首页 / 专利库 / 生物防治 / 生物活性成分 / 生物刺激素 / 修饰的抗体恒定区

修饰的抗体恒定区

阅读:716发布:2020-05-22

专利汇可以提供修饰的抗体恒定区专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及犬科动物IgG Fc结构域,其 氨 基酸序列包含至少一个选自以下各项的突变:-用酪氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸15.1;-用苏氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸16;以及,-用谷氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸18。本发明还涉及包含犬科动物IgG Fc结构域的Fc融合蛋白,其与肽或 蛋白质 或工程化的配体结合蛋白或VHH结构域遗传连 锁 ,以及涉及包含犬科动物IgG Fc结构域的 抗体 。,下面是修饰的抗体恒定区专利的具体信息内容。

1.一种犬科动物IgG Fc结构域,其基酸序列包含至少一个选自以下各项的突变:
-用酪氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸15.1;
-用苏氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸16;以及
-用谷氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸18。
2.根据权利要求1所述的犬科动物IgG Fc结构域,与不包含氨基酸残基突变的相应亲
本犬科动物IgG Fc结构域相比,所述犬科动物IgG Fc结构域对犬科动物FcRn具有增加的结合亲和
3.根据权利要求2所述的犬科动物IgG Fc结构域,其中,所述结合亲和力在pH6.0增加。
4.根据前述权利要求中任一项所述的犬科动物IgG Fc结构域,其中,所述IgG选自狗
IgG2、狗IgG3和狗IgG4,并且优选为狗IgG2或狗IgG4。
5.根据前述权利要求中任一项所述的犬科动物IgG Fc结构域,是狗(家犬,Canis 
lupus familiaris)IgG Fc结构域。
6.根据前述权利要求中任一项所述的犬科动物IgG Fc结构域,包含选自SEQ ID NO:1
和SEQ ID NO:2的氨基酸序列。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的犬科动物IgG Fc结构域,其氨基酸序列包括:
-用酪氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸15.1;
-用苏氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸16;以及
-用谷氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸18。
8.一种Fc融合蛋白,包含权利要求1至7中任一项所定义的犬科动物IgG Fc结构域,其
与肽或蛋白质或工程化的配体结合蛋白或VHH结构域遗传连
9.一种抗体,包含如前述权利要求中任一项所定义的犬科动物IgG Fc结构域。
10.根据权利要求9所述的抗体、或根据权利要求8所述的Fc融合蛋白,与相应的野生型或亲本抗体或Fc融合蛋白相比,具有延长的体内半衰期
11.根据权利要求9或10所述的抗体、或根据权利要求8或10所述的Fc融合蛋白,其为治疗性的、诊断性的用于畜牧技术应用或用于研究,特别是用于治疗炎性或免疫疾病的研究。
12.根据权利要求11所述的抗体或Fc融合蛋白,其中,所述炎性疾病是皮肤炎性疾病例如特应性皮炎、或骨关节疾病例如骨关节炎或退行性关节病、癌症或过敏症。
13.根据权利要求9至11所述的抗体、或根据权利要求8或10至11所述的Fc融合蛋白,与选自的下列的表位结合:IL-31、IL31R、IL13、IL4、IL4R、IL13R、IL-5、IL23、IL22、IGF-1、CCL17、CD14、CD-20、CD-52、CD40、CD50、CD80、CD154、CD163、CX3CL1、CCR2、CXCR2、CGRP、CHST14抗体、TNF-α、TNFR1 HER-1、HER-2、Ig-E、NGF、PD-1、PD-L1、Nav1.3、Nav1.5、Nav1.7、TSLP、TGF-β、p53蛋白、Flt3配体、GM-CSF、髓鞘少突胶质细胞糖蛋白的蛋白质或肽、MMP-13、MMP-3、MMP-1、ADAMTS-4、ADAMTS-5、uPA、uPAR、参与阻断活化或调节与炎性疾病相关的先天免疫或适应性免疫的可溶性受体例如TSLPR或TARC、17-IA、4-1BB、4Dc、6--PGF1a、8-异-PGF2a、8-代-dG、A1腺苷受体、A33、ACE、ACE-2、激活素、激活素A、激活素AB、激活素B、激活素C、激活素RIA、激活素RIA ALK-2、激活素RIB ALK-4、激活素RIIA、激活素RIIB、ADAM、ADAM10、ADAM12、ADAM15、ADAM17/TACE、ADAMS、ADAM9、ADAMTS、地址素、aFGF、ALCAM、ALK、ALK-1、ALK-7、α-1-抗胰蛋白酶、α-V/β-1拮抗剂、ANG、Ang、APAF-1、APE、APJ、APP、APRIL、AR、ARC、ART、Artemin、抗Id、天冬氨素、心房利钠因子、av/b3整合素、Axl、b2M、B7-1、B7-2、B7-H、B淋巴细胞刺激物(BlyS)、BACE、BACE-1、Bad、BAFF、BAFF-R、Bag-1、BAK、Bax、BCA-1、BCAM、Bcl、BCMA、BDNF、b-ECGF、bFGF、BID、Bik、BIM、BLC、BL-CAM、BLK、BMP、BMP-2、BMP-2a、BMP-3成骨素、BMP-4、BMP-2b、BMP-5、BMP-6 Vgr-1、BMP-7(OP-1)、BMP-8(BMP-8a,OP-2)、BMPR、BMPR-IA(ALK-3)、BMPR-IB(ALK-6)、BRK-2、RPK-1、BMPR-II(BRK-3)、BMPs、b-NGF、BOK、蛙皮素、骨源性神经营养因子、BPDE、BPDE-DNA、BTC、补体因子3(C3)、C3a、C4、C5、C5a、C10、CA125、CAD-
8、降素、cAMP、癌胚抗原(CEA)、癌相关抗原、组织蛋白酶A、组织蛋白酶B、组织蛋白酶C/DPPI、组织蛋白酶D、组织蛋白酶E、组织蛋白酶H、组织蛋白酶L、组织蛋白酶O、组织蛋白酶S、组织蛋白酶V、组织蛋白酶X/ZIP、CBL、CCI、CCK2、CCL、CCL1、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL18、CCL19、CCL2、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9/10、CCR、CCR1、CCR10、CCR10、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CD1、CD2、CD3、CD3E、CD4、CD5、CD6、CD7、CD8、CD10、CD11a、CD11b、CD11c、CD13、CD15、CD16、CD18、CD19、CD21、CD22、CD23、CD25、CD27L、CD28、CD29、CD30、CD30L、CD32、CD33(p67蛋白)、CD34、CD38、CD40L、CD44、CD45、CD46、CD49a、CD54、CD55、CD56、CD61、CD64、CD66e、CD74、CD89、CD95、CD123、CD137、CD138、CD140a、CD146、CD147、CD148、CD152、CD164、CEACAM5、CFTR、cGMP、CINC、肉毒杆菌毒素、产气荚膜梭菌毒素、CKb8-
1、CLC、CMV、CMV UL、CNTF、CNTN-1、COX、C-Ret、CRG-2、CT-1、CTACK、CTGF、CX3CR1、CXCL、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCL16、CXCR、CXCR1、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR6、细胞蛋白肿瘤相关抗原、DAN、DCC、DcR3、DC-SIGN、衰变加速因子、des(1-3)-IGF-1(脑IGF-1)、Dhh、地高辛、DNAM-1、Dnase、Dpp、DPPIV/CD26、Dtk、ECAD、EDA、EDA-A1、EDA-A2、EDAR、EGF、EGFR(ErbB-
1)、EMA、EMMPRIN、ENA、内皮素受体、脑啡肽酶、eNOS、Eot、嗜酸细胞活化趋化因子1、EpCAM、肝配蛋白B2/EphB4、EPO、ERCC、E-选择素、ET-1、因子IIa、因子VII、因子VII1、因子IX、纤维细胞活化蛋白(FAP)、Fas、FcR1、FEN-1、蛋白、FGF、FGF-19、FGF-2、FGF3、FGF-8、FGFR、FGFR-3、纤维蛋白、FL、FLIP、Flt-4、卵泡刺激素、分形趋化因子、FZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD8、FZD9、FZD10、G250、气体6、GCP-2、GCSF、GD2、GD3、GDF、GDF-1、GDF-3(Vgr-2)、GDF-5(BMP-14,CDMP-1)、GDF-6(BMP-13,CDMP-2)、GDF-7(BMP-12,CDMP-3)、GDF-8(肌肉生长抑制素)、GDF-9、GDF-15(MIC-1)、GDNF、GDNF、GFAP、GFRα-1、GFR-α1、GFR-alpha2、GFR-α3、GITR、胰高血糖素、Glut4、糖蛋白IIb/IIIa(GP11b/IIIa)、GM-CSF、gp130、gp72、GRO、生长激素释放因子、半抗原(NP-cap或NIP-cap)、HB-EGF、HCC、HCMV gB包膜糖蛋白、HCMV)gH包膜糖蛋白、HCMV UL、造血生长因子(HGF)、Hep B gp120、乙酰肝素酶、Her2/neu(ErbB-2)、Her3(ErbB-3)、Her4(ErbB-4)、单纯疱疹病毒(HSV)gB糖蛋白、HSV gD糖蛋白、HGFA、高分子量黑色素瘤相关抗原(HMW-MM)、HIV gp120、HIV 1MB gp120 V3环、HLA、HLA-DR、HM1.24、HMFG PEM、HRG、Hrk、人心肌肌球蛋白、人巨细胞病毒(HCMV)、人生长激素(HGH)、HVEM、1-309、IAP、ICAM、ICAM-1、ICAM-3、ICE、ICOS、IFNg、Ig、IgA受体、IGF、IGF结合蛋白、IGF-1R、IGFBP、IGF-I、IGF-II、IL、IL-1、IL-1R、IL-2、IL-2R、IL-5、IL-5R、IL-6、IL-6R、IL-
8、IL-9、IL-10、IL-12、IL-15、IL-18、IL-18R、干扰素(INF)-α、INF-β、INF-γ、抑制素、iNOS、胰岛素A链、胰岛素B链、整合素α2、整合素α3、整合素α4、整合素α4/β1、整合素α4/β7、整合素α5(αV)、整合素α5/β1、整合素α5/β3、整合素α6、整合素β1、整合素β2、干扰素γ、IP-10、I-TAC、JE、血管舒缓素2、血管舒缓素5、血管舒缓素6、血管舒缓素11、血管舒缓素12、血管舒缓素14、血管舒缓素15、血管舒缓素L1、血管舒缓素L2、血管舒缓素L3、血管舒缓素L4、KC、KDR、角质形成细胞生长因子(KGF)、层粘连蛋白5、LAMP、LAP、LAP(TGF-1)、潜在TGF-1、潜在TGF-
1bp1、LBP、LDGF、LECT2、Lefty、Lewis-Y抗原、Lewis-Y相关抗原、LFA-1、LFA-3、Lfo、LIF、LIGHT、脂蛋白、LIX、LKN、Lptn、L-选择素、LT-a、LT-b、LTB4、LTBP-1、表面活性物质、促黄体激素、淋巴毒素β受体、Mac-1、MAdCAM、MAG、MAP2、MARC、MCAM、MCAM、MCK-2、MCP、M-CSF、MDC、Mer、金属蛋白酶、MGDF受体、MGMT、MHC(HLA-DR)、MIF、MIG、MIP、MIP-1-α、MK、MMAC1、MMP、MMP-1、MMP-10、MMP-11、MMP-12、MMP-14、MMP-15、MMP-2、MMP-24、MMP-3、MMP-7、MMP-8、MMP-9、MPIF、Mpo、MSK、MSP、粘蛋白(Mud1)、MUC18、苗勒氏管抑制物质、Mug、MuSK、NAIP、NAP、NCAD、N-钙黏着蛋白、NCA 90、NCAM、NCAM、脑啡肽酶、神经营养因子-3、-4或-6、面神经元、NGFR、NGF-β、nNOS、NO、NOS、Npn、NRG-3、NT、NTN、OB、OGG1、OPG、OPN、OSM、OX40L、OX40R、p150、p95、PADPr、甲状旁腺激素、PARC、PARP、PBR、PBSF、PCAD、P-钙粘素、PCNA、PDGF、PDGF、PDK-1、PECAM、PEM、PF4、PGE、PGF、PGI2、PGJ2、PIN、PLA2、胎盘磷酸酶(PLAP)、PIGF、PLP、PP14、胰岛素原、前列腺素、蛋白C、PS、PSA、PSCA、前列腺特异性膜抗原(PSMA)、PTEN、PTHrp、Ptk、PTN、R51、RANK、RANKL、RANTES、RANTES、松弛素A链、松弛素B链、肾素、呼吸道合胞病毒(RSV)F、RSV Fgp、Ret、类湿因子、RLIP76、RPA2、RSK、5100、SCF/KL、SDF-1、丝氨酸、血清白蛋白、sFRP-3、Shh、SIGIRR、SK-1、SLAM、SLPI、SMAC、SMDF、SMOH、SOD、SPARC、Stat、STEAP、STEAP-II、TACE、TACI、TAG-72(肿瘤相关糖蛋白-72)、TARC、TCA-3、T细胞受体(例如,T细胞受体α/β)、TdT、TECK、TEM1、TEM5、TEM7、TEM8、TERT、睾丸PLAP样碱性磷酸酶、TfR、TGF、TGF-α、TGF-βPan特异性、TGF-βR1(ALK-5)、TGF-βRII、TGF-βRIIb、TGF-βRIII、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGF-β4、TGF-β5、凝血酶、胸腺Ck-1、甲状腺刺激素、Tie、TIMP、TIQ、组织因子、TMEFF2、Tmpo、TMPRSS2、TNF、TNF-αβ、TNF-β2、TNFc、TNF-RII、TNFRSF10A(TRAIL R1 Apo-2,DR4)、TNFRSF10B(TRAIL R2)DR5、KILLER,TRICK-2A,TRICK-B)、TNFRSF10C(TRAIL R3DcR1,LIT,TRID)、TNFRSF10D(TRAIL R4 DcR2,TRUNDD)、TNFRSF11A(RANK ODF R,TRANCE R)、
