[发明专利]在体内具有延长的半衰期和增强的红细胞生成活性的重组人EPO－Fc融合蛋白

说明书

相关申请

本申请涉及并要求2006年1月27日提交的美国专利申请号 11/340,661的权益，所述申请在此以其全文引用作为参考。

技术领域

本申请涉及人促红细胞生成素融合蛋白。

背景

人促红细胞生成素(EPO)(造血生长因子家族的成员)主要在成 人肾脏和胎儿肝脏中作为对于由于减少的血氧可获得性引起的组织缺 氧的响应而合成[1]。EPO的主要功能是对骨髓中的某些红细胞(RBC) 祖细胞和前体细胞直接作用以刺激血红蛋白的合成和成熟RBC的产 生。其还控制RBC的增殖、分化和成熟。已产生了具有天然发生的EPO 的氨基酸序列的重组EPO，并且被批准用于治疗与肾功能衰竭、癌症 和其他病理状态相关的贫血症[2]。除了其红细胞生成特性外，近来的 研究报导[3]表明，EPO还对非骨髓细胞例如神经元起作用，这暗示EPO 在中枢神经系统(CNS)和其他器官/系统中的其他可能的生理/病理功 能。因为已在许多不同的器官中发现EPO受体，因此EPO可具有多种 生物学效应，例如用作抗凋亡剂。

人EPO是分子量为30.4千道尔顿的糖蛋白。糖类占其总质量的大 约39％。EPO基因位于染色体7q11-22上，并且横跨具有5个外显子和 4个内含子的5.4kb区域[4]。EPO的前体由193个氨基酸组成。通过 翻译后修饰而进行的前导序列和最后的氨基酸Arg的切割产生了具有 165个氨基酸的成熟EPO。糖基化(在Asn24、Asn38、Asn83处的3 个N联位点和在Ser126处的一个0联位点)在EPO的生物合成、三级 结构和体内生物学活性中起着至关重要的作用[5]。EPO通过给合至促 红细胞生成素受体(分子量为72-78千道尔顿的糖基化且磷酸化的跨 膜多肽)来发挥功能。该结合触发所述受体的同源二聚化，这导致几 个信号转导途径的激活：JAK2/STAT5系统、G-蛋白、钙通道和激酶。 对于获得最佳受体激活需要两个分子的EPO蛋白同时结合一个受体分 子[6]。

作为第一个被批准用于人类治疗的造血生长因子，重组人EPO (rHuEPO)已被用于治疗由慢性肾衰竭、癌症(主要是化疗相关的贫 血)、自身免疫疾病、AIDS、手术、骨髓移植和骨髓增生异常综合征 等引起的贫血症。有趣地，近年来的研究已观察到，rHuEPO具有非血 液系统功能，并显示用作用于脑缺血、脑外伤、炎性疾病和神经变性 疾病的神经保护性药物的潜能。

目前，商购可得三种类型的rHuEPO或rHuEPO类似物，即rHuEPO α、rHuEPOβ和darbepoetinα[8]。这三种重组蛋白结合相同的 促红细胞生成素受体，但在结构、糖基化程度、受体结合亲和力和体 内代谢方面不同。自20世纪80年代开始引入rHuEPO-α以来，临床 医生很快就认识到所述药物的频繁给药/注射要求是个很大的缺点。 静脉内和皮下施用的rHuEPOα和rHuEPOβ的平均体内半衰期分别 只有8.5和17小时[9，10]。因此患者需要每天1次、每周2次或每 周3次的注射方案，这对患者和卫生保健提供者(health care provider)都产生了负担。因此，对开发具有更长的体内半衰期和/ 或增强的红细胞生成活性的重组EPO类似物存在长久的需要。