JP2022551976A - Peg化キヌレニナーゼ酵素及びがんの治療のためのその使用 - Google Patents
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Abstract
ポリエチレングリコールに共有結合したキヌレニナーゼ酵素について記載する。本開示の態様は、そのような分子を用いるキヌレニン除去によってがんの効果的な治療を改善するための組成物及び方法を提供する。【選択図】なし
Description
本開示は、PEG化キヌレニナーゼ酵素の組成物及び合成方法、ならびにがんの治療のためのそれらの使用に関する。
配列表
本出願は、ASCII形式で電子提出された配列表を含有し、これをもって参照によりその全体を援用する。上記ASCIIコピーは、2020年10月16日に作成されたものであり、名前が51175-014WO2_Sequence_Listing_10_16_20_ST25でありサイズが12,461バイトである。
本出願は、ASCII形式で電子提出された配列表を含有し、これをもって参照によりその全体を援用する。上記ASCIIコピーは、2020年10月16日に作成されたものであり、名前が51175-014WO2_Sequence_Listing_10_16_20_ST25でありサイズが12,461バイトである。
キヌレニンは、インドールアミン2,3ジオキシゲナーゼ(IDO)かトリプトファン2,3ジオキシゲナーゼ(TDO)かのどちらかの作用によって生成する、アミノ酸トリプトファンの代謝産物である。多くの腫瘍細胞はIDO及び/またはTDOの発現を調節してキヌレニンの局所濃度を上昇させ、これが今度は、腫瘍を攻撃するはずの腫瘍内浸潤T細胞の機能を阻害する。キヌレニン濃度は、キヌレニンからアントラニル酸への分解を行うものであるキヌレニナーゼ酵素によって除去することができる。T細胞が腫瘍細胞を効果的に識別及び攻撃することができるようなキヌレニンの長期除去を実現するためには、キヌレニン分解の触媒活性が高く、血清中での失活に対する安定性が強化された治療化合物を開発することが必要とされ続けている。
本開示は、ポリエチレングリコール(PEG)分子に共有結合したキヌレニナーゼ酵素を提供する。キヌレニナーゼに共有結合しているPEG分子は、例えば、より高い血清中安定性、及びキヌレニン分解の触媒効率の向上を実現するために用いられ得る。向上した触媒効率を有する多くの一連のキヌレニナーゼ酵素変異種が、様々な連結基を有する多様なPEG分子と一緒に、本明細書に記載の組成物及び方法に関連して使用され得る。本明細書に記載の分子は、局所キヌレニン濃度が上昇しておりそれによってT細胞による標的化及び攻撃が妨げられている、インドールアミン2,3ジオキシゲナーゼ(IDO)及び/またはトリプトファン2,3ジオキシゲナーゼ(TDO)が発現するがんを治療するために、患者に投与され得る。
第1の態様において、本開示は、1つ以上のポリエチレングリコール(PEG)分子に共有結合したキヌレニナーゼホモ二量体であって、PEG分子とホモ二量体との比が約10:1~約40:1、例えば約10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1または40:1である、当該ホモ二量体を提供する。
いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約11:1~約39:1、例えば、約11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1または39:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約12:1~約38:1、例えば約12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1または38:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約13:1~37:1、例えば約13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1または37:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約14:1~36:1、例えば約14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1または36:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約15:1~35:1、例えば約15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1または35:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約16:1~34:1、例えば約16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1または34:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約17:1~33:1、例えば約17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1または33:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約18:1~32:1、例えば約18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1または32:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約19:1~31:1、例えば約19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1または31:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約20:1~30:1、例えば約20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1または30:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約21:1~29:1、例えば約21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1または29:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約22:1~28:1、例えば約22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1または28:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約23:1~27:1、例えば約23:1、24:1、25:1、26:1または27:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約24:1~26:1、例えば約24:1、25:1または26:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約25:1である。
いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約10:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約11:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約12:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約13:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約14:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約15:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約16:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約17:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約18:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約19:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約20:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約21:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約22:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約23:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約24:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約25:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約26:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約27:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約28:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約29:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約30:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約31:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約32:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約33:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約34:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約35:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約36:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約37:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約38:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約39:1である。いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約40:1である。
いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約13:1~約33:1、例えば約13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1または33:1である。
いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約18:1~約33:1、例えば約18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1または33:1である。
いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約18:1~約28:1、例えば約18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1または28:1である。
いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約18:1~約23:1、例えば約18:1、19:1、20:1、21:1、22:1または23:1である。
いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約23:1~約33:1、例えば約23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1または33:1である。
いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は、約23:1~約28:1、例えば約23:1、24:1、25:1、26:1、27:1または28:1である。
いくつかの実施形態では、PEG分子は、約1kDa~約10kDaの分子量、例えば約1、2、3、4、5、6、7、8、9または10kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は、約2kDa~約9kDa、例えば約2、3、4、5、6、7、8または9kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は、約3kDa~約8kDa、例えば約3、4、5、6、7または8kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は、約4kDa~約7kDa、例えば約4、5、6または7kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は、約5kDa~約6kDa、例えば約5または6kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は約5kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は直鎖型である。いくつかの実施形態では、PEG分子は分岐型である。
いくつかの実施形態では、ホモ二量体は、1つ以上のリジンまたはシステイン残基によって、例えば、1つ以上のリジン残基によって連結基、例えばリジンアミンとスクシンイミド基、アルデヒド基、アミド基、カルバメート基、エステル基、エポキシ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基またはその組合せとの反応から形成された連結基によって、PEG分子に共有結合している。いくつかの実施形態では、連結基はスクシンイミド基、例えば、スクシンイミジルスクシネート、スクシンイミジルプロピオネート、スクシンイミジルカルボキシメチレート、スクシンイミジルカーボネート、スクシンイミジルスクシンアミド、N-ヒドロキシスクシンイミドまたはその組合せ、例えばN-ヒドロキシスクシンイミドカーボネートである。いくつかの実施形態では、連結基は一官能性である。
いくつかの実施形態では、ホモ二量体は、配列番号1と少なくとも85%同一である(例えば、配列番号1と85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である)アミノ酸配列を各々が有している2つのポリペプチド単量体を含む。各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較して、L8P、K38E、Y47L、I48F、K50Q、I51M、S60N、K64N、D65G、E66K、N67D、N67P、D67S、A68F、A68T、A68V、F71L、F71M、L72N、K84E、E88N、E89K、E89S、E90Q、D92E、K93N、K93T、A95H、A95Q、K96N、I97H、I97L、I97V、A98G、A99G、A99I、A99R、A99S、A99T、A99V、Y100N、Y100S、Y100T、G101A、H102W、E103F、E103H、E103N、E103Q、E103R、E103V、E103W、V104D、V104E、V104F、V104H、V104K、V104L、V104R、G105A、G105H、G105S、G105T、E106D、K106D、K106E、K106H、K106N、R107P、R107S、P108R、I110A、I110F、I110L、I110M、I110T、T111D、T111H、T111N、T111R、G112A、G112C、G112D、G112K、G112L、G112M、G112Q、G112R、G112S、G112T、G112Y、N127K、I131V、A132V、L133V、A136T、L137T、T138S、N140D、H142Q、Q14R、Y156H、K163T、D168E、H169R、Q175L、I183F、I183L、I183P、I183S、E184A、E184D、E184R、E184T、E184V、E185T、M187L、M189I、K191A、K191G、K191H、K191M、K191N、K191R、K191S、K191T、K191W、E197A、E197D、E197F、E197K、E197M、E197Q、E197S、E197T、E197V、I201C、I201E、I201F、I201H、I201L、I201S、I201T、I201V、H203K、L219M、L219W、F220L、V223I、F225Y、H230F、H230L、H230Y、N232S、Y246F、F249W、D250E、S274A、S274C、S274G、S274N、S274T、L278M、A280G、A280S、A280T、G281S、A282M、A282P、G284N、I285L、V303L、V303S、F306W、F306Y、S311N、K315E、D317E、D317K、I331C、I331L、I331N、I331S、I331T、I331V、N333T、P334N、P335T、L337T、L338A、L338Q、S341I、K373E、K373N、N375A、N375H、Y376C、Y376F、Y376L、K378G、K378P、K378Q、K378R、K380G、K380S、A382G、A382R、A382T、T383S、K384G、K384N、P386K、P386S、V387L、N389E、I405L、F407Y、S408D、S408N、N411R、D413S、D413V、Q416T、E419A、E419L、K420E、R421N、V424I、K427M、N429E、G432A及びA436Tからなる群から選択される1つ以上のアミノ酸置換を有し得る。いくつかの実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号1と少なくとも90%同一である(例えば、配列番号1と90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一である)、または配列番号1と少なくとも95%同一である(例えば、配列番号1と95%、96%、97%、98%または99%同一である)。
いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較して、A282(例えばA282MまたはA282P)、F306(例えばF306WまたはF306Y)、及び/またはF249、例えばF249Wに置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較してA99に置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較してG112に置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較してE103に置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較してV104に置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較してS408に置換を含む。
いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、F306W置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、L72N置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、H102W及びN333T置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体はI183P置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体はR107P置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体はA436T置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較して、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tから選択される少なくとも1つの置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tから選択される少なくとも2つ、3つ、4つまたは5つの置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tの置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較して、L72N、A99R、H102W、E103R、V104H、R107P、G112Y、I183P、A282P、F306W、I331S、N333T、S408N及びA436Tの置換を含む。
いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号3と少なくとも85%同一である(例えば、配列番号3と85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である)アミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号3と少なくとも90%同一である(例えば、配列番号3と90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である)アミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号3と少なくとも95%同一である(例えば、配列番号3と95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である)アミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は配列番号3のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号3のアミノ酸配列と比較して1つ以上の保存的アミノ酸置換を有する。例えば、各ポリペプチド単量体は、配列番号3のアミノ酸配列と比較して50個以下の保存的アミノ酸置換(例えば、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または50個の保存的アミノ酸置換)を有し得る。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号3のアミノ酸配列と比較して25個以下の保存的アミノ酸置換(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24または25個の保存的アミノ酸置換)を有し得る。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号3のアミノ酸配列と比較して10個以下の保存的アミノ酸置換(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10個の保存的アミノ酸置換)を有し得る。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号3とは保存的アミノ酸置換によってのみ異なっているアミノ酸配列を有し得る。
いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号2と少なくとも85%同一である(例えば、配列番号2と85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である)アミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号2と少なくとも90%同一である(例えば、配列番号2と90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である)アミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号2と少なくとも95%同一である(例えば、配列番号2と95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である)アミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号2のアミノ酸配列を有する。各ポリペプチド単量体は、配列番号2のアミノ酸配列と比較して1つ以上の保存的アミノ酸置換を有し得る。例えば、各ポリペプチド単量体は、配列番号2のアミノ酸配列と比較して50個以下の保存的アミノ酸置換(例えば、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または50個の保存的アミノ酸置換)を有し得る。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号2のアミノ酸配列と比較して25個以下の保存的アミノ酸置換(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24または25個の保存的アミノ酸置換)を有し得る。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号2のアミノ酸配列と比較して10個以下の保存的アミノ酸置換(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10個の保存的アミノ酸置換)を有し得る。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号2とは保存的アミノ酸によってのみ異なっているアミノ酸配列を有し得る。
いくつかの実施形態では、ホモ二量体は、少なくとも8000M-1s-1の触媒活性(kcat/KM)を有する。いくつかの実施形態では、ホモ二量体は、約8000M-1s-1~40000M-1s-1;10000M-1s-1~40000M-1s-1;20000M-1s-1~40000M-1s-1;または25000M-1s-1~35000M-1s-1の触媒活性(kcat/KM)を有する。
いくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約25:1であり、PEG分子は、約5kDaの分子量を有し、N-ヒドロキシスクシンイミドエステルカーボネート連結基によってホモ二量体に結合している。
別の態様において、本開示は、キヌレニナーゼポリペプチドの循環半減期を延ばす方法であって、キヌレニナーゼポリペプチドをPEG化剤に接触させることを含み、キヌレニナーゼポリペプチドがホモ二量体を形成し、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比が約10:1~約50:1、例えば約10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1、48:1、49:1または50:1である、当該方法を提供する。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約11:1~約49:1、例えば11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1、48:1または49:である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約12:1~約48:1、例えば12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1または48:1。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約13:1~約47:1、例えば13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1または47:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約14:1~約46:1、例えば14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1または46:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約15:1~約45:1、例えば15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1または45:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約16:1~約44:1、例えば16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1または44:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約17:1~約43:1、例えば17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1または43:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約18:1~約42:1、例えば18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1または42:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約19:1~約41:1、例えば19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1または41:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約20:1~約40:1、例えば20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1または40:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約21:1~約39:1、例えば21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1または39:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約22:1~約38:1、例えば22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1または38:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約23:1~約37:1、例えば23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1または37:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約24:1~約36:1、例えば24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1または36:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約25:1~約35:1、例えば25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1または35:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約26:1~約34:1、例えば26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1または34:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約27:1~約33:1、例えば27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1または33:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約28:1~約32:1、例えば28:1、29:1、30:1、31:1または32:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約29:1~約31:1、例えば29:1、30:1または31:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は約30:1である。
別の態様において、本開示は、PEG化キヌレニナーゼホモ二量体を製造する方法であって、ホモ二量体が2つのポリペプチド単量体を含み、方法が、ホモ二量体をPEG化剤に接触させることを含み、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比が約10:1~約50:1、例えば約10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1、48:1、49:1または50:1である、当該方法を含む。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約11:1~約49:1、例えば約11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1、48:1または49:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約12:1~約48:1、例えば約12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1または48:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約13:1~約47:1、例えば約13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1または47:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約14:1~約46:1、例えば約14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1または46:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約15:1~約45:1、例えば約15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1または45:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約16:1~約44:1、例えば約16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1、43:1または44:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約17:1~約43:1、例えば約17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1、42:1または43:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約18:1~約42:1、例えば約18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1、41:1または42:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約19:1~約41:1、例えば約19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30;1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1、40:1または41:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約20:1~約40:1、例えば約20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、39:1または40:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約21:1~約39:1、例えば約21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1または39:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約22:1~約38:1、例えば約22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1または38:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約23:1~約37:1、例えば約23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1または37:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約24:1~約36:1、例えば約24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1または36:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約25:1~約35:1、例えば約25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1または35:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約26:1~約34:1、例えば約26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1または34:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約27:1~約33:1、例えば約27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1または33:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約28:1~約32:1、例えば約28:1、29:1、30:1、31:1または32:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約29:1~約31:1、例えば約29:1、30:1または31:1である。いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は約30:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約20:1~約30:1、例えば約20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1または30:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約10:1~約30:1、例えば約10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1または30:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約11:1~約29:1、例えば約11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1または29:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約12:1~約28:1、例えば約12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1または28:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約13:1~約27:1、例えば約13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1または27:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約14:1~約26:1、例えば約14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1または26:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約15:1~約25:1、例えば約15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1、24:1または25:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約16:1~約24:1、例えば約16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1、23:1または24:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約17:1~約23:1、例えば約17:1、18:1、19:1、20:1、21:1、22:1または23:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約18:1~約22:1、例えば約18:1、19:1、20:1、21:1または22:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は、約19:1~約21:1、例えば約19:1、20:1または21:1である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とのモル投入量比は約20:1である。
本開示の上記態様のいずれかのいくつかの実施形態では、PEG分子は、約1kDa~約10kDa、例えば約1、2、3、4、5、6、7、8、9または10kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は、約2kDa~約9kDa、例えば約2、3、4、5、6、7、8または9kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は、約3kDa~約8kDa、例えば約3、4、5、6、7または8kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は、約4kDa~約7kDa、例えば約4、5、6または7kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は、約5kDa~約6kDa、例えば約5または6kDaの分子量を有する。いくつかの実施形態では、PEG分子は約5kDaの分子量を有する。
いくつかの実施形態では、PEG化剤は、リジン反応性PEG化剤、例えば、本明細書に記載されているまたは当技術分野で知られている数あるリジン反応性部分の中でもN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)部分を含有する反応性基にPEG分子が結合したPEG化剤である。
いくつかの実施形態では、PEG化剤は、システイン反応性PEG化剤、例えば、本明細書に記載されているまたは当技術分野で知られている数あるシステイン反応性部分の中でもヨードアセトアミド部分またはマレイミド部分を含有する反応性基にPEG分子が結合したPEG化剤である。
