[发明专利]具有降低的效应子功能的Fc变体

说明书

发明领域

本发明涉及制备展示降低的效应子活性的Fc变体的方法。

相关领域的描述

衍生自抗体的疗法在多种病理学病况，例如癌症、自身免疫疾病、移植排斥和传染病的治疗中使用得越来越多。在2010年，超过37种抗体和衍生的蛋白质被批准用于临床使用和超过1137种处于临床开发中，其中71％是完全的IgG。它们中的大多数(91％)含有来自IgG的Fc区并对应于全长单克隆抗体(mAb)或又称免疫粘附素的融合蛋白(Thompson Pharma2010年8月)。

多个研究显示，抗体的效应子功能对免疫疗法，特别是癌症的治疗的效力至关重要，所述癌症的治疗中寻求破坏细胞靶。能够消灭细胞靶的效应子功能主要涵盖抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)、补体依赖性细胞毒性(CDC)和抗体依赖性细胞吞噬作用(ADCP)。CDC主要通过Fc结构域与第一补体成分C1q的直接结合触发，而ADCP和ADCC则通过Fc结构域与Fcγ受体(FcγR)的结合触发。抗体的Fc结构域也通过与新生Fc受体(FcRn)的相互作用涉及血清持久性。因此在过去十年中已有大量研究集中在通过提高对FcRn的亲和力增强抗体诱导ADCC和CDC应答的能力和增加其血清半寿期上。

然而，在一些特定病况的治疗中，ADCC，CDC和／或ADCP的诱导不是实现治疗效果所必需的。在有些情况下必须避免这些诱导以降低副作用和避免IgG细胞毒性，例如在用抗CD3单克隆抗体orthoclone OKT3治疗进行的移植排斥的情况下。据显示，orthoclone OKT3的施用诱导促炎性细胞因子的大量全身性释放，这是orthoclone OKT3与Fcγ受体结合的结构。还显示FcγR的活化可能对例如EGFR靶向抗体，西妥昔单抗(cetuximab)的治疗具有负面影响，其被提示活化促肿瘤的M2巨噬细胞和降低患者的无恶化存活(progression-free survival)(Pander J.等人，2011)。

一般认为，当抗体或免疫粘附素仅当作针对内源或传染性靶的阻断剂或中和剂或作为细胞受体的激动剂或拮抗剂使用时，通过所述抗体或免疫粘附素的Fc区与FcγR和C1q的结合的免疫系统的募集对免疫疗法的治疗效力不是关键的，甚至因而应避免。

在这方面，据显示4种人IgG亚类表现出不同的效应子功能。一方面，IgG1和IgG3触发ADCC和CDC二者的活性。另一方面，IgG2引起CDC活性但不引起ADCC，而由于对C1q和Fcγ受体的低亲和力，IgG4展示了极差的诱导补体和细胞活化的能力。因此，IgG4已成为不希望募集宿主效应子功能的免疫疗法的优选亚类。中和性IgG4抗体已被批准用于特定病况的治疗。例如，那他珠单抗(natalizumab)是用于治疗多发性硬化的抗α4整合素mAb。尽管如此，有关IgG4在免疫疗法中的使用仍然存在一些阻碍，因为其体内不稳定性和动力学。

作为备选方案，设想了包含氨基酸修饰S228P的IgG4Fc变体。据显示，所述修饰稳定重链二聚体形成，伴随低比例(<8，3％)的仍然可能的Fab臂交换(Labrijn等人，Nature Biotech，2009，27，767-771)。也改造了IgG杂种以产生具有低效应子功能和改进的药理学谱的新的治疗mAb(Reddy等人，The journal of Immunology，2000，164，1925-1933)。Alexion Pharmaceuticals公司已开发了针对补体组分C5的人源化IgG2／4κ抗体，名为依库丽单抗(Eculizumab)。依库丽单抗的重链在恒定区1(CH1)、铰链区和恒定区2(CH2)的相邻部分中包含人IgG2序列，在CH2的其余部分和恒定区3(CH3)中包含人IgG4序列。依库丽单抗已被欧洲药品管理局批准用于治疗阵发性夜间血红蛋白尿和溶血性尿毒综合症。

基于IgG2和IgG4之间的结构差异，An等人通过在IgG2骨架的对应位置中引入来自IgG4的4个氨基酸(即268Q／309L1330S／331S)设想了具有改变的效应子功能的IgG2变体。得到的IgG没有展示出与C1q，FcγRI和FcγRIIIa的可检测到的结合并展示出对FcγRIIb／c的弱亲和力，但仍然具有和野生型IgG2相似的血清半寿期(An等人，mAbs，2009,1：6,572-579)。