mg/kg至20mg/kg、从0.01mg/kg至10mg/kg、从10mg/kg至100mg/kg、从0.1mg/kg至50mg/kg、0.5mg/kg至20mg/kg、1.0mg/kg至10mg/kg、1.5mg/kg至5mg/kg、或0.2mg/kg至3mg/kg)的单独剂量给予患有骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的患者。特别地，可以将sFGFR3多肽以例如0.001mg/kg至50mg/kg(如2.5mg/kg至约10mg/kg)的单独剂量给予。

用于给予患有骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的患者(例如人)的本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))的示例性剂量包括例如0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、或50mg/kg。这些剂量可以每天、每周、每月或每年一次或多次(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12次或更多次)给予。例如，sFGFR3多肽能以范围如下的每周剂量给予患者，例如从约0.0014mg/kg/周至约140mg/kg/周，例如约0.14mg/kg/周至约105mg/kg/周，或例如约1.4mg/kg/周至约70mg/kg/周(例如，2.5mg/kg/周、5mg/kg/周、10mg/kg/周、20mg/kg/周、30mg/kg/周、40mg/kg/周、或50mg/kg/周)。

基因治疗

本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))也可以通过基因治疗递送，其中编码sFGFR3多肽的多核苷酸被递送至感兴趣的组织并在体内表达。例如在以下文献中披露了基因治疗方法：Verme等人(Nature[自然]389：239-242，1997)，Yamamoto等人(Molecular Therapy[分子治疗]17：S67-S68，2009)，和Yamamoto等人，(J.Bone Miner.Res.[骨质疏松研究杂志]26：135-142，2011)，其中的每一个都通过引用并入本文。

可以通过给予含有编码sFGFR3多肽的多核苷酸的核酸序列的载体(例如，质粒、人工染色体(例如BAG、PAC和YAC)或病毒载体)由患有骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的患者(例如，人)的细胞产生本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ IDNO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))。例如，病毒载体可以是逆转录病毒载体、腺病毒载体或痘病毒载体(例如，痘苗病毒载体，如改良牛痘安卡拉(MVA))、腺相关病毒载体、或α病毒载体。通过例如转化、转染、电穿孔、磷酸钙沉淀或直接显微注射，载体一且进入患有骨骼生长迟缓障碍(例如，软骨发育不全)的患者(例如，人)的细胞内，其将促进sFGFR3多肽的表达，该sFGFR3多肽然后从细胞中分泌出来。本发明还包括基于细胞的疗法，其中向患者(例如人)给予表达sFGFR3多肽的细胞。

药物组合物

本发明的药物组合物可包括本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))、多核苷酸、载体和/或宿主细胞。包括sFGFR3多肽、多核苷酸、载体和/或宿主细胞的组合物能以一系列剂量，以多种配制品，并且与药学上可接受的赋形剂、运载体或稀释剂组合来配制。

包括本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽的药物组合物(SEQ ID NO：18或34))、多核苷酸、载体和/或宿主细胞的药物组合物能以特定剂量配制，例如有效治疗患者(例如人)骨骼生长迟缓障碍(如软骨发育不全)、而不会引起明显的毒性的剂量。例如，组合物可以配制成包括在约1mg/mL与约500mg/mL之间的sFGFR3多肽(例如，10mg/mL与300mg/mL之间、20mg/mL与120mg/mL之间、40mg/mL与200mg/mL之间、30mg/mL与150mg/mL之间、40mg/mL与100mg/mL之间、50mg/mL与80mg/mL之间、或60mg/mL与70mg/mL之间的sFGFR3多肽)。

包括本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))、多核苷酸、载体和/或宿主细胞的药物组合物能以多种形式(如液体溶液、分散体或悬浮液、粉末或其他适于稳定存储的有序结构)制备。例如，包括旨在用于全身或局部递送的sFGFR3多肽的组合物可以是可注射或可输注溶液的形式，例如用于肠胃外给药(例如，皮下、静脉内、肌内、动脉内、鞘内或腹膜内给药)。用于注射(例如，皮下或静脉内注射)的sFGFR3组合物可以使用无菌溶液或任何药学上可接受的液体作为媒介来配制。药学上可接受的媒介包括但不限于无菌水、生理盐水、和细胞培养基(例如，杜氏改良培养基(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium)(DMEM)、a-改良的培养基(a-Modified EaglesMedium)(a-MEM)、F-12培养基)。配制方法是本领域已知的，参见例如Banga(编)Therapeutic Peptides and Proteins：Formulation，Processing and Delivery Systems[治疗性肽和蛋白质：配制、加工和递送系统](第2版)泰勒弗朗西斯集团出版社(Taylor&Francis Group，CRC Press)(2006)，将其通过引用以其整体并入本文。

包括本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34)、多核苷酸、载体和/或宿主细胞的组合物可以与药学上可接受的赋形剂、运载体或稀释剂组合一起提供给患有骨骼生长迟缓障碍(例如软骨发育不全)的患者(例如人)。可接受的赋形剂、运载体或稀释剂可包括缓冲剂、抗氧化剂、防腐剂、聚合物、氨基酸、和碳水化合物。水性赋形剂、运载体或稀释剂可包括水、水-醇溶液、包括盐水得乳液或悬浮液，包括氯化钠溶液的缓冲的医用肠胃外溶媒、林格氏右旋糖溶液、右旋糖加氯化钠溶液、含有乳糖的林格氏溶液和固定油。非水性赋形剂、运载体或稀释剂的实例是丙二醇、聚乙二醇、植物油、鱼油和可注射有机酯。

药学上可接受的盐也可以包括在组合物中，该组合物包括本发明的SFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))、多核苷酸、载体和/或宿主细胞。示例性的药学上可接受的盐可包括无机酸盐(例如，盐酸盐、氢溴酸盐、磷酸盐和硫酸盐)和有机酸盐(例如乙酸盐、丙酸盐、丙二酸盐、和苯甲酸盐)。另外，可以存在辅助物质，如润湿剂或乳化剂和pH缓冲物质。在以下提供了药学上可接受的赋形剂、运载体和稀释剂的详尽讨论：Remington The Science and Practice of Pharmacy[雷明顿：药学的科学与实践]，第22版，Allen(2012)，将其通过引用以其整体并入本文。

包括本发明的sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ ID NO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ IDNO：18或34))、多核苷酸、载体和/或宿主细胞的药物组合物也可以与保护sFGFR3多肽免于快速释放的运载体(例如控释配制品，包括植入物和微囊化递送系统)一起配制。例如，sFGFR3组合物可以包埋在通过凝聚技术或通过界面聚合制备的微胶囊中，例如羟甲基纤维素、明胶、或聚(甲基甲基丙烯酸酯)微胶囊；胶体药物递送系统(例如，脂质体、白蛋白微球、微乳液、纳米颗粒、或纳米胶囊)；或者是粗乳液。另外，可以将sFGFR3组合物配制成持续释放组合物。例如，持续释放组合物可包括含有本发明的sFGFR3多肽、多核苷酸、载体或宿主细胞的固体疏水聚合物的半透性基质，其中这些基质是成形制品的形式，如薄膜或微胶囊。

