局部递送到区室，特别是CNS的Fc修饰的生物制品制造技术

本发明专利技术涉及包含IgG的可结晶片段(Fc)区的多肽，其用于预防或治疗疾病，特别是影响中枢神经系统的疾病。将所述多肽局部给予到区室，特别是给予到中枢神经系统。Fc区包含导致对新生儿Fc受体(FcRn)的亲和力降低的突变I253N和H435Q和310位的H，导致所述多肽的脑相对血清浓度增加。浓度增加。浓度增加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】局部递送到区室，特别是CNS的Fc修饰的生物制品
[0001]本专利技术涉及局部递送的生物药品，其特征在于对新生儿Fc受体(FcRn)具有降低的亲和力的Fc多肽，特别涉及用于神经系统疾病的这样的局部递送的生物药品。
[0002]免疫治疗是脑肿瘤治疗中最有前景的方向之一。白介素(IL)
‑
12是一种促炎细胞因子，在临床前模型中对脑肿瘤具有强大的抗肿瘤作用。基于有希望的临床前结果，临床试验在90年代后期迅速启动，作为使用IL
‑
12的静脉内(i.v.)施用的全身治疗。然而，一项II期临床试验报告了严重的不良事件，17名患者中有12名住院，2名患者死亡。这些不利影响之后已经被归因于快速诱导高全身水平的干扰素(IFN)
‑
γ，一种IL
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12下游效应细胞因子。
[0003]鉴于全身施用IL
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12的毒性以及在肿瘤部位需要高浓度，严格控制组织中的IL
‑
12水平是临床应用的必要前提。最近，通过使用新的神经外科技术，如对流增强递送(CED)，向大脑局部给药已经成为可能。然而，局部颅内递送并不排除随后的全身渗漏。
[0004]鼠IL
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12Fc是IL
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12和免疫球蛋白G(IgG)的可结晶片段(Fc)的单链融合蛋白，与未修饰的重组IL
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12相比，显示出提高的药物稳定性、生物利用度和减少的从大脑的被动渗漏。然而，在局部递送到大脑后，它通过新生儿Fc受体(FcRn)跨过血脑屏障(BBB)主动输出，新生儿Fc受体是介导所有包含Fc区的蛋白质从脑脊液输出的受体。FcRn在内皮细胞和在红髓巨噬细胞中也有活性，在其中其防止包含Fc的分子和血清白蛋白的降解并延长其血清半衰期。与未修饰的IL
‑
12相比，IL
‑
12Fc因此显示出增加全身积累。
[0005]已知要参与到FcRn结合中的IgG Fc残基(异亮氨酸253
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Ile253、组氨酸310
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His310和组氨酸435
–
His435)以及这些残基与FcRn之间相互作用的pH依赖性是现有技术已知的(Pyzik等人.Frontiers in Immunology(2019)10:1540)。
[0006]例如，Bitonti等人报道了将野生型IgG的Fc结构域中的残基Ile253、His310和His435分别突变为Ala253、Ala310和Ala435，导致在pH6下FcRn结合的消除(Bitonti等人.Proceedings of the National Academy of Sciences(2004)101(26):9763
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9768)。
[0007]然而，将氨基酸置换为丙氨酸是一种筛选目标蛋白质内给定位置的功能作用的常见生化方法。除了这一特定突变(AAA)之外，该文章没有披露从中可以得出关于所产生的FcRn结合特性的结论的任何其他突变。此外，该文章涉及FcRn介导的Fc融合蛋白的转运，该Fc融合蛋白包含促红细胞生成素(Epo)，这是一种刺激非人类灵长类动物肺中的红细胞产生的糖蛋白激素药物。该文章仍然没有分别提及结果对包含IL
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12的融合多肽和将Fc融合多肽给予大脑的适用性。
[0008]有一些出版物实际上涉及包含IL
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12的融合多肽以及增加其血清半衰期的方法。
[0009]例如，Jung等人描述了包含IL
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12和具有A107突变对的基于人IgG4的异二聚体Fc的融合多肽的生成和抗肿瘤活性，该突变对使对Fcγ受体的亲和力降低(Jung等人.,Oncoimmunology,7(7):e1438800)。
[0010]然而，由于Fcγ受体(FcγR)家族是一组功能性蛋白质，其特征在于结合于抗体的恒定区，即Fc部分，但是在结构、Fc部分的非重叠结合位点、在细胞的不同区室中的定位(细胞内相对于细胞外)、pH依赖性结合(酸性相对于中性)和整体功能方面有差异。很明显，FcRn不能等同于FcγR。
[0011]在现有技术的另一个实例中，在重组IL
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12和IL
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12Fc之间就组织保留和渗漏进入体循环进行了比较(Beffinger等人.,Neuro
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Oncology(2017),19(suppl
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.6),vi273)。其中，作者指出，与重组IL
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12相比，IL
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12Fc在颅内施用后24小时显示出更高的脑浓度。
[0012]然而，该研究没有公开在IgG的Fc区中具有突变的融合多肽或对与FcRn结合的影响。
