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    修飾型促紅細(xì)胞生成素制造技術(shù)

    技術(shù)編號:5453386 閱讀:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
    本發(fā)明專利技術(shù)涉及新的蛋白綴合物、特別是新的PEG化蛋白、及其制備方法和用途。本發(fā)明專利技術(shù)的一個方面涉及與目前的促紅細(xì)胞生成素制劑相比臨床療效更高且儲存和運輸期間穩(wěn)定性更高的PEG化促紅細(xì)胞生成素。

    【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
    【國外來華專利技術(shù)】修飾型促紅細(xì)胞生成素 相關(guān)申請的交叉參者本申請要求于2006年8月4日提交的序號為60/835,429 的美國臨時申請的權(quán)益,該申請的全部內(nèi)容在此引作參考,適于所 有目的。1. 專利
    本專利技術(shù)涉及新的蛋白綴合物、特別是新的PEG化蛋白、 及其制備方法和用途。本專利技術(shù)的一個方面涉及與目前的促紅細(xì)胞生 成素制劑相比臨床療效更高且儲存和運輸期間穩(wěn)定性更高的PEG化 促紅細(xì)胞生成素。2. 背景近年來,非抗原水溶性聚合物(如聚乙二醇(PEG))已用于 具治療和診斷重要性的多肽的共價修飾。PEG是一種無毒、非免疫 原性、高水溶性并容易由體內(nèi)清除的聚合物。PEG有許多應(yīng)用,常 用于食品、化妝品、々欠料和處方藥。藥用級PEG在美國已獲FDA批 準(zhǔn)使用,其被廣泛用作生物藥物載體,已知其具有高度的生物相容 性。PEG化可以修飾生物藥物的某些特性而不改變其功能,因此提 高其治療效果。 —般情況下,聚乙二醇分子通過蛋白質(zhì)上存在的反應(yīng)基 團與蛋白質(zhì)連接。氨基(如賴氨酸殘基上或N末端的氨基)適合于該連 接。可以用各種化學(xué)方法,通過鏈兩端的羥基將PEG偶聯(lián)到活性生 物藥物上。例如,據(jù)報道,將PEG共價連接到治療性多肽,如白細(xì) 胞介素類(Knauf, M. J.等,J. Biol. Chem. 1988, 263, 15,064; Tsutsumi, Y.等,J. Controlled Release 1995, 33, 447)、干擾素類(Kita, Y.等,Drug Des. Delivery 1990, 6, 157)、過氧化氫酶(Abuchowski, A.等,J. Biol. Chem. 1977, 252, 3, 582)、超氧化物歧化酶(Beauchamp, C. O.等,Anal. Biochem. 1983, 131, 25)和腺苷脫氨酶(Chen, R.等,Biochim. Biophy. Acta 1981, 660, 293),可以延長它們在體內(nèi)的半衰期,和/或減少它們 的免疫原性和抗原性。已利用帶不同反應(yīng)部分的曱氧基化PEG (mPEG)通過氨 基將PEG分子連接在多肽上。這類聚合物包括mPEG-琥珀酸琥珀酰 亞胺酯、mPEG-碳酸琥珀酰亞胺酯、mPEG-亞氨酸酯和mPEG-氰尿 酰氯。或者,通過固相合成,在生長激素釋放因子的有效模擬物的 N末端、側(cè)鏈和C末端進(jìn)行了位點特異性PEG化(Felix, A. M.等,Int. J. Peptide Protein Res. 1995, 46, 253)。還用醛活化PEG進(jìn)行了 N末端 的位點特異性PEG化;但是,該反應(yīng)需要長反應(yīng)時間且嚴(yán)重依賴于 pH值。例如,該反應(yīng)需要18-36小時,而且一般只在酸性pH有特 異性,在中性或更高的pH時成為隨機性(參見例如美國專利號 6,077,939和5,985,265,它們中的每一個的全部內(nèi)容皆在此引作參 考)。這將可用多肽限制于能夠經(jīng)受長時間酸性條件的多肽。另外一個使用的方法涉及通過N末端蘇氨酸的高碘酸鈉 氧化作用產(chǎn)生的N末端的活性醛基,以位點特異性方式將多肽連接 到脂質(zhì)體表面嫁接的PEG鏈的末端(Zalipsky, S.等,Bioconj. Chem. 1995, 6, 705)。