JP2021527656A - プログラニュリンを含む融合タンパク質 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2018年6月18日に出願された米国仮出願第62/686,579号及び2018年10月16日に出願された米国仮出願第62/746,338号の利益を主張し、その開示は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
前頭側頭型認知症(FTD)は、認知症を有する全患者の5〜10%、及び65歳前に認知症を発症した患者の10〜20%を占める、進行性の神経変性障害である(Rademakers et al.,Nat Rev Neurol.8(8):423−34,2012(非特許文献1))。いくつかの遺伝子がFTDに関連付けられているが、FTDにおいて最も頻繁に変異する遺伝子のうちの1つは、ヒト染色体17q21に位置し、システインリッチなタンパク質であるプログラニュリン(PGRN)(プロエピセリン及びアクログラニンとしても知られる)をコードするGRNである。GRNにおける浸透性の高い変異は、家族性FTDの常染色体優性形態の原因として、2006年に最初に報告された(Baker et al.,Nature.442(7105):916−9,2006(非特許文献2)、Cruts et al.,Nature.2006 Aug 24;442(7105):920−4(非特許文献3)、Gass et al.,Hum Mol Genet.15(20):2988−3001,2006(非特許文献4))。最近の推定では、GRN変異は、家族歴が陽性であるFTD患者の5〜20%、及び散発的症例の1〜5%を占めていると示唆されている(Rademakers et al.、上掲(非特許文献1))。
プログラニュリン関連障害(例えば、前頭側頭型認知症(FTD)などの神経変性疾患)を処置するためのプログラニュリンポリペプチドまたはその変異体を含む融合タンパク質及びそれらの使用方法が、本明細書にて提供される。
I. 序論
本発明者らは、Fcポリペプチドに連結されたプログラニュリンポリペプチドまたはその変異体を含む融合タンパク質を開発した。これらのタンパク質を使用して、プログラニュリン関連障害(例えば、前頭側頭型認知症(FTD)などの神経変性疾患)を処置することができる。場合によっては、タンパク質は二量体Fcポリペプチドを含み、Fcポリペプチドモノマーのうちの一方はプログラニュリンポリペプチドに連結されている。Fcポリペプチドはプログラニュリンレベルを増加させることができ、場合によっては、タンパク質に追加の機能特性を付与するようにFcポリペプチドを改変することができる。
本明細書で使用する場合、文脈上明らかに別途示されている場合を除き、「a」、「an」及び「the」という単数形には、複数の指示対象が含まれる。したがって、例えば、「ポリペプチド(a polypeptide)」への言及は、2つ以上のそのような分子などが含まれ得る。
BMP分子は、2つの脂肪酸側鎖を含む。式I中、R及びR’は、独立して選択された飽和脂肪族鎖または不飽和脂肪族鎖を表し、各脂肪族鎖は通常、14個、16個、18個、20個または22個の炭素原子を含有する。脂肪酸側鎖が不飽和の場合、脂肪酸側鎖は、1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは6つ以上の炭素−炭素二重結合を含み得る。さらに、BMP分子は1つまたは2つのアルキルエーテル置換基を含有することができ、ここで、一方または両方の脂肪酸側鎖のカルボニル酸素は2つの水素原子で置き換えられている。特定のBMP種を説明するために本明細書で使用される命名法は、2つの脂肪酸側鎖を有する種を示し、脂肪酸側鎖の構造をBMP形式の括弧内に示す(例えば、BMP(18:1_18:1))。数字は、「脂肪酸炭素原子の数:二重結合の数」の標準的な脂肪酸の表記形式に従う。接頭辞「e−」は、アルキルエーテル置換基の存在を示すために使用され、脂肪酸側鎖のカルボニル酸素は2つの水素原子で置き換えられる。例えば、「BMP(16:0e_18:0)」中の「e」は、16個の炭素原子を有する側鎖がアルキルエーテル置換基であることを示す。
である。
いくつかの態様では、本明細書に記載されているのは、(i)改変(例えば、ヘテロ二量体化を促進する1つ以上の改変)を含有し得るか、または野生型Fcポリペプチドであり得るFcポリペプチド、及びプログラニュリンポリペプチド、ならびに(ii)改変(例えば、ヘテロ二量体化を促進する1つ以上の改変)を含有し得るか、または野生型Fcポリペプチドであり得るFcポリペプチド、及び所望によりプログラニュリンポリペプチドを含む融合タンパク質である。いくつかの実施形態では、一方または両方のFcポリペプチドは、血液脳関門(BBB)受容体、例えば、トランスフェリン受容体(TfR)への結合をもたらす改変を含有し得る。プログラニュリンポリペプチドは、神経変性疾患において欠損している場合がある。プログラニュリンポリペプチドは、前頭側頭型認知症(FTD)、ならびにゴーシェ病及びアルツハイマー病(AD)などの他の疾患において欠損している場合がある。融合タンパク質に組み込まれたプログラニュリンポリペプチドは、ソルチリンまたはプロサポシンに結合し得る。特定の実施形態では、ソルチリンに対する融合タンパク質に組み込まれたプログラニュリンポリペプチド。
いくつかの実施形態では、プログラニュリンポリペプチドを含む本明細書に記載の融合タンパク質は、アルツハイマー病、原発性年齢関連タウオパチー、レビー小体認知症、進行性核上性麻痺(PSP)、前頭側頭型認知症、17番染色体に連鎖しパーキンソニズムを伴う前頭側頭型認知症、嗜銀顆粒性認知症、筋萎縮性側索硬化症、グアムの筋萎縮性側索硬化症/パーキンソン認知症複合(ALS−PDC)、大脳皮質基底核変性症、慢性外傷性脳症、クロイツフェルト・ヤコブ病、ボクサー認知症、石灰化を伴うびまん性神経原線維変化病、ダウン症候群、家族性英国型認知症、家族性デンマーク型認知症、ゲルストマン・ストロイスラー・シャインカー病、球状グリア性タウオパチー、認知症を伴うグアドループ型パーキンソニズム、グアドループ型PSP、ハラーフォルデン・シュパッツ病、スフェロイドを伴う遺伝性びまん性白質脳症(HDLS)、封入体筋炎、多系統萎縮症、筋強直性ジストロフィー、那須・ハコラ病、神経原線維変化優位型認知症、ニーマン・ピック病C型、淡蒼球橋黒質変性症、パーキンソン病、ピック病、脳炎後パーキンソニズム、プリオンタンパク質脳アミロイド血管症、進行性皮質下グリオーシス、亜急性硬化性全脳炎、及び神経原線維型老年認知症からなる群から選択される1つ以上の神経変性疾患の処置に有用である。
いくつかの態様では、本明細書で提供されるのは、血液脳関門(BBB)を横切って輸送することができる融合タンパク質である。そのようなタンパク質は、BBB受容体に結合する改変Fcポリペプチドを含む。BBB受容体は、BBB内皮ならびに他の細胞型及び組織型に発現する。いくつかの実施形態では、BBB受容体は、トランスフェリン受容体(TfR)である。
特定の態様では、改変(例えば、BBB受容体結合)Fcポリペプチド、またはBBB受容体に特異的に結合しない本明細書に記載の融合タンパク質に存在するFcポリペプチドは、FcRn結合部位を含むこともできる。いくつかの実施形態では、FcRn結合部位は、Fcポリペプチドまたはその断片中に存在する。
本セクションでは、トランスフェリン受容体(TfR)に結合し、かつ血液脳関門(BBB)を横切って輸送することができる、本開示による改変Fcポリペプチドの作製について説明する。
いくつかの実施形態では、TfRに特異的に結合する改変Fcポリペプチドは、CH3ドメインに置換を含む。いくつかの実施形態では、改変Fcポリペプチドは、TfR結合活性のために改変されるIgG CH3ドメインなどのヒトIg CH3ドメインを含む。CH3ドメインは、任意のIgGサブタイプ、すなわちIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4由来のものであり得る。IgG抗体との関連において、CH3ドメインは、EU付番スキームに従って付番した位置341付近〜位置447付近のアミノ酸のセグメントを指す。
いくつかの実施形態では、TfRに特異的に結合する改変Fcポリペプチドは、CH2ドメインに置換を含む。いくつかの実施形態では、改変Fcポリペプチドは、TfR結合活性のために改変されるIgG CH2ドメインなどのヒトIg CH2ドメインを含む。CH2ドメインは、任意のIgGサブタイプ、すなわちIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4由来のものであり得る。IgG抗体との関連において、CH2ドメインは、EU付番スキームに従って付番した位置231付近〜位置340付近のアミノ酸のセグメントを指す。
いくつかの態様では、本明細書に記載の融合タンパク質は、独立して選択された改変を各々含み得るか、または野生型Fcポリペプチド、例えば、ヒトIgG1 Fcポリペプチドであり得る、2つのFcポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、一方または両方のFcポリペプチドは、血液脳関門(BBB)受容体、例えば、トランスフェリン受容体(TfR)への結合を付与する1つ以上の改変を含有する。一方または両方のFcポリペプチドに導入することができる他の変異の非限定的な例としては、例えば、Fcポリペプチドの血清安定性を増加させるため、エフェクター機能を調節するため、グリコシル化に影響を与えるため、ヒトにおける免疫原性を低減させるため、及び/またはノブ及びホールのヘテロ二量体化をもたらすための変異が挙げられる。
非限定的な例として、本明細書に記載の融合タンパク質に存在する一方または両方のFcポリペプチドは、ノブ変異(例えば、EU付番スキームに従って付番したT366W)、ホール変異(例えば、EU付番スキームに従って付番したT366S、L368A及びY407V)、エフェクター機能を調節する変異(例えば、EU付番スキームに従って付番したL234A、L235A及び/またはP329G(例えば、L234A及びL235A))、及び/または血清安定性を増加させる変異(例えば、EU付番スキームに従って付番したM252Y、S254T及びT256E)を含む追加の変異を含み得る。
いくつかの態様では、本明細書に記載の融合タンパク質は、プログラニュリンポリペプチドまたはその変異体に連結された第1のFcポリペプチド及び第1のFcポリペプチドとFc二量体を形成する第2のFcポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、第1のFcポリペプチド及び/または第2のFcポリペプチドは、免疫グロブリン重鎖及び/または軽鎖の可変領域配列ならびにそれらの抗原結合部分を含まない。いくつかの実施形態では、第1のFcポリペプチドは改変Fcポリペプチドであり、及び/または第2のFcポリペプチドは改変Fcポリペプチドである。いくつかの実施形態では、第2のFcポリペプチドは改変Fcポリペプチドである。いくつかの実施形態では、改変Fcポリペプチドは、他方のFcポリペプチドとのヘテロ二量体化を促進する1つ以上の改変を含有する。いくつかの実施形態では、改変Fcポリペプチドは、エフェクター機能を低下させる1つ以上の改変を含有する。いくつかの実施形態では、改変Fcポリペプチドは、血清半減期を延長する1つ以上の改変を含有する。いくつかの実施形態では、改変Fcポリペプチドは、血液脳関門(BBB)受容体、例えば、トランスフェリン受容体(TfR)への結合を付与する1つ以上の改変を含有する。
一実施形態では、Fc二量体:PGRN融合タンパク質は、(a)プログラニュリンポリペプチドに直接またはポリペプチドリンカー(例えば、GGGGSGGGGS(SEQ ID NO:276)もしくはGGGGS(SEQ ID NO:277))を通じて連結されている第1のFcポリペプチドであって、EU付番スキームに従うホール変異T366S、L368A及びY407Vを含む第1のFcポリペプチド、ならびに(b)EU付番スキームに従うノブ変異T366Wを含む第2のFcポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、プログラニュリンポリペプチドのC末端は、第1のFcポリペプチドのN末端に直接またはポリペプチドリンカーを通じて連結されている。いくつかの実施形態では、プログラニュリンポリペプチドのN末端は、第1のFcポリペプチドのC末端に直接またはポリペプチドリンカーを通じて連結されている。いくつかの実施形態では、第1のFcポリペプチド及び/または第2のFcポリペプチドは、IgG1ヒンジ領域またはその一部(例えば、SEQ ID NO:91またはSEQ ID NO:109)にさらに連結され得る。いくつかの実施形態では、(a)は、SEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:225またはSEQ ID NO:226の配列に対して少なくとも85%の同一性、少なくとも90%の同一性、少なくとも95%の同一性または100%の同一性を有する配列を含み、(b)は、SEQ ID NO:261の配列に対して少なくとも85%の同一性、少なくとも90%の同一性、少なくとも95%の同一性または100%の同一性を有する配列を含む。
