软骨结合型融合蛋白制造技术

本文提供了融合蛋白，所述融合蛋白包含与生长因子受体的细胞外域特异性结合的第一结构域和与软骨基质组分特异性结合的第二结构域；以及包含这些融合蛋白的药物组合物。还提供了使用本文所公开的融合蛋白和药物组合物来治疗肌肉骨骼疾病的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】软骨结合型融合蛋白 相关申请 本申请要求2013年3月29日提交的美国临时申请61/806, 599的优先权，该美国 临时申请以引用的方式整体并入本文。
技术介绍
创伤性关节损伤（例如韧带、肌腱以及软骨的撕裂）引发关节组织内的多因子变 性级联，包括抑制组织修复、上调细胞外基质分解代谢、细胞死亡以及关节变性的慢性周 期。虽然关节损伤的一些方面可以通过手术组织移植程序来修复，但这些方法可能仅部分 地恢复了关节的生物力学稳定性。包括手术疗法和姑息疗法在内的当前的治疗方法不足以 阻止关节运动的永久性改变。这种改变影响了物理力和细胞或组织力学变化的效应（即力 学生物学效应），包括细胞信号转导的改变，这促成了关节病理生理机制。不存在保护关节 组织防止由这些力学生物学效应所引起的改变的细胞信号转导的后果的现有药物疗法。因 此，产生关节变性病的风险在对关节造成创伤性损伤之后的数年内显著增加。 根据⑶C，在2003年，关节炎和其它风湿性病况花费了美国1278亿美元（808亿美 元是医疗护理支出以及470亿美元是损失的收入）或1. 2%的国内生产总值。由创伤性关 节损伤所引起的关节变性病占关节炎的总负担的超过10%。因此，对由创伤性关节损伤所 引起的关节变性病的有效治疗的需要显著未得到满足。以下公开内容解决了这种需要并且 提供了其它益处。
技术实现思路
以提供可接受的和有效的疗法的方式将药物直接递送到患病或受损伤的关节仍 是一项显著的挑战，如由近期出版物中的以下语句所说明： "关节内疗法是具有挑战性的，这是因为所注射的物质从关节间隙中被快速排出； 这样的消除对于小分子和大分子这两者来说都是如此，所述小分子经由滑膜毛细血管离 开，所述大分子由淋巴系统清除。一般来说，可溶性物质具有仅以小时来度量的关节内停留 时间。" (Evans 等，Nat. Rev. Rheumatol. 2014 年 1 月；10 (1) : 11-22) 对应对这一挑战存在长期的和没有得到满足的需求是由在差不多八年前出版的 另一篇报道中所突出的相同问题来说明的： "在未来的IA治疗中应当作为目标的主要改进是更长的作用持续时间， 这是因为由于与施用相关的不适/疼痛以及可能的感染风险而期望限制每年IA注射的次 数。" (Gerwin 等，Adv. Drug Deliv. Rev. 2006 年 5 月 20 日；58 (2) : 226-42) 因此，本文提供了可以被直接递送到患病或受损伤的以提供可接受的和有效的疗 法的药物活性蛋白质。这些药物活性蛋白质是融合蛋白，所述融合蛋白包含与生长因子受 体（例如IGF-I受体）的细胞外域特异性结合的第一结构域和与软骨基质组分（例如硫酸 化糖胺聚糖和胶原）特异性结合的第二结构域；以及包含这些融合蛋白的药物组合物。这 些融合蛋白和药物组合物特别可用于治疗关节变性病，如骨关节炎。还提供了使用本文所 公开的融合蛋白和药物组合物来治疗肌肉骨骼疾病的方法。 在一个方面，本公开提供了一种融合蛋白，所述融合蛋白包含第一结合结构域和 第二结合结构域，其中所述第一结构域与生长因子受体的细胞外域特异性结合，并且所述 第二结构域与软骨基质组分特异性结合，并且在所述融合蛋白内（即在存在于所述融合蛋 白中时），每一个结合结构域均表现出特异性结合活性。 在某些实施方案中，所述融合蛋白包含单条多肽链。在某些实施方案中，在所述融 合蛋白内（即在存在于所述融合蛋白中时），每一个结合结构域均表现出原生结合活性。 在某些实施方案中，所述第一结构域是IGF-I受体结合结构域。在某些实施方案 中，所述IGF-I受体结合结构域具有包含人类IGF-I的氨基酸序列。在某些实施方案中，所 述IGF-I受体结合结构域具有包含SEQ ID NO: 1的氨基酸序列。 