CN116997364A - 抗转铁蛋白受体融合蛋白及其使用方法 - Google Patents

抗转铁蛋白受体融合蛋白及其使用方法 Download PDF

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T·吉埃塞
G·坎南
M·S·卡里奥利斯
C·S·马洪
王军华
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Abstract

某些实施方案提供了包含艾杜糖醛酸2‑硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段的融合蛋白;和如本文所述的抗转铁蛋白受体(TfR)抗体,以及它们的使用方法。

Description

抗转铁蛋白受体融合蛋白及其使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年2月11日提交的系列号为63/148,543的美国临时申请的优先权。上面引用的申请的全部内容特此以引用的方式并入本文。
背景技术
亨特综合征(Hunter syndrome)或MPS II是一种由IDS基因突变引起的罕见X连锁隐性病症。艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)活性不足在多种器官和组织中导致糖胺聚糖(GAG)、硫酸乙酰肝素(HS)和硫酸皮肤素(DS)的积累,并导致溶酶体功能障碍。大约三分之二的患者表现出神经元病表型(nMPS II)。一种IDS的重组形式已被批准用于治疗亨特综合征,但由于难以穿过血脑屏障(BBB)递送重组酶,因此其对脑的影响甚微。一种可能的方法涉及利用抗转铁蛋白受体抗体来促进大分子诸如IDS穿过BBB的技术。
发明内容
因此,某些实施方案提供一种融合蛋白,其包含:
(a)艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段,和
(b)如本文所述的抗转铁蛋白受体(TfR)抗体(例如,抗人TfR抗体),
其中所述融合蛋白包含至少约6mol/mol的唾液酸:融合蛋白和/或包含约1.5至约2.5mol/mol的甘露糖-6-磷酸(M6P):融合蛋白。在某些实施方案中,所述融合蛋白包含约15-16mol/mol之间的唾液酸:融合蛋白(即,约15至约16mol/mol的唾液酸:融合蛋白)和/或包含约1.5至约2.5mol/mol之间的M6P:融合蛋白(即,约1.5至约2.5mol/mol的M6P:融合蛋白)。在某些实施方案中,所述融合蛋白包含约15-16mol/mol之间的唾液酸:融合蛋白(即,约15至约16mol/mol的唾液酸:融合蛋白)和/或包含约1.5至约2.3mol/mol之间的M6P:融合蛋白(即,约1.5至约2.3mol/mol的M6P:融合蛋白)。
在某些实施方案中,所述融合蛋白包含:
(a)艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段,和
(b)抗人转铁蛋白受体抗体,其中所述抗体包含:
i)包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链互补决定区1(CDR-H1)或相对于SEQ IDNO:13具有1或2个取代的序列;
ii)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2或相对于SEQ ID NO:15具有1或2个取代的序列;
iii)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3或相对于SEQ ID NO:16具有1或2个取代的序列;
iv)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1或相对于SEQ ID NO:7具有1或2个取代的序列;
v)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2或相对于SEQ ID NO:8具有1或2个取代的序列;和
vi)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3或相对于SEQ ID NO:9具有1或2个取代的序列;
其中所述融合蛋白包含至少约6mol/mol的唾液酸:融合蛋白(例如,约15-16mol/mol之间的唾液酸:融合蛋白(即,约15至约16mol/mol的唾液酸:融合蛋白))。
在某些其他实施方案中,所述融合蛋白包含:
(a)艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段,和
(b)抗人转铁蛋白受体抗体,其中所述抗体包含:
i)包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链CDR-H1或相对于SEQ ID NO:13具有1或2个取代的序列;
ii)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2或相对于SEQ ID NO:15具有1或2个取代的序列;
iii)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3或相对于SEQ ID NO:16具有1或2个取代的序列;
iv)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1或相对于SEQ ID NO:7具有1或2个取代的序列;
v)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2或相对于SEQ ID NO:8具有1或2个取代的序列;和
vi)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3或相对于SEQ ID NO:9具有1或2个取代的序列;
其中所述融合蛋白包含约1.5至约2.5mol/mol的M6P:融合蛋白。在某些实施方案中,所述融合蛋白包含约1.5至约2.3mol/mol之间的M6P:融合蛋白(即,约1.5至约2.3mol/mol的M6P:融合蛋白)。
某些实施方案还提供了包含如本文所述的融合蛋白和药学上可接受的赋形剂的药物组合物。
某些实施方案提供了包含如本文所述的融合蛋白的宿主细胞。某些实施方案提供产生如本文所述的融合蛋白的方法,包括在适于产生所述融合蛋白的条件下在宿主细胞中表达一种或多种可操作以表达1)如本文所述的轻链;和2)连接至如本文所述的IDS氨基酸序列的重链的多核苷酸。
某些实施方案提供通过如本文所述的方法制备的融合蛋白。
某些实施方案提供了降低有需要的受试者中的一种或多种GAG物质的水平的方法,包括向所述受试者施用如本文所述的融合蛋白或如本文所述的药物组合物(例如,施用如本文所述的治疗有效剂量)。
某些实施方案提供治疗有需要的受试者的亨特综合症的方法,包括向所述受试者施用如本文所述的融合蛋白或如本文所述的药物组合物(例如,施用如本文所述的治疗有效剂量)。
某些实施方案还提供降低有需要的受试者中的一种或多种GAG物质的水平的方法,包括以约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg的剂量向所述受试者施用融合蛋白,其中所述融合蛋白包含:
(a)艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段,和
(b)抗人转铁蛋白受体抗体,其中所述抗体包含:
i)包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链互补决定区1(CDR-H1)或相对于SEQ IDNO:13具有1或2个取代的序列;
ii)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2或相对于SEQ ID NO:15具有1或2个取代的序列;
iii)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3或相对于SEQ ID NO:16具有1或2个取代的序列;
iv)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1或相对于SEQ ID NO:7具有1或2个取代的序列;
v)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2或相对于SEQ ID NO:8具有1或2个取代的序列;和
vi)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3或相对于SEQ ID NO:9具有1或2个取代的序列。
某些实施方案提供治疗有需要的受试者的亨特综合征的方法,包括以约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg的剂量向所述受试者施用融合蛋白,其中所述融合蛋白包含:
(a)艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段,和
(b)抗人转铁蛋白受体抗体,其中所述抗体包含:
i)包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链互补决定区1(CDR-H1)或相对于SEQ IDNO:13具有1或2个取代的序列;
ii)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2或相对于SEQ ID NO:15具有1或2个取代的序列;
iii)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3或相对于SEQ ID NO:16具有1或2个取代的序列;
iv)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1或相对于SEQ ID NO:7具有1或2个取代的序列;
v)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2或相对于SEQ ID NO:8具有1或2个取代的序列;和
vi)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3或相对于SEQ ID NO:9具有1或2个取代的序列。
某些实施方案还提供本文公开的可用于制备如本文所述的融合蛋白的方法和中间体。
附图说明
图1是IgG:IDS融合蛋白的示意图,其含有抗转铁蛋白受体抗体,其中每条重链与IDS酶融合。
图2显示与甘露糖-6-磷酸受体(M6PR)结合的IgG:IDS。使用不同浓度的IgG:IDS进行ELISA结合测定以生成代表性结合曲线。
图3示出IgG:IDS在MPSII成纤维细胞中的细胞效力。S35-硫酸盐积累测定用于生成IgG:IDS的代表性细胞效力曲线(跨细胞系平均)。
图4显示TfRmu/hu KI小鼠(每组n=3只)血清中的IgG:IDS的药代动力学(PK)曲线,所述小鼠接受了1、3或10mg/kg的IgG:IDS单次静脉内剂量。在给药后0.5、4、8和24小时收集终末样品。
图5显示TfRmu/hu KI小鼠(每组n=3只)脑中的IgG:IDS的PK曲线,所述小鼠接受了1、3或10mg/kg的IgG:IDS单次静脉内剂量。在给药后0.5、4、8和24小时收集终末样品。
图6显示TfRmu/hu KI小鼠(每组n=3只)肝脏中的IgG:IDS的PK曲线,所述小鼠接受了1、3或10mg/kg的IgG:IDS单次静脉内剂量。在给药后0.5、4、8和24小时收集终末样品。
图7A-7C显示来自Ids KO;TfRmu/hu KI小鼠肝脏中的总GAG水平(A)、硫酸乙酰肝素(HS)水平(B)和硫酸皮肤素(DS)水平(C),已经给所述小鼠施用了1、3或10mg/kg IgG:IDS的单次静脉内剂量(每组n=5只)。给药后7天测量GAG水平,并与媒介物处理和TfRmu/hu KI小鼠进行比较;每组n=5只。图表显示了平均值±SEM和p值:采用Tukey多重比较检验的单向ANOVA;****p<0.0001。
图8A-8C显示来自Ids KO;TfRmu/hu KI小鼠CSF中的总GAG水平(A)、硫酸乙酰肝素(HS)水平(B)和硫酸皮肤素(DS)水平(C),已经给所述小鼠施用了1、3或10mg/kg IgG:IDS的单次静脉内剂量(每组n=5只)。给药后7天测量GAG水平,并与媒介物处理和TfRmu/hu KI小鼠进行比较;每组n=5只。图表显示了平均值±SEM和p值:采用Tukey多重比较检验的单向ANOVA;**p<0.01;***p<0.001;和****p<0.0001。
图9A-9C显示来自Ids KO;TfRmu/hu KI小鼠脑中的总GAG水平(A)、硫酸乙酰肝素(HS)水平(B)和硫酸皮肤素(DS)水平(C),已经给所述小鼠施用了1、3或10mg/kg IgG:IDS的单次静脉内剂量(每组n=5只)。给药后7天测量GAG水平,并与媒介物处理和TfRmu/hu KI小鼠进行比较(每组n=5只)。图表显示了平均值±SEM和p值:采用Tukey多重比较检验的单向ANOVA;*p<0.05;**p<0.01;***p<0.001;和****p<0.0001。
具体实施方式
亨特综合征(特别是神经认知表型)的医疗需求仍然显著地未得到满足。本文描述了对被称为IgG:IDS的特异性酶替代疗法的评价,IgG:IDS是具有穿过BBB并治疗亨特综合征的某些CNS临床表现的能力的包含IDS酶氨基酸序列的融合蛋白。如实施例中所述,IgG:IDS的产生导致融合蛋白的特异性翻译后修饰(PTM),包括唾液酸和甘露糖-6-磷酸(M6P)修饰。这些PTM可影响外周(例如血清)对融合蛋白的暴露,并促进融合蛋白向CNS内的特定细胞的正确输运以及亚细胞输运。进一步地,可以通过测量来自受试者的生理样品中存在的糖胺聚糖(GAG)物质的水平来评价对IgG:IDS的治疗响应。这些水平可用于确认和评价IgG:IDS的治疗有效剂量。
融合蛋白
因此,某些实施方案提供了一种融合蛋白,其包含:
(a)艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段,和
(b)如本文所述的抗转铁蛋白受体(TfR)抗体(例如,抗人TfR抗体)。如本文所述,这类融合蛋白可包含某些PTM,包括特定分子数量或数量范围的某些PTM,如唾液酸和/或M6P(例如,以本文所述的数量或范围)。
在某些实施方案中,抗TfR抗体与TfR特异性结合。在一些实施方案中,与人TfR特异性结合的抗体表现出与同人TfR相对应的别的物质(即,TfR直向同源物)的一种或多种蛋白质的交叉反应性。例如,在一些实施方案中,抗TfR抗体与TfR上的在物种间保守(例如,在物种间结构上保守)(例如,在非人灵长类动物与人类物种之间保守(例如,在非人灵长类动物与人类物种之间结构上保守))的表位特异性结合。在一些实施方案中,抗TfR受体抗体可专门与人TfR结合。
在一些实施方案中,抗TfR抗体是抗人TfR抗体。在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含一个或多个如本文所述的互补决定区(CDR)序列。在某些实施方案中,抗人TfR抗体包含(1)重链可变区序列、重链序列或包含重链和IDS氨基酸序列的融合多肽;和/或(2)如本文所述的轻链可变区序列或轻链序列。例如,表6显示包含在IgG:IDS内的抗hTfR抗体的轻链可变区的CDR1至CDR3和重链可变区的CDR1至CDR3中所含的相应氨基酸序列的SEQ ID NO(参见实施例1)。然而,表6显示那些氨基酸序列仅作为示例,并不将每个CDR的氨基酸序列限制为表6中的那些。而是,它们也可以是包括任何这些列举的序列的氨基酸序列区域,或者是由不少于三个含有这些序列的部分的连续氨基酸组成的氨基酸序列。
因此,在某些实施方案中,抗人TfR抗体包含:
a)包含GYSFX1NY(SEQ ID NO:12)的重链互补决定区1(CDR-H1);或相对于SEQ IDNO:12具有1或2个取代的氨基酸序列,其中X1是M或T;
b)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2;或相对于SEQ ID NO:15具有1或2个取代的氨基酸序列;
c)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3,或相对于SEQ ID NO:16具有1或2个取代的氨基酸序列;
d)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1,或相对于SEQ ID NO:7具有1或2个取代的氨基酸序列;
e)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2,或相对于SEQ ID NO:8具有1或2个取代的氨基酸序列;和
f)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3,或相对于SEQ ID NO:9具有1或2个取代的氨基酸序列。
在一些实施方案中,CDR相对于参考序列具有一个氨基酸取代。在一些实施方案中,CDR相对于参考序列具有两个氨基酸取代。在一些实施方案中,氨基酸取代是保守取代。
因此,在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含:
a)包含GYSFX1NY(SEQ ID NO:12)的重链CDR-H1;或相对于SEQ ID NO:12具有1个取代的氨基酸序列,其中X1是M或T;
b)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2;或相对于SEQ ID NO:15具有1个取代的氨基酸序列;
c)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3,或相对于SEQ ID NO:16具有1个取代的氨基酸序列;
d)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1,或相对于SEQ ID NO:7具有1个取代的氨基酸序列;
e)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2,或相对于SEQ ID NO:8具有1个取代的氨基酸序列;和