によって置換され得る。前述の実施形態のいずれにおいても、部分的ヒンジ(DKTHTCPPCP(SEQ ID NO:109))及び/またはSEQ ID NO:215またはSEQ ID NO:227の配列に存在するグリシンリッチなリンカーは除去され得る。特定の実施形態では、Fc二量体:PGRN融合タンパク質は、部分的ヒンジ及び/またはグリシンリッチなリンカーを含まないSEQ ID NO:215またはSEQ ID NO:227の配列を含む。他の実施形態では、SEQ ID NO:215またはSEQ ID NO:227の配列に存在する部分的ヒンジは、完全ヒンジ配列
によって置換され得る。
本明細書に記載の融合タンパク質は、広範囲にわたる結合親和性を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、タンパク質は、血液脳関門(BBB)受容体、例えばトランスフェリン受容体(TfR)に対する1pM〜10μMにわたる親和性を有する。いくつかの実施形態では、TfRに対する親和性は、1nM〜5μMまたは10nM〜1μMにわたる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の融合タンパク質は、本明細書に記載されている2つのFcポリペプチドを含み、Fcポリペプチドの一方または両方は、部分的または完全なヒンジ領域をさらに含み得る。ヒンジ領域は、任意の免疫グロブリンサブクラスまたはアイソタイプに由来してよい。例示的な免疫グロブリンヒンジは、IgG1ヒンジ領域などのIgGヒンジ領域、例えば、ヒトIgG1ヒンジのアミノ酸配列
またはその一部(例えば、DKTHTCPPCP、SEQ ID NO:109)である。いくつかの実施形態では、ヒンジ領域は、FcポリペプチドのN末端領域に存在する。
によって置換され得る。いくつかの実施形態では、SEQ ID NO:215またはSEQ ID NO:227の配列に存在する部分的ヒンジ(DKTHTCPPCP(SEQ ID NO:109))は、除去され得る。他の実施形態では、SEQ ID NO:215またはSEQ ID NO:227の配列に存在する部分的ヒンジ(DKTHTCPPCP(SEQ ID NO:109))は、完全ヒンジ配列
によって置換され得る。
である。他の実施形態では、ポリペプチドリンカーはまた、剛性ポリペプチドリンカーであり得る。いくつかの実施形態では、剛性ポリペプチドリンカーは、セグメント内の水素結合及び/またはセグメント内の塩橋により安定化され得るα−ヘリックス立体構造をとることができる。剛性ポリペプチドリンカーの例としては、Chen et al.Adv.Drug Deliv Rev.65(10):1357−1369,2013に記載されているような、A(EAAAK)nA(SEQ ID NO:309)(式中、nは2〜5の間の整数である)、及び(XP)n(式中、XはAla、LysまたはGluであり、nは1〜10の間の整数である)が挙げられるが、これらに限定されない。
プログラニュリンポリペプチドまたはその変異体を含む本明細書に記載の融合タンパク質の活性は、in vitroまたはin vivoで活性を測定するアッセイをはじめとする様々なアッセイを使用して評価することができる。実施例に記載されているように、本明細書に記載の融合タンパク質の細胞取り込みは、骨髄由来マクロファージ(BMDM)ならびにヒトプログラニュリン及びヒトFcに対する抗体を用いた免疫染色を使用してアッセイすることができる。本明細書に記載の融合タンパク質で処置後の細胞におけるタンパク質分解活性は、実施例4に記載されているDQ−BSAアッセイを使用して測定することができる。GRN変異に起因する細胞の影響(例えば、カテプシンD活性の増加、ならびにCtsl、Tmem106b及びPsapなどのリソソーム遺伝子のmRNAレベルの上昇)を、本明細書に記載の融合タンパク質で細胞を処置した後に再度評価することができる(実施例6及び実施例7)。蛍光発生プローブ及びqPCR技術を、これらのアッセイにおいて使用することができる。最後に、本明細書に記載の融合タンパク質の薬物動態特性及び脳の取り込みを、実施例9及び実施例10に示すように、野生型マウス及び/またはトランスジェニックマウスを使用して測定することができる。
本明細書で提供されるのは、(例えば、試料内の、細胞内の、組織内の及び/または対象内の)プログラニュリンレベルをモニタリングする方法であって、プログラニュリンレベルを判定することが、(例えば、試料、細胞、組織及び/または対象内の)ビス(モノアシルグリセロ)リン酸(BMP)の存在量を測定することを含む方法である。
いくつかの実施形態では、対象(例えば、標的の対象)は、試験試料における少なくとも1種の(例えば、少なくとも1種、2種、3種、4種、5種、10種、15種、20種、25種、30種、35種、40種、45種、50種、55種、60種、65種、70種、75種、80種、85種、90種、95種、100種、105種、110種、115種、120種、125種、130種、135種、140種または145種以上の)BMP種(例えば、表3に記載されているBMP種)の存在量が、健常対照またはプログラニュリン関連障害に無関係である対照の対応する細胞、組織または体液の参照値よりも高い場合(試験試料がBMDMである場合)、または低い場合(試験試料が肝臓、脳、脳脊髄液、血漿もしくは尿である場合)、プログラニュリン関連障害を有しているかまたはプログラニュリンレベルが低下していると判定される。
一態様では、本開示は、対象(例えば、標的の対象)におけるプログラニュリンレベルをモニタリングするための方法を提供する。別の態様では、化合物、医薬組成物もしくはそれらの投与レジメンに対する対象の応答、またはプログラニュリン関連障害を処置するための任意の療法もしくは治療への応答(例えば、本明細書に記載のFc二量体:PGRN融合タンパク質に対する応答)をモニタリングするための方法を提供する。
いくつかの実施形態では、抗体を使用して、1種以上のBMP種の存在量を検出及び/または測定することができる。抗体に結合したBMP種は、顕微鏡検査法または酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)などによって検出することができる。
本明細書に記載されている融合タンパク質に含まれるポリペプチド鎖は、通常、組換え法を使用して調製される。したがって、いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載されているFcポリペプチドを含むポリペプチド鎖のいずれかをコードする核酸配列を含む単離された核酸、ならびにポリペプチドをコードする核酸を複製するため、及び/またはポリペプチドを発現するために使用される核酸が導入された宿主細胞を提供する。いくつかの実施形態では、宿主細胞は真核生物、例えば、ヒトの細胞である。
本開示による融合タンパク質を、プログラニュリン関連障害(例えば、神経変性疾患(例えば、FTD、NCL、NPA、NPB、NPC、C9ORF72関連ALS/FTD、散発的ALS、AD、ゴーシェ病(例えば、ゴーシェ病2型及び3型)ならびにパーキンソン病)、アテローム性動脈硬化、TDP−43に関連する障害ならびにAMD)を処置するために治療的に使用することができる。
他の態様では、本開示による融合タンパク質を含む医薬組成物及びキットが提供される。
本開示において使用するための製剤を調製するための指針は、当業者に公知である医薬調製物及び製剤についての多くの便覧に見ることができる。
いくつかの実施形態では、プログラニュリン関連障害(例えば、神経変性疾患(例えば、FTD、NCL、NPA、NPB、NPC、C9ORF72関連ALS/FTD、散発的ALS、AD、ゴーシェ病(例えば、ゴーシェ病2型及び3型)ならびにパーキンソン病)、アテローム性動脈硬化、TDP−43に関連する障害ならびにAMD)の処置に使用するための、本明細書に記載されている融合タンパク質を含むキットが提供される。
さらに、本開示は、非ヒトトランスジェニック動物であって、(a)(i)SEQ ID NO:296に対して少なくとも90%の同一性を有するアピカルドメインと、(ii)その動物の天然TfRポリペプチドのトランスフェリン結合部位とを含むキメラTfRポリペプチドをコードする核酸、及び(b)GRN遺伝子のノックアウトを含み、キメラTfRポリペプチドがその動物の脳内で発現する、非ヒトトランスジェニック動物も提供する。トランスフェリン受容体のキメラ形態には、非ヒト(例えば、マウス)哺乳動物のトランスフェリン結合部位及びトランスフェリン結合部位を含有するドメインに対して異種であるアピカルドメインが含まれる。これらのキメラ受容体は、特に、トランスフェリン結合部位がトランスジェニック動物種に由来する場合、及びアピカルドメインが霊長類(例えば、ヒトまたはサル)に由来する場合に、トランスジェニック動物において発現させることができる。キメラTfRポリペプチドは、SEQ ID NO:300に対して少なくとも95%(例えば、97%、98%または99%)の同一性を有するアミノ酸配列を含むことができる。非ヒト哺乳動物のトランスフェリン結合部位と、SEQ ID NO:296と少なくとも80%、90%、95%または98%同一であるアミノ酸配列を有するアピカルドメインとを含むキメラトランスフェリン受容体とをコードするポリヌクレオチドもまた、本明細書に記載されている。アピカルドメインをコードする核酸配列は、SEQ ID NO:301に対して少なくとも95%(例えば、97%、98%または99%)の同一性を有する核酸配列を含むことができる。トランスジェニック動物は、キメラTfRポリペプチドをコードする核酸に対してホモ接合性であっても、またはヘテロ接合性であってもよい。さらに、GRN遺伝子のノックアウトは、GRN遺伝子のエクソン1〜4の欠失を含むことができる。
本開示を、特定の実施例によってより詳細に説明する。以下の実施例は例示目的のためのみに提供され、いかなる方法によっても本開示を限定することを意図しない。当業者は、本質的に同じ結果をもたらすように変更または修正され得る、様々な重要でないパラメータを容易に認識するであろう。使用する数字(例えば、量、温度など)に対して、正確さを確保するための努力がなされているが、いくらかの実験誤差及び偏差が存在する場合がある。本開示の実施には、特に示さない限り、当該技術分野の範囲内にあるタンパク質化学、生化学、組換えDNA技術及び薬理学の従来の方法が用いられる。そのような技術は、文献に十分に説明されている。さらに、特定のライブラリーに適用される操作のための方法が、本明細書に記載の他のライブラリーにも適用され得ることは、当業者には明らかであるはずである。
組換えFc二量体:PGRN融合タンパク質をExpi293(Thermo−Fisher)で発現させるために、製造業者(Thermo−Fisher)の指示に従って、Expifectamine(商標)293/プラスミドDNA複合体を用いて、細胞を2×106細胞/mLの密度でトランスフェクトした。トランスフェクション後、オービタルシェーカー(Infors HT Multitron)中、6〜8% CO2の湿潤雰囲気で、細胞を37℃でインキュベートした。トランスフェクション後の翌日、Expifectamine(商標)トランスフェクションエンハンサー1及び2を培養物に添加した。トランスフェクション後の96時間後、遠心分離によって培地上清を回収した。清澄化した上清にEDTA不含プロテアーゼ阻害剤(Roche)を追加して、−80℃で保存した。
すべての表面プラズモン共鳴(SPR)実験は、GE Healthcare Biacore 8K装置にて、シリーズSセンサーチップCM5及びHBS−EP+泳動用緩衝液を用いて25℃で実施した。融合タンパク質のhTfRに対する結合親和性を測定するため、センサーチップにストレプトアビジンを固定化して、ビオチン化AviTag−hTfRをキャプチャーした。シングルサイクルカイネティクスを、25nM〜2μMの範囲の融合タンパク質分析物の3倍の濃度系列で使用することにより、80秒の接触時間、180秒の解離時間及び30μL/分の流量を可能とした。定常状態親和性モデルを使用して、融合タンパク質がhTfRに結合することができることを立証した。
GRN WTマウス及びKOマウスから単離した骨髄由来マクロファージ(BMDM)を、50nMの組換えプログラニュリン(PGRN)(Adipogen)、50nMのFc二量体:PGRN融合タンパク質またはヒトPGRNレンチウイルスで16時間処置した。固定したBMDMを、ヒトPGRNに対する抗体(R&D Systems)及びヒトFcに対する抗体(Thermo Fisher Scientific)で免疫染色した。Opera Phenixハイコンテントイメージングプラットフォーム(PerkinElmer)を共焦点モードで用いて、細胞取り込みを定量化した。PGRN染色及びFc染色の両方に示されるように(図2A及び2B)、組換えPGRN及び完全長Fc二量体:PGRN融合タンパク質(融合体1、融合体2及び融合体3)による処置により、細胞のPGRNにおいて力強い増加が生じ、効率的な取り込みが示された。グラニュリンE融合タンパク質(ノブ変異を有するFcポリペプチドと二量体化したSEQ ID NO:280(部分的ヒンジ−ホール変異を有するFcポリペプチド−(G4S)2−グラニュリンE融合体(SEQ ID NO:211のアミノ酸497〜593)))を、陰性対照として使用した。
DQ−BSAアッセイ
DQ−BSA Redは、BODIPY Red色素と多量にコンジュゲートしたBSAタンパク質である。DQ−BSA Redは、リソソーム内の系の常在プロテアーゼに対する蛍光発生基質(590nmで最大励起、615nmで最大発光)である。リソソーム内部でDQ−BSAがより小さな色素標識ペプチドに加水分解されると、大量のBodipy色素の標識化により付与された強力な自己消光効果が軽減され、共焦点顕微鏡法による定量化に適用可能な蛍光の大幅な増加が生じる。
Fc二量体:PGRN融合タンパク質(融合体1、融合体3、融合体4及び融合体5)の片対数の用量設定(100nMから10pMまで)を用いたBodipy−BSAコンジュゲート(DQ−BSA)アッセイ中で、WT GRN BMDM及びKO GRN BMDMを24時間処置した。リソソーム内のタンパク質分解を既述の通りに測定した。融合体5は、DQ−BSAにおいて効力が増強されたことの証拠を示した(図4)。
蛍光発生プローブを使用して、細胞溶解物中のカテプシンD活性を測定した。GRN WT BMDM及びGRN KO BMDMを、50nMのFc二量体:PGRN融合タンパク質で72時間処置し、次にCST溶解緩衝液で細胞を溶解させた。細胞溶解物を低pHアッセイ緩衝液へと希釈して、蛍光発生プローブと混合した。カテプシンD活性をプレートリーダーで読み取り、無処置WTに対する倍数として算出した。3種類の融合タンパク質(融合体1、融合体2及び融合体3)は、GRN KO BMDMにおいて観察された上昇したカテプシンD活性を部分的に回復させることを示した(図5)。
GRN WT BMDM及びGRN KO BMDMを、5nM〜50nMのFc二量体:PGRN融合タンパク質である融合体1で72時間処置した。細胞を溶解させ、Cell−to−CTキット(Fisher Scientific)を使用してRNAを抽出した。リソソーム遺伝子Ctsl、Tmem106b及びPsapのmRNAレベルをqPCRによって測定した。Fc二量体:PGRN融合タンパク質である融合体1による処置は、GRN KO BMDMにおけるリソソーム遺伝子の上昇を部分的に回復させることを示した(図6B〜6D)。
WTマウスにFc二量体:PGRN融合タンパク質である融合体1または融合体3を10mg/kgで1回投与し、血漿試料を指定の時点で得た。ビーズホモジナイゼーションを使用して、CST溶解緩衝液中で肝臓をホモジナイズした。各Fc二量体:PGRN融合タンパク質の濃度を、Fc−キャプチャー−PGRN検出構造を使用して、血漿及び末端の(terminal)肝臓試料の両方においてELISAによって測定した。PKプロファイルは、2種類の融合タンパク質で類似したクリアランス及び半減期を示す(図7A及び7B)。
この試験は、Fc二量体:PGRN融合タンパク質(融合体1及び融合体3)が、hTfRを発現するマウスの脳で検出され得るかどうかを確認することを目的とした(マウスの説明については、米国特許第10,143,187号を参照されたい)。ヒトプログラニュリン(hPGRN)がhTfRノックイン(hTfR.KI)マウスの脳内で検出され得るかどうか、及び検出された場合、hTfR.KIマウスにおけるhPGRNは、hTfRを欠く注射された非トランスジェニックマウスにおけるhPGRNに対して何倍増加するかを確認するために、hTfR.KI(ホモ接合性)マウス及び非トランスジェニックマウスに尾静脈を介して融合タンパク質を注射した。
動物:この試験に使用したマウスは、JAX Laboratoriesから入手し、8週齢の雄hTfR.KI(ホモ接合性)マウス16匹及び非トランスジェニックC57BL/6 10匹から構成されていた。少なくとも試験開始の7日前に、動物を標準的条件の飼育場に収容し、飼料及び水を自由摂取させた。
ホモジナイゼーション緩衝液を、1×のCell Signaling Technology 10×細胞溶解緩衝液(カタログ番号9803)(1×緩衝液:20mM Tris−HCl(pH7.5)、150mM NaCl、1mM Na2EDTA、1mM EGTA、1%Triton、2.5mMピロリン酸ナトリウム、1mM β−グリセロリン酸、1mM Na3VO4、1μg/mLロイペプチン)を作製して、1×プロテアーゼ阻害剤(Complete、ミニプロテアーゼ阻害剤カクテル錠、Rocheカタログ番号04693124001)及び1×ホスファターゼ阻害剤(PhosSTOP、Roche、カタログ番号04906837001)を追加することにより作製した。溶解緩衝液を1.5mLチューブ中の脳及び肝臓試料の組織重量の約10倍の容積で添加した。3mmのタングステンカーバイドビーズ(Qiagen、カタログ番号69997)を各チューブに添加し、チューブをTissueLyser Cassettsに装填した。試料を、TissueLyser II(Qiagenカタログ番号85300)で、29Hzで6分間(3分間の運転を2回)ホモジナイズした。次に試料を取り出し、卓上遠心分離機で4℃で30分間、最大速度(18,000×g)で運転させた。上清を新しい1.5mLエッペンドルフチューブに移し、BCAを使用してタンパク質濃度を測定した。
ELISA用に、384ウェル透明マイクロプレート(Thermo Fisher Scientific 464718)に、ヒトFcに特異的なロバポリクローナル抗体(Jackson ImmunoResearch番号709−006−098)をコートした。キャプチャー抗体を、1μg/mLの最終濃度まで炭酸水素ナトリウム緩衝液で希釈した。キャプチャーをコートする溶液25μL/ウェルを各アッセイプレートに添加して、プレートを4℃で一晩インキュベートした。
hTfRマウス及びWTマウス中のFc二量体:PGRN融合タンパク質の脳及び肝臓のレベルを図8A及び8Bに示す(ビオチン化ヤギポリクローナルヒトプログラニュリン検出抗体(R&D番号BAF2420)を使用して作製した)。hTfRマウスは、WTマウスにおける取り込みと比較してFc二量体:PGRN融合タンパク質の取り込みの著しい増加を示した。図9A及び9Bは、WT中の融合体3に対して正規化した、Fc二量体:PGRN融合タンパク質である融合体1及び融合体3の脳対血漿比及び脳対肝臓比をそれぞれ示す。さらに、図10A、10B、11A及び11B(Fc中の部位を標的とする異なる検出抗体を使用して作製)もまた、WTマウスにおける取り込みと比較して、hTfRマウスが脳においてより多くのFc二量体:PGRN融合タンパク質の取り込みを有することを示す。
WTマウスにFc二量体:PGRN融合タンパク質である融合体1または融合体3を10mg/kgで1回投与し、血漿試料を指定の時点で得た。各Fc二量体:PGRN融合タンパク質の濃度を、Fc−キャプチャー−Fc検出構造を使用して、血漿試料においてELISAによって測定した。使用した検出抗体は、融合タンパク質のFc中の部位を検出する。図12A及び12Bは、融合体1及び融合体3の平均血漿中濃度を示す。図12C及び12Dは、投与後0.25時間及び4時間における融合体1及び融合体3の血漿中濃度を示す。
この実施例では、トランスフェリン受容体(TfR)結合及び血液脳関門(BBB)を横切る輸送をもたらすための、Fcポリペプチドに対する改変を説明する。
アミノ酸位置384、386、387、388、389、390、413、416及び421を含む位置に導入された改変を有するFc領域を含有する酵母ライブラリーを、以下に記載の通りに作製した。TfRに結合する例示的なクローンを、実施例セクションの末尾の表6及び表7に示す。
ヒトTfRに対する初期ヒットの親和性を向上させるために、穏やかなランダム化アプローチを使用して追加のライブラリーを作製し、ここでは、DNAオリゴを作製して、最初の4つのヒットの各々に基づく穏やかな変異誘発を導入した。TfRに結合する追加のクローンを同定し、選択した。選択したクローンを2つの一般的な配列群に分類した。第1群のクローン(すなわち、クローンCH3C.18、クローンCH3C.21、クローンCH3C.25及びクローンCH3C.34)は、位置384に半保存されたLeu、位置386にLeuまたはHis、位置387及び389にそれぞれ保存または半保存されたVal、ならびに位置413、416及び421にそれぞれ半保存されたP−T−Wモチーフを有していた。第2群のクローンは、位置384に保存されたTyr、位置386〜390にモチーフTXWSX、ならびに位置413、416及び421にそれぞれ保存されたモチーフS/T−E−Fを有していた。各配列群の代表的なメンバーとして、クローンCH3C.18及びクローンCH3C.35をさらなる試験に使用した。
操作したFc領域が、TfRのアピカルドメインに結合するかどうかを確認するために、TfRアピカルドメインをファージの表面に発現させた。アピカルドメインの適切なフォールディング及び提示のため、ループの1つをトランケートしなければならず、また配列を環状に変更する必要があった。クローンCH3C.18及びクローンCH3C.35をELISAプレート上にコートし、ファージELISAプロトコールがそれに続いた。簡潔に述べると、1%のPBSAで洗浄及びブロッキング後、提示しているファージの希釈液を添加して、室温にて1時間インキュベートした。続いて、プレートを洗浄し抗M13−HRPを添加して、さらに洗浄後、プレートをTMB基質で発色させ、2N H2SO4で停止させた。このアッセイでは、クローンCH3C.18及びクローンCH3C.35の両方が、アピカルドメインに結合した。
Fcドメイン中のどの残基がTfR結合に最も重要であるかを理解するために、一連の突然変異体クローンCH3C.18 Fc領域及び突然変異体クローンCH3C.35 Fc領域を生成し、ここで、各突然変異体は、TfR結合レジスター中に野生型へ復帰変異した単一の位置を有していた。得られた変異体をFc−Fab融合体として組換えにより発現させ、ヒトTfRまたはカニクイザルTfRへの結合について試験した。クローンCH3C.35については、位置388及び421が結合に重要であり、これらのいずれかの野生型への復帰突然変異は、ヒトTfRへの結合を完全に除去した。
ELISAへの結合を、前述の通りプレートにヒトTfRまたはカニクイザルTfRをコートして、精製したFc−Fab融合体変異体を用いて実施した。クローンCH3C.18成熟ライブラリーからの変異体であるクローンCH3C.3.2−1、クローンCH3C.3.2−5及びクローンCH3C.3.2−19は、ヒトTfR及びカニクイザルTfRにおよそEC50に相当する値で結合したが、一方で、親クローンCH3C.18及びCH3C.35は、ヒトTfRにカニクイザルTfRの10倍超良好に結合した。
