JP2022525924A - 細胞外小胞コンジュゲート及びその使用 - Google Patents

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Abstract

本開示は、がん及び他の疾患の予防または処置のための薬剤として有用であり得る、マレイミド部分を介して細胞外小胞に共有結合性で連結された生物学的に活性な分子を含む、細胞外小胞(例えば、エキソソーム)に関する。本明細書ではまた、該細胞外小胞を生産するための方法及び該細胞外小胞を使用して疾患または障害を処置するための方法も提供される。本開示は、細胞外小胞(EV)(例えば、エキソソーム)であって、マレイミド部分を介してEV(例えば、エキソソーム)に共有結合性で連結された少なくとも1つの生物学的に活性な分子を含む、該細胞外小胞、及びその使用を対象とする。マレイミド部分を介して連結された生物学的に活性な分子を含むEV(例えば、エキソソーム)は、従来の部分、例えば、コレステロールまたはスクシンイミドと比較してより優れた特性を示す。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
このPCT出願は、2019年3月21日に出願された米国仮出願第62/822,014号及び2019年4月17日に出願された同第62/835,439号の優先権の利益を主張するものであり、これらの各々は参照によりその全体が本明細書に援用される。
EFS-WEBを介して電子的に提出された配列表への参照
本願とともに提出された、電子的に提出された配列表(名称:4000_037PC03_SL_ST25.txt、サイズ:235,506バイト、及び作成日:2020年3月20日)の内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
本開示は、がん及び他の疾患の予防または処置のための薬剤として有用であり得る、マレイミド部分を介して細胞外小胞(例えば、エキソソーム)に共有結合性で連結された少なくとも1つの生物学的に活性な分子を含む、細胞外小胞(EV)(例えば、エキソソーム)を提供する。
多くの生物活性化合物は、治療上の関心対象となる強力な生物学的活性を有する。しかしながら、これらの化合物は、非標的臓器において毒性を表すことが多い。非標的組織への曝露を制限するための1つの方式は、治療用化合物を特定の細胞種に導くことができる、抗体等の親和性に基づく試薬に低分子を化学的にコンジュゲートすることであるが(Dosio,F.et al.,Toxins(Basel)3(7):848-883(2011))、この手法は、抗体に結合させることができる対象となる化合物の分子の数(典型的には1つの抗体当たり2~6つの分子)、及び非標的細胞に結合することなく標的とされる関連性のある病的/エフェクター細胞に特異的に結合する抗体の利用可能性/存在によって制限される。これらの2つの問題は、それぞれ、効力を減少させること及び全身毒性を増加させることによって、抗体-薬物コンジュゲート(ADC)の使用を制限する。したがって、特定の組織または臓器を選択的に標的としながら、同時に治療用化合物に対する全体的な全身曝露を制限することができる、ADCよりもペイロードの高い送達系に対する必要性がある。
EV(例えば、エキソソーム)は、細胞間コミュニケーションの重要なメディエーターである。それらはまた、がん等の多くの疾患の診断及び予後判定における重要なバイオマーカーでもある。薬物送達ビヒクルとして、EV(例えば、エキソソーム)は、多くの治療分野における新たな治療法として、慣習的な薬物送達方法(例えば、ペプチド免疫化、DNAワクチン)に勝る多くの利点を提示する。しかしながら、その利点にもかかわらず、多くのEV(例えば、エキソソーム)は、限定された臨床有効性を有してきた。例えば、樹状細胞由来エキソソーム(DEX)が、手術不能の非小細胞肺癌(NSCLC)を有する患者において第一選択の化学療法後の維持免疫療法として第II相臨床試験で調査された。しかしながら、この試験は、主要評価項目(化学療法中止から4ヶ月後に少なくとも50%の患者が無増悪生存期間(PFS)を有する)が達成されなかったため、中止された。Besse,B.,et al.,Oncoimmunology 5(4):e1071008(2015)。
したがって、EVに基づく技術の治療的使用及び他の用途をより可能なものとするために、新たでより有効な操作されたEV(例えば、エキソソーム)が必要である。
Dosio,F.et al.,Toxins(Basel)3(7):848-883(2011) Besse,B.,et al.,Oncoimmunology 5(4):e1071008(2015)
本開示は、マレイミド部分を介してEV(例えば、エキソソーム)に共有結合性で連結された生物学的に活性な分子を含む、細胞外小胞(例えば、エキソソーム)を提供する。一部の態様では、マレイミド部分は、式(I)を有し、
Figure 2022525924000001
式中、
が、-C1-10アルキレン-、-C3-8カルボシクロ-、-O-(C1-8アルキレン)-、-アリーレン-、-C1-10アルキレン-アリーレン-、-アリーレン-C1-10アルキレン-、-C1-10アルキレン-(C3-8カルボシクロ)-、-(C3-8カルボシクロ)-C1-10アルキレン-、-C3-8ヘテロシクロ-、-C1-10アルキレン-(C3-8ヘテロシクロ)-、-(C3-8ヘテロシクロ)-C1-10アルキレン-、-(CHCHO)-、及び-(CHCHO)-CH-からなる群から選択され、
rが、1~10の整数であり、
が、EV(例えば、エキソソーム)へのマレイミド部分の共有結合部位を示し、
波線が、生物学的に活性な分子へのマレイミド部分の結合部位を示す。
一部の態様では、Rは、-(CH-であり、ここで、sは、4、5、または6である。一部の態様では、マレイミド部分は、式(II)を有し、式中、Rは、-(CH-である。
Figure 2022525924000002
一部の態様では、マレイミド部分は、式(III)を有し、式中、Rは、-(CHCHO)-CH-であり、ここで、rは、2である。
Figure 2022525924000003
一部の態様では、マレイミド部分は、EV(例えば、エキソソーム)上に存在する官能基に共有結合性で連結され、該官能基は、スルフヒドリル基である。一部の態様では、スルフヒドリル基は、EV(例えば、エキソソーム)の表面上のタンパク質上にある。一部の態様では、マレイミド部分は、リンカーによって生物学的に活性な分子に連結されている。一部の態様では、リンカーは、切断可能なリンカーを含む。一部の態様では、切断可能なリンカーは、プロテアーゼによって切断される。一部の態様では、プロテアーゼは、カテプシンである。一部の態様では、リンカーは、還元感受性リンカー、または酸に不安定なリンカーである。
一部の態様では、リンカーは、式(IV)を有し、
-A-Y-(IV)、
式中、各-A-が独立して、アミノ酸単位であり、aが独立して、1~12の整数であり、-Y-が、スペーサー単位であり、yが、0、1、または2である。
一部の態様では、-A-は、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、ペンタペプチド、またはヘキサペプチドである。一部の態様では、aは、2であり、-A-は、バリン-アラニン、バリン-シトルリン、フェニルアラニン-リジン、N-メチルバリン-シトルリン、シクロヘキシルアラニン-リジン、及びベータ-アラニン-リジンからなる群から選択される。一部の態様では、-A-は、バリン-アラニンまたはバリン-シトルリンである。一部の態様では、yは、1である。
一部の態様では、-Y-は、自壊性スペーサーである。一部の態様では、-Y-は、式(V)を有し、
Figure 2022525924000004
式中、各Rが独立して、C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、ハロゲン、ニトロ、またはシアノであり、mが、0~4の整数である。
一部の態様では、mは、0、1、または2である。一部の態様では、mは、0である。一部の態様では、切断可能なリンカーは、バリン-アラニン-p-アミノベンジルカルバメートまたはバリン-シトルリン-p-アミノベンジルカルバメートである。一部の態様では、-Y-は、非自壊性スペーサーである。一部の態様では、非自壊性スペーサーは、-Gly-または-Gly-Gly-である。
一部の態様では、リンカーは、酸に不安定なリンカーである。一部の態様では、酸に不安定なリンカーは、シス-アコニット酸リンカー、ヒドラジドリンカー、チオカルバモイルリンカー、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、酸に不安定なリンカーは、生物学的に活性な分子を酸に不安定なリンカーに連結するスペーサー単位を含む。
一部の態様では、スペーサー単位は、式(V)を有し、
Figure 2022525924000005
式中、各Rが独立して、C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、ハロゲン、ニトロ、またはシアノであり、mが、0~4の整数である。
一部の態様では、リンカーは、切断不可能なリンカーである。一部の態様では、切断不可能なリンカーは、テトラエチレングリコール(TEG)、ポリエチレングリコール(PEG)、スクシンイミド、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、切断不可能なリンカーは、生物学的に活性な分子を切断不可能なリンカーに連結するスペーサー単位を含む。一部の態様では、スペーサー単位は、式(V)を有し、
Figure 2022525924000006
式中、各Rが独立して、C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、ハロゲン、ニトロ、またはシアノであり、mが、0~4の整数である。
本開示はまた、生物学的に活性な分子及び切断可能なリンカーを含むEV(例えば、エキソソーム)を提供し、該切断可能なリンカーは、EV(例えば、エキソソーム)を生物学的に活性な分子につなげ、また該切断可能なリンカーは、バリン-アラニン-p-アミノベンジルカルバメートまたはバリン-シトルリン-p-アミノベンジルカルバメートを含む。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、EV(例えば、エキソソーム)上に存在する官能基を介してEV(例えば、エキソソーム)を切断可能なリンカーに連結する、マレイミド部分をさらに含む。
一部の態様では、マレイミド部分は、式(I)を有し、
Figure 2022525924000007
式中、
が、-C1-10アルキレン-、-C3-8カルボシクロ-、-O-(C1-8アルキレン)-、-アリーレン-、-C1-10アルキレン-アリーレン-、-アリーレン-C1-10アルキレン-、-C1-10アルキレン-(C3-8カルボシクロ)-、-(C3-8カルボシクロ)-C1-10アルキレン-、-C3-8ヘテロシクロ-、-C1-10アルキレン-(C3-8ヘテロシクロ)-、-(C3-8ヘテロシクロ)-C1-10アルキレン-、-(CHCHO)-、及び-(CHCHO)-CH-からなる群から選択され、
rが、1~10の整数であり、
が、EV(例えば、エキソソーム)へのマレイミド部分の共有結合部位を示し、
波線が、生物学的に活性な分子へのマレイミド部分の結合部位を示す。
一部の態様では、Rは、-(CH2)s-であり、ここで、sは、4、5、または6である。一部の態様では、マレイミド部分は、式(II)を有し、式中、Rは、-(CH-である。
Figure 2022525924000008
一部の態様では、マレイミド部分は、式(III)を有し、式中、Rは、-(CHCHO)-CH-であり、ここで、rは、2である。
Figure 2022525924000009
一部の態様では、マレイミド部分は、EV(例えば、エキソソーム)上に存在する官能基に共有結合性で連結されている。一部の態様では、官能基は、EV(例えば、エキソソーム)上のグリカン上にある。一部の態様では、官能基は、スルフヒドリル(チオール)である。一部の態様では、官能基は、EV(例えば、エキソソーム)の表面上のタンパク質上にある。一部の態様では、タンパク質は、足場部分である。一部の態様では、タンパク質は、PTGFRNポリペプチド、BSGポリペプチド、IGSF2ポリペプチド、IGSF3ポリペプチド、IGSF8ポリペプチド、ITGB1ポリペプチド、ITGA4ポリペプチド、SLC3A2ポリペプチド、ATPトランスポーターポリペプチド、またはその断片である。
本開示はまた、マレイミド部分、切断可能なリンカー、及び生物学的に活性な分子を含むEV(例えば、エキソソーム)を提供し、該マレイミド部分は、EV(例えば、エキソソーム)を切断可能なリンカーに連結し、該切断可能なリンカーは、マレイミド部分を生物学的に活性な分子につなげる。
一部の態様では、生物学的に活性な分子は、ポリペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド(DNA及び/またはRNA)、化学化合物、またはそれらの任意の組み合わせである。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、化学化合物である。一部の態様では、化学化合物は、低分子である。一部の態様では、低分子は、タンパク質分解誘導キメラ分子(PROTAC)である。
一部の態様では、生物学的に活性な分子は、ヌクレオチドであり、該ヌクレオチドは、インターフェロン遺伝子刺激因子タンパク質(STING)アゴニストである。一部の態様では、STINGアゴニストは、環状ジヌクレオチドSTINGアゴニストまたは非環状ジヌクレオチドSTINGアゴニストを含む。
一部の態様では、EVは、式(VI)もしくは(VII)、
Figure 2022525924000010
Figure 2022525924000011
を有する(マレイミド部分)-(切断可能なリンカー)-(生物学的に活性な分子)、またはその薬学的塩を含む。
一部の態様では、EVは、式(VIII)、(IX)、(X)、もしくは(XI)、
Figure 2022525924000012
Figure 2022525924000013
Figure 2022525924000014
を有する(マレイミド部分)-(切断可能なリンカー)-(生物学的に活性な分子)、またはその薬学的塩を含む。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、マレイミド部分を共有結合性で連結するための官能基を表面上に露出させるように修飾されている。一部の態様では、官能基は、スルフヒドリル基である。一部の態様では、官能基は、EV(例えば、エキソソーム)を還元剤で処理することによって露出させられる。一部の態様では、還元剤は、TCEP(トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン)、DTT(ジチオスレイトール)、BME(2-メルカプトエタノール)、チオール化剤、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、チオール化剤は、トラウト試薬(2-イミノチオラン)を含む。
複数の態様では、本開示のEVは、エキソソームを含む。
本開示はまた、本明細書に開示されるEV(例えば、エキソソーム)と、薬学的に許容される担体とを含む、薬学的組成物を提供する。
本開示はまた、マレイミド部分をEV(例えば、エキソソーム)に連結することを含む、生物学的に活性な分子をEV(例えば、エキソソーム)にコンジュゲートする方法を提供する。一部の態様では、連結することは、EV(例えば、エキソソーム)を還元剤で処理することを含む。一部の態様では、還元剤は、TCEP(トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン)、DTT(ジチオスレイトール)、BME(2-メルカプトエタノール)、チオール化剤、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、チオール化剤は、トラウト試薬(2-イミノチオラン)を含む。一部の態様では、連結することは、還元されたEV(例えば、エキソソーム)をマレイミド部分に接触させることをさらに含む。一部の態様では、マレイミド部分は、EV(例えば、エキソソーム)への連結前に、生物学的に活性な分子に化学的に連結されている。一部の態様では、マレイミド部分は、マレイミド部分を生物学的に活性な分子につなげるためのリンカーに化学的に連結されている。
本開示はまた、本明細書に開示されるEV(例えば、エキソソーム)と、使用説明書とを含む、キットを提供する。また、生物学的に活性な分子をEV(例えば、エキソソーム)にコンジュゲートするための試薬と、コンジュゲーションを実施し、それによって本開示のEV(例えば、エキソソーム)を作製するための説明書とを含む、キットも提供される。
本開示はまた、本開示のEV(例えば、エキソソーム)を対象に投与することを含む、疾患または障害の処置または予防を必要とする対象において疾患または障害を処置または予防する方法を提供する。一部の態様では、疾患または障害は、がん、炎症性障害、神経変性障害、中枢神経疾患、または代謝疾患である。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、静脈内、腹腔内、鼻腔、経口、筋肉内、皮下、非経口、髄腔内、眼内、または腫瘍内投与される。
一部の態様では、本開示は、マレイミド部分を介して足場部分に共有結合性で連結された少なくとも1つの生物学的に活性な分子を含む、細胞外小胞(EV)を提供する。一部の態様では、マレイミド部分は、二官能性分子である。一部の態様では、マレイミド部分は、少なくとも1つのリンカーまたはスペーサーを含む。一部の態様では、リンカーは、切断可能なリンカーである。一部の態様では、足場部分は、足場タンパク質または足場脂質である。一部の態様では、足場タンパク質は、足場Xタンパク質である。一部の態様では、足場Xタンパク質は、PTGFRNポリペプチド、BSGポリペプチド、IGSF2ポリペプチド、IGSF3ポリペプチド、IGSF8ポリペプチド、ITGB1ポリペプチド、ITGA4ポリペプチド、SLC3A2ポリペプチド、ATPトランスポーターポリペプチド、またはその断片である。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、ワクチン抗原、ワクチンアジュバント、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、STING、ASO、合成抗腫瘍剤(例えば、MMAE)、サイトカイン放出阻害剤(例えば、MCC950)、mTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)、オートタキシン阻害剤(例えば、PAT409)、LPA1アンタゴニスト(例えば、AM152)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、細胞外小胞は、標的化部分、指向性部分、抗食作用シグナル、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含む。一部の態様では、標的化部分、指向性部分、抗食作用シグナル、またはそれらの組み合わせは、マレイミド部分を介して細胞外小胞に連結されている。
マレイミド化学反応をどのように使用して、例えば、本明細書に記載の足場部分(例えば、足場Xタンパク質もしくはその断片または脂質)を介して、生物学的に活性な分子(BAM)をEV(例えば、エキソソーム)に化学的に連結することができるかを示す概略図である。図面に図示されるリンカーは、任意選択的なものであり、存在する場合、リンカー(例えば、切断可能なリンカー)またはそれらの組み合わせを含み得る。 EVに連結され得るSTINGアゴニスト化合物の例、すなわち、CP227(Val-Alaがマレイミド部分に連結されている)、CP229(Val-Citがマレイミド部分に連結されている)、CP238(Val-Alaがコレステロールに連結されている)、CP246(Val-Alaがスクシンイミドに連結されている)、CP240(リンカーなし)、CP249(Val-Alaがマレイミド部分に連結されている)、CP250(Val-Alaがマレイミド部分に連結されている)、CP260(Val-Citがマレイミド部分に連結されている)、及びCP261(Val-Citがマレイミド部分に連結されている)を示す。 スルフヒドリル反応性またはアミン反応性化合物のSTINGアゴニズム(IFN-β)を評価するPBMCアッセイの結果を示す。遊離STINGアゴニスト化合物(塗りつぶされた円)及びエキソソーム上に負荷されたSTINGアゴニスト化合物(白抜きの円)の活性を試験した。エキソCP227は、マレイミド部分に連結されたVal-Alaを介してEVにコンジュゲートされたCP227であり、エキソ-CP229は、マレイミド部分に連結されたVal-Citを介してEVにコンジュゲートされたCP229であり、エキソ-CP232は、いずれのリンカーも用いずにEVにコンジュゲートされたCP232であり、エキソ-CP246は、スクシンイミドに連結されたVal-Citを介してEVにコンジュゲートされたCP246であり、エキソ-CP250は、マレイミド部分に連結されたVal-Citを介してEVにコンジュゲートされたCP250である。500,000個のPBMC/ウェルをエキソソームとともに一晩インキュベートした。ELISAを使用して細胞培養上清中へのインターフェロンベータ(IFNβ)の放出を測定した。 STINGアゴニストの負荷のためのスルフヒドリル反応性化学反応及び脂質会合化学反応を比較するPBMCアッセイの結果を示す(中央グラフ)。CP227、及びマレイミド部分に連結されたVal-Alaを介してEVにコンジュゲートされたCP227であるエキソCP227のIFNβ放出及びEC50の比較を示す。 STINGアゴニストの負荷のためのスルフヒドリル反応性化学反応及び脂質会合化学反応を比較するPBMCアッセイの結果を示す(中央グラフ)。CP229、及びマレイミド部分に連結されたVal-Citを介してEVにコンジュゲートされたCP229であるエキソCP229のIFNβ放出及びEC50の比較を示す。 STINGアゴニストの負荷のためのスルフヒドリル反応性化学反応及び脂質会合化学反応を比較するPBMCアッセイの結果を示す(中央グラフ)。CP238、及びコレステロールに連結されたVal-Alaを介してEVにコンジュゲートされたCP238であるエキソCP238のIFNβ放出及びEC50の比較を示す。 Aは、PBMCアッセイにおける、ADUS100と、EVに(内腔中に)封入されたADUS100であるエキソADUS100との間のIFNβ放出の比較データを示す。Bは、PBMCアッセイにおける、CL656と、EVに(内腔中に)封入されたCL656であるエキソCL656との間のIFNβ放出の比較データを示す。Cは、図3A~3C及び図4のA~Bに記載される種々のSTINGアゴニスト及びエキソ-STINGアゴニストのEC50を示す。 エキソCP227、エキソCP229、エキソCP250、エキソCP238、エキソCP232、及びエキソCP246のEVの負荷効率を示す。EVの構造は上述される。2つの実験についての各EV上に負荷されたSTINGアゴニストの数が示される。 CP227、エキソ-CP227、CP229、エキソ-CP229、CP238、エキソ-CP238、ADUS100、エキソADUS100、CL656、エキソCL656、及びエキソCP250の種々のSTINGアゴニスト及びEVのEC50の比較を示す。 モノメチルアウリスタチンE(MMAE)及びマレイミド-Val-Cit-PABC-MMAE(vc-MMAE)の構造を示す。 ヒトマクロファージ細胞株であるRAW264.7(RAW)細胞で評価したMMAEの細胞傷害性を示す。RAW細胞増殖に対するMMAEの用量反応効果が、顕微鏡写真(上)、ならびに細胞増殖の測定値(左下)、及び集密度の測定値(右下)において示される。 遊離形態のMMAE(MMAE)またはマレイミド-Val-Cit-PABCリンカーを用いたMMAE(vc-MMAE)の効力を比較する集密度のデータを提示する。 遊離MMAEとのエキソソームのインキュベーションに次ぐエキソソームクリーンアップ後のMMAEの効力を測定する集密度のデータを提示する。エキソソームを0.1M~2Mの濃度のグアニジニウム塩酸塩で洗浄した。 Val-Cit-MMAEとのエキソソームのインキュベーションに次ぐエキソソームクリーンアップ後のMMAEの効力を測定する集密度のデータを提示する。エキソソームを0.1M~2Mの濃度のグアニジニウム塩酸塩で洗浄した。 還元または非還元条件下でのVal-Cit-MMAEまたは遊離MMAEとのエキソソームのインキュベーションに次ぐMMAEの効力を測定する集密度のデータを提示する。エキソソームを、5mMのTCEPの存在または不在下でVal-Cit-MMAEまたはMMAEとともにインキュベートした。 Val-Cit-MMAEを負荷したエキソソームの効力に対する還元条件(0mMのTCEP~50mMのTCEP)、化合物の負荷濃度(10μM~100μMのvc-MMAE)、及びグアニジニウム塩酸塩の存否(0Mまたは1M)の効果を示す。 Val-Cit-MMAEを負荷したエキソソームの効力に対する還元条件(0mMのTCEP~50mMのTCEP)、化合物の負荷濃度(100μM~300μMのvc-MMAE)、及びグアニジニウム塩酸塩の存否(0Mまたは1M)の効果を示す。 PROTAC(タンパク質分解誘導キメラ分子)の概略図を示す。 PROTACの作用機序の概略図を示す。 VHL(E3リガーゼ)結合リガンド部分、リンカー、及びTBK1(TANK結合キナーゼ1)標的化リガンドを含むPROTACに対応する式を示す。この式は、PROTACを細胞外小胞(例えば、エキソソーム)に化学的に連結するためのマレイミドリンカーでの誘導体化に感受性がある、VHL(E3リガーゼ)結合リガンド部分上の潜在的な部位(星印により示される)を示す。 CLIPTACの作用機序の概略図である。 AM152(シクロプロパンカルボン酸、1-[4’-[3-メチル-4-[[[(1R)-1-フェニルエトキシ]カルボニル]アミノ]-5-イソオキサゾリル][1,1’-ビフェニル]-4-イル]-)、及びAM095(1,1’-ビフェニル]-4-酢酸、4’-[3-メチル-4-[[[(1R)-1-フェニルエトキシ]カルボニル]アミノ]-5-イソオキサゾリル[]-)の化学構造を示す。1及び2と標示される矢印は、マレイミド反応性基を導入するための誘導に好適な位置(カルボン酸及びカルバメート)を示す。AM152において示される対応する部位はまた、AM095にも存在する。 それらの表面上に複数のLPA1アンタゴニスト分子を含有するエキソソームの集団を生み出すための、エキソソームへのLPA1アンタゴニスト(AM152)のコンジュゲーションを示す概略図である。 マレイミド反応性基をどのようにAM152に、そのカルボン酸基を介して付加することができるかについての実施例を示す。この例は、マレイミド基とカルボン酸反応性クロロメチルベンゼン基との間に介在するAla-Val切断可能リンカー及びC5スペーサーを含む反応性複合体の一部としてマレイミド基を示す。 AM152を誘導体化するために使用することができる2つの例示的な試薬を示す。上の試薬は、(i)AM152のカルボン酸基と反応することができるクロロメチルベンゼン基、及び(ii)マレイミド基を含む。(i)と(ii)との間には、切断可能なCit-Valジペプチド及びC5スペーサーが介在する。下の試薬は、(i)AM152のカルボン酸基と反応することができるクロロメチルベンゼン基、及び(ii)マレイミド基を含み、(i)と(ii)との間には、切断可能なAla-Valジペプチド及びC5スペーサーが介在する。 コンジュゲーション生成物における(例えば、カテプシンBによる)Cit-ValまたはAla-Valジペプチドの切断からもたらされる生成物を示す。生成物AM152アニリンエステルは、内因性エステラーゼによってさらにプロセシングされて、遊離酸AM152生成物を生み出すことが可能である。 遊離マレイミド基及び異なるスペーサーの組み合わせを含むいくつかのAM152誘導体を示す。 遊離マレイミド基及び異なるスペーサーの組み合わせを含むいくつかのAM152誘導体を示す。 カルボン酸基の保護の後、カルボン酸基を誘導体化するために使用した同じ試薬を使用して、AM152をそのカルバメート基において誘導体化することが可能であることを示す。結果として得られる生成物は、その後、遊離カルボン酸基に脱保護されよう。 マレイミド基との複合体がリンカーを介してAM152のカルバメート基に化学的に連結されている実施例を示し、例示する。好適なリンカーには、本明細書に開示されるリンカーのうちのいずれも含まれる。 AM152を誘導体化して、その後、反応性マレイミド基を介して足場部分に結合させる代わりに、それを誘導体化された足場部分に化学的に連結することができることを示す。 (i)MCC950、(ii)マレイミド反応性基を導入するようにMCC950を誘導体化するために使用することができる二官能性試薬、及び(iii)マレイミド反応性基を含むMCC950誘導体の構造を示す。二官能性試薬のベンゼン基(**)は、MCC950のカルバメート基()と反応して、図示されるMCC950誘導体を生み出すことができる。
本開示は、細胞外小胞(EV)(例えば、エキソソーム)であって、マレイミド部分を介してEV(例えば、エキソソーム)に共有結合性で連結された少なくとも1つの生物学的に活性な分子を含む、該細胞外小胞、及びその使用を対象とする。マレイミド部分を介して連結された生物学的に活性な分子を含むEV(例えば、エキソソーム)は、従来の部分、例えば、コレステロールまたはスクシンイミドと比較してより優れた特性を示す。種々の態様の非限定的な例が本開示に示される。
本開示をより詳細に記載する前に、本発明が、記載される特定の組成物またはプロセスステップに限定されず、したがって、当然のことながら、様々であり得ることを理解されたい。本開示を読めば当業者には明らかとなろうが、本明細書に記載及び例示される個々の態様の各々は、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、他のいくつかの態様のうちのいずれかの特徴から容易に切り離され得るか、またはそれと組み合わされ得る個別的な構成要素及び特徴を有する。いずれの列挙される方法も、列挙される事象の順序で、または論理的に可能な任意の他の順序で行われ得る。
本明細書に提供される見出しは、本開示の種々の態様の限定ではなく、そのような限定は、本明細書を全体として参照することによって定義され得る。本明細書で使用される専門用語は、特定の態様を説明するためのものに過ぎず、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、限定するものとしては意図されないことも理解されたい。
したがって、すぐ下で定義される用語は、本明細書を全体的に参照することによってより十分に定義される。
I.定義
本明細書がより容易に理解され得るように、ある特定の用語を最初に定義する。追加の定義は、発明を実施するための形態の全体を通して定められる。
「a」または「an」実体という用語は、1つまたは複数のその実体を指すことに留意されたく、例えば、「ヌクレオチド配列(a nucleotide sequence)」は、1つまたは複数のヌクレオチド配列を表すことが理解される。したがって、「a」(または「an」)、「1つまたは複数」、及び「少なくとも1つ」という用語は、本明細書で互換的に使用され得る。特許請求の範囲がいずれの任意選択的な要素をも除外するように起草され得ることにさらに留意されたい。したがって、この記述は、特許請求の範囲の要素の列挙に関連した「単に」、「のみ」等のような排他的な専門用語の使用のため、または否定的な制限の使用のための先行詞としての役目を果たすことが意図される。
さらに、本明細書で使用される場合、「及び/または」は、2つの明記される特徴または構成要素の各々が、他方の有無にかかわらず具体的に開示されていると解釈されるべきである。故に、本明細書で「A及び/またはB」等の語句において使用される「及び/または」という用語は、「A及びB」、「AまたはB」、「A」(単独)、及び「B」(単独)を含むことが意図される。同様に、「A、B、及び/またはC」等の語句において使用される「及び/または」という用語は、以下の態様の各々、すなわち、A、B、及びC;A、B、またはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;A及びC;A及びB;B及びC;A(単独);B(単独);ならびにC(単独)を包含することが意図される。
態様が「~を含む」という言い回しとともに本明細書に記載される場合はいずれも、「~からなる」及び/または「~から本質的になる」という用語で記載される、その他の点では類似した態様もまた提供されることが理解される。
別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示が関連する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。例えば、Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology,Juo,Pei-Show,2nd ed.,2002,CRC Press、The Dictionary of Cell and Molecular Biology,3rd ed.,1999,Academic Press、及びOxford Dictionary Of Biochemistry And Molecular Biology,Revised,2000,Oxford University Pressは、本開示で使用される用語の多くについての一般辞書を当業者に提供する。
単位、接頭辞、及び記号は、それらの国際単位系(SI)により承認される形態で表される。数値範囲は、その範囲を画定する数を含む。ある範囲の値が列挙される場合、その範囲の列挙される上限と下限との間に介在する各整数値、及びそれらの各分数もまた、かかる値の間の各部分範囲とともに具体的に開示されることを理解されたい。任意の範囲の上限及び下限は、独立して、その範囲に含まれることも、その範囲から排除されることも可能であり、いずれかの限界値を含む、いずれの限界値も含まない、または両方の限界値を含む各範囲もまた本開示内に包含される。故に、本明細書に列挙される範囲は、列挙される端点値を含めて、その範囲内の値の全てについての簡略表記であることが理解される。例えば、1~10の範囲は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群からの任意の数、数の組み合わせ、または部分範囲を含むことが理解される。
ある値が明示的に列挙される場合、列挙される値とおよそ同じ数量または量である値もまた本開示の範囲内にあることを理解されたい。ある組み合わせが開示される場合、その組み合わせの要素の各部分的組み合わせもまた具体的に開示され、本開示の範囲内にある。逆に、異なる要素または要素の群が個々に開示される場合、それらの組み合わせもまた開示される。本開示の任意の要素が複数の選択肢を有するものとして開示される場合、その開示において各選択肢が単独でまたは他の選択肢との任意の組み合わせで除外される例もまた、これによって開示される。本開示の1つよりも多くの要素がかかる除外を有することができ、かかる除外を有する要素の全ての組み合わせが、これによって開示される。
ヌクレオチドは、広く認められている1文字の略号で言及される。別途指示されない限り、ヌクレオチド配列は、5’から3’の向きで左から右に記載される。ヌクレオチドは、本明細書では、IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionによって推奨されているそれらの公知の1文字の記号によって言及される。したがって、Aはアデニンを表し、Cはシトシンを表し、Gはグアニンを表し、Tはチミンを表し、Uはウラシルを表す。
アミノ酸配列は、アミノからカルボキシの向きで左から右に記載される。アミノ酸は、本明細書では、IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionによって推奨されているそれらの公知の3文字の記号、または1文字の記号のいずれかによって言及される。
「約」という用語は、本明細書で、およそ、大まかに、前後、またはその領域を意味するように使用される。「約」という用語が数値範囲と併せて使用されるとき、それは、定められる数値を上回る境界、及び下回る境界を延長させることによってその範囲を修飾する。一般に、「約」という用語は、述べられる値を、例えば上下に10パーセント(より高いまたはより低い)の変動幅で上回る数値及び下回る数値を修飾することができる。
「投与」、「投与する」という用語、及びそれらの文法的変形は、薬学的に許容される経路を介して本開示のEV(例えば、エキソソーム)等の組成物を対象に導入することを指す。本開示のEV(例えば、エキソソーム)等の組成物の対象への導入は、腫瘍内、経口、肺内、鼻腔内、非経口(静脈内、動脈内、筋肉内、腹腔内、または皮下)、直腸内、リンパ管内、髄腔内、眼周囲、または局所を含む、任意の好適な経路によるものである。投与は、自己投与及び他者による投与を含む。好適な投与経路は、組成物または薬剤がその意図される機能を果たすことを可能にする。例えば、好適な経路が静脈内である場合、組成物は、組成物または薬剤を対象の静脈に導入することによって投与される。
本明細書で使用されるとき、「アゴニスト」という用語は、受容体に結合し、受容体を活性化して生物学的応答を生み出す分子を指す。受容体は、内因性アゴニストまたは外因性アゴニストのいずれかによって活性化され得る。内因性アゴニストの非限定的な例としては、ホルモン、神経伝達物質、及び環状ジヌクレオチドが挙げられる。外因性アゴニストの非限定的な例としては、薬物、低分子、及び環状ジヌクレオチドが挙げられる。アゴニストは、完全、部分的、または逆アゴニストであり得る。
「アミノ酸置換」という用語は、親配列または参照配列(例えば、野生型配列)に存在するアミノ酸残基を別のアミノ酸残基と置き換えることを指す。アミノ酸は、例えば、化学ペプチド合成を介してまたは当該技術分野で既知の組換え方法により、親配列または参照配列(例えば、野生型ポリペプチド配列)において置換することができる。したがって、「X位における置換」への言及は、X位に存在するアミノ酸の、代替のアミノ酸残基での置換を指す。一部の態様では、置換パターンは、AnYというスキーマに従って記述することができ、ここで、Aは、n位に天然にまたは元々存在するアミノ酸に対応する1文字の略号であり、Yは、置換するアミノ酸残基である。他の態様では、置換パターンは、An(YZ)というスキーマに従って記述することができ、ここで、Aは、n位に天然にまたは元々存在するアミノ酸を置換するアミノ酸残基に対応する1文字の略号であり、Y及びZは、Aを置き換えることができる代替の置換するアミノ酸残基である。
本明細書で使用されるとき、「アンタゴニスト」という用語は、受容体に結合すると、生物学的応答自体を誘発するよりも、むしろアゴニスト媒介性応答を遮断または抑制する分子を指す。多くのアンタゴニストは、受容体上の構造的に定義された結合部位で内因性リガンドまたは基質と競合することにより、それらの効力を達成する。アンタゴニストの非限定的な例としては、アルファ遮断薬、ベータ遮断薬、及びカルシウムチャネル遮断薬が挙げられる。アンタゴニストは、競合的、非競合的、または不競合的アンタゴニストであり得る。
本明細書で使用されるとき、「抗体」という用語は、天然であるか、または部分的もしくは全体的に合成的に生産されたかにかかわらず、免疫グロブリン、及びその断片を包含する。この用語はまた、免疫グロブリン結合ドメインに相同である結合ドメインを有する任意のタンパク質を網羅する。「抗体」は、抗原に特異的に結合し認識する免疫グロブリン遺伝子またはその断片からのフレームワーク領域を含むポリペプチドをさらに含む。抗体という用語の使用は、全抗体、ポリクローナル、モノクローナル、及び組換え抗体、それらの断片を含むことが意図され、例えば、scFv、(scFv)、Fab、Fab’、及びF(ab’)、F(ab1)、Fv、dAb、及びFd断片、ダイアボディ、及び抗体関連ポリペプチド等の、一本鎖抗体、ヒト化抗体、マウス抗体、キメラ、マウス-ヒト、マウス-霊長類、霊長類-ヒトモノクローナル抗体、抗イディオタイプ抗体、抗体断片をさらに含む。抗体は、それらが所望の生物学的活性または機能を表す限り、二重特異性抗体及び多重特異性抗体を含む。本開示の一部の態様では、生物学的に活性な分子は、抗体、またはその抗原結合断片を含む分子である。
「抗体-薬物コンジュゲート」及び「ADC」という用語は、互換的に使用され、例えば共有結合性で、治療剤(本明細書で薬剤、薬物、または医薬品有効成分と称されることがある)または薬剤に連結された抗体を指す。本開示の一部の態様では、生物学的に活性な分子は、抗体-薬物コンジュゲートである。
本明細書で使用されるとき、対象となる1つまたは複数の値に適用される「およそ」という用語は、述べられる参照値と類似する値を指す。ある特定の態様では、「およそ」という用語は、別途定めのない限りまたは別途文脈から明らかでない限り、述べられる参照値のいずれかの方向で(それより大きいか、またはそれ未満)10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ未満以内に入る値の範囲を指す(かかる数が可能な値の100%を超える場合を除く)。
「アリール」という用語は、炭素環式芳香族基を指す。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、及びアントラセニルが挙げられるが、これらに限定されない。炭素環式芳香族基は、非置換であり得るか、または-C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、-アリール、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)-、-NHC(O)R’、-S(O)R’、-S(O)R’、-OH、-ハロゲン、-N、-NH、-NH(R’)、-N(R’)、及び-CNを含むがこれらに限定されない1つもしくは複数の基で置換され得、ここで、各R’は独立して、H、-C1-8アルキル、またはアリールである。
「アリーレン」という用語は、2つの共有結合を有し、以下の構造に示されるようにオルト、メタ、またはパラ構成であり得るアリール基を指し、
Figure 2022525924000015
ここで、フェニル基は、非置換であり得るか、または-C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、-アリール、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)-、-NHC(O)R’、-S(O)R’、-S(O)R’、-OH、-ハロゲン、-N、-NH、-NH(R’)、-N(R’)、及び-CNを含むがこれらに限定されない最大4つの基で置換され得、ここで、各R’は独立して、H、-C1-8アルキル、またはアリールである。
本明細書で使用される「生物学的に活性な分子」という用語は、EV(例えば、エキソソーム)に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結され得る、任意の分子を指し、ここで、分子は、治療もしくは予防を必要とする対象において治療効果もしくは予防効果を有し得るか、または診断目的で使用され得る。したがって、例として、生物学的に活性な分子という用語は、タンパク質(例えば、抗体、タンパク質、ポリペプチド、ならびにその誘導体、断片、及びバリアント)、脂質及びその誘導体、炭水化物(例えば、糖タンパク質におけるグリカン部分)、または低分子を含む。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、放射性同位体である。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、検出可能な部分、例えば、放射性核種、蛍光分子、または造影剤である。
本明細書で使用される「C1-8アルキル」という用語は、1~8個の炭素原子を有する直鎖または分岐状の飽和炭化水素を指す。代表的な「C1-8アルキル」基には、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、イソプロピル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、イソペンチル、及び2-メチルブチルが含まれるが、これらに限定されない。
「C1-10アルキレン」という用語は、式-(CH1-10-の直鎖飽和炭化水素基を指す。C1-10アルキレンの例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、及びデカレンが挙げられる。
「C3-8炭素環」という用語は、3員、4員、5員、6員、7員、または8員の飽和または不飽和非芳香族炭素環式環を指す。代表的なC3-8炭素環には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンタジエニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、1,3-シクロヘキサジエニル、1,4-シクロヘキサジエニル、シクロヘプチル、1,3-シクロヘプタジエニル、1,3,5-シクロヘプタトリエニル、シクロオクチル、及び-シクロオクタジエニルが含まれるが、これらに限定されない。C3-8炭素環基は、非置換であり得るか、または-C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、アリール、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)-、NHC(O)R’、-S(O)R’、-S(O)R’、-OH、-ハロゲン、-N、-NH、-NH(R’)、-N(R’)、及び-CNを含むがこれらに限定されない1つもしくは複数の基で置換され得、ここで、各R’は独立して、H、-C1-8アルキル、またはアリールである。
「C3-8カルボシクロ(carbocyclo)」という用語は、上記で定義されるC3-8炭素環基において、炭素環のうちの1個または複数の水素原子が結合と置き換えられているものを指す。
「C3-8複素環」という用語は、芳香族または非芳香族C3-8炭素環において、環炭素原子のうちの1~4個が独立して、O、S、及びNからなる群から選択されるヘテロ原子と置き換えられているものを指す。C3-8複素環の代表的な例としては、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェン、インドリル、ベンゾピラゾリル、クマリニル、イソキノリニル、ピロリル、チオフェニル、フラニル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、キノリニル、ピリミジニル、ピリジニル、ピリドニル、ピラジニル、ピリダジニル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、及びテトラゾリルが挙げられるが、これらに限定されない。C3-8複素環は、非置換であり得るか、または-C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、-アリール、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)、-NHC(O)R’、-S(O)R’、-S(O)R’、-OH、-ハロゲン、-N、-NH、-NH(R’)、-N(R’)、及び-CNを含むがこれらに限定されない最大7つの基で置換され得、ここで、各R’は独立して、H、-C1-8アルキル、またはアリールである。
「C3-8ヘテロシクロ」という用語は、上記で定義されるC3-8複素環基において、複素環基の水素原子のうちの1個が結合と置き換えられているものを指す。C3-8ヘテロシクロは、非置換であり得るか、または-C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、-アリール、-C(O)R’、-OC(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)NH、-C(O)NHR’、-C(O)N(R’)、-NHC(O)R’、-S(O)R’、-S(O)R’、-OH、-ハロゲン、-N、-NH、-NH(R’)、-N(R’)、及び-CNを含むがこれらに限定されない最大6つの基で置換され得、ここで、各R’は独立して、H、-C1-8アルキル、またはアリールである。
「保存的アミノ酸置換」とは、当該アミノ酸残基が、類似の側鎖を有するアミノ酸残基と置き換えられているものである。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該技術分野において定義されており、これらには、塩基性側鎖(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(例えば、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)、ベータ分岐側鎖(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)、及び芳香族側鎖(例えば、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。故に、ポリペプチドにおけるアミノ酸が、同じ側鎖ファミリーからの別のアミノ酸と置き換えられる場合、その置換は保存的と見なされる。別の態様では、あるアミノ酸の連なりが、側鎖ファミリーメンバーの順序及び/または組成が異なる構造的に類似した連なりと保存的に置き換えられ得る。
本明細書で使用されるとき、「保存されている」という用語は、比較されている2つ以上の配列の同じ位置で変化せずに存在するものである、ポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列のヌクレオチドまたはアミノ酸残基をそれぞれ指す。比較的保存されているヌクレオチドまたはアミノ酸は、配列内の他の箇所で現れるヌクレオチドまたはアミノ酸よりも関連する配列の中で保存されているものである。
一部の態様では、2つ以上の配列は、それらが互いに100%同一である場合、「完全に保存されている」または「同一」といわれる。一部の態様では、2つ以上の配列は、それらが互いに少なくとも約70%同一、少なくとも約80%同一、少なくとも約90%同一、または少なくとも約95%同一である場合、「高度に保存されている」といわれる。一部の態様では、2つ以上の配列は、それらが互いに少なくとも約30%同一、少なくとも約40%同一、少なくとも約50%同一、少なくとも約60%同一、少なくとも約70%同一、少なくとも約80%同一、少なくとも約90%同一、または少なくとも約95%同一である場合、「保存されている」といわれる。配列の保存は、ポリヌクレオチドもしくはポリペプチドの長さ全体に適用され得るか、またはその一部分、領域、もしくは特徴に適用され得る。
本明細書で使用されるとき、「従来のEVタンパク質」という用語は、EVにおいて濃縮されることが従来より知られているタンパク質を意味する。
本明細書で使用されるとき、「従来のエキソソームタンパク質」という用語は、エキソソームにおいて濃縮されることが従来より知られているタンパク質を意味し、これには、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIタンパク質、ラクトアドヘリンLAMP2、及びLAMP2B、それらの断片、またはそれらに結合するペプチドが含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される「誘導体」という用語は、反応性マレイミド基またはマレイミド基との反応に感受性があるチオール基のいずれかを導入するように化学的に修飾された、EV(例えば、エキソソーム)構成成分(例えば、足場X及び/または足場Y等の足場タンパク質、脂質、または炭水化物)または生物学的に活性な分子(例えば、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、脂質、炭水化物、抗体またはその断片、PROTAC等)を指す。例えば、(i)例えば、遊離アミノ基と反応する基と、(ii)マレイミド基とを含む二官能性試薬で修飾された抗体は、EV(例えば、エキソソーム)上の足場Xタンパク質における遊離チオール基と反応することができる反応性マレイミド基を含む抗体誘導体をもたらすことが可能である。逆に、EV(例えば、エキソソーム)上の足場Xを、(i)例えば、遊離アミノ基と反応する基と、(ii)マレイミド基とを含む二官能性試薬で修飾して、生物学的に活性な分子、例えば、抗体における遊離チオール基と反応することができる反応性マレイミド基を含む足場X誘導体をもたらすことが可能である。
「賦形剤」及び「担体」という用語は、互換的に使用され、化合物の投与をさらに容易にするために薬学的組成物に添加される不活性物質を指す。
本明細書で使用されるとき、「細胞外小胞」、「EV」という用語、及びそれらの文法的変形は、互換的に使用され、内部空間を取り囲む膜を含む細胞由来の小胞を指す。細胞外小胞は、それらが由来する細胞よりも小さい直径を有する全ての膜結合小胞(例えば、エキソソーム、ナノ小胞)を含む。一部の態様では、細胞外小胞は直径が20nm~1000nmの範囲であり、内部空間(すなわち、内腔)内で、細胞外小胞の外部表面上に発現されて、及び/または膜をまたいでのいずれかで、種々の高分子ペイロードを含み得る。一部の態様では、ペイロードは、アデノ随伴ウイルス(AAV)、核酸(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、またはmRNA等のDNAまたはRNA)、モルホリノ、タンパク質、炭水化物、脂質、低分子、抗原、ワクチン、ワクチンアジュバント、及び/またはそれらの組み合わせを含み得る。追加のペイロードは、下記に詳述される。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、標的化部分、指向性部分、またはそれらの組み合わせをさらに含み得る。一部の態様では、細胞外小胞またはEVという用語は、細胞外小胞(EV)の集団を指す。
ある特定の態様では、細胞外ビヒクルは、足場部分を含む。例として、かつ限定することなく、細胞外小胞は、アポトーシス小体、細胞の断片、直接的操作または間接的操作による細胞由来の小胞(例えば、連続押出またはアルカリ溶液での処理による)、小胞化オルガネラ、及び生細胞により産生される小胞(例えば、直接原形質膜出芽または後期エンドソームと原形質膜との融合による)を含む。細胞外小胞は、生きている生物もしくは死んだ生物、外植された組織もしくは臓器、原核細胞もしくは真核細胞、及び/または培養細胞に由来し得る。一部の態様では、細胞外小胞は、1つまたは複数の導入遺伝子産物を発現する細胞によって産生される。
本明細書で使用されるとき、「エキソソーム」という用語は、20~300nm(例えば、40~200nm)の直径を有する細胞外小胞を指す。エキソソームは、内部空間(すなわち、内腔)を取り囲む膜を含み、一部の態様では、直接原形質膜出芽によるか、または後期エンドソームと原形質膜との融合により細胞(例えば、プロデューサー細胞)から生成され得る。ある特定の態様では、エキソソームは、足場部分を含む。上述したように、エキソソームは、プロデューサー細胞から得ることができ、そのサイズ、密度、生化学的パラメータ、またはそれらの組み合わせに基づいてプロデューサー細胞から単離され得る。一部の態様では、本開示のエキソソームは、1つまたは複数の導入遺伝子産物を発現する細胞によって産生される。一部の態様では、エキソソームという用語は、エキソソームの集団を指す。
一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム、例えば、ナノ小胞)は、マレイミド部分を介して、少なくとも1つの生物学的に活性な分子(例えば、抗体もしくはADC等のタンパク質、アンチセンスオリゴヌクレオチド等のRNAもしくはDNA、低分子薬、毒素、PROTAC、AAV、またはモルホリノ)をEV(例えば、エキソソーム、例えば、ナノ小胞)に化学的に連結することによって操作される。一部の態様では、マレイミド部分は、二官能性試薬の一部である。
一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソームまたはナノ小胞)は、内部空間(すなわち、内腔)内で、EVの外部(外)表面もしくは内部(内腔)表面に発現されて、及び/または膜をまたいでのいずれかで、種々の高分子ペイロードを含み得る。一部の態様では、ペイロードは、例えば、核酸、タンパク質、炭水化物、脂質、低分子、及び/またはそれらの組み合わせを含み得る。ある特定の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、足場部分、例えば、足場Xタンパク質またはその断片を含む。EV(例えば、エキソソーム)は、生きている生物もしくは死んだ生物、外植された組織もしくは臓器、原核細胞もしくは真核細胞、及び/または培養細胞に由来し得る。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、1つまたは複数の導入遺伝子産物を発現する細胞によって産生される。他の態様では、本開示のEVは、限定されないが、ナノ小胞、ミクロソーム、微小胞、細胞外小体(extracellular bodies)、またはアポトーシス小体である。
本明細書で使用されるとき、タンパク質(例えば、治療タンパク質等の生物学的に活性な分子、あるいは足場Xタンパク質もしくはその断片または足場Yタンパク質もしくはその断片等の足場タンパク質)の「断片」という用語は、天然に存在する配列よりも短いタンパク質、天然に存在するタンパク質と比較して当該タンパク質のN末端及び/またはC末端で欠失のある、または当該タンパク質の任意の部分に欠失のあるタンパク質の、アミノ酸配列を指す。
本明細書で使用されるとき、「機能的断片」という用語は、タンパク質機能を保持するタンパク質断片を指す。したがって、一部の態様では、足場タンパク質の機能的断片、例えば、足場Xタンパク質の断片は、例えば、マレイミド部分を介して、ある部分、例えば、生物学的に活性な分子を、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上または外部表面上に連結または結合させる能力を保持する。同様に、ある特定の態様では、足場Yタンパク質の機能的断片は、例えば、マレイミド部分を介して、ある部分、例えば、生物学的に活性な分子を、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上に結合させる能力を保持する。
断片が機能的断片であるかどうかは、ウェスタンブロット、FACS解析、及び、例えばGFPのような自家蛍光タンパク質との断片の融合を含めた、EV(例えば、エキソソーム)のタンパク質含量を決定するための当該技術分野で既知の任意の方法によって評価することができる。ある特定の態様では、足場Xタンパク質の機能的断片は、例えば、マレイミド部分を介して、生物学的に活性な分子をEV(例えば、エキソソーム)の内腔上または外部表面上に結合させる天然に存在する足場Xタンパク質の能力の、例えば、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約100%を保持する。
本明細書で使用されるとき、生物学的に活性な分子を本開示のEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面または外部表面に「連結する」または「結合させる」という用語は、(i)例えば、マレイミド部分等の化学リンカーを介して、生物学的に活性な分子を「化学的に連結する」または「コンジュゲートする」こと、及び(ii)(例えば、ペプチド結合、アミノ酸リンカー、及び/または足場タンパク質を介して)生物学的に活性な分子を、EV(例えば、エキソソーム)、またはEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面もしくは外部表面上に位置する足場タンパク質の部分に「非化学的に連結する」(「融合する」、または「融合」とも称される)ことの両方を含む。
本明細書で使用されるとき、例えば、足場タンパク質を介して、生物学的に活性な分子を本開示のEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面または外部表面上に「融合する」、「融合した」、「融合」、または「非化学的に連結する」という用語は、それぞれ、生物学的に活性な分子を、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面または外部表面上に位置する足場分子(例えば、タンパク質)の部分に連結することを指す。一部の態様では、生物学的に活性な分子との間の融合は、遺伝子融合(すなわち、キメラ発現)を介して行うことができる。
本明細書で使用されるとき、「化学的に連結する」及び「コンジュゲートする」という用語は、互換的に使用され、各々が、化学部分、例えば、マレイミド部分を使用した2つ以上の部分(各々が、例えば、EV、足場部分、生物学的に活性な部分、リンカー(単数または複数)、標的化部分及び/または指向性部分、またはそれらの任意の組み合わせを含む)の共有結合を指す。結果として、第1の部分(例えば、足場Xタンパク質等の足場またはコレステロール等の脂質)は、一方の部分に存在するマレイミド基と他方の部分に存在するスルフヒドリル基との間の反応によって形成されるチオエーテル結合を介して、第2の部分、例えば、生物学的に活性な部分に「化学的に連結される」ようになろう。
本明細書で使用されるとき、「細胞外」という用語は、「外部」、「外」、及び「小胞外」という用語と互換的に使用され得、ここで、各用語は、EV(例えば、エキソソーム)を取り囲む膜の外側にある要素を指す。本明細書で使用されるとき、「細胞内」という用語は、「内部」、「内」、及び「小胞内」という用語と互換的に使用され得、ここで、各用語は、EV(例えば、エキソソーム)を取り囲む膜の内側にある要素を指す。「内腔」という用語は、EV(例えば、エキソソーム)を取り囲む膜の内側の空間を指す。したがって、EV(例えば、エキソソーム)の内腔の内側にある要素は、本明細書で「内腔中に位置する」または「内腔の」と称され得る。
本明細書で使用されるとき、「相同性」という用語は、重合体分子間、例えば、核酸分子(例えば、DNA分子及び/またはRNA分子)間、及び/またはポリペプチド分子間の全体的な関連性を指す。一般に、「相同性」という用語は、2つの分子間の進化的関係を含意する。故に、相同である2つの分子は、進化における共通祖先を有することになる。本開示の文脈において、相同性という用語は、同一性及び類似性の両方を包含する。
一部の態様では、重合体分子は、分子における単量体の少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約55%、少なくとも約60%、少なくとも約65%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約99%が同一であるか(全く同じ単量体)、または類似している(保存的置換)場合、互いに「相同」であると見なされる。「相同」という用語は必然的に、少なくとも2つの配列(ポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列)間の比較を指す。
本開示の文脈において、置換(それらがアミノ酸置換と称される場合であっても)は、核酸レベルで実施され、すなわち、あるアミノ酸残基の、代替のアミノ酸残基での置換は、第1のアミノ酸をコードするコドンを、第2のアミノ酸をコードするコドンで置換することによって実施される。
本明細書で使用されるとき、「同一性」という用語は、重合体分子間、例えば、ポリペプチド分子またはポリヌクレオチド分子(例えば、DNA分子及び/またはRNA分子)間の全体的な単量体の保存を指す。いずれの追加の修飾語句も伴わない「同一」という用語(例えば、タンパク質Aは、タンパク質Bと同一である)は、配列が100%同一であること(100%の配列同一性)を含意する。2つの配列が、例えば「70%同一」であると説明することは、それらが、例えば「70%の配列同一性」を有すると説明することと同等である。
例えば、2つのポリペプチド配列の同一性パーセントの算出は、最適な比較を得る目的で2つの配列をアライメントすることによって行うことができる(例えば、最適なアライメントを得るために第1のポリペプチド配列及び第2のポリペプチド配列の一方または両方にギャップを導入することができ、同一でない配列は比較目的で無視することができる)。ある特定の態様では、比較目的でアライメントされる配列の長さは、参照配列の長さの少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%である。次いで、対応するアミノ酸位置におけるアミノ酸が比較される。
第1の配列におけるある位置が第2の配列における対応する位置と同じアミノ酸によって占有される場合、それらの分子は、その位置で同一である。2つの配列間の同一性パーセントは、2つの配列の最適なアライメントを得るために導入する必要があるギャップの数及び各ギャップの長さを考慮した、それらの配列によって共有される同一の位置の数の関数である。2つの配列間の配列の比較及び同一性パーセントの決定は、数学的アルゴリズムを使用して遂行することができる。
