[发明专利]生长激素化合物

说明书

技术领域

本发明的领域是主要通过重组方法制备的生长激素化合物。作为野生型生长激素，这样的化合物可用来治疗其中具有生长激素活性的化合物的血浆浓度增加对患者有益的疾病或病症。

背景

生长激素(GH)是由哺乳动物垂体前叶分泌的多肽激素。取决于物种，GH是一种包含大约190个氨基酸残基(相当于大约22kDa的分子量)的蛋白。GH结合于细胞表面受体(GH受体(GHR))，并通过细胞表面受体发出信号。GH在促进生长，维持正常的身体成分，合成代谢和脂质代谢中起重要作用。它还具有对中间代谢的直接作用，例如降低葡萄糖摄取，增加脂肪分解，增加氨基酸摄取和蛋白合成。激素也对其它组织包括脂肪组织、肝、肠、肾、骨骼、结缔组织和肌肉发挥作用。重组hGH(生长激素)是可市售获得的，例如作为：Genotropin?(Pfizer)、Nutropin?和Protropin?(Genentech)、Humatrope?(EliLilly)、Serostim?(Serono)、Norditropin(NovoNordisk)、Omnitrope(Sandoz)、NutropinDepot(GenentechandAlkermes)。另外地，在N-末端具有另外的甲硫氨酸残基的类似物也作为例如：Somatonorm?(PharmaciaUpjohn/Pfizer)上市。

GH与GH-蛋白家族的其它成员，催乳素(PRL)和胎盘生乳素(PL)，共享一种共同的拓扑结构。GH被分类为一种四螺旋的束蛋白，其呈现一种具有两个保守的二硫键的“上-上-下-下”拓扑结构。特别地，成熟野生型人GH(由SEQIDNO:1鉴别的hGH)包含191个氨基酸残基并在53、165、182和189位置含有4个半胱氨酸残基，其通过形成分别连接C53与C165和C182与C189的两个分子内二硫键，稳定蛋白的三维结构。hGH的结构已通过X射线结晶学在游离形式(ChantaletL.等(1995)ProteinandPeptideLetters3,333-340)和在与其结合蛋白(人GHR(hGHR)的细胞外结构域)的复合物中(deVos,A.M.等(1992)Science255,306-312)经实验确定。这些结构已存入蛋白质数据库(PDB)且为公众可获得的(PDB检索码分别为1HGU和1HWG)。因此，可以从公布的hGH结构，鉴定对结合于hGHR的hGH为重要的残基。研究证实，各种突变体具有对生长激素受体的较低的亲和力(CunninghamBC,ProcNatlAcadSciUSA.1991Apr15;88(8):3407-11和CunninghamBC,WellsJA,Science.1989Jun2;244(4908):1081-5)。此外，hGH的动态特性已通过核磁共振(NMOLR)光谱研究(KasimovaM.R.等J.Mol.Biol.(2002)318,679-695)。成熟人GHR在此由SEQIDNO:2(包含由信号肽去除生成的GHR基因编码蛋白的AA19-638)鉴定。也称为生长激素结合蛋白的细胞外部分构成AA19–256。

hGH已经受广泛的诱变并被修饰以试图产生具有改变的化学或生物学特性的hGH类似物及其缀合物，包括生长激素的半胱氨酸突变体、蛋白酶稳定的突变体和聚乙二醇化形式，如在例如US2003/0162949、WO02/055532和WO2006048777中描述的。

在具有增加功能性的生长激素化合物的探索中，需要具有增加的半寿期的化合物，以减少所需化合物的量和给予治疗剂的频率。

受抗体治疗的巨大成功的启发，使用抗体免疫球蛋白Fc区域作为延长子(protractor)的深入研究提供了具有增加半寿期的生长激素化合物，如描述于WO2012/008779和WO2006/107124、WO2005047334/35/36/37中的化合物，其中Fc区域经由非肽基聚合物(PEG)共价连接于生长激素，和生长激素融合物，例如如描述于WO01/03737、WO200814743、US7404956、WO04101739和WO2005001025中的Fc融合物。US2012/0116056描述人生长激素(hGH)的Fc融合蛋白和旨在减少不需要的Fc-介导的副作用的特定人IgGFc变体的选择。

虽然这样的方法适合于增加hGH的半寿期，但增加生长激素化合物的半寿期和稳定性的愿望甚至更加保持高优先级，以便能够提供给患者便利的治疗剂。

序列表：

SEQIDNO:1：成熟hGH1-191(生长激素)(简称为hGH)