[发明专利]一种优化的Fc变体及其应用

说明书

本发明公开了一种优化的Fc变体及其应用，所述Fc区变体与亲本Fc相比，包含多个位点上的氨基酸突变，所述突变的位置为第239位、第330位、第252位、第254位和第256位，所述Fc区变体的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。与亲本Fc相比，本发明提供的Fc区变体与人FcRn结合增强，与人FcγRⅢa结合增强，具有更强的ADCC活性和更长的体内半衰期，并且具有较好的热稳定性。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种优化的Fc变体及其应用。

背景技术

抗体是一类能与抗原特异性结合的免疫球蛋白，在包括人在内的大部分哺乳动物中，抗体由两条重链和两条轻链组成。每条多肽链含有两个不同的区域，分别是可变区和恒定区。可变区在不同抗体之间具有明显的序列多样性，负责与特异性抗原结合。恒定区的序列多样性程度较低，负责结合一些天然蛋白并且诱导一些重要的生物化学事件。人类具有五种不同类型的抗体，包括IgA、IgD、IgE、IgG(分成IgG1、IgG2、IgG3和IgG4亚型)以及IgM。IgG重链由四个免疫球蛋白(Ig)结构域从N端到C端按照VH-CH1-CH2-CH3的顺序组成，IgG轻链由两个免疫球蛋白结构域从N端到C端按照VL-CL的顺序组成。

在IgG中，Fc区域包含CH2和CH3以及通向CH2的N端铰链区。Fc区域与许多Fc受体和配体相互作用，诱导一系列效应功能。Fc伽马受体(FcγR)是一类重要的Fc受体家族，介导抗体与免疫细胞之间的通讯。在人类中，该受体家族包括FcγRI(CD64)，包括同种型的FcγRIa、FcγRIb、FcγRIc；FcγRII(CD32)，包括同种型FcγRIIa(包括同种异型H131和R131)，FcγRIIb(包括FcγRIIb-1和FcγRIIb-2)、和FcγRIIc；以及FcγRIII(CD16)，包括同种型的FcγRIIIa(包括同种异型V158和F158)和FcγRIIIb(包括同种异型FcγRIIIb-NA1和FcγRIIIb-NA2)。

Fc/FcγR复合物的形成可以将免疫细胞募集到结合抗原的部位，介导细胞毒性和吞噬细胞的效应功能。其中，表达FcγR的非特异性细胞毒性细胞识别靶细胞上结合的抗体，随后引起靶细胞裂解的细胞介导的反应称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒性，即ADCC效应；其中，表达FcγR的非特异性细胞毒性细胞识别靶细胞上结合的抗体，随后引起靶细胞的吞噬作用的细胞介导的反应称为抗体依赖性细胞介导的吞噬，即ADCP效应。

Fc上交叠但分开的部位是与补体蛋白C1q的接触面。Fc/C1q复合物的形成可以介导补体依赖性细胞毒性(CDC)，与Fc/FcγR复合物介导ADCC类似。Fc上CH2和CH3之间的位点介导与新生儿受体FcRn的相互作用。

单克隆抗体在治疗上用于多种病症包括癌症、炎症和心血管疾病等。目前对于抗癌疗法，死亡率的任何细微改善都认为是成功的，而抗体的抗肿瘤功效与ADCC效应有关，因此存在增强ADCC效应的重大需求。由于存在增强抗体破坏靶细胞的能力的重大需求，过去在Fc中的突变已经得到了能够增强ADCC、ADCP、CDC效应的一些蛋白，其中DLE突变(S239D/A330L/I332E，编号按照Kabat等人的EU索引)增强了与FcγRIIIa的结合，并且增强了ADCC效应，但是DLE突变减弱了热稳定性。

抗体的半衰期是描述药代动力学PK的重要参数之一，简单来说就是指体内抗体药物血液浓度降至一半所需的时间。IgG与FcRn结合可以将被内吞的(endocytosed)抗体从内体(endosome)中再循环到血液中，该过程导致抗体的血清半衰期在1至3周之间。抗体的注射频率与半衰期有关，较长的体内半衰期可以使用更低的注射频率或剂量。抗体与Fc融合蛋白作为药物使用的注射频率与半衰期有关，较长的体内半衰期可以使用更低的注射频率或剂量。目前现有技术中，在Fc中的突变已经得到了能够增强FcRn结合亲和力和体内半衰期的一些蛋白，其中YTE突变(M252Y/S254T/T256E，编号按照Kabat等人的EU索引)增强了与FcRn的结合，并且增加了体内半衰期，具有改良的药代动力学特性，但是YTE突变减弱了ADCC效应。