さらなる親和性成熟クローンCH3C.18及びクローンCH3C.35のための追加の操作には、直接相互作用、第2殻(second−shell)相互作用または構造安定化により結合が増強した位置に追加の変異を加えることが含まれた。このことを、「NNKウォーク(walk)」または「NNKパッチ」ライブラリーから作製及び選択することで実現した。NNKウォークライブラリーには、パラトープ近傍の残基のNNK変異を個々に作製することが含まれた。FcγRI(PDB番号:4W4O)に結合したFcの構造を観察することにより、最初の改変位置近傍の44個の残基を照合の候補として同定した。具体的には、次の残基、すなわち、K248、R255、Q342、R344、E345、Q347、T359、K360、N361、Q362、S364、K370、E380、E382、S383、G385、Y391、K392、T393、D399、S400、D401、S403、K409、L410、T411、V412、K414、S415、Q418、Q419、G420、V422、F423、S424、S426、Q438、S440、S442、L443、S444、P4458、G446及びK447を、NNK変異誘発の標的とした。Kunkel変異誘発を使用して44個の単一点NNKライブラリーを作製し、産物をプールして、他の酵母ライブラリーについて前述したように、エレクトロポレーションを介して酵母に導入した。
NNKウォークライブラリーから変異の組み合わせを同定するための追加のライブラリーを、これらの周辺にいくつかの追加の位置を加えながら、先の酵母ライブラリーについて記載したように作製した。このライブラリーでは、YxTEWSS(SEQ ID NO:302)及びTxxExxxxFモチーフが不変であり、E380、K392、K414、S415、S424及びS426の6つの位置が完全にランダム化されていた。位置E380及びS415は、それらがNNKウォークライブラリーにおける「ホットスポット」であることから含まれた。位置K392、S424及びS426は、それらが結合領域を位置づけ得るコアの一部を構成することから含まれており、一方、K414は、位置415に隣接していることから選択された。
位置380:Trp、LeuまたはGlu;
位置384:TyrまたはPhe;
位置386:Thrのみ;
位置387:Gluのみ;
位置388:Trpのみ;
位置389:Ser、AlaまたはVal(野生型Asn残基はある程度の結合を保持するようであるが、後のライブラリー選別には出現しなかった);
位置390:SerまたはAsn;
位置413:ThrまたはSer;
位置415:GluまたはSer;
位置416:Gluのみ;及び
位置421:Pheのみ。
トランスフェリン受容体(TfR)に結合する追加の改変Fcポリペプチドを、Fc領域の別の部位、例えば下記の位置に改変を含めて作製した。
位置274、276、283、285、286、287、288及び290(CH2A2クローン);
位置266、267、268、269、270、271、295、297、298及び299(CH2Cクローン);
位置268、269、270、271、272、292、293、294及び300(CH2Dクローン);
位置272、274、276、322、324、326、329、330及び331(CH2E3クローン);または
位置345、346、347、349、437、438、439及び440(CH3Bクローン)。
ファージディスプレイライブラリーの作製
野生型ヒトFc配列をコードするDNA鋳型を合成し、ファージミドベクターに組み込んだ。ファージミドベクターは、ompAまたはpelBリーダー配列、c−Myc及び6xHis(SEQ ID NO:303)エピトープタグに融合したFcインサート、ならびにアンバー終止コドン、それに続くM13コートタンパク質pIIIを含有した。
野生型ヒトFc配列をコードするDNA鋳型を合成し、酵母ディスプレイベクターに組み込んだ。CH2及びCH3ライブラリーについては、FcポリペプチドをAga2p細胞壁タンパク質上に提示した。両方のベクターは、Kex2切断配列を有するプレプロリーダーペプチド及びFcの末端に融合したc−Mycエピトープタグを含有していた。
ファージ法は、Phage Display:A Laboratory Manual(Barbas,2001)を適用した。さらなるプロトコールの詳細は、この参考文献から得ることができる。
抗原を、4℃で一晩、MaxiSorp(登録商標)マイクロタイタープレートにコートした(通常、1〜10μg/mL)。ファージライブラリーを各ウェルに添加して、結合のために一晩インキュベートした。マイクロタイターウェルを0.05%Tween(登録商標)20(PBST)含有PBSで十分に洗浄して、ウェルを、酸(通常、500mM KClまたは100mMグリシンを含む50mM HCl、pH2.7)で30分間インキュベートすることにより、結合したファージを溶出させた。溶出したファージを1M Tris(pH8)で中和させ、TG1細胞及びM13/KO7ヘルパーファージを使用して増幅させ、50μg/mLカルベニシリン(carbenacillin)及び50ug/mLカナマイシン含有2YT培地中で37℃で一晩増殖させた。標的含有ウェルから溶出したファージの力価を、標的非含有ウェルから回収したファージの力価と比較して、濃縮を評価した。続いて、結合の際のインキュベーション時間を短縮し、洗浄時間及び洗浄回数を増加させることによって選択のストリンジェンシーを高めた。
NHS−PEG4−ビオチン(Pierce(商標)より入手)を使用して、遊離アミンを介して抗原をビオチン化した。ビオチン化反応については、3〜5倍モル過剰のビオチン試薬をPBS中で使用した。Trisで反応を停止させ、次いでPBS中で十分に透析した。ビオチン化抗原を、ストレプトアビジンをコートした磁気ビーズ(すなわち、Thermo Fisherより入手したM280−ストレプトアビジンビーズ)上に固定化した。ファージディスプレイライブラリーを、室温にて1時間、抗原をコートしたビーズとインキュベートした。次に、未結合のファージを除去してビーズをPBSTで洗浄した。結合したファージを、500mM KCl(または0.1Mグリシン、pH2.7)含有50mM HClと30分間インキュベートすることにより溶出させ、次に中和させてプレート選別について前述したように増殖させた。
ビーズ選別(磁気補助細胞選別(MACS))法
MACS選択及びFACS選択を、Ackerman,et al.2009 Biotechnol. Prog.25(3),774に記載されているものと同様に実施した。ストレプトアビジン磁気ビーズ(例えば、ThermoFisherのM−280ストレプトアビジンビーズ)をビオチン化抗原で標識して、酵母(通常、5〜10倍のライブラリー多様性)とインキュベートした。未結合の酵母を除去してビーズを洗浄し、結合した酵母を選択培地中で増殖させ、選択の後続のラウンドのために誘導した。
酵母を抗c−Myc抗体で標識して、発現及びビオチン化抗原をモニタリングした(濃度は選別ラウンドに応じて変化させた)。いくつかの実験では、相互作用の結合力を増強させるため、抗原をストレプトアビジン−Alexa Fluor(登録商標)647と予め混合した。他の実験では、結合後にビオチン化抗原を検出し、ストレプトアビジン−Alexa Fluor(登録商標)647で洗浄した。結合を有する一重項の酵母を、FACS Aria IIIセルソーターを使用して選別した。選別した酵母を選択培地中で増殖させ、次いで、後続の選択ラウンドのために誘導した。
ELISAによるスクリーニング
クローンをパニングアウトプットから選択し、96ウェルディープウェルプレートの個々のウェル中で増殖させた。クローンを、自己誘導培地(EMD Milliporeより入手)を使用してペリプラズム発現を誘導するか、またはファージ上の個々のFc変異体のファージディスプレイのためにヘルパーファージに感染させるかのいずれかとした。ELISAプレートに抗原をコートし(通常は0.5mg/mLで一晩)、次に1%BSAでブロッキングして、その後ファージまたはペリプラズム抽出物を添加した。1時間インキュベーションし、未結合タンパク質を洗い流した後、HRPコンジュゲート二次抗体(すなわち、可溶性Fcまたはファージに提示したFcのそれぞれに対する抗Fcまたは抗M13)を添加して30分間インキュベートした。プレートを再度洗浄し、次に、TMB試薬で発色させ、2N硫酸で停止させた。プレートリーダー(BioTek(登録商標))を使用して450nmでの吸光度を定量化し、必要に応じて、Prismソフトウェアを使用して結合曲線をプロットした。いくつかのアッセイでは、結合ステップの間に可溶性トランスフェリンまたは他の競合剤(competitor)を、通常は大幅なモル過剰で添加した。
Fc変異体ポリペプチド(ファージ上で発現させたもの、ペリプラズム抽出物中で発現させたもの、またはFab断片への融合体として可溶性に発現させたもののいずれか)を96ウェルV字底プレート中の細胞(PBS+1%BSA(PBSA)中にウェルあたり約100,000細胞)に添加して、4℃で1時間インキュベートした。続いて、プレートを回転させ培地を除去して、次にPBSAで細胞を1回洗浄した。二次抗体(通常、ヤギ抗ヒトIgG−Alexa Fluor(登録商標)647(Thermo Fisherより入手))を含有するPBSA中に、細胞を再懸濁させた。30分後、プレートを回転させ培地を除去して、PBSAで細胞を1〜2回洗浄し、次に、プレートをフローサイトメーター(すなわち、FACSCanto(商標)II フローサイトメーター)で読み取った。FlowJoソフトウェアを使用して各条件について中央蛍光値を算出し、Prismソフトウェアを用いて結合曲線をプロットした。
質量分析法の試料調製
細胞(例えば、骨髄由来マクロファージ(BMDM))をPBSで十分に洗浄し、内部標準としてBMP(14:0_14:0)を添加したメタノールでBMP種を抽出した。メタノールによるBMP種の抽出後、試料をボルテックス混合し、4℃で20分間、14,000rpmで遠心分離した。次に、さらなる分析のため、上清を液体クロマトグラフィー−質量分析バイアルに移した。
全体的手順:脂質抽出の間、動物群及び試料採取物をランダム化した。
BMP分析を、エレクトロスプレー質量分析法(Sciex 6500+QTRAP、Sciex,Framingham,MA,USA)と連結した液体クロマトグラフィー(Shimadzu Nexera X2システム、Shimadzu Scientific Instrument,Columbia,MD,USA)により実施した。各分析のために、試料5μLを、55℃、流量0.40mL/分でBEHアミド1.7μm、2.1×150mmカラム(Waters Corporation,Milford,Massachusetts,USA)に注入した。移動相Aを、10mMギ酸アンモニウム+0.1%ギ酸を含む水で構成した。移動相Bを、0.1%ギ酸を含むアセトニトリルで構成した。勾配を以下の通り、すなわち、0.0〜1.0分をB95%で、1.0〜7.0分でB50%まで、7.0〜7.1分でB95%まで、及び7.1〜12.0分をB95%でプログラムした。エレクトロスプレーイオン化を、次の設定、すなわち、カーテンガスを25で、衝突ガスを中等度に設定し、イオンスプレー電圧を−4500で、温度を600で、イオン源ガス1を50で、イオン源ガス2を60で、コリジョンエネルギーを−50で、CXPを−15で、DPを−60で、EPを−10で、滞留時間を20ミリ秒で使用して陰イオンモードで実施した。Analyst 1.6.3(Sciex)を多重反応モニタリングモード(MRM)で使用して、データ収集を実施した。表3に記載されているMRMトランジションパラメータを使用してBMP種を検出した。BMP(14:0_14:0)を内部標準として使用してBMP種を定量化した。BMP種を、それらの保持時間及びMRM特性に基づいて同定した。同位体のオーバーラップの補正後、MultiQuant 3.02(Sciex)を使用して定量化を実施した。BMP種を総タンパク質量、組織重量または生体液容積のいずれかに対して正規化した。ビシンコニン酸(BCA)アッセイ(Pierce,Rockford,IL,USA)を使用して、タンパク質濃度を測定した。
BMDMを、Trouplin et al.J.Vis.Exp.2013(81)50966と同様の方法を使用して(ただし、分化を誘導するために組換えM−CSFを細胞増殖培地に直接添加して)、野生型マウス及びGRNノックアウトマウスの骨髄からin vitroで得た。BMDMを、50nMのFc二量体:PGRN融合タンパク質である表1の融合体11及び融合体12またはRSV(呼吸器合胞体ウイルス)対照で72時間処置した。内部標準混合物を含有するメタノールの添加により細胞脂質を抽出し、BMP存在量を、Q−trap 6500(SCIEX)で液体クロマトグラフィー−質量分析法(LC−MS/MS)により測定した。図13A及び13Bに示すように、BMP(18:1_18:1)及びBMP(20:4_20:4)の存在量は、野生型対照と比較して、無処置GRNノックアウトマウス由来のBMDMにおいて増加した。さらに、図13C及び13Dに示す別の実験(3回の技術的反復)では、総BMP及びBMP(18:1_18:1)の存在量は、組換えプログラニュリン(Adipogen)またはレンチウイルスによって発現されたプログラニュリンのいずれかで処置したGRNノックアウトBMDMで減少した。
