[发明专利]新型IL-2与INFα和Fc融合蛋白的设计、制备及用途

说明书

本发明包含了针对人类白细胞介素‑2(IL‑2)和干扰素α(IFNα)的改构；改构后IL‑2、INFα或IL‑2/INFα双因子和Fc形成的融合蛋白；以及这些融合蛋白的设计、制备和用途；将突变型IL‑2和突变型INFα(双因子)分别融合在Fc的N端或C端；将突变型IL‑2融合在Fc的N端或C端；将突变型INFα分别融合在Fc的N端或C端；Fc段同时引入L234A/L235A突变，以降低与受体FcgRIII的结合能力；引入M252Y/S254T/T256E突变，以延长蛋白的半衰期；本发明通过基因突变，改变IL‑2与其受体、INFα与其受体的结合能力，得到比野生型更优的突变体，提高了与NK细胞和CD8+T细胞受体的结合能力，解决现有药物特异性弱和副作用大的缺点。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及新型IL-2与INFα和Fc融合蛋白的设计、制备 及用途。

背景技术

IL-2，也称为T细胞生长因子，基因位于4号染色体，包括7kb的序列，由133个氨基酸组成，分子量约15kD。IL-2通过IL-2R发生作用，IL-2R包括三个亚基，IL-2Rα(即CD25)、IL-2Rβ(即CD122)和IL-2Rγ(即CD132)。三个亚基可以形成三种受体形式：高结合力受体包含所有三个亚基IL-2Rα/β/γ，中结合力受体包含IL-2Rβ/γ两个亚基和低结合力受体IL-2Rα。 其中IL-2Rβ和IL-2Rγ是IL-2激活下游信号通路所必需的，当IL-2同时结合IL-2Rβ和IL-2Rγ 时，两个受体亚基形成异源二聚体，磷酸化细胞内的STAT5，进入细胞核导致相应的基因转 录和表达；IL-2Rα并非信号所必需，但可以促进IL-2与IL-2Rβ和IL-2Rγ的结合。IL-2Rγ在 所有免疫细胞中具有表达；IL-2Rβ在CD8+T细胞、NK细胞、调节性T细胞中均有表达；而 且在T细胞被激活后会提升表达水平；IL-2Rα在调节性T细胞持续高表达，在被激活的CD8+T 细胞中会有短暂表达，随即下调表达水平。IL-2是第二个批准的免疫疗法，用于治疗转移黑 色素瘤(1988)及肾细胞癌(1992)；INFα是第一个批准的免疫疗法(1986)，用于治疗毛细 胞白血病,后被批准治疗转移黑色素瘤、肾细胞癌、非霍奇金淋巴瘤、卡波济氏肉瘤。

IL-2药物的半衰期较短，所以已批准治疗肿瘤的IL-2药物需要较高剂量才有效果，而高 剂量的IL-2会引起明显的毒副作用而不能广泛得到应用。对表达IL-2Rβ和IL-2Rγ的NK细胞 和CD8+T细胞选择性较低，因此不能充分发挥NK细胞和CD8+T细胞杀伤肿瘤的能力。有 研究表明，IL-2的第38位氨基酸附近的区域对IL-2引起血管通透性增加起了关键作用，因 此对第38位氨基酸的改造可显著降低血管通透性。根据上述现有IL-2药物的缺点进行改构 可以提高治疗效果，降低毒副作用，提高治疗安全窗。

INFα是机体免疫细胞产生的一种细胞因子，是机体受到病毒感染时，免疫细胞通过抗病 毒应答反应而产生的一组结构类似、功能接近的低分子糖蛋白。干扰素在机体的免疫系统中 起着非常重要的作用。重组人干扰素α已批准用于治疗病毒性感染和肿瘤的治疗。由于干扰 素α受体分布较广，在很多正常细胞中均有表达，所以容易引起明显的毒副作用。有研究表 明，降低干扰素α与其受体的亲和力可显著降低干扰素α引起的毒副作用，同时保留其抗肿 瘤的功能。R144或R149对干扰素α与其受体结合起关键作用，突变后可引起亲和力显著降 低，但不影响其抗肿瘤功能。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了新型IL-2与INFα和Fc融合蛋白的设计、制备和用途， 通过基因突变的方式，改变IL-2与其受体、INFα与其受体的结合能力，解决现有药物特异 性弱、半衰期短和副作用大的缺点。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

新型IL-2与INFα和Fc融合蛋白，包括：IL-2与INFα双因子Fc融合蛋白、IL-2与Fc融合蛋白、INFα与Fc融合蛋白。