JP2020078352A - XTENおよびvon Willebrand因子タンパク質を有する第VIII因子の複合体、および、その使用 - Google Patents

XTENおよびvon Willebrand因子タンパク質を有する第VIII因子の複合体、および、その使用 Download PDF

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Abstract

【課題】XTENおよびvon Willebrand因子タンパク質を有する第VIII因子の複合体、および、その使用を提供すること。【解決手段】本発明は、VWFのD´ドメインおよびD3ドメインを含有するVWFタンパク質、1以上のXTEN配列、およびFVIIIタンパク質を含有するキメラタンパク質を提示するものであり、ここで、当該VWF断片、当該XTEN配列、または当該FVIIIタンパク質は、互いに連結または関連付けられている。当該キメラタンパク質はさらに、1以上のIg定常領域またはその一部(たとえば、Fc領域)を含有してもよい。【選択図】なし

Description

血友病Aは、凝固第VIII因子(FVIII)をコードする遺伝子の異常により発生
する出血性疾患であり、10,000人の出生男児のうち1〜2人が発症する。Grawet a
l., Nat. Rev.Genet. 6(6): 488-501 (2005)。血友病Aに罹患した患者は、精製FVI
IIまたは組換え生産されたFVIIIの投与により治療することができる。しかしなが
ら、市販されているすべてのFVIII製品は、約8〜12時間の半減期であることが知
られており、頻繁に患者に静脈内投与しなければならない。WeinerM.A. and Cairo, M.S.
, PediatricHematology Secrets, Lee,M.T., 12. Disorders ofCoagulation, Elsevier
HealthSciences, 2001; Lillicrap,D. Thromb. Res. 122Suppl 4:S2-8 (2008)を参照の
こと。さらに、FVIIIの半減期を延長させるため、多くの方法が試されている。凝固
因子の半減期を延長させるために開発中の方法としては、たとえば、ペグ化、糖ペグ化お
よびアルブミンとの結合が挙げられる。Dumontet al., Blood. 119(13): 3024-3030(Publ
ished onlineJan. 13,2012)を参照のこと。しかしながら、どのタンパク質組換え法を用
いているかに関わらず、現在、開発中の長期作用型FVIII製品は、わずかな半減期(
前臨床動物モデルにおいて、約1.5〜2時間)しかないことが報告されている。上記文
献を参照のこと。ヒトでも結果は同じであり、たとえば、rFVIIIFcは、ADVA
TE(登録商標)と比較して、血友病A患者において約1.7倍の半減期延長の改善が報
告されている。上記文献を参照のこと。それゆえ、細かな改良にかかわらず、半減期の延
長には、他のT1/2制限因子が存在することが示唆される。Liu,T. et al., 2007 ISTH
meeting,abstract #P-M-035; Henrik,A. et al., 2011 ISTHmeeting, abstract #P=MO-
181; Liu, T. etal.,2011 ISTH meeting abstract#P-WE-131を参照のこと。
血漿von Willerbrand因子(VWF)の半減期はおよそ12時間である
(9〜15時間の範囲)。http://www.nhlbi.nih.gov/guidelines/vwd/2_scientificover
view.htm(最終確認は2011年10月22日)。VWFの半減期は、多くの因子(グリ
コシル化のパターン、ADAMTS−13(a disintegrin and me
talloprotease with thrombospondin motif−
13)およびVWF中の様々な変異)により影響を受け得る。
血漿中では、95〜98%のFVIIIが、全長VWFとの強固な非共有結合性の複合
体の状態で循環している。この複合体の組成は、in vivoにおける適切な血漿FV
IIIの維持に重要である。Lentinget al., Blood. 92(11): 3983-96 (1998); Lentinge
tal., J.Thromb. Haemost. 5(7):1353-60 (2007)。全長の野生型FVIIIは、そのほ
とんどが、重鎖(MW 200kD)および軽鎖(MW 73kD)を有するヘテロ二量
体として存在している。FVIIIが、重鎖の372位および740位、ならびに軽鎖の
1689位でのタンパク質分解により活性化された場合、FVIIIに結合するVWFは
、活性化FVIIIから除去される。活性化第IX因子、カルシウムおよびリン脂質とと
もに活性化されたFVIII(テナーゼ(tenase)複合体)は、第X因子の活性化
を誘導し、多量のトロンビンを産生させる。次いで、トロンビンがフィブリノーゲンを開
裂し、可溶性のフィブリン単量体を形成し、次いで、それらが自発的に多量体化し、可溶
性のフィブリンポリマーを形成する。トロンビンはまた第XIII因子を活性化し、それ
らは、カルシウムと共に、可溶性フィブリンポリマーを架橋および安定化させ、架橋フィ
ブリン(不溶性)を形成する。活性化FVIIIは、タンパク質分解により循環系から速
やかに除去される。
頻繁な投与および投与スケジュールから生じる不便さのために、より少ない頻度の投与
で済むFVIII製品、すなわち、半減期限界の1.5〜2倍長い半減期を有するFVI
II製品の開発が求められている。
Lenting et al., Blood.(1998)92(11):3983-96 Lenting et al., J. Thromb. Haemost.(2007)5(7):1353-60
本発明は、(i)VWFのD´ドメインおよびD3ドメインを含有するvon Wil
lerbrand因子(VWF)断片、(ii)XTEN配列、および、(iii)FV
IIIタンパク質を含有するキメラタンパク質を目的としており、ここで、当該VWF断
片およびXTEN配列は、任意のリンカーにより連結されており、および、ここで、VW
F断片またはXTEN配列は、FVIIIタンパク質に連結、または関連付けられている
。キメラタンパク質は、VWF断片、XTEN配列およびFVIIIタンパク質を含有す
る単一なポリペプチド鎖を含有していてもよく、または、2つのポリペプチド鎖(1つ目
の鎖はVWF断片を含有し、2つ目の鎖はFVIIIタンパク質を含有する)を含有して
いてもよく、ここで、XTENポリペプチドは、VWF断片またはFVIIIタンパク質
のいずれかに連結されている。
1つの実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、
(a)V−X−FVIII、
(b)FVIII−X−V、
(c)V−X:FVIII、
(d)X−V:FVIII、
(e)FVIII:V−X、または、
(f)FVIII:X−V
を含有する式を含有し、ここで、
VはVWF断片を含有し、
Xは1以上のXTEN配列を含有し、および、
FVIIIはFVIIIタンパク質を含有する。ハイフン(−)は、ペプチド結合または
リンカー(たとえば、開裂可能なリンカー)であっても良く、コロン(:)は、ポリペプ
チドの間の化学的関連または物理的関連(たとえば、共有結合または非共有結合)を表す
他の実施態様において、キメラタンパク質はさらに、(iv)VWF断片、XTEN配
列、FVIIIタンパク質またはそれらの任意の組み合わせに連結されたイムノグロブリ
ン(Ig)定常領域またはその一部(F1もしくは第一のIg定常領域またはその一部と
しても示される)を含有する。他の実施態様において、キメラタンパク質はさらに、追加
のIg定常領域またはその一部(F2もしくは第二のIg定常領域またはその一部として
も示される)を含有する。第一のIg定常領域またはその一部は、VWF断片またはXT
EN配列に連結されていてもよく、および、第二のIg定常領域は、FVIIIタンパク
質に連結されていてもよい。第一のIg定常領域、第二のIg定常領域、またはその一部
、または両方は、FVIIIタンパク質の半減期を延長してもよい。
一部の実施態様において、第二のIg定常領域またはその一部(F2)は、リンカー(
たとえば、プロセッシング可能なリンカー)によりVWF断片に連結されている。他の実
施態様において、第二のIg定常領域またはその一部(F2)は、(第一の)Ig定常領
域またはその一部(F1)に関連している。第二のIg定常領域またはその一部(F2)
および、第一のIg定常領域またはその一部(F1)は同一であっても、異なっていても
良い。第二のIg定常領域またはその一部は、共有結合(たとえば、ジスルフィド結合)
によりIg定常領域またはその一部に関連していてもよい。第一のIg定常領域またはそ
の一部に連結されたVWF断片はまた、非共有結合により第二のFc領域に連結されたF
VIIIタンパク質と関連していてもよい。ある実施態様において、FVIIIタンパク
質はさらに、FVIIIタンパク質のC末端またはN末端に連結されている1以上の追加
のXTEN配列、またはFVIIIタンパク質中の1以上のアミノ酸のすぐ下流に挿入さ
れている(たとえば、1以上のXTEN挿入部位)1以上の追加のXTEN配列を含有し
ても良い。一部の実施態様において、FVIIIタンパク質の半減期は、野生型FVII
IまたはVWF断片を有していないFVIIIタンパク質を比較して、延長されている。
一部の実施態様において、キメラタンパク質は、
(g)V−L2−X−L1−F1:FVIII−L3−F2、
(h)V−L2−X−L1−F1:F2−L3−FVIII、
(i)F1−L1−X−L2−V:FVIII−L3−F2、
(j)F1−L1−X−L2−V:F2−L3−FVIII、
(k)V−L2−X−L1−F1−L4−FVIII−L3−F2、
(l)F2−L3−FVIII−L4−F1−L1−X−L2−V、
(m)FVIII−L3−F2−L4−V−L2−X−L1−F1、および、
(n)F1−L1−X−L2−V−L4−F2−L3−FVIII、
を含有する式を含有し、ここで、
VはVWF断片を含有し、
L1、L2およびL3のぞれぞれは任意のリンカー(たとえば、開裂可能なリンカー)を
含有し、
L4は任意のリンカー(たとえば、プロセッシング可能なリンカー)であり、
FVIIIはFVIIIタンパク質を含有し、
Xは1以上のXTEN配列を含有し、
F1は任意の第一のIg定常領域またはその一部を含有し、
F2は任意の第二のIg定常領域またはその一部を含有し、および、
(:)は共有結合または非共有結合である。
また、本発明は、(i)FVIIIタンパク質、(ii)、XTEN配列、および(i
ii)Ig定常領域またはその一部を含有するキメラタンパク質を目的とし、ここで、X
TEN配列は、任意のリンカーによりFVIIIタンパク質のN末端またはC末端でFV
IIIタンパク質に連結され、または、FVIIIIタンパク質の1以上のアミノ酸のす
ぐ下流(1以上の挿入部位)に挿入されており、および、ここで、Ig定常領域またはそ
の一部は、FVIIIタンパク質またはXTEN配列に連結、または関連している。1つ
の実施態様において、本キメラタンパク質に有用なIg定常領域またはその一部は、第一
のFc領域を含有する。他の実施態様において、本キメラタンパク質はさらに、追加のI
g定常領域またはその一部を含有する。本発明に有用な追加のIg定常領域またはその一
部は、第二のFc領域(第一のFc領域に、たとえば共有結合により、連結されている、
または関連している)を含有している。他の実施態様において、第一のFc領域は、たと
えばプロセッシング可能なリンカー等のリンカーにより、第二のFc領域に連結されてい
る。
他の態様において、キメラタンパク質は、(i)FVIIIタンパク質、(ii)XT
EN配列、(iii)VWF断片、および、(iv)Ig定常領域またはその一部(VW
FのD´ドメインおよびD3ドメインを含有する)、を含有し、ここで、XTEN配列は
、FVIIIタンパク質のN末端またはC末端で任意のリンカーによりFVIIIタンパ
ク質に連結され、または、FVIIIタンパク質中の1以上のアミノ酸のすぐ下流(たと
えば、1以上の挿入部位)に挿入されており、VWF断片は、FVIIIタンパク質また
はXTEN配列に連結、または関連しており、および、Ig定常領域またはその一部は、
FVIIIタンパク質、XTEN配列、VWF断片またはそれらの任意の組み合わせに連
結されている。キメラタンパク質の非限定的な例として、以下:
(1)FVIII(X1)−L1−F1:V−L2−X2−L3−F2、
(2)FVIII(X1)−L1−F1:F2−L3−X2−L2−V、
(3)F1−L1−FVIII(X1):V−L2−X2−L3−F2、
(4)F1−L1−FVIII(X1);F2−L3−X2−L2−V、
(5)FVIII(X1)−L1−F1−L4−V−L2−X2−L3−F2、
(6)FVIII(X1)−L1−F1−L4−F2−L3−X2−L2−V、
(7)F1−L1−FVIII(X1)−L4− V−L2−X2−L3−F2、または

(8)F1−L1−FVIII(X1)−L4− F2−L3−X2−L2−V、
を含有する式を含有しても良く、ここで、
FVIII(X1)は、FVIIIタンパク質および1以上のXTEN配列を含有し、こ
こで、1以上のXTEN配列は、FVIIIタンパク質のN末端またはC末端に連結され
、またはFVIIIタンパク質中の1以上のアミノ酸のすぐ下流(たとえば、1以上のX
TEN挿入部位)に挿入されており、
L1、L2またはL3のそれぞれは、たとえば開裂可能なリンカー等の任意のリンカーを
含有しており、
L4は、リンカー(プロセッシング可能なリンカー)であり、
X2は、1以上のXTEN配列を含有し、
F1はIg定常領域またはその一部を含有し、
F2は任意の追加のIg定常領域またはその一部を含有し、および、
VはVWF断片を含有し、
(−)はペプチド結合または1以上のアミノ酸であり、および、
(:)は共有結合または非共有結合を含有する。
本発明の1つの態様において、本キメラタンパク質に有用なVWF断片は、FVIII
タンパク質と内因性VWFの相互作用を妨害または抑制するVWFクリアランス受容体に
結合しない。ゆえに、当該VWF断片を含有するキメラタンパク質は、VWFクリアラン
ス経路を介しては除去されない。本発明の他の態様において、VWF断片は、1以上のプ
ロテアーゼ開裂からFVIIIタンパク質を防御することができ、活性化からFVIII
タンパク質を防御することができ、FVIIIタンパク質の重鎖および/または軽鎖を安
定化させることができ、または、1以上のスカベンジャー受容体によるFVIIIタンパ
ク質のクリアランスを妨害することができる。
VWF断片は、FVIIIタンパク質と内因性VWFの間の相互作用を妨害または抑制
することができるため、当該FVIIIタンパク質の半減期は、VWF断片を有していな
いFVIIIタンパク質と比較し、延長される。1つの実施態様において、FVIIIタ
ンパク質の半減期は、野生型FVIIIよりも、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2
倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、
少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくと
も約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、延長される。他の実施態様にお
いて、FVIIIタンパク質の半減期は、少なくとも約10時間、少なくとも約11時間
、少なくとも約12時間、少なくとも約13時間、少なくとも約14時間、少なくとも約
15時間、少なくとも約16時間、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少な
くとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時
間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約36時間、少なくとも
約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少
なくとも約96時間、または少なくとも約108時間である。
本キメラタンパク質に有用な、Ig定常領域またはその一部は、任意のリンカー(たと
えば、開裂可能なリンカー)により、VWF断片に連結されている第一のFc領域を含有
する。キメラタンパク質はさらに、任意のリンカーにより、FVIIIタンパク質または
XTEN配列、Ig定常領域もしくはその一部、VWF断片、またはそれらの任意の組み
合わせに連結されている、追加のIg定常領域またはその一部を含有しても良い。1つの
実施態様において、追加のIg定常領域またはその一部は、任意のリンカーによりFVI
IIタンパク質に連結されている。追加のIg定常領域またはその一部は、第二のFc領
域を含有してもよい。
本発明に有用なIg定常領域またはその一部、および、本発明に有用な追加のIg定常
領域またはその一部は、同一、または異なっている。
一部の態様において、FVIIIタンパク質は、FVIIIタンパク質のC末端または
N末端でXTEN配列に連結され、または、成熟型天然ヒトFVIII中の1以上のアミ
ノ酸のすぐ下流(たとえば、1以上の挿入部位)に挿入され、または、それらの任意の組
み合わせである。FVIIIタンパク質中の1以上の挿入部位は、A1ドメイン、a1酸
性領域、A2ドメイン、a2酸性領域、A3ドメイン、Bドメイン、C1ドメイン、C2
ドメイン、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるFVIIIタンパ
ク質の1以上のドメインの内に位置しても良く、または、A1ドメインとa1酸性領域、
a1酸性領域とA2ドメイン、A2ドメインとa2酸性領域、a2酸性領域とBドメイン
、BドメインとA3ドメイン、A3ドメインとC1ドメイン、C1ドメインとC2ドメイ
ン、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるFVIIIタンパク質の
1以上のドメインの間に位置しても良く、または、A1ドメインとa1酸性領域、a1酸
性領域とA2ドメイン、A2ドメインとa2酸性領域、a2酸性領域とBドメイン、Bド
メインとA3ドメイン、A3ドメインとC1ドメイン、C1ドメインとC2ドメイン、お
よびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるFVIIIタンパク質の2つの
ドメインの間に位置しても良い。
1つの実施態様において、1以上の挿入部位は、表7、8、9、10、11またはそれ
らの任意の組み合わせ中のアミノ酸残基からなる群から選択される成熟型天然ヒトFVI
II(たとえば、配列番号4[成熟型FVIII配列全長])中の1以上のアミノ酸のすぐ
下流に位置する。
他の実施態様において、1以上の挿入部位は、成熟型天然ヒトFVIIIの許容ループ
内に位置する。他の実施態様において、1以上の挿入部位は、成熟型天然ヒトFVIII
のa3領域内に位置する。たとえば、XTEN配列は、配列番号4(全長成熟型FVII
I)のアミノ酸1656位のすぐ下流に挿入されてもよい。他の実施態様において、FV
IIIタンパク質は、少なくとも2つのXTEN配列(a3領域内に挿入された第一のX
TEN配列およびFVIIIタンパク質の許容ループ内に挿入された第二のXTEN配列
)に連結されている(たとえば、A1−1、A1−2、A2−1、A2−2、A3−1、
または、A3−2)。さらに他の実施態様において、FVIIIタンパク質は、少なくと
も3つのXTEN配列(a3領域内に挿入されたXTEN配列、ならびに、FVIIIタ
ンパク質内の1または2の許容ループ内に挿入された第二のXTEN配列および第三のX
TEN配列)に連結されている(たとえば、A1−1、A1−2、A2−1、A2−2、
A3−1、または、A3−2)。
ある実施態様において、1以上のXTEN挿入のための1以上の挿入部位は、以下:
(1) アミノ酸3、(2)アミノ酸18、
(3) アミノ酸22、(4) アミノ酸26、
(5) アミノ酸32、(6) アミノ酸40、
(7) アミノ酸60、(8) アミノ酸65、
(9) アミノ酸81、(10) アミノ酸116、
(11) アミノ酸119、(12) アミノ酸130、
(13) アミノ酸188、(14) アミノ酸211、
(15) アミノ酸216、(16) アミノ酸220、
(17) アミノ酸224、(18) アミノ酸230、
(19) アミノ酸333、(20) アミノ酸336、
(21) アミノ酸339、(22) アミノ酸375、
(23) アミノ酸399、(24) アミノ酸403、
(25) アミノ酸409、(26) アミノ酸416、
(26) アミノ酸442、(28) アミノ酸487、
(29) アミノ酸490、(30) アミノ酸494、
(31) アミノ酸500、(32) アミノ酸518、
(33) アミノ酸599、(34) アミノ酸603、
(35) アミノ酸713、(36) アミノ酸745、
(37) アミノ酸1656、(38) アミノ酸1711、
(39) アミノ酸1720、(40) アミノ酸1725、
(41) アミノ酸1749、(42) アミノ酸1796、
(43) アミノ酸1802、(44) アミノ酸1827、
(45) アミノ酸1861、(46) アミノ酸1896、
(47) アミノ酸1900、(48) アミノ酸1904、
(49) アミノ酸1905、(50) アミノ酸1910、
(51) アミノ酸1937、(52) アミノ酸2019、
(53) アミノ酸2068、(54) アミノ酸2111、
(55) アミノ酸2120、(56) アミノ酸2171、
(57) アミノ酸2188、(58) アミノ酸2227、
(59) アミノ酸2277、および、(60)それらの2以上の組み合わせ
からなる群から選択される1以上のアミノ酸のすぐ下流である。
一部の実施態様において、FVIIIタンパク質中に1つのXTENが挿入されている
。一部の実施態様において、FVIIIタンパク質中に2つのXTENが挿入されている
。一部の実施態様において、FVIIIタンパク質中に3つのXTENが挿入されている
特定の例において、第一のXTENは、配列番号4のアミノ酸26のすぐ下流に挿入さ
れており、第二のXTENは、配列番号4(全長成熟型FVIII)に対応するアミノ酸
1720のすぐ下流に挿入されている。他の例において、第一のXTENは、配列番号4
のアミノ酸403のすぐ下流に挿入されており、第二のXTENは、配列番号4のアミノ
酸1720のすぐ下流に挿入されている。一部の例において、第一のXTENは、配列番
号4のアミノ酸1656のすぐ下流に挿入されており、第二のXTENは、配列番号4の
アミノ酸1720のすぐ下流に挿入されている。他の例において、第一のXTENは、配
列番号4のアミノ酸26のすぐ下流に挿入されており、第二のXTENは、配列番号4の
アミノ酸1656のすぐ下流に挿入されており、および、第三のXTENは配列番号4の
アミノ酸1720のすぐ下流に挿入されている。さらに他の実施態様において、第一のX
TENは、配列番号4のアミノ酸403のすぐ下流に挿入されており、第二のXTENは
、配列番号4のアミノ酸1656のすぐ下流に挿入され、および第三のXTENは配列番
号4のアミノ酸1720のすぐ下流に挿入されている。さらに他の実施態様において、第
一のXTENは配列番号4のアミノ酸403と404の間に挿入され、第二のXTENは
配列番号4のアミノ酸1656のすぐ下流に挿入され、および、第三のXTENは配列番
号4のアミノ酸1720のすぐ下流に挿入されている。ある実施態様において、第一のX
TENは、配列番号4(全長成熟型FVIII)に対応するアミノ酸26のすぐ下流に挿
入されており、第二のXTENは、配列番号4のアミノ酸1720のすぐ下流に挿入され
ており、および、第三のXTENは配列番号4のアミノ酸1900のすぐ下流に挿入され
ている。一部の実施態様において、第一のXTENは、配列番号4のアミノ酸26のすぐ
下流に挿入されており、第二のXTENは、配列番号4のアミノ酸1656のすぐ下流に
挿入されており、第三のXTENは配列番号4のアミノ酸1720のすぐ下流に挿入され
ており、および、第四のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸1900のすぐ下流に挿
入されている。他の例において、XTENは配列番号4のアミノ酸745のすぐ下流に挿
入されている。さらなる例において、第一のXTENは配列番号4のアミノ酸1656の
すぐ下流に挿入されており、および第二のXTENは配列番号4のアミノ酸1900のす
ぐ下流に挿入されている。一部の実施態様において、第一のXTENは配列番号4のアミ
ノ酸26のすぐ下流に挿入されており、第二のXTENは配列番号4のアミノ酸1656
のすぐ下流に挿入されており、および第三のXTENは配列番号4のアミノ酸1900の
すぐ下流に挿入されている。他の例において、第一のXTENは配列番号4のアミノ酸4
03のすぐ下流に挿入されており、および、第二のXTENは配列番号4のアミノ酸74
5のすぐ下流に挿入されている。一部の実施態様において、第一のXTENは配列番号4
のアミノ酸745のすぐ下流に挿入されており、および、第二のXTENは配列番号4の
アミノ酸1900のすぐ下流に挿入されている。一部の実施態様において、第一のXTE
Nは配列番号4のアミノ酸18のすぐ下流に挿入されており、および、第二のXTENは
配列番号4のアミノ酸745のすぐ下流に挿入されている。
一部の実施態様において、FVIIIタンパク質は、二本鎖のFVIIIアイソフォー
ムである。一部の実施態様において、FVIIIタンパク質は一本鎖FVIIIアイソフ
ォームである。
一部の実施態様において、挿入されるXTENは、配列番号39(AE288)である
。一部の例において、挿入されるXTENは、配列番号38および37(AG144およ
びAE144)である。一部の例において、挿入されるXTENは、配列番号37、38
および37(AE144、AG144およびAE144)である。一部の実施態様におい
て、挿入されるXTENは、配列番号37および40(AE144およびAE288)で
ある。一部の実施態様において、挿入されるXTENは、AE42(配列番号36)、A
E72(配列番号127)、AE144_2A(配列番号128)、AE144_3B(
配列番号129)、AE144_4A(配列番号130)、AE144_5A(配列番号
131)、AE144_6B(配列番号132)、AE144_A(配列番号133)、
AE144_B(配列番号134)、AE144_C(配列番号135)、AE144_
F(配列番号136)、AE864(配列番号43)、AE576(配列番号41)、A
E288(配列番号39)、AE288_2(配列番号137)、AE144(配列番号
37)、AG864(配列番号44)、AG576(配列番号42)、AG288(配列
番号40)、AG144(配列番号38)、およびそれらの任意の組み合わせである。
本発明において有用なFVIIIタンパク質は、Bドメインまたはその一部(たとえば
、SQ Bドメイン欠損FVIII)を含有してもよい。1つの実施態様において、FV
IIIタンパク質は、一本鎖FVIIIを含有する。他の実施態様において、一本鎖FV
IIIは、全長成熟型第VIII因子ポリペプチド(配列番号4)の1648残基、16
45残基またはその両方に相当する残基の位置で、または、SQ BDD第VIII因子
(配列番号6)の754残基、751残基またはその両方の位置で、少なくとも1つのア
ミノ酸置換を含有する。他の実施態様において、アミノ酸置換は、アルギニン以外のアミ
ノ酸である。一部の実施態様において、FVIIIタンパク質はFVIIIの重鎖および
FVIIIの軽鎖を含有し、ここで、当該重鎖および当該軽鎖は、金属結合により互いに
関連している。
FVIIIタンパク質は、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質(LRP)に対
し、低いアフィニティを有するか、または結合しなくともよい(たとえば、LRPに対す
るアフィニティを下げる、少なくとも1つのアミノ酸置換を含有することにより、または
、LRPに対する結合を除去する、少なくとも1つのアミノ酸置換を含有することにより
)。そのような少なくとも1つのアミノ酸置換は、全長成熟型FVIIIの、471残基
、484残基、487残基、490残基、497残基、2092残基、2093残基また
はそれらの2以上の組み合わせの残基の位置であってもよい。特定の実施態様において、
471、484または497残基でのアミノ酸置換は、アルギニン以外のアミノ酸であり
、487残基でのアミノ酸置換は、チロシン以外のアミノ酸であり、2092残基でのア
ミノ酸置換はリシン以外アミノ酸であり、または、2093残基でのアミノ酸置換は、フ
ェニルアラニン以外のアミノ酸である。
一部の実施態様において、FVIIIタンパク質は、少なくとも1つのアミノ酸置換を
含有し、それにより、置換を有しないFVIIIタンパク質よりも、当該FVIIIタン
パク質はより安定となる。そのような置換は、FVIIIタンパク質のA2ドメインとA
3ドメインに位置しても良い(たとえば、全長成熟型FVIIIの、664残基、182
6残基、662残基、1828残基、またはそれらの2以上の組み合わせに対応する残基
の位置)。
本発明に有用なVWF断片は、D´ドメインおよびD3ドメインを含有し、それらは共
に、FVIIIに結合することができる。VWF断片は、配列番号2のアミノ酸764〜
866に対し、少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、または、
100%同一であるD´ドメインのアミノ酸配列、および/または、配列番号2のアミノ
酸867〜1240に対し、少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99
%、または、100%同一であるD3ドメインのアミノ酸配列を含有しても良い。1つの
実施態様において、VWF断片は単量体である。他の実施態様において、VWF断片は、
少なくとも2つのVWF断片、少なくとも3つのVWF断片、少なくとも4つのVWF断
片、少なくとも5つのVWF断片、または、少なくとも6つのVWF断片を含有する。V
WF断片は、配列番号2のアミノ酸764〜1240に対し、少なくとも90%、95%
、96%、97%、98%、99%、または、100%同一であるアミノ酸を含有しても
よい。VWF断片は、本質的に配列番号2のアミノ酸764〜1240からなる、または
、配列番号2のアミノ酸764〜1240からなることができる。ある実施態様において
、VWF断片は、配列番号2の1099残基、1142残基または、1099と1142
残基の両方に相当する残基の位置で、少なくとも1つのアミノ酸置換を含有しても良い。
他の実施態様において、VWF断片はさらに、VWFのD1ドメイン、D2ドメイン、ま
たはD1とD2ドメインを含有する。
VWF断片はさらに、A1ドメイン、A2ドメイン、A3ドメイン、D4ドメイン、B
1ドメイン、B2ドメイン、B3ドメイン、C1ドメイン、C2ドメイン、CKドメイン
、それらの1以上の断片、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるV
WFドメインを含有しても良い。たとえば、VWF断片は、(1)VWFのD´ドメイン
およびD3ドメインもしくはそれらの断片、(2)VWFのD1、D´およびD3ドメイ
ンもしくはそれらの断片、(3)VWFのD2、D´およびD3ドメインもしくはそれら
の断片、(4)VWFのD1、D2、D´およびD3ドメインもしくはそれらの断片、ま
たは、(5)VWFのD1、D2、D´、D3およびA1ドメイン、もしくはそれらの断
片、本質的にからなる、または、からなることができる。一部の実施態様において、VW
F断片はさらに、VWF断片に作動可能に連結されているVWFまたはFVIIIのシグ
ナルペプチドを含有する。
本発明に有用なリンカーのうち1つ以上は、少なくとも約10、20、30、40、5
0、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、16
0、170、180、190、200、210、220、230、240、250、30
0、350、400、450、500、550、600、650、700、750、80
0、850、900、950、1000、1200、1400、1600、1800、ま
たは2000アミノ酸の長さを有する。一部の実施態様において、リンカーのうちの1つ
以上は、約1〜約200アミノ酸の長さを有する。1つの実施態様において、リンカーの
うちの1つ以上は、少なくとも約20、35、42、48、73、75、95、98、1
44、288、324、333、576、または、864アミノ酸の長さを有している。
他の実施態様において、リンカーのうちの1つ以上は、gly/serペプチド、XTE
N配列またはそれら両方を含有する。gly/serペプチドの例としては、限定されな
いが、(GlySer)(配列番号139)、または、S(GlySer)(配
列番号140)の式が挙げられ、ここで、nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9お
よび10からなる群から選択される正の整数である。たとえば、(GlySer)
ンカーは、(GlySer)(配列番号63)または(GlySer)(配列番
号138)であってもよい。1つの実施態様において、リンカーは、当該リンカーのN末
端に少なくとも1つの第一の開裂部位を含有し、当該リンカーのC末端に少なくとも1つ
の第二の開裂部位を含有し、またはそれら両方を含有する。他の実施態様において、リン
カーは20アミノ酸、35アミノ酸、48アミノ酸、73アミノ酸、または95アミノ酸
のトロンビン開裂可能なリンカーを含有する。開裂可能なリンカーは、第XIa因子、第
XIIa因子、カリクレイン、第VIIa因子、第IXa因子、第Xa因子、第IIa因
子(トロンビン)、エラスターゼ2、グランザイム(granzyme)B、TEV、エ
ンテロキナーゼ、プロテアーゼ3C、ソルターゼ(sortase)A、MMP−12、
MMP−13、MMP−17、およびMMP−20(たとえば、TLDPRSFLLRN
PNDKYEPFWEDEEK(配列番号8))からなる群から選択されるプロテアーゼ
による1つ以上の開裂部位を含有しても良い。当該1以上の開裂部位の非限定的な例とし
ては、RRRR(配列番号9)、RKRRKR(配列番号10)、RRRRS(配列番号
11)、TQSFNDFTR(配列番号12)、SVSQTSKLTR(配列番号13)
、DFLAEGGGVR(配列番号14)、TTKIKPR(配列番号15)、LVPR
G(配列番号16)、ALRPR(配列番号17)、KLTRAET(配列番号18)、
DFTRVVG(配列番号19)、TMTRIVGG(配列番号20)、SPFRSTG
G(配列番号21)、LQVRIVGG(配列番号22)、PLGRIVGG(配列番号
23)、IEGRTVGG(配列番号24)、LTPRSLLV(配列番号25)、LG
PVSGVP (配列番号26)、VAGDSLEE(配列番号27)、GPAGLGG
A(配列番号28)、GPAGLRGA(配列番号29)、APLGLRLR(配列番号
30)、PALPLVAQ(配列番号31)、ENLYFQG (配列番号32)、DD
DKIVGG(配列番号33)、LEVLFQGP(配列番号34)、および、LPKT
GSES(配列番号35)からなる群から選択されるアミノ酸配列が挙げられる。一部の
実施態様において、第一の開裂部位および第二の開裂部位は同一または異なっている。
本発明に有用なXTEN配列は、AE42(配列番号36)、AE144(配列番号3
7)、AG144(配列番号38)、AE288(配列番号39)、AG288(配列番
号40)、AE576(配列番号41)、AG576(配列番号42)、AE864(配
列番号43)、AE72(配列番号127)、AE144_2A(配列番号128)、A
E144_3B(配列番号129)、AE144_4A(配列番号130)、AE144
_5A(配列番号131)、AE144_6B(配列番号132)、AG144_A(配
列番号133)、AG144_B(配列番号134)、AG144_C(配列番号135
)、AG144_F(配列番号136)、AE288_2(配列番号137)、または、
AG864(配列番号44)からなる群から選択されても良い。特定の実施態様において
、XTEN配列は、AG288およびAG288を含有する。
本発明のキメラタンパク質は、ポリシアル化、ペグ化、またはヘシル化(hesyla
ted)されていても良い。
本発明はまた、当該キメラタンパク質をコードするポリヌクレオチド、またはポリヌク
レオチドのセットを目的とする。当該ポリヌクレオチドはさらに、PC5またはPC7を
コードするポリヌクレオチド鎖を含有しても良い。本発明はまた、ポリヌクレオチドまた
はポリヌクレオチドのセット、および、当該ポリヌクレオチドのセットに作動可能に連結
された1以上のプロモーターを含有するベクターを目的とする。当該ベクターはさらに、
追加のベクター(PC5またはPC7をコードするポリヌクレオチド鎖を含有する)を含
有しても良い。本発明はまた、当該ポリヌクレオチドまたは当該ベクターを含有する宿主
細胞を見出したものである。当該宿主細胞は、哺乳類細胞(たとえば、HEK293細胞
、CHO細胞、またはBHK細胞)であっても良い。一部の実施態様において、宿主細胞
のPC5またはPC7は、VWFのD1D2ドメインを開裂する。
本発明はまた、キメラタンパク質、ポリヌクレオチド、ベクター、または宿主細胞、お
よび、薬学的に受容可能な担体を含有する医薬組成物を目的とする。本発明の組成物は、
ゆえに、野生型FVIIIタンパク質と比較して、半減期が延長されている。FVIII
タンパク質の半減期は、野生型FVIIIよりも、少なくとも約1.5倍、少なくとも約
2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なく
とも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、延長される。第FVIII因
子の半減期は、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約19時間、
少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少なくとも約2
3時間、少なくとも約24時間、少なくとも約25時間、少なくとも約26時間、少なく
とも約27時間、少なくとも約28時間、少なくとも約29時間、少なくとも約30時間
、少なくとも約31時間、少なくとも約32時間、少なくとも約33時間、少なくとも約
34時間、少なくとも約35時間、少なくとも約36時間、少なくとも約48時間、少な
くとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少なくとも約96時
間、または少なくとも約108時間である。
本発明の組成物は、局所投与、眼球内投与、非経口投与、くも膜下投与、硬膜下投与、
または経口投与からなる群から選択される経路により投与されても良い。1つの実施態様
において、組成物は、非経口投与(たとえば、静脈内または皮下投与)を介して投与され
る。本発明の組成物は、その必要のある患者における出血性疾患または状態を処置するの
に有用である。出血性疾患または状態は、出血凝固障害、関節出血、筋肉出血、口腔出血
、大量出血、筋肉内への大量出血、口腔内での大量出血、外傷、頭部外傷、消化管出血、
頭蓋内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後腔の出血、腹膜後
腔の出血、腸腰筋鞘の出血、およびこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される
。1つの実施態様において、本キメラタンパク質で処置される対象は、外科手術を受ける
予定である。他の実施態様において、処置は、予防的に、または要求に応じて行われる。
本発明はまた、内因性VWFとFVIIIタンパク質の結合を妨害または抑制する方法
を目的としており、本キメラタンパク質、ポリヌクレオチド、ベクター、宿主細胞または
組成物の有効量を、その必要のある対象に投与することを含み、ここで、VWF断片がF
VIIIタンパク質に結合し、それゆえに、内因性VWFの結合が妨害または抑制される
こととなる。本発明はさらに、FVIIIタンパク質の半減期を延長または増加させる方
法を目的とし、ここで、当該方法には、キメラタンパク質、ポリヌクレオチド、ベクター
、宿主細胞、または組成物の有効量を、その必要のある対象に投与することが含まれ、こ
こで、VWF断片はFVIIIタンパク質に結合し、それゆえに、FVIIIタンパク質
の半減期が延長または増加される。本方法はまた、細胞からFVIIIタンパク質が除去
されることを妨害または抑制する方法を提示し、ここで、当該方法には、キメラタンパク
質、ポリヌクレオチド、ベクター、宿主細胞、または組成物の有効量を、FVIIIタン
パク質またはFVIIIタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含有する細胞に添加
することが含まれ、ここで、VWF活性を有するタンパク質が、FVIIIタンパク質に
結合する。本発明の方法が有用な対象は、動物(たとえば、ヒト(たとえば、血友病Aに
罹患している患者))である。
本発明はまた、その必要のある対象における出血性疾患または状態を処置する方法を提
示し、当該方法には、キメラタンパク質、ポリヌクレオチド、ベクター、宿主細胞または
組成物の有効量を投与することが含まれ、ここで、当該出血性疾患または状態は、出血凝
固障害、関節出血、筋肉出血、口腔出血、大量出血、筋肉内への大量出血、口腔内での大
量出血、外傷、頭部外傷、消化管出血、頭蓋内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中
枢神経系出血、咽頭後腔の出血、腹膜後腔の出血、腸腰筋鞘の出血、からなる群から選択
される。治療は、予防的または要求に応じて行うものであっても良い。1つの実施態様に
おいて、有効量は、0.1μg/kg〜500mg/kgである。
本発明にはまた、ポリヌクレオチドまたはベクターと1つ以上の宿主細胞をトランスフ
ェクトすること、および、当該宿主細胞中で当該キメラタンパク質を発現させること、を
含む、当該キメラタンパク質の製造方法が含まれる。
例えば、本発明は、以下の項目を提供する:
(項目1)
(i)von Willebrand因子(VWF)のD´ドメインおよびD3ドメイ
ンを含有するVWFタンパク質、(ii)XTEN配列、および、(iii)FVIII
タンパク質を含有するキメラタンパク質であって、ここで、上記VWF断片および上記X
TEN配列は、任意選択的なリンカーで連結されており、ここで、上記VWF断片または
上記XTEN配列は、上記FVIIIタンパク質に連結または関連付けられている、キメ
ラタンパク質。
(項目2)
(a)V−X−FVIII、
(b)FVIII−X−V、
(c)V−X:FVIII、
(d)X−V :FVIII、
(e)FVIII:V−X、または、
(f)FVIII:X−V、
を含有する式を含有するキメラタンパク質であって、ここで、
Vは、VWF断片を含有し、
Xは、1以上のXTEN配列を含有し、
FVIIIは、FVIIIタンパク質を含有し;
(−)は、ペプチド結合または1以上のアミノ酸であり;
(:)は、共有結合または非共有結合である、キメラタンパク質。
(項目3)
上記XTEN配列が、リンカーによりFVIIIタンパク質に連結されている、項目1
または2のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目4)
上記リンカーが、開裂可能なリンカーである、項目3に記載のキメラタンパク質。
(項目5)
上記VWF断片、上記XTEN配列、および上記FVIIIタンパク質を含有する、一
本鎖ポリペプチドを含有する、項目1〜4のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目6)
第一のポリペプチド鎖および第二のポリペプチド鎖を含有し、ここで、上記第一のポリ
ペプチド鎖がFVIIIを含有し、上記第二のポリペプチド鎖が上記VWF断片および上
記XTEN配列を含有する、項目1〜4のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目7)
(iv)上記VWF断片、上記XTEN配列、もしくは上記FVIIIタンパク質、ま
たはそれらの任意の組み合わせのいずれかに連結されたIg定常領域またはその一部をさ
らに含有する、項目1〜6のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目8)
(g)V−L2−X−L1−F1:FVIII−L3−F2;
(h)V−L2−X−L1−F1:F2−L3−FVIII;
(i)F1−L1−X−L2−V:FVIII−L3−F2;
(j)F1−L1−X−L2−V:F2−L3−FVIII;
(k)V−L2−X−L1−F1−L4−FVIII−L3−F2;
(l)F2−L3−FVIII−L4−F1−L1−X−L2−V;
(m)FVIII−L3−F2−L4−V−L2−X−L1−F1;および、
(n)F1−L1−X−L2−V−L4−F2−L3−FVIII、
を含有する式を含有するキメラタンパク質であって、ここで、
Vは、VWF断片を含有し、
L1、L2、およびL3のそれぞれは、任意選択的なリンカーを含有し、
L4は、任意選択的なリンカーであり、
FVIIIは、FVIIIタンパク質を含有し、
Xは、1以上のXTEN配列を含有し、
F1は、任意選択的なIg定常領域またはその一部を含有し、
F2は、任意選択的な追加のIg定常領域またはその一部を含有し、
(−)は、ペプチド結合または1以上のアミノ酸であり;
(:)は、共有結合または非共有結合である、キメラタンパク質。
(項目9)
上記Ig定常領域またはその一部は、上記VWF断片の半減期を延長させる、項目7ま
たは8のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目10)
上記Ig定常領域またはその一部は、上記XTEN配列または上記VWF断片に連結さ
れている第一のFc領域を含有する、項目7〜9のいずれか1項に記載のキメラタンパク
質。
(項目11)
上記Ig定常領域またはその一部は、リンカーにより上記XTEN配列に連結されてい
る、項目10に記載のキメラタンパク質。
(項目12)
上記リンカーは、開裂可能なリンカーを含有する、項目12に記載のキメラタンパク質

(項目13)
追加のIg定常領域またはその一部をさらに含有する、項目7〜12のいずれか1項に
記載のキメラタンパク質。
(項目14)
上記追加のIg定常領域またはその一部は、追加のFc領域を含有する、項目13に記
載のキメラタンパク質。
(項目15)
上記追加のIg定常領域またはその一部は、FVIIIタンパク質の半減期を延長させ
る、項目14に記載のキメラタンパク質。
(項目16)
上記追加のIg定常領域またはその一部は、上記FVIIIタンパク質に連結されてい
る、項目13〜15のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目17)
上記第二のFc領域はさらに、リンカーにより上記VWF断片に連結されている、項目
16に記載のキメラタンパク質。
(項目18)
上記リンカーは、プロセッシング可能なリンカーである、項目17に記載のキメラタン
パク質。
(項目19)
L4は、プロセッシング可能なリンカーである、項目8〜18のいずれか1項に記載の
キメラタンパク質。
(項目20)
上記追加のIg定常領域またはその一部は、、上記Ig定常領域またはその一部と関連
付けられている、項目7〜19のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目21)
上記追加のIg定常領域またはその一部は、共有結合により、上記Ig定常領域または
その一部と関連付けられている、項目20に記載のキメラタンパク質。
(項目22)
上記共有結合は、ジスルフィド結合である、項目21に記載のキメラタンパク質。
(項目23)
上記VWF断片は、非共有結合により上記FVIIIタンパク質と関連付けられている
、項目1〜22のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目24)
上記FVIIIタンパク質の半減期は、上記VWF断片を有していないFVIIIタン
パク質、または野生型FVIIIタンパク質と比較して、延長されている、項目1〜23
のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目25)
上記FVIIIの半減期が、上記VWF断片を有していないFVIIIタンパク質より
も、または野生型FVIIIと比較して、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少
なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なく
とも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約1
0倍、少なくとも約11倍、または少なくとも約12倍長く延長されている、項目24に
記載のキメラタンパク質。
(項目26)
上記第VIII因子の半減期が、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少な
くとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時
間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約25時間、少なくとも
約26時間、少なくとも約27時間、少なくとも約28時間、少なくとも約29時間、少
なくとも約30時間、少なくとも約31時間、少なくとも約32時間、少なくとも約33
時間、少なくとも約34時間、少なくとも約35時間、少なくとも約36時間、少なくと
も約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、
少なくとも約96時間、または少なくとも約108時間である、項目24に記載のキメラ
タンパク質。
(項目27)
(i)FVIIIタンパク質、(ii)XTEN配列、および、(iii)Ig定常領
域またはその一部を含有するキメラタンパク質であって、ここで、上記XTEN配列は、
任意選択的なリンカーにより上記FVIIIタンパク質のN末端またはC末端で上記FV
IIIタンパク質に連結されており、または、上記FVIIIタンパク質中の少なくとも
1以上の挿入部位の2アミノ酸の間に挿入されており、および、ここで、上記Ig定常領
域またはその一部は、上記FVIIIタンパク質または上記XTEN配列に連結され、ま
たは関連付けられている、キメラタンパク質。
(項目28)
上記XTEN配列および上記Ig定常領域またはその一部は、上記FVIIIタンパク
質の半減期を延長する、項目27に記載のキメラタンパク質。
(項目29)
上記VWF結合部位は、上記FVIIIタンパク質のA3ドメイン、またはC2ドメイ
ン、または上記A3ドメインおよび上記C2ドメインの両方に位置づけられている、項目
27および28のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目30)
上記VWF結合部位は、配列番号4のアミノ酸1669〜1689およびアミノ酸23
03〜2332に相当するアミノ酸配列を含有する、項目29に記載のキメラタンパク質

(項目31)
上記FVIIIタンパク質の半減期は、上記Ig定常領域またはその一部を有していな
いFVIIIタンパク質、または、上記XTEN配列を有していないFVIIIタンパク
質と比較して、延長されている、項目27〜30のいずれか1項に記載のキメラタンパク
質。
(項目32)
上記FVIIIタンパク質の半減期が、上記Ig定常領域またはその一部を有していな
いFVIIIタンパク質、または、上記XTEN配列を有していないFVIIIタンパク
質、または、野生型FVIIIよりも、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少な
くとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくと
も約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10
倍、少なくとも約11倍、または少なくとも約12倍長く延長されている、項目31に記
載のキメラタンパク質。
(項目33)
上記FVIIIタンパク質の半減期が、少なくとも約10時間、少なくとも約11時間
、少なくとも約12時間、少なくとも約13時間、少なくとも約14時間、少なくとも約
15時間、少なくとも約16時間、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少な
くとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時
間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約36時間、少なくとも
約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少
なくとも約96時間、または少なくとも約108時間である。項目31に記載のキメラタ
ンパク質。
(項目34)
上記Ig定常領域またはその一部が、第一のFc領域を含有している、項目27〜33
のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目35)
追加のIg定常領域またはその一部をさらに含有する、項目27〜34のいずれか1項
に記載のキメラタンパク質。
(項目36)
上記追加のIg定常領域またはその一部が、上記第一のFc領域に連結または関連付け
られている、第二のFc領域を含有する、項目35に記載のキメラタンパク質。
(項目37)
上記第二のFc領域が、共有結合により上記第一のFc領域に関連付けられている、項
目36に記載のキメラタンパク質。
(項目38)
上記第一のFc領域が、リンカーにより上記第二のFc領域に連結されている、項目3
6に記載のキメラタンパク質。
(項目39)
上記リンカーが、プロセッシング可能なリンカーである、項目38に記載のキメラタン
パク質。
(項目40)
上記FVIIIタンパク質、上記XTEN配列、および上記Ig定常領域またはその一
部を含有する一本鎖ポリペプチドを含有する、項目27〜34のいずれか1項に記載のキ
メラタンパク質。
(項目41)
第一のポリペプチド鎖および第二のポリペプチド鎖を含有し、ここで、上記第一のポリ
ペプチド鎖が、上記FVIIIの重鎖を含有し、上記第二のポリペプチド鎖が、上記FV
IIIタンパク質の軽鎖およびXTEN配列ならびに、上記Ig定常領域またはその一部
を含有する、項目27〜34のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目42)
第一のポリペプチド鎖および第二のポリペプチド鎖を含有し、ここで、上記第一のポリ
ペプチド鎖が上記FVIIIタンパク質、上記XTEN配列、および上記Ig定常領域を
含有し、および、上記第二のポリペプチド鎖が上記追加のIg定常領域またはその一部を
含有する、項目35〜39のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目43)
第一のポリペプチド鎖、第二のポリペプチド鎖、および第三のポリペプチド鎖を含有し
、ここで、上記第一のポリペプチド鎖が上記FVIIIタンパク質の重鎖および上記XT
EN配列を含有し、上記第二のポリペプチド鎖が上記FVIIIタンパク質の軽鎖および
上記Ig定常領域またはその一部を含有し、および、上記第三のポリペプチド鎖が上記追
加のIg定常領域またはその一部を含有する、項目35〜39のいずれか1項に記載のキ
メラタンパク質。
(項目44)
上記FVIIIタンパク質、上記XTEN配列、上記Ig定常領域またはその一部、お
よび、上記追加のIg定常領域またはその一部を含有する一本鎖ポリペプチドを含有する
、項目35〜39のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目45)
VWFのD´ドメインおよびD3ドメインを含有する、(i)FVIIIタンパク質、
(ii)XTEN配列、(iii)VWF断片、および(iv)Ig定常領域またはその
一部を含有するキメラタンパク質であって、ここで、上記XTEN配列は、任意選択的な
リンカーにより、上記FVIIIタンパク質のN末端またはC末端で上記FVIIIタン
パク質に連結され、または、上記FVIIIタンパク質の1以上の挿入部位のすぐ下流で
挿入されており、上記VWF断片は、上記FVIIIタンパク質または上記XTEN配列
に連結または関連付けられており、および、上記Ig定常領域またはその一部は、上記F
VIIIタンパク質、上記XTEN配列、上記VWF断片、またはそれらの任意の組み合
わせに連結されている、キメラタンパク質。
(項目46)
(1)FVIII(X1)−L1−F1:V−L2−X2−L3−F2;
(2)FVIII(X1)−L1−F1:F2−L3−X2−L2−V;
(3)F1−L1−FVIII(X1):V−L2−X2−L3−F2;
(4)F1−L1−FVIII(X1);F2−L3−X2−L2−V;
(5)FVIII(X1)−L1−F1−L4−V−L2−X2−L3−F2;
(6)FVIII(X1)−L1−F1−L4−F2−L3−X2−L2−V;
(7)F1−L1−FVIII(X1)−L4−V−L2−X2−L3−F2;または、
(8)F1−L1−FVIII(X1)−L4−F2−L3−X2−L2−V、
を含有する式を含有するキメラタンパク質であって、ここで、FVIII(X1)は、F
VIIIタンパク質およびXTEN配列を含有し、ここで、上記XTEN配列は、上記F
VIIIタンパク質のN末端またはC末端に連結され、または、上記FVIIIタンパク
質の1以上のアミノ酸(「1以上の挿入部位」)のすぐ下流に挿入されており;
L1、L2、またはL3のそれぞれは、任意選択的なリンカーを含有し;
L4は、リンカーであり、
X2は、1以上のXTEN配列を含有し、
F1は、Ig定常領域またはその一部を含有し、
F2は、任意選択的な追加のIg定常領域またはその一部を含有し、および、
Vは、VWF断片を含有し、
(−)は、ペプチド結合または1以上のアミノ酸であり;ならびに、
(:)は、共有結合または非共有結合である、キメラタンパク質。
(項目47)
上記VWF断片は、VWFクリアランス受容体に結合しない、項目45または46のい
ずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目48)
上記VWF断片は、1以上のプロテアーゼによる開裂から上記FVIIIタンパク質を
保護することができる、活性化から上記FVIIIタンパク質を保護することができる、
上記FVIIIタンパク質の重鎖および/または軽鎖を安定化することができる、または
、1以上のスカベンジャー受容体による上記FVIIIタンパク質の除去を妨害すること
ができる、項目45〜47のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目49)
上記Ig定常領域またはその一部は、上記FVIIIタンパク質のVWF結合部位を遮
蔽または妨害することにより、上記FVIIIタンパク質に内因性VWFが結合すること
を抑制または妨害する、項目45〜48のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目50)
上記VWF結合部位は、上記FVIIIタンパク質のA3ドメイン、またはC2ドメイ
ン、または、上記A3ドメインおよび上記C2ドメインの両方に位置づけられている、項
目49に記載のキメラタンパク質。
(項目51)
上記VWF結合部位は、配列番号4のアミノ酸1669〜1689およびアミノ酸23
03〜2332に相当するアミノ酸配列を含有する、項目49または50のいずれか1項
に記載のキメラタンパク質。
(項目52)
上記FVIIIタンパク質の半減期は、上記VWF断片を有していないFVIIIタン
パク質と比較して、延長されている、項目45〜51のいずれか1項に記載のキメラタン
パク質。
(項目53)
上記FVIIIタンパク質の半減期が、野生型FVIIIよりも、少なくとも約1.5
倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、
少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくと
も約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、または少なくとも約12倍長く延
長されている、項目52に記載のキメラタンパク質。
(項目54)
上記FVIIIタンパク質の半減期が、少なくとも約10時間、少なくとも約11時間
、少なくとも約12時間、少なくとも約13時間、少なくとも約14時間、少なくとも約
15時間、少なくとも約16時間、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少な
くとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時
間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約36時間、少なくとも
約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少
なくとも約96時間、または少なくとも約108時間である、項目52に記載のキメラタ
ンパク質。
(項目55)
上記FVIIIタンパク質、上記XTEN配列、上記VWF断片、および上記Ig定常
領域またはその一部を含有する一本鎖ポリペプチドを含有する、項目45〜54のいずれ
か1項に記載のキメラタンパク質。
(項目56)
上記Ig定常領域またはその一部は、第一のFc領域を含有する、項目45〜54のい
ずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目57)
上記Ig定常領域またはその一部は、任意選択的なリンカーにより上記VWF断片に連
結されている、項目45〜54のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目58)
上記リンカーは、開裂可能なリンカーを含有する、項目57に記載のキメラタンパク質