単回の50mg/kgの注射後に末梢及びCNSのGRN KO表現型を回復させることができるかどうかを確認するために、表1の融合体11及び融合体12を尾静脈を介してGRN WT及びGRN KOマウスに注射した。
動物:この試験に使用したマウスは、JAX Laboratoriesから入手し、3〜5ヶ月齢のGRN KOマウス21匹(雄n=12、雌n=9)及びGRN WTマウス10匹(雄n=5、雌n=5)から構成されていた(表5)。少なくとも試験開始の7日前に、動物を標準的条件の飼育場に収容し、飼料及び水を自由摂取させた。
GRN KOマウス(Jackson Laboratory、ストック番号013175)とhTfR KIマウスとを交配させたGRN KO/hTfR.KIマウスに、表1の融合体11及び融合体12を尾静脈を介して注射して、これらのBBBを通過する能力について試験した。hTfR KIマウスの説明は、国際特許公開第WO2018152285号に見ることができる。GRN KO/hTfR.KIマウスを作製するために、繁殖の最初のラウンドにおいて、GRNヘテロ接合性(GRN HET)マウスをTfRms/hu KIホモ接合性(TfRms/hu.KI HOM)マウスと交配させて、GRN HET×TfRms/hu.KI HET子孫を作製した。次に、GRN HET×TfRms/hu.KI HETマウスをTfRms/hu.KI HOMマウスと交配させて、この2回目のラウンドにおいてGRN HET×TfRms/hu.KI HOM子孫を得た。繁殖の3回目及び最後のラウンドでは、GRN HET×TfRms/hu.KI HOMマウスをGRN HET×TfRms/hu.KI HOMマウスと交配させて、この試験で使用する最終のGRN KO×TfRms/hu.KI HOMマウスを作製した。
Claims (159)
- (a)単一のプログラニュリンポリペプチドまたはその変異体と、
(b)(a)のプログラニュリンポリペプチドまたはその変異体に連結された第1のFcポリペプチドと、
(c)前記第1のFcポリペプチドとFc二量体を形成する第2のFcポリペプチドと
を含むタンパク質であって、
厳密に1つのプログラニュリンポリペプチドまたはその変異体を含む、前記タンパク質。 - 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、免疫グロブリン重鎖及び/または軽鎖の可変領域配列ならびにそれらの抗原結合部分を含まない、請求項1に記載のタンパク質。
- 前記プログラニュリンポリペプチドが、SEQ ID NO:212のアミノ酸配列に対して90%超の同一性または少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1または2に記載のタンパク質。
- 前記プログラニュリンポリペプチドが、SEQ ID NO:212のアミノ酸配列を含む、請求項3に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドが、ペプチド結合によってまたはポリペプチドリンカーによって前記プログラニュリンポリペプチドまたはその変異体に連結されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記ポリペプチドリンカーが1〜50アミノ酸長である、請求項5に記載のタンパク質。
- 前記ポリペプチドリンカーがフレキシブルポリペプチドリンカーである、請求項5または6に記載のタンパク質。
- 前記フレキシブルポリペプチドリンカーがグリシンリッチなリンカーである、請求項7に記載のタンパク質。
- 前記グリシンリッチなリンカーが、G4S(SEQ ID NO:277)または(G4S)2(SEQ ID NO:276)である、請求項8に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドのN末端またはC末端が、前記プログラニュリンポリペプチドに連結されている、請求項1〜9のいずれか1項に記載のタンパク質。
- (a)第1のプログラニュリンポリペプチドまたはその変異体に連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)第2のプログラニュリンポリペプチドまたはその変異体に連結された第2のFcポリペプチドと
を含むタンパク質であって、
前記第1のFcポリペプチド及び前記第2のFcポリペプチドがFc二量体を形成し、前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドがトランスフェリン受容体に特異的に結合する、
前記タンパク質。 - 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、免疫グロブリン重鎖及び/または軽鎖の可変領域配列ならびにそれらの抗原結合部分を含まない、請求項11に記載のタンパク質。
- 前記第1及び第2のプログラニュリンポリペプチドの各々が、SEQ ID NO:212のアミノ酸配列に対して90%超または少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項11または12に記載のタンパク質。
- 前記第1及び第2のプログラニュリンポリペプチドの各々が、SEQ ID NO:212のアミノ酸配列を含む、請求項13に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドが、ペプチド結合によってまたはポリペプチドリンカーによって前記第1のプログラニュリンポリペプチドまたはその変異体に連結されており、前記第2のFcポリペプチドが、ペプチド結合によってまたはポリペプチドリンカーによって前記第2のプログラニュリンポリペプチドまたはその変異体に連結されている、請求項11〜14のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記ポリペプチドリンカーが1〜50アミノ酸長である、請求項15に記載のタンパク質。
- 前記ポリペプチドリンカーがフレキシブルポリペプチドリンカーである、請求項15または16に記載のタンパク質。
- 前記フレキシブルポリペプチドリンカーがグリシンリッチなリンカーである、請求項17に記載のタンパク質。
- 前記グリシンリッチなリンカーが、G4S(SEQ ID NO:277)または(G4S)2(SEQ ID NO:276)である、請求項18に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドのN末端が前記第1のプログラニュリンポリペプチドのC末端に連結されており、前記第2のFcポリペプチドのN末端が前記第2のプログラニュリンポリペプチドのC末端に連結されている、請求項11〜19のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドのN末端が前記第1のプログラニュリンポリペプチドのC末端に連結されており、前記第2のFcポリペプチドのC末端が前記第2のプログラニュリンポリペプチドのN末端に連結されている、請求項11〜19のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドのC末端が前記第1のプログラニュリンポリペプチドのN末端に連結されており、前記第2のFcポリペプチドのC末端が前記第2のプログラニュリンポリペプチドのN末端に連結されている、請求項11〜19のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドが改変Fcポリペプチドであり、及び/または前記第2のFcポリペプチドが改変Fcポリペプチドである、請求項1〜22のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び前記第2のFcポリペプチドがそれぞれ、ヘテロ二量体化を促進する改変を含有する、請求項1〜23のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記Fc二量体がFcヘテロ二量体である、請求項24に記載のタンパク質。
- EU付番に従って、前記Fcポリペプチドのうちの一方がT366W置換を有し、他方の前記FcポリペプチドがT366S、L368A及びY407V置換を有する、請求項24または25に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドが前記T366S、L368A及びY407V置換を含有し、前記第2のFcポリペプチドが前記T366W置換を含有する、請求項26に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドが前記プログラニュリンポリペプチドに連結されており、かつSEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:225及びSEQ ID NO:226のいずれか1つのアミノ酸配列を含み、
前記第2のFcポリペプチドが、SEQ ID NO:261のアミノ酸配列を含む、
請求項1〜10及び請求項23〜27のいずれか1項に記載のタンパク質。 - 前記第1のFcポリペプチドが前記第1のプログラニュリンポリペプチドに連結されており、かつSEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:225及びSEQ ID NO:226のいずれか1つのアミノ酸配列を含み、
前記第2のFcポリペプチドが前記第2のプログラニュリンポリペプチドに連結されており、かつSEQ ID NO:237、SEQ ID NO:238、SEQ ID NO:249及びSEQ ID NO:250のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、
請求項11〜27のいずれか1項に記載のタンパク質。 - 前記第1のFcポリペプチドが前記T366W置換を含有し、
前記第2のFcポリペプチドが前記T366S、L368A及びY407V置換を含有する、
請求項26に記載のタンパク質。 - 前記第1のFcポリペプチドが前記プログラニュリンポリペプチドに連結されており、かつSEQ ID NO:237、SEQ ID NO:238、SEQ ID NO:249及びSEQ ID NO:250のいずれか1つのアミノ酸配列を含み、
前記第2のFcポリペプチドが、SEQ ID NO:267の配列を含む、
請求項1〜10、請求項23〜26及び請求項30のいずれか1項に記載のタンパク質。 - 前記第1のFcポリペプチドが前記第1のプログラニュリンポリペプチドに連結されており、かつSEQ ID NO:237、SEQ ID NO:238、SEQ ID NO:249及びSEQ ID NO:250のいずれか1つのアミノ酸配列を含み、
前記第2のFcポリペプチドが前記第2のプログラニュリンポリペプチドに連結されており、かつSEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:225及びSEQ ID NO:226のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、
請求項11〜26及び請求項30のいずれか1項に記載のタンパク質。 - 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが天然FcRn結合部位を含む、請求項1〜32のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び前記第2のFcポリペプチドがエフェクター機能を有しない、請求項1〜33のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、エフェクター機能を低下させる改変を含む、請求項1〜33のいずれか1項に記載のタンパク質。
- エフェクター機能を低下させる前記改変が、EU付番に従う位置234でのAla及び位置235でのAlaの置換である、請求項35に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、天然Fc配列に対して血清半減期を延長するアミノ酸変化を含む、請求項1〜36のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記アミノ酸変化が、EU付番に従う位置428でのLeu及び位置434でのSerの置換を含む、請求項37に記載のタンパク質。