いくつかの実施形態では、ホモ二量体は、1つ以上のリジンまたはシステイン残基によって、例えば1つ以上のリジン残基によってリジンアミンとスクシンイミド基、アルデヒド基、アミド基、カルバメート基、エステル基、エポキシ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基及びその組合せとの反応から形成された連結基によって、PEG分子に共有結合している。いくつかの実施形態では、連結基はスクシンイミド基、例えば、スクシンイミジルスクシネート、スクシンイミジルプロピオネート、スクシンイミジルカルボキシメチレート、スクシンイミジルカーボネート、スクシンイミジルスクシンアミド、N-ヒドロキシスクシンイミドまたはその組合せ、例えばN-ヒドロキシスクシンイミドカーボネートである。いくつかの実施形態では、連結基は一官能性である。
いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有し、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較して、L8P、K38E、Y47L、I48F、K50Q、I51M、S60N、K64N、D65G、E66K、N67D、N67P、D67S、A68F、A68T、A68V、F71L、F71M、L72N、K84E、E88N、E89K、E89S、E90Q、D92E、K93N、K93T、A95H、A95Q、K96N、I97H、I97L、I97V、A98G、A99G、A99I、A99R、A99S、A99T、A99V、Y100N、Y100S、Y100T、G101A、H102W、E103F、E103H、E103N、E103Q、E103R、E103V、E103W、V104D、V104E、V104F、V104H、V104K、V104L、V104R、G105A、G105H、G105S、G105T、E106D、K106D、K106E、K106H、K106N、R107P、R107S、P108R、I110A、I110F、I110L、I110M、I110T、T111D、T111H、T111N、T111R、G112A、G112C、G112D、G112K、G112L、G112M、G112Q、G112R、G112S、G112T、G112Y、N127K、I131V、A132V、L133V、A136T、L137T、T138S、N140D、H142Q、Q14R、Y156H、K163T、D168E、H169R、Q175L、I183F、I183L、I183P、I183S、E184A、E184D、E184R、E184T、E184V、E185T、M187L、M189I、K191A、K191G、K191H、K191M、K191N、K191R、K191S、K191T、K191W、E197A、E197D、E197F、E197K、E197M、E197Q、E197S、E197T、E197V、I201C、I201E、I201F、1201H、I201L、I201S、I201T、I201V、H203K、L219M、L219W、F220L、V223I、F225Y、H230F、H230L、H230Y、N232S、Y246F、F249W、D250E、S274A、S274C、S274G、S274N、S274T、L278M、A280G、A280S、A280T、G281S、A282M、A282P、G284N、I285L、V303L、V303S、F306W、F306Y、S311N、K315E、D317E、D317K、I331C、I331L、I331N、I331S、I331T、I331V、N333T、P334N、P335T、L337T、L338A、L338Q、S341I、K373E、K373N、N375A、N375H、Y376C、Y376F、Y376L、K378G、K378P、K378Q、K378R、K380G、K380S、A382G、A382R、A382T、T383S、K384G、K384N、P386K、P386S、V387L、N389E、I405L、F407Y、S408D、S408N、N411R、D413S、D413V、Q416T、E419A、E419L、K420E、R421N、V424I、K427M、N429E、G432A及びA436Tからなる群から選択される1つ以上のアミノ酸置換を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較して、A282(例えばA282MまたはA282P)、F306(例えばF306WまたはF306Y)、またはF249、例えばF249Wに置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は配列番号1と比較してA99に置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は配列番号1と比較してG112に置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は配列番号1と比較してE103に置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較してV104に置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較してS408に置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体はF306W置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体はL72N置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体はH102W及びN333T置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体はI183P置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体はR107P置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体はA436T置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較して、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tから選択される少なくとも1つの置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較して、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tから選択される少なくとも2つ、3つ、4つまたは5つの置換を含む。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号1と比較して、置換L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tを含む。
いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号3と少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号3と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号3と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は配列番号3のアミノ酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号2と少なくとも85%、86%、87%、88%、89%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号2と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は、配列番号2と少なくとも95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、各ポリペプチド単量体は配列番号2のアミノ酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、ホモ二量体は少なくとも8000M-1s-1の触媒活性(kcat/KM)を有する。いくつかの実施形態では、ホモ二量体は、約8000M-1s-1~40000M-1s-1;10000M-1s-1~40000M-1s-1;20000M-1s-1~40000M-1s-1;または25000M-1s-1~35000M-1s-1の触媒活性(kcat/KM)を有する。
本開示の上記態様のいずれかのいくつかの実施形態では、PEG分子とホモ二量体との比は約25:1であり、PEG分子は、約5kDaの分子量を有し、N-ヒドロキシスクシンイミドエステルカーボネート連結基によってホモ二量体に結合している。
いくつかの実施形態では、ホモ二量体は、水性緩衝液、例えば二リン酸ナトリウムまたは酢酸ナトリウムの中でPEG化剤と接触する。いくつかの実施形態では、水性緩衝液のpHは、約7.5~約9.5の範囲、例えば、7.5、7.6、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4または9.5である。いくつかの実施形態では、水性緩衝液のイオン強度は約250mM~約350mMの範囲である。いくつかの実施形態では、サイズ排除クロマトグラフィーを用いてホモ二量体を単離する。
本開示の上記態様または実施形態のいずれかのいくつかの実施形態では、キヌレニナーゼホモ二量体は、WO2015/031771、WO2016/033488またはWO2017/151860に開示されるアミノ酸置換の1つ以上を含有し得、参照によりこれらの各々の全体を本明細書に援用する。
上記及び本明細書に記述される改変型ポリペプチドは、非改変型ポリペプチド(例えば、天然ポリペプチド、例えば配列番号1のヒトキヌレニナーゼ)または本明細書に開示される任意のポリペプチド配列と比較して、ある百分率の同一性を有することを特徴とし得る。例えば、非改変型ポリペプチドは、天然キヌレニナーゼの少なくともまたは最大で約150、200、250、300、350、400、450または465個(またはその中で導き出せる任意の範囲)の残基を含み得る。改変型及び非改変型ポリペプチドの間の、または比較される任意の2つの配列の間の同一性百分率は、おおよそで、最大で、または少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%(またはその中で導き出せる任意の範囲)であり得る。上に述べた同一性百分率が、ポリペプチドの非改変領域と比較したときのポリペプチドの特定の改変領域に関するものであってよいことも企図される。例えば、ポリペプチドは、キヌレニナーゼの改変型または変異型基質認識部位のアミノ酸配列と、同じ種からの、または種をまたいだ非改変型または変異型キヌレニナーゼのそれとの同一性に基づいて特徴付けられることができる、キヌレニナーゼの改変型または変異型基質認識部位を含有するものであってもよい。例えば非改変型キヌレニナーゼとの少なくとも90%の同一性を有することを特徴とする改変型または変異型ヒトポリペプチドは、当該改変型または変異型ヒトポリペプチド中のアミノ酸の少なくとも90%が非改変型ポリペプチド中のアミノ酸と同一であることを意味する。
そのような非改変型ポリペプチドは、天然キヌレニナーゼ、特にヒトアイソフォームまたは他の霊長類アイソフォームであり得る。例えば、天然ヒトキヌレニナーゼは配列番号1の配列を有し得る。他の天然霊長類キヌレニナーゼの非限定的な例としては、Pongo abeliiキヌレニナーゼ(Genbank ID:XP_009235962.1、GI:686708656)、Macaca fascicularisキヌレニナーゼ(Genbank ID:EHH54849.1、GI:355750522)、及びPan troglodytesキヌレニナーゼ(Genbank ID:XP_003309314.1、GI:332814521)が挙げられる。例示的な天然ポリペプチドには、配列番号1との同一性がおおよそで、最大で、または少なくとも65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%(またはその中で導き出せる任意の範囲)である配列が含まれる。例えば、天然ポリペプチドは、少なくともまたは最大で約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450または465個(またはその中で導き出せる任意の範囲)の、配列番号1の配列の残基を含み得る。
別の態様では、本開示は、上記組成のいずれか1つを有するキヌレニナーゼホモ二量体を薬学的に許容される担体の中に含む医薬製剤を含む。いくつかの実施形態では、医薬製剤は、上記組成のいずれか1つを有するキヌレニナーゼホモ二量体を薬学的に許容される担体の中に含む。
別の態様において、本開示は、腫瘍を有する対象(例えば、哺乳動物対象、例えばヒト対象)を治療する方法であって、有効量の本明細書に記載の製剤または本明細書に記載の組成のいずれか1つを有する酵素を対象に投与することを含む、当該方法を特徴とする。いくつかの実施形態では、方法は、有効量の本明細書に記載の製剤または本明細書に記載の組成のいずれか1つを有する酵素を対象に投与することを含む。いくつかの実施形態では、対象は、IDO1、IDO2またはTDO発現腫瘍、例えば固形腫瘍または造血器腫瘍を有することが確認されている。いくつかの実施形態では、対象はヒト対象である。
いくつかの実施形態では、製剤は、腫瘍内に、静脈内に、皮内に、動脈内に、腹腔内に、病巣内に、頭蓋内に、関節内に、前立腺内に、胸腔内に、気管内に、眼内に、鼻腔内に、硝子体内に、膣内に、直腸内に、筋肉内に、皮下に、結膜下に、小嚢内に、経粘膜的に、心嚢内に、臍帯内に、経口的に、吸引によって、注射によって、輸注によって、持続注入によって、標的細胞に直接注ぐ局部灌流によって、カテーテルによって、または洗浄によって投与される。
いくつかの実施形態では、方法は、第2の抗がん療法を対象に施行することも含む。第2抗がん療法は、外科的療法、化学療法、放射線療法、凍結療法、ホルモン療法、免疫療法またはサイトカイン療法であり得る。いくつかの実施形態では、第2抗がん療法は免疫チェックポイント阻害剤療法であり得る。例えば、キヌレニナーゼホモ二量体を例えばがんまたは感染性疾患、例えば本明細書に記載のがんまたは感染性疾患の治療のために免疫療法剤と混合してもよいし、それに結合体化させてもよいし、それと共に投与してもよいし、または免疫療法剤とは別個に投与してもよい。本明細書に記載の組成物及び方法に関連して有用となる例示的な免疫療法剤は、限定されないが、抗CTLA-4剤、抗PD-1剤、抗PD-L1剤、抗PD-L2剤、抗TNF-α架橋剤、抗TRAIL架橋剤、抗CD27剤、抗CD30剤、抗CD40剤、抗4-1BB剤、抗GITR剤、抗OX40剤、抗TRAILR1剤、抗TRAILR2剤、及び抗TWEAKR剤ならびに、例えばMahoney et al.,Cancer Immunotherapy,14:561-584(2015)の表1に記載の免疫標的に指向される薬剤を含み、参照によりその開示内容の全体を本明細書に援用する。例えば、免疫療法剤は、抗CTLA-4抗体またはその抗原結合性断片、例えばイピリムマブ及びトレメリムマブであり得る。免疫療法剤は、抗PD-1抗体またはその抗原結合性断片、例えば、ニボルマブ、ペンブロリズマブ、アベルマブ、デュルバルマブ及びアテゾリズマブであってもよい。免疫療法剤は、抗PD-L1抗体またはその抗原結合性断片、例えばアテゾリズマブまたはアベルマブであってもよい。他の例として、免疫標的4-1BBリガンドは抗4-1BBリガンド抗体によって標的化され得;免疫標的OX40Lは抗OX40L抗体によって標的化され得;免疫標的GITRは抗GITR抗体によって標的化され得;免疫標的CD27は抗CD27抗体によって標的化され得;免疫標的TL1Aは抗TL1A抗体によって標的化され得;免疫標的CD40LまたはCD40は抗CD40L抗体によって標的化され得;免疫標的LIGHTは抗LIGHT抗体によって標的化され得;免疫標的BTLAは抗BTLA抗体によって標的化され得;免疫標的LAG3は抗LAG3抗体によって標的化され得;免疫標的TIM3は抗TIM3抗体によって標的化され得;免疫標的Singlecsは抗Singlecs抗体によって標的化され得;免疫標的ICOSリガンドは抗ICOSリガンド抗体によって標的化され得;免疫標的B7-H3は抗B7-H3抗体によって標的化され得;免疫標的B7-H4は抗B7-H4抗体によって標的化され得;免疫標的VISTAは抗VISTA抗体によって標的化され得;免疫標的TMIGD2は抗TMIGD2抗体によって標的化され得;免疫標的BTNL2は抗BTNL2抗体によって標的化され得;免疫標的CD48は抗CD48抗体によって標的化され得;免疫標的KIRは抗KIR抗体によって標的化され得;免疫標的LIRは抗LIR抗体によって標的化され得;免疫標的ILTは抗ILT抗体によって標的化され得;免疫標的NKG2Dは抗NKG2D抗体によって標的化され得;免疫標的NKG2Aは抗NKG2A抗体によって標的化され得;免疫標的MICAは抗MICA抗体によって標的化され得;免疫標的MICBは抗MICB抗体によって標的化され得;免疫標的CD244は抗CD244抗体によって標的化され得;免疫標的CSF1Rは抗CSF1R抗体によって標的化され得;免疫標的IDOは抗IDO抗体によって標的化され得;免疫標的TGFβは抗TGFβ抗体によって標的化され得;免疫標的CD39は抗CD39抗体によって標的化され得;免疫標的CD73は抗CD73抗体によって標的化され得;免疫標的CXCR4は抗CXCR4抗体によって標的化され得;免疫標的CXCL12は抗CXCL12抗体によって標的化され得;免疫標的SIRPAは抗SIRPA抗体によって標的化され得;免疫標的CD47は抗CD47抗体によって標的化され得;免疫標的VEGFは抗VEGF抗体によって標的化され得;そして免疫標的ニューロピリンは抗ニューロピリン抗体によって標的化され得る(例えば、Mahoney et al.の表1を参照されたい)。
本明細書に記載の組成物及び方法に関連して使用され得る免疫療法剤としては、例えば、抗TWEAK剤、抗細胞表面リンパ球タンパク質剤、抗BRAF剤、抗MEK剤、抗CD33剤、抗CD20剤、抗HLA-DR剤、抗HLAクラスI剤、抗CD52剤、抗A33剤、抗GD3剤、抗PSMA剤、抗Ceacan1剤、抗Galedin9剤、抗HVEM剤、抗VISTA剤、抗B7 H4剤、抗HHLA2剤、抗CD155剤、抗CD80剤、抗BTLA剤、抗CD160剤、抗CD28剤、抗CD226剤、抗CEACAM1剤、抗TIM3剤、抗TIGIT剤、抗CD96剤、抗CD70剤、抗CD27剤、抗LIGHT剤、抗CD137剤、抗DR4剤、抗CR5剤、抗TNFRS剤、抗TNFR1剤、抗FAS剤、抗CD95剤、抗TRAIL剤、抗DR6剤、抗EDAR剤、抗NGFR剤、抗OPG剤、抗RANKL剤、抗LTβ受容体剤、抗BCMA剤、抗TACI剤、抗BAFFR剤、抗EDAR2剤、抗TROY剤、及び抗RELT剤が挙げられる。例えば、免疫療法剤は、抗TWEAK抗体もしくはその抗原結合性断片、抗細胞表面リンパ球タンパク質抗体もしくはその抗原結合性断片、抗BRAF抗体もしくはその抗原結合性断片、抗MEK抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD33抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD20抗体もしくはその抗原結合性断片、抗HLA-DR抗体もしくはその抗原結合性断片、抗HLAクラスI抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD52抗体もしくはその抗原結合性断片、抗A33抗体もしくはその抗原結合性断片、抗GD3抗体もしくはその抗原結合性断片、抗PSMA抗体もしくはその抗原結合性断片、抗Ceacan1抗体もしくはその抗原結合性断片、抗Galedin9抗体もしくはその抗原結合性断片、抗HVEM抗体もしくはその抗原結合性断片、抗VISTA抗体もしくはその抗原結合性断片、抗B7 H4抗体もしくはその抗原結合性断片、抗HHLA2抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD155抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD80抗体もしくはその抗原結合性断片、抗BTLA抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD160抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD28抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD226抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CEACAM1抗体もしくはその抗原結合性断片、抗TIM3抗体もしくはその抗原結合性断片、抗TIGIT抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD96抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD70抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD27抗体もしくはその抗原結合性断片、抗LIGHT抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD137抗体もしくはその抗原結合性断片、抗DR4抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CR5抗体もしくはその抗原結合性断片、抗TNFRS抗体もしくはその抗原結合性断片、抗TNFR1抗体もしくはその抗原結合性断片、抗FAS抗体もしくはその抗原結合性断片、抗CD95抗体もしくはその抗原結合性断片、抗TRAIL抗体もしくはその抗原結合性断片、抗DR6抗体もしくはその抗原結合性断片、抗EDAR抗体もしくはその抗原結合性断片、抗NGFR抗体もしくはその抗原結合性断片、抗OPG抗体もしくはその抗原結合性断片、抗RANKL抗体もしくはその抗原結合性断片、抗LTβ受容体抗体もしくはその抗原結合性断片、抗BCMA抗体もしくはその抗原結合性断片、抗TACI抗体もしくはその抗原結合性断片、抗BAFFR抗体もしくはその抗原結合性断片、抗EDAR2抗体もしくはその抗原結合性断片、抗TROY抗体もしくはその抗原結合性断片、または抗RELT抗体もしくはその抗原結合性断片であり得る。
いくつかの実施形態では、第2抗がん療法は、免疫療法、例えば、免疫エフェクター細胞または免疫原性組成物を投与することである。例えば、免疫原性組成物は、がん細胞抗原、及び任意選択的にアジュバントを含む。いくつかの実施形態では、免疫エフェクター細胞は、NK細胞、T細胞(例えば、CAR T細胞)またはNK/T細胞を含み得る。いくつかの実施形態では、キメラ抗原受容体(CAR)を含むT細胞、及び実施形態のキヌレニナーゼホモ二量体を、がんを有する対象の治療に使用することが企図される。いくつかの実施形態では、CAR及びキヌレニナーゼ、ならびに場合によってはトランスポゼースをコードするDNAを細胞にトランスフェクトしてもよい。
いくつかの実施形態では、本開示は、腫瘍を有するヒト対象におけるT細胞応答をもたらす方法であって、上記治療方法の実施形態のいずれか1つに従ってキヌレニナーゼホモ二量体を対象に投与することを含む、当該方法を提供する。
定義
本明細書中で使用する場合、「約」という用語は、記載されている値の上下10%以内に入る値を指す。例えば、「約5,000Da」という語句は、端点を含めた4,500~5,500Daの値を指す。
本明細書中で使用する場合、「約」という用語は、記載されている値の上下10%以内に入る値を指す。例えば、「約5,000Da」という語句は、端点を含めた4,500~5,500Daの値を指す。
本明細書中で使用する場合、「投与すること」、「投与」などの用語は、何らかの有効な経路によって本明細書に記載の1つ以上のタンパク質を一緒に発現させる治療剤(例えば製剤)を患者に直接与えることを意味する。例示的な投与経路は本明細書に記載されており、全身投与経路、例えば静脈内注射、ならびに患者の中枢神経系への直接的な投与経路、例えば数ある中でも脳室内注射、クモ膜下腔内注射及び定位注射によるものを含む。
本明細書中で使用する場合、「生物学的機能等価体」という用語は、当技術分野で十分に認識されており、本明細書中で詳しくさらに定義されている。したがって、タンパク質の生物活性が維持されるという条件で、アミノ酸の約70%~約80%、または約81%~約90%、さらに言えば約91~約99%が対照ポリペプチドのアミノ酸と同一または機能的に等価である配列が含まれる。改変型タンパク質は、いくつかの実施形態ではその天然の対応物と生物学的機能が等価であり得る。
関心対象のタンパク質の文脈で本明細書中で使用する場合、「触媒活性」という用語は、タンパク質の野生型形態に関連する生物学的機能を指す。例えば、酵素の文脈では、「触媒活性」という用語は、対応する化学反応の生成物が得られる方法で基質ターンオーバーをもたらすタンパク質の能力を指す。酵素の活性レベルは、例えば当技術分野で知られている基質ターンオーバーアッセイを用いて、検出及び定量され得る。別の例を挙げると、膜結合受容体の文脈では、「活性」という用語は、受容体によって例えばその同族リガンドとの結合により開始されるシグナル伝達を指し得る。
「キメラ抗原受容体(CAR)」という用語は、本明細書中で使用される場合、例えば、人工T細胞受容体、キメラT細胞受容体またはキメラ免疫受容体を指し得、特定の免疫エフェクター細胞に人工特異性を移植する操作型受容体を包含し得る。CARは、モノクローナル抗体の特異性をT細胞に付与してそれによって、例えば養子細胞療法に使用するための、多くの特異性T細胞の生成を可能にするために採用され得る。具体的な実施形態では、CARは、細胞の特異性を例えば腫瘍関連抗原へ差し向ける。いくつかの実施形態では、CARは、細胞内活性化ドメイン、膜貫通ドメイン、及び腫瘍関連抗原結合領域を含む細胞外ドメインを含む。特定の実施形態では、CARは、CD3-ゼータ膜貫通及びエンドドメインと融合したモノクローナル抗体由来の一本鎖可変断片(scFv)の融合体(例えば米国特許第7,109,304号に記載のもの。参照によりその全体を本明細書に援用する)を含む。他のCARデザインの特異性は、受容体のリガンド(例えばペプチド)に由来するもの、またはパターン認識受容体、例えばデクチンに由来するものであり得る。特定の実施形態では、B系統分子CD19に特異的なCARを使用することによって、T細胞の特異性を指向先転換することによって悪性B細胞を標的化することができる。場合によっては、抗原認識ドメインの間隔を改変して活性化誘導細胞死を軽減することができる。ある場合には、CARは、付加的な共刺激シグナル伝達のためのドメイン、例えば、CD3-ゼータ、FcR、CD27、CD28、CD137、DAP10及び/またはOX40を含む。場合によっては、共刺激分子、画像化(例えば陽電子放射断層撮影)のためのレポーター遺伝子、プロドラッグを与えた時にT細胞を条件付きで除去する遺伝子産物、帰巣受容体、ケモカイン、ケモカイン受容体、サイトカイン及びサイトカイン受容体を含めた分子を、CARと共発現させることがある。
本明細書中で使用する場合、「ホモ二量体」という用語は、アミノ酸残基の順序、数及び種類に関して互いに同一である2本のポリペプチド鎖を含むタンパク質(例えばキヌレニナーゼ)を指す。したがって、「キヌレニナーゼホモ二量体」という用語は、アミノ酸残基の順序、数及び種類に関して互いに同一である2本の単量体型キヌレニナーゼポリペプチド鎖を含むキヌレニナーゼを指す。
本明細書中で使用する場合、「保存的変異」、「保存的置換」、「保存的アミノ酸置換」などの用語は、1つ以上のアミノ酸を、類似した物理化学的特質、例えば、極性、静電電荷及び立体体積を呈する1つ以上の異なるアミノ酸に置換することを意味する。天然に存在する20種のアミノ酸の各々についてこれらの特質を以下の表1にまとめる。
本明細書中で使用される「接触した」及び「曝露された」という用語は、細胞に対して適用される場合、治療構築物及び化学療法剤もしくは放射線療法剤を標的細胞に送達するまたは標的細胞のすぐ隣に配置するプロセスを表すために本明細書中で使用される。例えば、細胞殺滅を成し遂げるために両薬剤を、細胞を殺滅するためまたはそれが分裂するのを防ぐために有効な合計量で細胞に送達する。
本明細書中で使用される「有効量」、「治療的有効量」などの用語は、治療薬組成物、例えば、本明細書に記載のベクター構築物、ウイルスベクターまたは細胞に関して使用される場合、哺乳動物を含めた対象、例えばヒトに投与されたときに有益なまたは所望の結果、例えば臨床結果をもたらすのに十分な量を指す。例えば、本明細書に記載のがんの治療の文脈においてこれらの用語は、組成物、ベクター構築物、ウイルスベクターまたは細胞の投与なしで得られる応答に比べて治療奏効をもたらすのに十分な組成物の量を指す。そのような量に相当する本明細書に記載の所与の組成物の量は、様々な因子、例えば、与える薬剤、医薬製剤、投与経路、疾患もしくは障害の種類、対象の識別情報(例えば、年齢、性別、体重)、または治療されようとしている宿主などに応じて様々であり得る。組成物、例えば本開示のベクター構築物、ウイルスベクターまたは細胞の「有効量」、「治療的有効量」などには、対照に比べ有益なまたは望ましい結果を対象にもたらす量も含まれる。
本明細書中で使用する場合、「融合タンパク質」という用語は、天然にはない方法で機能可能に連結されているタンパク質またはタンパク質断片を含有するキメラタンパク質を指す。
本明細書中で使用する場合、「半減期」(1/2寿命)という用語は、試験管内または生体内で、例えば哺乳動物に注射した後に、そのポリペプチドの濃度が半分に下がるまでに必要とされるであろう時間を指す。
本明細書中で使用される「KM」という用語は、酵素に関するミカエリス・メンテン定数を指し、酵素触媒反応において所与の酵素がその最大速度の半分を生む特定基質の濃度として定義される。本明細書中で使用される「kcat」という用語は、ターンオーバー数、または酵素が最大効率で働いている単位時間あたりに各酵素部位が生成物に変換する基質分子の数を指す。本明細書中で使用される「kcat/KM」という用語は、どれだけ効率的に酵素が基質を生成物に変換するかについての尺度である特異性定数である。
本明細書中で使用する場合、「キヌレニナーゼ」という用語は、キヌレニンからアントラニル酸への触媒的分解を担う酵素を指す。「キヌレニナーゼ」という用語は、野生型キヌレニナーゼ酵素の多様体及びそれをコードする核酸、例えば、野生型キヌレニナーゼ酵素のアミノ酸配列(例えば配列番号1)との少なくとも70%の配列同一性(例えば、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは99.9%の、またはそれを上回る同一性)を有する多様体タンパク質、あるいはコードされるキヌレニナーゼ類縁体が野生型キヌレニナーゼの治療的機能を保持するという条件で野生型キヌレニン遺伝子の核酸配列との少なくとも70%の配列同一性(例えば、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは99.9%の、またはそれを上回る同一性)を有するポリヌクレオチドも指す。「キヌレニナーゼ」は、天然シグナルペプチドが存在しているキヌレニナーゼタンパク質も指す場合もある。あるいは、「キヌレニナーゼ」は、天然のシグナルペプチドが除去されたキヌレニナーゼタンパク質(例えば成熟タンパク質)を指す場合もある。キヌレニナーゼは、キヌレニナーゼの触媒ドメイン、またはそのようなドメインとの少なくとも70%の配列同一性(例えば、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは99.9%の、またはそれを上回る同一性)を有する多様体を指す場合もある。加えて、「キヌレニナーゼ」という用語は、ポリペプチドが別の薬剤、例えば、別のポリペプチド、半減期改変剤、例えばPEG化剤、または治療剤に機能可能に連結されている多様体も含む。本明細書中で使用する場合、「キヌレニナーゼ」は、当業者には理解されるように、文脈に応じて酵素、またはこのタンパク質をコードする遺伝子を指し得る。
キヌレニナーゼは、個々の「キヌレニナーゼ単量体」の二量体、例えば、同じアミノ酸配列を各々が有している2つのキヌレニナーゼ単量体で構成されるホモ二量体として存在し得る。本明細書中で使用される「キヌレニナーゼ単量体」という用語は、別のそのようなポリペプチドと非共有結合的に結び付けられたときに二量体型キヌレニナーゼ酵素を形成する個々のポリペプチドを指す。本開示のキヌレニナーゼ単量体は、本明細書の配列番号1、配列番号2または配列番号3と例えば少なくとも85%同一である(例えば、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である)アミノ酸配列を有し得る。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体は、配列番号1と比較して1つ以上のアミノ酸置換、例えば、L8P、K38E、Y47L、I48F、K50Q、I51M、S60N、K64N、D65G、E66K、N67D、N67P、D67S、A68F、A68T、A68V、F71L、F71M、L72N、K84E、E88N、E89K、E89S、E90Q、D92E、K93N、K93T、A95H、A95Q、K96N、I97H、I97L、I97V、A98G、A99G、A99I、A99R、A99S、A99T、A99V、Y100N、Y100S、Y100T、G101A、H102W、E103F、E103H、E103N、E103Q、E103R、E103V、E103W、V104D、V104E、V104F、V104H、V104K、V104L、V104R、G105A、G105H、G105S、G105T、E106D、K106D、K106E、K106H、K106N、R107P、R107S、P108R、I110A、I110F、I110L、I110M、I110T、T111D、T111H、T111N、T111R、G112A、G112C、G112D、G112K、G112L、G112M、G112Q、G112R、G112S、G112T、G112Y、N127K、I131V、A132V、L133V、A136T、L137T、T138S、N140D、H142Q、Q14R、Y156H、K163T、D168E、H169R、Q175L、I183F、I183L、I183P、I183S、E184A、E184D、E184R、E184T、E184V、E185T、M187L、M189I、K191A、K191G、K191H、K191M、K191N、K191R、K191S、K191T、K191W、E197A、E197D、E197F、E197K、E197M、E197Q、E197S、E197T、E197V、I201C、I201E、I201F、1201H、I201L、I201S、I201T、I201V、H203K、L219M、L219W、F220L、V223I、F225Y、H230F、H230L、H230Y、N232S、Y246F、F249W、D250E、S274A、S274C、S274G、S274N、S274T、L278M、A280G、A280S、A280T、G281S、A282M、A282P、G284N、I285L、V303L、V303S、F306W、F306Y、S311N、K315E、D317E、D317K、I331C、I331L、I331N、I331S、I331T、I331V、N333T、P334N、P335T、L337T、L338A、L338Q、S341I、K373E、K373N、N375A、N375H、Y376C、Y376F、Y376L、K378G、K378P、K378Q、K378R、K380G、K380S、A382G、A382R、A382T、T383S、K384G、K384N、P386K、P386S、V387L、N389E、I405L、F407Y、S408D、S408N、N411R、D413S、D413V、Q416T、E419A、E419L、K420E、R421N、V424I、K427M、N429E、G432A及びA436Tからなる群から選択されるアミノ酸置換を有する。本開示のキヌレニナーゼ単量体は、例えば、配列番号1と比較してA282(例えばA282MまたはA282P)、F306(例えばF306WまたはF306Y)、またはF249、例えばF249Wに置換を有し得る。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体は、配列番号1と比較してA99に置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体は、配列番号1と比較してG112に置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体は、配列番号1と比較してE103に置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体は、配列番号1と比較してV104に置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体は、配列番号1と比較してS408に置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体はF306W置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体はL72N置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体はH102W及びN333T置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体はI183P置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体はR107P置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体はA436T置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体は、配列番号1と比較して、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tから選択される少なくとも1つの置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体は、配列番号1と比較して、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tから選択される少なくとも2つ、3つ、4つまたは5つの置換を含む。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼ単量体は、配列番号1と比較してL72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tの置換を含む。
本明細書中で使用する場合、「連結基」という用語は、連結基の一方の部分が第1分子に機能可能に連結され、連結基のもう一方の部分が第2分子に機能可能に連結された、2つの異なる分子を機能可能に連結する分子架橋として作用する、化合物またはその部分を指す。
本明細書中で使用する場合、「改変型タンパク質」または「改変型ポリペプチド」という用語は、例えば、非改変型タンパク質またはポリペプチドよりも優れる付加的な利点、例えばキヌレニン分解活性または熱力学的安定性を有するタンパク質またはポリペプチドを含む。
本明細書中で使用する場合、「単量体」という用語は、タンパク質のさらなる四次構造の最も単純な基本サブユニットである単一のポリペプチド鎖を指す。
本明細書中で使用する場合、「PEG化剤」という用語は、タンパク質に対する様々な化学的方法の手段でPEG鎖の末端のヒドロキシ基によって例えば活性剤に結合する(例えば共有結合で連結される)ことができるポリエチレングリコール(PEG)分子を指す。いくつかの実施形態では、PEG自体は、PEG分子1つあたり多くとも2つの活性剤を上限とする。異なる手法では、PEGの生体適合性を保持しているが分子1つあたりの結合点が多数あることの利点が付加されており、かくしてより大きな薬物搭載量をもたらす、PEGとアミノ酸とのコポリマーを使用することができる。
本明細書中で使用する場合、基準ポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列に関して「配列同一性パーセント(%)」は、最大の配列同一性パーセントを得るべく配列を整列させ、必要に応じてギャップを導入した後に、基準ポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列の中の核酸またはアミノ酸と同一である、候補配列中の核酸またはアミノ酸の百分率と定義される。核酸またはアミノ酸配列同一性パーセントを決定する目的のためのアラインメントは、当業者の技量の範囲内である様々な方法で、例えば、公的に利用可能なコンピュータソフトウェア、例えば、BLAST、BLAST-2またはMegalignソフトウェアを使用して成し遂げられ得る。当業者であれば、比較しようとする配列の完全長にわたって最大のアラインメントを得るために必要とされる任意のアルゴリズムを含めて、配列を整列させるための適切なパラメータを決定することができる。例えば、配列同一性パーセント値は、配列比較コンピュータプログラムBLASTを使用して生成され得る。例示として、所与の核酸またはアミノ酸配列Bに対する、それとの、またはそれに照らした所与の核酸またはアミノ酸配列Aの配列同一性パーセントは(これは代わりに、所与の核酸またはアミノ酸配列Bに対する、それとの、またはそれに照らしたある配列同一性パーセントを有する所与の核酸またはアミノ酸配列A、と表現され得るが)、以下のとおりに算出され:
100掛ける(分数X/Y)
式中のXは、配列アラインメントプログラム(例えばBLAST)によってそのプログラムのAとBとのアラインメントにおいて同一な一致として評価されるヌクレオチドまたはアミノ酸の数であり、Yは、B中の核酸の合計数である。核酸またはアミノ酸配列Aの長さが核酸またはアミノ酸配列Bの長さと等しくない場合、Bに対するAの配列同一性パーセントが、Aに対するBの配列同一性パーセントと等しくならないことは、認識されよう。
100掛ける(分数X/Y)
式中のXは、配列アラインメントプログラム(例えばBLAST)によってそのプログラムのAとBとのアラインメントにおいて同一な一致として評価されるヌクレオチドまたはアミノ酸の数であり、Yは、B中の核酸の合計数である。核酸またはアミノ酸配列Aの長さが核酸またはアミノ酸配列Bの長さと等しくない場合、Bに対するAの配列同一性パーセントが、Aに対するBの配列同一性パーセントと等しくならないことは、認識されよう。
本明細書中で使用する場合、「薬学的に許容される」という用語は、妥当な利益/リスク比に見合って過度の毒性、刺激、アレルギー反応及び他の問題となる合併症を伴わずに対象、例えば哺乳動物(例えばヒト)の組織との接触に適している化合物、物質、組成物及び/または剤形を指す。
本明細書中で使用する場合、「タンパク質」及び「ポリペプチド」という用語は、ペプチド結合によって結び付けられたアミノ酸を含む化合物を指し、互換的に使用される。
本明細書中で使用する場合、「対象」及び「患者」は、ヒトまたは非ヒト、例えば霊長類、哺乳動物、及び脊椎動物のいずれかを指す。特定の実施形態では、対象はヒトである。
本明細書中で使用する場合、「治療」及び「治療すること」は、有益なまたは所望の結果、例えば臨床結果を得るための手法を指す。有益なまたは所望の結果には、検出可能であろうと検出可能でなかろうと、1つ以上の症候または症状の緩和または改善;疾患または症状の度合いの低減;疾患、障害または症状の安定化された(つまり悪化していない)状態;疾患または症状の広がりを防止すること;疾患または症状を遅らせるまたは減速させること;疾患または症状の改善または一時的緩和;及び(部分あるいは完全)寛解が含まれ得るが、これらに限定されない。疾患または症状を「改善すること」または「一時的に緩和すること」は、治療なしでの程度または経時変化と比較して、疾患、障害または症状の程度及び/または望ましくない臨床兆候が減少すること、及び/または進行の経時変化が減速もしくは長期化することを意味する。「治療」は、治療を受けていない場合に予想される生存期間と比較して生存期間を延ばすことも意味し得る。治療を必要とする者には、既に症状または障害を有する者、及び症状または障害を発症しやすいまたは発症するリスクがある者、及び症状または障害が予防されるべき者が含まれる。
本明細書中で使用する場合、「単位用量」という用語は、治療薬組成物に関して使用される場合、対象のための単位投薬量として適し、各単位が必要な希釈剤、すなわち担体またはビヒクルと共に所望の治療効果を生むように算出された所定量の活性物質を含有する、物理的に別個な単位を指す。
以下の図面は、本明細書の一部を形成するものであり、本発明のある態様をさらに示すために含まれている。本発明は、本明細書に提供される具体的な実施形態の詳細な説明と組み合わせてこれらの図面の1つ以上を参照することによってよりよく理解され得る。