f)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3,或相对于SEQ ID NO:9具有1个取代的氨基酸序列。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含:包含GYSFX1NY(SEQ ID NO:12)的重链CDR-H1,其中X1是M或T;包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2;包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3;包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1;包含KVSNRFS(SEQID NO:8)的轻链CDR-L2;和包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含:由GYSFX1NY(SEQ ID NO:12)组成的重链CDR-H1,其中X1是M或T;由YPGGDY(SEQ ID NO:15)组成的重链CDR-H2;由SGNYDEVAY(SEQ IDNO:16)组成的重链CDR-H3;由RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)组成的轻链CDR-L1;由KVSNRFS(SEQ ID NO:8)组成的轻链CDR-L2;和由SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)组成的轻链CDR-L3。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含:包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链CDR-H1;包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2;包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3;包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1;包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2;和包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含:由GYSFTNY(SEQ ID NO:13)组成的重链CDR-H1;由YPGGDY(SEQ ID NO:15)组成的重链CDR-H2;由SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)组成的重链CDR-H3;由RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)组成的轻链CDR-L1;由KVSNRFS(SEQ IDNO:8)组成的轻链CDR-L2;和由SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)组成的轻链CDR-L3。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含:包含GYSFMNY(SEQ ID NO:14)的重链CDR-H1;包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2;包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3;包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1;包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2;和包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含:由GYSFMNY(SEQ ID NO:14)组成的重链CDR-H1;由YPGGDY(SEQ ID NO:15)组成的重链CDR-H2;由SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)组成的重链CDR-H3;由RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)组成的轻链CDR-L1;由KVSNRFS(SEQ IDNO:8)组成的轻链CDR-L2;和由SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)组成的轻链CDR-L3。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含轻链可变区,所述轻链可变区包含与:DIVMTQTPLSLSVTPGQPASISCRSSQSLVHSNGNTYL HWYLQKPGQSPQLLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVE AEDVGVYYCSQSTHVPWTFGQGTKVEIK(SEQ ID NO:6)具有至少90%序列同一性(例如,至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%序列同一性)的氨基酸序列。
在一些实施方案中,与SEQ ID NO:6具有至少90%序列同一性的轻链可变区含有一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个取代(例如,保守取代)或插入,但保留与TfR特异性结合的能力。在一些实施方案中,轻链可变区在SEQ ID NO:6中含有一个、两个或三个取代(例如,保守取代)。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含轻链可变区,所述轻链可变区包含SEQ IDNO:6的氨基酸序列。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含由SEQ ID NO:6的氨基酸序列组成的轻链可变区。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含重链可变区,所述重链可变区包含与EVQLVQSGAEVKKPGESLKISCKGSGYSFTNYWLGW VRQMPGKGLEWMGDIYPGGDYPTYSEKFKVQVTISADKSISTAYLQWSSLKASDTAMYYCARSGNYDEVAYWGQGTLVTVSS(SEQ ID NO:11)具有至少90%序列同一性(例如,至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%序列同一性)的氨基酸序列。
在一些实施方案中,与SEQ ID NO:11具有至少90%序列同一性的重链可变区含有一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个取代(例如,保守取代)或插入,但保留与TfR特异性结合的能力。在一些实施方案中,重链可变区在SEQ ID NO:11中含有一个、两个或三个取代(例如,保守取代)。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含重链可变区,所述重链可变区包含SEQ IDNO:11的氨基酸序列。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含由SEQ ID NO:11的氨基酸序列组成的重链可变区。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含轻链可变区,所述轻链可变区包含与SEQ IDNO:6具有至少90%序列同一性(例如,至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%序列同一性)的氨基酸序列;并且还包含重链可变区,所述重链可变区包含与SEQ ID NO:11具有至少90%序列同一性(例如,至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%序列同一性)的氨基酸序列。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含轻链可变区,所述轻链可变区包含SEQ IDNO:6的氨基酸序列;并且还包含重链可变区,所述重链可变区包含SEQ ID NO:11的氨基酸序列。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含由SEQ ID NO:6的氨基酸序列组成的轻链可变区,并且还包含由SEQ ID NO:11的氨基酸序列组成的重链可变区。
如本文所述,抗人TfR抗体可以是基本上全长的抗体,例如IgG抗体,如IgG1抗体,或如本文定义的其他抗体类别或同种型(例如,IgG2、IgG3或IgG4抗体)。因此,在某些实施方案中,抗体包含至少一个重链恒定区和/或至少一个轻链恒定区(例如,κ或λ)。
在某些实施方案中,抗人TfR抗体包含轻链恒定区。在某些实施方案中,抗人TfR抗体包含轻链,所述轻链包含与:DIVMTQTPLS LSVTPGQPASISCRSSQSLVHSNGNTYLHWYLQKPGQSPQLLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYCSQSTHVPWTFGQGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(SEQ ID NO:5)具有至少90%序列同一性(例如,至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%序列同一性)的氨基酸序列。
在一些实施方案中,与SEQ ID NO:5具有至少90%序列同一性的轻链含有一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个取代(例如,保守取代)或插入,但保留与TfR特异性结合的能力。在一些实施方案中,轻链在SEQ ID NO:5中含有一个、两个或三个取代(例如,保守取代)。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含轻链,所述轻链包含SEQ ID NO:5的氨基酸序列。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含由SEQ ID NO:5的氨基酸序列组成的轻链。
在某些实施方案中,抗人TfR抗体是包含来自IgG1的恒定区的IgG1抗体。例如,在某些实施方案中,抗人TfR抗体包含IgG1 Fc区(参见例如,SEQ ID NO:24)。因此,在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含重链,所述重链包含与:
EVQLVQSGAEVKKPGESLKISCKGSGY
SFTNYWLGWVRQMPGKGLEWMGDIYPGGDYPTYSEKFKVQVTI
SADKSISTAYLQWSSLKASDTAMYYCARSGNYDEVAYWGQGTL
VTVSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVS
WNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNV
NHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKP
KDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTK
PREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEK
TISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVE
WESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK(SEQ ID NO:10)具有至少90%序列同一性(例如,至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%序列同一性)的氨基酸序列。
在一些实施方案中,与SEQ ID NO:10具有至少90%序列同一性的重链含有一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个取代(例如,保守取代)或插入,但保留与TfR特异性结合的能力。在一些实施方案中,重链在SEQ ID NO:10中含有一个、两个或三个取代(例如,保守取代)。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含重链,所述重链包含SEQ ID NO:10的氨基酸序列。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含由SEQ ID NO:10的氨基酸序列组成的重链。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含轻链,所述轻链包含与SEQ ID NO:5具有至少90%序列同一性(例如,至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%序列同一性)的氨基酸序列;并且还包含重链,所述重链包含与SEQ ID NO:10具有至少90%序列同一性(例如,至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%序列同一性)的氨基酸序列。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含轻链,所述轻链包含SEQ ID NO:5的氨基酸序列;并且还包含重链,所述重链包含SEQ ID NO:10的氨基酸序列。
在一些实施方案中,抗人TfR抗体包含由SEQ ID NO:5的氨基酸序列组成的轻链,并且还包含由SEQ ID NO:10的氨基酸序列组成的重链。
在某些实施方案中,艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段直接或经由接头连接至抗体重链的C末端(即,以产生重链融合多肽)。
在一些实施方案中,IDS氨基酸序列(即,IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段)直接(例如,通过肽键)连接至抗体重链的C末端。在某些其他实施方案中,IDS氨基酸序列通过接头(例如,肽接头)连接至抗体重链的C末端。肽接头可以被配置成使得其允许IDS酶相对于其所连结的抗hTfR抗体旋转;和/或抵抗蛋白酶的消化。肽接头可含有天然氨基酸、非天然氨基酸或其组合。在一些实施方案中,肽接头可以是柔性接头,例如含有氨基酸,如Gly、Asn、Ser、Thr、Ala等。这类接头是使用已知参数设计的,可具有任意长度,并含有任意数目的任意长度的重复单元(例如,Gly和Ser残基的重复单元)。在某些实施方案中,肽接头长度为1-50个氨基酸、1-40个氨基酸、1-30个氨基酸、1-20个氨基酸、1-15个氨基酸、1-10个氨基酸或1-5个氨基酸之间(例如,长度为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50个氨基酸)。在某些实施方案中,肽接头由甘氨酸或丝氨酸组成,例如由单一氨基酸甘氨酸或丝氨酸、氨基酸序列Gly-Ser(SEQ ID NO:23)、氨基酸序列Gly-Gly-Ser(SEQ ID NO:22)、氨基酸序列Gly-Gly-Gly-Gly-Ser(SEQ IDNO:19)、氨基酸序列Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-Ser(SEQ ID NO:20)、氨基酸序列Ser-Gly-Gly-Gly-Gly(SEQ ID NO:21)或包括1-10或2-5个(例如,2、3、4或5个)任何这些连续连接的氨基酸序列的序列组成的肽接头。在一些实施方案中,肽接头可包括蛋白酶切割位点,例如可被中枢神经系统中存在的酶切割。
在某些实施方案中,IDS氨基酸序列通过肽接头连接至重链的C末端,所述肽接头包含选自由单一甘氨酸残基、单一丝氨酸残基、GGGGS(SEQ ID NO:19)、GGGGGS(SEQ ID NO:20)、SGGGG(SEQ ID NO:21)、GGS(SEQ ID NO:22)、GS(SEQ ID NO:23)组成的组的氨基酸序列和由2至10个任何连续连接的前述序列组成的氨基酸序列。在某些实施方案中,肽接头由以下氨基酸序列组成:选自由单一甘氨酸残基、单一丝氨酸残基、GGGGS(SEQ ID NO:19)、GGGGGS(SEQ ID NO:20)、SGGGG(SEQ ID NO:21)、GGS(SEQ ID NO:22)、GS(SEQ ID NO:23)组成的组的氨基酸序列和由2至10个任何连续连接的前述序列组成的氨基酸序列。
在一些实施方案中,IDS氨基酸序列通过Gly-Ser接头(SEQ ID NO:23)连接至重链的C末端。
因此,在某些实施方案中,本文所述的融合蛋白包含抗人TfR抗体和通过肽接头连接至重链的C末端的IDS氨基酸序列(即,重链融合多肽),其按从N’末端至C’末端的顺序包含:重链(SEQ ID NO:10)、Gly-Ser接头(SEQ ID NO:23)和IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段。在某些实施方案中,融合蛋白包含抗人TfR抗体,所述抗人TfR抗体包含:包含SEQ ID NO:5的氨基酸序列的轻链;和通过肽接头连接至IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段的重链,其按从N’末端至C’末端的顺序包含:SEQ ID NO:10、Gly-Ser接头(SEQ ID NO:23)和IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段。
在某些实施方案中,IDS氨基酸序列是野生型IDS氨基酸序列,或者是野生型IDS的催化活性变体或片段,例如野生型人IDS。在一些实施方案中,IDS酶的催化活性变体或片段具有野生型IDS酶的活性的至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%或更高。
在一些实施方案中,本文所述的融合蛋白中存在的IDS酶或其催化活性变体或片段与其不与抗TfR抗体连结时的活性相比保留其活性的至少25%。在一些实施方案中,IDS酶或其催化活性变体或片段与其不与抗TfR抗体连结时的活性相比保留其活性的至少10%或至少15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%。在一些实施方案中,IDS酶或其催化活性变体或片段与其不与抗TfR抗体连结时的活性相比保留其活性的至少80%、85%、90%或95%。在一些实施方案中,与抗TfR抗体的融合不降低IDS酶或其催化活性变体或片段的活性。在一些实施方案中,与抗TfR抗体的融合不降低IDS酶的活性。
在某些实施方案中,IDS氨基酸序列包含与SEQ ID NO:1、2、3或4具有至少约80%、85%、90%或95%序列同一性的氨基酸序列。在某些实施方案中,IDS氨基酸序列包含与SEQID NO:1、2、3或4具有至少约80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%序列同一性的氨基酸序列。在某些实施方案中,IDS氨基酸序列包含SEQ ID NO:1、2、3或4。在某些实施方案中,IDS氨基酸序列由SEQ ID NO:1、2、3或4组成。
在某些实施方案中,IDS氨基酸序列包含SEQ ID NO:3或4。在某些实施方案中,IDS氨基酸序列包含SEQ ID NO:3。在某些实施方案中,IDS氨基酸序列由SEQ ID NO:3组成。在某些实施方案中,IDS氨基酸序列包含SEQ ID NO:4。在某些实施方案中,IDS氨基酸序列由SEQ ID NO:4组成。
因此,在某些实施方案中,融合蛋白包含抗人TfR抗体,所述抗人TfR抗体包含连接至IDS氨基酸序列的重链(即,重链融合多肽),其包含与SEQ ID NO:17或18具有至少约80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%序列同一性的氨基酸序列。在某些实施方案中,连接至IDS氨基酸序列的重链(即,重链融合多肽)包含与SEQ ID NO:17或18具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列。在某些实施方案中,连接至IDS氨基酸序列的重链包含SEQID NO:17或18。在某些实施方案中,连接至IDS氨基酸序列的重链由SEQ ID NO:17或18组成。
