TWI729993B - 產生具有增強補體結合之依序多聚體化免疫球蛋白ｆｃ組合物之人類蛋白質片段之融合蛋白 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及免疫球蛋白Fc之一系列完全重組多聚體化形式，其藉此向免疫細胞受體呈遞多價免疫球蛋白Fc。融合蛋白以均二聚體及高度有序多聚體溶離份兩者之形式存在，稱為斯特拉多體(stradomer)。本發明涉及提高多聚合且優先結合至補體之斯特拉多體且其適用於治療及預防疾病。

Description

產生具有增強補體結合之依序多聚體化免疫球蛋白FC組合物之人類蛋白質片段之融合蛋白 相關申請案之交叉參考
本申請案主張2015年7月24日申請之美國臨時申請案第62/196,478號之優先權，其內容以全文引用之方式併入本文中。
有關以電子方式提交之文本文件的說明
在此以電子方式提交之文本文件的內容以全文引用之方式併入本文中：序列表之電腦可讀形式複本(文件名：GLIK_015_01WO_SeqList_ST25.txt，記錄日期：2016年7月22日，文件尺寸193千位元組)。
本發明大體上係關於免疫學、自體免疫、發炎及腫瘤免疫學之領域。更確切而言，本發明係關於包含免疫球蛋白Fc結構域之生物活性仿生分子，其展現改變的Fc受體結合及保持或增強的補體系統元件結合；包含此類仿生物質(biomimetics)之組合物；及此類仿生物質之製造及使用方法。本發明進一步關於治療或預防病理學病況，諸如補體介導之疾病、自體免疫疾病、發炎疾病、血液病症及癌症。
補體系統為涉及靶細胞溶解及抗原吞噬作用之免疫系統的一部 分。目前已知三個主要補體路徑：經典路徑、替代路徑及凝集素結合路徑。經典補體路徑在蛋白質C1q結合至完整免疫球蛋白IgM之一或多個分子或完整免疫球蛋白IgG1、IgG2或IgG3之至少兩個分子後活化(Janeway's Immunobiology，第8版，Murphy編，Garland Science,2012,第10章)。補體活化導致補體依賴性細胞毒性(CDC)。已展示，單株抗體之Fc區改變增強或降低補體結合親和力(Moore等人，MAbs.2(2)：181-9(2010))。然而，此作用在單株抗體之情形下進行且因此至少部分依賴於Fab之標靶特異性且無結合親合力之情形。
過度補體活化及/或沈積可能為不利的且與許多疾病相關，包括重症肌無力、溶血性尿毒症症候群(HUS)及陣發性夜間血紅素尿症(PNH)。老化大腦與顯著提高的補體組分C1q水準相關(Stephan等人，J.Neuroscience,2013年8月14日，33(33)：13460-13474)。補體系統明顯涉及乙醯膽鹼受體抗體相關之重症肌無力之發病機制(Tűzűn及Christadoss,Autoimmun Rev.2013年7月；12(9)：904-11.doi：10.1016/j.autrev.2013.03.003)。免疫學、遺傳學及蛋白質生物化學研究之許多發現指示，補體系統在年齡相關之黃斑變性之病因方面發揮重要作用(Weber等人，Dtsch Arztebl Int.,2014年2月；111(8)：133-138.doi：10.3238/arztebl.2014.0133)。有強有力的證據顯示，補體之經典及替代路徑在類風濕性關節炎期間以及類風濕性關節炎之動物模型中病理活化(Okroj等人，Ann Med.2007；39(7)：517-30)。
經典、替代及凝集素路徑以連序方式活化且所有三種路徑均涉及全身性疾病。補體系統之活化涉及全身性自體免疫疾病之發病機制。長久以來已認識到免疫複合物介導之疾病，諸如冷球蛋白血症性血管炎及全身性紅斑性狼瘡症中經由經典路徑之活化(Chen等人，Journal of Autoimmunity,2009；doi：10.1016/j.jaut.2009.11.014)。經由替代及凝集素路徑兩者之補體活化可見於患有亨偌-絲奇恩賴 (Henoch-Schönlein)紫癜腎炎及IgA腎病之患者中(Hisano等人，Am J Kidney Dis 2005；45：295e302)。充分描述膜性腎病中補體之重要性，其為成人腎病症候群之最常見病因中之一者。膜性腎病特點為腎小球上皮下免疫沈積物。海曼(Heymann)腎炎、膜性腎病之實驗模型之研究已表明，此等沈積物局部活化補體以造成足細胞損傷、細胞骨架重組達到頂點、狹縫隔膜缺失及蛋白尿(Beck等人，The Role of Complement in Membranous Nephropathy.Semin Nephrol 2013年11月；33(6)：531-42)。
活化補體為非常複雜的過程，其中起初認為理解在該過程之後幾十年仍發現級聯之新組分。經典路徑補體級聯中之第一步驟C1q與抗體之結合。(Nature.1988年4月21日；332(6166)：738-40；The binding site for C1q on IgG.Duncan AR,Winter G.)。
未聚集抗體與C3或C3b之結合不認為是經由血漿中之補體活化進行，而認為主要藉由活化產品C3b2與IgG之複合物保持(Mol Immunol.2006 Jan；43(1-2)：2-12.Complement amplification revisited.Lutz HU,Jelezarova E)。然而，在藉由含有IgG抗體之免疫聚集體活化補體之替代路徑期間，C3b之α'鏈可在IgG之重鏈之Fd部分(亦即，包括於Fab片段中之重鏈之彼部分)中之一個或兩個位點處共價鍵結(Biochem J.5月1日，1981；195(2)：471-480)。補體組分C3與抗體-抗原之結合在人類血清中之替代路徑活化之後聚集。K J Gadd及K B Reid)。補體組分C4a、C3a、C5a及攻膜複合物歷史上通常被稱為補體分裂產物或過敏毒素。然而，文獻現闡明C4a(Xie等人，International Immunopharmacology 12(2012)158-168)、C3a(Coulthard及Woodruff,J Immunol 2015；194：3542-3548)及C5a(Nishise等人，Therapeutic Apheresis and Dialysis 13(6)：509-514及Gerard等人，J.Biol Chem.280(48)：39677-39680,12月2日，2005)在某些情形下為消炎劑且與級聯 遞增不相關。
此時市場上用於治療補體介導之疾病之主要療法為抗C5抗體艾庫組單抗(eculizumab)，其結合C5且抑制其裂解成C5a及C5b-9，部分抑制補體級聯下游及相關發炎性及血栓性反應進展。然而，其對上游補體組分無直接影響，該等組分諸如C1q、C1R、C1S、C1類複合物，或對C4、C4a、C4b、C2、C1、C4b2、C2b、C4b2a、C3、C3a或C3b無直接影響，其為補體級聯組分C5上游之凝集素路徑、經典路徑及替代路徑之組分且其可為治療疾病之優先標靶。相比之下，正常免疫球蛋白及單株抗體結合C1q及C5上游其他標靶。因此，在此項技術中需要用於治療經由上游補體級聯組分結合及隨之而來的補體級聯調節之補體介導之疾病的改良方法。在此項技術中進一步需要用包含免疫球蛋白Fc之化合物治療補體介導之疾病的改良方法，該化合物結合具有親合力(不僅僅具有親和力)之六聚體C1q且進一步其在無結合至低親和力Fc受體之顯著親合力之情況下如此。
天然免疫球蛋白IgG1 Fc自然地結合超過十二種，其中之一者為補體因子C1q。其他IgG1 Fc配位體包括(但不限於)典型Fc受體、新生兒受體FcRn、鐵、蛋白質A、FcRL1-6、TRIM21及DC-SIGN。可溶性均二聚體IgG1自然地結合親和力過低而非官能性(CA Diebolder等人Complement Is Activated by IgG Hexamers Assembled at the Cell Surface.Science2014年3月；343(6176)：1260-1263)且具有高解離速率(Gaboriaud等人The crystal structure of the globular head of complement protein C1q provides a basis for its versatile recognition properties.J.Biol.Chem.2003年11月21日；278(47)：46974-82)之C1q。然而，當IgG1經由其Fab固定至抗原標靶時，發生構形改變(M.Oda等人Evidence of allosteric conformational changes in the antibody constant region upon antigen binding.Int.Immunol.(2003)15(3)：417-426)且C1q結合 親和力提高。
此外，隨著在抗原位點處IgG1積聚，多個免疫球蛋白Fc呈遞至C1q，在抗原結合位點處產生更親合的結合。因為C1q為具有六個Fc結合位點之六聚體(KB Reid.Chemistry and molecular genetics of C1q.Behring Inst Mitt.1989年7月；(84)：8-19)，聚集的IgG1之結合具有高親合力(Diebolder，2014)。因此，除可用以交叉連接具有所得抗體依賴型細胞毒性(ADCC)及抗體依賴型細胞吞噬作用(ADCP)之Fc受體以外，密集結合之IgG1結合不僅具有均二聚體免疫球蛋白之親和力且亦具有產生補體依賴型細胞毒性之親合力的C1q。結合Fc之群集與六聚體C1q之結合的所得官能性響應為經典補體路徑之活化，伴隨C1qC1rC1s形成及C4裂解成C4a及C4b。以極低濃度自然存在(Soltis及Hasz.Spontaneous aggregation of native immunoglobulins in hypoalbuminemic serum.J Clin Lab Immunol.1982年10月；9(1)：13-7)且在混合的人類靜脈內免疫球蛋白(IVIG)(A.Herrera等人Immunoglobulin composition of three commercially available intravenous immunoglobulin preparations.J.All Clin Immunol,84(1)：556-561)中存在的IgG1之可溶性聚集體向其配位體呈遞未結合多價IgG1 Fc，包括低親和力Fc受體及C1q。IgG1之可溶性(亦即，非細胞結合)聚集體藉此結合具有親合力之六聚體C1q。可溶性C1q與IgG1之可溶性聚集體(亦即，非細胞結合)之結合可抑制補體級聯之下游活化，包括CDC抑制。
混合人類IVIG(其自成千上萬的血液供體混合)含有模擬天然IgG1之可溶性聚集體之天然效果的IgG1聚集體之極小且可變的部分(0.1-5%)。IVIG結合C1q且已表明臨床上適用於補體介導之疾病，諸如重症肌無力。然而，IVIG具有血液產品之所有伴隨風險，非以重組方式製造，具有控制不佳的量之IgG1聚集體，且主要由用於治療補體介導 之疾病之非活性部分構成。而且，IVIG治療亦通常導致藉由結合至低親和力Fc受體之非所需促炎性響應(Andresen等人Product equivalence study comparing various human immunoglobulin-G formulations.J Clin Pharmacol 2000；40：722-730及Ghielmetti等人Gene expression profiling of the effects of intravenous immunoglobulin in human whole blood.Mol Immunol 43(2006)939-949)。需要新穎、一致、以重組方式製造之治療劑，其藉由親合地結合C1q充當補體槽模擬聚集的可溶性IgG1 Fc之天然過程，而同時藉由優先結合至補體組分而非包括低親和力Fc受體之其他天然配位體來避免非所需促炎性反應。
本發明係關於包含一或多個人類免疫球蛋白Fc結構域及一或多個多聚體化結構域之生物活性融合蛋白仿生分子，其中該融合蛋白之Fc結構域部分包含一或多個點突變。在一個態樣中，相對於正常非聚集人類免疫球蛋白Fc，仿生分子優先結合一或多種補體組分。在一些實施例中，藉由相對於正常非聚集免疫球蛋白Fc或者正常聚集免疫球蛋白Fc具有降低的典型Fc受體結合之仿生物質之Fc結構域實現優先結合至一或多種補體組分。在一些實施例中，生物活性融合蛋白仿生分子包含斯特拉多體單元。提供包含生物活性融合蛋白仿生物質之組合物及其使用方法。
在一個態樣中，本發明提供斯特拉多體單元，其包含至少一個IgG1 Fc結構域，該Fc結構域具有一或多個對應於IgG1 Fc結構域之位置267、268及/或324中之至少一者的點突變。在一些實施例中，斯特拉多體單元進一步包含至少一個多聚體化結構域。在一些實施例中，位置267處之胺基酸由絲胺酸(Ser；S)突變成任何其他胺基酸。在其他實施例中，位置267處之胺基酸突變成麩胺酸(Glu；E)。在一些實施例中，位置268處之胺基酸由組胺酸(His；H)突變成任何其他胺基 酸。在其他實施例中，位置268處之胺基酸突變成苯丙胺酸(Phe；F)。在一些實施例中，位置324處之胺基酸由絲胺酸突變成任何其他胺基酸。在其他實施例中，位置324處之胺基酸突變成蘇胺酸(Thr；T)。在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置267、268及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變S267E、H268F及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元包含具有在位置267、268及/或324處包含點突變且在位置233及/或234及/或235及/或236及/或238及/或265及/或297及/或299及/或328處進一步包含至少一個點突變之胺基酸序列的IgG1 Fc結構域。在一個實施例中，位置297處之胺基酸由天冬醯胺(Asn；N)突變成任何其他胺基酸。在另一實施例中，位置297處之胺基酸突變成丙胺酸(Ala；A)。在一個實施例中，位置299處之胺基酸由蘇胺酸(T)突變成除絲胺酸或半胱胺酸外之任何其他胺基酸。在另一實施例中，位置299處之胺基酸突變成丙胺酸(Ala；A)。在一個實施例中，位置238處之胺基酸由脯胺酸(Pro；P)突變成任何其他胺基酸。在另一實施例中，位置238處之胺基酸突變成天冬胺酸(Asp；D)。在一個實施例中，位置233處之胺基酸由麩胺酸(Glu；E)突變成任何其他胺基酸。在另一實施例中，位置233處之胺基酸突變成脯胺酸(Pro；P)。在另一實施例中，位置236處之胺基酸由甘胺酸(Gly；G)突變成任何其他胺基酸。在另一實施例中，位置236處之胺基酸突變成精胺酸(Arg；R)。在一個實施例中，位置236處之胺基酸缺失。在一個實施例中，位置234處之胺基酸由白胺酸(Leu；L)突變成任何其他胺基酸。在另一實施例中，位置234處之胺基酸突變成纈胺酸(Val；V)或丙胺酸(Ala；A)。在另一實施例中，位置235處之胺基酸由白胺酸(Leu；L)突變成任何其他胺基酸。在另一實施例中，位置235處之胺基酸突變成丙胺酸(Ala；A)。在一個實施例中，位置265處 之胺基酸由天冬胺酸(Asp；D)突變成任何其他胺基酸。在另一實施例中，位置265處之胺基酸突變成丙胺酸(Ala；A)。在另一實施例中，位置265處之胺基酸突變成色胺酸(Trp；W)。在一個實施例中，位置297處之胺基酸由天冬醯胺(Asn；N)突變成任何其他胺基酸。在一個實施例中，位置297處之胺基酸突變成丙胺酸(Ala；A)。在一個實施例中，位置297處之胺基酸突變成麩醯胺酸(Gln；Q)。在一個實施例中，位置299處之胺基酸由蘇胺酸(Thr；T)突變成除絲胺酸(Ser；S)或半胱胺酸(Cys；C)外之任何其他胺基酸在一個實施例中，位置299處之胺基酸突變成丙胺酸。在一個實施例中，位置298處之胺基酸突變成除脯胺酸外之任何胺基酸。在一個實施例中，位置328處之胺基酸由白胺酸(Leu；L)突變成任何其他胺基酸。在另一實施例中，位置328處之胺基酸突變成苯丙胺酸(Phe；F)。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置267、268、297及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變S267E、H268F、N297A及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置234、235、267、268及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變L234V、L235A、S267E、H268F及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置234、235、267、268、297及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變L234V、L235A、S267E、H268F、N297A及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、234、235、267、268及324處包含點突變且位置236處之胺基酸缺失。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變E233P、L234A、L235A、S267E、H268F及S324T且位置236處之胺基酸缺失。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、 234、235、267、268、297及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變E233P、L234A、L235A、S267E、H268F、N297A及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置265、267、268及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變D265A、S267E、H268F及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置238、267、268及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變P238D、S267E、H268F及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置238、267、268、297及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變P238D、S267E、H268F、N297A及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置236、267、268及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變G236R、S267E、H268F及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、236、267、268及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變E233P、G236R、S267E、H268F及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、236、267、268、324及328處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變E233P、G236R、S267E、H268F、S324T及L328F。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置238、265、267、268及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變P238D、D265G、S267E、H268F及S324T。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變P238D、D265W、S267E、H268F及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置267、 268、324及328處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變S267E、H268F、S324T及L328F。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、234、235、267、268、297、324及328處包含點突變且位置236處之胺基酸缺失。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變E233P、L234V、L235A、S267E、H268F、N297A、S324T及L328F且位置236處之胺基酸缺失。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、268及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變E233P、H268F及S324T。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、268、297及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變E233P、H268F、S324T及除N297A或N297Q外之位置297處之點突變。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、268、299及324處包含點突變。在其他實施例中，Fc結構域包含點突變E233P、H268F、S324T及除T299S及T299C外之位置299處之點突變。在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域包含點突變E233P、H268F、S324T及T299A。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、268、324及267處包含點突變。在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域包含點突變E233P、H268F、S324T及除點突變S267E外之位置處267之點突變。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、268、324、267及297處包含點突變。在其他實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域包含點突變E233P、H268F、S324T、除點突變S267E外 之位置267處之點突變及除點突變N297A及N297Q外之位置297處之點突變。在其他實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、268、324、267及297處包含突變。在其他實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域包含點突變E233P、H268F、S324T、除點突變S267E外之位置267處之點突變、除點突變N297A及N297Q外之位置297處之點突變及除點突變T299S及T299C外之位置299處之點突變。在其他實施例中，位置299處之突變為T299A。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、268、324、267及236處包含點突變。在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域包含點突變E233P、H268F、S324T、除S267E外之位置267處之點突變及除G236R外之位置236處之點突變。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、268、324、267、236及297處包含點突變。在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域包含點突變E233P、H268F、S324T、除S267E外之位置267處之點突變、除G236R外之位置236處之點突變及除N297A及N297Q外之位置297處之點突變。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置233、268、324、267、236及299處包含點突變，其中位置299處之點突變為除T299S及T299C外之點突變。在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域包含點突變E233P、H268F、S324T、除S267E外之位置267處之點突變、除G236R及T299A外之位置236處之點突變。
在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置267、268及/或324中之至少一者處包含點突變，且在位置233、235、236、267、268、297、299及/或324其中三處或三處以上進一步包含點突變。在一些實施例中，斯特拉多體單元之Fc結構域在位置267、268及/或324中之至少一者處包含點突變，且在位置233、235(除L235H 外)、236(除236R外)、267(除S267E外)、268、297(除N297A外)或者299及/或324其中三處或三處以上進一步包含點突變。
在一個實施例中，斯特拉多體包含多聚體化結構域，其中該多聚體化結構域選自由IgG2鉸鏈、異白胺酸拉鏈及GPP結構域組成之群且能夠使該等斯特拉多體單元多聚體化。在一些實施例中，多聚體化結構域產生該等斯特拉多體單元之多聚體。在其他實施例中，該等斯特拉多體單元之多聚體為高階多聚體。
在一些實施例中，斯特拉多體自胺基至羧基端包含：前導序列；Fc結構域，其包含IgG1鉸鏈、IgG1 CH2及IgG1 CH3；及IgG2鉸鏈，其中該斯特拉多體包含一或多個如本文所提供之點突變。在另一實施例中，前導序列在表現後裂解。因此，在另一實施例中，提供一種斯特拉多體，其自胺基至羧基端包含：Fc結構域，其包含IgG1鉸鏈、IgG1 CH2及IgG1 CH3；及IgG2鉸鏈，其中該斯特拉多體包含一或多個如本文所提供之點突變。在一個實施例中，斯特拉多體包含選自由以下組成之群的胺基酸序列：SEQ ID NO：10-16、18-63及65-77或其功能變異體。
在一些實施例中，斯特拉多體自胺基至羧基端包含：前導序列；IgG2鉸鏈；及Fc結構域，其包含IgG1鉸鏈、IgG1 CH2及IgG1 CH3，其中該斯特拉多體包含一或多個本文所提供之點突變。在另一實施例中，前導序列在表現後裂解。因此，在另一實施例中，提供一種斯特拉多體，其自胺基至羧基端包含：IgG2鉸鏈；及Fc結構域，其包含IgG1鉸鏈、IgG1 CH2及IgG1 CH3，其中該斯特拉多體包含一或多個本文所提供之點突變。在一個實施例中，斯特拉多體包含選自SEQ ID NO：17及SEQ ID NO：64之胺基酸序列或其功能變異體。
在一些實施例中，斯特拉多體自胺基至羧基端包含：前導序列；IgG2鉸鏈；及Fc結構域，其包含IgG1 CH2及IgG1 CH3，其中該 斯特拉多體包含一或多個本文所提供之點突變。在另一實施例中，前導序列在表現後裂解。因此，在另一實施例中，提供一種斯特拉多體，其自胺基至羧基端包含：IgG2鉸鏈；及Fc結構域，其包含IgG1 CH2及IgG1 CH3，其中該斯特拉多體包含一或多個本文所提供之點突變。
在一個實施例中，斯特拉多體單元進一步包含一或多個胺基酸連接子序列。在另一實施例中，連接子為可裂解的。在另一實施例中，連接子為蛋白酶敏感性的。在一個實施例中，連接子藉由主要細胞內之蛋白酶裂解。在另一實施例中，連接子藉由主要存在於高基體(Golgi)及內質網中之蛋白酶裂解。在一個實施例中，連接子藉由弗林(furin)裂解。在另一實施例中，連接子藉由主要為器官特異性蛋白酶，諸如大腦相關蛋白酶絲胺酸蛋白酶(neuropsin)之蛋白酶裂解。在另一實施例中，連接子藉由主要為腫瘤特異性蛋白酶，諸如金屬蛋白酶9及尿激酶纖維蛋白溶酶原活化物之蛋白酶裂解。
在一些實施例中，斯特拉多體單元展現相對於FcγRI、包括FcγRIIa及/或FcγRIIb之FcγRII及/或FcγRIII優先結合至補體。在某些實施例中，斯特拉多體單元展現降低的低親和力Fcγ受體結合。在其他實施例中，斯特拉多體單元展現相對於在位置267、268及/或324中之一或多者處不包含點突變之具有相同結構之斯特拉多體，結合至FcγRI、包括FcγRIIa及/或FcγRIIb之FcγRII及/或FcγRIII減少。
在某些實施例中，斯特拉多體單元在297、298或299處包含突變且保持結合至C1q，抑制CDC，且保持結合至FcγRI或包括FcγRIIa、FcγRIIb及/或FcγRIII之低親和力Fcγ受體。
在一個態樣中，本發明提供如本文所揭示之包含兩個或多於兩個斯特拉多體單元之集群斯特拉多體。舉例而言，在一些實施例中，本發明提供包含兩個或多於兩個包含IgG1 Fc結構域之斯特拉多體單 元之集群斯特拉多體，該Fc結構域具有在位置267、268及/或324處包含點突變之胺基酸序列。在其他實施例中，兩個或多於兩個斯特拉多體單元在位置233及/或234及/或235及/或236及/或238及/或265及/或297及/或299及/或328處進一步包含至少一個點突變。在一些實施例中，兩個或多於兩個斯特拉多體單元包含位置236處之胺基酸缺失。
在一些實施例中，本文所提供之斯特拉多體用於治療或預防包括(但不限於)以下之疾病及病症：補體介導之疾病、自體免疫疾病、發炎疾病、過敏症、B細胞介導之疾病、抗體介導之疾病、腎功能異常及血液病症。
在一些實施例中，抗體介導之疾病選自由以下組成之群：古巴士德氏病(Goodpasture's disease)；實體器官移植排斥反應；視神經脊髓炎；神經肌強直；邊緣腦炎；摩凡氏纖維型舞蹈病症候群(Morvan's fibrillary chorea syndrome)；重症肌無力；蘭伯特伊頓重肌無力症候群(Lambert Eaton myasthenic syndrome)；自主神經性病變；阿茲海默氏病(Alzheimer's Disease)；動脈粥樣硬化；帕金森氏病(Parkinson's Disease)；僵硬人症候群或過度驚嚇症；復發性自發流產；休斯症候群(Hughes syndrome)；全身性紅斑性狼瘡症；自體免疫小腦共濟失調；結締組織疾病，包括硬皮病、休格連氏症候群(Sjogren's syndrome)；多發性肌炎；類風濕性關節炎；結節性多動脈炎；CREST症候群；心內膜炎；橋本氏甲狀腺炎(Hashimoto's thyroiditis)；混合結締組織疾病；離子通道病；與鏈球菌感染相關的小兒自體免疫神經精神病症(PANDAS)；與抗體對抗N-甲基-D-天冬胺酸受體，尤其NR1、接觸蛋白相關蛋白質2、AMPAR、GluR1/GluR2、麩胺酸去羧酶、GlyR α 1a、乙醯膽鹼受體、VGCC P/Q類型、VGKC、MuSK、GABA(B)R、水通道蛋白-4相關的臨床病況；及天疱瘡。在一些實施例中，自體免疫疾病為關節炎。
