用于治疗代谢疾病的融合蛋白制造技术

本发明专利技术涉及鉴定具有改善的药学性质的包含成纤维细胞生长因子(FGF1)的多肽和蛋白质变体的融合蛋白。还公开了用于治疗FGF21相关病症，包括代谢病况的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于治疗代谢疾病的融合蛋白专利
本专利技术涉及包含已知改善施用对象的代谢谱的成纤维细胞生长因子21(FGF21)的新型融合蛋白。专利技术背景成纤维细胞生长因子(FGF)家族的特征是22种遗传上有区别的同源配体，被分为7个亚家族。FGF-21与FGF-19和FGF-23最密切相关，并形成亚家族。该FGF亚家族调控多种对经典FGF而言不常见的生理学过程，即，能量和胆酸的内稳态、葡萄糖和脂类代谢，以及磷酸盐和维生素D的内稳态。此外，与其他FGF不同，该亚家族以内分泌的方式发挥作用(Moore,D.D.(2007)Science316,1436-8)(Beenken等人(2009)NatureReviewsDrugDiscovery8,235)。FGF21是209个氨基酸的多肽，含有28个氨基酸的前导序列(SEQIDNO:5)。人FGF21与小鼠FGF21具有约79％氨基酸同一性，与大鼠FGF21具有约80％氨基酸同一性。成纤维细胞生长因子21(FGF21)被描述为用于治疗缺血性血管病、创伤愈合、和与肺、支气管或肺泡细胞功能丧失相关的疾病(Nishimura等人(2000)BiochimicaetBiophysicaActa,1492:203-206；专利公开WO01/36640；和专利公开WO01/18172)。虽然FGF-21激活FGF受体和下游信号传递分子，包括FRS2a和ERK，但尚未检测到FGFR与FGF-21的直接相互作用。研究已鉴别了在肝脏、脂肪细胞和胰腺中高表达的β-klotho是FGF-21细胞应答的决定子，也是通过FGFR介导FGF-21信号传递的辅助因子(Kurosu,H.等人(2007)JBiolChem282,26687-95)。FGF21是FGFR1(IIIc)、FGFR2(IIIc)和FGFR3(IIIc)β-klotho信号传递复合物的强力激动剂。FGF-21已表现出诱导不依赖胰岛素的葡萄糖摄入。FGF-21还表现出减轻多种糖尿病啮齿类模型中的高血糖。此外，发现过表达FGF-21的转基因小鼠耐受膳食诱导的代谢异常，并且表现出减少的体重和脂肪质量，和胰岛素敏感性的增强(Badman,M.K.等人(2007)CellMetab5,426-37)。向糖尿病的非人灵长类施用FGF-21导致空腹血浆葡萄糖、甘油三酯、胰岛素和胰高血糖素水平减少，并导致脂蛋白谱的显著改善，包括HDL胆固醇增加几乎80％(Kharitonenkov,A.等人(2007)Endocrinology148,774-81)。目前的研究探讨了FGF21作用的分子机制，已经鉴别FGF21是帮助控制适应空腹状态的重要内分泌激素。(Badman等人(2009)Endocrinology150,4931)(Inagaki等人(2007)CellMetabolism5,415)这提供了之前缺乏的PPARα下游的关联，肝脏藉此与身体的其余部分在调控能量内稳态生物学中沟通(Galman等人(2008)CellMetabolism8,169)(Lundasen等人(2007)BiochemicalandBiophysicalResearchCommunications360,437)。FGF21通过激活AMPK/SIRT1/PGC1α通路，抑制PPARγ表达和增加线粒体功能，来调控脂肪细胞内稳态(Chau等人(2010)PNAS107,12553)。如培养的人肌管和分离的小鼠组织中测量的，FGF21还增加骨骼肌的葡萄糖摄入。啮齿类胰岛细胞的FGF21治疗导致通过激活ERK1/2和Akt通路的改善的功能和存活。(Wente等人(2006)Diabetes55,2470)FGF21治疗还导致啮齿类肝脏中关于脂肪发生和脂肪酸氧化酶的基因表达改变，可能是通过HNF4α和Foxa2信号传递。与使用FGF-21直接作为生物治疗剂相关的困难是其半寿期非常短。(Kharitonenkov,A.等人(2005)JournalofClinicalInvestigation115:1627-1635)在小鼠中，人FGF21的半寿期是0.5至1小时，而在食蟹猴中，半寿期是2至3小时。