JP2022538974A - 免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体およびその方法 - Google Patents

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Abstract

本開示は、配位子交換により金属水酸化物に吸着された免疫調節ドメインを含む免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を提供する。本開示はまた、例えば、がんを治療するために免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を使用する組成物および方法を特徴とする。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
この出願は、2019年6月26日に出願された米国仮出願第62/867,162号の利益を主張する。上記仮特許出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
政府の資金提供
本発明は、国立衛生研究所(NIH)によって授与された助成金番号R01 CA174795の下で政府の支援を受けてなされた。政府は、本発明に一定の権利を有する。
免疫チェックポイント遮断療法は、非小細胞肺癌、転移性黒色腫などに罹患した患者の無増悪生存期間を大幅に延長することができる(Hodi et al(2010)363:711-723;Ribas et al(2018)Science 359:1350-1355)。しかしながら、これらの治療計画は通常、一部の患者でしか改善を示さない。これらの療法とIL-2のような免疫調節サイトカインとの組み合わせはマウスで有望であることが示されているが(Moynihan,Kelly D.,et al Nature medicine22:1402(2016))、強力なサイトカインの用量制限毒性のため、これらを前臨床モデルから臨床研究に変換することは困難であった(Milling,et al Advanced drug delivery reviews 114:79-101(2017))。したがって、有効性を維持しながら毒性を制限することに大きな関心が寄せられている。インビボ保持の新規メカニズムとともに代替の投与経路は、毒性の副作用を防ぎながら、すべての治療された個人の抗腫瘍免疫応答を高めるための鍵となる可能性がある(Aznar et al.The Journal of Immunology 198:31-39(2017))。提案されているいくつかのインビボ保持戦略には、ペイロードを他の高半減期タンパク質に融合させ、タンパク質をヒドロゲルのような分解性生体材料に結合させることが含まれる(Zhu,et al.Cancer cell 27:489-501(2015);Chao,et al.Nature Biomedical Engineering 2:611(2018))。しかしながら、これらでさえ、タンパク質の持続性を短期間しか延長することができず、有効性のためには複数回の療法に頼る可能性がある。
したがって、新規の免疫療法アプローチに対する必要性が依然として存在する。
本開示は、少なくとも部分的に、水酸化アルミニウム(ミョウバン)と結合するように設計された免疫調節ドメイン(例えば、サイトカイン、抗免疫受容体抗体、抗腫瘍関連抗原抗体など)が、腫瘍内注射によって送達された場合、コンジュゲートしていない免疫調節ドメインと比較して増加した抗腫瘍効果を有するという驚くべき発見に基づいている。ミョウバンは、前臨床モデルの注射部位で何週間も持続することが知られている粒子状足場を提供する。理論に拘束されることなく、ミョウバンは腫瘍内注射の部位に免疫調節ドメインを保持し、それにより、免疫療法の全身曝露を望ましくない毒性をもたらすレベル未満に制限しつつ、腫瘍微小環境内の免疫療法の持続性を高める粒子状足場を提供する。リン酸化タンパク質抗原は、配位子交換によりミョウバンへのより強い吸着を示すことがよく理解されている。この発見は、ミョウバンへの吸着によってワクチン接種部位に局在することができるホスホン酸化TLRアゴニストなどのホスホン酸化小分子アジュバントの開発につながっている。しかしながら、がんの治療のための免疫調節ポリペプチドを局在させるためのミョウバンへの吸着の使用は実証されていない。したがって、本明細書で提供されるのは、がん免疫療法での使用のための免疫調節ドメインの腫瘍保持および抗腫瘍効力を改善する目的で、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)との配位子交換による吸着のためのヒドロキシル置換基(例えば、ホスフェート基)を含む免疫調節融合タンパク質である。
いくつかの態様において、本開示は、免疫調節ドメインの効力を改善するための方法を提供し、免疫調節ドメインは、1つ以上のホスホセリン残基を介して金属水酸化物(例えば、ミョウバン)への緊密な結合を提供するように修飾される。いくつかの態様において、本開示は、リン酸化残基を含むペプチドで修飾された免疫調節ドメインを含む方法および組成物を提供し、リン酸化ペプチドは、ミョウバンの表面との配位子交換反応を受けて、免疫調節ドメインを金属水酸化物(例えば、ミョウバン)に固定する。そのような連結の結果として、修飾された免疫調節ドメインは、ミョウバンに非特異的に吸着する修飾されていない免疫調節ドメインと比較して、インビトロでミョウバンへの結合を増加させることが発見された。さらに、配位子交換によってミョウバンに吸着されたときの修飾免疫調節ドメインは、腫瘍において29日以上持続するが、ミョウバンがない場合、免疫調節ドメインは3日以内に腫瘍から除去されることが発見された。追加的に、保持の改善は抗腫瘍効力の改善に対応し、配位子交換によってミョウバンに吸着された修飾免疫調節ドメインは、修飾されていない免疫調節ドメインまたは非特異的相互作用によりミョウバンに吸着された免疫調節ドメインと比較して、担腫瘍動物の生存および腫瘍クリアランスの増加を促進することが見出された。したがって、配位子交換によって媒介される金属水酸化物(例えば、ミョウバン)への強い結合は、免疫調節療法の改善された腫瘍保持および抗腫瘍効力を促進する。
したがって、いくつかの態様において、本開示は、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体であって、(a)免疫調節融合タンパク質であって、免疫調節ドメイン、ホスフェート基で修飾される分泌経路キナーゼの少なくとも1つの標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチド、および任意選択的に、安定化ドメイン、を含む、免疫調節融合タンパク質と、(b)金属水酸化物(例えば、ミョウバン)と、を含み、免疫調節融合タンパク質が、金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのホスフェート基を介した配位子交換により、金属水酸化物に吸着され、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体およびその使用を提供する。いくつかの態様において、本開示は、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体であって、
(a)免疫調節融合タンパク質であって、
(i)免疫調節ドメイン、
(ii)少なくとも1つのリン酸化アミノ酸を含む分泌経路キナーゼの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチド、および
(iii)任意選択的に、安定化ドメイン、を含む、免疫調節融合タンパク質と、
(b)金属水酸化物と、を含み、
免疫調節融合タンパク質が、金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのリン酸化アミノ酸を介した配位子交換により、金属水酸化物に吸着され、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を提供する。
いくつかの態様において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドを含み、キナーゼ標的モチーフが、Fam20C、プロテインキナーゼA、cAMP依存性プロテインキナーゼ、サイクリン依存性キナーゼ、細胞外調節キナーゼ-2、カゼインキナーゼ1、カゼインキナーゼ2、グリコーゲンシンターゼキナーゼ-3、カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ-2、アベルソンマウス白血病ウイルスチロシンキナーゼ、ラウス肉腫ウイルスチロシンキナーゼ、インスリン受容体チロシンキナーゼ、プロテインキナーゼB、プロテインキナーゼD、プロウイルス統合部位キナーゼ1~3、AMP活性化プロテインキナーゼ、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ、またはNimA関連キナーゼからなる群から選択されるキナーゼによってリン酸化されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの態様において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドを含み、少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフは、Fam20Cによってリン酸化されるアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフは、ホスホセリン、ホスホチロシンまたはホスホスレオニンを含む。いくつかの態様において、金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフは、S-X-E、S-X-pS、またはS-X-Q-X-X-D-Eからなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、Xは任意のアミノ酸である。いくつかの態様において、金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフは、アミノ酸配列S-X-Eを含み、Xは任意のアミノ酸であり、セリンはリン酸化されている。いくつかの態様において、Xは、E、S、V、H、QおよびGから選択される。いくつかの態様において、XはEである。
他の態様において、本開示は、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体であって、
(a)免疫調節融合タンパク質であって、
(i)免疫調節ドメイン、
(ii)アミノ酸配列S-X-Eを含む分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチド、および
(iii)任意選択的に、安定化ドメイン、を含む、免疫調節融合タンパク質と、
(b)金属水酸化物と、を含み、
金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフがホスホセリンを含み、免疫調節融合タンパク質が、金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのホスホセリンを介した配位子交換により、金属水酸化物に吸着され、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を提供する。
いくつかの態様において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体は、任意選択的にリンカーを介して、免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結される金属水酸化物結合ペプチドを含む。
いくつかの態様において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体は、免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、安定化ドメインは、任意選択的にアミノ酸リンカーを介して、免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結されており、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にリンカーを介して、免疫調節ドメインまたは安定化ドメインのいずれかの末端に作動可能に連結されている。
いくつかの態様において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体は、免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にアミノ酸リンカーを介して、免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結されており、安定化ドメインは、任意選択的にリンカーを介して、金属水酸化物結合ペプチドまたは免疫調節ドメインのいずれかの末端に作動可能に連結されている。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、約3~6個、約6~15個、約10~25個、または約10~50個のアミノ酸を含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、リン酸化アミノ酸を含む1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15個またはそれ以上のキナーゼ標的モチーフを含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、キナーゼ標的モチーフは、ホスホセリンであるリン酸化アミノ酸を含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの2つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、2つ以上のキナーゼ標的モチーフは、同じまたは異なるアミノ酸配列を含み、任意選択的に、2つ以上のキナーゼ標的モチーフは、ペプチドリンカーによって分離されている。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフはアミノ酸配列S-X-Eを含み、Xは任意のアミノ酸であり、セリンはリン酸化されている。いくつかの態様において、Xは、E、S、V、H、QおよびGから選択される。いくつかの態様において、XはEである。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは少なくとも1つ、2つ、または3つのキナーゼ標的モチーフを含み、任意選択的に、キナーゼ標的モチーフは連続的である。前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号117、配列番号119、配列番号121、配列番号123、および配列番号125から選択されるアミノ酸配列を含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドはアミノ酸配列XXSXEXX(配列番号127)またはXXSEEXX(配列番号128)を含み、Xは任意のアミノ酸である。
前述のまたは関連の態様のいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列Xaa-Xaa-S-Xaa-E-Xaa-Xaa(配列番号127)を含み、XaaはF、M、またはGであり、XaaはQ、E、またはGであり、XaaはE、S、V、H、Q、およびGであり、XaaはQ、S、またはGであり、XaaはQ、N、またはGである。いくつかの態様において、XaaはEである。いくつかの態様において、XaaはEであり、XaaはFであり、XaaはQである。いくつかの態様において、XaaはEであり、XaaはMであり、XaaはEである。いくつかの態様において、XaaはEであり、XaaはGであり、XaaはGである。いくつかの態様において、XaaはEであり、XaaはQであり、XaaはQである。いくつかの態様において、XaaはEであり、XaaはEであり、XaaはSである。いくつかの態様において、XaaはEであり、XaaはGであり、XaaはGである。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列FQSEEQQ(配列番号129)、MESEESN(配列番号130)、またはGGSEEGG(配列番号131)を含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列Xaa-Xaa-S-Xaa-E-Xaa-Xaa-[L]-S-Xaa-E-Xaa-Xaa(配列番号133)を含み、
XaaはF、MまたはGであり、XaaはQ、E、またはGであり、XaaはE、S、V、H、Q、およびGであり、XaaはQ、S、またはGであり、XaaはQ、N、またはGであり、XaaはGであり、XaaはGであり、Lはペプチドリンカー、任意選択的にG/Sリンカー、任意選択的にGGGSである。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、式[A]xを含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Aは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、xは、Aで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~4である。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、式[A]-[B]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、もしくは配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列である。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、式([A]-[B])を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、もしくは配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列であり、xは、[A]-[B]で示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~4である。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、式[A]-[L]-[A]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Aは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、Lは、ペプチドリンカー、任意選択的にG/Sリンカー、任意選択的にGGGSである。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、式([A]-[L]-[A])を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Aは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、xは、[A]-[L]-[A]で示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~4であり、Lは、ペプチドリンカー、任意選択的にG/Sリンカー、任意選択的にGGGSである。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、式[A]-[L]-[B]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、もしくは配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列であり、Lは、ペプチドリンカー、任意選択的にG/Sリンカー、任意選択的にGGGSである。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、式([A]-[L]-[B])を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、もしくは配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列であり、xは、[A]-[L]-[B]で示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~4であり、Lは、ペプチドリンカー、任意選択的にG/Sリンカー、任意選択的にGGGSである。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号91、配列番号93、配列番号95、配列番号97、配列番号99、および配列番号101からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、式[C]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Cは、配列番号91、配列番号93、配列番号95、配列番号97、配列番号99、または配列番号101からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、xは、Cで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~4である。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、式[C]-[D]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、CおよびDは、同じまたは異なるアミノ酸配列であり、CおよびDは、配列番号91、配列番号93、配列番号95、配列番号97、配列番号99、および配列番号101からなる群から選択され、xは、Cで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、yはDで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~4であり、yは1~4であり、xおよびyは同じまたは異なる。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号配列番号配列番号103、配列番号105、配列番号107、配列番号115からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号103のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号105のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号107のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号115のアミノ酸配列を含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、約1~5、1~10、1~15、1~20個のホスホセリン残基を含み、免疫調節融合タンパク質は、ホスホセリン残基の配位子交換により、金属水酸化物に吸着される。
他の態様において、本開示は、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体であって、
(a)免疫調節融合タンパク質であって、
(i)任意選択的に安定化ドメインに連結された免疫調節ドメイン、
(ii)タンパク質反応性部分によって、任意選択的にリンカーを介してカップリングされる1つ以上のヒドロキシル置換基を含む末端金属水酸化物結合ペプチド、を含む、免疫調節融合タンパク質と、
(b)金属水酸化物と、を含み、
免疫調節融合タンパク質が、金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのヒドロキシル置換基を介した配位子交換により、金属水酸化物に吸着され、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、タンパク質反応性部分が、スルフヒドリル反応性部分を含み、任意選択的に、スルフヒドリル反応性部分が、マレイミドである、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、タンパク質反応性部分が、ソルターゼ認識モチーフを含む、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を提供する。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物結合ペプチドは、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個またはそれ以上のヒドロキシル置換基を含む。いくつかの態様において、ヒドロキシル置換基は、フッ化物基、シトレート基、ホスフェート基、カーボネート基、およびスルフェート基からなる群から選択され、任意選択的に、ヒドロキシル置換基が、ホスフェート基である。いくつかの態様において、ヒドロキシル置換基は、少なくとも1つのリン酸化アミノ酸残基を含み、任意選択的に、リン酸化アミノ酸残基は、ホスホセリン、ホスホチロシン、およびホスホスレオニンから選択される。いくつかの態様において、リン酸化アミノ酸残基は、ホスホセリンである。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、金属水酸化物は、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、水酸化カルシウム、リン酸カルシウム、水酸化鉄、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、および水酸化ジルコニウムから選択される。いくつかの態様において、金属水酸化物は、水酸化アルミニウム(ミョウバン)である。
他の態様において、本開示は、免疫調節融合タンパク質であって、
(a)免疫調節ドメイン、
(b)アミノ酸配列S-X-Eを含む分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチド、および
(c)任意選択的に、安定化ドメイン、を含み、
金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフが、ホスフェート基で修飾されたセリンを含み、免疫調節融合タンパク質が、金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのホスホセリンを介したミョウバンとの配位子交換を受け、それにより、免疫調節融合タンパク質をミョウバンにカップリングして、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質を提供する。
他の態様において、本開示は、免疫調節融合タンパク質であって、
(a)任意選択的に安定化ドメインに連結された免疫調節ドメイン、および
(b)タンパク質反応性部分によって、任意選択的にリンカーを介してカップリングされる1つ以上のリン酸化アミノ酸を含む金属水酸化物結合ペプチド、を含み、
免疫調節融合タンパク質が、金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのヒドロキシル置換基を介したミョウバンとの配位子交換を受け、それにより、免疫調節融合タンパク質をミョウバンにカップリングして、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質を提供する。
いくつかの態様において、金属水酸化物結合ペプチドは、タンパク質反応性部分によって免疫調節ドメインのN末端またはC末端にカップリングされている。
いくつかの態様において、本開示は、免疫調節ドメイン、安定化ドメイン、および金属水酸化物結合ペプチドを含む免疫調節融合タンパク質を提供し、安定化ドメインは、任意選択的にアミノ酸リンカーを介して、N末端または免疫調節ドメインのC末端であり、金属水酸化物結合ペプチドは、タンパク質反応性部分によって免疫調節ドメインまたは安定化ドメインの末端にカップリングされている。
他の態様において、本開示は、免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させるための方法であって、
(a)
免疫調節ドメイン、
1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチド、
任意選択的に、安定化ドメイン、を含む、免疫調節融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列、および
(b)
ER標的化リーダー配列、それと作動可能に連結された
キナーゼドメイン、それと作動可能に連結された
アンカーペプチド、を含むキナーゼをコードするヌクレオチド配列に、細胞を接触させることを含み、
キナーゼが分泌経路に局在し、金属水酸化物結合ペプチドの1つ以上のキナーゼ標的モチーフが分泌経路内でキナーゼによってリン酸化され、それにより、免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させる、方法を提供する。
前述の方法のいくつかの態様において、キナーゼは、キナーゼを分泌経路に向けるER標的化リーダー配列を含み、任意選択的に、キナーゼは、プロテインキナーゼA、cAMP依存性プロテインキナーゼ、サイクリン依存性キナーゼ、細胞外調節キナーゼ-2、カゼインキナーゼ1、カゼインキナーゼ2、グリコーゲンシンターゼキナーゼ-3、カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ-2、アベルソンマウス白血病ウイルスチロシンキナーゼ、ラウス肉腫ウイルスチロシンキナーゼ、インスリン受容体チロシンキナーゼ、プロテインキナーゼB、プロテインキナーゼD、プロウイルス統合部位キナーゼ1~3、AMP活性化プロテインキナーゼ、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ、またはNimA関連キナーゼからなる群から選択されるキナーゼドメインを含む。
前述の方法のいくつかの態様において、キナーゼはFam20Cを含み、Fam20Cは配列番号135に示されるアミノ酸配列を含む。
前述の方法のいくつかの態様において、キナーゼはキナーゼの分泌を阻害するアンカーペプチドを含み、任意選択的に、アンカーペプチドはアミノ酸配列KDELまたはHDELを含む。
前述の方法のいくつかの態様において、細胞は、免疫調節融合タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクターと接触させられる。
前述の方法のいくつかの態様において、細胞は、キナーゼをコードする核酸を含む発現ベクターと接触させられる。
前述の方法のいくつかの態様において、細胞は、キナーゼをコードする核酸および免疫調節融合タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクターと接触させられる。
他の態様において、本開示は、免疫調節ドメイン、分泌経路キナーゼFam20Cの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチド、および任意選択的に安定化ドメインを含む免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させる方法であって、免疫調節融合タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクターおよびアンカーペプチドに作動可能に連結された分泌経路キナーゼFam20Cをコードする核酸を含む発現ベクターと、細胞を接触させることを含み、分泌経路キナーゼFam20Cが、アンカーペプチドによって分泌経路に局在され、1つ以上のキナーゼ標的モチーフが、分泌経路内でFam20Cによってリン酸化され、それにより、免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させる、方法を提供する。
いくつかの態様において、本方法は、免疫調節融合タンパク質の発現を可能にする条件下で細胞を維持することを含む。いくつかの態様において、本方法は、免疫調節融合タンパク質を単離することをさらに含む。
本開示の他の態様は、本開示の方法によって産生される免疫調節融合タンパク質であって、免疫調節融合タンパク質が、少なくとも1つのリン酸化アミノ酸を含み、免疫調節融合タンパク質が、少なくとも1つのリン酸化アミノ酸を介したミョウバンとの配位子交換により吸着され、それにより、免疫調節融合タンパク質をミョウバンにカップリングして、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質を特徴とする。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫調節ドメインは、免疫細胞による応答を活性化、増強、または促進するポリペプチドを含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫調節ドメインは、免疫細胞による応答を阻害、低減、または抑制するポリペプチドを含む。
前述または関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫細胞は、自然リンパ球、T細胞、B細胞、NK細胞、およびそれらの組み合わせから選択されるリンパ球様細胞である。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫細胞は、単球、好中球、顆粒球、肥満細胞、マクロファージ、樹状細胞、およびそれらの組み合わせから選択される骨髄細胞である。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫細胞による応答は、サイトカイン産生、抗体産生、抗原特異的免疫細胞の産生、エフェクター機能および/または細胞毒性の増加、ならびにそれらの組み合わせを含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫調節ドメインは、サイトカイン、ケモカイン、活性化配位子/受容体、阻害性配位子/受容体、またはそれらの組み合わせから選択される1つ以上を含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫調節ドメインは、1つ以上のサイトカインを含む。いくつかの態様において、サイトカインは、IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-13、IL-15、IL-15/IL-15RA、IL-21、およびそれらの組み合わせから選択されるヒトガンマ共通鎖受容体インターロイキンである。いくつかの態様において、サイトカインはIL-2である。いくつかの態様において、サイトカインはIL-15/IL15RAである。いくつかの態様において、サイトカインは、IL-12(p35)、IL-12(p40)、IL-12(p35)/IL-12(p40)、IL-23、IL-27、IL-35、およびそれらの組み合わせから選択されるヒトIL-12ファミリーメンバーである。いくつかの態様において、サイトカインは、IL-12(p35)/IL-12(p40)の一本鎖融合物である。いくつかの態様において、サイトカインは、IL-1、IL-18、IL-33、およびそれらの組み合わせから選択されるヒトIL-1ファミリーメンバーである。いくつかの態様において、サイトカインはIL-18である。いくつかの態様において、サイトカインは、TNFα、INFα、IFN-γ、GM-CSF、FLT3L、G-CSF、M-CSF、およびそれらの組み合わせから選択される。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫調節ドメインは、1つ以上のケモカインを含む。いくつかの態様において、ケモカインは、LIF、MIP-2、MIP-1α、MIP-1β、CXCL1、CXCL9、CXCL10、MCP-1、エオタキシン、RANTES、LIX、およびそれらの組み合わせから選択される。いくつかの態様において、ケモカインは、CCL3、CCL4、CCL5、エオタキシン、およびそれらの組み合わせから選択される。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫調節ドメインは、1つ以上の活性化配位子/受容体を含む。いくつかの態様において、活性化配位子/受容体は、TNFスーパーファミリー、CD28受容体スーパーファミリー、B7配位子ファミリー、およびT細胞受容体から選択される。いくつかの態様において、活性化配位子/受容体は、TNF-アルファ、CD40L、4-1BBL、OX40、およびそれらの組み合わせから選択されるTNFスーパーファミリー配位子である。いくつかの態様において、活性化配位子/受容体は、TNFスーパーファミリー受容体であり、免疫調節ドメインは、抗TNFR1抗体、抗TNFR2抗体、抗CD40抗体、抗4-1BB抗体、および抗OX40抗体から選択される抗体またはその抗原結合断片を含む。いくつかの態様において、活性化配位子/受容体は、ICOS配位子、CD80、およびCD86、ならびにそれらの組み合わせから選択されるCD28スーパーファミリーメンバーまたはB7ファミリーメンバーである。いくつかの態様において、活性化配位子/受容体は、CD28スーパーファミリーメンバーであり、免疫調節ドメインは、抗ICOS抗体および抗CD28抗体から選択される抗体またはその抗原結合断片を含む。いくつかの態様において、活性化配位子/受容体はT細胞受容体であり、免疫調節ドメインは、抗CD3γ抗体、抗CD3δ抗体、抗CD3ζ抗体、およびCD3ε抗体から選択される抗体またはその抗原結合断片を含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫調節ドメインは、1つ以上の阻害性配位子/受容体を含む。いくつかの態様において、阻害性配位子/受容体は、CD28受容体スーパーファミリー、TNFスーパーファミリー、およびチェックポイント阻害剤から選択される。いくつかの態様において、阻害性配位子/受容体は、CD28スーパーファミリーメンバーであり、免疫調節ドメインは、抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗PD-L2抗体、抗CTLA4抗体から選択される抗体またはその抗原結合断片を含む。いくつかの態様において、阻害性配位子/受容体は、TNFスーパーファミリーメンバーであり、免疫調節ドメインは、抗TIGIT抗体および抗BTLA抗体から選択される抗体または抗原結合断片を含む。いくつかの態様において、阻害性配位子/受容体は、TNFスーパーファミリーメンバーであり、免疫調節ドメインは、抗TIGIT抗体である抗体または抗原結合断片を含む。いくつかの態様において、阻害性配位子/受容体はチェックポイント阻害剤であり、免疫調節ドメインは、抗VISTA抗体、抗TIM-3抗体、抗LAG-3抗体、抗-CD47抗体、および抗SIRPα抗体から選択される抗体または抗原結合断片を含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、安定化ドメインは、ヒト血清アルブミンまたはその断片を含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、安定化ドメインは、FcドメインまたはFcR相互作用が低減された変異体Fcドメインを含む。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体は、インビボでの投与時に注射部位からのサイズ依存性拡散を低減するのに十分な質量のものである。
他の態様において、本開示は、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体と、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。他の態様において、本開示は、本開示の免疫調節融合タンパク質と、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。
他の態様において、本開示は、本開示の免疫調節融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む、核酸を提供する。他の態様において、本開示は、本開示の核酸を含む、発現ベクターを提供する。他の態様において、本開示は、本開示の発現ベクターで形質転換された細胞を提供する。
他の態様において、本開示は、免疫調節融合タンパク質を産生するための方法であって、免疫調節融合タンパク質の発現を可能にする条件下で細胞を維持することを含む、方法を提供する。いくつかの態様において、本方法は、免疫調節融合タンパク質を取得することと、免疫調節融合タンパク質を金属水酸化物に吸着させ、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成することと、をさらに含む。
他の態様において、本開示は、対象における免疫細胞による応答を活性化、増強または促進するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または本開示の薬学的組成物を、免疫細胞による応答の活性化、増強または促進を必要とする対象に投与することを含む、方法を提供する。他の態様において、本開示は、対象における免疫細胞による応答を活性化、増強または促進するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合物またはその薬学的組成物を、免疫細胞による応答の活性化、増強または促進を必要とする対象に投与することを含む、方法を提供する。
他の態様において、本開示は、対象における免疫細胞による応答を阻害、低減または抑制するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または本開示の薬学的組成物を、免疫細胞による応答の阻害、低減または抑制を必要とする対象に投与することを含む、方法を提供する。他の態様において、本開示は、対象における免疫細胞による応答を阻害、低減または抑制するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質またはその薬学的組成物を、免疫細胞による応答の阻害、低減または抑制を必要とする対象に投与することを含む、方法を提供する。いくつかの態様において、免疫細胞は、自然リンパ球、T細胞、B細胞、NK細胞、およびそれらの組み合わせから選択されるリンパ球様細胞である。いくつかの態様において、免疫細胞は、単球、好中球、顆粒球、肥満細胞、マクロファージ、樹状細胞、およびそれらの組み合わせから選択される骨髄細胞である。いくつかの態様において、免疫細胞による応答は、サイトカイン産生、抗体産生、抗原特異的免疫細胞の産生、エフェクター機能および/または細胞毒性の増加、ならびにそれらの組み合わせを含む。いくつかの態様において、免疫細胞による応答は、腫瘍微小環境において起こる。
他の態様において、本開示は、腫瘍成長を低減または阻害するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または本開示の薬学的組成物を、腫瘍成長の低減または阻害を必要とする対象に投与することを含む、方法を提供する。他の態様において、本開示は、腫瘍成長を低減または阻害するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質またはその薬学的組成物を、腫瘍成長の低減または阻害を必要とする対象に投与することを含む、方法を提供する。
他の態様において、本開示は、対象におけるがんを治療するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または本開示の薬学的組成物を、がんの治療を必要とする対象に投与することを含む、方法を提供する。いくつかの態様において、抗腫瘍免疫応答は、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または薬学的組成物の投与後に、対象において誘導される。いくつかの態様において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または薬学的組成物は、腫瘍内に投与される。
他の態様において、本開示は、対象におけるがんを治療するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質または本開示の薬学的組成物を、がんの治療を必要とする対象に投与することを含む、方法を提供する。いくつかの態様において、抗腫瘍免疫応答は、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物の投与後に、対象において誘導される。いくつかの態様において、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物は、腫瘍内に投与される。
他の態様において、本開示は、がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の低減もしくは阻害を必要とする対象においてそれを行うための、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または本開示の薬学的組成物、を含む容器と、融合タンパク質または薬学的組成物を投与するための説明書を含む添付文書と、を含む、キットを提供する。
他の態様において、本開示は、がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の低減もしくは阻害を必要とする対象においてそれを行うための、本開示の免疫調節融合タンパク質、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または本開示の薬学的組成物、を含む容器と、融合タンパク質または薬学的組成物を投与するための説明書を含む添付文書と、を含む、キットを提供する。
他の態様において、本開示は、がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の低減もしくは阻害を必要とする対象においてそれを行うための、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または本開示の薬学的組成物、を含む容器と、抗体または薬学的組成物を単独でまたは別の薬剤と組み合わせて投与するための説明書を含む添付文書と、を含む、キットを提供する。
他の態様において、本開示は、がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の低減もしくは阻害を必要とする対象においてそれを行うための、本開示の免疫調節融合タンパク質、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または本開示の薬学的組成物、を含む容器と、抗体または薬学的組成物を単独でまたは別の薬剤と組み合わせて投与するための説明書を含む添付文書と、を含む、キットを提供する。
本開示の他の態様は、がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の減少または阻害を必要とする対象においてそれを行うための薬剤の製造のための、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または本開示の薬学的組成物の使用を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の減少または阻害を必要とする対象においてそれを行うための薬剤の製造のための、本開示の免疫調節融合タンパク質、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または本開示の薬学的組成物の使用を提供する。
さらに他の態様において、本開示は、がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の減少または阻害を必要とする対象においてそれを行うための薬剤の製造における、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または本開示の薬学的組成物を提供する。
他の態様において、本開示は、がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の減少または阻害を必要とする対象においてそれを行うための薬剤の製造における、本開示の免疫調節融合タンパク質、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または本開示の薬学的組成物を提供する。
他の態様は、薬剤として使用するための、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または本開示の薬学的組成物を提供する。いくつかの態様において、本開示は、薬剤として使用するための、本開示の免疫調節融合物、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または本開示の薬学的組成物を提供する。
他の態様において、本開示は、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または本開示の薬学的組成物、および有効量の、腫瘍抗原標的化抗体またはその抗原結合断片を含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法を提供する。他の態様において、本開示は、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質または本開示の薬学的組成物、および有効量の、腫瘍抗原標的化抗体またはその抗原結合断片を含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法を提供する。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、腫瘍抗原は、腫瘍関連抗原(TAA)、腫瘍特異的抗原(TSA)、または腫瘍新生抗原である。いくつかの態様において、腫瘍抗原標的化抗体は、ヒトHER-2/neu、EGFR、VEGFR、CD20、CD33、またはCD38と特異的に結合する。
他の態様において、本開示は、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、本開示のいずれか1つの免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または本開示の薬学的組成物、および有効量の、がんワクチンを含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法を提供する。他の態様において、本開示は、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、本開示のいずれか1つの免疫調節融合タンパク質または本開示の薬学的組成物、および有効量の、がんワクチンを含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法を提供する。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、がんワクチンは、腫瘍抗原でインビトロで免疫化され、対象に投与される細胞の集団である。いくつかの態様において、がんワクチンは、1つ以上の腫瘍関連抗原を含むペプチドである。いくつかの態様において、がんワクチンは、腫瘍関連抗原、脂質、および任意選択的にリンカーを含む両親媒性ペプチドコンジュゲートであり、両親媒性ペプチドコンジュゲートは、生理学的条件下でアルブミンと結合する。いくつかの態様において、がんワクチンは、アジュバントをさらに含む。
本開示のさらに他の態様は、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または本開示の薬学的組成物、および有効量の、免疫チェックポイント阻害剤を含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法を提供する。他の態様において、本開示は、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質または本開示の薬学的組成物、および有効量の、免疫チェックポイント阻害剤を含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法を提供する。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫チェックポイント阻害剤は、PD-1、PD-L1、CTLA-4、LAG3、またはTIM3と結合する抗体またはその抗原結合断片を含む。
本開示の他の態様は、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または本開示の薬学的組成物、および有効量の、養子細胞療法を含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法を提供する。他の態様において、本開示は、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、本開示の免疫調節融合タンパク質または本開示の薬学的組成物、および有効量の、養子細胞療法を含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法を提供する。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、養子細胞療法は、腫瘍抗原に結合するキメラ抗原受容体(CAR)分子を含む免疫エフェクター細胞を含む。いくつかの態様において、CAR分子は、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、ならびに共刺激ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメインを含む細胞内ドメインを含む。いくつかの態様において、抗原結合ドメインは、疾患に関連する腫瘍抗原に結合する。いくつかの態様において、腫瘍抗原は、CD19、EGFR、Her2/neu、CD30、およびBCMAから選択される。いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞は、CD8+T細胞などのT細胞である。いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞は、ナチュラルキラー(NK)細胞である。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または薬学的組成物は、腫瘍内に投与される。いくつかの態様において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体もしくは薬学的組成物、および第2の組成物は、同時にまたは連続して投与される。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物は、腫瘍内に投与される。いくつかの態様において、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物、および第2の組成物は、同時にまたは連続して投与される。
前述のまたは関連する態様のうちのいずれかにおいて、本明細書に記載の方法は、複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物を投与することを含み、免疫調節ドメインは異なる。いくつかの態様において、免疫調節ドメインは、異なるサイトカインである。いくつかの態様において、複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物は、一緒に配合される。いくつかの態様において、複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物は、別々に配合される。いくつかの態様において、複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物は、同時にまたは連続して投与される。
ミョウバン結合タンパク質を生成するために使用される代表的なプラスミドを示す概略図を提供する。図示されているプラスミドを使用して、マウス血清アルブミン(MSA)と、インターロイキン-2(IL2)、ならびにN末端分泌リーダー配列およびC末端Hisタグを有するFam20C標的化モチーフABP10との融合物(MSA-IL2-ABP10、配列番号147)を生成した。 変性SDS-PAGEゲルの画像を提供し、精製MSA-IL2、およびABP3(配列番号91)、ABP4(配列番号93)、ABP5(配列番号95)、ABP6(配列番号97)、ABP7(配列番号99)、ABP8(配列番号101)、ABP10(配列番号103)、またはABP11(配列番号105)のいずれかであるC末端ABPを有するMSA-IL2タンパク質バリアントの分子量を示す。 精製MSA-IL2、およびC末端ABP10を有するMSA-IL2(MSA-IL2-ABP10、配列番号146)について、サイズ排除高速タンパク質液体クロマトグラフィー(FPLC)によって測定されたタンパク質溶出ピークを示す線グラフを提供する。 野生型Fam20Cキナーゼ(「K」の注釈で示される)または不活性なFam20Cキナーゼ(「IK」注釈で示される)との同時トランスフェクション後の、精製MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10の分子量を示す変性SDS-PAGEゲルの画像を提供する。 野生型Fam20Cキナーゼ(図3Cおよび図3Dそれぞれ)または不活性なFam20Cキナーゼ(図3Aおよび図3Bそれぞれ)との同時トランスフェクション後の、精製MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10について、MALDI-MSによるタンパク質分子量の測定を示す線グラフを提供する。 野生型Fam20Cキナーゼ(図3Cおよび図3Dそれぞれ)または不活性なFam20Cキナーゼ(図3Aおよび図3Bそれぞれ)との同時トランスフェクション後の、精製MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10について、MALDI-MSによるタンパク質分子量の測定を示す線グラフを提供する。 野生型Fam20Cキナーゼ(図3Cおよび図3Dそれぞれ)または不活性なFam20Cキナーゼ(図3Aおよび図3Bそれぞれ)との同時トランスフェクション後の、精製MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10について、MALDI-MSによるタンパク質分子量の測定を示す線グラフを提供する。 野生型Fam20Cキナーゼ(図3Cおよび図3Dそれぞれ)または不活性なFam20Cキナーゼ(図3Aおよび図3Bそれぞれ)との同時トランスフェクション後の、精製MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10について、MALDI-MSによるタンパク質分子量の測定を示す線グラフを提供する。 C末端ABPに融合し、単独で発現あるいは野生型Fam20Cキナーゼ(K)または不活性なFam20Cキナーゼ(IK)と共発現した、目的の精製タンパク質の分子量(MW)を示す変性SDS-PAGEゲルの画像を提供する。図4Aは、IFNg-IFNg-ABP10(配列番号162、KおよびIK)、IFNg-IFNg-MSA-ABP10(配列番号160、KおよびIK)、MSA-IL2-ABP10(配列番号146、KおよびIK)、ならびにMSA-IL2(配列番号204、KおよびIK)のMW比較を提供する。図4Bは、MSA-IL2-ABP10(KおよびIK)、リゾチーム、ならびにリゾチーム-ABP10(配列番号156)のMW比較を提供する。 C末端ABPに融合し、単独で発現あるいは野生型Fam20Cキナーゼ(K)または不活性なFam20Cキナーゼ(IK)と共発現した、目的の精製タンパク質の分子量(MW)を示す変性SDS-PAGEゲルの画像を提供する。図4Aは、IFNg-IFNg-ABP10(配列番号162、KおよびIK)、IFNg-IFNg-MSA-ABP10(配列番号160、KおよびIK)、MSA-IL2-ABP10(配列番号146、KおよびIK)、ならびにMSA-IL2(配列番号204、KおよびIK)のMW比較を提供する。図4Bは、MSA-IL2-ABP10(KおよびIK)、リゾチーム、ならびにリゾチーム-ABP10(配列番号156)のMW比較を提供する。 C末端ABPに融合し、単独で発現(Fam20Cを伴わない)あるいは野生型Fam20Cキナーゼ(K)と共発現した精製MSA-IL2またはMSA-IL2バリアントのマラカイトグリーンアッセイを用いたホスフェート含有量の定量を示す棒グラフを提供する。図5Aは、MSA-IL2を単独で、またはABP3(配列番号91)、ABP4(配列番号93)、ABP5(配列番号95)、ABP6(配列番号97)、ABP7(配列番号99)、ABP8(配列番号101)、ABP10(配列番号103)、またはABP11(配列番号105)に融合したものの定量を提供し、図5Bは、MSA-IL2を単独で、またはABP8(MSA-IL2-ABP8、配列番号150)に融合したものの定量を提供し、図5Cは、MSA-IL2単独、MSA-IL2-ABP10、またはABP17に融合したMSA-IL2(MSA-IL2-ABP17、配列番号152)の定量を提供する。 C末端ABPに融合し、単独で発現(Fam20Cを伴わない)あるいは野生型Fam20Cキナーゼ(K)と共発現した精製MSA-IL2またはMSA-IL2バリアントのマラカイトグリーンアッセイを用いたホスフェート含有量の定量を示す棒グラフを提供する。図5Aは、MSA-IL2を単独で、またはABP3(配列番号91)、ABP4(配列番号93)、ABP5(配列番号95)、ABP6(配列番号97)、ABP7(配列番号99)、ABP8(配列番号101)、ABP10(配列番号103)、またはABP11(配列番号105)に融合したものの定量を提供し、図5Bは、MSA-IL2を単独で、またはABP8(MSA-IL2-ABP8、配列番号150)に融合したものの定量を提供し、図5Cは、MSA-IL2単独、MSA-IL2-ABP10、またはABP17に融合したMSA-IL2(MSA-IL2-ABP17、配列番号152)の定量を提供する。 C末端ABPに融合し、単独で発現(Fam20Cを伴わない)あるいは野生型Fam20Cキナーゼ(K)と共発現した精製MSA-IL2またはMSA-IL2バリアントのマラカイトグリーンアッセイを用いたホスフェート含有量の定量を示す棒グラフを提供する。図5Aは、MSA-IL2を単独で、またはABP3(配列番号91)、ABP4(配列番号93)、ABP5(配列番号95)、ABP6(配列番号97)、ABP7(配列番号99)、ABP8(配列番号101)、ABP10(配列番号103)、またはABP11(配列番号105)に融合したものの定量を提供し、図5Bは、MSA-IL2を単独で、またはABP8(MSA-IL2-ABP8、配列番号150)に融合したものの定量を提供し、図5Cは、MSA-IL2単独、MSA-IL2-ABP10、またはABP17に融合したMSA-IL2(MSA-IL2-ABP17、配列番号152)の定量を提供する。 野生型Fam20Cキナーゼ(K)もしくは不活性なFam20Cキナーゼ(IK)のいずれかとの共発現後の、精製MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10タンパク質のマラカイトグリーンアッセイを使用したホスフェート含有量の定量を示す棒グラフを提供する。これらの図は、別々に精製を実行して単離されたタンパク質について収集したデータを表している。****p<0.0001。 野生型Fam20Cキナーゼ(K)もしくは不活性なFam20Cキナーゼ(IK)のいずれかとの共発現後の、精製MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10タンパク質のマラカイトグリーンアッセイを使用したホスフェート含有量の定量を示す棒グラフを提供する。これらの図は、別々に精製を実行して単離されたタンパク質について収集したデータを表している。****p<0.0001。 野生型Fam20Cキナーゼ(K)もしくは不活性なFam20Cキナーゼ(IK)との共発現後の、精製MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10のセリンリン酸化を測定するイムノブロットの画像を提供する。 キナーゼを伴わない発現と比較して、野生型Fam20Cキナーゼ(「K」と表示されたレーン)との共発現後の、精製MSA-ABP10(60kDa)またはMSA-IL2-ABP10(90kDa)のセリンリン酸化を測定するイムノブロットの画像を提供する。 Fam20Cキナーゼと共発現したMSA-IL2-ABP10(MSA-IL2-ABP10K)またはキナーゼを伴わずに発現したMSA-IL2-ABP10(MSA-IL2-ABP10)についての、FPLCを用いた陰イオン交換クロマトグラフィーで測定したタンパク質溶出ピークを示すグラフである。 野生型Fam20Cキナーゼ(K)もしくは不活性なFam20Cキナーゼ(IK)のいずれかとの共発現後の、精製MSA-IL2もしくはIFNg-IFNg-MSAタンパク質単独、またはC末端ABP10に融合した精製MSA-IL2もしくはIFNg-IFNg-MSAタンパク質の、マラカイトグリーンアッセイによって測定されたホスフェート含有量の定量を示す棒グラフを提供する。 野生型Fam20Cキナーゼ(K)と共発現したか、あるいはキナーゼを伴わない精製scIL12-ABP10またはscIL12-MSA-ABP10の分子量(MW)を示す変性SDS-PAGEゲルの画像を提供する。 野生型Fam20Cキナーゼ(K)と共発現したか、あるいはキナーゼを伴わない精製scIL12-ABP10、もしくはscIL12-MSA-ABP10(図11B、****p<0.0001)について、または野生型Fam20Cキナーゼ(K)と共発現したか、あるいはキナーゼを伴わない精製scIL12-ABP10、scIL12-MSA-ABP10、scIL12-ABP17、およびscIL12-MSA-ABP17(図11C)について、マラカイトグリーンアッセイによって測定されたホスフェート含有量の定量を示す棒グラフを提供する。精製MSA-IL2およびMSA-IL2-ABP10Kと比較される。 野生型Fam20Cキナーゼ(K)と共発現したか、あるいはキナーゼを伴わない精製scIL12-ABP10、もしくはscIL12-MSA-ABP10(図11B、****p<0.0001)について、または野生型Fam20Cキナーゼ(K)と共発現したか、あるいはキナーゼを伴わない精製scIL12-ABP10、scIL12-MSA-ABP10、scIL12-ABP17、およびscIL12-MSA-ABP17(図11C)について、マラカイトグリーンアッセイによって測定されたホスフェート含有量の定量を示す棒グラフを提供する。精製MSA-IL2およびMSA-IL2-ABP10Kと比較される。 Fam20Cキナーゼ(K)との共発現後の精製MSA-IL2バリアントについて、マラカイトグリーンアッセイにより測定されたホスフェート含有量の定量を示す棒グラフを提供する。MSA-IL2バリアントは、機能的リン酸化モチーフを備えたC末端ABP(ABP10)、Fam20Cリン酸化を防ぐようにモチーフが改変されたC末端ABP10(ABP13)、またはトリプシン切断部位を含むC末端ABP10(ABP15)に融合する。**p<0.01。 経時的に蛍光分光法で測定した、ミョウバンおよびタンパク質の混合物の上清中の非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。野生型Fam20Cキナーゼ(K)もしくは不活性なFam20Cキナーゼ(IK)と共発現している蛍光標識MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10について、ミョウバンへの吸着を測定した。リン酸を含まない緩衝液中の10%マウス血清(MS)(図13A)またはリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中の10%MS(図13B)とのインキュベーション後のタンパク質:ミョウバン混合物について、上清中の非結合タンパク質の存在を測定した。 経時的に蛍光分光法で測定した、ミョウバンおよびタンパク質の混合物の上清中の非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。野生型Fam20Cキナーゼ(K)もしくは不活性なFam20Cキナーゼ(IK)と共発現している蛍光標識MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10について、ミョウバンへの吸着を測定した。リン酸を含まない緩衝液中の10%マウス血清(MS)(図13A)またはリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中の10%MS(図13B)とのインキュベーション後のタンパク質:ミョウバン混合物について、上清中の非結合タンパク質の存在を測定した。 ミョウバンおよびタンパク質の混合物(実線)またはタンパク質を単独で(破線)を含むサンプルの上清中のサンドイッチELISAによる非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。図13A~13Bに示され、リン酸を含まない緩衝液中の10%FBS(図14A~C)またはPBS中の10%FBS(図14D~F)とともにインキュベートしたタンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 ミョウバンおよびタンパク質の混合物(実線)またはタンパク質を単独で(破線)を含むサンプルの上清中のサンドイッチELISAによる非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。図13A~13Bに示され、リン酸を含まない緩衝液中の10%FBS(図14A~C)またはPBS中の10%FBS(図14D~F)とともにインキュベートしたタンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 ミョウバンおよびタンパク質の混合物(実線)またはタンパク質を単独で(破線)を含むサンプルの上清中のサンドイッチELISAによる非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。図13A~13Bに示され、リン酸を含まない緩衝液中の10%FBS(図14A~C)またはPBS中の10%FBS(図14D~F)とともにインキュベートしたタンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 ミョウバンおよびタンパク質の混合物(実線)またはタンパク質を単独で(破線)を含むサンプルの上清中のサンドイッチELISAによる非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。図13A~13Bに示され、リン酸を含まない緩衝液中の10%FBS(図14A~C)またはPBS中の10%FBS(図14D~F)とともにインキュベートしたタンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 ミョウバンおよびタンパク質の混合物(実線)またはタンパク質を単独で(破線)を含むサンプルの上清中のサンドイッチELISAによる非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。図13A~13Bに示され、リン酸を含まない緩衝液中の10%FBS(図14A~C)またはPBS中の10%FBS(図14D~F)とともにインキュベートしたタンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 ミョウバンおよびタンパク質の混合物(実線)またはタンパク質を単独で(破線)を含むサンプルの上清中のサンドイッチELISAによる非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。図13A~13Bに示され、リン酸を含まない緩衝液中の10%FBS(図14A~C)またはPBS中の10%FBS(図14D~F)とともにインキュベートしたタンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 タンパク質単独のサンプル(列1)中またはミョウバンと混合したタンパク質の上清(列2~6)中の非結合タンパク質を測定するために使用されるイムノブロットの画像を提供する。野生型Fam20Cキナーゼ(K)または不活性なFam20Cキナーゼ(IK)と共発現したMSA-IL2-ABP10について、ミョウバンへの吸着を測定した。上清中の非結合タンパク質の存在は、マウス血清の添加前(列2)またはマウス血清の添加後の特定の時間間隔(列3~6=0、1、2、または24時間)で測定した。 PBS中の10%MSへの曝露後に蛍光分光法によって経時的に測定した、ミョウバンおよびタンパク質の混合物の上清中の非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。野生型Fam20Cキナーゼと共発現したMSA-IL2-ABP10(MSA-IL2-ABP10K)、および野生型Fam20Cキナーゼと共発現したMSA-IL2-ABP8(MSA-IL2-ABP8K)または単独で発現したMSA-IL2-ABP8を含む蛍光標識融合タンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 PBS中の20%MSまたは40%MSへの17時間の曝露の前後に蛍光分光法によって測定した、ミョウバンおよびタンパク質の混合物のミョウバン結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。単独で発現した蛍光標識MSA-IL2-ABP10、または野生型Fam20Cキナーゼと共発現した蛍光標識MSA-IL2-ABP10(MSA-IL2-ABP10K)、および野生型Fam20Cキナーゼと共発現したMSA-IL2-ABP17(MSA-IL2-ABP17K)について、ミョウバンへの吸着を測定した。 経時的に蛍光分光法で測定した、ミョウバンおよびタンパク質の混合物の上清中の非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。Fam20Cキナーゼ(K)もしくは不活性なFam20Cキナーゼ(IK)との共発現後の蛍光標識IFNg-IFNg-ABP10またはIFNg-IFNg-MSA-ABP10について、ミョウバンへの吸着を測定した。リン酸を含まないTBS中の10%MS(図18A)またはPBS中の10%MS(図18B)とともにインキュベートしたタンパク質:ミョウバン混合物について、上清中の非結合タンパク質の存在を測定した。 経時的に蛍光分光法で測定した、ミョウバンおよびタンパク質の混合物の上清中の非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。Fam20Cキナーゼ(K)もしくは不活性なFam20Cキナーゼ(IK)との共発現後の蛍光標識IFNg-IFNg-ABP10またはIFNg-IFNg-MSA-ABP10について、ミョウバンへの吸着を測定した。リン酸を含まないTBS中の10%MS(図18A)またはPBS中の10%MS(図18B)とともにインキュベートしたタンパク質:ミョウバン混合物について、上清中の非結合タンパク質の存在を測定した。 ミョウバンおよびタンパク質の混合物(実線)またはタンパク質を単独で(破線)を含むサンプルの上清中のサンドイッチELISAによる非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。図18A~18Bに示され、リン酸を含まないTBS中の10%MS(図19A~B)またはPBS中の10%MS(図19C~D)とともにインキュベートしたタンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 ミョウバンおよびタンパク質の混合物(実線)またはタンパク質を単独で(破線)を含むサンプルの上清中のサンドイッチELISAによる非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。図18A~18Bに示され、リン酸を含まないTBS中の10%MS(図19A~B)またはPBS中の10%MS(図19C~D)とともにインキュベートしたタンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 ミョウバンおよびタンパク質の混合物(実線)またはタンパク質を単独で(破線)を含むサンプルの上清中のサンドイッチELISAによる非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。図18A~18Bに示され、リン酸を含まないTBS中の10%MS(図19A~B)またはPBS中の10%MS(図19C~D)とともにインキュベートしたタンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 ミョウバンおよびタンパク質の混合物(実線)またはタンパク質を単独で(破線)を含むサンプルの上清中のサンドイッチELISAによる非結合タンパク質の定量を示す線グラフを提供する。図18A~18Bに示され、リン酸を含まないTBS中の10%MS(図19A~B)またはPBS中の10%MS(図19C~D)とともにインキュベートしたタンパク質について、ミョウバンへの吸着を測定した。 血清処理前(図20A)または10%MSを含むPBS中での17時間のインキュベーション後(図20B)のいずれかで蛍光分光法によって測定される、ミョウバンに結合したタンパク質のパーセンテージを示す棒グラフを提供する。単独で発現したか、あるいは野生型Fam20Cキナーゼ(K)と共発現した精製融合タンパク質scIL12-MSA-ABP10、scIL12-ABP10、およびMSA-IL2-ABP10について、ミョウバンへの吸着を測定した。 血清処理前(図20A)または10%MSを含むPBS中での17時間のインキュベーション後(図20B)のいずれかで蛍光分光法によって測定される、ミョウバンに結合したタンパク質のパーセンテージを示す棒グラフを提供する。単独で発現したか、あるいは野生型Fam20Cキナーゼ(K)と共発現した精製融合タンパク質scIL12-MSA-ABP10、scIL12-ABP10、およびMSA-IL2-ABP10について、ミョウバンへの吸着を測定した。 ミョウバン単独、蛍光ホスホセリンペプチド(pSer4-AF647)単独、またはミョウバン+pSer4-AF647の錯体を腫瘍内注射によって注射したマウス腺癌(MC38)側腹腫瘍について、インビボイメージングシステム(IVIS)によって経時的に測定した蛍光強度を示す線グラフを提供する。 