试剂盒

本发明的试剂盒可包括本文所述的本发明的一种或多种sFGFR3多肽(例如sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)、sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)、及其变体(SEQ IDNO：4)或包括信号肽的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：18或34))、多核苷酸、载体和/或细胞。例如，sFGFR3多肽、多核苷酸、载体和/或细胞能以液体形式(例如，在水或缓冲盐溶液中，如，2mM至20m的磷酸钠，pH 6.5或7.0，和25mM至250mM氯化钠)存在于容器(例如，玻璃小瓶)中。可替代地，sFGFR3多肽、多核苷酸和/或载体以冻干形式存在于容器(例如，玻璃小瓶)中，在给予之前，其可任选地包括用于将冻干的sFGFR3多肽、多核苷酸、载体和/或细胞重构为液体形式的稀释剂(例如，水或缓冲盐溶液)。sFGFR3多肽、多核苷酸、载体和/或细胞也能以如本文所述的另一种配制品存在于试剂盒中。试剂盒组分能以便于给予的剂型提供，并且任选地，可以包括给予所需的材料和/或与所述方法一致的患者治疗说明。例如，试剂盒可以包括使用说明，其指导使用者(例如，医生)关于sFGFR3多肽、多核苷酸、载体和/或细胞的给药。

实例

以下实例旨在说明而不是限制本披露。这些研究的特征在于将sFGFR3_Del4-C253S(SEQ ID NO：2)和sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)的sFGFR3多肽给予患有软骨发育不全的患者(例如人)，以治疗软骨发育不全和与之相关的症状。

实例1：sFGFR3多肽的产生

通过在三种不同的悬浮细胞类型中瞬时转染产生sFGFR3_Del4-C253S(SEQ IDNO：2)和sFGFR3_Del4-D3(SEQ ID NO：33)：HEK 293自由式、CHO-S自由式细胞和Expi CHO-S细胞。对于HEK 293自由式和CHO-S自由式细胞的产生，根据制造商的说明，使用聚乙烯亚胺(-Polyplus-transfection)进行转染。3天后收获上清液。对于在Expi CHO-S细胞中产生sFGFR3多肽，如制造商所述使用High Titer生产方案使用Expifectamine进行转染。进行时间过程并在12天后最佳地收获sFGFR3多肽。然后使用50ng的sFGFR3多肽进行蛋白质印迹。使用经典的蛋白质印迹方案，其具有作为在封闭缓冲液中1∶2000稀释的一抗B9(抗FGFR3，sc-13121，圣克鲁兹(Santa Cruz))和在封闭缓冲液中1∶5000稀释的抗小鼠IgG二抗(抗小鼠IgG，#7076，细胞信号传导公司(Cell signaling))。

实例2：sFGFR3多肽的纯化

使用包括离子交换色谱法和尺寸排阻色谱法的两步纯化方法分别纯化sFGFR3_Del4-C253S和sFGFR3_Del4-D3。

对于离子交换色谱法，通过交叉流过滤(AKTA^TMflux，通用电气医疗集团(GEHealthcare))使用5pm和0.2pm胶囊(分别为KGF-A0504TT和KMP-HEC 9204TT，通用电气医疗集团(GE Healthcare))纯化300ml的培养物上清液。在将样品的电导率调节至14mS/cm(pure 25(通用电气医疗集团(GE Healthcare)))后，然后将包括sFGFR3_Del4-C253S或sFGFR3_Del4-D3的纯化的样品以20mL/min加载到平衡柱上。使用的柱是HiPrep QFF 26/10(通用电气医疗集团(GE Healthcare))，床体积为53mL。结合缓冲液是1X PBS，并且洗脱缓冲液是PBS 1X+1M NaCl。用四个1X PBS的柱体积洗涤柱子。通过两步5％NaCl和10％NaCl，各自使用四个柱体积进行sFGFR3_Del4-C253S和sFGFR3_Del4-D3的洗脱。合并5％NaCl和10％NaCl两者并通过交叉流过滤(/>flux，通用电气医疗集团(GEHealthcare))进行浓缩。然后通过在4℃，3,900g离心10分钟(/>UFC903024/>Ultra-15离心过滤浓缩器)将剩余的体积浓缩在30kDa过滤器上。对于尺寸排阻色谱法，将剩余体积加载到HiLoad 26/600 SUPERDEX^TM200制备级(28-9893-36，通用电气医疗集团(GE Healthcare))上，床体积为320mL。加载量不超过12.8mL。在1XPBS中进行洗脱。

实例3：sFGFR3多肽的动力学测定和解离常数(K_d)测量

用传感器芯片CM5(通用电气医疗集团(GE Healthcare))进行sFGFR3_Del4-C253S和sFGFR3_Del4-D3的无校准浓度分析和动力学测定。通过胺偶联将人FGF2(hFGF2)以约5000RU的水平共价固定至传感器芯片CM5。为了达到5000RU，将hFGF2以10μl/min的流速和25μg/ml的浓度固定持续420秒。运行缓冲液是HBS-EP+缓冲液(通用电气医疗集团(GEHealthcare))。再生缓冲液是100mM乙酸钠和2M氯化钠(pH 4.5)。使用BIACORE^TMT200(通用电气医疗集团(GE Healthcare))通过表面等离子体共振来确定FGF结合、解离常数(K_d)测量、和动力学参数。用于动力学测定和K_d测定的模型为1∶1结合算法。

实例4：sFGFR3多肽的增殖测定

将ATDC5和ATDC5FGFR3^G380R细胞系以25,000个细胞/cm²的密度接种在NUNC^TMMICROWELL^TM96孔光学底板和聚合物基质(赛默飞世尔科技公司(ThermoFisherScientific)，目录号165305)中。孵育24小时后，将细胞在0.5％BSA中耗尽48小时，并然后在和不在hFGF2情况下用具有sFGFR3_Del4-C253S或sFGFR3_Del4-D3刺激72小时(Peprotech)。然后使用直接细胞增殖测定(分子探针公司(MolecularProbes)，目录号C35012)测量细胞增殖。刺激后，每孔添加10μL的/>直接细胞增殖(Direct Cell Proliferation)(英杰公司(Invitrogen)；1mL 1X PBS，250μL背景抑制剂和50μL核染色)。然后将ATDC5和ATDC5 FGFR3^G380R细胞在室温在黑暗中孵育2小时。使用VARIOSKAN^TMLUX多模酶标仪(赛默飞世尔科技公司(ThermoFisher Scientific))来读取荧光。

实例5：sFGFR3多肽的萤光素酶测定

将表达FGFR3^G380R的血清响应元件-荧光素酶(SRE-Luc)HEK细胞以100,000细胞/cm²的密度接种在标准培养96孔板中。然后用0.5％热灭活的胎牛血清(hiFBS)将细胞耗尽24小时，然后用浓度为0nm、70nm和280nm的sFGFR3_Del4-D3，在或不在1ng/ml的hFGF2下处理24h。将培养板平衡至室温持续15分钟，然后每孔添加100μL的Firefly Luc One-StepGlow Assay Working Solution(赛默飞世尔科技公司(ThermoFisher Scientific)，目录号16197)，然后以600rpm振荡3分钟。将板在室温孵育10分钟，并将每个细胞裂解物转移到白色不透明96孔板中以增加发光信号并减少交叉污染。使用VARIOSKAN^TMLUX多模酶标仪(赛默飞世尔科技公司(ThermoFisher Scientific))来读取发光信号。