好適なソフトウェアプログラムが、種々のソースから、タンパク質及びヌクレオチド配列の両方のアライメントのために利用可能である。配列同一性パーセントを決定するための1つの好適なプログラムは、米国政府のNational Center for Biotechnology Information BLASTウェブサイト(blast.ncbi.nlm.nih.gov)から利用可能なBLASTプログラム集の一部である、bl2seqである。Bl2seqは、BLASTNアルゴリズムまたはBLASTPアルゴリズムのいずれかを使用して2つの配列間の比較を行う。BLASTNは、核酸配列を比較するために使用される一方で、BLASTPは、アミノ酸配列を比較するために使用される。他の好適なプログラムは、例えば、EMBOSSバイオインフォマティクスプログラム集の一部であり、またwww.ebi.ac.uk/Tools/psaにてEuropean Bioinformatics Institute(EBI)からも利用可能な、Needle、Stretcher、Water、またはMatcherである。
配列アライメントは、MAFFT、Clustal(ClustalW、Clustal X、またはClustal Omega)、MUSCLE等といった当該技術分野で既知の方法を使用して実施することができる。
ポリヌクレオチドまたはポリペプチド参照配列と整列する単一のポリヌクレオチドまたはポリペプチド標的配列内の異なる領域が各々、それらの独自の配列同一性パーセントを有し得る。配列同一性パーセント値は、小数第1位に丸められることに留意されたい。例えば、80.11、80.12、80.13、及び80.14は、80.1に切り下げられる一方で、80.15、80.16、80.17、80.18、及び80.19は、80.2に切り上げられる。また、長さの値は常に整数であることにも留意されたい。
ある特定の態様では、第1のアミノ酸配列(または核酸配列)の第2のアミノ酸配列(または核酸配列)に対する同一性パーセンテージ(ID%)は、ID%=100×(Y/Z)として算出され、式中、Yは、(目視検査または特定の配列アライメントプログラムによってアライメントされる)第1の配列及び第2の配列のアライメントにおいて同一のマッチとしてスコア化されるアミノ酸残基(または核酸塩基)の数であり、Zは、第2の配列における残基の総数である。第1の配列の長さが第2の配列よりも長い場合、第1の配列の第2の配列に対する同一性パーセントは、第2の配列の第1の配列に対する同一性パーセントよりも高くなろう。
当業者であれば、配列同一性パーセントの算出のための配列アライメントの生成が、もっぱら一次配列データによって駆動される配列対配列のバイナリ比較に限定されないことを理解しよう。また、配列アライメントは、配列データを、構造的データ(例えば、結晶学的タンパク質構造)、機能的データ(例えば、変異の箇所)、または系統発生学的データ等の異種の供給源からのデータと統合することによって生成され得ることも理解されよう。多重配列アライメントを生成するために異種データを統合する好適なプログラムは、www.tcoffee.orgにて利用可能、また代替として、例えばEBIから利用可能な、T-Coffeeである。また、配列同一性パーセントを算出するために使用される最終的アライメントは、自動的にまたは手作業でのいずれかで精選され得ることも理解されよう。
本明細書で使用されるとき、「免疫調節剤」という用語は、EV(例えば、エキソソーム)に接触させられる標的(例えば、標的細胞)に作用し、免疫系を制御する薬剤を指す。EV(例えば、エキソソーム)及び/またはプロデューサー細胞に導入することができる免疫調節剤の非限定的な例としては、チェックポイント阻害剤の調節剤、チェックポイント阻害剤のリガンド、サイトカイン、その誘導体、またはそれらの任意の組み合わせ等の薬剤が挙げられる。免疫調節剤にはまた、アゴニスト、アンタゴニスト、抗体、抗原結合断片、siRNA、miRNA、lncRNA、mRNA、もしくはDNA等のポリヌクレオチド、または低分子も含まれ得る。本開示の一部の態様では、生物学的に活性な分子は、免疫調節剤である。
本明細書で使用される「免疫応答」とは、外来性作用物質、または異常な(例えば、がん性)細胞に対する脊椎動物内の生物学的応答を指し、そのような応答は、これらの作用物質及びそれらによって引き起こされる疾患に対して生物を保護する。免疫応答は、免疫系の1つもしくは複数の細胞(例えば、Tリンパ球、Bリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、マクロファージ、好酸球、肥満細胞、樹状細胞、または好中球)、及びこれらの細胞または肝臓のうちのいずれかによって産生される可溶性高分子(抗体、サイトカイン、及び補体を含む)の作用によって媒介され、これにより侵入病原体、病原体に感染した細胞もしくは組織、がん性もしくは他の異常な細胞、または、自己免疫状態もしくは病的炎症の場合には、正常なヒト細胞もしくは組織の選択的標的化、それへの結合、それへの損傷、その破壊、及び/または脊椎動物の身体からのその排除をもたらす。免疫反応には、例えば、T細胞、例えば、エフェクターT細胞、Th細胞、CD4+細胞、CD8+T細胞、もしくはTreg細胞の活性化もしくは阻害、または免疫系の任意の他の細胞、例えば、NK細胞の活性化もしくは阻害が含まれる。したがって、免疫応答は、体液性免疫応答(例えば、B細胞によって媒介される)、細胞性免疫応答(例えば、T細胞によって媒介される)、または体液性免疫応答及び細胞性免疫応答の両方を含み得る。本開示の一部の態様では、生物学的に活性な分子は、免疫応答を誘発することができる分子である。
一部の態様では、免疫応答は、「阻害性」免疫応答である。阻害性免疫応答は、刺激物質(例えば、抗原)の効果を遮断または減弱させる免疫応答である。ある特定の態様では、阻害性免疫応答は、刺激物質に対する阻害性抗体の産生を含む。一部の態様では、免疫応答は、「刺激性」免疫応答である。刺激性免疫応答は、標的抗原(例えば、腫瘍抗原またはウイルス)を破壊し、取り除くことができるエフェクター細胞(例えば、細胞傷害性Tリンパ球)の生成をもたらす免疫応答である。
本明細書で使用される「イムノコンジュゲート」という用語は、結合分子(例えば、抗体)と、結合分子に化学的にコンジュゲートされた1つまたは複数の部分、例えば、治療部分または診断部分とを含む化合物を指す。一般に、イムノコンジュゲートは、一般式A-(L-M)nにより定義され、式中、Aは、結合分子(例えば、抗体)であり、Lは、任意選択的なリンカーであり、Mは、例えば治療剤、検出可能な標識等であり得る異種部分であり、nは、整数である。一部の態様では、複数の異種部分を、同じ結合分子(例えば、抗体)における異なる結合点に化学的にコンジュゲートすることができる。他の態様では、複数の異種部分を鎖状につなぎ、結合分子(例えば、抗体)における結合点に結合させることができる。一部の態様では、複数の異種部分(同じまたは異なる)を結合分子(例えば、抗体)にコンジュゲートすることができる。
イムノコンジュゲートはまた、逆順序での当該一般式によっても定義され得る。一部の態様では、イムノコンジュゲートは、「抗体-薬物コンジュゲート」(「ADC」)である。本開示の文脈において、「イムノコンジュゲート」という用語は、分子の化学的または酵素的コンジュゲートに限定されない。本開示で使用される「イムノコンジュゲート」という用語はまた、遺伝子融合体も含む。本開示の一部の態様では、生物学的に活性な分子は、イムノコンジュゲートである。
本明細書で使用されるとき、「単離された」、「精製された」、「抽出された」という用語、及びそれらの文法的変形は、互換的に使用され、所望のEV(例えば、エキソソーム)調製物の1つまたは複数の精製プロセス、例えば、選択または濃縮を経た、所望のEVの調製物の状態(例えば、既知または未知の量及び/または濃度の複数のEV)を指す。一部の態様では、本明細書で使用される単離または精製は、プロデューサー細胞を含有する試料からEV(例えば、エキソソーム)を取り出す、部分的に取り出す(例えば、画分)プロセスである。一部の態様では、単離されたEV(例えば、エキソソーム)組成物は、検出可能な望まれない活性を有しないか、または、代替として、望まれない活性のレベルもしくは量は、許容されるレベルもしくは量以下である。他の態様では、単離されたEV(例えば、エキソソーム)組成物は、許容される量及び/または濃度以上の所望のEV(例えば、エキソソーム)の量及び/または濃度を有する。他の態様では、単離されたEV(例えば、エキソソーム)組成物は、組成物が得られる出発材料(例えば、プロデューサー細胞調製物)と比較して濃縮されている。この濃縮は、出発材料と比較して少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、少なくとも約99.9%、少なくとも約99.99%、少なくとも約99.999%、少なくとも約99.9999%、または99.9999%超であり得る。一部の態様では、単離されたEV(例えば、エキソソーム)調製物は、残留する生物由来物質を実質的に含まない。一部の態様では、単離されたEV(例えば、エキソソーム)調製物は、あらゆる混入する生体由来物質を100%含まないか、少なくとも約99%含まないか、少なくとも約98%含まないか、少なくとも約97%含まないか、少なくとも約96%含まないか、少なくとも約95%含まないか、少なくとも約94%含まないか、少なくとも約93%含まないか、少なくとも約92%含まないか、少なくとも約91%含まないか、または少なくとも約90%含まない。残留する生物由来物質には、非生物物質(化学物質を含む)または不要な核酸、タンパク質、脂質、もしくは代謝産物が含まれ得る。残留する生物由来物質を実質的に含まないことはまた、EV(例えば、エキソソーム)組成物が検出可能なプロデューサー細胞を含有しないこと、及びEV(例えば、エキソソーム)のみが検出可能であることを意味し得る。
本明細書で使用されるとき、「内腔が操作されたEV」という用語は、操作されたEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面または内腔が修飾前のEV(例えば、エキソソーム)または天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)のそれとは異なるように、EV(例えば、エキソソーム)の膜の内腔表面または内腔の組成が修飾された、EV(例えば、エキソソーム)を指す。
操作は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔及び/または内腔表面が変化するような、内腔(すなわち、EV内の空隙)中に直接的なもの、またはEV(例えば、エキソソーム)の膜、特に、EVの内腔表面におけるものであり得る。例えば、膜は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面が修飾されるように、タンパク質、脂質、低分子、炭水化物等の組成が修飾される。同様に、内腔中の内容物が修飾され得る。組成は、化学的、物理的、もしくは生物学的方法によって、または化学的、物理的、もしくは生物学的方法により事前に修飾された細胞から産生させることによって変化させることができる。具体的には、組成は、遺伝子操作によって、または遺伝子操作により事前に修飾された細胞から産生させることによって変化させることができる。一部の態様では、内腔が操作されたEV(例えば、内腔が操作されたエキソソーム)は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面もしくは内腔上に露出させられ得るか、またはある部分をEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面、EVに連結し得る、外因性タンパク質(すなわち、EV(例えば、エキソソーム)が天然では発現しないタンパク質)またはその断片もしくはバリアントを含む。他の態様では、内腔が操作されたEV(例えば、内腔が操作されたエキソソーム)は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔に露出させられ得るか、またはある部分をEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面に連結し得る、天然のEV(例えば、エキソソーム)タンパク質(例えば、足場Xまたは足場Y)またはその断片もしくはバリアントのより高い発現を含む。
本明細書で使用されるとき、「高分子」という用語は、核酸、タンパク質、脂質、炭水化物、代謝産物、またはそれらの組み合わせを指す。
本明細書で使用されるとき、「マレイミド部分」または「MM」という用語は、EV(例えば、エキソソーム)をリンカーまたは生物学的に活性な分子に連結する化学部分を指し、また下記のマレイミド基を含み、
Figure 2022525924000016
ここで、は、EV(例えば、エキソソーム)上の任意のチオール基(例えば、足場Xタンパク質に存在する遊離チオール)への結合点を示し、波線は、マレイミド部分の残部への結合部位を示す。
一部の態様では、は、抗体、PROTAC、または任意の他の生物学的に活性な分子上の任意のチオール基への結合点を示し、波線は、EV(例えば、エキソソーム)(例えば、足場Xタンパク質)へのマレイミド部分の残部への結合部位を示す。
本明細書で使用されるとき、「高分子」という用語は、核酸、タンパク質、脂質、炭水化物、代謝産物、またはそれらの組み合わせを指す。
「修飾された」という用語は、本明細書に記載のEV(例えば、エキソソーム)の文脈で使用される場合、EV(例えば、エキソソーム)及び/またはそのプロデューサー細胞の改変または操作により、修飾されたEV(例えば、エキソソーム)が天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)とは異なるようになることを指す。一部の態様では、本明細書に記載の修飾されたEV(例えば、エキソソーム)は、天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)の膜と比較してタンパク質、脂質、低分子、炭水化物等の組成が異なる膜を含む。例えば、膜は、より高い密度もしくは数の天然のEV(例えば、エキソソーム)タンパク質を含み、及び/または膜は、EV(例えば、エキソソーム)に天然では見出されないタンパク質を含む。ある特定の態様では、膜に対するかかる修飾は、EV(例えば、エキソソーム)の外表面を変化させる(例えば、本明細書に記載の表面が操作されたEV及びエキソソーム)。ある特定の態様では、膜に対するかかる修飾は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面を変化させる(例えば、本明細書に記載の内腔が操作されたEV及びエキソソーム)。
本明細書で使用されるとき、「修飾タンパク質」または「タンパク質修飾」という用語は、当該タンパク質の非変異アミノ酸配列に対して少なくとも約15%の同一性を有するタンパク質を指す。タンパク質の修飾は、当該タンパク質の断片またはバリアントを含む。タンパク質の修飾は、当該タンパク質の断片またはバリアントに対する化学修飾、または物理的修飾をさらに含み得る。
本明細書で使用されるとき、「調節する」、「修飾する」という用語、及びそれらの文法的変形は一般に、特定の濃度、レベル、発現、機能、または挙動に適用される場合、例えば、アンタゴニストまたはアゴニストとして作用するため等で、その特定の濃度、レベル、発現、機能、または挙動を増加させるかまたは減少させること、例えば、直接的または間接的に促進する/刺激する/上方制御するか、または妨害する/阻害する/下方制御することによって変化させる能力を指す。一部の事例では、調節剤は、対照と比べて、または一般に予想されるであろう平均活性レベルと比べて、または対照の活性レベルと比べて、ある特定の濃度、レベル、活性、または機能を増加及び/または減少させることができる。
本明細書で使用されるとき、「ナノ小胞」という用語は、約20nm~約250nm(例えば、約30~約150nm)の直径を有する細胞外小胞を指し、直接的操作または間接的操作によって細胞(例えば、プロデューサー細胞)から生成され、これはナノ小胞が操作なしでは細胞によって産生されないようなものである。ナノ小胞を産生させるための細胞の適切な操作には、連続押出し、アルカリ溶液での処理、超音波処理、またはそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。一部の態様では、ナノ小胞の産生は、プロデューサー細胞の破壊をもたらし得る。一部の態様では、本明細書に記載のナノ小胞の集団は、原形質膜からの直接出芽または後期エンドソームと原形質膜との融合により細胞から生じる小胞を実質的に含まない。ある特定の態様では、ナノ小胞は、足場部分、例えば、足場Xタンパク質もしくはその断片及び/または足場Yタンパク質もしくはその断片を含む。ナノ小胞は、ひとたびプロデューサー細胞から得られると、そのサイズ、密度、生化学的パラメータ、またはそれらの組み合わせに基づいてプロデューサー細胞から単離され得る。
本明細書で使用されるとき、「ペイロード」という用語は、本開示のEV(例えば、エキソソーム)に接触させられる標的(例えば、標的細胞)に作用する生物学的に活性な分子(例えば、治療剤)を指す。EV(例えば、エキソソーム)に導入することができるペイロードの非限定的な例としては、ヌクレオチド(例えば、検出可能な部分もしくは毒素を含む、または転写を妨害するヌクレオチド)、核酸(例えば、酵素等のポリペプチドをコードするDNAもしくはmRNA分子、またはmiRNA、dsDNA、lncRNA、及びsiRNA等の制御機能を有するRNA分子)、アミノ酸(例えば、検出可能な部分もしくは毒素を含む、または翻訳を妨害するアミノ酸)、ポリペプチド(例えば、酵素)、脂質、炭水化物、及び低分子(例えば、低分子薬及び毒素)等の治療剤が挙げられる。ある特定の態様では、ペイロードは、抗原を含む。本明細書で使用されるとき、「抗原」という用語は、対象に導入されると、それ自体に対する免疫応答(細胞性または体液性)を誘発する、任意の薬剤を指す。一部の態様では、抗原は、免疫応答を誘発するために、すなわち、ワクチンとして使用される。他の態様では、ペイロードは、アジュバントを含む。一部の態様では、ペイロード分子は、マレイミド部分を介してEV(例えば、エキソソーム)に共有結合性で連結されている。
「薬学的に許容される担体」、「薬学的に許容される賦形剤」という用語、及びそれらの文法的変形は、ヒトを含む動物での使用に対して米国連邦政府の規制機関によって承認されたか、または米国薬局方に列挙されている薬剤のうちのいずれか、ならびに、対象への組成物の投与が禁じられる程度までの望ましくない生理効果の生成を引き起こさず、かつ投与された化合物の生物学的活性及び性質を抑止しない任意の担体または希釈剤を包含する。薬学的組成物を調製するのに有用であり、一般に安全で、無毒、かつ望ましい賦形剤及び担体が含まれる。
本明細書で使用されるとき、「薬学的組成物」という用語は、薬学的に許容される担体及び賦形剤等の1つまたは複数の他の化学成分と混合もしくは混ぜ合わされた、またはその中に懸濁された、例えば、本開示のエキソソーム等のEV等の、本明細書に記載の化合物のうちの1つまたは複数を指す。薬学的組成物の1つの目的は、EV(例えば、エキソソーム)の調製物の、それを必要とする対象への投与を容易にすることである。
本明細書で使用される「ポリヌクレオチド」という用語は、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、それらの類似体、またはそれらの混合物を含めた、任意の長さのヌクレオチドの重合体を指す。この用語は、分子の一次構造を指す。故に、この用語は、三本鎖、二本鎖、及び一本鎖デオキシリボ核酸(「DNA」)、ならびに三本鎖、二本鎖、及び一本鎖リボ核酸(「RNA」)を含む。それはまた、例えばアルキル化によって、及び/またはキャップ付加によって修飾された形態のポリヌクレオチド、ならびに未修飾形態のポリヌクレオチドも含む。より具体的には、「ポリヌクレオチド」という用語は、ポリデオキシリボヌクレオチド(2-デオキシ-D-リボースを含有する)、スプライシングされているかスプライシングされていないかにかかわらず、tRNA、rRNA、hRNA、siRNA、及びmRNAを含めたポリリボヌクレオチド(D-リボースを含有する)、プリンまたはピリミジン塩基のN-グリコシドまたはC-グリコシドである任意の他の種類のポリヌクレオチド、ならびに非ヌクレオチド性(normucleotidic)骨格を含有する他の重合体、例えば、ポリアミド(例えば、ペプチド核酸「PNA」)及びポリモルホリノ重合体、ならびに、重合体がDNA及びRNAに見出されるような塩基対形成及び塩基スタッキングを可能にする配置で核酸塩基を含有する限り、他の合成配列特異的核酸重合体を含む。本開示の一部の態様では、マレイミド部分を介してEV(例えば、エキソソーム)に結合している生物学的に活性な分子は、ポリヌクレオチド、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。特定の態様では、ポリヌクレオチドは、mRNAを含む。他の態様では、mRNAは、合成mRNAである。一部の態様では、合成mRNAは、少なくとも1つの非天然核酸塩基を含む。一部の態様では、ある特定のクラスの全ての核酸塩基が、非天然核酸塩基と置き換えられている(例えば、本明細書に開示されるポリヌクレオチドにおける全てのウリジンが、非天然核酸塩基、例えば、5-メトキシウリジンと置き換えられ得る)。本開示の一部の態様では、生物学的に活性な分子は、ポリヌクレオチドである。
一部の態様では、本明細書に開示されるポリヌクレオチドは、マレイミド部分と反応させるために使用され得るチオール基を導入するように修飾され得る。一部の態様では、本明細書に開示されるポリヌクレオチドは、チオール基と反応させるために使用され得るマレイミド部分の基を導入するように修飾され得る。
「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」という用語は、本明細書で、任意の長さのアミノ酸の重合体を指して互換的に使用される。重合体は、修飾されたアミノ酸を含み得る。これらの用語は、天然に、または介入によって、例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、もしくは標識成分とのコンジュゲーション等の任意の他の操作もしくは修飾によって修飾された、アミノ酸重合体も包含する。また、例えば、アミノ酸の1つまたは複数の類似体(例えば、ホモシステイン、オルニチン、p-アセチルフェニルアラニン、D-アミノ酸、及びクレアチン等の非天然アミノ酸を含む)を含有するポリペプチド、ならびに当該技術分野で既知の他の修飾もこの定義内に含まれる。本開示の一部の態様では、マレイミド部分を介してEV(例えば、エキソソーム)に結合している生物学的に活性な分子は、ポリペプチド、例えば、抗体もしくはADC等のその誘導体、PROTAC、毒素、融合タンパク質、または酵素である。
本明細書で使用される「ポリペプチド」という用語は、任意のサイズ、構造、または機能のタンパク質、ポリペプチド、及びペプチドを指す。ポリペプチドには、遺伝子生成物、天然に存在するポリペプチド、合成ポリペプチド、ホモログ、オルソログ、パラログ、断片、ならびに前述のものの他の同等物、バリアント、及び類似体が含まれる。ポリペプチドは、単一のポリペプチドであり得るか、または二量体、三量体、もしくは四量体等の多分子複合体であり得る。それらはまた、一本鎖または多重鎖ポリペプチドも含み得る。最も一般的には、ジスルフィド結合は、多重鎖ポリペプチドに見出される。ポリペプチドという用語はまた、1つまたは複数のアミノ酸残基が対応する天然に存在するアミノ酸の人工的な化学類似体である、アミノ酸重合体にも適用され得る。一部の態様では、「ペプチド」は、50アミノ酸長以下、例えば、約5、10、15、20、25、30、35、40、45、または50アミノ酸長であり得る。
一部の態様では、本明細書に開示されるポリペプチドは、マレイミド部分と反応させるために使用され得るチオール基を導入するように修飾され得る。一部の態様では、本明細書に開示されるポリペプチドは、チオール基と反応させるために使用され得るマレイミド部分を導入するように修飾され得る。
本明細書で使用される「予防する」、「予防すること」という用語、及びその変形は、疾患、障害、及び/または病態の発現を部分的もしくは完全に遅延させること;特定の疾患、障害、及び/または病態の1つもしくは複数の症状、特徴、もしくは臨床徴候の発現を部分的もしくは完全に遅延させること;特定の疾患、障害、及び/または病態の1つもしくは複数の症状、特徴、もしくは徴候の発現を部分的もしくは完全に遅延させること;特定の疾患、障害、及び/または病態からの進行を部分的もしくは完全に遅延させること;及び/または疾患、障害、及び/または病態に関連する病状を発症するリスクを減少させることを指す。一部の態様では、転帰の予防は、予防的処置により達成される。
本明細書で使用されるとき、「プロデューサー細胞」という用語は、EV(例えば、エキソソーム)の生成に使用される細胞を指す。プロデューサー細胞は、インビトロで培養された細胞、またはインビボの細胞であり得る。プロデューサー細胞には、EV(例えば、エキソソーム)の生成に有効であることが知られる細胞、例えば、HEK293細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、間葉系幹細胞(MSC)、BJヒト包皮線維芽細胞、fHDF線維芽細胞、AGE.HN(登録商標)神経前駆細胞、CAP(登録商標)羊膜細胞、脂肪間葉系幹細胞、RPTEC/TERT1細胞が含まれるが、これらに限定されない。ある特定の態様では、プロデューサー細胞は、抗原提示細胞ではない。一部の態様では、プロデューサー細胞は、樹状細胞、B細胞、肥満細胞、マクロファージ、好中球、Kupffer-Browicz細胞、これらの細胞のうちのいずれかに由来する細胞、またはそれらの任意の組み合わせではない。
本明細書で使用されるとき、「予防的」とは、疾患もしくは病態の発現を予防するため、または疾患もしくは病態に関連する症状を予防するかもしくは遅延させるために使用される治療作用または作用過程を指す。
本明細書で使用されるとき、「予防」とは、健康を維持し、出血エピソードの発現を予防するかもしくは遅延させるため、または疾患もしくは病態に関連する症状を予防するかもしくは遅延させるために取られる措置を指す。
「組換え」ポリペプチドまたはタンパク質とは、組換えDNA技術を介して生産されるポリペプチドまたはタンパク質を指す。操作された宿主細胞で発現させた組換え生産されたポリペプチド及びタンパク質は、本開示の目的において単離されていると見なされ、任意の好適な技法によって分離、分画、または部分的もしくは実質的に精製された天然または組換えポリペプチドも同様である。本明細書に開示されるポリペプチドは、当該技術分野で既知の方法を使用して組換え生産することができる。代替として、本明細書に開示されるタンパク質及びペプチドは、化学合成することができる。本開示の一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)に存在する足場Xタンパク質及び/または足場Yタンパク質は、結果として得られるEV(例えば、エキソソーム)における足場タンパク質のレベルが、かかる足場タンパク質を過剰発現していないプロデューサー細胞のEV(例えば、エキソソーム)に存在する足場タンパク質のレベルと比べて顕著に増加するように、プロデューサー細胞において足場タンパク質を過剰発現させることによって組換え生産することができる。
本明細書で使用されるとき、「足場部分」という用語は、ペイロード、例えば、生物学的に活性な分子、または対象となる任意の他の化合物(例えば、AAV)を、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上(足場Yタンパク質等)または外部表面上(足場Xタンパク質等)のいずれかで、EV(例えば、エキソソーム)に連結するために使用することができる分子、例えば、タンパク質またはその断片(例えば、その機能的断片)を指す。一部の態様では、足場タンパク質は、EV(例えば、エキソソーム)に天然に存在しないポリペプチドである。ある特定の態様では、足場部分は、合成分子を含む。一部の態様では、足場部分は、非ポリペプチド部分を含む。他の態様では、足場部分は、例えば、EV(例えば、エキソソーム)に天然に存在する脂質、炭水化物、タンパク質、またはそれらの組み合わせ(例えば、糖タンパク質またはプロテオリピド)を含む。一部の態様では、足場部分は、EV(例えば、エキソソーム)に天然に存在しない脂質、炭水化物、またはタンパク質を含む。一部の態様では、足場部分は、EV(例えば、エキソソーム)に天然に存在するが、基底/天然/野生型レベルと比べてEV(例えば、エキソソーム)中で濃縮された、脂質または炭水化物を含む。一部の態様では、足場部分は、EV(例えば、エキソソーム)に天然に存在するが、例えば、プロデューサー細胞における組換え過剰発現によって、基底/天然/野生型レベルと比べてEV(例えば、エキソソーム)中で濃縮された、タンパク質を含む。ある特定の態様では、足場部分は、足場Xタンパク質またはその断片である。一部の態様では、足場部分は、足場Yタンパク質またはその断片である。さらなる態様では、EVは、足場Xタンパク質またはその断片及び足場Yタンパク質またはその断片の両方を含む。
本明細書で使用されるとき、「足場X」という用語は、EV(例えば、エキソソーム)の表面上で特定されたものであり、EVにおいて過剰発現するように操作することができるEV(例えば、エキソソーム)タンパク質を指す。例えば、米国特許第10,195,290号を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。足場Xタンパク質の非限定的な例としては、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(「PTGFRN」);ベイシジン(「BSG」);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー2(「IGSF2」);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(「IGSF3」);免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(「IGSF8」);インテグリンベータ-1(「ITGB1」);インテグリンアルファ-4(「ITGA4」);4F2細胞表面抗原重鎖(「SLC3A2」);及びATPトランスポータータンパク質のクラス(「ATP1A1」、「ATP1A2」、「ATP1A3」、「ATP1A4」、「ATP1B3」、「ATP2B1」、「ATP2B2」、「ATP2B3」、「ATP2B」)、それらの断片、ならびにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。一部の態様では、足場Xタンパク質は、全タンパク質またはその断片(例えば、機能的断片、例えば、別の部分を、EV(例えば、エキソソーム)の外部表面上または内腔表面上で連結することが可能な最小断片)であり得る。一部の態様では、足場Xは、生物学的に活性な分子をEV(例えば、エキソソーム)の外部表面または内腔に連結することができる。本開示の一部の態様では、生物学的に活性な分子を、マレイミド部分を介して足場Xタンパク質またはその断片に化学的に連結することができる。一部の態様では、生物学的に活性な分子を、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上のマレイミド部分を介して足場Xタンパク質またはその断片に化学的に連結することができる。本開示とともに使用することができる他の足場部分の非限定的な例としては、アミノペプチダーゼN(CD13);ネプリライシン(膜メタロエンドペプチダーゼ;MME);エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼファミリーメンバー1(ENPP1);ニューロピリン-1(NRP1);CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIタンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、及びLAMP2B、それらの断片、ならびにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
一部の態様では、足場部分(例えば、米国特許第10,195,290号(同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される)に記載されるEVタンパク質)は、別の分子(すなわち、第2の結合パートナー)を結合するために使用することができる結合パートナー(例えば、抗原結合ドメイン、カプシドタンパク質、Fc受容体、化学的に誘導された二量体の結合パートナー、またはそれらの任意の組み合わせ)と融合体を形成する。
本明細書で使用されるとき、「結合パートナー」という用語は、互いに相互作用して多量体(例えば、二量体)を形成する少なくとも2つの要素のうちの1つのメンバーを指す。一部の態様では、結合パートナーは、第2の結合パートナーと相互作用する第1の結合パートナーである。一部の態様では、結合パートナーは、第2の結合パートナー及び/または第3の結合パートナーと相互作用する第1の結合パートナーである。本明細書に開示される組成物及び方法において任意の結合パートナーを使用することができる。一部の態様では、結合パートナーは、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、脂肪酸、低分子、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。ある特定の態様では、結合パートナー(例えば、第1の結合パートナー及び/または第2の結合パートナー)は、化学的に誘導された二量体の第1の結合パートナー及び第2の結合パートナーから選択される。
本明細書で使用されるとき、「足場Y」という用語は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔内で特定されたものであり、EVにおいて過剰発現するように操作することができるEV(例えば、エキソソーム)タンパク質を指す。例えば、国際出願第PCT/US2018/061679号を参照されたく、同出願は参照によりその全体が本明細書に援用される。足場Yタンパク質の非限定的な例としては、ミリストイル化アラニンリッチタンパク質キナーゼC基質(「MARCKS」);ミリストイル化アラニンリッチタンパク質キナーゼC基質様1(「MARCKSL1」);及び脳酸可溶性タンパク質(brain acid soluble protein)1(「BASP1」)、それらの断片、ならびにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。一部の態様では、足場Yタンパク質は、全タンパク質またはその断片(例えば、機能的断片、例えば、ある部分を、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面に連結することが可能な最小断片)であり得る。一部の態様では、足場Yタンパク質またはその断片は、ある部分をEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面に連結することができる。本開示の一部の態様では、ある部分、例えば、生物学的に活性な分子を、足場Yタンパク質またはその断片に連結、例えば、化学的に連結することができる。一部の態様では、当該部分、例えば、生物学的に活性な分子を、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上の足場Yタンパク質またはその断片に連結、例えば、化学的に連結することができる。
ある特定の態様では、足場タンパク質は、EVタンパク質の断片を含む。一部の態様では、足場タンパク質は、MARCKS、MARCKSL1、またはBASP1の断片を含む。一部の態様では、足場タンパク質は、アミノ酸配列GGKLSKK(配列番号17)を含む。一部の態様では、足場タンパク質は、アミノ酸配列GGKLSKK(配列番号17)を含み、ここで、C末端グリシン残基は、ミリストイル化されている。
一部の態様では、足場タンパク質は、膜貫通型タンパク質である。本明細書で使用されるとき、「膜貫通型タンパク質」とは、細胞外ドメイン(例えば、EV(例えば、エキソソーム)の膜の外部、例えば、小胞外に位置する少なくとも1つのアミノ酸)、膜貫通ドメイン(例えば、EVの膜内、例えば、エキソソームの膜内に位置する少なくとも1つのアミノ酸)、及び細胞内ドメイン(例えば、EV(例えば、エキソソーム)の膜の内部に位置する少なくとも1つのアミノ酸)を含む、任意のタンパク質を指す。一部の態様では、本明細書に記載の足場タンパク質は、I型膜貫通型タンパク質であり、該膜貫通型タンパク質のN末端は、細胞外空間、例えば、EV(例えば、エキソソーム)を取り囲む膜の外側、例えば、小胞外に位置する。一部の態様では、本明細書に記載の足場タンパク質は、II型膜貫通型タンパク質であり、該膜貫通型タンパク質のN末端は、細胞内空間、例えば、EV(例えば、エキソソーム)を取り囲む膜の内側、例えば、膜の内腔側、例えば、小胞内に位置する。
本明細書で使用される「自壊性スペーサー」という用語は、第1の部分(例えば、切断可能なリンカー)へのその結合が切断される場合に第2の部分(例えば、生物学的に活性な分子)から自発的に分離する、下記で定義されるようなスペーサーを指す。
本明細書で使用されるとき、「類似性」という用語は、重合体分子、例えば、ポリヌクレオチド分子(例えば、DNA分子及び/またはRNA分子)間、及び/またはポリペプチド分子間の全体的な関連性を指す。重合体分子の互いに対する類似性パーセントの算出は、同一性パーセントの算出と同じ様態で行うことができるが、例外として、類似性パーセントの算出では、当該技術分野で理解されるように保存的置換を考慮に入れる。類似性のパーセンテージは、使用される比較尺度、すなわち、アミノ酸が、例えば、それらの進化的近接度、電荷、体積、柔軟性、極性、疎水性度、芳香族性、等電点、抗原性、またはそれらの組み合わせのどれに従って比較されるかに左右されることが理解される。
本明細書で使用される「スペーサー」という用語は、離間した2つの部分(例えば、切断可能なリンカー及び生物学的に活性な分子)を通常安定な異種の(dipartate)分子へと共有結合性で一緒に連結することが可能な二官能性化学部分を指す。
別途指示されない限り、1つまたは複数の立体中心を有する化合物への言及は、各立体中心、及びそれらの立体中心の全ての組み合わせを意図する。
「対象」、「患者」、「個体」、及び「宿主」という用語、及びその変形は、本明細書で互換的に使用され、診断、処置、または治療が所望とされる、限定されないがヒト、飼育動物(例えば、イヌ、ネコ等)、家畜動物(例えば、ウシ、ヒツジ、ブタ、ウマ等)、及び実験動物(例えば、サル、ラット、マウス、ウサギ、モルモット等)を含めた任意の哺乳類対象、特にヒトを指す。本明細書に記載の方法は、ヒトの治療及び獣医学的用途の両方に適用可能である。
本明細書で使用されるとき、「実質的に含まない」という用語は、EV(例えば、エキソソーム)を含む試料が、質量/体積(m/v)パーセンテージ濃度に基づいて10%未満の高分子、例えば、夾雑物を含むことを意味する。一部の画分は未満、約0.001%未満、約0.01%未満、約0.05%未満、約0.1%未満、約0.2%未満、約0.3%未満、約0.4%未満、約0.5%未満、約0.6%未満、約0.7%未満、約0.8%未満、約0.9%未満、約1%未満、約2%未満、約3%未満、約4%未満、約5%未満、約6%未満、約7%未満、約8%未満、約9%未満、または約10%(m/v)未満の高分子を含有し得る。
本明細書で使用されるとき、「表面が操作されたEV」(例えば、足場Xが操作されたエキソソーム)という用語は、操作されたEVの表面が修飾前のEVまたは天然に存在するEVのそれとは異なるように、EVの膜または表面の組成が修飾されたEVを指す。
本明細書で使用されるとき、「表面が操作されたエキソソーム」(例えば、足場Xが操作されたエキソソーム)という用語は、操作されたエキソソームの表面が修飾前のエキソソームまたは天然に存在するエキソソームのそれとは異なるように、エキソソームの膜または表面(外部表面または内腔表面)の組成が修飾されたエキソソームを指す。
操作は、EV(例えば、エキソソーム)の表面が変化するような、EV(例えば、エキソソーム)の表面上またはEV(例えば、エキソソーム)の膜におけるものであり得る。例えば、膜は、例えば、タンパク質、脂質、低分子、炭水化物、またはそれらの組み合わせの組成が修飾され得る。組成は、化学的、物理的、もしくは生物学的方法によって、または化学的、物理的、もしくは生物学的方法により事前にもしくは同時に修飾された細胞から産生させることによって変化させることができる。具体的には、組成は、遺伝子操作によって、または遺伝子操作により事前に修飾された細胞から産生させることによって変化させることができる。一部の態様では、表面が操作されたEV(例えば、エキソソーム)は、EV(例えば、エキソソーム)の表面に露出させられ得るか、またはある部分をEV(例えば、エキソソーム)の表面に連結し得る、外因性タンパク質(すなわち、EV(例えば、エキソソーム)が天然では発現しないタンパク質)またはその断片もしくはバリアントを含む。他の態様では、表面が操作されたEV(例えば、エキソソーム)は、EV(例えば、エキソソーム)の表面に露出させられ得るか、またはある部分をEV(例えば、エキソソーム)の表面に連結し得る、天然のEV(例えば、エキソソーム)タンパク質(例えば、足場Xタンパク質)またはその断片もしくはバリアントのより高い発現(例えば、より多数)を含む。具体的な態様では、表面が操作されたEV(例えば、エキソソーム)は、1つまたは複数の膜構成成分、例えば、足場Xタンパク質等のタンパク質もしくはその断片、脂質、低分子、炭水化物、またはそれらの任意の組み合わせの修飾を含み、該構成成分のうちの少なくとも1つは、例えば、マレイミド部分を介して、生物学的に活性な分子に連結、例えば、化学的に連結されている。
本明細書で使用されるとき、「治療上有効量」という用語は、それを必要とする対象に対して所望の治療効果、薬理及び/または生理効果を生み出すのに十分である、本開示のEVまたはエキソソームを含む試薬または薬学的化合物の量である。予防は治療と見なされ得るため、治療上有効量は、「予防上有効量」であり得る。
本明細書で使用される「処置する」、「処置」、または「処置すること」という用語は、例えば、疾患もしくは病態の重症度の低減;疾患過程の継続期間の低減;疾患もしくは病態に関連する1つもしくは複数の症状の改善または排除;疾患もしくは病態の治癒を必ずしも伴わない、疾患もしくは病態を有する対象への有益な効果の提供;またはそれらの任意の組み合わせを指す。この用語はまた、疾患もしくは病態またはその症状の予防(prophylaxis)または予防(prevention)も含む。一態様では、「処置すること」または「処置」という用語は、例えば、EV(例えば、エキソソーム)の外部表面上に抗原(ワクチン抗原)及び任意選択でアジュバントを含むEV(例えば、エキソソーム)を投与することによって、それを必要とする対象において抗原に対する免疫応答を誘導することを意味する。
本明細書で使用されるとき、分子(例えば、機能的分子、抗原、アジュバント、足場Xタンパク質もしくは断片及び/または足場Yタンパク質もしくはその断片)の「バリアント」という用語は、当該技術分野で既知の方法によって比較した際に、別の分子とある特定の構造的及び機能的同一性を共有する分子を指す。例えば、あるタンパク質のバリアントは、別のタンパク質における置換、挿入、欠失、フレームシフト、または再構成を含むことができる。
一部の態様では、足場Xまたは誘導体のバリアントには、完全長の成熟PTGFRN、BSG、IGSF2、IGSF3、IGSF8、ITGB1、ITGA4、SLC3A2、もしくはATPトランスポータータンパク質、またはPTGFRN、BSG、IGSF2、IGSF3、IGSF8、ITGB1、ITGA4、SLC3A2、もしくはATPトランスポータータンパク質の断片(例えば、機能的断片)に対して少なくとも約70%の同一性を有する足場Xバリアントが含まれる。
一部の態様では、本明細書に開示される足場Xタンパク質もしくはその誘導体のバリアントまたはその断片のバリアントは、EV(例えば、エキソソーム)に特異的に標的化される能力を保持する。一部の態様では、足場Xまたは足場X誘導体は、1つまたは複数の変異、例えば、保存的アミノ酸置換を含む。
一部の態様では、足場Yまたはその誘導体のバリアントは、MARCKS、MARCKSL1、BASP1、またはMARCKS、MARCKSL1、もしくはBASP1の断片に対して少なくとも70%の同一性を有するバリアントを含む。
一部の態様では、足場Yタンパク質もしくはその誘導体のバリアントまたはその断片のバリアントは、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面に特異的に標的化される能力を保持する。一部の態様では、足場Yタンパク質は、1つまたは複数の変異、例えば、保存的アミノ酸置換を含む。
天然に存在するバリアントは、「アレルバリアント」と呼ばれ、生物の染色体上の所与の遺伝子座を占める遺伝子のいくつかの代替形態のうちの1つを指す(Genes II,Lewin,B.,ed.,John Wiley & Sons,New York(1985))。これらのアレルバリアントは、ポリヌクレオチドレベル及び/またはポリペプチドレベルのいずれかで様々であり得、本開示に含まれる。代替として、天然に存在しないバリアントは、変異誘発技法によって、または直接的合成によって生み出され得る。
タンパク質操作及び組換えDNA技術の既知の方法を使用して、バリアントを生成して、ポリペプチドの特性を改善または改変することができる。例えば、生物学的機能の実質的な喪失を伴わずに、分泌されたタンパク質のN末端またはC末端から1つまたは複数のアミノ酸を欠失させることができる。Ronら(J.Biol.Chem.268:2984-2988(1993))(参照によりその全体が本明細書に援用される)は、アミノ末端の3個、8個、または27個のアミノ酸残基を欠失させた後であってもヘパリン結合活性を有するバリアントKGFタンパク質について報告した。同様に、インターフェロンガンマは、このタンパク質のカルボキシ末端から8~10個のアミノ酸残基を欠失させた後に、最大で10倍高い活性を表した(Dobeli et al.,J.Biotechnology 7:199-216(1988)(参照によりその全体が本明細書に援用される))。
その上、バリアントは、天然型タンパク質の生物学的活性と類似した生物学的活性を保持する場合が多いことを十分な証拠が実証している。例えば、Gayle及び共同研究者ら(J.Biol.Chem 268:22105-22111(1993)(参照によりその全体が本明細書に援用される))は、ヒトサイトカインIL-1aの大規模な変異解析を実施した。同研究者らは、ランダム変異誘発を用いて、分子の全長にわたって1つのバリアント当たり平均2.5個のアミノ酸変化をもつ3,500個を超える個々のIL-1a変異体を生成した。可能なアミノ酸位置の各々で複数の変異を検査した。同研究者らは、「分子の[大半]が、[結合活性または生物学的活性]のいずれかに対する影響をほとんど伴わずに改変可能であった」ことを見出した(要約を参照されたい)。実際、検査した3,500個を超えるヌクレオチド配列のうち、23個の固有のアミノ酸配列のみが、野生型とは活性が顕著に異なるタンパク質をもたらした。
上述したように、バリアントまたは誘導体は、例えば、修飾ポリペプチドを含む。一部の態様では、例えば、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、脂質、糖タンパク質のバリアントまたは誘導体は、化学修飾及び/または内因性修飾の結果である。一部の態様では、バリアントまたは誘導体は、インビボ修飾の結果である。一部の態様では、バリアントまたは誘導体は、インビトロ修飾の結果である。なおも他の態様では、バリアントまたは誘導体は、プロデューサー細胞における細胞内修飾の結果である。
バリアント及び誘導体に存在する修飾には、例えば、アセチル化、アシル化、ADPリボシル化、アミド化、フラビンの共有結合、ヘム部分の共有結合、ヌクレオチドまたはヌクレオチド誘導体の共有結合、脂質または脂質誘導体の共有結合、ホスフォチジルイノシトール(phosphotidylinositol)の共有結合、架橋結合、環化、ジスルフィド結合形成、脱メチル化、共有結合性架橋結合の形成、システインの形成、ピログルタミン酸の形成、ホルミル化、ガンマ-カルボキシル化、グリコシル化、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)の共有結合、ヒドロキシル化、ヨウ素化、メチル化、ミリストイル化、酸化、ペグ化(Mei et al.,Blood 116:270-79(2010)(同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される))、タンパク分解プロセシング、リン酸化、プレニル化、ラセミ化、セレノイル化(selenoylation)、硫酸化、アルギニル化(arginylation)等のタンパク質へのアミノ酸の転移RNA媒介性付加、及びユビキチン化が含まれる。
一部の態様では、足場Xタンパク質及び/または足場Yタンパク質は、任意の好都合な箇所で修飾され得る。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、任意の好都合な箇所で修飾され得る。本開示の特定の態様では、EV(例えば、エキソソーム)構成成分(例えば、足場Xタンパク質、足場Yタンパク質等のタンパク質、脂質、グリカン、またはそれらの組み合わせ)及び/または生物学的に活性な分子(例えば、抗体もしくはADC、PROTAC、環状ジヌクレオチド等の低分子、MMAE等の毒素、STINGアゴニスト、寛容化剤(tolerizing agent)、アンチセンスオリゴヌクレオチド、ワクチン抗原等の抗原、アジュバント、標的化部分、指向性部分、またはそれらの任意の組み合わせ)は、少なくとも1つのマレイミド部分を含む誘導体を生み出すように修飾され得る。
II.コンジュゲートされたEV(例えば、エキソソーム)
細胞外小胞(EV)は典型的には、直径が20nm~1000nmであり、例えば、小さな細胞外小胞であるエキソソームは典型的には、直径が100~200nmである。EV(例えば、エキソソーム)は、限定的な脂質二重層ならびに多様なタンパク質及び核酸の組から構成される(Maas,S.L.N.,et al.,Trends.Cell Biol.27(3):172-188(2017))。EV(例えば、エキソソーム)は、個別的な細胞種及び組織において優先的な取り込みを表し、標的細胞の表面上の受容体と相互作用するタンパク質をそれらの表面に付加することによってそれらの指向性を導くことができる(Alvarez-Erviti,L.,et al.,Nat.Biotechnol.29(4):341-345(2011))。
抗体とは異なり、EV(例えば、エキソソーム)は、1つのEV(例えば、エキソソーム)当たりおよそ数千から数万個の分子である、多数の分子をそれらの表面に結合させて受け入れることができる。故に、EV(例えば、エキソソーム)-薬物コンジュゲートは、高濃度の治療用化合物を個別的な細胞種に送達しながら、同時に化合物への全体的な全身曝露を制限することにより、ひいてはオフターゲット毒性を低減する、プラットフォームを表す。
本開示は、遊離チオール基を含む第1の分子実体を、マレイミド基を含む第2の分子実体と反応させることによって操作されたEV(例えば、エキソソーム)を提供し、該マレイミド部分は、図1Aに提示されるように、マレイミド部分を介して第1の分子実体(例えば、EV(例えば、エキソソーム)または足場Xタンパク質もしくは脂質等のその構成成分)を第2の分子実体(例えば、生物学的に活性な分子)と共有結合性で連結する。
マレイミド部分を介してEV(例えば、エキソソーム)に結合させることができる生物学的に活性な分子の非限定的な例としては、ヌクレオチド(例えば、検出可能な部分もしくは毒素を含む、または転写を妨害するヌクレオチド)、核酸(例えば、酵素等のポリペプチドをコードするDNAもしくはmRNA分子、またはmiRNA、dsDNA、lncRNA、もしくはsiRNA等の制御機能を有するRNA分子)、モルホリノ、アミノ酸(例えば、検出可能な部分または翻訳を妨害する毒素を含むアミノ酸)、ポリペプチド(例えば、酵素)、脂質、炭水化物、低分子(例えば、低分子薬及び毒素)、抗原(例えば、ワクチン抗原)、アジュバント(例えば、ワクチンアジュバント)等といった薬剤が挙げられる。
一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、1つよりも多くの種類の生物学的に活性な分子を含み得る。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、例えば、環状ジヌクレオチド等の低分子、アウリスタチン(例えば、モノエチルアウリスタチンE、MMAE)等の毒素、抗体(例えば、裸の抗体または抗体-薬物コンジュゲート)、STINGアゴニスト、寛容化剤、アンチセンスオリゴヌクレオチド、PROTAC、モルホリノ、リゾホスファチジン酸受容体アンタゴニスト(例えば、LPA1アンタゴニスト)、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、例えば、ワクチン抗原及び任意選択でワクチンアジュバントを含み得る。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、治療的ペイロード(例えば、STING、または下記に開示される1つのペイロード)ならびに標的化部分及び/または指向性部分を含み得る。
したがって、本明細書に開示される方法は、図1Aに提示されるような分子実体をもたらし得、ここで、EV(例えば、エキソソーム)、またはポリペプチド(例えば、足場Xタンパク質またはその断片)、脂質、リポタンパク質、糖タンパク質、もしくはEV(例えば、エキソソーム)上に位置する天然に存在するもしくは天然に存在しないタンパク質の任意のバリアントもしくは誘導体等のその任意の分子構成成分は、マレイミド部分を介して、生物学的に活性な分子、例えば、治療的ペイロード、標的化部分、指向性部分、またはそれらの任意の組み合わせに化学的に連結され得る。図1Aに図示されるように、一部の態様では、スルフヒドリル(チオール)基を含むEV(例えば、エキソソーム)またはその分子構成成分は、生物学的に活性な部分に結合しているマレイミド基と反応することができる。他の態様では、マレイミド基を含むEV(例えば、エキソソーム)またはその分子構成成分は、生物学的に活性な部分に存在するスルフヒドリル(チオール)基と反応することができる。いずれの場合も、最終生成物は、チオエーテル結合を介してEV(例えば、エキソソーム)に化学的に結合している生物学的に活性な分子である。
II.A.マレイミド部分
マレイミド部分は、下記のマレイミド基(例えば、EV(例えば、エキソソーム)をリンカー(例えば、ペプチド)につなげる二官能性化学部分)を含む任意の化学部分であり得、
Figure 2022525924000017
式中、
(i)は、EV(例えば、エキソソーム)上に存在する任意の利用可能なマレイミド反応基、例えば、足場Xタンパク質の遊離チオール基への結合点を示し、
(ii)波線は、マレイミド部分の残部への結合部位を示す。
一部の態様では、マレイミド部分は、EV(例えば、エキソソーム)に結合している硫黄原子、例えば、チオール基に天然に存在する硫黄原子または化学修飾を介してもしくは変異を介して導入された硫黄原子に結合する。
一部の態様では、マレイミド部分は、式(I)を有し、
Figure 2022525924000018
式中、
(i)Rは、-C1-10アルキレン-、-C3-8カルボシクロ-、-O-(C1-8アルキレン)-、-アリーレン-、-C1-10アルキレン-アリーレン-、-アリーレン-C1-10アルキレン-、-C1-10アルキレン-(C3-8カルボシクロ)-、-(C3-8カルボシクロ)-C1-10アルキレン-、-C3-8ヘテロシクロ-、-C1-10アルキレン-(C3-8ヘテロシクロ)-、-(C3-8ヘテロシクロ)-C1-10アルキレン-、-(CHCHO)-、及び-(CHCHO)-CH-からなる群から選択され、
(ii)rは、例えば、1~10の整数であり、
(iii)は、任意の利用可能な反応性硫黄原子、例えば、EV(例えば、エキソソーム)上に存在するチオール基における硫黄への結合点を示し、
(iv)波線は、生物学的に活性な分子へのマレイミド部分の結合部位を示す。
一部の態様では、Rは、-C1-8アルキレン-、-C3-6カルボシクロ-、-O-(C1-6アルキレン)-、-アリーレン-、-C1-8アルキレン-アリーレン-、-アリーレン-C1-8アルキレン-、-C1-8アルキレン-(C3-6カルボシクロ)-、-(C3-6カルボシクロ)-C1-8アルキレン-、-C3-6ヘテロシクロ-、-C1-8アルキレン-(C3-6ヘテロシクロ)-、-(C3-6ヘテロシクロ)-C1-8アルキレン-、-(CHCHO)-、及び-(CHCHO)-CH-であり、ここで、rは、例えば、1~10の整数である。
一部の態様では、Rは、-(CH-、シクロペンチル、シクロヘキシル、-O-(CH-、-フェニル-、-CH-フェニル-、-フェニル-CH-、-CH-シクロペンチル-、-シクロペンチル-CH-、-CH-シクロヘキシル-、-シクロヘキシル-CH-、-(CHCHO)-、及び-(CHCHO)-CH-であり、ここで、rは、例えば、1~6の整数である。
一部の態様では、Rは、-(CH-であり、ここで、sは、例えば、4、5、または6である。
一部の態様では、マレイミド部分は、式(II)を有し、式中、Rは、-(CH-である。
Figure 2022525924000019
一部の態様では、マレイミド部分は、式(III)を有し、式中、Rは、-(CHCHO)-CH-であり、ここで、rは、2である。
Figure 2022525924000020
一部の態様では、マレイミド部分は、EV(例えば、エキソソーム)上に存在する官能基に共有結合性で連結され、該官能基は、スルフヒドリル(チオール)基である。一態様では、スルフヒドリル基は、EV(例えば、エキソソーム)の表面上のタンパク質、例えば、足場Xタンパク質、またはその断片もしくはバリアント上にある。例えば、一部の態様では、スルフヒドリル基は、チオール脂質、例えば、コレステロール-SH、DSPE-SH、またはその誘導体、例えば、コレステロール-PEG-SHまたはDSPE-PEG-SH上に存在し得る。
他の態様では、マレイミド部分は、マレイミド部分を提供するように化学的に誘導体化された、EV(例えば、エキソソーム)上に存在する官能基に共有結合性で連結されている。例えば、一態様では、EV(例えば、エキソソーム)上に存在するアミン官能基(例えば、リジンもしくはアルギニンの側鎖上のアミン、またはタンパク質の末端アミン基)が、例えば、スクシンイミド部分及びマレイミド部分を含む二官能性試薬で誘導体化され得る。
他の態様では、EV(例えば、エキソソーム)上に存在するカルボキシル官能基(例えば、グルタミン酸もしくはアスパラギン酸の側鎖上のカルボキシル、またはタンパク質の末端カルボキシル基)が、例えば、イソシアネート部分及びマレイミド部分を含む二官能性試薬で誘導体化され得る。なおも他の態様では、EV(例えば、エキソソーム)上に存在するカルボニル(酸化された炭水化物)が、例えば、ヒドラジン部分及びマレイミド部分を含む二官能性試薬で誘導体化され得る。
一般に、本明細書に開示される方法は、EV(例えば、エキソソーム)の表面(外部表面または内腔表面)上に存在する分子(例えば、タンパク質、脂質、糖)と反応すると、分子を共有結合性または非共有結合性で修飾して、少なくとも1つのマレイミド部分を含む修飾された分子を生み出す、任意の試薬、例えば、二官能性または多官能性試薬を使用して実施することができる。EV(例えば、エキソソーム)の表面(外部表面または内腔表面)上に存在する分子は、天然に存在するものであり得るか、またはそれは天然に存在しないものであり得、すなわち、それは、例えば、化学修飾、天然に存在しない分子を含む組成物とのインキュベーションを介して、もしくは変異を介して(例えば、変異を介して1つまたは複数のシステインアミノ酸をタンパク質に導入することによって)、修飾されている。
マレイミド部分を含む二官能性試薬、すなわち、いくつかのマレイミド含有単位が多量体化し得る試薬、またはマレイミド基を介して官能性部分(例えば、PEG)を付加することができるマレイミド含有試薬には、例えば、ヒドラジン部分及びマレイミド部分を含む二官能性試薬、イソシアネート部分及びマレイミド部分を含む二官能性試薬、N-ヒドロキシスクシンイミジルエステル部分及びマレイミド部分を含む二官能性試薬、スクシンイミド部分及びマレイミド部分を含む二官能性試薬、ビオチン-マレイミド、ストレプトアビジン-マレイミド、N-4-マレイミド酪酸、N-(4-マレイミドブチルオキシ)スクシンイミド、N-[5-(3’-マレイミドプロピルアミド)-1-カルボキシペンチル]イミノ二酢酸、マレイミド-PEG-スクシンイミジルエステル(例えば、マレイミド-PEG12-スクシンイミジルエステル、マレイミド-PEG-スクシンイミジルエステル、マレイミド-PEG2000-スクシンイミジルエステル、マレイミド-PEG5000-スクシンイミジルエステル、またはマレイミド-PEG-スクシンイミジルエステル(ここで、1<n<5000である))、マレイミド-PEG-マレイミド(例えば、例えば、マレイミド-PEG12-マレイミド、マレイミド-PEG-マレイミド、マレイミド-PEG2000-マレイミド、マレイミド-PEG5000-マレイミド、またはマレイミド-PEG-マレイミド(ここで、1<n<5000である))、マレイミド-OH、マレイミド-PEG-OH(ここで、1<n<5000である)、マレイミド-ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(ε-カプロラクトン)、(S)-(-)-N-(1-フェニルエチル)マレイミド、N-(4-クロロフェニル)マレイミド、N-(1-ピレニル)マレイミド、メトキシポリエチレングリコールマレイミド、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルマレイミド、N-(4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-ヘプタデカフルオロウンデシル)マレイミド、デフェロキサミン-マレイミド(すなわち、キレート剤-マレイミド)、マレイミドグリシジルエーテル、二官能性マレイミドDTPA、二官能性NOTA-マレイミドキレート剤、ホモ二官能性マレイミド架橋剤(すなわち、各末端にマレイミド基を有するもの)、ビス-マレイミドポリアルキレングリコール、DBCO-マレイミド、ベンゾトリアゾールマレイミド、アルキンマレイミド、マレイミド官能基化脂質、マレイミド官能基化PEG脂質、ならびに一般に、少なくとも1つのマレイミド部分、少なくとも1つの追加の反応性部分(例えば、マレイミド基または別の反応性基)及び1つまたは複数の任意選択的なリンカー(例えば、PEG、またはポリグリセロール等の別の重合体)を含む任意の分子が含まれる。
II.B.リンカー
本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、マレイミド部分を生物学的に活性な分子またはEV(例えば、エキソソーム)に連結する(すなわち、つなげる)1つまたは複数のリンカーを含み得る。一部の態様では、マレイミド部分は、リンカーによって生物学的に活性な分子に連結されている。リンカーは、例えば、式(II)または(III)のマレイミド部分を、例えば、生物学的に活性な分子に連結することができる、任意の化学部分であり得る。一部の態様では、マレイミド部分は、1つまたは複数のリンカーを含み得る。一部の態様では、本明細書に開示されるリンカーまたはそれらの組み合わせを使用して、例えば、マレイミド部分を生物学的に活性な分子に、第1の生物学的に活性な部分を第2の生物学的に活性な部分に、EV(例えば、膜脂質またはその足場タンパク質)をマレイミド部分に、またはEV(例えば、膜脂質またはその足場タンパク質)を生物学的に活性な部分につなげることができる。
一部の態様では、「リンカー」という用語は、ペプチドもしくはポリペプチド配列(例えば、合成ペプチドまたはポリペプチド配列)、または非ポリペプチド、例えば、アルキル鎖を指す。いくつかの態様では、2つ以上のリンカーがタンデムで連結され得る。本明細書に開示されるマレイミド部分に複数のリンカーが存在する場合、リンカーの各々は、同じであることも、または異なることもできる。一般に、リンカーは、柔軟性を提供するか、または立体障害を阻止/改善する。リンカーは典型的には切断されないが、ある特定の態様では、かかる切断が望ましい場合がある。したがって、一部の態様では、リンカーは、プロテアーゼにより切断可能な1つまたは複数の部位を含むことができ、これらの部位は、リンカーの配列内に位置し得るか、またはリンカー配列のそれぞれの末端でリンカーに隣接し得る。
