评论文章

前面。肿瘤防治杂志。,05 January 2023
秒。抗癌药物的药理学
卷12 - 2022 | https://doi.org/10.3389/fonc.2022.1026377

新的见解策略用于开发长效g - csf对嗜中性白血球减少症的生物制剂治疗

阿卜杜Theyab ^{1、2 *},

f . Alsharif夫 ^{3 *},

哈立德j . Alzahrani ³,

爱迪Abdulwahab a Oyouni ⁴,

尤瑟夫MohammedRabaa哈萨维 ^2、5,

穆罕默德Algahtani¹,

萨阿德Alghamdi ⁶和

阿玛尔·Alshammary ⁷

¹实验室和血库,安全部队医院,麦加,沙特阿拉伯
²基·大学医学院的利雅得,沙特阿拉伯
³临床实验室科学,应用医学科学学院,塔伊夫大学,塔伊夫,沙特阿拉伯
⁴大学生物学系,学院科学武装,武装力量,沙特阿拉伯
⁵国王费萨尔专家研究中心医院和研究中心,吉达,沙特阿拉伯
⁶实验室医学部门,应用医学科学学院,嗯Al-Qura大学,沙特阿拉伯麦加
⁷临床实验室科学,应用医学科学学院,沙特国王大学,利雅得,沙特阿拉伯

在过去的20年里,粒细胞集落刺激因子(g - csf)已经成为主要的治疗嗜中性白血球减少症患者的治疗选项。大多数当前的g - csf需要每天注射,这是病人的不便和昂贵的。增进了解g - csf的结构、表达和间隙机制非常有帮助新一代的长效发展的g - csf与改进的有效性。几种方法来降低g - csf间隙通过结合技术进行了研究。polysialylation PEGylation,糖基化,或与免疫球蛋白和清蛋白结合成功地增加了g - csf的半衰期。Pegfilgrastim (Neulasta)已成功批准和销售治疗嗜中性白血球减少症患者。迅速扩大的g - csf增加了市场对g - csf生物仿制药品的需求。因此,本文是强调的重要性原则,消除的路线,半衰期,间隙,安全、福利,和不同的策略的局限性和技术用于提高的半衰期biotherapeutic g - csf。理解这些策略将允许一个新的治疗更具竞争力的制造业与Neulasta相比,降低单位成本。

突出了

●最当前的g - csf需要每天注射,不便和昂贵的。

●不同的策略被用来克服了第一代rhG-CSFs短半衰期。

●g - csf结构的理解、表达和中性粒细胞的作用机制可能有助于开发安全长效的g - csf治疗嗜中性白血球减少症患者。

1介绍

1991年,白细胞生成素(费尔;NEUPOGEN^®)是第一个重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)用于造血祖细胞(HPC)动员。白细胞生成素是一种non-glycosylated g - csf中产生大肠杆菌。它的分子量大约18.8 kDa,包含蛋氨酸组n端。它是第一个g - csf医学通过美国食品和药物管理局(FDA)治疗嗜中性白血球减少症的各种迹象(1- - - - - -3)。白细胞生成素表示减少中性粒细胞恢复时间和持续时间的发热患者的急性髓系白血病(aml)。它可用于癌症患者接受myelosuppressive化疗(MSC),以减少感染的发生率,防止发热性中性粒细胞减少(FN)。白细胞生成素还用于减少嗜中性白血球减少症non-myeloid白血病患者正在接受骨髓化疗后骨髓移植。此外,白细胞生成素被批准治疗造血综合症急性辐射综合症(病人的治疗计划严重暴露于myelosuppressive剂量的辐射)。这是最常用的生长因子动员自体的手持电脑到外周血(4)。它有一个短的半衰期(平均在3.5和3.8之间h),白细胞生成素浓度和中性粒细胞计数是间隙的因素。药物是通过肾脏(5- - - - - -8)。

代rhG-CSF Lenograstim是另一个。它源自中国仓鼠卵巢细胞,只有一个O糖基化的形式在位置刺- 133 (9)。它也有一个短的半衰期与白细胞生成素相似,与O联系提供稳定通过屏蔽cysteine-17-containing巯基氧化的自由基(5,10)。假设在白细胞生成素lenograstim可能显示临床益处,尽管一个在活的有机体内比较研究表现出两个rhG-CSF产品之间不存在差异(11)。

