Il-1結合蛋白的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2011年5月13日的中國專利申請201180034631. X "IL-1結 合蛋白"的分案申請。
[0002] 相關申請的奪叉引用
[0003] 本申請對2010年5月14日提交的美國臨時申請No. 61/334,917和2010年12月 21日提交的美國臨時申請No. 61/425, 701要求優(yōu)先權權益，所述臨時申請的內容通過引用 的方式完整并入本文。
技術領域
[0004] 本發(fā)明涉及IL-I結合蛋白，并且更具體地涉及它們在預防和/或治療急性和慢性 免疫學疾病如類風濕性關節(jié)炎、骨關節(jié)炎、銀肩病、多發(fā)性硬化和其他自身免疫疾病中的用 途。
【背景技術】
[0005] 細胞因子如白介素（IL-I)和腫瘤壞死因子（TNF)是由各種細胞（如單核細胞和 巨噬細胞）產生的作為炎性過程介體的分子。白介素-1是具有廣泛生物學和生理學效應 的細胞因子，所述效應包括發(fā)熱、前列腺素合成（在例如成纖維細胞、肌肉細胞和內皮細胞 中）、T-淋巴細胞活化和白介素生-2產生。
[0006] IL-I超家族的原始成員是IL-I a、IL-I β和IL-I受體拮抗物（IL-lRa、IL-1RA、 IL-lra、IL-IRa )。IL-I α和IL-I β是參與對抗感染的免疫防御的促炎細胞因子。IL-IRa 是與IL-Ia和IL-Ιβ競爭受體結合的分子，阻斷它們在免疫活化中的作用。近年來， 已經見到其他分子加入IL-I超家族，包括IL-18(見Dinarello等人，FASEB J.，8(15): 1314-3225 (1994) ;Huising 等人，Dev. Comp. Immunol.，28 (5) :395-413 (2004))和另外 6 種與IL-I a、IL-I β或IL-IRA具有結構同源性的基因。這些后6個成員命名為IL1F5、 IL1F6、IL1F7、IL1F8、IL1F9 和 IL1F10。因此，IL-I a、IL-1 β 和 IL-IRA 已經分別重命名為 IL-IFl、IL-1F2 和 IL-1F3 (見 Sims 等人，Trends Immunol.，22 (10) :536-537 (2001) ;Dunn 等人，Trends Immunol.，22 (10) :533-536 (2001))。已經描述了 IL-I 家族的另外一個推定 成員，稱作IL-33或IL-IFl 1，但是這個名稱未在HGNC基因家族命名數據庫中被正式接受。
[0007] IL-Ia和IL-I β均由巨噬細胞、單核細胞和樹突細胞產生。它們形成身體對抗 感染的炎性反應的重要部分。這些細胞因子增加內皮細胞上黏附因子的表達，以使白細 胞（對抗病原體的細胞）能夠移行至感染部位并重新設定下丘腦體溫調節(jié)中心，導致本身 表現為發(fā)熱的增加的體溫。IL-I因此稱作內源性熱原。增加的體溫幫助身體的免疫系統 對抗感染。IL-I還在血細胞生成的調節(jié)中是重要的。周圍組織中的IL-I β產生也與痛 覺過敏（增加的疼痛敏感性）相關、與發(fā)熱相關（Morgan等人，Brain Res.，1022(1-2): 96-100(2004))。大多數情況下，這兩種形式的IL-I與相同的細胞受體結合。這種受體由 兩個相關但是不相同的亞單位組成，所述亞單位經由大多與某些其他受體共享的途徑傳遞 胞內信號。這些受體包括Toll家族先天免疫受體和IL-18的受體。IL-Ia和IL-I β也擁 有相似的生物學特性，包括誘導發(fā)熱、慢波睡眠和嗜中性粒細胞增多、T-淋巴細胞和B-淋 巴細胞活化、成纖維細胞增殖、某些細胞的細胞毒性、誘導膠原酶、合成肝臟急性期蛋白和 增加集落刺激因子和膠原的產生。
[0008] 已經分離并且表達了編碼這兩種不同形式的IL-I的cDNA ;這些cDNA代 表兩種不同的基因產物，命名為IL-I β (Auron等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA，81 : 7907-7911(1984))和 IL-Ia (Lomedico 等人，Nature，312 :458-462(1984))。IL-Ιβ 是由 人單核細胞產生的在mRNA水平和蛋白質水平上均占優(yōu)勢的形式。這兩種形式的人IL-I僅 共享26%氨基酸同源性。盡管它們的多肽序列不同，然而這兩種形式的IL-I具有結構相似 性（Auron等人，J. Mol. Cell Immunol.，2 :169-177(1985))，所述相似性在于氨基酸同源性 局限于IL-I分子的離散區(qū)域。
[0009] IL-I α和IL-I β作為前體肽產生。換而言之，它們作為長蛋白質制備，所述長蛋 白質隨后經加工以釋放較短的活性分子，該分子稱作成熟蛋白。例如，在被胱天蛋白酶蛋 白質家族的某個成員（稱作胱天蛋白酶-1或白介素-1轉化酶（ICE))切割后從前（pro) IL-I β中釋放成熟的IL-I β。人IL-I超家族的每個成員的成熟形式的三維結構由產生桶 形蛋白質的12-14條β -鏈組成。
[0010] 雖然自從發(fā)現這種重要的促炎細胞因子起，已經在接近二十年的研宄中描述了針 對IL-I的各種抗體，但是仍需要可有效介導或中和炎性反應和自身免疫病癥中IL-I的活 性以及用于檢測樣品和組織中IL-I β的改進抗體。

【發(fā)明內容】

[0011] 本發(fā)明涉及結合人IL-I α和IL-I β的蛋白質。本發(fā)明的結合蛋白包括但不限于 可以結合人IL-Ια和IL-I β的抗體、其抗原結合部分和多價多特異性結合蛋白如DVD-Ig? 結合蛋白。本發(fā)明還提供了制造和使用本文所述的IL-Ια和IL-I β結合蛋白的方法，以 及各種組合物，所述組合物可以在檢測樣品中IL-Ια和IL-I β的方法中或在治療或預防 個體中與IL-I活性相關或疑似與IL-I活性相關的病癥的方法中使用。
[0012] 在一個實施方案中，本發(fā)明提供一種結合蛋白，其包含第一和第二多肽鏈，其中所 述第一多肽鏈包含第一 VDl- (Xl) n-VD2-C- (Χ2) η，其中：
[0013] VDl是第一重鏈可變域；
[0014] VD2是第二重鏈可變域；
[0015] C是重鏈恒定域；
[0016] Xl是接頭，條件是，它不是CHl ;
[0017] Χ2是Fc區(qū)；并且
[0018] η獨立地是0或1 ;并且
[0019] 其中所述第二多肽鏈包含第二VDl-(Xl)n-VD2-C-(X2)n，其中：
[0020] VDl是第一輕鏈可變域；
[0021] VD2是第二輕鏈可變域；
[0022] C是輕鏈恒定域；
[0023] Xl是接頭，條件是，它不是CHl ;
[0024] X2不包含Fc區(qū)；并且
[0025] η獨立地是0或I ;
[0026] 其中，在所述第一多肽鏈中，VDl 包含選自 SEQ ID NO :60-148、196、198、200、202、 204、 206、208和210的氨基酸序列；并且VD2包含選自SEQ ID NO :213和227的氨基酸序 列；
[0027] 其中，在所述第二多肽鏈中，VDl包含選自 SEQ ID NO :149-189、197、199、201、203、 205、 207、209和211的氨基酸序列；并且VD2包含選自SEQ ID N0:216和229的氨基酸序 列；并且
[0028] 其中所述結合蛋白結合人IL-I β和人IL-I α。
[0029] 在一個實施方案中，上文描述的結合蛋白包含第一多肽鏈，所述第一多肽鏈包含 選自 SEQ ID NO :212、217、226、230、232、234和 236 的氨基酸序列。
[0030] 在另一個實施方案中，上文描述的結合蛋白包含第二多肽鏈，所述第二多肽鏈包 含選自SEQ ID勵：215、218、228、231、233、235和237的氨基酸序列。
[0031] 在本發(fā)明的另一個方面，結合蛋白包含第一和第二多肽鏈，其中所述第一多肽鏈 包含第一 VDl-(Xl)n-VD2-C-(X2)n，其中：
[0032] VDl是第一重鏈可變域；
[0033] VD2是第二重鏈可變域；
[0034] C是重鏈恒定域；
[0035] Xl是接頭，條件是，它不是CHl ;
[0036] X2是Fc區(qū)；并且
[0037] η獨立地是0或1 ;并且
[0038] 其中所述第二多肽鏈包含第二VDl-(Xl)n-VD2-C-(X2)n，其中：
[0039] VDl是第一輕鏈可變域；
[0040] VD2是第二輕鏈可變域；
[0041] C是輕鏈恒定域；
[0042] Xl是接頭，條件是，它不是CHl ;
[0043] X2不包含Fc區(qū)；并且
[0044] η獨立地是0或1 ;
[0045] 其中，在所述第一多肽鏈中，VDl包含選自SEQ ID NO :213和227的氨基酸序列； 并且 VD2 包含選自 SEQ ID N0:60-148、196、198、200、202、204、206、208 和 210 的氨基酸序 列；
[0046] 其中，在所述第二多肽鏈中，VDl包含選自SEQ ID NO :216和229的氨基酸序列； 并且 VD2 包含選自 SEQ ID NO :149-189、197、199、201、203、205、207、209和211的氨基酸序 列；并且
[0047] 其中所述結合蛋白結合人IL-I β和人IL-I α。
[0048] 在另一個實施方案中，上文描述的結合蛋白包含第一多肽鏈，所述第一多肽鏈包 含選自SEQ ID NO :219和221的氨基酸序列。
[0049] 在另一個實施方案中，上文描述的結合蛋白包含第二多肽鏈，所述第二多肽鏈包 含選自SEQ ID NO :220和222的氨基酸序列。
[0050] 在另一個方面，本發(fā)明提供上文描述的結合蛋白，其中：
[0051] 當所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :212的氨基酸序列時，則所述第二多肽鏈包含 選自SEQ ID NO :215、228、231、233和235的氨基酸序列；