在某些实施方案中,融合蛋白包含抗人TfR抗体,所述抗人TfR抗体包含连接至IDS氨基酸序列的重链(即,重链融合多肽),其包含与SEQ ID NO:17具有至少约80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%序列同一性的氨基酸序列。在某些实施方案中,连接至IDS氨基酸序列的重链包含SEQ ID NO:17。在某些实施方案中,连接至IDS氨基酸序列的重链由SEQ ID NO:17组成。
在某些实施方案中,抗人TfR抗体包含:包含SEQ ID NO:5的氨基酸序列的轻链;和连接至包含SEQ ID NO:17的氨基酸序列的IDS氨基酸序列的重链。在某些实施方案中,抗人TfR抗体包含:由SEQ ID NO:5组成的轻链;和连接至由SEQ ID NO:17组成的IDS氨基酸序列的重链。
在某些实施方案中,融合蛋白包含抗人TfR抗体,所述抗人TfR抗体包含连接至IDS氨基酸序列的重链(即,重链融合多肽),其包含与SEQ ID NO:18具有至少约80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%序列同一性的氨基酸序列。在某些实施方案中,连接至IDS氨基酸序列的重链包含SEQ ID NO:18。在某些实施方案中,连接至IDS氨基酸序列的重链由SEQ ID NO:18组成。
在某些实施方案中,抗人TfR抗体包含:包含SEQ ID NO:5的氨基酸序列的轻链;和连接至包含SEQ ID NO:18的氨基酸序列的IDS氨基酸序列的重链。在某些实施方案中,抗人TfR抗体包含:由SEQ ID NO:5组成的轻链;和连接至由SEQ ID NO:18组成的IDS氨基酸序列的重链。
某些实施方案提供如本文所述的融合蛋白。
在进一步的方面中,根据任何上述实施方案的融合蛋白或其中包含的抗人TfR抗体可以单独或组合地并入如下所述的任何特征。
Fc区变体
在某些实施方案中,可以将一个或多个氨基酸修饰引入到本文所述的融合蛋白/抗体的Fc区中,从而产生Fc区变体。Fc区变体可包含在一个或多个氨基酸位置包含氨基酸修饰(例如取代)的人Fc区序列(例如,人IgG1、IgG2、IgG3或IgG4 Fc区)。
在某些实施方案中,抗体变体具有一些但不是所有的效应子功能,这使其成为其中抗体的体内半衰期很重要而某些效应子功能(如补体和ADCC)是不必要的或不良的应用的理想候选物。可以进行体外和/或体内细胞毒性测定以确认CDC和/或ADCC活性的降低/耗尽。例如,可以进行Fc受体(FcR)结合测定,以确保抗体缺乏FcγR结合(因此有可能缺乏ADCC活性),但保留FcRn结合能力。介导ADCC的原代细胞包括仅表达FcgRIII的NK细胞,而单核细胞表达FcgRI、FcgRII和FcgRIII。Ravetch和Kinet,Annu.Rev.Immunol.9:457-492(1991)的第464页上的表3中总结了造血细胞上的FcR表达。以下文献中描述了评估所关注的分子的ADCC活性的体外测定的非限制性实例:美国专利第5500362号(参见例如Hellstrom,I.等人,Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 83:7059-7063(1986))和Hellstrom,I等人,Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 82:1499-1502(1985);5,821,337(参见Bruggemann,M.等人,J.Exp.Med.166:1351-1361(1987))。或者,可以采用非放射性测定方法(参见例如,用于流式细胞术的ACTITM非放射性细胞毒性测定(CellTechnology,Inc.Mountain View,CA;和CytoTox非放射性细胞毒性测定(Promega,Madison,WI)。用于这类测定有用的效应细胞包括外周血单核细胞(PBMC)和自然杀伤(NK)细胞。或者或另外地,可以在体内评估所关注的分子的ADCC活性,例如在动物模型中,如Clynes等人,Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 95:652-656(1998)中所公开。也可以进行C1q结合测定,以确认抗体无法结合C1q,并因此缺乏CDC活性。参见例如WO 2006/029879和WO 2005/100402中的C1q和C3c结合ELISA。为了评估补体激活,可以进行CDC测定(参见例如,Gazzano-Santoro等人,J.Immunol.Methods 202:163(1996);Cragg,M.S.等人,Blood 101:1045-1052(2003);以及Cragg,M.S.和M.J.Glennie,Blood 103:2738-2743(2004))。也可以采用本领域中已知的方法进行FcRn结合和体内清除率/半衰期测定(Petkova,S.B.等人,Int’l.Immunol.18(12):1759-1769(2006))。
效应子功能降低的抗体包括Fc区残基238、265、269、270、297、327和329中的一者或多者有取代的那些(美国专利第6,737,056号)。这类Fc突变体包括在氨基酸位置265、269、270、297和327中的两者或更多者处有取代的Fc突变体,包括残基265和297被取代为丙氨酸的所谓“DANA”Fc突变体(美国专利第US 7332581号)。
在某些实施方案中,野生型人Fc区的Pro329被甘氨酸、精氨酸、丝氨酸或足够大的氨基酸残基取代,以破坏Fc/Fcγ受体界面内的脯氨酸夹层,其形成在Fc的脯氨酸329与FcgRIII的色氨酸残基Trp 87和Trp 110之间(Sondermann等人:Nature 406,267-273(2000年7月20日))。在进一步的实施方案中,Fc变体中的至少一个进一步的氨基酸取代是S228P、E233P、L234A、L235A、L235E、N297A、N297D或P331S,且在又一实施方案中,所述至少一个进一步的氨基酸取代是人IgG1 Fc区的L234A和L235A或人IgG4 Fc区的S228P和L235E(美国专利第US 8969526号,其以引用的方式全文并入)。
在某些实施方案中,多肽包含野生型人IgG Fc区的Fc变体,其中所述多肽具有被甘氨酸取代的人IgG Fc区的Pro329,且其中所述Fc变体包含在人IgG1 Fc区的L234A和L235A或人IgG4 Fc区的S228P和L235E处的至少两个进一步的氨基酸取代,并且其中残基是根据Kabat的EU索引编号的(美国专利第US 8969526号,其以引用的方式全文并入)。在某些实施方案中,包含P329G、L234A和L235A取代的多肽表现出对人FcγRIIIA和FcγRIIA的亲和力降低,用于将ADCC下调至由包含野生型人IgG Fc区的多肽诱导的ADCC的至少20%,和/或用于下调ADCP(美国专利第US 8969526号,其以引用的方式全文并入)。
在一具体实施方案中,包含野生型人Fc多肽的Fc变体的多肽包含三重突变:Pro329位的氨基酸取代、L234A和L235A突变(P329/LALA)(美国专利第8,969,526号,其以引用的方式全文并入)。在一些实施方案中,多肽包含以下氨基酸取代:P329G、L234A和L235A。在一些实施方案中,多肽包含以下氨基酸取代:P329S、L234A和L235A。
本领域中已知且本文中描述了与FcR结合增强或减弱的某些抗体变体(参见例如,US 6737056;WO 2004/056312和Shields等人,(2001)J.Biol.Chem.9(2):6591-6604)。
在某些实施方案中,抗体变体包含具有一个或多个改善ADCC的氨基酸取代的Fc区,例如在Fc区的298、333和/或334位的取代(残基的EU编号)。
在一些实施方案中,在Fc区中进行改变,所述改变导致C1q结合和/或补体依赖性细胞毒性(CDC)的改变(即,改善或减弱),例如,如美国专利第6194551号、WO 1999/51642和Idusogie等人,J.Immunol.164:4178-4184(2000)中所述。
US2005/0014934A1(Hinton等人)描述了半衰期增加和与新生儿Fc受体(FcRn)结合改善的抗体,所述新生儿Fc受体负责将母体IgG转移至胎儿(Guyer等人,J.Immunol.117:587(1976)和Kim等人,J.Immunol.24:249(1994))。这些抗体包含其中有一个或多个取代的Fc区,所述取代改善Fc区与FcRn的结合。这类Fc变体包括在以下Fc区残基中的一者或多者处有取代的那些:238、256、265、272、286、303、305、307、311、312、317、340、356、360、362、376、378、380、382、413、424或434,例如Fc区残基434的取代(美国专利第US 7371826号)。
关于Fc区变体的其他实例,还参见Duncan和Winter,Nature322:738-40(1988);US5648260;US 5624821;和WO 1994/29351。
翻译后修饰:唾液酸和甘露糖-6-磷酸
翻译后修饰(PTM)是涉及通过共价或酶促修饰来修饰氨基酸侧链、羧基基团或末端氨基的生物过程。这类修饰可包括例如蛋白质中一个或多个氨基酸的糖基化、唾液酸化、磷酸化或乙酰化。特定蛋白质的PTM可能不能仅基于序列来预测,并且可基于蛋白质生产和纯化方法而变化。PTM已被证明在决定蛋白质功能和稳定性方面是重要的。例如,糖型的异质性可影响例如抗体稳定性、药代动力学(PK)、功效、免疫原性和/或Fc受体结合。
如本文所述的IgG:IDS融合蛋白包含特定的PTM,包括唾液酸和甘露糖-6-磷酸修饰。这些PTM促进融合蛋白向CNS内的特定细胞的正确输运以及亚细胞输运。此外,PTM可影响融合蛋白的体内暴露(例如,药代动力学)。例如,与甘露糖-6-磷酸受体(M6PR)结合的甘露糖-6-磷酸(M6P)聚糖已被证明参与细胞摄取和溶酶体靶向。
评价所关注的蛋白质中存在的特定修饰(如唾液酸或M6P)的分子数量的方法是本领域中已知的。这种测定的非限制性实例描述于实施例3中,其中液相色谱-质谱分析用于测定M6P:融合蛋白的mol/mol和SA:融合蛋白的mol/mol。检查M6PR结合/亲和力的方法也是本领域中已知的。例如,可以采用如实施例2中所述的荧光酶学测定法。
在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含至少约6mol/mol的唾液酸:融合蛋白。在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含至少约8mol/mol的唾液酸:融合蛋白。在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含至少约10mol/mol的唾液酸:融合蛋白。在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含至少约12mol/mol的唾液酸:融合蛋白。在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含至少约14mol/mol的唾液酸:融合蛋白。在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含至少约15mol/mol的唾液酸:融合蛋白。在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含约6至约19mol/mol之间的唾液酸:融合蛋白(即,约6至约19mol/mol的唾液酸:融合蛋白)。在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含约6至约16mol/mol之间的唾液酸:融合蛋白(即,约6至约16mol/mol的唾液酸:融合蛋白)。在一些实施方案中,本文所述的融合蛋白包含约6mol/mol的唾液酸:融合蛋白。在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含约12至约19mol/mol之间的唾液酸:融合蛋白(即,约12至约19mol/mol的唾液酸:融合蛋白)。在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含约15-16mol/mol之间的唾液酸:融合蛋白(即,约15至约16mol/mol的唾液酸:融合蛋白)。在一些实施方案中,本文所述的融合蛋白包含约15mol/mol的唾液酸:融合蛋白。在一些实施方案中,本文所述的融合蛋白包含约16mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含约1.5至约2.5mol/mol之间的M6P:融合蛋白(即,约1.5至约2.5mol/mol的M6P:融合蛋白)。在某些实施方案中,如本文所述的融合蛋白包含约1.5至约2.3mol/mol之间的M6P:融合蛋白(即,约1.5至约2.3mol/mol的M6P:融合蛋白)。在一些实施方案中,本文所述的融合蛋白包含约1.5mol/mol的M6P:融合蛋白。在一些实施方案中,本文所述的融合蛋白包含约1.7mol/mol的M6P:融合蛋白。在一些实施方案中,本文所述的融合蛋白包含约2.3mol/mol的M6P:融合蛋白。
亲和力、结合动力学、浓度/暴露和功能表征
本文所述的融合蛋白可具有一定范围的结合亲和力。在一些实施方案中,融合蛋白对TfR具有范围从约1pM至2500pM的任何亲和力。例如,在一些实施方案中,融合蛋白对TfR具有范围从约1pM至500pM的任何亲和力。在一些实施方案中,对TfR的亲和力的范围是约10pM至250pM。在一些实施方案中,对TfR的亲和力的范围是约50pM至约200pM。例如,对TfR的亲和力可以为约25pM、50pM、100pM、150pM或200pM。在一些实施方案中,TfR亲和力是针对人TfR的(hTfR)。
分析结合亲和力、结合动力学和交叉反应性的方法是本领域中已知的(参见例如实施例)。这些方法包括但不限于固相结合测定(例如,ELISA测定)、免疫沉淀、表面等离振子共振(例如,BiacoreTM(GE Healthcare,Piscataway,NJ))、动力学排阻测定(例如,)、流式细胞术、荧光激活细胞分选(FACS)、生物层干涉测量(例如,OctetTM(FortéBio,Inc.,Menlo Park,CA))和蛋白质印迹分析(western blot analysis)。在一些实施方案中,ELISA用于确定结合亲和力、结合动力学和/或交叉反应性。进行ELISA测定的方法是本领域中已知的,并且也在下面的实施例部分中进行描述。在一些实施方案中,表面等离振子共振(SPR)用于确定结合亲和力、结合动力学和/或交叉反应性。在一些实施方案中,动力学排阻测定用于确定结合亲和力、结合动力学和/或交叉反应性。在一些实施方案中,生物层干涉测量测定法用于确定结合亲和力、结合动力学和/或交叉反应性。实施例2中描述了确定结合亲和力的方法的非限制性实例以及确定IgG:IDS融合蛋白的比活性的方法的非限制性实例。
可例如使用人转铁蛋白受体(hTfR)敲入小鼠模型来测量本文所述的融合蛋白在外周器官(例如,肝脏)、脑和/或血浆中的浓度。这种模型可用于例如测量和/或比较最大脑浓度(Cmax)和/或脑暴露,例如以确定Cmax是否增加和/或脑暴露是否延长。美国专利第10,143,187号中描述了人根尖TfR(TfRms/hu)小鼠敲入模型的建立。为了评价融合蛋白的脑和/或血浆浓度或暴露,可以对小鼠模型(例如,TfRms/hu)施用融合蛋白。可以在合适的时间段后从小鼠中获得血浆样品,接着用合适的溶液灌注血管系统。灌注之后,可以提取外周器官或脑(或其部分),并进行均质化和裂解。然后可采用本领域普通技术人员已知的标准方法测定血浆和/或组织(例如,脑)裂解物中的药剂浓度。作为非限制性实例,可采用基于ELISA的测定法来测量浓度,如实施例4中描述的测定法。通过对敲入小鼠模型施用一定范围的剂量,可以生成标准曲线。
也可以在各种功能测定中评价本文所述的融合蛋白(例如,IgG:IDS),其中检测融合蛋白调节靶细胞的表型或行为的能力。实施例3中描述了体外功能测定的非限制性实例,其中在MPS II患者原代成纤维细胞中评价IgG:IDS融合蛋白的细胞效力。
也可以通过测定样品如细胞样品、组织样品或流体样品(例如,CSF或尿液)的一种或多种糖胺聚糖(GAG)(例如,硫酸乙酰肝素、硫酸皮肤素或总GAG)的量来评估IDS活性,这些糖胺聚糖是由于IDS缺乏而积累的。通过用肝素酶和软骨素酶消化样品中存在的GAG来确定硫酸乙酰肝素和皮肤素的量。然后可以通过质谱法(例如,LC-MS/MS)来测定所得的二糖。具有高水平的硫酸乙酰肝素和皮肤素积聚的样品将具有增加量的硫酸乙酰肝素和皮肤素衍生的二糖。因此,二糖的水平与IDS酶促活性成反比。可以对其中GAG积累的任何样品进行质谱法(例如,LC-MS/MS)测定,包括细胞样品、组织样品和流体样品。可以评价这类样品以监测例如对细胞体外施用或在一些实施方案中对受试者体内施用的本文所述的含IDS的蛋白质的活性。受试者可以是动物,如啮齿动物,例如小鼠,或非人灵长类动物。在一些实施方案中,受试者是人患者,如正在接受IDS疗法治疗的患有亨特综合征的患者,其中所述测定用于监测患者中的IDS活性。在一些实施方案中,人患者正在接受用本文所述的融合蛋白的治疗。实施例4中描述了这种测定的说明性方案。
融合蛋白/抗体产生
制备包含连接至IDS氨基酸序列的抗TfR抗体的融合蛋白的方法是本领域中已知的,并且在下面的实施例部分中也进行了描述。
例如,可以利用重组方法和组合物从细胞中克隆编码所关注的抗体的重链和轻链的基因,例如,如美国专利第US 4816567号中所述。因此,某些实施方案提供了包含编码如本文所述的抗体或融合蛋白/融合多肽的核苷酸序列的多核苷酸。在进一步的实施方案中,提供了包含这种核酸的一种或多种载体(例如,表达载体)。在进一步的实施方案中,提供了包含这种核酸的宿主细胞。在一个这样的实施方案中,宿主细胞包含如下载体(例如,已经用如下载体转化):(1)包含核酸的载体,所述核酸编码包含抗体的VL(例如,轻链)的氨基酸序列和包含经由肽接头或肽键连接至IDS氨基酸序列的抗体的重链的氨基酸序列,或(2)包含核酸的第一载体,所述核酸编码包含抗体的VL(例如,轻链)的氨基酸序列,和包含核酸的第二载体,所述核酸编码包含经由肽接头或肽键连接至IDS氨基酸序列的抗体的重链的氨基酸序列。在一个实施方案中,宿主细胞是真核的,例如中国仓鼠卵巢(CHO)细胞或淋巴样细胞(例如,Y0、NS0、Sp20细胞)。因此,某些实施方案提供产生如本文所述的融合蛋白的方法,包括在适于产生所述融合蛋白的条件下在宿主细胞中表达一种或多种可操作以表达1)如本文所述的轻链;和2)连接至如本文所述的IDS氨基酸序列的重链的多核苷酸。某些实施方案还提供通过这种方法产生的融合蛋白。
为了重组产生融合蛋白,将编码例如如本文所述的融合蛋白/多肽的核酸分离,并插入到一种或多种载体中用于在宿主细胞中进一步克隆和/或表达。采用常规的程序(例如,通过使用能够与编码抗体/融合蛋白的重链和轻链的基因特异性结合的寡核苷酸探针)可以很容易地分离这种核酸并进行测序。
用于克隆或表达融合蛋白编码载体的合适宿主细胞包括本文所述的原核或真核细胞。例如,可以在细菌中产生融合蛋白,特别是当不需要糖基化和Fc效应子功能时。关于抗体片段和多肽在细菌中的表达,参见例如美国专利第5648237号、美国专利第5789199号和美国专利第5840523号。(还参见Charlton,Methods in Molecular Biolog,第248卷(B.K.C.Lo编著,Humana Press,Totowa,NJ,2003),第245-254页,描述了抗体片段在大肠杆菌中的表达)。表达后,融合蛋白可以从细菌细胞糊中以可溶性级分分离出来,并且可以被进一步纯化。
