[发明专利]具有降低的O－糖基化的糖蛋白的产生

说明书

发明背景

(1)发明领域

本发明涉及生产具有特定糖基化模式的蛋白质的组合物和方法。特 别地，本发明涉及生产具有降低的O-连接的糖基化的蛋白质的组合物和 方法。

(2)相关技术的说明

糖蛋白在人类和其他哺乳动物中介导许多必需的功能，包括催化、 信号转导、细胞-细胞通信，以及分子识别和缔合。在真核生物中糖蛋白 构成了非胞质蛋白的主要部分(Lis and Sharon，1993，Eur.J.Biochem. 218：1-27)。在最近的二十年，许多糖蛋白已经被采用用于治疗目的，天 然发生的糖蛋白的重组版本成为生物技术工业的主要部分。用作治疗剂 的重组糖基化蛋白质的实例包括促红细胞生成素(EPO)、治疗性单克隆 抗体(mAbs)、组织纤溶酶原激活物(tPA)、干扰素-β(IFN-β)、粒细胞-巨 噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和人绒毛膜促性腺激素(hCH)(Gumming et al.，1991，Glycobiology 1：115-130)。随着作为潜在的预防试剂和治疗试 剂产生的重组蛋白接近临床，重组生产的糖蛋白的糖基化模式中的变化 近来在科学界是大量关注的主题。

一般地，糖蛋白低聚糖的糖基化结构将取决于用来生产它们的宿主 物种细胞而变化。在非人类宿主细胞中产生的治疗性蛋白可能含有非人 类糖基化，其可能在人类中引发免疫原性反应，例如，酵母中的超甘露 糖基化(Ballou，1990，Methods Enzymol.185：440-470)；植物中的α(1，3)- 海藻糖和β(1，2)-木糖(Cabanes-Macheteau et al.，1999，Glycobiology， 9：365-372)；中国仓鼠卵巢细胞中的N-乙酰神经氨酸(Noguchi et al.，1995. J.Biochem.117：5-62)；以及，小鼠中的Galα-1，3Gal糖基化(Borrebaeck et al.，1993，Immun.Today，14：477-479)。在动物细胞中与蛋白质结合的碳水 化合物链包括与蛋白质中天冬酰胺(Asn)残基结合的N-糖苷键型碳水化 合物链(也称为N-聚糖；或N-连接的糖基化)以及与蛋白质中丝氨酸(Ser) 或苏氨酸(Thr)残基结合的O-糖苷键型碳水化合物链(也称为O-聚糖；或 O-连接的糖基化)。

因为非人类哺乳动物产生的糖蛋白的低聚糖结构倾向于与人类糖 蛋白的那些更紧密地相关，所以大多数商业的糖蛋白是在哺乳动物细胞 中生产的。然而，哺乳动物细胞作为蛋白质生产的宿主细胞具有几个重 要的缺点。除了费用高之外，在哺乳动物细胞中表达蛋白质的过程产生 了糖形式的异质性群体，具有低的体积滴度，并且需要进行中的病毒防 范和大量时间来产生稳定的细胞系。

要理解的是，蛋白质上的特定糖形式(glycoform)可能深刻地影响 蛋白质的性质，包括它的药物动力学、药效、受体相互作用和组织特异 性靶向性质(Graddis et al.，2002.Curr Pharm Biotechnol.3：285-297)。例 如，已经显示了Ig的不同糖基化模式与不同的生物学性质相关联 (Jefferis and Lund，1997，Antibody Eng.Chem.Immunol.，65：111-128； Wright and Morrison，1997，Trends Biotechnol.，15：26-32)。进一步显示的 是，糖蛋白的半乳糖基化可能随细胞培养条件而改变，其取决于糖蛋白 上的特定半乳糖模式可能使得某些糖蛋白组合物是免疫原性的(Patel et al.，1992.Biochem J.285：839-845)。然而，由于不知道哪个特定的糖形式 对期望的生物学功能做贡献，富集糖蛋白上的特定糖形式的能力是高度 期望的。由于不同的糖形式与不同的生物学性质相关，富集具有特定糖 形式的糖蛋白的能力可以用于阐明糖蛋白的特定糖形式和特定生物学 功能之间的关系。并且，富集具有特定糖形式的糖蛋白的能力允许产生 具有特定特性的治疗性糖蛋白。因而，产生对于特定糖形式富集的糖蛋 白组合物是高度期望的。