[发明专利]一种提高蛋白血清半衰期的组合物和方法

说明书

对特异性结合转铁蛋白的新抗体，如单域抗体(sdAbs)，或其片段进行了描述。对结合人转铁蛋白的抗体或片段用于增加靶蛋白在血清的半衰期的组合物，方法和系统进行描述。

发明背景

候选药物的药代动力学是一个关键参数，经常在很大程度上决定是否候选药物将被进一步发展成药物，或用于治疗性应用。针对蛋白质类或多肽类药物，包括抗体的药代动力学研究已经表明，这样的治疗剂具有完全不同的血清半衰期。那些多肽类和蛋白质类药物一般具有短的血清半衰期，尽管可能具有治疗潜力，但往往不适合进一步的药物开发。例如，白蛋白和γ-免疫球蛋白(IgG)已知具有的长达20天[1]的血清半衰期。此外，其他的IgG的Fc结构域可以被工程化以改变它们与新生儿Fc受体的结合相互作用，达到延长血清半衰期的方法[2]。然而，许多其他天然人蛋白质，如胰岛素，抗体片段，例如抗原结合片段(Fab)或单链可变片段(scFv)，以及短肽通常具有更短的血清半衰期，从数分钟到大约只需1小时。因此，一种高效，低廉和安全的延长蛋白质和多肽这些分子血清半衰期的方法对于这类分子成为治疗性药物、诊断工具等是至关重要的。

目前已经有几种策略被开发用于延长蛋白质和其他肽分子较短的半衰期，以避免治疗或诊断的蛋白质因半衰期短被从体内清除。这几个用于促进蛋白质和多肽分子的血清半衰期延长的技术，包括化学修饰，如聚乙二醇(即PEG化)[3]，融合抗体Fc区[4]，或者是和天然具有长血清半衰期的蛋白质进行融合，如白蛋白[5]。不幸的是，这些技术遭受易引起并发症，复杂的制造和鉴定工艺，低表达水平，可能产生的不希望的分子功能等问题的困扰。

最近一种采用使用抗血清蛋白抗体片段延长蛋白质和其它肽分子的血清半衰期的方法被开发出来。白蛋白，主要是由于它的高血清浓度和长血清半衰期，一直是最适合选定用于此目的。抗人白蛋白单域抗体在和IFN-α2b两个分子在基因水平融合，表达为融合蛋白后可延长血清半衰期。[6,7]。新生成的融合蛋白分子的血清半衰期是不仅长于IFN-α2B，还长于白蛋白的融合蛋白和IFN-α2B。

骆驼重链抗体(HCAbs)的重链可变结构域，也称为VHH或单域抗体(sdAb也被开发用于这一目的。例如，针对人白蛋白一个sdAb被证明将抗TNFα的sdAb片段的血清半衰期，从不到一小时延长至两天以上[8]。

另一种具有长半衰期的血清蛋白是转铁蛋白。转铁蛋白是血浆糖蛋白，其传送铁离子和具有约3克/升的血清浓度和7-8天的血清半衰期。因此，转铁蛋白是一种理想的融合蛋白，用于延长药代动力学不令人满意的肽分子的血清半衰期。有研究表明，和转铁蛋白融合显著延长胰高血糖素样肽1(GLP1)[9]和乙酰胆碱受体[10]的血清半衰期。

然而，使用抗体和抗体片段，如抗转铁蛋白sdAbs，用于增加蛋白类分子的血清半衰期还未见报道。新的用于增加蛋白质的血清半衰期和用于生产具有改进的血清半衰期的蛋白质的方法，高效率，成本优越，高产率将有利于新的蛋白质为基础的药物或者诊断试剂的开发。本发明实例将涉及这样的方法。

发明简述

本发明涉及针对转铁蛋白抗体，并且特指针对转铁蛋白的单域抗体(sdAbs)。本发明还涉及使用特异性结合转铁蛋白的抗体，在转铁蛋白存在下增加靶蛋白的半衰期的方法；包含在转铁蛋白存在下增加半衰期的靶蛋白的新型融合蛋白；在特异性结合转铁蛋白的抗体或者融合蛋白的组合物。

在总的方面，本发明涉及一个分离的抗体或其片段特异性结合转铁蛋白，该抗体或片段，其包含一种或多种选自下组中选择：

(a)一种互补决定区(CDR)1，其包括下列之一的氨基酸序列GSGFGINGVI(SEQ IDNO：1)；GSGFGVNGVI(SEQ ID NO：2)；GNVFTIAAMG(SEQ ID NO：3)；GNVFTIAAMA(SEQID NO：4)；GNVFTIDAMG(SEQ ID NO：5)；GSVFSIDAMG(SEQ ID NO：6)；GNVFGIDAVG(SEQ ID NO：7)；GSIFSIKVMG(SEQ ID NO：8)；和GSIFPLNDMG(SEQ ID NO：9)；