实例6：sFGFR3多肽的体内功效研究

在转基因Fgfr3^ach/+动物上进行实验，其中突变体FGFR3的表达由Col2a1启动子/增强子驱动。将小鼠暴露于12小时光/暗循环，并可以自由获得标准实验室食物和水。使用引物5’-AGGTGGCCTTTGACACCTACCAGG-3’(SEQ ID NO：30)和5’-TCTGTTGTGTTTCCTCCCTGTTGG-3’(SEQ ID NO：31)通过基因组DNA的PCR来验证基因型，其扩增360bp的FGFR3转基因。

以0.25mg/kg每周两次的皮下剂量评估使用CHO细胞产生的sFGFR3_Del4-D3。在第3天，来自单窝的所有新生小鼠接受相同的剂量。对照窝接受10pi的PBS(媒介)。此后，每周两次进行皮下注射sFGFR3_Del4-D3(0.25mg/kg)持续三周，可替代地在背部的左侧和右侧进行。每天观察小鼠，特别注意运动和排尿改变。进行育种以产生具有半野生型和半杂合型Fgfr3^ach/+小鼠的窝。为了避免由于表型外显率的变化引起的偏差，对起源于同一繁殖者的至少2个窝(一个处理和一个对照)进行实验。以前的数据表明，雄性与雌性之间没有统计学差异，因此，所有分析都将雄性和雌性视为一组。

在第22天，通过致死性注射戊巴比妥来处死所有的动物，并确定性别。在不知道小鼠基因型的情况下进行所有后续测量和分析，以避免研究者偏差。在研究结束时进行基因分型，以揭示数据与特定基因型的对应关系。由于软骨发育不全是具有表型变异性的疾病，因此所有动物都包括在该研究中。将在第22天之前死亡的动物用于研究治疗对过早死亡的影响。在第22天存活的动物用于所有分析。所有实验和数据测量在所有时间点以盲法方式进行。

在第22天处死后，测量体重。对尸体进行仔细剥皮、取出内脏、并基于X射线进行骨骼测量。收获器官，称重并储存在10％福尔马林中用于使用标准石蜡包埋技术进行进一步的组织学分析。然后观察器官的宏观异常，如颜色或质地的改变、以及结节的存在。在所有动物实验中遵循实验动物护理原则(Principles of Laboratory Animal Care)(1985年修订的NIH出版号85-23；http：//grants1.nih.gov/grants/olaw/references/phspol.htm)和欧洲委员会的用于科学目的的动物保护指南(http：//ec.europa.eu/environment/chemicals/lab_animals/legislation_en.htm)。所有程序均经机构伦理委员会(Institutional Ethic Committee)批准使用实验动物(CIEPAL Azur)(批准#NCE-2012-52)。

实例7：用于产生sFGFR3多肽的细胞系不影响活性

比较悬浮HEK 293细胞或CHO细胞中产生的sFGFR3_Del1(SEQ ID NO：7)、sFGFR3_Del4(SEQ ID NO：1)、和sFGFR3_Del4-LK1-LK2(SEQ ID NO：10)的FGF2结合活性、Kd、和对细胞信号传导的影响。HEK 293细胞或CHO细胞在蛋白质的翻译后修饰方面不同。sFGFR3多肽在不同细胞系中的表达不影响Kd、结合活性或sFGFR3多肽对细胞内信号传导抑制的作用(图1A-1D)。

实例8：改善sFGFR3_Del4-C253S和sFGFR3_Del4-D3的产生

sFGFR3_Del1(SEQ ID NO：7)、sFGFR3_Del4(SEQ ID NO：1)、和sFGFR3_Del4-LK1-LK2(SEQ ID NO：10)的sFGFR3多肽各自被修饰为包括位置253处的半胱氨酸残基被丝氨酸残基取代的氨基酸取代、或延伸的Ig样C2型结构域3(SEQ ID NO：33)。sFGFR3_Del1和sFGFR3_Del4-LK1-LK2的这些修饰对sFGFR3多肽的产生没有影响或影响最小，因为仍然可见聚集(分别为图2A和2B)。令人惊讶的是，修饰sFGFR3_Del4以包括位置253处的半胱氨酸残基被丝氨酸残基取代的氨基酸取代(sFGFR3_Del4-C253S)或延伸的Ig样C2-型结构域3(SEQ ID NO：33))来改善sFGFR3多肽的产生。特别地，在还原和非还原条件下，sFGFR3_Del4-C253S和sFGFR3_Del4-D3的聚集最小(图2C)。与sFGFR3_Del4相比，包含C253S或D3还导致产量的相对增加，sFGFR3_Del4-C253S产生增加2倍、sFGFR3_Del4-D3产量增加3倍。

另外，sFGFR3_Del4、sFGFR3_Del4-C253S和sFGFR3_Del4-D3表现出相似的K_d，并且不受翻译后修饰中细胞类型特异性变化的影响。在Expi CHO细胞中，sFGFR3_Del4的K_d为0.8nM、sFGFR3_Del4-C253S的K_d为0.6nM、sFGFR3_Del4-D3的K_d为0.7nM(图3A和表1)。

表1.sFGFR3多肽的解离常数(Kd)。

sFGFR3多肽	KD(nM)
		SFGFR3_Del4	0.8
SFGFR3_Del4-C253S	0.6
		SFGFR3_Del4-D3	0.7

实例9：sFGFR3_Del4-C253S和sFGFR3_Del4-D3在体外同样活跃

sFGFR3_Del4、sFGFR3_Del4-C253S、和sFGFR3_Del4-D3恢复经遗传修饰以过表达FGFR3^ach突变(ATDC5 FGFR3^G380R细胞系)的ATDC5细胞的增殖。在36nM的剂量下，使用HEK 293细胞产生的sFGFR3_Del4使增殖增加至115.5％，使用CHO-S细胞产生的sFGFR3_Del4使增殖增加至116％，使用CHO-S细胞产生的sFGFR3_Del4-C253S使增殖增加至114.4％，并且使用CHO-S细胞产生的sFGFR3_Del4-D3使增殖增加至120.1％(图3B)。

还在表达SRE(-Luc)HEK细胞系的FGFR3^G380R中在有或没有1ng/ml的hFGF2的情况下表测试sFGFR3_Del4-D3，剂量为0nM、70nM和280nM(图4；n＝8)。图4中所示的数据是平均值+/-平均值的标准误差(SEM)。这些数据遵循正态律，并且基于D’Agostino-Pearson综合正态性检验具有相等的方差。使用学生t检验进行有和没有sFGFR3_Del4-D3情况下的统计学比较。如图4所示，sFGFR3_Del4-D3降低SRE细胞系中的荧光素酶信号传导。

