[发明专利]免疫球蛋白FC变体

说明书

技术领域

本发明涉及具有增加的FcRn(新生Fc受体)结合亲和力的免疫球蛋白Fc变体和使用其增加生理学活性多肽的体内半衰期的方法。本发明的免疫球蛋白Fc变体特征在于包括选自天然免疫球蛋白Fc片段的恒定区中的307S、308F、380S、380A、428L、429K、430S、433K和434S(该编号是根据EU索引)的一个或更多个氨基酸修饰。

背景技术

抗体是结合具体抗原的免疫蛋白。抗体由两条多肽轻链和两条多肽重链组成。每条链由免疫球蛋白结构域组成并且都具有可变区和恒定区。抗体之间的可变区显示明显的序列多样性并且负责结合靶抗原。具有相对低的序列多样性的恒定区负责结合许多天然蛋白并且引发重要的生物化学事件。

在许多之前的文献中公开了抗体的结构、功能和亚类的详细描述(Burton DR:Immunoglobulin G:functional sites,Mol.Immunol.22:161-206,1985)。IgG中Fc结构域之间的区域介导与新生Fc受体(FcRn)的相互作用。FcRn捕获通过内吞作用进入细胞的IgG并且使其从内体循环回至血流(Raghavan等,Annu.Rev.Cell Dev.Biol.12：181-220,1996)。由于抗体本身的大尺寸，利用肾过滤的排阻，该过程产生范围从一周至三周的延长的抗体血清半衰期。

大鼠和人Fc结构域的研究已经表明了一些Fc残基对FcRn结合的重要性。在鼠Fcγ结构域中，在位点T252、T254和T256处的随机突变和噬菌体展示选择产生三重突变体T252L/T254S/T256F，其具有增加的FcRn结合亲和力和血清半衰期(Ghetie等,Nat.Biotech.15(7):637-640,1997)。通过在位点I253、H310和H435处的突变，Fc/FcRn相互作用的破坏也导致下降的体内半衰期(Medesan等,J.Immunol.158(5):2211-2217,1997)。

已经证明对于结合FcRn重要的人Fcγ结构域的一些残基的突变增加血清半衰期。尤其，在人Fcγ1中，当三个残基被其他19个常规氨基酸替代时，一些点突变显示增加的FcRn结合亲和力(Hinton等,J.Biol.Chem.279(8):6213-6216,2004)。已知Fc的氨基酸，H310和H435，以及L309和I253主要通过盐桥和疏水键参与结合FcRn。也报道了T250、M252、S254、T256、V308、E380、M428和N434中的突变增加或降低FcRn结合亲和力(Roopenian等,Nat.Rview Immunology 7:715-725,2007)。

韩国专利号10-1027427公开了具有增加的FcRn结合亲和力的曲妥珠单抗(赫赛汀，Genentech)变体，并且这些变体包含选自257C、257M、257L、257N、257Y、279Q、279Y、308F和308Y的一个或更多个氨基酸修饰。韩国专利公开号2010-0099179提供了贝伐单抗(阿瓦斯汀，Genentech)变体并且这些变体通过包含在N434S、M252Y/M428L、M252Y/N434S和M428L/N434S的氨基酸修饰显示增加的体内半衰期。

考虑蛋白质的清除和体内半衰期性质，抗体蛋白作为治疗剂的施用需要以规定频率注射。更长的体内半衰期允许较不频繁的注射或更低的剂量，其每一种明显是有优势的。尽管以前报道的Fc结构域中的突变产生具有增加的FcRn结合亲和力和延长的体内半衰期的一些抗体变体，但是发现这些突变不是最佳的，并且一些变体未使体内半衰期提高至满意的水平。