(項目59)
上記FVIIIタンパク質、上記Ig定常領域またはその一部、上記VWF断片、また
はそれらの任意の組み合わせに、任意選択的なリンカーにより連結されている、追加のI
g定常領域またはその一部をさらに含有する、項目45〜50のいずれか1項に記載のキ
メラタンパク質。
(項目60)
上記追加のIg定常領域またはその一部は、任意選択的なリンカーにより上記FVII
Iタンパク質に連結されている、項目59に記載のキメラタンパク質。
(項目61)
上記Ig定常領域またはその一部は、第二のFc領域である。項目59または60に記
載のキメラタンパク質。
(項目62)
上記Ig定常領域またはその一部、および、上記追加のIg定常領域またはその一部は
、同一であるか、または異なっている、項目8〜26、42〜44、および46〜61の
いずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目63)
第一のポリペプチド鎖および第二のポリペプチド鎖を含有し、ここで、上記第一のポリ
ペプチド鎖が上記FVIIIタンパク質、上記XTEN配列、および上記Ig定常領域ま
たはその一部を含有し、および、上記第二のポリペプチド鎖が、上記VWF断片および上
記追加のIg定常領域またはその一部を含有する、項目46〜62のいずれか1項に記載
のキメラタンパク質。
(項目64)
第一のポリペプチド鎖、第二のポリペプチド鎖、および第三のポリペプチド鎖を含有し
、ここで、上記第一のポリペプチド鎖が上記FVIIIタンパク質の重鎖および上記XT
EN配列を含有し、上記第二のポリペプチド鎖が上記FVIIIタンパク質の軽鎖および
上記Ig定常領域またはその一部を含有し、および、上記第三のポリペプチド鎖が上記V
WF断片および上記追加のIg定常領域またはその一部を含有する、項目46〜62のい
ずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目65)
第一のポリペプチド鎖、第二のポリペプチド鎖、および第三のポリペプチド鎖を含有し
、ここで、上記第一のポリペプチド鎖が上記FVIIIタンパク質の重鎖を含有し、上記
第二のポリペプチド鎖が上記FVIIIタンパク質の軽鎖、上記XTEN配列および上記
Ig定常領域またはその一部を含有し、および、上記第三のポリペプチド鎖が上記VWF
断片および上記追加のIg定常領域またはその一部を含有する、項目46〜62のいずれ
か1項に記載のキメラタンパク質。
(項目66)
第一のポリペプチド鎖、および第二のポリペプチド鎖を含有し、ここで、上記第一のポ
リペプチド鎖が上記FVIIIタンパク質の重鎖および上記XTEN配列を含有し、およ
び、上記第二のポリペプチド鎖が上記FVIIIタンパク質の軽鎖、上記Ig定常領域ま
たはその一部、上記VWF断片、および上記追加のIg定常領域またはその一部を含有す
る、項目46〜62のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目67)
上記VWF断片または上記追加のIg定常領域もしくはその一部に連結された追加のX
TEN配列をさらに含有する、項目63〜66のいずれか1項に記載のキメラタンパク質

(項目68)
上記FVIIIタンパク質が、上記FVIIIタンパク質のC末端またはN末端でXT
EN配列に連結されている、または、上記FVIIIタンパク質の1以上のアミノ酸のす
ぐ下流で挿入されている、またはそれらの任意の組み合わせである、項目1〜26のいず
れか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目69)
上記FVIIIタンパク質が、少なくとも2つのXTEN配列、少なくとも3つのXT
EN配列、少なくとも4つのXTEN配列、少なくとも5つのXTEN配列、または、少
なくとも6つのXTEN配列に連結されている、項目27〜68のいずれか1項に記載の
キメラタンパク質。
(項目70)
上記FVIIIタンパク質が、A1ドメイン、a1酸性領域、A2ドメイン、a2酸性
領域、Bドメイン、A3ドメイン、a3酸性領域、C1ドメイン、C2ドメイン、それら
の1以上の断片、および、それらの任意の組み合わせからなる群から選択されるFVII
Iの1以上のドメインを含有する、項目1〜69のいずれか1項に記載のキメラタンパク
質。
(項目71)
上記FVIIIタンパク質の上記1以上の挿入部位が、A1ドメイン、a1酸性領域、
A2ドメイン、a2酸性領域、A3ドメイン、Bドメイン、C1ドメイン、C2ドメイン
、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される上記FVIIIタンパク質
の1以上のドメインの内に位置付けられる、または、A1ドメインとa1酸性領域、a1
酸性領域とA2ドメイン、A2ドメインとa2酸性領域、a2酸性領域とBドメイン、B
ドメインとA3ドメイン、A3ドメインとC1ドメイン、C1ドメインとC2ドメイン、
およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される上記FVIIIタンパク質の
1以上のドメインの間に位置付けられる、または、A1ドメインとa1酸性領域、a1酸
性領域とA2ドメイン、A2ドメインとa2酸性領域、a2酸性領域とBドメイン、Bド
メインとA3ドメイン、A3ドメインとC1ドメイン、C1ドメインとC2ドメイン、お
よびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される上記FVIIIタンパク質の2
つのドメインの間に位置づけられる、項目27〜70のいずれか1項に記載のキメラタン
パク質。
(項目72)
上記FVIIIタンパク質の1以上の挿入部位が、表7、表8、表9、および表10の
アミノ酸残基からなる群から選択される1以上のアミノ酸である、項目27〜71のいず
れか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目73)
配列番号4のアミノ酸3Rに相当する挿入部位で挿入された上記XTEN配列が、AT
Rのアミノ酸配列をさらに含有する、項目72に記載のキメラタンパク質。
(項目74)
上記FVIIIタンパク質の1以上の挿入部位が、
(1) アミノ酸3、(2)アミノ酸18、
(3) アミノ酸22、(4) アミノ酸26、
(5) アミノ酸32、(6) アミノ酸40、
(7) アミノ酸60、(8) アミノ酸65、
(9) アミノ酸81、(10) アミノ酸116、
(11) アミノ酸119、(12) アミノ酸130、
(13) アミノ酸188、(14) アミノ酸211、
(15) アミノ酸216、(16) アミノ酸220、
(17) アミノ酸224、(18) アミノ酸230、
(19) アミノ酸333、(20) アミノ酸336、
(21) アミノ酸339、(22) アミノ酸375、
(23) アミノ酸399、(24) アミノ酸403、
(25) アミノ酸409、(26) アミノ酸416、
(26) アミノ酸442、(28) アミノ酸487、
(29) アミノ酸490、(30) アミノ酸494、
(31) アミノ酸500、(32) アミノ酸518、
(33) アミノ酸599、(34) アミノ酸603、
(35) アミノ酸713、(36) アミノ酸745、
(37) アミノ酸1656、(38) アミノ酸1711、
(39) アミノ酸1720、(40) アミノ酸1725、
(41) アミノ酸1749、(42) アミノ酸1796、
(43) アミノ酸1802、(44) アミノ酸1827、
(45) アミノ酸1861、(46) アミノ酸1896、
(47) アミノ酸1900、(48) アミノ酸1904、
(49) アミノ酸1905、(50) アミノ酸1910、
(51) アミノ酸1937、(52) アミノ酸2019、
(53) アミノ酸2068、(54) アミノ酸2111、
(55) アミノ酸2120、(56) アミノ酸2171、
(57) アミノ酸2188、(58) アミノ酸2227、
(59) アミノ酸2277、および、(60)それらの2以上の組み合わせ、
からなる群から選択される1以上のアミノ酸のすぐ下流に位置づけられる、項目27〜7
1のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目75)
上記FVIIIタンパク質が、Bドメインまたはその一部を含有する、項目1〜74の
いずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目76)
上記FVIIIタンパク質が、SQ Bドメイン欠損FVIIIである、項目75に記
載のキメラタンパク質。
(項目77)
上記FVIIIタンパク質が、一本鎖FVIIIを含有する、項目1〜76のいずれか
1項に記載のキメラタンパク質。
(項目78)
上記一本鎖FVIIIが、全長成熟型第VIII因子ポリペプチド(配列番号4)の、
1648残基、1645残基、もしくはその両方に相当する残基で、または、SQ BD
D第VIII因子(配列番号6)の754残基、751残基、もしくはその両方に相当す
る残基で、少なくとも1以上のアミノ酸置換を含有する、項目77に記載のキメラタンパ
ク質。
(項目79)
上記アミノ酸置換が、アルギニン以外のアミノ酸である、項目78に記載のキメラタン
パク質。
(項目80)
上記FVIIIタンパク質が、FVIIIの重鎖および第VIII因子の軽鎖を含有し
、ここで、上記重鎖および軽鎖は、金属結合により互いに関連付けられている、項目1〜
76のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目81)
上記FVIIIタンパク質が、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質(LRP)
に対し、低いアフィニティを有するか、または結合しない、項目1〜80のいずれか1項
に記載のキメラタンパク質。
(項目82)
上記FVIIIタンパク質が、上記LRPに対するアフィニティを減少させる、または
、上記LRPに対する結合を消失させる、アミノ酸置換を少なくとも1つ含有する、項目
81に記載のキメラタンパク質。
(項目83)
上記少なくとも1つのアミノ酸置換が、全長成熟型FVIIIの、471残基、484
残基、487残基、490残基、497残基、2092残基、2093残基またはそれら
の2以上の組み合わせに相当する残基の位置である、項目82に記載のキメラタンパク質