野生型Fam20Cキナーゼ(K)もしくは不活性なFam20Cキナーゼ(IK)と共発現した蛍光標識IFNg-IFNg-MSA-ABP10タンパク質を単独(破線)で、またはミョウバンと錯体化して(実線)注射したマウスMC38側腹腫瘍について、IVISによって経時的に測定した蛍光強度を示す線グラフを提供する。 蛍光標識MSA-IL2-ABP10Kを遊離タンパク質として、またはミョウバンと錯体化して注射したか、あるいは蛍光標識ルミカン-MSA-IL2(コラーゲン固定タンパク質ルミカンのC末端に融合したMSA-IL2)を注射したマウスB16F10-Trp2ノックアウト腫瘍の、IVISによって経時的に測定した蛍光強度を示す線グラフを提供する。挿入図に示されているIVISによって測定した、ミョウバンと錯体化したMSA-IL2-ABP10Kを注射した犠牲後(「犠牲後(post-sac)」)腫瘍の偽色画像。 遊離(図24A)またはミョウバンと錯体化した(図24B)蛍光標識MSA-IL2-ABP10Kの腫瘍内注射を投与したB16F10担腫瘍マウスから調製したB16F10腫瘍スライスの共焦点顕微鏡画像を提供する。注射後5日目に腫瘍の単離を実行した。腫瘍境界を輪郭で示し、共焦点顕微鏡で検出した蛍光MSA-IL2-ABP10Kシグナルを白色で示した画像を提供する。スケールバー:500μm。 遊離(図24A)またはミョウバンと錯体化した(図24B)蛍光標識MSA-IL2-ABP10Kの腫瘍内注射を投与したB16F10担腫瘍マウスから調製したB16F10腫瘍スライスの共焦点顕微鏡画像を提供する。注射後5日目に腫瘍の単離を実行した。腫瘍境界を輪郭で示し、共焦点顕微鏡で検出した蛍光MSA-IL2-ABP10Kシグナルを白色で示した画像を提供する。スケールバー:500μm。 蛍光ミョウバン-pSer4と錯体化した蛍光標識MSA-IL2-ABP10Kの腫瘍内注射を投与したB16F10担腫瘍マウスから調製したB16F10腫瘍スライスの共焦点顕微鏡画像を提供する。注射の1時間後に腫瘍の単離を実行した。共焦点顕微鏡イメージングによって検出されるような蛍光MSA-IL2-ABP10K(左パネル)または蛍光ミョウバン-pSer4(右パネル)のいずれかを示す腫瘍スライスの画像が提供され、腫瘍境界が輪郭で示され、シグナルが灰色で示されている。スケールバー:500μm。 蛍光ミョウバン-pSer4と錯体化した蛍光標識MSA-IL2-ABP10Kの腫瘍内注射を投与したB16F10担腫瘍マウスから調製したB16F10腫瘍スライスの高解像度共焦点顕微鏡画像を提供する。注射後5日目に腫瘍の単離を実行した。共焦点顕微鏡イメージングによって検出されるような腫瘍細胞(左パネル)、蛍光ミョウバン-pSer4(中央パネル)、または蛍光MSA-IL2-ABP10K(右パネル)のいずれかを示す腫瘍スライスの画像が提供され、シグナルが灰色で示されている。スケールバー:100μm。 MSA単独、MSA-IL2、またはC末端もしくはN末端のABP10に融合し、野生型Fam20Cキナーゼと共発現したMSA-IL2(それぞれ、MSA-IL2-ABP10KおよびABP10K-MSA-IL2)を含む、ミョウバン結合について評価されたタンパク質構成を示す概略図を提供する。 図25Aに示し、細胞のみに投与され(図25B)か、あるいはミョウバンに吸着した(図25C)異なるIL2濃度のタンパク質での処理後にCellTiter Gloアッセイで測定されるCTLL-2細胞の増殖を示す線グラフを提供する。 図25Aに示し、細胞のみに投与され(図25B)か、あるいはミョウバンに吸着した(図25C)異なるIL2濃度のタンパク質での処理後にCellTiter Gloアッセイで測定されるCTLL-2細胞の増殖を示す線グラフを提供する。 MSA-IL2-ABP10KまたはMSA-IL2-ABP8K(図26A)、およびMSA-IL2-ABP10KまたはMSA-IL-ABP17K(図26B)を含む、異なるIL2濃度のミョウバン結合融合タンパク質での処理後にCellTiter Gloアッセイによって測定されるCTLL-2細胞の増殖を示す線グラフを提供する。 MSA-IL2-ABP10KまたはMSA-IL2-ABP8K(図26A)、およびMSA-IL2-ABP10KまたはMSA-IL-ABP17K(図26B)を含む、異なるIL2濃度のミョウバン結合融合タンパク質での処理後にCellTiter Gloアッセイによって測定されるCTLL-2細胞の増殖を示す線グラフを提供する。 リン酸化ABP10に対するscIL12およびscIL12-MSAの融合タンパク質(それぞれ、scIL12-ABP10KおよびscIL12-MSA-ABP10K)の概略図を提供する。 HEK-Blue IL12レポーター細胞におけるIL12シグナル伝達のインビトロ活性化によって測定される、遊離タンパク質としてのまたはミョウバンと錯体化したscIL12-ABP10KおよびscIL12-MSA-ABP10Kの生物活性を定量する棒グラフを提供する。示されているのは、陽性対照としてのscIL12-MSAおよび陰性対照としてのMSAとの比較である。 B16F10黒色腫側腹腫瘍を接種し、腹腔内(i.p.)注射によって投与した腫瘍標的化抗体(TA99)と腫瘍内(i.tu.)注射によって投与したMSA-IL2融合タンパク質の単回投与で処理したマウスについての、治療スケジュールを示す概略図を提供する。 TA99単独または遊離MSA-IL2、コラーゲン結合ドメイン(ルミカン)に融合したMSA-IL2、ミョウバンに吸着したMSA-IL2、ミョウバンに吸着したMSA-IL2-ABP10K、またはミョウバンに吸着したABP10K-MSA-IL2との組み合わせでの図28Aによる治療後のマウス生存を示す線グラフを提供する。 TA99単独(図28C)で、またはMSA-IL2(図28D)、ルミカン-MSA-IL2(図28E)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2(図28F)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2-ABP10K(図28G)、もしくはミョウバンに吸着したABP10K-MSA-IL2(図28H)との組み合わせによる、図28Aによる治療後に一定間隔で測定された腫瘍面積を示す線グラフを提供する。 TA99単独(図28C)で、またはMSA-IL2(図28D)、ルミカン-MSA-IL2(図28E)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2(図28F)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2-ABP10K(図28G)、もしくはミョウバンに吸着したABP10K-MSA-IL2(図28H)との組み合わせによる、図28Aによる治療後に一定間隔で測定された腫瘍面積を示す線グラフを提供する。 TA99単独(図28C)で、またはMSA-IL2(図28D)、ルミカン-MSA-IL2(図28E)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2(図28F)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2-ABP10K(図28G)、もしくはミョウバンに吸着したABP10K-MSA-IL2(図28H)との組み合わせによる、図28Aによる治療後に一定間隔で測定された腫瘍面積を示す線グラフを提供する。 TA99単独(図28C)で、またはMSA-IL2(図28D)、ルミカン-MSA-IL2(図28E)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2(図28F)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2-ABP10K(図28G)、もしくはミョウバンに吸着したABP10K-MSA-IL2(図28H)との組み合わせによる、図28Aによる治療後に一定間隔で測定された腫瘍面積を示す線グラフを提供する。 TA99単独(図28C)で、またはMSA-IL2(図28D)、ルミカン-MSA-IL2(図28E)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2(図28F)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2-ABP10K(図28G)、もしくはミョウバンに吸着したABP10K-MSA-IL2(図28H)との組み合わせによる、図28Aによる治療後に一定間隔で測定された腫瘍面積を示す線グラフを提供する。 TA99単独(図28C)で、またはMSA-IL2(図28D)、ルミカン-MSA-IL2(図28E)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2(図28F)、ミョウバンに吸着したMSA-IL2-ABP10K(図28G)、もしくはミョウバンに吸着したABP10K-MSA-IL2(図28H)との組み合わせによる、図28Aによる治療後に一定間隔で測定された腫瘍面積を示す線グラフを提供する。 B16F10側腹腫瘍を接種し、腹腔内注射により投与されたTA99および腫瘍内注射により投与されたMSA-IL2融合タンパク質の単回投与で処理されたマウスの治療スケジュールを示す概略図を提供する。 TA99単独、または遊離MSA-IL2、MSA-IL2とミョウバン、遊離MSA-IL2-ABP10K、ミョウバンと錯体化したMSA-IL2-ABP10K、ルミカン-MSA-IL2、もしくはミョウバンのみとの組み合わせによる、図29Aによる治療後のマウス生存を示すグラフを提供する。*=p<0.05、***=p<0.001、****=p<0.0001 IFNγ ELISPOTによって測定される、100万個の脾細胞当たりのB16F10反応性スポット形成単位(SFU)の数を定量したグラフを提供する。脾細胞は、腫瘍接種後12日目に、図29Aに従って処理されたマウスから単離された。 、ミョウバンと錯体化したMSA-IL2-ABP10K、ミョウバンと錯体化したMSA-IL2-ABP8K、またはミョウバンのみと組み合わせたTA99による、図29Aに示すスケジュールに従った治療後のマウス生存を示すグラフを提供する。 B16F10側腹腫瘍を接種し、腹腔内注射により投与された抗PD-1抗体および腫瘍内注射により投与された単回投与IL12融合タンパク質で処理したマウスの治療スケジュールを示す概略図を提供する。IL12融合タンパク質は、ABP10に直接融合したscIL12(scIL12-ABP10)またはABP10に融合したscIL12-MSA(scIL12-MSA-ABP10)のいずれかであった。マウスは、ミョウバンのみと錯体化したIL12融合タンパク質、ミョウバンおよび抗PD-1抗体と錯体化したIL12融合タンパク質、または遊離IL12融合タンパク質および抗PD-1抗体を投与された。対照マウスは、腫瘍内注射によりミョウバンを投与され、腹腔内注射により抗PD-1抗体を投与された。 scIL12-ABP10融合タンパク質(図30B)またはscIL12-MSA-ABP10融合タンパク質(図30C)のいずれかを用いた、図30Aによる投与後のマウス生存を示すグラフを提供する。*=p<0.05、**=p<0.01 scIL12-ABP10融合タンパク質(図30B)またはscIL12-MSA-ABP10融合タンパク質(図30C)のいずれかを用いた、図30Aによる投与後のマウス生存を示すグラフを提供する。*=p<0.05、**=p<0.01 図30Aに示す治療スケジュールに従って、抗PD-1抗体およびIL12融合タンパク質を投与したB16F10担腫瘍マウスにおける腫瘍接種後の経時的な腫瘍面積を示すグラフを提供する。IL12融合タンパク質は、ABP10に融合し(scIL12-ABP10)、ミョウバンと錯体化したscIL12(図31A)、またはABP17に融合し(scIL12-ABP17)、ミョウバンと錯体化したscIL12(図31B)のいずれかであった。ミョウバンを含まないscIL12-ABP10(図31C)およびミョウバンのみ(図31D)による処理を対照群として使用した。 図30Aに示す治療スケジュールに従って、抗PD-1抗体およびIL12融合タンパク質を投与したB16F10担腫瘍マウスにおける腫瘍接種後の経時的な腫瘍面積を示すグラフを提供する。IL12融合タンパク質は、ABP10に融合し(scIL12-ABP10)、ミョウバンと錯体化したscIL12(図31A)、またはABP17に融合し(scIL12-ABP17)、ミョウバンと錯体化したscIL12(図31B)のいずれかであった。ミョウバンを含まないscIL12-ABP10(図31C)およびミョウバンのみ(図31D)による処理を対照群として使用した。 図30Aに示す治療スケジュールに従って、抗PD-1抗体およびIL12融合タンパク質を投与したB16F10担腫瘍マウスにおける腫瘍接種後の経時的な腫瘍面積を示すグラフを提供する。IL12融合タンパク質は、ABP10に融合し(scIL12-ABP10)、ミョウバンと錯体化したscIL12(図31A)、またはABP17に融合し(scIL12-ABP17)、ミョウバンと錯体化したscIL12(図31B)のいずれかであった。ミョウバンを含まないscIL12-ABP10(図31C)およびミョウバンのみ(図31D)による処理を対照群として使用した。 図30Aに示す治療スケジュールに従って、抗PD-1抗体およびIL12融合タンパク質を投与したB16F10担腫瘍マウスにおける腫瘍接種後の経時的な腫瘍面積を示すグラフを提供する。IL12融合タンパク質は、ABP10に融合し(scIL12-ABP10)、ミョウバンと錯体化したscIL12(図31A)、またはABP17に融合し(scIL12-ABP17)、ミョウバンと錯体化したscIL12(図31B)のいずれかであった。ミョウバンを含まないscIL12-ABP10(図31C)およびミョウバンのみ(図31D)による処理を対照群として使用した。 B16F10側腹腫瘍を接種し、腹腔内注射により投与された抗PD-1抗体、ならびに腫瘍内注射により投与された単回投与IL12および/またはIL2融合タンパク質で処理したマウスの治療スケジュールを示す概略図を提供する。マウスに、(i)遊離MSA-IL2-ABP10Kおよび遊離scIL12-MSA-ABP10K、(ii)それぞれがミョウバンに錯体化したMSA-IL2-ABP10KおよびscIL12-MSA-ABP10K、または(iii)ミョウバンに錯体化したscIL12-MSA-ABP10Kと組み合わせて、抗PD-1抗体を投与した。対照マウスはミョウバンの腫瘍内注射を受けた。 治療前の体重(図32B)および図32Aによる治療後のマウスの生存(図32C)に対して正規化された経時的な体重変化率を示すグラフを提供する。**p<0.01;****p<0.0001。 治療前の体重(図32B)および図32Aによる治療後のマウスの生存(図32C)に対して正規化された経時的な体重変化率を示すグラフを提供する。**p<0.01;****p<0.0001。
免疫調節融合タンパク質および金属水酸化物錯体
本開示は、脊椎動物への免疫調節融合タンパク質の投与から生じる腫瘍に対する免疫応答(例えば、がん特異的免疫応答)を増強することに関する新規の組成物および方法を提供する。本開示によれば、免疫応答は、免疫調節融合タンパク質を、免疫応答へのその提示が応答を増強する形態で投与することによって増強される。例えば、免疫調節融合タンパク質が腫瘍もしくは腫瘍排出リンパ節で利用可能である期間を促進、増加、もしくは増強するか、または腫瘍細胞に対する免疫細胞(例えば、樹状細胞、細胞傷害性T細胞)の活性化を促進、増加、もしくは増強する。本開示は、静電力および他の二次力のみによって金属水酸化物(例えば、ミョウバン)に吸着された免疫調節融合タンパク質が、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)に高度に吸着されたままの状態ではないという発見から生じる。しかしながら、配位子交換によって金属水酸化物(例えば、ミョウバン)に吸着された抗原は、しっかりと結合したままの状態であり、腫瘍部位への注射後、長期間注射部位に留まり、強力ながん特異的免疫応答をもたらす。したがって、本明細書で提供されるのは、インビボでの投与後にがん特異的免疫応答を生成するのに使用するための金属水酸化物(例えば、ミョウバン)への配位子交換を介した吸着のための免疫調節融合タンパク質を生成するための方法および組成物である。
したがって、本明細書で提供されるのは、免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させて、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)からの吸着を増加させる、またはそれからの放出を減少させるための方法である。いくつかの実施形態において、本開示の方法は、免疫調節ドメイン、金属水酸化物結合ペプチド、および任意選択的に安定化ドメインを含む免疫調節融合タンパク質であって、金属水酸化物結合ペプチドが、分泌経路キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む、免疫調節融合タンパク質を提供する。分泌経路キナーゼを含む宿主細胞で発現される場合、1つ以上のキナーゼ標的モチーフはリン酸化され、ホスフェート基との組換え発現中に修飾された免疫調節融合タンパク質を提供する。得られた免疫調節融合タンパク質は、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)とさらに接触させられ、金属水酸化物結合ペプチドのリン酸化キナーゼ標的モチーフは、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)への配位子交換を介した吸着を可能にし、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する。そのような方法は、例えば、当業者に知られている組換えタンパク質の発現および精製の方法を使用して、より簡単な製造様式を可能にすることによって有用である。
他の実施形態において、本開示の方法は、免疫調節ドメイン、任意選択的に、それと作動可能に連結された安定化ドメインと、を含む、ポリペプチドであって、安定化ドメインが、ポリペプチド反応性部分を介して、1つ以上のヒドロキシル置換基(例えば、リン酸化アミノ酸残基)を含む金属水酸化物結合ペプチドにさらに架橋される、ポリペプチドを提供する。したがって、本方法は、ポリペプチドの組換え発現後の、免疫調節ドメインを含むポリペプチドの修飾を可能にする。得られた免疫調節融合タンパク質は、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)とさらに接触させられ、金属水酸化物結合ペプチドの1つ以上のヒドロキシル置換基(例えば、リン酸化アミノ酸残基)は、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)への配位子交換を介した吸着を可能にし、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する。そのような方法は、当業者にとって有用である。例えば、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)へのより高い親和性結合を与える非天然アミノ酸残基を含む金属水酸化物結合ペプチドの共有結合を可能にすることによって。
金属水酸化物
いくつかの実施形態において、本開示は、免疫調節融合タンパク質が、金属水酸化物に吸収される、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を提供する。金属水酸化物への吸着は、配位子交換メカニズムによって起こり、置換は、免疫調節融合タンパク質および金属水酸化物を含む内圏表面錯体の形成をもたらし、それにより、免疫調節融合タンパク質はアジュバント粒子に強く吸着される。本明細書で使用される場合、「配位子交換」という用語は、別の配位子、この場合はヒドロキシル置換基を含む抗原、による表面ヒドロキシルの置換または交換として定義される。配位子交換により吸着を測定するための方法は、当業者に知られている。例えば、吸着は、楕円偏光法(ELM)、表面プラズモン共鳴(SPR)、光導波路光モード分光法(OWLS)、減衰全内部反射赤外分光法(ATR-IR)、円二色性分光法(CD)、全内部反射赤外分光法(TIRF)、およびその他の高解像度顕微鏡技術によって測定できる。いくつかの実施形態において、これらの方法は、免疫調節融合タンパク質のドメイン間の空間的配置を示す。
本明細書で使用される場合、「金属水酸化物」という用語は、金属に結合した少なくとも1つのヒドロキシル基を含み、ヒドロキシル置換部分を有する免疫調節融合タンパク質を吸着することができ、脊椎動物に送達されたときにがん特異的免疫応答を誘発する際に免疫調節融合タンパク質を支援することができる物質を指すために使用される。いくつかの実施形態において、金属水酸化物は、ヒトおよび非ヒトに対して生体適合性であるものとして選択される。本発明に従って使用するための好ましい金属水酸化物アジュバントは、アルミニウム含有金属水酸化物である。「アルミニウム含有金属水酸化物」という用語は、アルミニウムに結合した少なくとも1つのヒドロキシル基を含む物質として定義される。アルミニウム含有金属水酸化物の例は、水酸化アルミニウムおよびリン酸アルミニウムである。
関連分野の当業者は、「水酸化アルミニウム」という用語が、結晶性オキシ水酸化物化合物を識別するためにこの分野で使用されることを理解するであろう。水酸化アルミニウムは、表面にヒドロキシル基のみを有し、アルミニウムに共有結合している。「リン酸アルミニウム」という用語は、この分野でアモルファスヒドロキシリン酸アルミニウムを識別するために使用される。リン酸アルミニウムは、表面にホスフェート基およびヒドロキシル基を有し、アルミニウムに共有結合している。
本発明の原理は、アルミニウム含有金属水酸化物以外の金属水酸化物にも同様に適用可能である。金属水酸化物のさらなる代替の非限定的な例として、本発明は、水酸化鉄またはリン酸カルシウムが本発明による使用に好適であることを企図している。
本発明はまた、修飾ヒドロキシル置換免疫調節融合タンパク質を送達するための免疫原性配合物における、例えば、修飾アルミニウム含有金属水酸化物などの修飾金属水酸化物の使用を企図する。本明細書で使用される場合、「修飾金属水酸化物」という用語は、配位子交換に利用可能な表面ヒドロキシル基の数が減少するように、表面ヒドロキシル基の一部が置換または修飾されている金属水酸化物を指すために使用される。本発明に従って金属水酸化物アジュバントを修飾する1つの例示的な方法は、表面ヒドロキシル基のホスフェート置換を生じさせるのに十分な時間、金属水酸化物をホスフェート含有溶液と接触させることによる(本明細書では一部の表面ヒドロキシル基のリン酸化とも呼ばれる)。例えば、水酸化アルミニウムがホスフェートに曝露されると、ホスフェートは表面ヒドロキシルを置換し、表面アルミニウムと内圏表面錯体(共有結合)を形成し、それにより水酸化アルミニウムアジュバントの表面構造を修飾することができる。リン酸アルミニウムアジュバントの表面ヒドロキシル基は、同様の方法でリン酸化することができる。
配位子交換に利用可能な金属水酸化物粒子の表面上のヒドロキシル基の密度を改変するために、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)を記載のように修飾することができる。代替的に、または追加的に、本方法での金属水酸化物(例えば、ミョウバン)の修飾は、他の理由で望ましい場合がある。例えば、本開示は、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)粒子の表面上のヒドロキシル基の密度の変更が、それに応じて、免疫原性組成物の吸着またはカップリングの程度を変更することを企図している。
ヒドロキシル置換基の非限定的な例には、フッ化物基、シトレート基、ホスフェート基、スルフェート基、およびカーボネート基が含まれる。水酸化アルミニウムは、ホスフェートに対して高い親和性を有しており、配位子交換反応において表面ヒドロキシルを置換することができる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合は、ホスフェート基を含む1つ以上のヒドロキシル置換基を含む。アルミニウムはフッ素に対してさらに高い親和性を有する。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合は、フッ素基を含む1つ以上のヒドロキシル置換基を含む。
いくつかの実施形態において、金属水酸化物への配位子交換により吸着された免疫調節融合タンパク質は、組織(例えば、腫瘍)内の注射部位からのサイズ依存性拡散を防ぐのに十分な質量のものである。組織からの拡散を測定するための方法は、当業者に知られている。例えば、拡散は、インビボイメージングによって、または経時的な組織切片の顕微鏡検査を介して測定することができる。例示的な方法は、少なくともSchmidt&Wittrup,Mol Canc Ther.2009’およびWittrup et al.,Methods in Enzymol 2012に記載されており、これらはそれぞれ、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
キナーゼ標的モチーフ
いくつかの実施形態において、本開示は、少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドを含む免疫調節融合タンパク質を提供する。プロテインキナーゼは、ATPからタンパク質中の特定のアミノ酸へのγ-リン酸の転移を触媒する。キナーゼ標的モチーフは、キナーゼ(例えば、キナーゼホスホアクセプター)によってリン酸化されるアミノ酸を含む。真核生物では、一般にキナーゼによってリン酸化されるアミノ酸は、セリン(Ser)、スレオニン(Thr)、およびチロシン(Tyr)残基である。追加的に、多くのキナーゼは、キナーゼが特定のキナーゼ標的モチーフのホスホアクセプターアミノ酸をリン酸化するような特異性を与える構造要素を含む。キナーゼ標的モチーフは、キナーゼの認識およびリン酸化に必要なホスホアクセプターアミノ酸残基のすぐN末端およびC末端のアミノ酸配列を指す。細胞キナーゼによって認識されるキナーゼ標的モチーフは大きく異なる。所与のキナーゼのキナーゼ標的モチーフを識別する方法は、当技術分野で知られている。例えば、Kemp,et al,(1975)PNAS 72:3448-3452,Daile,et al.,(1975)Nature 257:416-418,およびPearson,et al(1991)Methods Enzymol.200:62-81によって記載されているように、既知のキナーゼ基質の突然変異分析を使用してキナーゼ標的モチーフを決定する。別の例では、ペプチドライブラリスクリーンを使用してキナーゼ標的モチーフを決定し、Songyang,et al(1994)Curr Biol 4:973-982によって記載されるように、目的のキナーゼを、ATPとともに、リン酸化可能な残基が1つしかない10のペプチドの可溶性混合物に添加する。リン酸化ペプチドを非リン酸化ペプチドから分離し、混合物を配列決定する前に、キナーゼ反応を短期間生じさせる。各位置での好ましいアミノ酸の識別は、出発混合物と比較したリン酸化画分における各位置でのアミノ酸の存在量を比較することによって得られる。別の例では、Hutti,et al(2004)Nature Methods 1:27-29によって記載されているように、第1の固定位置および第2の固定アミノ酸にSerおよび/またはThr残基を含むビオチン化二重配向ペプチドライブラリ。ペプチド混合物は、96ウェルプレート構成においてキナーゼとともにインキュベートし、オートラジオグラフィーによるリン酸化の分析のためにアビジンでコーティングされた膜に転写される。そのような方法を使用して、表1に列挙され、列挙された参考文献またはPinna,et al(1996)Biochim Biophys Acta 1314:191-225によってさらに記載されたものなどの特定の細胞キナーゼのキナーゼ標的モチーフが特定されている。
Figure 2022538974000001

Figure 2022538974000002
いくつかの実施形態において、本開示は、分泌経路キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドを含む免疫調節融合タンパク質を提供する。分泌経路とは、小胞体(ER)、ゴルジ装置、およびそれらの間を移動する小胞、ならびに細胞膜およびリソソーム貯蔵区画を指す。分泌経路は、細胞がタンパク質を細胞外環境に分泌する経路となる。ERに進入することによって、多くのタンパク質が合成され、分泌経路に振り分けられる。これは、翻訳中、タンパク質を合成するリボソームが粗いERに結合し、合成されるタンパク質が同時翻訳的に(cotranslationally)ER膜を通過するときに起こる。分泌経路への進入は、ER標的化リーダー配列によって指示される。疎水性アミノ酸のストレッチを含むER標的化リーダー配列は、一般にタンパク質のN末端に存在し、タンパク質のER内腔への移行を指示する。
分泌経路に振り分けられた可溶性のタンパク質は、ER内腔に局在し、その後、他の細胞小器官の内腔に振り分けられるか、細胞から分泌される。分泌される予定のタンパク質は、小さな輸送小胞に組み込まれ、シス-ゴグリ(Gogli)小胞体に移動する。タンパク質はERにリサイクルされるか、または槽移動(cisternal migration)によってトランス-ゴルジに移動する。ゴルジのトランス面から、分泌タンパク質は、分泌のために輸送小胞に、または細胞内に貯蔵するために分泌小胞に振り分けられる。
細胞質ゾルまたは核に局在する細胞内タンパク質は、タンパク質を分泌経路に向けるように、ER標的化リーダー配列で修飾できることが当技術分野で知られている。したがって、いくつかの実施形態において、表1に列挙されるものなどの、細胞質ゾルまたは核に局在するキナーゼは、キナーゼを分泌経路に向けるように、ER標的化リーダー配列で修飾され、それにより「分泌経路キナーゼ」を生成する。さらに、C末端アンカーペプチド(例えば、KDEL、例えば、HDEL)を含むポリペプチドは、分泌経路における保持が増加していることが当技術分野で知られている。いくつかの実施形態において、キナーゼは、分泌経路における保持および/または分泌の減少を促進または増加させるために、アンカーペプチドでさらに修飾される。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメイン、金属水酸化物結合ペプチド、および任意選択的に本明細書に記載の安定化ドメインを含む免疫調節融合タンパク質は、組換えDNA技術を使用してトランスフェクト宿主細胞において作製され、金属水酸化物結合ペプチドは、表1に列挙されている細胞キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、細胞は、免疫調節融合タンパク質をコードする組換えDNA分子、ならびにER標的化リーダー配列、表1のキナーゼに由来するキナーゼドメインおよびアンカーペプチドを含むキナーゼをコードする組換えDNA分子でトランスフェクトされ、キナーゼは、ER標的化リーダー配列およびアンカーペプチドによって分泌経路に局在し、金属水酸化物結合ペプチドの1つ以上のキナーゼ標的モチーフは、分泌経路のキナーゼによってリン酸化され、それにより免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させる。
ほとんどのキナーゼは、細胞の核または細胞質ゾルに局在している。しかしながら、一部のキナーゼは分泌経路に存在し、分泌される予定のタンパク質をリン酸化するように機能する。天然に存在する分泌経路キナーゼが識別され、記載されている(Ishikawa,et al(2008)Science 321:401-404;Tagliabracci et al,(2012)Science 336:1150-1153;Tagliabracci,et al(2015)Cell 161:1619-1632;Tagliabracci et al(2013)Trends Biochem Sci 38:121-130)。説明したように、分泌経路キナーゼは、キナーゼを分泌経路に向けるためのN末端ER標的化リーダー配列およびC末端キナーゼドメインを含む。追加的に、分泌経路キナーゼは、予測される膜貫通ヘリックスを欠いており、キナーゼドメインが、分泌経路のタンパク質に近接してERおよび/またはゴルジ内腔内に配向することを可能にする。天然に存在するヒト分泌経路キナーゼには、4接合型ボックスキナーゼ1、Fam20A、Fam20B、Fam20C(ゴルジカゼインキナーゼとも呼ばれる)、Fam198A、Fam198B、Fam69A、Fam69B、Fam69C、および脊椎動物孤立キナーゼ(VLK)が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、本開示は、分泌経路キナーゼFam20Cの2つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドを含む免疫調節融合タンパク質を提供する。Fam20Cは、細胞外リンプロテオームのかなりの部分を含む、100を超える分泌リンタンパク質のリン酸化について同定されているヒトキナーゼである(Tagliabracci,et al(2015)Cell 161:1619-1632)。Fam20Cはカゼインをリン酸化し、しばしばゴルジ富化画分カゼインキナーゼと呼ばれる。追加的に、Fam20Cはセリンをリン酸化し、アミノ酸配列Ser-X-Glu(例えば、S-X-E)、Ser-X-pSer(例えば、S-X-pS)、およびSer-X-Gln-X-X-Asp-Glu-Glu(S-X-Q-X-X-D-E-E)を含むキナーゼ標的モチーフをリン酸化することが示されており、Xは任意のアミノ酸であり、pSはリン酸化セリンである(Mercier,et al(1981)Biochimie,63:1-17;Mercier et al(1971)Eur J.Biochem.23:41-51;Lasa-Benito(1996)FEBS Lett.382:149;Brunati,et al(2000)3:765,Tagliabracci,et al(2015)Cell 161:1619-1632;Tagliabracci,et al(2012)Science 336:1150-1153)。例えば、アミノ酸配列を含むβ-カゼインに由来するペプチド基質
Figure 2022538974000003

(β28-40、配列番号99)は、S-X-Eキナーゼ標的モチーフを含み、セリンはFam20Cによってリン酸化されている。
いくつかの実施形態において、本開示は、分泌経路キナーゼFam20Cの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドを含む免疫調節融合タンパク質であって、キナーゼ標的モチーフが、アミノ酸配列S-X-Eを含み、Xが任意のアミノ酸であり、セリンがリン酸で修飾されている、免疫調節融合タンパク質を提供する。いくつかの実施形態において、分泌経路キナーゼFam20Cの1つ以上のキナーゼ標的モチーフは、アミノ酸配列S-X-Eを含み、Xは、E、S、V、またはGであり、セリンはリン酸で修飾されている。いくつかの実施形態において、分泌経路キナーゼFam20Cの1つ以上のキナーゼ標的モチーフは、アミノ酸配列S-E-Eを含む。
いくつかの実施形態において、本開示は、分泌経路キナーゼFam20Cの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドを含む免疫調節融合タンパク質であって、キナーゼ標的モチーフが、アミノ酸配列S-X-Sを含み、Xが任意のアミノ酸であり、一方または両方のセリン残基がリン酸で修飾されている、免疫調節融合タンパク質を提供する。
いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも1つ、2つ、または3つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、キナーゼ標的モチーフは連続的である。
金属水酸化物結合ペプチド
いくつかの実施形態において、本開示は、金属水酸化物結合ペプチドを含む免疫調節融合タンパク質を提供する。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも1つのリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも2つのリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも3つのリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも4つのリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも5つのリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも6つのリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも7つのリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも8つのリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも9つのリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも10個のリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも11個のリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも12個のリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも13個のリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも14個のリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも15個のリン酸化アミノ酸を含む。
いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、ホスホセリン、ホスホチロシン、またはホスホスレオニンからなる群から選択されるリン酸化アミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、少なくとも1つのホスホセリンを含む。
いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、ホスホセリン残基を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、1~15個の連続するホスホセリン残基を含む。
いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約6~15個、約10~25個、約10~50個、約10~100個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約10個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約15個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約20個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約25個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約30個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約35個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約40個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約45個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約50個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約55個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約60個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約65個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約70個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約75個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約80個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約85個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約90個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約95個のアミノ酸である。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、長さが約100個のアミノ酸である。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つ以上の標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの2つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの3つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの4つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの5つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの6つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの7つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの8つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの9つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの10個のキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの11のキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの12のキナーゼ標的モチーフを含む。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの2つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、2つ以上のキナーゼ標的モチーフのアミノ酸配列は同じである。いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの2つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、2つ以上のキナーゼ標的モチーフのアミノ酸配列は異なる。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、介在するアミノ酸リンカーを伴わずに連続的である分泌経路キナーゼの2つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、介在するアミノ酸リンカーを伴わずに連続的である分泌経路キナーゼの2つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、介在するアミノ酸リンカーを伴わずに連続的である分泌経路キナーゼの3つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、介在するアミノ酸リンカーを伴わずに連続的である分泌経路キナーゼの4つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、介在するアミノ酸リンカーを伴わずに連続的である分泌経路キナーゼの5つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、介在するアミノ酸リンカーを伴わずに連続的である分泌経路キナーゼの6つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、介在するアミノ酸リンカーを伴わずに連続的である分泌経路キナーゼの7つのキナーゼ標的モチーフを含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、介在するアミノ酸リンカーを伴わずに連続的である分泌経路キナーゼの8つのキナーゼ標的モチーフを含む。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、介在するアミノ酸リンカーとともに分泌経路キナーゼの2つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、アミノ酸リンカーは、約1~5個、約1~10個、約1~15個、約1~20個、約1~25個、約1~30個、約1~35個、約1~40個、約1~45個、約1~50個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、介在するアミノ酸リンカーとともに分泌経路キナーゼの2つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、アミノ酸リンカーは、約15個、約14個、約13個、約12個、約11個、約10個、約9個、約8個、約7個、約6個、約5個、約4個、約3個、約2個、または約1個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態において、リンカーは、gly-serポリペプチドリンカーを含む。
いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列([A]-[L])を含み、式中、Aは、本明細書に開示される分泌経路キナーゼのキナーゼ標的モチーフのアミノ酸配列を含み、Lは、アミノ酸リンカーのアミノ酸配列を含み、x=1~15である。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、第1のキナーゼ標的モチーフ(例えば、N末端キナーゼ標的モチーフ)は、金属水酸化物結合ペプチドのN末端に配置される。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、第1のキナーゼ標的モチーフ(例えば、N末端キナーゼ標的モチーフ)は、約1~5個、約1~10個、約5~10個、約5~15個、約10~15個、約10~20個、約10~30個、約10~40個、約10~50個のアミノ酸分だけN末端から離れている。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、第1のキナーゼ標的モチーフ(例えば、N末端キナーゼ標的モチーフ)は、約15個、約14個、約13個、約12個、約11個、約10個、約9個、約8個、約7個、約6個、約5個、約4個、約3個、約2個、約1個のアミノ酸分だけN末端から離れている。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、第1のキナーゼ標的モチーフ(例えば、N末端キナーゼ標的モチーフ)は、1個のアミノ酸分だけN末端から離れている。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、第1のキナーゼ標的モチーフ(例えば、N末端キナーゼ標的モチーフ)は、2個のアミノ酸分だけN末端から離れている。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、第1のキナーゼ標的モチーフ(例えば、N末端キナーゼ標的モチーフ)は、3個のアミノ酸分だけN末端から離れている。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、第1のキナーゼ標的モチーフ(例えば、N末端キナーゼ標的モチーフ)は、4個のアミノ酸分だけN末端から離れている。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、第1のキナーゼ標的モチーフ(例えば、N末端キナーゼ標的モチーフ)は、5個のアミノ酸分だけN末端から離れている。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの1つのキナーゼ標的モチーフを含み、キナーゼ標的モチーフは、金属水酸化物結合ペプチドのC末端またはその近くに配置される(例えば、20個、19個、18個、17個、16個、15個、14個、13個、12個、11個、10個、9個、8個、7個、6個、5個、4個、3個、2個、1個のアミノ酸分だけ離れている)。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの2つのキナーゼ標的モチーフを含み、第2のキナーゼ標的モチーフ(例えば、C末端キナーゼ標的モチーフ)は、金属水酸化物結合ペプチドのC末端またはその近くに配置される(例えば、20個、19個、18個、17個、16個、15個、14個、13個、12個、11個、10個、9個、8個、7個、6個、5個、4個、3個、2個、1個のアミノ酸分だけ離れている)。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの3つのキナーゼ標的モチーフを含み、第3のキナーゼ標的モチーフ(例えば、C末端キナーゼ標的モチーフ)は、金属水酸化物結合ペプチドのC末端またはその近くに配置される(例えば、20個、19個、18個、17個、16個、15個、14個、13個、12個、11個、10個、9個、8個、7個、6個、5個、4個、3個、2個、1個のアミノ酸分だけ離れている)。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの4つのキナーゼ標的モチーフを含み、第4のキナーゼ標的モチーフ(例えば、C末端キナーゼ標的モチーフ)は、金属水酸化物結合ペプチドのC末端またはその近くに配置される(例えば、20個、19個、18個、17個、16個、15個、14個、13個、12個、11個、10個、9個、8個、7個、6個、5個、4個、3個、2個、1個のアミノ酸分だけ離れている)。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの5つのキナーゼ標的モチーフを含み、第5のキナーゼ標的モチーフ(例えば、C末端キナーゼ標的モチーフ)は、金属水酸化物結合ペプチドのC末端またはその近くに配置される(例えば、20個、19個、18個、17個、16個、15個、14個、13個、12個、11個、10個、9個、8個、7個、6個、5個、4個、3個、2個、1個のアミノ酸分だけ離れている)。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、分泌経路キナーゼの6つのキナーゼ標的モチーフを含み、第6のキナーゼ標的モチーフ(例えば、C末端キナーゼ標的モチーフ)は、金属水酸化物結合ペプチドのC末端またはその近くに配置される(例えば、20個、19個、18個、17個、16個、15個、14個、13個、12個、11個、10個、9個、8個、7個、6個、5個、4個、3個、2個、1個のアミノ酸分だけ離れている)。
例示的な金属水酸化物結合ペプチド
いくつかの実施形態において、本開示は、分泌経路キナーゼFam20Cの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドを含む免疫調節融合タンパク質であって、1つ以上のキナーゼ標的モチーフが、配列S-X-Eを含み、Xが任意のアミノ酸であり、セリンがリン酸で修飾されている、免疫調節融合タンパク質を提供する。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む2つのキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む3つのキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む4つのキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む5つのキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む6つのキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む7つのキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む8つのキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む9つのキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む10個のキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む11個のキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む12個のキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸配列であり、セリンはリン酸で修飾され、キナーゼ標的モチーフは同じまたは異なる。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、Xは任意のアミノ酸であり、セリンはリン酸で修飾されている。いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、Xは、E、S、V、H、およびQからなる群から選択され、少なくとも1つのセリンはリン酸で修飾されている。いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、ここで、XはEであり、セリンはリン酸で修飾されている。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、XXSXEXX(配列番号127)またはXXSEEXX(配列番号128))からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、Xは任意のアミノ酸であり、少なくとも1つのセリンはリン酸で修飾されている。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列Xaa-Xaa-S-Xaa-E-Xaa-Xaa(配列番号127)を含み、XaaはF、MまたはGであり、XaaはQ、E、またはGであり、XaaはE、S、V、H、Q、およびGであり、XaaはQ、S、またはGであり、XaaはQ、N、またはGであり、少なくとも1つのセリンはリン酸で修飾されている。いくつかの実施形態において、XaaはEである。いくつかの実施形態において、XaaはFであり、XaaはQである。いくつかの実施形態において、XaaはMであり、XaaはEである。いくつかの実施形態において、XaaはGであり、XaaはGである。いくつかの実施形態において、XaaはQであり、XaaはQである。いくつかの実施形態において、XaaはEであり、XaaはSである。いくつかの実施形態において、XaaはGであり、XaaはGである。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、Xは任意のアミノ酸であり、少なくとも1つのセリンはリン酸化されている。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-E-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、少なくとも1つのセリンはリン酸化されている。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列Xaa-Xaa-S-Xaa-E-Xaa-Xaa-[L]-S-Xaa-E-Xaa-Xaaを含み、XaaはF、MまたはGであり、XaaはQ、E、またはGであり、XaaはE、S、V、H、Q、およびGであり、XaaはQ、S、またはGであり、XaaはQ、N、またはGであり、XaaはGであり、XaaはGであり、Lは、ペプチドリンカー、任意選択的にgly-serポリペプチドリンカー、任意選択的にGGGSである。
Figure 2022538974000004
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、式[A]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Aは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、xは、Aで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~15である。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、式[A]-[B]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列である。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、式([A]-[B])を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130または配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列であり、xは、[A]-[B]で示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~8である。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、式[A]-[L]-[A]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Aは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列であり、Lは本明細書に記載されているもののようなアミノ酸リンカーを含む。いくつかの実施形態において、リンカーは、gly-serポリペプチドリンカーを含む。いくつかの実施形態において、Lはアミノ酸配列GGGSを含む。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、式([A]-[L]-[A])を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Aは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、xは[A]-[L]-[A]で示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~4であり、Lは本明細書に記載のもののようなアミノ酸リンカーを含む。いくつかの実施形態において、リンカーは、gly-serポリペプチドリンカーを含む。いくつかの実施形態において、Lはアミノ酸配列GGGSを含む。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、式[A]-[L]-[B]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列であり、Lは以下を含む本明細書に記載のもののようなアミノ酸リンカーを含む。いくつかの実施形態において、リンカーは、gly-serポリペプチドリンカーを含む。いくつかの実施形態において、Lはアミノ酸配列GGGSを含む。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、式([A]-[L]-[B])を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBは、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列であり、xは[A]-[L]-[B]で示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~4であり、Lは本明細書に記載のもののようなアミノ酸リンカーを含む。いくつかの実施形態において、リンカーは、gly-serポリペプチドリンカーを含む。いくつかの実施形態において、Lはアミノ酸配列GGGSを含む。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、表3に示すような配列番号91、配列番号93、配列番号95、配列番号97、配列番号99、および配列番号101からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。
Figure 2022538974000005
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、式[C]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Cは、配列番号91、配列番号93、配列番号95、配列番号97、配列番号99、および配列番号101からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、xは、Cで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~4である。
いくつかの実施形態において、式[C]を含む金属水酸化物結合ペプチドであって、式中、Cが配列番号91によって示されるアミノ酸配列であり、xが2である、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号115によって示されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、式[A]を含む金属水酸化物結合ペプチドであって、式中、Aが配列番号8によって示されるアミノ酸配列であり、xが2である、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号107によって示されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、アミノ酸配列S-X-Eを含む1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、式[C]-[D]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、CおよびDは、同じまたは異なるアミノ酸配列であり、CおよびDは、配列番号91、配列番号93、配列番号95、配列番号97、配列番号99、および配列番号101からなる群から選択され、xは、Cで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、yは、Dで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xは1~4であり、yは1~4であり、xおよびyは同じまたは異なる。
いくつかの実施形態において、式[C]-[D]を含む金属水酸化物結合ペプチドであって、式中、Cが、配列番号91によって示されるアミノ酸配列であり、Dは、配列番号93によって示されるアミノ酸配列であり、が1であり、yが1である、金属水酸化物結合ペプチドは、配列番号103によって示されるアミノ酸配列を含む。
Figure 2022538974000006
ポリペプチド反応性部分
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの免疫調節ドメイン、および任意選択的に安定化ドメインを含むポリペプチドは、金属水酸化物結合ペプチドに連結されたポリペプチド反応性部分で修飾され、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
本開示により提供されるいくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、アミン反応性基、カルボキシルからアミンへの反応性基、スルフヒドリル反応性基、アルデヒドもしくはカルボニル反応性基、ヒドロキシル反応性基、アジド反応性基、および光反応性基からなる群から選択される反応性または官能基を含む。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、アミン反応性基を含む。アミン反応性基の非限定的な例には、イソチオシアネート、イソシアネート、塩化スルホニル、アルデヒド、カルボジイミド、アシルアジド、無水物、フルオロベンゼン、カーボネート、N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(NHSエステル)、イミドエステル、エポキシド、およびフルオロフェニルエステルが含まれる。いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(NHSエステル)、スルホ-NHSエステル、イミドエステル、ペンタフルオロフェニルエステル、およびヒドロキシメチルホスフィンからなる群から選択されるアミン反応性基を含む。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、カルボジイミドを含むカルボキシルからアミンへの反応性基を含む。いくつかの実施形態において、カルボジイミドはEDCである。他の実施形態において、カルボジイミドはDCCである。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、スルフヒドリル反応性基を含む。スルフヒドリル反応性基の非限定的な例には、マレイミド、ハロアセチル(ブロモ-またはヨード-)、ピリジルジスルフィド、チオスルホネート、およびビニルスルホンが含まれる。いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、マレイミドを含むスルフヒドリル反応性基を含む。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、アルデヒドまたはカルボニル反応性基を含む。アルデヒドまたはカルボニル反応性基の例には、ヒドラジドおよびアルコキシアミンが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、ヒドロキシル反応性基を含む。ヒドロキシル反応性基の非限定的な例は、イソシアネートである。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、アジド反応性基を含む。アジド反応性基の非限定的な例はホスフィンである。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、光反応性基を含む。光反応性基の例には、フェニルアジド、オルトヒドロキシフェニルアジド、メタヒドロキシフェニルアジド、テトラフルオロフェニルアジド、オルトニトロフェニルアジド、メタニトロフェニルアジド、ジアジリン、アジドメチルクマリン、およびソラレンが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、一級アミン基(-NH2)、カルボキシル基(-COOH)、スルフヒドリル基(-SH)、カルボニル基(-CHO)、アジド基(-N3)からなる群から選択される反応性または官能基を標的とし、それと反応する。
本開示によって提供されるいくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、ポリペプチドが折り畳まれた状態に維持される条件(例えば、生理学的条件)下で、目的のポリペプチドを含む1つ以上の反応性または官能基と反応し得る。いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、抗原のLys、Cys、Ser、Thr、Tyr、HisもしくはArgアミノ酸残基の側鎖基などの、抗原の1つ以上の反応性または官能基と反応する。ポリペプチド反応性部分は、アミノ反応性、チオール反応性、ヒドロキシル反応性、イミダゾリル反応性、またはグアニジニル反応性であり得る。ポリペプチド反応性部分に好適なさらなる例示的な反応性または官能基およびそれを使用する方法は、Hermanson“Bioconjugate Techniques”3rd Edition,Academic Press,2013(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分は、ソルターゼ認識モチーフを含み、この部分は、ソルターゼの触媒作用により、免疫調節融合タンパク質の末端アミノ酸残基(例えば、グリシンおよび/またはアラニン残基)と反応する。タンパク質のN末端またはC末端アミノ酸残基(例えば、グリシンおよび/またはアラニン残基)とソルターゼ認識モチーフとの間の架橋を媒介するためのソルターゼの使用方法は、当技術分野で知られており、Theile,et al(2013)Nat Protoc 8:1800-1807およびGuimaraes,et al(2013)Nat.Protoc.8:1787-1799、ならびにそれらに列挙されている参考文献によってさらに記載されている。手短に言えば、LPXTGまたはLPXTAアミノ酸配列(Xが任意のアミノ酸である)などのソルターゼ認識モチーフを含むペプチド(例えば、金属水酸化物結合ペプチド)は、Staphylococcus aureasに由来するソルターゼAなどのソルターゼとともにグリシンおよび/またはアラニン残基を含む末端アミノ酸配列で修飾された目的のポリペプチド(例えば、免疫調節ドメイン、および任意選択的に安定化ドメインを含み、グリシンおよび/またはアラニン残基の末端ストレッチをさらに含む免疫調節融合タンパク質)に付加される。ソルターゼは、ソルターゼ認識モチーフのスレオニンとグリシンまたはアラニン残基との間を切断し、ペプチド(例えば、金属水酸化物結合ペプチド)を含むチオエステル中間体を形成する。目的の末端修飾ポリペプチド(例えば、免疫調節ドメイン、および任意選択的に安定化ドメインを含む免疫調節融合タンパク質)による求核性付着により、ペプチド(例えば、金属水酸化物結合ペプチド)と目的のポリペプチドの末端との共有結合が形成される。
追加的に、いくつかの実施形態において、目的のポリペプチド(例えば、免疫調節ドメイン、および任意選択的に安定化ドメインを含む免疫調節融合タンパク質)は、金属水酸化物結合ペプチドに付着したグリシンおよび/またはアラニン残基を含むアミノ酸リンカーに、ソルターゼ媒介反応を介して反応するソルターゼ認識モチーフを含む。いくつかの実施形態において、目的のポリペプチドは、金属水酸化物結合ペプチドに付着したグリシンおよび/またはアラニン残基を含むアミノ酸リンカーに、ソルターゼ媒介反応を介して反応する末端ソルターゼ認識モチーフ(例えば、N末端またはC末端)を含む。いくつかの実施形態において、目的のポリペプチドは、金属水酸化物結合ペプチドに付着したグリシンおよび/またはアラニン残基を含むアミノ酸リンカーに、ソルターゼ媒介反応を介して反応するソルターゼ認識モチーフを含む内部ループを含む。
リンカー
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの免疫調節ドメイン、および任意選択的に安定化ドメインを含むポリペプチドは、金属水酸化物結合ペプチドに連結されたポリペプチド反応性部分で修飾され、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、リンカーを用いてポリペプチド反応性部分にカップリングされている。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、免疫調節ドメインおよび金属水酸化物結合ペプチドを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にリンカーを介して、ポリペプチド反応性部分によって、免疫調節ドメインの末端(例えば、N末端またはC末端)に作動可能に連結し、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、安定化ドメインは、任意選択的にリンカーを介して、免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結されており、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にリンカーを介して、ペプチド反応性部分によって、免疫調節ドメインまたは安定化ドメインのいずれかの末端(N末端またはC末端)に作動可能に連結されている。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分および/もしくはリンカーを任意選択的に含む金属水酸化物結合ペプチドは、金属水酸化物(例えば、ミョウバン)のヒドロキシル基を置換するのに有効であり、それにより、配位子交換を介した金属水酸化物への吸着を促進、増加、または増強する少なくとも1つのヒドロキシル置換基(例えば、ホスフェート基)を提供する。
例えば、いくつかの実施形態において、1~15個の連続するホスホセリン残基を含む金属水酸化物結合ペプチドが、短いポリ(エチレングリコール)リンカーおよびN末端マレイミド官能基に付着している。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドのN末端のマレイミド官能基は、チオエーテル連結を介して、少なくとも1つの免疫調節ドメイン、および任意選択的に安定化ドメインを含むポリペプチド上のチオール基に共有結合的に連結され、それにより、免疫調節融合タンパク質を形成する。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、金属水酸化物結合ペプチドの1~15個の連続するホスホセリン残基を介して金属水酸化物に吸着される。
さらなる例として、いくつかの実施形態において、1~15個の連続するホスホセリン残基を含む金属水酸化物結合ペプチドは、短いアミノ酸リンカーを介して、N末端ソルターゼ認識タグに付着している。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドのN末端のソルターゼ認識タグは、ソルターゼ媒介反応によって切断されて、少なくとも1つの免疫調節ドメイン、および任意選択的に安定化ドメインを含むポリペプチド上に末端グリシンを有するアミド結合を形成し、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
いくつかの実施形態において、リンカーは、ポリペプチドリンカー、エチレングリコールリンカー、またはオリゴヌクレオチドリンカーである。
さらに別の実施形態において、金属水酸化物結合ペトピドを含むリンカーは、アジド官能基を介して免疫調節融合タンパク質にコンジュゲートされ、DBCO修飾免疫調節融合タンパク質にカップリングされている。好ましくは、本発明と適合性のあるリンカーは、比較的非免疫原性であり、結合タンパク質(例えば、抗体)の単量体サブユニット間の非共有結合を阻害しないであろう。例示的なリンカードメインは、米国特許第6,660,843号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。
いくつかの実施形態において、リンカーは、切断不可能なリンカーまたは切断可能なリンカーであり得る。切断不可能なリンカーは、アミド結合またはリン酸結合を含み得、切断可能なリンカーは、二硫化物結合、酸切断可能連結、エステル結合、無水物結合、生分解性結合、または酵素切断可能連結を含み得る。
ポリペプチドリンカー
いくつかの実施形態において、ポリペプチドリンカーは、スルフヒドリル反応性部分を含むポリペプチド反応性部分を、1つ以上のヒドロキシル置換基を含む金属水酸化物結合ペプチドに共有結合的に連結するために使用され、ヒドロキシル置換基は、ホスフェート基を含む。
いくつかの実施形態において、ポリペプチドリンカーは合成である。本明細書で使用される場合、ポリペプチドリンカーに関する「合成」という用語は、アミノ酸の直鎖状配列において反応性物質に連結されたアミノ酸配列(天然に存在する場合も存在しない場合もある)を含むペプチド(またはポリペプチド)を含む。例えば、ポリ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、置換または欠失などの突然変異を含む)、または第1のアミノ酸配列(天然に存在する場合も存在しない場合もある)を含む非天然に存在するポリペプチドを含み得る。
いくつかの実施形態において、ポリペプチドリンカーは、Gly-Serリンカーを含むか、またはそれからなる。本明細書で使用される場合、「Gly-Serリンカー」という用語は、グリシンおよびセリン残基からなるペプチドを指す。例示的なGly-Serリンカーは、式(GlySer)のアミノ酸配列を含み、式中、nは正の整数(例えば、1、2、3、4、または5)である。特定の実施形態において、Gly-Serリンカーは、(GlySer)である。特定の実施形態において、Gly-Serリンカーは、(GlySer)である。特定の実施形態において、Gly-Serリンカーは、(GlySer)である。特定の実施形態において、Gly-Serリンカーは、(GlySer)である。特定の実施形態において、Gly-Serリンカーは、(GlySer)である。特定の実施形態において、gly-serリンカーは、ポリペプチドリンカーの他の2つの配列(例えば、本明細書に記載のポリペプチドリンカー配列のうちのいずれか)の間に挿入され得る。他の実施形態において、Gly-Serリンカーは、ポリペプチドリンカーの別の配列(例えば、本明細書に記載のポリペプチドリンカー配列のうちのいずれか)の一端または両端に付着している。さらに他の実施形態において、2つ以上のGly-Serリンカーは、ポリペプチドリンカーに直列に組み込まれる。
本明細書に記載のポリペプチド反応性部分に連結された金属水酸化物結合ペプチドを調製するために使用するのに好適な他のリンカーは当技術分野で知られており、例えば、US5,525,491に開示されたセリンリッチリンカー、Arai et al.,Protein Eng 2001;14:529-32に開示されているヘリックス形成ペプチドリンカー(例えば、A(EAAAK)nA(n=2~5))、およびChen et al.,Mol Pharm 2011;8:457-65に開示されている安定なリンカー、すなわち、ジペプチドリンカーLE、トロンビン感受性ジスルフィドシクロペプチドリンカー、ならびにアルファ-ヘリックス形成リンカーLEA(EAAAK)ALEA(EAAAK)ALEである。