Tbo-filgrastim是另一种短效g - csf DNA重组技术生产的使用大肠杆菌K802细菌菌株。这是一个non-glycosylated methionyl重组人粒细胞集落刺激因子。它由175个氨基酸组成,分子量约为18.8 kDa。Tbo-filgrastim被欧盟批准为白细胞生成素在2008年推出。四年后,美国食品和药物管理局已经批准tbo-filgrastim作为生物产品与一个类似的指示白细胞生成素(12,13)。

克服短半衰期的第一代rhG-CSFs,不同的策略已经被用来增加g - csf半衰期,其中包括增加分子量与另一个一半的结合,如糖基化、polysialation, PEGylation克服快速消除肾过滤。此外,使用新生儿片段可结晶的机理(Fc)受体(FcRn)回收通过融合几个蛋白与白蛋白、免疫球蛋白的Fc部分(14- - - - - -16)(表1)。这些策略已经成功延长g - csf半衰期(40)。本文回顾了基本原则,消除的路线,半衰期,间隙,安全、福利,和这些策略的局限性从化学和结构的角度来看。

表1

表1长效g - csf配方被认为是提高在活的有机体内停留时间的g - csf与本机g - csf相比,白细胞生成素(rhG-CSF)和Neulasta。

2增加g - csf的分子量来扩展它的半衰期

2.1聚乙二醇

接合与聚乙二醇(PEG),称为PEGylation,第一次被描述在1970年代Abuchowski和戴维斯,谁发现PEGylation过程可能会增加不同蛋白质的寿命和改善他们的免疫特性,如白蛋白和牛肝过氧化氢酶(41)。因此,研究以改善执行挂钩过程,导致挂钩与广泛的分子量(42)。2003年,一个著名的例子是pegvisomant(聚乙二醇重组生长激素拮抗剂),这是用于治疗肢端肥大症患者43,44)。Pegfilgrastim (Neulasta^®)是另一个聚乙二醇的第二代rhG-CSF形式,而且它是唯一的长效(每周1次)g - csf,已通过美国食品和药物管理局(图1)(6,45)。

图1

图1计划pegfilgrastim结构。盯住单一20-kDa共价结合的分子连接到重组n端蛋氨酸(r-met) rG-CSF残渣。

2.1.1 Pegfilgrastim (Neulasta^®)

单一盯住20-kDa分子共价结合重组n端蛋氨酸(r-met)残留rhG-CSF Neupogen(白细胞生成素)(图1)(6,45)。结构,每个环氧乙烷的挂钩可以结合两个或三个水粒子,增加其水溶性(亲水)和水力半径。增加分子大小~ 38.8 kDa,因此减少肾清除率。此外,挂钩技术生成一个亲水的保护盾牌免疫识别和蛋白水解作用的蛋白质(46,47)。

2.1.1.1路线的消除半衰期,间隙,和安全

挂钩的另外一半rhG-CSF减少肾清除率通过glomular过滤,使neutrophil-mediated间隙消除的主要路线(8)。这种消除路线始于pegfilgrastim g - csf受体结合中性粒细胞表面细胞,导致pegfilgrastim-receptor复杂通过内吞作用,然后内化降解细胞内(48)。皮下政府后,根据pegfilgrastim相去甚远的血清半衰期绝对中性粒细胞计数,与一系列15 - 80 h。42小时血清半衰期(中位数8)。

Pegfilgrastim neutrophil-induced自我调节间隙机制(48,49)。间隙是依赖于患者的中性粒细胞计数和身体重量;越来越多的间隙增加粒细胞和较低的身体重量(fda批准的药物产品)。化疗所致嗜中性白血球减少症后,pegfilgrastim仍在血液中性粒细胞开始复苏;随着中性粒细胞数量增加,pegfilgrastim消除增加(49)。血清的明显的间隙是14毫升/小时/公斤(安大略癌症治疗药物信息:Pegfilgrastim)。

在临床试验中发生的最高剂量pegfilgrastim是300微克/公斤(50)。Pegfilgrastim过量使用可能导致骨的疼痛和白细胞增多。在过量的情况下,应观察患者症状和体征的毒性和一般支持性护理是必要的(50,51)。