本開示は、ポリエチレングリコール(PEG)に共有結合したキヌレニナーゼタンパク質ならびに、そのようなタンパク質を合成する方法、及びがんを有する患者、例えば腫瘍を有する患者の治療のためのその使用方法を提供する。特に、本開示は、PEGに共有結合していないキヌレニナーゼタンパク質に比べて向上した薬物動態特性及び/または薬力学的特性、例えば、改善された腫瘍蓄積量、延長された半減期及びより大きな酵素活性をもたらすPEGとキヌレニナーゼとの比を特徴とする、PEG化キヌレニナーゼタンパク質を提供する。機序によって限定するわけではないが、本明細書に記載のキヌレニナーゼタンパク質は、血清中での不活化に対する向上した抵抗性を呈し得、これは、より長い時間にわたってキヌレニナーゼがキヌレニン分解活性を維持することを可能にする。かくして、本明細書に記載のPEG:キヌレニナーゼ比を特徴とするPEG化キヌレニナーゼ酵素は、それを治療的疾患介入、例えばがんの治療のための理想的なものにする実質的に改善された治療的特質を呈し得る。いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼタンパク質は、がん患者、例えば、インドールアミン2,3ジオキシゲナーゼ(IDO)またはトリプトファン2,3ジオキシゲナーゼ(TDO)を発現する腫瘍を有する患者を治療するために使用される。
以下の節に、上記の有益な治療的特質をもたらすPEG:キヌレニナーゼポリペプチドの比、ならびにそのようなタンパク質を製造するため及びそれを患者の治療に使用するために用いられ得るプロセスを記載する。
キヌレニナーゼタンパク質
PEG化キヌレニナーゼ酵素のいくつかの実施形態は、改変型タンパク質及びポリペプチドに関する。特定の実施形態は、非改変型形態と同程度の少なくとも1つの機能的活性、好ましくはキヌレニン分解活性を呈する改変型タンパク質またはポリペプチドに関する。さらなる実施形態では、タンパク質またはポリペプチドは、血清中での安定性を向上させるようにさらに改変され得る。
PEG化キヌレニナーゼ酵素のいくつかの実施形態は、改変型タンパク質及びポリペプチドに関する。特定の実施形態は、非改変型形態と同程度の少なくとも1つの機能的活性、好ましくはキヌレニン分解活性を呈する改変型タンパク質またはポリペプチドに関する。さらなる実施形態では、タンパク質またはポリペプチドは、血清中での安定性を向上させるようにさらに改変され得る。
活性の決定は、特にタンパク質の活性に関する、当業者によく知られているアッセイを用いて成し遂げられ得、比較目的のために、天然及び/または組換え形態の、改変型か非改変型かのどちらかのタンパク質またはポリペプチドの使用を含み得る。
いくつかの実施形態では、改変型ポリペプチド、例えば改変型キヌレニナーゼは、そのキヌレニンの増加に基づいて同定され得る。例えば、非改変型ポリペプチドの基質認識部位が同定され得る。この同定は、構造解析または相同性解析に基づくものであり得る。そのような基質認識部位の改変を伴った変異体の集団が生み出され得る。さらなる実施形態では、キヌレニン分解活性が増大した変異体が、変異体集団から選択され得る。所望の変異体の選択は、例えば、キヌレニン分解による副生成物または生成物の検出などの方法を含み得る。
改変型タンパク質は、アミノ酸の欠失及び/または置換を有し得、したがって、欠失を有するタンパク質、置換を有するタンパク質、及び欠失と置換を有するタンパク質は、改変型タンパク質である。いくつかの実施形態では、これらの改変型タンパク質は、融合タンパク質またはリンカーを有するタンパク質の場合のように、挿入または付加アミノ酸をさらに含み得る。改変欠失型タンパク質は、天然タンパク質の1つ以上の残基を欠くが、天然タンパク質の特異性及び/または活性は有し得る。改変欠失型タンパク質はまた、低減された免疫原性または抗原性を有することもある。改変欠失型タンパク質の一例は、少なくとも1つの抗原性領域から、つまり、特定の生物、例えば改変型タンパク質が投与され得る生物の一種において抗原性であることが判定されたタンパク質の領域から、アミノ酸残基が欠失したものである。
置換または置換え多様体は典型的には、タンパク質中の1つ以上の部位において1つのアミノ酸と別のものとの交換が含まれており、ポリペプチドの1つ以上の特性、特にそのエフェクター機能及び/または生物学的利用能を調節するように設計され得る。置換は、保存的なもの、すなわち、あるアミノ酸を形状及び電荷が類似しているもので置き換えるものであってもよく、保存的でなくてもよい。保存的置換は当技術分野でよく知られており、例えば、アラニンからセリンへ;アルギニンからリジンへ;アスパラギンからグルタミンまたはヒスチジンへ;アスパルテートからグルタメートへ;システインからセリンへ;グルタミンからアスパラギンへ;グルタメートからアスパルテートへ;グリシンからプロリンへ;ヒスチジンからアスパラギンまたはグルタミンへ;イソロイシンからロイシンまたはバリンへ;ロイシンからバリンまたはイソロイシンへ;リジンからアルギニンへ;メチオニンからロイシンまたはイソロイシンへ;フェニルアラインからチロシン、ロイシンまたはメチオニンへ;セリンからスレオニンへ;スレオニンからセリンへ;トリプトファンからチロシンへ;チロシンからトリプトファンまたはフェニルアラニンへ;及びバリンからイソロイシンまたはロイシンへの変化を含む。
欠失または置換に加えて、改変型タンパク質は、ポリペプチドにおける少なくとも1つの残基の付加を伴うことが典型的である残基の挿入を有し得る。これには、標的指向性ペプチドもしくはポリペプチドの、または単に単一の残基の挿入が含まれ得る。融合タンパク質と呼ばれる末端付加については以下に述べる。
タンパク質発現に関係する生物学的タンパク質活性の維持を含めて上に示される基準を配列が満たしている限りにおいて、アミノ酸及び核酸配列が、付加的な残基、例えば付加的なN-もしくはC-末端アミノ酸または5’もしくは3’配列を含みながらなおも本質的には、本明細書に開示される配列の1つに示されるようなものであり得ることも、理解されよう。末端配列の付加はとりわけ、例えば、コード領域の5’もしくは3’部分のどちらかに隣接する様々な非コード配列を含み得る、または遺伝子内に現れることが知られている様々な内部配列、すなわちイントロンを含み得る、核酸配列に適用される。
いくつかの実施形態では、実施形態によるキヌレニナーゼは、配列番号1、2または3のキヌレニナーゼと少なくとも約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を含む。さらなる実施形態では、キヌレニナーゼは、配列番号1、2または3のキヌレニナーゼと少なくとも約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であり、L8P、K38E、Y47L、I48F、K50Q、I51M、S60N、K64N、D65G、E66K、N67D、N67P、D67S、A68F、A68T、A68V、F71L、F71M、L72N、K84E、E88N、E89K、E89S、E90Q、D92E、K93N、K93T、A95H、A95Q、K96N、I97H、I97L、I97V、A98G、A99G、A99I、A99R、A99S、A99T、A99V、Y100N、Y100S、Y100T、G101A、H102W、E103F、E103H、E103N、E103Q、E103R、E103V、E103W、V104D、V104E、V104F、V104H、V104K、V104L、V104R、G105A、G105H、G105S、G105T、E106D、K106D、K106E、K106H、K106N、R107P、R107S、P108R、I110A、I110F、I110L、I110M、I110T、T111D、T111H、T111N、T111R、G112A、G112C、G112D、G112K、G112L、G112M、G112Q、G112R、G112S、G112T、G112Y、N127K、I131V、A132V、L133V、A136T、L137T、T138S、N140D、H142Q、Q14R、Y156H、K163T、D168E、H169R、Q175L、I183F、I183L、I183P、I183S、E184A、E184D、E184R、E184T、E184V、E185T、M187L、M189I、K191A、K191G、K191H、K191M、K191N、K191R、K191S、K191T、K191W、E197A、E197D、E197F、E197K、E197M、E197Q、E197S、E197T、E197V、I201C、I201E、I201F、I201H、I201L、I201S、I201T、I201V、H203K、L219M、L219W、F220L、V223I、F225Y、H230F、H230L、H230Y、N232S、Y246F、F249W、D250E、S274A、S274C、S274G、S274N、S274T、L278M、A280G、A280S、A280T、G281S、A282M、A282P、G284N、I285L、V303L、V303S、F306W、F306Y、S311N、K315E、D317E、D317K、I331C、I331L、I331N、I331S、I331T、I331V、N333T、P334N、P335T、L337T、L338A、L338Q、S341I、K373E、K373N、N375A、N375H、Y376C、Y376F、Y376L、K378G、K378P、K378Q、K378R、K380G、K380S、A382G、A382R、A382T、T383S、K384G、K384N、P386K、P386S、V387L、N389E、I405L、F407Y、S408D、S408N、N411R、D413S、D413V、Q416T、E419A、E419L、K420E、R421N、V424I、K427M、N429E、G432A及びA436Tからなる群から選択される1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24または25個のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、キヌレニナーゼは、表2に示されるキヌレニナーゼの1つと少なくとも約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一である。いくつかの実施形態では、キヌレニナーゼは、表2に示されているもののうちの1つから選択される。
以下の表2は、本開示の組成物及び方法と共に使用され得る様々なキヌレニナーゼ酵素を示す。表2中に明示的には列挙されていないが、本明細書のタンパク質(1)は野生型ヒトキヌレニナーゼを指し、そのアミノ酸配列は配列番号1に示されている。
配列番号1-野生型ヒトキヌレニナーゼ:
MEPSSLELPADTVQRIAAELKCHPTDERVALHLDEEDKLRHFRECFYIPKIQDLPPVDLSLVNKDENAIYFLGNSLGLQPKMVKTYLEEELDKWAKIAAYGHEVGKRPWITGDESIVGLMKDIVGANEKEIALMNALTVNLHLLMLSFFKPTPKRYKILLEAKAFPSDHYAIESQLQLHGLNIEESMRMIKPREGEETLRIEDILEVIEKEGDSIAVILFSGVHFYTGQHFNIPAITKAGQAKGCYVGFDLAHAVGNVELYLHDWGVDFACWCSYKYLNAGAGGIAGAFIHEKHAHTIKPALVGWFGHELSTRFKMDNKLQLIPGVCGFRISNPPILLVCSLHASLEIFKQATMKALRKKSVLLTGYLEYLIKHNYGKDKAATKKPVVNIITPSHVEERGCQLTITFSVPNKDVFQELEKRGVVCDKRNPNGIRVAPVPLYNSFHDVYKFTNLLTSILDSAETKN
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結合体
本開示の組成物及び方法は、例えば異種ペプチドセグメントまたはポリマー、例えばポリエチレングリコール(PEG)との結合体を形成することによる改変型キヌレニナーゼを含む。キヌレニナーゼは、酵素の流体力学的半径を増大させてそれによって血清における持続性を向上させるためにPEGに連結される。いくつかの実施形態では、本開示のポリペプチドは、任意の標的指向剤、例えば腫瘍細胞上の外部受容体または結合部位に特異的かつ安定的に結合する能力を有するリガンド(米国特許公開第2009/0304666号)に結合体化され得る。
本開示の組成物及び方法は、例えば異種ペプチドセグメントまたはポリマー、例えばポリエチレングリコール(PEG)との結合体を形成することによる改変型キヌレニナーゼを含む。キヌレニナーゼは、酵素の流体力学的半径を増大させてそれによって血清における持続性を向上させるためにPEGに連結される。いくつかの実施形態では、本開示のポリペプチドは、任意の標的指向剤、例えば腫瘍細胞上の外部受容体または結合部位に特異的かつ安定的に結合する能力を有するリガンド(米国特許公開第2009/0304666号)に結合体化され得る。
PEG化
本開示のいくつかの実施形態では、キヌレニナーゼのPEG化に関する方法及び組成物が開示される。例えば、キヌレニナーゼは、本明細書に開示される方法に従ってPEG化される。
本開示のいくつかの実施形態では、キヌレニナーゼのPEG化に関する方法及び組成物が開示される。例えば、キヌレニナーゼは、本明細書に開示される方法に従ってPEG化される。
PEG化は、ポリ(エチレングリコール)ポリマー鎖を別の分子、通常であれば薬物または治療タンパク質に共有結合させるプロセスである。PEG化は慣例的にはPEGの反応性誘導体と標的巨大分子とのインキュベーションによって成し遂げられる。薬物または治療タンパク質に対するPEGの共有結合は、薬剤を宿主の免疫系から隠すこと(免疫原性及び抗原性の低減)、または薬剤の流体力学的サイズ(溶液中でのサイズ)を大きくすることができ、これは腎クリアランスの軽減によってその循環時間を延ばす。PEG化は、疎水性薬物及びタンパク質に水溶性を付与することもできる。PEG化の第1工程は、PEGポリマーの片方または両方の末端における好適な官能化である。各末端が同じ反応性部分によって活性化されたPEGが「ホモ二官能性」として知られる一方、存在する官能基が異なっている場合にはPEG誘導体は「ヘテロ二官能性」または「ヘテロ官能性」と呼称される。化学的に活性であるかまたは活性化されたPEGポリマーの誘導体を調製して、PEGを所望の分子に結合させる。
PEG誘導体に適する官能基の選択は、PEGに連結されることになる分子に付いている利用可能な反応性基の種類に基づいて行われる。タンパク質の場合、典型的な反応性アミノ酸としては、リジン、システイン、ヒスチジン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、セリン、スレオニン及びチロシンが挙げられる。N末端アミノ基及びC末端カルボン酸を用いることもできる。第1世代PEG誘導体を形成するために用いられる技術は一般に、PEGポリマーをヒドロキシル基との反応性を有する基、典型的には無水物、酸クロリド、クロロホルメート及びカーボネートと反応させることである。第2世代PEG化化学では、より効率的な官能基、例えば、アルデヒド、エステル、アミドなどを結合体化のために利用できるようにする。
PEG化の用途がますます進歩し洗練されるにつれて、結合体化のためのヘテロ二官能性PEGの必要性が高まってきた。これらのヘテロ二官能性PEGは、親水性の、柔軟な、及び生体適合性のスペーサーが必要とされる場合に、2つの実体を連結する上で非常に有用である。ヘテロ二官能性PEGの好ましい末端基は、マレイミド、ビニルスルホン、ピリジルジスルフィド、アミン、カルボン酸及びNHSエステルである。
最も一般的な改変剤またはリンカーは、メトキシPEG(mPEG)分子に基づくものである。その活性は、アルコール末端に対するタンパク質改変基の付加によって決まる。場合によっては、ポリエチレングリコール(PEGジオール)を前駆体分子として使用する。次いで、ヘテロまたはホモ二量体型PEG連結分子を作るためにジオールの両末端を改変する。
タンパク質は通常、求核性部位、例えば非プロトン化チオール(システイニル残基)またはアミノ基においてPEG化される。システイニル特異的(つまりシスチン反応性)改変試薬の例としては、PEGマレイミド、PEGヨードアセテート、PEGチオール及びPEGビニルスルホンが挙げられる。4つとも全て、穏やかな条件及び中性~弱アルカリ性pHの下でのシステイニル特異性が強い。
アミン特異的(つまりリジン反応性)改変剤には、PEG NHSエステル、PEGトレシレート、PEGアルデヒド、PEGイソチオシアネート及び他のいくつかのものが含まれる。どれも穏やかな条件の下で反応し、アミノ基に対して非常に特異的である。PEG NHSエステルは、より反応性が高い薬剤の1つとされるが、その高い反応性がPEG化反応の大きなスケールでの制御を難しくする可能性がある。PEGアルデヒドはアミノ基とイミンを形成し、次いでこれはシアノ水素化ホウ素ナトリウムによって第二級アミンに還元される。水素化ホウ素ナトリウムとは違ってシアノ水素化ホウ素ナトリウムはジスルフィド結合を還元することがない。しかしながら、この化学物質は毒性が高く、慎重な取り扱いが、とりわけそれが揮発性になる低めのpHにおいては、なされねばならない。
大部分のタンパク質には複数のリジン残基が付いているため、部位特異的なPEG化は難題となり得る。これらの試薬は非プロトン化アミノ基と反応するので、低めのpHで反応を実施することによってPEG化を低pKアミノ基へと導くことが可能である。総じてアルファアミノ基のpKは、リジン残基のイプシロンアミノ基に比べて1~2pH単位だけ低い。分子をpH7以下でPEG化することによって、N末端に対する高い選択性を頻繁に得ることができる。しかしながら、これが実現可能となるのは、タンパク質のN末端部分が生物活性のために必要とされない場合だけである。それでもなお、PEG化による薬物動態の利点の方が試験管内での生物活性の大幅な低下よりもしばしば重要となり、結果としてPEG化化学にもかかわらず生体内生物活性がよりはるかに大きい生成物が得られる。
PEG化手順を開発するときに考慮すべきいくつかのパラメータが存在する。チオール特異的なPEG化反応の場合、考慮すべきパラメータとしては、タンパク質濃度、(モル基準での)PEG対タンパク質比率、温度、pH、反応時間、及び場合によっては酸素の排除(酸素はタンパク質による分子間ジスルフィド形成の原因になり得るが、これはPEG化生成物の収率を低下させることになる)が挙げられる。アミン特異的な改変では、(酸素は別として)同じ因子を考慮すべきであり、但し、pHは、とりわけN末端アミノ基を標的とする場合において、よりいっそう肝要となり得る。
アミン特異的及びチオール特異的な改変の両方において、反応条件はタンパク質の安定性に影響を与え得る。これは、温度、タンパク質濃度及びpHを制限し得る。加えて、PEG化反応を開始する前にPEGリンカーの反応性を知っておかねばならない。例えば、PEG化剤の活性が70%しかない場合、使用されるPEGの量は、活性なPEG分子だけがPEGに対するタンパク質の反応の化学量論に算入されていることを保証するものでなければならない。
化学的結合体化のためのリンカー
キヌレニナーゼホモ二量体の反応性残基とPEG分子とを互いに共有結合で連結するために、例えば本明細書に記載の結合体を形成すべく、様々なリンカーが使用され得る。例示的なリンカーとしては、例えば酵素的加水分解、光分解、酸性条件下での加水分解、塩基性条件下での加水分解、酸化、ジスルフィド還元、求核的切断または有機金属による切断によって切断され得るものが挙げられる(例えば、Leriche et al.,Bioorg. Med.Chem.,20:571-582,2012を参照されたく、参照によりその開示内容を化学カップリングに適するリンカーに関して本明細書に援用する)。本明細書に記載の結合体の合成に有用となるリンカーの例としては、数ある中でも、抗体、抗原結合性断片、タンパク質、ペプチド及び低分子、例えばアミン及びチオール部分の中に存在している求核性置換基との反応に適した、求電子剤を含有するもの、例えば、マイケル受容体(例えばマレイミド)、活性エステル、電子不足性カルボニル化合物、及びアルデヒドが挙げられる。例えば、治療剤結合体の合成に適するリンカーとしては、アルキル、シクロアルキル及びヘテロシクロアルキルリンカー、例えば開放鎖型のエチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルもしくはデシル鎖、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロブチル基、シクロプロピル基、ピペリジニル基、モルホリノ基、または2つの反応性部分(例えば、数ある中でも、キヌレニナーゼ中に存在する反応性求核性原子によって置き換えられ得るハロゲン原子、アルデヒド基、エステル基、アシルクロリド基、アシル無水物基、トシル基、メシル基またはブロシル基)を含有する他のもの、アリールもしくはヘテロアリールリンカー、例えば、キヌレニナーゼ中に存在する反応性求核性原子によって置き換えられ得る2つのハロメチル基を含有するベンジル、ナフチルもしくはピリジル基、が挙げられるが、これらに限定されない。例示的なリンカーとしては、スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)-シクロヘキサン-L-カルボキシレート(SMCC)、N-スクシンイミジルヨードアセテート(SIA)、スルホ-SMCC、m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスクシンイミジルエステル(MBS)、スルホ-MBS、及びスクシンイミジルヨードアセテート、とりわけ例えばLiu et al.,18:690-697,1979に記載されるものが挙げられ、参照によりその開示内容を化学的結合体化のためのリンカーに関して本明細書に援用する。さらなるリンカーとしては非切断可能マレイミドカプロイルリンカーが挙げられ、これはDoronina et al.,Bioconjugate Chem.17:14-24,2006に記載されており、参照によりその開示内容を化学的結合体化のためのリンカーに関して本明細書に援用する。