他の例示的なリンカーには、GSリンカー(すなわち、(GS)n)、GGSGリンカー(すなわち、(GGSG)n)、GSATリンカー、SEGリンカー、およびGGSリンカー(すなわち、(GGSGGS)n)が含まれ、nは正の整数(例えば、1、2、3、4、または5)である。ポリペプチド反応性部分に連結された金属水酸化物結合ペプチドを調製するために使用するための他の好適なリンカーは、Linker Database(ibi.vu.nl/programs/linkerdbwww)などの公的に利用可能なデータベースを使用して見出すことができる。Linker Databaseは、多機能酵素のドメイン間リンカーのデータベースであり、新規融合タンパク質の潜在的なリンカーとして機能する(例えば、George et al.,Protein Engineering 2002;15:871-9を参照)。
これらの例示的なポリペプチドリンカーのバリアント形態は、1つ以上のアミノ酸置換、付加または欠失がポリペプチドリンカーに導入されるように、ポリペプチドリンカーをコードするヌクレオチド配列に1つ以上のヌクレオチド置換、付加または欠失を導入することによって作製できることが理解されるであろう。突然変異は、部位特異的突然変異誘発およびPCR媒介突然変異誘発などの標準的な技術によって導入され得る。
本発明のポリペプチドリンカーは、長さが少なくとも1個のアミノ酸であり、様々な長さであり得る。一実施形態において、本発明のポリペプチドリンカーは、長さが約1個~約50個のアミノ酸である。この文脈で使用される場合、「約」という用語は、+/-2個のアミノ酸残基を示す。リンカーの長さは正の整数でなければならないので、長さが約1個~約50個のアミノ酸の長さは、長さが1個~48~52個のアミノ酸の長さを意味する。別の実施形態において、本発明のポリペプチドリンカーは、長さが約1~5個のアミノ酸である。別の実施形態において、本発明のポリペプチドリンカーは、長さが約5~10個のアミノ酸である。別の実施形態において、本発明のポリペプチドリンカーは、長さが約10~20個のアミノ酸である。別の実施形態において、本発明のポリペプチドリンカーは、長さが約15個~約50個のアミノ酸である。
別の実施形態において、本発明のポリペプチドリンカーは、長さが約20個~約45個のアミノ酸である。別の実施形態において、本発明のポリペプチドリンカーは、長さが約15個~約25個のアミノ酸である。別の実施形態において、本発明のポリペプチドリンカーは、1、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、または61個以上のアミノ酸の長さである。
ポリペプチドリンカーは、当技術分野で知られている技術を使用してポリペプチド配列に導入することができる。修飾は、DNA配列分析によって確認できる。プラスミドDNAを使用して宿主細胞をトランスフェクトし、産生されたポリペプチドを安定して産生させることができる。
エチレングリコールリンカー
いくつかの実施形態において、リンカーは、1つ以上のエチレングリコール(EG)単位、より好ましくは2つ以上のEG単位(すなわち、ポリエチレングリコール(PEG))である。いくつかの実施形態において、リンカーは、ポリエチレングリコール(PEG)リンカーを含むか、またはそれからなる。ポリエチレングリコールまたはPEGは、繰り返しのエチレングリコール単位で構成される化合物を指す。例示的な「PEGリンカー」は、式:H-(O-CH2-CH2)n-OHの化合物を含み、式中、nは正の整数(例えば、1、10、20、50、100、200、300、400、500、600)である。いくつかの実施形態において、PEGリンカーは、PEG1000である。いくつかの実施形態において、PEGリンカーは、PEG2000である。いくつかの実施形態において、PEGリンカーは、PEG3000である。
いくつかの実施形態において、本開示によって提供されるポリペプチド反応性部分に連結された金属水酸化物結合ペプチドは、任意のタンパク質反応性部分を、本明細書に記載されている1つ以上のヒドロキシル置換基を含む任意の金属水酸化物結合ペプチドに接合する任意のポリエチレングリコール(PEG)リンカーを含み得る。例えば、いくつかの実施形態において、ポリエチレングリコール(PEG)リンカーを使用して、スルフヒドリル反応性部分を含むタンパク質反応性部分を、1つ以上のヒドロキシル置換基を含む金属水酸化物結合ペプチドに共有結合的に連結することができ、ヒドロキシル置換基は、ホスフェート基を含む。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分に連結された金属水酸化物結合ペプチドを含むエチレングリコール(EG)単位の正確な数は、約1~約100、約20~約80、約30~約70、または約40~約60個のEG単位の範囲であり得る。いくつかの実施形態において、エチレングリコールリンカーは、約45~55個のEG単位を有する。例えば、一実施形態において、エチレングリコールリンカーは、45個のEG単位を有する。例えば、一実施形態において、エチレングリコールリンカーは、48個のEG単位を有する。
オリゴヌクレオチドリンカー
いくつかの実施形態において、リンカーは、オリゴヌクレオチドである。リンカーは任意の配列を有することができ、例えば、オリゴヌクレオチドの配列は、ランダム配列、またはその分子的もしくは生化学的特性のために特定的に選択された配列であり得る。いくつかの実施形態において、リンカーは、一連の連続するアデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)、チミン(T)、ウラシル(U)、またはそれらの類似体を1つ以上含む。いくつかの実施形態において、リンカーは、一連の連続するアデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)、チミン(T)、ウラシル(U)、またはそれらの類似体からなる。
一実施形態において、リンカーは、1つ以上のグアニン、例えば、1~10個のグアニンである。いくつかの実施形態において、ABPコンジュゲート中のリンカーは、0、1、または2つのグアニンを含み得る。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、ホスホロチオエートサブユニット間連結を含む。
免疫調節ドメイン
本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つの免疫調節ドメインを含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、1つ、2つ、3つ、4つ、または5つの免疫調節ドメインを含む。いくつかの実施形態において、融合タンパク質中に複数の免疫調節ドメインが存在する場合、免疫調節ドメインは同じである。いくつかの実施形態において、融合タンパク質中に複数の免疫調節ドメインが存在する場合、免疫調節ドメインは異なる。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つの免疫調節ドメインと、1つ以上のリン酸化アミノ酸を含む金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にリンカーを介して、免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結され、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、安定化ドメインは、任意選択的にリンカーを介して、免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結され、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にリンカーを介して、免疫調節ドメインまたは安定化ドメインのいずれかの末端に作動可能に連結され、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にリンカーを介して、免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結され、安定化ドメインは、任意選択的にアミノ酸リンカーを介して、金属水酸化物結合ペプチドまたは免疫調節ドメインのいずれかの末端に作動可能に連結され、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つの免疫調節ドメインおよび金属水酸化物結合ペプチドを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にリンカーを介して、ポリペプチド反応性部分によって、少なくとも1つの免疫調節ドメインの末端(例えば、N末端またはC末端)に作動可能に連結し、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つの免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、安定化ドメインは、任意選択的にリンカーを介して、少なくとも1つの免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結されており、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にリンカーを介して、ペプチド反応性部分によって、少なくとも1つの免疫調節ドメインの残りの末端(例えば、N末端もしくはC末端)に、または安定化ドメインの末端に作動可能に連結し、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、免疫系の細胞の活性を活性化する。例えば、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、インターロイキン、ケモカイン、TNFファミリーのメンバー、アゴニスト抗体、免疫チェックポイントブロッカー、またはそれらの組み合わせなどのサイトカインなどであるが、これらに限定されない免疫応答刺激性である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、免疫応答を増強する。いくつかの実施形態において、免疫応答の増強は、T細胞の刺激、B細胞の刺激、樹状細胞応答の刺激、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、免疫応答の増強は、サイトカイン産生、抗体産生、抗原特異的免疫細胞(例えば、CD8+T細胞もしくはCD4+T細胞)産生、I型インターフェロン応答の刺激、またはそれらの組み合わせをもたらす。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、免疫細胞による応答を活性化、増強または促進するポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、免疫細胞による応答を阻害、低減、または抑制するポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、T細胞、B細胞、NK細胞および自然リンパ球を含むがこれらに限定されないリンパ組織である。いくつかの実施形態において、免疫細胞は、単球、好中球、マクロファージ、樹状細胞、肥満細胞および顆粒球を含むがこれらに限定されない骨髄細胞である。
いくつかの実施形態において、免疫細胞の応答は、サイトカイン産生、抗体産生、抗原特異的免疫細胞の産生、またはそれらの組み合わせである。
インターロイキン
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、インターロイキン(IL)である。インターロイキンは、それらの特定の受容体に結合し、白血球間のコミュニケーションに役割を果たす分泌タンパク質である。免疫調節融合タンパク質の免疫調節ドメインとして使用するのに好適なインターロイキンには、IL-2、IL-12、IL-15、IL-15スーパーアゴニスト(IL-15SA)、IL-21、IL-6、IL-5、IL-8、IL-7、IL-17、IL-23、IL-18、IL-1、IL-4、IL-3、IL-10、IL-13、およびIL-9が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインとして使用するのに好適なインターロイキンは、配列番号1~5および9~24から選択されるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、IL-2ポリペプチドである。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、IL-12ポリペプチドである。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、IL-15ポリペプチドである。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、IL-15SAポリペプチドである。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、共通ガンマ鎖受容体に結合するインターロイキンポリペプチドである。共通ガンマ鎖受容体に結合するインターロイキンには、IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-13、IL-15、IL-15/IL-15Rα、およびIL-21が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、IL-12ファミリーに属するポリペプチドである。IL-12ファミリーは、ヘリックス構造を有するαサブユニット(例えば、IL-12p35、IL-23p19、IL-27p28)およびβサブユニット(例えば、IL-12p40、IL-23p40(IL-12p40と同一である)、EBI3)から構成されるヘテロ二量体配位子を含む。例示的なメンバーには、IL-12、IL-23、IL-27およびIL-35が含まれる。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、IL-1スーパーファミリーに属するポリペプチドである。インターロイキン-1(IL-1)ファミリーは、11個の構造的に関連するファミリーメンバー(IL-1α、IL-1-β、IL-1Ra、IL-18、IL-33およびIL-1F5~IL-1 F10)からなり、これらは、密接に関連する受容体のグループを介して作用する、最も強力な免疫系シグナル伝達分子である。すべてのIL-1受容体は同様の活性化モードを有する。配位子が一次受容体サブユニット(すなわち、IL-1αおよびβの場合はIL-1R1、IL-18の場合はIL-18R、IL-33の場合はST2)に結合すると、第2の受容体サブユニットが動員され(すなわち、IL-1αおよびβの場合はIL-1RAP、IL-18の場合はIL-18RAP、IL-33の場合はIL-1RAP)、並置された受容体サブユニットの細胞質Toll/IL-1受容体(TIR)ドメインを介してシグナル伝達が開始される。二量体化TIRドメインは、MYD88アダプタータンパク質のドッキングプラットフォームを提供する。これは、他の中間体の動員により、炎症誘発性核因子-κB(NF-κB)およびマイトジェン活性化プロテインキナーゼ(MAPK)経路の活性化につながる。IL-1ファミリーのメンバーは、主に自然免疫細胞によって産生され、免疫応答中に様々な細胞型に作用する。したがって、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、IL-18ポリペプチドである。
インターロイキン-2(IL-2)
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、IL-2ファミリーのメンバーを含む。いくつかの実施形態において、IL-2ファミリーのメンバーは、IL-2である。インターロイキン-2(IL-2)は、抗原活性化T細胞の増殖を誘導し、ナチュラルキラー(NK)細胞を刺激するサイトカインである。IL-2の生物学的活性は、細胞膜にまたがる3つのポリペプチドサブユニットのマルチサブユニットIL-2受容体錯体(IL-2R)を介して媒介され、これらのIL-2受容体錯体(IL-2R)は、p55(IL-2Rα、アルファサブユニット、ヒトではCD25としても知られている)、p75(IL-2Rβ、ベータサブユニット、ヒトではCD122としても知られている)およびp64(IL-2Rγ、ガンマサブユニット、ヒトではCD132としても知られている)である。IL-2に対するT細胞の応答は、次のような様々な要因:(1)IL-2の濃度、(2)細胞表面上のIL-2R分子の数、(3)IL-2が占めるIL-2Rの数(すなわち、IL-2とIL-2Rとの間の結合相互作用の親和性(Smith,“Cell Growth Signal Transduction is Quantal”In Receptor Activation by Antigens,Cytokines,Hormones,and Growth Factors 766:263-271,1995))に依存する。IL-2:IL-2R錯体は、配位子結合時に内部移行し、様々な構成要素が様々な振り分けを受ける。IL-2Rαは細胞表面にリサイクルされるが、IL-2:IL-2RPγ錯体に関連するIL-2はリソソームに送られ、分解される。静脈内(iv)ボーラスとして投与された場合、IL-2は、急速な全身クリアランス(半減期が12.9分の初期クリアランス段階、およびそれに続く半減期が85分のより遅いクリアランス段階)を有する(Konrad et al.,Cancer Res.50:2009-2017,1990)。
がん患者における全身IL-2投与の結果は理想からほど遠い。患者の15~20%は高用量のIL-2に客観的に応答するが、大多数は応答せず、多くは吐き気、錯乱、低血圧、および敗血症性ショックなどの重篤で生命を脅かす副作用に罹患している。高用量IL-2治療に関連する重度の毒性は、主にナチュラルキラー(NK)細胞の活性に起因する。NK細胞は、中間親和性受容体IL-2RPγを発現し、したがって、IL-2のナノモル濃度で刺激され、実際には、高用量のIL-2治療中に患者の血清が生成される。投与量を低減し、投薬計画を調整することによって血清濃度を低減し、したがってIL-2RaPγを有する細胞を選択的に刺激する試みがなされており、そのような治療はまた、低毒性ではあるが、あまり有効ではなかった。高用量のIL-2がん治療に関連する毒性の問題を考えると、多くのグループが、治療用抗体を同時に投与することによってIL-2の抗がん効果を改善しようと試みてきた。しかしながら、そのような努力はほとんど成功しておらず、IL-2療法単独と比較して追加のまたは限定された臨床的利益をもたらさない。したがって、様々ながんとより効果的に戦うためには、新規のIL-2療法が必要である。
いくつかの実施形態において、IL-2は、Proleukin(登録商標)(アルデスロイキン)などのヒト組換えIL-2である。Proleukin(登録商標)は、E.coliで産生されるヒト組換えインターロイキン-2製品である。Proleukin(登録商標)は、以下の点で天然のインターロイキン-2とは異なる:a)グリコシル化されていない、b)N末端アラニンを有しない、c)アミノ酸位置125にシステインを置換するセリンを有する。Proleukin(登録商標)は、生物学的に活性な非共有結合の微小凝集体として存在し、平均サイズは27個の組換えインターロイキン-2分子である。Proleukin(登録商標)(アルデスロイキン)は、静脈内注入によって投与される。いくつかの実施形態において、IL-2は、野生型IL-2(例えば、その前駆体形態のヒトIL-2、または成熟IL-2)である。いくつかの実施形態において、IL-2は、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。
特定の実施形態において、IL-2は、修飾されていないIL-2と比較して、IL-2Rアルファ受容体に対して改変された親和性(例えば、より高い親和性)を有するように変異されている。部位特異的変異誘発は、野生型IL-2と比較して、CD25への高親和性結合を示すIL-2変異体、すなわちIL-2Rαを単離するために使用できる。細胞表面でのIL-2Rαに対するIL-2の親和性を高めると、限られたIL-2濃度範囲内で受容体の占有率が高まり、細胞表面でのIL-2の局所濃度が高まる。
いくつかの実施形態において、本開示は、IL-2変異体を特徴とし、これは、必ずしもではないが、実質的に精製される場合があり、高親和性CD25結合剤として機能し得る。IL-2は、抗原活性化T細胞の増殖とNK細胞の刺激を誘導するT細胞成長因子である。高親和性結合剤である例示的なIL-2変異体には、WO2013/177187A2(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されているものが含まれる。CD25に対する親和性が増加したさらなる例示的なIL-2変異体は、US7,569,215(その内容が参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。
いくつかの実施形態において、本開示は、野生型IL-2と比較して、CD25への結合親和性が低減されたIL-2変異体を特徴とする。いくつかの実施形態において、IL-2変異体は、CD25に結合しない。
いくつかの実施形態において、IL-2変異体は、CD25と結合する配列番号1と少なくとも80%同一であるアミノ酸配列を含む。例えば、いくつかの実施形態において、IL-2変異体は、野生型IL-2と比較して、IL-2受容体のアルファサブユニットに対する親和性を高める少なくとも1つの突然変異(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、またはそれ以上のアミノ酸残基の欠失、付加、または置換)を有する。マウスIL-2で同定された突然変異は、全長ヒトIL-2(核酸配列(アクセッション:NM000586)、アミノ酸配列(アクセッション:P60568))、またはシグナルペプチドを伴わないヒトIL-2の対応する残基で行われる可能性があることを理解すべきである。したがって、いくつかの実施形態において、IL-2はヒトIL-2である。他の実施形態において、IL-2は変異体ヒトIL-2である。
いくつかの実施形態において、IL-2変異体は、野生型IL-2(その前駆体形態、もしくは好ましくは成熟形態)と、アミノ酸配列が少なくとももしくは約50%、少なくとももしくは約65%、少なくとももしくは約70%、少なくとももしくは約80%、少なくとももしくは約85%、少なくとももしくは約87%、少なくとももしくは約90%、少なくとももしくは約95%、少なくとももしくは約97%、少なくとももしくは約98%、または少なくとももしくは約99%同一である。突然変異は、アミノ酸残基の数または含有量の変化からなる可能性がある。例えば、IL-2変異体は、野生型IL-2よりも多いまたは少ない数のアミノ酸残基を有することができる。代替的に、または追加的に、IL-2変異体は、野生型IL-2に存在する1つ以上のアミノ酸残基の置換を含有することができる。
例示として、配列番号1の参照アミノ酸配列と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドは、配列番号1の参照アミノ酸の最大5つの改変を含むことを除いて、参照配列と同一である配列を含むポリペプチドである。例えば、参照配列中の最大5%のアミノ酸残基を削除するか、または別のアミノ酸で置換してもよく、あるいは参照配列中の全アミノ酸残基の最大5%のいくつかのアミノ酸を参照配列に挿入してもよい。参照配列のこれらの改変は、参照アミノ酸配列のアミノ(N-)もしくはカルボキシ(C-)末端位置、またはそれらの末端位置の間のどこかで起こり得、参照配列内の残基間に個々に、または参照配列内の1つ以上の連続した基に散在している。
置換されたアミノ酸残基は、必ずしもではないが、保存的置換であり得る。これは、典型的には、以下の基内の置換を含む:グリシン、アラニン;バリン、イソロイシン、ロイシン;アスパラギン酸、グルタミン酸;アスパラギン、グルタミン;セリン、スレオニン;リシン、アルギニン;およびフェニルアラニン、チロシン。これらの突然変異は、IL-2Rαと接触するアミノ酸残基にある可能性がある。
インターロイキン-12(IL-12)
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、IL-12ポリペプチドを含む。インターロイキン-12(IL-12)は、自然免疫および適応免疫において重要な役割を果たす炎症誘発性サイトカインである。Gately,MK et al.,Annu Rev Immunol.16:495-521(1998)。IL-12は、2つのジスルフィド連結したp35およびp40サブユニットからなる70kDaのヘテロ二量体タンパク質として主に機能する。IL-12 p40サブユニットの前駆体形態(NM_002187;P29460;IL-12B、ナチュラルキラー細胞刺激因子2、細胞傷害性リンパ球成熟因子2とも呼ばれる)の長さは328個のアミノ酸であり、一方、その成熟形態の長さは306個のアミノ酸である。IL-12 p35サブユニットの前駆体形態(NM_000882;P29459;IL-12A、ナチュラルキラー細胞刺激因子1、細胞傷害性リンパ球成熟因子1とも呼ばれる)の長さは219個のアミノ酸であり、その成熟形態の長さは197個のアミノ酸である。Id。IL-12 p35およびp40サブユニットの遺伝子は異なる染色体上に存在し、互いに独立して調節されている。Gately,MK et al.,Annu Rev Immunol.16:495-521(1998)。多くの異なる免疫細胞(例えば、樹状細胞、マクロファージ、単球、好中球、およびB細胞)は、抗原刺激によりIL-12を産生する。活性型IL-12ヘテロ二量体は、タンパク質合成後に形成される。Id。
NK細胞および細胞傷害性T細胞の両方を活性化する能力があるため、IL-12タンパク質は、1994年以来、有望な抗がん治療薬として研究されてきた。Nastala,C.L.et al.,J Immunol 153:1697-1706(1994)を参照のこと。しかしながら、高い期待にもかかわらず、初期の臨床試験では満足のいく結果が得られなかった。Lasek W.et al.,Cancer Immunol Immunother 63:419-435,424(2014)。ほとんどの患者でIL-12を繰り返し投与すると、適応応答が起こり、血中のIL-12誘導性インターフェロンガンマ(IFNγ)レベルが徐々に低下した。Id。さらに、IL-12誘導性の抗がん活性は主にIFNγの二次分泌によって媒介されることが認識されていたが、IL-12によって、他のサイトカイン(例えば、TNF-α)またはケモカイン(IP-10もしくはMIG)とともにIFNγが同時誘導されることにより重度の毒性が引き起こされた。Id。
負のフィードバックおよび毒性に加えて、臨床状況でのIL-12療法のわずかな有効性は、ヒトにおける強力な免疫抑制環境によって引き起こされる可能性がある。Id。IFNγの毒性を最小限に抑え、IL-12の有効性を向上させるために、科学者は、IL-12療法の様々な用量および時間のプロトコルなど、様々なアプローチを試みた。Sacco,S.et al.,Blood 90:4473-4479(1997);Leonard,J.P.et al.,Blood 90:2541-2548(1997);Coughlin,C.M.et al.,Cancer Res.57:2460-2467(1997);Asselin-Paturel,C.et al.,Cancer 91:113-122(2001);およびSaudemont,A.et al.,Leukemia 16:1637-1644(2002)を参照のこと。それにもかかわらず、これらのアプローチは患者の生存に大きな影響を与えていない。Kang,W.K.,et al.,Human Gene Therapy 12:671-684(2001)。
IL-12の膜固定バージョンは、腫瘍細胞での発現にレトロウイルスおよびアデノウイルスベクターを使用して、全身投与に関連する毒性を低減する手段として研究されてきた。Pan,W-Y.et al.,Mol.Ther.20(5):927-937(2012)を参照のこと。しかしながら、ウイルスベクターの使用は潜在的な健康リスクを示す。これは、根底にあるウイルスががん遺伝子として作用する可能性があり、ウイルスベクターが免疫原性である可能性があるためである。
したがって、いくつかの実施形態において、本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質は、IL-12ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、IL-12ポリペプチドは、IL-12A(例えば、配列番号3)を含む。いくつかの実施形態において、IL-12ポリペプチドは、IL-12B(例えば、配列番号2)を含む。いくつかの実施形態において、IL-12ポリペプチドは、IL-12AおよびIL-12Bの両方を含む。
いくつかの実施形態において、IL-12Bは、IL-12ポリペプチドにおいてIL-12AのN末端に位置している。いくつかの実施形態において、IL-12Aは、IL-12ポリペプチドにおいてIL-12BのN末端に位置している。「~のN末端に位置する」という句は、ポリペプチドのN末端に関連するポリペプチドの他の配列に関するポリペプチド内に位置することを示す。例えば、IL-12Aの「N末端」であるIL-12Bは、IL-12BがIL-12AよりもIL-12ポリペプチドのN末端に近い位置にあることを意味する。
いくつかの実施形態において、IL-12ポリペプチドは、IL-12BおよびIL-12Aを含む単一ポリペプチド鎖を含み、これらは、互いに直接融合されるか、またはリンカー(本明細書では「サブユニットリンカー」と呼ばれる)によって互いに連結される。リンカーの非限定的な例は、本明細書の他の場所に開示されている。
いくつかの実施形態において、本開示のIL-12ポリペプチドはIL-12Aおよび/またはIL-12Bを含み、IL-12Aおよび/またはIL-12Bは、バリアントであるか、機能的断片であるか、あるいは置換、挿入および/もしくは付加、欠失、ならびに/または野生型IL-12AもしくはIL-12B配列に関する共有結合修飾を含む。いくつかの実施形態において、IL-12ポリペプチドのカルボキシ、アミノ末端、または内部領域に位置するアミノ酸残基が削除され、それにより断片が提供される。
いくつかの実施形態において、IL-12ポリペプチドは、IL-12Aおよび/またはIL-12Bアミノ酸配列の置換バリアントを含み、これは、1つ、2つ、3つ、または3つを超える置換を含み得る。いくつかの実施形態において、置換バリアントは、1つ以上の保存的アミノ酸置換を含み得る。他の実施形態において、バリアントは挿入バリアントである。他の実施形態において、バリアントは欠失バリアントである。
当業者によって認識されるように、IL-12タンパク質断片、機能的タンパク質ドメイン、バリアント、および相同タンパク質(オルソログ)もまた、本開示のIL-12ポリペプチドの範囲内であると考えられる。本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なIL-12ポリペプチドの非限定的な例は、配列番号2~3に示されている。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、配列番号2に示されるアミノ酸配列を含むIL-12ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、配列番号3に示されるアミノ酸配列を含むIL-12ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、配列番号2および3に示されるアミノ酸配列を含むIL-12ポリペプチドを含む。
インターロイキン-15(IL-15)
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、IL-15ポリペプチドを含む。IL-15は、サイトカインの4α-ヘリックスバンドルファミリーのメンバーであり、効果的な免疫応答の発達に重要な役割を果たす。Waldmann,T.A.,Cancer Immunol.Res.3:219-227(2015)。IL-15は、NK細胞の適切な成長とメモリCD8+T細胞の長期維持に不可欠である。IL-15遺伝子は、48個のアミノ酸のシグナルペプチドを有する162個のアミノ酸のプレタンパク質をコードし、成熟タンパク質の長さは114個のアミノ酸である。Bamford,R.N.,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:2897-2902(1996)。例えば、ホモサピエンスIL15転写バリアント3 mRNA配列についてはGenBankアクセッション番号NM_000585を、対応するIL15アイソフォーム1プレプロタンパク質についてはNP_000576も参照のこと。
IL-15は、インターロイキン-2(IL-2)と特定の構造的類似性を共有している。IL-2と同様に、IL-15は、IL-2受容体ベータ鎖(CD122)および共通ガンマ鎖(CD132)を介してシグナルを伝達する。しかしながら、IL-2とは異なり、IL-15はそれ自体でCD122およびCD132と効果的に結合することはできない。IL-15は、最初にIL-15アルファ受容体サブユニット(IL-15Rα)に結合する必要がある。IL-15Rα遺伝子は、30個のアミノ酸のシグナルペプチドを有する267個のアミノ酸のプレタンパク質をコードし、成熟タンパク質の長さは237個のアミノ酸である。例えば、ホモサピエンスIL-15Rα転写バリアント1 mRNAについてはGenBankアクセッション番号NM_002189を、ホモサピエンスIL-15Rαアイソフォーム1前駆体アミノ酸配列についてはNP_002180を参照のこと。
ヒトIL-15Rαは主に、活性化樹状細胞および単球などの細胞の表面上でIL-15に結合する膜貫通型タンパク質である。Waldmann,T.A.,Cancer Immunol.Res.3:219-227(2015)。次に、IL-15/IL-15Rαの膜結合錯体は、CD122およびCD132サブユニットにトランスでIL-15を提示する。したがって、IL-15RαはIL-15活性の必須構成要素である。
全身注射されたIL-15の短い半減期を克服するために、IL-15と可溶性組換えIL-15Raとを事前に錯体化して、IL-15スーパーアゴニスト(IL-15SA)を生成することは、IL-15の全身効力を約50倍増強することが示されており、全身注射後の血清中のサイトカインの半減期を約20時間に延長する。(Stoklasek et al.,J Immunol 177(9):6072,2006;Dubois et al.,J Immunol 180(4):2099,2008;Rubinstein et.al.Proc Natl Acad Sci U S A 103(24):9166,2006。)
したがって、いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質の免疫調節ドメインは、IL-15ポリペプチドである。いくつかの実施形態において、IL-15ポリペプチドは、配列番号5に示されるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、IL-15ポリペプチドは、配列番号4に示されるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、IL-15ポリペプチドは、IL-15およびIL-15Rαを含むIL-15スーパーアゴニストである。いくつかの実施形態において、IL-15スーパーアゴニストは、配列番号4および5に示されるアミノ酸配列を含む。
インターフェロン
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、インターフェロン(IFN)である。インターフェロンは、トール様受容体(TLR)の刺激により、特定の細胞外刺激に応答して誘導される分泌タンパク質のファミリーを含む。いくつかの実施形態において、インターフェロンは、免疫系の抗ウイルス防御(例えば、抗原提示)を高める。IFNは、高親和性の細胞表面受容体を介して、シグナル伝達分子を使用して遺伝子を刺激する。免疫調節融合タンパク質の免疫調節ドメインとして使用するのに好適なインターフェロンには、IFN-ガンマおよびIFN-アルファが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、IFN-ガンマポリペプチドを含む。IFN-ガンマは、活性化T細胞およびNK細胞などの様々な免疫細胞によって産生される。IFN-ガンマは細胞表面の特定の受容体と相互作用し、免疫調節効果を生み出すシグナル伝達経路を活性化する。したがって、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、IFN-ガンマポリペプチドである。いくつかの実施形態において、IFN-ガンマポリペプチドは、配列番号7に示されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、IFN-アルファポリペプチドを含む。IFN-アルファは、Bリンパ球、ヌルリンパ球、およびマクロファージによって産生され、抗ウイルスおよび抗腫瘍活性とともに、NK細胞を活性化する。したがって、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、IFN-アルファポリペプチドである。いくつかの実施形態において、IFN-アルファポリペプチドは、配列番号8に示されるアミノ酸配列を含む。
免疫細胞分化刺激因子
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、免疫細胞分化刺激因子である。いくつかの実施形態において、免疫細胞分化刺激因子は、造血前駆細胞の分化、発達、および免疫細胞の特定のサブタイプへの増殖を引き起こす細胞内シグナル伝達経路を活性化する。本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫細胞分化刺激因子には、GM-CSF(顆粒球マクロファージコロニー刺激因子)、G-CSF(顆粒球コロニー刺激因子)およびFLT3L(FMS様チロシンキナーゼ3配位子)が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、GM-CSFポリペプチドである。GM-CSFは、マクロファージ、T細胞、肥満細胞、NK細胞、内皮細胞、および線維芽細胞から分泌される単量体糖タンパク質である。GM-CSFは、造血前駆細胞の成長刺激と分化の機能に加えて、GM-CSF受容体を発現する免疫細胞に様々な影響を及ぼす。いくつかの実施形態において、GM-CSFポリペプチドは、配列番号27に示されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、FLT3Lポリペプチドである。FLT3は、未成熟な造血前駆細胞によって発現される受容体型チロシンキナーゼ(RTK)である。FLT3Lは膜貫通型タンパク質または可溶性タンパク質であり、骨髄の造血細胞および間質細胞を含む多数の細胞によって発現される。FLT3Lは、他の成長因子と組み合わせて、骨髄およびリンパ球前駆細胞、樹状細胞、ならびにNK細胞を含む様々な細胞型の増殖と発達を刺激する。いくつかの実施形態において、FLT3Lポリペプチドは、配列番号28に示されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、G-CSFポリペプチドである。いくつかの実施形態において、G-CSFは、好中球顆粒球の増殖、分化および機能的活性化を調節する。いくつかの実施形態において、G-CSFポリペプチドは、配列番号29に示されるアミノ酸配列を含む。
ケモカイン
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、ケモカインである。いくつかの実施形態において、ケモカインは、応答性細胞(例えば、白血球)の指向性走化性を誘導するタンパク質である。一般に、ケモカインは、CXC、CC、(X)C、およびCX3Cの4つのサブファミリーに分類される。CXCケモカインでは、1つのアミノ酸が最初の2つのシステイン(「CXCモチーフ」)を分離する。ELR+CXCケモカインは、CXCR1および/またはCXCR2ケモカイン受容体の配位子であり、ELR+CXCケモカインと特異的に結合するGタンパク質共役型7回膜貫通ドメイン型受容体である。7つのヒトELR+CXCケモカインは、ヒトGro-アルファ(CXCL1としても知られる)、ヒトGro-ベータ(CXCL2としても知られる)、ヒトGro-ガンマ(CXCL3としても知られる)、ヒトENA-78(CXCL5としても知られる)、ヒトGCP-2(CXCL6とも呼ばれる)、ヒトNAP-2(CXCL7とも呼ばれる)、およびヒトIL-8(CXCL8とも呼ばれる)である。すべてのELR+CXCケモカインはCXCR2受容体と結合する。さらに、一部のELR+CXCケモカインはCXCR1受容体およびCXCR2受容体の両方(つまり、CXCL6とCXCL8)と結合し、これらはいずれも活性化経路の冗長性に寄与する。5つのマウスELR+CXCケモカインは、ケラチノサイト化学誘引物質(KC)(CXCL1としても知られている)、マクロファージ炎症性タンパク質-2(MIP-2)(CXCL2としても知られている)、樹状細胞炎症性タンパク質-1(DCIP-1)(CXCL3としても知られている)、リポ多糖誘導性CXCケモカイン(LIX)(CXCL5としても知られている)、および好中球活性化ペプチド-2(NAP-2)(CXCL7としても知られている)である。
本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なケモカインには、LIF、M-CSF、MIP-2、MIP-1ベータ、KP(CXLC1)、MIG(CXCL9)、IP-10(CXCL10)、MCP-1、エオタキシン、RANTES、LIXおよびMIP-1アルファを含むが、これらに限定されない。
本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質の免疫調節ドメインとして使用するのに好適な例示的なケモカインをコードするアミノ酸を以下に記載する。
Figure 2022538974000007
腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリー
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリーのメンバーの細胞外ドメインである。腫瘍壊死因子スーパーファミリーの配位子および受容体は、配位子-受容体錯体の三量体クラスターの形成によりシグナルを伝達する一連の構造的に相同な細胞表面タンパク質である。TNFスーパーファミリー受容体を活性化するライゲーションは、増殖、エフェクター機能の増強、ならびにケモカインおよびサイトカインの産生など、幅広い免疫誘発(pro-immune)応答を引き起こす可能性がある。Fasなどの一部の配位子はアポトーシスの誘導につながる可能性があり、免疫細胞の表面上に発現する。追加的に、他の配位子は免疫応答を弱める阻害性受容体として機能する。いくつかの実施形態において、細胞外ドメインは、TNF-アルファ、LIGHT、LT-アルファ、LT-ベータ、BTLA、CD160、CD40L、FasL、CD30L、4-1BBL、CD27L、OX40L、TWEAK、APRIL、BAFF、RANKL、TRAIL、EDA1、EDA2またはGITRLに由来する。細胞外ドメインは、選択されたTNFスーパーファミリーメンバーの受容体と結合し、それにより免疫応答を誘導または刺激することができる。
以下の表は、派生した細胞外ドメインに対応する受容体を示している。
Figure 2022538974000008
CD28ファミリー
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、CD28ファミリーのメンバーの細胞外ドメインである。CD28ファミリーは、B7ファミリーの配位子のメンバーに結合する阻害性(PD1、CTLA-4)および活性化(CD28、ICOS)受容体のファミリーである。CD28は、(TCRのライゲーションとともに)ナイーブT細胞を活性化するために必要な2番目のシグナルを提供する共刺激受容体であり、CD80およびCD86の2つの天然配位子を有する。CD28シグナル伝達は、増殖、エフェクター機能、および抗アポトーシスシグナル伝達を増加させるのに役立ち得る。CD28シグナル伝達は、効果的なPD1/PDL1遮断に必要であることが最近示された。ICOS(誘導性T細胞共刺激分子)は、活性化T細胞で発現し、CD28と同様の機能を示す密接に関連した表面受容体である。
したがって、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、CD80(B7-1)の細胞外ドメインである。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、配列番号69に示されるアミノ酸配列を含む。
したがって、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、CD28と結合することができる、CD86(B7-2)の細胞外ドメインである。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、配列番号70に示されるアミノ酸配列を含む。
したがって、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、ICOSLGの細胞外ドメインである。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、配列番号71に示されるアミノ酸配列を含む。
アゴニスト抗体
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、アゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。アゴニスト抗体は、それらの標的の機能を遮断するアンタゴニスト抗体とは対照的に、目的の標的を活性化する。いくつかの実施形態において、アゴニスト抗体またはその抗原結合断片は、免疫活性化受容体に結合する。いくつかの実施形態において、免疫活性化受容体には、腫瘍壊死因子(TNF)受容体、CD28ファミリーメンバー、T細胞受容体(TCR)、キラー細胞Ig様受容体(KIR)、白血球Ig様受容体(LIR)、CD94/NKG2受容体、Fc受容体、シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAM)、および活性化Siglec受容体が含まれるが、これらに限定されない。
腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリー
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリーメンバー受容体に結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。TNFスーパーファミリーは上記に記載されている。例えば、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、TNFR1に結合し、それにより受容体を活性化するアゴニスト抗体または抗原結合断片である。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができるTNFスーパーファミリーメンバー受容体を列挙している。
Figure 2022538974000009

Figure 2022538974000010
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、抗4-1BBアゴニスト抗体である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、抗OX40アゴニスト抗体である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、CD40アゴニスト抗体である。
CD28受容体スーパーファミリー
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、CD28スーパーファミリー受容体に結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。CD28スーパーファミリーは上記に記載されている。例えば、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、CD28に結合し、それにより受容体を活性化するアゴニスト抗体または抗原結合断片である。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができるCD28スーパーファミリーメンバー受容体を列挙している。
Figure 2022538974000011
T細胞受容体(TCR)錯体
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、T細胞受容体(TCR)錯体に結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。T細胞受容体(TCR)は、T細胞に抗原特異性を与える役割を担う細胞表面受容体である。各TCRは、MHCクラスI(CD8+T細胞の場合)またはMHCクラスII(CD4+T細胞の場合)のいずれかによって提示される特定のペプチドに特異的である。ナイーブT細胞の場合、TCRのライゲーションは、T細胞を活性化するために必要な2つのシグナルのうちの最初のものを提供する。CD8+T細胞のTCRライゲーションは、パーフォリンおよびグランザイムBなどの可溶性因子の放出、ならびにFas配位子などのアポトーシス誘導配位子の上方調節により、同族のpMHC(および潜在的にバイスタンダー細胞)を表示する細胞の死をもたらす。CD4+ヘルパーT細胞の場合、TCRとその同族のpMHCをライゲーションすると、サイトカインが放出される。
したがって、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、TCRに結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。例えば、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、CD3γに結合し、それにより受容体を活性化するアゴニスト抗体または抗原結合断片である。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができるTCR錯体のメンバーを列挙している。
Figure 2022538974000012
キラー細胞Ig様受容体(KIR)
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、キラー細胞Ig様受容体(KIR)に結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。キラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIR)は、主にNK細胞およびT細胞の一部のサブセットで発現する受容体のファミリーである。これらの受容体は、MHCクラスI(HLA-A、HLA-B、およびHLA-C)分子に結合することにより、主に自己の認識(したがって抑制機能)に関与する。これらの受容体は、細胞質尾部の長さに応じて、活性化または阻害性のいずれかになる。阻害性受容体は、尾部が長く、ITIMドメインを含有する。活性化KIRは、細胞質ドメインがより短く、DAP12と結合してシグナル伝達を媒介する。
本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができる活性化KIRが以下の表に示されている。
Figure 2022538974000013
白血球Ig様受容体(LIR)
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、白血球Ig様受容体(LIR)に結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。LIR受容体は、主に自然免疫細胞上で発現する免疫受容体の一種である。それらの主要な配位子はMHCクラスI分子であり、活性化機能を有するものもあるが、主に阻害機能を示す。例えば、LIRA2は、微生物プロテアーゼによって切断された免疫グロブリン断片の先天的なセンサーとして機能する。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、LIRA2に結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの実施形態において、LIRA2に結合することができる抗体は、Uniprot ID Q8N149に基づいて生成することができる。
CD94/NKG2受容体ファミリー
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、CD94/NKG2受容体に結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。CD94/NKG2は、NK細胞およびCD8T細胞の一部のサブセットの表面上で発現するヘテロ二量体C型レクチン受容体である。それらはHLA-E分子(非古典的MHCクラスI分子)に結合し、阻害性シグナルおよび活性化シグナルの両方をNK細胞に伝達することができる。阻害性受容体は細胞質尾部にITIMドメインを含有し、活性化受容体はITAMドメインを含有するDAP12およびDAP10と結合する。
本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができる活性化CD94/NKG2受容体が以下の表に示されている。
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、CD94/NKG2配位子の細胞外ドメインである。以下の表は、派生した細胞外ドメインに対応する受容体を示している。
Figure 2022538974000014
Fc受容体
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、Fc受容体に結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。Fc受容体は、主に自然免疫細胞に発現する免疫細胞受容体であり、これらは抗体の定常領域に結合し、幅広い機能を引き出す。Fc受容体はほぼ独占的に活性化受容体である(阻害性シグナルを伝達するFcγRIIBを除く)。Fc受容体のライゲーションは、ADCC、食作用、脱顆粒、およびエフェクター機能を高める活性化シグナルの伝達を引き起こす可能性がある。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができるFc受容体を列挙している。
Figure 2022538974000015
シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAM)
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、シグナル伝達リンパ球活性化分子(SLAM)受容体に結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。SLAM受容体は、受容体および配位子の両方として機能する一連の分子である。SLAM分子は、隣接する細胞上で互いに相互作用して、活性化または阻害性シグナルを送信する。SLAM分子は、細胞質尾部に免疫受容体チロシンベースのSwithモチーフを含有し、細胞内で活性化シグナル伝達分子および阻害性シグナル伝達分子の両方との結合を可能にする。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができるSLAM受容体を列挙している。
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、SLAM配位子の細胞外ドメインである。以下の表は、派生した細胞外ドメインに対応する受容体を示している。
Figure 2022538974000016
Siglecファミリー受容体
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、Siglecファミリー受容体に結合するアゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。Siglecは、レクチンファミリー(糖結合タンパク質)の一部である免疫細胞に主に見られる表面受容体のファミリーである。これらの受容体は、シアル酸含有配位子に結合する。これらの受容体は、主に広範囲の免疫細胞型の阻害性受容体として機能するが、一部(siglec14、15、および16)はITAM活性化ドメインを含有する。
本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができる活性化Siglec受容体を以下の表に示す。
Figure 2022538974000017
アンタゴニスト抗体
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、アンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。アンタゴニスト抗体は、それらの標的の機能を遮断する。いくつかの実施形態において、アンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片は、免疫阻害性受容体に結合し、それにより、免疫応答の誘導を可能にする。いくつかの実施形態において、アンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片は、免疫阻害性配位子に結合し、それにより、免疫応答の誘導を可能にする。いくつかの実施形態において、免疫阻害剤受容体および配位子には、CD28受容体、腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリー受容体、Siglec受容体、CD94/NKG2受容体、白血球Ig様受容体(LIR)、キラー細胞Ig様受容体(KIR)、Fc受容体、アデノシン経路分子、他のチェックポイント阻害剤、およびLAIR1が含まれるが、これらに限定されない。
CD28分子
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、CD28分子と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。上記のように、CD28ファミリーには活性化分子および阻害性分子の両方が含まれる。したがって、いくつかの実施形態において、阻害性分子に拮抗することにより、免疫応答が誘導または刺激される。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができるCD28分子を列挙している。
Figure 2022538974000018
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、PD-1と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、PD-L1と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、CTLA-4と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。
TNFスーパーファミリー分子
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、TNFスーパーファミリーメンバーと結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。上記のように、TNFスーパーファミリーは、活性化分子および阻害性分子の両方を含む。したがって、いくつかの実施形態において、阻害性分子に拮抗することにより、免疫応答が誘導または刺激される。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができるTNFスーパーファミリー分子を列挙している。
Figure 2022538974000019
Siglec受容体
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、Siglec受容体と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。上記のように、Siglecファミリーには活性化分子および阻害性分子の両方が含まれる。したがって、いくつかの実施形態において、阻害性分子に拮抗することにより、免疫応答が誘導または刺激される。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができるSiglec受容体を列挙している。
Figure 2022538974000020
CD94/NKG2受容体
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、CD94/NKG2受容体と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。上記のように、CD94/NKG2ファミリーには活性化分子および阻害性分子の両方が含まれている。したがって、いくつかの実施形態において、阻害性分子に拮抗することにより、免疫応答が誘導または刺激される。
したがって、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、CD94/NKG2Aと結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの実施形態において、そのような抗体は、UniProt ID P26715に基づいて生成される。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、CD94/NKG2Bと結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの実施形態において、そのような抗体は、UniProt ID Q13241に基づいて生成される。
白血球Ig様受容体(LIR)
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、白血球Ig様受容体(LIR)と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。上記のように、LIRファミリーには活性化分子および阻害性分子の両方が含まれる。したがって、いくつかの実施形態において、阻害性分子に拮抗することにより、免疫応答が誘導または刺激される。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができるLIRを列挙している。
Figure 2022538974000021
キラー細胞Ig様受容体(KIR)
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、キラー細胞Ig様受容体(KIR)と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。上記のように、KIRファミリーには活性化分子および阻害性分子の両方が含まれる。したがって、いくつかの実施形態において、阻害性分子に拮抗することにより、免疫応答が誘導または刺激される。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができるKIRを列挙している。
Figure 2022538974000022
Fc受容体
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、Fc受容体と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。上記のように、Fc受容体のファミリーには、活性化分子および阻害性分子の両方が含まれる。したがって、いくつかの実施形態において、阻害性分子に拮抗することにより、免疫応答が誘導または刺激される。
いくつかの実施形態において、阻害剤Fc受容体は、FcγRIIBである。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、FcγRIIBと結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの実施形態において、そのような抗体は、UniProt ID P31994に基づいて生成される。
アデノシン経路分子
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、アデノシン経路のメンバーと結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。例えば、CD39およびCD73は、ATPのアデノシンへのトランスフェクションを触媒する細胞の表面上に発現する酵素である。細胞外ATPは免疫応答を誘発する危険な分子であるが、アデノシンは免疫抑制剤である。これらの分子は、アデノシンを生成することにより、局所的な免疫抑制環境に貢献する。
したがって、いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、CD39と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの実施形態において、そのような抗体は、UniProt ID P49961に基づいて生成される。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、CD73と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの実施形態において、そのような抗体は、UniProt ID P21589に基づいて生成される。
他のチェックポイント阻害剤
いくつかの実施形態において、本開示の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な免疫調節ドメインは、免疫チェックポイント阻害剤と結合するアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの実施形態において、そのような免疫チェックポイント阻害剤に拮抗することによって、免疫応答が誘導または刺激される。
以下の表は、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアンタゴニスト抗体またはその抗原結合断片を標的として生成することができる免疫チェックポイント阻害剤を列挙している。
Figure 2022538974000023
安定化ドメイン
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、1つ以上の免疫調節ドメインおよび安定化ドメインを含む。いくつかの実施形態において、安定化ドメインは、免疫調節融合タンパク質の発現を促進または増加させるポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、安定化ドメインは、発現後の免疫調節融合タンパク質の折り畳みを促進または維持することにより、免疫調節融合タンパク質の発現を促進または増加させる。いくつかの実施形態において、安定化ドメインは、発現後の免疫調節融合タンパク質の凝集を防止または減少させることにより、免疫調節融合タンパク質の発現を促進または増加させる。いくつかの実施形態において、安定化ドメインは、発現後の免疫調節融合タンパク質の分解を防止または減少させることにより、免疫調節融合タンパク質の発現を促進または増加させる。
いくつかの実施形態において、安定化ドメインを含む免疫調節融合タンパク質をコードする組換え核酸でトランスフェクトされた宿主細胞は、安定化ドメインを欠く免疫調節融合タンパク質をコードする組換え核酸でのトランスフェクションと比較して発現が増加している。いくつかの実施形態において、発現は、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約100%増加する。いくつかの実施形態において、発現は、約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約6倍、約7倍、約8倍、約9倍、または約10倍増加する。
いくつかの実施形態において、安定化ドメインは、発現および単離後の免疫調節融合タンパク質の安定性を促進または増加させるポリペプチドを含む。タンパク質の安定性を測定する方法は当技術分野で知られており、示差走査熱量測定、円二色性分光法、熱シフト分析、質量分析、または活性ベースのアッセイが含まれる。
本開示に有用な安定化ドメインは、治療される患者に免疫応答を誘導しない非免疫原性タンパク質ドメインである。例示的な安定化ドメインを以下にさらに説明する。
血清アルブミン
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、血清アルブミンまたはその断片である安定化ドメインを含む。血清アルブミンをタンパク質に融合する方法は、例えば、US2010/0144599、US2007/0048282、およびUS2011/0020345(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に開示されている。いくつかの実施形態において、安定化ドメインは、ヒト血清アルブミン(HSA)、またはそのバリアントもしくは断片であり、例えば、US5,876,969、WO2011/124718、WO2013/075066、およびWO2011/0514789に開示されているものである。
免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なアルブミンは、ヒト、霊長類、げっ歯類、ウシ、ウマ、ロバ、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、イヌ、ニワトリ、またはブタに由来し得る。いくつかの実施形態において、アルブミンは、血清アルブミン、例えば、ヒト血清アルブミン(配列番号88)、霊長類血清アルブミン(例えば、チンパンジー血清アルブミン、ゴリラ血清アルブミン)、げっ歯類血清アルブミン(例えば、ハムスター血清アルブミン、モルモット血清アルブミン、マウス血清アルブミンおよびラット血清アルブミン)、ウシ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、ロバ血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、ヤギ血清アルブミン、ヒツジ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ニワトリ血清アルブミンおよびブタ血清アルブミン。
いくつかの実施形態において、アルブミン、またはそのバリアントもしくは断片は、配列番号88に示されるような野生型HSAの配列に対して少なくとも50%、例えば少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%の配列同一性を有する。
いくつかの実施形態において、アルブミンバリアントにおける改変、例えば、置換、挿入、または欠失の数は、対応する野生型アルブミン(例えば、HSA)と比較して、1~20個、例えば1~10個および1~5個、例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9または10個の改変である。
いくつかの実施形態において、アルブミンの断片、またはそのバリアントの断片は、免疫調節融合タンパク質での使用に好適である。例示的なアルブミン断片は、WO2011/124718に開示されている。いくつかの実施形態において、アルブミンの断片(例えば、HSAの断片)は、少なくとも20個のアミノ酸、例えば、少なくとも40個のアミノ酸、少なくとも60個のアミノ酸、少なくとも80個のアミノ酸、少なくとも100個のアミノ酸、少なくとも150個のアミノ酸、少なくとも200個のアミノ酸、少なくとも300個のアミノ酸、少なくとも400個のアミノ酸、または少なくとも500個のアミノ酸の長さである。
いくつかの実施形態において、アルブミン断片は、アルブミンの少なくとも1つの全体のサブドメインを含み得る。HSAのドメインは組換えタンパク質として発現されており(Dockal et al.,JBC 1999;274:9303-10)、ドメインIは、HSA(配列番号88)のアミノ酸1~197からなるものとして定義され、ドメインIIは、アミノ酸189~385からなるものとして定義され、ドメインIIIは、アミノ酸381~585からなるものとして定義された。ドメインの部分的な重複は、ドメインIとIIとの間、およびドメインIIとIIIとの間に存在する拡張α-ヘリックス構造(h10-h1)が与えられた場合に発生する(Peters,1996、前掲書、表2~4)。HSAは、6つのサブドメイン(サブドメインIA、IB、NA、NB、INA、およびNIB)も含む。サブドメインIAは配列番号88のアミノ酸6~105を含み、サブドメインIBはアミノ酸120~177を含み、サブドメインNAはアミノ酸200~291を含み、サブドメインNBはアミノ酸316~369を含み、サブドメインINAはアミノ酸392~491を含み、サブドメインNIBは配列番号88のアミノ酸512~583を含む。
いくつかの実施形態において、断片は、上記で定義されるような1つ以上のドメインもしくはサブドメインの全体または一部、あるいはそれらのドメインおよび/またはサブドメインの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、アルブミン断片は、アルブミンもしくはアルブミンのドメイン、またはそのバリアントもしくは断片の少なくとも50、60、70、75、80、85、90、95、96、97、98、または99%を含む。
Fcドメイン
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適な安定化ドメインは、Fcドメインである。いくつかの実施形態において、Fcドメインは、上記のアゴニストまたはアンタゴニスト抗体の構成要素であり、したがって、別個のFcドメインは必要とされない。
特定の実施形態において、Fcドメインは、配列番号90に示されるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、Fcドメインは、抗原に結合する可変領域を含まない。いくつかの実施形態において、Fcドメインは、抗原に結合する可変領域を含む。本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質に好適なFcドメインは、いくつかの異なる供給源から得ることができる。特定の実施形態において、Fcドメインは、ヒト免疫グロブリンに由来する。特定の実施形態において、Fcドメインは、ヒトIgG1定常領域に由来する。ヒトIgG1のFcドメインは、配列番号90に示されている。しかしながら、Fcドメインは、例えば、げっ歯類(例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット)または非ヒト霊長類(例えば、チンパンジー、マカク)種を含む、別の哺乳動物種の免疫グロブリンに由来し得ることが理解される。さらに、Fcドメインまたはその一部分は、IgM、IgG、IgD、IgA、およびIgEを含む任意の免疫グロブリンクラス、ならびにIgG1、IgG2、IgG3、およびIgG4を含む任意の免疫グロブリンアイソタイプに由来し得る。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、変異体Fcドメインを含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、変異体、IgG1 Fcドメインを含む。いくつかの実施形態において、変異Fcドメインは、ヒンジ、CH2、および/またはCH3ドメインにおける1つ以上の突然変異を含む。いくつかの態様において、変異体FcドメインはD265A変異を含む。
様々なFcドメイン遺伝子配列(例えば、マウスおよびヒトの定常領域遺伝子配列)は、公的にアクセス可能な沈着物の形態で利用可能である。Fcドメイン配列を含む定常領域ドメインは、特定のエフェクター機能を欠いて、および/または免疫原性を低減するための特定の修飾を伴って選択することができる。抗体および抗体をコードする遺伝子の多くの配列が公開されており、好適なFcドメイン配列(例えば、ヒンジ、CH2、および/もしくはCH3配列、またはその一部分)は、当技術分野で認められた技術を使用してこれらの配列から誘導することができる。次に、前述の方法のうちのいずれかを使用して得られた遺伝物質を改変または合成して、本明細書に開示された方法で使用するのに好適なポリペプチドを得ることができる。さらに、本開示の範囲は、定常領域DNA配列の対立遺伝子、バリアント、および突然変異を包含することが理解されるであろう。
Fcドメイン配列は、例えば、目的のドメインを増幅するために選択されるポリメラーゼ連鎖反応およびプライマーを使用してクローン化することができる。抗体からFcドメイン配列をクローニングするには、ハイブリドーマ、脾臓、またはリンパ球様細胞からmRNAを単離し、DNAに逆転写し、抗体遺伝子をPCRで増幅する。PCR増幅法は、米国特許第4,683,195号、同第4,683,202号、同第4,800,159号、同第4,965,188号、および、例えば、“PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications”Innis et al.eds.,Academic Press,San Diego,Calif.(1990);Ho et al.1989.Gene 77:51;Horton et al.1993.Methods Enzymol.217:270に詳細に記載されている。PCRは、コンセンサス定常領域プライマーによって、または公開されている重鎖および軽鎖DNAならびにアミノ酸配列に基づくより特異的なプライマーによって開始することができる。上記のように、PCRはまた、抗体の軽鎖および重鎖をコードするDNAクローンを単離するために使用され得る。この場合、ライブラリは、コンセンサスプライマーまたはマウス定常領域プローブなどのより大きな相同プローブによってスクリーニングしてもよい。抗体遺伝子の増幅に好適な多数のプライマーセットが当技術分野で知られている(例えば、精製抗体のN末端配列に基づく5’プライマー(Benhar and Pastan.1994.Protein Engineering 7:1509)、cDNA末端の迅速な増幅(Ruberti,F.et al.1994.J.Immunol.Methods 173:33)、抗体リーダー配列(Larrick et al.Biochem Biophys Res Commun 1989;160:1250))。抗体配列のクローニングは、1995年1月25日に出願されたNewmanらの米国特許第5,658,570号(参照により本明細書に組み込まれる)にさらに記載されている。