[0052] 當所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :217的氨基酸序列時，則所述第二多肽鏈包含 選自SEQ ID NO :218和237的氨基酸序列；
[0053] 當所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :219的氨基酸序列時，則所述第二多肽鏈包含 SEQ ID NO :220的氨基酸序列；
[0054] 當所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :221的氨基酸序列時，則所述第二多肽鏈包含 SEQ ID NO : 222 ;
[0055] 當所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :226的氨基酸序列時，則所述第二多肽鏈包含 選自SEQ ID NO :228、215、231、233和235的氨基酸序列；
[0056] 當所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :230的氨基酸序列時，則所述第二多肽鏈包含 選自SEQ ID NO :231、215、228、233和235的氨基酸序列；
[0057] 當所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :232的氨基酸序列時，則所述第二多肽鏈包含 選自SEQ ID NO :233、215、228、231和235的氨基酸序列；
[0058] 當所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :234的氨基酸序列時，則所述第二多肽鏈包含 選自SEQ ID NO :235、215、228、231和233的氨基酸序列；并且
[0059] 當所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :236的氨基酸序列時，則所述第二多肽鏈包含 SEQ ID NO : 237。
[0060] 在另一個方面，本發(fā)明提供上文描述的蛋白質，其中：
[0061] 所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :212,并且所述第二多肽鏈包含SEQ ID NO :215 ; 或
[0062] 所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :217,并且所述第二多肽鏈包含SEQ ID NO :218 ; 或
[0063] 所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :219,并且所述第二多肽鏈包含SEQ ID NO :220 ; 或
[0064] 所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :221，并且所述第二多肽鏈包含SEQ ID NO :222 ; 或
[0065] 所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :226,并且所述第二多肽鏈包含SEQ ID NO :228 ; 或
[0066] 所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :230,并且所述第二多肽鏈包含SEQ ID NO :231 ; 或
[0067] 所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :232,并且所述第二多肽鏈包含SEQ ID NO :233 ; 或
[0068] 所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :234,并且所述第二多肽鏈包含SEQ ID NO :235 ; 或
[0069] 所述第一多肽鏈包含SEQ ID NO :236,并且所述第二多肽鏈包含SEQ IDNO :237。
[0070] 在一個實施方案中，上文描述的本發(fā)明結合蛋白包含包含兩條第一多肽鏈和兩條 第二多肽鏈。
[0071] 在另一個方面，在上文描述的結合蛋白中，Xl或X2是選自SEQ ID NO :26-57、233、 224和225的氨基酸序列。
[0072] 在另一個實施方案中，本發(fā)明提供上文描述的結合蛋白，其中Fc區(qū)選自天然序列 Fc區(qū)和變異序列Fc區(qū)。在另一個實施方案中，Fc區(qū)選自來自IgGl、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、 IgM、IgE 和 IgD 的 Fe 區(qū)。
[0073] 在另一個實施方案中，本發(fā)明提供一種結合蛋白綴合物，其包含上文描述的結合 蛋白并且還