前列腺素e2结合蛋白及其用图
【专利说明】前列腺轰E2结合蛋白及其用途
[0001] 本申请是国际申请日为2009年7月8日的国际申请PCT/US2009/049953进入中 国、申请号为200980134669. 7的题为"前列腺素E2结合蛋白及其用途"的发明专利申请的 分案申请。
[000引相关申请援引 本申请是非临时性申请，要求2008年7月8日提交的美国临时申请系列号 61/134, 264、和于2008年10月23日提交的美国临时申请系列号61/197, 258的优先权，其 内容在此通过援引并入。
技术领域
[0003] 本发明设及对脂质代谢产物例如前列腺素E2 (PGE2)特异的结合蛋白及其组合物， 例如抗体和抗原结合部分，W及制备、表征和在疾病预防、诊断和治疗中使用其的方法。
【背景技术】
[0004] 生物学活性脂质例如前列腺素（PG)、血栓烧（TX)、白S締（LT)和1-磯酸-銷氨醇 在各种病症的病因学中起关键生理学作用。（Wymann，MP和SchneiterR，化t.Rev.Mol. Cell.Biol. 9 (2):162-76 (2008))。在炎症过程中，细胞磯脂酶特别是磯脂酶42和0被 激活，并且使细胞膜磯脂降解为花生四締酸（AA)。AA通过2个主要途径进行代谢一-环加 氧酶（C0X)和脂肪加氧酶（L0)途径。C0X途径产生前列腺素（？6〇2、？6日2、？6。2。、前列腺环素 或PGI2、和血栓烧A2或TXA2)。L0途径具有2个分支；5-L0途径产生白S締(例如，LTA4、 1；184、1；^4、1；104、1；164和1；1。4)，并且15-11)途径产生脂氧素(例如，^(44、^(84)。前列腺素 类例如前列腺素（PG)、血栓烧（TX)和白=締（LT)具有各种生理活性用于维持体内的局部 稳态（The化armacologicalBasisofHierapeuticSiGilman,等人编，第 7 版，第 660 页， MacmillanPublishingCo.，NewYork(1985))。C0X的产物PGG2/PG肥通过组织特异 性异构酶的作用转换为特定PGs，W产生？612、1《42、？6〇2、？662和？6。2。。？63的生物学功能 通过组织特异性细胞表面视紫红质样7次跨膜G蛋白偶联受体（GPCRs)介导。每种PG的精 确生理学/病理学作用由细胞背景、受体表达谱、配体亲和力和与信号转导途径的差别偶 联决定（化luska等人，Annu.Rev.化arm.Tox. 10:213 (1989);Prostanoidsandtheir Receptors.InComprehensiveMedicinalChemistry，第 643 页，PergamonPress，Oxford (1990))。PGs-般在vasomotricity调节、睡眠/清醒周期、肠分泌、脂解、肾小球过滤、月己 大细胞脱颗粒作用、神经传递、血小板聚集、leuteolysis、子宫肌层收缩和分娩、炎症和关 节炎、动脉导管开放、细胞生长和分化、和免疫应答调节中起广泛多样的生理学作用。在病 理生理学上，PGs已牵设各种疾病，包括疼痛和炎症、癌症、神经学疾病、屯、血管疾病和高血 压。
[0005] 前列腺素E2(PGE2)是前列腺素类家族成员。PGE2广泛参与胃肠道收缩和松弛、胃酸 分泌、平滑肌松弛和神经递质释放。已鉴定了关于PGE2的4种亚型受体，包括EP1、EP2、EP3 和EP4 (Negishi，M.等人，J.LipidMediatorsCellSi即ailing, 12:379-391 (1995))， 其各自设及不同的信号转导途径。