いくつかの実施形態において、開示される免疫調節融合タンパク質は、1つ以上のFcドメイン(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10個、またはそれ以上のFcドメイン)を含む。特定の実施形態において、Fcドメインは、異なる種類のものであり得る。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質に存在する少なくとも1つのFcドメインは、ヒンジドメインまたはその一部分を含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つのCH2ドメインまたはその一部分を含む少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つのCH3ドメインまたはその一部分を含む少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つのCH4ドメインまたはその一部分を含む少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つのヒンジドメインまたはその一部分と、少なくとも1つのCH2ドメインまたはその一部分と、を(例えば、ヒンジ-CH2配向で)含む、少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つのCH2ドメインまたはその一部分と、少なくとも1つのCH3ドメインまたはその一部分と、を(例えば、CH2-CH3配向で)含む、少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つのヒンジドメインまたはその一部分と、少なくとも1つのCH2ドメインまたはその一部分と、少なくとも1つのCH3ドメインまたはその一部分と、を、例えば、ヒンジ-CH2-CH3、ヒンジ-CH3-CH2、またはCH2-CH3-ヒンジ配向で含む、少なくとも1つのFcドメインを含む。
特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、1つ以上の免疫グロブリン重鎖に由来する少なくとも1つの完全なFc領域(例えば、ヒンジ、CH2およびCH3ドメインを含むFcドメインであるが、これらは同じ抗体に由来する必要はない)を含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、1つ以上の免疫グロブリン重鎖に由来する少なくとも2つの完全なFcドメインを含む。特定の実施形態において、完全なFcドメインは、ヒトIgG免疫グロブリン重鎖(例えば、ヒトIgG1)に由来する。
特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、完全なCH3ドメインを含む少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、完全なCH2ドメインを含む少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくともCH3ドメインと、少なくとも1つのヒンジ領域と、CH2ドメインと、を含む、少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、ヒンジおよびCH3ドメインを含む、少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、ヒンジ、CH2およびCH3ドメインを含む、少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、Fcドメインは、ヒトIgG免疫グロブリン重鎖(例えば、ヒトIgG1)に由来する。
免疫調節融合タンパク質のFcドメインを構成する定常領域ドメインまたはその一部分は、異なる免疫グロブリン分子に由来し得る。例えば、本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なポリペプチドは、IgG1分子に由来するCH2ドメインまたはその一部分と、IgG3分子に由来するCH3領域またはその一部分と、を含み得る。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、部分的にIgG1分子に由来し、また部分的にIgG3分子に由来するヒンジドメインを含むFcドメインを含む。本明細書に記載されるように、Fcドメインは、天然に存在する抗体分子からアミノ酸配列が変化するように改変され得ることが当業者によって理解されるであろう。
特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、完全なFc領域の1つ以上の定常領域ドメインを欠いている、すなわち、それらは部分的または完全に欠失している。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、CH2ドメイン全体を欠いている。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、IgG1ヒト定常領域ドメイン(例えば、WO02/060955A2およびWO02/096948A2を参照)をコードするベクター(例えば、IDEC Pharmaceuticals(San Diego)製)に由来するCH2ドメイン欠失Fc領域を含む。この例示的なベクターは、CH2ドメインを欠失させ、ドメインが欠失したIgG1定常領域を発現する合成ベクターを提供するように設計されている。これらの例示的な構築物は、好ましくは、結合CH3ドメインをそれぞれのFcドメインのヒンジ領域に直接融合するように操作されることに留意されたい。
他の構築物では、1つ以上の構成Fcドメイン間にペプチドスペーサーを提供することが望ましい場合がある。例えば、ペプチドスペーサーは、ヒンジ領域とCH2ドメインとの間、および/またはCH2とCH3ドメインとの間に配置されてもよい。例えば、CH2ドメインが欠失しており、残りのCH3ドメイン(合成または非合成)が1~20個、1~10個、または1~5個のアミノ酸のペプチドスペーサーを用いてヒンジ領域に接合されている、互換性のある構築物を発現させることができる。そのようなペプチドスペーサーは、例えば、定常領域ドメインの調節要素が自由でアクセス可能なままであること、またはヒンジ領域が柔軟なままであることを確実にするために添加してもよい。好ましくは、本開示で使用される任意の適合性のある安定化ドメインペプチドは、比較的非免疫原性であり、Fcの適切な折り畳みを妨げないであろう。
特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質において使用されるFcドメインは、例えば、アミノ酸突然変異(例えば、付加、欠失、もしくは置換)によって改変または修飾される。本明細書で使用される場合、「Fcドメインバリアント」という用語は、Fcドメインが由来する野生型Fcと比較して、アミノ酸置換などの少なくとも1つのアミノ酸修飾を有するFcドメインを指す。例えば、FcドメインがヒトIgG1抗体に由来する場合、バリアントは、ヒトIgG1 Fc領域の対応する位置にある野生型アミノ酸と比較して、少なくとも1つのアミノ酸突然変異(例えば、置換)を含む。
特定の実施形態において、Fcバリアントは、ヒンジドメインまたはその一部分に位置するアミノ酸位置での置換を含む。特定の実施形態において、Fcバリアントは、CH2ドメインまたはその一部分に位置するアミノ酸位置での置換を含む。特定の実施形態において、Fcバリアントは、CH3ドメインまたはその一部分に位置するアミノ酸位置での置換を含む。特定の実施形態において、Fcバリアントは、CH4ドメインまたはその一部分に位置するアミノ酸位置での置換を含む。
特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、複数のアミノ酸置換を含むFcバリアントを含む。免疫調節融合タンパク質は、例えば、Fcドメインにおける2、3、4、5、6、7、8、9、10個またはそれ以上のアミノ酸置換を含み得る。好ましくは、アミノ酸置換は、少なくとも1つのアミノ酸位置またはそれ以上、例えば、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、もしくは10個のアミノ酸位置またはそれ以上の間隔で互いに空間的に配置される。より好ましくは、操作されたアミノ酸は、少なくとも5、10、15、20、もしくは25個のアミノ酸位置またはそれ以上の間隔で互いに空間的に離れて配置されている。
いくつかの実施形態において、Fcドメインは、CH2ドメインの開始部の配列LLGGPを含む、アミノ酸234~238の領域の変化を含む。いくつかの実施形態において、Fcバリアントは、Fc媒介エフェクター機能、特にADCCを改変し、かつ/あるいはFc受容体に対する結合力を低下させる。いくつかの態様において、K322またはP331などの位置でのCH2-CH3接合により近い配列変化により、補体媒介細胞毒性が排除され、かつ/あるいはFcR結合の結合力が改変され得る。いくつかの実施形態において、Fcドメインは、残基P238およびP331での変化を組み込んでおり、例えば、これらの位置の野生型プロリンをセリンに変化させる。いくつかの実施形態において、これらの残基でCCC、SCC、SSC、SCS、またはSSSをコードするための、3つのヒンジシステインのうちの1つ以上でのヒンジ領域の改変もまた、折り畳まれたタンパク質を不安定にする可能性のある不対システインの除去などにより、FcR結合と分子の均一性にも影響を与える可能性がある。
Fcドメインにおける他のアミノ酸突然変異は、Fcガンマ受容体およびFcガンマ受容体サブタイプへの結合を低減することが企図される。例えば、2004年5月18日に発行された米国特許第6,737,056号(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されているように、Fc領域の位置238、239、248、249、252、254、255、256、258、265、267、268、269、270、272、279、280、283、285、298、289、290、292、293、294、295、296、298、301、303、305、307、312、315、322、324、327、329、330、331、333、334、335、337、338、340、356、360、373、376、378、379、382、388、389、398、414、416、419、430、434、435、437、438または439での突然変異は、結合を改変することができる。この特許は、IgG3中のPro331をSerに変更すると、変異していないIgG3と比較して親和性が6分の1になることを報告しており、これはFcガンマRI結合にPro331が関与していることを示している。加えて、1997年4月29日に発行されたUS5,624,821(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)では、位置234、235、236、および237、297、318、320、および322でのアミノ酸修飾が、受容体結合親和性を潜在的に改変するものとして開示されている。
使用が企図されているさらなる突然変異には、例えば、2006年10月19日に公開された米国特許出願公開第2006/0235208号(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されているものが含まれる。追加的に、米国特許出願公開第2006/0235208号(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている突然変異は、使用が企図される。変異体L234A/L235Aは、例えば、2003年6月12日に公開された米国特許出願公開第2003/0108548号(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている。実施形態において、記載された修飾は、個々にまたは組み合わせて含まれる。特定の実施形態において、突然変異は、ヒトIgG1におけるD265Aである。
特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、例えば野生型Fc領域と比較して、ポリペプチドの抗原依存性エフェクター機能、特にADCCまたは補体活性化を改変するアミノ酸置換を含むFcバリアントを含む。このような免疫調節融合タンパク質は、野生型ポリペプチドと比較した場合、FcRガンマへの結合の低下を示し、したがって、エフェクター機能の低減を媒介する。FcRガンマ結合親和性が低下したFcバリアントは、エフェクター機能を低減すると予想され、そのような分子は、例えば、正常細胞が標的分子を発現する可能性がある場合またはポリペプチドの慢性的な投与が、望ましくない免疫系の活性化をもたらす可能性がある場合など、標的細胞の破壊が望ましくない状態の治療にも有用である。
特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、活性化FcγR(例えば、Fcγ1、Fcγlla、またはFcγRIIIa)への改変された結合を示す。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、阻害性FcγR(例えば、FcγRIIb)に対して改変された結合親和性を示す。FcRまたは補体結合活性を改変した例示的なアミノ酸置換は、国際PCT公開第WO05/063815号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、融合タンパク質のグリコシル化を改変するアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態において、Fcドメインは、グリコシル化の低減(例えば、NまたはO連結型グリコシル化)をもたらす突然変異を含むか、または野生型Fcドメインの改変された糖型(例えば、低フコースまたはフコース不含グリカン)を含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、グリコシル化モチーフ、例えば、アミノ酸配列NXTまたはNXSを含有するN連結型グリコシル化モチーフの近くまたは内部にアミノ酸置換を有する。グリコシル化を低減または改変する例示的なアミノ酸置換は、WO05/018572およびUS2007/0111281(それらの内容は、参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、溶媒に曝された表面に位置する、操作されたシステイン残基またはその類似体を有する少なくとも1つのFcドメインを含む。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、第2のシステイン残基とのジスルフィド結合を実質的に含まない、少なくとも1つの操作された遊離システイン残基またはその類似体を含むFcドメインを含む。上記の操作されたシステイン残基またはその類似体のうちのいずれかは、その後、当技術分野で認められた技術を使用して機能ドメインにコンジュゲートされ得る(例えば、チオール反応性ヘテロ二機能安定化ドメインとコンジュゲートされ得る)。
特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、本明細書に記載のFcドメインから独立して選択されるその構成Fcドメインのうちの2つ以上を有する遺伝的に融合されたFcドメインを含む。特定の実施形態において、Fcドメインは同じである。特定の実施形態において、Fcドメインのうちの少なくとも2つは異なる。例えば、Fcドメインは、同じ数のアミノ酸残基を含むか、あるいはそれらは、1つ以上のアミノ酸残基(例えば、約5個のアミノ酸残基(例えば、1、2、3、4、もしくは5個のアミノ酸性残基)、約10個の残基、約15個の残基、約20個の残基、約30個の残基、約40個の残基、または約50個の残基)分だけ長さが異なる可能性がある。特定の実施形態において、Fcドメインは、1つ以上のアミノ酸位置で配列が異なる。例えば、Fcドメインのうちの少なくとも2つは、約5個のアミノ酸位置(例えば、1、2、3、4、または5個のアミノ酸位置)、約10個の位置、約15個の位置、約20個の位置、約30個の位置、約40個位置、または約50個位置)で異なる可能性がある。
例示的な免疫調節融合タンパク質
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、免疫調節ドメインと、ホスフェート基で修飾された分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にリンカーを介して、免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結され、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、ホスフェート基で修飾された分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、安定化ドメインは、任意選択的にリンカーを介して、免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結され、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にアミノ酸リンカーを介して、免疫調節ドメインまたは安定化ドメインのいずれかの末端に作動可能に連結され、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、ホスフェート基で修飾された分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、金属水酸化物結合ペプチドは、任意選択的にリンカーを介して、免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結され、安定化ドメインは、任意選択的にアミノ酸リンカーを介して、金属水酸化物結合ペプチドまたは免疫調節ドメインのいずれかの末端に作動可能に連結され、それにより免疫調節融合タンパク質を形成する。
IL-2融合タンパク質
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、IL-2と、血清アルブミンと、ホスフェート基で修飾された分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドと、を含む。いくつかの実施形態において、IL-2は、血清アルブミンに作動可能に連結されている。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、IL-2または血清アルブミンに作動可能に連結されている。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、ヒト血清アルブミンのN末端に作動可能に連結されたヒトIL-2を含み、ヒト血清アルブミンのC末端またはヒトIL-2のN末端に作動可能に連結された金属水酸化物結合ペプチドをさらに含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、ヒト血清アルブミンのC末端に作動可能に連結されたヒトIL-2を含み、ヒト血清アルブミンのN末端またはヒトIL-2のC末端に作動可能に連結された金属水酸化物結合ペプチドをさらに含む。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、配列番号88に示されるヒト血清アルブミン配列に作動可能に連結されたヒトIL-2を含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、配列番号103によって示される分泌経路キナーゼFam20Cの4つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドをさらに含み、金属水酸化物結合ペプチドは、IL-2または血清アルブミンに作動可能に連結されている。
IL-12融合タンパク質
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、IL-12と、血清アルブミンと、ホスフェート基で修飾された分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドと、を含む。いくつかの実施形態において、IL-12は、血清アルブミンに作動可能に連結されている。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、IL-12または血清アルブミンに作動可能に連結されている。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、ヒト血清アルブミンのN末端に作動可能に連結されたヒトIL-12を含み、ヒト血清アルブミンのC末端またはヒトIL-12のN末端に作動可能に連結された金属水酸化物結合ペプチドをさらに含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、ヒト血清アルブミンのC末端に作動可能に連結されたヒトIL-12を含み、ヒト血清アルブミンのN末端またはヒトIL-12のC末端に作動可能に連結された金属水酸化物結合ペプチドをさらに含む。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、配列番号88に示されるヒト血清アルブミン配列に作動可能に連結されたヒトIL-12を含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、配列番号103によって示される分泌経路キナーゼFam20Cの4つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドをさらに含み、金属水酸化物結合ペプチドは、IL-12または血清アルブミンに作動可能に連結されている。
IFNg融合タンパク質
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、少なくとも1つのIFNgと、血清アルブミンと、ホスフェート基で修飾された分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドと、を含む。いくつかの実施形態において、IFNgは、血清アルブミンに作動可能に連結されている。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、IFNgまたは血清アルブミンに作動可能に連結されている。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、ヒト血清アルブミンのN末端に作動可能に連結された2つの作動可能に連結されたヒトIFNgポリペプチドを含み、ヒト血清アルブミンのC末端またはヒトIFNgのN末端に作動可能に連結された金属水酸化物結合ペプチドをさらに含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、ヒト血清アルブミンのC末端に作動可能に連結された2つの作動可能に連結されたヒトIFNgポリペプチドを含み、ヒト血清アルブミンのN末端またはヒトIFNgのC末端に作動可能に連結された金属水酸化物結合ペプチドをさらに含む。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、2つの作動可能に連結されたヒトIFNgポリペプチドを含み、2つのIFNgポリペプチドのC末端またはN末端に作動可能に連結された金属水酸化物結合ペプチドをさらに含む。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、配列番号88に示されるヒト血清アルブミン配列に作動可能に連結された2つの作動可能に連結されたヒトIFNgポリペプチドを含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、配列番号103によって示される分泌経路キナーゼFam20Cの4つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドをさらに含み、金属水酸化物結合ペプチドは、IFNgまたは血清アルブミンに作動可能に連結されている。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、配列番号103によって示される分泌経路キナーゼFam20Cの4つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドに作動可能に連結された2つの作動可能に連結されたヒトIFNgポリペプチドを含み、金属水酸化物結合ペプチドは、IFNgまたは血清アルブミンに作動可能に連結されている。
抗体融合タンパク質
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、抗4-1-BB抗体と、ホスフェート基で修飾された分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、抗4-1-BB抗体は、金属水酸化物結合ペプチドに作動可能に連結している。いくつかの実施形態において、抗4-1-BB抗体は、金属水酸化物結合ペプチドのN末端に作動可能に連結されている。いくつかの実施形態において、抗4-1-BB抗体は、金属水酸化物結合ペプチドのC末端に作動可能に連結されている。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、抗OX40抗体と、ホスフェート基で修飾された分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼモチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、抗OX40抗体は、金属水酸化物結合ペプチドに作動可能に連結されている。いくつかの実施形態において、抗OX40抗体は、金属水酸化物結合ペプチドのN末端に作動可能に連結されている。いくつかの実施形態において、抗OPX40抗体は、金属水酸化物結合ペプチドのC末端に作動可能に連結されている。
免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を作製する方法
いくつかの態様において、本明細書に記載されるポリペプチド(例えば、キナーゼ、サイトカイン、抗体、安定化ドメイン、金属水酸化物結合ペプチド)は、組換えDNA技術を使用して、トランスフェクトされた宿主細胞において作製される。そうするために、ポリペプチドをコードする組換えDNA分子が調製される。そのようなDNA分子を調製する方法は、当技術分野でよく知られている。例えば、ポリペプチドをコードする配列は、好適な制限酵素を使用してDNAから切り出すことができる。代替的に、ホスホルアミデート法などの化学合成技術を使用して、DNA分子を合成することができる。また、これらの手法を組み合わせて使用することもできる。
ポリペプチドを作製する方法はまた、適切な宿主においてペプチドを発現することができるベクターを含む。ベクターは、適切な発現制御配列に作動可能に連結されたペプチドをコードするDNA分子を含む。DNA分子がベクターに挿入される前または後のいずれかで、この機能的連結に影響を与える方法はよく知られている。発現制御配列には、プロモーター、アクチベーター、エンハンサー、オペレーター、リボソームヌクレアーゼドメイン、開始シグナル、停止シグナル、キャップシグナル、ポリアデニル化シグナル、および転写または翻訳の制御に関与する他のシグナルが含まれる。
DNA分子をその上に有する得られたベクターは、適切な宿主を形質転換するために使用される。この変換は、当技術分野で周知の方法を使用して実施され得る。
多数の利用可能な周知の宿主細胞のうちのいずれかが、本明細書に開示される方法での使用に好適である可能性がある。特定の宿主の選択は、当技術分野で認識されている多くの要因に依存している。これらには、例えば、選択された発現ベクターとの適合性、DNA分子によってコードされるペプチドの毒性、形質転換の速度、ペプチドの回収し容易さ、発現特徴、生物学的安全性およびコストが含まれる。すべてのホストが特定のDNA配列の発現に等しく効果的であるとは限らないことを理解して、これらの要素のバランスをとる必要がある。これらの一般的なガイドラインの範囲内で、有用な微生物宿主には、細菌(E.coli sp.など)、酵母(Saccharomyces sp.など)、およびその他の真菌、昆虫、植物、培養中の哺乳動物(ヒトを含む)細胞、または当技術分野で知られている他の宿主が含まれる。
次に、形質転換された宿主を培養および精製する。宿主細胞は、所望の化合物が発現されるように、従来の発酵条件下で培養され得る。そのような発酵条件は当技術分野でよく知られている。最後に、ペプチドを、当技術分野で周知の方法によって培養物から精製する。
化合物はまた、合成法によって作製され得る。例えば、固相合成技術を使用することができる。好適な技術は、当技術分野でよく知られており、Merrifield(1973),Chem.Polypeptides,pp.335-61(Katsoyannis and Panayotis eds.);Merrifield(1963),J.Am.Chem.Soc.85:2149;Davis et al.(1985),Biochem.Intl.10:394-414;Stewart and Young(1969),Solid Phase Peptide Synthesis;U.S.Pat.No.3,941,763;Finn et al.(1976),The Proteins(3rd ed.)2:105-253;およびErickson et al.(1976),The Proteins(3rd ed.)2:257-527に記載されるものを含む。固相合成は、小さなペプチドを作製する最も費用効果的な方法であるため、個々のペプチドを作製する好ましい手法である。誘導体化されたペプチドを含有するか、または非ペプチド基を含有する化合物は、周知の有機化学技術によって合成してもよい。
他の方法は、分子の発現/合成の方法であり、一般に、当技術分野では通常のスキルの1つとして知られている。
上記の核酸分子は、例えば、ベクターで形質導入された細胞においてそれらの発現を指示することができるベクター内に含有され得る。したがって、ポリペプチド変異体に加えて、変異体をコードする核酸分子を含有する発現ベクターおよびこれらのベクターでトランスフェクトされた細胞は、特定の実施形態の中にある。
使用するのに好適なベクターには、細菌で使用するためのT7ベースのベクター(例えば、Rosenberg et al.,Gene 56:125,1987を参照)、哺乳動物細胞で使用するためのpMSXND発現ベクター(Lee and Nathans,J.Biol.Chem.263:3521,1988)、および昆虫細胞で使用するためのバキュロウイルス由来ベクター(例えば、Clontech(Palo Alto,Calif)製の発現ベクターpBacPAKS)が含まれる。そのようなベクターにおいて目的のポリペプチドをコードする核酸インサートは、例えば、発現が求められる細胞型に基づいて選択されるプロモーターに作動可能に連結することができる。例えば、T7プロモーターは細菌で使用でき、ポリヘドリンプロモーターは昆虫細胞で使用でき、サイトメガロウイルスまたはメタロチオネインプロモーターは哺乳動物細胞で使用できる。また、高等真核生物の場合、組織特異的および細胞型特異的プロモーターが広く利用可能である。これらのプロモーターは、体内の特定の組織または細胞型で核酸分子の発現を指示する能力にちなんで名付けられた。当業者は、核酸の発現を指示するために使用することができる多数のプロモーターおよび他の調節要素をよく知っている。
挿入された核酸分子の転写を促進する配列に加えて、ベクターは、複製起点と、選択可能なマーカーをコードする他の遺伝子と、を含有することができる。例えば、ネオマイシン耐性(neo)遺伝子は、それが発現される細胞にG418耐性を付与し、したがって、トランスフェクトされた細胞の表現型の選択を可能にする。当業者は、所与の調節要素または選択可能なマーカーが特定の実験的状況での使用に好適であるか否かを容易に決定することができる。
使用するのに好適なウイルスベクターには、例えば、レトロウイルス、アデノウイルスおよびアデノ関連ベクター、ヘルペスウイルス、シミアンウイルス40(SV40)、ならびにウシ乳頭腫ウイルスベクター(例えば、Gluzman(Ed.),Eukaryotic Viral Vectors、CSH Laboratory Press(Cold Spring Harbor,N.Y)を参照)が含まれる。
ポリペプチド変異体をコードする核酸分子を含有し、発現する原核細胞または真核細胞もまた、使用するのに適している。細胞は、トランスフェクトされた細胞、すなわち、核酸分子、例えば、変異体ポリペプチドをコードする核酸分子が、組換えDNA技術によって導入された細胞である。そのような細胞の子孫もまた、本明細書に開示される方法での使用に好適であると考えられる。
発現系の正確な構成要素は、重要ではない。例えば、ポリペプチド変異体は、細菌E.coliなどの原核生物宿主、または昆虫細胞(例えば、Sf21細胞)もしくは哺乳動物細胞(例えば、COS細胞、NIH 3T3細胞、またはHeLa細胞)などの真核生物宿主において産生され得る。これらの細胞は、アメリカンタイプカルチャーコレクション(Manassas,Va)を含む多くの供給源から入手できる。発現系を選択する際に、唯一重要なのは、構成要素が互いに互換性を有することである。職人または通常のスキルは、そのような決定を下すことができる。さらに、発現系を選択する際にガイダンスが必要な場合、当業者は、Ausubel et al.(Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley and Sons,New York,N.Y.,1993)およびPouwels et al.(Cloning Vectors:A Laboratory Manual,1985 Suppl.1987)を参照し得る。
発現されたポリペプチドは、通常の生化学的手順を使用して発現系から精製することができ、本明細書に記載されるように、例えば、治療薬として使用することができる。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインと、1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドと、任意選択的に本明細書に記載の安定化ドメインと、を含む免疫調節融合タンパク質は、組換えDNA技術を使用してトランスフェクト宿主細胞において作製される。そうするために、ポリペプチドをコードする組換えDNA分子が調製される。本方法は、ポリペプチドをコードする組換えDNA分子を発現することができるベクターをさらに含む。組換えDNA分子を含む得られたベクターは、適切な宿主細胞をトランスフェクトするために使用される。免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させるための本開示によって提供される方法は、免疫節融合タンパク質をコードする組換えDNA分子、ならびにER標的化リーダー配列、キナーゼに由来するキナーゼドメインおよびアンカーペプチドを含むキナーゼをコードする組換えDNA分子で細胞をトランスフェクトすることを含み、キナーゼは、ER標的化リーダー配列およびアンカーペプチドによって分泌経路に局在し、金属水酸化物結合ペプチドの1つ以上のキナーゼ標的モチーフは、分泌経路のキナーゼによってリン酸化され、それにより免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させる。いくつかの実施形態において、キナーゼは、キナーゼを分泌経路に局在させるER標的化リーダー配列を含む天然に存在するキナーゼである。いくつかの実施形態において、天然に存在するキナーゼは、分泌経路への局在を増加、促進、もしくは改善するため、および/または分泌を減少もしくは防止するために、末端(例えば、C末端)アンカーペプチドで修飾される。いくつかの実施形態において、本開示のキナーゼは、分泌経路への局在を増加、促進、もしくは改善するため、および/または分泌を低減または防止するために、ER標的化リーダー配列で修飾された任意のキナーゼドメインと、アンカーペプチドと、を含む。
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質をコードする組換えDNA分子、およびER標的化リーダー配列、キナーゼドメイン、および細胞をトランスフェクトするために使用されるアンカーペプチド、を含むキナーゼをコードする組換えDNA分子は、同じまたは異なる。
したがって、いくつかの実施形態において、本開示のそのような方法に従って調製される免疫調節融合タンパク質は、免疫調節ドメインと、リン酸化アミノ酸を含む分泌経路キナーゼの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドと、任意選択的に安定化ドメインと、を含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質は、金属水酸化物結合ペプチドの少なくとも1つのリン酸化アミノ酸を介した金属水酸化物(例えば、ミョウバン)との配位子交換を受け、それにより、免疫調節融合タンパク質を金属水酸化物(例えば、ミョウバン)にカップリングして、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインと、任意選択的に安定化ドメインと、を含む、免疫調節融合タンパク質は、組換えDNA技術を使用してトランスフェクト宿主細胞中で作製され、少なくとも1つのヒドロキシル置換基と、ポリペプチド反応性部分と、任意選択的にリンカーと、を含む金属水酸化物結合ペプチドとさらにカップリングされ、それにより、免疫調節ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、任意選択的に安定化ドメインと、を含み、少なくとも1つのヒドロキシル置換基を介して金属水酸化物(例えば、ミョウバン)との配位子交換を受けて、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質を調製する。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインと、任意選択的に安定化ドメインと、を含む免疫調節融合タンパク質は、免疫調節融合タンパク質がポリペプチド反応性部分と反応する能力を作製するか、または増加させるために、天然形態では存在しない1つ以上のアミノ酸(例えば、システイン)を含むように修飾される。
いくつかの実施形態において、ポリペプチド反応性部分に、任意選択的にリンカーを介して、作動可能に連結される少なくとも1つのヒドロキシル置換基(例えば、リン酸化アミノ酸)を含む本開示の金属水酸化物結合ペプチドは、免疫調節ドメインと、任意選択的に安定化ドメインと、を含む免疫調節融合タンパク質と反応し、ポリペプチド反応性部分は、任意選択的にリンカーを含む金属水酸化物結合ペプチドを免疫調節融合タンパク質に架橋する。
ポリペプチドを修飾するのに特によく適している、当技術分野で知られているこの修飾を達成する1つの非限定的な方法は、反応性部分(例えば、システイン、-SH)を提供する免疫調節融合タンパク質にアミノ酸を含めることによる、および反応性部分を含む修飾免疫調節融合タンパク質を、任意選択的にリンカーを介して金属水酸化物結合ペプチドに作動可能に連結されたポリペプチド反応性部分とさらに接触させることによるものである。当技術分野で知られているこの修飾を達成する別の非限定的な方法は、ソルターゼ認識モチーフであるポリペプチド反応性部分を含む金属水酸化物結合ペプチドを有する組換えソルターゼによって触媒される反応を可能にする免疫調節融合タンパク質に、末端アミノ酸の短い配列(例えば、グリシンまたはアラニンアミノ酸の配列)を含め、それにより、免疫調節融合タンパク質と金属水酸化物結合ペプチドとの間に共有結合的連結を形成することによるものである。
いくつかの実施形態において、本開示は、その天然形態で1つ以上のヒドロキシル置換部分を含む免疫調節融合タンパク質が、配位子交換吸着の速度を増加させるか、または金属水酸化物への免疫調節融合タンパク質の吸着の強度を増加させるために本発明に従って修飾され得ることを企図する。
薬学的組成物および投与様式
特定の実施形態において、本開示は、薬学的に許容される希釈剤、担体、可溶化剤、乳化剤、防腐剤および/またはアジュバントを有する免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を含む薬学的組成物を提供する。特定の実施形態において、本開示は、医薬的に許容される希釈剤、担体、可溶化剤、乳化剤、防腐剤および/またはアジュバントを有する免疫調節融合タンパク質を含む薬学的組成物を提供する。
特定の実施形態において、許容可能な配合物材料は、好ましくは、使用される投薬量および濃度でレシピエントに対して無毒である。特定の実施形態において、配合物材料は、s.c.および/またはI.V.投与用である。特定の実施形態において、配合物材料は、局所投与、例えば、腫瘍内投与用である。特定の実施形態において、薬学的組成物は、例えば、pH、浸透圧、粘度、透明度、色、等張性、臭気、無菌性、安定性、溶解もしくは放出の速度、吸着もしくは浸透を修正、維持または保存するための配合物材料を含有することができる。特定の実施形態において、好適な配合物材料には、アミノ酸(グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニンもしくはリシンなど);抗菌剤;抗酸化剤(アスコルビン酸、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムなど);緩衝液(ボラート、バイカーボネート、トリス-HCl、シトレート、ホスフェートもしくは他の有機酸など);増量剤(マンニトールもしくはグリシンなど);キレート剤(エチレンジアミン四酢酸(EDTA)など);錯化剤(カフェイン、ポリビニルピロリドン、ベータ-シクロデキストリンもしくはヒドロキシプロピル-ベータ-シクロデキストリンなど);フィラー;単糖;二糖類;およびその他の炭水化物(グルコース、マンノース、もしくはデキストリンなど);タンパク質(血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリンなど);着色剤、香料および希釈剤;乳化剤;親水性ポリマー(ポリビニルピロリドンなど);低分子量ポリペプチド;塩を形成する対イオン(ナトリウムなど);防腐剤(塩化ベンザルコニウム、安息香酸、サリチル酸、チメロサール、フェネチルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン、クロルヘキシジン、ソルビン酸、もしくは過酸化水素など);溶媒(グリセリン、プロピレングリコール、もしくはポリエチレングリコールなど);糖アルコール(マンニトールもしくはソルビトールなど);懸濁剤;界面活性剤もしくは湿潤剤(Pluronic、PEG、ソルビタンエステル、ポリソルベート20、ポリソルベート80、トリトン、トロメタミン、レシチン、コレステロール、チロキサパルなどのポリソルベートなど);安定性向上剤(ショ糖もしくはソルビトールなど);張性増強剤(アルカリ金属ハロゲン化物、好ましくは塩化ナトリウムもしくはカリウム、マンニトールソルビトールなど);送達ビヒクル;希釈剤;賦形剤および/または医薬品アジュバントが含まれるが、これらに限定されない。(Remington’s Pharmaceutical Sciences,18th Edition,A.R.Gennaro,ed.,Mack Publishing Company(1995)。特定の実施形態において、配合物は、PBS;20mMのNaOAC、pH5.2;50mMのNaCl;および/または10mMのNAOAC、pH5.2、9%スクロースを含む。特定の実施形態において、最適な薬学的組成物は、例えば、意図される投与経路、送達形式、および所望の投薬量に応じて、当業者によって決定されるであろう。例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences(前掲)を参照のこと。特定の実施形態において、そのような組成物は、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体の物理的状態、安定性、インビボ放出の速度およびインビボクリアランスの速度に影響を及ぼし得る。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を含む配合物は、対象に投与される場合、4℃~37℃である。
特定の実施形態において、薬学的組成物中の主要なビヒクルまたは担体は、本質的に水性または非水性のいずれかであり得る。例えば、特定の実施形態において、適切なビヒクルまたは担体は、注射用水、生理食塩水、または人工脳脊髄液であり得、非経口投与用組成物に一般的な他の材料が補充される可能性がある。特定の実施形態において、生理食塩水は、等張性リン酸緩衝生理食塩水を含む。特定の実施形態において、中性緩衝生理食塩水または血清アルブミンと混合された生理食塩水は、さらなる例示的なビヒクルである。特定の実施形態において、薬学的組成物は、約pH7.0~8.5のトリス緩衝液、または約pH4.0~5.5の酢酸緩衝液を含み、これは、ソルビトールまたはそれ故に適切な代替物をさらに含むことができる。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を含む組成物は、所望の純度を有する選択された組成物を、凍結乾燥ケーキまたは水溶液の形態の任意の配合剤(formulation agents)(Remington’s Pharmaceutical Sciences(前掲))と混合することによって貯蔵のために調製される。さらに、特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を含む組成物は、スクロースなどの適切な賦形剤を使用して凍結乾燥物として配合される。
特定の実施形態において、薬学的組成物は、非経口送達のために選択される。特定の実施形態において、組成物は、経口などの消化管を介した吸入または送達のために選択される。そのような薬学的に許容される組成物の調製は、当業者の能力の範囲内である。
特定の実施形態において、配合物の構成要素は、投与部位に許容される濃度で存在する。特定の実施形態において、緩衝液は、組成物を生理学的pHまたはわずかに低いpH、典型的には約5~約8のpH範囲内に維持するために使用される。
特定の実施形態において、非経口投与が企図される場合、治療用組成物は、製薬上許容されるビヒクル中の、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を含む、パイロジェンフリーの非経口的に許容される水溶液の形態である。特定の実施形態において、非経口注射のためのビヒクルは、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質が、適切に保存された無菌の等張液として配合される滅菌蒸留水である。特定の実施形態において、調製は、デポー注射を介して送達できる製品の制御放出または持続放出を提供し得る、注射可能なミクロスフェア、生体侵食性粒子、高分子化合物(ポリ乳酸もしくはポリグリコール酸など)、ビーズまたはリポソームなどの薬剤を用いた所望の分子の配合を含み得る。特定の実施形態において、ヒアルロン酸を使用することもでき、このヒアルロン酸は循環中の持続時間の持続を促進する効果を有することができる。特定の実施形態において、移植可能な薬物送達デバイスは、所望の分子を導入するために使用され得る。
特定の実施形態において、薬学的組成物は、吸入のために配合される。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質は、吸入用の乾燥粉末として配合される。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を含む吸入溶液は、エアロゾル送達のための噴射剤とともに配合される。特定の実施形態において、溶液を噴霧することができる。肺内投与は、化学的に修飾されたタンパク質の肺への送達について記載しているPCT出願第PCT/US94/001875号にさらに記載されている。
特定の実施形態において、配合物を経口投与することが企図される。特定の実施形態において、この様式で投与される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質は、錠剤およびカプセルなどの固体剤形の配合において通常使用されるこれらの担体の有無にかかわらず配合される。特定の実施形態において、カプセルは、生物学的利用能が最大となり、全身に入る前(pre-systemic)の分解が最小となるときに、胃腸管内の場所(point)で配合物の活性部分を放出するように設計されている。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質の吸収を促進するために、少なくとも1つの追加の薬剤が含まれる。特定の実施形態において、希釈剤、香味料、低融点ワックス、植物油、潤滑剤、懸濁剤、錠剤崩壊剤、および結合剤も使用することができる。
特定の実施形態において、薬学的組成物は、錠剤を製造するのに好適な非毒性賦形剤との混合物中の有効量の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を含む。特定の実施形態において、錠剤を滅菌水または別の適切なビヒクルに溶解することにより、溶液は単位剤形で調製される。特定の実施形態において、好適な賦形剤には、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウムもしくは重炭酸ナトリウム、ラクトースまたはリン酸カルシウムなどの不活性希釈剤、あるいはデンプン、ゼラチンまたはアカシアなどの結合剤、あるいはステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、タルクなどの潤滑剤が含まれるが、これらに限定されない。
持続送達または制御送達配合物中の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を含む配合物を含む、追加の薬学的組成物は、当業者には明らかであろう。特定の実施形態において、リポソーム担体、生体侵食性微粒子または多孔性ビーズおよびデポー注射などの様々な他の持続送達または制御送達手段を配合するための技術もまた、当業者に知られている。例えば、薬学的組成物の送達のための多孔性高分子微粒子の制御放出を記載しているPCT出願第PCT/US93/00829号を参照されたい。特定の実施形態において、持続放出型調製物には、成形品、例えばフィルム、またはマイクロカプセルの形態の半透性ポリマーマトリックスが含まれ得る。持続放出型マトリックスには、ポリエステル、ヒドロゲル、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号およびEP058,481)、L-グルタミン酸およびガンマエチル-L-グルタミン酸のコポリマー(Sidman et al.,Biopolymers,22:547-556(1983))、ポリ(2-ヒドロキシエチル-メタクリレート)(Langer et al.,J.Biomed.Mater.Res.,15:167-277(1981)およびLanger,Chem.Tech.,12:98-105(1982))、エチレン酢酸ビニル(Langer et al.、前掲)、またはポリ-D(-)-3-ヒドロキシ酪酸(EP133,988)が含まれ得る。特定の実施形態において、持続放出型組成物は、当技術分野で知られているいくつかの方法のうちのいずれかによって調製され得るリポソームを含む。例えば、Eppstein et al,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82:3688-3692(1985)、EP 036,676、EP088,046、およびEP143,949を参照のこと。
インビボ投与に使用される薬学的組成物は、通常、無菌である。特定の実施形態において、これは、滅菌濾過膜による濾過によって達成される。組成物が凍結乾燥される特定の実施形態において、本方法を使用する滅菌は、凍結乾燥および再構成の前または後に行われる。特定の実施形態において、非経口投与のための組成物は、凍結乾燥形態または溶液中に保存され得る。特定の実施形態において、非経口組成物は、一般に、無菌アクセスポートを有する容器、例えば、皮下注射針によって貫通可能なストッパーを有する静脈内溶液バッグまたはバイアルに入れられる。
特定の実施形態において、薬学的組成物が配合されると、それは、溶液、懸濁液、ゲル、乳濁液、固体として、または脱水もしくは凍結乾燥粉末として、滅菌バイアルに保存され得る。特定の実施形態において、そのような配合物は、すぐに使用できる形態、または投与前に再構成される形態(例えば、凍結乾燥)のいずれかで保存することができる。
特定の実施形態において、キットは、単回投与投与ユニットを製造するために提供される。特定の実施形態において、キットは、乾燥タンパク質を有する第1の容器、および水性配合物を有する第2の容器の両方を含むことができる。特定の実施形態において、シングルチャンバーおよびマルチチャンバーのプレフィルドシリンジ(例えば、液体シリンジおよびリオシリンジ(lyosyringes))を含むキットが含まれる。
特定の実施形態において、治療に使用される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を含む薬学的組成物の有効量は、例えば、治療の状況および目的に依存するであろう。したがって、当業者は、特定の実施形態による、治療のための適切な投薬量レベルが、送達される分子、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質が使用されている適応症、投与経路、ならびに患者のサイズ(体重、体表面もしくは器官のサイズ)および/または状態(年齢および健康全般)に部分的に依存して変化することを理解するであろう。特定の実施形態において、臨床医は、最適な治療効果を得るために、投薬量を力価決定し、投与経路を変更することができる。
特定の実施形態において、投薬の頻度は、使用される配合物中の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質の薬物動態学的パラメータを考慮に入れるであろう。特定の実施形態において、臨床医は、所望の効果を達成する投薬量に達するまで、組成物を投与する。したがって、特定の実施形態において、組成物は、単回投与として、または経時的に2回以上の投与(同量の所望の分子を含有する場合も含有しない場合もある)として、あるいは移植デバイスもしくはカテーテルを介した連続注入として投与することができる。適切な投薬量のさらなる改良は、当業者によって日常的に行われ、当業者が日常的に実行するタスクの範囲内にある。特定の実施形態において、適切な用量反応データを使用することにより、適切な投薬量を確認することができる。
特定の実施形態において、薬学的組成物の投与経路は、既知の方法と一致しており、例えば、静脈内、腹腔内、脳内(実質内)、脳室内、筋肉内、皮下、眼内、動脈内、門脈内もしくは病巣内経路、持続放出型システム、または移植デバイスによるものである。特定の実施形態において、組成物は、ボーラス注射によって、または注入によって連続的に、または移植デバイスによって投与することができる。特定の実施形態において、併用療法の個々の要素は、異なる経路によって投与してもよい。
特定の実施形態において、組成物は、膜、スポンジ、または所望の分子が吸収されるか、もしくはカプセル化された別の適切な材料の移植により、局所的に投与することができる。移植デバイスが使用される特定の実施形態において、デバイスは、任意の好適な組織または器官に移植することができ、所望の分子の送達は、拡散、徐放ボーラスまたは連続投与を介して行うことができる。特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質をエクスビボ様式で含む薬学的組成物を使用することが望ましい場合がある。そのような場合、患者から取り出された細胞、組織および/または器官を、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体もしくは免疫調節融合タンパク質を含む薬学的組成物に曝露し、その後、細胞、組織および/または器官を患者に移植して戻す。
特定の実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質は、ポリペプチドを発現および分泌するために、本明細書に記載されるような方法を使用して、遺伝子操作された特定の細胞を移植することによって送達される。特定の実施形態において、そのような細胞は、動物またはヒトの細胞であり得、自家細胞、異種(heterologous)細胞、または異種(xenogeneic)細胞であり得る。特定の実施形態において、細胞は不死化することができる。特定の実施形態において、免疫応答の可能性を減らすために、細胞は、周囲の組織の浸潤を回避するべくカプセル化され得る。特定の、カプセル化材料は、典型的には、タンパク質産物実施形態においての放出を可能にするが、患者の免疫系もしくは周囲の組織からの他の有害な要因による細胞の破壊を防ぐ、生体適合性の半透性ポリマーエンクロージャまたは膜である。
治療の方法
本明細書に記載される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質、および/もしくは免疫調節融合タンパク質を発現する核酸、または本明細書に記載されるそれらの組成物は、異常なアポトーシスもしくは分化プロセス(例えば、細胞増殖性障害(例えば、過剰増殖性障害)もしくはがんなどの細胞分化性障害)に関連する障害を治療するために有用である。本開示の方法による治療に適しているがんの非限定的な例を以下に説明する。
細胞増殖性および/または分化性障害の例には、がん(例えば、がん腫、肉腫、転移性障害または造血性新生物性障害(hematopoietic neoplastic disorders)、例えば、白血病)が含まれる。転移性腫瘍は、前立腺、結腸、肺、乳房、および肝臓の腫瘍を含むがこれらに限定されない、多数の原発腫瘍型から発生する可能性がある。したがって、例えば、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を含む、本明細書で使用される組成物は、がんを有する患者に投与することができる。
本明細書で使用される場合、「がん」(または「がん性」)、「過剰増殖性」、および「新生物性」という用語は、自律成長(すなわち、急速に増殖する細胞成長を特徴とする異常な状態または状況)の能力を有する細胞を指す。過剰増殖性および新生物性の病状は、病的(すなわち、病状を特徴付けるまたは構成する)として分類され得るか、または非病的(すなわち、正常からの逸脱であるが病状とは関連しない)として分類され得る。この用語は、組織病理学的種類または浸潤性の段階に関係なく、すべての種類のがん性成長もしくは発がん過程、転移性組織、または悪性形質転換細胞、組織もしくは器官を含むことを意味する。「病的過剰増殖性」細胞は、悪性腫瘍の成長を特徴とする病状で発生する。非病理学的過剰増殖細胞の例には、創傷修復に関連する細胞の増殖が含まれる。
「がん」または「新生物」という用語は、肺、乳房、甲状腺、リンパ腺およびリンパ組織、胃腸器官、および泌尿生殖器に影響を与えるものを含む様々な器官系の悪性腫瘍、ならびに、ほとんどの結腸癌、腎細胞癌、前立腺癌および/または精巣腫瘍、肺の非小細胞癌、小腸のがんおよび食道のがんなどの悪性腫瘍を含むと一般に考えられている腺癌を指すために使用される。
「がん腫」という用語は、当技術分野で認識されており、呼吸器系がん腫、胃腸系がん腫、泌尿生殖器系がん腫、精巣がん腫、乳がん腫、前立腺がん腫、内分泌系がん腫、および黒色腫を含む上皮または内分泌組織の悪性腫瘍を指す。免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質またはそれらの組成物は、腎がん腫もしくは黒色腫、または任意のウイルス性疾患を含むあらゆるがん腫を有する、有することが疑われる、または発症するリスクが高い可能性がある患者を治療するために使用することができる。例示的ながん腫には、子宮頸部、肺、前立腺、乳房、頭頸部、結腸および卵巣の組織から形成されるがん腫が含まれる。この用語には、がん性および肉腫性組織から構成される悪性腫瘍を含むがん肉腫も含まれる。「腺癌」は、腺組織に由来するがん腫、または腫瘍細胞が認識可能な腺構造を形成するがん腫を指す。
増殖性障害の追加の例には、造血性新生物性障害が含まれる。本明細書で使用される場合、「造血性新生物性障害」という用語は、例えば、骨髄、リンパ球もしくは赤芽球系統、またはそれらの前駆細胞から生じる造血起源の過形成/新生物性細胞を含む疾患を含む。好ましくは、疾患は、低分化型急性白血病(例えば、赤芽球性白血病および急性巨核芽球性白血病)から生じる。追加の例示的な骨髄性障害には、急性前骨髄性白血病(APML)、急性骨髄性白血病(AML)および慢性骨髄性白血病(CML)(Vaickus,L.(1991)Crit.Rev.in Oncol./Hemotol.11:267-97で概説されている)が含まれるが、これらに限定されない。リンパ性悪性腫瘍には、B系統ALLおよびT系統ALLを含む急性リンパ芽球性白血病(ALL)、慢性リンパ性白血病(CLL)、前リンパ球性白血病(PLL)、有毛細胞白血病(HLL)、およびウォルデンストロムマクログロブリン血症(WM)が含まれるが、これらに限定されない。悪性リンパ腫の追加の形態には、非ホジキンリンパ腫およびそのバリアント、末梢T細胞リンパ腫、成人T細胞白血病/リンパ腫(ATL)、皮膚T細胞リンパ腫(CTCL)、大顆粒リンパ球性白血病(LGF)、ホジキン病およびリードスタンバーグ(Reed-Sternberg)病が含まれるが、これらに限定されない。
腫瘍の成長およびサイズを低減するのに十分な免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質もしくはそれらの組成物の量、または治療有効量は、選択された特定の化合物または組成物だけでなく、投与経路、治療される状態の性質、ならびに患者の年齢および状態に応じて変化し、最終的には患者の医師もしくは薬剤師の裁量に委ねられることが当業者によって理解されるであろう。本発明の方法で使用される化合物が与えられる時間の長さは、個人ごとに異なる。
本明細書で使用されるB16黒色腫モデルは、固形腫瘍の一般化されたモデルであることが当業者によって理解されるであろう。つまり、このモデルでの治療の有効性は、他の非黒色腫固形腫瘍での治療の有効性も予測する。例えば、Baird et al.(J Immunology 2013;190:469-78;Epub Dec 7,2012)に記載されているように、B16F10腫瘍に対する抗腫瘍免疫を媒介する際に適応免疫応答を誘導する寄生虫株であるcpsの有効性は、肺がん腫および卵巣癌のモデルを含む他の固形腫瘍に一般化できることが見出された。別の例では、リンパ球を標的とするVEGFに関する一連の研究の結果は、B16F10腫瘍における結果が、研究された他の腫瘍型に一般化できることも示している(Chinnasamy et al.,JCI 2010;120:3953-68;Chinnasamy et al.,Clin Cancer Res 2012;18:1672-83)。さらに別の例では、LAG-3およびPD-1を含む免疫療法により腫瘍負荷が低減し、線維肉腫および結腸腺癌細胞株において一般化可能な結果が得られた(Woo et al.,Cancer Res 2012;72:917-27)。
特定の実施形態において、本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質、またはそれらの組成物は、がんを治療するために使用される。特定の実施形態において、本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質、またはそれらの組成物は、黒色腫、白血病、肺癌、乳癌、前立腺癌、卵巣癌、結腸癌、および脳癌を治療するために使用される。
特定の実施形態において、本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質、またはそれらの組成物は、腫瘍細胞の成長および/または増殖を阻害する。特定の実施形態において、本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質、またはそれらの組成物は、腫瘍サイズを低減する。特定の実施形態において、本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質、またはそれらの組成物は、原発腫瘍の転移を阻害する。
本明細書での治療への言及は、記載されたがんおよび症状の予防ならびに治療にまで及ぶことが当業者には理解されるであろう。
併用療法
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質は、他の療法と組み合わせて使用される。例えば、いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質は、別の免疫療法と組み合わせて使用される。例示的な免疫療法には、キメラ抗原受容体(CAR)T細胞療法、腫瘍関連抗原標的化抗体、免疫チェックポイント阻害剤、およびがんワクチンが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質は、異なる免疫調節ドメインを有する別の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質と組み合わせて使用される。
キメラ抗原受容体(CAR)エフェクター細胞
いくつかの態様において、本開示は、キメラ抗原受容体(CAR)エフェクター細胞療法(例えば、CAR T細胞)と併せて使用または実行される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を提供する。
キメラ抗原受容体(CAR)は、遺伝子操作された人工膜貫通受容体であり、これらは、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞、ナチュラルキラー細胞、または他の免疫細胞)に配位子に対する任意の特異性を付与し、認識され、配位子に結合すると、エフェクター細胞を活性化する。通常、これらの受容体は、モノクローナル抗体の抗原特異性をT細胞に付与するために使用される。
いくつかの実施形態において、CARは、3つのドメイン:1)典型的にはシグナルペプチド、配位子または抗原認識領域(例えば、scFv)、および可撓性スペーサーを含むエクトドメイン(ectodomain)、2)膜貫通(TM)ドメイン、3)典型的には1つ以上の細胞内シグナル伝達ドメインを含むエンドドメイン(endodomain)(代替的に「活性化ドメイン」として知られている)を含む。CARのエクトドメインは細胞外に存在し、細胞外空間に曝露しているため、その同族の配位子との相互作用にアクセスできる。TMドメインにより、CARをエフェクター細胞の細胞膜に固定することができる。3番目のエンドドメイン(「活性化ドメイン」としても知られている)は、CARがその特定の配位子に結合すると、エフェクター細胞の活性化を助ける。いくつかの実施形態において、エフェクター細胞活性化は、サイトカインおよびケモカイン産生の誘導、ならびに細胞の細胞溶解活性の活性化を含む。いくつかの実施形態において、CARは、腫瘍細胞に対して細胞毒性をリダイレクトする。
いくつかの実施形態において、CARは、特定の標的配位子もしくは抗原に結合する配位子または抗原特異的認識ドメイン(結合ドメインとも呼ばれる)を含む。いくつかの実施形態において、結合ドメインは、単鎖抗体可変断片(scFv)、補助受容体の繋留配位子または細胞外ドメインであり、膜貫通ドメインに融合され、次に、シグナル伝達ドメインに連結される。いくつかの実施形態において、シグナル伝達ドメインは、CD3ζまたはFcRγに由来する。いくつかの実施形態において、CARは、CD28、CD137(4-1BBとしても知られている)、CD134(OX40としても知られている)およびCD278(ICOSとしても知られている)などのタンパク質に由来する1つ以上の共刺激ドメインを含む。
CARの抗原結合ドメインと標的細胞の表面上のその標的抗原との係合により、CARがクラスター化され、CAR含有細胞に活性化刺激が送達される。いくつかの実施形態において、CARの主な特徴は、免疫エフェクター細胞特異性をリダイレクトし、それにより、増殖、サイトカイン産生、食作用、または主要組織適合遺伝子(MHC)に依存しない様式で標的抗原発現細胞の細胞死を媒介することができる分子の産生を誘発し、モノクローナル抗体、可溶性配位子または細胞特異的補助受容体の細胞特異的標的化能力を活用する、それらの能力である。CD3ζまたはFcRγからのシグナル伝達ドメインを含むように操作されたscFvベースのCARは、T細胞の活性化とエフェクター機能に強力なシグナルを送達することが示されているが、それらは、付随する共刺激シグナルがない場合に、T細胞の生存と拡大を促進するシグナルを引き出すのに十分ではない。結合ドメイン、ヒンジ、膜貫通、およびCD3ζまたはFcRγに由来するシグナル伝達ドメインを1つ以上の共刺激シグナル伝達ドメイン(例えば、CD28、CD137、CD134に由来する細胞内共刺激ドメインおよびCD278)とともに含有する新生代のCARは、動物モデルおよびがん患者において、抗腫瘍活性をより効果的に指示し、かつサイトカイン分泌、溶解活性、インビトロでのCAR発現T細胞の生存および増殖を増加させることが示されている(Milone et al.,Molecular Therapy,2009;17:1453-1464;Zhong et al.,Molecular Therapy,2010;18:413-420;Carpenito et al.,PNAS,2009;106:3360-3365)。
いくつかの実施形態において、キメラ抗原受容体発現エフェクター細胞(例えば、CAR-T細胞)は、疾患または状態を有する患者に由来し、配位子に対して任意の特異性を有する少なくとも1つのCARを発現するようにインビトロで遺伝子修飾された細胞である。細胞は、CARへの配位子の特異的結合によって刺激または誘導され、同じ患者の疾患または状態の治療に有用な少なくとも1つのエフェクター機能(例えば、サイトカインの誘導)を実行する。エフェクター細胞はT細胞(例えば細胞毒性T細胞またはヘルパーT細胞)であり得る。当業者は、他の細胞型(例えば、ナチュラルキラー細胞または幹細胞)がCARを発現し得ること、およびキメラ抗原受容体エフェクター細胞がT細胞以外のエフェクター細胞を含み得ることを理解するであろう。いくつかの実施形態において、エフェクター細胞は、標的または標的細胞(例えば、がん細胞)に接触または近接したときに、標的細胞に対してそのエフェクター機能(例えば、細胞傷害性T細胞応答)を発揮するT細胞(例えば、細胞傷害性T細胞)である(例えば、Chang and Chen(2017)Trends Mol Med 23(5):430-450を参照)。
T細胞をそれらの同族の抗原に長時間曝露すると、エフェクター機能が枯渇し、感染細胞または形質転換細胞の持続が可能になる。免疫チェックポイント遮断を誘導する薬剤を使用して宿主エフェクター機能を刺激または活性化するための最近開発された戦略は、いくつかのがんの治療で成功を収めている。新たな証拠は、T細胞の枯渇がキメラ抗原受容体発現T細胞(CAR-T細胞)による長寿命の抗腫瘍活性の維持における重大な障害となる可能性があることを示唆している。いくつかの実施形態において、CAR形質導入前の患者から採取したT細胞の分化状態、およびCAR-T細胞を再導入する前に患者が受ける移植前処理(例えば、アルキル化剤、フルダラビン、全身照射の適用または排除)は、CAR-T細胞の持続性および細胞傷害能に大きく影響し得る。T細胞集団を刺激(抗CD3/CD28または刺激細胞を介して)および拡大(IL-2などのサイトカインを介して)するインビトロ培養条件も、CAR-T細胞の分化状態およびエフェクター機能を改変する可能性がある(Ghoneim et al.,(2016)Trends in Molecular Medicine 22(12):1000-1011)。
いくつかの実施形態において、特にALLおよび/またはNHLの治療のために、好適なCARは、CD19またはCD20を標的とする。非限定的な例には、以下の構造を含むCARが含まれる:(i)抗CD19 scFv、CD8 H/TMドメイン、4-1BB CSドメイン、およびCD3ζ TCRシグナル伝達ドメイン、(ii)抗CD19 scFv、CD28ヒンジおよび膜貫通ドメイン、CD28共刺激ドメインおよびCD3ζ TCRシグナル伝達ドメイン、(iii)抗CD20 scFv、IgGヒンジおよび膜貫通ドメイン、CD28/4-1BB共刺激ドメイン、およびCD3ζ TCRシグナル伝達ドメイン。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される組み合わせおよび方法との組み合わせに好適なCARエフェクター細胞は、Kymriah(商標)(チサゲンレクロイセル、Novartis、以前はCTL019)およびYescarta(商標)(アキシカブタジンシロルーセル、Kite Pharma)を含むがこれらに限定されないCD19またはCD20を標的とする。
再標的化されたCAR T細胞
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体と組み合わせて使用するのに好適なCAR-T療法は、再標的化されたCAR-T細胞である。いくつかの実施形態において、ユニバーサル免疫受容体、タグ、スイッチまたは免疫グロブリン上のFc領域に結合するCARを発現するように修飾されたエフェクター細胞(例えば、T細胞)は、本明細書に記載の方法に好適である。
いくつかの実施形態において、エフェクター細胞(例えば、T細胞)は、ユニバーサル免疫受容体またはUnivIRを発現するように修飾される。UnivIRの1つの種類は、ビオチン結合免疫受容体(BBIR)である(例えば、米国特許公開第US2014/0234348(A1)号(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照)。ユニバーサルキメラ受容体および/またはユニバーサルキメラ受容体を発現するエフェクター細胞に関連する方法および組成物の他の例は、国際特許出願WO2016/123122(A1)、WO2017/143094(A1)、WO2013/074916(A1)、米国特許出願US2016/0348073(A1)(すべて、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている。
いくつかの実施形態において、エフェクター細胞(例えば、T細胞)は、ユニバーサルでモジュール式の抗タグキメラ抗原受容体(UnicAR)を発現するように修飾される。このシステムは、複数の抗原に対するUniCAR移植免疫細胞の再標的化を可能にする(例えば、米国特許公開US2017/0240612(A1)(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる);Cartellieri et al.,(2016)Blood Cancer Journal 6,e458(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照)。
いくつかの実施形態において、エフェクター細胞(例えば、T細胞)は、切り替え可能なキメラ抗原受容体およびキメラ抗原受容体エフェクター細胞(CAR-EC)スイッチを発現するように修飾される。このシステムでは、CAR-ECスイッチは、CAR-EC上のキメラ抗原受容体によって結合される第1の領域と、標的細胞上の細胞表面分子と結合する第2の領域を有し、それにより、結合した標的細胞に対して細胞毒性があるCAR-ECからの免疫応答を刺激する。いくつかの実施形態において、CAR-ECはT細胞であり、CAR-ECスイッチは、CAR-EC活性のための「オンスイッチ」として機能し得る。スイッチの管理を低減するか、または中止することで、活性を「オフ」にすることができる。これらのCAR-ECスイッチは、がんなどの疾患または状態の治療のために、本明細書に開示されるCAR-EC、ならびに既存のCAR T細胞とともに使用することができ、標的細胞は悪性細胞である。そのような治療は、本明細書では切り替え可能な免疫療法と呼ばれることがある(米国特許公開US9624276(B2)(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる))。
いくつかの実施形態において、エフェクター細胞(例えば、T細胞)は、ヒト免疫グロブリン(例えば、CD16V-BB-ζ)のFc部分と結合する受容体を発現するように修飾される(Kudo et al.,(2014)Cancer Res 74(1):93-103(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる))。
いくつかの実施形態において、エフェクター細胞(例えば、T細胞)は、ペプチドネオエピトープ(PNE)と結合するユニバーサル免疫受容体(例えば、切り替え可能なCAR、sCAR)を発現するように修飾される。いくつかの実施形態において、ペプチドネオエピトープ(PNE)は、抗原を標的とする抗体内の定義された異なる位置に組み込まれている(抗体スイッチ)。したがって、sCAR-T細胞の特異性はPNEに対してのみリダイレクトされ、ヒトのプロテオームでは生じないため、sCAR-T細胞と抗体スイッチの間の直交相互作用が可能になる。このように、sCAR-T細胞は、抗体スイッチの存在に厳密に依存して完全に活性化されるため、抗体スイッチがない場合の内因性組織または抗原のCAR T細胞オフ標的認識は除外される(Arcangeli et al.,(2016)Transl Cancer Res 5(Suppl 2):S174-S177(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる))。切り替え可能なCARの他の例は、米国特許出願US2016/0272718(A1)(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)によって提供される。
本明細書で使用される場合、「タグ」という用語は、上記のように、ユニバーサル免疫受容体、タグ、スイッチ、または免疫グロブリンのFc領域を包含する。いくつかの実施形態において、エフェクター細胞は、タグ結合ドメインを含むCARを発現するように修飾される。いくつかの実施形態において、CARは、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ストレプトアビジン、ビオチン、ジニトロフェノール、ペリジニンクロロフィルタンパク質錯体、緑色蛍光タンパク質、フィコエリトリン(PE)、西洋ワサビペルオキシダーゼ、パルミトイル化、ニトロシル化、アルカラニンホスファターゼ、グルコースオキシダーゼ、またはマルトースタンパク質と結合する。
抗TAGキメラ抗原受容体(AT-CAR)
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質と組み合わせて使用するのに好適なCAR-T療法は、抗タグCAR T細胞である。CART細胞の一般化された臨床応用にはいくつかの制限がある。例えば、すべてのがん腫によって普遍的に発現される単一の腫瘍抗原は存在しないため、CARの各scFvは、目的の腫瘍抗原に特異的に操作する必要がある。加えて、CARの標的となる腫瘍抗原は、治療に応じて下方調節または変異されて、腫瘍回避をもたらす可能性がある。
