一种白介素-2突变体制造技术

本发明专利技术公开了一种IL

【技术实现步骤摘要】
一种白介素
‑
2突变体


[0001]本专利技术属于分子生物学领域，具体涉及一种白介素
‑
2突变体。

技术介绍

[0002]白介素
‑
2(IL
‑
2)，于1976年被发现，当时被称为T细胞生长因子(TCGF)，是一种在维持T淋巴细胞和NK细胞的正常功能中起着重要作用的球状糖蛋白。天然IL
‑
2是一个具有133个氨基酸残基组成的多肽，分子量大约15kD,有三个半胱氨酸残基，分别位于第58、105和125位。翻译后修饰包括第3位的Thr糖基化，第58位和105位半胱氨酸残基形成二硫键，并形成其功能必不可少的主要由4个α螺旋以及一些连接序列(loop)组成的高级结构(Bazan等，Science257,410
‑
413(1992))。
[0003]IL
‑
2主要由活化的T细胞生成，它能促进T细胞的增殖和分化，维持T细胞活性；刺激天然杀伤(NK)细胞的生成、增殖和活化，并诱导细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的生成以及诱导和激活淋巴因子激活的杀细胞(LAK)及肿瘤浸润淋巴细胞；促进T细胞表达细胞因子和细胞溶解分子，促进B细胞的增殖(Waldmann等,Nat Rev Immunol6,595
‑
601(2009))；这些细胞都有或间接有杀伤外源微生物感染细胞以及癌变细胞的作用，因此IL
‑
2有很好的抗病毒、抗癌作用和广泛的临床应用潜力。
[0004]ILr/>‑
2通过结合IL
‑
2受体(IL2R)来介导其作用，IL
‑
2受体由3个亚基组成，分别为α(CD25)、β(CD122)和γ(CD132)受体亚基，其中α受体主要表达在T抑制细胞(Treg)和一些内皮细胞(endothelial cells)表面，而β和γ受体亚基则高表达于效应性T细胞(Teff)和NK细胞。IL
‑
2对不同受体亚基的复合物形式的亲和力是不同的，IL
‑
2对α、β和γ受体亚基组成的复合体的亲和力是最高的，对由β和γ受体亚基组成的复合体的亲和力则为中等(约降低100倍)，而IL
‑
2与两种形式的受体亚基组合结合后均能传递信号(Minami等，Annu Rev Immunol 11，245
‑
268(1993))。但是临床在IL
‑
2低剂量的条件下，是会优先和Treg细胞表面上的高亲和力受体结合，则会产生免疫抑制，达不到治疗的效果。高剂量的IL
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2会通过激活大量的效应T细胞从而中和Treg激活带来的免疫抑制，同时也会出现更多的毒副作用，以及细胞凋亡(activation induced cell apoptosis)
[0005]基于IL
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2的抗肿瘤作用，高剂量IL
‑
2(阿地白介素)于1992年通过FDA批准用于黑色素瘤和肾细胞癌的临床治疗。但是接受高剂量IL
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2治疗的患者经常经历严重的副作用，包括心血管、肺水肿、肝、胃肠、神经学和血液学等事件，大多数的这些副作用可由血管(或毛细管)渗漏综合征(VLS)的来解释，也是临床和动物实验评价IL
‑
2治疗副作用的一项指标。而引起VLS是由于内皮细胞上表达有IL
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2的高亲和力受体(α、β和γ亚基)(Krieg等，Proc Nat Acad Sci USA107,11906
‑
11(2010))，所以减弱或消除与α受体结合将有减少IL
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2的促进T抑制细胞增殖活性的功能，同时还可减少对内皮细胞α受体的结合，从而降低或消除IL
‑
2治疗引起的毒副作用。
[0006]IL
‑
2与α受体亚基的结合位点主要在第37，38，41，42，43，44，45，61，62，65，68和72位氨基酸位点(Rickert.M等(2005)Science 308:1477
‑
1480),Merck和Roche公司或其它科
研机构围绕这些与α受体亚基结合的IL
‑
2表面氨基酸做了一些突变，如Merck公司的突变体(R38W、F42K,WO2008003473A2)，降低与α受体亚基的相互作用，以其达到效应T细胞活化以增强功效；而Roche的IL
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2突变体(F42A、Y45A和L72G,US 2016/0208017A1)，其与α受体不结和，但可以正常结合β和γ受体亚基，并可以发挥效应，目前正在临床中。
[0007]已公开的CN111018961A专利申请中采用了两种方式去消除与IL2Rα受体的结合，一是利用在IL
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2内部引入额外的二硫键，其不仅可以使得IL
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2从结构上更加稳定，而且还可以形成屏障，破坏与α受体的结合平面；另一种则是利用一封闭模块和IL
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2的α受体接合面之间形成二硫键，形成一个全新的分子封闭模块/IL
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2异源二聚体(heterodimer)。该复合物无法与体内的内源性α受体结合，但是可以与β和γ受体亚基结合。
[0008]因此降低或消除IL
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2与α受体亚基的相互作用，可能是治疗有效性并减少肿瘤患者治疗副作用的一个重要方面。