(項目84)
471、484または497残基でのアミノ酸置換は、アルギニン以外のアミノ酸であ
り、487残基でのアミノ酸置換は、チロシン以外のアミノ酸であり、2092残基での
アミノ酸置換はリシン以外のアミノ酸であり、または、2093残基でのアミノ酸置換は
、フェニルアラニン以外のアミノ酸である、項目83に記載のキメラタンパク質。
(項目85)
上記FVIIIタンパク質が、上記置換を有していないFVIIIタンパク質よりも、
上記FVIIIタンパク質をより安定化させるアミノ酸置換を少なくとも1つ含有する、
項目1〜84のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目86)
上記FVIIIタンパク質の上記A2ドメインおよびA3ドメインが、共有結合により
互いに関連付けられている、項目85に記載のキメラタンパク質。
(項目87)
上記少なくとも1つのアミノ酸置換が、全長成熟型FVIIIの664残基、1826
残基、662残基、1828残基、またはそれらの2以上の組み合わせに相当する残基の
位置である、項目85または86に記載のキメラタンパク質。
(項目88)
上記FVIIIタンパク質が、(a)全長成熟型FVIIIの664残基に相当する残
基でシステイン、および全長成熟型FVIIIの1826残基に相当する残基でシステイ
ン、または、(b)全長成熟型FVIIIの662残基に相当する残基でシステイン、お
よび全長成熟型FVIIIの1828残基に相当する残基でシステイン、を含有する、項
目87に記載のキメラタンパク質。
(項目89)
上記VWF断片が、配列番号2のアミノ酸764〜1274ではない、項目1〜26お
よび45〜88のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目90)
上記D´ドメインのアミノ酸配列が、配列番号2のアミノ酸764〜866に対して、
少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、または、100%同一で
ある、項目1〜26および45〜89のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目91)
上記D3ドメインのアミノ酸配列が、配列番号2のアミノ酸867〜1240に対して
、少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%、または、100%同一
である、項目1〜26および45〜90のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目92)
上記VWF断片が、単量体である、項目1〜26および45〜91のいずれか1項に記
載のキメラタンパク質。
(項目93)
上記VWF断片が、少なくとも2つのVWF断片、少なくとも3つのVWF断片、少な
くとも4つのVWF断片、少なくとも5つのVWF断片、または、少なくとも6つのVW
F断片を含有する、項目1〜26および45〜91のいずれか1項に記載のキメラタンパ
ク質。
(項目94)
上記VWF断片が、配列番号2のアミノ酸764〜1240に対して、少なくとも90
%、95%、96%、97%、98%、99%、または、100%同一であるアミノ酸を
含有する、項目1〜26および45〜93のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目95)
上記VWF断片が、配列番号2のアミノ酸764〜1240から本質的になる、または
、からなる、項目94に記載のキメラタンパク質。
(項目96)
上記VWF断片が、配列番号2の1099残基、1142残基または、1099残基お
よび1142残基の両方に相当する残基で、少なくとも1つのアミノ酸置換を含有する、
項目1〜26および45〜95のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目97)
上記VWF断片が、配列番号2の1099残基、1142残基または、1099残基お
よび1142残基の両方に相当する残基に対して置換された、システイン以外のアミノ酸
を含有する、項目96に記載のキメラタンパク質。
(項目98)
上記VWF断片がさらに、VWFのD1ドメイン、D2ドメインまたは、D1およびD
2ドメインを含有する、項目1〜26および45〜97のいずれか1項に記載のキメラタ
ンパク質。
(項目99)
上記VWF断片がさらに、A1ドメイン、A2ドメイン、A3ドメイン、D4ドメイン、
B1ドメイン、B2ドメイン、B3ドメイン、C1ドメイン、C2ドメイン、CKドメイ
ン、それらの1以上の断片、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される
VWFドメインを含有する、項目1〜27および45〜98のいずれか1項に記載のキメ
ラタンパク質。
(項目100)
上記VWF断片が:(1)VWFのD´およびD3ドメイン、またはその断片;(2)
VWFのD1、D´およびD3ドメインまたはその断片;(3)VWFのD2、D´およ
びD3ドメインまたはその断片;(4)VWFのD1、D2、D´およびD3ドメインま
たはその断片;または、(5)VWFのD1、D2、D´、D3およびA1ドメインまた
はその断片から本質的になる、または、からなる、項目1〜27および45〜99のいず
れか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目101)
上記VWF断片が、上記VWF断片に作動可能に連結されているVWFまたはFVII
Iのシグナルペプチドをさらに含有する、項目1〜27および45〜100いずれか1項
に記載のキメラタンパク質。
(項目102)
上記リンカーのうちの1以上が、少なくとも約10、20、30、40、50、60、
70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170
、180、190、200、210、220、230、240、250、300、350
、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850
、900、950、1000、1200、1400、1600、1800、または200
0アミノ酸の長さを有する、項目1〜101のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目103)
上記リンカーのうちの1以上が、約1〜約2000アミノ酸の長さを有する、項目1〜
101のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目104)
上記リンカーのうちの1以上が、少なくとも約20、35、42、48、73、75、
95、98、144、288、324、333、576、または864アミノ酸の長さを
有する、項目103に記載のキメラタンパク質。
(項目105)
上記リンカーのうちの1以上が、Gly/Serペプチドを含有する、項目1〜104
のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目106)
上記Gly/Serペプチドが、(GlySer)(配列番号139)、または、
Ser(GlySer)(配列番号140)の式を有し、ここで、nは、1、2、3
、4、5、6、7、8、9および10からなる群から選択される正の整数である、項目1
05に記載のキメラタンパク質。
(項目107)
上記(GlySer)リンカーが、(GlySer)(配列番号63)または
、(GlySer)(配列番号138)である、項目106に記載のキメラタンパク
質。
(項目108)
上記XTEN配列が、AE42、AE72、AE864、AE576、AE288、A
E144、AG864、AG576、AG288、およびAG144からなる群から選択
される、項目1〜107のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目109)
上記XTEN配列が、配列番号36;配列番号37;配列番号38;配列番号39;配
列番号40;配列番号41;配列番号42;配列番号43、配列番号44および、配列番
号127からなる群から選択される、項目108に記載のキメラタンパク質。
(項目110)
上記XTEN配列が、AE288またはAG288である、項目109に記載のキメラ
タンパク質。
(項目111)
上記リンカーが、上記リンカーのN末端で少なくとも1つの第一の開裂部位を含有し、
上記リンカーのC末端で少なくとも1つの第二の開裂部位を含有し、または、その両方で
ある、項目1〜110のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目112)
上記リンカーが、20アミノ酸、35アミノ酸、48アミノ酸、73アミノ酸、または
95アミノ酸を含有する、項目1〜111のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目113)
上記リンカーが、48アミノ酸のトロンビン開裂リンカーである、項目112に記載の
キメラタンパク質。
(項目114)
上記リンカーが、35アミノ酸のトロンビン開裂リンカーである、項目112に記載の
キメラタンパク質。
(項目115)
上記開裂部位の1以上が、TLDPRSFLLRNPNDKYEPFWEDEEK(配
列番号8)である、項目111に記載のキメラタンパク質。
(項目116)
上記開裂部位の1以上が、第XIa因子、第XIIa因子、カリクレイン、第VIIa
因子、第IXa因子、第Xa因子、第IIa因子(トロンビン)、エラスターゼ2、グラ
ンザイム−B、TEV、エンテロキナーゼ、プロテアーゼ3C、ソルターゼA、MMP−
12、MMP−13、MMP−17およびMMP−20からなる群から選択されるプロテ
アーゼにより開裂される、項目111に記載のキメラタンパク質。
(項目117)
上記開裂部位の1以上が、RRRR(配列番号9)、RKRRKR(配列番号10)、
RRRRS(配列番号11)、TQSFNDFTR(配列番号12)、SVSQTSKL
TR(配列番号13)、DFLAEGGGVR(配列番号14)、TTKIKPR(配列
番号15)、LVPRG(配列番号16)、ALRPR(配列番号17)、KLTRAE
T(配列番号18)、DFTRVVG(配列番号19)、TMTRIVGG(配列番号2
0)、SPFRSTGG(配列番号21)、LQVRIVGG(配列番号22)、PLG
RIVGG(配列番号23)、IEGRTVGG(配列番号24)、LTPRSLLV(
配列番号25)、LGPVSGVP(配列番号26)、VAGDSLEE(配列番号27
)、GPAGLGGA(配列番号28)、GPAGLRGA(配列番号29)、APLG
LRLR(配列番号30)、PALPLVAQ(配列番号31)、ENLYFQG(配列
番号32)、DDDKIVGG(配列番号33)、LEVLFQGP(配列番号34)、
およびLPKTGSES(配列番号35)からなる群から選択されるアミノ酸配列を含有
する、項目111または116のいずれかに記載のキメラタンパク質。
(項目118)
上記第一の開裂部位および上記第二の開裂部位が、同一、または異なっている、項目1
11〜117のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目119)
ポリシアル化、ペグ化、またはヘシル化されている、項目1〜118のいずれか1項に
記載のキメラタンパク質。
(項目120)
項目1〜120のいずれか1項に記載のキメラタンパク質をコードするポリヌクレオチ
ドまたは、ポリヌクレオチドのセット。
(項目121)
PC5または、PC7をコードする、ポリヌクレオチド鎖をさらに含有する、項目12
0に記載のポリヌクレオチド。
(項目122)
項目120または121に記載のポリヌクレオチド、および上記ポリヌクレオチドまた
はポリヌクレオチドのセットに作動可能に連結されている1以上のプロモーターを含有す
る、ベクター。
(項目123)
PC5またはPC7をコードするポリヌクレオチド鎖を含有する、追加のベクターをさ
らに含有する、項目122に記載のベクター。
(項目124)
項目120または121のいずれか1項に記載のポリヌクレオチド、または項目122
または123のいずれか1項に記載のベクターを含有する、宿主細胞。
(項目125)
哺乳類細胞である、項目124に記載の宿主細胞。
(項目126)
上記哺乳類細胞が、HEK293細胞、CHO細胞、およびBHK細胞からなる群から
選択される、項目125に記載の宿主細胞。
(項目127)
項目1〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質、項目120または121の
いずれか1項に記載のポリヌクレオチド、項目122または123のいずれか1項に記載
のベクター、または、項目124〜125のいずれか1項に記載の宿主細胞、および、薬
学的に受容可能な担体を含有する、医薬組成物。
(項目128)
上記FVIIIタンパク質が、野生型FVIIIタンパク質と比較して、半減期が延長
されている、項目127に記載の組成物。
(項目129)
上記FVIIIタンパク質の半減期が、野生型FVIIIよりも、少なくとも約少なく
とも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なく
とも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8
倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、または少なくとも約
12倍長く延長されている、項目127または128のいずれか1項に記載の組成物。
(項目130)
上記第VIII因子の半減期が、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少な
くとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時
間、少なくとも約23時間、少なくとも約 24時間、少なくとも約25時間、少なくと
も約26時間、少なくとも約27時間、少なくとも約28時間、少なくとも約29時間、
少なくとも約30時間、少なくとも約31時間、少なくとも約32時間、少なくとも約3
3時間、少なくとも約34時間、少なくとも約35時間、少なくとも約36時間、少なく
とも約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間
、少なくとも約96時間、または少なくとも約108時間である、項目128または12
9のいずれか1項に記載の組成物。
(項目131)
局所投与、眼球内投与、非経口投与、くも膜下投与、硬膜下投与、および経口投与から
なる群から選択される経路により投与される、項目127〜130のいずれか1項に記載
の組成物。
(項目132)
上記非経口投与が、静脈内投与または皮下投与である、項目131に記載の組成物。
(項目133)
その必要のある対象における、出血性疾患または状態を処置するために用いられる、項
目127〜132のいずれか1項に記載の組成物。
(項目134)
上記出血性疾患または状態が、出血凝固障害、関節出血、筋肉出血、口腔出血、大量出
血、筋肉内への大量出血、口腔内での大量出血、外傷、頭部外傷、消化管出血、頭蓋内出
血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後腔の出血、腹膜後腔の出血
、腸腰筋鞘の出血、およびこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、項目1
33に記載の組成物。
(項目135)
上記対象が、外科手術を受ける予定である、項目133または134のいずれか1項に
記載の組成物。
(項目136)
上記処置が、予防的に、または、要求に応じて行われるものである、項目133〜13
5のいずれか1項に記載の組成物。
(項目137)
項目1〜26および45〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質、項目12
0または121のいずれかに記載のポリヌクレオチド、項目122または123のいずれ
か1項に記載のベクター、項目124〜126のいずれか1項に記載の宿主細胞、または
、項目127〜136のいずれか1項に記載の組成物の有効量を、それを必要とする対象
に添加することを含む、内因性VWFとFVIIIタンパク質の結合を妨害または抑制す
る方法であって、ここで、上記VWF断片は、上記FVIIIタンパク質に結合し、それ
によって、内因性VWFの結合を妨害または抑制する、方法。
(項目138)
上記FVIIIタンパク質の半減期を延長または増加させる方法であって、ここで、上
記方法は、項目1〜26および45〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質、
項目120または121のいずれかに記載のポリヌクレオチド、項目122または123
のいずれか1項に記載のベクター、項目124〜126のいずれか1項に記載の宿主細胞
、または、項目127〜136のいずれか1項に記載の組成物の有効量を、それを必要と
する対象に添加することを含み、ここで、上記VWF断片は、上記FVIIIタンパク質
に結合し、それによって、上記FVIIIタンパク質の半減期を延長または増加させる、
方法。
(項目139)
細胞からのFVIIIタンパク質の除去を妨害または抑制する方法であって、ここで、
上記方法は、項目1〜26および45〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質
、項目120または121のいずれかに記載のポリヌクレオチド、項目122または12
3のいずれか1項に記載のベクター、項目124〜126のいずれか1項に記載の宿主細
胞、または、項目127〜136のいずれか1項に記載の組成物の有効量を、FVIII
タンパク質または上記FVIIIタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含有する細
胞に添加することを含み、ここで、上記VWF活性を有するタンパク質は、上記FVII
Iタンパク質に結合する、方法。
(項目140)
上記対象が、動物である、項目137〜139のいずれか1項に記載の方法。
(項目141)
上記動物が、ヒトである、項目140に記載の方法。
(項目142)
上記対象が、血友病Aに罹患している、項目140に記載の方法。
(項目143)
項目1〜26および45〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質、項目12
0または121のいずれかに記載のポリヌクレオチド、項目122または123のいずれ
か1項に記載のベクター、項目124〜126のいずれか1項に記載の宿主細胞、または
、項目127〜136のいずれか1項に記載の組成物の有効量を投与することを含む、そ
れを必要とする対象に、出血性疾患または障害を処置する方法であって、ここで、上記出
血性疾患または障害は、出血凝固障害、関節出血、筋肉出血、口腔出血、大量出血、筋肉
内への大量出血、口腔内での大量出血、外傷、頭部外傷、消化管出血、頭蓋内出血、腹腔
内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後腔の出血、腹膜後腔の出血、腸腰筋
鞘の出血からなる群から選択される、方法。
(項目144)
上記処置が、予防的または要求に応じて行われる、項目143に記載の方法。
(項目145)
上記有効量が、0.1μg/kg〜500mg/kgである、項目143または144
のいずれか1項に記載の方法。
(項目146)
項目1〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質、項目120または121の
いずれかに記載のポリヌクレオチド、項目122または123のいずれか1項に記載のベ
クター、項目124〜126のいずれか1項に記載の宿主細胞、または、項目127〜1
36のいずれか1項に記載の組成物が、局所投与、眼球内投与、非経口投与、くも膜下投
与、硬膜下投与、および経口投与からなる群から選択される経路により投与される、項目
143〜145のいずれか1項に記載の方法。
(項目147)
上記非経口投与が、静脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、および皮内投与からなる群か
ら選択される、項目146に記載の方法。
(項目148)
項目120または121のいずれかに記載のポリヌクレオチド、または、項目122ま
たは123のいずれか1項に記載のベクターで、宿主細胞の1以上をトランスフェクトす
ること、および、上記キメラタンパク質を上記宿主細胞内で発現させること、を含有する
、キメラタンパク質を作製する方法。
(項目149)
上記XTEN挿入部位が、成熟型FVIIIタンパク質(配列番号4)の745残基の
すぐ下流である、項目27〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目150)
上記XTEN挿入部位が、上記FVIIIタンパク質の1656残基および1900残
基のすぐ下流である、項目27〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目151)
上記XTEN挿入部位が、上記FVIIIタンパク質の26残基、1656残基および
1900残基のすぐ下流である、項目27〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパ
ク質。
(項目152)
上記XTEN挿入部位が、上記FVIIIタンパク質の403残基および745残基の
すぐ下流である、項目27〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目153)
上記XTEN挿入部位が、上記FVIIIタンパク質の745残基および1900残基
のすぐ下流である、項目27〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目154)
上記XTEN挿入部位が、上記FVIIIタンパク質の18残基および745残基のす
ぐ下流である、項目27〜119のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目155)
上記FVIIIタンパク質が、二本鎖FVIIIアイソフォームである、項目149〜
154のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目156)
上記FVIIIタンパク質が、一本鎖FVIIIアイソフォームである、項目149〜
154のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目157)
1つのXTENを含有する、項目149〜156のいずれか1項に記載のキメラタンパ
ク質。
(項目158)
2つのXTENを含有する、項目149〜156のいずれか1項に記載のキメラタンパ
ク質。
(項目159)
挿入されている3つのXTENを含有する、項目149〜156のいずれか1項に記載
のキメラタンパク質。
(項目160)
上記XTENが、配列番号39(AE288)である、項目149〜157のいずれか
1項に記載のキメラタンパク質。
(項目161)
上記XTENが、配列番号38および37(AG144およびAE144)である、項
目149〜156および158のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目162)
上記XTENが、配列番号37、38および37(AE144、AG144、およびA
E144)である、項目149〜156および159のいずれか1項に記載のキメラタン
パク質。
(項目163)
上記XTENが、配列番号38および39(AE144およびAE288)である、項
目149〜156および157のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
(項目164)
上記PC5またはPC7が、VWFの上記D1D2ドメインを開裂する、項目124に
記載の宿主細胞。
(項目165)
少なくとも2つのXTEN、少なくとも3つのXTEN、少なくとも4つのXTEN、
少なくとも5つのXTEN、または少なくとも6つのXTENを含有する、項目1〜27
のいずれか1項に記載のキメラタンパク質。
VWF断片の概略図である。図1Aは、本発明に有用な、3つの例示的なVWF断片(VWF−002、VWF−010、および、VWF−013)を示す。VWF−002は、配列番号124(配列番号2のアミノ酸764〜1240)のアミノ酸1〜477を含有し、プレ/プロペプチド配列無しで合成される。VWF−010は、D´D3ドメインに加え、D1D2ドメインを含有する。VWF−013は、配列番号123の336残基および379残基で、システインを置換するアラニン残基に加え、D1D2D´D3ドメインを含有する。図1Bは、開裂可能なリンカー(たとえば、48アミノ酸トロンビン開裂可能なリンカー)によってIg定常領域またはその一部(たとえば、Fc領域)に、融合されたD1D2D´D3ドメインを含有するVWF−031を示す。図1Cは、pLIVEベクター中に含まれるD1D2D´D3ドメインをコードするヌクレオチド配列であるVWF−025、および、pLIVEベクター中の、C336AとC379Aの2つのアミノ酸置換を有するD1D2D´D3ドメインをコードするヌクレオチド配列であるVWF−029を示す。 図1Dは、プロペプチド(D1およびD2ドメイン)および、成熟型サブユニット(D´、D3、A1、A2、A3、D4、B1−3、C1−2ドメイン)を含有する全長VWF断片を示す。VWF断片は約250kDaタンパク質であり、ジスルフィド結合により多量体(>20MDa)を形成する。VWF断片は、非共有結合性の複合体中のFVIII(95〜98%)と関連し、次いで、プロテアーゼ開裂/活性化からFVIIIを保護すること、重鎖および軽鎖を安定化させること、ならびに、スカベンジャー受容体によるFVIIIの除去を妨害すること、によりFVIIIの半減期を延長させる。また、VWF断片は、VWF受容体を介してFVIII−VWF複合体を除去すること、ならびに、rFVIIIFcのピノサイトーシスおよびリサイクルを妨害すること、によりFVIIIの半減期を制限することもできる。 VWF D´D3発現マウス、または、FVIIIとVWFのダブルノックアウト(DKO)マウスにおける、rFVIII−XTEN(rFVIII−AE288、または、rFVIII−288AE)の薬物動態プロファイルである。図2Aは、プラスミドDNA(VWF−025)をコードするD´D3ドメインの水圧注入(5日前)、rFVIII−XTEN AE288の静脈内投与(0日)、およびPK試料採取(5日目)のタイムラインを示す。図2Bは、D1D2D´D3マウスにおけるrFVIII−XTEN288のIV投与(逆三角)およびDKOマウスにおけるrFVIII−XTEN288(ひし形)のIV投与後のFVIII発色アッセイにより測定されたFVIII活性を示す。図2Cは、VWF−025の投与後のD´D3の血漿レベル(ng/mL)を示す。X軸は、時間単位での、時間を表す。 例示的なVWF:FVIIIヘテロ二量体構築物の概略図。構築物は、式FVIII−F1−L1−V−X−L2−F2で表される共通構造を有しているが、異なる可変リンカーの例を含有している。示されている構築物(FVIII−161)は、VWF断片(XTEN配列に連結されたVWFのD´およびD3ドメイン(すなわち、C336AとC379Aのアミノ酸置換を有する、配列番号2のアミノ酸1〜477)である)および第一のFc領域に連結されたヘテロ二量体FVIII(重鎖と軽鎖は金属結合により関連)を含有し、それらはさらに、開裂可能なリンカーおよび第二のFc領域に連結されている。FVIII−161に含まれるXTEN配列は、XTEN AE288配列であり、リンカーはトロンビン開裂可能なリンカー(35アミノ酸を有する)である。FVIII−161において、第一のFc領域に連結されたFVIIIタンパク質は、プロセッシング可能なリンカーによりVWF断片に連結されている。発現すると、プロセッシング可能なリンカーは、細胞内プロセッシング酵素により開裂されることができ、それにより、3つのポリペプチド鎖が互いに関連する構築物が作製される。 FVIII−VWFヘテロ二量体または単量体の例の概略図である。FVIII−168、FVIII−175、FVIII−172、FVIII−174、および、FVIII170。構築物FVIII−168は、トロンビン開裂可能なリンカー(48アミノ酸を有する)により第二のFc領域に連結されているVWF断片に融合されている、第一のFc領域に連結された一本鎖FVIII配列(1645残基と1648残基で、アルギニン残基がアラニン残基に置換されている)を含有する。AE288 XTENは、一本鎖FVIII配列のBドメインに挿入されている。第一のFc領域とVWF断片の間の連結には、細胞内プロセッシング酵素により開裂することができるリンカー(すなわち、プロセッシング可能なリンカー)が含有されている。構築物FVIII−175は、AE288 XTENおよび第一のFc領域に連結された一本鎖FVIII(1645残基と1648残基で、アルギニン残基がアラニン残基に置換されている)を含有しており、それは、リンカー(たとえば、プロセッシング可能なリンカー)により第二のFc領域に連結されている。AE288 XTENは、一本鎖FVIII配列のBドメインに挿入されている。FVIII−172構築物は、2つのポリペプチド鎖を含有しており、第一の鎖は、AE288 XTENに融合された重鎖FVIII配列を含有し、第二の鎖は、軽鎖FVIII配列、第一のFc領域、リンカー(たとえば、プロセッシング可能なリンカー)、VWF断片、トロンビン開裂可能なリンカー(たとえば、48アミノ酸)および第二のFc領域を含有している。FVIII−174構築物は、2つのポリペプチド鎖を含有し、第一の鎖は、AE288 XTENに融合された重鎖FVIII配列を含有し、第二の鎖は、軽鎖FVIII、第一のFc領域、リンカー(たとえば、プロセッシング可能なリンカー)、および第二のFc領域を含有している。FVIII−170構築物は、VWF断片、AE288 XTEN、リンカー(たとえば、35アミノ酸の長さのトロンビン開裂可能なリンカー)および一本鎖FVIII配列を含有する。 Fc領域と結合されたXTEN配列を含有するFVIII/VWFヘテロ二量体の薬物動態プロファイルである。FVIII−161、FVIII−168およびFVIII−172構築物を、水圧注入(HDI)により、100ug/マウスの用量で、FVIII:VWFのダブルノックアウト(DKO)に投与した。FVIII−170構築物は、HDIにより、50μg/マウスの用量で、FVIII:VWFのDKOマウスに投与された。HDI後の血漿FVIII活性を、FVIII発色アッセイにより、HDI後の24時間、分析した。XTEN配列およびFcドメインを含有するFVIII:VWFヘテロ二量体のFVIII活性を、VWF断片、XTEN配列およびFcドメインの無いBDD−FVIIIのFVIII活性と比較した。 FVIII−VWFヘテロ二量体例の共トランスフェクションシステムの概略図である。図6A。FVIII−169構築物は、Fc領域に連結されている全長FVIII配列(1645残基および1648残基の位置でアルギニンがアラニン残基で置換されており、一本鎖FVIII配列中にXTEN配列が挿入されている)を含有する。VWF−031は、48トロンビン開裂可能なリンカーで、他のFc領域に連結されているD1D2D´D3断片(336位および379位で、システイン残基がアラニン残基で置換されている)を含有する。細胞内プロセッシングの後、FVIII−169構築物は、1つのFc断片とXTEN配列に融合されている全長一本鎖FVIII(SCFVIII)を産生し、VWF−031構築物は、他のFc断片に連結されている477アミノ酸のD´D3断片を産生する。SC FVIIIまたはD´D3断片に連結されているFc断片の間に2つの共有結合が形成され、それにより、FVIIIとD´D3の非共有結合性の関連が可能となってもよい。図6B。FVIII−173構築物は、ヘテロ二量体FVIII配列、XTEN配列に連結された重鎖FVIII配列、およびFc領域に連結された軽鎖FVIII配列を含有する。VWF−031は上述されている。細胞内プロセッシングの後、FVIII−173構築物は、ヘテロ二量体タンパク質、XTEN配列に融合された重鎖FVIII、1つのFc断片に融合された軽鎖FVIIIを産生し、およびVWF−031構築物は、他のFc断片に連結された477アミノ酸のD´D3断片を産生する。軽鎖FVIIIまたはD´D3断片に連結されたFc断片の間に2つの共有結合が形成され、これにより、FVIIIとD´D3の非共有結合性の関連が可能となっても良い。 Octet分析における、固定hVWFに対する、XTEN配列およびFcドメインを含有する例示的なFVIII:VWFの結合アフィニティ。固定されたhVWFに対する、FVIII−169/VWF−031およびFVIII−057(rFVIIIFc)の結合アフィニティを、バイオ層(biolayer)干渉分光法を基にした測定(Octet分析)を用いて検証した。図7Aにおいて、固定されたhVWFに対する、FVIII169およびFVIIIFc医薬成分(陽性対照)のナノモル単位での結合応答を示す。図7Bにおいて、固定されたヒトVWFに対する、ヒトIgG1(陰性対照)の結合応答を示す。 HemAマウスおよびFVIII:VWFのダブルノックアウト(DKO)マウスにおける、FVIII−169の薬物動態(PK)プロファイルである。図8Aにおいて、HemAマウスにおけるFVIII−169/VWF−031およびFVIIIFcのPKプロファイルを示す。HemAマウスを、FVIII−169/VWF−031を200IU/kgにて単回静脈内投与で処置した。マウスから採取した血漿試料を、FVIII発色アッセイにより検証した。FVIII−169/VWF−031の半減期を、WinNonlinプログラムを用いて算出した。 図8Bにおいて、FVIII/VWF DKOマウスにおける、FVIII−169/VWF−031、FVIII−169/FcおよびFVIIIFcのPKプロファイルを示す。 D´D3発現FVIII/VWF DKOマウスにおけるFVIII−XTEN変異体のPKプロファイルである。図9Aにおいて、FVIII−XTEN変異体(1つのXTENを有するFVIII、2つのXTENを有するFVIII、および3つのXTENを有するFVIII)のPKプロファイルの比較を示す。1、2または3つのXTENを、C末端およびBドメインを含むFVIIIの様々な位置に挿入した。CTは、XTENがFVIIIのC末端に連結されていることを示す。挿入部位B/CTは、1つのXTENが、FVIIIタンパク質のアミノ酸残基745とアミノ酸残基746の間に挿入され、他のXTENは、FVIIIタンパク質のC末端に連結されていることを示している。アミノ酸残基のナンバリングは、SQ BDD FVIIIタンパク質配列に対応している。挿入部位1900/B/CTは、第一のXTENが、FVIIIのアミノ酸残基1900とアミノ酸残基1901の間に挿入され、第二のXTENがFVIIIのアミノ酸残基745とアミノ酸残基746の間に挿入され、そして第三のXTENがFVIIIのC末端に連結されていることを示す。FVIII−XTEN変異体の投与に用いられたマウスの系統は、D´D3ドメインを発現するDKOマウス系統である。 図9Bに、3つのXTEN挿入を有するFVIII−XTENのPKプロファイルを示す。FVIII−XTEN(1900/B/CT)変異体は、FVIII/VWF DKOマウスまたはHemAマウスのいずれかに投与された。FVIII−XTEN(1900/B/CT)の半減期が比較されている。 発色アッセイにより計測された、DKOマウス血漿中のFVIIIFc(白三角)、FVIII169:Fc(黒丸)、およびFVIII169:VWF31(白三角)のFVIII活性である。FVIII:Fcは、Fc二量体に融合された二本鎖FVIII(重鎖および軽鎖)を含有する(すなわち、単量体−二量体のハイブリッド)。FVIII169は、上述である(成熟型FVIII配列のアミノ酸745のすぐ下流、BドメインにAE288を含有する)。FVIII169:Fcは、Fc二量体に融合されたFVIII169を含有する。FVIII169:VWF31は、Fc二量体に加えてVWF31を含有し、FVIII169は第一のFc領域に融合され、そしてVWF31は第二のFc領域に融合され、ここで、第一のFc領域および第二のFc領域は共有結合を形成する(たとえば、1以上のジスルフィド結合)。 FVIII半減期延長に対する、Fc、XTEN、およびVWF−D´D3の効果。BDD−FVIII(REFACTO(登録商標))(四角)、FVIIFc(丸)、FVIII169/Fc(三角)、およびFVIII169/VWF031(逆三角)を、FVIIIとVWFのダブルノックアウト(DKO)マウスへと投与した。FVIII活性は、発色アッセイにより測定され、半減期を、WinNonlin−Phoenixプログラムを用いて算出した。X軸は時間を示し、Y軸はmU/mL単位での血漿FVIII活性を示す。 HemAマウスにおける、rFVIII−XTEN/VWFヘテロ二量体中の異なるXTENの効果。図12Aは、成熟型FVIII配列の745残基のすぐ下流にXTENを含有するFVIII−169と比較した、成熟型FVIII配列の1900残基と1656残基のすぐ下流に挿入された2つのXTENの、5分値に対して標準化された、FVIIIの血漿活性を示す(%)(すなわち、FVIII−195(二本鎖FVIIIアイソフォーム)およびFVIII−199(一本鎖FVIIIアイソフォーム))。FVIII−169/VWF−031(黒丸)、FVIII−199/VWF−031(黒四角)、およびFVIII−195/VWF031(白四角)を、HemAマウスに投与し、FVIIIの血漿活性を測定した。 図12Bは、FVIII−169(BドメインにのみXTENの挿入を有する)と比較した、成熟型FVIII配列の残基403(A2ドメイン)および残基745(Bドメイン)(すなわち、FVIII−203)、ならびに、残基745(Bドメイン)および残基1900(A3ドメイン)(FVIII−204)のすぐ下流に第二のXTENを挿入することによる、半減期延長の効果を示す。FVIII−204/VWF031(黒三角)、FVIII−169/VWF−031(黒丸)、FVIII−203/VWF−031(黒四角)、およびscBDD−FVIII(白ひし形)を、HemAマウスに投与した。X軸は、5分値に対して標準化したFVIIIの血漿活性(%)を示し、Y軸は、時間単位での時間を示す。 図12Cは、FVIII−169(Bドメインに1つのXTEN挿入を有する)、および、一本鎖FVIII(いずれのFc領域またはXTENも無い(すなわち、FVIII−207))と比較した、残基18(A1ドメイン)と残基745(Bドメイン)のすぐ下流に2つのXTENを挿入した(すなわち、FVIII−205)ことによる半減期延長の効果を示す。図12Cにおいてさらに、FVIII−169(残基745のすぐ下流に1つのXTEN挿入を有する)と比較した、残基26(A1ドメイン)、1656(A3ドメイン)および1900(A3ドメイン)のすぐ下流に組み込まれた3つのXTEN挿入(すなわち、FVIII−201)の半減期延長の効果を示す。FVIII−205/VWF−031(黒四角)、FVIII−201/VWF−031(逆三角)、FVIII−169/VWF−031(黒丸)、および、FVIII−207(白ひし形)を、HemAマウスに投与した。5分値に対して標準化したFVIIIの血漿活性(%)(X軸)を、経時的に時間単位で測定した(Y軸)。 FVIII/VWF DKOマウスにおける、rFVIII−XTEN/VWF−XTENヘテロ二量体のFVIII活性。血漿試料中のFVIII活性を、FVIII発色アッセイにより分析し、時間関数(Y軸)としてのFVIII血漿活性(X軸)の回帰曲線をプロットした。FVIII−155(いずれのXTENも有さないscFVIIIFc)を、VWF−034(AE288 XTENを有するVWF−Fcに、35残基のトロンビン開裂可能なリンカーを足したもの)と共発現させた。FVIII−155/VWF−034の半減期を、FVIII−169/VWF−031(FVIIIのBドメイン接合部分(成熟型FVIIIポリペプチドの745残基のすぐ下流)内に挿入されたAE288XTENを有する)と比較した。 様々なrFVIII−XTEN/VWF構築物の概略図。これらの構築物は、本明細書の他の項においても記述されている。図14Aは、一本鎖Bドメイン欠損FVIIIタンパク質を示す(本明細書において、場合により、scBDD−FVIIIと示される)。scBDD−FVIII構築物は、1645残基と1648残基で、2つの置換(ArgからAlaへ)を含有する。図14Bは、2つのポリペプチド鎖構築物(FVIII155/VWF031)を示し、第一のポリペプチド鎖は、いずれのXTENも有さないFc領域に連結された一本鎖FVIIIを含有し、第二の鎖は、Fc領域に連結されたVWF D´D3断片を含有する。この構築物を対照として用いた。図14Cにおいて、2つのポリペプチド鎖構築物(FVIII199/VWF031)を示す(第一の鎖は、成熟型FVIII配列の1900残基のすぐ下流に第一のXTENが挿入され、成熟型FVIII配列の1656残基のすぐ下流に第二のXTENが挿入されている、Fc領域に連結されている一本鎖FVIIIを含有し、第二の鎖は、Fc領域に連結されているVWF D´D3断片を含有している)。図14Dにおいて、2つのポリペプチド鎖構築物(FVIII201/VWF031)を示す(第一の鎖は、成熟型FVIII配列の26残基のすぐ下流に第一のXTENが挿入され、成熟型FVIII配列の1656残基のすぐ下流に第二のXTENが挿入され、成熟型FVIII配列の1900残基のすぐ下流に第三のXTENが挿入されている、Fc領域に連結された一本鎖FVIIIタンパク質を含有し、第二の鎖は、Fc領域に連結されたVWF D´D3断片を含有する)。図14Eは、2つのポリペプチド鎖構築物(FVIII169/VWF031)を示す(第一の鎖は、成熟型FVIII配列の745残基のすぐ下流(Bと示される)にXTENが挿入されている、Fc領域に連結された一本鎖FVIIIタンパク質を含有し、第二の鎖は、Fc領域に連結されたVWF D´D3断片を含有する)。図14Fは、2つのポリペプチド鎖構築物(FVIII203/VWF031)を示す(第一の鎖は、成熟型FVIII配列の745残基(B)で第一のXTENが挿入され、成熟型FVIII配列の1900残基で第二のXTENが挿入されている、一本鎖FVIIIタンパク質を含有し、第二の鎖は、Fc領域に連結されたVWF D´D3断片を含有する)。図14Gは、2つのポリペプチド鎖構築物(FVIII204/VWF031)を示す(第一の鎖は、成熟型FVIII配列の403残基のすぐ下流で第一のXTENが挿入され、成熟型FVIII配列の745残基のすぐ下流(B)で第二のXTENが挿入されている、Fc領域に連結された一本鎖FVIIIタンパク質を含有し、第二の鎖は、Fc領域に連結されたVWF D´D3を含有する)。図14Hは、2つのポリペプチド鎖構築物(FVIII205/VWF031)を示す(第一の鎖は、成熟型FVIII配列の18残基のすぐ下流で第一のXTEが挿入され、成熟型FVIII配列の745残基のすぐ下流(B)で第二のXTENが挿入されている、一本鎖FVIIIを含有し、第二の鎖は、Fc領域に連結されたVWF D´D3を含有する)。 FVIII/VWF DKOマウスにおける、rFVIII−XTEN/VWFおよびBDD−FVIIIのFVIII活性。血漿試料中のFVIII活性を、FVIII発色アッセイにより分析し、時間関数(Y軸)としてのFVIII血漿活性(X軸)の回帰曲線をプロットした。rFVIII−XTEN/VWF(FVIII−205/VWF−031)の半減期を、BDD−FVIIIおよびrFVIIIFcと比較した。 尾切断出血モデルを用いた、HemAマウスにおけるFVIII−XTEN−Fc:VWF−Fcヘテロ二量体の有効性。HemAマウスの尾切断出血モデルを用いて、FVIII169/VWF034、FVIII205/VWF031、および、BDD−FVIIIの有効性を比較した。200IU/kgのFVIII169/VWF034、および、FVIII205/VWF031に対する、ml単位での失血量のメジアンを、200IU/kgのBDD−FVIII、65IU/kgのBDD−FVIII、20IU/kgのBDD−FVIIIおよびビヒクルと比較した。
定義
「一つの」(「a」または「an」)という用語の実体は、その実体の1以上を指すこ
とに注意されたい。たとえば、「一つのヌクレオチド配列」とは、1以上のヌクレオチド
配列を表すと理解される。同様に、「一つの」、「一つ以上の」および「少なくとも一つ
の」という用語は、本明細書において、相互交換可能に用いることができる。
「ポリヌクレオチド」または「ヌクレオチド」という用語は、単数の核酸ならびに複数
の核酸を包含することが意味され、単離された核酸分子または構築物(たとえば、メッセ
ンジャーRNA(mRNA)またはプラスミドDNA(pDNA))を指す。ある実施態
様において、ポリヌクレオチドは、従来的なホスホジエステル結合または非従来的な結合
(たとえば、ペプチド核酸(PNA)において存在する、アミド結合)を含有する。「核
酸」という用語は、ポリヌクレオチドに存在する任意の1以上の核酸セグメント(たとえ
ば、DNAまたはRNA断片)を指す。「単離された」核酸またはポリヌクレオチドは、
その天然の環境から取り出された核酸分子、DNA、またはRNAが意図される。たとえ
ば、ベクター中に含有される第VIII因子ポリヌクレオチドをコードする組換えポリヌ
クレオチドは、本発明の目的に対し、単離されたとみなされる。単離されたポリヌクレオ
チドのさらなる例としては、異種宿主細胞中で維持される組換えポリヌクレオチド、また
は、溶液中の他のポリヌクレオチドから(部分的に、または実質的に)精製された組換え
ポリヌクレオチドが挙げられる。単離されたRNA分子としては、本発明のポリヌクレオ
チドのin vivoまたはin vitroRNA転写産物が挙げられる。本発明に従
う、単離されたポリヌクレオチドまたは核酸としては、合成して製造された分子も含まれ
る。さらに、ポリヌクレオチドまたは核酸に、たとえばプロモーター、エンハンサー、リ
ボソーム結合部位、または転写終止シグナル等の制御因子が含まれても良い。
本明細書において、「コード領域」または「コード配列」は、アミノ酸へと翻訳される
コドンからなるポリヌクレオチドの部分である。「終止コドン」(TAG、TGAまたは
TAA)は通常、アミノ酸へと翻訳されないが、コドン領域の一部であるとみなされても
良く、しかし、たとえばプロモーター、リボソーム結合部位、転写ターミネーター、イン
トロン等の隣接する配列はいずれも、コード領域の一部ではない。コード領域の境界は通
常、5´末端の開始コドン(得られるポリペプチドのアミノ末端をコードする)、および
3´末端にある翻訳終止コドン(得られるポリペプチドのカルボキシル末端をコードする
)により決定される。本発明の2以上のコード領域が、1つのポリペプチド構築物中(た
とえば、1つのベクター)に、または別々のポリヌクレオチド構築物(たとえば別々の(
異なる)ベクター)に、存在してもよい。そして、1つのベクターは、ただ1つのコード
領域を含有してもよく、または、2以上のコード領域を含有しても良い(たとえば、1つ
のベクターは、以下に記述されるように、結合ドメインAと結合ドメインBを別々にコー
ドしてもよい)。さらに、本発明のベクター、ポリヌクレオチド、または核酸は、本発明
の結合ドメインをコードする核酸に融合された、または融合されていない、異種のコード
領域をコードしてもよい。異種のコード領域としては、限定されないが、たとえば分泌シ
グナルペプチド、または異種の機能性ドメイン等の、特殊化した因子またはモチーフが挙
げられる。
哺乳類細胞から分泌される、あるタンパク質は、分泌シグナルぺプチド(発達途上のタ
ンパク質鎖が粗面小胞体を超えて輸送されると成熟型タンパク質から開裂される)と結合
している。当業者であれば、シグナルペプチドは多くの場合、ポリペプチドのN末端に融
合されており、そして、完全ポリペプチド、または「全長」ポリペプチドから切り離され
、当該ポリペプチドの分泌型または「成熟」型が産生されることを認識している。ある実
施態様において、天然型のシグナルペプチドまたは、作動可能に結合されているポリペプ
チドの分泌を誘導することができる能力を保持している、その配列の機能性誘導体。ある
いは、異種哺乳類シグナルペプチド(たとえば、ヒト組織プラスミノーゲン活性化物質(
TPA)またはマウスβグルクロニダーゼシグナルペプチド)、またはその機能性誘導体
が用いられても良い。
「下流」という用語は、基準となるヌクレオチド配列に対して3´に位置づけられるヌ
クレオチド配列を指す。ある実施態様において、下流のヌクレオチド配列とは、転写の開
始地点の後に続く配列のことである。たとえば、遺伝子の翻訳開始コドンは、転写の開始
部分の下流に位置づけられている。
「上流」という用語は、基準となるヌクレオチド配列に対して5´に位置づけられるヌ
クレオチド配列を指す。ある実施態様において、上流のヌクレオチド配列とは、コード領
域の5´側、または、転写の開始部分に位置づけられている。たとえば、ほとんどのプロ
モーターは、転写の開始部分の上流に位置づけられている。
本明細書において、「制御領域」という用語は、コード領域の上流(5´非コード配列
)、コード領域内、またはコード領域の下流(3´非コード配列)に位置づけられている
ヌクレオチド配列を指し、関連コード領域の転写、RNAプロセッシング、安定性、また
は翻訳に影響を与える。制御領域には、プロモーター、翻訳リーダー配列、イントロン、
ポリアデニル化認識配列、RNAプロセッシング部位、エフェクター結合部位、およびス
テムループ構造が含まれても良い。もしコード領域が、真核細胞中の発現を目的とするも
のである場合、通常、当該コード配列の3´にポリアデニル化シグナルおよび転写終止配
列が位置づけられている。
遺伝子産物(たとえば、ポリペプチド)をコードするポリヌクレオチドは、1以上のコ
ード領域に作動可能に関連づけられているプロモーターおよび/または他の転写制御因子
または翻訳制御因子を含有してもよい。操作可能な関連付けにおいて、遺伝子産物(たと
えば、ポリペプチド)に対するコード領域は、制御領域(複数含む)の影響の下、または
制御の下で、遺伝子産物の発現を設定するような方法で、1以上の制御領域に関連付けら
れている。たとえば、プロモーター機能を誘導することにより、コード領域によりコード
されている遺伝子産物をコードするmRNAの転写が発生する場合、および、プロモータ
ーとコード領域の間の連携の本来のありようでは、遺伝子産物の発現を誘導するプロモー
ターの能力に干渉することがない、または転写されるDNA鋳型の能力に干渉することが
ない場合、コード領域およびプロモーターは、「作動可能に関連づけられている」。他の
プロモーターのそばにある転写制御因子(たとえば、エンハンサー、オペレーター、リプ
レッサーおよび転写終止シグナル)もまた、遺伝子産物の発現を誘導するために、コード
領域に作動可能に関連づけられていてもよい。
様々な転写制御領域が、当業者に公知である。これらには、限定されないが、脊椎動物
細胞で機能する転写制御領域(たとえば、限定されないが、サイトメガロウイルス由来の
プロモーターおよびエンハンサーセグメント(イントロンAと連結した前初期プロモータ
ー)、シミアン・ウイルス40(simian virus 40)のプロモーターおよ
びエンハンサーセグメント(初期プロモーター)、および、レトロウイルス(たとえば、
ラウス肉腫ウイルス)のプロモーターおよびエンハンサーセグメント)が含まれる。他の
転写制御領域としては、たとえば、アクチン、ヒートショックタンパク質、ウシ成長ホル
モンおよびウサギβグロビン等の脊椎動物遺伝子由来のもの、ならびに、真核細胞におい
て遺伝子発現を制御することが出来る他の配列が挙げられる。さらなる適切な転写制御領
域としては、組織特異的プロモーターおよびエンハンサー、ならびに、リンホカイン誘導
プロモーター(たとえば、インターフェロンまたはインターロイキンにより誘導可能なプ
ロモーター)が挙げられる。
同様に、様々な翻訳制御因子が当業者に公知である。これらとしては、限定されないが
、リボソーム結合部位、翻訳開始コドンおよび終止コドン、ならびに、ピコルナウイルス
由来の因子(特に、配列内リボソーム侵入部位(internal ribosome
entry site)またはIRES、CITE配列ともまた呼称される)が挙げられ
る。
本明細書において、「発現」という用語は、ポリヌクレオチドが遺伝子産物(たとえば
、RNAまたはポリヌクレオチド)を産生するプロセスを指す。限定されないが、メッセ
ンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、低分子ヘアピン型R
NA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、または任意の他のRNA産物へ
の、ポリヌクレオチドの転写、および、mRNAのポリペプチドへの翻訳が含まれる。発
現により、「遺伝子産物」が産生される。本明細書において、遺伝子産物とは、核酸(た
とえば、遺伝子の転写により産生されたメッセンジャーRNA)または転写物から翻訳さ
れたポリペプチドのいずれかであっても良い。本明細書において遺伝子産物とは、さらに
、転写後修飾(たとえば、ポリアデニル化またはスプライシング)された核酸、または翻
訳後修飾(たとえば、メチル化、グリコシル化、脂質の付加、他のタンパク質サブユニッ
トとの関連、またはタンパク分解性の開裂等)されたポリペプチドが含まれる。
「ベクター」とは、宿主細胞への核酸のクローニングおよび/または移送のための任意
のビヒクルを指す。ベクターは、他の核酸セグメントが付随し、当該付随セグメントの複
製も発生しうる、レプリコンであっても良い。「レプリコン」とは、in vivoで複
製の自律的単位として機能する(すなわち、自身の制御の下で複製することができる)任
意の遺伝子因子(たとえば、プラスミド、ファージ、コスミド、染色体、ウイルス)を指
す。「ベクター」という用語には、in vitro、ex vivoまたはin vi
voで細胞へ核酸を導入するための、ウイルス性のビヒクルおよび非ウイルス性のビヒク
ルの両方が含まれる。たとえば、プラスミド、改変真核細胞ウイルス、または改変細菌性
ウイルス等を含む、多くのベクターが当分野に公知であり、使用されている。適切なベク
ターへのポリヌクレオチドの挿入は、適切なポリヌクレオチド断片を、相補的な付着末端
を有する選択ベクターへとライゲーションすることにより行うことができる。
ベクターを操作して、ベクターが組み込まれている細胞の選択または同定を行う選択マ
ーカーまたはレポーターをコードさせてもよい。選択マーカーまたはレポーターの発現に
より、ベクターに含まれている他のコード領域を組み込み、発現する宿主細胞の同定およ
び/または選択が可能となる。当分野に公知であり、使用されている選択マーカー遺伝子
の例としては、アンピシリン、ストレプトマイシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ハ
イグロマイシン、ビアラホス除草剤(bialaphos herbicide)、スル
ホンアミド等に対する抵抗性をもたらす遺伝子、および、表現型マーカーとしても用いら
れる遺伝子(すなわち、アントシアニン制御遺伝子、イソペンタニルトランスフェラーゼ
遺伝子等)が挙げられる。当分野に公知であり、使用されているレポーターの例としては
、ルシフェラーゼ(Luc)、緑色蛍光タンパク質(GFP)、クロラムフェニコールア
セチルトランスフェラーゼ(CAT)、ガラクトシダーゼ(LacZ)、グルクロニダー
ゼ(Gus)等が挙げられる。
「プラスミド」という用語は、細胞の中央代謝の一部ではないが、通常、環状二本鎖D
NA分子の形態にある遺伝子を多くの場合に保有する染色体外因子を指す。そのような因
子は、任意の源由来の、自律的に複製する配列、ゲノム組込み配列、ファージもしくはヌ
クレオチド配列、直線状、環状、もしくは超らせん状の一本鎖または二本鎖DNAまたは
RNAであってもよく、その中で、多くのヌクレオチド配列が、適切な3´非翻訳配列と
共に、選択遺伝子産物のためのプロモーター断片およびDNA配列を、細胞へと導入する
ことができる独特の構造体へと連結または組換えられる。
用いることができる真核細胞性ウイルスベクターとしては、限定されないが、アデノウ
イルスベクター、レトロウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、およびポック
スウイルス(たとえば、ワクシニアウイルスベクター)、バキュロウイルスベクター、ま
たはヘルペスウイルスベクターが挙げられる。非ウイルス性ベクターとしては、プラスミ
ド、リポソーム、帯電脂質(サイトフェクチン(cytofectins))、DNA−
タンパク質複合体およびバイオポリマーが挙げられる。
「クローニングベクター」とは、連続して複製する核酸の単位長さであり、たとえばプ
ラスミド、ファージまたはコスミド等の複製起源を含有する、「レプリコン」を指し、他
の核酸セグメントが付随され、当該付随セグメントの複製が開始されてもよい。あるクロ
ーニングベクターは、1つの細胞型(たとえば、細菌)で複製され、そしてそれ以外(た
とえば、真核細胞)で発現されることができる。クローニングベクターは通常、ベクター
を含有する細胞の選別に用いることができる1以上の配列を含有し、および/または、対
象の核酸配列の挿入のための複数のクローニング部位を含有する。
「発現ベクター」という用語は、宿主細胞への挿入後、挿入された核酸配列を発現する
ことができるように設計されたビヒクルを指す。挿入核酸配列は、上述の制御領域と作動
可能に関連づけられた状態で挿入される。
ベクターは、当分野公知の方法(たとえば、トランスフェクション、エレクトロポレー
ション、マイクロインジェクション、形質導入、細胞融合、DEAEデキストラン、リン
酸カルシウム沈殿、リポフェクション(リソソーム融合)、遺伝子銃の使用、またはDN
Aベクタートランスポーター)により宿主細胞へと導入される。
本明細書において、「培養」、「培養すること」および「培養する」とは、細胞増殖も
しくは分裂が可能となるin vitro条件下で細胞をインキュベートすること、また
は、細胞を生きている状態に維持すること、を意味する。本明細書において、「培養され
た細胞」とは、in vitroで増殖された細胞を意味する。
本明細書において、「ポリペプチド」という用語は、単数の「ポリペプチド」ならびに
複数の「ポリペプチド」を包含することが意図され、および、アミド結合(ペプチド結合
としても知られる)により直線的に連結された単量体(アミノ酸)から構成される分子を
指す。「ポリペプチド」という用語は、2以上のアミノ酸の任意の鎖(複数含む)を指す
が、特定の長さの産物は意図されない。ゆえに、ペプチド、ジペプチド、トリペプチド、
オリゴペプチド、「タンパク質」、「アミノ酸鎖」、または2以上のアミノ酸の鎖(複数
含む)を呼称するために用いられる任意の他の用語は、「ポリペプチド」の定義の中に含
まれ、「ポリペプチド」という用語は、これらの用語のうちの任意のものの代わりに、ま
たは相互交換可能に用いることができる。「ポリペプチド」という用語はまた、発現後に
ポリペプチドを改変した産物を指すことも意図され、限定されないが、グリコシル化、ア
セチル化、リン酸化、アミド化、公知の保護基による誘導体化、タンパク質分解性の開裂
、または非天然型アミノ酸での置換等が挙げられる。ポリペプチドは、天然の生物源から
誘導されてもよく、または、組み換え技術により製造されてもよいが、指定された核酸配