一部の態様では、リンカーは、ペプチドリンカーである。一部の態様では、ペプチドリンカーは、少なくとも約2個、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約15個、少なくとも約20個、少なくとも約25個、少なくとも約30個、少なくとも約35個、少なくとも約40個、少なくとも約45個、少なくとも約50個、少なくとも約55個、少なくとも約60個、少なくとも約65個、少なくとも約70個、少なくとも約75個、少なくとも約80個、少なくとも約85個、少なくとも約90個、少なくとも約95個、または少なくとも約100個のアミノ酸を含み得る。
一部の態様では、ペプチドリンカーは、少なくとも約110個、少なくとも約120個、少なくとも約130個、少なくとも約140個、少なくとも約150個、少なくとも約160個、少なくとも約170個、少なくとも約180個、少なくとも約190個、または少なくとも約200個のアミノ酸を含み得る。
他の態様では、ペプチドリンカーは、少なくとも約200個、少なくとも約300個、少なくとも約400個、少なくとも約500個、少なくとも約600個、少なくとも約700個、少なくとも約800個、少なくとも約900個、または少なくとも約1,000個のアミノ酸を含み得る。ペプチドリンカーは、1~約5個のアミノ酸、1~約10個のアミノ酸、1~約20個のアミノ酸、約10~約50個のアミノ酸、約50~約100個のアミノ酸、約100~約200個のアミノ酸、約200~約300個のアミノ酸、約300~約400個のアミノ酸、約400~約500個のアミノ酸、約500~約600個のアミノ酸、約600~約700個のアミノ酸、約700~約800個のアミノ酸、約800~約900個のアミノ酸、または約900~約1000個のアミノ酸を含み得る。
一部の態様では、リンカーは、グリシン/セリンリンカーである。一部の態様では、ペプチドリンカーは、式[(Gly)n-Ser]mによるグリシン/セリンリンカー(配列番号46)であり、式中、nは、1~100の任意の整数であり、mは、1~100の任意の整数である。他の態様では、グリシン/セリンリンカーは、式[(Gly)x-Sery]z(配列番号47)によるものであり、式中、xは、1~4の整数であり、yは、0または1であり、zは、1~50の整数である。一部の態様では、ペプチドリンカーは、配列Gn(配列番号48)を含み、式中、nは、1~100の整数であり得る。一部の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GlyAla)n(配列番号49)を含み得、式中、nは、1~100の整数である。他の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GlyGlySer)n(配列番号50)を含み得、式中、nは、1~100の整数である。
具体的な態様では、ペプチドリンカーの配列は、GGGG(配列番号30)である。
一部の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GlyAla)nを含み得、式中、nは、1~100の整数である。他の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GlyGlySer)nを含み得、式中、nは、1~100の整数である。
他の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GGGS)n(配列番号31)を含む。さらに他の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GGS)n(GGGGS)n(配列番号217)を含む。これらの事例では、nは、1~100の整数であり得る。他の事例では、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であり得る。一部の態様では、nは、1~100の整数である。
リンカーの追加の例としては、GGG、SGGSGGS(配列番号218)、GGSGGSGGSGGSGGG(配列番号219)、GGSGGSGGGGSGGGGS(配列番号220)、GGSGGSGGSGGSGGSGGS(配列番号221)、またはGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号222)が挙げられるが、これらに限定されない。一部の態様では、リンカーは、ポリ-G配列(GGGG)n(配列番号223)であり、式中、nは、1~100の整数であり得る。
一部の態様では、ペプチドリンカーは、合成であり、すなわち、天然に存在しない。一態様では、ペプチドリンカーは、アミノ酸の第1の直鎖状配列を、それが自然界で天然には連結または遺伝的に融合されないアミノ酸の第2の直鎖状配列に連結または遺伝的に融合するアミノ酸配列を含む、ペプチド(またはポリペプチド)(例えば、天然のまたは天然に存在しないペプチド)を含む。例えば、一態様では、ペプチドリンカーは、天然に存在するポリペプチドの修飾形態である(例えば、付加、置換、または欠失等の変異を含む)天然に存在しないポリペプチドを含み得る。
他の態様では、ペプチドリンカーは、天然に存在しないアミノ酸を含み得る。なおも他の態様では、ペプチドリンカーは、自然界では存在しない直鎖状配列で存在する、天然に存在するアミノ酸を含み得る。さらに他の態様では、ペプチドリンカーは、天然に存在するポリペプチド配列を含み得る。
一部の態様では、リンカーは、非ペプチドリンカーを含む。他の態様では、リンカーは、非ペプチドリンカーからなる。一部の態様では、非ペプチドリンカーは、例えば、マレイミドカプロイル(MC)、マレイミドプロパノイル(MP)、メトキシルポリエチレングリコール(MPEG)、スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)-シクロヘキサン-1-カルボキシレート(SMCC)、m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(MBS)、スクシンイミジル4-(p-マレイミドフェニル)ブチレート(SMPB)、N-スクシンイミジル(4-ヨードアセチル)アミノベンゾエート(SIAB)、スクシンイミジル6-[3-(2-ピリジルジチオ)-プロピオンアミド]ヘキサノエート(LC-SPDP)、4-スクシンイミジルオキシカルボニル-アルファ-メチル-アルファ-(2-ピリジルジチオ)トルエン(SMPT)等であり得る(例えば、米国特許第7,375,078号を参照されたい)。
リンカーは、当該技術分野で既知の技法(例えば、化学的コンジュゲーション、組換え技法、またはペプチド合成)を使用して、マレイミド部分に導入することができる。一部の態様では、リンカーは、組換え技法を使用して導入することができる。他の態様では、リンカーは、固相ペプチド合成を使用して導入することができる。ある特定の態様では、本明細書に開示されるマレイミド部分は、当該技術分野で既知の組換え技法を使用して導入された1つまたは複数のリンカー、及び固相ペプチド合成または化学的コンジュゲーション法を使用して導入された1つまたは複数のリンカーを同時に含有し得る。
リンカーは、切断に感受性がある場合があり(「切断可能なリンカー」)、それによって、生物学的に活性な分子の放出を容易にする。故に、一部の態様では、本明細書に開示されるマレイミド部分は、切断可能なリンカーを含み得る。かかる切断可能なリンカーは、生物学的に活性な分子が活性なままである条件下で、例えば、酸誘導性の切断、光誘導性の切断、ペプチダーゼ誘導性の切断、エステラーゼ誘導性の切断、及びジスルフィド結合の切断に感受性がある場合がある。代替として、リンカーは、切断に実質的に耐性であり得る(「切断不可能なリンカー」)。
一部の切断可能なリンカーは、プロテアーゼによって切断される(「プロテアーゼで切断可能なリンカー」)。ある特定のペプチドのみが、細胞の内側または外側で容易に切断される。例えば、Trout et al.,79 Proc.Natl.Acad.Sci.USA,626-629(1982)及びUmemoto et al.43 Int.J.Cancer,677-684(1989)を参照されたい。切断可能なリンカーは、α-アミノ酸単位、及び化学的には1つのアミノ酸のカルボキシレートと第2のアミノ酸のアミノ基との間のアミド結合であるペプチド結合から構成される、切断可能な部位を含有し得る。カルボキシレートとリジンのα-アミノ酸基との間の結合等の他のアミド結合は、ペプチド結合ではないと理解され、切断不可能であると見なされる。
一部の態様では、プロテアーゼで切断可能なリンカーは、プロテアーゼ、例えば、ネプリライシン(CALLAまたはCDlO)、チメットオリゴペプチダーゼ(TOP)、ロイコトリエンA4ヒドロラーゼ、エンドセリン変換酵素、ste24プロテアーゼ、ノイロリシン、ミトコンドリア中間体ペプチダーゼ、間質コラゲナーゼ、コラゲナーゼ、ストロメリシン、マクロファージエラスターゼ、マトリリシン、ゼラチナーゼ、メプリン、プロコラーゲンC-エンドペプチダーゼ、プロコラーゲンN-エンドペプチダーゼ、ADAM及びADAMTメタロプロテイナーゼ、ミエリン関連メタロプロテイナーゼ、エナメリシン、腫瘍壊死因子α-変換酵素、インスリシン、ナルディライジン、ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼ、マグノリシン、ダクチリシン様メタロプロテアーゼ、好中球コラゲナーゼ、マトリックスメタロペプチダーゼ、膜型マトリックスメタロプロテイナーゼ、SP2エンドペプチダーゼ、前立腺特異抗原(PSA)、プラスミン、ウロキナーゼ、ヒト線維芽細胞活性化タンパク質(FAPα)、トリプシン、キモトリプシン、カルデクリン(caldecrin)、膵エラスターゼ、膵エンドペプチダーゼ、エンテロペプチダーゼ、白血球エラスターゼ、骨髄芽球、キマーゼ、トリプターゼ、グランザイム、角質層キモトリプシン酵素、アクロシン、カリクレイン、補体成分及び因子、代替経路補体c3/c5転換酵素、マンノース結合タンパク質関連セリンプロテアーゼ、凝固因子、トロンビン、タンパク質c型、u型、及びt型プラスミノーゲン活性化因子、カテプシンG、ヘプシン、プロスタシン、肝細胞増殖因子活性化エンドペプチダーゼ、サブチリシン/ケキシン型プロタンパク質転換酵素、フーリン、プロタンパク質転換酵素、プロリルペプチダーゼ、アシルアミノアシルペプチダーゼ、ペプチジル-グリカミナーゼ(peptidyl-glycaminase)、シグナルペプチダーゼ、n末端求核性アミノヒドロラーゼ、20sプロテアソーム、γ-グルタミルトランスペプチダーゼ、ミトコンドリアエンドペプチダーゼ、ミトコンドリアエンドペプチダーゼIa、htra2ペプチダーゼ、マトリプターゼ、部位1プロテアーゼ、レグマイン、カテプシン、システインカテプシン、カルパイン、ユビキチンイソペプチダーゼT、カスパーゼ、グリコシルホスファチジルイノシトリプロテイントランスアミダーゼ(glycosylphosphatidylinositoliprotein transamidase)、がんプロコアグラント、プロホルモンチオールプロテアーゼ、γ-グルタミルヒドロラーゼ、ブレオマイシンヒドロラーゼ、セプラーゼ、カテプシンB、カテプシンD、カテプシンL、カテプシンM、プロテイナーゼK、ペプシン、キモシン、ガストリクシン、レニン、ヤプシン及び/またはマプシン(mapsin)、前立腺特異抗原(PSA)、または一般的な任意のAsp-N、Glu-C、Lys-C、もしくはArg-Cプロテアーゼに対する切断部位を含む。例えば、Cancer Res.77(24):7027-7037(2017)を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。一部の態様では、切断可能なリンカー構成成分は、1~10個のアミノ酸残基を含むペプチドを含む。これらの態様では、ペプチドは、プロテアーゼによるリンカーの切断を可能にし、それによって、リソソーム酵素等の細胞内プロテアーゼへの曝露時に生物学的に活性な分子の放出を容易にする(Doronina et al.(2003)Nat.Biotechnol.21:778-784)。例示的なペプチドには、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、ペンタペプチド、及びヘキサペプチドが含まれるが、これらに限定されない。例示的なジペプチドには、バリン-アラニン(val-ala)、バリン-シトルリン(val-cit)、フェニルアラニン-リジン(phe-lys)、N-メチル-バリン-シトルリン、シクロヘキシルアラニン-リジン、及びベータ-アラニン-リジンが含まれるが、これらに限定されない。例示的なトリペプチドには、グリシン-バリン-シトルリン(gly-val-cit)及びグリシン-グリシン-グリシン(gly-gly-gly)が含まれるが、これらに限定されない。
ペプチドは、天然に存在するアミノ酸残基及び/または非天然アミノ酸残基を含み得る。「天然に存在するアミノ酸」という用語は、Ala、Asp、Cys、Glu、Phe、Gly、His、He、Lys、Leu、Met、Asn、Pro、Gin、Arg、Ser、Thr、Val、Trp、及びTyrを指す。「非天然アミノ酸」(すなわち、アミノ酸が天然に存在しない)には、非限定的な例として、ホモセリン、ホモアルギニン、シトルリン、フェニルグリシン、タウリン、ヨードチロシン、セレノ-システイン、ノルロイシン(「Nle」)、ノルバリン(「Nva」)、ベータ-アラニン、L-またはD-ナフトアラニン(naphthalanine)、オルニチン(「Orn」)等が含まれる。ペプチドは、特定の酵素、例えば、腫瘍関連プロテアーゼ、カテプシンB、C、及びD、またはプラスミンプロテアーゼによる酵素的切断のために設計及び最適化され得る。
アミノ酸にはまた、天然及び非天然アミノ酸のD型も含まれる。「D-」は、天然に存在する(「L-」)アミノ酸における配置とは対照的に、「D」(右旋性の)配置を有するアミノ酸を指定する。天然及び非天然アミノ酸は、商業的に購入することも(Sigma Chemical Co.,Advanced Chemtech)、または当該技術分野で既知の方法を使用して合成することもできる。
一部のリンカーは、エステラーゼによって切断される(「エステラーゼで切断可能なリンカー」)。ある特定のエステルのみが、細胞の内側または外側に存在するエステラーゼによって切断され得る。エステルは、カルボン酸及びアルコールの縮合によって形成される。単純エステルは、単純アルコール、例えば、脂肪族アルコール、ならびに小環状及び小芳香族アルコールにより生成されるエステルである。
一部の態様では、リンカーは、「還元感受性リンカー」である。一部の態様では、還元感受性リンカーは、ジスルフィド結合を含有する。一部の態様では、リンカーは、「酸に不安定なリンカー」である。一部の態様では、酸に不安定なリンカーは、ヒドラゾンを含有する。好適な酸に不安定なリンカーにはまた、例えば、シス-アコニット酸リンカー、ヒドラジドリンカー、チオカルバモイルリンカー、またはそれらの任意の組み合わせも含まれる。
一部の態様では、リンカーは、切断不可能なリンカー(liker)を含む。切断不可能なリンカーは、安定な共有結合性の様態でマレイミド部分を生物学的に活性な分子に連結することが可能な任意の化学部分であり、切断可能なリンカーに関して上記に列挙されるカテゴリーに該当しない。故に、切断不可能なリンカーは、酸誘導性の切断、光誘導性の切断、ペプチダーゼ誘導性の切断、エステラーゼ誘導性の切断、及びジスルフィド結合の切断に実質的に耐性である。さらに、切断不可能とは、リンカー内またはリンカーに隣接する化学結合が、環状ジヌクレオチド及び/または抗体がその活性を喪失しない条件下で、酸、光に不安定な切断剤、ペプチダーゼ、エステラーゼ、またはジスルフィド結合を切断する化学的もしくは生理学的化合物によって誘導される切断に耐える能力を指す。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、スペーサーを介してリンカーに結合している。一態様では、スペーサーは、自壊性スペーサーである。別の態様では、スペーサーは、非自壊性スペーサーである。
一部の態様では、リンカーは、例えば、テトラエチレングリコール(TEG)、ヘキサエチレングリコール(HEG)、ポリエチレングリコール(PEG)、スクシンイミド、またはそれらの任意の組み合わせを含む、切断不可能なリンカーを含む。一部の態様では、切断不可能なリンカーは、生物学的に活性な分子を切断不可能なリンカーに連結するスペーサー単位を含む。一部の態様では、1つまたは複数の切断不可能なリンカーは、一緒に連結されたより小さい単位(例えば、HEG、TEG、グリセロール、C2~C12アルキル等)を含む。一態様では、結合は、エステル結合(例えば、ホスホジエステルまたはホスホロチオエートエステル)または他の結合である。
II.B.1.エチレングリコール(HEG、TEG、PEG)リンカー
一部の態様では、リンカーは、切断不可能なリンカーを含み、該切断不可能なリンカーは、式R-(O-CH-CH-またはR-(O-CH-CH-O-を特徴とするポリエチレングリコール(PEG)を含み、式中、Rは、水素、メチル、またはエチルであり、nは、2~200の値を有する。一部の態様では、リンカーは、スペーサーを含み、該スペーサーは、PEGである。
一部の態様では、PEGリンカーは、オリゴ-エチレングリコール、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール(TEG)、ペンタエチレングリコール、またはヘキサエチレングリコール(HEG)リンカーである。
一部の態様では、nは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17,18,19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、189、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、または200の値を有する。
一部の態様では、nは、2~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60、60~70、70~80、80~90、90~100、100~110、110~120、120~130、130~140、140~150、150~160、160~170、170~180、180~190、または190~200である。
一部の具体的な態様では、nは、3~200、3~20、10~30、または9~45の値を有する。
一部の態様では、PEGは、分岐状PEGである。分岐状PEGは、中心コア基から発する3~10本のPEG鎖を有する。
ある特定の態様では、PEG部分は、単分散ポリエチレングリコールである。本開示の文脈において、単分散ポリエチレングリコール(mdPEG)は、単一の規定の鎖長及び分子量を有するPEGである。mdPEGは、典型的には、クロマトグラフィーによる重合混合物からの分離によって生成される。ある特定の式では、単分散PEG部分は、mdPEGという略語を割り当てられる。
一部の態様では、PEGは、星状PEGである。星状PEGは、中心コア基から発する10~100本のPEG鎖を有する。
一部の態様では、PEGは、櫛状PEGである。櫛状PEGは、通常は重合体骨格にグラフトされている複数のPEG鎖を有する。
ある特定の態様では、PEGは、100g/mol~3000g/mol、特に100g/mol~2500g/mol、より具体的にはおよそ100g/mol~2000g/molのモル質量を有する。ある特定の態様では、PEGは、200g/mol~3000g/mol、特に300g/mol~2500g/mol、より具体的にはおよそ400g/mol~2000g/molのモル質量を有する。
一部の態様では、PEGは、PEG100、PEG200、PEG300、PEG400、PEG500、PEG600、PEG700、PEG800、PEG900、PEG1000、PEG1100、PEG1200、PEG1300、PEG1400、PEG1500、PEG1600、PEG1700、PEG1800、PEG1900、PEG2000、PEG2100、PEG2200、PEG2300、PEG2400、PEG2500、PEG1600、PEG1700、PEG1800、PEG1900、PEG2000、PEG2100、PEG2200、PEG2300、PEG2400、PEG2500、PEG2600、PEG2700、PEG2800、PEG2900、またはPEG3000である。1つの特定の態様では、PEGは、PEG400である。別の特定の態様では、PEGは、PEG2000である。
一部の態様では、本開示のリンカーは、いくつかのPEGリンカー、例えば、PEG、HEG、またはTEGリンカーが隣接する切断可能なリンカーを含み得る。
一部の態様では、リンカーは、(HEG)n及び/または(TEG)nを含み、ここで、nは、1~50の整数であり、各単位は、例えば、リン酸エステルリンカー、ホスホロチオエートエステル結合、またはそれらの組み合わせを介してつながっている。
II.B.2.グリセロール及びポリグリセロール(PG)
一部の態様では、リンカーは、式((R-O-(CH-CHOH-CHO)-)によって記述されるグリセロール単位またはポリグリセロール(PG)を含む、切断不可能なリンカーを含み、式中、R3は、水素、メチル、またはエチルであり、nは、3~200の値を有する。一部の態様では、nは、3~20の値を有する。一部の態様では、nは、10~30の値を有する。
一部の態様では、PGリンカーは、ジグリセロール、トリグリセロール、テトラグリセロール(TG)、ペンタグリセロール、またはヘキサグリセロール(HG)リンカーである。
一部の態様では、nは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17,18,19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、189、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、または200の値を有する。
一部の態様では、nは、2~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60、60~70、70~80、80~90、90~100、100~110、110~120、120~130、130~140、140~150、150~160、160~170、170~180、180~190、または190~200である。
これらの態様の一部の代替例では、nは、9~45の値を有する。一部の態様では、異種部分は、式(R-O-(CH-CHOR-CH-O)-)によって記述される分岐状ポリグリセロールであり、式中、Rは、水素であるか、または式(R-O-(CH-CHOH-CH-O)-)によって記述される直鎖状グリセロール鎖であり、Rは、水素、メチル、またはエチルである。一部の態様では、異種部分は、式(R-O-(CH-CHOR-CH-O)-)によって記述される高分岐状ポリグリセロールであり、式中、Rは、水素であるか、または式(R-O-(CH-CHOR-CH-O)-)によって記述されるグリセロール鎖であり、式中、Rは、水素であるか、または式(R-O-(CH-CHOR-CH-O)-)によって記述されるグリセロール鎖であり、式中、Rは、水素であるか、または式(R-O-(CH-CHOH-CH-O)-)によって記述される直鎖状グリセロール鎖であり、Rは、水素、メチル、またはエチルである。高分岐状グリセロール及びその合成のための方法は、Oudshorn et al.(2006)Biomaterials 27:5471-5479、Wilms et al.(20100 Acc.Chem.Res.43,129-41、及びその中で引用される参考文献に記載される。
ある特定の態様では、PGは、100g/mol~3000g/mol、特に100g/mol~2500g/mol、より具体的にはおよそ100g/mol~2000g/molのモル質量を有する。ある特定の態様では、PGは、200g/mol~3000g/mol、特に300g/mol~2500g/mol、より具体的にはおよそ400g/mol~2000g/molのモル質量を有する。
一部の態様では、PGは、PG100、PG200、PG300、PG400、PG500、PG600、PG700、PG800、PG900、PG1000、PG1100、PG1200、PG1300、PG1400、PG1500、PG1600、PG1700、PG1800、PG1900、PG2000、PG2100、PG2200、PG2300、PG2400、PG2500、PG1600、PG1700、PG1800、PG1900、PG2000、PG2100、PG2200、PG2300、PG2400、PG2500、PG2600、PG2700、PG2800、PG2900、またはPG3000である。1つの特定の態様では、PGは、PG400である。別の特定の態様では、PGは、PG2000である。
一部の態様では、リンカーは、(グリセロール)n、及び/または(HG)n、及び/または(TG)nを含み、ここで、nは、1~50の整数であり、各単位は、例えば、リン酸エステルリンカー、ホスホロチオエートエステル結合、またはそれらの組み合わせを介してつながっている。
II.B.3.脂肪族(アルキル)リンカー
一部の態様では、リンカーは、少なくとも1つの脂肪族(アルキル)リンカー、例えば、プロピル、ブチル、ヘキシル、またはC2~C10アルキルもしくはC2~C6アルキル等のC2~C12アルキルを含む。
一部の態様では、リンカーは、アルキル鎖、例えば、非置換アルキルを含む。一部の態様では、リンカーの組み合わせは、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、アリールアルキル、アリールアルケニル、アリールアルキニル、ヘテロアリールアルキル、ヘテロアリールアルケニル、ヘテロアリールアルキニル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロシクリルアルケニル、ヘテロシクリルアルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルキルアリールアルキル、アルキルアリールアルケニル、アルキルアリールアルキニル、アルケニルアリールアルキル、アルケニレイル(alkenyleyl)アルケニル、アルケニルアリールアルキニル、アルキニルアリールアルキル、アルキニルアリールアルケニル、アルキニルアリールアルキニル、アルキルヘテロアリールアルキル、アルキルヘテロアリールアルキル、アルキルヘテロアリールアルケニル、アルキルヘテロアリールアルキニル、アルケニルヘテロアリールアルキル、アルケニルヘテロアリールアルケニル、アルケニルヘテロアリールアルキニル、アルキニルヘテロアリールアルキル、アルキニルヘテロアリールアルケニル、アルキニルヘテロアリールアルキニル、アルキルヘテロシクリルアルキル、アルキルヘテロシクリルアルケニル、アルキルヘテロシクリルアルキニル、アルケニルヘテロシクリルアルキル、アルケニルヘテロシクリルアルケニル、またはアルケニルヘテロシクリルアルキニルを含む。
任意選択で、これらの構成成分は置換される。置換基には、アルコール、アルコキシ(メトキシ、エトキシ、及びプロポキシ等)、直鎖もしくは分岐鎖アルキル(C1~C12アルキル等)、アミン、アミノアルキル(アミノC1~C12アルキル等)、ホスホロアミダイト、ホスフェート、ホスホロアミデート、ホスホロジチオエート、チオホスフェート、ヒドラジド、ヒドラジン、ハロゲン(F、Cl、Br、またはI等)、アミド、アルキルアミド(アミドC1~C12アルキル等)、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸無水物、カルボン酸ハロゲン化物、エーテル、スルホニルハロゲン化物、イミド酸エステル、イソシアネート、イソチオシアネート、ハロホルメート(haloformate)、カルボジイミド(carboduimide)付加物、アルデヒド、ケトン、スルフヒドリル、ハロアセチル、アルキルハロゲン化物、スルホン酸アルキル、C(=O)CH=CHC(=O)(マレイミド)、チオエーテル、シアノ、糖(マンノース、ガラクトース、及びグルコース等)、α,β-不飽和カルボニル、アルキル水銀、またはα,β-不飽和スルホンが含まれる。
「アルキル」という用語は、それ自体でまたは別の置換基の一部として、別途定めのない限り、指定される炭素原子の数を有する直鎖または分岐鎖炭化水素ラジカルを意味する(例えば、C~C10は、1~10個の炭素原子を意味する)。典型的には、アルキル基は、1~24個の炭素原子を有する、例えば、1~10個の炭素原子、1~8個の炭素原子、または1~6個の炭素原子を有することになる。「低級アルキル」基は、1~4個の炭素原子を有するアルキル基である。「アルキル」という用語は、二価及び多価ラジカルを含む。例えば、「アルキル」という用語は、適切な場合はいつでも、例えば、アルキル基が二価であることを式が示す場合、または置換基が結合して環を形成する場合、「アルキレン」を含む。アルキルラジカルの例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソ-プロピル、n-ブチル、tert-ブチル、イソ-ブチル、sec-ブチル、ならびに、例えば、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、及びn-オクチルのホモログ及び異性体が挙げられるが、これらに限定されない。
「アルキレン」という用語は、それ自体でまたは別の置換基の一部として、二価(ジラジカル)アルキル基を意味し、ここで、アルキルは、本明細書で定義される。「アルキレン」は、-CHCHCHCH-により例示されるが、これらに限定されない。典型的には、「アルキレン」基は、1~24個の炭素原子を有する、例えば、10個以下の炭素原子(例えば、1~8個または1~6個の炭素原子)を有することになる。「低級アルキレン」基は、1~4個の炭素原子を有するアルキレン基である。
「アルケニル」という用語は、それ自体でまたは別の置換基の一部として、2~24個の炭素原子及び少なくとも1つの二重結合を有する直鎖または分岐鎖炭化水素ラジカルを指す。典型的なアルケニル基は、2~10個の炭素原子及び少なくとも1つの二重結合を有する。一態様では、アルケニル基は、2~8個の炭素原子または2~6個の炭素原子及び1~3つの二重結合を有する。例示的なアルケニル基には、ビニル、2-プロペニル、1-ブタ-3-エニル、クロチル、2-(ブタジエニル)、2,4-ペンタジエニル、3-(1,4-ペンタジエニル)、2-イソペンテニル、1-ペント-3-エニル、1-ヘキサ-5-エニル等が含まれる。
「アルキニル」という用語は、それ自体でまたは別の置換基の一部として、2~24個の炭素原子及び少なくとも1つの三重結合を有する直鎖または分岐鎖の不飽和または多価不飽和炭化水素ラジカルを指す。典型的な「アルキニル」基は、2~10個の炭素原子及び少なくとも1つの三重結合を有する。本開示の一態様では、アルキニル基は、2~6個の炭素原子及び少なくとも1つの三重結合を有する。例示的なアルキニル基には、プロプ-1-イニル、プロプ-2-イニル(すなわち、プロパルギル)、エチニル、及び3-ブチニルが含まれる。
「アルコキシ」、「アルキルアミノ」、及び「アルキルチオ」(またはチオアルコキシ)という用語は、それらの従来の意味において使用され、それぞれ酸素原子、アミノ基、または硫黄原子を介して分子の残部に結合しているアルキル基を指す。
「ヘテロアルキル」という用語は、それ自体でまたは別の用語と組み合わせて、述べられる炭素原子の数(例えば、C~C10、またはC~C)、ならびに、例えば、N、O、S、Si、B、及びP(一態様では、N、O、及びS)から選定される少なくとも1個のヘテロ原子(ここで、窒素、硫黄、及びリン原子は任意選択で酸化され、窒素原子(複数可)は任意選択で四級化される)からなる安定な直鎖または分岐鎖炭化水素ラジカルを意味する。ヘテロ原子(複数可)は、ヘテロアルキル基の任意の内部位置に置かれる。ヘテロアルキル基の例としては、-CH-CH-O-CH、-CH-CH-NH-CH、-CH-CH-N(CH)-CH、-CH-S-CH-CH、-CH-CH-S(O)-CH、-CH-CH-S(O)-CH、-CH=CH-O-CH、-CH-Si(CH、-CH-CH=N-OCH、及び-CH=CH-N(CH)-CHが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、-CH-NH-OCH及び-CH-O-Si(CH等、最大2個のヘテロ原子が連続していることが可能である。
同様に、「ヘテロアルキレン」という用語は、それ自体でまたは別の置換基の一部として、ヘテロアルキルに由来する二価ラジカルを意味し、これは、-CH-CH-S-CH-CH-及び-CH-S-CH-CH-NH-CH-により例示されるようなものであるが、これらに限定されない。典型的には、ヘテロアルキル基は、3~24個の原子(水素を除く、炭素及びヘテロ原子)(3員~24員のヘテロアルキル)を有することになる。別の例では、ヘテロアルキル基は、総計3~10個の原子(3員~10員のヘテロアルキル)または3~8個の原子(3員~8員のヘテロアルキル)を有する。「ヘテロアルキル」という用語は、適切な場合はいつでも、例えば、ヘテロアルキル基が二価であることを式が示す場合、または置換基が結合して環を形成する場合、「ヘテロアルキレン」を含む。
「シクロアルキル」という用語は、それ自体でまたは他の用語と組み合わせて、3~24個の炭素原子を有する、例えば、3~12個の炭素原子を有する、飽和または不飽和の非芳香族炭素環式ラジカルを表す(例えば、C~CシクロアルキルまたはC~Cシクロアルキル)。シクロアルキルの例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、1-シクロヘキセニル、3-シクロヘキセニル、シクロヘプチル等が挙げられるが、これらに限定されない。「シクロアルキル」という用語はまた、ノルボルニル、アダマンチル、及びビシクロ[2.2.1]ヘプチル等の、架橋した多環式(例えば、二環式)構造も含む。「シクロアルキル」基は、アリール(例えば、フェニル)環、ヘテロアリール(例えば、ピリジル)環、及び非芳香族(例えば、炭素環式または複素環式)環から選択される少なくとも1つの(例えば、1~3つの)他の環に縮合され得る。「シクロアルキル」基が、縮合アリール、ヘテロアリール、または複素環式環を含む場合、「シクロアルキル」基は、炭素環式環を介して分子の残部に結合している。
「ヘテロシクロアルキル」、「複素環式」、「複素環」、または「ヘテロシクリル」という用語は、それ自体でまたは他の用語と組み合わせて、例えば、N、O、S、Si、B、及びP(例えば、N、O、及びS)から選択される少なくとも1個かつ最大5個のヘテロ原子(ここで、窒素、硫黄、及びリン原子は任意選択で酸化され、窒素原子(複数可)は任意選択で四級化される)(例えば、窒素、酸素、及び硫黄から選択される1~4個のヘテロ原子)を含有する炭素環式の非芳香環(例えば、3員~8員環、及び例えば、4員、5員、6員、または7員環)、または当業者に既知の安定な組み合わせで少なくとも1個かつ最大10個のヘテロ原子(例えば、N、O、及びSから選択される1~5個のヘテロ原子)を含有する4員~8員環の縮合環系を表す。例示的なヘテロシクロアルキル基には、縮合フェニル環が含まれる。「複素環式」基が、縮合アリール、ヘテロアリール、またはシクロアルキル環を含む場合、「複素環式」基は、複素環を介して分子の残部に結合している。ヘテロ原子は、複素環が分子の残部に結合している位置を占めることができる。
本開示の例示的なヘテロシクロアルキルまたは複素環式基には、モルホリニル、チオモルホリニル、チオモルホリニルS-オキシド、チオモルホリニルS,S-ジオキシド、ピペラジニル、ホモピペラジニル、ピロリジニル、ピロリニル、イミダゾリジニル、テトラヒドロピラニル、ピペリジニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチエニル、ピペリジニル、ホモピペリジニル、ホモモルホリニル、ホモチオモルホリニル、ホモチオモルホリニルS,S-ジオキシド、オキサゾリジノニル、ジヒドロピラゾリル、ジヒドロピロリル、ジヒドロピラゾリル、ジヒドロピリジル、ジヒドロピリミジニル、ジヒドロフリル、ジヒドロピラニル、テトラヒドロチエニルS-オキシド、テトラヒドロチエニルS,S-ジオキシド、ホモチオモルホリニルS-オキシド、1-(1,2,5,6-テトラヒドロピリジル)、1-ピペリジニル、2-ピペリジニル、3-ピペリジニル、4-モルホリニル、3-モルホリニル、テトラヒドロフラン-2-イル、テトラヒドロフラン-3-イル、テトラヒドロチエン-2-イル、テトラヒドロチエン-3-イル、1-ピペラジニル、2-ピペラジニル等が含まれる。
「アリール」とは、単環(例えば、フェニル)を有するかまたは他の芳香環もしくは非芳香環(例えば、1~3つの他の環)に縮合されている5員、6員、または7員の芳香族炭素環式基を意味する。「アリール」基が、非芳香環(1,2,3,4-テトラヒドロナフチルにおいて等)またはヘテロアリール基を含む場合、「アリール」基は、アリール環(例えば、フェニル環)を介して分子の残部に結合している。アリール基は、任意選択で(例えば、本明細書に記載の1~5つの置換基で)置換される。一例では、アリール基は、6~10個の炭素原子を有する。アリール基の非限定的な例としては、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、キノリン、インダニル、インデニル、ジヒドロナフチル、フルオレニル、テトラリニル、ベンゾ[d][1,3]ジオキソリル、または6,7,8,9-テトラヒドロ-5H-ベンゾ[a]シクロヘプテニルが挙げられる。一態様では、アリール基は、フェニル、ベンゾ[d][1,3]ジオキソリル、及びナフチルから選択される。なおも別の態様では、アリール基は、フェニルである。
「アリールアルキル」または「アラルキル」という用語は、アリール基またはヘテロアリール基がアルキル基に結合して、-アルキル-アリール及び-アルキル-ヘテロアリールというラジカルを作り出す、ラジカルを含むことを意図し、ここで、アルキル、アリール及びヘテロアリールは、本明細書で定義される。例示的な「アリールアルキル」または「アラルキル」基には、ベンジル、フェネチル、ピリジルメチル等が含まれる。
「アリールオキシ」とは、-O-アリールという基を意味し、ここで、アリールは、本明細書で定義される通りである。一例では、アリールオキシ基のアリール部分は、フェニルまたはナフチルである。一態様では、アリールオキシ基のアリール部分は、フェニルである。
「ヘテロアリール」または「ヘテロ芳香族」という用語は、N、O、S、Si、及びB(例えば、N、O、及びS)から選択される少なくとも1個のヘテロ原子(例えば、1~3個のヘテロ原子等の1~5個のヘテロ原子)(ここで、窒素及び硫黄原子は任意選択で酸化され、窒素原子(複数可)は任意選択で四級化される)を含有する多価不飽和の5員、6員、または7員の芳香族部分を指す。「ヘテロアリール」基は、単環であることも、または他のアリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、もしくはヘテロシクロアルキル環(例えば、1~3つの他の環)に縮合されることもできる。「ヘテロアリール」基が、縮合アリール、シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル環を含む場合、「ヘテロアリール」基は、ヘテロアリール環を介して分子の残部に結合している。ヘテロアリール基は、炭素原子またはヘテロ原子を介して分子の残部に結合していることが可能である。
一例では、ヘテロアリール基は、4~10個の炭素原子ならびにO、S、及びNから選択される1~5個のヘテロ原子を有する。ヘテロアリール基の非限定的な例としては、ピリジル、ピリミジニル、キノリニル、ベンゾチエニル、インドリル、インドリニル、ピリダジニル、ピラジニル、イソインドリル、イソキノリル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、イミダゾリル、イソオキサゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、インドリジニル、インダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンゾフラニル、フラニル、チエニル、ピロリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、イソチアゾリル、ナフチリジニル、イソクロマニル、クロマニル、テトラヒドロイソキノリニル、イソインドリニル、イソベンゾテトラヒドロフラニル、イソベンゾテトラヒドロチエニル、イソベンゾチエニル、ベンゾオキサゾリル、ピリドピリジル、ベンゾテトラヒドロフラニル、ベンゾテトラヒドロチエニル、プリニル、ベンゾジオキソリル、トリアジニル、プテリジニル、ベンゾチアゾリル、イミダゾピリジル、イミダゾチアゾリル、ジヒドロベンゾイソオキサジニル、ベンゾイソオキサジニル、ベンゾオキサジニル、ジヒドロベンゾイソチアジニル、ベンゾピラニル、ベンゾチオピラニル、クロモニル、クロマノニル、ピリジル-N-オキシド、テトラヒドロキノリニル、ジヒドロキノリニル、ジヒドロキノリノニル、ジヒドロイソキノリノニル、ジヒドロクマリニル、ジヒドロイソクマリニル、イソインドリノニル、ベンゾジオキサニル、ベンゾオキサゾリノニル、ピロリルN-オキシド、ピリミジニルN-オキシド、ピリダジニルN-オキシド、ピラジニルN-オキシド、キノリニルN-オキシド、インドリルN-オキシド、インドリニルN-オキシド、イソキノリルN-オキシド、キナゾリニルN-オキシド、キノキサリニルN-オキシド、フタラジニルN-オキシド、イミダゾリルN-オキシド、イソオキサゾリルN-オキシド、オキサゾリルN-オキシド、チアゾリルN-オキシド、インドリジニルN-オキシド、インダゾリルN-オキシド、ベンゾチアゾリルN-オキシド、ベンズイミダゾリルN-オキシド、ピロリルN-オキシド、オキサジアゾリルN-オキシド、チアジアゾリルN-オキシド、トリアゾリルN-オキシド、テトラゾリルN-オキシド、ベンゾチオピラニルS-オキシド、ベンゾチオピラニルS,S-ジオキシドが挙げられる。例示的なヘテロアリール基には、イミダゾリル、ピラゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、イソオキサゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、オキサジアゾリル、及びピリジルが含まれる。他の例示的なヘテロアリール基には、1-ピロリル、2-ピロリル、3-ピロリル、3-ピラゾリル、2-イミダゾリル、4-イミダゾリル、ピラジニル、2-オキサゾリル、4-オキサゾリル、2-フェニル-4-オキサゾリル、5-オキサゾリル、3-イソオキサゾリル、4-イソオキサゾリル、5-イソオキサゾリル、2-チアゾリル、4-チアゾリル、5-チアゾリル、2-フリル、3-フリル、2-チエニル、3-チエニル、2-ピリジル、3-ピリジル、ピリジン-4-イル、2-ピリミジル、4-ピリミジル、5-ベンゾチアゾリル、プリニル、2-ベンズイミダゾリル、5-インドリル、1-イソキノリル、5-イソキノリル、2-キノキサリニル、5-キノキサリニル、3-キノリル、及び6-キノリルが含まれる。上記のアリール環系及びヘテロアリール環系の各々に対する置換基は、下記に記載される許容されるアリール基の置換基の群から選択される。
脂肪族リンカーの例としては、以下の構造、すなわち、-O-CO-O-、-NH-CO-O-、-NH-CO-NH-、-NH-(CHn1-、-S-(CHn1-、-CO-(CHn1-CO-、-CO-(CHn1-NH-、-NH-(CHn1-NH-、-CO-NH-(CHn1-NH-CO-、-C(=S)-NH-(CHn1-NH-CO-、-C(=S)-NH-(CHn1-NH-C-(=S)-、-CO-O-(CHn1-O-CO-、-C(=S)-O-(CHn1-O-CO-、-C(=S)-O-(CHn1-O-C-(=S)-、-CO-NH-(CHn1-O-CO-、-C(=S)-NH-(CHn1-O-CO-、-C(=S)-NH-(CHn1-O-C-(=S)-、-CO-NH-(CHn1-O-CO-、-C(=S)-NH-(CHn1-CO-、-C(=S)-O-(CHn1-NH-CO-、-C(=S)-NH-(CHn1-O-C-(=S)-、-NH-(CHCHO)n2-CH(CHOH)-、-NH-(CHCHO)n2-CH-、-NH-(CHCHO)n2-CH-CO-、-O-(CHn3-S-S-(CHn4-O-P(=O)-、-CO-(CHn3-O-CO-NH-(CHn4-、-CO-(CHn3-CO-NH-(CHn4-、-(CH2)n1NH-、-C(O)(CH2)n1NH-、-C(O)-(CH2)n1-C(O)-、-C(O)-(CH2)n1-C(O)O-、-C(O)-O-、-C(O)-(CH2)n1-NH-C(O)-、-C(O)-(CH2)n1-、-C(O)-NH-、-C(O)-、-(CH2)n1-C(O)-、-(CH2)n1-C(O)O-、-(CH2)n1-、-(CH2)n1-NH-C(O)-が挙げられ、ここで、n1は、1~40(例えば、2~20、または2~12)の整数であり、n2は、1~20(例えば、1~10、または1~6)の整数であり、n3及びn4は、同じであることも、または異なることもでき、1~20(例えば、1~10、または1~6)の整数である。
一部の態様では、リンカーは、(C3)n、(C4)n、(C5)n、(C6)n、(C7)n、もしくは(C8)n、またはそれらの組み合わせを含み、ここで、nは、1~50の整数であり、各単位は、例えば、リン酸エステルリンカー、ホスホロチオエートエステル結合、またはそれらの組み合わせを介してつながっている。
II.B.4.切断可能なリンカー
一部の態様では、リンカーは、切断可能なリンカーであり得る。切断可能なリンカーという用語は、破断または切断され得る少なくとも1つの結合または化学結合を含むリンカーを指す。本明細書で使用されるとき、切断という用語は、比較的大きな分子における、2つ以上の比較的より小さな分子をもたらす様態での1つまたは複数の化学結合の破断を指す。例えば、切断は、例えば、ヌクレアーゼ、ペプチダーゼ、プロテアーゼ、ホスファターゼ、オキシダーゼ、もしくはレダクターゼによって、または特定の物理化学的条件、例えば、レドックス環境、pH、活性酸素種の存在、もしくは特定の光の波長によって媒介され得る。
一部の態様では、本明細書で使用される「切断可能な」という用語は、例えば、ホスホジエステル及びジスルフィド等の、例えば、迅速に分解可能なリンカーを指す一方で、「切断不可能な」という用語は、例えば、ヌクレアーゼ耐性ホスホロチオエート等の、例えば、より安定な結合を指す。一部の態様では、切断可能なリンカーは、ジヌクレオチドもしくはトリヌクレオチドリンカー、ジスルフィド、イミン、チオケタール、val-citジペプチド、またはそれらの任意の組み合わせである。一部の態様では、切断可能なリンカーは、バリン-アラニン-p-アミノベンジルカルバメートまたはバリン-シトルリン-p-アミノベンジルカルバメートを含む。
II.B.4.a.レドックスで切断可能なリンカー
一部の態様では、リンカーは、レドックスで切断可能なリンカーを含む。非限定的な例として、切断可能なリンカーの1つの種類は、還元時または酸化時に切断されるレドックスで切断可能な連結基である。一部の態様では、レドックスで切断可能なリンカーは、ジスルフィド結合を含有し、すなわち、それはジスルフィドで切断可能なリンカーである。レドックスで切断可能なリンカーは、例えば、細胞内メルカプタン、オキシダーゼ、またはレダクターゼによって還元され得る。
II.B.4.b.活性酸素種(ROS)で切断可能なリンカー
一部の態様では、リンカーは、例えば、活性化した好中球等の炎症プロセスによって生成される、スーパーオキシド(O )または過酸化水素(H)等の活性酸素種(ROS)によって切断され得る、切断可能なリンカーを含み得る。一部の態様では、ROSで切断可能なリンカーは、チオケタールで切断可能なリンカーである。例えば、米国特許8,354,455B2を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。
II.B.4.c.pH依存性で切断可能なリンカー
一部の態様では、リンカーは、酸性条件下(pH<7)で選択的に切断される連結基である、酸で切断可能な連結基を含む「酸に不安定なリンカー」である。非限定的な例として、酸で切断可能な連結基は、酸性環境、例えば、約6.0、5.5、5.0、またはそれ未満で切断される。一部の態様では、pHは、約6.5以下である。一部の態様では、リンカーは、一般酸として作用し得る酵素、例えば、ペプチダーゼ(これは基質特異的であり得る)またはホスファターゼ等の薬剤によって切断される。細胞内で、エンドソーム及びリソソーム等のある特定の低pHオルガネラは、酸で切断可能な連結基に切断環境を提供することができる。ヒト血清のpHは7.4であるものの、細胞内の平均pHは、約7.1~7.3の範囲で若干より低い。また、エンドソームは、5.5~6.0の範囲の酸性pHを有し、リソソームは、さらにより酸性pHで約5.0である。したがって、pH依存性で切断可能なリンカーは、当該技術分野でエンドソームで不安定なリンカーと呼ばれることがある。
酸で切断可能な基は、一般式-C=NN-、C(O)O、または-OC(O)を有し得る。別の非限定的な例では、エステル酸素に結合している炭素(アルコキシ基)が、アリール基に結合している場合、例えば、置換アルキル基、またはジメチルペンチルもしくはt-ブチル等の三級アルキル基。酸で切断可能な連結基の例としては、アミン、イミン、アミノエステル、安息香酸イミン(benzoic imine)、ジオルトエステル(diortho ester)、ポリホスホエステル、ポリホスファゼン、アセタール、ビニルエーテル、ヒドラゾン、シス-アコニット酸、ヒドラジド、チオカルバモイル、イミジン、アジドメチル-メチルマレイン酸無水物、チオプロピオネート、マスクされたエンドソーム分解(endosomolytic)剤、シトラコニル(citraconyl)基、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。ジスルフィド結合もまた、pHに感受性がある。
一部の態様では、リンカーは、低pHに不安定なヒドラゾン結合を含む。かかる酸に不安定な結合は、コンジュゲート、例えば、抗体-薬物コンジュゲートの分野で広範囲に使用されてきた。例えば、Zhou et al.(2011)Biomacromolecules 12:1460-7、Yuan et al.(2008)Acta Biomater.4:1024-37、Zhang et al.(2008)Acta Biomater.6:838-50、Yang et al.(2007)J.Pharmacol.Exp.Ther.321:462-8、Reddy et al.(2006)Cancer Chemother.Pharmacol.58:229-36、Doronina et al.(2003)Nature Biotechnol.21:778-84を参照されたく、これらの文献の全ては参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
ある特定の態様では、リンカーは、以下のもの、すなわち、酸性環境(例えば、7未満、約4超のpH)で不安定で、ジオール及びケトンを形成するケタール;酸性環境(例えば、7未満、約4超のpH)で不安定で、ジオール及びアルデヒドを形成するアセタール;イミンもしくは酸性環境(例えば、7未満、約4超のpH)で不安定で、アミン及びアルデヒドもしくはケトンを形成するイミニウム;酸性条件下で不安定であるケイ素-酸素-炭素結合;ケイ素-窒素(シラザン)結合;ケイ素-炭素結合(例えば、アリールシラン、ビニルシラン、及びアリルシラン);マレアメート(maleamate)(無水マイレン酸誘導体及びアミンから合成されるアミド結合);オルトエステル;ヒドラゾン;酸触媒加水分解を経るように設計された活性化カルボン酸誘導体(例えば、エステル、アミド));またはビニルエーテルから選択される、低pHに不安定な結合を含む。
さらなる例は、米国特許第9,790,494B2号及び同第8,137,695B2号に見出すことができ、同文献の内容は参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
II.B.4.d.酵素で切断可能なリンカー
一部の態様では、リンカーは、細胞内または細胞外酵素、例えば、プロテアーゼ、エステラーゼ、ヌクレアーゼ、アミダーゼによって切断可能なリンカーを含み得る。リンカーの組み合わせにおいて特定のリンカーを切断することができる酵素の範囲は、リンカーの特定の結合及び化学構造に依存する。したがって、ペプチド性リンカーは、例えば、ペプチダーゼによって切断され得、エステル結合を含有するリンカーは、例えば、エステラーゼによって切断され得、アミド結合を含有するリンカーは、例えば、アミダーゼによって切断され得る、等である。
II.B.4.e.プロテアーゼで切断可能なリンカー
一部の態様では、リンカーは、プロテアーゼで切断可能なリンカー、すなわち、内因性プロテアーゼによって切断され得るリンカーを含む。ある特定のペプチドのみが、細胞の内側または外側で容易に切断される。例えば、Trout et al.,(1982)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 79:626-629、及びUmemoto et al.(1989)Int.J.Cancer 43:677-684を参照されたい。切断可能なリンカーは、α-アミノ酸単位、及び化学的には1つのアミノ酸のカルボキシレートと第2のアミノ酸のアミノ基との間のアミド結合であるペプチド結合から構成される、切断可能な部位を含有し得る。カルボキシレートとリジンのα-アミノ酸基との間の結合等の他のアミド結合は、ペプチド結合ではないと理解され、切断不可能であると見なされる。
一部の態様では、プロテアーゼで切断可能なリンカーは、プロテアーゼ、例えば、ネプリライシン(CALLAまたはCDlO)、チメットオリゴペプチダーゼ(TOP)、ロイコトリエンA4ヒドロラーゼ、エンドセリン変換酵素、ste24プロテアーゼ、ノイロリシン、ミトコンドリア中間体ペプチダーゼ、間質コラゲナーゼ、コラゲナーゼ、ストロメリシン、マクロファージエラスターゼ、マトリリシン、ゼラチナーゼ、メプリン、プロコラーゲンC-エンドペプチダーゼ、プロコラーゲンN-エンドペプチダーゼ、ADAM及びADAMTメタロプロテイナーゼ、ミエリン関連メタロプロテイナーゼ、エナメリシン、腫瘍壊死因子α-変換酵素、インスリシン、ナルディライジン、ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼ、マグノリシン、ダクチリシン様メタロプロテアーゼ、好中球コラゲナーゼ、マトリックスメタロペプチダーゼ、膜型マトリックスメタロプロテイナーゼ、SP2エンドペプチダーゼ、前立腺特異抗原(PSA)、プラスミン、ウロキナーゼ、ヒト線維芽細胞活性化タンパク質(FAPα)、トリプシン、キモトリプシン、カルデクリン(caldecrin)、膵エラスターゼ、膵エンドペプチダーゼ、エンテロペプチダーゼ、白血球エラスターゼ、骨髄芽球、キマーゼ、トリプターゼ、グランザイム、角質層キモトリプシン酵素、アクロシン、カリクレイン、補体成分及び因子、代替経路補体c3/c5転換酵素、マンノース結合タンパク質関連セリンプロテアーゼ、凝固因子、トロンビン、タンパク質c型、u型、及びt型プラスミノーゲン活性化因子、カテプシンG、ヘプシン、プロスタシン、肝細胞増殖因子活性化エンドペプチダーゼ、サブチリシン/ケキシン型プロタンパク質転換酵素、フーリン、プロタンパク質転換酵素、プロリルペプチダーゼ、アシルアミノアシルペプチダーゼ、ペプチジル-グリカミナーゼ(peptidyl-glycaminase)、シグナルペプチダーゼ、n末端求核性アミノヒドロラーゼ、20sプロテアソーム、γ-グルタミルトランスペプチダーゼ、ミトコンドリアエンドペプチダーゼ、ミトコンドリアエンドペプチダーゼIa、htra2ペプチダーゼ、マトリプターゼ、部位1プロテアーゼ、レグマイン、カテプシン、システインカテプシン、カルパイン、ユビキチンイソペプチダーゼT、カスパーゼ、グリコシルホスファチジルイノシトリプロテイントランスアミダーゼ(glycosylphosphatidylinositoliprotein transamidase)、がんプロコアグラント、プロホルモンチオールプロテアーゼ、γ-グルタミルヒドロラーゼ、ブレオマイシンヒドロラーゼ、セプラーゼ、カテプシンB、カテプシンD、カテプシンL、カテプシンM、プロテイナーゼK、ペプシン、キモシン、ガストリクシン、レニン、ヤプシン及び/またはマプシン(mapsin)、前立腺特異抗原(PSA)、または一般的な任意のAsp-N、Glu-C、Lys-C、もしくはArg-Cプロテアーゼに対する切断部位を含む。例えば、Cancer Res.77(24):7027-7037(2017)を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。一部の態様では、切断可能なリンカー構成成分は、1~10個のアミノ酸残基を含むペプチドを含む。これらの態様では、ペプチドは、プロテアーゼによるリンカーの切断を可能にし、それによって、リソソーム酵素等の細胞内プロテアーゼへの曝露時に生物学的に活性な分子の放出を容易にする(Doronina et al.(2003)Nat.Biotechnol.21:778-784)。例示的なペプチドには、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、ペンタペプチド、及びヘキサペプチドが含まれるが、これらに限定されない。
ペプチドは、天然に存在するアミノ酸残基及び/または非天然アミノ酸残基を含み得る。「天然に存在するアミノ酸」という用語は、Ala、Asp、Cys、Glu、Phe、Gly、His、He、Lys、Leu、Met、Asn、Pro、Gin、Arg、Ser、Thr、Val、Trp、及びTyrを指す。「非天然アミノ酸」(すなわち、アミノ酸が天然に存在しない)には、非限定的な例として、ホモセリン、ホモアルギニン、シトルリン、フェニルグリシン、タウリン、ヨードチロシン、セレノ-システイン、ノルロイシン(「Nle」)、ノルバリン(「Nva」)、ベータ-アラニン、L-またはD-ナフトアラニン(naphthalanine)、オルニチン(「Orn」)等が含まれる。ペプチドは、特定の酵素、例えば、腫瘍関連プロテアーゼ、カテプシンB、C、及びD、またはプラスミンプロテアーゼによる酵素的切断のために設計及び最適化され得る。
アミノ酸にはまた、天然及び非天然アミノ酸のD型も含まれる。「D-」は、天然に存在する(「L-」)アミノ酸における配置とは対照的に、「D」(右旋性の)配置を有するアミノ酸を指定する。天然及び非天然アミノ酸は、商業的に購入することも(Sigma Chemical Co.,Advanced Chemtech)、または当該技術分野で既知の方法を使用して合成することもできる。
例示的なジペプチドには、バリン-アラニン、バリン-シトルリン、フェニルアラニン-リジン、N-メチル-バリン-シトルリン、シクロヘキシルアラニン-リジン、及びベータ-アラニン-リジンが含まれるが、これらに限定されない。例示的なトリペプチドには、グリシン-バリン-シトルリン(gly-val-cit)及びグリシン-グリシン-グリシン(gly-gly-gly)が含まれるが、これらに限定されない。
II.B.4.f.エステラーゼで切断可能なリンカー
一部のリンカーは、エステラーゼによって切断される(「エステラーゼで切断可能なリンカー」)。ある特定のエステルのみが、細胞の内側または外側に存在するエステラーゼ及びアミダーゼによって切断され得る。エステルは、カルボン酸及びアルコールの縮合によって形成される。単純エステルは、単純アルコール、例えば、脂肪族アルコール、ならびに小環状及び小芳香族アルコールにより生成されるエステルである。エステルに基づく切断可能な連結基の例としては、アルキレン、アルケニレン、及びアルキニレン基のエステルが挙げられるが、これらに限定されない。エステルで切断可能な連結基は、一般式-C(O)O-または-OC(O)-を有する。
II.B.4.g.ホスファターゼで切断可能なリンカー
一部の態様では、リンカーの組み合わせは、リン酸基を分解または加水分解する薬剤によって切断される、リン酸に基づく切断可能な連結基を含み得る。細胞内リン酸基を切断する薬剤の例は、細胞内ホスファターゼ等の酵素である。リン酸に基づく連結基の例は、-O-P(O)(OR)-O-、-O-P(S)(OR)-O-、-O-P(S)(SR)-O-、-S-P(O)(OR)-O-、-O-P(O)(OR)-S-、-S-P(O)(OR)-S-、-O-P(S)(OR)-S-、-SP(S)(OR)-O-、-OP(O)(R)-O-、-OP(S)(R)-O-、-SP(O)(R)-O-、-SP(S)(R)-O-、-SP(O)(R)-S-、または-OP(S)(R)-S-であり、ここで、Rは、NH、BH、CH、C1-6アルキル、C6-10アリール、C1-6アルコキシ、またはC6-10アリール-オキシである。一部の態様では、C1-6アルキル及びC6-10アリールは、非置換である。さらなる非限定的な例は、-O-P(O)(OH)-O-、-O-P(S)(OH)-O-、-O-P(S)(SH)-O-、-S-P(O)(OH)-O-、-O-P(O)(OH)-S-、-S-P(O)(OH)-S-、-O-P(S)(OH)-S-、-S-P(S)(OH)-O-、-O-P(O)(H)-O-、-O-P(S)(H)-O-、-S-P(O)(H)-O-、-SP(S)(H)-O-、-SP(O)(H)-S-、-OP(S)(H)-S-、または-O-P(O)(OH)-O-である。
II.B.4.h.光活性化される切断可能なリンカー
一部の態様では、組み合わせは、光活性化される切断可能なリンカー、例えば、ニトロベンジルリンカーまたはニトロベンジル反応性基を含むリンカーを含む。
II.C.自壊性スペーサー
一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)における自壊性スペーサーは、プロテアーゼで切断可能なリンカーの酵素的切断後に1,4排除を経る。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)における自壊性スペーサーは、プロテアーゼで切断可能なリンカーの酵素的切断後に1,6排除を経る。一部の態様では、自壊性スペーサーは、例えば、p-アミノベンジルカルバメート(PABC)、p-アミノベンジルエーテル(PABE)、p-アミノベンジルカーボネート、またはそれらの組み合わせである。
ある特定の態様では、自壊性スペーサーは、芳香族基を含む。一部の態様では、芳香族基は、ベンジル、シンナミル、ナフチル、及びビフェニルからなる群から選択される。一部の態様では、芳香族基は、複素環式である。他の態様では、芳香族基は、少なくとも1つの置換基を含む。一部の態様では、少なくとも1つの置換基は、F、Cl、I、Br、OH、メチル、メトキシ、NO、NH、NO3+、NHCOCH、N(CH、NHCOCF、アルキル、ハロアルキル、C-Cアルキルハロゲン化物、カルボキシレート、スルフェート、スルファメート、及びスルホネートからなる群から選択される。
他の態様では、芳香族基における少なくとも1つのCは、N、O、またはC-R’’で置換され、ここで、R’’は独立して、H、F、Cl、I、Br、OH、メチル、メトキシ、NO、NH、NO3+、NHCOCH、N(CH、NHCOCF、アルキル、ハロアルキル、C-Cアルキルハロゲン化物、カルボキシレート、スルフェート、スルファメート、及びスルホネートから選択される。
一部の態様では、自壊性スペーサーは、アミノベンジルカルバメート基、アミノベンジルエーテル基、またはアミノベンジルカーボネート基を含む。一態様では、自壊性スペーサーは、p-アミノベンジルカルバメート(PABC)である。P-アミノベンジルカルバメート(PABC)は、自壊性の部位特異的なプロドラッグ活性化のための最も効率的で最も普及したコネクタ結合である(例えば、Carl et al.(1981)J.Med.Chem.24:479-480、WO 1981/001145、Rautio et al.(2008)Nature Reviews Drug Discovery 7:255-270、Simplicio et al.(2008)Molecules 13:519-547を参照されたく、これらの文献の全ては参照によりそれらの全体が本明細書に援用される)。PABCは、プロテアーゼによる切断及び1,6の自発的断片化時に任意のアミン薬物、ペプチド、及びタンパク質の放出を可能にする。
一部の態様では、自壊性スペーサーは、生物学的に活性な分子(例えば、抗体)をプロテアーゼで切断可能な基質につなげる。具体的な態様では、PABC自壊性スペーサーのカルバメート基が、生物学的に活性な分子(例えば、抗体)のN末端につなげられ、PABC自壊性スペーサーのアミノ基が、プロテアーゼで切断可能な基質につなげられる。
アミノベンジル基の芳香環は、任意選択で、環を形成する4個の非置換炭素のうちの1個にさもなければ結合している水素を置き換える、芳香環上の1つまたは複数の(例えば、R及び/またはR)置換基で置換され得る。本明細書で使用されるとき、「R」(例えば、R、R、R、R)という記号は、本明細書に記載されるような置換基を表す一般的略語である。
置換基は、p-アミノベンジル基の自壊性能力を改善し得る。Hay et al.(1999)J.Chem Soc.,Perkin Trans.1:2759-2770を参照されたく、また、Sykes et al.J.(2000)Chem.Soc.,Perkin Trans.1:1601-1608も参照されたい。