別の方法として、ユニバーサルな抗タグキメラ抗原受容体(AT-CAR)およびCAR-T細胞が開発されている。例えば、ヒトT細胞は、抗フルオレセインイソチオシアネート(FITC)CAR(抗FITC-CARと呼ばれる)を発現するように操作されている。このプラットフォームは、抗FITC scFv(細胞表面上)とFITCの間の高い親和性相互作用、およびセツキシマブ(抗EGFR)、レツキシマブ(抗CD20)、ハーセプチン(抗Her2)などの抗がんベースのモノクローナル抗体にFITC分子(または他のタグ)をコンジュゲートさせる能力を利用する。
したがって、いくつかの実施形態において、エフェクター細胞(例えば、T細胞)は、少なくともWO2012/082841およびUS2016/0129109(A1)(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されるように、ユニバーサル抗タグキメラ抗原受容体(AT-CAR)を発現するように修飾される。このようなAT-CARシステムでは、T細胞は抗体などのタグ付きタンパク質を認識して、それと結合する。例えば、いくつかの実施形態において、AT-CAR T細胞は、FITC標識抗体などのタグ標識抗体を認識する。いくつかの実施形態において、抗腫瘍抗原抗体は、タグ(例えば、FITC)にコンジュゲートされ、AT-CAR療法の前、同時、または後に投与される。抗腫瘍抗原抗体は当業者に知られている。
示されているように、タグ結合ドメインの結合特異性は、標的細胞を結合するために使用されるタンパク質に結合されているタグの同一性に依存する。例えば、本開示のいくつかの態様において、タグはFITCであり、タグ結合ドメインは抗FITC scFvである。代替的に、本開示のいくつかの態様において、タグはビオチンまたはPE(フィコエリトリン)であり、タグ結合ドメインは抗ビオチンscFvまたは抗PEscFvである。
いくつかの実施形態において、タグ付きタンパク質の各配合物のタンパク質は同じまたは異なるものであり、タンパク質は抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの態様において、抗体またはその抗原結合断片は、セツキシマブ(抗EGFR)、ニモツズマブ(抗EGFR)、パニツムマブ(抗EGFR)、レツキシマブ(抗CD20)、オマリズマブ(抗CD20)、トシツモマブ(抗CD20)、トラスツズマブ(抗Her2)、ゲムツズマブ(抗CD33)、アレムツズマブ(抗CD52)、およびベバクジマブ(抗VEGF)である。
したがって、いくつかの実施形態において、タグ付けされたタンパク質は、FITCコンジュゲート抗体、ビオチンコンジュゲート抗体、PEコンジュゲート抗体、ヒスチジンコンジュゲート抗体、およびストレプトアビジンコンジュゲート抗体を含み、抗体は、標的細胞によって発現されるTAAまたはTSAに結合する。例えば、タグ付けされたタンパク質には、FITCコンジュゲートセツキシマブ、FITCコンジュゲートレツキシマブ、FITCコンジュゲートハーセプチン、ビオチンコンジュゲートセツキシマブ、ビオチンコンジュゲートレツキシマブ、ビオチンコンジュゲートハーセプチン、PEコンジュゲートセツキシマブ、PEコンジュゲートレツキシマブ、PEコンジュゲートハーセプチン、ヒスチジンコンジュゲートセツキシマブ、ヒスチジンコンジュゲートレツキシマブ、ヒスチジンコンジュゲートハーセプチン、ストレプトアビジンコンジュゲートセツキシマブ、ストレプトアビジンコンジュゲートレツキシマブ、およびストレプトアビジンコンジュゲートハーセプチンが含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、AT-CAR発現T細胞の各集団のAT-CARは、同じまたは異なるものであり、AT-CARは、タグ結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および活性化ドメインを含む。いくつかの実施形態において、タグ結合ドメインは、抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの態様において、タグ結合ドメインは、FITC、ビオチン、PE、ヒスチジンまたはストレプトアビジンと特異的に結合する。いくつかの実施形態において、タグ結合ドメインは抗原結合断片であり、抗原結合断片は、FITC、ビオチン、PE、ヒスチジンまたはストレプトアビジンと特異的に結合するscFvなどの単鎖可変断片(scFv)である。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、ヒトCD8α鎖のヒンジおよび膜貫通領域である。いくつかの実施形態において、活性化ドメインは、CD28の細胞質領域、CD137(41BB)の細胞質領域、OX40、HVEM、CD3ζおよびFcRεのうちの1つ以上を含む。
いくつかの実施形態において、タグ付きタンパク質の各配合物のタグは同じまたは異なるものであり、タグは、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ストレプトアビジン、ビオチン、ヒスチジン、ジニトロフェノール、ペリジニンクロロフィルタンパク質錯体、緑色蛍光タンパク質、フィコエリトリン(PE)、西洋ワサビペルオキシダーゼ、パルミトイル化、ニトロシル化、アルカラニンホスファターゼ、グルコースオキシダーゼ、およびマルトース結合タンパク質からなる群から選択される。
タグは、化学的カップリングおよび化学的架橋剤などの技術を使用してタンパク質にコンジュゲートさせることができる。代替的に、タグ付きタンパク質を融合タンパク質としてコードするポリヌクレオチドベクターを調製することができる。次に、細胞株は、タグ付きタンパク質を発現させるために操作することができ、タグ付きタンパク質は、培地から単離し、精製して、本明細書に開示される方法で使用することができる。
いくつかの実施形態において、タグ付けされたタンパク質は、AT-CAR発現T細胞の投与の前、または同時、または後に対象に投与される。いくつかの実施形態において、本開示は、(a)タグ付けされたタンパク質の配合物を治療を必要とする対象に投与することであって、タグ付けされたタンパク質が対象におけるがん細胞と結合する、投与することと、(b)抗タグキメラ抗原受容体(AT-CAR)発現T細胞の治療効果のある集団を対象に投与し、それによりがんを治療することであって、AT-CAR発現T細胞がタグ付きタンパク質と結合してがん細胞死を誘導する、投与し、それによりがんを治療することと、を含む、対象におけるがんを治療する方法を提供する。
タンデムCAR(TanCAR)エフェクター細胞
いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質と組み合わせて使用するのに好適なCAR-T療法は、タンデムCARエフェクター細胞である。がん治療にCARアプローチを使用すると、腫瘍の不均一性および免疫編集が、CAR治療からの逸脱を引き起こす可能性があることが観察されている(Grupp et al.,New Eng.J.Med(2013)368:1509-1518)。別のアプローチとして、タンデムCARまたはTanCARとして知られる二重特異性CARが、複数のがん特異的マーカーを同時に標的とする試みにおいて開発されている。TanCARでは、細胞外ドメインは、リンカーによって接合された2つの抗原結合特異性をタンデムで含む。したがって、2つの結合特異性(scFv)は、両方とも単一の膜貫通部分に連結されている。一方のscFvは膜に並置し、もう一方は遠位の位置にある。例示的なTanCARとして、 Grada et al.(Mol Ther Nucleic Acids(2013)2,e105)は、CD19特異的scFvとそれに続くGly-SerリンカーおよびHER2特異的scFvを含むTanCARについて説明している。HER2-scFvは膜に並置する位置にあり、CD19-scFvは遠位の位置にあった。TanCARは、2つの腫瘍制限抗原のそれぞれに対して明確なT細胞反応性を誘導することが示されている。
したがって、本開示のいくつかの態様は、T細胞の二重特異性活性化および標的化を媒介するタンデムキメラ抗原受容体に関する。本開示は、CARの二重特異性に言及しているが、いくつかの態様において、CARは、3つ、4つ、またはそれ以上の腫瘍抗原を標的とすることができる。CAR T細胞を使用して複数の抗原を標的とすることは、T細胞の活性化を増強し、かつ/あるいは抗原喪失による腫瘍エスケープを相殺する可能性がある。TanCARはまた、複数の発現された抗原を標的とし、広範な特異性を有する同じ細胞産物を使用して様々な腫瘍を標的とし、かつ/あるいは複数の特異性のために同じ結果を達成するより弱いシグナル伝達CARでより良好な毒性プロファイルを提供する。
いくつかの実施形態において、本開示は、2つの標的化ドメインを含むTanCARを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、3つ以上の標的化ドメインを含む多重特異性TanCARを提供する。別の実施形態において、本開示は、細胞表面に第1のCARおよび第2のCARを提供し、各CARは、抗原結合ドメインを含み、第1のCARの抗原結合ドメインは、第1の腫瘍抗原(例えば、CD19、CD20、CD22、HER2)に結合し、第2のCARの抗原結合ドメインは、別の(異なる)腫瘍抗原に結合する。TanCARは、US2016/0303230(A1)およびUS2017/0340705(A1)(参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている。
いくつかの実施形態において、本開示のTanCARは、2つ以上の腫瘍抗原を標的とする。例示的な腫瘍抗原には、CD19、CD20、CD22、k軽鎖、CD30、CD33、CD123、CD38、ROR1、ErbB2、ErbB3/4、EGFR vIII、がん胎児性抗原、EGP2、EGP40、メソテリン、TAG72、PSMA、 NKG2D配位子、B7-H6、IL-13受容体α2、MUC1、MUC16、CA9、GD2、GD3、HMW-MAA、CD171、Lewis Y、G250/CALX、HLA-AI MAGE A1、HLA-A2 NY-ESO-1、PSC1、葉酸受容体-α、CD44v7/8、8H9、NCAM、VEGF受容体、5T4、胎児AchR、NKG2D配位子、CD44v6、TEM1、および/またはTEM8のうちの1つ以上を含む。
いくつかの実施形態において、本開示は、CD19および別の腫瘍抗原を標的とする二重特異性TanCARを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、CD22および別の腫瘍抗原を標的とする二重特異性TanCARを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、HER2および別の腫瘍抗原を標的とする二重特異性TanCARを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、IL13R-アルファ2および別の腫瘍抗原を標的とする二重特異性TanCARを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、VEGF-Aおよび別の腫瘍抗原を標的とする二重特異性TanCARを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、Tem8および別の腫瘍抗原を標的とする二重特異性TanCARを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、FAPおよび別の腫瘍抗原を標的とする二重特異性TanCARを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、EphA2および別の腫瘍抗原を標的とする二重特異性TanCARを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、以下の腫瘍抗原の1つ以上、2つ以上、3つ以上、または4つ以上を標的とする二重特異性TanCARを提供する:CD19、CD22、HER2、IL13R-アルファ2、VEGF-A、Tem8、FAP、もしくはEphA2、およびそれらの任意の組み合わせ。いくつかの実施形態において、本開示は、HER2およびIL13R-アルファ2を標的とする二重特異性TanCARを提供する。いくつかの実施形態において、本開示は、CD19およびCD22を標的とする二重特異性TanCARを提供する。
キメラ抗原受容体およびCARエフェクター細胞を生成するための方法
いくつかの実施形態において、対象のエフェクター細胞(例えば、T細胞)は、キメラ抗原受容体で遺伝子修飾される(Sadelain et al.,Cancer Discov.3:388-398,2013)。例えば、エフェクター細胞(例えば、T細胞)が提供され、キメラ抗原受容体をコードする組換え核酸が、CAR細胞を生成するために患者由来のエフェクター細胞(例えば、T細胞)に導入される。いくつかの実施形態において、対象に由来しないエフェクター細胞(例えば、T細胞)は、キメラ抗原受容体で遺伝子修飾される。例えば、いくつかの実施形態において、エフェクター細胞(例えば、T細胞)は、Cellectisによって開発されたユニバーサルキメラ抗原受容体T細胞(UCART)などの「既製の」養子細胞療法として使用されるように操作されている同種異系細胞である。UCARTは、特定のがん腫を有する最大数の患者を治療するために使用されるように操作されている同種異系のCAR T細胞である。Cellectisが開発中のUCARTの非限定的な例には、腫瘍抗原CD19、CD123、CD22、CS1、およびCD38を標的とするものが含まれる。
当技術分野で知られている様々な異なる方法を使用して、本明細書に開示される核酸または発現ベクターのいずれかをエフェクター細胞(例えば、T細胞)に導入することができる。エフェクター細胞(例えば、T細胞)に核酸を導入するための方法の非限定的な例には、リポフェクション、トランスフェクション(例えば、リン酸カルシウムトランスフェクション、高度に分岐した有機化合物を使用するトランスフェクション、カチオン性ポリマーを使用するトランスフェクション、デンドリマーベースのトランスフェクション、光トランスフェクション、粒子ベースのトランスフェクション(例えば、ナノ粒子トランスフェクション)、またはリポソーム(例えば、カチオン性リポソーム)を使用したトランスフェクション)、マイクロインジェクション、エレクトロポレーション、細胞圧搾、ソノポレーション、プロトプラスト融合、インパレフェクション(impalefection)、流体力学的送達、遺伝子銃、マグネトフェクション、ウイルストランスフェクション、およびヌクレオフェクションが含まれる。さらに、当技術分野で知られているCRISPR/Cas9ゲノム編集技術を使用して、CAR核酸をエフェクター細胞(例えば、T細胞)に導入し、かつ/あるいは他の遺伝子修飾(例えば、以下に記載されるような)をエフェクター細胞(例えば、T細胞)に導入してCAR細胞活性を増強する(CART細胞に関連するCRISPR/Cas9技術の使用については、例えば、US9,890,393;US9,855,297;US2017/0175128;US2016/0184362;US2016/0272999;WO2015/161276;WO2014/191128;CN106755088;CN106591363;CN106480097;CN106399375;CN104894068を参照)。
本明細書に提供されるのは、各細胞がCAR(例えば、本明細書に記載のCARのうちのいずれか)を発現することができる、本明細書に記載の細胞または組成物のうちのいずれかを生成するために使用できる方法である。
キメラ抗原受容体(CAR)には、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および抗原結合ドメインが抗原に結合するときにT細胞を刺激するのに十分なCD3ζ配列の細胞質配列を含む細胞質シグナル伝達ドメイン、ならびに、任意選択的に、抗原結合ドメインが抗原に結合するときにT細胞を共刺激する1つ以上(例えば、2、3、または4)の共刺激タンパク質の細胞質配列(例えば、B7-H3、BTLA、CD2、CD7、CD27、CD28、CD30、CD40、CD40L、CD80、CD160、CD244、ICOS、LAG3、LFA-1、LIGHT、NKG2C、4-1BB、OX40、PD-1、PD-L1、TIM3、およびCD83に特異的に結合する配位子のうちの1つ以上の細胞質配列)、が含まれる。いくつかの実施形態において、CARは、リンカーをさらに含むことができる。CARの非限定的な態様と機能を以下に説明する。例示的な抗原結合ドメイン、リンカー、膜貫通ドメイン、および細胞質シグナル伝達ドメインを含む、CARおよびCAR細胞の追加の態様は、例えば、Kakarla et al.,Cancer J.20:151-155,2014;Srivastava et al.,Trends Immunol.36:494-502,2015;Nishio et al.,Oncoimmunology 4(2):e988098,2015;Ghorashian et al.,Br.J.Haematol.169:463-478,2015;Levine,Cancer Gene Ther.22:79-84,2015;Jensen et al.,Curr.Opin.Immunol.33:9-15,2015;Singh et al.,Cancer Gene Ther.22:95-100,2015;Li et al.,Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi 22:1753-1756,2014;Gill et al.,Immunol.Rev.263:68-89,2015;Magee et al.,Discov.Med.18:265-271,2014;Gargett et al.,Front.Pharmacol.5:235,2014;Yuan et al.,Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi 22:1137-1141,2014;Pedgram et al.,Cancer J.20:127-133,2014;Eshhar et al.,Cancer J.20:123-126,2014;Ramos et al.,Cancer J.20:112-118,2014;Maus et al.,Blood 123:2625-2635,2014;Jena et al.,Curr.Hematol.Malig.Rep.9:50-56,2014;Maher et al.,Curr.Gene Ther.14:35-43,2014;Riches et al.,Discov.Med.16:295-302,2013;Cheadle et al.,Immunol.Rev.257:83-90,2014;Davila et al.,Int.J.Hematol.99:361-371,2014;Xu et al.,Cancer Lett.343:172-178,2014;Kochenderfer et al.,Nat.Rev.Clin.Oncol.10:267-276,2013;Hosing et al.,Curr.Hematol.Malig.Rep.8:60-70,2013;Hombach et al.,Curr.Mol.Med.13:1079-1088,2013;Xu et al.,Leuk.Lymphoma 54:255-260,2013;Gilham et al.,Trends Mol.Med.18:377-384,2012;Lipowska-Bhalla et al.,Cancer Immunol.Immunother.61:953-962,2012;Chmielewski et al.,Cancer Immunol.Immunother.61:1269-1277,2013;Jena et al.,Blood 116:1035-1044,2010;Dotti et al,Immunology Reviews 257(1):107-126,2013;Dai et al.,Journal of the National Cancer Institute 108(7):djv439,2016;Wang and Riviere,Molecular Therapy-Oncolytics 3:16015,2016;米国特許出願公開第2018/0057609号;同第2018/0037625号;同第2017/0362295号;同第2017/0137783号;同第2016/0152723,2016/0206656,2016/0199412,2016/0208018,2015/0232880,2015/0225480号;同第2015/0224143号;同第2015/0224142号;同第2015/0190428号;同第2015/0196599号;同第2015/0152181号;同第2015/0140023号;同第2015/0118202号;同第2015/0110760号;同第2015/0099299号;同第2015/0093822号;同第2015/0093401号;同第2015/0051266号;同第2015/0050729号;同第2015/0024482号;同第2015/0023937号;同第2015/0017141号;同第2015/0017136号;同第2015/0017120号;同第2014/0370045号;同第2014/0370017号;同第2014/0369977号;同第2014/0349402号;同第2014/0328812号;同第2014/0322275号;同第2014/0322216号;同第2014/0322212号;同第2014/0322183号;同第2014/0314795号;同第2014/0308259号;同第2014/0301993号;同第2014/0296492号;同第2014/0294784号;同第2014/0286973号;同第2014/0274909号;同第2014/0274801号;同第2014/0271635号;同第2014/0271582号;同第2014/0271581号;同第2014/0271579号;同第2014/0255363号;同第2014/0242701号;同第2014/0242049号;同第2014/0227272号;同第2014/0219975号;同第2014/0170114号;同第2014/0134720号;同第2014/0134142号;同第2014/0120622号;同第2014/0120136号;同第2014/0106449号;同第2014/0106449号;同第2014/0099340号;同第2014/0086828号;同第2014/0065629号;同第2014/0050708号;同第2014/0024809号;同第2013/0344039号;同第2013/0323214号;同第2013/0315884号;同第2013/0309258号;同第2013/0288368号;同第2013/0287752号;同第2013/0287748号;同第2013/0280221号;同第2013/0280220号;同第2013/0266551号;同第2013/0216528号;同第2013/0202622号;同第2013/0071414号;同第2012/0321667号;同第2012/0302466号;同第2012/0301448号;同第2012/0301447号;同第2012/0060230号;同第2011/0213288号;同第2011/0158957号;同第2011/0104128号;同第2011/0038836号;同第2007/0036773号;および同第2004/0043401号に記載されている。例示的な抗原結合ドメイン、リンカー、膜貫通ドメイン、および細胞質シグナル伝達ドメインを含む、CARおよびCAR細胞の追加の態様は、WO2016/168595;WO12/079000;2015/0141347;2015/0031624;2015/0030597;2014/0378389;2014/0219978;2014/0206620;2014/0037628;2013/0274203;2013/0225668;2013/0116167;2012/0230962;2012/0213783;2012/0093842;2012/0071420;2012/0015888;2011/0268754;2010/0297093;2010/0158881;2010/0034834;2010/0015113;2009/0304657;2004/0043401;2014/0322253;2015/0118208;2015/0038684;2014/0024601;2012/0148552;2011/0223129;2009/0257994;2008/0160607;2008/0003683;2013/0121960;2011/0052554;および2010/0178276に記載されている。
抗原結合ドメイン
キメラ抗原受容体(CAR)に含まれる抗原結合ドメインは、抗原(例えば、腫瘍関連抗原(TAA)もしくは非がん性細胞で発現されない抗原)またはユニバーサル受容体(例えば、タグ)に特異的に結合することができる。抗原結合ドメインの非限定的な例には、モノクローナル抗体(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgE、およびIgD)(例えば、完全ヒトまたはキメラ(例えば、ヒト化)抗体)、抗体の抗原結合断片(例えば、Fab、Fab’またはF(ab’)断片)(例えば、完全ヒトまたはキメラ(例えば、ヒト化)抗体の断片)、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、ミニボディ、scFv、scFv-Fc、(scFv)、scFab、bis-scFv、hc-IgG、BiTE、単一ドメイン抗体(例えば、V-NARドメインまたはVhHドメイン)、IgNAR、および多重特異性(例えば、二重特異性抗体)抗体が含まれる。これらの抗原結合ドメインを作製する方法は、当技術分野で知られている。
いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、免疫グロブリン分子(例えば、軽鎖または重鎖免疫グロブリン分子)および免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な(抗原結合)断片などの標的抗原に特異的に結合することができる抗体の少なくとも1つ(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つ)のCDR(例えば、免疫グロブリン軽鎖可変ドメインからの3つのCDRのうちのいずれか、または免疫グロブリン重鎖可変ドメインからの3つのCDRのうちのいずれか)を含む。
いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、単鎖抗体(例えば、V-NARドメインまたはVHドメイン、あるいは本明細書に記載されるような単鎖抗体のうちのいずれか)である。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、全抗体分子(例えば、ヒト、ヒト化、もしくはキメラ抗体)または多量体抗体(例えば、二重特異性抗体)である。
いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、抗体断片および多重特異性(例えば、二重特異性)抗体または抗体断片を含む。抗体およびその抗原結合断片の例には、単鎖Fv(scFv)、Fab断片、Fab’断片、F(ab’)、ジスルフィド連結Fv(sdFv)、Fv、およびVLまたはVHドメインのいずれかを含む断片が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で提供される追加の抗原結合ドメインは、ポリクローナル、モノクローナル、多重特異性(多量体、例えば、二重特異性)、ヒト抗体、キメラ抗体(例えば、ヒト-マウスキメラ)、単鎖抗体、細胞内で作製された抗体(すなわち、イントラボディ)、およびそれらの抗原結合断片である。抗体またはその抗原結合断片は、任意の種類(例えば、IgG、IgE、IgM、IgD、IgA、およびIgY)、クラス(例えば、IgG、IgG、IgG、IgG、IgA、およびIgA)、またはサブクラスのものであり得る。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、IgG抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの例において、抗原結合ドメインは、IgG抗体またはその抗原結合断片である。いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、重鎖および軽鎖を含む免疫グロブリンである。
抗原結合ドメインの追加の例は、IgGの抗原結合断片(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、もしくはIgG4の抗原結合断片)(例えば、ヒトもしくはヒト化IgGの抗原結合断片、例えば、ヒトもしくはヒト化IgG1、IgG2、IgG3、もしくはIgG4)、IgAの抗原結合断片(例えば、IgA1またはIgA2の抗原結合断片)(例えば、ヒトもしくはヒト化IgAの抗原結合断片、例えば、ヒトもしくはヒト化IgA1またはIgA2)、IgDの抗原結合断片(例えば、ヒトもしくはヒト化IgDの抗原結合断片)、IgEの抗原結合断片(例えば、ヒトもしくはヒト化IgE)、またはIgMの抗原結合断片(例えば、ヒトもしくはヒト化IgMの抗原結合断片)である。
いくつかの実施形態において、抗原結合ドメインは、例えば、生理食塩水またはリン酸緩衝生理食塩水中で、1×10-7M程度もしくは未満(例えば、1×10-8M程度もしくは未満、5×10-9M程度もしくは未満、2×10-9M程度もしくは未満、または1×10-9M程度もしくは未満)の親和性(K)で特定の抗原(例えば、腫瘍関連抗原)に結合することができる。
いくつかの実施形態において、CARエフェクター細胞(例えば、CAR T細胞)は、腫瘍抗原に結合する(例えば、腫瘍抗原結合ドメインを含む)CAR分子を含む。いくつかの実施形態において、CAR分子は、固形腫瘍(例えば、乳癌、結腸癌など)の腫瘍抗原を認識する抗原結合ドメインを含む。いくつかの実施形態において、CAR分子は、少なくとも2つの抗原結合ドメインを含む、上記のようなタンデムCAR分子である。いくつかの実施形態において、CAR分子は、血液悪性腫瘍(例えば、白血病、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、急性前骨髄球性白血病、慢性白血病、慢性骨髄性(果粒球)白血病、慢性リンパ性白血病、マントル細胞リンパ腫、中枢神経系原発悪性リンパ腫、バーキットリンパ腫および辺縁帯B細胞リンパ腫、真性多血症、ホジキン病、非ホジキン病、多発性骨髄腫など)の腫瘍抗原を認識する抗原結合ドメインを含む。
いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、腫瘍特異的抗原(TSA)である。TSAは腫瘍細胞に特有のものであり、体内の他の細胞では発生しない。いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、腫瘍関連抗原(TAA)である。TAAは腫瘍細胞に特有のものではなく、代わりに、抗原に対する免疫寛容の状態を誘導できない条件下で正常細胞に発現する。腫瘍での抗原の発現は、免疫系が抗原に応答することを可能にする条件下で起こる可能性がある。いくつかの実施形態において、TAAは、免疫系が未成熟で応答できないか、あるいは通常、正常細胞では非常に低いレベルで存在するが、腫瘍細胞でははるかに高いレベルで発現される胎児発育中に、正常細胞で発現される。
特定の実施形態において、腫瘍関連抗原は、患者の腫瘍細胞を配列決定し、腫瘍にのみ見られる変異タンパク質を同定することによって決定される。これらの抗原は「新生抗原」と呼ばれる。新生抗原が同定されると、それに対して治療用抗体を産生し、本明細書に記載の方法で使用することができる。
いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、上皮癌抗原(例えば、乳房、胃腸、肺)、前立腺特異的癌抗原(PSA)もしくは前立腺特異的膜抗原(PSMA)、膀胱癌抗原、肺(例えば、小細胞肺)癌抗原、結腸癌抗原、卵巣癌抗原、脳癌抗原、胃癌抗原、腎細胞癌抗原、膵癌抗原、肝癌抗原、食道癌抗原、頭頸部癌抗原、または結腸直腸癌抗原である。特定の実施形態において、腫瘍抗原は、リンパ腫抗原(例えば、非ホジキンリンパ腫もしくはホジキンリンパ腫)、B細胞リンパ腫癌抗原、白血病抗原、骨髄腫(例えば、多発性骨髄腫または形質細胞骨髄腫)抗原、急性リンパ芽球性白血病抗原、慢性骨髄性白血病抗原、または急性骨髄性白血病抗原である。
CARエフェクター細胞(例えば、CAR T細胞)が標的とし得る腫瘍抗原(例えば、腫瘍関連抗原(TAA)および腫瘍特異的抗原(TSA))には、1GH-IGK、43-9F、5T4、791Tgp72、アシクロフィリンC関連タンパク質、α-フェトタンパク質(AFP)、α-アクチニン-4、A3、A33抗体に特異的な抗原、ART-4、B7、Ba733、BAGE、BCR-ABL、ベータ-カテニン、ベータ-HCG、BrE3抗原、BCA225、BTAA、CA125、CA15-3\CA27.29\BCAA、CA195、CA242、CA-50、CAM43、CAMEL、CAP-1、炭酸脱水酵素IX、c-Met、CA19-9、CA72-4、CAM 17.1、CASP-8/m、CCCL19、CCCL21、CD1、CD1a、CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CD11A、CD14、CD15、CD16、CD18、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD25、CD29、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、CD40、CD40L、CD44、CD45、CD46、CD52、CD54、CD55、CD59、CD64、CD66a~e、CD67、CD68、CD70、CD70L、CD74、CD79a、CD79b、CD80、CD83、CD95、CD126、CD132、CD133、CD138、CD147、CD154、CDC27、CDK4、CDK4m、CDKN2A、CO-029、CTLA4、CXCR4、CXCR7、CXCL12、HIF-1a、コロン特異的抗原-p(CSAp)、CEA(CEACAM5)、CEACAM6、c-Met、DAM、E2A-PRL、EGFR、EGFRvIII、EGP-1(TROP-2)、EGP-2、ELF2-M、Ep-CAM、線維芽細胞成長因子(FGF)、FGF-5、Flt-1、Flt-3、葉酸受容体、G250抗原、Ga733VEpCAM、GAGE、gp100、GRO-β、H4-RET、HLA-DR、HM1.24、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(HCG)およびそのサブユニット、HER2/neu、HMGB-1、低酸素誘導因子(HIF-1)、HSP70-2M、HST-2、HTgp-175、Ia、IGF-1R、IFN-γ、IFN-α、IFN-β、IFN-λ、IL-4R、IL-6R、IL-13R、IL-15R、IL-17R、IL-18R、IL-2、IL-6、IL-8、IL-12、IL-15、IL-17、IL-18、IL-23、IL-25、インスリン様成長因子-1(IGF-1)、KC4-抗原、KSA、KS-1抗原、KS1-4、LAGE-1a、Le-Y、LDR/FUT、M344、MA-50、マクロファージ遊走阻止因子(MIF)、MAGE、MAGE-1、MAGE-3、MAGE-4、MAGE-5、MAGE-6、MART-1、MART-2、TRAG-3、mCRP、MCP-1、MIP-1A、MIP-1B、MIF、MG7-Ag、MOV18、MUC1、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5ac、MUC13、MUC16、MUM-1/2、MUM-3、MYL-RAR、NB/70K、Nm23H1、NuMA、NCA66、NCA95、NCA90、NY-ESO-1、p15、p16、p185erbB2、p180erbB3、PAM4抗原、膵癌ムチン、PD1受容体(PD-1)、PD-1受容体配位子1(PD-L1)、PD-1受容体配位子2(PD-L2)、PI5、胎盤成長因子、p53、PLAGL2、Pmel17前立腺酸性ホスファターゼ、PSA、PRAME、PSMA、PlGF、ILGF、ILGF-1R、IL-6、IL-25、RCAS1、RS5、RAGE、RANTES、Ras、T101、SAGE、S100、サバイビン、サバイビン-2B、SDDCAG16、TA-90\Mac2結合タンパク質、TAAL6、TAC、TAG-72、TLP、テネイシン、TRAIL受容体、TRP-1、TRP-2、TSP-180、TNF-α、Tn抗原、Thomson-Friedenreich抗原、腫瘍壊死抗原、チロシナーゼ、VEGFR、ED-Bフィブロネクチン、WT-1、17-1A抗原、補体因子C3、C3a、C3b、C5a、C5、血管新生マーカー、bc1-2、bc1-6およびK-ras、腫瘍遺伝子マーカーおよび腫瘍遺伝子産物(例えば、Sensi et al.,Clin Cancer Res 2006,12:5023-32;Parmiani et al.,J Immunol 2007,178:1975-79;Novellino et al.Cancer Immunol Immunother 2005,54:187-207)が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、腫瘍抗原は、ヒトの慢性疾患またはがん(子宮頸癌など)に関連するウイルスに由来するウイルス抗原である。例えば、いくつかの実施形態において、ウイルス抗原は、エプスタインバーウイルス(EBV)、HPV抗原E6および/またはE7、C型肝炎ウイルス(HCV)、B型肝炎ウイルス(HBV)、またはサイトメガロウイルス(CMV)に由来する。
例示的ながんまたは腫瘍、およびそのような腫瘍に(排他的にではないが)関連する特定の腫瘍抗原には、急性リンパ芽球性白血病(etv6、aml1、シクロフィリンb)、B細胞リンパ腫(Ig-イディオタイプ)、神経膠腫(E-カドヘリン、α-カテニン、β-カテニン、γ-カテニン、p120ctn)、膀胱癌(p21ras)、胆管癌(p21ras)、乳癌(MUCファミリー、HER2/neu、c-erbB-2)、頸部がん腫(p53、p21ras)、結腸がん腫(p21ras、HER2/neu、c-erbB-2、MUCファミリー)、結腸直腸癌(結腸直腸関連抗原(CRC)-CO17-1A/GA733、APC)、脈絡膜癌(CEA)、上皮細胞癌(シクロフィリンb)、胃癌(HER2/neu、c-erbB-2、ga733糖タンパク質)、肝細胞癌(α-フェトタンパク質)、ホジキンス(Hodgkins)リンパ腫(Imp-1、EBNA-1)、肺癌(CEA、MAGE-3、NY-ESO-1)、リンパ系細胞由来白血病(シクロフィリンb)、黒色腫(p5タンパク質、gp75、がん胎児性抗原、GM2およびGD2ガングリオシド、Melan-A/MART-1、cdc27、MAGE-3、p21ras、gp100)、真菌腫(MUCファミリー、p21ras)、非小細胞肺癌(HER2/neu、c-erbB-2)、鼻咽頭癌(Imp-1、EBNA-1)、卵巣癌(MUCファミリー、HER2/neu、c-erbB-2)、前立腺癌(前立腺特異抗原(PSA)およびその抗原性エピトープPSA-1、PSA-2、およびPSA-3、PSMA、HER2/neu、c-erbB-2、ga733糖タンパク質)、腎癌(HER2/neu、c-erbB-2)、子宮頸部および食道の扁平上皮癌、精巣癌(NY-ESO-1)、T細胞白血病(HTLV-1エピトープ)、ならびにウイルス産物またはタンパク質が含まれる。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される方法において有用なCAR分子を含む免疫エフェクター細胞(例えば、CAR T細胞)は、メソテリン結合ドメインを含むCARを発現する(すなわち、CAR T細胞はメソテリンを特異的に認識する)。メソテリンは、卵巣癌、肺癌、膵癌などの様々ながんで過剰発現している腫瘍抗原である。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される方法において有用なCAR分子を含む免疫エフェクター細胞(例えば、CAR T細胞)は、CD19結合ドメインを含むCARを発現する。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される方法において有用なCAR分子を含む免疫エフェクター細胞(例えば、CAR T細胞)は、HER2結合ドメインを含むCARを発現する。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される方法において有用なCAR分子を含む免疫エフェクター細胞(例えば、CAR T細胞)は、EGFR結合ドメインを含むCARを発現する。
いくつかの実施形態において、CD19標的化または結合ドメインを含むCARを発現するCARエフェクター細胞は、Kymriah(商標)(チサゲンレクロイセル、Novartis、WO2016/109410(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照)またはYescarta(商標)(アキシカブタジンシロルーセル、Kite、US2016/0346326(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照)である。
リンカー
本明細書で提供されるのは、任意選択的に、(1)抗原結合ドメインと膜貫通ドメインとの間、および/または(2)膜貫通ドメインと細胞質シグナル伝達ドメインとの間にリンカーを含むことができるCARである。いくつかの実施形態において、リンカーは、ポリペプチドリンカーであり得る。例えば、リンカーは、約1アミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約25個のアミノ酸、約20個のアミノ酸、約18個のアミノ酸、約16個のアミノ酸、約14個のアミノ酸、約12個のアミノ酸、約10個のアミノ酸、約8個のアミノ酸、約6個のアミノ酸、約4個のアミノ酸、もしくは約2個のアミノ酸;約2個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約25個のアミノ酸、約20個のアミノ酸、約18個のアミノ酸、約16個のアミノ酸、約14個のアミノ酸、約12個のアミノ酸、約10個のアミノ酸、約8個のアミノ酸、約6個のアミノ酸、もしくは約4個のアミノ酸;約4個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約25個のアミノ酸、約20個のアミノ酸、約18個のアミノ酸、約16個のアミノ酸、約14個のアミノ酸、約12個のアミノ酸、約10個のアミノ酸、約8個のアミノ酸、もしくは約6個のアミノ酸;約6個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約25個のアミノ酸、約20個のアミノ酸、約18個のアミノ酸、約16個のアミノ酸、約14個のアミノ酸、約12個のアミノ酸、約10個のアミノ酸、もしくは約8個のアミノ酸;約8個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約25個のアミノ酸、約20個のアミノ酸、約18個のアミノ酸、約16個のアミノ酸、約14個のアミノ酸、約12個のアミノ酸、もしくは約10個のアミノ酸;約10個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約25個のアミノ酸、約20個のアミノ酸、約18個のアミノ酸、約16個のアミノ酸、約14個のアミノ酸、もしくは約12個のアミノ酸;約12個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約25個のアミノ酸、約20個のアミノ酸、約18個のアミノ酸、約16個のアミノ酸、もしくは約14個のアミノ酸;約14個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約25個のアミノ酸、約20個のアミノ酸、約18個のアミノ酸、もしくは約16個のアミノ酸;約16個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約25個のアミノ酸、約20個のアミノ酸、もしくは約18個のアミノ酸;約18個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、約25個のアミノ酸、もしくは約20個のアミノ酸;約20個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、約30個のアミノ酸、もしくは約25個のアミノ酸;約25個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、約35個のアミノ酸、もしくは約30個のアミノ酸;約30個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、約40個のアミノ酸、もしくは約35個のアミノ酸;約35個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、約50個のアミノ酸、もしくは約40個のアミノ酸;約40個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、約60個のアミノ酸、もしくは約50個のアミノ酸;約50個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、約70個のアミノ酸、もしくは約60個のアミノ酸;約60個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約150個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、約80個のアミノ酸、もしくは約70個のアミノ酸;約70個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、約90個のアミノ酸、もしくは約80個のアミノ酸;約80個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、約100個のアミノ酸、もしくは約90個のアミノ酸;約90個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、約200個のアミノ酸、もしくは約100個のアミノ酸;約100個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、約300個のアミノ酸、もしくは約200個のアミノ酸;約200個のアミノ酸~約500個のアミノ酸、約400個のアミノ酸、もしくは約300個のアミノ酸;約300個のアミノ酸~約500個のアミノ酸もしくは約400個のアミノ酸;または約400個のアミノ酸~約500個のアミノ酸の長さを有することができる。
リンカーの追加の例および態様は、本明細書で引用された参考文献に記載されており、したがって、その全体が本明細書に組み込まれている。
膜貫通ドメイン
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるCARはまた、膜貫通ドメインを含む。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、細胞質ドメインにおける配列と天然に関連している。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、他の膜貫通ドメイン(例えば、同じまたは異なる表面膜タンパク質の膜貫通ドメイン)へのドメインの結合を回避して、受容体錯体の他のメンバーとの相互作用を最小限に抑えるために、1つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、または10)のアミノ酸置換によって修飾され得る。
いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、天然の供給源に由来し得る。いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、任意の膜結合タンパク質または膜貫通タンパク質に由来し得る。本明細書で使用できる膜貫通ドメインの非限定的な例は、T細胞受容体、CD28、CD3イプシロン、CD33、CD37、CD64、CD80、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD86、CD134、CD137もしくはCD154のアルファ、ベータ、またはゼータ鎖に由来し(例えば、少なくとも、その鎖の膜貫通配列、もしくはその鎖の膜貫通配列の一部を含み)得る。
いくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは合成であり得る。例えば、膜貫通ドメインが合成源に由来するいくつかの実施形態において、膜貫通ドメインは、疎水性残基(例えば、ロイシンおよびバリン)を含み(例えば、主に含み)得る。いくつかの実施形態において、合成膜貫通ドメインは、合成膜貫通ドメインの端部に、フェニルアラニン、トリプトファン、およびバリンの少なくとも1つ(例えば、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、または少なくとも6つ)のトリプレットを含むであろう。いくつかの実施形態において、CARの膜貫通ドメインは、CD8ヒンジドメインを含むことができる。
膜貫通ドメインの追加の特定の例は、本明細書で引用される参考文献に記載されている。
細胞質ドメイン
また、本明細書で提供されるのは、例えば、抗原結合ドメインが抗原に結合するときにT細胞を刺激するのに十分なCD3ζの細胞質配列と、任意選択的に、T細胞の共刺激を与える1つ以上の共刺激タンパク質の細胞質配列(例えば、CD27、CD28、4-1BB、OX40、CD30、CD40L、CD40、PD-1、PD-L1、ICOS、LFA-1、CD2、CD7、CD160、LIGHT、BTLA、TIM3、CD244、CD80、LAG3、NKG2C、B7-H3、CD83に特異的に結合するリガンド、および本明細書に記載されているか当技術分野で知られているITAM配列のうちのいずれか、のうちの1つ以上の細胞質配列)と、を含む、細胞質シグナル伝達ドメインを含むCAR分子である。CAR免疫エフェクター細胞の刺激は、CAR免疫エフェクター細胞の1つ以上の抗がん活性の活性化をもたらす可能性がある。例えば、いくつかの実施形態において、CAR免疫エフェクター細胞の刺激は、サイトカインの分泌を含む、CAR免疫エフェクター細胞の細胞溶解活性またはヘルパー活性の増加をもたらし得る。いくつかの実施形態において、共刺激タンパク質の細胞内シグナル伝達ドメイン全体が、細胞質シグナル伝達ドメインに含まれる。いくつかの実施形態において、細胞質シグナル伝達ドメインは、共刺激タンパク質の細胞内シグナル伝達ドメインの短縮部分(例えば、CAR免疫エフェクター細胞においてエフェクター機能シグナルを伝達する細胞内シグナル伝達ドメインの短縮部分)を含む。細胞質シグナル伝達ドメインに含めることができる細胞内シグナル伝達ドメインの非限定的な例には、抗原受容体の係合後にシグナル伝達を開始するために協調して作用するT細胞受容体(TCR)および補助受容体の細胞質配列、ならびに少なくとも1つ(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、もしくは10)の置換を含み、同じまたはほぼ同じ機能的能力を有するこれらの配列のバリアントが含まれる。
いくつかの実施形態において、細胞質シグナル伝達ドメインは、2つの異なるクラスの細胞質シグナル伝達配列を含むことができる:TCRを介して抗原依存性活性化を開始するシグナル伝達配列(一次細胞質シグナル伝達配列)(例えば、CD3ζ細胞質シグナル伝達配列)、および二次または共刺激シグナルを提供するために抗原非依存的に作用する共刺激タンパク質のうちの1つ以上の細胞質配列(二次細胞質シグナル伝達配列)。
いくつかの、CARの細胞質ドメインは、それ自体で、またはCARの観点で有用な他の任意の所望の細胞質シグナル伝達配列実施形態においてと組み合わせて、CD3ζシグナル伝達ドメインを含むように設計することができる。いくつかの例では、CARの細胞質ドメインは、CD3ζ鎖部分および共刺激性細胞質シグナル伝達配列を含むことができる。共刺激性細胞質シグナル伝達配列は、共刺激性タンパク質(例えば、CD27、CD28、4-IBB(CD137)、OX40、CD30、CD40、PD-1、ICOS、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、およびCD83と特異的に結合する配位子)の細胞質シグナル伝達配列を含むCARの一部分を指す。
いくつかの実施形態において、CARの細胞質シグナル伝達ドメイン内の細胞質シグナル伝達配列は、ランダムな順序で配置される。いくつかの実施形態において、CARの細胞質シグナル伝達ドメイン内の細胞質シグナル伝達配列は、特定の順序で互いに連結されている。いくつかの実施形態において、リンカー(例えば、本明細書に記載されるリンカーのうちのいずれか)を使用して、異なる細胞質シグナル伝達配列間の連結を形成することができる。
いくつかの実施形態において、細胞質シグナル伝達ドメインは、CD3ζの細胞質シグナル伝達配列および共刺激タンパク質CD28の細胞質シグナル伝達配列を含むように設計されている。いくつかの実施形態において、細胞質シグナル伝達ドメインは、CD3ζの細胞質シグナル伝達配列および共刺激タンパク質4-IBBの細胞質シグナル伝達配列を含むように設計されている。いくつかの実施形態において、細胞質シグナル伝達ドメインは、CD3ζの細胞質シグナル伝達配列ならびに共刺激タンパク質CD28および4-1BBの細胞質シグナル伝達配列を含むように設計されている。いくつかの実施形態において、細胞質シグナル伝達ドメインは、4-1BBの細胞質シグナル伝達配列を含まない。
CART細胞の追加の修飾
別の実施形態において、CARエフェクター細胞(例えば、CAR T細胞)の治療効果は、メチルシトシンジオキシゲナーゼ遺伝子(例えば、Tetl、Tet2、Tet3)の破壊によって増強され、これは、PCT公開第WO2017/049166号に記載されているように、増殖の増強、エフェクターサイトカイン産生および脱顆粒の調節に関連して5-ヒドロキシメチルシトシンの総レベルを低下させ、それにより、CARエフェクター細胞(例えば、CAR T細胞)の増殖および/または機能を増加させる。したがって、エフェクター細胞(例えば、T細胞)は、CARを発現するように操作することができ、前述のエフェクター細胞(例えば、T細胞)におけるTetl、Tet2および/またはTet3の発現および/または機能は、低減または排除されている。
別の実施形態において、CARエフェクター細胞(例えば、CAR T細胞)の治療効果は、PCT公開第WO2016/126608号および米国公開第2018/0044424号に記載されているように、CAR(無条件CARと呼ばれる)を構成的に発現し、がんの治療に有用な別の薬剤を条件付きで発現するエフェクター細胞(例えば、T細胞)を使用することによって増強される。そのような実施形態において、条件付きで発現される薬剤は、エフェクター細胞(例えば、T細胞)の活性化、例えば、無条件CARの、その標的への結合時に発現される。一実施形態において、条件付きで発現される薬剤は、CAR(本明細書では条件付きCARと呼ばれる)である。別の実施形態において、条件付きで発現される薬剤は、免疫応答のチェックポイント阻害剤を阻害する。別の実施形態において、条件付きで発現される薬剤は、CARの効力を改善または増強し、サイトカインを含むことができる。
別の実施形態において、CAR T細胞の治療効果は、PCT公開第WO2016/069282号および米国公開第2017/0335331号に記載されているように、TCRα鎖、TCRβ鎖、ベータ2ミクログロブリン、HLA分子、CTLA-4、PD1、およびFASからなる群から選択される内因性遺伝子の発現を改変(例えば、下方修正)することができる核酸でCAR T細胞を修飾することによって増強される。
別の実施形態において、CAR T細胞の治療効果は、PCT公開WO2015/112626号および米国公開第2016/0340406号に記載されているように、CARおよびT細胞プライミングの1つ以上の増強剤(「ETP」)をT細胞において共発現することによって増強される。CAR T細胞へのETP構成要素の追加は、増強された「プロフェッショナル」抗原提示細胞(APC)機能を付与する。一実施形態において、CARおよび1つ以上のETPは、T細胞において一時的に共発現される。したがって、(CAR/ETP発現の一過性の性質を考えると、)操作されたT細胞は安全であり、APC機能によって長期の免疫を誘導する。
別の実施形態において、CAR T細胞の治療効果は、PCT公開第WO2016/055551号および米国公開第2017/0292118号に記載されるように、CARと、結合(または二量体化)ドメインを含む阻害膜タンパク質(IMP)とをT細胞において共発現させることにより増強される。CARとIMPは両方とも、特にCAR内に含まれる第2の結合ドメインを介して、可溶性化合物に反応するようになり、それにより、IMPによってもたらされる阻害性シグナル伝達ドメインと、CARの活性化を低下させる効果を有するCARによってもたらされるシグナル伝達ドメインとの、二量体化またはリガンド認識による共局在を可能にする。阻害性シグナル伝達ドメインは、プログラム死-1(PD-1)であることが好ましく、これはT細胞受容体(TCR)媒介型の、IL-2産生およびT細胞増殖の活性化を弱める。
別の実施形態において、CAR T細胞の治療効果は、PCT公開第WO2017/032777号に記載されているように、小分子を添加すると、抗原結合ドメインを含むCARの細胞外部分のコンフォメーションの変化が制御されるシステムを使用して増強される。この統合されたシステムは、抗原と抗原結合ドメインとの間の相互作用をオン/オフ状態間で切り替える。CARの細胞外部分のコンフォメーションを制御できることにより、細胞毒性などのCART細胞の下流機能を直接調節することができる。したがって、CARは、a)i)細胞外抗原結合ドメイン、ii)少なくとも、第1の多量体化配位子結合ドメインと、所定の多価配位子に結合して、前述の2つの結合ドメインおよびそれらが結合する多価配位子を含む多量体を形成することができる第2の多量体化配位子結合ドメインと、を含むスイッチドメイン、を含む少なくとも1つのエクトドメイン、b)少なくとも1つの膜貫通ドメイン、ならびにc)シグナル伝達ドメインおよび任意選択的に共刺激ドメインを含む少なくとも1つのエンドドメインを含むことを特徴とすることができ、スイッチドメインは、細胞外抗原結合ドメインと膜貫通ドメインの間に位置している。
腫瘍関連抗原標的抗体
いくつかの態様において、本開示は、腫瘍抗原を標的とする抗体と併せて使用または実行される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を提供する。
治療用モノクローナル抗体は、腫瘍選択的抗原またはエピトープを標的とすることによって腫瘍選択的治療を可能にするはずの薬学的に活性な薬剤のクラスとして考えられてきた。
抗体およびその抗原結合断片を生成する方法は、当技術分野で周知であり、例えば、米国特許第7,247,301号、同第7,923,221号、および米国特許出願第2008/0138336号(すべて、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。
本開示の方法で使用することができる治療用抗体には、使用、臨床試験、または臨床使用のための開発において承認されている、当技術分野で認められている抗がん抗体のうちのいずれかが含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態において、複数の抗がん抗体を本開示の併用療法に含めることができる。
抗がん抗体の非限定的な例には、HER-2/neu陽性乳癌または転移性乳癌の治療に使用されるトラスツズマブ(Genentech(South San Francisco,Calif)によるHERCEPTIN(商標);結腸直腸癌、転移性結腸直腸癌、乳癌、転移性乳癌、非小細胞肺癌、もしくは腎細胞癌の治療に使用されるベバシズマブ(GenentechによるAVASTIN(商標));非ホジキンリンパ腫または慢性リンパ性白血病の治療に使用されるリツキシマブ(GenentechによるRITUXAN(商標));乳癌、前立腺癌、非小細胞肺癌、または卵巣癌の治療に使用されるペルツズマブ(GenentechによるOMNITARG(商標));結腸直腸癌、転移性結腸直腸癌、肺癌、頭頸部癌、結腸癌、乳癌、前立腺癌、胃癌、卵巣癌、脳癌、膵癌、食道癌、腎細胞癌、前立腺癌、頸部癌、または膀胱癌の治療に使用できるセツキシマブ(ImClone Systems Incorporated(New York,N.Y)によるERBITUX(商標));結腸直腸癌、頭頸部癌、およびその他の潜在的ながん標的の治療に使用されるIMC-1C11(ImClone Systems Incorporated);CD20陽性で濾胞性の非ホジキンリンパ腫(形質転換の有無にかかわらず、リツキシマブに難治性であり、化学療法後に再発している)である可能性がある非ホジキンリンパ腫の治療に使用されるトシツモマブおよびトシツモマブおよびヨウ素I131(Corixa Corporation(Seattle,Wash)によるBEXXAR XM);In111イブリツモマブチウキセタン;Y90イブリツモマブチウキセタン;リンパ腫または非ホジキンリンパ腫(再発性濾胞性リンパ腫、再発性もしくは難治性、低悪性度もしくは濾胞性の非ホジキンリンパ腫、または形質転換されたB細胞を含むことができる)に使用されるIn111イブリツモマブチウキセタンおよびY90イブリツモマブチウキセタン(Biogen Idee(Cambridge,Mass)によるZEVALIN(商標));非小細胞肺癌または子宮頸癌の治療に使用されるEMD7200(EMD Pharmaceuticals(Durham,N.C));ホジキンリンパ腫または非ホジキンリンパ腫の治療に使用されるSGN-30(Seattle Genetics(Bothell,Wash)による、CD30抗原を標的とする遺伝子操作されたモノクローナル抗体);非小細胞肺癌の治療に使用されるSGN-15(Seattle Geneticsによる、ドキソルビシンにコンジュゲートするLewisy関連抗原を標的とする遺伝子操作されたモノクローナル抗体);急性骨髄性白血病(AML)および骨髄異形成症候群(MDS)の治療に使用されるSGN-33(Seattle Geneticsによる、CD33抗原を標的とするヒト化抗体);多発性骨髄腫または非ホジキンリンパ腫の治療に使用されるSGN-40(Seattle Geneticsによる、CD40抗原を標的とするヒト化モノクローナル抗体);非ホジキンリンパ腫の治療に使用されるSGN-35(Seattle Geneticsによる、オーリスタチンEにコンジュゲートするCD30抗原を標的とする遺伝子操作されたモノクローナル抗体);腎癌および鼻咽頭癌の治療に使用されるSGN-70(Seattle Geneticsによる、CD70抗原を標的とするヒト化抗体);SGN-75(Seattle Geneticsによる、SGN70抗体およびオーリスタチン誘導体で構成されるコンジュゲート);ならびに黒色腫または転移性黒色腫の治療に使用されるSGN-17/19(Seattle Geneticsによる、メルファランプロドラッグにコンジュゲートした酵素および抗体を含有する融合タンパク質)が含まれるが、これらに限定されない。
本開示の方法で使用される治療用抗体は、上記のものに限定されないことを理解されたい。例えば、以下の承認された治療用抗体も本開示の方法で使用することができる:未分化大細胞リンパ腫およびホジキンリンパ腫にはブレンツキシマブベドチン(ADCETRIS(商標))、黒色腫にはイピリムマブ(MDX-101、YERVOY(商標))、慢性リンパ球性白血病にはオファツムマブ(ARZERRA(商標)、結腸直腸癌にはパニツムマブ(VECTIBIX(商標))、慢性リンパ球性白血病にはアレムツズマブ(CAMPATH(商標))、慢性リンパ球性白血病にはオファツムマブ(ARZERRA(商標))、急性骨髄性白血病にはゲムツズマブオゾガマイシン(MYLOTARG(商標))。
本明細書に開示される方法で使用するのに好適な抗体はまた、免疫細胞によって発現される分子(例えば、OX40を標的とし、腫瘍部位で抗原特異的CD8+T細胞を増加させ、腫瘍拒絶を増強する0X86;CD137を標的とし、確立された腫瘍の退縮、ならびにCD8+T細胞の拡大と維持を引き起こすBMS-663513;およびCD25を標的とし、CD4+CD25+FOXP3+Tregの一時的な枯渇を引き起こし、腫瘍退縮を増強し、エフェクターT細胞の数を増やすダクリズマブ(ZENAPAX(商標))などであるが、これらに限定されない)を標的とすることができる。これらの抗体のより詳細な議論は、例えば、Weiner et al.,Nature Rev.Immunol 2010;10:317-27に見出すことができる。
腫瘍抗原(例えば、がん腫、肉腫、骨髄腫、白血病、リンパ腫、およびそれらの組み合わせなどの異なるがんの種類に関連する腫瘍抗原)を標的とする他の治療用抗体を同定することができる。例えば、以下の腫瘍抗原は、本明細書に開示される方法において治療用抗体の標的となり得る。
腫瘍抗原は、上皮癌抗原(例えば、乳房、胃腸、肺)、前立腺特異的癌抗原(PSA)もしくは前立腺特異的膜抗原(PSMA)、膀胱癌抗原、肺(例えば、小細胞肺)癌抗原、結腸癌抗原、卵巣癌抗原、脳癌抗原、胃癌抗原、腎細胞癌抗原、膵癌抗原、肝癌抗原、食道癌抗原、頭頸部癌抗原、または結腸直腸癌抗原であり得る。特定の実施形態において、腫瘍抗原は、リンパ腫抗原(例えば、非ホジキンリンパ腫もしくはホジキンリンパ腫)、B細胞リンパ腫癌抗原、白血病抗原、骨髄腫(例えば、多発性骨髄腫または形質細胞骨髄腫)抗原、急性リンパ芽球性白血病抗原、慢性骨髄性白血病抗原、または急性骨髄性白血病抗原である。記載された腫瘍抗原は単なる例示であり、任意の腫瘍抗原が本明細書に開示された方法での使用を目的とすることができることを理解されたい。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、ほとんどまたはすべてのヒト腺癌(膵臓、結腸、乳房、卵巣、肺、前立腺、頭頸部、多発性骨髄腫および一部のB細胞リンパ腫を含む)に見られるムチン-1タンパク質またはペプチド(MUC-1)である。クローン病または潰瘍性大腸炎のいずれかの炎症性腸疾患を有する患者は、結腸直腸がん腫を発症するリスクが高くなる。MUC-1はI型膜貫通型糖タンパク質である。MUC-1の主要な細胞外部分は、免疫原性エピトープを構成する20個のアミノ酸からなる多数のタンデムリピートを有する。一部のがんでは、それは、免疫系によって認識される非グリコシル化形態で曝露される(Gendler et al.,J Biol Chem 1990;265:15286-15293)。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、黒色腫および結腸癌に関連する変異B-Raf抗原である。これらの変異の大部分は、ヌクレオチド1796でのT-Aの単一ヌクレオチド変化を表しており、B-Rafの活性化セグメント内の残基599でバリンからグルタミン酸への変化が生じる。Rafタンパク質は、活性化されたRasタンパク質のエフェクターとして間接的にがんと関連しており、その発がん形態は、すべてのヒトがんの約3分の1に存在する。通常の変異していないB-Rafは細胞シグナル伝達に関与し、細胞膜から核にシグナルを中継する。タンパク質は通常、シグナルを中継するために必要な場合にのみ活性になる。対照的に、変異体B-Rafは常に活性であり、シグナル伝達の中継を妨害することが報告されている(Mercer and Pritchard,Biochim Biophys Acta(2003)1653(1):25-40;Sharkey et al.,Cancer Res.(2004)64(5):1595-1599)。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、ヒト上皮成長因子受容体-2(HER-2/neu)抗原である。HER-2/neuを過剰発現する細胞を有するがんは、HER-2/neuがんと呼ばれる。例示的なHER-2/neuがんには、前立腺癌、肺癌、乳癌、卵巣癌、膵癌、皮膚癌、肝癌(例えば、肝細胞腺癌)、腸癌、および膀胱癌が含まれる。
HER-2/neuの細胞外結合ドメイン(ECD)は約645aaで、上皮成長因子受容体(EGFR)、疎水性の高い膜貫通アンカードメイン(TMD)と40%の相同性があり、カルボキシ末端細胞内ドメイン(ICD)は約580aaで、EGFRと80%の相同性がある。HER-2/neuのヌクレオチド配列はGENBANK(商標)で入手できる。アクセッション番号AH002823(ヒトHER-2遺伝子、プロモーター領域およびエクソン1)、M16792(ヒトHER-2遺伝子、エクソン4)、M16791(ヒトHER-2遺伝子、エクソン3)、M16790(ヒトHER-2遺伝子、エクソン2)、およびM16789(ヒトHER-2遺伝子、プロモーター領域およびエクソン1)。HER-2/neuタンパク質のアミノ酸配列はGENBANK(商標)で入手できる。アクセッション番号AAA58637。これらの配列に基づいて、当業者は、既知のアッセイを使用してHER-2/neu抗原を開発し、効果的な免疫応答を生成する適切なエピトープを見出すことができる。例示的なHER-2/neu抗原には、p369-377(HER-2/neu由来のHLA-A2ペプチド)、dHER2(Corixa Corporation)、li-Key MHCクラスIIエピトープハイブリッド(Generex Biotechnology Corporation)、ペプチドP4(アミノ酸378~398)、ペプチドP7(アミノ酸610~623)、ペプチドP6(アミノ酸544~560)とP7の混合物、ペプチドP4、P6およびP7の混合物、HER2[9754]などが含まれる。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、上皮成長因子受容体(EGFR)抗原である。EGFR抗原は、EGFRバリアント1抗原、EGFRバリアント2抗原、EGFRバリアント3抗原および/またはEGFRバリアント4抗原であり得る。EGFRを過剰発現する細胞を伴うがんは、EGFRがんと呼ばれる。例示的なEGFRがんには、肺癌、頭頸部癌、結腸癌、結腸直腸癌、乳癌、前立腺癌、胃癌、卵巣癌、脳癌、および膀胱癌が含まれる。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、血管内皮成長因子受容体(VEGFR)抗原である。VEGFRは、がん誘発性血管新生の調節因子であると考えられている。VEGFRを過剰発現する細胞を伴うがんは、VEGFRがんと呼ばれる。例示的なVEGFRがんには、乳癌、肺癌、小細胞肺癌、結腸癌、結腸直腸癌、腎癌、白血病、およびリンパ球性白血病が含まれる。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、アンドロゲン非依存性前立腺癌において一般的に発現される前立腺特異抗原(PSA)および/または前立腺特異膜抗原(PSMA)である。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、黒色腫に関連する腫瘍特異的抗原である糖タンパク質100(gp100)である。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、がん胎児性(CEA)抗原である。CEAを過剰発現する細胞を伴うがんは、CEAがんと呼ばれる。例示的なCEAがんには、結腸直腸癌、胃癌、および膵癌が含まれる。例示的なCEA抗原には、CAP-1(すなわち、CEA aa 571~579)、CAP1-6D、CAP-2(すなわち、CEA aa 555~579)、CAP-3(すなわち、CEA aa 87~89)、CAP-4(CEA aa 1~11)、CAP-5(すなわち、CEA aa 345~354)、CAP-6(すなわち、CEA aa 19~28)およびCAP-7が含まれる。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、炭水化物抗原10.9(CA19.9)である。CA19.9は、LewisA血液型物質に関連するオリゴ糖であり、結腸直腸癌に関連している。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、黒色腫癌抗原である。黒色腫癌抗原は、黒色腫の治療に有用である。例示的な黒色腫癌抗原には、MART-1(例えば、MART-1 26~35ペプチド、MART-1 27~35ペプチド)、MART-1/Melan A、pMel17、pMel17/gp100、gp100(例えば、gp100ペプチド280~288、gp100ペプチド154~162、gp100ペプチド457~467)、TRP-1、TRP-2、NY-ESO-1、p16、ベータカテニン、mum-1などが含まれる。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、変異型または野生型のrasペプチドである。変異体rasペプチドは、変異体K-rasペプチド、変異体N-rasペプチド、および/または変異体H-rasペプチドである可能性がある。rasタンパク質の変異は、通常、位置12(例えば、グリシンを置換するアルギニンまたはバリン)、13(例えば、グリシンを置換するアスパラギン)、61(例えば、グルタミンからロイシン)、および/または59で発生する。変異rasペプチドは、肺癌抗原、胃腸癌抗原、肝細胞腫抗原、骨髄性癌抗原(例えば、急性白血病、骨髄異形成)、皮膚癌抗原(例えば、黒色腫、基底細胞、扁平上皮細胞)、膀胱癌抗原、結腸癌抗原、結腸直腸癌抗原、および腎細胞癌抗原として有用であり得る。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、変異体および/または野生型p53ペプチドである。p53ペプチドは、結腸癌抗原、肺癌抗原、乳癌抗原、肝細胞癌癌抗原(hepatocellular carcinoma cancer antigens)、リンパ腫癌抗原、前立腺癌抗原、甲状腺癌抗原、膀胱癌抗原、膵癌抗原および卵巣癌抗原として使用することができる。
さらなる腫瘍抗原は、当技術分野で周知であり、例えば、神経膠腫関連抗原、がん胚性抗原(CEA)、β-ヒト絨毛性ゴナドトロピン、アルファフェトプロテイン(AFP)、レクチン反応性AFP、甲状腺グロブリン、RAGE-1、MN-CA IX、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素、RU1、RU2(AS)、腸のカルボキシエステラーゼ、mut hsp70-2、M-CSF、プロスターゼ、前立腺特異抗原(PSA)、PAP、NY-ESO-1、LAGE-la、p53、チロシナーゼ、プロステイン、PSMA、ras、Her2/neu、TRP-1、TRP-2、TAG-72、KSA、CA-125、PSA、BRCI、BRC-II、bcr-abl、pax3-fkhr、ews-fli-1、サバイビンおよびテロメラーゼ、前立腺がん腫瘍抗原-1(PCTA-1)、MAGE、GAGE、GP-100、MUC-1、MUC-2、ELF2M、好中球エラスターゼ、エフリンB2、CD22、インスリン成長因子(IGF)-I、IGF-II、IGF-I受容体、およびメソテリンを含む。
特定の実施形態において、腫瘍抗原は、悪性腫瘍に関連する1つ以上の抗原性がんエピトープを含む。悪性腫瘍は、免疫攻撃の標的抗原として機能する可能性のある多くのタンパク質を発現する。これらの分子には、黒色腫ではMART-1、チロシナーゼ、GP100などの組織特異抗原、前立腺癌では前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)および前立腺特異抗原(PSA)が含まれるが、これらに限定されない。他の標的分子は、がん遺伝子HER-2/Neu ErbB-2などの形質転換関連分子のグループに属している。標的抗原のさらに別のグループは、がん胎児性(carcinoembryonic)抗原(CEA)などのがん胎児性(onco-fetal)抗原である。B細胞リンパ腫では、腫瘍特異的イディオタイプ免疫グロブリンは、個々の腫瘍に特有の真に腫瘍特異的な免疫グロブリン抗原を構成する。CD19、CD20、CD37などのB細胞分化抗原は、B細胞リンパ腫の標的抗原の他の候補である。これらの抗原の一部(CEA、HER-2、CD19、CD20、イディオタイプ)は、モノクローナル抗体を用いた受動免疫療法の標的として使用されてきたが、成功は限られている。
腫瘍抗原はまた、腫瘍特異的抗原(TSA)または腫瘍関連抗原(TAA)であり得る。TSAは腫瘍細胞に特有のものであり、体内の他の細胞では発生しない。TAA関連抗原は腫瘍細胞に特有のものではなく、代わりに、抗原に対する免疫寛容の状態を誘導できない条件下で正常細胞に発現する。腫瘍での抗原の発現は、免疫系が抗原に応答することを可能にする条件下で起こる可能性がある。TAAは、免疫系が未成熟で応答できないか、あるいはそれらが通常、正常細胞では非常に低いレベルで存在するが、腫瘍細胞でははるかに高いレベルで発現される抗体であり得る胎児発育中に、正常細胞で発現される。
TSAまたはTAA抗原の非限定的な例には、以下が含まれる:MART-1/MelanA(MART-1)、Pmel17、チロシナーゼ、TRP-1、TRP-2などの分化抗原、およびMAGE-1、MAGE-3、BAGE、GAGE-1、GAGE-2、pi5などの腫瘍特異的多系統抗原;CEAなどの過剰発現した胚性抗原;過剰発現したがん遺伝子およびp53、Ras、HER-2/neuなどの変異型腫瘍抑制遺伝子;BCR-ABL、E2A-PRL、H4-RET、1GH-IGK、MYL-RARなどの染色体転座に起因する独特の腫瘍抗原;ならびにエプスタインバーウイルス抗原EBVAおよびヒトパピローマウイルス(HPV)抗原E6およびE7などのウイルス抗原。他の大きなタンパク質ベースの抗原には、TSP-180、MAGE-4、MAGE-5、MAGE-6、RAGE、NY-ESO、p185erbB2、pl 80erbB-3、c-met、nm-23H l、PSA、TAG-72、CA19-9、CA72-4、CAM17.1、NuMa、K-ras、ベータ-カテニン、CDK4、Mum-1、p15、p16、43-9F、5T4791Tgp72アルファ-フェトタンパク質、ベータ-HCG、BCA225、BTAA、CA125、CA15-3\CA27.29\BCAA、CA195、CA242、CA-50、CAM43、CD68\I、CO-029、FGF-5、G250、Ga733VEpCAM、HTgp-175、M344、MA-50、MG7-Ag、MOV18、NB/70K、NY-CO-1、RCAS1、SDCCAG16、TA-90\Mac-2結合タンパク質、アシクロフィリンC関連タンパク質、TAAL6、TAG72、TLP、およびTPSが含まれる。
特定の実施形態において、腫瘍関連抗原は、患者の腫瘍細胞を配列決定し、腫瘍にのみ見られる変異タンパク質を同定することによって決定される。これらの抗原は「新生抗原」と呼ばれる。新生抗原が同定されると、それに対して治療用抗体を産生し、本明細書に記載の方法で使用することができる。