但是,該方法限于帶有N末端絲氨酸或蘇氨酸殘基的 多肽。在多肽的C末端特異性地引入活性基團的酶輔助方法也已 有描述(Schwarz, A.等,Methods EnzymoL 1990, 184, 160; Rose, K.等, Bioconjugate Chem. 1991, 2, 154; Gaertner, H. F.等,J. Biol. Chem. 1994, 269, 7224)。通常情況下,這些活性基團可以是酰肼、醛和芳基-氨 基,用于隨后將功能性探針連接至多肽。定點誘變是已被用于制備供聚合物定點連接用的多肽的另 一種方法。WO 90/12874描述了通過插入半胱氨酸殘基或用其它殘 基取代半胱氨酸殘基而修飾蛋白質(zhì)的定點PEG化。該公開說明書還 描述了通過將半胱氨酸特異性mPEG衍生物與EPO上重組引入的半 胱氨酸殘基反應(yīng),制備mPEG促紅細(xì)胞生成素(mPEG-EPO)。同 樣,在定點突變后,將白細(xì)胞介素-2在其糖基化位點PEG化 (Goodson, R. J.等,Bio/Technology 1990, 8, 343)。糖蛋白提供碳水化合物作為修飾的額外輩巴點。業(yè)已對過 氧化物酶用PEG-二胺通過其碳水化合物部分進(jìn)行了〗奮飾(Urrutiogoity: M.等,Biocatalysis 1989, 2, 145)。 WO 94/28024描述了通過高碘酸氧 化的碳水化合物制備mPEG-EPO的方法。涉及的化學(xué)反應(yīng)是, mPEG-酰肼與EPO上碳水化合物部分的醛基反應(yīng),形成腙。這種類 型的修飾通過可以潛在地氧化碳水化合物部分中的各種糖殘基和多 肽中的某些氨基酸殘基(如曱硫氨酸)的氧化步驟而產(chǎn)生活性醛基。促紅細(xì)胞生成素需要改進(jìn)的PEG化方法的示范蛋白是促紅細(xì)胞生成素。 紅細(xì)胞生成是產(chǎn)生紅細(xì)胞以補償細(xì)胞損傷。紅細(xì)胞生成是一種受控 的生理機制,使得能夠有足夠的紅血細(xì)胞以滿足適當(dāng)?shù)慕M織氧合作 用。天然存在的人促紅細(xì)胞生成素(hEPO)是由腎臟產(chǎn)生的一種多 肽,是刺激紅細(xì)胞產(chǎn)生的體液血漿因子[Carnot, P和Deflandre, C (1906) C.R. Acad. Sci. 143: 432; Erslev, A J (1953) Blood 8: 349; Reissmann, K R (1950) Blood 5: 372; Jacobson, L O, Goldwasser, E, Freid, W和Plzak, L F (1957) Nature 179: 6331-4]。天然存在的EPO刺 激骨髓中定向祖紅細(xì)胞的分裂和分化,并通過與紅細(xì)胞前體上的受 體結(jié)合而發(fā)揮其生物活性[Krantz, B S (1991) Blood 77: 419]。利用重組DNA技術(shù)已生物合成制造了促紅細(xì)胞生成素 [Egrie, J C, Strickland, T W, Lane, J等.(1986) Immunobiol. 72: 213-224],該促紅細(xì)胞生成素是將插入中國倉鼠卵巢組織細(xì)胞(CHO細(xì)胞) 并在其中表達(dá)的克隆人促紅細(xì)胞生成素基因的產(chǎn)物。主要的完全加工型hEPO的一級結(jié)構(gòu)見SEQ ID N0:1的圖解。在Cys乙Cys161和 Cys29-Cys33之間有二個二硫橋。無糖基組分的EPO多肽鏈的分子量 是18,236 Da。在完整的EPO分子(分子量約為33 kD)中,使蛋白在 其糖基化位點糖基化的碳水化合物基團占了大約40%的分子量 [Sasaki, H, Bothner, B, Dell, A和Fukuda, M (1987) J. Biol. Chem. 262: 12059]。由于人促紅細(xì)胞生成素在紅細(xì)月包的形成中是必不可少 的,所以在治療特征為低或有缺陷的紅細(xì)胞產(chǎn)生的血液病和擴大紅 細(xì)胞產(chǎn)生有利于患者的其他疾病時,該激素是有用的。例如,EPO 已被用于治療慢性腎功能衰竭患者(CRF)的貧血癥[Eschbach, J本文檔來自技高網(wǎng)...

    【技術(shù)保護(hù)點】
    多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,所述綴合物中的每一個都包含與一個或兩個聚乙二醇分子共價連接的促紅細(xì)胞生成素蛋白,其中,所述多元綴合物包含至少一個在賴氨酸116有所述一個或兩個共價連接中至少一個的綴合物。

    【技術(shù)特征摘要】
    【國外來華專利技術(shù)】US 2006-8-4 60/835,4291. 多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,所述綴合物中的每一個都包含與一個或兩個聚乙二醇分子共價連接的促紅細(xì)胞生成素蛋白,其中,所述多元綴合物包含至少一個在賴氨酸116有所述一個或兩個共價連接中至少一個的綴合物。2. 多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,所述綴合物中的每一個都包含 與一個或兩個聚乙二醇分子共價連接的促紅細(xì)胞生成素蛋白,其 中,所述多元綴合物包含至少一個在蛋白的氨基末端有所述一個或 兩個共價連接中至少 一個的綴合物,其中位于所述氨基末端的共價 連接不是通過醛鍵連接。3. 權(quán)利要求2的多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,其中,所述多元 綴合物進(jìn)一步包含至少一個在賴氨酸116有所述一個或兩個共^f介連 接中至少一個的綴合物。4. 多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,所述綴合物中的每一個都包含 與一個或兩個聚乙二醇分子共價連接的促紅細(xì)胞生成素蛋白質(zhì),其 中,所述多元綴合物在注射入Sprague-Dawley大鼠后約36小時,能 夠使其血清濃度達(dá)到比對照促紅細(xì)胞生成素高出至少50%。5. 多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,所述綴合物中的每一個都包含 與一個或兩個聚乙二醇分子共價連接的促紅細(xì)胞生成素蛋白,其 中,所述多元綴合物在施用給Sprague-Dawley大鼠后約7天,相對 于施用對照促紅細(xì)胞生成素的效果而言,其誘導(dǎo)血細(xì)胞比容至少增 加20%。6. 權(quán)利要求4或5的多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,其中,所述 多元綴合物包含至少一個在賴氨酸116有所述一個或兩個共價連接 中至少一個的綴合物。7. 權(quán)利要求4或5的多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,其中,所述 多元綴合物包含至少一個在促紅細(xì)胞生成素蛋白的氨基末端有所述一個或兩個共價連接中至少 一個的綴合物,其中位于所述氨基末端 的共價連接不是通過醛鍵連接。8. 權(quán)利要求7的多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,其中,所述多元 綴合物進(jìn)一步包含至少一個在賴氨酸116有所述一個或兩個共價連 接中至少一個的綴合物。9. 權(quán)利要求2的多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,其中,位于所述 氨基末端的所述共價連接是通過氨基曱酸酯鍵連接。10. 權(quán)利要求7的多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,其中,位于所述 氨基末端的所述共價連接是通過氨基曱酸酯鍵連接。11. 權(quán)利要求1、 2、 4或5中任一項的多元促紅細(xì)胞生成素綴合 物,其中,所述多元綴合物包含共價連接了一個聚乙二醇分子的 第 一促紅細(xì)胞生成素蛋白群體,和共價連接了 二個聚乙二醇分子的 第二促紅細(xì)胞生成素蛋白群體。12. 權(quán)利要求11的多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,其中,第一群 體與第二群體之比為小于約1比約100、約10比約90、約20比 約80、約30比約70、約40比約60、約50比約50、約60比約 40、約70比約30、約80比約20、約90比約10、或約100比小于 約1。13. 權(quán)利要求1、 2、 4或5中任一項的多元促紅細(xì)胞生成素綴合 物,其中,所述多元綴合物在無蛋白載體的藥物制劑中在-20。C或 4。C存儲至少ll個月后,經(jīng)SDS-PAGE分析、BCA蛋白測定或促紅 細(xì)胞生成素活性體外測定確定,保持穩(wěn)定性。14. 權(quán)利要求1、 2、 4或5中任一項的多元促紅細(xì)胞生成素綴合 物,其中,所述多元綴合物在無蛋白載體的藥物制劑中在25'C或 37。C存儲至少12周后,經(jīng)SDS-PAGE分析、BCA蛋白測定或促紅 細(xì)胞生成素活性體外測定確定,保持穩(wěn)定性。15. 權(quán)利要求13或14的多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,其中,所 述促紅細(xì)胞生成素活性體外鑒定是對干細(xì)胞分化為紅系細(xì)胞的誘導(dǎo)。16. 多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,所述綴合物中的每一個都包含 與一個或兩個聚乙二醇分子共價連接的促紅細(xì)胞生成素蛋白,其 中,所述多元綴合物包含在賴氨酸116有所述一個或兩個共價連 接中至少一個的綴合物、在賴氨酸52有所述一個或兩個共1^介連接中 至少一個的綴合物、在賴氨酸154有所述一個或兩個共價連接中至 少一個的綴合物、和在所述蛋白的氨基末端所述一個或兩個共價連 接中至少 一個的綴合物,其中位于所述氨基末端的共價連接不是通 過醛鍵連接。17. 權(quán)利要求2、 3、 7和16中任一項的多元促紅細(xì)胞生成素綴 合物,其中,所述共價連接中的大多數(shù)位于蛋白的氨基末端,位于 氨基末端的共價連接不是通過醛鍵連接。18. 藥物制劑,其包含a. 治療有效量的多元促紅細(xì)胞生成素綴合物,所述綴合物中的 每一個都包含與 一個或兩個聚乙二醇分子共價連接的促紅細(xì)胞生成素蛋白;b. 和無蛋白藥物有效載體。19. 權(quán)利要求18的藥物制劑,其中,所述多元綴合物包含至少 一個在賴氨酸116有所述一個或兩個共價連接中至少一個的綴合 物。20. 權(quán)利要求18的藥物制劑,其中,所述多元綴合物包含至少 一個在蛋白的氨基末端有所述一個或兩個共價連接中至少一個的綴 合物,其中位于所述氨基末端的共價連接不是通過自連接。21. 權(quán)利要求20的藥物制劑,其中,所述多元綴合物包含至少 一個在賴氨酸116有所述一個或兩個共價連接中至少一個的綴合 物。22. 權(quán)利要求20的藥物制劑,其中,位于所述氨基末端的所述 共價連接是通過氨基曱酸酯鍵連接。23. 權(quán)利要求18的藥物制劑,其中,所述多元綴合物包含共 價連接了 一個聚乙二醇分子的第一促紅細(xì)胞生成素蛋白...

    【專利技術(shù)屬性】
    技術(shù)研發(fā)人員:A阿布喬夫斯基LS李
    申請(專利權(quán))人:普羅龍藥品公司
    類型:發(fā)明
    國別省市:US[美國]

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