在某些实施方案中，所述第二结构域是SGAG (硫酸化糖胺聚糖）结合结构域。在 某些实施方案中，所述sGAG结合结构域具有以下各项的sGAG结合结构域的序列、或与以下 各项的sGAG结合结构域同源或基本上同源的序列：富含脯氨酸/精氨酸末端富含亮氨酸 重复蛋白(proline-arginine-rich end leucine-rich repeat protein，PRELP)、软骨粘 合素（CHAD)、抑瘤素 M、胶原 IX、BMP-4、纤维连接蛋白、RAND1、RAND2、RAND3、RAND4、RAND5、 RAND6、AKK15、RLR22、R1Q17、SEK20、ARK24、AKK24、AL1、AL2、AL3、LGT25、P印 184、P印 186、 P印185、P印239、P印246、ATIII、或FibBeta。在某些实施方案中，所述sGAG结合结构域包 含选自由以下各项组成的组的氨基酸序列：SEQ ID N0:2-13和54-70(参见表1)。在一个 具体的实施方案中，所述sGAG结合结构域包含SEQ ID N0:2。在一个具体的实施方案中，所 述sGAG结合结构域由SEQ ID NO:2组成。 在某些实施方案中，所述第二结构域是胶原结合结构域。在某些实施方案中，所述 胶原结合结构域具有以下各项的胶原结合结构域的序列、或与以下各项的胶原结合结构域 的序列同源或基本上同源的序列：胞外基质蛋白、软骨寡聚基质蛋白、PRELP、软骨粘合素、 纤维调节素、核心蛋白聚糖或无孢蛋白。在某些实施方案中，所述胶原结合结构域包含选自 由以下各项组成的组的氨基酸序列：SEQ ID NO: 14-16和21-27(参见表2)。 在某些实施方案中，所述融合蛋白包含选自SEQ ID N0:17-20、28-53以及71-87 的氨基酸序列（参见表3)。在一个具体的实施方案中，所述融合蛋白包含SEQ ID NO: 18中 所示的氨基酸序列。在一个具体的实施方案中，所述融合蛋白由SEQ ID NO: 18中所示的氨 基酸序列组成。 在某些实施方案中，在存在于所述融合蛋白中时，每一个结合结构域均表现出原 生结合活性。 在某些实施方案中，所述融合蛋白包含少于40, 000个、35, 000个、30, 000个、 25, 000 个、20, 000 个、15, 000 个、10, 000 个、7, 500 个、5, 000 个、2, 500 个、1，000 个、500 个、 或250个氨基酸。 在某些实施方案中，在注射到哺乳动物的关节的关节内间隙中之后，所述融合蛋 白在关节的软骨组织内保留如下的一段时间，这段时间是与所述融合蛋白的不同之处仅在 于第二结合结构域是不与软骨基质组分特异性结合的突变结构域的融合突变蛋白保留的 时间的至少：1. 5倍、2倍、3倍、四倍、五倍、六倍、七倍、Λ倍、九倍、十倍、二十倍、四十倍、 五十倍、六十倍、七十倍、八十倍、九十倍、或一百倍。在某些实施方案中，所述关节是受损 的关节或患病的关节，并且在软骨组织中保留的融合蛋白的量是每克组织至少约5pmol、约 lOpmol、约20pmol、或约50pmol。在某些实施方案中，所述哺乳动物是大鼠或马，所述关节 是受损的关节或患病的关节，并且在注射后8天、9天、10天、11天、12天、13天、或14天时， 当与已经被注射了对照蛋白的匹配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种融合蛋白，所述融合蛋白包含第一结合结构域和第二结合结构域，其中在存在于所述融合蛋白中时，所述第一结构域与生长因子受体的细胞外域特异性结合，并且所述第二结构域与软骨基质组分特异性结合。

【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：E·弗洛林，D·B·科波汀，P·科佩斯基，A·卢戈维斯科，R·伦纳德，B·舍贝尔，
申请(专利权)人：梅里麦克制药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US