JP2017533885A - 新規ポリペプチド - Google Patents

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Abstract

本開示は、新生児のFc受容体FcRnへの結合親和性を有する操作されたポリペプチドの二量体に関し、第一の単量体単位、第二の単量体単位およびアミノ酸リンカーを含む、FcRn結合二量体を提供し、ここで前記第一および第二の単量体単位は各々FcRn結合モチーフを含む。前記FcRn結合二量体は、前記第一の単量体単位または第二の単量体単位単独に比べ、より高い能力で、FcRnに結合する。本開示はまた、薬物動態学的および薬力学的特性を改変するための薬剤として、ならびに治療薬としての前記FcRn結合二量体の使用にも関する。

Description

発明の技術分野
本開示は、新生児のFc受容体(以下FcRnと称す)への結合親和性を有する操作されたポリペプチドの二量体に関する。本開示は、生体分子、例えば医薬品の薬物動態学的および薬力学的特性を改変するための薬剤として、および治療薬としてのかかる二量体の使用にも関する。
背景
新生児のFc受容体(FcRn)は、膜貫通MHCクラスI様重鎖(FcRnα鎖)およびβ2−ミクログロブリン軽鎖からなるヘテロ二量体のタンパク質であり、β2−ミクログロブリン軽鎖は、MHCクラスI分子の一部も形成する(SimisterおよびMostov、(1989)、Nature、337:184−7;Burmeisterら、(1994)、Nature、372:379−83)。
FcRnは、エンドソームに主に位置しており、pH≦6.5で血清アルブミンおよび免疫グロブリンG(IgG)に結合し、pH≧7.0でそれらを遊離することができる(Roopenian、(2007)、Nat Rev Immunol、7:715−25において検証)。
FcRnは、哺乳類においていくつかの独特なタスクを行う(Roopenian、前掲)。FcRnは、飲食されたIgGおよび血清アルブミンの再利用に関与しており、従って、リソソームにおけるそれらの分解を防ぎ、それらに血液中での他の血清タンパク質より長い半減期およびより高い利用可能性を与える。IgG、血清アルブミンおよび他の血清タンパク質が、血液と接触している細胞によって受動的に飲作用された場合、pHは、形成されたエンドソームにおいて次第に低くなり、これによってFcRnへのIgGおよび血清アルブミンの結合が可能になる。次いで、受容体は、その結合したリガンドとともに、再利用エンドソームを介して輸送されて細胞膜に戻る。細胞膜に戻った後、pHは、7を超えるまで増加し、この時点で、結合したリガンドは遊離される。
FcRnは、胎盤、上気道上皮、血液脳関門および近位小腸のような障壁を通過してIgGを輸送するその能力も認められている。
哺乳類において、FcRnの特性は、胎盤を介して母親から胎児へIgGを経細胞輸送するために、および母乳から近位小腸における乳児の血流にIgGを経細胞輸送するために使用される。
FcRnの発現パターンは、種間で異なる。しかしながら、FcRnは、大部分の種において、血液脳関門、上気道上皮、腎臓および血管内皮における細胞によって、および抗原提示細胞によって、ならびに造血起源の他の細胞によって、広く発現される(Roopenian、(2007)、前掲)。
FcRn(Liuら、(2007)、J Immunol、179:2999−3011、Mezoら、(2008)、Proc Natl Acad Sci USA、105:2337−42)およびβ2−ミクログロブリン(GetmanおよびBalthasar、(2005)、J Pharm Sci、94:718−29)への親和性を有する抗体およびペプチドは、内在性IgGとFcRnの間の結合を阻害するという見解が展開されてきた。別の手法は、FcRnへのより高い親和性を得るために、IgGのFc領域を変異導入することであった(Petkovaら、(2006)、Int Immunol、18:1759−69、Vaccaroら、(2005)、Nat Biotechnol、23:1283−8)。
Fcドメインへのまたはアルブミンへの融合は、タンパク質のインビボ半減期を増加させるために広く使用されている戦略である。しかしながら、大きいサイズのかかる融合タンパク質は、組織透過性に悪影響を及ぼし、融合パートナーへの特異性を減少させる(Vallesら、(2011)、J Interferon Cytokine Res、32:178−184)。他方では、変異は、非ヒト霊長類に投与される抗体のFc断片において半減期を延長するために行われてきた(Hintonら、(2004)、J Biol Chem、279:6213−6)。しかしながら、この手法は、使用において治療的抗体のみに限定され、問題のタンパク質がFc断片に融合されていない限り、他の治療的タンパク質に外挿することはできず、この融合もまた大きいサイズの分子を生じる。ペグ化およびIgGのFcドメインまたはアルブミンへのタンパク質の遺伝子融合のような、いくつかの化学的および組換え方法が考案されて、タンパク質半減期を改善した(Schellenbergerら、(2009)、Nat Biotechnol、21:1186−1190において検証)。タンパク質のペグ化はそれらの効力を減少させ、それらの免疫反応性の一因となることが報告された。
Fc融合タンパク質は、FcRnによって媒介される経口および肺送達にも使用されてきた(Lowら、(2005)、Human reproduction、Jul;20(7):1805−13)が、しかしながら、融合分子のサイズにより、組織透過性および減少した特異性に関する同様の問題が残る。
故に、FcRnへの高親和性を有する分子の継続した提供のための当分野における大きな必要性がある。特に、融合パートナーとして存在する場合、それらが融合している分子の特性に悪影響を及ぼさず、免疫反応性の一因とならない、小さい結合分子が必要とされている。
発明の概要
本発明の開示は、二量体型のFcRn結合ポリペプチドは、対応する単量体型のFcRn結合ポリペプチドと比べ、有意に改善されたFcRn結合特性を示すという予想外の認識を基にしている。本発明者らは、前記二量体型のFcRn結合ポリペプチドの結合特性の改善は、2個のFcRn結合ポリペプチドの単なる融合により予想されるよりもより大きいことを認めた。
従って、新規FcRn結合体を提供することは、本開示の目的である。
生体分子の薬物動態学的および/または薬力学的特性の改変における使用のためのかかる薬剤、例えば医薬品を提供することもまた、本開示の目的である。
それ自体で単独での治療薬としてのまたは組合せ治療としての使用のためのかかる薬剤を提供することも、本開示の目的である。
現在の療法の上記のおよび他の欠点を緩和すると同時に、FcRnの効率的な標的化を可能にする分子を提供することは、本開示の目的である。
本開示から当業者に明白であるこれらおよび他の目的は、添付の特許請求の範囲で特許請求し、本明細書で一般に開示した本発明の種々の態様によって達成される。
従って、本開示の第一の態様において、第一の単量体単位、第二の単量体単位およびアミノ酸リンカーを含む、二量体型の新生児のFc受容体(FcRn)結合ポリペプチド、すなわち「FcRn結合二量体」であって、前記第一および第二の単量体単位が、各々FcRn結合モチーフ(BM)を含み、そのモチーフが、アミノ酸配列
EX234AX67EIRWLPNLX161718QRX21AFIX2526LX2829
(配列中、互いに独立して、
2は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
3は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、M、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
4は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
6は、A、D、E、F、G、H、I、K、L,N、Q、R、S、T、V,WおよびYから選択され;
7は、A、F、H、I、K、L、N、Q、R、ST、V,WおよびYから選択され;
16は、NおよびTから選択され;
17は、F、WおよびYから選択され;
18は、A、D、EおよびNから選択され;
21は、A、S、VおよびWから選択され;
25は、A,D、E、F、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
26は、KおよびSから選択され;
28は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;ならびに
29は、DおよびRから選択される)
からなり、
且つここで前記FcRn結合二量体は、前記第一の単量体単位または前記第二の単量体単位単独と比べ、より高い結合能でFcRnへ結合する、新生児のFc受容体(FcRn)結合ポリペプチドが提供される。
配列に関連する、FcRn結合モチーフのクラスの上記の定義は、いくつかの異なる選択実験においてFcRnとのそれらの相互作用に関して選択された、親骨格 (parent scaffold)のいくつかのランダムポリペプチド単量体の変異体(variant)の統計的分析に基づく。同定されたFcRn結合モチーフ、または「BM」は、親骨格の標的結合領域に相当し、その領域は、3ヘリックス束タンパク質ドメイン(three−helical bundle protein domain)内に2つのαヘリックスを構成する。親骨格において、2つのBMヘリックスの多様なアミノ酸残基は、抗体の定常Fc部との相互作用のための結合表面を構成する。本開示において、結合表面残基のランダムな変動およびその後の変異体の選択は、Fc相互作用能力を、FcRnとの相互作用のための能力と置き換えた。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つのFcRn結合モチーフは、アミノ酸配列
EX234AX67EIRWLPNLTX1718QRX21AFIX25KLX28
(配列中、互いに独立して、
2は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
3は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、M、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
4は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
6は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
7は、A、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
17は、F、WおよびYから選択され;
18は、A、D、EおよびNから選択され;
21は、A、S、VおよびWから選択され;
25は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;ならびに
28は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択される)からなる。
本開示の第一の態様の一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つの前記結合モチーフは、アミノ酸配列
EX234AX67EIRWLPNLX161718QRX21AFIX2526LX2829
(配列中、互いに独立して、
2は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
3は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、M、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
4は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
6は、A、E、F、G、H、I、K、Q、R、SおよびVから選択され;
7は、A、F、H、K、N、Q、R、SおよびVから選択され;
16は、NおよびTから選択され;
17は、F、WおよびYから選択され;
18は、A、D、EおよびNから選択され;
21は、A、S、VおよびWから選択され;
25は、D、E、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
26は、KおよびSから選択され;
28は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;ならびに
29は、DおよびRから選択される)からなる。
第一の態様の別の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つの前記結合モチーフは、かかるアミノ酸配列からなり、配列中、互いに独立して、
2は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
3は、A、D、E、F、H、I、K、L、M、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
4は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
6は、A、E、F、G、H、I、K、Q、RおよびSから選択され;
7は、A、F、H、K、N、Q、R、SおよびVから選択され;
16は、NおよびTから選択され;
17は、FおよびYから選択され;
18は、Dであり;
21は、Vであり;
25は、D、E、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
26は、KおよびSから選択され;
28は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、VおよびWから選択され;ならびに
29は、DおよびRから選択される。
第一の態様の別の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つにおける前記BMは、
i) EX234AX6HEIRWLPNLTX1718QRX21AFIX25KLX28
(配列中、互いに独立して、
2は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
3は、A、D、E、G、H、K、L、M、N、Q、R、S、T、VおよびYから選択され;
4は、A、D、E、F、G、I、K、L、N、Q、R、S、T、VおよびYから選択され;
6は、A、G、K、R、SおよびVから選択され;
17は、F、WおよびYから選択され;
18は、A、D、EおよびNから選択され;
21は、A、S、VおよびWから選択され;
25は、D、G、H、K、L、N、R、VおよびWから選択され;
28は、A、D、E、H、K、L、N、Q、R、S、T、WおよびYから選択される);ならびに
ii) 前記配列と少なくとも96%の同一性を有するアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列からなる。
前記態様の更に別の実施形態において、前記配列i)におけるBMは、
EX234AX6HEIRWLPNLTX1718QRX21AFIX25KLX28
(配列中、互いに独立して、
2は、A、D、E、F、N、Q、R、SおよびWから選択され;
3は、D、E、G、H、K、M、N、Q、SおよびTから選択され;
4は、A、D、E、G、N、Q、R、S、T、VおよびYから選択され;
6は、A、G、SおよびVから選択され;
17は、F、WおよびYから選択され;
18は、A、D、EおよびNから選択され;
21は、A、S、VおよびWから選択され;
25は、D、G、H、K、L、N、RおよびVから選択され;ならびに
28は、A、E、H、L、N、Q、R、S、T、WおよびYから選択される)
から選択されるアミノ酸配列からなる。
当業者は理解することになるように、本開示の二量体のFcRn結合能を含めた、任意のポリペプチドの機能は、ポリペプチドの三次構造次第である。従って、その機能に影響を及ぼすことなく、ポリペプチドにおけるアミノ酸の配列に軽微な変更を行うことが可能である。従って、本開示は、FcRn結合二量体の変異体、例えば前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが改変されているが、FcRn結合特徴は保持されている変異体を、包含している。
従って、上記のように、FcRn結合二量体も、本開示によって包含され、ここで前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは、i)において定義されたポリペプチドへの96%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むFcRn結合モチーフ(BM)を含む。
いくつかの実施形態において、かかる変更は、本明細書で開示したBMの配列の全ての位置において行うことができる。他の実施形態において、かかる変更は、骨格アミノ酸残基 (scaffold amino acid residues)としても表示される、非可変位置においてのみ行うことができる。かかる場合において、変更は、可変位置、すなわち配列i)における「X」で表示された位置において許容されない。例えば、アミノ酸残基のある官能グループ(例えば疎水性、親水性、極性など)に属しているアミノ酸残基を、同じ官能基からの別のアミノ酸残基と交換することが可能である。
本明細書全体を通して使用される、「%の同一性 (% identity)」という用語は、例えば以下のように計算することができる。問い合わせ配列を、CLUSTAL Wアルゴリズム(Thompsonら、(1994)、Nucleic Acids Research、22:4673−4680)を使用して、標的配列に整列させる。比較を、整列した配列の最も短いものに相当するウインドウ上で行う。いくつかの場合において、整列した配列の最も短いものは、標的配列であり得る。他の場合において、問い合わせ配列は、整列した配列の最も短いものを構成し得る。各位置でのアミノ酸残基を比較し、標的配列において同一の一致を有する問い合わせ配列における位置の百分率を、%の同一性として報告する。
本明細書で使用される「Xn」および「Xm」は、先に定義されたBMの配列における位置nおよびmでのアミノ酸を示すように使用され、ここでnおよびmは、前記配列のN末端から数えた、前記配列内のアミノ酸の位置を示す整数である。例えば、X3およびX7は、前記BMのN末端から、各々、3番目および7番目の位置にあるアミノ酸を示す。
第一の態様の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、FcRn結合モチーフを含む、FcRn結合二量体が提供され、ここでXnは、表1に従い可能性のある残基の群から独立して選択される。当業者は、Xnは、可能性のある残基の列挙された基のいずれか一つから選択され得ること、ならびにこの選択は、Xmにおけるアミノ酸の選択には左右されない(ここで、n≠m)ことを、理解するであろう。従って、表1において位置Xnで列挙された可能性のある残基は、表1のいずれか他の様々な位置の本明細書で開示された可能性のある残基のいずれかと組合せることができる。
当業者は、表1は、下記のように判読されるべきであることを理解するであろう:第一の態様の一実施形態において、前記第一の単量体単位および前記第二の単量体単位が各々、FcRn結合モチーフ(BM)を含み、且つ前記第一の単量体単位および前記第二の単量体単位の少なくとも一つのBMにおけるアミノ酸残基「Xn」が、「可能性のある残基」から選択される、FcRn結合二量体が提供される。当業者は、第一の単量体単位のBMにおけるアミノ酸残基「Xn」は、第二の単量体単位のBMにおけるアミノ酸残基「Xn」から独立して選択されることを理解するであろう。従って、表1は、本開示の第一の単量体単位および第二の単量体単位のいくつかの特徴的および個別の変異体を明らかにしている。例えば、一実施形態において、少なくとも一つの第一または第二の単量体単位を含み、ここでBMのX2は、A、I、L、N、Q、S、T、VおよびWから選択される、FcRn結合二量体が提供され、ならびに別の実施形態において、少なくとも一つの第一または第二の単量体単位を含み、ここでBMのX2は、A、I、LおよびQから選択される、FcRn結合二量体が提供される。不確かさを避けるために、前記第一および第二の単量体単位は、他の実施形態において自在に組合せることができる。例えば、一つのかかる実施形態において、X3は、A、D、E、G、H、K、L、M、N、Q、R、SおよびTから選択されると同時に、X7は、AおよびHから選択され、ならびにX25は、H、L、R、VおよびWから選択される。
一実施形態において、X67が、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つにおいてAHおよびGHから選択されるFcRn結合二量体が、提供される。一実施形態において、X67はAHである。一実施形態において、X67はGHである。一実施形態において、X1718は、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つにおいてFDおよびYDから選択される。一実施形態において、X1718はFDである。
FcRn結合二量体のサブクラスを定義するより具体的な実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つのBMの配列は、6つの条件I−VI:
I. X6は、A、G、KおよびSから選択され、例えば特にAである;
II. X7は、Hである;
III. X17は、FおよびYから選択され、例えば特にFである;
IV. X18は、Dである;
V. X21は、VおよびWから選択され、例えば特にVである;
VI. X25は、HおよびRから選択され、例えば特にHである:
の少なくとも3つを満たしている。
第一の態様のFcRn結合二量体の一部の例において、前記配列は、6つの条件I〜VIの少なくとも4つを満たしている。より具体的には、配列は、6つの条件I〜VIの少なくとも5つを、例えば6つの条件I〜VIの全てを満たすことができる。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位のBM配列は、同じである。別の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位のBM配列は、異なる。
下記実施例の項目において詳細に説明したように、FcRn結合ポリペプチド単量体単位の選択は、いくつかの個別のFcRn結合モチーフ(BM)配列の同定に繋がる。これらの配列は、本明細書に開示したような、第一および第二の単量体単位として有用な個別の変異体を構成する。個別のFcRn結合モチーフ(BM)の配列は、図1に示されており、且つ配列番号1〜353からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に相当している。故に、第一の態様のFcRn結合二量体の一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは、配列番号1〜353からなる群から選択される、例えば配列番号17〜352からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む。一実施形態において、前記BM配列は、配列番号1〜15、配列番号17〜140および配列番号353からなる群、例えば配列番号17〜140からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記配列は、配列番号1〜2および配列番号17〜140からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記配列は、配列番号1〜2、配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125および配列番号127〜140からなる群、例えば配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125および配列番号127〜140からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記配列は、配列番号1〜8、配列番号13、配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73、配列番号75〜77および配列番号353からなる群、例えば配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。別の実施形態において、前記配列は、配列番号1、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。別の実施形態において、前記配列は、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。更に別の実施形態において、前記配列は、配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。更に別の実施形態において、前記配列は、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。更に別の実施形態において、前記配列は、配列番号23、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号23、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。更に別の実施形態において、前記配列は、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44および配列番号75からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記配列は、配列番号1、配列番号23および配列番号75からなる群、例えば配列番号23および配列番号75からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記配列は、配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる群、例えば配列番号20および配列番号41からなる群;配列番号20および配列番号44からなる群;または、配列番号41および配列番号44からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記配列は、配列番号1、配列番号23および配列番号44からなる群、例えば配列番号23および配列番号44からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記配列は、配列番号1または配列番号23または配列番号44における位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記配列は、配列番号20または配列番号41または配列番号44における位置8から位置36までの配列に対応する。
本明細書に開示されたFcRn結合二量体の一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、先に定義した群の一つから選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む。一実施形態において、前記群は、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる。一実施形態において、前記群は、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44および配列番号75からなる。一実施形態において、前記群は、配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる。別の実施形態において、前記群は、配列番号1、配列番号23および配列番号44からなる。更に別の実施形態において、前記群は、配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる。一つの特定の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、配列番号1の位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む。一実施形態において、前記BMは、配列番号20の位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記BMは、配列番号23の位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記BMは、配列番号41の位置8から位置36までの配列に対応する。一実施形態において、前記BMは、配列番号44の位置8から位置36までの配列に対応する。
本開示のいくつかの実施形態において、上記で定義されたBMは、3ヘリックス束タンパク質ドメイン「の一部を形成する (forms part of)」。これは、BMが本来の (original)ドメインにおける同様の構造モチーフと置き換わるように、BMの配列が、本来の3ヘリックス束ドメインの配列中に「挿入された (inserted)」またはこの配列上に「移植された(grafted)」ことを意味すると理解される。例えば、理論によって束縛されることを望むことなく、BMは、3ヘリックス束の3つのヘリックスの2つを構成すると考えられ、従って、任意の3ヘリックス束内のそのような2ヘリックスモチーフと置き換わることができる。当業者は理解することになるように、2つのBMヘリックスによる3ヘリックス束ドメインの2つのヘリックスの置換は、ポリペプチドの基本構造に影響を及ぼさないように行わなければならない。つまり、本発明のこの実施形態によるポリペプチドのCα主鎖の全体的な折り畳みは、例えば同じ順序で二次構造の同じエレメントを有するなど、それが一部を形成する3ヘリックス束タンパク質ドメインの折り畳みと実質的に同じである。従って、本態様のこの実施形態によるポリペプチドが本来のドメインと同じ折り畳みを有する場合、本開示によるBMは、3ヘリックス束ドメインの「一部を形成し」、これは、基本構造の特性が共有されていることを暗示しており、それらの特性は、例えば同様のCDスペクトルを生じる。当業者は、関連する他のパラメーターを知っている。
従って、特定の実施形態において、前記第一および第二の単量体の少なくとも一つにおけるFcRn結合モチーフ(BM)は、3ヘリックス束タンパク質ドメインの一部を形成する。例えば、BMは、前記3ヘリックス束タンパク質ドメイン内に、相互接続ループを有する2つのαヘリックスを本質的に構成し得る。特定の実施形態において、前記3ヘリックス束タンパク質ドメインは、細菌の受容体タンパク質のドメインから選択される。かかるドメインの非限定的な例は、ドメインBのような、黄色ブドウ球菌由来のプロテインAおよびその誘導体の5つの異なる3ヘリックスドメインである。いくつかの実施形態において、3ヘリックス束タンパク質ドメインは、ブドウ球菌のプロテインAのドメインBに由来するプロテインZの変異体である。
本明細書に開示されたFcRn結合モチーフが3ヘリックス束タンパク質ドメインの一部を形成する実施形態において、FcRn結合二量体の前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは、結合モジュール(BMod)を含むことができ、このモジュールは、
iii) K−[BM]−DPSQSXabLLXcEAKKLXdefQ;
(配列中、
[BM]は、X29がDであるという条件で、本明細書に定義されたFcRn結合モチーフであり;
aは、AおよびSから選択され;
bは、NおよびEから選択され;
cは、A、SおよびCから選択され;
dは、E、NおよびSから選択され;
eは、D、EおよびSから選択され;
fは、AおよびSから選択される)、ならびに
iv) iii)により定義された配列と少なくとも93%の同一性を有するアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列からなる。
本明細書に開示されたFcRn結合モチーフが3ヘリックス束タンパク質ドメインの一部を形成する実施形態において、FcRn結合二量体の前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは、結合モジュール(BMod)を含むことができ、このモジュールは、
v) K−[BM]−QPEQSXabLLXcEAKKLXdefQ:
(配列中、
[BM]は、X29がRであるという条件で、本明細書に定義されたFcRn結合モチーフであり;
aは、AおよびSから選択され;
bは、NおよびEから選択され;
cは、A、SおよびCから選択され;
dは、E、NおよびSから選択され;
eは、D、EおよびSから選択され;
fは、AおよびSから選択される)、ならびに
vi) v)により定義された配列と少なくとも93%の同一性を有するアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列からなる。
上記のように、三次構造およびその機能に大きな影響を及ぼさない、上記のアミノ酸配列と比較して軽微な変更を含むポリペプチドも、本開示の範囲内である。従って、いくつかの実施形態において、配列iv)または配列vi)は、それぞれ、iii)およびv)によって定義された配列と少なくとも95%、例えば少なくとも97%の同一性を有する。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、XaはAである、配列iii)またはv)を含むFcRn結合二量体が、提供される。別の実施形態において、配列iii)またはv)におけるXaは、Aである。別の実施形態において、配列iii)またはv)におけるXaは、Sである。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXaは、Aである。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXaは、Sである。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、XbはNである、配列iii)またはv)を含むFcRn結合二量体が、提供される。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXbは、Eである。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、XcはAである、配列iii)またはv)を含むFcRn結合二量体が、提供される。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXcは、Sである。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXcは、Cである。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、XdはEである、配列iii)またはv)を含むFcRn結合二量体が、提供される。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXdは、Nである。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXdは、Sである。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、XeはDである、配列iii)またはv)を含むFcRn結合二量体が、提供される。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXeは、Sである。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、Xdeが、EE、ES、SD、SEおよびSSから選択される、配列iii)またはv)を含むFcRn結合二量体が、提供される。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXdeは、ESである。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXdeは、SEである。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXdeは、SDである。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、XfはAである、配列iii)またはv)を含むFcRn結合二量体が、提供される。一実施形態において、配列iii)またはv)におけるXfは、Sである。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、XaはAであり;XbはNであり;XcはAであり、およびXfはAである、配列iii)またはv)を含むFcRn結合二量体が、提供される。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはAであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはAであり;XbはNであり;XcはCであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはSであり、およびXfはSである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはCであり、およびXfはSである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはAであり;XbはNであり;XcはAであり;XdeはNDであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはAであり;XdeはNDであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはAであり;XbはNであり;XcはCであり;XdeはNDであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはSであり;XdeはNDであり、およびXfはSである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはCであり;XdeはNDであり、およびXfはSである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはAであり;XbはNであり;XcはAであり;XdeはSEであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはAであり;XdeはSEであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはAであり;XbはNであり;XcはCであり;XdeはSEであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはSであり;XdeはSEであり、およびXfはSである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはCであり;XdeはSEであり、およびXfはSである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはAであり;XbはNであり;XcはAであり;XdeはESであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはAであり;XdeはESであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはAであり;XbはNであり;XcはCであり;XdeはESであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはSであり;XdeはESであり、およびXfはSである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはCであり;XdeはESであり、およびXfはSである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはAであり;XbはNであり;XcはAであり;XdeはSDであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはAであり;XdeはSDであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはAであり;XbはNであり;XcはCであり;XdeはSDであり、およびXfはAである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはSであり;XdeはSDであり、およびXfはSである。
一実施形態において、配列iii)またはv)における、XaはSであり;XbはEであり;XcはCであり;XdeはSDであり、およびXfはSである。
第一の態様に従うFcRn結合二量体の一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは、配列番号1〜353、配列番号358および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する配列iii)のBModを含む。故に、第一の態様に従うFcRn結合二量体の一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは、配列番号1〜353、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号17〜352および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む。一実施形態において、前記BModは、配列番号1〜15、配列番号17〜140、配列番号353、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号17〜140および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号1〜2、配列番号17〜140、配列番号358および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号1〜2、配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125、配列番号127〜140、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125、配列番号127〜140および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号1〜8、配列番号13、配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73、配列番号75〜77、配列番号353、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73、配列番号75〜77および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。別の実施形態において、前記BModは、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73、配列番号75〜77、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73、配列番号75〜77および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。別の実施形態において、前記BModは、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。別の実施形態において、前記BModは、配列番号1、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。更に別の実施形態において、前記BModは、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75、配列番号77、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。別の実施形態において、前記BModは、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。更に別の実施形態において、前記BModは、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号75および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。更に別の実施形態において、前記BModは、配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。別の実施形態において、前記BModは、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44および配列番号75からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。更に別の実施形態において、前記BModは、配列番号23、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号23、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号1、配列番号23、配列番号75、配列番号358、配列番号361および配列番号364からなる群、例えば配列番号23、配列番号75、配列番号361および配列番号364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号1、配列番号23および配列番号75からなる群、例えば配列番号23および配列番号75からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。
一実施形態において、前記BModは、配列番号20、配列番号41、配列番号44、配列番号360、配列番号362および配列番号363からなる群、例えば配列番号20、配列番号41、配列番号360および配列番号362からなる群;配列番号20、配列番号44、配列番号360および配列番号363からなる群;または、配列番号41、配列番号44、配列番号362および配列番号363からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。
一実施形態において、前記BModは、配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号358、配列番号361および配列番号363からなる群、例えば配列番号23、配列番号44、配列番号361および配列番号363からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号1、配列番号23および配列番号44からなる群、例えば配列番号23および配列番号44からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号1または配列番号23または配列番号44における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号20または配列番号41または配列番号44における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号360または配列番号362または配列番号363における位置7から位置55までの配列に対応する。
本明細書に開示されたFcRn結合二量体の一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、先に定義された群のひとつから選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む。一実施形態において、前記群は、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75、配列番号358および配列番号360〜364からなる。一実施形態において、前記群は、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号75および配列番号360〜364からなる。一実施形態において、前記群は、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44および配列番号75からなる。別の実施形態において、前記群は、配列番号360〜364からなる。一実施形態において、前記群は、配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる。別の実施形態において、前記群は、配列番号1、配列番号23および配列番号44からなる。一実施形態において、前記群は、配列番号20、配列番号41、配列番号44、配列番号360、配列番号362および配列番号363からなる。別の実施形態において、前記群は、配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる。別の実施形態において、前記群は、配列番号360、配列番号362および配列番号363からなる。一つの特定の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、配列番号1または配列番号358における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む。一実施形態において、前記BModは、配列番号20または配列番号360における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号23または配列番号361における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号41または配列番号362における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号44または配列番号363における位置7から位置55までの配列に対応する。一実施形態において、前記BModは、配列番号75または配列番号364における位置7から位置55までの配列に対応する。
同じく、更なる実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
vii) YAK−[BM]−DPSQSSELLXcEAKKLNDSQAP:
(配列中、[BM]は、先に定義されたFcRn結合モチーフであり、ならびにXcは、A、SおよびCから選択される);ならびに
viii) vii)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、先に定義したようなFcRn結合二量体が、提供される。
別の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
ix) FAK−[BM]−DPSQSSELLXcEAKKLSESQAP:
(配列中、[BM]は、先に定義されたFcRn結合モチーフであり、ならびにXcは、A、SおよびCから選択される);ならびに
x) ix)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、先に定義したようなFcRn結合二量体が提供される。
一実施形態において、ix)に定義された配列におけるXcは、Sである。
代わりに、第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
xi) FNK−[BM]−DPSQSANLLXcEAKKLNDAQAP:
(配列中、[BM]は、先に定義されたFcRn結合モチーフであり、ならびにXcは、AおよびCから選択される);ならびに
xii) xi)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、先に定義したようなFcRn結合二量体が提供される。
上記のように、三次構造およびその機能に大きな影響を及ぼさない、上記のアミノ酸配列と比較して軽微な変更を含むポリペプチドも、本開示の範囲内である。従って、いくつかの実施形態において、上記で定義されたFcRn結合二量体は、vii)、ix)またはxi)によって定義された配列と、少なくとも96%、例えば少なくとも98%同一である配列viii)、x)またはxii)を含むことができる。
FcRn結合二量体のいくつかの実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは、
ADNNFNK−[BM]−DPSQSANLLSEAKKLNESQAPK;
ADNKFNK−[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
ADNKFNK−[BM]−DPSVSKEILAEAKKLNDAQAPK;
ADAQQNNFNK−[BM]−DPSQSTNVLGEAKKLNESQAPK;
AQHDE−[BM]−DPSQSANVLGEAQKLNDSQAPK;
VDNKFNK−[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSESSELLSEAKKLNKSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNDAQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNDSQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAP;
AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAP;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNDAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAP;
AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK;
AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAP;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLSEAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLSESQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLESSQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLESSQAP;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLESAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLESSQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSDSQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSDSQAP;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLSDAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLSDSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
VDAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNDAQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK;
VDAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLSEAQAPK;
VDAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLSESQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLESSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLESAQAPK;
VDAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLESSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSDSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLSDAQAPK;
VDAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLSDSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNKAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNKAQAPK;および
ADAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
(配列中、[BM]は、上記で定義されたFcRn結合モチーフである)から選択されるアミノ酸配列を含むことができる。
一実施形態において、FcRn結合二量体の前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは:
xiii) AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK:
(配列中、[BM]は、先に定義されたFcRn結合モチーフである);ならびに
xiv) xiii)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列を含むことができる。
一実施形態において、配列xiii)は、配列番号354〜357からなる群から選択され、例えば特に配列番号354および357からなる群から選択される。
一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、配列番号354〜357からなる群から選択される、例えば特に配列番号354および357からなる群から選択される配列xiii)を含む。一実施形態において、前記配列xiii)は、前記第一および第二の単量体単位の両方において配列番号354である。一実施形態において、前記配列xiii)は、前記第一および第二の単量体単位の両方において配列番号357である。
一実施形態において、FcRn結合二量体の前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは:
xv) AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK:
(配列中、[BM]は、先に定義されたFcRn結合モチーフである);ならびに
xvi) xv)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列を含むことができる。
一実施形態において、配列xv)は、配列番号365〜367からなる群から選択される。一実施形態において、配列xv)は、配列番号365、配列番号366または配列番号367である。
一実施形態において、FcRn結合二量体の前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは:
xvii) VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK:
(配列中、[BM]は、先に定義されたFcRn結合モチーフである);ならびに
xviii) xvii)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列を含むことができる。
一実施形態において、配列xvii)は、配列番号360〜364からなる群から選択される。一実施形態において、配列xvii)は、配列番号360、配列番号361、配列番号362、配列番号363または配列番号364である。
一実施形態において、FcRn結合二量体の前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは:
xix) AEAKYAK−[BM]−RQPESSELLSEAKKLSESQAPK:
(配列中、[BM]は、先に定義されたFcRn結合モチーフである);ならびに
xx) xix)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列を含むことができる。
一実施形態において、配列xix)は、配列番号359である。
一実施形態において、FcRn結合二量体の前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは:
xxi) VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK:
(配列中、[BM]は、先に定義されたFcRn結合モチーフである);ならびに
xxii) xxi)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列を含むことができる。
また、三次構造およびその機能に大きな影響を及ぼさない、上記のアミノ酸配列と比較して軽微な変更を含むポリペプチドも、本開示の範囲内である。従って、いくつかの実施形態において、上記で定義されたFcRn結合二量体は、xiii)、xv)、xvii)、xix)またはxxi)によって定義された配列と、それぞれ、少なくとも96%、例えば少なくとも98%同一である配列xiv)、xvi)、xviii)、xx)またはxxii)を含むことができる。
第一の態様に従うFcRn結合二量体の一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つは、配列番号1〜353からなる群、例えば配列番号17〜352からなる群から選択される配列xxi)を含む。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号1〜15、配列番号17〜140および配列番号353からなる群、例えば配列番号17〜140からなる群から選択される配列である。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号1〜2および配列番号17〜140からなる群から選択される配列である。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号1〜2、配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125および配列番号127〜140からなる群、例えば配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125および配列番号127〜140からなる群から選択される配列である。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号1〜8、配列番号13、配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73、配列番号75〜77および配列番号353からなる群、例えば配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列である。別の実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列である。別の実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号1、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列である。更に別の実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群から選択される配列である。更に別の実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群から選択される配列である。更に別の実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44および配列番号75からなる群から選択される配列である。更に別の実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号23、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号23、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群から選択される配列である。一実施形態において、前記配列xiii)は、配列番号1、配列番号23および配列番号75からなる群、例えば配列番号23および配列番号75からなる群から選択される配列である。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる群、例えば配列番号20および配列番号41からなる群;配列番号20および配列番号44からなる群;または、配列番号41および配列番号44からなる群から選択される配列である。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号1、配列番号23および配列番号44からなる群、例えば配列番号23および配列番号44からなる群から選択される配列である。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号1であるか、または配列番号20であるか、または配列番号23であるか、または配列番号41であるか、または配列番号44である。
本明細書に開示されたFcRn結合二量体の一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、先に定義された群の一つから選択される配列xxi)またはxiii)を含む。一実施形態において、前記群は、配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号65、配列番号75、配列番号354および配列番号357からなり、例えば配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号354および配列番号357からなる群、例えば配列番号1、配列番号23および配列番号44からなる群、または配列番号23、配列番号44、配列番号354および配列番号357からなる群である。
本明細書に開示されたFcRn結合二量体の一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、先に定義された群の一つから選択される配列xiii)、xv)、xvii)、xix)またはxxi)を含む。
一実施形態において、前記群は、配列番号1、配列番号20;配列番号23、配列番号41;配列番号44、配列番号65、配列番号75、配列番号354、配列番号357および配列番号360〜367からなり、例えば配列番号20;配列番号23、配列番号41;配列番号44、配列番号75、配列番号357および配列番号360〜367からなる群、例えば配列番号20、配列番号41、配列番号44、配列番号357、配列番号360、配列番号362、配列番号363、配列番号365、配列番号366および配列番号367からなる群、例えば配列番号357、配列番号360、配列番号362、配列番号363、配列番号365、配列番号366および配列番号367からなる群である。一つの特定の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、配列番号1、配列番号23、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群、例えば配列番号23、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群、例えば配列番号23および配列番号44からなる群から選択される配列xxi)を含む。一つの特定の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、配列番号1に対応する配列xxi)を含む。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号20である。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号23である。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号41である。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号44である。一実施形態において、前記配列xxi)は、配列番号75である。
別の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、配列番号354に対応する配列xiii)を含む。
一つの特定の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、配列番号360に対応する配列xix)を含む。一実施形態において、前記配列xix)は、配列番号361である。一実施形態において、前記配列xix)は、配列番号362である。一実施形態において、前記配列xix)は、配列番号363である。一実施形態において、前記配列xix)は、配列番号364である。別の特定の実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の両方は、配列番号365に対応する配列xv)を含む。一実施形態において、前記配列xv)は、配列番号366である。一実施形態において、前記配列xv)は、配列番号367である。
FcRn結合二量体の具体的実施形態において、第一および第二の単量体単位は、それぞれ、配列番号1および配列番号1;配列番号1および配列番号23;配列番号1および配列番号44;配列番号1および配列番号65;配列番号1および配列番号75;配列番号1および配列番号354;配列番号1および配列番号357;配列番号23および配列番号23;配列番号23および配列番号44;配列番号23および配列番号65;配列番号23および配列番号75;配列番号23および配列番号354;配列番号23および配列番号357;配列番号44および配列番号44;配列番号44および配列番号65;配列番号44および配列番号75;配列番号44および配列番号354;配列番号44および配列番号357;配列番号65および配列番号65;配列番号65および配列番号75;配列番号65および配列番号354;配列番号65および配列番号357;配列番号75および配列番号354;配列番号75および配列番号357;配列番号354および配列番号354;配列番号354および配列番号357;または、配列番号357および配列番号357を含む。一実施形態において、第一および第二の単量体単位は、それぞれ、配列番号1および配列番号1;配列番号1および配列番号23;配列番号1および配列番号44;配列番号1および配列番号354;配列番号1および配列番号357;配列番号23および配列番号23;配列番号23および配列番号44;配列番号23および配列番号354;配列番号23異および配列番号357;配列番号44および配列番号44;配列番号44および配列番号354;配列番号44および配列番号357;配列番号354および配列番号354;配列番号354および配列番号357;または、配列番号357および配列番号357を含む。別の実施形態において、第一および第二の単量体単位は、それぞれ、配列番号1および配列番号1;配列番号23および配列番号23;配列番号44および配列番号44;配列番号354および配列番号354;または、配列番号357および配列番号357を含む。更に別の実施形態において、第一および第二の単量体単位は、それぞれ、配列番号44および配列番号44;または、配列番号357および配列番号357を含む。
FcRn結合二量体の具体的実施形態において、第一および第二の単量体単位は、それぞれ、配列番号1および配列番号1;配列番号1および配列番号20;配列番号1および配列番号23;配列番号1および配列番号41;配列番号1および配列番号44;配列番号1および配列番号65;配列番号1および配列番号75;配列番号1および配列番号354;配列番号1および配列番号357;配列番号1および配列番号365;配列番号1および配列番号366;配列番号1および配列番号367;配列番号20および配列番号20;配列番号20および配列番号23;配列番号20および配列番号41;配列番号20および配列番号44;配列番号20および配列番号357;配列番号20および配列番号365;配列番号20および配列番号366;配列番号20および配列番号367;配列番号23および配列番号23;配列番号23および配列番号41;配列番号23および配列番号44;配列番号23および配列番号65;配列番号23および配列番号75;配列番号23および配列番号354;配列番号23および配列番号357;配列番号23および配列番号365;配列番号23および配列番号366;配列番号23および配列番号367;配列番号41および配列番号41;配列番号41および配列番号44;配列番号41および配列番号357;配列番号41および配列番号365;配列番号41および配列番号366;配列番号41および配列番号367;配列番号44および配列番号44;配列番号44および配列番号65;配列番号44および配列番号75;配列番号44および配列番号354;配列番号44および配列番号357;配列番号44および配列番号365;配列番号44および配列番号366;配列番号44および配列番号367;配列番号65および配列番号65;配列番号65および配列番号75;配列番号65および配列番号354;配列番号65および配列番号357;配列番号75および配列番号354;配列番号75および配列番号357;配列番号354および配列番号354;配列番号354および配列番号357;配列番号357および配列番号357;配列番号357および配列番号365;配列番号357および配列番号366;配列番号357および配列番号367;配列番号365および配列番号365;配列番号365および配列番号366;配列番号365および配列番号367;配列番号366および配列番号366;配列番号366および配列番号367;または、配列番号367および配列番号367を含む。一実施形態において、第一および第二の単量体単位は、それぞれ、配列番号1および配列番号1;配列番号1および配列番号20;配列番号1および配列番号23;配列番号1および配列番号41;配列番号1および配列番号44;配列番号1および配列番号354;配列番号1および配列番号357;配列番号1および配列番号365;配列番号1および配列番号366;配列番号1および配列番号367;配列番号20および配列番号20;配列番号20および配列番号23;配列番号20および配列番号41;配列番号20および配列番号44;配列番号20および配列番号357;配列番号20および配列番号365;配列番号20および配列番号366;配列番号20および配列番号367;配列番号23および配列番号23;配列番号23および配列番号41;配列番号23および配列番号44;配列番号23および配列番号354;配列番号23および配列番号357;配列番号23および配列番号365;配列番号23および配列番号366;配列番号23および配列番号367;配列番号41および配列番号41;配列番号41および配列番号44;配列番号41および配列番号357;配列番号41および配列番号365;配列番号41および配列番号366;配列番号41および配列番号367;配列番号44および配列番号44;配列番号44および配列番号354;配列番号44および配列番号357;配列番号44および配列番号365;配列番号44および配列番号366;配列番号44および配列番号367;配列番号354および配列番号354;配列番号354および配列番号357;配列番号357および配列番号357;配列番号357および配列番号365;配列番号357および配列番号366;配列番号357および配列番号367;配列番号365および配列番号365;配列番号365および配列番号366;配列番号365および配列番号367;配列番号366および配列番号366;配列番号366および配列番号367;または、配列番号367および配列番号367を含む。別の実施形態において、第一および第二の単量体単位は、それぞれ、配列番号1および配列番号1;配列番号20および配列番号20;配列番号23および配列番号23;配列番号41および配列番号41;配列番号44および配列番号44;配列番号354および配列番号354;配列番号357および配列番号357;配列番号365および配列番号365;配列番号366および配列番号366;または、配列番号367および配列番号367を含む。更に別の実施形態において、第一および第二の単量体単位は、それぞれ、配列番号20および配列番号20;配列番号41および配列番号41;配列番号44および配列番号44;配列番号357および配列番号357;配列番号365および配列番号365;配列番号366および配列番号366;または、配列番号367および配列番号367を含む。
更に別の実施形態において、第一および第二の単量体単位は、それぞれ、配列番号365および配列番号365;配列番号366および配列番号366;または、配列番号367および配列番号367を含む。
明確さのために、本開示を通じて使用される第一および第二の単量体単位の名称は、これらの間を識別することを明確にするために成され、且つFcRn結合二量体のポリペプチド鎖中の単量体単位の実際の順番に言及することを意図するものではない。従って、例えば、前記第一の単量体単位は、前記第二の単量体単位に関して、ポリペプチド鎖中のN末端側またはC末端側に出現してよい。
当業者の理解に従い、融合タンパク質の構築は、融合されるべき官能基部分の間のリンカーの使用に関与することが多い。当業者は、可動性アミノ酸リンカー、剛性アミノ酸リンカーおよび切断可能なアミノ酸リンカーなどの、異なる特性を伴う、異なる種類のリンカーを知っている。リンカーは、例えば、融合タンパク質の安定性を増大するかまたは折り畳みを改善するため、融合タンパク質の発現を増大し、生物活性を向上し、標的化を可能にし且つ薬物動態を変更するために使用される。
従って第一の態様の一実施形態において、前記リンカーが、可動性アミノ酸リンカー、剛性アミノ酸リンカーおよび切断可能なアミノ酸リンカーからなる群から選択される、本明細書に定義されたようなFcRn結合二量体が提供される。本明細書に定義されたFcRn結合二量体の一実施形態において、前記リンカーは、第一の単量体単位と第二の単量体単位の間に配置される。当業者は、第一の単量体単位と第二の単量体単位の間に配置されたリンカーの存在は、追加のリンカーの存在を排除するものではないことを理解するであろう。
可動性リンカーは、結合されたドメインが、ある程度の運動または相互作用を必要とする場合に、当該技術分野において使用されることが多く、FcRn結合二量体のいくつかの実施形態において特に有用であることができる。かかるリンカーは一般に、小型の非極性(例えばG)または極性(例えばSまたはT)アミノ酸で構成される。一部の可動性リンカーは主に、GおよびS残基の部分配列(stretch)、例えば、(GGGGS)pおよび(SSSSG)pからなる。コピー数「p」の調節は、官能基部分間の適切な分離を実現するため、または必要な部分間相互作用を維持するために、リンカーを最適化することができる。GおよびSリンカーとは別に、可動性を維持するためにT、A、KおよびEなどの追加のアミノ酸残基を含む、更には溶解度を向上するために極性アミノ酸残基を含む、GおよびSリンカーのような、他の可動性リンカーが、当該技術分野において公知である。
追加の非限定的リンカーの例は、GGGGSLVPRGSGGGGS、(GS)3、(GS)4、(GS)8、GGSGGHMGSGG、GGSGGSGGSGG、GGSGG、GGSGGGGG、GGGSEGGGSEGGGSEGGG、AAGAATAA、GGGGG、GGSSG、GSGGGTGGGSG、GSGGGTGGGSG、GT、GSGSGSGSGGSG、GSGGSGGSGGSGGSおよびGSGGSGSGGSGGSGを含む。当業者は、他の好適なリンカーを知っている。
一実施形態において、前記リンカーは、グリシン(G)、セリン(S)および/またはトレオニン(T)残基を含む、可動性リンカーである。一実施形態において、前記リンカーは、(Gnmpおよび(Snmpから選択される一般式を有し、式中、独立して、n=1〜7、m=0〜7、n+m≦8、およびp=1〜7である。一実施形態において、n=1〜5である。一実施形態において、m=0〜5である。一実施形態において、p=1〜5である。より具体的実施形態において、n=4、m=1およびp=1〜4である。一実施形態において、前記リンカーは、S4G、(S4G)3および(S4G)4からなる群から選択される。一実施形態において、前記リンカーは、GS、G4Sおよび(G4S)3からなる群から選択される。一つの特定の実施形態において、前記リンカーはG4Sであり、別の実施形態において、前記リンカーは(G4S)3である。
本明細書において使用される、「FcRn結合」および「FcRnへの結合親和性」という用語は、例えば表面プラズモン共鳴(SPR)技術またはELISAの使用によって試験することができるポリペプチドの特性を意味する。
例えば以下の実施例において記載したように、FcRn結合親和性を、FcRn、またはその正しく折り畳まれた断片を機器のセンサーチップ上に固定化し、試験するポリペプチドを含有するサンプルを、チップ上を通過させる実験において試験することができる。代わりに、試験するポリペプチドを、機器のセンサーチップ上に固定化し、FcRn、またはその正しく折り畳まれた断片を含有するサンプルを、チップ上を通過させる。次いで、当業者は、かかる実験によって得られた結果を解釈して、FcRnへのポリペプチドの結合親和性の定性的測定値を少なくとも樹立することができる。定量的測定値が望ましい場合、例えば相互作用に関するKD値を決定するために、表面プラズモン共鳴法も使用することができる。結合値は、例えばBiacore(GE Healthcare)またはProteOn XPR 36(Bio−Rad)機器において定義することができる。FcRnを、機器のセンサーチップ上に適切に固定化し、その親和性を決定するポリペプチドのサンプルを、連続希釈によって調製し、ランダムな順序で注入する。次いで、KD値を、例えばBIAEvaluation4.1ソフトウェアの1:1ラングミュア結合モデル、または機器製造業者によって提供される、他の適したソフトウェアを使用して、結果から計算することができる。
代わりに、下記実施例において記載したように、ポリペプチドのサンプルを、抗体をコーティングしたELISAプレート上で捕捉し、ビオチン化FcRnを加え、その後ストレプトアビジンをコンジュゲートしたHRPを加える実験において、FcRn結合親和性を試験することができる。TMB基質を加え、Victor3(Perkin Elmer)のような、マルチウェルプレートリーダーを使用して、450nmでの吸光度を測定する。次いで、当業者は、かかる実験によって得られた結果を解釈して、FcRnへのポリペプチドの結合親和性の定性的測定値を少なくとも樹立することができる。定量的測定値が望ましい場合、例えば相互作用に関するKD値(最大半量有効濃度)を決定するために、ELISAも使用することができる。ビオチン化FcRnの希釈系列に対するポリペプチドの反応を、上記のELISAを使用して測定する。次いで、当業者は、かかる実験によって得られた結果を解釈することができ、KD値を、例えばGraphPad Prism5および非線形回帰を使用して、結果から計算することができる。
代わりに、FcRnへの親和性はまた、FcRnへのIgGの結合を遮断するFcRn結合ポリペプチドの能力に注目することにより、間接的に試験することもできる。従って、当業者は、FcRn結合二量体は、FcRnのIgGと同じ領域または少なくとも部分的に重複している領域で、FcRnと相互作用するという条件で、FcRn結合ポリペプチドの前記結合を遮断する能力は、FcRn結合ポリペプチドのFcRnへの結合能と相関することを理解するであろう。従って、ポリペプチドのFcRnへの結合能が高くなれば、FcRnへのIgG結合を遮断する能力が高まる。
当業者はまた、FcRn結合ポリペプチドとFcRnの相互作用は、FACS(蛍光活性化細胞選別)分析により評価することができ、ここで得られた平均蛍光強度(MFI)値は、同じ実験で試験した他のポリペプチドと比較した、試験したポリペプチドの結合強度の間接的測定値であることも理解するであろう。従って、より高いMFI値は、より高い相対親和性に相関し、且つより低いMFI値は、より低い相対親和性に相関する。
本明細書においてFcRnに関する結合親和性またはFcRnの結合の文脈で使用される「より高い結合能」という用語は、親和性の直接または間接評価のための前述の1種以上のアッセイの文脈であると理解されるべきである。
本明細書に定義するように、FcRn結合二量体は、前記第一または第二の単量体単位単独と比べ、より高い結合能で、FcRnへ結合する。一実施形態において、FcRn結合二量体は、対応する第一の単量体単位または第二の単量体単位単独よりも、少なくとも2倍、例えば少なくとも3倍、例えば少なくとも4倍、例えば少なくとも5倍、例えば少なくとも6倍、例えば少なくとも7倍、例えば少なくとも8倍、例えば少なくとも9倍、例えば少なくとも10倍、例えば少なくとも25倍、例えば少なくとも50倍、例えば少なくとも100倍高い能力で、FcRnへ結合することができる。この関係は、pH6.0およびpH7.4の両方で、またはpH6.0でのみ、またはpH7.4でのみ真であり得る。
いくつかの実施形態において、以下に更に説明されるように、FcRn結合二量体は、IgGのFcRnへの結合を阻害する。かかる実施形態において、FcRnへのIgG結合を遮断するFcRn結合二量体の能力は、対応する第一の単量体単位または第二の単量体単位単独よりも、少なくとも2倍高い、例えば少なくとも3倍高い、例えば少なくとも4倍高い、例えば少なくとも5倍高い、例えば少なくとも10倍高い、例えば少なくとも15倍高い、例えば少なくとも20倍高い、例えば少なくとも25倍高いように、前記FcRn結合二量体は、FcRnへ結合することができる。
いくつかの実施形態において、FcRnとFcRn結合二量体の間の相互作用のMFI値が、FcRnと対応する第一の単量体単位または第二の単量体単位単独との間の相互作用のMFI値と比べ、少なくとも2倍高い、例えば少なくとも3倍高い、例えば少なくとも4倍高い、例えば少なくとも5倍高い、例えば少なくとも10倍高いように、前記FcRn結合二量体は、FcRnへ結合することができる。
いくつかの実施形態において、FcRnとFcRn結合二量体の間の相互作用のKD値が、FcRnと対応する第一の単量体単位または第二の単量体単位単独との間の相互作用のKD値と比べ、少なくとも2倍低い、例えば少なくとも3倍低い、例えば少なくとも4倍低い、例えば少なくとも5倍低い、例えば少なくとも10倍低い、例えば少なくとも25倍低い、例えば少なくとも50倍低い、例えば少なくとも100倍低い、例えば少なくとも1000倍低いように、前記FcRn結合二量体は、FcRnへ結合することができる。
一実施形態において、相互作用のKD値が、最大1×10-7M、例えば最大1×10-8M、例えば最大1×10-9M、例えば最大1×10-10M、例えば最大1×10-11M、例えば最大1×10-12Mであるように、pH6.0で、FcRnへ結合することができる、FcRn結合二量体が提供される。この実施形態のFcRn結合二量体は、例えばエンドソーム内などの、pH6.0のような酸性pH条件でFcRnに結合するかまたは結合したままである。かかるポリペプチドが、次第に酸性になる細胞内環境に入る場合、それは、そのFcRnとの相互作用を通して細胞膜に再利用され、従って分解を避ける。
一実施形態において、pH7.4でのFcRn結合二量体とFcRnの間の相互作用のKD値は、pH6.0での前記相互作用のKD値のよりも高い。従って、FcRn結合ポリペプチドは、pH7.4よりもpH6.0において、より高い親和性で、FcRnへ結合するであろう。一実施形態において、pH7.4での前記相互作用のKD値は、pH6.0での前記相互作用のKD値よりも、少なくとも2倍高い、例えば少なくとも5倍高い、例えば少なくとも10倍高い、例えば少なくとも25倍高い、例えば少なくとも50倍高い、例えば少なくとも100倍高い、例えば少なくとも1000倍高い。
前述のように、FACS分析を使用し、FcRn結合二量体とFcRnの間の相互作用を分析することができる。故に、pH6.0およびpH7.4でのFcRn結合二量体とFcRnの間の相互作用は、評価することができ、且つpH6.0およびpH7.4でのMFI値は、以下の実験の項目において明らかにされるように比較することができる。得られたMFI値は、同じ実験設定内で比較されるという条件で、得られたより高い相対MFI値は、より高い親和性に対応し、且つより低い相対MFI値は、より低い親和性に対応している。従って一実施形態において、FcRn結合二量体は、pH7.4よりもpH6.0で、少なくとも10%高い、例えば少なくとも20%高い、例えば少なくとも35%高い、例えば少なくとも50%高い、例えば少なくとも100%高いなど、より高い親和性でFcRnへ結合する。
一実施形態において、pH7.4でのFcRn結合二量体とFcRnの間の相互作用のKD値は、少なくとも1×10-10M、例えば少なくとも1×10-9M、例えば少なくとも1×10-8M、例えば少なくとも1×10-7M、例えば少なくとも1×10-6M、例えば少なくとも1×10-5Mである。いくつかの実施形態において、pH7.4でのFcRn結合二量体とFcRnの間の相互作用に関する唯一の基準は、より酸性の条件の間にFcRnに結合した任意のFcRn結合二量体が、pH値が増加した場合にFcRnからより速く遊離するということである。
代わりの実施形態において、pH7.4での前記相互作用のKDが、pH6.0での前記相互作用のKDと等しいかまたはより低いFcRn結合二量体が、提供される。この実施形態のFcRn結合二量体は、酸性pH条件で、例えばエンドソームにおいて、および例えば細胞膜上でなど、中性またはわずかに塩基性のpH条件で、FcRnに結合するかまたは結合したままである(すなわち遊離を避けるために十分遅い、pH6.0でのオフ速度を有する)。より具体的実施形態において、pH7.4での前記相互作用のKD値は、pH6.0での前記相互作用のKD値よりも、少なくとも2倍低い、例えば少なくとも5倍低い、例えば少なくとも10倍低い、例えば少なくとも50倍低い、例えば少なくとも100倍低い。
別の実施形態において、相互作用のKD値が、最大1×10-7M、例えば最大1×10-8M、例えば最大1×10-9M、例えば最大1×10-10M、例えば最大1×10-11M、例えば最大1×10-12Mであるように、pH7.4でFcRnに結合することが可能であるFcRn結合二量体が提供される。この実施形態のFcRn結合二量体は、pH7.4の、例えば細胞膜上でなど、例えば中性またはわずかに塩基性のpH条件で、FcRnに結合するかまたは延長された時間結合したままである。「結合したままである (remain bound)」という用語は、所与の条件で遅いオフ速度を有する相互作用を意味すると理解されるべきである。
一般に、当業者は、相互作用のKD値が、オフ速度(koff)とオン速度(kon)の比として定義されることを知っている。従って、高いKD値は、高いkoff、低いkonまたはその両方に起因し得、逆に、低いKD値は、低いkoff、高いkonまたはその両方のいずれかに起因し得る。
当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、特定の適用にポリペプチドを合わせるために、本明細書で開示した任意の態様によるFcRn結合二量体に様々な改変および/または付加を行うことができることを理解することになる。
例えば、一実施形態において、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つがC末端および/またはN末端で少なくとも1個の追加のアミノ酸を含む、本明細書に記載のFcRn結合二量体が提供される。かかるポリペプチドは、少なくとも一つの前記第一および第二の単量体単位のポリペプチド鎖におけるまさに最初および/またはまさに最後の位置で、1個またはそれ以上の追加のアミノ酸残基を有するポリペプチドとして理解されるべきである。従って、FcRn結合二量体の前記単量体単位の前記少なくとも一つは、任意の適した数の追加のアミノ酸残基、例えば少なくとも1個の追加のアミノ酸残基を含むことができる。各追加のアミノ酸残基は、例えば、ポリペプチドのインビボまたはインビトロでの作製、精製、安定化、カップリング、または検出を改善するために、個々にまたは集団的に付加することができる。かかる追加のアミノ酸残基は、化学的カップリングの目的のために付加された1つまたはそれ以上のアミノ酸残基を含むことができる。この一例は、システイン残基の付加である。かかる追加のアミノ酸残基は、タグに特異的な抗体との相互作用またはヘキサヒスチジンタグの場合における固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)のためのHis6タグまたは「myc」(c−myc)タグまたは「FLAG」タグのような、ポリペプチドの精製または検出のための「タグ」も提供することができる。
上記のように、別のアミノ酸を、(既知の有機化学的方法を使用して)化学的コンジュゲーションによって、または融合タンパク質としてのFcRn結合二量体の発現のような、任意の他の手段によってFcRn結合二量体または前記第一および第二の単量体単位の一方または両方のいずれかに結合することができるか、または直接的にもしくはリンカー、例えば前述のアミノ酸リンカーを介してのいずれかの、任意の他の様式で連結することができる。
上記のように、別のアミノ酸は、例えば、1つまたはそれ以上のポリペプチドドメインを含むことができる。別のポリペプチドドメインは、例えば別の結合機能、もしくは酵素機能、もしくは毒性機能もしくは蛍光シグナル伝達機能、またはそれらの組合せのような、別の機能を有するFcRn結合二量体を提供することができる。
従って、本開示の第二の態様において、第一の態様のFcRn結合二量体からなる第一の部分、および望ましい生物活性を有するポリペプチドからなる第二の部分を含む、融合タンパク質またはコンジュゲート体 (cojugate) が提供される。別の実施形態において、前記融合タンパク質またはコンジュゲート体は、第二の部分の生物活性と同じかまたは異なっていてもよい望ましい生物活性を含む部分を更に含むことができる。
前記融合タンパク質またはコンジュゲート体の一実施形態において、分子の全体のサイズは、哺乳類の対象への投与時の効率的な腎クリアランスのための閾値未満である。
前記融合タンパク質またはコンジュゲート体の別の実施形態において、分子の全体のサイズは、哺乳類の対象への投与時の効率的な腎クリアランスのための閾値を超える。
前記融合タンパク質またはコンジュゲート体の一実施形態において、前記融合タンパク質またはコンジュゲート体のインビボ半減期は、それ自体で望ましい生物活性を有するポリペプチドのインビボ半減期よりも長い。
望ましい生物活性の非限定的な例は、治療活性、結合活性、および酵素活性を含む。
一実施形態において、前記望ましい生物活性は、選択された標的への結合活性である。
かかる結合活性の一例は、融合タンパク質またはコンジュゲート体のインビボ半減期を増加させる結合活性である。この融合タンパク質またはコンジュゲート体は、少なくとも1つの別の部分を含むことができる。特定の一実施形態において、前記標的は、アルブミンであり、それへの結合は、前記融合タンパク質またはコンジュゲート体のインビボ半減期を増加させる。一実施形態において、前記アルブミン結合活性は、連鎖球菌のプロテインGまたはその誘導体のアルブミン結合ドメイン(ABD)によって提供される。例えば、少なくとも1つの別の部分を含む前記融合タンパク質またはコンジュゲート体は、[FcRn結合二量体]−[アルブミン結合部分]−[選択された標的への親和性を有する部分]を含むことができる。更に、前記融合タンパク質またはコンジュゲート体は、本明細書記載のFcRn結合二量体を作製する2つのFcRn結合単量体単位の間に配置されたアルブミン結合部分または他の標的結合部分を含むことができることは理解され、従って非限定的例として、[FcRn結合単量体部分]−[アルブミン結合部分]−[FcRn結合単量体部分]−[選択された標的への親和性を有する部分]に従うか、または[FcRn結合単量体部分]−[選択された標的への親和性を有する部分]−[FcRn結合単量体部分]−[アルブミン結合部分]に従い配置される。融合タンパク質またはコンジュゲート体における部分は、ポリペプチドのN末端からC末端まで任意の順序で配列することができることが理解されるべきである。一実施形態において、前記インビボ半減期は、それ自身の融合タンパク質またはコンジュゲート体のインビボ半減期と比べ、少なくとも10倍、例えば少なくとも25倍、例えば少なくとも50倍、例えば少なくとも75倍、例えば少なくとも100倍増大される。
一実施形態において、標的と本明細書に記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体の複合体が、pH6.0のような酸性pHで形成される(または維持される)場合、標的は、リソソーム分解による排除から救済される。従って、標的半減期は、延長される。半減期延長は、前記融合タンパク質またはコンジュゲート体と相互作用している場合、標的の排除速度が、前記融合タンパク質またはコンジュゲート体の非存在下での標的分子の排除速度よりも遅いことを暗示している。更に、この実施形態において、融合タンパク質またはコンジュゲート体による標的の結合が、標的の機能に実質的に干渉しないことが望ましい。
他方では、標的と本明細書に記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体の複合体が、酸性pHで維持されないまたは形成されない場合、標的は、細胞内リソソームに向けられ、そこで分解される。
一実施形態において、対象からの選択された、望ましくない標的の排除の速度が増加される、融合タンパク質またはコンジュゲート体が提供される。望ましくない標的の増加した排除は、それ自体での、すなわち融合タンパク質またはコンジュゲート体との前もっての相互作用を有さない標的分子の「通常の」排除速度と比較した、多細胞生物の体からの標的の増加した排除速度を暗示している。
別の実施形態において、選択された望ましくない標的の結合は、標的の機能を失活させ、それによって、これが望ましい状況においてその生物活性を遮断する。かかる生物活性は、例えば受容体の活性化もしくは遮断、または酵素のもしくはさもなければ毒性のもしくは望ましくない活性とすることができる。かかる望ましくない標的は、内在性ホルモン、酵素、サイトカイン、ケモカインまたはいくつかの他の生物活性を有する標的とすることができる。失活のための標的結合を使用することによって、標的が分解のために送達され、低いpH値で遊離されるまで生物活性が遮断され、標的結合融合タンパク質が、循環へ再利用される。標的結合融合タンパク質のこの再利用(そのFcRn結合部分を介した)により、選択された望ましくない標的の1つを超える分子の除去をそれが「触媒する」ことが可能になる。
望ましくない標的は、例えば医学的状態の後で血漿中で上昇したレベルを示し、治療効果がこれらのタンパク質の排除によって達成される、外来性タンパク質および化合物、または天然に発現されたタンパク質とすることができる。望まれない標的は、血漿中で必ずしも均等に分布するわけではなく、いくつかの領域、例えば腫瘍の周囲または炎症の部位で濃縮され得る。
標的の非限定的な例は、アレルゲン、アミロイド、抗体、自己抗原、血液凝固因子、ホルモン、腫瘍細胞、薬物分子、サイトカイン、ケモカイン、プロテアーゼ、過敏性メディエーター、炎症促進性因子、細菌毒素およびヘビ毒のような毒素;汚染物質、金属および抗酸化物質からなる群から選択される標的である。
いくつかの癌疾患におけるようないくつかの状態下で、内在性分子、例えばVEGF、PDGF、HGFおよび他の増殖刺激ホルモンを除去することが望ましい。かかる分子も、前記融合タンパク質またはコンジュゲート体における結合機能によって標的とされる。
いくつかの免疫疾患におけるような他の状態下で、選択されたインターロイキンまたはTNFのような内在性分子を一過性に除去することが望まれ得る。かかる分子も、前記融合タンパク質またはコンジュゲート体における結合機能によって標的とされる。
一実施形態において、望ましい生物活性を有する第二の部分は、治療活性のあるポリペプチドである。治療活性のあるポリペプチドの非限定的な例は、酵素、例えばアルガシダーゼαおよびβ、グルコセレブロシダーゼ、ラロニダーゼ、アリールスルファターゼ、アグルコシダーゼ(aglucosidase)−α、アスパラギナーゼ、第VII因子、第VIII因子、第IX因子および第Xa因子;ホルモンおよび増殖因子、例えば成長ホルモン、トランスフォーミング増殖因子−β2、エリスロポエチン、インスリン、インスリン様増殖因子1、ミオスタチン、骨由来増殖因子およびグルカゴン様ペプチド1;ケモカイン、例えばCCL17、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL27、XCL1およびCXC3CL1;ならびに、サイトカイン、例えばインターロイキン(IL)−2、IL−4、IL−7、IL−10、IL−12、IL−15、IL−18、IL−22、IL−27、インターフェロン(IFN)α、IFN−β、IFN−γ、腫瘍壊死因子(TNF)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、マクロファージCSF、および顆粒球/マクロファージCSFからなる群から選択される分子のような、生体分子である。
当業者は理解するように、第一の態様によるFcRn結合二量体は、融合タンパク質においてまたは任意の他の部分へのコンジュゲートパートナーとして有用であり得る。従って、治療活性のあるポリペプチドの上記のリストは、いかなる方法においても限定するものとして解釈されるべきではない。
融合ポリペプチドまたはコンジュゲート体を作るための他の可能性も企図される。従って、本発明の第一の態様によるFcRn結合二量体は、標的結合に加えてまたはこの代わりに他の機能を示す第二のまたは別の部分に共有結合していてもよい。一例は、1つまたはそれ以上のFcRn結合二量体とレポーターまたはエフェクター部分として役立つ酵素的に活性なポリペプチド間の融合である。
本開示によるFcRn結合二量体を組み込んでいる融合タンパク質またはコンジュゲート体の上記の記載に関して、第一の、第二のおよび別の部分という命名は、一方での本開示によるFcRn結合二量体と、他方での他の機能を示す部分とを区別するための明瞭さが理由で行われていることに注目すべきである。これらの命名は、融合タンパク質またはコンジュゲート体のポリペプチド鎖における種々のドメインの実際の順序を表すことは意図されていない。従って、例えば、前記第一の部分は、制限なく、融合タンパク質またはコンジュゲート体のN末端で、中央において、またはC末端で現れ得る。更に、本明細書に開示されたFcRn結合二量体は、FcRn結合二量体の2つのFcRn結合単量体単位の間に配置された第二の部分を含むことができる。
半数阻害濃度(IC50)は、特異的定量可能な生物学的または生化学的機能を阻害する物質の有効性の測定値である。この定量的測定値は、どれだけ多くの特定の物質が、50%だけ特異的生物学的機能を阻害するのに必要であるかを示し、当該技術分野において一般に使用される。一つの特定の実施形態において、この遮断の半数阻害濃度(IC50)が、最大1×10-8M、例えば最大6×10-9M、例えば最大4×10-9M、例えば最大1×10-9M、例えば最大1×10-10M、例えば最大1×10-11Mであるように、FcRnへのIgG結合を遮断することが可能である、本明細書に定義されるFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体が提供される。一実施形態において、この遮断の半数阻害濃度(IC50)が、対応する第一および第二の単量体単位単独による遮断のIC50と比べ、少なくとも10倍低い、例えば少なくとも100倍低い、例えば少なくとも1000倍低いように、FcRnへのIgG結合を遮断することが可能である、本明細書に定義されるFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体が提供される。
この阻害は、IgGと同じ、または少なくとも部分的に重複しているFcRnの領域へのFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体の結合に起因し得る。代わりに、FcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体は、IgGとは異なるFcRnの領域に結合するが、FcRnへのIgGの結合を立体的に妨げることができる。従って、循環系からのIgGの排除またはクリアランスの速度は、IgGの増加したリソソーム分解に起因して増加するが、これはなぜならIgGのFcRn媒介再利用が、本開示のFcRn結合二量体によるFcRn結合部位の占有に起因して全体的または部分的に利用できないからである。換言すれば、本開示によるFcRn結合二量体、融合タンパク質もしくはコンジュゲート体の投与は、循環IgG抗体の異化を増加させるように作用することになる。
一実施形態において、FcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体とFcRnの間の相互作用のKD値は、IgGとFcRnの間の相互作用のKDよりも低い。この関連性は、pH6.0とpH7.4の両方で、またはpH6.0のみで当てはまり得る。
上記の態様は、第一の態様によるFcRn結合二量体、または第二の態様による融合タンパク質またはコンジュゲート体に含まれるFcRn結合二量体が、蛍光色素および金属、発色団色素、化学発光化合物および生物発光タンパク質、酵素、放射性核種および放射性粒子からなる群から選択される標識のような、標識を更に含むポリペプチドを更に包含する。かかる標識は、例えばポリペプチドの検出に使用することができる。
他の実施形態において、標識化FcRn結合二量体は、望ましい生物活性を有する第二の部分も含むかつ/または上記の結合機能を含む、融合タンパク質またはコンジュゲート体における部分として存在する。標識は、いくつかの場合において、FcRn結合二量体へのみ(例えば、前記第一および第二の単量体単位の一つ、二つまたは両方へ)、ならびにいくつかの場合において、FcRn結合二量体とコンジュゲート体または融合タンパク質の第二の部分の両方に結合していてもよい。更に、標識が、第二の部分のみに結合しており、FcRn結合部分には結合していなくてもよいこともあり得る。故に、更に別の実施形態において、前記標識が第二の部分のみに結合している、第二の部分を含むFcRn結合二量体が提供される。
標識化ポリペプチドを参照する場合、これは、FcRn結合二量体ならびに第二のおよび場合により別の部分を含む融合タンパク質およびコンジュゲート体を含めた、本明細書に記載のFcRn結合二量体の全ての態様への参照として理解されるべきである。従って、標識化ポリペプチドは、FcRn結合二量体および例えば、キレート化されているかまたはFcRn結合二量体に共有結合していてもよい治療的放射性核種のみを含有するか、またはFcRn結合二量体、治療的放射性核種および例えば治療的効能を生じる、望ましい生物活性を有する小型分子のような、第二の部分を含有することができる。
FcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体が放射標識されている実施形態において、かかる放射標識されたポリペプチドは、放射性核種を含むことができる。放射性核種の大部分は、金属性を有し、イオン形で使用され、タンパク質およびペプチドにおいて提示される元素と安定な共有結合を形成する能力が典型的にない。この理由により、放射性金属でのタンパク質およびペプチドの標識化は、キレートと称される、金属イオンとの非共有結合性化合物を形成する、キレート剤、すなわち多座配位子を使用して行う。FcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体の実施形態において、放射性核種の組込みは、それを通して放射性核種がポリペプチドに配位し、キレート化するまたは錯体化することができる、キレート化環境の提供を通して可能になる。
キレート剤の一例は、キレート剤のポリアミノポリカルボン酸型である。かかるポリアミノポリカルボン酸型キレート剤の2つのクラスを、区別することができる:大環状キレート剤および非環式キレート剤。
一実施形態において、FcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体は、システイン残基のチオール基またはリジン残基のイプシロンアミン基を介してFcRn結合二量体に結合したポリアミノポリカルボン酸型キレート剤によって提供されたキレート化環境を含む。代わりに、ポリアミノポリカルボン酸型キレート剤は、本明細書に開示された融合タンパク質またはコンジュゲート体の任意の部分を、前記融合タンパク質またはコンジュゲート体の第二のもしくは別の部分などに結合することができる。
インジウム、ガリウム、イットリウム、ビスマス、ラジオアクチニドおよびラジオランタニドの放射性同位体のための最も一般に使用される大環状キレート剤は、DOTA(1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−テトラ酢酸)の種々の誘導体である。一実施形態において、FcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体のキレート化環境は、DOTAまたはその誘導体によって提供される。より明確には、一実施形態において、本開示によって包含されるキレート化ポリペプチドは、DOTA誘導体1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7−トリス−酢酸−10−マレイミドエチルアセトアミド(マレイミドモノアミド−DOTA)を前記ポリペプチドと反応させることによって得られる。
更に、1,4,7−トリアザシクロノナン−1,4,7−トリ酢酸(NOTA)およびその誘導体も、キレート剤として使用することができる。故に、一実施形態において、ポリアミノポリカルボン酸型キレート剤が、1,4,7−トリアザシクロノナン−1,4,7−トリ酢酸またはその誘導体である、FcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体が提供される。
最も一般に使用される非環式ポリアミノポリカルボン酸型キレート剤は、DTPA(ジエチレントリアミン−ペンタ酢酸)の種々の誘導体である。故に、ジエチレントリアミンペンタ酢酸またはその誘導体によって提供されるキレート化環境を有するポリペプチドも、本開示によって包含される。
更なる実施形態において、ポリヌクレオチドの発現を通して組換えでまたは合成的に作製されたFcRn結合二量体は、例えばその流体力学半径を増加させるために、1つまたはそれ以上の合成ポリマーにコンジュゲートされている。ポリエチレングリコール(PEG)は、この目的のために一般に使用されるが、他のポリマーも、当技術分野において使用されてきた。かかる「ペグ化」を使用して、本明細書で記載したFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体のサイズを、効果的な腎排泄のための閾値を超えるサイズに増加させることができる。
一実施形態において、合成ポリマーは、1つまたはそれ以上の化学的に合成されたFcRn結合二量体にコンジュゲートしている。他の官能性も、同じ合成ポリマーにコンジュゲートしていてもよい。FcRn結合二量体および他の構成要素が化学的に合成されている場合、構成要素のいずれも、これが望ましくない場合、生物系において作られていなくてもよいことになる。
好ましい実施形態において、1つまたはそれ以上の合成的にまたは生物学的に製造されたFcRn結合二量体は、効率的な腎クリアランスと関連しているサイズを超えるサイズを達成するために、合成ポリマーにコンジュゲートしており、FcRnへのIgGの結合を遮断するために使用される。FcRn結合二量体の単量体単位における独自のシステインを、部位特異的コンジュゲーション、例えばこの目的のために導入されたC末端に位置するシステインに使用することができる。分岐合成ポリマーにより、2つを超えるFcRn結合部分を、同じポリマーにコンジュゲートして、アビディティー、従って遮断効力を増強することができる。
本開示の第三の態様において、本明細書に記載のFcRn結合二量体または融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドが提供される。ポリヌクレオチド;ポリヌクレオチドを含む発現ベクター;および発現ベクターを含む宿主細胞を発現させることを含む、上記のFcRn結合二量体または融合タンパク質を作製する方法も、本開示によって包含される。
前記宿主細胞をその発現ベクターからの前記ポリペプチドの発現に許容的な条件下で培養すること、およびポリペプチドを単離することを含む、FcRn結合二量体または融合タンパク質を作製する方法も、包含される。
本開示のFcRn結合二量体または融合タンパク質は、代わりに、保護された反応性側鎖を有するアミノ酸および/またはアミノ酸誘導体を使用する、非生物学的ペプチド合成によって作製することができ、この非生物学的ペプチド合成は、
−保護された反応性側鎖を有するFcRn結合二量体または融合タンパク質を形成するためのアミノ酸および/またはアミノ酸誘導体の段階的なカップリング、
−FcRn結合二量体または融合タンパク質の反応性側鎖からの保護基の除去、および
−水溶液中でのFcRn結合二量体または融合タンパク質の折り畳み:を含む。
本開示の第四の態様において、本明細書に記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体および少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤または担体を含む組成物が提供される。その一実施形態において、前記組成物は、少なくとも1つの追加の活性薬剤、例えば少なくとも2つの追加の活性薬剤、例えば少なくとも3つの追加の活性薬剤などを更に含む。かかる組合せにおいて有用であると判明し得る追加の活性薬剤の非限定的な例は、免疫抑制剤、抗炎症剤、抗菌剤および酵素である。
この態様の一実施形態において、前記組成物は、経口投与、鼻腔内投与、肺投与、膣投与、直腸投与、静脈内注射、腹腔内注射、筋肉内注射、皮下注射および皮内注射からなる群から選択される経路による投与に適応される。
本明細書では、「全身投与」という用語は、全身が影響されるように、目的の物質が循環系中に入る、投与の経路を表す。当業者は、全身投与が、腸内投与(胃腸管を通しての薬物の吸収)または非経口投与(一般的に注射、輸注または移植)を介して起こり得ることを認識している。
一実施形態において、前記組成物は、全身的または局所的投与に適応される。いくつかの実施形態において、前記化合物の全身投与を使用することができる。別の実施形態において、前記組成物は、局所経路による投与に適応される。例えば、局所投与は、軟膏、泥膏、泡剤またはクリーム剤での外用であってもよい。別の実施形態において、前記組成物は、内皮または上皮層を通過しての投与に適用される。ここで、組成物を、前記層を通過して経細胞輸送することができる。
一実施形態において、本明細書に記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体を含む組成物の取込みの速度は、それ自体で第二のまたは別の部分に相当するポリペプチドの取込みの速度よりも高い。一実施形態において、取込みの速度は、それ自体で第二のまたは別の部分の取込みの速度よりも、少なくとも2倍高い、例えば少なくとも5倍高い、例えば少なくとも10倍高い、例えば少なくとも25倍高い。
上記の開示から、本明細書に記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質もしくはコンジュゲート体または組成物は、例えば、治療薬として、および/または融合パートナーのインビボ半減期を延長するための手段として、および/または望ましくない標的の排除の速度を増加させるための手段として有用であり得ることが理解されるべきである。
故に、本開示の第五の態様において、医薬としての使用のための本明細書で開示したFcRn結合二量体、融合タンパク質、コンジュゲート体または組成物が提供される。
本開示の関連する第六の態様において、治療活性または予防活性のある量の本明細書で開示したFcRn結合二量体、融合タンパク質、コンジュゲート体または組成物を投与する工程を含む、それを必要としている対象の治療または予防の方法が提供される。
これら最後の二つの態様のいずれか一つの一実施形態において、医薬または方法は、それを必要とする対象におけるIgGレベルの低下が意図される。
これら最後の二つの態様のいずれか一つの一実施形態において、医薬または方法は、FcRn結合二量体が少なくとも部分的にFcRnへのIgGの結合を遮断する能力が開拓される治療または予防、例えばIgG抗体の増加した異化が望まれる治療または予防を目的とする。
IgG遮断能が使用される別の実施形態において、本明細書記載のFcRn結合二量体の投与は、抗−薬剤特性を示す抗体を遮断することにより、薬剤の有効性の向上作用を有する。特に、抗体によりクリアランスされる薬剤またはそのために中和抗体が誘導される薬剤の作用は、問題の薬剤の投与前のFcRn結合二量体の投与により、この方法で改善され得る。
IgG遮断能が使用される別の実施形態において、本明細書記載のFcRn結合二量体の投与は、抗体を除去するかまたは対象の血流中のそれらの循環時間を減少することにより抗体の有害作用を減少する作用を有する。例えば、放射標識されたまたは毒素−コンジュゲートされた抗体は、本明細書に開示されたFcRn結合二量体の引き続き投与により除去されることができる。代わりに、毒性有害作用が治療的抗体薬剤に対する反応として生じる場合において、かかる有害作用は、かかる抗体を除去するかまたはそれらの循環時間を制限するためのFcRn結合二量体の引き続き投与により、改善または中和されることができる。
一実施形態において、かかる治療または予防が指示され得る状態は、自己免疫状態である。指示される状態の非限定的な例として、急性散在性脳脊髄炎(ADEM)、急性壊死性出血性白質脳炎、アジソン病、無ガンマグロブリン血症、円形脱毛、アミロイド症、ANCA−関連血管炎、強直性脊椎炎、抗−GBM/抗−TBM腎炎、抗リン脂質抗体症候群(APS)、自己免疫性血管性浮腫、自己免疫性再生不良性貧血、自己免疫性自律神経障害、自己免疫性肝炎、自己免疫性高脂血症、自己免疫性免疫不全、自己免疫性内耳疾患(AIED)、自己免疫性辺縁系脳炎、自己免疫性心筋炎、自己免疫性膵炎、自己免疫性網膜症、自己免疫性血小板減少性紫斑病(ATP)、自己免疫性甲状腺疾患、自己免疫性じんま疹、軸索肛門側(anal)神経障害、バロ病、ベーチェット病、水疱性類天疱瘡、心筋症、キャッスルマン病、セリアック病、シャーガス病、慢性炎症性脱髄性多発神経炎(CIDP)、慢性再発性多発骨髄炎(CRMO)、チャーグ・ストラウス症候群、瘢痕性類天疱瘡/良性粘膜類天疱瘡、クローン病、コーガン症候群、寒冷凝集素症、先天性心ブロック、コクサッキー心筋炎、CREST病、本態性混合型クリオグロブリン血症、脱髄性神経障害、疱疹状皮膚炎、皮膚筋炎、デビック病(視神経脊髄炎)、拡張性心筋症、円板状ループス、ドレスラー症候群、子宮内膜症、好酸球性血管中心性線維症、好酸球性筋膜炎、後天性表皮水疱症、結節性紅斑、実験的アレルギー脳脊髄炎、エバンス症候群、線維化性肺胞炎、巨細胞性動脈炎(側頭動脈炎)、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、多発血管炎性肉芽腫症(GPA;ウェゲナー)、グレーヴス病、ギランバレー症候群、橋本脳炎、橋本甲状腺炎、溶血性貧血、ヘノッホ・シェーンライン紫斑病、妊娠性疱疹、低ガンマグロブリン血症、特発性低補体血性尿細管間質性腎炎、特発性膜性腎症、特発性血小板減少性紫斑病(ITP)、IgA腎症、IgG4−関連疾患、IgG4−関連硬化性疾患、免疫調節性リポタンパク、炎症性大動脈瘤、炎症性偽腫瘍、封入体筋炎、インスリン−依存型糖尿病(1型)、間質性膀胱炎、若年性関節炎、若年性糖尿病、川崎病、クトナー腫瘍、ランバート・イートン症候群、白血球破壊性血管炎、扁平苔癬、硬化性苔癬、木質結膜炎、線状IgA疾患(LAD)、ライム病、慢性縦隔線維症、メニエール病、顕微鏡的多発性血管炎、ミクリッツ症候群、混合型結合組織病(MCTD)、モーレン潰瘍、モルバン症候群、ムッカ・ハーベルマン疾患、粘膜類天疱瘡、多巣性線維性硬化症、多発性硬化症、重症筋無力症、筋炎、発作性睡眠、視神経脊髄炎(デビック)、神経ミオトニー(アイザックス症候群)、好中球減少症、眼部瘢痕性類天疱瘡、視神経炎、オルモンド疾患(後腹膜線維症)、回帰性リウマチ、PANDAS(連鎖球菌感染症と関連する小児自己免疫性神経精神疾患)、傍腫瘍性小脳変性症、パラプロテイン血症性ニューロパシー、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)、パリー・ロンバーグ症候群、パーソネイジ・ターナー症候群、辺縁部炎(周辺部ブドウ膜炎)、妊娠性類天疱瘡、尋常性天疱瘡、大動脈周囲炎、動脈周囲炎、末梢神経障害、静脈周囲の脳脊髄炎、悪性貧血、POEMS症候群、結節性多発性動脈炎、多発性関節炎、I、II、およびIII型多腺性自己免疫症候群、リウマチ性多発筋痛、多発性筋炎、心筋梗塞後症候群、心膜切開後症候群、プロゲステロン皮膚炎、原発性胆汁性肝硬変症、原発性硬化性胆管炎、乾癬、乾癬性関節炎、特発性肺線維症、壊疽性膿皮症、赤芽球癆、レイノー現象、反射性交感神経性異栄養症、ライター症候群、再発性多発性軟骨炎、下肢静止不能症候群、後腹膜線維症(オルモンド疾患)、リウマチ熱、関節リウマチ、リーデル甲状腺炎、サルコイドーシス、シュミット症候群、強膜炎、強皮症、シェーグレン症候群、精子精巣の自己免疫、スティッフパーソン症候群、亜急性細菌性心内膜炎(SBE)、スザック症候群、交感性眼炎、高安動脈炎、全身性紅斑性狼瘡(SLE)、側頭動脈炎/巨細胞性動脈炎、血栓性血小板減少性紫斑病(TTP)、トロサ・ハント症候群、横断性脊髄炎、潰瘍性大腸炎、未分化結合組織病(UCTD)、ブドウ膜炎、血管炎、水疱性皮膚病、白斑、ワルデンストレームマクログロブリン血症および温式特発性溶血性貧血が挙げられる。
第五および第六の態様の別の実施形態において、かかる治療または予防が指示され得る状態は、同種免疫状態である。指示された状態の非限定的例として、抗−HLA抗体に起因した移植ドナーの不適合;胎児および新生児同種免疫性血小板減少症、FNAIT(または新生児同種免疫性血小板減少症、NAITPまたはNAITまたはNAT、または胎児母体同種免疫性血小板減少症、FMAITPまたはFMAIT)が挙げられる。
第五および第六の態様の別の実施形態において、かかる治療または予防が指示され得る状態は、自己免疫性多内分泌性症候群の1型(APECEDまたはウィタカー症候群)および2型(シュミット症候群);全身性脱毛症;筋無力症クリーゼ;甲状腺クリーゼ;甲状腺関連眼疾患;甲状腺眼症状;自己免疫型糖尿病;自己抗体関連脳炎および/または脳障害;落葉状天疱瘡;表皮水疱症;疱疹状皮膚炎;シデナム舞踏病;急性運動軸索型ニューロパシー(AMAN);ミラー・フィッシャー症候群;多発性運動ニューロパシー(MMN);眼球クローヌス;炎症性ミオパシー;アイザック症候群(自己免疫性神経ミオトニー)、腫瘍随伴症候群および辺縁系脳炎からなる群から選択される。
第五および第六の態様の別の実施形態において、かかる治療または予防が指示され得る状態は、てんかんおよび発作から選択される。
別の実施形態において、循環からの望ましくない標的の遮断または除去における使用のための、本明細書に記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質、コンジュゲート体または組成物が提供される。一実施形態において、前記望ましくない標的は、アレルゲン、アミロイド、抗体、自己抗原、血液凝固因子、ホルモン、腫瘍細胞、薬物分子、サイトカイン、ケモカイン、過敏性メディエーター、炎症促進性因子、細菌毒素およびヘビ毒のような毒素、汚染物質、金属および抗酸化物質を含む群から選択される。
本発明を様々な例示的な態様および実施形態を参照して記載したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、均等物をそのエレメントの代わりに用いることができることは、当業者によって理解されることになる。更に、多くの改変を、その本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または分子を本発明の教示に適応するために行うことができる。従って、本発明は企図されたいかなる特定の実施形態にも限定されず、本発明は添付の特許請求の範囲の範囲内にある全ての実施形態を含むことになることが意図されている。
図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図1は、単量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号1〜367)および二量体型のFcRn結合ポリペプチド(配列番号368〜376)の例のアミノ酸配列、ならびにアルブミン結合ポリペプチド変異体PP013(配列番号377)、Taqポリメラーゼ結合Z変異体Z03638(配列番号378)、ヒトαFcRn(配列番号379)、マウスαFcRn(配列番号384)、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)、マウスβ2−ミクログロブリン(配列番号381)、ヒトFcRn−eGFPにおける場合のヒトαFcRn(配列番号382)およびマウスFcRn−eGFPにおける場合のマウスαFcRn(配列番号383)のアミノ酸配列の一覧である。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1〜367の配列中の残基8から残基36まで伸びている。49のアミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びたこれらのZ変異体の各々内で、完全な3ヘリックス束を構成すると推定された。 図2A〜2Eは、実施例3において記載した、His6−タグ付けZ変異体およびIgGに関する、pH6.0でのヒトFcRnへの結合ならびにpH6.0および7.4での解離を示す。pH6.0での注入、それに続くpH6.0での解離(実線)およびpH6.0での注入、それに続くpH7.4での解離(破線)を表すBiacore機器から得られたセンサーグラムのオーバーレイを、(A)Z07918(配列番号1)、(B)Z07960(配列番号4)、(C)Z10109(配列番号3)、(D)Z10193(配列番号2)および(E)IgGについて表した。 図2A〜2Eは、実施例3において記載した、His6−タグ付けZ変異体およびIgGに関する、pH6.0でのヒトFcRnへの結合ならびにpH6.0および7.4での解離を示す。pH6.0での注入、それに続くpH6.0での解離(実線)およびpH6.0での注入、それに続くpH7.4での解離(破線)を表すBiacore機器から得られたセンサーグラムのオーバーレイを、(A)Z07918(配列番号1)、(B)Z07960(配列番号4)、(C)Z10109(配列番号3)、(D)Z10193(配列番号2)および(E)IgGについて表した。 図2A〜2Eは、実施例3において記載した、His6−タグ付けZ変異体およびIgGに関する、pH6.0でのヒトFcRnへの結合ならびにpH6.0および7.4での解離を示す。pH6.0での注入、それに続くpH6.0での解離(実線)およびpH6.0での注入、それに続くpH7.4での解離(破線)を表すBiacore機器から得られたセンサーグラムのオーバーレイを、(A)Z07918(配列番号1)、(B)Z07960(配列番号4)、(C)Z10109(配列番号3)、(D)Z10193(配列番号2)および(E)IgGについて表した。 図2A〜2Eは、実施例3において記載した、His6−タグ付けZ変異体およびIgGに関する、pH6.0でのヒトFcRnへの結合ならびにpH6.0および7.4での解離を示す。pH6.0での注入、それに続くpH6.0での解離(実線)およびpH6.0での注入、それに続くpH7.4での解離(破線)を表すBiacore機器から得られたセンサーグラムのオーバーレイを、(A)Z07918(配列番号1)、(B)Z07960(配列番号4)、(C)Z10109(配列番号3)、(D)Z10193(配列番号2)および(E)IgGについて表した。 図2A〜2Eは、実施例3において記載した、His6−タグ付けZ変異体およびIgGに関する、pH6.0でのヒトFcRnへの結合ならびにpH6.0および7.4での解離を示す。pH6.0での注入、それに続くpH6.0での解離(実線)およびpH6.0での注入、それに続くpH7.4での解離(破線)を表すBiacore機器から得られたセンサーグラムのオーバーレイを、(A)Z07918(配列番号1)、(B)Z07960(配列番号4)、(C)Z10109(配列番号3)、(D)Z10193(配列番号2)および(E)IgGについて表した。 図3は、実施例4において記載した、ヒト(上部のパネル)およびマウス(下部のパネル)FcRn−eGFP HeLa細胞へのFcRn結合Z変異体の結合のフローサイトメトリー分析からのドットプロットである。HeLa細胞によるFcRn−eGFPの不均一な発現のために、細胞をFcRn−eGFP発現レベルに従ってゲートで制御した。ゲートHにおける細胞は、FcRn−eGFP陰性であると考えられ、ゲートIにおける細胞は、陽性であると考えられる。Alexa Fluor(登録商標)647標識化Z変異体とのインキュベーションは、Alexa Fluor(登録商標)647とeGFPの両方に関して陽性の集団を生じたが、緩衝液(緩衝液対照)とのインキュベーションは、生じなかった。図は、3種の変異体Z07960(配列番号4)、Z07930(配列番号6)およびZ07918(配列番号1)がヒトFcRnおよびマウスFcRnに結合することを示している。y軸は、Alexa Fluor(登録商標)647強度を示し、x軸は、eGFP活性を示す。 図4は、実施例4において記載した、細胞結合アッセイにおいて測定された、Alexa Fluor(登録商標)647標識化Z07960(配列番号4)、Z07930(配列番号6)およびZ07918(配列番号1)の平均蛍光強度(MFI)値を示す図である。ダイヤグラム(A)は、ヒトFcRn−eGFPで形質導入されたHeLa細胞からのMFIを示し、ダイヤグラム(B)は、マウスFcRn−eGFPで形質導入されたHeLa細胞からのMFIを示す。 図5は、実施例5において記載した、ヒト(上部のパネル)およびマウス(下部のパネル)FcRn−eGFP HeLa細胞に結合するヒトまたはマウスIgG Alexa Fluor(登録商標)647のフローサイトメトリー分析からのドットプロットである。HeLa細胞によるFcRn−eGFPの不均一な発現のために、細胞表面上のFcRn−eGFPの存在量に従って細胞にゲートで制御した。ゲートMにおける細胞は、FcRn−eGFP陰性であると考えられ、ゲートNにおける細胞は、陽性であると考えられる。FcRn形質導入HeLa細胞への100nMヒトまたはマウスIgG−Alexa Fluor(登録商標)647の結合を、左パネル(0nM)に示す。図は、IgG結合が、His6−タグ付けZ07918(配列番号1)によって用量依存的(1、10、100および1000nM)に遮断されたことを示している。y軸は、Alexa Fluor(登録商標)647強度を示し、x軸は、eGFP活性を示す。 図6は、実施例5において記載した、(A)ヒトFcRn−eGFP形質導入HeLa細胞および(B)マウスFcRn−eGFP形質導入HeLa細胞上での、種々の濃度のHis6−タグ付けZ07918(配列番号1)の存在下でのIgG Alexa Fluor(登録商標)647のFcRn結合から生じた平均蛍光強度(MFI)値を示す図である。図は、Z変異体によるIgG−FcRn結合の用量依存性遮断を示す。 図7A〜7Cは、実施例6において記載した、Biacore機器を使用した、pH6.0でのヒトFcRnへの3種のZ変異体の結合の動態を示す図である。アルブミン結合ポリペプチドPP013(配列番号377)および対照Z変異体分子Z03638(配列番号378;FcRnに特異的ではない)と融合した、それぞれ、(A)Z11948(配列番号354)、(B)Z11946(配列番号355)、および(C)Z11947(配列番号356)の濃度系列に関するセンサーグラムを示す。640nM(破線)、160nM(点線)および40nM(灰色の実線)からの曲線を、ラングミュア1:1結合モデルを使用して、動態解析に供した。動態パラメーターおよび親和性を、近似曲線(黒の実線)から計算し、表6に示す。 図7A〜7Cは、実施例6において記載した、Biacore機器を使用した、pH6.0でのヒトFcRnへの3種のZ変異体の結合の動態を示す図である。アルブミン結合ポリペプチドPP013(配列番号377)および対照Z変異体分子Z03638(配列番号378;FcRnに特異的ではない)と融合した、それぞれ、(A)Z11948(配列番号354)、(B)Z11946(配列番号355)、および(C)Z11947(配列番号356)の濃度系列に関するセンサーグラムを示す。640nM(破線)、160nM(点線)および40nM(灰色の実線)からの曲線を、ラングミュア1:1結合モデルを使用して、動態解析に供した。動態パラメーターおよび親和性を、近似曲線(黒の実線)から計算し、表6に示す。 図7A〜7Cは、実施例6において記載した、Biacore機器を使用した、pH6.0でのヒトFcRnへの3種のZ変異体の結合の動態を示す図である。アルブミン結合ポリペプチドPP013(配列番号377)および対照Z変異体分子Z03638(配列番号378;FcRnに特異的ではない)と融合した、それぞれ、(A)Z11948(配列番号354)、(B)Z11946(配列番号355)、および(C)Z11947(配列番号356)の濃度系列に関するセンサーグラムを示す。640nM(破線)、160nM(点線)および40nM(灰色の実線)からの曲線を、ラングミュア1:1結合モデルを使用して、動態解析に供した。動態パラメーターおよび親和性を、近似曲線(黒の実線)から計算し、表6に示す。 図8は、実施例6において記載したように得られたアルブミン結合ポリペプチドPP013に融合した、3種のFcRn結合Z変異体に関する薬物動態学的プロファイルを示す図である。Z変異体Z11947(配列番号356、白抜き四角形)、Z11946(配列番号355、白抜き三角形)およびZ11948(配列番号354、白抜きひし形)は、陰性対照PP013−Z03638(白抜き円)と比較して、全て延長された半減期を示した。 図9は、実施例10において記載したようにアッセイした、それぞれ、His6−Z07918(配列番号1;黒の円)、IVIg(灰色の四角形)およびSCIg(灰色の三角形)による、ヒトFcRnへのヒトIgG結合の遮断を示す図である。 図10は、マウスにおけるFcRn特異的Z変異体でのIgG−FcRn相互作用の遮断が、IgGの減少したレベルを生じることを示す。実施例11において更に記載したように、マウスを、ビヒクル(+)、ABD融合Z変異体Z07918−PP013(白抜き四角形)およびZ11948(配列番号354;黒塗り円)の5回の毎日の注射で処置した。内在性IgGの濃度を、ELISAによって測定した。24、72、120および168時間での、個々のマウスにおけるIgGの濃度は、0時間でのレベルと関連しており、従って結果を0時間でのIgGの百分率として提示する。 図11は、実施例13に記載したように測定した、ヒトFcRn−eGFP形質転換HeLa細胞へ結合するAlexa Fluor(登録商標)647標識化二量体および単量体ポリペプチドの平均蛍光強度(MFI)値を示す。(A)pH6(黒色)およびpH7.4(白色)でFcRnへ結合する、二量体Z11948−(G4S)3−Z11948(配列番号369)およびZ11948−(G4S)−Z11948(配列番号368)、および対応する単量体Z変異体Z07918(配列番号1)。(B)pH6(黒色)およびpH7.4(白色)でFcRnへ結合する、単量体プライマリーZ変異体Z07918(配列番号1)および単量体成熟型Z変異体Z13583(配列番号23)、Z13621(配列番号44)、Z13654(配列番号65)およびZ13674(配列番号75)。 図12は、実施例14に記載したようにアッセイした、二量体および単量体ポリペプチドによるヒトFcRnへのヒトIgG結合の遮断を示す。(A)二量体Z11948−(G4S)3−Z11948(配列番号369)およびZ11948−(G4S)−Z11948(配列番号368);対応する単量体Z変異体Z07918(配列番号1)、SCIgおよびIVIg。(B)単量体プライマリーZ変異体Z07918(配列番号1)および単量体成熟型Z変異体Z13583(配列番号23)およびZ13621(配列番号44)。 図13は、実施例17に記載したようにELISAにより分析したhFcRnへのポリペプチドのpH依存性の結合を示す。(A)pH6での指定されたポリペプチドの結合。(B)pH7.4での指定されたポリペプチドの結合。両方のpH値で、単量体Z変異体(Z13621)よりも、二量体ポリペプチド(ZAZ####)について、より効果的な結合が認められた。 図14は、実施例20に記載したように、二量体ポリペプチドで処理したFcRnトランスジェニックマウスにおけるhIgGレベルの低下を示す。(A)hIgGレベルの低下は、2つのZ部分(ZAZ3715;配列番号371)の間に配置されたアルブミン結合ドメインPP013(配列番号377)と、ポリペプチド(ZZA3716;配列番号372)のC−末端に配置されたPP013で同等に有効であった。(B)hIgGレベルの同等の低下が、ポリペプチドZAZ3869(配列番号374)、ZAZ3870(配列番号375)およびZAZ3871(配列番号376)により得られた。 図15は、実施例21に記載したように、二量体ポリペプチドZAZ3715(配列番号371)およびZAZ3824(配列番号373)で処理したNMRIマウスにおけるhIgGレベルの用量依存的低下を示す。 図16は、図15に示したものと同じIgG異化試験において測定した、それぞれ、ZAZ3715(配列番号371)およびZAZ3824(配列番号373)の血清濃度を示す。 図17は、安定性試験の前(0)および2週間後(2w)の、本来のおよび変異したFcRn結合Z変異体を示す、SDS−PAGEゲルの画像である。レーン1:Z11948(0)、レーン2:Z11948(2w)、レーン3:Mw、レーン4:Z17347(0)、レーン5:Z17347(2w)、レーン6:Z17348(0)、レーン7:Z17348(2w)。分子量マーカー(Mw)は、Novex(登録商標)Sharpプレ染色タンパク質標準(216、160、110、80、60、50、40、30、20、15、10、3.5kDa)である。図中に認められる対角線バンドは、同じ容器中で染色した第二ゲルの痕跡から生じるアーチファクトである。 図18は、実施例25に記載したような、pH6.0でのヒトおよびカニクイザルFcRnへの結合を示す。hFcRn(黒色)およびcFcRn(灰色)の上の90nM His6−タグ付けZ変異体の注射からの反応を表す、Biacore機器から得られたセンサーグラムのオーバーレイは、(A)Z13578(実線)およびZ18632(破線)、(B)Z13616(実線)およびZ18633(破線)、ならびに(C)Z13621(実線)およびZ18634(破線)について示している。
実施例
概要
以下の実施例は、新生児のFc受容体(FcRn)を標的とする新規なZ変異体分子の開発を開示する。Z変異体を、ファージディスプレイテクノロジーを使用して得た。本明細書に記載したFcRn結合ポリペプチドをコードする遺伝子を配列決定し、相当するアミノ酸配列を、図1において列挙し、識別名配列番号1〜353によって表示した。本明細書に開示されたFcRn結合ポリペプチドの推定されたFcRn結合モチーフ(BM)は、配列番号1−353の配列において、残基8から残基36まで伸びている。更に、FcRn結合特性および二量体型での前記ポリペプチドのFcRnへのIgG結合を遮断する能力を、調べた。
実施例1
ヒトαFcRnおよびヒトβ2−ミクログロブリン(B2M)の作製
この実施例において、ヒトβ2−ミクログロブリン(配列番号380)との複合体であるヒトαFcRn(配列番号379)(FcRnと表示する複合体)および非複合型であるヒトβ2−ミクログロブリン(B2Mと表示する)の細胞外ドメイン(ECD)を、可溶性タンパク質として作製した。この実施例において作製されたヒトFcRnおよびB2Mを、実施例2および3において、ファージ選択、ELISAおよびBiacoreアッセイに使用した。
材料および方法
同時発現に使用されるヒトαFcRnおよびヒトβ2−ミクログロブリンに関する遺伝子を含有するプラスミドの構築:ヒトαFcRn(Genbank BC008734.2)およびヒトβ2−ミクログロブリン(B2M)(Genbank BC032589.1)をコードする遺伝子を、OpenBiosystemsから得た。PCR重複伸長を使用し、ヒトαFcRn(αFcRnECD)(配列番号379)のアミノ酸24〜290をコードする遺伝子断片を、attB1−部位/コザック配列、それに続くIgカッパ鎖リーダー配列、hFcRnECD、GSリンカーおよびflagタグをコードする遺伝子、それに続くattB2部位からなる構築物に増幅した。ヒトB2M(配列番号380)のアミノ酸21〜119をコードする遺伝子断片を含有する、His6タグがflagタグに置き換わっていること以外は同様の構築物を作製した。構築物を、製造業者の推奨に従って、Gatewayシステム(Invitrogen、カタログ番号11789020、Gateway(登録商標)BP Clonase(登録商標)II酵素ミックス)を使用した組換えによって、プラスミドpDONOR221(Invitrogen、カタログ番号12536−017)中に挿入した。正確な配列の検証後、ヒトαFcRnECD構築物を、プロモーター含有プラスミドpENTR−CMV(Taiら(2012)PLoS One 7(9):e46269)とともに、マルチサイトGatewayクローニングを使用して、2K7bsd(Suterら(2006)Stem Cells 24:615〜623)中に挿入し、ベクター2K7bsd−CMV−hFcRnECDを生じた。ヒトB2M遺伝子構築物を、同様に2K7neo(Suterら、前掲)中に挿入し、ベクター2K7neo−CMV−hB2Mを得た。
細胞培養、組換えレンチウイルスベクターの調製およびSKOV−3細胞株への遺伝子挿入: HEK293TおよびSKOV−3細胞株を、ATCCから得た。細胞を、5%CO2の存在下で、加湿インキュベーターにおいて37℃で増殖させた。HEK293T細胞株のための完全培地は、10%ウシ胎仔血清(FBS)、1%抗生物質抗真菌溶液(AA)および1%MEM非必須アミノ酸溶液(NEAA)を補充した、ダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)であった。SKOV−3細胞株のための完全培地は、10%FBSおよび1%AAを補充した、McCoy’5A培地であった。
プラスミド2K7bsd−CMV−hFcRnECDおよび2K7neo−CMV−hB2Mを、VSV−Gエンベロープおよびgag/polパッケージングプラスミドとともに、塩化カルシウムトランスフェクションを使用して、HEK293T細胞中に別々にコトランスフェクトした(Zuffereyら(1997)Nat Biotechnol 15(9):871〜5;Jakobssonら(2006)J Neurosci Res 84:58〜67)。それぞれ、ヒトαFcRnECD遺伝子およびヒトB2M導入遺伝子を有する、形成されたレンチウイルス粒子を含有するHEK293培養物上清を、遠心分離およびろ過によって細胞片から取り除いた。レンチウイルス粒子の2つの型を使用して、SKOV−3細胞を順次形質導入した。ヒトαFcRnECDとB2M遺伝子の両方を含有する成功的な二重の組込み体を、細胞を2週間継代している間に、培地へのブラストサイジン(Invitrogen)およびG418硫酸塩(Invitrogen)の添加によって選択した。生じた安定して形質導入されたSKOV−3細胞株を、SKOV−3 hFcRnECD/hB2Mと表示した。
組換えヒトFcRnの発現: ヒトFcRnを生じるヒトαFcRnECDおよびB2Mを同時発現するSKOV−3細胞を増殖させ、1.5×107細胞を、HYPERFlask(Corning)中の560ml完全増殖培地に播種した。5日後、細胞が定着し、増加した際に、培地を、FBSを有さない完全増殖培地に交換した。5日後、培養を終結し、上清を採取し、45μmフィルターを通過させ、−80℃で凍結した。
ヒトIgGクロマトグラフィーを使用した組換えヒトFcRnの精製: タンパク質精製を、AKTA Explorerシステム(GE Healthcare)において行った。10mg/mlの濃度の0.2M NaHCO3、0.5M NaCl pH8.3中のヒトIgG(Pharmacia)1mlを、製造業者の指示に従って、1ml HiTrap NHS活性化HPカラム(GE Healthcare)に結合させた。SKOV−3細胞由来の組換えヒトFcRnを含有する上清を解凍し、pHをHClで5.8に調整した。その後、上清を、100mlのバッチで、20mMビストリスpH5.8で前もって平衡したカラム上へ装加した。カラムを、20mMビストリスpH5.8 20mlで洗浄し、50mMトリス、pH8.1を使用して、1mlの画分で溶出した。PBS(リン酸緩衝食塩水、10mMリン酸塩、137mM NaCl、2.68mM KCl、pH7.4)への緩衝液交換を、透析を使用して行った。
SDS−PAGEおよびウエスタンブロット: タンパク質精製からの溶出画分の純度を、SDS−PAGEならびにGelCode Blue染色試薬(Pierce)およびSilverXpress(登録商標)銀染色キット(Invitrogen)での染色によって、分析した。ウエスタンブロットを、Amersham Hybond(商標)−C Extraニトロセルロース膜(GE Healthcare)を使用して行った。膜を、TBS+T(50mMトリズマ塩基、150mM NaCl、0.05%ツイーン20、pH8)中5%脱脂粉乳(Semper)で1時間ブロッキングし、次いでTBS+T中の0.15μg/mlの濃度でのウサギ抗FCGRTポリクローナル抗体(Atlas Antibodies)および0.23μg/mlの濃度でのウサギ抗B2Mポリクローナル抗体(Atlas Antibodies)の混合物で探索した。その後、膜をTBS+Tにおいて1:10,000に希釈したセイヨウワサビペルオキシダーゼ(Pierce)にコンジュゲートしている安定化ヤギ抗ウサギ抗体と共にインキュベートした。TMB基質(Pierce)の添加後、膜の画像をAmersham Hyperfilm ECL(GE Healthcare)上で取得した。Hyperfilmを、GBX現像液およびGBX定着液(Sigma−Aldrich)を使用して、加工した。
ヒトB2Mの非複合型の作製:ヒトB2Mを大腸菌において作製した。発現および精製を、本質的にSandalovaら(2005)Acta Chryst F61:10 90〜1093およびMichaelssonら(2001)J Immunol 16 6:7327〜7334において報告されているように行った。尿素中のヒトB2Mのアミノ酸21〜119からなる精製タンパク質を、以下のようにアルギニン再折り畳みに供した;B2M 0.5mgを、2ml再折り畳み緩衝液(20ml 1Mトリス−HCl pH8.0、16.87g L−アルギニン(HClで緩衝された)、0.8ml 0.5M EDTA、61mg GSSG、307mg GSHおよび200ml、pH8.0の最終体積までミリQ水、プロテアーゼ阻害剤(Roche、カタログ番号11 873 580 001)を補充した)に急速に加えた。再折り畳み手順を、4℃で4時間の間行った。再び折り畳まれたB2Mタンパク質を、PD−10カラム(GE Healthcare)を使用して、PBSに緩衝液交換した。
結果
同時発現に使用されるヒトαFcRnおよびヒトβ2−ミクログロブリンに関する遺伝子を含有するプラスミドの構築: ヒトFcRnのα鎖の細胞外ドメイン(αFcRnECD)およびヒトB2Mをコードする遺伝子を、それぞれ、レンチウイルストランスファープラスミド2K7bsdおよび2K7neo中に挿入した。両方の場合において、挿入された遺伝子は、CMVプロモーターの制御下にあった。生じたタンパク質が、小胞体を通しての培地への排出のためのタンパク質を標的とするためのN末端におけるIgカッパ鎖リーダー配列(シグナル配列が分泌時に切断された)を有するように、遺伝子が伸長された。更に、αFcRnECDは、潜在的な検出のためのFLAG−タグが後に続くC末端スペーサー配列を有した。ヒトB2Mは、潜在的な検出のためのHis6タグが後に続くC末端スペーサー配列を有した。スペーサー配列は、タグの利便性を増強するために加えた。レンチウイルストランスファープラスミドは、両方の構築物が挿入された細胞の選択を可能にするための2つの異なる抗生物質耐性遺伝子も含有した。
組換えヒトFcRnの発現および精製: αFcRnECDおよびB2Mをコードする遺伝子を、レンチウイルスによってSKOV−3のゲノム中に挿入し、生じたFcRnタンパク質を、培地中に分泌させた。保持されたpH依存IgG結合を有するFcRnのみを捕捉するために、固定化IgGを使用するアフィニティクロマトグラフィーを使用し、受容体がpH5.8で捕捉され、pH8.1で溶出された。捕捉されたタンパク質を、3つの画分において溶出した。
SDS−PAGEおよびウエスタンブロット: 作製されたFcRnタンパク質の2つのペプチド鎖(αFcRnECDおよびB2M)の存在を調査するために、および溶出された物質の純度を分析するために、SDS−PAGE分析を溶出画分に行った。GelCode Blue染色で染色されたゲルに関して、2つのバンドが、それぞれ、12および36kDaの分子量で検出された。これは、B2Mに関する12kDaおよびαFcRnECDに関する31kDaの非グリコシル化ペプチド鎖の理論上の分子量にほぼ相当する。タンパク質のαFcRnECD部は、1つのグリコシル化部位を含有し、従って、その分子質量が31kDaよりも高いことが予想された。ゲルに銀染色もして、感受性を増加させ、できる限り不純物を検出した。約66kDaのバンドが、第一の溶出画分において検出され、これは、細胞接着から生じるBSA(ウシ血清アルブミン)に相当した。画分2および3において回収されたタンパク質の総量は、1.4mg/l培地に相当した。プールされた物質へのウエスタンブロット分析を行い、これは、本質的に2つの主要なバンドのみを示し、更に分解産物に相当する12kDa未満の非常に弱いバンドを示した。
実施例2
FcRn結合Z変異体の選択およびELISA結合
この実施例において、ヒトFcRnを、Z変異体のファージライブラリーを使用した、ファージディスプレイ選択における標的として使用した。選択されたクローンを、DNA配列決定し、大腸菌ペリプラズム画分において作製し、ELISA(酵素結合免疫吸着検定法)においてFcRnに対してアッセイした。
材料および方法
標的タンパク質FcRnおよびB2Mのビオチン化: 実施例1において記載したように作製した、ヒトFcRnおよびヒトB2Mを、製造業者の推奨に従って、それぞれ、31×(FcRn)および10×(B2M)モル過剰でNo−Weigh EZ−Link Sulfo−NHS−LC−Biotin(Pierce、カタログ番号21327)を使用して、ビオチン化した。反応を、室温(RT)で30分間行った。それに続くPBSへの緩衝液交換を、製造業者の指示に従って、Slide−a−lyzer透析カセット(FcRn;Pierce、カタログ番号66380、10,000MWCOおよびB2M;Pierce、カタログ番号66333、3,500MWCO)を使用して、行った。
FcRn結合Z変異体のファージディスプレイ選択: 本質的にGronwallら(2007)J Biotechnol、128:162〜183において報告されているように、バクテリオファージ上に提示され、ファージミドpAY02592において構築された、プロテインZのランダム変異体のライブラリーを使用して、FcRn結合Z変異体を選択した。このライブラリーにおいて、アルブミン結合ドメイン(ABD、連鎖球菌株G148由来のプロテインGのGA3)を、Z変異体への融合パートナーとして使用した。ライブラリーは、Zlib006Naive.IIと表示され、1.5×1010ライブラリーメンバー(Z変異体)のサイズを有した。ファージミドライブラリーZlib006Naive.IIを含有するグリセリンストックからの大腸菌RRIΔM15細胞(Rutherら、(1982)Nucleic Acids Res 10:5765〜5772)を、100μg/mlアンピシリンを補充した、定義されたプロリンを含まない培地20l[リン酸水素二カリウム7g/l、クエン酸三ナトリウム二水和物1g/l、ウラシル0.02g/l、YNB(Difco(商標)酵母窒素塩基w/oアミノ酸、Becton Dickinson)6.7g/l、グルコース一水和物5.5g/l、L−アラニン0.3g/l、Lアルギニン一塩酸塩0.24g/l、L−アスパラギン一水和物0.11g/l、L−システイン0.1g/l、L−グルタミン酸0.3g/l、L−グルタミン0.1g/l、グリシン0.2g/l、L−ヒスチジン0.05g/l、L−イソロイシン0.1g/l、L−ロイシン0.1g/l、L−リジン一塩酸塩0.25g/l、L−メチオニン0.1g/l、L−フェニルアラニン0.2g/l、L−セリン0.3g/l、L−トレオニン0.2g/l、L−トリプトファン0.1g/l、L−チロシン0.05g/l、L−バリン0.1g/l]に播種した。培養物を、発酵槽(Belach Bioteknik、BR20)において37℃で増殖させた。細胞が600nm(OD600)での光学濃度0.75に達したとき、培養物約2.6lを、M13K07ヘルパーファージ(New England Biolabs、カタログ番号N0315S)の10×モル過剰を使用して、感染させた。細胞を、30分間インキュベートし、そこで発酵槽を、発現の誘発のための100μMイソプロピル−β−D−1−チオガラクトピラノシド(IPTG)および25μg/mlカナマイシンおよび12.5μg/mlカルベニシリンを補充したTSB−YE(トリプシン処理ダイズブロス−酵母抽出物;30g/l TSB、5g/l酵母抽出物)で20lまで満たし、30℃で22時間増殖させた。培養物における細胞を、15,900gでの遠心分離によってペレット化した。ファージ粒子を、上清からPEG/NaCl(ポリエチレングリコール/塩化ナトリウム)において2回沈澱させ、ろ過し、上記のGronwallらにおいて報告されているようにPBSおよびグリセリンに溶解した。ファージストックを、使用前に−80℃で保管した。
ビオチン化ヒトFcRnに対する選択を、2個の異なるトラックに分けた4つのサイクルで行った。ファージストック調製および選択手順を、本質的にWO2009/077175において別のビオチン化標的に対する選択に関して報告されているように行った。選択サイクル間のファージの増幅を、大腸菌RRIΔM15をファージに感染させ、次いで以下のように溶液中で培養を行うことによって行った。溶出したファージおよび細菌と比較してM13K07ヘルパーファージの10×過剰を、回転なしで37℃で30分間、その後ゆっくり回転させながら30分間、対数期細菌に同時に感染させておいた。感染に先立って、細菌を、上記の定義されたプロリンを含まない培地において対数期まで増殖させた。感染させた細菌を、4,300gで10分間の遠心分離によってペレット化し、0.1mM IPTG、25μg/mlカナマイシンおよび100μg/mlアンピシリンを補充した200ml TSB+YE培地に再懸濁し、ファージ作製のために30℃で終夜培養した。
選択緩衝液は、塩化水素でpH5.5に調整し、0.1%ゼラチンおよび0.1%ツイーン20を補充した、100mMリン酸ナトリウムおよび150mM塩化ナトリウムからなった。選択において、ヒト血清アルブミン(HSA、Albucult、Novozymes)を、1.5μMの最終濃度まで選択緩衝液に加えた。バックグラウンド結合体の量を減少させるために、事前選択を、Dynabeads(登録商標)M−280ストレプトアビジン(SA−ビーズ、Dynal、カタログ番号112.06)との、RTで1時間のファージストックのインキュベーションによって行った。第二の事前選択を、イムノチューブ(Nunc、カタログ番号444474)において固定化されたヒトB2Mに対してRTで30分間行った。炭酸緩衝液(Sigma、カタログ番号068K8214)におけるヒトB2M 5μg/mlを、チューブにおいて7℃で>1時間、固定化した。水道水で2回洗浄した後、チューブを、使用前に、PBS+0.5%カゼイン(Sigma、カタログ番号C8654)でRTで30分間ブロッキングした。選択において使用する全てのチューブおよびビーズを、PBS+0.1%ゼラチンで前もってブロッキングした。選択を、溶液においてRTで行い、その後、2.9μgビオチン化FcRn毎に1mgビーズを使用して、SA−ビーズ上で標的−ファージ複合体の捕捉を行った。選択のサイクル1において、100nMビオチン化FcRnを使用し、各2分の2回の洗浄を、選択緩衝液を使用して行った。増加したストリンジェンシーを、低下した標的濃度および回数が増加した洗浄を使用して、それに続くサイクルに適用した:50nM/5洗浄、25nM/8洗浄および10nM/12洗浄を、それぞれ、サイクル2、3および4に適用した。洗浄後、結合したファージを、2つの異なる手順;1)500μl 0.1Mグリシン−HCl、pH2.2、その後の50μl 1Mトリス−HCl、pH8.0、および450μl PBSでの即時の中和、または;2)100mMリン酸ナトリウムおよび150mM塩化ナトリウム、pH8.0 500μlならびに500μl PBSでの中和を使用して、2個の選択トラックから溶出した。
配列決定: PCR断片を、標準的なPCRプログラムおよびプライマーAFFI−21(5’−tgcttccggctcgtatgttgtgtg(配列番号385))およびAFFI−22(5’−cggaaccagagccaccaccgg(配列番号386))を使用して、単一コロニーから増幅した。増幅された断片の配列決定を、製造業者のプロトコールに従って使用した、ビオチン化オリゴヌクレオチドAFFI−72(5’−ビオチン−cggaaccagagccaccaccgg(配列番号387))およびBigDye(登録商標)Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit(Applied Biosystems)を使用して行った。配列決定反応物を、Magnatrix 8000(Magnetic Biosolution)を使用して、磁性ストレプトアビジンをコーティングしたビーズ(剥離ストレプトアビジンビーズ、Nordiag、カタログ番号2012−01)への結合によって精製し、ABI PRISM(登録商標)3130xl Genetic Analyzer(PE Applied Biosystems)上で分析した。
ELISAのためのZ変異体の作製: 配列決定されたZ変異体を、選択からの単一のコロニーを100μg/mlアンピシリンおよび0.1mM IPTGを補充した10ml TSB−YE培地中に接種し、37℃で24時間インキュベートすることによって作製した。細胞を遠心分離によってペレット化し、2ml PBST(0.05%ツイーン20を補充したPBS)に再懸濁し、−80℃で凍結し、水浴で解凍して、細胞のペリプラズム画分を遊離した。凍結解凍手順を7回繰返し、次いで細胞を遠心分離によってペレット化した。ペリプラズム抽出物の上清は、AQHDEALE−[Z#####]−VDYV−[ABD]−YVPG(Gronwallら、前掲)として発現される、ABDへの融合物としてのZ変異体を含有した。Z#####は、個々の、58アミノ酸残基Z変異体を表す。
Z変異体のELISA KD分析: FcRnへのZ変異体の結合を、ELISAアッセイにおいて分析した。ハーフエリア96ウェルELISAプレートを、コーティング緩衝液(50mM炭酸ナトリウム、pH9.6)において希釈した抗ABDヤギ抗体2μg/ml(内部で作製した)で4℃で終夜コーティングした。抗体溶液を捨て、ウェルをPBSC 100μl(0.5%カゼインを補充したPBS)で、RTで1.5時間ブロッキングした。ブロッキング溶液を廃棄し、1:4で希釈した50μlペリプラズム溶液をウェルに加え、ゆっくりとした振とう下でRTで1.5時間インキュベートした。溶液を捨て、ウェルを0.05%PCT緩衝液、pH6.0(0.05%ツイーン20を補充したMcIlvainesリン酸−クエン酸緩衝液、pH6.0)または0.05%PCT緩衝液、pH7.4(0.05%ツイーン20を補充したMcIlvainesリン酸−クエン酸緩衝液、pH7.4)で、4回洗浄した。標的タンパク質、ビオチン化ヒトFcRnを、それぞれ、PCC緩衝液、pH6.0またはpH7.4(0.5%カゼインを補充したMcIlvainesリン酸−クエン酸緩衝液、pH6.0またはpH7.4)において希釈した、2μg/ml(45nM)から0.3ng/ml(6.9pM)の1:3希釈濃度系列でウェルに加えた。プレートをRTで1.5時間インキュベートし、その後上記のように洗浄した。ストレプトアビジンをコンジュゲートしたHRP(Thermo Scientific、カタログ番号N100)を、それぞれ、PCC緩衝液、pH6.0またはpH7.4において1:30000に希釈し、ウェルに加え、その後45分間インキュベートした。上記の洗浄後、50μl ImmunoPure TMB基質(Thermo Scientific、カタログ番号34021)をウェルに加え、プレートを製造業者の推奨に従って処置した。吸光度を、マルチウェルプレートリーダー、Victor3(Perkin Elmer)を使用して450nmで測定した。無関係のタンパク質に結合しているZ変異体を陰性対照として使用し、ブランクを、ペリプラズム工程を省略することによって作り出した。予備実験においてFcRnに結合したZ変異体(Z07918、配列番号1)を、陽性対照として使用した。相互作用の親和性(KD)を決定するために、測定値をGraphPad Prism5(GraphPad Software社)および非線形回帰を使用して分析した。
Z変異体のELISA特異性分析: 別のELISA実験において、Z変異体の特異性を、それらを2μg/mlビオチン化ヒトタンパク質B2M、PSMA(内部で作製した)およびIgG(ポリクローナル、Pharmacia)に対して、ならびにそれぞれ、PCC緩衝液pH6.0またはpH7.4に対してアッセイすることによって試験した。アッセイを、上記のように、それぞれ、pH6.0およびpH7.4で行った。ビオチン化タンパク質または緩衝液を、標的タンパク質工程においてFcRnの代わりにウェルに加えた。
結果
FcRn結合Z変異体のファージディスプレイ選択: 個々のクローンを、ビオチン化ヒトFcRnに対するファージディスプレイ選択の4つのサイクル後に得た。
配列決定: 配列決定を、選択ラウンド4からランダムに採取したクローンに行った。各Z変異体に、独自の同定番号#####を与え、個々の変異体をZ#####と称した。58アミノ酸残基長のZ変異体のアミノ酸配列を、配列番号1〜16および配列番号353として図1において列挙した。
これらのZ変異体の推定されるFcRn結合モチーフは、図1の配列番号1−16および配列番号353の残基8から残基36まで伸びている。これらのZ変異体のそれぞれ内で完全な3ヘリックス束を構成することが予測される49アミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びている。
Z変異体でのELISAアッセイ: 16種のクローンを、大腸菌においてABD融合タンパク質として作製した。ペリプラズム画分を、ヒトFcRnの希釈系列に対するELISAにおいて使用した。クローンは:Z07909(配列番号13)、Z07918(配列番号1)、Z07930(配列番号6)、Z07960(配列番号4)、Z10109(配列番号3)、Z10111(配列番号8)、Z10127(配列番号12)、Z10129(配列番号9)、Z10140(配列番号5)、Z10141(配列番号10)、Z10145(配列番号15)、Z10152(配列番号14)、Z10156(配列番号11)、Z10161(配列番号16)、Z10183(配列番号7)およびZ10193(配列番号2)であった。KD値を、pH6.0で全ての変異体に関して、およびpH7.4で3種の変異体に関して決定した(表2)。13種の変異体に関して、データを、pH7.4でのKD分析に関して得なかった。ヒトB2M、IgGまたはPSMAに対してアッセイした場合、16種の変異体のいずれも、非特異的結合を示さなかった。
実施例3
FcRn結合Z変異体の作製および特徴付け
この実施例において、17種のZ変異体を大腸菌において作製し、精製し、BiacoreにおいてヒトFcRnに対してアッセイした。前記変異体のサブセットを、マウスFcRnに対してもアッセイした。円二色性(CD)分光法を、それらの二次構造の調査のために、Z変異体のサブセットに関して行った。
材料および方法
Z変異体のサブクローニング: 17種のFcRn結合Z変異体(配列番号1〜16および配列番号353)のDNAを、ライブラリーベクターpAY02592から増幅した。N末端His6タグを有する単量体Z変異体分子の構築のためのサブクローニング戦略を、(本質的に別の標的に結合するZ変異体に関してWO2009/077175において詳細に報告されているように)標準的な分子生物学的技法を使用して、適用した。Z遺伝子断片を、コードされた配列MGSSHHHHHHLQ−[Z#####]−VDを生じる発現ベクターpAY01448中にサブクローニングした。
更に、FcRn結合変異体Z07918(配列番号1)であるが、アミノ酸VDの代わりにAEで始まり、Z11948(配列番号354)と表示したものを、Z変異体間の2つの異なるリンカーおよびそれに続くC末端His6タグを有するホモ二量体構築物としてクローニングした。これを、DNA増幅、適した制限酵素での制限およびDNAのライゲーションを含めた従来の分子生物学的方法を使用して行った。2つのリンカーを、Thermo Fisher Scientificから得た。Z遺伝子断片を、それぞれ、コードされた配列[Z#####]−GT−(G4S)−PR−[Z#####]−LEHHHHHHおよび[Z#####]−GT−(G4S)3−[Z#####]−LEHHHHHHを生じる発現ベクター(pET−26 origin、Novagen)中にサブクローニングした。
培養および精製: 大腸菌BL21(DE3)細胞(Novagen)を、各それぞれのFcRn結合Z変異体の遺伝子断片を含有するプラスミドで形質転換し、50μg/mlカナマイシンを補充したTSB−YE培地800または1000mlにおいて37℃で培養した。OD600=2で、IPTGを加えて、0.17または0.2mMの最終濃度で発現を誘発し、培養物を更に5時間37℃でインキュベートした。細胞を遠心分離によって採取した。
各細胞ペレット約2〜5gを、15U/mlの濃度までBenzonase(登録商標)(Merck、カタログ番号1.01654.0001)を、および0.5mg/mlの濃度までLysozyme(Sigma、カタログ番号L−7651)を補充した10〜25ml結合緩衝液(20mMリン酸ナトリウム、0.5M NaCl、20mMイミダゾール、pH7.4)に再懸濁した。3つの凍結解凍サイクルまたは超音波処理による細胞破壊後、細胞片を遠心分離によって除去し、各上清を1ml His GraviTrap IMACカラム(GE Healthcare、カタログ番号11−0033−99)上に適用した。混入物を、洗浄緩衝液(20mMリン酸ナトリウム、0.5M NaCl、20または60mMイミダゾール、pH7.4)で洗浄することによって除去し、その後FcRn結合Z変異体を、溶出緩衝液1(20mMリン酸ナトリウム、0.5M塩化ナトリウム、250mMイミダゾール、pH7.4)または溶出緩衝液2(0.1M酢酸、0.5M塩化ナトリウム、pH4.5)で溶出した。精製Z変異体を、製造業者のプロトコールに従って、PD−10カラム(GE Healthcare)を使用して、PBSに緩衝液交換した。タンパク質濃度を、NanoDrop(登録商標)ND−1000分光光度計を使用して、およびそれぞれのタンパク質の消衰係数を使用して、280nmでの吸光度を測定することによって決定した。FcRn結合Z変異体の純度を、クマシーブルーで染色したSDS−PAGEによって分析した。各精製FcRn結合Z変異体の同一性を、LC/MS分析を使用して確認した。
CD分析: 精製されたHis6−タグ付けZ変異体を、PBSにおいて0.5mg/mlに希釈した。各希釈されたZ変異体に関して、250〜195nmまたは250〜190nmでのCDスペクトルを、20℃で得た。更に、可変温度測定(VTM)を行って、融解温度(Tm)を決定した。VTMにおいて、吸光度を、温度を5℃/分の温度勾配で20℃から90℃まで上げながら、221nmで測定した。新しいCDスペクトルを、Z変異体の再折り畳み能力を研究するために、加熱手順後に20℃で得た。CD測定を、1mmの光路長を有する細胞を使用して、Jasco J−810分光偏光計(Jasco Sca ndinavia AB)上で行った。
Biacore結合および動態解析: ヒトFcRnとのFcRn結合His6−タグ付けZ変異体の相互作用を、Biacore2000機器(GE Healthcare)において分析した。ヒトFcRnを、CM5チップ表面のカルボキシル化デキストラン層上のフローセル(GE Healthcare)において固定化した。固定化を、製造業者のプロトコールに従ってアミンカップリング化学作用を使用して、およびランニング緩衝液としてHBS−EP(GE Healthcare)を使用して行った。チップ上の1つのフローセル表面を、分析物注入時にブランクとしての使用のために活性化し、非活性化した。以下に提示する2つの結合実験において、0.005%ツイーン20(0.005%PCT)を補充したMcIlvainesリン酸−クエン酸緩衝液pH6.0を、ランニング緩衝液として使用した。全ての実験において、50μl/分の流量を使用した。
一実験において、pH6.0での解離を、pH7.4での解離と比較した。His6−タグ付けZ変異体およびヒトモノクローナルIgG1を、それぞれ、250nMまたは2.5nMの最終濃度まで、ランニング緩衝液において希釈し、同時注入手順を使用して、1分間FcRnチップ上に注入した。相互作用の解離フェーズを代表する、同時注入手順の第二の注入は、ランニング緩衝液(pH6.0)または0.005%PCT pH7.4を含有した。Z変異体を、ランニング緩衝液における5分間の表面平衡化の前に、Z07918およびZ10193を除いて1分間解離させておき、Z07918およびZ10193は4分間解離させておいた。IgGを、平衡化の前に4分間解離させておいた。緩衝液注入を、同様の方法で行った;緩衝液pH6.0の同時注入その後pH6.0、または緩衝液pH6.0の同時注入その後pH7.4。結果を、BiaEvaluationソフトウェア4.1(GE Healthcare)において分析した。ブランク表面の曲線を、リガンド表面の曲線から減算した。更に、緩衝液注入の曲線を、Z変異体曲線からおよびIgG曲線から減算して、緩衝液効果に関して調整した。
別の実験において、近似の速度定数(konおよびkoff)および親和性(KD)を、His6−タグ付けZ変異体のサブセットに関して決定した。Z変異体の3つの濃度を1分間注入し、その後ランニング緩衝液において1分間解離させた。表面を、次のサイクルの開始前に7.5分間、ランニング緩衝液で平衡化した。注入した濃度は、675nM、225nMおよび75nM(Z10140、Z10156およびZ10183)または225nM、75nMおよび25nM(Z07918およびZ10193)のいずれかであった。速度定数を、BiaEvaluationソフトウェア4.1(GE Healthcare)のラングミュア1:1モデルを使用して、センサーグラムから計算した。
別個の実験において、それぞれ、hFcRn(配列番号379)およびmFcRn(配列番号384)へのZ変異体の相互作用の親和性を、Biacore3000機器(GE Healthcare)上でpH6.0およびpH7.4の両方で測定した。hFcRnおよびmFcRnを、mFcRnの作製のためにヒトSKOV−3細胞の代わりにマウス3T3細胞を使用して、本質的に実施例1において記載したように作製し、pH4.65での酢酸緩衝液においてCM5チップ上の別個のフローセル上で固定化した。固定化レベルは、両方の受容体に関して、約1000RUであった。参照フローセルを、活性化および非活性化によって作り出した。0.005%PCT pH6.0または7.4をランニング緩衝液としておよび分析物の希釈のために使用した。全ての分析を、25℃で行った。His6−タグ付けZ変異体Z07918(配列番号1)、Z07960(配列番号4)およびZ10193(配列番号2)に関する親和性定数を、1024nMから0.5nM(pH6.0)または10240nMから5nM(pH7.4)の希釈系列を注入することによって決定した。親和性を、1部位結合飽和モデルを使用して、GraphPad Prism5ソフトウェアを使用して、誘導した。
AlphaLISA遮断アッセイ: Z変異体がFcRnへのIgGの結合を阻害する潜在力を、EnSpireマルチプレートリーダー2300(Perkin Elmer)でのAlphaLISAアッセイにおいて分析した。ヒトIgG(Roactemra)を、製造業者の推奨に従って、AlphaLISAアクセプタービーズ(Perkin Elmer、カタログ番号6772002)上で固定化した。250nMから38pMの最終濃度への、His−タグ付けZ変異体の段階的な連続希釈1:3を、384ウェルプレート(Perkin Elmer、カタログ番号G6005350)において行い、HClを使用してpH6.0に調整したAlphaLISA緩衝液(Perkin Elmer、カタログ番号AL000F)において、10nMビオチン化ヒトFcRn(Biorbyt、カタログ番号orb84388;本質的に実施例2において記載したようにビオチン化した)と共に45分間インキュベートした。IgGをコーティングしたアクセプタービーズを、10μMの最終濃度まで加え、45分間インキュベートした。最後に、ストレプトアビジンをコーティングしたドナービーズ(Perkin Elmer、カタログ番号6772002)を、40μg/mlの最終濃度まで加え、30分間インキュベートした。全てのインキュベーションを、暗所においてRTで行った。プレートを、EnSpire機器において分析し、IC50値を、GraphPad Prism5を使用して計算した。
結果
培養および精製: N末端His6タグとともに構築された、17種のFcRn結合Z変異体(配列番号1〜16および配列番号353)を、大腸菌において作製した。280nmでの吸光度を測定することによって分光光度的に決定した、約2〜5g細菌ペレットからのIMAC−精製タンパク質の量は、種々のFcRn結合Z変異体に関して約10mgから20mgの範囲にわたった。各最終タンパク質調製物のSDS−PAGE分析は、これらがFcRn結合Z変異体を主に含有したことを示した。各FcRn結合Z変異体の正確な同一性および分子量を、HPLC−MS分析によって確認した。
CD分析: 6種のZ変異体に関して決定したCDスペクトルは、それぞれが20℃でαヘリックス構造を有したことを示した。この結果を、可変温度測定においても検証し、ここで融解温度(Tm)が決定された(表3)。90℃への加熱前および後に測定したスペクトルをオーバーレイした場合、可逆的な折り畳みが6種のZ変異体に関して見られた。
Biacore結合および動態解析: ヒトFcRnへの17種のHis6−タグ付けZ変異体の結合および種々のpHでの解離を、FcRnを含有するチップ表面上に、pH6.0でのZ変異体のそれぞれおよび緩衝液pH6.0またはpH7.4を順次注入することによって、Biacore機器において試験した。表面のリガンド固定化レベルは、1668RUヒトFcRnであった。17種のZ変異体は、pH6.0でFcRnへの結合を示し、全ての変異体に関して、より速いオフ速度が、pH6.0と比較してpH7.4で見られた。IgGに関する結果は同様であり、pH7.4でのより速いオフ速度を示した。変異体Z07918およびZ10193は、最も遅い解離曲線を示した。変異体およびIgGのサブセットに関するセンサーグラムを、図2A〜Eに示す。
pH6.0でFcRnと相互作用する5種のZ変異体の速度定数を決定した(表4参照)。表面の固定化レベルは、2015RUヒトFcRnであった。各Z変異体に関して、速度定数を、3つの注入した濃度の曲線セットを使用して計算した。
親和性(KD)定数も、pH6.0およびpH7.4でヒトおよびマウスFcRnと相互作用するHis6−タグ付けZ変異体Z07918(配列番号1)、Z07960(配列番号4)およびZ10193(配列番号2)に関して決定した(表5)。3つ全ての変異体に関して、KD値は、pH7.4と比較してpH6.0で低かった。
AlphaLISA遮断アッセイ: 17種のHis6−タグ付け単量体Z変異体(配列番号1〜16および配列番号353)ならびに2種の二量体の変異体、Z11948−G4S−Z11948およびZ11948−(G4S)3−Z11948が、FcRnへのIgG結合を阻害する能力を、AlphaLISA遮断アッセイにおいて試験した。Z変異体の連続希釈物を、ビオチン化ヒトFcRnと共にインキュベートし、各それぞれの変異体の遮断能力を、IgGをコーティングしたアクセプタービーズの添加およびその後のストレプトアビジンをコーティングしたドナービーズの添加後に測定した。阻害は、陽性Z変異体に関するAlphaLISAカウントの減少として測定される。このアッセイにおいてFcRnへのIgG結合を遮断することが示された、10種の単量体変異体および2種の二量体変異体に関して計算されたIC50値を、表6に示す。
実施例4
ヒトまたはマウスFcRn/eGFPトランスフェクトHeLa細胞へのFcRn結合Z変異体の結合
この実施例において、FcRn結合Z変異体の結合能を調査した。ヒトおよびマウスFcRn−eGFP導入遺伝子を発現するHeLa細胞の作製およびAlexa Fluor(登録商標)647標識化Z変異体でのフローサイトメトリー分析に関するこれらの細胞の使用を、記載する。
材料および方法
FcRn−eGFPおよびB2Mウイルスベクターのクローニング: マウスFcRn(mFcRn、Genbank BC003786.1、OpenBiosystems)およびマウスB2M(mB2M、Genbank BC085164.1、OpenBiosystems)をコードする遺伝子を、実施例1において記載したヒトFcRnおよびヒトB2Mに関する遺伝子と同様の方法で増幅した。ヒトおよびマウスFcRnならびにB2M遺伝子を、以下のように増幅した:hFcRnに関して、アミノ酸1〜365(配列番号382)をコードする配列を増幅し;hB2Mに関して、アミノ酸21〜119(配列番号380)をコードする配列を増幅し;mFcRnに関して、アミノ酸1〜369(配列番号383)をコードする配列を増幅し;mB2Mに関して、アミノ酸21〜119(配列番号381)をコードする配列を増幅した。ベクターpHR−cPPT−CMV−EGFP(Jakobssonら(2003)J Neurosci Res 73:876〜85)およびFcRn PCR単位複製配列(ヒトおよびマウス)を、制限酵素BamHI(ヒト)またはBclI(マウス)およびMluI(New England Biolabs、それぞれ、カタログ番号R0136M、R0160Lお よびR0198L)を使用して切り、T4 DNAリガーゼ(New England Biolabs、カタログ番号M0202M)を使用してライゲートした。ライゲーション混合物を、大腸菌RRIΔM15中に化学的に形質転換し、アンピシリンプレート上で広げた。コロニーを採取し、適したプライマー対でスクリーニングした。細胞質側末端で本来のシグナルペプチド、ヒトまたはマウスFcRnおよびeGFPをコードする構築物を、配列決定によって検証し、それぞれ、pHR−cPPT−CMV−hFcRn−eGFPおよびpHR−cPPT−CMV−mFcRn−eGFPと表示した。
ヒトおよびマウスB2M PCR単位複製配列を、製造業者の推奨に従って、Gatewayシステム(Invitrogen、カタログ番号1789020、Gateway(登録商標)BP Clonase(登録商標)II酵素ミックス)を使用して、組換えによってプラスミドpDONOR221(Invitrogen、カタログ番号12536−017)中に挿入した。正確な配列の検証後、ヒトまたはマウスB2Mを、プラスミドpENTR−CMV(Taiら、前掲)を含有するプロモーターとともにマルチサイトGatewayクローニングシステム(Invitrogen、カタログ番号11791020、Gateway(登録商標)LR Clonase(登録商標)II酵素ミックス)を使用して、p2k7_gtc(Suterら、前掲)中に挿入し、それぞれ、ベクター2k7neo−CMV−hB2Mおよび2k7neo−CMV−mB2Mを生じた。
HeLa細胞のレンチウイルス形質導入: ベクター対2k7neo−CMV−hB2MおよびpHR−cPPT−CMV−hFcRn−eGFPまたは2k7neo−CMV−mB2MおよびpHR−cPPT−CMV−mFcRn−eGFPを、塩化カルシウムトランスフェクション(Zuffereyら、前掲;Jakobssonら(2006)、前掲)を使用して、HEK293T細胞中に、VSV−Gエンベロープおよびgag/polパッケージングプラスミドとともに同時トランスフェクトした。それぞれFcRnおよびB2M導入遺伝子とともに形成されたレンチウイルス粒子を含有するHEK293T培養物上清を使用し、低い継代数で順次HeLa子宮頚癌腺腫細胞(Cell Line Service)に形質導入した。生じた2つの安定に形質導入されたHeLa細胞株を、以下でhFcRn−eGFP(ヒトFcRn−eGFPおよびhB2Mに関する遺伝子で形質導入された)およびmFcRn−eGFP(マウスFcRn−eGFPおよびmB2Mに関する遺伝子で形質導入された)と表示する。
FcRn結合Z変異体のAlexa Fluor(登録商標)647標識化: 3種のHis6−タグ付けZ変異体Z07918、Z07930およびZ07960を、Alexa Fluor(登録商標)647カルボン酸スクシンイミジルエステル(Invitrogen、カタログ番号A20106)で標識化した。標識化前に、緩衝液を、10,000gで回転させたVivaspin500遠心ろ過機ユニット(10kDa MWCO、Vivaproducts、カタログ番号512−2838)を使用して、0.2M炭酸緩衝液、pH8.3に交換した。標識化を、Vivaspin500において行い、Alexa Fluor(登録商標)647スクシンイミジルエステル色素1μl(1.3×モル過剰に相当するDMSO中40μg/μl)を200μg/25μl Z変異体に加えた。混合物を、小刻みに揺れる回転ミキサーにおいて暗所においてRTで40分間インキュベートした。その後、反応混合物を3.5時間氷上に置き、Vivaspin500において15×100μl PBSで洗浄することによって、遊離の色素を除去した。
FcRn結合Z変異体を有するヒトおよびマウスFcRn−eGFPトランスフェクトHeLa細胞の免疫蛍光染色: hFcRn−eGFPおよびmFcRn−eGFP HeLa細胞を、トリプシン処置によって採取し、計数する前にpH6.0でPBSにおいて2回洗浄した。v底96ウェルプレート(Nunc、カタログ番号277143)のウェル当たり100,000細胞をピペットで取り、その後プレート中の細胞を、1,700rpmで4℃で4分間ペレット化した。上清を除去し、細胞をRTで10分間、pH6.0でのPBSにおける2%ホルムアルデヒド50μl(Sigma Aldrich、カタログ番号F8775)で固定した。その後細胞を2×100μl PBS pH6.0で洗浄し、カゼイン(PBSC)で飽和させ、Alexa Fluor(登録商標)647標識化His6−タグ付けZ変異体;Z07960、Z07930およびZ07918の620nMを含む、0.1%サポニン(AppliChem、カタログ番号A4518.0100)を含有するPBSCに再懸濁した。緩衝液単独でインキュベートした形質導入HeLa細胞を、対照として使用した。細胞を暗所において振盪機上で8℃で1時間インキュベートし、2×100μl PBSCで洗浄し、1%BSAを含有するPBS、pH6.0、180μl(フラクションV、Merck、カタログ番号1.12018.0100)に再懸濁した。10,000細胞/ウェルを、Galliosフローサイトメーター(Beckman Coulter)において分析し、データを、Kaluzaソフトウェア(Beckman Coulter)を使用して分析した。
結果
フローサイトメトリー分析を利用して、FcRn結合Z変異体がヒトまたはマウスFcRn/eGFP形質導入HeLa細胞上のヒトおよび/またはマウスFcRnに結合するかどうかを決定した。実験を、Alexa Fluor(登録商標)647標識化Z07960、Z07930およびZ07918(それぞれ、配列番号4、6および1)を用いてpH6.0で行った。ドットプロット分析(y軸:Alexa Fluor(登録商標)647、x軸:eGFP)は、形質導入細胞集団が、HeLa細胞によるFcRn−eGFP融合タンパク質の不均一な発現を示す(図3)、FcRn−eGFP陰性および陽性集団(図3、それぞれ、ゲートHおよびI)に分けられることを示した。従って、ゲートIにおけるAlexa Fluor(登録商標)647に関する平均蛍光強度(MFI)値を、ゲートHにおけるAlexa Fluor(登録商標)647のバックグラウンドMFI値によって減算した。計算されたMFI値を、図4において提示する。結果は、Z07960、Z07930およびZ07918がヒト(図4A)またはマウス(図4B)FcRn−eGFPを提示するHeLa細胞に結合する能力があることを示している。
実施例5
FcRn結合Z変異体Z07918によるFcRnへのIgG結合の遮断
この実施例において、FcRnへの結合に関するIgGとのFcRn結合Z変異体の潜在的な競合を、細胞に基づくアッセイにおいて調査した。かかる結合は、IgG−FcRn相互作用の遮断を生じることになる。
材料および方法
IgG−FcRn免疫蛍光染色のブロッキング: ヒトまたはマウスFcRn−eGFP形質導入HeLa細胞を、実施例4において記載したように調製した。固定された細胞を、100nM Alexa Fluor(登録商標)647をコンジュゲートしたヒトまたはマウスIgG(Jackson laboratories、それぞれ、カタログ番号009−600−003および015−600−003)および0.1%サポニン(AppliChem)を含有するPBS−カゼイン、pH6.0中に希釈した1000、100、10、1または0(緩衝液対照)nMのHis6−タグ付けZ07918の混合物50μlに再懸濁した。細胞を、暗所において振盪機上で37℃で1時間インキュベートし、2×100μl PBS−カゼインpH6.0で洗浄し、1%BSAを含有するPBS、pH6.0、180μlに再懸濁した。10,000細胞/ウェル(マウス100nM mIgG−Alexa Fluor(登録商標)647に関していくらか少ない細胞を除いて)からのデータを、Gallios Flow Cytometer(Beckman Coulter)を使用して得、データを、Kaluzaソフトウェア(Beckman Coulter)を使用して分析した。
結果
実験を行って、FcRn結合Z変異体Z07918(配列番号1)がIgG−FcRn相互作用を遮断するかどうかを決定した。ヒトまたはマウスFcRn−eGFP形質導入HeLa細胞を、ヒトまたはマウスAlexa Fluor(登録商標)647をコンジュゲートしたIgGと共にインキュベートした。結合を、種々の濃度での非標識Z07918で遮断した。形質導入HeLa細胞(実施例4において記載した)によるFcRnの不均一な発現により、各サンプルのゲートNにおけるAlexa Fluor(登録商標)647に関するMFI値を、ゲートMにおける相当するMFI値によって減算した(図5)。IgG Alexa Fluor(登録商標)647結合の百分率を、種々のMFI値をブランク対照に関するMFIで除算することによって計算した。結果は、Z07918が用量依存的にhFcRnへのhIgG結合を効果的に遮断したことを示した(図6A)。更に、Z07918は、mFcRnへのmIgG結合も遮断した(図6B)が、hIgG結合と比較して、効率性は低かった。
実施例6
3種のFcRn結合Z変異体の薬物動態学的研究
この実施例において、FcRn結合Z変異体が非特異的Z変異体の血清半減期を延長する能力を、マウスにおいて行った薬物動態学的研究によって調査した。
材料および方法
Z変異体のサブクローニング: Z変異体(Z07918、Z07960およびZ10193)のサブセットを、第二のサブクローニングにかけた。実施例3においてサブクローニングされたHis6−タグを付けた変異体からのDNAを、鋳型として使用した。最初に、適したプライマー対を使用したPCR増幅を行って、アミノ酸VDの代わりにAEで始まるZ変異体をコードする遺伝子を作った。変異導入したZ変異体を、図1において列挙し、それぞれ、変異導入したZ07918、Z07960およびZ10193に相当する、Z11948(配列番号354)、Z11946(配列番号355)およびZ11947(配列番号356)と表示した。新しいZ変異体をコードする遺伝子を制限切断し、スペーサー配列を有するアルブミン結合変異体PP013(配列番号377)およびZ03638(配列番号378)をコードする遺伝子を有するベクター中にライゲートし、[Z#####]−GAP(G4S)4TS−[PP013]−GT(G4S)4PR−[Z03638](「Z#####−PP013−Z03638」または「PP013−Z03638と融合したZ変異体」とも表示した)をコードする遺伝子融合物を生じた。陰性対照分子[Z03638]−GAP(G4S)4TS−[PP013]を、Z03638を(G4S)4リンカーおよびPP013に関する配列を含有するベクター中にライゲートすることによって同様の方法でサブクローニングした。大腸菌中へのベクター形質転換に関するそれに続く工程を、実施例3におけるように行った。
培養および精製: PP013−Z03638と融合したZ変異体を、実施例3において記載したように大腸菌において作製した。各細胞ペレット約3gを、Benzonase(登録商標)(Merck)を補充した30ml TST−緩衝液(25mMトリス−HCl、1mM EDTA、200mM NaCl、0.05%ツイーン20、pH8.0)に再懸濁した。超音波処理による細胞破壊および遠心分離による清澄化後に、各上清を、抗ABDリガンド(WO2014/064237参照)を固定化した5mlアガロースを有する重力流カラム上に適用した。TST−緩衝液および5mM NH4Ac緩衝液、pH5.5での洗浄後、Z変異体を、0.1M HAcで溶出した。アセトニトリル(ACN)を、10%の最終濃度まで抗ABDアガロースアフィニティークロマトグラフィー精製工程からの溶出画分に加え、サンプルを、RPC溶媒A(0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)、10%ACN、90%水)で前もって平衡化した3ml Resource 15RPCカラム(GE Healthcare)上に装加した。RPC溶媒Aでのカラム洗浄後、結合したタンパク質を、60ml中に直線勾配0〜50%RPC溶媒B(0.1%TFA、80%ACN、20%水)で溶出した。純粋なZ変異体を含有する画分を、SDS−PAGE分析によって同定し、プールした。RPC精製後、プールの緩衝液を、HiPrep26/10脱塩カラム(GE Healthcare)を使用して、PBSに交換した。最後に、Z変異体を、1ml EndoTrap redカラム(Hyglos、カタログ番号321063)上で精製して、低いエンドトキシン含有量を保証した。
各精製Z変異体のタンパク質濃度、純度および同一性を、実施例3において記載したように分析した。
Biacore分析: PP013−Z03638に融合した、発現され、精製されたZ変異体を、本質的に実施例3において動態解析に関して記載したように、pH6.0でヒトFcRnに対してアッセイした。Z変異体および陰性対照Z03638−PP013を、1分間の間に40nM、160nMおよび640nMで注入し、その後2.5分間解離させ、1分間平衡化した。速度定数および親和性を、BiaEvaluationソフトウェアを使用して、Z変異体に関して決定した。
薬物動態学的研究: PP013−Z03638に融合したZ11947、Z11946およびZ11948を、92nmol/体重kgの用量で雄性NMRIマウス(Charles River、独国)に静脈内(i.v.)に投与した。3匹のマウスの群からの血清を、0.08、6、18、78、120、168および240時間で得た。それぞれのZ変異体の濃度を、ELISAによって決定した。
ELISA: ハーフエリア96ウェルELISAプレートを、コーティング緩衝液(50mM炭酸ナトリウム、pH9.6)において4μg/mlに希釈したZ特異的ヤギ抗体(内部で作製した)50μl/ウェルで4℃で終夜コーティングした。抗体溶液を捨て、ウェルをPBSC 100μlでRTで1.5時間ブロッキングした。血清を、希釈プレートにおいて2倍希釈系列で1:100から1:51,200まで、1%マウス血清(マトリックス)を含有するPBSCにおいて希釈した。マトリックスにおいて希釈したそれぞれのZ変異体および4つの質対照(非常に低い、低い、中間および高い対照)に関する標準的な滴定を、各プレート上に含んだ。希釈物50μlをウェル毎に移し、ELISAプレートをRTで1.5時間インキュベートした。プレートをPBSTで4回洗浄した。結合したZ変異体を、PBSCにおいて4μg/mlに希釈したウサギ抗PP013 Ig(内部で作製した)50μl/ウェルで検出した。その後、プレートをRTで1.5時間インキュベートし、その後上記のように洗浄した。PBSCにおいて1:20,000に希釈した、Jackson laboratoriesから得たHRPをコンジュゲートしたロバ抗ウサギHRP(カタログ番号711−035−152)を加え、プレートを1時間インキュベートした。上記のように洗浄した後、ImmunoPure TMB基質50μlをウェルに加え、プレートを、製造業者の推奨に従って、展開した。15分間の展開の後、吸光度を、マルチウェルプレートリーダー(Victor3)を使用して、450nmで測定した。吸光度値を、GraphPad Prism5を使用して分析して、濃度(三次スプラインカーブフィット)および曲線下面積(AUC)を決定した。次いで、濃度を、時間に対するそれらの自然対数としてプロットした。生じた曲線は、2コンパートメントモデルに従い、終末相半減期を、最後3つの時点に基づく勾配によって分けたln2として計算した。
結果
培養および精製: Z#####−PP013−Z03638として構築された、3種のFcRn結合Z変異体Z11947、Z11946およびZ11948(配列番号356、355および354)、および陰性対照Z03638−PP013を、大腸菌において作製した。280nmでの吸光度を測定することによって分光光度的に決定した、約3gの細菌のペレットからの精製タンパク質の量は、種々のFcRn結合Z変異体に関して約10から25mgの範囲にわたった。各最終タンパク質調製物のSDS−PAGE分析は、それらが、それぞれのFcRn結合Z変異体を主に含有したことを示した。各FcRn結合Z変異体の正確な分子量を、LC/MS分析によって確認した。
Biacore分析: FcRnへの結合を、3種のPP013−Z03638融合Z変異体に関して分析した。表面の固定化レベルは、ヒトFcRnの548RUであった。生じた大まかな速度定数およびpH6.0での標的結合に関する親和性を、表7に示す。近似曲線を、図7A〜Cに示す。陰性対照Z03638−PP013は、FcRnに対して陰性であった。
薬物動態学的研究: PP013−Z03638に融合したZ変異体の上記の構築物の薬物動態学的プロファイルを、マウス薬物動態学的研究における陰性対照Z03638−PP013と比較した。例えばPCT出願WO2009/016043において報告されているように、以前の研究において、ABD融合タンパク質は、血清アルブミンへのABD結合によって引き起こされる、血清における長い半減期を有することが示されている。以前の結果と一致して、ABD−融合Z変異体分子(Z03638−PP013)の終末相半減期は、約43時間であったが、これはマウスアルブミンの半減期(35時間)に匹敵する。ABDに加えてFcRn結合Z変異体分子を含有する構築物の終末相半減期は、2から3倍長かった(図8)。計算された終末相半減期は、99時間(Z11947)、69時間(Z11946)および58時間(Z11948)であり、これは、Z変異体のFcRn結合が延長された半減期の一因となったことを示している。
実施例7
FcRn結合Z変異体の成熟ライブラリーの設計および構築
この実施例において、成熟したライブラリーを構築した。ライブラリーを、FcRn結合Z変異体の選択のために使用した。成熟したライブラリーからの選択は、増加した親和性を有する結合体を生じることが通常予想される(Orlovaら、(2006)Cancer Res、66(8):4339〜48)。この研究において、ランダム化された一本鎖リンカーを、合成における望ましい位置における定義されたコドンの組込みを可能にするスプリットプール合成を使用して、産出した。
材料および方法
ライブラリー設計: ライブラリーは、表1において、および実施例2〜6において更に記載したヒトFcRn結合Z変異体の16種の配列に基づいた。新しいライブラリーにおいて、Z分子骨格における13個の可変位置は、配列番号1〜16において定義されたZ変異体の結合モチーフに主に基づいた戦略に従って、いくつかのアミノ酸残基に向かって偏っていた。DNAリンカーを、DNA2.0(Menlo Park、CA、米国)から注文した、制限部位XhoIおよびSacIが隣接したアミノ酸配列:5’−AA ATA AAT CTC GAG GTA GAT GCC AAA TAC GCC AAA GAA NNN NNN NNN GCG NNN NNN GAG ATC NNN NNN TTA CCT AAC TTA ACC NNN NNN CAA NNN NNN GCC TTC ATC NNN AAA TTA NNN GAT GAC CCA AGC CAG AGC TCA TTA TTT A −3’(配列番号388;ランダム化されたコドンを、NNNとして例示する)の147bpの部分的にランダム化されたヘリックス1および2を含有するスプリットプール合成を使用して産出した。Z分子骨格における8つの可変のアミノ酸位置(9、10、11、13、14、24、32および35)および5つの定常アミノ酸位置(17、18、25、27および28)を含む新しいライブラリーにおけるアミノ酸残基の理論上の分布を、表8に示す。生じた理論上のライブラリーサイズは、5.3×108変異体である。
ライブラリー構築: ライブラリーを、12サイクルのPCR中にAmpliTaq Goldポリメラーゼ(Applied Biosystems、カタログ番号4311816)を使用して増幅し、プールされた産物を、供給業者の推奨に従って、QIAquick PCR精製キット(QIAGEN、カタログ番号28106)で精製した。ランダム化されたライブラリー断片の精製プールを、制限酵素XhoIおよびSacI−HF(New England Biolabs、カタログ番号R0146L、およびカタログ番号R3156M)で消化し、PCR精製キットを使用して、濃縮した。その後、産物を、調製用2.5%アガロース(Nuisieve GTCアガロース、Cambrex、Invitrogen)ゲル電気泳動に供し、供給業者の推奨に従ってQIAGENゲル抽出キット(QIAGEN、カタログ番号28706)を使用して精製した。
ファージミドベクターpAY02592を(本質的に上記のGronwallらにおいて報告されたpAffi1のように)、同じ酵素で制限し、フェノール/クロロホルム抽出およびエタノール沈澱を使用して精製した。制限された断片および制限されたベクターを、T4 DNAリガーゼ(Fermentas、カタログ番号EL0011)により、RTで2時間、5:1のモル比でライゲートし、その後4℃で終夜インキュベートした。ライゲートしたDNAを、フェノール/クロロホルム抽出およびエタノール沈澱によって回収し、その後10mMトリス−HCl、pH8.5に溶解した。従って、それぞれがアルブミン結合ドメイン(ABD)に融合している、ベクターpAY02592がコードしたZ変異体において生じたライブラリーは、連鎖球菌のプロテインGに由来した。
ライゲーション反応物(約160ng DNA/形質転換)を、エレクトロコンピテント大腸菌ER2738細胞(50μl、Lucigen、Middleton、WI、米国)中に電気穿孔した。電気穿孔後すぐに、回復培地約1ml(ER2738細胞を補充した)を加えた。形質転換細胞を、37℃で60分間インキュベートした。サンプルを、滴定のためおよび形質転換体の数の決定のために採取した。その後、細胞をプールし、2%グルコース、10μg/mlテトラサイクリンおよび100μg/mlアンピシリンを補充した、TSB−YE培地1lにおいて、37℃で終夜培養した。細胞を、4,000gで7分間ペレット化し、PBS/グリセリン溶液(約40%グリセリン)に再懸濁した。細胞をアリコートし、−80℃で保管した。Z変異体のライブラリーからのクローンを、内容を検証するためおよびライブラリー設計に対して構築されたライブラリーの成果を評価するために配列決定した。配列決定を、実施例1において記載したように行い、アミノ酸分布を検証した。
ファージストックの調製: ファージミドライブラリーを含有するファージストックを、20l発酵槽(Belach Bioteknik)において調製した。ファージミドライブラリーを含有するグリセリンストックからの細胞を、1g/lグルコース、100mg/lアンピシリンおよび10mg/lテトラサイクリンを補充したTSB−YE 10l(トリプシン処理ダイズブロス−酵母抽出物;30g/l TSB、5g/l酵母抽出物)に接種した。細胞が600nmでの0.6の光学濃度(OD600)に達したとき、培養物約1.5lを、M13K07ヘルパーファージの5×モル過剰を使用して感染させた。細胞を、30分間インキュベートし、それからすぐ発酵槽を、複合発酵培地[2.5g/l(NH42SO4;5.0g/l酵母抽出物;30g/lトリプトン、2g/l K2HPO4;3g/l KH2PO4、1.25g/l;Na3657・2H2O;Breox FMT30消泡剤0.1ml/l]で10lまで満たした。以下の構成要素を加えた:10mlカルベニシリン25mg/ml;5mlカナマイシン50mg/ml;1ml 1Mイソプロピル−β−D−1−チオガラクトピラノシド(IPTG);300g/l MgSO4 17.5ml/l、および微量元素溶液5ml[1.2M HClに溶解した、35g/l FeCl3・6H2O;10.56g/l ZnSO4・7H2O;2.64g/l CuSO4・5H2O;13.2g/l MnSO4・H2O;13.84g/l CaCl2・2H2O]。グルコース制限流加培養を開始し、600g/lグルコース溶液を反応器に供給した(開始時に3.5g/時間、20時間後および培養の終わりまで37.5g/時間)。pHを、25%NH4OHの自動添加を通してpH7で調節し、空気を補充し(5l/分)、撹拌機を500rpmに設定した。24時間の流加培養後、OD600は、33.2であった。培養物における細胞を、15,900gでの遠心分離によってペレット化した。ファージ粒子を、実施例2におけるように、PEG/NaClにおいて2回上清から沈澱させ、ろ過し、PBSおよびグリセリンに溶解した。ファージストックを、選択における使用まで−80℃で保管した。
結果
ライブラリー構築: 新しいライブラリーを、検証された結合特性を有する16種のFcRn結合Z変異体(実施例2〜6)のセットに基づいて設計した。設計されたライブラリーの理論上のサイズは、5.3×108Z変異体であった。大腸菌ER2738細胞への形質転換後の滴定によって決定された、ライブラリーの実際のサイズは、4.5×109形質転換体であった。
ライブラリー品質を、96形質転換体の配列決定によっておよびそれらの実際の配列を理論上の設計と比較することによって試験した。設計されたライブラリーと比較した、実際のライブラリーの内容は、申し分のないものであることが示された。従って、FcRnへの潜在的な結合体の成熟したライブラリーは、成功的に構築された。
実施例8
成熟ライブラリーからのZ変異体の選択およびスクリーニング
材料および方法
成熟したFcRn結合Z変異体のファージディスプレイ選択: 標的タンパク質ヒトFcRn(Biorbyt、カタログ番号orb84388)およびマウスFcRn(Biorbyt、カタログ番号orb99076)を、10×モル過剰でビオチンを使用して、本質的に実施例2において記載したように、ビオチン化した。実施例7において記載したZ変異体分子の新しいライブラリーを使用して、ファージディスプレイ選択を、本質的に実施例2においてのように、しかし以下の例外を伴って、ヒトFcRnまたはマウスFcRnに対する4つのサイクルで行った。選択緩衝液は、それぞれ、0.1%PCTG緩衝液、pH5.5(0.1%ツイーン20および0.1%ゼラチンを補充したMcIlvainesリン酸−クエン酸緩衝液、pH5.5)または0.1%PCTG緩衝液、pH7.4、(0.1%ツイーン20および0.1%ゼラチンを補充したMcIlvainesリン酸−クエン酸緩衝液、pH7.4)であった。選択に先立って、HSAを、1.5μMの最終濃度まで選択緩衝液に加えた。選択において使用する全てのチューブおよびビーズを、2つの異なる選択緩衝液のどちらかで前もってブロッキングした。SA−ビーズとの45分間のファージストックのインキュベーションによる事前選択工程を、サイクル1において行った。ファージ−標的複合体の捕捉のために、1.1μgビオチン化ヒトFcRnまたは1.6μgビオチン化マウスFcRn当たり1mgビーズを使用した。洗浄を、表9において概要を述べたように、それぞれ、25nM IgG(Herceptin(登録商標))または10nM IgGを補充した0.1%PCTを使用したトラック2−1−2−1および2−1−2−2を除いて、0.1%PCT緩衝液pH5.5またはpH7.4で行った。
サイクル1における5個のトラック(1〜5)を、第二から第四のサイクルで分け、全体でサイクル2における7個のトラック(1−1から5−1)、サイクル3における11個のトラック(1−1−1から5−1−1)およびサイクル4における14個のトラック(1−1−1−1から5−1−1−1)を生じた。結合したファージ粒子を、実施例2において記載したように溶出した。
低下した標的濃度および増加した数の洗浄を使用した、それに続くサイクルにおける増加したストリンジェンシーを記載した、選択戦略の概要を、表9に示す。
ファージ粒子の増幅: 選択サイクル1と2の間のファージ粒子の増幅を、以下の例外を伴って、本質的に実施例2において記載したように行った。大腸菌ER2738をファージ増幅に使用し、M13K07ヘルパーファージを、5×過剰で使用した。選択サイクル2と4の間のファージ粒子の増幅を、以下のように、溶液において細菌の感染を行うことによって行った。ファージ粒子での対数期大腸菌ER2738の感染後、2%グルコース、10μg/mlテトラサイクリンおよび100μg/mlアンピシリンを補充したTSBを加え、その後回転させながら37℃で30分間インキュベートした。その後、細菌を、5×過剰でM13K07ヘルパーファージに感染させた。感染した細菌を、遠心分離によってペレット化し、100μM IPTG、25μg/mlカナマイシンおよび100μg/mlアンピシリンを補充したTSB−YE培地に再懸濁し、30℃で終夜増殖させた。終夜培養物を、遠心機においてペレット化し、上清におけるファージ粒子を、PEG/NaCl緩衝液で2回沈澱させた。最後に、次の選択サイクルに入る前に、ファージ粒子を選択緩衝液に再懸濁した。
最終選択サイクルにおいて、ELISAスクリーニングにおいて使用する単一のコロニーを形成するために、0.2g/lアンピシリンを補充したTBABプレート(30g/lトリプトース血液寒天ベース、Oxoid、カタログ番号CMO233B)上に広げる前に、対数期細菌を溶出液に感染させ、希釈した。
潜在的な結合体の配列決定: 種々の選択トラックからの個々のクローンを、配列決定のために採取した。ELISAスクリーニングにおいて走らせた全てのクローンを配列決定した。遺伝子断片の増幅および遺伝子断片の配列分析を、本質的に実施例2において記載したように行った。
Z変異体のELISAスクリーニング: Z変異体(実施例2において記載したZ変異体ABD融合タンパク質として発現される)を含有する単一のコロニーを、FcRn成熟したライブラリーの選択されたクローンからランダムに採取し、本質的に実施例2において記載したように、1ml培養物において増殖させた。ペリプラズム上清の調製を、8つの凍結解凍サイクルで実施例2におけるように行い、ペリプラズム画分を、ELISAスクリーニングにおいて無希釈で使用した。ELISAスクリーニングを、各ウェルにおいて2nMの濃度でビオチン化ヒトFcRnを使用して、本質的に実施例2において記載したようにpH6.0とpH7.4の両方で行った。プライマリーFcRn結合体Z10193(配列番号2;上記の実験においてアッセイした)のペリプラズム画分を、陽性対照として使用した。ABD部分のみを含有するペリプラズムを、陰性対照として使用した。
FcRn結合Z変異体のELISA KD分析: FcRn結合体の選択を、上記のようにpH6.0とpH7.4の両方でELISAを使用して、ビオチン化ヒトFcRnの希釈系列に対する応答の分析に供した。ビオチン化ヒトFcRnを、30nMの濃度で加え、14pMまで段階的に1:3希釈した。バックグラウンド対照として、全てのZ変異体も、標的タンパク質を加えずにアッセイした。プライマリーFcRn結合体Z07918(配列番号1)を含有するペリプラズムサンプルを含み、陽性対照として分析した。ABD部分のみを含有するペリプラズムを、陰性対照として使用した。データを、GraphPad Prism5および非線形回帰を使用して分析し、KD値(最大半量有効濃度)を計算した。
結果
成熟したFcRn結合Z変異体のファージディスプレイ選択: 選択を、それぞれ4つのサイクルを含む全体で14個の平行したトラックにおいて行った。種々の選択トラックは、標的濃度、標的型(ヒトFcRnまたはマウスFcRn)、選択時間、および洗浄条件が異なった。
潜在的な結合体の配列決定: ランダムに採取したクローンを、配列決定した。各個々のZ変異体に、実施例2において記載したように、同定番号、Z#####を与えた。全体で、445種の新しい独自のZ変異体分子を同定した。
58アミノ酸残基長のZ変異体のアミノ酸配列を、図1において配列番号17〜352として配列表に一覧表にした。これらのZ変異体の推定されるFcRn結合モチーフは、配列番号17〜352の配列の残基8から残基36まで伸びる。これらのZ変異体のそれぞれ内で完全な3ヘリックス束を構築することが予測される49アミノ酸残基長のポリペプチド(BMod)のアミノ酸配列は、残基7から残基55まで伸びる。
Z変異体のELISAスクリーニング: 4つの選択サイクル後に得たクローンを、96ウェルプレートにおいて作製し、ELISAを使用して、FcRn結合活性をスクリーニングした。全てのランダムに採取したクローンを分析した。pH6.0で、445種の独自のZ変異体のうちの333種が、2nMの濃度でヒトFcRnに対して0.3AU以上の応答(少なくとも3×陰性対照に相当する)を示すことが見出された。pH7.4で、445種の独自のZ変異体のうちの278種が、2nMの濃度でヒトFcRnに対して0.3AU以上の応答(少なくとも3×陰性対照に相当する)を示すことが見出された。ヒトFcRnに対して陽性シグナルを有するクローンが、1−1−1−1を除く全てのトラック(マウス標的でのものを含めた)において見出された。陰性対照は、それぞれ、0.070〜0.096AU(pH6.0)および0.060〜0.112AU(pH7.4)の吸光度を有した。ブランク対照の平均応答は、0.070AU(pH6.0)および0.062(pH7.4)であった。
FcRn結合Z変異体のELISA KD分析: Z変異体のサブセットを、上記のELISA実験における結果(pH6.0および/またはpH7.4での最も高いELISA値)に基づいて選択し、ELISAフォーマットにおける標的滴定に供した。ペリプラズムサンプルを、ビオチン化ヒトFcRnの連続希釈でインキュベートした。プライマリー結合体Z07918(配列番号1)を有するペリプラズムサンプルも、陽性対照としてアッセイした。取得した値を分析し、それらのそれぞれのKD値を計算した(表10)。
実施例9
成熟ライブラリーからのZ変異体の作製および特徴付け
この実施例において、12種のZ変異体を、大腸菌において作製し、精製し、安定性に関して、FcRnへの結合に関しておよびFcRnへのIgG結合の阻害に関してアッセイした。
材料および方法
発現ベクター中へのZ変異体のサブクローニング: 12種のFcRn結合Z変異体(Z13577(配列番号19)、Z13578(配列番号20)、Z13583(配列番号23)、Z13592(配列番号28)、Z13616(配列番号41)、Z13621(配列番号44)、Z13654(配列番号65)、Z13663(配列番号70)、Z13669(配列番号73)、Z13674(配列番号75)、Z13675(配列番号76)およびZ13676(配列番号77))のDNAを、ライブラリーベクターpAY02592から増幅した。サブクローニングを、実施例3において記載したように行った。Z遺伝子断片を、発現ベクターpAY01448中にサブクローニングし、コードされた配列MGSSHHHHHHLQ−[Z#####]−VDを生じた。
Z変異体の作製: His6−タグ付けZ変異体の培養および精製を、本質的に実施例3において記載したように行った。より高い純度を得るために、12の成熟された変異体およびプライマリーZ変異体Z07918の第二のバッチのIMAC精製後に、逆相クロマトグラフィー(RPC)工程を、加えた。指示される場合は、このバッチからのサンプルを使用した。
CD分析: Z変異体(RPC精製バッチ)の融解温度(Tm)を決定し、二次構造を評価するために、CD分析を、実施例3において記載したように行った。
Biacore結合および動態解析: ヒトFcRnとのFcRn結合His6−タグ付けZ変異体の相互作用を、本質的に実施例3において記載したようにBiacore2000機器において分析した。Biorbytから購入したヒトFcRn(hFcRn)またはカニクイザルFcRn(cFcRn)(それぞれのカタログ番号orb84388およびorb99075)を、標的タンパク質として使用した。第一の実験セットにおいて、Z変異体100nMを、固定されたhFcRnの上に30μl/分で、pH6.0で2分間注入し、引き続き同時注入手順を使用し、pH6.0またはpH7.4の緩衝液中で解離した。解離相は、4分間であり、分析物注入間の平衡化時間は、30分であった。第二の実験セットにおいて、近似の速度定数(konおよびkoff)および親和性(KD)を、固定されたhFcRn上に、濃度540nM、180nM、60nM、20nMおよび6.7nMで注入した、Z変異体のサブセットに関して決定した。前述のように、分析物を、30μl/分で2分間注入し、解離フェーズは4分であり、分析物注入間の平衡化時間は、30分であった。
第三の実験セットにおいて、hFcRnおよびcFcRnへ結合する12の成熟したZ変異体およびプライマリーZ変異体Z07918(配列番号1)(RPC精製バッチ)の動態解析を、pH6で行った。His6−タグ付けZ変異体の濃度系列(270、90、30および10nM)を、CM5チップ表面の異なるフローセルに固定された、hFcRnおよびcFcRn上に30μl/分で4分間注入した。0.005%PCT pH6.0を、ランニング緩衝液としておよびHis6−タグ付けZ変異体の希釈のため使用した。ランニング緩衝液中の解離を、20分間させ、その後3×30秒パルスの0.005%PCT pH7.4注入により表面再生し、10分間平衡とし、その後次サイクルを開始した。
AlphaLISA遮断アッセイ: Z変異体がFcRnへのIgGの結合を阻害する潜在力を、実施例3において記載したAlphaLISAアッセイにおいて分析した。
結果
Z変異体の作製: N末端His6タグとともに構築された12種のFcRn結合Z変異体を、大腸菌において作製した。各最終タンパク質調製物のSDS−PAGE分析は、これらが、FcRn結合Z変異体を主に含有したことを示した。各FcRn結合Z変異体の正確な同一性および分子量を、HPLC−MS分析によって確認した。
CD分析: 融解温度の決定は、表11に示した。可逆性の折り畳みが、90℃で加熱の前後に測定したオーバーレイスペクトルで、FcRn結合Z変異体の全てについて認められた。
Biacore結合および動態解析: 第一の実験セットにおいて、ヒトFcRnへの12種のZ変異体の結合および異なるpHでの解離を、FcRnを含有するチップ表面上にpH6.0でのZ変異体のそれぞれおよび緩衝液pH6.0またはpH7.4を順次注入することによって、Biacore機器において試験した。表面のリガンド固定化レベルは、890RUヒトFcRnであった。12種のZ変異体は、pH6.0でFcRnへの結合を示し、全ての変異体に関して、より速いオフ速度が、pH6.0と比較して、pH7.4で見られた。
pH6.0でFcRnと相互作用するZ変異体Z13577(配列番号19)およびZ13621(配列番号44)の速度定数を、第二の実験セットにおいて決定した(表12参照)。速度定数を、それぞれ、Z13577およびZ13621の2つまたは4つの注入した濃度の曲線セットを使用して、計算した。
第三の実験のセットにおいて、pH6.0でヒトまたはカニクイザルFcRnと相互作用する13のHis6−タグ付けZ変異体の速度定数を、決定した(表13)。チップ表面上のFcRn固定レベルは、各々、1196RU(ヒト)および788RU(カニクイザル)であった。各Z変異体に関して、速度定数は、4つの注入濃度の曲線のセットを使用して、計算した。
AlphaLISA遮断分析: 12種の成熟したHis6−タグを付けた単量体Z変異体がFcRnへのIgG結合を阻害する能力を、AlphaLISA遮断アッセイにおいて試験した。Z変異体の連続希釈物を、ビオチン化ヒトFcRnと共にインキュベートし、各それぞれの変異体の遮断能力を、IgGをコーティングしたアクセプタービーズおよびその後ストレプトアビジンをコーティングしたドナービーズの添加後に測定した。阻害は、陽性Z変異体に関するAlphaLISAカウントの減少として測定される。12種の全ての試験したZ変異体は、FcRnへのIgG結合を遮断することが示され、計算されたIC50値を、表14に示した。
実施例10
FcRnへのIgG結合の遮断能力の比較
この実施例において、FcRn結合Z変異体His6−Z07918(配列番号1)のIgG遮断能力を、いくつかの自己免疫障害の治療において現在使用されている静脈免疫グロブリン(IVIg)および皮下免疫グロブリン(SCIg)と比較した。
材料および方法
IgG−FcRn免疫蛍光染色のブロッキング: ヒトまたはマウスFcRn−eGFP形質導入HeLa細胞を、実施例4において記載したように調製した。固定された細胞を、それぞれ、50nM Alexa Fluor(登録商標)647をコンジュゲートしたヒトIgG(Jackson laboratories、カタログ番号009−600−003)およびHis6−タグ付けZ07918、IVIg(Octagam(登録商標)、Octapharma)またはSCIg(Gammanorm(登録商標)、Octapharma)の混合物50μlに再懸濁し、2.5%FBSウルトラロー (ultra low)IgG(Life technologies)および0.1%サポニン(AppliChem)を含有するMcIlvanes、pH6.0において1000、100、10、1、0.1または0(緩衝液対照)nMの濃度で希釈した。細胞を、暗所において37℃で1時間インキュベートし、2.5%FBSウルトラローIgG pH6.0を含有する、2×100μl McIlvanes、pH6.0で洗浄し、1%BSAを含有するMcIlvanes、pH6.0 180μlに再懸濁した。10,000GFP/FcRn陽性細胞からのデータを、FACS Calibur(Beckman Coulter)を使用して得、データを、Flowingソフトウェア2.5.0(Turku University)を使用して分析した。
結果
実験を行って、FcRn結合Z変異体His6−Z07918(配列番号1)が、IgG−FcRn相互作用を遮断するかどうかを決定し、IVIgおよびSCIgと遮断効果を比較した。ヒトまたはマウスFcRn−eGFP形質導入HeLa細胞を、ヒトAlexa Fluor(登録商標)647をコンジュゲートしたIgGと共にインキュベートした。結合を、種々の濃度での非標識His6−Z07918、IVIgまたはSCIgで遮断した。結果は、His6−Z07918が、IVIgまたはSCIgと同程度までhFcRnへのhIgG結合を効果的に遮断したことを示した(図9)。
実施例11
マウスにおけるFcRn結合Z変異体による増加したIgG異化
FcRn結合Z変異体Z07918がFcRnへのIgG結合をインビトロで遮断する能力が、実施例10において示された。この実施例においては、同じZ変異体の遮断能力を、インビボで評価した。インビボでのIgG−FcRn相互作用の遮断は、増加したIgG異化および随伴するIgGの減少したレベルにつながることになる(Mezo、2008、前掲)。
材料および方法
動物試験: FcRn結合Z変異体Z11948(配列番号354)およびZ07918−PP013(Z07918(配列番号1)(ABD変異体PP013(配列番号377)と融合した、Z11948と同一であるが、アミノ酸AEの代わりにVDで始まるN末端を有する)またはビヒクル(PBS緩衝液)を、16.3μmol/kgの用量で雄性NMRI(Charles River)に投与した。マウスを、0、24、48、72および96時間で与えた5回の静脈内注射で処置した。血清サンプルを、0、72、120および168時間(試験の終結)で採取し、−20℃で保管した。血清におけるマウスIgGの濃度を、ELISAによって定量化した。
マウスIgG ELISA: マウス血清サンプル中のマウスIgGの濃度を、マウスIgG ELISAキット(Mabtech 3825−1AD−6)を、製造業者によって報告されているように行うことにより、分析した。mIgGの濃度を、非線形回帰式を使用して、提供された標準曲線およびGraphPad Prism5から計算した。24、72、120および168時間での個々のマウスにおけるIgGの濃度は、0時間でのレベルと関連があり、従って、結果を、IgG(0時間)の百分率として提示した。
結果
結果は、FcRn特異的Z変異体で処置したマウスにおけるマウスIgG濃度の減少を示した。Z11948とABD−融合変異体Z07918−PP013の両方が、マウスにおける内在性IgGの濃度をインビボで低下させた。最も顕著な効果は、ABD−融合変異体で120時間後に得られた。従って、結果は、FcRn特異的Z変異体が、IgGの再利用を遮断し、マウスにおける増加したIgG異化およびそれに続くIgGの低いレベルを生じたことを示している。
実施例12
FcRn結合Z変異体のインビトロ経細胞輸送
この実施例において、FcRn結合Z変異体を、上皮または内皮細胞を通して輸送されるまたはFcRnによって再利用されるそれらの能力に関してインビトロで試験した。経細胞輸送力を有するZ変異体を含有する薬物は、例えば経口または肺投与後に、薬物取り込みを促進することになる。
材料および方法
FcRnの内在性または組換え発現を有するかまたは有さない細胞、例えばT84、MDCK、HeLa、CaCo2、CaLu−1および/またはCaLu−3細胞を、トランスウェルにおける膜上のそれぞれの増殖培地において増殖させて、単層を形成した。単層の完全性は、電気抵抗を測定することまたは細胞単層上で透過することができないもしくは活発に輸送されることができないプローブを加えることによって評価することができる。細胞の規定された単層を、適したpHおよび温度でのHBSS(ハンクス平衡塩溶液、SigmaAldrich、カタログ番号H9269)または増殖培地のような緩衝液におけるFcRn結合Z変異体、HSAまたはIgGのようなリガンドで、頂端または側底側からパルスし、反対側上で適したpHおよび温度でのHBSSまたは増殖培地のような緩衝液で追跡した。
このアッセイの変異体において、リガンドを、投与と同じ側上で適したpHおよび温度で、HBSSまたは増殖培地のような緩衝液で追跡して、再利用されたリガンドも測定することができる。これを、トランスウェルにおいてまたは細胞培養皿において行うことができる。細胞を、トランスウェルまたは細胞培養皿中に播種し、FcRn結合Z変異体、HSAまたはIgGのようなリガンドでパルスした。飲食されたリガンドは、FcRnに結合し、それらが装加されたのと同じまたは反対側の細胞表面に戻ることになる。パルス後、遊離のリガンドを、冷たい緩衝液で細胞を洗浄することによって除去した。リガンドを追跡するために、温かい緩衝液または培地を細胞に加え、10分から数時間の範囲にわたる期間後、緩衝液または培地を除去し、リガンドの存在に関してアッセイした。
このアッセイの変異体において、FcRn結合Z変異体、HSAまたはIgGのようなリガンドを使用して、他のFcRn結合Z変異体、HSAまたはIgGのようなリガンドによるFcRnへの結合を、それらを細胞に同時または順次投与することによって、遮断することができた。
リガンドの量は、ELISA、HPLC−MS、蛍光色素または放射標識のような方法によって、定量化することができた。
上記の実験の結果は、FcRn特異的Z変異体が、インビトロで経細胞輸送され得、かつ/または再利用され得ることを示すことが予想された。
実施例13
ホモ二量体FcRn結合ポリペプチドのヒトFcRn/eGFPトランスフェクトされたHeLa細胞への結合
この実施例において、ホモ二量体FcRn結合ポリペプチドの結合能を調べ、単量体のプライマリーおよび成熟したZ変異体の結合能と比較した。ヒトFcRn−eGFP導入遺伝子を発現しているHeLa細胞の作製は、実施例4に記載のように行い、Alexa Fluor(登録商標)647標識化されたZ変異体によるフローサイトメトリー分析のためのこれらの細胞の使用を説明する。
材料および方法
FcRn結合ポリペプチドのAlexa Fluor(登録商標)647標識化: 2つのホモ二量体His6−タグを付けたポリペプチドZ11948−(G4S)3−Z11948(配列番号369)およびZ11948−(G4S)−Z11948(配列番号368)、プライマリー単量体His6−タグ付けZ変異体Z07918(配列番号1)および成熟した単量体His6−タグ付けZ−変異体Z13583(配列番号23)、Z13621(配列番号44)、Z13654(配列番号65)およびZ13674(配列番号75)を、Alexa Fluor(登録商標)647カルボン酸スクシンイミジルエステル(Invitrogen、カタログ番号A20106)により標識化した。標識化前に、サンプル懸濁液(PBS、pH7.4中)のpHを、0.1M炭酸水素ナトリウム緩衝液、pH8.3 10μlをサンプル懸濁液90μlへ添加することにより、8.3に調整した。Alexa Fluor(登録商標)647スクシンイミジルエステル色素(4×モル過剰に相当するDMSO中の10mg/ml)10μlを、各サンプル懸濁液の100μlへ添加した。この混合物を、小刻みに揺れる回転ミキサーにおいて、暗所、RTで1時間インキュベートした。反応混合物を、透析カセット(3500MWCO)(Thermo Scientific、カタログ番号66333)へ直ちに移し、遊離色素を、PBS、pH7.4中での透析により、除去した。
ヒトFcRn−eGFPトランスフェクトHeLa細胞のFcRn結合ポリペプチドによる免疫蛍光染色: hFcRn−eGFP HeLa細胞を、トリプシン処理によって採取し、McIlvanes緩衝液、pH6.0で2回洗浄し、その後計数した。100,000細胞を、v底96ウェルプレート(Nunc、カタログ番号277143)のウェル毎にピペットで取り、引き続きプレート中の細胞を、1,700rpmで、4℃で4分間ペレット化した。上清を除去し、細胞を、McIlvanes緩衝液中の2%ホルムアルデヒド(Sigma Aldrich、カタログ番号F8775)50μlで、RTで10分間固定した。その後細胞を、640nM Alexa Fluor(登録商標)647標識化His6−タグを付けたポリペプチド;Z11948−(G4S)3−Z11948およびZ11948−(G4S)−Z11948およびZ07918を含有する、2.5%FBSウルトラローIgG(Life Technologies)を含有するMcIlvanes緩衝液、pH6.0の100μlで2回洗浄し、2.5%FBSウルトラローIgGおよび0.1%サポニン(AppliChem、カタログ番号A4518.0100)を含有するMcIlvanes緩衝液、pH6.0中に再懸濁した。形質導入HeLa細胞を、緩衝液単独とインキュベートし、これを対照として使用した。これらの細胞を、振盪機上で、暗所において、8℃で1時間インキュベートした。次に細胞を、2つの異なる洗浄条件に供した:2.5 %FBSウルトラローIgGを含有する2×150μl McIlvanes緩衝液、pH6.0、または2.5%FBSウルトラローIgGを含有する2×150μl PBS、pH7.4、および2.5%FBSウルトラローIgGを含有するPBS、pH7.4中での20分間のインキュベーション工程。洗浄後、全てのサンプルを、2.5%FBSウルトラローIgGを含有するMcIlvanes、pH6.0の180μl中に再懸濁した。10,000GFP/FcRn陽性細胞からのデータを、FACS Calibur(Beckman Coulter)を使用して得、データを、Flowingソフトウェア2.5.0(Turku University)を使用して分析した。
結果
フローサイトメトリー分析を利用し、FcRn結合二量体が、ヒトFcRn/eGFP形質導入されたHeLa細胞上のヒトFcRnに結合するかどうかを決定し、且つ単量体FcRn結合Z変異体へのそれらの結合能を比較した。この分析はまた、FcRnタンパク質からのpH依存性の脱離が、二量体フォーマットにより影響されるかどうかを決定するために行った。実験は、pH6.0で行い、Alexa Fluor(登録商標)647標識した二量体Z11948−(G4S)3−Z11948およびZ11948−(G4S)−Z11948、ならびに単量体Z07918、Z13583、Z13621、Z13654およびZ13674で、pH6.0またはpH7.4で洗浄した。Z11948とZ07918は、最初の2個のアミノ酸残基(AE対VD)以外は、配列は同じである。計算したMFI値を、図11に示す。結果は、二量体フォーマットは、FcRn結合ポリペプチドの結合能を、対応する単量体と比べ増大すること(図11A)、および成熟Z変異体(Z13583、Z13621、Z13654およびZ13674)は、プライマリーZ変異体Z07918よりも高い結合能を有すること(図11B)を示している。データは、FcRnからのpH依存性の脱離は、二量体フォーマットの使用により減少することを示し、このことは、FcRn結合二量体は、対応する単量体変異体と比べ、改善されたpH依存性結合プロファイルを有することを示唆している。
実施例14
FcRnへのIgG結合の遮断能の比較
この実施例において、FcRn結合二量体Z11948−(G4S)3−Z11948およびZ11948−(G4S)−Z11948のIgG遮断能を、単量体FcRn結合Z変異体、ならびにいくつかの自己免疫疾患の治療において現在使用されている静脈内免疫グロブリン(IVIg)および皮下免疫グロブリン(SCIg)のそれと比較した。
材料および方法
IgG−FcRn免疫蛍光測定染色のブロッキング: ヒトFcRn−eGFP形質導入HeLa細胞を、実施例4に記載のように調製した。固定された細胞を、50nM Alexa Fluor(登録商標)647−コンジュゲートされたヒトIgG(Jackson laboratories、カタログ番号009−600−003)およびHis6−タグ付けZ11948−(G4S)3−Z11948(配列番号369)、Z11948−(G4S)−Z11948(配列番号368)、Z07918(配列番号1)、Z13583(配列番号23)、Z13621(配列番号44);IVIg(Octagam(登録商標)、Octapharma)またはSCIg(Gammanorm(登録商標)、Octapharma)の50μl混合物中にそれぞれ再懸濁し、2.5%FBSウルトラローIgG(Life Technologies)および0.1%サポニン(AppliChem)を含有する、McIlvanes緩衝液、pH6.0中に、濃度1000、100、10、1、0.1または0(緩衝液対照)nMで希釈した。細胞を、暗所において、37℃で1時間インキュベートし、2.5%FBSウルトラローIgGを含有する2×100μlのMcIlvanes緩衝液、pH6.0により洗浄し、1%BSAを含有するMcIlvanes緩衝液、pH6.0の180μl中に再懸濁した。10,000GFP/FcRn陽性細胞からのデータを、FACS Calibur(Beckman Coulter)を使用して得、データを、Flowingソフトウェア2.5.0(Turku University)を使用して分析した。
結果
実験は、FcRn結合二量体Z11948−(G4S)3−Z11948およびZ11948−(G4S)−Z11948は、IgG−FcRn相互作用を遮断するかどうかを決定し、且つ単量体FcRn結合Z変異体Z07918、Z13583およびZ13621、ならびにIVIgおよびSCIgのそれと遮断効果を比較するために行った。ヒトFcRn−eGFP形質導入HeLa細胞を、ヒトAlexa Fluor(登録商標)647コンジュゲートされたIgGとインキュベートした。この結合は、種々の濃度の標識化されないZ変異体、IVIgまたはSCIgにより遮断された。結果は、FcRn結合二量体は、hFcRnへのhIgG結合に関して、単量体Z変異体Z07918、IVIgおよびSCIgと比べ、改善された遮断効果を有することを示している(図12A)。更に、成熟した単量体Z変異体Z13583およびZ13621の遮断能は、プライマリー単量体Z変異体Z07918の遮断能と比べ、改善された(図12B)。遮断アッセイの計算したIC50値を、表15にまとめている。
実施例15
二量体FcRn結合ポリペプチドの作製
材料および方法
Z変異体Z17303(配列番号357)、Z18632(配列番号365)、Z18633(配列番号366)およびZ18634(配列番号367)を、アルブミン結合変異体PP013(配列番号377)と融合し、一般的フォーマット[Z#####]−ASGS−PP013−GT−(G4S)−[Z#####]の二量体として構築した。得られたポリペプチドを、各々、ZAZ3824(配列番号373)、ZAZ3869(配列番号374)、ZAZ3870(配列番号375)およびZAZ3871(配列番号376)と表示した。PP013と融合したZ変異体Z17303の二量体ポリペプチドはまた、異なるリンカーまたはPP013のC−末端融合によっても構築し、ポリペプチドZ17303−GAP(G4S)3TS−PP013−GT(G4S)3PR−Z17303およびZ17303−GAP(G4S)3TS−Z17303−GT(G4S)3PR−PP013を生じ、各々、ZAZ3715(配列番号371)およびZZA3716(配列番号372)と表示した。更に、Z17303は、PP013を有さないが、N−末端His6−タグを伴う二量体として構築し、ポリペプチドGSS−His6−LQ−Z17303−GT(G4S)3−Z17303を生じ、ZZ3556(配列番号370)と表示した。
培養は、実施例3に記載のように行った。PP013を含むポリペプチドの精製は、抗−ABDアフィニティクロマトグラフィーおよび実施例6に記載のRPCにより実行したのに対し、His6−タグ付けZZ3556の精製は、実施例3に記載のようにIMACにより行った。
結果
His6−タグまたはABD部分のいずれかを伴い構築した7種のFcRn結合二量体ポリペプチドを、大腸菌において作製した。アフィニティ精製したタンパク質の量を、280nmでの吸光度を測定することにより、分光学的に決定し、1gの細菌ペレットにつき2mgから18mgの範囲にわたった。各最終タンパク質調製品のSDS−PAGE分析は、これらはFcRn結合ポリペプチドを主に含んだことを示した。各FcRn結合ポリペプチドの正確な同一性および分子量は、HPLC−MS分析により確認した。
実施例16
ヒトFcRn/eGFPトランスフェクトHeLa細胞へのホモおよび/またはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドの結合
この実施例において、成熟したZ変異体を含むホモおよび/またはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドの結合能を調べた。実施例4に記載のように作製した、ヒトFcRn−eGFP導入遺伝子を発現しているHeLa細胞を、Alexa Fluor(登録商標)647標識したZ変異体によるフローサイトメトリー分析に使用した。
材料および方法
FcRn結合Z変異体のAlexa Fluor(登録商標)647標識化: ホモおよび/またはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドを、実施例13に記載のように、Alexa Fluor(登録商標)647カルボン酸スクシンイミジルエステル(Invitrogen、カタログ番号A20106)により標識化した。
ヒトFcRn−eGFPトランスフェクトHeLa細胞のFcRn結合ポリペプチドによる免疫蛍光染色: hFcRn−eGFP HeLa細胞を、トリプシン処理により採取し、McIlvanes緩衝液、pH6.0で2回洗浄し、その後計数した。100,000細胞を、v底96ウェルプレート(Nunc、カタログ番号277143)のウェル毎にピペットで取り、引き続きプレート中の細胞を、1,700rpmで、4℃で4分間ペレット化した。上清を除去し、細胞を、McIlvanes緩衝液中の2%ホルムアルデヒド(Sigma Aldrich、カタログ番号F8775)50μlで、RTで10分間固定した。その後細胞を、2.5%FBSウルトラローIgG(Life Technologies)を含有するMcIlvanes緩衝液、pH6.0の100μlで2回洗浄し、640nM Alexa Fluor(登録商標)647標識したHis6−タグを付けたホモおよび/またはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドおよび対応する単量体Z変異体を含有する、2.5%FBSウルトラローIgGおよび0.1%サポニン(AppliChem、カタログ番号A4518.0100)を含有するMcIlvanes緩衝液、pH6.0中に再懸濁した。
ホモおよび/またはヘテロ二量体のフォーマットの例は、Z#####−(G4S)3−Z#####およびZ#####−(G4S)−Z#####であり、ここでZ####は、例えば、Z13583(配列番号23)、Z13621(配列番号44)、Z13654(配列番号65)またはZ13674(配列番号75)か、もしくはN−末端AE以外は、Z13621(配列番号44)と同一である、例えばZ17303(配列番号357)においてアミノ酸残基VDの代わりにAEから始まる同じZ変異体から選択される。クローニングは任意に、実施例3に記載のようにC−末端His6タグによるか、または配列番号362のようにN−末端His6タグにより行ってよい。
形質導入HeLa細胞を、緩衝液単独とインキュベートし、これを対照として使用した。これらの細胞を、振盪機上で、暗所において、8℃で1時間インキュベートした。次に細胞を、2つの異なる洗浄条件に供した:2.5%FBSウルトラローIgGを含有する2×150μl McIlvanes緩衝液、pH6.0、または2.5%FBSウルトラローIgGを含有する2×150μl PBS、pH7.4、および2.5%FBSウルトラローIgGを含有するPBS、pH7.4中での20分間のインキュベーション工程。洗浄後、全てのサンプルを、2.5%FBSウルトラローIgGを含有するMcIlvanes、pH6.0の180μl中に再懸濁した。10,000GFP/FcRn陽性細胞からのデータを、FACS Calibur(Beckman Coulter)を使用して得、データを、Flowingソフトウェア2.5.0(Turku University)を使用して分析した。
結果
フローサイトメトリー分析を使用し、成熟Z変異体を含むホモおよび/またはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドは、ヒトFcRn/eGFP形質導入HeLa細胞上のヒトFcRnへ結合することができるかどうかを決定し、且つプライマリーZ変異体を含む単量体FcRn結合Z変異体または二量体変異体の結合能を比較した。この分析はまた、FcRnタンパク質からのpH依存性の脱離は、二量体フォーマットにより影響されるかどうかを決定するために行った。実験は、pH6.0で行い、Alexa Fluor(登録商標)647標識したFcRn結合Z変異体により、pH6.0またはpH7.4で洗浄した。この実験の結果は、ホモおよび/またはヘテロ二量体フォーマット、ならびにFcRnへの改善された親和性を伴う成熟Z変異体の封入は、FcRn結合ポリペプチドの結合能を増加すること、およびFcRnからのpH依存性の脱離は、前記ポリペプチドで減少されることを示すと予想される。
実施例17
二量体ポリペプチドのヒトFcRnへのpH依存性結合
この実施例において、種々のpH値での二量体ポリペプチドのFcRnへ結合する能力を、ELISAにより調べ、単量体Z変異体の結合能と比較した。
材料および方法
二量体ポリペプチドZAZ3824(配列番号373)、ZAZ3869(配列番号374)、ZAZ3870(配列番号375)およびZAZ3871(配列番号376)、ならびに単量体Z変異体Z13621(配列番号44)の、種々のpH値でヒトFcRnへ結合する能力を、ELISAにより試験し、ここで全ての結合および洗浄工程は、pH6.0またはpH7.4のいずれかで行った。ハーフエリア96ウェルELISAプレートを、PBS中に希釈したhFcRn(Biorbyt、カタログ番号orb84388)4μg/mlにより、4℃で終夜コーティングした。プレートを、水道水により2回洗浄し、ウェルをPBSC(1%カゼインを補充したPBS、pH7.4)100μlによりRTで1.5時間ブロックした。このブロック液を捨て、pH6.0処理に供したウェルを、McIlvainesリン酸−クエン酸緩衝液、pH6.0により1回洗浄した。様々なFcRn結合ポリペプチドを、濃度100nMで添加し、PCC(1%カゼインを補充したMcIlvainesリン酸−クエン酸緩衝液、pH6.0)またはPBSCのいずれか中に、0.1pMまで1:10段階希釈した。希釈液50μlを、ウェル毎に移し、ELISAプレートを、RTで1.5時間インキュベートした。プレートを、PCT(0.05%ツイーン20を補充したMcIlvainesリン酸−クエン酸緩衝液、pH6.0)またはPBST(0.05%ツイーン20を補充したPBS、pH7.4)のいずれかにより、4回洗浄した。結合したポリペプチドを、PCCまたはPBSCのいずれか中に2μg/mlに希釈したZ特異性マウス抗体(内部で作製した)の50μl/ウェルで検出した。続けてプレートを、RTで1.5時間インキュベートし、引き続き前述のように洗浄した。DAKO(P0447)から入手したHRP−コンジュゲートされたヤギ抗−マウスIgを、PCCまたはPBSCのいずれかの中に1:5000に希釈し、添加し、これらのプレートを、RTで1時間インキュベートした。洗浄(前述)の後、ImmunoPure TMB基質50μlを、各ウェルに添加し、プレートを、製造業者の推奨に従い展開した。30分間の展開後、マルチウェルプレートリーダー(Victor3)を使用し、吸光度を450nmで測定し、EC50値を、GraphPad Prism 5を使用し計算した。
結果
解析を行い、種々のpHでの単量体対二量体のフォーマットの結合の潜在力を比較したが、導入された骨格変異(Y5F、N52SおよびD53E:更に実施例24および25参照)が、FcRnへのpH依存性結合へ影響を及ぼすかどうかも決定した。実験は、pH6.0またはpH7.4で、ELISAフォーマットで行った。結果は、二量体フォーマットは、pHとは無関係に、FcRn結合において、単量体フォーマットよりも優れていた(pH6.0およびpH7.4で各々、最大10×および85×)ことを示した。pH6.0およびpH7.4の両方で最も強力な結合は、二量体ポリペプチドZAZ3824において認められ、これはまたpH6.0およびpH7.4で類似の結合能(EC50値)を示した。ELISA滴定曲線は、図13に示し、計算されたEC50値は、表16にまとめている。
実施例18
FcRnへのIgG結合の遮断能の比較
この実施例において、IgGのFcRnへの結合を阻害するポリペプチドの能力を、2種の異なるインビトロ法を用いて分析した:AlphaLISAおよび細胞を基本としたアッセイ。
材料および方法
AlphaLISA遮断アッセイ: 二量体FcRn結合ポリペプチドZZ3556(配列番号370)、ZAZ3715(配列番号371)およびZZA3716(配列番号372)、ならびに単量体Z13621(配列番号44)のIgG−FcRn相互作用を遮断する能力を、AlphaLISAアッセイを用いて分析した。ヒトIgG(Roactemra)を、製造業者の推奨に従い、AlphaLISAアクセプタービーズ(Perkin Elmer、カタログ番号6772002)上に固定した。ヒトFcRn(Biorbyt、カタログ番号orb84388)を、本質的に実施例2に記載されたように、ビオチン化した。ポリペプチドは、AlphaLISA緩衝液(Perkin Elmer、カタログ番号AL000F)pH6.0(HClを用いて調整)中に、1:3で連続希釈し、384ウェルプレート(Perkin Elmer、カタログ番号G6005350)中に最終濃度250nMから13pMとし、10nMビオチン化hFcRnと一緒に45分間インキュベートした。IgG−コーティングされたアクセプタービーズを、最終濃度10μg/mlとなるよう添加し、45分間インキュベートした。最後に、ストレプトアビジンコーティングされたドナービーズ(Perkin Elmer、カタログ番号6760002)を、最終濃度40μg/mlとなるよう添加し、30分間インキュベートした。全てのインキュベーションは、暗所においてRTで行った。プレートを、EnSpireマルチプレートリーダー2300(Perkin Elmer)において分析し、IC50値を、GraphPad Prism 5を用いて計算した。
HeLa細胞IgG−FcRn遮断アッセイ: ヒトFcRn−eGFP形質導入HeLa細胞を、実施例4に記載したように調製した。ポリペプチドZZ3556(配列番号370)、ZAZ3715(配列番号371)、ZZA3716(配列番号372)、ZAZ3824(配列番号373)、ZAZ3869(配列番号374)、ZAZ3870(配列番号375)、ZAZ3871(配列番号376)、Z13621(配列番号44)、Z18632(配列番号365)、Z18633(配列番号366)およびZ18634(配列番号367)、ならびにIVIg(Octagam(登録商標)、Octapharma)またはSCIg(Gammanorm(登録商標)、Octapharma)を、各々、2.5%FBSウルトラローIgG(Life Technologies)および0.1%サポニン(AppliChem)および50nM Alexa Fluor(登録商標)647−コンジュゲートされたヒトIgG(Jackson laboratories、カタログ番号009−600−003)を含有するMcIlvanes緩衝液、pH6.0中に、濃度1000、100、10、1、0.1または0(緩衝液対照)nMに希釈した。固定した細胞を、この混合物100μl中に再懸濁し、暗所において37℃で1時間インキュベートした。細胞を洗浄し、2.5%FBSウルトラローIgGを含有するMcIlvanes緩衝液、pH6.0中に再懸濁した。10,000GFP/FcRn陽性細胞からのデータを、FACS Calibur(Beckman Coulter)を使用して得、データを、Flowingソフトウェア2.5.0(Turku University)を使用して分析し、IC50値をGraphPad Prism 5を用いて計算した。
結果
AlphaLISA: 1種の単量体ポリペプチドおよび3種の二量体ポリペプチドのFcRnへのIgG結合を阻害する能力を、AlphaLISA遮断アッセイにおいて試験した。結果は、二量体ポリペプチドは、単量体フォーマットと比べ、より良いIgG遮断能を有することを示している。2種のABD融合した二量体ポリペプチドZAZ3715およびZZA3716は、ABD部分を含まないZZ3556のIC50値に非常に類似したIC50値を有した。AlphaLISA遮断アッセイの計算したIC50値は、表17にまとめている。
HeLa細胞IgG遮断アッセイ: ヒトFcRn−eGFP形質導入HeLa細胞を、IgG−FcRn相互作用を遮断するポリペプチドの能力を評価するために、ヒトAlexa Fluor 647−コンジュゲートされたIgGおよび選択されたポリペプチドと共にインキュベートした。いくつかの自己免疫疾患の治療において現在使用される静脈内免疫グロブリン(IVIg)および皮下免疫グロブリン(ScIg)も、この試験に含んだ。実験は、pH6.0で行った。結果は、二量体フォーマットは、単量体フォーマットと比べ、改善されたIgG遮断能を有することを示した。ZAZ3715(長いリンカー)を、ZAZ3824(短いリンカー)と比べ、これら2種の構築物は、類似したIC50値を示した。ZAZ3715とZZA3716、すなわち、異なる位置にABDを伴う二量体構築物について得られたIC50値の間にも、差異はなかった。全ての試験したポリペプチドは、IVIgおよびSCIgと比べ、優れたIgG遮断効果を有した。細胞遮断アッセイの計算したIC50値は、表18に示す。
実施例19
IgG再利用の遮断能の比較
この実施例において、IgG再利用に対するホモおよび/またはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドの効果を、FcRn形質導入されたMDCK.2細胞において調べる。
材料および方法
MDCK.2細胞におけるレンチウイルス形質導入:ベクター対2k7neo−CMV−hB2MおよびpHR−cPPT−CMV−hFcRn−eGFPを、塩化カルシウムトランスフェクションを使用し、HEK293T細胞へ、VSV−Gエンベロープおよびgag/polパッケージングプラスミドと一緒に同時トランスフェクトした(Zuffereyら、前掲;Jakobssonら、(2006)、前掲)。それぞれFcRnおよびB2M導入遺伝子と共に形成されたレンチウイルス粒子を含むHEK293T培養上清を使用し、低い継代数で順次MDCK.2細胞(ATCCカタログ番号CRL−2936)に形質導入した。生じた安定して形質導入されたMDCK.2細胞株を、hFcRn−eGFP(ヒトFcRn−eGFPおよびhB2Mの遺伝子で形質導入された)と表示する。
IgG再利用の遮断能: ヒトFcRn−eGFP形質導入MDCK.2細胞を、96ウェルプレートに25000細胞/ウェルで播種し、37℃、5%CO2で終夜インキュベートした。細胞を、2.5%FBSウルトラローIgGを含有するMcIlvanes緩衝液、pH6.0中の濃度範囲200から0.01nMまでのホモおよび/またはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドと一緒にインキュベートし、その後500ng/ml Alexa Fluor(登録商標)647−コンジュゲートされたヒトIgG(Jackson laboratories、カタログ番号009−600−003)を添加し、更に1時間インキュベートした。細胞を、2.5%FBSウルトラローIgGを含有するMcIlvanes緩衝液、pH6.0により洗浄し、次に2.5%FBSウルトラローIgGを含有するPBS、pH7.4において、37℃、5%CO2で、2時間インキュベートした。上清を次に、EnSpireマルチプレートリーダー(Perkin Elmer)において、Alexa Fluor(登録商標)647−コンジュゲートされたヒトIgGの存在について分析した。阻害曲線を、GraphPad Prism 5ソフトウェアを使用し、非線形回帰により分析し、IC50値を決定した。
結果
実験からの結果は、二量体FcRn結合ポリペプチドの作用による、IgG再利用の用量依存型の減少を示すと予想される。
実施例20
FcRnトランスジェニックマウスにおける二量体FcRn結合ポリペプチドによる増大したIgG異化
この実施例において、ホモ二量体FcRn結合ポリペプチドのIgG異化に対する効果を、2つの異なる状況でヒトFcRnトランスジェニックマウスにおいて調べた。
材料および方法
動物試験: 第一の試験において、ホモ二量体FcRn−結合ポリペプチドZAZ3715(配列番号371)またはZZA3716(配列番号372)、またはビヒクル(PBS緩衝液)を、雄性B6.Cg−Fcgrttm1Dcr Tg(FCGRT)32Dcr/DcrJマウス(Jackson Laboratory、ストック番号14565)へ、用量6mg/kgで、i.v.注射により0時間で投与した。ポリペプチド投与の24時間前に、500mg/kg hIgG(Kiovig、Baxter)を、i.v.注射により投与した。血清サンプルを、−168、0、24、72、120および144時間(試験の終了時)に収集し、−20℃で貯蔵した。
第二の試験において、ホモ二量体FcRn−結合ポリペプチドZAZ3869(配列番号374)、ZAZ3870(配列番号375)またはZAZ3871(配列番号376)、またはビヒクル(PBS緩衝液)を、雄性B6.Cg−Fcgrttm1Dcr Tg(FCGRT)32Dcr/DcrJマウス(Jackson Laboratory、ストック番号14565)へ、用量6mg/kgで、i.v.注射により0時間で投与した。ポリペプチド投与の24時間前に、500mg/kg hIgG(Kiovig、Baxter)を、i.v.注射により投与した。血清サンプルを、−168、0、24、72、120および144時間(試験の終了時)に収集し、−20℃で貯蔵した。
ヒトIgG ELISA: 2つの試験から収集したマウス血清サンプル中のヒトIgGの濃度を、製造業者の説明により、ヒトIgG AlphaLISAキット(Perkin Elmer、カタログ番号AL205C)により分析した。hIgGの濃度を、非線形回帰式を用い標準曲線およびGraphPad Prism 5から計算した。
結果
実験の結果は、FcRn結合ポリペプチドの作用による、経時的なヒトIgG濃度の減少を示す。ポリペプチドZAZ3715およびZZA3716を受け取る2群の間で、IgGレベルの減少に差は、ほとんどまたは全くない(図14A)。これらの結果は、中央またはC−末端位置のABDを伴うFcRn結合ポリペプチドは、IgG異化の増加に同等に有効であることを指摘している。ポリペプチドZAZ3869、ZAZ3870およびZAZ3871は、各々、hIgGレベルを、同程度減少した(図14B)。第二の実験の結果は、第一の実験で得られた結果と同じ範囲であった。
従って、これら2つの実験の結果は、FcRn−特異的ポリペプチドは、IgGの再利用を遮断し、ヒトFcRnトランスジェニックマウスにおける増加したIgG異化、およびそれに続くIgGの低下したレベルを生じることを指摘している。
実施例21
NMRIマウスにおける二量体FcRn結合ポリペプチドによる増大したIgG異化
この実施例において、ホモ二量体FcRn結合ポリペプチドのIgG異化に対する効果を、NMRIマウスにおいて調べた。
材料および方法
動物試験: ホモ二量体FcRn結合ポリペプチドZAZ3715(配列番号371)またはZZA3824(配列番号373)、またはビヒクル(PBS緩衝液)を、雌性NMRIマウスへ、用量0.6または1.7μmol/kgのi.v.注射により、0時間に投与した。血清サンプルを、0、24、48および72時間(試験の終了)に採取し、−20℃で貯蔵した。
マウスIgG ELISA: マウス血清サンプル中のマウスIgGの濃度を、マウスIgG ELISAキット(Mabtech、カタログ番号3825−1AD−6)により分析し、製造業者の記載のように行った。mIgGの濃度は、非線形回帰式を使用し標準曲線およびGraphPad Prism 5から、計算した。24、48および72時間での個々のマウスにおけるIgGの濃度は、0時間でのレベルに関連し、従って結果をIgG(0時)の割合として表した。
PK ELISA: マウス血清サンプル中のFcRn結合ポリペプチドの濃度は、ELISAにより決定した。このアッセイにおいて、ハーフエリア96ウェルプレートを、マウス抗Zポリクローナル抗体(内部で作製した)により、PBS中濃度4μg/ml(50μl/ウェル)でコーティングし、終夜4℃でインキュベートした。次に、プレートを水道水で2回すすぎ、ブロック緩衝液により1時間ブロックした。内部で作製したZ変異体標準を、3倍連続希釈(0.003〜300ng/ml)で滴定し、希釈した血清サンプルを、コーティングされたELISAプレート(50μl/ウェル)に添加し、RTで1.5時間インキュベートした。プレートを、自動ELISA洗浄機において4回洗浄し、ヤギ抗−ABDポリクローナル抗体(内部で作製した)4μg/ml(50μl/ウェル)を添加した。1時間のインキュベーション後、プレートを洗浄し、濃度20ng/mlの抗−ヤギIgG−HRP(Jackson、カタログ番号711−035−152)の50μlを、各ウェルに添加した。更に1時間インキュベートし、引き続き洗浄し、プレートを、1ウェルにつき50μl TMBで展開し、この反応を、2M H2SO4の50μlで停止した。450nmでの吸光度を、96ウェルプレートリーダー(Victor3)において測定した。
結果
IgG異化: 結果は、FcRn−特異性ポリペプチドZAZ3715およびZAZ3824で各々処理したマウス中のマウスIgG濃度の減少を示した(図15)。ポリペプチドZAZ3824で得られた結果は、内在性IgGレベルの減少は、用量依存性であり、且つ最も顕著な効果は72時間で観察されたことを示した。注目すべきは、単量体が繰り返し且つ二量体よりもはるかに高い用量で投与されたとしても、二量体の使用により得られたIgGレベルの減少は、実施例11における単量体Z07918により得られた減少よりも大きかったことである(図15および10の72時間を比較)。従って、これらの結果は、本明細書に開示されたFcRn−特異性ポリペプチドは、IgGの再利用を遮断することができ、マウスにおいて増大したIgG異化およびその後のより低いレベルのIgGを生じることを指摘している。
薬物動態分析: ZAZ3715およびZAZ3824の薬物動態プロファイルを、図16に示している。ZAZ3824の半減期は、約62時間であり、これは実施例6に示した薬物動態試験で得られた半減期と一致し、ポリペプチドの薬物動態特性は、アルブミン結合から生じる延長された半減期に加え、FcRnへの結合により更に改善されことを明らかにした。
実施例22
カニクイザルにおけるFcRn結合二量体により増加したIgG異化
この実施例において、ホモまたはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドのIgG異化に対する効果を、カニクイザルにおいて調べた。
材料および方法
動物試験: PP013(配列番号377)に組換えにより融合されたホモおよび/またはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドを、調製した。かかるFcRn結合二量体の例は、本明細書に開示した配列番号371〜376を含む。
アルブミン結合ドメインを含むFcRn結合二量体を、カニクイザルへ、用量2、0.4および0.1μmol/kgで投与した。二量体ポリペプチドは、0時間に静脈内に注射した。第一回投与前1時間に、および最大21日目まで毎日、その後最大50日目まで週1回、サルを採血した。血清を調製し、−20℃で貯蔵した。カニクイザルIgGの濃度を、ELISAにより決定した。
アルブミン結合ドメインを伴わないホモおよび/またはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドを、カニクイザルへ、用量2、0.4および0.1μmol/kgで投与した。二量体ポリペプチドは、2週間は週3回投与した。第一回投与前1時間に、および最大21日目まで毎日、その後最大50日目まで週1回、サルを採血した。血清を調製し、−20℃で貯蔵した。カニクイザルIgGの濃度を、ELISAにより決定した。
カニクイザルIgG ELISA: 血清サンプル中のカニクイザルIgGの濃度を、ヒト/カニクイザルIgG ELISAキット(例えば、Mabtech 3850−1AD−6、これはヒトとカニクイザルIgGの両方と交差反応する)により、製造業者の説明のように決定した。
結果
実験からの結果は、FcRn結合二量体の作用により、カニクイザルIgGの濃度の用量依存型の減少を示し、アルブミン結合ドメインも含むかかる二量体についてより顕著な効果を示すと予想される。
実施例23
二量体FcRn結合ポリペプチドの薬物動態試験
この実施例において、ホモおよび/またはヘテロ二量体FcRn結合ポリペプチドの血清半減期を、マウスにおいて実行した薬物動態試験において調べた。
材料および方法
薬物動態試験: 単独のまたはPP013(配列番号377)へ組換えにより融合された、ホモおよび/またはヘテロ二量体としてのFcRn結合ポリペプチドを、雄性NMRIマウス(Charles River、独国)へ、用量92nmol/で、静脈内(i.v.)投与した。3匹のマウスの群からの血清を、0.08、6、18、78、120、168および240時間に得た。各々のポリペプチドの濃度を、ELISAにより決定した。
ELISA: ハーフエリア96ウェルプレートを、コーティング緩衝液(50mM炭酸ナトリウム、pH9.6)中4μg/mlに希釈した一般にZ変異体に特異的なヤギ抗体(内部で作製した)の50μl/ウェルにより、終夜4℃でコーティングした。抗体溶液を捨て、ウェルを、PBSCの100μlにより、RTで1.5時間ブロックした。血清を、1%マウス血清(マトリクス)を含有するPBSC中に、希釈プレート中の2倍連続希釈で1:100から1:51,200まで、希釈した。マトリクスに希釈した各Z変異体ポリペプチドおよび4つの品質対照(非常に低い、低い、中間および高い対照)に関する標準滴定を、各プレートに含んだ。希釈物50μlを、ウェル毎に移し、ELISAプレートを、RTで1.5時間インキュベートした。プレートを、PBSTにより4回洗浄した。結合したZ変異体ポリペプチドを、PBSC中に4μg/mlに希釈したウサギ抗−PP013 Ig(内部で作製した)50μl/ウェルまたはマウス抗−Z mAb(内部で作製した)50μl/ウェルにより検出した。次にプレートを、RTで1.5時間インキュベートし、引き続き前述のように洗浄した。PBSC中に1:20,000希釈した、HRPコンジュゲートされたロバ抗−ウサギHRP(Jackson laboratories;カタログ番号711−035−152)を添加し、プレートを1時間インキュベートした。前述のような洗浄後、ImmunoPure TMB基質の50μlを、ウェルへ添加し、プレートを、製造業者の推奨に従い展開させた。15分間展開の後、吸光度を、450nmで、マルチウェルプレートリーダー(Victor3)を使用し測定した。吸光度値を、GraphPad Prism 5を用いて分析し、濃度(三次スプラインカーブフィット)および曲線下面積(AUC)を決定した。次に濃度を、それらの時間に対する自然対数としてプロットした。得られた曲線は、2コンパートメントモデルに従うと予想され、終末半減期は、最後の3時点を基にした勾配により除算したln2として計算した。
結果
本明細書に記載した実験からの結果は、ABDを持たないポリペプチドに関して約60分間、およびABDを含むポリペプチドに関して約90時間の終末半減期を持つ、2コンパートメント排泄相を示すと予想される。
実施例24
骨格修飾された(scaffold-modified)FcRn結合ポリペプチドの生成、安定性試験および結合評価
下記の実施例は、高温で改善された安定性を示す、骨格修飾されたFcRn結合Z変異体を明らかにしている。アミノ酸置換N52SおよびD53Eを有するZ変異体Z17347(配列番号358)、ならびにアミノ酸置換D36R、D37Q、S39E、N52SおよびD53Eを有するZ17348(配列番号359)を、安定性およびFcRnへの結合能に関して、それらの親分子Z11948(配列番号354)と比較した。
材料および方法
骨格修飾されたポリペプチドの生成: Z17347(配列番号358)、Z17348(配列番号359)およびZ11948(配列番号354)を、N−末端6×ヒスチジン−タグ(His6)とクローニングし、フォーマットMGSSHHHHHHLQ−[Z#####]の構築物をコードしたポリペプチドを得た。変異は、望ましいアミノ酸置換をコードしている重複するオリゴヌクレオチドプライマー対を使用し、確立された分子生物学技術の適用により、修飾されたZ変異体のプラスミドに導入した。正確なプラスミド配列は、DNA配列決定により検証した。
大腸菌(T7E2株)細胞(GeneBridge)を、本来のおよび骨格修飾されたZ変異体をコードしている遺伝子断片を含むプラスミドにより形質転換した。細胞を、50μg/mlカナマイシンを補充したTSB−YE培地において、37℃で培養し、引き続きタンパク質発現を、IPTGの添加により誘導した。ペレット化した細胞を、FastPrep(登録商標)−24ホモジナイザー(Nordic Biolabs)を用いて破壊し、細胞片を遠心分離により除去した。His6−タグを付けたタンパク質としてZ変異体を含む各上清を、His GraviTrap(商標)カラム(GE Healthcare)を製造業者の指示に従い使用し、固定された金属イオンアフィニティクロマトグラフィー(IMAC)により精製した。精製されたZ変異体を、PD−10脱塩カラム(GE Healthcare)を使用し、リン酸−緩衝食塩水(PBS;1.47mM KH2PO4、8.1mM Na2HPO4、137mM NaCl、2.68mM KCl、pH7.4)と緩衝液交換した。各ポリペプチドの正確な同一性を、SDS−PAGEおよびHPLC−MSにより検証した。
円二色性スペクトル分析: 円二色性(CD)分析を、実施例3に説明されたように実行し、融解温度(Tm)を決定し、アミノ酸置換の結果としての本発明のポリペプチドの二次構造の潜在的変化を評価した。
比較安定性試験: PBS pH7.4中に配合したHis6−タグ付けZ変異体を、1mg/mlに希釈し、200μlアリコートを、37℃で2週間インキュベートした。安定性試験の前後に、収集したサンプルを、10%ビス−トリスNuPAGEゲル(Invitrogen)を使用し、各ウェルに5μgタンパク質を充填するSDS−PAGEにより分析した。安定性は、高温でインキュベーション後の新たな変異体の出現により評価し、変異した変異体を、本来のポリペプチドと比較した。
骨格修飾されたポリペプチドの結合評価: His6−タグ付けZ変異体を、骨格中の変更の導入後、ならびに安定性試験に供された後、すなわち37℃で2週間のインキュベーション後に、保存されたFcRnへの結合能に関して、更に評価した。比較のための速度定数(konおよびkoff)ならびに親和性(KD)を、Biacore 2000機器を用いて決定した。標的タンパク質ヒトFcRn(Biorbyt、カタログ番号orb 84388)を、CM5チップ(GE Healthcare)のカルボキシル化デキストラン層表面上に固定した。固定は、製造業者のプロトコールに従いアミンカップリング化学を用い、ならびにランニング緩衝液としてHBS−EPを用いて、行った。チップ上の1個のフローセル表面は、被検体注入時にブランクとして使用するために、活性化および非活性化した。表面上のhFcRnの固定レベルは、約750RUであった。Z変異体を、ランニング緩衝液中に最終濃度3.33、10および30nMまで希釈し、3分間注入し、その後ランニング緩衝液中で15分間解離した。HBS−EPの3パルスによる再生、その後のランニング緩衝液中の10分間の平衡化を、各被検体注入後に適用した。速度定数を、BiaEvaluationソフトウェア4.1(GE Healthcare)の1:1ラングミュアモデルを使用し、センサーグラムから計算した。シグナルの何らかの偏りを補正するために、ブランク表面の曲線を、リガンド表面曲線から減算し、緩衝液サイクルからのデータを、試験サンプルサイクルのデータから減算した。
結果
円二色性スペクトル分析: CDシグナル、対、温度プロットにおいて転移の中間点から決定した各代表的Z変異体のTmを、表19に示している。変異導入されたZ変異体は、90℃の加熱後に、保存されたαヘリックス構造および可逆的再折り畳みを示した。
比較安定性試験: 骨格が修飾されたZ変異体Z17347およびZ17348は、本来のポリペプチドZ11948と比べ、改善された安定性を示した。Z11948の主要バンドのすぐ上にゲル上で可視できる第二のバンドは、Z17347およびZ17348のサンプルにおいては認めることができず(図17)、すなわち、この骨格変異は、本来の骨格においてサンプルについて認められた代替種の形成を妨害する。
骨格修飾されたポリペプチドの結合評価: FcRn−結合Z変異体に関する比較速度定数を、表20に示す。親和性は、Z17347(配列番号358)におけるような、位置52−53のNDのSEへのアミノ酸置換により、ならびにZ17348(配列番号359)におけるような、D36R、D37QおよびS39Eと組合せた位置52−53のNDのSEへの置換により、わずかに作用され、ならびに10-9 Mの範囲にKDを持つ機能性結合体が得られた。評価された変異体はまた、37℃で2週間のインキュベーション後にも、結合能を保存していた。
実施例25
追加の骨格修飾されたFcRn結合ポリペプチドの生成および評価
この実施例において、骨格アミノ酸置換N52SおよびD53Eを伴う追加の変異体、ならびにアミノ酸置換Y5Fも伴ういくつかの変異体を、それらの安定性およびFcRnへの結合について、それらの各親FcRn結合Z変異体と比較し、分析した。結果は、構造、安定性およびFcRn結合能は、変異導入された変異体において維持されることを示している。
材料および方法
骨格修飾されたポリペプチドの生成: アミノ酸置換N52SおよびD53Eを、確立された分子生物学技術を使用し、His6−タグ付けZ13578(配列番号20)、Z13583(配列番号23)、Z13616(配列番号41)、Z13621(配列番号44)およびZ13674(配列番号75)のプラスミドに導入し、各Z変異体Z18614(配列番号360)、Z18615(配列番号361)、Z18616(配列番号362)、Z18617(配列番号363)およびZ18618(配列番号364)を生じた。チロシン残基である位置5での追加の修飾は、フェニルアラニンへ置換し、ならびにアミノ酸残基VDの代わりにAEで始まるようなN末端修飾は、各々、Z13578、Z13616およびZ13621と同じ結合モチーフ(BM)を有する、Z変異体Z18632(配列番号365)、Z18633(配列番号366)およびZ18634(配列番号367)を生じた。培養および精製を、本質的に実施例3および実施例9に記載されたように行った。5種のZ変異体Z18614−Z18618は、IMACのみにより精製したのに対し、3種のZ変異体Z18632−Z18634は、更にRPCにより精製した。
CD分析: CD分析を、実施例3に記載のように実行し、融解温度(Tm)を決定し、変異導入されたZ変異体の、それらの各親Z変異体と比較した、二次構造の潜在的変化を評価した。
Biacore結合分析: Biacore機器を使用する、pH6.0での結合分析を、本質的に実施例3に記載されたように行った。His6−タグ付けZ変異体Z18632、Z18633およびZ18634ならびにそれらの各々の対応する親Z変異体Z13578、Z13616およびZ13621の濃度系列(270、90、30、10および3.3nM)を、CM5チップ表面の異なるフローセルに固定された、hFcRn(Biorbyt、カタログ番号orb84388)およびcFcRn(Biorbyt、カタログ番号orb99075)上に、4分間、30μl/分で注入した。0.005%PCT pH6.0を、ランニング緩衝液として、およびHis6−タグ付けZ変異体の希釈のために、使用した。ランニング緩衝液中で、20分間解離させ、その後0.005%PCT pH7.4の3×30秒パルスの注入、15分間の平衡化により、表面を再生し、その後次のサイクルを開始した。
結果
培養および精製: FcRn結合Z変異体を、N末端His6−タグにより構築し、大腸菌において生成した。各最終タンパク質調製品のSDS−PAGE分析は、これがZ変異体に主に含まれたことを示した。各FcRn結合Z変異体の正確な同一性および分子量は、HPLC−MS分析により確認した。
CD分析: 変異導入されたFcRn結合Z変異体のTmは、それぞれの親Z変異体のTmと同一であるか、またはほぼ同一であった(表21)。更に、90℃での加熱の前後に得られた重複スペクトルにより、可逆的折り畳みが、7種全てのZ変異体について認められた。
Biacore結合分析: FcRnのpH6.0での相互作用に関する結合プロファイルを、3種の変異導入されたZ変異体とそれらの各々の親Z変異体の対で比較した;Z18632/Z13578(配列番号365/20)、Z18633/Z13616(配列番号366/41)およびZ18634/Z13621(配列番号367/44)。hFcRnおよびcFcRn表面上のZ変異体の90nM注入からのセンサーグラムのオーバーレイは、変異導入されたZ変異体は、それらのヒトおよびカニクイザルFcRnに結合する能力を維持していることを示している(図18A〜C)。チップ表面のFcRn固定レベルは、ヒトFcRnについて1577 RUおよびカニクイザル FcRnについて1098 RUであった。
実施形態を項目にした一覧
[項目1]
第一の単量体単位、第二の単量体単位およびアミノ酸リンカーを含む、FcRn結合二量体であって、ここで前記第一および第二の単量体単位が各々、FcRn 結合モチーフ(BM)を含み、このモチーフが、アミノ酸配列:
EX234 AX67 EIR WLPNLX161718 QR X21 AFIX2526LX2829
(配列中、互いに独立して、
2は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
3は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、M、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
4は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
6は、A、E、F、G、H、I、K、Q、R、SおよびVから選択され;
7は、A、F、H、K、N、Q、R、SおよびVから選択され;
16は、NおよびTから選択され;
17は、F、WおよびYから選択され;
18は、A、D、EおよびNから選択され;
21は、A、S、VおよびWから選択され;
25は、D、E、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
26は、KおよびSから選択され;
28は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;ならびに
29は、DおよびRから選択される)
からなり、
且つここで前記FcRn結合二量体が、前記第一の単量体単位または前記第二の単量体単位単独と比べ、より高い結合能でFcRnへ結合する、前記FcRn結合二量体。
[項目2]
互いに独立して、
2は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
3は、A、D、E、F、H、I、K、L、M、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
4は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
6は、A、E、F、G、H、I、K、Q、RおよびSから選択され;
7は、A、F、H、K、N、Q、R、SおよびVから選択され;
16は、NおよびTから選択され;
17は、FおよびYから選択され;
18は、Dであり;
21は、Vであり;
25は、D、E、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
26は、KおよびSから選択され;
28は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、VおよびWから選択され;ならびに
29は、DおよびRから選択される、項目1記載のFcRn結合二量体。
[項目3]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つのBMが、
i) EX234 AX6 HEIR WLPNLTX1718 QR X21 AFIX25 KLX28
(配列中、互いに独立して、
2は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
3は、A、D、E、G、H、K、L、M、N、Q、R、S、T、VおよびYから選択され;
4は、A、D、E、F、G、I、K、L、N、Q、R、S、T、VおよびYから選択され;
6は、A、G、K、R、SおよびVから選択され;
17は、F、WおよびYから選択され;
18は、A、D、EおよびNから選択され;
21は、A、S、VおよびWから選択され;
25は、D、G、H、K、L、N、R、VおよびWから選択され;
28は、A、D、E、H、K、L、N、Q、R、S、T、WおよびYから選択される);ならびに
ii) i)に定義された配列と少なくとも96%の同一性を有するアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列からなる、項目1記載のFcRn結合二量体。
[項目4]
67が、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つにおいてAHおよびGHから選択される、項目1〜3のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目5]
67が、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つにおいてAHである、項目4記載のFcRn結合二量体。
[項目6]
67が、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つにおいてGHである、項目4記載のFcRn結合二量体。
[項目7]
1718が、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つにおいてFDおよびYDから選択される、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目8]
1718が、前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つにおいてFDである、項目7記載のFcRn結合二量体。
[項目9]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つのBMの配列が、6つの条件I〜VI:
I. X6は、A、G、KおよびSから選択され、例えば特にAである;
II. X7は、Hである;
III. X17は、FおよびYから選択され、例えば特にFである;
IV. X18は、Dである;
V. X21は、VおよびWから選択され、例えば特にVである;
VI. X25は、HおよびRから選択され、例えば特にHである:
の少なくとも3つを満たしている、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目10]
配列が、6つの条件I〜VIの少なくとも4つを満たしている、項目9記載のFcRn結合二量体。
[項目11]
配列が、6つの条件I〜VIの少なくとも5つを満たしている、項目10記載のFcRn結合二量体。
[項目12]
配列が、6つの条件I〜VIの全てを満たしている、項目11記載のFcRn結合二量体。
[項目13]
前記第一および第二の単量体単位が、同じBM配列を含む、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目14]
前記第一および第二の単量体単位が、異なるBM配列を含む、項目1〜12のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目15]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜353からなる群、例えば配列番号17〜352からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するFcRn結合モチーフBMを含む、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目16]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜15、配列番号17〜140および配列番号353からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目15記載のFcRn結合二量体。
[項目17]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜2および配列番号17〜140からなる群、例えば配列番号17〜140からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目16記載のFcRn結合二量体。
[項目18]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜2、配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125および配列番号127〜140からなる群、例えば配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105−125および配列番号127〜140からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目17記載のFcRn結合二量体。
[項目19]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜8、配列番号13、配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73、配列番号75〜77および配列番号353からなる群、例えば配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目16記載のFcRn結合二量体。
[項目20]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目18または19記載のFcRn結合二量体。
[項目21]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目20記載のFcRn結合二量体。
[項目22]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目21記載のFcRn結合二量体。
[項目23]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号23および配列番号75からなる群、例えば配列番号23および配列番号75からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目22記載のFcRn結合二量体。
[項目24]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる群、例えば配列番号20および配列番号41からなる群;配列番号20および配列番号44からなる群;または、配列番号41および配列番号44からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目22記載のFcRn結合二量体。
[項目25]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号23および配列番号44からなる群、例えば配列番号23および配列番号44からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目22記載のFcRn結合二量体。
[項目26]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号44の配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目24または25記載のFcRn結合二量体。
[項目27]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、独立して、項目15〜26のいずれか一項に定義された選択された配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目28]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、独立して、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44および配列番号75からなる群、例えば配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目27記載のFcRn結合二量体。
[項目29]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、配列番号44の配列における位置8から位置36までの配列に対応するBMを含む、項目28記載のFcRn結合二量体。
[項目30]
前記第一および第二の単量体の少なくとも一つにおける前記FcRn結合モチーフBMが、3ヘリックス束タンパク質ドメインの一部を形成する、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目31]
前記BMが、前記3ヘリックス束タンパク質ドメイン内に、内部結合ループにより2ヘリックス部分を本質的に形成する、項目30記載のFcRn結合二量体方法。
[項目32]
前記3ヘリックス束タンパク質ドメインが、細菌受容体ドメインから選択される、項目31記載のFcRn結合二量体。
[項目33]
前記3ヘリックス束タンパク質ドメインが、黄色ブドウ球菌由来のプロテインAまたはそれらの誘導体のドメインから選択される、項目32記載のFcRn結合二量体。
[項目34]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、結合モジュール(BMod)を含み、前記モジュールが
iii) K−[BM]−DPSQS XabLLXc EAKKL XdefQ;
(配列中、
[BM]は、X29がDであるという条件で、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフであり
aは、AおよびSから選択され;
bは、NおよびEから選択され;
cは、A、SおよびCから選択され;
dは、E、NおよびSから選択され;
eは、D、EおよびSから選択され;
fは、AおよびSから選択される)、ならびに
iv) iii)により定義された配列と少なくとも93%の同一性を有するアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列からなる、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目35]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、結合モジュール(BMod)を含み、前記モジュールが
v) K−[BM]−QPEQSXabLLXcEAKKLXdefQ:
(配列中、
[BM]は、X29がRであるという条件で、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフであり;
aは、AおよびSから選択され;
bは、NおよびEから選択され;
cは、A、SおよびCから選択され;
dは、E、NおよびSから選択され;
eは、D、EおよびSから選択され;
fは、AおよびSから選択される)、ならびに
vi) v)により定義された配列と少なくとも93%の同一性を有するアミノ酸配列:
から選択されるアミノ酸配列からなる、項目1〜33のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目36]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜353、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号17〜352および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目34記載のFcRn結合二量体。
[項目37]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜15、配列番号17〜140、配列番号353、配列番号358および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目36記載のFcRn結合二量体。
[項目38]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜2、配列番号17〜140、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号17〜140および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目37記載のFcRn結合二量体。
[項目39]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜2、配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125、配列番号127〜140、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125、配列番号127〜140および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目38記載のFcRn結合二量体。
[項目40]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜8、配列番号13、配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73、配列番号75〜77、配列番号353、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73、配列番号75〜77および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目36記載のFcRn結合二量体。
[項目41]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73、配列番号75〜77、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73、配列番号75〜77および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目39または40記載のFcRn結合二量体。
[項目42]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75、配列番号77、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75、配列番号77および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目41記載のFcRn結合二量体。
[項目43]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75、配列番号358および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号75および配列番号360〜364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目42記載のFcRn結合二量体。
[項目44]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号23、配列番号75、配列番号358、配列番号361および配列番号364からなる群、例えば配列番号23、配列番号75、配列番号361および配列番号364からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目43記載のFcRn結合二量体。
[項目45]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号20、配列番号41、配列番号44、配列番号360、配列番号362および配列番号363からなる群、例えば配列番号20、配列番号41、配列番号360 および配列番号362からなる群;配列番号20、配列番号44、配列番号360および配列番号363からなる群;または、配列番号41、配列番号44、配列番号362および配列番号363からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目43記載のFcRn結合二量体。
[項目46]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号23 ,配列番号44、配列番号358、配列番号361および配列番号363からなる群、例えば配列番号23,配列番号44、配列番号361および配列番号363からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目43記載のFcRn結合二量体。
[項目47]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号44における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目46記載のFcRn結合二量体。
[項目48]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、項目36〜47のいずれか一項に定義された群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目1〜13および15〜47のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目49]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号75および配列番号360〜364からなる群、例えば配列番号20、配列番号41、配列番号44、配列番号360、配列番号362および配列番号363からなる群から選択される配列における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目48記載のFcRn結合二量体。
[項目50]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、配列番号44における位置7から位置55までの配列に対応するBModを含む、項目49記載のFcRn結合二量体。
[項目51]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