2.1.1.2益处和局限

pegfilgrastim /白细胞生成素的优势是它能够避免肾清除率。然而,它仍然是清除通过neutrophil-mediated间隙(52),这是依赖于循环中性粒细胞的数量。因此,pegfilgrastim的浓度居高不下在血清嗜中性白血球减少症,开始明确一旦中性粒细胞开始正常化。因此,单一剂量的pegfilgrastim等于七每日注射白细胞生成素(53)。

除了聚乙二醇蛋白质的高成本54),他们通常通过肾脏排泄系统不接受初级生物降解引起肾毒性(55)在胆汁就是明证挂钩的存在(56在肾小管)和空泡(29日)。它已经表明,PEGylation减少了在体外生物活性rhG-CSF两到三倍,主要是由于高分子的结构变化,减弱其效力(57,58)。此外,管理第一剂聚乙二醇蛋白可以诱导anti-PEG免疫球蛋白M (IgM)的生产。然而,在随后的剂量管理、肝脏枯氏细胞开始消除这些有害igm (59)。

2.2糖基化

糖基化是一种常见的酶改性和指的过程添加聚糖大分子(60)。糖基化蛋白质的分子量增加,提高热稳定性,防止蛋白水解降解。细胞膜表面糖蛋白含唾液酸,导致带负电荷的单糖的过度表达,从而抑制糖蛋白的通道通过电荷斥力与肾脏的肾小球滤过膜和扩展他们的循环半衰期(61年,62年)。

糖基化可能有助于降低多肽的免疫原性,提高其溶解度,屏蔽疏水残留,减少的可能性的静止沉淀聚合,可能导致抗体识别(63年)。额外提出的理论认为,sialylation多糖(唾液酸位于终端)盾牌肽通过减少暴露的可见表面抗体识别网站。Darbepoetin阿尔法是第一个报告这种机制(重组人红细胞生成素模拟由两个N与糖基化序列)(64年,65年)。

不同种类的蛋白质糖基化已确定,如添加N有关聚糖,O有关聚糖,glycosam inoglycans、磷酸化聚糖,形成glycosylphosphatidylinositol锚肽骨干以及残留C-mannosylation-tryptophan (60)。然而,糖基化与g - csf的两种主要形式N联系和O与糖基化(66年)。理解g - csf的糖基化的形式和功能是必不可少的一个最优结合糖基化的g - csf,半个lipegfilgrastim发展就是明证。

O相关糖基化是一种多样化的蛋白聚糖,自然是附加到氧原子的羟基(-哦)丝氨酸(Ser)、苏氨酸(刺),或酪氨酸(酪氨酸)内的残留蛋白质(60,67年)。然而,没有记录具体同意序列或图案对于这个附件。此外,它是未知为什么某些对丝氨酸/苏氨酸残基是在相反的糖化其他残留物。可能是蛋白质的替代结构导致了糖基化网站的可用性(64年)。的O多糖生物合成途径开始在高尔基体,多肽GalNAc转移酶(GlcNAcT)催化的转移GalNAc一半的尿苷二磷酸羟基对丝氨酸或苏氨酸(68年)。之后,一些糖基转移酶能产生的糖蛋白转换成不同的核心结构由不同的α-或β-glycosidic联系(联系69年)。O与糖基化是在刺- 134网站rhG-CSF和识别的唯一网站改变了单一的甘露糖,允许glycoengineered毕赤酵母属。Pastoris作为一个可能的模型用于biotherapeutic rhG-CSF生产(70年)。

在N与糖基化,N乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)残留高度的酰胺基天冬酰胺残留。它发生在共识序列Asn-X-Ser /用力推,X表示以外的任何残留脯氨酸(Pro) (71年)。N糖基化也被观察到在一些非规范主题出版物,其中许多被发现在构象Asn-X-Cys(半胱氨酸)(72年)。N糖基化生物合成途径开始在内皮网(图2)。早期依恋的9-mannose的肽聚糖N有关聚糖识别高甘露糖型。的包容N聚糖是至关重要的新合成的蛋白质折叠的监管。有效的新合成的蛋白质折叠后,高尔基体的糖蛋白迁移,甘露糖苷酶去除甘露糖糖组。后,特定的糖基转移酶协助各种单糖的绑定到一个发展中多糖链。这种混合有甘露糖含量高(73年)。高尔基体的生物合成的过程现在已经完成,具有完全sialylated聚糖复杂包含六个糖甘露糖(人),半乳糖(加),N乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc),海藻糖(Fuc),唾液酸(NeuAc),由不同的α-或β-glycosidic联系(公认的复杂类型)(74年,75年)。