自壊性の排除は、例えば、1,4排除、1,6排除(例えば、PABC)、1,8排除(例えば、p-アミノ-シンナミルアルコール)、β排除、環化排除(例えば、4-アミノブタノールエステル及びエチレンジアミン)、環化/ラクトン化、環化/ラクトン化等を介して起こり得る。例えば、Singh et al.(2008)Curr.Med.Chem.15:1802-1826及びGreenwald et al.(2000)J.Med.Chem.43:475-487を参照されたい。
一部の態様では、自壊性スペーサーは、例えば、シンナミル、ナフチル、またはビフェニル基を含み得る(例えば、Blencowe et al.(2011)Polym.Chem.2:773-790を参照されたい)。一部の態様では、自壊性スペーサーは、複素環式環を含む(例えば、米国特許第7,375,078号、同第7,754,681号を参照されたい)。水性条件下及び生理学的条件下の両方で自壊性である、多数のホモ芳香族(例えば、Carl et al.(1981)J.Med.Chem.24:479、Senter et al.(1990)J.Org.Chem.55:2975、Taylor et al.(1978)J.Org.Chem.43:1197、Andrianomenjanahary et al.(1992)Bioorg.Med.Chem.Lett.2:1903を参照されたい)、及びクマリン(例えば、Weinstein et al.(2010)Chem.Commun.46:553を参照されたい)、フラン、チオフェン、チアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピロール、ピラゾール(例えば、Hay et al.(2003)J.Med.Chem.46:5533を参照されたい)、ピリジン(例えば、Perry-Feigenbaum et al.(2009)Org.Biomol.Chem.7:4825を参照されたい)、イミダゾン(例えば、Nailor et al.(1999)Bioorg.Med.Chem.Lett.Z:1267、Hay and Denny(1997)Tetrahedron Lett.38:8425を参照されたい)、ならびにトリアゾール(例えば、Bertrand and Gesson(2007)J.Org.Chem.72:3596を参照されたい)に基づくヘテロ芳香族基が、当該技術分野で既知である。また、米国特許第7,691,962号、同第7,091,186号、ならびに米国特許公開第US2006/0269480号、同第US2010/0092496号、同第US2010/0145036号、同第US2003/0130189号、及び同第US2005/0256030号も参照されたく、これらの文献の全ては参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本明細書に開示されるマレイミド部分は、タンデムで1つよりも多くの自壊性スペーサー、例えば、2つ以上のPABC単位を含む。例えば、de Groot et al.(2001)J.Org.Chem.66:8815-8830を参照されたい。一部の態様では、本明細書に開示されるマレイミド部分は、蛍光発生プローブに連結された自壊性スペーサー(例えば、p-カルボキシベンゾアルデヒドまたはグリオキシル酸のp-アミノベンジルアルコールまたはヘミチオアミナール(hemithioaminal)誘導体)を含み得る(例えば、Meyer et al.(2010)Org.Biomol.Chem.8:1777-1780を参照されたい)。
自壊性リンカーにおける置換基が、左から右へ記述される、それらの従来の化学式によって明記される場合、それらは、その構造を右から左へ記述することからもたらされよう化学的に同一の置換基を等しく包含する。例えば、「-CHO-」は、「-OCH-」も列挙することが意図される。
自壊性リンカーにおける置換基、例えば、上記で考察したようなp-アミノベンジル自壊性リンカーにおけるR及び/またはR置換基には、例えば、アルキル、アルキレン、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアミノ、アルキルチオ、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アリールオキシ、ヘテロアリール等が含まれ得る。本開示の化合物が1つよりも多くの置換基を含む場合、それらの置換基の各々は独立して選定される。
一部の具体的な態様では、リンカーは、式(IV)を有し、
-A-Y-(IV)、
式中、各-A-が独立して、アミノ酸単位であり、aが独立して、1~12の整数であり、-Y-が、スペーサー単位であり、yが、0、1、または2である。一部の態様では、-A-は、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、ペンタペプチド、またはヘキサペプチドである。一部の態様では、-A-は、バリン-アラニン、バリン-シトルリン、フェニルアラニン-リジン、N-メチルバリン-シトルリン、シクロヘキシルアラニン-リジン、及びベータ-アラニン-リジンからなる群から選択される。一部の態様では、-A-は、バリン-アラニンまたはバリン-シトルリンである。一部の態様では、yは、1である。一部の態様では、-Y-は、自壊性スペーサーである。
一部の態様では、自壊性スペーサー-Y-は、式(V)を有し、
Figure 2022525924000021
式中、各Rが独立して、C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、ハロゲン、ニトロ、またはシアノであり、mが、0~4の整数である。一部の態様では、mは、0、1、または2である。一部の態様では、mは、0である。
一部の態様では、式(IV)の切断可能なリンカーは、バリン-アラニン-p-アミノベンジルカルバメートまたはバリン-シトルリン-p-アミノベンジルカルバメートである。一部の態様では、スペーサー単位-Y-は、例えば-Gly-または-Gly-Gly-等の、非自壊性スペーサーである。
一部の態様では、リンカーは、酸に不安定なリンカーである。一部の態様では、酸に不安定なリンカーは、シス-アコニット酸リンカー、ヒドラジドリンカー、チオカルバモイルリンカー、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、酸に不安定なリンカーは、生物学的に活性な分子を酸に不安定なリンカーに連結するスペーサー単位を含む。好適なスペーサー単位は、-Y-に関連して上述されるものである。
一部の態様では、リンカーは、例えば、テトラエチレングリコール(TEG)、ポリエチレングリコール(PEG)、スクシンイミド、またはそれらの任意の組み合わせを含む、切断不可能なリンカーである。一部の態様では、切断不可能なリンカーは、生物学的に活性な分子を切断不可能なリンカーに連結するスペーサー単位を含む。
一部の態様では、本開示は、生物学的に活性な分子及び切断可能なリンカーを含むEV(例えば、エキソソーム)を提供し、該切断可能なリンカーは、EV(例えば、エキソソーム)を生物学的に活性な分子につなげ、また該切断可能なリンカーは、バリン-アラニン-p-アミノベンジルカルバメートまたはバリン-シトルリン-p-アミノベンジルカルバメートを含む。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、EV(例えば、エキソソーム)上に存在する官能基を介してEV(例えば、エキソソーム)を切断可能なリンカーに連結する、マレイミド部分をさらに含む。好適なマレイミド部分は、例えば、式(I)、(II)、及び(III)のマレイミド部分等の、上述されるものである。一部の態様では、マレイミド部分は、EV(例えば、エキソソーム)上に存在する官能基に共有結合性で連結され、該官能基は、スルフヒドリル(チオール)であり、該スルフヒドリル基は、EV(例えば、エキソソーム)の表面、例えば、EV(例えば、エキソソーム)の外部表面上のタンパク質上にある。
本開示はまた、マレイミド部分、切断可能なリンカー、及び生物学的に活性な分子を含むEV(例えば、エキソソーム)を提供し、該マレイミド部分は、EV(例えば、エキソソーム)を切断可能なリンカーに連結し、該切断可能なリンカーは、マレイミド部分を生物学的に活性な分子につなげる。
II.D.生物学的に活性な分子
一部の態様では、本明細書に開示されるEV(例えば、エキソソーム)は、ペイロード(例えば、マレイミド部分を介してEV(例えば、エキソソーム)に化学的に連結された生物学的に活性な分子)を標的に送達することができる。ペイロードは、EV(例えば、エキソソーム)に接触させられる標的(例えば、標的細胞)に作用する薬剤である。接触は、インビトロで、または対象において生じることができる。EV(例えば、エキソソーム)に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結され得るペイロードの非限定的な例としては、ヌクレオチド(例えば、検出可能な部分もしくは毒素を含む、または転写を妨害するヌクレオチド)、核酸(例えば、酵素等のポリペプチドをコードするDNAもしくはmRNA分子、またはmiRNA、dsDNA、lncRNA、もしくはsiRNA等の制御機能を有するRNA分子)、モルホリノ、アミノ酸(例えば、検出可能な部分または翻訳を妨害する毒素を含むアミノ酸)、ポリペプチド(例えば、酵素)、脂質、炭水化物、低分子(例えば、低分子薬及び毒素)、抗原(例えば、ワクチン抗原)、アジュバント、またはそれらの組み合わせ等の薬剤が挙げられる。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、1つよりも多くのペイロード、例えば、EV(例えば、エキソソーム)の内腔の溶液中の第1のペイロード、及び、例えば、マレイミド部分を介してEV(例えば、エキソソーム)の外部表面に連結された、第2のペイロードを含み得る。一部の態様では、ペイロードは、低分子を含む。一部の態様では、ペイロードは、ペプチドを含む。一部の態様では、ペイロードは、抗原、例えば、ワクチン抗原を含む。一部の態様では、ペイロードは、ワクチンアジュバントを含む。
II.D.1.抗原を標的とするペイロード及びワクチン抗原
一部の態様では、ペイロードは、抗原、例えば、腫瘍抗原と相互作用する。一部の態様では、抗原、例えば、腫瘍抗原の生物学的機能は、ペイロードとの相互作用によって調節される(例えば、抗原が受容体である場合、ペイロードは、受容体アゴニストまたは受容体アンタゴニストであり得る)。他の態様では、ペイロードは、免疫反応を誘導することができる抗原(すなわち、ワクチン抗原)を含む。一部の態様では、ペイロードは、免疫反応を誘導することができる抗原(すなわち、ワクチン抗原)及びアジュバント(すなわち、ワクチンアジュバント)を含み得る。一部の態様では、ワクチン抗原及びワクチンアジュバントは、同じEV(例えば、エキソソーム)上にあり得る。他の態様では、ワクチン及びワクチンアジュバントは、異なるEV(例えば、エキソソーム)中にあり得る。
腫瘍抗原の非限定的な例としては、アルファ-フェトプロテイン(AFP)、癌胎児性抗原(CEA)、上皮性腫瘍抗原(ETA)、ムチン1(MUC1)、Tn-MUC1、ムチン16(MUC16)、チロシナーゼ、メラノーマ関連抗原(MAGE)、腫瘍タンパク質p53(p53)、CD4、CD8、CD45、CD80、CD86、プログラム死リガンド1(PD-L1)、プログラム死リガンド2(PD-L2)、NY-ESO-1、PSMA、TAG-72、HER2、GD2、cMET、EGFR、メソテリン、VEGFR、アルファ-葉酸受容体、CE7R、IL-3、がん-精巣抗原(CTA)、MART-1 gp100、TNF関連アポトーシス誘導リガンド、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
腫瘍抗原と相互作用して、例えば、その生物学的機能を調節する、ペイロードは、例えば、抗体及びその結合断片、アプタマー、抗体薬物コンジュゲート(ADC)、ならびに低分子を含む。
一部の態様では、抗原は、普遍的な腫瘍抗原である。本明細書で使用されるとき、「普遍的な腫瘍抗原」という用語は一般に、非腫瘍細胞におけるよりも腫瘍細胞において高いレベルで発現し、また異なる起源の腫瘍でも発現する、タンパク質等の免疫原性分子を指す。一部の態様では、普遍的な腫瘍抗原は、約30%超、約40%超、約50%超、約60%超、約70%超、約80%超、約90%超、またはそれよりも多くのがん(例えば、ヒトがん)で発現する。一部の態様では、普遍的な腫瘍抗原は、非腫瘍細胞(例えば、正常な細胞)で発現する場合があるが、腫瘍細胞でそれが発現するレベルよりも低い。ある特定の態様では、普遍的な腫瘍抗原の発現レベルは、非腫瘍細胞と比較して腫瘍細胞上で約1倍超、約2倍超、約3倍超、約4倍超、約5倍超、約6倍超、約7倍超、約8倍超、約9倍超、約10倍超であるか、またはそれよりも高い。ある特定の態様では、普遍的な腫瘍抗原は、正常な細胞では発現せず、腫瘍細胞でのみ発現する。本開示とともに使用することができる普遍的な腫瘍抗原の非限定的な例としては、腫瘍血管系における内皮を裏打ちする抗原、サバイビン、腫瘍タンパク質D52(TPD52)、アンドロゲン受容体エピトープ、エフリンA型受容体2(EphA2)、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素(hTERT)、サバイビン、マウス二重微小染色体2ホモログ(MDM2)、シトクロムP450 1B1(CYP1B)、HER2/neu、ウィルムス腫瘍遺伝子1(WT1)、リビン、アルファフェトプロテイン(AFP)、癌胎児性抗原(CEA)、ムチン16(MUC16)、MUC1、前立腺特異膜抗原(PSMA)、p53またはサイクリン(D1)が挙げられる。
さらなる態様では、抗原は、新生抗原を含み得る。本明細書で使用されるとき、「新生抗原」という用語は、腫瘍特異的変異遺伝子によってコードされる抗原を指す。
一部の態様では、抗原は、細菌、ウイルス、真菌、原虫、またはそれらの任意の組み合わせに由来する。一部の態様では、抗原は、発がんウイルス(本明細書でがん関連ウイルスとも称される(CAV))に由来する。さらなる態様では、抗原は、ヒトガンマヘルペスウイルス4(すなわち、エプスタイン・バールウイルス(EBV))、A型インフルエンザウイルス、B型インフルエンザウイルス、サイトメガロウイルス、staphylococcus aureus、mycobacterium tuberculosis、chlamydia trachomatis、HIV-1、HIV-2、コロナウイルス(例えば、COVID-19、MERS-CoV、及びSARS CoV)、フィロウイルス(例えば、マールブルグ及びエボラ)、Streptococcus pyogenes、Streptococcus pneumoniae、Plasmodia種(例えば、vivax及びfalciparum)、チクングニアウイルス、ヒトパピローマウイルス(HPV)、B型肝炎ウイルス(HBV)、C型肝炎ウイルス(HCV)、ヒトTリンパ好性ウイルス(HTLV1)、ヒトヘルペスウイルス8(HHV8)、メルケル細胞ポリオーマウイルス(MCV)、単純ヘルペスウイルス2(HSV-2)、Klebsiella属菌、Pseudomonas aeruginosa、Enterococcus属菌、Proteus属菌、Enterobacter属菌、Actinobacter属菌、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(CoNS)、Mycoplasma属菌、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、またはそれらの組み合わせを含む群に由来する。
一部の態様では、EBVに由来する抗原は、BZLF1である。BZLF1(別名ZtaまたはEB1)は、がんを誘導し、主としてヒト集団の95%のB細胞に感染する、EBVの最初期ウイルス遺伝子である。この遺伝子(他の遺伝子とともに)は、他の疾患進行段階において他のEBV遺伝子の発現をもたらし、潜伏形態から溶解形態へのウイルスの変換に関与する。ZEBRA(BamHI Zエプスタイン・バールウイルス複製活性化因子、別名Zta及びBZLF1))は、BZLF1によってコードされるEBVの初期溶解タンパク質である。Hartlage et al.(2015)Cancer Immunol.Res.3(7):787-94、及びRist et al.(2015)J.Virology 70:703-12を参照されたく、同文献の両方は参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。EBV抗原、例えば、BZLF1を含む、本明細書に開示されるEV(例えば、エキソソーム)を使用して、例えば、移植後リンパ増殖性疾患(PTLD)を処置することができる。かかるEVは、EBV陽性移植を受けているEBV陰性患者に投与することができる。BZLF1は、PTLD患者における恒久的な寛解に関連する優性T細胞抗原である。BZLF1を含む、本明細書に開示されるEV(例えば、エキソソーム)は、BZLF1に対する強力なCD8 T細胞媒介性免疫を誘発することができる。したがって、粘膜免疫及び組織常在記憶細胞は、PTLDFの発症から患者を保護することができる。非限定的な例示的抗原には、米国特許第8617564B2号に開示される抗原が含まれるが、これらに限定されない。
一部の態様では、抗原は、細胞性及び/または体液性免疫応答を誘導するためにMycobacterium tuberculosisから得られる。一部の態様では、抗原は、Mycobacterium tuberculosis(TB抗原)の1つまたは複数のエピトープを含む。ESAT-6、TB10.4、CFP10、Rv2031(hspX)、Rv2654c(TB7.7)、及びRv1038c(EsxJ)を含む、種々の抗原が、Mycobacterium tuberculosis感染に関連する。例えば、Lindestam et al.,J.Immunol.188(10):5020-31(2012)を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。一部の態様では、本開示に有用な抗原は、ESAT6の1つまたは複数のエピトープを含む。一部の態様では、本開示に有用な抗原は、TB10.4の1つまたは複数のエピトープを含む。一部の態様では、本開示に有用な抗原は、CFP10の1つまたは複数のエピトープを含む。一部の態様では、本開示に有用な抗原は、Rv2031(hspX)の1つまたは複数のエピトープを含む。一部の態様では、本開示に有用な抗原は、Rv2654c(TB7.7)の1つまたは複数のエピトープを含む。一部の態様では、本開示に有用な抗原は、Rv1038c(EsxJ)の1つまたは複数のエピトープを含む。一部の態様では、本開示に有用な抗原は、ESAT6、TB10.4(ESAT-6様タンパク質EsxH;cfp7)、CFP10、Rv2031(hspX)、Rv2654c(TB7.7)、Rv1038c(EsxJ)、及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エピトープを含む。
一部の態様では、TB抗原は、TB抗原の特定のエピトープ、例えば、ESAT6またはTB10.4の特定のエピトープを含む。一部の態様では、ESAT6抗原は、MTEQQWNFAGIEAAASAIQGNVTSIHSLLDEGKQSLTKLAAAWGGSGSEAYQGVQQKWDATATELNNALQNLARTISEAGQAMASTEGNVTGMFA(配列番号230;GenBank:AWM98862.1)に定められるようなアミノ酸配列の少なくとも3個のアミノ酸、少なくとも4個のアミノ酸、少なくとも5個のアミノ酸、少なくとも6個のアミノ酸、少なくとも7個のアミノ酸、少なくとも8個のアミノ酸、少なくとも9個のアミノ酸、少なくとも10個のアミノ酸、少なくとも11個のアミノ酸、少なくとも12個のアミノ酸、少なくとも13個のアミノ酸、少なくとも14個のアミノ酸、少なくとも15個のアミノ酸を有するエピトープを含む。一部の態様では、ここで、TB10.4抗原は、MSQIMYNYPAMLGHAGDMAGYAGTLQSLGAEIAVEQAALQSAWQGDTGITYQAWQAQWNQAMEDLVRAYHAMSSTHEANTMAMMARDPAEAAKWGG(配列番号231;NCBI参照配列:WP_057308237.1)に定められるようなアミノ酸配列の少なくとも3個のアミノ酸、少なくとも4個のアミノ酸、少なくとも5個のアミノ酸、少なくとも6個のアミノ酸、少なくとも7個のアミノ酸、少なくとも8個のアミノ酸、少なくとも9個のアミノ酸、少なくとも10個のアミノ酸、少なくとも11個のアミノ酸、少なくとも12個のアミノ酸、少なくとも13個のアミノ酸、少なくとも14個のアミノ酸、少なくとも15個のアミノ酸を有するエピトープを含む。
一部の態様では、抗原は、自己抗原を含む。本明細書で使用されるとき、「自己抗原」という用語は、宿主細胞または組織により発現される抗原を指す。通常の健康な状態では、かかる抗原は、身体によって自己と認識され、免疫応答を誘発しない。しかしながら、ある特定の病的状態では、身体の独自の免疫系が自己抗原を外来性と認識し、それらに対して免疫応答を発動して、自己免疫状態をもたらし得る。ある特定の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、自己抗原(すなわち、T細胞応答が誘導され、自己免疫状態をもたらしている自己(生殖細胞系)タンパク質)を含み得る。かかるEV(例えば、エキソソーム)を使用して、自己反応性T細胞を標的化し、それらの活性を抑制することができる。自己抗原(関連する疾患または障害を含む)の非限定的な例としては、(i)ベータ細胞タンパク質、インスリン、膵島抗原2(IA-2)、グルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD65)、及び亜鉛トランスポーター8(ZNT8)(I型糖尿病)、(ii)ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質(MOG)、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)、プロテオリピドタンパク質(PLP)、及びミエリン関連糖タンパク質(MAG)(多発性硬化症)、(iii)シトルリン化抗原及び滑膜タンパク質(関節リウマチ)、(iv)アクアポリン-4(AQP4)(視神経脊髄炎)、(v)ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChRs)(重症筋無力症)、(vi)デスモグレイン-1(DSG1)及びデスモグレイン-2(DSG2)(尋常性天疱瘡)、(v)チロトロピン受容体(グレーブス病)、(vi)IV型コラーゲン(グッドパスチャー症候群)、(vii)サイログロブリン、甲状腺ペルオキシターゼ、及び甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR)(橋本甲状腺炎)、または(viii)それらの組み合わせが挙げられる。
II.D.2.PROTAC
一部の態様では、ペイロードは、タンパク質分解誘導キメラ分子(PROTAC)を含む。PROTACは、標的タンパク質に対するリガンド、E3ユビキチン化リガーゼに対するリガンド、及びこれら2つのリガンドをつなげるリンカーからなる、ヘテロ二官能性分子である。ひとたび、標的:PROTAC:E3三元複合体が形成されると、E2ユビキチンコンジュゲート酵素は、ユビキチンを標的タンパク質の表面上のリジン残基に転移させる。一部の態様では、PROTACの標的は、例えば、ERα、BCR-ABL、BRD4、PDE4、ERRα、RIPK2、c-ABL、BRD2、BRD3、BRD4、FKBP12、TBK1、BRD9、EGFR、c-Met、Sirt2、CDK9、FLT3、BTK、ALK、AR、TRIM24、SMAD3、RAR、PI3K、PCAF、METAP2、HER2、HDAC6、GCN5、ERK1/2、DHODH、CRABP-II、FLT4、またはCK2である。一部の態様では、PROTACの標的リガンドは、例えば、4-OHT、ダサチニブ、JQ1、PDE4阻害剤、JQ1、クロロアルカン、チアゾリジンジオン(thizolidinedione)に基づくリガンド、RIPK2阻害剤、ボスチニブ、JQ1誘導体、OTX015、造血幹細胞因子、TBK1阻害剤、BI-7273、ラパチニブ、ゲフィチニブ、アファチニブ、フォレチニブ、Sirt2阻害剤3b、HJB97、SNS-032、アミノピラゾール類似体、AC220、RN-486、セリチニブ、ARアンタゴニスト、IACS-7e、またはイブルチニブ誘導体である。一部の態様では、PROTACのE3リガンドは、例えば、LCL161誘導体、VHL1、ヒドロキシプロリン誘導体、ポマリドマイド、サリドマイド、HIF-1α由来(R)-ヒドロキシプロリン、VHLリガンド2、VH032誘導体、レナリドマイド、サリドマイド誘導体、またはVL-269である。一部の態様では、E3リガーゼは、例えば、IAP、VHL、またはCRBNである。例えば、An & Fu(2018)EBioMedicine 36:553-562を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。
本明細書に開示される方法に従って使用することができるPROTAC及び関連技術は、例えば、WO2018106870、US2018155322、WO2018098288、WO2018098280、WO2018098275、WO2018089736、WO2018085247、US20180125821、US20180099940、WO2018064589、WO2018053354、WO2017223452、WO2017201449、WO2017197056、WO2017197051、WO2017197046、WO2017185036、WO2017185034、WO2017185031、WO2017185023、WO2017182418、US20170305901、WO2017176708、US20170281784、WO2017117474、WO2017117473、WO2017079723、US9938264、US20170065719、WO2017024319、WO2017024318、WO2017024317、US20170037004、US20170008904、US20180147202、WO2018051107、WO2018033556、US20160272639、US20170327469、WO2017212329、WO2017211924、US20180085465、US20160045607、US20160022642、WO2017046036、US20160058872、US20180134688、US20180118733、US20180050021、US9855273、US20140255361、US9115184、US20180093990、US20150119435、US20140356322、US20140112922、US9765019、US20180100001、US7390656、またはUS7208157に開示され、これらの文献の全ては参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、いくつかのPROTACがEV(例えば、エキソソーム)上に存在する場合、かかるPROTACは、同じであることもできるし、またはそれらは異なることもできる。一部の態様では、いくつかのPROTACが本明細書に開示されるEV(例えば、エキソソーム)上に存在する場合、かかるPROTACは、同じであることもできるし、またはそれらは異なることもできる。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)組成物は、EV(例えば、エキソソーム)の2つ以上の集団を含み得、ここで、EV(例えば、エキソソーム)の各集団は、異なるPROTACまたはそれらの組み合わせを含む。
一部の態様では、PROTACは、少なくとも1つのスルフヒドリル基を含み、マレイミド部分が、EV(例えば、エキソソーム)をPROTACに連結する。一部の態様では、スルフヒドリル基は、PROTACのE3リガーゼリガンド部分上に位置する。一部の態様では、スルフヒドリル基は、PROTACの標的タンパク質リガンド部分上に位置する。一部の態様では、スルフヒドリル基は、PROTACのリンカー部分上に位置する。一部の態様では、スルフヒドリル基は、PROTACにおける天然に存在する反応性基である。
他の態様では、マレイミド部分が、例えば、化学的誘導体化を介して、PROTACに導入される。一部の態様では、化学的誘導体化は、PROTACに存在する化学基と反応することができる部分、本明細書に開示されるマレイミド部分と反応することができる部分を含む部分を含む、二官能性リンカー(二官能性試薬)を介して起こる。
一部の態様では、E3リガーゼリガンドは、切断可能なリンカー、例えば、PABCを介してPROTACに結合している。他の態様では、標的リガンドは、切断可能なリンカー、例えば、PABCを介してPROTACに結合している。他の態様では、E3リガーゼリガンド及び標的リガンドの両方が、切断可能なリンカーを介してPROTACに結合している。一部の態様では、両方の切断可能なリンカーが、同じ切断可能なリンカーであり得る。他の態様では、両方の切断可能なリンカーが異なる。
PROTAC、例えば、本明細書に開示されるEV(例えば、エキソソーム)に連結されたPROTACの官能性は、当該技術分野で既知のインビトロ法及びインビボ法に従って評価することができる。例えば、PROTACは、標的タンパク質のユビキチン媒介性分解を誘導することから、PROTAC活性は、標的タンパク質の分解を直接的に測定するアッセイ(例えば、ウェスタンブロット)、または標的タンパク質によって媒介される機能的活性を測定するアッセイ(例えば、標的タンパク質がタンパク質キナーゼである場合は、リン酸化またはリン酸化媒介性細胞シグナル伝達の変化)を使用して決定することができる。
一部の具体的な態様では、PROTACは、TBK1標的化リガンド、リンカー、及びVHL(E3リガーゼ)結合リガンドを含む(例えば、図10Cを参照されたい)。
他の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、CLIPTAC(クリックで形成されるPROTAC)の形成のための2つの前駆体を含む。したがって、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、マレイミド部分を介してEVに連結されたCLIPTAC前駆体の2つの集団を含み得る。UVが標的細胞に結合すると、CLIPTAC前駆体は、生体直交型のクリックによる組み合わせによって細胞内で組み合わされて、ヘテロ二官能性PROTACを生み出すことができる。Lebraud et al.(2016)ACS Cent.Sci.2:927-934を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一般に、PROTACは、式[ULM]-[L]-[PTM]により記述することができ、式中、[ULM]は、ユビキチン-L結合部分(第1のリガンド)であり、[L]は、リンカーであり、[PTM]は、タンパク質標的化部分(第2のリガンド)である。例示的なPROTACが以下の表に示される。この表は、[ULM]によって標的化されるユビキチン化酵素及びその対応する[ULM]リガンド、ならびに[PTM]によって標的化されるタンパク質及びその対応する[ULM]リガンドを示す。
Figure 2022525924000022
Figure 2022525924000023
Figure 2022525924000024
Figure 2022525924000025
Figure 2022525924000026
Figure 2022525924000027
Figure 2022525924000028
Figure 2022525924000029
Figure 2022525924000030
Figure 2022525924000031
上記の表に開示される全ての他の特許出願及び特許は、参照によりそれらの全体が援用される。
PROTACにおいて使用することができる特定のリンカーは、例えば、米国特許出願公開US20180050021A1、US20180118733A1、US20180009779A1、US20180085465A1、US20180134684A1、及びUS20180134688A1、米国特許第US9694084B2号、同第US9821068B2号、同第US9770512B2号、及び同第US9750816B2号、ならびに国際出願公開WO2018085247A1に開示され、これらの文献は参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。WO2017212329A1は、クリック反応を介して生成される、リンカーを含むPROTACの形成について開示している。
II.D.3.インターフェロン遺伝子刺激因子(STING)アゴニスト
一部の態様では、ペイロードは、ヌクレオチドを含み、該ヌクレオチドは、インターフェロン遺伝子刺激因子タンパク質(STING)アゴニストである。STINGは、典型的には細菌によって産生される環状ジヌクレオチドの細胞質センサーである。活性化されると、それはI型インターフェロンの産生をもたらし、免疫応答を開始する。
一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、EV(例えば、エキソソーム)に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結された1つまたは複数のSTINGアゴニストを含む。一部の態様では、STINGアゴニストは、環状ヌクレオチドSTINGアゴニストまたは非環状ジヌクレオチドSTINGアゴニストを含む。
限定されないが、cGMP、環状ジ-GMP(c-ジ-GMP)、cAMP、環状ジ-AMP(c-ジ-AMP)、環状-GMP-AMP(cGAMP)、環状ジ-IMP(c-ジ-IMP)、環状AMP-IMP(cAIMP)、及びそれらの任意の類似体等の環状プリンジヌクレオチドは、患者において免疫応答または炎症応答を刺激または強化することが知られている。CDNは、環状ジヌクレオチドを連結する2’2’、2’3’、2’5’、3’3’、もしくは3’5’結合、またはそれらの任意の組み合わせを有し得る。
環状プリンジヌクレオチドを、標準的な有機化学技法を介して修飾して、プリンジヌクレオチドの類似体を生み出すことができる。好適なプリンジヌクレオチドには、アデニン、グアニン、イノシン、ヒポキサンチン、キサンチン、イソグアニン、または当該技術分野で既知の任意の他の適切なプリンジヌクレオチドが含まれるが、これらに限定されない。環状ジヌクレオチドは、修飾された類似体であり得る。ホスホロチオエート、ビホスホロチオエート(biphosphorothioate)、フッ素化、及び二フッ素化修飾を含むが、これらに限定されない、当該技術分野で既知の任意の好適な修飾を使用することができる。
5,6-ジメチルキサンテノン-4-酢酸(DMXAA)、または当該技術分野で既知の任意の他の非環状ジヌクレオチドアゴニスト等の、非環状ジヌクレオチドアゴニストもまた使用することができる。
任意のSTINGアゴニストが使用され得ることが企図される。STINGアゴニストの中には、DMXAA、STINGアゴニスト-1、ML RR-S2 CDA、ML RR-S2c-ジ-GMP、ML-RR-S2 cGAMP、2’3’-c-ジ-AM(PS)2、2’3’-cGAMP、2’3’-cGAMPdFHS、3’3’-cGAMP、3’3’-cGAMPdFSH、cAIMP、cAIM(PS)2、3’3’-cAIMP、3’3’-cAIMPdFSH、2’2’-cGAMP、2’3’-cGAM(PS)2、3’3’-cGAMP、c-ジ-AMP、2’3’-c-ジ-AMP、2’3’-c-ジ-AM(PS)2、c-ジ-GMP、2’3’-c-ジ-GMP、c-ジ-IMP、c-ジ-UMP、またはそれらの任意の組み合わせがある。具体的な態様では、STINGアゴニストは、3’3’-cAIMPdFSH、別名3-3 cAIMPdFSHである。当該技術分野で既知の追加のSTINGアゴニストもまた使用することができる。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、下記からなる群から選択される化合物を含む。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000032
式中、
は、H、OH、またはFであり、
は、H、OH、またはFであり、
Zは、OH、OR、SH、またはSRであり、ここで、
は、NaもしくはNHであるか、または
は、ピバロイルオキシメチル等の、インビボでOHまたはSHをもたらす酵素に不安定な基であり、
Bi及びB2は、下記から選定される塩基であるが、
Figure 2022525924000033
但し、
-式1において、X及びXがOHではなく、
-式2において、X及びXがOHであるとき、Bがアデニンではなく、かつBがグアニンではなく、かつ
-式3において、X及びXがOHであるとき、Bがアデニンではなく、Bがグアニンではなく、かつZがOHではないことを条件とする。WO2016/096174を参照されたく、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、
Figure 2022525924000034
Figure 2022525924000035
Figure 2022525924000036
それらの薬学的に許容される塩を含む。WO2016/096174A1を参照されたい。
他の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物、
Figure 2022525924000037
Figure 2022525924000038
Figure 2022525924000039
またはそれらの任意の薬学的に許容される塩を含む。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000040
式中、各記号は、WO2014/093936に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000041
式中、各置換基は、WO2014/189805に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000042
式中、各置換基は、WO2015/077354に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。また、Cell reports 11,1018-1030(2015)も参照されたい。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、WO2013/185052及びSci.Transl.Med.283,283ra52(2015)に記載される、c-ジ-AMP、c-ジ-GMP、c-ジ-IMP、c-AMP-GMP、c-AMP-IMP、及びc-GMP-IMPを含み、同文献は参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、下記から選択される式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000043
式中、各置換基(すなわち、R1、R2、R3、R4、及びX)は、WO2014/189806に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000044
式中、各置換基(すなわち、R1、R2、R3、R4、R5、R6、Y1、及びY2)は、WO2015/185565に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式から選択される化合物を含み、
Figure 2022525924000045
式中、各置換基(すなわち、X及びY)は、WO2014/179760に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式のうちの1つを有する化合物を含み、
Figure 2022525924000046
Figure 2022525924000047
式中、各置換基(すなわち、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、Xa、Xa1、Xb、Xb1、Xc、Xd、Xe、及びXf)は、WO2014/179335に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、WO2015/017652に記載される、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000048
同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、WO2016/096577に記載される、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000049
同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000050
式中、各々全ての置換基(すなわち、R1、R2、R3、R4、R5、及びR6)は、WO2011/003025に記載され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000051
式中、各置換基(すなわち、R1、R2、R3、R4、R5、及びR6)は、WO2016/145102に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000052
式中、各々全ての置換基は、WO2017/027646に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000053
式中、各々全ての置換基は、WO2017/075477に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000054
式中、各々全ての置換基は、WO2017/027645に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000055
式中、各々全ての置換基は、WO2018/100558に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、以下の式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000056
式中、各々全ての置換基は、WO2017/175147に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、本開示に有用なSTINGアゴニストは、下記式を有する化合物を含み、
Figure 2022525924000057
式中、各々全ての置換基は、WO2017/175156に定義され、同文献の内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、環状ジヌクレオチドSTINGアゴニスト及び/または非環状ジヌクレオチドSTINGアゴニストを含む。一部の態様では、いくつかの環状ジヌクレオチドSTINGアゴニストが本明細書に開示されるEV(例えば、エキソソーム)上に存在する場合、かかるSTINGアゴニストは、同じであることもできるし、またはそれらは異なることもできる。一部の態様では、いくつかの非環状ジヌクレオチドSTINGアゴニストが存在する場合、かかるSTINGアゴニストは、同じであることもできるし、またはそれらは異なることもできる。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)組成物は、EV(例えば、エキソソーム)の2つ以上の集団を含み得、ここで、EV(例えば、エキソソーム)の各集団は、異なるSTINGアゴニストまたはそれらの組み合わせを含む。
一部の具体的な態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、式(IV)を有する(MM)-(リンカー)-(生物学的に活性な分子)を含む。
Figure 2022525924000058
一部の具体的な態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、式(V)を有する(MM)-(リンカー)-(生物学的に活性な分子)を含む。
Figure 2022525924000059
一部の具体的な態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、式(VI)を有する化合物(CP249)を含む。
Figure 2022525924000060
一部の具体的な態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、式(VII)を有する化合物(CP250)を含む。
Figure 2022525924000061
一部の具体的な態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、式(VIII)を有する化合物(CP260)を含む。
Figure 2022525924000062
一部の具体的な態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、式(IX)を有する化合物(CP261)を含む。
Figure 2022525924000063
一部の態様では、本EVコンジュゲートに有用なSTINGアゴニストには、CP247、CP250、CP260、CP261、またはその薬学的に許容される塩が含まれるが、これらに限定されない。一部の態様では、本EVコンジュゲートに有用なSTINGアゴニストには、CP247またはその薬学的に許容される塩が含まれる。一部の態様では、本EVコンジュゲートに有用なSTINGアゴニストには、CP250またはその薬学的に許容される塩が含まれる。一部の態様では、本EVコンジュゲートに有用なSTINGアゴニストには、CP260またはその薬学的に許容される塩が含まれる。一部の態様では、本EVコンジュゲートに有用なSTINGアゴニストには、CP261またはその薬学的に許容される塩が含まれる。
他の態様では、本EVコンジュゲートに有用なSTINGアゴニストには、CP227、CP229、またはその薬学的に許容される塩が含まれるが、これらに限定されない。他の態様では、本EVコンジュゲートに有用なSTINGアゴニストには、CP227またはその薬学的に許容される塩が含まれる。他の態様では、本EVコンジュゲートに有用なSTINGアゴニストには、CP229またはその薬学的に許容される塩が含まれるが、これらに限定されない。
II.D.4.TLRアゴニスト
一部の態様では、ペイロードは、TLRアゴニストを含む。TLRアゴニストの非限定的な例としては、TLR2アゴニスト(例えば、リポタイコ酸、非定型LPS、MALP-2及びMALP-404、OspA、ポリン、LcrV、リポマンナン、GPI、リゾホスファチジルセリン、リポホスホグリカン(LPG)、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)、ザイモサン、hsp60、gH/gL糖タンパク質、ヘマグルチニン)、TLR3アゴニスト(例えば、二本鎖RNA、例えば、ポリ(I:C))、TLR4アゴニスト(例えば、リポ多糖(LPS)、リポタイコ酸、β-ディフェンシン2、フィブロネクチンEDA、HMGB1、スナピン(snapin)、テネイシンC)、TLR5アゴニスト(例えば、フラジェリン)、TLR6アゴニスト、TLR7/8アゴニスト(例えば、一本鎖RNA、CpG-A、ポリG10、ポリG3、レシキモド)、TLR9アゴニスト(例えば、非メチル化CpG DNA)、及びそれらの組み合わせが挙げられる。TLRアゴニストの非限定的な例は、WO2008115319A2、US20130202707A1、US20120219615A1、US20100029585A1、WO2009030996A1、WO2009088401A2、及びWO2011044246A1で見出すことができ、これらの文献の各々は参照によりその全体が援用される。
II.D.5.抗体
一部の態様では、ペイロードは、抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の態様では、ペイロードは、ADCを含む。一部の態様では、ペイロードは、合成抗腫瘍剤(例えば、モノメチルアウリスタチンE(MMAE)(ベドチン))、サイトカイン放出阻害剤(例えば、MCC950)、mTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン及びその類似体(ラパログ))、オートタキシン阻害剤(例えば、PAT409)、リゾホスファチジン酸受容体アンタゴニスト(例えば、AM152、別名BMS-986020)、またはそれらの任意の組み合わせを含む低分子を含む。
II.D.6.マクロファージを標的とする生物学的に活性な分子
一部の態様では、ペイロードは、マクロファージを標的とする生物学的に活性な分子を含む。他の態様では、ペイロードは、マクロファージ分極化を誘導する生物学的に活性な分子を含む。マクロファージ分極化は、マクロファージがそれらの微小環境からのシグナルに応答して異なる機能的プログラムを採用するプロセスである。この能力は、生物におけるそれらの複数の役割に関連する。つまり、それらは、自然免疫系の強力なエフェクター細胞であるが、細胞破片の除去、胚発生、及び組織修復においても重要である。
単純化された分類によれば、マクロファージの表現型は、M1(古典的活性化マクロファージ)及びM2(代替活性化マクロファージ)の2つの群に分けられている。この大まかな分類は、培養されたマクロファージが、特定の状態へのそれらの表現型のスイッチングを刺激する分子で処理された、インビトロ研究に基づいていた。化学的刺激に加えて、マクロファージを増殖させる基盤となる基質の剛性が、分極化状態、機能的役割、及び遊走モードを導き得ることが示されている。M1マクロファージは、食作用ならびに炎症促進性サイトカイン及び殺菌分子の分泌等の、病原体に対する宿主防御を導く際に重要な炎症促進性型として説明された。M2マクロファージは、全く逆の機能、すなわち、炎症の消散段階及び損傷した組織の修復の制御を有すると説明された。後に、より大規模なインビトロ及びエクスビボ研究により、マクロファージ表現型がはるかにより多様であり、遺伝子発現及び機能の点で互いに重複することが示され、これらの多くのハイブリッド状態が、微小環境に依存する活性化状態の連続性を形成することを明らかにしている。その上、インビボでは、組織マクロファージの異なる集団間で遺伝子発現プロファイルの高度な多様性が存在する。故に、マクロファージ活性化スペクトルは、環境からの大量の異なるシグナルに応答するための複雑な制御経路を伴う、より幅広いものと見なされる。マクロファージ表現型の多様性は、インビボで未だに十分に特性評価されていない。
これらのマクロファージの種類の不均衡は、いくつかの免疫関連疾患に関係する。例えば、M1/M2比の増加は、マウスにおいて炎症性腸疾患の発症、ならびに肥満と相関があり得る。一方で、インビトロ実験により、組織線維症の主要なメディエーターとしてのM2マクロファージの関与が示された。いくつかの研究は、M2マクロファージの線維化プロファイルを全身性硬化症の病理発生と関連付けている。マクロファージを標的とする生物学的に活性な分子の非限定的な例は、PI3Kγ(ホスファチジルイノシトール-4,5-ビスリン酸3-キナーゼ触媒サブユニットガンマ)、RIP1(受容体共役タンパク質(RIP)キナーゼ1、RIPK1)、HIF-1α(低酸素誘導因子1-アルファ)、AHR1(接着及び菌糸制御因子(Adhesion and hyphal regulator)1)、miR146a、miR155、IRF4(インターフェロン制御因子4)、PPARγ(ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体ガンマ)、IL-4RA(インターロイキン-4受容体サブユニットアルファ)、TLR8(トル様受容体8)、及びTGF-β1(トランスフォーミング増殖因子ベータ-1プロタンパク質)である。
一部の態様では、ペイロードは、PI3Kγタンパク質または転写物を標的とする生物学的に活性な分子(PI3Kγアンタゴニスト)を含む。一部の態様では、PI3Kγアンタゴニストは、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。他の態様では、PI3Kγアンタゴニストは、低分子である。一部の態様では、ASOは、PI3Kγをコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。PI3Kγ遺伝子の配列は、染色体位置7q22.3にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000007.14(106865282..106908980)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトPI3Kγタンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号P48736の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ペイロードは、RIP1タンパク質または転写物を標的とする生物学的に活性な分子(RIP1アンタゴニスト)を含む。一部の態様では、RIP1アンタゴニストは、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。他の態様では、RIP1アンタゴニストは、低分子である。一部の態様では、ASOは、RIP1をコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。RIP1遺伝子の配列は、染色体位置6p25.2にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000006.12(3063967..3115187)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトRIP1タンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号Q13546の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ペイロードは、HIF-1αタンパク質または転写物を標的とする生物学的に活性な分子(HIF-1αアンタゴニスト)を含む。一部の態様では、HIF-1αアンタゴニストは、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。他の態様では、HIF-1αアンタゴニストは、低分子である。一部の態様では、ASOは、HIF-1αをコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。HIF-1α遺伝子の配列は、染色体位置14q23.2にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000014.9(61695513..61748259)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトHIF-1αタンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号Q16665の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。一部の態様では、ASOは、HIF-2αをコードするmRNAを標的とする。HIF-2α遺伝子の配列は、染色体位置2p21にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000002.12(46297407..46386697)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトHIF-2αタンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号Q99814の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ペイロードは、AHR1タンパク質または転写物を標的とする生物学的に活性な分子(AHR1アンタゴニスト)を含む。他の態様では、AHR1アンタゴニストは、低分子である。
一部の態様では、ペイロードは、miR146aを標的とする生物学的に活性な分子(miR146aアンタゴミル)を含む。一部の態様では、miR146aアンタゴミルは、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。一部の態様では、ASOは、miR146a-5p(ugagaacugaauuccauggguu)(配列番号226)に結合する。一部の態様では、ASOは、miR146a-3p(ccucugaaauucaguucuucag)(配列番号227)に結合する。
一部の態様では、ペイロードは、miR155を模倣する生物学的に活性な分子(miR155模倣体)を含む。一部の態様では、miR155模倣体は、RNAまたはDNAである。一部の態様では、miR155模倣体は、miR155-5p(uuaaugcuaaucgugauaggggu)(配列番号228)のヌクレオチド配列を含む。一部の態様では、miR155模倣体は、miR155-3p(cuccuacauauuagcauuaaca)(配列番号229)のヌクレオチド配列を含む。
一部の態様では、ペイロードは、IRF-4タンパク質または転写物を標的とする生物学的に活性な分子(IRF4アンタゴニスト)を含む。一部の態様では、IRF4アンタゴニストは、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。一部の態様では、ASOは、IRF-4をコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。IRF-4遺伝子の配列は、染色体位置6p25.3にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000006.12(391739..411443)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトIRF-4タンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号Q15306の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ペイロードは、PPARγタンパク質または転写物を標的とする生物学的に活性な分子(PPARγアンタゴニスト)を含む。一部の態様では、PPARγアンタゴニストは、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。他の態様では、PPARγアンタゴニストは、低分子である。一部の態様では、ASOは、PPARγをコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。PPARγ遺伝子の配列は、染色体位置3p25.2にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000003.12(12287485..12434356)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトPPARγタンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号P37231の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ペイロードは、IL-4RAタンパク質または転写物を標的とする生物学的に活性な分子(IL-4RAアンタゴニスト)を含む。一部の態様では、IL-4RAアンタゴニストは、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。一部の態様では、ASOは、IL-4RAをコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。IL-4RA遺伝子の配列は、染色体位置16p12.1にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000016.10(27313668..27364778)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトIL-4RAタンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号P24394の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ペイロードは、トル様受容体8(TLR8)のアゴニストである生物学的に活性な分子を含む。TLR8は、CD288とも称される。TLR8は、自然免疫及び適応免疫の主要な構成成分である。TLR(トル様受容体)は、微生物に特有の分子パターンの認識を介して病原体に対する宿主免疫応答を制御する。それはMYD88及びTRAF6を介して作用して、NF-カッパ-B活性化、サイトカイン分泌、及び炎症性応答をもたらす。ヒトTLR8タンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号Q9NR97の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ペイロードは、TGF-β1タンパク質または転写物を標的とする生物学的に活性な分子(TGF-β1アンタゴニスト)を含む。一部の態様では、TGF-β1アンタゴニストは、アンチセンスオリゴヌクレオチドである。一部の態様では、ASOは、TGF-β1をコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。TGF-β1遺伝子の配列は、染色体位置19q13.2にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000019.10(41330323..41353922(相補鎖))の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトTGF-β1タンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号P01137の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。ASOは、修飾糖部分、すなわち、DNA及びRNAに見出されるリボース糖部分と比較したときに糖部分の修飾を有する、1つまたは複数のヌクレオシドを含み得る。主として親和性及び/またはヌクレアーゼ耐性等のオリゴヌクレオチドのある特定の特性を改善する目標で、リボース糖部分の修飾を有する多数のヌクレオシドが作製されてきた。かかる修飾には、例えば、ヘキソース環(HNA)、または典型的にはリボース環上のC2’炭素とC4’炭素との間にビラジカル架橋を有する二環式環(LNA)、または典型的にはC2’炭素及びC3’炭素との間の結合を欠いた非連結リボース環(例えば、UNA)との置き換えによって、リボース環構造が修飾されるものが含まれる。他の糖修飾ヌクレオシドには、例えば、ビシクロヘキソース核酸(WO2011/017521)または三環式核酸(WO2013/154798)が含まれる。修飾ヌクレオシドにはまた、例えば、ペプチド核酸(PNA)、またはモルホリノ核酸の場合において、糖部分が、糖でない部分と置き換えられているヌクレオシドも含まれる。糖修飾にはまた、リボース環上の置換基を、RNAヌクレオシドに天然に見出される水素、または2’-OH基以外の基に変化させることにより行われる修飾も含まれる。置換基は、例えば、2’、3’、4’、または5’位に導入され得る。修飾糖部分を有するヌクレオシドにはまた、2’置換ヌクレオシド等の2’修飾ヌクレオシドも含まれる。実際、2’置換ヌクレオシドの開発に大きな注力が注がれており、多数の2’置換ヌクレオシドが、オリゴヌクレオチドに組み込まれた場合に、強化されたヌクレオシド耐性及び強化された親和性等の有益な特性を有することが判明している。2’糖修飾ヌクレオシドは、2’位置にHもしくは-OH以外の置換基を有するか(2’置換ヌクレオシド)、または2’連結ビラジカルを含むヌクレオシドであり、2’置換ヌクレオシド及びLNA(2’-4’ビラジカル架橋)ヌクレオシドが含まれる。例えば、2’修飾糖は、オリゴヌクレオチドに強化された結合親和性(例えば、親和性を強化する2’糖修飾ヌクレオシド)及び/または増加したヌクレアーゼ耐性を提供することができる。2’置換修飾ヌクレオシドの例は、2’-O-アルキル-RNA、2’-O-メチル-RNA、2’-アルコキシ-RNA、2’-O-メトキシエチル-RNA(MOE)、2’-アミノ-DNA、2’-フルオロ-RNA、2’-フルオロ-DNA、アラビノ核酸(ANA)、及び2’-フルオロ-ANAヌクレオシドである。さらなる例については、例えば、Freier & Altmann;Nucl.Acid Res.,1997,25,4429-4443、Uhlmann,Curr.Opinion in Drug Development,2000,3(2),293-213、及びDeleavey and Damha,Chemistry and Biology 2012,19,937を参照されたい。下記は、一部の2’置換修飾ヌクレオシドの例示説明である。