也可以使用脊椎动物细胞作为宿主。例如,适于在悬浮液中生长的哺乳动物细胞系可能是有用的。有用的哺乳动物宿主细胞系的其他实例有由SV40转化的猴肾CV1细胞系(COS-7);人胚肾细胞系(如例如Graham等人,J.Gen Virol.36:59(1977)中所述的HEK293或293细胞);幼仓鼠肾细胞(BHK);小鼠支持细胞(如例如Mather,Biol.Reprod.23:243-251(1980)中所述的TM4细胞);猴肾细胞(CV1);非洲绿猴肾细胞(VERO-76);人宫颈癌细胞(HELA);犬肾细胞(MDCK;水牛大鼠肝细胞(BRL 3A);人肺细胞(W138);人肝细胞(Hep G2);小鼠乳腺肿瘤(MMT 060562);如例如Mather等人,Annals N.Y.Acad.Sci.383:44-68(1982)中所述的TRI细胞;MRC 5细胞;和FS4细胞。其他有用的哺乳动物宿主细胞系包括中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,包括DHFR-CHO细胞(Urlaub等人,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:4216(1980));和骨髓瘤细胞系,如Y0、NS0和Sp2/0。关于适用于抗体产生的某些哺乳动物宿主细胞系的综述,参见例如Yazaki和Wu,Methods in Molecular Biology,第248卷(B.K.C.Lo编著,Humana Press,Totowa,NJ),第255-268页(2003)。
组合物和制剂
制备用于本公开的制剂的指南可见于本领域技术人员已知的许多药物制备和制剂手册。
在一些实施方案中,药物组合物包含如本文所述的融合蛋白,并且还包含一种或多种药学上可接受的载体和/或赋形剂。例如,在某些实施方案中,融合蛋白包含在药物组合物内,所述药物组合物还包含药学上可接受的赋形剂。药学上可接受的载体包括生理上相容且不干扰或以其他方式抑制活性剂的活性的任何溶剂、分散介质或包衣。
在一些实施方案中,载体适用于静脉内、鞘内、脑室内、肌肉内、腹膜内或皮下施用。药学上可接受的载体可含有一种或多种生理上可接受的化合物,其作用是例如稳定组合物或增加或减少多肽的吸收。生理上可接受的化合物可包括例如碳水化合物,如葡萄糖、蔗糖或葡聚糖;抗氧化剂,如抗坏血酸或谷胱甘肽;螯合剂;低分子量蛋白质;减少活性剂的清除或水解的组合物;或赋形剂或其他稳定剂和/或缓冲剂。其他药学上可接受的载体及其制剂也是本领域中可用的。
可例如借助于常规的混合、溶解、制粒、制糖衣丸、乳化、包封、包埋或冻干方法来制备本文所述的药物组合物。以下方法和赋形剂是示例性的。
如上所述,如本文所述的融合蛋白可以被配制成用于通过注射肠胃外施用,例如通过快速浓注或连续输注。对于注射,可以通过将融合蛋白在水性或非水性溶剂中溶解、悬浮或乳化而将其配制成制剂,所述溶剂如植物油或其他类似的油、合成的脂肪酸甘油酯、高级脂肪酸的酯或丙二醇;并且如果需要的话,含有常规的添加剂,如增溶剂、等渗剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂和防腐剂。在一些实施方案中,融合蛋白可以在水溶液中配制,如生理上相容的缓冲液,其非限制性实例包括汉克斯溶液(Hanks’s solution)、林格氏溶液(Ringer’s solution)和生理盐水缓冲液。用于注射的制剂可以以单位剂型存在,例如在安瓿或多剂量容器中,添加有防腐剂。组合物可采取诸如在油性或水性媒介物中的悬浮液、溶液或乳液的形式,并且可含有配制剂,如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂。在一些实施方案中,组合物是冻干组合物。例如,冻干组合物(例如,冻干粉末或饼状物)可还包含一种或多种选自由以下各项组成的组的赋形剂:用于调节渗透压和/或pH的盐(例如,NaCl、NaH2PO4、Na2HPO4、NaOH、HCl)、冷冻-冻干保护剂(例如,海藻糖、蔗糖)、聚合物(例如,聚醚聚合物或嵌段共聚物,如聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇(polyethylene-polypropyleneglycol))和增容剂(例如,甘露糖醇、甘氨酸)。冻干组合物可以在使用之前复溶成可注射的液体形式(例如,经由水、盐水或右旋糖5%水复溶)。在某些实施方案中,冻干组合物可包含赋形剂,所述赋形剂包含Na+、Cl-、PO4 3-、蔗糖和嵌段共聚物聚乙二醇-聚丙二醇。
通常,用于体内施用的药物组合物是无菌的。可以根据本领域中已知的方法完成灭菌,例如热灭菌、蒸汽灭菌、无菌过滤或照射。
本文所述的药物组合物的剂量和所需药物浓度可根据预期的特定用途而变化。本文描述了某些合适的剂量。
使用方法
IDS酶活性不足或缺乏导致糖胺聚糖(GAG)硫酸乙酰肝素(HS;例如D0A0和D0S0)和硫酸皮肤素(DS;例如D0a4)在CNS和外周中的积累以及多个器官和组织中的溶酶体功能障碍。因此,某些实施方案提供了降低有需要的受试者中的总GAG或一种或多种GAG物质的水平的方法,包括向所述受试者施用如本文中所述的融合蛋白(即,本文所述的IgG:IDS融合蛋白)或包含这种融合蛋白的药物组合物。在某些实施方案中,向所述受试者施用治疗有效量的所述融合蛋白或包含所述融合蛋白的药物组合物(例如,约1mg/kg至约10mg/kg的蛋白质,如约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg的蛋白质)。
也可以在患有亨特综合征的受试者中(例如,在来自所述受试者的生理样品中,例如来自施用了本文所述的融合蛋白(例如,IgG:IDS)的受试者的治疗后样品)评价总GAG的浓度或一种或多种GAG物质的浓度。这种评价可用于评估疾病活动或对本文所述的融合蛋白(例如,IgG:IDS)的治疗响应,包括确认和评价融合蛋白(例如,IgG:IDS)的安全性和治疗有效剂量。可采用本领域中已知的方法进行GAG浓度水平的定量,例如采用液相色谱质谱(LCMS)测定法(参见例如实施例4)。
在某些实施方案中,可相对于基线水平或对照评价和比较一种或多种GAG物质的浓度。对照或基线水平可以变化;根据所评价的参数确认适当的对照或基线水平在本领域的技能范围内。例如,在某些实施方案中,术语“对照”可以指健康受试者或没有IDS缺乏的受试者或由其得到的样品。或者,术语“对照”可以指未施用融合蛋白的患有IDS缺乏的受试者(例如,IDS KO小鼠或亨特综合征患者)。“对照”也可以指在治疗之前患有IDS缺乏的受试者(或由其得到的样品)。类似地,“基线水平”可以指在例如健康受试者中或在没有IDS缺乏的受试者中测量的水平或水平范围。在本文所述的某些其他实施方案中,“基线水平”也可以指在未施用融合蛋白的患有IDS缺乏的受试者中或在施用融合蛋白之前的受试者中的水平或水平范围。在某些实施方案中,可以使用来自对照受试者的群体的数据建立对照值或基线水平。在一些实施方案中,将受试者的群体根据一个或多个受试者特征诸如年龄或性别与测试受试者匹配。在一些实施方案中,使用来自受试者的群体的与用于评估测试受试者中的脂质/蛋白质水平相同类型的样品(例如,包含血液或PBMC的样品)来建立对照值。在某些实施方案中,在治疗开始后例如7天、4周、12周、6个月、12个月和/或18个月进行特定的评价。
在某些实施方案中,与对照相比,施用本文所述的融合蛋白降低了来自受试者的样品中的一种或多种GAG物质的水平。在某些实施方案中,与对照相比,施用本文所述的融合蛋白将来自受试者的样品中的一种或多种GAG物质的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或更多。在某些实施方案中,对照是未施用药物组合物的患有IDS缺乏的受试者。在某些实施方案中,对照是治疗之前的受试者。
如本文所用,短语“样品”或“生理样品”意在指获自受试者的生物样品,其含有所关注的分析物,如GAG物质。因此,可以在例如分子、脂质或蛋白质水平上评价样品。在某些实施方案中,生理样品包括组织、脑脊液(CSF)、尿液、血液、血清或血浆。在某些实施方案中,样品包括组织,如脑、肝、肾、肺或脾。样品可包括流体。在某些实施方案中,样品包括CSF。在某些实施方案中,样品包括血液和/或血浆。在某些实施方案中,样品包括血清。在某些实施方案中,样品包括CNS组织(例如,脑组织)。
在某些实施方案中,与对照相比,施用本文所述的融合蛋白降低受试者的器官、组织或流体(例如,血液、血浆、血清、CSF或尿液)中的一种或多种GAG物质的水平。在某些实施方案中,与对照相比,受试者的器官、组织或流体中的一种或多种GAG物质的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或更多。在某些实施方案中,对照是未施用药物组合物的患有IDS缺乏(例如,亨特综合征)的受试者。在某些实施方案中,对照是治疗之前的受试者。例如,在某些实施方案中,施用本文所述的融合蛋白将受试者的CSF中的一种或多种GAG物质的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或更多(例如,降低至少约30%、40%、50%、60%或更多),其中所述降低是相对于受试者在施用之前的CSF中的相应一种或多种GAG物质的水平而言的。在某些实施方案中,施用将受试者的CSF中的一种或多种GAG物质(例如,HS、DS或总GAG)的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%或70%,其中所述降低是相对于受试者在施用之前的CSF中的相应一种或多种GAG物质(例如,HS、DS或总GAG)的水平而言的。
在某些实施方案中,与对照相比,施用本文所述的融合蛋白降低受试者的CNS中的一种或多种GAG物质的水平。在某些实施方案中,与对照相比,受试者的CNS中的一种或多种GAG物质的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或更多(例如,降低至少约20%、30%、40%或更多)。
在某些实施方案中,与对照相比,施用本文所述的融合蛋白降低受试者的CSF中的一种或多种GAG物质的水平。在某些实施方案中,与对照相比,受试者的CSF中的一种或多种GAG物质的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或更多(例如,降低至少约30%、40%、50%、60%或更多)。在某些实施方案中,受试者的CSF中的一种或多种GAG物质的减少是相对于在施用之前受试者中的一种或多种GAG物质的CSF水平而言的。
在某些实施方案中,与对照相比,施用本文所述的融合蛋白降低受试者的血清中的一种或多种GAG物质的水平。在某些实施方案中,与对照相比,受试者的血清中的一种或多种GAG物质的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或更多。在某些实施方案中,受试者的血清中的一种或多种GAG物质的减少是相对于在施用之前受试者中的一种或多种GAG物质的血清水平而言的。在某些实施方案中,施用本文所述的融合蛋白将受试者的血清中的一种或多种GAG物质的水平降低至基线水平(例如在健康受试者或没有IDS缺乏(例如,亨特综合征)的受试者中测量的水平)。
在某些实施方案中,总GAG水平降低。在某些实施方案中,硫酸乙酰肝素水平降低(例如,D0A0和/或D0S0水平降低)。在某些实施方案中,硫酸皮肤素水平降低(例如,D0a4水平降低)。
某些实施方案提供了本文所述的融合蛋白或包含这种融合蛋白的药物组合物,其用在减少一种或多种GAG物质的方法中,所述方法包括向有需要的受试者施用所述融合蛋白或药物组合物。在某些实施方案中,所述方法包括向所述受试者施用治疗有效量的所述融合蛋白或包含所述融合蛋白的药物组合物(例如,本文所述的剂量,如约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg蛋白质的剂量)。
某些实施方案提供了本文所述的融合蛋白在制备药物中的用途,通过向有需要的受试者施用所述药物,所述药物用于减少一种或多种GAG物质。在某些实施方案中,所述用途是通过向有需要的受试者施用治疗有效量的所述药物(例如,本文所述的剂量,如约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg蛋白质的剂量)。
某些实施方案还提供治疗有需要的受试者的亨特综合征的方法,包括向所述受试者施用如本文所述的融合蛋白或包含这种融合蛋白的药物组合物。
某些实施方案提供用于医学疗法的本文所述的融合蛋白或包含这种融合蛋白的药物组合物。
某些实施方案提供了本文所述的融合蛋白或包含这种融合蛋白的药物组合物,其用在治疗亨特综合征的方法中,所述方法包括向有需要的受试者施用所述融合蛋白或药物组合物。
在某些实施方案中,所述方法包括向所述受试者施用治疗有效量的所述融合蛋白或包含所述融合蛋白的药物组合物。例如,在某些实施方案中,向所述受试者施用如本文所述的剂量,如约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg蛋白质的剂量。
某些实施方案还提供本文所述的融合蛋白在制备药物中的用途,通过向有需要的受试者施用所述药物,所述药物用于治疗亨特综合征。在某些实施方案中,所述用途是通过向所述受试者施用治疗有效量的所述药物(例如,本文所述的剂量,如约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg蛋白质的剂量)。
施用和有效剂量
可以例如以有效量或剂量(如治疗有效剂量)对受试者施用本文所述的融合蛋白或包含本文所述的融合蛋白的药物组合物。
在一些实施方案中,所述剂量(例如,有效剂量或治疗有效剂量)为约1mg/kg至约10mg/kg蛋白质(例如,约1mg/kg、约2mg/kg、约3mg/kg、4mg/kg、5mg/kg、6mg/kg、7mg/kg、8mg/kg、9mg/kg或约10mg/kg)。在一些实施方案中,所述剂量(例如,有效剂量或治疗有效剂量)为约1mg/kg至约3mg/kg蛋白质。在一些实施方案中,所述剂量(例如,有效剂量或治疗有效剂量)为约3mg/kg至约10mg/kg蛋白质。在某些实施方案中,所述剂量(例如,有效剂量或治疗有效剂量)为约1mg/kg蛋白质。在某些实施方案中,所述剂量(例如,有效剂量或治疗有效剂量)为约3mg/kg蛋白质。在某些实施方案中,所述剂量(例如,有效剂量或治疗有效剂量)为约10mg/kg蛋白质。
在某些实施方案中,本文所述的这种剂量是治疗有效剂量,如安全且治疗有效的剂量(例如,导致受试者中的尿液总GAG浓度稳定或降低的剂量)。
在某些实施方案中,每周施用所述药物组合物。
在一些实施方案中,本文所述的蛋白质分子具有的酶促活性为至少约500单位(U)/mg、约1,000U/m或至少约1,500、2,000、2,500、3,000、3,500、4,000、4,500、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000或10,000U/mg。在一些实施方案中,酶促活性为至少约11,000U/mg或至少约12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45000或50,000U/mg;或约500U/mg至约50,000U/mg范围内的任何值。
剂量可根据若干因素而变化,包括选择的施用途径、组合物的配方、患者反应、病状的严重程度、受试者的体重、受试者的年龄、受试者的头部大小和/或头部大小与身高的比率以及处方医生的判断。剂量可根据个体患者的需要而随时间增加或减少。在一些实施方案中,初始给予患者低剂量,然后增加至患者可耐受的有效的剂量。本领域技术人员完全有能力确定有效量。
在各个实施方案中,肠胃外施用本文所述的药物组合物。在一些实施方案中,静脉内施用所述药物组合物。静脉内施用可通过输注进行,例如经约10至约30分钟的时段或经至少1小时、2小时、3小时、4小时、6小时、8小时或10小时的时段。在一些实施方案中,经约20分钟至6小时或约30分钟至4小时的时段静脉内施用所述药物组合物。在一些实施方案中,以静脉内推注形式施用所述药物组合物。也可以采用输注和推注施用的组合。
在某些实施方案中,评价融合蛋白(例如,IgG:IDS)的药代动力学(PK)。例如,PK参数可包括但不限于以下各项:Cmax;谷浓度(Cmin);Tmax;从时间零至最后可量化浓度的浓度-时间曲线下面积(AUC0–last);给药间隔内的浓度-时间曲线下面积(AUC0–T);表观终末消除速率常数(λz);表观终末消除t1/2;和积累比率。
制品
在另一方面,提供了包含如本文所述的融合蛋白的制品。所述制品包括容器和在所述容器上或与所述容器关联的标签或包装插页。合适的容器包括例如瓶子、小瓶、注射器、IV溶液袋等。容器可由多种材料形成,如玻璃或塑料。所述容器容纳组合物,所述组合物是其本身或与另一组合物组合,且所述容器可具有无菌入口(例如所述容器可以是静脉内溶液袋或具有可以被皮下注射针刺穿的塞子的小瓶)。组合物中的至少一种活性剂是本文所述的融合蛋白。标签或包装插页指示所述组合物用于治疗亨特综合征。此外,所述制品可包括(a)其中含有组合物的第一容器,其中所述组合物包含本文所述的融合蛋白;和(b)其中含有组合物的第二容器,其中所述组合物包含治疗剂。本实施方案中的制品可进一步包括包装插页,其指示所述组合物可用于治疗亨特综合征。可替代地或另外地,所述制品可进一步包括第二(或第三)容器,所述第二(或第三)容器包含药学上可接受的缓冲液,如抑菌注射用水(BWFI)、磷酸盐缓冲盐水、林格氏溶液或右旋糖溶液。其可进一步包括以从商业和使用者角度来看所期望的其他物质,包括其他缓冲液、稀释剂、过滤器、针头和注射器。
某些定义
除另有定义外,本文使用的技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常所理解的含义相同的含义,并且符合:Singleton等人,(1994)Dictionary of Microbiologyand Molecular Biology,第2版,J.Wiley&Sons,New York,NY;和Janeway,C.、Travers,P.、Walport,M.、Shlomchik(2001)Immunobiology,第5版,Garland Publishing,New York。
如本文所用,术语“约”和“大约”当用于修饰以数值或范围指定的量时,表示所述数值以及与本领域技术人员已知的值的合理偏差,例如±20%、±10%或±5%在所列举值的预期含义以内。
术语“施用”是指向所需生物作用位点递送药剂(例如,如本文所述的IgG:IDS融合蛋白)、化合物或组合物(例如,药物组合物)的方法。这些方法包括但不限于口服、外用递送、肠胃外递送、静脉内递送、皮内递送、肌肉内递送、鞘内递送、结肠递送、直肠递送或腹膜内递送。在一个实施方案中,静脉内施用本文所述的多肽。
“亲和力”是指分子(例如,抗体)的单个结合位点与其结合配偶体(例如,抗原)之间的全部非共价相互作用的总和的强度。除非另外指出,否则如本文所用,“结合亲和力”是指固有结合亲和力,其反映结合对的成员(例如,抗体和抗原)之间的1:1相互作用。分子X对其配偶体Y的亲和力通常可以用解离常数(被称为“Kd”、“KD”或“KD”)来表示。可以通过本领域中已知的常用方法来测量亲和力,包括本文描述的那些。本文描述了测量结合亲和力的具体说明性和示例性实施方案。
术语“氨基酸”是指天然存在的和合成的氨基酸以及以类似于天然存在的氨基酸的方式起作用的氨基酸类似物和氨基酸模拟物。
天然存在的氨基酸是由遗传密码编码的那些,以及后期修饰的那些氨基酸,例如羟脯氨酸、γ-羧基谷氨酸和O-磷酸丝氨酸。
