[发明专利]长效FGF21融合蛋白及包含其的药物组合物

说明书

本发明提供了包含FGF21突变蛋白和免疫球蛋白的Fc区的融合蛋白。根据本发明的融合蛋白表现出提高的药理学效力、体内持续时间和蛋白质稳定性，并且包含所述融合蛋白作为活性成分的药物组合物可以有效地用作治疗剂以用于糖尿病、肥胖、血脂异常、代谢综合征、非酒精性脂肪肝病或非酒精性脂肪性肝炎。

技术领域

本发明涉及具有提高的体内持续时间、蛋白质稳定性和药理学活性的包含成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor 21，FGF21)突变蛋白的融合蛋白，和包含所述融合蛋白的药物组合物。

背景技术

在肝中合成的成纤维细胞生长因子21(FGF21)是已知在葡萄糖和脂质稳态中起重要作用的激素。FGF21在表达FGF21特异性受体(即FGF受体)和β-klotho复合物二者的肝、脂肪细胞、胰腺β细胞、脑中的下丘脑和肌肉组织中展示药理学作用。已经报道，在多种糖尿病和代谢疾病的非人灵长类动物和鼠模型中，FGF21可以以胰岛素非依赖性方式降低血糖水平、减轻体重和降低血液中的甘油三酯和低密度脂蛋白(low-densitylipoprotein，LDL)浓度。此外，由于其提高胰岛素敏感性的作用，FGF21具有开发作为糖尿病和肥胖的新治疗剂的潜力(参见WO2003/011213)。

因此，为了开发基于FGF21的新抗糖尿病药，已经尝试了通过基于野生型FGF21序列通过替换、插入和缺失一些氨基酸构建FGF21突变体来提高其生物学活性和体内稳定性(参见WO2010/065439)。然而，由于FGF21具有非常短的半衰期，已经证明如果直接用作生物治疗剂，其是有问题的(Kharitonenkov，A.等(2005)Journal of ClinicalInvestigation115：1627-1635)。在小鼠中，FGF21的体内半衰期为1至2小时，并且在猴中为2.5至3小时。因此，对于FGF21以其当前形式用作用于糖尿病的治疗剂，需要每日施用。

已经报道了尝试提高FGF21重组蛋白的体内半衰期的多种方法。一个这样的实例是将聚乙二醇(PEG)(即聚合物材料)与FGF21连接以增加其分子量，由此抑制肾排泄并提高体内保留时间(参见WO2012/066075)。另一种方法尝试通过将其与结合至人白蛋白的脂肪酸融合来提高半衰期(参见WO2012/010553)。另一个实例尝试通过产生激动剂抗体来在维持与在野生型FGF21等同的药理学活性的同时提高半衰期，所述激动剂抗体与单独或作为与β-klotho复合物的人FGF受体特异性结合(参见WO2012/170438)。在另一个实例中，通过制备长效融合蛋白来提高半衰期，在所述长效融合蛋白中IgG的Fc区与FGF21分子融合(参见WO2013/188181)。

在多种可用于产生长效药物的技术中，Fc融合技术被广泛使用，因为其具有更少在其他方法中所见的缺点，例如在提高体内半衰期的同时诱导免疫应答或毒性。为了开发Fc融合的FGF21蛋白作为长效治疗药物，应满足以下条件。

首先，应最小化由融合引起的体外活性降低。FGF21的N端和C端二者都参与FGF21的活性。就此而言，已知FGF21融合蛋白的活性根据融合位置而大不相同。因此，取决于融合的存在/不存在或位置，其中突变被引入到FGF21中的Fc融合的FGF21融合蛋白的活性可以改变。其次，可以通过融合提高体内半衰期来实现能够在人中以每周一次间隔施用的药代动力学谱。第三，考虑到预期在施用生物药物后在大多数患者中可能出现免疫原性，因此应最小化由融合接头或突变引起的免疫原性风险。第四，融合位置或引入突变不应引起稳定性问题。第五，由于取决于融合的免疫球蛋白的同种型可能发生不希望的免疫应答，因此需要防止这样的应答的解决方案。