[0013]Cooper等人研究了在局部递送重组人IgG1 mAb的两种变体后，FcRn在IgG从大鼠大脑流出中的作用，该两种变体与IgG1的野生型Fc相比具有增加的FcRn结合(IgG1天冬酰胺434到丙氨酸，N434A)或减少的FcRn结合(IgG1组氨酸435到丙氨酸，H435A)(Cooper等人.Brain Research(2013)1534:13
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21)。通过分别在434和435位氨基酸掺入突变获得突变体。这项研究已经使用人抗体在大鼠中进行。
[0014]关于Fc突变体对FcRn的小鼠和人形式的结合特性，Andersen等人公开了在Ile253、His310和His435水平上具有突变的五种不同的Fc突变体，即H435Q、H435R、H310A、I253A和H310A/H435Q(Andersen等人.Journal of Biological Chemistry(2012)287(27):22927
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22937)。特征为对人FcRn亲和力最低的变体是同时具有H310A和H435Q突变(IAQ)的突变体。
[0015]尽管本文提到的最后两项研究表明FcRn在IgG从大鼠脑中流出中起重要作用，并分别公开了对FcRn的亲和力降低的不同突变体，但这些研究都不用作评估IL
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12Fc的存在将如何影响与FcRn的结合的基础。此外，没有公开产生最大脑比血浓度梯度的概念。
[0016]基于上述现有技术，本专利技术的目的是提供延长局部递送到特定区室，特别是脑的药物的治疗窗，并防止来自所述区室，特别是脑的输出，和全身累积二者，从而增加区室与血清比，尤其是脑与血清比的手段和方法。该目的通过本说明书的权利要求来实现。
[0017]在本说明书的上下文中，术语可结晶片段(Fc)区是指包含通过二硫键共价连接的两个相同重链片段或共价连接到单个重链片段的两个相同重链片段的IgG抗体的部分。重链片段由恒定结构域(IgG抗体同种型中的C
H
2和C
H
3结构域)组成。
[0018]在本说明书的上下文中，Fc区中氨基酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含IgG的可结晶片段(Fc)区、特别地还包含IL
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12的多肽，其用于预防或治疗影响中枢神经系统(CNS)的疾病，特别是原发性和继发性脑癌，其中所述Fc区具有导致对新生儿Fc受体(FcRn)的亲和力降低的修饰，所述Fc包含突变I253N和H435Q和310位的H，和所述多肽被给予到大脑。2.根据权利要求1所述的用于预防或治疗影响中枢神经系统的疾病的多肽，其中所述多肽的血清或血浆与脑浓度比低于预定阈值，所述预定阈值选自在颅内注射，特别是颅内推注或CED到FcRn
tg
小鼠的纹状体中后24小时可测量的：a.包含非修饰的Fc区的相同多肽的血清或血浆与脑浓度比的至多2/3，或b.既不包含Fc区也不包含肽接头的相同多肽的血清或血浆与脑浓度比的至多1/8。3.根据上述权利要求中任一项所述的用于预防或治疗影响中枢神经系统的疾病的多肽，其中所述多肽对FcRn的所述亲和力降低通过选自以下的解离常数(K
D
)来表征：a.与表征FcRn与包含非修饰的Fc区的相同多肽的结合的K
D
相比，增加至少2倍，特别是至少3倍，更特别是至少4倍，甚至更特别是至少5倍的K
D
，和b.与表征FcRn与包含不同修饰的Fc区的相同多肽的结合的K
D
相比，增加至少1.5倍，特别是至少2倍的K
D
，所述不同修饰的Fc区即选自IAQ和AAA的一个突变体。4.根据上述权利要求中任一项所述的用于治疗或预防影响中枢神经系统的疾病的多肽，其中所述颅内递送通过选自以下的方法实现：a.单次、间歇或连续局部输注，包括对流增强递送(CED)，b.鞘内或脑室内给药，c.原位产生所述多肽，d.从植入的缓释制剂释放，e.分子转运到CNS中，f.细胞转运到CNS中，或g.鼻内施用后转运到CNS。5.根据上述权利要求中任一项所述的用于治疗或预防影响中枢神经系统的疾病的多肽，其中所述影响中枢神经系统的疾病是恶性疾病，特别是胶质瘤，更特别是高分级胶质瘤(HGG)。6.根据上述权利要求中任一项所述的用于预防或治疗影响中枢神经系统的疾病的多肽，其中所述Fc区是人Fc区或包含人氨基酸序列的嵌合Fc区。7.根据上述权利要求中任一项所述的用于预防或治疗影响中枢神经系统的疾病的多肽，其中所述Fc区是或包含序列SEQ ID NO 004(NHQ)。8.一种包含IgG的可结晶片段(Fc)区、优选地还包含IL
‑
12的多肽；或结合于VEGFR、Ang2、TNFα、IL
‑
17、PD
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1、PD
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L1中的任一种的多肽，更优选地结合于VEGFR、Ang2、TNFα、IL
‑
17中的任一种的多肽；其用于预防或治疗影响眼睛的疾病，特别是影响眼睛的肿瘤性疾病，其中所述Fc区具有导致对新生儿Fc受体(FcRn)的亲和力降低的修饰，所述Fc包含突变I253N和H435Q和在310位的H，并且所述多肽通过眼内给药递送到所述眼睛。9.一种包含IgG的可结晶片段(Fc)区、优选地还包含IL
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12的多肽；或结合于TNFα、IL
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1RA、IL
‑
6R、IL
‑
6、CD27、IL
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22、IL
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17、CD27中的任一种的多肽，更优选地结合于TNFα、IL
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1RA、IL
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6R、IL
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6、CD27中的任一种的多肽；其用于预防或治疗影响关节的疾病...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：苏黎士大学，
类型：发明
国别省市：