天然存在的α-氨基酸包括但不限于丙氨酸(Ala)、半胱氨酸(Cys)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、苯丙氨酸(Phe)、甘氨酸(Gly)、组氨酸(His)、异亮氨酸(Ile)、精氨酸(Arg)、赖氨酸(Lys)、亮氨酸(Leu)、甲硫氨酸(Met)、天冬酰胺(Asn)、脯氨酸(Pro)、谷氨酰胺(Gln)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、缬氨酸(Val)、色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr)及其组合。天然存在的α-氨基酸的立体异构体包括但不限于D-丙氨酸(D-Ala)、D-半胱氨酸(D-Cys)、D-天冬氨酸(D-Asp)、D-谷氨酸(D-Glu)、D-苯丙氨酸(D-Phe)、D-组氨酸(D-His)、D-异亮氨酸(D-Ile)、D-精氨酸(D-Arg)、D-赖氨酸(D-Lys)、D-亮氨酸(D-Leu)、D-甲硫氨酸(D-Met)、D-天冬酰胺(D-Asn)、D-脯氨酸(D-Pro)、D-谷氨酰胺(D-Gln)、D-丝氨酸(D-Ser)、D-苏氨酸(D-Thr)、D-缬氨酸(D-Val)、D-色氨酸(D-Trp)、D-酪氨酸(D-Tyr)及其组合。
氨基酸在本文中可以用它们通常已知的三字母符号或用IUPAC-IUB生物化学命名委员会推荐的单字母符号来表示。
术语“抗体”是指具有免疫球蛋白折叠的蛋白质,其经由其可变区与抗原特异性结合。“抗体”在本文中以最广泛的意义使用,并且涵盖单克隆抗体、多克隆抗体、二聚体、多聚体、多特异性抗体(例如,双特异性抗体)和抗体片段,只要它们表现出所需的生物学活性(Miller等人,(2003)Jour.of Immunology 170:4854-4861)。抗体可以是鼠的、人的、人源化的、嵌合的或来源于其他物种。(Janeway,C.、Travers,P.、Walport,M.、Shlomchik(2001)Immuno Biology,第5版,Garland Publishing,New York)。靶抗原通常具有许多由多种抗体上的CDR(互补决定区)识别的结合位点,也称为表位。与不同表位特异性结合的每种抗体具有不同的结构。因此,一种抗原可具有一种以上相应的抗体。抗体包括全长免疫球蛋白分子或全长免疫球蛋白分子的一部分,其含有免疫特异性结合所关注的靶标的抗原或其部分(例如,TfR)的抗原结合位点。本文公开的免疫球蛋白可以是任何类型(例如,IgG、IgE、IgM、IgD和IgA)、类别(例如,IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1和IgA2)或亚类的免疫球蛋白分子。免疫球蛋白可来源于任何物种。然而,一方面,免疫球蛋白是人、鼠或兔来源的。
术语“与TfR结合的抗体”和“抗TfR抗体”是指能够经由其可变区以足够的亲和力结合TfR的抗体,使得所述抗体能够结合TfR以穿过血脑屏障转运。在一个实施方案中,抗TfR抗体与不相关的非TfR蛋白结合的程度小于例如通过放射免疫测定法(RIA)测量的抗体与TfR结合的约10%。在某些实施方案中,与TfR结合的抗体的解离常数(Kd)≤1μM、≤100nM、≤10nM、≤1nM、≤0.1nM、≤0.01nM或≤0.001nM(例如10-8M或更小,例如10-8M至10- 13M,例如10-9M至10-13M)。在某些实施方案中,抗TfR抗体与在来自不同物种的TfR间保守的TfR的表位结合。
术语“抗原结合部分”和“抗原结合片段”在本文中可互换使用,是指抗体的一个或多个片段,其保留经由其可变区与抗原(例如,TfR)特异性结合的能力。抗原结合片段的实例包括但不限于Fab片段(由VL、VH、CL和CH1结构域组成的单价片段)、F(ab')2片段(包含在铰链区通过二硫桥连接的两个Fab片段的二价片段)、单链Fv(scFv)、二硫键连接的Fv(dsFv)、互补决定区(CDR)、VL(轻链可变区)和VH(重链可变区)。
如本文所用的术语“CH3结构域”和“CH2结构域”是指免疫球蛋白恒定区结构域多肽。出于本申请的目的,CH3结构域多肽是指如根据EU编号的氨基酸从约341位至约447位的区段,且CH2结构域多肽是指如根据EU编号方案编号的氨基酸从约231位至约340位的区段,并且不包括铰链区序列。CH2和CH3结构域多肽也可通过IMGT(ImMunoGeneTics)编号方案进行编号,其中根据IMGT Scientific图表编号(IMGT网站),CH2结构域编号是1-110,且CH3结构域编号是1-107。CH2和CH3结构域是免疫球蛋白的部分Fc区。Fc区是指如根据EU编号方案编号的氨基酸从约231位至约447位的区段,但如本文所用,可以包括抗体的至少一部分铰链区。示例性的铰链区序列是人IgG1铰链序列EPKSCDKTHTCPPCP(SEQ ID NO:25)。
术语“对照”或“对照样品”是指适合于所采用的检测技术的任何样品。对照样品可含有所采用的检测技术的产物或要测试的物质。进一步地,对照可以是阳性对照或阴性对照。
术语“嵌合”抗体是指其中重链和/或轻链的一部分来源于特定来源或物种,而重链和/或轻链的其余部分来源于不同来源或物种的抗体。在一些实施方案中,嵌合抗体是包含来自一个来源或物种(例如,小鼠)的可变区和来源于第二来源或物种(例如,人)的恒定区的单克隆抗体。本领域中描述了制备嵌合抗体的方法。
抗体的“类别”是指其重链所具有的恒定结构域或恒定区的类型。抗体有五种主要类别:IgA、IgD、IgE、IgG和IgM,并且这些中的若干可进一步分成亚类(同种型),例如IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1和IgA2。对应于不同类别的免疫球蛋白的重链恒定结构域分别被称为α、δ、ε、γ和μ。
术语“互补决定区”或“CDR”是指每条链中中断由轻链和重链可变区建立的四个框架区的三个高变区。CDR主要负责抗体与抗原的表位的结合。每条链的CDR通常被称为CDR1、CDR2和CDR3,从N末端开始顺序编号,并且也通常由特定CDR所在的链来识别。因此,VH CDR3或CDR-H3位于其所在的抗体的重链的可变区中,而VL CDR1或CDR-L1是来自其所在的抗体的轻链的可变区的CDR1。
如本文所用的术语“交叉反应”是指抗体与除了产生该抗体所针对的抗原之外的抗原结合的能力。在一些实施方案中,交叉反应性是指抗体与来自不同于产生该抗体所针对的抗原的物种的物种的抗原结合的能力。作为非限制性实例,针对人TfR肽产生的如本文所述的抗TfR抗体可表现出与TfR直向同源物(例如,猴)的交叉反应性。
短语“有效量”意指本文所述的化合物的量,其(i)治疗或预防特定的疾病、病状或病症;(ii)减弱、改善或消除特定疾病、病状或病症的一种或多种症状;或(iii)预防或延迟本文所述的特定疾病、病状或病症的一种或多种症状的发作。
“效应子功能”是指可归因于抗体的Fc区的那些生物活性,其随抗体同种型而变化。抗体效应子功能的实例包括:Clq结合和补体依赖性细胞毒性(CDC);Fc受体结合;抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC);吞噬作用;细胞表面受体(例如B细胞受体)的下调;和B细胞激活。
术语“表位”是指抗原分子上与抗体结合的特定位点。与抗体结合的表位可通过本领域中已知的表位分箱方法来确定,例如成对组合方法。在一些实施方案中,通过羟自由基足迹法确定抗原分子上与抗体结合的特定位点。
“表达”是指内源基因、转基因在细胞中的转录和/或翻译以及有义(mRNA)或功能性RNA的转录和稳定积累。在反义构建体的情况下,表达可以仅指反义DNA的转录。表达也可以指蛋白质的产生。
“Fab”片段(也称为F(ab))还含有轻链恒定区和重链恒定区(CH1)。例如,木瓜蛋白酶消化抗体产生两种片段:抗原结合片段,被称为Fab片段,其含有用作单个抗原结合结构域的重链和轻链的可变区;和被称为“Fc”的剩余部分,因为其容易结晶。Fab'片段与Fab片段的不同之处在于Fab'片段还具有来源于重链CH1区的羧基末端的若干残基,所述重链CH1区含有来自抗体的铰链区的一个或多个半胱氨酸残基。然而,Fab'片段在结构上与Fab等同,因为两者均为包含重链和轻链的可变区的抗原结合片段,所述重链和轻链的可变区用作单个抗原结合结构域。在本文中,包含作为单个抗原结合结构域且等同于通过木瓜蛋白酶消化获得的重链和轻链的可变区的抗原结合片段被称为“Fab样抗体”,即使当其与通过蛋白酶消化产生的抗体片段不相同时。Fab'-SH是带有一个或多个在其恒定区具有游离硫醇基团的半胱氨酸残基的Fab'。F(ab')片段是通过切割F(ab')2的铰链区中的半胱氨酸残基之间的二硫键产生的。其他化学交联的抗体片段也是本领域技术人员已知的。胃蛋白酶消化抗体产生两个片段;一个是F(ab')2片段,其包含两个抗原结合结构域,并且可以与抗原交叉反应,另一个是剩余片段(被称为pFc')。在本文中,当等同于通过胃蛋白酶消化获得的抗体片段包含两个抗原结合结构域并且可以与抗原交叉反应时,其被称为“F(ab')2样抗体”。也可以例如通过基因工程化来产生这类抗体片段。
术语“Fc区”或“Fc多肽”在本文中用于定义免疫球蛋白重链多肽的C末端区,其特征在于作为结构域的Ig折叠。Fc区含有恒定区的一部分,至少包括CH2结构域和/或CH3结构域,并且可含有至少部分铰链区。该术语包括天然序列Fc区和变体Fc区。在一个实施方案中,人IgG重链Fc区从Cys226或从Pro230延伸至重链的羧基末端。然而,Fc区的C末端赖氨酸(Lys447)可以存在,也可以不存在。除本文另有说明外,Fc区或恒定区中的氨基酸残基的编号是根据EU编号系统,也称为EU索引,如Kabat等人,Sequences of Proteins ofImmunological Interest,第5版,Public Health Service,National Institutes ofHealth,Bethesda,MD,1991中所述。一般来说,Fc区不含可变区。
术语“FcRn”是指新生儿Fc受体。Fc多肽与FcRn的结合降低Fc多肽的清除率并增加Fc多肽的血清半衰期。人FcRn蛋白是一种异二聚体,其由类似于主要组织相容性(MHC)I类蛋白的大小约50kDa的蛋白和大小约15kDa的β2-微球蛋白组成。
如本文所用,“FcRn结合位点”是指Fc多肽的与FcRn结合的区域。在人IgG中,如使用EU索引编号的FcRn结合位点包括T250、L251、M252、I253、S254、R255、T256、T307、E380、M428、H433、N434、H435和Y436。这些位置对应于SEQ ID NO:1的位置20至26、77、150、198和203至206。
如本文所用,“天然FcRn结合位点”是指Fc多肽的与FcRn结合的区域,并且所述区域具有与天然存在的Fc多肽的与FcRn结合的区域相同的氨基酸序列。
“框架”或“FR”是指除高变区(HVR)残基之外的在物种内相对保守的可变结构域残基。可变结构域的FR通常由四个FR结构域组成:FR1、FR2、FR3和FR4。因此,HVR和FR序列通常按以下顺序出现在VH(或VL)中:FR1-H1(L1)-FR2-H2(L2)-FR3-H3(L3)-FR4。
术语“全长抗体”、“完整抗体”和“全抗体”在本文中可互换使用,是指具有与天然抗体结构基本上类似的结构或具有含如本文所定义的Fc区的重链的抗体。
如本文所用的“融合蛋白”或“抗体融合蛋白”是指与IDS酶、IDS酶变体或其催化活性片段连接或融合的抗TfR抗体(例如,抗人TfR抗体)。如本文所述,在某些实施方案中,IDS酶、IDS酶变体或其催化活性片段(统称为“IDS氨基酸序列”)可连接至重链的C末端(即,重链融合多肽)。抗体内的一条或两条重链可连接至IDS氨基酸序列。在某些实施方案中,融合蛋白包含抗TfR抗体,所述抗TfR抗体包含连接至IDS氨基酸序列的一条重链。在某些其他实施方案中,融合蛋白可包含抗TfR抗体,其中两条重链各自独立地连接至IDS氨基酸序列。IDS酶、IDS酶变体或其催化活性片段可通过肽键或通过多肽接头连接至抗TfR抗体。
如本文所用的“融合多肽”或“重链融合多肽”是指与IDS酶、IDS酶变体或其催化活性片段连接(例如,融合)的重链氨基酸序列。重链融合多肽可通过肽键或通过多肽接头连接至IDS酶、IDS酶变体或其催化活性片段。
术语“宿主细胞”、“宿主细胞系”和“宿主细胞培养物”可互换使用,是指已引入外源核酸的细胞,包括这类细胞的子代。宿主细胞包括“转化体”和“转化细胞”,其包括原代转化细胞和由其得到的子代,而不考虑传代次数。子代的核酸含量可能与亲代细胞不完全相同,但可以含有突变。本文包括与在初始转化细胞中筛选或选择的具有相同功能或生物活性的突变子代。
“人抗体”或“完全人抗体”是具有氨基酸序列的抗体,所述氨基酸序列对应于由人或人细胞产生或来源于利用人抗体库或其他人抗体编码序列的非人来源的抗体的氨基酸序列。人抗体的此定义明确排除了包含非人抗原结合残基的人源化抗体。
“人共有框架”是代表在人免疫球蛋白VL或VH框架序列的选择中最常出现的氨基酸残基的框架。一般地,人免疫球蛋白VL或VH序列的选择来自可变结构域序列的亚组。一般地,序列的亚组是如Kabat等人,Sequences of Proteins of Immunological Interest,第五版,NIH Publication 91-3242,Bethesda MD(1991),第1-3卷中的亚组。在一个实施方案中,对于VL而言,亚组是如Kabat等人,上文中的亚组κI。在一个实施方案中,对于VH而言,亚组是如Kabat等人,上文中的亚组III。
“人源化”抗体是指包含来自非人HVR的氨基酸残基和来自人FR的氨基酸残基的嵌合抗体。在某些实施方案中,人源化抗体将包含基本上所有的至少一个以及通常两个可变结构域,其中所有或基本上所有的HVR(例如,CDR)对应于非人抗体的HVR,并且所有或基本上所有的FR对应于人抗体的FR。人源化抗体任选可包含来源于人抗体的抗体恒定区的至少一部分。抗体(例如,非人抗体)的“人源化形式”是指已经历人源化的抗体。
如本文所用的术语“高变区”或“HVR”是指抗体可变结构域的序列高变和/或形成结构上限定的环(“高变环”)的每个区域。一般地,天然四链抗体包含六个HVR;三个在VH中(H1、H2、H3),且三个在VL中(L1、L2、L3)。HVR通常包含来自高变环和/或来自“互补决定区”(CDR)的氨基酸残基,后者具有最高的序列可变性和/或参与抗原识别。示例性高变环出现在氨基酸残基26-32(L1)、50-52(L2)、91-96(L3)、26-32(H1)、53-55(H2)和96-101(H3)处。(Chothia和Lesk,J.Mol.Biol.196:901-917(1987))。示例性CDR(CDR-L1、CDR-L2、CDR-L3、CDR-H1、CDR-H2和CDR-H3)出现在L1的氨基酸残基24-34、L2的氨基酸残基50-56、L3的氨基酸残基89-97、H1的氨基酸残基31-35B、H2的氨基酸残基50-65和H3的氨基酸残基95-102处。(Kabat等人,Sequences of Proteins of Immunological Interest,第5版,PublicHealth Service,National Institutes ofHealth,Bethesda,MD(1991))。除了VH中的CDR1之外,CDR通常包含形成高变环的氨基酸残基。CDR还包含“特异性决定残基”或“SDR”,它们是接触抗原的残基。SDR包含在CDR的被称为简短CDR或a-CDR的区域内。示例性a-CDR(a-CDR-L1、a-CDR-L2、a-CDR-L3、a-CDR-H1、a-CDR-H2和a-CDR-H3)出现在L1的氨基酸残基31-34、L2的氨基酸残基50-55、L3的氨基酸残基89-96、H1的氨基酸残基31-35B、H2的氨基酸残基50-58和H3的氨基酸残基95-102处。(参见Almagro和Fransson,Front.Biosci.13:1619-1633(2008))。除非另外指出,否则HVR残基和可变结构域中的其他残基(例如,FR残基)在本文中根据Kabat等人,同上编号。
在两个或更多个多肽序列的上下文中的术语“同一的”或百分比“同一性”是指两个或更多个序列或子序列,它们是相同的或具有指定百分比的氨基酸残基,例如至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%或更高的同一性,如使用序列比较算法或通过手动比对和目视检查测量,当在比较窗口或指定区域上进行最大对应性比较和比对时,在指定区域上是同一的。
对于多肽的序列比较,通常一个氨基酸序列充当参考序列,候选序列与其进行比较。可采用本领域技术人员可用的各种方法进行比对,例如目视比对或使用公开可用的软件,采用已知的算法来实现最大比对。此类程序包括BLAST程序、ALIGN、ALIGN-2(Genentech,South San Francisco,Calif.)或Megalign(DNASTAR)。用于比对以实现最大比对的参数可由本领域技术人员确定。对于出于本申请的目的的多肽序列的序列比较,使用BLASTP算法标准蛋白BLAST,用于以默认参数对两个蛋白质序列进行比对。
当在多肽序列中的给定氨基酸残基的确认的上下文中使用时,术语“对应于”、“参考...确定”或“参考...编号”是指在将给定氨基酸序列与参考序列进行最大比对和比较时指定参考序列的残基的位置。与参考序列比对的多肽不需要与参考序列具有相同的长度。
如本文所用的“艾杜糖醛酸硫酸酯酶”、“艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶”或“IDS”是指艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(EC 3.1.6.13),其是参与糖胺聚糖硫酸乙酰肝素和硫酸皮肤素的溶酶体降解的酶。IDS的缺乏与粘多糖贮积症II(也称为亨特综合征)相关。如本文所用的术语“IDS”或“IDS酶”,任选作为包含抗TfR抗体的融合蛋白的组分,具有催化活性,并且涵盖野生型IDS和功能变体,包括等位基因变体和剪接变体及其催化活性片段。人IDS同种型I的序列是被指定为规范序列的人序列,可在UniProt条目P22304下获得,并且由在Xq28处的人IDS基因编码。全长序列如SEQ ID NO:1所示。如本文所用的“成熟”IDS序列是指多肽链的缺乏天然存在的全长多肽链的信号和前肽序列的形式。成熟人IDS多肽的氨基酸序列如SEQID NO:2所示,其对应于全长人序列的氨基酸34-550。如本文所用的“截短”IDS序列是指天然存在的全长多肽链的催化活性片段。示例性截短人IDS多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示,其对应于全长人序列的氨基酸26-550。人IDS的结构已经得到很好的表征。在PDB访问代码5FQL下可获得示例性结构。在Nat.Comm.8:15786doi:10.1038/ncomms15786,2017中也描述了该结构。还描述了非人灵长类动物IDS序列,包括黑猩猩(UniProt条目K7BKV4)和恒河猴(UniProt条目H9FTX2)。在Uniprot条目Q08890下可获得小鼠IDS序列。当例如在相同条件下测定时,IDS变体具有相应野生型IDS或其片段的至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%或至少95%的活性。当例如在相同条件下测定时,催化活性IDS片段具有相应全长IDS或其变体的至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%或至少95%的活性。