TNFRSF11B(OPG OCIF、TR1)、TNFRSF12(TWEAK R FN14)、TNFRSF13B(TACI)、TNFRSF13C(BAFF R)、TNFRSF14(HVEM ATAR,HveA,LIGHTR,TR2)、TNFRSF16(NGFR p75NTR)、TNFRSF17(BCMA)、TNFRSF18(GITR AITR)、TNFRSF19(TROY TAJ,TRADE)、TNFRSF19L(RELT)、TNFRSF1A(TNF RI CD120a,p55-60)、TNFRSF1B(TNF R11 CD120b,p75-80)、TNFRSF26(TNFRH3)、TNFRSF3(LTbR TNF RIII,TNFC R)、TNFRSF4(OX40 ACT35,TXGP1 R)、TNFRSF5(CD40 p50)、TNFRSF6(Fas Apo-1,APT1,CD95)、TNFRSF6B(DcR3 M68,TR6)、TNFRSF7(CD27)、TNFRSF8(CD30)、TNFRSF9(4-1BB CD137,ILA)、TNFRSF21(DR6)、TNFRSF22(DcTRAIL R2 TNFRH2)、TNFRST23(DcTRAIL R1 TNFRH1)、TNFRSF25(DR3 Apo-3,LARD,TR-3,TRAMP,WSL-1)、TNFSF10(TRAIL Apo-2配体,TL2)、TNFSF11(TRANCE/RANK配体ODF,OPG配体)、TNFSF12(TWEAK Apo-3配体,DR3配体)、TNFSF13(APRIL TALL2)、TNFSF13B(BAFF BLYS,TALL1,THANK,TNFSF20)、TNFSF14(LIGHT HVEM配体,LTg)、TNFSF15(TL1A/VEGI)、TNFSF18(GITR配体AITR配体,TL6)、TNFSF1A(TNF-α连结素,DIF,TNFSF2)、TNFSF1B(TNF-b LTa,TNFSF1)、TNFSF3(LTb TNFC,p33)、TNFSF4(OX40配体gp34,TXGP1)、TNFSF5(CD40配体CD154,gp39,HIGM1,IMD3,TRAP)、TNFSF6(Fas配体Apo-
1配体、APT1配体)、TNFSF7(CD27配体CD70)、TNFSF8(CD30配体CD153)、TNFSF9(4-1BB配体CD137配体)、TP-1、t-PA、Tpo、TRAIL、TRAIL R、TRAIL-R1、TRAIL-R2、TRANCE、转移受体、TRF、Trk、TROP-2、TSG、肿瘤相关抗原CA125、表达Lewis Y相关化合物的肿瘤相关抗原、TWEAK、TXB2、Ung、uPAR-1、尿激酶、VCAM、VCAM-1、VECAD、VE-钙粘着蛋白、VE-钙粘蛋白-2、VEFGR-1(flt-1)、VEGF、VEGFR、VEGFR-3(fit-4)、VEGI、VIM、病毒抗原、VLA、VLA-1、VLA-4、VNR整合素、血管性血友病因子、WIF-1、WNT1、WNT2、WNT2B/13、WNT3、WNT3A、WNT4、WNT5A、WNT5B、WNT6、WNT7A、WNT7B、WNT8A、WNT8B、WNT9A、WNT9A、WNT9B、WNT10A、WNT10B、WNT11、WNT16、XCL1、XCL2、XCR1、XCR1、XEDAR、XIAP、XPD、和激素和生长因子的受体。
14.根据权利要求9至11所述的抗体、或根据权利要求8或10至11所述的Fc融合蛋白,与选自包含以下各项的组的寄生虫表位结合:包括T细胞活化抑制剂的暴露的抗原,例如p36、Iris、Salp15和IL-2结合蛋白、64P蜱蛋白、Salp15、Salp25D、HL34、P29、RIM36、钙网蛋白、Tick组胺释放因子(tHRF)和AamAV422、隐藏抗原例如Bm86蛋白、铁蛋白例如铁蛋白2、HIFER1和HIFER2、丝氨酸蛋白酶抑制剂例如RAS-3、RAS-4和RIM36、4D8、Subolesin(SUB)/Akirin、HLS1丝氨酸蛋白酶抑制剂、HLS2丝氨酸蛋白酶抑制剂、P27/P30肌钙蛋白I样蛋白质、钙网蛋白、Bm91、voraxin、围食膜因子、akirins、中肠粘蛋白、接近GaIβ1-4GlcNAc-α-O-R聚糖的Manα1-6、Maxadilan因子(MAX)、唾液腺裂解液(SGL)、唾液腺蛋白15(SP15)、微丝蚴IgM活化抗原例如多肽P34、多肽P38、14-16kDa微丝蚴抗原、63kDa微丝蚴抗原或73kDA微丝蚴抗原、微丝蚴IgG激活抗原例如36kDa抗原、38kDa抗原、71kDa抗原或84kDa抗原、第三阶段幼虫抗原例如多肽P200、P130、P100、P80、P75、P38、P34、P32、P21、P15、14kDa抗原、20kDa抗原、30kDa抗原、34kDa抗原、35kDa主要表面抗原或39kDa抗原、第四阶段幼虫抗原例如39kDa抗原、66kDa抗原、24/23kDa双抗原、15kDa抗原、31kDa抗原、39kDa抗原、42kDa抗原、55kDa抗原、59kDa抗原、70kDa抗原、97kDa抗原或207kDa抗原、成人阶段抗原例如15kDa抗原、20kDa抗原或38kDa抗原、和通用抗原例如DiAg、Di5(表皮)抗原、体细胞抗原例如原肌球蛋白、主要精子蛋白、P22U或小热休克蛋白12.6、表面抗原例如木瓜蛋白酶样半胱氨酸蛋白酶或GADPH(甘油-3-磷酸脱氢酶)、排泄-分泌(E/S)产物,例如磷酸丙糖异构酶、热休克蛋白70(HSP70)和甲状腺素运载蛋白。
15.根据权利要求9至11所述的抗体、或根据权利要求8或10至11所述的Fc融合蛋白,其与病原体或病原体衍生的材料结合,例如脂多糖、肽聚糖、细胞壁组分、细胞膜组分、毒素、铁载体、毒力因子、粘附素或参与群体感应的分子、参与激活、阻断或调节先天免疫或适应性免疫的受体,例如Toll样受体或C型凝集素受体等模式识别受体、G蛋白偶联受体、共刺激膜蛋白或免疫检查点抑制剂例如B7蛋白家族、程序性细胞死亡分子(PD)和PD配体(PD-L)、CTLA-4或LAG-3、以及细胞因子例如趋化因子、白细胞介素、干扰素、参与促进或消除炎症,参与激活、阻断或调节先天免疫或适应性免疫的介质。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的犬科动物IgG Fc结构域、或根据权利要求9至12
所述的抗体、或根据权利要求8或10至12所述的Fc融合蛋白,用于作为药物使用。
17.根据权利要求14、15或16所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋白,其中,所述药物是治疗性或预防性的。
18.根据权利要求14、15或16所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋白,其中,所述药物是疫苗
19.根据权利要求16所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域,其中,所述药物允许蛋白质例如抗体、激素或生长因子跨上皮屏障如乳腺上皮、肠、肺、阴道或其他粘膜屏障实现递送。
20.根据权利要求1至7中任一项所述的犬科动物IgG Fc结构域、或根据权利要求9至12
所述的抗体、或根据权利要求8或10至12所述的Fc融合蛋白,用于在选自以下各项的疾病的治疗中使用:炎性疾病、自身免疫疾病、IgG介导的自身免疫疾病、免疫介导的疾病、骨关节炎、特应性皮炎、皮肤炎性疾病、炎、传染病和呼吸系统疾病
21.根据权利要求20所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体或Fc融合蛋白,其中,所述自身免疫疾病选自:大疱性自身免疫性皮肤病、系统性红斑狼疮、自身免疫性溶血性贫血、免疫介导的血小板减少症、血小板减少症、自身免疫性血液病、自身免疫性肌肉骨骼系统疾病、自身免疫性甲状腺疾病、多器官自身免疫性疾病、自身免疫性肾上腺自身免疫性疾病和甲状腺功能减退症。
22.根据权利要求21所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋
白,其中,所述大疱性自身免疫性皮肤病包括寻常型天疱疮、落叶性天疱疮、增殖型天疱疮、红斑型天疱疮和大疱性类甲状腺天疱疮。
23.根据权利要求21所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋
白,其中,所述自身免疫性血液病选自自身免疫性溶血性贫血、免疫介导的血小板减少症和系统性红斑狼疮。
24.根据权利要求21所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋
白,其中,所述自身免疫性肌肉骨骼系统疾病选自重症肌无力、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮和多关节炎。
25.根据权利要求21所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋
白,其中,所述自身免疫性甲状腺疾病与淋巴细胞性甲状腺炎有关。
26.根据权利要求21所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋白的用途,其中,所述多器官自身免疫疾病选自系统性红斑狼疮和盘状红斑狼疮。
27.根据权利要求21所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋
白,其中,所述自身免疫性肾上腺自身免疫疾病是肾上腺皮质功能减退。
28.根据权利要求20所述的用于使用的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋
白,其中,所述炎性疾病是皮肤炎性疾病例如特应性皮炎、或骨关节病例如骨关节病、或癌症或免疫疾病如过敏症。
29.根据权利要求1至7中任一项所述的IgG Fc结构域、或根据权利要求9至12所述的抗
体、或根据权利要求8或10至12所述的Fc融合蛋白,用于在感染性或寄生虫性疾病的治疗中使用。
30.根据权利要求29所述的用于使用的IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋白,其中,所述感染性或寄生性疾病选自由狗的体外寄生虫和狗体内寄生虫引起的疾病,和呼吸道感染、泌尿系感染和皮肤病感染,特别是皮肤感染、软组织感染和耳炎,所述狗的体外寄生虫和狗体内寄生虫即蜱(蛛形纲:蜱亚目)、螨(蛛形纲:蜱螨目)、咀毛虱和咬虱(节足动物
虱目)、跳蚤(节肢动物门:蚤目)、苍蝇(双翅目长角亚目短角亚目)、蚊子(双翅目:蚊科)、沙蝇(双翅目:毛蠓科)、线虫(线形动物们:线虫纲)、吸虫(扁形动物门:吸虫纲)、绦虫(扁形动物门:绦虫纲)和原生动物(原生生物:原生生物类)。
31.根据权利要求30所述的用于使用的IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋白,其中,所述感染性呼吸道感染选自由以下各项引起的疾病:支气管败血性博德特氏菌、支原体属(犬科动物小孢子菌,犬科动物霉形体)、链球菌属、大肠杆菌、多杀巴斯德氏菌、葡萄球菌属、CIV/犬科动物流感病毒、CPIV/犬科动物副流感病毒、CnPnV/犬科动物肺炎病毒、CDV/犬科动物瘟热病毒、CRCoV/犬科动物呼吸道冠状病毒、CAdV-2/犬科动物腺病毒2型、CaHV-1/犬科动物疱疹病毒1型。
32.根据权利要求30所述的用于使用的IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋白的用途,其中,所述泌尿系感染选自由以下各项引起的疾病:假葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、绿假单胞菌、变形杆菌诱导的疾病、大肠埃希氏菌、棒状杆菌、肠球菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆菌属、支原体属、乳酸杆菌属、克雷伯氏菌属、厌氧细菌。
33.根据权利要求30所述的用于使用的IgG Fc结构域、或抗体、或Fc融合蛋白,其中,所述皮肤和软组织感染选自由以下各项引起的疾病:假葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌、埃希氏菌诱导的疾病、大肠杆菌、棒状杆菌属、肠球菌属、柠檬酸杆菌属、乳酸杆菌属、克雷伯氏菌属、厌氧细菌、厚皮拉色菌、马拉色菌属。
34.根据权利要求1至7中任一项所述的IgG Fc结构域、或根据权利要求9至12所述的抗
体、或根据权利要求8或10至12所述的Fc融合蛋白作为诊断工具或作为研究工具,特别是炎症或免疫疾病治疗的研究、或用于畜牧业应用的用途。
35.根据权利要求34所述的用途,其中,所述畜牧业应用选自:控制动物的繁殖,如动物的发情周期或阉割。
36.一种核酸,编码根据权利要求1至7中任一项所述的犬科动物IgG Fc结构域、或根据权利要求9至12所述的抗体、或根据权利要求8或10至12所述的Fc融合蛋白。
37.一种具有权利要求36所述的核酸的表达载体。
38.一种稳定细胞系,其产生根据权利要求1至7中任一项所述的犬科动物IgG Fc结构
域、或根据权利要求9至12所述的抗体、或根据权利要求8或10至12所述的Fc融合蛋白,具有如权利要求30所定义的表达载体。
39.根据权利要求38所述的稳定细胞系,选自由以下各项所组成的组:SP2/0、YB2/0、IR983F、那马瓦人骨髓瘤、PERC6、CHO-DG44、CHO-DUK-B11、CHO-K-1、CHO-Lec10、CHO-Lec1、CHO-Lec13、CHO Pro-5、CHO/DHFR-、Wil-2、Jurkat、Vero、Molt-4、COS-7、293-HEK、BHK、K6H6、NS0、SP2/0-Ag14和P3X63Ag8。
40.一种产生根据权利要求1至7中任一项所述的犬科动物IgG Fc结构域、或根据权利
要求9至12的抗体、或根据权利要求8或10至12的Fc融合蛋白的体外方法,包括如下步骤:
(A)在宿主细胞表达如权利要求36所定义的核酸的条件下,向宿主细胞提供具有所述
核酸的表达载体;和,
(B)收集由所述宿主细胞产生的所述抗体恒定区或所述抗体。
41.一种用于与相应的野生型犬科动物IgG Fc结构域相比增加犬科动物IgG Fc区对犬
科动物FcRn的结合亲和力的方法,所述方法包括如权利要求1所描述那样修饰犬科动物IgG Fc结构域。
42.一种用于与相应的野生型犬科动物抗体或Fc融合蛋白相比增加犬科动物抗体或Fc
融合蛋白的体内半衰期的方法,所述方法包括如权利要求1所描述那样修饰所述抗体的犬科动物IgG Fc结构域。
43.一种组合物,包含根据权利要求1至7中任一项所述的犬科动物IgG Fc结构域、或根据权利要求9至12所述的抗体、或根据权利要求8或10至12所述的Fc融合蛋白。

说明书全文

修饰的抗体恒定区

技术领域

[0001] 本发明涉及一种犬科动物(canine)IgG Fc结构域,其基酸序列包含至少一个突变、含有该犬科动物IgG Fc结构域的抗体和Fc融合蛋白,特别是用作药物的用途。
[0002] 因此,本发明在医学和药学领域、尤其是兽医学领域具有实用性。

背景技术

[0003] 单克隆抗体被用作治疗剂,用于治疗多种病症,包括癌症、自身免疫疾病、慢性炎性疾病、移植排斥、传染病和心血管疾病。目前,它们是市场上批准的60多种单克隆抗体或单克隆抗体片段产品,并且有数百种处于临床开发中。尽管有这样的许可和预期,但是对于优化抗体的结构和功能特性仍有显著需求。
[0004] 在治疗中使用单克隆抗体的关键问题之一是它们在血液循环中的持久性。抗体清除率直接影响治疗效果,因为它影响药物给予的频率和数量,这可能对患者造成不良影响,并且还增加了医疗费用
[0005] IgG是人和其他哺乳动物中最普遍的免疫球蛋白种类,并且应用于各种类型的免疫疗法和诊断程序。
[0006] 通过在啮齿类动物中与从母体到胎儿或新生儿的被动免疫转移相关的研究已经阐明了IgG体内平衡的机制。研究已经发现IgG在极化细胞内和跨越极化细胞的转运是通过Fc区与高亲和Fc受体(称为新生儿Fc受体(FcRn))的结合来介导的。
[0007] FcRn是一种异源二聚体,包含与主要组织相容性复合物I类分子的α-链的细胞外结构域具有结构同源性的跨膜α-链,和由非共价连接的β2-微球蛋白(β2-μm)组成的可溶性轻链。在人类中,FcRn在胎盘细胞、肠、肾和支气管上皮细胞、内皮细胞和免疫细胞中表达。FcRn以pH依赖性的方式结合其两种主要配体:IgG和血清白蛋白,在pH 6.0至6.5有效结合而在pH 7.0至7.5释放。
[0008] 提出用于保护IgG免于分解代谢的机制是IgG通过非特异性胞饮作用内化到内皮细胞的核内体中,在那里,低pH促进了与FcRn的结合。结合的IgG-FcRn复合物再循环回细胞表面并在细胞外液的中性pH下解离,返回血液循环。未与FcRn结合的IgG进入溶酶体,在那里,它们被蛋白酶降解。根据IgG存活的浓度依赖性分解代谢机制,在低血清IgG浓度下,受体会结合所有内吞的IgG,并将其有效地返回循环,产生长的IgG半衰期。相反地,在高IgG浓度下,受体被IgG饱和,并且大部分的IgG未被受体结合并且转运被降解,从而产生更快速的未结合IgG的分解代谢。
[0009] 在小鼠IgG的Fc区中的各种位点特异性诱变实验已经识别了参与IgG和FcRn之间相互作用的某些关键氨基酸残基。Ghetie等人(Ghetie等人:“Increasing the serum persistence of an IgG fragment by random mutagenesis(通过随机诱变增加IgG片段的血清持久性)”,Nat Biotechnol.1997Jul;15(7):637-40([1]))在小鼠IgG1 Fc-铰链片段中随机诱变了位置252、位置254和位置256。与野生型Fc相比,一个突变体在pH 6.0显示出对小鼠FcRn高3.5倍的亲和力,以及分别在两种小鼠品系中显示出更长的血清半衰期。
[0010] DaII'Acqua等人(Dall'Acqua等人:“Increasing the affinity of a human lgG1 for the neonatal Fc receptor:biological consequences(增加人IgG1对新生儿Fc受体的亲和力:生物学后果)”,J Immunol.2002 Nov 1;169(9):5171-80([2]))描述了针对小鼠FcRn的人IgG1铰链-Fc片段噬菌体展示文库的随机诱变和筛选。他们公开了位置251、252、254-256、308、309、311、312、314、385-387、389、428、433、434和436处的随机诱变。
IgG1-人FcRn复合物稳定性的主要改善发生在取代位于跨Fc-FcRn界面的条带中的残基(M252、S254、T256、H433、N434和Y436),以及发生在外周残基,如V308、L309、Q311、G385、Q386、P387和N389的较少延伸的取代。通过组合M252Y/S254T/T256E和H433K/N434F/Y436H突变获得对人FcRn具有最高亲和力的变体,并且相对于野生型人IgG1表现出亲和力的增加。
[0011] 另外,各种出版物描述了获得生理活性分子的方法,所述生理活性分子的半衰期是通过将结合FcRn的多肽引入分子中或通过将分子与抗体的FcRn结合结构域融合来修饰的。
[0012] 人类医学中使用的单克隆抗体已有30年历史,以前没有用于针对动物的治疗。自2017年7月起,仅从欧洲Cytopoint委员会获得第一次上市许可(AMM)(lokivetmab),这是一种用于狗的犬科动物源化(caninized)单克隆抗体,以减轻由特应性皮炎引起的症状。
[0013] 当比较犬科动物、人和小鼠IgGγ链的恒定区的进化树时,很明显的是,尽管在物种内亚类的恒定区中存在显著的序列同源性,但在物种间的恒定区之间存在着主要的序列差异(Tang等人:“Cloning and characterization of cDNAs encoding four different canine immunoglobulin gamma chains(编码四种不同的犬科动物免疫球蛋白γ链cDNA的克隆和表征)”,Vet Immunol Immunopathol.2001 Aug 10;80(3-4):259-70([3]))。这使得目标突变的识别变得更加艰巨,因为不可能将在一个物种上获得的结果外推到另一物种。
[0014] 鉴于兽医药业的不断发展,以及增加免疫球蛋白和其他生物活性分子的体内半衰期的药物重要性,需要开发特别可能用于兽医制药业中的修饰的IgG及其FcRn结合片段,其使得动物物种中免疫球蛋白和其他生物活性分子体内半衰期能够增加。