治療用抗体は、抗体の断片、抗体を含む錯体、または抗体を含むコンジュゲートである可能性がある抗体は、任意選択的に、キメラ抗体、またはヒト化抗体もしくは完全ヒト抗体であり得る。
免疫チェックポイント遮断
いくつかの態様において、本開示は、免疫チェックポイント阻害剤または免疫チェックポイントブロッカーと併せて使用もしくは実行される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を提供する。
T細胞の活性化とエフェクター機能は、「免疫チェックポイント」と呼ばれる共刺激および阻害性シグナルによってバランスがとられている。T細胞エフェクター機能を調節する阻害性配位子および受容体は、腫瘍細胞で過剰発現している。続いて、共刺激受容体のアゴニストまたは阻害性シグナルのアンタゴニストにより、抗原特異的T細胞応答が増幅される。腫瘍細胞を直接標的とする治療用抗体とは対照的に、免疫チェックポイントブロッカーは内因性の抗腫瘍活性を増強する。特定の実施形態において、本明細書に開示される方法で使用するのに好適な免疫チェックポイントブロッカーは、阻害性シグナルのアンタゴニスト、例えば、PD-1、PD-L1、CTLA-4、LAG3、B7-H3、B7-H4、またはTIM3を標的とする抗体である。これらの配位子と受容体は、Pardoll,D.,Nature.12:252-264,2012で概説されている。
特定の実施形態において、免疫チェックポイントブロッカーは、阻害性免疫調節剤からのシグナル伝達を妨害もしくは阻害する抗体またはその抗原結合部分である。特定の実施形態において、免疫チェックポイントブロッカーは、阻害性免疫調節剤からのシグナル伝達を妨害または阻害する小分子である。
特定の実施形態において、阻害性免疫調節剤(免疫チェックポイントブロッカー)は、PD-1/PD-L1シグナル伝達経路の構成要素である。したがって、本開示の特定の実施形態は、がんに罹患している対象の免疫療法のための方法を提供し、本方法は、治療有効量の、PD-1受容体とその配位子であるPD-L1との間の相互作用を破壊する抗体またはその抗原結合部分を対象に投与することを含む。PD-1に結合し、PD-1とその配位子であるPD-L1との間の相互作用を破壊し、抗腫瘍免疫応答を刺激する、当技術分野で知られている抗体は、本明細書に開示される方法での使用に好適である。特定の実施形態において、抗体またはその抗原結合部分は、PD-1に特異的に結合する。例えば、PD-1を標的とし、臨床試験中の抗体には、例えば、ニボルマブ(BMS-936558、Bristol-Myers Squibb)およびペムブロリズマブ(ランブロリズマブ、MK03475、Merck)が含まれる。本明細書に開示される方法で使用するための他の好適な抗体は、米国特許第8,008,449号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示される抗PD-1抗体である。特定の実施形態において、抗体またはその抗原結合部分は、PD-L1に特異的に結合し、かつPD-1とのその相互作用を阻害し、それにより免疫活性を増加させる。PD-L1に結合し、PD-1とPD-L1との間の相互作用を破壊し、抗腫瘍免疫応答を刺激する、当技術分野で知られている抗体は、本明細書に開示される方法での使用に好適である。例えば、PD-L1を標的とし、臨床試験中の抗体には、BMS-936559(Bristol-Myers Squibb)およびMPDL3280A(Genetech)が含まれる。PD-L1を標的とする他の適切な抗体は、米国特許第7,943,743号に開示されている。PD-1またはPD-L1に結合し、PD-1/PD-L1相互作用を妨害し、抗腫瘍免疫応答を刺激する抗体は、本明細書に開示される方法での使用に好適であることが、当業者によって理解されるであろう。
特定の実施形態において、阻害性免疫調節剤は、CTLA-4シグナル伝達経路の構成要素である。したがって、本開示の特定の実施形態は、がんに罹患している対象の免疫療法のための方法を提供し、本方法は、CTLA-4を標的とし、治療有効量の、CD80およびCD86とのその相互作用を妨害する抗体またはその抗原結合部分を対象に投与することを含む。CTLA-4を標的とする例示的な抗体には、FDA承認のイピリムマブ(MDX-010、MDX-101、Bristol-Myers Squibb)、および現在ヒトでの試験中であるトレメリムマブ(チシリムマブ、CP-675、206、Pfizer)が含まれる。CTLA-4を標的とする他の好適な抗体は、WO2012/120125、米国特許第6,984720号、同第6,682,7368号、および米国特許出願第2002/0039581号、同第2002/0086014号、および同第2005/0201994号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。CTLA-4に結合し、CD80およびCD86とのその相互作用を妨害し、抗腫瘍免疫応答を刺激する任意の抗体が、本明細書に開示される方法での使用に適していることが、当業者によって理解されるであろう。
特定の実施形態において、阻害性免疫調節剤は、LAG3(リンパ球活性化遺伝子3)シグナル伝達経路の構成要素である。したがって、本開示の特定の実施形態は、がんに罹患している対象の免疫療法のための方法を提供し、本方法は、治療有効量の、LAG3を標的とし、MHCクラスII分子とのその相互作用を破壊する抗体またはその抗原結合部分を対象に投与することを含む。LAG3を標的とする例示的な抗体は、現在、ヒトでの試験が行われているIMP321(Immutep)である。LAG3を標的とする他の好適な抗体は、米国特許出願第2011/0150892号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。LAG3に結合し、MHCクラスII分子とのその相互作用を妨害し、抗腫瘍免疫応答を刺激する任意の抗体が、本明細書に開示される方法での使用に適していることが、当業者によって理解されるであろう。
特定の実施形態において、阻害性免疫調節剤は、B7ファミリーシグナル伝達経路の構成要素である。特定の実施形態において、B7ファミリーメンバーは、B7-H3およびB7-H4である。したがって、本開示の特定の実施形態は、がんに罹患している対象の免疫療法のための方法を提供し、本方法は、治療有効量の、B7-H3またはH4を標的とする抗体またはその抗原結合部分を対象に投与することを含む。B7ファミリーには定義された受容体はないが、これらの配位子は腫瘍細胞または腫瘍浸潤細胞で上方調節される。前臨床マウスモデルは、これらの配位子の遮断が抗腫瘍免疫を増強できることを示している。B7-H3を標的とする例示的な抗体は、現在、ヒトでの試験が行われているMGA271(Macrogenics)である。LAG3を標的とする他の好適な抗体は、米国特許出願第2013/0149236号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。B7-H3またはH4に結合し、抗腫瘍免疫応答を刺激する任意の抗体が、本明細書に開示される方法での使用に適していることが、当業者によって理解されるであろう。
特定の実施形態において、阻害性免疫調節剤は、TIM3(T細胞膜タンパク質3)シグナル伝達経路の構成要素である。したがって、本開示の特定の実施形態は、がんに罹患している対象の免疫療法のための方法を提供し、本方法は、治療有効量の、LAG3を標的とし、ガレクチン9とのその相互作用を破壊する抗体またはその抗原結合部分を対象に投与することを含む。TIM3を標的とする好適な抗体は、米国特許出願第2013/0022623号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されている。TIM3に結合し、ガレクチン9との相互作用を妨害し、抗腫瘍免疫応答を刺激する任意の抗体が、本明細書に開示される方法での使用に適していることが、当業者によって理解されるであろう。
本明細書に開示される方法で使用するのに好適な免疫チェックポイントを標的とする抗体は、上記に記載されたものに限定されないことを理解されたい。さらに、標的化が、例えば、T細胞増殖の増加、T細胞活性化の増強、および/またはサイトカイン産生の増加(例えば、IFN-γ、IL-2)に反映されるように、抗腫瘍免疫応答の刺激をもたらすという条件で、他の免疫チェックポイント標的もまた、本明細書に記載の方法においてアンタゴニストまたは抗体によって標的化され得ることが当技術分野の当業者によって理解されるであろう。
がんワクチン
いくつかの態様において、本開示は、がんワクチンと併せて使用または実行される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を提供する。特定の実施形態において、がんワクチンは、腫瘍関連抗原などの特定の標的に対する特定の免疫応答を刺激する。
特定の実施形態において、がんワクチンは、抗原提示細胞(APC)に組換え遺伝子を送達するためのウイルス、細菌または酵母ベクターを含む。
特定の実施形態において、がんワクチンは、自家または同種異系の腫瘍細胞を使用する。特定の実施形態において、これらの腫瘍細胞は、MHC、共刺激分子、またはサイトカインの発現のために修飾され得る。
特定の実施形態において、腫瘍関連抗原は、患者の腫瘍細胞を配列決定し、腫瘍にのみ見られる変異タンパク質を同定することによって決定される。これらの抗原は「新生抗原」と呼ばれる。腫瘍抗原が同定されると、ワクチンの抗原として、または腫瘍抗原と特異的に反応するモノクローナル抗体を開発するために使用できる。
特定の実施形態において、ワクチンは、GM-CSFなどのサイトカインで形質導入されたか、またはGM-CSF分泌腫瘍細胞ワクチンGVAXなどのアジュバント化合物を負荷した照射腫瘍細胞を含む(Immunological Reviews,222(1):287-298,2008)。特定の実施形態において、ワクチンは、免疫原性組成物の形態で、任意選択的にアジュバントと組み合わせて、1つ以上の腫瘍関連抗原を含む。例えば、HPV-16オンコタンパク質に対するワクチン接種により、外陰上皮内新生物に対して陽性の臨床転帰が得られた(The New England Journal of Medicine,361(19),1838-1847,2012)。また、単回投与シクロホスファミド後のがんワクチンIMA901に対するマルチペプチド免疫応答は、患者の生存期間の延長と関連している(Nature Medicine,18(8):1254-61,2012)。代替的に、DNAベースのアプローチを使用して、1つ以上の腫瘍関連抗原で患者を免疫することができる。腫瘍免疫の改善は、マウス黒色腫において抗チロシナーゼ関連タンパク質-1モノクローナル抗体とDNAワクチンを併用して観察される(Cancer Research,68(23),9884-9891,2008)。
他のワクチンアプローチは、腫瘍関連抗原とともに培養できる樹状細胞などの患者の免疫細胞を利用して、免疫系を刺激し、目的の抗原を標的とする抗原提示細胞を生成する。このアプローチを使用する現在のFDA承認のがん治療ワクチンはProvenge(登録商標)(Dendreon)であり、転移性前立腺癌を有する一部の男性での使用が承認されている。このワクチンは、ほとんどの前立腺癌細胞に見られる抗原である前立腺酸性ホスファターゼ(PAP)に対する免疫応答を刺激する。ワクチンは、特定の患者の免疫細胞を単離し、樹状細胞をPAPを用いて培養して、免疫系を刺激し、PAPを標的とする抗原提示細胞を生成することによって作製される。これらおよび他のがんワクチンは、本明細書に記載されている他の治療法と組み合わせて使用することができる。
両親媒性ワクチン
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体とともに使用するのに好適ながんワクチンは、US2013/0295129(参照により本明細書に組み込まれる)に記載される両親媒性ワクチンである。両親媒性ワクチンは、アルブミン結合脂質とペプチド抗原または分子アジュバントとを組み合わせて、ペプチドまたはアジュバントをインビボでリンパ節に効率的に標的化する。脂質コンジュゲートは内因性アルブミンに結合し、それらをリンパ管および流入領域リンパ節に標的化し、抗原提示細胞によるアルブミンの濾過により蓄積する。脂質コンジュゲートが抗原ペプチドまたは分子アジュバントを含む場合、コンジュゲートは強力な免疫応答を誘導または増強する。
リンパ節標的化コンジュゲートには、通常、3つのドメインが含まれる:親油性が高いアルブミン結合ドメイン(例えば、アルブミン結合脂質)、分子アジュバントまたはペプチド抗原などのカーゴ、およびコンジュゲートの溶解性を促進し、脂質の細胞原形質膜への挿入能力を低減する極性ブロックリンカー。したがって、特定の実施形態において、コンジュゲートの一般的な構造はL-P-Cであり、「L」はアルブミン結合脂質であり、「P」は極性ブロックであり、「C」は分子アジュバントまたはポリペプチドなどのカーゴである。いくつかの実施形態において、カーゴ物自体も極性ブロックドメインとして機能することができ、別個の極性ブロックドメインは必要とされない。したがって、特定の実施形態において、コンジュゲートは、アルブミン結合脂質およびカーゴの2つのドメインのみを有する。
本明細書に開示される方法で使用するのに好適なコンジュゲートのカーゴは、典型的には、免疫刺激性オリゴヌクレオチドなどの分子アジュバント、またはペプチド抗原である。しかしながら、カーゴは、他のオリゴヌクレオチド、ペプチド、Toll様受容体アゴニスト、または他の免疫調節化合物、色素、MRI造影剤、フルオロフォア、またはリンパ節への効率的な輸送を必要とする小分子薬でもあり得る。
特定の実施形態において、脂質-オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、脂質に直接コンジュゲートされるか、または脂質にコンジュゲートされるリンカーに連結される免疫刺激性オリゴヌクレオチドを含む。他の実施形態は、脂質に直接コンジュゲートされているか、または脂質にコンジュゲートされたリンカーに連結された抗原ペプチドを含む脂質-ペプチド結合体に関する。
脂質
脂質コンジュゲートは通常、疎水性脂質を含む。脂質は、直鎖、分岐鎖、または環状である可能性がある。脂質は、好ましくは少なくとも17~18個の炭素の長さであるが、良好なアルブミン結合とリンパ節への適切な標的化を示す場合は、より短くなる可能性がある。リンパ節標的化コンジュゲートには、リンパ節を介して送達部位からリンパ節に輸送され得る脂質-オリゴヌクレオチドコンジュゲートおよび脂質-ペプチドコンジュゲートが含まれる。特定の実施形態において、活性は、部分的に、対象の血液中のアルブミンと会合するコンジュゲートの能力に依存する。したがって、リンパ節を標的とするコンジュゲートには、通常、生理学的条件下でアルブミンに結合できる脂質が含まれている。リンパ節を標的とするのに適した脂質は、脂質または脂質を含む脂質コンジュゲートがアルブミンに結合する能力に基づいて選択することができる。脂質または脂質コンジュゲートがアルブミンに結合する能力を試験するための好適な方法は、当技術分野で知られている。
例えば、特定の実施形態において、複数の脂質コンジュゲートは、水溶液中で自発的にミセルを形成することが可能である。ミセルは、アルブミン、またはウシ胎児血清(FBS)などのアルブミンを含む溶液とインキュベートされる。サンプルは、例えば、ELISA、サイズ排除クロマトグラフィー、または他の方法によって分析して、結合が起こったかどうかを決定することができる。脂質コンジュゲートは、アルブミンの存在下、またはウシ胎児血清(FBS)などのアルブミンを含む溶液の場合、リンパ節標的コンジュゲートとして選択でき、ミセルは解離し、脂質コンジュゲートは上記のようにアルブミンに結合する。
リンパ節標的化脂質コンジュゲートで使用するための好ましい脂質の例には、8~30個の炭素の脂肪族尾部を有する脂肪酸(直鎖不飽和および飽和脂肪酸、分岐鎖飽和および不飽和脂肪酸を含むがこれらに限定されない)、ならびに脂肪酸エステル、脂肪酸アミドおよび脂肪酸チオエステルなどの脂肪酸誘導体、ジアシル脂質、コレステロール、コレステロール誘導体、ならびに胆汁酸、リピドAまたはそれらの組み合わせなどのステロイド酸が含まれるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、脂質は、ジアシル脂質または2つの尾部を有する脂質(two-tailed lipid)である。いくつかの実施形態において、ジアシル脂質の尾部は、約8~約30個の炭素を含有し、飽和、不飽和、またはそれらの組み合わせであり得る。尾部は、エステル結合連結、アミド結合連結、チオエステル結合連結、またはそれらの組み合わせを介して先端基にカップリングすることができる。特定の実施形態において、ジアシル脂質は、ホスフェート脂質、糖脂質、スフィンゴ脂質、またはそれらの組み合わせである。
好ましくは、リンパ節標的化コンジュゲートは、長さが8炭素単位以上である脂質を含む。脂質単位の数を増やすと、細胞の原形質膜への脂質の挿入を低減することができ、脂質コンジュゲートが自由にアルブミンに結合し、リンパ節に輸送できるようになると考えられている。
例えば、脂質は、2つのC18炭化水素尾部から構成されるジアシル脂質であり得る。
特定の実施形態において、脂質コンジュゲートを標的とするリンパ節を調製する際に使用するための脂質は、一本鎖炭化水素(例えば、C18)またはコレステロールではない。コレステロールコンジュゲーションは、CpGおよびペプチドの免疫原性などの分子アジュバントの免疫調節を増強するために検討されてきたが、リポタンパク質との会合は良好であるが、アルブミンとの会合は不十分なコレステロールコンジュゲートは、最適なアルブミン結合コンジュゲートと比較して、ワクチンのリンパ節標的化が不十分であり、免疫原性が低いことを示している。
分子アジュバント
特定の実施形態において、脂質-オリゴヌクレオチドコンジュゲートがワクチンにおいて使用される。オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、通常、免疫刺激性オリゴヌクレオチドを含む。
特定の実施形態において、免疫刺激性オリゴヌクレオチドは、パターン認識受容体(PRR)のための配位子として機能することができる。PRRの例には、自然免疫応答の開始に役割を果たし、後のより抗原特異的な適応免疫応答にも影響を与えるToll様ファミリーのシグナル伝達分子が含まれる。したがって、オリゴヌクレオチドは、Toll様受容体9(TLR9)などのToll様ファミリーシグナル伝達分子の配位子として機能することができる。
例えば、非メチル化CpG部位は、ヒトの形質細胞様樹状細胞およびB細胞上のTLR9によって検出できる(Zaida,et al.,Infection and Immunity,76(5):2123-2129,(2008))。したがって、オリゴヌクレオチドの配列は、1つ以上の非メチル化シトシン-グアニン(CGまたはCpG、交換可能に使用される)ジヌクレオチドモチーフを含むことができる。「p」は、DNAのホスホジエステル骨格を指し、以下でより詳細に論じられるように、CGを含む一部のオリゴヌクレオチドは、修飾された骨格、例えば、ホスホロチオエート(PS)骨格を有することができる。
特定の実施形態において、免疫刺激性オリゴヌクレオチドは、隣接して配置されるか、または介在するヌクレオチドによって分離される、複数のCGジヌクレオチドを含むことができる。CpGモチーフはオリゴヌクレオチド配列の内部にある可能性がある。多数のヌクレオチド配列がTLR9を刺激し、CGジヌクレオチドの数および位置、ならびにCG二量体に隣接する正確な塩基配列は様々である。
通常、CG ODNは、その配列、二次構造、およびヒト末梢血単核細胞(PBMC)に対する影響に基づいて分類される。5つのクラスは、クラスA(種類D)、クラスB(種類K)、クラスC、クラスP、およびクラスSである(Vollmer,J&Krieg,A M,Advanced drug delivery reviews 61(3):195-204(2009)(参照により本明細書に組み込まれる))。CG ODNは、I型インターフェロン(IFNαなど)の産生を刺激し、樹状細胞(DC)の成熟を誘導することができる。一部のクラスのODNは、間接的なサイトカインシグナル伝達を介したナチュラルキラー(NK)細胞の強力な活性化因子でもある。一部のクラスは、ヒトB細胞および単球成熟の強力な刺激因子である(Weiner,G L,PNAS USA 94(20):10833-7(1997);Dalpke,A H,Immunology 106(1):102-12(2002);Hartmann,G,J of Immun.164(3):1617-2(2000)(それぞれ、参照により本明細書に組み込まれる))。
いくつかの実施形態によれば、親油性-CpGオリゴヌクレオチドコンジュゲートを使用して、ペプチド抗原に対する免疫応答を増強する。親油性-CpGオリゴデオキシドは以下のように表され、「L」はジアシル脂質などの親油性化合物、「G」はグアニンリピートリンカー、「n」は1、2、3、4、または5を表す。
5’-L-GTCCATGACGTTCCTGACGTT-3’
他のPRR Toll様受容体には、二本鎖RNA、一本鎖RNAおよび短い二本鎖RNA、レチノイン酸誘導性遺伝子I(RIG-I)様受容体、すなわちRIG-I、ならびに黒色腫分化関連遺伝子5(MDA5)を認識する可能性のあるTLR3およびTLR7が含まれ、これらはサイトゾルのRNA感知受容体として最もよく知られている。したがって、特定の実施形態において、オリゴヌクレオチドは、TLR3、TLR7、またはRIG-1様受容体、またはそれらの組み合わせのための機能的配位子を含む。
免疫刺激性オリゴヌクレオチドおよびそれらを作製する方法の例は、当技術分野で知られている。例えば、Bodera,P.Recent Pat Inflamm Allergy Drug Discov.5(1):87-93(2011)(参照により本明細書に組み込まれる)を参照のこと。
特定の実施形態において、オリゴヌクレオチドカーゴは、2つ以上の免疫刺激配列を含む。
オリゴヌクレオチドは、例えば、長さが5ヌクレオチド塩基、長さが10ヌクレオチド塩基、長さが15ヌクレオチド塩基、長さが20ヌクレオチド塩基、長さが25ヌクレオチド塩基、長さが30ヌクレオチド塩基長さ、長さが35ヌクレオチド塩基、長さが40ヌクレオチド塩基、長さが45ヌクレオチド塩基、長さが50ヌクレオチド塩基、長さが60ヌクレオチド塩基、長さが70ヌクレオチド塩基、長さが80ヌクレオチド塩基、長さが90ヌクレオチド塩基、長さが95ヌクレオチド塩基、長さが98ヌクレオチド塩基、長さが100ヌクレオチド塩基またはそれ以上を含む2~100ヌクレオチド塩基の長さであり得る。
オリゴヌクレオチドの3’末端または5’末端は、極性ブロックもしくは脂質にコンジュゲートさせることができる。特定の実施形態において、オリゴヌクレオチドの5’末端は、極性ブロックまたは脂質に連結されている。
オリゴヌクレオチドは、典型的には複素環式塩基(核酸塩基)、複素環式塩基に結合した糖部分、および糖部分のヒドロキシル機能をエステル化するホスフェート部分を含む、DNAまたはRNAヌクレオチドであり得る。主要な天然ヌクレオチドは、複素環式塩基としてのウラシル、チミン、シトシン、アデニンおよびグアニン、ならびにホスホジエステル結合によって連結されたリボースまたはデオキシリボース糖を含む。特定の実施形態において、オリゴヌクレオチドは、DNAもしくはRNAの対応物と比較して安定性、半減期、または標的受容体に対する特異性もしくは親和性を改善するために化学的に修飾されているヌクレオチド類似体から構成される。化学修飾には、核酸塩基、糖部分、ヌクレオチド結合、またはそれらの組み合わせの化学修飾が含まれる。本明細書で使用される場合、「修飾ヌクレオチド」または「化学修飾ヌクレオチド」は、複素環式塩基、糖部分またはホスフェート部分の構成要素のうちの1つ以上の化学修飾を有するヌクレオチドを定義する。特定の実施形態において、修飾ヌクレオチドの電荷は、同じ核酸塩基配列のDNAまたはRNAオリゴヌクレオチドと比較して減少している。例えば、オリゴヌクレオチドは、負電荷が低い、電荷を有しない、または正電荷を有することができる。
典型的には、ヌクレオシド類似体は、標準的なポリヌクレオチド塩基とのワトソンクリック塩基対形成によって水素結合が可能な塩基を支持し、類似体骨格は、標準的なポリヌクレオチド(例えば、一本鎖RNAまたは一本鎖DNA)におけるオリゴヌクレオチド類似体分子と塩基との間の配列特異的な様式でのそのような水素結合を可能にする方法で塩基を提示する。特定の実施形態において、類似体は、実質的に非荷電のリン含有骨格を有する。
ペプチド抗原
本明細書に開示される方法で使用するのに好適なペプチドコンジュゲートは、典型的には、腫瘍関連抗原もしくはその一部などの抗原性タンパク質またはポリペプチドを含む。
ペプチドは、例えば、5個のアミノ酸、10個のアミノ酸、15個のアミノ酸、20個のアミノ酸、25個のアミノ酸、30個のアミノ酸、35個のアミノ酸、40個のアミノ酸、45個のアミノ酸、または50個のアミノ酸を含む、2~100個のアミノ酸であり得る。いくつかの実施形態において、ペプチドは、50個のアミノ酸よりも大きい可能性がある。いくつかの実施形態において、ペプチドは、>100個のアミノ酸である可能性がある。
タンパク質/ペプチドは、直鎖、分岐鎖、または環状であることができる。ペプチドは、Dアミノ酸、Lアミノ酸、またはそれらの組み合わせを含むことができる。ペプチドまたはタンパク質は、ペプチドまたはタンパク質のN末端またはC末端で極性ブロックまたは脂質にコンジュゲートさせることができる。
タンパク質またはポリペプチドは、タンパク質またはペプチドに対する抗体およびT細胞応答を発現する免疫系の能力を誘導または増加させることができる任意のタンパク質またはペプチドであり得る。がん抗原は、通常、がん細胞によって優先的に発現される抗原であり(すなわち、非がん細胞よりもがん細胞において、より高いレベルで発現される)、場合によっては、がん細胞によってのみ発現される。がん抗原は、がん細胞内またはがん細胞の表面上に発現し得る。がん抗原は、TRP-1、TRP-2、MART-1/Melan-A、gp100、アデノシンデアミナーゼ結合タンパク質(ADAbp)、FAP、シクロフィリンb、結腸直腸関連抗原(CRC)-C017-1A/GA733、がん胚性抗原(CEA)、CAP-1、CAP-2、etv6、AML1、前立腺特異抗原(PSA)、PSA-1、PSA-2、PSA-3、前立腺特異膜抗原(PSMA)、T細胞受容体/CD3-ゼータ鎖、およびCD20である可能性があるが、これらに限定されない。がん抗原は、MAGE-A1、MAGE-A2、MAGE-A3、MAGE-A4、MAGE-A5、MAGE-A6、MAGE-A7、MAGE-A8、MAGE-A9、MAGE-A10、MAGE-A11、MAGE-A12、MAGE-Xp2(MAGE-B2)、MAGE-Xp3(MAGE-B3)、MAGE-Xp4(MAGE-B4)、MAGE-C1、MAGE-C2、MAGE-C3、MAGE-C4、MAGE-05)、GAGE-1、GAGE-2、GAGE-3、GAGE-4、GAGE-5、GAGE-6、GAGE-7、GAGE-8、GAGE-9、BAGE、RAGE、LAGE-1、NAG、GnT-V、MUM-1、CDK4、チロシナーゼ、p53、MUCファミリー、HER2/neu、p21ras、RCAS1、α-フェトプロテイン、E-カドヘリン、α-カテニン、β-カテニン、γ-カテニン、p120ctn、gp100Pmel117、PRAME、NY-ESO-1、cdc27、腺腫性ポリポーシスコリタンパク質(APC)、フォドリン、コネキシン37、Ig-イディオタイプ、p15、gp75、GM2ガングリオシド、GD2ガングリオシド、ヒト乳頭腫ウイルスタンパク質、腫瘍抗原のSmadファミリー、lmp-1、P1A、EBVコード化核抗原(EBNA)-1、脳グリコーゲンホスホリラーゼ、SSX-1、SSX-2(HOM-MEL-40)、SSX-1、SSX-4、SSX-5、SCP-1およびCT-7、CD20、またはc-erbB-2からなる群から選択されてもよい。追加のがん抗原には、本明細書に記載の腫瘍抗原が含まれる。
適切な抗原は当技術分野で知られており、商業政府および科学的情報源から入手可能である。特定の実施形態において、抗原は、完全に不活化または照射された腫瘍細胞である。抗原は、腫瘍に由来する精製されたまたは部分的に精製されたポリペプチドであり得る。抗原は、異種発現系においてポリペプチド抗原をコードするDNAを発現することによって産生される組換えポリペプチドであり得る。抗原は、抗原性タンパク質の全部または一部をコードするDNAであり得る。DNAは、プラスミドDNAなどのベクターDNAの形態であり得る。
特定の実施形態において、抗原は、単一の抗原として提供され得るか、または組み合わせて提供され得る。抗原はまた、ポリペプチドまたは核酸の複雑な混合物として提供され得る。
極性ブロック/リンカー
コンジュゲートがリンパ節に効率的に輸送されるためには、コンジュゲートは可溶性のままでなければならない。したがって、コンジュゲートの溶解度を高めるために、カーゴと脂質との間に極性ブロックリンカーを含めることができる。極性ブロックは、注射部位に隣接する組織の細胞などの細胞の原形質膜に脂質が挿入される能力を低減または防止する。極性ブロックはまた、PS骨格を含む合成オリゴヌクレオチドなどのカーゴが、投与部位で細胞外マトリックスタンパク質と非特異的に結合する能力を低減または防止することができる。極性ブロックは、アルブミンへの結合能力を妨げることなく、コンジュゲートの溶解度を高める。この特徴の組み合わせにより、コンジュゲートが血清または間質液に存在するアルブミンに結合し、アルブミンがリンパ節に輸送されて保持されるまで循環し続けることができると考えられている。
極性ブロックの長さと組成は、選択した脂質とカーゴに基づいて調整できる。例えば、オリゴヌクレオチドコンジュゲートの場合、オリゴヌクレオチド自体は、コンジュゲートの溶解性を保証するのに十分に極性であり得、例えば、長さが10、15、20またはそれ以上のヌクレオチドであるオリゴヌクレオチドである。したがって、特定の実施形態において、追加の極性ブロックリンカーは必要とされない。ただし、アミノ酸配列によっては、一部の脂質化ペプチドは本質的に不溶性である可能性がある。これらの場合、極性オリゴヌクレオチドの効果を模倣する極性ブロックを含めることが望ましい場合がある。
極性ブロックは、本明細書に開示される方法で使用するのに好適な脂質コンジュゲート、例えば、細胞膜挿入/アルブミン上の優先的分割を低減する脂質-オリゴヌクレオチドコンジュゲートおよび脂質-ペプチドコンジュゲート、のうちのいずれかの一部として使用することができる。適切な極性ブロックには、上記のようなオリゴヌクレオチド、ポリ(エチレングリコール)(MW:500Da~20,000Da)、ポリアクリルアミド(MW:500Da~20,000Da)、ポリアクリルアミドを含むがこれらに限定されない親水性ポリマー;セリン、スレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、ヒスチジン、またはデクストラン(MW:1,000Da~2,000,000Da)もしくはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない多糖類の組み合わせなどの一連の親水性アミノ酸が含まれるが、これらに限定されない。
疎水性脂質とリンカー/カーゴは共有結合的に連結している。共有結合は、切断不可能な連結または切断可能な連結であり得る。切断不可能な連結は、アミド結合またはリン酸結合を含み得、切断可能な連結は、二硫化物結合、酸切断可能連結、エステル結合、無水物結合、生分解性結合、または酵素切断可能連結を含み得る。
エチレングリコールリンカー
特定の実施形態において、極性ブロックは、1つ以上のエチレングリコール(EG)単位、より好ましくは2つ以上のEG単位(すなわち、ポリエチレングリコール(PEG))である。例えば、特定の実施形態において、ペプチドコンジュゲートは、タンパク質またはペプチド(例えば、ペプチド抗原)、およびポリエチレングリコール(PEG)分子またはその誘導体もしくは類似体によって連結された疎水性脂質を含む。
特定の実施形態において、本明細書に開示される方法で使用するのに好適なタンパク質コンジュゲートは、共有結合的にまたはオリゴミセルにハイブリダイズするタンパク質-オリゴコンジュゲートの形成により、次に疎水性脂質または脂質-Gn-ONコンジュゲートに連結されるPEGに連結されたタンパク質抗原を含有する。EG単位の正確な数は脂質およびカーゴに依存するが、通常、極性ブロックは約1~約100個、約20~約80個、約30~約70個、または約40~約60個のEG単位を有し得る。特定の実施形態において、極性ブロックは、約45~55個のEG単位を有する。例えば、特定の実施形態において、極性ブロックは48個のEG単位を有する。
オリゴヌクレオチドリンカー
上記のように、特定の実施形態において、極性ブロックはオリゴヌクレオチドである。極性ブロックリンカーは、任意の配列を有することができ、例えば、オリゴヌクレオチドの配列は、ランダム配列、またはその分子的もしくは生化学的特性のために特別に選択された配列(例えば、高度に極性)であり得る。特定の実施形態において、極性ブロックリンカーは、一連の連続するアデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)、チミン(T)、ウラシル(U)、またはそれらの類似体を1つ以上含む。特定の実施形態において、極性ブロックリンカーは、一連の連続するアデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)、チミン(T)、ウラシル(U)、またはそれらの類似体からなる。
特定の実施形態において、リンカーは、1つ以上のグアニン、例えば、1~10個のグアニンである。CpGオリゴデオキシドミンなどのカーゴと脂質尾部の間でグアニンの数を変えると、血清タンパク質の存在下でミセルの安定性が制御されることが発見されている。したがって、リンカー中のグアニンの数は、アルブミンなどの血清タンパク質に対するコンジュゲートの所望の親和性に基づいて選択することができる。カーゴがCpG免疫刺激オリゴヌクレオチドであり、脂質尾部がジアシル脂質である場合、グアニンの数は、水溶液中で形成されたミセルが血清の存在下で解離する能力に影響する:安定化されていないミセル(リポ-G10-CG)の20%は無傷であったが、残りの80%は破壊され、FBS構成要素と結合していた。グアニンの存在下では、無傷のミセルのパーセンテージは36%(リポ-G-CG)~73%(リポ-G-CG)に増加し、最終的に90%(リポ-G-CG)に達した。グアニンの数を8(リポ-G-CG)および10(リポ-G10-CGに増やしても、ミセルの安定性はそれ以上向上しなかった。
したがって、特定の実施形態において、本明細書に開示される方法で使用するのに好適なリンパ節標的化コンジュゲート中のリンカーは、0、1、または2つのグアニンを含むことができる。以下でより詳細に議論されるように、3つ以上の連続したグアニンを含むリンカーを使用して、本明細書に開示される方法で使用するのに好適な特性を有するミセル安定化コンジュゲートを形成することができる。
免疫原性組成物
本明細書に開示される方法で使用するのに好適なコンジュゲートは、免疫原性組成物で、またはワクチンの構成要素として使用することができる。典型的には、本明細書に開示される免疫原性組成物は、アジュバント、抗原、またはそれらの組み合わせを含む。アジュバントと抗原の組み合わせは、ワクチンと呼ばれることがある。対象に組み合わせて投与する場合、アジュバントおよび抗原は、別々の薬学的組成物で投与することができ、あるいはそれらを同じ薬学的組成物で一緒に投与することができる。組み合わせて投与される場合、アジュバントは脂質コンジュゲートであり得るか、抗原は脂質コンジュゲートであり得るか、またはアジュバントおよび抗原は両方とも脂質コンジュゲートであり得る。
本明細書に開示される方法で使用するのに好適な免疫原性組成物は、単独で、またはアジュバントと組み合わせて投与される、抗原性ポリペプチド-脂質コンジュゲートなどの抗原である脂質コンジュゲートを含むことができる。アジュバントは、限定されないが、ミョウバン(例えば、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム);QS21(HPLC分画により21番目のピークで溶出する糖脂質;Antigenics、Inc.(Worcester,Mass))などのQ.saponariaの木の樹皮から精製されたサポニン;ポリ[ジ(カルボキシラトフェノキシ)ホスファゼン(PCPPポリマー、Virus Research Institute(USA))、Flt3配位子、リーシュマニア(Leishmania)伸長因子(精製リーシュマニアタンパク質;Corixa Corporation(Seattle,Wash))、ISCOMS(混合サポニン、脂質を含有し、かつ、抗原を保持できる細孔を持つウイルスサイズの粒子を形成する免疫刺激複合体、CSL(Melbourne,Australia))、Pam3Cys、SB-AS4(ミョウバンとMPLを含有するSmithKline Beechamアジュバントシステム#4、SBB(Belgium))、CRL1005などのミセルを形成する非イオン性ブロックコポリマー(これらは、ポリオキシエチレンの鎖に隣接する疎水性ポリオキシプロピレンの直鎖を含む、Vaxcel、Inc.(Norcross,Ga))、ならびにモンタニド(Montanide)IMS(例えば、IMS1312、可溶性免疫刺激剤と組み合わせた水性ナノ粒子、Seppic)であり得る。
アジュバントは、上記のようなTLR配位子であり得る。TLR3を介して作用するアジュバントには、二本鎖RNAが含まれるが、これに限定されない。TLR4を介して作用するアジュバントには、モノホスホリルリピドA(MPLA、Ribi ImmunoChem Research,Inc.(Hamilton,Mont))、ムラミルジペプチド(MDP、Ribi)およびスレオニル-ムラミルジペプチド(t-MDP)などのリポ多糖の誘導体;OM-174(リピドAに関連するグルコサミン二糖、OM Pharma SA(Meyrin,Switzerland)が含まれるが、これらに限定されない。TLR5を介して作用するアジュバントには、フラジェリンが含まれるが、これに限定されない。TLR7および/またはTLR8を介して作用するアジュバントには、一本鎖RNA、オリゴリボヌクレオチド(ORN)、イミダゾキノリンアミン(例えば、イミキモド(R-837)、レシキモド(R-848))などの合成低分子量化合物が含まれる。TLR9を介して作用するアジュバントには、ウイルスもしくは細菌由来のDNA、またはCpG ODNなどの合成オリゴデオキシヌクレオチド(ODN)が含まれる。別のアジュバントクラスは、ホスホロチオエートヌクレオチド類似体およびホスホロチオエート骨格結合を含有する核酸などのホスホロチオエート含有分子である。
アジュバントはまた、油エマルジョン(例えば、フロイントアジュバント);サポニン配合物;ビロソームおよびウイルス様粒子;細菌および微生物誘導体;免疫刺激性オリゴヌクレオチド;ADP-リボシル化毒素および無毒化誘導体;ミョウバン;BCG;ミネラル含有組成物(例えば、アルミニウム塩およびカルシウム塩などのミネラル塩、水酸化物、ホスフェート、硫酸塩など);生体接着剤および/または粘膜接着剤;微粒子;リポソーム;ポリオキシエチレンエーテルおよびポリオキシエチレンエステル配合物;ポリホスファゼン;ムラミルペプチド;イミダゾキノロン化合物;ならびに界面活性物質(例えば、リゾレシチン、プルロニックポリオール、ポリアニオン、ペプチド、オイルエマルジョン、キーホールリンペットヘモシアニン、およびジニトロフェノール)であり得る。
アジュバントには、サイトカイン、インターロイキン(例えば、IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-12など)、インターフェロン(例えば、インターフェロン-ガンマ)、マクロファージコロニー刺激因子、および腫瘍壊死因子などの免疫調節因子も含まれ得る。
他の免疫調節融合タンパク質または免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体
いくつかの態様において、本開示は、他の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質と併せて使用または実行される免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を提供する。複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質が使用されるいくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは異なる。
いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、異なるサイトカイン(例えば、IL-2およびIL-12)である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、異なるケモカインである。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、異なる活性化配位子/受容体である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、異なる阻害性配位子/受容体である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、サイトカインおよびケモカインである。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、サイトカインおよび活性化配位子/受容体である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、サイトカインおよび阻害性配位子/受容体である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、ケモカインおよび活性化配位子/受容体である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、ケモカインおよび阻害性配位子/受容体である。いくつかの実施形態において、免疫調節ドメインは、活性化配位子/受容体および阻害性配位子/受容体である。
いくつかの実施形態において、複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質は、一緒に配合される。いくつかの実施形態において、複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質は、別々に配合され、同時にまたは連続して投与される。
キット
いくつかの態様において、本開示は、本明細書に記載される少なくとも1つの免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質および使用説明書を含むキットを提供する。いくつかの実施形態において、キットは、適切な容器内に、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質、1つ以上の対照、ならびに当技術分野で周知の様々な緩衝液、試薬、酵素および他の標準成分を含む。いくつかの実施形態において、キットは、免疫療法と組み合わせて使用するための説明書をさらに含む。
いくつかの実施形態において、容器は、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を入れることができる、少なくとも1つのバイアル、ウェル、試験管、フラスコ、ボトル、注射器、または他の容器手段であり、場合によっては、好適に等分される。追加の構成要素が提供される場合、キットには、この化合物を入れることができる追加の容器を含めることができる。キットには、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質を収容するための手段、および商業販売のために密閉されたその他の試薬容器を含めることもできる。そのような容器は、所望のバイアルが保持される注射またはブロー成形されたプラスチック容器を含み得る。容器および/またはキットには、使用説明書および/または警告のラベルを含めることができる。
いくつかの実施形態において、本開示は、免疫療法(例えば、CAR-T細胞、がんワクチン、抗腫瘍関連抗原抗体、および/もしくは免疫チェックポイント遮断)を受けている個人においてがんの治療またはその進行の遅延を行うための、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質、任意選択的な薬学的に許容される担体、を含む容器と、組成物の投与に関する説明書を含む添付文書と、を含む、キットを提供する。
いくつかの実施形態において、本開示は、CAR-T細胞療法を受けている個人においてがんの治療またはその進行の遅延を行うための、本明細書に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質、任意選択的な薬学的に許容される担体、を含む薬剤と、薬剤単独の、または免疫療法(例えば、CAR-T細胞、がんワクチン、抗腫瘍関連抗原抗体、および/もしくは免疫チェックポイント遮断)と組み合わせた薬剤の投与に関する説明書を含む添付文書と、を含む、キットを提供する。
定義
特許請求の範囲および明細書で使用される用語は、特に明記しない限り、以下に記載されるように定義される。
本明細書で使用される場合、単数形「1つ(a)」、「1つ(an)」、および「その(the)」は、文脈で明確に示されない限り、複数の指示物を含む。さらに、文脈上特に必要がない限り、単数形には複数形が含まれ、複数形には単数形が含まれるものとする。
本明細書で使用される場合、「約」は、通常の技術者によって理解され、それが使用される文脈に応じてある程度変化する。それが使用される文脈を考えると、当業者には明らかでない用語の使用がある場合、「約」は、特定の値の最大±10%を意味する。
本明細書で使用される場合、「アジュバント」という用語は、特定の抗原と組み合わせて使用される場合に、抗原特異的免疫応答を増強および/または指示するように作用する任意の物質を指す。ワクチン抗原と組み合わせると、アジュバントは、ワクチン抗原のみによって誘導される応答と比較して、ワクチン抗原に対する免疫応答を増加させる。アジュバントは、免疫学的メカニズムを促進し、ワクチン抗原に対する出力免疫応答を形成するのに役立つ。
本明細書で使用される場合、「アゴニスト」という用語は、本明細書に開示される天然ポリペプチドの生物学的活性を部分的または完全に促進、増加、または活性化する任意の分子(例えば、抗体またはその抗原結合断片)を指す。好適なアゴニスト分子には、具体的には、アゴニスト抗体または抗体断片、天然ポリペプチドの断片またはアミノ酸配列バリアント、ペプチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、有機小分子などが含まれる。いくつかの実施形態において、アゴニストの存在下での活性化が、用量依存的に観察される。いくつかの実施形態において、測定されたシグナル(例えば、生物学的活性)は、同等の条件下で陰性対照を用いて測定されたシグナルよりも、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、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100%高い。また、本明細書に開示されるのは、本開示の方法で使用するのに好適なアゴニストを同定する方法である。例えば、これらの方法には、酵素免疫測定法(ELISA)、Forte Bio(著作権)システム、ラジオイムノアッセイ(RIA)などの結合アッセイが含まれるが、これらに限定されない。これらのアッセイは、目的のポリペプチド(例えば、受容体もしくは配位子)と結合するアゴニストの能力を決定し、したがって、ポリペプチドの活性を促進、増加、または活性化するアゴニストの能力を示す。ポリペプチドの機能を活性化または促進するアゴニストの能力などのアゴニストの有効性は、機能アッセイを使用して決定することもできる。例えば、機能アッセイは、ポリペプチドを候補アゴニスト分子と接触させ、ポリペプチドに通常関連する1つ以上の生物学的活性の検出可能な変化を測定することを含み得る。アゴニストの効力は通常、そのEC50値(アゴニスト応答の50%を活性化するのに必要な濃度)によって定義される。EC50値が低いほど、アゴニストの効力が高くなり、最大の生物学的反応を活性化するために必要な濃度が低くなる。
「アルブミン」という用語は、ヒトアルブミン(配列番号88)と同じまたは非常に類似した三次元構造を有し、安定化ドメインとして使用するための長い血清半減期を有するタンパク質を指す。例示的なアルブミンタンパク質には、ヒト血清アルブミン霊長類血清アルブミン(チンパンジー血清アルブミンなど)、ゴリラ血清アルブミンまたはマカク血清アルブミン、げっ歯類血清アルブミン(ハムスター血清アルブミンなど)、モルモット血清アルブミン、マウス血清アルブミンおよびラット血清アルブミン、ウシ血清アルブミン(ウシ血清アルブミンなど)、ウマ血清アルブミン(ウマ血清アルブミンまたはロバ血清アルブミンなど)、ウサギ血清アルブミン、ヤギ血清アルブミン、ヒツジ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ニワトリ血清アルブミン、ならびにブタ血清アルブミンが含まれる。
「改善する(ameliorating)」という用語は、予防、重症度もしくは進行の軽減、寛解、またはその治癒を含む、病状(例えばがん)の治療における治療上有益な結果を指す。
本明細書で使用される場合、「アミノ酸」という用語は、天然に存在するアミノ酸および合成アミノ酸、ならびに天然に存在するアミノ酸と同様に機能するアミノ酸類似体およびアミノ酸模倣物を指す。天然に存在するアミノ酸は、遺伝暗号によってコードされるアミノ酸、ならびに後で修飾されるアミノ酸、例えば、ヒドロキシプロリン、γ-カルボキシグルタメート、およびO-ホスホセリンである。アミノ酸類似体とは、天然に存在するアミノ酸と同じ基本的な化学構造、すなわち、水素、カルボキシル基、アミノ基およびR基に結合したα炭素を有する化合物、例えば、ホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムを指す。このような類似体は、修飾されたR基{例えば、ノルロイシン)または修飾されたペプチド骨格を有するが、天然に存在するアミノ酸と同じ基本的な化学構造を保持している。アミノ酸模倣物とは、アミノ酸の一般的な化学構造とは異なる構造を有するが、天然に存在するアミノ酸と同じように機能する化合物を指す。
アミノ酸は、本明細書では、それらの一般的に知られている3文字の記号、またはIUPAC-IUB生化学命名委員会によって推奨される1文字の記号のいずれかで表すことができる。同様に、ヌクレオチドは、一般的に受け入れられている1文字のコードで表すことができる。
本明細書で使用される場合、「アミノ酸置換」は、所定のアミノ酸配列(開始ポリペプチドのアミノ酸配列)中の少なくとも1つの既存のアミノ酸残基を、第2の異なる「置換」アミノ酸残基で置換することを指す。「アミノ酸挿入」は、所定のアミノ酸配列への少なくとも1つの追加のアミノ酸の組み込みを指す。挿入は通常、1つまたは2つのアミノ酸残基の挿入からなるが、より大きな「ペプチド挿入」(例えば、約3個~約5個、または最大で約10個、15個もしくは20個のアミノ酸残基の挿入)を行うこともできる。挿入された残基は、上記に開示されたように、天然に存在する場合もあれば、非天然に存在する場合もある。「アミノ酸欠失」は、所定のアミノ酸配列からの少なくとも1つのアミノ酸残基の除去を指す。
本明細書で使用される場合、「アンカーペプチド」という用語は、ポリペプチドの分泌を妨げるポリペプチドの末端に作動可能に連結された末端標的ペプチド配列を指す。例えば、アミノ酸配列KDELを含むアンカーペプチドは、そのC末端にアンカーペプチドを含むポリペプチドの分泌を防ぐ。KDELアンカーペプチドは、KDELアミノ酸配列を含むポリペプチドを回収し、ERへのポリペプチドの逆行性輸送を媒介するゴルジ内在性膜タンパク質であるKDEL受容体の配位子である(Capitani,et al(2009)FEBS Lett.583:3863-3871)。アミノ酸配列KDELは、哺乳動物細胞でのポリペプチド分泌を防ぐアンカーペプチドである。アミノ酸配列HDELは、酵母および植物細胞でのポリペプチド分泌を防ぐアンカーペプチドである。いくつかの実施形態において、アンカーペプチドは、アミノ酸配列KDELまたはHDELを含む。いくつかの実施形態において、アンカーペプチドは、分泌を防止するためにポリペプチドのC末端に作動可能に連結されている。いくつかの実施形態において、アンカーペプチドは、キナーゼの分泌を防ぐために、ER標的化リーダー配列およびキナーゼドメインを含むキナーゼのC末端に作動可能に連結されている。
本明細書で使用される場合、「アンタゴニスト」という用語は、本明細書に開示される天然ポリペプチドの生物学的活性を部分的もしくは完全に遮断、阻害、または中和する任意の分子を指す。好適なアンタゴニスト分子には、具体的には、アンタゴニスト抗体または抗体断片、天然ポリペプチドの断片またはアミノ酸配列バリアント、ペプチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、有機小分子などが含まれる。いくつかの実施形態において、アンタゴニストの存在下での阻害が、用量依存的に観察される。いくつかの実施形態において、測定されたシグナル(例えば、生物学的活性)は、同等の条件下で陰性対照を用いて測定されたシグナルよりも、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、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100%低い。また、本明細書に開示されるのは、本開示の方法で使用するのに好適なアンタゴニストを同定する方法である。例えば、これらの方法には、酵素免疫測定法(ELISA)、Forte Bio(著作権)システム、ラジオイムノアッセイ(RIA)などの結合アッセイが含まれるが、これらに限定されない。これらのアッセイは、目的のポリペプチド(例えば、受容体もしくは配位子)と結合するアンタゴニストの能力を決定し、したがって、ポリペプチドの活性を阻害、中和、または遮断するアンタゴニストの能力を示す。ポリペプチドまたはアゴニストの機能を阻害するアンタゴニストの能力などのアンタゴニストの有効性は、機能アッセイを使用して決定することもできる。例えば、機能アッセイは、ポリペプチドを候補アンタゴニスト分子と接触させ、ポリペプチドに通常関連する1つ以上の生物学的活性の検出可能な変化を測定することを含み得る。アンタゴニストの効力は通常、そのIC50値(アゴニスト応答の50%を阻害するのに必要な濃度)によって定義される。IC50値が低いほど、アンタゴニストの効力が高くなり、最大の生物学的反応を阻害するために必要な濃度が低くなる。
本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、2つの軽鎖ポリペプチドおよび2つの重鎖ポリペプチドを含む全抗体を指す。全抗体には、IgM、IgG、IgA、IgD、およびIgE抗体を含む様々な抗体アイソタイプが含まれる。「抗体」という用語は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ化またはキメラ抗体、ヒト化抗体、霊長類化抗体、脱免疫化抗体、および完全ヒト抗体を含む。抗体は、様々な種、例えば、ヒトなどの哺乳動物、非ヒト霊長類(例えば、オランウータン、ヒヒ、またはチンパンジー)、ウマ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、ウサギ、モルモット、アレチマウス、ハムスター、ラット、およびマウスのうちのいずれかにおいて作製するか、またはそれに由来することができる。抗体は、精製抗体または組換え抗体であり得る。
「抗原提示細胞」または「APC」という用語は、その表面にMHCと錯体化した外来抗原を表示する細胞である。T細胞はT細胞受容体(TCR)を使用してこの錯体を認識する。APCの例には、樹状細胞(DC)、末梢血単核細胞(PBMC)、単球(THP-1など)、Bリンパ芽球様細胞(C1R.A2、1518 B-LCLなど)および単球由来樹状細胞(DC)などが含まれるが、これらに限定されない。一部のAPCは、食作用または受容体媒介型エンドサイトーシスのいずれかによって抗原を内在化する。
「抗原提示」という用語は、APCが抗原を捕捉し、例えばMHC-Iおよび/またはMHC-IIコンジュゲートの構成要素としてのT細胞によるそれらの認識を可能にするプロセスを指す。
本明細書で使用される場合、「がん特異的免疫応答」という用語は、腫瘍、がん細胞、またはがん抗原の存在によって誘導される免疫応答を指す。特定の実施形態において、応答は、がん抗原特異的リンパ球の増殖を含む。特定の実施形態において、応答は、抗体およびT細胞受容体の発現および上方調節、ならびにリンホカイン、ケモカイン、およびサイトカインの形成および放出を含む。自然免疫系と後天性免疫系の両方が相互作用して、腫瘍、がん細胞、またはがん抗原に対する抗原応答を開始する。特定の実施形態において、がん特異的免疫応答は、T細胞応答である。
本明細書で使用される場合、「抗体断片」、「抗原結合断片」という用語、または同様の用語は、標的抗原に結合し、標的抗原の活性を促進、誘導、および/もしくは増加する能力を保持する抗体の断片を指す。このような断片には、例えば、単鎖抗体、単鎖Fv断片(scFv)、Fd断片、Fab断片、Fab’断片、またはF(ab’)断片が含まれる。scFv断片は、scFvが由来する抗体の重鎖および軽鎖の両方の可変領域を含む単一のポリペプチド鎖である。加えて、イントラボディ、ミニボディ、トライアボディ、およびダイアボディも抗体の定義に含まれ、本明細書に記載の方法での使用に適合している。例えば、Todorovska et al.(2001)J Immunol Methods 248(1):47-66;Hudson and Kortt(1999)J Immunol Methods 231(1):177-189;Poljak(1994)Structure 2(12):1121-1123;Rondon and Marasco(1997)Annual Review of Microbiology 51:257-283(それぞれの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照のこと。
本明細書で使用される場合、「抗体断片」という用語はまた、例えば、ラクダ化された(camelized)単一ドメイン抗体などの単一ドメイン抗体を含む。例えば、Muyldermans et al.(2001)Trends Biochem Sci 26:230-235;Nuttall et al.(2000)Curr Pharm Biotech 1:253-263;Reichmann et al.(1999)J Immunol Meth 231:25-38;PCT出願公開第WO94/04678号および第WO94/25591号;および米国特許第6,005,079号(すべて、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)を参照のこと。いくつかの実施形態において、本開示は、単一ドメイン抗体が形成されるように修飾された2つのVHドメインを含む単一ドメイン抗体を提供する。
「B7ファミリー」は、活性化および阻害性配位子を指す。B7ファミリーは、少なくとも活性化配位子B7-1およびB7-2、ならびに阻害性配位子B7-H1、B7-H2、B7-H3およびB7-H4を包含する。B7-1とB7-2はCD28に結合し、B7-H1(つまり、PD-L1)はPD-1に結合し、B7-H2はICOSに結合する。B7-H3とB7-H4は未知の受容体と結合する。さらに、B7-H3およびB7-H4は、腫瘍細胞および腫瘍浸潤細胞で上方調節されることが示されている。完全なhB7-H3およびhB7-H4配列は、それぞれGenBankアクセッション番号Q5ZPR3およびAAZ17406(配列番号47および48)の下で見出すことができる。
「がん腫」という用語は、当技術分野で認識されており、呼吸器系がん腫、胃腸系がん腫、泌尿生殖器系がん腫、精巣がん腫、乳がん腫、前立腺がん腫、内分泌系がん腫、および黒色腫を含む上皮または内分泌組織の悪性腫瘍を指す。本明細書に記載の抗CD137抗体および腫瘍抗原標的化抗体は、腎癌または黒色腫を含むあらゆるがん腫を有する、有することが疑われる、または発症するリスクが高い可能性がある患者を治療するために使用することができる。例示的ながん腫には、子宮頸部、肺、前立腺、乳房、頭頸部、結腸および卵巣の組織から形成されるがん腫が含まれる。この用語には、がん性および肉腫性組織から構成される悪性腫瘍を含むがん肉腫も含まれる。「腺癌」は、腺組織に由来するがん腫、または腫瘍細胞が認識可能な腺構造を形成するがん腫を指す。
本明細書で使用される場合、「架橋する(crosslinking)」または「架橋(crosslinks)」という用語は、共有結合が形成される反応を含む2つ以上の分子を化学的に接合または結合するプロセスを指す。
本明細書で使用される場合、「キメラ抗原受容体(CAR)」という用語は、(i)少なくとも1つの所定のCAR配位子もしくは抗原、または所定のCAR配位子および抗原に結合することができる細胞外ドメイン、(ii)細胞外ドメインが由来するポリペプチドとは異なるシグナル伝達タンパク質に由来する1つ以上の細胞質ドメインを含む細胞内セグメント、ならびに(iii)膜貫通ドメイン、を含む人工膜貫通タンパク質受容体を指す。「キメラ抗原受容体(CAR)」は、「キメラ受容体」、「T体」、または「キメラ免疫受容体(CIR)」と呼ばれることもある。
「CAR抗原」と交換可能に使用される「CAR配位子」という句は、CAR(例えば、CARの細胞外ドメイン)に特異的に結合することができる任意の天然もしくは合成分子(例えば、小分子、タンパク質、ペプチド、脂質、炭水化物、核酸)、またはその一部もしくは断片を意味する。いくつかの実施形態において、CAR配位子は、腫瘍関連抗原またはその断片である。いくつかの実施形態において、CAR配位子はタグである。
「細胞内シグナル伝達ドメイン」は、細胞内の生物学的プロセスの活性化または阻害、例えば、T細胞もしくはNK細胞などの免疫細胞の活性化を引き起こすシグナルを伝達するように機能することが知られている任意のオリゴペプチドまたはポリペプチドドメインを意味する。例としては、ILR鎖、CD28および/またはCD3ζがある。
本明細書で使用される場合、「がん抗原」は、(i)腫瘍特異的抗原、(ii)腫瘍関連抗原、(iii)腫瘍特異的抗原を発現する細胞、(iv)腫瘍関連抗原を発現する細胞、(v)腫瘍上の胚性抗原、(vi)自己腫瘍細胞、(vii)腫瘍特異的膜抗原、(viii)腫瘍関連膜抗原、(ix)成長因子受容体、(x)成長因子配位子、および(xi)がんに関連するその他の種類の抗原または抗原提示細胞もしくは物質を指す。
本明細書で使用される場合、「がんワクチン」は、免疫系が1つ以上の腫瘍関連抗原で細胞を攻撃するように誘導する治療を指す。このワクチンは、特定の個人における既存のがんを治療する(例えば、治療用がんワクチン)か、またはがんの発症を予防する(例えば、予防的がんワクチン)することができる。ワクチンは、抗原で腫瘍細胞を認識し、腫瘍の成長を防ぐメモリ細胞を作製する。
本明細書で使用される場合、「ケモカイン」という用語は、指向性走化性を誘導する小さなサイトカインまたはシグナル伝達タンパク質のファミリーのメンバーを指す。ケモカインは、CXC、CC、(X)C、CX3Cの4つのサブファミリーに分類される。
本明細書で使用される場合、「併用療法」は、組み合わせの有益な効果を提供するレジメンでの各薬剤または治療の連続的または同時の投与、および、例えば、活性剤の比率が固定されている単一のカプセルにおいて、または薬剤ごとに複数の別々のカプセルにおいて、これらの薬剤または療法の実質的に同時の共投与を包含する。併用療法はまた、個々の要素が異なる時間および/または異なる経路によって投与され得るが、組み合わせて作用して、併用療法の各薬剤もしくは腫瘍治療アプローチの共作用または薬物動態および薬力学効果による有益な効果を提供する組み合わせを含む。
本明細書で使用される「共刺激シグナル」は、TCR/CD3ライゲーションなどの一次シグナルと組み合わせて、T細胞増殖および/または重要な分子の上方調節もしくは下方調節をもたらすシグナルを指す。
「細胞傷害性Tリンパ球関連抗原-4(CTLA-4)」はT細胞表面分子であり、免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーである。このタンパク質は、CD80およびCD86に結合することにより免疫系を下方調節する。本明細書で使用される場合、「CTLA-4」という用語は、ヒトCTLA-4(hCTLA-4)、hCTLA-4のバリアント、アイソフォームおよび種相同体、ならびにhCTLA-4と少なくとも1つの共通エピトープを有する類似体を含む。完全なhCTLA-4配列は、GenBankアクセッション番号P16410の下で見出すことができる。
指定されたポリペプチドまたはタンパク質に「由来する」ポリペプチドまたはアミノ酸配列は、ポリペプチドの起源を指す。好ましくは、特定の配列に由来するポリペプチドまたはアミノ酸配列は、その配列またはその一部と本質的に同一であるアミノ酸配列を有する。この部分は、少なくとも10~20個のアミノ酸、好ましくは少なくとも20~30個のアミノ酸、より好ましくは少なくとも30~50個のアミノ酸からなるか、そうでなければ、配列にその起源を有するものと当業者が同定できるものである。別のペプチドに由来するポリペプチドは、出発ポリペプチドに対して1つ以上の変異、例えば、別のアミノ酸残基で置換されているか、または1つ以上のアミノ酸残基の挿入または欠失を有する1つ以上のアミノ酸残基を有し得る。
ポリペプチドは、天然には存在しないアミノ酸配列を含むことができる。そのようなバリアントは、必然的に、出発分子と100%未満の配列同一性または類似性を有する。特定の実施形態において、バリアントは、例えば、バリアント分子の長さにわたって、出発ポリペプチドのアミノ酸配列と約75%~100%未満、より好ましくは約80%~100%未満、好ましくは約85%~100%未満、より好ましくは約90%~100%未満(例えば、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%)、および最も好ましくは約95%~100%未満のアミノ酸配列同一性または類似性を有するアミノ酸配列を有するであろう。
特定の実施形態において、本開示の抗原は、ヌクレオチド配列によってコードされる。本発明のヌクレオチド配列は、クローニング、遺伝子治療、タンパク質の発現および精製、突然変異の導入、DNAワクチン接種を必要とする宿主のDNAワクチン接種、例えば、受動免疫、PCR、プライマーおよびプローブ生成のための抗体生成を含む、多くの用途に有用であり得る。
本明細書に開示される方法で使用するのに好適な免疫調節ドメイン、安定化ドメイン、およびキナーゼは、天然配列の望ましい活性を保持しながら、それらが由来する天然に存在するか、もしくは天然配列から配列が変化するように改変することができることも当業者によって理解されるであろう。例えば、「非必須」アミノ酸残基での保存的置換もしくは変化をもたらすヌクレオチドまたはアミノ酸置換を行うことができる。突然変異は、部位特異的突然変異誘発およびPCR媒介突然変異誘発などの標準的な技術によって導入され得る。
本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なポリペプチドは、1つ以上のアミノ酸残基、例えば、必須または非必須アミノ酸残基での保存的アミノ酸置換を含み得る。「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置換さ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、当技術分野で定義されており、塩基性側鎖(例えば、リシン、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、スレオニン、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、スレオニン、バリン、イソロイシン)、および芳香族側鎖(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)を含む。したがって、結合ポリペプチド中の非必須アミノ酸残基は、好ましくは、同じ側鎖ファミリーからの別のアミノ酸残基で置き換えられる。特定の実施形態において、アミノ酸のストリングは、側鎖ファミリーメンバーの順序および/または組成が異なる構造的に類似したストリングで置き換えることができる。代替的に、特定の実施形態において、突然変異は、飽和突然変異誘発などによって、コード配列の全部または一部に沿ってランダムに導入することができ、得られた変異体は、本発明の結合ポリペプチドに組み込んで、所望の標的に結合するそれらの能力についてスクリーニングすることができる。
本明細書で使用される場合、「接触する」という用語は、2つ以上の実体間の物理的接続を確立することを意味する。例えば、細胞を薬剤(例えば、DNA、RNA、脂質ナノ粒子組成物、または本開示の他の薬学的組成物)と接触させることは、細胞と薬剤が物理的接続を共有するようになされることを意味する。インビボ、インビトロ、およびエクスビボの両方で細胞を外部実体と接触させる方法は、生物学の分野でよく知られている。本開示の例示的な実施形態において、哺乳動物細胞を組成物(例えば、組換えDNA、単離されたRNA、ナノ粒子、または本開示の薬学的組成物)と接触させるステップは、インビボで実行される。例えば、脂質ナノ粒子組成物と、生物(例えば、哺乳動物)内に配置され得る細胞(例えば、哺乳動物細胞)との接触は、任意の適切な投与経路(例えば、静脈内、筋肉内、皮内および皮下投与を含む、生物への非経口投与)によって実行してもよい。インビトロで存在する細胞の場合、組成物(例えば、脂質ナノ粒子または単離されたRNA)および細胞は、例えば、組成物を細胞の培養培地に添加することによって接触させてもよく、トランスフェクションを伴うか、またはもたらす可能性がある。さらに、複数の細胞が薬剤によって接触され得る。
本明細書で使用される場合、抗原「交差提示」という用語は、APC上のMHCクラスIおよびクラスII分子を介したT細胞への外因性タンパク質抗原の提示を指す。
本明細書で使用される場合、「有効用量」または「有効投薬量」という用語は、所望の効果を達成するか、または少なくとも部分的に達成するのに十分な量として定義される。「治療有効用量」という用語は、すでに疾患に罹患している患者において、疾患およびその合併症を治癒するか、または少なくとも部分的に阻止するのに十分な量として定義される。この使用に有効な量は、治療されている障害の重症度と患者自身の免疫系の全体的な状態によって異なる。
本明細書で使用される場合、「エピトープ」または「抗原決定基」という用語は、抗原結合タンパク質(例えば、免疫グロブリン、抗体、または抗原結合断片)が特異的に結合する抗原上の決定基または部位を指す。タンパク質抗原のエピトープは、「線状エピトープ」と「立体構造エピトープ」に区別することができる。本明細書で使用される場合、「線状エピトープ」という用語は、連結アミノ酸の隣接する直鎖状配列から形成されるエピトープを指す。タンパク質抗原の線状エピトープは、通常、化学的変性剤(酸、塩基、溶媒、架橋試薬、カオトロピック剤、ジスルフィド結合還元剤など)または物理的変性剤(例えば、熱(thermal heat)、放射能、機械的せん断もしくは応力など)に曝露されたときに保持される。いくつかの実施形態において、エピトープは非線状であり、中断エピトープ(interrupted epitope)とも呼ばれる。本明細書で使用される場合、「立体構造エピトープ」という用語は、ポリペプチドの三次折り畳みによって並置された非隣接アミノ酸から形成されたエピトープを指す。立体構造エピトープは通常、変性剤で処理すると失われる。エピトープは通常、特有の空間コンフォメーションにおいて少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、または15個のアミノ酸を含む。一般に、特定の標的分子に特異的な抗体またはその抗原結合断片は、タンパク質および/または高分子の複雑な混合物内の標的分子上の特定のエピトープを優先的に認識して結合する。
本明細書で使用される場合、「エフェクター細胞」または「エフェクター免疫細胞」という用語は、免疫応答、例えば、免疫エフェクター応答の促進に関与する細胞を指す。いくつかの実施形態において、免疫エフェクター細胞は、抗原を特異的に認識する。免疫エフェクター細胞の例には、ナチュラルキラー(NK)細胞、B細胞、単球、マクロファージ、T細胞(例えば、細胞傷害性Tリンパ球(CTL))が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、エフェクター細胞はT細胞である。本明細書で使用される場合、「免疫エフェクター機能」または「免疫エフェクター応答」という用語は、標的に対する免疫応答を促進する免疫エフェクター細胞の機能または応答を指す。
本明細書で使用される場合、「小胞体(ER)標的化リーダー配列」という用語は、リボソーム翻訳中もしくはその後に、分泌経路にタンパク質を標的化するシグナルペプチド、リーダー配列、またはシグナル配列を指す。ER標的化リーダー配列は、極性N末端、疎水性アミノ酸の内部ストレッチを含む短い(例えば、10~50個のアミノ酸)アミノ酸配列である。ER標的化リーダー配列は、ポリペプチドがER内腔に入るとポリペプチドから切断され、したがって、一般に、C末端切断モチーフを含む。ER標的化リーダー配列の特定のアミノ酸配列および長さは、大きく異なる可能性がある。ポリペプチド配列中のER標的化リーダー配列を予測する方法は当技術分野で知られており、Meinken,et.Al.(2012)Computational Molecular Biology 2:1-7によってさらに記載されている。
本明細書で使用される場合、「Fc領域」という用語は、その2つの重鎖のそれぞれのFcドメイン(またはFc部分)によって形成される天然免疫グロブリンの部分を指す。いくつかの実施形態において、「Fcドメイン」という用語は、FcドメインがFvドメインを含まない単一の免疫グロブリン(Ig)重鎖の部分を指す。いくつかの実施形態において、「Fcドメイン」という用語は、Fvドメインも含む単一の免疫グロブリン(Ig)重鎖の部分を指す。そのため、Fcドメインは「Ig」または「IgG」と呼ばれることもある。特定の実施形態において、Fcドメインは、パパイン切断部位のすぐ上流のヒンジ領域で始まり、抗体のC末端で終わる。したがって、完全なFcドメインは、少なくともヒンジドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含む。特定の実施形態において、Fcドメインは、ヒンジ(例えば、上部、中間、および/または下部ヒンジ領域)ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメイン、CH4ドメイン、またはそのバリアント、部分もしくは断片、のうちの1つ以上を含む。特定の実施形態において、Fcドメインは、完全なFcドメイン(すなわち、ヒンジドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメイン)を含む。特定の実施形態において、Fcドメインは、CH3ドメイン(もしくはその一部)に融合したヒンジドメイン(またはその一部)を含む。特定の実施形態において、Fcドメインは、CH3ドメイン(もしくはその一部)に融合したCH2ドメイン(またはその一部)を含む。特定の実施形態において、Fcドメインは、CH3ドメインまたはその一部からなる。特定の実施形態において、Fcドメインは、ヒンジドメイン(またはその一部)およびCH3ドメイン(またはその一部)からなる。特定の実施形態において、Fcドメインは、CH2ドメイン(またはその一部)およびCH3ドメインからなる。特定の実施形態において、Fcドメインは、ヒンジドメイン(またはその一部)およびCH2ドメイン(またはその一部)からなる。特定の実施形態において、Fcドメインは、CH2ドメインの少なくとも一部(例えば、CH2ドメインの全部または一部)を欠いている。本明細書におけるFcドメインは、一般に、免疫グロブリン重鎖のFcドメインの全部または一部を含むポリペプチドを指す。これには、CH1、ヒンジ、CH2、および/またはCH3ドメイン全体を含むポリペプチド、ならびに、例えば、ヒンジ、CH2、およびCH3ドメインのみを含むそのようなペプチドの断片が含まれるが、これらに限定されない。Fcドメインは、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgD、IgA、IgE、もしくはIgM抗体を含むがこれらに限定されない、任意の種および/または任意のサブタイプの免疫グロブリンに由来し得る。ヒトIgG1定常領域は、Uniprot P01857および配列番号89に見られる。ヒトIgG1のFcドメインは、配列番号90に見出すことができる。Fcドメインには、天然FcおよびFcバリアント分子が含まれる。Fcバリアントおよび天然Fcの場合と同様に、Fcドメインという用語には、全抗体から消化されたのか、他の手段で産生されたのかにかかわらず、単量体または多量体形態の分子が含まれる。Fcドメインへのアミノ酸残基番号の割り当ては、Kabatの定義に従う。例えば、Sequences of Proteins of Immunological Interest(Table of Contents,Introduction and Constant Region Sequences sections),5th edition,Bethesda,MD:NIH vol.1:647-723(1991);Kabat et al.,“Introduction”Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept of Health and Human Services,NIH,5th edition,Bethesda,MD vol.l:xiii-xcvi(1991);Chothia&Lesk,J.Mol.Biol.196:901-917(1987);Chothia et al.,Nature 342:878-883(1989)(それぞれ、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる)を参照のこと。
本明細書に記載されるように、任意のFcドメインは、天然に存在する免疫グロブリン分子の天然Fcドメインからアミノ酸配列が変化するように修飾され得ることが当業者によって理解されるであろう。特定の実施形態において、Fcドメインは、エフェクター機能(例えば、FcγR結合)が低下している。
本明細書に開示される免疫調節融合タンパク質で使用するのに好適なFcドメインは、異なる免疫グロブリン分子に由来し得る。例えば、ポリペプチドのFcドメインは、IgG1分子に由来するCH2および/またはCH3ドメインと、IgG3分子に由来するヒンジ領域と、を含み得る。別の例では、Fcドメインは、部分的にIgG1分子に由来し、部分的にIgG3分子に由来するキメラヒンジ領域を含むことができる。別の例では、Fcドメインは、部分的にIgG1分子に由来し、部分的にIgG4分子に由来するキメラヒンジを含むことができる。