在一些實施例中，補體介導之疾病選自由以下組成之群：重症肌無力；溶血性尿毒症症候群(HUS)；非典型性溶血性尿毒症症候群(aHUS)；陣發性夜間血紅素尿症(PNH)；視神經脊髓炎；抗體介導之同種異體移植排斥反應；腎病，包括膜性腎病；及腎炎，包括膜增生性絲球體腎炎(MPGN)及狼瘡性腎炎。
在一些實施例中，血液病症為貧血，諸如鐮狀細胞疾病，包括血紅蛋白SS、血紅蛋白SC、血紅蛋白Sβ0地中海貧血症、血紅蛋白Sβ+地中海貧血症、血紅蛋白SD及血紅蛋白SE。在一些實施例中，發炎病症為年齡相關之黃斑變性、阿茲海默氏病、肌肉萎縮性側索硬化或帕金森氏病。
在一些實施例中，向有需要之個體投與本文所提供之斯特拉多體。在其他實施例中，本文所提供之斯特拉多體靜脈內、皮下、經口、腹膜內、舌下、經頰、經皮、藉由真皮下植入物或肌內投與。
在一些實施例中，本發明提供適用於治療或預防自體免疫相關之視力損失或聽力損失，諸如噪音誘導或年齡相關之聽力缺失的斯特拉多體。在另一實施例中，所提供之斯特拉多體適用於減少與裝置植入，諸如耳蝸或其他聽覺裝置植入相關的發炎或自體免疫反應。
圖1展示斯特拉多體GL-2045與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa或FcRn之結合，如藉由生物層干擾量測法(ForteBio Octet)所量測。
圖2為G045c及補體優先斯特拉多體G997之各Fc受體之最大反應單位(RUmax)、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。此等描述中之各雷達圖由Octet生物層干擾量測法之輸出端得到的結合曲線之可視讀數產生。
圖3展示斯特拉多體G997與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa 及FcRn之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖4A提供G045c及補體優先斯特拉多體G998之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖4B提供G045c及補體優先斯特拉多體G997及G998之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖5展示斯特拉多體G998與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa及FcRn之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖6A提供G045c及補體優先斯特拉多體G1022及G1033之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖6B提供G045c及補體優先斯特拉多體G1022及G1033之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖7A提供G045c及一般性斯特拉多體G1032之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖7B提供G045c及一般性斯特拉多體G1032之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖8A提供G045c及一般性斯特拉多體G1023之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖8B提供G045c及一般性斯特拉多體G1023之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖9A提供G045c及補體優先斯特拉多體G1006之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖9B提供G045c及補體優先斯特拉多體G1006之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖10A提供G045c及補體優先斯特拉多體G1027之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖10B提供G045c及補體優先斯特拉多體G1027之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達 圖。
圖11A提供G045c及補體優先斯特拉多體G1003之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖11B提供G045c及補體優先斯特拉多體G1003之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖12A提供G045c及補體優先斯特拉多體G989之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖12B提供G045c及補體優先斯特拉多體G989之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖13展示斯特拉多體G989與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa及FcRn之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖14A提供G045c及補體優先斯特拉多體G990之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖14B提供G045c及補體優先斯特拉多體G990之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖15展示斯特拉多體G990與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa及FcRn之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖16A提供G045c及補體優先斯特拉多體G994之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖16B提供G045c及補體優先斯特拉多體G994之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖17展示斯特拉多體G994與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa及FcRn之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖18A提供G045c及補體優先斯特拉多體G996之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖18B提供G045c及補體優先斯特拉多體G996之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達 圖。
圖19(圖頂行)展示斯特拉多體G996與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa或FcRn之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。圖19(圖底行)亦展示斯特拉多體G996與小鼠FcγRIIb、FcγRIII及FcγRIV之結合。
圖20A提供G045c及補體優先斯特拉多體G1042之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖20B提供G045c及補體優先斯特拉多體G1042之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖21展示斯特拉多體G1042與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa及FcγRIIa之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖22A提供G045c及補體優先斯特拉多體G1043之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖22B提供G045c及補體優先斯特拉多體G1043之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖23展示斯特拉多體G1043與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa或FcγRIIa之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖24A提供G045c及補體優先斯特拉多體G1046之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖24B提供G045c及補體優先斯特拉多體G1046之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖25展示斯特拉多體G1046與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa或FcγRIIa之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖26A提供G045c及補體優先斯特拉多體G1050之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖26B提供G045c及補體優先斯特拉多體G1050之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達 圖。
圖27展示斯特拉多體G1050與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa及FcγRIIa之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖28A提供G045c及一般性斯特拉多體G1049之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖28B提供G045c及一般性斯特拉多體G1049之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖29展示斯特拉多體G1049與FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa及FcγRIIa之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖30A提供G045c及補體優先斯特拉多體G1025之各Fc受體之RUmax、C1q ELISA及CDC抑制資料的雷達圖。圖30B提供G045c及補體優先斯特拉多體G1025之各Fc受體在300秒時的RU(RU300s)之雷達圖。
圖31A展示陰性對照G001、母體斯特拉多體GL-2045、G993、G997、G998、G996及G994與C1q之結合，如藉由ELISA分析中在提高的濃度下斯特拉多體之吸光度所量測。圖31B展示所測試之斯特拉多體中之每一者的對數轉化數據及EC50值。EC50值以μg/mL為單位展示。
圖32展示陰性對照G001、母體斯特拉多體GL-2045、G994、G996、G997及G998與補體組分C3之結合，如藉由ELISA分析中在提高的濃度下斯特拉多體之吸光度所量測。上圖展示對數轉化的吸光度數據且下圖展示非對數轉化的吸光度數據。
圖33展示陰性對照G001、母體斯特拉多體GL-2045、G997、G998及G994與補體組分C3b之結合，如藉由ELISA分析中在提高的濃度下斯特拉多體之吸光度所量測。
圖34展示陰性對照G001、母體斯特拉多體GL-2045、G996、 G997、G998及G994與補體組分C4之結合，如藉由ELISA分析中在提高的濃度下斯特拉多體之吸光度所量測。
圖35展示陰性對照G001、母體斯特拉多體GL-2045、G996、G997、G998及G994與補體組分C5之結合，如藉由ELISA分析中在提高的濃度下斯特拉多體之吸光度所量測。
圖36A及圖36B提供人類IgG1、DEL(圖36A；SEQ ID NO：3)及EEM(圖36B；SEQ ID NO：2)多晶型物之序列。
圖37展示在腎炎之動物模型中，投與測試斯特拉多體之動物之蛋白尿顯著減少。
圖38A及圖38B展示在經由抗Thy 1抗體誘導絲球體腎炎之後患病PBS對照組動物(圖38A)及接受40mg/kg G998之動物(圖36B)的組織學分析。在圖38A中，(G)係指具有增厚的基底膜之腎小球；(B)係指嗜鹼性腎小管及間質浸潤；且箭頭指向具有蛋白質流體之擴張腎小管。圖36B展示經G998處理之動物中未受損害的腎小球及腎小管。
圖39提供接受PBS作為對照組治療(第2組)或40mg/kg G0998(第4組)之動物中之腎臟組織之組織學分析的圖形表示。
圖40提供PBS對照組動物、未接受抗Thy 1抗體之未患病對照組動物及接受G994(40mg/kg)、G998(40mg/kg或80mg/kg)或G1033(40mg/kg)之動物中之血尿素氮(BUN)水準。提供於圖上的P值係相對於對照組患病PBS動物。
圖41展示僅接受抗Fx1a之對照組動物、在第0天接受抗Fx1a及G998之動物及在第0天接受抗Fx1a及在第1天接受G998之動物中之蛋白尿(mg/24hr)。
圖42展示在偶爾所指示之化合物之單次劑量後大鼠中之G994、G998或G1033之水準(μg/mL)。
圖43展示在G994(左圖)、G998(中圖)或G1033(右圖)之單次劑 量之後大鼠血液中之補體活性。
圖44A及圖44B提供G994(左圖)、G998(中圖)及G1033(右圖)中之每一者的藥物水準(x軸上之μg/mL)與補體活性(y軸上之%)之間的相關性。圖44A提供各補體優先斯特拉多體之研究中採集之所有資料點。圖44集中於曲線之下半部分(較低藥物濃度)。
圖45展示在第0次補體優先化合物之單次劑量之後食蟹獼猴中之G994、G998或G1033之藥物水準(μg/mL)，如在給藥後0、1、2、4、12、24、48、72、144、216及312小時所量測。
圖46展示在G994(左圖)、G998(中圖)或G1033(右圖)之單次劑量之後隨時間推移之補體活性(細胞死亡%)。
圖47A及圖47B展示研究中所測試之化合物中之每一者的藥物水準與補體活性之間的相關性。圖47A展示實驗中採集之所有資料點，且圖47B展示具有較低藥物濃度之曲線之第一部分。對於G994，2%及4%血清之x軸截距值為144及168μg/ml。相關性之R2值為0.866及0.835。對於G998，2%及4%血清之x截距值為425及347μg/ml，R2值為0.925及0.743。對於G1033，x截距為346及379μg/ml，R2值為0.584及0.714。
圖48A-G為展示與所測試之衍生斯特拉多體化合物基於之母體化合物GL-2045(G994或G998)相同，衍生斯特拉多體化合物形成多聚體的凝膠。化合物GL-2045、G994、G1103、G1088、G1089、G1104、G1082、G1105及G1106展示於圖48A中。化合物GL-2045、G994、G1102、G1100、G1101、G1125、G1108、G1109及G1084展示於圖48B中。化合物GL-2045、G998及G1107展示於圖48C中。化合物GL-2045、G994、G1110、G1111、G1112、G1114、G1115、G1116、G1117、G1118及G1119展示於圖48D中。化合物GL-2045、G994、G1120、G1121、G1122、G1123、G1124、G1128、G1129、G1130及 G1131展示於圖48E中。化合物GL-2045、G998、G1071d2、G1068、G1094、G1092、G1096、G1093及G1095展示於圖48F中。化合物GL-2045、G998、G1069、G1070、G1132、G1075及G1075展示於圖48G中。
圖49展示陰性對照G001(其為IgG1 Fc)、斯特拉多體GL-2045或補體優先斯特拉多體G994、G998或G1033與補體組分C3(左上圖)、C3b(右上圖)、C5(左下圖)或C4(右下圖)之結合，如藉由ELISA分析中在提高的濃度下斯特拉多體之吸光度所量測。
圖50A-50C展示斯特拉多體G1103、G1088、G1089、G1104、G1082、G1105及G1106與FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIB或FcγRIII之結合，如藉由生物層干擾量測法(ForteBio Octet)所量測。
圖51A-51C展示斯特拉多體G1102、G1100、G1101、G1125、G1108、G1109及G1084與FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIB或FcγRIII之結合，如藉由生物層干擾量測法(ForteBio Octet)所量測。
圖52A-52G展示斯特拉多體G1100、G1111、G1112、G1113、G1114、G1115、G1116、G1117、G1118、G1119、G1120、G1121、G1122、G1123、G1124、G1128、G1129、G1130及G1131與FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIB或FcγRIII之結合，如藉由生物層干擾量測法(ForteBio Octet)所量測。
圖53A-53C展示斯特拉多體G1071d2、G1068、G1094、G1092、G1096、G1107、G1093及G1095與FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIB或FcγRIII之結合，如藉由生物層干擾量測法(ForteBio Octet)所量測。
圖54A-54B展示斯特拉多體G1069、G1070、G1132、G1074及G1075與FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIB或FcγRIII之結合，如藉由生物層干擾量測法(ForteBio Octet)所量測。
圖55A展示在用媒劑對照物(0μg/mL G019 G994或G1033)或0.02 μg/mL至2000μg/μL範圍內之G019、G994及G1033之劑量處理20小時之後分離的PBMC之IL1Rα誘導。結合所有典型受體之G019用作陽性對照。
圖55B展示在用媒劑對照物(0μg/mL G019、G994或G1033)或0.02μg/mL至2000μg/μL範圍內之G019、G994及G1033之劑量處理4小時之後分離的PBMC之TNFα誘導。結合所有典型受體之G019用作陽性對照。
圖56展示補體優先斯特拉多體之C1q結合，如藉由ELISA所量測。
圖57展示用G994、G998、G1033、PBS對照物、地塞米松(dexamethasone)或未經處理之對照物處理的CIA關節炎模型中路易斯大鼠之平均踝直徑。
圖58A-58B展示圖56中所示之選擇補體優先化合物、G1088、G1129、G1082、G1092及G1102(圖58A)及G1069、G1114及G1075(圖58B)之C1q結合資料。
圖59展示斯特拉多體G999及G996與FcγRI、FcγRIIb及FcγRIIIa之結合，如藉由生物層干擾量測法所量測。
圖60展示G999及G996之CDC抑制資料。CD20表示添加CD20抗體。「6%」表示添加6%血清補體。對照物包括細胞加僅添加G996(50及100μg/ml)、細胞加血清(「+6%」)及細胞加血清加抗體(「細胞+CD20+6%」)。
圖61展示G994之CDC抑制資料。CD20表示添加CD20抗體。「6%」表示添加6%血清補體。對照物包括細胞加僅添加G996(50及100μg/ml)、細胞加血清(「+6%」)及細胞加血清加抗體(「細胞+CD20+6%」)。
圖62展示G998之CDC抑制資料。CD20表示添加CD20抗體。 「6%」表示添加6%血清補體。對照物包括細胞加僅添加G996(50及100μg/ml)、細胞加血清(「+6%」)及細胞加血清加抗體(「細胞+CD20+6%」)。
圖63展示G1033之CDC抑制資料。CD20表示添加CD20抗體。「6%」表示添加6%血清補體。對照物包括細胞加僅添加G996(50及100μg/ml)、細胞加血清(「+6%」)及細胞加血清加抗體(「細胞+CD20+6%」)。
本文所描述之免疫調節化合物之合理分子設計途徑包括重組及/或生物化學產生展現保持、優先或增強的補體結合之免疫學上活性之仿生物質。在一個實施例中，本文所提供之組合物藉由提高結合至補體相對於結合至Fc受體之比率來增強補體結合。在一個實施例中，本文所提供之組合物展現降低的一種或若干種FcγRs結合或不存在結合。在另一實施例中，本文所提供之組合物展現降低的FcRn結合或不存在結合。在一個實施例中，本文所提供之組合物結合補體且展現降低的對某些FcγRs以及FcRn之結合或不存在結合。本文所提供之組合物具有用於治療例如補體介導之疾病及補體相關之疾病的效用。本文所提供之組合物亦展現多聚體化。在一個實施例中，本文所提供之組合物展現相對於先前所描述之仿生物質，保持或增強的多聚體化。
WO 2008/151088揭示使用連接的免疫球蛋白Fc結構域以形成hIVIG(生物活性有序多聚體，已知為斯特拉多體)之依序多聚體化免疫球蛋白Fc仿生物質，其包括在斯特拉多體之個別組分之間包括限制位點及親和力標記物之短序列，用於治療包括自體免疫疾病及其他發炎病況之病理學病況。參見WO 2008/151088及美國專利第8,680,237號，其中之每一者之內容以全文引用之方式併入。WO 2012/016073揭示斯特拉多體，其中個別組分直接連接而非由限制位點或親和力標 記物間隔開。參見WO 2012/016073及美國申請公開案第2013/0156765號，其中之每一者之內容以全文引用之方式併入。WO 2012/016073亦尤其揭示包含IgG1Fc結構域之多聚體化斯特拉多體(GL-2045)，其中IgG2鉸鏈多聚體化結構域直接連接至其C端，其展現相對於N端連接構築體(G019，描述於WO2008/151088中)增強的多聚體化及補體結合。本文所描述之斯特拉多體單元在GL-2045之Fc區中包含一或多個點突變，導致相對於典型Fc γ受體結合，相比於先前所描述之分子，增強的補體結合及/或選擇性或提高的補體結合。
先前已描述G045c及G019(參見WO 2012/016073)。G045c之結構為：IgG1鉸鏈-IgG1CH2 IgG1 CH3-IgG2鉸鏈，且G045c以SEQ ID NO：7及8形式提供。
術語「G045c」、「GL-2045」在本文中可互換使用。G045c具有以下結構：IgG1鉸鏈-IgG1CH2 IgG1 CH3-IgG2鉸鏈。如本文所使用，術語「G045c後台上之斯特拉多體」及其類似者係指具有IgG1鉸鏈-IgG1CH2 IgG1 CH3-IgG2鉸鏈(SEQ ID NO：7或8)之結構之斯特拉多體。G019之結構為：IgG2鉸鏈-IgG1鉸鏈-IgG1 CH2-IgG1 CH3。如本文所使用，術語「G019後台上之斯特拉多體」及其類似者係指具有IgG2鉸鏈-IgG1鉸鏈-IgG1 CH2-IgG1 CH3(SEQ ID NO：9)之結構之斯特拉多體。熟習此項技術者應理解，GL-2045及G019兩者之胺基酸序列均包含胺基末端前導序列(SEQ ID NO：1)，其在成熟蛋白表現後裂解。
完全抗體分子之Fc區中之突變相對於抗體特徵及功能具有可預測的結果。參見例如Shields等人，Journal of Biological Chemistry,276；6591(2001)。特定言之，Moore等人已表明，單株抗體之Fc區中之三重突變S267E、H268F及/或S324T可靠地提高單株抗體之補體結合相對於典型Fcγ受體或FcRn結合之比率(Mabs 2：2；18(2010))。然 而，本發明人在本文中揭示多聚體化斯特拉多體之Fc區中之突變S267E、H268F及/或S324T(包括三重突變S267E/H268F/S324T)實際上且非常出人意料地與不具有C1q結合相關且因此並未提高補體結合相對於典型Fcγ受體結合之比率的化合物(例如G999、G1024、G1030、G1031、G1040、G1044及G1048)。
眾所周知，單株抗體之特異性突變提高C1q結合(諸如Moore等人描述之S267E、H268F及/或S324T)，藉此提高CDC(Moore等人2010)。本發明人在本文中描述許多化合物，其藉由在多聚體化斯特拉多體之情形下併有此等相同突變而不僅與CDC不提高相關且亦與完全無固有CDC相關。此外，且令人震驚地，鑒於此等突變在mAb之情形下與提高的CDC相關，本發明人在本文中表明併有此等相同突變之本發明化合物實際上以濃度依賴性方式抑制CDC(例如G994、G998及許多其他，圖61-63)。
此外，在抗體之情形下，Fc結構域之位置297處引入之點突變已報導降低結合至高親和力及低親和力典型Fcγ受體(Robert L.Shields，等人High Resolution Mapping of the Binding Site on Human IgG1 for FcγRI,FcγRII,FcγRIII,and FcRn and Design of IgG1 Variants with Improved Binding to the FcγR.J.Biol.Chem.,2001年2月；276：6591-6604)。類似地，在單株抗體之情形下，Fc結構域之位置299處引入之點突變已展示可變地影響FcγRs結合(例如減少FcγRIIIa結合及保持FcγRIIa結合)且進一步抑制C1q結合(Sazinsky等人Aglycosylated immunoglobulin G1 variants productively engage activating Fc receptors.Proc Natl Acad Sci U S A.2008年12月23日；105(51)：20167-20172；PCT/US2008/085757)。在特異性多聚體化斯特拉多體之情形下，位置297處或Fc結構域之點突變導致低親和力典型Fcγ受體結合降低。然而，在某些斯特拉多體中，位置299之突變導致預期的FcγRs結 合降低，而非保持或增強Fc結合至所有典型FcγRs。
另外，位置236及328處之雙重突變(Tai等人，Blood 119；2074(2012))或位置233處之突變(Shields，等人J.Biol.Chem.,276(9)：6591(2001)已展示降低抗體或免疫球蛋白Fc結合至典型FcγRs。位置236及328處之雙重突變已進一步展示消除抗體或免疫球蛋白結合至FcγRI(Tai等人2012)；然而，本發明人出人意料地發現，在多聚體化斯特拉多體及位置267及/或268及/或324處之補體增強突變之情形下，在某些多聚體化斯特拉多體中不可預測地保持FcγRI結合。另外，位置233及236處之雙重突變(E233P及G236R)預期減少結合至所有典型Fc受體；然而，本發明人發現，包括此兩個位置處之突變之突變的若干組合使得相對於未突變之對應斯特拉多體，不可預測地保持或提高一或多種Fc受體結合。另外，位置328處之突變(L328F)預期僅提高FcγRIIb結合(Chu等人，Molecular Immunology 45；3926(2008))；然而，本發明人出人意料地發現，包含位置328處之突變之斯特拉多體在斯特拉多體至少在位置267、268及324處具有額外突變之情形下，以不可預測的方式使得結合至一或多種其他典型FcγRs提高。此外，位置238處之突變預期提高FcγRIIb結合且降低FcγRI及FcγRIIa結合(Mimoto等人，Protein Engineering,Design,and Selection第1-10頁(2013))，同時位置265處之突變預期降低所有典型FcγR結合。然而，本發明人出人意料地發現，在多聚體化斯特拉多體及位置267及/或268及/或324處之補體增強突變之情形下，位置238及265處之突變在某些多聚體化斯特拉多體中使得穩固結合FcγRIIa。因此，本發明人已出人意料地發現，在教示抗體功能修飾(例如減少或消除單株抗體中之典型結合或改變C1q結合)之文獻中之突變並不具有多聚體化斯特拉多體之情形下的相同效果。
此外，甚至在斯特拉多體之情形內，突變之作用為同樣不可預 測的。舉例而言，如本文所描述，在兩個斯特拉多體除一或多個特定位置處之一或多個突變外彼此相同之情況下，甚至在突變為結構上類似的胺基酸之情況下，兩個斯特拉多體可能具有大大不同的功能特性。另外，WO 2012/016073揭示，出人意料地，儘管GL-2045及G019具有準確相同的組分之事實及事實上為除相對於IgG1 Fc結構域之IgG2鉸鏈區之位置外準確相同的分子，此等分子相對於補體結合展現大大不同的活性。兩種分子均多聚且結合Fc受體。驚人地，GL-2045展現對所有Fc受體之穩固結合以及補體結合及補體依賴性細胞毒性(CDC)抑制，而G019不結合補體或抑制CDC。類似地，當準確相同的突變對GL-2045及G019進行時，結果可完全不同且事實上相反。舉例而言，化合物996及999兩者均具有Moore等人中所揭示之三重突變，其預期提高C1q結合(S267E/H268F/S324T)以及額外突變G236R。然而，在GL-2045之情形下，此突變優先保持優於典型Fcγ受體(G996)之C1q結合，而在G019中，不存在C1q結合(G999)。此另外為充分特徵化突變之功能二分強調在多聚體化斯特拉多體之情形下產生之突變之不可預測性。
此外，儘管單株抗體對其FcγR及補體標靶具有親和力(其可藉由引入突變上調或下調)，斯特拉多體向FcγRs及補體呈遞多價Fc，且因此更大程度上依賴於結合其標靶之親合力。相比之下，單株抗體並不具有經由其Fc結構域之親合結合。此等特徵強調斯特拉多體及單株抗體根本上不同，不僅結構上，而且功能及效用上不同之事實。
因此，基於關於單株抗體之文獻，無法預測分子之任何區域內任何突變或突變組對多聚體化斯特拉多體之活性的影響。因此，在斯特拉多體之情形下，無法預測此項技術中已知對抗體具有特定作用之胺基酸突變(諸如在具有抗原特異性之抗體之情形下將例如提高或降低特定FcγR結合的突變)之作用。類似地，已描述點突變L234A及 L235A降低Fc對C1q之結合(參見WO 2015/132364；Arduin等人，Molecular Immunology,65(2)：456-463(2015)；Boyle等人，Immunity,42(3)：580-590(2015))。然而，本發明人出人意料地發現，將此等突變引入本發明之仿生物質中使得C1q結合(例如G1033及G1032)得以保持或增強。