列から翻訳される必要がある。化学合成によるものを含む、任意の方法で作製されてもよ
い。
「単離された」ペプチドまたはその断片、変異体もしくは誘導体は、自然環境中には無
いポリペプチドを指す。特定レベルの精製は必要ない。たとえば、単離されたポリペプチ
ドは、その自然の状態であってもよく、または自然環境から単に取り出されたものであっ
てもよい。組み換え技術により製造されたポリペプチドおよび宿主細胞で発現されたタン
パク質は、任意の適切な技術により分離され、分画され、または部分的にもしくは実質的
に精製された天然型ポリペプチドまたは組換えポリペプチドと同様、本発明の目的に対し
、単離されたとみなされる。
本発明にはまた、ポリペプチドの断片または変異体、およびそれらの任意の組み合わせ
が含まれる。本発明のポリペプチド結合ドメインまたはポリペプチド結合分子を呼称する
際の「断片」または「変異体」という用語には、基準となるポリペプチドの少なくとも一
部の特性(たとえば、FcRn結合ドメインまたはFc変異体については、FcRn結合
アフィニティ、FVIII変異体については、凝固活性、または、VWF断片については
FVIII結合活性等)を保持している任意のポリペプチドが含まれる。ポリペプチドの
断片には、タンパク質分解断片、ならびに、欠損断片、さらに本明細書の別項に解説され
る特定の抗体断片が含まれるが、天然型の全長ポリペプチド(または成熟型ポリペプチド
)は含まれない。本発明のポリペプチド結合ドメインまたは結合分子の変異体には、上述
の断片が含まれ、および、アミノ酸置換、欠失または挿入による改変アミノ酸配列を有す
るポリペプチドも含まれる。変異体は、天然型であっても、非天然型であっても良い。非
天然型の変異型は、公知の突然変異誘導技術を用いて製造されてもよい。変異型ポリペプ
チドは、保存的アミノ酸置換もしくは非保存的アミノ酸の置換、欠失または付加を含んで
も良い。
本明細書において用いられる「VWF断片」(複数含む)という用語は、FVIIIと
相互作用する任意のVWF断片を意味し、正常であれば全長VWFによってFVIIIに
もたらされる少なくとも1以上の特性(たとえば、FVIIIaに対する時期尚早の活性
化を防ぐ、時期尚早のタンパク質分解を防ぐ、時期尚早のクリアランスをもたらすリン脂
質メンバーとの結合を防ぐ、裸のFVIIIとは結合できるが、VWF結合FVIIIと
は結合できないFVIIIクリアランス受容体への結合を防ぐ、および/または、FVI
II重鎖と軽鎖の相互作用を安定化させる、等)を保持する任意のVWF断片を意味する
「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基と置換
されるものである。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは当分野で定義されて
おり、塩基性側鎖(たとえば、リシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(たとえば
、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖(たとえば、グリシン、アスパラギ
ン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(たとえば
、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニ
ン、トリプトファン)、β分枝側鎖(たとえば、スレオニン、バリン、イソロイシン)お
よび芳香族側鎖(たとえば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン
)が含まれる。ゆえに、ポリペプチド中のアミノ酸が、同じ側鎖ファミリーの他のアミノ
酸と置換される場合、その置換は保存的であるとみなされる。他の実施態様において、ア
ミノ酸の列は、側鎖ファミリーメンバの系列および/または組成が異なる構造的に類似の
ストリングで保存的に置換されてもよい。
当分野において、2つのポリペプチド間の「配列同一性」とは、1つのポリペプチドの
アミノ酸配列と、第二のポリペプチドの配列とを比較することにより決定されると認識さ
れている。本明細書において検討される場合、任意の特定のポリペプチドが、他のポリペ
プチドに対して少なくとも約50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%
、95%、99%、または、100%の同一であるかどうかは、当分野公知の方法および
コンピュータープログラム/ソフトウェア(限定されないが、たとえば、BESTFIT
program (Wisconsin Sequence Analysis Pa
ckage, Version 8 for Unix(登録商標), Genetic
s Computer Group, University Research Pa
rk, 575 Science Drive, Madison, WI 53711
))を用いて決定することができる。BESTFITでは、Smithand Waterman, Advance
s in AppliedMathematics 2:482-489 (1981)の部分的相同性アルゴリズムを用いて、2
つの配列間の最も良い相同性セグメントが見出される。特定の配列が、本発明に従う基準
配列と、たとえば、95%の同一であるかどうかを決定するために、BESTFITまた
は任意の他の配列アライメントプログラムを用いる場合、パラメーターは、同一性のパー
セントが基準ポリペプチド配列の全長にわたって算出され、基準配列中のアミノ酸の総数
のうちの5%までの相同性ギャップが許可されるよう、セットされる。
本明細書において、VWF配列またはFVIIIタンパク質配列における、「〜に対応
するアミノ酸」または「同等のアミノ酸」は、第一のVWFまたはFVIII配列と、第
二のVWFまたはFVIII配列の間の同一性または類似性を最大化するアライメントに
より特定される。第二のVWFまたはFVIII配列中の同等のアミノ酸を特定するため
に用いられる数は、第一のVWFまたはFVIII配列中の対応するアミノ酸を特定する
ために用いられた数に基づいている。
本明細書において、「挿入部位」という用語は、異種部分が挿入されうる位置のすぐ上
流の、FVIIIポリペプチド、またはその断片、変異体もしくは誘導体中の位置を指す
。「挿入部位」は、番号として特定され、その番号は、挿入位置に対してすぐN末端側に
ある、挿入部位に相当する、成熟型天然FVIII(配列番号4)中のアミノ酸の番号で
ある。たとえば、「a3は、配列番号4のアミノ酸1656に対応する挿入部位にXTE
Nを有する」という表現は、当該異種部分が、配列番号4のアミノ酸1656とアミノ酸
1657に対応する2つのアミノ酸の間に位置することを指す。
本明細書において、「アミノ酸のすぐ下流」という表現は、アミノ酸の末端カルボキシ
基側の方のすぐ隣の位置を指す。同様に、「アミノ酸のすぐ上流」という表現は、アミノ
酸の末端アミノ基側の方のすぐ隣の位置を指す。それゆえ、本明細書において、「挿入部
位の2つのアミノ酸の間」という表現は、XTENまたは他の任意のポリペプチドが、2
つの隣接するアミノ酸の間に挿入される位置を指す。ゆえに、「アミノ酸のすぐ下流に挿
入される」および「挿入部位の2つのアミノ酸の間に挿入される」という表現は、「挿入
部位で挿入される」と同義で用いられる。
本明細書において、「挿入された」、「挿入される」、「〜へ挿入される」またはそれ
らと文法的に関連した用語は、成熟型天然ヒトFVIII中の類似の位置と比較した、キ
メラポリペプチド中のXTENの位置を指す。本明細書において、その用語は、成熟型天
然ヒトFVIIIと比較した、組換えFVIIIポリペプチドの特徴を指すが、キメラポ
リペプチドが作製された任意の方法またはプロセスを示唆、暗示または推察させるもので
はない。たとえば、本明細書に提示されるキメラポリペプチドに関連して、「XTENが
、FVIIIポリペプチドの745残基のすぐ下流へと挿入される」という表現は、キメ
ラポリペプチドが、成熟型天然ヒトFVIIIの745アミノ酸に対応するアミノ酸のす
ぐ下流にXTENを含有する(たとえば、成熟型天然ヒトFVIIIの745と746ア
ミノ酸に対応するアミノ酸で囲まれている)ということを意味する。
「融合」または「キメラ」タンパク質は、自然界では、本来、連結されていない第二の
アミノ酸配列に連結されている第一のアミノ酸配列を含有する。通常は別々のタンパク質
中に存在するアミノ酸配列を、融合ポリペプチド中に集めても良く、または、通常は同じ
タンパク質中に存在するアミノ酸配列を、融合ポリペプチド中に新たな配置で設置しても
良い(たとえば、Ig Fcドメインと本発明の第VIII因子ドメインの融合)。融合
タンパク質は、たとえば、化学合成により、または所望される関係性でペプチド領域がコ
ードされているポリペプチドを作製および翻訳することにより、作製される。キメラタン
パク質はさらに、共有結合、非ペプチド結合、または非共有結合により第一のアミノ酸配
列と関連する第二のアミノ酸配列を含有してもよい。
本明細書において、「半減期」という用語は、特定のポリペプチドのin vivoの
生物学的半減期を指す。半減期は、対象に投与された量の半分が、動物内の循環系および
/または他の組織から除去されるために必要とされる時間と表されても良い。所与のポリ
ペプチドのクリアランス曲線が時間関数として描かれる場合、その曲線は通常、急峻なα
相と、より長いβ相の二相性となる。α相は多くの場合、投与されたキメラポリペプチド
の、血管内腔と血管外腔の間の平衡を表し、ポリペプチドのサイズによりある程度は決定
される。β相は多くの場合、血管内腔におけるポリペプチドの異化を表す。一部の実施態
様において、FVIIIとFVIIIを含有するキメラタンパク質は単相性であり、α相
を有せず、β相のみを有する。それゆえ、ある実施態様において、本明細書に用いられる
半減期という用語は、β相におけるポリペプチドの半減期を指す。ヒトにおける、ヒト抗
体の典型的なβ相半減期は21日である。
本明細書において、「連結された」という用語は、第二のアミノ酸配列またはヌクレオ
チド配列に共有結合、または非共有結合された、それぞれ、第一のアミノ酸配列またはヌ
クレオチド配列を指す。第一のアミノ酸配列またはヌクレオチド配列は、第二のアミノ酸
配列またはヌクレオチド配列に直接結合または並置されてもよく、あるいは、介在配列が
、第一の配列を第二の配列に共有結合させてもよい。「連結された」という用語は、C末
端またはN末端での、第一のアミノ酸配列の第二のアミノ酸配列への融合のみならず、第
二のアミノ酸配列中の任意の2つのアミノ酸へ、第一のアミノ酸配列のすべてを挿入する
こと(または、第一のアミノ酸配列中の任意の二つのアミノ酸へ、第二のアミノ酸配列の
すべてを挿入すること)を含むことが意図される。1つの実施態様において、第一のアミ
ノ酸配列は、ペプチド結合またはリンカーにより、第二のアミノ酸配列に連結されてもよ
い。第一のヌクレオチド配列は、ホスホジエステル結合またはリンカーにより、第二のヌ
クレオチド配列に連結されてもよい。リンカーは、(ポリペプチド鎖に対しては)ペプチ
ドもしくはポリペプチド、または、(ヌクレオチド鎖に対しては)ヌクレオチドもしくは
ヌクレオチド鎖、または、(ポリペプチド鎖およびポリヌクレオチド鎖の両方に対しては
)任意の化学結合であってもよい。「連結された」という用語はまた、ハイフン(−)に
より示される。
本明細書において、「関連した」という用語は、第一のアミノ酸鎖と第二のアミノ酸鎖
の間に形成された共有結合または非共有結合を指す。1つの実施態様において、「関連し
た」という用語は、共有結合的な非ペプチド結合、または非共有結合を意味する。この関
連は、コロン(すなわち、(:))により示されても良い。他の実施態様において、それ
は、ペプチド結合を除く共有結合を意味する。たとえば、アミノ酸システインは、ジスル
フィド結合を形成することが出来るチオール基、または第二のシステイン残基上のチオー
ル基と架橋することができるチオール基を含有する。ほとんどの天然型IgG分子におい
て、CH1およびCL領域は、ジスルフィド結合により関連づけられ、2つの重鎖は23
9および242に相当する位置(Kabatナンバリングシステムを使用(EUナンバリ
ングシステムにおける226または229位))の2つのジスルフィド結合により関連づ
けられる。共有結合の例としては、限定されないが、ペプチド結合、金属結合、水素結合
、ジスルフィド結合、シグマ結合、π背面結合(backbond)、二重結合、三重結
合、四重結合、五重結合、六重結合、共役(conjugation)、超共役、芳香族
性、ハプト数または反結合が挙げられる。非共有結合の非限定的な例としては、イオン結
合(たとえば、カチオン−π結合または塩結合)、金属結合、水素結合(たとえば、二水
素結合、二水素複合体、低障壁水素結合、または対称性水素結合)、ファンデルワールス
力、ロンドン分散力、機械的結合、ハロゲン結合、金親和性、インターカレーション、ス
タッキング(stacking)、エントロピー力、または化学的極性が挙げられる。
本明細書において、「単量体−二量体ハイブリッド」という用語は、ジスルフィド結合
により互いに関連している、第一のポリペプチド鎖と第二のポリペプチド鎖を含有するキ
メラタンパク質を指し、ここで、第一の鎖は凝固因子(たとえば、第VIII因子)およ
び第一のFc領域を含有し、第二の鎖は、凝固因子の無い第二のFc領域を含有し、凝固
因子の無い第二のFc領域から本質的になり、または、からなる。ゆえに、単量体−二量
体ハイブリッド構築物は、ただ1つの凝固因子のみを有する単量体の特徴と、2つのFc
領域を有する二量体の特徴を含有するハイブリッドである。
本明細書において、「開裂部位」または「酵素開裂部位」という用語は、酵素により認
識される部位を指す。ある酵素開裂部位は、細胞内プロセッシング部位を含有する。1つ
の実施態様において、ポリペプチドは、凝固カスケードの間に活性化される酵素により開
裂される酵素開裂部位を有し、そのような部位の開裂は凝固形成部位で生じる。そのよう
な部位の例としては、たとえば、トロンビン、第XIa因子または第Xa因子により認識
されるものが挙げられる。例示的なFXIa開裂部位としては、たとえば、TQSFND
FTR(配列番号45)および、SVSQTSKLTR(配列番号46)が挙げられる。
例示的なトロンビン開裂部位としては、たとえば、DFLAEGGGVR(配列番号47
)、TTKIKPR(配列番号48)、LVPRG(配列番号49)および、ALRPR
(配列番号50のアミノ酸1〜5)が挙げられる。他の酵素開裂部位も当分野に公知であ
る。
本明細書において、「プロセッシング部位」または「細胞内プロセッシング部位」とい
う用語は、ポリペプチドの翻訳後に機能する酵素の標的である、ポリペプチド中の酵素開
裂部位のタイプを指す。1つの実施態様において、そのような酵素は、ゴルジ内腔からト
ランス−ゴルジ部分への輸送の間に機能する。細胞内プロセッシング酵素は、細胞からタ
ンパク質が分泌される前に、ポリペプチドを開裂する。そのようなプロセッシング部位の
例としては、たとえば、エンドぺプチダーゼファミリーのPACE/furin(PAC
Eは、Paired basic Amino acid Cleaving Enzy
me(塩基性アミノ酸開裂酵素対)の頭字語である)により標的とされるものが挙げられ
る。これらの酵素はゴルジ膜に位置し、Arg−[任意の残基]−(LysまたはArg
)−Arg配列モチーフのカルボキシ末端側上でタンパク質を開裂する。本明細書におい
て、酵素の「furin」ファミリーとしては、たとえば、PCSK1(PC1/Pc3
としてもまた知られる)、PCSK2(PC2としてもまた知られる)、PCSK3(f
urinまたはPACEとしてもまた知られる)、PCSK4(PC4としてもまた知ら
れる)、PCSK5(PC5またはPC6としてもまた知られる)、PCSK6(PAC
E4としてもまた知られる)、または、PCSK7(PC7/LPC、PC8、またはS
PC7としてもまた知られる)が挙げられる。他のプロセッシング部位も当分野に公知で
ある。
2以上のプロセッシング部位または開裂部位を含む構築物において、そのような部位は
同じであっても、異なっていても良いことが理解される。
「Furin」という用語は、EC第3.4.21.75に対応する酵素を指す。Fu
rinは、サブチリシン様前駆タンパク質転換酵素であり、PACE(Paired b
asic Amino acid Cleaving Enzyme)としてもまた知ら
れている。Furinは、生物学的に活性なタンパク質へと転換させるために、前駆タン
パク質の不活性な部分を削除する。細胞内輸送の間に、Furin酵素によりVWFのプ
ロペプチドが成熟型VWF分子から開裂されてもよい。一部の実施態様において、Fur
inは、VWFのD´D3からD1D2を開裂する。他の実施態様において、Furin
によりD1D2ドメインが細胞内で切り離されるように、Furinをコードするヌクレ
オチド配列がVWF断片をコードするヌクレオチドとともに発現されてもよい。
2以上のプロセッシング部位または開裂部位を含有する構築物において、そのような部
位は同じであっても異なっていても良いことを理解されたい。
本明細書において、「プロセッシング可能なリンカー」とは、本明細書の他項に記述さ
れる、細胞内プロセッシング部位を少なくとも1つ含有するリンカーを指す。
本明細書において、止血障害とは、フィブリン塊形成の能力が無い、または能力が損な
われたことによる、自然発生的な、または外傷の結果としての、大量出血の傾向により特
徴付けられる遺伝性または後天的な状態を意味する。そのような障害の例としては、血友
病が挙げられる。血友病A(第VIII因子欠損)、血友病B(第IX欠損または「クリ
スマス病」)および血友病C(第XI欠損、軽度な出血傾向)が3つの主な形態である。
他の止血障害としては、たとえば、Von Willebrand症、第XI因子欠損(
PTA欠損)、第XII因子欠損、フィブリノーゲン、プロトロンビン、第V因子、第V
II因子、第X因子または第XIII因子の欠損または構造異常、Bernard−So
ulier症候群(GPIbの異常または欠損である)が挙げられる。VWFの受容体で
あるGPIbが不完全である可能性もあり、一次血栓形成(一次止血)の欠落をもたらし
、出血傾向を増加させ、Glanzman and Naegeliの血小板無力症(G
lanzmann血小板無力症)をもたらす。肝不全(急性および慢性状態)においては
、肝臓による凝固因子の産生が不十分であり、これによって出血リスクが高まりうる。
本発明のキメラ分子は、予防的に用いられても良い。本明細書において、「予防的処置
」という用語は、出血症状の前に分子を投与することを指す。1つの実施態様において、
全般的な止血剤の必要性がある対象は、外科手術を受けている、または外科手術を受けよ
うとしているものである。本発明のキメラタンパク質は、予防剤として、外科手術の前、
または後に投与されても良い。本発明のキメラタンパク質は、深刻な出血症状を制御する
ために、外科手術の間、または外科手術の後に投与されても良い。外科手術には、限定さ
れないが、肝臓移植、肝切除、歯科処置または幹細胞移植が挙げられる。
本発明のキメラタンパク質はまた、要求に応じた処置に用いられても良い。「要求に応
じた処置」という用語は、出血症状の兆候に応じてキメラ分子を投与すること、または、
出血をもたらしうる活動の前にキメラタンパク分子を投与することを指す。1つの態様に
おいて、要求に応じた処置は、出血が始まるとき(たとえば外傷の後)、または出血が予
期されるとき(たとえば外科手術の前)に、対象に施されても良い。他の態様において、
要求に応じた処置は、たとえば接触のあるスポーツ等の出血リスクが増大する活動の前に
施されても良い。
本明細書において、「深刻な出血」という用語は、背景事情に関わらず、出血症状を指
す。たとえば、対象は、外傷、尿毒症、遺伝性出血性疾患(たとえば、第VII因子欠損
)、血小板疾患、または凝固因子に対する抗体の発現による抵抗性を有していても良い。
本明細書において、処置する、処置、処置することとは、疾患または状態の重篤度を下
げること;疾患経過の持続期間を短くすること;疾患または状態に関連した1以上の症状
を改善すること;疾患または状態を有する対象に対して、有益な効果を提供すること、ま
たは、当該疾患または状態を処置する必要がない対象に対して、疾患または状態に関連し
た1以上の症状の予防法を提供すること、を指す。1つの実施態様において、「処置する
こと」または「処置」という用語は、本発明のキメラタンパク質またはVWF断片を投与
することにより、対象におけるFVIIIのトラフレベルを、少なくとも約1IU/dL
、2IU/dL、3IU/dL、4IU/dL、5IU/dL、6IU/dL、7IU/
dL、8IU/dL、9IU/dL、10IU/dL、11IU/dL、12IU/dL
、13IU/dL、14IU/dL、15IU/dL、16IU/dL、17IU/dL
、18IU/dL、19IU/dL、または、20IU/dLに維持することを意味する
。他の実施態様において、処置すること、または処置とは、FVIIIのトラフレベルを
、約1〜約20IU/dL、約2〜約20IU/dL、約3〜約20IU/dL、約4〜
約20IU/dL、約5〜約20IU/dL、約6〜約20IU/dL、約7〜約20I
U/dL、約8〜約20IU/dL、約9〜約20IU/dL、または、約10〜約20
IU/dLに維持することを意味する。疾患もしくは状態の処置または処置することには
、非血友病の対象におけるFVIII活性の少なくとも約1%、2%、3%、4%、5%
、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%
、17%、18%、19%、または、20%に相当するレベルに、対象におけるFVII
I活性を維持することも含まれる。処置に必要とされる最小のトラフレベルは、1以上の
公知の方法により測定することができ、各人物に対して調整する(増加させる、または減
少させる)ことができる。
キメラタンパク質
本発明は、VWF断片とXTEN配列を用いて、FVIII半減期制限因子(すなわち
、内因性VWF)が、FVIIIタンパク質と関連することを妨害または抑制することに
より、第VIII因子タンパク質の半減期を延長させることを目的とする。内因性VWF
は、非共有結合性複合体のFVIIIの約95〜98%と関連する。内因性VWFはFV
IIIの半減期制限因子であり、また、内因性VWFのFVIIIタンパク質への結合は
、様々な方法でFVIIIを保護することが知られている。たとえば、全長VWF(約2
50kDaを有する多量体)は、プロテアーゼ開裂およびFVIII活性化からFVII
Iを保護することができ、FVIIIの重鎖および/または軽鎖を安定化させ、ならびに
、スカベンジャー受容体によるFVIIIのクリアランスを妨害することができる。しか
し、同時に、内因性VWFは、ピノサイトーシスを妨害し、そして、VWFクリアランス
経路を介し、身体からFVIII−VWF複合体を除去することにより、FVIIIの半
減期を制限する。学説に縛られることは望まないが、内因性VWFは半減期制限因子であ
り、これによって、半減期延長物質に融合したFVIIIタンパク質の半減期は、野生型
FVIIIの約2倍より長くはならないと考えられている。それゆえ、本発明は、VWF
断片を用いて内因性VWFとFVIIIタンパク質の間の相互作用を妨害または抑制し、
それにより、XTEN配列のみを用いて、または、Ig定常領域もしくはその一部との組
み合わせでXTEN配列を用いることにより、FVIIIタンパク質の半減期を延長させ
ることを目的とする。XTEN配列は、FVIIIタンパク質またはVWF断片に連結さ
れてもよい。それにより、VWF断片と関連したFVIIIタンパク質は、1以上のVW
Fクリアランス受容体により、さらにゆっくりと循環系から除去され、VWF断片を有し
ていないFVIIIタンパク質または野生型FVIIIと比較して、XTEN配列または
Ig定常領域と組み合わせたXTEN配列による完全な半減期延長が得られる。
1つの実施態様において、VWF断片は、共有結合または非共有結合により、FVII
Iタンパク質と関連(または連結)する。しかしながら、一部の例において、VWF断片
とFVIIIタンパク質の間の物理的封鎖または化学的関連(たとえば、非共有結合性の
結合)は、内因性VWFの存在下では、FVIIIおよびVWF断片を含有する複合体を
安定化させるほどには強くない可能性がある。たとえば、FVIIIタンパク質と非共有
結合を形成している(他の結合は何もない)VWF断片は、内因性VWFの存在下では、
in vivoで容易にFVIIIタンパク質から解離し、内因性VWFとVWF断片(
たとえば、組換えVWF、すなわち、rVWF)が置き換わってしまう可能性がある。そ
れゆえ、内因性VWFと非共有結合しているFVIIIタンパク質は、VWFクリアラン
ス経路を経て、身体から容易に除去されてしまう。FVIIIタンパク質とVWF断片の
解離を防ぐために、一部の実施態様においては、FVIIIタンパク質とVWF断片の間
の関連または連結は、共有結合(たとえば、ペプチド結合、1以上のアミノ酸、またはジ
スルフィド結合)である。ある実施態様において、付属部分とFVIIIタンパク質の間
の関連(すなわち、連結)は、ペプチド結合、またはFVIIIタンパク質とVWF断片
の間のリンカー(FVIII/VWFリンカー)である。リンカーの非限定的な例は、本
明細書の他項に記述する。一部の実施態様において、VWF断片は、少なくとも約10、
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000
、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800
、1900、2000、2500、3000、または、4000アミノ酸を含有する、本
質的にからなる、または、からなるポリペプチドである。VWF断片の非限定的な例は、
本明細書の別項に記述する。
ある実施態様において、VWF断片は、FVIIIタンパク質の1以上のVWF結合部
位に化学的(たとえば、非共有結合的)に結合、または、FVIIIタンパク質の1以上
のVWF結合部位を物理的に封鎖する。FVIIIタンパク質のVWF結合部位は、FV
IIIタンパク質のA3ドメインまたはC2ドメイン内に位置する。さらに他の実施態様
において、FVIIIタンパク質のVWF結合部位は、A3ドメインおよびC2ドメイン
内に位置する。たとえば、FVIIIタンパク質のVWF結合部位は、配列番号4(全長
成熟型FVIII)のアミノ酸1669〜1689および/または2303〜2332に
対応する。
本発明はまた、1以上のXTEN配列をさらに含有するキメラタンパク質(FVIII
タンパク質とVWF断片を含有する)を提示し、それにより、さらなる半減期延長の特性
がもたらされる。1以上のXTEN配列は、FVIIIタンパク質またはVWF断片の内
に挿入されてもよく、または、FVIIIタンパク質もしくはVWF断片のN末端または
C末端に連結されてもよい。本発明にはまた、XTEN配列(第一の半減期延長部分)に
連結されたFVIIIタンパク質および、Ig定常領域またはその一部(第二の半減期延
長部分)を含み、それにより、その2つの半減期延長部分が、2つの異なるメカニズムを
介して、FVIIIタンパク質の半減期を延長する。
一部の実施態様において、キメラタンパク質は、第一のIg定常領域またはその一部(
たとえば、第一のFcRn結合パートナー)に連結されたFVIIIタンパク質、第二の
Ig定常領域またはその一部(たとえば、第二のFcRn結合パートナー)に連結された
VWF断片、および、FVIIIタンパク質もしくはVWF断片に挿入された、または連
結された1以上のXTEN配列を含有し、ここで、VWF断片は、FVIII半減期制限
因子(たとえば、内因性VWF)がFVIIIタンパク質に結合することを妨害し、ここ
で、第一および第二のIg定常領域またはその一部は、共有結合(たとえば、ジスルフィ
ド結合)を形成し、および、1以上のXTEN配列が、FVIIIタンパク質の半減期を
延長する。
ある実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、任意選択的なリンカー(すなわ
ち、FVIII/VWFリンカー)によりVWF断片に連結されたFVIIIタンパク質
、および、FVIIIタンパク質もしくはVWF断片に挿入された、または連結された1
以上のXTEN配列を含有し、ここで、VWF断片は、FVIII半減期制限因子(たと
えば、内因性VWF)がFVIIIタンパク質に結合することを妨害し、および、1以上
のXTEN配列が、FVIIIタンパク質の半減期を延長する。1つの態様において、任
意選択的なリンカー(FVIII/VWFリンカー)は、ソルターゼ認識モチーフを含有
する。他の態様において、任意選択的なリンカー(FVIII/VWFリンカー)は、開
裂可能な部位を含有する。開裂リンカー(すなわち、1以上の開裂部位を含有するリンカ
ー)の例は、本明細書の別項に記述する。
本発明のキメラタンパク質は、限定されないが、以下を含有する:
(1)D´ドメインおよびD3ドメインを含有するVWF断片、XTEN配列、およびF
VIIIであり、ここで、XTEN配列は、VWF断片に連結されている、
(2)FVIIIタンパク質、XTEN配列、およびIg定常領域またはその一部であり
、ここで、FVIIIタンパク質はXTEN配列およびIg定常領域またはその一部に連
結されており、または、
(3)FVIIIタンパク質、XTEN配列、およびVWF断片であり、ここで、XTE
N配列は、C末端またはN末端でFVIIIタンパク質に連結されているか、または、F
VIIIの1以上のアミノ酸のすぐ下流(たとえば、1以上のXTEN挿入部位)に挿入
されており、および、VWF断片およびFVIIIタンパク質は互いに関連している。
(1)XTENに連結されたVon Willebrand因子(VWF)断片およびF
VIII
本発明は、(i)VWFのD´ドメインおよびD3ドメインを含有するVWF断片、(
ii)XTEN配列、および、(iii)FVIIIタンパク質を含有するキメラタンパ
ク質を目的とするものであり、ここで、(i)、(ii)および(iii)は、互いに連
結または関連している。本発明のキメラタンパク質の一部として、XTEN配列に連結さ
れたVWFは、FVIIIタンパク質を関連し、それによって、内因性VWFとそのFV
IIIタンパク質の間の相互作用を妨害または抑制する。ある実施態様において、内因性
VWFとFVIIIタンパク質の結合を妨害または抑制することができるVWF断片は、
同時に、少なくとも1つのVWF様FVIII保護特性を有することができる。VWF様
FVIII保護特性の例としては、限定されないが、プロテアーゼ開裂およびFVIII
活性化からFVIIIを保護すること、ならびに、FVIII重鎖および/または軽鎖を
安定化させること、ならびに、スカベンジャー受容体によるFVIIIの除去を妨害する
ことが挙げられる。その結果として、VWF断片は、VWFクリアランス経路を介したF
VIIIタンパク質の除去を阻害し、それによって、身体からのFVIIIの除去を減少
させる。一部の実施態様において、本発明のVWF断片は、FVIIIタンパク質と結合
または関連し、および/または、FVIIIタンパク質のVWF結合部位を物理的にもし
くは化学的に封鎖する。VWF断片に関連したFVIIIタンパク質は、そのようにして
、野生型FVIIIまたはVWF断片と関連していないFVIIIと比較して、循環系か
らさらにゆっくりと除去される。
1つの実施態様において、本発明は、(i)VWFのD´ドメインおよびD3ドメイン
を含有するVWF断片、(ii)XTEN配列、および、(iii)FVIIIタンパク
質を含有するキメラタンパク質を目的とするものであり、ここで、XTEN配列は、VW
F断片に連結されており(たとえば、(a1)V−Xまたは(a2)X−Vであり、ここ
で、VはVWF断片を含有し、XはXTEN配列を含有する)、および、VWF断片はF
VIIIタンパク質に連結または関連している。他の実施態様において、VWF断片およ
びXTEN配列は、リンカーまたはペプチド結合により連結されている(たとえば、(a
3)V−L−Xまたは(a4)X−L−V)。リンカーは、凝固部位で開裂されることが
できる開裂可能なリンカー(たとえばトロンビン開裂可能なリンカー)であっても良い。
他の実施態様において、VWF断片、XTEN配列、およびFVIIIタンパク質は、単
一のポリペプチド鎖に配置される。さらに他の実施態様において、キメラタンパク質は2
つのポリペプチド鎖を含有し、ここで第一の鎖はVWF断片およびXTEN配列を含有し
、第二の鎖はFVIIIタンパク質を含有する。さらに他の実施態様において、キメラタ
ンパク質は3つのポリペプチド鎖を含有し、ここで第一の鎖はVWF断片およびXTEN
配列を含有し、第二の鎖はFVIIIの軽鎖を含有し、ならびに、第三の鎖はFVIII
の重鎖を含有し、ここで、第一の鎖および第二の鎖は互いに関連づけられ(たとえば、共
有結合(たとえば、ジスルフィド結合))、第二の鎖と第三の鎖は互いに関連付けられて
いる(たとえば、金属結合)。さらに他の実施態様において、XTEN配列は、VWF断
片のN末端またはC末端に連結されていても良く、または、VWF断片の1以上のアミノ
酸のすぐ下流に挿入されていても良い。
ある実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、以下を含有する式を含有する:
(a)V−X−FVIII、
(b)FVIII−X−V、
(c)V−X:FVIII、
(d)X−V:FVIII、
(e)FVIII:V−X、
(f)FVIII:X−V、または、
(a5)X−V−FVIII、
であり、ここで、VはVWF断片を含有し、
Xは1以上のXTEN配列を含有し、
FVIIIはFVIIIタンパク質を含有し;
(−)はペプチド結合または1以上のアミノ酸を表し;および、
(:)は化学的関連または物理的関連である。1つの実施態様において、(:)は、化学
的関連(たとえば、少なくとも1つの非ペプチド結合)を表す。他の実施態様において、
化学的関連、すなわち、(:)は共有結合である。他の実施態様において、化学的関連、
すなわち、(:)は非共有結合的相互作用(たとえば、イオン性相互作用、疎水性相互作
用、親水性相互作用、Van der Waals相互作用、または水素結合)である。
他の実施態様において、(:)は、非ペプチド共有結合である。さらに他の実施態様にお
いて、(:)はペプチド結合である。さらに他の実施態様において、(:)は2つの配列
の間の物理的関連を表し、ここで、第一の配列の一部は、第二の配列に非常に近接してお
り、それによって、その第二の配列の一部は、第一の配列によって他の部分と相互作用す
ることから保護され、または妨害され、および、さらに、その第二の配列と他の部分が相
互作用せずに、この物理的関連は維持される。本明細書のポリペプチドの式の方向は、N
末端(左側)からC末端(右側)へと列記されている。たとえば、式V−X−FVIII
は、式NH2−V−X−FVIII−COOHを意味する。1つの実施態様において、本
明細書に記述される式は、2つの部分の間に任意の追加の配列を含有しても良い。たとえ
ば、式V−X−FVIIIはさらに、他で特定されない限り、VとXの間のVのN末端で
、XとFVIIIの間で、または、FVIIIのC末端で、任意の配列を含有しても良い
。他の実施態様において、ハイフン(−)はペプチド結合を示す。
他の実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、以下を含有する式を含有する:
(a)V(X1)−X2−FVIII、
(b)FVIII−X2−V(X1)、
(c)V(X1):FVIII、
(d)FVIII:V(X1)、または、
(a5)X2−V(X1)−FVIII、
であり、ここで、V(X1)はVWF断片および第一のXTEN配列(X1)を含有し、
ここで、XTEN配列は、VWF断片の1以上のアミノ酸のすぐ下流に挿入され、X2は
1以上の任意選択的なXTEN配列を含有し、
FVIIIはFVIIIタンパク質を含有し、
(−)はペプチド結合または1以上のアミノ酸を表し;および、
(:)は化学的関連または物理的関連である。
一部の実施態様において、キメラタンパク質は、(i)VWFのD´ドメインおよびD
3ドメインを含有するVWF断片、(ii)XTEN配列、(iii)FVIIIタンパ
ク質、(iv)第一の任意選択的なリンカー、および(v)第二の任意選択的なリンカー
、を含有するキメラタンパク質を目的とするものであり、ここで、XTEN配列は、リン
カーにより、VWF断片および/またはFVIIIタンパク質に連結されている。ある実
施態様において、キメラタンパク質は、以下の式を含有する:
(b1)V−L1−X−L2−FVIII、
(b2)FVIII−L2−X−L1−V、
(b3)V−L1−X:FVIII、
(b4)X−L1−V:FVIII、
(b5)FVIII:V−L1−X、
(b6)FVIII:X−L1−V、
(b7)X−L1−V−L2−FVIII、または、
(b8)FVIII−L2−V−L1−X、
であり、ここで、VはVWF断片を含有し、
Xは1以上のXTEN配列を含有し、
FVIIIはFVIIIタンパク質を含有し;
L1は第一の任意選択的なリンカー(たとえば、第一の開裂可能なリンカー)を含有し、
L2は第二の任意選択的なリンカー(たとえば、第二の開裂可能なリンカー、または任意
選択的なプロセッシング可能なリンカー)を含有し、
(−)はペプチド結合または1以上のアミノ酸であり;および、
(:)は化学的関連または物理的関連である。1つの実施態様において、(:)は、化学
的関連(たとえば、少なくとも1つの非ペプチド結合)を表す。他の実施態様において、
化学的関連、すなわち、(:)は共有結合である。他の実施態様において、化学的関連、
すなわち、(:)は非共有結合的相互作用(たとえば、イオン性相互作用、疎水性相互作
用、親水性相互作用、Van der Waals相互作用、または水素結合)である。
他の実施態様において、(:)は、非ペプチド共有結合である。さらに他の実施態様にお
いて、(:)はペプチド結合である。さらに他の実施態様において、(:)は2つの配列
の間の物理的関連を表し、ここで、第一の配列の一部は、第二の配列に非常に近接してお
り、それによって、その第二の配列の一部は、第一の配列によって他の部分と相互作用す
ることから保護され、または妨害され、および、さらに、その第二の配列と他の部分が相
互作用せずに、この物理的関連は維持される。本明細書のポリペプチドの式の方向は、N
末端(左側)からC末端(右側)へと列記されている。たとえば、式(b1)V−L1−
X−L2−FVIIIは、式NH2−V−L1−X−L2−FVIII−COOHを意味
する。1つの実施態様において、本明細書に記述される式は、2つの部分の間に任意の追
加の配列を含有しても良い。他の実施態様において、ハイフン(−)はペプチド結合を示
す。
本発明の他の態様において、FVIII半減期制限因子(たとえば、内因性VWF)と
相互作用しないFVIIIキメラタンパク質が提示され、同時に、第二の半減期延長物質
または、FVIIIタンパク質とVWF断片の間の共有結合をもたらす部分(たとえば、
Ig定常領域またはその一部)と組み合わせたXTEN配列を用いた、FVIIIタンパ
ク質の半減期の最大化が提示される。1つの実施態様において、本発明のキメラタンパク
質は、(i)VWFのD´ドメインおよびD3ドメインを含有するVWF断片、(ii)
XTEN配列、(iii)FVIIIタンパク質、および、(iv)Ig定常領域または
その一部(本明細書において、Fとも呼称される)、を含有し、ここで、(1)VWF断
片は、任意選択的なリンカー(たとえば開裂可能なリンカー)によりXTEN配列に連結
され、(2)VWF断片は、追加の任意選択的なリンカー(たとえば、開裂可能なリンカ
ー)によりFVIIIタンパク質と関連、または連結されており、および、(3)Ig定
常領域またはその一部は、VWF断片、XTEN配列、またはFVIIIタンパク質に連
結されている。他の実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、(i)VWFのD
´ドメインおよびD3ドメインを含有するVWF断片、(ii)XTEN配列、(iii
)FVIIIタンパク質、(iv)Ig定常領域またはその一部(F1または第一のIg
定常領域)、および、(v)追加のIg定常領域またはその一部(F2または第二のIg
定常領域)を含有し、ここで、(1)VWF断片は、任意選択的なリンカー(たとえば開
裂可能なリンカー)によりXTEN配列に連結され、(2)XTEN配列またはVWF断
片は、Ig定常領域またはその一部に連結されており、(3)FVIIIは追加のIg定
常領域またはその一部に連結されており、および、(4)Ig定常領域またはその一部は
、追加のIg定常領域またはその一部と関連、または連結している。1つの実施態様にお
いて、2つのIg定常領域またはその一部の間の関連または連結は、共有結合(たとえば
、ジスルフィド結合)である。他の実施態様において、2つのIg定常領域またはその一
部の間の関連または連結は、プロセッシング可能なリンカーであり、ここで、当該プロセ
ッシング可能なリンカーは、細胞内でプロテアーゼによってプロセッシングされる。たと
えば、キメラタンパク質は、以下の式を含有する:
(g)V−L2−X−L1−F1:FVIII−L3−F2;
(h)V−L2−X−L1−F1:F2−L3−FVIII;
(i)F−L1−X−L2−V:FVIII−L3−F2;
(j)F−L1−X−L2−V:F2−L3−FVIII;
(k)V−L2−X−L1−F1−L4−FVIII−L3−F2;
(l)F2−L3−FVIII−L4−F1−L1−X−L2−V;
(m)FVIII−L2−F2−L4−V−L2−X−L1−F1;または、
(n)F1−L1−X−L2−V−L4−F2−L2−FVIII、
であり、ここで、VはVWF断片を含有し、
L1およびL3のそれぞれは、任意選択的なリンカーを含有し、
L2は、任意選択的なリンカー(たとえば、開裂可能なリンカー)を含有し、
L4は、任意選択的なリンカー(たとえば、プロセッシング可能なリンカー)であり、
FVIIIはFVIIIタンパク質を含有し、
Xは1以上のXTEN配列を含有し、
F1は任意選択的なIg定常領域またはその一部を含有し、
F2は任意選択的な追加のIg定常領域またはその一部を含有し、
(−)はペプチド結合または1以上のアミノ酸であり;および、
(:)は化学的関連または物理的関連である。
一部の実施態様において、本明細書に開示される任意の構築物または式中のFVIII
タンパク質はさらに、少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4
つ、少なくとも5つ、または少なくとも6つのXTEN配列を含有し、XTEN配列のそ
れぞれは、FVIIIタンパク質の1以上のアミノ酸のすぐ下流に挿入され、または、F
VIIIタンパク質のN末端またはC末端に連結される。XTEN挿入部位の非限定的な
例は、本明細書の別項に記述される。
1つの実施態様において、(:)は、化学的関連(たとえば、少なくとも1つの非ペプ
チド結合)を表す。他の実施態様において、化学的関連、すなわち、(:)は共有結合で
ある。他の実施態様において、化学的関連、すなわち、(:)は非共有結合的相互作用(
たとえば、イオン性相互作用、疎水性相互作用、親水性相互作用、Van der Wa
als相互作用、または水素結合)である。他の実施態様において、(:)は、非ペプチ
ド共有結合である。さらに他の実施態様において、(:)はペプチド結合である。さらに
他の実施態様において、(:)は2つの配列の間の物理的関連を表し、ここで、第一の配
列の一部は、第二の配列に非常に近接しており、それによって、その第二の配列の一部は
、第一の配列によって他の部分と相互作用することから保護され、または妨害され、およ
び、さらに、その第二の配列と他の部分が相互作用せずに、この物理的関連は維持される
。本明細書のポリペプチドの式の方向は、N末端(左側)からC末端(右側)へと列記さ
れている。たとえば、式(n)F1−L1−X−L2−V−L4−F2−L2−FVII
Iは、式NH2−F1−L1−X−L2−V−L4−F2−L2−FVIII−COOH
を意味する。1つの実施態様において、本明細書に記述される式は、2つの部分の間に任
意の追加の配列を含有しても良い。他の実施態様において、ハイフン(−)はペプチド結
合を示す。
1つの実施態様において、VWF断片またはFVIIIタンパク質に連結される、Ig
定常領域またはその一部(場合によって、本明細書において、「F」または「F1」と示
される)および追加のIg定常領域またはその一部(場合によって、本明細書において、
「F2」と示される)のいずれかまたは両方は、VWF断片、FVIIIタンパク質また
はその両方の半減期を延長させてもよい。他の実施態様において、Ig定常領域またはそ
の一部(場合によって、本明細書において、「F」または「F1」と示される)および追
加のIg定常領域またはその一部(場合によって、本明細書において、「F2」と示され
る)のペアは、各々、VWF断片およびFVIIIタンパク質に連結され、FVIIIタ
ンパク質とVWF断片の間の非共有結合よりも強い結合をもたらし(すなわち、共有結合
(たとえばジスルフィド結合)をもたらし)、それによって、in vivoで、内因性
VWFとVWF断片が置き換わることを防ぐ。F1またはF2は、Fc領域またはFcR
n結合パートナーを含有してもよい。他の実施態様において、VWF断片および/または
FVIIIタンパク質に連結されたF1およびF2のいずれか、または両方は、F1とF
2の愛さに共有結合(たとえば、ジスルフィド結合)を形成し、それによって、VWF断
片とFVIIIタンパク質を非常に近接させ、VWF断片とFVIIIタンパク質の相互
作用を抑制する。一部の実施態様において、F1とF2は同一であるか、または異なって
いる。F1およびF2の非限定的な例は、CH1ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメ
イン、CH4ドメイン、ヒンジドメイン、それらの任意の機能性断片、誘導体、またはア
ナログ、およびそれらの2以上の組み合わせからなる群から選択されてもよい。1つの実
施態様において、F1、F2またはその両方は、少なくとも1つのCH1ドメイン、少な
くとも1つのCH2ドメイン、少なくとも1つのCH3ドメイン、少なくとも1つのCH
4ドメイン、またはその機能性断片、誘導体もしくはアナログを含有する。他の実施態様
において、F1、F2またはその両方は、少なくとも1つのヒンジドメインまたはその一
部、および、少なくとも1つのCH2ドメインまたはその一部(たとえば、ヒンジ−CH
2の方向で)を含む。他の実施態様において、F1、F2またはその両方は、少なくとも
1つのCH2ドメインまたはその一部、および、少なくとも1つのCH3ドメインまたは
その一部(たとえば、CH2−CH3の方向で)を含む。その組み合わせの例としては、
限定されないが、CH2ドメイン、CH3ドメインおよびヒンジドメイン(それらは、F
c領域(またはFcドメイン)としても知られる)(たとえば、F1に対する第一のFc
領域またはFcRn結合パートナー、および、F2に対する第二のFc領域または第二の
FcRn結合パートナー)が挙げられる。他の実施態様において、F1は、リンカーによ
りVWF断片に連結されており、および/または、F2はリンカーによりFVIIIに連
結されている。一部の実施態様において、F1および/またはF2は、ヒンジ領域を含有
する、本質的にからなる、または、からなる。Fc領域またはFcRn結合パートナーの
非限定的な追加例は、本明細書の別項に記述する。
ある実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、第一のポリペプチド鎖(D´ド
メインおよびD3ドメインを含有するVWF断片、XTEN配列、第一のIg定常領域ま
たはその一部(たとえば、第一のFc領域)およびVWF断片とXTEN配列の間の任意
選択的なリンカーを含有するVWF断片、またはXTEN配列または第一のIg定常領域
もしくはその一部を含有する、本質的にからなる、または、からなる)および、第二のポ
リペプチド鎖(FVIIIタンパク質および第二のIg定常領域またはその一部(たとえ
ば、第二のFc領域)を含有する、本質的にからなる、または、からなる)の、2つのポ
リペプチド鎖を含有する。VWF断片と第一のIg定常領域もしくはその一部の間のリン
カーは、凝固部位で開裂されることができる、開裂可能なリンカー(たとえば、開裂可能
なリンカー)であっても良い。一部の実施態様において、第一のポリペプチド鎖および第
二のポリペプチド鎖は、互いに関連している。第一の鎖と第二の鎖の間の関連により、i
n vivoでの、内因性VWFと、VWF断片を含有する第一の鎖の置換が妨げられる
。1つの実施態様において、第一の鎖と第二の鎖の間の関連は、共有結合であってもよい
。特定の実施態様において、共有結合はジスルフィド結合である。一部の実施態様におい
て、第二の鎖のFVIIIタンパク質はさらに、FVIIIタンパク質のC末端またはN
末端に連結された1以上のXTEN配列を含有し、または、FVIIIタンパク質の1以
上のアミノ酸のすぐ下流(たとえば、本明細書に開示される少なくとも1つの挿入部位)
に挿入される。本発明の非限定的な例は、本明細書の別項に記述される。
他の実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、3つのポリペプチド鎖を含有し
、ここで、第一のポリペプチド鎖は、FVIIIタンパク質の重鎖を含有し、本質的にか
らなり、または、からなり、第二のポリペプチド鎖は第一のIg定常領域またはその一部
(たとえば、第一のFc領域)に融合されたFVIIIタンパク質の軽鎖を含有し、本質
的にからなり、または、からなり、および、第三のポリペプチド鎖は、D´ドメインおよ
びD3ドメインを含有するVWF断片、XTEN配列、第二のIg定常領域またはその一
部(たとえば、第二のFc領域)およびXTEN配列と第二のIg定常領域もしくはその
一部の間の任意選択的なリンカーまたはVWF断片とXTEN配列の間の任意選択的なリ
ンカーを含有し、本質的にからなり、または、からなる。第三の鎖のリンカーは、凝固部
位(たとえば、トロンビン開裂部位)で開裂される開裂可能なリンカーであっても良い。
一部の実施態様において、FVIIIの重鎖またはFVIIIの軽鎖は、N末端またはC
末端に連結されることができる、または、FVIII配列内の1以上の挿入部位内に挿入
されることができる、1以上のXTEN配列に連結されている。挿入部位の非限定的な例
は、本明細書の別項に記述される。
さらに他の実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、第一の鎖(FVIIIタ
ンパク質の重鎖を含有する、本質的にからなる、または、からなる)および第二の鎖(F
VIIIタンパク質の軽鎖、第一のIg定常領域またはその一部(たとえば、第一のFc
領域)、第一のリンカー(たとえば、1以上の細胞内プロセッシング部位を含有する1以
上のプロテアーゼ開裂部位を含有する、プロセッシング可能なリンカー)、VWF断片、
第二のリンカー(たとえば、トロンビン開裂可能なリンカー)、XTEN配列、および第
二のIg定常領域またはその一部(たとえば、第二のFc領域)を含有する、本質的にか
らなる、または、からなる)を含有し、ここで、FVIIIタンパク質の軽鎖は、第一の
Ig定常領域またはその一部に連結され、それはさらに第一のリンカーによりVWF断片
に連結され、および、ここで、VWF断片はXTEN配列に連結され、それはさらに、第
二のリンカーにより第二の定常領域またはその一部に連結されている。ある実施態様にお
いて、第一のリンカーはプロセッシング可能なリンカーであり、第二のリンカーは開裂可
能なリンカーである。発現することで、キメラタンパク質は、プロセッシング可能なリン
カーを開裂する細胞内プロセッシング酵素により開裂されることができ、それによって、
キメラタンパク質は、3つのポリペプチド鎖を含有する、本質的にからなる、またはから
なることができる。さらに、VWF断片は、開裂可能なリンカーによって、凝固部位で開
裂されることができる。
ある実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、一本鎖FVIIIタンパク質、
第一のIg定常領域またはその一部(たとえば、第一のFc領域)、第一のリンカー(た
とえば、プロセッシング可能なリンカー)、VWF断片、XTEN配列、第二のリンカー
(たとえば、トロンビン開裂可能なリンカー)、および第二のIg定常領域またはその一
部(たとえば、第二のFc領域)を含有する、1つのポリペプチド鎖を含有し、ここで、
一本鎖FVIIIタンパク質は、第一のIg定常領域またはその一部に連結され、それは
さらに、第一のリンカーによりVWF断片に連結され、そして、VWF断片はXTEN配
列に連結され、それはさらに、第二のIg定常領域またはその一部に連結されている。1
つの実施態様において、VWF断片およびXTEN配列は、第二のリンカーにより連結さ
れている。他の実施態様において、XTEN配列および第二のIg定常領域またはその一
部は、第二のリンカーにより連結されている。他の実施態様において、第二の鎖はさらに
第三のリンカーを含有する。それにより、一本鎖ポリペプチドは、第二のリンカーにより
XTEN配列に連結されたVWF断片、および第三のリンカーにより第二のIg定常領域
またはその一部に連結されたXTENを含有する。第二のリンカーおよび第三のリンカー
は同じであっても異なっていても良い。1つの実施態様において、第一のリンカーはプロ
セッシング可能なリンカーである。他の実施態様において、第二のリンカーまたは第三の
リンカーは、1または2の開裂可能な部位を含有する開裂可能なリンカーである。特定の
実施態様において、第二のリンカーは、トロンビン開裂可能なリンカーである。本発明に
有用なリンカーは、本明細書の別項に記述する。
(2)FVIII、XTENおよびFc
本発明のキメラタンパク質はまた、(i)FVIIIタンパク質、(ii)XTEN配
列(第一の半減期伸長物質)、および、(iii)Ig定常領域またはその一部(第二の
半減期伸長物質)を含有し、その中で、XTEN配列は任意選択的なリンカーによりFV
IIIタンパク質に連結され、追加の任意選択的なリンカーによりIg定常領域またはそ
の一部に連結されている。XTEN配列およびIg定常領域またはその一部を共に用いて
、FVIIIタンパク質の半減期を延長することができる。1つの実施態様において、キ
メラタンパク質は単量体である。他の実施態様において、キメラタンパク質は二量体(ホ
モ二量体またはヘテロ二量体)である。
本発明はまた、(i)FVIIIタンパク質、(ii)XTEN配列、(iii)Ig
定常領域またはその一部(すなわち、第一のIg定常領域またはその一部(FまたはF1
))および、(iv)追加のIg定常領域またはその一部(すなわち、第二のIg定常領
域またはその一部、F2)を含有するキメラタンパク質を目的とする。1つの実施態様に
おいて、XTEN配列は、N末端またはC末端でFVIIIタンパク質に連結されている
か、または、FVIIIタンパク質の1以上のアミノ酸のすぐ下流(たとえば、1以上の
XTEN挿入部位)に挿入されており、FVIIIタンパク質は、第一のIg定常領域ま
たはその一部に連結されており、ならびに、第一のIg定常領域またはその一部、および
第二の定常領域またはその一部は、任意選択的なリンカーにより互いに関連、または連結
されている。ある態様において、キメラタンパク質は、第一のポリペプチド鎖と第二のポ
リペプチド鎖を含有する単量体−二量体ハイブリッドであり、ここで、第一のポリペプチ
ド鎖は、FVIIIタンパク質、XTEN配列、および第一のIg定常領域またはその一
部を含有し、ならびに、第二のポリペプチド鎖は、FVIIIタンパク質の無い第二のI
g定常領域またはその一部を含有し、本質的にからなり、またはからなり、ならびに、こ
こで、第一の鎖と第二の鎖は、互いに関連している。Ig定常領域またはその一部(たと
えば第一のFc領域)と、追加のIg定常領域またはその一部(たとえば、第二のFc領
域)の間の関連は、化学的関連または物理的関連である。ある実施態様において、化学的
関連は共有結合である。他の実施態様において、化学的関連は、非共有結合的相互作用(
たとえば、イオン性相互作用、疎水性相互作用、親水性相互作用、Van der Wa
als相互作用、または水素結合)である。他の実施態様において、関連は、非ペプチド
共有結合である。さらに他の実施態様において、関連はペプチド結合である。
他の態様において、キメラタンパク質は、FVIIIタンパク質、XTEN配列、第一
の定常領域またはその一部、リンカー(たとえば、プロセッシング可能なリンカー)およ
び第二の定常領域またはその一部を含有する一本鎖ポリペプチドであり、ここで、一本鎖
ポリペプチドは、細胞内酵素により、発現の後でプロセッシングされ、2つのポリペプチ
ド鎖となる。
1つの実施態様において、FVIIIタンパク質に連結されたIg定常領域またはその
一部(場合によって、「F」または「F1」と示される)は、XTEN配列と共に、FV
IIIタンパク質の半減期を延長することができる。他の実施態様において、Ig定常領
域またはその一部(FまたはF1)は、本明細書の別項に記述されるFc領域またはFc
Rn結合パートナーである。
他の実施態様において、第一のIg定常領域もしくはその一部と関連または連結される
、追加のIg定常領域もしくはその一部(場合によって、F2または第二のIg定常領域
またはその一部と本明細書において示される)もまた、FVIIIタンパク質の半減期を
延長することができる。他の実施態様において、第二のIg定常領域またはその一部は(
F2)は、第一のIg定常領域またはその一部およびXTEN配列と共に、FVIIIタ
ンパク質の半減期を延長することができる。追加のIg定常領域またはその一部は、本明
細書の別項に記述されるFc領域またはFcRn結合パートナーであってもよい。
ある実施態様において、第一のIg定常領域またはその一部と連結された、第二のIg
定常領域またはその一部はさらに、本明細書の別項に記述されるVWF断片および任意選
択的なXTEN配列に連結される。
一部の実施態様において、Ig定常領域またはその一部(FもしくはF1または第一の
Ig定常領域もしくはその一部)および、追加のIg定常領域またはその一部(すなわち
、第二のIg定常領域もしくはその一部またはF2)のいずれか、または両方(本段落に
おいては、Ig定常領域またはその一部として示される)としては、限定されないが、C
H1ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメイン、CH4ドメイン、ヒンジドメイン、そ
れらの任意の機能性断片、誘導体、もしくはアナログ、またはそれらの2以上の組み合わ
せ、が挙げられる。1つの実施態様において、Ig定常領域またはその一部は、少なくと
も1つのCH1ドメイン、少なくとも1つのCH2ドメイン、少なくとも1つのCH3ド
メイン、少なくとも1つのCH4ドメイン、またはその機能性断片、誘導体もしくはアナ
ログを含有する。他の実施態様において、Ig定常領域またはその一部は、少なくとも1
つのヒンジドメインまたはその一部、および、少なくとも1つのCH2ドメインまたはそ
の一部(たとえば、ヒンジ−CH2の方向で)を含む。他の実施態様において、Ig定常
ドメインまたはその一部は、少なくとも1つのCH2ドメインまたはその一部、および、
少なくとも1つのCH3ドメインまたはその一部(たとえば、CH2−CH3の方向で)
を含む。