本明細書で使用される場合、「gly-serポリペプチドリンカー」または「gly-serリンカー」という用語は、グリシンおよびセリン残基からなるペプチドを指す。例示的なGly-SERポリペプチドリンカーは、アミノ酸配列Ser(GlySER)nを含む。特定の実施形態において、n=1である。特定の実施形態において、n=2である。特定の実施形態において、n=3、すなわち、Ser(GlySer)3である。特定の実施形態において、n=4、すなわち、Ser(GlySer)4である。特定の実施形態において、n=5である。特定の実施形態において、n=6である。特定の実施形態において、n=7である。特定の実施形態において、n=8である。特定の実施形態において、n=9である。特定の実施形態において、n=10である。別の例示的なgly-serポリペプチドリンカーは、アミノ酸配列(GlySer)nを含む。特定の実施形態において、n=1である。特定の実施形態において、n=2である。特定の実施形態において、n=3である。特定の実施形態において、n=4である。特定の実施形態において、n=5である。特定の実施形態において、n=6である。別の例示的なgly-serポリペプチドリンカーは、アミノ酸配列(GlySer)nを含む。特定の実施形態において、n=1である。特定の実施形態において、n=2である。特定の実施形態において、n=3である。特定の実施形態において、n=4である。特定の実施形態において、n=5である。特定の実施形態において、n=6である。
本明細書で使用される場合、「ヒト抗体」という用語は、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列の可変および定常領域(存在する場合)を有する抗体を含む。本開示のヒト抗体は、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列によってコードされないアミノ酸残基を含むことができる(例えば、インビトロでのランダムもしくは部位特異的突然変異誘発によって、またはインビボでの体細胞突然変異によって導入される突然変異)(例えば、Lonberg et al.,(1994)Nature 368(6474):856-859);Lonberg,(1994)Handbook of Experimental Pharmacology 113:49-101;Lonberg&Huszar,(1995)Intern.Rev.Immunol.13:65-93およびHarding&Lonberg,(1995)Ann.N.Y.Acad.Sci.764:536-546を参照のこと)。しかしながら、「ヒト抗体」という用語は、マウスなどの別の哺乳動物種の生殖細胞系列に由来するCDR配列がヒトフレームワーク配列上に移植された抗体(すなわち、ヒト化抗体)を含まない。
本明細書で使用される場合、「異種抗体」という用語は、そのような抗体を産生するトランスジェニック非ヒト生物に関連して定義される。この用語は、トランスジェニック非ヒト動物を含まず、一般にトランスジェニック非ヒト動物以外の種に由来する生物に見られるアミノ酸配列またはコード化核酸配列に対応する配列を有する抗体を指す。
本明細書で使用される場合、「ヒドロキシル置換部分(hydroxyl-replacement moiety)」または「ヒドロキシル置換部分(hydroxyl-replacing moiety)」という用語は、金属水酸化物を含む表面ヒドロキシル基を置換するのに有効な化学部分または基を指す。
本明細書で使用される場合、「免疫調節融合タンパク質」という用語は、リンカーを介して、1つ以上の免疫調節ドメインと、任意選択的に安定化ドメインと、を含むポリペプチドに作動可能に連結された金属水酸化物結合ペプチドを指す。
本明細書で使用される場合、「免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体」という用語は、金属水酸化物結合ペプチドを含む免疫調節融合タンパク質を指すために使用され、免疫調節融合タンパク質は、金属水酸化物結合ペプチドを介した配位子交換により金属水酸化物に吸着され、それにより錯体を形成する。
本明細書で使用される場合、「免疫原性組成物」という用語は、脊椎動物、特に哺乳動物に投与されたときに免疫応答を誘導する調製物を指す。いくつかの実施形態において、免疫原性組成物は、がんを有する対象において内因性抗腫瘍免疫応答を誘導するための免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を含む。
「免疫応答を誘導する」および「免疫応答を増強する」という用語は交換可能に使用され、特定の抗原に対する免疫応答(すなわち、受動的または適応的のいずれか)の刺激を指す。CDCまたはADCCの誘導に関して使用される場合、「誘導」という用語は、特定の直接的な細胞殺傷メカニズムの刺激を指す。
本明細書で使用される場合、「成長を阻害する」(例えば、細胞について言及する)という用語は、細胞成長の測定可能な減少、例えば、少なくとも約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、99%、または100%の細胞成長の阻害を含むことを意図する。
本明細書で使用される場合、「免疫細胞」は、造血起源の細胞であり、免疫応答において役割を果たす。免疫細胞には、リンパ球(例えば、B細胞およびT細胞)、ナチュラルキラー細胞、ならびに骨髄細胞(例えば、単球、マクロファージ、好酸球、肥満細胞、好塩基球、および顆粒球)が含まれる。
本明細書で使用される場合、「免疫チェックポイント」は、免疫細胞を調節する共刺激および阻害性シグナルを指す。特定の実施形態において、免疫チェックポイントは阻害性シグナルである。特定の実施形態において、阻害性シグナルは、PD-1とPD-L1との間の相互作用である。特定の実施形態において、阻害性シグナルは、CD28結合を置換する、CTLA-4とCD80またはCD86との間の相互作用である。特定の実施形態において、阻害性シグナルは、LAG3とMHCクラスII分子との間の相互作用である。特定の実施形態において、阻害性シグナルは、TIM3とガレクチン9との間の相互作用である。
本明細書で使用される場合、「免疫チェックポイントブロッカー」は、1つ以上のチェックポイントタンパク質を完全にもしくは部分的に低減、阻害、妨害、または調節する分子を指す。特定の実施形態において、免疫チェックポイントブロッカーは、免疫チェックポイントに関連する阻害性シグナルを防止する。特定の実施形態において、免疫チェックポイントブロッカーは、免疫チェックポイントに関連する阻害性シグナル伝達を破壊する抗体またはその断片である。特定の実施形態において、免疫チェックポイントブロッカーは、阻害性シグナル伝達を妨害する小分子である。特定の実施形態において、免疫チェックポイントブロッカーは、チェックポイントブロッカータンパク質間の相互作用を防止する抗体、その断片または抗体模倣物であり、例えば、PD-1とPD-L1との間の相互作用を防止する抗体またはその断片である。特定の実施形態において、免疫チェックポイントブロッカーは、CTLA-4とCD80またはCD86との間の相互作用を防止する抗体またはその断片である。特定の実施形態において、免疫チェックポイントブロッカーは、LAG3とその配位子、またはTIM-3とその配位子との間の相互作用を防止する抗体またはその断片である。
本明細書で使用される場合、「予防を必要とする」、「治療を必要とする」、または「それを必要とする」対象は、適切なメディカルプラクティショナー(例えば、ヒトの場合には医師、看護師またはナースプラクティショナー、非ヒト哺乳動物の場合は獣医)は、所与の治療(ワクチンを含む組成物による治療など)から合理的に利益を得るだろう。
「インビトロ」という用語は、生物(例えば、動物、植物もしくは微生物)内ではなく、人工環境(例えば、試験管または反応容器、細胞培養、ペトリ皿など)内で発生するプロセスを指す。「インビボ」という用語は、生体内で発生するプロセスを指す。
「インビボ」という用語は、生体内で発生するプロセスを指す。
本明細書で使用される場合、「インターロイキン(IL)-2」は、T細胞およびナチュラルキラー(NK)細胞の増殖を活性化および誘導する多面発現サイトカインを指す。IL-2は、その受容体であるIL-2Rと結合することでシグナルを伝達する。IL-2Rは、アルファ、ベータ、およびガンマサブユニットで構成されている。IL-2シグナル伝達は、抗原活性化T細胞の増殖を刺激する。
本明細書で使用される場合、「単離された抗体」という用語は、異なる抗原特異性を有する他の抗体を実質的に含まない抗体を指すことを意図している。しかしながら、エピトープに特異的に結合する単離された抗体は、他のタンパク質または異なる種に由来する目的の抗原に対して交差反応性を有する可能性がある。しかしながら、抗体は、本明細書に記載されるような特異的結合アッセイにおいて、目的の抗原への特異的結合を示し続ける。加えて、単離された抗体は、典型的には、他の細胞物質および/または化学物質を実質的に含まない。
本明細書で使用される場合、「単離された核酸分子」という用語は、本明細書に開示される融合タンパク質、ポリペプチド、抗体または抗体部分をコードする核酸を指し、融合タンパク質、ポリペプチド、抗体または抗体部分をコードするヌクレオチドは他のヌクレオチド配列を含まず、他の配列がヒトゲノムDNAの核酸に天然に隣接し得る核酸分子を指すことを意図している。
本明細書で使用される場合、「アイソタイプ」は、重鎖定常領域遺伝子によってコードされる抗体クラス(例えば、IgMまたはIgG1)を指す。いくつかの実施形態において、本開示の抗体は、IgG1アイソタイプのものである。いくつかの実施形態において、本開示の抗体は、IgG2アイソタイプのものである。いくつかの実施形態において、本開示の抗体は、IgG3アイソタイプのものである。いくつかの実施形態において、本開示の抗体は、IgG4アイソタイプのものである。
本明細書で使用される場合、「キナーゼ標的モチーフ」という用語は、ペプチドに見出されたときにキナーゼによるリン酸化の基質として認識されるアミノ酸配列を指すことを意図し、ホスホアクセプターアミノ酸残基(例えば、リン酸化されているアミノ酸残基、およびホスホアクセプターアミノ酸残基に直接隣接しているアミノ酸の両方を含む。哺乳動物細胞では、ホスホアクセプターアミノ酸は一般にセリン、チロシン、またはスレオニンアミノ酸である。
本明細書で使用される場合、「KD」または「K」という用語は、例えば、配位子と受容体、抗原と抗体との間の結合反応の平衡解離定数を指す。K値は、結合タンパク質のオフレート定数(kd)と結合タンパク質のオンレート定数(ka)との比率を数値で表したものである。K値は、結合パートナーに対する結合タンパク質の結合親和性に反比例する。K値が小さいほど、結合パートナーに対する結合タンパク質の親和性が高くなる。親和性は、単一分子のその配位子への結合の強さであり、通常、二分子相互作用の次数の強さを評価およびランク付けするために使用される平衡解離定数(K)によって測定および報告される。
本明細書で使用する場合、用語「kd」または「k」(代替的に「koff」または「koff」)は、結合タンパク質/パートナー錯体からの結合タンパク質の解離に関するオフレート定数を指すことを意図している。kdの値は、1秒当たりに減衰または解離する錯体の割合を数値で表したもので、秒-1の単位で表される。
本明細書で使用される場合、「ka」または「k」(代替的に「kon」または「kon」)という用語は、結合タンパク質と結合パートナーとの会合に関するオン速度定数を指すことを意図している。kaの値は、結合パートナーの1モル(1M)溶液中で1秒当たりに形成される抗体/抗原錯体の数の数値表現であり、M-1-1の単位で表される。
本明細書で使用される場合、「連結された」、「融合された」、または「融合」という用語は、交換可能に使用される。これらの用語は、化学的コンジュゲーションまたは組換え手段を含むあらゆる手段による、さらに2つの要素、基、構成要素、ドメイン、または部分の接合を指す。関連して、本明細書で使用される場合、「リンカー」という用語は、2つ以上の要素、基、構成要素、ドメイン、または部分を接合する化学基またはドメインを指す。化学的コンジュゲーションの方法(例えば、ヘテロ二官能性架橋剤を使用する)は、当技術分野で知られている。
本明細書で使用される場合、「局所投与」または「局所送達」は、血管系を介した、組成物または薬剤の、その意図された標的組織もしくは部位への輸送に依存しない送達を指す。例えば、組成物は、組成物もしくは薬剤の注射または移植によって、または組成物もしくは薬剤を含有するデバイスの注射または移植によって送達してもよい。標的組織もしくは部位の近くでの局所投与後、組成物もしくは薬剤、またはその1つ以上の構成要素が、意図された標的組織または部位に拡散し得る。
本明細書で使用される場合、「金属水酸化物結合ペプチド」という用語は、複数のヒドロキシル置換基(例えば、ホスフェート基)を含むペプチドを指し、ヒドロキシル置換基のそれぞれは、金属水酸化物の表面ヒドロキシル基を置換するのに効果的であり、それによって金属水酸化物に結合する。いくつかの実施形態において、金属水酸化物結合ペプチドは、複数のリン酸化アミノ酸残基を含む。
本明細書で使用される場合、「モノクローナル抗体」という用語は、特定のエピトープに対して単一の結合特異性および親和性を示す抗体を指す。したがって、「ヒトモノクローナル抗体」という用語は、単一の結合特異性を示し、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列に由来する可変および任意の定常領域を有する抗体を指す。いくつかの実施形態において、ヒトモノクローナル抗体は、トランスジェニック非ヒト動物、例えば、トランスジェニックマウスから得られ、ヒト重鎖導入遺伝子および不死化細胞に融合された軽鎖導入遺伝子を含むゲノムを有するB細胞を含むハイブリドーマによって産生される。
本明細書で使用される場合、物体に適用される「天然に存在する」という用語は、物体を自然界において見出すことができるという事実を指す。例えば、自然界の供給源から単離することができ、実験室で人間によって意図的に修飾されていない、生物(ウイルスを含む)に存在するポリペプチドまたはポリヌクレオチド配列は、天然に存在する。
本明細書で使用される場合、「ナノ結晶」という用語は、寸法が100nm未満のサブミクロンの結晶性粒子を指す。いくつかの実施形態において、ナノ結晶が凝集体を形成する場合、凝集体のサイズは100nmを超える可能性がある。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体は、ナノ結晶を含む金属水酸化物を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物ナノ結晶を含む免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体は、インビボでの投与時に注射部位からのサイズ依存性拡散を低減するのに十分な質量である。
本明細書で使用される場合、「ナノ粒子」という用語は、寸法が100nm未満のサブミクロン粒子を指す。いくつかの実施形態において、ナノ粒子が凝集体を形成する場合、凝集体のサイズは100nmを超える可能性がある。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体は、ナノ粒子を含む金属水酸化物を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物ナノ粒子を含む免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体は、インビボでの投与時に注射部位からのサイズ依存性拡散を低減するのに十分な質量である。
本明細書で使用される場合、「凝集体」という用語は、電子顕微鏡法によって決定可能であるように、秩序だった分子間相互作用を欠く分子のアモルファスクラスター、集合または集合体を指す。いくつかの実施形態において、凝集体は、ポリペプチドのクラスター、集合、または集合体を含む。いくつかの実施形態において、骨材は、金属水酸化物などの金属塩のナノ粒子またはナノ結晶のクラスター、集合または集合体を含む。いくつかの実施形態において、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体は、凝集体を含む金属水酸化物を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物凝集体を含む免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体は、インビボでの投与時に注射部位からのサイズ依存性拡散を低減するのに十分な質量ものである。
本明細書で使用される場合、「新生抗原」という用語は、例えば、腫瘍細胞における突然変異または腫瘍細胞に特異的な翻訳後修飾により、対応する野生型の親抗原と区別する少なくとも1つの変化を有する抗原を指す。新生抗原は、ポリペプチド配列またはヌクレオチド配列を含むことができる。突然変異には、フレームシフトまたは非フレームシフト欠失、ミスセンスまたはナンセンス置換、スプライス部位の変化、ゲノム再配列または遺伝子融合、または新抗原のオープンリーディングフレームを生じさせる任意のゲノムまたは発現の代替物が含まれ得る。変異には、スプライスバリアントを含めることもできる。腫瘍細胞に特異的な翻訳後修飾には、異常なリン酸化が含まれる場合がある。腫瘍細胞に特異的な翻訳後修飾には、プロテアソームで生成されたスプライス抗原も含まれる。Liepe et al.,A large fraction of HLA class I ligands are proteasome-generated spliced peptides,Science,2016 Oct 21;354(6310):354-358を参照のこと。いくつかの実施形態において、新抗原は「腫瘍新生抗原」であり、これは、対象の腫瘍細胞または組織に存在するが、対象の対応する正常な細胞または組織には存在しない新抗原である。
本明細書で使用される「哺乳動物」または「対象」または「患者」という用語は、ヒトおよび非ヒトの両方を含み、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、マウス、ウシ、ウマ、およびブタを含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「核酸」という用語は、一本鎖または二本鎖形態のいずれかのデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドおよびそれらのポリマーを指す。特に限定されない限り、この用語は、参照核酸と同様の結合特性を有し、天然に存在するヌクレオチドと同様の方法で代謝される天然ヌクレオチドの既知の類似体を含む核酸を包含する。別段の指示がない限り、特定の核酸配列はまた、その保存的に修飾されたバリアント(例えば、縮重コドン置換)および相補的配列、ならびに明示的に示された配列も暗黙的に包含する。具体的には、縮重コドン置換は、1つ以上の選択された(またはすべての)コドンの3番目の位置が混合塩基および/またはデオキシイノシン残基で置換される配列を生成することによって達成することができる(Batzer et al.,Nucleic Acid Res.19:5081,1991;Ohtsuka et al.,Biol.Chem.260:2605-2608,1985;およびCassol et al,1992;Rossolini et al,Mol.Cell.Probes 8:91-98,1994)。アルギニンおよびロイシンの場合、2番目の塩基での修飾も保存的である可能性がある。核酸という用語は、遺伝子によってコードされる遺伝子、cDNAおよびmRNAと互換的に使用される。
本明細書で使用されるポリヌクレオチドは、任意のポリリボヌクレオチドまたはポリデオキシリボヌクレオチドから構成することができ、これらは、未修飾のRNAまたはDNA、あるいは修飾されたRNAまたはDNAであり得る。例えば、ポリヌクレオチドは、一本鎖および二本鎖DNA、一本鎖および二本鎖領域の混合物であるDNA、一本鎖および二本鎖RNA、および一本鎖および二本鎖領域の混合物であるRNA、一本鎖、もしくはより典型的には二本鎖、または一本鎖および二本鎖領域の混合物であり得るDNAおよびRNAを含むハイブリッド分子から構成され得る。加えて、ポリヌクレオチドは、RNAまたはDNA、あるいはRNAおよびDNAの両方を含む三本鎖領域から構成することができる。ポリヌクレオチドはまた、安定性または他の理由のために修飾された1つ以上の修飾された塩基またはDNAまたはRNA骨格を含み得る。「修飾された」塩基には、例えば、トリチル化された塩基およびイノシンなどの異常な塩基が含まれる。DNAとRNAには様々な変更を加えることができる。したがって、「ポリヌクレオチド」は、化学的、酵素的、または代謝的に修飾された形態を包含する。
本明細書で使用される場合、「作動可能に連結された」という用語は、第1の要素および第2の要素が機能的関係に置かれるような、第1の要素から第2の要素への連結を指す。例えば、第1の反応性部分または基が第2の反応性部分または基に「作動可能に連結」されている場合、第1および第2の部分の機能または反応性が連結されている。例えば、核酸は、それが別の核酸配列と機能的関係に置かれるとき、「作動可能に連結されている」。例えば、プロモーターまたはエンハンサーは、それが配列の転写に影響を与える場合、コード配列に作動可能に連結されている。転写調節配列に関して、作動可能に連結されているとは、連結されているDNA配列が隣接しており、必要な場合には、隣接し、リーディングフレーム内にある2つのタンパク質コード領域を接合することを意味する。
本明細書で使用される場合、「パラトープ」、また「抗原結合部位」という用語は、可変の重鎖および軽鎖内にある相補性決定領域(CDR)のセットを含む、抗原上のエピトープを認識して結合する抗体またはその抗原結合断片の一部を指す。
本明細書で使用される場合、「非経口投与」、「非経口投与」、および他の文法的に同等の句は、通常は注射による経腸および局所投与以外の投与様式を指し、静脈内、鼻腔内、眼内、筋肉内、動脈内、髄腔内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下(subcutaneous)、皮下(subcuticular)、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内、硬膜外、脳内、頭蓋内、頸動脈内および胸骨内の注射および注入を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「患者」という用語は、予防的または療法的治療のいずれかを受けるヒトおよび他の哺乳動物対象を含む。
2つ以上の核酸またはポリペプチド配列の文脈における「パーセント同一性」という用語は、以下に説明する配列比較アルゴリズムのうちの1つ(例えば、BLASTPおよびBLASTNもしくは当業者が利用できる他のアルゴリズム)を使用して、あるいは目視検査によって測定された場合に、最大の対応のために比較され、アラインメントされたときに、同じであるヌクレオチドもしくはアミノ酸残基の指定されたパーセンテージを有する2つ以上の配列または部分配列を指す。用途に応じて、「パーセント同一性」は、比較される配列の領域、例えば、機能的ドメインにわたって存在することができ、代替的に、比較される2つの配列の全長にわたって存在することができる。配列比較の場合、通常、1つの配列が、試験配列と比較される参照配列として機能する。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験配列および参照配列をコンピュータに入力し、必要に応じてサブ配列座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムパラメータを指定する。次に、配列比較アルゴリズムは、指定されたプログラムパラメータに基づいて、参照配列に対する試験配列のパーセント配列同一性を計算する。
比較のための最適な配列アラインメントは、例えば、Smith&Waterman,Adv.Appl.Math.2:482(1981)の局所相同性アルゴリズムによって、Needleman&Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性アラインメントアルゴリズムによって、Pearson&Lipman,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)の類似性検索方法(search for similarity method)によって、これらのアルゴリズムのコンピュータ化された実装によって(the Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group,575 Science Dr.,Madison,Wis.におけるGAP、BESTFIT、FASTAおよびTFASTA)、または視覚検査によって(一般的に、以下のAusubel et al.を参照)実施することができる。
パーセント配列同一性および配列類似性を決定するのに適したアルゴリズムの一例は、BLASTアルゴリズムであり、これは、Altschul et al.,J.Mol.Biol.215:403-410(1990)に記載されている。BLAST分析を実行するためのソフトウェアは、米国国立生物工学情報センターのWebサイトから公開されている。
本明細書で一般的に使用される場合、「薬学的に許容される」とは、健全な医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、または合理的な利益/リスク比に見合った他の問題または合併症のないヒトおよび動物の組織、器官および/もしくは体液との接触で使用するのに好適な化合物、材料、組成物、ならびに/または剤形を指す。
本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される担体」は、生理学的に適合性のあるすべての溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などを指し、それらを含む。組成物は、薬学的に許容される塩、例えば、酸付加塩または塩基付加塩を含むことができる(例えば、Berge et al.(1977)J Pharm Sci 66:1-19を参照)。
本明細書で使用される場合、「ポリペプチド反応性部分」という用語は、ポリペプチドのアクセス可能な官能基、またはポリペプチドに付着したペンダント(例えば、オリゴ糖)を含む官能基と直接反応して、共有結合的連結を生成することによって標的とする官能基を含む化学部分を指す。反応は、自発的に、または触媒(例えば、酵素、金属触媒)または刺激(例えば、光、熱)との接触による活性化の後に起こり得る。いくつかの実施形態において、化学部分は、ポリペプチドのアクセス可能な側鎖、例えば、リシンまたはシステイン側鎖と反応して共有結合的連結を形成する官能基を含む。いくつかの実施形態において、化学部分は、末端の側鎖(例えば、C末端もしくはN末端)またはポリペプチドの内部アミノ酸残基と反応して共有結合的連結を形成する官能基を含む。ポリペプチド側鎖と反応して共有結合的連結を形成する例示的なポリペプチド反応性部分が本明細書に記載されており、N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、マレイミド、またはシクロアルキンを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、化学部分は、末端(例えば、C末端またはN末端)アミノ酸残基のアミノ酸骨格と反応する官能基を含む。例えば、本明細書に記載されるもののような、ソルターゼタグを含むポリペプチド反応性部分は、酵素反応を介してポリペプチドの末端アミノ酸残基と反応して、共有結合的連結を形成する。
本明細書で使用される場合、「ポリペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」という用語は、アミノ酸残基のポリマーを指すために交換可能に使用される。この用語は、1つ以上のアミノ酸残基が、対応する天然に存在するアミノ酸の人工的な化学的模倣物であるアミノ酸ポリマー、ならびに天然に存在するアミノ酸ポリマーおよび非天然に存在するアミノ酸ポリマーに適用される。
本明細書で使用される場合、状態に関連して使用される場合の「予防」という用語は、組成物を投与されない対象と比較して、対象における病状の症状(symptoms of a medical condition)の頻度を低減するか、またはその発症を遅延させる組成物の投与を指す。
本明細書で使用される場合、本明細書に記載のタンパク質(抗体または断片)のうちのいずれかに適用される「精製(された)」または「単離(された)」という用語は、例えば、タンパク質を発現する原核生物中の他のタンパク質、脂質、および核酸など、天然に付随する構成要素(例えば、タンパク質、または他の天然に存在する生物学的分子もしくは有機分子)から分離または精製されているポリペプチドを指す。典型的には、ポリペプチドは、それがサンプル中の総タンパク質の少なくとも60(例えば、少なくとも65、70、75、80、85、90、92、95、97、または99)重量%を構成するときに精製される。
本明細書で使用される場合、「組換え宿主細胞」(または単に「宿主細胞」)という用語は、組換え発現ベクターが導入されている細胞を指すことを意図している。そのような用語は、特定の対象細胞だけでなく、そのような細胞の子孫を指すことを意図していることを理解されたい。突然変異または環境の影響のいずれかに起因して、特定の修飾が次の世代で発生する可能性があるため、そのような子孫は実際には親細胞と同一ではない可能性があるが、本明細書で使用される「宿主細胞」という用語の範囲内に含まれる。
本明細書で使用される場合、「分泌経路キナーゼ」という用語は、翻訳中または翻訳後にキナーゼを分泌経路に向けるER標的化配列を含むキナーゼを指す。いくつかの実施形態において、キナーゼは、ER標的化配列を含む天然に存在する分泌経路キナーゼである。いくつかの実施形態において、キナーゼは、ER標的化配列をキナーゼドメインのN末端に作動可能に連結することによって分泌経路に入るように修飾される。
本明細書で使用される場合、「対象」という用語は、任意のヒトまたは非ヒト動物を含む。例えば、本発明の方法および組成物は、免疫障害を有する対象を治療するために使用することができる。「非ヒト動物」という用語は、すべての脊椎動物、例えば、哺乳動物、および非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ニワトリ、両生類、爬虫類などの非哺乳動物を含む。
本明細書で使用される場合、「特異的に結合する」および「選択的に結合する」という用語は、抗体による、所定の抗原上のエピトープへの結合を指す。
「十分な量」または「~するのに十分な量」という用語は、所望の効果を生み出すのに十分な量、例えば、腫瘍のサイズを縮小するのに十分な量を意味する。
核酸の場合、「実質的な相同性」という用語は、2つの核酸またはそれらの指定された配列が、最適にアラインメントされ、比較されたときに、ヌクレオチドの少なくとも約80%、通常は少なくともヌクレオチドの約90%~95%、より好ましくは少なくとも約98%~99.5%において、適切なヌクレオチド挿入または欠失を伴って同一であることを示す。代替的に、セグメントが選択的ハイブリダイゼーション条件下で鎖の補体にハイブリダイズする場合、実質的な相同性が存在する。
2つの配列間の同一性パーセントは、2つの配列を最適にアラインメントするために導入する必要があるギャップの数および各ギャップの長さを考慮した、配列によって共有される同一の位置の数の関数である(つまり、%相同性=同一の位置の数/位置の総数×100)。以下の非限定的な例で説明するように、配列の比較および2つの配列間の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達成することができる。
2つのヌクレオチド配列間の同一性パーセントは、GCGソフトウェアパッケージ(http://www.gcg.comで入手可能)のGAPプログラムを使用し、NWSgapdna.CMPマトリックス、40、50、60、70または80のギャップ重量(gap weight)、および1、2、3、4、5または6の長さ重量(length weight)を使用して決定できる。2つのヌクレオチドまたはアミノ酸配列間の同一性パーセントは、ALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれているE.Meyers and W.Miller(CABIOS,4:11-17(1989))のアルゴリズムを使用して、PAM120重量残基表(weight residue table)、12のギャップ長ペナルティ、および4のギャップペナルティを使用して決定することもできる。加えて、GCGソフトウェアパッケージ(http://www.gcg.comで入手可能)のGAPプログラムに組み込まれているNeedleman and Wunsch(J.Mol.Biol.(48):444-453(1970))アルゴリズムを使用して、Blossum62マトリックスまたはPAM250マトリックスのいずれか、16、14、12、10、8、6または4のギャップ重量、および1、2、3、4、5または6の長さ重量を使用して、2つのアミノ酸配列間の同一性パーセントを決定できる。
本開示の核酸およびタンパク質配列は、例えば、関連する配列を同定するために、公開データベースに対して検索を実行するための「クエリ配列」としてさらに使用することができる。このような検索は、Altschul,et al.(1990)J.Mol.Biol.215:403-10のNBLASTおよびXBLASTプログラム(バージョン2.0)を使用して実行できる。BLASTヌクレオチド検索は、NBLASTプログラム、スコア=100、ワード長=12を用いて実行され、本発明の核酸分子に相同なヌクレオチド配列を取得することができる。BLASTタンパク質検索は、本発明のタンパク質分子に相同なアミノ酸配列を得るために、XBLASTプログラム、スコア=50、ワード長=3を用いて実行することができる。比較の目的でギャップのあるアラインメントを取得するために、Altschul et al.,(1997)Nucleic Acids Res.25(17):3389-3402に記載されているようにGapped BLASTを利用することができる。BLASTおよびGapped BLASTプログラムを利用する場合、それぞれのプログラム(例えば、XBLASTおよびNBLAST)のデフォルトパラメータを使用することができる。http://www.ncbi.nlm.nih.govを参照のこと。
核酸は、全細胞中に、細胞溶解物中に、または部分的に精製されたか、もしくは実質的に純粋な形態で存在し得る。核酸は、アルカリ/SDS処理、CsClバンディング、カラムクロマトグラフィー、アガロースゲル電気泳動および当技術分野でよく知られている他のものなどの標準的な手法によって、他の細胞構成要素または他の汚染物質、例えば他の細胞核酸またはタンパク質から精製されると、「単離」されるか、または「実質的に純粋」になる。F.Ausubel,et al.,ed.Current Protocols in Molecular Biology,Greene Publishing and Wiley Interscience,New York(1987)を参照のこと。
本開示の核酸組成物は、しばしば天然配列(修飾された制限部位などを除く)であるが、遺伝子配列を提供するための標準的な技術に従って、cDNA、ゲノムまたはそれらの混合物のいずれかから変異し得る。コード配列の場合、これらの変異は、必要に応じてアミノ酸配列に影響を与える可能性がある。特に、本明細書に記載の天然のV、D、J、定数、スイッチ、および他のそのような配列と実質的に相同であるかまたはそれに由来するDNA配列が企図される(「由来する(derived)」は、配列が別の配列と同一またはそれから修飾されていることを示す)。
本明細書で使用される場合、「腫瘍抗原」は、(i)腫瘍特異的抗原、(ii)腫瘍関連抗原、(iii)腫瘍特異的抗原を発現する細胞、(iv)腫瘍関連抗原を発現する細胞、(v)腫瘍上の胚性抗原、(vi)自己腫瘍細胞、(vii)腫瘍特異的膜抗原、(viii)腫瘍関連膜抗原、(ix)成長因子受容体、(x)成長因子配位子、(xi)新生抗原、および(xii)がんもしくは腫瘍に関連するその他の種類の抗原または抗原提示細胞もしくは物質を指す。
本明細書で使用される場合、「腫瘍関連抗原」または「TAA」という用語は、タンパク質などの免疫原性分子を指し、一般に、非腫瘍細胞よりも腫瘍細胞でより高いレベルで発現され、まったく発現しないか、またはごく低レベルで発現する。いくつかの実施形態において、腫瘍を保有する宿主の免疫系によって認識される腫瘍関連構造は、腫瘍関連抗原と呼ばれる。いくつかの実施形態において、腫瘍関連抗原は、それがほとんどの腫瘍によって広く発現される場合、ユニバーサル腫瘍抗原である。いくつかの実施形態において、腫瘍関連抗原は、分化抗原、突然変異抗原、過剰発現された細胞抗原またはウイルス抗原である。
本明細書で使用される場合、「腫瘍特異的抗原」または「TSA」という用語は、腫瘍細胞に特有のタンパク質などの免疫原性分子を指す。腫瘍特異的抗原は、腫瘍細胞でのみ発現する。
本明細書で使用される「治療する(treat)」、「治療する(treating)」、および「治療(treatment)」という用語は、本明細書に記載される治療的または予防的手段を指す。「治療」の方法は、障害または再発性障害の1つ以上の症状を予防、治癒、遅延、その重症度の低減、または改善するため、またはそのような治療が行われない場合に予想されるよりも対象の生存を延長するための、そのような治療を必要とする対象、例えば、特定の抗原に対する増強された免疫応答を必要とする対象、または最終的にそのようなものを獲得する可能性のある対象への、本開示のヒト抗体の投与を使用する。
「T細胞」という用語は、細胞表面にT細胞受容体が存在することによって他の白血球と区別できる白血球の種類を指す。Tヘルパー細胞(別名、T細胞またはCD4T細胞)およびサブタイプ(T1、T2、T3、T17、T9、およびTFH細胞、細胞毒性T細胞(別名、T細胞、CD8T細胞、細胞毒性Tリンパ球、Tキラー細胞、キラーT細胞)を含む)、メモリT細胞およびサブタイプ(中央メモリT細胞(TCM細胞)を含む)、エフェクターメモリT細胞(TEMおよびTEMRA細胞)、レジデントメモリT細胞(TRM細胞)、調節性T細胞(別名、Treg細胞またはサプレッサーT細胞)およびサブタイプ(CD4FOXP3reg細胞、CD4FOXP3reg細胞、Tr1細胞、Th3細胞、およびTreg17細胞を含む)、ナチュラルキラーT細胞(別名、NKT細胞)、粘膜関連不変T細胞(MAIT)、ならびにガンマデルタT細胞(γδT細胞)(Vγ9/Vδ2T細胞を含む)を含むが、これらに限定されないT細胞のいくつかのサブセットがある。前述または言及されていないT細胞のうちのいずれか1つ以上は、本明細書に開示される方法の標的細胞型であり得る。
「T細胞細胞傷害性」という用語には、CD8+T細胞の活性化によって媒介される免疫応答が含まれる。例示的な免疫応答には、サイトカイン産生、CD8+T細胞増殖、グランザイムまたはパーフォリン産生、および感染性病原体のクリアランスが含まれる。
「治療用抗体」は、抗体、抗体の断片、または抗体に由来する構築物であり、標的細胞上の細胞表面抗原に結合して治療効果を引き起こすことができる。そのような抗体は、キメラ、ヒト化、または完全ヒト抗体であり得る。そのような抗体を産生するための方法が当技術分野で知られている。このような抗体には、抗体の単鎖Fc断片、ミニボディ、およびダイアボディが含まれる。がん治療に有用であることが当技術分野で知られている治療用抗体のうちのいずれも、本明細書に開示される方法で使用するのに好適な併用療法で使用することができる。治療用抗体は、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体であり得る。好ましい実施形態において、治療用抗体はがん抗原を標的とする。
「治療有効量」という用語は、疾患の症状を改善するのに有効な量である。予防は治療とみなすことができるため、治療有効量は「予防有効量」である可能性がある。
本明細書で使用される場合、「ワクチン」は、感染症もしくは疾患を予防および/または改善するため、および/または感染症もしくは疾患の少なくとも1つの症状を低減するため、および/または合成ナノ粒子の別の用量の有効性を高めるための、脊椎動物に投与することができる形態であり、かつ、免疫を誘導するのに十分な防御免疫応答を誘導するアジュバントと組み合わせて、本明細書に記載の免疫原性組成物を含有する配合物を指す。典型的には、ワクチンは、本明細書に記載の組成物が懸濁もしくは溶解されている従来の生理食塩水または緩衝水溶液媒体を含む。この形態では、本明細書に記載の組成物は、感染症もしくは疾患を予防、改善、または他の方法で治療するために使用される。宿主に導入されると、ワクチンは、抗体および/もしくはサイトカインの産生、ならびに/または細胞傷害性T細胞、抗原提示細胞、ヘルパーT細胞、樹状細胞および/もしくは他の細胞応答の活性化を含むがこれらに限定されない免疫応答を誘発する。
本明細書で使用される場合、「防御」免疫応答は、疾患もしくは感染を予防または改善する、細胞媒介性および/または液性(抗体)媒介性免疫応答を指す。防御液性免疫応答または液性免疫には、抗原上の特定のエピトープを認識する広く中和する抗体の誘導が含まれることがよくある。ワクチン接種によって防御液性免疫を引き出すためには、B細胞が活性化されて胚中心に入り、そこで増殖してそれらの抗体遺伝子を変異させ、抗原の認識を高める必要がある。次に、これらの細胞の一部分は、抗体を構成的に分泌する長寿命の形質細胞、または病原体への再曝露時にリコール応答に関与するメモリB細胞のいずれかに分化する必要がある。
本明細書で使用される場合、「ベクター」という用語は、それが連結されている別の核酸を輸送することができる核酸分子を指すことを意図している。ベクターの1つの種類は「プラスミド」であり、これは、追加のDNAセグメントがライゲーションされる可能性のある環状二本鎖DNAループを指す。別の種類のベクターはウイルスベクターであり、追加のDNAセグメントがウイルスゲノムに連結され得る。特定のベクターは、それらが導入された宿主細胞において自律複製することができる(例えば、細菌の複製起点を有する細菌ベクターおよびエピソーム哺乳動物ベクター)。他のベクター(例えば、非エピソマル哺乳動物ベクター)は、宿主細胞への導入時に宿主細胞のゲノムに組み込まれ得、それにより、宿主ゲノムとともに複製される。さらに、特定のベクターは、それらが作動可能に連結された遺伝子の発現を指示することができる。そのようなベクターは、本明細書では「組換え発現ベクター」(または単に「発現ベクター」)と呼ばれる。一般に、組換えDNA技術において有用な発現ベクターは、しばしばプラスミドの形態である。本明細書では、プラスミドが最も一般的に使用されるベクターの形態であるため、「プラスミド」および「ベクター」を交換可能に使用することができる。しかしながら、本発明は、同等の機能を果たすウイルスベクター(例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルス)などのそのような他の形態の発現ベクターを含むことを意図している。
別段定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する当技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似または同等の方法および材料が本発明の実施または試験において使用され得るが、好ましい方法および材料を以下に説明する。本明細書で言及されるすべての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、それらの全体が参照により組み込まれる。
本開示は、その特定の実施形態を参照して記載されているものの、本開示の真の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、その等価物で代用し得ることを当業者は理解すべきである。加えて、特定の状況、材料、物質の組成、プロセス、プロセスステップを、本開示の目的、精神および範囲に適合させるために、多くの修正を行うことができる。そのようなすべての修正は、本開示の範囲内にあることを意図している。以下は、本発明を実施するための特定の実施形態の例である。以下の例は、例示のみを目的として提供され、いかなる方法でも本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
本発明の実施は、他に示されない限り、当業者の技術の範囲内で、タンパク質化学、生化学、組換えDNA技術および薬理学の従来の方法を使用する。そのような技術は、文献で十分説明されている。例えば、T.E.Creighton,Proteins:Structure and Molecular Properties(W.H.Freeman and Company,1993);A.L.Lehninger,Biochemistry(Worth Publishers,Inc.,current addition);Sambrook,et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(2nd Edition,1989);Methods in Enzymology(S.Colowick and N.Kaplan eds.,Academic Press,Inc.);Remington’s Pharmaceutical Sciences,18th Edition(Easton,Pennsylvania;Mack Publishing Company;1990);Carey and Sundberg Advanced Organic Chemistry 3rd Ed.(Plenum Press)Vols A and B(1992)を参照のこと。
実施例1:ミョウバン結合タンパク質を組換え発現させることができる
より多くのホスホネートを含むタンパク質は、配位子交換によりはるかに強くミョウバンに吸着することが知られている(Morefield et al.,2005)。したがって、ミョウバンへの強い結合を可能にするために、哺乳動物細胞における分泌発現中にリン酸化されるであろう目的のタンパク質のN末端またはC末端に融合することができるペプチドが同定された。同定されたペプチドは、キナーゼFam20Cを標的とする配列を含み、これは、ゴルジカゼインキナーゼであることが最近発見された(Tagliabracci et al.,(2012)Science 336:1150-1153)。Fam20Cの既知の標的化モチーフ(S-X-E)およびFam20Cの既知のペプチド基質に基づいて、過剰発現したFam20Cを標的とするようにミョウバン結合ペプチド(ABP)のパネルを設計した(表5)。
これらのABP配列のうち、ABP5(配列番号95)、ABP6(配列番号97)およびABP7(配列番号99)は、Fam20Cの基質として同定されたS-X-Eモチーフを有するペプチド配列であった(Tagliabracci et al.,(2015)Cell 161:1619-1632)。ABP7(配列番号99)は、ウシβ-カゼインに由来するペプチドである。ABP8(配列番号101)は、ウシおよびマウスのβ-カゼインアミノ酸配列を整列させ、S-X-Eモチーフを含む配列番号99によって同定されたウシβ-カゼインペプチドに近接するマウスβ-カゼインの配列を同定することによって設計した。ABP3(配列番号91)およびABP4(配列番号93)は、Tagliabracci et al.,(2015)Cell 161:1619-1632に従ってFam20Cの基質として同定されたペプチドの配列を分析することによって設計した。ペプチドは、式
Figure 2022538974000024

(配列番号134)に従って設計した。式中、XXは、Fam20Cの分析されたペプチド基質で頻繁に発生したSEEモチーフに隣接するアミノ酸である。
追加のABPは、S-X-Eモチーフを含む短いペプチドを組み合わせることによって設計した。ABP16(配列番号115)は、2つの連続するABP3(配列番号91)配列からなるアミノ酸配列を含む。ABP12(配列番号107)は、2つの連続するABP8(配列番号101)配列からなるアミノ酸配列を含む。ABP11(配列番号105)は、2つの連続するABP4(配列番号93)配列からなるアミノ酸配列を含む。ABP10(配列番号103)は、連続するABP3(配列番号91)およびABP4(配列番号93)配列からなるアミノ酸配列を含む。
ペプチドは、目的のタンパク質、分泌リーダー配列、およびC末端ヒスチジンタグとともに、In-fusionクローニングシステム(Takara)を使用してgWiz発現ベクター(Genlantis)にクローニングした。マウスIL-2(MSA-IL2)およびC末端ABP10(MSA-IL2-ABP10、配列番号147)に作動可能に連結されたマウス血清アルブミン(MSA)のヌクレオチド配列をコードする代表的なプラスミド構築物を図1に示す。
タンパク質は、野生型(WT)Fam20Cキナーゼまたは陰性対照としての不活性なFam20Cキナーゼと共発現した。WT Fam20Cキナーゼとの共発現のために、細胞を、ゴルジ局在を確実にするために使用したC末端KDEL配列に作動可能に連結されたWT Fam20Cの配列をコードするgWizベクターでトランスフェクトした(Fam20C-KDEL、配列番号136)。不活性なFam20Cキナーゼとの共発現のために、キナーゼ機能の不活性化をもたらすD456A突然変異を有するFam20CキナーゼをコードするgWizベクターで細胞をトランスフェクトした(Fam20C(D456A)-KDEL;配列番号139)(例えば、Tagliabracci et al.,2015を参照)。
Freestyle293発現系(Gibco)を使用して、HEK293-F細胞を一時的にトランスフェクトすることによりタンパク質発現を実行した。細胞を、ABPに単独で、またはWT Fam20Cキナーゼもしくは不活性なFam20Cキナーゼ変異体をコードするプラスミドと組み合わせて作動可能に連結された目的のタンパク質をコードするプラスミドでトランスフェクトした。7日後、細胞培養上清を回収し、NiNTA(Thermo Fisher)を使用した固定化金属アフィニティークロマトグラフィーによってタンパク質を精製した。単量体タンパク質を単離するために、サイズ排除クロマトグラフィーカラム(Superdex200 Increase 10/300 GL、GE Healthcare)を使用してFPLCによってさらに精製を実行した。NanoDrop2000分光光度計(Thermo Scientific)で280nmでの吸光度を測定することにより、精製タンパク質の濃度を測定した。
Figure 2022538974000025
C末端ABPに融合したMSA-IL2の発現を評価した。IL2は、抗腫瘍免疫応答の強力な誘導因子であることが知られている炎症性サイトカインであるが、MSAとの融合は、血清半減期を延長しつつIL2の組換え発現を支援する(Zhu,et al.Cancer cell 27.4(2015):489-501)。異なるC末端ABPに連結されたMSA-IL2融合タンパク質を発現させ、精製タンパク質産物を、図2Aに示すようにSDS-PAGEを変性および還元することによって評価した。ABPに融合したMSA-IL2タンパク質のタンパク質バンドは、予想される分子量(85~90kDa)であった。追加的に、MSA-IL2-ABP融合タンパク質は、サイズ排除FPLCで精製した場合、主に単量体であると判断された。図2Bに示すように、MSA-IL2およびMSA-IL2-ABP10の単量体タンパク質ピークを12~14mLの溶出量で同定した。
C末端ABPに融合したMSA-IL2が容易に発現および精製できることを実証したので、ABPをリン酸化できるキナーゼと組み合わせて共発現させた場合にタンパク質を産生できるかどうかを判断した。MSA-IL2およびMSA-IL2-ABP10を共発現の評価のために選択した。タンパク質をコードするプラスミドを、WT Fam20Cキナーゼをコードするプラスミドまたは不活性なFam20Cキナーゼをコードするプラスミドで共トランスフェクトした。MSA-IL2融合物を上記のように精製し、サイズ排除クロマトグラフィーによって凝集について評価し、SDS-PAGEによって予想される分子量を評価した。WT Fam20Cキナーゼで共トランスフェクトした融合タンパク質には接尾辞Kを付け(すなわち、MSA-IL2 KまたはMSA-IL2-ABP10K)、不活性変異体Fam20Cキナーゼで共トランスフェクトした融合タンパク質には接尾辞IKを付けた(すなわち、 MSA-IL2 IKまたはMSA-IL2-ABP10IK)。図2Cに示されるように、精製MSA-IL2タンパク質(KまたはIK)およびMSA-IL2-ABP10タンパク質(KまたはIK)の分子量は、Fam20Cキナーゼ(WTまたは不活性)と共発現した場合、予想値のもの(MSA-IL2の場合には約85kDa、MSA-IL2-ABP10の場合には91kDa)であった。追加的に、Fam20Cキナーゼ(約60kDa)はSDS-PAGEによって検出できず、精製がキナーゼを除去するのに十分であったことを示している。サイズ排除クロマトグラフィーで分析した場合、タンパク質は主に単量体であり(データは示さず)、さらなる分析のために単量体部分のみを収集した。
また、精製タンパク質の分子量を、図3A~3Dに示されるように、MALDI-MSによって確認した。MALDI-MSによって検出されたピークは、MSA-IL2タンパク質(図3Aおよび図3C)およびMSA-IL2-ABP10タンパク質(図3Bおよび図3D)について予想される分子量のものであった。しかしながら、分析の分解能は、ABPのリン酸化による質量差を検出するには低すぎるとみなされた。Fam20Cキナーゼとの共発現後のABPのリン酸化を測定するために、実施例2に記載されているように追加のアッセイを実行した。
この戦略を、IFNg-IFNg-MSA、IFNg-IFNg、およびリゾチームなどの他の目的のタンパク質について評価した。タンパク質をコードするプラスミドは、C末端ABP10(配列番号103)を含み、タンパク質を、単独で、またはWT Fam20Cキナーゼをコードするプラスミドまたは変異体Fam20Cキナーゼをコードするプラスミドと組み合わせて発現させた。精製タンパク質産物の分子量を、SDS-PAGEによって評価した。精製タンパク質は、図4A~4Bに示されるように、予想される分子量を有することが見出された。IFNgを含むタンパク質のサンプルに存在する追加のバンドは、サイズ排除クロマトグラフィーを使用した精製によって除去できる汚染によるものとみなされた。
ABPに作動可能に連結された例示的なタンパク質融合物は、以下の表の配列によって同定する。ABP10(配列番号103)、ABP8(配列番号101)、およびABP17(配列番号117)に連結された融合タンパク質が示されている。しかしながら、特定のABPは容易に交換される(例えば、表5に示されているもののような代替ABPと交換される)。追加的に、タンパク質ドメインのいずれかの末端でのABPの配置も容易に改変される(例えば、タンパク質のN末端またはC末端でのABPの配置)。表6に列挙されているのはマウスタンパク質であるが、ヒト由来のタンパク質ホモログは、マウス構成要素を(例えば、ヒト血清アルブミンまたはヒトサイトカインと)置き換えるために容易に交換される。ABPをサイトカインまたはMSA-サイトカイン融合に付着させるために使用されるペプチドリンカーは、通常、Gly-Serリンカー(例えば、-GGGS-)である。しかしながら、リンカーのSerがFam20Cキナーゼによってリン酸化される可能性があることを考えると、表6に列挙されるABP17への融合タンパク質を、ABPの付着のための-GGGG-リンカーを使用して調製し、リンカーの潜在的なリン酸化を制限した。
Figure 2022538974000026
実施例2:組換え発現されたミョウバン結合タンパク質はリン酸化されている
表5に同定された特定のABPに融合したタンパク質のリン酸化の程度は、マラカイトグリーンアッセイ(Thermo Fisher)を使用して決定された。マラカイトグリーンアッセイは、既知量の高度にリン酸化されたタンパク質であるフォスビチンから得られた標準曲線に基づいて、各タンパク質についてのホスフェート含有量を半定量的に測定するために使用できる。リン酸化の定量は、単独で、またはFam20Cキナーゼをコードするプラスミドと組み合わせて発現された異なるABPに融合したMSA-IL2タンパク質について行った。MSA-IL2タンパク質ではある程度のリン酸化が検出されたが、タンパク質を単独で、またはFam20Cキナーゼと組み合わせて発現させた場合も同じであった。異なるC末端ABPに連結されたMSA-IL2タンパク質の場合、リン酸化の程度は、タンパク質を単独で発現させた場合のMSA-IL2と同様であった。しかしながら、図5A~5Cに示されるように、タンパク質をFam20Cキナーゼと共発現させた場合、リン酸化は大幅に増加した。特に、WT Fam20Cキナーゼと発現したMSA-IL2-ABP10、MSA-IL2-ABP8、およびMSA-IL2-ABP17は、高レベルで同等レベルのリン酸化を実証した。
特に、タンパク質が変異体Fam20Cキナーゼと発現した場合(MSA-IL2-ABPIK)と比較して、タンパク質がWT Fam20Cキナーゼと発現した場合(MSA-IL2-APB10K)には、ABP10に融合したMSA-IL2(MSA-IL2-ABP10)は、リン酸化が6倍以上増加し、最も高いリン酸化を示した。この結果は、図6A~6Bに示すように、別々の精製バッチから単離されたタンパク質で一貫していた。
MSA-IL2-ABP10IK、MSA-IL2-IK、またはMSA-IL2-Kと比較してMSA-IL2-ABP10Kタンパク質のリン酸化が増加していることも、抗ホスホセリン免疫ブロットを使用して確認した。精製タンパク質のサンプルをNuPAGEゲル上で分離し、iBlotシステム(Thermo Fisher)を使用してニトロセルロース膜に転写した。膜をウサギ抗ホスホセリン抗体(Abcam、ab9332)および抗ウサギHRP抗体(Biolegend、406401)で染色した。MSA-IL2タンパク質融合の予想される分子量は90kDaである。この分子量では、MSA-IL2-ABP10Kのみがイムノブロットによって検出され、MSA-IL2-ABP10Kのホスホセリンの強いリン酸化を示しているが、試験した他のタンパク質(MSA-IL2-ABP10IK、MSA-IL2K、MSA-IL2IK)では検出されなかった(図7)。
ABP10に融合したMSA(MSA-ABP10)のリン酸化も、上記のようにイムノブロットで評価し、MSA-IL2-ABP10と比較し、IRDye 680RDロバ抗ウサギIgG(LI-COR 926-68073)を使用してウサギ抗ホスホセリン抗体を検出した。図8に示すように、タンパク質がWTFam20Cキナーゼ(図8では「K」と表示)と共発現された場合にのみ、MSA-ABP10(MW:60kDa)およびMSA-IL2-ABP10(90kDa)で強いリン酸化バンドが検出され、一方、タンパク質がキナーゼと共発現されなかった場合にのみ、バンドは弱く検出された。
イオン交換クロマトグラフィー(IEX)を使用して、リン酸化をさらに測定した。具体的には、野生型Fam20Cキナーゼと組み合わせて(MSA-IL2-ABP10K)、またはキナーゼを伴わずに発現した精製MSA-IL2-ABP10のサンプルを、強陰イオン交換クロマトグラフィーカラム(HiTrap Q HPカラム)を使用したFPLCで分析した。カラムを20mM Tris-HCl pH8.5緩衝液(緩衝液A)で平衡化し、結合したタンパク質を20 mM Tris-HCL、1M NaCl pH 8.5緩衝液(緩衝液B)の勾配を増やしながら溶出した。リン酸化タンパク質は、タンパク質のホスフェート基とカラムのカチオン性基との相互作用により、カラムの保持が長くなると予想される。実際、図9に示されるように、MSA-IL2-ABP10Kは、MSA-IL2-ABP10と比較して後のカラム画分で溶出することが見出され、これは、より高いレベルのリン酸化を示している。
Fam20Cキナーゼと共発現させた場合にホスホセリン含有量が高いとしてABP10へのMSA-IL2融合を同定した後、この戦略を他の目的のタンパク質について評価した。すなわち、IFNg-IFNg-MSAまたはIFNg-IFNgのABP10への融合(表6において同定された配列)を、図10に示すようにマラカイトグリーンアッセイによってリン酸化について評価した。ABP10に融合した各タンパク質について、タンパク質をWT Fam20Cキナーゼ(K)と共発現させた場合、不活性なFam20Cキナーゼ(IK)と比較してリン酸化のレベルが有意に高かった。
追加的に、戦略を、IL12融合タンパク質について評価した。具体的には、ABP10またはABP17のいずれかに結合された一本鎖IL12を含む融合物を評価した。マウスIL-12は、p40サブユニットとp35サブユニット(scIL12)との間に15個のアミノ酸のGly-Serリンカーを含む一本鎖形式で発現された。scIL12は、ABP10(scIL12-ABP10;配列番号172)またはABP17(scIL12-ABP17;配列番号174)に直接連結された融合タンパク質として発現された。追加的に、scIL12は、ABP10(scIL12-MSA-ABP10;配列番号168)またはABP17(scIL12-MSA-ABP17;配列番号170)のいずれかに連結されたMSAへの融合タンパク質として発現された。融合タンパク質scIL12-ABP10、scIL12-ABP17、scIL12-MSA-ABP10、およびscIL12-MSA-ABP17は、野生型Fam20Cキナーゼと共発現されるか、またはキナーゼを伴わずに発現された。精製タンパク質の分子量を、上記のように決定した。精製タンパク質は、図11Aに示されるように、予想される分子量を有することが見出された。リン酸化を、上記のマラカイトグリーンアッセイを介して測定した。キナーゼを伴わずに発現したMSA-IL2と野生型Fam20Cキナーゼと発現したMSA-IL2-ABP10(MSA-IL2-ABP10K)を比較のために使用した。図11B~11Cに示すように、Fam20Cキナーゼとの共発現により、MSA-IL2-ABP10Kと同様のレベルのリン酸化をそれぞれ有するscIL12-ABP10K、scIL12-MSA-ABP10K、およびscIL12-MSA-ABP17Kを使用して、評価した各融合タンパク質のタンパク質当たりのホスフェート基の数が大幅に増加した。したがって、Fam20Cキナーゼの共発現を伴うABP融合を使用する戦略は、高レベルのリン酸化を達成するために、他の目的のタンパク質に広く一般化することができる。
また、ABP10の融合タンパク質がWT Fam20Cキナーゼと共発現したときにリン酸化されるABP10のセリン残基も評価した。そうするために、WT Fam20Cキナーゼによってリン酸化されると予想される4つのS-E-Eモチーフを、セリンをアラニンで置換することによって改変し(S→A)、ペプチドABP13(配列番号109)を生成した。ABP10およびABP13へのMSA-IL2融合は、WT Fam20Cキナーゼとの共発現後、マラカイトグリーンアッセイによってリン酸化について評価した。図12に示されるように、セリン残基の置換により、リン酸化が実質的に減少した。追加的に、質量分析による分析のための断片化を容易にするために、トリプシン切断部位を用いてABP10のバリアントを調製した(例えば、ABP15、配列番号113)。ABP15に融合したMSA-IL2は、ABP10と同様のレベルのリン酸化をもたらした(図12)。その後のMSA-IL2-ABP15-KおよびMSA-IL2-ABP15-IKタンパク質の消化、続いて高選択Fe-NTAホスホペプチド富化キット(Thermo Fisher)を使用したホスホペプチド富化、およびHPLC-MS/MSによる分析により、WT Fam20Cキナーゼと共発現させた場合のC末端ABP15のセリンに対する高いリン酸化活性が明らかになった(データは示さず)。総合すると、これらのデータは、WT Fam20Cキナーゼによるリン酸化がABPのS-E-Eモチーフで発生することを示している。
実施例3:組換え発現されたミョウバン結合タンパク質は血清中のミョウバンに吸着する
ミョウバンに吸着されたタンパク質は、血清または間質液の存在下でかなり迅速に溶出することができる(Weissburg,et al Pharmaceutical research 12.10(1995):1439-1446)。しかしながら、リン酸化がより大きいタンパク質は、吸着のための配位子交換に依存することにより、血清条件下ではるかに長くミョウバンに保持される傾向がある(Morefield,et al.Vaccine 23.12(2005):1502-1506)。ミョウバンに吸着したときにABPで操作されたタンパク質の保持は、10%血清の存在下で評価された。タンパク質の放出は、ミョウバンへのタンパク質の吸着に影響を与えることが知られていない、ホスフェートを含まないトリス緩衝生理食塩水(TBS)で評価された(HogenEsch,et al,npj Vaccines 3:51(2018))。比較として、放出はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)でも評価された。これは、付着のために静電相互作用のみに依存するミョウバンへのタンパク質の吸着を妨げることが知られている(Jully,et al.Journal of pharmaceutical sciences 105:1829-1836(2016))。したがって、ホスフェートを含まない緩衝液またはPBSにおける放出の評価を使用して、ミョウバンへのタンパク質吸着が比較的弱い静電相互作用に依存しているか、より強い配位子交換相互作用に依存しているかを調べた。
放出を評価するために、タンパク質を最初にAlexa Fluor 647スクシニミジル(NHS)エステル(Thermo Fisher、色素:タンパク質のモル比10:1で標識)で標識し、遠心濾過で精製して、すべてのタンパク質で同様のレベルの標識を生成した。タンパク質をTBSでミョウバン(特に明記しない限り、ミョウバン:タンパク質の質量比10:1、Alhydrogel、Invivogen)と混合し、室温で30分間回転させて、最初の結合を可能にした。次に、サンプルを10,000×gで5分間遠心分離して、ミョウバンと吸着タンパク質をペレット化し、非結合タンパク質を含有する上清を収集し、ペレット化したミョウバンをTBSまたはPBS中10%(v/v)の最終濃度でマウス血清(MS)またはウシ胎児血清(FBS)に再懸濁した。次に懸濁液を37℃で回転させた。特定の時点で、サンプルを10,000xgで5分間遠心分離して、ミョウバンと吸着タンパク質をペレット化し、非結合タンパク質を含む上清を収集した。ミョウバンペレットを新鮮な放出緩衝液(それぞれの緩衝液(TBSまたはPBS)中10%血清)に再懸濁した。これを、必要な数の時点で繰り返した。蛍光標識タンパク質の場合、非結合タンパク質の量を、ミョウバン:タンパク質のサンプルから得られた上清の蛍光を測定し、同じ初期タンパク質濃度でミョウバンを使用せず調製した標識タンパク質のサンプルの蛍光に正規化することによって決定した。非標識タンパク質の場合、主要な読み取り値は、ELISAベースの測定を使用して決定された目的のタンパク質の濃度であった。
標識タンパク質と蛍光の定量を使用して、WT Fam20Cキナーゼ(K)または変異体Fam20Cキナーゼ(IK)と共発現させた標識MSA-IL2またはMSA-IL2-ABP10のミョウバンからの放出の動態を評価した。低ホスフェート含有量のタンパク質(MSA-IL2-IKおよびMSA-IL2-ABP10-IK)は、血清に曝露してもミョウバンに吸着することが分かった(図13A)。しかしながら、放出緩衝液が静電相互作用を破壊すると予想されるPBSに変更した場合、これらのタンパク質はミョウバンに吸着されたままではなかった(図13B)。対照的に、高度にリン酸化されたMSA-IL2-ABP10Kは、ホスフェートを含まないTBS中の10%MSの存在下(図13A)またはPBS中の10%MSの存在下(図13B)のいずれかでミョウバンに強く吸着することが見出された。したがって、低ホスフェート含有量のタンパク質(MSA-IL2-IKまたはMSA-IL2-APB10IK)は、吸着のために静電引力または弱い単量体配位子交換に依存するが、高ホスフェート含有量のタンパク質(MSA-IL2-ABP10K)は、はるかに堅牢な多量体配位子交換メカニズムによって吸着する。
非結合タンパク質の定量のためのELISAベースの方法を使用して、非標識タンパク質について、ミョウバンからの放出をさらに評価した。タンパク質およびミョウバンをTBS中、室温で30分間混合した後、遠心分離して上清を除去し、上記のようにTBSまたはPBS中10%(v/v)の最終濃度でFBSに再懸濁した。37℃で24時間インキュベートした後、ミョウバンおよび結合タンパク質を遠心分離により沈殿させ、非結合タンパク質を含有する上清を回収した。捕捉抗体として抗MSA抗体(Abcam、ab19194)および検出抗体として抗His HRP抗体(Biolegend、652504)を用いたサンドイッチELISAを使用して、上清中のタンパク質を定量した。図14A~14Fに示されるように、ミョウバン:タンパク質混合物から採取された上清中のタンパク質の量(実線)を、同じ初期濃度で調製されたがミョウバンを含有しないタンパク質のサンプル(破線)と比較した。放出アッセイは、リン酸を含まない緩衝液(図14A~14C)またはPBS(図14D~14F)中の10%FBSの存在下で実行した。図14A~14Cに示すように、高度にリン酸化されたMSA-IL2-ABP10Kの場合、ホスフェート含有量が少ないMSA-IL2-ABP10IKまたはMSA-IL2-IKと比較して、上清中で測定されたタンパク質が少なく、これはミョウバンへの吸着が強いことを示している。さらに、アッセイをPBS中で実行した場合、リン酸化が不十分なMSA-IL2-ABP10IKまたはMSA-IL2-IKではミョウバンへの吸着が排除されたが、MSA-IL2-ABP10Kは高度に吸着されたままであった(図14D~14F)。
MSA-IL2-ABP10IKおよびMSA-IL2-ABP10Kのミョウバンからの放出もイムノブロットによって評価した。上記のアッセイを使用して放出を実行した。TBS中の10%MSにおいて37℃でインキュベートした後、タンパク質およびミョウバンの混合物から上清を収集した。上清をSDS-PAGEによって泳動させ、ニトロセルロース膜に転写した。タンパク質は、組換え融合タンパク質のHisタグと結合する抗His HRP抗体(Biolegend、652504)を使用して定量した。また、比較のために測定されたのは、同じ初期濃度で調製されたがミョウバンを含有しないタンパク質であった。図15に示すように、列1はミョウバンを含まないサンプルから収集された上清を指し、列2~6はタンパク質およびミョウバンを組み合わせたサンプルから収集された上清を指す。列2は、10%マウス血清を添加する前に収集された上清を示している。列3~6は、それぞれ0時間、1時間、2時間、および24時間に10%マウス血清を添加した後に収集された上清を示している。上清へのタンパク質の放出は、マウス血清の添加後のタンパク質およびミョウバンの混合物でのみ観察された。しかしながら、MSA-IL2-ABP10IKの放出は、MSA-IL2-ABP10Kの場合よりもはるかに高く、高度にリン酸化されたタンパク質バリアントのミョウバンへのより強い吸着を示している。
リン酸化されたABP8に連結したMSA-IL2の放出特性を調べた。具体的には、C末端ABP8に融合したMSA-IL2を単独で発現させるか(MSA-IL2-ABP8)、WT Fam20Cキナーゼと共発現させて(MSA-IL2-ABP8K)リン酸化ABPを生成した。ミョウバンの結合は、上記の蛍光ベースのアッセイを使用して評価した。ここでは、融合タンパク質を蛍光標識し、無血清/無リンTBS(ミョウバン:タンパク質比10:1)でミョウバンと30分間室温で事前混合し、次いで、PBS中の10%MSに緩衝液交換した。上清への非結合融合タンパク質の放出を、上記のように異なる時点で評価した。ミョウバンからのMSA-IL2-ABP10Kの放出と比較した。図16に示すように、MSA-IL2-ABP8の放出は血清への曝露後に急速であったが、MSA-IL2-ABP8KおよびMSA-IL2-ABP10Kの両方がミョウバンへの強い吸着を示した。
さらに、リン酸化されたABP17に連結されたMSA-IL2の放出特性は、血清曝露のレベルを上げながら評価した。簡単に説明すると、WT Fam20Cキナーゼ(MSA-IL2-ABP17K)で発現したMSA-IL2-ABP17のミョウバン結合を、上記の蛍光ベースのミョウバン結合アッセイを使用して、MSA-IL2-ABP10およびMSA-IL2-ABP10Kと比較した。蛍光タンパク質をTBS中のミョウバンと室温で30分間事前混合した後、ミョウバンおよび吸着タンパク質をPBS中の20%MSまたはPBS中の40%MSに交換した。血清曝露の17時間後、上清中に存在する非結合融合タンパク質の量を上記のように蛍光測定によって定量し、血清曝露前の上清中の非結合タンパク質の量と比較した。図17に示すように、MSA-IL2-ABP10のミョウバン結合タンパク質の量は血清曝露後に劇的に減少したが、MSA-IL2-ABP10KまたはMSA-IL2-ABP17Kの大部分は、高血清条件下でさえ、血清曝露後もミョウバンに結合したままであった。
ABPに結合し、Fam20Cキナーゼと共発現する他の目的のタンパク質の放出特性を評価した。IFNg-IFNg-MSAおよびIFNg-IFNgをC末端ABP10に融合させ、WT Fam20Cキナーゼまたは変異型Fam20Cキナーゼのいずれかと共発現させた。上記のアッセイに従って放出を実行した。最初に、蛍光ベースのアッセイを使用して標識タンパク質の放出を測定し、リン酸を含まない緩衝液(図18A)または10%MS(v/v)を含むPBS(図18B)のいずれかで測定した。結果は、MSA-IL2融合で観察された結果と同様であり、リン酸化が不十分なタンパク質(つまり、不活性なFam20Cキナーゼと共発現したタンパク質)は、PBSで放出を測定したときに除去された、リン酸を含まない緩衝液中でミョウバンへの吸着を示した。しかしながら、高度にリン酸化されたタンパク質(例えば、WT Fam20Cキナーゼと共発現した)は、PBS(図18B)中でさえミョウバンへの吸着を保持した。
ELISAベースのアッセイを使用して非標識タンパク質についてミョウバンからの放出を測定した場合にも同じ傾向が観察された。図19A~19Dに示すように、ミョウバンと混合したIFN-IFNg-MSA-ABP10KまたはIFNg-IFNg-MSA-ABP10IK(実線)またはミョウバンを含まない同じ濃度のタンパク質(破線)について、上清の定量を比較した。リン酸を含まない緩衝液(図19A~19B)またはPBS(図19C~19D)中の10%FBSの存在下で放出アッセイを実行し、血清の添加の24時間後に上清を収集した。図19A~19Bに示されるように、高度にリン酸化されたIFN-IFNg-MSA-ABP10Kについて、IFN-IFNg-MSA-ABP10IKと比較して、ミョウバンへのより強い吸着が観察された。さらに、IFN-IFNg-MSA-ABP10IKはPBS中でミョウバンに吸着しなかったが、IFN-IFNg-MSA-ABP10Kは高度に吸着されたままであった(図19C~19D)。
ミョウバンからのIL12融合物の放出特性も、上記の蛍光ベースのミョウバン放出アッセイを使用して評価された。具体的には、単独で発現したか、または野生型Fam20Cキナーゼと共発現した精製scIL12-ABP10およびscIL12-MSA-ABP10融合タンパク質について、放出を測定した。ミョウバンからのMSA-IL2-ABP10Kの放出と比較した。融合タンパク質を蛍光標識し、TBS中のミョウバンと室温で30分間事前混合した。遠心分離および上清の除去の後、ミョウバンと結合融合タンパク質をPBS中の10%MSに再懸濁し、37℃で回転させながら17時間インキュベートした。上清を回収し、非結合タンパク質を蛍光読み取りにより測定した。図20Aに示されるように、血清の添加前に、ミョウバンへの吸着は、試験された各融合タンパク質について同等であった。しかしながら、血清中でのインキュベーション後、Fam20Cキナーゼと共発現された融合タンパク質について、単独で発現されたものと比較して、実質的に強い吸着が観察された(図20B)。
総合すると、これらのデータは、リン酸化されたABPを有する融合タンパク質が、融合物に含有される免疫調節タンパク質に関係なく、ミョウバンに強く吸着されたままであることを示している。
実施例4:ミョウバンは腫瘍内のタンパク質およびペプチドを保持するために使用できる
腫瘍内注射後のミョウバンの持続性を決定した。そうするために、ミョウバンを、Alexa Fluor 647(pSer4-AF647)に共有結合的にコンジュゲートした4つのホスホセリンアミノ酸を含むペプチドで蛍光標識した。C57BL/6マウスに、右脇腹に皮下注射することにより、100万個のマウス腺癌(MC38)腫瘍細胞を接種した。6日後、ミョウバンを含むまたは含まない生理食塩水で調製した0.1nmolのpSer4-AF647を腫瘍内に注射した(群当たりn=3匹の動物)。腫瘍の蛍光強度は、注射後の様々な時点で、IVIS(PerkinElmer)によるインビボイメージングを使用してミョウバン保持の尺度として評価した。AF647の蛍光は、640nmの励起波長および680nmの発光波長を使用して測定した。総放射効率を腫瘍ごとに計算し、図21に示している。この図において、実線はミョウバン+pSer4-AF647の注射を表し、破線は遊離pSer4-AF647のみを表す。遊離pSer4-AF647ペプチドは腫瘍から急速に拡散したが、ミョウバンに固定されたペプチドは投与後少なくとも6日目で腫瘍に残っていた。これは、ミョウバンがマウスで何週間も持続する可能性があるという文献における理解と一致している(Flarend,et al.Vaccine 15:1314-1318(1997))。
次に、ミョウバンと組み合わせた場合のリン酸化ABPを含む融合タンパク質の腫瘍内持続性を評価した。そうするために、上記のように確立された態様MC38腫瘍を有するC57BL/6に、AF647で標識された5μgのIFNg-IFNg-MSA-ABP10IKまたはIFNg-IFNg-MSA-APB10Kを注射した(AF647 NHSエステル、Thermo Fisherを使用)。タンパク質は、生理食塩水中で単独で投与するか、ミョウバンと混合した。投与後、腫瘍の蛍光を、励起波長および発光波長がそれぞれ640nmおよび680nmのIVISを使用してマウスを画像化することによって評価した(群当たりn=3匹のマウス)。平均総放射効率を計算し、図22に示している。遊離タンパク質は投与後約1日間腫瘍内に保持されるが、ミョウバンに固定されたタンパク質は投与後7日よりも長く、少なくとも13日まで腫瘍内に残存した(図22)。
リン酸化ABPとのIL2融合のインビボ腫瘍保持も評価した。B16F10-Trp2ノックアウト腫瘍は、Moynihan et al NATURE MEDICINE(2016)22(12):1402-1410(参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているように確立された。AF647で標識した9μg(0.1nmol)のMSA-IL2-ABP10Kを、生理食塩水中の腫瘍内注射により、遊離タンパク質として、またはミョウバンと錯体化して投与した。投与後、腫瘍の蛍光を上記のようにIVISを使用して測定した。総放射効率を経時的に測定し、マウスごとに注射直後の値に正規化した。比較のために、13μg(0.1nmol)のルミカン-MSA-IL2の腫瘍内注射を行った。このタンパク質は、MSA-IL2とコラーゲンアンカータンパク質ルミカンのC末端との融合物である。免疫調節サイトカインのルミカンへの融合は、Momin,et al SCI.TRANSL.MED(2019)11:eaaw2614およびUS2020/0102370(両方とも参照により本明細書に組み込まれる)によって記載されているように、腫瘍内投与後の腫瘍保持および抗腫瘍効果を改善することが示されている。