本發明人陳述鑑別免疫學上活性之仿生物質，其中相比於其母體仿生物質(例如GL-2045或G019)，補體結合相對於Fc受體結合之比率得到提高。在一個實施例中，本發明之仿生物質展現保持或增強的C1q結合。在一個實施例中，本發明之仿生物質結合補體系統之組分，包括(但不限於)C1q、C1r、C1s、C4、C4a、C3、C3a、C4b2a3b、C3b、C5、C5a、C5b、C6、C7、C8及/或C9，且可藉此充當「補體槽」。如本文所使用之「補體槽」係指結合C1q或補體級聯之另一上游組分且防止補體系統之下游活化的現象。在一個實施例中，本發明之仿生物質結合C5b-9攻膜複合物之補體系統上游之組分。在一個實施例中，本發明之仿生物質結合C5a之補體系統上游之組分。在一個實施例中，本發明之仿生物質展現減少的C5a及攻膜複合物。在一個實施例中，本發明之仿生物質展現降低的FcγRI及/或FcγRIIa及/或FcγRIIb及/或FcγRIII結合及保持或增強的補體結合。在一個實施例中，本發明之仿生物質展現降低的FcRn結合及保持或增強的補體結合。在另一實施例中，本發明之仿生物質展現保持或增強的補體結合及降低的典型FcγR結合以及降低的FcRn結合。在一個實施例中，本發明之仿生物質展現保持或增強的補體結合及一或多種典型FcγRs之選擇性結合(例如結合至FcγRI，但不結合至FcγRIIb，或結合至FcγRIIb但不結合至FcγRI)，或增強的補體結合及FcRn之選擇性結合。
在一些實施例中，本發明之仿生物質及組合物具有增強補體路 徑之組分相對於先天性免疫球蛋白IgG1之結合的優點。增強補體路徑之組分相對於先天性免疫球蛋白IgG1之結合的程度事實上可能非常顯著，接近或超過在某些情形下人體中可能發生之補體路徑之組分對聚集IgG1之結合。在一些實施例中，本發明之仿生物質及組合物具有保持補體路徑之組分相對於先天性免疫球蛋白IgG1之結合，同時降低Fc受體及其他配位體之結合的優點。
在一些實施例中，本發明之仿生物質及組合物具有相對於典型Fc受體結合(在先天性免疫球蛋白IgG1、靜脈內免疫球蛋白(IVIG)、針對免疫球蛋白聚集體增濃之人類血漿之情況下觀測到)或不具有點突變之母體仿生物質組合物優先的補體結合之優點。此類優先結合特徵可在於(但不限於)增強的締合、降低的解離、親合力證據或在較低濃度下之類似結合。在一些實施例中，本發明之仿生物質及組合物具有相對於典型Fc受體結合(在先天性免疫球蛋白IgG1、靜脈內免疫球蛋白(IVIG)、針對免疫球蛋白聚集體增濃之人類血漿之情況下觀測到)或不具有點突變之母體仿生物質組合物增強的補體結合之優點。在一些實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物抑制補體依賴型細胞毒性(CDC)。在一些實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物以減少結合至FcγRI及/或FcγRIIa及/或FcγRIIb及/或FcγRIII或在功能上不存在結合來抑制CDC。在一些實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物結合補體組分C1q及/或C4及/或C4a及/或C3及/或C3a及/或C5及/或C5a。在一些實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物結合C3b。在一些實施例中，本發明之仿生物質及組合物結合補體分子，例如C1q、C3或C3b，防止或減少補體系統活化且防止或減少下游補體介導之作用，諸如細胞溶解、發炎或血栓。在一些實施例中，本發明之仿生物質及組合物與提高水準的C4a、C3a及/或C5a相關且此等提高的水準與消炎劑或抗血栓形成臨床譜相關。
在一些實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物具有相對於完整免疫球蛋白及/或先前所描述之補體結合組合物增強的多聚體化之其他優點。在另一實施例中，本發明之仿生物質及組合物具有結合至所有或某些典型FcγRs降低或不存在之額外優點。在一些實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物具有與完整免疫球蛋白相同或增強的補體結合、相對於完整免疫球蛋白或未突變母體化合物增強的多聚體化以及降低的一或多種典型FcγRs結合的優點。在其他實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物具有增強的補體結合、增強的多聚體化以及降低的FcγRIIIa結合之優點。在一些實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物展現保持或增強的補體結合且保持結合至FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb或FcγRIII。在一個實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物展現保持或增強的補體結合且保持結合至新生兒Fc受體(FcRn)但不會在任何顯著程度上結合至任何其他典型低親和力FcγR(例如本文所描述之斯特拉多體G1033)。在一個實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物展現保持或增強的補體結合且保持結合至FcRn及FcγRI但不會在任何顯著程度上結合至任何活化低親和力典型FcγR(例如本文所描述之斯特拉多體G994及G998)。在一個實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物展現保持或增強的補體結合且保持結合至FcγRI及/或FcγRIIb但不會結合至任何其他典型FcγR(例如本文所描述之斯特拉多體G994)。在一個實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物展現保持或增強的補體結合且保持結合至FcRn及FcγRI但對低親和力活化受體FcγRIIa及/或FcγRIIIa(例如本文所描述之斯特拉多體G997、G1003及G1022)之結合降低。在另一實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物展現保持或增強的補體結合且保持結合至FcγRIIb但對其他典型FcγRs，包含FcγRI、FcγRIIa或FcγRIIIa(例如本文所描述之斯特拉多體G996及 G1003)之結合降低。
在另一實施例中，本發明之補體結合仿生物質及組合物展現保持或增強的補體結合且保持結合至FcγRIIb但不結合至任何其他典型低親和力FcγR(例如G994及G998)。因此，在一個態樣中，本發明之仿生物質及組合物具有保持或增強的補體結合與FcγRs結合相對降低或不存在之優點或具有在各情況下相對於天然未聚集免疫球蛋白IgG1及/或相對於母體仿生物質結合至所選擇的活化或抑制性FcγRs之優點。因此，在一個實施例中，本發明之仿生物質及組合物展現相對於先天性免疫球蛋白IgG1或母體仿生物質保持或增強的補體結合。
在一個實施例中，本發明之仿生物質及組合物可具有修改後的效應功能，諸如相對於先天性免疫球蛋白IgG1或母體仿生物質或組合物之補體依賴型細胞毒性。在一個實施例中，本發明之仿生物質及組合物展現相對於先天性免疫球蛋白IgG1、IVIG或母體仿生物質或組合物保持或增強的補體分子結合。在另一實施例中，仿生物質及組合物展現相對於先天性免疫球蛋白IgG1、IVIG或母體仿生物質或組合物保持或增強的C1q結合。在一些實施例中，本發明提供能夠結合C1q、C4、C4a、C3、C3a、C3b、C5或C5a以減少或預防下游補體介導之作用，諸如補體依賴型細胞毒性或細胞溶解的仿生物質。在其他實施例中，本發明提供展現相對於先天性免疫球蛋白IgG1、IVIG或母體仿生物質保持或增強的C1q結合以及等效或增強的CDC(其中典型Fc結合改變)之仿生物質。
在一個實施例中，本發明之仿生物質及組合物展現相對於先天性免疫球蛋白IgG1或母體仿生物質保持或增強的補體結合及類似的FcRn結合，其中對一或多種典型Fc受體之結合降低。在一個實施例中，本發明之仿生物質及組合物展現相對於先天性免疫球蛋白IgG1或母體仿生物質保持或增強的補體結合及更長半衰期。在一個實施例中 且在不受理論束縛的情況下，本發明之仿生物質具有相對於可能藉由FcRn內化得到之先天性免疫球蛋白IgG1或母體仿生物質更長的功能性半衰期，其允許仿生物質之稍後釋放及生物學效果延遲或延長。在另一實施例中，本發明之仿生物質及組合物展現相對於先天性免疫球蛋白IgG1或母體仿生物質保持或增強的補體結合及更短半衰期。在一個實施例中，本發明之仿生物質及組合物展現相對於先天性免疫球蛋白IgG1或母體仿生物質保持或增強的補體清除。因此，在一些實施例中，本發明提供相對於先天性免疫球蛋白IgG1、IVIG或母體仿生物質具有縮短之半衰期之仿生物質，且其進一步能夠結合C1q或其他補體組分以減少或防止攻膜複合物形成及下游補體介導之作用，諸如細胞溶解。
在C1q上存在六個頭部，藉由類膠原蛋白幹連接至中心莖(Reid K.B.M.& Porter,R.R.Biochem.J.155,19-23(1976))，且分離之頭部較弱地結合至抗體之Fc部分，親和力為100μM(Hughes-Jones,N.C.& Gardner,B.Molec Immun.16,697-701(1979))。在抗原表面上抗體與多個抗原決定基之結合使抗體聚集。此聚集有助於C1q分子之若干C1q頭部結合，使得親和力增強為約10nM(Burton,D.R.Molec.Immun.22,161-206(1985))。相比之下，本發明之補體優先結合多聚體化斯特拉多體及全身性多聚體化斯特拉多體向C1q呈遞多價Fc，藉此在具有相對於一或多種典型Fc受體優先結合補體組分之Fc的多聚體化斯特拉多體內使補體組分親合地結合至斯特拉多體單元。以此方式，本發明之補體優先多聚體化斯特拉多體及一般性斯特拉多體可呈現對C1q之保持或增強的結合親和力及/或親合力，表現為補體槽，儘管此等斯特拉多體不具有Fab(且因此不具有Fc之FD部分)且無法如聚集抗體那樣將在抗原表面上結合多個抗原決定基。在一個實施例中，本發明之補體優先多聚體化斯特拉多體向六聚體C1q呈遞4、5、6、 7、8或大於8個官能性Fc，使得以較慢解離速率進行親合結合且進行CDC之功能抑制。類似地，本發明之補體優先多聚體化斯特拉多體及一般性斯特拉多體可向C4、C4a、C3、C3a、C3b、C5或C5a呈現保持或增強的結合親和力及/或親合力，表現為補體槽。以此方式，本發明之仿生物質(類似於IVIG中之聚集體之Fc部分或聚集抗體)可結合補體組分C1q、C4、C4a、C3、C3a、C3b、C5或C5a，而完整分離之免疫球蛋白之Fc部分具有低結合親和力且對此等補體組分無親合力。
已報導，單株抗體之Fc結構域之位置267、268及/或324處之特定單、雙重或三重突變且尤其三重突變S267E/H268F/S324T提高單株抗體之補體結合相對於典型Fcγ受體或FcRn結合之比率(Moore等人，MAbs 2；181(2010))，且先前認為，提高的補體結合視抗體Fab先結合至靶抗原繼而C1q結合而定。然而，本發明人出人意料地發現，位置S267E、H268F及/或S324T處之突變，包括三重突變S267E/H268F/S324T在多聚體化斯特拉多體之情形下不可預測地降低補體結合、提高補體結合或選擇性地保持補體結合，表明單株抗體中之此等突變之所描述之效果根本不會預測多聚體化斯特拉多體之情形下的效果。此外，在本發明之多聚體化斯特拉多體中出人意料地表明提高的補體結合之情況下，儘管不存在多聚體化斯特拉多體中之Fab，此仍發生。在一個實施例中，本發明之補體優先多聚體化斯特拉多體獨立於Fab抗原靶向結合至C1q。在一個實施例中，相比於單株抗體，本發明之補體優先多聚體化斯特拉多體結合至C1q，而無斯特拉多體細胞結合。因此，在一個態樣中，本發明提供在位置S267E、H268F及/或S324T處包含點突變之多聚體化斯特拉多體。因此，本發明提供在位置S267E、H268F及/或S324T處包含點突變之多聚體化斯特拉多體，其良好結合至C1q且抑制CDC(諸如1102)。然而，相比之下，本發明亦提供在位置S267E、H268F及/或S324T處包 含點突變之多聚體化斯特拉多體，其並不良好結合C1q或良好抑制CDC(諸如G1106、G999、G1024、G1030、G1031、G1040、G1044及G1048)。因此，提高對單株抗體中之C1q之結合的點突變S267E、H268F及/或S324T在多聚體化斯特拉多體之情形下，尤其在額外突變之情形下具有不可預測的效果。在一些實施例中，本發明進一步提供包含位置S267E、H268F及S324T處之點突變以及位置233、234、235、236、238、265、297、299、328中之一或多者處之點突變及/或位置236處之胺基酸缺失的多聚體化斯特拉多體。
在一個態樣中，本發明提供展現保持或增強的補體結合之仿生物質，其中仿生物質包含在位置267及/或268及/或324處包含點突變之Fc結構域。在另一實施例中，Fc結構域包含以下點突變中之一個或更多個：S267E及/或H268F及/或S324T。在另一實施例中，Fc結構域包含以下點突變：S267E、H268F及S324T。
在一個實施例中，補體結合仿生物質包含Fc結構域，其中Fc結構域包含位置267及/或268及/或324處之點突變，且其中Fc結構域進一步包含位置297、298及/或299處之點突變。包含位置297、298及/或299處之突變之Fc結構域在本文中稱為「去糖基化突變體(aglycosylated mutant或aglycosylation mutants)」，因為此等位置處之突變改變IgG Fc之正常糖基化圖案。在單株抗體之情形下，當首先表徵此等突變時，去糖基化突變體降低或消除由於改變的糖基化圖案而正常免疫球蛋白Fc與典型FcγRs之結合。然而，在多聚體化斯特拉多體之情形下，此等突變並不為可預測的。在某些多聚體化斯特拉多體中，FcγR結合相對於母體仿生物質(例如G998)有所降低。然而，在某些其他多聚體化斯特拉多體中，FcγR結合在去糖基化突變體中相對於未突變母體(例如G1068)得以保持或增強。
在一個實施例中，補體結合仿生物質包含Fc結構域，其中Fc結 構域在位置267及/或268及/或324處包含點突變，且其中Fc結構域在位置233及/或234及/或235及/或236及/或238及/或265及/或297及/或299處進一步包含點突變。
如本文所使用，當在申請專利範圍及/或本說明書中結合術語「包含」使用詞「一(a或an)」時，可意謂「一個」，但其亦與「一或多個」、「至少一個」及「一個或多於一個」之意義一致。
如本文所使用，術語「仿生物質」、「仿生分子」、「仿生化合物」及相關術語係指模擬另一化合物，諸如混合人類靜脈內免疫球蛋白(「hIVIG」)、單株抗體或抗體之Fc片段的功能之人造化合物。「生物活性」仿生物質為具有與其天然存在之對應物相同或類似的生物活性之化合物。「天然存在之」意謂生物體中通常可見之分子或其部分。天然存在亦意謂實質上天然存在的。「免疫學上活性之」仿生物質為展現與天然存在之免疫學上活性之分子，諸如抗體、細胞因子、介白素及此項技術中已知之其他免疫分子相同或類似的免疫活性之仿生物質。在較佳實施例中，本發明之仿生物質為如本文所定義之斯特拉多體。如本文所使用之「母體仿生物質」係指用作本文所描述之化合物(例如GL-2045及G019)之基體的未突變仿生物質。
如本文所使用，術語「補體」係指補體級聯(在文獻中有時稱為補體系統或補體級聯)之較小蛋白質中之任一者。如本文所使用，術語「補體結合」或「結合至補體」係指補體級聯之組分中之任一者之結合。補體級聯之組分為此項技術中已知且描述於例如Janeway's Immunobiology，第8版，Murphy編，Garland Science,2012中。目前已知三個主要補體路徑：經典路徑、替代路徑及凝集素結合路徑。經典補體路徑在蛋白質C1q結合至完整免疫球蛋白IgM之一或多個分子或完整免疫球蛋白IgG1、IgG2或IgG3之至少兩個分子後活化。補體活化導致補體依賴型細胞溶解。過度補體活化可能為不利的且與若干疾病 相關，包括重症肌無力、溶血性尿毒症症候群(HUS)及陣發性夜間血紅素尿症(PNH)。如本文所使用，「補體優先」係指相對於結合至其他受體(例如FcγRs或FcRn)，在更高程度上結合補體級聯之一或多種組分。在一些實施例中，本文所提供之斯特拉多體為補體優先斯特拉多體。在一些實施例中，本文所提供之斯特拉多體為一般性斯特拉多體。在本文中術語「一般性斯特拉多體」係指結合補體級聯之一或多種組分且亦結合典型Fc受體及/或新生兒受體FcRn中之每一者的斯特拉多體。
如本文所使用，術語「補體介導之疾病」及「補體相關疾病」係指其中補體系統發揮作用之疾病及病況。舉例而言，補體介導之疾病包括涉及補體系統活化異常之疾病。在一些實施例中，可藉由抑制補體級聯來治療、預防或減輕補體介導之疾病。補體相關疾病為此項技術中已知且包括(但不限於)重症肌無力、溶血性尿毒症症候群(HUS)、非典型性溶血性尿毒症症候群(aHUS)、志賀樣毒素大腸桿菌相關之溶血性尿毒症症候群(Shiga toxin E.coli-related hemolytic uremic syndrome，STEC-HUS)、全身性血栓性微血管病變(TMA)、陣發性夜間血紅素尿症(PNH)、視神經脊髓炎、復發性視神經脊髓炎(NMO)、抗體介導之移植物同種異體移植排斥反應、巴勒奎-西蒙斯症候群(Barraquer-Simons Syndrome)、哮喘、紅斑狼瘡、自體免疫心臟病、多發性硬化症、發炎性腸病、缺血-再灌注損傷、阿茲海默氏病、帕金森氏病、肌肉萎縮性側索硬化、脊髓損傷、因子H(Y402H)相關之黃斑變性、年齡相關之黃斑變性(AMD)、遺傳血管性水腫及膜增生性絲球體腎炎(MPGN)、膜性腎病、類風濕性關節炎(RA)、急性呼吸窘迫症候群(ARDS)、心肺繞通手術期間補體活化、皮肌炎、天疱瘡、狼瘡性腎炎、絲球體腎炎及血管炎、IgA腎病、急性腎衰竭、冷球蛋白血症(cryoglobulemia)、抗磷脂抗體症候群、葡萄膜炎、糖尿 病性視網膜病變、血液透析、慢性閉塞性肺部窘迫症候群(COPD)及抽吸肺炎。補體相關疾病亦可包括各種其他自體免疫、發炎、免疫、神經、風濕性或感染物相關之疾病。
「直接連接」意謂不具有插入或外來序列，例如衍生自DNA或選殖片段中之限制酶識別位點插入之胺基酸序列、彼此連接之兩個序列。一般熟習此項技術者應理解，「直接連接」涵蓋添加或移除胺基酸，只要多聚體化能力實質上未受影響即可。
「同源」意謂相對於給定核酸或胺基酸序列之整個序列的一致性。舉例而言，「80%同源」意謂與所主張之序列共有約80%一致性之給定序列且可包括插入、缺失、取代及框移。一般熟習此項技術者應理解，可進行序列比對以考慮插入及缺失，從而測定相對於整個長度之序列之一致性。
在整個本發明中，IgG重鏈中之殘基之編號為如以引用方式明確併入本文中之Kabat等人，Sequences of Proteins of Immunological Interest，第5版Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD(1991)中之EU指數的編號。「如Kabat中之EU指數」係指人類IgG1 EU抗體之編號。參見圖36A及圖36B。
存在IgG1之兩種人類多晶型物，稱為DEL及EEM多晶型物。DEL多晶型物具有位置356處之D及位置358處之L；EEM多晶型物具有位置356處之E及位置358處之M(Kabat編號；參見圖36A及圖36B)。本文所提供之斯特拉多體可包含DEL或EEM IgG1多晶型物任一者。因此，即使在DEL多形現象之情形下明確造出特定突變體之句子，熟習此項技術者應理解，可對EEM多晶型物進行相同突變以產生相同結果。舉例而言，化合物G994及G998各自用DEM及EEM多形現象建構且評估功能差異。未觀測到功能差異。特定言之，結合至C1q及抑制CDC對於各別化合物之各多形現象而言為實質上相同的。
在一個實施例中，本發明之免疫學上活性之仿生物質為斯特拉多體。本發明之免疫學上活性之化合物為均二聚體之多聚體。在一個實施例中，各均二聚體具有結合至補體之能力。因此，當多聚體化時，免疫學上活性之仿生物質含有至少兩個各具有結合至補體之能力的均二聚體。
以下段落在結構上及功能上限定本發明之仿生物質之建構嵌段，且隨後限定仿生物質自身。然而，有益的是首先應注意，如上文所指示，本發明之仿生物質中之每一者具有至少一個Fc結構域及一個多聚體化結構域。在最低限度下，Fc結構域及多聚體化結構域中之每一者為二聚多肽(或為較大多肽之二聚區域)，其包含兩個締合形成功能性Fc受體或補體結合位點及能夠使所得均二聚體多聚體化之多聚體化結構域之肽鏈或臂(單體)。因此，本文所論述之單獨片段及結構域之功能性形式一般以二聚體(或多聚體)形式存在。本文所論述之單獨片段及結構域之單體為必須與第二鏈或臂締合以形成功能性二聚體結構的單一鏈或臂。
Fc片段
「Fc片段」為此項技術中公認的術語，其用於描述在免疫球蛋白之羧基端處常規可見的蛋白質區域或蛋白質摺疊結構。Fc片段可經由使用酶消化，例如木瓜蛋白酶消化(其為不完全且不完美的過程)自單株抗體之Fab片段中分離(參見Mihaesco C及Seligmann M.Papain Digestion Fragments Of Human IgM Globulins.Journal of Experimental Medicine，第127卷，431-453(1968))。Fc片段與Fab片段(含有抗原結合結構域)一起構成holo抗體，此處意謂完整抗體。Fc片段由抗體重鏈之羧基末端部分組成。Fc片段中之鏈中之每一者的長度在約220-265個胺基酸之間，且通常經由雙硫鍵連接該等鏈。Fc片段通常含有一或多個不依賴型結構摺疊或功能性子結構域。特定言之，Fc片段涵蓋Fc 結構域，本文中定義為結合Fcγ受體之最小結構。分離之Fc片段由兩個二聚之Fc片段單體(例如抗體重鏈之兩個羧基末端部分；本文另外定義)構成。當兩個Fc片段單體締合時，所得Fc片段具有補體及/或Fc受體結合活性。
Fc部分片段
「Fc部分片段」為包含小於抗體之整個Fc片段，但保持足夠的結構以具有與Fc片段相同的活性，包括Fc受體結合活性及/或補體結合活性之結構域。Fc部分片段可因此不具有部分或所有鉸鏈區、部分或所有CH2結構域、部分或所有CH3結構域及/或部分或所有CH4結構域，視衍生Fc部分結構域之抗體之同型而定。Fc部分片段之另一實例包括包含IgG1之CH2及CH3結構域的分子。在本實例中，Fc部分片段不具有IgG1中存在之鉸鏈結構域。Fc部分片段由兩個部分片段單體構成。如本文進一步所定義，當兩個此類Fc部分片段單體締合時，所得Fc部分片段具有Fc受體結合活性及/或補體結合活性。
Fc結構域
如本文所使用，「Fc結構域」描述可結合至Fc受體(FcR)或藉由其結合的最小區域(在較大多肽之情形下)或最小蛋白質摺疊結構(在分離之蛋白質之情形下)。在Fc片段及Fc部分片段兩者中，Fc結構域為允許分子結合至Fc受體之最小結合區。雖然Fc結構域可限於藉由Fc受體結合之離散均二聚體多肽，但亦將清楚，Fc結構域可為部分或所有Fc片段以及部分或所有Fc部分片段。當在本發明中使用術語「Fc結構域」時，熟習此項技術者將認識到其意謂多於一個Fc結構域。Fc結構域由兩個Fc結構域單體構成。如本文進一步所定義，當兩個此類Fc結構域單體締合時，所得Fc結構域具有Fc受體結合活性及/或補體結合活性。因此，Fc結構域為可結合補體及/或Fc受體之二聚體結構。本文所描述之斯特拉多體包含Fc結構域，該Fc結構域包含一或多個改變 斯特拉多體結合補體及/或Fc受體之能力的突變。
Fc部分結構域
如本文所使用，「Fc部分結構域」描述Fc結構域之一部分。Fc部分結構域包括單獨重鏈恆定區結構域(例如CH1、CH2、CH3及CH4結構域)及不同免疫球蛋白類別及子類之鉸鏈區。因此，本發明之人類Fc部分結構域包括IgG1之CH1結構域、IgG1之CH2結構域、IgG1之CH3結構域(Ig)及IgG1之鉸鏈區及IgG2。其他物質中之對應的Fc部分結構域將視該物質中所存在之免疫球蛋白及其命名而定。較佳地，本發明之Fc部分結構域包括CH1、CH2及IgG1之鉸鏈結構域及IgG2之鉸鏈結構域。本發明之Fc部分結構域可進一步包含多於一個此等結構域及鉸鏈之組合。然而，本發明之單獨Fc部分結構域及其組合不具有結合FcR之能力。因此，Fc部分結構域及其組合包含少於一個Fc結構域。Fc部分結構域可連接在一起以形成具有補體及/或Fc受體結合活性之肽，因而形成Fc結構域。在本發明中，Fc部分結構域與Fc結構域一起用作建構嵌段以形成如本文所定義之本發明之仿生物質。各Fc部分結構域由兩個Fc部分結構域單體構成。當兩個此類Fc部分結構域單體締合時，Fc部分結構域形成。
如上文所指示，Fc片段、Fc部分片段、Fc結構域及Fc部分結構域中之每一者為二聚蛋白質或結構域。因此，此等分子中之每一者由締合形成二聚體蛋白質或結構域之兩個單體構成。儘管上文論述均二聚體形式之特徵及活性，單體肽論述如下。
Fc片段單體
如本文所使用，「Fc片段單體」為當與另一Fc片段單體締合時包含Fc片段之單鏈蛋白質。因此，Fc片段單體為構成holo抗體之Fc片段之抗體重鏈中之一者的羧基終端部分(例如包括鉸鏈區、CH2結構域及IgG之CH3結構域的重鏈之連續部分)。在一個實施例中，在最低限 度下，Fc片段單體包含連續連接形成肽之鉸鏈區之一個鏈(鉸鏈單體)、CH2結構域之一個鏈(CH2結構域單體)及CH3結構域之一個鏈(CH3結構域單體)。在一個實施例中，CH2、CH3及鉸鏈結構域來自不同同型。在一特定實施例中，Fc片段單體含有IgG2鉸鏈結構域及IgG1 CH2及CH3結構域。
Fc結構域單體
如本文所使用，「Fc結構域單體」描述當與另一Fc結構域單體締合時包含可結合至補體之Fc結構域的單鏈蛋白質。兩個Fc結構域單體之締合產生一個Fc結構域。
在一個實施例中，本發明之Fc結構域單體並不含有如WO 2008/151088中描述之先前所描述之Fc結構域單體所含有的外來序列。實際上，本發明之Fc結構域單體直接連接至一個末端(例如Fc單體之N端)上之前導序列(例如SEQ ID NO：1)及另一末端(例如Fc單體之C端)上之多聚體化結構域(例如SEQ ID NO：4、5或6)。熟習此項技術者咸了解，當用前導序列製造構築體時，此序列隨後會裂解。因此，在較佳實施例中，成熟蛋白將不含有前導序列。
在一個實施例中，Fc結構域單體自胺基至羧基端包含：Fc結構域，其包含IgG1鉸鏈、IgG1CH2及IgG1 CH3；及IgG2鉸鏈(G045c後台)，其中該單體在Fc結構域中包含一或多個點突變。在另一實施例中，Fc結構域單體自胺基至羧基端包含：Fc結構域，其包含IgG2鉸鏈、IgG1鉸鏈、IgG1 CH2及IgG1 CH3(G019後台)，其中Fc單體在Fc結構域中包含一或多個點突變。在另一實施例中，Fc結構域單體自胺基至羧基端包含：Fc結構域，其包含IgG2鉸鏈、IgG1 CH2及IgG1 CH3(G051後台)，其中Fc單體在Fc結構域中包含一或多個點突變。
斯特拉多體
在特定實施例中，本發明之仿生物質包括斯特拉多體。本發明 之斯特拉多體為能夠結合補體之仿生化合物，較佳表明明顯改良之補體結合。在一較佳實施例中，本發明之斯特拉多體展現提高的補體結合與一或多種典型Fc受體結合之比率。斯特拉多體可具有四種不同的物理構形：連續、集群、核心或Fc片段。如將顯而易見，在各種斯特拉多體構形之構造中使用上文所論述之Fc片段、Fc部分片段、Fc結構域及Fc部分結構域。此外，首先產生的是上文亦論述之單獨Fc結構域單體及Fc部分結構域單體以形成均二聚體斯特拉多體單元，且隨後經由包括多聚體化結構域(例如IgG2鉸鏈)多聚體化以形成多聚體結構(其為本發明之集群斯特拉多體)。特異性斯特拉多體詳細描述於WO 2008/151088及WO 2012/016073中，其兩者之內容以全文引用的方式併入本文中。在位置233及/或234及/或235及/或236及/或238及/或265及/或297及/或299中之一或多者處的額外突變之情況下，補體結合與Fcγ受體及/或FcRn結合之比率可進一步增強。
斯特拉多體單元單體
如本文所使用，術語「斯特拉多體單元單體」係指當與至少一個第二斯特拉多體單元單體締合時形成包含至少一個Fc結構域之均二聚體斯特拉多體單元的單一連續肽分子。雖然在較佳實施例中斯特拉多體單元由兩個締合的斯特拉多體單體構成，但斯特拉多體亦可三個或多於三個斯特拉多體單體。
斯特拉多體單元單體可具有當與另一斯特拉多體單元單體締合形成「斯特拉多體單元」時將形成一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個、十一個、十二個、十三個、十四個或大於十四個Fc結構域之胺基酸序列。斯特拉多體單元單體可進一步具有當與另一斯特拉多體單元單體締合形成斯特拉多體單元時將形成一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個、十一個、十二個、十三個、十四個或大於十四個Fc部分結構域之胺基 酸序列。
在斯特拉多體單元之情形下，可簡單地自斯特拉多體單元單體分子之連續區域之羧基末端至胺基末端配置將形成Fc結構域及Fc部分結構域的斯特拉多體單元單體之區域。包含斯特拉多體單元單體之特定Fc結構域單體及Fc部分結構域單體之配置並不關鍵。然而，配置必須准許在兩個斯特拉多體單元單體締合後形成兩個功能性Fc結構域。在一個實施例中，本發明之斯特拉多體在IgG1 Fc單體之N端與前導肽(SEQ ID NO：1)之C端及IgG1 Fc之C端與多聚體化結構域IgG2鉸鏈(SEQ ID NO：4)之N端之間含有直接鍵。
作為澄清實例，熟習此項技術者應理解，包含所指示之點突變之本發明之斯特拉多體分子可藉由製備編碼具有所需點突變及多聚體化區域之Fc結構域單體的聚核苷酸分子來建構。此類聚核苷酸分子可插入表現載體中，其可用於轉化細菌群體或轉染哺乳動物細胞群體。斯特拉多體單元單體可隨後藉由在適當的培養條件下培養經轉化之細菌或經轉染之哺乳動物細胞產生。舉例而言，可藉由選擇具有genetecin/G418之細胞來實現持續一群經穩定轉染之細胞之純系細胞株。或者，在CMV啟動子之控制下，細胞可暫時經編碼本發明之斯特拉多體之DNA(例如編碼根據SEQ ID NO.10-77中任一者之斯特拉多體的DNA)轉染。在斯特拉多體單體或單元之自聚集或使用斯特拉多體間單體鍵之斯特拉多體單體的締合後，所表現之斯特拉多體單體可隨後形成功能性斯特拉多體單元及斯特拉多體。所表現之斯特拉多體可隨後藉由親和性層析，使用例如蛋白質A或蛋白質G管柱，自細胞培養基純化。熟習此項技術者應理解，核酸構築體中所包括之前導肽僅用以促進產生斯特拉多體單元單體肽且在成熟蛋白表現後裂解。因此，本發明之生物活性仿生物質並不包含前導肽。
集群斯特拉多體
在一個實施例中，根據本發明使用之斯特拉多體為集群斯特拉多體。「集群斯特拉多體」為具有含中心部分「頭部」及兩個或多於兩個「腿」之徑向形式之仿生物質，其中各腿包含一或多個能夠結合至少一種Fcγ受體及/或補體之Fc結構域。集群斯特拉多體藉助於導致斯特拉多體多聚體化之多聚體化結構域之存在而亦稱為「多聚體化斯特拉多體」。因此，在一個斯特拉多體單體分子上含有多個Fc結構域之連續斯特拉多體仍可歸類為集群斯特拉多體或多聚體化斯特拉多體，只要該分子亦含有至少一個多聚體化結構域即可。各集群斯特拉多體由多於一個均二聚體蛋白質(各稱為「集群斯特拉多體單元」)構成。各集群斯特拉多體單元由至少一個多聚體化區域及包含至少一個功能性Fc結構域之「腿」區域構成。多聚體化區域在用另一集群斯特拉多體單元多聚體化後產生集群斯特拉多體「頭部」。腿區域可能夠結合與各腿區域中之Fc結構域一樣多的補體分子。舉例而言，腿區域可結合與各腿區域中之Fc結構域一樣多的C1q分子。因此，集群斯特拉多體為能夠結合兩個或多於兩個C1q分子，因此防止下游補體介導之溶解的仿生化合物。本發明之尤其有效仿生物質可結合C1q分子之所有六個頭部。