- 前記アミノ酸変化が、EU付番に従う位置434でのSerまたはAlaの置換を含む、請求項37に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドがトランスフェリン受容体に特異的に結合する、請求項1〜39のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、前記トランスフェリン受容体のアピカルドメインに結合する、請求項40に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、EU付番に従う384、386、387、388、389、390、413、416及び421からなる群から選択される位置に少なくとも2つの置換を含む、請求項40または41に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、前記位置のうちの少なくとも3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つまたは9つに置換を含む、請求項42に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、EU付番に従う380、391、392及び415を含む位置に1つ、2つ、3つ、または4つの置換をさらに含む、請求項42または43に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、EU付番に従う414、424及び426を含む位置に1つ、2つまたは3つの置換をさらに含む、請求項42〜44のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが位置388にTrpを含む、請求項42〜45のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが位置421に芳香族アミノ酸を含む、請求項42〜46のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 位置421の前記芳香族アミノ酸がTrpまたはPheである、請求項47に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、以下から選択される少なくとも1つの位置を含む、請求項42〜48のいずれか1項に記載のタンパク質:
位置380がTrp、LeuまたはGlu;位置384がTyrまたはPhe;位置386がThr;位置387がGlu;位置388がTrp;位置389がSer、Ala、ValまたはAsn;位置390がSerまたはAsn;位置413がThrまたはSer;位置415がGluまたはSer;位置416がGlu;及び位置421がPhe。 - 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、以下から選択される2、3、4、5、6、7、8、9、10または11個の位置を含む、請求項49に記載のタンパク質:
位置380がTrp、LeuまたはGlu;位置384がTyrまたはPhe;位置386がThr;位置387がGlu;位置388がTrp;位置389がSer、Ala、ValまたはAsn;位置390がSerまたはAsn;位置413がThrまたはSer;位置415がGluまたはSer;位置416がGlu;及び位置421がPhe。 - 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、以下の11個の位置を含む、請求項50に記載のタンパク質:
位置380がTrp、LeuまたはGlu;位置384がTyrまたはPhe;位置386がThr;位置387がGlu;位置388がTrp;位置389がSer、Ala、ValまたはAsn;位置390がSerまたはAsn;位置413がThrまたはSer;位置415がGluまたはSer;位置416がGlu;及び位置421がPhe。 - 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、SEQ ID NO:34〜38、SEQ ID NO:58、SEQ ID NO:60〜90、SEQ ID NO:136及びSEQ ID NO:137〜210のいずれか1つのうちのアミノ酸111〜217に対して少なくとも85%の同一性、少なくとも90%の同一性または少なくとも95%の同一性を有するCH3ドメインを有する、請求項50または51に記載のタンパク質。
- SEQ ID NO:34〜38、SEQ ID NO:58、SEQ ID NO:60〜90、SEQ ID NO:136及びSEQ ID NO:137〜210のいずれか1つのうちのEUインデックス位置380、384、386、387、388、389、390、391、392、413、414、415、416、421、424及び426に対応する位置のうちの少なくとも5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15または16個の残基が欠失または置換されていない、請求項52に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、SEQ ID NO:136〜210のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、請求項52または53に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、SEQ ID NO:136、SEQ ID NO:138、SEQ ID NO:150、SEQ ID NO:162、SEQ ID NO:174、SEQ ID NO:186及びSEQ ID NO:198のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、請求項54に記載のタンパク質。
- 前記タンパク質の前記トランスフェリン受容体への結合が、トランスフェリンの前記トランスフェリン受容体への結合を実質的に阻害しない、請求項1〜55のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチド及び/または前記第2のFcポリペプチドが、対応する野生型Fcポリペプチドと比較して、少なくとも75%、または少なくとも80%、85%、90%、92%もしくは95%のアミノ酸配列同一性を有する、請求項1〜56のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記対応する野生型Fcポリペプチドが、ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 Fcポリペプチドである、請求項57に記載のタンパク質。
- 前記プログラニュリンポリペプチドの脳内への取り込みが、
前記第1のFcポリペプチド及び/もしくは前記第2のFcポリペプチドの非存在下における前記プログラニュリンポリペプチドの前記取り込みと比較して、または
前記第1のFcポリペプチド及び/もしくは前記第2のFcポリペプチドに対するトランスフェリン受容体結合をもたらす改変のない前記プログラニュリンポリペプチドの前記取り込みと比較して、
少なくとも10倍大きい、
請求項1〜58のいずれか1項に記載のタンパク質。 - 前記第1のFcポリペプチドが、血液脳関門受容体に結合するようには改変されておらず、
前記第2のFcポリペプチドが、トランスフェリン受容体に特異的に結合するように改変されている、
請求項1〜59のいずれか1項に記載のタンパク質。 - 前記第1のFcポリペプチドが、トランスフェリン受容体に特異的に結合するように改変されており、
前記第2のFcポリペプチドが、血液脳関門受容体に結合するようには改変されていない、
請求項1〜59のいずれか1項に記載のタンパク質。 - 前記プログラニュリンポリペプチドまたはその変異体がソルチリンまたはプロサポシンに結合する、請求項1〜61のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記プログラニュリンポリペプチドまたはその変異体がソルチリンに結合する、請求項62に記載のタンパク質。
- (a)ポリペプチドリンカーを通じてプログラニュリンポリペプチドに連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)前記第1のFcポリペプチドとFc二量体を形成する第2のFcポリペプチドと
を含むタンパク質であって、
EU付番スキームに従って、前記第1のFcポリペプチドがホール変異T366S、L368A及びY407Vを含み、前記第2のFcポリペプチドがノブ変異T366Wを含む、
前記タンパク質。 - (a)がSEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:225及びSEQ ID NO:226のいずれか1つの配列を含み、(b)がSEQ ID NO:261の配列を含む、請求項64に記載のタンパク質。
- 前記第2のFcポリペプチドがTfR結合変異をさらに含む、請求項64に記載のタンパク質。
- (a)がSEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:225及びSEQ ID NO:226のいずれか1つの配列を含み、(b)がSEQ ID NO:273の配列を含む、請求項66に記載のタンパク質。
- (a)ポリペプチドリンカーを通じてプログラニュリンポリペプチドに連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)前記第1のFcポリペプチドとFc二量体を形成する第2のFcポリペプチドと
を含むタンパク質であって、
EU付番スキームに従って、前記第1のFcポリペプチドがノブ変異T366Wを含み、前記第2のFcポリペプチドがホール変異T366S、L368A及びY407Vを含む、
前記タンパク質。 - (a)がSEQ ID NO:237、SEQ ID NO:238、SEQ ID NO:249及びSEQ ID NO:250のいずれか1つの配列を含み、(b)がSEQ ID NO:267の配列を含む、請求項68に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドがTfR結合変異をさらに含む、請求項68に記載のタンパク質。
- (a)がSEQ ID NO:274またはSEQ ID NO:275の配列を含み、(b)がSEQ ID NO:267の配列を含む、請求項70に記載のタンパク質。
- (a)ポリペプチドリンカーを通じて第1のプログラニュリンポリペプチドに連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)ポリペプチドリンカーを通じて第2のプログラニュリンポリペプチドに連結された第2のFcポリペプチドと
を含むタンパク質であって、
前記第1及び第2のFcポリペプチドがFc二量体を形成し、
前記第1のFcポリペプチドがホール変異T366S、L368A及びY407Vを含み、前記第2のFcポリペプチドがノブ変異T366Wを含み、
前記第1のプログラニュリンポリペプチドのN末端が、前記ポリペプチドリンカーを通じて前記第1のFcポリペプチドのC末端に連結されており、前記第2のプログラニュリンポリペプチドのN末端が、前記ポリペプチドリンカーを通じて前記第2のFcポリペプチドのC末端に連結されている、
前記タンパク質。 - (a)がSEQ ID NO:213またはSEQ ID NO:214の配列を含み、(b)がSEQ ID NO:237またはSEQ ID NO:238の配列を含む、請求項72に記載のタンパク質。
- 前記第2のFcポリペプチドがTfR結合変異をさらに含む、請求項72に記載のタンパク質。
- (a)がSEQ ID NO:213またはSEQ ID NO:214の配列を含み、(b)がSEQ ID NO:274の配列を含む、請求項74に記載のタンパク質。
- (a)ポリペプチドリンカーを通じて第1のプログラニュリンポリペプチドに連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)ポリペプチドリンカーを通じて第2のプログラニュリンポリペプチドに連結された第2のFcポリペプチドと
を含むタンパク質であって、
前記第1及び第2のFcポリペプチドがFc二量体を形成し、
前記第1のFcポリペプチドがホール変異T366S、L368A及びY407Vを含み、前記第2のFcポリペプチドがノブ変異T366Wを含み、