Figure 2022525924000064
LNAヌクレオシドは、リボース環の立体構造を制限または固定する、ヌクレオシドのリボース糖環のC2’とC4’との間の(すなわち、2’-4’架橋)リンカー基(ビラジカルまたは架橋と称される)を含む、修飾ヌクレオシドである。これらのヌクレオシドはまた、文献において、架橋核酸または二環式核酸(BNA)とも称される。リボースの立体構造の固定は、LNAがオリゴヌクレオチドに組み込まれる場合の、相補的RNAまたはDNA分子に対するハイブリダイゼーションの強化された親和性(二重鎖安定化)に関連付けられる。これは、オリゴヌクレオチド/相補鎖二重鎖の融解温度を測定することによって通例のように決定することができる。
非限定的な例示的LNAヌクレオシドは、WO99/014226、WO00/66604、WO98/039352、WO2004/046160、WO00/047599、WO2007/134181、WO2010/077578、WO2010/036698、WO2007/090071、WO2009/006478、WO2011/156202、WO2008/154401、WO2009/067647、WO2008/150729、Morita et al.,Bioorganic & Med.Chem.Lett.12,73-76、Seth et al.,J.Org.Chem.2010,Vol 75(5)pp.1569-81、及びMitsuoka et al.,Nucleic Acids Research 2009,37(4),1225-1238に開示される。
一部の態様では、本開示のASOの修飾ヌクレオシドまたはLNAヌクレオシドは、式IまたはIIの一般構造を有し、
Figure 2022525924000065
式中、
Wは、-O-、-S-、-N(R)-、-C(R)-から選択され、特に-O-であり、
Bは、核酸塩基または修飾核酸塩基部分であり、
Zは、隣接するヌクレオシドまたは5’末端基へのヌクレオシド間結合であり、
は、隣接するヌクレオシドまたは3’末端基へのヌクレオシド間結合であり、
、R、R、R、及びR5*は独立して、水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヒドロキシ、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ、カルボキシル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル、ホルミル、アジド、複素環、及びアリールから選択され、
X、Y、R、及びRは、本明細書で定義される通りである。
II.D.7.オリゴヌクレオチド
一部の態様では、ペイロードは、アンチセンスオリゴヌクレオチド、ホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PMO)、もしくはペプチドコンジュゲートホスホロジアミデートモルホリノオリゴマー(PPMO)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)、siRNA、miRNA、shRNA、核酸、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の態様では、ASOは、PI3Kγアンタゴニストである。一部の態様では、ASOは、PI3Kγをコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。PI3Kγ遺伝子の配列は、染色体位置7q22.3にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000007.14(106865282..106908980)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトPI3Kγタンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号P48736の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ASOは、RIP1アンタゴニストである。一部の態様では、ASOは、RIP1をコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。RIP1遺伝子の配列は、染色体位置6p25.2にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000006.12(3063967..3115187)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトRIP1タンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号Q13546の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。
一部の態様では、ASOは、HIF-1αアンタゴニストである。一部の態様では、ASOは、HIF-1αをコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。HIF-1α遺伝子の配列は、染色体位置14q23.2にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000014.9(61695513..61748259)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトHIF-1αタンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号Q16665の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。一部の態様では、ASOは、HIF-2αをコードするmRNAを標的とする。HIF-2α遺伝子の配列は、染色体位置2p21にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000002.12(46297407..46386697)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトHIF-2αタンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号Q99814の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ASOは、IRF4アンタゴニストである。一部の態様では、ASOは、IRF-4をコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。IRF-4遺伝子の配列は、染色体位置6p25.3にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000006.12(391739..411443)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトIRF-4タンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号Q15306の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ASOは、PPARγアンタゴニストである。一部の態様では、ASOは、PPARγをコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。PPARγ遺伝子の配列は、染色体位置3p25.2にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000003.12(12287485..12434356)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトPPARγタンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号P37231の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ASOは、IL-4RAアンタゴニストである。一部の態様では、ASOは、IL-4RAをコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。IL-4RA遺伝子の配列は、染色体位置16p12.1にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000016.10(27313668..27364778)の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトIL-4RAタンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号P24394の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ASOは、TGF-β1アンタゴニストである。一部の態様では、ASOは、TGF-β1をコードする転写物、例えば、mRNAを標的とする。TGF-β1遺伝子の配列は、染色体位置19q13.2にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000019.10(41330323..41353922(相補鎖))の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が援用される。ヒトTGF-β1タンパク質の配列は、一般公開されたUniProt受託番号P01137の下で見出すことができ、これは参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、ASOは、STAT6転写物、CEBP/β転写物、STAT3転写物、KRAS転写物、NRAS転写物、NLPR3転写物、またはそれらの任意の組み合わせである転写物を標的とする。
STAT6(STAT6)は、シグナル伝達兼転写活性化因子6としても知られている。STAT6/STAT6の同義語が知られており、これにはIL-4 STAT;STAT、インターロイキン4誘導性;転写因子IL-4 STAT;STAT6B;STAT6C;及びD12S1644が含まれる。ヒトSTAT6遺伝子の配列は、一般公開されたGenBank受託番号NC_000012.12:c57111413~57095404の下で見出すことができる。ヒトSTAT6遺伝子は、染色体位置12q13.3にて、57111413~57095404(相補鎖)で見出される。
CEBP/β(CEBP/β)は、CCAAT/エンハンサー結合タンパク質ベータとしても知られている。CEBP/β/CEBP/βの同義語が知られており、これにはC/EBPベータ;肝臓活性化因子タンパク質;LAP;肝臓に豊富な阻害性タンパク質(Liver-enriched inhibitory protein);LIP;核因子NF-IL6;転写因子5;TCF-5;CEBPB;CEBPb;CEBPβ;CEBP/B;及びTCF5が含まれる。ヒトCEBP/β遺伝子の配列は、一般公開されたGenBank受託番号NC_000020.11(50190583..50192690)の下で見出すことができる。ヒトCEBP/β遺伝子は、染色体位置20q13.13にて、50190583~50192690で見出される。
NRasは、ゴルジ装置と原形質膜との間を行き来する膜タンパク質をコードする発がん遺伝子である。NRasコードゲノムDNAは、染色体位置1p13.2(すなわち、GenBank受託番号NG_007572のヌクレオチド5001~17438)にて見出すことができる。N-ras変異が、黒色腫、甲状腺癌、奇形癌、線維肉腫、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、バーキットリンパ腫、急性前骨髄球性白血病、T細胞白血病、及び慢性骨髄性白血病において記載されている。発がん性N-Rasは、マウスにおいて急性骨髄性白血病(AML)様または慢性骨髄単球性白血病(CMML)様疾患を誘導し得る。神経芽細胞腫RASウイルス発がん遺伝子(NRas)は、当該技術分野において種々の名称で知られている。かかる名称には、GTPase NRas、N-rasタンパク質パート4、神経芽細胞腫RASウイルス(v-ras)発がん遺伝子ホモログ、神経芽細胞腫RASウイルス発がん遺伝子ホモログ、形質転換タンパク質N-Ras、及びv-ras神経芽細胞腫RASウイルス発がん遺伝子ホモログが含まれる。
シグナル伝達兼転写活性化因子3(STAT3)は、細胞表面受容体から核へシグナルを伝達するシグナル伝達兼転写活性化因子である。STAT3は、多くのヒトがんにおいて過剰活性化されることが頻繁にある。STAT3コードゲノムDNAは、染色体位置17q21.2(すなわち、GenBank受託番号NG_007370.1のヌクレオチド5,001~80,171)で見出すことができる。
NLRP3(NLRP3)は、NLRファミリーピリンドメイン含有3としても知られている。NLRP3/NLRP3の同義語が知られており、これにはNLRP3;C1orf7;CIAS1;NALP3;PYPAF1;ヌクレオチド結合オリゴマー形成ドメイン、ロイシンリッチリピート及びピリンドメイン含有3;感冒誘導性自己炎症性症候群1タンパク質;クリオピリン;NACHT、LRR及びPYDドメイン含有タンパク質3;アンジオテンシン/バソプレシン受容体AII/AVP様;キャタピラータンパク質1.1;CLR1.1;感冒誘導性自己炎症性症候群1タンパク質;ならびにPYRIN含有APAF1様タンパク質1が含まれる。ヒトNLRP3遺伝子の配列は、一般公開されたGenBank受託番号NC_000001.11:247416156~247449108の下で見出すことができる。ヒトNLRP3遺伝子は、染色体位置1q44にて、247,416,156~247,449,108で見出される。
KRASは、当該技術分野において種々の名称で知られている。かかる名称には、KRASがん原遺伝子、GTPase;V-Ki-Ras2 Kirstenラット肉腫2ウイルス発がん遺伝子ホモログ;GTPase KRas;C-Ki-Ras;K-Ras 2;KRAS2;RASK2;V-Ki-Ras2 Kirstenラット肉腫ウイルス発がん遺伝子ホモログ;Kirstenラット肉腫ウイルスがん原遺伝子;細胞形質転換がん原遺伝子;細胞C-Ki-Ras2がん原遺伝子;形質転換タンパク質P21;PR310 C-K-Ras発がん遺伝子;C-Kirsten-Rasタンパク質;K-Ras P21タンパク質;及び発がん遺伝子KRAS2が含まれる。ヒトKRAS遺伝子の配列は、染色体位置12p12.1にて、及び一般公開されたGenBank受託番号NC_000012(25,204,789~25,250,936)の下で見出すことができる。ヒト野生型KRAS転写物のゲノム配列は、NC_000012の残基25,204,789~25,250,936の逆相補鎖に対応する。
II.D.8.輸送ペプチド
一部の態様では、ペイロードは、細胞輸送、細胞透過性、または融合性ペプチドを含む。本明細書で使用されるとき、「輸送ペプチド」という用語は、細胞の細胞膜を横切るカーゴ移動、細胞またはEVからのカーゴの分泌、及び細胞またはEVからのカーゴの放出、ならびに他の細胞移動手段を容易にすることを含めた、細胞(単数または複数)内の任意の結合したカーゴの移動を容易にする任意のペプチド配列を指す。具体的な、但し非限定的な例では、輸送ペプチドは、細胞透過性ペプチド、非古典的分泌配列、エンドソーム放出ドメイン、受容体結合ドメイン、及び融合性ペプチドに由来する配列であり得る。
本明細書で使用されるとき、「細胞透過性ペプチド」という用語は、細胞の膜またはEVの膜等の脂質二重層を横切る任意の結合したカーゴの移動を容易にする任意のペプチド配列を指す。本明細書で使用されるとき、「非古典的分泌配列」という用語は、ER-ゴルジ非依存性経路を介した細胞からの任意の結合したカーゴの分泌を可能にする任意のタンパク質またはペプチド配列を指す。本明細書で使用されるとき、「エンドソーム放出ドメイン」という用語は、細胞またはEVのエンドソームからの任意の結合したカーゴの放出を容易にする任意のペプチド配列を指すことを意図する。本明細書で使用されるとき、「受容体結合ドメイン」という用語は、表面に結合した細胞受容体と相互作用することができる任意のRNAまたはタンパク質ドメインを指すことを意図する。本明細書で使用されるとき、「融合性ペプチド」という用語は、EVまたは細胞からのカーゴ搬出を容易にする任意のペプチド配列を指すことを意図する。
一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、輸送ペプチド、及び第2のペイロード、例えば、ポリヌクレオチド(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたは干渉RNA)等の別の生物学的に活性な分子を含む。
II.D.9.アデノ随伴ウイルス(AAV)
一部の態様では、ペイロードは、アデノ随伴ウイルス(AAV)を含む。一部の態様では、AAVは、EVの内腔表面に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。一部の態様では、AAVは、EVの外部表面に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。一部の態様では、AAVは、足場、例えば、タンパク質X足場もしくはその断片等のタンパク質足場、または脂質足場(例えば、コレステロール)に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。一部の態様では、AAVは、AAVカプシドタンパク質上に存在するマレイミド基と、足場上に存在するスルフヒドリル基(例えば、天然に存在するか、またはリンカーもしくは二官能性試薬を介して導入されるかのいずれか)との間の反応を介して、足場部分に化学的に連結されている。一部の態様では、AAVは、AAVカプシドタンパク質上に存在するスルフヒドリル基(例えば、天然に存在するか、またはリンカーもしくは二官能性試薬を介して導入されるかのいずれか)と、足場部分上に存在するマレイミド基との間の反応を介して、足場部分に化学的に連結されている。
一部の態様では、AAVは、遺伝子カセットを含む。一部の態様では、遺伝子カセットは、分泌タンパク質、受容体、構造的タンパク質、シグナル伝達タンパク質、感覚タンパク質、制御タンパク質、輸送タンパク質、貯蔵タンパク質、防御タンパク質、モータータンパク質、凝固因子、増殖因子、抗酸化物質、サイトカイン、ケモカイン、酵素、腫瘍抑制因子遺伝子、DNA修復タンパク質、構造的タンパク質、低密度リポタンパク質受容体、アルファグルコシダーゼ、嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンス制御因子、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるタンパク質をコードする。一部の態様では、遺伝子カセットは、第VIII因子タンパク質または第IX因子タンパク質をコードする。一部の態様では、第VIII因子タンパク質は、野生型第VIII因子、Bドメイン欠失型第VIII因子、第VIII因子融合タンパク質、またはそれらの任意の組み合わせである。
一部の態様では、AAVは、AAV1型、AAV2型、AAV3A型、AAV3B型、AAV4型、AAV5型、AAV6型、AAV7型、AAV8型、AAV9型、AAV10型、AAV11型、AAV12型、AAV13型、ヘビAAV、トリAAV、ウシAAV、イヌAAV、ウマAAV、ヒツジAAV、ヤギAAV、エビAAV、合成AAV、それらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
II.D.10.免疫調節剤
一部の態様では、ペイロードは、免疫調節剤を含む。ある特定の態様では、免疫調節剤は、EV(例えば、エキソソーム)の外表面上またはEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上の足場部分、例えば、足場Xタンパク質またはその断片に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。一部の態様では、免疫調節剤は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上の足場部分、例えば、足場Yタンパク質またはその断片に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。さらなる態様では、免疫調節剤は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔中にある。
一部の態様では、免疫調節剤は、負のチェックポイント制御因子の阻害剤または負のチェックポイント制御因子の結合パートナーの阻害剤を含む。ある特定の態様では、負のチェックポイント制御因子は、細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質4(CTLA-4)、プログラム細胞死タンパク質1(PD-1)、リンパ球活性化遺伝子3(LAG-3)、T細胞免疫グロブリンムチン含有タンパク質3(TIM-3)、Bリンパ球及びTリンパ球減弱因子(BTLA)、Ig及びITIMドメインを有するT細胞免疫受容体(TIGIT)、T細胞活性化のVドメインIg抑制因子(VISTA)、アデノシンA2a受容体(A2aR)、キラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIR)、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ(IDO)、CD20、CD39、CD73、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の態様では、免疫調節剤は、正の共刺激性分子の活性化剤または正の共刺激性分子の結合パートナーの活性化剤を含む。ある特定の態様では、正の共刺激性分子は、TNF受容体スーパーファミリーメンバー(例えば、CD120a、CD120b、CD18、OX40、CD40、Fas受容体、M68、CD27、CD30、4-1BB、TRAILR1、TRAILR2、TRAILR3、TRAILR4、RANK、OCIF、TWEAK受容体、TACI、BAFF受容体、ATAR、CD271、CD269、AITR、TROY、CD358、TRAMP、及びXEDAR)である。一部の態様では、正の共刺激性分子の活性化剤は、TNFスーパーファミリーメンバー(例えば、TNFα、TNF-C、OX40L、CD40L、FasL、LIGHT、TL1A、CD27L、Siva、CD153、4-1BBリガンド、TRAIL、RANKL、TWEAK、APRIL、BAFF、CAMLG、NGF、BDNF、NT-3、NT-4、GITRリガンド、及びEDA-2)である。さらなる態様では、正の共刺激性分子は、CD28スーパーファミリー共刺激性分子(例えば、ICOSまたはCD28)である。一部の態様では、正の共刺激性分子の活性化剤は、ICOSL、CD80、またはCD86である。
一部の態様では、免疫調節剤は、サイトカインまたはサイトカインの結合パートナーを含む。ある特定の態様では、サイトカインは、IL-2、IL-4、IL-7、IL-10、IL-12、IL-15、IL-21、またはそれらの組み合わせを含む。
一部の態様では、免疫調節剤は、胚中心応答に必要とされる細胞内相互作用を支持するタンパク質を含む。ある特定の態様では、胚中心応答に必要とされる細胞内相互作用を支持するタンパク質は、シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAM)ファミリーメンバーまたはSLAM関連タンパク質(SAP)を含む。一部の態様では、SLAMファミリーメンバーは、SLAMファミリーメンバー1、CD48、CD229(Ly9)、Ly108、2B4、CD84、NTB-A、CRACC、BLAME、CD2F-10、またはそれらの組み合わせを含む。
II.D.10.リゾホスファチジン酸(LPA)阻害剤
一部の態様では、ペイロードは、リゾホスファチジン酸(LPA)の阻害剤、例えば、LPA-1阻害剤を含む。ある特定の態様では、LPA-1阻害剤は、EV(例えば、エキソソーム)の外表面上またはEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上の足場部分、例えば、足場Xタンパク質またはその断片に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。一部の態様では、LPA-1阻害剤は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上の足場部分、例えば、足場Yタンパク質またはその断片に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。さらなる態様では、LPA-1阻害剤は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔中にある。
LPAは、プログラム細胞死から細胞を保護及び救済する非常に強力な内因性脂質メディエーターである。LPAは、その高親和性のLPA-1受容体を介して、線維形成の重要なメディエーターである。故に、LPA阻害剤は、抗線維化剤として機能することができる。
一部の態様では、LPA-1阻害剤は、マウスLPA-1または組換えヒトLPA-1に対してそれぞれ0.73及び0.98μMのIC50値を有する、LPA-1の強力かつ経口で生物学的に利用可能なアンタゴニストであるAM095を含む。インビトロで、AM095は、0.78μM及び0.23μMのIC50値で、マウスLPA-1/CHO細胞及びヒトA2058黒色腫細胞の両方のLPA-1により誘導される走化性を阻害することが示されている。インビボで、AM095は、マウスにおいて8.3mg/kgのED50値で、LPAにより誘導されるヒスタミン放出を用量依存的に遮断し得る。さらに、AM095は、肺において10mg/kgのED50値で、BALFコラーゲン及びタンパク質を著しく低減することが明らかとなっている。AM095はまた、マウスにおいてブレオマイシンによって誘導されるマクロファージ及びリンパ球の両方の浸潤を減少させることも示されている。Swaney et al.(2018)Mol.Can.Res.16:1601-1613を参照されたく、同文献は参照によりその全体が本明細書に援用される。
一部の態様では、LPA-1阻害剤は、AM152(別名BMS-986020)を含む。AM152は、BSEP、MRP4、及びMDR3に対してそれぞれ4.8μM、6.2μM、及び7.5μMのIC50で胆汁酸及びリン脂質トランスポーターを阻害する、高親和性のLPA-1アンタゴニストである。AM152は、特発性肺線維症(IPF)の処置に使用することができる。Kihara et al.(2015)Exp.Cell Res.333:171-7、Rosen et al.(2017)European Respiratory Journal 50:PA1038、及びPalmer et al.(2018)Chest 154:1061-1069を参照されたく、これらの文献は参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。AM152の第2相試験(Palmer 2018に記載される)は、胆嚢毒性及び肝毒性肝トランスポーターの早期徴候(2つの特異的トランスポーター)のため、早期に中止された。
LPA-1阻害剤を含むEV(例えば、エキソソーム)に関する追加の開示は、本開示の他の箇所で提供される(例えば、実施例5を参照されたい)。
II.D.11.NLRP3阻害剤
一部の態様では、ペイロードは、インフラマソーム阻害剤、例えば、NLRP3阻害剤を含む。ある特定の態様では、NLRP3阻害剤は、EV(例えば、エキソソーム)の外表面上またはEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上の足場部分、例えば、足場Xタンパク質またはその断片に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。一部の態様では、NLRP3阻害剤は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上の足場部分、例えば、足場Yタンパク質またはその断片に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。さらなる態様では、NLRP3阻害剤は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔中にある。
NLRP3、別名NALP3、NACHT、またはクリオピリンは、ヒトにおいてNLRP3遺伝子によってコードされるタンパク質である。NLRP3は、主としてマクロファージで発現し、インフラマソームの構成成分である。NLRP3は、病原体由来の環境因子及び宿主由来因子を感知し、多くの炎症性疾患に関与する複合体であるインフラマソームの形成を開始する。NLRP3インフラマソームは、組み立てられるとカスパーゼ-1を活性化し、IL-1βのプロセシング及び放出を媒介する、自然免疫センサーである。NLRP3インフラマソームの欠失によって、痛風、2型糖尿病、多発性硬化症、アルツハイマー病、及びアテローム性動脈硬化症を含めた、多くの疾患のマウスモデルの改善が生じることが示されている。NLRP3インフラマソームは、痛風及び神経炎症の発生の病理発生において、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、及びプリオン病等のタンパク質ミスフォールディング病において、役割を有する。Liu-Bryan(2010)Immunology and Cell Biology 88:20-23、Heneka et al.(2013)Nature 493:674-678、Shi et al.(2015)Life Sciences 135:9-14、Levy et al.(2015)Nature Medicine 21:213-215。
一部の態様では、NLPR3阻害剤は、ジアリールスルホニルウレア含有化合物である。一部の態様では、ジアリールスルホニルウレア含有化合物は、MCC950またはその誘導体である。
MCC950(N-[[(1,2,3,5,6,7-ヘキサヒドロ-s-インダセン-4-イル)アミノ]カルボニル]-4-(1-ヒドロキシ-1-メチルエチル)-2-フランスルホンアミド)、別名CP-456773は、NLRP3(NOD様受容体(NLR)ピリンドメイン含有タンパク質3)インフラマソームの強力かつ選択的な阻害剤である。MCC950は、インフラマソームアダプタータンパク質ASC(CARDを含有するアポトーシス関連スペック様タンパク質)のオリゴマー形成を阻止することによって、ATP、MSU、及びニゲリシン等のNLRP3活性化因子によって誘導されるIL-1βの放出を遮断する。Coll et al.(2015)Nature Med.21:248-255。MCC950は、LPSでプライミングされ、ATPまたはニゲリシンで活性化されたマクロファージにおいて、およそ7.5nMのIC50でIL-1βの放出を遮断する。MCC950は、NLRP3によって誘導されるIL-1βの放出を遮断するものの、MCC950は、NLRC4、AIM2、またはNLRP1インフラマソームを阻害しない。さらに、MCC950は、TLR2のシグナル伝達、またはNLRP3のプライミングを阻害しない。
MCC950は、インビボで活性であり、多発性硬化症のマウスモデルにおいてIL-1βの産生を遮断するとともに、生存率を向上させる。MCC950はまた、心筋梗塞のモデルにおいてNLRP3誘導性のIL-1β産生を阻害する。van Hout et al(2015)Eur.Heart J.ehw247。MCC950はまた、マックル・ウェルズ症候群を有する個体由来のエクスビボ試料中でも活性である。MCC950は、自己炎症性疾患及び自己免疫疾患を含めたNLRP3関連症候群の処置のための潜在的な治療剤である。
II.E.生体内分布変更剤
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、生体内分布変更剤を含む。本明細書で使用されるとき、「生体内分布変更剤」という用語は、インビボまたはインビトロで(例えば、異なる種類の細胞の混合培養物中で)細胞外小胞(例えば、エキソソーム、ナノ小胞)の分布を変更することができる薬剤(すなわち、ペイロード)を指す。一部の態様では、「標的化部分」という用語は、生体内分布変更剤という用語と互換的に使用され得る。一部の態様では、標的化部分は、EV(例えば、エキソソーム)の指向性を改変する(「指向性部分」)。本明細書で使用されるとき、「指向性部分」という用語は、EV(例えば、エキソソーム)上に発現される場合、EVの自然の移動を改変及び/または強化する標的化部分を指す。例えば、一部の態様では、指向性部分は、EVが特定の細胞、組織、または臓器によって取り込まれるのを促進し得る。本開示とともに使用することができる指向性部分の非限定的な例としては、樹状細胞上に特異的に発現するマーカー(例えば、Clec9AまたはDEC205)またはT細胞上に特異的に発現するマーカー(例えば、CD3)に結合し得るものが挙げられる。別途指示されない限り、本明細書で使用される「標的化部分」という用語は、指向性部分を包含する。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、本開示のEV(例えば、エキソソーム)を、標的(例えば、受容体等の標的タンパク質)を含む特定の細胞種または組織に導く、標的化部分、すなわち、生物学的に活性な分子を含み、ここで、別のペイロード(例えば、別の生物学的に活性な分子)が、治療、予防、または診断効果を有し得る。ある特定の態様では、標的化部分は、EV(例えば、エキソソーム)の外表面上の足場部分、例えば、足場Xタンパク質またはその断片に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。
一部の態様では、標的化部分は、例えば、抗体またはその抗原結合部分、すなわち、標的細胞または組織の表面上に存在するタンパク質(例えば、受容体)に特異的に結合するタンパク質またはペプチドである、外因性標的化部分である。
一部の態様では、標的化部分は、樹状細胞のマーカーに特異的に結合する。ある特定の態様では、マーカーは、樹状細胞上にのみ存在する。一部の態様では、樹状細胞は、プラズマサイトイド樹状細胞(pDC)、骨髄系/古典的樹状細胞1(cDC1)、骨髄系/古典的樹状細胞2(cDC2)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。ある特定の態様では、樹状細胞は、cDC1である。さらなる態様では、マーカーは、C型レクチンドメインファミリー9メンバーA(Clec9a)タンパク質、樹状細胞特異的細胞間接着分子-3捕捉非インテグリン(DC-SIGN)、CD207、CD40、Clec6、樹状細胞免疫受容体(DCIR)、DEC-205、レクチン様酸化低密度リポタンパク質受容体-1(LOX-1)、MARCO、Clec12a、DC-アシアロ糖タンパク質受容体(DC-ASGPR)、DC免疫受容体2(DCIR2)、デクチン-1、マクロファージマンノース受容体(MMR)、BDCA-1(CD303、Clec4c)、デクチン-2、Bst-2(CD317)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。ある特定の態様では、マーカーは、Clec9aタンパク質である。
一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、特定の組織または細胞へのEV(例えば、エキソソーム)の指向性を増加させる組織または細胞特異的リガンド、すなわち、指向性部分を含み得る。故に、一部の態様では、特定の組織または細胞種へのEV(例えば、エキソソーム)の送達は、細胞種に向けた指向性のための部分(例えば、ある特定の神経細胞種の表面上に存在する抗原を標的とする免疫親和性リガンド)をEV(例えば、エキソソーム)に連結することによって改善することができる。ある特定の態様では、指向性部分は、EV(例えば、エキソソーム)の外表面上の足場部分、例えば、足場Xタンパク質またはその断片に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。
指向性は、本開示のEV(例えば、エキソソーム)の外部表面への、抗食作用シグナル(例えば、CD47及び/またはCD24)、半減期延長部分(例えば、アルブミンまたはPEG)、またはそれらの任意の組み合わせの結合によってさらに改善することができる。ある特定の態様では、抗食作用シグナルは、EV(例えば、エキソソーム)の外表面上の足場部分、例えば、足場Xタンパク質またはその断片に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。
所望の組織または解剖学的位置における薬物動態、生体分布、ならびに特に指向性及び保持はまた、適切な投与経路(例えば、中枢神経系への指向性を改善するための髄腔内投与または眼内投与)を選択することによって遂行することができる。
一部の態様では、中枢神経系への指向性が所望とされる場合、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、特定の中枢神経系組織または細胞へのEV(例えば、エキソソーム)の指向性を増加させる組織または細胞特異的標的リガンドを含み得る。一部の態様では、細胞は、グリア細胞である。一部の態様では、グリア細胞は、乏突起膠細胞、星状細胞、上衣細胞、小グリア細胞、シュワン細胞、サテライトグリア細胞、嗅神経鞘細胞、またはそれらの組み合わせである。一部の態様では、細胞は、神経幹細胞である。一部の態様では、シュワン細胞へのEV(例えば、エキソソーム)の指向性を増加させる細胞特異的標的リガンドは、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)、ミエリンタンパク質ゼロ(P0)、P75NTR、NCAM、PMP22、及びそれらの任意の組み合わせ等のシュワン細胞表面マーカーに結合する。一部の態様では、細胞特異的指向性部分は、抗体もしくはその抗原結合部分、アプタマー、またはシュワン細胞の表面上に発現する受容体のアゴニストもしくはアンタゴニストを含む。
原則として、EV(例えば、エキソソーム)を特定の標的細胞または組織(例えば、末梢神経におけるシュワン細胞)に導くことができる少なくとも1つの指向性部分を含む、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、指向性部分の存在(単独でまたは抗食作用シグナルの存在及び特定の投与経路の使用と組み合わせて)が、所望の標的細胞または組織に対するEV(例えば、エキソソーム)の指向性を誘導するであろうことから、当該技術分野で既知の任意の好適な投与方法(例えば、静脈内注射または注入)を使用して投与することができる。
一部の態様では、本明細書に開示される標的化部分及び/または指向性部分は、足場部分(例えば、足場Xタンパク質部分もしくはその断片、または脂質部分)を介して本開示のEV(例えば、エキソソーム)に連結することができ、該標的化及び/または指向性部分は、マレイミド部分及び任意選択で1つまたは複数のリンカー(例えば、切断可能なリンカー)を介して、足場部分に化学的に連結されている。
II.F.EV(例えば、エキソソーム)
本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、約20~約300nmの直径を有し得る。ある特定の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、約20~約290nm、約20~約280nm、約20~約270nm、約20~約260nm、約20~約250nm、約20~約240nm、約20~約230nm、約20~約220nm、約20~約210nm、約20~約200nm、約20~約190nm、約20~約180nm、約20~約170nm、約20~約160nm、約20~約150nm、約20~約140nm、約20~約130nm、約20~約120nm、約20~約110nm、約20~約100nm、約20~約90nm、約20~約80nm、約20~約70nm、約20~約60nm、約20~約50nm、約20~約40nm、約20~約30nm、約30~約300nm、約30~約290nm、約30~約280nm、約30~約270nm、約30~約260nm、約30~約250nm、約30~約240nm、約30~約230nm、約30~約220nm、約30~約210nm、約30~約200nm、約30~約190nm、約30~約180nm、約30~約170nm、約30~約160nm、約30~約150nm、約30~約140nm、約30~約130nm、約30~約120nm、約30~約110nm、約30~約100nm、約30~約90nm、約30~約80nm、約30~約70nm、約30~約60nm、約30~約50nm、約30~約40nm、約40~約300nm、約40~約290nm、約40~約280nm、約40~約270nm、約40~約260nm、約40~約250nm、約40~約240nm、約40~約230nm、約40~約220nm、約40~約210nm、約40~約200nm、約40~約190nm、約40~約180nm、約40~約170nm、約40~約160nm、約40~約150nm、約40~約140nm、約40~約130nm、約40~約120nm、約40~約110nm、約40~約100nm、約40~約90nm、約40~約80nm、約40~約70nm、約40~約60nm、約40~約50nm、約50~約300nm、約50~約290nm、約50~約280nm、約50~約270nm、約50~約260nm、約50~約250nm、約50~約240nm、約50~約230nm、約50~約220nm、約50~約210nm、約50~約200nm、約50~約190nm、約50~約180nm、約50~約170nm、約50~約160nm、約50~約150nm、約50~約140nm、約50~約130nm、約50~約120nm、約50~約110nm、約50~約100nm、約50~約90nm、約50~約80nm、約50~約70nm、約50~約60nm、約60~約300nm、約60~約290nm、約60~約280nm、約60~約270nm、約60~約260nm、約60~約250nm、約60~約240nm、約60~約230nm、約60~約220nm、約60~約210nm、約60~約200nm、約60~約190nm、約60~約180nm、約60~約170nm、約60~約160nm、約60~約150nm、約60~約140nm、約60~約130nm、約60~約120nm、約60~約110nm、約60~約100nm、約60~約90nm、約60~約80nm、約60~約70nm、約70~約300nm、約70~約290nm、約70~約280nm、約70~約270nm、約70~約260nm、約70~約250nm、約70~約240nm、約70~約230nm、約70~約220nm、約70~約210nm、約70~約200nm、約70~約190nm、約70~約180nm、約70~約170nm、約70~約160nm、約70~約150nm、約70~約140nm、約70~約130nm、約70~約120nm、約70~約110nm、約70~約100nm、約70~約90nm、約70~約80nm、約80~約300nm、約80~約290nm、約80~約280nm、約80~約270nm、約80~約260nm、約80~約250nm、約80~約240nm、約80~約230nm、約80~約220nm、約80~約210nm、約80~約200nm、約80~約190nm、約80~約180nm、約80~約170nm、約80~約160nm、約80~約150nm、約80~約140nm、約80~約130nm、約80~約120nm、約80~約110nm、約80~約100nm、約80~約90nm、約90~約300nm、約90~約290nm、約90~約280nm、約90~約270nm、約90~約260nm、約90~約250nm、約90~約240nm、約90~約230nm、約90~約220nm、約90~約210nm、約90~約200nm、約90~約190nm、約90~約180nm、約90~約170nm、約90~約160nm、約90~約150nm、約90~約140nm、約90~約130nm、約90~約120nm、約90~約110nm、約90~約100nm、約100~約300nm、約110~約290nm、約120~約280nm、約130~約270nm、約140~約260nm、約150~約250nm、約160~約240nm、約170~約230nm、約180~約220nm、または約190~約210nmの直径を有する。本明細書に記載のEV(例えば、エキソソーム)のサイズは、当該技術分野で既知の方法に従って測定することができる。本開示のEVは、エキソソーム、微小胞、アポトーシス小体、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、本開示のEVは、エキソソーム及び/または微小胞の集団を含む。
本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、内表面(内腔表面)及び外表面(例えば、細胞外表面)を含む、脂質二重膜(「エキソソーム膜」または「EV膜」)を含む。内表面は、EV(例えば、エキソソーム)の内部コア、すなわち、EVの内腔に面する。ある特定の態様では、外部表面は、プロデューサー細胞のエンドソーム、多胞体、または膜/細胞質と接触し得る。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)膜は、脂質二重膜、例えば、脂質二重層を含む。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)膜は、脂質及び脂肪酸を含む。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)膜は、リン脂質、糖脂質、脂肪酸、スフィンゴ脂質、ホスホグリセリド、ステロール、コレステロール、及びホスファチジルセリンを含む脂質を含む。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)膜は、内葉及び外葉を含む。内葉及び外葉の組成は、当該技術分野で既知の二重層間(transbilayer)分布アッセイによって決定することができ、例えば、Kuypers et al.,Biohim Biophys Acta 1985 819:170を参照されたい。
一部の態様では、外葉の組成は、およそ70~90%がコリンリン脂質、およそ0~15%が酸性リン脂質、及びおよそ5~30%がホスファチジルエタノールアミンである。一部の態様では、内葉の組成は、およそ15~40%がコリンリン脂質、およそ10~50%が酸性リン脂質、及びおよそ30~60%がホスファチジルエタノールアミンである。一部の態様では、EVまたはエキソソーム膜は、グリカン等の1つまたは複数の多糖類を含む。EVまたはエキソソームの表面上のグリカンは、マレイミド部分またはグリカン及びマレイミド部分をつなげるリンカーへの結合としての役目を果たし得る。グリカンは、EV(例えば、エキソソーム)の表面上の1つもしくは複数のタンパク質、例えば、PTGFRNポリペプチド等の足場X上、またはEV(例えば、エキソソーム)の脂質膜上に存在し得る。グリカンは、マレイミド部分をグリカンに結合させるための官能基としての役目を果たし得るチオフコースを有するように修飾され得る。一部の態様では、足場Xは、EV(例えば、エキソソーム)上の追加の結合を可能にするために多数のグリカンを発現するように修飾され得る。
II.G.足場部分
一部の態様では、生物学的に活性な分子は、EV(例えば、エキソソーム)の外部表面または内腔表面に連結されている。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、EV(例えば、エキソソーム)の外部表面上または内腔表面上の足場部分(例えば、足場X)に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、マレイミド部分を介してEV(例えば、エキソソーム)の外部表面上または内腔表面上の足場部分(例えば、コレステロール部分)に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。
例えば、完全長成熟PTGRNは、16個のシステインを含み、すなわち、それは16個のスルフヒドリル基を含有し、これらのうちの14個がタンパク質の細胞外部分上に位置し、これらのうちの2個がその細胞内部分上に位置する。PTGRNは、全て細胞外にある6つのジスルフィド架橋を有する。したがって、PTGRNは、2つの細胞外スルフヒドリル基及び2つの細胞内スルフヒドリル基を有する。故に、一部の態様では、生物学的に活性な部分は、生物学的に活性な部分上に存在するマレイミド反応性基と、足場Xタンパク質(例えば、PTGRNまたはその断片)上に存在するスルフヒドリル基のうちの1つとの間の反応によって、マレイミド部分を介して足場Xタンパク質(例えば、PTGRNまたはその断片)に化学的に連結され得る。逆に、SMCC(スクシンイミジル-4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート)等の二官能性試薬と、足場Xタンパク質のリジン側鎖との間の反応によって導入されたマレイミド反応性基を含む、足場Xタンパク質(例えば、PTGRNまたはその断片)を、生物学的に活性な分子に存在するスルフヒドリル基と反応させることが可能である。
ある特定の態様では、1つまたは複数の部分は、トランスフェクションによってEV(例えば、エキソソーム)に導入することができる。一部の態様では、1つまたは複数の部分は、カチオン性脂質及び重合体等の合成高分子を使用して、EV(例えば、エキソソーム)に導入することができる(Papapetrou et al.,Gene Therapy 12:S118-S130(2005))。ある特定の態様では、カルシウムリン酸、シクロデキストリン、またはポリブレン等の化学物質を使用して、1つまたは複数の部分をEV(例えば、エキソソーム)に導入することができる。
一部の態様では、1つまたは複数の足場部分は、CD47、CD55、CD49、CD40、CD133、CD59、グリピカン-1、CD9、CD63、CD81、インテグリン、セレクチン、レクチン、カドヘリン、当業者に既知の他の類似のポリペプチド、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
他の態様では、1つまたは複数の足場部分は、プロデューサー細胞において足場部分を組換え発現させることによって、EV(例えば、エキソソーム)の膜において発現される。プロデューサー細胞から得られたEV(例えば、エキソソーム)は、マレイミド部分またはリンカーにコンジュゲートされるようにさらに修飾され得る。他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、脱グリコシル化されている。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、例えば、同じ条件下で天然に存在する足場Xよりも高く、高度にグリコシル化されている。
II.G.1.膜貫通型足場部分(例えば、足場X)
足場部分の種々の修飾体または断片を本開示の態様に使用することができる。例えば、結合剤に対して強化された親和性を有するように修飾された足場部分は、結合剤を使用して精製され得る、表面が操作されたEV(例えば、エキソソーム)を生成するために使用することができる。EV(例えば、エキソソーム)及び/または膜により有効に標的化されるように修飾された足場部分を使用することができる。EV(例えば、エキソソーム)膜への特異的かつ有効な標的化に必要とされる最小限の断片を含むように修飾された足場部分もまた使用することができる。一部の態様では、足場部分は、本明細書に記載されるようなマレイミド部分に連結され得る。他の態様では、足場部分は、マレイミド部分に連結されていない。
足場部分は、例えば、別の分子上のマレイミドと反応することができる別の部分(例えば、タンパク質リンカー、反応性基、例えば、スルフヒドリル基を含むタンパク質配列、またはそれらの組み合わせ)との融合タンパク質、例えば、足場Xの融合タンパク質として発現されるように、合成的に操作または組換え操作することができる。例えば、融合タンパク質は、別の部分に連結された本明細書に開示される足場部分(例えば、足場X、例えば、PTGFRN、BSG、IGSF2、IGSF3、IGSF8、ITGB1、ITGA4、SLC3A2、ATPトランスポーター、またはその断片もしくはバリアント)を含み得る。融合タンパク質の場合、第2の部分は、天然ペプチド、組換えペプチド、合成ペプチド、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。他の態様では、足場部分は、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIタンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、またはLAMP2B、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。本開示とともに使用することができる他の足場部分の非限定的な例としては、アミノペプチダーゼN(CD13);ネプリライシン、別名、膜メタロエンドペプチダーゼ(MME);エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼファミリーメンバー1(ENPP1);ニューロピリン-1(NRP1);またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
一部の態様では、融合分子は、直接的にまたは中間体(例えば、化学的に誘導可能な二量体、抗原結合ドメイン、または受容体)を介してのいずれかで、生物学的に活性な分子に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結された、本明細書に開示される足場タンパク質(例えば、PTGFRN、BSG、IGSF2、IGSF3、IGSF8、ITGB1、ITGA4、SLC3A2、ATPトランスポーター、またはその断片もしくはバリアント)を含み得る。一部の態様では、融合分子は、例えば、マレイミド部分を介して標的化部分または指向性部分に化学的に連結され得る。
一部の態様では、本明細書に記載の表面(例えば、足場X)が操作されたEV(例えば、エキソソーム)は、当該技術分野で既知のEV(例えば、エキソソーム)と比較してより優れた特性を示す。例えば、表面(例えば、足場X)操作は、EV(例えば、エキソソーム)のそれらの外部表面または内腔表面上に、天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)、または従来のEV(例えば、エキソソーム)タンパク質を使用して生産されたEV(例えば、エキソソーム)よりも高度に濃縮された修飾タンパク質を含有する。その上、本開示の表面(例えば、足場X)が操作されたEV(例えば、エキソソーム)は、天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)、または従来のEV(例えば、エキソソーム)タンパク質を使用して生産されたEV(例えば、エキソソーム)と比較して、より高い、より特異的な、またはより制御された生物学的活性を有し得る。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xタンパク質は、プロスタグランジンF2受容体の負の制御因子(PTGFRNポリペプチド)を含む。PTGFRNポリペプチドはまた、CD9パートナー1(CD9P-1)、Glu-Trp-Ile EWIモチーフ含有タンパク質F(EWI-F)、プロスタグランジンF2-アルファ受容体制御タンパク質、プロスタグランジンF2-アルファ受容体関連タンパク質、またはCD315とも称され得る。ヒトPTGFRNポリペプチドの完全長アミノ酸配列(Uniprot受託番号Q9P2B2)は、表2で配列番号1として示される。PTGFRNポリペプチドは、シグナルペプチド(配列番号1のアミノ酸1~25)、細胞外ドメイン(配列番号1のアミノ酸26~832)、膜貫通ドメイン(配列番号1のアミノ酸833~853)、及び細胞質ドメイン(配列番号1のアミノ酸854~879)を含有する。成熟PTGFRNポリペプチドは、シグナルペプチドを含めない配列番号1、すなわち、配列番号1のアミノ酸26~879からなる。一部の態様では、本開示に有用なPTGFRNポリペプチド断片は、PTGFRNポリペプチドの膜貫通ドメインを含む。他の態様では、本開示に有用なPTGFRNポリペプチド断片は、PTGFRNポリペプチドの膜貫通ドメイン、ならびに(i)膜貫通ドメインのN末端に少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約15個、少なくとも約20個、少なくとも約25個、少なくとも約30個、少なくとも約40個、少なくとも約50個、少なくとも約70個、少なくとも約80個、少なくとも約90個、少なくとも約100個、少なくとも約110個、少なくとも約120個、少なくとも約130個、少なくとも約140個、少なくとも約150個のアミノ酸、(ii)膜貫通ドメインのC末端に少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約15個、少なくとも約20個、もしくは少なくとも約25個のアミノ酸、または(i)及び(ii)の両方を含む。
一部の態様では、PTGFRNポリペプチドの断片は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、配列番号1のアミノ酸26~879と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、PTGFRNポリペプチドの断片(配列番号1の687位~878位に対応する)である配列番号2と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号2のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、配列番号2のアミノ酸配列、ならびに配列番号2のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、配列番号1のアミノ酸26~879、配列番号1のアミノ酸833~853、配列番号2、または配列番号1と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、足場Xは、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号1のアミノ酸26~879、配列番号1のアミノ酸833~853、配列番号2、または配列番号1のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、配列番号1のアミノ酸26~879、配列番号1のアミノ酸833~853、配列番号2、または配列番号1のアミノ酸配列、ならびに配列番号1のアミノ酸26~879、配列番号1のアミノ酸833~853、配列番号2、または配列番号1のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、配列番号186、187、188、189、190、または191と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号186、187、188、189、190、または191のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、配列番号186、187、188、189、190、または191のアミノ酸配列、ならびに配列番号186、187、188、189、190、または191のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
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他の実施形態では、足場部分、例えば、足場Xは、対応する成熟BSGタンパク質、IGSF8タンパク質、IGSF3タンパク質、ITGB1タンパク質、SLC3A2タンパク質、ITGA4タンパク質、ATP1A1タンパク質、ATP1A2タンパク質、ATP1A3タンパク質、ATP1A4タンパク質、ATP1A5タンパク質、ATP2B1タンパク質、ATP2B2タンパク質、ATP2B3タンパク質、ATP2B4タンパク質、またはIGSF2タンパク質(シグナルペプチドを含めない)と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、BSGタンパク質、IGSF8タンパク質、IGSF3タンパク質、ITGB1タンパク質、SLC3A2タンパク質、ITGA4タンパク質、ATP1A1タンパク質、ATP1A2タンパク質、ATP1A3タンパク質、ATP1A4タンパク質、ATP1A5タンパク質、ATP2B1タンパク質、ATP2B2タンパク質、ATP2B3タンパク質、ATP2B4タンパク質、またはIGSF2タンパク質を含む。一部の態様では、BSGタンパク質、IGSF8タンパク質、IGSF3タンパク質、ITGB1タンパク質、SLC3A2タンパク質、ITGA4タンパク質、ATP1A1タンパク質、ATP1A2タンパク質、ATP1A3タンパク質、ATP1A4タンパク質、ATP1A5タンパク質、ATP2B1タンパク質、ATP2B2タンパク質、ATP2B3タンパク質、ATP2B4タンパク質、またはIGSF2タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の足場Xタンパク質の非限定的な例は、2019年2月5日に発行された米国特許第US10,195,290B1号で見出すことができ(同文献は参照によりその全体が援用される)、ATPトランスポータータンパク質:ATP1A1、ATP1A2、ATP1A3、ATP1A4、ATP1B3、ATP2B1、ATP2B2、及びATP2B4)、CD9、CD63、CD81、PDGFR、GPIタンパク質、ラクトアドヘリン、LAMP2、及びLAMP2Bである。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、ベイシジン(BSGタンパク質)を含む。BSGタンパク質は、5F7、コラゲナーゼ刺激因子、細胞外マトリックスメタロプロテイナーゼ誘導物質(EMMPRIN)、白血球活性化抗原M6、OK血液型抗原、腫瘍細胞由来コラゲナーゼ刺激因子(TCSF)、またはCD147としても知られている。ヒトBSGタンパク質のUniprot番号は、P35613である。BSGタンパク質のシグナルペプチドは、配列番号3のアミノ酸1~21である。配列番号3のアミノ酸138~323は、BSGの細胞外ドメインであり、配列番号3のアミノ酸324~344は、膜貫通ドメインであり、配列番号3のアミノ酸345~385は、細胞質ドメインである。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、ヒトBSGタンパク質(配列番号3)のアミノ酸22~385と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。一部の態様では、ベイシジンポリペプチドの断片は、IgV、例えば、ヒトBSGタンパク質のアミノ酸221~315等の、1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、配列番号193、194、または195と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号193、194、または195のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、配列番号193、194、または195のアミノ酸配列、ならびに配列番号193、194、または195のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー8(IgSF8またはIGSF8タンパク質)を含み、これはCD81パートナー3、Glu-Trp-Ile EWIモチーフ含有タンパク質2(EWI-2)、ケラチノサイト関連膜貫通型タンパク質4(KCT-4)、LIR-D1、プロスタグランジン制御様タンパク質(PGRL)、またはCD316としても知られている。完全長ヒトIGSF8タンパク質は、Uniprotにおいて受託番号Q969P0であり、本明細書で配列番号4として示される。ヒトIGSF8タンパク質は、シグナルペプチド(ヒトIGSF8タンパク質、配列番号4のアミノ酸1~27)、細胞外ドメイン(ヒトIGSF8タンパク質、配列番号4のアミノ酸28~579)、膜貫通ドメイン(ヒトIGSF8タンパク質、配列番号4のアミノ酸580~600)、及び細胞質ドメイン(ヒトIGSF8タンパク質、配列番号4のアミノ酸601~613)を有する。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、ヒトIGSF8タンパク質(配列番号4)のアミノ酸28~613と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。一部の態様では、IGSF8タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、ヒトIGSF8タンパク質(配列番号4)のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、ヒトIGSF8タンパク質(配列番号4)のアミノ酸配列、ならびにヒトIGSF8タンパク質(配列番号4)のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、配列番号197、198、199、または200と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号197、198、199、または200のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、配列番号197、198、199、または200のアミノ酸配列、ならびに配列番号197、198、199、または200のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
一部の態様では、本開示のための足場部分、例えば、足場Xは、免疫グロブリンスーパーファミリーメンバー3(IgSF3またはIGSF3タンパク質)を含み、これはGlu-Trp-Ile EWIモチーフ含有タンパク質3(EWI-3)としても知られ、配列番号203のアミノ酸配列として示される。ヒトIGSF3タンパク質は、シグナルペプチド(配列番号203のIGSF3タンパク質のアミノ酸1~19)、細胞外ドメイン(配列番号203のIGSF3タンパク質のアミノ酸20~1124)、膜貫通ドメイン(IGSF3タンパク質のアミノ酸1125~1145)、及び細胞質ドメイン(配列番号203のIGSF3タンパク質のアミノ酸1146~1194)を有する。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、IGSF3タンパク質(配列番号203)のアミノ酸28~613と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。一部の態様では、IGSF3タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
一部の態様では、本開示のための足場部分、例えば、足場Xは、インテグリンベータ-1(ITGB1タンパク質)を含み、これはフィブロネクチン受容体サブユニットベータ、糖タンパク質IIa(GPIIA)、VLA-4サブユニットベータ、またはCD29としても知られ、配列番号5のアミノ酸配列として示される。ヒトITGB1タンパク質は、シグナルペプチド(配列番号5のヒトITGB1タンパク質のアミノ酸1~20)、細胞外ドメイン(配列番号5のヒトITGB1タンパク質のアミノ酸21~728)、膜貫通ドメイン(配列番号5のヒトITGB1タンパク質のアミノ酸729~751)、及び細胞質ドメイン(配列番号5のヒトITGB1タンパク質のアミノ酸752~798)を有する。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、ヒトITGB1タンパク質(配列番号5)のアミノ酸21~798と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。一部の態様では、ITGB1タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチド(配列番号6のヒトITGB1タンパク質のアミノ酸1~33)を含めない配列番号6のヒトITGB1タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ITGA4タンパク質を含む。一部の態様では、ITGA4タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めない配列番号7のSLC3A2タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、SLC3A2タンパク質を含む。一部の態様では、SLC3A2タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めない配列番号204のATP1A1タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP1A1タンパク質を含む。一部の態様では、ATP1A1タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めない配列番号205のATP1A2タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP1A2タンパク質を含む。一部の態様では、ATP1A2タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めない配列番号206のATP1A3タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP1A3タンパク質を含む。一部の態様では、ATP1A3タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めない配列番号207のATP1A4タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP1A4タンパク質を含む。一部の態様では、ATP1A4タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めない配列番号208のATP1B3タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP1B3タンパク質を含む。一部の態様では、ATP1B3タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めない配列番号209のATP2B1タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP2B1タンパク質を含む。一部の態様では、ATP2B1タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めない配列番号210のATP2B2タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP2B2タンパク質を含む。一部の態様では、ATP2B2タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めない配列番号211のATP2B3タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP2B3タンパク質を含む。一部の態様では、ATP2B3タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めない配列番号212のATP2B4タンパク質と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、ATP2B4タンパク質を含む。一部の態様では、ATP2B4タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Xは、シグナルペプチドを含めないIGSF2タンパク質(配列番号202)と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む、IGSF2タンパク質を含む。一部の態様では、IGSF2タンパク質は、IgV等の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いている。
他の足場部分、例えば、足場Xタンパク質の非限定的な例は、2019年2月5日に発行された米国特許第US10195290B1号で見出すことができ、同文献は参照によりその全体が援用される。
一部の態様では、当該配列は、天然タンパク質のN末端から少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約50個、少なくとも約100個、少なくとも約200個、少なくとも約300個、少なくとも約400個、少なくとも約500個、少なくとも約600個、少なくとも約700、または少なくとも約800個のアミノ酸を欠いた足場部分の断片をコードする。一部の態様では、当該配列は、天然タンパク質のC末端から少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約50個、少なくとも約100個、少なくとも約200個、少なくとも約300個、少なくとも約400個、少なくとも約500個、少なくとも約600個、少なくとも約700、または少なくとも約800個のアミノ酸を欠いた足場部分の断片をコードする。一部の態様では、当該配列は、天然タンパク質のN末端及びC末端の両方から少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約50個、少なくとも約100個、少なくとも約200個、少なくとも約300個、少なくとも約400個、少なくとも約500個、少なくとも約600個、少なくとも約700、または少なくとも約800個のアミノ酸を欠いた足場部分の断片をコードする。一部の態様では、当該配列は、天然タンパク質の1つまたは複数の機能的または構造的ドメインを欠いた足場部分の断片をコードする。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場X、例えば、PTGFRNタンパク質は、1つまたは複数の異種タンパク質に連結されている。1つまたは複数の異種タンパク質は、足場部分のN末端に連結され得る。1つまたは複数の異種タンパク質は、足場部分のC末端に連結され得る。一部の態様では、1つまたは複数の異種タンパク質は、足場部分のN末端及びC末端の両方に連結されている。一部の態様では、異種タンパク質は、哺乳類タンパク質である。一部の態様では、異種タンパク質は、ヒトタンパク質である。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Xを使用して、任意の部分をEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面及び外部表面に同時に連結することができる。例えば、PTGFRNポリペプチドを使用して、1つまたは複数の生物学的に活性な分子を、EV(例えば、エキソソーム)の外部表面に加えて、内腔表面に、マレイミド部分を介して間接的に、またはその内腔表面へのマレイミド部分もしくはリンカーに直接的に連結することができる。したがって、ある特定の態様では、足場Xを二重目的で使用することができる。
他の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)と比較してより多数の足場Xタンパク質を含む。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)と比較して少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約20倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、少なくとも約60倍、少なくとも約70倍、少なくとも約80倍、少なくとも約90倍、少なくとも約100倍、少なくとも約110倍、少なくとも約120倍、少なくとも約130倍、少なくとも約140倍、少なくとも約150倍、少なくとも約160倍、少なくとも約170倍、少なくとも約180倍、少なくとも約190倍、少なくとも約200倍、少なくとも約210倍、少なくとも約220倍、少なくとも約230倍、少なくとも約240倍、少なくとも約250倍、少なくとも約260倍、少なくとも約270倍多い数の足場X(例えば、PTGFRNポリペプチド)を含む。
本開示のEV(例えば、エキソソーム)上の足場部分、例えば、PTGFRNポリペプチド等の足場Xの数は、少なくとも約100個、少なくとも約200個、少なくとも約300個、少なくとも約400個、少なくとも約500個、少なくとも約600個、少なくとも約700個、少なくとも約800個、少なくとも約900個、少なくとも約1000個、少なくとも約1100個、少なくとも約1200個、少なくとも約1300個、少なくとも約1400個、少なくとも約1500個、少なくとも約1600個、少なくとも約1700個、少なくとも約1800個、少なくとも約1900個、少なくとも約2000個、少なくとも約2100個、少なくとも約2200個、少なくとも約2300個、少なくとも約2400個、少なくとも約2500個、少なくとも約2600個、少なくとも約2700個、少なくとも約2800個、少なくとも約2900個、少なくとも約3000個、少なくとも約4000個、少なくとも約5000個、少なくとも約6000個、少なくとも約7000個、少なくとも約8000個、少なくとも約9000個、または少なくとも約10000個である。
一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)上の足場部分、例えば、PTGFRNポリペプチド等の足場Xの数は、約100~約100,000個、約200~約9000個、約300~約9000個、約400~約9000個、約500~約9000個、約600~約8000個、約800~約8000個、約900~約8000個、約1000~約8000個、約1100~約8000個、約1200~約8000個、約1300~約8000個、約1400~約8000個、約1500~約8000個、約1600~約8000個、約1700~約8000個、約1800~約8000個、約1900~約8000個、約2000~約8000個、約2100~約8000個、約2200~約8000個、約2300~約8000個、約2400~約8000個、約2500~約8000個、約2600個~、約2700~約8000個、約2800~約8000個、約2900~約8000個、約3000~約8000個、約4000~約8000個、約5000~約8000個、約6000~約8000個、約7000~約8000個、約8000個~、7000~約9000個、または約6000~約10000個である。
一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)上の足場部分、例えば、PTGFRNポリペプチド等の足場Xの数は、約5000~約8000個、例えば、約5000個、約6000個、約7000個、または約8000個である。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)上の足場部分、例えば、PTGFRNポリペプチド等の足場Xの数は、約6000~約8000個、例えば、約6000個、約7000個、または約8000個である。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)上の足場部分、例えば、PTGFRNポリペプチド等の足場Xの数は、約4000~約9000個、例えば、約4000個、約5000個、約6000個、約7000個、約8000個、約9000個である。
II.G.2.内腔足場部分(例えば、足場Y)
一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)の内部空間(すなわち、内腔)とは異なる内部空間(すなわち、内腔)を含む。例えば、EV(例えば、エキソソーム)は、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上の組成が、天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)のタンパク質、脂質、またはグリカン含量とは異なるタンパク質、脂質、またはグリカン含量を有するように変化させられ得る。
一部の態様では、操作されたEV(例えば、エキソソーム)は、エキソソームの内腔表面の組成または含量を変化させる、足場部分(例えば、エキソソームタンパク質、例えば、足場Y)または足場部分の修飾体もしくは断片をコードする外因性配列で形質転換された細胞から産生され得る。EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上に発現され得る、EV(例えば、エキソソーム)タンパク質の種々の修飾体または断片を本開示の態様に使用することができる。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面を変化させることができるEV(例えば、エキソソーム)タンパク質には、MARCKSタンパク質、MARCKSL1タンパク質、BASP1タンパク質、またはそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、脳酸可溶性タンパク質1(BASP1タンパク質)を含む。BASP1タンパク質は、22kDaの神経組織濃縮酸性タンパク質(neuronal tissue-enriched acidic protein)または神経軸索膜タンパク質(neuronal axonal membrane protein)NAP-22としても知られている。完全長ヒトBASP1タンパク質配列(異性体1)は、表3に示される。選択的スプライシングによって生み出される異性体は、表3におけるBASP1タンパク質(異性体1)からアミノ酸88~141が欠損している。
Figure 2022525924000077
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、MARCKS、MARKSL1、BASP1、それらの任意の機能的断片、バリアント、もしくは誘導体、またはそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるタンパク質を含む。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、Srcタンパク質またはその断片を含む。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、例えば、米国特許第9,611,481号に開示される配列を含む。
一部の態様では、本開示の足場部分、例えば、足場Yは、MARCKSタンパク質、またはその断片、バリアント、もしくは誘導体を含む。MARCKSタンパク質(Uniprot受託番号P29966)は、タンパク質キナーゼC基質、80kDaのタンパク質、軽鎖としても知られている。完全長ヒトMARCKSタンパク質は、長さが332アミノ酸であり、アミノ酸残基152~176にてカルモジュリン結合ドメインを含む。一部の態様では、本開示の足場部分、例えば、足場Yは、成熟MARCKSタンパク質(すなわち、N末端メチオニンを含まない)を含む。一部の態様では、本開示の足場部分、例えば、足場Yは、成熟MARCKSタンパク質に由来し、すなわち、それは、成熟MARCKSタンパク質の断片、バリアント、または誘導体であり、したがって、非成熟タンパク質に存在するN末端タンパク質を欠いている。
一部の態様では、本開示の足場部分、例えば、足場Yは、MARCKSL1タンパク質(Uniprot受託番号P49006)、別名MARCKS様タンパク質1、及びマクロファージミリストイル化アラニンリッチCキナーゼ基質を含む。完全長ヒトMARCKSL1タンパク質は、長さが195アミノ酸である。MARCKSL1タンパク質は、アミノ酸残基87~110にて、脂質結合及びカルモジュリン結合に関与するエフェクタードメインを含む。一部の態様では、本開示の足場部分、例えば、足場Yは、成熟MARCKSL1タンパク質(すなわち、N末端メチオニンを含まない)を含む。一部の態様では、本開示の足場部分、例えば、足場Yは、成熟MARCKSL1タンパク質に由来し、すなわち、それは、成熟MARCKSL1タンパク質の断片、バリアント、または誘導体であり、したがって、非成熟タンパク質に存在するN末端タンパク質を欠いている。
一部の態様では、本開示の足場部分、例えば、足場Yは、BASP1タンパク質(Uniprot受託番号P80723)、別名22kDaの神経組織濃縮酸性タンパク質または神経軸索膜タンパク質NAP-22を含む。完全長ヒトBASP1タンパク質配列(異性体1)は、長さが227アミノ酸である。選択的スプライシングによって生み出される異性体は、異性体1からアミノ酸88~141が欠損している。一部の態様では、本開示の足場部分、例えば、足場Yは、成熟BASP1タンパク質(すなわち、N末端メチオニンを含まない)を含む。一部の態様では、本開示の足場部分、例えば、足場Yは、成熟BASP1タンパク質に由来し、すなわち、それは、成熟BASP1タンパク質の断片、バリアント、または誘導体であり、したがって、非成熟タンパク質に存在するN末端タンパク質を欠いている。成熟BASP1タンパク質配列は、配列番号10から最初のMetが欠損しており、故に、配列番号10のアミノ酸2~227を含有する。
他の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、配列番号10のアミノ酸2~227、すなわち、BASP1の成熟形態(すなわち、配列番号10に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、足場部分、例えば、足場Xタンパク質は、配列番号10(BASP1)の成熟形態(すなわち、配列番号10に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)の機能的断片と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号10のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、配列番号10のアミノ酸配列、ならびに配列番号10のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
他の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、配列番号9(MARCKSL1)の成熟形態(すなわち、配列番号9に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、配列番号9(MARCKSL1)の成熟形態(すなわち、配列番号9に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)の機能的断片と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号9のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、配列番号9のアミノ酸配列、ならびに配列番号9のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
他の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、配列番号8(MARCKS)の成熟形態(すなわち、配列番号8に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、配列番号8(MARCKS)の成熟形態(すなわち、配列番号8に存在するN末端メチオニンアミノ酸を含まない)の機能的断片と少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。他の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、1つのアミノ酸変異、2つのアミノ酸変異、3つのアミノ酸変異、4つのアミノ酸変異、5つのアミノ酸変異、6つのアミノ酸変異、または7つのアミノ酸変異を除いて、配列番号8のアミノ酸配列を含む。変異は、置換、挿入、欠失、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。一部の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、配列番号8のアミノ酸配列、ならびに配列番号8のN末端及び/またはC末端に1個のアミノ酸、2個のアミノ酸、3個のアミノ酸、4個のアミノ酸、5個のアミノ酸、6個のアミノ酸、7個のアミノ酸、8個のアミノ酸、9個のアミノ酸、10個のアミノ酸、11個のアミノ酸、12個のアミノ酸、13個のアミノ酸、14個のアミノ酸、15個のアミノ酸、16個のアミノ酸、17個のアミノ酸、18個のアミノ酸、19個のアミノ酸、もしくは20個のアミノ酸、またはそれよりも長いアミノ酸を含む。
ある特定の態様では、PCT/US2018/061679に開示される配列番号1~109のうちのいずれかのタンパク質配列が、本開示のための足場Y(例えば、リンカーに連結された足場部分)となるのに十分である。
ある特定の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、MGXKLSKKK(配列番号224)またはGXKLSKKK(配列番号225)を有するペプチドを含み、ここで、Xは、アラニンまたは任意の他のアミノ酸である。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、(M)(G)(π)(ξ)(Φ/π)(S/A/G/N)(+)(+)または(G)(π)(ξ)(Φ/π)(S/A/G/N)(+)(+)の配列を有するペプチドを含み、ここで、括弧付きの各位置はアミノ酸を表し、πは、(Pro、Gly、Ala、Ser)からなる群から選択される任意のアミノ酸であり、ξは、(Asn、Gln、Ser、Thr、Asp、Glu、Lys、His、Arg)からなる群から選択される任意のアミノ酸であり、Φは、(Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Met)からなる群から選択される任意のアミノ酸であり、(+)は、(Lys、Arg、His)からなる群から選択される任意のアミノ酸であり、位置5は(+)ではなく、かつ位置6は(+)でも(AspまたはGlu)でもない。さらなる態様では、本明細書に記載のEV(例えば、エキソソーム)(例えば、操作されたエキソソーム)は、(M)(G)(π)(X)(Φ/π)(π)(+)(+)または(G)(π)(X)(Φ/π)(π)(+)(+)の配列を有するペプチドを含み、ここで、括弧付きの各位置はアミノ酸を表し、πは、(Pro、Gly、Ala、Ser)からなる群から選択される任意のアミノ酸であり、Xは、任意のアミノ酸であり、Φは、(Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Met)からなる群から選択される任意のアミノ酸であり、(+)は、(Lys、Arg、His)からなる群から選択される任意のアミノ酸であり、位置5は(+)ではなく、かつ位置6は(+)でも(AspまたはGlu)でもない。アミノ酸命名法については、Aasland et al.,FEBS Letters 513(2002)141-144を参照されたい。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、2019年2月5日に発行されたUS10,195,290B1に開示される配列のうちのいずれか1つと少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または約100%同一のアミノ酸配列を含む。
本明細書に記載の足場Yが操作されたエキソソームは、PCT/US2018/061679に定められる任意の配列(PCT/US2018/061679からの配列番号4~109)で形質転換された細胞から産生され得る。
他の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)と比較してより多数の足場Yタンパク質を含む。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、天然に存在するEV(例えば、エキソソーム)と比較して少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約20倍、少なくとも約30倍、少なくとも約40倍、少なくとも約50倍、少なくとも約60倍、少なくとも約70倍、少なくとも約80倍、少なくとも約90倍、少なくとも約100倍、少なくとも約110倍、少なくとも約120倍、少なくとも約130倍、少なくとも約140倍、少なくとも約150倍、少なくとも約160倍、少なくとも約170倍、少なくとも約180倍、少なくとも約190倍、少なくとも約200倍、少なくとも約210倍、少なくとも約220倍、少なくとも約230倍、少なくとも約240倍、少なくとも約250倍、少なくとも約260倍、少なくとも約270倍多い数の足場Y(例えば、BASP-1ポリペプチド)を含む。本開示のEV(例えば、エキソソーム)上の足場Y、例えば、BASP-1ポリペプチドの数は、少なくとも約100個、少なくとも約200個、少なくとも約300個、少なくとも約400個、少なくとも約500個、少なくとも約600個、少なくとも約700個、少なくとも約800個、少なくとも約900個、少なくとも約1000個、少なくとも約1100個、少なくとも約1200個、少なくとも約1300個、少なくとも約1400個、少なくとも約1500個、少なくとも約1600個、少なくとも約1700個、少なくとも約1800個、少なくとも約1900個、少なくとも約2000個、少なくとも約2100個、少なくとも約2200個、少なくとも約2300個、少なくとも約2400個、少なくとも約2500個、少なくとも約2600個、少なくとも約2700個、少なくとも約2800個、少なくとも約2900個、少なくとも約3000個、少なくとも約4000個、少なくとも約5000個、少なくとも約6000個、少なくとも約7000個、少なくとも約8000個、少なくとも約9000個、または少なくとも約10000個である。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)上の足場Y、例えば、BASP-1ポリペプチドの数は、約100~約100,000個、約200~約9000個、約300~約9000個、約400~約9000個、約500~約9000個、約600~約8000個、約800~約8000個、約900~約8000個、約1000~約8000個、約1100~約8000個、約1200~約8000個、約1300~約8000個、約1400~約8000個、約1500~約8000個、約1600~約8000個、約1700~約8000個、約1800~約8000個、約1900~約8000個、約2000~約8000個、約2100~約8000個、約2200~約8000個、約2300~約8000個、約2400~約8000個、約2500~約8000個、約2600個~、約2700~約8000個、約2800~約8000個、約2900~約8000個、約3000~約8000個、約4000~約8000個、約5000~約8000個、約6000~約8000個、約7000~約8000個、約8000個~、7000~約9000個、または約6000~約10000個である。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)上の足場Y、例えば、BASP-1ポリペプチドの数は、約5000~約8000個、例えば、約5000個、約6000個、約7000個、または約8000個である。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)上の足場Y、例えば、BASP-1ポリペプチドの数は、約6000~約8000個、例えば、約6000個、約7000個、または約8000個である。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)上の足場Y、例えば、BASP-1ポリペプチドの数は、約4000~約9000個、例えば、約4000個、約5000個、約6000個、約7000個、約8000個、約9000個である。
一部の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、「N末端ドメイン」(ND)及び「エフェクタードメイン」(ED)を含み、該ND及び/または該EDは、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面に会合している。一部の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、細胞内ドメイン、膜貫通ドメイン、及び細胞外ドメインを含み、該細胞内ドメインは、「N末端ドメイン」(ND)及び「エフェクタードメイン」(ED)を含み、該ND及び/または該EDは、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面に会合している。本明細書で使用されるとき、「に会合する」という用語は、膜構成成分への共有結合性の連結を伴わない、本開示の足場タンパク質と、EV、例えば、及びエキソソームの内腔表面との間の相互作用を指す。例えば、本開示に有用な足場部分は、例えば、脂質(例えば、ミリスチン酸)、及び/または負に帯電した膜リン脂質の頭部と静電的に相互作用する多塩基性ドメインを介して、EVの内腔表面に会合し得る。他の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、N末端ドメイン(ND)及びエフェクタードメイン(ED)を含み、該NDは、EVの内腔表面に会合しており、該EDは、イオン性相互作用によってEVの内腔表面に会合しており、該EDは、連続的に少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、または少なくとも7つの連続した塩基性アミノ酸、例えば、リジン(Lys)を含む。
他の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、N末端ドメイン(ND)及びエフェクタードメイン(ED)を含み、該NDは、EVの内腔表面に会合しており、該EDは、イオン性相互作用によってEVの内腔表面に会合しており、該EDは、連続的に少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、または少なくとも7つの連続したリジン(Lys)を含む。
他の態様では、EDは、1つまたは複数の低複雑性領域、例えば、PESTモチーフをさらに含む。PEST配列は、プロリン(P)、グルタミン酸(E)、セリン(S)、及びトレオニン(T)が豊富なペプチド配列である。一部の態様では、EDは、負に帯電した残基(例えば、Glu)ならびに一過性のリン酸化を経る多くのSer及びThrをさらに含む(故に、いずれもEDからの領域に負電荷を付加する)。
一部の態様では、NDは、脂質化を介して、例えば、ミリストイル化を介して、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面に会合している。一部の態様では、NDは、N末端にGlyを有する。一部の態様では、N末端のGlyは、ミリストイル化されている。
一部の態様では、EDは、イオン性相互作用によってEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面に会合している。一部の態様では、EDは、静電相互作用、特に引力静電相互作用によってEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面に会合している。
一部の態様では、EDは、ポリペプチド配列内に(i)塩基性アミノ酸(例えば、リジン)、または(ii)互いに隣り合った2つ以上の塩基性アミノ酸(例えば、リジン)を含む。一部の態様では、塩基性アミノ酸は、リジン(Lys;K)、アルギニン(Arg、R)、またはヒスチジン(His、H)である。一部の態様では、塩基性アミノ酸は、(Lys)nであり、ここで、nは、1~10の整数である。
一部の態様では、EDは、(i)ED内のリジンリピートまたは(ii)NDとのリジンリピート、例えば、NDのC末端におけるK及びEDのN末端におけるKを含み、該ND及び該EDは、直接的に、すなわちペプチド結合によって、連結されている。一部の態様では、異種部分、例えば、生物学的に活性な分子を、EV(例えば、エキソソーム)の内腔中に連結することが可能なアミノ酸の最小数は、例えば、約7~約15個、約7~約14個、約7~約13個、約7~約12個、約7~約11個、約7~約10個、約7~約9個、または約7~約8個のアミノ酸断片である。
他の態様では、EDのN末端がNDのC末端におけるリジンに直接的に連結されている場合、EDは、少なくともリジンを含み、NDは、C末端にリジンを含み、すなわち、該リジンは、EDのN末端にあり、NDのC末端におけるリジンに融合されている。他の態様では、EDのN末端が、リンカー、例えば、1つまたは複数のアミノ酸によってNDのC末端に連結されている場合、EDは、少なくとも2つのリジン、少なくとも3つのリジン、少なくとも4つのリジン、少なくとも5つのリジン、少なくとも6つのリジン、または少なくとも7つのリジンを含む。一部の態様では、EDは、連続的に少なくとも2つの連続したリジン(Lys)を含む。
一部の態様では、EDは、K、KK、KKK、KKKK(配列番号11)、KKKKK(配列番号12)、R、RR、RRR、RRRR(配列番号13);RRRRR(配列番号14)、KR、RK、KKR、KRK、RKK、KRR、RRK、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号15)、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号16)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、EDは、KK、KKK、KKKK(配列番号11)、KKKKK(配列番号12)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。一部の態様では、NDは、G:X2:X3:X4:X5:X6に定められるようなアミノ酸配列を含み、ここで、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2~X6の各々は独立して、アミノ酸を表し、X6は、塩基性アミノ酸を表す。一部の態様では、X6アミノ酸は、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択される。一部の態様では、X5アミノ酸は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択される。一部の態様では、X2アミノ酸は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択される。一部の態様では、X4は、Pro、Gly、Ala、Ser、Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択される。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、N末端ドメイン(ND)及びエフェクタードメイン(ED)を含み、該NDは、G:X2:X3:X4:X5:X6(ここで、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2~X6の各々は独立して、アミノ酸であり、X6は、塩基性アミノ酸を含む)に定められるようなアミノ酸配列を含み、該EDは、ペプチド結合によってX6に連結されており、該EDのN末端に少なくとも1つのリジンを含む。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場YのNDは、G:X2:X3:X4:X5:X6のアミノ酸配列を含み、ここで、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸を表し、X3は、任意のアミノ酸を表し、X4は、Pro、Gly、Ala、Ser,Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Gln、及びMetからなる群から選択されるアミノ酸を表し、X5は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸を表し、X6は、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるアミノ酸を表す。
一部の態様では、X3アミノ酸は、Asn、Gln、Ser、Thr、Asp、Glu、Lys、His、及びArgからなる群から選択される。
一部の態様では、ND及びEDは、リンカーによって結合している。一部の態様では、リンカーは、1つまたは複数のアミノ酸を含む。一部の態様では、「リンカー」という用語は、ペプチドもしくはポリペプチド配列(例えば、合成ペプチドまたはポリペプチド配列)、または非ポリペプチド、例えば、アルキル鎖を指す。いくつかの態様では、2つ以上のリンカーがタンデムで連結され得る。一般に、リンカーは、柔軟性を提供するか、または立体障害を阻止/改善する。リンカーは典型的には切断されないが、ある特定の態様では、かかる切断が望ましい場合がある。したがって、一部の態様では、リンカーは、プロテアーゼにより切断可能な1つまたは複数の部位を含むことができ、これらの部位は、リンカーの配列内に位置し得るか、またはリンカー配列のそれぞれの末端でリンカーに隣接し得る。ND及びEDがリンカーによって結合している場合、EDは、少なくとも2つのリジン、少なくとも3つのリジン、少なくとも4つのリジン、少なくとも5つのリジン、少なくとも6つのリジン、または少なくとも7つのリジンを含む。ND及びEDを結合するために使用され得るリンカーは、本明細書の他の箇所に開示される。
一部の態様では、リンカーは、ペプチドリンカーである。一部の態様では、ペプチドリンカーは、少なくとも約2個、少なくとも約3個、少なくとも約4個、少なくとも約5個、少なくとも約10個、少なくとも約15個、少なくとも約20個、少なくとも約25個、少なくとも約30個、少なくとも約35個、少なくとも約40個、少なくとも約45個、少なくとも約50個、少なくとも約55個、少なくとも約60個、少なくとも約65個、少なくとも約70個、少なくとも約75個、少なくとも約80個、少なくとも約85個、少なくとも約90個、少なくとも約95個、または少なくとも約100個のアミノ酸を含み得る。
一部の態様では、リンカーは、グリシン/セリンリンカーである。一部の態様では、ペプチドリンカーは、式[(Gly)n-Ser]mによるグリシン/セリンリンカー(配列番号46)であり、式中、nは、1~100の任意の整数であり、mは、1~100の任意の整数である。他の態様では、グリシン/セリンリンカーは、式[(Gly)x-Sery]z(配列番号47)によるものであり、式中、xは、1~4の整数であり、yは、0または1であり、zは、1~50の整数である。一部の態様では、ペプチドリンカーは、配列Gn(配列番号48)を含み、式中、nは、1~100の整数であり得る。一部の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GlyAla)n(配列番号49)を含み得、式中、nは、1~100の整数である。他の態様では、ペプチドリンカーは、配列(GlyGlySer)n(配列番号50)を含み得、式中、nは、1~100の整数である。
一部の態様では、ペプチドリンカーは、合成であり、すなわち、天然に存在しない。一態様では、ペプチドリンカーは、アミノ酸の第1の直鎖状配列を、それが自然界で天然には連結または遺伝的に融合されないアミノ酸の第2の直鎖状配列に連結または遺伝的に融合するアミノ酸配列を含む、ペプチド(またはポリペプチド)(例えば、天然のまたは天然に存在しないペプチド)を含む。例えば、一態様では、ペプチドリンカーは、天然に存在するポリペプチドの修飾形態である(例えば、付加、置換、または欠失等の変異を含む)天然に存在しないポリペプチドを含み得る。
他の態様では、ペプチドリンカーは、天然に存在しないアミノ酸を含み得る。なおも他の態様では、ペプチドリンカーは、自然界では存在しない直鎖状配列で存在する、天然に存在するアミノ酸を含み得る。さらに他の態様では、ペプチドリンカーは、天然に存在するポリペプチド配列を含み得る。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、ND-EDを含み、ここで、NDは、G:X2:X3:X4:X5:X6(ここで、Gは、Glyを表し、「:」は、ペプチド結合を表し、X2は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸を表し、X3は、任意のアミノ酸を表し、X4は、Pro、Gly、Ala、Ser,Val、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr、Glu、及びMetからなる群から選択されるアミノ酸を表し、X5は、Pro、Gly、Ala、及びSerからなる群から選択されるアミノ酸を表し、X6は、Lys、Arg、及びHisからなる群から選択されるアミノ酸を表す)を含み、「-」は、任意選択的なリンカーを表し、EDは、(i)ペプチド結合または1つもしくは複数のアミノ酸によってX6に連結されている少なくとも2つの連続したリジン(Lys)、または(ii)ペプチド結合によってX6に直接的に連結されている少なくとも1つのリジンを含む、エフェクタードメインである。
一部の態様では、X2アミノ酸は、Gly及びAlaからなる群から選択される。一部の態様では、X3アミノ酸は、Lysである。一部の態様では、X4アミノ酸は、LeuまたはGluである。一部の態様では、X5アミノ酸は、Ser及びAlaからなる群から選択される。一部の態様では、X6アミノ酸は、Lysである。一部の態様では、X2アミノ酸は、Gly、Ala、またはSerであり、X3アミノ酸は、LysまたはGluであり、X4アミノ酸は、Leu、Phe、Ser、またはGluであり、X5アミノ酸は、SerまたはAlaであり、X6アミノ酸は、Lysである。一部の態様では、「-」リンカーは、ペプチド結合または1つもしくは複数のアミノ酸を含む。
一部の態様では、足場部分におけるEDは、Lys(K)、KK、KKK、KKKK(配列番号11)、KKKKK(配列番号12)、Arg(R)、RR、RRR、RRRR(配列番号13);RRRRR(配列番号14)、KR、RK、KKR、KRK、RKK、KRR、RRK、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号15)、(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(K/R)(配列番号16)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、(i)GGKLSKK(配列番号17)、(ii)GAKLSKK(配列番号18)、(iii)GGKQSKK(配列番号19)、(iv)GGKLAKK(配列番号20)、または(v)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む。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場YにおけるNDは、(i)GGKLSK(配列番号51)、(ii)GAKLSK(配列番号52)、(iii)GGKQSK(配列番号53)、(iv)GGKLAK(配列番号54)、及び(v)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み、足場タンパク質におけるEDは、K、KK、KKK、KKKG(配列番号55)、KKKGY(配列番号56)、KKKGYN(配列番号57)、KKKGYNV(配列番号58)、KKKGYNVN(配列番号59)、KKKGYS(配列番号60)、KKKGYG(配列番号61)、KKKGYGG(配列番号62)、KKKGS(配列番号63)、KKKGSG(配列番号64)、KKKGSGS(配列番号66)、KKKS(配列番号67)、KKKSG(配列番号68)、KKKSGG(配列番号69)、KKKSGGS(配列番号70)、KKKSGGSG(配列番号71)、KKSGGSGG(配列番号72)、KKKSGGSGGS(配列番号73)、KRFSFKKS(配列番号241)、及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む。
一部の態様では、本開示に有用な足場Yのポリペプチド配列は、(i)GGKLSKK(配列番号21)、(ii)GAKLSKK(配列番号18)、(iii)GGKQSKK(配列番号19)、(iv)GGKLAKK(配列番号20)、または(v)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からなる。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、(i)GGKLSKKK(配列番号22)、(ii)GGKLSKKS(配列番号23)、(iii)GAKLSKKK(配列番号24)、(iv)GAKLSKKS(配列番号25)、(v)GGKQSKKK(配列番号26)、(vi)GGKQSKKS(配列番号27)、(vii)GGKLAKKK(配列番号28)、(viii)GGKLAKKS(配列番号29)、及び(ix)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む。
一部の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yのポリペプチド配列は、(i)GGKLSKKK(配列番号22)、(ii)GGKLSKKS(配列番号23)、(iii)GAKLSKKK(配列番号24)、(iv)GAKLSKKS(配列番号25)、(v)GGKQSKKK(配列番号26)、(vi)GGKQSKKS(配列番号27)、(vii)GGKLAKKK(配列番号28)、(viii)GGKLAKKS(配列番号29)、及び(ix)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からなる。一部の態様では、本開示の足場タンパク質は、連続的に少なくとも2つの連続したリジン(Lys)を含む。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、長さが少なくとも約8、少なくとも約9、少なくとも約10、少なくとも約11、少なくとも約12、少なくとも約13、少なくとも約14、少なくとも約15、少なくとも約16、少なくとも約17、少なくとも約18、少なくとも約19、少なくとも約20、少なくとも約21、少なくとも約22、少なくとも約23、少なくとも約24、少なくとも約25、少なくとも約26、少なくとも約27、少なくとも約28、少なくとも約29、少なくとも約30、少なくとも約31、少なくとも約32、少なくとも約33、少なくとも約34、少なくとも約35、少なくとも約36、少なくとも約37、少なくとも約38、少なくとも約39、少なくとも約39、少なくとも約40、少なくとも約41、少なくとも約42、少なくとも約43、少なくとも約44、少なくとも約45、少なくとも約46、少なくとも約47、少なくとも約48、少なくとも約49、少なくとも約50、少なくとも約55、少なくとも約60、少なくとも約65、少なくとも約70、少なくとも約75、少なくとも約80、少なくとも約85、少なくとも約90、少なくとも約95、少なくとも約100、少なくとも約105、少なくとも約110、少なくとも約115、少なくとも約120、少なくとも約125、少なくとも約130、少なくとも約135、少なくとも約140、少なくとも約145、少なくとも約150、少なくとも約155、少なくとも約160、少なくとも約165、少なくとも約170、少なくとも約175、少なくとも約180、少なくとも約185、少なくとも約190、少なくとも約195、少なくとも約200、少なくとも約205、少なくとも約210、少なくとも約215、少なくとも約220、少なくとも約225、少なくとも約230、少なくとも約235、少なくとも約240、少なくとも約245、少なくとも約250、少なくとも約255、少なくとも約260、少なくとも約265、少なくとも約270、少なくとも約275、少なくとも約280、少なくとも約285、少なくとも約290、少なくとも約295、少なくとも約300、少なくとも約305、少なくとも約310、少なくとも約315、少なくとも約320、少なくとも約325、少なくとも約330、少なくとも約335、少なくとも約340、少なくとも約345、または少なくとも約350アミノ酸である。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、長さが約5~約10、約10~約20、約20~約30、約30~約40、約40~約50、約50~約60、約60~約70、約70~約80、約80~約90、約90~約100、約100~約110、約110~約120、約120~約130、約130~約140、約140~約150、約150~約160、約160~約170、約170~約180、約180~約190、約190~約200、約200~約210、約210~約220、約220~約230、約230~約240、約240~約250、約250~約260、約260~約270、約270~約280、約280~約290、約290~約300、約300~約310、約310~約320、約320~約330、約330~約340、または約340~約250アミノ酸である。
一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、(i)GGKLSKKKKGYNVN(配列番号32)、(ii)GAKLSKKKKGYNVN(配列番号33)、(iii)GGKQSKKKKGYNVN(配列番号34)、(iv)GGKLAKKKKGYNVN(配列番号35)、(v)GGKLSKKKKGYSGG(配列番号36)、(vi)GGKLSKKKKGSGGS(配列番号37)、(vii)GGKLSKKKKSGGSG(配列番号38)、(viii)GGKLSKKKSGGSGG(配列番号39)、(ix)GGKLSKKSGGSGGS(配列番号40)、(x)GGKLSKSGGSGGSV(配列番号41)、または(xi)GAKKSKKRFSFKKS(配列番号42)を含む。
一部の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yのポリペプチド配列は、(i)GGKLSKKKKGYNVN(配列番号32)、(ii)GAKLSKKKKGYNVN(配列番号33)、(iii)GGKQSKKKKGYNVN(配列番号34)、(iv)GGKLAKKKKGYNVN(配列番号35)、(v)GGKLSKKKKGYSGG(配列番号36)、(vi)GGKLSKKKKGSGGS(配列番号37)、(vii)GGKLSKKKKSGGSG(配列番号38)、(viii)GGKLSKKKSGGSGG(配列番号39)、(ix)GGKLSKKSGGSGGS(配列番号40)、(x)GGKLSKSGGSGGSV(配列番号41)、または(xi)GAKKSKKRFSFKKS(配列番号42)からなる。
本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yの非限定的な例は、下記に列挙される。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、表4に定められるアミノ酸配列を含む。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、表4に定められるアミノ酸配列からなる。
Figure 2022525924000078
Figure 2022525924000079
Figure 2022525924000080
一部の態様では、本開示に有用な足場部分、例えば、足場Yは、N末端のMetを含有しない。一部の態様では、足場部分、例えば、足場Yは、足場タンパク質のN末端に、脂質として機能する脂質化アミノ酸、例えば、ミリストイル化アミノ酸を含む。一部の態様では、足場タンパク質のN末端におけるアミノ酸残基は、Glyである。N末端のGlyの存在は、N-ミリストイル化のための絶対条件である。一部の態様では、足場タンパク質のN末端におけるアミノ酸残基は、合成である。一部の態様では、足場タンパク質のN末端におけるアミノ酸残基は、グリシン類似体、例えば、アリルグリシン、ブチルグリシン、またはプロパルギルグリシンである。
他の態様では、脂質は、当該技術分野で既知の任意の脂質、例えば、パルミチン酸またはグリコシルホスファチジルイノシトールであり得る。例えば、ミリスチン酸が制限される培養液を使用することによる、特殊な状況下では、短鎖脂肪酸及び不飽和脂肪酸を含む何らかの他の脂肪酸を、N末端グリシンに結合させることができる。例えば、BKチャネルにおいて、ミリステートが、ヒドロキシエステル結合を介して内部セリン/トレオニンまたはチロシン残基に翻訳後に結合させられることが報告されている。当該技術分野で既知の足場部分として作用し得る膜部分が、以下の表に提示される。
Figure 2022525924000081
II.G.3.足場タンパク質融合構築物
一部の態様では、足場部分は、1つまたは複数の異種タンパク質に連結されている。1つまたは複数の異種タンパク質は、足場部分のN末端に連結され得る。1つまたは複数の異種タンパク質は、足場部分のC末端に連結され得る。一部の態様では、1つまたは複数の異種タンパク質は、足場部分のN末端及びC末端の両方に連結されている。一部の態様では、異種タンパク質は、哺乳類タンパク質である。一部の態様では、異種タンパク質は、ヒトタンパク質である。
一部の態様では、足場部分を使用して、任意の部分をエキソソームの内腔表面及び/または外部表面に連結することができる。例えば、PTGFRNポリペプチドを使用して、生物学的に活性な分子を、EV(例えば、エキソソーム)の外部表面に加えて、内腔の内側(例えば、内腔表面上)に連結することができる。したがって、ある特定の態様では、足場部分は、二重目的で、例えば、EV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上の生物学的に活性な分子及び外部表面上の第2の生物学的に活性な分子もしくは他のペイロード、またはエキソソームの外部表面上の生物学的に活性な分子及びEV(例えば、エキソソーム)の内腔表面上の第2の生物学的に活性な分子もしくは他のペイロードのために、使用することができる。
II.G.4.脂質
マレイミド部分による化学的連結を介して、生物学的に活性な分子をEV(例えば、エキソソーム)の表面に連結することが可能な好適な足場部分は、例えば、下記に詳述されるようなステロール(例えば、コレステロール)、リン脂質、リゾリン脂質、脂肪酸、または脂溶性ビタミンを含む。
一部の態様では、足場部分は、脂質であり得る。脂質足場部分は、当該技術分野で既知の任意の脂質、例えば、パルミチン酸またはグリコシルホスファチジルイノシトールであり得る。一部の態様では、脂質は、脂肪酸、ホスファチド、リン脂質(例えば、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、またはホスファチジルエタノールアミン)、またはその類似体(例えば、ホスファチジルコリン、レシチン、ホスファチジルエタノールアミン、セファリン、もしくはホスファチジルセリン、またはその部分加水分解部分等のそれらの類似体もしくは部分)である。
足場部分は、マレイミド部分を使用して、生物学的に活性な分子に連結、例えば、化学的に連結され得る。かかる結合は、任意の化学的に実行可能な位置で、例えば、生物学的に活性な分子(例えば、ASO)のヌクレオチド配列の、例えば、5’末端及び/または3’末端で、直接的またはリンカーもしくはリンカーの組み合わせを介して間接的であり得る。一態様では、足場部分は、生物学的に活性な分子の3’末端にのみ連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。一態様では、足場部分は、例えば、生物学的に活性な分子(例えば、ASO)のヌクレオチド配列の5’末端にのみ連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。一態様では、足場部分は、例えば、生物学的に活性な分子(例えば、ASO)のヌクレオチド配列の3’末端でも5’末端でもない位置で連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。
一部の態様では、生物学的に活性な分子は、直接的にまたはリンカーを介して間接的に、例えば、上記に開示される脂質のうちのいずれか(例えば、パルミチン酸、ミリスチン酸、脂肪酸、ファルネシル、ゲラニル-ゲラニル、またはコレステロール)に連結、例えば、マレイミド部分を介して化学的に連結されている。一部の態様では、足場部分は、本明細書に開示される2種類以上の足場部分を含み得る。例えば、一部の態様では、足場部分は、2つの脂質、例えば、リン脂質及び脂肪酸、または2つのリン脂質、または2つの脂肪酸、または脂質及びビタミン、またはコレステロール及びビタミン等を含み得、これらは一緒にして6~80個の炭素原子(すなわち、約6~約80の等価炭素数(equivalent carbon number)(ECN))を有する。
一部の態様では、足場部分の組み合わせ、例えば、脂質(例えば、脂肪酸)の組み合わせは、約6~約80、約8~約80、約10~約80、約12~約80、約14~約80、約16~約80、約18~約80、約20~約80、約22~約80、約24~約80、約26~約80、約28~約80、約30~約80、約4~約76、約6~約76、約8~約76、約10~約76、約12~約76、約14~約76、約16~約76、約18~約76、約20~約76、約22~約76、約24~約76、約26~約76、約28~約76、約30~約76、約6~約72、約8~約72、約10~約72、約12~約72、約14~約72、約16~約72、約18~約72、約20~約72、約22~約72、約24~約72、約26~約72、約28~約72、約30~約72、約6~約68、約8~約68、約10~約68、約12~約68、約14~約68、約16~約68、約18~約68、約20~約68、約22~約68、約24~約68、約26~約68、約28~約68、約30~約68、約6~約64、約8~約64、約10~約64、約12~約64、約14~約64、約16~約64、約18~約64、約20~約64、約22~約64、約24~約64、約26~約64、約28~約64、約30~約64、約6~約60、約8~約60、約10~約60、約12~約56、約14~約56、約16~約56、約18~約56、約20~約56、約22~約56、約24~約56、約26~約56、約28~約56、約30~約56、約6~約52、約8~約52、約10~約52、約12~約52、約14~約52、約16~約52、約18~約52、約20~約52、約22~約52、約24~約52、約26~約52、約28~約52、約30~約52、約6~約48、約8~約48、約10~約48、約12~約48、約14~約48、約16~約48、約18~約48、約20~約48、約22~約48、約24~約48、約26~約48、約28~約48、約30~約48、約6~約44、約8~約44、約10~約44、約12~約44、約14~約44、約16~約44、約18~約44、約20~約44、約22~約44、約24~約44、約26~約44、約28~約44、約30~約44、約6~約40、約8~約40、約10~約40、約12~約40、約14~約40、約16~約40、約18~約40、約20~約40、約22~約40、約24~約40、約26~約40、約28~約40、約30~約40、約6~約36、約8~約36、約10~約36、約12~約36、約14~約36、約16~約36、約18~約36、約20~約36、約22~約36、約24~約36、約26~約36、約28~約36、約30~約36、約6~約32、約8~約32、約10~約32、約12~約32、約14~約32、約16~約32、約18~約32、約20~約32、約22~約32、約24~約32、約26~約32、28~約32、または約30~約32のECNを有する。
II.G.3.a.コレステロール及び他のステロール
一部の態様では、足場部分は、ステロール、ステロイド、ホパノイド、ヒドロキシステロイド、セコステロイド、または親油性特性を有するそれらの類似体を含む。一部の態様では、足場部分は、植物ステロール、ミコステロール、または動物ステロール等のステロールを含む。例示的な動物ステロールには、コレステロール及び24S-ヒドロキシコレステロールが含まれ、例示的な植物ステロールには、エルゴステロール(ミコステロール)、カンペステロール、シトステロール、及びスチグマステロールが含まれる。一部の態様では、ステロールは、エルゴステロール、7-デヒドロコレステロール、コレステロール、24S-ヒドロキシコレステロール、ラノステロール、シクロアルテノール、フコステロール、サリンゴステロール、カンペステロール、β-シトステロール、シトスタノール、コプロスタノール、アベナステロール、またはスチグマステロールから選択される。ステロールは、遊離ステロール、アシル化されたもの(ステロールエステル)、アルキル化されたもの(ステリルアルキルエーテル)、硫酸化されたもの(硫酸ステロール)、またはそれ自体がアシル化され得る(アシル化ステロールグリコシド)グリコシド部分に連結されたもの(ステリルグリコシド)のいずれかとして見出され得る。
一部の態様では、足場部分は、ステロイドを含む。一部の態様では、ステロイドは、ジヒドロテストステロン、ウバオール、ヘシゲニン(hecigenin)、ジオスゲニン、プロゲステロン、またはコルチゾールから選択される。
例えば、ステロールは、ステロールの利用可能な-OH基にて、直接的にまたはリンカーの組み合わせを介して生物学的に活性な分子にコンジュゲートされ得る。例示的なステロールは、下記に示される一般骨格を有する。
Figure 2022525924000082
さらなる例として、エルゴステロールは、下記の構造を有する。
Figure 2022525924000083
コレステロールは、下記の構造を有する。
Figure 2022525924000084
したがって、一部の態様では、ステロールまたはステロイドの遊離-OH基を使用して、直接的にまたはリンカーの組み合わせを介して生物学的に活性な分子、例えば、ASOをステロール(例えば、コレステロール)またはステロイドにコンジュゲートする。
II.G.3.b.脂肪酸
一部の態様では、足場部分は、脂肪酸を含む。一部の態様では、脂肪酸は、短鎖、中鎖、または長鎖脂肪酸である。一部の態様では、脂肪酸は、飽和脂肪酸である。一部の態様では、脂肪酸は、不飽和脂肪酸である。一部の態様では、脂肪酸は、一価不飽和脂肪酸である。一部の態様では、脂肪酸は、ω-3(オメガ-3)またはω-6(オメガ-6)脂肪酸等の多価不飽和脂肪酸である。
一部の態様では、脂質、例えば、脂肪酸は、C~C60鎖を有する。一部の態様では、脂質、例えば、脂肪酸は、C~C28鎖を有する。一部の態様では、脂肪酸は、C~C40鎖を有する。一部の態様では、脂肪酸は、C~C12またはC~C12鎖を有する。一部の態様では、脂肪酸は、C~C40鎖を有する。一部の態様では、脂肪酸は、C~C40、C~C38、C~C36、C~C34、C~C32、C~C30、C~C30、C~C28、C~C28、C~C26、C~C26、C~C24、C~C24、C~C24、C~C24、C10~C24、C~C22、C~C22、C~C22、C~C22、C10~C22、C~C20、C~C20、C~C20、C~C20、C10~C20、C~C18、C~C18、C~C18、C~C18、C10~C18、C12~C18、C14~C18、C16~C18、C~C16、C~C16、C~C16、C~C16、C10~C16、C12~C16、C14~C16、C~C15、C~C15、C~C15、C~C15、C~C15、C10~C15、C11~C15、C12~C15、C13~C15、C~C14、C~C14、C~C14、C~C14、C~C14、C10~C14、C11~C14、C12~C14、C~C13、C~C13、C~C13、C~C13、C~C13、C~C13、C10~C13、C10~C13、C11~C13、C~C12、C~C12、C~C12、C~C12、C~C12、C~C12、C10~C12、C~C11、C~C11、C~C11、C~C11、C~C11、C~C11、C~C10、C~C10、C~C、C~C、C~C、C~C、C~C、C~C、またはC~C鎖を有する。一部の態様では、脂肪酸は、C、C、C、C、C、C、C、C、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30、C31、C32、C33、C34、C35、C36、C37、C38、C39、C40、C41、C42、C43、C44、C45、C46、C47、C48、C49、C50、C51、C52、C53、C54、C55、C56、C57、C58、C59、またはC60鎖を有する。
一部の態様では、足場部分は、2つの脂肪酸を含み、これらの各々は独立して、上述の範囲または数の炭素原子のうちのいずれか1つを有する鎖を有する脂肪酸から選択される。一部の態様では、脂肪酸のうちの1つは独立して、C6~C21鎖を有する脂肪酸であり、1つは独立して、C12~C36鎖を有する脂肪酸である。一部の態様では、各脂肪酸は独立して、約11個、約12個、約13個、約14個、約15個、約16個、約17個、または約18個の炭素原子の鎖を有する。
好適な脂肪酸には、飽和直鎖脂肪酸、飽和分岐状脂肪酸、不飽和脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸、及びポリカルボン酸が含まれる。一部の態様では、かかる脂肪酸は、最大約32個の炭素原子を有する。
有用な飽和直鎖脂肪酸の例としては、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、ヘキサコサン酸、オクタコサン酸、トリアコンタン酸、及びn-ドトリアコンタン酸等の偶数の炭素原子を有するもの、ならびにプロピオン酸、n-吉草酸、エナント酸、ペラルゴン酸、ヘンデカン(hendecanoic)酸、トリデカン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、ノナデカン酸、ヘンエイコサン酸、トリコサン酸、ペンタコサン酸、及びヘプタコサン酸等の奇数の炭素原子を有するものが挙げられる。
好適な飽和分岐状脂肪酸の例としては、イソ酪酸、イソカプロン酸、イソカプリル酸、イソカプリン酸、イソラウリン酸、11-メチルドデカン酸、イソミリスチン酸、13-メチル-テトラデカン酸、イソパルミチン酸、15-メチル-ヘキサデカン酸、イソステアリン酸、17-メチルオクタデカン酸、イソアラキン酸、19-メチル-エイコサン酸、α-エチル-ヘキサン酸、α-ヘキシルデカン酸、α-ヘプチルウンデカン酸、2-デシルテトラデカン酸、2-ウンデシルテトラデカン酸、2-デシルペンタデカン酸、2-ウンデシルペンタデカン酸、及びファインオキソコール1800酸(Nissan Chemical Industries,Ltd.の製品)が挙げられる。好適な飽和奇数炭素分岐状脂肪酸には、6-メチル-オクタン酸、8-メチル-デカン酸、10-メチル-ドデカン酸、12-メチル-テトラデカン酸、14-メチル-ヘキサデカン酸、16-メチル-オクタデカン酸、18-メチル-エイコサン酸、20-メチル-ドコサン酸、22-メチル-テトラコサン酸、24-メチル-ヘキサコサン酸、及び26-メチルオクタコサン酸等の、イソブチル基で終端するアンテイソ脂肪酸が含まれる。
好適な不飽和脂肪酸の例としては、4-デセン酸、カプロレイン(caproleic)酸、4-ドデセン酸、5-ドデセン酸、ラウロレイン(lauroleic)酸、4-テトラデセン酸、5-テトラデセン酸、9-テトラデセン酸、パルミトレイン酸、6-オクタデセン酸、オレイン酸、9-オクタデセン酸、11-オクタデセン酸、9-エイコセン酸、シス-11-エイコセン酸、鯨油酸、13-ドコセン酸、15-テトラコセン酸、17-ヘキサコセン酸、6,9,12,15-ヘキサデカテトラエン酸、リノール酸、リノレン酸、α-エレオステアリン酸、β-エレオステアリン酸、プニカ酸、6,9,12,15-オクタデカテトラエン酸、パリナリン酸、5,8,11,14-エイコサテトラエン酸、5,8,11,14,17-エイコサペンタエン酸、7,10,13,16,19-ドコサペンタエン酸、4,7,10,13,16,19-ドコサヘキサエン酸等が挙げられる。
好適なヒドロキシ脂肪酸の例としては、α-ヒドロキシラウリン酸、α-ヒドロキシミリスチン酸、α-ヒドロキシパルミチン酸、α-ヒドロキシステアリン酸、ω-ヒドロキシラウリン酸、α-ヒドロキシアラキン酸、9-ヒドロキシ-12-オクタデセン酸、リシノール酸、α-ヒドロキシベヘン酸、9-ヒドロキシ-トランス-10,12-オクタデカジエン酸、カモレン(kamolenic)酸、イプロリン酸、9,10-ジヒドロキシステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。
好適なポリカルボン酸の例としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、D,L-リンゴ酸等が挙げられる。
一部の態様では、各脂肪酸は独立して、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデシル酸、アラキジン酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、トリコシル酸、リグノセリン酸、ペンタコシル酸、セロチン酸、ヘプタコシル酸、モンタン酸、ノナコシル酸、メリシン酸、ヘナトリアコンチル(henatriacontylic)酸、ラッセル(lacceroic)酸、プシリン(psyllic)酸、ゲジン(geddic)酸、セロプラスチン酸、ヘキサトリアコンチル(hexatriacontylic)酸、ヘプタトリアコンタン酸、またはオクタトリアコンタン酸から選択される。
一部の態様では、各脂肪酸は独立して、α-リノレン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、リノール酸、ガンマ-リノール酸、ジホモ-ガンマ-リノール酸、アラキドン酸、ドコサテトラエン酸、パルミトレイン酸、バクセン酸、パウリン酸、オレイン酸、エライジン酸、ゴンドイン酸、エルカ(eurcic)酸、ネルボン酸、ミード酸、アドレン酸、ボセオペンタエン酸、オズボンド(ozubondo)酸、イワシ酸、ニシン酸、ドコサヘキサエン酸、またはテトラコサノールペンタエン酸、または別の一価不飽和もしくは多価不飽和脂肪酸から選択される。
一部の態様では、脂肪酸の一方または両方が、必須脂肪酸である。ある特定の必須脂肪酸の有益な健康効果を考慮して、かかる脂肪酸を治療剤に含めることによって開示される治療剤負荷エキソソームの治療有益性を増加させることができる。一部の態様では、必須脂肪酸は、リノレン酸、ガンマ-リノレン酸、ジホモ-ガンマ-リノレン酸、アラキドン酸、アドレン酸、ドコサペンタエンn-6酸、アルファ-リノレン酸、ステアリドン酸、20:4n-3酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエンn-3酸、またはドコサヘキサエン酸からなる群から選択されるn-6またはn-3必須脂肪酸である。
一部の態様では、各脂肪酸は独立して、全シス型-7,10,13-ヘキサデカトリエン酸、α-リノレン酸、ステアリドン酸、エイコサトリエン酸、エイコサテトラエン酸、エイコサペンタエン酸(EPA)、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸(DHA)、テトラコサペンタエン酸、テトラコサヘキサエン酸、またはリポ酸から選択される。他の態様では、脂肪酸は、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、またはリポ酸から選択される。脂肪酸の他の例としては、全シス型-7,10,13-ヘキサデカトリエン酸、α-リノレン酸(ALAまたは全シス型-9,12,15-オクタデカトリエン酸)、ステアリドン酸(STDまたは全シス型-6,9,12,15-オクタデカテトラエン酸)、エイコサトリエン酸(ETEまたは全シス型-11,14,17-エイコサトリエン酸)、エイコサテトラエン酸(ETAまたは全シス型-8,11,14,17-エイコサテトラエン酸)、エイコサペンタエン酸(EPA)、ドコサペンタエン酸(DPA、クルパノドン酸または全シス型-7,10,13,16,19-ドコサペンタエン酸)、ドコサヘキサエン酸(DHAまたは全シス型-4,7,10,13,16,19-ドコサヘキサエン酸)、テトラコサペンタエン酸(全シス型-9,12,15,18,21-ドコサヘキサエン酸)、またはテトラコサヘキサエン酸(ニシン酸または全シス型-6,9,12,15,18,21-テトラコセン酸)が挙げられる。一部の態様では、脂肪酸は、リポ酸等の中鎖脂肪酸である。
脂肪酸鎖は、それらの鎖の長さが大幅に異なり、鎖長に従って、例えば、短鎖から超長鎖として分類され得る。短鎖脂肪酸(SCFA)は、約5個以下の炭素の鎖を有する脂肪酸(例えば、酪酸)である。一部の態様では、脂肪酸は、SCFAである。中鎖脂肪酸(MCFA)には、中鎖トリグリセリドを形成することができる、約6~12個の炭素の鎖を有する脂肪酸が含まれる。一部の態様では、脂肪酸は、MCFAである。長鎖脂肪酸(LCFA)には、13~21個の炭素の鎖を有する脂肪酸が含まれる。一部の態様では、脂肪酸は、LCFAである。一部の態様では、脂肪酸は、LCFAである。超長鎖脂肪酸(VLCFA)には、約22~約60個、約22~約50個、または約22~約40個の炭素等の、22個以上の炭素の鎖を有する脂肪酸が含まれる。一部の態様では、脂肪酸は、VLCFAである。
II.G.3.c.リン脂質
一部の態様では、足場部分は、リン脂質を含む。リン脂質は、全ての細胞膜の主要な構成成分である脂質のクラスである。それらは、それらの両親媒性の特性の故に脂質二重層を形成することができる。リン脂質分子の構造は一般に、2つの疎水性の脂肪酸「尾部」及びリン酸基からなる親水性「頭部」からなる。例えば、リン脂質は、以下の式に従う脂質であり得、
Figure 2022525924000085
式中、Rは、リン脂質部分を表し、R及びRは、不飽和を含むまたは含まない脂肪酸部分を表し、これらは同じであることも、または異なることもできる。
リン脂質部分は、例えば、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジン酸、2リゾホスファチジルコリン、及びスフィンゴミエリンからなる非限定的な群から選択され得る。
特定のリン脂質は、脂質二重層、例えば、エキソソーム膜の脂質二重層への融合を容易にし得る。例えば、カチオン性リン脂質は、膜の1つまたは複数の負に帯電したリン脂質と相互作用し得る。膜へのリン脂質の融合は、脂質含有組成物の1つまたは複数の要素が膜に結合するかまたは膜を通過することを可能にし得る。
脂肪酸部分は、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アルファ-リノレン酸、エルカ酸、フィタン酸、アラキジン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ベヘン酸、ドコサペンタエン酸、及びドコサヘキサエン酸からなる非限定的な群から選択され得る。
本開示で足場部分として使用するリン脂質は、天然または非天然のリン脂質であり得る。分岐、酸化、環化、及びアルキンを含む修飾及び置換を有する天然種を含めた、非天然のリン脂質種もまた企図される。例えば、リン脂質は、1つまたは複数のアルキンで官能基化するか、またはそれに架橋結合させることができる(例えば、1つまたは複数の二重結合が三重結合と置き換えられているアルケニル基)。適切な反応条件下で、アルキン基は、アジドに曝露された際に銅触媒による環化付加を経ることができる。
リン脂質には、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルグリセロール、及びホスファチジン酸等のグリセロリン脂質が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書に開示される足場部分において使用することができるリン脂質の例としては、
・ホスファチジルエタノールアミン:例えば、ジラウロイルホスファチジルエタノールアミン、ジミリストイルホスファチジルエタノールアミン、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン、ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン、1-パルミトイル-2-オレイルホスファチジルエタノールアミン、1-オレイル-2-パルミトイルホスファチジルエタノールアミン、及びジエルコイルホスファチジルエタノールアミン;
・ホスファチジルグリセロール:例えば、ジラウロイルホスファチジルグリセロール、ジミリストイルホスファチジルグリセロール、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール、ジステアロイルホスファチジルグリセロール、ジオレオイルホスファチジルグリセロール、1-パルミトイル-2-オレイル-ホスファチジルグリセロール、1-オレイル-2-パルミトイル-ホスファチジルグリセロール、及びジエルコイルホスファチジルグリセロール;
・ホスファチジルセリン:例えば、ジラウロイルホスファチジルセリン、ジミリストイルホスファチジルセリン、ジパルミトイルホスファチジルセリン、ジステアロイルホスファチジルセリン、ジオレオイルホスファチジルセリン、1-パルミトイル-2-オレイル-ホスファチジルセリン、1-オレイル-2-パルミトイル-ホスファチジルセリン、及びジエルコイルホスファチジルセリン等;
・ホスファチジン酸:例えば、ジラウロイルホスファチジン酸、ジミリストイルホスファチジン酸、ジパルミトイルホスファチジン酸、ジステアロイルホスファチジン酸、ジオレオイルホスファチジン酸、1-パルミトイル-2-オレイルホスファチジン酸、1-オレイル-2-パルミトイル-ホスファチジン酸、及びジエルコイルホスファチジン酸;ならびに
・ホスファチジルイノシトール:例えば、ジラウロイルホスファチジルイノシトール、ジミリストイルホスファチジルイノシトール、ジパルミトイルホスファチジルイノシトール、ジステアロイルホスファチジルイノシトール、ジオレオイルホスファチジルイノシトール、1-パルミトイル-2-オレイル-ホスファチジルイノシトール、1-オレイル-2-パルミトイル-ホスファチジルイノシトール、及びジエルコイルホスファチジルイノシトールが挙げられる。
リン脂質は、対称型または非対称型のものであり得る。本明細書で使用されるとき、「対称型リン脂質」という用語は、可変の脂肪酸部分及びスフィンゴシン骨格の炭化水素鎖が同等数の炭素原子を含む、一致した脂肪酸部分及びスフィンゴ脂質を有するグリセロリン脂質を含む。本明細書で使用されるとき、「非対称型リン脂質」という用語は、リゾ脂質、異なる脂肪酸部分(例えば、異なる数の炭素原子及び/または不飽和(例えば、二重結合)を有する脂肪酸部分)を有するグリセロリン脂質、ならびに可変の脂肪酸部分及びスフィンゴシン骨格の炭化水素鎖が非類似の数の炭素原子を含む(例えば、可変の脂肪酸部分が、炭化水素鎖よりも少なくとも2個多い炭素原子、または炭化水素鎖よりも少なくとも2個少ない炭素原子を含む)、スフィンゴ脂質を含む。
一部の態様では、足場部分は、少なくとも1つの対称型リン脂質を含む。対称型リン脂質は、下記からなる非限定的な群から選択され得る。
1,2-ジプロピオニル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(03:0 PC)、
1,2-ジブチリル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(04:0 PC)、
1,2-ジペンタノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(05:0 PC)、
1,2-ジヘキサノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(06:0 PC)、
1,2-ジヘプタノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(07:0 PC)、
1,2-ジオクタノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(08:0 PC)、
1,2-ジノナノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(09:0 PC)、
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(10:0 PC)、
1,2-ジウンデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(11:0 PC、DUPC)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(12:0 PC)、
1,2-ジトリデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(13:0 PC)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(14:0 PC、DMPC)、
1,2-ジペンタデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(15:0 PC)、
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(16:0 PC、DPPC)、
1,2-ジフィタノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(4ME 16:0 PC)、
1,2-ジヘプタデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(17:0 PC)、
1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:0 PC、DSPC)、
1,2-ジノナデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(19:0 PC)、
1,2-ジアラキドイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(20:0 PC)、
1,2-ジヘンアラキドイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(21:0 PC)、
1,2-ジベヘノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(22:0 PC)、
1,2-ジトリコサノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(23:0 PC)、
1,2-ジリグノセロイル(dilignoceroyl)-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(24:0 PC)、
1,2-ジミリストレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(14:1(Δ9-シス)PC)、
1,2-ジミリステライドイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(14:1(Δ9-トランス)PC)、
1,2-ジパルミトレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(16:1(Δ9-シス)PC)、
1,2-ジパルミテライドイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(16:1(Δ9-トランス)PC)、
1,2-ジペトロセレノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:1(Δ6-シス)PC)、
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:1(Δ9-シス)PC、DOPC)、
1,2-ジエライドイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:1(Δ9-トランス)PC)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:2(シス)PC、DLPC)、
1,2-ジリノレノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:3(シス)PC、DLnPC)、
1,2-ジエイコセノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(20:1(シス)PC)、
1,2-ジアラキドノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(20:4(シス)PC、DAPC)、
1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(22:1(シス)PC)、
1,2-ジドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(22:6(シス)PC、DHAPC)、
1,2-ジネルボノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(24:1(シス)PC)、
1,2-ジヘキサノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(06:0 PE)、
1,2-ジオクタノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(08:0 PE)、
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(10:0 PE)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(12:0 PE)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(14:0 PE)、
1,2-ジペンタデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(15:0 PE)、
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(16:0 PE)、
1,2-ジフィタノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(4ME 16:0 PE)、
1,2-ジヘプタデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(17:0 PE)、
1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:0 PE、DSPE)、
1,2-ジパルミトレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(16:1 PE)、
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:1(Δ9-シス)PE、DOPE)、
1,2-ジエライドイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:1(Δ9-トランス)PE)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:2 PE、DLPE)、
1,2-ジリノレノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:3 PE、DLnPE)、
1,2-ジアラキドノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(20:4 PE、DAPE)、
1,2-ジドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(22:6 PE、DHAPE)、
1,2-ジ-O-オクタデセニル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:0ジエーテルPC)、
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホ-rac-(1-グリセロール)ナトリウム塩(DOPG)、及びそれらの任意の組み合わせ。
一部の態様では、足場部分は、DLPC、DMPC、DOPC、DPPC、DSPC、DUPC、18:0ジエーテルPC、DLnPC、DAPC、DHAPC、DOPE、4ME 16:0 PE、DSPE、DLPE,DLnPE、DAPE、DHAPE、DOPG、及びそれらの任意の組み合わせからなる非限定的な群から選択される少なくとも1つの対称型リン脂質を含む。
一部の態様では、足場部分は、少なくとも1つの非対称型リン脂質を含む。非対称型リン脂質は、下記からなる非限定的な群から選択され得る。
1-ミリストイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(14:0~16:0 PC、MPPC)、
1-ミリストイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(14:0~18:0 PC、MSPC)、
1-パルミトイル-2-アセチル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(16:0~02:0 PC)、
1-パルミトイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(16:0~14:0 PC、PMPC)、
1-パルミトイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(16:0~18:0 PC、PSPC)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(16:0~18:1 PC、POPC)、
1-パルミトイル-2-リノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(16:0~18:2 PC、PLPC)、
1-パルミトイル-2-アラキドノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(16:0~20:4 PC)、
1-パルミトイル-2-ドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(14:0~22:6 PC)、
1-ステアロイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:0~14:0 PC、SMPC)、
1-ステアロイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:0~16:0 PC、SPPC)、
1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:0~18:1 PC、SOPC)、
1-ステアロイル-2-リノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:0~18:2 PC)、
1-ステアロイル-2-アラキドノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:0~20:4 PC)、
1-ステアロイル-2-ドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:0~22:6 PC)、
1-オレオイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:1~14:0 PC、OMPC)、
1-オレオイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:1~16:0 PC、OPPC)、
1-オレオイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:1~18:0 PC、OSPC)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(16:0~18:1 PE、POPE)、
1-パルミトイル-2-リノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(16:0~18:2 PE)、
1-パルミトイル-2-アラキドノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(16:0~20:4 PE)、
1-パルミトイル-2-ドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(16:0~22:6 PE)、
1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:0~18:1 PE)、
1-ステアロイル-2-リノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:0~18:2 PE)、
1-ステアロイル-2-アラキドノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:0~20:4 PE)、
1-ステアロイル-2-ドコサヘキサエノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:0~22:6 PE)、
1-オレオイル-2-コレステリルヘミスクシノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(OChemsPC)、及び
それらの任意の組み合わせ。
より著しいヌクレアーゼ耐性、細胞取り込み効率、及びより著しいRNA干渉効果を提供するために、ホスファチジルエタノールアミン、例えば、ジミリストイルホスファチジルエタノールアミン、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン、1-パルミトイル-2-オレイル-ホスファチジルエタノールアミン、及びジオレオイルホスファチジルエタノールアミンを足場部分として使用することができる。
脂質(例えば、リン脂質)及びリンカーまたは生物学的に活性な分子、例えば、ASOの結合部位は、脂質及びリンカーまたは生物学的に活性な分子の種類に従って好適に選択され得る。脂質の疎水性基以外の任意の位置が、化学結合によってリンカーまたは生物学的に活性な分子に連結され得る。例えば、ホスファチジルエタノールアミンを使用する場合、ホスファチジルエタノールアミンのアミノ基とリンカーまたは生物学的に活性な分子との間でアミド結合等を形成させることによって結合を作り出すことができる。
ホスファチジルグリセロールを使用する場合、グリセロール残基のヒドロキシル基とリンカーまたは生物学的に活性な分子との間でエステル結合、エーテル結合等を形成させることによって結合を作り出すことができる。
ホスファチジルセリンを使用する場合、セリン残基のアミノ基またはカルボキシル基とリンカーまたは生物学的に活性な分子との間でアミド結合またはエステル結合等を形成させることによって結合を作り出すことができる。
ホスファチジン酸を使用する場合、リン酸残基とリンカーまたは生物学的に活性な分子との間でホスホエステル結合等を形成させることによって結合を作り出すことができる。
ホスファチジルイノシトールを使用する場合、イノシトール残基のヒドロキシル基とリンカーまたは生物学的に活性な分子との間でエステル結合、エーテル結合等を形成させることによって結合を作り出すことができる。
II.G.3.d.リゾ脂質(例えば、リゾリン脂質)
一部の態様では、足場部分は、リゾ脂質、例えば、リゾリン脂質を含む。リゾ脂質は、一方または両方の脂肪族アシル鎖が一般に加水分解によって除去された、脂質の誘導体である。リゾリン脂質は、一方または両方の脂肪族アシル鎖が加水分解によって除去された、リン脂質の誘導体である。
一部の態様では、足場部分は、上記に開示されるリン脂質のうちのいずれかにおいて、一方または両方のアシル鎖が加水分解を介して除去され、したがって、結果として得られるリゾリン脂質が1つの脂肪酸アシル鎖を含むかまたはそれを何ら含まないものを含む。
一部の態様では、足場部分は、リゾグリセロリン脂質、リゾスフィンゴ糖脂質(lysoglycosphingoliopid)、リゾホスファチジルコリン、リゾホスファチジルエタノールアミン、リゾホスファチジルイノシトール、またはリゾホスファチジルセリンを含む。
一部の態様では、足場部分は、下記からなる非限定的な群から選択されるリゾ脂質を含む。
1-ヘキサノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(06:0リゾPC)、
1-ヘプタノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(07:0リゾPC)、
1-オクタノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(08:0リゾPC)、
1-ノナノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(09:0リゾPC)、
1-デカノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(10:0リゾPC)、
1-ウンデカノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(11:0リゾPC)、
1-ラウロイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(12:0リゾPC)、
1-トリデカノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(13:0リゾPC)、
1-ミリストイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(14:0リゾPC)、
1-ペンタデカノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(15:0リゾPC)、
1-パルミトイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(16:0リゾPC)、
1-ヘプタデカノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(17:0リゾPC)、
1-ステアロイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:0リゾPC)、
1-オレオイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(18:1リゾPC)、
1-ノナデカノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(19:0リゾPC)、
1-アラキドイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(20:0リゾPC)、
1-ベヘノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(22:0リゾPC)、
1-リグノセロイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(24:0リゾPC)、
1-ヘキサコサノイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(26:0リゾPC)、
1-ミリストイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(14:0リゾPE)、
1-パルミトイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(16:0リゾPE)、
1-ステアロイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:0リゾPE)、
1-オレオイル-2-ヒドロキシ-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(18:1リゾPE)、
1-ヘキサデシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(C16リゾPC)、及び
それらの任意の組み合わせ。
II.G.3.e.ビタミン
一部の態様では、足場部分は、親油性ビタミン、例えば、葉酸、ビタミンA、ビタミンE、またはビタミンKを含む。
一部の態様では、足場部分は、ビタミンAを含む。ビタミンAは、レチノール、レチナール、レチノイン酸、及びいくつかのプロビタミンAカロテノイド(とりわけベータ-カロテン)を含む、不飽和の栄養学的有機化合物の群である。一部の態様では、足場部分は、レチノールを含む。一部の態様では、足場部分は、レチノイドを含む。レチノイドは、ビタミンAのビタマーであるかまたはそれに化学的に関係する化学化合物のクラスである。一部の態様では、足場部分は、第1世代レチノイド(例えば、レチノール、トレチノイン、イソトレチノイン(isotreatinoin)、またはアリトレチノイン)、第2世代レチノイド(例えば、エトレチネートまたはアシトレチン)、第3世代レチノイド(例えば、アダパレン、ベキサロテン、またはタザロテン)、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
Figure 2022525924000086
一部の態様では、足場部分は、ビタミンEを含む。トコフェロールは、メチル化フェノールのクラスであり、これらのうちの多くがビタミンE活性を有する。故に、一部の態様では、足場部分は、アルファ-トコフェロール、ベータ-トコフェロール、ガンマ-トコフェロール、デルタ-トコフェロール、またはそれらの組み合わせを含む。
Figure 2022525924000087
トコトリエノールもまた、ビタミンE活性を有する。トコトリエノールとトコフェロールとの間の決定的な化学構造の相違は、トコフェロールの飽和側鎖と対比して、トコトリエノールが3つの炭素-炭素二重結合を有する不飽和イソプレノイド側鎖を有するということである。一部の態様では、足場部分は、アルファ-トコトリエノール、ベータ-トコトリエノール、ガンマ-トコトリエノール、デルタ-トコトリエノール、またはそれらの組み合わせを含む。トコトリエノールは、下記式によって表すことができ、
Figure 2022525924000088
アルファ(α)-トコトリエノール:R1=Me、R2=Me、R3=Me、
ベータ(β)-トコトリエノール:R1=Me、R2=H、R3=Me、
ガンマ(γ)-トコトリエノール:R1=H、R2=Me、R3=Me、
デルタ(δ)-トコトリエノール:R1=H、R2=H、R3=Meである。
一部の態様では、足場部分は、ビタミンKを含む。化学的に、ビタミンKファミリーは、2-メチル-1.4-ナフトキノン(3-)誘導体を含む。ビタミンKは、ビタミンK及びビタミンKの2つの天然ビタマーを含む。ビタミンK(別名、フィトナジオン、フィロキノン、または(E)-フィトナジオン)の構造は、フィチル基の存在を特徴とする。ビタミンK(メナキノン)の構造は、6~13個のイソプレニル単位を含有し得るポリイソプレニル側鎖が分子に存在することを特徴とする。故に、ビタミンKは、イソプレノイドの原子団からなる様々な長さの炭素側鎖を有する、いくつかの関連する化学的サブタイプからなる。MK-4は、最も一般的な形態のビタミンKである。MK-7、MK-8、及びMK-9等の長鎖形態は、発酵食品において優勢的である。MK-10~MK-13等のより長鎖の形態のビタミンKは、細菌によって合成されるが、それらは吸収が良好でなく、生物学的機能をほとんど有しない。天然形態のビタミンKに加えて、ビタミンK(メナジオン;2-メチルナフタレン-1,4-ジオン)、ビタミンK、及びビタミンK等のいくつかの合成形態のビタミンKが存在する。
したがって、一部の態様では、足場部分は、ビタミンK、K(例えば、MK-4、MK-5、MK-6、MK-7、MK-8、MK-9、MK-10、MK-11、MK-12、またはMK-13)、K、K、K、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
Figure 2022525924000089
II.G.5.化学的に誘導された二量体
一部の態様では、足場部分(例えば、足場タンパク質)は、化学的に誘導された二量体の結合パートナーに連結されている。一部の態様では、足場部分(例えば、足場タンパク質)は、化学的に誘導された二量体の結合パートナーに連結されており、生物学的に活性な分子は、対応する結合パートナーに連結されている。これらの態様では、足場部分(例えば、足場タンパク質)及び生物学的に活性な分子は、結合パートナーの二量体化を誘導する化学物質の存在下で互いに会合する。一部の態様では、結合パートナーは、足場部分のN末端に連結されている。一部の態様では、結合パートナーは、足場部分(例えば、足場タンパク質)のC末端に連結されている。一部の態様では、結合パートナーは、足場部分(例えば、足場タンパク質)の内腔ドメインに連結されている。
一部の態様では、足場部分(例えば、足場タンパク質)は、親和性薬剤に連結されている。一部の態様では、親和性薬剤は、足場部分(例えば、足場タンパク質)のN末端に連結されている。一部の態様では、親和性薬剤は、足場部分(例えば、足場タンパク質)のC末端に連結されている。一部の態様では、親和性薬剤は、足場部分(例えば、足場タンパク質)の内腔ドメインに連結されている。一部の態様では、親和性薬剤は、生物学的に活性な分子に結合することができるポリペプチドを含む。一部の態様では、親和性薬剤は、受容体を含む。一部の態様では、親和性薬剤は、本明細書に開示されるような抗体または抗原結合ドメインを含む。一部の態様では、親和性薬剤は、1つまたは複数の生物学的に活性な分子に結合する。
一部の態様では、親和性薬剤と生物学的に活性な分子との間の相互作用は、一過性である。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、ある特定の条件下で親和性薬剤から解離する。ある特定の態様では、生物学的に活性な分子に対する親和性薬剤の親和性は、pHに依存する。一部の態様では、生物学的に活性な分子は、少なくとも約3、少なくとも約4、少なくとも約5、少なくとも約6、少なくとも約7、少なくとも約8、少なくとも約9、少なくとも約10、少なくとも約11、または少なくとも約12のpHで親和性薬剤から解離する。一部の態様では、生物学的に活性な分子に対する親和性薬剤の親和性は、生物学的に活性な分子及び親和性薬剤を含む溶液中のカルシウム、マグネシウム、硫酸、リン酸、またはそれらの任意の組み合わせの濃度に依存する。一部の態様では、生物学的に活性な分子に対する親和性薬剤の親和性は、生物学的に活性な分子及び親和性薬剤を含む溶液中の塩濃度及び/またはイオン強度に依存する。一部の態様では、生物学的に活性な分子及び親和性薬剤は、還元条件下で解離可能である。
一部の態様では、足場部分(例えば、足場タンパク質)は、生物学的に活性な分子に結合し得るポリペプチドに連結されている。一部の態様では、結合ポリペプチドは、足場部分(例えば、足場タンパク質)のN末端に連結されている。一部の態様では、結合ポリペプチドは、足場部分(例えば、足場タンパク質)のC末端に連結されている。一部の態様では、結合ポリペプチドは、足場部分(例えば、足場タンパク質)の内腔ドメインに連結されている。
一部の態様では、結合ポリペプチドは、抗原結合ドメインを含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、抗体の抗原結合断片を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、一本鎖抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、ヒト化抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、マウス抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、キメラ抗体(例えば、マウス-ヒト、マウス-霊長類、または霊長類-ヒトモノクローナル抗体)またはその抗原結合断片を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、ラクダ抗体、サメIgNAR、または抗イディオタイプ抗体の抗原結合断片を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、ラクダ抗体またはその抗原結合断片を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、サメIgNARまたはその抗原結合断片を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、抗イディオタイプ抗体またはその抗原結合断片を含む。
一部の態様では、抗原結合ドメインは、一本鎖抗体を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、scFvを含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、(scFv)を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、Fabを含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、Fab’を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、F(ab’)を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、F(ab1)を含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、Fvを含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、dAbを含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、一本鎖Fabを含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、Fd断片を含む。
一部の態様では、抗原結合ドメインは、ダイアボディを含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、ミニボディを含む。一部の態様では、抗原結合ドメインは、抗体関連ポリペプチドを含む。特定の態様では、抗原結合ドメインは、ナノボディを含む。
一部の態様では、足場部分(例えば、足場タンパク質)は、Fc受容体に連結されており、生物学的に活性な分子は、Fcに連結されている。ある特定の態様では、Fc受容体は、Fcガンマ受容体I(FcγR1)、FcγRIIA、FcγIIB、FcγIIIA、及びFcγIIIBから選択されるFcガンマ受容体であり、Fcは、IgGのFcである。ある特定の態様では、Fc受容体は、FcγR1であり、Fcは、IgGのFcである。一部の態様では、Fc受容体は、Fcアルファ受容体I(FcαR1)であり、該Fcは、IgAのFcである。一部の態様では、Fc受容体は、Fcイプシロン受容体I(FcεRI)及びFcεRIIから選択されるFcイプシロン受容体であり、該Fcは、IgEのFcである。
一部の態様では、足場部分(例えば、足場タンパク質)は、ナノボディに連結されており、生物学的に活性な分子は、免疫グロブリン定常領域(Fc)に連結されている。ある特定の態様では、ナノボディは、Fcに特異的に結合する。
III.作製方法
本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、化学合成、組換えDNA技術、より大きな分子の生化学的もしくは酵素的断片化、上述したものの組み合わせによって、または任意の他の方法によって生産することができる。一態様では、本開示は、生物学的に活性な分子をEV(例えば、エキソソーム)にコンジュゲートする方法を提供する。この方法は、上述したようなマレイミド部分を介して生物学的に活性な分子をEV(例えば、エキソソーム)に連結することを含む。
アミン反応性化合物の他に、スルフヒドリル(-SH)と結合を形成する化学基を有する化合物は、タンパク質及び他のバイオコンジュゲート技法に最も一般的な架橋剤及び修飾試薬である。チオールとも呼ばれるスルフヒドリルは、システイン(Cys、C)アミノ酸の側鎖のタンパク質中に存在する。システインスルフヒドリル基の対は、多くの場合、三次または四次タンパク質の天然構造の基礎として、ポリペプチド鎖内またはポリペプチド鎖間でジスルフィド結合(-S-S-)によって連結されている。典型的には、[ジスルフィド結合における硫黄原子ではなく]遊離または還元型スルフヒドリル基(-SH)のみが、チオール反応性化合物との反応に利用可能である。
スルフヒドリル基は、タンパク質のコンジュゲーション及び標識のために有用な標的である。第1に、スルフヒドリルは、ほとんどのタンパク質に存在するが、第一級アミンほど数多くは存在しないため、スルフヒドリル基を介した架橋結合は、より選択的で精度が高い。第2に、タンパク質中のスルフヒドリル基は、多くの場合、ジスルフィド結合に関与するため、これらの部位での架橋結合は典型的には、タンパク質の基礎構造を大幅に変性させたり、結合部位を遮断したりすることがない。第3に、利用可能な(すなわち、遊離)スルフヒドリル基の数を容易に制御または変更することができる。スルフヒドリル基は、天然ジスルフィド結合の還元によって生成することができるか、または2-イミノチオラン(トラウト試薬)、SATA、SATP、もしくはSAT(PEG)等のスルフヒドリル付加試薬を使用した第一級アミンとの反応を介して分子に導入することができる。最後に、スルフヒドリル反応性基をアミン反応性基と組み合わせて、ヘテロ二官能性架橋剤を作製することにより、架橋結合手順に対するより高い柔軟性及び制御がもたらされる。例えば、マレイミド基及びNHSエステルを含有する3-マレイミド-プロピオン酸NHSエステルを使用することで、NHSエステルを使用して、タンパク質の第一級アミン(-NH2)、アミン修飾オリゴヌクレオチド、及び他のアミン含有分子を標識することができる。マレイミド基は、チオール基と反応して共有結合を形成し、これにより生体分子とチオールとの接続を可能にする。
マレイミド基は、反応混合物のpHが6.5~7.5であるときスルフヒドリル基と特異的に反応し、この結果、可逆的でない(すなわち、結合を還元剤で切断することができない)安定なチオエーテル結合が形成される。よりアルカリ性の条件下では(pH>8.5)、反応は第一級アミンに有利となり、また、マレイミド基の、非反応性マレアミド酸への加水分解の速度が増加する。マレイミドは、チロシン、ヒスチジン、またはメチオニンとは反応しない。
ジチオスレイトール(DTT)及びベータ-メルカプトエタノール(BME)等のチオール含有化合物は、それらがカップリング部位を競合することになるため、マレイミドとともに使用される反応緩衝液から排除されなければならない。例えば、コンジュゲーションに利用可能なスルフヒドリル基を作製するために、DTTを使用して、タンパク質中のジスルフィドを還元した場合、マレイミド反応を開始する前に脱塩カラムを使用してDTTを徹底的に除去する必要があろう。興味深いことに、ジスルフィド還元剤TCEPは、チオールを含有せず、マレイミド試薬を伴う反応前に除去する必要がない。
過剰なマレイミドは、反応の終わりに遊離チオールを添加することによって反応停止処理することができる。EDTAをカップリング緩衝液に含めて、さもなければスルフヒドリル(非反応性)の酸化を促進する浮遊二価金属をキレートすることができる。
一態様では、連結することは、EV(例えば、エキソソーム)を還元剤で処理することを含む。好適な還元剤には、例えば、TCEP(トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン)、DTT(ジチオスレイトール)、BME(2-メルカプトエタノール)、チオール化剤、及びそれらの任意の組み合わせが含まれる。チオール化剤は、例えば、トラウト試薬(2-イミノチオラン)を含み得る。
還元剤での処理後、連結反応は、還元されたEV(例えば、エキソソーム)をマレイミド部分に接触させることをさらに含む。一態様では、マレイミド部分は、EV(例えば、エキソソーム)に連結する前に生物学的に活性な分子に連結されている。一部の態様では、マレイミド部分は、マレイミド部分を生物学的に活性な分子につなげるためのリンカーにさらに結合している。したがって、一部の態様では、マレイミド部分と生物学的に活性な分子との間に1つまたは複数のリンカーまたはスペーサーが介在する。
IV.治療的使用
本開示は、本開示のEV(例えば、エキソソーム)を含む組成物を対象に投与することを含む、疾患または病態の処置を必要とする対象において疾患または病態を処置する方法を提供する。本開示はまた、本開示のEV(例えば、エキソソーム)を含む組成物を対象に投与することを含む、疾患または病態の症状の予防または改善を必要とする対象において疾患または病態の症状を予防または改善する方法を提供する。また、本開示のEV(例えば、エキソソーム)を含む組成物を対象に投与することを含む、疾患または病態の診断を必要とする対象において疾患または病態を診断するための方法も提供される。
一態様では、疾患または障害は、がん、炎症性疾患、神経変性障害、中枢神経疾患、または代謝疾患である。
本開示はまた、本明細書に開示されるEV(例えば、エキソソーム)を対象に投与することを含む、疾患または障害の予防及び/または処置を必要とする対象において疾患または障害を予防及び/または処置する方法を提供する。一部の態様では、本方法で処置され得る疾患または障害は、がん、移植片対宿主病(GvHD)、自己免疫疾患、感染性疾患、または線維性疾患を含む。一部の態様では、処置は、予防的である。他の態様では、本開示のためのEV(例えば、エキソソーム)は、免疫応答を誘導するために使用される。他の態様では、本開示のためのEV(例えば、エキソソーム)は、対象を免疫化するために使用される。
一部の態様では、疾患または障害は、がんである。がんを有する対象に投与されるとき、ある特定の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、免疫応答を上方制御し、対象の免疫系の腫瘍標的化を強化することができる。一部の態様では、処置されているがんは、白血球(T細胞、B細胞、マクロファージ、樹状細胞、単球)の腫瘍微小環境への浸潤、またはいわゆる「熱い腫瘍(hot tumor)」もしくは「炎症性腫瘍」を特徴とする。一部の態様では、処置されているがんは、腫瘍微小環境への低レベルもしくは検出不能なレベルの白血球浸潤、またはいわゆる「冷たい腫瘍(cold tumor)」もしくは「非炎症性腫瘍」を特徴とする。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、「冷たい腫瘍」を「熱い腫瘍」に変換するのに十分な量及び時間投与され、すなわち、該投与は、白血球(T細胞等)の腫瘍微小環境への浸潤をもたらす。ある特定の態様では、がんは、膀胱癌、子宮頸癌、腎細胞癌、精巣癌、結腸直腸癌、肺癌、頭頸部癌、及び卵巣、リンパ腫、肝臓癌、膠芽腫、黒色腫、骨髄腫、白血病、膵臓癌、またはそれらの組み合わせを含む。他の「遠位腫瘍」または「遠隔腫瘍」という用語は、元の(または原発)腫瘍から遠隔臓器または遠隔組織、例えば、リンパ節に広がった腫瘍を指す。一部の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、転移性で広がった後の腫瘍を処置する。
一部の態様では、疾患または障害は、移植片対宿主病(GvHD)である。一部の態様では、本開示で処置され得る疾患または障害は、自己免疫疾患である。自己免疫疾患の非限定的な例としては、多発性硬化症、末梢神経炎、シェーグレン症候群、関節リウマチ、脱毛症、自己免疫性膵炎、ベーチェット病、水疱性類天疱瘡、セリアック病、デビック病(視神経脊髄炎)、糸球体腎炎、IgA腎症、各種血管炎、強皮症、糖尿病、動脈炎、白斑症、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群、乾癬、ブドウ膜炎、全身性エリテマトーデス、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
一部の態様では、疾患または障害は、感染性疾患である。ある特定の態様では、疾患または障害は、発がんウイルスである。一部の態様では、本開示で処置され得る感染性疾患には、ヒトガンマヘルペスウイルス4(エプスタイン・バールウイルス)、A型インフルエンザウイルス、B型インフルエンザウイルス、サイトメガロウイルス、staphylococcus aureus、mycobacterium tuberculosis、chlamydia trachomatis、HIV-1、HIV-2、コロナウイルス(例えば、MERS-CoV及びSARS CoV)、フィロウイルス(例えば、マールブルグ及びエボラ)、Streptococcus pyogenes、Streptococcus pneumoniae、Plasmodia種(例えば、vivax及びfalciparum)、チクングニアウイルス、ヒトパピローマウイルス(HPV)、B型肝炎、C型肝炎、ヒトヘルペスウイルス8、単純ヘルペスウイルス2(HSV2)、Klebsiella属菌、Pseudomonas aeruginosa、Enterococcus属菌、Proteus属菌、Enterobacter属菌、Actinobacter属菌、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(CoNS)、Mycoplasma属菌、またはそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、対象の循環系に静脈内投与される。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、好適な液体に注入され、対象の静脈中に投与される。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、対象の循環系に動脈内投与される。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、好適な液体に注入され、対象の動脈中に投与される。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、髄腔内投与によって対象に投与される。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、それが脳脊髄液(CSF)に到達するように、脊柱管またはくも膜下腔への注射を介して投与される。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、対象の1つまたは複数の腫瘍中に腫瘍内投与される。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、鼻腔内投与によって対象に投与される。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、局所投与または全身投与のいずれかの形態で、鼻を通して吹送され得る。ある特定の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、点鼻薬として投与される。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、腹腔内投与によって対象に投与される。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、好適な液体に注入され、対象の腹膜中に投与される。一部の態様では、腹腔内投与は、リンパ管へのEV(例えば、エキソソーム)の分布をもたらす。一部の態様では、腹腔内投与は、胸腺、脾臓、及び/または骨髄へのEV(例えば、エキソソーム)の分布をもたらす。一部の態様では、腹腔内投与は、1つまたは複数のリンパ節へのEV(例えば、エキソソーム)の分布をもたらす。一部の態様では、腹腔内投与は、頸部リンパ節、鼠径部リンパ節、縦隔リンパ節、または胸骨リンパ節のうちの1つまたは複数へのEV(例えば、エキソソーム)の分布をもたらす。一部の態様では、腹腔内投与は、膵臓へのEV(例えば、エキソソーム)の分布をもたらす。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、眼周囲投与によって対象に投与される。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、眼周囲組織中に注射される。眼周囲薬物投与には、結膜下、前テノン嚢下、後テノン嚢下、及び眼球後投与の経路が含まれる。
一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、眼内投与される。したがって、本開示は、ペイロード(例えば、AVV)を含む本開示の細胞外小胞(EV)(例えば、エキソソーム)を含む、有効量の組成物を対象に投与することを含み、該組成物の投与が眼内である、眼疾患または眼障害の処置を必要とする対象において眼疾患または眼障害を処置する方法を提供する。
一部の態様では、眼内投与は、硝子体内投与、前房内投与、結膜下投与、網膜下投与、強膜下投与、脈絡膜内投与、及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。一部の態様では、眼内投与は、本開示のEV(例えば、エキソソーム)の注射を含む。一部の態様では、眼内投与は、硝子体内注射である。
V.薬学的組成物及び投与方法
本開示はまた、対象への投与に好適な、本明細書に記載のEV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物を提供する。薬学的組成物は一般に、対象への投与に好適な形態で、マレイミド部分を介して複数のEV(例えば、エキソソーム)に共有結合性で連結された生物学的に活性な分子を含む、複数のEV(例えば、エキソソーム)と、薬学的に許容される賦形剤または担体とを含む。薬学的に許容される賦形剤または担体は、部分的には、投与されようとしている特定の組成物によって、ならびに組成物を投与するために使用される特定の方法によって決定される。したがって、複数のEV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物の多種多様な好適な製剤が存在する。例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.18th ed.(1990)を参照されたい。
薬学的組成物は一般に、滅菌され、かつ米国食品医薬品局の全ての適正製造基準(GMP)規制に完全に準拠して製剤化される。一部の態様では、薬学的組成物は、例えば、本明細書に記載のEV(例えば、エキソソーム)に共有結合性で連結された低分子等の、1つまたは複数の化学化合物を含む。
一部の態様では、薬学的組成物は、1つまたは複数の治療剤と、本明細書に記載のEV(例えば、エキソソーム)とを含む。ある特定の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、薬学的に許容される担体中で1つまたは複数の追加の治療剤と共投与される。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物は、追加の治療剤の投与前に投与される。他の態様では、EV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物は、追加の治療剤の投与後に投与される。さらなる態様では、EV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物は、追加の治療剤と同時に投与される。
本明細書では、対象への投与に好適な形態で、所望の程度の純度を有する本開示のEV(例えば、エキソソーム)と、薬学的に許容される担体または賦形剤とを含む、薬学的組成物が提供される。薬学的に許容される賦形剤または担体は、部分的には、投与されようとしている特定の組成物によって、ならびに組成物を投与するために使用される特定の方法によって決定することができる。したがって、複数の細胞外小胞を含む薬学的組成物の多種多様な好適な製剤が存在する(例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.21st ed.(2005)を参照されたい)。薬学的組成物は一般に、滅菌され、かつ米国食品医薬品局の全ての適正製造基準(GMP)規制に完全に準拠して製剤化される。
一部の態様では、薬学的組成物は、1つまたは複数の治療剤と、本明細書に記載のEV(例えば、エキソソーム)とを含む。ある特定の態様では、EV(例えば、エキソソーム)は、薬学的に許容される担体中で1つまたは複数の追加の治療剤と共投与される。一部の態様では、EV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物は、追加の治療剤の投与前に投与される。他の態様では、EV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物は、追加の治療剤の投与後に投与される。さらなる態様では、EV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物は、追加の治療剤と同時に投与される。
許容される担体、賦形剤、または安定剤は、用いられる投薬量及び濃度でレシピエント(例えば、動物またはヒト)にとって無毒であり、これには、リン酸塩、クエン酸塩、及び他の有機酸等の緩衝液;アスコルビン酸及びメチオニンを含めた酸化防止剤;防腐剤(オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド;塩化ヘキサメトニウム;塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム;フェノール、ブチル、もしくはベンジルアルコール;メチルパラベンもしくはプロピルパラベン等のアルキルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;及びm-クレゾール等);低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリン等のタンパク質;ポリビニルピロリドン等の親水性重合体;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、もしくはリジン等のアミノ酸;グルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含めた単糖類、二糖類(例えば、スクロースまたはトレハロース)、及び他の炭水化物;EDTA等のキレート剤;糖アルコール(例えば、マンニトールまたはソルビトール);ナトリウム等の塩形成対イオン;金属錯体(例えば、Zn-タンパク質錯体);及び/またはTWEEN(登録商標)、PLURONICS(登録商標)、もしくはポリエチレングリコール(PEG)等の非イオン性界面活性剤が含まれる。
担体または希釈剤の例としては、水、食塩水、リンゲル液、デキストロース溶液、及び5%ヒト血清アルブミンが挙げられるが、これらに限定されない。薬学的活性物質のためのかかる媒体及び化合物の使用は、当該技術分野で周知である。いずれかの従来の媒体または化合物が、本明細書に記載の細胞外小胞と不適合性でない限り、組成物中でのそれらの使用が企図される。補助的な治療剤もまた、組成物に組み込まれ得る。典型的には、薬学的組成物は、その意図される投与経路と適合性であるように製剤化される。本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、非経口、局所、静脈内、経口、皮下、動脈内、皮内、経皮、直腸内、頭蓋内、腹腔内、鼻腔内、腫瘍内、筋肉内経路によって、または吸入剤として投与することができる。ある特定の態様では、EV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物は、例えば、注射によって、静脈内投与される。EV(例えば、エキソソーム)は、任意選択で、EV(例えば、エキソソーム)が意図される疾患、障害、または病態を処置する上で少なくとも部分的に有効である他の治療剤と組み合わせて投与することができる。
溶液または懸濁液は、以下の成分、すなわち、水、食塩液、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、または他の合成溶媒等の滅菌希釈剤、ベンジルアルコールまたはメチルパラベン等の抗菌化合物、アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウム等の酸化防止剤、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のキレート化合物、酢酸塩、クエン酸塩、またはリン酸塩等の緩衝液、及び塩化ナトリウムまたはデキストロース等の浸透圧の調整のための化合物を含むことができる。pHは、塩酸または水酸化ナトリウム等の酸または塩基で調整され得る。調製物は、ガラスまたはプラスチック製のアンプル、使い捨てシリンジ、または複数回用量バイアルに封入され得る。
注射用の使用に好適な薬学的組成物は、滅菌水溶液(水溶性の場合)または分散液及び滅菌粉末を含む。静脈内投与の場合、好適な担体は、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(商標)(BASF,Parsippany,N.J.)、またはリン酸緩衝食塩水(PBS)を含む。組成物は一般に、滅菌されており、容易なシリンジ注入性(syringeability)が存在する程度に流動的である。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコール等)、及びそれらの好適な混合物を含有する、溶媒または分散媒体であり得る。適正な流動性は、例えば、レシチン等のコーティングの使用によって、分散液の場合には必要とされる粒径の維持によって、及び界面活性剤の使用によって、維持され得る。微生物の作用の阻止は、種々の抗菌化合物及び抗真菌化合物、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサール等によって達成され得る。所望であれば、等張化合物、例えば、糖、マンニトール、ソルビトール等のポリアルコール、及び塩化ナトリウムが、組成物に添加され得る。注射用組成物の長期吸収は、吸収を遅延させる化合物、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを組成物中に含めることによってもたらされ得る。
滅菌注射液は、本開示のEV(例えば、エキソソーム)を、所望に応じて、有効量で、かつ本明細書に列挙される成分のうちの1つまたはそれらの組み合わせを含む適切な溶媒に組み込むことによって調製され得る。一般に、分散液は、EV(例えば、エキソソーム)を、基本的な分散媒及び任意の所望の他の成分を含有する滅菌ビヒクル中に組み込むことによって調製される。滅菌注射液の調製のための滅菌粉末の場合、調製方法は真空乾燥及び凍結乾燥であり、これにより、活性成分と、事前に滅菌濾過されたその溶液からの任意の追加的な所望の成分との粉末がもたらされる。EV(例えば、エキソソーム)は、EV(例えば、エキソソーム)の持続放出またはパルス放出を可能にするような様態で製剤化され得る、デポー注射または埋込調製物の形態で投与することができる。
本開示のEV(例えば、エキソソーム)を含む組成物の全身投与はまた、経粘膜手段によることができる。経粘膜投与の場合、浸透すべき障壁に適切な浸透剤が製剤中で使用される。かかる浸透剤は、当該技術分野で一般に既知であり、例えば、経粘膜投与の場合、洗剤、胆汁酸塩、及びフシジン酸誘導体を含む。経粘膜投与は、例えば、点鼻薬の使用により達成され得る。
ある特定の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物は、当該薬学的組成物が有益であろう対象に静脈内投与される。ある特定の他の態様では、組成物は、例えば、リンパ内注射によってリンパ系に、または結節内注射によって(例えば、Senti et al.,PNAS 105(46):17908(2008)を参照されたい)、または筋肉内注射によって、皮下注射によって、腫瘍内注射によって、胸腺もしくは肝臓への直接注射によって投与される。
ある特定の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物は、液体懸濁液として投与される。ある特定の態様では、薬学的組成物は、投与後にデポーを形成することができる製剤として投与される。ある特定の好ましい態様では、デポーは、EV(例えば、エキソソーム)を循環中に緩徐に放出するか、またはデポー形態のままである。
典型的には、薬学的に許容される組成物は、夾雑物を含まないように高度に精製され、生体適合性かつ無毒であり、対象への投与に適している。水が担体の構成成分である場合、水は高度に精製され、夾雑物、例えば、内毒素を含まないように処理される。
薬学的に許容される担体は、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、デンプン、アラビアゴム、リン酸カルシウム、アルギネート、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水、シロップ、メチルセルロース、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、タルク、ステアリン酸マグネシウム、及び/または鉱油であり得るが、これらに限定されない。薬学的組成物は、滑沢剤、湿潤剤、甘味剤、風味増強剤、乳化剤、懸濁剤、及び/または防腐剤をさらに含み得る。
本明細書に記載の薬学的組成物は、本明細書に記載のEV(例えば、エキソソーム)と、任意選択で薬学的に活性な薬剤または治療剤とを含む。治療剤は、生物学的薬剤、低分子薬剤、または核酸薬剤であり得る。
本明細書に記載のEV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物を含む剤形が、提供される。一部の態様では、剤形は、静脈内注射用の液体懸濁液として製剤化される。一部の態様では、剤形は、腫瘍内注射用の液体懸濁液として製剤化される。
ある特定の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)の調製物は、複製能のある残留核酸に損傷を与えるために、例えば、X線、ガンマ線、ベータ粒子、アルファ粒子、中性子、陽子、元素核、紫外線に曝される。
ある特定の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)の調製物は、約1、約5、約10、約15、約20、約25、約30、約35、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100、または100kGy超の照射線量を使用してガンマ照射に曝される。
ある特定の態様では、本開示のEV(例えば、エキソソーム)の調製物は、約0.1、約0.5、約1、約5、約10、約15、約20、約25、約30、約35、約40、約50、約60、約70、約80、約90、約100、約200、約300、約400、約500、約600、約700、約800、約900、約1000、約2000、約3000、約4000、約5000、約6000、約7000、約8000、約9000、または約10000超の照射線量を使用してX線照射に曝される。
本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、他の薬物と同時に使用することができる。具体的には、本開示のEV(例えば、エキソソーム)は、ホルモン治療剤、化学療法剤、免疫療法剤等の医薬品、細胞増殖因子または細胞増殖因子受容体の作用を阻害する医薬品等と一緒に使用することができる。
VI.キット
本開示はまた、1つまたは複数の本開示のEV(例えば、エキソソーム)と、任意選択で使用説明書とを含む、キットまたは製造品を提供する。一部の態様では、キットまたは製造品は、本開示の少なくとも1つのEV(例えば、エキソソーム)と、使用説明書とを含む、本明細書に記載の薬学的組成物を含有する。一部の態様では、キットまたは製造品は、1つまたは複数の容器中に、本開示の少なくとも1つのEV(例えば、エキソソーム)、またはEV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物を含む。当業者であれば、本開示のEV(例えば、エキソソーム)、本開示のEV(例えば、エキソソーム)を含む薬学的組成物、またはそれらの組み合わせを、当該技術分野で周知である確立されたキット形式のうちの1つに容易に組み込むことができることを容易に認識しよう。
一部の態様では、キットまたは製造品は、EV(例えば、エキソソーム)、1つもしくは複数の生物学的に活性な分子、マレイミド部分を介して1つもしくは複数の生物学的に活性な分子をEV(例えば、エキソソーム)に共有結合性で結合させるための試薬、またはそれらの任意の組み合わせと、マレイミド部分を介して1つもしくは複数の生物学的に活性な分子をEV(例えば、エキソソーム)に共有結合性で結合させる反応を実施するための説明書とを含む。
一部の態様では、キットは、マレイミド部分を介して生物学的に活性な分子をEV(例えば、エキソソーム)にコンジュゲートするための試薬と、コンジュゲーションを実施するための説明書とを含む。
本開示の実施は、別途指示されない限り、当業者の技能の範囲内にある、細胞生物学、細胞培養、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組換えDNA、及び免疫学の従来の技法を用いることになる。かかる技法は、文献において完全に説明される。例えば、Sambrook et al.,ed.(1989)Molecular Cloning A Laboratory Manual(2nd ed.;Cold Spring Harbor Laboratory Press)、Sambrook et al.,ed.(1992)Molecular Cloning:A Laboratory Manual,(Cold Springs Harbor Laboratory,NY)、D.N.Glover ed.,(1985)DNA Cloning,Volumes I and II;Gait,ed.(1984)Oligonucleotide Synthesis、Mullisらの米国特許第4,683,195号、Hames and Higgins,eds.(1984)Nucleic Acid Hybridization、Hames and Higgins,eds.(1984)Transcription And Translation、Freshney(1987)Culture Of Animal Cells(Alan R.Liss,Inc.)、Immobilized Cells And Enzymes(IRL Press)(1986)、Perbal(1984)A Practical Guide To Molecular Cloning;the treatise,Methods In Enzymology(Academic Press,Inc.,N.Y.)、Miller and Calos eds.(1987)Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells,(Cold Spring Harbor Laboratory)、Wu et al.,eds.,Methods In Enzymology,Vols.154 and 155、Mayer and Walker,eds.(1987)Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology(Academic Press,London)、Weir and Blackwell,eds.,(1986)Handbook Of Experimental Immunology,Volumes I-IV、Manipulating the Mouse Embryo,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,(1986);)、Crooke,Antisense drug Technology:Principles,Strategies and Applications,2nd Ed.CRC Press(2007)、及びAusubel et al.(1989)Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley and Sons,Baltimore,Md.)を参照されたい。
上記に引用される参考文献の全て、ならびに本明細書に引用される全ての参考文献は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。
以下の実施例は、限定するものではなく、例示説明として提供される。
以下の実施例は、例示目的で提供されるにすぎず、本発明の範囲または内容をいかようにも限定するものとして解釈されるべきではない。本発明の実施は、別途指示されない限り、当業者の技能の範囲内の、タンパク質化学、生化学、組換えDNA技法、及び薬理学の従来の方法を用いることになる。かかる技法は、文献において完全に説明される。例えば、T.E.Creighton,Proteins:Structures and Molecular Properties(W.H.Freeman and Company,1993)、Green & Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,4th Edition(Cold Spring Harbor Laboratory Press,2012)、Colowick & Kaplan,Methods In Enzymology(Academic Press)、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,22nd Edition(Pharmaceutical Press,2012)、Sundberg & Carey,Advanced Organic Chemistry:Parts A and B,5th Edition(Springer,2007)を参照されたい。
実施例1
エキソソーム単離及び負荷
エキソソーム単離:エキソソームを、7~9日間後にHEK293 SF細胞の高密度懸濁培養物の上清から収集した。細胞培養液を連続的に遠心分離し、以下のように先のスピンの上清を後続のスピン用の投入物として役立てた。細胞培養液を5,000×gで30分間遠心分離し、上清を収集するとともにペレットを破棄し、次いで、上清を16,000×gで30分間遠心分離し、上清を収集するとともにペレットを破棄し、次いで、上清を133,900×gで3時間遠心分離し、結果として得られた上清を破棄するとともにペレットを収集し、1mLのPBS中に再懸濁した。再懸濁した133,900×gのペレットを以下のようにOptiprep(商標)イオジキサノール勾配中で移動させることによってさらに精製した。3mLのOptiprep(商標)(60%イオジキサノール)を1mLの再懸濁したペレットと混合して、4mLの45%イオジキサノールを生成し、次いで、SW 41 Tiローター用の12mL Ultra-Clear(344059)管中に3mLの30%イオジキサノール、2mLの22.5%イオジキサノール、2mLの17.5%イオジキサノール、及び1mLのPBSを順次に重層することによって、4段の滅菌勾配液を調製した。勾配を150,000×gで、4℃で16時間超遠心分離した。超遠心分離により、エキソソームを含有することが知られている上層画分、中程度の密度の細胞破片を含有する中層画分、ならびに高密度の凝集体及び細胞破片を含有する下層画分が生じた。次いで、エキソソーム層を管の上層約2mLから穏やかに回収した。
エキソソーム画分を38.5mL Ultra-Clear(344058)管中、約32mLのPBS中に希釈し、10,000×gで30分間遠心分離し、上清を収集し、133,900×gで、4℃で3時間超遠心分離して、精製したエキソソームをペレット状にした。次いで、ペレット状にしたエキソソームを最小体積のPBS(約200μL)中に再懸濁し、4℃で貯蔵した。最終精製したエキソソームの濃度を、ナノ粒子トラッキング解析(NTA)を使用して決定した。
エキソソーム負荷:エキソソームにマレイミドコンジュゲートを負荷するために、1~50mMの濃度のTCEP(トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩)を使用してエキソソームを化学的に還元した。場合によっては、還元ステップは、1~2Mの塩酸グアニジンでの室温で1時間の処理を含むか、またはそれを還元ステップの前に行う。エキソソームを、PBS中1mLに希釈し、100,000×gで20分間遠心分離して(TLA 120.2ローター、Beckman)、エキソソームをペレット状にし、上清を除去及び破棄し、ペレットを1mLのPBS中に再懸濁することによってPBS中に交換した。緩衝液交換が確実に完了するようにこれを1回繰り返した。最終的なエキソソームペレットを0.1mLのPBS中に再懸濁し、これに、負荷すべき化合物を最大300μMの最終濃度になるまで添加した。エキソソームを4℃で一晩インキュベートし、続いてPBSで洗浄して、エキソソームにコンジュゲートされていない化合物を除去した(PBS中1mLに希釈し、100,000×gで20分間遠心分離して(TLA 120.2ローター、Beckman)、エキソソームをペレット状にし、上清を除去及び破棄し、ペレットを1mLのPBS中に再懸濁した。緩衝液交換が確実に完了するようにこれを1回繰り返した)。
実施例2
遊離STINGアゴニスト及びエキソソームに連結されたSTINGアゴニストの有効性
図1Bは、PBMCアッセイで試験したSTINGアゴニスト化合物を提示する。化合物はSygnatureで合成された。Ficoll-Hypaque密度勾配を用いた標準プロトコルを使用して、PBMCをヘパリン処置したヒト血液から単離した。試験すべき各条件につき、500,000個のPBMCを96ウェルプレートのウェルにプレートし、試験試料とともに一晩培養した。翌日、細胞をプレート中で遠沈させ(500×gで10分間)、上清を収集した。ELISAを使用して細胞培養上清中へのインターフェロンベータ(IFNβ)の放出を測定した。図2。
図2は、PBMCアッセイによって評価したスルフヒドリル反応性化合物またはアミン反応性化合物のSTINGアゴニズムを示す。3人の異なる健常なヒトドナーに由来するPBMCを使用して、遊離化合物(塗りつぶされた円)またはエキソソーム上に負荷された化合物(白抜きの円)のいずれかの活性をアッセイした。マレイミド結合化学反応を用いた全ての化合物(CP227、CP229、CP250)が、エキソソームに会合している場合に効力の3~4の対数増加を示した。受動的負荷によるエキソソーム会合(CP232)は、効力のおよそ2の対数増加を示した。注目すべきことに、スクシンイミド結合は、低量の負荷をもたらし、エキソソーム負荷試料においてIFNβ放出の誘導は何ら検出されなかった(CP246)。
図3A~3Cは、STINGアゴニストの負荷のためのスルフヒドリル反応性化学反応及び脂質会合化学反応の比較を示す。2人の異なる健常なヒトドナーに由来するPBMCを使用して、CP227、CP229、及びCP238の3つの化合物の活性をアッセイした。化合物を遊離形態(青色の円/線)またはエキソソーム上に負荷された形態(緑色の円/線)のいずれかで試験した。スルフヒドリル反応性マレイミド結合化学反応を含有する化合物の両方(CP227及びCP229)が、エキソソームに結合している場合に効力の3超の対数増加を示した。対照的に、脂質会合コレステロール化学反応を含有する化合物は、エキソソームに共役している場合に効力の1未満の対数シフトを示した。故に、マレイミド結合は、コレステロールよりも優れていた。
図4A~4Cは、STINGアゴニストの負荷のための未修飾化学反応及びスルフヒドリル反応性化学反応の比較を示す。環状ジヌクレオチドSTINGアゴニスト(ADUS100及びCL656)を受動的に負荷したエキソソームを、マレイミド化学反応によりエキソソームに化学的に結合させたアゴニストと比較した(マレイミド化合物については図2にあるデータと同じデータ、すなわち、試験した化合物はCP227、CP229、及びCP238であった)。図4に提示される表において、両方の種類の負荷についてのEC50値を比較した。概して、マレイミドによりコンジュゲートされた化合物は、未修飾化合物と比較したときに、エキソソーム媒介性効力の増加において10倍超の増加を示した。故に、エキソソームへのマレイミド結合は、受動的負荷よりも優れていた。
図5A及び5Bは、異なるSTINGアゴニストの負荷及び活性の比較を示す。異なる結合化学反応を使用してエキソソーム上に負荷されたSTINGアゴニストの量を、質量分析法によって定量した。ヒトPBMCアッセイから、STINGアゴニストのEC50値を算出した。結果は、STINGアゴニスト負荷/活性が方法にわたって様々であることを示す。
実施例3
エキソソームに連結されたMMAEの有効性
図6は、モノメチルアウリスタチンE(MMAE)及びマレイミド-vc-PABC-MMAE(vc-MMAE)の構造を示す。これらの2つの化合物を使用して、エキソソーム上の細胞傷害性化合物(MMAE)の負荷を試験した。両方の化合物は市販されており、MedChemExpressから注文した。
MMAEの細胞傷害性をRAW264.7(RAW)細胞で評価した。図7を参照されたい。RAW細胞は、ヒトマクロファージ細胞株である。10,000個のRAW細胞を96ウェルプレートの各ウェルに播種し、IncuCyte機器を使用しておよそ5日間の期間にわたって細胞を撮像して、細胞増殖を監視した。遊離MMAEまたはDMSO(担体対照)を様々な濃度にわたってRAW細胞に添加し、1.1nMを上回るMMAE濃度において強力な増殖阻害及び細胞死が認められた。DMSO対照は、細胞の生存率または増殖に対して何ら効果を示さなかった。画像は、示される用量のMMAEまたはDMSOでの5日間の処理後の細胞を示す。増殖阻害は、MMAEでの処理後の細胞数の減少から明白である一方で、細胞死は、細胞の円形化(10、100、及び300nMの画像において明白)によって示される。MMAEは、急勾配の用量反応曲線を有する。
マレイミド-Val-Cit-PABCリンカーを用いたまたは用いないMMAEの効力の差異が、図8Aに示される。RAW細胞を、示される濃度の未修飾MMAEまたはvc-MMAEのいずれかで処理した。vc-MMAEは、遊離薬物として細胞に投与した場合の未修飾MMAEよりもおよそ100倍毒性が低いようである。故に、vcリンカーへのMMAEの結合は、効力の減少をもたらす。
図8Bは、MMAEとのインキュベーション後のエキソソームクリーンアップを示す。エキソソームをMMAEとともに4℃で一晩インキュベートし、次いで、超遠心分離によって2回洗浄した(100,000×gで20分間の遠心分離によってペレット状にし、PBS中に再懸濁し、次いで、2回目のペレット化を行い、続いて再懸濁した)。試験したいずれの条件下でも、MMAEで処理したエキソソームは、RAW細胞に添加されたときにいかなる増殖阻害または毒性も誘導することが見出されなかった。これは、遊離MMAEがエキソソームに顕著に結合しないこと、及びクリーンアップ手順がエキソソームからMMAEを除去することを示す。
図8Cは、vc-MMAEを負荷したエキソソームが強力な生物学的活性を表すことを示す。エキソソームをTCEP(5mM)及び0.1~2Mの範囲の濃度の塩酸グアニジン(Gdn)で化学的に還元した。エキソソームを超遠心分離によりクリーンアップし(100,000×gで20分間の遠心分離によってペレット状にし、PBS中に再懸濁し、次いで、2回目のペレット化を行い、続いて再懸濁した)、次いで、示されるMOI(1細胞当たりのエキソソームの数)でRAW細胞に添加した。5日間の培養後に細胞増殖阻害を測定することによって毒性を評価した。RAW細胞は、vc-MMAE負荷エキソソームでの処理後に増殖の用量依存性の減少を表した。故に、vc-MMAEは、エキソソームに顕著に結合しており、カオトロピック剤及び遠心分離によって洗浄されなかった。さらに、エキソソームに結合したMMAEは、細胞増殖に対して強力な阻害効果を表した。
図8Dは、vc-MMAE活性のためにエキソソームの化学的還元が必要とされることを示す。エキソソームをPBS中で維持したか、または5mMのTCEPを含むPBSで処理し、次いで、MMAEまたはvc-MMAEのいずれかとともにインキュベートした。試料を超遠心分離によりクリーンアップし、次いで、RAW細胞に添加した。細胞増殖は、vc-MMAEとともにインキュベートしたTCEP還元エキソソームによってのみ著しく阻害された(暗赤色の三角形)。これは、化学的還元後に、vc-MMAE化合物上のマレイミド基が、エキソソーム上に作り出されたスルフヒドリル基にコンジュゲートしていることを示していた。
図9Aは、エキソソームの効力に対する還元条件及び化合物の負荷濃度の効果を示す。エキソソームを様々な還元条件(1Mの塩酸グアニジンを含むまたは含まない0~50mMのTCEP)で処理し、超遠心分離によってクリーンアップし、次いで、10μMまたは100μMのいずれかのvc-MMAEとともに4℃で一晩インキュベートした。エキソソームを超遠心分離によってクリーンアップし、次いで、RAW細胞に添加して、細胞増殖に対するそれらの効果を試験した。TCEPでの処理による化学的還元を行わなかったエキソソームは、細胞増殖に対して何ら効果を示さなかった。還元条件内で比較すると、100μMのvc-MMAEでの負荷が、10μMのvc-MMAEでの負荷と比較して効力の劇的な増加をもたらした。1MのGdnの存在下では、低減された効力を示した最も高い濃度のTCEP(50mM)を除いて、全ての濃度のTCEPが類似の効力を生み出した。塩酸グアニジンの不在下では、TCEPの濃度を1.5から15mMに増加させることで、効力の増加が生み出された。50mMのTCEPはまた、塩酸グアニジンの不在下で低減された効力を示した。
図9Aと同様に、図9Bは、エキソソームの効力に対する還元条件及び化合物の負荷濃度の効果を示すが、但し、vc-MMAE濃度はより高い。図9Aに提示した実験で使用した同じ実験条件を使用したが、但し、負荷濃度として100μM及び300μMのvc-MMAEを使用した。10μM及び100μMのvc-MMAEで観察された結果と同様に、負荷濃度を300μMのvc-MMAEに増加させることで、効力がさらに増加した。重要な点として、300μMのvc-MMAEでは、15mMのTCEPで0MのGdn条件と1MのGdn条件との間で同等の効力が観察され、このことは、還元条件及び負荷濃度が最適化されていることを条件として、塩酸グアニジンを用いずに負荷が実施され得ることを示している。
MMAE実験は、TCEP、塩酸グアニジン、及びVal-Cit-MMAEの濃度の間の複雑な相互作用を例示し、多くの予想外の相互作用を示す(すなわち、1MのGdnは2Mよりも良好であり(図8B)、15mMのTCEPは50mMよりも良好であり(図9A及び9B)、TCEP濃度を1.5mMから15mMに増加させることで、Gdnの不在下で効力が増加するが、1MのGdnでは差異が生じない(図9B))。
実施例4
エキソソームに連結されたPROTAC
図10Cに従ったTBK1 PROTACは、上記に開示される方法に従ってエキソソームに結合している。PROTACは、TBK1標的化リガンド、リンカー、及びVHL E3ユビキチンリガーゼに結合することができるリガンドを含む。
PROTACは、マレイミド部分を介して(直接的にまたはリンカーを介して間接的に)、エキソソーム、例えば、エキソソーム膜の外部表面及び/または内腔表面に結合している。PROTACは、マレイミド-VA-PABC切断可能リンカーを介してエキソソームに結合させることができる。PROTACは、VHL(E3リガーゼ)結合リガンドを介してエキソソームに結合させることができる。
本開示のエキソソームに結合しているTBK1 PROTACの官能性は、インビトロ法またはインビボ法を使用して決定することができる。インビトロ法には、ウェスタンブロットにより、(i)細胞株におけるTBK1分解を直接的に測定すること、(ii)STINGアゴニスト(ポリI:C、CL656、LPS等)での刺激後のIRF3リン酸化の阻害を決定すること、または(iii)ヒト単球におけるTBK1タンパク質ノックダウンを決定することが含まれる。別のインビトロアッセイは、例えば、B16 IRFレポーター細胞株を使用した、STINGアゴニズムの阻害(例えば、エキソソーム-PROTACコンジュゲートで前処理し、STINGアゴニストで刺激し、レポーター応答を測定する)、またはヒト単球の阻害(例えば、IFBベータの放出を測定する)を決定することができる。
本開示のエキソソーム-PROTACコンジュゲートの官能性を決定するためのインビボアッセイには、例えば、(i)腹腔マクロファージにおけるTBK1タンパク質ノックダウン(例えば、エキソソーム-PROTACコンジュゲートを腹腔内投与し、腹腔マクロファージを収集し、ウェスタンブロットまたはフローサイトメトリーによってノックダウンを測定する)、(ii)STINGアゴニズム誘導性の血清中サイトカインの阻害(例えば、エキソソーム-PROTACコンジュゲートで腹腔内において前処理し、STINGアゴニストで腹腔内において刺激し、ある特定の時点で血漿/血清中サイトカインを測定する)、または(iii)STINGアゴニズム誘導性のホスホIRF3の阻害(例えば、ノックダウンが非常に選択的であり、血清中サイトカインの低減が何ら観察されない場合、例えば、抗pIRF抗体及びフローサイトメトリーを使用して、異なる細胞種におけるpIRF3レベルを決定することは、選択性を示すのに役立ち得る)を決定するためのアッセイが含まれる。
実施例5
エキソソームに連結されたLPA1阻害剤-エキソAM152
リゾホスファチジン酸(LPA)は、プログラム細胞死から細胞を保護及び救済する非常に強力な内因性脂質メディエーターである。LPAは、その高親和性のLPA1受容体を介して、線維形成の重要なメディエーターである。
AM152(別名BMS-986020)は、特異的なLPA1阻害剤である。AM152は、BSEP、MRP4、及びMDR3に対してそれぞれ4.8μM、6.2μM、及び7.5μMのIC50で胆汁酸及びリン脂質トランスポーターを阻害する、高親和性のLPA1アンタゴニストである。LPA1阻害剤AM152及びAM095の化学構造が、図12に示される。この図は、マレイミド含有試薬がAM152のカルボン酸及び/またはカルバメート基にコンジュゲートされ得ることを示す。同じ反応性基がAM095に存在することから、同じ手法を使用して、AM095を誘導体化することが可能であろう。
本明細書に開示される方法を使用して、AM095及びAM152等のLPA1アンタゴニストをエキソソームの表面に化学的に連結することができる。その結果は、それらの表面の複数のアンタゴニスト分子を含むEV(例えば、エキソソーム)であろう。図13を参照されたい。
図14は、マレイミド反応性基をどのようにAM152に、酸基を介して付加することができるかについての実施例を示す。この例は、マレイミド基とカルボン酸反応性クロロメチルベンゼン基との間に介在するala-val切断可能リンカーを含む複合体の一部としてマレイミド基を示す。図15は、AM152を誘導体化するために使用することができる2つの例示的な試薬を示す。上の試薬は、(i)AM152のカルボン酸基と反応することができるクロロメチルベンゼン基、及び(ii)マレイミド基を含み、それらの間には、切断可能なcit-valジペプチド及びC5スペーサーが介在する。下の試薬は、(i)AM152のカルボン酸基と反応することができるクロロメチルベンゼン基、及び(ii)マレイミド基を含み、それらの間には、切断可能なala-valジペプチド及びC5スペーサーが介在する。その後、マレイミド基を使用して、AM152(またはAM095)を、例えば、足場部分に、直接的にまたは1つもしくは複数のスペーサーもしくはリンカーを介して間接的に結合することになろう。
図16は、コンジュゲーション生成物における(例えば、カテプシンBによる)cit-valまたはala-valジペプチドの切断からもたらされよう生成物を示す。生成物AM152アニリンエステルは、内因性エステラーゼによってさらにプロセシングされて、遊離酸AM152生成物を生み出すことが可能である。
図17は、遊離マレイミド基及び異なるスペーサーの組み合わせを含むいくつかのAM152誘導体を示す。追加の誘導体が、図18に示される。
図19は、カルボン酸基の保護の後、カルボン酸基を誘導体化するために使用した同じ試薬を使用して、AM152をそのカルバメート基において誘導体化することが可能であることを示す。結果として得られる生成物は、その後、遊離カルボン酸基に脱保護されよう。
図20は、マレイミド基との複合体がリンカーを介してAM152のカルバメート基に結合している実施例を例示する。好適なリンカーには、本明細書に開示されるリンカーのうちのいずれも含まれる。
この実施例に開示されるプロセスは、遊離マレイミド反応性基を含むAM152またはAM095誘導体の生成に関し、これはその後、直接的にまたは1つもしくは複数のスペーサーもしくはリンカーを介して間接的に、のいずれかで、足場部分と反応することが可能であろう。結果として、AM152またはAM095は、EV(例えば、エキソソーム)の外部表面に結合させられよう。
しかしながら、本発明はまた、図21に示されるように、例えば、マレイミドを含む二官能性基により、足場部分を最初に誘導体化し、次いで、例えば、遊離クロロメチルベンゼン基を有する誘導体化された足場部分を、AM152のカルボン酸またはカルバメート基のいずれかと反応させることによっても実施することが可能であろう。
一部の態様では、マレイミド部分を介してAM152(またはAM095)をEV(例えば、エキソソーム)の表面に化学的に連結することにより、コンジュゲートされていないAM152(またはAM095)の少なくとも1つの有益な特性が改善され、及び/またはコンジュゲートされていないAM152もしくはAM095の少なくとも1つの有害な特性(例えば、胆嚢毒性及び/または肝毒性等の毒性)が低減される。一部の態様では、マレイミド部分を介してAM152(またはAM095)をEV(例えば、エキソソーム)に化学的に連結することにより、線維性疾患、例えば、IPF等の肺線維症の処置におけるAM512またはAM095の有効性が(遊離AM152または遊離AM095と比較して)改善される。
実施例6
エキソソームに連結されたNLRP3阻害剤-エキソMCC950
MCC950(N-[[(1,2,3,5,6,7-ヘキサヒドロ-s-インダセン-4-イル)アミノ]カルボニル]-4-(1-ヒドロキシ-1-メチルエチル)-2-フランスルホンアミド)は、NLRP3(NOD様受容体(NLR)ピリンドメイン含有タンパク質3)インフラマソームの強力かつ選択的な阻害剤である。MCC950は、インフラマソームアダプタータンパク質ASC(CARDを含有するアポトーシス関連スペック様タンパク質)のオリゴマー形成を阻止することによって、ATP、MSU、及びニゲリシン等のNLRP3活性化因子によって誘導されるIL-1βの放出を遮断する。Coll et al.(2015)Nature Med.21:248-255。MCC950は、LPSでプライミングされ、ATPまたはニゲリシンで活性化されたマクロファージにおいて、およそ7.5nMのIC50でIL-1βの放出を遮断する。MCC950は、NLRP3によって誘導されるIL-1βの放出を遮断するものの、MCC950は、NLRC4、AIM2、またはNLRP1インフラマソームを阻害しない。さらに、MCC950は、TLR2のシグナル伝達、またはNLRP3のプライミングを阻害しない。
MCC950は、インビボで活性であり、多発性硬化症のマウスモデルにおいてIL-1βの産生を遮断するとともに、生存率を向上させる。MCC950はまた、心筋梗塞のモデルにおいてNLRP3誘導性のIL-1β産生を阻害する。van Hout et al(2015)Eur.Heart J.ehw247。MCC950はまた、マックル・ウェルズ症候群を有する個体由来のエクスビボ試料中でも活性である。故に、MCC950は、自己炎症性疾患及び自己免疫疾患を含めたNLRP3関連症候群の処置のための潜在的な治療剤である。
図22は、MCC950、マレイミド反応性基を導入するようにMCC950を誘導体化するために使用することができる二官能性試薬、及びマレイミド反応性基を含むMCC950誘導体の構造を示す。二官能性試薬のベンゼン基(**)は、MCC950のカルバメート基()と反応して、図22に図示されるMCC950誘導体を生み出すことができる。
この実施例に開示されるプロセスは、遊離マレイミド反応性基、及び任意選択でMCC950部分とマレイミド基との間に介在する1つまたは複数のリンカー(例えば、切断可能なリンカー及び/または1つもしくは複数のスペーサー)を含む、MCC950誘導体の生成に関し、これはその後、直接的にまたは1つもしくは複数のスペーサーもしくはリンカーを介して間接的に、のいずれかで、足場部分と反応することが可能であろう。結果として、MCC950は、EV(例えば、エキソソーム)の外部表面に結合させられよう。
本発明はまた、例えば、マレイミドを含む二官能性基により、足場部分を最初に誘導体化し、次いで、例えば、遊離クロロメチルベンゼン基またはベンゼン基を有する誘導体化された足場部分を、MCC950のカルバメート基または別の好適な誘導体化可能な基と反応させることによっても実施することが可能であろう。
一部の態様では、マレイミド部分を介してMCC950をEV(例えば、エキソソーム)の表面に化学的に連結することにより、コンジュゲートされていないMCC950の少なくとも1つの有益な特性が改善され、及び/またはコンジュゲートされていないMCC950の少なくとも1つの有害な特性(例えば、胆嚢毒性及び/または肝毒性等の毒性)が低減される。一部の態様では、マレイミド部分を介してMCC950をEV(例えば、エキソソーム)に化学的に連結することにより、多発性硬化症、2型糖尿病、アルツハイマー病、アテローム性動脈硬化症、神経炎症、パーキンソン、プリオン病、心筋梗塞に起因する心外傷、痛風、ならびに一般に、自己炎症性疾患及び自己免疫疾患を含めた任意のNLRP3関連症候群等のNLRP3インフラマソーム関連疾患または障害の処置におけるMCC950の有効性が(遊離MCC950と比較して)改善される。
***
特許請求の範囲を解釈するために、発明の概要及び要約書の節ではなく、発明を実施するための形態の節が使用されることが意図されることを理解されたい。発明の概要及び要約書の節は、発明者(ら)によって企図される、本開示の、全てではないが1つまたは複数の例示的な態様を定めることができ、故に、本開示及び添付の特許請求の範囲をいかようにも限定することは意図されない。
本開示は、明記される機能の実装及びそれらの関係を例示する機能的な構成要素の支援により上述された。これらの機能的な構成要素の境界は、説明の便宜上、本明細書で恣意的に画定されたものである。明記される機能及びそれらの関係が適切に実施される限り、代替の境界が画定され得る。
具体的な態様についての上述の説明は、他者が、過度の実験をすることなく、本開示の一般概念から逸脱することなく、当業者の技能の範囲内の知識を適用することによって、かかる具体的な態様を種々の用途のために容易に変更する及び/または適合させることができるほどに十分に、本開示の一般的性質を明らかにしよう。したがって、かかる適合及び変更は、本明細書に提示される教示及び手引きに基づき、開示される態様の均等物の意味及び範囲の内にあることが意図される。本明細書における語法または専門用語は、限定ではなく説明を目的とするものであり、このため、本明細書の専門用語または語法は、教示及び手引きに照らして当業者により解釈されるべきであることを理解されたい。
本開示の広さ及び範囲は、上述の例示的な態様のうちのいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物に準拠してのみ規定されるべきである。
本出願全体を通して引用され得る、全ての引用参考文献(文献の参考文献、特許、特許出願、及びウェブサイトを含む)の内容は、参照によりそれらの全体があらゆる目的で本明細書に明示的に援用され、それらの中で参照される参考文献も同様である。

Claims (84)

  1. 細胞外小胞(EV)であって、マレイミド部分を介して前記EVに共有結合性で連結された生物学的に活性な分子を含む、前記細胞外小胞。
  2. 前記マレイミド部分が、式(I)を有し、
    Figure 2022525924000090
    式中、
    が、-C1-10アルキレン-、-C3-8カルボシクロ-、-O-(C1-8アルキレン)-、-アリーレン-、-C1-10アルキレン-アリーレン-、-アリーレン-C1-10アルキレン-、-C1-10アルキレン-(C3-8カルボシクロ)-、-(C3-8カルボシクロ)-C1-10アルキレン-、-C3-8ヘテロシクロ-、-C1-10アルキレン-(C3-8ヘテロシクロ)-、-(C3-8ヘテロシクロ)-C1-10アルキレン-、-(CHCHO)-、及び-(CHCHO)-CH-からなる群から選択され、
    rが、1~10の整数であり、
    が、前記EVへの前記マレイミド部分の共有結合部位を示し、
    波線が、前記生物学的に活性な分子への前記マレイミド部分の結合部位を示す、請求項1に記載の細胞外小胞。
  3. が、-(CH-であり、ここで、sが、4、5、または6である、請求項2に記載の細胞外小胞。
  4. 前記マレイミド部分が、式(II)を有し、式中、Rが、-(CH-である、請求項2または3に記載の細胞外小胞。
    Figure 2022525924000091
  5. 前記マレイミド部分が、式(III)を有し、式中、Rが、-(CHCHO)-CH-であり、ここで、rが2である、請求項2に記載の細胞外小胞。
    Figure 2022525924000092
  6. 前記マレイミド部分が、前記EV上に存在する官能基に共有結合性で連結され、前記官能基が、スルフヒドリル基である、請求項1~5のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  7. 前記スルフヒドリル基が、前記EVの表面上のタンパク質上にある、請求項6に記載の細胞外小胞。
  8. 前記マレイミド部分が、リンカーによって前記生物学的に活性な分子に連結されている、請求項1~7のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  9. 前記リンカーが、切断可能なリンカーを含む、請求項8に記載の細胞外小胞。
  10. 前記切断可能なリンカーが、プロテアーゼによって切断される、請求項9に記載の細胞外小胞。
  11. 前記プロテアーゼが、カテプシンである、請求項10に記載の細胞外小胞。
  12. 前記リンカーが、還元感受性リンカー、または酸に不安定なリンカーである、請求項8に記載の細胞外小胞。
  13. 前記リンカーが、式(IV)を有し、
    -A-Y-(IV)、
    式中、各-A-が独立して、アミノ酸単位であり、aが独立して、1~12の整数であり、-Y-が、スペーサー単位であり、yが、0、1、または2である、請求項8~12のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  14. -A-が、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、ペンタペプチド、またはヘキサペプチドである、請求項13に記載の細胞外小胞。
  15. aが2であり、-A-が、バリン-アラニン、バリン-シトルリン、フェニルアラニン-リジン、N-メチルバリン-シトルリン、シクロヘキシルアラニン-リジン、及びベータ-アラニン-リジンからなる群から選択される、請求項14に記載の細胞外小胞。
  16. 前記-A-が、バリン-アラニンまたはバリン-シトルリンである、請求項15に記載の細胞外小胞。
  17. yが1である、請求項13~16のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  18. -Y-が、自壊性スペーサーである、請求項13~17のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  19. -Y-が、式(V)を有し、
    Figure 2022525924000093
    式中、各Rが独立して、C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、ハロゲン、ニトロ、またはシアノであり、mが、0~4の整数である、請求項18に記載の細胞外小胞。
  20. mが、0、1、または2である、請求項19に記載の細胞外小胞。
  21. mが0である、請求項20に記載の細胞外小胞。
  22. 前記切断可能なリンカーが、バリン-アラニン-p-アミノベンジルカルバメートまたはバリン-シトルリン-p-アミノベンジルカルバメートである、請求項8~21のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  23. -Y-が、非自壊性スペーサーである、請求項13~17のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  24. 前記非自壊性スペーサーが、-Gly-または-Gly-Gly-である、請求項23に記載の細胞外小胞。
  25. 前記リンカーが、酸に不安定なリンカーである、請求項8に記載の細胞外小胞。
  26. 前記酸に不安定なリンカーが、シス-アコニット酸リンカー、ヒドラジドリンカー、チオカルバモイルリンカー、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項25に記載の細胞外小胞。
  27. 前記酸に不安定なリンカーが、前記生物学的に活性な分子を前記酸に不安定なリンカーに連結するスペーサー単位を含む、請求項25または26に記載の細胞外小胞。
  28. 前記スペーサー単位が、式(V)を有し、
    Figure 2022525924000094
    式中、各Rが独立して、C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、ハロゲン、ニトロ、またはシアノであり、mが、0~4の整数である、請求項27に記載の細胞外小胞。
  29. 前記リンカーが、切断不可能なリンカーである、請求項8に記載の細胞外小胞。
  30. 前記切断不可能なリンカーが、テトラエチレングリコール(TEG)、ポリエチレングリコール(PEG)、スクシンイミド、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項29に記載の細胞外小胞。
  31. 前記切断不可能なリンカーが、前記生物学的に活性な分子を前記切断不可能なリンカーに連結するスペーサー単位を含む、請求項29または30に記載の細胞外小胞。
  32. 前記スペーサー単位が、式(V)を有し、
    Figure 2022525924000095
    式中、各Rが独立して、C1-8アルキル、-O-(C1-8アルキル)、ハロゲン、ニトロ、またはシアノであり、mが、0~4の整数である、請求項31に記載の細胞外小胞。
  33. 生物学的に活性な分子及び切断可能なリンカーを含む細胞外小胞であって、前記切断可能なリンカーが、前記EVを前記生物学的に活性な分子につなげる、前記細胞外小胞。
  34. 前記切断可能なリンカーが、バリン-アラニン-p-アミノベンジルカルバメートまたはバリン-シトルリン-p-アミノベンジルカルバメートを含む、請求項33に記載の細胞外小胞。
  35. 前記EV上に存在する官能基を介して前記EVを前記切断可能なリンカーに連結する、マレイミド部分をさらに含む、請求項33または34に記載の細胞外小胞。
  36. 前記マレイミド部分が、式(I)を有し、
    Figure 2022525924000096
    式中、
    が、-C1-10アルキレン-、-C3-8カルボシクロ-、-O-(C1-8アルキレン)-、-アリーレン-、-C1-10アルキレン-アリーレン-、-アリーレン-C1-10アルキレン-、-C1-10アルキレン-(C3-8カルボシクロ)-、-(C3-8カルボシクロ)-C1-10アルキレン-、-C3-8ヘテロシクロ-、-C1-10アルキレン-(C3-8ヘテロシクロ)-、-(C3-8ヘテロシクロ)-C1-10アルキレン-、-(CHCHO)-、及び-(CHCHO)-CH-からなる群から選択され、
    rが、1~10の整数であり、
    が、前記EVへの前記マレイミド部分の共有結合部位を示し、
    波線が、前記生物学的に活性な分子への前記マレイミド部分の結合部位を示す、請求項35に記載の細胞外小胞。
  37. が、-(CH-であり、ここで、sが、4、5、または6である、請求項36に記載の細胞外小胞。
  38. 前記マレイミド部分が、式(II)を有し、式中、Rが、-(CH-である、請求項36または37に記載の細胞外小胞。
    Figure 2022525924000097
  39. 前記マレイミド部分が、式(III)を有し、式中、Rが、-(CHCHO)-CH-であり、ここで、rが2である、請求項36に記載の細胞外小胞。
    Figure 2022525924000098
  40. 前記マレイミド部分が、前記EV上に存在する官能基に共有結合性で連結されている、請求項34~39のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  41. 前記官能基が、前記EV上のグリカン上にある、請求項40に記載の細胞外小胞。
  42. 前記官能基が、スルフヒドリルである、請求項40に記載の細胞外小胞。
  43. 前記官能基が、前記EVの表面上のタンパク質上にある、請求項41または42に記載の細胞外小胞。
  44. 前記タンパク質が、足場部分である、請求項43に記載の細胞外小胞。
  45. 前記タンパク質が、PTGFRNポリペプチド、BSGポリペプチド、IGSF2ポリペプチド、IGSF3ポリペプチド、IGSF8ポリペプチド、ITGB1ポリペプチド、ITGA4ポリペプチド、SLC3A2ポリペプチド、ATPトランスポーターポリペプチド、またはその断片である、請求項44に記載の細胞外小胞。
  46. マレイミド部分、切断可能なリンカー、及び生物学的に活性な分子を含む細胞外小胞であって、前記マレイミド部分が、前記EVを前記切断可能なリンカーに連結し、前記切断可能なリンカーが、前記マレイミド部分を前記生物学的に活性な分子につなげる、前記細胞外小胞。
  47. 前記生物学的に活性な分子が、ポリペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド(DNA及び/またはRNA)、化学化合物、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項1~46のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  48. 前記生物学的に活性な分子が、化学化合物である、請求項47に記載の細胞外小胞。
  49. 前記化学化合物が、低分子である、請求項48に記載の細胞外小胞。
  50. 前記低分子が、タンパク質分解誘導キメラ分子(PROTAC)である、請求項49に記載の細胞外小胞。
  51. 前記生物学的に活性な分子が、ヌクレオチドであり、前記ヌクレオチドが、インターフェロン遺伝子刺激因子タンパク質(STING)アゴニストである、請求項47に記載の細胞外小胞。
  52. 前記STINGアゴニストが、環状ジヌクレオチドSTINGアゴニストまたは非環状ジヌクレオチドSTINGアゴニストを含む、請求項51に記載の細胞外小胞。
  53. 式(VI)もしくは(VII)、
    Figure 2022525924000099
    を有する(マレイミド部分)-(切断可能なリンカー)-(生物学的に活性な分子)、またはその薬学的に許容される塩を含む、請求項52に記載の細胞外小胞。
  54. 式(VIII)、(IX)、(X)、もしくは(XI)、
    Figure 2022525924000100
    を有する(マレイミド部分)-(切断可能なリンカー)-(生物学的に活性な分子)、またはその薬学的に許容される塩を含む、請求項52に記載の細胞外小胞。
  55. 前記EVが、前記マレイミド部分を共有結合性で連結するための官能基を表面上に露出させるように修飾されている、請求項1~5、8~32、及び35~45のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  56. 前記官能基が、スルフヒドリル基である、請求項55に記載の細胞外小胞。
  57. 前記官能基が、前記EVを還元剤で処理することによって露出させられる、請求項56に記載の細胞外小胞。
  58. 前記還元剤が、TCEP(トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン)、DTT(ジチオスレイトール)、BME(2-メルカプトエタノール)、チオール化剤、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項57に記載の細胞外小胞。
  59. 前記チオール化剤が、トラウト試薬(2-イミノチオラン)を含む、請求項58に記載の細胞外小胞。
  60. 前記EVがエキソソームである、請求項1~59のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  61. 請求項1~60のいずれか1項に記載の細胞外小胞と、薬学的に許容される担体とを含む、薬学的組成物。
  62. 生物学的に活性な分子をEVにコンジュゲートする方法であって、マレイミド部分を前記EVに連結することを含む、前記方法。
  63. 前記連結することが、前記EVを還元剤で処理することを含む、請求項62に記載の方法。
  64. 前記還元剤が、TCEP(トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン)、DTT(ジチオスレイトール)、BME(2-メルカプトエタノール)、チオール化剤、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項63に記載の方法。
  65. 前記チオール化剤が、トラウト試薬(2-イミノチオラン)を含む、請求項64に記載の方法。
  66. 前記連結することが、前記還元されたEVを前記マレイミド部分に接触させることをさらに含む、請求項62~65のいずれか1項に記載の方法。
  67. 前記マレイミド部分が、前記EVへの前記連結前に、生物学的に活性な分子に連結される、請求項66に記載の方法。
  68. 前記マレイミド部分が、前記マレイミド部分を前記生物学的に活性な分子につなげるためのリンカーにさらに結合している、請求項67に記載の方法。
  69. 請求項1~60のいずれか1項に記載のEVと、使用説明書とを含む、キット。
  70. 生物学的に活性な分子をEVにコンジュゲートするための試薬と、前記コンジュゲーションを実施し、それによって請求項1~60のいずれか1項に記載のEVを作製するための説明書とを含む、キット。
  71. 疾患または障害の処置または予防を必要とする対象において前記疾患または障害を処置または予防する方法であって、請求項1~60のいずれか1項に記載のEVを前記対象に投与することを含む、前記方法。
  72. 前記疾患または障害が、がん、炎症性障害、神経変性障害、中枢神経疾患、または代謝疾患である、請求項71に記載の方法。
  73. 前記EVが、静脈内、腹腔内、鼻腔、経口、筋肉内、皮下、非経口、腫瘍内、髄腔内、または眼内投与される、請求項71または72に記載の方法。
  74. マレイミド部分を介して足場部分に共有結合性で連結された少なくとも1つの生物学的に活性な分子を含む、細胞外小胞(EV)。
  75. 前記マレイミド部分が、二官能性分子である、請求項74に記載の細胞外小胞。
  76. 前記マレイミド部分が、少なくとも1つのリンカーまたはスペーサーを含む、請求項74または75に記載の細胞外小胞。
  77. 前記リンカーが、切断可能なリンカーである、請求項76に記載の細胞外小胞。
  78. 前記足場部分が、足場タンパク質または足場脂質である、請求項74~77のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  79. 前記足場タンパク質が、足場Xタンパク質である、請求項78に記載の細胞外小胞。
  80. 前記足場Xタンパク質が、PTGFRNポリペプチド、BSGポリペプチド、IGSF2ポリペプチド、IGSF3ポリペプチド、IGSF8ポリペプチド、ITGB1ポリペプチド、ITGA4ポリペプチド、SLC3A2ポリペプチド、ATPトランスポーターポリペプチド、またはその断片である、請求項79に記載の細胞外小胞。
  81. 前記生物学的に活性な分子が、ワクチン抗原、ワクチンアジュバント、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項74~80のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  82. 前記生物学的に活性な分子が、STING、ASO、合成抗腫瘍剤(例えば、MMAE)、サイトカイン放出阻害剤(例えば、MCC950)、mTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン)、オートタキシン阻害剤(例えば、PAT409)、LPA1アンタゴニスト(例えば、AM152)、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項74~80のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  83. 前記細胞外小胞が、標的化部分、指向性部分、抗食作用シグナル、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含む、請求項74~82のいずれか1項に記載の細胞外小胞。
  84. 前記標的化部分、指向性部分、抗食作用シグナル、またはそれらの組み合わせが、マレイミド部分を介して前記細胞外小胞に連結されている、請求項83に記載の細胞外小胞。

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