多聚體化區域可為使得二聚體蛋白質進一步多聚體化之肽序列，或者多聚體化區域可為增強二聚體蛋白質之多聚體化的糖基化。肽多聚體化區域之實例包括IgG2鉸鏈、IgE CH2結構域、異白胺酸拉鏈、膠原蛋白甘胺酸-脯胺酸-脯胺酸重複(「GPP」)及鋅指。無論胺基酸取代或培養條件之結果如何，糖基化改變亦可影響本發明之仿生物質之多聚體化。糖基化對肽多聚體化之影響充分描述於此項技術中(例如Role of Carbohydrate in Multimeric Structure of Factor VIII/V on Willebrand Factor Protein.Harvey R.Gralnick,Sybil B.Williams及Margaret E.Rick.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，第80卷，第9期，[部分1：生物學科學(Part 1：Biological Sciences)](1983年5月1日)，第2771-2774頁；Multimerization and collagen binding of vitronectin is modulated by its glycosylation.Kimie Asanuma,Fumio Arisaka及Haruko Ogawa.International Congress Series第1223卷，2001年12月，第97-101頁)。
多聚體化區域可為使得肽二聚或多聚之肽序列且包括IgG2鉸鏈、IgE CH2結構域、異白胺酸拉鏈、膠原蛋白GPP及鋅指。如此項技術中已知，人類IgG2之鉸鏈區可形成共價二聚物(Yoo,E.M.等人J.Immunol.170,3134-3138(2003)；Salfeld Nature Biotech.25,1369-1372(2007))。IgG2之二聚體形成潛在地經由IgG2鉸鏈結構，藉由C-C鍵(Yoo等人2003)介導，表明鉸鏈結構單獨可介導二聚體形成。然而，人類血清可見之IgG2二聚物之量有限。據估計，以均二聚體之二聚體形式存在之IgG2之量小於總IgG2之10%(Yoo等人2003)。此外，除均二聚體之二聚體以外，IgG2之多聚體化不存在定量的證據。(Yoo等人2003)。亦即，在人類血清中，尚未發現天然IgG2形成高階多聚體。含有IgG2鉸鏈之斯特拉多體(亦即，如WO 2012/016073中所描述之G045c及G019)存在於高階多聚體中，且不同於人類血清中之天然IgG2(其中IgG2鉸鏈相互作用為可變及動態的)，已表明，G045c藉由分析型超速離心且藉由在100%濕度下、在37℃下之3個月穩定性研究，形成在非還原SDS-PAGE凝膠上證明之高度穩定性多聚體。此外，亦驚人的是，含有IgG2鉸鏈之斯特拉多體製劑中之多聚體的量明顯高於二聚物之約10%且在人類血清中之IgG2未觀測到多聚體。舉例而言，為多聚體(包括二聚體、三聚體、四聚體及均二聚體之高階多聚體)之補體優先斯特拉多體之百分比超過20%且可超過30%、40%、50%、60%、70%、80%或甚至90%。
人類IgG2鉸鏈單體之胺基酸序列如下：ERKCCVECPPCP(SEQ ID NO：4)。SEQ ID NO：4中之4個半胱胺酸中之任一者之突變可與斯特拉多體之多聚體化大大降低相關。存在兩個IgG2鉸鏈單體之C-X-X-C部分。因此，本發明之斯特拉多體單體可包含IgG2鉸鏈單體之完整12個胺基酸序列或四個胺基酸核心之任一者或兩者以及Fc結構域單體。雖然核心結構之X-X可為任何胺基酸，但在一較佳實施例中，X-X序列為V-E或P-P。熟習此項技術者應理解，IgG2鉸鏈單體可由除核心四個胺基酸結構外之鉸鏈序列之任何部分構成，包括所有IgG2鉸鏈序列及IgG2 CH2及CH3結構域單體序列中之一些或全部。在不受理論束縛的情況下，IgG2鉸鏈多聚體化結構域可藉由與斯特拉多體單體之任何部分相互作用形成多聚體。亦即，一種斯特拉多體單體之IgG2鉸鏈可結合另一斯特拉多體單體之IgG2鉸鏈，藉此形成均二聚體之二聚體或高階多聚體，同時保留相對於天然IgG1 Fc提高的Fc受體功能性結合。或者，一種斯特拉多體單體之IgG2鉸鏈結構域可結合另一斯特拉多體單體之IgG1鉸鏈，藉此形成均二聚體之二聚體或高階多聚體，同時保留相對於天然IgG1 Fc提高的Fc受體功能性結合。亦有可能，一種斯特拉多體單體之IgG2鉸鏈結構域結合至IgG1 Fc結構域之另一部分，亦即另一斯特拉多體單體之CH2或CH3結構域以形成均二聚體之二聚體或高階多聚體，同時保留相對於天然IgG1 Fc提高的Fc受體功能性結合。
白胺酸及異白胺酸拉鏈亦可用作多聚體化區域。白胺酸及異白胺酸拉鏈(捲曲螺旋結構域)已知促進蛋白質二聚體、三聚體及四聚體形成(Harbury等人Science 262：1401-1407(1993)；O'Shea等人Science 243：538(1989))。藉由利用異白胺酸拉鏈之天然傾向以形成三聚體，可產生集群斯特拉多體。
儘管熟習此項技術者應理解，可使用不同類型的白胺酸及異白胺酸拉鏈，但在一較佳實施例中使用來自如(Morris等人，Mol. Immunol.44：3112-3121(2007)；Harbury等人Science 262：1401-1407(1993))所描述修飾之GCN4轉錄調節子之異白胺酸拉鏈：GGGSIKQIEDKIEEILSKIYHIENEIARIKKLIGERGHGGG(SEQ ID NO：5)。此異白胺酸拉鏈序列僅為可用於Fc結構域單體之多聚體化之若干可能的序列中之一者。儘管可使用SEQ ID NO：5中所示之整個序列，但序列之帶下劃線的部分表示可用於本發明之集群斯特拉多體中之異白胺酸拉鏈的核心序列。因此，本發明之斯特拉多體單體可包含異白胺酸拉鏈之完整胺基酸序列或28個胺基酸核心以及一或多個Fc結構域單體。熟習此項技術者亦將理解，異白胺酸拉鏈可由除核心28個胺基酸結構外之拉鏈之任何部分構成，且因此可由超過28個胺基酸但小於整個序列構成。
GPP為產生膠原蛋白：蛋白質結合之人類膠原蛋白中可見的胺基酸序列。儘管熟習此項技術者應理解，不同類型的GPP重複序列可用作多聚體化結構域，但在一較佳實施例中使用如(Fan等人FASEB Journal 3796第22卷2008)所描述之甘胺酸-脯胺酸-脯胺酸重複序列：(SEQ ID NO：6)。此甘胺酸-脯胺酸-脯胺酸重複序列僅為可用於Fc結構域單體之多聚體化之若干可能的序列中之一者。儘管可使用SEQ ID NO：6中所示之整個序列，不同長度之重複序列亦有可能用於使Fc結構域單體多聚體化。同樣地，在GPP重複序列內含有不同胺基酸之重複序列亦可經取代。
應理解，本文所揭示之斯特拉多體及其他仿生分子可衍生自包括人類之多種物種中之任一者。實際上，本發明之仿生分子中之Fc結構域或Fc部分結構域可衍生自來自多於一種(例如兩種、三種、四種、五種或大於五種)物種之免疫球蛋白。然而，其將更通常衍生自單一物種。另外，應瞭解，本文所揭示之方法(例如治療方法)中之任一者可應用於任何物種。一般而言，應用於相關物種之仿生物質之組 分均將衍生自該物種。然而，亦可使用其中所有組分屬於不同物種或來自多於一種物種(包括或不包括相關方法所應用之物種)之仿生物質。
可在免疫球蛋白子類別以及其所衍生自之生物體兩個方面獨立地選擇特定CH1、CH2、CH3及CH4結構域及包含本發明之斯特拉多體及其他仿生物質之Fc結構域及Fc部分結構域的鉸鏈區。因此，本文所揭示之斯特拉多體及其他仿生物質可包含獨立地來自諸如人類IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgAl、IgD、IgE及IgM、小鼠IgG2a或狗IgA或IgB之各種免疫球蛋白類型的Fc結構域及部分Fc結構域。類似地，各Fc結構域及部分Fc結構域可衍生自各種物種，較佳哺乳動物物種，包括非人類靈長類動物(例如猴、狒狒及黑猩猩)、人類、小鼠、家鼠、牛、馬、貓、犬、豬、兔、山羊、鹿、綿羊、雪貂、沙鼠、天竺鼠、倉鼠、蝙蝠、禽類(例如雞、火雞及鴨)、魚及爬行動物以產生物種特異性或嵌合斯特拉多體分子。
單獨Fc結構域及部分Fc結構域亦可人類化。熟習此項技術者將認識到，不同Fc結構域及部分Fc結構域將提供不同類型的功能。舉例而言，FcRn特異性結合至IgG免疫球蛋白而非免疫球蛋白之其他類別。一般熟習此項技術者亦將理解，各種有害的結果可能與使用特定Ig結構域相關，諸如與IgA輸注相關的過敏反應。本文所揭示之仿生物質一般應經設計以避免此類作用，但在特定情形下，此類作用可能是所需的。
本發明亦涵蓋包含具有不同於天然存在之Fc結構域或Fc部分結構域之胺基酸序列的胺基酸之Fc結構域及Fc部分結構域的斯特拉多體。用於包括在本發明之仿生化合物中之較佳Fc結構域具有可量測的對補體之特異性結合親和力。在此項技術中許多Fc結構域及Fc結構域單體之一級胺基酸序列及X射線晶體學結構為可用的。參見例如Woof JM,Burton DR.Human antibody-Fc receptor interactions illuminated by crystal structures.Nat Rev Immunol.2004 Feb；4(2)：89-99。具有Fcγ受體結合能力之代表性Fc結構域包括來自人類IgG1之Fc結構域(SEQ ID NO：2或3)。此等天然序列已進行廣泛的結構功能分析，包括功能序列之定點突變誘發映射。基於此等先前結構功能研究及可用的結晶學資料，熟習此項技術者可設計功能性Fc結構域序列變異體，同時保持補體結合能力。舉例而言，可添加半胱胺酸殘基以增強單體之間的二硫化物鍵合或缺失以改變斯特拉多體均二聚體之間的相互作用。此外，熟習此項技術者可設計功能性Fc結構域序列變異體，同時保持增強的補體結合能力或可設計補體結合能力甚至進一步增強的功能性Fc結構域序列變異體。
胺基酸改變可見於整個Fc結構域之序列中，或可分離成包含Fc結構域之特定Fc部分結構域。本發明之斯特拉多體及其他仿生物質中所使用之Fc結構域之功能變異體將與天然Fc結構域具有至少約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%或99%序列一致性。類似地，本發明之斯特拉多體及其他仿生物質中所使用之Fc部分結構域之功能變異體將與天然Fc部分結構域具有至少約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%或99%序列一致性。
熟習此項技術者將瞭解，本發明進一步涵蓋在Fc片段單體、Fc部分片段單體、斯特拉多體單體及本發明之其他單體之構造中使用Fc結構域單體之功能變異體。Fc結構域單體之功能變異體將與天然Fc結構域單體序列具有至少約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%或99%序列一致性。
類似地，本發明亦涵蓋在Fc片段單體、Fc部分片段單體、Fc結構域單體、斯特拉多體單體及本發明之其他單體之構造中使用Fc部分結構域單體之功能變異體。Fc部分結構域單體之功能變異體將與天然 Fc部分結構域單體序列具有至少約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%或99%序列一致性。
胺基酸改變可使斯特拉多體對FcRn或典型Fcγ受體之結合親和力降低、提高或保持不變。較佳地，此類胺基酸改變將為保守胺基酸取代，然而，此類改變包括缺失、添加及其他取代。保守胺基酸取代典型地包括以下群組內之改變：甘胺酸及丙胺酸；纈胺酸、異白胺酸及白胺酸；天冬胺酸及麩胺酸；天冬醯胺、麩醯胺酸、絲胺酸及蘇胺酸；離胺酸、組胺酸及精胺酸；及苯丙胺酸及酪胺酸。另外，胺基酸改變可增強多聚體化強度，例如藉由添加半胱胺酸殘基。
如本文所使用之術語「功能變異體」係指同源性與參考序列相關的序列，其能夠介導與參考序列(當為多肽時)相同的生物學作用，或其編碼能夠介導與由參考序列(當為聚核苷酸時)編碼的多肽相同的生物學作用之多肽。舉例而言，本文中描述之仿生物質中之任一者之功能變異體將具有指定同源性或一致性且將能夠進行單核球或DC之免疫調節。功能性序列變異體包括聚核苷酸及多肽兩者。一般使用以默認參數操作之BLAST 2.0(鹼基局部比對檢索工具(Basic Local Alignment Search Tool))評估序列一致性：過濾器-啟用，計分矩陣-BLOSUM62，字長-3，E值-10，間隔損失-11、1及比對-50。在一些實施例中，功能變異體包含與本文所提供之胺基酸序列具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%或至少99%序列一致性之胺基酸序列。
除天然Fc結構域之胺基酸序列組成以外，已知Fc結構域之碳水化合物含量在Fc結構域結構方面起重要作用。參見例如Robert L.Shields，等人Lack of Fucose on Human IgG1 N-Linked Oligosaccharide Improves Binding to Human FcγRIII and Antibody-dependent Cellular Toxicity.J.Biol.Chem.,2002年7月；277：26733-26740 (doi：10.1074/jbc.M202069200)；Ann Wright and Sherie L.Morrison.Effect of C2-Associated Carbohydrate Structure on Ig Effector Function：Studies with Chimeric Mouse-Human IgG1 Antibodies in Glycosylation Mutants of Chinese Hamster Ovary Cells.J.Immunol,Apr 1998；160：3393-3402。可使用例如特定蛋白質表現系統(包括特定細胞株或活體外酶修飾)控制碳水化合物含量。因此，本發明包括包含Fc結構域之斯特拉多體，其具有holo抗體之天然碳水化合物含量，由其獲得結構域，以及具有改變的碳水化合物含量之彼等仿生化合物。在另一實施例中，斯特拉多體之多聚體組分由相比於相同斯特拉多體之均二聚體組分不同的糖基化圖案表徵。在一個實施例中，補體結合斯特拉多體包含並不改變糖基化圖案但減少或消除典型Fc受體結合及/或FcRn受體結合之突變。
補體優先斯特拉多體之較佳實施例
本文所描述之補體優先斯特拉多體提供提高的補體結合與Fc受體結合之比率。因此，本文所提供之補體優先斯特拉多體在一些實施例中稱為「補體優先斯特拉多體」或「補體結合斯特拉多體」。在一些實施例中，本文所提供之斯特拉多體為結合補體級聯之一或多種組分且亦結合FcγRs中之每一者的「一般性斯特拉多體」。
在位置267、268及324(SEQ ID NO：13)處具有點突變之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G997。在一些實施例中，G997出人意料地展現較強C1q結合及CDC抑制且保持FcγRI、抑制性受體FcγRII及FcRn結合，且活化受體FcγRIIa及FcγRIIIa結合明顯降低。
在位置267、268、297及324(SEQ ID NO：14或15)處具有點突變之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G998。包含Fc突變N297A(但無位置267、268或324處之突變)之多聚體化斯特拉多體結合C1q，而無高親和力及親合力，且表明CDC之適度抑制且無FcγRIIa、 FcγRIIb或FcγRIIIa之顯著結合。相比之下且出人意料地，本發明人已發現，在斯特拉多體之情形下在包含突變N297A之GL-2045主鏈(斯特拉多體指定G998)上進一步引入Fc突變S267E、H268F及/或S324T明顯進一步增強C1q結合且抑制CDC。甚至更出人意料地，所得化合物親合地結合FcγRIIb。因此，在一些實施例中，G998出人意料地展現比母體斯特拉多體G045c甚至更強的C1q結合及CDC抑制，以及相對於G045c母體完全保持的FcRn及主要保持的FcγRI結合，以及抑制性受體FcγRIIb結合之部分保持，且活化受體FcγRIIa及FcγRIIIa結合明顯降低。為了強調此等突變之不可預測性，相比於具有C端多聚體化結構域之斯特拉多體(GL-2045)，當對具有N端多聚體化結構域之斯特拉多體(G019)進行相同系列突變時，此C1q優先結合完全消除(參見化合物G999)。在一些實施例中，本發明提供在位置267、268、297及324處具有點突變且在位置253、310及435處進一步包含突變之斯特拉多體。在又其他實施例中，本發明提供在位置233、234、235、253、267、268、297、299、310、324及435處包含突變且位置G236處之胺基酸缺失之斯特拉多體。因此，在一些實施例中，本發明提供包含以下突變之斯特拉多體：I253A、S267E、H268F、N297A、H310A、S324T及H435A；或包含以下突變之斯特拉多體：E233P、L234V、L235A、I253A、S267E、H268F、N297A、T299A、H310A、S324T及H435A及G236缺失。在一些實施例中，所得斯特拉多體保持根據SEQ ID NO：14或15之斯特拉多體的C1q結合及CDC抑制，且表明相對於根據SEQ ID NO：14或15之斯特拉多體更少的FcγRIIb及/或FcγRI結合。
在位置234、235、267、268、297及324(SEQ ID NO：21或22)處具有點突變之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1033。在一些實施例中，除較強C1q結合及CDC抑制以外，G1033出人意料地(例如鑒於N297A及L234A/L235A突變)對FcγRI及FcγRIIa保持一定結合。
在位置233、236、267、268及324(SEQ ID NO：10或11)處具有點突變之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G994。在一些實施例中，G994保持FcγRI及FcRn之穩固結合及FcγRIIb之極少結合，而無活化受體FcγRIIa及FcγRIIIa之顯著結合。鑒於Shields等人(Shields，等人J.Biol.Chem.,276(9)：6591(2001))(其揭示位置233或236處之突變使得FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、及FcRn結合消除)，此等結果為尤其驚人的。此等結果進一步強調在斯特拉多體之情形下給定點突變之不可預測性。包含Fc突變E233P及G236R(但不具有位置267、268或324處之突變)之多聚體化斯特拉多體結合C1q，而無高親和力及親合力，但不具有CDC之顯著抑制及FcγRIIa、FcγRIIb或FcγRIIIa之顯著結合。相比之下且出人意料地，本發明人發現，在包含E233P及G236R突變之斯特拉多體(斯特拉多體指定G994)之情形下進一步引入Fc突變S267E、H268F及/或S324T進一步增強C1q結合及CDC抑制，同時保留一定FcγRIIb結合。
在位置233、234、235、267、268、297及324處具有點突變及G236缺失(SEQ ID NO：19)之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1022。在一些實施例中，G1022出人意料地結合C1q，抑制CDC且保持較強FcγRIIa結合及FcγRIIb適度結合，但極出人意料地不保持高親和力FcγRI結合。
在位置234、235、267、268及324(SEQ ID NO：63)處具有點突變之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1032。在一些實施例中，G1032出人意料地結合C1q且抑制CDC，同時亦保留所有典型Fc受體之穩固結合及FcRn之適當穩固結合。
在位置233、234、235、267、268及324處具有點突變及G236缺失(SEQ ID NO：62)之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1023。在一些實施例中，G1023出人意料地結合C1q且抑制CDC，同 時保留所有典型Fc受體之穩固結合。
在位置265、267、268及324(SEQ ID NO：18)處具有點突變之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1006。在一些實施例中，G1006出人意料地結合C1q且抑制CDC，同時保留FcγRI及FcRn穩固結合及FcγRIIa適度結合，但將預期之位置265處之突變對所有典型Fc受體之結合減少。
在位置238、267、268、297及324(SEQ ID NO：20)處具有點突變之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1027。在一些實施例中，G1027出人意料地結合C1q且抑制CDC，但未消除典型Fc受體結合(儘管存在位置238及297處之突變)，保留FcγRI及FcRn之穩固結合及FcγRIIa及FcγRIIb之適度結合。
在位置236、267、268及324(SEQ ID NO：12)處具有點突變之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G996。在一些實施例中，除C1q結合及CDC抑制以外，G996出人意料地結合至FcγRI、FcγRIIa及FcγRIIb。亦出人意料地，G996未展現小鼠中之典型結合，使其成為用以評估嚙齒動物中之純CDC抑制的理想化合物。相比於G996，包含Fc突變G236R(但無位置267、268或324處之突變)之多聚體化斯特拉多體指定為G990且結合C1q，無高親和力及親合力，但無CDC之顯著抑制。G990亦不具有FcγRIIa、FcγRIIb或FcγRIIIa之顯著結合。出人意料地，本發明人已發現，在G990之情形下進一步引入Fc突變S267E、H268F及/或S324T進一步增強C1q結合及CDC抑制。甚至更出人意料地，G996極親合地結合FcγRIIb。
在位置233、236、267、268、324及328(SEQ ID NO：23)處具有點突變之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1042。在一些實施例中，G1042出人意料地穩固結合FcγRI、FcγRIIa及FcγRIIb。因此，添加位置328處之突變(比較G1042與G994，在位置233、236、 267、268及324處具有點突變)出人意料地穩固結合至FcγRIIa及FcγRIIb兩者，儘管位置328處之突變預期僅提高FcγRIIb結合的事實。
具有點突變P238D、D265G、S267E、H268F及S324T(SEQ ID NO：24)之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1043。在一些實施例中，G1043出人意料地穩固結合至FcγRIIa、FcγRIIb及FcγRI，儘管位置238及265處之突變預期減少FcγRIIa及FcγRI結合的事實。
具有點突變P238D、D265W、S267E、H268F及S324T(SEQ ID NO：25)之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1046。在一些實施例中，G1046出人意料地穩固結合FcγRI且亦提高FcγRIIa結合。此結果為驚人的，因為預期位置238處之突變提高FcγRIIb結合，而非FcγRIIa結合。
在位置233、234、235、267、268、297、324及328處具有點突變及位置236處之胺基酸缺失(SEQ ID NO：26)之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1050。在一些實施例中，G1050穩固結合FcγRIIa及FcγRIIb。出人意料地，保持結合至低親和力FcγRII，同時結合至高親和力FcγRI損失。
具有點突變P238D、S267E、H268F及S324T(SEQ ID NO：27)之G045c後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1025。在一些實施例中，G1025出人意料地穩固結合FcγRI、FcγRIIa及FcγRIIb。此結果為驚人的，因為預期位置238處之突變降低FcγRI、FcγRIIa及FcγRIIIa之結合，但僅FcγRIIIa結合降低。甚至更出人意料地，當對與C-末端連接GL-2045斯特拉多體相反之具有N-連接多聚體化結構域之斯特拉多體(G1024)進行相同組突變時，此補體優先結合完全消除。此再次強調在多聚體化斯特拉多體之情形下此等突變之不可預測性質。
在一些實施例中，本發明提供具有G019之主鏈(自胺基至羧基端，IgG2鉸鏈-IgG1鉸鏈-IgG1 CH2 IgG1 CH3)且在Fc結構域中包含一 或多個點突變之斯特拉多體。在位置267、268及324(SEQ ID NO：17)處具有點突變之所得斯特拉多體在本文中稱為G1003。在一些實施例中，G1003出人意料地展現C1q結合及CDC穩固抑制，儘管母體斯特拉多體展現極少C1q結合及無CDC抑制之事實，儘管形成高階多聚體之母體化合物G019能夠基於親合力與受體相互作用。
在位置267、268、324及328(SEQ ID NO：64)處具有點突變之G019後台上之斯特拉多體在本文中稱為G1049。在一些實施例中，G1049出人意料地展現所有典型FcγRs之穩固結合以及補體抑制及C1q結合活性。
在驚人的發現中，本發明人已發現，當將描述為提高單株抗體補體親和力之某些Fc突變添加至對FcγRIIb不具有顯著結合之多聚體化斯特拉多體之Fc區中時，所得化合物恢復FcγRIIb結合。舉例而言，G994、G996及G998各結合FcγRIIb，有時親合地，儘管除不具有S267E、H268F及S324T突變外具有相同突變之對應斯特拉多體不展現親合FcγRIIb結合之事實。
基於補體優先斯特拉多體G994及G998中之任一者產生額外斯特拉多體。在衍生自G994之第一組斯特拉多體中，保持G994突變E233P、H268F及S324T，位置267為野生型(絲胺酸)，且在位置236處進行各種突變：精胺酸(如同G994)或類似於精胺酸之胺基酸。此等斯特拉多體稱為G1103、G1088、G1089、G1104、G1082、G1105及G1106。此等斯特拉多體結合FcγRs及補體C1q之程度大幅度且不可預測地改變，指示在G994斯特拉多體之情形下位置236處之突變具有不可預測的作用。在衍生自G994之第二組斯特拉多體中，保持G994突變E233P、H268F及S324T，位置236為野生型(甘胺酸)，且在位置267處進行各種突變：麩胺酸(如同G994)或類似於麩胺酸之胺基酸。此等斯特拉多體稱為G1102、G1100、G1101、G1125、G1108、G1109及 G1084。此外，斯特拉多體結合FcγRs及補體C1q之程度大幅度且不可預測地改變，指示與位置236一樣，在G994斯特拉多體之情形下位置267處之突變具有不可預測的作用。在下一組基於G994之斯特拉多體中，測試位置236及267處之突變之組合且稱為G1110、G1111、G1112、G1114、G1115、G1116、G1117、G1118、G1119、G1120、G1121、G1122、G1123、G1124、G1128、G1129、G1130及G1131。此等斯特拉多體之FcγR及補體結合譜亦為不可預測的。
亦製備及測試G998之衍生物。在第一組G998衍生物中，保持G998突變H268F及S324T，位置267為野生型(絲胺酸)或突變成類似於絲胺酸之胺基酸，且添加位置299處之突變(T299A)。此等化合物稱為G1071d2、G1068、G1094、G1092、G1096、G1107、G1093及G1095。T299A突變經設計以破壞去糖基化位點。在斯特拉多體結構及其他突變之情形下，此突變降低FcγR結合之程度為不可預測的。另外，產生具有G998之H268F、S324T及N297A(針對非糖基化)突變(但位置267處之不同突變)之G998的衍生物。此等化合物稱為G1069、G1070、G1132、G1074及G1075，且亦展現不可預測的FcγR及補體結合譜。驚人地，此組中之化合物中僅一者(G1069)保持補體結合同時消除FcγR結合。因此，此化合物為補體優先斯特拉多體。
在一些實施例中，向患有急性病況之個體投與G994、G998、G1033、G1022、G1032、G1023、G1006、G1027、G996或另一補體優先多聚體化斯特拉多體，該病況諸如急性溶血(例如在新生兒之溶血性疾病中)、自體免疫溶血性貧血、藥物誘導之溶血性貧血、獲得性溶血性貧血、輸血反應/同種免疫溶血性貧血、感染性溶血性貧血(例如與蜱媒疾病相關的彼等者，包括細菌(萊姆病(Lyme disease)、斑疹傷寒、落基山斑點熱(Rocky Mountain Spotted Fever)、土拉菌病(Tularemia)、犬埃立克體病(Ehrlicosis))、病毒(meningoencephalitides 及出血性發熱)及原蟲(焦蟲病)蜱媒疾病；或與蚊媒疾病相關的彼等者，諸如瘧疾，包括黑水熱、登革熱基孔肯雅(Dengue fever Chikungunya)、茲卡(Zika)或埃博拉(Ebola)病毒)、毒素相關溶血性貧血(例如蛇毒、毒性化學物質或蜱毒素)、惡性高血壓、燒傷或瑞氏症候群(Reye syndrome)。在一些實施例中，經由靜脈內投與向有需要之個體投與G998、G994、G1033、G1022、G1032、G1023、G1006、G1027、G996補體優先多聚體化斯特拉多體。
在一些實施例中，向患有慢性疾病或病況之個體投與G998、G994、G1033、G1022、G1032、G1023、G1006、G1027、G996補體優先多聚體化斯特拉多體。慢性疾病及病況包括例如腎臟病況、黃斑變性、慢性溶血(例如陣發性夜間血紅素尿症)、機械溶血(例如人造心臟瓣膜、心臟-肺臟繞通機器或血管中使用之其他裝置、具有或不具有塞璐芬(cellophane)膜之血液透析、先兆子癇或驚厥或血栓性血小板減少性紫癲)、遺傳性球形紅血球症、卵形紅細胞症、丙酮酸激酶缺乏症、G6PD缺乏症、鐮狀細胞貧血、地中海型貧血、遺傳性溶血性貧血、溶血性尿毒症症候群、伴隨補體消耗之免疫複合物病症(例如B型肝炎、C型肝炎、混合冷凝球蛋白血症、瘤型麻風及菌血性休克)、原發性膽汁性肝硬化、乳糜瀉、多發性骨髓瘤及蕁麻疹性血管炎。在一些實施例中，經由皮下投與向有需要之個體投與G994。
在一些實施例中，向患有腎臟病況之個體投與G998、G994、G1033、G1022、G1032、G1023、G1006、G1027、G996補體優先多聚體化斯特拉多體。腎臟病況包括(但不限於)膜增生性絲球體腎炎、系膜增生性絲球體腎炎、特發性增生性絲球體腎炎、局部硬化性絲球體腎炎、局部區段性腎小球硬化、薄基底膜疾病、腎炎、狼瘡性腎炎、纖維型絲球體腎炎、免疫觸鬚樣絲球體腎炎、布賴特氏疾病(Bright's disease)、貝格爾氏疾病(Berger's disease)/IgA腎病、腎硬 化、腎變性病、腎病症候群、膜性腎病、膜性腎炎、感染後絲球體腎炎、腎小管壞死、藥物誘導之腎毒性及古巴士德氏症候群(Goodpasture's syndrome)。