[0006]PGE,是AA代谢的C0X途径的主要产物。它是在关节中合成的主要PG，并且在关节 炎炎症和发病机理中起重要作用。已鉴定了 5种PGE2合酶。（SmithWL，Am.J.化ysiol. 263 (2Pt2):F181-91 (1992))。在该 5 种中，膜PGE合酶（mPGES)-l看起来是负责PGE2 生产的关键PGE2转换酶。相对于其他PGE合酶，MPGES-1显示出最高催化活性，并且与C0X-1 和/或C0X-2结合起作用，W将PG&转换为PGE2。使用mPGES-1K0小鼠（Kamei，D.，等人， J.Biol.Qiem. ,279 (32) : 33684-95 (2004) ;Trebino，C.E.，等人，Proc.化1:1.Acad. Sci.USA100 (15):9044-9 (2003)、特异性PGE2受体同种型KO小鼠（McCoy,J.M.，等人 J.Clin.Invest. ,110 (5) :651_8 (2002) ;Majima，M.，等人Trends化armacol.Sci.， 24 (10): 524-9 (2003);和Amano，H.，等人，J.Exp.Med.，197 (2): 221-32 (2003);和抗 PGEg特异性抗体（Portanova，J.P.，等人，J.Exp.Med. ,184 (3):883_91 (1996);化ang， Y.，等人，J.Wiarmacol.Exp.Ther.，283 (3):1069-75 (1997)的研究暗示？662在类风湿 性关节炎（RA)、疼痛和炎症化及癌症发展的动物模型中起主要作用。在不存在mPGES-1的 情况下，C0X-UC0X-2和其他PGE2合酶的水平保持相对不变。与野生型小鼠比较，mPGES-1 K0小鼠是存活、能育且正常发育的。然而，它们显示出在PGE2生产的基础水平中W及在用 各种免疫刺激攻击后来自巨瞻细胞的PGE2生产中的急剧减少。此外，TXA2的生产增加。 mPGES-1K0小鼠显示关节炎发展的发生率和严重性减少，并且在各种模型中显示针对疼痛 和炎症的抗性。几个实验室已独立产生了各种EP受体同种型K0小鼠。该些小鼠是存活、 能育且正常发育的。使用特异性EP同种型K0小鼠的研究证实PGE2的各种功能经由特异性 EP同种型介导。例如，EP4同种型的缺乏明确影响小鼠中关节炎发展的严重性，而EP3的缺 乏通过调节经由基质细胞的VEGF生产和血管发生来影响肿瘤发展和进展。
[0007] 前列腺素生物合成和代谢中的缺陷目前被认为在自身免疫和炎性病症的病因学 中起重要作用。例如，与来自未受影响受试者的滑膜组织比较，来自患有类风湿性关节炎的 患者的滑膜组织产生更大量的PGE2和前列腺素F2u(PGF2。）(Blotman，F.，等人，Rev.化um. Mai. 0steoartic，46 (4):243-7 (1979))。相似地，在显示出食物耐受不良继发的全身性 和胃肠道症状的患者中出现PGE,和PGF2。的合成增加。因此，摄入特定食物继发的偏头痛 可W是2-系列前列腺素合成增加的结果。多发性硬化也与前列腺素PGEi和PGE2正常水平 中的不平衡相关。生殖的许多方面例如生殖力、妊娠和分娩可W通过前列腺素调节。前列 腺素还在生殖生理学中起主要作用。过量前列腺素合成促使痛经和生产，该可W通过静脉 内施用前列腺素或通过插入前列腺素阴道栓进行诱导。（WangL.等人，Occup.化viron. Med. 61 (12):1021-1026 (2004))。PGE2的过量合成也在生殖病症中起主要作用，例如不 育、反复流产、先兆子痛和子痛。因此存在关于对于PGE2特异性的抗体的需要，所述抗体阻 断或调节其生物学功能，可W用于预防和治疗与PGE2过量生产相关的疾病，W及诊断目的。