その組み合わせの例としては、限定されないが、CH2ドメイン、CH3ドメインおよび
ヒンジドメイン(それらは、Fc領域(またはFcドメイン)としても知られる)が挙げ
られる(たとえば、第一のFc領域)。Ig定常領域またはその一部の追加例は、本明細
書の別項に記述する。
本発明のキメラタンパク質は、野生型FVIIIと比較し延長された半減期のFVII
Iタンパク質を有してもよい。1つの実施態様において、FVIIIタンパク質の半減期
は、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3
倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少な
くとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくと
も約12倍、野生型FVIIIよりも長く、延長されている。他の実施態様において、F
VIIIタンパク質の半減期は、少なくとも約10時間、少なくとも約11時間、少なく
とも約12時間、少なくとも約13時間、少なくとも約14時間、少なくとも約15時間
、少なくとも約16時間、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約
19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少な
くとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約36時間、少なくとも約48時
間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少なくとも
約96時間、または少なくとも約108時間である。
(3)FVIII、XTENおよびVWF
1つの態様において、本発明のキメラタンパク質は、(i)FVIIIタンパク質、(
ii)XTEN配列、および、(iii)VWFのD´ドメインおよびD3ドメインを含
有するVWF断片、を含有し、ここで、FVIIIタンパク質は、XTEN配列に連結さ
れ、ここで、FVIIIタンパク質は、VWF断片と関連し、または連結されている。1
つの実施態様において、本明細書に記述されるキメラタンパク質のVWF断片は、VWF
クリアランス受容体に結合することができない。他の実施態様において、VWF断片は、
FVIIIタンパク質を1以上のプロテアーゼ開裂から保護すること、FVIIIタンパ
ク質を活性化から保護すること、FVIIIタンパク質の重鎖および/または軽鎖を安定
化させること、または、1以上のスカベンジャー受容体によるFVIIIタンパク質の除
去を妨げること、ができる。他の実施態様において、VWF断片は、内因性VWFが、F
VIIIタンパク質のVWF結合部位へと結合することを、妨害または抑制する。VWF
結合部位は、FVIIIタンパク質のA3ドメインまたはC2ドメインに位置していても
よく、または、A3ドメインおよびC2ドメインの両方に位置していても良い。特定の実
施態様において、VWF結合部位は、配列番号2の、アミノ酸1669〜1689および
/または2303〜2332に対応するアミノ酸配列を含有する。
他の態様において、キメラタンパク質は、(i)FVIIIタンパク質、(ii)XT
EN配列、(iii)VWFのD´ドメインおよびD3ドメインを含有するVWF断片、
および、(iv)Ig定常領域またはその一部、を含有し、ここで、XTEN配列はC末
端またはN末端でFVIIIタンパク質に連結され、または、FVIIIタンパク質の1
以上のアミノ酸のすぐ下流(たとえば、本明細書に開示される1以上のXTEN挿入部位
)に挿入され、VWF断片は、FVIIIタンパク質またはXTEN配列に連結または関
連し、および、Ig定常領域またはその一部は、FVIIIタンパク質、XTEN配列、
VWF断片、またはそれらの任意の組み合わせに連結される。本発明のキメラタンパク質
に有用なIg定常領域またはその一部は、本明細書の別項に記述される。1つの実施態様
において、Ig定常領域またはその一部は、FVIIIタンパク質の半減期を延長させる
ことができる。他の実施態様において、Ig定常領域またはその一部は、第一のFc領域
または第一のFcRn結合パートナーを含有する。さらに他の実施態様において、Ig定
常領域またはその一部は、任意選択的なリンカーによりFVIIIタンパク質に連結され
る。さらに他の実施態様において、リンカーは、開裂可能なリンカーを含有する。キメラ
タンパク質は、一本鎖ポリペプチド、すなわち、(i)、(ii)、(iii)および(
iv)を含有する単量体(すなわち、一本鎖)であってもよく、または、(i)および(
ii)を含有する第一の鎖と、(iii)および(iv)を含有する第二の鎖を含有する
、二本鎖ポリペプチドであっても良い。他の態様において、キメラタンパク質は、二量体
(たとえば、ホモ二量体またはヘテロ二量体)であある。1つの実施態様において、キメ
ラタンパク質は、それぞれが(i)、(ii)、(iii)および(iv)を含有する2
つの鎖を含有する。
ある実施態様において、キメラタンパク質は、(i)FVIIIタンパク質、(ii)
XTEN配列、(iii)VWFのD´ドメインおよびD3ドメインを含有するVWF断
片、(iv)Ig定常領域またはその一部(場合によって、「F」、「第一のIg定常領
域またはその一部」または「F2」とも示される)、および、(v)追加のIg定常領域
またはその一部(場合によって、「F2」または「第二のIg定常領域またはその一部」
とも示される)を含有し、ここで、(1)FVIIIタンパク質はFVIIIタンパク質
のC末端またはN末端でXTEN配列に連結、または、FVIIIタンパク質の1以上の
アミノ酸のすぐ下流(たとえば、本明細書に開示される1以上のXTEN挿入部位)で挿
入され、(2)XTEN配列またはFVIIIタンパク質のいずれかは、Ig定常領域ま
たはその一部に連結され、(3)VWF断片は、第二のIg定常領域またはその一部に連
結され、および、(4)Ig定常領域またはその一部は、第二のIg定常領域またはその
一部と関連する。1つの実施態様において、FVIIタンパク質またはXTEN配列に連
結されたIg定常領域またはその一部はさらに、リンカー(プロセッシング可能なリンカ
ー)によりVWF断片に連結される。他の実施態様において、本発明のキメラタンパク質
に有用な追加のIg定常領域またはその一部はさらに、任意選択的なリンカー(たとえば
、プロセッシング可能なリンカー)によりFVIIIタンパク質またはIg定常領域また
はその一部に連結されてもよい。一部の実施態様において、Ig定常領域またはその一部
、および追加のIg定常領域またはその一部のペアは、それぞれがVWF断片およびFV
IIIタンパク質に連結され、FVIIIタンパク質とVWF断片の間の非共有結合より
も強い結合(すなわち、共有結合(たとえば、ジスルフィド結合))をもたらし、それに
よって、内因性VWFが、in vivoでVWF断片と置き換わることを妨げる。他の
実施態様において、Ig定常領域またはその一部、および、追加のIg定常領域またはそ
の一部のいずれか、または両方は、FVIIIタンパク質またはVWF断片の半減期を延
長することができる。他の実施態様において、追加のIg定常領域またはその一部は、第
二のFc領域またはFcRn結合パートナーを含有する。キメラタンパク質中のIg定常
領域またはその一部、および、追加のIg定常領域またはその一部は、同一または異なっ
ている。
ある実施態様において、Ig定常領域またはその一部、および、追加のIg定常領域ま
たはその一部は、化学的関連または物理的関連により関連している。1つの実施態様にお
いて、化学的関連、すなわち、(:)は、少なくとも1つの非ペプチド結合である。ある
実施態様において、化学的関連、すなわち、(:)は、共有結合である。他の実施態様に
おいて、化学的関連、すなわち、(:)は非共有結合的相互作用(たとえば、イオン性相
互作用、疎水性相互作用、親水性相互作用、Van der Waals相互作用、また
は水素結合)である。他の実施態様において、(:)は、非ペプチド共有結合である。さ
らに他の実施態様において、(:)はペプチド結合である。さらに他の実施態様において
、(:)は2つの配列の間の物理的関連を表し、ここで、第一の配列の一部は、第二の配
列に非常に近接しており、それによって、その第二の配列の一部は、第一の配列によって
他の部分と相互作用することから保護され、または妨害される。一部の実施態様において
、Ig定常領域またはその一部、および、追加のIg定常領域またはその一部の間の関連
は、共有結合(たとえば、ジスルフィド結合)であっても良く、それにより、VWF断片
または、VWF断片を含有するポリペプチドが、内因性VWFと置き換わることが妨げら
れる。すなわち、FVIIIタンパク質と内因性VWFの間の相互作用を妨げることによ
り、FVIIIタンパク質に対する半減期制限因子が取り除かれ、それによって、FVI
IIタンパク質の半減期が、VWFタンパク質を有しないFVIIIタンパク質、または
野生型FVIIIと比較して、延長される。
他の態様において、キメラタンパク質は、下記を含有する式を含有する:
(1)FVIII(X1)−L1−F1:V−L2−X2−L3−F2、
(2)FVIII(X1)−L1−F1:F2−L3−X2−L2−V、
(3)F1−L1−FVIII(X1):V−L2−X2−L3−F2、
(4)F1−L1−FVIII(X1);F2−L3−X2−L2−V、
(5)FVIII(X1)−L1−F1−L4−V−L2−X2−L3−F2、
(6)FVIII(X1)−L1−F1−L4−F2−L3−X2−L2−V、
(7)F1−L1−FVIII(X1)−L4−V−L2−X2−L3−F2、または、
(8)F1−L1−FVIII(X1)−L4−F2−L3−X2−L2−V、
であり、ここで、FVIII(X1)は、FVIIIタンパク質および1以上のXTEN
配列を含有し、ここで、1以上のXTENは、FVIIIタンパク質のN末端またはC末
端に連結され、または、FVIIIタンパク質の1以上のアミノ酸のすぐ下流(たとえば
、本明細書に開示される1以上のXTEN挿入部位)に挿入され、
L1、L2またはL3のそれぞれは、任意のリンカー(たとえば開裂可能なリンカー)を
含有し、
L4は、リンカー(たとえば、プロセッシング可能なリンカー)であり、
X2は、1以上の任意選択的なXTEN配列を含有し、
F1はIg定常領域またはその一部を含有し、
F2は任意選択的な追加のIg定常領域またはその一部を含有し、および、
VはVWF断片を含有し、
(−)はペプチド結合または1以上のアミノ酸であり、および、
(:)は共有結合または非共有結合を含有する。1つの実施態様において、(:)は、化
学的関連(たとえば、少なくとも1つの非ペプチド結合)を表す。他の実施態様において
、化学的関連、すなわち、(:)は、共有結合である。他の実施態様において、化学的関
連、すなわち、(:)は非共有結合的相互作用(たとえば、イオン性相互作用、疎水性相
互作用、親水性相互作用、Van der Waals相互作用、または水素結合)であ
る。他の実施態様において、(:)は、非ペプチド共有結合である。さらに他の実施態様
において、(:)はペプチド結合である。さらに他の実施態様において、(:)は2つの
配列の間の物理的関連を表し、ここで、第一の配列の一部は、第二の配列に非常に近接し
ており、それによって、その第二の配列の一部は、第一の配列によって他の部分と相互作
用することから保護され、または妨害され、および、さらに、その第二の配列と他の部分
が相互作用せずに、この物理的関連は維持される。本明細書のポリペプチドの式の方向は
、N末端(左側)からC末端(右側)へと列記されている。たとえば、式V−X−FVI
IIは、式NH2−V−X−FVIII−COOHを意味する。1つの実施態様において
、本明細書に記述される式は、2つの部分の間に任意の追加の配列を含有しても良い。た
とえば、式V−X−FVIIIはさらに、他で特定されない限り、VとXの間のVのN末
端で、XとFVIIIの間で、または、FVIIIのC末端で、任意の配列を含有しても
良い。他の実施態様において、ハイフン(−)はペプチド結合を示す。
1つの態様において、キメラタンパク質は、2つのポリペプチド鎖、つまり、(A)(
i)一本鎖FVIIIタンパク質、(ii)XTEN配列、および、(iii)第一のI
g定常領域またはその一部(たとえば、第一のFc領域またはFcRn結合パートナー)
を含有する第一の鎖であり、ここで、XTEN配列はN末端またはC末端でFVIIIタ
ンパク質に連結され、または、FVIIIタンパク質の1以上のアミノ酸のすぐ下流(た
とえば、本明細書に開示される1以上のXTEN挿入部位)に挿入され、および、XTE
N配列がC末端またはC末端でFVIIIタンパク質に連結される場合には、第一のIg
定常領域またはその一部はXTEN配列に連結され、および、XTEN配列がFVIII
タンパク質内に挿入される場合には、第一のIg定常領域またはその一部はFVIIIタ
ンパク質に連結され、ならびに、(B)(iv)D´ドメインおよびD3ドメインを含有
するVWF断片、(v)リンカー、および、(vi)第二のIg定常領域またはその一部
(たとえば、第二のFc領域または第二のFcRn結合パートナー)を含有する第二の鎖
であり、ここで、VWF断片はリンカー(たとえば、開裂可能なリンカー)に連結され、
それはさらに第二のIg定常領域またはその一部に連結され、ならびに、ここで、第一の
ポリペプチド鎖と第二のポリペプチド鎖は、互いに関連(たとえば、ジスルフィド結合等
の共有結合)する、を含有する。1つの実施態様において、リンカーは、本明細書の別項
に記述される開裂可能なリンカーである(たとえば、トロンビン開裂可能なリンカー)。
一部の実施態様において、第二の鎖は、(iv)および(v)、または、(v)および(
vi)の間に1以上のXTEN配列を含有する。
キメラタンパク質は、(i)一本鎖FVIIIタンパク質、(ii)XTEN配列、(
iii)第一のIg定常領域またはその一部(たとえば、第一のFc領域または第一のF
cRn結合パートナー)、(iv)第一のリンカー、(v)D´ドメインおよびD3ドメ
インを含有するVWF断片、(vi)第二のリンカー、(vii)第二のIg定常領域ま
たはその一部(たとえば、第二のFc領域または第二のFcRn結合パートナー)、を含
有する1つのポリペプチド鎖を含有し、ここで、(i)〜(vii)は、その順で、また
は任意の順で、連結されている。1つの実施態様において、第一のリンカーは、発現後に
細胞内でプロセッシングされ、または、開裂され、そして一本鎖ポリペプチドを2つのポ
リペプチド鎖にすることができる、プロセッシング可能なリンカーである。他の実施態様
において、第二のリンカーは、本明細書に記述される開裂可能なリンカー(たとえば、ト
ロンビン開裂可能なリンカー)である。本明細書において用いられるXTEN配列は、任
意選択的なリンカーにより、FVIIIタンパク質のN末端またはC末端でFVIIIタ
ンパク質に連結されてもよく、または、FVIIIタンパク質の1以上のアミノ酸のすぐ
下流(たとえば、1以上のXTEN挿入部位)で挿入されても良い。
ある態様において、キメラタンパク質は、(A)互いに連結されている、(i)FVI
IIの重鎖および(ii)XTEN配列、を含有する第一のポリペプチド鎖、ならびに、
(B)互いに連結されている、(iii)FVIIIタンパク質の軽鎖および(iv)第
一のIg定常領域またはその一部(たとえば、第一のFc領域または第一のFcRn結合
パートナー)、を含有する第二のポリペプチド鎖、ならびに、(C)(v)D´ドメイン
とD3ドメインを含有するVWF断片、(vi)リンカー、および、(vii)第二のI
g定常領域またはその一部(たとえば、第二のFc領域または第二のFcRn結合パート
ナー)、を含有する第三のポリペプチド鎖、の3つのポリペプチド鎖を含有し、ここで、
第二の鎖は、第一の鎖と第三の鎖に関連している。1つの実施態様において、第一の鎖と
第二の鎖の間の関連は、化学的関連または物理的関連である。たとえば、第一の鎖と第二
の鎖の間の関連は、金属結合であっても良い。他の実施態様において、第二の鎖と第三の
鎖の間の関連もまた、化学的関連または物理的関連(たとえば、共有結合または非共有結
合等)である。ある実施態様において、第二の鎖と第三の間の関連は、2つのIg定常領
域またはその一部を介しており、および、ジスルフィド結合である。第二の鎖と第三の鎖
の間の結合により、FVIIIタンパク質が内因性VWFと結合することが妨害または抑
制され、それによって、VWFクリアランス経路によりFVIIIタンパク質が除去され
ることを防ぐ。一部の実施態様において、リンカーは、宿主細胞における発現の後で、細
胞内で開裂される、プロセッシング可能なリンカーである。本明細書で用いられるXTE
N配列は、任意選択的なリンカーにより、FVIIIタンパク質のN末端またはC末端で
FVIIIタンパク質に連結され、または、FVIIIタンパク質の1以上のアミノ酸の
すぐ下流(たとえば、1以上のXTEN挿入部位)に挿入される。
ある実施態様において、VWF断片は、ペプチド結合またはリンカーにより、1以上の
XTENを含有するFVIIIタンパク質に直接、連結される。VWF断片とFVIII
タンパク質(1以上のXTENが挿入され、または、直接連結(たとえば、ペプチド結合
)またはリンカーを介して連結されている)の連結方法の1つとして、酵素的ライゲーシ
ョン(たとえば、ソルターゼ)を用いても良い。たとえば、ソルターゼとは、カルボキシ
末端選別シグナルを認識および開裂することにより、表面タンパク質を改変する、原核細
胞の酵素の群を指す。ソルターゼ酵素の基質のほとんどに対し、認識シグナルは、LPX
TG(Leu−Pro−any−Thr−Gly(配列番号51)モチーフ、次いで、高
度に疎水性の膜貫通型配列、次いで、塩基性残基(たとえば、アルギニン)のクラスター
からなる。Thr残基を介した、ライゲーションパートナーのCys残基活性部位への一
過性の付着で、ThrとGlyの間に開裂が発生し、次いで、細胞壁へタンパク質を共有
結合的に付着させるペプチド転移が発生する。一部の実施態様において、ライゲーション
パートナーは、Gly(n)を含有する。他の実施態様において、キメラタンパク質はさ
らに、ソルターゼ認識モチーフを含有する。一部の実施態様において、VWF断片は、ソ
ルターゼ介在in vitroタンパク質ライゲーションを用いて、挿入された、または
連結された1以上のXTENを含有するFVIIIに付着する。
1つの実施態様において、任意選択的なリンカーにより、ソルターゼ認識モチーフに連
結されたVWF断片は、ソルターゼによりGly(n)に連結されたFVIIIに融合さ
れていてもよく、ここで、nは、任意の整数であってもよく、および、ここで、1以上の
XTENが、FVIIIタンパク質内に挿入または連結されていてもよい。ライゲーショ
ン構築物は、VWF断片(構築物のN末端部分)および、1以上のXTENが挿入または
連結されているFVIIIタンパク質(構築物のC末端部分)を含有し、ここで、ソルタ
ーゼ認識モチーフは、その間に挿入されている。他のライゲーション構築物は、VWF断
片(構築物のN末端部分)、リンカー、ソルターゼ認識モチーフ、および、1以上のXT
ENが挿入または連結されているFVIIIタンパク質(構築物のC末端部分)を含有す
る。他の実施態様において、任意選択的なリンカーによりソルターゼ認識モチーフに連結
されたFVIIIタンパク質は、ソルターゼによりGly(n)に連結されたVWF断片
に融合されていてもよく、ここで、nは、任意の整数である。得られたライゲーション構
築物は、1以上のXTENが挿入または連結されているFVIIIタンパク質(構築物の
N末端部分)、および、VWF断片(構築物のC末端部分)を含有し、ここで、ソルター
ゼ認識モチーフは、その間に挿入されている。他の得られたライゲーション構築物は、1
以上のXTENが挿入または連結されているFVIIIタンパク質(構築物のN末端部分
)、リンカー、ソルターゼ認識モチーフ、およびVWF断片(構築物のC末端部分)を含
有する。他の実施態様において、第一の任意選択的なリンカーによりソルターゼ認識モチ
ーフに連結されたVWF断片は、第二の任意選択的なリンカーによりトロンビン開裂部位
に連結された異種部分(たとえば、イムノグロブリン定常領域またはその一部(たとえば
、Fc領域))に融合されていてもよい。得られた構築物は、VWF断片(N末端部分)
、第一のリンカー、ソルターゼ認識モチーフ、プロテアーゼ開裂部位、第二の任意選択的
なリンカー、および異種部分を含有してもよい。
一部の実施態様において、VWF断片は、FVIIIタンパク質に関連している。VW
F断片とFVIIIタンパク質の間の関連は、化学的関連または物理的関連であってもよ
い。化学的関連は、非共有結合的相互作用(たとえば、イオン性相互作用、疎水性相互作
用、親水性相互作用、Van der Waals相互作用、または水素結合)であって
もよい。さらに他の実施態様において、FVIIIタンパク質とVWF断片の間の関連は
、2つの配列の間の物理的関連(たとえば、FVIIIタンパク質を有する配列と、VW
F断片を有する配列の間のさらなる関連によるもの)であり、ここで、第一の配列の一部
は、第二の配列に非常に近接しており、それによって、その第二の配列の一部は、第一の
配列によって他の部分と相互作用することから保護され、または妨害される。
内因性VWFとFVIIIタンパク質との相互作用をVWF断片が妨害または抑制する
ことにより、本明細書に記述されるキメラタンパク質は、野生型FVIIIまたはVWF
断片の無い対照キメラタンパク質と比較して、半減期が延長される。1つの実施態様にお
いて、FVIIIタンパク質の半減期は、VWF断片の無いFVIIIタンパク質よりも
、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍
、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なく
とも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも
約12倍、延長される。他の実施態様において、FVIIIタンパク質の半減期は、少な
くとも約10時間、少なくとも約11時間、少なくとも約12時間、少なくとも約13時
間、少なくとも約14時間、少なくとも約15時間、少なくとも約16時間、少なくとも
約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約19時間、少なくとも約20時間、少
なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少なくとも約23時間、少なくとも約24
時間、少なくとも約36時間、少なくとも約48時間、少なくとも約60時間、少なくと
も約72時間、少なくとも約84時間、少なくとも約96時間、または少なくとも約10
8時間である。特定の実施態様において、FVIIIタンパク質の半減期は、HemAマ
ウスにおいて、少なくとも10時間、少なくとも約11時間、少なくとも約12時間、少
なくとも約13時間、少なくとも約14時間、少なくとも約15時間、少なくとも約16
時間、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約19時間、少なくと
も約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少なくとも約23時間、
少なくとも約24時間、少なくとも約25時間、少なくとも約26時間、少なくとも約2
7時間、延長される。
A)Von Willebrand因子(VWF)断片
VWF(F8VWFとしてもまた知られる)は、血漿中に存在する大きな多量体糖タン
パク質であり、内皮(バイベル・パラーデ(Weibel−Palade)小体)、巨核
球(血小板のα顆粒)および内皮下結合組織において、構造的に産生される。基礎となる
VWF単量体は、2813アミノ酸のタンパク質である。すべての単量体には、D´/D
3ドメイン(第VIII因子に結合する)、A1ドメイン(血小板GPIb受容体、ヘパ
リン、および/または、おそらくコラーゲンに結合する)、A3ドメイン(コラーゲンに
結合する)、C1ドメイン(活性化された際に、その中のRGDドメインが血小板インテ
グリンαIIbβ3に結合する)、およびタンパク質のC末端の「システインノット」ド
メイン(VWFが、血小板由来成長因子(PDGF)、形質転換成長因子β(TGFβ)
、およびβヒト絨毛性ゴナドトロピン(βHCG)と共有する)等の特定の機能を有する
多くの特定ドメインが含有される。
本明細書において「VWF断片」という用語には、限定されないが、内因性VWFのF
VIIIへの結合を抑制することができる、D´ドメインおよびD3ドメインを含有する
機能性VWF断片が含まれる。1つの実施態様において、VWF断片は、FVIIIタン
パク質に結合する。他の実施態様において、VWF断片は、FVIIIタンパク質状のV
WF結合部位を妨害し、それにより、FVIIIタンパク質と内因性VWFとの相互作用
を抑制する。VWF断片には、VWFのこれらの活性を保持する、誘導体、変異体、突然
変異体、またはアナログが含まれる。
ヒトVWFの2813単量体アミノ酸配列は、GenBankのアクセッション番号N
P_000543.2として報告されている。ヒトVWFをコードするヌクレオチド配列
は、GenBankのアクセッション番号NM_000552.3として報告されている
。ヒトVWFのヌクレオチド配列は、配列番号1として指定されている。配列番号2は、
配列番号1にコードされるアミノ酸配列である。VWFの各ドメインは、表1にリストア
ップされる。













本明細書において、VWF断片は、VWFのD´ドメインおよびD3ドメインを含有す
るVWF断片であってもよく、ここで、VWF断片は、第VIII因子(FVIII)に
結合し、内因性VWF(全長VWF)のFVIIIへの結合を抑制する。D´ドメインお
よびD3ドメインを含有するVWF断片はさらに、A1ドメイン、A2ドメイン、A3ド
メイン、D1ドメイン、D2ドメイン、D4ドメイン、B1ドメイン、B2ドメイン、B
3ドメイン、C1ドメイン、C2ドメイン、CKドメイン、それらの1以上の断片、およ
びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるVWFドメインを含有しても良い
。1つの実施態様において、VWF断片は、(1)VWFのD´ドメインおよびD3ドメ
インもしくはそれらの断片、(2)VWFのD1、D´およびD3ドメインもしくはそれ
らの断片、(3)VWFのD2、D´およびD3ドメインもしくはそれらの断片、(4)
VWFのD1、D2、D´およびD3ドメインもしくはそれらの断片、または、(5)V
WFのD1、D2、D´、D3およびA1ドメイン、もしくはそれらの断片、を含有する
、本質的にからなる、または、からなる。本明細書に記述されるVWF断片は、VWFク
リアランス受容体に結合する部位を含有しない。他の実施態様において、本明細書に記述
されるVWF断片は、配列番号2のアミノ酸764〜1274ではない。本発明のVWF
断片は、VWF断片に連結された、または融合された、任意の他の配列を含有しても良い
。たとえば、本明細書に記述されるVWF断片は、シグナルペプチドをさらに含有しても
よい。
1つの実施態様において、VWF断片は、FVIIIタンパク質に結合、または関連す
る。FVIIIタンパク質に結合、または関連することにより、本発明のVWF断片は、
プロテアーゼ開裂およびFVIII活性化からFVIIIを保護し、FVIIIの重鎖お
よび軽鎖を安定化させ、スカベンジャー受容体によるFVIIIの除去を妨害する。他の
実施態様において、VWF断片はFVIIIに結合または関連し、FVIIIがリン脂質
および活性化されたプロテインCに結合することを妨害または防ぐ。FVIIIタンパク
質と内因性の全長VWFとの結合を妨害または抑制することによって、本発明のVWF断
片は、VWFクリアランス受容体によるFVIIIの除去を減少させ、それによって、F
VIIIタンパク質の半減期を延長させる。FVIIIタンパク質の半減期の延長は、V
FVIIIタンパク質に対するWFクリアランス受容体結合部位が欠落しているVWF断
片の結合または関連によるものであり、および、VWF断片によって、FVIIIタンパ
ク質が、VWFクリアランス受容体結合部位を含有する内因性VWFから隠蔽される、ま
たは保護されることによるものである。全長VWF分子に含有されるVWFクリアランス
経路受容体結合部位を除去することにより、本発明の、FVIII/VWFヘテロ二量体
は、VWFクリアランス経路から隠蔽され、さらにFVIIIの半減期が延長される。
1つの実施態様において、本発明のVWF断片は、VWFのD´ドメインおよびD3ド
メインを含有し、ここで、D´ドメインは、配列番号2のアミノ酸764〜866と少な
くとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、9
9%、または、100%同一であり、ここで、VWF断片は、内因性VWFがFVIII
に結合することを妨害する。他の実施態様において、VWF断片は、VWFのD´ドメイ
ンおよびD3ドメインを含有し、ここで、D3ドメインは、配列番号2のアミノ酸867
〜1240と少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、9
7%、98%、99%、または、100%同一であり、ここで、VWF断片は、内因性V
WFがFVIIIに結合することを妨害する。一部の実施態様において、本明細書に記述
されるVWF断片は、VWF断片は、配列番号2のアミノ酸764〜1240と少なくと
も60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%
、または、100%同一である、VWFのD´ドメインおよびD3ドメインを含有する、
本質的にからなる、または、からなり、ここで、VWF断片は、内因性VWFがFVII
Iに結合することを妨害する。他の実施態様において、VWF断片は、配列番号2のアミ
ノ酸23〜1240と少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、9
6%、97%、98%、99%、または、100%同一である、D1、D2、D´および
D3ドメインを含有する、本質的にからなる、または、からなり、ここで、WF断片は、
内因性VWFがFVIIIに結合することを妨害する。さらに他の実施態様において、V
WF断片は、VWF断片に作動可能に連結されたシグナルペプチドをさらに含有する。
一部の実施態様において、本発明のVWF断片は、(1)D´D3ドメイン、D1D´
D3ドメイン、D2D´D3ドメイン、または、D1D2D´D3ドメイン、および、(
2)約10アミノ酸までの追加のVWF断片(たとえば、配列番号2のアミノ酸764〜
1240から、配列番号2のアミノ酸764〜1250由来の任意の配列)、約15アミ
ノ酸までの追加のVWF断片(たとえば、配列番号2のアミノ酸764〜1240から、
配列番号2のアミノ酸764〜1255由来の任意の配列)、約20アミノ酸までの追加
のVWF断片(たとえば、配列番号2のアミノ酸764〜1240から、配列番号2のア
ミノ酸764〜1260由来の任意の配列)、約25アミノ酸までの追加のVWF断片(
たとえば、配列番号2のアミノ酸764〜1240から、配列番号2のアミノ酸764〜
1265由来の任意の配列)、約30アミノ酸までの追加のVWF断片(たとえば、配列
番号2のアミノ酸764〜1240から、配列番号2のアミノ酸764〜1260由来の
任意の配列)から本質的になる、または、からなる。特定の実施態様において、D´ドメ
インおよびD3ドメインを含有する、または本質的にからなる、VWF断片は、配列番号
2のアミノ酸764〜1274ではなく、また、全長成熟型VWFでもない。一部の実施
態様において、D1D2ドメインは、D´D3ドメインと、transの状態で発現され
る。一部の実施態様において、D1D2ドメインは、D´D3ドメインとcisの状態で
発現される。
他の実施態様において、D1D2ドメインに連結されているD´D3ドメインを含有す
るVWF断片は、細胞内開裂部位(たとえば、PACE(furin)またはPC5によ
る開裂部位)をさらに含有し、それにより、発現の際に、D´D3ドメインからD1D2
ドメインが開裂される。細胞内開裂部位の非限定的な例は、本明細書の別項に記述される
さらに他の実施態様において、VWF断片は、D´ドメインおよびD3ドメインを含有
するが、(1)配列番号2のアミノ酸1241〜2813、(2)配列番号2のアミノ酸
1270〜2813、(3)配列番号2のアミノ酸1271〜2813、(4)配列番号
2のアミノ酸1272〜2813、(5)配列番号2のアミノ酸1273〜2813、(
6)配列番号2のアミノ酸1274〜2813、および、それらの任意の組み合わせから
なる群から選択されるアミノ酸配列を含有しない。
さらに他の実施態様において、本発明のVWF断片は、D´ドメイン、D3ドメイン、
およびA1ドメインに対応するアミノ酸配列を含有する、本質的にからなる、または、か
らなり、ここで、アミノ酸配列は、配列番号2のアミノ酸764〜1479と少なくとも
60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、
99%、または、100%同一であり、ここで、VWF断片は、内因性VWFがFVII
Iに結合することを妨害する。特定の実施態様において、VWF断片は、配列番号2のア
ミノ酸764〜1274ではない。
一部の実施態様において、本発明のVWF断片は、、D´ドメインおよびD3ドメイン
を含有するが、(1)A1ドメイン、(2)A2ドメイン、(3)A3ドメイン、(4)
D4ドメイン、(5)B1ドメイン、(6)B2ドメイン、(7)B3ドメイン、(8)
C1ドメイン、(9)C2ドメイン、(10)CKドメイン、(11)CK ドメイン、
および、C2ドメイン、(12)CKドメイン、C2ドメイン、および、C1ドメイン、
(13)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、(14)CKドメ
イン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメイン、(15)CKドメイ
ン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメイン、および、B1ドメイン
、(16)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメイン、
B1ドメイン、および、D4ドメイン、(17)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメ
イン、B3ドメイン、B2ドメイン、B1ドメイン、D4ドメイン、および、A3ドメイ
ン、(18)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメイン
、B1ドメイン、D4ドメイン、A3ドメイン、および、A2ドメイン、(19)CKド
メイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメイン、B1ドメイン、D
4ドメイン、A3ドメイン、A2ドメイン、および、A1ドメイン、および、(20)そ
れらの任意の組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つのVWFドメインを含
有しない。
さらに他の実施態様において、VWF断片は、D´D3ドメインおよび1以上のドメイ
ンまたは分子を含有する。そのようなドメインまたは分子の例としては、限定されないが
、Zhouretal., Blood published online April 6, 2012: DOI10.1182/blood-2012-01-40
5134に開示されているドメインおよび分子が挙げられる。たとえば、VWF断片は、D
´D3ドメインおよび、A1ドメイン、A2ドメイン、A3ドメイン、D4Nモジュール
、VWD4モジュール、C8−4モジュール、TIL−4モジュール、C1モジュール、
C2モジュール、C3モジュール、C4モジュール、C5モジュール、C5モジュール、
C6モジュールおよびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される1以上のドメ
インまたはモジュールを含有しても良い。
さらに他の実施態様において、VWF断片は、異種部分に連結され、ここで、異種部分
は、VWF断片のN末端またはC末端に連結され、または、VWF断片のFVIIIタン
パク質の1以上のアミノ酸のすぐ下流(たとえば、1以上のXTEN挿入部位)に挿入さ
れる。たとえば、VWF断片の異種部分の挿入部位は、D´ドメイン、D3ドメインまた
はその両方の中であってもよい。異種部分は、半減期延長物質であっても良い。
ある実施態様において、本発明のVWF断片は多量体(たとえば、二量体、三量体、四
量体、五量体、六量体、七量体またはそれより高次の多量体)を形成する。他の実施態様
において、VWF断片は、1つのVWF断片のみを有する単量体である。一部の実施態様
において、本発明のVWF断片は、1以上のアミノ酸置換、欠失、付加または改変を有し
ても良い。1つの実施態様においてVWF断片は、そのVWF断片がジスルフィド結合を
形成することができない、または二量体または多量体を形成することができないよう、ア
ミノ酸置換、欠失、付加または改変を含有しても良い。他の実施態様において、アミノ酸
置換は、D´ドメインおよびD3ドメイン内にある。特定の実施態様において、本発明の
VWF断片は、配列番号2の残基1099、残基1142、または残基1099と残基1
142の両方に対応する残基で、少なくとも1つのアミノ酸置換を含有する。少なくとも
1つのアミノ酸置換は、野生型VWFにおいて天然には発生しない任意のアミノ酸であっ
てもよい。たとえば、アミノ酸置換は、システイン以外の任意のアミノ酸(たとえば、イ
ソロイシン、アラニン、ロイシン、アスパラギン、リシン、アスパラギン酸、メチオニン
、フェニルアラニン、グルタミン酸、スレオニン、グルタミン、トリプトファン、グリシ
ン、バリン、プロリン、セリン、チロシン、アルギニン、またはヒスチジン)であっても
良い。他の例において、アミノ酸置換は、VWF断片が多量体を形成することを妨害また
は抑制する1以上のアミノ酸を有する。
ある実施態様において、本発明に有用なVWF断片は、FVIIIとの相互作用を改善
するために(たとえば、FVIIIに対する結合アフィニティを改善するために)さらに
改変されていても良い。非限定的な例として、VWF断片は、配列番号2のアミノ酸76
4に対応する残基でセリン残基を含有し、配列番号2のアミノ酸773に対応する残基で
リシン残基を含有する。残基764および/または残基773は、FVIIIに対するV
WF断片の結合アフィニティに寄与することができる。他の実施態様において、本発明に
有用なVWF断片は、他の改変(たとえば、タンパク質は、ペグ化、グリコシル化、ヘシ
ル化、またはポリシアル化)を有しても良い。
B)XTEN配列
本明細書において、「XTEN配列」とは、主に小さな親水性アミノ酸から構成される
、天然には存在せず、実質的に非反復性の配列を有し、生理学的条件下で低次構造を有す
る、または二次構造もしくは三次構造を有さない配列を有する、伸長された長さのポリペ
プチドを指す。キメラタンパク質のパートナーとして、XTENは、キメラタンパク質の
作製のために本発明のVWF断片またはFVIII配列に連結された際、ある所望の薬物
動態特性、物理化学特性、および薬剤特性をもたらす、担体としての役割を果たすことが
できる。そのような所望の特性としては、限定されないが、薬物動態パラメーターおよび
可溶性の特徴の増強が挙げられる。本明細書において、「XTEN」は、たとえば、抗体
、または、一本鎖抗体または軽鎖もしくは重鎖のFc断片等の抗体断片を具体的に除外す
る。
一部の実施態様において、本発明のXTEN配列は、約20、30、40、50、60
、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、45
0、500、550、600、650、700、750、800、850、900、95
0、1000、1200、1400、1600、1800、または2000アミノ酸残基
よりも大きいアミノ酸を有するペプチドまたはポリペプチドである。ある実施態様におい
て、XTENは、約20〜約3000アミノ酸残基、約30〜約2500アミノ酸残基、
約40〜約2000アミノ酸残基、約50〜約1500アミノ酸残基、約60〜約100
0アミノ酸残基、約70〜約900アミノ酸残基、約80〜約800アミノ酸残基、約9
0〜約700アミノ酸残基、約100〜約600アミノ酸残基、約110〜約500アミ
ノ酸残基、または約120〜約400アミノ酸残基、よりも大きいアミノ酸を有するペプ
チドまたはポリペプチドである。
本発明のXTEN配列は、9〜14アミノ酸残基のモチーフ配列、または、配列モチー
フに対して少なくとも80%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96
%、97%、98%、または、99%同一であるアミノ酸配列を1つ以上、含有してもよ
く、ここで、モチーフは、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、スレオニン
(T)、グルタミン酸塩(E)およびプロリン(P)からなる群から選択されるアミノ酸
のうち4〜6のタイプを含有する、本質的にからなる、またはからなる(US2010−
0239554 A1を参照のこと)。
一部の実施態様において、XTENは、配列の約80%、または少なくとも約85%、
または少なくとも約90%、または約91%、または約92%、または約93%、または
約94%、または約95%、または約96%、または約97%、または約98%、または
約99%、または約100%が、ファミリー配列となる、表2Aから選択される単一モチ
ーフファミリーから選択される、非反復配列の複数の単位からなる、非反復配列モチーフ
を含有する。本明細書において、「ファミリー」という用語は、XTENが、表2Aから
の単一モチーフカテゴリーからのみ選択されるモチーフ(すなわち、AD、AE、AF、
AG、AM、AQ、BC、または、BD XTEN)を有すること、および、ファミリー
モチーフ由来ではない、XTEN中の他の任意のアミノ酸は、必要とされる特性(たとえ
ば、コードヌクレオチドによる制限酵素部位の組み込み、開裂配列の組み込みを可能とす
るため、または、FVIIIまたはVWFへの連結をより良いものとするため)を得るた
めに選択されること、を意味する。XTENファミリーの一部の実施態様において、XT
EN配列は、ADモチーフファミリー、またはAEモチーフファミリー、またはAFモチ
ーフファミリー、またはAGモチーフファミリー、またはAMモチーフファミリー、また
はAQモチーフファミリー、またはBCファミリー、またはBDファミリーの非反復配列
モチーフの複数の単位を含有し、得られたXTEN配列は、上述の相同性の範囲を示す。
他の実施態様において、XTENは、表2Aのモチーフファミリーのうちの2以上由来の
モチーフ配列の複数の単位を含有する。これらの配列は、所望される物理的/化学的特性
(正味荷電、親水性、二次構造の欠落、または、モチーフのアミノ酸組成による反復性の
欠落等の特性を含む)を得るために選択されても良い(下記により詳細に記述される)。
本段落の上述の実施態様において、XTENに組み込まれるモチーフは、約36〜約30
00アミノ酸残基のXTENを得るために本明細書に記述される方法を用いて選択および
アセンブリされてもよい。