キヌレニナーゼホモ二量体の反応性残基とPEG分子とを互いに共有結合で連結するために、例えば本明細書に記載の結合体を形成すべく、様々なリンカーが使用され得る。例示的なリンカーとしては、例えば酵素的加水分解、光分解、酸性条件下での加水分解、塩基性条件下での加水分解、酸化、ジスルフィド還元、求核的切断または有機金属による切断によって切断され得るものが挙げられる(例えば、Leriche et al.,Bioorg. Med.Chem.,20:571-582,2012を参照されたく、参照によりその開示内容を化学カップリングに適するリンカーに関して本明細書に援用する)。本明細書に記載の結合体の合成に有用となるリンカーの例としては、数ある中でも、抗体、抗原結合性断片、タンパク質、ペプチド及び低分子、例えばアミン及びチオール部分の中に存在している求核性置換基との反応に適した、求電子剤を含有するもの、例えば、マイケル受容体(例えばマレイミド)、活性エステル、電子不足性カルボニル化合物、及びアルデヒドが挙げられる。例えば、治療剤結合体の合成に適するリンカーとしては、アルキル、シクロアルキル及びヘテロシクロアルキルリンカー、例えば開放鎖型のエチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルもしくはデシル鎖、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロブチル基、シクロプロピル基、ピペリジニル基、モルホリノ基、または2つの反応性部分(例えば、数ある中でも、キヌレニナーゼ中に存在する反応性求核性原子によって置き換えられ得るハロゲン原子、アルデヒド基、エステル基、アシルクロリド基、アシル無水物基、トシル基、メシル基またはブロシル基)を含有する他のもの、アリールもしくはヘテロアリールリンカー、例えば、キヌレニナーゼ中に存在する反応性求核性原子によって置き換えられ得る2つのハロメチル基を含有するベンジル、ナフチルもしくはピリジル基、が挙げられるが、これらに限定されない。例示的なリンカーとしては、スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)-シクロヘキサン-L-カルボキシレート(SMCC)、N-スクシンイミジルヨードアセテート(SIA)、スルホ-SMCC、m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスクシンイミジルエステル(MBS)、スルホ-MBS、及びスクシンイミジルヨードアセテート、とりわけ例えばLiu et al.,18:690-697,1979に記載されるものが挙げられ、参照によりその開示内容を化学的結合体化のためのリンカーに関して本明細書に援用する。さらなるリンカーとしては非切断可能マレイミドカプロイルリンカーが挙げられ、これはDoronina et al.,Bioconjugate Chem.17:14-24,2006に記載されており、参照によりその開示内容を化学的結合体化のためのリンカーに関して本明細書に援用する。
本明細書に記載されるように結合体の片方の成分をもう片方に結合させ得るさらなるリンカーとしては、リンカーの一方の末端において結合体の一方の成分(例えばキヌレニナーゼ)に共有結合し、リンカーの他方の末端にはリンカー上に存在する反応性置換基と結合体の他方の成分(例えば本明細書に記載のPEG分子)の中に存在する反応性置換基とのカップリング反応によって形成された化学部分を含有しているリンカーが挙げられる。結合体の成分の中に存在し得る例示的な反応性置換基としては、セリン、スレオニン及びチロシン残基のヒドロキシル部分;リジン残基のアミノ部分;アスパラギン酸及びグルタミン酸残基のカルボキシ部分;ならびにシステイン残基のチオール部分が挙げられるとともに、天然に存在しないアミノ酸のプロパルギル、アジド、ハロアリール(例えばフルオロアリール)、ハロヘテロアリール(例えばフルオロヘテロアリール)、ハロアルキル及びハロヘテロアルキル部分も挙げられるが、これらに限定されない。本明細書に記載の結合体と共に有用となるリンカーとしては、以下の表3に描かれる、カップリング反応によって形成された化学部分を含有するリンカーが挙げられるが、それらに限定されない。曲線は結合体の各成分との結合点を表す。
PEG分子を酵素に結合体化させるために使用され得るリンカーとしては、リンカーの一方の末端において酵素に共有結合し、リンカーの他方の末端にはリンカー上に存在する反応性置換基と酵素の一部として存在しているアミノ酸残基の側鎖の1つの中に存在する反応性置換基とのカップリング反応によって形成された化学部分を含有しているものが挙げられる。キヌレニナーゼ酵素中に存在し得る反応性置換基としては、セリン、スレオニン及びチロシン残基のヒドロキシル部分;リジン残基のアミノ部分;アスパラギン酸及びグルタミン酸残基のカルボキシ部分;ならびにシステイン残基のチオール部分が挙げられるとともに、天然に存在しないアミノ酸のプロパルギル、アジド、ハロアリール(例えばフルオロアリール)、ハロヘテロアリール(例えばフルオロヘテロアリール)、ハロアルキル及びハロヘテロアルキル部分も挙げられるが、これらに限定されない。
宿主細胞におけるキヌレニナーゼの組換え発現
本開示は、宿主細胞、例えば原核または真核プロデューサー細胞から組換えによってキヌレニナーゼタンパク質を発現させるための組成物及び方法を含む。宿主細胞におけるキヌレニナーゼタンパク質の発現をもたらすために用いられ得る例示的な方法は、以下の節の中でさらに詳しく記載される。
本開示は、宿主細胞、例えば原核または真核プロデューサー細胞から組換えによってキヌレニナーゼタンパク質を発現させるための組成物及び方法を含む。宿主細胞におけるキヌレニナーゼタンパク質の発現をもたらすために用いられ得る例示的な方法は、以下の節の中でさらに詳しく記載される。
キヌレニナーゼをコードするポリヌクレオチド
哺乳動物細胞などの宿主細胞からキヌレニナーゼタンパク質を発現させるために用いられ得る1つのプラットフォームは、宿主細胞ゲノム中へのキヌレニナーゼをコードする1つ以上の遺伝子の安定的な組込み(例えば、哺乳動物細胞の核ゲノムの中への組込み)によるものである。これらの遺伝子は、対応するタンパク質の一次アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドである。そのような外来遺伝子を哺乳動物細胞内に導入するためにこれらの遺伝子はベクター内に組み込まれ得る。ベクターは、形質転換、トランスフェクション、直接取込み、粒子撃込みを含めた様々な方法によって、及びリポソームによるベクターのカプセル化によって、細胞内に導入され得る。細胞のトランスフェクションまたは形質転換を行う好適な方法の例は、リン酸カルシウム沈澱、電気穿孔、マイクロインジェクション、感染、リポフェクション及び直接取込みである。そのような方法は、例えば、Green et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Fourth Edition(Cold Spring Harbor University Press,New York(2014))、及びAusubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley &Sons,New York(2015))の中でより詳しく記載されており、参照によりこれらの各々の開示内容を本明細書に援用する。
哺乳動物細胞などの宿主細胞からキヌレニナーゼタンパク質を発現させるために用いられ得る1つのプラットフォームは、宿主細胞ゲノム中へのキヌレニナーゼをコードする1つ以上の遺伝子の安定的な組込み(例えば、哺乳動物細胞の核ゲノムの中への組込み)によるものである。これらの遺伝子は、対応するタンパク質の一次アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドである。そのような外来遺伝子を哺乳動物細胞内に導入するためにこれらの遺伝子はベクター内に組み込まれ得る。ベクターは、形質転換、トランスフェクション、直接取込み、粒子撃込みを含めた様々な方法によって、及びリポソームによるベクターのカプセル化によって、細胞内に導入され得る。細胞のトランスフェクションまたは形質転換を行う好適な方法の例は、リン酸カルシウム沈澱、電気穿孔、マイクロインジェクション、感染、リポフェクション及び直接取込みである。そのような方法は、例えば、Green et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Fourth Edition(Cold Spring Harbor University Press,New York(2014))、及びAusubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley &Sons,New York(2015))の中でより詳しく記載されており、参照によりこれらの各々の開示内容を本明細書に援用する。
本開示の治療タンパク質をコードする遺伝子は、そのような薬剤をコードする遺伝子を含有するベクターを細胞膜リン脂質に指向することによっても哺乳動物細胞に導入され得る。例えば、あらゆる細胞膜リン脂質に対する親和性を有するウイルスタンパク質であるVSV-Gタンパク質にベクター分子を連結することによって、ベクターを細胞膜の細胞外表面上のリン脂質に指向することができる。そのような構築物は、当業者によく知られている方法を用いて製造され得る。
哺乳動物RNAポリメラーゼによる、本開示の1つ以上の治療タンパク質をコードするポリヌクレオチドの認識及び結合は、遺伝子発現のために重要である。このため、RNAポリメラーゼを動員し転写開始部位での転写複合体の組立てを促進する転写因子に対する高い親和性を呈する配列エレメントをポリヌクレオチド内に含めることがある。そのような配列エレメントとしては、例えば、特定の転写開始因子及び最終的にはRNAポリメラーゼによって配列の認識及び結合がなされ得る哺乳動物プロモーターが挙げられる。哺乳動物プロモーターの例は、オンライン公開のSmith et al.,Mol.Sys.Biol.,3:73に記載されており、参照によりその開示内容を本明細書に援用する。
1つ以上の治療タンパク質をコードするポリヌクレオチドがひとたび哺乳動物細胞の核DNA中に組み込まれたならば、このポリヌクレオチドの転写は、当技術分野で知られている方法によって誘発され得る。例えば、哺乳動物細胞を外部化学試薬、例えば、哺乳動物プロモーターに対する転写因子及び/またはRNAポリメラーゼの結合を調節して結果として遺伝子発現を制御する薬剤に曝露することによって、発現が誘発され得る。化学試薬は、例えばプロモーターに結合したリプレッサータンパク質を除去することによって、哺乳動物プロモーターに対するRNAポリメラーゼ及び/または転写因子の結合を容易にする役割を果たし得る。あるいは、化学試薬は、プロモーターの下流に位置する遺伝子の転写の速度が化学試薬の存在下では増加するように、RNAポリメラーゼ及び/または転写因子に対する哺乳動物プロモーターの親和性を強化する役割を果たし得る。上記機序によってポリヌクレオチド転写を強める化学試薬の例は、テトラサイクリン及びドキシサイクリンである。これらの試薬は市販されており(Life Technologies,Carlsbad,CA)、遺伝子発現を促進するために、確立されたプロトコールに従って哺乳動物細胞に投与され得る。
本明細書に記載の組成物及び方法に使用するためにポリヌクレオチドに含められ得る他のDNA配列エレメントはエンハンサー配列である。エンハンサーは、DNAが転写開始部位における転写因子及びRNAポリメラーゼの結合に有利に働く三次元的配向を採るような、関心対象の遺伝子を含有するポリヌクレオチドにおける立体配座変化を誘発する、別の部類の調節エレメントに相当する。それゆえ、本明細書に記載の組成物及び方法に使用するためのポリヌクレオチドには、1つ以上の治療タンパク質をコードし、さらには哺乳動物エンハンサー配列を含むものが含まれる。哺乳動物遺伝子由来の多くのエンハンサー配列が現在知られており、例としては、哺乳動物グロビン、エラスターゼ、アルブミン、α-フェトタンパク質及びインスリンをコードする遺伝子からのエンハンサーが挙げられる。本明細書に記載の組成物及び方法に使用するためのエンハンサーには、真核細胞に感染することができるウイルスの遺伝物質から得られたものも含まれる。例としては、複製起点(bp100~270)の後ろ側にあるSV40エンハンサー、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、複製起点の後ろ側にあるポリオーマエンハンサー、及びアデノウイルスエンハンサーが挙げられる。真核生物遺伝子転写の活性化を誘発するさらなるエンハンサー配列は、Yaniv et al.,Nature 297:17(1982)に開示されている。
融合タンパク質
本開示のいくつかの実施形態は、融合タンパク質に関する。これらの分子は、N-またはC-末端において異種ドメインに連結された、天然または改変型のキヌレニナーゼを有し得る。例えば、融合体には、異種宿主におけるタンパク質の組換え発現を可能にするための他の種からのリーダー配列も使用され得る。別の有用な融合体は、タンパク質親和性タグ、例えば、血清アルブミン親和性タグもしくは6つのヒスチジン残基、または免疫活性ドメイン、例えば、融合タンパク質の精製を容易にするために切断可能であることが好ましい抗体エピトープの付加を含む。限定はされないが、親和性タグとしては、ポリヒスチジン、キチン結合タンパク質(CBP)、マルトース結合タンパク質(MBP)及びグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)が挙げられる。
本開示のいくつかの実施形態は、融合タンパク質に関する。これらの分子は、N-またはC-末端において異種ドメインに連結された、天然または改変型のキヌレニナーゼを有し得る。例えば、融合体には、異種宿主におけるタンパク質の組換え発現を可能にするための他の種からのリーダー配列も使用され得る。別の有用な融合体は、タンパク質親和性タグ、例えば、血清アルブミン親和性タグもしくは6つのヒスチジン残基、または免疫活性ドメイン、例えば、融合タンパク質の精製を容易にするために切断可能であることが好ましい抗体エピトープの付加を含む。限定はされないが、親和性タグとしては、ポリヒスチジン、キチン結合タンパク質(CBP)、マルトース結合タンパク質(MBP)及びグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)が挙げられる。
特定の実施形態では、キヌレニナーゼは、生体内での半減期を延ばすペプチド、例えば、XTENポリペプチド(Schellenberger et al.,2009)、IgG Fcドメイン、アルブミン、またはアルブミン結合性ペプチドに連結され得る。
融合タンパク質を生成する方法は当業者によく知られている。そのようなタンパク質は、例えば、完全な融合タンパク質からのde novo合成によって、または異種ドメインをコードするDNA配列の結合とその後の完全融合タンパク質の発現によって製造され得る。親タンパク質の機能活性が回復した融合タンパク質の製造は、タンデムに連結されるポリペプチドの間に接合されるペプチドリンカーをコードする架橋DNAセグメントに遺伝子を連結することによって容易となり得る。リンカーは、得られる融合タンパク質の適切な折りたたみを可能にするのに十分な長さを有するものとされよう。
療法のための酵素的キヌレニン分解
いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼは、キヌレニン除去に対する感受性を有するがんを含めた疾患を、キヌレニンを除去する酵素によって治療するために使用され得、その結果、腫瘍によって媒介される免疫寛容作用を阻害してその代わりに腫瘍除去的炎症促進応答を媒介する。いくつかの実施形態では、キヌレニナーゼは、IDO1、IDO2及び/またはTDOを発現している腫瘍の治療に使用するために企図される。
いくつかの実施形態では、本開示のキヌレニナーゼは、キヌレニン除去に対する感受性を有するがんを含めた疾患を、キヌレニンを除去する酵素によって治療するために使用され得、その結果、腫瘍によって媒介される免疫寛容作用を阻害してその代わりに腫瘍除去的炎症促進応答を媒介する。いくつかの実施形態では、キヌレニナーゼは、IDO1、IDO2及び/またはTDOを発現している腫瘍の治療に使用するために企図される。
本開示のいくつかの実施形態は、疾患、例えば腫瘍を治療するための改変型キヌレニナーゼを提供する。詳しくは、改変型キヌレニナーゼは、ヒトポリペプチド配列を有し得、それゆえ、ヒト患者におけるアレルギー反応を防止し得、反復投薬を可能にし得、治療有効性を向上させ得る。
本発明の治療方法が有用となる腫瘍には、任意の悪性細胞種、例えば、固形腫瘍または造血器腫瘍にみられるものが含まれる。例示的な固形腫瘍には、膵臓、結腸、盲腸、胃、脳、頭部、頸部、卵巣、腎臓、咽頭、肉腫、肺、膀胱、メラノーマ、前立腺及び乳房からなる群から選択される臓器の腫瘍が含まれ得るが、これらに限定されない。例示的な造血器腫瘍としては、骨髄の腫瘍、TまたはB細胞悪性腫瘍、白血病、リンパ腫、芽細胞腫、骨髄腫などが挙げられる。本明細書に提供される方法を用いて治療され得るがんのさらなる例としては、癌腫、リンパ腫、芽細胞腫、肉腫、白血病、扁平上皮細胞癌、肺癌(小細胞肺癌、非小細胞肺癌、肺の腺癌、及び肺の扁平上皮癌腫を含む)、腹膜のがん、肝細胞癌、胃癌または胃部癌(消化管癌及び消化管間質癌を含む)、膵臓癌、神経膠芽腫、子宮頸癌、卵巣癌、肝臓癌、膀胱癌、乳癌、大腸癌、結腸癌、子宮内膜または子宮癌腫、唾液腺癌腫、腎臓癌または腎癌、前立腺癌、外陰癌、甲状腺癌、様々なタイプの頭頸部癌、メラノーマ、表在拡大型メラノーマ、悪性黒子型メラノーマ、末端黒子型メラノーマ、結節型メラノーマが挙げられるとともに、B細胞リンパ腫(低悪性度/濾胞性非ホジキンリンパ腫(NHL);小リンパ球性(SL)NHL;中悪性度/濾胞性NHL;中悪性度びまん性NHL;高悪性度免疫芽細胞性NHL;高悪性度リンパ芽腫性NHL;高悪性度小型非開裂細胞NHL;巨大腫瘤病変NHL;マントル細胞リンパ腫;AIDS関連リンパ腫;及びワルデンストレームマクログロブリン血症を含む)、慢性リンパ球性白血病(CLL)、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、有毛細胞白血病、多発性骨髄腫、急性骨髄性白血病(AML)及び慢性骨髄芽球性白血病も挙げられるが、これらに限定されない。
がんは、限定はされないが具体的には以下の組織学的タイプのものであり得る:悪性新生物;癌腫;未分化癌腫;巨細胞及び紡錘細胞癌腫;小細胞癌腫;乳頭状癌腫;扁平上皮細胞癌腫;リンパ上皮癌腫;基底細胞癌腫;石灰化上皮腫;移行上皮癌腫;乳頭状移行上皮癌腫;腺癌;悪性ガストリノーマ;胆管癌腫;肝細胞癌腫;肝細胞癌腫と胆管癌腫との混合型;線維柱帯腺癌;腺様嚢胞癌腫;腺腫性ポリープにおける腺癌;家族性大腸ポリポーシス腺癌;固形癌腫;悪性カルチノイド腫瘍;細気管支肺胞腺癌;乳頭状腺癌;嫌色素性癌腫;好酸性癌腫;好酸性腺癌;好塩基性癌腫;明細胞腺癌;顆粒細胞癌腫;濾胞性腺癌;乳頭状及び濾胞性腺癌;非被嚢性硬化性癌腫;副腎皮質癌腫;類内膜癌腫;皮膚付属器癌腫;アポクリン腺癌;脂腺癌;耳垢腺癌;粘表皮癌腫;嚢胞腺癌;乳頭状嚢胞腺癌;乳頭状漿液性嚢胞腺癌;粘液嚢胞腺癌;粘液腺癌;印環細胞癌腫;浸潤性乳管癌腫;髄様癌腫;小葉癌腫;炎症性癌腫;乳房パジェット病;腺房細胞癌腫;腺扁平上皮癌腫;扁平上皮化生を伴った腺癌;悪性胸腺腫;悪性卵巣間質腫瘍;悪性莢膜細胞腫;悪性顆粒膜細胞腫;悪性アンドロブラストーマ;セルトリ細胞癌腫;悪性ライディッヒ細胞腫;悪性脂質細胞腫瘍;悪性傍神経節腫;悪性乳房外傍神経節腫;クロム親和性細胞腫;グロムス血管肉腫;悪性メラノーマ;無色素性メラノーマ;表在拡大型メラノーマ;巨大色素性母斑における悪性メラノーマ;類上皮細胞メラノーマ、悪性青色母斑;肉腫;線維肉腫;悪性線維性組織球腫;粘液肉腫;脂肪肉腫;平滑筋肉腫;横紋筋肉腫;胎児性横紋筋肉腫;胞巣状横紋筋肉腫;間質肉腫;悪性混合腫瘍;ミュラー管混合腫瘍;腎芽腫;肝芽腫;癌肉腫;悪性間葉腫;悪性ブレンナー腫瘍;悪性葉状腫瘍;滑液肉腫;悪性中皮腫;未分化胚細胞腫;胎芽性癌腫;悪性奇形腫;悪性卵巣甲状腺腫;絨毛癌;悪性中腎腫;血管肉腫;悪性血管内皮腫;カポジ肉腫;悪性血管周皮腫;リンパ管肉腫;骨肉腫;傍骨性骨肉腫;軟骨肉腫;悪性軟骨芽腫;間葉性軟骨肉腫;骨の巨細胞腫瘍;ユーイング肉腫;悪性歯原性腫瘍;エナメル上皮歯牙肉腫;悪性エナメル上皮腫;エナメル上皮線維肉腫;悪性松果体腫;脊索腫;悪性神経膠腫;上衣腫;星細胞腫;原形質性星細胞腫;線維性星細胞腫;星芽細胞腫;神経膠芽腫;希突起膠腫;希突起芽腫;原始神経外胚葉;小脳肉腫;神経節芽腫;神経芽腫;網膜芽細胞腫;嗅神経原性腫瘍;悪性髄膜腫;神経線維肉腫;悪性神経鞘腫;悪性顆粒細胞腫瘍;悪性リンパ腫;ホジキン病;ホジキン;傍肉芽腫;悪性小リンパ球性リンパ腫;悪性びまん性大細胞リンパ腫;悪性濾胞性リンパ腫;菌状息肉腫;他の特定済みの非ホジキンリンパ腫;悪性組織球症;多発性骨髄腫;マスト細胞肉腫;免疫増殖性小腸疾患;白血病;リンパ性白血病;形質細胞白血病;赤白血病;リンパ肉腫細胞白血病;骨髄性白血病;好塩基球性白血病;好酸球性白血病;単球性白血病;マスト細胞性白血病;巨核芽球性白血病;骨髄肉腫;ならびに有毛細胞白血病。
本明細書においてキヌレニナーゼは、がんを有する哺乳動物の腫瘍組織もしくは循環系からキヌレニン及び/またはキヌレニン由来代謝産物を除去するための、またはキヌレニンの除去をその除去が望ましいとみなされる場合に行うための様々な様式で抗腫瘍剤として使用され得る。除去は、哺乳動物の循環系において生体内で行われてもよいし、組織培養物もしくは他の生物学的培地におけるキヌレニン及び/またはキヌレニン由来代謝産物の除去が望ましい場合に試験管内で行われてもよいし、生体液、細胞もしくは組織が体外で操作され、その後、患者哺乳動物の身体へ戻される場合に生体外での手順において行われてもよい。循環系、培養培地、生体液または細胞からのキヌレニンの除去は、処理しようとしている材料に到達できるキヌレニンの量を減らすために行われ、それゆえ、除去すべき材料とキヌレニン除去用量のキヌレニナーゼとの接触を、接触させようとしている材料において周囲のキヌレニンを分解するようなキヌレニン除去条件の下で行うことを含む。
除去の標的が必ずしも細胞自体である必要はなく、細胞のための栄養源であってもよい。したがって、生体内での用途において、腫瘍細胞を治療することは、腫瘍細胞の集団のための栄養媒体をキヌレニナーゼに接触させることを含む。この実施形態では、媒体は、血液、リンパ液、髄液、及びキヌレニン除去が望まれる類似する体液であり得る。