図23に示すように、ミョウバンと錯体化したMSA-IL2-ABP10Kは、腫瘍の保持期間が最も長いことを示した。蛍光シグナルは、注射後24日までにバックグラウンドレベル近くまで減衰したが、29日目に犠牲にされたマウスから切除された腫瘍が有意な蛍光タンパク質シグナルを保持していたため、これは注射された腫瘍内同胞デポーからの蛍光シグナルを組織が閉塞したためである可能性がある(図23の「犠牲後」のIVIS画像を参照)。
追加的に、ミョウバン結合融合タンパク質の腫瘍保持を、B16F10黒色腫腫瘍を有するマウスの顕微鏡検査によって評価した。腫瘍は、皮下注射により、C57BL6マウスの右側腹部にPBS中の1M B16F10腫瘍細胞を接種することによって確立された。マウスに、腫瘍接種後6日目に腫瘍内注射により36μgのAF647標識MSA-IL2-ABP10Kを投与した。融合タンパク質は、遊離タンパク質として投与されるか、またはミョウバンと錯体化され、群当たりn=3であった。ミョウバンを90μgの用量で投与し、融合タンパク質との錯体形成の前に、Alexa Flour488を使用して蛍光pSer4で事前に標識した。マウスはまた、200μgの用量で腫瘍標的化抗体TA99の腹腔内注射を受けた。腫瘍における融合タンパク質の初期分布を評価するために注射の1時間後、および長期間後の融合タンパク質の保持を評価するために注射の5日後に、犠牲にされたマウスから腫瘍を単離した。分離後、腫瘍を4%パラホルムアルデヒドで固定し、3%アガロースゲルに包埋し、ビブラトームを使用して100μmの切片に切断した。腫瘍細胞のマーカーとしてAlexa Flour568を使用して、腫瘍切片をFluo-TA99で染色した。切片は、Leica SP8レーザー走査型共焦点顕微鏡を使用した共焦点顕微鏡で画像化した。
図24A~24Bに示されるように、ミョウバンと錯体化したMSA-IL2-ABP10Kを注射した腫瘍(図24B)のみが、注射後5日で検出可能なレベルの融合タンパク質を有し、一方、遊離MSA-IL2-ABP10Kを注射した腫瘍(図24A)では、バックグラウンドを超えるタンパク質シグナルは検出されなかった。追加的に、ミョウバン-MSA-IL2-ABP10K錯体を注射した腫瘍は、図24Cに示すように、注射後1時間で腫瘍全体に蛍光MSA-IL2-ABP10Kおよびミョウバンの分布を示した。この図は代表的な腫瘍画像を示しており、パネル(左)はMSA-IL2-ABP10K蛍光シグナルを示し、パネル(右)は腫瘍スライスにおいて検出されたミョウバン-pSer4蛍光シグナルを示している。しかしながら、注射後5日までに、融合タンパク質は、腫瘍の周辺領域に高度に集中していた(図24B)。これらの領域の存在は、ミョウバンとの融合タンパク質の投与が、融合タンパク質-ミョウバン錯体が蓄積する融合タンパク質「デポー」の形成に寄与することを示している。
観察されたデポー効果を考慮して、融合タンパク質が腫瘍の他の領域に存在するかどうかをさらに評価した。そこでは、融合タンパク質濃度が高い領域を画像化するために使用されるレーザー設定では、より低い融合タンパク質濃度が検出されない可能性があった。具体的には、腫瘍切片を高倍率対物レンズ(25×)を使用して画像化し、融合タンパク質の蛍光強度が高い領域の外側の領域をスキャンした。代表的な画像のセットが図24Dに提供されており、左のパネルにTA99標識腫瘍細胞による蛍光シグナル、中央のパネルにalum-pSer4による蛍光シグナル、右のパネルにMSA-IL2-ABP10Kによる蛍光シグナルが示されている。画像は、MSA-IL2-ABP10Kによる蛍光シグナルが腫瘍全体に分布していることを示している。追加的に、ミョウバンによる蛍光シグナルは、MSA-IL2-ABP10Kシグナルと実質的に重複することが分かった。総合すると、これらのデータは、ミョウバンとの錯体として注射された融合タンパク質が、腫瘍の周辺領域に高濃度で蓄積するが、錯体として腫瘍全体に分布したままであることを示している。
実施例5:ミョウバンに結合したIL2およびIL12融合タンパク質は機能を保持する
潜在的に、ミョウバンへの吸着は、ペイロードをその同族の受容体に結合できなくする可能性がある。理論に縛られることなく、文献における証拠は、タンパク質の二次構造がミョウバンに吸着されたときに一時的にのみ変化し、ミョウバンから放出された後、タンパク質が天然の状態に再度折り畳まれる可能性があることを示している(Zheng et al.2007)。ミョウバンに吸着したときにABPを含む融合タンパク質が機能を保持するかどうかを判断するために、CTLL-2細胞(ATCC)でインビトロ増殖を誘導するために様々なMSA-IL2形式をアッセイした。図25Aに示されるように、評価したMSA-IL2形式には、MSA、MSA-IL2、C末端リン酸化ABPを備えたMSA-IL2(MSA-IL2-ABP10K)、およびN末端リン酸化ABPを備えたMSA-IL2(ABP10K-MSA-IL2)が含まれる。増殖は、遊離タンパク質(図25B)またはミョウバンに吸着されたタンパク質(10:1のミョウバン:タンパク質の質量比)(図25C)のいずれかとして、示された濃度の同等のIL2とともに20,000個のCTLL-2細胞をインキュベートすることによって測定した。インキュベーションの48時間後、CellTiter-Glo2アッセイ(Promega)を使用して細胞生存をアッセイした。MSAは増殖を誘導しなかったが、各MSA-IL2形式は、タンパク質が遊離しているかミョウバンに結合しているかに関係なく、CTLL-2細胞の強力な増殖を誘導した。さらに、リン酸化されたABPを含むMSA-IL2形式は、増殖を誘導するためにMSA-IL2と比較して同様に効果的であった。タンパク質およびミョウバンの高濃度での壊死が注目された。これは、ミョウバンの粒子状の性質が原因である可能性がある(例えば、Jacobson、et al.Journal of Biological Chemistry288:7481-7491(2013)を参照)。
C末端リン酸化ABP8(MSA-IL2-ABP8K)またはABP17(MSA-IL2-ABP17K)を含むMSA-IL2形式も、上記のCTLL-2細胞増殖アッセイを使用してミョウバンに吸着したときの機能性を評価した。簡単に説明すると、ミョウバンに吸着したタンパク質(10:1のミョウバン:タンパク質の質量比)を、様々なIL-2濃度で20,000個のCTLL-2細胞とインキュベートし、インキュベーションの48時間後に細胞生存をアッセイした。ミョウバンに吸着したMSA-IL2-ABP10Kを陽性対照として増殖を評価した。図26A~26Bに示すように、MSA-IL2-ABP8KおよびMSA-IL2-ABP17Kの両方が、MSA-IL2-ABP10Kによって誘導されるものと同等の高レベルの細胞増殖を誘導し、代替ABPとのIL2融合物がミョウバンの吸着後にも生物活性を保持することを示している。
ミョウバンに結合したときにIL12融合タンパク質が機能性を保持するかどうかをさらに評価した。評価されたIL12形式を図27Aに示す。これらには、両方ともC末端リン酸化ABP10を有するscIL12およびscIL12-MSA(それぞれscIL12-ABP10KおよびscIL12-MSA-ABP10K)が含まれていた。サイトカインの機能性は、HEK-Blue IL12レポーター細胞(Invivogen)を製造元のプロトコルに従って使用して評価した。HEK-Blue IL12細胞は、STAT-4経路の活性化を通じて生物活性マウスIL12の検出を可能にするSTAT4誘導性SEAP(分泌型胎児アルカリホスファターゼ)レポーター遺伝子を発現する。細胞を、遊離タンパク質として、または10pM、100pM、および1000pMのIL12濃度でミョウバンと錯体化したscIL12-ABP10KおよびscIL12-MSA-ABP10Kで処理した。融合タンパク質は、細胞処理の前に20分間、TBSでミョウバン(10:1のミョウバン:タンパク質の質量比)と錯体化した。また、細胞を、それぞれ陽性および陰性対照としての同等濃度のscIL12-MSAまたはMSAで処理した。SEAP産生は、QUANTI-Blue比色分析を使用して定量した。図27Bに示されるように、リン酸化IL12融合タンパク質は、単独で、またはミョウバンと錯体化して、scIL12-MSAによって誘導されるものと同様の細胞活性化のレベルを誘導し、これは、IL12融合タンパク質が、リン酸化ABPに連結され、さらにミョウバンに吸着されるときに機能的であることを示している。
実施例6:ミョウバンに結合したIL2融合タンパク質は、単一の治療でB16F10腫瘍を治療する
リン酸化ABPを含み、ミョウバンに結合した免疫調節性MSA-IL2の効力を、B16F10黒色腫腫瘍モデルを使用してマウス腫瘍の治療について評価した。評価された治療には、黒色腫関連抗原チロシナーゼ関連タンパク質1(Trp1)として知られるB16F10腫瘍抗原を標的とする抗体であるTA99と組み合わせたMSA-IL2が含まれていた。MSA-IL2とTA99(腹腔内でIPを送達)の組み合わせは、B16F10皮下腫瘍を有するマウスのサブセットを治癒することが報告されている(Moynihan,Kelly D.,et al Nature medicine 22:1402(2016);Zhu,et al.Cancer cell 27:489-501(2015))。しかしながら、報告によれば、これらの治療には全身性IL2の複数回投与が必要であるが、治療を受けたマウスのすべてが治癒するわけではない。追加的に、コラーゲンアンカードメイン(例えば、ルミカン)の使用およびTA99と組み合わせた腫瘍内注射によるルミカン-MSA-IL2の投与は、B16F10腫瘍を有するマウスの大部分を治癒することが示されている(例えば、Momin,et al SCI.TRANSL.MED(2019)11:eaaw2614;US2020/0102370を参照)。しかしながら、投薬計画は再び腫瘍内ルミカン-MSA-IL2の3回の投与に依存していた。理論に縛られることなく、ミョウバンへの強力な吸着によってIL2滞留時間を延長すると、同等の効果を得るためにMSA-IL2とTA99の単回投与のみを必要とする十分に強力な抗腫瘍免疫応答が促進されると仮定された。
単回投与療法の有効性を、B16F10腫瘍の処理について評価した。腫瘍は、C57BL/6マウスにPBSの皮下注射によって右脇腹に100万個のB16F10腫瘍細胞を接種することによって確立した。6日目に0.4nmol IL2の用量でのMSA-IL2の腫瘍内注射、およびマウス1匹当たり200μgの用量でのTA99の腹腔内(ip)注射で腫瘍を処理し、治療群当たりn=5であった。治療スケジュールを図28Aに示す。遊離MSA-IL2は、MSA-IL2単独、またはコラーゲン結合ルミカンドメインに融合したMSA-IL2(ルミカン-MSA-IL2)を含む様々な形式で投与した。ミョウバンに吸着されたMSA-IL2形式も評価した。これにはMSA-IL2、またはC末端もしくはN末端リン酸化ABPを含むMSA-IL2(MSA-IL2-ABP10KまたはABP10K-MSA-IL2)が含まれる。ミョウバンで調製されたタンパク質については、投与前に室温で20分間回転させた90μgのミョウバンと0.4nmolのタンパク質を含む混合物をマウスごとに与えた。治療を受けていない動物には生理食塩水のみを注射した。
動物の生存を図28Bに示し、腫瘍成長曲線を図28C~28Hに示す。ミョウバンに固定されたMSA-IL2(MSA-IL2-ABP10KまたはABP10K-MSA-IL2)による処理により、遊離MSA-IL2またはコラーゲンに固定されたルミカン-MSA-IL2と比較して生存が劇的に改善された。総合すると、これらの結果は、ミョウバンへの吸着がMSA-IL2に対する抗腫瘍免疫応答を劇的に改善することを実証している。
追加的に、併用療法による長期生存(すなわち、腫瘍接種後100日までの生存)は、より大きなコホートサイズ(n=10~15)を使用して評価した。B16F10腫瘍は、上記のように確立され、図29Aに示されるレジメンに従って、腫瘍接種後6日目にマウスに投与された。具体的には、腹腔内注射により200μgの用量でTA99をマウスに投与した。マウスコホートにはさらに、ルミカン-MSA-IL2、MSA-IL2-ABP10Kを遊離タンパク質として、またはミョウバンと錯体化して、MSA-IL2を遊離タンパク質として、またはミョウバンと錯体化して、あるいはミョウバンのみの腫瘍内注射を行った。IL-2融合物は、0.4nmolのIL2に相当する質量で投与した。ミョウバンと錯体化した融合タンパク質の場合、混合物は90μgのミョウバンで調製した。投与後のマウスの生存をモニターした。図29Bに示されるように、ミョウバンに吸収したリン酸化MSA-IL2-ABP10Kと組み合わせてTA99を投与されたマウスの長期生存は、ルミカン-MSA-IL2との組み合わせを投与されたマウスよりも有意に高かった。残りの治療群では、腫瘍接種後40日を超えて生存した動物はいなかった。
併用療法によって誘発された全身性抗腫瘍T細胞応答を、IFNγ ELISPOTを使用して評価した。具体的には、B16F10腫瘍を有するマウスに上記のように接種した。腫瘍接種後6日目に、マウスに、200μgのTA99を、単独で、あるいは遊離MSA-IL2-ABP10K、ミョウバンと錯体化したMSA-IL2-ABP10K、またはルミカン-MSA-IL2の腫瘍内注射と組み合わせて、腹腔内注射により投与した。融合タンパク質は、0.4nmolのIL2の用量で投与した。腫瘍接種後12日目に、脾臓を採取し、脾臓細胞に照射されたB16F10腫瘍細胞をプレーティングした。B16F10腫瘍細胞による刺激に応答したIFNγ形成単位(SFU)の数は、ELISPOTによって定量した。図29Cに示されるように、ミョウバンと錯体化したMSA-IL2-ABP10Kとの併用療法は、最大量の腫瘍反応性IFNγ産生T細胞を提供した。
ABP8に連結されたMSA-IL2融合タンパク質も、併用療法において評価した。簡単に言えば、B16F10腫瘍は上記のように確立された。腫瘍接種後6日目に、ミョウバンと錯体化したMSA-IL2-ABP8Kまたはミョウバンと錯体化したMSA-Il2-ABP10Kの腫瘍内注射をマウスに投与した。融合タンパク質を0.4nmolの用量でIL2を投与し、90μgのミョウバンと錯体化した。対照マウスは、90μgのミョウバンのみの腫瘍内注射を受けた。追加的に、腫瘍接種後6日目に、腹腔内注射により、200μgの用量でTA99をマウスに投与した。マウスの生存をモニターした。図29Dに示されるように、TA99+ミョウバンを投与されたすべてのマウスは、腫瘍負荷に屈した。対照的に、ミョウバンと錯体化し、リン酸化されたABP8またはABP10のいずれかを有するMSA-Il2融合物と組み合わせてTA99を投与されたマウスの約50%は、長期生存者であった。
総合すると、これらのデータは、TA99腫瘍標的抗体と組み合わせたミョウバン結合IL2融合タンパク質の腫瘍内投与が、強力な抗腫瘍免疫応答を誘導し、マウスのかなりの部分で治癒を可能にするのに非常に効果的であることを示している。
実施例7:黒色腫腫瘍モデルにおけるIL12融合タンパク質と免疫チェックポイント阻害の相乗効果
上記のようにミョウバンに吸着したIL2融合タンパク質を用いた抗腫瘍効果の劇的な改善により、IL12融合タンパク質の治療効果を評価して、ミョウバンへの吸着による改善を他のサイトカイン形式にまで一般化できるかどうかを決定した。IL-12は、T細胞およびNK細胞でIFNγ産生を誘導することにより、強力な抗腫瘍免疫効果を誘導することが示されている(Green et al.,(2017)J Biol Chem 292:13925-13933)。しかしながら、IL12の治療ウィンドウは狭く、全身投与は臨床試験で重度の毒性と関連している(Lasek et al.,(2014)Cancer Immunol Immunother 63(5):419-435)。追加的に、安全性の懸念により、IL12の抗腫瘍効果を増強するための組み合わせ(例えば、免疫チェックポイント遮断との組み合わせ)の開発が制限されている。したがって、全身性炎症反応を誘発することなく、IL12の抗腫瘍効果を腫瘍微小環境に局在させる必要性が残っている。この目的のために、ミョウバンへのIL12融合タンパク質の吸着を調べた。
具体的には、抗PD-1抗体の反復投与と組み合わせた単回投与IL12融合タンパク質の有効性を、図30Aに示す治療スケジュールに従ってB16F10腫瘍を有するマウスで評価した。腫瘍は、実施例6に記載されているように確立された。マウスに、200μgの抗PD-1抗体(クローンRMP1.14、BioXCell)を6日目から3日ごとに腹腔内注射で合計4回投与した。マウスにさらに、遊離タンパク質として、またはミョウバンと錯体化して、scIL12-ABP10KまたはscIL12-MSA-ABP10KのいずれかのIL12融合タンパク質を投与した。IL12融合タンパク質は、腫瘍内注射による腫瘍接種後6日目に、scIL12-ABP10Kについては2.5μg(40pモル)、scIL12-MSA-ABP10Kについては5μg(40pモル)、ミョウバンと錯体化した融合タンパク質については50μgの用量で投与した。1つの対照群は、全身性抗PD-1抗体と組み合わせて50μgの用量でミョウバンの腫瘍内注射を受けた。他の対照群には、ミョウバンと錯体化し、抗PD-1抗体を伴わずに投与された腫瘍内IL12融合タンパク質(scIL12-ABP10KまたはscIL12-MSA-ABP10K)を投与した。
図30Bは、scIL12-ABP10K融合タンパク質を投与されたマウスの生存転帰を提供し、図30Cは、scIL12-MSA-ABP10K融合タンパク質を投与されたマウスの生存転帰を提供する。図30Bに示すように、ミョウバンに吸着したscIL12-ABP10Kを投与したマウスは、対照マウス(抗PD-1抗体+ミョウバン)または抗PD-1抗体を含む遊離scIL12-ABP10Kを投与したマウスと比較して生存が改善した。ミョウバンに吸着したscIL12-ABP10Kと抗PD-1抗体の組み合わせは、最高レベルの長期生存を示し、腫瘍接種後100日目に評価した場合、治療群のマウスの生存が約20%であった。同様に、図30Cに示すように、ミョウバンと錯体化したscIL12-MSA-ABP10Kを抗PD-1抗体と組み合わせて投与したマウスでは、最高レベルの長期生存が観察され、腫瘍接種後100日目に評価した場合、治療群のマウスの生存は約40%であった。
さらに、ABP17とのscIL2融合形式は、上記の治療スケジュールに従って評価され、図30Aに示されている。簡単に説明すると、腫瘍接種後6日目に、腫瘍内注射によりミョウバンと錯体化したscIL12-ABP10K(n=7)またはscIL12-ABP17K(n=5)のいずれかを、および腹腔内注射により抗PD-1療法を、確立されたB16F10担腫瘍マウスに投与した。scIL12融合物を、40pmolのscIL12(2.5μgscIL12に相当する質量)および50μgのミョウバンの単回用量で投与した。抗PD-1は、3日ごとに200μgの用量で合計4回投与した。対照群は、(1)1回用量の遊離scIL12-ABP10K(40pmol)および4回腹腔内用量の抗PD-1(n=5)、または(2)抗PD1(n=5)は伴わずに、1回用量50μgのミョウバンで処理された担腫瘍マウスであった。腫瘍サイズはキャリパーを使用して測定され、腫瘍面積(腫瘍の長さx幅)として評価した。対照群のB16F10腫瘍は急速に成長したが(図28Cに示したものと比較して)、ミョウバンと錯体化したscIL12-ABP10K(図31A)およびミョウバンと錯体化したscIL12-ABP17K(図31B)の両方について、併用療法を行った腫瘍は大多数のマウスで効果的に制御された。対照群は図31C~31Dに示されている。
これらのデータを総合すると、ミョウバンを使用してIL12サイトカイン融合物を腫瘍に局在させることは、融合物を単独で投与した場合、または免疫チェックポイント遮断と組み合わせて投与した場合の両方で、単回投与後の生存を改善するのに効果的である。
実施例8:黒色腫腫瘍モデルにおけるIL2およびIL12融合タンパク質と免疫チェックポイント阻害の相乗効果
IL-2およびIL-12は、相補的なシグナル伝達経路に関与してNK細胞およびT細胞を刺激することが知られている(Wigginton & Wiltrout(2002)Expert Opin Biol Ther 2:513-524)。特に、IL-2およびIL-12の組み合わせは、T細胞およびNK細胞によるIFN-γの産生も大幅に増強する。追加的に、IL-2は、IL-12受容体サブユニットベータ2の発現を上方調節し(Wang et al.,(2000)Blood 95:3183)、IL-12は高親和性IL-2受容体CD25の表面発現を持続させる(Starbeck-Miller et al.,(2013)J Exp Med 211:105-120)。相互の正のフィードバックによって、IL-2とIL-12は互いの効果を増強し、延長する(Wigginton et al.,(1996)J Natl Cancer Inst 88:38-43)。しかしながら、有望な有効性にもかかわらず、サイトカインの全身投与に関連する毒性は、IL2/IL12併用療法の臨床開発を制限してきた(Gollob et al.,(2003)J Clin Oncol 21:2564-2573;Cohen,J.(1995)Science 270:908;Toloza,et al(1996)Cancer Gene Ther 3:11;Brunda,et al(1993)J Exp Med 171:249;Nastala et al(1994)J Immunol 153:1697;Zou,et al(1995)Int Immunol 7:1135)。
したがって、全身性免疫チェックポイント遮断と組み合わせて、IL2およびIL12融合タンパク質を腫瘍に局在させるためのミョウバンの使用を、毒性を誘発することなく、相乗的な治療効果について評価した。具体的には、併用療法は、図32Aに示される治療スケジュールに従って、B16F10担腫瘍マウスにおいて評価した。腫瘍は、実施例6に記載されているように確立された。抗PD-1抗体を、腫瘍接種後6日目から、実施例7に記載されているように投与した。6日目に、MSA-IL2-ABP10Kおよび/またはscIL12-MSA-ABP10Kを可溶性融合タンパク質として、またはミョウバンに吸着させてマウスに投与した。融合タンパク質を腫瘍内注射によって投与し、MSA-IL2-ABP10Kを20μgの用量で投与し、scIL12-MSA-ABP10Kを5μgの用量で投与した。錯体化した融合タンパク質を、50μgのミョウバンの用量で投与した。対照マウスには、50μgの腫瘍内注射を介してミョウバンのみを投与した。
併用療法の毒性は、動物の体重を経時的に測定することによって評価した。図32Bに示されるように、遊離IL2融合タンパク質および遊離IL12融合タンパク質の組み合わせを投与されたマウスは、有意な体重減少を示し、腫瘍接種後12日目までに、処理前の体重と比較して約15%の平均体重減少を示した。対照的に、ミョウバンに吸着されたIL12融合タンパク質を投与されたマウスでは、有意な体重減少はなかった。追加的に、ミョウバンに吸着されたIL12とIL2の融合タンパク質の組み合わせを投与されたマウスは、体重減少がほとんどまたはまったくなかった。追加的に、図32Cに示されるように、ミョウバンに吸着されたIL2およびIL12融合タンパク質と抗PD-1抗体との組み合わせは、対照マウス(ミョウバンのみを投与された)と比較して生存が劇的に改善された。生存は、抗PD-1抗体との遊離IL2およびIL12融合タンパク質を投与されたマウスと比較して、改善されなかったとしても同様であった。
これらの結果は、免疫チェックポイント遮断と組み合わせたミョウバン結合IL2およびIL12融合タンパク質の腫瘍内投与が、治療関連の毒性を誘発することなく、マウスB16F10腫瘍モデルの生存転帰を改善するのに効果的であることを示している。したがって、ミョウバンは、サイトカインの組み合わせを腫瘍に局在し、強力な有効性と低毒性の望ましいバランスを達成するための効果的な治療法を提供する。
配列一覧表
Figure 2022538974000027

Figure 2022538974000028

Figure 2022538974000029

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Claims (142)

  1. 免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体であって、
    (a)免疫調節融合タンパク質であって、
    (i)免疫調節ドメイン、
    (ii)少なくとも1つのリン酸化アミノ酸を含む分泌経路キナーゼの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチド、および
    (iii)任意選択的に、安定化ドメイン、を含む、免疫調節融合タンパク質と、
    (b)金属水酸化物と、を含み、
    前記免疫調節融合タンパク質が、前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのリン酸化アミノ酸を介した配位子交換により、前記金属水酸化物に吸着され、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  2. 前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフが、Fam20C、プロテインキナーゼA、cAMP依存性プロテインキナーゼ、サイクリン依存性キナーゼ、細胞外調節キナーゼ-2、カゼインキナーゼ1、カゼインキナーゼ2、グリコーゲンシンターゼキナーゼ-3、カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ-2、アベルソンマウス白血病ウイルスチロシンキナーゼ、ラウス肉腫ウイルスチロシンキナーゼ、インスリン受容体チロシンキナーゼ、プロテインキナーゼB、プロテインキナーゼD、プロウイルス統合部位キナーゼ1~3、AMP活性化プロテインキナーゼ、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ、またはNimA関連キナーゼからなる群から選択されるキナーゼによってリン酸化されるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  3. 前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフが、Fam20Cによってリン酸化されたアミノ酸配列を含む、請求項2に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  4. 前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフが、ホスホセリン、ホスホチロシンまたはホスホスレオニンを含む、請求項2または3に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  5. 前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフが、S-X-E、S-X-pS、またはS-X-Q-X-X-D-Eからなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、Xが任意のアミノ酸である、請求項4に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  6. 免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体であって、
    (a)免疫調節融合タンパク質であって、
    (i)免疫調節ドメイン、
    (ii)アミノ酸配列S-X-Eを含む前記分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチド、および
    (iii)任意選択的に、安定化ドメイン、を含む、免疫調節融合タンパク質と、
    (b)金属水酸化物と、を含み、
    前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフがホスホセリンを含み、前記免疫調節融合タンパク質が、前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのホスホセリンを介した配位子交換により、前記金属水酸化物に吸着され、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を提供する。
  7. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、任意選択的にリンカーを介して、前記免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  8. 免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、前記安定化ドメインが、任意選択的にアミノ酸リンカーを介して、前記免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結されており、前記金属水酸化物結合ペプチドが、任意選択的にリンカーを介して、前記免疫調節ドメインまたは前記安定化ドメインのいずれかの末端に作動可能に連結されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  9. 免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、前記金属水酸化物結合ペプチドが、任意選択的にアミノ酸リンカーを介して、前記免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結されており、前記安定化ドメインが、任意選択的にリンカーを介して、前記金属水酸化物結合ペプチドまたは前記免疫調節ドメインのいずれかの末端に作動可能に連結されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  10. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、約3~6個、約6~15個、約10~25個、または約10~50個のアミノ酸を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  11. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、リン酸化アミノ酸を含む1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15個またはそれ以上のキナーゼ標的モチーフを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  12. 前記キナーゼ標的モチーフが、ホスホセリンであるリン酸化アミノ酸を含む、請求項11に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  13. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、分泌経路キナーゼの2つ以上のキナーゼ標的モチーフを含み、前記2つ以上のキナーゼ標的モチーフが、同じまたは異なるアミノ酸配列を含み、任意選択的に、前記2つ以上のキナーゼ標的モチーフが、ペプチドリンカーによって分離されている、請求項1~12のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  14. 前記少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフがアミノ酸配列S-X-Eを含み、Xが任意のアミノ酸であり、セリンがリン酸化されている、請求項1~13のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  15. 前記金属水酸化物結合ペプチドが少なくとも1つ、2つ、または3つのキナーゼ標的モチーフを含み、任意選択的に、前記キナーゼ標的モチーフが連続的である、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  16. XがE、S、V、H、Q、およびGから選択される、請求項14または15に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  17. XがEである、請求項16に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  18. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、配列番号117、配列番号119、配列番号121、配列番号123、および配列番号125から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項17に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  19. 前記金属水酸化物結合ペプチドがアミノ酸配列XXSXEXX(配列番号127)またはXXSEEXX(配列番号128)を含み、Xが任意のアミノ酸である、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  20. 前記金属水酸化物結合ペプチドがアミノ酸配列Xaa-Xaa-S-Xaa-E-Xaa-Xaa(配列番号127)を含み、XaaがF、M、またはGであり、XaaがQ、E、またはGであり、XaaがE、S、V、H、Q、およびGであり、XaaがQ、S、またはGであり、XaaがQ、N、またはGである、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  21. XaaがEである、請求項20に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  22. XaaがFであり、XaaがQである、請求項20または21に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  23. XaaがMであり、XaaがEである、請求項20または21に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  24. XaaがGであり、XaaがGである、請求項20または21に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  25. XaaがQであり、XaaがQである、請求項20~24のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  26. XaaがEであり、XaaがSである、請求項20~24のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  27. XaaがGであり、XaaがGである、請求項20~24のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  28. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、アミノ酸配列FQSEEQQ(配列番号129)、MESEESN(配列番号130)、またはGGSEEGG(配列番号131)を含む、請求項20に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  29. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、アミノ酸配列Xaa-Xaa-S-Xaa-E-Xaa-Xaa-[L]-S-Xaa-E-Xaa-Xaa(配列番号133)を含み、XaaがF、MまたはGであり、XaaがQ、E、またはGであり、XaaがE、S、V、H、Q、およびGであり、XaaがQ、S、またはGであり、XaaがQ、N、またはGであり、XaaがGであり、XaaがGであり、Lがペプチドリンカー、任意選択的にG/Sリンカー、任意選択的にGGGSである、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  30. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、式[A]xを含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Aが、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、xが、Aで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xが1~4である、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  31. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、式[A]-[B]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBが、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、もしくは配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列である、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  32. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、式([A]-[B])を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBが、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、もしくは配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列であり、xが、[A]-[B]で示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xが1~4である、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  33. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、式[A]-[L]-[A]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Aが、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、Lが、ペプチドリンカー、任意選択的にG/Sリンカー、任意選択的にGGGSである、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  34. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、式([A]-[L]-[A])を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Aが、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、または配列番号131からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、xが、[A]-[L]-[A]で示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xが1~4であり、Lが、ペプチドリンカー、任意選択的にG/Sリンカー、任意選択的にGGGSである、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  35. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、式[A]-[L]-[B]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBが、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、もしくは配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列であり、Lが、ペプチドリンカー、任意選択的にG/Sリンカー、任意選択的にGGGSである、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  36. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、式([A]-[L]-[B])を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、AおよびBが、配列番号127、配列番号128、配列番号129、配列番号130、もしくは配列番号131からなる群から選択される同じまたは異なるアミノ酸配列であり、xが、[A]-[L]-[B]で示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xが1~4であり、Lが、ペプチドリンカー、任意選択的にG/Sリンカー、任意選択的にGGGSである、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  37. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、配列番号91、配列番号93、配列番号95、配列番号97、配列番号99、および配列番号101からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  38. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、式[C]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、Cが、配列番号91、配列番号93、配列番号95、配列番号97、配列番号99、および配列番号101からなる群から選択されるアミノ酸配列であり、xが、Cで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xが1~4である、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  39. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、式[C]-[D]を含む連結アミノ酸の配列を含み、式中、CおよびDが、同じまたは異なるアミノ酸配列であり、CおよびDが、配列番号91、配列番号93、配列番号95、配列番号97、配列番号99、および配列番号101からなる群から選択され、xが、Cで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、yが、Dで示される連結アミノ酸配列の数を示す値の整数であり、xが1~4であり、yが1~4であり、xおよびyが同じまたは異なる、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  40. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、配列番号103、配列番号105、配列番号107、配列番号115からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項14に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  41. 前記免疫調節融合タンパク質が、約1~5、1~10、1~15、1~20個のホスホセリン残基を含む金属水酸化物結合ペプチドを含み、前記免疫調節融合タンパク質が、前記ホスホセリン残基の配位子交換により、前記金属水酸化物に吸着される、請求項1~40のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  42. 免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体であって、
    (a)免疫調節融合タンパク質であって、
    (i)任意選択的に安定化ドメインに連結された免疫調節ドメイン、
    (ii)タンパク質反応性部分によって、任意選択的にリンカーを介してカップリングされる1つ以上のヒドロキシル置換基を含む末端金属水酸化物結合ペプチド、を含む、免疫調節融合タンパク質と、
    (b)金属水酸化物と、を含み、
    前記免疫調節融合タンパク質が、前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのヒドロキシル置換基を介した配位子交換により、金属水酸化物に吸着され、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を提供する。
  43. 前記タンパク質反応性部分がスルフヒドリル反応性部分を含み、任意選択的に、前記スルフヒドリル反応性部分がマレイミドである、請求項42に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  44. 前記タンパク質反応性部分が、ソルターゼ認識モチーフを含む、請求項42に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  45. 前記金属水酸化物結合ペプチドが、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個またはそれ以上のヒドロキシル置換基を含む、請求項42~44のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  46. 前記ヒドロキシル置換基が、フッ化物基、シトレート基、ホスフェート基、カーボネート基、およびスルフェート基からなる群から選択され、任意選択的に、前記ヒドロキシル置換基が、ホスフェート基である、請求項42~45のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  47. 前記ヒドロキシル置換基が少なくとも1つのリン酸化アミノ酸残基を含み、任意選択的に、前記リン酸化アミノ酸残基が、ホスホセリン、ホスホチロシン、およびホスホスレオニンから選択され、任意選択的に、前記リン酸化アミノ酸残基が、ホスホセリンである、請求項42~46のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  48. 前記金属水酸化物が、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、水酸化カルシウム、リン酸カルシウム、水酸化鉄、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、および水酸化ジルコニウムから選択され、任意選択的に、前記金属水酸化物が、水酸化アルミニウム(ミョウバン)である、請求項1~45のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体。
  49. 免疫調節融合タンパク質であって、
    (a)免疫調節ドメイン、
    (b)アミノ酸配列S-X-Eを含む分泌経路キナーゼFam20Cの少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチドであって、Xが任意のアミノ酸であり、任意選択的に、XがE、S、V、H、Q、またはGである、金属水酸化物結合ペプチド、
    (c)任意選択的に、安定化ドメイン、を含み、
    前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのキナーゼ標的モチーフが、ホスフェート基で修飾されたセリンを含み、前記免疫調節融合タンパク質が、前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのホスホセリンを介したミョウバンとの配位子交換を受け、それにより、前記免疫調節融合タンパク質をミョウバンにカップリングして、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質を提供する。
  50. 免疫調節融合タンパク質であって、
    (a)任意選択的に安定化ドメインに連結された免疫調節ドメイン、および
    (b)タンパク質反応性部分によって、任意選択的にリンカーを介してカップリングされる1つ以上のリン酸化アミノ酸を含む金属水酸化物結合ペプチド、を含み、
    前記免疫調節融合タンパク質が、前記金属水酸化物結合ペプチドの前記少なくとも1つのヒドロキシル置換基を介したミョウバンとの配位子交換を受け、それにより、前記免疫調節融合タンパク質をミョウバンにカップリングして、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質。
  51. 免疫調節ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、前記金属水酸化物結合ペプチドが、タンパク質反応性部分によって前記免疫調節ドメインのN末端またはC末端にカップリングされている、請求項50に記載の免疫調節融合タンパク質。
  52. 免疫調節ドメインと、安定化ドメインと、金属水酸化物結合ペプチドと、を含み、前記安定化ドメインが、任意選択的にアミノ酸リンカーを介して、前記免疫調節ドメインのN末端またはC末端のいずれかに作動可能に連結されており、前記金属水酸化物結合ペプチドが、タンパク質反応性部分により、前記免疫調節ドメインまたは前記安定化ドメインの末端にカップリングされている、請求項50に記載の免疫調節融合タンパク質。
  53. 免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させるための方法であって、
    (a)
    免疫調節ドメイン、
    1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチド、
    任意選択的に、安定化ドメイン、を含む、免疫調節融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列、および
    (b)
    ER標的化リーダー配列、それと作動可能に連結された
    キナーゼドメイン、それと作動可能に連結された
    アンカーペプチド、を含むキナーゼをコードするヌクレオチド配列に、細胞を接触させることを含み、
    前記キナーゼが分泌経路に局在し、前記金属水酸化物結合ペプチドの前記1つ以上のキナーゼ標的モチーフが前記分泌経路内で前記キナーゼによってリン酸化され、それにより、前記免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させる、方法。
  54. 前記キナーゼが、前記キナーゼを前記分泌経路に向けるER標的化リーダー配列を含み、任意選択的に、前記キナーゼが、プロテインキナーゼA、cAMP依存性プロテインキナーゼ、サイクリン依存性キナーゼ、細胞外調節キナーゼ-2、カゼインキナーゼ1、カゼインキナーゼ2、グリコーゲンシンターゼキナーゼ-3、カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ-2、アベルソンマウス白血病ウイルスチロシンキナーゼ、ラウス肉腫ウイルスチロシンキナーゼ、インスリン受容体チロシンキナーゼ、プロテインキナーゼB、プロテインキナーゼD、プロウイルス統合部位キナーゼ1~3、AMP活性化プロテインキナーゼ、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ、またはNimA関連キナーゼからなる群から選択されるキナーゼドメインを含む、請求項53に記載の方法。
  55. 前記キナーゼがFam20Cを含み、Fam20Cが配列番号135に示されるアミノ酸配列を含む、請求項53または54に記載の方法。
  56. 前記キナーゼが、前記キナーゼの分泌を阻害するアンカーペプチドを含み、任意選択的に、前記アンカーペプチドが、アミノ酸配列KDELまたはHDELを含む、請求項53~55のいずれか一項に記載の方法。
  57. 前記細胞が、前記免疫調節融合タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクターと接触させられる、請求項53~56のいずれか一項に記載の方法。
  58. 前記細胞が、前記キナーゼをコードする核酸を含む発現ベクターと接触させられる、請求項53~57のいずれか一項に記載の方法。
  59. 前記細胞が、前記キナーゼをコードする核酸および前記疫調節融合タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクターと接触させられる、請求項53~58のいずれか一項に記載の方法。
  60. 免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させるための方法であって、前記免疫調節融合タンパク質が、
    (i)免疫調節ドメイン、
    (ii)前記分泌経路キナーゼFam20Cの1つ以上のキナーゼ標的モチーフを含む金属水酸化物結合ペプチド、
    (iii)任意選択的に、安定化ドメイン、を含み、
    前記方法が、前記免疫調節融合タンパク質をコードする核酸を含む発現ベクターおよびアンカーペプチドに作動可能に連結された前記分泌経路キナーゼFam20Cをコードする核酸を含む発現ベクターと、細胞を接触させることを含み、前記分泌経路キナーゼFam20Cが、前記アンカーペプチドによって前記分泌経路に局在され、前記1つ以上のキナーゼ標的モチーフが、前記分泌経路内でFam20Cによってリン酸化され、それにより、前記免疫調節融合タンパク質のリン酸化を増加させる、方法。
  61. 前記免疫調節融合タンパク質の発現を可能にする条件下で前記細胞を維持することを含む、請求項53~60のいずれか一項に記載の方法。
  62. 前記免疫調節融合タンパク質を単離することをさらに含む、請求項61に記載の方法。
  63. 少なくとも1つのリン酸化アミノ酸を含む、請求項51~60のいずれか一項に記載の方法によって産生される免疫調節融合タンパク質であって、前記免疫調節融合タンパク質が、前記少なくとも1つのリン酸化アミノ酸を介したミョウバンとの配位子交換により吸着され、それにより、前記免疫調節融合タンパク質をミョウバンにカップリングして、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成する、免疫調節融合タンパク質。
  64. 前記免疫調節ドメインが、免疫細胞による応答を活性化、増強もしくは促進するポリペプチドを含む、請求項1~48のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、または請求項49~52および63のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質。
  65. 前記免疫調節ドメインが、免疫細胞による応答を阻害、低減もしくは抑制するポリペプチドを含む、請求項1~48のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、または請求項49~52および63のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質。
  66. 前記免疫細胞が、自然リンパ球、T細胞、B細胞、NK細胞、およびそれらの組み合わせから選択されるリンパ球様細胞である、請求項64または65に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  67. 前記免疫細胞が、単球、好中球、顆粒球、肥満細胞、マクロファージ、樹状細胞、およびそれらの組み合わせから選択される骨髄細胞である、請求項64~66のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  68. 前記免疫細胞による前記応答が、サイトカイン産生、抗体産生、抗原特異的免疫細胞の産生、エフェクター機能および/もしくは細胞毒性の増加、ならびにそれらの組み合わせを含む、請求項64~67のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  69. 前記免疫調節ドメインが、サイトカイン、ケモカイン、活性化配位子/受容体、阻害性配位子/受容体、もしくはそれらの組み合わせから選択される1つ以上を含む、請求項1~48および64~68のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、または請求項49~52および63~68のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質。
  70. 前記免疫調節ドメインが、1つ以上のサイトカインを含む、請求項69に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  71. 前記サイトカインが、IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-13、IL-15、IL-15/IL-15RA、IL-21、およびそれらの組み合わせから選択されるヒトガンマ共通鎖受容体インターロイキンである、請求項70に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  72. 前記サイトカインがIL-2である、請求項71に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  73. 前記サイトカインがIL-15/IL15RAである、請求項71に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  74. 前記サイトカインが、IL-12(p35)、IL-12(p40)、IL-12(p35)/IL-12(p40)、IL-23、IL-27、IL-35、およびそれらの組み合わせから選択されるヒトIL-12ファミリーメンバーである、請求項70に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  75. 前記サイトカインが、IL-12(p35)/IL-12(p40)の一本鎖融合物である、請求項74に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  76. 前記サイトカインが、IL-1、IL-18、IL-33、およびそれらの組み合わせから選択されるヒトIL-1ファミリーメンバーである、請求項70に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  77. 前記サイトカインがIL-18である、請求項76に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  78. 前記サイトカインが、TNFα、INFα、IFN-γ、GM-CSF、FLT3L、G-CSF、M-CSF、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項70に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  79. 前記免疫調節ドメインが、1つ以上のケモカインを含む、請求項69に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  80. 前記ケモカインが、LIF、MIP-2、MIP-1α、MIP-1β、CXCL1、CXCL9、CXCL10、MCP-1、エオタキシン、RANTES、LIX、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項79に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  81. 前記ケモカインが、CCL3、CCL4、CCL5、エオタキシン、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項79に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  82. 前記免疫調節ドメインが、1つ以上の活性化配位子/受容体を含む、請求項69に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  83. 前記活性化配位子/受容体が、TNFスーパーファミリー、CD28受容体スーパーファミリー、B7配位子ファミリー、およびT細胞受容体から選択される、請求項82に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  84. 前記活性化配位子/受容体が、TNF-アルファ、CD40L、4-1BBL、OX40、およびそれらの組み合わせから選択されるTNFスーパーファミリー配位子である、請求項82に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  85. 前記活性化配位子/受容体が、TNFスーパーファミリー受容体であり、前記免疫調節ドメインが、抗TNFR1抗体、抗TNFR2抗体、抗CD40抗体、抗4-1BB抗体、および抗OX40抗体から選択される抗体もしくはその抗原結合断片を含む、請求項83に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  86. 前記活性化配位子/受容体が、ICOS配位子、CD80、およびCD86、ならびにそれらの組み合わせから選択されるCD28スーパーファミリーメンバーもしくはB7ファミリーメンバーである、請求項83に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  87. 前記活性化配位子/受容体が、CD28スーパーファミリーメンバーであり、前記免疫調節ドメインが、抗ICOS抗体および抗CD28抗体から選択される抗体もしくはその抗原結合断片を含む、請求項83に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  88. 前記活性化配位子/受容体が、T細胞受容体であり、前記免疫調節ドメインが、抗CD3γ抗体、抗CD3δ抗体、抗CD3ζ抗体、および抗CD3ε抗体から選択される抗体もしくはその抗原結合断片を含む、請求項83に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  89. 前記免疫調節ドメインが、1つ以上の阻害性配位子/受容体を含む、請求項69に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  90. 前記阻害性配位子/受容体が、CD28受容体スーパーファミリー、TNFスーパーファミリー、およびチェックポイント阻害剤から選択される、請求項89に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  91. 前記阻害性配位子/受容体が、CD28スーパーファミリーメンバーであり、前記免疫調節ドメインが、抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗PD-L2抗体、および抗CTLA4抗体から選択される抗体もしくはその抗原結合断片を含む、請求項90に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  92. 前記阻害性配位子/受容体が、TNFスーパーファミリーメンバーであり、前記免疫調節ドメインが、抗TIGIT抗体および抗BTLA抗体から選択される抗体もしくはその抗原結合断片を含む、請求項90に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  93. 前記阻害性配位子/受容体が、TNFスーパーファミリーメンバーであり、前記免疫調節ドメインが、抗TIGIT抗体である抗体もしくは抗原結合断片を含む、請求項92に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  94. 前記阻害性配位子/受容体が、チェックポイント阻害剤であり、前記免疫調節ドメインが、抗VISTA抗体、抗TIM-3抗体、抗LAG-3抗体、抗CD47抗体、および抗SIRPα抗体から選択される抗体もしくはその抗原結合断片を含む、請求項90に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体または免疫調節融合タンパク質。
  95. 安定化ドメインを含み、前記安定化ドメインがヒト血清アルブミンもしくはその断片を含む、請求項1~48および64~94のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、または請求項49~52および63~94のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質。
  96. 安定化ドメインを含み、前記安定化ドメインが、FcドメインもしくはFcR相互作用が低減した変異体Fcドメインを含む、請求項1~48および64~92のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、または請求項49~52および63~94のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質。
  97. 前記免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体が、インビボでの投与時に注射部位からのサイズ依存性拡散を低減するのに十分な質量のものである、請求項1~48および64~96のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、または請求項49~52および63~96のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質。
  98. 請求項1~48および64~96のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、または請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質と、薬学的に許容される担体と、を含む、薬学的組成物。
  99. 請求項49および62~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む、核酸。
  100. 請求項99に記載の核酸を含む、発現ベクター。
  101. 請求項100に記載の発現ベクターで形質転換された細胞。
  102. 免疫調節融合タンパク質を産生するための方法であって、前記免疫調節融合タンパク質の発現を可能にする条件下で、請求項101に記載の細胞を維持することを含む、方法。
  103. 前記免疫調節融合タンパク質を取得することと、前記免疫調節融合タンパク質を金属水酸化物に吸着させ、それにより、免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体を形成することと、をさらに含む、請求項102に記載の方法。
  104. 対象における免疫細胞による応答を活性化、増強または促進するための方法であって、有効量の、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、または請求項98に記載の薬学的組成物を、免疫細胞による応答の活性化、増強または促進を必要とする対象に投与することを含む、方法。
  105. 対象における免疫細胞による応答を阻害、低減または抑制するための方法であって、有効量の、請求項1~48および64~95のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、または請求項98に記載の薬学的組成物を、免疫細胞による応答の阻害、低減または抑制を必要とする対象に投与することを含む、方法。
  106. 前記免疫細胞が、自然リンパ球、T細胞、B細胞、NK細胞、およびそれらの組み合わせから選択されるリンパ球様細胞である、請求項104または105に記載の方法。
  107. 前記免疫細胞が、単球、好中球、顆粒球、肥満細胞、マクロファージ、樹状細胞、およびそれらの組み合わせから選択される骨髄細胞である、請求項104または105に記載の方法。
  108. 前記免疫細胞による前記応答が、サイトカイン産生、抗体産生、抗原特異的免疫細胞の産生、エフェクター機能および/または細胞毒性の増加、ならびにそれらの組み合わせを含む、請求項104~106のいずれか一項に記載の方法。
  109. 前記免疫細胞による前記応答が、腫瘍微小環境において起こる、請求項104~107のいずれか一項に記載の方法。
  110. 腫瘍成長を低減または阻害するための方法であって、有効量の、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、または請求項98に記載の薬学的組成物を、腫瘍成長の低減または阻害を必要とする対象に投与することを含む、方法。
  111. 対象におけるがんを治療するための方法であって、有効量の、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、または請求項98に記載の薬学的組成物を、がんの治療を必要とする対象に投与することを含む、方法。
  112. 前記免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、前記免疫調節融合タンパク質、または前記薬学的組成物の投与後に、抗腫瘍免疫応答が前記対象内で誘導される、請求項110または111に記載の方法。
  113. 前記免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、前記免疫調節融合タンパク質、または前記薬学的組成物が腫瘍内に投与される、請求項108~112のいずれか一項に記載の方法。
  114. がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の低減もしくは阻害を必要とする対象においてそれを行うための、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、もしくは請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または請求項98に記載の薬学的組成物、を含む容器と、前記融合タンパク質または薬学的組成物を投与するための説明書を含む添付文書と、を含む、キット。
  115. がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の低減もしくは阻害を必要とする対象においてそれを行うための、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、もしくは請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または請求項98に記載の薬学的組成物、を含む容器と、前記抗体または薬学的組成物を単独でまたは別の薬剤と組み合わせて投与するための説明書を含む添付文書と、を含む、キット。
  116. がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の低減もしくは阻害を必要とする対象においてそれを行うための薬剤の製造のための、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、もしくは請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または請求項98に記載の薬学的組成物の使用。
  117. がんの治療もしくはその進行の遅延、または腫瘍成長の低減もしくは阻害を必要とする対象においてそれを行うための薬剤の製造における、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、もしくは請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または請求項98に記載の薬学的組成物。
  118. 薬剤として使用するための、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、もしくは請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、および任意選択的な薬学的に許容される担体、または請求項98に記載の薬学的組成物。
  119. 対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、または請求項98に記載の薬学的組成物、ならびに有効量の、腫瘍抗原標的化抗体またはその抗原結合断片を含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、前記対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法。
  120. 前記腫瘍抗原が、腫瘍関連抗原(TAA)、腫瘍特異的抗原(TSA)、または腫瘍新生抗原である、請求項119に記載の方法。
  121. 前記腫瘍抗原標的化抗体が、ヒトHER-2/neu、EGFR、VEGFR、CD20、CD33、またはCD38と特異的に結合する、請求項119または120に記載の方法。
  122. 対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、または請求項98に記載の薬学的組成物、ならびに有効量の、がんワクチンを含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、前記対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法。
  123. 前記がんワクチンが、腫瘍抗原でインビトロで免疫化され、前記対象に投与される細胞の集団である、請求項122に記載の方法。
  124. 前記がんワクチンが、1つ以上の腫瘍関連抗原を含むペプチドである、請求項123に記載の方法。
  125. 前記がんワクチンが、腫瘍関連抗原、脂質、および任意選択的にリンカーを含む両親媒性ペプチドコンジュゲートであり、前記両親媒性ペプチドコンジュゲートが生理学的条件下でアルブミンと結合する、請求項123に記載の方法。
  126. 前記がんワクチンがアジュバントをさらに含む、請求項122~125のいずれか一項に記載の方法。
  127. 対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、または請求項98に記載の薬学的組成物、ならびに有効量の、免疫チェックポイント阻害剤を含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、前記対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法。
  128. 前記免疫チェックポイント阻害剤が、PD-1、PD-L1、CTLA-4、LAG3、もしくはTIM3と結合する抗体またはその抗原結合断片を含む、請求項127に記載の方法。
  129. 対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療するための方法であって、有効量の、請求項1~48および64~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、請求項49~52および63~97のいずれか一項に記載の免疫調節融合タンパク質、または請求項98に記載の薬学的組成物、ならびに有効量の、養子細胞療法を含む第2の組成物を、腫瘍成長の低減もしくは阻害、またはがんの治療を必要とする対象に投与することにより、前記対象における腫瘍成長を低減もしくは阻害するか、またはがんを治療することを含む、方法。
  130. 前記養子細胞療法が、腫瘍抗原に結合するキメラ抗原受容体(CAR)分子を含む免疫エフェクター細胞を含む、請求項129に記載の方法。
  131. 前記CAR分子が、抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、ならびに共刺激ドメインおよび/または一次シグナル伝達ドメインを含む細胞内ドメインを含む、請求項129または130に記載の方法。
  132. 前記抗原結合ドメインが、前記疾患に関連する前記腫瘍抗原に結合する、請求項131に記載の方法。
  133. 前記腫瘍抗原が、CD19、EGFR、Her2/neu、CD30、およびBCMAから選択される、請求項131に記載の方法。
  134. 前記免疫エフェクター細胞が、CD8+T細胞などのT細胞である、請求項130~133のいずれか一項に記載の方法。
  135. 前記免疫エフェクター細胞が、ナチュラルキラー(NK)細胞である、請求項130~133のいずれか一項に記載の方法。
  136. 前記免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、前記免疫調節融合タンパク質、または前記薬学的組成物が腫瘍内に投与される、請求項104~113および118~135のいずれか一項に記載の方法。
  137. 前記免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、前記免疫調節融合タンパク質または前記薬学的組成物、および前記第2の組成物が、同時にまたは連続して投与される、請求項119~136のいずれか一項に記載の方法。
  138. 複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物を投与することを含み、前記免疫調節ドメインが異なる、請求項104~113および118~136のいずれか一項に記載の方法。
  139. 前記免疫調節ドメインが、異なるサイトカインである、請求項138に記載の方法。
  140. 前記複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物が、一緒に配合される、請求項138または139に記載の方法。
  141. 前記複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物が別々に配合される、請求項138または139に記載の方法。
  142. 前記複数の免疫調節融合タンパク質-金属水酸化物錯体、免疫調節融合タンパク質または薬学的組成物が、同時にまたは連続して投与される、請求項141に記載の方法。
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