[发明专利]一种融合蛋白及其制备方法和用途

说明书

本申请公开了一种融合蛋白及其制备方法和用途，包括通过氨基酸连接子依次连接的第一结构单元、第二结构单元和第三结构单元；第一结构单元包括Fc片段；第二结构单元包括IL‑15Rα的sushi结构域；第三结构单元包括IL‑15。本申请的融合蛋白延长了IL‑15单体的半衰期，并且具有良好的活性，可以有效预防和治疗肿瘤等疾病，或者作为免疫佐剂、免疫调节药物。

技术领域

本发明一般涉及生物技术药物领域，具体涉及一种融合蛋白及其制备方法和用途。

背景技术

白细胞介素15(Interleukin 15，IL-15)在1994年作为一种可溶性T细胞生长因子被发现，而后因其对CD8⁺T细胞和NK细胞强烈的促进增殖和分化作用，成为有效的肿瘤免疫治疗候选药物和疫苗佐剂。IL-15与IL-2类似，属于α-四螺旋家族的一员，分子量在14-15kDa之间。人类大部分非淋巴系统的器官如胎盘、骨骼肌、肾脏、肺、肝、胰腺、小脑中都能检测到IL-15mRNA的存在，IL-15主要还是由重要的免疫细胞如单核细胞和巨噬细胞分泌。IL-15在肿瘤免疫治疗、HIV等感染性疾病的治疗方面具有广泛的前景(Guo Y,etal.Cytokine Growth Factor Rev.2017；Moynagh PN.Nat Immunol.2019)，已有研究显示IL-15可用于治疗转移性黑色素瘤和肾癌；白血病，实体瘤；NCT03127098用于CEA阳性的多种肿瘤治疗，包括甲状腺癌，结肠癌，肺癌、卵巢癌、乳腺癌、胰腺癌(美国临床试验编号NCT01021059、NCT01572493)。

IL-15通过与IL-15受体(IL-15R)结合发挥作用，IL-15R由三个亚基构成，α链(IL-15Rα)、β链(IL-15Rβ)和γ链(IL-15Rγ)。其中IL-15Rβ/γ与IL-2共用，可表达在大多数静息T细胞和NK细胞中，对IL-2或IL-15反应浓度在nM级，亲和力中等。而IL-15Rα为IL-15独有的高亲和力受体，主要表达在活化T细胞上，对IL-15展现出高亲和性和特异性，反应浓度在pM级。

研究发现IL-15与IL-15R的作用后，能够显著增强IL-15的生物学活性。IL-15通常以顺式和反式的结合方式与其受体相互作用。对于顺式作用而言，IL-15的三个受体即IL-15Rα、IL-15Rβ和IL-15Rγ都存在于T细胞上。在反式转导中，与T细胞相邻的细胞表达IL-15Rα，T细胞表达IL-15Rβ、IL-15Rγ。两种模式中，IL-15/IL-15Rα复合物都经过相同的信号传导通路，与IL-2/15Rβ链和Rγ链的膜受体结合激活下游JAK/STAT信号通路。

由于IL-15单体在血浆中半衰期不足一小时，目前大多是将IL-15与IL-15R作用，以提高IL-15的半衰期。但是这种方式对IL-15的半衰期改善效果有限，并且重组IL-15分子的生产工艺也十分复杂，在多种表达系统中表达、纯化均有难度。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种融合蛋白，能够有效延长IL-15的半衰期，便于表达和纯化，且具有良好活性。

在一个方面，本发明提供一种融合蛋白，包括通过氨基酸连接子连接的第一结构单元、第二结构单元和第三结构单元，其中第一结构单元包括Fc片段，第二结构单元包括IL-15Rα的sushi结构域，第三结构单元包括IL-15。融合蛋白中三个结构单元的融合使得IL-15的体内半衰期得到有效延长，且便于在表达系统中表达和纯化。

在本发明的另一个方面，本发明的融合蛋白中第一结构单元通过第一氨基酸连接子共价连接于第二结构单元的N端，第三结构单元通过第二氨基酸连接子共价连接于第二结构单元的C端。由此融合蛋白从N端到C端依次包含Fc片段、含sushi结构域的IL-15Rα片段和IL-15。本发明意外的发现，对于含有IL-15和IL-15Rα胞外区(SRα)的Fc融合蛋白，当Fc片段位于N端时融合蛋白的生物活性显著提升，明显优于Fc片段位于C端的融合蛋白。