因此，本發明人已發現，可產生單獨斯特拉多體，其藉由展現穩固性C1q結合及相對於具有天然Fc結構域序列之母體斯特拉多體降低的FcγRs結合而展現補體優先活性，但基於在單株抗體中將具有之突變之作用，各單獨斯特拉多體相對於C1q結合及FcγR結合具有之活性為全部不可預測的。
本發明所涵蓋之例示性斯特拉多體之胺基酸序列提供於表1中。突變之胺基酸指示於表中(灰色突出顯示之文字)。
Figure 105123519-A0202-12-0060-1
Figure 105123519-A0202-12-0061-2
Figure 105123519-A0202-12-0062-3
Figure 105123519-A0202-12-0063-4
Figure 105123519-A0202-12-0064-5
Figure 105123519-A0202-12-0065-314
*對斯特拉多體G1022、G1023及G1050，位置236處之G之缺失展 示為刪除線/粗體文字。
Figure 105123519-A0202-12-0066-8
Figure 105123519-A0202-12-0067-9
在此項技術中已使用嘗試諸如單株抗體艾庫組單抗(抗C5抗體)之補體結合蛋白來阻斷補體路徑作為補體介導之疾病之治療。本發明之 仿生物質經由特定Fc結構域突變，實現對例如C1q之補體組分之結合提高。舉例而言，本發明之仿生物質在IgG1 Fc結構域之位置267及/或268及/或324處包含點突變。相比於野生型IgG1 Fc結構域，本發明之補體結合仿生物質進一步展現改變的FcRn、FcγRI、FcγRII及/或FcγRIII結合，通常描述本發明之仿生物質中所包含之突變的文獻未預測。因此，在一個實施例中，本發明之仿生物質為能夠多聚體化且展現相比於正常未聚集免疫球蛋白提高的補體結合與一或多種典型FcγRs及/或FcRn結合之比率的補體優先斯特拉多體。在另一實施例中，本發明之仿生物質為能夠多聚體化且展現相比於正常聚集免疫球蛋白提高的補體結合與一或多種典型FcγRs及/或FcRn結合之比率的補體優先斯特拉多體。在另一實施例中，本發明之仿生物質為能夠多聚體化且展現相比於在其Fc結構域內包含相同突變之單株抗體提高的補體結合與一或多種典型FcγRs及/或FcRn結合之比率的補體優先斯特拉多體。在另一實施例中，本發明之仿生物質具有相對於天然IgG、IVIG或母體斯特拉多體改變的半衰期。
如本文所使用之術語「FcγR及Fcγ受體」涵蓋FcγRI、RII及RIII家族之所有成員。Fcγ受體包括低親和力及高親和力Fcγ受體，在人類中包括(但不限於)FcγRI(CD64)；FcγRII(CD32)及其同型及異型FcγRIIa LR、FcγRIIa HR、FcγRIIb及FcγRIIc；FcγRIII(CD 16)及其同型FcγRIIIa及FcγRIIIb。熟習此項技術者咸了解，關於FcγR及FcγR同系物之本文所提供之揭示內容，諸如Davis，等人(2004)「Differential B cell expression of mouse Fc receptor homologs,」Int.Immunol.,16(9)：1343-1353中描述之彼等者將適用於可能尚未發現之將來FcγRs及相關同型及異型。
特異性結合一般定義為可替換為結合分析中未標記配位體之後續過量之經標記配位體之量。然而，此不排除此項技術中眾所周知之 評定特異性結合之其他手段(例如Mendel CM,Mendel DB,'Non-specific' binding.The problem,and a solution.Biochem J.1985年5月15日；228(1)：269-72)。可以在此項技術中熟知之多種方法量測特異性結合，諸如表面電漿子共振(SPR)技術(經由BIACORE®可商購)或生物層干擾量測法(經由ForteBio®可商購)以表徵免疫學上活性之仿生物質之締合及解離常數兩者(Asian K,Lakowicz JR,Geddes C.Plasmon light scattering in biology and medicine：new sensing approaches,visions and perspectives.Current Opinion in Chemical Biology 2005,9：538-544)。
「聚集之天然IgG之免疫活性」係指影響免疫系統曝露於IgG聚集體後免疫系統之作用的多聚體化IgG之特性。天然多聚體化IgG之特定特性包括改變的FcγRs特異性結合、免疫細胞表面上FcγRs之交聯或多聚體化IgG之效應功能，諸如抗體依賴型細胞介導之細胞毒性(ADCC)、吞噬作用(ADCP)或補體結合(參見例如Nimmerjahn F,Ravetch JV.The anti-inflammatory activity of IgG：the intravenous IgG paradox.J Exp Med.2007；204：11-15；Augener W,Friedman B,Brittinger G.Are aggregates of IgG the effective part of high-dose immunoglobulin therapy in adult idiopathic thrombocytopenic purpura(ITP)Blut.1985；50：249-252；Arase N,Arase H,Park SY,Ohno H,Ra C,Saito T.Association with FcRgamma is essential for activation signal through NKR-P1(CD161)in natural killer(NK)cells and NKl.1+ T cells.J Exp Med.1997；186：1957-1963；Teeling JL,Jansen-Hendriks T,Kuijpers TW，等人Therapeutic efficacy of intravenous immunoglobulin preparations depends on the immunoglobulin G dimers：studies in experimental immune thrombocytopenia.Blood.2001；98：1095-1099；Anderson CF,Mosser DM.Cutting edge：biasing immune responses by directing antigen to macrophage Fc gamma receptors.J Immunol.2002；168：3697-3701；Jefferis R,Lund J.Interaction sites on human IgG-Fc for FcγR：current models.Immunology Letters.2002；82：57；Banki Z,Kacani L,Mullauer B，等人Cross-Linking of CD32 Induces Maturation of Human Monocyte-Derived Dendritic Cells Via NF-{kappa}B Signaling Pathway.J Immunol.2003；170：3963-3970；Siragam V,Brine D,Crow AR,Song S,Freedman J,Lazarus AH.Can antibodies with specificity for soluble antigens mimic the therapeutic effects of intravenous IgG in the treatment of autoimmune disease？J Clin Invest.2005；1 15：155-160)。此等特性一般藉由與均二聚體IgG之特性進行比較來評估。
儘管已發現高階多聚體在改變如本文所描述之免疫反應方面有效，但均二聚體亦為有效的免疫調節劑。在不受理論束縛的情況下，據相信，均二聚體隨時間推移調節高階多聚體之親合結合且可能夠活體內形成更高階多聚體。在不受理論束縛的情況下，亦認為，本發明之多聚體與結合標靶緩慢解離且在表現彼等標靶之免疫細胞中內化，可能地改變該免疫細胞之活化狀態或成熟速率持續較長時間段或可能永遠。本文所描述之多聚體化實驗展示均二聚體之另外純群體能夠在低水準血液或胎牛血清存在下多聚體化。因此，儘管更高階多聚體在調節免疫反應方面比均二聚體部分更有效，本發明之自然連接之斯特拉多體的均二聚體部分亦可為有效免疫調節劑，部分地經由在低水準血液或血清存在下均二聚體之多聚體化。因此，「高階多聚體」意謂在注射至個體中之前在溶液中形成的除均二聚體外之多聚體以及活體內形成的除均二聚體外之多聚體。
「免疫調節活性」、「調節免疫反應」、「調節免疫系統」及「免疫調節」意謂藉由改變一或多種免疫細胞之活性、能力及相對數目來 改變免疫系統，包括其細胞類型內之細胞類型之成熟或成為其他細胞類型。舉例而言，免疫調節可為免疫反應之抑制或活化。舉例而言，在一個態樣中，免疫調節可意謂在T細胞或B細胞中誘導非反應性或耐受性。如本文所使用，術語「耐受性」係指T細胞或B細胞或總體上免疫反應中之狀態，其中T細胞或B細胞或其他免疫細胞不對其同源抗原或抗原、抗原決定基或其通常將作出反應之其他信號作出反應。作為另一實例，記憶B細胞之免疫調節可導致某些記憶B細胞之選擇性細胞凋亡，伴隨特定抗體產量下降。作為另一實例，免疫調節活性可使得諸如IL-6及IL-8之自體免疫疾病中通常增加之促炎性細胞因子或細胞因子減少。作為另一實例，免疫調節活性可導致NKT細胞活化，伴隨TGF-β之後續分泌及裂解。阻擋免疫細胞受體以預防受體活化亦涵蓋在「免疫調節」內且可單獨地稱為「抑制性免疫調節」。在另一態樣中，免疫調節可為免疫反應之增強或活化。舉例而言，免疫調節可意謂T細胞或B細胞之活化。作為另一實例，不成熟單核球之免疫調節可產生更成熟單核球、樹突狀細胞、巨噬細胞或破骨細胞(其皆衍生自不成熟單核球)之更多群體。作為另一實例，NK細胞之免疫調節可產生增強的抗體依賴型細胞毒性(ADCC)。作為另一實例，免疫調節活性可產生具有在高水準下可能另外不會表現之表型之細胞(諸如CD8β+/CD11c+細胞)的提高的群體。舉例而言，免疫細胞受體可與免疫學上活性之仿生物質結合且活化細胞內信號傳導以誘導各種免疫細胞改變，單獨稱為「活化免疫調節」。
樹突狀細胞之調節可促進或抑制抗原呈遞至T細胞，例如藉由誘導樹突狀細胞之表面上CD86及/或CD1a之表現。CD1a為抗原呈遞細胞表面上表現之MHC-I級相關糖蛋白，尤其樹突狀細胞。CD1a涉及脂質抗原呈遞至T細胞。CD86亦表現於抗原呈遞細胞的表面上且向T細胞提供共刺激。CD86為於T細胞表面上之CD28及CTLA-4兩者之配 位體，分別用以傳送活化及抑制信號。因此，CD86及其同源受體之表現水準決定是否將誘導耐受性或特異性免疫反應。在一較佳實施例中，本發明之斯特拉多體能夠調節免疫反應，部分地藉由誘導抗原呈遞細胞，尤其樹突狀細胞之表面上CD86及CD1a之表現。在一個實施例中，經調節樹突狀細胞與對抗原特異性斯特拉多體之抗原具有特異性的免疫細胞相互作用。
成熟單核球之調節係指使單核球分化成成熟DC、巨噬細胞或破骨細胞。可調節分化以加快成熟速率或方向及/或增加經歷分化之單核球數目。或者，分化可在分化速率及/或經歷分化之細胞數目方面有所降低。
如本文所使用之術語「分離的」多肽或肽係指不具有天然存在之對應物或已自其天然伴隨組分中分離或純化出之多肽或肽，例如在組織(諸如胰臟、肝臟、脾臟、卵巢、睪丸、肌肉、關節組織、類神經組織、胃腸組織或乳房組織或腫瘤組織(例如乳癌組織))或體液(諸如血液、血清或尿液)中。典型地，多肽或肽在其為至少70乾重%，不含蛋白質及與其天然相連之其他天然存在之有機分子時認為時「分離的」。較佳地，本發明之多肽(或肽)之製劑為分別以本發明之多肽(肽)之乾燥重量計至少80%，更佳為至少90%，且最佳至少99%。因為化學合成之多肽或肽藉由其性質自其天然伴隨組分中分離出，所以合成多肽或肽為「分離的」。
可例如藉由自天然來源(例如自組織或體液)提取；藉由表現編碼多肽或肽之重組核酸；或藉由化學合成來獲得本發明之分離多肽(或肽)。在與其天然源自的來源不同的細胞系統中產生之多肽或肽為「分離的」，因為其將必然不含其天然伴隨組分。在一較佳實施例中，本發明之分離多肽僅含有對應於IgG1 Fc單體及IgG2鉸鏈多聚體化結構域(SEQ ID NO：4)、異白胺酸多聚體化結構域(SEQ ID NO：5) 或GPP多聚體化結構域(SEQ ID NO：6)且不含可幫助蛋白質之選殖或純化(亦即，引入限制酶識別位點或純化標記物)之其他序列的序列。分離程度或純度可藉由任何適當的方法，例如管柱層析、聚丙烯醯胺凝膠電泳或HPLC分析量測。
醫藥組合物
將經由任何常見途徑，經口、非經腸或局部投與本文所描述之斯特拉多體組合物。例示性途徑包括(但不限於)經口、經鼻、經頰、經直腸、經陰道、經眼、皮下、肌肉內、腹膜內、靜脈內、動脈內、腫瘤內、脊、鞘內、關節內、動脈內、蛛網膜下、舌下、經口黏膜、支氣管、淋巴、子宮內、皮下、瘤內、整合至可植入裝置上(諸如縫合)或可植入裝置(諸如可植入聚合物)中、硬膜內、皮質內或經皮。此類組合物將通常以如本文所描述之醫藥學上可接受之組合物形式投與。在一較佳實施例中，靜脈內或皮下投與分離之斯特拉多體。
如本文所使用之術語「醫藥學上可接受之載劑」包括任何及所有溶劑、分散液介質、塗料、抗細菌劑及抗真菌劑、等張劑及吸收延遲試劑及其類似者。此類介質及試劑用於醫藥學上活性物質之用途在此項技術中為熟知的。除非任何習知介質或藥劑與本發明之載體或細胞不相容，預期其在治療組合物中之用途。亦可將補充活性成分併入組合物中。
本發明之斯特拉多體組合物可以中性或鹽形式調配。醫藥學上可接受之鹽包括酸加成鹽(用蛋白質之游離胺基形成)且其用無機酸(諸如氫氯酸或磷酸)或有機酸(諸如乙酸、草酸、酒石酸、杏仁酸及其類似酸)形成。用游離羧基形成之鹽亦可衍生自無機鹼，諸如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、氫氧化鈣或氫氧化鐵；及有機鹼，諸如異丙胺、三甲胺、組胺酸、普魯卡因(procaine)及其類似鹼。
無菌可注射溶液係如下製備：將所需量之斯特拉多體視需要與 上文列舉之各種其他成分一起併入適當溶劑中，繼而過濾滅菌。在一些實施例中，無菌可注射溶液經調配以用於肌肉內、皮下或靜脈內投與。一般而言，藉由將各種滅菌活性成分併入含有鹼性分散介質及來自上文列舉之彼等成分之所需其他成分的無菌媒劑中來製備分散液。在無菌粉末用於製備無菌可注射溶液之情況下，較佳製備方法為真空乾燥及冷凍乾燥技術，其由先前無菌過濾溶液得到活性成分加上任何其他所需成分之粉末。
此外，一個實施例為適用於經口投與之斯特拉多體組合物且提供於具有或不具有惰性稀釋劑之醫藥學上可接受之載劑中。載劑應為可同化或可食用的且包括液體、半固體，亦即糊劑或固體載劑。除非任何習知介質、藥劑、稀釋劑或載劑對接受者或其中所含之斯特拉多體製劑之治療有效性為不利的，其在適用於實踐本發明之方法之經口可投與斯特拉多體組合物中之用途為適當的。載劑或稀釋劑之實例包括脂肪、油、水、生理鹽水溶液、脂質、脂質體、樹脂、黏合劑、填充劑及其類似者或其組合。如本文所使用之術語「經口投與」包括經口、經頰、腸內或胃內投與。
在一個實施例中，斯特拉多體組合物以任何適宜且實際的方式與載劑組合，亦即，藉由溶解、懸浮、乳化、混雜、囊封、微囊封、吸收及其類似者。此類程序對熟習此項技術者而言為常規的。
在一特定實施例中，將呈粉末形式之斯特拉多體組合物與半固體或固體載劑充分組合或混合。混合可以任何適宜方式，諸如研磨進行。在混合過程中亦可添加穩定劑以便保護組合物以防在胃中失去治療活性(亦即，變性)。適用於經口可投與之組合物之穩定劑的實例包括緩衝液；胃酸分泌拮抗劑；胺基酸，諸如甘胺酸及離胺酸；碳水化合物，諸如右旋糖、甘露糖、半乳糖、果糖、乳糖、蔗糖、麥芽糖、山梨糖醇、甘露糖醇等；蛋白分解酶抑制劑；及其類似者。更佳地， 對於經口投與組合物，穩定劑亦可包括胃酸分泌拮抗劑。
此外，與半固體或固體載劑組合之用於經口投與之斯特拉多體組合物可進一步調配成硬或軟殼明膠膠囊、錠劑或丸劑。更佳地，明膠膠囊、錠劑或丸劑包覆腸溶衣。腸溶衣預防組合物在胃或上部腸(其中pH為酸性)中變性。參見亦即美國專利第5,629,001號。在到達小腸後，其中之鹼性pH溶解包衣且准許釋放組合物以與腸道細胞，例如派亞氏淋巴叢M細胞(Peyer's patch M cell)相互作用。
在另一實施例中，將呈粉末形式之斯特拉多體組合物與形成囊封免疫學上活性之仿生物質或連接免疫學上活性之仿生物質的奈米粒子之材料充分組合或混合。各奈米粒子將具有小於或等於100微米之尺寸。奈米粒子可具有允許胃腸吸收另外將不為經口生物可用之免疫學上活性之仿生物質的黏膜黏著特性。
在另一實施例中，將粉末狀組合物與液體載劑，諸如亦即具有或不具有穩定劑之水或生理鹽水溶液組合。
可使用之特異性斯特拉多體調配物為免疫學上活性之仿生物質蛋白質於不含鉀、基於低滲透壓磷酸鹽之緩衝液中之溶液，其中緩衝液之組成如下：6mM磷酸鈉單鹼單水合物，9mM磷酸氫二鈉七水合物，50mM氯化鈉，pH 7.0 +/-0.1。低滲透壓緩衝液中免疫學上活性之仿生物質蛋白質之濃度可在10微克/毫升至100毫克/毫升範圍內。此調配物可經由任何投與途徑投與，例如(但不限於)靜脈內投與。
此外，與半固體載劑組合之用於局部投與之斯特拉多體組合物可進一步調配成乳膏或凝膠軟膏。用於形成凝膠軟膏之較佳載劑為凝膠聚合物。用於製造本發明之凝膠組合物之較佳聚合物包括(但不限於)卡波普(carbopol)、羧甲基纖維素及普洛尼克(pluronic)聚合物。特定言之，在0.5%與5%重量/體積之間的強度下，將粉末狀Fc多聚體組合物與含有聚合劑(諸如卡波普980)之含水凝膠組合，以便施加至皮 膚用於治療皮膚之上或之下的疾病。如本文所使用之術語「局部投與」包括施加至表皮、真皮、皮下或黏膜表面。
此外，斯特拉多體組合物可調配成用於皮下或真皮下植入之聚合物。用於可植入之藥物輸注聚合物之較佳調配物為公認為安全的藥劑且可包括例如交聯葡聚糖(Samantha Hart,Master of Science Thesis,「Elution of Antibiotics from a Novel Cross-Linked Dextran Gel：Quantification」弗吉尼亞理工學院暨州立大學(Virginia Polytechnic Institute and State University),2009年6月8日)、葡聚糖-酪胺(Jin，等人(2010)Tissue Eng.Part A.16(8)：2429-40)、葡聚糖-聚乙二醇(Jukes，等人(2010)Tissue Eng.Part A.,16(2)：565-73)或葡聚糖-戊二醛(Brondsted，等人(1998)J.Controlled Release,53：7-13)。熟習此項技術者將知道，可形成許多類似聚合物及水凝膠，併入固定在聚合物或水凝膠內且孔徑控制至所需直徑之斯特拉多體。
在調配後，以與劑量調配物相容之方式且以諸如治療上能有效地改善或修復症狀之量投與溶液。以多種劑型(諸如可攝取溶液、藥物釋放膠囊及其類似者)來容易地投與調配物。視待治療個體之病況而定，給藥可發生一些變化。負責投與之人員可在任何情況下確定單獨個體之適當劑量。此外，對於人類投與，製劑符合FDA生物評估及研究中心標準所需之無菌性、一般安全性及純度標準。
投與途徑將自然地隨著待治療疾病之位置及性質變化，且可包括例如皮內、經皮、真皮下、非經腸、經鼻、靜脈內、肌肉內、鼻內、皮下、經皮、氣管內、腹膜內、腫瘤內、灌注、灌洗、直接注射及經口投與。
在一個實施例中，靜脈內、皮下、經口、腹膜內、舌下、經頰、經皮、經直腸、藉由真皮下植入物或肌內投與斯特拉多體。在特定實施例中，靜脈內、皮下或肌內投與斯特拉多體。在一個實施例 中，斯特拉多體以約0.01mg/Kg至約1000mg/Kg之劑量投與。在另一實施例中，斯特拉多體以約0.1mg/Kg至約100mg/Kg投與。在另一實施例中，斯特拉多體以約0.5mg/Kg至約50mg/Kg投與。在又另一實施例中，斯特拉多體以約1mg/Kg至約25mg/Kg投與。在又另一實施例中，斯特拉多體以約5mg/Kg至約15mg/Kg投與。斯特拉多體可每天、每週、每兩週或每月投與至少一次。可使用兩相給藥方案，其中第一給藥相包含約0.1%至約300%之第二給藥相。
在另一實施例中，在投與一或多種額外醫藥劑及/或治療劑之前、期間或之後投與斯特拉多體。在另一實施例中，額外醫藥活性劑包含類固醇；生物抗自體免疫藥物，諸如單株抗體、融合蛋白或抗細胞因子；非生物抗自體免疫藥物；免疫抑制劑；抗生素；及抗病毒劑；細胞因子；或另外能夠充當免疫調節劑之藥劑。在又另一實施例中，類固醇為潑尼松(prednisone)、潑尼龍(prednisolone)、皮質酮(cortisone)、地塞米松(dexamethasone)、莫米松睪固酮(mometasone testosterone)、雌激素(estrogen)、氧雄龍(oxandrolone)、氟替卡松(fluticasone)、布地奈德(budesonide)、倍氯米松(beclamethasone)、沙丁胺醇(albuterol)或(levalbuterol)。在又另一實施例中，單株抗體為艾庫組單抗、英利昔單抗(infliximab)、阿達木單抗(adalimumab)、利妥昔單抗(rituximab)、托西利單抗(tocilizumab)、戈利木單抗(golimumab)、奧法木單抗(ofatumumab)、LY2127399、貝利單抗(belimumab)、維托珠單抗(veltuzumab)、美泊利單抗(mepolizumab)、萊西單抗(necitumumab)、納武單抗(nivolumab)、迪奴圖單抗(dinutuximab)、塞庫金單抗(secukinumab)、依伏洛單抗(evolocumab)、布林莫單抗(blinatumomab)、派立珠單抗(pembrolizumab)、雷莫蘆單抗(ramucirumab)、維多珠單抗(vedolizumab)、思圖昔單抗(siltuximab)、歐比托珠單抗 (obinutuzumab)、阿多曲妥珠單抗(adotrastuzumab)、瑞西巴庫單抗(raxibacumab)、帕妥珠單抗(pertuzumab)、貝倫妥單抗(brentuximab)、易普單抗(ipilumumab)、德諾單抗(denosumab)、康納單抗(canakinumab)、優特克單抗(ustekinumab)、卡托莫西單抗(catumaxomab)、蘭比珠單抗(ranibizumab)、帕尼單抗(panitumumab)、那他珠單抗(natalizumab)、貝伐單抗(bevacizumab)、西妥昔單抗(cetuximab)、艾法珠單抗(efalizumab)、奧馬珠單抗(omalizumab)、托土莫單抗-I131(toitumomab-I131)、阿侖妥珠單抗(alemtuzumab)、吉妥珠單抗(gemtuzumab)、曲妥珠單抗(trastuzumab)、帕利珠單抗(palivizumab)、貝西單抗(basilixumab)、達利珠單抗(daclizumab)、阿昔單抗(abciximab)、木若諾單抗(murononomab)或賽妥珠單抗(certolizumab)。在又另一實施例中，融合蛋白為依那西普(etanercept)或阿巴西普(abatacept)。在又另一實施例中，抗細胞因子生物製劑為阿那白滯素(anakinra)。在又另一實施例中，抗風濕性非生物藥物為環磷醯胺、甲胺喋呤、硫唑嘌呤、羥基氯奎、來氟米特(leflunomide)、二甲胺四環素、有機金化合物、福他替尼(fostamatinib)、托法替尼(tofacitinib)、依託昔布(etoricoxib)或柳氮磺胺吡啶。在又另一實施例中，免疫抑制劑為環孢靈A、他克莫司(tacrolimus)、西羅莫司(sirolimus)、黴酚酸嗎啉乙酯(mycophenolate mofetil)、依維莫司(everolimus)、OKT3、抗胸腺細胞球蛋白(antithymocyte globulin)、巴利昔單抗(basiliximab)、達西珠單抗(daclizumumab)或阿侖妥珠單抗。在又另一實施例中，在投與化學治療劑之前、期間或之後投與斯特拉多體。在又另一實施例中，斯特拉多體及額外治療劑在一起投與時呈現治療協同作用。在一個實施例中，在投與額外治療劑之前投與斯特拉多體。在另一實施例中，在額外治療劑投與的同時投與斯特拉多體。在另一實施例中，在與額外治 療劑一起投與之後投與斯特拉多體。
在一個實施例中，共價固定至可植入裝置來投與斯特拉多體。在一個實施例中，將斯特拉多體固定至縫合線。在另一實施例中，將斯特拉多體固定至移植物或血管內支架。在另一實施例中，將斯特拉多體固定至心臟瓣膜、矯形外科關節置換或植入的電子引線。在另一實施例中，將斯特拉多體固定且嵌入可植入基質內。在一較佳實施例中，將斯特拉多體固定且嵌入可植入水凝膠內。在一個實施例中，水凝膠由葡聚糖、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉或丙烯酸酯聚合物構成。在另一實施例中，將斯特拉多體投與固定在孔徑足夠大以允許免疫細胞進入而與固定的斯特拉多體相互作用且隨後回到循環中之水凝膠中。在另一實施例中，水凝膠之孔徑為5至50微米。在一較佳實施例中，水凝膠之孔徑為25-30微米。
在另一實施例中，投與斯特拉多體以用物種特異性或嵌合斯特拉多體分子治療人類、非人類靈長類動物(例如猴、狒狒及黑猩猩)、小鼠、大鼠、牛科動物、馬、貓、狗、豬、兔、山羊、鹿、綿羊、雪貂、沙鼠、天竺鼠、倉鼠、蝙蝠、禽類(例如雞、火雞及鴨)、魚及爬行動物。在另一實施例中，人類為成人或兒童。在另一實施例中，投與斯特拉多體以預防補體介導之疾病。在另一實施例中，投與斯特拉多體以預防伴侶動物及家畜中之疫苗相關之自體免疫病況。
如本文所使用之術語「非經腸投與」包括投與之任何形式，其中在不涉及經腸吸收之情況下化合物被吸收到個體中。本發明中所使用之例示性非經腸投與包括(但不限於)肌肉內、靜脈內、腹膜內、腫瘤內、眼內、經鼻或關節內投與。
另外，本發明之斯特拉多體可視情況在另一醫藥劑之前、期間或之後投與。舉例而言，已出人意料地發現，本發明之斯特拉多體及潑尼龍之同時投與實現與斯特拉多體組合物或潑尼龍單獨所觀測到之 結果(WO 2012/016073)相比更優良的協同結果。
下文為各種醫藥調配物類別之特定實例及如針對特定例示性疾病所指示之較佳投與途徑：經頰或舌下可溶性錠劑：心絞痛、結節性多動脈炎。
靜脈內、肌肉內或皮下：重症肌無力、溶血性尿毒症症候群(HUS)、非典型性溶血性尿毒症症候群(aHUS)、陣發性夜間血紅素尿症(PNH)、膜性腎病、視神經脊髓炎、抗體介導之同種異體移植排斥反應、膜增生性絲球體腎炎(MPGN)、狼瘡性腎炎、特發性血小板減少性紫癜、包涵體肌炎、副蛋白血症性IgM脫髓鞘多發性神經病、壞死性筋膜炎、天疱瘡、壞疽、皮肌炎、肉芽腫、淋巴瘤、敗血症、再生不全性貧血、多系統器官故障、多發性骨髓瘤及意義未知的單株球蛋白症、慢性發炎性脫髓鞘多神經根神經病、發炎性肌病、血栓性血小板減少性紫癲、肌炎、貧血、贅瘤、溶血性貧血、腦炎、脊髓炎、脊髓病(尤其與人類T-細胞嗜淋巴細胞病毒-1相關)、白血病、多發性硬化症及視神經炎、哮喘、表皮壞死溶解、蘭伯特-伊頓重肌無力症候群、重症肌無力、神經病、葡萄膜炎、格-巴二氏症候群(Guillain-Barré syndrome)、移植物抗宿主病、僵人症候群、抗Yo抗體之副腫瘤小腦退化、副腫瘤腦脊髓炎及抗Hu抗體之感官神經病、全身性血管炎、全身性紅斑性狼瘡症、自體免疫糖尿病神經病變、急性特發性自主神經功能異常神經病、沃格特-考雅吉-原田症候群(Vogt-Koyanagi-Harada Syndrome)、多灶性運動神經病、與抗-/GM1相關的下運動神經元症候群、髓鞘脫失膜增生性絲球體腎炎、心肌症、川崎氏病(Kawasaki's disease)、類風濕性關節炎及艾瓦氏症候群(Evan's syndrome)IM-ITP、CIDP、MS、皮肌炎、重症肌無力、肌肉萎縮症。如本文所使用之術語「靜脈內投與」包括經由靜脈內注射或輸注將化合物或本發明組合物遞送至全身性循環之所有技術。
經皮凝膠、乳液、乳膏或貼片：白斑病、帶狀疱疹、痤瘡、唇炎。
經直腸栓劑、凝膠或輸注：潰瘍性結腸炎、痔發炎。
以囊封或具有腸溶性包衣之丸劑、糖衣錠形式經口：克羅恩氏病(Crohn's disease)、乳糜瀉、腸激躁症候群、發炎性肝病、巴雷斯特氏食道症(Barrett's esophagus)。
皮質內：癲癇症、阿茲海默氏、多發性硬化症、帕金森氏病、亨廷頓氏病(Huntingdon's Disease)。
腹部內輸注或植入：子宮內膜異位。
陰道內凝膠或栓劑：細菌、滴蟲或真菌陰道炎。
醫學裝置：塗佈在冠狀動脈血管內支架、假體關節上。
補體優先性斯特拉多體之治療應用
在一個實施例中，提供一種治療或預防疾病或病況，諸如補體介導之疾病或病況之方法，其包含向有需要之個體投與包含IgG1 Fc結構域及多聚體化結構域之斯特拉多體，其中斯特拉多體展現提高補體結合相對Fc受體結合之比率。在另一實施例中，斯特拉多體展現降低對FcγR的結合性或沒有結合性，及/或降低對FcRn的結合性或沒有結合性且展現增強或優先與補體結合。在另一實施例中，斯特拉多體展現增強或優先與C1q結合。
基於合理設計及活體外及活體內驗證，本發明之斯特拉多體將作為用於治療發炎疾病及病症，尤其補體介導之疾病及病症以及用於在多種其他情形下(諸如過敏症、癌症、自體免疫疾病、感染性疾病及發炎疾病之生物免疫療法)改變免疫功能的重要生物藥劑。適用於使用本文所揭示之免疫學上活性之補體優先仿生物質治療的醫學病況包括由補體活化或補體介導之效應功能(包括提高或不當的補體活性)引起或與其相關的任何疾病。此類醫學病況包括目前或先前已用諸如 艾庫組單抗之補體結合藥物治療的彼等者。艾庫組單抗結合至補體蛋白質C5(在經典補體路徑中之C1及C1q下游的補體蛋白質)，抑制其裂解及後續補體介導之細胞溶解。本發明之仿生物質提供此項技術中已知之其他補體結合藥物之安全且有效的替代物。舉例而言，在一些實施例中，本發明之仿生物質結合C1q(經典補體路徑之C1複合物中之第一亞單元)。適用於用免疫學上活性之補體優先仿生物質治療之醫學病況包括(但不限於)重症肌無力、溶血性尿毒症症候群(HUS)、非典型性溶血性尿毒症症候群(aHUS)、陣發性夜間血紅素尿症(PNH)、視神經脊髓炎、抗體介導之同種異體移植排斥反應、黃斑變性、鐮狀細胞疾病及膜增生性絲球體腎炎(MPGN)。適用於用本文所描述之免疫學上活性之補體優先仿生物質治療的額外醫學病況包括目前常規地用廣泛免疫抑止治療劑(包括hIVIG)治療的彼等者，或其中已發現hIVIG為臨床上適用的，該等病況諸如自體免疫血球減少症、慢性發炎性脫髓鞘多發性神經病、格-巴二氏症候群、重症肌無力、抗因子VIII自體免疫疾病、皮肌炎、血管炎及葡萄膜炎(參見F.G.van der Meche,P.I.Schmitz,N.Engl.J.Med.326,G1123(1992)；P.Gajdos等人，Lancet i,406(1984)；Y.Sultan,M.D.Kazatchkine,P.Maisonneuve,U.E.Nydegger,Lancet ii,765(1984)；M.C.Dalakas等人，N.Engl.J.Med.329,1993(1993)；D.R.Jayne,M.J.Davies,C.J.Fox,C.M.Black,C.M.Lockwood,Lancet 337,1137(1991)；P.LeHoang,N.Cassoux,F.George,N.Kullmann,M.D.Kazatchkine,Ocul.Immunol.Inflamm.8,49(2000))及彼等癌症或發炎疾病病況，其中可使用單株抗體或其已在臨床使用中。可有效地藉由為本發明之目標之化合物治療的彼等者中包括之病況包括：細胞因子網路不平衡之發炎疾病、病原性自體抗體或自體侵襲性T細胞介導之自體免疫病症或慢性復發性自體免疫之急性期或慢性期、炎症或感染性疾病或病 程。
另外，具有涉及補體之發炎性組分之其他醫學病況將得益斯特拉多體治療，諸如肌肉萎縮性側索硬化、亨廷頓氏病、阿茲海默氏病、帕金森氏病、心肌梗塞、中風、B型肝炎、C型肝炎、人類免疫不全病毒相關發炎、腎上腺腦白質營養不良及癲癇病症，尤其咸信與病毒後腦炎相關之彼等者，包括羅斯苗遜症候群(Rasmussen Syndrome)、韋斯特症候群(West Syndrome)及雷諾克斯-加斯多症候群(Lennox-Gastaut Syndrome)。
使用本文所描述之分離的斯特拉多體之一般治療方法為向患有疾病或病況之個體投與治療有效量之經分離的免疫學上活性之仿生物質以實現治療。在一些實施例中，疾病或病況可概括地分類為細胞因子網路不平衡之發炎疾病、病原性自體抗體或自體侵襲性T細胞介導之自體免疫病症或慢性復發性疾病或病程之急性期或慢性期。
如本文所使用之術語「治療(treating)」及「治療(treatment)」係指向個體投與治療有效量之本發明之斯特拉多體以使得個體之疾病或病況或疾病或病況之症狀得以改善。該改善為疾病或病況或疾病或病況之症狀的任何改善或修復。該改善為可觀測或可量測的改善，或可為個體健康之一般感覺之改善。因此，熟習此項技術者認識到，治療可改善疾病病況，但可能並非疾病之完全治癒。特定言之，個體改善可包括以下各者中之一或多者：發炎減少；諸如C反應蛋白之發炎性實驗室標記物減少；如以下中之一或多者證明之自體免疫降低：諸如自體抗體之自體免疫標記物或血小板計數、白細胞計數或紅細胞計數改良；皮疹或紫癜減少；虛弱、麻木或發麻減少；患有高血糖症之患者之葡萄糖水準提高；關節疼痛、發炎、腫脹或衰退減少；痙攣及腹瀉頻率及量減少；心絞痛減少；組織發炎減少；或癲癇頻率下降；癌症腫瘤負荷降低；腫瘤進展時間延長；癌症疼痛減少；存活率提高； 或生活品質提高；或進展延遲或骨質疏鬆改善。
如本文所使用之術語「治療有效量」係指使得疾病或病況之症狀改善或修復之量。
如本文所使用，「預防」可意謂完全預防疾病症狀、延遲疾病症狀發作或減輕隨後發展之疾病症狀的嚴重程度。
如本文所使用，術語「個體」意謂根據本文所描述之方法投與本發明之斯特拉多體之任何哺乳動物個體。在一特定實施例中，採用本發明之方法以治療人類個體。亦可採用本發明之方法以治療非人類靈長類動物(例如猴、狒狒及黑猩猩)、小鼠、大鼠、牛科動物、馬、貓、狗、豬、兔、山羊、鹿、綿羊、雪貂、沙鼠、天竺鼠、倉鼠、蝙蝠、禽類(例如雞、火雞及鴨)、魚及爬行動物以產生物種特異性或嵌合斯特拉多體分子。
在一個實施例中，本發明之斯特拉多體提供相對於其他補體結合分子優良的安全性及功效。在另一實施例中，本發明之斯特拉多體展現相對於抗C5抗體艾庫組單抗優良的安全性及功效。
補體抑制已表明減少抗體介導之疾病(參見例如Stegall等人Terminal Complement Inhibition Decreases Antibody-Mediated Rejection in Sensitized Renal Transplant Recipients.American Journal of Transplantation 2011年11月；11(1)：2405-2413-電子版2011年9月22日；DOI：10.1111/j.1600-6143.2011.03757.x)。本發明之斯特拉多體亦可用於治療抗體介導之疾病或病況。自身抗體介導許多已知自體免疫疾病且可能在許多其他自體免疫疾病中起作用。可使用本發明之斯特拉多體之所識別之抗體介導之疾病包括(但不限於)抗腎小球基底膜抗體介導之腎炎，包括古巴士德氏病；實體器官移植中之抗供體抗體(供體特異性同種抗體)；視神經脊髓炎中之抗水通道蛋白4抗體；神經肌強直、邊緣腦炎及摩凡氏症候群中之抗VGKC抗體；重症肌無力 中之抗菸鹼乙醯膽鹼受體及抗MuSK抗體；蘭伯特伊頓重肌無力症候群中之抗VGCC抗體；通常與腫瘤相關的邊緣腦炎中之抗AMPAR及抗-GABA(B)R抗體；僵人症候群或過度驚嚇症中之抗GlyR抗體；復發性自發流產、休斯症候群及全身性紅斑性狼瘡症中之抗磷脂、抗心磷脂及抗β2糖蛋白I抗體；僵人症候群、自體免疫小腦共濟失調或邊緣腦炎中之抗麩胺酸去羧酶抗體；新描述之症候群，包括在青少年及兒童中通常具有顯著運動障礙(通常與卵巢畸胎瘤相關，但可為非副腫瘤)之邊緣及皮層下特徵兩者中之抗NMDA受體抗體；全身性紅斑性狼瘡症中之抗雙股DNA、抗單鏈DNA、抗RNA、抗SM及抗C1q抗體；包括硬皮病、休格連氏症候群及多發性肌炎之結締組織疾病中之抗核及抗核仁抗體，包括抗Ro、抗La、抗Scl 70、抗Jo-1；類風濕性關節炎中之抗類風濕性因子抗體；結節性多動脈炎中之抗B型肝炎表面抗原抗體；CREST症候群中之抗著絲點抗體；心內膜炎或風險中之抗鏈球菌抗體；橋本氏甲狀腺炎中之抗甲狀球蛋白、抗甲狀腺過氧化酶及抗TSH受體抗體；混合結締組織疾病及全身性紅斑性狼瘡症中之抗U1 RNP抗體；及天疱瘡中之抗橋粒黏蛋白及抗角質細胞抗體。
本發明之斯特拉多體可用於治療以下病況，包括(但不限於)充血性心臟衰竭(CHF)、血管炎、紅斑痤瘡、痤瘡、濕疹、心肌炎及心肌之其他病況、全身性紅斑性狼瘡症、糖尿病、炎性脊椎病、滑膜纖維母細胞及骨髓基質；骨質流失；佩吉特氏病、骨巨細胞瘤；多發性骨髓瘤；乳癌；廢用性骨質減少；營養不良、牙周病、高雪氏病(Gaucher's disease)、朗格罕氏細胞組織細胞增多病(Langerhans' cell histiocytosis)、脊髓損傷、急性感染性關節炎、骨質軟化、庫欣氏症候群(Cushing's syndrome)、單骨型纖維性結構不良、多骨型纖維性結構不良、牙周重建及骨骼破裂；類肉瘤病；溶骨性骨癌、肺癌、腎癌及直腸癌；骨骼轉移、骨痛管理及體液惡性高鈣血症、僵直性脊椎炎 及其他脊椎關節病；移植排斥反應、病毒感染、血液學贅瘤形成及贅生類病況，例如霍奇金氏淋巴瘤(Hodgkin's lymphoma)；非霍奇金氏淋巴瘤(伯基特氏淋巴瘤(Burkitt's lymphoma)、小淋巴細胞淋巴瘤/慢性淋巴細胞白血病、蕈樣真菌病、套細胞淋巴瘤、濾泡性淋巴瘤、彌漫性大B細胞淋巴瘤、邊緣區淋巴瘤、毛細胞白血病及淋巴漿細胞性白血病)；淋巴細胞前體細胞之腫瘤，包括B細胞急性淋巴母細胞白血病/淋巴瘤及T-細胞急性淋巴母細胞白血病/淋巴瘤；胸腺瘤；成熟T及NK細胞腫瘤，包括外圍T-細胞白血病、成人T-細胞白血病/T-細胞淋巴瘤及大顆粒淋巴球性白血病；蘭格漢氏細胞組織細胞增多病；骨髓贅瘤形成，諸如急性骨髓性白血病，包括成熟AML、未分化AML；急性前髓細胞性白血病；急性骨髓單核細胞性白血病；及急性單核細胞性白血病；骨髓發育不良症候群；及慢性骨髓增生病，包括慢性骨髓性白血病；中樞神經系統腫瘤，例如腦瘤(神經膠瘤、神經母細胞瘤、星形細胞瘤、神經管胚細胞瘤、室管膜瘤及視網膜胚細胞瘤)；實體腫瘤(鼻咽癌、基底細胞癌、胰腺癌、膽管癌、卡堡氏肉瘤(Kaposi's sarcoma)、睪丸癌、子宮癌、陰道癌或子宮頸癌、卵巢癌、原發性肝癌或子宮內膜癌症、血管系統腫瘤(血管肉瘤及血管外皮瘤))或其他癌症。
術語「癌症」在本文中係指或描述哺乳動物中典型地特徵為不受調控之細胞生長的生理病況。癌症之實例包括(但不限於)癌瘤、淋巴瘤、母細胞瘤、肉瘤(包括脂肪肉瘤、成骨性肉瘤、血管肉瘤、內皮肉瘤、平滑肌肉瘤、脊索瘤、淋巴管肉瘤、淋巴內皮肉瘤、橫紋肌肉瘤、纖維肉瘤、黏液肉瘤、軟骨肉瘤)、神經內分泌腫瘤、間皮瘤、滑膜瘤、神經鞘瘤、腦膜瘤、腺癌、黑色素瘤及白血病或淋巴惡性病。此類癌症之更特定實例包括鱗狀細胞癌(例如上皮鱗狀細胞癌)；肺癌，包括小細胞肺癌、非小細胞肺癌、肺臟之腺癌及肺臟之 鱗狀癌、小細胞肺臟癌瘤；腹膜癌；肝細胞癌；胃(gastric或stomach)癌，包括胃腸癌；胰腺癌；膠質母細胞瘤；子宮頸癌；卵巢癌；肝癌；膀胱癌；肝癌；乳癌；結腸癌；直腸癌；結腸直腸癌；子宮內膜癌或子宮癌；唾液腺癌；腎(kidney或renal)癌；前列腺癌；外陰癌；甲狀腺癌；肝癌；肛門癌；陰莖癌；睪丸癌；食道癌；膽道腫瘤；尤文氏腫瘤；基底細胞癌；腺癌；汗腺癌；皮脂腺癌；乳頭狀癌；乳頭狀腺癌；囊腺癌；髓性癌；支氣管癌；腎細胞癌；肝癌；膽管癌；絨膜癌；精原細胞瘤；胚胎癌；威耳姆士腫瘤；睪丸腫瘤；肺臟癌瘤；膀胱癌；上皮癌；神經膠瘤；星形細胞瘤；神經管胚細胞瘤；顱咽管瘤；室管膜瘤；松果體瘤；血管母細胞瘤；聽神經瘤；少突神經膠質瘤；腦膜瘤；黑色素瘤；神經母細胞瘤；視網膜胚細胞瘤；白血病；淋巴瘤；多發性骨髓瘤；瓦爾登斯特倫氏巨球蛋白血症(Waldenstrom's macroglobulinemia)；骨髓發育不良疾病；重鏈疾病；神經內分泌腫瘤；神經鞘瘤及其他癌瘤以及頭頸癌。
本發明之斯特拉多體可用於治療自體免疫疾病。如本文所使用之術語「自體免疫疾病」係指超過80種疾病及病況之不同群組。在所有此等疾病及病況中，潛在問題為身體免疫系統攻擊身體自身。自體免疫疾病影響所有主要身體系統，包括結締組織、神經、肌肉、內分泌系統、皮膚、血液及呼吸及胃腸系統。自體免疫疾病包括例如全身性紅斑性狼瘡症、類風濕性關節炎、多發性硬化症、重症肌無力及1型糖尿病。
可使用本發明之組合物及方法治療之疾病或病況可為血液免疫學過程，包括(但不限於)鐮狀細胞疾病、特發性血小板減少性紫癜、同種免疫/自體免疫血小板減少症、獲得性免疫血小板減少症、自體免疫嗜中性球減少症、自體免疫溶血性貧血、小病毒B19相關之紅血球發育不全、獲得性抗因子VIII自體免疫、獲得性馮威里氏病(von Willebrand disease)、多發性骨髓瘤及意義未知的單株球蛋白症、敗血症、再生不全性貧血、純紅血球發育不全、Diamond-Blackfan貧血、新生兒溶血性疾病、免疫介導性嗜中性球減少症、難治性血小板輸血、新生兒輸血後紫癜、溶血性尿毒症症候群、全身性血管炎、血栓性血小板減少性紫癲或艾瓦氏症候群。
疾病或病況亦可為神經免疫學過程，包括(但不限於)格-巴二氏症候群、慢性發炎性脫髓鞘多神經根神經病、副蛋白血症性IgM脫髓鞘多發性神經病、蘭伯特-伊頓重肌無力症候群、重症肌無力、多灶性運動神經病、與抗-/GM1相關的下運動神經元症候群、髓鞘脫失、多發性硬化症及視神經炎、僵人症候群、抗Yo抗體之副腫瘤小腦退化、副腫瘤腦脊髓炎、抗Hu抗體之感官神經病、癲癇症、腦炎、脊髓炎、脊髓病(尤其與人類T-細胞嗜淋巴細胞病毒-1相關)、自體免疫糖尿病神經病變、阿茲海默氏病、帕金森氏病、亨廷頓氏病或急性特發性自主神經功能異常神經病。
疾病或病況亦可為與聽力損失或視力損失相關的發炎或自體免疫。舉例而言，疾病或病況可為自體免疫相關之聽力損失，諸如噪音誘導之聽力缺失或年齡相關之聽力缺失，或可與植入諸如聽覺裝置(例如耳蝸植入物)之裝置相關。在一些實施例中，可在植入裝置之前、同時或之後向個體投與本文所提供之組合物。
疾病或病況亦可為風濕性疾病過程，包括(但不限於)川崎氏病、類風濕性關節炎、費爾蒂氏症候群(Felty's syndrome)、ANCA陽性血管炎、自發多發性肌炎、皮肌炎、抗磷脂症候群、復發性自發流產、全身性紅斑性狼瘡症、幼年型特發性關節炎、雷諾氏、CREST症候群或葡萄膜炎。
疾病或病況亦可為皮膚免疫學疾病過程，包括(但不限於)中毒性表皮壞死溶解、壞疽、肉芽腫、自體免疫皮膚起泡疾病(包括尋常天 疱瘡、大皰性類天疱瘡、落葉狀天疱瘡)、白斑病、鏈球菌毒性休克症候群、硬皮病、全身性硬化症(包括彌漫型及有限型皮膚全身性硬化症)或異位性皮炎(尤其類固醇依賴型)。
疾病或病況亦可為肌肉骨胳免疫學疾病過程，包括(但不限於)包涵體肌炎、壞死性筋膜炎、發炎性肌病、肌炎、抗核心蛋白聚糖(BJ抗原)肌病、副腫瘤壞死肌病、X相關有液胞的肌病、青黴胺誘導之多發性肌炎、動脈粥樣硬化、冠狀動脈疾病或心肌症。
疾病或病況亦可胃腸免疫學疾病過程，包括(但不限於)惡性貧血、自體免疫慢性活性肝炎、原發性膽汁性肝硬化、乳糜瀉、疱疹樣皮炎、隱源性致肝硬化、反應性關節炎、克羅恩氏病、惠普爾氏病(Whipple's disease)、潰瘍性結腸炎或硬化性膽管炎。
疾病或病況亦可為移植物抗宿主病、抗體介導之移植物排斥反應、骨髓移植後排斥反應、感染後疾病發炎、淋巴瘤、白血病、贅瘤、哮喘、抗β細胞抗體之1型糖尿病、休格連氏症候群、混合結締組織疾病、艾迪森氏病、沃格特-考雅吉-原田症候群、膜增生性絲球體腎炎、古德巴士德氏症候群、格雷夫氏病、橋本氏甲狀腺炎、韋格納氏肉芽腫病、微結節性多動脈炎、徹奇-斯全司症候群(Churg-Strauss syndrome)、結節性多動脈炎或多系統器官衰竭。
如本文所使用，「過敏症」包括IgE介導之所有免疫反應以及模擬IgE介導之反應的彼等反應。過敏症由觸發IgE或類IgE免疫反應之包括蛋白質、肽、碳水化合物及其組合之過敏原誘導。例示性過敏症包括堅果過敏症、花粉過敏症及昆蟲螫傷過敏症。例示性過敏原包括有毒常春藤及橡樹中之漆酚；房屋粉塵抗原；樺樹花粉組分Bet v 1及Bet v 2；芹菜中之15kd抗原；蘋果抗原Mal d 1；桃子中之Pru p3；梯牧草花粉過敏原Phl p 1；黑麥草中之Lol p 3、Lol p I或Lol p V；狗牙草中之Cyn d 1；塵蟎過敏原塵蟎der p1、der p2或der f1；麩質中之α- 麥膠蛋白及γ-麥膠蛋白抗原決定基；蜂毒磷脂酶A2；花生中之Ara h 1、Ara h 2及Ara h 3抗原決定基。
疾病或病況可為腎小球疾病及/或腎炎。腎小球膜增生為許多人類腎小球疾病之常見特徵，該等疾病包括IgA腎病、分解後感染性絲球體腎炎及許多繼發性腎小球疾病，諸如狼瘡性腎炎、絲奇恩賴-亨偌紫癜(Schonlein-Henoch purpura)、類風濕性關節炎、肝硬化、亞伯氏症候群(Alport's syndrome)及糖尿病腎病。疾病由不同程度之腎小球膜超細胞性及腎小球膜基質擴張表徵。在進行性情況下，由於多種免疫、毒性、代謝、機械及發炎性介體產生之損傷，此等細胞改變可導致腎小球毛細管變窄、硬化及囊袋黏附。雖然已研發出若干實驗模型，但腎小球膜增生研究之最廣泛使用的模型為胸腺細胞(抗Thy-1)模型(Yamamoto及Wilson,「Quantitative and qualitative studies of antibody-induced mesangial cell damage in the rat.」Kidney International 32；514-24(1987)；Jefferson JA等人，「Experimental mesangial proliferative glomerulonephritis(the anti Thy-1.1 model).」J.Nephrol 12；297-307(1999))。腎病之另一模型涉及用近端腎小管上皮部分(Fx1A)(Probetex,San Antonio Texas)免疫接種動物。用Fx1A免疫接種大鼠誘導由上皮下免疫沈積物及蛋白尿表徵之免疫複合物「膜性」腎炎(與人類疾病明顯相似)(Heymann W.等人，Proc Soc.Exp.Biol.Med.100：660-64(1959)；Edgington TS等人，J Exp.Med.127；555(1968))。Fx1A含有大型糖蛋白gp330(巨蛋白(megalin))，其為腎小球上皮細胞產生之致腎炎抗原。抗Fx1A抗體之投與產生由以下兩個相定義之腎炎：1)異源相，表示外源投與之抗體誘導的急性腎炎；及2)慢性自體性相，由產生宿主自身對移植在腎小球結構內之外源性(異源)綿羊免疫球蛋白響應表徵。抗Fx1A膜性腎病模型產生上皮下沈積物及蛋白尿。被動海曼腎炎模型及此模型中之補體涉及已評述於其 他處(Jefferson等人「Experimental Models of Membranous Nephropathy,」Drug Discov.Today Dis.Models 7(1-2)：27-33(2010)。
本發明進一步包含治療由感染物引起之疾病有效的方法及組合物。感染物包括(但不限於)細菌、真菌、寄生蟲及病毒感染物。此類感染物之實例包括以下：葡萄球菌(staphylococcus)、耐二甲氧苯青黴素金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant staphylococcus aureus)、大腸桿菌(Escherichia coli)、鏈球菌科(streptococcaceae)、奈氏球菌(neisseriaaceae)、球菌(cocci)、腸桿菌科(enterobacteriaceae)、腸球菌屬(enterococcus)、耐萬古黴素腸球菌屬(vancomycin-resistant enterococcus)、隱球酵母(cryptococcus)、組織漿菌病(histoplasmosis)、曲黴菌(aspergillus)、假單胞菌科(pseudomonadaceae)、弧菌科(vibrionaceae)、曲狀桿菌(campylobacter)、巴斯德氏菌科(pasteurellaceae)、博特氏桿菌屬(bordetella)、弗朗西斯氏菌屬(francisella)、布魯桿菌(brucella)、軍團菌科(legionellaceae)、擬桿菌科(bacteroidaceae)、革蘭氏陰性桿菌綱(gram-negative bacilli)、梭菌屬(clostridium)、棒狀桿菌(corynebacterium)、丙酸桿菌屬(propionibacterium)、革蘭氏陽性桿菌綱(gram-positive bacilli)、煤質(anthrax)、放線菌(actinomyces)、諾卡菌屬(nocardia)、分枝桿菌屬(mycobacterium)、密螺旋體屬(treponema)、疏螺旋體屬(borrelia)、鉤端螺旋體屬(leptospira)、支原體屬(mycoplasma)、支原體(ureaplasma)、立克次體菌(rickettsia)、衣原體(chlamydiae)、假絲酵母屬(candida)、系統性黴菌病(systemic mycoses)、機會性黴菌病(opportunistic mycoses)、原蟲(protozoa)、線蟲(nematodes)、吸蟲(trematodes)、絛蟲(cestodes)、腺病毒(adenoviruses)、疱疹病毒(herpesviruses)(包括例如單純疱疹病毒及埃-巴二氏病毒(Epstein Barr virus)及帶狀疱疹病毒)、痘病毒 (poxviruses)、乳多空病毒(papovaviruses)、肝炎病毒(hepatitis viruses)(包括例如B型肝炎病毒及C型肝炎病毒)、乳頭狀瘤病毒(papilloma viruses)、正黏液病毒(orthomyxoviruses)(包括例如A型流感、B型流感及C型流感)、副黏病毒(paramyxoviruses)、冠狀病毒(coronaviruses)、小核糖核酸病毒(picornaviruses)、呼腸孤病毒(reoviruses)、披衣病毒(togaviruses)、黃病毒屬(flaviviruses)、布尼亞病毒科(bunyaviridae)、棒狀病毒(rhabdoviruses)、輪狀病毒(rotavirus)、呼吸道融合性病毒(respiratory syncitial virus)、人類免疫不全病毒(human immunodeficiency virus)及反轉錄病毒。例示性感染性疾病包括(但不限於)念珠菌病、念珠菌血症、麯黴病、鏈球菌肺炎、鏈球菌皮膚及口咽病況、革蘭氏陰性敗血症、肺結核、單核白血球增多症、流感、由呼吸道合胞病毒引起之呼吸疾病、瘧疾、血吸蟲病及錐蟲病。本發明包含治療感染性疾病有效之方法及組合物，該感染性疾病包括(但不限於)由細菌、真菌、寄生蟲及病毒感染物引起之彼等疾病。例示性感染性疾病包括(但不限於)念珠菌病、念珠菌血症、麯黴病、鏈球菌肺炎、鏈球菌皮膚及口咽病況、革蘭氏陰性敗血症、肺結核、單核白血球增多症、流感、由呼吸道合胞病毒引起之呼吸疾病、瘧疾、血吸蟲病及錐蟲病。
在另一實施例中，可在預致敏系統中利用本文所描述之斯特拉多體，其中自患者抽取血液且在引入回到患者體內之前暫時與斯特拉多體接觸約一個半小時至約三小時的時間段。在此形式之細胞療法中，使患者自身的效應細胞曝露於固定在離體基質上之斯特拉多體以便經由使效應細胞曝露斯特拉多體來調節效應細胞。包括經調節之效應細胞之血液隨後回輸給患者。此類預致敏系統可具有許多臨床及治療應用。
亦可容易地應用本文所揭示之斯特拉多體以在多種情形下改變 免疫系統反應，從而影響免疫反應譜之特定改變。在個體中改變或調節免疫反應係指提高、降低或改變免疫反應之比率或組分。舉例而言，可藉由靶向補體以及FcγRs與經設計以結合補體且與彼等受體相互作用之斯特拉多體的適當組合來按需要提高或降低細胞因子產生或分泌水準。亦可提高或降低抗體產生；可改變兩種或多於兩種細胞因子或免疫細胞受體之比率；或可產生額外類型之細胞因子或抗體。
在一較佳實施例中，患有自體免疫或發炎疾病之個體使其免疫反應改變，包含以下步驟：向個體投與治療有效量之本文所描述之斯特拉多體，其中斯特拉多體之治療有效量改變個體中之免疫反應。理想地，此干預治療個體中之疾病或病況。改變的免疫反應可為提高或降低的響應且可涉及改變的細胞因子水準，包括IL-6、IL-10、IL-8、IL-23、IL-7、IL-4、IL-12、IL-13、IL-17、TNF-α及IFN-α中之任一者之水準。在一較佳實施例中，IL-6或IL-8響應於療法而有所降低。在一尤其較佳實施例中，IL-6及IL-8響應於療法而有所降低。然而，本發明不受所描述之仿生物質之任何特定作用機制限制。改變的免疫反應可為個體中之改變的自體抗體水準。改變的免疫反應可為個體中之改變的自體侵襲性T-細胞水準。
舉例而言，減少自體免疫疾病中TNF-α產生之量可具有治療作用。其實際應用為抗TNF-α抗體療法(例如REMICADE®)，其臨床上經證實可治療斑塊狀牛皮癬、類風濕性關節炎、牛皮癬性關節炎、克羅恩氏病、潰瘍性結腸炎及僵直性脊椎炎。此等自體免疫疾病具有不同致病源但共有與發炎及免疫細胞活性相關之疾病過程之關鍵免疫組分。經設計以減少TNF-α產生之斯特拉多體將同樣地在此等及許多其他自體免疫疾病中有效。亦可直接或間接調節改變的免疫反應譜以實現抗體產生減少，例如靶向個體自身組織之自體抗體或個體中之改變的自體侵襲性T-細胞水準。舉例而言，多發性硬化症為涉及自體反應 性T-細胞之自體免疫病症，其可藉由干擾素β療法治療。參見例如Zafranskaya M，等人，Interferon-beta therapy reduces CD4+ and CD8+ T-cell reactivity in multiple sclerosis,Immunology 2007年5月；121(1)：29-39-Epub 2006年12月18日。降低自體反應性T-細胞水準之斯特拉多體設計將同樣地在多發性硬化症中有效且涉及自體反應性T-細胞之其他自體免疫疾病可同樣有效。
本文所描述之斯特拉多體可用於調節來自包括樹突狀細胞、巨噬細胞、破骨細胞、單核球或NK細胞之免疫細胞之共刺激分子之表現，或在此等相同免疫細胞中抑制分化、成熟或細胞因子分泌，包括介白素-12(IL-12)，或增加細胞因子分泌，包括介白素-10(IL-10)或介白素-6(IL-6)或IL1-RA。熟習此項技術者亦可藉由使免疫細胞曝露於免疫學上活性之仿生物質及量測免疫細胞功能之調節來驗證免疫學上活性之仿生物質的功效，其中免疫細胞為樹突狀細胞、巨噬細胞、破骨細胞或單核球。在一個實施例中，使免疫細胞活體外曝露於免疫學上活性之仿生物質且進一步包含測定細胞表面受體或細胞因子產生之量的步驟，其中細胞表面受體或細胞因子產生之量的變化指示免疫細胞功能之調節。在另一實施例中，在自體免疫疾病之模型動物中，使免疫細胞活體內曝露於免疫學上活性之仿生物質，進一步包含評定自體免疫疾病改善程度之步驟。
本文所描述之斯特拉多體亦可用作裝置之組分。舉例而言，在一些實施例中，本文所提供之斯特拉多體可塗佈在裝置，諸如醫學植入物上。舉例而言，斯特拉多體可塗佈在冠狀動脈血管內支架上或作為奈米粒子療法之一部分以增強穿透及延長藥物釋放，例如葡萄膜炎或黃斑變性之眼內用途。本文所描述之斯特拉多體亦可用作診斷劑之組分。在一些實施例中，熟習此項技術者可藉由測定在哪一個患者體內使用斯特拉多體可為尤其有益的來使療法個性化。舉例而言，熟習 此項技術者可將患者之免疫細胞曝露於免疫學上活性之仿生物質且藉由流式細胞量測術或細胞因子譜量測免疫細胞之活化或成熟之調節以便鑑別高反應者。
本文中所引用之所有參考文獻均以全文引用之方式併入。
實例 實例1-補體優先斯特拉多體
採取各種途徑以產生補體優先結合斯特拉多體。產生其中至少一個點突變引入Fc結構域中之斯特拉多體，其中突變增強補體結合。特定言之，在WO 2012/016073中所描述之GL-2045斯特拉多體之Fc結構域之位置267、268及324處產生以下突變：S267E、H268F及S324T。在一些斯特拉多體中，產生額外突變以進一步藉由改變FcγR結合及/或FcRn結合來提高補體結合與典型FcγR結合之比率。例示性斯特拉多體之胺基酸序列展示於上文表1及表2中。
對於所產生之各斯特拉多體，測定典型FcγR結合、pH 7.4下之FcRn結合、補體C1q結合及CDC抑制之水準且與母體斯特拉多體、G045c(IgG1鉸鏈-IgG1CH2 IgG1 CH3-IgG2鉸鏈)進行比較。另外，評估一些化合物對其他補體級聯組分之結合。
評估補體優先斯特拉多體或母體斯特拉多體G045c對FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa或FcRn之結合。藉由生物層干擾量測法，使用ForteBio Octet儀器量測解離之RU值。His標記之受體蛋白質結合至來自ForteBio之1X動力學分析緩衝液中之感測器端部，其後藉由將感測器端部轉移至含有經純化之所選斯特拉多體之1x動力學緩衝液來量測受體/蛋白質之開速率。藉由將感測器端部轉移至1X動力學緩衝液量測關速率，且自所量測到之最大結合，使用ForteBio軟體計算RU值。生物層干擾量測法偵測固定於生物感測器端部表面上之配位體與溶液中之分析物之間的結合。當發生結合時，其使得生物感測 器端部處光學厚度增加，導致波長轉變(偵測為「RU」之響應單元)。最大結合水準(RU最大值)為飽和感測器表面上配位體之量之平衡下樣品結合之最大可能的量。RU 300為解離300秒之後的殘餘樣品結合且適用於表徵測試配位體之測試品的解離速率。
為了表徵化合物，相對於5種Fc受體之藉由生物層干擾量測法之最大結合(RU最大值)(ELISA結合至C1q)及CDC抑制呈現在本文所提供之資料中。為了呈現解離速率差異，亦提供化合物相對於5種Fc受體之300秒時之RU。對於RU最大值及RU 300兩者，在各情況下，絕對值之可視讀數由締合及解離之ForteBio產生曲線得到，且隨後在0-10標度上標準化響應，其中0為不響應且10為彼時間點時所有測試化合物之受體或配位體所觀測到的最大響應，分別為RU最大值或RU 300。
對於C1q結合，在PBS中用C1q(Sigma目錄號：C1740 1μg/ml)塗佈96孔盤。在包衣之後，盤用標準洗滌緩衝液(1XPBS+0.05% Tween 20)洗滌3次且在室溫下用阻斷緩衝液(1%BSA+1XPBS+0.05% Tween 20)阻斷2小時。在阻斷後，以100μL/孔將盤與稀釋在阻斷緩衝液中之化合物一起培育且用標準洗滌緩衝液洗滌3次。藉由在室溫下與1：5000生物素化小鼠抗人類IgG1(目錄號555869，BD Biosciences)及抗生蛋白鏈菌素-HRP(目錄號：7100-05，Southern Biotech)一起培育(100μl/孔)1小時，繼而用洗滌緩衝液洗滌3次，其後使用根據製造商之協議之標準TMB方法顯色15分鐘，偵測到C1q結合化合物。在450nm處讀取吸光度。
G045c之例示性Fc受體結合資料提供於圖1中。
G997為具有三個插入G045c主鏈中之突變(S267E/H268F/S324T)的斯特拉多體。如圖2中所展示，所得斯特拉多體展現相對於母體G045c提高的C1q結合，以及相對於G045c略微降低的FcγRIIa及 FcγRIIIa結合，且對CDC抑制無作用。G997之Fc受體結合資料亦提供於圖3中。
隨後，建構G998。G998含有在相對於G997之胺基酸位置297處的額外突變。特定言之，G998具有四個插入G045c主鏈中之突變(S267E/H268F/S324T/N297A)。G998中之三重突變恢復較強C1q結合及CDC抑制；結合至活化受體FcγRIIa及FcγRIIIa消除且FcγRIIb降低，同時相對於母體斯特拉多體G045c，FcRn結合未降低(圖4A)。此外，出人意料地，儘管有N297A突變，在G998中完全保持FcγRI結合。G997、G998及G045c之典型FcγR及FcRn結合之RU300的比較提供於圖4B中。考慮到N297A突變情況下發生之非糖基化，G997保持結合至抑制性受體FcγRIIb為驚人的。儘管相對於G997，G998之RU最大值處FcγRIIb結合明顯降低，但G998極緩慢自FcγRIIb解離，如RU300資料(圖4B)中所示。G998之Fc受體結合資料亦提供於圖5中。
亦產生特定化合物G1033及G1022。特定言之，G1033具有6個插入G045c主鏈中之突變(S267E/H268F/S324T/N297A/L234A/L235A)；且G1022具有7個插入G045c主鏈中之突變(S267E/H268F/S324T/N297A/E233P/L234V/L235A及G236缺失)。G1033及G1022之典型FcγR及FcRn RUmax資料、C1q結合及CDC抑制提供於圖6A中。G1033結合C1q及FcRn且抑制CDC，而未顯著結合至FcγRIIb或FcγRIIIa。出人意料地，儘管此化合物之去糖基化歸因於N297A突變，一些保持結合至FcγRI及FcγRIIa。G1022結合C1q且抑制CDC，而無對FcγRI或FcγRIIIa之任何顯著結合；保持略微結合至FcγRIIb且保持適度結合至此化合物中之FcγRIIa及FcRn。G1022中FcγRI結合之消除為驚人的，因為即使在低親和力下斯特拉多體仍對高親和力FcγRI受體具有固有親合力。因此，基於含有此等突變之其他斯特拉多體中保持的FcγRI結合，經由G1022中之突變之組合消除 FcγRI結合為出人意料的。舉例而言，G998中之突變(S267E/H268F/S324T/N297A)之組合不會導致FcγRI結合缺失。在保持低親和力Fc受體結合及CDC抑制之斯特拉多體中可消除FcγRI結合為尤其驚人的。G045c、G1022及G1033之典型FcγR及FcRn RU300資料之比較提供於圖6B中。
G1032具有5個插入G045c主鏈中之突變(S267E/H268F/S324T/L234A/L235A)。FcγR結合RUmax、FcRn結合RUmax、C1q結合及CDC抑制展示於圖7A中，且FcR RU300資料展示於圖7B中。出人意料地，雖然G1032結合C1q且抑制CDC，但保持對所有典型Fc受體之穩固結合，儘管有L234A及L235A突變；保持對FcRn之適當穩固結合。