发明内容

[0015] 本发明基于发明人对犬科动物IgG Fc结构域的恒定结构域中的若干突变的识别,所述突变增加了其对犬科动物FcRn的亲和力。
[0016] 因此,本发明涉及包含Fc区的亲本多肽的变体,与所述亲本多肽相比,所述变体在pH 6.0显示出与FcRn的增加的结合。
[0017] 因此,本发明的第一个目的涉及一种分离的犬科动物IgG Fc结构域,其氨基酸序列包含至少一个选自以下各项的突变:
[0018] -用酪氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸15.1;
[0019] -用苏氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸16;以及[0020] -用谷氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸18。
[0021] 本发明的另一个目的涉及包含本发明的犬科动物IgG Fc结构域的Fc融合蛋白,其与选自肽、蛋白质、工程化的配体结合蛋白和VHH结构域遗传连
[0022] 本发明的另一个目的涉及包含本发明的犬科动物IgG Fc结构域的抗体。
[0023] “IMGT编号系统”是指国际ImMunoGeneTics数据库(Lefranc M等人:“ the international immunogenetics information 25 years on( 国际免疫遗传信息 25年)”,Nucleic Acids Res 2015;43:D413-22([4]))。它是一个高质量的综合信息系统,专研究人类和其他脊椎动物的免疫球蛋白(IG)、T细胞受体(TR)和主要组织相容性复合物(MHC)分子。突变、等位基因多态性、2D和3D结构表示的IMGT标准化的描述是基于独特的编号系统的,其能够应用于任何抗原受体,与链类型或是物种无关。
[0024] 所有物种的所有免疫球蛋白和T细胞受体可变结构域的IMGT独特编号依赖于可变区结构的高度保守性。
[0025] 在以下描述中,根据IMGT编号系统对所有氨基酸编号。
[0026] “Fc”、“Fc片段”、“Fc区”和“Fc结构域”在本文中可互换使用,包括除第一恒定区免疫球蛋白结构域外(即CH1恒定区)的包含抗体恒定区的多肽。因此,它包括FcRn结合片段。它也可以称为IgG分子的一部分,所述分子与通过木瓜蛋白酶消化IgG分子获得的可结晶片段相关。因此,Fc结构域包含C.γ.2(CH2)和C.γ.3(CH3)以及C.γ.1(CH1)和C.γ.2(CH2)之间的铰链。尽管Fc区的边界可以变化,但是根据分别对其羧基末端的Eu和Kabat编号,人IgG重链Fc区通常定义为包含残基231至447或244至478。在下文中,编号是根据IMGT编号系统进行的(Lefranc M-P,“Unique database numbering system for immunogenetic analysis(用于免疫遗传分析的独特数据库编号系统)”,Immunol Today 1997;18:509([5]))。
[0027] 本文所用的“变体”、“突变的”或“修饰的”是指通过至少一个氨基酸修饰而不同于亲本多肽序列的多肽序列。
[0028] 本文使用的“亲本多肽”是指包含Fc区或由Fc区组成的未修饰多肽,其随后被修饰以产生变体。所述亲本多肽可以是天然存在的多肽、或天然存在的多肽的变体、或天然存在的多肽的工程化形式、或合成的多肽。亲本多肽可以指多肽本身,或编码它的氨基酸序列。在本发明的上下文中,亲本多肽包含选自野生型犬科动物Fc区、其片段和其突变体的组。因此,与野生型Fc区相比,亲本多肽可以可选地在其Fc区中包含预先存在的氨基酸修饰。
[0029] 有利地,亲本多肽可以是抗体、免疫球蛋白、Fc融合多肽、Fc缀合物,该列表不是限制性的。因此,本文所用的“亲本免疫球蛋白”是指随后被修饰以产生变体免疫球蛋白的免疫球蛋白多肽,并且如本文所用的“亲本抗体”是指随后被修饰以产生变体抗体的抗体。应注意的是,“亲本抗体”包括但不限于已知的商业重组产生的抗体。
[0030] 与亲本多肽相比,本发明的经修饰的犬科动物IgG Fc结构域可以包含选自以上所述突变中的一个、或两个、或三个、或四个、或五个、或六个或七个。
[0031] 根据本发明,突变包含3个取代,即用酪氨酸取代CH2结构域的氨基酸15.1,用苏氨酸取代CH2结构域的氨基酸16,用谷氨酸取代CH2结构域的氨基酸18,在本文中也称为“YTE”突变。
[0032] 根据本发明,与不包含氨基酸残基突变的相应亲本犬科动物IgG Fc结构域相比,本发明的犬科动物IgG Fc结构域可以对犬科动物FcRn具有增加的结合亲和力。
[0033] 与相应的野生型犬科动物IgG Fc结构域,即,不具有根据本发明的突变的犬科动物IgG Fc结构域的结合亲和力相比,犬科动物IgG Fc结构域的结合亲和力可以是至少1.2或至少1.5倍、或至少2倍、或至少3倍、或至少4倍、或至少5倍,或更多倍的增加。
[0034] 犬科动物IgG Fc结构域对FcRn的相对亲和力可通过现有技术的熟知方法评估。例如,本领域技术人员可以使用计算机生物信息学工具确定Fc和FcRn之间的接触残基的分子动力学,或者他可以利用表面等离子体共振(SPR)实验确定解离常数(Kd),如本申请的示例2所示出的。如果变体的Kd比其相应亲本的Kd低1.2倍,则所述变体是根据本发明的优化变体。
[0035] 本文所用的术语“体内半衰期”是指从身体消除多肽的身体清洁,这可能是由于血清半衰期增加和/或肾清除率降低和/或MRT增加(平均停留时间)造成的。体内半衰期可通过本领域技术人员已知的任何合适方法计算,例如用于测量血浆抗体滴度的酶联免疫吸附测定(ELISA)方法。
[0036] 根据本发明,与亲本多肽相比,本发明的犬科动物IgG Fc结构域的结合亲和力可以在pH 6下增加。
[0037] 为了增加Fc区在体内的停留,FcRn的结合亲和力的增加必须发生在在pH 6左右,同时在pH 7.4左右维持亲和力损失。据认为Fc区在体内具有更长的半衰期,因为在pH 6.0与FcRn的结合使得Fc区隔离到核内体中。酸性的FcRn与通过胞饮作用内化的IgG结合,将其再循环至细胞表面并在血液的性pH下释放,从而防止IgG经历溶酶体降解。因此,Fc区中的氨基酸修饰由于在较低pH下增加与FcRn结合的同时仍允许在较高pH下释放Fc区,所以理想地增加Fc区在体内的半衰期。
[0038] 包含Fc区亲本多肽和本发明的变体多肽是犬科动物IgG Fc结构域,“犬科动物”在本文中是指犬科,并且更具体地包括狗、狼、豺、狐狸、土狼。本发明的犬科动物IgG Fc结构域可选自狗IgG2(即具有链B)、狗IgG3(即具有链C)和狗IgG4(即具有链D)。优选地,本发明的犬科动物IgGFc结构域选自狗IgG2或狗IgG4。
[0039] 犬科动物IgG Fc结构域可以是狗(家犬)IgG Fc结构域。
[0040] 犬科动物IgG Fc结构域可以包含选自SEQ ID NO.1和SEQ ID NO:2的氨基酸序列,其分别对应YTE突变体狗IgG2和YTE突变体狗IgG4:
[0041] SEQ ID NO:1:
[0042]
[0043] SEQ ID NO:2:
[0044]
[0045] 在本发明的一个实施方式中,本发明的犬科动物IgG Fc结构域的氨基酸序列可以包含:
[0046] -用酪氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸15.1;
[0047] -用苏氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸16;以及[0048] -用谷氨酸取代根据C-结构域的IMGT编号系统的CH2结构域的氨基酸18。
[0049] 在一个实施方式中,本发明的多肽变体可以选自Fc融合蛋白变体和Fc缀合变体。Fc融合蛋白和Fc缀合物由与配偶体连接的Fc区组成。Fc区可以在有或没有间隔子的情况下与其配偶体连接。
[0050] 根据本发明,Fc融合蛋白是包含与Fc区连接的蛋白质、多肽或小肽的蛋白质。Fc融合蛋白可以可选地包含肽间隔子。事实上,任何蛋白质或小分子都可以与Fc区连接以产生Fc融合体。本发明还涉及缀合多肽,例如翻译蛋白质、多肽和肽,它们与至少一种试剂连接以形成修饰的蛋白质或多肽。根据本发明,Fc缀合物由Fc区与缀合物配偶体的化学偶联产生。偶联反应通常使用Fc区上和缀合物配偶体上的官能团。本领域已知各种接头都适合于缀合物的合成;例如,同源或异源双功能接头、氨基酸例如选择性可分解接头、人工接头或其他氨基酸序列都可用于分离蛋白质部分。
[0051] 蛋白质融合配偶体或缀合物配偶体可以包括但不限于任何抗体的可变区、衍生自任何抗体的可变区的多肽、VHH结构域(也称为单重链结构域或纳米 )、受体的靶结合区、粘附分子、配体、酶、细胞因子、趋化因子或一些其他蛋白质或蛋白质结构域,例如DARPins或Ankyrin重复蛋白和抗运载蛋白。特别地,Fc融合蛋白可以是免疫粘附素,即抗体样蛋白,其将异源“粘附”蛋白(即受体、配体或酶)的结合结构域与免疫球蛋白恒定结构域(即Fc结构域)的片段组合。小肽融合配偶体可以包括但不限于将Fc融合体引导至治疗靶的任何治疗剂。这些靶可以是任何分子,优选与疾病有关的细胞外受体。
[0052] 合适的缀合物配偶体还可以包括但不限于:治疗性多肽、标记物(例如标记物,参见下文)、药物,例如抗炎药物、细胞毒性剂、细胞毒性药物(例如,化学治疗剂和肿瘤剂)、毒素和这些毒素的活性片段、治疗酶、放射性标记的核苷酸、抗病毒剂、螯合剂、细胞因子、生长因子和寡核苷酸或多核苷酸,以及定义为可以使用测定法检测的任何部分的报告分子,例如酶、放射性标记、半抗原、荧光标记、磷光分子、化学发光分子、发色团、发光分子、光亲和分子、有色颗粒或配体,例如生物素。合适的毒素及其相应的片段包括但不限于:白喉A链、外毒素A链、蓖麻毒素A链、相思豆毒素A链、麻树毒蛋白、巴豆毒蛋白、酚霉素、伊诺霉素等。细胞毒剂可以是任何放射性核素,其可以直接与Fc变体缀合或通过与Fc变体共价连接的螯合剂隔离。在另外的实施方式中,缀合物配偶体可以选自包含下列的组:皮质激素加利车霉素、奥利斯他汀、格尔德霉素、美登素和倍癌霉素及类似物。
[0053] 这些目标变体可以在降低的pH(例如约pH 6)下具有增加的与FcRn的结合,并且在更高的pH(例如约pH 7.4)下具有基本上未修饰的结合。有利地,与亲本多肽相比,Fc融合蛋白和Fc缀合物变体显示出增加的体内半衰期。
[0054] 本发明的抗体包含如上定义的犬科动物IgG Fc结构域。
[0055] 在优选的实施方式中,本发明的多肽变体是亲本抗体的变体抗体。术语“抗体”在本文中以最广泛的含义使用。根据本发明,“抗体”是指至少包含(i)Fc结构域和(ii)衍生自免疫球蛋白的可变结构域的结合多肽结构域的任何多肽。所述结合多肽结构域能够特异性结合一种给定的靶抗原或一组靶抗原。衍生自免疫球蛋白可变区的结合多肽域包含至少一个或多个CDR。本文中,抗体包括但不限于:全长免疫球蛋白、单克隆抗体、VHH结构域(也称为单重链结构域或纳米 )、多特异性抗体、包含至少一个可变区的Fc融合蛋白、人工抗体(本文有时称为“抗体模拟物”)、嵌合抗体、犬科动物源化抗体和完全犬科动物抗体。抗体还分别包括抗体-融合蛋白、抗体缀合物和各自的片段。因此,本发明的变体抗体在其Fc区中包含至少一个氨基酸修饰或上述修饰的组合,其与其亲本抗体相比增加了其对FcRn的结合亲和力。特别感兴趣的是抗体变体,其在较低pH(例如约pH 6)下显示出对FcRn的增加的结合亲和力,并且在较高pH(例如约pH 7.4)下具有基本上未修饰的结合。此外,特别感兴趣的是与亲本多肽相比具有增加的体内半衰期的抗体变体。可以使用本领域已知的多种技术制备单克隆抗体,包括使用杂交瘤、重组体和噬菌体展示技术,或其组合。例如,单克隆抗体可以使用杂交瘤技术产生,包括本领域已知的那些以及例如在Harlow等人在“Antibodies:A Laboratory Manual(抗体:实验室手册)”(Harlow等人:“Antibodies:A Laboratory Manual(抗体:实验室手册)”,Cold Spring HarborLaboratory Press,2nd ed.1988([6]));Hammerling等人:“Monoclonal Antibodies and T-Cell Hybridomas(单克隆抗体和T细胞杂交瘤)”,Elsevier,N.Y.,1981,pp.563-681([7])中所教导的那些。如本文所用的术语“单克隆抗体”不限于通过杂交瘤技术产生的抗体,并且是指可以衍生自单个B细胞、单个克隆,包括任何真核、原核或噬菌体克隆的抗体,而不涉及生产它的方法。
[0056] 使用杂交瘤技术产生和筛选特异性抗体的方法是常规的并且是本领域熟知的。在一个非限制性示例中,可以用目的抗原或表达这种抗原的细胞免疫小鼠。
[0057] 在一个实施方式中,本发明的变体抗体选自亲本全长抗体的变体。“全长抗体”在本文中是指构成抗体的天然生物形式的结构,包括可变区和恒定区。本发明的全长抗体变体的亲本多肽可以是野生型抗体、野生型抗体的突变体(例如包含预先存在的修饰)、野生型抗体的工程化形式,该列表不是限制性的。全长抗体的结构通常是四聚体。每个四聚体通常由两对相同的多肽链组成,每对具有一个“轻”链(通常具有约25kDa的分子量)和一个“重”链(通常具有约50至70kDa的分子量)。
[0058] 全长抗体的示例是免疫球蛋白,其包括狗IgG2(链B)、狗IgG3(链C)和狗IgG4(链D)类。
[0059] 在优选的实施方式中,所述全长抗体变体选自由IgG的变体组成的组。
[0060] 特别感兴趣的是包含(a)本发明的Fc变体,和(b)源自免疫球蛋白的可变区(即,包含至少一个CDR)的下列结合多肽结构域之一的抗体:(i)由VL、VH、CL和CH1结构域组成的Fab片段;(ii)由VH和CH1结构域组成的Fd片段;(iii)由单一抗体的VL和VH结构域组成的Fv片段;(iv)分离的CDR区;(v)F(ab')2片段,包含两个连接的Fab片段的二价片段;(vi)单链Fv分子(scFv),其中VH结构域和VL结构域通过肽接头连接,所述肽接头允许两个结构域结合形成抗原结合位点;(vii)双特异性单链Fv;和(viii)“双抗体”或“三抗体”,通过基因融合构建的多价或多特异性片段,该列表不是限制性的。
[0061] 在另一个实施例中,抗体是微抗体。微抗体是最小化的抗体样蛋白,包含与CH3结构域连接的scFv。在一些情况下,scFv可以与全长Fc区连接,并且还可以包括铰链区或其片段。在一个实施方式中,本发明的抗体选自多特异性抗体,特别是选自有时称为“双抗体”的双特异性抗体。这些抗体结合两种(或更多种)不同的抗原。双抗体可以以本领域已知的多种方式制备,例如化学制备,或衍生自杂交瘤。
[0062] 在一个实施方式中,所述抗体变体是完全犬科动物抗体,其具有如本文概述的至少一个氨基酸修饰。“完全犬科动物抗体”是指完全包含源自犬科动物基因的序列的抗体。在一些情况下,这可以是这样的犬科动物抗体:其有着具有本文概述的修饰的源自犬科动物染色体的抗体的基因序列。
[0063] 抗体的共价修饰也包括在本发明的范围内,并且通常但不总是在翻译后进行。此类修饰包括但不限于:糖基化、标记和缀合。术语“标记基团”是指任何可检测的标记,其是由于其特定的功能特性和/或化学特征而能够被检测到的化合物和/或元素,其用途允许对与其连接的抗体进行检测,和/或进一步定量(如果需要)。在一些实施方式中,标记基团通过各种长度的间隔臂与抗体偶联以减少潜在的空间位阻。用于标记蛋白质的各种方法是本领域已知的,并且可以用于实施本发明。一般而言,取决于测定或检测它们的诊断程序,所述标记属于以下各种类别:a)同位素标记,其可以是放射性或重同位素;b)磁性标记(例如磁性颗粒);c)化还原活性部分;d)光学染料;酶促基团(例如辣根过氧化物酶、β-半乳糖苷酶、荧光素酶、碱性磷酸酶);e)生物素化基团;以及f)由第二报告子(例如,亮氨酸拉链对序列、第二抗体的结合位点、金属结合结构域、表位标签等)识别的预定多肽表位。
[0064] 特定标记包括光学染料,包括但不限于:发色团、磷光体和荧光团,后者在许多情况下是特异性的。荧光团可以是荧光的“小分子”荧光或荧光蛋白。在另一个实施例中,本发明的抗体变体可以与不用作如上所述的标记基团的蛋白质或小分子融合或缀合。实际上,任何蛋白质或小分子都可以与抗体连接。蛋白质融合配偶体可以包括但不限于:受体的靶结合区、粘附分子、配体、酶、细胞因子、趋化因子或一些其他蛋白质或蛋白质结构域。小分子包括但不限于:药物、细胞毒性剂(例如化学治疗剂)、毒素或这些毒素的活性片段。
[0065] 与相应的野生型或亲本抗体或Fc融合蛋白相比,本发明的抗体和Fc融合蛋白可具有增加的体内半衰期,其与相应的野生型或亲本抗体或Fc融合蛋白(即,不具有根据本发明的犬科动物IgG Fc结构域的突变的抗体或Fc融合蛋白)的体内半衰期相比,可以是至少1.5倍、或至少2倍、或至少3倍、或至少4倍、或至少5倍、或更多倍的增加。
[0066] 这有利地归因于与亲本犬科动物IgG Fc结构域相比,本发明的犬科动物IgG Fc结构域在pH 6.0对犬科动物FcRn的增加的结合亲和力。
[0067] 本发明的另一个目的涉及编码本发明的犬科动物IgG Fc结构域、或本发明的抗体、或本发明的Fc融合蛋白的核酸。
[0068] 本发明的另一个目的涉及具有本发明核酸的表达载体。
[0069] 本发明的另一个目的涉及产生本发明的犬科动物IgG Fc结构域、或本发明的抗体、或本发明的Fc融合蛋白的稳定细胞系,其具有本发明的表达载体。
[0070] “分离的”核酸分子是与存在于核酸分子的天然来源中的其他核酸分子分离的核酸分子。此外,分离的核酸分子,例如cDNA分子,在当通过重组技术产生时可以基本上不含其他细胞物质或培养基,或者在当化学合成时基本上不含化学前体或其他化学物质。分离的核酸分子不包括cDNA库中的cDNA分子。在本发明的一个优选实施方式中,对编码抗体的核酸分子进行分离或纯化。在本发明的另一个优选实施方式中,对编码融合蛋白的核酸分子进行分离或纯化。
[0071] 产生本发明的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体或Fc融合蛋白,并具有如上定义的表达载体的稳定细胞系可以选自由下列组成的组:SP2/0、YB2/0、IR983F、那瓦人骨髓瘤、PERC6、CHO-DG44、CHO-DUK-B11、CHO-K-1、CHO-Lec10、CHO-Lec1、CHO-Lec 13、CHO Pro-5、CHO/DHFR-、Wil-2、Jurkat、Vero、Molt-4、COS-7、293-HEK、BHK、K6H6、NS0、SP2/0-Ag14和P3X63Ag8.653。
[0072] 编码本发明的犬科动物IgG Fc结构域、本发明的抗体或本发明的Fc融合蛋白的核酸可通过标准分子生物学或生物化学技术获得,例如DNA化学合成、PCR扩增或cDNA克隆,并且可以插入表达载体中,使得基因与转录和翻译控制序列可操作地连接。在本文中,术语“可操作地连接”旨在表示将表达的遗传连锁到载体中,使得载体内的转录和翻译控制序列发挥其调节基因转录和翻译的预期功能。选择表达载体和表达控制序列以与所用的表达宿主细胞相容。在抗体或Fc融合蛋白的情况下,可以将本发明的IgG Fc结构域的基因和抗体或蛋白质的其他部分插入单独的载体中,或者,将两个基因插入同一表达载体中。
[0073] 可以通过标准方法,例如连接基因片段和载体上的互补限制性位点,将基因插入表达载体中。本发明的IgG Fc结构域可用于通过将它们插入已经编码所需序列的Fab区的表达载体中来产生全长抗体基因。另外或可替代地,重组表达载体可以编码信号肽,其促进了犬科动物IgG Fc结构域或抗体或来自宿主细胞的Fc融合体的分泌。可以将基因克隆到载体中,使得信号肽在框内与基因的氨基末端连接。信号肽可以是免疫球蛋白信号肽或异源信号肽,例如来自非免疫球蛋白的信号肽。
[0074] 除基因外,本发明的重组表达载体可以携带控制基因在宿主细胞中表达的调节序列。术语“调节序列”旨在包括启动子、增强子和其他表达控制元件,例如控制抗体链基因的转录或翻译的多腺苷酸化信号。用于哺乳动物宿主细胞表达的调节序列包括:指导哺乳动物细胞中高平蛋白质表达的病毒元件,例如来自巨细胞病毒(CMV)、猿猴病毒40(SV40)、腺病毒如腺病毒主要晚期启动子(AdMLP),和多瘤的启动子和/或增强子。或者,可以使用非病毒调节序列,例如遍在蛋白启动子或P-珠蛋白启动子。更进一步地,调节元件由来自不同来源的序列组成,例如SRa启动子系统,其含有来自SV40早期启动子的序列和人T细胞白血病病毒1型的长末端重复序列。
[0075] 除了抗体链基因和调节序列之外,本发明的重组表达载体还可以携带额外的序列,例如调节载体在宿主细胞中复制(例如复制起点)的序列,以及用于促进已导入载体的宿主细胞的选择的可选择标记基因。例如,通常选择标记基因赋予已引入载体的宿主细胞对药物(例如G418,潮霉素或甲氨蝶呤)的抗性。选择标记基因包括二氢叶酸还原酶(DHFR)基因(用于使用甲氨蝶呤选择/扩增的dhfr-宿主细胞)和neo基因(用于G418选择)。
[0076] 本发明的另一个目的涉及用于产生本发明的犬科动物IgG Fc结构域、或本发明的抗体、或本发明的Fc融合蛋白的体外方法,其包括以下步骤:
[0077] (A)在宿主细胞表达所述核酸的条件下,向宿主细胞提供具有本发明核酸的表达载体;和
[0078] (B)收集所述抗体恒定区或由宿主细胞产生的所述抗体。
[0079] 如本文所用的术语“宿主细胞”是指用核酸分子转染或用噬菌粒或噬菌体感染的特定受试细胞和这种细胞的后代或潜在后代。由于可能在后代中发生的突变或环境影响或将核酸分子整合到宿主细胞基因组中,所以这种细胞的后代可能与用核酸分子转染的亲本细胞不同。
[0080] 为了表达核酸,可以通过标准技术将一个或多个表达载体转染到宿主细胞中。术语“转染”的各种形式旨在涵盖通常用于将外源DNA引入原核或真核宿主细胞的多种技术,例如电穿孔、磷酸沉淀、DEAE-葡聚糖转染等。
[0081] 细胞培养物的产生和纯化以及变体的表征可以通过现有技术的公知方法实现。例如,在收集上清液、通过低速离心澄清和通过超滤减小体积之前,可以允许细胞,例如在Pellicon XL过滤器(Millipore)上生长和死亡(4至5天)。可以将浓缩的培养物上清液注入HiTrap蛋白A FF柱(GE Healthcare)中,可以用柠檬酸钠缓冲液洗脱结合的抗体,并且可以使用Tris对馏分进行中和。可以合并含有变体的馏分并将其透析到PBS中,并且可以将样品无菌过滤并在4℃下储存。可以在非还原和还原条件下通过SDS-PAGE表征纯化的变体。
[0082] 本发明的另一个目的涉及与相应的野生型或亲本犬科动物IgG Fc结构域相比增加犬科动物IgG Fc区对犬科动物FcRn的结合亲和力的方法,所述方法包括修饰如上所述的犬科动物IgG Fc结构域。
[0083] 本发明的另一个目的涉及与相应的野生型或亲本犬科动物抗体或Fc融合蛋白相比增加犬科动物抗体或Fc融合蛋白的体内半衰期的方法,所述方法包括如上所述修饰犬科动物IgG Fc结构域。
[0084] “野生型IgG Fc区”是指不包含本文所述突变的犬科动物IgG Fc区。它可以是如SEQ ID NO:3所示的具有或不具有铰链区的犬科动物IgG Fc区,或SEQ ID NO:4所示的犬科动物IgG Fc区。
[0085] 犬科动物IgGB WT=SEQ ID NO:3(铰链区加下划线)
[0086]
[0087] 犬科动物IgGD WT=SEQ ID NO:4
[0088]
[0089] 其中CH3中第110位的残基可以是丙氨酸(A)或谷氨酰胺(Q),而在CH3中第119位的残基可以是谷氨酸(E)或赖氨酸(K)。C末端赖氨酸也可以无差别地存在或不存在。
[0090] 允许获得本发明的犬科动物IgG Fc结构域的氨基酸修饰可以通过本领域已知的任何方法进行,并且许多这样的方法是本领域技术人员公知和常规的。例如但不限于,氨基酸取代、缺失和插入可以使用任何公知的基于PCR的技术完成。氨基酸取代可以通过定点诱变进行(参见,例如,Zoller和Smith:“Oligonucleotide-directed mutagenesis using M13-derived vectors:an efficient and general procedure for the production of point mutations in any fragment of DNA(利用M13衍生载体的寡核苷酸定向诱变:用于在任何DNA片段中产生点突变的有效和通用程序)”,Nucleic Acids Res.1982 Oct 25;10(20):6487-500([8]))。诱变可以根据本领域已知的任何技术进行,包括但不限于:在抗体恒定结构域或其片段(例如,CH2或CH3结构域)的序列内合成具有一个或多个修饰的待修饰的寡核苷酸。位点特异性诱变允许通过使用编码所需突变的DNA序列的特定寡核苷酸序列以及足够数量的相邻核苷酸来产生突变体,以提供足够大小和序列复杂性的引物序列以在遍历的缺失连接片段的两侧形成稳定的双链体。通常,优选长度为约17至约75个核苷酸或更长的引物,在序列的连接片段的两侧上具有约10至约25个或更多个残基被改变。在一个或多个位置引入多种不同突变的许多此类引物可用于产生突变体库。位点特异性诱变技术是本领域熟知的,例如各种出版物(参见,例如,Kunkel等人:“Rapid and efficient site-specific mutagenesis without phenotypic selection(无表型选择情况下的快速有效的位点特异性诱变)”,Methods Enzymol.1987;154:367-82([9]))。通常,通过首先获得单链载体或将双链载体的两条链熔解开来进行定点诱变,所述双链载体在其序列内包括编码所需肽的DNA序列。通常人工制备带有所需突变序列的寡核苷酸引物。然后将该引物与单链载体退火,并进行DNA聚合酶(T7 DNA聚合酶),以完成带有突变的链的合成。因此,形成异源双链体,其中一条链编码原始的非突变序列,第二条链携带所需的突变。然后,将该异源双链体载体用于转化或转染合适的细胞,例如大肠杆菌细胞,并选择包括带有突变序列排列的重组载体的克隆。可以理解,该技术通常使用以单链和双链形式存在的噬菌体载体。用于定点诱变的典型载体包括载体,例如M13噬菌体。这些噬菌体易于商购,并且它们的用途通常为本领域技术人员所熟知。双链质粒也常规用于定点诱变,这消除了将目的基因从质粒转移到噬菌体的步骤。
[0091] 或者,可以使用PCRTM与市售的热稳定酶(如Taq DNA聚合酶)将诱变寡核苷酸引物掺入扩增的DNA片段中,然后将其克隆到合适的克隆或表达载体中。除了热稳定聚合酶之外,使用热稳定连接酶的PCRTM也可用于将磷酸化的诱变寡核苷酸掺入扩增的DNA片段中,然后可将其克隆到合适的克隆或表达中。
[0092] 可以使用众所周知的常规测定法很容易地筛选导致对FcRn的亲和力增加和体内半衰期增加的突变体。在优选的方法中,在IgG恒定结构域或其FcRn结合片段的一个或多个残基处引入氨基酸取代基,并且在噬菌体表面上表达突变的恒定结构域或片段,然后对其进行筛选以增加FcRn结合亲和力。
[0093] 本发明的另一个目的涉及组合物,优选药物组合物,包含本发明的犬科动物IgG Fc结构域、或本发明的抗体、或本发明的Fc融合蛋白。
[0094] 本发明的另一个目的涉及本发明的用作药物的犬科动物IgG Fc结构域、或本发明的抗体、或本发明的Fc融合蛋白。
[0095] 本发明的另一个目的涉及本发明的犬科动物IgG Fc结构域、或本发明的抗体、或本发明的Fc融合蛋白,用于治疗选自以下各项的疾病:炎性疾病、自身免疫疾病、IgG介导的自身免疫疾病、免疫介导的疾病、骨关节炎、特应性皮炎、皮肤炎症性疾病、炎、传染病和呼吸系统疾病
[0096] 本发明的另一个目的涉及本发明的IgG Fc结构域、或本发明的抗体、或本发明的Fc融合蛋白,用于治疗感染性或寄生虫性疾病。
[0097] 本发明的另一个目的涉及本发明的IgG Fc结构域、或本发明的抗体、或本发明的Fc融合蛋白,作为诊断工具或作为研究工具,尤其是炎症或免疫疾病治疗或畜牧业应用的研究的用途。
[0098] 如上所述,本发明的抗体和Fc融合蛋白可以是治疗性的、诊断性的或用于研究。
[0099] 在一个实施方式中,它可以用于治疗炎性或免疫性疾病的研究。炎性疾病可以是例如皮肤炎性疾病例如特应性皮炎、骨关节疾病例如骨关节炎、癌症或免疫疾病例如过敏症。
[0100] 本发明的抗体或Fc融合蛋白可以结合可能是抗体或Fc融合蛋白的靶标的任何表位。它可能是:
[0101] -选自以下各项的表位:IL-31、IL31R、IL13、IL4、IL4R、IL13R、IL-5、IL23、IL22、IGF-1、CCL17、CD14、CD20、CD52、CD40、CD50、CD80、CD154、CD163、CX3CL1、CCR2、CXCR2、CGRP、CHST14抗体、TNF-α、TNFR1HER-1、HER-2、Ig-E、NGF、PD-1、PD-L1、Nav1.3、Nav1.5、Nav1.7、TSLP、TGF-β、p53蛋白、Flt3配体、GM-CSF、髓鞘少突胶质细胞糖蛋白的蛋白质或肽、MMP-13、MMP-3、MMP-1、ADAMTS-4、ADAMTS-5、uPA、uPAR、参与阻断激活或调节与炎性疾病相关的先天免疫或适应性免疫的可溶性受体,例如TSLPR或TARC、17-IA、4-1BB、4Dc、6--PGF1a、8-异-PGF2a、8-氧代-dG、A1腺苷受体、A33、ACE、ACE-2、激活素、激活素A、激活素AB、激活素B、激活素C、激活素RIA、激活素RIA ALK-2、激活素RIB ALK-4、激活素RIIA、激活素RIIB、ADAM、ADAM10、ADAM12、ADAM15、ADAM17/TACE、ADAMS、ADAM9、ADAMTS、地址素、aFGF、ALCAM、ALK、ALK-1、ALK-7、α-1-抗胰蛋白酶、α-V/β-1拮抗剂、ANG、Ang、APAF-1、APE、APJ、APP、APRIL、AR、ARC、ART、青蒿琥酯、抗Id、天冬氨素、心房利钠因子、av/b3整合素、Axl、b2M、B7-1、B7-2、B7-H、B淋巴细胞刺激物(BlyS)、BACE、BACE-1、Bad、BAFF、BAFF-R、Bag-1、BAK、Bax、BCA-1、BCAM、Bcl、BCMA、BDNF、b-ECGF、bFGF、BID、Bik、BIM、BLC、BL-CAM、BLK、BMP、BMP-2、BMP-2a、BMP-3成骨素、BMP-4、BMP-2b、BMP-5、BMP-6Vgr-1、BMP-7(OP-1)、BMP-8(BMP-8a,OP-2)、BMPR、BMPR-IA(ALK-3)、BMPR-IB(ALK-6)、BRK-2、RPK-1、BMPR-II(BRK-3)、BMPs、b-NGF、BOK、蛙皮素、骨源性神经营养因子、BPDE、BPDE-DNA、BTC、补体因子3(C3)、C3a、C4、C5、C5a、C10、CA125、CAD-8、降钙素、cAMP、癌胚抗原(CEA)、癌相关抗原、组织蛋白酶A、组织蛋白酶B、组织蛋白酶C/DPPI、组织蛋白酶D、组织蛋白酶E、组织蛋白酶H、组织蛋白酶L、组织蛋白酶O、组织蛋白酶S、组织蛋白酶V、组织蛋白酶X/ZIP、CBL、CCI、CCK2、CCL、CCL1、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL18、CCL19、CCL2、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9/10、CCR、CCR1、CCR10、CCR10、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CD1、CD2、CD3、CD3E、CD4、CD5、CD6、CD7、CD8、CD10、CD11a、CD11b、CD11c、CD13、CD15、CD16、CD18、CD19、CD21、CD22、CD23、CD25、CD27L、CD28、CD29、CD30、CD30L、CD32、CD33(p67蛋白)、CD34、CD38、CD40L、CD44、CD45、CD46、CD49a、CD54、CD55、CD56、CD61、CD64、CD66e、CD74、CD89、CD95、CD123、CD137、CD138、CD140a、CD146、CD147、CD148、CD152、CD164、CEACAM5、CFTR、cGMP、CINC、肉毒杆菌毒素、产气荚膜梭菌毒素、CKb8-
1、CLC、CMV、CMVUL、CNTF、CNTN-1、COX、C-Ret、CRG-2、CT-1、CTACK、CTGF、CX3CR1、CXCL、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCL16、CXCR、CXCR1、CXCR3、CXCR4、CXCR5、CXCR6、细胞蛋白肿瘤相关抗原、DAN、DCC、DcR3、DC-SIGN、衰变加速因子、des(1-3)-IGF-1(脑IGF-1)、Dhh、地高辛、DNAM-1、Dnase、Dpp、DPPIV/CD26、Dtk、ECAD、EDA、EDA-A1、EDA-A2、EDAR、EGF、EGFR(ErbB-
1)、EMA、EMMPRIN、ENA、内皮素受体、脑啡肽酶、eNOS、Eot、嗜酸细胞活化趋化因子1、EpCAM、肝配蛋白B2/EphB4、EPO、ERCC、E-选择素、ET-1、因子IIa、因子VII、因子VII1、因子IX、纤维细胞活化蛋白(FAP)、Fas、FcR1、FEN-1、蛋白、FGF、FGF-19、FGF-2、FGF3、FGF-8、FGFR、FGFR-3、纤维蛋白、FL、FLIP、Flt-4、卵泡刺激素、分形趋化因子、FZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD8、FZD9、FZD10、G250、气体6、GCP-2、GCSF、GD2、GD3、GDF、GDF-1、GDF-3(Vgr-2)、GDF-5(BMP-14,CDMP-1)、GDF-6(BMP-13,CDMP-2)、GDF-7(BMP-12,CDMP-3)、GDF-8(肌肉生长抑制素)、GDF-9、GDF-15(MIC-1)、GDNF、GDNF、GFAP、GFRα-1、GFR-α1、GFR-α2、GFR-α3、GITR、胰高血糖素、Glut4、糖蛋白IIb/IIIa(GP11b/IIIa)、GM-CSF、gp130、gp72、GRO、生长激素释放因子、半抗原(NP-cap或NIP-cap)、HB-EGF、HCC、HCMV gB包膜糖蛋白、HCMV)gH包膜糖蛋白、HCMV UL、造血生长因子(HGF)、Hep B gp120、乙酰肝素酶、Her2/neu(ErbB-2)、Her3(ErbB-3)、Her4(ErbB-4)、单纯疱疹病毒(HSV)gB糖蛋白、HSV gD糖蛋白、HGFA、高分子量黑色素瘤相关抗原(HMW-MM)、HIV gp120、HIV IIIB gp120 V3环、HLA、HLA-DR、HM1.24、HMFG PEM、HRG、Hrk、人心肌肌球蛋白、人巨细胞病毒(HCMV)、人生长激素(HGH)、HVEM、1-
