[发明专利]用于捕获和纯化生物制品的方法

说明书

描述了用于连续产生、捕获和纯化生物制品如重组蛋白的方法。还描述了包含此类生物制品的药物组合物，以及此类生物制品的治疗方法和用途。

技术领域

本发明的原理和实施例总体上涉及制造生物制品，特别是具有高含量的甘露糖-6-磷酸的溶酶体酶。

背景技术

溶酶体贮积障碍是一组常染色体隐性遗传疾病，其特征在于分子底物(如糖鞘脂、糖原、或黏多糖)在细胞内的区室(称为溶酶体)内的积累。患有这些疾病的个体携带突变基因，这些突变基因编码在催化一种或多种这些底物的水解方面有缺陷的酶，这些底物随后在溶酶体中积累。例如，庞贝氏病(Pompe disease)，又称为酸性麦芽糖酶缺乏症或II型糖原贮积症，是若干种溶酶体贮积障碍之一。溶酶体失调的其他实例包括戈谢病、GM1-神经节苷脂贮积症、岩藻糖苷贮积症、粘多糖贮积症、贺勒-施艾氏病(Hurler-Scheie disease)、A型和B型尼曼-皮克病(Niemann-Pick)，以及法布里病(Fabry disease)。庞贝氏病还被分类为神经肌肉疾病或代谢性肌病。

庞贝氏病的发病率被估计为在40,000人中约1例，并且是由GAA基因的突变引起的，该GAA基因编码酶溶酶体α-葡糖苷酶(EC:3.2.1.20)，该酶也常被称为酸性α-葡糖苷酶。酸性α-葡糖苷酶通过在溶酶体内将糖原催化水解为葡萄糖来参与糖原(一种分支多糖，是动物中葡萄糖的主要储存形式)的代谢。因为患有庞贝氏病的个体产生无活性的或具有减少的活性的突变的、缺陷的酸性α-葡糖苷酶，糖原分解发生缓慢或根本不发生，并且在不同组织的溶酶体中(特别是在横纹肌中)发生糖原积累，导致了包括进行性肌无力和呼吸功能不全的广谱临床表现。多种组织(如，心脏和骨骼肌)特别受影响。

溶酶体贮积障碍的最新治疗选择包括使用重组酶进行酶替代疗法(ERT)。例如，庞贝氏病的一种治疗选择包括使用重组人酸性α-葡糖苷酶(rhGAA)进行的ERT。常规的rhGAA产品在阿葡糖苷酶α名下是已知的：或(健赞公司(Genzyme,Inc.))。ERT是贯穿患者一生所必需的慢性治疗，并且涉及通过静脉输注施用替代酶。该替代酶随后在循环中转运，并且进入细胞内的溶酶体中，在溶酶体中该替代酶的作用是分解积累的底物(例如糖原)，补偿内源性缺陷突变型酶缺乏的活性，并且从而缓解该疾病症状。在患有婴儿型庞贝氏病的受试者中，相比于历史对照，显示出用阿葡糖苷酶α的治疗显著改进存活率，并且在晚发型庞贝氏病中，与安慰剂相比，阿葡糖苷酶α已经示出对6分钟步行测试(6MWT)和用力肺活量(FVC)具有统计学显著的影响(如果适度的话)。

然而，在经历阿葡糖苷酶α的治疗时，大多数受试者保持稳定或继续恶化。用阿葡糖苷酶α进行的ERT的明显次优效应的原因尚不清楚，但是部分可以归因于潜在肌肉病理的进行性性质，或当前ERT的差的组织靶向。例如，输注的酶在中性pH(包括血浆的pH(约pH7.4))下不稳定，并且会在循环内不可逆地失活。此外，输注的阿葡糖苷酶α在关键的疾病相关肌肉中示出摄取不足，可能归因于甘露糖-6-磷酸(M6P)残基的糖基化不足。这样的残基在细胞表面结合阳离子非依赖性甘露糖-6-磷酸受体(CIMPR)，允许该酶进入细胞及其中的溶酶体中。因此，高剂量的该酶对于有效的治疗是必需的，这样使得充足量的活性酶可以到达溶酶体，使得此种治疗昂贵并且费时。