JP2014511863A

JP2014511863A - 増殖分化因子１５（ｇｄｆ−１５）を使用して代謝障害を治療または改善する方法

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Publication number: JP2014511863A
Application number: JP2014504005A
Authority: JP
Inventors: シオン，ユイメイ; リー，ヤン; イエー，ウエン−チエン; シヤン，ベイ; シユヨン，ジヤツキー・ゾーチイ
Original assignee: アムジエン・インコーポレーテツド
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2014-05-19
Anticipated expiration: 2032-04-05
Also published as: WO2012138919A9; AU2012240102C1; MX343729B; EP2694092A2; CN103533951B; JP5977814B2; EP2694092B1; CA2832581C; CN103533951A; AU2012240102A1; WO2012138919A3; AU2012240102B2; US20200325200A1; MX2013011726A; WO2012138919A2; US10752664B2; CA2832581A1; US20150307575A1

Abstract

ＧＤＦ１５ポリペプチドを使用して代謝疾患および障害を治療する方法を提供する。種々の実施形態において、代謝疾患または障害は、２型糖尿病、肥満、脂質異常症、高血糖値、高インスリン値、および糖尿病性腎症である。

Description

本出願は、２０１１年４月８日出願の米国特許仮出願第６１／４７３５８３号の利益を主張し、この全内容を参照により本明細書に組み込む。

開示される発明は、それを必要とする対象に、治療有効量のＧＤＦ１５を投与することによる、２型糖尿病、高血糖値、高インスリン値、脂質異常症、肥満、または糖尿病性腎症などの代謝障害の治療または改善に関する。

増殖分化因子１５（ＧＤＦ１５）は、ＴＧＦβスーパーファミリーの分岐メンバーである。それはマクロファージ阻害性サイトカイン１（ＭＩＣ１）（ＢｏｏｔｃｏｖＭＲ，１９９７，ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉ９４：１１５１４−９．）、胎盤骨形成因子（ＰＬＡＢ）（ＨｒｏｍａｓＲ１９９７，ＢｉｏｃｈｉｍＢｉｏｐｈｙｓＡｃｔａ．１３５４：４０−４．）、胎盤トランスフォーミング増殖因子β（ＰＴＧＦＢ）（ＬａｗｔｏｎＬＮ１９９７，Ｇｅｎｅ．２０３：１７−２６）、前立腺由来因子（ＰＤＦ）（ＰａｒａｌｋａｒＶＭ１９９８，ＪＢｉｏｌＣｈｅｍ．２７３：１３７６０−７）、および非ステロイド性抗炎症薬活性化遺伝子（ＮＡＧ−１）（ＢａｅｋＳＪ２００１，ＪＢｉｏｌＣｈｅｍ．２７６：３３３８４−９２）とも呼ばれる。

ヒトＧＤＦ１５遺伝子は染色体１９ｐ１３．２〜１３．１上に位置し、ラットＧＤＦ１５遺伝子は染色体１６上に位置し、マウスＧＤＦ１５遺伝子は染色体８上に位置する。ＧＤＦ１５オープンリーディングフレームは２つのエクソンに及ぶ（ＢｏｔｔｎｅｒＭ１９９９，Ｇｅｎｅ．２３７：１０５−１１およびＮＣＢＩ）。成熟ＧＤＦ１５ペプチドは、他のファミリーメンバーと低い相同性を共有する（ＫａｔｏｈＭ２００６，ＩｎｔＪＭｏｌＭｅｄ．１７：９５１−５．）。

ＧＤＦ１５は、二塩基性切断部位で切断される大きな前駆体タンパク質として合成され、カルボキシ末端成熟ペプチドを放出する。マウスおよびラットＧＤＦ１５プレプロペプチドはともに３０３個のアミノ酸を含有する。ヒト全長前駆体は３０８個のアミノ酸を含有する。げっ歯類成熟ペプチドは、ＲＧＲＲ（配列番号１３）切断部位でプロセッシング後、１１５個のアミノ酸を含有する。ヒト成熟ペプチドは、ＲＧＲＲＲＡＲ（配列番号１４）切断部位でプロセッシング後、１１２個のアミノ酸を含有する。ヒト成熟ＧＤＦ１５ペプチドは、ラットおよびマウス成熟ＧＤＦ１５ペプチドと６６．１％および６８．１％の配列類似性を共有した（ＢｏｔｔｎｅｒＭ１９９９，Ｇｅｎｅ．２３７：１０５−１１、ＢａｕｓｋｉｎＡＲ２０００，ＥＭＢＯＪ．１９：２２１２−２０；ＮＣＢＩ）。成熟ＧＤＦ１５ペプチド内にグリコシル化部位はない。

成熟ＧＤＦ１５ペプチドは、ＴＧＦβスーパーファミリーメンバーに典型的である、システインノットモチーフおよび単一鎖間ジスルフィド結合の形成に必要な７個の保存システイン残基を含有する。成熟ペプチドは、第４の鎖間ジスルフィド結合を形成するさらに２つのシステイン残基を含有する。生物学的に活性なＧＤＦ１５は、１つの鎖間ジスルフィド結合により供給結合した成熟ペプチドの２５ｋＤホモダイマーである。

ＧＤＦ１５の血液循環値は、多数の病理学的および生理学的状態、最も顕著な妊娠（ＭｏｏｒｅＡＧ２０００．ＪＣｌｉｎＥｎｄｏｃｒｉｎｏｌＭｅｔａｂ８５：４７８１−４７８８）、βサラセミア（ＴａｎｎｏＴ２００７，ＮａｔＭｅｄ１３：１０９６−１０１）（ＺｉｍｍｅｒｍａｎｎＭＢ，２００８ＡｍＪＣｌｉｎＮｕｔｒ８８：１０２６−３１）、先天性赤血球異形成貧血（ＴａｍａｒｙＨ２００８，Ｂｌｏｏｄ．１１２：５２４１−４）において上昇することが報告されている。ＧＤＦ１５は、参照文献の記事の多数の生物学的活性とも関連がある。ＧＤＦ１５ノックアウトおよびトランスジェニックマウスの研究は、ＧＤＦ１５が虚血／再かん流の、または過負荷誘発性の心臓損傷に対して保護的であり（ＫｅｍｐｆＴ，２００６，ＣｉｒｃＲｅｓ．９８：３５１−６０）（ＸｕＪ，２００６，ＣｉｒｃＲｅｓ．９８：３４２−５０）、加齢に関連した運動神経および感覚ニューロンの消失に対して保護的であり（ＳｔｒｅｌａｕＪ，２００９，ＪＮｅｕｒｏｓｃｉ．２９：１３６４０−８．）、腎臓の代謝アシドーシスに対して軽度に保護的である可能性があり、がん患者の悪液質を引き起こす可能性がある（ＪｏｈｎｅｎＨ２００７ＮａｔＭｅｄ．１１：１３３３−４０）ことを示唆した。多くのグループも細胞アポトーシスおよび増殖におけるＧＤＦ１５の役割を研究し、様々な細胞培養および異種移植モデルを使用して、異論となる結果を報告した。トランスジェニックマウスの研究は、ＧＤＦ１５が腸および肺の新生物形成を誘発する発がん物質またはＡｐｃ突然変異に対して保護的であることを示した（ＢａｅｋＳＪ２００６，Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ．１３１：１５５３−６０）（ＣｅｋａｎｏｖａＭ２００９，ＣａｎｃｅｒＰｒｅｖＲｅｓ２：４５０−８．）。

ＢｏｏｔｃｏｖＭＲ，１９９７，ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉ９４：１１５１４−９．ＨｒｏｍａｓＲ１９９７，ＢｉｏｃｈｉｍＢｉｏｐｈｙｓＡｃｔａ．１３５４：４０−４．ＬａｗｔｏｎＬＮ１９９７，Ｇｅｎｅ．２０３：１７−２６ＰａｒａｌｋａｒＶＭ１９９８，ＪＢｉｏｌＣｈｅｍ．２７３：１３７６０−７ＢａｅｋＳＪ２００１，ＪＢｉｏｌＣｈｅｍ．２７６：３３３８４−９２ＢｏｔｔｎｅｒＭ１９９９，Ｇｅｎｅ．２３７：１０５−１１ＫａｔｏｈＭ２００６，ＩｎｔＪＭｏｌＭｅｄ．１７：９５１−５．ＢａｕｓｋｉｎＡＲ２０００，ＥＭＢＯＪ．１９：２２１２−２０；ＮＣＢＩＭｏｏｒｅＡＧ２０００．ＪＣｌｉｎＥｎｄｏｃｒｉｎｏｌＭｅｔａｂ８５：４７８１−４７８８ＴａｎｎｏＴ２００７，ＮａｔＭｅｄ１３：１０９６−１０１ＺｉｍｍｅｒｍａｎｎＭＢ，２００８ＡｍＪＣｌｉｎＮｕｔｒ８８：１０２６−３１ＴａｍａｒｙＨ２００８，Ｂｌｏｏｄ．１１２：５２４１−４ＫｅｍｐｆＴ，２００６，ＣｉｒｃＲｅｓ．９８：３５１−６０ＸｕＪ，２００６，ＣｉｒｃＲｅｓ．９８：３４２−５０ＳｔｒｅｌａｕＪ，２００９，ＪＮｅｕｒｏｓｃｉ．２９：１３６４０−８．ＪｏｈｎｅｎＨ２００７ＮａｔＭｅｄ．１１：１３３３−４０ＢａｅｋＳＪ２００６，Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ．１３１：１５５３−６０ＣｅｋａｎｏｖａＭ２００９，ＣａｎｃｅｒＰｒｅｖＲｅｓ２：４５０−８．

代謝障害を治療する方法を提供する。一実施形態において、本方法は、それを必要とする対象に、治療有効量の単離されたヒトＧＤＦ１５ポリペプチドを投与することを含む。種々の実施形態において、代謝障害は、２型糖尿病、脂質異常症、肥満、または糖尿病性腎症である。他の実施形態において、代謝障害は、対象が１００ｍｇ／ｄＬ以上の空腹時血糖値を有する状態を含む。本方法が行われる対象は、哺乳類動物、例えば、ヒトであってよい。特定の実施形態において、ＧＤＦ１５タンパク質は、配列番号２、６、および１０のうちの１つを含み、かつ／または配列番号９の核酸配列によりコードされる。いくつかの実施形態において、ＧＤＦ１５ポリペプチドは、薬学的に許容される担体と混合したＧＤＦ１５ポリペプチドを含む薬学的組成物の形態で投与される。さらに他の実施形態において、提供された方法は、対象の血糖値を投与後の時点で決定するステップをさらに含む。なおさらに他の実施形態において、本方法は、対象の血清インスリン値を投与後の時点で決定するステップをさらに含む。

代謝障害を治療する別の方法も提供される。一実施形態において、本方法は、それを必要とする対象に、配列番号２、６、および１０のうちの１つと少なくとも９０％の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、治療有効量の単離されたヒトＧＤＦ１５ポリペプチドを投与することを含む。種々の実施形態において、代謝障害は、２型糖尿病、脂質異常症、肥満、または糖尿病性腎症である。他の実施形態において、代謝障害は、対象が１００ｍｇ／ｄＬ以上の空腹時血糖値を有する状態を含む。本方法が行われる対象は、哺乳類動物、例えば、ヒトであってよい。特定の実施形態において、ＧＤＦ１５タンパク質は、配列番号２、６、および１０のうちの１つを含み、かつ／または１つの配列番号１、５、および９によってコードされる。いくつかの実施形態において、ＧＤＦ１５ポリペプチドは、薬学的に許容される担体と混合したＧＤＦ１５ポリペプチドを含む薬学的組成物の形態で投与される。さらに他の実施形態において、提供された方法は、対象の血糖値を投与後の時点で決定するステップをさらに含む。なおさらに他の実施形態において、本方法は、対象の血清インスリン値を投与後の時点で決定するステップをさらに含む。

