Fusion of therapeutic proteins to the Fc fragment of human IgG1 promotes their FcRn-mediated recycling and subsequent extension in circulating half-life. However, different Fc-fused proteins, as well as antibodies with different variable domains but identical Fc, may differ in terms of extension in half-life. Here we compared the binding behaviour to FcRn of Fc-fused FVIII, Fc-fused FIX and two human monoclonal HIV-1 broadly-neutralizing IgG1, m66.6 and VRC01 with identical Fc. While all molecules bound FcRn at acidic pH, only rFVIIIFc and m66.6 interacted with FcRn at neutral pH. In silico modelling predicted a role for charged residues in the C1 and C2 domains of FVIII, and in the variable domains of m66.6, in the neutral binding to FcRn. Accordingly, mutations of key positively charged amino-acids in the FVIII C1C2 domains decreased the binding of the protein to FcRn at pH 7.4 in vitro and increased the half-life of rFVIIIFc in VWFKO mice. Our findings suggest that the removal of positively charged patches on Fc-fused proteins to ameliorate FcRn recycling without affecting therapeutic efficacy, may improve their pharmacokinetic properties.

中文翻译：

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在中性 pH 值下，治疗性 Fc 融合因子 VIII 与新生儿 Fc 受体的结合与半衰期延长不良相关。


治疗性蛋白与人 IgG1 的 Fc 片段融合可促进其 FcRn 介导的循环再循环和随后的循环半衰期延长。然而，不同的 Fc 融合蛋白，以及具有不同可变结构域但相同 Fc 的抗体，在半衰期的延伸方面可能有所不同。在这里，我们比较了 Fc 融合的 FVIII、Fc 融合的 FIX 和两种人单克隆 HIV-1 广泛中和 IgG1、m66.6 和 VRC01 与相同 Fc 的结合行为。虽然所有分子在酸性 pH 值下都结合 FcRn，但只有 rFVIIIFc 和 m66.6 在中性 pH 值下与 FcRn 相互作用。计算机建模预测了带电残基在 FVIII 的 C1 和 C2 结构域中以及 m66.6 的可变结构域中与 FcRn 的中性结合中的作用。因此，FVIII C1C2 结构域中关键带正电荷的氨基酸的突变在体外降低了蛋白质与 pH 7.4 时 FcRn 的结合，并增加了 VWFKO 小鼠中 rFVIIIFc 的半衰期。我们的研究结果表明，在不影响治疗效果的情况下去除 Fc 融合蛋白上带正电荷的贴片以改善 FcRn 循环，可能会改善它们的药代动力学特性。