FGF21可以作为多用途的、无菌药物制剂使用。然而，已确定防腐剂，即，间甲酚，在上述条件下对其稳定性具有不利影响。在研发用作治疗1型和2型糖尿病和其他代谢病况的治疗剂的FGF21蛋白中，半寿期和稳定性的增加是理想的。具有增强的半寿期和稳定性的FGF21蛋白将允许对要施用所述蛋白质的患者频率较低的给药。明显的，需要研发用于治疗性蛋白质FGF21的稳定的水性蛋白质制剂。此外，在研发FGFG21作为蛋白质药剂中的重大挑战是解决其物理和化学的不稳定性。蛋白质的组成变化和特征定义了特殊的行为，如折叠、构象稳定性和解折叠/变性。当目标是利用水性的蛋白质溶液使研发药物制剂条件过程中的蛋白质稳定时，应该解决这类特征(Wang,W.,Int.J.ofPharmaceutics,18,(1999))。稳定目标治疗蛋白(例如本专利技术的蛋白质)的理想效果是增加对蛋白水解和酶促降解的耐受性，从而改善蛋白质稳定性和降低蛋白质聚集。专利技术概述本专利技术涉及鉴别新型融合蛋白，所述融合蛋白包含成纤维细胞生长因子21(FGF21)，并且在药剂制剂条件下，具有相比野生型FGF21和其变体改良的药剂特性，例如更稳定、具有改善施用对象的代谢参数的能力、对蛋白水解和酶促降解更不易受、更不可能聚集和形成复合物。本专利技术的融合蛋白包含FGF21的截短形式、突变和变体。还公开了这样的方法，所述方法用于治疗FGF21相关疾病，以及其他代谢的、内分泌的和心血管的病症，如肥胖、1型和2型糖尿病、胰腺炎、血脂异常、非醇型脂肪肝病(NAFLD)、非醇型脂肪性肝炎(NASH)、胰岛素耐受、高胰岛素血症、葡萄糖不耐受、高血糖、代谢综合征、急性心肌梗塞、高血压、心血管病、动脉粥样硬化、外周动脉病、中风、心脏衰竭、冠心病、肾病、糖尿病并发症、神经病、胃轻瘫、与胰岛素受体的严重失活突变相关的病症、和其他的代谢病症，和降低垂危患者的死亡率和发病率。本专利技术的融合蛋白可以用作每周一次可注射剂、单独或与口服抗糖尿病剂组合，这将改善1型和2型糖尿病患者的血糖控制、体重和脂类谱。蛋白质还可用于治疗肥胖或其他FGF21相关性病况。本专利技术的融合蛋白通过呈递蛋白质克服了与蛋白质治疗剂相关的，包括例如与施用野生型FGF21相关的生理学不稳定性的显著障碍，所述呈递的蛋白质在药物制剂条件下，比野生型FGF21更稳定、对蛋白水解和酶促降解更不易受、并且更不可能聚集和形成复合物。在第一个方面，本专利技术提供了成纤维细胞生长因子21(FGF21)融合蛋白，所述融合蛋白包含表1列举的，和本文进一步描述的一条或多条序列。表1列举的FGF21序列可以是野生型FGF21序列的变体，例如，具有NCBI参考号NP_061986.1的野生型FGF21序列，并可见于专利公开中，例如属于ChironCorporation的US6,716,626B1。所述融合物可以是在例如变体FGF21序列(例如表1的序列)，和其他分子(非FGF21部分)之间，所述其他分子例如IgG恒定结构域或其片段(例如Fc区)本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含FGF21变体和Fc区的融合蛋白。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.26 US 61/539,2801.包含FGF21变体和Fc区的融合蛋白，其中所述融合蛋白的氨基酸序列选自SEQIDNO:11和SEQIDNO:12。2.根据权利要求1所述的融合蛋白，其中融合蛋白的氨基酸序列是SEQIDNO:11。3.根据权利要求1所述的融合蛋白，其包含在Gln55Cys和Cys103、Cys121、Gly148Cys、Asn149Cys、Lys150Cys、Ser151Cys、Pro152Cys、His153Cys、Arg154Cys、Asp155Cys、Pro156Cys、Ala157Cys、Pro158Cys、Arg159Cys、Gly160Cys、Pr...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·R·贝彻，S·L·卡普兰，D·S·丹尼尔斯，滨松纪夫，S·利基，S·C·韦尔登，
申请(专利权)人：诺华股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH