[发明专利]非天然共有白蛋白结合结构域

说明书

本发明公开了可用于控制治疗剂分子对于患者的半衰期的非天然白蛋白结合结构域、编码其的多核苷酸以及制备和使用这些结构域和多核苷酸的方法。

技术领域

本发明涉及白蛋白结合结构域及其制备和使用方法。更具体地讲，本发明涉及非天然白蛋白结合结构域共有序列及其如本文所述的变体。

背景技术

经由肾清除的生物治疗剂分子快速消除导致有限的临床效果或更频繁地对患者给药。肾小球过滤所导致的肾清除与较小的生物治疗剂最为相关，因为对于分子量大于50,000道尔顿的分子而言肾过滤速率大大降低(Kontermann，Curr Opin Biotechnol 22：868-76，2011)。若干种已获批的生物治疗药物包含本身会降至过滤极限以下并因此被快速清除的活性部分。为了克服此限制，已引入多种技术来有效增加治疗剂分子的大小以减少肾过滤和所产生的半衰期。

治疗剂聚乙二醇化(PEG)是增加蛋白的流体动力学半径和减少肾小球过滤的有效方法。一条或若干条PEG链可偶联至蛋白，最常见的方式是通过与蛋白表面上的游离硫醇或胺基团共轭。腺苷脱氨酶、L-天冬酰胺酶、干扰素α-2b、G-CSF、人类生长激素、促红细胞生成素、尿酸酶和抗-TNFα抗体片段的聚乙二醇化型式已被批准用于人类治疗(Kontermann，Curr Opin Biotechnol，22：868-76，2011)。聚乙二醇化的缺陷包括生成异质产物并且难以控制连接到某些蛋白的PEG分子的数量。聚乙二醇化对治疗性蛋白的制备引入附加的共轭步骤以及纯化步骤，从而导致产率下降以及产品成本增加。聚乙二醇化还可导致动物和患者的肾小管空泡，因为PEG链在肾脏中是不可降解的(Gaberc-Porekar等人，Curr OpinDrug Discov Devel 11：242-250，2008)。

将治疗剂与抗体Fc区偶联以生成Fc-融合蛋白可用于增加治疗剂分子的血清半衰期。免疫球蛋白由于其较大的尺寸和透过FcRn的再循环可在人体内表现出大约数周的长半衰期(Kuo等人，J Clin Immunol 30：777-789，2010)。TNF受体2、LFA-3、CTLA-4、IL-1R和TPO-拟肽分子均为获批的制备为Fc-融合物的治疗剂(Kontermann，Curr OpinBiotechnol，22：868-76，2011)。由于若干原因，Fc-融合蛋白并非对所有治疗剂类别均是理想的。Fc区的同型二聚体性质导致产生二聚体治疗性蛋白，这可能由于受体聚簇而导致细胞活化。Fc-融合物还可在比原核系统更昂贵的哺乳动物表达系统中制成。