G1023具有6個突變(S267E/H268F/S324T/E233P/L234V/L235A)及位置236處之G缺失。FcγR結合RUmax、FcRn結合RUmax、C1q結合及CDC抑制展示於圖8A中，且FcR RU300資料展示於圖8B中。G1023結合C1q且抑制CDC，同時保持對所有典型Fc受體之穩固結合，且保持對FcRn之適當穩固結合。出人意料地，雖然G1023結合C1q且抑制CDC，儘管有E223、L234V及L235A突變及G236缺失(且經由N297A突變不存在去糖基化)，但保持對所有典型Fc受體之穩固結合。
G1006具有4個突變(S267E/H268F/S324T/D265A)。FcγR結合RUmax、FcRn結合RUmax、C1q結合及CDC抑制展示於圖9A中，且FcR RU300資料展示於圖9B中。此斯特拉多體結合C1q且抑制CDC，同時保持結合至FcγRI、FcγRIIa及FcγRIIb(在較小程度上)。結果為驚人的，因為儘管D265A描述為減少結合至所有典型Fc受體，但保持對FcγRI之穩固結合且保持對FcγRIIa之適度結合。消除FcγRIIIa結合，且保持對FcRn之適當穩固結合(圖9A)。
G1027具有5個突變(P238D/S267E/H268F/S324T/N297A)。對於 G1027，FcγR結合RUmax、FcRn結合RUmax、C1q結合及CDC抑制展示於圖10A中，且FcR RU300資料展示於圖10B中。此斯特拉多體結合C1q且抑制CDC，保持對FcγRI之穩固結合至，展現降低的FcγRIIa及FcγRIIb結合及適度FcRn結合，且消除FcγRIIIa結合。儘管有P238D及N297A突變，在此斯特拉多體中典型Fc受體結合未消除之事實為驚人的結果。
G1003建構在G019後台(IgG2鉸鏈-IgG1鉸鏈-IgG1 CH2 IgG1 CH3)上且具有3個突變：S267E/H268F/S324T。此斯特拉多體之結果提供於圖11A及11B中。此斯特拉多體結合C1q且抑制CDC。另外，斯特拉多體展現對FcγRI及FcγRIIb之穩固結合；降低的FcγRIIa結合；及對FcRn之適當穩固結合。G019母體斯特拉多體展現極少的C1q結合且無CDC顯著抑制。因此，將三重突變摻入此母體斯特拉多體中產生具有與母體G019相同的通式結構及多聚體化圖案但結合至C1q且穩固抑制CDC之化合物的事實為尤其驚人的。甚至更驚人的為摻入GL-2045主鏈(產生G998)中之相同突變(S267E/H268F/S324T)表明實質上不同的結合活性之事實。G997及G1003具有含相同突變之相同結構域且呈現大體上相同的結合屬性，儘管母體化合物(分別為G045c及G019)在C1q結合及CDC抑制方面明顯不同。此等比較進一步強調在多聚體化斯特拉多體之情形下給定組之突變的不可預測性。
G989在G045c後台上且含有2個突變(E233P/G236R)，且產生以減少典型結合。然而，出人意料地，此斯特拉多體不僅展現降低的典型結合且亦展現C1q結合及CDC缺失(圖12A、12B及13)。
因此，產生G990，其亦在G045c後台上，但僅含有單一突變(G236R)。出人意料地，G236R突變單獨降低典型結合且保持極少C1q結合(圖14A、14B及15)。
基於此等驚人的結果，為了試圖進一步提高C1q結合，產生 G994。G994在G045c後台上得到且具有5個突變：E233P/G236R/S267E/H268F/S324T。然而，出人意料地，儘管G994恢復其所基於之G989斯特拉多體之損失的補體結合及CDC抑制，但添加S267E/H268F/S324T三重突變使得恢復FcγRI及FcγRIIb結合(圖16A、16B及17)。因此，在斯特拉多體之情形下，報導提高補體結合之三重突變之添加亦導致典型Fc受體結合提高。
因此，G994隨後用作平台，試圖保持C1q結合及CDC抑制，且增加對補體結合優於典型結合之特異性。特定言之，產生G996，其在G045c後台上且具有4個突變(G236R/S267E/H268F/S324T)。出乎意料地，G996進一步增加對FcγRIIa及FcγRIIb之結合，但未增加對活化受體FcγRIIIa之結合。因此，G996結合C1q，抑制CDC，且結合除FcγRIIIa外之所有Fc受體(圖18A、18B及19，上圖)。然而，亦出人意料地，G996在小鼠中未展現典型結合，使其成為用以評估嚙齒動物中之純CDC抑制之理想化合物(圖19，底部三圖)。
G1042在G045c後台上且具有6個突變(E233P、G236R、S267E、H268F、S324T及L328F)。因此，G1042與G994之不同之處在於其包括預期提高FcγRIIb結合之突變L328F。出人意料地G1042不僅導致對FcγRIIb之較強結合，且亦導致對FcγRI及FcγRIIa之較強結合(圖20A、20B及21)。
G1043及G1046各自在G045c後台上且各自具有5個突變：分別為P238D/D265G/S267E/H268F/S324T及P238D/D265W/S267E/H268F/S324T。對於此等斯特拉多體兩者，將P238D突變添加至另一突變出人意料地導致FcγRIIa結合(圖22-25)。由於位置238處之突變，兩種斯特拉多體均預期具有提高的FcγRIIb結合及降低的FcγRIIa結合；然而，出人意料地，G1043展現對FcγRIIa及FcγRIIb兩者之結合(圖22A、22B及23)，且G1046展現對FcγRIIa之結合，但無FcγRIIb結合(圖24A、24B 及25)。
G1050在G045c後台上且具有8個突變及位置236處之缺失(E233P/L234V/L235A/S267E/H268F/N297A/S324T/S328F及位置236處之缺失)。預期此等突變減少或消除FcγRIIa及FcγRIII結合(歸因於在E233P/L234V/L235A處之突變及在236處之缺失)，但保持結合至FcγRIIb(歸因於位置328處之突變)；然而，出人意料地，G1050展現FcγRIIa及FcγRIIb結合，但無FcγRI或FcγRIII結合(圖26A、26B及27)。
G1049在G019後台上且具有4個突變(S267E/H268F/S324T/L328F)。因此，相對於G1003，G1049在L328F處具有預期僅提高FcγRIIb結合之額外突變。然而，出人意料地，G1049展現對所有典型FcγRs之較強結合(圖28A、28B及29)，且極出人意料地，表明對C1q之較強結合且抑制CDC，而G019未如此。因此，尤其驚人的為，可經由具有G019後台結構之斯特拉多體中之點突變實現較強C1q結合及CDC抑制。
G1025在G045c後台上且具有4個突變(P238D/S267E/H268F/S324T)。預期位置238處之突變提高FγRIIb結合且降低FcγRI、FcγRIIa及FcγRIIIa結合；然而，出人意料地，僅FcγRIIIa結合降低，且斯特拉多體保持對FcγRIIb、FcγRI及FcγRIIa之穩固結合(圖30A及30B)。
研究結果之總概述提供於表3中。
Figure 105123519-A0202-12-0101-10
Figure 105123519-A0202-12-0102-13
(*)指示邊緣活性
(-)指示未結合
實例2-補體優先斯特拉多體展現保持或增強的C1q結合
斯特拉多體G994、G996、G997及G998中C1q結合相比於母體GL-2045或Fc陰性對照G001之比較提供於圖31中。圖31A展示在提高的濃度之所指示斯特拉多體下之吸光度，且圖31B展示對數轉化資料及所測試斯特拉多體中之每一者之EC50值。Ec50值以μg/mL為單位展示。資料一起表明，斯特拉多體G997、G998、G996及G994展現相對於G001(IgG1 Fc對照組)優良的C1q結合，以及相對於母體斯特拉多體GL-2045優良的Clq結合。
研究結果結合在一起表明，本文所提供之斯特拉多體展現C1q結合及極少的FcγRI、FcγRII及/或FcγRIII結合或不存在結合。
實例3-補體優先斯特拉多體之C3結合
進行研究以評估補體優先斯特拉多體與C3之結合。
96孔盤在4℃下塗佈有C3補體組分(Quidel，#A401；1μg/ml於PBS中)隔夜，繼而用300μl PBS 1X 0.1% Tween 20洗滌3次。盤在室溫下用PBS 1X+2% BSA+0.05% Tween 20阻斷2小時。在室溫下將待測試化合物(GL-2045、G001、G997、G998、G994或G996)與結合的C3一起培育2小時，起始以100μg/ml及1：1，降至0.78125μg/ml(於 阻斷緩衝液中)，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。在室溫下藉由含生物素小鼠抗人類IgG1(BD# 555 869)+抗生蛋白鏈菌素-HRP(目錄號：7100-05，Southern Biotech)1/5000(各自)之PBS-BSA-T(1：10及1：50，100μl/孔)1小時，繼而洗滌4次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)，偵測到化合物與C3相互作用。用每孔100μl TMB受質試劑顯色20分鐘且用50μl 1M H2SO4停止反應且在450/650nm處讀取吸光度。
研究結果展示於圖32中。陰性對照G001及斯特拉多體G996不結合C3。G997展現相對於陰性對照及母體GL-2045斯特拉多體之C3結合的中間水準。G994、GL-2045及G998展現最高C3結合。
實例4-補體優先斯特拉多體之C3b、C4及C5結合
進行研究以評估補體優先斯特拉多體與C3b、C4及C5之結合。
對於C3b結合，96孔盤塗佈有C3b補體組分(GenWay Biotech #GWB-8BA994；1μg/ml於PBS中)。每孔添加100μl C3b補體組分且在4℃下培育隔夜，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。盤在室溫下在阻斷緩衝液(PBS 1X+2% BSA+0.05% tween 20)中阻斷2小時，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。在室溫下使待測試化合物(G001、GL-2045、G997、G998或G994)與C3b反應4小時，稀釋以100μg/ml起始且稀釋1：1降至0.78125μg/ml(於阻斷緩衝液中)，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。在室溫下在生物素化小鼠抗人類IgG1(BD# 555 869)+抗生蛋白鏈菌素-HRP(目錄號：7100-05，Southern Biotech)1/5000(各自)於100μl阻斷緩衝液中1小時之情況下偵測到結合化合物。在室溫下用TMB受質試劑顯色20分鐘，且用50μl 1M H2SO4停止反應。在450/650nm處讀取吸光度。
對於C4結合，96孔盤塗佈有C4補體組分(Quidel #A402,1μg/ml於PBS中)。每孔添加100μl C4補體組分且在4℃下培育隔夜，繼而洗 滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。盤在室溫下在阻斷緩衝液(PBS 1X+2% BSA+0.05% tween 20)中阻斷2小時，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。在室溫下使待測試化合物(G001、GL-2045、G996、G997、G998或G994)與C4反應4小時，稀釋以100μg/ml起始且稀釋1：1降至0.78125μg/ml(於阻斷緩衝液中)，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。在室溫下在生物素化小鼠抗人類IgG1(BD# 555 869)+抗生蛋白鏈菌素-HRP(目錄號：7100-05，Southern Biotech)1/5000(各自)於100μl阻斷緩衝液中1小時之情況下偵測到結合化合物。在室溫下用TMB受質試劑顯色20分鐘，且用50μl 1M H2SO4停止反應。在450/650nm處讀取吸光度。
對於C5結合，96孔盤塗佈有C5補體組分(Quidel #A403,1μg/ml於PBS中)。每孔添加100μl C5補體組分且在4℃下培育隔夜，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。盤在室溫下在阻斷緩衝液(PBS 1X+2% BSA+0.05% tween 20)中阻斷2小時，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。在室溫下使待測試化合物(G001、GL-2045、G996、G997、G998或G994)與C5反應4小時，稀釋以100μg/ml起始且稀釋1：1降至0.78125μg/ml(於阻斷緩衝液中)，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。在室溫下在生物素化小鼠抗人類IgG1(BD# 555 869)+抗生蛋白鏈菌素-HRP(目錄號：7100-05，Southern Biotech)1/5000(各自)於100μl阻斷緩衝液中1小時之情況下偵測到結合化合物。在室溫下用TMB受質試劑顯色20分鐘，且用50μl 1M H2SO4停止反應。在450/650nm處讀取吸光度。
研究結果展示於圖33(C3b補體組分)、圖34(C4補體組分)及圖35(C5補體組分)中。陰性對照G001不結合至C3b、C4或C5。母體斯特拉多體GL-2045結合至C5，但不展現C3b或C4結合。相比之下，補體優先斯特拉多體G994、G997及G998各自結合至C4以及C5。
實例5-抗Thy 1模型中之腎炎之補體優先斯特拉多體治療
在Thy-1腎炎模型(抗Thy-1誘導之系膜增生性絲球體腎炎)中評估補體優先斯特拉多體。在此模型中，胸腺細胞抗體(ATS)對大鼠腎小球膜細胞(Yamamoto 1987及Jefferson 1999)上存在之表面Thy-1抗原具有反應性。ATS投與誘導補體依賴型腎小球膜溶解，繼而在注射後5天內達到最高之快速腎小球膜增生性絲球體腎炎，且隨後隨時間推移溶解。
在第0天，藉由在威斯塔(Wistar)大鼠(n=8)中注射小鼠抗大鼠CD90(Thy1.1)(Cedar Lane)誘導疾病，從而誘導絲球體腎炎。在第0天、第2天、第4天及第6天，向動物投與40mg/kg G998、80mg/kg G998、80mg/kg G994或80mg/kg G1033。對照組非患病動物不接受抗Thy 1抗體或其他治療。在抗血清注射前第9天起始以1mg/kg給藥陽性對照物他克莫司，肌肉內給藥。第0天給藥在抗血清注射之前4小時。在給藥之前且在抗血清注射後第3天、第5天、第7天及第9天採集尿液。在研究結束時自大鼠採集腎臟且固定於10%福馬林(formalin)中以便組織學分析。採集血清以用於血清BUN分析。
研究結果提供於圖37、38A、38B、39及40及表4中。在圖37中，圖下表提供相對於PBS對照組小鼠之P值。三種測試化合物G994、G998及G1033中之每一者明顯減少蛋白尿。圖38A及38B展示患病PBS對照組小鼠(圖38A)及用40mg/kg G998處理之小鼠(圖38B)的組織學分析。表4及圖39提供PBS對照組(呈現為表3中之第2組)及40mg/kg G998組(呈現為表3中之第4組)中之動物中之每一者的組織學分析之定量。呈現在表4中之結果以圖形方式提供於圖39中。
Figure 105123519-A0202-12-0106-12
0=檢驗後無發現，1=最低限度，2=輕度，3=適度，4=顯著，P=呈現，-=未呈現。
在第9天，自各動物採集血清且分析血尿素氮(BUN)。在接受補體優先斯特拉多體處理之動物中之每一者中，相對於患病PBS對照組動物，BUN明顯減少，指示改良之腎小球濾過率且因此改善之疾病(圖40)。
實例6-被動海曼腎炎模型中之腎炎之補體優先斯特拉多體治療
在第0天，藉由注射抗Fx1a血清(Probetex目錄號PTX-002S)在大鼠中誘導疾病。在抗血清注射之前兩小時第0天(劑量第0天)或在抗血清注射之後一天第1天(劑量第1天)以60mg/kg給藥G998，且繼續給藥2次/週持續3週。媒劑對照組小鼠僅接受抗Fx1a血清。在給藥之前且 在抗血清注射後第1週、第2週及第3週採集尿液且評估蛋白尿。
研究結果提供於圖41中。截至第21天，相對於對照組動物，兩個G998組均展現蛋白尿顯著減少(第0天G998組：p=0.0220及第1天G998組：p=0.0145)。
實例7-大鼠中之補體優先化合物之藥物水準及功能性半衰期
進行研究以量測單次劑量後大鼠中之補體優先斯特拉多體G994、G998及G1033之半衰期。藉由評定在不同次時間點獲取之血液樣品中之補體活性來量測功能性半衰期。亦量測血液樣品之藥物標靶、補體因子c1q之水準且評估結合藥物及C1q之哪一部分。
以60mg/kg向史泊格多利大白鼠(Sprague-Dawley rat)(每組4個動物)靜脈內給與單次劑量之化合物G994、G998或G1033。在給藥前、測試化合物投與之後1小時、4小時及8小時，在預冷卻的肝素化試管中藉由眼球後放血自各動物採集血液樣品(1.2-1.4ml)。亦在第1天、第2天、第4天、第7天及第10天採集血液樣品。
在血漿樣品中藉由ELISA量測藥物水準。在此ELISA分析中，化合物G994、G998、G1033中之IgG1 Fc與抗人類IgG Fc抗體(Thermo #MA1-83240)(其已吸附至盤表面)反應。在藉由洗滌移除未結合樣品蛋白質之後，添加與抗生蛋白鏈菌素辣根過氧化酶(HRP，Southern Biotech #7100-05)共軛之生物素化抗人類IgG1(BD #555869)。HRP共軛抗體與先前結合之IgG1形成複合物。藉由添加顯色受質(TMB，BD #555214)分析複合物。自由在猴血清中混合之相同化合物製成之標準曲線插入血清樣品中之G994、G998及G1033之數量且針對樣品稀釋液進行校正。
在大鼠血漿樣品中，使用活體外補體依賴型細胞殺死分析量測補體活性。簡言之，在37℃下在細胞培養基中用CD-20單株抗體培育表達CD-20之Will2細胞20分鐘，其後將細胞快速離心且再懸浮於新鮮 培養基中。使細胞分佈於96孔盤中，其後將來自不同次時間點之大鼠血漿添加至細胞懸浮液中且在37℃下培育盤3小時。將細胞毒性分析試劑(Promega)添加至各孔中且在暗處在室溫下培育盤15分鐘。在Promega GloMax光度計上讀取發光且計算細胞死亡。在分析中在不同血漿水準下量測補體活性，且2%及4%血漿之值用於分析。
相對於減除無抗體對照組樣品之後的給藥前樣品中之補體活性來計算各樣品中之補體活性百分比。
研究結果提供於圖42-45中。圖42提供G994、G998及G1033之半衰期。與在此實驗中測試之其他兩種化合物相比，G994具有明顯更長的半衰期。化合物G994消除大鼠血液中之補體活性持續延長的時間段。G994給藥後之補體活性保持較低直至96小時(4天)且第10天在正常水準之約50%下。化合物G998及G1033展現略微較短的大鼠半衰期。對於化合物G998，在第2天呈現給藥前補體水準之約50%。對於化合物G1033，功能半衰期在2天與4天之間。
圖43提供單次劑量G994、G998或G1033後大鼠血液中之補體活性。補體活性表示為如在分析中2%或4%血漿水準下所量測之細胞死亡百分比。圖44A及44B提供補體優先化合物G994、G998及G1033中之每一者之藥物水準與補體活性之間的相關性。圖44A提供在研究中採集之所有資料點，且圖44B集中於較低藥物濃度資料點(G994及G998：0-250μg/ml，且G1033：0-150μg/ml)。自估算的x截取水準估算消除大鼠血液中之補體活性所需的藥物水準。對於G994，2%及4%血清之x截取值為164及170μg/ml。相關性之R2值為0.696及0.558。對於G998，2%及4%血清之x截距值為158及193μg/ml，R2值為0.519及0.560。對於G1033，x截距為88及109μg/ml，R2值為0.612及0.648。
自估算的x截取水準，消除補體活性需要約100-200μg/ml之化合物G994及G998。對於化合物G1033，消除補體活性所需的近似量為 100μg/ml。
實例8-食蟹獼猴中之藥物動力學研究
進行研究以量測在單次劑量之補體優先化合物之後食蟹獼猴中之G994、G998或G1033的半衰期。
以28mg/kg之劑量向食蟹獼猴(每組3個動物)皮下給與單次劑量之化合物G994、G998或G1033。在給藥前及給藥後1、2、4、12、24、48、72、144、216及312小時自各動物採集血液樣品(約3ml)至血清分離試管中。在血清樣品中藉由ELISA量測藥物水準。在此ELISA分析中，化合物G994、G998、G1033中之IgG1 Fc與抗人類IgG Fc抗體(Thermo #MA1-83240)(其已吸附至盤表面)反應。在藉由洗滌移除未結合樣品蛋白質之後，添加與抗生蛋白鏈菌素辣根過氧化酶(HRP，Southern Biotech #7100-05)共軛之生物素化抗人類IgG1(BD #555869)。HRP共軛抗體與先前結合之IgG1形成複合物。藉由添加顯色受質(TMB，BD #555214)分析複合物。自由在猴血清中混合之相同化合物製成之標準曲線插入血清樣品中之G994、G998及G1033之數量且針對樣品稀釋液進行校正。
在獼猴血清樣品中，使用活體外補體依賴型細胞殺死分析量測補體活性。簡言之，在37℃下在細胞培養基中用CD-20單株抗體培育表達CD-20之Will2細胞20分鐘，其後將細胞快速離心且再懸浮於新鮮培養基中。將細胞分佈於96孔盤中，其後將來自不同次時間點之血清添加至細胞懸浮液中且盤在37℃下培育3小時。將細胞毒性分析試劑(Promega)添加至各孔中且在暗處在室溫下培育盤15分鐘。在Promega GloMax光度計上讀取發光且計算細胞死亡。在分析中在不同血清水準下量測補體活性，且2%及4%血漿之值用於分析。
相對於減除無抗體對照組樣品之後的給藥前樣品中之補體活性來計算樣品中之補體活性百分比。
研究結果提供於圖45-47中。圖45展示在單次劑量之化合物之後測試的補體優先斯特拉多體中之每一者之藥物水準。與化合物G998及G1033相比，G994達到明顯較低之峰值濃度，但具有明顯更長的半衰期。圖46展示在G994(左圖)、G998(中圖)或G1033(右圖)之單次劑量之後隨時間推移之補體活性(細胞死亡%)。圖47A及圖47B展示研究中所測試之化合物中之每一者的藥物水準與補體活性之間的相關性。圖47A展示實驗中採集之所有資料點，且圖47B展示具有較低藥物濃度之曲線之第一部分。
亦進行研究以測定C4a、C3a及C5a之水準，指示單次劑量之化合物G994、G998及G1033之後的補體活化。將自使用可商購ELISA如上文所描述採集之血清樣品測定C4a、C3a及C5a中之每一者之濃度。藉由測定C4a、C3a及/或C5a之濃度降低，此等研究之結果將展示在單次投與G994、G998或G1033之後補體活化隨時間降低。
在單次劑量之補體優先化合物之後剩餘的補體活性之分析指示化合物G994消除獼猴血液中之補體活性持續延長的時間段。在G994給藥之後補體活性保持較低直至312小時(13天)。化合物G998及G1033展現食蟹獼猴中略微較短的半衰期。對於化合物G998，在第6天呈現給藥前補體水準之約50%。對於化合物G1033，功能性半衰期似乎在9天與13天之間。對於所有化合物，血液中之補體活性保持約4小時。在不希望受理論束縛的情況下，此可歸因於皮下給藥之化合物的相對較慢吸收。
藥物水準與補體活性之間的相關性之分析(圖47B)用於估算消除獼猴血液中之補體活性所需的藥物水準。自估算的x截取水準，消除補體活性需要約150μg/ml之化合物G994。對於化合物G998及G1033，近似值為300-400μg/ml。
在來自用如上文所描述之G994、G998或G1033處理之食蟹獼猴 之血清樣品中量測C1q水準。經由C1q ELISA評估定量量測結果。亦經由共免疫沈澱分析血清樣品以測定與化合物結合之C1q之部分。為了測定C1q結合至藥物之部分，使用C1q捕捉抗體進行C1q ELISA，繼而偵測結合至補體優先藥物之人類IgG1部分之抗體。此將捕獲且定量藥物-C1q複合物。此將繼而在C1q ELISA中測試來自相同上述ELISA之上清液，使用C1q抗體作為採集及偵測抗體以對樣品中未結合之C1q進行定量。
實例9-補體優先斯特拉多體G994、G996及G1033之C3、C3b、C4及C5結合
進行額外研究以評估補體優先斯特拉多體對C3、C3b、C4及C5之結合。96孔盤在4℃下在100μl PBS中每孔塗佈有補體組分(Quidel #A401，1μg/ml(C3)；GenWay Biotech #GWB-8BA994，1μg/ml(C3b)；Quidel #A402，1μg/ml(C4)；及Quidel A403，1μg/ml(C5))隔夜，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。盤在室溫下在阻斷緩衝液(PBS 1X+2% BSA+0.05% tween 20)中阻斷2小時，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。化合物與補體組分在室溫下反應2小時，以100μg/ml起始且稀釋至1：1(於阻斷緩衝液中)，繼而洗滌3次(300μl PBS 1X 0.1% Tween 20)。在室溫下在生物素化小鼠抗人類IgG1(BD# 555 869)+抗生蛋白鏈菌素-HRP(目錄號：7100-05，Southern Biotech)1/5000各自於100μl阻斷緩衝液中1小時之情況下偵測到結合化合物。在室溫下用TMB受質試劑顯色20分鐘，用50μl 1M H2SO4停止反應且在450/650nm處讀取吸光度。
研究結果提供於圖49中。所有補體優先斯特拉多體G994、G998及G1033結合補體因子C3、C3b、C4及C5中之每一者。另外，G1033在直接結合分析中展現相對於GL-2045或其他補體優先斯特拉多體G994及G998明顯更高的此等補體因子結合。
實例10.補體優先斯特拉多體G994、G996及G1033之細胞因子誘導
進行額外研究以評估來自分離的外周血液單核細胞(PMBC)之G994及G1033之細胞因子誘導。在塗佈肝素之血液採集試管中採集100mL人類血液。將10mL等分試樣之血液轉移至50mL錐形管中且用10mL PBS稀釋，繼而輕輕混合。在50mL錐形管中將20mL經稀釋血液之樣品分層至15mL Ficoll-Paque PLUS上且在18-20℃下在400 x g下離心30-40分鐘。在離心之後，使用巴斯德(Pasteur)移液管移除頂層，使在界面處之淋巴細胞層不受干擾。將淋巴細胞層轉移至乾淨的50mL錐形管中且添加30mL PBS。經稀釋之淋巴細胞層在60-100 x g下在18-20℃下離心10分鐘。在離心之後，移除上清液且在30mL PBS中洗滌細胞且再次離心。使細胞團再懸浮於補充有10%胎牛血清(FBS)之1-2mL RPMI培養基中。計數細胞且以5×106個細胞/試管等分進試管中且與測試材料(G019、G994或G1033)一起培育4或24小時。在4及20小時的細胞因子水準藉由商購ELISA套組測定。
此研究結果展示於圖55A及55B中。G1033或G994均不誘導促炎性細胞因子TNFα(圖55B)。類似地，兩種化合物均不誘導消炎劑細胞因子IL-1Rα(圖55A)。此可能歸因於G1033及G994無法結合典型FcγRs，因為G019(其結合典型受體但不結合補體)誘導兩種細胞因子。
實例11-用於治療已確認的關節炎之補體優先斯特拉多體
進行膠原蛋白誘導之關節炎(CIA)研究以測定G994、G998及G1033在抑制雌性路易斯大鼠中已確認的II型膠原蛋白關節炎中發生之腫脹方面的功效。將豬II型膠原蛋白皮內/皮下(ID/SC)注入大鼠以誘導關節炎。隨後在第11天、第13天及第14天向大鼠靜脈內(IV)給藥磷酸鹽緩衝鹽水(PBS對照組)、G994(40mg/大鼠)、G998(40mg/大鼠)或G1033(40mg/大鼠)。藉由經口(PO)途徑在第11-16天用參考化 合物地塞米松(Dex，0.075mg/kg)每天(QD)處理陽性對照組。治療不知情直至研究完成後。功效評估係基於踝測徑規量測結果(圖57)。
此等研究展示，補體優先化合物G994、G998及G1033減少關節炎之路易斯大鼠CIA模型中之發炎。
實例12-衍生自G994或G998之斯特拉多體
使用G994序列作為基底序列產生額外斯特拉多體，以便評估在特定殘基處之突變之功能以及鑑別且測試額外補體優先斯特拉多體。G994(SEQ ID NO：10或11)為具有G045c後台及位置233、236、267、268及324處之點突變的斯特拉多體。特定言之，G994具有以下突變：E223P、G236R、S267E、H268F及S324T。
為了分析236位置處之突變之功能，產生其中在267位置處存在野生型胺基酸(絲胺酸)，236位置突變成精胺酸(如同G994)或類似於精胺酸之殘基且存在其餘G994突變(E233P、H268F及S324T)之斯特拉多體。所產生之化合物提供於以下表5中：
Figure 105123519-A0202-12-0113-14
出人意料地，相對於G994，位置236突變成精胺酸或類似於精胺酸之胺基酸改變典型結合及補體結合。位置236突變成麩胺酸或天冬胺酸(分別G1103及1104)產生對典型FcγRs之高結合，保持對C1q之高結合且抑制CDC。化合物G1103及G1104可因此認為是一般斯特拉多體，其相比於母體斯特拉多體(G045c)具有提高的典型及C1q結合。相反地，位置236突變成麩醯胺酸、組胺酸或天冬醯胺(分別G1088、 1082及1105)導致典型結合降低，同時保留高C1q結合及CDC抑制。化合物1088、1082及1105可因此認為是具有與G994、G998及G1033類似的治療可應用性之補體優先斯特拉多體。位置236突變成離胺酸(G1106)消除了除FcγRI結合外之C1q及典型結合兩者且導致無法抑制CDC。
為了分析267位置處之突變之功能，產生其中在236位置處存在野生型胺基酸(甘胺酸)，236位置突變成麩胺酸(如同G994)或類似於麩胺酸之殘基且存在其餘G994突變(E233P、H268F及S324T)之斯特拉多體。所產生之化合物提供於以下表6中：
Figure 105123519-A0202-12-0114-16
位置267突變成天冬醯胺(G1108)導致典型結合降低，同時保持較高程度之C1q結合及CDC抑制。G1108可因此認為是與G994、G998及G1033具有類似治療可應用性之補體優先斯特拉多體。然而，位置267突變成麩醯胺酸、天冬胺酸、組胺酸或麩胺酸(分別G1102、1101、1125及1109)導致典型結合增強，同時保留高C1q結合及CDC抑制。G1102、1101、1125及1109可因此認為是相比於母體具有提高的C1q結合之一般斯特拉多體。或者，位置267突變成精胺酸或離胺酸(分別1100及1084)導致典型結合降低，C1q結合降低，且無法抑制CDC。
為了分析組合中之236及267位置處之突變之功能，產生其中236位置突變成精胺酸(如同G994)或結構上類似於精胺酸之胺基酸且267 位置突變成麩胺酸(如同G994)或結構上類似於麩胺酸之胺基酸且存在其餘G994突變(E233P、H268F及S324T)之斯特拉多體。所產生之化合物提供於以下表7中：
Figure 105123519-A0202-12-0115-17
