在某些方面，本发明专利技术提供调节(促进或抑制)组织生长的组合物和方法，所述组织例如骨、软骨、肌肉、脂肪和/或神经元组织。本发明专利技术还提供筛选调节ActRIIB蛋白和/或ActRIIB配体的活性的化合物的方法。本文提供的组合物和方法用于治疗与ActRIIB蛋白和/或ActRIIB配体的异常活性相关的疾病。
【技术实现步骤摘要】
本申请是以下申请的分案申请：申请日：2008年2月4日；申请号：200880011247.6(PCT/US2008/001506)；专利技术名称：同上。相关申请的交叉参考本申请要求保护2007年2月2日申请的美国临时申请序号60/899,304、2007年5月1日申请的美国临时申请序号60/927,088和2007年5月25日申请的美国临时申请序号60/931,880的权益。以上援引的申请的所有教导都通过引用结合到本文中。专利技术背景转化生长因子-β(TGF-β)超家族包括多种生长因子，它们共有相同的序列元件和结构基序。已知这些蛋白对脊椎动物和无脊椎动物这二者的大量细胞类型发挥生物学作用。超家族成员在胚胎发育过程中执行模式形成和组织特化的重要功能，并可以影响多种分化过程，包括脂肪形成、肌生成、软骨形成、心脏发生、红细胞生成、神经形成和上皮细胞分化。该家族被分为两个一般性分支：BMP/GDF和TGF-β/活化素/BMP 10分支，它们的成员具有不同的、经常互补的作用。通过操作TGF-β家族成员的活性，经常有可能在生物体中产生显著的生理变化。例如，皮德蒙特(Piedmontese)和比利时蓝(Belgian Blue)牛品种携带GDF8(也叫做肌肉生长抑制素)基因的失能突变，其引起显著的肌肉质量增加。Grobet等,Nat Genet.1997,17(1):71-4。而且，在人类中，GDF8的失活等位基因与增加的肌肉质量有关，并据报道和异常的力量有关。Schuelke等,N Engl J Med 2004,350:2682-8。肌肉、骨、软骨和其它组织的变化可以通过激动或拮抗由适宜的
TGF-β家族成员介导的信号转导实现。因此，需要用作TGF-β信号转导的有效调节剂的药物。专利技术概述在某些方面，本文的公开内容提供ActRIIB多肽，尤其是ActRIIB变体，其包括氨基末端截短和羧基末端截短以及序列改变。这样的ActRIIB多肽可用于治疗多种疾病或病症，具体地说是肌肉和神经肌肉疾病(例如肌营养不良、肌萎缩性侧索硬化(ALS)和肌肉萎缩)、脂肪组织疾病(例如肥胖)、代谢疾病(例如2型糖尿病)、神经退化性疾病和与老年相关的肌肉萎缩(骨骼肌减少症(sarcopenia))、前列腺癌治疗和癌症恶病质。在具体的实施方案中，ActRIIB多肽(例如可溶性ActRIIB多肽)可以在与ActRIIB活性相关的任何过程中拮抗ActRIIB受体。任选地，本专利技术的ActRIIB多肽可以设计用于优先拮抗一种或多种ActRIIB受体的配体，例如GDF8(也称为肌肉生长抑制素)、GDF11、活化素A、活化素B、活化素AB、Nodal和BMP7(也称为OP-1)，并因此可用于治疗其它的疾病。ActRIIB多肽的实例包括天然的ActRIIB多肽及其功能变体。所述公开内容还提供了一组来源于ActRIIB的变体，其极大地降低了对活化素的亲和性，同时保留了对GDF11的结合。这些变体对肌肉显示出所需的作用，同时降低对其它组织的作用。在某些方面，所述公开内容提供了含有可溶性ActRIIB多肽和药学上可接受的载体的药物制剂，所述多肽结合ActRIIB配体，例如GDF8、GDF11、活化素、BMP7或nodal。任选地，可溶性ActRIIB多肽以小于10微摩尔或小于1微摩尔、100、10或1纳摩尔的Kd结合ActRIIB配体。任选地，可溶性ActRIIB多肽抑制ActRIIB信号转导，例如由ActRIIB配体触发的胞内信号转导事件。用于这样的制品的可溶性ActRIIB多肽可以为本文公开的那些中的任一种，例如具有选自SEQ ID NO:1、2、5、6和12的氨基酸序列的多肽，或者具有与选自SEQ ID NO:1、2、5、6和12的氨基酸序列至少80％、85％、90％、
95％、97％或99％相同的氨基酸序列的多肽。可溶性ActRIIB多肽可以包括天然ActRIIB多肽的功能性片段，例如含有选自SEQ ID NO:1、2、5、6和12的序列或SEQ ID NO:1的序列的至少10、20或30个氨基酸的片段，其没有C-末端的1、2、3、4、5或10-15个氨基酸，且没有N-末端的1、2、3、4或5个氨基酸。优选的多肽相对于SEQ ID NO:1将含有在N-末端2-5个氨基酸的截短和在C-末端不超过3个氨基酸的截短。另一个优选的多肽为以SEQ ID NO:12提供的多肽。可溶性的ActRIIB多肽相对于天然ActRIIB多肽可以在氨基酸序列中(例如在配体-结合域中)包括一个或多个改变。在氨基酸序列中的改变例如在哺乳动物、昆虫或其它真核细胞中产生时，可以改变多肽的糖基化，或者相对于天然ActRIIB多肽改变多肽的蛋白酶剪切。可溶性的ActRIIB多肽可以为融合蛋白，其具有作为一个结构域的ActRIIB多肽(例如ActRIIB的配体-结合域或其变体)以及一个或多个提供所需特性的其它结构域，所述特性例如改善的药代动力学、更易于纯化、靶向特定组织等。例如，融合蛋白的结构域可以增强以下的一种或多种特性：体内稳定性、体内半衰期、吸收/给予、组织定位或分布、形成蛋白复合物、多聚化融合蛋白和/或纯化。可溶性的ActRIIB融合蛋白可以包括免疫球蛋白Fc结构域(野生型或突变体)或血清白蛋白。在某些实施方案中，ActRIIB-Fc融合体包含位于Fc结构域和胞外ActRIIB结构域之间的相对未结构化的接头。这种未结构化的接头可以对应于ActRIIB胞外结构域的C末端的大致15个氨基酸的未结构化区域(“尾”)，或者其可以是5个至15个、20个、30个、50个或更多个二级结构相对自由的氨基酸的人工序列。接头可以富含甘氨酸和脯氨酸残基，并且可以例如含有苏氨酸/丝氨酸和甘氨酸的重复序列(例如TG4或SG4重复序列)。融合蛋白可以包括纯化子序列，如表位标签、FLAG标签、多聚组氨酸序列以及GST融合体。任选地，可溶性的ActRIIB多肽包括一个或多个选自以下的修饰的氨基酸残基：糖基化氨基酸、PEG化氨基酸、法尼基化氨基酸、乙酰化氨基酸、生物素化
氨基酸、缀合脂质部分的氨基酸和缀合有机衍生物的氨基酸。药物制剂也可以包括一种或多种附加化合物，诸如用于治疗ActRIIB相关疾病的化合物。优选地，药物制剂基本上无热源。一般地，优选在哺乳动物细胞系中表达的ActRIIB蛋白介导ActRIIB蛋白的适宜的天然糖基化，以便减少患者的不良免疫反应的可能性。人细胞系和CHO细胞系已被成功应用，并且预期其它普通的哺乳动物表达载体也是有用的。在某些方面，本文的公开内容提供包装药物，其含有本文所述的药物制剂，并标记在人类中促进组织生长或者减少或防止组织损失的用途。示例性的组织包括骨、软骨、肌肉、脂肪和神经元组织。在某些方面，本文的公开内容提供可溶性ActRIIB多肽，其含有改变的配体结合(例如GDF8结合)结构域。ActRIIB受体的这种改变的配体-结合域在诸如以下的氨基酸残基处包含一个或多个突变：人ActRIIB的E37、E39、R40、K55、R56、Y60、A64、K74、W78、L79、D80、F82和F101(编号相对于SEQ ID NO:2)。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变体ActRIIB蛋白，所述蛋白含有与SEQ ID NO:2的氨基酸29‑109的序列至少80％相同的氨基酸序列，其中所述蛋白在ActRIIB的内源N‑X‑S/T序列以外的位置和配体结合袋外的位置包含至少一个N‑X‑S/T序列。
【技术特征摘要】
2007.02.02 US 60/899304;2007.05.01 US 60/927088;201.一种变体ActRIIB蛋白，所述蛋白含有与SEQ ID NO:2的氨基酸29-109的序列至少80％相同的氨基酸序列，其中所述蛋白在ActRIIB的内源N-X-S/T序列以外的位置和配体结合袋外的位置包含至少一个N-X-S/T序列。2.一种变体ActRIIB蛋白，所述蛋白含有与SEQ ID NO:2的氨基酸29-109的序列至少80％相同的氨基酸序列，其中所述蛋白在对应于SEQ ID NO:2的79位的位置含有酸性氨基酸，且其中所述变体ActRIIB蛋白在细胞型测定中抑制经由肌肉生长抑制素和/或GDF11的信号转导。3.一种变体ActRIIB蛋白，所述蛋白含有与SEQ ID NO:2的氨基酸29-109的序列至少80％相同的氨基酸序列，其中所述蛋白在ActRIIB的内源N-X-S/T序列以外的位置和在配体结合袋之外的位置包含至少一个N-X-S/T序列。4.一种ActRIIB融合蛋白，其含有来源于SEQ ID NO:2的ActRIIB序列的部分和第二个部分多肽，其中所述来源于SEQ ID NO:2的部分对应于在SEQ ID NO:2的氨基酸22-24的任一个处开始并在SEQ ID NO:2的氨基酸133或134的任一个处结束的序列，其中所述ActRIIB融合蛋白另外在不超过5个氨基酸的位置与SEQ ID NO:2序列不同，其中所述ActRIIB蛋白在细胞型测定中抑制经由肌肉生长抑制素和/或GDF11的信号转导。5.一种变体ActRI...
【专利技术属性】
技术研发人员：J克诺普夫，R库马，J西赫拉，
申请(专利权)人：阿塞勒隆制药公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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