[0008]高度特异性、高亲和力（Kd为约3(K)pM)抗PGE2mAb__ 2B5的产生已得到报道。 (MnichSJ，等人J.Immunol. 155 (9):4437-44 (1995))。2B5 相对于嘲噪美辛C0X-1，2 抑制剂的功效在小鼠中疼痛和炎症W及在大鼠中佐剂诱发性关节炎的动物模型中进行测 定。（化danovaJP等人，J.Exp. Med. 184 (3):883-91 (1996))。该些研究明确显示 2B5在减少疼痛和炎症W及关节炎严重性方面与嘲噪美辛一样有效，暗示PGE2是该些动物 模型中AA代谢的C0X-1，2途径中的关键参与者。
[0009] 通过COX抑制剂抑制泛-PG生产已是数十年来充分确定的治疗策略。COX的2种 同种型C0X-1和C0X-2是已知的，其各自由不同基因编码。2种同种型执行基本上相同的 催化反应，并且具有相似的S级结构（GaravitoRM，等人，Annu.Rev.Biophys.Biomol. Struct. 32:183-206 (2003))。COX-1在几乎所有组织中组成性表达，并且被认为在很大 程度上负责正常"看家"功能，例如胃细胞保护和稳态。相比之下，C0X-2在特定组织中组 成性表达，并且可在炎症和癌症部位高度诱导。因此，C0X-2介导的PG生产被认为在炎症 和癌症部位起重要作用。传统非类固醇消炎药（NSAIDs)例如阿司匹林、嘲噪美辛、布洛芬） 抑制2种C0X同种型。该些化合物是对于疼痛、类风湿性关节炎（RA)、骨关节炎（0A)和屯、 血管疾病最广泛使用的药物，并且目前考虑用于预防结肠癌和AD。传统NSAI化的主要障碍 是在高危群体中的胃和肾不利事件，该被认为是由于C0X-1的抑制。因此，第二代NSAIDs, C0X-2选择性抑制剂(例如，塞来考昔，西乐谋；罗非昔布，万络；伐地考昔，Bextra)，被认为 具有更佳的治疗谱。该种假设已导致其广泛用于疼痛、RA和0A。自从在1999年批准第一 种C0X-2抑制剂后，在2004年C0X-2抑制剂的组合销售是约US$ 50亿。然而，近期某些 C0X-2选择性抑制剂撤出市场，并且处于FDA审查下，由于关于特定C0X-2抑制剂在高危患 者中的屯、血管副作用。与C0X抑制剂相关的阻碍可能由于其抑制所有PGs的能力而引起，并 且特别是由于其差别干扰PGI2和TXA2生产的能力而引起，所述PGI2和TXA2在维持屯、血管 稳态中起重要作用（Martinez-GonzdilezJ.等人，Qirr.化arm.Des. 13(22);2215-2227 (2007 ))。COX抑制可能使得更多的AA对于L0途径可用，因此增加白S締和脂氧素生产，该 可能促成C0X抑制相关不利效应。使用C0X-1和/或C0X-2敲除小鼠W及C0X-1和C0X-2 特异性抑制剂的近期研究也暗示关于2种C0X同种型的生理学作用的假设可能是不正确 的。（Loftin，C.D.，等人ProstaglandinsOtherLipidMediat. 68-69:177-85 (2002))。 该些研究暗示COX-1和COX-2在供应PGsw维持组织稳态中都起重要作用，并且2种同种 型可能促成疾病发展，例如疼痛、炎症和癌症。因此，用特异性抗体阻断C0X-1和C0X-2途 径下游的有害PGE2看起来是用于治疗特定人疾病的有吸引力的方法。
[0010] 重要生物学活性前列腺素的另一个例子是PGD2。PGD2是在免疫攻击后由肥大 细胞生产的花生四締酸的主要环加氧酶产物（Lewis,等人，J.Immunol. 129:1627-1631 (1982))。活化肥大细胞，PGD2的主要来源，是在病状中驱动变应性应答中的关键参与物 (player)之一，所述病状例如哮喘、变应性鼻炎、变应性结膜炎、变应性皮炎和其他疾病 (Bri曲tling，等人，Clin.Exp.Allergy33:550-