キヌレニン及び/またはキヌレニン由来代謝産物の除去効率は、用途によって実に様々であり得、典型的には、材料中に存在するキヌレニンの量、所望の除去速度、及びキヌレニナーゼへの曝露に対する材料の耐性によって決まる。材料のキヌレニン及びキヌレニン代謝産物レベル、したがって材料からのキヌレニン及びキヌレニン代謝産物除去の速度は、当技術分野でよく知られている様々な化学的及び生化学的方法によって容易に追跡評価され得る。例示的なキヌレニン除去用量は本明細書中にさらに記載されており、例えば、治療されようとしている対象、及び疾患の重症度に応じて例えば0.001~1,000単位(U)のキヌレニナーゼの範囲であり得る。
キヌレニン除去条件は、キヌレニナーゼの生物活性に適合する緩衝液及び温度条件であり、酵素に適合する穏やかな温度、塩及びpH条件、例えば生理条件を含む。例示的な条件としては、生理条件を含めた約4~40℃、約0.05~0.2MのNaClと等価なイオン強度、及び約5~9のpHが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本開示は、抗腫瘍剤としてキヌレニナーゼを使用する方法を企図し、したがって、腫瘍細胞成長を阻害するのに十分な期間にわたって腫瘍細胞の集団を治療的有効量のキヌレニナーゼと接触させることを含む。
キヌレニナーゼの治療的有効量は、所望の効果を得るように、つまり、腫瘍組織または患者の循環系においてキヌレニンを除去してそれによって腫瘍除去的炎症促進応答を媒介するように算出された所定の量である。したがって、本開示のキヌレニナーゼの投与のための投薬量範囲は、腫瘍細胞分裂及び細胞循環の症候が減少する所望の効果をもたらすのに十分に大きいものとする。投薬量は、有害な副作用、例えば、過粘稠度症候群、肺水腫、鬱血性心不全、神経学的作用などを引き起こすほどに大きくするべきではない。一般に、投薬量は、患者の年齢、症状、性別及び疾患の程度によって様々であろうし、当業者によって決定され得るものである。投薬量は、何らかの合併症があった場合に個別の医師によって調整され得る。
キヌレニナーゼは、注射によって、または経時的に緩徐な輸注によって非経口的に投与され得る。キヌレニナーゼは、静脈内に、腹腔内に、経口的に、筋肉内に、皮下に、腔内に、経皮的に、皮膚に投与され得るか、蠕動手段によって送達され得るか、腫瘍細胞を含有する組織の中に直接注入され得るか、またはキヌレニンのための電位バイオセンサを収容し得るカテーテルに連結されたポンプによって投与され得る。
キヌレニナーゼを含有する治療薬組成物は、慣例的には静脈内に、例えば単位用量の注射によって投与される。
組成物は、治療的有効量で、剤形に適合する方法で投与される。投与すべき量は、治療される対象、対象の身体が活性成分を利用する能力、及び所望の治療効果の度合いによって決まる。投与される必要がある活性成分の厳密な量は実施者の判断によって決まり、各個体に固有のものである。しかしながら、全身用途に適する投薬量範囲は本明細書に開示されており、投与経路によって決まる。初回投与及び追加投薬のための好適な投薬計画も企図され、典型的には、初回投与を行ってその後に1時間以上の間隔で投薬を後続注射または他の投与によって繰り返す。例示的な多回投与については本明細書に記載がなされており、キヌレニナーゼの血清中及び組織中レベルを継続的に高く維持し、キヌレニンの血清中及び組織中レベルを逆に低く維持するために特に好適である。あるいは、生体内での治療のために指定された範囲に血中濃度を維持するのに十分な連続的静脈内輸注が企図される。
タンパク質及びペプチド
いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも1つのタンパク質またはペプチド、例えばキヌレニナーゼを含む新規組成物に関する。これらのペプチドは、融合タンパク質中に含められ得、または上述のように薬剤に結合体化され得る。
いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも1つのタンパク質またはペプチド、例えばキヌレニナーゼを含む新規組成物に関する。これらのペプチドは、融合タンパク質中に含められ得、または上述のように薬剤に結合体化され得る。
本明細書中で使用する場合、総じてタンパク質またはペプチドは、限定はされないが、遺伝子から翻訳される完全長配列を上限とする約200アミノ酸超のタンパク質;約100アミノ酸超のポリペプチド;及び/または約3~約100アミノ酸のペプチドを指す。便宜のため、本明細書中では「タンパク質」、「ポリペプチド」及び「ペプチド」という用語を互換的に使用する。
本明細書中で使用する場合、「アミノ酸残基」は、任意の天然に存在するアミノ酸、任意のアミノ酸誘導体、または当技術分野で知られている任意のアミノ酸模倣体を指す。いくつかの実施形態では、タンパク質またはペプチドの残基は連続的であり、アミノ酸残基の配列に割り込む非アミノ酸が何ら存在していない。いくつかの実施形態では、配列は1つ以上の非アミノ酸部分を含み得る。特定の実施形態では、タンパク質またはペプチドの残基の配列に1つ以上の非アミノ酸部分が割り込んでいることがある。
したがって、「タンパク質またはペプチド」という用語は、天然に存在するタンパク質においてみられる一般的な20種のアミノ酸のうちの少なくとも1つ、または少なくとも1つの修飾もしくは異常アミノ酸を含むアミノ酸配列を包含する。
タンパク質またはペプチドは、標準的な分子生物学的技術によるタンパク質、ポリペプチドもしくはペプチドの発現、天然供給源からのタンパク質もしくはペプチドの単離、またはタンパク質もしくはペプチドの化学合成を含めた、当業者に知られている任意の技術によって作られ得る。様々な遺伝子に対応するヌクレオチド、ならびにタンパク質、ポリペプチド及びペプチド配列は以前に開示されており、当業者に知られているコンピュータ化されたデータベースにおいて見つかり得る。1つのそのようなデータベースは、米国国立生物工学情報センターのGenbank及びGenPeptデータベースである(ワールドワイドウェブ上のncbi.nlm.nih.gov/において利用可能)。本明細書に開示されているかまたは当業者に知られているであろう技術を用いて、既知の遺伝子のコード領域を増幅する及び/または発現させることができる。あるいは、タンパク質、ポリペプチド及びペプチドの様々な商用調製品が当業者に知られている。
医薬組成物
新規キヌレニナーゼは、局所進行または転移がんを有するがん患者において腫瘍細胞成長を阻害するため及び最も好ましくはがん細胞を殺滅するために全身または局所投与され得ることが企図される。それは、静脈内に、クモ膜下腔内に、及び/または腹腔内に投与され得る。それは単独で、または抗増殖薬と組み合わせて投与され得る。一実施形態では、外科手術または他の処置の前に患者におけるがん腫瘍量を減少させるためにそれを投与する。あるいは、外科手術の後に、いかなる残存がん(例えば、外科手術で除去し損なったがん)も生存しないことを確実にするためにそれを投与する。
新規キヌレニナーゼは、局所進行または転移がんを有するがん患者において腫瘍細胞成長を阻害するため及び最も好ましくはがん細胞を殺滅するために全身または局所投与され得ることが企図される。それは、静脈内に、クモ膜下腔内に、及び/または腹腔内に投与され得る。それは単独で、または抗増殖薬と組み合わせて投与され得る。一実施形態では、外科手術または他の処置の前に患者におけるがん腫瘍量を減少させるためにそれを投与する。あるいは、外科手術の後に、いかなる残存がん(例えば、外科手術で除去し損なったがん)も生存しないことを確実にするためにそれを投与する。
本開示を治療薬製剤の特定の性質によって限定することは意図しない。例えば、そのような組成物は、生理学的に忍容可能な液体、ゲルまたは固体の担体、希釈剤及び賦形剤と一緒に製剤として提供され得る。これらの治療薬製剤は、飼育動物などに関する獣医学用途のために、及びヒトにおける臨床用途のために、他の治療剤と同様の方法で哺乳動物に投与され得る。一般に、治療有効性のために必要とされる投薬量は、用途の種類及び投与様式、ならびに個々の対象の個別の必要条件によって様々であろう。
そのような組成物は、典型的には、液体溶液または懸濁液として、注射剤として調製される。好適な希釈剤及び賦形剤は、例えば、水、生理食塩水、デキストロース、グリセロールなど、及びその組合せである。加えて、必要に応じて組成物は、少量の補助物質、例えば、湿潤もしくは乳化剤、安定化剤またはpH緩衝剤を含有し得る。
臨床用途が企図される場合、タンパク質、抗体及び薬物を含む医薬組成物を、意図した用途に適する形態で調製する必要があり得る。一般に、医薬組成物は、薬学的に許容される担体の中に溶解または分散した、有効量の1つ以上のキヌレニナーゼまたは付加的薬剤を含み得る。「薬学的または薬理学的に許容される」という語句は、例えばヒトなどの動物に適切に投与されたときに、有害な、アレルギー性の、または他の不都合な反応を生じさせない、分子実体及び組成物を指す。本明細書に開示される方法によって単離された少なくとも1つのキヌレニナーゼ、または付加的な活性成分を含有する医薬組成物の調製は、参照により本明細書に援用されるRemington’s Pharmaceutical Sciences,18th Ed.,1990によって例が示されているように、本開示に鑑みれば当業者には分かるであろう。さらに、動物(例えばヒト)への投与のためには調製剤が、FDAの生物製品基準局が要求している無菌状態、発熱原性、一般的安全性、及び純度の基準を満たさねばならないことが理解されよう。
当業者には分かるであろうが、本明細書中で使用する場合、「薬学的に許容される担体」には、ありとあらゆる溶媒、分散媒体、コーティング剤、界面活性剤、酸化防止剤、保存剤(例えば、抗菌剤、抗真菌剤)、等張化剤、吸収遅延剤、塩、保存剤、薬物、薬物安定化剤、ゲル、結合剤、賦形剤、崩壊剤、滑沢剤、甘味剤、香味剤、色素、同じような類の材料、及びその組合せが含まれる(例えば、参照により本明細書に援用されるRemington’s Pharmaceutical Sciences,18th Ed.,1990を参照されたい)。何らかの従来の担体に活性成分との適合性がない場合を除き、医薬組成物におけるその使用が企図される。
本開示のいくつかの実施形態は、固体、液体またはエアゾールのいずれの形態で投与されるのか、及び注射などの投与形態のために無菌である必要があるのかに応じて、異なる類の担体を含み得る。組成物は、静脈内に、皮内に、経皮的に、クモ膜下腔内に、動脈内に、腹腔内に、鼻腔内に、膣内に、直腸内に、筋肉内に、皮下に、経粘膜的に、経口的に、表面に、局所に、吸入(例えばエアゾール吸入)によって、注射によって、輸注によって、連続輸注によって、標的細胞に直接注ぐ局部灌流によって、カテーテルによって、洗浄によって、脂質組成物(例えばリポソーム)中に入れて、または当業者に知られているであろう他の方法もしくは上記の任意の組合せによって投与され得る(例えば、参照により本明細書に援用されるRemington’s Pharmaceutical Sciences,18th Ed.,1990を参照されたい)。
改変型ポリペプチドは、遊離塩基、中性または塩の形態で組成物に製剤化され得る。薬学的に許容される塩としては、酸付加塩、例えば、タンパク質性組成物の遊離アミノ基によって形成されるもの、あるいは、例えば塩酸もしくはリン酸などの無機酸、または酢酸、シュウ酸、酒石酸もしくはマンデル酸などの有機酸によって形成されるものが挙げられる。遊離カルボキシル基によって形成される塩を、例えばナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウムもしくは水酸化第二鉄などの無機塩基;またはイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジンもしくはプロカインなどの有機塩基から得ることもできる。製剤化後、液剤は、投与製剤に適合する方法で、治療的に有効となるような量で投与される。製剤は様々な剤形で簡単に投与され、例えば、注射液剤または肺への送達のためのエアゾール剤のように非経口投与のために製剤化され、または薬物放出性カプセルなどのように消化による投与のために製剤化される。
さらには、本開示のいくつかの実施形態によれば、投与に適する組成物は、不活性希釈剤を伴うかまたは伴わずに、薬学的に許容される担体中で提供され得る。担体は同化可能なものでなければならず、液体、半固体すなわちペースト、または固体の単体を含む。何らかの従来の媒体、薬剤、希釈剤または担体がレシピエントに対して、またはその中に含有する組成物の治療有効性に対して悪影響をもたらす場合を除き、方法の実施に使用するための投与可能組成物におけるその使用は適切である。担体または希釈剤の例としては、脂肪、油、水、生理食塩水、脂質、リポソーム、樹脂、結合剤、フィラーなど、またはその組合せが挙げられる。組成物は、1つ以上の成分の酸化を遅らせるための様々な酸化防止剤も含み得る。加えて、パラベン(例えば、メチルパラベン、プロピルパラベン)、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールまたはその組合せを含むがこれらに限定されない様々な抗菌及び抗真菌剤などの保存剤によって微生物の活動の抑制をもたらすことができる。
本開示のいくつかの実施形態によれば、組成物は、任意の簡便及び実用的な方法で、つまり、溶解、懸濁、乳化、混合、カプセル化、吸収などによって、担体と結合する。そのような手順は当業者にとっては一般的である。
本開示の具体的な実施形態では、組成物は半固体または固体担体と結合または完全に混合される。混合は、任意の簡便な方法、例えば粉砕することで行われ得る。混合プロセスでは、治療活性の低下、すなわち胃内での変性から組成物を保護するために安定化剤も加えられ得る。組成物に使用するための安定化剤の例としては、緩衝剤、アミノ酸、例えばグリシン及びリジン、炭水化物、例えばデキストロース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ラクトース、スクロース、マルトース、ソルビトール、マンニトールなどが挙げられる。
さらなる実施形態では、本開示は、キヌレニナーゼ、1つ以上の脂質、及び水性溶媒を含む、医薬脂質ビヒクル組成物の使用に関し得る。本明細書中で使用する場合、「脂質」という用語は、水に不溶であり有機溶媒で抽出できることを特徴とする広範な物質のいずれかを含むものと定義されよう。この広い部類の化合物は当業者によく知られており、「脂質」という用語が本明細書中で使用される場合、それはいかなる特定の構造にも限定されない。例としては、長鎖脂肪族炭化水素を含有する化合物及びその誘導体が挙げられる。脂質は、天然に存在するもの、または合成のもの(すなわち人間によって設計または製造されたもの)であり得る。しかしながら、脂質は通常は生物学的物質である。生物学的脂質は当技術分野でよく知られており、例えば、中性脂肪、リン脂質、ホスホグリセリド、ステロイド、テルペン、リゾ脂質、スフィンゴ糖脂質、糖脂質、スルファチド、エーテルに及びエステルに結合した脂肪酸を有する脂質、重合性脂質、ならびにその組合せが挙げられる。当然、本明細書に具体的に記載されているもの以外の、当業者によって脂質として理解される化合物も、組成物及び方法に包含される。
当業者であれば、組成物を脂質ビヒクル中に分散させるために採用され得る様々な技術に精通しているであろう。例えば、当業者に知られている任意の手段によってキヌレニナーゼまたはその融合タンパク質を、脂質を含有する溶液に分散させてもよいし、脂質に溶解させてもよいし、脂質で乳化させてもよいし、脂質と混合してもよいし、脂質と結合してもよいし、脂質に共有結合させてもよいし、懸濁物として脂質中に含有させてもよいし、ミセルまたはリポソームで内包または複合体化してもよいし、あるいは脂質または脂質構造体と会合させてもよい。分散は、リポソームの形成をもたらすものであってもなくてもよい。
動物患者に投与される組成物の実際の投薬量は、物理学的及び生理学的因子、例えば、体重、症状の重症度、治療しようとしている疾患の種類、以前のまたは同時進行の治療的介入、患者の突発性疾患、及び投与経路によって決定され得る。投薬量及び投与経路に応じて、好ましい投薬量及び/または有効量の投与の回数は、対象の応答によって変更され得る。いずれにせよ、投与を担当する実施者が、組成物中の活性成分(複数可)の濃度、及び個体対象に適する用量(複数可)を決定する。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は、例えば、少なくとも約0.1%の活性化合物を含み得る。いくつかの実施形態では、活性化合物は、例えば、単位の重量の約2%~約75%、または約25%~約60%、及びその中で導き出せる任意の範囲を構成し得る。当然ながら、治療的に有用な各組成物の中の活性化合物(複数可)の量は、化合物の任意の所与の単位用量で好適な投薬量が得られるような方法で用意され得る。因子、例えば、溶解性、生物学的利用能、生物学的半減期、投与経路、製品貯蔵寿命、及び他の薬理学的考慮事項が、そのような医薬製剤を調製する分野の当業者によって企図されることになり、かくして、様々な投薬量及び治療計画が望ましいものとなり得る。
他の非限定的な例では、用量はまた、1投与あたり約1マイクログラム/kg/体重から、約5マイクログラム/kg/体重から、約10マイクログラム/kg/体重から、約50マイクログラム/kg/体重から、約100マイクログラム/kg/体重から、約200マイクログラム/kg/体重から、約350マイクログラム/kg/体重から、約500マイクログラム/kg/体重から、約1ミリグラム/kg/体重から、約5ミリグラム/kg/体重から、約10ミリグラム/kg/体重から、約50ミリグラム/kg/体重から、約100ミリグラム/kg/体重から、約200ミリグラム/kg/体重から、約350ミリグラム/kg/体重から、約500ミリグラム/kg/体重から、約1000ミリグラム/kg/体重以上まで、またはその中で導き出せる任意の範囲を含み得る。本明細書中に列挙される数から導き出せる範囲の非限定的な例では、上記数に基づいて約5ミリグラム/kg/体重~約100ミリグラム/kg/体重、約5マイクログラム/kg/体重~約500ミリグラム/kg/体重などが投与され得る。
併用治療
いくつかの実施形態では、本実施形態の組成物及び方法は、第2のまたは付加的な療法と組み合わせたキヌレニナーゼの投与を伴う。そのような療法は、キヌレニン依存性に関連する任意の疾患の治療において適用され得る。例えば、疾患はがんであり得る。
いくつかの実施形態では、本実施形態の組成物及び方法は、第2のまたは付加的な療法と組み合わせたキヌレニナーゼの投与を伴う。そのような療法は、キヌレニン依存性に関連する任意の疾患の治療において適用され得る。例えば、疾患はがんであり得る。
方法及び組成物は、併用療法を含めて、治療的もしくは保護的効果を増強する、及び/または別の抗がんまたは抗過剰増殖療法の治療効果を増大させる。治療的及び予防的方法及び組成物は、所望の効果、例えばがん細胞の殺滅及び/または細胞過剰増殖の阻害をもたらすのに効果的な、組み合わされた量で提供され得る。このプロセスは、キヌレニナーゼ及び第2療法を施与することを伴い得る。第2療法は、直接的な細胞傷害作用を有していてもいなくてもよい。例えば、第2療法は、直接的な細胞傷害作用を有さずに免疫系を上方制御する薬剤であり得る。薬剤(例えばキヌレニナーゼまたは抗がん剤)の1つ以上を含む1つ以上の組成物もしくは薬理製剤(複数可)に組織、腫瘍もしくは細胞を曝露してもよいし、または1つの組成物を1)キヌレニナーゼ、2)抗がん剤、もしくは3)キヌレニナーゼと抗がん剤との両方を提供するものとした2つ以上の別個な組成物もしくは製剤に組織、腫瘍及び/または細胞を曝露することによるものであってもよい。また、そのような併用療法が化学療法、放射線療法、外科的療法または免疫療法と一緒に用いられ得ることも企図される。
キヌレニナーゼは、抗がん治療の前に、間に、後に、または様々な組合せで投与され得る。投与は、同時進行から数分、数日、数週までにわたる間隔で行われ得る。キヌレニナーゼが抗がん剤とは別個に患者に提供される実施形態では、2つの化合物が有益に組み合わさった効果を依然として患者に対して働かせることができるように、各送達の時間の狭間に経過する期間があまり長くならないことを確保するのが通常であろう。そのような場合、キヌレニナーゼ及び抗がん療法が互いの約12~24または72時間以内、より詳しくは互いの約6~12時間以内に患者に提供され得ることが企図される。いくつかの状況においては、それぞれの投与の間に数日(2、3、4、5、6または7)~数週間(1、2、3、4、5、6、7または8)を経過させて治療のための期間を大幅に延ばすことが望ましい場合がある。
いくつかの実施形態では、治療のクールは1~90日間以上続くことになる(このそのような範囲は介入日を含む)。1日目~90日目(このそのような範囲は介入日を含む)のうちの任意の日またはその任意の組合せの日に1つの薬剤が与えられ得、1日目~90日目(このそのような範囲は介入日を含む)のうちの任意の日またはその任意の組合せの日に別の薬剤が与えられ得ることが企図される。単一の日(24時間の期間)のうちに患者に薬剤(複数可)の1回または複数回の投与が与えられ得る。さらには、治療のクールの後に、抗がん治療が施行されない期間が存在することが企図される。この期間は、患者の状態、例えば予後、体力、健康状態などに応じて1~7日間及び/または1~5週間及び/または1~12ヶ月以上(このそのような範囲は介入日を含む)続き得る。必要に応じて治療サイクルが繰り返されるであろうことが予想される。
様々な組合せが採用され得る。下記例においてキヌレニナーゼは「A」であり抗がん療法は「B」である:
A/B/A B/A/B B/B/A A/A/B A/B/B
B/A/A A/B/B/B B/A/B/B B/B/B/A
B/B/A/B A/A/B/B A/B/A/B A/B/B/A
B/B/A/A B/A/B/A B/A/A/B A/A/A/B
B/A/A/A A/B/A/A A/A/B/A
A/B/A B/A/B B/B/A A/A/B A/B/B
B/A/A A/B/B/B B/A/B/B B/B/B/A
B/B/A/B A/A/B/B A/B/A/B A/B/B/A
B/B/A/A B/A/B/A B/A/A/B A/A/A/B
B/A/A/A A/B/A/A A/A/B/A
患者に対する本発明の実施形態の任意の化合物または療法の施与は、薬剤の毒性があるならばそれを考慮しつつ、そのような化合物の投与のための一般的なプロトコールに従って行われることになる。したがって、いくつかの実施形態では、併用療法に起因する毒性を追跡評価するステップが存在する。
以下の実施例は、本明細書に記載の組成物及び方法がどのように用いられ得るか、作られ得るか及び評価され得るかについての説明を当業者に提供するために提示されており、単に本開示の例示として意図したものであり、本発明者らが当人らの開示とみなす範囲を限定する意図はない。