出人意料地，位置236及267處之同時突變具有相比於獨立地位置之突變不同的作用。在E233P/H268F/S324T(G1129)之情形下，G263N/S267E之組合導致FcγRIIIa結合降低且保持或增強FcγRI、FcγRIIa及FcγRIIb結合。G1129可因此認為是補體優先斯特拉多體。G236D/S267Q、G236Q/S267D及G236D/S267D點突變之組合(分別G1111、G1114及G1117)導致相對於母體斯特拉多體或G994提高的典型結合，且亦保留高C1q結合及CDC抑制。G1111、G1114及G1117可因此認為是具有相比於母體斯特拉多體G045c增強治療功效之可能性的一般斯特拉多體。或者，G236D/S267R、G236R/S267R、 G236E/S267R、G236H/S267K、G236R/S267K、G236R/S267Q、G236D/S267K、G236H/S267Q、G236Q/S267R、G236N/S267K或G236R/S267N之組合(分別G1110、G1112、G1115、G1116、G1119、G1120、G1121、G1122、G1123、G1130及G1131)均導致典型結合降低及C1q結合降低及CDC抑制降低。在一些情況下，諸如G236K/S267K及G236K/S267N之組合(分別G1124及G1128)，點突變導致典型結合增強及C1q結合降低。
亦使用G998序列作為基底序列及位置299處之突變(T299A)產生額外斯特拉多體，以便評估在此情形下在特定殘基處突變之功能。G998(SEQ ID NO：14或15)為具有G045c後台及位置267、268、297及324處之點突變的斯特拉多體。特定言之，G998具有以下突變：S267E、H268F、N297A及S324T。共同糖基化位點為NXT，其中N為殘基297。297殘基共價連接糖殘基。本文所描述之額外斯特拉多體之T299A突變意欲提供去糖基化蛋白質；位置299處之胺基酸突變經設計以破壞共同糖基化位點以使得蛋白質將不經糖基化，但保持297連接殘基完整。因此，產生且測試以下表8中所提供之化合物(其中位置267處之胺基酸突變成麩胺酸(如同G998)或類似於麩胺酸之胺基酸序列或不由野生型絲胺酸殘基突變；位置268及324處之胺基酸如同G998突變；位置297處之胺基酸不突變；且在位置299處添加自蘇胺酸至丙胺酸之突變)。
Figure 105123519-A0202-12-0116-18
Figure 105123519-A0202-12-0117-19
出人意料地，在S267R(G1096)或S267K(G1093)突變之情形下，包括將導致典型結合消除之T299A突變僅影響FcγR結合。在G1096及G1093兩者中，結合至C1q亦降低且無化合物能夠抑制CDC，可能歸因於缺乏C1q結合。含有T299A突變之其他化合物(1071d2、G1068、G1094、G1092及G1107)表明對FcγRs及C1q兩者之結合增強。G1068、G1094、G1092及G1107可因此認為是具有相比於母體斯特拉多體G045c增強治療功效之可能性的一般斯特拉多體。出人意料地，C1q較強結合不一定與CDC抑制相關，因為1712d2無法抑制CDC。G1095含有T299A及S267N突變，其組合導致典型結合略微降低，同時保留C1q結合及CDC抑制。G1095可因此認為是與G994、G998及G1033具有類似治療可應用性之補體優先斯特拉多體。
產生且測試額外基於G998之斯特拉多體以進一步評估在此情形下267突變之功能。此等突變體含有位置268、324及297處之突變，如同G998，且具有野生型絲胺酸或位置267處之胺基酸取代，如以下表9中所示。此等斯特拉多體並不具有位置299處之突變。
Figure 105123519-A0202-12-0117-20
正如預期，表9中之斯特拉多體表明典型結合降低，歸因於N297A非糖基化突變。出人意料地，位置267處之野生型絲胺酸(G1069)、S267D或S267Q點突變(分別G1074及G1075)亦導致C1q結合 增強及典型結合降低。G1069、G1074及G1075可因此認為是具有與G994、G998及G1033類似的治療可應用性之補體優先斯特拉多體。S267K(G1070)及S267R(1132)突變不僅導致FcγR結合降低，且亦導致C1q結合降低及無法抑制CDC。
在凝膠上操作衍生自G994及G998之化合物以評估多聚體化。在150V下操作3μg樣品中之每一者約1.2小時。添加20mM碘乙醯胺，且隨後培育樣品10分鐘，之後加載在凝膠上。結果提供於圖48A-G中，其展示，與G994及G998一樣，化合物G1103、G1088、G1089、G1104、G1082、G1105、G1106、G1102、G1100、G1101、G1125、G1108、G1109、G1084、G1107、G1110、G1111、G1112、G1114、G1115、G1116、G1117、G1118、G1119、G1120、G1121、G1122、G1123、G1124、G1128、G1129、G1130、G1131、G1071d2、G1068、G1094、G1092、G1096、G1093、G1095、G1069、G1070、G1132、G1075及G1075形成多聚體。
對於表5-9中之各斯特拉多體，根據實例1中描述之方法測定典型FcγR結合、補體C1q結合及CDC抑制之水準。此等結果概述於表10中。
Figure 105123519-A0202-12-0118-21
Figure 105123519-A0202-12-0119-23
NI=無抑制
ND=無數據
實例13-具有降低的C1q及典型FcγR結合之斯特拉多體
產生包含S267E/H268F/S324T三重突變之額外化合物以便產生額外補體優先突變體。
G1001(SEQ ID：78)在G019後台上且含有四個突變(S267E/H268F/S324T/N297A)。出人意料地，在G019母體化合物之情形下，即使在三重突變S267E/H268F/S324T(Moore等人)存在下，除預期之典型結合缺失以外，藉由將N297A突變引入至G1003以達到G1001來移除糖基化出乎意料地與C1q結合缺失相關。在G045c母體化合物之情形下此驚人的發現未複製，其中藉由將N297A突變引入至G997以達到G998來移除糖基化與預期之典型結合缺失相關，但保持完全C1q結合及CDC抑制。因此，雖然G998及G1001具有含相同突變之相同結構域且僅IgG2鉸鏈位置不同，其表明實質上相同之典型Fc受體結合，但明顯不同的C1q結合及CDC抑制。此等比較進一步強調在多聚體化斯特拉多體之情形下給定組之突變的不可預測性。
G999(SEQ ID NO：79)為在G019後台上、包含四個點突變(G236R、S267E、H268F及S324T)之斯特拉多體且表明降低的C1q結合且無法抑制CDC。如上文所描述，此為驚人的，因為G999與G996僅相對於Fc結構域之IgG2鉸鏈位置不同。但，此兩個化合物展現結合C1q及抑制CDC之相反能力(G999皆不可實現，而G996展現高C1q結合且抑制CDC)。此比較進一步強調在多聚體化斯特拉多體之情形下給定組之突變的不可預測性。
G1024(SEQ ID NO：80)為在G019後台上、包含4個點突變(P238D、S267E、H268F、S324T)之斯特拉多體。
G1030(SEQ ID NO：81)為在GL-2045後台上、包含7個點突變及236處之缺失(E233P、L234V、L235A、G236Del、N297A、S267E、H268F、S324T)之斯特拉多體。
G1031(SEQ ID NO：82)為在GL-2045後台上、包含6個點突變(E233P、G236R、D265A、S267E、H268F、S324T、N297A)之斯特拉多體。
G1040(SEQ ID NO：83)為在GL-2045後台上、包含8個點突變及位置236處之缺失(E233P、L234V、L235A、G236Del、S267E、H268F、S324T、L328F、N297A)之斯特拉多體。
G1044(SEQ ID NO：84)為在GL-2045後台上、包含5個點突變(P238D、D265C、S267E、H268F、S324T)之斯特拉多體。
G1045(SEQ ID NO：85)為在GL-2045後台上、包含5個點突變(P238D、D265P、S267E、H268F、S324T)之斯特拉多體。
G1048(SEQ ID NO：86)為在G019後台上、包含5個點突變(G236R、L328F、S267E、H268F、S324T)之斯特拉多體。
G1047(SEQ ID NO：87)為在GL-2045後台上、包含5個點突變(P238D、L328F、S267E、H268F、S324T)之斯特拉多體。
Figure 105123519-A0202-12-0121-24
出人意料地，儘管包含S267E/H268F/S324T三重突變，表11中所列出之斯特拉多體不結合C1q且不抑制CDC，因此進一步突顯在多聚體化斯特拉多體之情形下給定組之點突變的不可預測性。測定FcγRs及FcRn結合、C1q結合及CDC抑制之實驗之結果概述在表12中。
Figure 105123519-A0202-12-0122-25
ND=無數據
實例14-鐮狀細胞疾病之補體優先斯特拉多體治療
在詳細描述於Turhan等人(2004)Blood 103：2397及Chang等人(2008)Blood 111：915中之鐮狀細胞疾病之小鼠模型中評估補體優先斯特拉多體G994、G998、G1033、G1022、G1032、G1023、G1006、G1027及G996。簡言之，將12-16週齡雄性SCD小鼠(Townes SS小鼠，同種接合子Hbatm1(HBA)Tow及同種接合子Hbbtm2(HBG1、HBB*)Tow(M21基因型))隨機分組且在手術準備之前用生理鹽水、IVIG(400mg/kg)、hIgG1(400mg/kg)、白蛋白(400mg/kg)或斯特拉多體(G045c、G994、G998、G1003及G1033，60mg/kg)給藥(靜脈內)20分鐘。將在提睪肌微靜脈中分析嗜中性白血球、黏著、輥壓及血小板嗜中性白血球聚集體。在末端血液抽取之後採集血漿以分析包括sE-選擇蛋白、sP-選擇、sVCAM-1及sICAM-1之標記物。
研究結果將展示，相比於對照組，G994、G998、G1033、G1022、G1032、G1023、G1006、G1027及G996明顯降低SSRBC-WBC相互作用/WBC/分鐘，明顯提高WBC/分鐘或部分百分比輥壓通量，且明顯地提高處理組累計存活率。因此，補體優先斯特拉多體有效地治療鐮狀細胞疾病。
<110> 美商吉林尼克公司(GLIKNIK INC.)
<120> 產生具有增強補體結合之依序多聚體化免疫球蛋白FC組合物之 人類蛋白質片段之融合蛋白
<150> US 62/196,478
<151> 2015-07-24
<160> 87
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 20
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 前導序列
<400> 1
Figure 105123519-A0305-02-0126-1
<210> 2
<211> 232
<212> PRT
<213> 智人
<400> 2
Figure 105123519-A0305-02-0126-2
Figure 105123519-A0305-02-0127-3
<210> 3
<211> 232
<212> PRT
<213> 智人
<400> 3
Figure 105123519-A0305-02-0127-4
Figure 105123519-A0305-02-0128-5
<210> 4
<211> 12
<212> PRT
<213> 智人
<400> 4
Figure 105123519-A0305-02-0128-6
<210> 5
<211> 41
<212> PRT
<213> 智人
<400> 5
Figure 105123519-A0305-02-0128-7
<210> 6
<211> 16
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> GPP多聚體化結構域
<400> 6
Figure 105123519-A0305-02-0129-8
<210> 7
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 7
Figure 105123519-A0305-02-0129-9
Figure 105123519-A0305-02-0130-10
<210> 8
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 8
Figure 105123519-A0305-02-0130-11
Figure 105123519-A0305-02-0131-12
<210> 9
<211> 263
<212> PRT
<213> 智人
<400> 9
Figure 105123519-A0305-02-0131-13
Figure 105123519-A0305-02-0132-14
<210> 10
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 10
Figure 105123519-A0305-02-0132-15
Figure 105123519-A0305-02-0133-16
<210> 11
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 11
Figure 105123519-A0305-02-0133-17
Figure 105123519-A0305-02-0134-18
<210> 12
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 12
Figure 105123519-A0305-02-0134-19
Figure 105123519-A0305-02-0135-20
<210> 13
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 13
Figure 105123519-A0305-02-0136-21
Figure 105123519-A0305-02-0137-22
<210> 14
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 14
Figure 105123519-A0305-02-0137-23
Figure 105123519-A0305-02-0138-24
<210> 15
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 15
Figure 105123519-A0305-02-0138-25
Figure 105123519-A0305-02-0139-26
<210> 16
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 16
Figure 105123519-A0305-02-0139-27
Figure 105123519-A0305-02-0140-28
<210> 17
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 17
Figure 105123519-A0305-02-0140-29
Figure 105123519-A0305-02-0141-31
<210> 18
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 18
Figure 105123519-A0305-02-0141-32
Figure 105123519-A0305-02-0142-33
<210> 19
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 19
Figure 105123519-A0305-02-0142-34
Figure 105123519-A0305-02-0143-35
<210> 20
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 20
Figure 105123519-A0305-02-0143-36
Figure 105123519-A0305-02-0144-37
<210> 21
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 21
Figure 105123519-A0305-02-0144-38
Figure 105123519-A0305-02-0145-39
<210> 22
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 22
Figure 105123519-A0305-02-0146-40
Figure 105123519-A0305-02-0147-41
<210> 23
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 23
Figure 105123519-A0305-02-0147-42
Figure 105123519-A0305-02-0148-43
<210> 24
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 24
Figure 105123519-A0305-02-0148-44
Figure 105123519-A0305-02-0149-45
<210> 25
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 25
Figure 105123519-A0305-02-0149-46
Figure 105123519-A0305-02-0150-47
<210> 26
<211> 263
<212> PRT
<213> 智人
<400> 26
Figure 105123519-A0305-02-0150-48
Figure 105123519-A0305-02-0151-49
<210> 27
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 27
Figure 105123519-A0305-02-0151-50
Figure 105123519-A0305-02-0152-51
<210> 28
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 28
Figure 105123519-A0305-02-0152-52
Figure 105123519-A0305-02-0153-53
<210> 29
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 29
Figure 105123519-A0305-02-0153-54
Figure 105123519-A0305-02-0154-55
<210> 30
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 30
Figure 105123519-A0305-02-0155-57
Figure 105123519-A0305-02-0156-58
<210> 31
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 31
Figure 105123519-A0305-02-0156-59
Figure 105123519-A0305-02-0157-60
<210> 32
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 32
Figure 105123519-A0305-02-0157-62
Figure 105123519-A0305-02-0158-63
<210> 33
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 33
Figure 105123519-A0305-02-0158-64
Figure 105123519-A0305-02-0159-65
<210> 34
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 34
Figure 105123519-A0305-02-0159-66
Figure 105123519-A0305-02-0160-67
<210> 35
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 35
Figure 105123519-A0305-02-0160-68
Figure 105123519-A0305-02-0161-69
<210> 36
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 36
Figure 105123519-A0305-02-0161-70
Figure 105123519-A0305-02-0162-71
<210> 37
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 37
Figure 105123519-A0305-02-0162-72
Figure 105123519-A0305-02-0163-73
<210> 38
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 38
Figure 105123519-A0305-02-0164-74
<210> 39
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 39
Figure 105123519-A0305-02-0165-75
Figure 105123519-A0305-02-0166-76
<210> 40
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 40
Figure 105123519-A0305-02-0166-77
Figure 105123519-A0305-02-0167-78
<210> 41
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 41
Figure 105123519-A0305-02-0167-79
Figure 105123519-A0305-02-0168-80
<210> 42
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 42
Figure 105123519-A0305-02-0168-81
Figure 105123519-A0305-02-0169-82
<210> 43
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 43
Figure 105123519-A0305-02-0169-83
Figure 105123519-A0305-02-0170-84
<210> 44
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 44
Figure 105123519-A0305-02-0170-85
Figure 105123519-A0305-02-0171-86
<210> 45
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 45
Figure 105123519-A0305-02-0171-88
Figure 105123519-A0305-02-0172-89
<210> 46
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 46
Figure 105123519-A0305-02-0172-90
Figure 105123519-A0305-02-0173-91
<210> 47
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 47
Figure 105123519-A0305-02-0174-93
Figure 105123519-A0305-02-0175-94
<210> 48
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 48
Figure 105123519-A0305-02-0175-95
Figure 105123519-A0305-02-0176-96
<210> 49
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 49
Figure 105123519-A0305-02-0176-97
Figure 105123519-A0305-02-0177-98
<210> 50
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 50
Figure 105123519-A0305-02-0177-99
Figure 105123519-A0305-02-0178-100
<210> 51
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 51
Figure 105123519-A0305-02-0178-101
Figure 105123519-A0305-02-0179-102
<210> 52
<211> 264
<212> PRT
<213> 智人
<400> 52
Figure 105123519-A0305-02-0179-103
Figure 105123519-A0305-02-0180-104
<210> 53
<211> 264
<212> PRT
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Claims (19)

  1. 一種肽均二聚體(homodimer)，其包含：(a)至少一個IgG1 Fc結構域，其包含點突變S267E、H268F及S324T；及(b)至少一個多聚體化結構域，其中該至少一個多聚體化結構域選自由以下組成之群：IgG2鉸鏈、異白胺酸拉鏈及GPP結構域。
  2. 如請求項1之肽均二聚體，其中該Fc結構域包含點突變S267E、H268F、N297A及S324T。
  3. 如請求項1之肽均二聚體，其中該Fc結構域包含點突變G236R、S267E、H268F及S324T。
  4. 如請求項1之肽均二聚體，其中該Fc結構域包含點突變E233P、G236R、S267E、H268F及S324T。
  5. 如請求項1之肽均二聚體，其中該Fc結構域包含IgG1之EEM或DEL多形現象。
  6. 如請求項1之肽均二聚體，其中該多聚體化結構域產生該等均二聚體之多聚體。
  7. 如請求項6之肽均二聚體，其中該等均二聚體之多聚體為高階多聚體。
  8. 如請求項1之肽均二聚體，其中該均二聚體展現相對於FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb及/或FcγRIII而優先與補體的結合性。
  9. 如請求項1之肽均二聚體，其中該均二聚體展現降低之與低親和力Fcγ受體的結合性。
  10. 如請求項1之肽均二聚體，其中該均二聚體進一步包含N297A或T299A點突變且結合C1q，抑制CDC，且保持與FcγRI、 FcγRIIa、FcγRIIb及/或FcγRIII結合。
  11. 如請求項1之肽均二聚體，其中該均二聚體展現相對於不包含點突變S267E、H268F及S324T之相同結構之肽均二聚體，降低之與FcγRI、FcγRII及/或FcγRIII的結合性。
  12. 如請求項1之肽均二聚體，其中該均二聚體自胺基至羧基端包含：前導序列；Fc結構域，其包含IgG1鉸鏈、IgG1CH2及IgG1 CH3；及IgG2鉸鏈。
  13. 如請求項12之肽均二聚體，其中該均二聚體包含選自由SEQ ID NO：10、11、12、13、14及15組成之群的胺基酸序列。
  14. 如請求項1之肽均二聚體，其中該均二聚體自胺基至羧基端包含：前導序列；IgG2鉸鏈；IgG1鉸鏈；及Fc結構域，其包含IgG1 CH2及IgG1 CH3。
  15. 如請求項14之肽均二聚體，其中該均二聚體包含選自根據SEQ ID NO：17及64之群的胺基酸序列。
  16. 一種分子，其包含兩個或多於兩個之如請求項1至15中任一項之肽均二聚體。
  17. 一種如請求項1至15中任一項之肽均二聚體之用途，其係用以製備治療或預防補體介導之疾病、抗體介導之疾病、自體免疫疾病、發炎疾病、過敏症或血液病症之藥物。
  18. 如請求項17之用途，其中：(a)該抗體介導之疾病選自由以下組成之群：古巴士德氏病(Goodpasture's disease)；實體器官移植排斥反應；視神經脊髓炎；神經肌強直；邊緣腦炎；摩凡氏症候群(Morvan's syndrome)；重症肌無力；蘭伯特伊頓重肌無力症候群(Lambert Eaton myasthenic syndrome)；自主神經性病變；阿茲海默氏病(Alzheimer's Disease)；動脈粥樣硬化；帕金森氏病(Parkinson's Disease)；僵硬人症候群或過度驚嚇症；復發性自發流產；休斯症候群(Hughes syndrome)；全身性紅斑性狼瘡症；自體免疫小腦共濟失調；結締組織疾病，包括硬皮病、休格連氏症候群(Sjogren's syndrome)；多發性肌炎；類風濕性關節炎；結節性多動脈炎；CREST症候群；心內膜炎；橋本氏甲狀腺炎(Hashimoto's thyroiditis)；混合結締組織疾病；離子通道病；與鏈球菌感染相關的小兒自體免疫神經精神病症(PANDAS)；與抗體對抗N-甲基-D-天冬胺酸受體，尤其NR1、接觸蛋白相關蛋白質2、AMPAR、GluR1/GluR2、麩胺酸去羧酶、GlyR α 1a、乙醯膽鹼受體、VGCC P/Q類型、VGKC、MuSK、GABA(B)R、水通道蛋白-4相關的臨床病況；及天疱瘡；(b)該自體免疫疾病係選自由以下組成之群：類風濕性關節炎、自體免疫相關之視力損失及自體免疫相關之聽力損失；(c)該補體介導之疾病選自由以下組成之群：重症肌無力；溶血性尿毒症症候群(HUS)；非典型性溶血性尿毒症症候群(aHUS)；陣發性夜間血紅素尿症(PNH)；視神經脊髓炎；抗體介導之同種異體移植排斥反應；腎病，包括膜性腎病；及腎炎疾病，包括膜增生性絲球體腎炎(MPGN)及狼瘡性腎炎；(d)該血液病症為鐮狀細胞疾病。
  19. 如請求項17之用途，其中該均二聚體係供經靜脈內、皮下、經口、腹膜內、舌下、經頰、經皮、藉由真皮下植入物或肌內投與。
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