具有新颖结构的治疗酶融合蛋白及其用途制造技术

本发明专利技术涉及二聚的治疗酶与免疫球蛋白Fc区的融合蛋白、及其制备方法、以及包含其的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有新颖结构的治疗酶融合蛋白及其用途
本专利技术涉及含有二聚的治疗酶的酶融合蛋白、其制备方法、以及含有其的组合物。
技术介绍
溶酶体是细胞质细胞器，其具有降解诸如蛋白质、多核苷酸、多糖和脂质等大分子的功能。溶酶体内环境是酸性，其中含有促进生物大分子水解的水解酶。也已经发现溶酶体通过细胞内的内吞作用对分子的吸收起到某种作用。溶酶体贮积症(以下简称LSD)是以溶酶体功能丧失为特征的遗传性代谢病症。LSD是由降解物质(如脂质、蛋白质、多糖等)的酶的不足引起的，且LSD通常以十万分之一的发生率发生并作为常染色体隐性性状被遗传。当存在特异性降解酶不足或缺少时，LSD就会出现，且当这些降解酶不足时，所产生的过量物质积累而不被降解，最终导致细胞功能出现问题。像许多其他遗传病症一样，LSD遗传自父母。此外，这些疾病中的每种都是由于参与不同酶的翻译的基因中的任何的突变而发生的。引起这些疾病的酶通常具有相似的生化性质，且所有的LSD都是由溶酶体中物质的异常积累引起的。目前，已知约50种不同类型的LSD(例如，尼曼-皮克病、法布里病、戈谢病、亨特综合征、马-拉综合征等)。法布里病，被称为LSD，是一种鞘糖脂的先天性代谢病症，其是由于溶酶体中存在的水解酶α-半乳糖苷酶A的酶活性的不足或缺少所致。α-半乳糖苷酶A是将神经酰胺己三糖苷(Gb3)水解成乳糖酰鞘氨醇的酶，且已知α-半乳糖苷酶A的病症导致Gb3在血管壁和身体各部位的异常积累，从而导致法布里病的发生。治疗这些LSD的代表性方法可能是酶替代疗法(ERT)，并且许多相关研究目前正在进行(FrancesM.Plattetal.,JCellBiol.2012Nov26；199(5):723to34)。特别地，由于LSD是由特定酶的遗传缺陷导致的病症，替代疗法对于有缺陷的酶的治疗是必不可少的。酶替代疗法是LSD的标准疗法，且疗法通过替代不足的酶而具有缓解现有症状或延缓疾病进展的作用。然而，表现出这种治疗作用的蛋白质通常具有较低的稳定性，且因此容易变性和被血液中的蛋白酶分解。因此，要维持这些蛋白的血液浓度和效能，对患者频繁给予是必要的。然而，在以注射形式向患者给予蛋白质药物的情况下，频繁注射以维持活性多肽的血液浓度可能会给患者造成显著的痛苦。为了解决这些问题，一直在努力通过提高治疗酶的血液稳定性，并使其血液浓度在较长时间段维持在较高水平，以最大化药理学功效。需要这种治疗酶的长效制剂来增加治疗酶的稳定性，并同时将药物本身的效能维持在足够高的水平，以及在患者中不引起免疫反应。因此，需要开发对目标疾病具有治疗作用的治疗剂，其中在体内稳定地增加融合蛋白的持续时间的同时维持融合蛋白的活性。
技术实现思路
[技术问题]本专利技术的目的是提供下式1的酶融合蛋白：[式1]其中X和X′各自独立地为相同或不同种类的治疗酶；L和L'是接头，各自独立地为相同或不同种类的接头；F是免疫球蛋白Fc区；|是共价键；和:是共价键或非共价键。本专利技术的另一目的是提供含有酶融合蛋白的用于预防或治疗LSD的药物组合物。本专利技术的又一目的是提供编码酶融合蛋白的多核苷酸。本专利技术的又一目的是提供含有多核苷酸的表达载体。本专利技术的又一目的是提供其中引入表达载体的转化体。本专利技术的又一目的是提供制备酶融合蛋白的方法，其包括培养转化体以获得培养物；以及从培养物中回收酶融合蛋白。[专利技术的有益效果]本专利技术涉及含有二聚的治疗酶的融合蛋白，且更具体地，涉及酶融合蛋白，其中免疫球蛋白Fc区与治疗酶融合，使得治疗酶具有增加的稳定性且通过肾脏的酶移除机制被降低。本专利技术的酶融合蛋白由于增加的持续时间，能够被患者有效地使用。另外，本专利技术的酶融合蛋白含有二聚的治疗酶，以及因此可以减少制备步骤，且生产成本可被降低。附图说明图1显示了示例α-半乳糖苷酶-Fc融合蛋白的活性的测量结果。图2显示了阿加糖酶(agalsidase)-β和α-半乳糖苷酶-Fc融合蛋白之间的体外酶活性的比较结果。图3显示了示例阿加糖酶-β和α-半乳糖苷酶-Fc融合蛋白之间的体外细胞内吸收活性的比较结果的图表。图4显示了示例阿加糖酶-β和α-半乳糖苷酶-Fc融合蛋白之间的药动学行为的比较结果的图表。[技术方案]本专利技术的一方面提供了酶融合蛋白，其中治疗酶和免疫球蛋白Fc区被融合在一起。在本专利技术的具体实施方式中，酶融合蛋白可以由下式1表示：[式1]其中X和X′各自独立地为相同或不同种类的治疗酶；L和L'是接头，各自独立地为相同或不同种类的接头；F是免疫球蛋白Fc区；|是共价键；和:是共价键或非共价键。在根据前述具体实施方式的酶融合蛋白中，治疗酶可通过非共价键形成二聚体。在根据前述具体实施方式中的任一项的酶融合蛋白中，治疗酶可以以彼此反向平行构型形成二聚体。在根据前述具体实施方式中的任一项的酶融合蛋白中，与未融合免疫球蛋白Fc区的治疗酶相比，酶融合蛋白可以增加稳定性和降低对溶酶体受体的结合亲和力。在根据前述具体实施方式中任一项的酶融合蛋白中，酶可选自β-葡糖苷酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、艾杜糖醛酸酶、艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶、半乳糖-6-硫酸酯酶、酸性α-葡糖苷酶、酸性神经酰胺酶、酸性鞘磷脂酶、半乳糖脑苷脂酶、芳基硫酸酯酶A、芳基硫酸酯酶B、β-氨基己糖苷酶A、β-氨基己糖苷酶B、肝素N-硫酸酯酶、α-D-甘露糖苷酶、β-葡糖醛酸酶、N-乙酰半乳糖胺-6-硫酸酯酶、溶酶体酸性脂肪酶、α-N-乙酰-氨基葡糖苷酶、葡糖脑苷脂酶、丁酰胆碱酯酶、壳多糖酶、谷氨酸脱羧酶、葡糖苷脂酰鞘氨醇酶类似物、脂肪酶、尿酸氧化酶、血小板活化因子乙酰水解酶、中性内肽酶、和髓过氧化物酶。在根据前述具体实施方式中任一项的酶融合蛋白中，酶可以是α-半乳糖苷酶A或β-半乳糖苷酶。在根据前述具体实施方式中任一项的酶融合蛋白中，免疫球蛋白Fc区可以在天然免疫球蛋白Fc区的至少一个氨基酸中具有选自取代、添加、缺失、修饰及其组合的变化。在根据前述具体实施方式中任一项的酶融合蛋白中，在具有SEQIDNO:8的氨基序列的免疫球蛋白Fc区中，第2个氨基酸可以被脯氨酸取代；第71个氨基酸被谷氨酰胺取代；或者第2个氨基酸可以被脯氨酸取代且第71个氨基酸可以被谷氨酰胺取代。在根据前述具体实施方式中任一项的酶融合蛋白中，在免疫球蛋白Fc区中可能不会发生链交换。在根据前述具体实施方式中任一项的酶融合蛋白中，免疫球蛋白Fc区域可选自：(a)CH1结构域、CH2结构域、CH3结构域和CH4结构域；(b)CH1结构域和CH2结构域；(c)CH1结构域和CH3结构域；(d)CH2结构域和CH3结构域；和(e)CH1结构域、CH2结构域、CH3结构域和CH4结构域中的一个或两个或更多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.下式1的酶融合蛋白；/n[式1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 KR 10-2017-01783781.下式1的酶融合蛋白；
[式1]