309、IAP、ICAM、ICAM-1、ICAM-3、ICE、ICOS、IFNg、Ig、IgA受体、IGF、IGF结合蛋白、IGF-1R、IGFBP、IGF-I、IGF-II、IL、IL-1、IL-1R、IL-2、IL-2R、IL-5、IL-5R、IL-6、IL-6R、IL-8、IL-9、IL-10、IL-12、IL-15、IL-18、IL-18R、干扰素(INF)-α、INF-β、INF-γ、抑制素、iNOS、胰岛素A链、胰岛素B链、整合素α2、整合素α3、整合素α4、整合素α4/β1、整合素α4/β7、整合素α5(αV)、整合素α5/β1、整合素α5/β3、整合素α6、整合素β1、整合素β2、干扰素γ、IP-10、I-TAC、JE、血管舒缓素2、血管舒缓素5、血管舒缓素6、血管舒缓素11、血管舒缓素12、血管舒缓素14、血管舒缓素15、血管舒缓素L1、血管舒缓素L2、血管舒缓素L3、血管舒缓素L4、KC、KDR、角质形成细胞生长因子(KGF)、层粘连蛋白5、LAMP、LAP、LAP(TGF-1)、潜在TGF-1、潜在TGF-1bp1、LBP、LDGF、LECT2、Lefty、Lewis-Y抗原、Lewis-Y相关抗原、LFA-1、LFA-3、Lfo、LIF、LIGHT、脂蛋白、LIX、LKN、Lptn、L-选择素、LT-a、LT-b、LTB4、LTBP-1、表面活性物质、促黄体激素、淋巴毒素β受体、Mac-1、MAdCAM、MAG、MAP2、MARC、MCAM、MCAM、MCK-2、MCP、M-CSF、MDC、Mer、金属蛋白酶、MGDF受体、MGMT、MHC(HLA-DR)、MIF、MIG、MIP、MIP-1-α、MK、MMAC1、MMP、MMP-1、MMP-10、MMP-11、MMP-12、MMP-14、MMP-15、MMP-2、MMP-24、MMP-3、MMP-7、MMP-8、MMP-9、MPIF、Mpo、MSK、MSP、粘蛋白(Muc1)、MUC18、苗勒氏管抑制物质、Mug、MuSK、NAIP、NAP、NCAD、N-钙黏着蛋白、NCA 90、NCAM、NCAM、脑啡肽酶、神经营养因子-3、-4或-6、面神经元、NGFR、NGF-β、nNOS、NO、NOS、Npn、NRG-3、NT、NTN、OB、OGG1、OPG、OPN、OSM、OX40L、OX40R、p150、p95、PADPr、甲状旁腺激素、PARC、PARP、PBR、PBSF、PCAD、P-钙粘素、PCNA、PDGF、PDGF、PDK-1、PECAM、PEM、PF4、PGE、PGF、PGI2、PGJ2、PIN、PLA2、胎盘碱性磷酸酶(PLAP)、PIGF、PLP、PP14、胰岛素原、前列腺素、蛋白C、PS、PSA、PSCA、前列腺特异性膜抗原(PSMA)、PTEN、PTHrp、Ptk、PTN、R51、RANK、RANKL、RANTES、RANTES、松弛素A链、松弛素B链、肾素、呼吸道合胞病毒(RSV)F、RSV Fgp、Ret、类风湿因子、RLIP76、RPA2、RSK、5100、SCF/KL、SDF-1、丝氨酸、血清白蛋白、sFRP-3、Shh、SIGIRR、SK-1、SLAM、SLPI、SMAC、SMDF、SMOH、SOD、SPARC、Stat、STEAP、STEAP-II、TACE、TACI、TAG-72(肿瘤相关糖蛋白-72)、TARC、TCA-3、T细胞受体(例如,T细胞受体α/β)、TdT、TECK、TEM1、TEM5、TEM7、TEM8、TERT、睾丸PLAP样碱性磷酸酶、TfR、TGF、TGF-α、TGF-βPan特异性、TGF-βR1(ALK-5)、TGF-βRII、TGF-βRIIb、TGF-βRIII、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGF-β4、TGF-β5、凝血酶、胸腺Ck-1、甲状腺刺激素、Tie、TIMP、TIQ、组织因子、TMEFF2、Tmpo、TMPRSS2、TNF、TNF-αβ、TNF-β2、TNFc、TNF-RII、TNFRSF10A(TRAIL R1Apo-2,DR4)、TNFRSF10B(TRAIL R2 DR5、KILLER,TRICK-2A,TRICK-B)、TNFRSF10C(TRAIL R3 DcR1,LIT,TRID)、TNFRSF10D(TRAIL R4 DcR2,TRUNDD)、TNFRSF11A(RANK ODF R,TRANCE R)、TNFRSF11B(OPG OCIF,TR1)、TNFRSF12(TWEAK R FN14)、TNFRSF13B(TACI)、TNFRSF13C(BAFF R)、TNFRSF14(HVEM ATAR,HveA,LIGHT R,TR2)、TNFRSF16(NGFR p75NTR)、TNFRSF17(BCMA)、TNFRSF18(GITR AITR)、TNFRSF19(TROY TAJ,TRADE)、TNFRSF19L(RELT)、TNFRSF1A(TNF RI CD120a,p55-60)、TNFRSF1B(TNF RII CD120b,p75-80)、TNFRSF26(TNFRH3)、TNFRSF3(LTbR TNF RIII,TNFC R)、TNFRSF4(OX40 ACT35,TXGP1 R)、TNFRSF5(CD40p50)、TNFRSF6(Fas Apo-1,APT1,CD95)、TNFRSF6B(DcR3M68,TR6)、TNFRSF7(CD27)、TNFRSF8(CD30)、TNFRSF9(4-1BB CD137,ILA)、TNFRSF21(DR6)、TNFRSF22(DcTRAIL R2TNFRH2)、TNFRST23(DcTRAIL R1 TNFRH1)、TNFRSF25(DR3 Apo-3,LARD,TR-3,TRAMP,WSL-1)、TNFSF10(TRAIL Apo-2配体,TL2)、TNFSF11(TRANCE/RANK配体ODF,OPG配体)、TNFSF12(TWEAK Apo-3配体,DR3配体)、TNFSF13(APRIL TALL2)、TNFSF13B(BAFF BLYS,TALL1,THANK,TNFSF20)、TNFSF14(LIGHT HVEM配体,LTg)、TNFSF15(TL1A/VEGI)、TNFSF18(GITR配体AITR配体,TL6)、TNFSF1A(TNF-a连结素,DIF,TNFSF2)、TNFSF1B(TNF-b LTa,TNFSF1)、TNFSF3(LTb TNFC,p33)、TNFSF4(OX40配体gp34,TXGP1)、TNFSF5(CD40配体CD154,gp39,HIGM1,IMD3,TRAP)、TNFSF6(Fas配体Apo-
1配体,APT1配体)、TNFSF7(CD27配体CD70)、TNFSF8(CD30配体CD153)、TNFSF9(4-1BB配体CD137配体)、TP-1、t-PA、Tpo、TRAIL、TRAIL R、TRAIL-R1、TRAIL-R2、TRANCE、转移受体、TRF、Trk、TROP-2、TSG、肿瘤相关抗原CA125、表达Lewis Y相关水化合物的肿瘤相关抗原、TWEAK、TXB2、Ung、uPAR-1、尿激酶、VCAM、VCAM-1、VECAD、VE-钙粘着蛋白、VE-钙粘蛋白-2、VEFGR-1(flt-1)、VEGF、VEGFR、VEGFR-3(fit-4)、VEGI、VIM、病毒抗原、VLA、VLA-1、VLA-4、VNR整合素、血管性血友病因子、WIF-1、WNT1、WNT2、WNT2B/13、WNT3、WNT3A、WNT4、WNT5A、WNT5B、WNT6、WNT7A、WNT7B、WNT8A、WNT8B、WNT9A、WNT9A、WNT9B、WNT10A、WNT10B、WNT11、WNT16、XCL1、XCL2、XCR1、XCR1、XEDAR、XIAP、XPD、和激素和生长因子的受体;或[0102] -选自包含例如T细胞活化抑制剂的暴露的抗原的组的寄生虫表位,例如p36、Iris、Salp15和IL-2结合蛋白、64P蜱蛋白、Salp15、Salp25D、HL34、P29、RIM36、钙网蛋白、Tick组胺释放因子(tHRF)和AamAV422、隐藏抗原例如Bm86蛋白、铁蛋白例如铁蛋白2、HIFER1和HIFER2、丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpins)例如RAS-3、RAS-4和RIM36、4D8、Subolesin(SUB)/Akirin、HLS1丝氨酸蛋白酶抑制剂、HLS2丝氨酸蛋白酶抑制剂、P27/P30肌钙蛋白I样蛋白质、钙网蛋白、Bm91、voraxin、围食膜因子、akirins、中肠粘蛋白、接近GaIβ
1-4GlcNAc-α-O-R聚糖的Manα1-6、Maxadilan因子(MAX)、唾液腺裂解液(SGL)、唾液腺蛋白
15(SP15)、微丝蚴IgM活化抗原例如多肽P34、多肽P38、14-16kDa微丝蚴抗原、63kDa微丝蚴抗原或73kDA微丝蚴抗原、微丝蚴IgG激活抗原例如36kDa抗原、38kDa抗原、71kDa抗原或
84kDa抗原、第三阶段幼虫抗原例如多肽P200、P130、P100、P80、P75、P38、P34、P32、P21、P15、
14kDa抗原、20kDa抗原、30kDa抗原、34kDa抗原、35kDa主要表面抗原或39kDa抗原、第四阶段幼虫抗原例如39kDa抗原、66kDa抗原、24/23kDa双抗原、15kDa抗原、31kDa抗原、39kDa抗原、
42kDa抗原、55kDa抗原、59kDa抗原、70kDa抗原、97kDa抗原或207kDa抗原、成人阶段抗原例如15kDa抗原、20kDa抗原或38kDa抗原、和通用抗原例如DiAg、Di5(表皮)抗原、体细胞抗原例如原肌球蛋白、主要精子蛋白、P22U或小热休克蛋白12.6、表面抗原例如木瓜蛋白酶样半胱氨酸蛋白酶或GADPH(甘油-3-磷酸脱氢酶)、排泄-分泌(E/S)产物,例如磷酸丙糖异构酶、热休克蛋白70(HSP70)和甲状腺素运载蛋白;或
[0103] -病原体或病原体衍生的材料,例如脂多糖、肽聚糖、细胞壁组分、细胞膜组分、毒素、铁载体、毒力因子、粘附素或参与群体感应的分子、参与激活、阻断或调节先天免疫或适应性免疫的受体,例如Toll样受体或C型凝集素受体等模式识别受体、G蛋白偶联受体、共刺激膜蛋白或免疫检查点抑制剂例如B7蛋白家族、程序性细胞死亡分子(PD)和PD配体(PD-L)、CTLA-4或LAG-3、以及细胞因子例如趋化因子、白细胞介素、干扰素、参与促进或消除炎症,参与激活、阻断或调节先天免疫或适应性免疫的介质。
[0104] 如上所述,本发明的犬科动物IgG Fc结构域或抗体或Fc融合蛋白可用作药物,其可以是治疗性或预防性药物。例如,它可能是疫苗
[0105] 该药物可以允许蛋白质例如抗体、激素或生长因子跨上皮屏障,如乳腺上皮、肠、肺、阴道或其他粘膜屏障进行递送。
[0106] 如上所述,本发明的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体或Fc融合蛋白可用于治疗自身免疫疾病,例如IgG介导的自身免疫性疾病,或选自以下各项的自体免疫性疾病:大疱性自身免疫性皮肤病、系统性红斑狼疮、自身免疫性溶血性贫血、免疫介导的血小板减少症、血小板减少症、自身免疫性血液病、自身免疫性肌肉骨骼系统疾病、自身免疫性甲状腺疾病、多器官自身免疫性疾病、自身免疫性肾上腺自身免疫性疾病和甲状腺功能减退症。大疱性自身免疫性皮肤病可能包括寻常型天疱疮、落叶性天疱疮、增殖性天疱疮、红斑性天疱疮和大疱性类甲状腺天疱疮。根据本发明,自身免疫性血液病可选自自身免疫性溶血性贫血、免疫介导的血小板减少症和系统性红斑狼疮。根据本发明,自身免疫性肌肉骨骼系统疾病选自重症肌无力、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮和多关节炎。在本发明的一个实施方式中,自身免疫性甲状腺疾病可能与淋巴细胞性甲状腺炎有关。多器官自身免疫疾病可选自系统性红斑狼疮和盘状红斑狼疮。自身免疫性肾上腺自身免疫疾病可以是例如肾上腺皮质功能减退。
[0107] 如上所述,本发明的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体或Fc融合蛋白可用于治疗炎性疾病,所述炎性疾病可以是皮肤炎性疾病,例如特应性皮炎或骨关节疾病,例如关节病、癌症或过敏症。
[0108] 如上所述,本发明的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体或Fc融合蛋白可用于治疗感染性或寄生虫性疾病,其可选自由狗体外寄生虫和狗体内寄生虫引起的疾病,狗体外寄生虫和狗体内寄生虫即蜱(蛛形纲:蜱亚目)、螨(蛛形纲:蜱螨目)、咀毛虱和咬虱(节足动物门:虱目)、跳蚤(节肢动物门:蚤目)、苍蝇(双翅目长角亚目短角亚目)、蚊子(双翅目:蚊科)、沙蝇(双翅目:毛蠓科)、线虫(线形动物们:线虫纲)、吸虫(扁形动物门:吸虫纲)、绦虫(扁形动物门:绦虫纲)和原生动物(原生生物:原生生物类),和呼吸道感染、泌尿系感染和皮肤病感染,特别是皮肤感染、软组织感染和耳炎。
[0109] 如上所述,本发明的犬科动物IgG Fc结构域、或抗体或Fc融合蛋白可用于治疗感染性呼吸道感染,其可选自由以下各项引起的疾病:支气管败血性博德特氏菌(Bordetella bronchiseptica)、支原体属(Mycoplasma spp)(犬科动物小孢子菌(M.canis),犬科动物霉形体(M.cynos))、链球菌属(Streptococcus spp)、大肠杆菌(Escherichia coli)、多杀巴斯德氏菌(Pasteurella multocida)、葡萄球菌属(Staphylococcus spp)、CIV/犬科动物流感病毒、CPIV/犬科动物副流感病毒、CnPnV/犬科动物肺炎病毒、CDV/犬科动物瘟热病毒、CRCoV/犬科动物呼吸道冠状病毒、CAdV-2/犬科动物腺病毒2型、CaHV-1/犬科动物疱疹病毒1型。泌尿系感染可选自由假中间葡萄球菌(Staphylococcus pseudintermedius)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、凝固酶阴性葡萄球菌属(Coagulase-negative staphylococcus spp)、绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、变形杆菌属(Proteus spp)、大肠杆菌、棒状杆菌属(Corynebacterium spp)、肠球菌属(Enterococcus spp,)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter spp)、肠杆菌属(Enterobacter spp)、支原体属(Mycoplasma spp)、乳酸杆菌属(Lactobacillus spp)、克雷伯氏菌属(Klebsiella spp)和厌氧细菌引起的疾病。
[0110] 皮肤和软组织感染可选自由以下各项引起的疾病:假中间葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌、大肠杆菌、棒状杆菌属、肠球菌属、柠檬酸杆菌属、乳酸杆菌属、克雷伯氏菌属、厌氧细菌、厚皮马拉色菌(Malassezia pachydermatis)和马拉色菌属(Malassezia spp)。
[0111] 如上所述,本发明的IgG Fc结构域、或抗体或Fc融合蛋白可用作诊断工具或用作畜牧业应用的研究工具,其可选自控制动物的繁殖,如动物的发情周期或阉割。本发明的另一个目的是提供包含所述变体的药物组合物。通过将具有所需纯度的多肽变体与可选的生理学上可接受的药学上可接受的载体、赋形剂或稳定剂以冻干制剂或水溶液的形式混合来制备所述制剂。这种药物组合物用于为有需要的患者进行治疗。
[0112] 为了对有需要的患者进行治疗,可以给予治疗有效剂量的变体。本文的“治疗有效剂量”是指产生其给药效果的剂量。确切的剂量将取决于治疗的目的,并且可以由本领域技术人员使用已知技术确定。剂量可以为0.001至100mg/kg体重或更高,例如0.1、1.0、10或50mg/kg体重,优选0.1至10mg/kg。如本领域所知,蛋白质降解、全身与局部递送、新蛋白酶合成速率、以及年龄、体重、总体健康状况、性别、饮食、给药时间、药物相互作用和病症的严重程度的调整可能是必要的,并且可由本领域技术人员通过常规实验确定。
[0113] 包含变体的药物组合物的给药可以以多种方式进行,包括但不限于:口服、皮下给药、静脉内给药、肠道外给药、鼻内给药、皮内给药、眼内给药、直肠给药、阴道给药、经皮给药、局部给药(例如,凝胶、药膏、乳液、面霜等)、腹腔内给药、肌肉内给药、肺内给药。
[0114] 本文所述的治疗剂可与其他治疗剂同时给药,即,本文所述的治疗剂可与其他疗法或治疗剂共同给药,包括例如小分子、其他生物制剂、放射疗法或外科手术,该列表不是限制性的。
[0115] 通过以下关于附图的实施例进一步说明本发明,这些实施例不应被解释为限制性的。

附图说明

[0116] -图1:表示YTE-b12犬科动物IgGB(YTE)与野生型b12犬科动物IgGB(WT)的比较性结合分析(RU/s),其中示出了pH 6.0的WT(920nM和460nM)(三角形),pH 7.4的WT(920nM和460nM)圆圈),pH 6.0的YTE(920nM和460nM)(正方形),pH 7.4的YTE(460nM和920nM)(菱形)。
[0117] -图2:表示NA-b12犬科动物IgGB(NA)与野生型b12犬科动物IgGB(WT)的比较性结合分析(RU/s),其中示出了pH 6.0的WT(920nM和460nM)(正方形),pH 7.4的WT(920nM和460nM)(圆圈),pH 6.0的NA(920nM和460nM)(菱形),以及pH 7.4的NA(920nM和460nM)(三角形)。
[0118] -图3:表示AAA b12犬科动物IgGB(AAA)与野生型b12犬科动物IgGB(WT)的比较性结合分析(RU/s),其中示出了pH 6.0的WT(920nM和460nM)(正方形),pH 7.4的WT(920nM和460nM)(圆圈),pH 6.0的AAA(920nM和460nM)(菱形),以及pH 7.4的AAA(920nM和460nM)(三角形)。
[0119] -图4:表示在0.2mg/kg剂量下狗的单次静脉内给药后的平均Ig血浆浓度(μg/mL)-时间(h)曲线,变体YTE(圆圈)和野生型(三角形)的半对数标度。
[0120] -图5:表示来自PDB 1D 4N0U结构的Fc、FcRn、HSA复合物的不对称单元。HSA结构域位于图的最右下方;FcRn的FCGRT结构域位于图的下止点;FcRn的B2M结构域位于图的上止点;并且包含其碳水化合物加合物的Fc结构域位于图的最左侧。(在Pymol中生成的分子图像([12])。
[0121] -图6:表示如图8中识别的对称扩增的Fc/FcRn复合物,从中去除了其中心处的二聚体Fc结构域和碳水化合物加合物(在Pymol中产生分子图像([12]))。
[0122] -图7:表示在Fc CH2-CH3连接片段处的M15A、S16和T18残基(IMGT编号,显示为棒状)的位置的立体图(在Pymol中产生的分子图像([12]))。
[0123] -图8:表示包含本研究中建模的IgG序列的多序列比对。作为参考,对彼此相同的犬科动物序列的部分加边框,对人类和犬科动物科动物相同的人类序列的部分在人类序列上加边框,并且对所有三种物种之间相同的猫科动物序列的部分在猫科序列上加边框。识别为属于天然Fc/FcRn复合物的结合界面的残基(基于ca-IgGD/FcRn)加阴影。最后,五个突变组中涉及的七个残基的位置用星号标记。
[0124] -图9:表示ca-IgGD-YTE突变组(R(E15A)Y;T(E16)T;T(E18)E)的环境立体图(在Pymol中生成的分子图像([12]))。
[0125] -图10:表示fe-IgG1A YTE突变组(S(E15A)Y;S(E16)T;T(E18)E)的环境立体图(在Pymol中产生的分子图像([12]))。

具体实施方式

[0126] 实施例
[0127] 实施例1:突变的犬科动物IgG Fc结构域的制备
[0128] 基因合成
[0129] 对应于B12重链(VH)和轻链(VL)可变区的氨基酸序列,将抗HIV-1 gp120中和抗体(Zhou T等人:"Structural definition of a conserved neutralization epitope on HIV-1 gp120"(“HIV-1 gp120上保守中和表位的结构定义”),Nature.2007 Feb 15;445(7129):732-7([10]))用于设计哺乳动物表达的密码子优化后的DNA序列。对于重链和轻链来说,合成了编码唯一的NotI限制性位点随后是共有的Kozak序列(GCCGCCACC)然后是信号肽(用于轻链的MGVPTQLGLLLWLTDARC(SEQ ID NO:5)和用于重链的MEWSWVFLFFLSVTTGVHS(SEQ ID NO:6))、B12可变区(VH和VL)和唯一的限制性位点(NheI用于VH和BsiWI用于VL)的DNA。在穿梭载体中递送的VH和VL构建体用限制酶消化(用于VH的Not I和NheI;用于VL的NotI和BsiWI)并连接到其中已插入了犬科动物IgG2(同种型B=链B)CH1+铰链+CH2+CH3结构域用于VH的pcDNA3.1表达载体(Invitrogen)中,以及其中已经插入了犬科动物κ(Kappa)恒定结构域用于VL的pCDNA3.1表达载体。通过双链DNA测序验证质粒DNA。
[0130] 通过使用来自Stratagene的QuikChange定向位点诱变试剂盒在Fc区(CH2和/或CH3结构域)中引入突变,获得亲本B12-犬科动物IgG1分子的变体。
[0131] B12-犬科动物IgG2和Fc变体的表达和纯化
[0132] 通过共转染在CHO-S细胞中分离的载体上编码的2个基因,通过瞬时基因表达来产生重组单克隆抗体,所述CHO-S细胞适合于悬浮液中的无血清培养基(来自Life TechnologiesTM的CHO SFM-II培养基)。通常,对于50mL中等规模的表达测试来说,总共50μg质粒DNA(25μg重链和25μg轻链)在1.5mL Eppendorf试管中混合,加入1mL含有25μL3mg/mL PEI转染试剂(Polyplus)pH 7.0的CHO SFM培养基,在室温下孵育20分钟。将DNA-PEI的混合物在125mL摇瓶中以1~2×106/mL加载到49mL的Invitrogen FreestyleTM CHO-S细胞(Life Technologies)中。将细胞再摇动6天。通过以3,000rpm离心细胞15分钟来获得上清液。使用ForteBio的蛋白A生物传感器( Systems)测定上清液中犬科动物IgG的表达滴度。然
后利用MabSelect SuRe(GE Healthcare Life Sciences)在蛋白A亲和培养基上对亲本B12犬科动物IgG2单克隆抗体和Fc变体进行纯化。利用0.1M甘氨酸pH3.5从蛋白A中洗脱抗体,并在1M TRIS中进行中和。将Dulbecco PBS(Lonza BE17-512Q)中的纯化抗体进行无菌过滤(来自Techno Plastic Products AG的0.2μM无菌过滤器),并利用Eppendorf生物光在280nm处通过OD读数确定最终浓度。
[0133] 犬科动物FcRn-β2M
[0134] 具有酶促生物素化的C-末端并且用相应的犬科动物β2巨球蛋白生产的犬科动物FcRn购自Immunitrack(Denmark,#ITF11-1000)。
[0135] SPR分析
[0136] SPR实验利用BIAcore 2000(Biacore AB,Uppsala,Sweden)在25℃下进行。通过胺偶联将CM5芯片用链霉抗生物素蛋白(Roche,Basel,Switzerland)包被。注入1M乙醇胺封闭未使用的活化芯片表面。BIAcore在pH 8.0下用HBS-EP缓冲液(Biacore AB,Uppsala,Sweden)启动。将在pH 8.0下的HBS-EP缓冲液中稀释的生物素化的犬科动物FcRn-2M复合物固定在链霉抗生物素蛋白传感器表面上。涂覆有链霉抗生物素蛋白的流式细胞1用作参比细胞。对于动力学实验,将B12犬科动物IgG2亲本分子和Fc变体注射到HBS-EP缓冲液pH 6.0中。在解离阶段结束时,注入HBS-EP缓冲液pH 8.0用于表面再生。每次注射重复两次进行。为了避免非特异性结合和大量缓冲效应,通过利用BIAevaluation软件减去从对照表面获得的信号和空白注入来处理数据。根据二价分析物模型确定亲和常数。
[0137] 单次静脉注射B12-犬科动物IgG2和Fc变体后对狗的药代动力学研究
[0138] 雄性成年比格犬(约8-10kg,每组n=3只)以0.2mg/kg的剂量单次静脉内推注亲本B12犬科动物IgG2 mAb或Fc变体。在IV给药后5分钟、30分钟、1小时、4小时、7小时、1天、2天、3天、7天、14天和28天的时间间隔中,利用含有抗凝血剂的真空试管从外周静脉取血样。将血液样品在上孵育。将凝结的血液在4℃下以13,000g离心30分钟,并将血清样品储存在-
20℃。通过ELISA测定(如下所述)测定血浆犬科动物IgG浓度。利用Phoenix WinNonlin软件,根据标准非隔室方法计算药代动力学参数、半衰期(t1/2α,t1/2β)和AUC。
[0139] 用于在雄性比格犬血清样本中定量B12-IgG2mAb浓度的ELISA方法
[0140] 将重组HIV1 gp120蛋白(来自Abeam的ab73769)在ELISA板上以1μg/ml的浓度在4℃下固定过夜,并用2%(w/v)脱脂奶粉/磷酸盐缓冲盐水(MPBS)阻断剩余的结合位点。将纯化的重组b12-犬科动物IgG1、Fc变体或血清样品在MPBS中稀释,分两次重复滴定并在室温下孵育1小时。利用100μl的3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)底物(0.1mg/ml TMB,100mM乙酸钠缓冲液pH 6,0.006%H2O2))用辣根过氧化物酶(HRP)偶联的二抗(抗犬科动物IgG抗体)进行检测。用50μl的1M H2SO4终止反应,并在450nm下测量吸光度。用GraphPrism软件(La Jolla,CA,美国)拟合数据,计算血清中重组犬科动物IgG的浓度。
[0141] 实施例2:体外犬科动物mAb-FcRn相互作用的测量
[0142] 犬科动物IgG Fc突变体YTE,包含用酪氨酸取代CH2结构域的氨基酸15.1、用苏氨酸取代CH2结构域的氨基酸16、以及用谷氨酸取代CH2结构域的氨基酸18(“YTE变体”),如上文实施例1中那样制备。
[0143] 此外,突变体N114A,其对应于犬科动物IgG Fc结构域,其氨基酸序列包含用丙氨酸取代CH3结构域的氨基酸114(“NA突变”),以及突变体N90A N40A N114A,其对应于犬科动物IgG Fc结构域,其氨基酸序列包含用丙氨酸取代CH2结构域的氨基酸90、用丙氨酸取代CH3结构域的氨基酸40和用丙氨酸取代CH3结构域的氨基酸114(“AAA”突变),如实施例1中那样制备。
[0144] 在第一种情况下利用将生物素化的FcRn固定化到C1芯片来测量犬科动物IgG2(B)和犬科动物FCGRT/B2M(FcRn)复合物之间的相互作用。在10mM乙酸盐缓冲液pH4.5中使用50μg/ml链霉抗生物素蛋白来功能化C1芯片(约180RU)。以0.5、1.5和10ng/ml施加生物素化的FcRn以制备低密度表面,用于在15-30RU之间的最大距离(Rmax)处进行相互作用分析。使用在50μg/ml下利用犬科动物IgG测试Rmax。
[0145] 我们在pH 6.0观察到芯片的高非特异性背景,这意味着必须使用不同的实验设置。在不同的表面上已经观察到该问题,因此在第二种情况下,我们反过来进行设置,并捕获了抗体作为注射FcRn的可溶性配体。
[0146] 制备并测试蛋白L表面。该表面可以很好地结合b12犬科动物IgG2(B),并且可以在没有严重背景问题的情况下查看相互作用。
[0147] 利用以下参数进行比较性结合分析:
[0148] -设置:Fc2-1蛋白L
[0149] -缓冲液20mM磷酸盐;150mM NaCl;pH 6.0和7.4
[0150] -温度25℃
[0151] -捕获1200RU抗体突变体
[0152] -相应缓冲液中的配体920nM和460nM FcRn。
[0153] 在pH 6.0,与WT相比,YTE突变体表现出强结合。可以为YTE突变体产生150nM的Kd值。在pH 7.4,YTE突变体显示出最小的残余结合,参见图1。
[0154] 在pH 6.0,NA突变体具有比WT更好的结合(通过更高的结合速率),但不具有与YTE突变体一样强的结合。无法计算Kd值。在pH 7.4,没有与FcRn的残余结合。参见图2。
[0155] 在pH 6.0,AAA突变体具有比WT更低的结合。在pH 7.4,没有与FcRn的残余结合。参见图3。
[0156] 实施例3:在0.2mg/kg的剂量下静脉内给药后测定狗中犬科动物WT b12-IgGB和犬科动物YTE-b12-igGB变体的药代动力学参数
[0157] 该研究的目的是验证含有修饰的Fc片段的免疫球蛋白(Ig)的消除半衰期大于犬科动物科动物中野生型Ig的消除半衰期。
[0158] 为此,在0.2mg/kg的剂量下静脉注射给药后,比较狗中这2种犬科动物IgG的血浆药代动力学参数:
[0159] 免疫球蛋白A:野生型
[0160] 免疫球蛋白B:YTE变体
[0161] 动物
[0162] 在基线处重量为8.0kg至17.5kg的九只雄性和/或雌性比格犬参与该研究。品种、体重、性别、出生日期和动物来源列于下表1中
[0163] 表1:研究中所使用动物的特征
[0164]
[0165] 测定条件
[0166] 免疫球蛋白作为2mg/mL的可注射溶液使用。
[0167] 免疫球蛋白溶液应装在4mL试管中。溶液应在-20℃的原始包装中储存,并在注射前恢复到室温。在解冻后沉淀的情况下,将溶液涡旋。如果在涡旋后仍然存在沉淀物,则试管不能用于给药。
[0168] 研究的实验设计
[0169] 在第0天(D0)对所有动物进行静脉内给药。将动物分成2组,每组3只动物,如下表2所示。
[0170] 表2:通过静脉内途径的实际给药剂量
[0171]
[0172] 为了计算要给药的体积,在第4天的临床检查期间对狗进行称重。
[0173] 溶液的给药
[0174] 将可注射的免疫球蛋白溶液以0.2mg/kg的剂量(对应于0.1mL/kg的体积)静脉内(IV,缓慢推注)给药头静脉。将免疫球蛋白溶液包装在4mL试管中。
[0175] 使用抗反流导管。在注射免疫球蛋白溶液后立即用1mL生理盐水(0.9%NaCl)冲洗导管。在给药后将导管留置至少2小时,以便在必要时注射休克治疗药物。
[0176] 表3:通过静脉内途径的实际给药剂量
[0177]
[0178] 血样
[0179] 直接穿刺颈静脉取出血液(约4mL)到肝素化试管(肝素锂)中。血液样品可以从禁食或未禁食的动物中取出。
[0180] 在D0时实现给药前的采样时间(T0=给药前)。
[0181] 取样后,立即放置在冰床上的架子上保护血液试管免受光照(试管不与冰接触)。
[0182] 血液试管在两小时内送至生物分析实验室,在那里将它们在约5℃下离心(离心机设定为3500rpm)10分钟。将血浆TO(给药前)分成8个最小值为150μL的等分试样。将剩余采样时间的血浆分成3个最小值为400μL的等分试样。将血浆等分试样置于约-75℃的生物分析实验室的冰箱中直至测定。
[0183] 表4:静脉内给药后的实际血液采样时间
[0184]
[0185] 测量生物标本中的Ig血清浓度
[0186] 通过ELISA方法测定血清样品中的Ig。
[0187] 表5:在狗中以0.2mg/kg的剂量单次静脉内给药后的野生型Ig血浆浓度
[0188]
[0189] Sd:标准差;lloq:定量的下限(0.1μg/mL);na:不适用。
[0190] *:为了计算平均值和sd,将拖尾浓度
[0191] 表6:在狗中以0.2mg/kg的剂量单次静脉内给药后的Ig变体YTE血浆浓度
[0192]
[0193]
[0194] Sd:标准差;lloq:量化的下限(0.1μg/mL);na:不适用。
[0195] *:为了计算平均值和sd,将拖尾浓度
[0196] 评估药代动力学参数
[0197] 评估药代动力学参数
[0198] 使用 软件(7.0版)分析血清Ig浓度的时间演变。使用非隔室方法。
[0199] 对于药代动力学参数的计算,适用以下规则:
[0200] -使用实际采样时间。
[0201] -使用实际给药的剂量。
[0202] -位于T0和等于或大于定量限值(loq)的第一浓度之间的低于loq的所有浓度替换为0以进行分析。
[0203] -低于位于动力学评估结束时的loq的浓度不用于计算中。
[0204] 至少,为每只动物确定以下参数:
[0205] λz=终末消除常数是通过利用终末期中的至少3个点的线性对数回归来估计的。
[0206] T1/2λZ=消除半衰期(t1/2)是如下计算的:
[0207] AUClast=利用线性梯形法计算浓度曲线下直至观察到的最后可量化浓度的面积。
[0208] AUCINF=外推至无穷大的浓度曲线下面积,其将计算为:[AUCINF=AUClast+(Clast/λz)],其中Clast是可量化头孢氨苄的最后浓度。AUCINF的外推百分比通常不应超过20%。
[0209] Cl=清除率,计算如下:[Cl=剂量/AUCINF]。
[0210] MRTlast=从给药时间到最后可定量浓度时间的平均停留时间,计算如下:MRTlast=AUMClast/AUClast,其中AUMClast是从给药时间到最后可量化浓度的时刻曲线下的面积。
[0211] MRTINF=外推至无穷大的平均停留时间,如下计算。MRTINF=AUMCINF/AUCINF,其中AUMCINF是外推到无穷大的时刻曲线下的面积。
[0212] 表7:在狗中以0.2mg/kg的剂量单次静脉内给药后的个体和平均血浆药代动力学参数
[0213]
[0214] λz:通过最后时间点的线性回归计算的消除率常数;Τ1/2λZ:用λz计算的消除半衰期;Cl:总清除率;MRTlast:直到最后一个可测量时间点的平均停留时间;MRTINF:外推至无穷大的平均停留时间;SD:标准偏差。
[0215] 清除率是评估消除机制的最有用的参数,定义为将药物消除速率与血浆药物浓度相关联的比例因子。与野生型抗体相比,变体YTE在比格犬中表现出大约降低2倍的清除率。参见图4。
[0216] 消除半衰期Τ1/2λZ是血浆浓度以及体内药物量下降一半的时间。对于变体YTE,观察到比野生型半衰期延长约1.8倍的体内半衰期。
[0217] 给药后发生的事件的另一种观点是考虑在被消除之前分子在体内停留多长时间。引入分子在体内驻留的平均时间称为平均停留时间。对于变体YTE获得的平均停留时间外推至无穷大,MRTINF,比野生型长约1.9倍。
[0218] 实施例4:犬科动物和猫科动物的mAb-FcRn相互作用之间的比较
[0219] 为了比较家犬(Canis lupus familiaris)和家猫(Felis catus)的Fc结构域与它们各自的新生儿Fc受体(FcRn;FCGRT/B2M复合物)的结合,执行这些物种的代表性IgG同种型成员的Fc结构域复合物及其同源FcRn的分子建模。因此,基于与人FcRn和人血清白蛋白(PDB ID 4N0U)复合的YTE人Fc变体的3.8A分辨率晶体结构已经产生了犬科动物IgG ca-IgG1、ca-IgG2和ca-IgG4Fc/FcRn复合物的同源模型和猫科动物IgG1 Fc/FcRn复合物的同源模型(Oganesyan V等人:"Structural insights into neonatal fc receptor-based recycling mechanisms"(“基于新生儿fc受体的回收机制的结构见解”),J Biol Chem 2014;289:7812-7824([11]))。
[0220] 方法论
[0221] 从IMGT 3D数据库(而非PDB)中检索出与人FcRn和人血清白蛋白(PDB ID 4N0U)复合的YTE人Fc变体的 分辨率晶体结构(Lefranc等人([4])),以便在与不同结构的任何后续比较期间确保一致的残基编号。晶体结构的不对称单元含有由与FcRn和HSA结合的Fc的一半组成的复合物。然而,生物单元实际上由完整的Fc二聚体组成,其中每个Fc单体与一份FcRn和HSA复合。除了HSA组分之外,完整的生物单元是建模的主题,以便通过二聚体接触保留完整Fc二聚体的构象。参见图5、图6和图7。
[0222] 犬科动物Fc/FcRn复合物相对于人包含123个单独的氨基酸取代基。此外,存在一个缺失和两个远离Fc/FcRn界面的连续插入;为简单起见,后者没有建模。值得注意的是,有两种情况,其中组氨酸残基在从人类到犬科动物类序列的转变中发生突变,并且有四种情况,其中非组氨酸残基突变成组氨酸。在突变的组氨酸残基中,没有一个涉及显著的跨界面相互作用;突变为组氨酸的残基也是如此。在猫科动物的情况下,FcRn序列在L(A1005)处掺入相对于人模板的缺失,所述模板位于Fc/FcRn结合界面的正后方。
[0223] 图8显示了包含本研究中建模的IgG序列的多序列比对。作为参考,对彼此相同的犬科动物序列的部分加边框,对人类和犬科动物科动物相同的人类序列的部分在人类序列上加边框,并且对所有三种物种之间相同的猫科动物序列的部分在猫科序列上加边框。识别为属于天然Fc/FcRn复合物的结合界面的残基(基于ca-IgG/FcRn界面集的并集)加阴影。最后,五个突变组中涉及的七个残基的位置用星号标记。
[0224] 从初始建模模板,对于每种物种特异性IgG同种型和相应的FcRn,生成最终模型:一种对应于天然/野生型Fc/FcRn复合物的模型,和一种对应于YTE突变组的模型。对于这些模型,选择的残基被突变,并且基于避免空间冲突和有利的残基-残基相互作用的可能性,从PyMol中的骨架依赖性旋转异构体文库中迭代选择新氨基酸的侧链及其相邻残基的旋转构象。
[0225] 结果
[0226] YTE突变组由取代L(E15A)Y、A(E16)T和T(E18)E组成。Y(E15A)通过去溶剂化P(A1050)来稳定界面,T(E16)参与稳定与E(A1051)的静电和氢键相互作用,并且E(E18)参与稳定与N(A1029)的静电和氢键相互作用。
[0227] 预测含有YTE突变组的犬科动物IgG2和IgG4的复合物比含有天然Fc的那些更紧密地结合;这也与人IgG1的观察结果一致。
[0228] 对于ca-IgG2,YTE突变的益处可通过以下方式合理化:a)L(E15A)Y从P(A1050)和E(A1051)获得稳定;b)A(E16)T从Y(A1003)和E(A1051)获得稳定;和c)T(E18)E从N(A1029)获得稳定。
[0229] ca-IgG1和ca-IgG4的情况是不同的,因为它们的序列意味着YTE采用R(E15A)Y;T(E16)T;T(E18)E的形式。对于这两种情况,即在E16处没有变化,以及没有原生的R(E15A)从D(A83)获得稳定化的复杂性,这不是带有L(E15A)的ca-IgG2中的情况。在ca-IgG1的情况下;R(E15A)Y导致YTE突变组基本上没有净稳定增益。ca-IgG4 YTE突变组的环境如图9所示。图10显示了猫科动物-IgG1 YTE突变组,S(E15A)Y;S(E16)T;T(E18)E的环境。该图清楚地显示了为什么YTE突变组不能使猫科动物-IgG1 Fc/FcRn复合物稳定化。Y(A1003)采用远离结合界面朝向FcRn链的构象;因此,模型表明:(A1005)缺失被证明具有不仅仅是“第二壳”效应;而是直接改变了关键接触残基的构象。此外,E(A1051)的构象不同,可能是由于Y(A1003)的构象改变。因此,在YTE突变组存在下,都不可能由这些残基中的任何一个提供稳定化增益。
[0230] 参考文件
[0231] [1]Ghetie et al.:“Increasing the serum persistence of an IgG fragment by random mutagenesis”,Nat Biotechnol.1997 Jul;15(7):637-40.
[0232] [2]Dall′Acqua et al.:“Increasing the affinity of a human IgG1 for the neonatal Fc receptor:biological consequences”,J Immunol.2002 Nov 1;169(9):5171-80.
[0233] [3]Tang et al.:“Cloning and characterization of cDNAs encoding four different canine immunoglobulin gamma chains”,Vet Immunol Immunopathol.2001 Aug 10;80(3-4):259-70.
[0234] [4]Lefranc M.et al.:“ the international ImMunoGeneTics information 25 years on”,Nucleic Acids Res 2015;43:D413-22.
[0235] [5]Lefranc M-P:“Unique database numbering system for immunogenetic analysis”,Immunol Today 1997;18:509.
[0236] [6]Harlow et al.:“Antibodies:A Laboratory Manual”,Cold Spring HarborLaboratory Press,2nd ed.1988.
[0237] [7]Hammerlinq,et al.:“Monoclonal Antibodies and T-Cell Hybridomas”,Elsevier,N.Y.,1981,pp.563-681.
[0238] [8]Zoller and Smith:“Oligonucleotide-directed mutagenesis using M13-derived vectors:an efficient and general procedure for the production of point mutations in any fragment of DNA”,Nucleic Acids Res.1982 Oct 25;10(20):6487-500.
[0239] [9]Kunkel et al.:“Rapid and efficient site-specific mutagenesis without phenotypic selection”,Methods Enzymol.1987;154:367-82.
[0240] [10]Zhou  T  et  al.:“Structural definition of a  conserved neutralization epitope on HIV-1 gp120”Nature.2007 Feb 15;445(7129):732-7.[0241] [11]Oganesyan V et al.:“Structural insights into neonatal fc 
receptor-based recycling mechanisms”,J Biol Chem 2014;289:7812-7824.
[0242] [12]The PyMOL Molecular Graphics System,Version 1.3r1,Schrodinger,LLC.
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