用于癌症治疗的具有减弱的对ADI-PEG 20抗体的交叉反应性的精氨酸脱亚胺酶制造技术

本发明专利技术一般涉及分离的精氨酸脱亚胺酶(ADI)蛋白、包含所述ADI蛋白的组合物、以及治疗精氨酸依赖性疾病或相关疾病如癌症的相关方法，所述ADI蛋白与ADI-PEG 20相比具有减弱的与抗-ADI-PEG 20抗体的交叉反应性，但其可具有相当于或优于ADI-PEG 20的功能特征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于癌症治疗的具有减弱的对ADI-PEG20抗体的交叉反应性的精氨酸脱亚胺酶相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2013年3月15日提交的美国临时申请No.61/790,833的优先权，其全文以引用的方式并入本文中。关于序列表的声明与本申请相关的序列表以文本格式替代纸质版本提供，在此通过引用的方式并入说明书。含有序列表的文本文件的命名为POLA_003_01WO_ST25.txt。所述文本文件约117KB，创建于2014年3月11日，经EFS-Web以电子方式提交。专利技术背景
本专利技术一般涉及精氨酸脱亚胺酶(ADI)蛋白，其包括具有减弱的与ADI-PEG20抗体的交叉反应性的ADI蛋白。此类ADI蛋白用于治疗精氨酸依赖性或相关疾病(如癌症)。相关技术描述氨基酸阻断治疗可为一些形式的癌症的有效治疗。到目前为止，已知与此方法相关的一例临床实例，其应用了天冬酰胺酶来降低天冬酰胺的循环水平并抑制蛋白合成。此治疗对于急性淋巴细胞白血病尤其有效(Avramis2005，VieraPinheiro2004)。急性淋巴细胞白血病细胞的生长和增殖需要氨基酸天冬酰胺。相比之下，大多数正常人类细胞能够合成天冬酰胺而不受天冬酰胺消耗影响。因此，利用天冬酰胺酶减少血清天冬酰胺可选择性地杀死癌细胞而不会伤害正常细胞、组织和宿主。一种大肠杆菌源的天冬酰胺酶已被证明可用于人体使用。然而，仅于微生物中发现天冬酰胺酶；这就使其在人体中有强烈的免疫原性，而且在注射后具有短的血清半衰期(Avramis2005)。为了使天冬酰胺酶成为更有效的药物，通过将大肠杆菌源天冬酰胺酶与聚乙二醇(PEG)一起配制来减弱此酶的免疫原性和相关的过敏反应来最大程度地降低这些不足。此外，PEG极大地延长了天冬酰胺酶的循环半衰期，这减少了治疗频率和治疗总费用。PEG配制的天冬酰胺酶被批准使用并以商品名(2011、Avramis2005、VieraPinheiro2004、Fu2007、Zeidan2008)出售。精氨酸是人和小鼠中的另一个非必需氨基酸(综述参见Rogers1994)。在人体内，可由瓜氨酸通过Krebs(克雷布斯)(尿素)循环酶精氨琥珀酸合成酶(ASS，L-瓜氨酸：L-天冬氨酸连接酶[AMP-生成]，EC6.3.4.5)和精氨琥珀酸裂解酶(ASL，L-精氨琥珀酸精氨酸-裂解酶，EC4.3.2.)分两步合成精氨酸(Haines2011、Wu2009、Morris2006、Husson2003、Tapiero2002、Rogers1994)。ASS催化瓜氨酸和天冬氨酸至精氨琥珀酸的转化，然后精氨琥珀酸通过ASL转化为精氨酸和富马酸。人的精氨酸缺乏饮食既不会引起高血氨症、乳清酸尿，也不会改变成年人的全身一氧化氮(NO)合成速率(Tapiero2002、Castillo1995、Rogers1994、Carey1987、Barbul1986、Snyderman1959、Rose1949)。尽管早产儿似乎需要精氨酸(Wu2004)，但是在婴儿、儿童和青年中，精氨酸水平与年龄无关(Lücke2007)。1992年，Takaku和Sugimura分别报道称人类黑色素瘤和肝细胞癌(HCC)细胞系的生长似乎需要精氨酸。其它研究显示聚乙二醇化的ADI有效地用于黑色素瘤和肝癌的治疗且副作用小。ADI-PEG20治疗在一段时间内需要多剂量。多次治疗后，抗-ADI-PEG20抗体形成，该抗体可限制其后续的疗效。因此，本领域需要具有减弱的与抗-ADI-PEG20抗体的交叉反应性的ADI用于治疗以便于改善和扩大精氨酸消耗治疗的疗效。本专利技术提供了用于癌症治疗的此优点及其它优点。参考文献：AvramisVI，PanosyanEH.2005.ClinPharmacokinet44：367-393；BarbulA.1986.JParenteralEnteralNutr10：227-238；CareyGP，等1987.JNutr117：1734-1739；CastilloL，等1995.AmJPhysiol268(EndocrinolMetab31)：E360-367；FuCH，SakamotoKM.2007.ExpertOpinPharmacother8：1977-1984；HainesRJ，等2011.IntJBiochemMolBiol2：8-23；HussonA，等2003.EurJBiochem270：1887-1899；LückeT，等2007.ClinChemLabMed45：1525-1530；MorrisSMJr.2006.AmJClinNutr83(增刊)：598S-512S；RogersQR.1994.于表彰研讨会的论文集中WillardJ.Visek-来自AmmoniatoCancerandGeneExpression.特殊公开86-1994年四月，AgricultureExperimentStation，UniversityofIllinois，211MumfordHall，Urbana，IL61801，第9-21页；TapieroH，等2002.BiomedPharmacother56：439-445，2002；VieraPinheiroJP，BoosJ.2004.BrJHaematol125：117-127；WuG，等2009.AminoAcids37：153-168；WuG，等2004.JNutrBiochem15：442-451；ZeidanA，等2008.ExpertOpinBiolTher9：111-119)。专利技术概要本专利技术的一个方面提供了一种分离的精氨酸脱亚胺酶，其中所述分离的精氨酸脱亚胺酶具有减弱的与患者抗-ADI-PEG20抗体的交叉反应性。也包括治疗或药物组合物，其包含分离的精氨酸脱亚胺酶或其具有ADI活性的片段，和药学上可接受的载体。在某些实施方案中，所述组合物是无菌的和/或基本上无热原(如内毒素)。在一个实施方案中，具有减弱的与患者抗-ADI-PEG20抗体的交叉反应性的分离的精氨酸脱亚胺酶不是来自人型支原体(M.hominis)。