实例10：sFGFR3_Del4-D3在患有软骨发育不全的小鼠中恢复骨骼生长、预防死亡率、并恢复枕骨大孔形状

使用低剂量(0.25mg/kg)的sFGFR3_Del4-D3，如实例6进行体内功效研究。媒介组中共包括60只小鼠，其中32只野生型(wt)小鼠和28只Fgfr3^ach/+小鼠。治疗组包括40只小鼠，其中19只小鼠和21只Fgfr3^ach/+小鼠。令人惊讶的是，低剂量的sFGFR3_Del4-D3几乎完全阻止了患有软骨发育不全的小鼠的过早死亡(图5)。在对照组中，53.6％的Fgfr3^ach/+小鼠在断奶前死亡，而治疗组中只有4.8％的小鼠在第22天前以及20％的小鼠在用0.25mg/kg的sFGFR3_Del1治疗后死亡(表2；还参见Garcia等人Sci.Transl.Med.[科学转化医学]5：203ra124，2013其全部内容通过引用并入本文)。

sFGFR3_Del4-D3也部分恢复骨生长，校正了轴和四肢骨骼上wt与Fgfr3^ach/+小鼠之间的初始差异(表2)。与用低剂量sFGFR3_Del1治疗的先前结果相反，用低剂量sFGFR3_Del4-D3治疗恢复了正常的枕骨大孔形状。

表2.向患有软骨发育不全的小鼠给予高剂量的sFGFR3_Del1、低剂量的sFGFR3_Del1、和低剂量的sFGFR3_Del4-D3的体内结果

实例11：通过给予sFGFR3_Del4-C253S治疗软骨发育不全

经受软骨发育不全的人患者(例如，婴儿、儿童、青少年或成人)可通过适当途径(例如，通过皮下注射)，以特定剂量(例如，在0.0002mg/kg/天至约20mg/kg/天之间，如0.001mg/kg/天至7mg/kg/天)，经数天、数周、数月、或数年给予sFGFR3_Del4-C253S(图6；SEQ ID NO：2)来治疗。用sFGFR3_Del4-C253S治疗的软骨发育不全的进展可以通过若干种已建立的方法中的一种或多种来监测。医师可以通过直接观察来监测患者，以评估患者所表现出的软骨发育不全症状如何响应于治疗而改变。例如，在用sFGFR3_Del4-C253S治疗的过程中，医生可以经例如每月或每年1、2、3、4或更多次或大约每1、2、3、4、5、6、7、8、12或16周监测患者在一段时间内体重、颅骨长度和/或颅骨宽度的变化。因此，患者的体重和/或颅骨大小或其变化也可以在治疗特定事件时(例如在给予sFGFR3_Del4-C253S之前和/或之后)测定。例如，响应于给予sFGFR3_Del4-C253S测量体重和/或颅骨大小。

实例12：通过给予sFGFR3_Del4-D3治疗软骨发育不全

另外，经受软骨发育不全的人患者(例如，婴儿、儿童、青少年或成人)可通过适当途径(例如，通过皮下注射)，以特定剂量(例如，在0.0002mg/kg/天至约20mg/kg/天之间，如0.001mg/kg/天至7mg/kg/天)，经数天、数周、数月、或数年给予sFGFR3_Del4-D3的sFGFR3多肽(SEQ ID NO：33)来治疗。用sFGFR3_Del4-D3治疗的软骨发育不全的进展可以通过若干种已建立的方法中的一种或多种来监测。医师可以通过直接观察来监测患者，以评估患者所表现出的软骨发育不全症状如何响应于治疗而改变。例如，在用sFGFR3_Del4-D3治疗的过程中，医生可以经例如每月或每年1、2、3、4或更多次或大约每1、2、3、4、5、6、7、8、12或16周监测患者在一段时间内体重、颅骨长度和/或颅骨宽度的变化。因此，患者的体重和/或颅骨大小或其变化也可以在治疗特定事件时(例如在给予sFGFR3_Del4-D3之前和/或之后)测定。例如，响应于给予sFGFR3_Del4-D3测量体重和/或颅骨大小。

实例13：sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S的生产

如实例2中所述纯化sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S多肽。sFGFR3_Del4的修饰包括延伸的Ig样C2型结构域3(FGFR3_Del4-D3)或在位置253处用丝氨酸残基取代半胱氨酸残基的氨基酸取代(sFGFR3_Del4-C253S)，这改善了sFGFR3多肽的产生。特别是，使用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE；分别为图7A和7B)，在还原和非还原条件下，sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S的聚集均小于约2％(使用浓度为2.3mg/ml或23mg/ml的FGFR3_Del4-D3、和1.5mg/ml和15mg/ml的sFGFR3_Del4-C253S时观察到的)。在补料分批培养中产生sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S后，使用毛细管电泳分离前五个克隆以分别产生0.93g/L至1.0g/L以及0.98g/L至1.1g/L的sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S。使用离子交换色谱法的病毒过滤导致sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S的产率大于60％。

实例14：sFGFR3_Del4-D3在体内的药代动力学和组织分布

进行体内研究以研究sFGFR3_Del4-D3的药代动力学参数，跨血脑屏障的sFGFR3_Del4-D3的摄取，以及肾、肝、脾、肺和心脏中sFGFR3_Del4-D3的组织分布。本文描述的研究包括四个大组，每大组具有五组C57BL/6J小鼠和每组总共四只小鼠(n＝4)(表3)。小鼠为雄性，体重25至30克。

表3.用于研究sFGFR3_Del4-D3的小鼠概述。

第1组在1分钟、15分钟和30分钟取样；第2组在4小时取样；第3组在24小时取样；第4组在36小时取样；第5组在48小时取样。对于第1组，在异氟烷麻醉下将留置的动脉内导管(PE-10)插入一条颈总动脉中，并在30分钟的最终取样时间点用于重复采血。对于静脉内注射，将¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3静脉内注射到颈静脉中，在异氟烷麻醉下通过皮肤切口暴露。在整个实验中，第1组小鼠保持麻醉。在静脉内注射后1分钟和15分钟从动脉导管抽取重复的血液样品(2×约50μL)。对于组2至5，在注射¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3后，用手术夹闭合皮肤，允许小鼠醒来并返回笼中。对于第3组，在终点时间前5分钟，将小鼠重新麻醉并静脉推注3H-白蛋白进入颈静脉。³H示踪剂量的目标是产生血液中¹²⁵I与³H的比率，这适用于在后期采样时间用较低剂量的双同位素标记。在终点取样时间(2小时、3小时、24小时、36小时和48小时)收集血样，并使动物安乐死。对大脑进行取样以进行均质化并确定示踪剂的组织浓度。研究的终点包括sFGFR3_Del4-D3(终末半衰期)的药代动力学参数，跨血脑屏障的sFGFR3_Del4-D3的摄取，以及肾、肝、脾、肺和心脏中sFGFR3_Del4-D3的组织分布。

实例15：sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S的热稳定性和血浆稳定性

使用差示扫描比色法研究sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S在小鼠血浆中的热稳定性。对于sFGFR3_Del4-D3，将两种缓冲液(20mM磷酸盐、40mM NaCl、pH 7.5，和20mM柠檬酸盐、40mM NaCl、pH 6.5)添加到多肽样品中。对于sFGFR3_Del4-C253S，将两种缓冲液(20mM磷酸盐、40mM NaCl、pH 7.5，和40mM柠檬酸盐、40mM NaCl、pH 6.5)添加到多肽样品中。在20mM磷酸盐、40mM NaCl、pH 7.5缓冲液中的sFGFR3_Del4-C253S的解链温度(T_m)为52℃和56℃，并且在40mM柠檬酸盐、40mM NaCl、pH 6.5缓冲液中sFGFR3_Del4-C253S的T_m为55℃和60℃(图8A)。对于sFGFR3_Del4-D3，将两种缓冲液(20mM磷酸盐、40mM NaCl、pH 7.5，和20mM柠檬酸盐、40mM NaCl、pH 6.5)添加到多肽样品中。20mM磷酸盐、40mM NaCl、pH 7.5缓冲液中sFGFR3_Del4-D3的T_m为50℃和54℃，20mM柠檬酸盐、40mM NaCl、pH 6.5缓冲液中sFGFR3_Del4-D3的T_m为53℃和58℃(图8B)。这些结果表明sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S均显示多肽稳定性和解折叠的两个结构域。

通过使用Bolton-Hunter方法用¹²⁵I-示踪剂标记纯化的sFGFR3_Del4-D3，然后在PD-10(Sephadex G-25)柱上纯化，测定具有组氨酸标签的sFGFR3_Del4-D3的离体血浆稳定性。还测定了峰级分的三氯乙酸(TCA)沉淀性以确认¹²⁵I-示踪剂的稳定性。将预热至37℃的小鼠血浆(n＝4)掺入¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3至浓度为约10cpm/mL，然后涡旋。将血浆样品与¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3在Eppendorf 中在温和旋转(300rpm)下孵育。然后收集等分试样用于TCA沉淀(10μl样品和100μl 2％BSA)并以0、30、60、120、180和360分钟的间隔注射到快速性能液相色谱法(FPLC)柱(20pi样品和150pi 10mM PBS，pH 7.4)上。将等分试样储存在冰上直至进行TCA沉淀或FPLC注射。

对于TCA沉淀，将1mL冰冷的10％TCA添加到血浆样品中，在冰上孵育10分钟，以4,000g离心5分钟，然后分离上清液和沉淀，并在γ计数器中对两者进行计数。为了评估离体血浆稳定性，将100pi样品注射到FPLC柱(200 10/300GL)上，并以0.75ml/min的速率洗脱1.5倍柱体积。从柱中收集1ml的级分，并然后在γ计数器中测量。sFGFR3_Del4-D3在37℃的血浆稳定性在0分钟时确定为95％、在2小时确定为95％、并且在24小时确定为约92％，仅有轻微聚集(图9A)。

还确定了通过静脉内和皮下注射给药后血浆中sFGFR3_Del4-D3的体内稳定性。使用Bolton-Hunter方法用¹²⁵I-示踪剂标记sFGFR3_Del4-D3，然后在PD-10(G-25)柱上纯化。通过静脉内或皮下注射将¹²⁵I-标记的sFGFR3_Del4-D3(10μCi，在约50μL PBS中)给予于麻醉的C57BI/6小鼠。¹²⁵I-示踪剂蛋白质剂量(约0.1mg/kg)用未标记的蛋白质补充至2.5mg/kg的总剂量。将用作血管标记物的大鼠血清白蛋白用[³H]-NSP(N-琥珀酰亚胺基[2，3-³H]丙酸酯]；Perkin Elmer)标记并在PD-10(/>G25)柱上纯化。

对于静脉推注后血浆中sFGFR3_Del4-D3的稳定性，FPLC洗脱曲线显示血浆中长达15分钟没有降解产物(图9B)。在给予sFGFR3_Del4-D3后30分钟，出现了少量低分子量降解产物，到2小时时其增加，但到24小时时大量消失。对于皮下注射后血浆中sFGFR3_Del4-D3的稳定性，FPLC洗脱曲线显示在30分钟时血浆中存在一些降解产物，到2小时和到4小时降解增加(图9C)。24小时后留在血浆中的低量示踪剂主要表现为完整的sFGFR3_Del4-D3多肽。图9B和9C的下面的色谱图呈现为归一化至每个单独运行中的最高峰，以便更容易地比较洗脱模式。

实例16：sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S的配体结合活性

进行实验以表征sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S对人FGF2的结合亲和力。如实例3中所述，用20mM磷酸盐、40mM NaCl、pH 7.5的再生缓冲液确定sFGFR3_Del4-D3对于FGF2的解离常数(Kd)和sFGFR3_Del4-C253S对于FGF2的Kd。sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S的测试浓度为13nM、6.5nM、3.25nM和1.75nM。确定sFGFR3_Del4-D3的Kd为约3.6nm，并且sFGFR3_Del4-C253S的Kd为约6.9nm。这些结果表明sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S在低nM范围内对FGF2具有结合活性。

实例17：sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S在体外展示功能活性

使用增殖测定法测试sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S的功能活性。如实例4中所述使用经遗传修饰以过表达FGFR3^ach突变的ATDC5细胞(ATDC5 FGFR3^G380R细胞系)，用sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S的1ug/ml、10ug/ml、和50ug/ml浓度进行增殖测定。在这些浓度中的每一个，sFGFR3_Del4-C253S和sFGFR3_Del4-D3恢复FGFR3^G380R细胞的增殖(图10A和10B)。基于1ug/ml的浓度，对于sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S，EC50被确定为约10nM。这些结果表明sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S在低nM范围内是生物活性的。

实例18：sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S的药代动力学曲线

以2.5mg/kg的剂量皮下或静脉内给予的sFGFR3_Del4-D3的药代动力学(PK)曲线用于确定sFGFR3_Del4-D3的终末消除半衰期(图11)。对于皮下给予sFGFR3_Del4-D3的小鼠，在30分钟、2小时、4小时、8小时、24小时、36小时、和48小时收集样品。对于静脉内给予sFGFR3_Del4-D3的小鼠，在1分钟、15分钟、30分钟、2小时、24小时、和36小时收集样品。2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的皮下终末消除半衰期为约20小时，而2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的静脉内终末消除半衰期为约7小时。根据PK曲线，T_最大为约8小时，C_最大为约4.5nM，并且对于皮下给予的2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3，估计的生物利用度为约30％。静脉内给予的sFGFR3_Del4-D3在α相期间快速清除，然后是较慢的β相清除，对sFGFR3_Del4-C253S具有类似的静脉内PK谱。

实例19：肾和肝是sFGFR3_Del4-D3的主要清除途径

在静脉内给予2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3后30分钟、120分钟和1440分钟以及皮下给予2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3后30分钟、120分钟，240分钟、480分钟、和1440分钟后，在肾、肝、脾、肺和心脏组织中评估sFGFR3_Del4-D3的清除率。肝和肾是静脉内给予的sFGFR3_Del4-D3清除的主要途径(图12)。肾是皮下给予sFGFR3_Del4-D3的清除的主要途径(图13)。

实例20：sFGFR3_Del4-D3不会跨过血脑屏障

进行药代动力学研究以确定野生型小鼠中sFGFR3_Del4-D3跨越血脑屏障的摄取。在静脉推注后，在三个时间点(30分钟、2小时、和24小时)测量sFGFR3_Del4-D3的脑组织摄取。在用2.5mg/kg未标记的sFGFR3_Del4-D3的情况下，作为放射性标记的示踪剂(¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3)注射sFGFR3_Del4-D3。¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3的注射剂量为每只动物约10μCi，相应于小于0.1mg/kg。在30分钟、2小时、和24小时对小鼠进行安乐死后，通过液体闪烁计数来测量器官和血浆中¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3的浓度。

通过测量三氯乙酸(TCA)可沉淀材料(例如，完整示踪物)的级分，针对血浆和脑样品中的代谢来校正¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3浓度。通过在尺寸排阻快速蛋白质液相色谱法(FPLC)柱上注射样品也证实了TCA校正的有效性。通过在处死动物前不久注射放射性标记的白蛋白(³H-RSA)，针对血管内含量(V₀)来校正¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3的器官浓度。RSA的分布的表观器官体积表示V₀。白蛋白的剂量可忽略不计(约为生理浓度的1％)。对于除脑以外的所有器官，通过减去血管含量并考虑血浆中的TCA可沉淀级分来计算浓度。然而，由于没有进行TCA沉淀，所以对于除脑以外的这些器官中的降解材料的摄取没有校正。

脑浓度通过下式计算：C_{脑(经校正)}＝[V_d(sFGFR3_Del4-D3)-V₀]×C_{血浆(终点)}，其中V_d(sFGFR3_Del4-D3)是脑中sFGFR3_Del4-D3的分布体积(计算为C_脑/C_血浆)，V₀是分布在脑中的白蛋白的体积，并且C_{血浆(终点)}是终点取样时间处sFGFR3_Del4D3的血浆浓度。所有浓度分别以每克或ml的注射剂量的百分比(％ID/g或％ID/mL)表示，并且静脉推注的剂量等于100％。通过与注射剂量相乘(按g/1000g计的体重)×2.5mg，这些值可以转化为[mg/g]或[mg/mL]。所有体重在25g-30g的范围内。

在任何测量时间点，如经校正脑浓度(血管含量和降解(TCA沉淀度)校正后)所示，没有检测到¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3的脑摄取(图14A)。另外，如通过配对t检验确定的，在任何测量时间点(30分钟、2小时、和24小时)，RSA(＝V0)和¹²⁵I-sFGFR3_Del4-D3的V_d没有显著差异(图14B)。总之，在本研究中分析的任何时间点，以2.5mg/kg的剂量作为静脉内推注，在30分钟、2小时、和24小时，sFGFR3_Del4-D3在小鼠的脑组织中没有可测量的摄取。

实例21：sFGFR3_Del4-D3用于治疗软骨发育不全的体内疗效

sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S各自以每周一次或两次2.5mg/kg或每周两次10mg/kg的皮下剂量评估。繁殖设置为理论上产生30窝具有半野生型和半杂合型Fgfr3^ach/+小鼠(表4)。

表4.将sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S皮下给予野生型(WT)和Fgfr3^ach/+小鼠。

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在第3天，来自单窝的所有新生小鼠接受相同的剂量。对照窝接受10pi的PBS(媒介)。此后，以2.5mg/kg每周一次或两次、或者10mg/kg每周两次持续三周的剂量皮下注射sFGFR3_Del4-D3和sFGFR3_Del4-C253S，交替地在背部的左侧和右侧。每天观察小鼠，并在注射当天特别注意运动和排尿改变、并且称重。每天两次观察具有并发症的小鼠进行监测。以前的数据表明，雄性与雌性之间没有统计学差异，因此，所有分析都将雄性和雌性视为一组。

每周一次或两次皮下给予2.5mg/kg的sFGFR3_Del4-D3或每周两次皮下给予10mg/kg的sFGFR3_Del4-D3，相对于接受PBS的Fgfr3^ach/+小鼠，增加Fgfr3^ach/+小鼠的存活(图15和表4)。特别是，每周两次给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3导致Fgfr3^ach/+小鼠存活为93％，每周一次给予2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3导致Fgfr3^ach/+小鼠存活为84％，并且每周两次给予2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3导致Fgfr3^ach/+小鼠存活为72％，而接受PBS的Fgfr3^ach/+小鼠的存活为62.8％。每周两次给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的死亡率为6.7％，每周一次给予2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的死亡率为15.4％，每周两次给予2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的死亡率为28.0％，并且给予PBS的Fgfr3^ach ^/+小鼠的死亡率为37.2％。使用Agostino和Pearson综合正态性检验，随后是t检验后，用sFGFR3_Del4-D3处理后的Fgfr3^ach/+小鼠存活的统计分析。所有被调查组都通过了正态性检验。来自这些分析的P值如下所示，其中＊表示P值＜0.05，＊＊＊表示P值＜0.001(表5)。

表5.用于将sFGFR3_Del4-D3皮下给予于野生型(WT)和Fgfr3^ach/+小鼠的P值。

组比较	P值
		Wt比ach	＊＊＊
Fgfr3^ach/+PBS比Fgfr3^ach/+2.5mg/kg，1x	＊＊＊
		Fgfr3^ach/+PBS比Fgfr3^ach/+2.5mg/kg，2x	＊
Fgfr3^ach/+PBS比Fgfr3^ach/+10mg/kg，2x	＊＊＊
		Wt PBS比Fgfr3^ach/+10mg/kg，2x	ns

相对于接受PBS的Fgfr3^ach/+小鼠，每周一次或两次皮下给予2.5mg/kg的sFGFR3_Del4-D3或每周两次皮下给予10mg/kg的sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的运动问题和腹式呼吸并发症的严重程度和频率也降低(图16)。特别地，在每周两次皮下给予10mg/kgsFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠中，运动问题减少最多，然后是每周两次给予sFGFR3_Del4-D3 2.5mg/kg的小鼠，以及是每周一次给予sFGFR3_Del4-D3 2.5mg/kg的小鼠。腹式呼吸中的并发症在每周两次皮下给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠中下降最多，然后是每周一次皮下给予2.5mg/kg的sFGFR3_Del4-D3的小鼠，并然后是每周两次皮下给予2.5mg/kg的sFGFR3_Del4-D3的小鼠。这些结果显示sFGFR3_Del4-D3减少Fgfr3^ach/+小鼠中软骨发育不全的症状。

相对于接受PBS的Fgfr3^ach/+小鼠，皮下给予sFGFR3_Del4-D3(接受每周一次或两次2.5mg/kg的sFGFR3_Del4-D3、或每周两次10mg/kg的sFGFR3_Del4-D3)也显著增加了Fgfr3^ach/+小鼠的总体长(包括轴向长度和尾长、以及长骨(p＝0.07))(图17A-17C)。在整个骨架上使用相同的数字卡尺测量尾巴和体长(轴向长度)。胫骨长度是在数字X射线上测量的。每周两次给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3导致Fgfr3^ach/+小鼠的51％轴向校正(体长和尾长)，然后在每周两次接受2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+中43％轴向校正，以及在每周一次接受2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠中39％轴向校正。相对于接受PBS的Fgfr3^ach/+小鼠，每周两次给予2.5mg/kg或10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的X射线照片也显示骨和体长的增加(图17D)。每周两次给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3导致Fgfr3^ach/+小鼠的86％四肢矫正(胫骨和股骨长度)，然后在每周两次接受2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/++中68％四肢矫正，以及每周一次接受2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠中54％四肢矫正。

与接受PBS的Fgfr3^ach/+小鼠相比，皮下给予sFGFR3_Del4-D3还导致Fgfr3^ach/+小鼠的颅骨比率(长度/宽度(L/W))的剂量依赖性改善(图18A)。每周两次皮下给予10mg/kgsFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠表现出颅骨比率(L/W)的最大改善，然后是每周两次给予2mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠，以及每周一次给予2mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠。特别是，每周两次给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3导致Fgfr3^ach/+小鼠37％的颅骨形状校正(L/W比)，然后在接受每周两次2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+中29％颅骨形状校正，以及在每周一次接受2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠中19％的颅骨形状校正。相对于接受PBS的Fgfr3^ach/+小鼠，给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach ^/+小鼠的X射线照片也显示颅骨比率的改善(图18B)。体长、尾巴、股骨、胫骨和颅骨比率的骨测量(以mm和平均值±SEM表示)如下所示(表6)。这些结果表明sFGFR3_Del4-D3的剂量依赖性体内功效，如通过增加的存活、减少的并发症数量、增加的骨生长和Fgfr3^ach/+小鼠的骨骼比例的改善所证明的。

表6.对于皮下给予SFGFR3 Del4-D3的WT和Fgfr3^ach/+小鼠的体长、尾巴、股骨、胫骨和颅骨比率的骨测量(以mm和平均值±SEM表示)。

另外，每周两次以2.5mg/kg剂量给予sFGFR3_Del1的Fgfr3^ach/+小鼠的骨测量值的比较显示，以每周两次2.5mg/kg的剂量给予sFGFR3_Del4-D3可比地或更有效地增加骨、尾巴、股骨、和胫骨的长度，并改善Fgfr3^ach/+小鼠的颅骨比率(表7)。特别地，相对于给予sFGFR3_Del1的体长为134.4±1.17mm的Fgfr3^ach/+小鼠，给予sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的体长改善至135.5±1.75mm；相对于给予sFGFR3_Del1的尾长为71.58±0.86mm的Fgfr3^ach/+小鼠，给予sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的尾长改善至73.69±1.5mm；相对于给予sFGFR3_Del1的股骨长度为10.01±0.06mm的Fgfr3^ach/+小鼠，给予sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的股骨长度改善至10.58±0.09mm；相对于给予sFGFR3_Del1的胫骨长度为13.27±0.31mm的Fgfr3^ach/+小鼠，给予sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的胫骨长度改善至14.09±0.12mm；相对于给予sFGFR3_Del1的颅骨比率为1.81±0.02mm的Fgfr3^ach/+小鼠，给予sFGFR3_Del4-D3的Fgfr3^ach/+小鼠的颅骨比率改善至1.85±0.01mm；

表7.对于皮下给予sFGFR3_Del1的WT和Fgfr3^ach/+小鼠的体长、尾巴、股骨、胫骨和颅骨比率的骨测量(以mm和平均值±SEM表示)(Gareia等人Sci.Transl.Med.[科学转化医学]5：203ra124，2013)。

实例22：没有器官毒性与sFGFR3_Del4-D3的给药相关

进行组织病理学研究以表征与sFGFR3_Del4-D3给予相关的器官毒性。每周一次给予PBS、2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3每周两次2.5mg/kg sFGFR3_Del4-D3，或每周两次给予10mg/kg sFGFR3_Del4-D3的野生型小鼠(6只雄性和6只雌性/剂量)。研究的器官包括肾、皮肤、唾液腺、下颌淋巴结、胆囊、脾、胰腺、肺、心脏、主动脉、空肠、结肠和肝脏。没有组织病理学结果表明给予任何剂量的sFGFR3_Del4-D3的野生型小鼠的器官毒性。这些结果表明，没有与每周两次给予10mg/kg的sFGFR3_Del4-D3相关的毒性。

实例23：确定sFGFR3_Del4-D3与成纤维细胞生长因子的结合亲和力

我们确定sFGFR3_Del4-D3与成纤维细胞生长因子(FGF)配体结合并充当诱饵以防止FGF与膜结合FGFR3之间的结合。使用BIACORE^TMT200(通用电气医疗集团(GEHealthcare))进行表面等离子体共振以确定与固定的sFGFR3_Del4-D3结合的不同人FGF(hFGF)的K_d值。特别地，测定hFGF1(图19A)、hFGF2(图19B)、hFGF9(图19C)和hFGF18(图19D)的旁分泌hFGF和hFGF19(图19E)和hFGF21(图19F)的内分泌hFGF的K_d值。所有四种旁分泌FGF配体以纳摩尔(nM)亲和力结合sFGFR3_Del4-D3(表8)。

表8.人旁分泌FGF(hFGF1、hFGF2、hFGF9和hFGF18)和人内分泌FGF(hFGF19和hFGF21)的K_d确定和值的总结。

对于FGF2和FGF18，使用1∶1结合模型实现了良好的拟合，这是结合亲和力的最直接模型。该模型描述了芯片表面的1∶1结合相互作用，其中固定的SFGFR3_DEL4-D3结合不同的FGF：A+B＝AB，具有单次结合和解离速率。2∶1模型还描述了FGF与SFGFR3_DEL4-D3结合的1∶1相互作用，但也假设稳定复合物的构象变化：A+B＝AB＝AB＊并表示两个结合和解离速率。此模型假设构象变化的复合物(SFGFR3_DEL4-D3与FGF结合)仅能通过逆转构象变化而解离。确定hFGF1、hFGF9、hFGF19、和hFGF21的实验数据非常适合2∶1模型，因此，hFGF1、hFGF9、hFGF19、和hFGF21的K_d衍生自2∶1模型。

尽管hFGF1、hFGF9、hFGF19、和hFGF21均具有低nM范围的K_d，但这些hFGF的动力学特征显著不同。例如，FGF1以非常快的结合速率和解离速率结合sFGFR3_Del4-D3，而FGF2不会以与FGF1一样快的结合速率或解离速率结合sFGFR3_Del4-D3，这导致与FGF1相比FGF2总体上更小的K_d(表8)。相对于内分泌hFGF，测量sFGFR3_Del4-D3与hFGF19或hFGF21(其为内分泌FGF15/FGF19亚家族的成员)之间的亲和力显著较低(表8和图19D和19E)。FGF15/FGF19亚家族使用Klotho代替蛋白聚糖作为辅因子，并且已经进化成内分泌作用生长因子，这些内分泌作用生长因子对于代谢参数的系统调节是重要的，例如磷酸盐、胆汁酸、碳水化合物和脂质代谢。

这些结果证明sFGFR3_Del4-D3与hFGF1、hFGF2、hFGF9和hFGF18存在高亲和力相互作用，而sFGFR3_Del4-D3与FGF19和FGF21存在低亲和力相互作用。sFGFR3_Del4-D3对FGF19和FGF21的低亲和力是有利的，因为sFGFR3_Del4-D3在体内干扰这些FGF的功能的可能性低。

实例24：sFGFR3_Del4-D3的体外增殖测定

在结合FGF后，FGFR3二聚化以启动信号传导级联反应。若干种下游信号传导途径与FGF信号传导相关。在软骨细胞中，二聚化的FGFR3导致抗增殖信号/早期分化信号进入软骨细胞，最终导致骨生长的抑制。例如，RAS/MAPK途径传播信号以负面影响增殖、终末分化、和有丝分裂后基质合成，并且STAT1途径与细胞周期调节因子p107和130以及细胞周期抑制剂p21Waf/Cip1一起介导软骨细胞增殖的抑制。基因表达研究表明，许多其他途径也参与生长促进分子的下调或抗增殖功能的诱导。

