[发明专利]一种重组FGF21-Fc融合蛋白冻干粉制剂

说明书

本发明属于蛋白质和多肽药物技术领域，具体涉及一种重组FGF21‑Fc融合蛋白冻干粉制剂。该冻干粉制剂包含重组FGF21‑Fc融合蛋白、赋型剂、稳定剂、增溶剂和缓冲剂，通过本发明的处方及冻干工艺进行冻干后得到的重组FGF21‑Fc融合蛋白稳定性较高，适合大规模生产，且利于贮藏和运输。

技术领域

本发明属于蛋白质和多肽药物技术领域，具体涉及一种重组FGF21-Fc融合蛋白冻干粉制剂。

背景技术

成纤维细胞生长因子是在发育中的组织和成体组织中表达的多肽。存在超过20种成纤维细胞生长因子的整个家族(FGF家族)。FGF家族的三个成员(包括FGF19、FGF21和FGF23)构成了一个亚家族，起着充当内分泌因子参与代谢调节的作用。

FGF21是细胞代谢的一种调节因子，其作为葡萄糖和脂质内稳态的重要代谢调节物发挥作用。通过上调GLUT1表达，FGF21促进脂肪细胞中的葡萄糖摄取，其机制不同于胰岛素。在糖尿病啮齿动物和猴子中，人FGF21降低葡萄糖空腹血清浓度，并降低甘油三酯、胰岛素和胰高血糖素的空腹血清浓度。此外，在饮食诱导的肥胖啮齿类动物模型中，施用FGF21导致累计体重呈剂量依赖性丧失。因此，FGF21具有用于治疗糖尿病、肥胖、异常脂血症、代谢综合征的潜在效用。

长期的研究和临床实践表明FGF21和其他蛋白药物一样，存在稳定性差，储存期短等缺点，影响其治疗效果。专利CN107088224A公开了一种人FGF21冻干制剂，稳定性有所提高，制剂含水量较高，制剂在37℃下放置3个月，活性和纯度发生明显的变化，不能从根本上解决FGF21长期储存稳定性差的问题。

天然FGF21很难被开发成临床治疗用生物制剂，主要原因包括：1、FGF21蛋白稳定性差，易受蛋白酶水解或酶促降解；2、天然FGF21构象非常不稳定，易发生聚集，低稳定性同时也增加了FGF21在大规模生产中的难度；3、天然FGF21半衰期非常短，人FGF21在小鼠体内半衰期只有0.5-1小时，在食蟹猴体内半衰期2-3小时。多种蛋白长效化技术被报道用于延长重组FGF21的体内半衰期。例如，专利WO2005091944，WO2006050247，WO2008121563、WO2012066075公开了FGF21与PEG分子链接，增加分子量，降低肾小球滤过率，延长体内滞留时间；WO2010084169和WO2012010553公开了FGF21与脂肪酸长链融合(能够结合血清蛋白)；WO2011071783、WO2011130417，WO2012158704，WO2012170438公开了能与FGFR/FGFR/β-klotho复合物特异性的结合的激动剂抗体模拟FGF21作用机制，来激活FGF/FGFR信号通路；WO2004110472，WO2005113606，WO2009149171等公开了通过与Fc片段融合来改善FGF半衰期。

在蛋白药物长效化技术领域，Fc融合技术运用最广泛，因为他具有更小的临床副作用(例如，不易诱发过敏反应或因半衰期延长而加剧药物的毒性作用)。开发FGF21-Fc长效融合蛋白药物关键在于以下几点：其一、能否保持FGF21的生物学活性。FGF21的C-末端含有β-Klotho的结合位点，因而Fc融合于FGF21C-末端会使其活性大幅降低，而融合在N-末端能最大程度地保留它与β-Klotho的结合亲和力。故现有技术中Fc片段大多融合与FGF21N-末端(Fc-FGF21)；其二，融合Fc后能显著改善FGF21的药动学特性，有效延长其半衰期以满足临床上每周两次甚至每周一次给药的用药需求；因FGF21的C-末端还含有蛋白酶水解位点，极易发生降解，其水解代谢物的体外活性下降近200倍。据Fc-FGF21药代动力学研究结果显示，其半衰期改善并不显著，这是因为融合蛋白中FGF21的C末端暴露，不能被Fc保护，因而易受蛋白酶攻击而发生降解。其三、如何降低接头序列或引入突变位点诱发免疫反应发生的风险；其四、融合Fc和/或引入突变位点是否可以改善FGF21的稳定性及其在高浓缩状态下的易聚合性。