图2

图2生物合成和结构O- - -N有关聚糖。(一)最初的生物合成途径O聚糖与O-GalNAc一半开始在高尔基体,由不同的多肽多肽GalNAc GalNAc残渣附着转移酶(GlcNAcT)。后来,一些糖基转移酶可以产生的糖蛋白转换成不同的核心结构。(B)早期的生物合成途径输入多糖(9-mannose多糖)开始在内皮网状(上)。然后,糖蛋白迁移到高尔基体,甘露糖组中删除,其他单糖的添加在混合类型的过程(中期)。生物合成的过程就完成了作为一个完全sialylated聚糖复杂高尔基(底部)。人,甘露糖;加,半乳糖;GlcNAc,N乙酰氨基葡萄糖;Fuc,海藻糖;NeuAc,唾液酸;GalNAc,N-acetylgalactosamine。

的N有关多糖终端站点包含唾液酸(N-acetylneuraminic酸,NeuAc),特点是不同组的9个含碳碳水化合物与带负电荷的羧酸盐(C1)和已被证明是至关重要的维持血液中的几个糖蛋白的半衰期(74年,76年,77年)。唾液酸可以降低肾小球滤过或血细胞电荷斥力由于负电荷和亲水性,可能会推迟糖蛋白的血液循环可以在人类红细胞生成素(78年,79年)。

2.2.1的应用N在g - csf与多糖药物开发

O与糖基化最常发生在集群对丝氨酸或苏氨酸残基,N多糖分析更可行O多糖分析通用endoglycosidase就证明了这一点。肽-N糖苷酶催化的deglycosylationN聚糖和劈开9-high-mannose、混合和复杂的单糖链但尚未确定O多糖(80年,81年)。因此,N有关多糖是首选的几种技术的蛋白质改性和生物制药功能(82年,83年)。最近的策略N有关多糖可以分为定点诱变和糖化链接器。

2.2.1.1定点诱变(glycoengineering)

Glycoengineering是一个提高的过程治疗通过改变他们的糖基化蛋白的特性来改善它的药代动力学和生物活性(84年)。最常见的一种方法glycoengineering DNA突变。在活的有机体内,额外的糖基化网站可以添加到DNA通过诱变。这个可以执行,例如,通过检测第三位置Ser / Thr残留的蛋白质的氨基酸序列和变异第一Asn或通过检测Asn残留蛋白质的序列和氨基酸突变第三Ser / Thr (85年)。DNA基因定点诱变用于生成新的darbepoetin阿尔法,通过变异Ala-30 His-32 Asn-30, Thr-32, pro - 87, trp - 88 pro - 90 - val - 87, asn - 88,用力推- 90。改变被发现是糖化,分子量大约从35岁增加到43 kDa,同时保留生物活性(86年)。g - csf也一直执行到定点诱变突变检asn - 140 - 140,导致一个N与糖基化rhG-CSF网站。这本小说表现出突变是糖化和有更多的效率比本地g - csf(刺激造血细胞增殖和分化16)。

2.2.1.2糖化链接器(串联分子)

糖化链接器的使用另一种方法是增加寿命,提高一些治疗血清中蛋白质的生物活性。糖化连接器已被证明是合并两个配体之间相同的蛋白质,作为展示发展的重组人促卵泡激素(rhFSH),一个地方O——或者N与糖基化的α和β亚基之间的链接器使用rhFSH。因此,糖基化的链接器的半衰期增加新的串联rhFSH双重与本地FSH (87年,88年)。

