[發明專利]比較兩種生物分子的結構

在審

• 申請號: 201480043973.1
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN105451768A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 薩爾法拉茨·尼亞齊
• 申請（專利權）人: 醫用蛋白國際有限責任公司
• 主分類號: A61K39/395
• 分類號: A61K39/395;G01N21/64;G01N33/533
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 路勇

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年6月4日提交的題目是“生物分子的熱力學結構可比性(THERMODYNAMICSTRUCTURALCOMPARABILITYOFBIOMOLECULES)”的美國臨時專利申請第61/830,889號的優先權益，其內容以全文引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及評估治療性蛋白質、抗體和肽(各自在本文中稱為生物分子)與第二生物分子(例如，參考生物分子)的類似性(例如，結構類似性)以確保相當安全性和功效的方法。

背景技術

生物類似藥(還稱為后繼生物制品)是活性原料藥通過活生物體制造或借助于重組DNA或受控基因表達方法衍生自活生物體的生物醫學產品。生物類似藥和后繼生物制品是用以描述在關于原創藥的專利和排他性到期之后由不同贊助商制造的原創生物醫藥產品的官方批準的后續形式的術語。生物類似藥在加拿大還稱為后續進入生物制品(SEB)。提及原創藥是批準的整體組分。

不同于更常見的小分子藥物，生物制品通常展現高分子復雜性，并且可能對制造工藝中的變化相當敏感。生物類似藥制造商無法利用原創物的分子無性系和初始細胞庫，也無法利用確切發酵和純化工藝，也無法利用活性原料藥。其可以利用商業化的原創藥和工業技術訣竅。然而，雜質和/或分解產物的差異可能會具有嚴重健康影響。這已經產生了如下問題，生物制品的拷貝可能會與產品的初始標商標的形式不同地表現。因此，生物制品的僅幾個后續形式在美國通過使小分子通用名藥(即促生育素(Menotropins)(1997年1月)和依諾肝素(Enoxaparin)(2010年7月))和另八種生物制品通過505(b)(2)路徑的簡化程序而得到了授權。

生物類似藥經歷需要為化學通用名藥所需的相當大的額外數據、但不如關于初始生物技術醫學那么全面的審批流程。為了向公眾發布，基于通過臨床、動物和分析研究匯集的數據，生物類似藥必須顯示為與母生物產品接近一致。結果必須表明，其產生相同臨床結果并且可與市場上已有的參考FDA核準的生物產品互換。USFDA已經清楚地闡明游戲規則，并且“基于逐產品”和基于“證據總體”批準這些產品。這已經導致科學家開發展現與原創物或常規地稱為參考列表藥物或RLD的產品的結構類似性的新穎和創新方法。

蛋白質工程化和生物醫藥制造領域中對于用于以熱力學穩定狀態評估蛋白質結構類似性以確保生物分子的安全性的方法有大的未滿足的需要。本發明通過提供檢測在由滲透和介電變化誘導的熱力學應力條件下的熒光的非破壞性方法，實現了此需要。

發明內容

本發明提供通過以下方式評估第一生物分子與第二生物分子的結構類似性的方法：檢測所述第一和第二生物分子對由滲透和介電變化誘導的熱力學應力條件的一或多種響應，包括檢測熒光發射的移位和/或發射強度的變化。在所述方法的一個實施例中，本發明通過改變周圍介質中的重量摩爾滲透濃度或介電條件而對蛋白質結構產生平緩應力，導致水分子的結合改變和可能離子與官能團(例如色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸)的結合改變。隨后通過重量摩爾滲透濃度和介電條件的變化(包括離子強度的變化)的各種條件下的光譜移位和發射強度變化，比較兩種來源的相同蛋白質。不同應力條件下的類似變化表示高結構類似性。

本發明的方法適用于分析任何功能蛋白，所述功能蛋白包含至少一種熒光團，包括色氨酸、酪氨酸或苯丙氨酸，能夠提供熒光響應的芳香族氨基酸。

利用三種芳香族氨基酸的熒光性質的方法可以用以評估復雜蛋白質或蛋白質混合物的結構類似性。在本發明的一個實施例中，所述方法可以應用于評估多克隆抗體制劑、單克隆抗體、抗體片段(例如Fab)、抗體衍生的構筑體(例如scFv和單抗體域)、蛋白質治療劑(其可以是酶、工業酶、肽和蛋白質消化物)和其任何變異體或衍生物的生物類似性，其限制條件為這些生物分子含有能夠提供熒光響應的芳香族氨基酸。

在本發明的另一個方面，所述方法使用滲透應力分析(OSA)來改變蛋白質的結構以基于如下假設展現結構類似性，如果施加應力下的變化相同，那么初始結構也應該相同。本發明的此方法可以應用于其中關于蛋白質結構的信息是有用參數的蛋白質產品研究或開發的任何方面。在本發明的各個方面，所述方法用以測定在篩選期間蛋白質變異體或在選擇過程的早期制備的替代性候選物的固有結構，測定在最終選擇過程中候選物的固有結構，測定在醫藥開發中不同調配物下的樣品結構變化，或測定在不同儲存和應力條件下的樣品結構。