延伸重组多肽和包含该延伸重组多肽的组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含连接到延伸重组多肽(XTEN)的生物活性蛋白质的组合物、编码该组合物的分离的核酸和含有该核酸的载体和宿主细胞，以及使用这些组合物治疗葡萄糖相关疾病、代谢疾病、凝血障碍和生长激素相关障碍和病症的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】延伸重组多肽和包含该延伸重组多肽的组合物关于联邦资助研究的声明本专利技术是在国立卫生研究院资助的SB^基金2R44GM079873-02下由政府支持完成的。政府在本专利技术中享有一定的权利。相关申请的交叉引用本申请要求2009年2月3日提交的序号为61/149，669的美国临时申请、2009年 6月8日提交的61Λ68，193,2009年6月8日提交的61/185，112,2009年8月M日提交的 61/236，493,2009 年 8 月 25 日提交的 61/236，836,2009 年 9 月 18 日提交的 61/243，707、 2009年9月M日提交的61Λ45，490,2009年11月10日提交的61Λ80，955,2009年11月 10日提交的61/280，956和2009年11月12日提交的61Λ81，109的优先权，以上申请都是未决的，在此全文引入作为参考。
技术介绍
生物活性蛋白质，包括作为治疗剂的那些，一般是不稳定的分子，表现出短的储存期，特别是当配制在水溶液中时。另外，许多生物活性肽和蛋白质具有有限的溶解度，或者在重组生产过程中聚集，需要复杂的溶解和重折叠过程。多种化学聚合物可以连接到这些蛋白质上以改变其性质。特别有意义的是具有柔性构象并且在水溶液中良好水合的亲水性聚合物。一种常用的聚合物是聚乙二醇(PEG)。这些聚合物常常具有相对于它们的分子量较大的水动力学半径(Kubetzko，S.等人，(2005)Mol Pharmacol，68 :1439-54)，并且可能导致增强的药代动力学性质。根据连接点，聚合物常常具有有限的与它们所连接的蛋白质之间的相互作用，使得该聚合物修饰的蛋白质保持其相关功能。然而，聚合物与蛋白质的化学偶联需要复杂的多步过程。通常，需要在化学偶联步骤之前产生和纯化蛋白质成分。 另外，偶联步骤可能导致形成不均一的产物混合物，它们需要分离，因此导致明显的产物损失。或者，这些混合物可以用作最终药物产品，但是难以标准化。一些例子是目前已在销售的作为混合物使用的PEG化干扰素-α产品(Wang, B. L.等人，(1998) J Submicrosc Cytol Pathol, 30 :503-9 ；Dhalluin, C.等人，(2005)Bioconjug Chem，16 :504-17)。这样的混合物难以可重复地生产和表征，因为它们含有治疗活性降低或缺失的异构体。白蛋白和免疫球蛋白片段如Fc区已经用于偶联其它生物活性蛋白质，但在半衰期或免疫原性提高方面具有不可预测的结果。遗憾的是，Fc域在重组表达过程中不能有效折叠，并且倾向于形成被称为包涵体的不可溶沉淀物。这些包涵体必须被溶解，功能性蛋白质必须复性。这是一个耗时的、低效的、昂贵的过程，需要额外的生产步骤和通常复杂的纯化操作。因此，仍然非常需要能够提高生物活性蛋白质的生物学、药理学、安全性和/或药学性质的组合物和方法。
技术实现思路
本专利技术涉及能够用于提高生物活性蛋白质的生物学、药学、安全性和/或治疗性质的组合物和方法。该组合物和方法特别可用于提高药代动力学性质，如半衰期，延长生物活性蛋白质治疗窗内停留的时间，以及简化这种生物活性蛋白质的生产过程和药学性质， 如溶解性。部分上，本专利技术涉及包含融合蛋白的药物组合物及其在治疗疾病、障碍或病症中的应用。可以治疗的具体的疾病取决于生物活性蛋白质的选择。在一些实施方案中，组合物和方法可用于治疗代谢和心血管疾病(包括但不限于葡萄糖或胰岛素相关疾病)、凝血和出血障碍以及生长激素相关的障碍。在一方面，本专利技术提供延伸重组多肽(XTEN)的组合物，当延伸重组多肽连接到生物活性蛋白质时提高药代动力学性质，和/或提高得到的融合蛋白的溶解性和稳定性，同时保持或提高生物活性蛋白质的总体生物和/或治疗活性。这样的组合物可以用于治疗某些疾病、障碍或病症，如本文所述。得到的融合蛋白可以表现出更好的安全性性质，并且允许频率较低的给药，这又导致了更好的患者依从性。