前記第1のプログラニュリンポリペプチドのC末端が、前記ポリペプチドリンカーを通じて前記第1のFcポリペプチドのN末端に連結されており、前記第2のプログラニュリンポリペプチドのC末端が、前記ポリペプチドリンカーを通じて前記第2のFcポリペプチドのN末端に連結されている、
前記タンパク質。 - (a)がSEQ ID NO:225またはSEQ ID NO:226の配列を含み、(b)がSEQ ID NO:249またはSEQ ID NO:250の配列を含む、請求項76に記載のタンパク質。
- 前記第2のFcポリペプチドがTfR結合変異をさらに含む、請求項76に記載のタンパク質。
- (a)がSEQ ID NO:225またはSEQ ID NO:226の配列を含み、(b)がSEQ ID NO:275の配列を含む、請求項78に記載のタンパク質。
- (a)ポリペプチドリンカーを通じて第1のプログラニュリンポリペプチドに連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)ポリペプチドリンカーを通じて第2のプログラニュリンポリペプチドに連結された第2のFcポリペプチドと
を含むタンパク質であって、
前記第1及び第2のFcポリペプチドがFc二量体を形成し、
前記第1のFcポリペプチドがホール変異T366S、L368A及びY407Vを含み、前記第2のFcポリペプチドがノブ変異T366Wを含み、
前記第1のプログラニュリンポリペプチドのN末端が、前記ポリペプチドリンカーを通じて前記第1のFcポリペプチドのC末端に連結されており、前記第2のプログラニュリンポリペプチドのC末端が、前記ポリペプチドリンカーを通じて前記第2のFcポリペプチドのN末端に連結されている、
前記タンパク質。 - (a)がSEQ ID NO:213またはSEQ ID NO:214の配列を含み、(b)がSEQ ID NO:249またはSEQ ID NO:250の配列を含む、請求項80に記載のタンパク質。
- 前記第2のFcポリペプチドがTfR結合変異をさらに含む、請求項80に記載のタンパク質。
- (a)がSEQ ID NO:213またはSEQ ID NO:214の配列を含み、(b)がSEQ ID NO:275の配列を含む、請求項82に記載のタンパク質。
- (a)ポリペプチドリンカーを通じてプログラニュリンポリペプチドに連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)前記第1のFcポリペプチドとFc二量体を形成する第2のFcポリペプチドと
を含むタンパク質であって、
EU付番スキームに従って、前記第1のFcポリペプチドがホール変異T366S、L368A及びY407Vを含み、前記第2のFcポリペプチドがノブ変異T366Wを含みかつTfR結合変異を含む、
前記タンパク質。 - (a)がSEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:225及びSEQ ID NO:226のいずれか1つの配列を含み、(b)がSEQ ID NO:281または286の配列を含む、請求項84に記載のタンパク質。
- 前記第2のFcポリペプチドが、EU付番スキームに従って、P329G変異を伴うかもしくは伴わないL234A及びL235A変異ならびに/またはM428L及びN434S変異をさらに含む、請求項84に記載のタンパク質。
- (a)がSEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:225及びSEQ ID NO:226のいずれか1つの配列を含み、(b)がSEQ ID NO:209、SEQ ID NO:210、SEQ ID NO:282〜285及びSEQ ID NO:287〜291のいずれか1つの配列を含む、請求項86に記載のタンパク質。
- 前記第1のFcポリペプチドが、EU付番スキームに従って、P329G変異を伴うかもしくは伴わないL234A及びL235A変異ならびに/またはM428L及びN434S変異をさらに含む、請求項84に記載のタンパク質。
- (a)がSEQ ID NO:215〜224及びSEQ ID NO:227〜236のいずれか1つの配列を含み、(b)がSEQ ID NO:281またはSEQ ID NO:286の配列を含む、請求項88に記載のタンパク質。
- 前記第1及び第2のFcポリペプチドの各々が、EU付番スキームに従って、P329G変異を伴うかもしくは伴わないL234A及びL235A変異ならびに/またはM428L及びN434S変異をさらに含む、請求項84に記載のタンパク質。
- (a)がSEQ ID NO:215〜224及びSEQ ID NO:227〜236のいずれか1つの配列を含み、(b)がSEQ ID NO:209、SEQ ID NO:210、SEQ ID NO:282〜285及びSEQ ID NO:287〜291の配列を含む、請求項90に記載のタンパク質。
- プログラニュリンポリペプチドまたはその変異体に連結されたFcポリペプチドを含むポリペプチドであって、
前記Fcポリペプチドが、別のFcポリペプチドとのヘテロ二量体化を促進する1つ以上の改変を含有する、
前記ポリペプチド。 - 前記プログラニュリンポリペプチドが、SEQ ID NO:212のアミノ酸配列に対して90%超または少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項92に記載のポリペプチド。
- 前記プログラニュリンポリペプチドが、SEQ ID NO:212のアミノ酸配列を含む、請求項93に記載のポリペプチド。
- 前記Fcポリペプチドが、ペプチド結合によってまたはポリペプチドリンカーによって前記プログラニュリンポリペプチドまたはその変異体に連結されている、請求項92〜94のいずれか1項に記載のポリペプチド。
- 前記ポリペプチドリンカーが1〜50アミノ酸長である、請求項95に記載のポリペプチド。
- 前記ポリペプチドリンカーがフレキシブルポリペプチドリンカーである、請求項95または96に記載のポリペプチド。
- 前記フレキシブルポリペプチドリンカーがグリシンリッチなリンカーである、請求項97に記載のポリペプチド。
- 前記グリシンリッチなリンカーが、G4S(SEQ ID NO:277)または(G4S)2(SEQ ID NO:276)である、請求項98に記載のポリペプチド。
- 前記FcポリペプチドのN末端またはC末端が、前記プログラニュリンポリペプチドに連結されている、請求項92〜99のいずれか1項に記載のポリペプチド。
- 前記Fcポリペプチドが、EU付番に従うT366S、L368A及びY407V置換を含有する、請求項92〜100のいずれか1項に記載のポリペプチド。
- SEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:225及びSEQ ID NO:226のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、請求項101に記載のポリペプチド。
- 前記FcポリペプチドがT366W置換を含有する、請求項92〜100のいずれか1項に記載のポリペプチド。
- SEQ ID NO:237、SEQ ID NO:238、SEQ ID NO:249及びSEQ ID NO:250のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、請求項103に記載のポリペプチド。
- 前記Fcポリペプチドが、エフェクター機能を低下させる改変を含む、請求項92〜104のいずれか1項に記載のポリペプチド。
- エフェクター機能を低下させる前記改変が、EU付番に従う位置234でのAla及び位置235でのAlaの置換である、請求項105に記載のポリペプチド。
- SEQ ID NO:215、SEQ ID NO:216、SEQ ID NO:227、SEQ ID NO:228、SEQ ID NO:239、SEQ ID NO:240、SEQ ID NO:251及びSEQ ID NO:252のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、請求項106に記載のポリペプチド。
- 前記Fcポリペプチドが、天然Fc配列に対して血清半減期を延長するアミノ酸変化を含む、請求項92〜107のいずれか1項に記載のポリペプチド。
- 前記アミノ酸変化が、EU付番に従う位置428でのLeu及び位置434でのSerの置換を含む、請求項108に記載のポリペプチド。
- SEQ ID NO:219〜222、SEQ ID NO:231〜234、SEQ ID NO:243〜246及びSEQ ID NO:255〜258のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、請求項109に記載のポリペプチド。
- 前記FcポリペプチドがTfR結合変異をさらに含む、請求項92〜110のいずれか1項に記載のポリペプチド。
- 前記プログラニュリンポリペプチドまたはその変異体がソルチリンまたはプロサポシンに結合する、請求項92〜111のいずれか1項に記載のポリペプチド。
- 前記プログラニュリンポリペプチドまたはその変異体がソルチリンに結合する、請求項112に記載のポリペプチド。
- プログラニュリン関連障害を処置する方法であって、
請求項1〜91のいずれか1項に記載のタンパク質または請求項92〜113のいずれか1項に記載のポリペプチドを、それを必要とする患者に投与する工程を含み、
前記プログラニュリン関連障害が、神経変性疾患、アテローム性動脈硬化、TDP−43に関連する障害及び加齢黄斑変性(AMD)からなる群から選択される、
前記方法。 - プログラニュリン関連障害を有する患者においてプログラニュリンポリペプチドまたはその変異体の量を増加させる方法であって、
請求項1〜91のいずれか1項に記載のタンパク質または請求項92〜113のいずれか1項に記載のポリペプチドを前記患者に投与する工程を含み、
前記プログラニュリン関連障害が、神経変性疾患、アテローム性動脈硬化、TDP−43に関連する障害及び加齢黄斑変性(AMD)からなる群から選択される、
前記方法。 - プログラニュリン関連障害を有する患者においてカテプシンD活性を低下させる方法であって、
請求項1〜91のいずれか1項に記載のタンパク質または請求項92〜113のいずれか1項に記載のポリペプチドを前記患者に投与する工程を含み、
前記プログラニュリン関連障害が、神経変性疾患、アテローム性動脈硬化、TDP−43に関連する障害及び加齢黄斑変性(AMD)からなる群から選択される、
前記方法。 - プログラニュリン関連障害を有する患者においてリソソーム分解を増加させる方法であって、
請求項1〜91のいずれか1項に記載のタンパク質または請求項92〜113のいずれか1項に記載のポリペプチドを前記患者に投与する工程を含み、
前記プログラニュリン関連障害が、神経変性疾患、アテローム性動脈硬化、TDP−43に関連する障害及び加齢黄斑変性(AMD)からなる群から選択される、
前記方法。 - 前記プログラニュリン関連障害が神経変性疾患である、請求項114〜117のいずれか1項に記載の方法。
- 前記神経変性疾患が、前頭側頭型認知症(FTD)、神経セロイドリポフスチン症(NCL)、ニーマン・ピック病A型(NPA)、ニーマン・ピック病B型(NPB)、ニーマン・ピック病C型(NPC)、C9ORF72関連筋萎縮性側索硬化症(ALS)/FTD、散発的ALS、アルツハイマー病(AD)、ゴーシェ病及びパーキンソン病からなる群から選択される、請求項118に記載の方法。
- 前記神経変性疾患が前頭側頭型認知症(FTD)である、請求項119に記載の方法。
- 前記患者が、前記プログラニュリンポリペプチドをコードする遺伝子に変異を有する、請求項114〜120のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜91のいずれか1項に記載のタンパク質または請求項92〜113のいずれか1項に記載のポリペプチドと、
薬学的に許容可能な担体と
を含む、医薬組成物。 - 非ヒトトランスジェニック動物であって、
(a)(i)SEQ ID NO:296に対して少なくとも90%の同一性を有するアピカルドメイン、および
(ii)前記動物の天然TfRポリペプチドのトランスフェリン結合部位
を含むキメラTfRポリペプチドをコードする核酸と、
(b)GRN遺伝子のノックアウトと
を含み、
前記キメラTfRポリペプチドが前記動物の脳内で発現する、
前記動物。 - 前記アピカルドメインがSEQ ID NO:296のアミノ酸配列を含む、請求項123に記載の動物。
- 前記アピカルドメインがSEQ ID NO:297、SEQ ID NO:298またはSEQ ID NO:299のアミノ酸配列を含む、請求項123に記載の動物。
- 前記キメラTfRポリペプチドが、SEQ ID NO:300に対して少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項123〜125のいずれか1項に記載の動物。
- 脳組織、肝組織、腎組織または肺組織中で、対応する同種の野生型動物の同じ組織におけるTfRの発現レベルの20%以内の前記キメラTfRポリペプチドのレベルを発現する、請求項123〜126のいずれか1項に記載の動物。
- 対応する同種の野生型動物における赤血球数、ヘモグロビンのレベルまたはヘマトクリットのレベルの20%以内の赤血球数、ヘモグロビンのレベルまたはヘマトクリットのレベルを含む、請求項123〜127のいずれか1項に記載の動物。
- 前記アピカルドメインをコードする前記核酸の配列が、SEQ ID NO:301に対して少なくとも95%の同一性を有する核酸配列を含む、請求項123〜128のいずれか1項に記載の動物。
- 前記キメラTfRポリペプチドをコードする前記核酸に対してホモ接合性またはヘテロ接合性である、請求項123〜129のいずれか1項に記載の動物。
- 前記GRN遺伝子の前記ノックアウトが、前記GRN遺伝子のエクソン1〜4の欠失を含む、請求項123〜130のいずれか1項に記載の動物。
- マウスまたはラットである、請求項123〜131のいずれか1項に記載の動物。
- (a)TfRに特異的に結合する改変Fcポリペプチド二量体と、
(b)プログラニュリンポリペプチドと
を含む、タンパク質。 - (c)前記改変Fcポリペプチド二量体を前記プログラニュリンポリペプチドに連結させるポリペプチドリンカー
をさらに含む、請求項133に記載のタンパク質。 - 前記改変Fcポリペプチド二量体が、前記TfRのアピカルドメインに特異的に結合する、請求項133または134に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体が、一方のFcポリペプチドのEU付番に従う384、386、387、388、389、390、413、416及び421からなる群から選択される位置に少なくとも2つの置換を含む、請求項133〜135のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体が、一方のFcポリペプチドの前記位置のうちの少なくとも3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つまたは9つに置換を含む、請求項133〜136のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体が、一方のFcポリペプチドのEU付番に従う380、391、392及び415を含む位置に、1つ、2つ、3つ、または4つの置換をさらに含む、請求項133〜137のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体が、一方のFcポリペプチドのEU付番に従う414、424及び426を含む位置に、1つ、2つまたは3つの置換をさらに含む、請求項133〜138のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体が、一方のFcポリペプチドの位置388にTrpを含む、請求項133〜139のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体が、以下から選択される少なくとも1つの位置を含む、請求項133〜140のいずれか1項に記載のタンパク質:
一方のFcポリペプチドの位置380がTrp、LeuまたはGlu;位置384がTyrまたはPhe;位置386がThr;位置387がGlu;位置388がTrp;位置389がSer、Ala、ValまたはAsn;位置390がSerまたはAsn;位置413がThrまたはSer;位置415がGluまたはSer;位置416がGlu;及び位置421がPhe。 - 前記改変Fcポリペプチド二量体が、以下から選択される2、3、4、5、6、7、8、9、10または11個の位置を含む、請求項133〜141のいずれか1項に記載のタンパク質:
一方のFcポリペプチドの位置380がTrp、LeuまたはGlu;位置384がTyrまたはPhe;位置386がThr;位置387がGlu;位置388がTrp;位置389がSer、Ala、ValまたはAsn;位置390がSerまたはAsn;位置413がThrまたはSer;位置415がGluまたはSer;位置416がGlu;及び位置421がPhe。 - 前記改変Fcポリペプチド二量体が、SEQ ID NO:34〜38、SEQ ID NO:58、SEQ ID NO:60〜90、SEQ ID NO:136及びSEQ ID NO:137〜210のいずれか1つのうちのアミノ酸111〜217に対して少なくとも85%の同一性、少なくとも90%の同一性または少なくとも95%の同一性を有する第1のFcポリペプチドのCH3ドメインを含む、請求項133〜142のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体が、SEQ ID NO:136〜210のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、請求項133〜143のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体が、SEQ ID NO:136、SEQ ID NO:138、SEQ ID NO:150、SEQ ID NO:162、SEQ ID NO:174、SEQ ID NO:186及びSEQ ID NO:198のいずれか1つのアミノ酸配列を含む、請求項133〜144のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体が、対応する野生型Fcポリペプチドと比較して、少なくとも75%、または少なくとも80%、85%、90%、92%もしくは95%のアミノ酸配列同一性を有するFcポリペプチドを含む、請求項133〜145のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体が、免疫グロブリン重鎖及び/または軽鎖の可変領域配列ならびにそれらの抗原結合部分を含まない、請求項133〜146のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記改変Fcポリペプチド二量体中のFcポリペプチドのC末端が、前記プログラニュリンポリペプチドのN末端に連結されている、請求項133〜147のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記ポリペプチドリンカーが、前記改変Fcポリペプチド二量体中の前記FcポリペプチドのC末端を前記プログラニュリンポリペプチドのN末端に連結させる、請求項133、134及び148のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記プログラニュリンポリペプチドのC末端が、前記改変Fcポリペプチド二量体中のFcポリペプチドのN末端に連結されている、請求項133〜147のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 前記ポリペプチドリンカーが、前記プログラニュリンポリペプチドのC末端を前記改変Fcポリペプチド二量体中の前記FcポリペプチドのN末端に連結させる、請求項133、134及び150のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 療法に使用するための、請求項1〜91及び請求項133〜151のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 神経変性疾患の処置に使用するための、請求項1〜91及び請求項133〜151のいずれか1項に記載のタンパク質。
- アルツハイマー病、原発性年齢関連タウオパチー、レビー小体認知症、進行性核上性麻痺(PSP)、前頭側頭型認知症、17番染色体に連鎖しパーキンソニズムを伴う前頭側頭型認知症、嗜銀顆粒性認知症、筋萎縮性側索硬化症、グアムの筋萎縮性側索硬化症/パーキンソン認知症複合(ALS−PDC)、大脳皮質基底核変性症、慢性外傷性脳症、クロイツフェルト・ヤコブ病、ボクサー認知症、石灰化を伴うびまん性神経原線維変化病、ダウン症候群、家族性英国型認知症、家族性デンマーク型認知症、ゲルストマン・ストロイスラー・シャインカー病、球状グリア性タウオパチー、認知症を伴うグアドループ型パーキンソニズム、グアドループ型PSP、ハラーフォルデン・シュパッツ病、スフェロイドを伴う遺伝性びまん性白質脳症(HDLS)、封入体筋炎、多系統萎縮症、筋強直性ジストロフィー、那須・ハコラ病、神経原線維変化優位型認知症、ニーマン・ピック病C型、淡蒼球橋黒質変性症、パーキンソン病、ピック病、脳炎後パーキンソニズム、プリオンタンパク質脳アミロイド血管症、進行性皮質下グリオーシス、亜急性硬化性全脳炎、及び神経原線維型老年認知症(tangle only dementia)からなる群から選択される神経変性疾患の処置に使用するための、請求項1〜91及び請求項133〜151のいずれか1項に記載のタンパク質。
- 神経変性疾患の処置に使用するためのタンパク質であって、
(a)ポリペプチドリンカーを通じてプログラニュリンポリペプチドに連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)前記第1のFcポリペプチドとFc二量体を形成する第2のFcポリペプチドと
を含み、
(a)がSEQ ID NO:215の配列を含み、
(b)がSEQ ID NO:210の配列を含む、
前記タンパク質。 - 神経変性疾患の処置に使用するためのタンパク質であって、
(a)ポリペプチドリンカーを通じてプログラニュリンポリペプチドに連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)前記第1のFcポリペプチドとFc二量体を形成する第2のFcポリペプチドと
を含み、
(a)がSEQ ID NO:227の配列を含み、
(b)がSEQ ID NO:210の配列を含む、
前記タンパク質。 - 神経変性疾患の処置に使用するためのタンパク質であって、
(a)ポリペプチドリンカーを通じてプログラニュリンポリペプチドに連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)前記第1のFcポリペプチドとFc二量体を形成する第2のFcポリペプチドと
を含み、
(a)がSEQ ID NO:215の配列を含み、
(b)がSEQ ID NO:291の配列を含む、
前記タンパク質。 - 神経変性疾患の処置に使用するためのタンパク質であって、
(a)ポリペプチドリンカーを通じてプログラニュリンポリペプチドに連結された第1のFcポリペプチドと、
(b)前記第1のFcポリペプチドとFc二量体を形成する第2のFcポリペプチドと
を含み、
(a)がSEQ ID NO:227の配列を含み、
(b)がSEQ ID NO:291の配列を含む、
前記タンパク質。 - 前記神経変性疾患が、アルツハイマー病、原発性年齢関連タウオパチー、レビー小体認知症、進行性核上性麻痺(PSP)、前頭側頭型認知症、17番染色体に連鎖しパーキンソニズムを伴う前頭側頭型認知症、嗜銀顆粒性認知症、筋萎縮性側索硬化症、グアムの筋萎縮性側索硬化症/パーキンソン認知症複合(ALS−PDC)、大脳皮質基底核変性症、慢性外傷性脳症、クロイツフェルト・ヤコブ病、ボクサー認知症、石灰化を伴うびまん性神経原線維変化病、ダウン症候群、家族性英国型認知症、家族性デンマーク型認知症、ゲルストマン・ストロイスラー・シャインカー病、球状グリア性タウオパチー、認知症を伴うグアドループ型パーキンソニズム、グアドループ型PSP、ハラーフォルデン・シュパッツ病、スフェロイドを伴う遺伝性びまん性白質脳症(HDLS)、封入体筋炎、多系統萎縮症、筋強直性ジストロフィー、那須・ハコラ病、神経原線維変化優位型認知症、ニーマン・ピック病C型、淡蒼球橋黒質変性症、パーキンソン病、ピック病、脳炎後パーキンソニズム、プリオンタンパク質脳アミロイド血管症、進行性皮質下グリオーシス、亜急性硬化性全脳炎、及び神経原線維型老年認知症からなる群から選択される、請求項155〜158のいずれか1項に記載の使用のためのタンパク質。
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