在另一个实施方案中，具有减弱的与患者抗-ADI-PEG20抗体的交叉反应性的分离的精氨酸脱亚胺酶来自表1中所列的生物体。在某些实施方案中，具有减弱的与患者抗-ADI-PEG20抗体的交叉反应性的分离的精氨酸脱亚胺酶具有相当于或优于ADI-PEG20的一种或多种性质。就这方面来说，所述的一种或多种性质包括但不限于Kcat、Km、最适pH、稳定性、体内蛋白质水解稳定性、或不需要已经不存在于血液中的离子或辅因子、或其任何组合。在一个实施方案中，与人型支原体的精氨酸脱亚胺酶相比，具有减弱的与患者抗-ADI-PEG20抗体的交叉反应性的分离的精氨酸脱亚胺酶具有至少20个表面残基变化。在另一个实施方案中，与人型支原体的精氨酸脱亚胺酶相比，具有减弱的与患者抗-ADI-PEG20抗体的交叉反应性的分离的精氨酸脱亚胺酶具有20个至135个之间的表面残基变化，40个至100个之间的表面残基变化，30个至60个之间的表面残基变化，80个至100个之间的表面残基变化，或100个至120个之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治疗组合物，其包含分离的精氨酸脱亚胺酶，或其具有ADI活性的片段，和药学上可接受的载体，其中所述分离的精氨酸脱亚胺酶具有减弱的与患者抗‑ADI‑PEG 20抗体的交叉反应性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 US 61/790,8331.一种治疗组合物，其包含具有ADI活性的聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶，和药学上可接受的载体，其中所述聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶具有减弱的与患者抗-ADI-PEG20抗体的交叉反应性，其中所述精氨酸脱亚胺酶通过接头连接于至少一个PEG分子，且其中该聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶包含如SEQIDNO:8、2、6或14中任一个所示的氨基酸序列。2.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶具有相当于或优于ADI-PEG20的一种或多种性质。3.如权利要求2所述的治疗组合物，其中所述一种或多种性质为Kcat、Km、最适pH、稳定性、体内蛋白质水解稳定性、或不需要已经不存在于血液中的离子或辅因子、或其任何组合。4.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶已经被修饰以去除至少一个聚乙二醇化位点。5.如权利要求1所述的治疗组合物，其中至少1个赖氨酸残基已经被氨基酸替换所修饰。6.如权利要求5所述的治疗组合物，其中至少5个赖氨酸残基已经被氨基酸替换所修饰。7.如权利要求5所述的治疗组合物，其中至少10个赖氨酸残基已经被氨基酸替换所修饰。8.如权利要求5所述的治疗组合物，其中至少15个赖氨酸残基已经被氨基酸替换所修饰。9.如权利要求5所述的治疗组合物，其中至少20个赖氨酸残基已经被氨基酸替换所修饰。10.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述精氨酸脱亚胺酶共价结合于一个以上的PEG分子。11.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述精氨酸脱亚胺酶共价结合于平均1个至10个PEG分子。12.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述精氨酸脱亚胺酶共价结合于平均2个至8个PEG分子。13.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述PEG分子为直链或支链PEG分子。14.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述PEG具有1,000至40,000的总重均分子量。15.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述PEG具有10,000至30,000的总重均分子量。16.如权利要求1所述的治疗组合物，其中所述接头为琥珀酰基、酰胺基、酰亚胺基、氨基甲酸酯基、酯基、环氧基、羧基、羟基、碳水化合物、酪氨酸基团、半胱氨酸基团、组氨酸基团，亚甲基、或其任何组合。17.如权利要求16所述的治疗组合物，其中所述琥珀酰基的来源为琥珀酸琥珀酰亚胺酯。18.一种具有ADI活性的聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶，其中所述聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶与患者的抗-ADI-PEG20抗体具有减弱的交叉反应性，其中所述精氨酸脱亚胺酶通过接头连接于至少一个PEG分子，且其中该聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶包含如SEQIDNO:8、2、6或14中任一个所示的氨基酸序列。19.如权利要求18所述的聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶，其中所述聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶具有相当于或优于ADI-PEG20的一种或多种性质。20.如权利要求19所述的聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶，其中所述一种或多种性质为Kcat、Km、最适pH、稳定性、体内蛋白质水解稳定性、或不需要已经不存在于血液中的离子或辅因子、或其任何组合。21.如权利要求18所述的聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶，其中所述精氨酸脱亚胺酶已经被修饰以去除至少一个聚乙二醇化位点。...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·阿尔马西，R·E·肖沃尔特，J·A·汤姆森，W·西森，WJ·西亚，LC·陈，L·杨，
申请(专利权)人：波拉里集团，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY