JP2019530642A - 改良されたFc受容体結合を有する高次多量体化免疫グロブリンFC組成物を作製するためのヒトタンパク質断片の融合タンパク質 - Google Patents

改良されたFc受容体結合を有する高次多量体化免疫グロブリンFC組成物を作製するためのヒトタンパク質断片の融合タンパク質 Download PDF

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Abstract

本発明は、免疫グロブリンFcの一連の完全組み換え型多量体化形態に関し、これにより、免疫細胞受容体に多価免疫グロブリンFcを提示する。融合タンパク質は、ストラドマーと呼ばれる、ホモ二量体画分および高次多量体画分の両方として存在する。本発明は、FcγRおよび補体に結合し、かつ疾患の治療および予防において有用である融合タンパク質に関する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2016年7月22日に出願された米国仮特許出願第62/365,919号に対する優先権を主張し、その内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
電子的に提出されたテキストファイルの説明
本明細書で電子的に提供されるテキストファイルの内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる:配列表(ファイル名:GLIK_019_01WO_SeqList_ST25.txt、記録日:2017年7月24日、ファイルサイズ:68キロバイト)のコンピュータ可読形式のコピー。
本発明は一般に、免疫学、自己免疫、炎症、および腫瘍免疫学の分野に関する。より具体的には、本発明は、改変されたFc受容体結合、および補体系の要素への改良された結合を呈する自然に連結された免疫グロブリンFcドメインを含む、生物活性生物模倣型分子、そのような生物模倣物を含む組成物、ならびにそのような生物模倣物を作製し、使用する方法に関する。本発明は更に、補体媒介疾患、自己免疫疾患、炎症性疾患、血液障害、および癌などの病理学的病態の治療または予防に関する。
ヒト血漿からの免疫グロブリン産物は、1950年代初頭以降、免疫不全障害、ならびにより最近では自己免疫疾患および炎症性疾患の治療に使用されている。ヒトIVIG(hIVIG)は、典型的には90%超の未修飾IgGを含有する、プールされたヒト血漿から製造される滅菌の精製免疫グロブリンG(IgG)産物の製剤であり、これには少量かつ可変量の多量体免疫グロブリンIgA、またはIgMしか含まれない(Rutter et al.,J Am Acad Dermatol,2001,Jun;44(6):1010−1024)。IVIGは、低IgGレベルの患者における日和見感染を予防するためのIgG置換療法として最初に使用された(Baerenwaltdt,Expert Rev Clin Immunol,6(3),p425−434,2010)。しかしながら、現在、hIVIGの最も一般的な使用は、慢性炎症性脱髄性多発ニュウーロパチーの治療においてであり、特発性血小板減少性紫斑病(ITP)、ギラン・バレー症候群、および川崎病の治療にも認可されている。
数万人の血液ドナーからプールされるプールされたヒトIVIGは、未変性IgG1の可溶性凝集体の自然効果を模倣するごく少量かつ可変量(0.1〜5%)のIgG1凝集体を含有し、hIVIGは有効な臨床治療である一方で、不十分な減菌の可能性、不純物もしくは感染物質(ウイルスおよびプリオンを含む)の存在、このプールされたヒト血液産物の利用可能性の欠如、ロット差、費用が高い、腎機能に影響を及ぼす可能性がある大きなタンパク質負荷(1〜2g/kg)、ならびに長い投与時間(4〜8時間、複数日にわたって分散される場合がある)を含むいくつかの欠点がある。更に、hIVIGのロット間のIgA含有量は異なり、IgA欠損レシピエントにおいてアレルギーおよびアナフィラキシー反応を引き起こす可能性がある。加えて、患者1人に使用される大量のhIVIGおよびヒトドナーに依存する結果として、hIVIGの製造は高価であり、供給が制限される。
未変性免疫グロブリンIgG1Fcドは、標準Fc受容体、新生児受容体FcRn、鉄、タンパク質A、FcRL1−6、TRIM21、およびDC−SIGNを含む数十を超えるリガンドに自然に結合する。これらのリガンドとの免疫グロブリン(Ig)相互作用は、IgのFcドメインを通して媒介される。主に単一のモノクローナル抗体の文脈において、標準IgG Fc受容体(FcγR;FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIII)への改変された結合、補体タンパク質への改変された結合、および抗体依存性、細胞媒介細胞傷害(ADCC)、食作用(ADCP)、または補体依存性細胞傷害(CDC)などの改変されたエフェクター機能をもたらす、IgG1のFcドメインにおける様々な点変異が記載されている。
臨床的に、少数のhIVIGの多量体画分が病理学的免疫複合体によって媒介されるある特定の疾患の治療において偏って効果的であることを示唆するデータがあり、微量(<1〜5%)のIgGがIVIG内に凝集形態として存在し、IgG二量体がhIVIGの5〜15%を構成し得ることが観察されてきた。この少ない割合の多量体IgGは、増加した結合力によりIgG Fc受容体(FcγR)への結合のための病理学的免疫複合体を阻害すると考えられる。したがって、親和性と結合力との相互作用の間に生じる複雑性を考えると、文献に記載される点変異(その多くが所与のモノクローナル抗体の親和性を改変する)がどのように多量体Fcから構成される分子がFcγRまたは補体タンパク質に結合する能力に影響を及ぼすかは不明である。多量体Fcまたは凝集Fcは、凝集されていない免疫グロブリンまたはモノクローナル抗体では見られない強力な結合をもたらすFcγRおよび補体C1qを含むがこれらに限定されない標的リガンドに多価Fcを提示する。
utter et al.,J Am Acad Dermatol,2001,Jun;44(6):1010−1024 Baerenwaltdt,Expert Rev Clin Immunol,6(3),p425−434,2010
本発明は、ストラドマー単位のFcドメインが1つ以上の点変異および多量体化ドメインを含む、ストラドマー単位を含む生物活性生物模倣型分子に関する。本明細書に記載されるように、抗体機能を修飾するために以前に記載された変異(例えば、モノクローナル抗体において標準FcγR結合を低減または排除するために)は、多量体化ストラドマーの文脈において同じ効果を有しない。多量体化ストラドマーの文脈におけるかかる変異の効果は、完全に予想不可能である。一態様において、本明細書に記載の生物模倣型分子は、補体C1qへの保持もしくは改良された結合、および/または標準FcγRへの保持もしくは改良された結合を有する。生物活性融合タンパク質生物模倣物を含む組成物、およびそれを使用するための方法が提供される。
いくつかの実施形態において、本発明は、Fcドメインの236、267、268、324、および/または299位のうちの少なくとも1つに対応する1つ以上の点変異を含む少なくとも1つのホモ二量体IgG1Fcドメインと、少なくとも1つの多量体化ドメインとを含むストラドマー単位を提供する。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの236位に点変異を含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異G236Rを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの233位に点変異を更に含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異E233P、G236E、H268F、およびS324Tを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異E233P、G236D、H268F、およびS324Tを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異E233P、S267Q、H268F、およびS324Tを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異E233P、S267G、H268F、およびS324Tを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異E233P、S267K、H268F、およびS324Tを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異E233P、S267D、H268F、およびS324Tを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異E233P、G236D、S267Q、H268F、およびS324Tを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異E233P、G236Q、S267D、H268F、およびS324Tを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異E233P、G236D、S267D、H268F、およびS324Tを含む。
いくつかの実施形態において、本発明は、Fcドメインの267、268、324、および299位に点変異を含むストラドマー単位を提供し、299位の点変異は、T299SまたはT299C以外の点変異である。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異S267Q、H268F、S324T、およびT299Aを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異S267D、H268F、S324T、およびT299Aを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異S267H、H268F、S324T、およびT299Aを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異S267E、H268F、S324T、およびT299Aを含む。
いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの328位に点変異を更に含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異S267E、H268F、S324T、およびL328Fを含む。
いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの234および235位に点変異を更に含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異L234A、L235A、S267E、H268F、およびS324Tを含む。
いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの233、234、235位に点変異、および236位に欠失を更に含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異E233P、L234V、L235A、S267E、H268F、S324T、および236位に欠失を含む。
いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの299位に点変異を含み、299位の点変異は、T229SまたはT299C以外の点変異である。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異T299Aを含む。
いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの430位に点変異を更に含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、点変異T299AおよびE430Gを含む。
いくつかの実施形態において、本発明は、IgG1Fcドメインの299位に点変異、ならびに430、440、および/または345位に1つ以上の追加の点変異を含む少なくとも1つのホモ二量体IgG1Fcドメインと、少なくとも1つのホモ二量体IgG1FcドメインのC末端に位置するIgG2ヒンジ多量体化ドメインとを含むストラドマー単位を提供し、該ストラドマー単位は、他の一般的なストラドマーまたは親ストラドマーと比較して6個のホモ二量体単位を含む、より高いパーセンテージのストラドマー(「六量体ストラドマー」)を含む多量体化ストラドマーに多量体化する。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの299、345、430、および440位に点変異を含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異T299A、E345R、E430G、およびS440Yを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの299、430、および440位に点変異を含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異T299A、E430G、およびS440Yを含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、Fcドメインの299および345位に点変異を含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異T299AおよびE345Rを含む。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、Fcドメインの点変異T299Aを含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、Fcドメインの297、298、または299位に変異を含み、C1qに結合し、CDCを阻害し、かつFcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、および/またはFcγRIIIへの結合を保持する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、IgG1Fcドメインの299位に点変異、ならびに430、440、および/または345位に1つ以上の追加の点変異を含み、かつ299、345、430、および/または440位のうちの1つ以上に点変異を含まない同一の構造のホモ二量体ストラドマー単位と比較して、補体タンパク質への改良された結合を呈する。いくつかの実施形態において、補体タンパク質はC1qである。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、補体依存性細胞傷害(CDC)を阻害する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、299、345、430、および/または440位のうちの1つ以上に点変異を含み、かつ299、345、430、および/または440位のうちの1つ以上に点変異を含まない同一の構造のホモ二量体ストラドマー単位と比較して、FcγRI、FcγRII、および/またはFcγRIIIへの保持または改良された結合を呈する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、236、267、268、324、および/または299位のうちの1つ以上に点変異を含み、かつ236、267、268、324、および/または299位のうちの1つ以上に点変異を含まない同一の構造のストラドマーと比較して、FcγRI、FcγRII、および/またはFcγRIIIへの改良または保持された結合を呈する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、IgG1のEEMまたはDEL多型のいずれかを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、IgG2ヒンジ、イソロイシンジッパー、およびGPPドメインからなる群から選択される多量体化ドメインを含む。いくつかの実施形態において、多量体化ドメインは、該ストラドマー単位の多量体を形成する。いくつかの実施形態において、該ストラドマー単位の多量体は、高次多量体である。いくつかの実施形態において、該ストラドマー単位の多量体は、12個のホモ二量体ストラドマー単位を含む。いくつかの実施形態において、該ストラドマー単位の多量体は、18個のホモ二量体ストラドマー単位を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、低親和性Fcγ受容体への改良された結合を呈する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、アミノ末端からカルボキシ末端にかけて、リーダー配列と、IgG1ヒンジ、IgG1CH2、およびIgG1CH3を含むFcドメインと、IgG2ヒンジとを含む。かかる実施形態において、ストラドマー単位は、配列番号7〜26および配列番号28〜29からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み得る。いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、配列番号30〜32からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、アミノ末端からカルボキシ末端にかけて、リーダー配列と、IgG2ヒンジと、IgG1ヒンジと、IgG1CH2およびIgG1CH3を含むFcドメインとを含む。かかる実施形態において、ストラドマー単位は、配列番号27に従うアミノ酸配列を含み得る。
いくつかの実施形態において、本開示は、本明細書に記載の2つ以上のストラドマー単位を含む、クラスターストラドマーを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、本明細書に記載のクラスターストラドマー含む組成物を提供する。いくつかの実施形態において、組成物は、本明細書に記載の多量体化ホモ二量体を含む高分子量種多量体を含む濃縮された異種組成物である。いくつかの実施形態において、高分子量多量体は、六量体バンド以上の多量体を含む。いくつかの実施形態において、高分子量多量体は、十二量体バンド以上の多量体を含む。いくつかの実施形態において、高分子量多量体は、十八量体バンド以上の多量体を含む。いくつかの実施形態において、高分子量多量体は、GL−2045を含む以前に記載された多量体化ストラドマーと比較して増加したパーセンテージの六量体を含む。いくつかの実施形態において、高分子量多量体は、以前に記載された多量体化ストラドマーと比較して増加したパーセンテージの六量体、十二量体、および十八量体を含む。
いくつかの実施形態において、本発明は、補体媒介疾患、抗体媒介疾患、自己免疫疾患、炎症性疾患、アレルギー、または血液障害を治療または予防する方法を提供し、本方法は、治療または予防を必要とする対象に本明細書に記載のストラドマーまたはその組成物を投与することを含む。いくつかの実施形態において、抗体媒介疾患は、グッドパスチャー病;固形臓器移植拒絶;同種移植片の抗体媒介拒絶;黄斑変性症;寒冷凝集素症;溶血性貧血;視神経脊髄炎;神経性筋強直症;辺縁系脳炎;モルヴァン症候群;重症筋無力症;ランバート・イートン筋無力症症候群;自律神経性ニューロパチー;アルツハイマー病;アテローム動脈硬化症;パーキンソン病;全身硬直症候群または過剰驚愕症;再発性自然流産;ヒューズ症候群;全身性エリテマトーデス;自己免疫性小脳性運動失調症;強皮症、シェーグレン症候群を含む結合組織病;多発性筋炎;リウマチ性関節炎;結節性多発性動脈炎;CREST症候群;心内膜炎;橋本甲状腺炎;混合性結合組織病;チャネル病;小児自己免疫性溶連菌関連性精神神経障害(PANDAS);N−メチル−D−アスパラギン酸受容体、特に、NR1、コンタクチン関連タンパク質2、AMPAR、GluR1/GluR2、グルタミン酸デカルボキシラーゼ、GlyRアルファ1a、アセチルコリン受容体、VGCC P/Q型、VGKC、MuSK、GABA(B)Rに対する抗体に関連する臨床病態;アクアポリン−4;および天疱瘡からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、自己免疫疾患は、リウマチ性関節炎である。いくつかの実施形態において、自己免疫疾患は、自己免疫関連視力低下または難聴である。いくつかの実施形態において、補体媒介疾患は、重症筋無力症、溶血性尿毒症症候群(HUS)、非定型溶血性尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)、膜性腎症、視神経脊髄炎、同種移植片の抗体媒介拒絶、ループス腎炎、および膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、血液障害は、鎌状赤血球症である。
いくつかの実施形態において、ストラドマーは、静脈内に、皮下に、経口に、腹腔内に、舌下に、頬側に、経皮に、真皮下埋め込みによって、または筋肉内に投与される。
いくつかの実施形態において、本発明は、補体媒介疾患、抗体媒介疾患、自己免疫疾患、炎症性疾患、アレルギー、または血液障害に関連する、またはそれによって生じる疼痛を治療または予防する方法を提供し、本方法は、治療または予防を必要とする対象に本明細書に記載の六量体ストラドマーまたはその組成物を投与することを含む。いくつかの実施形態において、抗体媒介疾患は、グッドパスチャー病;固形臓器移植拒絶;視神経脊髄炎;神経性筋強直症;辺縁系脳炎;モルヴァン症候群;重症筋無力症;ランバート・イートン筋無力症症候群;自律神経性ニューロパチー;アルツハイマー病;アテローム動脈硬化症;パーキンソン病;全身硬直症候群または過剰驚愕症;再発性自然流産;ヒューズ症候群;全身性エリテマトーデス;自己免疫性小脳性運動失調症;強皮症、シェーグレン症候群を含む結合組織病;多発性筋炎;リウマチ性関節炎;結節性多発性動脈炎;CREST症候群;心内膜炎;橋本甲状腺炎;混合性結合組織病;チャネル病;小児自己免疫性溶連菌関連性精神神経障害(PANDAS);N−メチル−D−アスパラギン酸受容体、特に、NR1、コンタクチン関連タンパク質2、AMPAR、GluR1/GluR2、グルタミン酸デカルボキシラーゼ、GlyRアルファ1a、アセチルコリン受容体、VGCC P/Q型、VGKC、MuSK、GABA(B)Rに対する抗体に関連する臨床病態;アクアポリン−4;および天疱瘡からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、自己免疫疾患は、リウマチ性関節炎、または自己免疫関連視力低下もしくは難聴である。いくつかの実施形態において、補体媒介疾患は、重症筋無力症、溶血性尿毒症症候群(HUS)、非定型溶血性尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)、膜性腎症、視神経脊髄炎、同種移植片の抗体媒介拒絶、ループス腎炎、および膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、血液障害は、鎌状赤血球症である。
いくつかの実施形態において、ストラドマーは、静脈内に、皮下に、経口に、腹腔内に、舌下に、頬側に、経皮に、真皮下埋め込みによって、または筋肉内に投与される。
バイオレイヤー干渉法(ForteBio Octet)によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIa、またはFcRnへのストラドマーGL−2045の結合を示す。 GL−2045およびG990の、各Fc受容体のRUmax、C1q ELISA、およびCDC阻害データのレーダーグラフを提供する。 GL−2045およびG990の、各Fc受容体の300秒間でのRU(RU300s)のレーダーグラフを提供する。 GL−2045および一般的なストラドマーG1032の、各Fc受容体のRUmax、C1q ELISA、およびCDC阻害データのレーダーグラフを提供する。 GL−2045および一般的なストラドマーG1032の、各Fc受容体の300秒間でのRU(RU300s)のレーダーグラフを提供する。 GL−2045および一般的なストラドマー1023の、各Fc受容体のRUmax、C1q ELISA、およびCDC阻害データのレーダーグラフを提供する。 GL−2045および一般的なストラドマーG1023の、各Fc受容体の300秒間でのRU(RU300s)のレーダーグラフを提供する。 GL−2045および一般的なストラドマーG1049の、各Fc受容体のRUmax、C1q ELISA、およびCDC阻害データのレーダーグラフを提供する。 GL−2045および一般的なストラドマーG1049の、各Fc受容体の300秒間でのRU(RU300s)のレーダーグラフを提供する。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1049の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG990の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1103の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1104の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1102の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1101の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1109の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1111の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1114の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1117の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1125の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1094の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1092の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1107の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1068の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1099の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1097の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法(ForteBio Octet)によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1098の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法(ForteBio Octet)によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1126の結合を示す。 バイオレイヤー干渉法(ForteBio Octet)によって測定される、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIa、またはFcγRIIaへのストラドマーG1127の結合を示す。 試験した誘導体ストラドマー化合物が基づいたGL−2045および親化合物(G994またはG998)のように、誘導体ストラドマー化合物が多量体を形成することを示すゲルである。化合物GL−2045、G994、1103、および1104を、図26Aに示す。化合物GL−2045、G994、G1102、G1101、G1125、およびG1109を、図26Bに示す。化合物GL−2045、G998、G1111、G1114、およびG1117を、図26Cに示す。化合物GL−2045、G998、G1068、G1094、およびG1092を、図26Dに示す。化合物GL−2045、G998、およびG1107を、図26Eに示す。化合物GL−2045、G1099、およびG1097を、図26Fに示す。 同上。 同上。 同上。 同上。 同上。 GL−2045、G1099、G1097、G1098、G1126、およびG1127に対して実行した非還元ゲルの画像を提供する。 ELISAによって測定される、一般的なストラドマーのC1q結合を示す。 ELISAによって測定される、一般的なストラドマーG1102、G1114、およびG1069のC1q結合を示す。 一般的なストラドマー化合物G1097およびG1099を有するCDC阻害アッセイを示す。CDC+6%は、補体およびCD20抗体の添加を示す。陽性対照は細胞+CDC+6%(細胞、血清補体、および抗体)であり、陰性対照は細胞+6%(細胞、血清補体、抗体なし)である。 一般的なストラドマー化合物(G1097およびG1099)および六量体ストラドマー化合物(G1098、G1126、およびG1127)を用いたCDC阻害アッセイを示す。CDC+6%は、補体およびCD20抗体の添加を示す。陽性対照は細胞+CDC+6%(細胞、血清補体、および抗体)であり、陰性対照は細胞+6%(細胞、血清補体、抗体なし)である。 オンライン(www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc/)で利用可能なNetNglycサーバを使用して、インシリコ予想モデルに基づいた親ストラドマーG2045(図32A)の予想グリコシル化部位および親ストラドマーの非グリコシル化バリアント(T299A点変異、図32B)を示す。NetNglycサーバは、Asn−Xaa−Ser/Thr配列の文脈において、配列を調査する人工ニューラルネットワークを使用して、ヒトタンパク質におけるN−グリコシル化部位を予想する。 同上。
本明細書に記載の免疫調節化合物のための合理的分子設計へのアプローチは、補体タンパク質および/またはFcγR(FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、および/またはFcγRIIIを含む)への保持または改良された結合を呈する免疫学的に活性な生物模倣物(複数可)の組み換えおよび/または生化学的作製を含む。本明細書に提供される組成物は、例えば、補体媒介疾患、抗体媒介疾患、自己免疫疾患、炎症性疾患、アレルギー、または血液障害を治療するための有用性を有する。
本明細書で使用される場合、「1つの(a)」または「1つの(an)」という用語の使用は、特許請求の範囲および/または本明細書において、「含む」という用語と組み合わせて使用される場合、「1つ」を意味し得るが、「1つ以上」、「少なくとも1つ」、および「1つまたは2つ以上」の意味とも一貫する。
本明細書で使用される場合、「補体」という用語は、文献において補体系または補体カスケードと呼ばれることのある、補体カスケードのタンパク質のいずれかを指す。本明細書で使用される場合、「補体結合」または「補体への結合」という用語は、補体カスケードの構成要素のいずれかの結合を指す。補体カスケードの構成要素は、当該技術分野において既知であり、例えば、JaneawsのImmunobiology,8thEd.,Murphy ed.,Garland Science,2012に記載されている。現在既知である3つの主要な補体経路には、古典的経路、代替経路、およびレクチン結合経路が存在する。古典的補体経路は、C1qC1rC1sが形成され、C4を切断した後、タンパク質C1qが、インタクト免疫グロブリンIgMの1つ以上の分子、またはインタクト免疫グロブリンIgG1、IgG2、もしくはIgG3の少なくとも2つの分子に結合すると活性化される。補体活性化の異なる経路は、古典的なC3転換酵素(C4bC2a)または代替C3変換酵素(C3bBb)の作用を介してC3bの生成に集中する。C3b自体は、代替C3変換酵素、ならびに古典的かつ代替C5変換酵素の重要な構成要素であり、そのそれぞれが下流補体活性化を媒介する。補体活性化は補体依存性細胞傷害(CDC)につながり、過剰な補体活性化は有害であり得、重症筋無力症、溶血性尿毒症症候群(HUS)、および発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)を含むいくつかの疾患と関連付けられている。モノクローナル抗体のFc領域内の改変は、補体結合を改良または減少させることが示されている(Moore et al.,MAbs.2(2):181−9(2010)。
いくつかの実施形態において、本明細書に提供されるストラドマーは、六量体ストラドマーである。本明細書において「六量体ストラドマー」という用語は、非六量体多量体化ストラドマーと比較して、多量体化して、より高いパーセンテージの、6個のストラドマー単位を含む多量体化ストラドマー、および/または6個のストラドマー単位を含むストラドマーの多量体(例えば、十二量体または十八量体)を形成するストラドマーを指す。六量体ストラドマーは、補体カスケードの1つ以上の構成要素に結合し、標準Fc受容体のうちの1つ以上および/または新生児受容体FcRnにも結合し得る。一実施形態において、六量体ストラドマーは、六量体補体C1qに強力に結合する。
「直接連結される」とは、介在配列または外来配列(例えば、DNAまたはクローニング断片中の制限酵素認識部位の挿入に由来するアミノ酸配列)なく、互いに接続された2つの配列を意味する。当業者は、「直接連結される」は、多量体化能力に実質的に影響がない限り、アミノ酸の付加または除去を包含することを理解するだろう。
「相同」とは、所与の核酸またはアミノ酸配列の配列全体にわたる同一性を意味する。例えば、「80%相同」とは、所与の配列が主張される配列と約80%の同一性を共有し、挿入、欠失、置換、およびフレームシフトを含み得ることを意味する。当業者は、配列アラインメントが、配列の全長にわたる同一性を決定するための挿入および欠失を考慮するために行われ得ることを理解するだろう。
本明細書で使用される場合、「単離された」ポリペプチドまたはペプチドという用語は、天然に存在する対応物を有さないか、あるいは例えば、膵臓、肝臓、脾臓、卵巣、精巣、筋肉、関節組織、神経組織、消化器組織、または乳房組織もしくは腫瘍組織(例えば、乳癌組織)などの組織、または血液、血清、もしくは尿などの体液において天然にそれに付随する構成成分から分離または精製されているかのいずれかの、ポリペプチドまたはペプチドを指す。典型的には、ポリペプチドまたはペプチドは、それが、天然に関連付けられるタンパク質および他の天然に存在する有機分子を含まない、少なくとも70乾燥重量%である場合に、「単離された」と見なされる。好ましくは、本発明のポリペプチド(またはペプチド)の調製物は、それぞれ、本発明の少なくとも80乾燥重量%、より好ましくは少なくとも90乾燥重量%、および最も好ましくは少なくとも99乾燥重量%のポリペプチド(ペプチド)である。化学的に合成されるポリペプチドまたはペプチドは、その性質上、それに天然に付随する構成成分から分離されるため、合成ポリペプチドまたはペプチドは「単離される」。
本発明の単離されたポリペプチド(またはペプチド)は、例えば、天然源から(例えば、組織もしくは体液から)抽出することによって、ポリペプチドもしくはペプチドをコードする組み換え核酸の発現によって、または化学合成によって得ることができる。それが天然に起源を持つ供給源とは異なる細胞系において産生されるポリペプチドまたはペプチドは、それに天然に付随する構成成分を必ずしも含まないため、「単離される」。いくつかの実施形態において、本発明の単離されたポリペプチドは、IgG1Fc単量体およびIgG2ヒンジ多量体化ドメインに対応する配列(配列番号4)のみを含み、タンパク質のクローニングまたは精製を補助し得る更なる配列(すなわち、導入された制限酵素認識部位または精製タグ)を含まない。かかる実施形態において、ポリペプチド配列はリーダー配列を含み得る。単離または精製の程度は、任意の適切な方法、例えば、カラムクロマトグラフィー、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、またはHPLC分析によって測定することができる。
本明細書で使用される場合、「FcγR」および「Fcγ受容体」という用語は、Nimmerjahn et al,Immunity,2006 Jan;24(1):19−28に記載されるか、または後に定義され得るように、免疫細胞表面上に発現されるタンパク質のFcガンマ受容体ファミリーの各メンバーを含む。本明細書に記載の「FcγR」という用語は、FcガンマRI、RII、およびRIIIファミリーの全てのメンバーを包含することが意図される。Fcガンマ受容体は、FcγRI(CD64);FcγRII(CD32)ならびにそのアイソタイプおよびアロタイプ(FcγRIIa LR、FcγRIIa HR、FcγRIIb、およびFcγRIIc);FcγRIII(CD16)およびそのアイソタイプ(FcγRIIIaおよびFcγRIIIb)を含むが、ヒトにおいてこれらに限定されない、低および高親和性Fcγ受容体を含む。当業者であれば、Davis,et al(Int. Immunol,16(9):1343−1353)により記載されるものなど、FcγRおよびFcγRホモログに結合する化合物を含む本発明が、まだ発見されない可能性がある後のFcγR、ならびに関連アイソタイプおよびアロタイプに適用されることを認識するだろう。
hIVIGが新生児Fc受容体(FcRn)に結合し、それを完全に飽和すること、またFcRnのかかる競合阻害がhIVIGの生物活性において重要な役割を果たし得ることが記載されている(例えば、Jin et al.,Human Immunology,2005,66(4)403−410)。FcγRに強く結合する免疫グロブリンは少なくともある程度FcRnにも結合するため、当業者であれば、2つ以上のFcγ受容体に結合することが可能なストラドマーがFcRnにも結合し、それを完全に飽和することができることを認識するだろう。
本明細書で使用される場合、「機能的バリアント」という用語は、相同性によって基準配列に関連付けられ、基準配列と同一の生物学的効果を媒介することができる(ポリペプチドの場合)か、または基準配列によってコードされるポリペプチドと同一の生物学的効果を媒介することができるポリペプチドをコードする(ポリヌクレオチドの場合)、配列を指す。例えば、本明細書に記載される生物模倣物のいずれかの機能的バリアントは、基準配列に対して特定の配列相同性または同一性を有し、参照配列によりコードされるタンパク質に類似して免疫調節することができるだろう。機能的配列バリアントは、ポリヌクレオチドおよびポリペプチドの両方を含む。配列相同性は、一般に、デフォルトパラメータ:フィルタオン、スコアマトリックス−BLOSUM62、ワードサイズ−3、E値−10、ギャップコスト−11,1、およびアライメント−50で動作するBLAST2.0(Basic Local Alignment Search Tool)を使用して評価され得る。いくつかの実施形態において、機能的バリアントは、本明細書に提供されるアミノ酸配列と少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
本明細書を通して、特に記載のない限り、IgG重鎖中の残基の番号付けは、Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD(1991)(参照により本明細書に明示的に組み込まれる)にあるように、EUインデックスのものである。「KabatにあるようなEUインデックス」とは、ヒトIgG1のEU抗体の番号付けを指す。
DEL多型およびEEM多型と呼ばれる、2つのIgG1のヒト多型が存在する。Kabat番号付けに従い、DEL多型は、356位にDおよび358位にLを有し、EEM多型は、356位にEおよび358位にMを有する。本明細書に提供されるストラドマーは、DELまたはEEM IgG1多型のいずれかを含み得る。したがって、特定の変異体についての文章が、DEL多型の文脈において明示的に作製される場合ですら、当業者は、同一の変異をEEM多型に対して行って、同一の結果を得ることができることを理解するだろう。
IVIG生物模倣物の構造構成要素
本明細書で使用される場合、「生物模倣物」、「生物模倣型分子」、「生物模倣型化合物」という用語、および関連する用語は、プールされたヒト静脈内免疫グロブリン(「hIVIG」)、モノクローナル抗体、または抗体のFc断片などの別の化合物の機能を模倣する、人為的化合物を指す。「生物活性」生物模倣物は、それらの天然に存在する対応物と同一または類似した生物活性を持つ化合物である。「天然に存在する」とは、通常、生物において見出される、分子またはその一部分を意味する。天然に存在するとは、実質的に天然に存在することも意味する。「免疫学的に活性な」生物摸倣物は、抗体、サイトカイン、インターロイキン、および当該技術分野において既知である他の免疫学的分子などの、天然に存在する免疫学的に活性な分子と同一または類似した免疫学的活性を呈する生物摸倣物である。好ましい実施形態において、本発明の生物模倣物は、本明細書に定義されるストラドマーである。本明細書で使用される場合、「親生物模倣物」は、本明細書に記載の化合物(例えば、GL−2045およびGL−2019)の基盤として使用される未変異の生物模倣物を指す。
国際PCT公開第WO2008/151088号および米国特許第8,680,237号は、参照によりそれらの全体が組み込まれ、病理学的病態(自己免疫疾患および他の炎症性病態を含む)の治療のための、hIVIGの高次多量体化免疫グロブリンFc生物模倣物(ストラドマーとして知られる生物活性高次多量体)を作製するために連結された免疫グロブリンFcドメインの使用を開示している。WO2008/151088およびUS8,680,237に記載のある特定のストラドマーには、ストラドマーの個々の構成要素間の制限部位および親和性タグを含む短い配列が含まれる。国際PCT公開第WO2012/016073号および米国特許出願公開第2013/0156765号は、個々の構成要素が、制限部位または親和性タグによって分離されるのではなく、むしろ直接連結されるストラドマーを開示している。WO2012/016073はまた、IgG1Fcドメインを含み、IgG2ヒンジ多量体化ドメインがそのC末端に直接連結される、多量体化ストラドマー(GL−2045)も具体的に開示し、これは、N末端連結構築物(GL−2019、WO2008/151088に記載)と比較して、改良された多量体化および補体結合を呈する。ある特定の実施形態において、本明細書に記載のストラドマー単位は、GL−2045またはGL−2019のFc領域内に1つ以上の点変異を含み、以前に記載された分子と比較して、改良された補体結合および/またはFcγR結合および/またはFcRn結合のいずれかをもたらす。
GL−2045の構造は、IgG1ヒンジ−IgG1CH2−IgG1CH3−IgG2ヒンジであり、GL−2045のアミノ酸配列は、配列番号7および8に提供される。本明細書で使用される場合、「GL−2045背景上のストラドマー」などという用語は、IgG1ヒンジ−IgG1CH2−IgG1CH3−IgG2ヒンジの構造を有し、GL−2045と比較して1つ以上のアミノ酸変異、挿入、または欠失を含む、ストラドマーを指す。GL−2019の構造は、IgG2ヒンジ−IgG1ヒンジ−IgG1CH2−IgG1CH3(配列番号9)である。本明細書で使用される場合、「GL0−2019背景上のストラドマー」などという用語は、IgG2ヒンジ−IgG1ヒンジ−IgG1CH2−IgG1CH3の構造を有し、GL−2019と比較して1つ以上のアミノ酸変異、挿入、または欠失を含む、ストラドマーを指す。
以下の段落では、構造的にも機能的にも本発明の生物模倣物の構成ブロックを定義し、その後、生物摸倣物自体を定義する。しかしながら、最初に、上述のように、本発明の生物摸倣物のそれぞれが、少なくとも1つのFcドメインおよび1つの多量体化ドメインを有することに留意することが役立つ。最小でも、各Fcドメインは、機能的FcR結合または補体結合部位と、結果として得られるホモ二量体を高次多量体に多量体化することが可能な多量体化ドメインとを形成するために会合する2つのペプチド鎖またはアーム(単量体)を含む、二量体ポリペプチドである(またはより大きなポリペプチドの二量体領域である)。したがって、本明細書に論じられる個々の断片およびドメインの機能的形態は一般に、二量体形態、最も典型的にはホモ二量体、または実質的にホモ二量体形態で存在する。本明細書で論じられる個々の断片およびドメインの単量体は、機能的二量体構造を形成するために、第2の鎖またはアームと会合しなければならない単一鎖またはアームである。
Fc断片
「Fc断片」は、免疫グロブリンのカルボキシ末端に常に見出されるタンパク質領域またはタンパク質折り畳み構造を説明するために使用される専門用語である。Fc断片は、不完全かつ不十分なプロセスである酵素消化、例えばパパイン消化の使用を通して、モノクローナル抗体のFab断片から単離することができる(Mihaesco and Seligmann,Journal of Experimental Medicine,Vol127,431−453(1968)を参照されたい)。(抗原結合ドメインを含有する)Fab断片と合わさって、Fc断片は、本明細書において完全な抗体を意味する、ホロ抗体を構成する。Fc断片は、抗体の重鎖のカルボキシ末端部分からなる。Fc断片中の鎖のそれぞれは、約220〜265アミノ酸長であり、鎖は、多くの場合ジスルフィド結合を介して連結される。Fc断片は、多くの場合1つ以上の独立した構造的折り畳みまたは機能的サブドメインを含有する。特に、Fc断片は、本明細書においてFcγ受容体に結合する最小構造として定義されるFcドメインを包含する。単離Fc断片は、二量体化される2つのFc断片の単量体から構成される(例えば、本明細書において更に定義される、抗体の重鎖の2つのカルボキシ末端部分)。2つのFc断片の単量体が会合する場合、結果として得られるFc断片は、補体および/またはFcR結合活性を有する。
Fc部分断片
「Fc部分断片」とは、抗体の全Fc断片未満を含むが、Fc受容体結合活性および/または補体結合活性を含む、Fc断片と同一の活性を有するのに十分な構造を保持するドメインである。したがって、Fc部分断片は、Fc部分ドメインが由来する抗体のアイソタイプによって、ヒンジ領域の一部分もしくは全て、CH2ドメインの一部分もしくは全て、CH3ドメインの一部分もしくは全て、および/またはCH4ドメインの一部分もしくは全てを欠いてもよい。Fc部分断片の別の例としては、IgG1のCH2およびCH3ドメインを含む分子が挙げられる。この例において、Fc部分断片は、IgG1に存在するヒンジドメインを欠く。Fc部分断片は、2つのFc部分断片の単量体から構成される。本明細書において更に定義されるように、2つのかかるFc部分断片の単量体が会合する場合、結果として得られるFc部分断片は、Fc受容体結合活性および/または補体結合活性を有する。
Fcドメイン
本明細書で使用される場合、「Fcドメイン」は、Fc受容体(FcR)に結合する、またはそれによって結合され得る、(より大きなポリペプチドの文脈における)最小領域または(単離タンパク質の文脈における)最小タンパク質折り畳み構造を説明する。Fc断片およびFc部分断片の両方において、Fcドメインは、分子をFc受容体に結合させる最小結合領域である。Fcドメインは、Fc受容体によって結合される別個のホモ二量体ポリペプチドに限定され得る一方で、Fcドメインが、Fc断片の一部分または全て、ならびにFc部分断片の一部分または全てであり得ることも明らかだろう。本発明において、「Fcドメイン」という用語が使用される場合、2つ以上のFcドメインを意味するものとして当業者に認識されるだろう。Fcドメインは、2つのFcドメインの単量体から構成される。本明細書において更に定義されるように、2つのそのようなFcドメインの単量体が会合する場合、結果として得られるFcドメインは、Fc受容体結合活性および/または補体結合活性を有する。したがって、Fcドメインは、補体および/またはFc受容体に結合することができる二量体構造である。本明細書に記載されるストラドマーは、ストラドマーが補体および/またはFc受容体に結合する能力を改変する1つ以上の変異を含む、Fcドメインを含む。
Fc部分ドメイン
本明細書で使用される場合、「Fc部分ドメイン」は、Fcドメインの一部分を説明する。Fc部分ドメインとしては、個々の重鎖定常領域ドメイン(例えば、CH1、CH2、CH3、およびCH4ドメイン)、ならびに異なる免疫グロブリンクラスおよびサブクラスのヒンジ領域が挙げられる。したがって、本発明のヒトFc部分ドメインとしては、IgG1のCH1ドメイン、IgG1のCH2ドメイン、IgG1のCH3ドメインのIg、ならびにIgG1およびIgG2のヒンジ領域が挙げられる。他の種における対応するFc部分ドメインは、その種に存在する免疫グロブリンおよびその命名に依存するだろう。好ましくは、本発明のFc部分ドメインは、CH1、CH2、ならびにIgG1のヒンジドメインおよびIgG2のヒンジドメインを含む。本発明のFc部分ドメインは、これらのドメインおよびヒンジのうちの2つ以上の組み合わせを更に含んでもよい。しかしながら、本発明の個々のFc部分ドメインおよびその組み合わせは、FcRに結合する能力を欠く。したがって、Fc部分ドメインおよびその組み合わせは、Fcドメイン未満を含む。Fc部分ドメインは、ともに連結されて、補体および/またはFc受容体結合活性を有するペプチドを形成し、したがって、Fcドメインを形成してもよい。本発明において、Fc部分ドメインは、本明細書に定義される本発明の生物摸倣物を作製するための構成ブロックとして、Fcドメインとともに使用される。各Fc部分ドメインは、2つのFc部分ドメインの単量体から構成される。2つのそのようなFc部分ドメインの単量体が会合する場合、Fc部分ドメインが形成される。
上述のように、Fc断片、Fc部分断片、Fcドメイン、およびFc部分ドメインのそれぞれは、二量体タンパク質またはドメインである。したがって、これらの分子のそれぞれは、二量体タンパク質またはドメインを形成するために会合する2つの単量体から構成される。ホモ二量体形態の特徴および活性を上記に論じたが、単量体ペプチドを以下に論じる。
Fc断片の単量体
本明細書で使用される場合、「Fc断片の単量体」は、別のFc断片の単量体と会合される場合、Fc断片を含む単鎖タンパク質である。したがって、Fc断片の単量体は、ホロ抗体のFc断片を構成する抗体の重鎖のうちの1つのカルボキシ末端部分である(例えば、IgGのヒンジ領域、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含む重鎖の近接部分)。一実施形態において、Fc断片の単量体は、最小でも、近接して連結してペプチドを形成する、1鎖のヒンジ領域(ヒンジ単量体)、1鎖のCH2ドメイン(CH2ドメイン単量体)、および1鎖のCH3ドメイン(CH3ドメイン単量体)を含む。一実施形態において、CH2、CH3、およびヒンジドメインは、異なるアイソタイプに由来する。特定の一実施形態において、Fc断片の単量体は、IgG2ヒンジドメイン、ならびにIgG1 CH2およびCH3ドメインを含有する。
Fcドメインの単量体
本明細書で使用される場合、「Fcドメインの単量体」は、別のFcドメインの単量体と会合される場合、補体に結合することができるFcドメインを含む単鎖タンパク質を説明する。2つのFcドメインの単量体の会合は、1つのFcドメインを形成する。
一実施形態において、本発明のFcドメインの単量体は、国際PCT公開第WO2008/151088号に記載の、以前に記載されたFcドメインの単量体が外来配列を含有したようには、外来配列を含有しない。代わりに、本発明のFcドメインの単量体は、1つの末端(例えば、Fc単量体のN末端)のリーダー配列(例えば、配列番号1)、および他の末端(例えば、Fc単量体のC末端)の多量体化ドメイン(例えば、配列番号4、5、または6)に直接連結される。当業者は、構築物がリーダー配列を有して産生される一方で、この配列は後に切断されることを認識するだろう。したがって、好ましい実施形態において、成熟タンパク質は、リーダー配列を含有しないだろう。
当業者であれば、本発明が、本発明のFc断片の単量体、Fc部分断片の単量体、ストラドマー単量体、および他の単量体の構築において、Fcドメインの単量体の機能的バリアントの使用を更に包含することを理解するだろう。Fcドメインの単量体の機能的バリアントは、未変性Fcドメインの単量体配列に対して少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の配列同一性を有するだろう。
同様に、本発明はまた、本発明のFc断片の単量体、Fcドメインの単量体、ストラドマー単量体、および他の単量体の構築における、Fc部分ドメインの単量体の機能的バリアントの使用も包含する。Fc部分ドメインの単量体の機能的バリアントは、未変性Fc部分ドメインの単量体配列に対して少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の配列同一性を有するだろう。
一実施形態において、Fcドメインの単量体は、アミノ末端からカルボキシ末端にかけて、IgG1ヒンジ、IgG1CH2、およびIgG1CH3を含むFcドメインと、IgG2ヒンジ(GL−2045背景)とを含み、単量体は、Fcドメイン内に1つ以上の点変異を含む。一実施形態において、Fcドメインの単量体は、アミノ末端からカルボキシ末端にかけて、IgG2ヒンジと、IgG1ヒンジ、IgG1CH2、およびIgG1CH3(GL−2019背景)を含むFcドメインとを含み、単量体は、Fcドメイン内に1つ以上の点変異を含む。
ストラドマー
特定の実施形態において、本発明の生物模倣型は、ストラドマーを含む。ストラドマーは、2つ以上のFc受容体の結合を可能にする生物模倣型化合物であり、それにより、機能的多価FcをFc受容体(例えば、低親和性および高親和性の標準FcRおよび新生児受容体(FcRn))、補体、ならびに他の受容体およびFc相互作用分子に提示する。ストラドマーは、好ましくは、Fcドメインと比較して、大幅に改善された結合を示す。多くの異なる物理的ストラドマーの高次構造は、米国特許出願公開第2010/0239633号および同第2013/01516767号、ならびに国際PCT公開第WO2017/019565号に以前に記載されている。免疫グロブリンIgG1Fcが結合するリガンドの大半または全てに結合するストラドマー(例えば、GL−2045)は、以前に開示されている(米国特許第8,690,237号、ならびに米国特許出願公開第2010−0239633号および同第2013−0156765号)。これらのストラドマー構造は、2つ以上のFcをFc受容体に提示する分岐状および直鎖状の設計、2つ以上のFcをFc受容体に提示する本発明の多量体化ストラドマーを含むクラスターストラドマー、ならびにIgMCH4ドメインおよび/またはJ鎖の使用などを通してFcのコア部分への結合を介して2つ以上のFcをFc受容体に提示するものを含むコアストラドマーを含む。
明白であるように、上記に論じられるFc断片、Fc部分断片、Fcドメイン、およびFc部分ドメインは、様々なストラドマー高次構造の構築に使用される。更に、ホモ二量体多量体化ストラドマー単位を形成するために最初に産生され、かつ多量体化ドメイン(例えば、IgG2ヒンジ)の包含を通して多量体化して、本発明のクラスターストラドマー(または多量体化ストラドマー)を形成するのは、上記にも論じられる個々のFcドメインの単量体およびFc部分ドメインの単量体である。具体的なストラドマー構成は、国際PCT公開第WO2008/151088号、同第WO2012/016073号、および同第WO2017/019565号に詳細に説明されており、これらの内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。具体的には、これらの出願に記載のストラドマーのうちのいずれかが補体および/またはFcγ受容体に結合する能力は、ストラドマー配列のFcドメイン部分の233および/または234および/または235および/または236および/または238および/または267および/または268および/または297および/または324および/または299および/または430および/または345および/または440位のうちの1つ以上の変異によって更に改良され得る。
ストラドマー単位単量体
本明細書で使用される場合、「ストラドマー単位単量体」という用語は、少なくとも第2のストラドマー単位単量体と会合する場合、少なくとも1つのFcドメインを含むストラドマー単位を形成する、単一の近接ペプチド分子を指す。一般に、ストラドマー単位は、2つの会合したストラドマー単位単量体から構成され、ストラドマーはまた、3つ以上のストラドマー単位単量体を含有してもよい。したがって、ストラドマー単位およびホモ二量体ストラドマー単位を指す場合、当業者であれば、3つ以上のストラドマー単位単量体を含むかかる構造が、FcγR結合が実質的にインタクトのままである限り、これらの用語によって包含されることを理解するであろう。好ましい実施形態において、ストラドマー単位は、2つの同一のストラドマー単位単量体(例えば、ホモ二量体)から構成される。しかしながら、いくつかの実施形態において、ストラドマー単位は、少なくとも1つのアミノ酸残基によって互いに異なる2つのストラドマー単位単量体から構成され得、そのため、結果として得られるストラドマー単位はヘテロ二量体タンパク質である。
ストラドマー単位単量体は、別のストラドマー単位単量体と会合して「ストラドマー単位」を形成する場合、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18以上のFcドメインを形成するアミノ酸配列を有し得る。ストラドマー単位単量体は、別のストラドマー単位単量体と会合してストラドマー単位を形成する場合、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18以上のFc部分ドメインを形成するアミノ酸配列を更に有し得る。
ストラドマー単位の文脈において、FcドメインおよびFc部分ドメインを形成するストラドマー単位単量体の領域は単に、ストラドマー単位単量体分子の連続する領域のカルボキシ末端からアミノ末端にかけて配置され得る。特定のFcドメインの単量体およびストラドマー単位単量体を含むFc部分ドメインの単量体の配置は、重要ではない。しかしながら、配置は、2つのストラドマー単量体の会合時に2つの機能的Fcドメインの形成を可能にしなくてはならない。一実施形態において、本発明のストラドマーは、IgG1Fc単量体のN末端とリーダーペプチド(配列番号1)のC末端との間に直接連結、およびIgG1FcのC末端とIgG2ヒンジ多量体化ドメイン(配列番号4)のN末端との間に直接連結を含有する。一実施形態において、本発明のストラドマーは、IgG2ヒンジ多量体化ドメイン(配列番号4)のN末端とリーダーペプチド(配列番号1)のC末端との間に直接連結、およびIgG2ヒンジ多量体化ドメインのC末端とIgG1Fc単量体のN末端との間に直接連結を含有する。
明確化の一例として、当業者は、示される点変異を含む本発明のストラドマー分子が、所望される点変異を有し、また多量体化領域もコードするFcドメインの単量体をコードするポリヌクレオチド分子を調製することによって構築され得ることを理解するだろう。かかるポリヌクレオチド分子は発現ベクターに挿入されてもよく、これを使用して、細菌の集団を変換するか、または哺乳動物細胞の集団をトランスフェクトすることができる。その後、ストラドマー単位単量体は、変換された細菌またはトランスフェクトされた哺乳動物細胞を適切な培養条件下で培養することによって産生され得る。例えば、安定してトランスフェクトされた細胞のプールを継続するクローン細胞株は、ジェネティシン/G418を有する細胞を選択することによって達成することができる。あるいは、細胞は、CMVプロモーターの制御下で、本発明のストラドマーをコードするDNA(例えば、配列番号7〜34のうちのいずれか1つに従うストラドマーをコードするDNA)で一過的にトランスフェクトされ得る。その後、発現したストラドマー単位単量体は、ストラドマー単位単量体の自己凝集時、またはストラドマー間単量体連結を使用するストラドマー単位単量体の会合時のいずれかに、機能的ストラドマー単位を形成し得る。その後、発現したストラドマー単位は、例えば、タンパク質Aまたはタンパク質Gカラムを使用する親和性カラムクロマトグラフィーによって、細胞培養培地から精製され得る。当業者は、核酸構築物に含まれるリーダーペプチドは、ストラドマー単位単量体ペプチドの産生の促進だけのために使用され、成熟タンパク質の発現時に切断されることを理解するだろう。したがって、本発明の生物活性生物模倣物は、リーダーペプチドを含まない。
クラスターストラドマー
上述のように、本発明のストラドマーは、2つ以上のFc受容体、好ましくは2つ以上のFcγRへの結合が可能な生物模倣型化合物であり、連続、クラスター、またはコアの3つの物理的高次構造を有し得る。好ましい実施形態において、本発明のストラドマーは、本明細書において「多量体化ストラドマー」とも称されるクラスターストラドマーである。クラスターストラドマーまたは多量体化ストラドマーの文脈において、「ストラドマー単位」または「多量体化ストラドマー単位」という用語は、1つ以上のFcR(例えば、FcγR)への結合が可能であり、他の多量体化ストラドマー単位で多量体化することが可能であり、別の多量体化ストラドマー単位と会合する場合、2つ以上のFcRに結合することができる、2つの単量体(例えば、ストラドマー単位単量体)から構成される二量体タンパク質を指す。いくつかの他の手段によって(すなわち、コア部分の使用によって)ストラドマーを形成するストラドマー単位は、単純にストラドマー単位と呼ばれ、したがって、多量体化ストラドマー単位は、多量体化ドメインを含むストラドマー単位の種類である。「ストラドマー単位単量体」という用語は、少なくとも第2のストラドマー単位単量体と会合する場合、少なくとも1つのFcドメイン、および多量体化ストラドマーの文脈において、少なくとも1つの多量体化ドメインを含むストラドマー単位を形成する、単一の近接ペプチド分子を指す。多量体化ストラドマー単位のストラドマー単位単量体は、本明細書において「多量体化ストラドマー単位単量体」と称される。1つのストラドマー単位上に複数のFcドメインを含有する連続ストラドマーは、分子が少なくとも1つの多量体化ドメインも含有する限り、クラスターストラドマー単位または多量体化ストラドマー単位に分類され得る。したがって、クラスターストラドマーまたは多量体化ストラドマーは、C1qなどの2つ以上のFcγRおよび/または補体構成要素への結合が可能な生物模倣型化合物である。いくつかの実施形態において、本発明の多量体化ストラドマーは、6個の多量体化ストラドマー単位を含み、C1q分子の6つ全ての頭部に結合することができる。
上述のように、多量体化ストラドマーの文脈において、ストラドマー単位は、少なくとも1つのFcドメインおよび少なくとも1つの「多量体化ドメイン」を含み、本明細書において「多量体化ストラドマー単位」と称される。多量体化ドメインは、それらが天然に存在するタンパク質においてタンパク質の多量体化をもたらすことが知られているアミノ酸配列であり、その例は、米国特許出願公開第2013−0156765および同第2014−0072582に記載されており、全ての目的のために参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。本明細書で使用される場合、「多量体化」は、例えば、多量体化ストラドマー単位の二量体、三量体、四量体、五量体、六量体などを形成するために(例えば、多量体化ストラドマーを形成するために)、複数の(すなわち、2個以上の)個々の多量体化ストラドマー単位を一緒に連結または結合することを指す。一般に、本明細書に記載の多量体化ドメインは、更に多量体化するために二量体タンパク質をもたらす(例えば、ストラドマー単位の多量体化)ペプチド配列を含む。ペプチド多量体化ドメインの例としては、IgG2ヒンジ、イソロイシンジッパー、コラーゲングリシン−プロリン−プロリン(GPP)反復、および亜鉛フィンガーが挙げられる。いくつかの実施形態において、多量体化ドメインは、IgG2ヒンジ、イソロイシンジッパー、またはこれらの組み合わせであってもよい。
特定の実施形態において、多量体化ドメインは、IgG2ヒンジである。当該技術分野において既知であるように、ヒトIgG2のヒンジ領域は、共有結合二量体を形成し得る(Yoo,E.M.et al.,J.Immunol.170,3134−3138(2003)、Salfeld et al.,Nature Biotech.25,1369−1372(2007))。IgG2の二量体形成は、IgG2ヒンジ構造においてC−C結合によってに媒介される可能性があり(Yoo et al.2003)、ヒンジ構造が単独で二量体形成を媒介し得ることを示唆するが、IgG2ヒンジ相互作用は様々で動的である。しかしながら、ヒト血清に見られるIgG2二量体の量は限定され、総IgG2の10%未満がホモ二量体の二量体として存在すると推定される(Yooら、2003)。更に、ホモ二量体の二量体を超えたIgG2の多量体化の定量的証拠は存在しない。(Yooら、2003)。つまり、未変性IgG2は、ヒト血清中で高次多量体化を形成することが見出されていない。対照的に、IgG2ヒンジ含有多量体化ストラドマー単位(すなわち、GL−2045、G019、およびG051、WO2012/016073に記載される)は、非還元SDS−PAGEゲル、分析用超遠心法、および3カ月安定性研究(湿度100%、37℃で)によって証明されるように、高度に安定したより高次の多量体化ストラドマーを形成する。特に、IgG2ヒンジ含有多量体化ストラドマーの調製物は、驚くべきことに、ヒト血清中の未変性IgG2について観察された10%よりも高いパーセンテージの二量体を含む。例えば、二量体、三量体、四量体、およびホモ二量体のより高次の多量体を含む、多量体化ストラドマーのパーセントは、典型的には20%を超え、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%さえも超え得る。
ヒトIgG2ヒンジ単量体のアミノ酸配列は、次の通りである:ERKCCVECPPCP(配列番号4)。配列番号4の4つのシステインのいずれか1つの変異は、ストラドマー単位の多量体化の大幅な低下に関連付けられ得る。IgG2ヒンジ単量体の2つのC−X−X−C部分が存在する。したがって、本発明のストラドマー単位単量体は、Fcドメインの単量体とともに、IgG2ヒンジ単量体の完全な12個のアミノ酸配列、または4つのアミノ酸コアのいずれかもしくはその両方の、いずれかを含み得る。コア構造のX−Xは任意のアミノ酸であり得る一方で、好ましい一実施形態において、X−X配列はV−EまたはP−Pである。当業者は、IgG2ヒンジ単量体が、IgG2ヒンジ配列の全て、ならびにIgG2CH2およびCH3ドメインの単量体配列の一部もしくは全てを含む、コアの4つのアミノ酸構造に加えて、ヒンジ配列の任意の部分から構成され得ることを理解するだろう。理論によって拘束されるものではないが、IgG2ヒンジ多量体化ドメインは、ストラドマー単位の任意の部分と相互作用することによって多量体を形成することができる。つまり、1つのストラドマー単位のIgG2ヒンジは、別のストラドマー単位のIgG2ヒンジに結合し、それによって、天然のIgG1Fcと比較して、Fc受容体および/または補体構成要素への増加した機能的結合を保持しながら、ホモ二量体の二量体またはホモ二量体のより高次の多量体を形成することができる。あるいは、1つの多量体化ストラドマー単位のIgG2ヒンジドメインは、別の多量体化ストラドマー単位のIgG1ヒンジに結合し、それによって、天然のIgG1Fcと比較して、Fc受容体および/または補体構成要素への増加した機能的結合を保持しながら、ホモ二量体の二量体またはホモ二量体のより高次の多量体を形成することができる。1つの多量体化ストラドマー単位のIgG2ヒンジドメインが、IgG1Fcドメインの別の部分、すなわち、別の多量体化ストラドマー単位のCH2またはCH3ドメインに結合して、天然のIgG1Fcと比較して、Fc受容体および/または補体構成要素への増加した機能的結合を保持しながら、ホモ二量体の二量体またはホモ二量体より高次の多量体を形成することもまた可能である。
ロイシンおよびイソロイシンジッパーはまた、多量体化ドメインとしても使用され得る。ロイシンおよびイソロイシンジッパー(コイルドコイルドメイン)は、タンパク質の二量体、三量体、および四量体の形成を促進することが知られている(Harbury et al.Science262:1401−1407(1993)、O’Shea et al.Science243:538(1989))。イソロイシンジッパーが三量体を形成する天然の傾向を利用することによって、クラスターストラドマーが産生され得る。
当業者は、異なる種類のロイシンおよびイソロイシンジッパーが使用され得る一方で、好ましい一実施形態において、GCN4転写調節因子からの修飾されたイソロイシンジッパーが使用されることを理解するだろう(Morris et al.,Mol.Immunol.44:3112−3121(2007)、Harbury et al.Science262:1401−1407(1993))。修飾されたイソロイシンジッパーのアミノ酸配列は、GGGSIKQIEDKIEEILSKIYHIENEIARIKKLIGERGHGGG(配列番号5)である。このイソロイシンジッパー配列は、多量体化ドメインとして使用され得るいくつかの可能な配列のうちの単に1つである。配列番号5に示される配列全体が使用されてもよい一方で、配列の下線部分は、本発明のクラスターストラドマーに使用することができるイソロイシンジッパーのコア配列を表す。したがって、本発明の多量体化ストラドマー単位単量体は、1つ以上のFcドメインの単量体とともに、イソロイシンジッパーの完全なアミノ酸配列または28個のアミノ酸コアのいずれかを含み得る。当業者はまた、イソロイシンジッパーが、28個のコアのアミノ酸構造に加えて、ジッパーの任意の部分から構成され得、したがって、29個以上であるが、配列全体未満のアミノ酸から構成され得ることも理解するだろう。
グリシン−プロリン−プロリン(GPP)反復は、コラーゲンタンパク質をもたらす(タンパク質結合)ヒトコラーゲンに見出されるアミノ酸配列である。当業者であれば、異なる種類のGPP反復が多量体化ドメインとして使用され得る一方で、好ましい一実施形態において、Fanら(FASEB Journal 3796 vol.22 2008)により記載されるGPP反復が使用される(配列番号6)ことを理解するだろう。このGPP反復配列は、Fcドメイン単量体の単量体化に使用され得るいくつかの可能な配列のうちの単に1つである。配列番号6に示される配列全体が使用され得るが、異なる長さの反復を使用して、本明細書に記載の多量体化ストラドマー単位の多量体化を容易にすることもできる。同様に、GPP反復内に異なるアミノ酸を含有する反復もまた、置換され得る。
グリコシル化変化は、アミノ酸置換または培養物条件の結果であるかに関わらず、本発明の生物模倣物の多量体化にも影響を与え得る。ペプチド多量体化に対するグリコシル化の影響は、当該技術分野において十分に記載されており(例えば、Gralnick et al.,Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,Vol.80,No.9,[Part1:Biological Sciences](May 1,1983),pp.2771−2774、Asanuma et al.,International Congress Series Vol.1223,December 2001,Pages97−101)、以下に更に論じられる。
「多量体化ストラドマー」という用語は、本明細書において、少なくとも2つのFcRへの結合が可能な2つ以上の多量体化ストラドマー単位から構成される多量体化合物を指すように使用される。例えば、多量体化ストラドマー単位は、少なくとも1つの多量体化ストラドマー単位(すなわち、1つ上のFcドメインおよび1つ以上の多量体化ドメインを含む少なくとも1つのホモ二量体ポリペプチド)が多量体化ドメインを介して少なくとも1つの他の多量体化ストラドマー単位に結合される場合、多量体化されて多量体化ストラドマーを形成する。結果として得られる多量体化ストラドマーは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18個以上の多量体化ストラドマー単位を含み得る。特定の実施形態において、本明細書に記載の多量体化ストラドマーは、Fcγ受容体(FcγR)および/または補体構成要素からのゆっくりとした解離(結合力の特徴)を呈する。
本明細書に開示されるストラドマーおよび他の生物模倣型分子は、ヒトを含む様々な種のいずれかに由来し得ることが理解される。実際、本発明の生物摸倣型分子のうちのいずれか1つにおけるFcドメインまたはFc部分ドメインは、2つ以上(例えば、2つ、3つ、4つ、5つ以上)の種の免疫グロブリンに由来し得る。しかしながら、それらはより一般に、単一種に由来するだろう。加えて、本明細書に開示される方法のいずれか(例えば、治療方法)が、任意の種に適用され得ることが理解されるだろう。一般に、対象となる種に適用される生物模倣物の構成要素は全て、その種に由来するだろう。しかしながら、全ての構成要素が異なる種のものであるか、または2つ以上の種(関連する方法が適用される種を含む、もしくは含まない)からのものである生物摸倣物もまた、使用されてもよい。
本発明のストラドマーおよび他の生物模倣物のFcドメインおよびFc部分ドメインを含む、特定のCH1、CH2、CH3、CH4ドメイン、およびヒンジ領域は、それらが由来する免疫グロブリンサブクラス、および生物の両方に関して、独立して選択され得る。したがって、本明細書に開示のストラドマーおよび他の生物模倣物は、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgA1、IgD、IgE、およびIgM、マウスIgG2a、またはイヌIgAもしくはIgBなどの様々な免疫グロブリン型に独立して由来する、Fcドメインおよび部分Fcドメインを含み得る。同様に、各Fcドメインおよび部分Fcドメインは、非ヒト霊長類(例えば、サル、ヒヒ、およびチンパンジー)、ヒト、マウス、ラット、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、ブタ、ウサギ、ヤギ、シカ、ヒツジ、フェレット、スナネズミ、モルモット、ハムスター、コウモリ、鳥類(例えば、ニワトリ、シチメンチョウ、およびアヒル)、魚類、ならびに爬虫類を含む様々な種、好ましくは、哺乳動物種に由来して、種特異的またはキメラストラドマー分子を産生し得る。個々のFcドメインおよび部分Fcドメインもまた、ヒト化され得る。
当業者は、異なるFcドメインおよび部分Fcドメインが異なる種類の機能性を提供することを理解するだろう。例えば、FcRnは、IgG免疫グロブリンに特異的に結合し、他のクラスの免疫グロブリンに良好には結合しない。当業者はまた、様々な有害な結果が、IgA注入と関連付けられるアナフィラキシーなどの特定のIgドメインの使用と関連付けられ得ることも理解するだろう。本明細書に開示の生物模倣物は一般に、かかる作用を回避するように設計されるべきであるが、特定の状況において、かかる作用が望ましい場合がある。
追加のIVIG生物模倣物
追加のIVIG生物模倣物は、米国特許出願公開第2015−0218236号、同第2017−0088603号、同第2016−0229913号、同第2017−0081406号、同第2017−0029505号、ならびに国際PCT公開第WO2016/009232号、同第WO2016/139365号、同第WO2017/005767号、同第WO2017/013203号、および同第WO2017/036905号に記載されている。これらの説明は、個々の構成要素を説明するために使用される言語がわずかに異なるが、本明細書に記載の化合物の各々は、会合して少なくとも2つの機能的Fcドメインを形成する(例えば、ストラドマー単位)、連続して連結されたFcドメイン単量体を含む二量体ポリペプチドから構成される多量体Fc化合物を本質的に説明する。Fcドメイン単量体を接続するリンカーは、共有結合(例えば、ペプチド結合)、ペプチドリンカー、または非ペプチドリンカーであり得る。更に、機能的Fcドメインを形成するためのFcドメイン単量体間の会合の性質は、標準Fc受容体および/または補体構成要素(例えば、システイン結合または静電相互作用)への結合が可能な機能的Fcドメインの形成を可能にする限り重要ではない。
Fc受容体の選択的免疫調節剤(SIF)
US2016/0229913は、第1のFcドメイン単量体、リンカー、および第2のFcドメイン単量体を含む第1のポリペプチド、第3のFcドメイン単量体を含む第2のポリペプチド、ならびに第4のFcドメイン単量体を含む第3のポリペプチドを含む、Fc受容体の選択的免疫調節剤(SIF)であるストラドマーを記載している。該第1および第3のFcドメイン単量体が組み合わせられて第1のFcドメインを形成し、該第2および第4のFcドメイン単量体が組み合わせられて第2のFcドメイン単量体を形成する。したがって、これらの化合物は、3つの独立したポリペプチドの会合を通して2つの機能的Fcドメインを形成する(SIF3(商標))。US2016/0229913に開示される追加の実施形態は、最大5つのFcドメイン単量体を含む化合物の形成を記載している。これらの化合物は、連続的に連結されるFcドメイン(US2005/0249723およびUS2010/0239633を参照されたい)、および配列変異を通して組み立てられる個々のFcドメイン単量体(そのバリアントは、US2006/0074225に開示されている)を本質的に含む。
尾部Fc多量体
国際PCT公開第WO2015/132364号、同第WO2017/005767号、および同第WO2017/013203号、米国特許出願公開第2015/0218236号は、治療を必要とする患者に多重Fc治療薬であるストラドマーを投与することを含む、自己免疫疾患または炎症性疾患のための治療方法を開示している。本明細書に記載の多重Fc治療薬は、5、6、または7個のポリペプチド単量体単位を含み、各単量体単位は、2つのIgG重鎖定常領域を含むFc受容体結合部分を含む。各IgG重鎖定常領域は、隣接ポリペプチド単量体のIgG重鎖定常領域のシステイン残基へのジスルフィド結合を介して連結されたシステイン残基を含む。US2015/0218236に記載のペプチド「単量体」が2つのIgG重鎖から構成される場合、それらは実際には二量体タンパク質(例えば、Fcドメイン)である。US2015/0218236のいくつかの実施形態において、単量体単位は、単量体単位のポリマーへの組み立てを容易にする尾部領域を更に含む。したがって、本明細書で使用される場合、「尾部」は、本明細書ならびにUS2010/0239633およびUS2013/0156765に記載の多量体化ドメインと同じ目的を果たす。
309位に変異を含むFc多量体
米国特許出願公開第2017−0081406号および同第2017−0088603号は、各ポリペプチド単量体がFcドメインを含む、ポリペプチド単量体単位から構成される多重Fc治療薬である多量体化ストラドマーを記載している。該Fcドメインのそれぞれは、そのそれぞれが309位にシステイン(US2017−0081406)または309位にシステイン以外のアミノ酸(US2017−0088603)を含む、2つの重鎖Fc領域から構成される。したがって、US2017−0081406およびUS2017−0088603に記載のかかるポリペプチド「単量体」は、実際には二量体タンパク質(例えば、本明細書で使用されるFcドメイン単量体)である。US2017−0081406およびUS2017−0088603の重鎖Fc領域のそれぞれは、単量体を多量体に組み立てるそのC末端で尾部に融合される。したがって、本明細書で使用される場合、「尾部」は、本明細書に記載の多量体化ドメインと同じ目的を果たす。
連続して連結されたFcドメイン単量体から構成されるFc多単量体
米国特許出願公開第2010/0143353号は、IgGの少なくとも第1および第2のFc断片、少なくとも1つのCH2ドメインを含むIgGの第1のIgG断片のうちの少なくとも1つ、およびヒンジ領域を含み、IgGの第1および第2のFc断片がヒンジを通して結合されて鎖を形成する、多重Fc治療薬である連続ストラドマーを記載している。US2010/0143353のいくつかの実施形態において、実質的に同様の鎖が会合して二量体を形成する。US2010/0143353の他の実施形態において、複数の実質的に同様の鎖が会合して多量体を形成する。本明細書に記載されるように、Fc断片はFcドメインを包含する。したがって、US2010/0143353に開示される治療薬は、少なくとも2つのFc受容体に結合し、多量体に組み立てることが可能な多量体化Fc治療薬を含む。
一般的なストラドマー
本発明の免疫学的に活性な化合物は、ホモ二量体の多量体であり、各ホモ二量体は、補体および/またはFcγRおよび/または新生児受容体(FcRn)に結合する能力を持つ。したがって、多量体化されるとき、免疫学的に活性な生物模倣物は、それぞれが補体および/またはFcγR(FcγRI、FcγRII、および/またはFcγRIIIを含む)および/またはFcRnに結合する能力を持つ少なくとも2つのホモ二量体を含有する。本明細書に提供されるストラドマーは、「一般的なストラドマー」である。本明細書において、「一般的なストラドマー」という用語は、補体カスケードおよび標準FcR(FcRnを含む)の1つ以上の構成要素への結合が可能なストラドマーを指す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の一般的なストラドマーは、他よりも1つのFcRへの優先的な結合を必ずしも示さないか、またはFcRもしくは補体タンパク質の優先的な結合を必ずしも示さない。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の一般的なストラドマーは、1つ以上のFcRへの優先的な結合または補体タンパク質への優先的な結合を示す。したがって、本明細書に記載の一般的なストラドマーは、例えば、ストラドマーを含む補体優先多重Fc治療薬を説明している国際PCT公開第WO2017/019565号に記載されるストラドマー実施形態とは異なる。補体優先ストラドマーは、多量体化ドメインを含み、補体優先ストラドマーがC1qなどの1つ以上の補体構成要素に優先的に結合することを可能にするFcドメインのCH1および/またはCH2領域に点変異を更に含む。この優先的結合は、補体構成要素への増加した結合を通して直接、またはストラドマーの標準Fc受容体への減少した結合を通して間接的に達成される。
一般に、本発明の免疫学的に活性な生物模倣物は、未変性IgG1または対応する親生物模倣物と比較して、補体および/またはFcγR結合を維持または増加させるように設計される。一実施形態において、本発明の生物模倣物は、限定されないが、C1q、C1r、C1s、C4、C4a、C4a desArg、C3、C3a、C3a desArg、C4b2a3b、C3b、iC3b(iC3b1、iC3b2、C3dg、C3d、および/またはC3gを含む)、C5、C5a、C5b、C6、C7、C8、およびC9を含む補体系の構成要素に結合する。一実施形態において、本発明の生物模倣物は、C1qへの保持または改良された結合を呈する。一実施形態において、本発明の生物模倣物は、C5b−9膜侵襲複合体の上流の補体系の構成要素に結合する。一実施形態において、本発明の生物模倣物は、C5aの上流の補体系の構成要素に結合する。一実施形態において、本発明の生物模倣物は、親ストラドマーと比較して、減少したC5aおよび膜侵襲複合体形成を呈する。
一実施形態において、本発明の生物模倣物は、未変性IgG1または親生物模倣物と比較して、FcγRIおよび/またはFcγRIIaおよび/またはFcγRIIbおよび/またはFcγRIIIを含むFcγRへの維持または改良された結合を呈する。一実施形態において、本発明の生物模倣物は、維持もしくは改良されたFcγRIおよび/またはFcγRIIaおよび/またはFcγRIIbおよび/またはFcγRIII結合、ならびに保持または改良された補体C1q結合を呈する。自然免疫グロブリンIgG1と比較した、補体経路の構成要素および/またはFcγRへの改良された結合の程度は、実際には非常に著しいものであり得、ある特定の状況下でヒトにおいて発生し得る凝集IgG1への補体経路の構成要素および/またはFcγRの結合に接近するか、またはそれを凌ぐ。「凝集未変性IgGの免疫学的活性」とは、IgG凝集体への免疫系の曝露時に、免疫系の機能に影響を与える多量体化IgGの特性を指す。未変性多量体化IgGの具体的な特性としては、FcγRへの特異的結合の改変、免疫細胞の表面上でのFcγRの架橋、またはADCC、ADCP、もしくは補体固定などの多量体化IgGのエフェクター機能性が挙げられる(例えば、Nimmerjahn et al,J Exp“Med.“2007;204:11−15、Augener et al.,Blut.1985;50:249−252、Arase et al.,J Exp“Med.“1997;186:1957−1963、Teeling et al.,Blood.2001;98:1095−1099、Anderson and Mosser,J Immunol.2002;168:3697−3701、Jefferis and Lund,Immunology Letters.2002;82:57、Banki et al.,J Immunol.2003;170:3963−3970、Siragam et al.,J Clin Invest.2005;l15:155−160を参照されたい)。これらの特性は一般に、ホモ二量体IgGの特性に対する比較によって評価される。
いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、補体構成要素(複数可)、C1qおよび/またはC4および/またはC4aおよび/またはC3および/またはC3aおよび/またはC5および/またはC5aに結合する。いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、C3bに結合する。いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、補体系の下流活性化を予防もしくは低減し(例えば、C5切断の低減、C5aおよび/もしくはC5b産生の低減、ならびに/または膜侵襲複合体形成の低減、および/または末端補体複合体形成の低減)、かつ補体依存性細胞傷害、炎症、もしくは血栓症などの下流補体媒介機能を予防または低減させる、補体分子、例えば、C1q、C3、またはC3bに結合する。いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、C4a、C3a、および/またはC5aのレベルの増加と関連付けられ、これらのレベルの増加は、抗炎症性または抗血栓性臨床プロファイルと関連付けられる。
いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、インタクト免疫グロブリンまたは親生物模倣物と比較して、改良された多量体化の更なる利点を有する。いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、多量体化して高次多量体を形成する。いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、インタクト免疫グロブリンおよび改良された多量体化と同じまたは改良された補体結合の利点を有する。いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、もしくはFcγRIIIへの保持または改良された結合、および改良された多量体化を呈する。いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、保持または改良された補体結合を呈し、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIIIへの結合を保持し、かつ改良された多量体化を有する。
一実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、自然免疫グロブリンIgG1または親生物模倣物もしくは組成物と比較して、修飾された補体依存性細胞傷害(CDC)、ADCP、および/またはADCCなどの修飾されたエフェクター機能を有し得る。いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物および組成物は、自然免疫グロブリンIgG1または親生物模倣物もしくは組成物と比較して、修飾された補体依存性細胞傷害(CDC)、ADCP、および/またはADCCなどのエフェクター機能をより著しく阻害し得る。
変異および機能的バリアント
本発明はまた、FcドメインまたはFc部分ドメインの天然に存在するアミノ酸配列とは異なるアミノ酸を有するFcドメインおよびFc部分ドメインを含むストラドマーを包含する。本発明の生物模倣型化合物中に包含するのが好ましいFcドメインは、補体および/またはFcγRに対する測定可能な特異的結合親和性を有する。特異的結合は一般に、結合アッセイにおいて、後の非標識リガンドの過剰によって置換可能である標識されたリガンドの量により評価される。しかしながら、これは、当該技術分野において十分に確立されている特異的結合を評価する他の手段を除外しない(例えば、Mendel&Mendel,BiochemJ.1985 May 15;228(l):269−72)。特異的結合は、表面プラズモン共鳴(SPR)技術(BIACORE(登録商標)を通して市販されている)またはバイオレイヤー干渉法(ForteBio(登録商標)を通して市販されている)などの、当該技術分野において周知である様々な方法で測定して、免疫学的に活性な生物模倣物の会合定数および解離定数の両方を特性付けることができる(Asian et al.,Current Opinion in Chemical Biology2005,9:538−544)。
多数のFcドメインおよびFcドメインの単量体の一次アミノ酸配列およびX線結晶学構造が、当該技術分野において利用可能である。例えば、Woof et al,Nat Rev Immunol.2004Feb;4(2):89−99を参照されたい。Fcγ受容体結合能を有する代表的なFcドメインとしては、ヒトIgG1に由来するFcドメイン(配列番号2または3)が挙げられる。これらの未変性配列は、機能的な配列の部位特異的変異誘発のマッピングを含む、広範な構造−機能分析に供されている。これらの事前の構造−機能研究および利用可能な結晶学データに基づいて、当業者は、補体および/またはFcγR結合能を保ちながら、機能的Fcドメイン配列バリアントを設計することができる。例えば、システイン残基は、単量体間のジスルフィド結合を改良するために付加されても、ストラドマーホモ二量体の相互作用を改変するために欠失されてもよい。更に、当業者は、改良された補体および/またはFcγR結合能を保ちながら、機能的Fcドメイン配列バリアントを設計すること、または更に一層改良された補体および/またはFcγR結合能を有する機能的Fcドメイン配列バリアントを設計することができる。
アミノ酸変化は、Fcドメインの配列を通して見出されても、Fcドメインを含む特定のFc部分ドメインに単離されてもよい。本発明のストラドマーまたは生物模倣物中に使用されるFcドメインの機能的バリアントは、未変性Fcドメインに対して少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の配列同一性を有するだろう。同様に、本発明のストラドマーまたは生物模倣物中に使用されるFcドメインの機能的バリアントは、未変性Fc部分ドメインに対して少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%の配列同一性を有するだろう。
アミノ酸変化は、FcRn、標準Fcγ、および/または補体構成要素へのストラドマーの結合親和性を減少させるか、増加させるか、または未改変のまま維持することができる。かかる変更としては、欠失、付加、および他の置換が挙げられる。好ましい実施形態において、かかるアミノ酸変化は、保存アミノ酸置換である。保存アミノ酸置換は、典型的には、以下のグループ(つまり、グリシンおよびアラニン;バリン、イソロイシン、およびロイシン;アスパラギン酸およびグルタミン酸;アスパラギン、グルタミン、セリン、およびスレオニン;リジン、ヒスチジン、およびアルギニン;ならびにフェニルアラニンおよびチロシン)内の変化を含む。加えて、アミノ酸変化は、例えば、システイン残基の付加によって、多量体化を改良することができる。
FcγRおよび補体系の構成要素との免疫グロブリン(Ig)相互作用は、IgのFcドメインを通して媒介され、完全抗体分子のFc領域における変異は、抗体の特徴および機能に関して予想可能な結果を有する。例えば、Moore et al.,Mabs 2:2;18(2010)およびShields et al.,Journal of Biological Chemistry,276;6591(2001)を参照されたい。しかしながら、本発明者らは、驚くべきことに、抗体機能を修飾するため(例えば、モノクローナル抗体において標準FcγR結合を低減または排除するため)の以前に記載された変異が、多量体化ストラドマーの文脈において同じ効果を有しないことを見出した。実際、多量体化ストラドマーの文脈における特定の変異の効果は、完全に予想不可能である。
例えば、236および328位の二重変異(Tai et al.,Blood119;2074(2012))または233位の単一変異(Shields,et al.J.Biol.Chem.,276(9):6591(2001)は、標準FcγRへの抗体または免疫グロブリンFc結合を低減することを示した。特に、236および328位における二重変異は、FcγRIへの抗体または免疫グロブリン結合を排除することを示した(Taiら、2012)。しかしながら、本発明者らは、驚くべきことに、267、268、および/または324位の補体改良変異を更に含む多量体化ストラドマーの文脈におけるこれらの変異で、FcγRI結合が驚くべきことにある特定の多量体化ストラドマーにおいて保持されたことを見出した。更に、234および235位における変異が標準FcγRへの免疫グロブリン結合を低減し(Arduin,Molecular Immunology,65(2):456−463(2015))、C1q結合を低減する(WO2015/132364、Arduin et al,Molecular Immunology,65(2):456−463(2015)、Boyle et al,Immunity,42(3):580−590(2015))ことが記載されている。しかしながら、多量体化ストラドマーの文脈において、これらの点変異は標準FcγRまたはC1qのいずれかへのFc結合を阻害しない。加えて、233および236位の二重変異(E233PおよびG236R)は、全ての標準FcRへのFc結合を低減することが予想されるが、本発明者らは、予想外に、これらの2つの位置に変異を含むいくつかの変異の組み合わせが、驚くべきことに、未変異の親ストラドマーと比較して、1つ以上のFcRへの保持または増加された結合をもたらすことを見出した。
加えて、328位の変異(L328F)は、FcγRIIbへのFc結合のみを増加させるこが以前に記載されたが(Chu et al.,Molecular Immunology45;3926(2008))、本発明者らは、驚くべきことに、少なくとも267、268、および324位での追加の変異の文脈において、328位に変異を含むストラドマーが、予想不可能な方法でFcγRIIb以外の1つ以上の標準FcγRへの増加された結合をもたらすことを見出した。更にまた、238位の変異はFcγRIIbへのFc結合を増加し、FcγRIおよびFcγRIIaへのFc結合を減少することが以前に記載されたが、265位の変異は、全ての標準FcγR結合を低減することが記載された(Mimoto et al.,Protein Engineering,Design,and Selectionp.1−10(2013))。しかしながら、本発明者らは、267、268、および/または324位に少なくとも1つの補体改良変異を更に含む多量体化ストラドマーの文脈において、238および265位の変異が、FcγRIIaへの頑強な結合をもたらすことを以前に見出した。
したがって、当該技術分野において、抗体に対して特定の効果(例えば、抗体の文脈において、特定のFcγRへのFc結合を増加もしくは減少させる、またはC1q結合を改変することが予想される変異など)を有することが既知であるアミノ酸変異の効果は、多量体化ストラドマーの文脈においては、予想することができない。
更に、ストラドマーの文脈内でも、変異の効果は、親構築物自体(すなわち、GL−2045およびGL019)の関数と同様に予想不可能であり、任意の導入された変異の不在下でも予想不可能である。例えば、GL−2045およびG019が全く同一の構成要素を有し、かつ実際にはIgG1 Fcドメインに対するIgG2ヒンジ領域の位置以外には全く同一の分子であるという事実に関わらず、これらの分子は、補体結合に関して大いに異なる活性を呈する。両方の分子がFc受容体を多量体化し、それらに結合するが、GL−2045は、全てのFc受容体ならびに補体C1qへの頑強な結合、およびCDCの阻害を呈する。逆に、G019が配向においてのみGL−2045と異なる(WO2012/016073を参照されたい)という事実に関わらず、G019は、補体C1qに結合しないか、またはCDCも阻害しない。したがって、IgG1Fcドメインに対するIgG2ヒンジの位置を除いて同一である2つの異なるストラドマー上の同じFc位置に存在する同じ変異の効果は、変異が存在しない場合でも、これら2つのストラドマーが異なる機能特徴を有するため、予想することができない。
一例として、WO2017/019565に記載の化合物G996およびG999はともに、追加の変異G236Rだけでなく、C1q結合を増加させることが予想される、Mooreらに開示される三重変異(S267E/H268F/S324T)も保有する。これら2つの化合物間の唯一の相違は、G996がGL−2045背景上にあり、C末端IgG2ヒンジを含むが、G999がG019背景上にあり、N末端IgG2ヒンジを含むことである。GL−2045背景上のストラドマー(G996)におけるこのセットの変異は、標準FcγRよりもC1qへのFc結合を優先的に保持したが、G019背景上のストラドマー(G999)における同じセットの変異は、C1qへの阻害されたFc結合をもたらした。さもなければ十分に特徴付けされたセットの変異であるものにおけるこの機能の二分は、多量体化ストラドマーの文脈においてなされる変異が予想不可能であることを強調する。更に、2つのストラドマーが1つ以上の特定の位置で1つ以上の変異以外互いに同一である場合、2つのストラドマーは、変異が構造的に類似したアミノ酸である場合でも非常に異なる機能的特徴を有し得る。したがって、ストラドマーの任意の領域内のいかなる変異または変異のセットの、多量体化ストラドマーの活性に対する効果は、モノクローナル抗体に関する文献に基づいて予想することができない。
FcγRおよび補体タンパク質とのFc接触は、タンパク質−タンパク質相互作用によってだけでなく、結合親和性に寄与するFc上に存在するグリカンとの相互作用によっても媒介される。したがって、未変性Fcドメインのアミノ酸配列の組成に加えて、Fcドメインの炭水化物含有量は、Fcドメイン構造および機能に重要な役割を果たす。例えば、Shields et al.,J.Biol.Chem.,Jul 2002;277:26733−26740、Wright and Morrison,J.Immunol,Apr 1998;160:3393−3402を参照されたい。N−グリカンは、IgG1Fcドメインの297〜299位に見出されるAsn−Xaa−Ser/Thr/Cysシークオン(ここで、Xaaは、任意のアミノ酸である)の多くの分泌および膜結合糖タンパク質上に生じる。
FcドメインのFcγRへの結合におけるグリコシル化の重要性は、既知のグリコシル化部位N297の点変異を含む、モノクローナル抗体のIgG1Fcドメインにおけるグリコシル化パターン(Shields,et al.,J.Biol.Chem.,Feb2001;276:6591−6604、Lund,et al.,Mol.Immunol.1992;29;53−59)および酵素Fc脱グリコシル化(Mimura et al,Journal of Biological Chemistry,276,pp45539−45547(2001))の様々な改変を通して示されている。これらのデータは、297位の変異を介したIgG1Fcドメインの非グリコシル化が全ての標準FcγRへのFc結合の阻害およびC1qへの結合阻害をもたらしたことを示した(Sazinsky et al.,Proc Natl Acad Sci U S A.2008 Dec 23;105(51))。本発明者らは、GL−2045背景上の多量体化ストラドマーの文脈において、Fcドメインの297位の点変異が標準FcγR受容体への結合に関して予想不可能な効果をもたらしたことを見出した。例えば、変異H268FおよびS324Tならびに更なるS267E変異と組み合わせて297位に変異を含む多量体化ストラドマーは、FcγRI、FcγRIIb、およびC1qへの強力な結合を示した(WO2017/019565に記載されるG998)。しかしながら、変異H268FおよびS324Tならびに更なるS267R変異と組み合わせた297位の変異は、FcγRIへの結合、FcγRIIbへの結合のみを示し、C1qは完全に阻害された(WO2017/019565に記載されるG1132)。
モノクローナル抗体の文脈において、グリコシル化コンセンサス配列の299位に導入された単一点変異T299Aは、FcγRIIaへの結合を維持した非グリコシル化Fcをもたらし、S298およびT299位の特異的二重変異(S298G/T299A)は、FcγRIIaおよびFcγRIIbへの結合を維持したが、FcγRIIIa、FcγRI、またはC1qに結合しなかった非グリコシル化Fcをもたらした(Sazinsky et al.,Proc Natl Acad Sci U S A.2008 Dec 23;105(51))。グリコシル化T299S変異が全ての標準FcγRにわたって結合を低減させたため、299位に存在する側鎖の性質もFcγRの結合に重要であることが示された(PCT/US2008/085757を参照されたい)。しかしながら、多量体化ストラドマーの文脈において、299位の点変異の導入は、標準FcγRおよびC1qへの結合に対する予想不可能な効果を示した。例えば、多量体化ストラドマー(G1099)の文脈において、T299A変異の導入は、FcγRIIaだけでなく、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、およびC1qへの保持または改良されたFc結合ももたらした。267、268、および324などの追加の変異の文脈において、T299A変異の効果は、FcγRおよびC1qへのFc結合に予想不可能に影響を及ぼした。例えば、多量体化ストラドマーの文脈において、S267E、S267Q、S267D、S267H、またはS267N変異と組み合わせたH268F、S324T、およびT299A変異の導入は、全ての標準FcγRへの結合を保持し、C1qへの高い結合を示したストラドマーをもたらした(本明細書に記載のG1068、1094、1092、1107、および1095を参照されたい)。対照的に、多量体化ストラドマーの文脈において、S267RまたはS267K変異と組み合わせたH268F、S324T、およびT299A変異の導入は、FcγRIIa、FcγRIIb、またはC1qへの結合を保持しなかったが、FcγRI(WO2017/019565に記載のG1096)、またはFcγRIおよびFcγRIIIa(WO2017/019565に記載のG1093)への高い結合を保持したストラドマーをもたらした。
加えて、多重Fc治療薬内に導入された同様の非グリコシル化変異は、場合によっては、多量体化ストラドマーの文脈において、同じ変異の効果とは完全に反対の機能的効果を示す。例えば、さもなければ六量体の多重Fc治療薬におけるN297A変異の導入による297〜299シークオンでのNグリカンの除去は、全ての標準FcγRへの結合を完全に阻害した(Blundell et al.,J.Biol.Chem.jbc.M117.795047,2017)。しかしながら、上述のように、297位の変異は、本明細書に記載の多量体化ストラドマーが標準FcγRに結合する能力に対して異なる効果を示し、FcγRIおよびFcγRIIbへの保持または改良された結合をもたらした。更に尚、T299A変異を含む本明細書に記載の多量体化ストラドマーの非グリコシル化六量体実施形態は、全ての標準FcγRならびにC1qへの保持された結合を示した(本明細書に記載のG1098、1126、および1127)。当業者であれば、3つ全ての位置がグリコシル化コンセンサス配列内に含まれるため、297、298、299位、またはそれらの組み合わせの変異がFcのグリコシル化レベルの低減につながる可能性が高いことを認識するであろう。しかしながら、多量体化ストラドマーの文脈において、これらの非グリコシル化変異の効果は、モノクローナル抗体の文脈において記載される効果に基づいて、または他の一見同様の多重Fc治療薬の文脈に記載される効果に基づいても予想することができない。
点変異の導入に加えて、炭水化物またはグリカン含有量は、例えば、特定の細胞株またはインビトロ酵素修飾を含む特定のタンパク質発現系を使用して、制御することができる。したがって、本発明は、ドメインが得られる未変性抗体の未変性炭水化物含有量を有するFcドメインを含むストラドマー単位、ならびに未変性抗体と比較して、改変された炭水化物含有量を有するそれらの生物模倣型化合物を含む。別の実施形態において、多量体化ストラドマーは、対応する親ストラドマーのホモ二量体構成要素と比較して、異なるグリコシル化パターンを特徴とする。例えば、本明細書に記載の多量体化ストラドマーは、Fcドメインの非グリコシル化をもたらす1つ以上のアミノ酸変異を含み得る。かかる実施形態において、多量体化ストラドマーは、親ストラドマーの非グリコシル化バリアントである。
モノクローナル抗体おけるFcRへのFc結合親和性を減少させる変異は、結合力の効果がリガンド結合における減少の効果を上回っても上回らなくてもよい場合、一般的なストラドマーにおけるFcRへの結合を減少させるか、増加させるか、または変化させなくてもよい。結果は、抗体変異の知識によって予想することができない。モノクローナル抗体が、それらのFcγRおよび補体標的に対する親和性を有し、これが変異を導入することによって上方制御または下方制御され得る一方で、ストラドマーは、FcγRおよび補体に多価Fcを提示し、したがって、それらの標的に結合するために結合力により重度に依存する。対照的に、モノクローナル抗体は、典型的には、それらのFcドメインを通した強力な結合は有さない。これらの特徴は、ストラドマーおよびモノクローナル抗体が、構造においてだけでなく、機能および有用性においても本質的に異なるという事実を強調する。
一般的なストラドマーの好ましい実施形態
本明細書に記載のストラドマーは、親ストラドマーと比較して、改良された補体および/またはFcγR結合を提供する。したがって、本明細書に記載のストラドマーは、補体カスケードの1つ以上の構成要素に結合し、1つ以上のFcγRにも結合する「一般的なストラドマー」である。特定の実施形態において、本明細書に記載の一般的なストラドマーは、驚くべきことに、G019またはGL−2045などの他の一般的なストラドマーと比較して、六量体、十二量体(例えば、六量体の二量体)、および/または十八量体(例えば、六量体の三量体)を優先的に形成し、親ストラドマー、または親ストラドマーの非グリコシル化の非六量体バリアントと比較して、改良もしくは保持された補体結合および/またはFcγ受容体結合を提供する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマーはFcドメインを含み、Fcドメインは、299または297位に点変異を含み、これらの位置における変異がIgG Fcの正常なグリコシル化パターンを改変するため、本明細書において「非グリコシル化変異体」または「非グリコシル化バリアント」と称される。
点変異G236Rを有するGL−2045背景上のストラドマー(配列番号10)は、本明細書においてG990と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G990は、FcγRIへの結合が最小であり、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIIIaへの結合が不在であり(図2A、図2B、および図7)、C1q結合が低く、CDCを阻害することが不可能であることを示す(図2A)。
変異E233P、G236E、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号11)は、本明細書において1103と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1103は、FcγRIへの結合が強く、FcγRIIaおよびFcγRIIIaへの結合がわずかに減少し、FcγRIIbへの結合が最小であることを示す(図8)。いくつかの実施形態において、G1103は、C1qへの結合が高く、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は5μg/mLである。
変異E233P、G236D、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号12)は、本明細書において1104と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1104は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す(図9)。いくつかの実施形態において、G1104は、C1qへの結合が高く(図28)、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は5μg/mLである。
変異E233P、G236N、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号15)は、本明細書において1105と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1105は、FcγRIへの結合が強く、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIIIaへの結合がわずかに減少することを示す。いくつかの実施形態において、G1105はまた、C1q結合が高く、CDCを阻害する能力も示す。
変異E233P、S267Q、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号13)は、本明細書において1102と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1102は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す(図10)。いくつかの実施形態において、G1102は、C1qへの結合が高く(図28および図29)、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は7.5μg/mLである。
変異E233P、S267D、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号14)は、本明細書において1101と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1101は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す(図11)。いくつかの実施形態において、G1101は、C1qへの結合が高く(図28)、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は5μg/mLである。
変異E233P、S267E、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号16)は、本明細書において1109と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1109は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す(図12)。いくつかの実施形態において、G1109は、C1qへの結合が高いことを示す。
変異E233P、S267H、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号17)は、本明細書において1125と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1125は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す(図16)。いくつかの実施形態において、G1125は、C1qへの結合が高く、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は5μg/mLである。
変異E233P、G236D、S267Q、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号18)は、本明細書において1111と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1111は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す(図13)。いくつかの実施形態において、G1111は、C1qへの結合が高く、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は5μg/mLである。
変異E233P、G236Q、S267D、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号19)は、本明細書において1114と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1114は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す(図14)。いくつかの実施形態において、G1114は、C1qへの結合が高く、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は5μg/mLである。
変異E233P、G236D、S267D、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号20)は、本明細書において1117と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1117は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す(図15)。いくつかの実施形態において、G1117は、C1qへの結合が高く(図29)、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は5μg/mLである。
G1103、1104、1105、1102、1101、1109、1125、1111、1114、および1117に関する上記の結果は、233または236位の変異がFcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIIIaへの結合の阻害をもたらしたことを開示する、Shieldsら(Shields,et al.J.Biol.Chem.,276(9):6591(2001))を考えると、特に驚くべきことであった。これらの結果は、ストラドマーの文脈において、所与の点変異が予想できないことを更に強調する。
変異S267Q、H268F、S324T、およびT299Aを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号21)は、本明細書において1094と呼ばれる。驚くべきことに、いくつかの実施形態において、G1094は、T299A非グリコシル化変異を含むにも関わらず、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す(図17)。いくつかの実施形態において、G1094は、C1qへの結合が高く(図28)、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は12.5μg/mLである。
変異S267D、H268F、S324T、およびT299Aを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号22)は、本明細書において1092と呼ばれる。驚くべきことに、いくつかの実施形態において、G1092は、T299A非グリコシル化変異を含むにも関わらず、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す(図18)。いくつかの実施形態において、G1092は、C1qへの結合が高く(図28)、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は10μg/mLである。
変異S267H、H268F、S324T、およびT299Aを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号23)は、本明細書において1107と呼ばれる。驚くべきことに、いくつかの実施形態において、G1107は、T299A非グリコシル化変異を含むにも関わらず、FcγRI、FcγRIIa、およびFcγRIIbへの結合が強く、FcγRIIIaへの結合がわずかに減少することを示す(図19)。いくつかの実施形態において、G1107は、C1qへの結合が高く、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は12.5μg/mLである。
変異S267E、H268F、S324T、およびT299Aを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号24)は、本明細書において1068と呼ばれる。驚くべきことに、いくつかの実施形態において、G1068は、T299A非グリコシル化変異を含むにも関わらず、FcγRI、FcγRIIa、およびFcγRIIbへの結合が強いことを示す。G1068もFcγRIIIaへの減少した結合を呈する(図20)。いくつかの実施形態において、G1068は、C1qへの結合が高く(図28)、CDCを阻害する能力を示し、おおよそのIC50は10μg/mLである。
変異T299AおよびE430Gを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号25)は、本明細書において1097と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1097は、親ストラドマーの非グリコシル化非六量体バリアントと称され得る。驚くべきことに、いくつかの実施形態において、G1097は、T299A非グリコシル化変異を含むにも関わらず、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIIIaへの結合が強いことを示す(図22)。いくつかの実施形態において、G1097は、GL−2045親ストラドマーよりも強力なCDC阻害を示し、おおよそのIC50は20μg/mLである。いくつかの実施形態において、G1097は、驚くべきことに、親ストラドマー(GL−2045)または親ストラドマーの別の非グリコシル化バリアント(G1099)よりも強いCDC阻害を呈する(図31)。
変異T299Aを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号26)は、本明細書においてG1099と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1099は、親ストラドマーの非グリコシル化非六量体バリアントとも称され得る。驚くべきことに、いくつかの実施形態において、G1099は、T299A非グリコシル化変異を含むにも関わらず、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIIIaへの結合が強いことを示す(図21)。いくつかの実施形態において、G1099は、中程度のCDC阻害を示し(図31)、おおよそのIC50は30μg/mLである。
変異E233P、L234V、L235A、S267E、H268F、S324T、および236位に欠失を含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号29)は、本明細書において1023と呼ばれる。驚くべきことに、いくつかの実施形態において、G1023は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIIIaへの結合が強いことを示す。これらの結果は、233または236位の変異がFcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIIIaへの結合の阻害をもたらしたことを開示する、Shieldsら(Shields,et al.J.Biol.Chem.,276(9):6591(2001))を考えると、特に驚くべきことであった。これらの結果は、ストラドマーの文脈において、所与の点変異が予想できないことを更に強調する。いくつかの実施形態において、G1023は、C1qに強く結合し、CDCを阻害する。
変異L234A、L235A、S267E、H268F、およびS324Tを含むGL−2045背景上のストラドマー(配列番号28)は、本明細書において1032と呼ばれる。驚くべきことに、いくつかの実施形態において、G1032は、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIIIaへの結合が強く、また強いC1q結合(図28)およびCDC阻害を示す。これらの結果は、C1q結合を阻害することが以前に記載された(WO2015/132364、Arduin et al,Molecular Immunology,65(2):456−463(2015)、Boyle et al,Immunity,42(3):580−590(2015)を参照されたい)L234A/L235A変異の存在を考えると、特に驚くべきことである。
変異S267E、H268F、S324T、およびL328Fを含むG019背景上のストラドマー(配列番号27)は、本明細書において1049と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1049は、FcγRI、FcγRIIa、およびFcγRIIbへの結合が強く、わずかに減少したFcγRIIIa結合(図6)、ならびに強いC1q結合およびCDC阻害(図5A)を示す。これらの結果は、C1q結合を阻害することが以前に記載された(WO2015/132364を参照されたい)L234A/L235A変異の存在を考えると、驚くべきことである。更に、L234F変異は、FcγRIIIaへの結合を阻害することが以前に記載された。この効果は多量体化ストラドマーの文脈において観察されないが、G1049のFcγRIIIaへの結合はわずかに減少する。
本開示によって包含される例示的な一般的なストラドマーのアミノ酸配列を、表1に提供する。
六量体の一般的なストラドマー
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の一般的なストラドマーは、G019またはGL−2045などの他の一般的なストラドマーと比較して、六量体多量体化ストラドマーを優先的に形成する。これらの六量体多量体化ストラドマーは、多量体C1q複合体の6つの頭部に相補的な6つの結合部位を提供する。単離されたC1q頭部は、抗体のFc部分に、100μMの親和性で、むしろ弱く結合する(Hughes−Jones&Gardner,Molec.Immun.16,697−701(1979))。しかしながら、抗原表面上の複数のエピトープに結合する抗体は、抗体を凝集し、いくつかのC1q頭部の結合を容易にし、約10nMの改良された親和性をもたらす(Burton et al.,Molec.Immun.22,161−206(1985))。この様式において、本発明の六量体生物模倣物および組成物は、これらのストラドマーがFabを有さず(かつそのためFcのF部分を有さない)、凝集抗体のように抗原表面上の複数のエピトープに結合することができないにも関わらず、C1qへの保持もしくは改良された結合親和性または結合力を示すことができ、補体シンクとして挙動する。本発明の六量体生物模倣物は、IVIG内の凝集体のFc部分または凝集抗体と同様に、高い結合力で補体構成要素C1q、C4、C4a、C3、iC3b、C3a、C3b、C5、またはC5aに結合することができる一方で、インタクト単離免疫グロブリンのFc部分は、これらの補体構成要素に対する低い結合親和性を有し、それらに対する結合力を有さない。したがって、1つの多量体化六量体ストラドマーは、現在利用可能な療法の同等の単位よりも補体活性化の調節に対してより強力な効果を有し得る。
補体C1qの結合および活性化の増加は、病原体への直接結合、または抗体Fabの標的抗原への事前結合の後にC1q結合が続くいずれかに依存すると以前は考えられていた(C.A.Janeway et.al.,Immunobiology:The Immune System in Health and Disease.5th edition)。しかしながら、抗CD38モノクローナル抗体における345位の単一点変異(E435R)は、病原体への直接結合およびCD38への事前結合の両方の不在下で、オプソニン化細胞に対するC1q結合力を5倍増加させ、CDCを10倍増加させることが報告された。430および440での点変異(E430G、S440Y)と組み合わせたこの変異も、ヒト血清において補体を直接活性化した(Diebolder et al.,Science,343,1260−1263(2014))。これらのデータは、標的細胞上に発現された標的抗原への抗体Fab結合が、古典的な補体活性化の必要な第1ステップではなく、標的細胞への抗体結合に関係なく補体活性化の調節の治療機会の可能性を強調することを示す。Diebolderらは、E435R/E430G/S440Y三重変異体による増加した補体活性化が、一部、変異体抗体が溶液中で六量体を形成する能力によるものであり、したがって、六量体C1qタンパク質に対する相補的な対応物を形成することを更に示唆した。ヒトgp−120抗体(IgG1−b12)およびヒト2G12抗体の六量体配置も報告されている(Saphire et al.,Acta Crystallogr D.57,168−171(2001)、Saphire et al.,Science,293,1155−1159(2001)、Wu et al.,Cell Rep.5,1443−1455(2013))。
加えて、未変性IgG1Fc配列の309または310位を変異させることによって作製されるFcの六量体が記載されている(米国特許公開第2015/0218236号)。これらの特定の点変異および尾部としてのIgMCH4ドメインの作用によって、Fcは、一緒になって、FcγRに対する結合力を増加させると考えられる六量体構造を形成することが示されている。しかしながら、これらの化合物は、C1q結合を低減するか、またはFcγRの優先的なC1q結合がなく、一般に、CDCを阻害することができない。WO2015/132364も、309および/または310位の変異により形成され、IgM CH4尾部を含む六量体化合物を記載する。WO2015/132364は、モノクローナル抗体の文脈において特定の点変異を記載する文献に主に基づく異なる機能を有すると予想される一連の変異を更に記載する。しかしながら、本明細書に記載されるように、これらの変異のうちのいくつかは、モノクローナル抗体の文脈において十分に特徴付けられているが、それらは、多量体化ストラドマーの文脈において非常に異なる効果をもたらす。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の生物模倣型化合物は、驚くべきことに、主に六量体、十二量体(例えば、六量体多量体化ストラドマーの二量体)、および/または十八量体(例えば、六量体多量体化ストラドマーの六量体の三量体)を形成する。かかる実施形態において、これらの多量体化ストラドマー組成物は、低濃度で存在し得る低次多量体(例えば、図27にあるように、ホモ二量体および/または二量体および/または三量体および/または四量体および/または五量体)を除去するため、ならびに十八量体よりも大きい多量体を除去するために実質的に精製され得る。いくつかの実施形態において、多量体化ストラドマー組成物の六量体画分は、精製されて、FcγRおよび/または補体タンパク質(例えば、C1q)への保持および/または改良された結合を有する六量体多量体化ストラドマーの濃縮された、または実質的に均一な組成物をもたらす。いくつかの実施形態において、多量体化ストラドマー組成物の十二量体画分は、精製されて、FcγRおよび/または補体タンパク質(例えば、C1q)への保持または改良された結合を有する十二量体多量体化ストラドマーの濃縮された、または実質的に純粋な均一な組成物をもたらす。いくつかの実施形態において、多量体化ストラドマー組成物の十八量体画分は、精製されて、FcγRおよび/または補体タンパク質(例えば、C1q)への保持または改良された結合を有する十八量体多量体化ストラドマーの濃縮された、または実質的に純粋な均一な組成物をもたらす。
本発明者らは、多量体化ストラドマー単位の文脈における点変異T299A/E345R、T299A/E430G/S440Y、およびT299A/E345R/E430G/S440Yが、六量体多量体化ストラドマーの形成、および未変性IgG、親ストラドマー、または親ストラドマーの非グリコシル化非六量体バリアントと比較して、増加した補体結合をもたらすことを見出した。したがって、一態様において、本開示は、点変異T299Aおよび点変異E430G、E345R、および/またはS440Yのうちの1つ以上を含む、多量体化ストラドマー単位およびその多量体化ストラドマーを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、T299A、E430G、E345R、およびS440Y位に点変異を含む、多量体化ストラドマー単位およびそれを含む多量体化ストラドマーを更に提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、T299AおよびE345R位に点変異を含む、多量体化ストラドマー単位およびそれを含む多量体化ストラドマーを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、T229A、E430G、およびS440Y位に点変異を含む、多量体化ストラドマー単位およびそれを含む多量体化ストラドマーを提供する。
299、430、および440位に点変異を有するGL−2045背景上の六量体ストラドマー(配列番号30)は、本明細書ではG1098と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1098は、親ストラドマー(GL−2045)または親ストラドマーの非六量体非グリコシル化バリアント(例えば、G1099およびG1097)よりも強いCDC阻害を呈し(図31)、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIa、およびFcγRIIIaへの結合を保持する(図23)。
299および345位に点変異を有するGL−2045背景上の六量体ストラドマー(配列番号31)は、本明細書ではG1127と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1127は、親ストラドマー(GL−2045)または親ストラドマーの非六量体非グリコシル化バリアント(例えば、G1099およびG1097)よりも強いCDC阻害を呈し図31、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIa、およびFcγRIIIaへの結合を保持する(図25)。
299、345、430、および440位に点変異を有するGL−2045背景上の六量体ストラドマー(配列番号32)は、本明細書ではG1126と呼ばれる。いくつかの実施形態において、G1126は、親ストラドマー(GL−2045)または親ストラドマーの非六量体非グリコシル化バリアント(例えば、G1099およびG1097)よりも強いCDC阻害を呈し(図31)、FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIa、およびFcγRIIIaへの結合を保持する(図24)。例示的な一般的なストラドマーのアミノ酸配列を、表2に示す。変異されたアミノ酸位置は、太字および下線付きテキストで示される。
当業者であれば、画分が特定の分子量のストラドマーを含む場合、高分子量を有する全てのストラドマーを精製することもできる(例えば、ホモ二量体以上、ホモ二量体以上の二量体、三量体以上、六量体以上、または十二量体以上、または十八量体以上)ことを理解するであろう。当業者であれば、最大の分子量画分も標準的な下流製造プロセスを用いて精製して、例えば、一八量体以下または十二量体以下を残すことができることも理解するであろう。タンパク質精製の標準的な下流製造プロセスは当該技術分野で既知であり、限定されないが、サイズ排除クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、フリーフロー電気泳動、親和性クロマトグラフィー、および/または高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を含み得る。これらの方法は、六量体、十二量体、および/または十八量体を含む多量体の任意の組み合わせを選択的に精製し、低次多量体(例えば、ホモ二量体、二量体、三量体、四量体、および/または五量体)の任意の組み合わせを除去するために使用され得る。例えば、いくつかの実施形態において、驚くべきことに、六量体、十二量体、または十八量体を形成する化合物の組成物は、精製されてホモ二量体のみを除去し、多量体化ストラドマーの異種組成物をもたらすことができる。いくつかの実施形態において、驚くべきことに、六量体、十二量体、または十八量体を形成する化合物の組成物は、精製されてホモ二量体、二量体、三量体、四量体、および五量体を除去し、六量体、十二量体、および十八量体の多量体化ストラドマーの異種組成物をもたらすことができる。
いくつかの実施形態において、多量体化ストラドマー組成物の六量体〜十二量体画分(すなわち、6〜12個の多量体化ストラドマー単位から構成される多量体化ストラドマー)は、精製されて、FcγRおよび/または補体タンパク質(例えば、C1q)への保持および/または改良された結合を有する、六量体〜十二量体の多量体化ストラドマーの異種組成物をもたらす。いくつかの実施形態において、多量体化ストラドマー組成物の六量体および十二量体画分は、精製されて、FcγRおよび/または補体タンパク質(例えば、C1q)への保持および/または改良された結合を有する六量体および十二量体の多量体化ストラドマーの濃縮された、または実質的に純粋な異種組成物をもたらす。いくつかの実施形態において、多量体化ストラドマー組成物の六量体〜十八量体画分(すなわち、6〜18個の多量体化ストラドマー単位から構成される多量体化ストラドマー)は、精製されて、FcγRおよび/または補体タンパク質(例えば、C1q)への保持および/または改良された結合を有する、六量体〜十八量体の多量体化ストラドマーの異種組成物をもたらす。いくつかの実施形態において、多量体化ストラドマー組成物の六量体、十二量体、および十八量体画分は、精製されて、FcγRおよび/または補体タンパク質(例えば、C1q)への保持および/または改良された結合を有する六量体、十二量体、および十八量体の多量体化ストラドマーの濃縮された、または実質的に純粋な異種組成物をもたらす。いくつかの実施形態において、多量体化ストラドマー組成物の十二量体画分および十八量体画分は、精製されて、FcγRおよび/または補体タンパク質(例えば、C1q)への保持または改良された結合を有する十二量体および十八量体の多量体化ストラドマーの濃縮された、または実質的に純粋な異種組成物をもたらす。
いくつかの実施形態において、多量体化ストラドマーは、GL−2045と機能的に類似する六量体、十二量体、十八量体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の六量体(および/または十二量体および/または十八量体)多量体化ストラドマー化合物は、親生物模倣物(GL−2045)と比較して、FcγRおよび/または補体(例えば、C1q)への保持または改良された結合を示し、GL−2045と比較して、実質的に高い平均分子量であり、異なる分子量の多量体が少ないという追加の利点を有する。具体的には、本明細書に記載の多量体化ストラドマー化合物(例えば、1098、1126、および1127)は、総タンパク質のパーセンテージとしてGL−2045よりも実質的に高いレベルで六量体レベル以上の多量体を形成する(図27)。したがって、本発明の化合物は、C1qへの結合およびCDCの阻害において活性が低い低次多量体で投与されない。したがって、本発明の化合物は、GL−2045と比較して、必要な用量が低く、かつ/または精製が少なくてもよい。
「免疫調節活性」、「免疫応答の調節」、「免疫系の調節」、および「免疫調節」は、その細胞型内の細胞型の成熟または他の細胞型への成熟を含む、1つ以上の免疫細胞の活性、能力、および相対数を変更することによって、免疫系を改変することを意味する。例えば、免疫調節は、免疫応答の抑制または活性化であり得る。例えば、一態様において、免疫調節は、T細胞またはB細胞における非応答性または耐性の誘導を意味し得る。本明細書で使用される場合、「耐性」という用語は、T細胞もしくはB細胞または免疫応答全体における状態を指し、この状態では、T細胞もしくはB細胞または他の免疫細胞が、その同族抗原、または通常は応答する、抗原、エピトープ、もしくは他のシグナルに応答しない。別の例として、メモリーB細胞の免疫調節は、特定の抗体の産生の同時減少を伴う、ある特定のメモリーB細胞の選択的アポトーシスをもたらす可能性がある。別の例として、免疫調節活性は、IL−6およびIL−8などの自己免疫疾患において一般に上昇する、炎症促進性サイトカインまたはサイトカインの減少をもたらす可能性がある。別の例として、免疫調節活性は、後のTGF−βの分泌および切断を伴う、NKT細胞の活性化をもたらす可能性がある。受容体の活性化を予防するために免疫細胞受容体を遮断することもまた、「免疫調節」の内に包含され、別に「阻害免疫調節」と呼ばれ得る。別の態様において、免疫調節は、免疫応答の改良または活性化であり得る。例えば、免疫調節は、T細胞またはB細胞の活性化を意味し得る。別の例として、未成熟単球の免疫調節は、より成熟した単球、樹状細胞、マクロファージ、または破骨細胞のより大きな集団をもたらすことができ、これらの全てが未成熟単球に由来するものである。別の例として、NK細胞の免疫調節は、改良されたADCCをもたらす可能性がある。別の例として、免疫調節活性は、CD8β/CD11c細胞などの、さもなければ高レベルでは発現されない可能性がある表現型を有する細胞集団の増加をもたらす可能性がある。例えば、免疫細胞受容体は、免疫学的に活性な生物模倣物によって結合され、細胞内シグナリングを活性化して、別に「免疫調節の活性化」と呼ばれる様々な免疫細胞の変化を誘導することができる。
樹状細胞の調節は、例えば、樹状細胞の表面上でのCD86および/またはCD1aの発現の誘導によって、T細胞への抗原提示を促進または阻害し得る。CD1aは、抗原提示細胞、特に樹状細胞の表面上に発現されるMHC−クラスI関連糖タンパク質である。CD1aは、T細胞への脂質抗原の提示に関与する。CD86もまた、抗原提示細胞上に発現され、T細胞に同時刺激を提供する。CD86は、それぞれ活性化シグナルおよび阻害シグナルを送る、T細胞の表面上のCD28およびCTLA−4の両方に対するリガンドである。したがって、CD86およびその同族受容体の発現のレベルは、耐性または特定の免疫応答のどちらが誘導されるかを決定する。好ましい一実施形態において、本発明のストラドマーは、部分的には抗原提示細胞、特に樹状細胞の表面上にCD86およびCD1aの発現を誘導することによって、免疫応答を調節することができる。
単球の成熟の調節とは、成熟樹状細胞(DC)、マクロファージ、または破骨細胞への単球の分化を指す。分化は、成熟の速度または指向を促進するように、および/または分化を受ける単球の数を増加するように、調節され得る。あるいは、分化は、分化の速度および/または分化を受ける細胞の数に関して低減され得る。
薬学的組成物
本明細書に記載されるストラドマー組成物の投与は、経口的、非経口的、または局所的に、任意の一般的な経路を介したものである。例示的な経路としては、経口、経鼻、頬側、直腸、膣、眼、皮下、筋肉内、腹腔内、静脈内、動脈内、腫瘍内、脊髄内、髄腔内、関節内、動脈内、くも膜下、舌下、口腔粘膜、気管支、リンパ管、子宮内、皮下、腫瘍内、縫合糸などの埋め込み型デバイス上もしくは埋め込み型ポリマーなどの埋め込み型デバイス内への統合、硬膜内、皮質内、または皮膚が挙げられるが、これらに限定されない。かかる組成物は通常、本明細書に記載の薬学的に許容される組成物として投与されるだろう。好ましい一実施形態において、単離されたストラドマーは、静脈内または皮下投与される。
本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される担体」という用語は、任意および全ての溶剤、分散媒、コーティング剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤、ならびに吸収遅延剤などを含む。薬学的に活性な物質のためのそのような媒質および薬剤の使用は、当該技術分野において周知である。任意の従来の媒質または薬剤が本発明のベクターまたは細胞と不適合である場合を除いて、治療組成物中でのその使用が企図される。補助的な活性成分もまた、組成物中に組み込まれてもよい。
本発明のストラドマー組成物は、中性または塩の形態で製剤化され得る。薬学的に許容される塩としては、(タンパク質の遊離アミノ基とともに形成された)酸添加塩、ならびに例えば、塩酸もしくはリン酸などの無機酸、または酢酸、シュウ酸、酒石酸、およびマンデル酸などの有機酸とともに形成されたものが挙げられる。遊離カルボキシル基とともに形成された塩はまた、例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、または水酸化第二鉄などの無機塩基、ならびにイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、およびプロカインなどの有機塩基に由来してもよい。
減菌注射溶液は、必要量のストラドマーを、必要に応じて上記に列挙される様々な他の成分を有する適切な溶剤に組み込み、その後、濾過減菌することによって調製される。いくつかの実施形態において、滅菌注射溶液は、筋肉内、皮下、静脈内投与のために製剤化される。一般に、分散液は、様々な減菌活性成分を、基本的な分散媒質および上記に列挙されるものからの必要とされる他の成分を含有する滅菌ビヒクル中に組み込むことによって調製される。滅菌注射溶液の調製のための滅菌粉末の場合、好ましい調製方法は、活性成分に、その事前に滅菌濾過された溶液からの任意の所望される追加成分を加えた粉末をもたらす真空乾燥および凍結乾燥技術である。
更に、一実施形態は、経口投与に好適なストラドマー組成物であり、不活性希釈剤とともに、またはそれなしで薬学的に許容される担体中に提供される。担体は、同化可能または食用であるべきであり、液体、半固体、すなわち、ペースト、または固体担体を含む。任意の従来の媒質、薬剤、希釈剤、または担体が、レシピエント、またはそれに含有されるストラドマー調製物の治療有効性に対して有害である場合を除いて、本発明の方法の実践に使用するための経口投与可能なストラドマー組成物中でのその使用は適切である。担体または希釈剤の例としては、脂肪、油、水、生理食塩溶液、脂質、リポソーム、樹脂、結合剤、および充填剤など、またはそれらの組み合わせが挙げられる。本明細書で使用される場合、「経口投与」という用語は、経口、頬側、経腸、または胃内投与を含む。
一実施形態において、ストラドマー組成物は、任意の簡便かつ実用的な様式で、すなわち、溶液、懸濁、乳化、混合、カプセル封入、マイクロカプセル封入、および吸収などによって担体と組み合わされる。そのような手順は、当業者にとって通例である。
特定の一実施形態において、粉末形態のストラドマー組成物は、半固体もしくは固体担体と組み合わされるか、または完全に混合される。混合は、粉砕などの任意の簡便な様式で実行することができる。胃を通した治療活性の損失、すなわち、胃内での変性から組成物を保護するために、安定剤もまた、混合プロセスにおいて添加されてもよい。経口投与可能な組成物中で使用するための安定剤の例としては、緩衝液、胃酸の分泌に対する拮抗薬、アミノ酸(グリシンおよびリジンなど)、炭水化物(デキストロース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ラクトース、スクロース、マルトース、ソルビトール、マンニトールなど)、ならびにタンパク質分解性酵素阻害剤などが挙げられる。より好ましくは、経口投与される組成物について、安定剤はまた、胃酸の分泌に対する拮抗薬も含んでもよい。
更に、半固体または固体の担体と組み合わされる経口投与用のストラドマー組成物は、硬質もしくは軟質ゼラチンカプセル、錠剤、またはピルへと更に製剤化され得る。より好ましくは、ゼラチンカプセル、錠剤、またはピルは、腸溶コーティングされる。腸溶コーティングは、pHが酸性である胃または腸上部内での組成物の変性を予防する。すなわち、米国特許第5,629,001号を参照されたい。小腸に到達すると、その中の塩基性pHがコーティングを溶解し、組成物が放出されて、腸の細胞、例えば、パイエル板M細胞と相互作用するのを可能にする。
別の実施形態において、粉末形態のストラドマー組成物は、免疫学的に活性な生物模倣物をカプセル封入するか、もしくは免疫学的に活性な生物模倣物が結合されるナノ粒子を作製する材料と組み合わされるか、または完全に混合される。各ナノ粒子は、100ミクロン以下のサイズを有するだろう。ナノ粒子は、さもなければ経口的に生体利用可能ではないであろう免疫学的に活性な生物模倣物の消化器吸収を可能にする粘膜付着特性を有し得る。
別の実施形態において、粉末組成物は、安定剤とともに、またはそれなしで、液体担体(すなわち、水または生理食塩溶液など)と組み合わされる。
使用され得る特定のストラドマー製剤は、カリウムを含まない低張リン酸系緩衝液中の免疫学的に活性な生物模倣型タンパク質の溶液であり、緩衝液の組成は次の通りである:6mMのリン酸二水素ナトリウム一水和物、9mMのリン酸水素ナトリウム七水和物、50mMの塩化ナトリウム、pH7.0+/−0.1。低張緩衝液中の免疫学的に活性な生物模倣型タンパク質の濃度は、10μg/mL〜100mg/mLの範囲であり得る。この製剤は、任意の投与経路(例えば、静脈内投与であるが、これに限定されない)を介して投与され得る。
更に、半固体の担体と組み合わされる局所投与用のストラドマー組成物は、クリームまたはゲル軟膏へと更に製剤化され得る。ゲル軟膏を形成するための好ましい担体は、ゲルポリマーである。本発明のゲル組成物の製造に使用される好ましいポリマーとしては、カルボポール、カルボキシメチルセルロース、およびプルロニックポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。具体的には、粉末Fc多量体組成物は、皮膚上または皮膚下の疾患の治療のための皮膚への適用のために、0.5〜5重量/容量%の強度のCarbopol980などの重合剤を含有する水性ゲルと組み合わされる。本明細書で使用される場合、用語「局所投与」という用語は、皮膚、表皮、皮下、または粘膜表面への適用を含む。
更に、ストラドマー組成物は、皮下または真皮下埋め込み用のポリマーへと製剤化され得る。埋め込み型薬物注入ポリマーの好ましい製剤は、一般に安全とみなされる薬剤であり、例えば、架橋デキストラン(Samantha Hart,Master of Science Thesis,“Elution of Antibiotics from a Novel Cross−Linked Dextran Gel:Quantification”Virginia Polytechnic Institute and State University,June8,2009)、デキストラン−チラミン(Jin,et al.(2010)Tissue Eng.Part A.16(8):2429−40)、デキストラン−ポリエチレングリコール(Jukes,et al.(2010)Tissue Eng.Part A.,16(2):565−73)、またはデキストラン−グルタルアルデヒド(Brondsted,et al.(1998)J.Controlled Release,53:7−13)を含み得る。当業者は、ポリマーまたはヒドロゲル内に固定されたストラドマーを組み込み、孔径を所望の直径に制御することで、多くの類似したポリマーおよびヒドロゲルが形成され得ることを理解するだろう。
製剤化時、溶液は、投薬製剤と適合する様式で、かつ症状の改善または治療をもたらすのに治療的に有効である量で投与される。製剤は、摂取可能な溶液および薬物放出カプセルなどの様々な剤形で容易に投与される。治療される対象の病態によって、投薬量にいくらかの変動が生じ得る。投与責任者は、いずれにしても、個々の対象の適切な用量を決定することができる。更に、ヒトへの投与について、調製物は、FDAの基準および他の類似の規制機関によって要求される減菌性、一般的な安全性、および純度基準を満たす。
投与経路は、治療される疾患の位置および性質により天然に変動し、例えば、皮内、経皮、真皮下、非経口、経鼻、静脈内、筋肉内、鼻腔内、皮下、経皮、気管内、腹腔内、腫瘍内、灌流、洗浄、直接注射、および経口投与を含み得る。
一実施形態において、ストラドマーは、静脈内に、皮下に、経口に、腹腔内に、舌下に、頬側に、経皮に、直腸に、真皮下埋め込みによって、または筋肉内に投与される。特定の実施形態において、ストラドマーは、静脈内に、皮下に、または筋肉内に投与される。一実施形態において、ストラドマーは、約0.01mg/kg〜約1000mg/kgの用量で投与される。更なる一実施形態において、ストラドマーは、約0.1mg/kg〜約100mg/kgで投与される。また更なる一実施形態において、ストラドマーは、約0.5mg/kg〜約50mg/kgで投与される。尚更なる一実施形態において、ストラドマーは、約1mg/kg〜約25mg/kgで投与される。尚更なる一実施形態において、ストラドマーは、約5mg/kg〜約15mg/kgで投与される。ストラドマーは、少なくとも1日1回、毎週、隔週、または毎月投与されてもよい。第1の投薬相が第2の投薬相の約0.1%〜約300%を含む、二相投薬レジメンが使用されてもよい。
更なる一実施形態において、ストラドマーは、1つ以上の追加の医薬製剤および/または治療薬の投与前、投与中、または投与後に投与される。更なる一実施形態において、追加の薬学的に活性な薬剤は、ステロイド;モノクローナル抗体、融合タンパク質、または抗サイトカインなどの生物学的抗自己免疫薬;非生物学的抗自己免疫薬;免疫抑制剤;抗生物質;および抗ウイルス剤;サイトカイン;または別様に免疫調節因子として作用することが可能な薬剤を含む。尚更なる一実施形態において、ステロイドは、プレドニゾン、プレドニゾロン、コルチゾン、デキサメタゾン、モメタゾン、テストステロン、エストロゲン、オキサンドロロン、フルチカゾン、ブデソニド、ベクラメタゾン、アルブテロール、またはレバルブテロールである。尚更なる一実施形態において、モノクローナル抗体は、エクリズマブ、インフリキシマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、トシリズマブ、ゴリムマブ、オファツムマブ、LY2127399、ベリムマブ、ベルツズマブ、メポリズマブ、ネシツムマブ、ニボルマブ、ジヌツキシマブ、セクキヌマブ、エボロクマブ、ブリナツモマブ、ペムブロリズマブ、ラムシルマブ、ベドリズマブ、シルツキシマブ、オビヌツズマブ、アドトラスツズマブ(adotrastuzumab)、ラキシバクマブ、ペルツズマブ、ブレンツキシマブ、イピラムマブ(ipilumumab)、デノスマブ、カナキヌマブ、ウステキヌマブ、カツマキソマブ、ラニビズマブ、パニツムマブ、ナタリズマブ、ベバシズマブ、セツキシマブ、エファリズマブ、オマリズマブ、トイツモマブ(toitumomab)−I131、アレムツズマブ、ゲムツズマブ、トラスツズマブ、パリビズマブ、バシリキシマブ(basilixumab)、ダクリズマブ、アブシキシマブ、ムロノノマブ(murononomab)、またはセルトリズマブである。尚更なる一実施形態において、融合タンパク質は、エタネルセプトまたはアバタセプトである。尚更なる一実施形態において、抗サイトカイン生物製剤は、アナキンラである。尚更なる一実施形態において、抗リウマチ非生物学的薬物は、シクロホスファミド、メトトレキサート、アザチオプリン、ヒドロキシクロロキン、レフルノミド、ミノサイクリン、有機金化合物、ホスタマチニブ、トファシチニブ、エトリコキシブ、またはスルファサラジンである。尚更なる一実施形態において、免疫抑制剤は、シクロスポリンA、タクロリムス、シロリムス、ミコフェノール酸モフェチル、エベロリムス、OKT3、抗胸腺細胞グロブリン、バシリキシマブ、ダクリズムマブ(daclizumumab)、またはアレムツズマブである。尚更なる一実施形態において、ストラドマーは、化学療法薬の投与前、投与中、または投与後に投与される。尚更なる一実施形態において、ストラドマーおよび追加の治療薬は、ともに投与される場合、治療的相乗効果を示す。一実施形態において、ストラドマーは、追加の治療薬の投与前に投与される。別の実施形態において、ストラドマーは、追加の治療薬の投与と同時に投与される。尚別の実施形態において、ストラドマーは、追加の治療薬の投与後に投与される。
一実施形態において、ストラドマーは、埋め込み型デバイスに共有結合的に固定されて、投与される。一実施形態において、ストラドマーは、縫合糸に固定される。別の実施形態において、ストラドマーは、移植片またはステントに固定される。別の実施形態において、ストラドマーは、心臓弁、整形外科的関節置換、または埋め込まれた電子リードに固定される。別の実施形態において、ストラドマーは、埋め込み型マトリックス内に固定され、包埋される。好ましい一実施形態において、ストラドマーは、埋め込み型ヒドロゲル内に固定され、包埋される。一実施形態において、ヒドロゲルは、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、またはアクリル酸ポリマーから構成される。更なる一実施形態において、ストラドマーは、免疫細胞が進入して、固定されたストラドマーと相互作用し、その後、循環に戻るのを可能にするのに十分な大きさの孔径を有するヒドロゲル内に固定されて、投与される。更なる一実施形態において、ヒドロゲルの孔径は、5〜50ミクロンである。好ましい一実施形態において、ヒドロゲルの孔径は、25〜30ミクロンである。
別の実施形態において、ストラドマーは、種特異的またはキメラストラドマー分子を用いて、ヒト、非ヒト霊長類(例えば、サル、ヒヒ、およびチンパンジー)、マウス、ラット、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、ブタ、ウサギ、ヤギ、シカ、ヒツジ、フェレット、スナネズミ、モルモット、ハムスター、コウモリ、鳥類(例えば、ニワトリ、シチメンチョウ、およびアヒル)、魚類、ならびに爬虫類を治療するために投与される。別の実施形態において、ヒトは、成人または子供である。尚別の実施形態において、ストラドマーは、補体媒介疾患を予防するために投与される。更なる一実施形態において、ストラドマーは、ペットおよび家畜におけるワクチン関連自己免疫病態を予防するために投与される。
本明細書で使用される場合、「非経口投与」という用語は、化合物が腸を介した吸収を伴うことなく対象に吸収される任意の投与形態を含む。本発明において使用される例示的な非経口投与としては、筋肉内、静脈内、腹腔内、腫瘍内、眼内、経鼻、または関節内投与が挙げられるが、これらに限定されない。
加えて、本発明のストラドマーは任意で、別の医薬品の前、その間、またはその後に投与されてもよい。
以下は、具体的な例示的疾患について示される、様々な医薬製剤カテゴリー、および好ましい投与経路の具体的な例である。
頬側または舌下溶解性錠剤:狭心症、結節性多発性動脈炎。
静脈内、筋肉内、または皮下:重症筋無力症、溶血性尿毒症症候群(HUS)、非定型溶血性尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)、膜性腎症、視神経脊髄炎、同種移植片の抗体媒介拒絶、ループス腎炎、膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)、特発性血小板減少性紫斑病、封入体筋炎、異常タンパク性IgM脱髄性多発ニューロパチー、壊死性筋膜炎、天疱瘡、壊疽、皮膚筋炎、肉芽腫、リンパ腫、敗血症、再生不良性貧血、多系統臓器不全、多発性骨髄腫および意義不明のモノクローナル免疫グロブリン血症、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー、炎症性ミオパチー、血栓性血小板減少性紫斑病、筋炎、貧血、腫瘍、溶血性貧血、脳炎、脊髄炎、ヒトT細胞リンパ球向性ウイルス−1型に特に関連する脊髄症、白血病、多発性硬化症および視神経炎、喘息、表皮壊死融解症、ランバート・イートン筋無力症症候群、重症筋無力症、ニューロパチー、ブドウ膜炎、ギラン・バレー症候群、移植片対宿主病、全身硬直症候群、抗Yo抗体を伴う傍腫瘍性小脳変性症、傍腫瘍性脳脊髄症および抗Hu抗体を伴う感覚性ニューロパチー、全身性血管炎、全身性エリテマトーデス、自己免疫性糖尿病ニューロパチー、急性特発性自律神経障害ニューロパチー、フォークト・小柳・原田症候群、多巣性運動ニューロパチー、抗/GMl関連下位運動ニューロン症候群、脱髄、膜性増殖性糸球体腎炎、心筋症、川崎病、リウマチ性関節炎、ならびにエヴァンス症候群IM−ITP、CIDP、MS、皮膚筋炎、重症筋無力症、筋ジストロフィー。本明細書で使用される場合、「静脈内投与」という用語は、静脈内注射または注入を介して、本発明の化合物または組成物を全身循環に送達するための全ての技術を含む。
皮膚ゲル、ローション、クリーム、またはパッチ:白斑、帯状疱疹、挫瘡、口唇炎。
直腸坐剤、ゲル、または注入:潰瘍性大腸炎、痔核炎症。
経口、ピルとして、トローチ、カプセル化、または腸溶性コーティングを伴う:クローン病、セリアックスプルー、過敏性腸症候群、炎症性肝疾患、バレット食道。
皮質内:癲癇、アルツハイマー病、多発性硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病。
腹腔内注入または埋め込み:子宮内膜症。
膣内ゲルまたは坐剤:細菌性、トリコモナス性、または真菌性膣炎。
医療デバイス:冠動脈ステント上へのコーティング、人工関節。
一般的なストラドマーの治療用途
一実施形態において、自己免疫疾患、炎症性疾患、または補体媒介疾患もしくは病態などの疾患もしくは病態の治療または予防方法であって、IgG1 Fcドメインおよび多量体化ドメインを含むストラドマーを、それを必要とする対象に投与することを含む、方法が提供される。いくつかの実施形態において、実施形態、ストラドマーは六量体を優先的に形成する。いくつかの実施形態において、ストラドマーは、非変性免疫グロブリンFc、親ストラドマー、または親ストラドマーの非グリコシル化バリアントと比較して、改良されたFcγRおよび/または補体結合を呈する。
合理的な設計ならびにインビトロおよびインビボでの検証に基づいて、本発明のストラドマーは、炎症性疾患および障害の治療のための、ならびにアレルギー、癌、自己免疫疾患、感染性疾患、および炎症性疾患のための生物免疫療法などの様々な他の文脈における免疫機能の改変のための、重要な生物製剤としての役割を果たすだろう。本明細書に開示の免疫学的に活性な生物模倣物による治療に好適な医学的病態としては、補体活性の増加または不適切な補体活性を含む、補体活性化または補体媒介エフェクター機能によって引き起こされるか、またはそれに関連付けられる任意の疾患が挙げられる。そのような医学的病態は、エクリズマブなどの補体結合薬で現在または以前に治療されているものを含む。エクリズマブは、補体タンパク質C5(古典的補体経路においてC1およびC1qの下流にある補体タンパク質)に結合し、その切断および後の補体媒介細胞溶解を阻害する。本発明の生物模倣物は、当該技術分野において既知である他の補体結合薬に対する、安全かつ有効な代替物を提供する。例えば、いくつかの実施形態において、本発明の生物模倣物は、古典的補体経路のC1複合体における第1の下位単位であるC1qに結合する。免疫学的に活性な生物模倣物による治療に好適な医学的病態としては、重症筋無力症、溶血性尿毒症症候群(HUS)、非定型溶血性尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)、膜性腎症、視神経脊髄炎、同種移植片の抗体媒介拒絶、ループス腎炎、黄斑変性、鎌状赤血球症、および膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書に記載の免疫学的に活性な生物模倣物による治療に好適な追加の医学的病態は、現在通例的にhIVIGを含む広域免疫抑制療法によって治療されているもの、またはhIVIGが自己免疫性血球減少症、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー、ギラン・バレー症候群、重症筋無力症、抗第VIII因子自己免疫疾患、皮膚筋炎、脈管炎、およびブドウ膜炎などの、hIVIGが臨床的に有用であると見出されているもの(van der Meche et al.,N.Engl.J.”Med.“326,1123(1992)、P.Gajdos et al,Lancet i,406(1984)、Sultan et al.,Lancet ii,765(1984)、Dalakas et al.,N.Engl.J.”Med.“329,1993(1993)、Jayne et al.,Lancet 337,1137(1991)、LeHoang et al.,Ocul.Immunol.Inflamm.8,49(2000)を参照されたい)、ならびにモノクローナル抗体が使用され得るか、もしくは臨床用途において既に使用されている、癌または炎症性疾患病態を含む。
本発明の主題である、化合物によって効果的に治療され得るそれらの中に含まれる病態は、サイトカインネットワークの不均衡を伴う炎症性疾患、病原性自己抗体もしくは自己侵襲的T細胞によって媒介される自己免疫性障害、または慢性再発性の自己免疫性、炎症性、もしくは感染性疾患もしくはプロセスの急性期もしくは慢性期を含む。ある特定の実施形態において、本発明のストラドマーは、対象の疼痛を制御、管理、予防、または治療する際に使用され得る。「疼痛」とは、対象の身体における不快感および/または不愉快な感覚を指す。疼痛の重症度は軽度〜重度の範囲であり、疼痛頻度は、時折、稀、頻繁、または定期的であり得る。更に、疼痛症状は、急性疼痛または慢性に分類され得る。いくつかの実施形態において、疼痛は、侵害受容性疼痛(すなわち、組織損傷によって引き起こされる疼痛)、神経障害性疼痛、または心因性疼痛であり得る。いくつかの実施形態において、侵害受容性疼痛は、疾病病因に起因する外傷、感染、または損傷によって引き起こされ得る。いくつかの実施形態において、疼痛は、疾患(例えば、本明細書に記載の炎症性疾患、自己免疫疾患、補体媒介疾患、または癌)によって引き起こされるか、またはそれに関連する。特定の実施形態において、本発明のストラドマーは、本明細書に記載の疾患または障害に関連するか、またはそれによって引き起こされる疼痛の治療に使用され得る。
加えて、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病、心筋梗塞、脳卒中、B型肝炎、C型肝炎、ヒト免疫不全ウイルス関連炎症、副腎白質ジストロフィー、ならびに癲癇障害、特にラスムッセン症候群、ウエスト症候群、およびレノックス・ガストー症候群を含むウイルス感染後の脳炎に関連すると考えられるものなどの、補体に関与する炎症性構成要素を有する他の医学的病態が、ストラドマーによる治療から恩恵を受けるだろう。
本明細書に記載される単離されたストラドマーを使用する療法に対する一般的なアプローチは、治療有効量の単離された免疫学的に活性な生物摸倣物を疾患または病態を有する対象に投与して、治療をもたらすことである。いくつかの実施形態において、疾患または病態は、サイトカインネットワークの不均衡を伴う炎症性疾患、病原性自己抗体もしくは自己侵襲的T細胞によって媒介される自己免疫性障害、または慢性再発性の疾患もしくはプロセスの急性期または慢性期として広く分類され得る。
本明細書で使用される場合、「治療する」および「治療」という用語は、対象が疾患もしくは病態、または疾患もしくは病態の症状の改善を有するように、治療有効量の本発明のストラドマーを対象に投与することを指す。改善は、疾患もしくは病態、または疾患もしくは病態の症状の任意の改善または治療である。改善は、観察可能または測定可能な改善であっても、対象の一般的な健康感覚の改善であってもよい。したがって、当業者は、治療が疾患病態を改善し得るが、疾患の完全な治癒ではない可能性があることを理解する。具体的には、対象における改善は、炎症の減少;C反応性タンパク質などの炎症研究用マーカーの減少;自己抗体などの自己免疫マーカーの改善、または血小板数、白血球数、もしくは赤血球数などの改善、発疹もしくは紫斑の減少、衰弱、しびれ、もしくは刺痛の減少、高血糖症の患者におけるグルコースレベルの増加、関節痛、炎症、腫れ、もしくは分解の減少、痙攣および下痢の頻度および量の減少、狭心症の減少、組織炎症の減少、または発作頻度の減少のうちの1つ以上によって証拠付けられる、自己免疫の減少;癌腫瘍負荷量の減少、腫瘍の進行までの時間の増加、癌の痛みの減少、生存期間の増加または生活の質の改善;あるいは骨粗鬆症の進行の遅延または改善のうちの1つ以上を含み得る。
本明細書で使用される場合、「治療有効量」という用語は、疾患または病態の症状の改善または治療をもたらす量を指す。
本明細書で使用される場合、「予防」とは、疾患の症状の完全な予防、疾患の症状の発症の遅延、または後に発症した疾患症状の重症度の低下を意味し得る。
本明細書で使用される場合、「対象」という用語は、本発明のストラドマーが本明細書に記載される方法に従って投与される、任意の哺乳動物対象を意味するように取られる。特定の一実施形態において、本開示の方法は、ヒト対象を治療するために用いられる。本開示の方法はまた、非ヒト霊長類(例えば、サル、ヒヒ、およびチンパンジー)、マウス、ラット、ウシ、ウマ、ネコ、イヌ、ブタ、ウサギ、ヤギ、シカ、ヒツジ、フェレット、スナネズミ、モルモット、ハムスター、コウモリ、鳥類(例えば、ニワトリ、シチメンチョウ、およびアヒル)、魚類、ならびに爬虫類を治療して、種特異的またはキメラストラドマー分子を産生するために用いられてもよい。
いくつかの実施形態において、本発明のストラドマーは、補体媒介疾患を治療するために使用される。本明細書で使用される場合、「補体媒介疾患」および「補体関連疾患」とは、補体系が役割を果たす疾患および病態を指す。例えば、補体媒介疾患としては、補体系の活性化の異常を伴う疾患が挙げられる。いくつかの実施形態において、補体媒介疾患は、補体カスケードの阻害によって、治療、予防、または低減することができる。補体関連疾患は、当該技術分野において既知であり、寒冷凝集素症、溶血性貧血;重症筋無力症、溶血性尿毒症症候群(HUS)、非定型溶血性尿毒症症候群(aHUS)、志賀毒素E.coli関連溶血性尿毒症症候群(STEC−HUS)、全身性血栓性微小血管症(TMA)、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)、視神経脊髄炎、再発性視神経脊髄炎(NMO)、移植同種移植片の抗体媒介拒絶、バラケル−ジーモンス症候群、喘息、エリテマトーデス、自己免疫性心臓疾患、多発性硬化症、炎症性腸疾患、虚血再灌流障害、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、脊髄損傷、H因子(Y402H)関連黄斑変性、加齢黄斑変性(AMD)を含む黄斑変性、伝性血管性浮腫、ならびに膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)、リウマチ性関節炎(RA)、急性呼吸促迫症候群(ARDS)、心肺バイパス手術中の補体活性化、皮膚筋炎、天疱瘡、ループス腎炎、膜性腎症、糸球体腎炎および脈管炎、IgA腎症、急性腎不全、クリオグロブリン血症、抗リン脂質抗体症候群、ブドウ膜炎、糖尿病網膜症、血液透析、慢性閉塞性肺症候群(COPD)、ならびに誤嚥性肺炎を含むが、限定されない。補体関連疾患はまた、様々な他の自己免疫性、炎症性、免疫学的、神経学的、リウマチ性、または感染病原体関連疾患を含み得る。
一実施形態において、本発明のストラドマーは、他の補体結合分子と比較して、優れた安全性および有効性を提供する。更なる一実施形態において、本発明のストラドマーは、抗C5抗体エクリズマブと比較して、優れた安全性および有効性を呈する。
補体阻害は、抗体媒介疾患を減少することが示されている(例えば、Stegall et al.,American Journal of Transplantation 2011 Nov;11(1):2405−2413を参照されたい)。本発明のストラドマーはまた、抗体によって媒介される疾患または病態を治療するためにも使用することができる。自己抗体は、多くの既知の自己免疫疾患を媒介し、多数の他の自己免疫疾患においてある役割を果たす可能性が高い。本発明のストラドマーが使用され得る、認識されている抗体媒介疾患としては、グッドパスチャー病を含む抗糸球体基底膜抗体媒介腎炎;固形臓器移植における抗ドナー抗体(ドナー特異的同種抗体);視神経脊髄炎における抗アクアポリン−4抗体;神経性筋強直症、辺縁系脳炎、およびモルヴァン症候群における抗VGKC抗体;重症筋無力症における抗ニコチン性アセチルコリン受容体および抗MuSK抗体;ランバート・イートン筋無力症症候群における抗VGCC抗体;多くの場合腫瘍に関連する辺縁系脳炎における抗AMPAR抗体および抗GABA(B)R抗体;全身硬直症候群または過剰驚愕症における抗GlyR抗体;再発性自然流産、ヒューズ症候群、および全身性エリテマトーデスにおける抗リン脂質抗体、抗カルジオリピン抗体、および抗β糖タンパク質抗体;全身硬直症候群、自己免疫性小脳性運動失調症、または辺縁系脳炎における抗グルタミン酸デカルボキシラーゼ抗体;多くの場合卵巣奇形腫に関連するが、非傍腫瘍性でもあり得る、多くの場合青年および子供における、顕著な運動障害を伴う辺縁および皮質下特徴の両方を含む、新たに記載された症候群における抗NMDA受容体抗体;全身性エリテマトーデスにおける抗二本鎖DNA抗体、抗一本鎖DNA抗体、抗RNA抗体、抗SM抗体、および抗C1q抗体;抗Ro、抗La、抗Scl70、抗Jo−1を含む、強皮症、シェーグレン症候群、および多発性筋炎を含む結合組織病における抗核抗体および抗核小体抗体;リウマチ性関節炎における抗リウマトイド因子抗体;結節性多発性動脈炎における抗B型肝炎表面抗原抗体;CREST症候群における抗セントロメア抗体;心内膜炎における、またはそのリスクとしての抗連鎖球菌抗体;橋本甲状腺炎における抗サイログロブリン抗体、抗甲状腺ペルオキシダーゼ抗体、および抗TSH受容体抗体;混合性結合組織病および全身性エリテマトーデスにおける抗U1RNP抗体;ならびに天疱瘡における抗デスモグレイン抗体および抗ケラチノサイト抗体が挙げられるが、これらに限定されない。
特に、本発明のストラドマーは、うっ血性心不全(CHF)、血管炎、酒さ、挫瘡、湿疹、心筋炎および心筋の他の病態全身性エリテマトーデス、糖尿病、脊椎症、滑膜線維芽細胞、ならびに骨髄間質;骨喪失;パジェット病、骨巨細胞腫;多発性骨髄腫;乳癌;廃用性骨減少症;栄養失調、歯周病、ゴーシェ病、ランゲルハンス細胞組織球症、脊髄損傷、急性化膿性関節炎、骨軟化症、クッシング症候群、単骨性線維性骨異形成症、多骨性線維性骨異形成症、歯周再建、および骨折;サルコイドーシス;溶骨性骨癌、肺癌、腎臓癌、および直腸癌;骨転移、骨痛管理、および液性悪性高カルシウム血症、強直性脊椎炎、ならびに他の脊椎関節症;移植拒絶、ウイルス感染、血液腫瘍、および腫瘍様病態、例えば、ホジキンリンパ腫;非ホジキンリンパ腫(バーキットリンパ腫、小リンパ球性リンパ腫/慢性リンパ球性白血病、菌状息肉腫、マントル細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、辺縁帯リンパ腫、毛様細胞白血病、およびリンパ形質細胞性白血病)、リンパ球前駆細胞の腫瘍(B細胞急性リンパ芽球性白血病/リンパ腫およびT細胞急性リンパ芽球性白血病/リンパ腫を含む)、胸腺腫、成熟T細胞およびNK細胞の腫瘍(末梢T細胞白血病、成人T細胞白血病/T細胞リンパ腫、および大顆粒リンパ球性白血病を含む)、ランゲルハンス細胞組織球症、骨髄腫瘍(急性骨髄性白血病(成熟を伴うAML、分化を伴わないAML、急性前骨髄球性白血病、急性骨髄単球性白血病、および急性単球性白血病を含む)など)、骨髄異形成症候群、および慢性骨髄増殖性疾患(慢性骨髄性白血病を含む)、中枢神経系の腫瘍、例えば、脳腫瘍(神経膠腫、神経芽細胞腫、星状細胞腫、髄芽腫、上衣腫、および網膜芽細胞腫)、固形腫瘍(鼻咽頭癌、基底細胞癌、膵癌、胆管癌、カポジ肉腫、精巣癌、子宮癌、膣癌、もしくは子宮頸癌、卵巣癌、原発性肝癌、または子宮内膜癌)、血管系の腫瘍(血管肉腫および血管周囲細胞腫))、または他の癌を含むが、これらに限定されない病態を治療するために使用することができる。
本明細書において、「癌」とは、典型的には、未制御の細胞成長を特徴とする、哺乳動物における生理学的病態を指すか、またはそれを説明する。癌の例としては、細胞腫、リンパ腫、芽細胞腫、肉腫(脂肪肉腫、骨原性肉腫、血管肉腫、内皮肉腫(endotheliosarcoma)、平滑筋肉腫、脊索腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫(lymphangioendotheliosarcoma)、横紋筋肉腫、線維肉腫、粘液肉腫、および軟骨肉腫を含む)、神経内分泌腫瘍、中皮腫、滑膜腫、神経鞘腫、髄膜腫、腺癌、黒色腫、および白血病またはリンパ性悪性腫瘍が挙げられるが、これらに限定されない。かかる癌のより具体的な例としては、扁平上皮細胞癌(例えば、上皮扁平上皮細胞癌)、肺癌(lung cancer)(小細胞肺癌(small−cell lung cancer)、非小細胞肺癌、肺腺癌および肺扁平上皮癌、小細胞肺癌(small cell lung carcinoma)を含む)、腹膜の癌、肝細胞癌、胃癌(gastric cancer)または胃癌(stomach cancer)(消化管癌を含む)、膵癌、膠芽腫、子宮頸癌、卵巣癌、肝臓癌(liver cancer)、膀胱癌、肝細胞癌、乳癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌または子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌(kidney cancer)または腎臓癌(renal cancer)、前立腺癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝細胞癌、肛門癌、陰茎癌、精巣癌、食道癌、胆道腫瘍、ユーイング腫瘍、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、脂腺癌、乳頭癌、乳頭腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支癌、腎細胞癌、胆管癌、絨毛腫、精上皮腫、胎生期癌、ウィルムス腫瘍、精巣腫瘍、肺癌(lung carcinoma)、膀胱癌、上皮内癌、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽細胞腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起神経膠腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫、白血病、リンパ腫、多発性骨髄腫、ワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症、骨髄異形成疾患、重鎖病、神経内分泌腫瘍、神経鞘腫、および他の癌腫、ならびに頭頸部癌が挙げられる。
本発明のストラドマーは、自己免疫疾患を治療するために使用することができる。本明細書で使用される場合、「自己免疫疾患」という用語は、80を超える様々な群の疾患および病態を指す。これらの疾患および病態の全てにおいて、根本的な問題は、身体の免疫系が身体自体を攻撃することである。自己免疫疾患は、結合組織、神経、筋肉、内分泌系、皮膚、血液、ならびに呼吸器系および消化器系を含む、全ての主要な身体系に影響を与える。自己免疫疾患はとしては、例えば、全身性エリテマトーデス、リウマチ性関節炎、多発性硬化症、重症筋無力症、および1型糖尿病が挙げられる。
本発明の組成物および方法を使用して治療可能な疾患または病態は、鎌状赤血球症、特発性血小板減少性紫斑病、同種免疫性/自己免疫性血小板減少症、後天性免疫性血小板減少症、自己免疫性好中球減少症、自己免疫性溶血性貧血、パルボウイルスB19関連赤血球無形成、後天性抗第VIII因子自己免疫、後天性フォン・ヴィルブランド病、多発性骨髄腫および意義不明のモノクローナル免疫グロブリン血症、敗血症、再生不良性貧血、赤芽球癆、ダイアモンド・ブラックファン貧血、新生児溶血性疾患、免疫媒介好中球減少症、血小板輸血不応状態、新生児の輸血後紫斑病、溶血性尿毒症症候群、全身性血管炎、血栓性血小板減少性紫斑病、またはエヴァンス症候群を含むが、これらに限定されない、血液免疫学的プロセスであり得る。
疾患または病態はまた、ギラン・バレー症候群、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー、異常タンパク性IgM脱髄性多発ニューロパチー、ランバート・イートン筋無力症症候群、重症筋無力症、多巣性運動ニューロパチー、抗/GMl関連下位運動ニューロン症候群、脱髄、多発性硬化症および視神経炎、全身硬直症候群、抗Yo抗体を伴う傍腫瘍性小脳変性症、傍腫瘍性脳脊髄症、抗Hu抗体を伴う感覚性ニューロパチー、癲癇、脳炎、脊髄炎、ヒトT細胞リンパ球向性ウイルス−1型に特に関連する脊髄症、自己免疫性糖尿病ニューロパチー、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、または急性特発性自律神経障害ニューロパチーを含むが、これらに限定されない、神経免疫学的プロセスでもあり得る。
疾患または病態はまた、難聴または視力低下に関連する炎症または自己免疫でもあり得る。例えば、疾患または病態は、騒音性難聴または加齢性難聴などの自己免疫関連難聴であっても、補聴器(例えば、蝸牛埋め込み)などのデバイスの埋め込みに関連付けられるものであってもよい。いくつかの実施形態において、本明細書に提供される組成物は、デバイスの埋め込みの前、それと同時、またはその後に対象に投与されてもよい。
疾患または病態はまた、川崎病、リウマチ性関節炎、フェルティー症候群、ANCA陽性血管炎、自発性多発性筋炎、皮膚筋炎、抗リン脂質症候群、再発性自然流産、全身性エリテマトーデス、若年性特発性関節炎、レイノー病、CREST症候群、またはブドウ膜炎を含むが、これらに限定されない、リウマチ性疾患プロセスでもあり得る。
疾患または病態はまた、中毒性表皮壊死融解症、壊疽、肉芽腫、自己免疫性皮膚水疱病(尋常性天疱瘡、水疱性類天疱瘡、落葉性天疱瘡を含む)、白斑、連鎖球菌毒素ショック症候群、強皮症、全身性硬化症(びまん性および限局型皮膚全身性硬化症を含む)、またはアトピー性皮膚炎(特にステロイド依存性)を含むが、これらに限定されない、皮膚免疫学的疾患プロセスでもあり得る。
疾患または病態はまた、封入体筋炎、壊死性筋膜炎、炎症性ミオパチー、筋炎、抗デコリン(BJ抗原)筋炎、傍腫瘍性壊死性筋炎、X連鎖性空胞化筋炎、ペナシラミン誘導性多発性筋炎、アテローム性動脈硬化症、冠動脈疾患、または心筋症を含むが、これらに限定されない、筋骨格免疫学的疾患プロセスでもあり得る。
疾患または病態はまた、悪性貧血、自己免疫性慢性活動性肝炎、原発性胆汁性肝硬変、セリアック病、疱疹状皮膚炎、特発性肝硬変、反応性関節炎、クローン病、ウィップル病、潰瘍性大腸炎、または硬化性胆管炎を含むが、これらに限定されない、消化器免疫学的疾患プロセスでもあり得る。
疾患または病態はまた、移植片対宿主病、移植片の抗体媒介拒絶、骨髄移植後拒絶、感染性疾患後の炎症、リンパ腫、白血病、腫瘍、喘息、抗ベータ細胞抗体を伴う1型糖尿病、シェーグレン症候群、混合性結合組織病、アジソン病、フォークト・小柳・原田症候群、膜性増殖性糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、グレーブス病、橋本甲状腺炎、ウェゲナー肉芽腫症、顕微鏡的多発動脈炎(micropolyarterits)、チャーグ・ストラウス症候群、結節性多発性動脈炎、または多系統臓器不全でもあり得る。
本明細書で使用される場合、「アレルギー」とは、IgEによって媒介される全ての免疫反応、およびIgE媒介反応を模倣する反応を含む。アレルギーは、IgE免疫応答またはIgE様免疫応答を引き起こす、タンパク質、ペプチド、炭水化物、およびこれらの組み合わせを含むアレルゲンによって誘導される。例示的なアレルギーとしては、ナッツアレルギー、花粉アレルギー、および虫刺されアレルギーが挙げられる。例示的なアレルゲンとしては、ツタウルシおよびオークのウルシオール;ハウスダスト抗原;カバノキ花粉構成成分Bet v1およびBet v2;セロリの15kd抗原;リンゴ抗原Mal d1;モモのPru p3;チモシー牧草花粉アレルゲンPhl p1;ライグラスのLol p3、Lol pI、またはLol pV;ギョウギシバのCyn d1;イエダニアレルゲン、イエダニDer p1、Der p2、またはDer f1;グルテンのα−グリアジンおよびγ−グリアジンエピトープ;ハチ毒ホスホリパーゼA2;ピーナッツのAra h1、Ara h2、およびAra h3エピトープが挙げられる。
本発明は、感染病原体によって引き起こされる疾患の治療に有効な方法および組成物を更に含む。感染病原体としては、細菌性、菌性、寄生虫性、およびウイルス性病原体が挙げられるが、これらに限定されない。そのような感染病原体の例としては、以下、ブドウ球菌、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、大腸菌、連鎖球菌科、ナイセリア科(neisseriaaceae)、球菌、腸内細菌科、腸球菌、バンコマイシン耐性腸球菌、クリプトコッカス、ヒストプラズマ、アスペルギルス、シュードモナス科、ビブリオ科、カンピロバクター、パスツレラ科、ボルデテラ、フランシセラ、ブルセラ、レジオネラ科、バクテロイデス科、グラム陰性桿菌、クロストリジウム、コリネバクテリウム、プロピオニバクテリウム、グラム陽性桿菌、炭疽菌、アクチノミセス、ノカルジア、マイコバクテリア、トレポネーマ、ボレリア、レプトスピラ、マイコプラズマ、ウレアプラズマ、リケッチア、クラミジア、カンジダ、全身性真菌症、日和見真菌症、原生動物、線形動物、吸虫、条虫、アデノウイルス、ヘルペスウイルス(例えば、単純ヘルペスウイルスおよびエプスタイン・バーウイルス、ならびに帯状疱疹ウイルスを含む)、ポックスウイルス、パポーウイルス、肝炎ウイルス(例えば、B型肝炎ウイルスおよびC型肝炎ウイルスを含む)、パピローマウイルス、オルソミクソウイルス(例えば、インフルエンザA、インフルエンザB、およびインフルエンザCを含む)、パラミクソウイルス、コロナウイルス、ピコルナウイルス、レオウイルス、トガウイルス、フラビウイルス、ブニヤウイルス科、ラブドウイルス、ロタウイルス、呼吸系発疹ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、ならびにレトロウイルスが挙げられる。例示的な感染性疾患としては、カンジダ症、カンジダ血症、アスペルギルス症、連鎖球菌性肺炎、連鎖球菌性の皮膚および中咽頭の病態、グラム陰性敗血症、結核、単核球症、インフルエンザ、呼吸器合胞体ウイルスによって引き起こされる呼吸器疾患、マラリア、住血吸虫症、ならびにトリパノソーマ症が挙げられるが、これらに限定されない。
別の実施形態において、本明細書に記載されるストラドマーは、血液が患者から引き出され、患者に再び導入される前に約30分〜約3時間の期間、ストラドマー(複数可)と一過的に接触するプライミング系において利用することができる。この形態の細胞療法において、患者自身のエフェクター細胞を、エキソビボでマトリックス上に固定されるストラドマーに曝露して、エフェクター細胞のストラドマーへの曝露を通してエフェクター細胞を調節する。その後、調節されたエフェクター細胞を含む血液が再び患者に注入される。そのようなプライミング系は、多数の臨床的および治療的用途を有し得る。
本明細書に開示されるストラドマーはまた、様々な文脈における免疫系応答を改変して、免疫応答プロファイルにおける特定の変化に影響を与えるように容易に適用することもできる。対象における免疫応答の改変または調節とは、免疫応答の比率または構成要素を増加、減少、または変更することを指す。例えば、サイトカインの産生または分泌レベルは、FcRと、補体に結合し、それらの受容体と相互作用するように設計されたストラドマーとの適切な組み合わせとともに、補体を標的とすることによって、所望に応じて増加または減少させることができる。抗体産生がまた増加または減少され得ても、2つ以上のサイトカインまたは免疫細胞受容体の比率が変更され得ても、追加の種類のサイトカインまたは抗体の産生が引き起こされてもよい。
好ましい一実施形態において、自己免疫性または炎症性疾患を有する対象は、本明細書に記載される治療有効量のストラドマーを対象に投与するステップを含むことで、彼らの免疫応答が改変され、治療有効量のストラドマーは、対象における免疫応答を改変する。理想的には、この介入は、対象における疾患または病態を治療する。改変された免疫応答は、応答の増加または減少であってもよく、IL−6、IL−10、IL−8、IL−23、IL−7、IL−4、IL−12、IL−13、IL−17、TNF−α、およびIFN−αのうちのいずれかのレベルを含む、サイトカインレベルの改変を伴ってもよい。好ましい一実施形態において、療法に応答して、Il−6またはIL−8が減少する。特に好ましい一実施形態において、療法に応答して、IL−6およびIL−8が減少する。しかしながら、本発明は、記載される生物摸倣物のいかなる特定の作用機構によっても限定されない。改変された免疫応答は、対象における改変された自己抗体レベルであってもよい。改変された免疫応答は、対象における改変された自己侵襲的T細胞レベルであってもよい。
例えば、自己免疫疾患におけるTNF−αの産生量の低減は、治療効果を有し得る。この実用的な用途は、尋常性乾癬、リウマチ性関節炎、乾癬性関節炎、クローン病、潰瘍性大腸炎、および強直性脊椎炎を治療することが臨床的に証明されている抗TNF−α抗体療法(例えば、REMICADE(登録商標))である。これらの自己免疫疾患は異なる病因を有するが、炎症および免疫細胞活性に関連する疾患プロセスの重要な免疫学的構成要素を共有する。同様に、TNF−α産生を低減させるように設計されたストラドマーは、これらおよび多くの他の自己免疫疾患に有効だろう。改変された免疫応答プロファイルはまた、例えば、対象自身の組織を標的とする自己抗体の抗体産生の低減、または対象における自己侵襲的T細胞レベルの改変をもたらすための、直接的または間接的な調節であってもよい。例えば、多発性硬化症は、IFN−β療法によって治療することができる、自己反応性T細胞を伴う自己免疫障害である。例えば、Zafranskaya M,et al.,Immunology 2007 May;121(l):29−39を参照されたい。同様に、自己反応性T細胞レベルを低減させるためのストラドマー設計は、多発性硬化症に有効であり、自己反応性T細胞を伴う他の自己免疫疾患に有効であり得る。
本明細書に記載のストラドマーを使用して、樹状細胞、マクロファージ、破骨細胞、単球、もしくはNK細胞を含む免疫細胞からの共刺激分子の発現を調節すること、またはこれらの同一の免疫細胞において、分化、成熟、もしくはサイトカイン(インターロイキン−12(IL−12)を含む)分泌を阻害すること、またはインターロイキン−10(IL−10)、もしくはインターロイキン−6(IL−6)、もしくはIL−1Rαを含むサイトカイン分泌を増加することができる。当業者はまた、免疫細胞を免疫学的に活性な生物模倣物に曝露し、免疫細胞機能の調節を測定することにより、免疫学的に活性な生物模倣物の有効性を検証することもでき、免疫細胞は、樹状細胞、マクロファージ、破骨細胞、または単球である。一実施形態において、免疫細胞は、インビトロで免疫学的に活性な生物模倣物に曝露され、細胞表面受容体またはサイトカイン産生の量を決定するステップを更に含み、細胞表面受容体またはサイトカイン産生の量の変化は、免疫細胞機能の調節を示す。別の実施形態において、免疫細胞は、自己免疫疾患のモデル動物においてインビボで免疫学的に活性な生物模倣物に曝露され、自己免疫疾患の改善の程度を評価するステップを更に含む。
本明細書に記載されるストラドマーはまた、デバイスの構成要素としても使用することができる。例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に提供されるストラドマーは、医療用移植片などのデバイス上にコーティングされてもよい。例えば、ストラドマーは、例えば、ブドウ膜炎または黄斑変性における眼内用途のため、浸透を改良し、薬物放出を延長するために、冠動脈ステント上にコーティングされても、ナノ粒子療法の一部であってもよい。本明細書に記載されるストラドマーはまた、診断の構成要素としても使用することができる。いくつかの実施形態において、当業者は、どの患者においてストラドマーの使用が特に有益であり得るかを決定することによって、療法を個別化することができる。例えば、当業者は、患者の免疫細胞を免疫学的に活性な生物模倣物に曝露し、フローサイトメトリーまたはサイトカインプロファイルによって免疫細胞の活性化または成熟の調節を測定して、高応答者を特定してもよい。
過剰な補体活性化および/または沈着は有害であり得、重症筋無力症、溶血性尿毒症症候群(HUS)、および発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)を含む多くの疾患と関連付けられている。脳の老化は、補体構成要素C1qのレベルの劇的な増加と関連付けられている(Stephan et al.,J.Neuroscience,14 August 2013,33(33):13460−13474)。補体系は、アセチルコリン受容体抗体関連重症筋無力症の病理発生に深く関与している(Tuzun and Christadoss,Autoimmun Rev.2013 Jul;12(9):904−11)。免疫学的、遺伝学的、およびタンパク質生化学的研究からのいくつかの発見は、補体系が加齢黄斑変性の病因において重要な役割を果たすことを示している(Weber et al.,Dtsch Arztebl Int.,2014Feb;111(8):133−138)。補体の古典的経路および代替経路の両方が、リウマチ性関節炎の間、およびリウマチ性関節炎の動物モデルにおいて病理学的に活性化されるという、強力な証拠が存在する(Okroj et al.,Ann“Med.“2007;39(7):517−30)。
本明細書に引用される全ての参考文献の全体が、参照により組み込まれる。
実施例1:一般的なストラドマー
改良された標準結合および改良された補体結合を有するストラドマーを生成するために様々なアプローチが取られた。Fcドメインに少なくとも1つの点変異が導入されたストラドマーを生成した。具体的には、変異は、WO2012/016073に記載のGL−2045ストラドマーのFcドメインの233、234、235、236、267、268、299、324、345、430、および440位に作製された。例示的なストラドマーのアミノ酸配列を、上記の表1に示す。
生成した各ストラドマーについて、標準FcγR結合、補体C1q結合、およびCDC阻害のレベルを決定し、親ストラドマーGL−2045(IgG1ヒンジ−IgG1CH2 IgG1 CH3−IgG2ヒンジ)と比較した。
FcγRI、FcγRIIb、FcγRIIIa、FcγRIIaへの、一般的なストラドマーまたは親ストラドマーGL−2045の結合を評価した。ForteBio Octet機器を使用して、バイオレイヤー干渉法によって、解離のRU値を測定した。Hisタグ受容体タンパク質を、1×動態分析緩衝液中、センサチップに結合させ、その後、選択される精製ストラドマーを含有する1×動態緩衝液にセンサチップを移すことによって、受容体/タンパク質の結合速度を測定した。1×動態緩衝液にセンサチップを移すことによって、解離速度を測定し、ForteBioソフトウェアを使用して、測定された最大結合からRU値を計算した。バイオレイヤー干渉法は、バイオセンサチップ表面上に固定化されたリガンドと溶液中の分析物との間の結合を検出する。結合が生じるとき、それはバイオセンサチップでの光学的厚さの増加を引き起こし、これは(「RU」の応答単位として検出される)波長シフトをもたらす。最大結合レベル(RU max)は、センサ表面上のリガンドの量を飽和させる平衡での試料結合の可能性のある最大量である。RU300は300秒間の解離後の残基試料結合であり、試験リガンドからの試験物品の解離速度を特徴付けるのに有用である。
化合物を特徴付けるために、4つのFc受容体に対するバイオレイヤー干渉法による最大結合(RU max)、C1qへのELISA結合、および補体依存性細胞傷害の阻害を、本明細書に提供されるデータに示す。
C1q結合について、96ウェルプレートを、1×PBS中、C1q(Sigmaカタログ番号:C1740、1μg/mL)で一晩コーティングした。コーティングの後、プレートを標準洗浄緩衝液(PBS+0.05%のTween20)で3回洗浄し、ブロッキング緩衝液(1%のBSA+1×PBS+0.05%のTween20)で室温で2時間ブロッキングした。ブロッキングの後、プレートをブロッキング緩衝液中に希釈した化合物(100μL/ウェル)とともにインキュベートし、標準洗浄緩衝液で3回洗浄した。C1q結合化合物を、1:5000のビオチン化マウス抗ヒトIgG1(カタログ番号:555869、BD Biosciences)およびストレプトアビジン−HRP(カタログ番号:7100−05 Southern Biotech)(100μg/ウェル)とともに室温で1時間インキュベートし、続いて洗浄緩衝液で3回洗浄し、その後、製造元のプロトコルに従って標準的なTMB方法を使用して15分間発色させることによって検出した。吸光度を450nmで読み取った。結果の要約を、表3に示す。
GL−2045の例示的なFc受容体結合データを、図1に提供する。一般的なストラドマーFcγR結合の要約を以下の表3に提供する。
ストラドマーのそれぞれの多量体形成を評価した。簡潔に、各ストラドマーの3μgの試料を、20mMのヨードアセトアミドと混合し、10分間インキュベートし、その後、3〜8%のトリス−グリシン非還元タンパク質ゲル上に試料を充填した。試料をおよそ1.2時間150ボルトで泳動させた。結果を図26A〜図26Fに提供し、これは、本明細書に記載の多量体化ストラドマーの全てが多量体化ストラドマーを形成する(例えば、ホモ二量体以上の二量体)ことを示す。
実施例2−一般的なストラドマーの改良された補体結合
C1qへの一般的なストラドマーの結合を評価するために研究を行い、その結果を表3に要約する。
C1q結合について、96ウェルプレートを、PBS中、C1q(Sigmaカタログ番号:C1740、1μg/mL)で一晩コーティングした。コーティングの後、プレートを標準洗浄緩衝液(PBS+0.05%のTween20)で3回洗浄し、ブロッキング緩衝液(1%のBSA+1−0.05%のTween20)で室温で2時間ブロッキングする。ブロッキングの後、プレートをブロッキング緩衝液中に希釈した化合物(100μL/ウェル)とともにインキュベートし、標準洗浄緩衝液で3回洗浄する。C1q結合化合物を、1:5000のビオチン化マウス抗ヒトIgG1(カタログ番号:555869、BD Biosciences)およびストレプトアビジン−HRP(カタログ番号:7100−05 Southern Biotech)(100μL/ウェル)とともに室温で1時間インキュベートし、続いて洗浄緩衝液で3回洗浄し、その後、製造元のプロトコルに従って標準的なTMB方法を使用して15分間発色させることによって検出する。吸光度を450nmで読み取る。
C3、C3b、C4、およびC5への一般的なストラドマーの結合を評価するための研究も行う。C3結合について、96ウェルプレートをC3補体構成要素(Quidel番号A401、PBS中1μg/ml)で4℃で一晩コーティングし、その後、300μLのPBS1×0.1%のTween20で3回洗浄する。プレートをPBS1×+2%のBSA+0.05%のTween20で室温で2時間ブロッキングする。試験される化合物(GL−2045、G1097、G1098、G1099、G1126、またはG1127)を、ブロッキング緩衝液中で、結合C3とともに室温で2時間インキュベートし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。C3と相互作用する化合物を、室温で1時間、PBS−BSA−(100μL/ウェル)中のビオチンマウス抗ヒトIgG1(BD#555 869)+ストレプトアビジン−HRP(カタログ番号:7100−05 Southern Biotech)1/5000(ea.)によって検出し、続いて4回で洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。1ウェル当たり100μLのTMB基質試薬で20分間発色させ、50μLのHSO(1M)で反応を停止させ、450/650nmで吸光度を読み取る。
C3b結合について、96ウェルプレートをC3b補体構成要素(GenWay Biotech番号GWB−8BA994、1XPBS中1μg/mLでコーティングする。1ウェル当たり100μLのC3b補体構成要素を添加し、4℃で一晩インキュベートし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。プレートをブロッキング緩衝液(PBS1×+2%のBSA+0.05%のTween20)中で室温で2時間ブロッキングし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。本明細書に記載の一般的なストラドマーを、ブロッキング緩衝液中で室温で4時間C3bに対して反応させ、続いて3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。結合化合物を、室温で1時間、ブロッキング緩衝液100μL中のビオチン化マウス抗ヒトIgG1(BD番号:555 869)+ストレプトアビジン−HRP(カタログ番号:7100−05 SothernBiotech)1/5000(ea.)で検出する。TMB基質試薬で室温で20分間発色させ、50μLのHSO(1M)で反応を停止させる。吸光度を450/650nmで読み取る。
C4結合について、96ウェルプレートをC4補体構成要素(Quidel番号A402、PBS中1μg/mL)でコーティングする。1ウェル当たり100μLのC4補体構成要素を添加し、4℃で一晩インキュベートし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。プレートをブロッキング緩衝液(PBS1×+2%のBSA+0.05%のtween20)中で室温で2時間ブロッキングし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。試験される化合物(GL−2045、G1097、G1098、G1099、G1126、またはG1127)を、ブロッキング緩衝液中で、室温で2時間C4に対して反応させ、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。結合化合物を、室温で1時間、ブロッキング緩衝液100μL中のビオチン化マウス抗ヒトIgG1(BD番号:555 869)+ストレプトアビジン−HRP(カタログ番号:7100−05 SothernBiotech)1/5000(ea.)で検出する。TMB基質試薬で室温で20分間発色させ、50μLのHSO(1M)で反応を停止させる。吸光度を450/650nmで読み取る。
C5結合について、96ウェルプレートをC5補体構成要素(Quidel番号A403、PBS中1μg/mL)でコーティングする。1ウェル当たり100μLのC5補体構成要素を添加し、4℃で一晩インキュベートし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。プレートをブロッキング緩衝液(PBS1×+2%のBSA+0.05%のtween20)中で室温で2時間ブロッキングし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。試験される化合物(GL−2045、G1097、G1098、G1099、G1126、またはG1127)を、ブロッキング緩衝液中で、室温で2時間C5に対して反応させ、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。結合化合物を、室温で1時間、ブロッキング緩衝液100μL中のビオチン化マウス抗ヒトIgG1(BD番号:555 869)+ストレプトアビジン−HRP(カタログ番号:7100−05 SothernBiotech)1/5000(ea.)で検出する。TMB基質試薬で室温で20分間発色させ、50μLのHSO(1M)で反応を停止させた。吸光度を450/650nmで読み取る。
これらの研究の結果は、本明細書に記載の一般的なストラドマーが親ストラドマー(例えば、GL−2045またはG019)よりも効果的に、または同じくらい効果的に補体構成要素に結合することを示す。
実施例3−六量体ストラドマー
Fcドメインに少なくとも1つの点変異が導入されたストラドマーを生成した。具体的には、以下の変異は、WO2012/016073に記載のGL−2045ストラドマーのFcドメインの299位、および345、430、440位のうちの1つ以上に作製された:T299A、E345R、E430G、およびS440Y。例示的なストラドマーのアミノ酸配列を上記の表1および表2に示す。
生成された各ストラドマーについて、標準FcγR結合、六量体形成、およびCDC阻害のレベルを決定した。
ストラドマーのFcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、およびFcγRIIIaへの結合を評価した。Hisタグ受容体タンパク質(5μg/mL)を、ForteBio(カタログ番号18−1092)の1×動態分析緩衝液中で300秒間抗Hisセンサ先端(抗ペンタHis HIS1K、カタログ番号18−5121)に結合させた。ベースライン測定値を得るために、充填したセンサを、標識受容体またはリガンドなしの1×動態分析に60秒間移した。ベースラインを取得した後、受容体/タンパク質の結合速度を、50μg/mL、25μg/mL、および12.5μg/mLの濃度で300秒間、選択した精製ストラドマーを含有する1×動態緩衝液にセンサ先端を移すことによって測定した。1×動態緩衝液にセンサチップを移すことによって、解離速度を600秒間測定し、ForteBioソフトウェアを使用して、測定された最大結合からRU値を計算した。バイオレイヤー干渉法は、バイオセンサチップ表面上に固定化されたリガンドと溶液中の分析物との間の結合を検出する。結合が生じるとき、それはバイオセンサチップでの光学的厚さの増加を引き起こし、これは(「RU」の応答単位として検出される)波長シフトをもたらす。最大結合レベル(RU max)は、センサ表面上のリガンドの量を飽和させる平衡での試料結合の可能性のある最大量である。RU300は300秒間の解離後の残基試料結合であり、試験リガンドからの試験物品の解離速度を特徴付けるのに有用である。
本明細書に記載の六量体ストラドマーの能力を評価するために、CD20発現Wil−2細胞を、抗CD20モノクローナル抗体とともに20分間インキュベートし、その後、細胞を遠心分離し、新しい培地中に再懸濁した。次いで、細胞を、6つの濃度;100μg/mL、50μg/mL、25μg/mL、12.5μg/mL、6.25μg/mL、または3.125μg/mLのストラドマーのうちの1つの本明細書に記載のストラドマーの各々を含有する培地中で96ウェルプレート内でインキュベートした。補体依存性細胞溶解を開始させるために、血清を細胞懸濁液に添加し、プレートを37℃で3時間インキュベートした。Promega Cytotox Gloアッセイで細胞死を定量化した。プレートの各ウェルにCytotox Assay Reagentを添加し、プレートを室温で15分間、暗所でインキュベートした。15分後にPromega GloMax luminometer上で発光を読み取り、この読み取りから細胞死を計算した。
ストラドマーのそれぞれの六量体形成を評価した。簡潔に、各ストラドマーの3μgの試料を、20mMのヨードアセトアミドと混合し、10分間インキュベートし、その後、3〜8%のトリス−グリシン非還元タンパク質ゲル上に試料を充填した。試料をおよそ1.2時間150ボルトで泳動させた。結果は、図27に提供され、G1098、1126、および1127が優先的に六量体複合体を形成することを示す。更に、図27は、G1098、1126、および1127が、全タンパク質のパーセンテージとして、GL−2045と比較して、非常に高いレベルの高分子量(六量体以上のバンド)種を形成することを明らかに示す。
T299A点変異は、本明細書に記載のストラドマーの非グリコシル化をもたらすと予想された。図32Aに示されるように、親ストラドマー(GL−2045、配列番号7または8)の配列は、297位にN−グリコシル化部位を有すると予想され、グリコシル化コンセンサス配列は、297N−X−299Tである。297位のアスパラギン残基は、グリカンが共有結合し、299位のスレオニン残基が認識部位の一部である実際の部位である。図32Bに示されるように、299位の変異(T299A)は、このグリコシル化部位を除去することが予想され、それにより非グリコシル化ストラドマーをもたらす。
本明細書に記載のストラドマー化合物のそれぞれの非グリコシル化は、ゲル分析によって確認された。図27に示されるように、T299A変異を有するストラドマーの各々は、G2045(グリコシル化)親ストラドマーと比較して、より高い可動度を有する。
G1099は、GL−2045骨格内に挿入された1つの変異(T299A)を有するストラドマーであり、FcγRへの標準結合を低減させるために生成された。驚くべきことに、図23に示されるように、G1099は、T299A点変異に基づいて予想されたように低減された標準結合を示さなかった。G1009が用量依存性様式でCDC活性を阻害することができたため(30μg/mLのIC50)、補体タンパク質に結合するG1099の能力は保持され、潜在的に改良された(図31)。
G1097は、GL−2045骨格内に挿入された2つの変異(T299AおよびE340G)を有するストラドマーであり、FcγRへの標準結合を低減し、補体結合を改良するために生成された。驚くべきことに、図24に示されるように、G1097は、T299A点変異に基づいて予想されたように低減された標準結合を示さなかった。しかしながら、G1097が用量依存性様式でCDC活性を阻害することができたため(20μg/mLのIC50)、補体タンパク質に結合するG1097の能力は親ストラドマー(G1099)の非グリコシル化バリアントと比較して、改良された(図31)。このIC50は、G1099のIC50よりも実質的に低い(30μg/mL)。
G1098は、GL−2045骨格内に挿入された3つの変異(T299A、E340G、およびS440Y)を有するストラドマーであり、FcγRへの標準結合を低減し、補体結合を改良するために生成された。驚くべきことに、図23に示されるように、G1098は、T299A点変異に基づいて予想されたように低減された標準結合を示さなかった。しかしながら、G1098が用量依存性様式でCDC活性を阻害することができたため(10μg/mLのIC50)、補体タンパク質に結合するG1098の能力は親ストラドマー(G1099)の非グリコシル化バリアントと比較して、改良された(図31)。このIC50は、G1099のIC50よりも実質的に低い(30μg/mL)。G1098のゲル分析は、G1098が優先的に多量体化されて六量体ストラドマーを形成することを更に示し、これは、T299A変異単独(G1099)またはE430G(G1097)との組み合わせでは見られなかった特徴であった(図27)。
G1126は、GL−2045骨格内に挿入された4つの変異(T299A、E345R、E430G、およびS440Y)を有するストラドマーであり、FcγRへの標準結合を低減し、補体結合を改良するために生成された。驚くべきことに、図27に示されるように、G1126は、T299A点変異に基づいて予想されたように低減された標準結合を示さなかった。しかしながら、G1098が用量依存性様式でCDC活性を阻害することができたため(5μg/mLのIC50)、補体タンパク質に結合するG1126の能力は親ストラドマー(G1099)の非グリコシル化バリアントと比較して、改良された(図31)。このIC50は、G1099のIC50よりも実質的に低い(30μg/mL)。G1126のゲル分析は、G1126が優先的に多量体化されて六量体ストラドマーを形成することを更に示し、これは、T299A変異単独(G1099)またはE430G(G1097)との組み合わせでは見られなかった特徴であった(図27)。
G1127は、GL−2045骨格内に挿入された2つの変異(T299AおよびE345R)を有するストラドマーであり、FcγRへの標準結合を低減し、補体結合を改良するために生成された。驚くべきことに、図25に示されるように、G1127は、T299A点変異に基づいて予想されたように低減された標準結合を示さなかった。しかしながら、G1127が用量依存性様式でCDC活性を阻害することができたため(5μg/mLのIC50)、補体タンパク質に結合するG1127の能力は親ストラドマー(G1099)の非グリコシル化バリアントと比較して、改良された(図31)。このIC50は、G1099のIC50よりも実質的に低い(30μg/mL)。G1127のゲル分析は、G1127が優先的に多量体化されて六量体ストラドマーを形成することを更に示し、これは、T299A変異単独(G1099)またはE430G(G1097)との組み合わせでは見られなかった特徴であった(図27)。
本明細書に記載のストラドマー(例えば、G1098、G1126、およびG1127)は、T299A非グリコシル化変異を含有するにもかかわらず、それらが予想外に保持された標準結合を保持したという点で、GL−2045のようであり、CDC阻害によって測定されるように、補体タンパク質への保持された結合を更に示した。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のストラドマー化合物は、GL−2045と比較して、標準Fcγ受容体および補体タンパク質の両方への優れた結合を示す。理論に束縛されるものではないが、この増加した結合は、親化合物の非グリコシル化非六量体バージョンに存在しない、六量体G1098、G1126、およびG1127化合物に存在する結合力の増加に起因し得る。
この研究の結果の全体的な要約を、表4に提供する。
実施例4−六量体ストラドマーの改良された補体結合
C1q、C3、C4、およびC5への六量体ストラドマーの結合を評価するための研究を行う。
C1q結合について、96ウェルプレートを、PBS中、C1q(Sigmaカタログ番号:C1740、1μg/mL)で一晩コーティングする。コーティングの後、プレートを標準洗浄緩衝液(PBS+0.05%のTween20)で3回洗浄し、ブロッキング緩衝液(1%のBSA+1−0.05%のTween20)で室温で2時間ブロッキングする。ブロッキングの後、プレートをブロッキング緩衝液中に希釈した化合物(100μL/ウェル)とともにインキュベートし、標準洗浄緩衝液で3回洗浄する。C1q結合化合物を、1:5000のビオチン化マウス抗ヒトIgG1(カタログ番号:555869、BD Biosciences)およびストレプトアビジン−HRP(カタログ番号:7100−05 Southern Biotech)(100μL/ウェル)とともに室温で1時間インキュベートし、続いて洗浄緩衝液で3回洗浄し、その後、製造元のプロトコルに従って標準的なTMB方法を使用して15分間発色させることによって検出する。吸光度を450nmで読み取る。
C3結合について、96ウェルプレートをC3補体構成要素(Quidel番号A401、PBS中1μg/mL)で4℃で一晩コーティングし、その後、300μLのPBS1×0.1%のTween20で3回洗浄する。プレートをPBS1×+2%のBSA+0.05%のTween20で室温で2時間ブロッキングする。試験される化合物(GL−2045、G1097、G1098、G1099、G1126、またはG1127)を、ブロッキング緩衝液中で、結合C3とともに室温で2時間インキュベートし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。C3と相互作用する化合物を、室温で1時間、1×PBS−BSA−2%BSA−0.5%Tween20(100μL/ウェル)中のビオチン化マウス抗ヒトIgG1(BD#555 869)+ストレプトアビジン−HRP(カタログ番号:7100−05 Southern Biotech)1/5000(ea.)により検出し、続いて4回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。TMB基質試薬100μL/ウェルで20分間発色させ、50μLのHSO(1M)で反応を停止させ、450/650nmで吸光度を読み取る。
C4結合について、96ウェルプレートをC4補体構成要素(Quidel番号A402、PBS中1μg/mL)でコーティングする。1ウェル当たり100μLのC4補体構成要素を添加し、4℃で一晩インキュベートし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。プレートをブロッキング緩衝液(PBS1×+2%のBSA+0.05%のTween20)中で室温で2時間ブロッキングし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。試験される化合物(GL−2045、G1097、G1098、G1099、G1126、またはG1127)を、ブロッキング緩衝液中で、室温で2時間、C4に対して反応させ、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。結合化合物を、室温で1時間、100μLのブロッキング緩衝液中のビオチン化マウス抗ヒトIgG1(BD番号:555 869)+ストレプトアビジン−HRP(カタログ番号:7100−05 SothernBiotech)1/5000(ea.)で検出する。TMB基質試薬で室温で20分間発色させ、50μLのHSO(1M)で反応を停止させる。吸光度を450/650nmで読み取る。
C5結合について、96ウェルプレートをC5補体構成要素(Quidel番号A403、PBS中1μg/mL)でコーティングする。1ウェル当たり100μLのC5補体構成要素を添加し、4℃で一晩インキュベートし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。プレートをブロッキング緩衝液(PBS1×+2%のBSA+0.05%のTween20)中で室温で2時間ブロッキングし、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。試験される化合物(GL−2045、G1097、G1098、G1099、G1126、またはG1127)を、ブロッキング緩衝液中で、室温で4時間、C5に対して反応させ、その後、3回洗浄する(300μLのPBS1×0.1%のTween20)。結合化合物を、室温で1時間、ビオチン化マウス抗ヒトIgG1(BD番号:555 869)+ストレプトアビジン−HRP(カタログ番号:7100−05 Sothern Biotech)(100μLのブロッキング緩衝液中それぞれ1/5000希釈)で検出する。TMB基質試薬で室温で20分間発色させ、50μLのHSO(1M)で反応を停止させた。吸光度を450/650nmで読み取る。
これらの研究の結果は、六量体ストラドマーが親ストラドマー(GL−2045)または親ストラドマーの非グリコシル化非六量体バリアント(G1097およびG1099)と同じくらい効果的か、それらよりも効果的に補体構成要素に結合することを示す。
実施例7−関節炎の治療のための一般的なストラドマー
リウマチ性関節炎のマウスモデルの治療において本明細書に提供される一般的なストラドマー(六量体ストラドマーを含む)の有効性を評価する。不完全フロイントアジュバントで乳化したII型ウシコラーゲン(4mg/mL)で、0および21日目にDBAマウスを免疫化する、コラーゲン誘導性関節炎モデルを使用する。マウスの体重を毎週量り、関節炎の徴候について毎日スコア化する。各足をスコア化し、4つ全てのスコアの合計を関節炎指数(AI)として記録する。最大可能AIは16であり、以下の通りである:0=目に見える作用なし;1=1本の指が浮腫および/または紅斑;2=2つの関節が浮腫および/または紅斑;3=3つ以上の関節が浮腫および/または紅斑;4=肢の変形および関節の強直を含む全ての足および指が重度の関節炎。22日目を起点に、平均AIに基づいてコラーゲン免疫化マウスを治療群に分類する。約14日間の治療日にわたってAIを測定し、その後マウスを安楽死させる。治療日の間、マウスを、表1に記載される一般的なストラドマー、対照ストラドマー(GL−2045)、PBS、または陽性対照としてプレドニゾロンで処置する。
研究の結果は、本明細書に記載の一般的なストラドマーで処置されたマウスが対照と比較して重症ではない関節炎を呈することを示す。
実施例5−ITPの治療および予防のための一般的なストラドマー
特発性血小板減少性紫斑病(ITP)における一般的なストラドマー(六量体ストラドマーを含む)の効果を評価するために研究を行う。血小板上のインテグリン受容体をコーティングするマウスインテグリン抗IIb抗体に曝露した後に低血小板計数が誘導される。簡潔に、採血および血小板計数後1日目に、8週間齢のC57Bl/6マウスに、GL−2045または表1に記載の一般的なストラドマーのいずれかを注射する。採血および血小板計数後2日目に、血小板喪失を誘導するために腹腔内注射によって投与される200μLのPBS中2μgの抗体用量のマウス抗IIb抗体でマウスを処置する。血小板計数のための採血および抗IIb抗体注射は、3、4、および5日目も継続する。IVIG陽対照は2〜5日目に毎日投与される。血小板計数は、Drew Scientific Hemavet 950血球計数板を用いて数える。一般的なストラドマーおよび対照ストラドマーは、2日目に1回投与される。尾静脈ニッキングにより血液を収集し、クエン酸塩と混合して凝固を防止する。
この研究の結果は、本明細書に記載の一般的なストラドマーで処置されたマウスが対照処置マウスより重症ではないITPを呈することを示す。
実施例6−実験的自己免疫神経炎の治療における一般的なストラドマー
実験的自己免疫神経炎(EAN)の動物モデルにおける一般的なストラドマー(六量体ストラドマーを含む)の効果を評価するために研究を行う。マウスEANモデルは、ヒト急性炎症性脱髄性多発ニューロパチーに広く使用されている動物モデルである。簡潔に、ルイスラットを、全ウシ末梢神経骨髄ミエリンで免疫化し、対照(GL−2045およびIVIG)および実験処置群(表に記載される一般的なストラドマーのいずれか)にランダム化する。9日目または10日目に始まる、一般的に体重減少である臨床的欠損の発症時に、2日間連続で、IVで上記の示される処置でラットを処置する。
EANラットは、臨床的に、電気生理学的に、および組織学的に評価される。臨床疾患重症度は、毎日の臨床的重症度分類および体重変化によって評価される。電気生理学的研究には、化合物筋活動電位(CAMP)および運動神経伝導速度(MCV)の振幅の検査が含まれる。疾患のピーク時に、各群からのラットの一部を屠殺し、坐骨神経を収集し、組織病理学的変化を分析する。
この研究の結果は、本明細書に記載の一般的なストラドマーで処置されたラットが対照処置マウスより重症ではないEANを呈することを示す。

Claims (76)

  1. ストラドマー単位であって、
    少なくとも1つのホモ二量体IgG1 Fcドメインであって、前記Fcドメインの236、267、268、324、および/または299位のうちの少なくとも1つに対応する1つ以上の点変異を含む、少なくとも1つのホモ二量体IgG1 Fcドメインと、
    少なくとも1つの多量体化ドメインと、を含む、ストラドマー単位。
  2. 236位に点変異を含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  3. 点変異G236Rを含む、請求項2に記載のストラドマー単位。
  4. 前記Fcドメインが、233位に点変異を更に含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  5. 前記Fcドメインが、点変異E233P、G236E、H268F、およびS324Tを含む、請求項4に記載のストラドマー単位。
  6. 前記Fcドメインが、点変異E233P、G236D、H268F、およびS324Tを含む、請求項4に記載のストラドマー単位。
  7. 前記Fcドメインが、点変異E233P、S267Q、H268F、およびS324Tを含む、請求項4に記載のストラドマー単位。
  8. 前記Fcドメインが、点変異E233P、S267G、H268F、およびS324Tを含む、請求項4に記載のストラドマー単位。
  9. 前記Fcドメインが、点変異E233P、S267K、H268F、およびS324Tを含む、請求項4に記載のストラドマー単位。
  10. 前記Fcドメインが、点変異E233P、S267D、H268F、およびS324Tを含む、請求項4に記載のストラドマー単位。
  11. 前記Fcドメインが、点変異E233P、G236D、S267Q、H268F、およびS324Tを含む、請求項4に記載のストラドマー単位。
  12. 前記Fcドメインが、点変異E233P、G236Q、S267D、H268F、およびS324Tを含む、請求項4に記載のストラドマー単位。
  13. 前記Fcドメインが、点変異E233P、G236D、S267D、H268F、およびS324Tを含む、請求項4に記載のストラドマー単位。
  14. 前記Fcドメインが、267、268、324、および299位に点変異を含み、前記299位の点変異は、T299SまたはT299C以外の点変異である、請求項1に記載のストラドマー単位。
  15. 前記Fcドメインが、点変異S267Q、H268F、S324T、およびT299Aを含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  16. 前記Fcドメインが、点変異S267D、H268F、S324T、およびT299Aを含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  17. 前記Fcドメインが、点変異S267H、H268F、S324T、およびT299Aを含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  18. 前記Fcドメインが、点変異S267E、H268F、S324T、およびT299Aを含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  19. 前記Fcドメインが、328位に点変異を更に含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  20. 前記Fcドメインが、点変異S267E、H268F、S324T、およびL328Fを含む、請求項19に記載のストラドマー単位。
  21. 前記Fcドメインが、234および235位に点変異を更に含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  22. 前記Fcドメインが、点変異L234A、L235A、S267E、H268F、およびS324Tを含む、請求項21に記載のストラドマー単位。
  23. 前記Fcドメインが、233、234、235位に点変異、および236位に欠失を更に含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  24. 前記Fcドメインが、点変異E233P、L234V、L235A、S267E、H268F、S324T、および236位に欠失を含む、請求項23に記載のストラドマー単位。
  25. 前記Fcドメインが、299位に点変異を含み、前記299位の点変異は、T229SまたはT299C以外の点変異である、請求項1に記載のストラドマー単位。
  26. 前記Fcドメインが、点変異T299Aを含む、請求項25に記載のストラドマー単位。
  27. 前記Fcドメインが、430位に点変異を更に含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  28. 前記Fcドメインが、点変異T299AおよびE430Gを含む、請求項27に記載のストラドマー単位。
  29. 前記Fcドメインが、IgG1のEEMまたはDEL多型のいずれかを含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  30. 前記多量体化ドメインが、IgG2ヒンジ、イソロイシンジッパー、およびGPPドメインからなる群から選択され、前記ストラドマー単位を多量体化することができる、請求項1に記載のストラドマー単位。
  31. 前記多量体化ドメインが、前記ストラドマー単位の多量体を形成する、請求項1に記載のストラドマー単位。
  32. 前記ストラドマー単位の前記多量体が、高次多量体である、請求項31に記載のストラドマー単位。
  33. 前記ストラドマー単位が、低親和性Fcγ受容体への改良された結合を呈する、請求項1に記載のストラドマー単位。
  34. 前記ストラドマー単位が、297、298、または299に変異を含み、C1qに結合し、CDCを阻害し、かつFcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb、および/またはFcγRIIIへの結合を保持する、請求項1に記載のストラドマー単位。
  35. 前記ストラドマー単位が、236、267、268、324、および/または299位のうちの1つ以上に点変異を含まない同一の構造のストラドマーと比較して、FcγRI、FcγRII、および/またはFcγRIIIへの改良または保持された結合を呈する、請求項1に記載のストラドマー単位。
  36. 前記ストラドマーが、アミノ末端からカルボキシ末端にかけて、リーダー配列と、IgG1ヒンジ、IgG1CH2、およびIgG1 CH3を含むFcドメインと、IgG2ヒンジと、を含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  37. 前記ストラドマーが、配列番号7〜26および配列番号28〜29からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項36に記載のストラドマー単位。
  38. 前記ストラドマーが、アミノ末端からカルボキシ末端にかけて、リーダー配列と、IgG2ヒンジと、IgG1ヒンジと、IgG1 CH2およびIgG1 CH3を含むFcドメインと、を含む、請求項1に記載のストラドマー単位。
  39. 前記ストラドマーが、配列番号27に従う群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項38に記載のストラドマー単位。
  40. ストラドマー単位であって、
    少なくとも1つのホモ二量体IgG1Fcドメインであって、前記IgG1Fcドメインの299位に点変異、ならびに430、440、および/または345位に1つ以上の追加の点変異を含む、ホモ二量体IgG1Fcドメインと、
    前記少なくとも1つのホモ二量体IgG1FcドメインのC末端に位置する、IgG2ヒンジ多量体化ドメインと、を含み、
    前記ストラドマー単位が、六量体ストラドマー構造に多量体化される、ストラドマー単位。
  41. 前記Fcドメインが、299、345、430、および440位に点変異を含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  42. 前記Fcドメインが、点変異T299A、E345R、E430G、およびS440Yを含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  43. 前記Fcドメインが、299、430、および440位に点変異を含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  44. 前記Fcドメインが、点変異T299A、E430G、およびS440Yを含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  45. 前記Fcドメインが、299および345位に点変異を含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  46. 前記Fcドメインが、点変異T299AおよびE345Rを含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  47. 前記Fcドメインが、点変異T299Aを含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  48. 前記ストラドマー単位の前記多量体が、12個のホモ二量体ストラドマー単位を含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  49. 前記ストラドマー単位の前記多量体が、18個のホモ二量体ストラドマー単位を含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  50. 前記ストラドマー単位が、299、245、430、および/または440位のうちの1つ以上に点変異を含まない同一の構造のホモ二量体ストラドマー単位と比較して、補体タンパク質への改良された結合を呈する、請求項40に記載のストラドマー単位。
  51. 前記補体タンパク質が、C1qである、請求項50に記載のストラドマー単位。
  52. 前記ホモ二量体ストラドマー単位が、補体依存性細胞傷害性を阻害する、請求項51に記載のストラドマー単位。
  53. 前記ストラドマー単位が、299、345、430、および/または440位のうちの1つ以上に点変異を含まない同一の構造のホモ二量体ストラドマー単位と比較して、FcγRI、FcγRII、および/またはFcγRIIIへの保持または改良された結合を呈する、請求項40に記載のストラドマー単位。
  54. 前記ストラドマー単位が、低親和性Fc受容体への保持または改良された結合を呈する、請求項53に記載のストラドマー単位。
  55. 前記ストラドマーが、アミノ末端からカルボキシ末端にかけて、リーダー配列と、IgG1ヒンジ、IgG1 CH2、およびIgG1 CH3を含むFcドメインと、IgG2ヒンジと、を含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  56. 前記ストラドマーが、配列番号30〜32からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項55に記載のストラドマー単位。
  57. 前記IgG1Fcドメインが、DELまたはEEM多型のいずれかを含む、請求項40に記載のストラドマー単位。
  58. 請求項1〜57のいずれか1項に従う2つ以上のストラドマー単位を含む、クラスターストラドマー。
  59. 請求項58に記載のクラスターストラドマーを含む、組成物。
  60. 請求項40〜57のいずれか1項に記載の多量体化ホモ二量体を含む高分子量種多量体を含む、濃縮された異種組成物。
  61. 前記高分子量多量体が、六量体バンド以上の多量体を含む、請求項60に記載の組成物。
  62. 前記高分子量多量体が、十二量体バンド以上の多量体を含む、請求項60に記載の組成物。
  63. 前記高分子量多量体が、十八量体バンド以上の多量体を含む、請求項60に記載の組成物。
  64. 補体媒介疾患、抗体媒介疾患、自己免疫疾患、炎症性疾患、アレルギー、または血液障害を治療または予防する方法であって、治療または予防を必要とする対象に請求項1〜58のいずれか1項に記載のストラドマー、または請求項59〜63のいずれか1項に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  65. 前記抗体媒介疾患が、グッドパスチャー病;固形臓器移植拒絶;同種移植片の抗体媒介拒絶;黄斑変性症;寒冷凝集素症;溶血性貧血;視神経脊髄炎;神経性筋強直症;辺縁系脳炎;モルヴァン症候群;重症筋無力症;ランバート・イートン筋無力症症候群;自律神経性ニューロパチー;アルツハイマー病;アテローム動脈硬化症;パーキンソン病;全身硬直症候群または過剰驚愕症;再発性自然流産;ヒューズ症候群;全身性エリテマトーデス;自己免疫性小脳性運動失調症;強皮症、シェーグレン症候群を含む結合組織病;多発性筋炎;リウマチ性関節炎;結節性多発性動脈炎;CREST症候群;心内膜炎;橋本甲状腺炎;混合性結合組織病;チャネル病;小児自己免疫性溶連菌関連性精神神経障害(PANDAS);N−メチル−D−アスパラギン酸受容体、特に、NR1、コンタクチン関連タンパク質2、AMPAR、GluR1/GluR2、グルタミン酸デカルボキシラーゼ、GlyRアルファ1a、アセチルコリン受容体、VGCC P/Q型、VGKC、MuSK、GABA(B)Rに対する抗体に関連する臨床病態;アクアポリン−4;および天疱瘡からなる群から選択される、請求項64に記載の方法。
  66. 前記自己免疫疾患が、リウマチ性関節炎である、請求項64に記載の方法。
  67. 前記自己免疫疾患が、自己免疫関連視力低下または難聴である、請求項64に記載の方法。
  68. 前記補体媒介疾患が、重症筋無力症、溶血性尿毒症症候群(HUS)、非定型溶血性尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)、膜性腎症、視神経脊髄炎、同種移植片の抗体媒介拒絶、ループス腎炎、および膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)からなる群から選択される、請求項64に記載の方法。
  69. 前記血液障害が、鎌状赤血球症である、請求項64に記載の方法。
  70. 前記ストラドマーが、静脈内に、皮下に、経口に、腹腔内に、舌下に、頬側に、経皮に、真皮下埋め込みによって、または筋肉内に投与される、請求項64に記載の方法。
  71. 補体媒介疾患、抗体媒介疾患、自己免疫疾患、炎症性疾患、アレルギー、または血液障害に関連する、またはそれによって生じる疼痛を治療または予防する方法であって、治療または予防を必要とする対象に請求項40〜57のいずれか1項に記載の六量体ストラドマー、または請求項60〜63のいずれか1項に記載の組成物を投与することを含む、方法。
  72. 前記抗体媒介疾患が、グッドパスチャー病;固形臓器移植拒絶;同種移植片の抗体媒介拒絶;黄斑変性症;寒冷凝集素症;溶血性貧血;視神経脊髄炎;神経性筋強直症;辺縁系脳炎;モルヴァン症候群;重症筋無力症;ランバート・イートン筋無力症症候群;自律神経性ニューロパチー;アルツハイマー病;アテローム動脈硬化症;パーキンソン病;全身硬直症候群または過剰驚愕症;再発性自然流産;ヒューズ症候群;全身性エリテマトーデス;自己免疫性小脳性運動失調症;強皮症、シェーグレン症候群を含む結合組織病;多発性筋炎;リウマチ性関節炎;結節性多発性動脈炎;CREST症候群;心内膜炎;橋本甲状腺炎;混合性結合組織病;チャネル病;小児自己免疫性溶連菌関連性精神神経障害(PANDAS);N−メチル−D−アスパラギン酸受容体、特に、NR1、コンタクチン関連タンパク質2、AMPAR、GluR1/GluR2、グルタミン酸デカルボキシラーゼ、GlyRアルファ1a、アセチルコリン受容体、VGCC P/Q型、VGKC、MuSK、GABA(B)Rに対する抗体に関連する臨床病態;アクアポリン−4;および天疱瘡からなる群から選択される、請求項71に記載の方法。
  73. 前記自己免疫疾患が、リウマチ性関節炎または自己免疫関連視力低下もしくは難聴である、請求項71に記載の方法。
  74. 前記補体媒介疾患が、重症筋無力症、溶血性尿毒症症候群(HUS)、非定型溶血性尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)、膜性腎症、視神経脊髄炎、同種移植片の抗体媒介拒絶、ループス腎炎、および膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)からなる群から選択される、請求項71に記載の方法。
  75. 前記血液障害が、鎌状赤血球症である、請求項71に記載の方法。
  76. 前記ストラドマーが、静脈内に、皮下に、経口に、腹腔内に、舌下に、頬側に、経皮に、真皮下埋め込みによって、または筋肉内に投与される、請求項71に記載の方法。
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