结合血清白蛋白的纤连蛋白III型结构域制造技术

本发明专利技术涉及包含具有南极环取代的纤连蛋白III型第十结构域(10Fn3)的多肽，所述多肽与血清白蛋白结合。本发明专利技术进一步涉及在诊断或治疗应用中使用的包含与异源蛋白连接的结合血清白蛋白的10Fn3的融合分子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的引用本申请要求2014年3月20日提交的名称为“新的结合血清白蛋白的纤连蛋白III型结构域”(Novel Serum Albumin-Binding Fibronectin Type III Domains)的美国临时申请号61/968,181的优先权，将该申请的内容通过提述完整并入本文。背景治疗剂的半衰期不足常常迫使人们以高频率和/或较高剂量进行给药、或使用持续释放制剂，以期维持疗效所必需的血清水平。然而，这常常伴随着消极的副作用。例如，频繁地全身注射给受试者带来相当程度的不适，且造成给药相关感染的高风险，并可能需要住院治疗或频繁地到医院就诊，尤其是在治疗剂需要静脉内给予时。而且，在长期治疗中，逐日静脉内注射还会导致由反复血管穿刺引起的组织疤痕形成及血管病变等相当大的副作用。已知所有频繁的全身性治疗剂给药均存在类似的问题，例如向糖尿病患者给予胰岛素、或向罹患多发性硬化的患者给予干扰素药物。所有这些因素均导致患者顺应性降低，并增加医疗体系的成本。本申请提供了增加各种治疗剂的血清半衰期的化合物、具有增加的血清半衰期的化合物、和增加治疗剂的血清半衰期的方法。此类用于增加治疗剂的血清半衰期的化合物和方法可以成本高效的方式制造或实施，具有理想的生物物理学性质(例如，Tm，基本上为单体、或折叠良好)，并且大小足够小而允许组织穿透。概述本专利技术至少部分地基于新的Adnectin(PKE2Adnectin)的发现，这些新Adnectin基于南极(south pole)、结合血清白蛋白，含有纤连蛋白III型第十结构域(10Fn3)，相比于现有的基于北极的血清白蛋白结合性含10Fn3结构域的Adnectin的可提供强化的特性。在一方面，本专利技术提供了包含10Fn3结构域的多肽，其中10Fn3结构域包含：a)AB、BC、CD、DE、EF、和FG环，b)具有相对于人10Fn3结构域的相应CD环序列改变的氨基酸序列的CD环，并且c)其中该多肽以小于500nM的KD与人血清白蛋白结合。在某些实施方案中，10Fn3结构域进一步与恒河猴血清白蛋白、食蟹猴血清白蛋白、小鼠血清白蛋白和大鼠血清白蛋白中的一者或多者结合。例如，10Fn3结构域可与HSA、恒河猴血清白蛋白、和食蟹猴血清白蛋白结合，或者，10Fn3结构域可与HSA、恒河猴血清白蛋白、食蟹猴血清白蛋白、小鼠血清白蛋白、和大鼠血清白蛋白结合。在一些实施方案中，10Fn3结构域以小于500nM的KD，例如小于100nM的KD、或甚至小于10nM的KD与相应的血清白蛋白结合。在一些实施方案中，10Fn3结构域在5.5到7.4的pH范围与血清白蛋白结合。在某些实施方案中，10Fn3结构域与HSA的结构域I-II结合。在某些实施方案中，在人血清白蛋白存在下，所述包含10Fn3结构域的多肽的血清半衰期为至少10小时，比如至少20小时，或至少30小时。在某些实施方案中，CD环包含根据式G-X1-X2-V-X3-X4-X5-S-X6-X7-G-X8-X9-Y-X10-X11-X12-E(SEQ ID NO：170)的氨基酸序列，其中，(a)X1选自R或W；(b)X2选自H、E、D、Y、或Q；(c)X3选自Q或H；(d)X4选自I、K、M、Q、L、或V；(e)X5选自Y、F、或N；(f)X6选自D、V、或E；(g)X7选自L、W、或F；(h)X8选自P或T；(i)X9选自L或M；(j)X10选自I或V；(k)X11选自Y或F；并且(l)X12选自T、S、Q、N、或A。在一个优选实施方案中，(a)X1是R；(b)X2是E；(c)X3是Q；(d)X4是K；(e)X5是Y；(f)X6是D；(g)X7是L或W；(h)X8是P；(i)X9是L；(j)X10是I；(k)X11是Y；并且(l)X12是Q或N。在又一个另外的优选实施方案中，(a)X1是R；(b)X2是E；(c)X3是Q；(d)X4是K；(e)X5是Y；(f)X6是D；(g)X7是L；(h)X8是P；(i)X9是L；(j)X10是I；(k)X11是Y；并且(l)X12是Q。在又一个另外的优选实施方案中，(a)X1是R；(b)X2是E；(c)X3是Q；(d)X4是K；(e)X5是Y；(f)X6是D；(g)X7是W；(h)X8是P；(i)X9是L；(j)X10是I；(k)X11是Y；并且(l)X12是N。在某些实施方案中，CD环包含选自SEQ ID NO：101-125的氨基酸序列。在一个优选的实施方案中，CD环包含在SEQ ID NO：106或113中示出的氨基酸序列。在某些实施方案中，本专利技术提供了包含10Fn3结构域的多肽，所述10Fn3结构域包含：(i)包含具有共有序列SEQ ID NO：170的氨基酸序列、或SEQ ID NO：101-125的任一者的氨基酸序列的CD环；和(ii)与SEQ ID NO：23-100、184-209和235-260的非CD环区至少80％、85％、90％、95％、98％、99％或100％相同，或者与SEQ ID NO：23-100、184-209和235-260之一至多有1、1-2、1-5、1-10或1-20个氨基酸差异的氨基酸序列。在某些实施方案中，该多肽包含与SEQ ID NO：23-100、184-209和235-260中的任一者至少80％、85％、90％、95％、98％、99％或100％不同、或与SEQ ID NO：23-100、184-209和235-260中之一有至多1、1-2、1-5、1-10或1-20个氨基酸差异的氨基酸序列。氨基酸差异可以是取代、添加或缺失。在某些方面，本专利技术提供了包含纤连蛋白III型第十(10Fn3)结构域和异源蛋白的融合多肽，其中10Fn3结构域包含：a)AB、BC、CD、DE、EF、和FG环，b)具有相对于人10Fn3结构域的相应CD环序列改变的氨基酸序列的CD环，并且c)其中该多肽以小于500nM的KD与人血清白蛋白结合。在某些实施方案中，该融合多肽包含结合白蛋白的Adnectin，所述结合白蛋白的Adnectin包含与SEQ ID NO：23-100、184-209和235-260的任一者至少70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或100％相同、或与SEQ ID NO：23-100、184-209和235-260中之一有至多1、1-2、1-5、1-10或1-20个氨基酸差异的氨基酸序列。在一个优选实施方案中，该融合多肽包含这样的结合白蛋白的Adnectin，该结合白蛋白的Adnectin包含SEQ ID NO：55、81、190或241的氨基酸序列。在又另一个优选实施方案中，该融合多肽包含这样的结合白蛋白的Adnectin，该结合白蛋白的Adnectin包含SEQ ID NO：62、88、197或248的氨基酸序列。在某些实施方案中，该融合多肽包含结合白蛋白的Adnectin和异源部分，其中该异源部分为治疗部分。在某些实施方案中，该异源蛋白为包含10Fn3结构域的多肽。在一些实施方案中，该10Fn3结构域与血清白蛋白之外的靶蛋白结合。在一个实施方案中，该10Fn3结构域与PCSK9(即，PCSK9 Ad本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含纤连蛋白III型第十结构域(10Fn3)的多肽，其中所述10Fn3结构域包含：a)AB、BC、CD、DE、EF、和FG环，b)具有相对于人10Fn3结构域的相应CD环的序列改变的氨基酸序列的CD环，c)其中该多肽以小于500nM的KD与人血清白蛋白结合，并且d)其中所述10Fn3结构域进一步以小于500nM、例如小于100nM、或小于10nM的KD与恒河猴血清白蛋白、食蟹猴血清白蛋白、小鼠血清白蛋白、和大鼠血清白蛋白中的一者或多者结合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.20 US 61/968,1811.一种包含纤连蛋白III型第十结构域(10Fn3)的多肽，其中所述10Fn3结构域包含：a)AB、BC、CD、DE、EF、和FG环，b)具有相对于人10Fn3结构域的相应CD环的序列改变的氨基酸序列的CD环，c)其中该多肽以小于500nM的KD与人血清白蛋白结合，并且d)其中所述10Fn3结构域进一步以小于500nM、例如小于100nM、或小于10nM的KD与恒河猴血清白蛋白、食蟹猴血清白蛋白、小鼠血清白蛋白、和大鼠血清白蛋白中的一者或多者结合。2.权利要求1的多肽，其中所述10Fn3结构域结合：a)恒河猴血清白蛋白和食蟹猴血清白蛋白，b)小鼠血清白蛋白和大鼠血清白蛋白，或c)恒河猴血清白蛋白、食蟹猴血清白蛋白、小鼠血清白蛋白、和大鼠血清白蛋白。3.前述权利要求中任一项的多肽，其中所述10Fn3结构域在5.5到7.4的pH范围与血清白蛋白结合。4.前述权利要求中任一项的多肽，其中所述10Fn3结构域与HSA的结构域I-II结合。5.前述权利要求中任一项的多肽，其中该CD环包含根据式G-X1-X2-V-X3-X4-X5-S-X6-X7-G-X8-X9-Y-X10-X11-X12-E的氨基酸序列，其中，(a)X1选自R或W；(b)X2选自H、E、D、Y、或Q；(c)X3选自Q或H；(d)X4选自I、K、M、Q、L、或V；(e)X5选自Y、F、或N；(f)X6选自D、V、或E；(g)X7选自L、W、或F；(h)X8选自P或T；(i)X9选自L或M；(j)X10选自I或V；(k)X11选自Y或F；并且(l)X12选自T、S、Q、N、或A。6.权利要求5的多肽，其中所述CD环包含选自SEQ ID NO:106、113、101-105、107-112、和114-125的氨基酸序列。7.前述权利要求中任一项的多肽，其中该多肽包含与SEQ ID NO:81、88、23-80、82-87、89-100、184-209和235-260的非CD环区至少80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或100％相同的氨基酸序列。8.前述权利要求中任一项的多肽，其中该多肽包含与SEQ ID NO:81、88、23...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·S·米切尔，M·L·高瑟林，D·利波斯克，R·帕克，R·坎普豪森，J·戴维斯，D·法布里齐奥，
申请(专利权)人：百时美施贵宝公司，
类型：发明
国别省市：美国;US