XTENは、FVIIIまたはVWFへの挿入または連結のために、様々な長さを有し
ても良い。1つの実施態様において、XTEN配列(複数含む)の長さは、融合タンパク
質中で得られる特性または機能に基づいて選択される。意図される特性または機能に基づ
いて、XTENは、短い、もしくは中間の長さの配列、または、担体として役に立ち得る
より長い配列であってもよい。ある実施態様において、XTENは、約6〜約99アミノ
酸残基の短いセグメント、約100〜約399アミノ酸残基の中間の長さのセグメント、
および約400〜1000および約3000アミノ酸残基までの、より長いセグメントを
含有してもよい。ゆえに、FVIIIまたはFVIIIに連結された、または挿入された
XTENは、約6、約12、約36、約40、約42、約72、約96、約144、約2
88、約400、約500、約576、約600、約700、約800、約864、約9
00、約1000、約1500、約2000、約2500の長さ、または、約3000ま
での長さのアミノ酸残基を有しても良い。他の実施態様において、XTENは、約6〜約
50、約50〜約100、約100〜150、約150〜250、約250〜400、約
400〜約500、約500〜約900、約900〜1500、約1500〜2000、
または、約2000〜約3000のアミノ酸残基の長さである。FVIIIまたはVWF
に連結された、または挿入されたXTENの正確な長さは、FVIIIまたはVWFの活
性に悪い影響を与えることなく、変化することができる。1つの実施態様において、本明
細書に用いられる1つ以上のXTENは、36アミノ酸、42アミノ酸、72アミノ酸、
144アミノ酸、288アミノ酸、576アミノ酸、または864アミノ酸の長さを有し
、XTENファミリー配列、すなわち、AD、AE、AF、AG、AM、AQ、BC、ま
たは、BDのうちの1つ以上から選択されてもよい。
一部の実施態様において、本発明に用いられるXTEN配列は、AE42、AG42、
AE48、AM48、AE72、AG72、AE108、AG108、AE144、AF
144、AG144、AE180、AG180、AE216、AG216、AE252、
AG252、AE288、AG288、AE324、 AG324、AE360、AG3
60、AE396、AG396、AE432、AG432、AE468、AG468、A
E504、AG504、AF504、AE540、AG540、AF540、AD576
、AE576、AF576、AG576、AE612、AG612、AE624、AE6
48、AG648、AG684、AE720、AG720、AE756、AG756、A
E792、AG792、AE828、AG828、AD836、AE864、AF864
、AG864、AM875、AE912、AM923、AM1318、BC864、BD
864、AE948、AE1044、AE1140、AE1236、AE1332、AE
1428、AE1524、AE1620、AE1716、AE1812、AE1908、
AE2004A、AG948、AG1044、AG1140、AG1236、AG133
2、AG1428、AG1524、AG1620、AG1716、AG1812、AG1
908、およびAG2004からなる群から選択される配列に対し、少なくとも60%、
70%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、
97%、98%、99%、または100%である(US 2010−0239554 A
1を参照のこと)。
1つの実施態様において、XTEN配列は、AE42(配列番号36)、AE72(配
列番号127)、AE144_2A(配列番号128)、AE144_3B(配列番号1
29)、AE144_4A(配列番号130)、AE144_5A(配列番号131)、
AE144_6B(配列番号132)、AG144_A(配列番号133)、AG144
_B(配列番号134)、AG144_C(配列番号135)、AG144_F(配列番
号136)、AE864(配列番号43)、AE576(配列番号41)、AE288(
配列番号39)、AE288_2(配列番号137)、AE144(配列番号37)、A
G864(配列番号44)、AG576(配列番号42)、AG288(配列番号40)
、AG144(配列番号38)、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択さ
れるアミノ酸配列に対し、少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、96%
、97%、98%、99%、または100%同一である。他の実施態様において、XTE
N配列は、AE42(配列番号36)、AE72(配列番号127)、AE144_2A
(配列番号128)、AE144_3B(配列番号129)、AE144_4A(配列番
号130)、AE144_5A(配列番号131)、AE144_6B(配列番号132
)、AG144_A(配列番号133)、AG144_B(配列番号134)、AG14
4_C(配列番号135)、AG144_F(配列番号136)、AE864(配列番号
43)、AE576(配列番号41)、AE288(配列番号39)、AE288_2(
配列番号137)、AE144(配列番号37)、AG864(配列番号44)、AG5
76(配列番号42)、AG288(配列番号40)、AG144(配列番号38)、お
よびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。特定の実施態様において、X
TEN配列は、AE288である。本発明の任意のXTEN配列に対するアミノ酸配列を
、表2Bに示す。




さらなる実施態様において、本発明に用いられるXTEN配列は、本発明のキメラタン
パク質の物理的特性または化学的特性(たとえば、薬物動態的な)に影響を与える。本発
明に用いられるXTEN配列は、以下の有益な特性のうちの1以上を示しうる:配座柔軟
性、水溶解度の増強、高度なプロテアーゼ抵抗性、低い免疫原性、哺乳類受容体に対する
低結合性、または、流体力学的(またはストークス(Stokes))半径の増加。特定
の実施態様において、本発明のFVIIIタンパク質に連結されたXTEN配列は、たと
えば半減期の延長または曲線下面積(AUC)の増加等の薬物動態的特性を増加させ、そ
れにより、本明細書に記述されるキメラタンパク質は、野生型FVIIIと比較して、長
い期間、in vivoに留まることとなる。さらなる実施態様において、本発明に用い
られるXTEN配列は、たとえば半減期の延長または曲線下面積(AUC)の増加等の薬
物動態的特性を増加させ、それにより、FVIIIタンパク質は、野生型FVIIIと比
較して、長い期間、in vivoに留まることとなる。
様々な方法およびアッセイを用いて、XTEN配列を含有するタンパク質の物理的/化
学的特性を測定することができる。そのような方法としては、限定されないが、分析的遠
心、EPR、HPLCイオン交換、HPLCサイズ排除、HPLC逆相、光散乱、キャピ
ラリー電気泳動、円偏光二色性、示差走査熱量測定、屈折率測定、およびUV/可視光分
光法が挙げられる。さらなる方法は、Amauet al., Prot Expr and Purif 48, 1-13 (2006
)に開示されている。
本発明に従い用いることができるXTEN配列のさらなる例は、米国特許出願公開第2
010/0239554 A1号、第2010/0323956 A1号、第2011/
0046060 A1号、第2011/0046061 A1号、第2011/0077
199 A1号、もしくは、第2011/0172146 A1号、または、国際特許出
願公開WO2010091122 A1、WO2010144502 A2、WO201
0144508 A1、WO2011028228 A1、WO2011028229
A1、または、WO2011028344 A2に開示されている。
C)第VIII因子(FVIII)タンパク質
本明細書に用いられる「FVIIIタンパク質」とは、他で特定されない限り、凝固系
におけるその通常の役割において、機能的であるFVIIIポリペプチドを意味する。F
VIIIタンパク質という用語には、凝固系における全長の野生型第VIII因子の機能
を保持する、その機能性断片、変異体、アナログまたは誘導体が含まれる。「FVIII
タンパク質」は、FVIIIポリペプチド(またはタンパク質)またはFVIIIと相互
交換可能に用いられる。FVIII機能の例としては、限定されないが、凝固系を活性化
する能力、第IX因子の補因子として作用する能力、または、Ca2+およびリン脂質の
存在下で第IX因子とテナーゼ(tenase)複合体を形成し、それによって第X因子
を活性化形態第Xa因子へと転換させる能力、が挙げられる。FVIIIタンパク質は、
ヒト、ブタ、イヌ、ラット、またはマウスFVIIIタンパク質であっても良い。さらに
、ヒトのFVIIIと他種のFVIIIを比較することにより、その機能のために必要と
される可能性がある、保存残基が特定されている(Cameronet al., Thromb. Haemost. 79
:317-22 (1998);US6,251,632)。
凝固システムの機能を評価するための多くの検証が利用可能である:活性化部分トロン
ボプラスチン時間(aPTT)テスト、発色アッセイ、ROTEMアッセイ、プロトロン
ビン時間(PT)テスト(INRを測定するためにも用いられる)、フィブリノーゲン検
証(多くの場合、Clauss法による)、血小板計数、血小板機能検証(多くの場合、
PFA−100)、TCT、出血時間、混合テスト(元となる血漿が正常な血漿と混合さ
れた場合には、異常性が補正されるかどうか)、凝固因子アッセイ、抗リン脂質抗体、D
−二量体、遺伝的テスト(たとえば、第X因子Leiden、プロトロンビン変異G20
210A)、希釈ラッセルヘビ毒時間(dilute Russell‘s viper
venom time、dRVVT)、混合血小板機能テスト、トロンボエラストグラ
フィ(TEGまたはSonoclot)、トロンボエラストメトリー(TEM(登録商標
)、たとえば、ROTEM(登録商標))、または真性グロブリン溶解時間(ELT)。
aPTTテストは、「内因性」凝固経路(接触活性化経路とも呼称される)および共通
凝固経路の両方の有効性を測定する、性能の指標である。このテストは、市販の遺伝子組
み換え凝固因子(たとえば、FVIIIまたはFIX)の凝固活性を測定するために普遍
的に用いられている。これを、外因経路を測定する、プロトロンビン時間(PT)と組み
合わせて用いる。
ROTEM分析により、全体的な止血動態に関する情報が得られる:凝固時間、凝固形
成、凝固安定性および溶解。トロンボエラストメトリーにおける異なるパラメーターは、
血漿凝固システム、血小板機能、線維素溶解、またはこれらの相互作用に影響を与える多
くの因子の活性に依存している。このアッセイにより、二次止血の全体的な概観が得られ
る。
FVIIIポリペプチドおよびポリヌクレオチドの配列は公知であり、多くの機能性断
片、変異体および改変体が存在する。ヒトFVIII配列(全長)の例を以下に示す。





FVIIIポリペプチドには、全長FVIII、全長FVIIIからN末端のMetを
引いたもの、成熟型FVIII(シグナルペプチドを引いたもの)、N末端にMetを付
加した成熟型FVIII、および/または、Bドメインのすべて、または部分的に欠損し
たBドメインを有するFVIIIが含まれる。ある実施態様において、FVIII変異体
には、Bドメイン欠損(部分的または全ての欠損のいずれか)が含まれる。
天然型成熟ヒトFVIIIの配列は、配列番号4として示されている。天然型FVII
Iタンパク質は、以下の式を有する:A1−a1−A2−a2−B−a3−A3−C1−
C2、ここで、A1、A2およびA3は構造的に関連した「Aドメイン」であり、Bは、
「Bドメイン」であり、C1およびC2は、構造的に関連した「Cドメイン」であり、な
らびに、a1、a2およびa3は、酸性スペーサー領域である。配列番号4の一次アミノ
酸配列の位置に関して、ヒトFVIIIのA1ドメインは、Ala1から、およそArg
336にわたり、a1スペーサー領域は、およそMet337から、およそVal374
にわたり、A2ドメインは、およそAla375から、およそTyr719にわたり、a
2スペーサー領域は、およそGlu720から、およそArg740にわたり、Bドメイ
ンは、およそSer741から、およそArg1648にわたり、a3スペーサー領域は
、およそGlu1649から、およそArg1689にわたり、A3ドメインは、およそ
Ser1690から、およそLeu2025にわたり、C1ドメインは、およそGly2
026から、およそAsn2072にわたり、そして、C2ドメインは、およそSer2
073から、およそTyr2332にわたる。特定のタンパク質溶解性の開裂部位以外の
、FVIIIのドメインおよび領域の間の境界の位置の指定は、参照文献ごとに変化しう
る。本明細書に記述される境界は、それゆえ、「およそ」という用語を用いることにより
、近似値として指定されている。
ヒトFVIII遺伝子は単離され、哺乳類細胞中で発現されている(Toole, J. J., et
al., Nature312:342-347 (1984); Gitschier,J., et al., Nature 312:326-330(1984);
Wood, W. I., etal., Nature312:330-337 (1984); Vehar, G. A., et al.,Nature 312:3
37-342 (1984);WO87/04187;WO88/08035;WO88/03558
;および、米国特許第4,757,006号)。FVIIIアミノ酸配列は、米国特許第
4,965,199号において示されるように、cDNAから推定されている。さらに、
部分的Bドメイン欠損、または完全Bドメイン欠損したFVIIIは、米国特許第4,9
94,371号および第4,868,112号において示されている。一部の実施態様に
おいて、ヒトFVIII Bドメインは、ヒト第V因子のBドメインと置換されている(
米国特許第5,004,803号)。ヒト第VIII因子をコードするcDNA配列およ
びアミノ酸配列は、それぞれ、米国特許出願公開第2005/0100990号の配列番
号4および5に示されている。
ブタFVIIIの配列は、Toole, J. J., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA83:593
9-5942(1986)、に公開されている。さらに、ブタ脾臓cDNAライブラリ由来のFVI
II配列のPCR増幅から得られた、完全ブタcDNA配列は、Healey, J. F., et al.,
Blood88:4209-4214 (1996)、に報告されている。すべてのドメイン、すべてのサブユニ
ット、および特定のアミノ酸配列の置換を有するハイブリッドのヒト/ブタFVIIIは
、LollarおよびRungeによる米国特許第5,364,771号およびWO93/2009
3に開示されている。さらに最近になって、ブタFVIIIのA1ドメインおよびA2ド
メインのアミノ酸配列に対応するヌクレオチド配列、および、ブタA1および/またはA
2ドメインが、対応するヒトのドメインで置換されたキメラFVIIIが、WO94/1
1503に報告されている。米国特許第5,859,204号(Lollar,J. S.)も
また、ブタcDNAおよび推定アミノ酸配列を開示している。米国特許第6,458,5
63号は、Bドメイン欠損ブタFVIIIを開示している。
米国特許第5,859,204号(Lollar, J. S.)は、抗原性および免疫反応性が減
少したFVIIIの機能的変異体を報告している。米国特許第6,376,463号(Lo
llar, J. S.)もまた、免疫反応性が減少したFVIIIの変異体を報告している。米国
特許出願公開第2005/0100990号(Saenko et al.)は、FVIIIのA2ド
メインにおける機能性変異を報告している。
1つの実施態様において、FVIII(または、キメラタンパク質のFVIII部分)
は、配列番号6のアミノ酸1〜1438、または、配列番号4のアミノ酸1〜2332の
FVIIIアミノ酸配列(シグナル配列は伴わない)に対して、または、配列番号3のア
ミノ酸1〜19および配列番号6のアミノ酸1〜1438のFVIIIアミノ酸配列に対
して、または、配列番号3のアミノ酸1〜19および配列番号4のアミノ酸1〜2332
のFVIIIアミノ酸配列(シグナル配列を伴う)に対して、少なくとも50%、60%
、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または、100
%同一であってもよく、ここで、FVIIIは、凝固活性(たとえば、補因子として第I
X因子を活性化し、第X因子を活性化第X因子へと転換させる)を有している。FVII
I(または、キメラタンパク質のFVIII部分)は、配列番号6のアミノ酸1〜143
8、または、配列番号4のアミノ酸1〜2332のFVIIIアミノ酸配列(シグナル配
列を伴わない)と同一であってもよい。FVIIIはさらに、シグナル配列を含有しても
よい。
本明細書において、FVIIIの「Bドメイン」は、内部アミノ酸配列の同一性および
タンパク質溶解性開裂の部位(たとえば、全長ヒトFVIIIのSer741−Arg1
648残基)により定義づけられる、当分野公知のBドメインと同一である。他のヒトF
VIIIドメインは、以下のアミノ酸残基により定義づけられる:A1、残基Ala1−
Arg372;A2、残基Ser373−Arg740;A3、残基Ser1690−A
sn2019;C1、残基Lys2020−Asn2172;C2、残基Ser2173
−Tyr2332。A3−C1−C2配列には、残基Ser1690−Tyr2332が
含有される。残りの配列、つまり、残基Glu1649−Arg1689は、通常、a3
酸性領域と呼ばれる。ブタ、マウスおよびイヌFVIIIに対する、Bドメインを含む、
全てのドメインに対する境界の位置は、当分野に公知である。1つの実施態様において、
FVIIIのBドメインは欠損している(Bドメイン欠損第VIII因子、または、BD
D FVIII)。BDD FVIIIの例は、REFACTO(登録商標)(組換えB
DD FVIII)であり、表5の配列の第VIII部分と同じ配列を有している(BD
D FVIIIの重鎖は、二重下線。Bドメインはイタリック体。BDD FVIII軽
鎖は標準文字で表されている)。表5(配列番号7)をコードするヌクレオチド配列は、
表6に示す。



「Bドメイン欠損FVIII」は、米国特許第6,316,226号、第6,346,
513号、第7,041,635号、第5,789,203号、第6,060,447号
、第5,595,886号、第6,228,620号、第5,972,885号、第6,
048,720号、第5,543,502号、第5,610,278号、第5,171,
844号、第5,112,950号、第4,868,112号、および、第6,458,
563号に開示されている、全欠損または部分欠損を有していても良い。一部の実施態様
において、本発明のBドメイン欠損FVIII配列は、米国特許第6,316,226号
(または米国特許第6,346,513号)の4段落目、4行目〜5段落目、28行目お
よび実施例1〜5に開示されている欠損のうちの任意の1つを含有する。他の実施態様に
おいて、Bドメイン欠損第VIII因子は、S743/Q1638 Bドメイン欠損第V
III因子(SQ BDD FVIII)(たとえば、配列番号4の、アミノ酸744〜
1637の欠損を有する第VIII因子、たとえば、アミノ酸1〜743およびアミノ酸
1638〜2332を有する第VIII因子、すなわち、配列番号6)である。一部の実
施態様において、本発明のBドメイン欠損FVIIIは、米国特許第5,789,203
号、(または、米国特許第6,060,447号、第5,595,886号、および、第
6,228,620号)の2段落目、26〜51行目および実施例5〜8に開示されてい
る欠損を有する。一部の実施態様において、Bドメイン欠損第VIII因子は、米国特許
第5,972,885号の1段落目、25行目〜2段落目、40行目に開示される欠損;
米国特許第6,048,720号の6段落目、1−22行目および実施例1に開示される
欠損;米国特許第5,543,502号の2段落目、17−46行目に開示される欠損;
米国特許第5,171,844号の4段落目、22行目〜5段落目、36行目に開示され
る欠損;米国特許第5,112,950号の2段落目、55−68行目、図2および実施
例1に開示される欠損;米国特許第4,868,112号の2段落目、2行目〜19段落
目、21行目および表2に開示される欠損;米国特許第7,041,635号の2段落目
、1行目〜3段落目、19行目、3段落目、40行目〜4段落目、67行目、7段落目、
43行目〜8段落目、26行目、および、11段落目、5行目〜13段落目、39行目に
開示される欠損;または、米国特許第6,458,563号の4段落目、25−53行目
に開示される欠損を有する。一部の実施態様において、Bドメイン欠損FVIIIは、B
ドメインのほとんどを欠損するが、WO91/09122に開示されるように、一次翻訳
産物の2つのポリペプチド鎖への、in vivoタンパク質溶解性プロセッシングにと
って必須である、Bドメインのアミノ末端配列を含有する。一部の実施態様において、B
ドメイン欠損FVIIIは、アミノ酸747〜1638の欠損(すなわち、実質的にBド
メインの完全な欠損)を伴って、構成される。HoebenR.C., et al. J. Biol. Chem. 265
(13): 7318-7323(1990)。Bドメイン欠損第VIII因子はまた、FVIIIのアミノ
酸771−1666または、アミノ酸868−1562の欠損を含有しても良い。Meulie
n P., et al. Protein Eng. 2(4):301-6 (1988)。本発明の一部である、さらなるBド
メインの欠損としては、以下が挙げられる:アミノ酸982〜1562、または、760
〜1639の欠損(Toole et al., Proc. Natl.Acad. Sci. U.S.A. (1986) 83,5939-5942
))、797〜1562の欠損(Eaton,et al.Biochemistry(1986) 25:8343-8347))、7
41〜1646の欠損(Kaufman (PCT国際特許出願公開WO87/04187))、7
47〜1560の欠損(Sarver, et al., DNA(1987) 6:553-564))、741〜1648の
欠損(Pasek(PCT国際特許出願88/00831))、または、816〜1598、も
しくは、741〜1648の欠損 (Lagner (Behring Inst. Mitt. (1988)、欧州特許第2
95597号))。他の実施態様において、BDD FVIIIとしては、1以上のN結合
型グリコシル化部位(たとえば、残基757、784、828、900、963、または
、任意選択的に、943(全長FVIII配列のアミノ酸配列に対応している))の1つ
以上を保持するBドメインの断片を含有するFVIIIポリペプチドが挙げられる。Bド
メイン断片の例としては、Miao,H.Z., et al., Blood 103(a): 3412-3419 (2004), Kasud
a,A, et al., J.Thromb.Haemost. 6: 1352-1359 (2008)、および、Pipe, S.W., et al.,
J.Thromb. Haemost. 9:2235-2242 (2011)に開示されている、Bドメインの226アミ
ノ酸または163アミノ酸が挙げられる(すなわち、Bドメインの最初の226アミノ酸
、または163アミノ酸が保持されている)。さらに他の実施態様において、BDD F
VIIIはさらに、BDD FVIIIタンパク質の発現を改善するために、残基309
の位置で点変異(PheからSerへの)を含有する。Miao,H.Z., et al., Blood 103(a
): 3412-3419(2004)を参照のこと。さらに他の実施態様において、BDD FVIII
には、Bドメインの一部を含有するが、1以上のfurin開裂部位(たとえば、Arg
1313およびArg1648)を含有しないFVIIIポリペプチドが含まれる。Pipe
,S.W., et al.,J. Thromb. Haemost. 9: 2235-2242 (2011)を参照のこと。前述の各
欠損は、任意のFVIII配列において作製されうる。
一部の実施態様において、FVIIIは、部分的なBドメインを有する。一部の実施態
様において、部分的なBドメインを有するFVIIIは、FVIII198(配列番号8
9)である。FVIII198は、一本鎖FVIIIFc分子−226N6を含有する部
分的Bドメインである。226は、FVIII BドメインのN末端226アミノ酸を表
し、N6は、Bドメインの6つのNグリコシル化部位を表す。
1つの実施態様において、FVIIIは、(全長第VIII因子、または配列番号4の
)アミノ酸1648のアルギニンのすぐ後で、(S743/Q1638 Bドメイン欠損
第VIII因子または配列番号6の)アミノ酸754のアルギニンのすぐ後で、または、
(他の変異体の)対応するアルギニン残基のすぐ後で、開裂され、それによって、重鎖お
よび軽鎖が得られる。他の実施態様において、FVIIIは、金属イオン介在非共有結合
により連結、または関連している、重鎖および軽鎖を含有する。
他の実施態様において、FVIIIは、(全長第FVIII因子、または配列番号4の
)アミノ酸1648のアルギニンのすぐ後で、(S743/Q1638 Bドメイン欠損
第FVIII因子または配列番号6の)アミノ酸754のアルギニンのすぐ後で、または
、(他の変異体の)対応するアルギニン残基のすぐ後で、開裂されていない、一本鎖FV
IIIである。一本鎖FVIIIは、1以上のアミノ酸置換を含有してもよい。1つの実
施態様において、アミノ酸置換は、全長成熟型第VIII因子ポリペプチド(配列番号4
)の残基1648、残基1645、もしくはその両方に対応する残基、または、SQ B
DD 第VIII因子(配列番号6)の残基754、残基751、またはその両方に対応
する残基にある。アミノ酸置換は、アルギニン以外の任意のアミノ酸(たとえば、イソロ
イシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、トリプトファ
ン、バリン、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グ
ルタミン、グリシン、プロリン、セレノシステイン、セリン、チロシン、ヒスチジン、オ
ルニチン、ピロリシン、またはタウリン)であっても良い。
FVIIIはさらに、トロンビンにより開裂され、その後、FVIIIaとして活性化
され、活性化第IX因子(FIXa)の補因子としての役割を果たしてもよい。活性化F
VIIIと活性化FIXは共に、Xase複合体を形成し、第X因子を活性化第X因子(
FXa)へと転換する。活性化に対し、FVIIIは、3つのアルギニン残基(アミノ酸
372、740および1689(Bドメイン欠損FVIII配列のアミノ酸372、74
0、および795に相当))の後でトロンビンにより開裂され、その開裂により、50k
DaのA1、43kDaのA2、および73kDaのA3−C1−C2鎖を有するFVI
IIaが産生される。1つの実施態様において、本発明に有用なFVIIIタンパク質は
、非活性のFVIIIである。他の実施態様において、FVIIIタンパク質は、活性化
FVIIIである。
VWF断片に連結された、または関連するFVIIIポリペプチドを有するタンパク質
は、配列番号4または6に対し、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、
95%、96%、97%、98%、99%、または、100%同一である配列を含有して
も良く、ここで、その配列は、FVIII凝固活性(たとえば、補因子として第IX因子
を活性化し、第X因子を活性化第X因子(FXa)へと転換させる)を有する。
「ハイブリッド」または「キメラ」ポリペプチドおよびタンパク質は、本明細書におい
て、第一のポリペプチド鎖(たとえば、第一のIg定常領域またはその一部に任意選択的
に融合されたVWF断片)と、第二のポリペプチド鎖(たとえば、第二のIg定常領域ま
たはその一部に任意選択的に融合されたXTEN配列に連結されたFVIIIであり、そ
れによって、ヘテロ二量体を形成する)の組み合わせを含む。1つの実施態様において、
ハイブリッド中の第一のポリペプチドおよび第二のポリペプチドは、タンパク質−タンパ
ク質の相互作用(たとえば、電荷−電荷、または疎水性相互作用等)を介して互いに関連
している。他の実施態様において、ハイブリッド中の第一のポリペプチドおよび第二のポ
リペプチドは、ジスルフィド結合または他の共有結合(複数含む)を介して互いに関連し
ている。ハイブリッドは、たとえば、米国特許出願第2004/101740号および米
国特許出願第2006/074199号に記述されている。第二のポリペプチドは、第一
のポリペプチドの同一の複製物または非同一なポリペプチドであっても良い。1つの実施
態様において、第一のポリペプチドは、FVIIIタンパク質(X)−Fc融合タンパク
質であり、第二のポリペプチドは、Fc領域を含有する、本質的にからなる、またはから
なる、ポリペプチドであり、ここで、第一のポリペプチドおよび第二のポリペプチドは互
いに関連している。他の実施態様において、第一のポリペプチドは、VWF断片−XTE
N−Fc融合タンパク質を含有し、第二のポリペプチドは、FVIII−Fc融合タンパ
ク質を含有し、それによって、ハイブリッドはヘテロ二量体となる。他の実施態様におい
て、第一のポリペプチドは、VWF断片−Fc融合タンパク質を含有し、第二のポリペプ
チドは、FVIII(X)−Fc融合タンパク質を含有し、それによって、ハイブリッド
はヘテロ二量体となる。さらに他の実施態様において、第一のポリペプチドは、VWF断
片−XTEN−Fc融合タンパク質を含有し、第二のポリペプチドは、FVIII(X)
−Fc融合タンパク質を含有する。第一のポリペプチドおよび第二のポリペプチドは、第
一のFc領域と第二のFc領域の間の共有結合(たとえば、ジスルフィド結合)を介して
互いに関連してもよい。第一のポリペプチドおよび第二のポリペプチドはさらに、VWF
断片とFVIIIタンパク質の間の結合により互いに関連してもよい。
本発明に有用なFVIIIタンパク質は、FVIIIの凝固活性に影響を与えない1以
上の追加のXTEN配列を有するFVIIIを含有してもよい。そのようなXTEN配列
を、FVIIIタンパク質のC末端またはN末端に融合してもよく、または、挿入によっ
てFVIIIの凝固活性もしくはFVIIIの機能に影響を与えることなく、FVIII
タンパク質の2つのアミノ酸残基のうちの1以上の間に挿入されてもよい。1つの実施態
様において、挿入により、FVIIIタンパク質の薬物動態特性(たとえば、半減期)が
改善される。他の実施態様において、挿入は、複数の挿入(たとえば、2、3、4、5、
6、7、8、9、または10以上の挿入)であってもよい。挿入部位の例としては、限定
されないが、表7、8、9、10、11、12、13、14、15にリストアップされる
部位、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
1以上のXTEN配列に連結されたFVIIIタンパク質は、FVIII(X)、FV
III(X1)、FVIII(a→b)−X−FVIII(c→d)と表されても良く、
ここで、FVIII(a→b)は、アミノ酸残基「a」からアミノ酸残基「b」のFVI
IIタンパク質の第一の部分を含有し、本質的にからなり、または、からなり;Xまたは
X1は、1以上のXTEN配列を含有し、本質的にからなり、または、からなり、FVI
II(c→d)は、アミノ酸残基「c」からアミノ酸残基「d」のFVIIIタンパク質
の第二の部分を含有し、本質的にからなり、または、からなり;
aは、FVIIIタンパク質の第一の部分のN末端アミノ酸残基であり、
bは、FVIIIタンパク質の第一の部分のC末端アミノ酸残基であり、XTEN配列が
挿入されている挿入部位の2アミノ酸のN末端アミノ酸残基でもあり、
cは、FVIIIタンパク質の第二の部分のN末端アミノ酸残基であり、XTEN配列が
挿入されている挿入部位の2アミノ酸のC末端アミノ酸残基でもあり、
dは、FVIIIタンパク質のC末端アミノ酸残基であり、
ここで、FVIIIタンパク質の第一の部分およびFVIIIタンパク質の第二の部分は
、互いに同一ではなく、および、併せて、FVIIIタンパク質が、FVIII凝固活性
を有するのに十分な長さのものである。
1つの実施態様において、FVIIIタンパク質の第一の部分およびFVIIIタンパ
ク質の第二の部分は、配列番号4(全長成熟型FVIII配列)の断片、または配列番号
6(Bドメイン欠損FVIII)の断片である(たとえば、それぞれ、N末端部分および
C末端部分)。ある実施態様において、FVIIIタンパク質の第一の部分は、FVII
Iタンパク質のA1ドメインおよびA2ドメインを含有する。FVIIIタンパク質の第
二の部分は、A3ドメイン、C1ドメイン、および、任意選択的にC2ドメインを含有す
る。さらに他の実施態様において、FVIIIタンパク質の第一の部分は、A1ドメイン
およびA2ドメインを含有し、ならびに、FVIIIタンパク質の第二の部分は、Bドメ
イン、A3ドメイン、C1ドメイン、および任意選択的にC2ドメインを含有する。さら
に他の実施態様において、FVIIIタンパク質の第一の部分は、FVIIIタンパク質
のA1ドメイン、A2ドメインおよびBドメインの一部を含有し、ならびに、FVIII
タンパク質の第二の部分は、A3ドメイン、C1ドメイン、および任意選択的にC2ドメ
インを含有する。さらに他の実施態様において、FVIIIタンパク質の第一の部分は、
FVIIIタンパク質のA1ドメイン、A2ドメインおよびBドメインの第一の部分を含
有する。FVIIIタンパク質の第二の部分は、Bドメインの第二の部分、A3ドメイン
、C1ドメイン、および任意選択的にC2ドメインを含有する。一部の実施態様において
、2つのアミノ酸(「b」および「c」)は、任意の1つ以上の、表7、8、9、10、
11、12、13、14、および15に示されるアミノ酸残基挿入部位であってもよい。
たとえば、「b」は、1以上のXTEN配列が挿入または連結される部位のすぐ上流のア
ミノ酸残基であってもよく、および、「c」は、1以上のXTEN配列が挿入または連結
される部位のすぐ下流のアミノ酸残基であってもよい。一部の実施態様において、「a」
は、FVIIIタンパク質の第一の成熟型アミノ酸配列であり、および、「d」は、FV
IIIタンパク質の最後のアミノ酸配列である。たとえば、FVIII(a→b)は、配
列番号6(Bドメイン欠損FVIIIアミノ酸配列)または、配列番号4(全長FVII
I)のアミノ酸1〜745に対して、少なくとも70%、80%、90%、95%、96
%、97%、98%、99%、または、100%同一であるアミノ酸配列であってもよく
、および、FVIII(c→d)は、それぞれ、配列番号6のアミノ酸746〜1438
、または、配列番号4のアミノ酸1641〜2332であっても良い。
一部の態様において、FVIIIタンパク質の挿入部位は、A1ドメイン、A2ドメイ
ン、A3ドメイン、Bドメイン、C1ドメイン、C2ドメイン、C末端、またはそれらの
任意の組み合わせである、FVIIIタンパク質の1以上のドメイン内に位置づけられて
も良く、または、A1ドメインとa1酸性領域、a1酸性領域とA2ドメイン、A2ドメ
インとa2酸性領域、a2酸性領域とBドメイン、BドメインとA3ドメイン、A3ドメ
インとC1ドメイン、C1ドメインとC2ドメイン、またはそれらの任意の組み合わせで
ある、FVIIIタンパク質の2つのドメインの間に位置づけられても良い。たとえば、
XTEN配列が挿入されうる挿入部位は、N末端とA1ドメイン、N末端とA2ドメイン
、N末端とA3ドメイン、N末端とBドメイン、N末端とC1ドメイン、N末端とC2ド
メイン、N末端とC末端、A1およびA2ドメイン、A1およびA3ドメイン、A1およ
びBドメイン、A1およびC1ドメイン、A1およびC2ドメイン、A1ドメインおよび
C末端、A2およびA3ドメイン、A2およびBドメイン、A2およびC1ドメイン、A
2およびC2ドメイン、A2ドメインおよびC末端、A3およびBドメイン、A3および
C1ドメイン、A3およびC2ドメイン、A3ドメインおよびC末端、BおよびC1ドメ
イン、BおよびC2ドメイン、BドメインおよびC末端、C1およびC2ドメイン、C1
ドメインおよびC末端、C2ドメインおよびC末端、ならびにそれらの2以上の組み合わ
せからなる群から選択される。挿入部位の非限定的な例は、表7、8、9、10、11、
12、13、14、および15に示される。
FVIIIタンパク質の1以上のアミノ酸のすぐ下流(たとえば、1以上のXTEN挿
入部位)にXTEN配列が挿入されるFVIIIタンパク質、または、XTEN配列がC
末端もしくはN末端で連結されるFVIIIタンパク質は、XTEN配列への連結後、ま
たはXTEN配列の挿入後、FVIII活性を保持している。XTEN配列は、挿入によ
ってFVIII活性が影響を受けないように(すなわち、FVIIIタンパク質は凝固特
性をまた維持している)、1度、または2度以上、3度以上、4度以上、5度以上、6度
以上、または7度以上、FVIIIタンパク質に挿入されてもよい。
本発明に有用なFVIIIタンパク質は、FVIIIタンパク質のN末端またはC末端
に任意選択的なリンカーにより1以上のXTENポリペプチドを連結されてもよく、また
は、FVIIIタンパク質の1以上のアミノ酸のすぐ下流(たとえば、1以上のXTEN
挿入部位)に、1以上の任意選択的なリンカーにより、挿入されてもよい。1つの実施態
様において、XTENが挿入される2つのアミノ酸残基、またはXTEN配列が連結され
るアミノ酸残基は、表7、表8、表9、および表10ならびにそれらの任意の組み合わせ
の中にある残基からなる群から選択される、配列番号4(全長成熟型FVIII)の2以
上のアミノ酸残基に相当する
他の実施態様において、少なくとも1つのXTEN配列が、本明細書に開示される任意
の1以上のXTEN挿入部位、またはそれらの任意の組み合わせの中に挿入される。1つ
の態様において、少なくとも1つのXTEN配列は、表7に開示される1以上のアミノ酸
に開示される1以上のXTEN挿入部位に挿入される。





一部の実施態様において、1以上のXTEN配列が、アミノ酸32、220、224、
336、339、399、416、603、1656、1711、1725、1905、
もしくは1910(配列番号4に対応)、またはそれらの任意の組み合わせから、およそ
6アミノ酸、上流または下流の内に挿入される。
他の実施態様において、1以上のXTEN配列が、表9の1以上の挿入部位からなる群
から選択される、全長成熟型ヒトFVIIIに対応する1以上のアミノ酸のすぐ下流に挿
入される。
さらに他の実施態様において、1以上のXTENがFVIIIのBドメインに挿入され
る。1つの例において、XTENは、配列番号4のアミノ酸740と1640の間に挿入
されており、ここで、アミノ酸740と1640の間のFVIII配列は、任意選択的に
、存在しない。他の例において、XTENは、配列番号4のアミノ酸741と1690の
間に挿入されており、ここで、アミノ酸740と1690の間のFVIII配列は、任意
選択的に、存在しない。他の例において、XTENは、配列番号4のアミノ酸741と1
648の間に挿入されており、ここで、アミノ酸741と1648の間のFVIII配列
は、任意選択的に、存在しない。さらに他の例において、XTENは、配列番号4のアミ
ノ酸743と1638の間に挿入されており、ここで、アミノ酸743と1638の間の
FVIII配列は、任意選択的に、存在しない。さらに他の例において、XTENは、配
列番号4のアミノ酸745と1656の間に挿入されており、ここで、アミノ酸745と
1656の間のFVIII配列は、任意選択的に、存在しない。さらに他の例において、
XTENは、配列番号4のアミノ酸745と1657の間に挿入されており、ここで、ア
ミノ酸745と1657の間のFVIII配列は、任意選択的に、存在しない。さらに他
の例において、XTENは、配列番号4のアミノ酸745と1667の間に挿入されてお
り、ここで、アミノ酸745と1667の間のFVIII配列は、任意選択的に、存在し
ない。さらに他の例において、XTENは、配列番号4のアミノ酸745と1686の間
に挿入されており、ここで、アミノ酸745と1686の間のFVIII配列は、任意選
択的に、存在しない。一部の他の例において、XTENは、配列番号4のアミノ酸747
と1642の間に挿入されており、ここで、アミノ酸747と1642の間のFVIII
配列は、任意選択的に、存在しない。さらに他の例において、XTENは、配列番号4の
アミノ酸751と1667の間に挿入されており、ここで、アミノ酸751と1667の
間のFVIII配列は、任意選択的に、存在しない。
一部の実施態様において、1以上のXTENが、表10のアミノ酸残基からなる群から
選択される挿入部位のアミノ酸のすぐ下流の1以上のアミノ酸に挿入されている。



1つの実施態様において、1以上のXTEN挿入部位が、FVIIIタンパク質の1以
上の、表面に露出した、可塑性のあるループ構造(たとえば、許容ループ(permis
sive loop))の内に位置づけられている。たとえば、少なくとも1つのXTE
N配列が、少なくとも2つの「許容ループ」を含有する各FVIIIの「A」ドメイン内
に挿入されており、組換えタンパク質の凝固促進活性、または、宿主細胞でin viv
oまたはin vitroで発現される組換えタンパク質の活性をを損なうことなく、少
なくとも1つのXTENポリペプチドが、そのループに挿入されることができる。許容ル
ープは、少なくとも1つのXTEN配列が挿入でき、そして他の性質の中でもとりわけ、
高い表面の露出または溶媒への曝露、および高い配座柔軟性を可能とする領域である。A
1ドメインは、許容ループ1(A1−1)領域および許容ループ2(A1−2)領域を含
有し、A2ドメインは、許容ループ1(A2−1)領域および許容ループ2(A2−2)
領域を含有し、A3ドメインは、許容ループ1(A3−1)領域および許容ループ2(A
3−2)領域を含有する。
1つの態様において、FVIII A1ドメインの第一の許容ループ(A1−1)は、
βストランド1とβストランド2の間に位置づけられ、および、FVIII A2ドメイ
ンの第二の許容ループ(A1−2)は、βストランド11とβストランド12の間に位置
づけられる。FVIII A2ドメインの第一の許容ループ(A2−1)は、βストラン
ド22とβストランド23の間に位置づけられ、および、FVIII A2ドメインの第
二の許容ループ(A2−2)は、βストランド32とβストランド33の間に位置づけら
れる。FVIII A3ドメインの第一の許容ループ(A3−1)は、βストランド38
とβストランド39の間に位置づけられ、および、FVIII A3ドメインの第二の許
容ループ(A3−2)は、βストランド45とβストランド46の間に位置づけられる。
ある態様において、A1−1を含有する、表面が露出された、可塑性ループ構造は、配列
番号4のおよそアミノ酸15〜およそアミノ酸45の天然型成熟ヒトFVIIIにおける
領域(たとえば、配列番号4のおよそアミノ酸18〜およそアミノ酸41)に相当する。
他の態様において、A1−2を含有する、表面が露出された、可塑性のループ構造は、配
列番号4のおよそアミノ酸201〜およそアミノ酸232の天然型成熟ヒトFVIIIに
おける領域(たとえば、配列番号4のおよそアミノ酸218〜およそアミノ酸229)に
相当する。さらに他の態様において、A2−1を含有する、表面が露出された、可塑性の
ループ構造は、配列番号4のおよそアミノ酸395〜およそアミノ酸421の天然型成熟
ヒトFVIIIにおける領域(たとえば、配列番号4のおよそアミノ酸397〜およそア
ミノ酸418)に相当する。さらに他の実施態様において、A2−2を含有する、表面が
露出された、可塑性のループ構造は、配列番号4のおよそアミノ酸577〜およそアミノ
酸635の天然型成熟ヒトFVIIIにおける領域(たとえば、配列番号4のおよそアミ
ノ酸595〜およそアミノ酸607)に相当する。ある態様において、A3−1を含有す
る、表面が露出された、可塑性のループ構造は、配列番号4のおよそアミノ酸1705〜
およそアミノ酸1732の天然型成熟ヒトFVIIIにおける領域(たとえば、配列番号
4のおよそアミノ酸1711〜およそアミノ酸1725)に相当する。さらに他の態様に
おいて、A3−2を含有する、表面が露出された、可塑性のループ構造は、配列番号4の
およそアミノ酸1884〜およそアミノ酸1917の天然型成熟ヒトFVIIIにおける
領域(たとえば、配列番号4のおよそアミノ酸1899〜およそアミノ酸1911)に相
当する。
他の実施態様において、少なくとも1つのXTEN配列が挿入される、1以上のアミノ
酸は、a3ドメイン(たとえば、全長成熟型FVIIIポリペプチドに対応するアミノ酸
1649〜1689)内に位置づけられる。特定の実施態様において、XTEN配列は、
配列番号4(全長成熟型FVIII)のアミノ酸1656〜1657の間に挿入される。
特定の実施態様において、配列番号4のアミノ酸1656のすぐ下流に挿入されたXTE
N配列を含有するFVIIIはさらに、配列番号4のアミノ酸745〜アミノ酸1656
の欠損を含有する。
一部の実施態様において、1以上のXTEN挿入に対する1以上の挿入部位は、
(1)アミノ酸3、(2)アミノ酸18、(3)アミノ酸22、
(4) アミノ酸26、(5)アミノ酸32、(6)アミノ酸40、
(7)アミノ酸60、(8)アミノ酸65、(9)アミノ酸81、
(10)アミノ酸116、(11)アミノ酸119、(12)アミノ酸130、
(13)アミノ酸188、(14)アミノ酸211、(15)アミノ酸216、
(16)アミノ酸220、(17)アミノ酸224、(18)アミノ酸230、
(19)アミノ酸333、(20)アミノ酸336、(21)アミノ酸339、
(22)アミノ酸375、(23)アミノ酸399、(24)アミノ酸403、
(25)アミノ酸409、(26)アミノ酸416、(26)アミノ酸442、
(28)アミノ酸487、(29)アミノ酸490、(30)アミノ酸494、
(31)アミノ酸500、(32)アミノ酸518、(33)アミノ酸599、
(34)アミノ酸603、(35) アミノ酸713、(36)アミノ酸745、
(37)アミノ酸1656、(38)アミノ酸1711、(39)アミノ酸1720、
(40)アミノ酸1725、(41)アミノ酸1749、(42)アミノ酸1796、
(43)アミノ酸1802、(44)アミノ酸1827、(45)アミノ酸1861、
(46)アミノ酸1896、(47)アミノ酸1900、(48)アミノ酸1904、
(49)アミノ酸1905、(50)アミノ酸1910、(51)アミノ酸1937、
(52)アミノ酸2019、(53)アミノ酸2068、(54)アミノ酸2111、
(55)アミノ酸2120、(56)アミノ酸2171、(57)アミノ酸2188、
(58)アミノ酸2227、(59)アミノ酸2277、および、
(60)それらの2以上の組み合わせ、
からなる群から選択される1以上のアミノ酸のすぐ下流である。
1つの実施態様において、本発明に有用なFVIIIタンパク質は、2つのXTEN配
列(第一のXTEN挿入部位に挿入された第一のXTEN配列、第二のXTEN挿入部位
に挿入された第二のXTEN)を含有する。第一のXTEN挿入部位および第二のXTE
N挿入部位の非限定的な例を表11にリストアップする。


FVIIIタンパク質に挿入された、または連結された2つのXTENは、同一であっ
ても、異なっていても良い。一部の実施態様において、本発明に有用なFVIIIタンパ
ク質は、FVIIIタンパク質に挿入された2つのXTEN配列(配列番号4のアミノ酸
745のすぐ下流に挿入された第一のXTEN配列、および、配列番号4のアミノ酸23
32(C末端)のすぐ下流に挿入された第二のXTEN配列)を含有する。他の実施態様
において、第一のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸18、26、40、1656、
または1720のすぐ下流に挿入され、および、第二のXTEN配列は、配列番号4のア
ミノ酸403のすぐ下流に挿入される。さらに他の実施態様において、第一のXTEN配
列は、配列番号4のアミノ酸18、26、または40のすぐ下流に挿入され、および、第
二のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸599のすぐ下流に挿入される。さらに他の
実施態様において、第一のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸1656のすぐ下流に
挿入され、および、第二のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸18、26、40、3
99、403、1725、1720、1900、1905、または2332のすぐ下流に
挿入される。ある実施態様において、第一のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸19
00のすぐ下流に挿入され、および、第二のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸18
、26または40のすぐ下流に挿入される。一部の実施態様において、第一のXTEN配
列は、配列番号4のアミノ酸18、26または40のすぐ下流に挿入され、および、第二
のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸399のすぐ下流に挿入される。他の実施態様
において、第一のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸1720のすぐ下流に挿入され
、および、第二のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸18、26、または40のすぐ
下流に挿入される。さらに他の実施態様において、第一のXTEN配列は、配列番号4の
アミノ酸1720のすぐ下流に挿入され、および、第二のXTEN配列は、配列番号4の
アミノ酸18のすぐ下流に挿入される。特定の実施態様において、2つのXTEN配列(
配列番号4のアミノ酸745のすぐ下流に挿入された第一のXTEN、および、配列番号
4のアミノ酸2332のすぐ下流に挿入された第二のXTEN)を含有するFVIIIタ
ンパク質であって、ここで、FVIIIタンパク質はさらに、配列番号4のアミノ酸74
5から配列番号4のアミノ酸1685の欠損を有し、配列番号4のアミノ酸1680で変
異または置換(たとえば、Y1680F)を有し、配列番号4のアミノ酸1648で変異
または置換(R1648A)を有し、または、配列番号4のアミノ酸1648、および、
配列番号4のアミノ酸1680で、少なくとも2つの変異または置換(たとえば、R16
48A、Y1680F)を有する。特定の実施態様において、FVIIIタンパク質は、
2つのXTEN配列(配列番号4のアミノ酸1656のすぐ下流に挿入された第一のXT
EN、および、配列番号4のアミノ酸2332のすぐ下流に挿入された第二のXTEN)
を含有し、ここで、FVIIIタンパク質はさらに、配列番号4のアミノ酸745〜アミ
ノ酸1656の欠損を有する。
ある実施態様において、FVIIIタンパク質は、3つのXTEN配列(第一のXTE
N挿入部位に挿入された第一のXTEN配列、第二のXTEN挿入部位に挿入された第二
のXTEN配列、および、第三のXTEN挿入部位に挿入された第三のXTEN配列)を
含有する。第一、第二、または、第三のXTEN配列は、同一であっても、または、異な
っていても良い。第一、第二、および、第三の挿入部位は、本明細書に開示される挿入部
位のうちの任意の1つの群から選択されてもよい。一部の実施態様において、3つのXT
EN配列を含有するFVIIIタンパク質はさらに、変異または置換(たとえば、配列番
号4のアミノ酸1648で、たとえば、R1648A)を含有しても良い。たとえば、第
一、第二、および第三のXTEN挿入部位の非限定的な例を、表12にリストアップする


一部の実施態様において、FVIIIタンパク質は、3つのXTEN配列(第一のXT
EN配列は、配列番号4のアミノ酸26のすぐ下流に挿入され、第二のXTEN配列は、
配列番号4のアミノ酸403のすぐ下流に挿入され、および、第三のXTEN配列は、配
列番号4のアミノ酸1656、1720または1900のすぐ下流に挿入される)を含有
する。他の実施態様において、第一のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸26のすぐ
下流に挿入され、第二のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸1656のすぐ下流に挿
入され、および、第三のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸1720または1900
のすぐ下流に挿入される。さらに他の実施態様において、第一のXTEN配列は、配列番
号4のアミノ酸26のすぐ下流に挿入され、第二のXTEN配列は、配列番号4のアミノ
酸1720のすぐ下流に挿入され、および、第三のXTEN配列は、配列番号4のアミノ
酸1900のすぐ下流に挿入される。さらに他の実施態様において、第一のXTEN配列
は、配列番号4のアミノ酸403のすぐ下流に挿入され、第二のXTEN配列は、配列番
号4のアミノ酸1656のすぐ下流に挿入され、および、第三のXTEN配列は、配列番
号4のアミノ酸1720または1900のすぐ下流に挿入される。他の実施態様において
、第一のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸403または1656のすぐ下流に挿入
され、第二のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸1720のすぐ下流に挿入され、お
よび、第三のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸1900のすぐ下流に挿入される。
他の実施態様において、第一のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸18、26、40
、399、403、1711、1720、1725、1900、1905、または、19
10のすぐ下流に挿入され、第二のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸745のすぐ
下流に挿入され、および、第三のXTEN配列は、配列番号4のアミノ酸1720または
2332のすぐ下流に挿入される。
他の実施態様において、本発明のFVIIIタンパク質は4つのXTEN配列(第一の
XTEN配列は第一の挿入部位に挿入され、第二のXTEN配列は第二の挿入部位に挿入
され、第三のXTEN配列は第三の挿入部位に挿入され、および、第四のXTEN配列は
第四の挿入部位に挿入される)を含有する。第一、第二、第三、および第四のXTEN配
列は、同一であっても、異なっていても、またはそれらの組み合わせであってもよい。一
部の実施態様において、4つのXTEN配列を含有するFVIIIタンパク質はさらに、
変異または置換(たとえば、配列番号4のアミノ酸1648(たとえば、R1648A)
)を含有してもよい。第一、第二、第三、および第四のXTEN挿入部位の非限定的な例
を表13にリストアップする。



