[发明专利]活性蛋白酶抗性抗体Fc突变体

说明书

优先权申请

本申请要求于2010年12月23日提交的美国申请序列号61/426,619和于2011年9月29日提交的美国申请序列号61/540,882的优先权，所述美国申请以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本发明涉及人抗体IgG恒定区，尤其是Fc区，所述恒定区如此突变以便改变蛋白水解切割位点，赋予对内源和病原体衍生的蛋白酶的抗性，并且进一步改变为特异性结合Fcγ受体并通过Fc受体介导的补体级联交联或活化来活化通过免疫细胞的促有丝分裂应答。新型序列可掺入其中期望蛋白水解抗性和细胞毒效应功能性的治疗抗体组合物中。

背景技术

人抗体的IgG同种型由亚型IgG1、IgG2、IgG3和IgG4组成，所述亚型各含有通过铰链区连接至单个Fc结构域的两个抗原结合臂(Fabs)。IgG1，治疗单克隆抗体中代表的占优势亚类，被视为在循环中具有17.6-56.2天的长半衰期的稳定分子。(Salfeld，Nat Biotechnol《自然·生物技术》25(12)：1369-72，2007)。然而，IgG1对通过许多生理学相关的蛋白酶在铰链区中的蛋白水解敏感，所述蛋白酶与侵袭性癌症(例如基质金属蛋白酶)和病理微生物相关。在重链之间的二硫键(核心铰链)上的切割释放单价Fab，并且在二硫键下的双向切割释放二价结构，F(ab′)₂片段。几种金属蛋白酶和两种细菌酶，金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的谷氨酰基内肽酶V8(GluV8)和化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)的免疫球蛋白降解酶(IdeS)，作用于下铰链(二硫键下(图1)中的IgG1，并且最终产生F(ab′)₂和Fc片段(Ryan等人，Mol Immunol《分子免疫学》45(7)：1837-462008)。

当针对细胞表面抗原的治疗单克隆抗体(mAbs)的功效与靶细胞的消除相关时，通过Fc结构域赋予的抗体“效应子功能”确实受牵涉并且在抗体的总体疗效中是重要的。(Bibeau等人，J Clin Oncol《临床肿瘤学杂志》27：1122-11292009；Cartron等人，Blood《血液》99：754-7582002；和Musolino等人，J Clin Oncol《临床肿瘤学杂志》26：1789-17962008)。与免疫细胞上表达的Fcγ受体(FcγR)相互作用的抗体的Fc结构域，以及与补体相互作用的Fc结构域被认为促成针对细胞表面抗原的几种单克隆抗体(mAbs)的作用。这些相互作用可通过抗体依赖细胞的细胞毒性(ADCC)、抗体依赖性细胞吞噬作用(ADCP)和补体依赖性细胞毒性(CDC)导致mAb靶向细胞的消除。

近来，已显示IgG1的重链多肽之一中的单次蛋白水解切割不破坏链的结合，并且因此维持循环抗原结合能力中的寿命；但引起IgG1结合FcγRs的能力的丧失并驱动Fc-介导的效应子功能(Brezski等人，Proc Natl AcadSci USA《美国国家科学院院刊》106：17864-178692009)。治疗单克隆抗体的单次和多次切割可导致结合靶但已丧失一些或全部功效的种类。因此，在其中期望靶细胞或组织的破坏的其它用途中，改造蛋白酶抗性但效应子功能增强的Fc-平台可提供用于改善抗癌和抗传染病治疗的显著优点。

发明内容

本发明提供在抗体或抗体样治疗剂的改造中有用的修饰的免疫球蛋白恒定结构域的组合物。包含Fc区和靶向细胞表面配体的用作治疗剂的IgG种类的免疫球蛋白是用于使用本发明的组合物修饰的具体候选物。本发明的修饰的免疫球蛋白对通过IgG的抗原结合结构域靶向的环境中的蛋白水解酶是抗性的，但保留与抗体的Fc区相关的重要效应子功能，所述环境例如包含癌细胞或肿瘤脉管系统相关抗原的瘤内环境。

根据本发明，提供通过在IgG1 Fc区中掺入赋予蛋白酶抗性的突变来生成蛋白酶抗性IgG1单克隆抗体的方法。在进一步方面，通过在Fc区中的远端位置上引入另外的氨基酸变化，可恢复含有此类突变的IgGs的功能活性。