栄養状態によるマウス肝臓（図１Ａ）のＧＤＦ１５発現の制御を示す棒グラフである。栄養状態によるマウス脂肪（図１Ｂ）のＧＤＦ１５発現の制御を示す棒グラフである。ＰＰＡＲアゴニストによるマウス肝臓（図２Ａ）のＧＤＦ１５発現の上方制御を示す棒グラフである。ＰＰＡＲアゴニストによるマウス３Ｔ３−Ｌ脂肪細胞（図２Ｂ）のＧＤＦ１５発現の上方制御を示す棒グラフである。マウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置後のレプチン欠損ｏｂ／ｏｂマウスの代謝特性の改良を示す、つまり血漿ブドウ糖値（図３Ａ）におけるＡＡＶマウスＧＤＦ１５注射の効果を２カ月間測定した、プロットである。マウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置後のレプチン欠損ｏｂ／ｏｂマウスの代謝特性の改良を示す、つまり血漿ブドウ糖値（図３Ａ）におけるＡＡＶマウスＧＤＦ１５注射の効果を２カ月間測定した、棒グラフである。血漿インスリン値はＡＡＶ注射２週間後に測定した（図３Ｂ）。マウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置後のレプチン欠損ｏｂ／ｏｂマウスの代謝特性の改良を示す、つまり体重（図３Ｃ）におけるＡＡＶマウスＧＤＦ１５注射の効果を２カ月間測定した、プロットである。マウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置後のレプチン欠損ｏｂ／ｏｂマウスの代謝特性の改良を示す、つまり体重（図３Ｃ）におけるＡＡＶマウスＧＤＦ１５注射の効果を２カ月間測定した、棒グラフである。平均１日食餌摂取量はＡＡＶ注射３週間後に測定した（図３Ｄ）。マウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置後のレプチン欠損ｏｂ／ｏｂマウスの代謝特性の改良を示す、つまり血漿ブドウ糖値（図３Ａ）および体重（図３Ｃ）におけるＡＡＶマウスＧＤＦ１５注射の効果を２カ月間測定した、棒グラフである。総コレステロール（図３Ｅ）はＡＡＶ注射２カ月後に測定された。マウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置後のレプチン欠損ｏｂ／ｏｂマウスの代謝特性の改良を示す、つまり血漿ブドウ糖値（図３Ａ）および体重（図３Ｃ）におけるＡＡＶマウスＧＤＦ１５注射の効果を２カ月間測定した、棒グラフである。ＮＥＦＡ（図３Ｆ）はＡＡＶ注射２カ月後に測定された。マウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置後のレプチン欠損ｏｂ／ｏｂマウスの代謝特性の改良を示す、つまり血漿ブドウ糖値（図３Ａ）および体重（図３Ｃ）におけるＡＡＶマウスＧＤＦ１５注射の効果を２カ月間測定した、棒グラフである。トリグリセライド（図３Ｇ）はＡＡＶ注射２カ月後に測定された。マウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置後のレプチン欠損ｏｂ／ｏｂマウスの代謝特性の改良を示す、つまり血漿ブドウ糖値（図３Ａ）および体重（図３Ｃ）におけるＡＡＶマウスＧＤＦ１５注射の効果を２カ月間測定した、棒グラフである。インスリン値（図３Ｈ）はＡＡＶ注射２カ月後に測定された。マウスＧＤＦ１５でのｏｂ／ｏｂマウスのＡＡＶ介在処置のブドウ糖低下活性を示し、ブドウ糖低下効果が体重減少と無関係であることを実証する一連のプロットである。対飼養試験は３群の動物を含む：１群は対照ＡＶＶを注射し、かつ食餌を自由摂取させ、２群はＡＡＶＧＤＦ１５を注射し、かつ食餌を自由摂取させ、対照ＡＶＶを注射した３群は前日のＧＤＦ１５ＡＡＶを注射した群により消費された同量の食餌を与えられた。ＧＤＦ１５または対照ＡＡＶを注射したマウスの経時的な食餌摂取量と体重の比を図４Ａに示す。マウスＧＤＦ１５でのｏｂ／ｏｂマウスのＡＡＶ介在処置のブドウ糖低下活性を示し、ブドウ糖低下効果が体重減少と無関係であることを実証する一連のプロットである。対飼養試験は３群の動物を含む：１群は対照ＡＶＶを注射し、かつ食餌を自由摂取させ、２群はＡＡＶＧＤＦ１５を注射し、かつ食餌を自由摂取させ、対照ＡＶＶを注射した３群は前日のＧＤＦ１５ＡＡＶを注射した群により消費された同量の食餌を与えられた。図４Ｂは、対照またはＧＤＦ１５ＡＡＶで処置した自由摂取のマウスの、および対照ＡＡＶを注射した対飼養されたマウスの経時的体重を示す。マウスＧＤＦ１５でのｏｂ／ｏｂマウスのＡＡＶ介在処置のブドウ糖低下活性を示し、ブドウ糖低下効果が体重減少と無関係であることを実証する棒グラフである。対飼養試験は３群の動物を含む：１群は対照ＡＶＶを注射し、かつ食餌を自由摂取させ、２群はＡＡＶＧＤＦ１５を注射し、かつ食餌を自由摂取させ、対照ＡＶＶを注射した３群は前日のＧＤＦ１５ＡＡＶを注射した群により消費された同量の食餌を与えられた。図４Ｃは対飼養試験の終わりの血漿ブドウ糖値を示す。マウスＧＤＦ１５でのｏｂ／ｏｂマウスのＡＡＶ介在処置のブドウ糖低下活性を示し、ブドウ糖低下効果が体重減少と無関係であることを実証する棒グラフである。対飼養試験は３群の動物を含む：１群は対照ＡＶＶを注射し、かつ食餌を自由摂取させ、２群はＡＡＶＧＤＦ１５を注射し、かつ食餌を自由摂取させ、対照ＡＶＶを注射した３群は前日のＧＤＦ１５ＡＡＶを注射した群により消費された同量の食餌を与えられた。図４Ｄは対飼養試験の終わりの体重を示す。高脂肪食を与えたマウスの血漿ブドウ糖値（図５Ａ）におけるマウスＧＤＦ１５ＡＡＶの効果を示すプロットである。高脂肪食を与えたマウスの体重（図５Ｂ）におけるマウスＧＤＦ１５ＡＡＶの効果を示すプロットである。高脂肪食を与えたマウスの食餌摂取量（図５Ｃ）におけるマウスＧＤＦ１５ＡＡＶの効果を示す棒グラフである。通常の飼料を与えたマウスのもの（図５Ｄ）におけるマウスＧＤＦ１５ＡＡＶの効果を示すプロットである。通常の飼料を与えたマウスのもの（図５Ｅ）におけるマウスＧＤＦ１５ＡＡＶの効果を示すプロットである。通常の飼料を与えたマウスのもの（図５Ｆ）におけるマウスＧＤＦ１５ＡＡＶの効果を示す棒グラフである。高脂肪食を与えたマウスのインスリン感受性およびブドウ糖耐性におけるマウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置の効果を示すプロットであり、図６ＡはＡＡＶ注射３週間後のＯＧＴＴ中に測定された血漿ブドウ糖値を示す。高脂肪食を与えたマウスのインスリン感受性およびブドウ糖耐性におけるマウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置の効果を示すプロットであり、図６ＢはＡＡＶ注射３週間後のＯＧＴＴ中に測定された血漿インスリン値を示す。高脂肪食を与えたマウスのインスリン感受性およびブドウ糖耐性におけるマウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置の効果を示すプロットであり、図６ＣはＡＡＶ注射２週間後のＩＴＴ中に測定された血漿ブドウ糖値を示す。高脂肪食を与えたマウスのインスリン感受性およびブドウ糖耐性におけるマウスＧＤＦ１５でのＡＡＶ介在処置の効果を示すプロットであり、図６ＤはＡＡＶ注射２週間後のＩＴＴ中に測定された血漿ブドウ糖／基準ブドウ糖値を示す。ブドウ糖値（図７Ａ）におけるＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５処置の効果を示すプロットである。食餌摂取量（図７Ｂ）におけるＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５処置の効果を示す棒グラフである。体重（図７Ｃ）におけるＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５処置の効果を示す棒グラフである。ＤＩＯマウスに発現したヒトＧＤＦ１５の量（図７Ｄ）を示す棒グラフである。ＫＫＡｙマウスのブドウ糖不耐性の進行におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示すプロットであり、図８ＡはＯＧＴＴ中の血漿ブドウ糖値を示す。ＫＫＡｙマウスのブドウ糖不耐性の進行におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図８Ｂは、ＡＡＶ注射３週間後および６週間後の体重を示す。ＫＫＡｙマウスのブドウ糖不耐性の進行におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図８ＣはＡＡＶ注射３週間後および６週間後のインスリン値を示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図９Ａは尿中ブドウ糖を示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図９Ｂは尿量を示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図９Ｃはブドウ糖の排出示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示すの棒グラフであり、図９Ｄは尿アルブミンを示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図９Ｅはアルブミン排出を示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図９Ｆは水分摂取量を示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図９Ｇはインスリン値を示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図９Ｈは血漿ブトウ糖値を示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図９ＩはヒトＧＤＦ１５値を示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図９Ｊは体重を示す。３〜４週間にわたるＫＫＡｙマウスの糖尿におけるＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図９Ｋは食餌摂取量を示す。ＤＩＯマウスの総体重（図１０Ａ）におけるＡＡＶ介在マウスＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフである。脂肪量（図１０Ｂ）におけるＡＡＶ介在マウスＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフである。脂肪量／総体重（図１０Ｃ）におけるＡＡＶ介在マウスＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフである。非脂肪量／総体重（図１０Ｄ）におけるＡＡＶ介在マウスＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフである。ＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示すプロットであり、図１１Ａは体重を示す。ＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示すプロットであり、図１１Ｂは発現したヒトＧＤＦ１５の量示す。ＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１１Ｃは総体重を示す。ＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１１Ｄは脂肪量を示す。ＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１１Ｅは非脂肪量を示す。ＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１１Ｆは骨塩密度を示す。ＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１１Ｇは脂肪量／体重の割合を示す。ＤＩＯマウスのＡＡＶ介在ヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１１Ｈは非脂肪量／総体重の割合を示す。ｏｂ／ｏｂマウスのブトウ糖および食餌摂取量における組み換えマウスＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１２Ａは血漿ブドウ糖値を示す。ｏｂ／ｏｂマウスのブトウ糖および食餌摂取量における組み換えマウスＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１２Ｂは体重を示す。ｏｂ／ｏｂマウスのブトウ糖および食餌摂取量における組み換えマウスＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１２ＣはビヒクルまたはマウスＧＤＦ１５の注射後１日目および２日目の食餌摂取量を示す。ｏｂ／ｏｂマウスの血漿ブドウ糖値における組み換えヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフである。ｏｂ／ｏｂマウスの食餌摂取量における組み換えヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフである。ｏｂ／ｏｂマウスの体重における組み換えヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフである。ＤＩＯマウスの組み換えヒトＧＤＦ１５の効果を示すプロットであり、図１４Ａはタンパク質注射３日後のＯＧＴＴ中に測定された血漿ブドウ糖値を示す。ＤＩＯマウスの組み換えヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１４Ｂは食餌摂取量を示す。ＤＩＯマウスの組み換えヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１４Ｃは体重を示す。経口脂質投与後のＢ６Ｄ２Ｆ１雄マウスの脂質代謝における組み換えヒトＧＤＦ１５の効果を示すプロットであり、図１５Ａは脂質耐性試験中の血漿トリグリセライド値を示す。経口脂質投与後のＢ６Ｄ２Ｆ１雄マウスの脂質代謝における組み換えヒトＧＤＦ１５の効果を示す棒グラフであり、図１５Ｂは組み換えヒトＧＤＦ１５の血漿投与を示す。ＡＡＶ介在マウスＧＤＦ１５投与後３週間に高脂肪食を与えたＢ６Ｄ２１Ｆマウスの血液化学を示す棒グラフであり、図１６Ａは血漿インスリン値を示す。ＡＡＶ介在マウスＧＤＦ１５投与後３週間に高脂肪食を与えたＢ６Ｄ２１Ｆマウスの血液化学を示す棒グラフであり、図１６Ｂは非エステル化脂肪酸（ＮＥＦＡ）値を示す。ＡＡＶ介在マウスＧＤＦ１５投与後３週間に高脂肪食を与えたＢ６Ｄ２１Ｆマウスの血液化学を示す棒グラフであり、図１６Ｃは総コレステロール値を示す。ＡＡＶ介在マウスＧＤＦ１５投与後３週間に高脂肪食を与えたＢ６Ｄ２１Ｆマウスの血液化学を示す棒グラフであり、図１６Ｄはトリグリセライド値を示す。

本開示は、それを必要とする対象に、治療有効量の単離されたヒトＧＤＦ１５ポリペプチドを投与することにより、２型真性糖尿病（本明細書において「２型糖尿病」と互換可能に呼ばれる）、高血糖値、高インスリン値、脂質異常症、または肥満などの代謝障害を治療する方法を提供する。投与および送達方法も提供する。

本明細書で使用され、実施例に含まれる組み換えポリペプチドおよび核酸方法は一般に、Ｓａｍｂｒｏｏｋｅｔａｌ．，ＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｌｏｎｉｎｇ：ＡＬａｂｏｒａｔｏｒｙＭａｎｕａｌ（ＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇＨａｒｂｏｒＬａｂｏｒａｔｏｒｙＰｒｅｓｓ，１９８９）および続版、またはＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌｓｉｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ（Ａｕｓｕｂｅｌｅｔａｌ．，ｅｄｓ，ＧｒｅｅｎＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓＩｎｃ．およびＷｉｌｅｙａｎｄＳｏｎｓ１９９４）および続版に記載のものであり、これらはともに任意の目的で参照により本明細書に組み込まれる。
Ｉ．一般定義

本明細書に使用される、以下の慣例の不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、他に特に指示がない限り「１つ以上の」を意味する。

本明細書で使用される用語「アミノ酸」および「残基」は、互換可能であり、ペプチドまたはポリペプチドの文脈において使用されるときに、天然および合成アミノ酸の両方ならびにアミノ酸類似体、アミノ酸模倣体および天然のアミノ酸に化学的に類似する非天然のアミノ酸を指す。

「天然のアミノ酸」は、遺伝子コードによりコードされるアミノ酸ならびに合成後に修飾される、遺伝子コードによりコードされるこれらのアミノ酸、例えば、ヒドロキシプロリン、γ−カルボキシグルタミン酸塩、およびＯ−ホスホセリンである。アミノ酸類似体は、天然のアミノ酸と同じ基本化学構造、すなわち、水素、カルボキシル基、アミノ基、およびＲ基、例えば、ホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムに結合するα炭素を有する化合物である。このような類似体は、修飾Ｒ基（例えば、ノルロイシン）または修飾ペプチド骨格を有することができるが、天然のアミノ酸と同じ基本化学構造を保持する。

「アミノ酸模倣体」は、アミノ酸の一般化学構造と異なる構造を有するが、天然のアミノ酸と同様に機能する化学化合物である。例として、アミド、β、γ、δイミノ酸（例えば、ピペリジン−４−カルボン酸）などのメタクリロイルまたはアクリロイル誘導体がある。

「非天然のアミノ酸」は、天然のアミノ酸と同じ基本化学構造を有するが、翻訳複合体により、成長するポリペプチド鎖に組み込まれない化合物である。「非天然のアミノ酸」も、天然にコードされたアミノ酸（２０個の共通のアミノ酸を含むがそれらに限定されない）の修飾（例えば、翻訳後修飾）により生じるが、翻訳複合体により、成長するポリペプチド鎖に天然にそれ自体が組み込まれないアミノ酸を含むがそれらに限定されない。ポリペプチド配列に挿入され、またはポリペプチド配列の野生型残基に置換されることができる非天然のアミノ酸の例の非限定リストとして、βアミノ酸、ホモアミノ酸、環状アミノ酸、および誘導体化された側鎖を有するアミノ酸がある。例として、（Ｌ体またはＤ体、括弧内に略語）：シトルリン（Ｃｉｔ）、ホモシトルリン（ｈＣｉｔ）、Ｎα−メチルシトルリン（ＮＭｅＣｉｔ）、Ｎα−メチルホモシトルリン（Ｎα−ＭｅＨｏＣｉｔ）、オルニチン（Ｏｒｎ）、Ｎα−メチルオルニチン（Ｎα−ＭｅＯｒｎまたはＮＭｅＯｒｎ）、サルコシン（Ｓａｒ）、ホモリジン（ｈＬｙｓまたはｈＫ）、ホモアルギニン（ｈＡｒｇまたはｈＲ）、ホモグルタミン（ｈＱ）、Ｎα−メチルアルギニン（ＮＭｅＲ）、Ｎα−メチルロイシン（Ｎα−ＭｅＬまたはＮＭｅＬ）、Ｎ−メチルホモリジン（ＮＭｅＨｏＫ）、Ｎα−メチルグルタミン（ＮＭｅＱ）、ノルロイシン（Ｎｌｅ）、ノルバリン（Ｎｖａ）、１，２，３，４−テトラヒドロイソキノリン（Ｔｉｃ）、オクタヒドロインドール−２−カルボン酸（Ｏｉｃ）、３−（１−ナフチル）アラニン（１−Ｎａｌ）、３−（２−ナフチル）アラニン（２−Ｎａｌ）、１，２，３，４−テトラヒドロイソキノリン（Ｔｉｃ）、２−インダニルグリシン（ＩｇＩ）、パラ−インドフェニルアラニン（ｐＩ−Ｐｈｅ）、パラ−アミノフェニルアラニン（４ＡｍＰまたは４−Ａｍｉｎｏ−Ｐｈｅ）、４−グアニジノフェニルアラニン（Ｇｕｆ）、グリシルリジン（「Ｋ（Ｎε−グリシル）」もしくは「Ｋ（グリシル）」または「Ｋ（ｇｌｙ）」と略す）、ニトロフェニルアラニン（ニトロｐｈｅ）、アミノフェニルアラニン（アミノｐｈｅまたはアミノ−Ｐｈｅ）、ベンジルフェニルアラニン（ベンジルｐｈｅ）、γ−カルボキシグルタミン酸（γ−カルボキシｇｌｕ）、ヒドロキシプロリン（ヒドロキシｐｒｏ）、ｐ−カルボキシル−フェニルアラニン（Ｃｐａ）、α−アミノアジピン酸（Ａａｄ）、Ｎα−メチルバリン（ＮＭｅＶａｌ）、Ｎ−α−メチルロイシン（ＮＭｅＬｅｕ）、Ｎα−メチルノルロイシン（ＮＭｅＮｌｅ）、シクロペンチルグリシン（Ｃｐｇ）、シクロヘキシルグリシン（Ｃｈｇ）、アセチルアルギニン（アセチルａｒｇ）、α，β−ジアミノプロピオン酸（Ｄｐｒ）、α，γ−ジアミノ酪酸（Ｄａｂ）、ジアミノプロピオン酸（Ｄａｐ）、シクロヘキシルアラニン（Ｃｈａ）、４−メチル−フェニルアラニン（ＭｅＰｈｅ）、β，β−ジフェニル−アラニン（ＢｉＰｈＡ）、アミノ酪酸（Ａｂｕ）、４−フェニル−フェニルアラニン（またはビフェニルアラニン；４Ｂｉｐ）、α−アミノ−イソ酪酸（Ａｉｂ）、ベータ−アラニン、ベータ−アミノプロピオン酸、ピペリジン酸、アミノカプロン酸、アミノヘプタン酸、アミノピメリン酸、デスモシン、ジアミノピメリン酸、Ｎ−エチルグリシン、Ｎ−エチルアスパラギン、ヒドロキシリジン、アロ−ヒドロキシリジン、イソデスモシン、アロ−イソロイシン、Ｎ−メチルグリシン、Ｎ−メチルイソロイシン、Ｎ−メチルバリン、４−ヒドロキシプロリン（Ｈｙｐ）、γ−カルボキシグルタミン酸塩、ε−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルリジン、ε−Ｎ−アセチルリジン、Ｏ−ホスホセリン、Ｎ−アセチルセリン、Ｎ−ホルミルメチオニン、３−メチルヒスチジン、５−ヒドロキシリジン、ω−メチルアルギニン、４−アミノ−Ｏ−フタル酸（４ＡＰＡ）、および他の類似のアミノ酸、ならびに特にリストされているもののいずれかの誘導体化された形態がある。

用語「単離された核酸分子」は、ポリペプチド類の、ペプチド類の、脂質類の、炭水化物類の、ポリヌクレオチド類の、または全ての核酸が供給源の細胞から単離されるときに核酸が天然に見出される他の材料の、少なくとも約５０パーセントから分離されている、５´から３´末端に読まれたデオキシリボヌクレオチドもしくはリボヌクレオチド塩基の一本鎖もしくは二本鎖ポリマー（例えば、本明細書に提供されるＧＤＦ１５核酸配列）またはその類似体を指す。好ましくは、単離された核酸分子は、他のコンタミネーションされている核酸分子、またはポリペプチド生成における使用または治療のための、診断のための、予防のための、もしくは研究のための使用を妨げるであろう、核酸の天然の環境で見出される他の分子を実質的に含まない。

用語「単離されたポリペプチド」および「単離されたタンパク質」は互換可能に使用され、ポリペプチド類の、ペプチド類の、脂質類の、炭水化物類の、ポリヌクレオチド類の、またはポリペプチドが供給源の細胞から単離されるときに天然に見出される他の材料の、少なくとも約５０、６０、７０、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、または９９パーセントから分離されているポリペプチド（例えば、本明細書で提供されるＧＤＦ１５ポリペプチド）を指す。好ましくは、単離されたポリペプチドは、いずれの他のコンタミネーションされているポリペプチド、または治療のための、診断のための、予防のための、もしくは研究のための使用を妨げるであろう、天然の環境で見出される他の汚染物質も実質的に含まない。

用語「コードする」は、１つ以上のアミノ酸をコードするポリヌクレオチド配列を指す。用語は、スタートまたはストップコドンを必要としない。アミノ酸配列は、ポリヌクレオチド配列により提供される６つの異なるリーディングフレームのいずれか１つにコードされることができる。

２つ以上の核酸またはポリペプチド配列の文脈において、用語「同一の」およびパーセント「同一性」は、同じである２つ以上の配列または下位配列を指す。「パーセント同一性」は、比較される分子内のアミノ酸間またはヌクレオチド間の同一の残基の割合を意味し、比較される分子の最小の大きさに基づき算出される。これらの計算において、（もしある場合）アライメントのギャップを、特定の算術的モデルまたはコンピュータプログラム（すなわち、「アルゴリズム」）により処理することができる。整列した核酸またはポリペプチドの同一性を算出するために使用することができる方法は、例えば、ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ，（Ｌｅｓｋ，Ａ．Ｍ．，ｅｄ．），（１９８８）ＮｅｗＹｏｒｋ：ＯｘｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ、ＢｉｏｃｏｍｐｕｔｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｃｓａｎｄＧｅｎｏｍｅＰｒｏｊｅｃｔｓ，（Ｓｍｉｔｈ，Ｄ．Ｗ．，ｅｄ．），１９９３，ＮｅｗＹｏｒｋ：ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ、ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｅｑｕｅｎｃｅＤａｔａ，ＰａｒｔＩ，（Ｇｒｉｆｆｉｎ，Ａ．Ｍ．，ａｎｄＧｒｉｆｆｉｎ，Ｈ．Ｇ．，ｅｄｓ．），１９９４，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ：ＨｕｍａｎａＰｒｅｓｓ、ｖｏｎＨｅｉｎｊｅ，Ｇ．，（１９８７）ＳｅｑｕｅｎｃｅＡｎａｌｙｓｉｓｉｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ，ＮｅｗＹｏｒｋ：ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ、ＳｅｑｕｅｎｃｅＡｎａｌｙｓｉｓＰｒｉｍｅｒ，（Ｇｒｉｂｓｋｏｖ，Ｍ．ａｎｄＤｅｖｅｒｅｕｘ，Ｊ．，ｅｄｓ．），１９９１，ＮｅｗＹｏｒｋ：Ｍ．ＳｔｏｃｋｔｏｎＰｒｅｓｓ、およびＣａｒｉｌｌｏｅｔａｌ．，（１９８８）ＳＩＡＭＪ．ＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｈ．４８：１０７３に記載のものを含む。

パーセント同一性を算出するときに、比較される配列を、配列間の最大の一致を与えるように配列する。パーセント同一性を決定するために使用されるコンピュータプログラムは、ＧＡＰ（Ｄｅｖｅｒｅｕｘｅｔａｌ．，（１９８４）Ｎｕｃｌ．ＡｃｉｄＲｅｓ．１２：３８７；ＧｅｎｅｔｉｃｓＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒｏｕｐ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＷｉｓｃｏｎｓｉｎ，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）を含む、ＧＣＧプログラムパッケージである。コンピュータアルゴリズムＧＡＰを使用して、パーセント配列同一性が決定される２個のポリペプチドまたはポリヌクレオチドを配列させる。配列を、各アミノ酸またはヌクレオチドに最適なマッチング（アルゴリズムにより決定される「一致スパン」）に整列する。ギャップ開始ペナルティ（平均対角成分の３倍として算出され、「平均対角成分」は、使用される比較行列の対角成分の平均であり、「対角成分」は特定の比較行列によりそれぞれ完全なアミノ酸の一致に割り当てられたスコアまたは数である）、およびギャップ伸長ペナルティ（通常、ギャップ開始ペナルティの１／１０）、ならびにＰＡＭ２５０またはＢＬＯＳＵＭ６２などの比較行列をアルゴリズムと併せて使用する。特定の実施形態において、標準的な比較行列（ＰＡＭ２５０比較行列には、Ｄａｙｈｏｆｆｅｔａｌ．，（１９７８）ＡｔｌａｓｏｆＰｒｏｔｅｉｎＳｅｑｕｅｎｃｅａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅ５：３４５−３５２；ＢＬＯＳＵＭ６２比較行列には、Ｈｅｎｉｋｏｆｆｅｔａｌ．，（１９９２）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．８９：１０９１５−１０９１９を参照）もアルゴリズムにより使用される。

ＧＡＰプログラムを使用する、ポリペプチドまたはヌクレオチド配列用のパーセント同一性を決定するために推奨されるパラメータは、以下のものである：
アルゴリズム：Ｎｅｅｄｌｅｍａｎｅｔａｌ．，１９７０，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．４８：４４３−４５３、
比較行列：Ｈｅｎｉｋｏｆｆｅｔａｌ．，１９９２、上記によるＢＬＯＳＵＭ６２、
ギャップペナルティ：１２（しかし、末端ギャップに対するペナルティは含まない）
ギャップ長ペナルティ：４
類似性の閾値：０

２つのアミノ酸配列を整列する特定のアライメントスキームは、２つの配列の短い領域のみのマッチングをもたらすことができ、この小さな整列された領域は、２つの全長配列との間に有意な関係はないけれども非常に高い配列同一性を有することができる。それに応じて、標的ポリペプチドの少なくとも５０個の連続するアミノ酸に及ぶアライメントを生じるよう所望される場合には、選択されたアライメント法（例えば、ＧＡＰプログラム）を調節することができる。

用語「ＧＤＦ１５ポリペプチド」および「ＧＤＦ１５タンパク質」は互換可能に使用され、哺乳類動物、例えば、ヒトまたはマウスに発現する天然の野生型ポリペプチドを意味する。この開示のために、用語「ＧＤＦ１５ポリペプチド」は、例えば、配列番号２の、３０８個のアミノ酸残基からなり、ヌクレオチド配列番号１によりコードされる（組み換え発現したときにストップコドンを含む必要はない）、いずれかの全長ＧＤＦ１５ポリペプチド；例えば、配列番号６の、２７９個のアミノ酸残基からなり、ヌクレオチド配列番号５によりコードされ（組み換え発現したときにストップコドンを含む必要はない）、全長ＧＤＦ１５ポリペプチドのアミノ酸末端で２９個のアミノ酸残基（すなわち、シグナルペプチドを構成する）が除去されている、ポリペプチドの活性およびプロドメインを含むいずれかの形態；および例えば、配列番号１０の、１１２個のアミノ酸残基からなり、ヌクレオチド配列番号９によりコードされ（組み換え発現したときにストップコドンを含む必要はない）、シグナル配列およびプロドメインが除去されている、プロドメインおよびシグナル配列が除去されている活性ドメインを含むポリペプチドのいずれかの形態を指すよう互換可能に使用することができる。ＧＤＦ１５ポリペプチドは、細菌の発現プロセスを遺伝子操作することにより、またはそのプロセスの結果として導入され得るアミノ末端メチオニンを含むことができるが、含まなくてもよい。

用語「ＧＤＦ１５ポリペプチド」はまた、天然のＧＤＦ１５ポリペプチド配列（例えば、配列番号２、６、または１０）が修飾されているＧＤＦ１５ポリペプチドを包含する。このような修飾は、非天然のアミノ酸、非天然のアミノ酸類体、およびアミノ酸模倣体との置換を含む、１つ以上のアミノ酸置換を含むが、それらに限定されない。

種々の実施形態において、ＧＤＦ１５ポリペプチドは、天然ＧＤＦ１５ポリペプチド（例えば、配列番号２、６、または１０）と少なくとも約８５パーセント同一であるアミノ酸配列を含む。他の実施形態において、ＧＤＦ１５ポリペプチドは、天然のＧＤＦ１５ポリペプチドアミノ酸配列（例えば、配列番号２、６、または１０）に少なくとも約９０パーセント、もしくは約９５、９６、９７、９８、または９９パーセント同一であるアミノ酸配列を含む。このようなＧＤＦ１５ポリペプチドは、好ましくは、しかしそうでなくてもよいが、野生型ＧＤＦ１５ポリペプチドの少なくとも１つの活性、例えば、血糖、インスリン、トリグリセライド、もしくはコレステロール値を低下させる能力、体重を低下させる能力、またはブドウ糖耐性、エネルギー消費、もしくはインスリン感受性を改良する能力を保有する。本発明はまた、このようなＧＤＦ１５ポリペプチド配列をコードする核酸分子を包含する。

本明細書に記載のように、ＧＤＦ１５ポリペプチドは、シグナル配列（配列番号２の残基１〜２９）を含むことができ、またはシグナル配列を除去させることができる（配列番号６を提供）。他の実施形態において、ヒトＧＤＦ１５ポリペプチドは、シグナル配列を除去させることができ、残基１９８で切断し、活性ドメインの主要配列からプロドメインの主要配列（配列番号２の残基３０〜１９８）を分離することができる。天然の生物学的に活性形態のＧＤＦ１５ポリペプチドは、プロセッシングされた成熟ペプチド（配列番号２の残基１９９〜３０８）のホモダイマーである。いくつかの例において、ＧＤＦ１５ポリペプチドは、対象と同じ種由来のＧＤＦ１５ポリペプチドの成熟形態で、対象の代謝障害を治療し、または改善させるために使用することができる。

ＧＤＦ１５ポリペプチドは、好ましくは生物学的に活性である。種々の各実施形態において、ＧＤＦ１５ポリペプチドは、シグナルペプチドが全長ＧＤＦ１５配列のＮ末端から除去されており、プロドメインが活性ドメインを切断している（しかし必ずしも除去する必要はない）成熟ＧＤＦ１５タンパク質の天然の形態の生物学的活性と等しい、それより大きい、またはそれ未満の生物学的活性を有する。生物学的活性の例として、血糖、インスリン、トリグリセライド、もしくはコレステロール値を低下させる能力、体重を低下させる能力、またはブドウ糖耐性、脂質耐性、もしくはインスリン感受性を改良する能力、尿糖およびタンパク質排出を低下させる能力がある。

本明細書で使用される用語「治療有効用量」および「治療有効量」は、治療される疾患または障害の症状の緩和または改善を含む、研究者、内科医、または他の臨床医により求められている、組織系、動物、またはヒトの生物学的または医学的反応を引き出すＧＤＦ１５ポリペプチドの量、すなわち、１つ以上の所望の生物学的または医学的反応の観察可能な値、例えば、血糖、インスリン、トリグリセライド、もしくはコレステロール値を低下させること、体重を減少させること、またはブドウ糖耐性、エネルギー消費、もしくはインスリン感受性を改良することを支持するＧＤＦ１５ポリペプチドの量を意味する。
ＩＩ．ＧＤＦ１５ポリペプチドおよび核酸

本明細書に開示されるように、本開示により記載されるＧＤＦ１５ポリペプチドを、標準的な分子生物方法論を使用して操作し、かつ／または生成することができる。種々の実施例において、配列番号２、６、または１０の全てまたは一部を含むことができる、ＧＤＦ１５をコードする核酸配列を適切なオリゴヌクレオチドプライマーを使用して、ゲノムＤＮＡまたはｃＤＮＡから単離し、かつ／または増幅することができる。プライマーを、標準的な（ＲＴ）−ＰＣＲ増幅技法に従い、本明細書に提供される核酸配列およびアミノ酸配列に基づいて設計することができる。次いで、増幅されたＧＤＦ１５核酸を適切なベクターにクローン化し、ＤＮＡ配列分析により特徴づけすることができる。

本明細書に提供されるＧＤＦ１５配列の全てまたは一部を単離または増幅するときにプローブとして使用するオリゴヌクレオチドを、標準的な合成技法、例えば、自動ＤＮＡ合成装置を使用して設計し、かつ生成することができ、またはより長いＤＮＡ配列から単離することができる。
ＩＩ．Ａ．天然および変異体ＧＤＦ１５ポリペプチド配列およびポリヌクレオチド配列

インビボにおいて、ＧＤＦ１５は、シグナル配列、プロドメイン、および活性ドメインを含む連続したアミノ酸配列として発現する。
全長ヒトＧＤＦ１５の３０８個アミノ酸配列は（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドンとともに示され）、
(M)PGQELRTVNGSQMLLVLLVLSWLPHGGALSLAEASRASFPGPSELHSEDSRFRELRKRYEDLLTRLRANQSWEDSNTDLVPAPAVRILTPEVRLGSGGHLHLRISRAALPEGLPEASRLHRALFRLSPTASRSWDVTRPLRRQLSLARPQAPALHLRLSPPPSQSDQLLAESSSARPQLELHLRPQAARGRRRARARNGDHCPLGPGRCCRLHTVRASLEDLGWADWVLSPREVQVTMCIGACPSQFRAANMHAQIKTSLHRLKPDTVPAPCCVPASYNPMVLIQKTDTGVSLQTYDDLLAKDCHCI（配列番号２）
であり、（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドン、および任意のストップコドンとともに示される）ＤＮＡ配列によりコードされる：
(ATG)CCCGGGCAAGAACTCAGGACGGTGAATGGCTCTCAGATGCTCCTGGTGTTGCTGGTGCTCTCGTGGCTGCCGCATGGGGGCGCCCTGTCTCTGGCCGAGGCGAGCCGCGCAAGTTTCCCGGGACCCTCAGAGTTGCACTCCGAAGACTCCAGATTCCGAGAGTTGCGGAAACGCTACGAGGACCTGCTAACCAGGCTGCGGGCCAACCAGAGCTGGGAAGATTCGAACACCGACCTCGTCCCGGCCCCTGCAGTCCGGATACTCACGCCAGAAGTGCGGCTGGGATCCGGCGGCCACCTGCACCTGCGTATCTCTCGGGCCGCCCTTCCCGAGGGGCTCCCCGAGGCCTCCCGCCTTCACCGGGCTCTGTTCCGGCTGTCCCCGACGGCGTCAAGGTCGTGGGACGTGACACGACCGCTGCGGCGTCAGCTCAGCCTTGCAAGACCCCAGGCGCCCGCGCTGCACCTGCGACTGTCGCCGCCGCCGTCGCAGTCGGACCAACTGCTGGCAGAATCTTCGTCCGCACGGCCCCAGCTGGAGTTGCACTTGCGGCCGCAAGCCGCCAGGGGGCGCCGCAGAGCGCGTGCGCGCAACGGGGACCACTGTCCGCTCGGGCCCGGGCGTTGCTGCCGTCTGCACACGGTCCGCGCGTCGCTGGAAGACCTGGGCTGGGCCGATTGGGTGCTGTCGCCACGGGAGGTGCAAGTGACCATGTGCATCGGCGCGTGCCCGAGCCAGTTCCGGGCGGCAAACATGCACGCGCAGATCAAGACGAGCCTGCACCGCCTGAAGCCCGACACGGTGCCAGCGCCCTGCTGCGTGCCCGCCAGCTACAATCCCATGGTGCTCATTCAAAAGACCGACACCGGGGTGTCGCTCCAGACCTATGATGACTTGTTAGCCAAAGACTGCCACTGCATATGA

（配列番号１）。
全長マウスＧＤＦ１５の３０３個のアミノ酸配列は（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドンとともに示され）、
(M)APPALQAQPPGGSQLRFLLFLLLLLLLLSWPSQGDALAMPEQRPSGPESQLNADELRGRFQDLLSRLHANQSREDSNSEPSPDPAVRILSPEVRLGSHGQLLLRVNRASLSQGLPEAYRVHRALLLLTPTARPWDITRPLKRALSLRGPRAPALRLRLTPPPDLAMLPSGGTQLELRLRVAAGRGRRSAHAHPRDSCPLGPGRCCHLETVQATLEDLGWSDWVLSPRQLQLSMCVGECPHLYRSANTHAQIKARLHGLQPDKVPAPCCVPSSYTPVVLMHRTDSGVSLQTYDDLVARGCHCA（配列番号４）
であり、（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドン、および任意のストップコドンとともに示される）ＤＮＡ配列によりコードされる：
(ATG)GCCCCGCCCGCGCTCCAGGCCCAGCCTCCAGGCGGCTCTCAACTGAGGTTCCTGCTGTTCCTGCTGCTGTTGCTGCTGCTGCTGTCATGGCCATCGCAGGGGGACGCCCTGGCAATGCCTGAACAGCGACCCTCCGGCCCTGAGTCCCAACTCAACGCCGACGAGCTACGGGGTCGCTTCCAGGACCTGCTGAGCCGGCTGCATGCCAACCAGAGCCGAGAGGACTCGAACTCAGAACCAAGTCCTGACCCAGCTGTCCGGATACTCAGTCCAGAGGTGAGATTGGGGTCCCACGGCCAGCTGCTACTCCGCGTCAACCGGGCGTCGCTGAGTCAGGGTCTCCCCGAAGCCTACCGCGTGCACCGAGCGCTGCTCCTGCTGACGCCGACGGCCCGCCCCTGGGACATCACTAGGCCCCTGAAGCGTGCGCTCAGCCTCCGGGGACCCCGTGCTCCCGCATTACGCCTGCGCCTGACGCCGCCTCCGGACCTGGCTATGCTGCCCTCTGGCGGCACGCAGCTGGAACTGCGCTTACGGGTAGCCGCCGGCAGGGGGCGCCGAAGCGCGCATGCGCACCCAAGAGACTCGTGCCCACTGGGTCCGGGGCGCTGCTGTCACTTGGAGACTGTGCAGGCAACTCTTGAAGACTTGGGCTGGAGCGACTGGGTGCTGTCCCCGCGCCAGCTGCAGCTGAGCATGTGCGTGGGCGAGTGTCCCCACCTGTATCGCTCCGCGAACACGCATGCGCAGATCAAAGCACGCCTGCATGGCCTGCAGCCTGACAAGGTGCCTGCCCCGTGCTGTGTCCCCTCCAGCTACACCCCGGTGGTTCTTATGCACAGGACAGACAGTGGTGTGTCACTGCAGACTTATGATGACCTGGTGGCCCGGGGCTGCCACTGCGCTTGA

（配列番号３）。
２９個の残基シグナル配列の切断後のヒトＧＤＦ１５のアミノ酸配列は（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドンとともに示され）：
(M)LSLAEASRASFPGPSELHSEDSRFRELRKRYEDLLTRLRANQSWEDSNTDLVPAPAVRILTPEVRLGSGGHLHLRISRAALPEGLPEASRLHRALFRLSPTASRSWDVTRPLRRQLSLARPQAPALHLRLSPPPSQSDQLLAESSSARPQLELHLRPQAARGRRRARARNGDHCPLGPGRCCRLHTVRASLEDLGWADWVLSPREVQVTMCIGACPSQFRAANMHAQIKTSLHRLKPDTVPAPCCVPASYNPMVLIQKTDTGVSLQTYDDLLAKDCHCI（配列番号６）
であり、（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドン、および任意のストップコドンとともに示される）ＤＮＡ配列によりコードされる：
(ATG)CTGTCTCTGGCCGAGGCGAGCCGCGCAAGTTTCCCGGGACCCTCAGAGTTGCACTCCGAAGACTCCAGATTCCGAGAGTTGCGGAAACGCTACGAGGACCTGCTAACCAGGCTGCGGGCCAACCAGAGCTGGGAAGATTCGAACACCGACCTCGTCCCGGCCCCTGCAGTCCGGATACTCACGCCAGAAGTGCGGCTGGGATCCGGCGGCCACCTGCACCTGCGTATCTCTCGGGCCGCCCTTCCCGAGGGGCTCCCCGAGGCCTCCCGCCTTCACCGGGCTCTGTTCCGGCTGTCCCCGACGGCGTCAAGGTCGTGGGACGTGACACGACCGCTGCGGCGTCAGCTCAGCCTTGCAAGACCCCAGGCGCCCGCGCTGCACCTGCGACTGTCGCCGCCGCCGTCGCAGTCGGACCAACTGCTGGCAGAATCTTCGTCCGCACGGCCCCAGCTGGAGTTGCACTTGCGGCCGCAAGCCGCCAGGGGGCGCCGCAGAGCGCGTGCGCGCAACGGGGACCACTGTCCGCTCGGGCCCGGGCGTTGCTGCCGTCTGCACACGGTCCGCGCGTCGCTGGAAGACCTGGGCTGGGCCGATTGGGTGCTGTCGCCACGGGAGGTGCAAGTGACCATGTGCATCGGCGCGTGCCCGAGCCAGTTCCGGGCGGCAAACATGCACGCGCAGATCAAGACGAGCCTGCACCGCCTGAAGCCCGACACGGTGCCAGCGCCCTGCTGCGTGCCCGCCAGCTACAATCCCATGGTGCTCATTCAAAAGACCGACACCGGGGTGTCGCTCCAGACCTATGATGACTTGTTAGCCAAAGACTGCCACTGCATATGA

（配列番号５）。
３２個の残基シグナル配列の切断後のマウスＧＤＦ１５のアミノ酸配列は（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドンとともに示され）：
(M)SQGDALAMPEQRPSGPESQLNADELRGRFQDLLSRLHANQSREDSNSEPSPDPAVRILSPEVRLGSHGQLLLRVNRASLSQGLPEAYRVHRALLLLTPTARPWDITRPLKRALSLRGPRAPALRLRLTPPPDLAMLPSGGTQLELRLRVAAGRGRRSAHAHPRDSCPLGPGRCCHLETVQATLEDLGWSDWVLSPRQLQLSMCVGECPHLYRSANTHAQIKARLHGLQPDKVPAPCCVPSSYTPVVLMHRTDSGVSLQTYDDLVARGCHCA（配列番号８）
であり、（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドン、および任意のストップコドンとともに示される）ＤＮＡ配列によりコードされる：
(ATG)TCGCAGGGGGACGCCCTGGCAATGCCTGAACAGCGACCCTCCGGCCCTGAGTCCCAACTCAACGCCGACGAGCTACGGGGTCGCTTCCAGGACCTGCTGAGCCGGCTGCATGCCAACCAGAGCCGAGAGGACTCGAACTCAGAACCAAGTCCTGACCCAGCTGTCCGGATACTCAGTCCAGAGGTGAGATTGGGGTCCCACGGCCAGCTGCTACTCCGCGTCAACCGGGCGTCGCTGAGTCAGGGTCTCCCCGAAGCCTACCGCGTGCACCGAGCGCTGCTCCTGCTGACGCCGACGGCCCGCCCCTGGGACATCACTAGGCCCCTGAAGCGTGCGCTCAGCCTCCGGGGACCCCGTGCTCCCGCATTACGCCTGCGCCTGACGCCGCCTCCGGACCTGGCTATGCTGCCCTCTGGCGGCACGCAGCTGGAACTGCGCTTACGGGTAGCCGCCGGCAGGGGGCGCCGAAGCGCGCATGCGCACCCAAGAGACTCGTGCCCACTGGGTCCGGGGCGCTGCTGTCACTTGGAGACTGTGCAGGCAACTCTTGAAGACTTGGGCTGGAGCGACTGGGTGCTGTCCCCGCGCCAGCTGCAGCTGAGCATGTGCGTGGGCGAGTGTCCCCACCTGTATCGCTCCGCGAACACGCATGCGCAGATCAAAGCACGCCTGCATGGCCTGCAGCCTGACAAGGTGCCTGCCCCGTGCTGTGTCCCCTCCAGCTACACCCCGGTGGTTCTTATGCACAGGACAGACAGTGGTGTGTCACTGCAGACTTATGATGACCTGGTGGCCCGGGGCTGCCACTGCGCTTGA
（配列番号７）。

９個の分子間ジスルフィド結合を含むホモダイマーを含む、ヒトＧＤＦ１５の組み換え活性形態のアミノ酸配列は（括弧内に任意のＮ末端メチオニン残基とともに示され）：
(M)ARNGDHCPLGPGRCCRLHTVRASLEDLGWADWVLSPREVQVTMCIGACPSQFRAANMHAQIKTSLHRLKPDTVPAPCCVPASYNPMVLIQKTDTGVSLQTYDDLLAKDCHCI（配列番号１０）
であり、（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドン、および任意のストップコドンとともに示される）ＤＮＡ配列によりコードされる：
(ATG)GCGCGCAACGGGGACCACTGTCCGCTCGGGCCCGGGCGTTGCTGCCGTCTGCACACGGTCCGCGCGTCGCTGGAAGACCTGGGCTGGGCCGATTGGGTGCTGTCGCCACGGGAGGTGCAAGTGACCATGTGCATCGGCGCGTGCCCGAGCCAGTTCCGGGCGGCAAACATGCACGCGCAGATCAAGACGAGCCTGCACCGCCTGAAGCCCGACACGGTGCCAGCGCCCTGCTGCGTGCCCGCCAGCTACAATCCCATGGTGCTCATTCAAAAGACCGACACCGGGGTGTCGCTCCAGACCTATGATGACTTGTTAGCCAAAGACTGCCACTGCATATAA
（配列番号９）。

９個の分子間ジスルフィド結合を含むホモダイマーを含む、マウスＧＤＦ１５の組み換え活性形態のアミノ酸配列は（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドンとともに示され）：
(M)SAHAHPRDSCPLGPGRCCHLETVQATLEDLGWSDWVLSPRQLQLSMCVGECPHLYRSANTHAQIKARLHGLQPDKVPAPCCVPSSYTPVVLMHRTDSGVSLQTYDDLVARGCHCA（配列番号１２）
であり、（括弧内に任意のＮ末端メチオニンコドン、および任意のストップコドンとともに示される）ＤＮＡ配列によりコードされる：
(ATG)AGCGCGCATGCGCACCCAAGAGACTCGTGCCCACTGGGTCCGGGGCGCTGCTGTCACCTGGAGACTGTGCAGGCAACTCTTGAAGACTTGGGCTGGAGCGACTGGGTGTTGTCCCCGCGCCAGCTGCAGCTGAGCATGTGCGTGGGCGAGTGTCCCCACCTGTATCGCTCCGCGAACACGCATGCGCAGATCAAAGCACGCCTGCATGGCCTGCAGCCTGACAAGGTGCCTGCCCCGTGCTGTGTCCCCTCCAGCTACACCCCGGTGGTTCTTATGCACAGGACAGACAGTGGTGTGTCACTGCAGACTTATGATGACCTGGTGGCCCGGGGCTGCCACTGCGCTTGA（配列番号１１）。

本明細書に記載のように、用語「ＧＤＦ１５ポリペプチド」は、ヒトアミノ酸配列番号２、６、および１０を含むＧＤＦポリペプチドを指す。しかし、用語「ＧＤＦ１５ポリペプチド」はまた、１つ以上のアミノ酸によって、天然のＧＤＦポリペプチド配列、例えば、配列番号２、６、および１０のアミノ酸配列と異なり、その結果、配列が配列番号２、６、および１０と少なくとも８５％同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドを包含する。ＧＤＦポリペプチドを、１つ以上のアミノ酸置換を保存的または非保存的のいずれかで導入することにより、および天然または非天然のアミノ酸をＧＤＦ１５ポリペプチドの特定の位置で使用することにより生成することができる。

「保存的アミノ酸置換」は、自然のアミノ酸残基（すなわち、野生型ＦＧＦ２１ポリペプチド配列の所与の位置に見出される残基）と、その位置のアミノ酸残基の極性または電荷にほとんどまたは全く影響しないような非自然の残基（すなわち、野生型ＦＧＦ２１ポリペプチド配列の同じ位置に見出されない残基）との置換を含むことができる。保存的アミノ酸置換はまた、生物系の合成によるものよりむしろ化学ペプチド合成により典型的に組み込まれる非天然のアミノ酸残基を包含する。これらは、ペプチド模倣体および他のアミノ酸部分の逆転つまり反転形態を含む。

天然の残基を、共通の側鎖特性に基づき各クラスに分類することができる：
（１）疎水性：ノルロイシン、Ｍｅｔ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、
（２）中性親水性：Ｃｙｓ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、
（３）酸性：Ａｓｐ、Ｇｌｕ、
（４）塩基性：Ａｓｎ、Ｇｌｎ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、
（５）鎖配向に影響する残基：Ｇｌｙ、Ｐｒｏ、および
（６）芳香族：Ｔｒｐ、Ｔｙｒ、Ｐｈｅ。

アミノ酸のさらなる基も、例えば、Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ（１９８４）ＰＲＯＴＥＩＮＳ：ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＡＮＤＭＯＬＥＣＵＬＡＲＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ（２ｄＥｄ．１９９３），Ｗ．Ｈ．ＦｒｅｅｍａｎａｎｄＣｏｍｐａｎｙに記載の原理を使用して配合することができる。いくつかの例において、これは、２つ以上の上記の特徴に基づいた置換をさらに特徴づけるのに有用であり得る（例えば、Ｔｈｒ残基などの「小極性」残基との置換が、適切な文脈において高度な保存的置換を表すことができる）。

保存的置換は、これらのクラスの１つの１メンバーを同じクラスの別のメンバーに置き換えることを含む。非保存的置換は、これらのクラスの１つの１メンバーを別のクラスからの１メンバーに置き換えることを含むことができる。

上記の分類のものに類似の公知の生理化学特性を有する合成、希少、または修飾アミノ酸残基を、配列中の特定のアミノ酸残基の「保存的」置換物として使用することができる。例えば、Ｄ−Ａｒｇ残基は、典型的なＬ−Ａｒｇ残基の置換物として作用し得る。これはまた、特定の置換が上記のクラスの２つ以上の条件に記載され得る場合であり得る（例えば、小さく、かつ疎水性の残基との置換は、１個のアミノ酸を、上記のクラスと、もしくは両方の定義を満たす、このような残基に類似の生理化学特性を有することが当技術分野において知られている他の合成、希少、または修飾残基との両方に見出される残基（複数可）と置換することを意味する）。

配列番号１、５、および９に縮重したもの、および配列番号２、６、および１０のポリペプチド変異体をコードするものを含む、本明細書に提供されるＧＤＦ１５ポリペプチドをコードする核酸配列は、本開示の他の態様を形成する。
ＩＩ．Ｂ．ＧＤＦ１５ベクター

本明細書に提供されるＧＤＦ１５核酸配列を発現するために、適切なコード配列、例えば、配列番号１、５、または９を、適切なベクターにクローン化することができ、適切な宿主に導入後、配列を、当技術分野で公知の標準的なクローニングおよび発現技法に従い、コードされたポリペプチドを生成するよう発現させることができる（例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊ．，Ｆｒｉｔｓｈ，Ｅ．Ｆ．，ａｎｄＭａｎｉａｔｉｓ，Ｔ．ＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｌｏｎｉｎｇ：ＡＬａｂｏｒａｔｏｒｙＭａｎｕａｌ２ｎｄ，ｅｄ．，ＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇＨａｒｂｏｒＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇＨａｒｂｏｒＬａｂｏｒａｔｏｒｙＰｒｅｓｓ，ＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇＨａｒｂｏｒ，Ｎ．Ｙ．，１９８９に記載）。本発明はまた、本発明の核酸配列を含むこのようなベクターに関する。

「ベクター」は、（ａ）ポリペプチドをコードする核酸配列の発現を促進し、（ｂ）そこからポリペプチドの生成を促進し、（ｃ）標的細胞の遺伝子導入／形質転換を促進し、（ｄ）核酸配列の複製を促進し、（ｅ）核酸の安定性を促進し、（ｆ）核酸および／または形質転換した／遺伝子導入された細胞の検出を促進し、かつ／または（ｇ）そうでなければ有利な生物学的および／または生理化学的機能を、ポリペプチドをコードする核酸に付与する送達ビヒクルを指す。ベクターは、染色体の、非染色体の、および合成核酸のベクター（適切な発現制御要素のセットを含む核酸配列）を含む任意の適切なベクターであってよい。このようなベクターの例として、ＳＶ４０の誘導体、細菌プラスミド、ファージＤＮＡ、バキュロウイルス、酵母プラスミド、プラスミドおよびファージＤＮＡの組み合わせ由来のベクター、およびウイルス核酸（ＲＮＡまたはＤＮＡ）ベクターがある。

組み換え発現ベクターを、原核生物の（例えば、大腸菌）、または真核生物の細胞（例えば、バキュロウイルス発現ベクターを使用する昆虫細胞、酵母細胞、または哺乳類動物細胞）内のＧＤＦ１５タンパク質の発現用に設計することができる。代表的な宿主細胞は、大腸菌株のＴＯＰ１０Ｆ´、ＴＯＰ１０、ＤＨ１０Ｂ、ＤＨ５ａ、ＨＢ１０１、Ｗ３１１０、ＢＬ２１（ＤＥ３）、およびＢＬ２１（ＤＥ３）ｐＬｙｓＳ、ＢＬＵＥＳＣＲＩＰＴ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）、哺乳類動物細胞株のＣＨＯ、ＣＨＯ−Ｋ１、ＨＥＫ２９３、２９３−ＥＢＮＡｐＩＮベクター（ＶａｎＨｅｅｋｅ＆Ｓｃｈｕｓｔｅｒ，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６４：５５０３−５５０９（１９８９）、ｐＥＴベクター（Ｎｏｖａｇｅｎ，ＭａｄｉｓｏｎＷｉｓ．）を含むクローニングおよび発現に典型的に使用されるこれらの宿主を含む。代替として、組み換え発現ベクターを、インビトロで、例えば、Ｔ７プロモーター制御配列およびＴ７ポリメラーゼ、およびインビトロ翻訳システムを使用して転写および翻訳することができる。好ましくは、ベクターは、ポリペプチドをコードする核酸配列を含有するクローニング部位のプロモーター上流を含有する。スイッチオンおよびオフすることができるプロモーターの例として、ｌａｃプロモーター、Ｔ７プロモーター、ｔｒｃプロモーター、ｔａｃプロモーター、およびｔｒｐプロモーターがある。

それゆえ、本明細書において、組み換えＧＤＦ１５の発現を促進するＧＤＦ１５をコードする核酸配列を含むベクターを提供する。種々の実施形態において、ベクターは、ＧＤＦ１５の発現を制御する操作可能に結合した核酸配列を含む。ベクターは、任意の適切なプロモーター、エンハンサー、および他の発現促進要素を含み、または関連し得る。このような要素の例として、強力な発現プロモーター（例えば、ヒトＣＭＶＩＥプロモーター／エンハンサー、ＲＳＶプロモーター、ＳＶ４０プロモーター、ＳＬ３−３プロモーター、ＭＭＴＶプロモーター、またはＨＩＶＬＴＲプロモーター、ＥＦ１αプロモーター、ＣＡＧプロモーター）、有効なポリ（Ａ）末端配列、大腸菌のプラスミド生成物の複製源、選択可能なマーカーとしての抗生物質耐性遺伝子、および／または便利なクローニング部位（例えば、ポリリンカー）がある。ベクターはまた、ＣＭＶＩＥなどの構成的プロモーターとは反対の誘導性プロモーターを含むことができる。一態様において、肝臓または膵臓組織などの代謝関連組織内の配列の発現を促進する組織特異的プロモーターに操作可能に結合するＧＤＦ１５ポリペプチドをコードする配列を含む核酸を提供する。
ＩＩ．Ｃ．宿主細胞

本開示の別の態様において、本明細書に開示されるＧＤＦ１５核酸およびベクターを含む宿主細胞を提供する。種々の実施形態において、ベクターまたは核酸は、宿主細胞ゲノムに融合されるが、他の実施形態において、ベクターまたは核酸は過剰な染色体となる。

このような核酸、ベクター、またはそのいずれかもしくは両方の組み合わせを含む酵母、細菌（例えば、大腸菌）、および哺乳類動物細胞（例えば、不死化哺乳類動物細胞）などの組み換え細胞を提供する。種々の実施形態において、ＧＤＦ１５ポリペプチドの発現をコードする配列を含む、プラスミド、コスミド、ファージミド、または線形発現要素などの非融合核酸を含む細胞を提供する。

本明細書に提供されるＧＤＦ１５ポリペプチドをコードする核酸配列を含むベクターを、形質転換により、または遺伝子導入により宿主細胞に導入することができる。発現ベクターを用いて細胞を形質転換する方法は十分に公知である。

ＧＤＦ１５をコードする核酸を、ウイルスベクターを介して宿主細胞または宿主動物に位置付けし、かつ／または送達することができる。任意の適切なウイルスベクターをこのキャパシティで使用することができる。ウイルスベクターは、所望の宿主細胞内での本発明の核酸の送達、複製、および／または発現を促進する、任意の数のウイルスポリヌクレオチドを単独または１つ以上のウイルスタンパク質と組み合わせたものを含むことができる。ウイルスベクターは、ウイルス核酸およびＧＤＦ１５ポリペプチドをコードする核酸を含む、ウイルスゲノム、ウイルスタンパク質／核酸抱合体、ウイルス様粒子（ＶＬＰ）または無傷のウイルス粒子の全てまたは一部を含むポリヌクレオチドであってよい。ウイルス粒子ウイルスベクターは、野生型ウイルス粒子または修飾ウイルス粒子を含むことができる。ウイルスベクターは、アデノウイルスベクターアンプリコンなどの、複製および／または発現のために別のベクターまたは野生型ウイルスの存在を必要とするベクターであってよい（例えば、ウイルスベクターは、ヘルパー依存型ウイルスであってよい）。典型的に、このようなウイルスベクターは、野生型ウイルス粒子、または導入遺伝子のキャパシティを増大させ、もしくは核酸の遺伝子導入および／または発現を補助する、タンパク質および／または核酸含量を改変したウイルス粒子からなる（このようなベクターの例として、ヘルペスウイルス／ＡＡＶアンプリコンがある）。典型的に、ウイルスベクターは、通常ヒトに感染するウイルスと同様であり、かつ／またはそれに由来する。この点において、適切なウイルスベクター粒子は、例えば、アデノウイルスベクター粒子（アデノウイルス科の任意のウイルスまたはそのウイルス由来を含む）、アデノ随伴ウイルスベクター粒子（ＡＡＶベクター粒子）、または他のパルボウイルスおよびパルボウイルスベクター粒子、パピローマウイルスベクター粒子、フラビウイルスベクター、アルファウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター、ポックスウイルスベクター、レトロウイルスベクター、ならびにレンチウイルスベクターを含む。
ＩＩ．Ｄ．ＧＤＦ１５ポリペプチドの単離

本明細書に記載のように発現したＧＤＦ１５ポリペプチドを、標準的なタンパク質精製方法を使用して単離することができる。ＧＤＦ１５ポリペプチドを、天然に発現する細胞から単離することができ、またはＧＤＦ１５を発現するよう遺伝子操作されている細胞、例えば、天然にＧＤＦ１５を発現しない細胞から単離することができる。

ＧＤＦ１５ポリペプチドを単離するために使用することができるタンパク質精製方法、ならびに関連の材料および試薬は当技術分野で公知である。ＧＤＦ１５ポリペプチドを精製する例示的方法は、以下の本明細書の実施例に記載される。ＧＤＦ１５ポリペプチドを単離するために有用であり得るさらなる精製方法を、ＢｏｏｔｃｏｖＭＲ，１９９７，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９４：１１５１４−９，ＦａｉｒｌｉｅＷＤ，２０００，Ｇｅｎｅ２５４：６７−７６などの参照文献に見出すことができる。
ＩＩＩ．ＧＤＦ１５ポリペプチドを含む薬学的組成物

ＧＤＦ１５ポリペプチドを含む薬学的組成物を提供する。このようなＧＤＦ１５ポリペプチド薬学的組成物は、投与形態の適切性において選択された薬学的に、または生理学的に許容される配合剤と混合した治療有効量のＧＤＦ１５ポリペプチドを含むことができる。本明細書で使用される用語「薬学的に許容される担体」または「生理学的に許容される担体」は、ヒトまたは非ヒト対象の体内へのＧＤＦ１５ポリペプチドの送達を達成し、または強化するために適した１つ以上の配合剤を指す。この用語は、生理学的に相溶性である、任意および全ての溶剤、分散媒体、被覆物、抗菌性および抗真菌性薬剤、等張性および吸収遅延剤などを含む。薬学的に許容される担体の例として、１種以上の水、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなど、ならびにそれらの組み合わせを含む。いくつかの例において、等張性剤、例えば、薬学的組成物中にマンニトール、ソルビトール、または塩化ナトリウムなどの糖つまり多価アルコールを含むことが好ましいだろう。ＧＤＦ１５ポリペプチドの貯蔵寿命または効力を強化する、湿潤剤などの薬学的に許容される物質、または湿潤剤もしくは乳化剤、防腐剤もしくは緩衝液などの少量の補助物質はまた、担体として作用し、またはその構成要素を形成することができる。許容される薬学的に許容される担体は、使用される用量および濃度にてレシピエントに非毒性であることが好ましい。

薬学的組成物は、例えば、組成物のｐＨ、浸透圧、粘度、透明度、色、等張性、臭い、滅菌、安定性、溶解もしくは放出の割合、吸着、または浸透を改変、維持、または保存するための配合剤（複数可）を含有することができる。適切な配合剤は、アミノ酸（例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニン、またはリジン）、抗菌剤、抗酸化剤（例えば、アスコルビン酸、亜硫酸ナトリウム、または亜硫酸水素ナトリウム）、緩衝液（例えば、ホウ酸、重炭酸、Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、クエン酸、リン酸、または他の有機酸）、嵩高剤（例えば、マンニトールまたはグリシン）、キレート化剤（例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ））、錯化剤（例えば、カフェイン、ポリビニルピロリドン、ベータ−シクロデキストリン、またはヒドロキシプロピル−ベータ−シクロデキストリン）、充填剤、単糖類、二糖類、および他の炭水化物（例えば、グルコース、マンノース、またはデキストリン）、タンパク質（例えば、血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリン）、着色剤、香料、および希釈剤、乳化剤、親水性ポリマー（例えば、ポリビニルピロリドン）、低分子量ポリペプチド、塩形成対イオン（例えば、ナトリウム）、防腐剤（例えば、塩化ベンザルコニウム、安息香酸、サリチル酸、チメロサール、フェネチルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン、クロルヘキシジン、ソルビン酸、または過酸化水素）、溶剤（例えば、グリセリン、プロピレングリコール、またはポリエチレングリコール）、糖アルコール（例えば、マンニトールまたはソルビトール）、懸濁剤、界面活性剤、または湿潤剤（例えば、プルロニック、ＰＥＧ、ソルビタンエステル、ポリソルベート、例えば、ポリソルベート２０もしくはポリソルベート８０、トリトン、トロメタミン、レシチン、コレステロール、またはチロキサパル）、安定性増強剤（例えば、スクロースまたはソルビトール）、張性増強剤（アルカリ金属ハロゲン化物−好ましくは塩化ナトリウムもしくは塩化カリウム−またはマンニトールソルビトール）、送達ビヒクル、希釈剤、賦形剤、および／または薬学的補助剤を含むがそれらに限定されない（例えば、ＲＥＭＩＮＧＴＯＮ：ＴＨＥＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＰＲＡＣＴＩＣＥＯＦＰＨＡＲＭＡＣＹ，１９ｔｈｅｄｉｔｉｏｎ，（１９９５）、Ｂｅｒｇｅｅｔａｌ．，Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．，６６６１），１−１９（１９７７）を参照のこと。さらなる関連の原理、方法、および物質は、例えば、Ｌｉｅｂｅｒｍａｎｅｔａｌ．，ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬＤＯＳＡＧＥＦＯＲＭＳ−ＤＩＳＰＥＲＳＥＳＹＳＴＥＭＳ（２ｎｄｅｄ．，ｖｏｌ．３，１９９８）、Ａｎｓｅｌｅｔａｌ．，ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬＤＯＳＡＧＥＦＯＲＭＳ＆ＤＲＵＧＤＥＬＩＶＥＲＹＳＹＳＴＥＭＳ（７ｔｈｅｄ．２０００）、Ｍａｒｔｉｎｄａｌｅ，ＴＨＥＥＸＴＲＡＰＨＡＲＭＡＣＯＰＥＩＡ（３１ｓｔｅｄｉｔｉｏｎ），Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬＳＣＩＥＮＣＥＳ（１６ｔｈ−２０^ｔｈａｎｄｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｅｄｉｔｉｏｎｓ）、ＴｈｅＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌＢａｓｉｓＯｆＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ，ＧｏｏｄｍａｎａｎｄＧｉｌｍａｎ，Ｅｄｓ．（９ｔｈｅｄ．−−１９９６）、ＷｉｌｓｏｎａｎｄＧｉｓｖｏｌｄｓ’ＴＥＸＴＢＯＯＫＯＦＯＲＧＡＮＩＣＭＥＤＩＣＩＮＡＬＡＮＤＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬＣＨＥＭＩＳＴＲＹ，ＤｅｌｇａｄｏａｎｄＲｅｍｅｒｓ，Ｅｄｓ．（１０ｔｈｅｄ．，１９９８）に記載されている。薬学的に許容される組成物を配合する原理も、任意の目的のため参照により本明細書に組み込まれる、例えば、Ａｕｌｔｏｎ，ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＳ：ＴＨＥＳＣＩＥＮＣＥＯＦＤＯＳＡＧＥＦＯＲＭＤＥＳＩＧＮ，ＣｈｕｒｃｈｉｌｌＬｉｖｉｎｇｓｔｏｎｅ（ＮｅｗＹｏｒｋ）（１９８８）、ＥＸＴＥＭＰＯＲＡＮＥＯＵＳＯＲＡＬＬＩＱＵＩＤＤＯＳＡＧＥＰＲＥＰＡＲＡＴＩＯＮＳ，ＣＳＨＰ（１９９８））に記載されている。

最適な薬学的組成物は、例えば、目的の投与経路、送達形式、および所望の用量に応じて当業者により決定される（例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬＳＣＩＥＮＣＥＳ、上記を参照のこと）。このような組成物は、ＧＤＦ１５ポリペプチドの物理状態、安定性、インビボ放出の割合、およびインビボクリアランスの割合に影響を及ぼし得る。

薬学的組成物の主要なビヒクルまたは担体は本来、水性または非水性のいずれかであってよい。例えば、注射に適したビヒクルまたは担体は、非経口投与の組成物に共通の他の材料とともに補充することができる、水、生理学的食塩溶液、または人工脊髄液であってよい。中性緩衝生理食塩水または血清アルブミンと混合した生理食塩水は、さらに例示的なビヒクルである。他の例示的薬学的組成物は、約ｐＨ７．０〜８．５のＴｒｉｓ緩衝液または約ｐＨ４．０〜５．５の酢酸緩衝液を含み、これはソルビトールまたは適切な置換物をさらに含むことができる。本発明の一実施形態において、ＦＧＦ２１ポリペプチド突然変異体組成物を、凍結乾燥ケーキまたは水溶液の形態で、所望の純度を有する選択された組成物と、最適な配合剤を混合することにより保存用に調製することができる（Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬＳＣＩＥＮＣＥＳ、上記）。さらに、ＧＤＦ１５ポリペプチド生成物を、スクロースなどの適切な賦形剤を使用して凍結乾燥物として配合することができる。

ＧＤＦ１５ポリペプチド薬学的組成物を、非経口送達用に選択することができる。代替として、組成物を、吸入用または経口などの消化管を通した送達用に選択することができる。このような薬学的に許容される組成物の調製は、当技術分野の技能の範囲内である。

配合物構成要素は、投与部位に許容される濃度で存在する。例えば、緩衝液を使用し、組成物を生理学的ｐＨまたはわずかに低いｐＨ、典型的に約５〜約８のｐＨの範囲内で維持する。

非経口投与を考慮するときに、本発明に使用する治療組成物は、薬学的に許容されるビヒクル中に所望のＧＤＦ１５ポリペプチドを含む、パイロジェンフリーの、非経口に許容される水溶液の形態であってよい。非経口注射に特に適切なビヒクルは、ＧＤＦ１５ポリペプチドが適切に保存された滅菌、等張性溶液として配合される滅菌蒸留水である。さらに別の調製は、所望の分子と、後にデポ注射を介して送達することができる生成物を徐放性または持続性放出する、注射可能なマイクロスフィア、生浸食性粒子、ポリマー化合物（例えば、ポリ乳酸またはポリグリコール酸）、ビーズ、またはリポソームなどの物質との配合を含むことができる。ヒアルロン酸も使用することができ、これは、血液循環の持続時間を促進する効果を有し得る。所望の分子を導入するための他の適切な手段は、埋め込み可能な薬物送達デバイスを含む。

一実施形態において、薬学的組成物を吸入用に配合することができる。例えば、ＧＤＦ１５ポリペプチドを吸入用乾燥粉末として配合することができる。ＧＤＦ１５ポリペプチド吸入溶液もエアロゾル送達用の噴射剤とともに配合することができる。さらに別の実施形態において、溶液を霧状にすることができる。肺内投与は、国際公開ＷＯ９４／２００６９号にさらに記載されており、これは化学的に修飾されたタンパク質の肺内送達について記載している。

特定の配合物を経口投与することができることも考慮されている。本発明の一実施形態において、この様式で投与されるＧＤＦ１５ポリペプチドを、錠剤およびカプセルなどの固体剤形の化合時に慣習的に使用されるこれらの担体を用いてまたは用いずに配合することができる。例えば、カプセルを、バイオアベイラビリティが最大となり、全身循環前の分解が最小であるときに消化管の地点で配合物の活性部分が放出されるよう設計することができる。さらなる物質をＧＤＦ１５ポリペプチドの吸収を促進するために含むことができる。希釈剤、香料、低融点ワックス、植物油、潤滑剤、懸濁剤、錠剤崩壊剤、および結合剤も使用することができる。

別の薬学的組成物は、錠剤の製造に適した非毒性賦形剤との混合物中に有効量のＧＤＦ１５ポリペプチドを含むことができる。滅菌水または別の適切なビヒクルに錠剤を溶解させることにより、溶液を単位剤形に調製することができる。適切な賦形剤は、不活性希釈剤、例えば、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、もしくは重炭酸、ラクトース、またはリン酸カルシウム；または結合剤、例えば、スターチ、ゼラチン、またはアカシア；あるいは潤滑剤、例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、またはタルクを含むが、それらに限定されない。

持続性または徐放性送達配合物にＧＤＦ１５ポリペプチドを含む配合物を含む、さらなるＧＤＦ１５ポリペプチド薬学的組成物は、当業者に明らかである。種々の他の持続性または徐放性送達手段、例えば、リポソーム担体、生浸食性マイクロ粒子、または多孔質ビーズ、およびデポ注射液を配合する技法も、当業者に公知である（例えば、薬学的組成物の送達用の多孔質ポリマーマイクロ粒子の徐放性放出について記載している、国際公開ＷＯ９３／１５７２２号、ならびにマイクロスフィア／マイクロ粒子の調製および使用について考察している、Ｗｉｓｃｈｋｅ＆Ｓｃｈｗｅｎｄｅｍａｎ，２００８，Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｈａｒｍ．３６４：２９８−３２７、およびＦｒｅｉｂｅｒｇ＆Ｚｈｕ，２００４，Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｈａｒｍ．２８２：１−１８を参照のこと）。本明細書に記載のように、ヒドロゲルは、持続性または徐放性送達配合物の一例である。

持続放出性調製物のさらなる例として、形状物、例えば、フィルムまたはマイクロカプセルの形態の半透性ポリマーマトリクスがある。持続放出性マトリクスは、ポリエステル、ヒドロゲル、ポリラクチド（米国特許第３７７３９１９号および欧州特許第００５８４８１号）、Ｌ−グルタミン酸とγエチル−Ｌ−グルタミン酸のコポリマー（Ｓｉｄｍａｎｅｔａｌ．，１９８３，Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ２２：５４７−５６）、ポリ（２−ヒドロキシエチル−メタクリル酸）（Ｌａｎｇｅｒｅｔａｌ．，１９８１，Ｊ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．１５：１６７−２７７、およびＬａｎｇｅｒ，１９８２，Ｃｈｅｍ．Ｔｅｃｈ．１２：９８−１０５）、エチレン酢酸ビニル（Ｌａｎｇｅｒｅｔａｌ．，上記）、またはポリ−Ｄ（−）−３−ヒドロキシ酪酸（欧州特許第０１３３９８８号）を含むことができる。持続放出性組成物もリポソームを含むことができ、これは当技術分野で公知のいつくかの方法のいずれかにより調製することができる。例えば、Ｅｐｓｔｅｉｎｅｔａｌ．，１９８５，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．８２：３６８８−９２、ならびに欧州特許第００３６６７６号、同第００８８０４６号、および同第０１４３９４９号を参照のこと。

インビボの投与に使用されるＧＤＦ１５ポリペプチド薬学的組成物は、典型的に滅菌する必要がある。これは、滅菌濾過膜を通した濾過によりなされ得る。組成物を凍結乾燥させる場合、この方法を使用する滅菌を、凍結乾燥および再構築の前または後のいずれかで行うことができる。非経口投与の組成物を凍結乾燥形態または溶液で保存することができる。さらに、非経口組成物は一般に、滅菌アクセスポートを有する容器、例えば、皮下注射針により貫通可能なストッパーを有する静注用溶液バッグまたはバイアルに入れられる。

一旦、薬学的組成物が配合されると、溶液、懸濁液、ゲル、乳液、固体として、または脱水もしくは凍結乾燥させた粉末として滅菌バイアルに保存することができる。このような配合物をすぐに使える形態または投与前の再構築を必要とする形態（例えば、凍結乾燥）のいずれかで保存することができる。

具体的な実施形態において、本発明は、単回用量の投与単位を生成するためのキットに関する。キットはそれぞれ、乾燥タンパク質を有する第１の容器および水性配合物を有する第２の容器の両方を含有することができる。単一および多数に区切られた充填前シリンジ（例えば、液体シリンジおよびリオシリンジ）を含有するキットも本発明の範囲内に含まれる。

治療として使用されるＧＤＦ１５ポリペプチド薬学的組成物の有効量は、例えば、治療内容および目的による。それゆえ、当業者であれば、治療の適切な用量値が部分的に、送達される分子、ＧＤＦ１５ポリペプチドが使用される適応症、投与経路、および患者の体格（体重、体表面、または器官の大きさ）および状態（年齢および一般的健康）に応じて異なることが明らかであるだろう。それに応じて、臨床医は、最適な治療効果を得るために用量を設定し、投与経路を変更することができる。典型的な用量は、上記の因子に応じて約０．１μｇ／ｋｇ〜約１００ｍｇ／ｋｇ以上までの範囲となり得る。他の実施形態において、用量は、０．１μｇ／ｋｇ〜約１００ｍｇ／ｋｇ、または１μｇ／ｋｇ〜約１００ｍｇ／ｋｇ、あるいは５μｇ／ｋｇ、１０μｇ／ｋｇ、１５μｇ／ｋｇ、２０μｇ／ｋｇ、２５μｇ／ｋｇ、３０μｇ／ｋｇ、３５μｇ／ｋｇ、４０μｇ／ｋｇ、４５μｇ／ｋｇ、５０μｇ／ｋｇ、５５μｇ／ｋｇ、６０μｇ／ｋｇ、６５μｇ／ｋｇ、７０μｇ／ｋｇ、７５μｇ／ｋｇ〜約１００ｍｇ／ｋｇの範囲となり得る。さらに他の実施形態において、用量は、５０μｇ／ｋｇ、１００μｇ／ｋｇ、１５０μｇ／ｋｇ、２００μｇ／ｋｇ、２５０μｇ／ｋｇ、３００μｇ／ｋｇ、３５０μｇ／ｋｇ、４００μｇ／ｋｇ、４５０μｇ／ｋｇ、５００μｇ／ｋｇ、５５０μｇ／ｋｇ、６００μｇ／ｋｇ、６５０μｇ／ｋｇ、７００μｇ／ｋｇ、７５０μｇ／ｋｇ、８００μｇ／ｋｇ、８５０μｇ／ｋｇ、９００μｇ／ｋｇ、９５０μｇ／ｋｇ、１００μｇ／ｋｇ、２００μｇ／ｋｇ、３００μｇ／ｋｇ、４００μｇ／ｋｇ、５００μｇ／ｋｇ、６００μｇ／ｋｇ、７００μｇ／ｋｇ、８００μｇ／ｋｇ、９００μｇ／ｋｇ、１０００μｇ／ｋｇ、２０００μｇ／ｋｇ、３０００μｇ／ｋｇ、４０００μｇ／ｋｇ、５０００μｇ／ｋｇ、６０００μｇ／ｋｇ、７０００μｇ／ｋｇ、８０００μｇ／ｋｇ、９０００μｇ／ｋｇ、または１０ｍｇ／ｋｇであってよい。

用量の回数は、使用される配合物中のＧＤＦ１５ポリペプチドの薬物動態パラメータによる。典型的に、臨床医は、所望の効果を得る用量に達するまで組成物を投与する。したがって、組成物を単回投与として、時間をかけて２回以上の投与（同量の所望の分子を含有し、または含有しない）として、または埋め込みデバイスもしくはカテーテルを介して連続注入として投与することができる。適切な用量のさらなる微調整は、当業者により定期的に行われ、かつ定期的に行われる仕事の範囲内になる。適切な用量は、適切な用量反応データの使用を通して確定され得る。

薬学的組成物の投与経路は、例えば、経口による；静脈内、腹腔内、脳内（実質内）、脳室内、筋肉内、眼内、動脈内、門脈内、または病変内経路による注射を通して；持続性放出系（注射も可能である）による；または埋め込みデバイスによる公知の方法に従う。所望の場合、組成物を、ボーラス注射により、もしくは注入により連続して、または埋め込みデバイスにより投与することができる。

代替または追加として、組成物を、膜、スポンジまたは所望の分子を吸収もしくは封入した他の適切な材料の埋め込みを介して局所的に投与することができる。埋め込みデバイスを使用する場合、デバイスを任意の適切な組織または器官に埋め込むことができ、所望の分子の送達は、拡散、時限放出型のボーラス、または連続投与を介してなされ得る。

薬物、例えば、ＧＤＦ１５ポリペプチドを、薬物濃度を長期間にわたり所望の治療有効レベルに維持することができるような所定の割合で送達するため、種々の異なる手法を使用することができる。一例において、ゼラチン（例えば、ウシゼラチン、ヒトゼラチン、または別の供給源由来のゼラチン）などのポリマーを含むヒドロゲル、または天然の、もしくは合成して生成されたポリマーを使用することができる。ポリマー（例えば、ゼラチン）の任意の割合は、ヒドロゲル中、５、１０、１５、または２０％で使用することができる。適切な濃度の選択は、所望の治療特性および治療分子の薬物動態特性などの種々の因子により得る。

ヒドロゲルに組み込まれることができるポリマーの例として、ポリエチレングリコール（「ＰＥＧ」）、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド−ｃｏ−ポリプロピレンオキシド、ｃｏ−ポリエチレンオキシドブロックもしくはランダムコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（アミノ酸）、デキストラン、ヘパリン、ポリサッカライド、ポリエーテルなどがある。

ヒドロゲル配合物を生成するときに考慮される得る別の因子は、ヒドロゲルおよび架橋剤の架橋度である。一実施形態において、架橋は、メタクリル酸無水物を含むメタクリル化反応を介して得ることができる。いくつかの状況において、高い架橋度は望ましいが、他の状況において、低い架橋度が好ましい。いくつかの例において、高い架橋度は、より長い持続性放出をもたらす。高い架橋度は、より硬いヒドロゲルと、薬物が送達されるより長い時間をもたらし得る。

ポリマーと架橋剤（例えば、メタクリル酸無水物）の任意の比を使用して、所望の特性を有するヒドロゲルを生成することができる。例えば、ポリマーと架橋剤の比は、例えば、８：１、１６：１、２４：１、または３２：１であってよい。例えば、ヒドロゲルポリマーがゼラチンであり、架橋剤がメタクリル酸であるときに、８：１、１６：１、２４：１、または３２：１のメタクリル酸無水物：ゼラチンの割合を使用することができる。
Ｖ．ＧＤＦ１５タンパク質および核酸の治療による使用

ＧＤＦ１５ポリペプチドを代謝状態または障害を治療、診断、または改善するために使用することができる。一実施形態において、治療される代謝障害は、糖尿病、例えば、２型真性糖尿病である。別の実施形態において、代謝状態または障害は肥満である。他の実施形態において、代謝状態または障害は脂質異常症、高血糖値、高インスリン値、または糖尿病性腎症である。例えば、ＧＤＦ１５ポリペプチドを使用して治療または改善することができる代謝状態または障害は、ヒト対象が１００ｍｇ／ｄＬ以上、例えば、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、２００、または２００ｍｇ／ｄＬを超える空腹時血糖値を有する状態を含む。血糖値は、摂取もしくは絶食状態、または任意に決定することができる。代謝状態または障害も、対象が代謝状態を進行させる危険が増大している状態である状態を含むことができる。ヒト対象において、このような状態は、１００ｍｇ／ｄＬの空腹時血糖値を含む。ＧＤＦ１５ポリペプチドを含む薬学的組成物を使用して治療することができる状態はまた、関連参照文献、例えば、参照により本明細書に組み込まれる、ＡｍｅｒｉｃａｎＤｉａｂｅｔｅｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＳｔａｎｄａｒｄｓｏｆＭｅｄｉｃａｌＣａｒｅｉｎＤｉａｂｅｔｅｓＣａｒｅ−２０１１，ＡｍｅｒｉｃａｎＤｉａｂｅｔｅｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，ＤｉａｂｅｔｅｓＣａｒｅＶｏｌ．３４，Ｎｏ．Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ１，Ｓ１１−Ｓ６１，２０１０に見出すことができる。

適応において、２型糖尿病、高血糖値、高インスリン値、脂質異常症、肥満、または糖尿病性腎症などの代謝障害または状態を、治療有効量のＧＤＦ１５ポリペプチド、例えば、配列番号２、６、または１０などのヒトＧＤＦ１５ポリペプチドを、それを必要とする患者に投与することにより治療することができる。投与は、本明細書に記載のように、例えば、ＩＶ注射、腹腔（ＩＰ）注射、皮下注射、筋肉内注射により、または錠剤もしくは液体配合物の形態の経口により行われることができる。一部の状況において、治療有効の、または好ましい用量のＧＤＦ１５ポリペプチドは臨床医により決定されることができる。治療有効用量のＧＤＦ１５ポリペプチドは、特に投与スケジュール、投与される物質の単位用量、ＧＤＦ１５ポリペプチドを他の治療剤と組み合わせて投与するかどうか、免疫状態、およびレシピエントの健康による。本明細書で使用される用語「治療有効用量」は、治療される疾患または障害の症状の緩和または改善を含む、研究者、医師、または他の臨床医により求められている、組織系、動物、またはヒトの生物学的または医学的反応を引き出すＧＤＦ１５ポリペプチドの量、すなわち、１つ以上の所望の生物学的または医学的反応の観察可能な値、例えば、血糖、インスリン、トリグリセライド、もしくはコレステロール値を低下させること、体重を減少させること、またはブドウ糖耐性、エネルギー消費、もしくはインスリン感受性を改良することを支持するＧＤＦ１５ポリペプチドの量を意味する。

ＧＤＦ１５ポリペプチドの治療有効用量も所望の結果とともに異なり得ることを記載しておく。したがって、例えば、低い血糖値を示す状況において、ＧＤＦ１５の用量は、比較的低い血糖値が望まれる用量より相応して多くなる。反対に、高い血糖値を示す状況において、ＧＤＦ１５の用量は、比較的高い血糖値が望まれる用量より相応して少なくなる。

種々の実施形態において、対象は、ＧＤＦ１５ポリペプチドで治療することができる１００ｍｇ／ｄＬ以上の血糖値を有するヒトである。

一実施形態において、本開示の方法は、対象のブドウ糖、インスリン、コレステロール、脂質などの１つ以上の代謝関連化合物の基準値を最初に測定することを含む。次いで、ＧＤＦ１５ポリペプチドを含む薬学的組成物を対象に投与する。所望の期間の後、対象の１つ以上の代謝関連化合物（例えば、血糖、インスリン、コレステロール、脂質）の値を再度測定する。次いで、対象の代謝関連化合物の相対的変化を決定するため、２つの値を比較することができる。その比較の結果に応じて、ＧＤＦ１５分子を含む薬学的組成物の別の用量を投与し、１つ以上の代謝関連化合物の所望の値を得ることができる。

ＧＤＦ１５ポリペプチドを含む薬学的組成物を別の化合物と共投与することができることを記載しておく。ＧＤＦ１５ポリペプチドと共投与される化合物の識別および特性は、治療または改善される状態の性質による。ＧＤＦ１５ポリペプチドを含む薬学的組成物と組み合わせて投与することができる化合物の例の非限定的リストは、ロシグリチゾン、ピオグリチゾン、レパグリニド、ナテグリチニド、メトホルミン、エクセナチド、スチアグリプチン、プラムリンチド、グリピジド、グリメプリリドアカルボース、およびミグリトールを含む。
ＶＩ．キット

開示される方法を実施するためのキットも提供する。このようなキットは、本明細書に記載のものを含む薬学的組成物を含むことができ、本明細書に提供されるペプチドまたはタンパク質をコードする核酸、このような核酸を含むベクターおよび細胞、およびこのような核酸含有化合物を含む薬学的組成物を含み、これらは滅菌容器において提供され得る。任意に、代謝障害の治療において提供された薬学的組成物を使用する方法の取扱説明書も含まれることができ、または患者もしくは医療提供者に利用可能となり得る。

一態様において、キットは、（ａ）治療有効量のＧＤＦ１５ポリペプチドを含む薬学的組成物、および（ｂ）薬学的組成物のための１つ以上の容器を含む。このようなキットはまた、その使用のための取扱説明書を含むことができ、取扱説明書は、治療されるまさにその代謝障害に応じて作成することができる。取扱説明書は、キットに提供される材料の使用および性質を記載することができる。特定の実施形態において、キットは、代謝障害、例えば、高血糖値、高インスリン値、肥満、２型糖尿病、脂質異常症、または糖尿病性腎症を治療するために投与を行う患者のための取扱説明書を含む。

取扱説明書は、紙またはプラスチックなどの基材に印刷することができ、添付文書としてキット内に、キットの容器またはその構成要素（例えば、包装に関連）の表示内などにあってよい。他の実施形態において、取扱説明書は、適切なコンピュータ読み取り可能保存媒体、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ディスケットなどに存在する電子保存データファイルとして存在する。さらに他の実施形態において、実際の取扱説明書はキット内に存在しないが、インターネット上などの遠隔発信源から取扱説明書を得る手段を提供する。この実施形態の例は、取扱説明書を閲覧することができ、かつ／または取扱説明書をダウンロードすることができるウェブアドレスを含むキットである。

多くの場合、キットの一部または全ての構成要素を、滅菌を維持するために適切な包装容器に包装する。キットの構成要素を単一の、取り扱いが容易な一式を作製するためにキット格納要素に包装することができ、この場合、キット格納要素、例えば、箱または類似の構造は、例えば、キットの構成要素の一部または全ての滅菌性をさらに保存するために気密容器であってよく、またはなくてもよい。
実施例

行われた実験および得られた結果を含む以下の実施例は、図示目的にのみ提供され、本発明を限定するとして解釈されない。
実施例１
ＧＤＦ１５ポリペプチドの調製

アフィニティタグとともに構築されたＧＤＦ１５発現ベクターを用いて形質転換された大腸菌を６００ｎｍで光学密度９に成長させた後、６時間後に遠心分離により光学密度６３にて誘導し、採取した。冷凍の細胞ペーストを解凍し、スラリーが均質になるまで低せん断ホモジナイザーを用いて緩衝液に１５％（重量／容積）で再懸濁させた。次いで、細胞を高せん断ホモジナイズして破壊し、生成物含有封入体を放出させた。次いで、得られたホモジネートを５Ｃにて１時間５０００ｘｇで遠心分離し、廃棄した上清中に細胞質汚染物質を残して、ペレットとして封入体を採取した。冷水および低せん断ホモジナイザーを使用して元のホモジネート容積にペレットを均質に再懸濁させることにより、残りの細胞質を封入体から洗浄し、その後、前述同様に遠心分離した。次いで、得られたペレット、つまり洗浄した封入体（ＷＩＢＳ）を−８０Ｃにて凍結させた。

還元−可溶化において、十分な量のＷＩＢＳおよび塩酸グアニジン（ＧｎＨＣｌ）をｐＨ８．５にて使用し、およそ２５ｍｇ／ｍｌの還元生成物および６ＭＧｎＨＣｌ最終濃度を得た。次いで、可溶化物を、アルカリｐＨにてレドックス試薬、カオトロープ、および共溶剤を含有するリフォールディング緩衝液に撹拌しながら急速に２５倍希釈した。リフォールド溶液をゆっくり撹拌し、７２時間６Ｃにて、または溶液がエルマン試薬に陰性になるまで空気酸化させた。次いで、５Ｃのリフォールド溶液を、深層濾過により清澄させ、１０倍の限外濾過濃度にし、続いて５０ｍＭリン酸ナトリウムを含有する緩衝液に透析濾過させ、ｐＨ８．５の低カオトロープ濃度にした。続く残留物を２５Ｃに加温後、ｐＨを酸性範囲に下げ、汚染物質を析出した。析出物を２５Ｃ、５０００ｘｇで３０分間の遠心分離により除去し、得られた上清を０．４５μｍの濾過によりさらに清澄させた。次いで、濾過物（ＡＰ）をｐＨ８．５および固定化金属アフィニティクロマトグラフィ（ＩＭＡＣ）を含む精製の第１のステップを可能にする低塩濃度に調節した。

タンパク質フォールディングおよびＡＰの後、ＧＤＦ１５を、２ステップのクロマトグラフィートレインを使用して精製した。調節したＡＰを、ｐＨ８．５の低塩濃度を含有するカオトロープ緩衝液で平衡させたＩＭＡＣカラムに適用した。カラムを次に、基準紫外線（ＵＶ）レベルを得るまで平衡緩衝液で洗浄した。生成物および汚染物質を、ディスプレーサーの濃度を段階的に増加させることにより溶出し、溶出液を回収し、続いてクーマシー染色ＳＤＳ−ＰＡＧＥ（ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動）により分析し、どの溶出分画が、予測分子量で移動するＧＤＦ１５のポリペプチドを含有するかを同定した。ＩＭＡＣを完了後、プールした分画含有生成物を２５ＣにてｐＨ７．２および５ｍＭＥＤＴＡに調節する。生成物を、アフィニティタグを切断する低濃度の酵素を添加することにより、２５Ｃ、数時間で成熟長のＧＤＦ１５に変換させた。切断反応混合物を、酢酸および有機溶剤の添加による有機改質剤および酸性ｐＨを用いて調節した。これは、２５Ｃで行われた逆相カラムからの生成物の直線勾配溶出からなる最終クロマトグラフィーのステップを可能にした。クロマトグラフィーからの溶出物を分画として回収後、ＳＤＳ−ＰＡＧＥにより分析し、均質な生成物にプールするために適切な分画を決定した。得られたプールは、弱酸性緩衝液に透析濾過することにより交換され、限外濾過により濃縮され、滅菌濾過され、５Ｃ、または凍結して保存された緩衝液であった。
実施例２
肝臓および精巣上体組織におけるマウスＧＤＦ１５の制御

肝臓および脂肪組織は、哺乳類動物の主要な代謝器官である。代謝障害の治療のための潜在的な新規の治療標的を同定するため、マイクロアレイ試験を行い、摂取または絶食させた野生型または肥満ｏｂ／ｏｂマウスの肝臓および脂肪組織の遺伝子発現パターンを比較した。肝臓または精巣上体脂肪組織を、ＲＮＡ抽出のために、食餌に自由摂取（「摂取」）させ、または２４時間絶食（「絶食」）させた週齢を一致させたＣ５７Ｂｌ６またはｏｂ／ｏｂ雄マウス（ＪａｃｋｓｏｎＬａｂｓ）から採取した。ｃＲＮＡサンプルをハイブリダイズし、マイクロアレイチップ（Ａｇｉｌｅｎｔ）を特別に作製した。データを分析し、野生型およびｏｂ／ｏｂマウス間ならびに摂取および絶食マウス間の遺伝子発現パターンを比較した。マウスＧＤＦ１５（配列番号４、ＮＣＢＩ受託番号ＢＣ０６７２４８．１）を、肝臓および脂肪組織の摂取／絶食により制御され、かつ野生型およびｏｂ／ｏｂマウスにおいて差次的に発現する標的遺伝子として同定した。

図１Ａおよび１Ｂは、肝臓および脂肪組織それぞれのＧＤＦ１５のシグナル強度の変化を示す。ＧＤＦ１５発現レベルが、Ｃ５７Ｂｌ／６マウスよりｏｂ／ｏｂマウス由来の肝臓組織においてかなり高くなったことを記載しておく。ＧＤＦ１５発現レベルは、Ｃ５７Ｂｌ／６マウスおよびｏｂ／ｏｂマウス両方の肝臓において絶食により下方制御されていることが観察された。ＧＤＦ１５発現レベルはまた、Ｃ５７Ｂｌ／６マウスよりｏｂ／ｏｂマウス由来の脂肪組織においてかなり高くなった。絶食は、Ｃ５７Ｂｌ／６マウスおよびｏｂ／ｏｂマウス両方のＧＤＦ１５遺伝子発現レベルを増加させた。しかし、フォールディング誘導は、ｏｂ／ｏｂマウスにおいてあまり強固ではなかった。これらのデータは、ＧＤＦ１５が新規の代謝制御因子となり得ることを示唆する。
実施例３
ＰＰＡＲアゴニストによるＧＤＦ１５の導入

ＰＰＡＲαは、肝臓の代謝を制御する核レセプターであり、代謝障害の主要な治療標的である。ＰＰＡＲαは、肝臓の絶食誘発性ＦＧＦ２１上方制御を介在する主要な制御因子であると報告されている（ＩｎａｇａｋｉＴ２００７ＣｅｌｌＭｅｔａｂ５：４１５−２５）。雄Ｃ５７Ｂｌ６マウス（Ｊａｃｋｓｏｎ）を、ＰＰＡＲαアゴニストのクロフィブラート（５００ｍｇ／ｋｇ）で処置し、肝臓組織をＲＮＡ抽出のための処置の後１日目に採取した。ｃＲＮＡサンプルをマウス１０Ｋマイクロアレイ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）にハイブリダイズした。データを分析し、マウス肝臓のＰＰＡＲα標的遺伝子を同定した。図２Ａは、ＧＤＦ１５発現がマウス肝臓においてクロフィブラート処置によりかなり誘発されることを示し、ＧＤＦ１５が肝臓のＰＰＡＲαの下流の標的遺伝子であることを実証した。

ＰＰＡＲγは、脂肪組織の遺伝子発現の主要制御因子であり、ＰＰＡＲγアゴニストは、糖尿病治療に臨床的に承認され、または開発中である。脂肪組織内のアディポネクチン、アディポカインなどの一部のＰＰＡＲγ標的遺伝子およびＰＰＡＲγ標的遺伝子（ＭａｅｄａＮ２００１Ｄｉａｂｅｔｅｓ５０：２０９４−９）も、２型糖尿病の治療のための治療標的として考慮される。ビヒクルまたはＰＰＡＲγアゴニストＢＲＬ４９６５３で処置した３Ｔ３−Ｌ１脂肪細胞の遺伝子発現パターンを比較し、マウスＧＤＦ１５が脂肪細胞の標的遺伝子誘発性ＰＰＡＲγアゴニスト治療として同定された。分化した３Ｔ３−Ｌ１脂肪細胞を１０μＭＢＲＬ４９６５３で２４時間処置した。ＲＮＡサンプルを単離し、ｃＲＮＡサンプルをマウス１０Ｋマイクロアレイ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）にハイブリダイズした。データを分析し、３Ｔ３−Ｌ１脂肪細胞のＰＰＡＲγ遺伝子を同定した。図２Ｂは、ＧＤＦ１５発現が３Ｔ３−Ｌ１マウス脂肪細胞のＢＲＬ４９６５３処置によりかなり誘発されることを示し、ＧＤＦ１５が脂肪細胞のＰＰＡＲγの下流の標的遺伝子であることを実証し、ＧＤＦ１５が糖尿病治療の治療的標的になる可能性を有することを示唆した。
実施例４
マウスＧＤＦ１５は、Ｏｂ／Ｏｂマウスの食餌摂取量、体重増加、血中インスリン値、血糖値、および血中脂質値を低下させる

ＧＤＦ１５は、代謝変化または代謝を制御する主要経路を活性化させる薬理学的な処置により確実に制御されたことから、インビボのＧＤＦ１５の過剰発現が肥満および糖尿病ｏｂ／ｏｂマウスの代謝表現型を生じるかどうかを調べた（ＣｏｌｅｍａｎＤＬ１９７３Ｄｉａｂｅｔｏｌｏｇｉａ９：２８７−９３）。２つの主な利点のために、インビボ過剰発現を得るためアデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）を使用した。１つ目に、導入遺伝子と異なり、ＡＡＶは成体動物に適用することができ、胎児発達に干渉しない。２つ目に、インビボ遺伝子過剰発現に使用される他のウイルス型と異なり、ヘルパーフリーシステムを用いて生成されたＡＡＶは、複製欠損性であり、病原性ではない（ＭａｔｓｕｓｈｉｔａＴ１９９８ＧｅｎｅＴｈｅｒａｐｙ５：９３８−４５）。ｍｕＧＤＦ１５全長ｃＤＮＡ（配列番号３）をＥＦ１ａプロモーターおよびｂＧＨポリＡを用いてＡＡＶベクターにクローン化した。ＡＡＶを、ヘルパーフリーシステムを用いて生成し、クロマトグラフィーおよび勾配遠心分離により精製した。７週齢の雄ｏｂ／ｏｂマウス（ＪａｃｋｓｏｎＬａｂｓ）に、８×１０^１２個の遺伝子コピー／動物ＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを、尾静脈を介して注射した。

ブドウ糖値および体重を１０、１７、２４、および６３日目に調べた（それぞれ図３Ａおよび３Ｃ）。食餌摂取量を３日目〜２４日目に毎週測定した（図３Ｄ）。血中インスリンも１７日目に測定した（図３Ｂ）。総コレステロール（図３Ｅ）、遊離脂肪酸（図３Ｆ）、トリグリセライド（図３Ｇ）、およびインスリン値（図３Ｈ）を６３日目に測定した。

対照ウイルス処置群と比較して低いＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５群の体重、食餌摂取量、血糖、インスリン、トリグリセライド、およびコレステロール値は、ｍｕＧＤＦ１５のＡＡＶ介在インビボ過剰発現が過食症、肥満、高血糖症、高インスリン血症、および脂質異常症を含む、ｏｂ／ｏｂマウスの代謝異常をかなり補正したことを実証した。このデータは、ＧＤＦ１５が体内代謝を制御し、かつ肥満、糖尿病、および脂質異常症などの代謝障害の治療の潜在的な治療標的であり得るという仮説を確かにした。
実施例５
マウスＧＤＦ１５が食餌摂取量の低下および体重の増加なしとは無関係にＯｂ／Ｏｂマウスの高血糖症を改良する

ＧＤＦ１５は、ｏｂ／ｏｂマウスの過剰な食餌摂取量および体重増加を大きく低下させ、高血糖症の改良が食餌摂取量の低下および体重増加の低下の次にあるかという疑問が生じた。対飼養試験を、ＧＤＦ１５が食餌摂取量の低下および体重の増加なしと無関係に高血糖症を改良することができるかについて決定するため行った。７週齢の雄ｏｂ／ｏｂマウス（ＪａｃｋｓｏｎＬａｂｓ）に、実施例４に記載のように８×１０^１２個の遺伝子コピー／動物ＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを、尾静脈を介して注射した。

対照ウイルス注射マウス（対飼養群）の１群に、食餌摂取を制限した。対飼養群に与えた食餌量（グラム食餌摂取量／グラム体重）を、体重による正規化の後、前日のＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５注射マウスにより消費された食餌量（グラム食餌摂取量／グラム体重）と等しくなるように算出した。体重および食餌摂取量を毎日モニタリングし、これらのパラメータのＧＤＦ１５の効果を図４Ａおよび４Ｂそれぞれに示す。ブドウ糖値および体重を試験の終わりに測定し、これらのパラメータのＧＤＦ１５の効果を図４Ｃおよび４Ｄそれぞれに示す。

１７日の対飼養試験の過程を通して、ＧＤＦ１５群は、対照ウイルス群に比べ、食餌摂取量および体重増加を低下させ、対飼養群は、ＧＤＦ１５群と同様な体重を維持した（図４Ａおよび４Ｂ）。しかし、ＧＤＦ１５群は、対照群および対飼養群の両方より、有意に低いブドウ糖値であり、ＧＤＦ１５が食餌摂取量または体重と無関係に高血糖症ｏｂ／ｏｂマウスのブドウ糖管理を改良することができることを示唆した。
実施例６
マウスＧＤＦ１５の効果は、通常の飼料摂取モデルにおいてより、高脂肪食誘発性肥満（ＤＩＯ）モデルにおいて、より強固なものである

次に、糖尿病治療の効果を調べるため、別のげっ歯類モデルである、高脂肪食のＢ６Ｄ２Ｆ１マウスのＡＡＶ介在ＧＤＦ１５過剰発現の効果を調べた（ＫａｒａｓａｗａＨ２００９ＭｅｔａｂＣｌｉｎＥｘｐ５８：２９６−３３）。比較のため、正常な飼料を摂取させたマウスも本試験に含んだ。４週齢の雄Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウス（ＨａｒｌａｎＬａｂｓ）に６０％高脂肪食または通常の飼料を３週間与えた。続いてこれらに、実施例４に記載のように８×１０^１２個の遺伝子コピー／マウスＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを、尾静脈を介して注射した。

グルコメーターによりブドウ糖値および体重を７、１３、および２８日目に測定し、結果を図５Ａおよび５Ｂそれぞれに示す。食餌摂取量を４週間毎週測定し、結果を図５Ｃに示す。通常の飼料食を摂取させた対照動物の結果を図５Ｄ〜５Ｆに示す。ＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５は、高脂肪食のマウスの血糖値および体重を大きく減少させた。対照に、正常の血糖値の一般の飼料のマウスにおいて、効果はかなり軽度であった。

これらの結果は、ＧＤＦ１５が疾患モデルにおいて選択的に効果がある代謝制御因子であり、一部の糖尿病治療と異なり、高血糖症をおそらく生じないことを示す。
実施例７
マウスＧＤＦ１５は、ＤＩＯマウスのインスリン感受性およびブドウ糖耐性を改良する

糖尿病は、インスリン耐性およびインスリン欠乏の代謝疾患である。糖尿病治療のためのＧＤＦ１５の可能性をさらに理解するために、ＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを投与されていた、処置済みの高脂肪食を摂取させたマウスのブドウ糖耐性およびインスリン感受性を試験した。雄Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウス（ＨａｒｌａｎＬａｂｓ）に３週間６０％高脂肪食を摂取させた後、実施例４に記載のように８×１０^１２個の遺伝子コピー／動物ＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを、尾静脈を介して注射した。

ブドウ糖耐性試験（ＧＴＴ）をＡＡＶ注射の３週間後に行った。ＧＴＴを以下のように行った：動物を４時間絶食させた。体重および（グルコメーターにより）ブドウ糖値を測定し、インスリン測定用に採血後、２０％ブドウ糖水溶液を１０ｍｌ／ｋｇにて経口投与した。ブドウ糖投与後１５、３０、６０、１２０分でブドウ糖値をグルコメーターにより測定した。血液サンプルを血清インスリン値の測定のために１５、３０、６０分にて回収した。図６Ａおよび６Ｂは、ＧＴＴ中のブドウ糖曲線およびインスリン曲線をそれぞれ示す。ＧＴＴ試験において、ＧＤＦ１５群は、対照群に比べ全ての時点で低いブドウ糖値であり（図６Ａ）、ＧＤＦ１５処置動物は、ブドウ糖耐性を改良したことを示した。ブドウ糖誘発性インスリン分泌（ＧＳＩＳ）も全ての時点で低く（図６Ｂ）、経口ブドウ糖負荷後のブドウ糖消失に、あまりインスリンを必要としないことを示し、これはＧＤＦ１５処置がこれらのマウスのインスリン感受性を改良したことを示唆した。

これらのマウスのインスリン感受性を直接試験するために、インスリン感受性試験（ＩＳＴ）を、４時間絶食させたマウスにＡＡＶ注射の２週間後に行い、０．５μ／ｋｇのインスリンのｉ．ｐ．投与を使用した。インスリン感受性試験（ＩＳＴ）を以下のように行った：動物を４時間絶食させた。体重およびグルコメーターによりブドウ糖値を測定後、動物に、０．５μ／１０ｍｌのノボリン溶液１０ｍｌ／ｋｇをｉ．ｐ．投与した。ブドウ糖投与１５、３０、６０、１２０分後のブドウ糖値をグルコメーターにより測定した。図６Ｃは、ＩＳＴ中のブドウ糖曲線を示す。ＧＤＦ１５処置群は、対照群に比べ全ての時点で低いブドウ糖であった。図６Ｄは、基準ブドウ糖に正規化したブドウ糖値を示し、ＧＤＦ１５処置群は対照群に比べ３０、６０、９０分にて低いブドウ糖／基準ブドウ糖の比であり、ＧＤＦ１５処置動物における改良されたインスリン感受性を強く示した。
実施例８
ヒトＧＤＦ１５はＤＩＯマウスにおけるブドウ糖耐性を改良する

マウスＧＤＦ１５成熟ペプチドおよびヒトＧＤＦ１５成熟ペプチドは、６８．７％の相同性を共有する。ヒトＧＤＦ１５がマウスモデルにおいて機能的であるかを調べるため、グルコース耐性を、ＡＡＶ−ｈｕＧＤＦ１５または対照ウイルスで処置したＢ６Ｄ２Ｆ１ＤＩＯマウスにおいて試験した。雄Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウス（ＨａｒｌａｎＬａｂｓ）に、５カ月間６０％高脂肪食を与えた後、実施例４に記載のように８×１０^１２個の遺伝子コピー／動物ＡＡＶ−ｈｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを、尾静脈を介して注射した。

ブドウ糖耐性試験を実施例７に記載のように、４時間絶食させたマウスにＡＡＶ注射の２週間後に行い、２ｇ／ｋｇの経口ブドウ糖投与を使用した。図７Ａは、ＧＴＴの結果を示す。食餌摂取量を１２日間３日毎に測定した。図７Ｂは、１２日間にわたる食餌摂取量の測定の結果を示す。