技术实现思路

[0009]有鉴于现有技术中IL
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2药物会先与高亲和性受体结合，导致产生免疫抑制，达不到治疗的效果，且高剂量IL
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2的使用会出现更多的毒副作用以及细胞凋亡的情况，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种与高亲和性受体结合性降低的IL
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2突变体。
[0010]本专利技术的第一个方面提供了一种IL
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2突变体，在IL
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2的基础上，将与IL2Rα结合相关的氨基酸位点进行替换、删除和添加中的一种或多种突变，获得与IL2Rα结合能力降低的IL
‑
2突变体；其中，与IL2Rα结合相关的氨基酸位点为野生型IL
‑
2的第30
‑
75位。可选地，与IL2Rα结合相关的氨基酸位点为野生型IL
‑
2的第35
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75位；可选地，与IL2Rα结合相关的氨基酸位点为野生型IL
‑
2的第37
‑
75位。
[0011]进一步地，替换和添加选取突变后能使IL
‑
2突变体结构趋于稳定和/或能量较小的氨基酸残基。
[0012]进一步地，对第35
‑
45位中的一个或多个氨基酸进行替换、删除和添加中的一种或多种突变。
[0013]进一步地，对第35
‑
37位、41
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IL
‑
2突变体，其特征在于，在人IL
‑
2的基础上，将与IL2Rα结合相关的氨基酸位点进行替换、删除和添加中的一种或多种突变，获得与IL2Rα结合能力降低的IL
‑
2突变体；其中，与IL2Rα结合相关的氨基酸位点为野生型IL
‑
2的第30
‑
75位。2.如权利要求1所述的IL
‑
2突变体，其特征在于，替换和添加选取突变后能使IL
‑
2突变体结构趋于稳定和/或能量较小的氨基酸残基。3.如权利要求1所述的IL
‑
2突变体，其特征在于，对第35
‑
45位中的一个或多个氨基酸进行替换、删除和添加中的一种或多种突变。4.如权利要求3所述的IL
‑
2突变体，其特征在于，对第35
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37位、41
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43位的氨基酸进行替换，对第38
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40位的氨基酸进行删除。5.如权利要求4所述的IL
‑
2突变体，其特征在于，还对第45位的氨基酸进行替换。6.如权利要求5所述的IL
‑
2突变体，其特征在于，第35位氨基酸的替换为K35G或K35M；第36位氨基酸的替换为L36G或L36H；第37位氨基酸的替换为T37G；第41位氨基酸的替换为T41G或T41L；第42位氨基酸的替换为F42G或G42D；第43位氨基酸的替换为K43G；第45位氨基酸的替换为Y45G。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀，张维，彭璐佳，张建军，朱笑婷，郭建云，董明晖，
申请(专利权)人：北京志道生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：