vii) YAK−[BM]−DPSQSSELLXcEAKKLNDSQAP:
(配列中、[BM]は、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフであり、ならびにXcは、A、SおよびCから選択される);ならびに
viii) vii)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目52]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
ix) FAK−[BM]−DPSQSSELLXcEAKKLSESQAP:
(配列中、[BM]は、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフであり、ならびにXcは、A、SおよびCから選択される);ならびに
x) ix)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、項目1〜50のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目53]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
xi) FNK−[BM]−DPSQSANLLXcEAKKLNDAQAP:
(配列中、[BM]は、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフであり、ならびにXcは、AおよびCから選択される);ならびに
xii) xi)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、項目1〜50のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目54]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
ADNNFNK−[BM]−DPSQSANLLSEAKKLNESQAPK;
ADNKFNK−[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
ADNKFNK−[BM]−DPSVSKEILAEAKKLNDAQAPK;
ADAQQNNFNK−[BM]−DPSQSTNVLGEAKKLNESQAPK;
AQHDE−[BM]−DPSQSANVLGEAQKLNDSQAPK;
VDNKFNK−[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSESSELLSEAKKLNKSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNDAQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNDSQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAP;
AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAP;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNDAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAP;
AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK;
AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAP;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLSEAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLSESQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLESSQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLESSQAP;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLESAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLESSQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSDSQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSDSQAP;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLSDAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLSDSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
VDAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNDAQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK;
VDAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLSEAQAPK;
VDAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLSESQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLESSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLESAQAPK;
VDAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLESSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSDSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLSDAQAPK;
VDAKYAK−[BM]−QPEQSSELLSEAKKLSDSQAPK;
VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNKAQAPK;
AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLAEAKKLNKAQAPK;および
ADAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
(配列中、[BM]は、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフである)
から選択される配列を含む、項目33記載のFcRn結合二量体。
[項目55]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
xiii) AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK:
(配列中、[BM]は、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフである);ならびに
xiv) xiii)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目56]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号354〜357からなる群から選択される、例えば配列番号354および357から選択される配列xiii)を含む、項目55記載のFcRn結合二量体。
[項目57]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号357である配列xiii)を含む、項目56記載のFcRn結合二量体。
[項目58]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
xv) AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK:
(配列中、[BM]は、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフである);ならびに
xvi) xv)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、項目1〜54のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目59]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号365〜367からなる群から選択される配列xv)を含む、項目58記載のFcRn結合二量体。
[項目60]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
xvii) VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK:
(配列中、[BM]は、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフである);ならびに
xviii) xvii)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、項目1〜54のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目61]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号360〜364からなる群から選択される配列xvii)を含む、項目60記載のFcRn結合二量体。
[項目62]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
xix) AEAKYAK−[BM]−RQPESSELLSEAKKLSESQAPK:
(配列中、[BM]は、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフである);ならびに
xx) xix)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目63]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号359である配列xix)を含む、項目62記載のFcRn結合二量体。
[項目64]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが:
xxi) VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK:
(配列中、[BM]は、項目1〜29のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフである);ならびに
xxii) xxi)に定義された配列と少なくとも94%の同一性を持つアミノ酸配列:
からなる群から選択される配列を含む、項目1〜54のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目65]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜353からなる群、例えば配列番号17〜352からなる群から選択される配列xxi)を含む、項目64記載のFcRn結合二量体。
[項目66]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜15、配列番号17〜140および配列番号353からなる群から選択される配列xxi)を含むか、または配列番号1〜2および配列番号17〜140からなる群、例えば配列番号17〜140からなる群から選択される配列xxi)を含む、項目65記載のFcRn結合二量体。
[項目67]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜2、配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125および配列番号127〜140からなる群、例えば配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125および配列番号127〜140からなる群から選択される配列xxi)を含む、項目66記載のFcRn結合二量体。
[項目68]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜8、配列番号13、配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73、配列番号75〜77および配列番号353からなる群、例えば配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列xxi)を含む、項目67記載のFcRn結合二量体。
[項目69]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群から選択される配列xxi)を含む、項目66または68記載のFcRn結合二量体。
[項目70]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群から選択される配列xxi)を含む、項目69記載のFcRn結合二量体。
[項目71]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44および配列番号75からなる群から選択される配列xxi)を含む、項目70記載のFcRn結合二量体。
[項目72]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号23および配列番号75からなる群、例えば配列番号23および配列番号75からなる群から選択される配列xxi)を含む、項目71記載のFcRn結合二量体。
[項目73]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる群から選択される配列xxi)を含む、項目71記載のFcRn結合二量体。
[項目74]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号23および配列番号44からなる群、例えば配列番号23および配列番号44からなる群から選択される配列xxi)を含む、項目71記載のFcRn結合二量体。
[項目75]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号44である配列xxi)を含む、項目73または74記載のFcRn結合二量体。
[項目76]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、項目55、56および62〜75のいずれか一項に定義された群から選択される配列に対応する、項目1〜13および15〜75のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目77]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75、配列番号354、配列番号357および配列番号360〜367からなる群、例えば配列番号20、配列番号41、配列番号44、配列番号360、配列番号362、配列番号363、配列番号365、配列番号366および配列番号367からなる群から選択される配列に対応している、項目76記載のFcRn結合二量体。
[項目78]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、配列番号1または配列番号357に対応している、項目77記載のFcRn結合二量体。
[項目79]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、配列番号20、配列番号360または配列番号365に対応している、項目77記載のFcRn結合二量体。
[項目80]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、配列番号41、配列番号362または配列番号366に対応している、項目77記載のFcRn結合二量体。
[項目81]
前記第一および第二の単量体単位の両方が、配列番号44、配列番号363または配列番号367に対応している、項目77記載のFcRn結合二量体。
[項目82]
前記リンカーが、可動性アミノ酸リンカー、剛性アミノ酸リンカーおよび切断可能なアミノ酸リンカーからなる群から選択される、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目83]
前記リンカーが、前記第一の単量体単位と前記第二の単量体単位の間に配置される、項目82記載のFcRn結合二量体。
[項目84]
前記リンカーが、グリシン、セリンおよびトレオニンからなる群から選択されるアミノ酸残基を含む可動性リンカーである、項目82または83記載のFcRn結合二量体。
[項目85]
前記リンカーが、
(Gnmp および (Snmp
(式中、独立して、
n=1−7、
m=0〜7、
n+m≦8、および
p=1〜7である)
から選択される一般式を有する、請求項84記載のFcRn結合二量体。
[項目86]
n=1〜5である、請求項85記載のFcRn結合二量体。
[項目87]
m=0〜5である、請求項85〜86のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目88]
p=1〜5である、請求項85〜87のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目89]
n=4、m=1およびp=1〜4である、請求項86〜88のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目90]
前記リンカーが、(G4S)3である、請求項89記載のFcRn結合二量体。
[項目91]
前記リンカーが、G4Sである、項目89記載のFcRn結合二量体。
[項目92]
対応する第一の単量体単位または第二の単量体単位単独よりも、少なくとも2倍、例えば少なくとも3倍、例えば少なくとも4倍、例えば少なくとも5倍、例えば少なくとも6倍、例えば少なくとも7倍、例えば少なくとも8倍、例えば少なくとも9倍、例えば少なくとも10倍、例えば少なくとも25倍、例えば少なくとも50倍、例えば少なくとも100倍より高い能力で、FcRnへ結合することが可能である、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目93]
対応する第一の単量体単位または第二の単量体単位単独よりも、少なくとも2倍、例えば少なくとも3倍より高い能力で、pH6.0で、FcRnへ結合することが可能である、項目92記載のFcRn結合二量体。
[項目94]
対応する第一の単量体単位または第二の単量体単位単独よりも、少なくとも2倍、例えば少なくとも3倍、例えば少なくとも4倍、例えば少なくとも5倍、例えば少なくとも6倍、例えば少なくとも7倍、例えば少なくとも8倍、例えば少なくとも9倍、例えば少なくとも10倍より高い能力で、pH7.4で、FcRnへ結合することが可能である、項目92記載のFcRn結合二量体。
[項目95]
相互作用のKD値が、最大1×10-7M、例えば最大1×10-8M、例えば最大1×10-9M、例えば最大1×10-10M、例えば最大1×10-11M、例えば最大1×10-12Mであるように、pH6.0で、FcRnへ結合することが可能である、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目96]
FcRn結合ポリペプチドとFcRnの間のpH7.4での相互作用のKD値が、pH6.0での前記相互作用のKD値よりも高く、例えばpH6.0での前記相互作用のKD値よりも少なくとも2倍高く、例えば少なくとも5倍高く、例えば少なくとも10倍高く、例えば少なくとも50倍高く、例えば少なくとも100倍高い、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目97]
FcRn結合ポリペプチドとFcRnの間のpH7.4での相互作用のKD値が、少なくとも1×10-10M、例えば少なくとも1×10-9M、例えば少なくとも1×10-8M、例えば少なくとも1×10-7M、例えば少なくとも1×10-6M、例えば少なくとも1×10-5Mである、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目98]
前記pH7.4での相互作用のKD値が、pH6.0での前記相互作用のKD値と等しいかまたはより低い、項目1〜94のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目99]
前記pH7.4での相互作用のKD値が、最大1×10-7M、例えば最大1×10-8M、例えば最大1×10-9M、例えば最大1×10-10M、例えば最大1×10-11M、例えば最大1×10-12Mである、項目1〜94のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
[項目100]
前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、C−末端および/またはN−末端に、少なくとも1個の追加のアミノ酸を含む、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
[項目101]
前記少なくとも1個の追加のアミノ酸伸長が、ポリペプチドの生成、精製、インビボまたはインビトロにおける安定化、カップリングおよび検出を改善または簡略化する、項目100記載のFcRn結合二量体。
[項目102]
融合タンパク質またはコンジュゲート体であって:
−先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体からなる第一の部分:および
−望ましい生物活性を有するポリペプチドからなる第二の部分:
を含む、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目103]
前記融合タンパク質またはコンジュゲート体のインビボ半減期が、それ自身望ましい生物活性を有するポリペプチドのインビボ半減期よりも長い、項目102記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目104]
前記望ましい生物活性が、治療的活性である、項目102〜103のいずれか一項記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目105]
前記望ましい生物活性が、選択された標的への結合活性である、項目100〜102のいずれか一項記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目106]
前記選択された標的が、アルブミンである、項目105記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目107]
前記アルブミン結合活性が、連鎖球菌のプロテインGのアルブミン結合ドメイン、またはそれらの誘導体により提供される、項目106記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目108]
前記アルブミン結合活性が、融合タンパク質またはコンジュゲート体のインビボ半減期を増加する、項目106〜107のいずれか一項記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目109]
前記望ましい生物活性が、酵素活性である、項目103〜104のいずれか一項記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目110]
望ましい生物活性を有する第二の部分が、治療活性ポリペプチドである、項目103〜105のいずれか一項記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目111]
望ましい生物活性を有する第二部分が、酵素、ホルモン、増殖因子、ケモカインおよびサイトカインからなる群から選択される、項目103〜105および109〜110のいずれか一項記載の融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目112]
IgGのFcRnへの結合を阻害する、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目113]
FcRn結合二量体のIgGのFcRnへの結合を遮断する能力が、対応する第一または第二の単量体単位単独の遮断能力と比べ、少なくとも2倍高い、例えば少なくとも3倍高い、例えば少なくとも4倍高い、例えば少なくとも5倍高い、例えば少なくとも10倍、例えば少なくとも15倍、例えば少なくとも20倍、例えば少なくとも25倍高いように、FcRnに結合する、項目112記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目114]
前記FcRn結合ポリペプチド、融合タンパク質またはコンジュゲート体とFcRnの間の相互作用のKD値が、IgGとFcRnの間の相互作用のKD値よりも低い、項目112または113記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目115]
標識を更に含む、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目116]
前記標識が、蛍光色素および金属、色素体、化学発光化合物および生物発光タンパク質、酵素、放射性核種および放射性粒子からなる群から選択される、項目115記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目117]
FcRn結合ポリペプチドへ、システイン残基のチオール基またはリジン残基のアミン基を介してコンジュゲートされたポリアミノポリカルボン酸型キレート剤により提供されるキレート環境を含む、先行する項目のいずれかに記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目118]
ポリアミノポリカルボン酸型キレート剤が、1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−四酢酸またはその誘導体である、項目117記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目119]
1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−四酢酸誘導体が、1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7−トリス−酢酸−10−マレイミドエチルアセトアミドである、項目118記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目120]
ポリアミノポリカルボン酸型キレート剤が、1,4,7−トリアザシクロノナン−1,4,7−トリ酢酸またはその誘導体である、項目117記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目121]
ポリアミノポリカルボン酸型キレート剤が、ジエチレントリアミン五酢酸またはその誘導体である、項目117記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
[項目122]
項目1〜114のいずれか一項記載のポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド。
[項目123]
項目122記載のポリヌクレオチドを含む、発現ベクター。
[項目124]
項目123記載の発現ベクターを含む、宿主細胞。
[項目125]
ポリペプチドの生成方法であって:
−前記発現ベクターから前記ポリペプチドの発現を可能にする条件下で、項目124記載の宿主細胞を培養する工程、および
−前記ポリペプチドを単離する工程、
を含む、項目1〜114のいずれか一項記載のポリペプチドの生成方法。
[項目126]
項目1〜121のいずれか一項記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体、および少なくとも一種の薬学的に許容される賦形剤または担体を含有する、組成物。
[項目127]
少なくとも一種の追加の活性剤を更に含有する、項目126記載の組成物。
[項目128]
経口投与、鼻腔内投与、肺内投与、膣投与、直腸投与、静脈内注射、腹腔内注射、筋肉内注射、皮下注射および皮内注射からなる群から選択される経路による投与に適合される、項目126〜127のいずれか一項記載の組成物。
[項目129]
医薬品として使用するための、項目1〜121のいずれか一項記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質もしくはコンジュゲート体、または項目126〜128のいずれか一項記載の組成物。
[項目130]
前記医薬品が、自己免疫状態の治療または予防用である、項目129記載の使用のためのFcRn結合二量体、融合タンパク質、コンジュゲート体または組成物。
[項目131]
前記医薬品が、同種免疫状態の治療または予防用である、項目129記載の使用のためのFcRn結合二量体、融合タンパク質、コンジュゲート体または組成物。
[項目132]
前記医薬品が、てんかんおよび発作からなる群から選択される状態の治療または予防用である、項目129記載の使用のためのFcRn結合二量体、融合タンパク質、コンジュゲート体または組成物。
[項目133]
項目1〜121のいずれか一項記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質もしくはコンジュゲート体、または項目126〜128のいずれか一項記載の組成物の治療的または予防的活性量を対象へ投与することを含む、それを必要とする対象の治療または予防の方法。
[項目134]
自己免疫状態の治療または予防のための、項目133記載の方法。
[項目135]
同種免疫状態の治療または予防のための、項目133記載の方法。
[項目136]
てんかんおよび発作からなる群から選択される状態の治療または予防のための、項目133記載の方法。

Claims (20)

  1. 第一の単量体単位、第二の単量体単位およびアミノ酸リンカーを含む、FcRn結合二量体であって、ここで前記第一および第二の単量体単位が各々、FcRn結合モチーフ(BM)を含み、このモチーフが、アミノ酸配列:
    EX234AX67EIRWLPNLX161718QRX21AFIX2526LX2829
    (配列中、互いに独立して、
    2は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
    3は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、M、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
    4は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
    6は、A、E、F、G、H、I、K、Q、R、SおよびVから選択され;
    7は、A、F、H、K、N、Q、R、SおよびVから選択され;
    16は、NおよびTから選択され;
    17は、F、WおよびYから選択され;
    18は、A、D、EおよびNから選択され;
    21は、A、S、VおよびWから選択され;
    25は、D、E、G、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
    26は、KおよびSから選択され;
    28は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;ならびに
    29は、DおよびRから選択される)
    からなり、
    且つここで前記FcRn結合二量体が、前記第一の単量体単位または前記第二の単量体単位単独と比べ、より高い結合能でFcRnへ結合する、前記FcRn結合二量体。
  2. 前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つのBMが、
    i) EX234AX6HEIRWLPNLTX1718QRX21AFIX25KLX28
    (配列中、互いに独立して、
    2は、A、D、E、F、H、I、K、L、N、Q、R、S、T、V、WおよびYから選択され;
    3は、A、D、E、G、H、K、L、M、N、Q、R、S、T、VおよびYから選択され;
    4は、A、D、E、F、G、I、K、L、N、Q、R、S、T、VおよびYから選択され;
    6は、A、G、K、R、SおよびVから選択され;
    17は、F、WおよびYから選択され;
    18は、A、D、EおよびNから選択され;
    21は、A、S、VおよびWから選択され;
    25は、D、G、H、K、L、N、R、VおよびWから選択され;
    28は、A、D、E、H、K、L、N、Q、R、S、T、WおよびYから選択される);ならびに
    ii) i)に定義された配列と少なくとも96%の同一性を有するアミノ酸配列:
    から選択されるアミノ酸配列からなる、請求項1記載のFcRn結合二量体。
  3. 前記第一および第二の単量体単位が、同一のBM配列を含む、請求項1又は2に記載のFcRn結合二量体。
  4. 前記第一および第二の単量体単位が、異なるBM配列を含む、請求項1又は2に記載のFcRn結合二量体。
  5. 前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜353からなる群、例えば配列番号17〜352からなる群、例えば配列番号17〜140からなる群、例えば配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125および配列番号127〜140からなる群、例えば配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73、配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44および配列番号75からなる群、例えば配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる群から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するFcRn結合モチーフBMを含む、請求項1〜4のいずれかに記載のFcRn結合二量体。
  6. 前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群、例えば配列番号1、配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる群、例えば配列番号44から選択される配列における位置8から位置36までの配列に対応するFcRn結合モチーフBMを含む、請求項5記載のFcRn結合二量体。
  7. 前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、
    xi) AEAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
    xv) AEAKFAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK;
    xvii) VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLSESQAPK;
    (配列中、[BM]は、請求項1〜2のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフである)、ならびに
    xi)、xv)またはxvii)により定義された配列と少なくとも94%の同一性を有するアミノ酸配列:
    からなる群から選択される配列を含む、請求項1〜6のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
  8. 前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号354〜357および配列番号360〜367からなる群、例えば配列番号357および配列番号360〜367からなる群から選択される配列xi)を含む、請求項7記載のFcRn結合二量体。
  9. 前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、
    xxi) VDAKYAK−[BM]−DPSQSSELLSEAKKLNDSQAPK;
    (配列中、[BM]は、請求項1〜2のいずれか一項に定義されたFcRn結合モチーフである)、ならびに
    xxii) xxi)により定義された配列と少なくとも94%の同一性を有するアミノ酸配列:
    からなる群から選択される配列を含む、請求項1〜6のいずれか一項記載のFcRn結合二量体。
  10. 前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1〜353からなる群、例えば配列番号17〜352からなる群、例えば配列番号17〜140からなる群、例えば配列番号17〜92、配列番号94〜103、配列番号105〜125および配列番号127〜140からなる群、例えば配列番号19〜20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号70、配列番号73、配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号28、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号73および配列番号75〜77からなる群、例えば配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号20、配列番号41、配列番号44および配列番号75からなる群、例えば配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる群から選択される配列xxi)を含む、請求項9記載のFcRn結合二量体。
  11. 前記第一および第二の単量体単位の少なくとも一つが、配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65、配列番号75および配列番号77からなる群、例えば配列番号1、配列番号20、配列番号23、配列番号41、配列番号44、配列番号65および配列番号75からなる群、例えば配列番号1、配列番号20、配列番号41および配列番号44からなる群、例えば配列番号44から選択される配列xxi)を含む、請求項10記載のFcRn結合二量体。
  12. 前記第一および第二の単量体単位が、それぞれ、配列番号365および配列番号365;配列番号366および配列番号366;または、配列番号367および配列番号367を含む、請求項8記載のFcRn結合二量体。
  13. 前記リンカーが、
    (Gnmpおよび(Snmp
    (式中、独立して、
    n=1−7、
    m=0〜7、
    n+m≦8、および
    p=1〜7である)
    から選択される一般式を有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載のFcRn結合二量体。
  14. 対応する第一の単量体単位または第二の単量体単位単独よりも、少なくとも2倍、例えば少なくとも3倍、例えば少なくとも4倍、例えば少なくとも5倍、例えば少なくとも6倍、例えば少なくとも7倍、例えば少なくとも8倍、例えば少なくとも9倍、例えば少なくとも10倍、例えば少なくとも25倍、例えば少なくとも50倍、例えば少なくとも100倍より高い能力で、FcRnへ結合することが可能である、請求項1〜13のいずれか一項に記載のFcRn結合二量体。
  15. 融合タンパク質またはコンジュゲート体であって:
    −先行する請求項のいずれかに記載のFcRn結合二量体からなる第一の部分:および
    −望ましい生物活性を有するポリペプチドからなる第二の部分:
    を含む、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
  16. IgGのFcRnへの結合を阻害する、請求項1〜15のいずれか一項に記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
  17. FcRn結合二量体のIgGのFcRnへの結合を遮断する能力が、対応する第一または第二の単量体単位単独の遮断能力と比べ、少なくとも2倍高い、例えば少なくとも3倍高い、例えば少なくとも4倍高い、例えば少なくとも5倍高い、例えば少なくとも10倍、例えば少なくとも15倍、例えば少なくとも20倍、例えば少なくとも25倍高いように、FcRnに結合する、請求項16記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体。
  18. 請求項1〜17のいずれか一項記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質またはコンジュゲート体、および少なくとも一種の薬学的に許容される賦形剤または担体を含有する、組成物。
  19. 医薬品として使用するための、請求項1〜17のいずれか一項記載のFcRn結合二量体、融合タンパク質もしくはコンジュゲート体、または請求項18記載の組成物。
  20. 前記医薬品が、自己免疫状態、同種免疫状態、てんかんおよび発作からなる群から選択される状態の治療または予防用である、請求項19記載の使用のためのFcRn結合二量体、融合タンパク質、コンジュゲート体または組成物。
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