用于治疗肌肉萎缩疾病的新型杂合ACTRIIB配体陷阱蛋白制造技术

本公开内容描述了新型杂合可溶ActRIIB‑ECD多肽，其完全保留了对肌生成抑制蛋白(myostatin)和激活蛋白A的结合亲和力，但表现出与BMP、特别地BMP‑9显著减少的结合。本文描述的新型组合物可用于制备新型杂合ActRIIB配体陷阱蛋白，该新型杂合ActRIIB配体陷阱蛋白可用于调节肌肉、骨、软骨、脂肪、成纤维细胞、血液和神经组织的生长，以在治疗上有意义的方式对抗肌肉萎缩、骨质丢失、贫血症、炎症和纤维化。因为这些新型下一代肌生成抑制蛋白/激活蛋白抑制剂是比当前可用的肌生成抑制蛋白抑制剂更安全且更有效的分子，所以它们在非常广泛的临床适应症中是有用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于治疗肌肉萎缩疾病的新型杂合ACTRIIB配体陷阱蛋白相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月22日提交的美国临时申请第62/150,994号和2015年12月2日提交的美国临时申请第62/262,356号的权益，所述临时申请的每一项通过引用以其整体并入本文。
技术介绍
肌肉萎缩(Musclewasting)指肌肉质量的逐渐丢失和/或肌肉的逐渐弱化和降解，包括骨骼肌或随意肌、控制心脏的心肌(心肌病)、和平滑肌。慢性肌肉萎缩是特征为肌肉质量逐渐丢失以及肌肉弱化和降解的状况(即在长期的期间内持续)。当肌肉蛋白降解的速率超过肌肉蛋白合成的速率时，发生肌肉质量的丢失。肌肉萎缩是使人虚弱且威胁生命的疾病状态，其与很多慢性、神经学、遗传、炎性、纤维化或感染性病理学的发展有关，包括例如肌肉萎缩症、肌萎缩性侧索硬化症(amyotrophiclateralsclerosis)、肌炎、失神经性肌肉萎缩(denervationmuscleatrophy)、厌食症-恶病质综合征(anorexia-cachexiasyndrome)、癌症、类风湿性关节炎、骨关节炎、糖尿病、肌少型肥胖症(sarcopenicobesity)、年龄相关肌少症(age-relatedsarcopenia)、雄激素剥夺、皮质类固醇肌病、炎性肠病、肝硬化、慢性阻塞性肺病、肺纤维化、慢性肾病、创伤、心肌病、慢性心力衰竭和HIV感染。据称导致肌肉萎缩的其他状况包括慢性下背痛、高龄、对中央神经系统的损害、外周神经损伤、化学损伤、长期的灼痛(extendedburns)、髋/膝置换、废用性萎缩、暴露至微重力和长期住院。激活蛋白(activin)IIA受体(ActRIIA)和激活蛋白IIB受体(ActRIIB)是TGF-β家族成员的亚组的II型受体，包括例如激活蛋白A、肌生成抑制蛋白(myostatin)(也被称为GDF-8)、生长分化因子-11(GDF-11)、和很多其他的骨形态发生蛋白(BMP)诸如BMP-3、BMP-6、BMP-9(也被称为GDF-2)和BMP-10。这些TGF-β家族配体与ActRIIA和/或ActRIIB的结合可调节细胞分化、凋亡、蛋白合成和降解、矿化、血细胞生成、血管发生、类固醇合成、粘附、迁移、细胞外基质产生和纤维发生。具体的响应取决于TGF-β配体和受体的类型和水平以及细胞状态和环境。已知这些配体的改变的表达与多种疾病和紊乱有关。例如，升高的血清激动蛋白A水平已经在肌萎缩、癌症、慢性心力衰竭、慢性肾病、炎症、纤维化、贫血、骨质丢失和老化的疾病状态中显示，并且被认为对疾病的发病机理和进展作出贡献。ActRIIA和ActRIIB已经被鉴定为激动蛋白，包括激动蛋白A、激动蛋白B和激动蛋白AB的II型受体。ActRIIB是肌生成抑制蛋白(肌肉生长的关键负调控因子)的高亲和力受体，并因此在控制肌肉质量中发挥核心作用。多种ActRIIA-Fc和ActRIIB-Fc融合蛋白已经或目前正在被临床评价。在患有多发性骨髓瘤和骨质疏松症的溶骨性病变的患者中，已经临床评价(Ph1、Ph2a)了ActRIIA-Fc融合蛋白(AcceleronPharma的ACE-011)。不幸地，尽管似乎有效，ACE-011用于治疗骨质疏松症的临床潜能被安全性考虑妨碍(高RBC生长)。目前正针对患有转移性非小细胞肺癌(NSCLC)的患者中的化学疗法引起的贫血症(CIA)评价ACE-011(Ph2/3)(ClinicalTrials.gov)。已经临床评价(Ph1、Ph2)了ActRIIB-Fc融合蛋白(AcceleronPharma的ACE-031)对迪谢内肌营养不良(Duchennemuscledystrophy，DMD)的治疗效果。ACE-031表现出显著的肌肉获得，其比由肌生成抑制蛋白选择性抑制剂诸如肌生成抑制蛋白、肽体(peptibody)或前肽引起的肌肉获得更明显。不幸的是，尽管对肌肉生长的有前景的效果，ACE-031的临床潜能已经被在DMD患者中观察到的鼻和齿龈出血的不良事件妨碍，因此对ACE-031存在临床限制(SmithR.C.