为了研究软骨细胞模型中FGFR3-诱饵诱导的FGFR3^G380R的抑制，进行研究以确定sFGFR3_Del4-D3对经遗传修饰以过表达FGFR3^ach突变的ATDC5细胞(ATDC5 FGFR3^G380R细胞)增殖的影响。首先从分化的畸胎癌干细胞系AT805中分离的软骨细胞系ATDC5细胞通常用作体外软骨细胞研究的模型。首先用逆转录病毒表达载体感染ATDC5细胞，并产生表达FGFR3^G380R的稳定细胞系。通过蛋白质印迹确定FGFR3^G380R在ATDC5细胞系中的表达(图20)。将在抗性细胞选择之后在第一代(G380R#1)和第二代(G380R#2)中表达FGFR3^G380R的ATDC5细胞的提取物、以及对照ATDC5细胞的提取物被印迹并用抗体检测(针对FGFR3(pFGFR3)的总磷酸化、在FGFR3中的特异性磷酸酪氨酸724(pFGFR3 Y724)、和总FGFR3表达(FGFR3))。总细胞外信号相关的激酶表达用作上样对照(ERK)。向ATDC5 FGFR3^G380R细胞中添加SFGFR3_DEL4-D3将ATDC5 FGFR3^G380R细胞的增殖指数剂量依赖性地增加两倍，EC₅₀为1.25+/-0.27nM(图21)。这些结果表明，将SFGFR3_DEL4-D3添加至ATDC5 FGFR3^G380R细胞克服了FGFR3^G380R在软骨发育不全的细胞模型中介导的负生长信号，并且与软骨细胞中FGFR3介导的抗增殖信号一致，其在当软骨细胞表达包括G380R突变的FGFR3时更为明显。

其他实施方案

以上说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请都通过引用结合在此，如同每一单独的出版物、专利或专利申请具体且单独地指明通过引用以其整体结合在此。本发明的所描述方法、药物组合物、和试剂盒的各种修改和变化对于本领域的技术人员将是显而易知的，而不背离本发明的范围和精神。虽然已结合特定实施例描述了本发明，但将理解，其能够进一步修饰，并且要求保护的本发明不应不适当地限于这类特定实施例。事实上，本领域技术人员显而易知的用于执行本发明的所描述模式的各种修改预期在本发明的范围内。本申请旨在覆盖任何一般而言遵循本发明的原理的变化、用途或改编，并且包括本披露的内容的此类偏离：其在本发明所属领域的已知或惯常操作内、且可适用于此前所示的关键特征。

Claims

1.一种可溶性成纤维细胞生长因子受体3(sFGFR3)多肽，其由SEQ ID NO:33的氨基酸组成。

2.如权利要求1所述的sFGFR3多肽，其中所述sFGFR3多肽结合成纤维细胞生长因子1(FGF1)、成纤维细胞生长因子2(FGF2)、成纤维细胞生长因子9(FGF9)或成纤维细胞生长因子18(FGF18)中的至少一种。

3.如权利要求1或2所述的sFGFR3多肽，其中所述sFGFR3多肽结合成纤维细胞生长因子1(FGF1)、成纤维细胞生长因子2(FGF2)、成纤维细胞生长因子9(FGF9)和成纤维细胞生长因子18(FGF18)。

4.如权利要求1或2所述的sFGFR3多肽，其中所述结合的特征在于平衡解离常数(Kd)为0.2nM至20nM。

5.如权利要求1或2所述的sFGFR3多肽，其中所述结合的特征在于Kd为1nM至10nM。

6.如权利要求1或2所述的sFGFR3多肽，其中所述sFGFR3多肽由SEQ ID NO:21的第52至1098位核苷酸编码。

7.一种组合物，其包含：

由SEQ ID NO:33的氨基酸序列组成的可溶性成纤维细胞生长因子受体3(sFGFR3)多肽和药学上可接受的赋形剂。

8.如权利要求7所述的组合物，其中所述组合物包含的sFGFR3多肽的聚集小于2％。

9.如权利要求1至6中任一项所述的可溶性成纤维细胞生长因子受体3(sFGFR3)多肽或如权利要求7至8中任一项所述的组合物在制造用于治疗受试者的软骨发育不全之药物中的用途。

10.根据权利要求9所述的用途，其中所述sFGFR3多肽或所述组合物改善所述受试者的一种或多种症状。

11.根据权利要求9所述的用途，其中所述sFGFR3多肽用于以0.01mg/kg至10mg/kg的剂量给药。

12.根据权利要求9所述的用途，其中所述sFGFR3多肽用于以0.2mg/kg至3mg/kg的剂量给药。

13.根据权利要求9所述的用途，其中所述sFGFR3多肽用于每日、每周、每月、或每年给药一次或多次。

14.根据权利要求9所述的用途，其中所述sFGFR3多肽用于每周七次、每周六次、每周五次、每周四次、每周三次、每周两次、每周一次、每两周一次、或每月一次给药。

15.根据权利要求9所述的用途，其中所述多肽或所述组合物的给药：

a)增加所述受试者的存活；

b)改善所述受试者的运动；

c)改善所述受试者的腹式呼吸；

d)增加所述受试者的身体和/或骨长度；或

e)改善所述受试者的颅骨比率和/或恢复所述受试者的枕骨大孔形状。

16.根据权利要求9所述的用途，其中所述多肽或组合物皮下给药。

17.根据权利要求9所述的用途，其中所述多肽或组合物静脉内给药。

18.组合物在制造用于治疗人受试者的软骨发育不全之药物中的用途，其中所述组合物包含：

19.一种产生如权利要求1所述的sFGFR3多肽的方法，所述方法包括：

(i)在适于所述sFGFR3多肽表达的条件下在培养基中培养包含编码所述sFGFR3多肽的多核苷酸的宿主细胞；以及

(ii)从所述培养基中回收所述sFGFR3多肽。

20.如权利要求19所述的方法，其还包括(iii)通过离子交换色谱法或尺寸排阻色谱法纯化所述sFGFR3多肽的步骤。

21.如权利要求19或20所述的方法，其中所述宿主细胞是HEK293细胞。

22.如权利要求19或20所述的方法，其中所述宿主细胞是CHO细胞。

23.如权利要求19或20所述的方法，其中所述sFGFR3多肽的聚集小于2％。

24.如权利要求19或20所述的方法，其中所述回收步骤产生0.9g/L至1.1g/L的浓度的sFGFR3多肽。

25.一种核酸，其编码如权利要求1至6中任一项所述sFGFR3多肽。

26.如权利要求25所述的核酸，其中所述核酸由SEQ ID NO:37的第58至1104位核苷酸的序列组成。

27.如权利要求25所述的核酸，其中所述核酸由SEQ ID NO:21的第52至1098位核苷酸的序列组成。

28.一种载体，其包含如权利要求25至27中任一项所述的核酸。

29.如权利要求28所述的载体，其中所述载体是质粒、人工染色体、病毒载体、或噬菌体载体。

30.一种宿主细胞，其包含如权利要求25至27中任一项所述的核酸或如权利要求28或29所述的载体。