改善的IgG降解酶及其使用方法与流程

背景技术：

1、酿脓链球菌的免疫球蛋白g降解酶(ides)是由病原性细菌酿脓链球菌(streptococcus pyogenes)表达的天然存在的半胱氨酸蛋白酶，除了几种其他物种之外，该酿脓链球菌对其在人igg中发现的靶序列表现出特异性。ides能够切割绞链区下方的igg，导致f(ab')2和fc/2片段的生成。ides能够切割人血浆中的igg，并且可以在其施用后不久降低人中的总igg水平。

2、人的某些障碍和疾病是由igg抗体介导的，尤其是自身免疫性障碍例如1型糖尿病和多发性硬化，导致难以描述的痛苦。另外，igg抗体的存在可能阻碍已建立的救生疗法(例如器官移植)以及最近开发的治疗(例如使用重组病毒载体的基因疗法)的成功施用。已经尝试了多种方法来减轻这样的病原性igg抗体在患有自身免疫性障碍的患者以及移植和基因疗法的候选者中的有害作用，但功效不完全。

3、因此，本领域需要能够降解、消化和灭活受试者(特别是患有自身免疫性障碍的人受试者或作为移植或基因疗法候选者的人受试者)中的病原性igg抗体的组合物和方法。并且，与该需要相关，还需要具有改善的效力和/或稳定性的ides蛋白变体。

技术实现思路

1、本领域技术人员将认识到或者仅仅使用常规实验就将能够确定本文所述的特定实施例的许多等同物。这样的等效形式意在由以下实施例(e)涵盖。

2、e1.一种特异性切割免疫球蛋白g(igg)抗体分子的分离的半胱氨酸蛋白酶。

3、e2.如e1所述的半胱氨酸蛋白酶，其中所述蛋白酶相对于野生型ides具有更大的效力或热稳定性。

4、e3.如e2所述的半胱氨酸蛋白酶，其中所述半胱氨酸蛋白酶具有如使用差示扫描量热法确定的t起始值，与野生型ides蛋白相比，该值大至少或约0.1℃、0.2℃、0.3℃、0.4℃、0.5℃、0.6℃、0.7℃、0.8℃、0.9℃、1.0℃、1.1℃、1.2℃、1.3℃、1.4℃、1.5℃、1.6℃、1.7℃、1.8℃、1.9℃、2.0℃、2.1℃、2.2℃、2.3℃、2.4℃、2.5℃、2.6℃、2.7℃、2.8℃、2.9℃、3.0℃、3.1℃、3.2℃、3.3℃、3.4℃、3.5℃、3.6℃、3.7℃、3.8℃、3.9℃或4.0℃。

5、e4.如e2所述的半胱氨酸蛋白酶，其中所述半胱氨酸蛋白酶具有如使用差示扫描量热法确定的t起始值，该值是至少或约44.0、44.1、44.2、44.3、44.4、44.5、44.6、44.7、44.8、44.9、45.0、45.1、45.2、45.3、45.4、45.5、45.6、45.7、45.8、45.9、46.0、46.1、46.2、46.3、46.4、46.5、46.6、46.7、46.8、46.9、47.0、47.1、47.2、47.3、47.4、47.5、47.6、47.7、47.8、47.9、48.0、48.1、48.2、48.3、48.4、48.5、48.6、48.7、48.8、48.9、49.0、49.1、49.2、49.3、49.4、49.5、49.6、49.7、49.8、49.9或50.0℃。

6、e5.如e2所述的半胱氨酸蛋白酶，其中所述半胱氨酸蛋白酶具有如使用差示扫描量热法确定的tm值，与野生型ides蛋白相比，该值大至少或约0.1℃、0.2℃、0.3℃、0.4℃、0.5℃、0.6℃、0.7℃、0.8℃、0.9℃、1.0℃、1.1℃、1.2℃、1.3℃、1.4℃、1.5℃、1.6℃、1.7℃、1.8℃、1.9℃、2.0℃、2.1℃、2.2℃、2.3℃、2.4℃、2.5℃、2.6℃、2.7℃、2.8℃、2.9℃、3.0℃、3.1℃、3.2℃、3.3℃、3.4℃、3.5℃、3.6℃、3.7℃、3.8℃、3.9℃或4.0℃。

7、e6.如e2所述的半胱氨酸蛋白酶，其中所述半胱氨酸蛋白酶具有如使用差示扫描量热法确定的tm值，该值是至少或约51.0℃、51.1℃、51.2℃、51.3℃、51.4℃、51.5℃、51.6℃、51.7℃、51.8℃、51.9℃、52.0℃、52.1℃、52.2℃、52.3℃、52.4℃、52.5℃、52.6℃、52.7℃、52.8℃、52.9℃、53.0℃、53.1℃、53.2℃、53.3℃、53.4℃、53.5℃、53.6℃、53.7℃、53.8℃、53.9℃、54.0℃、54.1℃、54.2℃、54.3℃、54.4℃、54.5℃、54.6℃、54.7℃、54.8℃、54.9℃、55.0℃、55.1℃、55.2℃、55.3℃、55.4℃、55.5℃、55.6℃、55.7℃、55.8℃、55.9℃、56.0℃、56.1℃、56.2℃、56.3℃、56.4℃、56.5℃、56.6℃、56.7℃、56.8℃、56.9℃或57.0℃。

8、e7.如e2所述的半胱氨酸蛋白酶，其中所述半胱氨酸蛋白酶具有如使用elisa确定的并且表示为ic50值的igg切割效力，与野生型ides相比，该值少至少或约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4或2.5nm。

9、如e2所述的半胱氨酸蛋白酶，其中所述半胱氨酸蛋白酶具有如使用elisa确定的并且表示为ic50值的igg切割效力，该值是至多5.5、5.4、5.3、5.2、5.1、5.0、4.9、4.8、4.7、4.6、4.5、4.4、4.3、4.2、4.1、4.0、3.9、3.8或3.7nm。

10、e8.如e2所述的半胱氨酸蛋白酶，其中所述半胱氨酸蛋白酶的氨基酸序列包含以下、基本上由以下组成或由以下组成：seq id no:2-71中的任一个的氨基酸编号1-312、或seq id no:2-71中的任一个的氨基酸编号2-312、或seq id no:3-71中的任一个的氨基酸编号3-312。

11、e9.如e9所述的半胱氨酸蛋白酶，其中所述半胱氨酸蛋白酶的氨基酸序列包含以下、基本上由以下组成或由以下组成：seq id no:72-82中的任一个的氨基酸序列。

12、e10.一种药物组合物，其包含如实施例e1至e10中任一项所述的半胱氨酸蛋白酶以及药学上可接受的载剂。

13、e11.一种治疗患有以igg抗体过量为特征的疾病或障碍的需要治疗或预防的受试者的方法，该方法包括向所述受试者施用一定量的如e10所述的半胱氨酸蛋白酶，该量有效降低所述受试者的体液中的igg抗体的浓度。

14、e12.如e12所述的方法，其中该体液是血液、血浆或血清。

15、e13.如e12所述的方法，其中所述半胱氨酸蛋白酶通过降解、消化或灭活所述igg抗体起作用。

16、e14.如e12所述的方法，其中该疾病或障碍是自身免疫性疾病或障碍，并且其中施用所述半胱氨酸蛋白酶有效治疗或预防所述自身免疫性疾病或障碍。

17、e15.如e15所述的方法，其中所述半胱氨酸蛋白酶的有效量是至少或约0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.35、0.40、0.45或0.50mg/kg受试者体重的剂量。

18、e16.如e15所述的方法，其中所述治疗有效地将该受试者的体液中的总igg的浓度降低至少或约60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％。

19、e17.如e15所述的方法，其中所述治疗有效地将该受试者的体液中的总igg的浓度降低至不超过约7、6.5、6、5.5、5、4.5、4、3.5、3、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.05克/升。

20、e18.一种治疗需要组织或器官的移植的致敏受试者的方法，该方法包括向所述受试者施用一定量的如e10所述的半胱氨酸蛋白酶，该量有效降低所述受试者的体液中的抗hla抗体的浓度，从而足以防止移植后所述组织或器官的抗体介导的排斥。

21、e19.如e19所述的方法，其中该体液是血液、血浆或血清。

22、e20.如e19所述的方法，其中所述半胱氨酸蛋白酶通过降解、消化或灭活所述抗hla抗体起作用。

23、e21.如e19所述的方法，其中该器官是肾脏、肝脏、心脏、胰腺、肺或肠。

24、e22.如e19所述的方法，其中所述受试者表现出至少或约10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％的计算的群体反应性抗体测定评分。

25、e23.如e19所述的方法，其中所述半胱氨酸蛋白酶的有效量是至少或约0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.35、0.40、0.45或0.50mg/kg受试者体重的剂量。

26、e24.如e19所述的方法，其中所述治疗有效地将该受试者的体液中的抗hla抗体的浓度降低至少或约60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％。

27、e25.如e19所述的方法，其中所述治疗有效地将该受试者的体液中的总igg的浓度降低至不超过约7、6.5、6、5.5、5、4.5、4、3.5、3、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.05克/升。

28、e26.如e19所述的方法，其中所述治疗有效地将所述受试者的血清的该计算的群体反应性抗体测定评分降低至少或约50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％。

29、e27.如e19所述的方法，其中所述治疗有效地将所述受试者的血清的该计算的群体反应性抗体测定评分降低至不超过约50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、19％、18％、17％、16％、15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％。

30、e28.如e19所述的方法，其中该受试者随后进行组织或器官移植，并且施用该半胱氨酸蛋白酶与随后的移植之间的时间段是至少或约0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48小时。

31、e29.一种用基因疗法载体治疗需要疗法的受试者的方法，该方法包括向所述受试者施用一定量的如e10所述的半胱氨酸蛋白酶，该量有效降低所述受试者的体液中对所述基因疗法载体的组分具有特异性的igg抗体的浓度。

32、e30.如e30所述的方法，其中该体液是血液、血浆或血清。

33、e31.如e30所述的方法，其中所述半胱氨酸蛋白酶通过降解、消化或灭活所述igg抗体起作用。

34、e32.如e30所述的方法，其中所述igg抗体是中和抗体。

35、e33.如e30所述的方法，其中所述基因疗法载体是重组病毒载体。

36、e34.如e32所述的方法，其中所述重组病毒载体是重组腺病毒载体、重组腺相关病毒载体或重组慢病毒载体。

37、e35.如e33所述的方法，其中中和抗体的滴度是至少或约1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100、1:120、1:125、1:150、1:175、1:200、1:250、1:300、1:350、1:400、1:450、1:500、1:550、1:600、1:650、1:700、1:750、1:800、1:850、1:900、1:950、1:1000、1:1100、1:1200、1:1300、1:1400、1:1500、1:1600、1:1700、1:1800、1:1900、1:2000、1:2100、1:2200、1:2300、1:2400、1:2500、1:2600、1:2700、1:2800、1:2900、或1:3000。

38、e36.如e33所述的方法，其中所述半胱氨酸蛋白酶的有效量是至少或约0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.35、0.40、0.45或0.50mg/kg受试者体重的剂量。

39、e37.如e33所述的方法，其中所述治疗有效地将该受试者的体液中的中和抗体的滴度降低至少或约60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％。

40、e38.如e33所述的方法，其中所述治疗有效地将该受试者的体液中的中和抗体的滴度降低至不超过1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、1:0.9、1:0.8、1:0.7、1:0.6、1:0.5、1:0.4、1:0.3、1:0.2或1:0.1的值。

41、e39.如e33所述的方法，其中所述受试者未接受过基因疗法治疗。

42、e40.如e40所述的方法，其中该受试者随后进行用所述基因疗法载体的治疗。

43、e41.如e41所述的方法，其中所述基因疗法载体是重组病毒载体。

44、e42.如e42所述的方法，其中所述重组病毒载体是重组腺病毒载体、重组腺相关病毒载体或重组慢病毒载体。

45、e43.如e41所述的方法，其中施用所述半胱氨酸蛋白酶与随后的基因疗法之间的时间段是至少或约0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、50、52、54、55、56、58、60、62、64、65、66、68、70、72、74、75、76、78、80、84、85、90、95、96、100、108、110、120、125、130、132、135、140、144、145、150、155、156、160、165或168小时，或8、9、10、11、12、13或14天。

46、e44.如e41所述的方法，其中中和抗体的滴度是至少或约1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100、1:120、1:125、1:150、1:175、1:200、1:250、1:300、1:350、1:400、1:450、1:500、1:550、1:600、1:650、1:700、1:750、1:800、1:850、1:900、1:950、1:1000、1:1100、1:1200、1:1300、1:1400、1:1500、1:1600、1:1700、1:1800、1:1900、1:2000、1:2100、1:2200、1:2300、1:2400、1:2500、1:2600、1:2700、1:2800、1:2900、或1:3000。

47、e45.如e41所述的方法，其中所述半胱氨酸蛋白酶的有效量是至少或约0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.35、0.40、0.45或0.50mg/kg受试者体重的剂量。

48、e46.如e41所述的方法，其中所述治疗有效地将该受试者的体液中的中和抗体的滴度降低至少或约60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％。

49、e47.如e41所述的方法，其中所述治疗有效地将该受试者的体液中的中和抗体的滴度降低至不超过1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、1:0.9、1:0.8、1:0.7、1:0.6、1:0.5、1:0.4、1:0.3、1:0.2或1:0.1的值。

50、e48.如e33所述的方法，其中所述受试者先前至少一次用与所述受试者需要疗法的相同类型的基因疗法载体进行治疗。

51、e49.如e49所述的方法，其中该受试者随后进行用所述基因疗法载体的治疗。

52、e50.如e50所述的方法，其中所述基因疗法载体是重组病毒载体。

53、e51.如e51所述的方法，其中所述重组病毒载体是重组腺病毒载体、重组腺相关病毒载体或重组慢病毒载体。

54、e52.如e50所述的方法，其中施用所述半胱氨酸蛋白酶与随后的基因疗法之间的时间段是至少或约0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、50、52、54、55、56、58、60、62、64、65、66、68、70、72、74、75、76、78、80、84、85、90、95、96、100、108、110、120、125、130、132、135、140、144、145、150、155、156、160、165或168小时，或8、9、10、11、12、13或14天。

55、e53.如e50所述的方法，其中中和抗体的滴度是至少或约1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100、1:120、1:125、1:150、1:175、1:200、1:250、1:300、1:350、1:400、1:450、1:500、1:550、1:600、1:650、1:700、1:750、1:800、1:850、1:900、1:950、1:1000、1:1100、1:1200、1:1300、1:1400、1:1500、1:1600、1:1700、1:1800、1:1900、1:2000、1:2100、1:2200、1:2300、1:2400、1:2500、1:2600、1:2700、1:2800、1:2900、或1:3000。

56、e54.如e50所述的方法，其中所述半胱氨酸蛋白酶的有效量是至少或约0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.35、0.40、0.45或0.50mg/kg受试者体重的剂量。

57、e55.如e50所述的方法，其中所述治疗有效地将该受试者的体液中的中和抗体的滴度降低至少或约60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％。

58、e56.如e50所述的方法，其中所述治疗有效地将该受试者的体液中的中和抗体的滴度降低至不超过1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、1:0.9、1:0.8、1:0.7、1:0.6、1:0.5、1:0.4、1:0.3、1:0.2或1:0.1的值。

59、e57.如实施例e12至e57中任一项所述的方法，其中所述受试者是人受试者。

60、e58.如实施例e12至e58中任一项所述的方法，其中所述半胱氨酸蛋白酶肠胃外施用。

61、e59.如e59所述的方法，其中所述半胱氨酸蛋白酶静脉内或动脉内施用。

62、e60.如实施例e12、e19或e30中任一项所述的方法，其中将该半胱氨酸蛋白酶施用于所述受试者的步骤重复至少一次。

63、e61.一种试剂盒，其包含具有其中设置有包含半胱氨酸蛋白酶的药物组合物的容器、以及具有用于进行如实施例e12至e61中任一项所述的方法的说明书的标记。

64、e62.一种多核苷酸，其编码如实施例e1至e10中任一项所述的半胱氨酸蛋白酶。

65、e63.一种表达载体，其包含如e63所述的多核苷酸。

66、e64.一种宿主细胞，其包含如e64所述的表达载体。

67、e65.如e65所述的宿主细胞，其中所述宿主细胞是细菌宿主细胞。

68、e66.一种用于制备半胱氨酸蛋白酶的方法，该方法包括在足以表达所述半胱氨酸蛋白酶的条件下孵育如e66所述的宿主细胞，以及纯化由此所产生的该半胱氨酸蛋白酶。