和LinB.K.,CurrOpinSupportPalliatCare.7(4):352–360,2013)。目前正在Ph1中经由肌内注射利用局部递送在健康受试者中临床评价ActRIIB-Fc融合蛋白(AcceleronPharma的ACE-083)(ClinicalTrials.gov)，并且在患有卵巢癌或其他晚期实体瘤的患者中评价AtaraBiotherapeutic的ActRIIB-Fc融合蛋白(STM434)(Ph1招募正在进行)(ClinicalTrials.gov)。尽管有这些进步，对于提供高度有效且安全的用于治疗肌肉萎缩疾病的新型治疗仍清楚地存在迫切需要。本公开内容的公开内容在一方面，本公开内容提供了分离的新型杂合ActRIIB配体陷阱蛋白，该蛋白包含新型杂合可溶ActRIIB-ECD多肽，所述多肽保留了中和肌生成抑制蛋白和激活蛋白A的活性，但表现出显著降低的BMP9中和。在多种实施方案中，杂合ActRIIB配体陷阱蛋白包含具有SEQIDNO:1的氨基酸序列的杂合可溶ActRIIB-ECD多肽，在该SEQIDNO:1的氨基酸序列中，氨基酸残基R3、I6、Y7、Y8、L14、E15、S20、L22、R24、E26、E28、Q29、L33、L48、Y36、S38、R40、S42、T45、K51、F58、Q64、E65、A68、T69、E70、E71、N72、Q74、F84、R88、T90、H91、L92、E94、A95、G96、G97、P98、E99、V100、Y102、E103、P105、P106、T107、A108或T110中的至少1个被另一个氨基酸置换，并且其中杂合ActRIIB-ECD多肽能够结合肌生成抑制蛋白和激活蛋白A，但相对于野生型ActRIIB-ECD多肽表现出对BMP9的降低的结合亲和力。在多种实施方案中，杂合ActRIIB配体陷阱蛋白包含具有SEQIDNO:1的氨基酸序列的杂合可溶ActRIIB-ECD多肽，在该SEQIDNO:1的氨基酸序列中氨基酸残基R3、I6、Y7、Y8、L14、E15、S20、L22、R24、E26、E28、Q29、L33、L48、Y36、S38、R40、S42、T45、K51、F58、Q64、E65、A68、T69、E70、E71、N72、Q74、F84、R88、T90、H91、L92、E94、A95、G96、G97、P98、E99、V100、Y102、E103、P105、P106、T107、A108或T110中的至少2个被另一个氨基酸置换，并且其中杂合ActRIIB-ECD多肽能够结合肌生成抑制蛋白和激活蛋白A，但相对于野生型ActRIIB-ECD多肽表现出对BMP9的降低的结合亲和力。在多种实施方案中，杂合ActRIIB配体陷阱蛋白包含具有SEQIDNO:1的氨基酸序列的杂合可溶ActRIIB-ECD多肽，在该SEQIDNO:1的氨基酸序列中氨基酸残基R3、I6、Y7、Y8、L14、E15、S20、L22、R24、E26、E28、Q29、L33、L48、Y3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离的蛋白，所述分离的蛋白包含杂合可溶激活蛋白IIB受体‑细胞外结构域(ActRIIB‑ECD)多肽，其中所述杂合可溶ActRIIB‑ECD多肽包含SEQ ID NO:1的氨基酸序列，其中SEQ ID NO:1中的氨基酸残基R3、I6、Y7、Y8、L14、E15、S20、L22、R24、E26、E28、Q29、L33、L48、Y36、S38、R40、S42、T45、K51、F58、Q64、E65、A68、T69、E70、E71、N72、Q74、F84、R88、T90、H91、L92、E94、A95、G96、G97、P98、E99、V100、Y102、E103、P105、P106、T107、A108或T110中的至少一个被另一种氨基酸置换，并且其中所述杂合ActRIIB‑ECD多肽能够结合肌生成抑制蛋白和激活蛋白A，但相对于野生型ActRIIB‑ECD多肽表现出对BMP9的降低的结合亲和力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.22 US 62/150,994;2015.12.02 US 62/262,3561.一种分离的蛋白，所述分离的蛋白包含杂合可溶激活蛋白IIB受体-细胞外结构域(ActRIIB-ECD)多肽，其中所述杂合可溶ActRIIB-ECD多肽包含SEQIDNO:1的氨基酸序列，其中SEQIDNO:1中的氨基酸残基R3、I6、Y7、Y8、L14、E15、S20、L22、R24、E26、E28、Q29、L33、L48、Y36、S38、R40、S42、T45、K51、F58、Q64、E65、A68、T69、E70、E71、N72、Q74、F84、R88、T90、H91、L92、E94、A95、G96、G97、P98、E99、V100、Y102、E103、P105、P106、T107、A108或T110中的至少一个被另一种氨基酸置换，并且其中所述杂合ActRIIB-ECD多肽能够结合肌生成抑制蛋白和激活蛋白A，但相对于野生型ActRIIB-ECD多肽表现出对BMP9的降低的结合亲和力。