本专利技术也提供了编码XTEN和与XTEN 连接的生物活性蛋白质的融合蛋白的多核苷酸，以及与编码XTEN和与XTEN连接的生物活性蛋白质的融合蛋白的多核苷酸互补的多核苷酸。在另一方面，本专利技术提供延伸重组多肽(XTEN)的组合物，该XTEN可用作能够连接到生物活性蛋白质(BP)从而产生单体BPXTEN融合蛋白的融合配偶体。在一个实施方案中，本专利技术提供分离的延伸重组多肽(XTEN)，其包含超过大约 400至大约3000个氨基酸残基，其中该XTEN的特征在于甘氨酸(G)、丙氨酸(A)、丝氨酸 (S)、苏氨酸(T)、谷氨酸(E)和脯氨酸(P)残基的总和占XTEN总氨基酸序列的超过大约 80 %、或大约85 %、或大约90 %、或大约95 %、或大约96 %、或大约97 %、或大约98 %、或大约99%，XTEN序列基本是非重复的，当通过ΤΕΡΙΤ0ΡΕ算法分析时XTEN序列缺乏预测的T细胞表位，其中对XTEN序列内表位的ΤΕΡΙΤ0ΡΕ算法预测是基于_5或-6或-7或-8或-9或以上的得分，通过GOR算法确定，该XTEN序列具有大于90%、或大于91 %、或大于92%、或大于93%、或大于94%、或大于95%、或大于96%、或大于96%、或大于98%、或大于99% 的无规卷曲形成，通过Chou-Fasman算法确定，该XTEN序列具有低于2%的α螺旋和低于 2%的β-折叠。在另一实施方案中，本专利技术提供包含超过大约400至大约3000个氨基酸残基的 ΧΤΕΝ，其中该XTEN的特征在于天冬酰胺和谷氨酰胺残基的总和低于XTEN总氨基酸序列的 10%,甲硫氨酸和色氨酸残基的总和低于XTEN总氨基酸序列的2%，该XTEN序列具有低于 5%的带正电荷的氨基酸残基，通过GOR算法确定，该XTEN序列具有大于90%的无规卷曲形成，通过Chou-Fasman算法确定，该XTEN序列具有低于2%的α螺旋和低于2%的β-折叠。在另一实施方案中，本专利技术提供包含超过大约400至大约3000个氨基酸残基的 ΧΤΕΝ，其中该XTEN的特征在于XTEN序列的至少大约80%、或至少大约90%、或至少大约 91%、或至少大约92%、或至少大约93%、或至少大约94%、或至少大约95%、或至少大约 96%、或至少大约97%、或至少大约98%、或至少大约99%由非重叠基序组成，其中每个基序具有大约9至大约14个氨基酸残基，并且其中在每个基序中任两个连续氨基酸残基的序列不出现超过两次，该基序由选自甘氨酸(G)、丙氨酸(A)、丝氨酸(S)、苏氨酸(T)、谷氨酸 (E)和脯氨酸⑵的4-6种类型的氨基酸组成，XTEN当连接到生物活性蛋白质时增强生物活性蛋白质的药代动力学性质，其中药代动力学性质通过测定施用于受试者的生物活性蛋白质的终末半衰期并与连接到生物活性蛋白质并以相当的剂量施用于受试者的XTEN比较来确定。在上述实施方案的一些情况中，没有一种类型的氨基酸占XTEN序列的30 %以上。 在上述实施方案的其它情况中，XTEN可具有这样一种序列，其中没有三个连续氨基酸是相同的，除非该氨基酸是丝氨酸，在这种情况中不超过3个连续氨基酸是丝氨酸。在上述实施方案的其它情况中，XTEN序列具有小于10或9或8或7或本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种分离的延伸重组多肽（ＸＴＥＮ），包含超过大约４００至大约３０００个氨基酸残基，其中该ＸＴＥＮ的特征在于：（ａ）甘氨酸（Ｇ）、丙氨酸（Ａ）、丝氨酸（Ｓ）、苏氨酸（Ｔ）、谷氨酸（Ｅ）和脯氨酸（Ｐ）残基的总和占ＸＴＥＮ的总氨基酸序列的超过大约８０％；（ｂ）该ＸＴＥＮ序列基本是非重复的；（ｃ）当通过ＴＥＰＩＴＯＰＥ算法分析时，该ＸＴＥＮ序列缺乏预测的Ｔ细胞表位，其中对ＸＴＥＮ序列内表位的ＴＥＰＩＴＯＰＥ算法预测是基于－９或更高的得分；（ｄ）通过ＧＯＲ算法确定，该ＸＴＥＮ序列具有超过９０％的无规卷曲形成；和（ｅ）通过Ｃｈｏｕ－Ｆａｓｍａｎ算法确定，该ＸＴＥＮ序列具有少于２％的α螺旋和少于２％的β－折叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·舍伦伯格，J·希尔弗曼，王家威，B·斯平克，W·P·斯特默，N·吉辛，W·托，J·L·克兰德，
申请(专利权)人：阿穆尼克斯运营公司，
类型：发明
国别省市：US