体重を、ブドウ糖耐性試験を行う前に２週間の時点にて測定した。図７Ｃは、２週間の時点の体重測定の結果を示す。

最後に、２週間の時点の血漿ＧＤＦ１５値を、ｈｕＧＤＦ１５ＥＬＩＳＡ法（Ｒ＆Ｄｓｙｓｔｅｍｓ）により測定した。図７Ｄは、検出されたｈｕＧＤＦ１５の量を示す。げっ歯類の血液循環ＧＤＦ１５値は、検出方法の欠如により明らかではない。正常のヒトにおいて、血液循環ＧＤＦ１５値は、数百ｐｇ／ｍｌであると報告されている（ＭｏｏｒｅＡＧ，２０００ＪＣｌｉｎＥｎｄｏｃｒｉｎｏｌＭｅｔａｂ８５：４７８１−８）。本データは、ＡＡＶ−ｈＧＤＦ１５処置群が血液循環中、数ナノグラムのｈｕＧＤＦ１５であったことを示す（図７Ｄ）。

まとめると、本データは、マウスＧＤＦ１５に類似して、ヒトＧＤＦ１５がマウスモデルにおいて有効であり、６８．７％の配列相同性を共有するのみであっても、その機能は２つのホモログ間で十分に保存されたことを実証する。
実施例９
ヒトＧＤＦ１５はＫＫ−Ａｙマウスにおけるインスリン感受性およびブドウ糖耐性の悪化を防ぐ

ｏｂ／ｏｂマウスおよびＤＩＯマウスと異なる病因および症状を有する肥満−糖尿病げっ歯類モデルのＫＫ−ＡｙマウスのＧＤＦ１５の効果をさらに試験した（ＩｗａｔｓｕｋａＨ１９７０ＥｎｄｏｃｒｉｎｏｌＪｐｎ１７：２３−３５）。１７週齢の雄ＫＫ．Ｃｇ−Ａｙマウス（ＪａｃｋｓｏｎＬａｂｓ）に、実施例４に記載のように８×１０^１２個の遺伝子コピー／動物ＡＡＶ−ｈｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを、尾静脈を介して注射した。

ブドウ糖耐性試験を、ＡＡＶ注射後、３週間および６週間の時点で４時間絶食させたマウスに行い、２ｇ／ｋｇの経口ブドウ糖投与を使用した。対照群は、動物が成長するにつれて６週でさらにブドウ糖不耐性となり疾患が進行したが、ＧＤＦ１５群は、ＡＡＶ注射の６週間および３週間後、同様なブドウ糖耐性を維持し（図８Ａ）、ＧＤＦ１５処置がこれらの動物の疾患の進行を防いだことを示唆した。マウスの体重および血中インスリン値は、ブドウ糖投与前に調べた。体重および血中インスリンにおけるＡＡＶ注射の効果を図８Ｂおよび８Ｃにそれぞれ示す。対照群およびＧＤＦ１５群はともに注射３週間後にわずかに高インスリン血症であった（図８Ｃ）。対照群は、６週間でさらに高インスリン血症となり、ＧＤＦ１５群は、高インスリン血症の改善の傾向を示し（図８Ｃ）、Ｂ６Ｄ２Ｆ１高脂肪食マウスに観察されたものと同様に、ＧＤＦ１５処置は、インスリン感受性の向上を通して、ＫＫ−Ａｙマウスのブドウ糖耐性を改良したことを示唆した。

これらのデータは、ＧＤＦ１５が試験した全ての糖尿病疾患マウスモデルのブドウ糖耐性を改良したことを意味する。
実施例１０
ヒトＧＤＦ１５はＫＫＡｙマウスの糖尿およびタンパク尿を改良する

ＫＫ−Ａｙマウスのかなり十分に立証された糖尿病表現型は、糖尿およびタンパク尿を含む腎合併症である（ＲｅｄｄｉＡＳ１９８８ＡｄｖＥｘｐＭｅｄＢｉｏｌ２４６：７−１５）。ＧＤＦ１５処置後のＫＫ−Ａｙマウスのブドウ糖およびアルブミン排出も調べた。１７週齢の雄ＫＫ．Ｃｇ−Ａｙマウス（ＪａｃｋｓｏｎＬａｂｓ）に、実施例４に記載のように８×１０^１２個の遺伝子コピー／動物ＡＡＶ−ｈｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを、尾静脈を介して注射した。

ＡＡＶ注射３週間後、尿中ブドウ糖値、尿中アルブミン値、尿量、１日の水分摂取量、血清インスリン値、血中ブドウ糖値、血清ｈｕＧＤＦ１５値、体重、および食餌摂取量を調べた。結果を図９Ａ〜９Ｋ（図９Ａは尿中ブドウ糖値を示し、９Ｂは尿量を示し、９Ｃはブドウ糖排出、９Ｄは尿中アルブミン、９Ｅはアルブミン排出、９Ｆは水分摂取量、９Ｇはインスリン値、９Ｈはブドウ糖値、９Ｉは体重、および９Ｊは食餌摂取量、ならびに９ＫはｈｕＧＤＦ１５値を示す。ＧＤＦ１５群は、対照群に比べ、尿糖が有意に改善し、尿中ブドウ糖値（図９Ａ）、尿量（図９Ｂ）、および総ブドウ糖排出（９Ｃ）の低下とともに実証した。同様に、ＧＤＦ１５群は、低下した尿中アルブミン値（図９Ｄ）、尿量（図９Ｂ）、および総尿中アルブミン排出（図９Ｅ）により実証されたように、タンパク尿も有意に改良した。ＧＤＦ１５群は、約６ｍｌ／日／動物に水分摂取量も低下し、これは正常な動物の水分摂取量と類似するが、対照群の水分摂取量は約１９ｍｌ／日／動物であった。

これらの結果は、ＧＤＦ１５が尿中のブドウ糖およびアルブミン排出を有意に改良し、糖尿病性腎症のさらなる有益な効果を有し得ることを示す。
実施例１１
マウスＧＤＦ１５は、ＤＩＯモデルの脂肪質量および脂肪質量／総体脂肪量の比を低下させる

ＧＤＦ１５がｏｂ／ｏｂおよびＢ６Ｄ２Ｆ１ＤＩＯマウスの食餌摂取量および体重増加を確実に低下させたことから、体重および脂肪量を、ＧＤＦ１５がおもに体脂肪量を低下させ、かつ肥満治療として有用であり得、または望ましくないがおもに除脂肪体重を低下させるかどうかを決定するため、ＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５注射後のＢ６Ｄ２Ｆ１ＤＩＯマウスにおいて測定した。４週齢の雄Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウス（Ｈａｒｌａｎ）に、３週間６０％高脂肪食または通常の飼料を与えた後、実施例４に記載のように８×１０^１２個の遺伝子コピー／動物ＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを、尾静脈を介して注射した。

ＡＡＶ注射の５カ月後、総体重および脂肪量をＤＥＸＡスキャン（ＰＩＸＩｍｕｓＩＩ、ＧＥ）により測定した。結果を図１０Ａ（総体重）および１０Ｂ（脂肪量）に示す。脂肪量／総体重の比および非脂肪量／総体重の比も算出した（それぞれ図１０Ｃおよび１０Ｄ）。５カ月後、外部からのＧＤＦ１５を投与していない高脂肪食マウス（対照群）は、かなり体重が増加し、過度に肥満であったが、ＧＤＦ１５群は、痩身および若年動物と同様の正常体重を維持した（図１０Ａ）。ＧＤＦ１５群はまた、かなり低い体脂肪量（１０Ｂ）および体脂肪量／総量の比（図１０Ｃ）であった。対照に、非脂肪量／総量の比は、ＧＤＦ１５群で増加した（図１０Ｄ）。このデータは、ＧＤＦ１５処置がおもに体脂肪量を低下させ、肥満の治療として考慮され得ることを示唆する。
実施例１２
ヒトＧＤＦ１５は、ＤＩＯモデルの脂肪量および脂肪量／総体重の比を低下させる

実施例１２に概要されたものと同様の理由のため、体重および脂肪量を、ＡＡＶ−ｈｕＧＤＦ１５注射後のＢ６Ｄ２Ｆ１ＤＩＯマウスにおいて測定した。雄Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウス（ＨａｒｌａｎＬａｂｓ）に、５カ月間６０％高脂肪食を与えた後、実施例４に記載のように８×１０^１２個の遺伝子コピー／動物ＡＡＶ−ｈｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを、尾静脈を介して注射した。

ＡＡＶ注射１年後に、ＡＡＶ−ｈＧＤＦ１５処置群の体重がおよそ３０ｇに維持され（図１１Ａ）、ｈｕＧＤＦ１５血漿値はおよそ５ｎｇ／ｍｌに維持された（図１１Ｂ）。総体重（図１１Ｃ）、脂肪量（図１１Ｄ）、および骨塩密度（図１１Ｅ）をＤＥＸＡスキャン（ＰＩＸＩｍｕｓＩＩ、ＧＥ）により測定した。脂肪量／総体重の比および非脂肪量／総量比の比も算出した（それぞれ１１Ｇおよび１１Ｈ）。通常の飼料の１２週齢の雄Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウスの群は、比較としてＤＥＸＡスキャンに含まれた。

この実験は、ヒトＧＤＦ１５が脂肪量を減少させ、非脂肪量／総体重の比を増加させることにより抗肥満特性を呈することを実証する。
実施例１３
組み換えマウスＧＤＦ１５タンパク質はレプチン欠損Ｏｂ／Ｏｂマウスの高血糖症および過食症を改良する

ＡＡＶ介在インビボ発現を通して、異なるマウスモデルのマウスおよびヒトＧＤＦ１５の強力な代謝効果を実証した。次に、ｏｂ／ｏｂマウスの組み換えマウスＧＤＦ１５タンパク質の効果を試験した。６週齢の雄ｏｂ／ｏｂマウス（ＪａｃｋｓｏｎＬａｂｓ）に１日２回、５ｍｇ／ｋｇｒｍＧＤＦ１５タンパク質またはビヒクル緩衝液を皮下投与した。つまり、ｏｂ／ｏｂ雄マウスを、食餌摂取量、体重、およびブドウ糖値によりビヒクルおよび処置群に無作為に分けた。動物に、１日２回の５ｍｇ／ｋｇ組み換えｍｕＧＤＦ１５タンパク質またはビヒクル緩衝液を２日間皮下投与した。

注射前ならびに１日目および２日目にブドウ糖、体重、食餌摂取量を測定した。全ての時点における、ブドウ糖値を図１２Ａに示し、体重を図１２Ｂに示し、食餌摂取量を図１２Ｃに示す。

これらの結果は、ＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５と同様、外部から投与された組み換えマウスＧＤＦ１５タンパク質がｏｂ／ｏｂマウスにおいて有効であることを実証する。
実施例１４
組み換えヒトＧＤＦ１５タンパク質は、レプチン欠損Ｏｂ／Ｏｂマウスの高血糖症および過食症を改良する

組み換えヒトＧＤＦ１５タンパク質の効果もｏｂ／ｏｂマウスにおいて試験した。７週齢の雄ｏｂ／ｏｂマウス（ＪａｃｋｓｏｎＬａｂｓ）に単回注射により５、１．５、０．５、０．１５ｍｇ／ｋｇのｒｈＧＤＦ１５タンパク質またはビヒクル緩衝液を皮下投与した。動物を実施例１３に記載のように無作為に分けた。

ブドウ糖、体重、食餌摂取量を処置１６〜１７時間後に測定した。ブドウ糖値を図１３Ａに示し、食餌摂取量を図１３Ｂに示し、体重を図１３Ｃに示す。

データは、外部から投与された組み換えヒトＧＤＦ１５タンパク質がｏｂ／ｏｂマウスの過食症および高血糖を急激に改良し、効果は用量依存であったことを示す。
実施例１５
組み換えヒトＧＤＦ１５タンパク質はＤＩＯマウスのブドウ糖耐性を改良する

ＤＩＯモデルの組み換えヒトＧＤＦ１５タンパク質の効果をさらに試験した。６カ月間の６０％高脂肪食の雄Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウス（ＨａｒｌａｎＬａｂｓ）に、単回投与により５ｍｇ／ｋｇｒｈＧＤＦ１５タンパク質またはビヒクル緩衝液を皮下投与し、動物を実施例１３に記載のように、無作為に分けた。

ブドウ糖耐性試験（ＧＴＴ）を、４時間絶食させたマウスに投与の３日後に行った。１ｇ／ｋｇの経口ブドウ糖投与を使用した。ＧＴＴの結果を図１４Ａに示す。食餌摂取量を毎日測定し、図１４Ｂに示す。体重を、ＧＴＴを行う前に測定し、図１４Ｃに示す。

まとめると、これらの結果は、組み換えヒトＧＤＦ１５タンパク質がＤＩＯマウスモデルに有効であることを示す。
実施例１６
組み換えヒトＧＤＦ１５は脂質耐性を改良する

発見したＧＤＦ１５の別の興味深い代謝活性は、ＧＤＦ１５がマウスの脂質耐性を急激に改良することである。２カ月間の６０％高脂肪食の雄Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウス（ＨａｒｌａｎＬａｂｓ）に、５ｍｇ／ｋｇのｒｈＧＤＦ１５タンパク質またはビヒクル緩衝液を皮下投与した。４時間後、マウスに、２０ｍｌ／ｋｇの２０％Ｉｎｔｒａｌｉｐｉｄ（登録商標）を経口投与した。血清トリグリセライド値を、比色分析法（Ｓｉｇｍａ）により脂質投与０、６０、９０、１２０、１８０分後に測定した。測定した血清トリグリセライド値は、図１５Ａに示す。１８０分の血清ｒｈＧＤＦ１５値を、ｈｕＧＤＦ１５ＥＬＩＳＡ法（Ｒ＆ＤＳｙｓｔｅｍｓ）により測定し、図１５Ｂに示す。

血清トリグリセライド値は、ＧＤＦ１５およびビヒクル処置動物の両方において、経口イントラリピッド投与３０、６０、９０分後に増加した（図１５Ａ）。しかし、６０分および９０分のトリグリセライド値は、処置群において有意に低下し、ＧＤＦ１５がこれらの動物の脂質耐性を急激に改良したことを示す（図１５Ａ）。高トリグリセライド血症を含む脂質異常症は、心血管疾患のおもな危険因子であり、導かれる転帰は、糖尿病患者の死亡を引き起こす（ＨｏｋａｎｓｏｎＪＥ１９９６Ｊ．Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃ．Ｒｉｓｋ３：２１３−２１９）。ＧＤＦ１５による脂質耐性の急激な改良は、ＧＤＦ１５が糖尿病性脂質異常症、特に食後脂質異常症に有益な効果をもたらし得ることを示唆する。
実施例１７
マウスＧＤＦ１５はＤＩＯモデルのインスリンおよび脂質特性を改良する

ＧＤＦ１５が脂質耐性を急激に改良することから、長期的に、ＧＤＦ１５が血中脂質特性を改良するかどうかも調べた。Ｂ６Ｄ２Ｆ１マウス（ＨａｒｌａｎＬａｂｓ）に、６０％高脂肪食を与え、実施例４に記載のように８×１０^１２個の遺伝子コピー／動物ＡＡＶ−ｍｕＧＤＦ１５または対照ウイルスを、尾静脈を介して注射した。血中インスリン、総コレステロール、ＮＥＦＡ、およびトリグリセライド値を、ＡＡＶ注射の３週間後に測定した。結果を図１６に示し、図１６Ａはインスリン値を示し、図１６ＢはＮＥＦＡ値、図１６Ｃは総コレステロール値、および図１６Ｄはトリグリセライド値。ＧＤＦ１５群は、対照群に比べ、低いコレステロール値（図１６Ｃ）およびトリグリセライド値であり、ＧＤＦ１５が長期的に脂質特性を改良することを実証した。このデータは、ＧＤＦ１５処置が糖尿病性脂質異常症に有益な効果をもたらし得ることをさらに示す。

Claims

代謝障害を治療する方法であって、それを必要とする対象に治療有効量の単離されたヒトＧＤＦ１５ポリペプチドを投与することを含む、方法。
前記代謝障害が２型糖尿病である、請求項１に記載の方法。
前記代謝障害が脂質異常症である、請求項１に記載の方法。
前記代謝障害が肥満である、請求項１に記載の方法。
前記代謝障害が糖尿病性腎症である、請求項１に記載の方法。
前記代謝障害は、前記対象が１００ｍｇ／ｄＬ以上の空腹時血糖値を有する状態を含む、請求項１に記載の方法。
前記対象が哺乳類動物である、請求項１に記載の方法。
前記哺乳類動物がヒトである、請求項７に記載の方法。
前記ＧＤＦ１５タンパク質が配列番号２、６、および１０のうちの１つを含む、請求項１に記載の方法。
前記ＧＤＦ１５ポリペプチドが配列番号１、５、および９のうちの１つによりコードされる、請求項１に記載の方法。
前記ＧＤＦ１５ポリペプチドが、薬学的に許容される担体と混合した前記ＧＤＦ１５ポリペプチドを含む薬学的組成物の形態で投与される、請求項１に記載の方法。
前記対象の血糖値を前記投与後の時点で決定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記対象の血清インスリン値を前記投与後の時点で決定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。