一部の実施態様において、FVIIIタンパク質は、5つのXTEN配列(第一のXT
EN配列は第一の挿入部位に挿入され、第二のXTEN配列は第二の挿入部位に挿入され
、第三のXTEN配列は第三の挿入部位に挿入され、第四のXTEN配列は第四の挿入部
位に挿入され、および、第五のXTEN配列は第五の挿入部位に挿入される)を含有する
。第一、第二、第三、第四および第五のXTEN配列は、同一であっても、異なっていて
も、またはそれらの組み合わせであってもよい。一部の実施態様において、第一、第二、
第三、第四および第五のXTEN挿入部位の非限定的な例を表14にリストアップする。
ある実施態様において、FVIIIタンパク質は、6つのXTEN配列(第一のXTE
N配列は第一の挿入部位に挿入され、第二のXTEN配列は第二の挿入部位に挿入され、
第三のXTEN配列は第三の挿入部位に挿入され、第四のXTEN配列は第四の挿入部位
に挿入され、第五のXTEN配列は第五の挿入部位に挿入され、および、第六のXTEN
配列は第六の挿入部位に挿入される)を含有する。第一、第二、第三、第四、第五および
第六のXTEN配列は、同一であっても、異なっていても、またはそれらの組み合わせで
あってもよい。一部の実施態様において、6つのXTEN挿入部位の例は、限定されない
が、表15にリストアップされる挿入部位が挙げられる。
特定の例において、第一のXTENは、配列番号4のアミノ酸26と27の間に挿入さ
れ、および、第二のXTENは、配列番号4(全長成熟型FVIII)のアミノ酸172
0と1721の間に挿入される。他の例において、第一のXTENは、配列番号4のアミ
ノ酸403と404の間に挿入され、および、第二のXTENは、配列番号4のアミノ酸
1720と1721の間に挿入される。一部の例において、第一のXTENは、配列番号
4のアミノ酸1656と1657の間に挿入され、および、第二のXTENは、配列番号
4のアミノ酸1720と1721の間に挿入される。他の例において、第一のXTENは
、配列番号4のアミノ酸26と27の間に挿入され、第二のXTENは、配列番号4のア
ミノ酸1656と1657の間に挿入され、および、第三のXTENは、配列番号4のア
ミノ酸1720と1721の間に挿入される。さらに他の実施態様において、第一のXT
ENは、配列番号4のアミノ酸403と404の間に挿入され、第二のXTENは、配列
番号4のアミノ酸1656と1657の間に挿入され、および、第三のXTENは、配列
番号4のアミノ酸1720と1721の間に挿入される。さらに他の実施態様において、
第一のXTENは、配列番号4のアミノ酸403と404の間に挿入され、第二のXTE
Nは、配列番号4のアミノ酸1656と1657の間に挿入され、および、第三のXTE
Nは、配列番号4のアミノ酸1720と1721の間に挿入される。ある実施態様におい
て、第一のXTENは、配列番号4のアミノ酸26と27の間に挿入され、第二のXTE
Nは、配列番号4のアミノ酸1720と1721の間に挿入され、および、第三のXTE
Nは、配列番号4のアミノ酸1900と1901の間に挿入される。一部の実施態様にお
いて、第一のXTENは、配列番号4のアミノ酸26と27の間に挿入され、第二のXT
ENは、配列番号4のアミノ酸1656と1657の間に挿入され、第三のXTENは、
配列番号4のアミノ酸1720と1721の間に挿入され、および、第四のXTENは、
配列番号4のアミノ酸1900と1901の間に挿入される。
特定の実施態様において、XTEN配列は、全長第VIII因子のアミノ酸745と7
46の間に挿入され、または、Bドメイン欠損第VIII因子の対応する挿入部位に挿入
される。
一部の実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、2つのポリペプチド配列を含
有し、第一のポリペプチド配列は、FVIII−161(配列番号101)、FVIII
−169(配列番号103)、FVIII−170(配列番号102)、FVIII−1
73(配列番号104);FVIII−195 (配列番号105);FVIII−19
6(配列番号106)、FVIII199 (配列番号107)、FVIII−201(
配列番号108);FVIII−203(配列番号109)、FVIII−204(配列
番号110)、FVIII−205(配列番号111)、FVIII−266(配列番号
112)、FVIII−267(配列番号113)、FVIII−268(配列番号11
4)、FVIII−269(配列番号115)、FVIII−271(配列番号116)
、または、FVIII−272(配列番号117)から選択される配列に対し、少なくと
も約80%、90%、95%、または100%同一であるアミノ酸配列を含有し、および
、第二のポリペプチド配列は、VWF031(配列番号118)、VWF034(配列番
号119)、または、VWF−036(配列番号120)から選択される配列に対し、少
なくとも約80%、90%、95%、または100%同一であるアミノ酸配列を含有する
D) Ig定常領域またはその一部
本発明のXTEN配列に連結されたVWF断片またはFVIIIタンパク質はさらに、
Ig定常領域またはその一部を含有してもよい。Ig定常領域またはその一部は、XTE
N配列を組み合わされたVWF断片またはFVIIIタンパク質の薬物動態特性または薬
力学特性を改善してもよい。ある実施態様において、Ig定常領域またはその一部は、I
g定常領域またはその一部と融合された分子の半減期を延長する。
Ig定常領域は、CH(定常重鎖)ドメインと示されるドメイン(CH1、CH2等)
から構成される。アイソタイプ(すなわち、IgG、IgM、IgA、IgDまたは、I
gE)によって、定常領域は、3つ、または4つのCHドメインから構成されてもよい。
一部のアイソタイプ(たとえば、IgG)の定常領域はまた、ヒンジ領域を含有する。Ja
newayet al.2001, Immunobiology, GarlandPublishing, N.Y., N.Yを参照のこと。
本発明のキメラタンパク質の製造のための、Ig定常領域またはその一部は、多くの異
なる源から入手されてもよい。一部の実施態様において、Ig定常領域またはその一部は
、ヒトIgから誘導される。しかしながら、Ig定常領域またはその一部は、他の哺乳類
種(たとえば、げっ歯類(たとえば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット等)、または
非ヒト霊長類種(たとえば、チンパンジー、マカク)を含む)のIgから誘導されても良
いことを理解されたい。さらに、Ig定常領域またはその一部は、IgG、IgM、Ig
A、IgDおよびIgEを含む任意のIgクラス、および、任意のIgアイソタイプ(I
gGl、IgG2、IgG3、およびIgG4を含む)から誘導されても良い。1つの実
施態様において、ヒトのアイソタイプのIgG1が用いられる。
様々なIg定常領域の遺伝子配列(たとえば、ヒト定常領域遺伝子配列)が、第三者利用
なデポジットの形態で入手可能である。特定のエフェクター機能を有する(または、特定
のエフェクター機能を欠損している)定常領域ドメインの配列、または、免疫原性を減少
させるために特定の改変が為されている定常領域ドメインの配列を、選択することができ
る。多くの抗体の配列、および抗体をコードする遺伝子の配列が公開されており、当分野
公知の技術を用いて、これらの配列から、適切なIg定常領域の配列(たとえば、ヒンジ
、CH2および/もしくはCH3配列、またはその一部)を得ることができる。次いで、
前述の任意の方法を用いて得られた遺伝的材料を改変、または合成して、本発明のポリペ
プチドを得ても良い。さらに、本発明の範囲には、定常領域のDNA配列の対立遺伝子、
変異体、および突然変異を包含することを認識されたい。
Ig定常領域またはその一部の配列は、たとえば、ポリメラーゼ鎖反応および対象のド
メインを増幅するために選択されたプライマーを用いて、クローニングされてもよい。抗
体からIg定常領域またはその一部の配列をクローニングするために、mRNAをハイブ
リドーマ、脾臓、またはリンパ細胞から単離し、DNAへ逆転写し、および、抗体遺伝子
をPCRにより増幅してもよい。PCR増幅法は、米国特許第4,683,195号;第
4,683,202号;第4,800,159号;第4,965,188号、および、た
とえば、"PCRProtocols:A Guide to Methods and Applications"Innis et al. eds., Ac
ademicPress,San Diego, CA (1990); Ho et al. 1989.Gene 77:51; Horton et al.
1993. MethodsEnzymol. 217:270)に詳述されている。コンセンサス定常領域プライマー
により、または、公開されている重鎖および軽鎖DNA配列およびアミノ酸配列に基づい
た、より特異的なプライマーにより、PCRが開始されてもよい。上述のように、PCR
を用いて抗体の重鎖および軽鎖をコードするDNAクローンを単離してもよい。この場合
において、ライブラリは、コンセンサスプライマーまたはより大きな相同プローブ(たと
えばマウス定常領域プローブ)によりスクリーニングされてもよい。抗体遺伝子の増幅に
適切な多くのプライマーセットが当分野に公知である(たとえば、精製抗体のN末端配列
に基づいた5´プライマー(Benharand Pastan. 1994. Protein Engineering 7:1509);
cDNA末端の急速増幅(Ruberti, F. et al.1994. J.Immunol. Methods 173:33));抗
体リーダー配列(Larricket al. 1989 Biochem.Biophys. Res. Commun. 160:1250)等)
。抗体配列のクローニングは、Newmanらの米国特許第5,658,570
号(1995年1月25日出願、参照により本明細書に援用される)にさらに詳述されて
いる。
本明細書に用いられているIg定常領域は、すべてのドメインおよびヒンジ領域、また
はそれらの一部を含むことができる。1つの実施態様において、Ig定常領域またはその
一部は、CH2ドメイン、CH3ドメインおよびヒンジ領域(すなわち、Fcドメインま
たはFcRn結合パートナー)を含有する。
本明細書において、「Fc領域」という用語は、天然型イムノグロブリンのFc領域に
相当するポリペプチド部分、すなわち、その2つの重鎖の各Fcドメインの二量体性の関
連付けにより形成される部分と定義づけられる。天然型Fc領域は他のFc領域とホモ二
量体を形成する。対照的に、「遺伝的に融合されたFc領域」または「一本鎖Fc領域」
(scFc領域)という用語は、本明細書において、一本鎖ポリペプチド(すなわち、単
一の連続的な遺伝子配列にコードされたもの)内で遺伝的に連結されたFcドメインから
構成される合成二量体Fc領域を指す。
1つの実施態様において、「Fc領域」とは、パパイン開裂部位のちょうど上流にある
ヒンジ領域(すなわち、114である重鎖定常領域の最初の残基を取り、IgG中の残基
216)から始まり、抗体のC末端で終わる、単一Ig重鎖部分を指す。従って、完全な
Fcドメインは、少なくともヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含
有する。
Ig定常領域のFc領域は、Igアイソタイプに依存して、CH2、CH3およびCH
4ドメイン、ならびにヒンジ領域を含有しても良い。キメラタンパク質がIgのFc領域
を含有することによって、安定性の増加、血清半減期の増加(seeCapon et al., 1989, N
ature 337:525を参照のこと)、ならびに、たとえば胎児性Fc受容体(FcRn)等の
Fc受容体への結合の増加を含む、いくつかの所望の特性がキメラタンパク質にもたらさ
れる(米国特許第6,086,875号、第6,485,726号、第6,030,61
3号;WO03/077834;US2003−0235536A1、それらは、参照に
よりその全体で本明細書に援用される)。
Ig定常領域またはその一部は、FcRn結合パートナーであってもよい。FcRnは
、成人の上皮組織で活性であり、腸管腔、気道、鼻腔面、膣表面、結腸表面および直腸表
面で発現される(米国特許第6,485,726号)。FcRn結合パートナーは、Fc
Rnに結合するIgの部分である。
FcRn受容体は、ヒトを含む、いくつかの哺乳類種から単離されている。ヒトFcR
n、サルFcRn、ラットFcRn、およびマウスのFcRnの配列が公知である(Stor
yet al. 1994,J. Exp. Med. 180:2377)。FcRn受容体は、比較的低いpHでIgG
に結合し(たとえば、IgA、IgM、IgDおよびIgE等の他のIgクラスには結合
しない)、内腔内でIgGを漿膜方向に経細胞的に能動輸送し、次いで、腸管液中の比較
的高いpHでIgGを放出する。肺および腸管上皮(Israelet al. 1997, Immunology 92
:69)、近位尿細管上皮細胞(Kobayashiet al. 2002, Am. J. Physiol.Renal Physiol.
282:F358)、ならびに鼻腔上皮、膣表面および胆管表面を含む、成人の上皮組織(米国特
許第6,086,875号、第6,485,726号、第6,030,613号;WO0
3/077834;US2003−0235536A1)で発現されている。
本発明に有用なFcRn結合パートナーには、IgG全体、IgGのFc断片、および
、FcRn受容体の完全な結合領域を含む他の断片を含む、FcRn受容体により特異的
に結合されることができる分子が包含される。FcRn受容体に結合するIgGのFc部
分の領域は、X線結晶構造解析に基づき、記述されている(Burmeisteret al. 1994, Nat
ure 372:379)。FcRnとのFcの主な接触領域は、CH2とCH3ドメインの接合点
の近くである。Fc−FcRnの接触はすべて、単一のIg重鎖内である。FcRn結合
パートナーには、IgG全体、IgGのFc断片、および、FcRnの完全な結合領域を
含むIgGの他の断片が含まれる。主な接触部位としては、CH2ドメインのアミノ酸残
基248、250−257、272、285、288、290−291、308−311
および314、ならびに、CH3ドメインのアミノ酸残基385−387、428および
433−436が含まれる。IgまたはIg断片のアミノ酸のナンバリングに作成された
基準はすべて、Kabatetal. 1991, Sequences of Proteins of Immunological Interest,
U.S. DepartmentofPublic Health, Bethesda, Mdに基づいている。
FcRnに結合されたFc領域、またはFcRn結合パートナーは、FcRnによって
、効率的に上皮バリアを超えて行き来することができるため、それにより、所望の治療分
子を全身投与するための非侵襲的な手段が得られる。さらに、Fc領域またはFcRn結
合パートナーを含有する融合タンパク質は、FcRnを発現している細胞により、エンド
サイト―シスされる。しかし、分解されるかわりに、これらの融合タンパク質は、循環系
へと再びリサイクルされ、それによって、これらのタンパク質のin vivo半減期は
延長される。ある実施態様において、Ig定常領域の一部は、多くの場合、ジスルフィド
結合および他の非特定の相互作用を介して他のFc領域または他のFcRn結合パートナ
ーと関連し、二量体および高次の多量体を形成する、Fc領域またはFcRn結合パート
ナーである。
2つのFcRn受容体は、1つのFc分子と結合することができる。結晶構造解析のデ
ータから、各FcRn分子は、Fcホモ二量体の1つのポリペプチドに結合することが示
唆されている。1つの実施態様において、FcRn結合パートナー(たとえば、IgGの
Fc断片)の、生物学的に活性な分子への連結は、経口、口腔、舌下、経直腸、経腟、経
鼻もしくは肺経路を介するエアロゾル投与、または、眼内経路を介する、生物学的に活性
な分子を送達する手段となる。他の実施態様において、キメラタンパク質は侵襲的に投与
(たとえば、皮下投与、静脈内投与)されてもよい。
FcRn結合パートナー領域は、FcRn受容体により特異的に結合され、その結果、
Fc領域のFc受容体により能動輸送されることができる、分子またはその一部である。
特異的な結合とは、生理学的条件下で比較的安定な複合体を形成する2つの分子を指す。
特定の結合は、高いアフィニティおよび低〜中程度の容量(キャパシティ)により特徴付
けられ、非特異的結合(通常、低いアフィニティおよび中〜高度の容量を有する)から明
確に区別される。典型的には、アフィニティ定数KAが、10−1、または10
−1よりも高い場合に、その結合は特異的であるとみなされる。もし必要であれば、結合
条件を変えることにより、特異的結合に実質的な影響を与えることなく、非特異的結合を
減少させることができる。適切な結合条件(たとえば、分子の濃度、溶液のイオン強度、
温度、結合させる時間、ブロッキング剤(たとえば、血清アルブミン、ミルクカゼイン等
)の濃度等)は、通常の技術を用いて当業者により最適化されてもよい。
ある実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、Fc受容体(FcR)のFc領
域に対する結合特性をもたらすには十分な、断片化Fc領域を1以上含有する。たとえば
、FcRnに結合するFc領域の部分(すなわち、FcRn結合部分)は、EUナンバリ
ングでIgG1のおよそアミノ酸282〜438を含有する(CH2ドメインのアミノ酸
248、250−257、272、285、288、290−291、308−311、
および314、ならびに、CH3ドメインのアミノ酸残基385−387、428および
、433−436である主要接触部位を有する)。ゆえに本発明のFc領域は、FcRn
結合部分を含有してもよい、または、からなるものであってもよい。FcRn結合部分は
、IgG1、IgG2、IgG3およびIgG4を含む任意のアイソタイプの重鎖から誘
導されてもよい。1つの実施態様において、ヒトのアイソタイプIgG1の抗体由来のF
cRn結合部分が用いられる。他の実施態様において、ヒトのアイソタイプIgG4の抗
体由来のFcRn結合部分が用いられる。
他の実施態様において、「Fc領域」には、Fcドメインのアミノ酸配列、またはFc
ドメイン由来のアミノ酸配列が含まれる。ある実施態様において、Fc領域は、ヒンジ(
たとえば、上部ヒンジ領域、中部ヒンジ領域、および/または下部ヒンジ領域)ドメイン
(EUナンバリングで、抗体Fc領域のおよそアミノ酸216〜230)、CH2ドメイ
ン(EUナンバリングで、抗体Fc領域のおよそアミノ酸231〜340)、CH3ドメ
イン(EUナンバリングで、抗体Fc領域のおよそアミノ酸341〜438)、CH4ド
メイン、またはそれらの変異体、部分もしくは断片の内の少なくとも1つを含有する。他
の実施態様において、Fc領域は、完全なFcドメイン(すなわち、ヒンジドメイン、C
H2ドメインおよびCH3ドメイン)を含有する。一部の実施態様において、Fc領域は
、CH3ドメイン(またはその一部)に融合されたヒンジドメイン(またはその一部)、
CH2ドメイン(またはその一部)に融合されたヒンジドメイン(またはその一部)、C
H3ドメイン(またはその一部)に融合されたCH2ドメイン(またはその一部)、ヒン
ジドメイン(またはその一部)およびCH3ドメイン(またはその一部)の両方に融合さ
れたCH2ドメイン(またはその一部)を含有する、本質的にからなる、または、からな
る。さらに他の実施態様において、Fc領域は、CH2ドメインの少なくとも一部を欠損
する(たとえば、CH2ドメインの一部またはすべて)。特定の実施態様において、Fc
領域は、EUナンバリングで221〜447に相当するアミノ酸を含有する、または、か
らなる。
F、F1、またはF2と本明細書に表記されるFc領域は、多くの異なる源から得られ
ても良い。1つの実施態様において、ポリペプチドのFc領域は、ヒトIgから誘導され
る。しかしながら、Fc領域は、他の哺乳類種(たとえば、げっ歯類(たとえば、マウス
、ラット、ウサギ、またはモルモット)または非ヒト霊長類種(たとえば、チンパンジー
、マカク)を含む)のIgから誘導されても良いことを理解されたい。さらに、Fcドメ
インまたはその一部のポリペプチドは、IgG、IgM、IgA、IgDおよびIgEを
含む任意のIgクラス、および、任意のIgアイソタイプ(IgGl、IgG2、IgG
3、およびIgG4を含む)から誘導されても良い。他の実施態様において、ヒトのアイ
ソタイプのIgG1が用いられる。
ある実施態様において、前記野生型Fcドメインを含有するFc領域によりもたらされ
るエフェクター機能の少なくとも1つに対し、Fc変異体は、変化をもたらす(たとえば
、Fc受容体(たとえば、FcγRI、FcγRII、または、FcγRIII)または
補体タンパク質(たとえば、C1q)に結合するFc領域の活性における改善または減少
、または、抗体依存性細胞障害活性(ADCC)、ファゴサイトーシスもしくは補体依存
性細胞傷害活性(CDCC)を引き起こすFc領域の活性における改善または減少等)。
他の実施態様において、Fc変異体は、遺伝子操作されたシステイン残基をもたらす。
本発明のFc領域に、エフェクター機能および/またはFcRもしくはFcRn結合に
変化をもたらすことが知られている、当分野公知のFc変異体を用いても良い。具体的に
は、本発明の結合分子は、たとえば、国際特許出願WO88/07089A1、WO96
/14339A1、WO98/05787A1、WO98/23289A1、WO99/
51642A1、WO99/58572A1、WO00/09560A2、WO00/3
2767A1、WO00/42072A2、WO02/44215A2、WO02/06
0919A2、WO03/074569A2、WO04/016750A2、WO04/
029207A2、WO04/035752A2、WO04/063351A2、WO0
4/074455A2、WO04/099249A2、WO05/040217A2、W
O04/044859、WO05/070963A1、WO05/077981A2、W
O05/092925A2、WO05/123780A2、WO06/019447A1
、WO06/047350A2、およびWO06/085967A2;米国特許公開US
2007/0231329、US2007/0231329、US2007/02377
65、US2007/0237766、US2007/0237767、US2007/
0243188、US20070248603、US20070286859、US20
080057056;または、米国特許第5,648,260号;第5,739,277
号;第5,834,250号;第5,869,046号;第6,096,871号;第6
,121,022号;第6,194,551号;第6,242,195号;第6,277
,375号;第6,528,624号;第6,538,124号;第6,737,056
号;第6,821,505号;第6,998,253号;第7,083,784号;第7
,404,956、および、7,317,091号(それら各々は、参照により本明細書
に援用される)に開示されるアミノ酸の位置のうちの1つ以上で、たとえば変化(たとえ
ば、置換)を含有してもよい。1つの実施態様において、開示されたアミノ酸の位置の1
つ以上で、特定の変化(たとえば、当分野公知の1以上のアミノ酸の特定の置換)があっ
ても良い。他の実施態様において、開示されたアミノ酸の位置の1つ以上で、異なる変化
(たとえば、当分野公知の1以上のアミノ酸の位置の異なる置換)があっても良い。
IgGのFc領域またはFcRn結合パートナーを、たとえば、良く知られた方法(た
とえば、特定部位の突然変異誘導等)により改変し、FcRnにより結合される、改変I
gGまたはFc断片もしくはその一部を得ても良い。そのような改変として、FcRn接
触部位から離れた部位にある改変、ならびに、FcRnに対する結合を失わない、または
、あまつさえ増強する、接触部位内の改変が挙げられる。たとえば、ヒトIgG1 Fc
(Fc γ1)の以下の1アミノ酸残基は、FcRnに対するFc結合アフィニティを著
しく損ねることなく、置換することができる:P238A、S239A、K246A、K
248A、D249A、M252A、T256A、E258A、T260A、D265A
、S267A、H268A、E269A、D270A、E272A、L274A、N27
6A、Y278A、D280A、V282A、E283A、H285A、N286A、T
289A、K290A、R292A、E293A、E294A、Q295A、Y296F
、N297A、S298A、Y300F、R301A、V303A、V305A、T30
7A、L309A、Q311A、D312A、N315A、K317A、E318A、K
320A、K322A、S324A、K326A、A327Q、P329A、A330Q
、P331A、E333A、K334A、T335A、S337A、K338A、K34
0A、Q342A、R344A、E345A、Q347A、R355A、E356A、M
358A、T359A、K360A、N361A、Q362A、Y373A、S375A
、D376A、A378Q、E380A、E382A、S383A、N384A、Q38
6A、E388A、N389A、N390A、Y391F、K392A、L398A、S
400A、D401A、D413A、K414A、R416A、Q418A、Q419A
、N421A、V422A、S424A、E430A、N434A、T437A、Q43
8A、K439A、S440A、S444A、およびK447A(ここで、たとえば、P
238Aとは、野生型プロリンが、238番の位置でアラニンに置換されることを表す)
。例として、特定の実施態様において、N297A変異を組込み、高度に保存されたNグ
リコシル化部位を除去している。アラニンに加え、他のアミノ酸で、上記特定の部位で野
生型アミノ酸を置換してもよい。変異を個々にFcに導入し、天然型Fcとは異なる20
0以上のFc領域を生じさせてもよい。さらに、2、3またはそれ以上のこれら個々の変
異の組み合わせを共に導入して、数百以上のFc領域を生じさせてもよい。さらに、本発
明の構築物のFc領域のうちの1つが変異され、当該構築物の他のFc領域はまったく変
異を受けなくても良く、または、それら両方ともが異なる変異で、変異されていてもよい
上述の変異のうちのいくつかは、Fc領域またはFcRn結合パートナーに新たな機能
性をもたらしうる。たとえば、1つの実施態様において、N297Aを導入し、高度に保
存されたNグリコシル化部位を除去する。この変異の効果は、免疫原性を減少させること
であり、これにより、Fc領域の循環半減期が延長され、および、FcRnに対するアフ
ィニティを損ねることなく、Fc領域はFcγRI、FcγRIIA、FcγRIIBお
よびFcγRIIIAに結合することができなくなる(Routledgeet al. 1995, Transpla
ntation 60:847;Friend et al. 1999,Transplantation68:1632; Shields et al. 1995,
J. Biol. Chem.276:6591)。上述の変異から生じる新たな機能性のさらなる例として
、一部の例においては、FcRnに対するアフィニティが、野生型のそれを超えて増加し
うることが挙げられる。このアフィニティの増加は、「オン」の比率の増加、「オフ」の
比率の減少、または、「オン」の比率増加と「オフ」の比率減少の両方を反映している可
能性がある。FcRnに対するアフィニティ増加をもたらすと考えられている変異の例と
して、限定されないが、T256A、T307A、E380A、および、N434Aが挙
げられる(Shieldsetal. 2001, J. Biol. Chem. 276:6591)。
さらに、少なくとも3つのヒトFcγ受容体が、下部ヒンジ領域(通常は、アミノ酸2
34〜237)の内で、IgG上の結合部位を認識すると考えられている。それゆえ、他
の新たな機能性の例、および、免疫原性の減少の可能性は、たとえばヒトIgG1のアミ
ノ酸233〜236(ELLG)を、IgG2の対応する配列(PVA)(1アミノ酸の
欠失を伴う)へと置換する等、この領域の変異によりもたらされる可能性がある。様々な
エフェクター機能を調節する、FcγRI、FcγRIIおよびFcγRIIIは、その
ような変異が導入された場合、IgG1に結合しなくなることが示されている。Wardand
Ghetie 1995,Therapeutic Immunology 2:77、および、Armour et al. 1999, Eur. J.Imm
unol. 29:2613。
1つの実施態様において、Ig定常領域またはその一部(たとえば、Fc領域)は、配
列PKNSSMISNTP(配列番号52)を含むポリペプチドおよび、任意選択的に、
HQSLGTQ(配列番号53)、HQNLSDGK(配列番号54)、HQNISDG
K(配列番号55)、または、VISSHLGQ(配列番号56)(米国特許第5,73
9,277号)から選択される配列をさらに含むポリペプチドである。
他の実施態様において、イムノグロブリン定常領域またはその一部は、1以上のジスル
フィド結合を他のイムノグロブリン定常領域またはその一部と形成する、ヒンジ領域また
はその一部のアミノ酸配列を含有する。イムノグロブリン定常領域またはその一部による
ジスルフィド結合は、FVIIIを含有する第一のポリペプチドおよび、VWF断片を含
有する第二のポリペプチド共に位置し、それにより、内因性VWFは、VWF断片を置換
せず、および、FVIIIに結合しない。それゆえ、第一のイムノグロブリン定常領域ま
たはその一部と、第二のイムノグロブリン定常領域またはその一部の間のジスルフィド結
合は、内因性VWFとFVIIIタンパク質の間の相互作用を阻害する。この、VWFと
FVIIIタンパク質の間の相互作用の阻害により、FVIIIタンパク質の半減期が、
2倍という限界を超える。ヒンジ領域またはその一部はさらに、CH1、CH2、CH3
、その断片およびそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上のドメインに連結されてい
てもよい。特定の実施態様において、イムノグロブリン定常領域またはその一部ヒンジ領
域およびCH2である。
ある実施態様において、Ig定常領域またはその一部は、半グリコシル化されている。
たとえば、2つのFc領域またはFcRn結合パートナーを含有するキメラタンパク質は
、第一の、グリコシル化されたFc領域(たとえば、グリコシル化CH2領域)またはF
cRn結合パートナー、および、第二の、グリコシル化されていないFc領域(たとえば
、グリコシル化されていないCH2領域)またはFcRn結合パートナー、を含有しても
よい。1つの実施態様において、リンカーは、グリコシル化されたFc領域と、グリコシ
ル化されていないFc領域の間に置かれても良い。他の実施態様において、Fc領域また
はFcRn結合パートナーは、完全にグリコシル化されている(すなわち、Fc領域のす
べては、グリコシル化されている)。他の実施態様において、Fc領域は、グリコシル化
されていなくても良い(すなわち、Fc部分は1つもグリコシル化されていない)。
ある実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、Ig定常領域またはその一部に
対するアミノ酸置換を含有し(たとえば、Fc変異体)、それにより、Ig定常領域の抗
原非依存性エフェクター機能が変化する(特に、タンパク質の循環半減期)。
そのようなタンパク質は、置換の無いタンパク質と比較し、FcRnに対する結合の増
加、または減少のいずれかを示し、それにより、それぞれ、血清中の半減期が増加、また
は減少する。FcRnに対するアフィニティが改善されたFc変異体は、血清半減期が延
長することが予期され、そのような分子は、長い半減期の投与ポリペプチドが所望される
場合(たとえば、慢性疾患または障害)の哺乳類の治療方法における応用に有用である(
たとえば、米国特許第7,348,004号、第7,404,956号、および、第7,
862,820号を参照のこと)。対照的に、FcRn結合アフィニティが減少したFc
変異体は、短い半減期を有することが予期され、そのような分子はまた、たとえば、短時
間の循環が有利である場合(たとえば、in vivo診断イメージング、または、開始
ポリペプチドが長い期間、循環系に存在すると、毒性のある副作用がある場合)の哺乳類
への投与に有用である。FcRn結合アフィニティが減少したFc変異体はまた、胎盤を
通過する可能性が少なく、ゆえに、妊娠した女性における疾患または障害の処置に有用で
ある。さらに、FcRn結合アフィニティの減少が望ましい他の応用として、脳、腎臓、
および/または肝臓への局在が望まれるアプリケーションが挙げられる。1つの例示的な
実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、脈管系から腎臓糸球体上皮を超える輸
送の減少を示す。他の実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、脳から血管腔内
への、血液脳関門(BBB)を超える輸送の減少を示す。1つの実施態様において、Fc
Rn結合が変換したタンパク質は、Ig定常領域の「FcRn結合ループ」内に、1以上
のアミノ酸置換を有する、少なくとも1つのFc領域またはFcRn結合パートナー(た
とえば、1または2のFc領域またはFcRn結合パートナー)を含有する。FcRn結
合ループは、野生型、全長Fc領域のアミノ酸残基280〜299(EUナンバリングに
従う)から構成されている。他の実施態様において、改変されたFcRn結合アフィニテ
ィを有する本発明のキメラタンパク質のIg定常領域またはその一部は、15ÅのFcR
n「接触域」内に、1以上のアミノ酸置換を有する、少なくとも1つのFc領域またはF
cRn結合パートナーを含有する。本明細書において、15ÅのFcRn「接触域」とい
う用語には、野生型、全長Fc部分の以下の位置の残基を含む:243−261、275
−280、282−293、302−319、336−348、367、369、372
−389、391、393、408、424、425−440(EUナンバリングに従う
)。他の実施態様において、改変されたFcRn結合アフィニティを有する本発明のIg
定常領域またはその一部は、以下のEU位のうちの任意の1つに相当するアミノ酸の位置
で、1以上のアミノ酸置換を有するFc領域またはFcRn結合パートナーを少なくとも
1つ含有する:256、277−281、283−288、303−309、313、3
38、342、376、381、384、385、387、434(たとえば、N434
AまたはN434K)、および438。FcRn結合活性を変化させる例示的なアミノ酸
置換は、国際特許出願公開WO05/047327(参照により、本明細書に援用される
)に開示されている。
本発明に用いられるFc領域またはFcRn結合パートナーはまた、キメラタンパク質
のグリコシル化を変える、当分野公知のアミノ酸置換を含有してもよい。たとえば、VW
F断片またはFVIIIタンパク質に連結されたキメラタンパク質のFc領域またはFc
Rn結合パートナーは、グリコシル化(たとえば、N結合型グリコシル化またはO結合型
グリコシル化)の減少をもたらす変異を含有してもよく、または、野生型Fc部分の改変
糖型を含有しても良い(たとえば、低フコース、またはフコースのないグリカン)。
1つの実施態様において、本発明のプロセッシングを受けていないキメラタンパク質は
、本明細書に記述されるIg定常領域またはその一部から独立して選択される、その構成
Ig定常領域またはその一部を2つ以上有する、遺伝子融合されたFc領域(すなわち、
scFc領域)を含有してもよい。1つの実施態様において、二量体Fc領域のFc領域
は、同一である。他の実施態様において、Fc領域のうちの少なくとも2つは、異なって
いる。たとえば、本発明のタンパク質のFc領域またはFcRn結合パートナーは、同数
のアミノ酸残基を含有し、または、それらは、1以上のアミノ酸残基により長さが異なっ
ていても良い(たとえば、約5アミノ酸残基(たとえば、1、2、3、4または5アミノ
酸残基)、約10残基、約15残基、約20残基、約30残基、約40残基、または約5
0残基により)。さらに他の実施態様において、本発明のタンパク質のFc領域またはF
cRn結合パートナーは、1以上のアミノ酸の位置で、配列が異なっていても良い。たと
えば、Fc領域またはFcRn結合パートナーのうちの少なくとも2つは、約5アミノ酸
の位置(たとえば、1、2、3、4または5アミノ酸の位置)、約10の位置、約15の
位置、約20の位置、約30の位置、約40の位置、または約50の位置で、異なってい
ても良い。
E) リンカー
本発明のキメラタンパク質はさらに、1以上のリンカーを含有する。リンカーのうちの
1つのタイプは、対象にin vivoで投与された際に、様々なプロテアーゼにより、
(たとえば、凝固部位で)、開裂されることができる、開裂可能なリンカーである。1つ
の実施態様において、開裂可能なリンカーにより、凝固カスケードが発生している部位で
の、キメラタンパク質からの部分(たとえば、VWF断片)の開裂が可能となり、それに
よって、活性化されたFVIII(FVIIIa)が、そのFVIIIa活性を有するよ
うになる。他のタイプのリンカーは、細胞内開裂部位を含有するプロセッシング可能なリ
ンカーであり、それにより、宿主細胞内の細胞内プロセッシング酵素により開裂されるこ
とができ、ポリペプチドの簡便な発現およびキメラタンパク質の形成が可能となる。
1以上のリンカーが、キメラタンパク質中の任意の2つのタンパク質の間に存在しても
よい。1つの実施態様において、キメラタンパク質は、(i)VWF断片、(ii)XT
EN配列、(iii)FVIIIタンパク質を含有し、ここで、VWF断片は、リンカー
(たとえば、開裂可能なリンカー)によりXTEN配列に連結されており、および、XT
EN配列はさらに、FVIIIタンパク質に連結されている(すなわち、V−L−X−F
VIII)。他の実施態様において、キメラタンパク質は、(i)VWF断片、(ii)
XTEN配列、および、(iii)FVIIIタンパク質を含有し、ここで、VWF断片
はXTEN配列に連結されており、および、XTEN配列は、リンカー(たとえば、開裂
可能なリンカー)によりFVIIIに連結されている(すなわち、V−X−L−FVII
I)。
ある実施態様において、キメラタンパク質は、(i)VWF断片、(ii)XTEN配
列、および、(iii)第一のIg定常領域またはその一部(たとえば、第一のFc領域
)、(iv)FVIIIタンパク質、および、(v)第二のIg定常領域またはその一部
(たとえば、第二のFc領域)を含有し、ここで、VWF断片は任意選択的なリンカー(
たとえば、開裂可能なリンカー)によりXTEN配列に連結されている。XTEN配列は
さらに、リンカー(たとえば、開裂可能なリンカー)により第一のIg定常領域またはそ
の一部に連結されていてもよい。FVIIIタンパク質(XTEN配列を含む、または含
まない)もまた、任意選択的なリンカー(たとえば、開裂可能なリンカー)により、第二
のIg定常領域またはその一部に連結されていてもよい。ある実施態様において、キメラ
タンパク質はさらに、1以上のリンカー(たとえば、プロセッシング可能なリンカー)を
、第一のIg定常領域またはその一部(たとえば第一のFc領域)と、第二のIg定常領
域またはその一部(たとえば第二のFc領域)の間、VWF断片と第二のIg定常領域ま
たはその一部の間、または、FVIIIタンパク質と第一のIg定常領域またはその一部
(たとえば、第一のFc領域)の間に、含有する。
一部の実施態様において、本発明は、(i)FVIIIタンパク質、(ii)XTEN
配列、(iii)第一のIg定常領域またはその一部(たとえば、第一のFc領域)、お
よび、(iv)第二のIg定常領域またはその一部(たとえば、第二のFc領域)を含有
し、ここで、第一のIg定常領域またはその一部、および第二のIg定常領域またはその
一部は、プロセッシング可能なリンカーにより連結されている。
本発明に有用なリンカーは、任意の有機分子を含有してもよい。1つの実施態様におい
て、リンカーは、ポリマー(たとえば、ポリエチレングリコール(PEG))または、ヒ
ドロキシエチルデンプン(HES)を含有する。他の実施態様において、リンカーは、ア
ミノ酸配列を含有する。リンカーは、少なくとも約10、20、30、40、50、60
、70、80、90、100、150、200、300、400、500、600、70
0、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、
1600、1700、1800、1900、または、2000アミノ酸を含有してもよい
。リンカーは、1〜5アミノ酸、1〜10アミノ酸、1〜20アミノ酸、10〜50アミ
ノ酸、50〜100アミノ酸、100〜200アミノ酸、200〜300アミノ酸、30
0〜400アミノ酸、400〜500アミノ酸、500〜600アミノ酸、600〜70
0アミノ酸、700〜800アミノ酸、800〜900アミノ酸、または、900〜10
00アミノ酸を含有してもよい。1つの実施態様において、リンカーは、XTEN配列を
含有する。追加例のXTENを本発明に従い用いても良く、米国特許出願公開2010/
0239554 A1、2010/0323956 A1、2011/0046060
A1、2011/0046061 A1、2011/0077199 A1、もしくは、
2011/0172146 A1、または、国際特許出願公開WO2010091122
A1、WO2010144502 A2、WO2010144508 A1、WO20
11028228 A1、WO2011028229 A1、もしくは、WO20110
28344 A2に開示されている。他の実施態様において、リンカーは、PAS配列で
ある。
本発明に有用なリンカーは、任意の有機分子を含有してもよい。1つの実施態様におい
て、リンカーは、ポリマー(たとえば、ポリエチレングリコール(PEG))または、ヒ
ドロキシエチルデンプン(HES)である。他の実施態様において、リンカーは、アミノ
酸配列である。リンカーは、少なくとも約10、20、30、40、50、60、70、
80、90、100、150、200、300、400、500、600、700、80
0、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600
、1700、1800、1900、または、2000アミノ酸を含有してもよい。リンカ
ーは、1〜5アミノ酸、1〜10アミノ酸、1〜20アミノ酸、10〜50アミノ酸、5
0〜100アミノ酸、100〜200アミノ酸、200〜300アミノ酸、300〜40
0アミノ酸、400〜500アミノ酸、500〜600アミノ酸、600〜700アミノ
酸、700〜800アミノ酸、800〜900アミノ酸、または、900〜1000アミ
ノ酸を含有してもよい。
リンカーの例は、当分野に公知である。1つの実施態様において、リンカーは、配列G
を含有する。リンカーは、配列(GA)を含有してもよい。リンカーは、配列(GG
S)を含有してもよい。他の実施態様において、リンカーは、配列(GGGS)(配
列番号57)を含有する。さらに他の実施態様において、リンカーは、配列(GGS)
(GGGGS)(配列番号58)を含有する。これらの例において、nは、1〜100
の整数であってもよい。他の例において、nは、1〜20の整数、すなわち、1、2、3
、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、
19、または20であっても良い。リンカーの例としては、限定されないが、GGG、S
GGSGGS(配列番号59)、GGSGGSGGSGGSGGG(配列番号60)、G
GSGGSGGGGSGGGGS(配列番号61)、GGSGGSGGSGGSGGSG
GS(配列番号62)、またはGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号63)が挙げ
られる。リンカーは、VWF断片の活性または第VIII因子の凝固活性を消去または減
少させない。任意選択的に、リンカーは、たとえば、立体障害の影響をさらに減少させ、
VWF断片または第VIII因子タンパク質を、その標的結合部位へより接近しやすくさ
せることにより、VWF断片の活性または第VIII因子タンパク質の凝固活性を増強す
る。
1つの実施態様において、キメラタンパク質に有用なリンカーは、15〜25アミノ酸
の長さである。他の実施態様において、キメラタンパク質に有用なリンカーは、15〜2
0アミノ酸の長さである。一部の実施態様において、キメラタンパク質のリンカーは、1
0〜25アミノ酸の長さである。他の実施態様において、キメラタンパク質のリンカーは
、15アミノ酸の長さである。さらに他の実施態様において、キメラタンパク質のリンカ
ーは、(GGGGS)(配列番号64)であり、ここでGは、グリシンを表し、Sはセ
リンを表し、そしてnは、1〜20の整数である。
F)開裂部位
リンカーはまた、他分子から1分子を放出させるために、化学的に(たとえば、エステ
ル結合の加水分解等)、酵素的に(すなわち、プロテアーゼ開裂配列の組み込み)、また
は光分解(たとえば、3−アミノ−3−(2−ニトロフェニル)プロピオン酸(ANP)
)のいずれかで開裂することができる部分を組み込んでもよい。
1つの実施態様において、リンカーは、開裂可能なリンカーである。開裂可能なリンカ
ーは、N末端もしくはC末端またはその両方で、1以上開裂部位を含有してもよい。他の
実施態様において、開裂可能なリンカーは、1以上の開裂可能な部位から本質的になる、
または、からなる。他の実施態様において、開裂可能なリンカーは、本明細書に記述され
る異種アミノ酸リンカー配列、または、ポリマー、および1以上の開裂可能な部位を含有
する。
ある実施態様において、開裂可能なリンカーは、宿主細胞中で開裂することができる1
以上の開裂部位(すなわち、細胞内プロセッシング部位)を芽乳する。開裂部位の非限定
的な例として、RRRR(配列番号9)、RKRRKR(配列番号10)、およびRRR
RS(配列番号11)が挙げられる。
他の実施態様において、開裂可能なリンカーは、当該開裂可能なリンカーを含有するキ
メラタンパク質が対象に投与された後にプロテアーゼにより開裂される、1以上の開裂部
位を含有する。1つの実施態様において、開裂部位は、第XIa因子、第XIIa因子、
カリクレイン、第VIIa因子、第IXa因子、第Xa因子、第IIa因子(トロンビン
)、エラスターゼ2、MMP−12、MMP−13、MMP−17およびMMP−20か
らなる群から選択されるプロテアーゼにより開裂される。他の実施態様において、開裂部
位は、XIa開裂部位(たとえば、KLTR↓AET(配列番号65))、FXIa開裂
部位(たとえば、DFTR↓VVG(配列番号66))、FXIIa開裂部位(たとえば
、TMTR↓IVGG(配列番号67))、カリクレイン開裂部位(たとえば、SPFR
↓STGG(配列番号68))、FVIIa開裂部位(たとえば、LQVR↓IVGG(
配列番号69))、FIXa開裂部位(たとえば、PLGR↓IVGG(配列番号70)
)、FXa開裂部位(たとえば、IEGR↓TVGG(配列番号71))、FIIa(ト
ロンビン)開裂部位(たとえば、LTPR↓SLLV(配列番号72))、エラスターゼ
−2開裂部位(たとえば、LGPV↓SGVP(配列番号73))、グランザイム−B開
裂(たとえば、VAGD↓SLEE(配列番号74))、MMP−12開裂部位(たとえ
ば、GPAG↓LGGA(配列番号75))、MMP−13開裂部位(たとえば、GPA
G↓LRGA(配列番号76))、MMP−17開裂部位(たとえば、APLG↓LRL
R(配列番号77))、MMP−20開裂部位(たとえば、PALP↓LVAQ(配列番
号78))、TEV開裂部位(たとえば、ENLYFQ↓G(配列番号79))、エンテ
ロキナーゼ開裂部位(たとえば、DDDK↓IVGG(配列番号80))、プロテアーゼ
3C(PRESCISSION(登録商標))開裂部位(たとえば、LEVLFQ↓GP
(配列番号81))、およびソルターゼA開裂部位(たとえば、LPKT↓GSES)(
配列番号82)からなる群から選択される。ある実施態様において、FXIa開裂部位と
しては、限定されないが、たとえば、TQSFNDFTR(配列番号83)およびSVS
QTSKLTR(配列番号84)が挙げられる。トロンビン開裂部位の非限定的な例とし
ては、たとえば、DFLAEGGGVR(配列番号85)、TTKIKPR(配列番号8
6)、またはLVPRG(配列番号87)、および、ALRPR(配列番号17)、(た
とえば、ALRPRVVGGA(配列番号88))を含有する、本質的にからなる、また
は、からなる配列が挙げられる。
特定の実施態様において、開裂部位は、TLDPRSFLLRNPNDKYEPFWE
DEEK(配列番号8)である。
ポリヌクレオチド、ベクター、および宿主細胞
本発明において、本明細書に記述される、(a)XTEN配列およびFVIIIタンパ
ク質に連結されたVWF断片、(b)XTEN配列およびFcに連結されたFVIIIタ
ンパク質、または、(c)XTEN配列およびVWF断片に連結されるFVIIIタンパ
ク質、もまた開示される。キメラタンパク質が一本鎖ポリペプチドである場合(たとえば
、F2−L2−X−V−L1−F1−FVIIIであり、ここで、FVIIIタンパク質
はFVIIIタンパク質を含有し、F1は第一のIg定常領域またはその一部(たとえば
、第一のFc領域)を含有し、L1は第一のリンカーを含有し、VはVWF断片を含有し
、XはXTEN配列を含有し、L2は第二のリンカーを含有し、および、F2は第二のI
g定常領域またはその一部(たとえば、第二のFc領域)を含有する)、本発明は、一本
鎖ポリペプチドをコードする一本鎖ポリヌクレオチドを含有する。キメラタンパク質が第
一および第二のポリペプチド鎖を含有する場合(F2−L2−X−V:FVIII−F1
)、第一のポリペプチド鎖はXTEN配列に連結されたVWF断片を含有し、それはさら
に、開裂可能なリンカーにより第一のIg定常領域またはその一部(たとえば、第一のF
c領域)に連結され(たとえば、F2−L2−X−V)、および、第二のポリペプチド鎖
はFVIIIタンパク質および第二のIg定常領域またはその一部(たとえば、第二のF
c領域)を含有し(たとえば、FVIII−F1)、ここで、第一のポリペプチド鎖およ
び第二のポリペプチド鎖は互いに関連し、ポリヌクレオチドは第一のヌクレオチド配列お
よび第二のヌクレオチド配列を含有してもよい。1つの実施態様において、第一のポリペ
プチド鎖および第二のポリペプチド鎖は、一本鎖ポリヌクレオチドによりコードされても
よい。他の実施態様において、第一のポリペプチド鎖および第二のポリペプチド鎖は、2
つの異なるポリヌクレオチド(すなわち、第一のヌクレオチド配列および第二のヌクレオ
チド配列)によりコードされる。他の実施態様において、第一のヌクレオチド配列および
第二のヌクレオチド配列は、2つの異なるポリヌクレオチド上にある(たとえば、異なる
ベクター)。ある実施態様において、本発明は、第一のヌクレオチド鎖および第二のヌク
レオチド鎖を含有するポリヌクレオチドのセットを目的とするものであり、ここで、第一
のヌクレオチド鎖は、キメラタンパク質のVWF断片をコードし、および、第二のヌクレ
オチド鎖は、FVIIIタンパク質をコードする。一部の実施態様において、2つのポリ
ペプチド鎖または3つのポリペプチド鎖を含有するキメラタンパク質は、一本鎖ポリヌク
レオチドによりコードされ、次いで、2または3(またはそれ以上)のポリペプチド鎖に
プロセッシングされてもよい。さらに他の実施態様において、これらのポリペプチド鎖を
含有するキメラタンパク質は、2または3のポリヌクレオチド鎖によりコードされてもよ
い。
他の実施態様において、ポリヌクレオチドのセットはさらに、タンパク質転換酵素をコ
ードする、追加のヌクレオチド鎖(たとえば、キメラポリペプチドが一本鎖ポリヌクレオ
チドによりコードされる場合の第二のヌクレオチド鎖、または、キメラタンパク質が2つ
のポリヌクレオチド鎖によりコードされる場合の、第三のヌクレオチド鎖)を含有する。
タンパク質転換酵素は、前駆タンパク質転換酵素サブチリシン(subtilisin)
/5型ケキシン(PCSK5またはPC5)、前駆タンパク質転換酵素サブチリシン/7
型ケキシン(PCSK7またはPC5)、酵母Kex2、前駆タンパク質転換酵素サブチ
リシン/3型ケキシン(PACEまたはPCSK3)、およびそれらの2以上の組み合わ
せからなる群から選択されてもよい。一部の実施態様において、タンパク質転換酵素は、
PACE、PC5、またはPC7である。特定の実施態様において、タンパク質転換酵素
は、PC5またはPC7である。国際特許出願PCT/US2011/043568を参
照のこと。
本明細書において、発現ベクターとは、適切な宿主細胞へと導入された際に、挿入され
たコード配列の転写および翻訳に必要な要素を含有する任意の核酸構築物を指し、RNA
ウイルスベクターの場合には、適切な宿主細胞へと導入された際に、複製および翻訳にと
って必要な要素を含有する任意の核酸構築物を指す。発現ベクターは、プラスミド、ファ
ージミド、ウイルスおよびその誘導体が含まれる。
本発明の発現ベクターは、本明細書に記述されるキメラタンパク質をコードするポリヌ
クレオチドを含有する。1つの実施態様において、VWF断片およびXTEN、FVII
Iタンパク質およびXTEN、またはその両方に対するコード配列のうちの1つ以上が、
発現制御配列に作動可能に連結されている。本明細書において、各構成核酸配列がその機
能性を保持するように共有結合的に連結されている場合、2つの核酸配列が作動可能に連
結されている。遺伝子発現制御配列の影響の下、または制御の下で、コード配列の発現ま
たは転写および/もしくは翻訳が発生するように共有結合的に連結されている場合、コー
ド配列および遺伝子発現制御配列は作動可能に連結されているとみなされる。もし、5´
遺伝子発現配列のプロモーターの誘導によってコード配列の転写が生じ、および、2つの
DNA配列の間の連結の性質によって、(1)フレームシフト変異の導入がもたらされな
い、(2)コード配列の転写を誘導するプロモーター領域の活性が妨げられない、または
、(3)タンパク質へと翻訳される、対応するRNA転写物の活性が妨げられない、場合
に、2つのDNA配列は、作動可能に連結されているとみなされる。ゆえに、もし、遺伝
子発現配列が、コード核酸配列の転写を生じさせることができ、それによって、得られた
転写物が所望されるタンパク質またはポリペプチドへと翻訳される場合には、その遺伝子
発現配列は、コード核酸配列に作動可能に連結されている。
本明細書において、遺伝子発現制御配列は、たとえば、プロモーター配列または、プロ
モーター−エンハンサーの組み合わせ等の、任意の制御性ヌクレオチド配列であり、それ
らが作動可能に連結されているコード核酸の効率的な転写および翻訳を促進する。遺伝子
発現制御配列は、たとえば、哺乳類またはウイルスプロモーター(たとえば、構造性プロ
モーターまたは誘導性プロモーター)であってもよい。構造性哺乳類プロモーターとして
は、限定sあれないが、以下の遺伝子に対するプロモーターが挙げられる:ヒポキサンチ
ンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HPRT)、アデノシンデアミナーゼ、ピルビン
酸キナーゼ、βアクチンプロモーター、および他の構造性プロモーター。真核細胞におい
て構造的に機能するウイルスプロモーターの例としては、たとえば、サイトメガロウイル
ス(CMV)、シミアンウイルス(たとえば、SV40)、パピローマウイルス、アデノ
ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、ラウス肉腫ウイルス、サイトメガロウイル
ス、モロニー白血病ウイルスの末端反復配列(LTR)、および他のレトロウイルス由来
のプロモーター、および単純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼプロモーターが挙げら
れる。他の構造性プロモーターも、当業者に公知である。本発明の遺伝子発現配列として
有用なプロモーターとしてはまた、誘導性プロモーターが挙げられる。誘導性プロモータ
ーは、誘導剤の存在下で発現される。たとえば、メタロチオネインプロモーターは、ある
金属イオンの存在下で、転写および翻訳を促進するように誘導される。他の誘導性プロモ
ーターも、当業者に公知である。
一般的に、遺伝子発現制御配列として、必要に応じて、転写および翻訳の開始に関与す
る、それぞれ、5´非転写配列および5´非翻訳配列(たとえば、TATAボックス、キ
ャップ配列、CAAT配列等)が含まれる。特に、そのような5´非転写配列は、作動可
能に接続されたコード核酸の転写制御に対するプロモーター配列を含む、プロモーター領
域を含有する。遺伝子発現配列は、任意選択的に、エンハンサー配列、または、所望され
る上流の活性化配列を含有する。
ウイルスベクターとしては、限定されないが、以下のウイルス由来の核酸配列が挙げら
れる:たとえば、モロニーマウス白血病ウイルス、Harveyマウス肉腫ウイルス、マ
ウス乳腺腫瘍ウイルス、およびラウス肉腫ウイルス;アデノウイルス、アデノ随伴ウイル
ス;SV40型ウイルス;ポリオーマウイルス;Epstein−Barrウイルス;パ
ピローマウイルス;ヘルペスウイルス;ワクシニアウイルス;ポリオウイルス;および、
たとえばレトロウイルス等のRNAウイルス。当分野公知の他のベクターも容易に使用す
ることができる。あるウイルスベクターは、非必須遺伝子が、対象の遺伝子と置換されて
いる、非細胞変性の真核生物ウイルスに基づいている。非細胞変性ウイルスとしては、レ
トロウイルスが挙げられ、そのライフサイクルには、ゲノムウイルスRNAのDNAへの
逆転写、次いで、宿主細胞DNAへのプロウイルス融合が含まれている。レトロウイルス
は、ヒト遺伝子治療の治験が承認されている。最も有用なレトロウイルスは、複製欠損し
ているレトロウイルス(すなわち、所望されるタンパク質の合成を誘導することはできる
が、感染性粒子の製造を行うことはできない)である。そのような遺伝子改変されたレト
ロウイルス発現ベクターは、in vivoにおいて高効率で遺伝子を形質導入するとい
う様々な実用性を有する。複製欠損レトロウイルス製造の標準的なプロトコール(外来性
遺伝子物質のプラスミドへの組み込み、プラスミドを有するパッケージング細胞株のトラ
ンスフェクション、パッケージング細胞株による組換えレトロウイルスの産生、組織培養
培地からのウイルス粒子の回収、および標的細胞へのウイルス粒子の感染、の工程を含む
)は、Kriegler,M.,Gene Transfer and Expression, A Laboratory Manual,W.H. Freema
n Co., NewYork(1990)、および、Murry, E. J.,Methods in Molecular Biology, Vol.
7, HumanaPress, Inc., Cliffton, N.J. (1991)に提示されている。
1つの実施態様において、ウイルスは、アデノ随伴ウイルス、二本鎖DNAウイルスで
ある。アデノ随伴ウイルスは遺伝子操作して、複製欠損とすることができ、そして、広範
囲の細胞型および種に感染することができる。さらに、たとえば熱安定性および油性溶媒
安定性;多様な系統の細胞(造血系細胞を含む)における、高い形質導入頻度;重複感染
阻害の欠落により、複数種の形質導入が可能、等の利点を有する。報告によると、アデノ
随伴ウイルスは、部位特異的な様式でヒト細胞DNAへ組み込むことができ、それにより
、挿入による突然変異の可能性および、レトロウイルス感染による、挿入遺伝子発現の特
性の変動の可能性を最小限とすることができる。さらに野生型のアデノ随伴ウイルスの感
染は、選択圧力無しで、100回超の組織培養継代において観察されていることから、ア
デノ随伴ウイルスのゲノム組み込みは、比較的安定な事象であることが暗示される。アデ
ノ随伴ウイルスはまた、染色体外の環境でも機能することができる。
他のベクターとしては、プラスミドベクターが挙げられる。プラスミドベクターは、当
分野で広範囲に評価され、当業者に公知である。たとえば、Sambrook etal., Molecular
Cloning: ALaboratory Manual,Second Edition, Cold Spring Harbor LaboratoryPress,
1989を参照のこと。ここ数年において、プラスミドベクターは宿主ゲノム内を置換す
ることができず、および宿主ゲノム内に組み込まれることができないことから、in v
ivoで細胞へと遺伝子を送達する場合において特に有利であることが判明している。し
かしながら、宿主細胞と同等のプロモーターを有するこれらのプラスミドは、プラスミド
内に作動可能にコードされた遺伝子からペプチドを発現することができる。市販されてい
る、普遍的に用いられているプラスミドのいくつかを挙げると、pBR322、pUC1
8、pUC19、様々なpcDNAプラスミド、pRC/CMV、様々なpCMVプラス
ミド、pSV40、および、pBlueScriptがある。具体的なプラスミドの追加
例としては、pcDNA3.1、カタログ番号V79020;pcDNA3.1/hyg
ro、カタログ番号V87020;pcDNA4/myc−His、カタログ番号V86
320;および、pBudCE4.1、カタログ番号V53220(すべて、Invit
rogen (Carlsbad, CA.)より入手)が挙げられる。他のプラスミド
も、当業者に公知である。さらに、標準的な分子生物学的技法を用いてプラスミドのカス
タム設計を行い、特定のDNA断片を除去および/または付加してもよい。
本発明のタンパク質を産生するために用いられうる、1つの昆虫発現システムにおいて
、Autographa californica核多角体病ウイルス(AcNPV)を
ベクターとして用いて、外来性遺伝子を発現する。ウイルスは、Spodoptera
frugiperda細胞中で成長する。コード配列は、ウイルスの非必須領域(たとえ
ば、多角体(polyhedron)遺伝子)へとクローニングされ、ACNPVプロモ
ーター(たとえば、多角体(polyhedron)プロモーター)の制御下に置かれて
も良い。コード配列が成功裏に挿入されると、多角体遺伝子の不活化および非閉塞ウイル
スの産生(すなわち、多角体遺伝子によりコードされるタンパク質性のコートを欠損する
ウイルス)がもたらされる。次いで、これらの組換えウイルスを用いて、挿入遺伝子が発
現されるSpodoptera frugiperda細胞を感染させる。(たとえば、
Smithet al.(1983) J Virol 46:584;米国特許第4,215,051号を参照のこと)
。この発現システムのさらなる例は、Ausubel etal., eds. (1989) Current Protocols i
nMolecularBiology, Vol. 2, Greene Publish.Assoc. & Wiley Interscienceに見出すこ
とができる。
本発明のタンパク質を発現するために用いることができる他のシステムは、グルタミン
合成酵素遺伝子発現システム(「GS発現システム」とも呼称される(Lonza Bi
ologics PLC, Berkshire UK))である。この発現システムは
、米国特許第5,981,216号に詳述されている。
哺乳類宿主細胞においては、多くのウイルスベースの発現システムを用いることができ
る。アデノウイルスを発現ベクターとして用いる場合、コード配列は、アデノウイルス転
写/翻訳制御複合体(たとえば、後期プロモーターおよび三連リーダー配列)へとライゲ
ートされてもよい。次いで、このキメラ遺伝子を、in vitroまたはin viv
oの遺伝子組み換えにより、アデノウイルスゲノムに挿入してもよい。ウイルスゲノムの
非必須領域(たとえば、E1またはE3領域)への挿入により、感染宿主内で生存するこ
とができ、およびペプチドを発現することができる、組換えウイルスが得られる。たとえ
ば、Logan&Shenk (1984) Proc Natl Acad Sci USA 81:3655)を参照のこと。あるいは、
ワクシニア7.5Kプロモーターを用いてもよい。たとえば、Mackettet al. (1982) Pro
c Natl Acad SciUSA 79:7415;Mackett et al. (1984) J Virol49:857; Panicali et al.
(1982) ProcNatl Acad Sci USA 79:4927を参照のこと。
産生効率を上げるために、酵素開裂部位により分離された、本発明のタンパク質の複数
のユニットをコードするようにポリヌクレオチドを設計してもよい。得られたポリペプチ
ドを開裂して(たとえば、適切な酵素で処理することにより)、ポリペプチド単位で回収
することができる。これにより、1つのプロモーターにより為されるポリペプチドの産生
量を増加させることができる。適切なウイルス発現システムを用いた場合、mRNAによ
りコードされる各ポリペプチドの翻訳は、転写物の内部で指示される(たとえば、内部リ
ボソーム侵入部位、IRES)。従って、ポリシストロニックな構築物は、単一の、大き
なポリシストロニックのmRNAの転写を指示し、同様に、複数の、個々のポリペプチド
の翻訳を指示する。この方法により、ポリプロテインの産生および酵素処理が省略され、
1つのプロモーターによりなされるポリペプチドの産生量が著しく増加しうる。
形質転換に用いられるベクターは通常、形質転換体を特定するために用いられる選択マ
ーカーを含有する。昆虫システムにおいては、たとえばアンピシリンまたはカナマイシン
等の抗生物質抵抗性遺伝子が挙げられる。培養哺乳類細胞に用いるための選択マーカーと
しては、薬物(たとえば、ネオマイシン、ハイグロマイシン、およびメトトレキサート等
)に対する抵抗性を寄与する遺伝子が挙げられる。選択マーカーは、増幅可能な選択マー
カーであっても良い。1つの増幅可能な選択マーカーは、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHF
R)遺伝子である。SimonsenCC et al. (1983) Proc Natl Acad SciUSA 80:2495-9。選
択マーカーは、Thilly(1986)Mammalian Cell Technology, Butterworth Publishers,Sto
neham, Mass.により、概説されており、選択マーカーの選択は、当業者レベルの範囲内
である。
選択マーカーは、対象の遺伝子と同時に、別々のプラスミド上で、細胞内へと導入され
てもよく、または、同じプラスミド上で導入されてもよい。もし同じプラスミド上にある
場合、選択マーカーおよび対象遺伝子は、異なるプロモーターの制御下にあっても、同一
のプロモーターの制御下にあってもよく、後者の配置の場合には、ジシストロニックなメ
ッセンジャーが産生される。このタイプの構築物は当業者公知である(たとえば、米国特
許第4,713,339号)。
発現ベクターは、遺伝子組み換え的に産生されたタンパク質の精製を容易にするための
タグをコードしてもよい。例としては、限定されないが、発現されるタンパク質のコード
配列が、lacZコード領域と共にインフレームでベクターへとライゲートされ、それに
よりタグ化された融合タンパク質が産生される、pUR278が挙げられ(Rutheret al.
(1983)EMBO J 2:1791);pGEXベクターを用いて、本発明のタンパク質を、グルタ
チオンSトランスフェラーゼ(GST)タグと共に発現してもよい。これらのタンパク質
は通常可溶性であり、グルタチオン−アガロースビーズへ吸着させ、次いで、遊離グルタ
チオンの存在下で溶出することにより、細胞から容易に精製することができる。当該ベク
ターは、精製後にタグを容易に除去するために、開裂部位(トロンビン、または第Xa因
子プロテアーゼ、またはPreScission Protease(登録商標)(Ph
armacia, Peapack, N.J.))を含有する。
次いで、発現ベクター(複数含む)を、ポリペプチドを発現する適切な標的細胞へとト
ランスフェクト、または共トランスフェクトする。当分野公知のトランスフェクション法
としては、限定されないが、リン酸カルシウム沈殿(Wigleret al. (1978) Cell 14:725
)、エレクトロポレーション(Neumann et al. (1982) EMBO J 1:841)、および、リポソ
ームベースの試薬が挙げられる。原核細胞および真核細胞の両方を含む、様々な宿主−発
現ベクターシステムを用いて、本明細書に記述されるタンパク質を発現させてもよい。こ
れらとしては、限定されないが、たとえば、適切なコード配列を含有する、組換えバクテ
リオファージDNAまたはプラスミドDNA発現ベクターで形質転換された細菌(たとえ
ば、大腸菌)等の微生物;適切なコード配列を含有する、組換え酵母発現ベクターまたは
組換え真菌発現ベクターで形質転換された酵母または糸状菌;適切なコード配列を含有す
る、組換えウイルス発現ベクター(たとえば、バキュロウイルス)で感染させた昆虫細胞
システム;適切なコード配列を含有する、組換えウイルス発現ベクター(たとえば、カリ
フラワーモザイクウイルスまたはタバコモザイクウイルス)で感染させた、または、組換
えプラスミド発現ベクター(たとえば、Tiプラスミド)で形質転換された、植物細胞シ
ステム;または、哺乳類細胞(たとえば、HEK293、CHO、Cos、HeLa、H
KB11、およびBHK細胞)を含む、動物細胞システムが挙げられる。
1つの実施態様において、宿主細胞は、真核細胞である。本明細書において、真核細胞
とは、限定的な核を有する任意の動物細胞または植物細胞を指す。動物の真核細胞として
は、脊椎動物(たとえば、哺乳類)の細胞、および無脊椎動物(たとえば、昆虫)の細胞
が挙げられる。植物の真核細胞では特に、限定されないが、酵母細胞を含むことができる
。真核細胞は原核細胞(たとえば、細菌)とは明確に異なる。
ある実施態様において、真核細胞は、哺乳類細胞である。哺乳類細胞は、哺乳類由来の
任意の細胞である。哺乳類細胞として特に、限定されないが、哺乳類細胞株が挙げられる
。1つの実施態様において、哺乳類細胞は、ヒトの細胞である。他の実施態様において、
哺乳類細胞は、ヒトの胎児腎細胞株である、HEK293細胞である。HEK293細胞
は、CRL−1533として、American Type Culture Coll
ection, Manassas, VAから入手可能であり、または、293−H細
胞として、カタログ番号11631−017で、または、293−F細胞として、カタロ
グ番号11625−019として、Invitrogen(Carlsbad, Cal
if.)から入手可能である。一部の実施態様において、哺乳類細胞は、網膜由来のヒト
細胞株である、PER.C6(登録商標)である。PER.C6(登録商標)細胞は、C
rucell(Leiden, The Netherlands)から入手可能である
。他の実施態様において、哺乳類細胞は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞で
ある。CHO細胞は、American Type Culture Collecti
on, Manassas, VA.(たとえば、CHO−K1;CCL−61)から入
手可能である。さらに他の実施態様において、哺乳類細胞は、ベビーハムスター腎臓(B
HK)細胞である。BHK細胞は、American Type Culture Co
llection, Manassas, VA.(たとえば、CRL−1632)から
入手可能である。一部の実施態様において、哺乳類細胞は、HEK293細胞とヒトB細
胞株のハイブリッド細胞株である、HKB11細胞である。Meiet al., Mol. Biotechnol
. 34(2): 165-78(2006)。
1つの実施態様において、FVIII(X)融合コード配列、VWF断片−L−Fc融
合コード配列、またはそれら両方、および、選択マーカー(たとえば、ゼオシン(zeo
cin)抵抗性)を含有するプラスミドが、キメラタンパク質産生のために、HEK29
3細胞へとトランスフェクトされる。
他の実施態様において、FVIII−Fc融合コード配列、VWF断片−XTEN−L
−Fc融合コード配列、またはその両方、および選択マーカー(たとえば、ゼオシン抵抗
性)を含有するプラスミドを、キメラタンパク質の産生のために、HEK293細胞へと
トランスフェクトする。
他の実施態様において、FVIII(X)−Fc融合コード配列、Fcコード配列、ま
たはその両方、および選択マーカー(たとえば、ゼオシン抵抗性)を含有するプラスミド
を、キメラタンパク質の産生のために、HEK293細胞へとトランスフェクトする。
一部の実施態様において、FVIII(X)−融合コード配列および第一の選択マーカ
ー(たとえば、ゼオシン抵抗性遺伝子)を含有する第一のプラスミド、ならびに、Fcコ
ード配列またはVWF断片−L−Fcコード配列および第二の選択マーカー(たとえば、
ネオマイシン抵抗性遺伝子)を含有する第二のプラスミド、ならびに、タンパク質転換酵
素コード配列および第三の選択マーカー(たとえば、ハイグロマイシン抵抗性遺伝子)を
含有する第三のプラスミド、を、キメラタンパク質の産生のために、HEK293細胞へ
とトランスフェクトする。第一および第二のプラスミドは、等量(すなわち、1:1のモ
ル比)で導入されてもよく、または、非等量で導入されてもよい。
さらに他の実施態様において、FVIII−Fc融合コード配列および第一の選択マー
カー(たとえば、ゼオシン抵抗性遺伝子)を含有する第一のプラスミド、ならびに、VW
F断片−XTEN−L−Fcコード配列および第二の選択マーカー(たとえば、ネオマイ
シン抵抗性遺伝子)を含有する第二のプラスミド、ならびに、タンパク質転換酵素コード
配列および第三の選択マーカー(たとえば、ハイグロマイシン抵抗性遺伝子)を含有する
第三のプラスミド、を、キメラタンパク質の産生のために、HEK293細胞へとトラン
スフェクトする。第一および第二のプラスミドは、等量(すなわち、1:1のモル比)で
導入されてもよく、または、非等量で導入されてもよい。
さらに他の実施態様において、FVIII(X)−Fc融合コード配列および第一の選
択マーカー(たとえば、ゼオシン抵抗性遺伝子)を含有する第一のプラスミド、ならびに
、VWF断片−XTEN−L−Fcコード配列および第二の選択マーカー(たとえば、ネ
オマイシン抵抗性遺伝子)を含有する第二のプラスミド、ならびに、タンパク質転換酵素
コード配列および第三の選択マーカー(たとえば、ハイグロマイシン抵抗性遺伝子)を含
有する第三のプラスミド、を、キメラタンパク質の産生のために、HEK293細胞へと
トランスフェクトする。第一および第二のプラスミドは、等量(すなわち、1:1のモル
比)で導入されてもよく、または、非等量で導入されてもよい。
ある実施態様において、FVIII(XTENを伴う、または伴わない)−F1−L1
−V−XTEN−L2−F2コード配列および第一の選択マーカー(たとえば、ゼオシン
抵抗性遺伝子)を含有する第一のプラスミド、ならびに、タンパク質転換酵素コード配列
および第二の選択マーカー(たとえば、ハイグロマイシン抵抗性遺伝子)を含有する第二
のプラスミド、を、キメラタンパク質の産生のために、HEK293細胞へとトランスフ
ェクトする。FVIII(X)−Fcコード配列およびVWF−XTEN−Fcコード配
列に対するプロモーターは、異なっていてもよく、または、同一であっても良い。
さらに他の実施態様において、トランスフェクト細胞は、安定的にトランスフェクトさ
れている。当業者公知の標準的な技術を用いてこれらの細胞を選択し、安定細胞株として
維持してもよい。
タンパク質のDNA構築物を含有する宿主細胞を、適切な増殖培地中で増殖させる。本
明細書において、「適切な増殖培地」という用語は、細胞の増殖に必要とされる栄養素を
含有する培地を意味する。細胞増殖に必要とされる栄養素は、炭素源、窒素源、必須アミ
ノ酸、ビタミン、ミネラル、および増殖因子を含有してもよい。任意選択的に、培地は、
1以上の選択因子を含有してもよい。任意選択的に、培地は、仔牛血清またはウシ胎児血
清(FCS)を含有しても良い。1つの実施態様において、培地は、実質的にIgGを含
有しない。増殖培地は一般的に、たとえば、薬剤選択または必須栄養素の欠損(DNA構
築物上の選択マーカーにより補完される、またはDNA構築物とともに共トランスフェク
トされる)等により、DNA構築物を含有する細胞に対して選択される。培養哺乳類細胞
は通常、市販の血清含有培地、または無血清培地(たとえば、MEM、DMEM、DME
M/F12等)で増殖する。1つの実施態様において、培地は、CD293(Invit
rogen, Carlsbad, CA.)である。他の実施態様において、培地は、
CD17(Invitrogen, Carlsbad, CA.)である。使用する特
定の細胞株に対して適切な培地の選択は、当業者レベルの範囲内にある。
キメラタンパク質の2つのポリペプチド鎖を共発現させるために、宿主細胞を、両鎖の
発現が可能となるような条件下で培養する。本明細書において、培養する、とは、少なく
とも所定の時間、in vitroで生きている細胞を維持することを指す。維持とは、
生細胞群を必ずしも増殖させなくともよい。たとえば、培養で維持されている細胞は、数
に変化がなくてもよいが、生きており、所望の産物(たとえば、組換えタンパク質または
組換え融合タンパク質)を産生することができる。真核細胞培養のための適切な条件は当
分野で公知であり、培養培地の適切な選択、培地の補完、温度、pH、酸素飽和度等が含
まれる。商業目的に関しては、攪拌フラスコ、ローラーボトル、中空糸バイオリアクター
、攪拌タンクバイオリアクターエアリフトバイオリアクター、ウェーブバイオリアクター
等を含む、様々なタイプの任意のスケールアップシステムの使用を培養に含んでも良い。
また、細胞培養条件は、VWF断片とFVIIIタンパク質の関連が可能となるように
選択される。VWF断片および/またはFVIIIタンパク質の発現が可能となる条件に
は、ビタミンK源の存在が含まれうる。たとえば、1つの実施態様において、安定的トラ
ンスフェクトされたHEK293細胞は、4mMのグルタミンを補完されたCD293培
地(Invitrogen, Carlsbad, CA.)またはOptiCHO培地
(Invitrogen, Carlsbad, CA.)中で培養される。
1つの態様において、本発明は、a)キメラタンパク質をコードするポリヌクレオチド
を含有する宿主細胞をトランスフェクトすること、および、b)キメラタンパク質を発現
するために適した条件の下で培養培地中の宿主細胞を培養することであって、ここで、当
該キメラタンパク質は発現されている、ことを含む、本発明のキメラタンパク質を発現、
作製または製造する方法を目的とする。
さらなる実施態様において、XTEN配列に連結されたVWF断片、または、XTEN
配列に連結されたFVIIIタンパク質を含有するタンパク質産物は、培地中に分泌され
る。培地を、細胞から分離し、濃縮し、ろ過し、次いで、2、または3のアフィニティカ
ラム(たとえば、プロテインA)および1または2の陰イオン交換カラムに通す。
ある態様において、本発明は、本明細書に記述される方法により製造されたキメラタン
パク質に関する。
in vitro生産により、本発明の所望される改変ポリペプチドを大量に得るため
のスケールアップが可能となる。組織培養条件下での、哺乳類細胞培養の技法は当分野公
知であり、同種浮遊培養(たとえば、エアリフトバイオリアクター、または連続攪拌リア
クター等にて)、または、固定細胞培養またはエントラップ細胞培養(たとえば、中空糸
にて、マイクロカプセルにて、アガロースマイクロビーズ上で、またはセラミックカート
リッジ上で)が挙げられる。もし必要であれば、および/または、所望の場合には、ポリ
ペプチドの溶液を、通常のクロマトグラフィ法(たとえば、ゲルろ過、イオン交換クロマ
トグラフィ、疎水性相互作用クロマトグラフィ(HIC)、DEAE−セルロースを通す
クロマトグラフィ、アフィニティクロマトグラフィ等)により精製してもよい。
医薬組成物
本発明のキメラタンパク質を含有する組成物は、適切な薬学的に受容可能な担体を含有
してもよい。たとえば、活性化合物が、作用部位への送達のために設計された調製物へプ
ロセッシングされることを促進する、賦形剤および/または補助剤を含有してもよい。
医薬組成物は、ボーラス注入による非経口投与(すなわち、静脈内、皮下、または筋肉
内)のために処方されてもよい。注入のための剤型は、単位投与量の形態(たとえば、ア
ンプル、または防腐剤が添加された複数投与用容器)であってもよい。組成物は、油性も
しくは水性ビヒクル中の懸濁液、溶液または、乳濁液等の形態であってもよく、たとえば
、懸濁剤、安定化剤および/または分散剤等の処方剤を含有してもよい。あるいは、活性
成分は、適切なビヒクル(たとえば、発熱物質の無い水)との構成のための、粉末形態で
あってもよい。
また、非経口投与のための適切な剤型としては、水溶性の形態(たとえば、水溶性の塩
)の活性化合物の水性溶液が挙げられる。さらに、適切な油性注射懸濁液として、活性化
合物の懸濁液が投与されてもよい。適切な脂溶性溶媒またはビヒクルとしては、脂肪油(
たとえば、ゴマ油)、または合成脂肪酸エステル(たとえば、オレイン酸エチルまたはト
リグリセリド)が挙げられる。水性注射懸濁液は、懸濁液の粘度を上げる物質(たとえば
、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトールおよびデキストラン等)を含有
してもよい。任意選択的に、懸濁液はまた、安定化剤を含有しても良い。また、リポソー
ムを使用して、細胞または間質空間への送達のために、本発明の分子をカプセル化しても
よい。薬学的に受容可能な担体の例は、生理学的適合性を有する溶媒、分散媒、コーティ
ング、抗細菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤、水、生理食塩水、リン酸緩衝
生理食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノール等である。一部の実施態様にお
いて、組成物は、等張剤(たとえば、糖類、ポリアルコール類(たとえば、マンニトール
、ソルビトール)、または塩化ナトリウム)を含有する。他の実施態様において、組成物
は、たとえば湿潤剤等の薬学的に受容可能な物質、または少量の補助物質(たとえば、湿
潤剤または乳化剤)、保存剤または緩衝剤を含有し、それにより、活性成分の有効期間ま
たは有効性が増強される。
本発明の組成物は、たとえば、液体(たとえば、注射用溶液および不溶解性溶液等)、
分散液、懸濁液、半固体および固体の剤型等を含む、様々な形態であってもよい。好まし
い形態は投与方法および治療アプリケーションに依存する。
組成物は、溶液、微乳濁液、分散液、リポソーム、または他の高薬剤濃度に適した規則
構造として製剤化されてもよい。滅菌注射可能溶液は、適切な溶媒に溶解した必要量の活
性成分と、必要に応じて、上述の成分の1つ、または組み合わせと組み合わせ、ろ過滅菌
を行うことにより、調製されてもよい。一般的に、分散剤は、活性成分を、基礎分散培地
および上述の必要とされる他の成分を含有する滅菌ビヒクルへと組み込むことにより調製
される。滅菌注射溶液の調製のための、滅菌粉末の場合には、好ましい調製方法は、真空
乾燥および凍結乾燥であり、これにより、前もって滅菌ろ過された溶液から、所望される
任意の追加成分と活性成分の粉末を得る。溶液の適切な流動性は、たとえば、レシチン等
のコーティングの使用により、分散液の場合には必要な粒子サイズの維持により、および
、界面活性剤の使用により、維持されてもよい。たとえば、モノステアリン酸塩およびゼ
ラチン等の吸収を遅延させる剤を組成物中に含有させることにより、注射組成物の吸収を
遅延させてもよい。
活性成分は、制御放出された剤型またはデバイスで、製剤化されてもよい。そのような
剤型またはデバイスの例としては、インプラント、経皮貼布、およびマイクロカプセル化
デリバリーシステムが挙げられる。生分解性で、生物適合性のあるポリマー(たとえば、
エチレン酢酸ビニル、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル
およびポリ乳酸等)を用いても良い。そのような製剤およびデバイスの調製方法は当分野
公知である。たとえば、Sustainedand Controlled Release Drug Delivery Systems, J.
R.Robinson,ed., Marcel Dekker, Inc., New York, 1978を参照のこと。
注射用デポ製剤は、たとえば、ポリラクチド‐ポリグリコリド等の生分解性ポリマーに
、マイクロカプセル化した薬物基質を形成することにより作製されてもよい。ポリマーに
対する薬物の比率、および用いられるポリマーの性質に依存して、薬物の放出率を制御す
ることができる。他の例示的な生分解性ポリマーは、ポリオルトエステルおよびポリ無水
物である。また、注射用デポ製剤は、薬物をリポソームまたは微乳濁液中に封入すること
により調製してもよい。
補充用活性化合物を、組成物へと組み込んでも良い。1つの実施態様において、本発明
のキメラタンパク質は、他の凝固因子、またはその変異体、断片、アナログ、もしくは誘
導体と製剤化される。たとえば、凝固因子としては、限定されないが、第V因子、第VI
I因子、第VIII因子、第IX因子、第X因子、第XI因子、第XII因子、第XII
I因子、プロトロンビン、フィブリノーゲン、von Willebrand因子もしく
は組換え可溶性組織因子(rsTF)または、前述の任意のものの活性化形態が挙げられ
る。また、止血剤の凝固因子に、抗線維素溶解剤(たとえば、イプシロン−アミノ−カプ
ロン酸、トラネキサム酸等)を含有してもよい。
投与レジメンは、最適な所望の応答が得られるように調節されてもよい。たとえば、1
回の急速投与を行っても良く、時間をかけて数回に分割された投与を行っても良く、また
は、処置状況の緊急性により示されるように、投与量を比例的に減少または増加させても
よい。投薬量単位の形態で非経口組成物を製剤化すると、投与の簡便さ、そして投与量の
均一性の点で有利である。たとえば、Remington'sPharmaceutical Sciences (Mack Pub.
Co., Easton,Pa.1980)を参照のこと。
液体の投薬形態は、活性化合物に加え、不活性成分(たとえば、水、エチルアルコール
、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコ
ール、1,3−ブチレングリコール、ジメチルホルムアミド、油、グリセロール、テトラ
ヒドロフルフリルアルコール、ポリエチレングリコールおよびソルビタンの脂肪酸エステ
ル等)を含有してもよい。
適切な薬学的担体の非限定的な例はまた、Remington's Pharmaceutical Sciences by E
. W. Martin.に記述されている。賦形剤のいくつかの例としては、デンプン、グルコース
、ラクトース、スクロース、ゼラチン、モルト、コメ、小麦粉、胡粉、シリカゲル、ステ
アリン酸ナトリウム、グリセロールモノステアレート、滑石、塩化ナトリウム、乾燥スキ
ムミルク、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノール等が挙げられる。組
成物はまた、pH緩衝試薬および湿潤剤もしくは乳化剤を含有してもよい。
経口投与に対しては、医薬組成物は、標準的な手段で調製された錠剤またはカプセルの
形態であってもよい。組成物はまた、たとえばシロップまたは懸濁液等の液体として調製
されてもよい。液体には、懸濁化剤(たとえば、ソルビトールシロップ、セルロース誘導
体または水素化食用脂等)、乳化剤(レシチンまたはアカシア)、非水性ビヒクル(たと
えば、アーモンドオイル、油性エステル、エチルアルコール、または分画化植物油)、お
よび保存剤(たとえば、メチルもしくはプロピル−p−ヒドロキシベンゾエートまたはソ
ルビン酸)が含まれても良い。調製物はまた、香味剤、着色剤および甘味剤を含有しても
よい。あるいは、組成物は、水または他の適切なビヒクルとの構成のための乾燥製品であ
ってもよい。
口腔投与に対しては、組成物は、標準的なプロトコールに従った、錠剤またはトローチ
剤の形態であってもよい。
吸入による投与に対しては、本発明に従う使用のための化合物は、賦形剤を伴う、また
は伴わないネブライザー用エアロゾルの形態で、または、任意選択的に、高圧ガス(たと
えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロ
メタン、二酸化炭素、または他の適切なガス)とともに、加圧パックもしくはネブライザ
ーからのエアロゾルスプレーの形態で、簡便に送達される。加圧されたエアロゾルの場合
には、投薬量の単位は、測定された量を送達するようにバルブを規定することで、決定さ
れてもよい。吸入具または吸入器における使用のために、たとえば、ゲラチン等のカプセ
ルおよびカートリッジは、化合物と、適切な粉末ベース(たとえば、ラクトースまたはデ
ンプン等)の粉末混合物を含有して処方されてもよい。
医薬組成物はまた、座薬または停留浣腸として(たとえば、ココアバターまたは他のグ
リセリド等の、標準的な座薬ベースを含有して)、直腸投与用に製剤化されてもよい。
1つの実施態様において、医薬組成物は、キメラタンパク質、当該キメラタンパク質を
コードするポリヌクレオチド、当該ポリヌクレオチドを含有するベクター、または当該ベ
クターを含有する宿主細胞と、薬学的に受容可能な担体を含有する。キメラタンパク質中
のFVIIIタンパク質は、野生型FVIIIタンパク質または、VWF断片の無い対照
FVIIIタンパク質と比較して、半減期が延長されている。1つの実施態様において、
FVIIIタンパク質の半減期は、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくと
も約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約
6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、
少なくとも約11倍、または少なくとも約12倍、野生型FVIIIよりも長い。他の実
施態様において、第VIII因子の半減期は、少なくとも約17時間、少なくとも約18
時間、少なくとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくと
も約22時間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約25時間、
少なくとも約26時間、少なくとも約27時間、少なくとも約28時間、少なくとも約2
9時間、少なくとも約30時間、少なくとも約31時間、少なくとも約32時間、少なく
とも約33時間、少なくとも約34時間、少なくとも約35時間、少なくとも約36時間
、少なくとも約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約
84時間、少なくとも約96時間、または少なくとも約108時間である。
一部の実施態様において、組成物は、局所投与、眼内投与、非経口投与、髄腔内投与、
硬膜下投与および経口投与からなる群から選択される経路により投与される。非経口投与
は、静脈内投与または皮下投与であってもよい。
他の実施態様において、組成物は、その必要のある対象における出血性疾患または状態
を処置するために用いられる。出血性疾患または状態は、出血凝固障害、関節出血、筋肉
出血、口腔出血、大量出血、筋肉内への大量出血、口腔内での大量出血、外傷、頭部外傷
、消化管出血、頭蓋内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後腔
の出血、腹膜後腔の出血、腸腰筋鞘の出血、およびこれらの任意の組み合わせからなる群
から選択される。さらに他の実施態様において、対象は、外科手術を受ける予定である。
さらに他の実施態様において、処置は、予防的に、または要求に応じて行われる。
遺伝子治療
本発明のキメラタンパク質は、治療的に有益であろう、出血凝固障害、関節出血、筋肉
出血、口腔出血、大量出血、筋肉内への大量出血、口腔内での大量出血、外傷、頭部外傷
、消化管出血、頭蓋内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後腔
の出血、腹膜後腔の出血、および腸腰筋鞘の出血からなる群から選択される出血性疾患ま
たは障害の治療に対する遺伝子治療法を用いて、哺乳類(たとえば、ヒト患者)において
、in vivoで産生されてもよい。1つの実施態様において、出血性疾患または障害
は、血友病である。他の実施態様において、出血性疾患または障害は、血友病Aである。
これには、適切な発現制御配列に作動可能に連結された、適切なキメラタンパク質をコー
ドする核酸の投与が含まれる。ある実施態様において、これらの配列は、ウイルスベクタ
ーへと組み込まれている。そのような遺伝子治療に適切なウイルスベクターとしては、ア
デノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、バキュロウイルスベクター、Epst
ein Barrウイルスベクター、パポバウイルスベクター、ワクシニアウイルスベク
ター、単純ヘルペスウイルスベクター、およびアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターが
挙げられる。他の実施態様において、アデノウイルスベクターは、そのE1遺伝子および
E3遺伝子を欠損している。アデノウイルスベクターを用いる場合、哺乳動物は、選択マ
ーカー遺伝子をコードする核酸に曝露されなくともよい。他の実施態様において、配列は
、当業者公知の非ウイルス性ベクターへと組み込まれる。
キメラタンパク質を使用する方法
本発明は、内因性VWFのFVIIIタンパク質への結合を妨害または抑制するために
、本明細書に記述されるキメラタンパク質を使用する方法を目的とする。本発明はまた、
XTENおよびIg定常領域またはその一部に連結されたFVIIIを有するキメラタン
パク質を使用する方法を目的とする。
本発明の1つの態様は、FVIII上のVWF結合部位を妨害または隠蔽することによ
り、内因性VWFとFVIIIの相互作用を妨害または抑制し、同時に、Ig定常領域ま
たはその一部(それらはまた、半減期伸長物質であってもよい)と組み合わせて、XTE
N配列を用いてFVIIIタンパク質の半減期を延長することを目的とする。1つの実施
態様において、本発明は、野生型FVIIIよりも長い半減期を有するFVIIIタンパ
ク質を構築する方法を目的とする。1つの実施態様において、XTEN配列は、キメラタ
ンパク質中のFVIIIタンパク質と内因性VWFの相互作用を抑制または妨害する。他
の実施態様において、Ig定常領域またはその一部は、FVIIIタンパク質と内因性V
WFの相互作用を抑制または妨害する。本方法に有用なキメラタンパク質は、本明細書に
記述される任意の1以上のキメラタンパク質が挙げられる。
本発明の他の態様において、野生型FVIIIよりも長い半減期を有するFVIIIタ
ンパク質を含有するキメラタンパク質を、その必要のある対象に投与する方法が含まれ、
ここで、当該方法は、本明細書に記述されるキメラタンパク質を当該対象に投与すること
を含む。
1つの実施態様において、本発明は、FVIIIタンパク質と内因性VWFの相互作用
を妨害または抑制するためのVWF断片、ならびに、FVIIIタンパク質の半減期を延
長するためのXTEN配列およびIg定常領域またはその一部、を用いる方法を目的とす
る。XTEN配列に連結され、次いで、VWF断片に結合または関連したFVIIIタン
パク質(たとえば、FVIII(X))は、VWFのクリアランス経路から遮蔽または保
護され、それによって、VWF断片に結合されていないFVIIIタンパク質と比較して
、除去されることが減少する。ゆえに、遮蔽されたFVIIIタンパク質は、XTEN配
列およびVWF断片に結合または関連していないFVIIIタンパク質と比較し、半減期
が最大限延長されている。ある実施態様において、VWF断片と関連またはVWF断片に
より保護され、および、XTEN配列に連結されたFVIIIタンパク質は、VWFクリ
アランス受容体により除去されない。他の実施態様において、VWF断片と関連またはV
WF断片により保護され、XTEN配列に連結されたFVIIIタンパク質は、VWF断
片と関連または保護されていないが、XTEN配列に連結されている、FVIIIタンパ
ク質よりもゆっくりと身体から除去される。
1つの態様において、XTEN配列に連結されたFVIIIタンパク質、または、XT
ENに連結されたVWF断片に結合もしくは関連したFVIIIタンパク質を含有するキ
メラタンパク質は、当該VWF断片がVWFクリアランス受容体結合部位を含有していな
いため、循環系からの除去が減少する。VWF断片は、当該VWF断片に結合または関連
したFVIIIの、VWFクリアランス経路を介した身体からの除去を妨害または抑制す
る。本発明に有用なVWF断片はまた、内因性VWFによりもたらされる、VWF様のF
VIII保護特性の少なくとも1つ以上をもたらし得る。ある実施態様において、VWF
断片またはXTEN配列はまた、1以上のFVIIIクリアランス受容体結合部位を隠す
ことができ、それによって、それ自身のクリアランス経路による、FVIIIの除去を妨
害することができる。
一部の実施態様において、VWF断片またはXTEN配列による、内因性VWFへのF
VIIIタンパク質の結合の妨害または抑制は、in vitroまたはin vivo
であってもよい。
また、本明細書に記述されるキメラタンパク質を、それを必要とする対象に投与するこ
とを含む、FVIIIタンパク質の半減期を増加させる方法が提示される。全長VWFに
結合または関連した、非活性化FVIIIの半減期は、血漿中で約12〜14時間である
。3型VWDにおいて(ここで、循環系にはほとんどVWFは存在しない)、FVIII
の半減期は、およそ6時間のみであり、これにより、FVIIIの濃度減少に起因する、
そのような患者における軽度〜中度の血友病Aの症状がもたらされる。本発明のVWF断
片またはXTEN配列に連結または関連したFVIIIタンパク質の半減期は、全長VW
Fに結合または関連した非活性化FVIIIの半減期よりも、少なくとも約1.5倍、1
.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍、2.1倍、2.2倍、2.3倍、2
.4倍、2.6倍、2.7.倍、2.8倍、2.9倍、3.0倍、3.1倍、3.2倍、
3.3倍、3.4倍、3.5倍、3.6倍、3.7倍、3.8倍、3.9倍、または4.
0倍、長く延長されてもよい。
1つの実施態様において、XTEN配列を含有するキメラタンパク質中で、VWF断片
に連結または関連したFVIIIタンパク質の半減期、または、Ig定常領域またはその
一部に連結したFVIIIタンパク質の半減期は、全長VWFに結合または関連した非活
性化FVIIIの半減期よりも、少なくとも約2倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4
.0倍、4.5倍、5.0倍、5.5倍、6.0倍、7倍、8倍、9倍、または10倍、
長く延長される。他の実施態様において、XTEN配列を含有するキメラタンパク質中で
、VWF断片またはIg定常領域もしくはその一部に連結または関連したFVIIIタン
パク質の半減期は、全長VWFまたは野生型FVIIIに結合または関連した非活性化F
VIIIの半減期よりも、約2〜約5倍、約3〜約10倍、約5〜約15倍、約10〜約
20倍、約15〜約25倍、約20〜約30倍、約25〜約35倍、約30〜約40倍、
約35〜約45倍、長く延長される。特定の実施態様において、XTEN配列を含有する
キメラタンパク質中で、VWF断片に連結または関連したFVIIIタンパク質の半減期
、またはIg定常領域に連結したFVIIIタンパク質の半減期は、FVIIIとVWF
のダブルノックアウトマウス中の野生型FVIIIの半減期よりも、少なくとも約30、
31、32、33、34、35、36、37、38、39、または40倍長く延長される
一部の実施態様において、第一のIg定常領域またはその一部(たとえば、第一のFc
領域)およびXTEN配列に融合されたVWF断片、XTEN配列および第二のIg定常
領域またはその一部(たとえば、第二のFc領域)に連結されたFVIIIタンパク質、
を含有するキメラタンパク質の半減期は、内因性VWFに関連したFVIIIの半減期よ
りも長い。他の実施態様において、キメラタンパク質の半減期は、内因性VWFと関連し
たFVIIIタンパク質、または野生型FVIIIの半減期の少なくとも約1.5倍、2
倍、2.5倍、3.5倍、3.6倍、3.7倍、3.8倍、3.9倍、4.0倍、4.5
倍、または5.0倍である。
一部の実施態様において、本発明の結果として、FVIIIタンパク質の半減期は、V
WF断片を有していないFVIIIタンパク質または野生型FVIIIと比較して、延長
されている。本発明のキメラタンパク質の半減期は、VWF断片を有していないFVII
Iタンパク質または野生型FVIIIの半減期よりも、少なくとも約1.5倍、少なくと
も約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約
5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少
なくとも約10倍、少なくとも約11倍、または少なくとも約12倍、長い。1つの実施
態様において、FVIIIの半減期は、野生型FVIIIの半減期よりも、約1.5倍〜
約20倍、約1.5倍〜約15倍、または、約1.5倍〜約10倍、長い。他の実施態様
において、FVIIIの半減期は、VWF断片を有していないFVIIIタンパク質また
は野生型FVIIIと比較して、約2倍〜約10倍、約2倍〜約9倍、約2倍〜約8倍、
約2倍〜約7倍、約2倍〜約6倍、約2倍〜約5倍、約2倍〜約4倍、約2倍〜約3倍、
約2.5倍〜約10倍、約2.5倍〜約9倍、約2.5倍〜約8倍、約2.5倍〜約7倍
、約2.5倍〜約6倍、約2.5倍〜約5倍、約2.5倍〜約4倍、約2.5倍〜約3倍
、約3倍〜約10倍、約3倍〜約9倍、約3倍〜約8倍、約3倍〜約7倍、約3倍〜約6
倍、約3倍〜約5倍、約3倍〜約4倍、約4倍〜約6 fold, 約5倍〜約7倍、ま
たは、約6倍〜約8倍、延長されている。他の実施態様において、本発明のキメラタンパ
ク質の半減期は、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約19時間
、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少なくとも約
23時間、少なくとも約 24時間、少なくとも約25時間、少なくとも約26時間、少
なくとも約27時間、少なくとも約28時間、少なくとも約29時間、少なくとも約30
時間、少なくとも約31時間、少なくとも約32時間、少なくとも約33時間、少なくと
も約34時間、少なくとも約35時間、少なくとも約36時間、少なくとも約48時間、
少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少なくとも約9
6時間、または少なくとも約108時間である。さらに他の実施態様において、本発明の
キメラタンパク質の半減期は、約15 時間〜約2週間、約16時間〜約1週間、約17
時間〜約1週間、約18時間〜約1週間、約19時間〜約1週間、約20時間〜約1週間
、約21時間〜約1週間、約22時間〜約1週間、約23時間〜約1週間、約24時間〜
約1週間、約36時間〜約1週間、約48時間〜約1週間、約60時間〜約1週間、約2
4時間〜約6日、約24時間〜約5日、約24時間〜約4日、約24時間〜約3日、また
は、約24時間〜約2日である。
一部の実施態様において、本発明のキメラタンパク質の対象ごとの平均半減期は、約1
5時間、約16時間、約17時間、約18時間、約19時間、約20時間、約21時間、
約22時間、約23時間、約24時間(1日)、約25時間、約26時間、約27時間、
約28時間、約29時間、約30時間、約31時間、約32時間、約33時間、約34時
間、約35時間、約36時間、約40時間、約44時間、約48時間(2日)、約54時
間、約60時間、約72時間(3日)、約84時間、約96時間(4日)、約108時間
、約120時間(5日)、約6日、約7日(1週)、約8日、約9日、約10日、約11
日、約12日、約13日、または約14日である。
さらに、本発明は、キメラタンパク質の有効量を投与することを含む、出血性疾患また
は障害を処置または予防する方法を提示する。1つの実施態様において、出血性疾患また
は障害は、出血凝固障害、関節出血、筋肉出血、口腔出血、大量出血、筋肉内への大量出
血、口腔内での大量出血、外傷、頭部外傷、消化管出血、頭蓋内出血、腹腔内出血、胸腔
内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後腔の出血、腹膜後腔の出血、腸腰筋鞘の出血から
なる群から選択される。特定の実施態様において、出血性疾患または障害は、血友病Aで
ある。
本明細書に記述される、VWF断片(本発明により調製された、内因性VWFとFVI
IIタンパク質の相互作用を妨害または抑制する)と組み合わせた、XTEN配列および
Ig定常領域またはその一部を含有するキメラタンパク質には多くの用途があることが当
業者に認識され、限定されないが、止血障害を有する対象を処置する方法および全般的な
止血剤を必要としている対象を処置する方法が含まれる。1つの実施態様において、本発
明は、キメラタンパク質の治療有効量を投与することを含む、止血障害を有する対象を処
置する方法に関する。
キメラタンパク質のFVIIIタンパク質部分は、陰性荷電されたリン脂質表面上で第
IX因子に対する補因子として供され、それによって、Xase複合体を形成することに
より、止血障害を処置または予防する。リン脂質表面への活性化凝固因子の結合により、
血管損傷部位にこのプロセスは限局する。リン脂質表面上で、第VIIIa因子は、第I
Xa因子による第X因子活性化の最大速度を、およそ200,000倍まで増加させ、そ
れにより、トロンビン生成の大きな第二バーストがもたらされる。
本発明のキメラタンパク質を用いて、任意の止血障害を処置してもよい。本発明のキメ
ラタンパク質の投与により処置されうる止血障害としては、限定されないが、血友病A、
ならびに、第VIII因子に関連する欠損症または構造異常が挙げられる。1つの実施態
様において、止血障害は、血友病Aである。
本発明のキメラタンパク質を予防的に用いて、止血障害を有する対象を処置してもよい
。本発明のキメラタンパク質を用いて、止血障害を有する対象における、深刻な出血症状
を処置してもよい。他の実施態様において、止血障害は、不完全な凝固因子(たとえば、
von Willebrand因子)の結果によるものであってもよい。1つの実施態様
において、止血障害は、遺伝性障害である。他の実施態様において、止血障害は、後天性
な障害である。後天性な障害は、潜在的な二次疾患または障害に起因するものであっても
よい。関係のない状態は、たとえば、限定されないが、癌、自己免疫疾患、または妊娠で
あっても良い。後天性障害は、老齢に起因してもよく、または、潜在的な二次障害を処置
するための医薬(たとえば、癌化学療法)に起因してもよい。
本発明はまた、先天的な止血障害を有していない、止血障害の獲得をもたらす二次疾患
または状態を有する(たとえば、抗FVIII抗体の発現または外科手術に起因する)、
対象を処置する方法に関する。本発明は、本方法により調製されたキメラタンパク質の治
療有効量を投与することを含む、全般的な止血剤の必要性がある対象を処置する方法に関
する。
本発明はまた、本明細書に記述されるキメラタンパク質の有効量、または、本明細書に
記述されるキメラタンパク質をコードするポリヌクレオチドの有効量を投与することを含
む、FVIIIの免疫原性を減少させる方法、または、FVIIIに対し、より少ない免
疫原性を誘導する方法に関する。
1つの実施態様において、全般的な止血剤の必要性のある対象は、外科手術を受けてい
る、または外科手術を受けようとしているものである。本発明のキメラタンパク質は、予
防的レジメンとして、外科手術の前、外科手術の間、または後に投与されても良い。本発
明のキメラタンパク質は、深刻な出血症状を制御するために、外科手術の前、外科手術の
間、または外科手術の後に投与されても良い。
本発明のキメラタンパク質を用いて、止血障害を有していない、深刻な出血症状を有す
る対象を処置してもよい。深刻な出血症状は、重篤な外傷(たとえば、外科手術、交通事
故、創傷、銃による裂傷、または、制御できない出血をもたらす他の任意の外傷性の事象
)に起因するものであってもよい。出血症状の非限定的な例としては、出血凝固障害、関
節出血、筋肉出血、口腔出血、大量出血、筋肉内への大量出血、口腔内での大量出血、外
傷、頭部外傷、消化管出血、頭蓋内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出
血、咽頭後腔の出血、腹膜後腔の出血、腸腰筋鞘の出血、およびこれらの任意の組み合わ
せが挙げられる。
予防的応用においては、本発明のキメラタンパク質、またはそれらのカクテルを含有す
る1以上の組成物を、疾患または障害に関連する症状を減少するために、または患者の抵
抗性を増加させるために、疾患状態にはまだない患者に投与する。その量は、「予防的有
効量」であると定義される。治療的応用においては、疾患の進行が遅くなる、または止ま
るまで、および、患者が疾患症状の部分的改善または完全な改善を示すまで、比較的短い
間隔で、比較的高い投与量(たとえば、投与1回につき、約1〜400mg/kgのポリ
ペプチド。放射免疫測定用の接合体に対し、普遍的に用いられるのは5〜25mgの投与
量、および、細胞毒性薬剤改変ポリペプチドに対してはより高い投与量)が求められるこ
ともある。患者は、予防的レジメンを投与されてもよい。
一部の実施態様において、本発明のキメラタンパク質または組成物は、要求に応じた処
置(出血症状、関節出血、筋肉出血、口腔出血、大量出血、筋肉内への大量出血、口腔内
での大量出血、外傷、頭部外傷、消化管出血、頭蓋内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨
折、中枢神経系出血、咽頭後腔の出血、腹膜後腔の出血、腸腰筋鞘の出血に対する処置を
含む)のために用いられる。対象は、外科的予防、周術期管理、または外科手術に対する
処置の必要があっても良い。そのような外科手術としては、たとえば、小手術、大手術、
抜歯、扁桃切除、鼡径ヘルニア術、滑膜切除術、全膝置換、開頭、骨接合、外傷手術、脳
内手術、腹膜内手術、胸腔内手術、または関節置換手術が挙げられる。
1つの実施態様において、本発明のキメラタンパク質は、静脈内、皮下、筋肉内、また
は任意の粘膜表面(たとえば、経口、舌下、口腔内、舌下、経鼻、直腸内、経腟またはは
肺経路)を介して、投与される。本発明のVWF断片およびFVIIIタンパク質を含有
するキメラタンパク質は、キメラタンパク質を出血部位へゆっくりと放出させるバイオポ
リマー固形支持体内に移植または連結されてもよく、または、包帯/包帯剤へと移植され
てもよい。キメラタンパク質の投与は、対象、および用いられる特定の投与経路によって
変化する。投与量は、0.1〜100,000μg/kg体重の範囲であってもよい。1
つの実施態様において、投与量の範囲は、0.1〜1,000μg/kgである。他の実
施態様において、投与量の範囲は0.1〜500μg/kgである。タンパク質は、継続
的に投与されてもよく、または、特定の時間間隔で投与されてもよい。in vitro
アッセイを用いて、最適な投与範囲および/または投与スケジュールを決定してもよい。
凝固因子の活性を測定するin vitroアッセイは当分野に公知である(たとえば、
STA−CLOT VIIa−rTF凝固アッセイまたはROTEM凝固アッセイ)。さ
らに、有効投与量は、動物モデル(たとえば、血友病のイヌ)から得られた用量応答曲線
から外挿されてもよい(Mountet al. 2002, Blood 99(8):2670)。
本発明について詳細に記述したが、同内容は、以下の実施例を参照することにより、さ
らに明確に理解されうるであろう。以下の実施例は、解説の目的のみ、本明細書に添付さ
れ、本発明の限定を表すものではない。本明細書に言及される全ての特許、公表文献およ
び論文は、参照により、明示的に、および具体的に本明細書に援用される。
実施例全体を通して、他で特定されない限り、以下の材料および方法が用いられた。
材料と方法
概して、本発明の実施には、他に示されない限り、標準的な化学的技術、生物物理学的
技術、分子生物学的技術、組み換えDNA技術、免疫学的技術(特に、たとえば、抗体の
技術)および、電気泳動の標準的な技術(たとえば、Sambrook,Fritsch and Maniatis, M
olecular Cloning:Cold SpringHarbor Laboratory Press(1989); Antibody Engineering
Protocols(Methods inMolecular Biology), 510,Paul, S., Humana Pr (1996); Antibo
dy Engineering:APractical Approach(Practical Approach Series, 169), McCafferty,
Ed., IrlPr(1996); Antibodies: ALaboratory Manual, Harlow et al., CS.H.L. Press
,Pub. (1999);および、CurrentProtocolsin Molecular Biology,eds. Ausubel et
al., John Wiley& Sons (1992)を参照のこと)を採用している。
実施例1:異なるVWFドメインのクローニング(図1)
(a)pSYN−VWF−002のクローニング
pSYN−VWF−002は、配列番号100のアミノ酸1〜477である。[VWF
−D´D3タンパク質配列]アミノ酸番号は、プロぺプチドを有していない成熟型VWF
配列に相当し、および、配列番号2のアミノ酸764〜1240に相当する。pSYN−
VWF−002構築物は、N末端に、合成されたタンパク質を適切に分泌させるFVII
Iシグナルペプチドを有しており、続いて、タンパク質の精製のために用いられる、C末
端の6xHisタグを有している。以下のプライマーの組み合わせを用いて、合成された


VIIIシグナルおよびBsiW1部位を有する、ESC48−Fwd−VWF−D´D

TCGCGACGTACGGCCGCCACCATGCAAATAGAGCTCTCCACCTGCTTCTTTCTGTGCCTTTTGCGATTCTGCTTTAGCCT
ATCCTGTCGGCCCCCCATG (配列番号90)

6HisおよびNot1部位を有する、ESC51−Rev−VWF D´D3(1−4
77アミノ酸)
TGACCTCGAGCGGCCGCTCAGTGGTGATGGTGATGATGCGGCTCCTGGCAGGCTTCACAGGTGAGGTTGACAAC (配
列番号91)
50μlのPCR反応を、ESC 48/ESC 51のプライマーの組み合わせ、お
よび、鋳型として全長VWFプラスミドを用いて、2ステップのPCR増幅サイクル(9
4℃、2分;21サイクルの(96℃ 30秒、68℃ 2分))で、実施した。146
0bpのバンドを、Gel Extractionキット(Qiagen,Valenc
ia,Calif.)を用いてゲル精製し、pcDNA4のBsiWIおよびNot1部
位へクローニングし、pSYN−VWF 002を作製した。
(b)pSYN−VWF 010および013のクローニング
pSYN−VWF 010は、pSYN−VWF−008およびpSYN−VWF−0
02を用いて構築した。pSYN−VWF−008は、pcDNA 3.1中に全長VW
F配列を含有し(配列番号2のアミノ酸1−2813)、その中には、763アミノ酸の
プロペプチド(すなわち、D1D2ドメイン)が含まれ、その後に成熟型VWFの残りの
2050アミノ酸配列が続く。pSYN−VWF−002のFVIIIシグナルペプチド
は、pSYN−VWF−008由来のD1D2ドメインと置換され、得られた構築物が、
pSYN−VWF−010である。pSYN−VWF−008は、Arg907で、Ba
mH1部位を有し、コード領域の末端(ストップコドンの後)でNot1部位を有する。
pSYN−VWF−008および002を、BamH1およびNot1制限酵素で消化し
た。pSYN−VWF−002由来の挿入物(1026bp)を、bamH1/Not1
で消化したpSYN−VWF−008(8242bp)へとライゲートし、pSYN−V
WF−010(D1D2D´D3:配列番号2のアミノ酸1−1240)を得て、6xH
isタグもまた、C末端に付加された。形質転換された細胞において、pSYN−VWF
−010はプロペプチドとともに合成されるが、細胞内プロセッシングにより、分泌され
た産物にプロペプチド(D1D2)は含有されない。VWF−010由来のタンパク質は
、二量体として存在する。
pSYN−VWF−010を用いて、配列番号100のC336AおよびC379A(
アミノ酸番号は、D1D2ドメイン−VWF配列2を有していない成熟型VWF配列に相
当する)で2つの点変異を有するpSYN−VWF−013を作製した。これらの変異は
、VWF D´D3ドメインの二量体化を阻害すると予測されている。
(c)pSYN−VWF−025およびpSYN−VWF−029のクローニング
pSYN−VWF−025は、pLIVEベクターにおいて、全長VWFの野生型D1
D2D´D3配列を含有し、pSYN−VWF−029は、C336AおよびC379A
の変異を伴うD1D2D´D3配列を含有する。pSYN−VWF−025のクローニン
グに対し、以下のプライマーの組み合わせを用いた:

Nhe1部位を有する、ESC89−fwd=
CTCACTATAGGGAGACCCAAGCTGGCTAGCCG (配列番号92)

Sal1を有する、ESC91−rev=
CTGGATCCCGGGAGTCGACTCGTCAGTGGTGATGGTGATGATG (配列番号93)
50μlのPCR反応を、ESC 89/ESC91のプライマーの組み合わせおよび
、pSYN−VWF 010(pSYN−VWF−025に対して)または、pSYN−
VWF 013(pSYN−VWF−029に対して)のいずれかのプラスミドを鋳型と
して用いて、3ステップのPCR増幅サイクル(94℃、2分;21サイクルの(96℃
30秒、55℃ 30秒、68℃ 4分))で、実施した。予測されたサイズのバンド
(約3800bp)を、Gel Extractionキット(Qiagen, Val
encia, Calif.)を用いてゲル精製し、pLIVE−Mirusベクター(
Invitrogen, Carlsbad, Calif.)のNhe1およびSal
1制限酵素部位へとクローニングして、pSYN−VWF 025および029を作製し
た。
(d)pSYN−VWF−031のクローニング
pSYN−VWF−031は、48アミノ酸の長さのトロンビン開裂可能なリンカー(
8xGGGGS(配列番号94)+トロンビン部位)をVWF D1D2D´D3(C3
36A/C379A)とFc配列の間に有する、D1D2D´D3(C336A/C37
9A)−Fc構築物である。この構築物を作製するために、VWF−Fc領域を、pSY
N−FVIII−064構築物(以下、FVIII−VWF構築物と呼称)から増幅した
。pSYN−FVIII−VWFをXba1およびNhe1で消化した。得られた416
5bpの挿入領域(VWF断片およびFc領域を含有)を、VWFおよびFc領域のLW
22/LW23のプライマーの組み合わせによる増幅のための鋳型として用いた。

FVIIIシグナル配列およびBsiW1部位を有するLW22−FWD−VWF−D´
D3
GCGCCGGCCGTACGATGCAAATAGAGCTCTCCACCTGCTTCTTTCTGTGCCTTTTGCGATTCTGCTTTAGCCTATCCTGT
CGGCCCCCCATG(配列番号95)

ストップコドンおよびNot1部位を有するLW23−Rev−Fc
TCATCAATGTATCTTATCATGTCTGAATTCGCGGCCGCTCATTTACC(配列番号96)
LW22/LW23増幅から得られたPCR産物(約2300bp)を、BsiW1/
Not1で消化したpSYN−VWF−002へとクローニングして、pSYN−VWF
−014中間体を得た。pSYN−VWF−014はFVIIIシグナルペプチド−D´
D3−20アミノ酸トロンビン開裂可能なリンカー(Fc領域が後に続く)を含有する。
D1D2D´D3−Fc構築物を作製するために、LW24/LW27のプライマーの
組み合わせを用いて、標準的なPCR法により、pSYN−VWF−013からD1D2
D´D3領域を増幅した。

BsiW1部位を有するLW24−Fwd−VWF D1D2D´D3クローニングオリ

GCGCCGGCCGTACGATGATTCCTGCCAGATTTGCCGGGGTG(配列番号97)

EcoRVを有する、LW27−Rev−VWF D´D3オリゴ
CCACCGCCAGATATCGGCTCCTGGCAGGCTTCACAGGTGAG(配列番号98)
LW22/LW23増幅から得られたPCR産物(約3750bp)を、BsiW1/
EcoRVで消化したpSYN−VWF−014にクローニングして、pSYN−VWF
−015中間体を得た。VWF断片とFc領域の間のリンカーの長さを変化させて、pS
YN−VWF−031を得た。

VWF−D1D2D´D3タンパク質配列1(配列番号99)



VWF−D´D3タンパク質配列2(配列番号100)

実施例2:FVIII半減期の延長に対する、D´D3およびXTEN融合の効果
rFVIII−XTEN融合タンパク質の、D´D3 FVIII半減期延長の可能性
を評価するために、VWF D´D3二量体を、その対応するDNA構築物VWF−02
5(実施例1)の水圧注入により、FVIII−VWF DKOマウスへと導入した。D
´D3が安定して発現される状態になった後(注入後5日目)、rFVIII−XTEN
の単回投与を、200IU/kgの投与量で、IV注射により投与した。rFVIII−
XTEN投与後の120時間まで、血液試料を採取した。血漿FVIII活性を、FVI
II発色アッセイにより分析した。D´D3発現レベルを、VWF ELISAにより測
定し、rFVIIIFc PKプロファイルを、WinNonlinプログラムを用いて
解析した。
実験結果を図2に示し、D´D3を伴う/伴わない、rFVIII−XTENの循環系
中のPKパラメーターを、表16に示す。D´D3二量体はさらに、rFIII−XTE
Nのt1/2を、3.4時間から17.8時間へと、5倍増で延長させた。半減期に加え
、MRTに対して5倍の増加、AUCに対して3.6倍の増加、クリアランスに対して3
.8倍の増加が観察された。
D´D3断片とXTENの技術の相乗的な効果が観察されたことから、血友病のモデル
において、一連のFVIII/VWF/XTEN構築物のFVIII半減期延長の可能性
に対して評価する。
FVIII−XTENのタンパク質精製
AE288 XTENを、本実験のために、BDD−FVIIIのC末端に挿入した。
このタンパク質を精製するために、接線流ろ過(TFF)工程を最初に用いて、馴化培地
をバッファー交換した。次いで、ろ過物中の産物を、強陰イオン交換クロマトグラフィを
用いて捕捉し、次いで、アフィニティクロマトグラフィを用いてさらに精製した。分子の
純度は、HPLC−SECによる許容範囲にあり、ウェスタンブロッティングによりさら
に確認された。分子の比活性は、aPTTアッセイおよびELISAによる測定で、Bド
メイン欠損FVIIIと同等であった。
FVIII発色アッセイ
FVIII活性は、DiaPharma(lot# N089019)から入手したC
OATEST SP FVIIIキットを用いて測定し、すべてのインキュベーションは
、37℃のプレートヒーター上で振とうさせながら行った。
rFVIII標準の範囲は、100mIU/mL〜0.78mIU/mLである。プー
ルされた正常ヒト血漿アッセイ対照および血漿試料(1XのCoatest緩衝液で希釈
した)を、Immulon 2HB 96ウェルプレートに、二重で添加した(25μL
/ウェル)。調製したばかりのIXa/FX/リン脂質混合物(50μL)、25μLの
25mM CaCl2、および50μLのFXa基質を、連続して各ウェルに添加した(
各添加の間に、5分間インキュベーションを行った)。基質とインキュベーションした後
、25μLの20%酢酸を添加し、発色反応を停止させ、OD405の吸光度をSpec
traMAX plus(Molecular Devices)装置で測定した。デー
タは、SoftMax Pro software(バージョン5.2)で分析した。最
低定量値(LLOQ)は、7.8mIU/mLである。
VWF ELISA:
ヤギ抗ヒトVWF抗体(アフィニティ精製、affinity biological
、GAVWF−AP)を捕捉抗体として、0.5ug/ウェルで用いて、VWF−EIA
−D(Affinity Biologicals、VWF−EIA−D、1:100希
釈)をVWF ELISAに対する検出抗体として用いた。ELISAアッセイを、以下
の標準的なELISAの手順に従い実施し、TMBをHRP基質として用いて、PBST
/1.5% BSA/0.5M NaCl緩衝液をブロッキングおよび結合緩衝液として
用いた。アッセイの標準範囲は、100ng〜0.78ngであり、アッセイの定量下限
(LLQQ)は、7.8ng/mLである。
実施例3:FVIII/VWF構築物を含有する、XTENのプラスミド構築
(a)pSYN−FVIII−161のクローニング(図3)
FVIII−161プラスミドは、細胞での合成の間にプロセッシングされる酵素開裂
部位を有する、一本鎖Fc(scFc)スキャホールドを含有する。構築物は、全長VW
F(D´D3)のFVIII結合ドメインを有する。
プラスミド(pSYN−FVIII−161)は、FVIII−FcおよびVWF−F
cヘテロ二量体の発現のために設計され、D´D3ドメインはFVIIIに結合し、リン
脂質と活性化プロテインCのFVIII相互作用を妨害する。pSYN−FVIII−1
61からのタンパク質は、FVIII−FcサブユニットのC末端が6x(GGGGS)
ポリペプチドリンカー(配列番号64)によりVWF D´D3−FcサブユニットのN
末端に連結されている単一ポリペプチドとして細胞内で発現される。さらに、各配列の最
後のArgの後に、前駆タンパク質転換酵素による細胞内開裂のために、RRRRS(配
列番号11)およびRKRRKR(配列番号10)の配列が、それぞれ、当該ポリペプチ
ドリンカーの5´末端と3´末端に挿入された。ゆえに、細胞は、FVIII−Fc鎖が
C末端でRRRRS配列(配列番号11)を有しているが、リンカー配列の残りは除去さ
れている、二重鎖FVIII−Fc/D´D3−Fcヘテロ二量体を発現してもよい。F
VIII−VWFヘテロ二量体タンパク質がトロンビンにより活性化され、FVIIIと
他の凝固因子の相互作用が可能になった時に、FVIIIからのVWF断片の放出が促進
されるよう、トロンビン開裂部位を含有するIS{5X(GGGGS)}LVPRGSG
G(配列番号122)ポリペプチドがすぐ後に続く、AE288 XTEN断片が、VW
FドメインとFc領域の間に挿入されている。
pSYN−FVIII−161(配列番号101)タンパク質配列(FVIII配列の
アミノ酸の位置 1〜1457);下線領域はFc領域を表し、波下線は第一のFcとV
WF断片の間にある開裂可能なリンカーを表し、二重下線領域はVWF断片を表し、太字
の領域はVWF断片とFcの間にある開裂可能なリンカーを表す。


(b)pSYN−FVIII−168、175、172および174のクローニング(図
4A−4D)
pSYN−FVIII−168、172、174および175は、pSYN−FVII
I−161の誘導体である。R1645A/R1648A変異をpSYN−FVIII−
161に導入して、SC−FVIIIアイソフォームを産生するpSYN−FVIII−
168を形成し、さらなる半減期延長のために、AE288 XTENをFVIII−H
CのC末端に直接融合した。FVIII半減期延長に対するFcおよびXTEN技術の効
果を評価するために、pSYN−FVIII−175を構築するために、D´D3コドン
配列をpSYN−FVIII−168から除去した。
pSYN−FVIII−172を構築するために、AE288 XTEN断片を、さら
なる半減期延長のためにFVIII−HCのC末端へと直接融合した。そして、D´D3
コドン配列を、FVIII半減期延長に対するFcおよびXTEN技術の効果を評価する
ための、pSYN−FVIII−174を形成するために、D´D3コドン配列をpSY
N−FVIII−172から除去した。
(c)pSYN−FVIII−170のクローニング(図4E)
FVIII半減期延長に対するXTENおよびD´D3断片の効果を評価するために、
pSYN−FVIII−170を構築した。コドン配列VWF−D1D2D´D3断片お
よびBDD−FVIIIを、発現キャスケットの5´および3´末端へと導入し、35a
aトロンビン開裂可能なリンカーがすぐ後に続くAE288 XTENコドン配列を用い
て、VWFおよびFVIII分子を接続した。細胞内プロセッシングの後、分泌されたタ
ンパク質は、AE288 XTEN/35aaトロンビン開裂可能なリンカーにより成熟
型BDD−FVIIIのN末端に連結されている成熟型VWF分子のD´D3断片を含有
する、ポリペプチドを含有する。
pSYN−FVIII−170タンパク質配列(配列番号102)

実施例4:FVIIIおよびVWF欠損マウスにおける、FVIII/VWF構築物を含
有する、XTENの水圧注入
図3および4のDNA構築物を含有するXTENはともに、2〜3の半減期延長因子と
組み合わされている。それらのFVIII半減期延長の可能性を評価するために、図3お
よび図4のDNA構築物の選択群を、水圧注入(HDI)により、100ug/マウスの
投与量で、FVIII/VWFダブルノックアウト(DKO)マウスへと導入した。次い
で、眼窩腔血液採取により、血液試料を、HDI後24時間で採取した。HDI後の血漿
FVIIIの活性は、FVIII発色アッセイにより分析され、結果は、表17および図
5に示す。野生型BDD−FVIIIと比較して、DNA構築物を含有するすべてのXT
ENは、HDI後24時間で、有意に高いFVIII血漿活性を有していたことから、対
応する分子は、BDD−FVIIIよりも有意に長い循環タンパク質半減期を有していた
ことが示唆される。それら半減期延長因子の組み合わせ応用を、血友病動物においてさら
に評価した。
水圧注入
水圧注入は、小動物(たとえばマウスおよびラット)の肝臓へ、効果的および安全に非
ウイルス遺伝子を送達する方法である。元々は、約5〜7秒で、動物の体重の10分の1
量の裸のプラスミドDNA/生理食塩水溶液(エンドトキシンフリー)を急速に注入する
ものとして特徴付けられていた。裸のプラスミドDNAに対象の遺伝子が含有され、肝臓
において、動物の体重の10分の1量で産生された。標的タンパク質は、注入されたDN
Aから肝臓において産生され、注入後24時間以内で検出することができる。次いで、血
漿試料を採取し、発現されたタンパク質の治療性を検討する。
本明細書において実施されたすべての水圧注入について、0.9%の滅菌生理食塩水溶
液に溶解したプラスミドDNAを2ml、尾静脈注射を介して、約4〜7秒で20〜35
グラムのマウスに送達させた。マウスは、正常な動作が戻るまで、最初の2〜3時間、厳
密にモニターされた。眼窩腔血液採取を介して血液試料を採取した後、次いで、血漿試料
を得て、さらなる分析を行うまで−80℃で保存した。
実施例5:XTEN挿入を含有するFVIIIFc−VWFヘテロ二量体に対する共トラ
ンスフェクションシステムのプラスミド構築(図6)
タンパク質産生量を増加させるために、タンパク質産生のための2つの共トランスフェ
クションシステム(3つのDNA構築物を含有する)を作成した。第一のDNA構築物は
、AE288 XTEN断片がFVIII重鎖のC末端に直接融合され、その後に野生型
FVIII軽鎖断片(pSYN−FVIII−173、図6B)または、R1645A/
R1648A変異を有するFVIII軽鎖断片(pSYN−FVIII−169、図6A
)のいずれかが続き、次いで、FVIII軽鎖は単一Fc断片に直接融合されている、F
VIII−Fc融合タンパク質をコードした。第二のDNA構築物は、D´D3−Fc融
合タンパク質をコードしているpSYN−VWF−031(実施例1)である。HEK2
93F細胞に、第三のプラスミド(PC5)と共に2つのプラスミドが80:15:5の
比率でトランスフェクトされた。合成されたタンパク質は、FVIII(XTEN)Fc
/D´D3Fcヘテロ二量体およびD´D3Fc二量体として分泌され、そして、FVI
II(XTEN)Fc/D´D3Fcヘテロ二量体は、タンパク質精製によりD´D3F
c二量体から分離された。

pSYN−FVIII−169成熟型タンパク質配列(配列番号103)



pSYN−FVIII−173成熟型タンパク質配列(配列番号104)

実施例6.FVIII−169/VWF−031およびFVIII−173/VWF−0
31のタンパク質精製
接線流ろ過(TFF)工程を用いて、澄まされた馴化培地を緩衝液交換した。次いで、
2工程クロマトグラフィプロセスを用いて、FVIII−169/VWF−031または
FVIII−173/VWF−031を精製した。弱い陰イオン交換樹脂を用いて、アフ
ィニティクロマトグラフィを行った。最終精製産物は、SEC−HPLCの許容範囲の純
度であった。比活性は、Bドメイン欠損FVIIIと同等であった(FVIII発色アッ
セイおよびA280濃度で測定)。純度および本分子の各部分の存在は、SDS−PAG
Eおよびウェスタンブロッティングにより確認された。
実施例7.Octetアッセイによる、FVIII−169/VWF−031の、VWF
結合能の評価
FVIII−169/VWF−031の、VWF結合能は、Bio−Layer In
terferometry(BLI)を基にした測定(Octet assay)により
、ForteBio Octet 384で、Tris結合緩衝液(50mM Tris
、pH7.2、150mM NaCl、5mM CaCl)を用いて、25℃で得られ
た。FVIII結合を測定するためのOctetアッセイは、APS Biosenso
r上へのヒトvon Willebrand因子(Haematologic Tech
nologies カタログ番号HCVWF−0191)の疎水性固定化後の1.0%ウ
シ血清アルブミン(Jackson ImmunoResearch カタログ番号00
1−000−161)の結合に基づいた。簡潔に述べると、hvWF(20 μg/mL
)をTris緩衝液中で希釈し、600秒間、APS Biosensors全体にわた
ってロードし、反応プローブ上でおよそ3.0〜3.5nmの結合を得た。対照APSプ
ローブは、基準差し引きのために、hvWFの非存在下で、1.0%BSAと共にロード
した。ロードの後、すべてのプローブを、300秒間、Tris緩衝液中でインキュベー
トし、新たな基準線を確立した。続いて、バイオセンサープローブを、FVIII−XT
EN 169または、FVIIIFc Drug基質(0、0.6、2、6、20、60
、200、600IU/mL)の溶液中で、5分間、室温でインキュベートし、次いで、
5分間の解離工程を行った。Octetデータ分析ソフトウェアを用いて、結合応答(n
m)を、差し引きデータ(反応プローブから基準プローブを差し引いた)から導いた。F
VIII−169/VWF−031(図7)に対しては、固定化VWFへの結合が検出さ
れなかったことから、D´D3断片による、全長VWF分子からのFVIIIの遮蔽が完
全であったことが示された。
実施例8.HemAマウスおよびFVIII/VWF DKOマウスにおける、FVII
I−169/VWF−031のPK
FVIII−169/VWF−031のPKプロファイルを、HemAマウスおよびF
VIII/VWF DKOマウスにおいて検証し、内因性VWFからFVIII部分を遮
蔽するD´D3断片の能力を評価した。HemAマウスまたはFVIII/VWF DK
Oマウスを、FVIII−169/VWF−031の単回静脈内投与(200IU/kg
)で処置して、次いで、血漿試料を、投与後、5分、8時間、24時間、48時間および
72時間で採取した。血漿試料のFVIII活性は、FVIII発色アッセイにより検証
し、FVIII−169/VWF−031の半減期は、WinNonlinプログラムを
用いて算出した。
FVIII−169/VWF−031に対し、固定化VWFへの構築物結合の完全な阻
害が、バイオレイヤー干渉法により示された(図7)。このことから、分子中のD´D3
断片は、天然型VWF分子へのFVIIIの結合を成功裏に妨害し、それにより、2つの
異なるマウス系統において、FVIII−169/VWF−031は類似の半減期を有す
ることが予測された。図8Aおよび表18に示されるように、予測通り、FVIII−1
69/VWF−031は、HemAマウスおよびFVIII/VWF DKOマウスの両
方において、類似のPKプロファイルを有していた(FVIIIFc/VWFヘテロ二量
体の半減期は、内因性VWFの半減期とは無関係であることが示されている)。FVII
IFc/VWFヘテロ二量体の半減期と内因性VWFの半減期が異なることにより、FV
IIIが上限を超えて延長され、内因性VWFによって課せられていた半減期の限界の2
倍を超えて、FVIIIの半減期をさらに延長することが出来る可能性が生じる。
XTEN挿入とD´D3断片の、FVIII防御活性を、FVIII/VWF DKO
マウスにおいてFVIII−169/VWF−031の半減期と、FVIII−169/
FcおよびFVIIIFcの半減期を比較することにより評価した。単回IV投与の後、
血液試料を、FVIII−169/VWF−031に対しては、5分、8時間、24時間
、48時間および72時間で採取し、FVIII−169/Fcに対しては5分、8時間
、24時間、32時間、48時間で採取し、FVIIIFcに対しては、5分、1、2、
4、6および8時間で採取した。血漿試料のFVIII活性はFVIII発色アッセイに
より検証し、FVIII−155/VWF−031の半減期はWinNonlinプログ
ラムを用いて算出した。
実験結果を、図8Bおよび表19に要約した。rFVIIIFcは、VWF保護の消失
により、DKOマウス中で、半減期は1.6時間であった。XTEN挿入がFVIIIF
c分子内へ導入された場合には、得られたFVIII‐169/Fc分子は、XTEN挿
入により、半減期が4倍延長された(7時間の半減期)。最後に、D´D3断片が、分子
内に組み込まれ、FVIII−169/VWF−031が形成された場合には、17時間
の半減期が観察され、D´D3断片によって、さらに2.5倍、半減期が延長された。半
減期の改善に加え、平均滞留時間(MRT)、クリアランス(Cl)およびAUCの改善
もまた観察された(表19に示す)。
FVIII−169/VWF−031は、HemAマウスおよびFVIII/VWF
DKOマウスの両方において、17〜18時間のt1/2が得られた(VWFクリアラン
スにより課せられていた、t1/2の延長限界の上限値)。さらなるt1/2延長因子を
この分子内に組み込んでもよい(たとえば、第二のXTENをFVIII内に挿入)。D
´D3断片とXTEN挿入の相乗効果により、クリアランス経路からFVIIIを完全に
防御することができる可能性があり、そして、FVIIIFc/XTEN/VWF変異体
により、最終的には、2倍のFVIIIt1/2延長限界を超えることができるであろう

実施例9:FVIII−XTEN変異体細胞培地は、D´D3発現FVIII/VWF
DKOマウスにおけるPKを増強する
D´D3断片の、FVII−XTENのt1/2を延長する能力を、D´D3発現FV
III/VWF DKOマウスモデル(実施例2に記述)において評価した。この実験に
おいては、循環中にD´D3二量体を導入するためにVWF−025を用いる代わりに、
VWF−029構築物を用いて、循環中にD´D3単量体を導入した。FVIII−XT
EN変異体タンパク質を調製するために、小スケール(50〜100mL)の一過性トラ
ンスフェクション培養培地を、トランスフェクション後4日目で調製し、細胞培養物を回
収し、PK実験に適したFVIII活性の範囲(10〜20IU/mL)になるまで濃縮
した。次いで、濃縮された細胞培地を、循環中にD´D3を有する、または有しないFV
III/VWF DKOマウスにおける標準的なPK実験に用いた。
1〜3のXTEN挿入を含有する、総数で6つのFVIII−XTEN変異体を、シス
テムにおいて検証し、それらのt1/2を表20にまとめた、代表的な変異体のデータを
図9Aにプロットした。
D´D3断片が循環中に存在するすべてのFVIII−XTEN変異体に対して半減期
の延長が観察され(表20)、FVIII‐XTENがそのクリアランス経路からD´D
3により保護されたことが示された。さらに、HemAマウスにおける14時間の半減期
と比較して、D´D3発現DKOマウスにおいて、LSD0055.021は20.4時
間のt1/2を有していたことから(図9B、表20)、FVIII分子が、2倍の半減
期延長という限界を最終的に突破したことが示される。FVIII(XTEN)/VWF
分子のさらなる改変によって、さらに長いt1/2のFVIIIが得られる可能性があり
、1週間に1度、またはそれよりも低い頻度での投与レジメンで済む、FVIIIタンパ
ク質をHemA患者にもたらすことが出来る可能性がある。

実施例10:FVIII/VWFダブルノックアウトマウス(DKO)の血漿中の、VW
FおよびXTEN含有FVIII変異体の安定性
rFVIIIFcタンパク質変異体の血漿安定性を、FVIII/VWFダブルノック
アウトマウス(DKO)の血漿において検証した。安定性アッセイのために、HEK29
3細胞を、rFVIIIFcまたはFVIII−169(Bドメイン接合部分で挿入され
た、288AE XTENを有するrFVIIIFc)を発現するプラスミド、およびI
gG−FcまたはVWF−031(IgG−Fcに融合されたVWF D´D3領域)の
いずれかを発現するプラスミドと共トランスフェクションした。トランスフェクション後
4日目で、細胞培養培地を回収し、FVIII発色活性に基づき、30IU/mLまで濃
縮した。濃縮された細胞培養培地を、次いで、5IU/mLのFVIII活性をもたらす
ためにDKOマウス血漿に添加し、37℃でインキュベートした。発色アッセイによる活
性測定のために、異なる時点でアリコートを回収した。各時点での活性を二重で測定し、
平均活性を時間関数としてプロットした。FVIIIFc(重鎖と軽鎖が非共有結合的相
互作用により共に保持されている二本鎖(dc)FVIII分子)の活性は、DKOマウ
ス血漿中で、時間と共に減少した(図10)。FVIII−169:Fc(Bドメイン接
合部分で288AE XTENの挿入を含有する)の活性は、rFVIIIFcと比較し
て、ゆっくりと低下したことから、XTENの挿入により安定性の増強がもたらされたこ
とが示された。in vivoでFVIIIの安定性を増強するためにVWFを導入した
として、FVIII−169:VWF−031の血漿安定性を評価した。このヘテロ二量
体(FVIII因子とVWF D´D3因子がFcの各ドメインの一部に融合されている
)は、FVIII−169:Fcと比較して、さらなる血漿安定性を示したことから、V
WF D´D3ドメインおよびXTENは、rFVIIIFcの血漿安定性に対し相乗効
果を有することが示された。
実施例11:Fc融合物、XTEN挿入およびVWFのD´D3断片のFVIII半減期
に対する効果
Fc融合物、XTEN挿入およびVWFのD´D3断片のFVIII半減期に対する効
果を評価するために、Bドメイン欠損組換えFVIII(rBDD−FVIII)、rF
VIIIFc、FVIII−169:FcおよびFVIII−169:VWF−031の
薬物動態特性を、FVIII/VWFダブルノックアウトマウス(DKO)において評価
した。
DKOマウスを、FVIIIタンパク質の単回静脈内投与(200IU/kg)で処置
し、血漿試料を、図11に示される指定時点で採取した。血漿試料のFVIII活性を、
FVIII発色アッセイにより分析し、半減期をWinNonlin−Phoenixプ
ログラムを用いて算出した。検証分子の薬物動態パラメーターを、表21に示す。各FV
III変異体に対する血漿FVIII活性の時間回帰曲線を図11にプロットした。
改変していないBDD−FVIIIの半減期は、DKOマウスにおいて、0.23時間
であり、FVIIIFc融合タンパク質は、Fc:FcRn相互作用を介したFVIII
Fcタンパク質のリサイクルによって、DKOマウスにおける半減期は1.66時間に延
長された。AEXTENポリペプチドの288残基が、FVIIIFc分子内のFVII
IのBドメイン領域へと組み込まれ、得られたFVIII169/Fcタンパク質の半減
期は、DKOマウスにおいて、さらに7.41時間に延長されていた。最終的に、VWF
のD´D3ドメインの付加により、FVIII169/VWF031ヘテロ二量体の半減
期は、DKOマウスにおいて、17.9時間にまで延長された(図11、表21)。半減
期に加え、すべての他のPKパラメーターも、各因子の付加に比例して改善されていた(
表21)。FVIIIは複数の半減期延長因子に対して耐容性であり、3つの因子のFV
III半減期延長に対する相乗効果により、FVIII−XTEN VWFヘテロ二量体
の半減期をさらに改善することができる。

実施例12:異なるFVIII−XTEN_VWFヘテロ二量体の薬物動態特性
FVIII半減期に対する、VWF−D´D3断片とXTEN挿入の組み合わせの効果
を評価するために、FVIII−XTEN−Fc:VWF−Fcヘテロ二量体の薬物動態
特性を、HemAマウスにおいて検証し、BDD−FVIIIの一本鎖アイソフォーム(
scBDD−FVIII)およびFVIII−169:VWF−031(実施例10)と
比較した。7つの新たなFVIII−XTEN−Fc構築物を作製した(タンパク質配列
は表24に示す)。これら構築物の概略図は、図14A〜Hに示す。FVIII−195
およびFVIII−199はそれぞれ、FVIII二本鎖および一本鎖アイソフォームで
あり、各々、1900位と1656位に2つのXTEN挿入を含有する。FVIII−1
96およびFVIII−201は、それぞれ、FVIII二本鎖および一本鎖アイソフォ
ームであり、各々、26位、1900位と1656位に3つのXTEN挿入を含有する。
FVIII−203、204および205は、Bドメインの接合部分および、1900位
、403位、または18位にそれぞれ、2つのXTEN挿入を有するsc−FVIIIF
c分子である。各FVIII−XTEN−Fc構築物を、HEK293細胞においてVW
F−031と共に共発現させ、FVIII−XTEN−Fc/VWFヘテロ二量体タンパ
ク質を産生させた。トランスフェクション後4日目、細胞培養培地を回収し、FVIII
発色活性に基づき、20IU/mLまで濃縮(FVIII−195:VWF−031、F
VIII−196:VWF−031、FVIII−199:VWF−031、FVIII
−203:VWF−031およびFVIII−204:VWF−031)、または、精製
(scBDD−FVIII、FVIII−169:VWF−031、FVIII−201
:VWF−031 and FVIII−205:VWF−031)のいずれかを行った
。FVIII−XTEN−Fc:VWF−Fcヘテロ二量体(FVIII−169:VW
F−031、実施例5)において、D´D3断片によって内因性VWFからFVIII分
子は完全に分子間遮蔽されたことが示されているため、HemAマウスをPK評価に選択
した。精製タンパク質または濃縮細胞培養培地を、8〜12週齢のHemAマウスに、静
脈内投与によって、200IU/10mL/kgの投与量で投与した。血漿試料は、投与
後、5分、8時間、16時間、24時間、32時間、48時間、72時間、または96時
間で採取した。血漿試料のFVIII活性は、FVIII発色アッセイにより分析し、半
減期は、WinNonlin−Phoenixプログラムを用いて算出した。検証分子の
薬物動態パラメーターは、表22に示す。選択時点での、FVIII−XTEN−Fc/
VWF−Fc変異体に対する血漿FVIII活性を、図12A〜Cにプロットした。
XTENが1900位および1656位に挿入された場合(FVIII−195および
FVIII−199)、FVIII−169:VWF−031と比較して、中程度の半減
期改善がscFVIIIアイソフォーム(FVIII−199:VWF−031)に対し
て観察された。しかしながら、dcFVIIIアイソフォームは、FVIII−169:
VWF−031よりも短い半減期を示したことから、一本鎖アイソフォームは、対応する
二本鎖アイソフォームよりも有意に安定性が高いことが示唆された(表22および図12
A)。第三のXTENが26位でFVIII−199に組み込まれた場合、得られた分子
(FVIII−201:VWF−031)の半減期は24.6時間であり、scBDD−
FVIIIと比較して3倍超長い半減期の改善を示した(表22および図12C)。40
3位(A2ドメイン)、1900位(A3ドメイン)、および18位(A1ドメイン)で
の、第二のXTEN挿入の半減期延長効果も検証した(それぞれ、BドメインXTEN挿
入と組み合わせている)。A2またはA3のXTEN挿入の追加によって、さらなる半減
期延長は得られなかったが(表22、図12b)、A1挿入の追加により、FVIII−
XTEN−Fc:VWF−Fcヘテロ二量体の半減期はさらに29.4時間まで延長され
た(表22、図12C)(scBDD−FVIIIよりも3倍超長い)。
XTENがFVIIIFc/VWFヘテロ二量体構築物に組み込まれた場合、得られた
分子の半減期改善の程度は様々であり、半減期と、XTEN挿入の部位またはXTEN挿
入数のいずれの間にも、明らかな相関は認められなかったことから、FVIII−XTE
N−Fc/VWFヘテロ二量体の半減期は、XTEN挿入の数、またはXTEN挿入の位
置よりもむしろ、分子全体の完全性により決定されることが示唆される。
FVIII−XTEN−Fc:VWF−Fcヘテロ二量体に対して観察された24.6
時間および29.4時間の半減期は、FVIII半減期延長の限界を1.6〜2倍明らか
に超えていた。もしこの発見がHemA患者にも適用できるのであれば、FVIII予防
のための投与を、1週間に1度、またはより少ない頻度とすることができる。

FVIII分子へのXTENの組み込みに加え、D´D3とFc断片の間にリンカーと
してXTENを組み込むことにより半減期延長の利点の可能性についても評価した。FV
III−155(scFVIIIFc)を、HEK293細胞において、VWF−034
(AE288 XTENと35残基のトロンビン開裂可能なリンカーを有するVWF−F
c)と共発現させた。トランスフェクション後4日目に、細胞培養培地を回収し、FVI
II活性のアッセイに基づき、20IU/mLまで濃縮した。FVIII/VWF DK
Oマウスに、濃縮した細胞培養培地を200IU/10mL/kgで、単回静脈内投与で
投与した。血漿試料を、投与後5分、8時間、24時間、48時間、72時間および96
時間で採取した。血漿試料のFVIII活性は、FVIII発色アッセイにより分析し、
血漿FVIII活性の回帰曲線を時間関数としてプロットした(図13)。FVIII−
155/VWF−034(FVIIIのBドメイン接合部分にAE288 XTENが挿
入されている)は、2つの分子に対する、重複する回帰曲線により図示されるように、F
VIII−169/VWF−031と同程度の半減期改善を示した(図13)。VWF−
FcポリぺプチドへのXTEN挿入により、FVIIIポリペプチドのBドメイン接合部
分でのXTEN挿入によりもたらされるものと同程度の半減期改善が得られたことから、
FVIIIポリペプチドの分子内XTEN挿入と、VWF−FcポリペプチドのVWFと
Fc因子の間の、ドメイン間XTEN挿入とが組み合わされた、ヘテロ二量体分子におい
て、さらに半減期を改善することが可能となる可能性が示唆される。
実施例13A:表22に示されるFVIII−XTEN VWFヘテロ二量体に加え、異
なるXTEN挿入、一本鎖FVIII、および二本鎖FVIIIの組成を含有するFVI
II−XTEN VWFヘテロ二量体(表23A)を、薬物動態特性に関し、HemAに
おいて検証する。様々なFVIII構築物(表23B)およびVWF構築物(表23C)
も、以下に開示する。HemAマウスを、ヘテロ二量体を200IU/10mL/kgで
、単回静脈内投与で処置する。次いで、血漿試料は、投与後、5分、24時間、48時間
、72時間、96時間および120時間で採取する。血漿試料のFVIII活性は、FV
III発色アッセイにより分析し、半減期は、WinNonlin−Phoenixプロ
グラムを用いて算出する。リストにあるヘテロ二量体のタンパク質配列は、表25に示す





実施例13B:追加のFVIII−XTEN_VWFヘテロ二量体の薬物動態特性
FVIII−XTEN_VWFヘテロ二量体を、薬物動態特性に関し、HemAマウス
において検証した。検証したヘテロ二量体は、FVIII169/VWF034、FVI
II205/VWF034、FVIII205/VWF036およびFVIII266/
VWF031である。HemAマウスに、200IU/10mL/kgで、様々なヘテロ
二量体タンパク質を単回静脈内投与した。血漿試料を、投与後5分、24、48、72、
96および120時間で採取した。血漿試料のFVIII活性は、FVIII発色アッセ
イにより分析し、半減期は、WinNonlin−Phoenixプログラムを用いて算
出した。PKの結果を、以下の表24に示す。
pSYNFVIII 010ヌクレオチド配列−(二本鎖FVIIIFc)(配列番号1
25)



pSYNFVIII 010タンパク質配列−(二本鎖FVIIIFc)(配列番号12
6)

実施例14:血友病Aマウスにおいて、3倍超の半減期延長を伴う、第VIII凝固因子
の新規分子
FVIIIの新規分子は、2つのポリペプチド(1つは、FVIII配列内の1以上の
位置で挿入XTENを有する一本鎖Bドメイン欠損(BDD)FVIIIからなり、もう
1つは、VWFのD´D3領域から構成される)を含有するように設計された。各ポリペ
プチドはまた、IgG1のFc領域に遺伝子組み換えにより融合され、D´D3領域がF
VIII部分に結合するように正確に位置づけられた。得られたFVIII変異体を、一
過性トランスフェクションによりHEK293細胞において発現させ、馴化培地から精製
した。FVIII活性はFVIII発色アッセイにより評価し、薬物動態特性は、FVI
IIノックアウト(HemAマウス)マウスおよびFVIII/VWFダブルノックアウ
ト(DKO)マウスの両方において評価した。
XTENおよびVWFのD´D3領域をrFVIIIへと組み込むことによって、融合
タンパク質は内因性VWFにより除去されず、循環半減期が延長された。この融合構造中
のFVIIIは、VWFとの相互作用から完全に遮蔽されている(バイオレイヤー干渉法
(Octet)分析により測定)。これと一致して、HemAマウスおよびDKOマウス
における薬物動態特性は同一であることが判明し、このことから、マウスにおける除去率
は、効果的にVWFから離れたことによることが示唆される。XTENの長さ、およびX
TEN挿入の位置の最適化により、VWFの限界(16時間)を超えるタンパク質のサブ
セットを特定し、HemAマウスにおける循環半減期を30時間まで増加させ、BDD−
FVIIIを超える4倍の改善となった。重要なことは、これらのタンパク質は、その機
能性を維持していたことである(FVIII発色アッセイにより判定)。
VWFの従属が、治療用FVIIIの半減期の根本的な限界を設定している。VWFの
D´D3領域とXTENの融合により半減期を延長させながら、FVIIIをVWFクリ
アランス経路から離すことにより、4倍の半減期延長を伴う、FVIII新規分子が作製
された。これは、持続的効果のあるFVIIIの開発における産業界全体の試みの中で、
半減期限界を超えた遺伝子組み換えFVIIIの初の報告であり、血友病Aの予防的処置
における、重大な進展となる可能性がある。
表25:FVIII−XTEN−FcおよびVWF−Fc構築物のタンパク質配列

FVIII195タンパク質配列(アミノ酸1656および1900で、2つの144
AE XTENを有する、二本鎖FVIIIFc)(配列番号105)

FVIII196タンパク質配列(アミノ酸26、1656および1900で、3つの1
44 AE XTENを有する、二本鎖FVIIIFc)(配列番号106)

FVIII199タンパク質配列(アミノ酸1656および1900で、3つの144
AE XTENを有する、一本鎖FVIIIFc)(配列番号107)

FVIII201タンパク質配列(アミノ酸26、1656および1900で、3つの1
44 AE XTENを有する、一本鎖FVIIIFc)(配列番号108)

FVIII203タンパク質配列(2つのAE XTENを有する一本鎖FVIIIFc
;Bドメインで1つの288AE XTENを有し、アミノ酸1900で、1つの144
AE XTENを有する)(配列番号109)

FVIII204タンパク質配列(2つのAE XTENを有する一本鎖FVIIIFc
;Bドメインで1つの288AE XTENを有し、アミノ酸403で、1つの144
AE XTENを有する)(配列番号110)


FVIII205タンパク質配列(2つのAE XTENを有する一本鎖FVIIIFc
;Bドメインで1つの288AE XTENを有し、アミノ酸18で、1つの144 A
E XTENを有する)(配列番号111)

pSYN FVIII266タンパク質配列(Bドメインで288AE XTEN、およ
び、アミノ酸18で42AE XTENを有するFVIII Fc)(配列番号112)

pSYN FVIII267タンパク質配列(Bドメインで288AE XTEN、およ
び、アミノ酸18で72AE XTENを有するFVIII Fc)(配列番号113)

pSYN FVIII268タンパク質配列(アミノ酸18で144AE-XTENを有
するFVIII Fc)(配列番号114)

pSYN FVIII269タンパク質配列(アミノ酸18で72AE XTENを有す
るFVIII Fc)(配列番号115)

pSYN FVIII271タンパク質配列(アミノ酸18で42AE XTENを有す
るFVIII Fc)(配列番号116)

pSYN FVIII272タンパク質配列(アミノ酸18で144AE XTENを有
し、Bドメインで244AE XTENを有するFVIII(Fcは無し))(配列番号
117)

pSYN VWF031タンパク質配列(VWF D1D2D´D3−48aaの長さの
トロンビン開裂可能GSリンカー−Fc)(配列番号118)

pSYN VWF034タンパク質配列(VWF D1D2D´D3−288AE XT
EN−35aaの長さのトロンビン開裂可能GSリンカー−Fc)(配列番号119)

pSYN VWF036タンパク質配列(VWF D1D2D´D−98aaの長さのト
ロンビン開裂可能GSリンカー−Fc)(配列番号120)

pSYN Fc-015タンパク質配列(IgG−Fcドメイン)(配列番号121)
実施例15:FVIII−XTEN−Fc:VWF−Fcヘテロ二量体は、野生型BDD
−FVIIIと比較して、正常なFVIII特異的活性を維持している
FVIII−XTEN−Fc:VWF−Fcヘテロ二量体のFVIII特異的活性を測
定した。ヘテロ二量体は、2ステップのクロマトグラフィプロセスを用いて精製した。弱
陰イオン交換樹脂を用いて、アフィニティクロマトグラフィを行った。最終精製産物は、
SEC−HPLCに受容可能な純度であった。特異的活性を、Bドメイン欠損FVIII
い(BDD−FVIII)と比較した(FVIII発色アッセイおよびA280濃度によ
り測定)。データを表26に示す。すべての検証分子は、BDD−FVIIIと同等のF
VIII特異的活性を示した。分子の純度および各部分の存在は、SDS−PAGEおよ
びウェスタンブロッティングにより確認した。
rFVIII−XTEN/D´D3およびBDD−FVIIIの半減期を、HemAマ
ウスにおいて比較した(図15、表27)。図15に示されるように、rFVIII−X
TEN/D´D3は、BDD−FVIIIにより得られた半減期よりも、4倍長い半減期
を示した。
実施例16:止血における、FVIII−XTEN−Fc:VWF−Fcヘテロ二量体の
有効性(FVIII活性)(ワンステージaPTTアッセイにより測定)
止血におけるFVIII−XTEN−Fc:VWF−Fcヘテロ二量体の有効性を、F
VIII特異的aPTT活性により評価した(表28にまとめる)。表28に示されるよ
うに、VWF D´D3断片の付加およびFVIIIのドメイン内へのXTEN挿入によ
り、ヘテロ二量体のFVIII特異的aPTT活性が減少する一方(FVIII155/
VWF031データおよびFVIII205/VWF031データにより示される)で、
FVIII Bドメイン領域のXTEN挿入またはVWF D´D3断片のC末端のXT
EN挿入は、FVIII特異的aPTT活性に悪影響を与えなかった(FVIII169
/VWF031データおよびFVIII169/VWF034データにより示される)。
二本鎖BDD−FVIII(dcBDD−FVIII)と比較して、FVIII155/
VWF031、FVIII169/VWF031、FVIII169/VWF034およ
びVWF205/VWF031は、それぞれ、2.5倍、2.8倍、2.6倍および、
5.5倍の特異的aPTT活性の減少を示した。
FVIII特異的aPTTアッセイ
FVIII変異体を、aPTT緩衝液(0.15M NaCl、0.05M Tris
−HCl、1% BSA、pH7.4)を用いて線形アッセイ範囲(200〜1.6mU
/mL)で希釈した。その後に、50μLの希釈試料または標準物を、50μLの37℃
、天然型ヒトHemAのプールされた血漿、50μLの37℃、aPTT試薬(ACTI
N(登録商標)FSL活性化セファロプラスチン試薬、Dade Behring、参照
番号B4219−2)と混合し、37℃、4分間、インキュベートした。次いで、50μ
lの20mM CaCl(Dade Behring[参照番号ORFO37])を試
薬混合物に添加して、凝固反応を開始させた。各試料の凝固時間(CaClの添加から
、血塊形成開始までの時間の長さ)を用いて、aPTT活性を、標準物(第8版 国際標
準FVIII濃縮物で作製された)に対して、算出した。特異的aPTT活性は、OD2
80により測定された各分子のタンパク質濃度に対して算出された。
実施例17:HemAマウスおよび尾切断出血モデルにおける、FVIII−XTEN−
Fc:VWF−Fcヘテロ二量体のin vivo有効性
ヘテロ二量体の止血有効性をさらに評価するために、HemAマウスおよび尾切断出血
モデルにおける、FVIII169/VWF034および、FVIII205/VWF0
31の急性有効性を、BDD−FVIIIとの比較で評価した。HemAマウスを、20
0、65、および20IU/kgのBDD−FVIII単回IV注射で処置し、尾切断損
傷後の失血対照レベルを作成した。200IU/kgのFVIII169/VWF034
またはFVIII205/VWF031で処置されたマウスからの失血を、BDD−FV
IIIで処置された対照群と比較して、止血における有効性を推定した。ビヒクル処置動
物を用いて、当該モデルの失血ベースラインを作成した。図16に示されるように、ビヒ
クル処置動物と比較して、失血の有意な減少が、すべてのFVIII処置群で観察された
(p<0.05)。FVIII169/VWF034および、FVIII205/VWF
031の両方が、HemAマウス尾切断モデルにおいて有効であった。BDD−FVII
Iと比較して、FVIII169/VWF034については約3倍低い有効性が観察され
た(65IU/kg BDD−FVIIIおよび200IU/kg FVIII169/
VWF034は、同様の失血減少であった)。FVIII205/VWF034に対して
は、10倍の有効性減少が観察された(20IU/kg BDD−FVIIIおよび20
0IU/kg FVIII205/VWF031は、同様の失血減少であった)。
FVIII169/VWF034および、FVIII205/VWF031は、rBD
D−FVIIIと比較して同様の特異的FVIII発色活性を有しているが、FVIII
のaPTT活性およびin vivo有効性の両方は、分子改変により減少していた。こ
れらのデータから、FVIII発色活性よりも、止血に対するin vivo有効性を予
測するには、FVIII分子のaPTT活性のほうが、より正確な測定法であることが示
唆される。
HemAマウス尾切断出血マウス
8〜10週齢のオスのHemAマウスを実験に用いた。尾切断の前に、マウスを、50
mg/kgのケタミン、0.5mg/kgのデクスメデトミジンのカクテルで麻酔し、3
7℃のヒートパッド上に乗せ、体温を維持させた。次いで、マウスの尾を37℃の水の中
に10分間浸し、側血管脈を拡張させた。血管を拡張させた後、rFVIIIまたはビヒ
クル溶液を、尾静脈から注射し、5分後、尾の末梢1cmを、#11のストレージエッジ
の外科用メスを用いて切断した。流出した値を、13mlの37℃に温めた生理食塩水へ
30分間採取し、次いで、マウスを、麻酔下で両側開胸により安楽死させた。血液採取前
後の血液採取管の重量変化による重量測定で、失血量をグラム単位で定量し、それを失血
量ミリリットル(mL)へと変換した(1gの重量変化=1mLの失血)。
特定の実施態様に関する上記の記述は、当業者レベルの知識を用いることにより、本発
明の概念から逸脱することなく、および、他者が容易に実験を行うことなく、そのような
特定の実施態様の様々な応用を適用および/または改変することができるように、本発明
の一般的性質を全体的に明らかにするものである。それゆえ、本明細書に提示される教示
および指示に基づく、そのような応用および改変も、本開示の実施態様の均等の範囲およ
び意図の範囲内にある。本明細書の表現または専門用語は、限定ではなく、記述の目的の
ためであり、本明細書の表現または専門用語は、当業者により本教示および本指定を踏ま
えて解釈されるものである。
本発明の他の実施態様は、本明細書に開示される本発明の実施および明細書の事項から
、当業者には明らかである。明細書および実施例は、例示の目的のみえあり、本発明の真
の範囲および主旨は、以下の請求項により示されている。
本明細書に引用されている全ての特許および公表文献は、参照により、その全体で本明
細書に援用される。

Claims (1)

  1. XTENおよびvon Willebrand因子タンパク質を有する第VIII因子の複合体、および、その使用など。
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