生成一个长效g - csf,糖化链接器设计的优点已经被使用。两个g - csf配体有关通过一个灵活(Gly4Ser) n链接器包括不同的糖基化网站形成串联(g - csf包含两个糖基化图案(G-CSF2NAT): G-CSF4NAT和G-CSF8NAT)和各自的控制(咔特而不是NAT;Q =谷氨酰胺,因此,不是被糖基化的细胞)。利用免疫印迹,临床前研究表明增加分子量孤立的糖化g - csf三轮车与控制(图3)。rhG-CSF相比,g - csf三轮车展览增加生物活性与两到三倍的下半部最大有效浓度(EC50s) (27)。G-CSF4NAT,静脉注射大鼠后,G-CSF2NAT G-CSF8NAT,包括两个、四个、八个糖基化网站,分别表现出较低的间隙率相比rhG-CSF(实现了循环半衰期长,将近三倍而rhG-CSF) (27)。尽管串联g - csf仍处于临床前阶段,我们指出,糖基化的连接器的使用比使用定点诱变安全避免变异g - csf本身,这可能会影响蛋白质的生物活性。

图3

图3免疫印迹表达分析和比较g - csf三轮车和他们的控制。首先,GCSF2QAT_control(2×咔特)。第二,GCSF2NAT (2×NAT)。第三,GCSF4QAT_control(4×咔特)。第四,GCSF4NAT (4×NAT)。第五,GCSF8QAT_control(8×咔特)。六车道,GCSF8NAT (8×NAT)。免疫印迹分析显示一个明显的增加,分子量为糖化GCSF三轮车(GCSF2NAT、GCSF5NAT GCSF8NAT)相比,non-glycosylated控制(GCSF2QAT、GCSF4QAT和GCSF8QAT)。

2.2.2的应用O在g - csf -链多糖药物开发

2.2.2.1 Lipegfilgrastim (Lonquex)

Lipegfilgrastim新颖长效g - csf、岩石glycolpegylated r-metHu g - csf结合形成的一个20-kDa PEG-sialic酸(Sia)O与多糖结合刺- 134 g - csf的残留,使用glycopegylation技术(图4)(25,89年)。Lipegfilgrastim提供了一个治疗替代pegfilgrastim但更有限的全球分布(在欧洲获得),因此,与它的使用更少的经验。pegfilgrastim的临床试验已被证明有良好的能力和安全性在癌症患者接受化疗和预防性使用严重嗜中性白血球减少症的风险和可能被医生和患者首选短效g - csf由于提高依从性和一个简单的once-per-cycle皮下注射(90年- - - - - -92年)。Lipegfilgrastim被发现一个有效的选择减少化疗所致中性粒细胞减少和预防严重的持续时间FN在老年患者积极的b细胞NHL接收MSC (36)。尽管当前研究出版lipegfilgrastim仍然是有限的,有一个迹象表明,这是一个有前途的治疗化疗所致嗜中性白血球减少症。

图4

图4计划lipegfilgrastim结构。结合一个20-kDa PEG-sialic酸(Sia)自然O有关多糖一半绑定在刺- 134 rG-CSF残留的地点。

2.2.2.1.1路线的消除半衰期,间隙,和安全

Lipegfilgrastim有两个不同的间隙通路:线性路径包括蛋白水解酶降解和涉及neutrophil-mediated间隙非线性路径(93年)。然而,在高剂量,neutrophil-mediated间隙的消除途径是饱和,其降解片段可能接受肾清除率(26,94年)。一个皮下注射后6毫克的lipegfilgrastim在健康个体,终端半衰期平均范围从32到62 h,这是7 - 10 h时间lipegfilgrastim报告价格相比100微克/公斤pegfilgrastim 100微克/公斤(26)。在第一阶段不同的跨国公司、非盲、单臂研究小儿肿瘤的尤因家庭或横纹肌肉瘤患者采用MSC,平均明显间隙(CL / F)近70 ml / h 2 - 6岁的病人,120毫升/小时6 - 12岁的患者,对患者和116毫升/小时12 - 18岁(94年)。

研究在狗和老鼠lipegfilgrastim的安全,一个皮下剂量10毫克/公斤是耐受性良好。同样,静脉注射剂量为250微克/公斤很有效和容忍肾排泄的老鼠。接受研究的139名患者,不良事件相关lipegfilgrastim 55例(39.5%)患者发生;骨痛和背痛最常见(95年)。

2.2.2.1.2优点和局限性

看来glycolpegylation改变lipegfilgrastim的药代动力学和药效学配置文件。在第一阶段研究涉及健康的志愿者,在皮下lipegfilgrastim 6毫克的剂量累积暴露高64%和36%的峰值接触比pegfilgrastim相同的剂量。除了pegfilgrastim, lipegfilgrastim长半衰期(几何手段,32.4 hvs。分别为27.2 h)。在一个随机、双盲、三期临床试验,确定lipegfilgrastim非劣pegfilgrastim期间的严重中性粒细胞减少乳腺癌患者(96年,97年)。背部疼痛和骨痛是唯一的局限性,如前所述。

