重組蛋白——Fc融合蛋白

什么是Fc融合蛋白？
Fc融合蛋白是一種新型的重組蛋白，是利用基因工程技術(shù)把免疫球蛋白的Fc段結(jié)合到某種具有生物學(xué)活性的功能蛋白分子上形成的，為原來的功能蛋白附加了抗體的性質(zhì)。

 

Fc融合蛋白的優(yōu)點

長效性
這類蛋白制成的藥物在血漿內(nèi)有比較長的半衰期，F(xiàn)c 片段通過 CH2-CH3 與 FcRn 結(jié)合并呈 pH 依賴性：在 pH 7.4 的生理條件下，F(xiàn)cRn 與Fc 不結(jié)合；在細(xì)胞內(nèi)涵體 pH 6.0~6.5 的酸性條件下，兩者結(jié)合，從而避免融合分子在細(xì)胞內(nèi)被溶酶體等快速降解。

穩(wěn)定性
Fc融合蛋白可以通過 Fc 鉸鏈區(qū)的二硫鍵連接形成穩(wěn)定的二聚體，進一步通過對二硫鍵的基因工程改造和修飾，還可以使 Fc 融合蛋白聚集成六聚體復(fù)合物。Fc 區(qū)域可以獨立折疊，保證伴侶分子體內(nèi)外的穩(wěn)定性。
簡化純化流程
以Protein A 親和柱為例，它對于IgG的Fc段具有特異性的親和作用，而對于其他雜蛋白沒有或者只有很弱的結(jié)合，因此當(dāng)重組蛋白應(yīng)用基因工程技術(shù)與IgG的Fc段進行融合以后也可以被親和柱吸附，簡化了 Fc 融合蛋白的純化步驟。

Fc融合蛋白的應(yīng)用

藥物領(lǐng)域
傳統(tǒng)的蛋白類藥物因其在血漿內(nèi)半衰期短，為了達到治療效果需要長期大劑量給藥，帶來嚴(yán)重的副作用，而Fc融合蛋白大幅度延長藥物的半衰期，并且經(jīng)過改造還能進一步延長，如阿斯利康的 Motavizumab-YTE 突變體的 Fc 段包含了3個突變：“YTE"，即 252、254 和 256 位的蛋氨酸、絲氨酸和蘇氨酸分別被酪氨酸、T 和谷氨酸替換，Ⅰ期臨床研究證實本品在健康人體內(nèi)的血漿半衰期達到100d，約為 Motavizumab 原型的 2~4 倍，而清除率僅為原型的 71%~86%。
截止2019年，由FDA批準(zhǔn)上市的Fc融合蛋白類藥物主要有7種，均由重組內(nèi)源性多肽或其突變體與Fc片段融合而成，大多數(shù)涉及自身免疫性疾病的治療；在表達方式上，除了個別用大腸桿菌，其他均由哺乳動物細(xì)胞表達。

FDA批準(zhǔn)的Fc融合蛋白類藥物