2.如权利要求1所述的分离的蛋白，其中SEQIDNO:1中的氨基酸残基R3、I6、Y7、Y8、L14、E15、S20、L22、R24、E26、E28、Q29、L33、L48、Y36、S38、R40、S42、T45、K51、F58、Q64、E65、A68、T69、E70、E71、N72、Q74、F84、R88、T90、H91、L92、E94、A95、G96、G97、P98、E99、V100、Y102、E103、P105、P106、T107、A108或T110中的至少一个被SEQIDNO:2的相应位置处的氨基酸置换，并且其中所述杂合ActRIIB-ECD多肽能够结合肌生成抑制蛋白和激活蛋白A，但相对于野生型ActRIIB-ECD多肽表现出对BMP9的降低的结合亲和力。3.如权利要求1所述的分离的蛋白，其中所述杂合可溶ActRIIB-ECD多肽包含选自由以下组成的组的氨基酸序列：SEQIDNO:3、SEQIDNO:4、SEQIDNO:5、SEQIDNO:6、SEQIDNO:7、SEQIDNO:8、SEQIDNO:9、SEQIDNO:10、SEQIDNO:11、SEQIDNO:12、SEQIDNO:13、SEQIDNO:14、SEQIDNO:15、SEQIDNO:16、SEQIDNO:17、SEQIDNO:18、SEQIDNO:19、SEQIDNO:20、SEQIDNO:21、SEQIDNO:22、SEQIDNO:23、SEQIDNO:24、SEQIDNO:25、SEQIDNO:26、SEQIDNO:27、SEQIDNO:28、SEQIDNO:29、SEQIDNO:30、SEQIDNO:31、SEQIDNO:32、SEQIDNO:33、SEQIDNO:34、SEQIDNO:35、SEQIDNO:36和SEQIDNO:37。4.如权利要求1所述的分离的蛋白，其中所述杂合可溶ActRIIB-ECD多肽包含选自由以下组成的组的氨基酸序列：SEQIDNO:51、SEQIDNO:52、SEQIDNO:53、SEQIDNO:54、SEQIDNO:55、SEQIDNO:56、SEQIDNO:57、SEQIDNO:58、SEQIDNO:59、SEQIDNO:60、SEQIDNO:61、SEQIDNO:62、SEQIDNO:63、SEQIDNO:64、SEQIDNO:65、SEQIDNO:66、SEQIDNO:67、SEQIDNO:68、SEQIDNO:69、SEQIDNO:70、SEQIDNO:71、SEQIDNO:72、SEQIDNO:73、SEQIDNO:74、SEQIDNO:75、SEQIDNO:76、SEQIDNO:77、SEQIDNO:78、SEQIDNO:79、SEQIDNO:80、SEQIDNO:81、SEQIDNO:82、SEQIDNO:83、SEQIDNO:84、SEQIDNO:85、SEQIDNO:86、SEQIDNO:87、SEQIDNO:88、SEQIDNO:89、SEQIDNO:90、SEQIDNO:91、SEQIDNO:92、SEQIDNO:93、SEQIDNO:94、SEQIDNO:95、SEQIDNO:96、SEQIDNO:97、SEQIDNO:98、SEQIDNO:99、SEQIDNO:100、SEQIDNO:101、SEQIDNO:102、SEQIDNO:103、SEQIDNO:104、SEQIDNO:110、SEQIDNO:111、SEQIDNO:112、SEQIDNO:113、SEQIDNO:114、SEQIDNO:115、SEQIDNO:116和SEQIDNO:117。5.如权利要求1-4中任一项所述的蛋白，其中所述杂合可溶ActRIIB-ECD多肽被融合至至少一种异源蛋白。6.如权利要求5所述的蛋白，其中所述异源蛋白包含免疫球蛋白的恒定结构域。7.如权利要求6所述的蛋白，其中所述异源蛋白包含免疫球蛋白的Fc结构域。8.如权利要求7所述的蛋白，其中所述Fc结构域选自人IgG1的Fc结构域、人IgG2的Fc结构域或人IgG4的Fc结构域。9.如权利要求5所述的蛋白，其中所述异源蛋白通过接头序列融合至所述杂合可溶ActRIIB-...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩汇泉，周小岚，
申请(专利权)人：奥健美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US