“IDS酶变体”是指野生型IDS酶或其片段的功能变体,包括等位基因变体和剪接变体,其中例如当在相同条件下测定时,IDS酶变体具有相应野生型IDS酶或其片段的至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%或至少95%的活性。
“免疫缀合物”是与一种或多种异源分子缀合的抗体。
如本文可互换使用的术语“个体”、“受试者”和“患者”是指哺乳动物,包括但不限于人、非人灵长类动物、啮齿动物(例如,大鼠、小鼠和豚鼠)、兔、牛、猪、马及其他哺乳动物物种。在本文所述的某些实施方案中,受试者是人受试者。在某些实施方案中,受试者是雄性受试者。
根据重链的恒定结构域的氨基酸序列,完整抗体可以被归入不同的"类别"。完整免疫球蛋白抗体有五种主要类别:IgA、IgD、IgE、IgG和IgM,并且这些中的若干可进一步分成“亚类”(同种型),例如IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA和IgA2。对应于抗体的不同类别的重链恒定结构域分别被称为α、δ、ε、γ和μ。不同类别的免疫球蛋白的亚基结构和三维构型是熟知的。Ig形式包括铰链修饰或无铰链形式(Roux等人,(1998)J.Immunol.161:4083-4090;Lund等人,(2000)Eur.J.Biochem.267:7246-7256;US2005/0048572;US2004/0229310)。
“分离的”抗体是已经从其天然环境的组分中分离出来的抗体。在一些实施方案中,抗体被纯化至大于90%、95%或99%的纯度,如通过例如电泳(例如,SDS-PAGE、等电聚焦(IEF)、毛细管电泳)或色谱(例如,离子交换或反相HPLC)测定。有关抗体纯度的评估方法的综述,参见例如Flatman等人,J.Chromatogr.B 848:79-87(2007)。
“分离的核酸”是指已经从其天然环境的组分中分离出来的核酸分子。分离的核酸包括通常含有该核酸分子的细胞中含有的核酸分子,但该核酸分子存在于染色体外或存在于与其天然染色体位置不同的染色体位置处。
“编码抗TfR抗体的分离的核酸”是指编码抗体重链和轻链(或其片段)的一种或多种核酸分子,包括在单一载体或分开的载体中的这类核酸分子,以及存在于宿主细胞中的一个或多个位置处的这类核酸分子。
如本文所用的术语“单克隆抗体”是指获自基本上同质的抗体群体的抗体,即除了可能以少量存在的可能天然存在的突变之外,构成该群体的个别抗体是相同的。针对单个抗原位点,单克隆抗体是高度特异性的。此外,与包括针对不同决定簇(表位)的不同抗体的多克隆抗体制剂相反,每种单克隆抗体针对抗原上的单一决定簇。除了它们的特异性之外,单克隆抗体的优点还在于它们可以在不被其他抗体污染的情况下合成。修饰语“单克隆”表示获自基本上同质的抗体群体的抗体的特征,并且不应被解释为需要通过任何特定的方法产生该抗体。例如,本文所述的单克隆抗体可通过Kohler等人,(1975)Nature256:495首先描述的杂交瘤方法制备,或者可以通过重组DNA方法制备(参见例如:US 4816567;US5807715)。也可以采用例如Clackson等人,(1991)Nature,352:624-628;Marks等人,(1991)J.Mol.Biol.,222:581-597描述的技术从噬菌体抗体文库中分离单克隆抗体。
本文中的单克隆抗体具体包括“嵌合”抗体,以及这类抗体的片段,其中重链和/或轻链的一部分与来源于特定物种或属于特定抗体类别或亚类的抗体中的相应序列同一或同源,而链的其余部分与来源于另一物种或属于另一抗体类别或亚类的抗体中的相应序列同一或同源,只要它们表现出所需的生物活性(US 4816567;和Morrison等人,(1984)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6851-6855)。本文所关注的嵌合抗体包括“灵长类化”抗体,其包含来源于非人灵长类动物(例如,旧世界猴、猿等)的可变结构域抗原结合序列和人恒定区序列。
如本文所用,关于突变体多肽或突变体多核苷酸的术语“突变体”可与“变体”互换使用。突变可包括取代、插入和缺失。
“天然抗体”是指具有不同结构的天然存在的免疫球蛋白分子。例如,天然IgG抗体是由通过二硫键结合的两条相同的轻链和两条相同的重链组成的约150,000道尔顿的异四聚体糖蛋白。从N末端到C末端,每条重链具有可变区(VH),也称为可变重链结构域或重链可变结构域,接着是三个恒定结构域(CH1、CH2和CH3)。类似地,从N末端到C末端,每条轻链具有可变区(VL),也称为可变轻链结构域或轻链可变结构域,接着是恒定轻链(CL)结构域。抗体的轻链可基于其恒定结构域的氨基酸序列而归入被称为kappa(κ)和lambda(λ)的两种类型之一。
术语“从患者获得样品”、“从患者获得”及类似措辞用于指直接从患者获得样品,以及通过中间个体间接从患者获得样品(例如,从快递员获得样品,快递员从护士获得样品,而护士从患者获得样品)。
术语“包装插页”用于指通常包括在研究工具或治疗产品的商业包装中的说明书,其包括有关使用这类产品的使用条件、适应症、用法、剂量、施用、联合疗法、禁忌症和/或警告的信息。
术语“药物制剂”是指这样的制剂,其形式使得其中所含的活性成分的生物活性是有效的,并且其不含对将施用制剂的受试者具有不可接受的毒性的另外的组分。
术语“药学上可接受的赋形剂”是指用于人或动物在生物学或药理学上是相容的非活性药物成分,如但不限于缓冲剂、载剂或防腐剂。
术语“多肽”和“肽”在本文中可互换使用,是指单链中的氨基酸残基的聚合物。该术语适用于其中一个或多个氨基酸残基是相应天然存在的氨基酸的人工化学模拟物的氨基酸聚合物以及天然存在的氨基酸聚合物和非天然存在的氨基酸聚合物。氨基酸聚合物可完全包含L-氨基酸、完全包含D-氨基酸或包含L和D氨基酸的混合物。
如本文所用的术语“蛋白质”是指多肽或单链多肽的二聚体(即,两个)或多聚体(即,三个或更多个)。蛋白质的单链多肽可通过共价键(例如,二硫键)或非共价相互作用连结。
术语“多核苷酸”和“核酸”可互换地指任意长度的核苷酸链,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/或它们的类似物,或可通过DNA或RNA聚合酶结合到链中的任何底物。多核苷酸可包含修饰的核苷酸,如甲基化的核苷酸及其类似物。本文考虑的多核苷酸的实例包括单链和双链DNA、单链和双链RNA以及具有单链和双链DNA和RNA的混合物的杂合分子。
如本文所用的“结合亲和力”是指两个分子之间的非共价相互作用的强度,例如多肽上的单个结合位点和与其结合的靶标,例如转铁蛋白受体。因此,例如,除另有所指或上下文显而易见外,该术语可以指多肽与其靶标之间的1:1相互作用。结合亲和力可以通过测量平衡解离常数(KD)来量化,平衡解离常数是指解离速率常数(kd,时间-1)除以缔合速率常数(ka,时间-1M-1)。KD可通过测量复合物形成和解离的动力学来确定,例如采用表面等离振子共振(SPR)方法,例如BiacoreTM系统;动力学排阻测定法,如和生物层干涉测量法(例如,使用/>平台)。如本文所用,“结合亲和力”不仅包括形式结合亲和力,如反映多肽与其靶标之间的1:1相互作用的那些,而且还包括计算可反映亲合结合的KD的表观亲和力。
如本文所用,当涉及如本文所述的TfR结合抗体或包含这种抗体的融合蛋白时,术语与靶标(例如,TfR)“特异性结合”或“选择性结合”是指结合反应,由此TfR结合抗体或融合蛋白以比其与结构上不同的靶标结合更大的亲和力、更大的亲合力和/或更长的持续时间与靶标结合。在典型的实施方案中,当在相同的亲和力测定条件下测定时,与不相关的靶标相比,TfR结合抗体或融合蛋白对特定的靶标(例如,TfR)具有至少5倍、10倍、50倍、100倍、1,000倍、10,000倍或更大的亲和力。如本文所用的术语“特异性结合特定的靶标(例如,TfR)”、“与特定的靶标(例如,TfR)特异性结合”或“对特定的靶标(例如,TfR)是特异性的”可表现为例如分子对与其结合的靶标的平衡解离常数KD为例如10-4M或更小,例如10-5M、10-6M、10-7M、10-8M、10-9M、10-10M、10-11M或10-12M。在一些实施方案中,TfR结合抗体或融合蛋白与TfR上的表位特异性结合,所述表位在物种间保守(例如,在物种间结构上保守),例如在非人灵长类动物与人类物种之间保守(例如,在非人灵长类动物与人类物种之间结构上保守)。在一些实施方案中,TfR结合抗体或融合蛋白可专门与人TfR结合。
如本文所用的“转铁蛋白受体”或“TfR”是指转铁蛋白受体蛋白1。人转铁蛋白受体1多肽序列如SEQ ID NO:26中所示。来自其他物种的转铁蛋白受体蛋白1序列也是已知的(例如,黑猩猩,登录号XP_003310238.1;恒河猴,NP_001244232.1;狗,NP_001003111.1;牛,NP_001193506.1;小鼠,NP_035768.1;大鼠,NP_073203.1;和鸡,NP_990587.1)。术语“转铁蛋白受体”还涵盖示例性参考序列(例如,人序列)的等位基因变体,其由转铁蛋白受体蛋白1染色体基因座处的基因编码。全长转铁蛋白受体蛋白包括短N末端细胞内区域、跨膜区域和大细胞外结构域。细胞外结构域的特征在于三个结构域:蛋白酶样结构域、螺旋结构域和顶端结构域。人转铁蛋白受体1的顶端结构域序列如SEQ ID NO:27中所示。
如本文所用,“治疗”(及其语法变型)(treatment/treat/treating)是指改变被治疗的个体的自然病程的临床干预,并且可以是为了预防或在临床病理学过程期间进行。理想的治疗效果包括但不限于:防止疾病的发生或复发、缓解症状、减轻疾病的任何直接或间接病理学后果、防止转移、降低疾病进展的速率、改善或减轻疾病状态以及缓解或改善预后。
本文公开的物质/分子的“治疗有效量”可根据诸如个体的疾病状态、年龄、性别和体重以及所述物质/分子在所述个体中引发所需反应的能力等因素而变化。治疗有效量涵盖其中治疗有益效果超过所述物质/分子的任何毒性或有害效果的量。“预防有效量”是指在必要的剂量和时间段的情况下有效实现所需预防结果的量。通常但不一定,由于预防剂量是在疾病之前或疾病的早期阶段用于受试者,因此预防有效量将低于治疗有效量。
术语“转化”是指核酸片段转移到宿主细胞的基因组中,从而导致基因稳定的遗传。含有转化的核酸片段的宿主细胞被称为“转基因”细胞,并且包含转基因细胞的生物体被称为“转基因生物体”。
“转化的”、“转基因的”和“重组的”是指已经引入异源核酸分子的宿主细胞或生物体。可以采用本领域中通常已知的方法将核酸分子稳定地整合到基因组中。PCR的已知方法包括但不限于使用配对引物、嵌套引物、单特异性引物、简并引物、基因特异性引物、载体特异性引物、部分错配引物等的方法。例如,“转化的”、“转化体”和“转基因”细胞已经经历了转化过程,并且可能含有整合到其染色体中的外源基因。术语“未转化”是指尚未经历转化过程的正常细胞。
“转基因”生物体是具有一种或多种含有表达载体的细胞的生物体。
术语“可变区”、“可变结构域”、“V区”或“V结构域”是指参与抗体与抗原结合的抗体重链或轻链的结构域。天然抗体的重链和轻链的可变结构域(分别为VH和VL)通常具有类似的结构,每个结构域包含四个保守框架区(FR)和三个高变区(HVR)。(参见例如Kindt等人,Kuby Immunology,第6版,W.H.Freeman and Co.,第91页(2007))。单个VH或VL结构域可足以赋予抗原结合特异性。此外,可以使用来自结合抗原的抗体的VH或VL结构域来分离结合特定抗原的抗体,以分别筛选互补VL或VH结构域的文库。参见例如Portolano等人,Immunol.150:880-887(1993);Clarkson等人,Nature 352:624-628(1991)。
所谓“变体”多肽意指通过天然蛋白质的N末端和/或C末端缺失(所谓的截短)或添加一个或多个氨基酸;在天然蛋白质中的一个或多个位点处缺失或添加一个或多个氨基酸;或者在天然蛋白质中的一个或多个位点处取代一个或多个氨基酸而来源于天然蛋白质的多肽。这类变体可来源于例如遗传多态性或来源于人为操纵。这类操纵的方法是本领域中通常已知的。
因此,可以以各种方式改变本文所述的多肽,包括氨基酸取代、缺失、截短和插入。这类操纵的方法是本领域中通常已知的。例如,可以通过DNA中的突变来制备多肽的氨基酸序列变体。诱变和核苷酸序列改变的方法是本领域中熟知的。
术语“保守取代”、“保守突变”或“保守修饰变体”是指导致氨基酸被可归类为具有类似特征的另一氨基酸取代的改变。以这种方式定义的保守氨基酸基团类别的实例可包括:“带电/极性基团”,包括Glu(谷氨酸或E)、Asp(天冬氨酸或D)、Asn(天冬酰胺或N)、Gin(谷氨酰胺或Q)、Lys(赖氨酸或K)、Arg(精氨酸或R)和His(组氨酸或H);“芳族基团”,包括Phe(苯丙氨酸或F)、Tyr(酪氨酸或Y)、Trp(色氨酸或W)和(组氨酸或H);和“脂族基团”,包括Gly(甘氨酸或G)、Ala(丙氨酸或A)、Val(缬氨酸或V)、Leu(亮氨酸或L)、Ile(异亮氨酸或I)、Met(甲硫氨酸或M)、Ser(丝氨酸或S)、Thr(苏氨酸或T)和Cys(半胱氨酸或C)。在每个组内,还可以确认亚组。例如,带电或极性氨基酸组可以被细分为亚组,包括:包含Lys、Arg和His的“带正电的亚组”;包含Glu和Asp的“带负电的亚组”;和包含Asn和Gln的“极性亚组”。在另一个实例中,芳族或环状组可以被细分为亚组,包括:包含Pro、His和Trp的“氮环亚组”;和包含Phe和Tyr的“苯基亚组”。在另一个进一步的实例中,脂族组可以被细分为亚组,例如包含Val、Leu、Gly和Ala的“脂族非极性亚组”;和包含Met、Ser、Thr和Cys的“脂族微极性亚组”。保守突变类别的实例包括上述亚组内的氨基酸的氨基酸取代,如但不限于:Lys取代Arg,或反之,使得可以维持正电荷;Glu取代Asp,或反之,使得可以维持负电荷;Ser取代Thr,或反之,使得可以维持游离-OH;以及Gln取代Asn,或反之,使得可以维持游离-NH2。在一些实施方案中,疏水性氨基酸取代例如在活性位点天然存在的疏水性氨基酸以保持疏水性。
如本文所用的术语“载体”是指能够繁殖与其连接的另一核酸的核酸分子。该术语包括作为自我复制核酸结构的载体以及结合到其被引入的宿主细胞的基因组中的载体。某些载体能够指导与其可操作连接的核酸的表达。这类载体在本文中被称为“表达载体”。
“野生型”是指见于自然界而没有任何已知突变的正常基因或生物体。
以下实施例旨在是非限制性的。
实施例1:IgG:IDS的构建
克隆和架构
IgG:IDS分子含有连接至两种IDS酶的TfR抗体。一种IDS酶通过肽接头连接至TfR抗体重链的每个Fc部分的C末端(图1)。IgG:IDS中的抗体恒定区是人IgG1。重链-IDS序列由SEQ ID NO:17或SEQ ID NO:18表示,且轻链序列由SEQ ID NO:5表示。
蛋白质表达
根据制造商的说明书,经由ExpiCHO细胞(Thermo Fisher Scientific)的瞬时转染来表达IgG:IDS构建体。将培养物与编码IgG:IDS(重链和轻链)的质粒和SUMF1 cDNA以2:2:1的比率共转染。
蛋白质纯化
将IgG:IDS通过一系列色谱步骤从无血清CHO培养物中纯化至同质。使用蛋白A对IgG:IDS进行亲和纯化,接着进行阴离子交换色谱。将如通过分析尺寸排阻色谱法(SEC)和/或微毛细管电泳和LCMS评估具有高纯度且相对富含带负电的翻译后修饰(PTM)的最终级分(例如,约12-19mol/mol的唾液酸:融合蛋白)合并、浓缩并透析到20mM磷酸钠(pH 6.5)和130mM NaCl中。在使用之前将制剂储存在4℃或-80℃下,并通过SEC常规地分析比活性和内毒素含量。
实施例2:IgG:IDS的表征
采用表面等离振子共振(SPR)的测定KD
类似于先前所述(Kariolis等人,2020.Sci Transl Med 12(545):eaay1359),采用两种方法,通过BiacoreTMT200仪器上的表面等离振子共振测定IgG:IDS对人转铁蛋白受体(hTfR)的亲和力。在方法1中,为了评价单价TfR结合亲和力,在蛋白A包被的BiacoreTM系列S CM5传感器芯片上捕获IgG:IDS,并将hTfR的顶端结构域(hTfR顶端)的系列稀释液注射到捕获的样品之上。在方法2中,为了评价IgG:IDS的表观hTfR结合亲和力,将生物素化的全长hTfR固定在链霉亲和素包被的CM5传感器芯片上,接着注射IgG:IDS的系列稀释液。对于这两种方法,均采用单循环动力学模式进行样品注射(缔合时间,90s;解离时间,600s),并使用Biacore T200评价软件v3.0计算结合亲和力。
使用SPR,观察到IgG:IDS可以二价地结合TfR,并且强烈地受受体密度的影响。IgG:IDS经测量对hTfR顶端的单价亲和力为2.6nM,且对全长受体的表观亲和力为~100pM。
体外IDS活性
如前所述(Ullman等人,2020.Sci Transl Med 12(545):eaay1163),使用人工底物采用两步荧光酶学测定法测量IgG:IDS的比活性。简而言之,通过线性回归拟合4-甲基伞形酮(离去基团)标准曲线以计算产物量,并将其验证为少于总底物裂解的10%。计算比活性pmol产物/分钟/mg蛋白质。
基于体外活性测定,IgG:IDS的比活性高度活跃,并且被测量为约4400pmol产物/分钟/mg蛋白质(n=5次测量的平均值)。
甘露糖-6-磷酸结合
将ELISA板用在PBS中为1μg/mL的人阳离子非依赖性甘露糖-6-磷酸受体(ciM6PR;Uniprot P11717)的第9结构域的Fc融合物在4℃下包被过夜。第二天,用洗涤缓冲液(含0.02% Tween-20的PBS)洗涤板三次,并向每个孔中添加封闭缓冲液(含0.02% Tween-20和5%BSA的PBS)。在室温下进行封闭1小时,之后洗涤板三次,并将IgG:IDS以25nM的浓度添加至板的第一列。在整个板上进行3倍系列稀释。结合反应的初级孵育在室温下进行一小时。结合后,洗涤板三次,并使用在样品缓冲液中稀释至0.0625μg/mL的生物素化抗IDS抗体检测结合。将板与检测抗体一起在室温下孵育一小时,然后洗涤三次。然后向每个孔中添加在样品缓冲液中1:50,000稀释的链霉亲和素-HRP。将板在室温下孵育30分钟,然后洗涤三次。使用TMB试剂开展ELISA。在HighRes BioTek Synergy读板仪上读取ELISA板,其中记录了在450nm下的吸光度。
基于ELISA结合测定,测量IgG:IDS与甘露糖-6-磷酸受体的结合,其EC50大概为约55至76pM。图2中示出了IgG:IDS的代表性结合曲线。
实施例3:IgG:IDS的药代动力学表征
用以评估细胞效力的S35-硫酸盐积累测定
采用35S脉冲追踪测定法评估MPS II患者来源的成纤维细胞中的IgG:IDS细胞活性,其中35S被整合到新合成的GAG中(Ullman等人,2020.Sci Transl Med 12(545):eaay1163)。MPS II患者(GM01928、GM12366、GM01583)原代成纤维细胞获自Coriell。采用Lu及其同事修改的方法(Lu等人,Bioconjug Chem 21:151-156)进行细胞S35-积累测定。简而言之,将成纤维细胞以25,000个细胞/孔在96孔板中涂铺,并在含有10% FBS(Sigma)的DMEM高葡萄糖(Gibco)中生长。培养3天后,将培养基用补充有10%透析胎牛血清和40mCi/mL[S35]硫酸钠(PerkinElmer)的低硫酸盐F12培养基(Gibco)替换96小时。在[S35]硫酸钠孵育之后,将细胞用IgG:IDS处理。孵育24小时后,吸出培养基,将细胞用冷PBS洗涤,并用0.01N NaOH裂解。通过闪烁计数(Microbeta Trilux)测量掺入的S35。使用Prism软件采用log(激动剂)对响应、可变斜率(四参数)拟合生成EC50曲线。