3 g - csf的血清半衰期延长使用新生儿Fc受体

最常见的一种抗体存在于细胞外液和循环免疫球蛋白G(免疫球蛋白)。虽然可以直接保护身体免受感染通过激活其抗原结合位点,免疫球蛋白免疫功能主要是通过受体介导和蛋白质表达的特殊细胞免疫球蛋白的子集,绑定到一个地区称为Fc。新生儿FcRn属于一个大家庭的Fc伽马(γ)受体(FcγRs)和绑定免疫球蛋白和清蛋白变得越来越重要。FcRn称为回收受体和已被证明绑定和维持免疫球蛋白和清蛋白在血液循环和双向传输的两个配体分子通过极化细胞障碍(98年)。

一般来说,FcRn可以连接到白蛋白和免疫球蛋白细胞膜pH-dependent。因为存在的组氨酸在白蛋白和免疫球蛋白,组氨酸的咪唑组使质子化的pH值6.0和FcRn受体结合。FcRn-IgG或FcRn-albumin复杂交互是通过细胞膜,然后内化吸收的保护从溶酶体降解白蛋白、免疫球蛋白(99年- - - - - -101年)。然后回收FcRn-albumin或FcRn-IgG复杂的血液循环,在解放暴露在生理pH值7.4 (图5)(102年- - - - - -104年)。

图5

图5提出了模型的白蛋白FcRn细胞膜pH-dependent的方式。绿色(域),蓝色(域II),红(域III)表明白蛋白的三个领域。域三世白蛋白结合FcRn受体的酸性pH值6.0,保护它从溶酶体的破坏,然后回收血液循环,当暴露于生理pH值7.4。

3.1人类血清白蛋白在g - csf药物开发中的应用

人血清白蛋白(HSA)是主要产生在肝脏蛋白质和多种生理功能,包括胆红素、脂肪酸、离子运输、胶体的血压控制和监管。因为白蛋白是一个巨大的蛋白质(平均分子量66.5 kDa, 19天的半衰期),它可用于共轭与多个重组蛋白半衰期延长。因此,这些结合蛋白最终将获得分子量太大,挑战性的肾脏过滤,延长实习时间在血液循环中血浆蛋白(One hundred.,105年)。

之后,carboxy-terminal域第三人血清白蛋白的重要性(已经)是识别和基因与rhG-CSF的n端合并。药动学、药效学实验结果,揭示了更长的循环半衰期和大量的白细胞(WBC)计数与rhG-CSF粒细胞减少性老鼠相比(30.)。

3.2 g - csf的融合到免疫球蛋白(Fc和CH域)

IgG1 IgG4免疫球蛋白有循环半衰期23天的血清,用于生成各种长效融合蛋白(106年)。因此,免疫球蛋白被选为足球俱乐部的理想抗体融合蛋白。它们在结构上由两个相同的重型和轻型链相连通过二硫化联系。链都有两个区域:antigen-binding片段(Fab)抗体的头部分,检测免疫原性是至关重要的,而Fc,抗体的尾巴组件,与细胞表面受体相互作用,对维持免疫球蛋白循环至关重要(106年)。

免疫球蛋白免疫球蛋白是由两个片段域:Fc (Hinge-CH2-CH3)和CH (CH1-Hinge-CH2-CH3)。铰链域连接Fc和工厂领域,允许更大的灵活性,并据报道,各种biotherapeutic蛋白质有关通过人类免疫球蛋白的carboxy-termini Fc (Hinge-CH2-CH3)和CH (CH1-Hinge-CH2-CH3)域(35)。免疫球蛋白g融合蛋白和释放从哺乳动物细胞disulfide-linked为。这是因为半胱氨酸残基的铰链区免疫球蛋白inter-chain形成二硫键。此外,免疫球蛋白g融合蛋白的二聚的结构增加了他们有效的大小和循环半衰期(15,35)。

rhG-CSF已经融合的羧基端氨基末端的Fc (Hinge-CH2-CH3)和CH (CH1-Hinge-CH2-CH3)域的人类IgG4 IgG1免疫球蛋白,由7-amino酸连接灵活连接器(Ser-Gly-Gly-Ser-Gly-Gly-Ser) (图6)。融合的免疫球蛋白g rhG-CSF域导致为大分子量,长循环半衰期(大约五至八倍的时间比本地g - csf的报道),和大量的中性粒细胞计数在活的有机体内,在不影响g - csf生物活性在体外(15,35)。

图6

图6融合的g - csf Fc和CH域。(一)人类GCSF是融合的羧基端氨基末端的IgG-Fc和IgG-CH域7-amino酸可固定的链接器(L)。(B)CH2, CH1和CH3部分免疫球蛋白的领域,以及铰链(H),也会显示出来。的半胱氨酸残基之间的二硫键(SS)发生原因融合蛋白的免疫球蛋白g铰链区二聚的(15,35)。

3.2.1 Eflapegrastim (Rolvedon)

新型长效rhG-CSF Eflapegrastim (Rolvedon),是由融合人类IgG4 rhG-CSF Fc的片段通过一个挂钩链接器增加g - csf半衰期(38,107年)。研究结果表明,人类IgG4 Fc eflapegrastim与FcRn片段,表达了在各种组织包括骨髓、从而减少eflapegrastim肾清除率,保护它从溶酶体,并延长其保留在骨髓(图7)(108年)。临床前研究阶段I和II药代动力学和药效学数据表现出增加力量为中性粒细胞计数eflapegrastim相比pegflgrastim (40,108年,109年)。第三阶段结果显示非劣性和类似的安全eflapegrastim较低剂量的g - csf与pegflgrastim相比。因此,eflapegrastim高潜力提供改进的临床效益,允许更多的临床研究对比感应肾病患者高危人群(37,38)。最近的一项研究全et al。(2022)表明,eflapegrastim效力大于pegfilgrastim化疗所致粒细胞减少性老鼠(39,110年)。2022年9月,美国FDA批准eflapegrastim预防性抗感染,就是明证FN,在患者接受某些myelosuppressive抗癌药物。

图7

图7eflapegrastim的作用机制。人类IgG4 Fc Eflapegrastim与FcRn交互的片段,这是表达和内化在不同的细胞,如骨髓和认为保护Eflapegrastim从溶酶体导致延长其保留在骨髓。

3.2.1.1路线的消除半衰期,间隙,和安全

Eflapegrastim不是皮下后可检测尿液中剂量管理局(109年)。在乳腺癌患者,eflapagrastim平均半衰期为36.4 h。Eflapegrastim间隙随剂量增加而降低,表明target-mediated间隙由中性粒细胞。间隙似乎与重复剂量增加,可能是由于后续增加中性粒细胞的循环(fda批准的药物产品)。

白细胞增多和骨骼疼痛可能源于一个eflapegrastim过量。在这种情况下,病人必须监控这些负面影响,应采取一般支持性措施要求(fda批准的药物产品)。

3.2.1.2优点和局限性

在老鼠模型的一项研究显示,eflapegrastim改善临床效益和与骨髓和血清浓度高于pegfilgrastim,导致明显化疗后中性粒细胞减少当管理24小时持续时间较短而pegfilgrastim (111年)。白细胞增多和骨骼疼痛由于eflapegrastim过量被认为是唯一的限制,如前所述(fda批准的药物产品)。

4结论

所有的长效g - csf发展依靠pegylation glycopegylation,结合免疫球蛋白片段,或血清白蛋白(表1)。尽管如此,g - csf结构理解、表达和对中性粒细胞的作用机制可能导致安全的长效发展的g - csf治疗嗜中性白血球减少症患者,保持的药效学和药代动力学pegfilgrastim (Neulasta),但随着制造业更具竞争力和更低的单位成本而Neulasta (Neulasta的成本是6417 .99美元*每剂截至2021年8月18日)。

作者的贡献

所有作者的贡献同样出版。概念和设计:在和KFA。起草:ATA KFA。所有作者的文章和批准提交的版本。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

引用

1。弗兰普顿我,李CR, Faulds d .白细胞生成素-回顾其药理特性和嗜中性白血球减少症的治疗效果。药物(1994)48 (5):731 - 60。doi: 10.2165 / 00003495-199448050-00007