其中X和X′各自独立地为相同或不同种类的治疗酶；
L和L'是接头，各自独立地为相同或不同种类的接头；
F是免疫球蛋白Fc区；
|是共价键；和
:是共价键或非共价键。


2.权利要求1所述的酶融合蛋白，其中所述治疗酶通过非共价键形成二聚体。


3.权利要求1所述的酶融合蛋白，其中所述治疗酶以彼此反向平行的构型形成二聚体。


4.权利要求1所述的酶融合蛋白，其中与免疫球蛋白Fc区未融合至其的治疗酶相比，所述酶融合蛋白具有增加的稳定性和降低的对溶酶体受体的结合亲和力。


5.权利要求1所述的酶融合蛋白，其中所述酶选自β-葡糖苷酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、艾杜糖醛酸酶、艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶、半乳糖-6-硫酸酯酶、酸性α-葡糖苷酶、酸性神经酰胺酶、酸性鞘磷脂酶、半乳糖脑苷脂酶、芳基硫酸酯酶A、芳基硫酸酯酶B、β-氨基己糖苷酶A、β-氨基己糖苷酶B、肝素N-硫酸酯酶、α-D-甘露糖苷酶、β-葡糖醛酸酶、N-乙酰半乳糖胺-6-硫酸酯酶、溶酶体酸性脂肪酶、α-N-乙酰-氨基葡糖苷酶、葡糖脑苷脂酶、丁酰胆碱酯酶、壳多糖酶、谷氨酸脱羧酶、葡糖苷脂酰鞘氨醇酶类似物、脂肪酶、尿酸氧化酶、血小板活化因子乙酰水解酶、中性内肽酶、和髓过氧化物酶。


6.权利要求5所述的酶融合蛋白，其中所述酶是α-半乳糖苷酶A或β-半乳糖苷酶。


7.权利要求1所述的酶融合蛋白，其中所述免疫球蛋白Fc区在天然免疫球蛋白Fc区的至少一个氨基酸中具有选自取代、添加、缺失、修饰及其组合的变化。


8.权利要求7所述的酶融合蛋白，其中在具有SEQIDNO:8的氨基序列的所述免疫球蛋白Fc区中，第2个氨基酸被脯氨酸取代；第71个氨基酸被谷氨酰胺取代；或者第2个氨基酸被脯氨酸取代且第71个氨基酸被谷氨酰胺取代。


9.权利要求8所述的酶融合蛋白，其中在所述免疫球蛋白Fc区中不发生链交换。


10.权利要求1所述的酶融合蛋白，其中所述免疫球蛋白Fc区选自
(a)CH1结构域、CH2结构域、CH3结构域和CH4结构域；
(b)CH1结构域和CH2结构域；
(c)CH1结构域和CH3结构域；
(d)CH2结构域和CH3结构域；和
(e)CH1结构域、CH2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑义骏，金真荣，崔仁荣，郑圣烨，
申请(专利权)人：韩美药品株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR