ソートゼによって脂肪酸で修飾された長時間作用型ヒトインターロイキン2バイオコンジュゲート

ヒトインターロイキン2（IL-2）は、癌および自己免疫疾患の治療薬としてすでに印象的な結果を達成しています。ただし、IL-2の臨床適用に関連する制限の1つは、腎臓による迅速なクリアランスにより、半減期が短いことです。組織への深い浸透の利点を備えたアルブミンの非共有リガンドとしての脂肪酸による修飾は、天然のペプチドとタンパク質の半減期を改善するために一般的に使用されるアプローチです。この調査では、ソートゼA（SRTA）を使用して脂肪酸との結合を通じてIL-2の半減期を拡張しようとしました。最初に、IL-2のC末端とSRTA認識シーケンス（LPETG）の間に異なるペプチドリンカーを含む3つのIL-2類似体を設計および最適化しました。これらの中で、アナログA3は、さらなる修飾のために最適なIL-2アナログとして検証されました。次に、同じ脂肪酸と異なる親水性スペーサーを備えた6つの脂肪酸部分を、SRTAを介してA3に共役しました。生成された6つの生物凝縮剤は、生体凝ジュゲートB6がIL-2に近いと特定されたin vitro生物学的活性のためにスクリーニングされました。さらに、B6は、共役脂肪酸を介してアルブミンを効果的に結合することができました。これは、in vivoでの薬物動態特性の大幅な改善に寄与しました。要約すると、SRTAを使用して脂肪酸で修飾された新規IL-2バイオコンジュゲートB6を開発しました。

Human Interleukin 2 (IL-2) has already achieved impressive results as a therapeutic agent for cancer and autoimmune diseases. However, one of the limitations associated with the clinical application of IL-2 is its short half-life owing to rapid clearance by the kidneys. Modification with fatty acids, as an albumin noncovalent ligand with the advantage of deep penetration into tissues and high activity-to-mass ratio, is a commonly used approach to improve the half-life of native peptides and proteins. In this investigation, we attempted to extend the half-life of IL-2 through conjugation with a fatty acid using sortase A (srtA). We initially designed and optimized three IL-2 analogues with different peptide linkers between the C-terminus of IL-2 and srtA recognition sequence (LPETG). Among these, analogue A3 was validated as the optimal IL-2 analogue for further modification. Next, six fatty acid moieties with the same fatty acid and different hydrophilic spacers were conjugated to A3 through srtA. The six bioconjugates generated were screened for in vitro biological activity, among which bioconjugate B6 was identified as near-optimal to IL-2. Additionally, B6 could effectively bind albumin through the conjugated fatty acid, which contributed to a significant improvement in its pharmacokinetic properties in vivo. In summary, we have developed a novel IL-2 bioconjugate, B6, modified with fatty acids using srtA, which may effectively serve as a new-generation long-acting IL-2 immunotherapeutic agent.