白介素-2衍生物制造技术

本发明专利技术公开了一种IL

【技术实现步骤摘要】
白介素
‑
2衍生物


[0001]本专利技术属于分子生物学领域，具体涉及一种白介素
‑
2衍生物及其复合物。

技术介绍

[0002]白介素
‑
2(IL
‑
2)，于1976年被发现，当时被称为T细胞生长因子(TCGF)，是一种在维持T淋巴细胞和NK细胞的正常功能中起着重要作用的球状糖蛋白。天然IL
‑
2是一个具有133个氨基酸残基组成的多肽，分子量大约15kD，有三个半胱氨酸残基，分别位于第58、105和125位。翻译后修饰包括第3位的Thr糖基化，第58位和105位半胱氨酸残基形成二硫键，并形成其功能必不可少的主要由4个α螺旋以及一些连接序列(loop)组成的高级结构(Bazan等，Science257,410
‑
413(1992))。
[0003]IL
‑
2主要由活化的T细胞生成，它能促进T细胞的增殖和分化，维持T细胞活性；刺激天然杀伤(NK)细胞的生成、增殖和活化，并诱导细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的生成以及诱导和激活淋巴因子激活的杀细胞(LAK)及肿瘤浸润淋巴细胞；促进T细胞表达细胞因子和细胞溶解分子，促进B细胞的增殖(Waldmann等,Nat Rev Immunol6,595
‑
601(2009))；这些细胞都有或间接有杀伤外源微生物感染细胞以及癌变细胞的作用，因此IL
‑
2有很好的抗病毒、抗癌作用和广泛的临床应用潜力。
[0004]IL
‑
2通过结合IL
‑
2受体(IL
‑
2R)来介导其作用，IL
‑
2受体由3个亚基组成，分别为α(CD25)、β(CD122)和γ(CD132)受体亚基，其中α受体主要表达在T抑制细胞(T
reg
)和一些内皮细胞(endothelial cells)表面，而β和γ受体亚基则高表达于效应性T细胞(T
eff
)和NK细胞。IL
‑
2对不同受体亚基的复合物形式的亲和力是不同的，IL
‑
2对α、β和γ受体亚基组成的复合体的亲和力是最高的，对由β和γ受体亚基组成的复合体的亲和力则为中等(约降低100倍)，而IL
‑
2与两种形式的受体亚基组合结合后均能传递信号(Minami等，Annu Rev Immunol 11，245
‑
268(1993))。但是临床在IL
‑
2低剂量的条件下，是会优先和Treg细胞表面上的高亲和力受体结合，则会产生免疫抑制，达不到治疗的效果。高剂量的IL
‑
2会通过激活大量的效应T细胞从而中和Treg激活带来的免疫抑制，同时也会出现更多的毒副作用，以及细胞凋亡(activation induced cell apoptosis)。
[0005]基于IL
‑
2的抗肿瘤作用，高剂量IL
‑
2(阿地白介素)于1992年通过FDA批准用于黑色素瘤和肾细胞癌的临床治疗。但是接受高剂量IL
‑
2治疗的患者经常经历严重的副作用，包括心血管、肺水肿、肝、胃肠、神经学和血液学等事件，大多数的这些副作用可由血管(或毛细管)渗漏综合征(VLS)的来解释，也是临床和动物实验评价IL
‑
2治疗副作用的一项指标。而引起VLS是由于内皮细胞上表达有IL
‑
2的高亲和力受体(α、β和γ亚基)(Krieg等，Proc Nat Acad Sci USA107,11906
‑
11(2010))，所以减弱或消除与α受体的结合将有助于减弱IL
‑
2促进抑制T细胞增殖活性的功能；同时还可减少对内皮细胞α受体的结合，从而降低或消除IL
‑
2治疗引起的毒副作用。IL
‑
2与α受体亚基的结合位点主要在第37，38，41，42，43，44，45，61，62，65，68和72位氨基酸位点(Rickert.M等(2005)Science308:1477
‑
1480)，Merck和Roche公司或其它科研机构围绕这些与α受体亚基结合的IL
‑
2表面氨基酸做了一些
突变，如Merck公司的突变体(R38W、F42K,WO2008003473A2)，降低与α受体亚基的相互作用，以其达到效应T细胞活化以增强功效；而Roche的IL
‑
2突变体(F42A、Y45A和L72G,US 2016/0208017A1)，其与α受体不结和，但可以正常结合β和γ受体亚基复合物，并可以发挥效应，目前正在临床中。
[0006]因此降低或消除IL
‑
2与α受体亚基的相互作用，可能是治疗有效性并减少肿瘤患者治疗副作用的一个重要方面。

技术实现思路

[0007]有鉴于现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种IL
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2衍生物及其复合物。
[0008]本专利技术的一个方面提供了一种IL
‑
2衍生物，在一个具体实施方式中，该IL
‑
2衍生物通过在IL
‑
2的基础上引入至少一个半胱氨酸残基，部分封闭或完全封闭IL
‑
2衍生物与α受体亚基的结合平面，同时基本保留对β和γ受体亚基复合物的亲和力。
[0009]进一步地，在IL
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2的基础上引入的至少一个半胱氨酸残基，能够：
[0010]a)形成IL
‑
2衍生物的分子内二硫键；或者
[0011]b)使得IL
‑
2衍生物能通过分子间二硫键与封闭模块结合。
[0012]可选地，所述引入至少一个半胱氨酸残基为通过点突变的方式引入至少一个半胱氨酸残基。
[0013]可选地，IL
‑
2为野生型IL
‑
2，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0014]可选地，在一种方式中，在IL
‑
2的基础上通过点突变方式引入第一半胱氨酸残基和第二半胱氨酸残基；所述第一半胱氨酸残基和所述第二半胱氨酸残基中的一个或两个为野生型IL
‑
2与α受体亚基的结合平面相关的氨基酸或其附近的氨基酸。其中，野生型IL
‑
2与α受体亚基的结合平面相关的氨基酸位点为第37位、第38位、第41位、第42位、第43位、第44位、第45位、第61位、第62位、第65位、第68位和第72位。
[0015]进一步地，第一半胱氨酸残基为野生型IL
‑
2的第37位、第38位、第41位、第42位、第43位、第44位、第45位、第61位、第62位氨基酸或其附近的氨基酸；第二半胱氨酸残基为野生型IL
‑
2的第61位、第62位、第65位、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.IL
‑
2衍生物，其特征在于，所述IL
‑
2衍生物通过在IL
‑
2的基础上引入第一半胱氨酸残基和第二半胱氨酸残基，部分封闭或完全封闭IL
‑
2衍生物与α受体亚基的结合平面，同时基本保留对β和γ受体亚基复合物的亲和力；其中，所述第一半胱氨酸残基和第二半胱氨酸残基用于形成IL
‑
2衍生物的分子内二硫键；所述第一半胱氨酸残基和所述第二半胱氨酸残基中的一个或两个为IL
‑
2与α受体亚基的结合平面相关的氨基酸或其附近的氨基酸。2.如权利要求了1所述的IL
‑
2衍生物，其特征在于，所述引入第一半胱氨酸残基和第二半胱氨酸残基为通过点突变的方式引入第一半胱氨酸残基和第二半胱氨酸残基。3.如权利要求1所述的IL
‑
2衍生物，其特征在于，所述IL
‑
2为野生型IL
‑
2，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。4.如权利要求1所述的IL
‑
2衍生物，其特征在于，所述第一半胱氨酸残基为IL
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2的第37位、第38位、第41位、第42位、第43位、第44位、第45位、第61位、第62位氨基酸或其附近的氨基酸；所述第二半胱氨酸残基为IL
‑
2的第61位、第62位、第65位、第68位、第72位氨基酸或其附近的氨基酸。5.如权利要求1所述的IL
‑
2衍生物，其特征在于，所述第一半胱氨酸残基为选自下组的氨基酸点突变：K35C、L36C、R38C、M39C、L40C、T41C、F42C、K43C、F44C和E61C。6.如权利要求1所述的IL
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2衍生物，其特征在于，所述第二半胱氨酸残基为选自下组的氨基酸点突变：V69C、E62C、P65C、T111C、Y107C、A112C、T113C、I114C、L72C和A73C。7.如权利要求1所述的IL
‑
2衍生物，其特征在于，形成分子内二硫键的第一半胱氨酸残基和第二半胱氨酸残基的组合选自下组的氨基酸点突变组合：M39C和...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀，彭璐佳，郭建云，朱笑婷，张建军，魏婷婷，刘慧杰，郑茜，王冀姝，张维，
申请(专利权)人：北京志道生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：