[發(fā)明專利]一種包含TRAIL和IgG結(jié)合結(jié)構(gòu)域的融合蛋白及其用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910095144.2
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN110156897B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧曉風(fēng);楊浩;陶澤;程驚秋
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)華西醫(yī)院
• 主分類號: C07K19/00
• 分類號: C07K19/00;C12N15/62;C12N15/70;C12N1/21;A61K38/17;A61K39/395;A61K47/64;A61P35/00;C12R1/19
• 代理公司: 成都高遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽;張娟

本發(fā)明公開了一種包含TRAIL結(jié)構(gòu)域和IgG結(jié)合結(jié)構(gòu)域IgBD的重組蛋白。在該重組蛋白中，IgBD可融合在TRAIL結(jié)構(gòu)域的N?末端或C?末端。該重組蛋白與內(nèi)源性或外源性IgG結(jié)合后的抗腫瘤作用顯著強(qiáng)于TRAIL，在治療死亡受體高表達(dá)的細(xì)胞增生性疾病中有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)藥物領(lǐng)域，具體涉及一種包含TRAIL和IgG結(jié)合結(jié)構(gòu)域的融合蛋白及其用途。

背景技術(shù)

TRAIL是腫瘤壞死因子TNF(Tumor Necrosis Factor)超家族成員。TRAIL有四種膜受體，即 TRAIL R1，R2，R3和R4。這些受體中，只有TRAIL R1(DR4)和R2(DR5)是死亡受體(Death Receptor，DR)，分子內(nèi)含有完整的死亡結(jié)構(gòu)域。一旦與TRAIL結(jié)合，死亡受體即被活化，通過死亡結(jié)構(gòu)域向胞內(nèi)傳遞信號，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。而TRAIL R3(DcR1)和R4(DcR2)卻是誘騙受體(Decoy Receptor，DcR)，分子內(nèi)缺乏死亡結(jié)構(gòu)域或該結(jié)構(gòu)不完整，與TRAIL結(jié)合后不能傳遞死亡信號，不誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡(Wiezorek et al.Clin Cancer Res.2010；16：1701-8；Oikonomou et al.，BioFactors. 2013；39：343-54)。死亡受體DR4和/或DR5廣泛高表達(dá)于腫瘤細(xì)胞，而誘騙受體DeR1和DcR2在正常細(xì)胞高表達(dá)。且TRAIL對死亡受體的結(jié)合能力遠(yuǎn)高于其對誘騙受體的結(jié)合能力。因此，低濃度的TRAIL即可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。即便在高濃度情況下，TRAIL對正常細(xì)胞的傷害也很小，是理想的抗腫瘤候選藥物(Wajant et al.，Cancer Lett.2013；332：163-74；Lim et al.Expert Opin Ther Targets.2015；19：1171-85)。

TRAIL有膜結(jié)合型和可溶型兩類。膜結(jié)合型TRAIL由281個氨基酸組成，包含N末端疏水跨膜區(qū)和暴露于胞膜外的C末端親水區(qū)。膜結(jié)合型TRAIL主要表達(dá)于免疫細(xì)胞(如T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞等)表面，其胞外段也能從細(xì)胞表面脫落進(jìn)入血液，被稱為可溶型TRAIL。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，重組表達(dá)的可溶型TRAIL在納摩爾(nM)級別濃度下就能誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞凋亡。但即便在1000 倍以上的濃度(μM)條件下，TRAIL對正常細(xì)胞也無明顯細(xì)胞毒性。臨床試驗(yàn)也證明TRAIL具有良好的安全性。但是，與體外具有超強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞殺傷活性相比，TRAIL的體內(nèi)抗腫瘤效果，尤其是臨床抗腫瘤效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期。“半衰期短”被認(rèn)為是導(dǎo)致TRAIL體內(nèi)抗腫瘤效果不理想的首要原因事實(shí)也證明，TRAIL在實(shí)驗(yàn)動物體內(nèi)的半衰期只有十幾分鐘，在人體的半衰期也不到1小時 (Stuckey et al.，Trends Mol Med.2013；19：685-94；Lim et al.Expert Opin Ther Targets.2015； 19：1171-85)。因此，延長半衰期，極有可能顯著提高TRAIL體內(nèi)抗腫瘤效果，促進(jìn)其臨床應(yīng)用。

為延長其半衰期，研究者們先后利用多種方法對TRAIL進(jìn)行了修飾。這些方法包括：PEG或聚糖修飾，納米材料包被，F(xiàn)c融合，白蛋白融合/偶聯(lián)/結(jié)合等。如Kim等(BioconChem.2011； 22：1631-7)利用分子量20kDa及以上的PEG定點(diǎn)修飾，將TRAIL半衰期延長了10-20倍；Wang 等(Mol Cancer Ther，2014；13：643-50)通過Fc融合，將TRAIL半衰期延長了10倍左右。Muller 等(Biochem Biophys Res Commun，2010；396：793-9)將TRAIL與白蛋白融合，也使其半衰期延長了15倍左右。這些方法都延長了TRAIL半衰期，提高了其體內(nèi)抗腫瘤效果。不過，PEG修飾及融合大分子Fc或白蛋白，以及偶聯(lián)白蛋白等方法均面臨過程復(fù)雜、產(chǎn)率低、產(chǎn)物不均一、成本高等問題。