发现IgG:IDS在该测定中具有高活性,从而减少了35S-标记底物的积累,其细胞EC50值范围是约16pM至23pM(参见表1)。数据说明在低pM范围内,IgG:IDS被有效内化,并减少了MPS II患者来源的细胞中的底物积累。图3中示出了IgG:IDS的代表性细胞效力曲线(所有细胞系的平均值)。
表1.IgG:IDS细胞效力
EC50(pM)
MPSII患者来源的细胞系GM01583 16
MPSII患者来源的细胞系GM01928 21.2
MPS II患者来源的细胞系GM12366 23.1
甘露糖-6-磷酸(M6P)和唾液酸(SA)的液相色谱-质谱分析
将重组纯化的IgG:IDS蛋白(5μg)以缓冲液交换到50mM乙酸铵(pH 7.2)中。向标准化量的蛋白质中加标稳定同位素标记的(SIL)13C6甘露糖-6-磷酸(SIL-M6P,OmicronbioInc,目录号MAN-05,每个样品62.5ng)和13C3-唾液酸(SIL-SA,Omicronbio Inc,目录号NEU-004,每个样品200ng)作为内标,然后水解或消化用于分析。使用150μL的6.6M三氟乙酸溶液,在90℃加热块中同时振荡90分钟,使M6P从蛋白质中水解。然后将快速抽真空的样品用乙腈(ACN)洗涤一次并干燥。通过LC-MS/MS分析重悬于50μL ACN:水(20:80,v:v)中的最终沉淀物。通过SialEXO酶(Genovis)从蛋白质中消化SA。简而言之,将5μg蛋白质与20ng/μL的10μL SIL-SA混合,添加3μL的1M Tris缓冲液(pH 7.5),用MiliQ水补足到60μL,然后添加1μL的SialEXO(10单位/μL),在37C下孵育2小时。无需进一步处理即注入SA样品。
通过在与UV/Vis和Q Exactive Orbitrap电喷雾电离质谱仪(ThermoScientific,CA,USA)耦合的UHPLC Vanquish(Thermo Scientific,CA,USA)上的液相色谱法分析M6P和SA。在ACQUITY UPLC BEH Amide 1.7mm,2.1×150mm柱(Waters Corporation)上注入样品,并通过负电离模式质谱法进行分析,流动相为(A)含0.1%甲酸的水和(B)含0.1%甲酸的乙腈,采用4.5-min梯度,从60% B开始,然后在1.8min为42% B,在2.2min下降至10% B并保持3min,然后攀升至60% B并保持4.5min。流速为0.45mL/min,且柱温为60C。
在负模式下采用平行反应监测(PRM)采集来收集数据,包括M6P和SIL-M6P内标。包含列表为:对于M6P和SIL-M6P从1.6至2.2min分别为259.0224和265.0426(负离子);对于SA和SIL-SA从1.0至1.6min分别为308.0992和311.175(负离子)。M6P/SIL-M6P和SA/SIL-SA的AUC比率用于计算M6P和SA的分子数量,并得到M6P:蛋白质的mol/mol和SA:蛋白质的mol/mol。
测得的IgG:IDS的M6P含量范围是约1.5mol/mol至2.3mol/mol的M6P:蛋白质。测得的IgG:IDS的唾液酸含量为约15-16mol/mol的SA:蛋白质。
实施例4:施用IgG:IDS减少了IDS KO;TfRmu/hu小鼠中的脑和CSF GAG
材料和方法
动物护理
将小鼠在12小时光照/黑暗循环中饲养,并且可随意获取水和标准啮齿动物饮食(#25502,经辐照)。
小鼠品系
先前描述的B6N背景的Ids KO小鼠获自The Jackson Laboratories(JAX品系024744)。先前描述了携带敲入小鼠受体的人TfR顶端结构域的TfRmu/hu KI小鼠系的开发和表征(美国专利第10,143,187号)。使TfRmu/hu雄性小鼠与雌性Ids杂合小鼠交配以产生IdsKO;TfRmu/hu KI小鼠。本研究中使用的所有小鼠均为雄性。
IgG:IDS的药代动力学(PK)
经由尾静脉给2-3个月龄的TfRmu/hu KI小鼠(每组n=3只)注射1mg/体重kg、3mg/体重kg或10mg/体重kg的IgG:IDS,并将其在给药后0.5、4、8和24小时处死。对于终末样品收集,将动物经由腹膜内(i.p.)注射2.5%的阿佛丁进行深度麻醉。经由用于血清收集的心脏穿刺收集血液,并使其在室温下凝结至少30分钟。然后将管在4℃下以12,700rpm离心7分钟。将血清转移到新管中,并在干冰上快速冷冻。使用蠕动泵(Gilson Inc.MinipulsEvolution)用冰冷PBS对动物进行经心灌注,并解剖脑和肝脏。将肝脏和脑组织(50mg)在干冰上快速冷冻,并如下所述准备用于IDS/IDS ELISA。
用于PK分析的组织准备
将组织(50mg)用3mm不锈钢珠在按组织重量计10x体积的冷1%NP40裂解缓冲液(1mL 10%NP-40Surfact-Amps洗涤剂溶液、9mL1xPBS、1片cOmplete蛋白酶抑制剂、1片PhosSTOP蛋白酶抑制剂)中均化,使用Qiagen TissueLyzer II在27Hz下进行两轮,每轮3分钟。然后将匀浆在冰上孵育20分钟,并在4℃下以14,000rpm旋转20分钟。将所得裂解物转移到一次性使用的等分试样中,并在-80℃下储存。
IDS:IDS ELISA和PK分析
采用艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶夹心ELISA测量血清、肝脏裂解物和脑裂解物中的IgG:IDS。将384孔maxisorp板(Thermo,目录号464718)用抗IDS抗体(R&D Systems,目录号AF2449)包被过夜,并在第二天用酪蛋白-PBS缓冲液(Thermo,目录号37528)封闭。将含有IgG:IDS的样品添加到板中,并在室温下孵育一小时。随后洗涤后,添加生物素化抗IDS抗体(R&D Systems,目录号BAF2449)以捕获固定的IgG:IDS和IgG:IDS。然后将IDS夹心用链霉亲和素-辣根过氧化物酶缀合物(Jackson Immuno Research,目录号016-030-084)检测,接着与3,3’,5,5’四甲基-联苯胺(TMB)底物(Thermo,目录号34028)一起孵育。用4N氢硫酸(LifeTechnologies,目录号SS04)猝灭反应,并在板分光光度计上的450nm吸收波长处读板。TMB显色与样品中的IgG:IDS浓度成正比。使用5参数Logistic拟合生成校准曲线,其测定范围是0.00137nM-1nM。使用来自Dotmatics 4.8版(Bishop’s Stortford,UK)的Vortex模块的NCA计算血清、肝脏和脑对IgG:IDS的暴露量。用Prism 8(GraphPad,San Diego,CA)绘制半对数线性图和带有标准偏差的表格结果。
IgG:IDS的药效动力学
经由尾静脉给2-3月龄的TfRmu/hu KI(每组n=5只)和Ids KO;TfRmu/hu小鼠(每组n=5只)施用单剂量的0、1mg/体重kg、3mg/体重kg或10mg/体重kg的IgG:IDS,并在给药后7天处死。对于终末样品收集,将动物经由腹膜内注射2.5%的阿佛丁进行深度麻醉。对于CSF收集,在动物颅骨的背部做出矢状切口,分离皮下组织和肌肉以暴露小脑延髓池,并使用预拉的玻璃毛细管穿刺小脑延髓池以收集CSF。将CSF转移到Low Protein LoBind Eppendorf管中,并在4℃下离心10分钟。将CSF转移到新管中,并在干冰上进行速冻。通过测量样品在420nm处的吸光度证实小鼠CSF中没有血液污染。如上所述获得血液、血清和组织,并在干冰上快速冷冻。
用于药效动力学GAG分析的组织和流体制备
使用Qiagen TissueLyzer II在30Hz下将50mg组织在750μL水中均化三分钟。将匀浆转移到96孔深板中,并使用96尖端声波发生器(Q Sonica)进行10x1秒脉冲的超声处理。将超声处理的匀浆在4℃下以2,500xg旋转30分钟。将所得裂解物转移到洁净的96孔深板中,并进行BCA以定量总蛋白。10μg总蛋白裂解物或3μL的CSF用于后续的HS/DS消化。如下在PCR板中进行消化:将HS和DS的内标混合物(总共20ng)添加到每个样品中,并与消化缓冲液中的肝素酶I、II、III和软骨素酶B混合3小时,同时在30℃下摇动。消化后,将EDTA添加到每个样品中,并将混合物在95℃下煮沸10分钟。将消化的样品旋转5分钟,并将样品转移到乙酸纤维素过滤板(Millipore,MSUN03010)中并旋转5分钟。将所得流过物与等份的乙腈在玻璃小瓶中混合,并如下所述通过质谱进行分析。
GAG的质谱分析
通过与电喷雾质谱法(Sciex QTRAP 6500+,Sciex,Framingham,MA,USA)耦合的液相色谱(Shimadzu Nexera X2 system,Shimadzu Scientific Instrument,Columbia,MD,USA)对GAG进行定量。对于每次分析,采用0.55mL/分钟的流速在ACQUITY UPLC BEHAmide1.7mm,2.1X150mm柱(Waters Corporation)上注入样品,柱温为55℃。流动相A和B分别由含10mM甲酸铵和0.1%甲酸的水以及含0.1%甲酸的乙腈组成。梯度编程如下:在80%B下0.0-0.5分钟,从80%B至50%B为0.5-3.5分钟,50%B至80%B为3.5-4.0分钟,在80%B下保持4.0-4.5分钟。应用以下设置以负离子模式进行电喷雾电离:帘气为25;碰撞气体设置为中等;离子喷雾电压为-4500;温度为600℃;离子源气体1为50;离子源气体2为60。使用Analyst 1.6.3(Sciex)以多反应监测模式(MRM)进行数据采集,每种物质的停留时间为50(毫秒)。碰撞能量(CE)设置为-30;去簇电位(DP)为-80;入口电位(EP)为-10;碰撞池出口电位(CXP)为-10。使用以下MRM转换将GAG检测为[M-H]-:m/z 378.1处的D0A0>87.0;m/z416.1处的D0S0>138.0;m/z 458.1处的D0a4>300.0;使用m/z 472.0(源碎片离子)>97.0的D4UA-2S-GlcNCOEt-6S(Iduron Ltd,Manchester,UK)作为内标。单独的二糖物质基于它们的保留时间和MRM转换使用可商够获得的参考标准物(Iduron Ltd)来鉴定。使用MultiQuant 3.0.2(Sciex),通过D0A0(HS)、D0S0(HS)和D0a4(DS/CS)与内标的峰面积比来定量GAG。将报告的GAG量归一化至如通过BCA测定法(Pierce)测量的总蛋白质水平。超过TfRmu/hu KI值的倍数计算如下:
相比媒介物处理的Ids KO;TfRmu/hu KI小鼠的减少百分比计算如下:
硫酸乙酰肝素(HS)和硫酸皮肤素(DS)校准曲线
将D0a4(DS/CS)、D0A0(HS)和D0S0(HS)的纯标准物溶解在乙腈:水50/50(v/v)中以产生1mg/mL储液。生成PBS中的8点稀释曲线,范围在0.12ng至1000ng。随后,将内标D4UA-2S-GlcNCOEt-6S(20ng)添加到每个系列稀释液中。然后将样品在95℃下煮沸10分钟,然后旋转以沉淀任何颗粒物质。使用30kD MWCO乙酸纤维素过滤板(Millipore,MSUN03010)通过在室温下以3364xg旋转5分钟来过滤上清液。将所得流过物与等份的乙腈在玻璃小瓶中混合,并如上所述通过质谱进行试验。
结果
图4-6中示出了IgG:IDS的药代动力学曲线。IgG:IDS的血清暴露示于图4中,并表现出剂量依赖性效应。IgG:IDS脑PK曲线示于图5中;在给药后4-8小时时观察到最大浓度。IgG:IDS肝脏PK水平示于图6中;IgG:IDS表现出良好的肝脏摄取。
为了研究药效动力学效应,TfRmu/hu KI小鼠接受单次1、3或10mg/kg的IgG:IDS静脉内剂量,并在七天后评估肝脏、CSF和脑中的GAG水平(总GAG水平;HS水平;和DS水平)(参见图7-9)。表2中给出肝脏、CSF和脑中超过TfRmu/hu KI总GAG水平的倍数。相比肝脏、CSF和脑中Ids KO;TfRmu/hu KI+媒介物总GAG水平的减少百分比示于表3中。相比肝脏、CSF和脑中IdsKO;TfRmu/hu KI+媒介物HS和DS水平的减少百分比分别示于表4和5中。
表2.超过TfRmu/hu KI总GAG水平的倍数
剂量(mg/kg) 肝脏 CSF
0 161.3 44.1 29.7
1 9.8 29.8 22.3
3 6.4 18.4 20.6
10 5.2 17.2 17.0
表3.相比Ids KO;TfRmu/hu KI+媒介物总GAG水平的减少百分比。
剂量(mg/kg) 肝脏 CSF
1 93.9 32.4 24.7
3 96.0 58.3 30.4
10 96.8 61.0 42.7
表4.相比Ids KO;TfRmu/hu KI+媒介物HS(D0A0、D0S0)水平的减少百分比。
剂量(mg/kg) 肝脏 CSF
1 94.9 35.1 24.9
3 96.9 50.9 30.5
10 97.5 52.9 42.8
表5.相比Ids KO;TfRmu/hu KI+媒介物DS(D0a4)水平的减少百分比。
表6:非正式序列表
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所有出版物、专利和专利文献均以引用的方式并入本文,如同以引用的方式单独并入一样。已经参考各种具体和优选的实施方案和技术对本公开进行了描述。然而,应当理解,可以在保持处于本发明的实质和范围内的同时进行许多变化和修改。

Claims (101)

1.一种降低有需要的受试者中的一种或多种GAG物质的水平的方法,其包括以约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg的剂量向所述受试者施用融合蛋白,其中所述融合蛋白包含:
(a)艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段,和
(b)抗人转铁蛋白受体抗体,其中所述抗体包含:
i)包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链互补决定区1(CDR-H1)或相对于SEQ ID NO:13具有1或2个取代的序列;
ii)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2或相对于SEQ ID NO:15具有1或2个取代的序列;
iii)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3或相对于SEQ ID NO:16具有1或2个取代的序列;
iv)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1或相对于SEQ ID NO:7具有1或2个取代的序列;
v)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2或相对于SEQ ID NO:8具有1或2个取代的序列;和
vi)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3或相对于SEQ ID NO:9具有1或2个取代的序列。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述施用将所述受试者的CSF中的一种或多种GAG物质的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%或70%,其中所述降低是相对于所述受试者在所述施用之前的CSF中的相应一种或多种GAG物质的水平而言的。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中所述GAG是硫酸乙酰肝素。
4.如权利要求1或2所述的方法,其中所述GAG是硫酸皮肤素。
5.如权利要求1或2所述的方法,其中所述施用将所述受试者的CSF中的总GAG的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%或70%,其中所述降低是相对于所述受试者在所述施用之前的CSF中的总GAG的水平而言的。
6.一种治疗有需要的受试者的亨特综合征的方法,其包括以约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg的剂量向所述受试者施用融合蛋白,其中所述融合蛋白包含:
(a)艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段,和
(b)抗人转铁蛋白受体抗体,其中所述抗体包含:
i)包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链互补决定区1(CDR-H1)或相对于SEQ ID NO:13具有1或2个取代的序列;
ii)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2或相对于SEQ ID NO:15具有1或2个取代的序列;
iii)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3或相对于SEQ ID NO:16具有1或2个取代的序列;
iv)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1或相对于SEQ ID NO:7具有1或2个取代的序列;
v)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2或相对于SEQ ID NO:8具有1或2个取代的序列;和
vi)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3或相对于SEQ ID NO:9具有1或2个取代的序列。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其中以约1mg/kg的剂量施用所述融合蛋白。
8.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其中以约3mg/kg的剂量施用所述融合蛋白。
9.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其中以约10mg/kg的剂量施用所述融合蛋白。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其中每周施用所述融合蛋白。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法,其中所述融合蛋白包含在药物组合物内,所述药物组合物还包含药学上可接受的赋形剂。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法,其中所述抗体包含:
a)包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链CDR-H1;
b)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2;
c)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3;
d)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1;
e)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2;和
f)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法,其中所述抗体包含含与SEQ ID NO:6具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列的轻链可变区。
14.如权利要求13所述的方法,其中所述抗体包含含SEQ ID NO:6的氨基酸序列的轻链可变区。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法,其中所述抗体包含含与SEQ ID NO:5具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列的轻链。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述抗体包含含SEQ ID NO:5的轻链。
17.如权利要求1-16中任一项所述的方法,其中所述抗体包含含与SEQ ID NO:11具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列的重链可变区。
18.如权利要求17所述的方法,其中所述抗体包含含SEQ ID NO:11的氨基酸序列的重链可变区。
19.如权利要求1-18中任一项所述的方法,其中所述抗体包含含与SEQ ID NO:10具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列的重链。
20.如权利要求19所述的方法,其中所述抗体包含含SEQ ID NO:10的重链。
21.如权利要求1-12中任一项所述的方法,其中所述抗体包含含SEQ ID NO:5的氨基酸序列的轻链和含SEQ ID NO:10的氨基酸序列的重链。
22.如权利要求1-21中任一项所述的方法,其中所述IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段直接或经由接头连接至所述抗体重链的C末端。
23.如权利要求22所述的方法,其中所述IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段经由接头连接至所述抗体重链的C末端。
24.如权利要求23所述的方法,其中所述接头是肽接头。
25.如权利要求24所述的方法,其中所述肽接头长度在1与50个氨基酸之间。
26.如权利要求25所述的方法,其中所述肽接头包含选自由以下各项组成的组的氨基酸序列:单一甘氨酸残基、单一丝氨酸残基、GGGGS(SEQ ID NO:19)、GGGGGS(SEQ ID NO:20)、SGGGG(SEQ ID NO:21)、GGS(SEQ ID NO:22)、GS(SEQ ID NO:23)和由2至10个任何连续连接的前述序列组成的氨基酸序列。
27.如权利要求26所述的方法,其中所述肽接头是SEQ ID NO:23。
28.如权利要求27所述的方法,其中抗人TfR抗体包含:含SEQ ID NO:5的氨基酸序列的轻链;和通过肽接头连接至IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段的重链,所述重链按从N’末端至C’末端的顺序包含:SEQ ID NO:10;SEQ ID NO:23;和IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段。
29.如权利要求1-28中任一项所述的方法,其中所述IDS氨基酸序列包含与SEQ ID NO:1、2、3或4具有至少约80%、85%、90%或95%序列同一性的氨基酸序列。
30.如权利要求29所述的方法,其中所述IDS氨基酸序列包含SEQ ID NO:3或4。
31.如权利要求29或30所述的方法,其中连接至所述IDS氨基酸序列的所述重链包含与SEQ ID NO:17或18具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列。
32.如权利要求31所述的方法,其中连接至所述IDS氨基酸序列的所述重链包含SEQ IDNO:17或18的氨基酸序列。
33.如权利要求32所述的方法,其中所述抗人TfR抗体包含:含SEQ ID NO:5的轻链;和连接至IDS氨基酸序列的重链,所述重链包含SEQ ID NO:18。
34.如权利要求1-33中任一项所述的方法,其中所述融合蛋白包含至少约6mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
35.如权利要求1-33中任一项所述的方法,其中所述融合蛋白包含至少约10mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
36.如权利要求1-33中任一项所述的方法,其中所述融合蛋白包含至少约12mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
37.如权利要求1-33中任一项所述的方法,其中所述融合蛋白包含约6至约19mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
38.如权利要求1-33中任一项所述的方法,其中所述融合蛋白包含约12至约19mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
39.如权利要求1-33中任一项所述的方法,其中所述融合蛋白包含约15至约16mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
40.如权利要求39所述的融合蛋白,其包含约15mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
41.如权利要求39所述的融合蛋白,其包含约16mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
42.如权利要求1-41中任一项所述的融合蛋白,其包含约1.5至约2.5mol/mol的甘露糖-6-磷酸(M6P):融合蛋白。
43.如权利要求42所述的融合蛋白,其包含约1.5mol/mol的M6P:融合蛋白。
44.如权利要求42所述的融合蛋白,其包含约1.7mol/mol的M6P:融合蛋白。
45.如权利要求42所述的融合蛋白,其包含约2.3mol/mol的M6P:融合蛋白。
46.如权利要求1-45中任一项所述的融合蛋白,其用于减少一种或多种GAG物质的方法中,所述方法包括以约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg的剂量向有需要的受试者施用所述融合蛋白。
47.如权利要求1-45中任一项所述的融合蛋白在制备用于通过如下方式减少一种或多种GAG物质的药物中的用途:以约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg的剂量向有需要的受试者施用所述药物。
48.如权利要求1-45中任一项所述的融合蛋白,其用于治疗亨特综合征的方法中,所述方法包括以约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg的剂量向有需要的受试者施用所述融合蛋白。
49.如权利要求1-45中任一项所述的融合蛋白在制备用于通过如下方式治疗亨特综合征的药物中的用途:以约1mg/kg、3mg/kg或10mg/kg的剂量向有需要的受试者施用所述药物。
50.一种融合蛋白,其包含:
(a)艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段,和
(b)抗人转铁蛋白受体抗体,其中所述抗体包含:
i)包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链互补决定区1(CDR-H1)或相对于SEQ ID NO:13具有1或2个取代的序列;
ii)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2或相对于SEQ ID NO:15具有1或2个取代的序列;
iii)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3或相对于SEQ ID NO:16具有1或2个取代的序列;
iv)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1或相对于SEQ ID NO:7具有1或2个取代的序列;
v)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2或相对于SEQ ID NO:8具有1或2个取代的序列;和
vi)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3或相对于SEQ ID NO:9具有1或2个取代的序列;
其中所述融合蛋白包含至少约6mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
51.如权利要求50所述的融合蛋白,其中所述融合蛋白包含至少约10mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
52.如权利要求50所述的融合蛋白,其中所述融合蛋白包含至少约12mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
53.如权利要求50所述的融合蛋白,其中所述融合蛋白包含约6至约19mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
54.如权利要求50所述的融合蛋白,其中所述融合蛋白包含约12至约19mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
55.如权利要求50所述的融合蛋白,其中所述融合蛋白包含约15至约16mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
56.如权利要求55所述的融合蛋白,其包含约15mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
57.如权利要求55所述的融合蛋白,其包含约16mol/mol的唾液酸:融合蛋白。
58.如权利要求50-57中任一项所述的融合蛋白,其包含约1.5至约2.5mol/mol的甘露糖-6-磷酸(M6P):融合蛋白。
59.如权利要求58所述的融合蛋白,其包含约1.5mol/mol的M6P:融合蛋白。
60.如权利要求58所述的融合蛋白,其包含约1.7mol/mol的M6P:融合蛋白。
61.如权利要求58所述的融合蛋白,其包含约2.3mol/mol的M6P:融合蛋白。
62.一种融合蛋白,其包含:
(a)艾杜糖醛酸2-硫酸酯酶(IDS)氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段,和
(b)抗人转铁蛋白受体抗体,其中所述抗体包含:
i)包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链互补决定区1(CDR-H1)或相对于SEQ ID NO:13具有1或2个取代的序列;
ii)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2或相对于SEQ ID NO:15具有1或2个取代的序列;
iii)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3或相对于SEQ ID NO:16具有1或2个取代的序列;
iv)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1或相对于SEQ ID NO:7具有1或2个取代的序列;
v)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2或相对于SEQ ID NO:8具有1或2个取代的序列;和
vi)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3或相对于SEQ ID NO:9具有1或2个取代的序列;
其中所述融合蛋白包含约1.5至约2.5mol/mol的甘露糖-6-磷酸(M6P):融合蛋白。
63.如权利要求62所述的融合蛋白,其包含约1.5mol/mol的M6P:融合蛋白。
64.如权利要求62所述的融合蛋白,其包含约1.7mol/mol的M6P:融合蛋白。
65.如权利要求62所述的融合蛋白,其包含约2.3mol/mol的M6P:融合蛋白。
66.如权利要求50-65中任一项所述的融合蛋白,其中所述抗体包含:
a)包含GYSFTNY(SEQ ID NO:13)的重链CDR-H1;
b)包含YPGGDY(SEQ ID NO:15)的重链CDR-H2;
c)包含SGNYDEVAY(SEQ ID NO:16)的重链CDR-H3;
d)包含RSSQSLVHSNGNTYLH(SEQ ID NO:7)的轻链CDR-L1;
e)包含KVSNRFS(SEQ ID NO:8)的轻链CDR-L2;和
f)包含SQSTHVPWT(SEQ ID NO:9)的轻链CDR-L3。
67.如权利要求50-66中任一项所述的融合蛋白,其中所述抗体包含含与SEQ ID NO:6具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列的轻链可变区。
68.如权利要求67所述的融合蛋白,其中所述抗体包含含SEQ ID NO:6的氨基酸序列的轻链可变区。
69.如权利要求50-68中任一项所述的融合蛋白,其中所述抗体包含含与SEQ ID NO:5具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列的轻链。
70.如权利要求69所述的融合蛋白,其中所述抗体包含含SEQ ID NO:5的轻链。
71.如权利要求50-70中任一项所述的融合蛋白,其中所述抗体包含含与SEQ ID NO:11具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列的重链可变区。
72.如权利要求71所述的融合蛋白,其中所述抗体包含含SEQ ID NO:11的氨基酸序列的重链可变区。
73.如权利要求50-72中任一项所述的融合蛋白,其中所述抗体包含含与SEQ ID NO:10具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列的重链。
74.如权利要求73所述的融合蛋白,其中所述抗体包含含SEQ ID NO:10的重链。
75.如权利要求50-66中任一项所述的融合蛋白,其中所述抗体包含含SEQ ID NO:5的氨基酸序列的轻链和含SEQ ID NO:10的氨基酸序列的重链。
76.如权利要求50-75中任一项所述的融合蛋白,其中所述IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段直接或经由接头连接至所述抗体重链的C末端。
77.如权利要求76所述的融合蛋白,其中所述IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段经由接头连接至所述抗体重链的C末端。
78.如权利要求77所述的融合蛋白,其中所述接头是肽接头。
79.如权利要求78所述的融合蛋白,其中所述肽接头长度在1与50个氨基酸之间。
80.如权利要求79所述的融合蛋白,其中所述肽接头包含选自由以下各项组成的组的氨基酸序列:单一甘氨酸残基、单一丝氨酸残基、GGGGS(SEQ ID NO:19)、GGGGGS(SEQ IDNO:20)、SGGGG(SEQ ID NO:21)、GGS(SEQ ID NO:22)、GS(SEQ ID NO:23)和由2至10个任何连续连接的前述序列组成的氨基酸序列。
81.如权利要求80所述的融合蛋白,其中所述肽接头是SEQ ID NO:23。
82.如权利要求81所述的融合蛋白,其中所述抗体包含:含SEQ ID NO:5的氨基酸序列的轻链;和通过肽接头连接至IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段的重链,所述重链按从N’末端至C’末端的顺序包含:SEQ ID NO:10;SEQ ID NO:23;和IDS氨基酸序列、IDS变体氨基酸序列或其催化活性片段。
83.如权利要求50-82中任一项所述的融合蛋白,其中所述IDS氨基酸序列包含与SEQID NO:1、2、3或4具有至少约80%、85%、90%或95%序列同一性的氨基酸序列。
84.如权利要求83所述的融合蛋白,其中所述IDS氨基酸序列包含SEQ ID NO:3或4。
85.如权利要求83或84所述的融合蛋白,其中连接至所述IDS氨基酸序列的所述重链包含与SEQ ID NO:17或18具有至少约90%序列同一性的氨基酸序列。
86.如权利要求83或84所述的融合蛋白,其中连接至所述IDS氨基酸序列的所述重链包含SEQ ID NO:17或18的氨基酸序列。
87.如权利要求86所述的融合蛋白,其中所述抗体包含:含SEQ ID NO:5的轻链;和连接至IDS氨基酸序列的重链,所述重链包含SEQ ID NO:18。
88.一种药物组合物,其包含如权利要求50-87中任一项所述的融合蛋白和药学上可接受的赋形剂。
89.一种宿主细胞,其包含如权利要求50-87中任一项所述的融合蛋白。
90.一种用于产生如权利要求50-87中任一项所述的融合蛋白的方法,其包括在适于产生所述融合蛋白的条件下在宿主细胞中表达一种或多种可操作以表达以下各项的多核苷酸:1)如权利要求50-70中任一项所述的轻链;和2)连接至如权利要求76-86中任一项所述的IDS氨基酸序列的重链。
91.一种通过如权利要求90所述的方法产生的融合蛋白。
92.一种降低有需要的受试者中的一种或多种GAG物质的水平的方法,其包括向所述受试者施用如权利要求50-87中任一项所述的融合蛋白或如权利要求88所述的药物组合物。
93.如权利要求92所述的方法,其中所述施用将所述受试者的CSF中的一种或多种GAG物质的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%或70%,其中所述降低是相对于所述受试者在所述施用之前的CSF中的相应一种或多种GAG物质的水平而言的。
94.如权利要求92或93所述的方法,其中所述GAG是硫酸乙酰肝素。
95.如权利要求92或93所述的方法,其中所述GAG是硫酸皮肤素。
96.如权利要求92或93所述的方法,其中所述施用将所述受试者的CSF中的总GAG的水平降低至少约10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%或70%,其中所述降低是相对于所述受试者在所述施用之前的CSF中的总GAG的水平而言的。
97.如权利要求50-87中任一项所述的融合蛋白或如权利要求88所述的药物组合物,其用在减少一种或多种GAG物质的方法中,所述方法包括向有需要的受试者施用所述融合蛋白或药物组合物。
98.如权利要求50-87中任一项所述的融合蛋白在制备用于通过如下方式减少一种或多种GAG物质的药物中的用途:向有需要的受试者施用所述药物。
99.一种治疗有需要的受试者的亨特综合征的方法,其包括向所述受试者施用如权利要求50-87中任一项所述的融合蛋白或如权利要求88所述的药物组合物。
100.如权利要求50-87中任一项所述的融合蛋白或如权利要求88所述的药物组合物,其用在治疗亨特综合征的方法中,所述方法包括向有需要的受试者施用所述融合蛋白或药物组合物。
101.如权利要求50-87中任一项所述的融合蛋白在制备用于通过如下方式治疗亨特综合征的药物中的用途:向有需要的受试者施用所述药物。
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