実施例1.PEG化キヌレニナーゼホモ二量体の生成
本明細書に記載の組成物及び方法に使用するためのPEG化キヌレニナーゼホモ二量体を生成する例示的な方法は、化学的結合体化によるものである。キヌレニナーゼは、100mMのリン酸二ナトリウムを含むpH8.5の水性緩衝液に溶かされ得るが、これに、5kDaの分子量を有するメトキシ-PEG-CH2COO-N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)などの固体PEG化剤がPEG分子とキヌレニナーゼホモ二量体との例えば20:1、30:1、40:1、50:1または60:1の投入量比で添加され得る。この反応混合物は約30分間、約22℃に置かれ得る。
本明細書に記載の組成物及び方法に使用するためのPEG化キヌレニナーゼホモ二量体を生成する例示的な方法は、化学的結合体化によるものである。キヌレニナーゼは、100mMのリン酸二ナトリウムを含むpH8.5の水性緩衝液に溶かされ得るが、これに、5kDaの分子量を有するメトキシ-PEG-CH2COO-N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)などの固体PEG化剤がPEG分子とキヌレニナーゼホモ二量体との例えば20:1、30:1、40:1、50:1または60:1の投入量比で添加され得る。この反応混合物は約30分間、約22℃に置かれ得る。
PEG化キヌレニナーゼホモ二量体を生成するためのさらなる例示的な方法は、50mMの酢酸ナトリウム、230mMのNaCl、0.1mMのリン酸ピリドキサールを含み0.6Mのホウ酸ナトリウム(pH9)を使用してpHが8.6に調整された水性緩衝液の中のキヌレニナーゼホモ二量体を用い得る。PEG化剤、例えば5kDaの分子量を有するメトキシ-PEG-CH2COO-NHSは、HCl1ミリリットルあたり約0.2gのPEGの終濃度となるように3mMのHClに溶かされ得る。このPEG溶液は、反応混合物においてPEGとキヌレニナーゼホモ二量体との30:1の最終比が実現されるような制御された方法でキヌレニナーゼ溶液に添加され得る。反応は約22℃で30分間行われ得る。
その後、PEG化ホモ二量体は、多角度光散乱と共にサイズ排除クロマトグラフィーを用いて、NaH2PO4が25mMでありNaClが150mMである緩衝液を0.6mL/分の流速で25分間にわたって25℃で流すTSKgel G3000 SWxlカラムを使用して分析され得、その結果、各個々のPEG:キヌレニナーゼ投入量比についてクロマトグラムが得られる(図1D~1F)。
得られたキヌレニナーゼ単量体及びホモ二量体1つあたりのPEG分子の数を、PEG:キヌレニナーゼホモ二量体の様々な投入量比において測定されたPEG化キヌレニナーゼの分子量から算出するとともに(図1A~1B)、PEG:キヌレニナーゼホモ二量体の各投入量比でのPEG化反応の効率(図1C)を求めた。
実施例2.悪性腫瘍患者へのPEG化キヌレニナーゼホモ二量体の投与
本明細書に開示される方法に従って、当技術分野の医師は、患者、例えばヒト患者を、IDO1、IDO2またはTDO発現腫瘍の症候を軽減または緩和するように治療し得る。この目標のために、当技術分野の医師は、ヒト患者にPEG化キヌレニナーゼホモ二量体を投与し得る。ホモ二量体は患者に例えば全身的に(例えば静脈内に)、標的細胞に直接注ぐ局所灌流によって、カテーテルによって、洗浄によって、脂質組成物(例えばリポソーム)中に入れて、または腫瘍を治療する分野の当業者に知られているであろう他の方法もしくは上記の任意の組合せによって投与され得る。ホモ二量体は、患者に複数の投与経路によって、例えば静脈内と脳室内とに投与されてもよい。例示的なキヌレニン除去用量は、0.001~1,000単位(U)の範囲のキヌレニナーゼであり得る。
本明細書に開示される方法に従って、当技術分野の医師は、患者、例えばヒト患者を、IDO1、IDO2またはTDO発現腫瘍の症候を軽減または緩和するように治療し得る。この目標のために、当技術分野の医師は、ヒト患者にPEG化キヌレニナーゼホモ二量体を投与し得る。ホモ二量体は患者に例えば全身的に(例えば静脈内に)、標的細胞に直接注ぐ局所灌流によって、カテーテルによって、洗浄によって、脂質組成物(例えばリポソーム)中に入れて、または腫瘍を治療する分野の当業者に知られているであろう他の方法もしくは上記の任意の組合せによって投与され得る。ホモ二量体は、患者に複数の投与経路によって、例えば静脈内と脳室内とに投与されてもよい。例示的なキヌレニン除去用量は、0.001~1,000単位(U)の範囲のキヌレニナーゼであり得る。
患者の腫瘍細胞を除去するために、PEG化キヌレニナーゼホモ二量体と組み合わせて1つ以上の抗がん療法(例えば、放射線療法、外科的療法、免疫療法)を患者に施行してもよい。患者の腫瘍細胞を除去するために、当技術分野でよく知られている細胞除去の方法、例えば放射線照射が単独で、または1つ以上の抗がんもしくは抗過剰増殖療法と組み合わせて用いられ得る。これらの薬剤及び/または治療は、当技術分野で知られているPET画像化技術で評価した場合、腫瘍細胞を少なくとも5%(例えば少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、60%、70%、80%、90%、99%またはそれよりも多く)除去し得る。ホモ二量体は、第2のまたはそれ以上の抗がん療法による治療の例えば12時間~1ヶ月(例えば、12時間、24時間、72時間、1週間、2週間、3週間、4週間)またはそれ以上前または後に患者に投与され得る。
ホモ二量体は、IDO1、IDO2またはTDO2を発現する腫瘍を治療するのに十分な量で患者に投与され得る。腫瘍サイズの変化を評価するために、治療の前及び後に医師によって標準的な検査も実施され得る。患者は、治療に用いられる投与経路に応じてホモ二量体の投与の例えば1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月後またはそれ以上後に評価され得る。PEG化キヌレニナーゼホモ二量体の投与の後に腫瘍の部位において腫瘍サイズが減少または局所キヌレニナーゼ濃度が低下していれば、IDO1、IDO2またはTDO2を発現する腫瘍の治療において治療は成功を収めたことを示している。
実施例3.生体内送達のためのキヌレニナーゼホモ二量体PEG化密度の最適化
この実施例では、α-[3-(3-マレイミド-1-オキソプロピル)アミノ]プロピル-ω-メトキシPEG試薬(CAS#883993-35-9)を使用して、配列番号2のアミノ酸配列を有する精製されたキヌレニナーゼをpH8.5で30分間にわたって室温で5,000ダルトンのPEGに結合体化させた。結合体化反応は、キヌレニナーゼ濃度を5.5~8mg/mlとし、様々なモル当量の5kDa PEG試薬(PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とが100:1、80:1、40:1、20:1及び10:1)を直接添加して実施した。結合体化の後、最終生成物をpH7.4の1×のリン酸緩衝生理食塩水で30kDaの分子量カットオフのスピンフィルターによって透析濾過して全ての残存遊離PEGを除去した。試料を無勾配のサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)法によってSuperdex 200 10/300カラムを使用して分析した(図2A)。
この実施例では、α-[3-(3-マレイミド-1-オキソプロピル)アミノ]プロピル-ω-メトキシPEG試薬(CAS#883993-35-9)を使用して、配列番号2のアミノ酸配列を有する精製されたキヌレニナーゼをpH8.5で30分間にわたって室温で5,000ダルトンのPEGに結合体化させた。結合体化反応は、キヌレニナーゼ濃度を5.5~8mg/mlとし、様々なモル当量の5kDa PEG試薬(PEG化剤とキヌレニナーゼホモ二量体とが100:1、80:1、40:1、20:1及び10:1)を直接添加して実施した。結合体化の後、最終生成物をpH7.4の1×のリン酸緩衝生理食塩水で30kDaの分子量カットオフのスピンフィルターによって透析濾過して全ての残存遊離PEGを除去した。試料を無勾配のサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)法によってSuperdex 200 10/300カラムを使用して分析した(図2A)。
PEG化キヌレニナーゼホモ二量体を試験するために、各雌性BALB/cマウス(6~8週齢)の右腹側に、CT-26腫瘍細胞(1×105)を含んだ0.1mlのPBSを腫瘍発現のために皮下接種した。動物を無作為化し、ビヒクル(PBS pH7.4)を静脈内投与したか、または差次的にpeg化された配列番号2のアミノ酸配列を有するキヌレニナーゼ10mg/kgを平均腫瘍体積がおよそ200mm3に達した時に開始した。投与から6、24、48、72及び120時間後にマウスの全採血を行い(n=4マウス/時間点)、すぐさま血漿試料を内部標準(IS)溶液を含有する酸でクエンチし、キヌレニンのLC/MS分析(図2B)のための処理を行った。腫瘍試料を全ての群から採取し、RIPA緩衝液で溶解させ、20μgの腫瘍溶解物を抗PEG抗体(Abcam #abS 1257;1:2000希釈)及び抗β-アクチン抗体(Cell Signaling Technology #CST-4967)によるウェスタンブロット分析のためのSDS-PAGEゲルに装填した。化学発光信号を検出し、個々のバンドの強度を、Alphaview SA密度測定ソフトウェアを使用して定量した(図2C)。
他の実施形態
本開示の範囲及び趣旨から逸脱せずに、記載されている本開示の様々な改変形態及び変形形態が当業者にとって明らかであろう。本開示を特定の実施形態に関して記載してきたが、特許請求される本開示がそのような特定の実施形態に不当に限定されるべきでないことは理解されるべきである。実際、本開示を実施するための、当業者にとって明らかである記載される形態の様々な改変形態は、本開示の範囲内に入ることが意図される。
本開示の範囲及び趣旨から逸脱せずに、記載されている本開示の様々な改変形態及び変形形態が当業者にとって明らかであろう。本開示を特定の実施形態に関して記載してきたが、特許請求される本開示がそのような特定の実施形態に不当に限定されるべきでないことは理解されるべきである。実際、本開示を実施するための、当業者にとって明らかである記載される形態の様々な改変形態は、本開示の範囲内に入ることが意図される。
他の実施形態は特許請求の範囲の中に含まれている。
Claims (104)
- 1つ以上のポリエチレングリコール(PEG)分子に共有結合したキヌレニナーゼホモ二量体であって、PEG分子とホモ二量体との比が約10:1~約40:1である、前記ホモ二量体。
- PEG分子とホモ二量体との比が約20:1~約30:1であり、場合によってはPEG分子とホモ二量体との比が約20:1、21:2、22:1、23:1、24:1または25:1である、請求項1に記載のホモ二量体。
- PEG分子とホモ二量体との比が約25:1である、請求項1に記載のホモ二量体。
- 前記PEG分子が約1kDa~約10kDaの分子量を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 前記PEG分子が約3kDa~約7kDaの分子量を有する、請求項4に記載のホモ二量体。
- 前記PEG分子が約5kDaの分子量を有する、請求項5に記載のホモ二量体。
- 前記PEG分子が直鎖型である、請求項1~6のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 前記PEG分子が分岐型である、請求項1~6のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 前記ホモ二量体が1つ以上のリジンまたはシステイン残基によって前記PEG分子に共有結合している、請求項1~8のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 前記ホモ二量体が1つ以上のリジン残基によって前記PEG分子に共有結合している、請求項9に記載のホモ二量体。
- 前記ホモ二量体が、配列番号1と少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を各々が有している2つのポリペプチド単量体を含み、各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較して、
L8P、K38E、Y47L、I48F、K50Q、I51M、S60N、K64N、D65G、E66K、N67D、N67P、D67S、A68F、A68T、A68V、F71L、F71M、L72N、K84E、E88N、E89K、E89S、E90Q、D92E、K93N、K93T、A95H、A95Q、K96N、I97H、I97L、I97V、A98G、A99G、A99I、A99R、A99S、A99T、A99V、Y100N、Y100S、Y100T、G101A、H102W、E103F、E103H、E103N、E103Q、E103R、E103V、E103W、V104D、V104E、V104F、V104H、V104K、V104L、V104R、G105A、G105H、G105S、G105T、E106D、K106D、K106E、K106H、K106N、R107P、R107S、P108R、I110A、I110F、I110L、I110M、I110T、T111D、T111H、T111N、T111R、G112A、G112C、G112D、G112K、G112L、G112M、G112Q、G112R、G112S、G112T、G112Y、N127K、I131V、A132V、L133V、A136T、L137T、T138S、N140D、H142Q、Q14R、Y156H、K163T、D168E、H169R、Q175L、I183F、I183L、I183P、I183S、E184A、E184D、E184R、E184T、E184V、E185T、M187L、M189I、K191A、K191G、K191H、K191M、K191N、K191R、K191S、K191T、K191W、E197A、E197D、E197F、E197K、E197M、E197Q、E197S、E197T、E197V、I201C、I201E、I201F、1201H、I201L、I201S、I201T、I201V、H203K、L219M、L219W、F220L、V223I、F225Y、H230F、H230L、H230Y、N232S、Y246F、F249W、D250E、S274A、S274C、S274G、S274N、S274T、L278M、A280G、A280S、A280T、G281S、A282M、A282P、G284N、I285L、V303L、V303S、F306W、F306Y、S311N、K315E、D317E、D317K、I331C、I331L、I331N、I331S、I331T、I331V、N333T、P334N、P335T、L337T、L338A、L338Q、S341I、K373E、K373N、N375A、N375H、Y376C、Y376F、Y376L、K378G、K378P、K378Q、K378R、K380G、K380S、A382G、A382R、A382T、T383S、K384G、K384N、P386K、P386S、V387L、N389E、I405L、F407Y、S408D、S408N、N411R、D413S、D413V、Q416T、E419A、E419L、K420E、R421N、V424I、K427M、N429E、G432A及びA436T
からなる群から選択される1つ以上のアミノ酸置換を有する、請求項1~10のいずれか1項に記載のホモ二量体。 - 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項11に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項12に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してA282、F306またはF249に置換を含む、請求項11~13のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してA99に置換を含む、請求項11~14のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してG112に置換を含む、請求項11~15のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してE103に置換を含む、請求項11~16のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してV104に置換を含む、請求項11~17のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してS408に置換を含む、請求項11~18のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が前記F306W置換を含む、請求項11~19のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が前記L72N置換を含む、請求項11~20のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が前記H102W及びN333T置換を含む、請求項11~21のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が前記I183P置換を含む、請求項11~22のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が前記R107P置換を含む、請求項11~23のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が前記A436T置換を含む、請求項11~24のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較して、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tから選択される少なくとも1つの置換を含む、請求項11~25のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tから選択される少なくとも2つ、3つ、4つまたは5つの置換を含む、請求項26に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が前記置換L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tを含む、請求項27に記載のホモ二量体。
- 前記ホモ二量体が、配列番号3と少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を各々が有している2つのポリペプチド単量体を含む、請求項1~28のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号3と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項29に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号3と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項30に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が配列番号3のアミノ酸配列を有する、請求項31に記載のホモ二量体。
- 前記ホモ二量体が、配列番号2と少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を各々が有している2つのポリペプチド単量体を含む、請求項1~28のいずれか1項に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号2と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項33に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号2と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項34に記載のホモ二量体。
- 各ポリペプチド単量体が配列番号2のアミノ酸配列を有する、請求項35に記載のホモ二量体。
- 前記ホモ二量体が少なくとも8000M-1s-1の触媒活性(kcat/KM)を有する、請求項1~36のいずれかに記載のホモ二量体。
- 前記ホモ二量体が、約8000M-1s-1~40000M-1s-1;10000M-1s-1~40000M-1s-1;20000M-1s-1~40000M-1s-1;または25000M-1s-1~35000M-1s-1の触媒活性(kcat/KM)を有する、請求項37に記載のホモ二量体。
- PEG分子とホモ二量体との比が約25:1であり、
前記PEG分子が、約5kDaの分子量を有し、N-ヒドロキシスクシンイミドエステルカーボネート連結基によって前記ホモ二量体に結合している、請求項1~38のいずれか1項に記載のホモ二量体。 - PEG化キヌレニナーゼホモ二量体を製造する方法であって、
前記ホモ二量体が2つのポリペプチド単量体を含み、
前記方法が、前記ホモ二量体をPEG化剤に接触させることを含み、
PEG化剤とホモ二量体とのモル投入量比が約10:1~約50:1である、
前記方法。 - PEG化剤とホモ二量体とのモル投入量比が約20:1~約40:1であり、場合によってはPEG化剤とホモ二量体とのモル投入量比が約20:1~約30:1であり、場合によってはPEG化剤とホモ二量体とのモル投入量比が約20:1である、請求項40に記載の方法。
- PEG化剤とホモ二量体とのモル投入量比が約25:1~約35:1である、請求項40に記載の方法。
- PEG化剤とホモ二量体とのモル投入量比が約30:1である、請求項40に記載の方法。
- 前記PEG分子が約1kDa~約10kDaの分子量を有する、請求項40~43のいずれか1項に記載の方法。
- 前記PEG分子が約3kDa~約7kDaの分子量を有する、請求項44に記載の方法。
- 前記PEG分子が約5kDaの分子量を有する、請求項45に記載の方法。
- 前記PEG分子が直鎖型である、請求項40~46のいずれか1項に記載の方法。
- 前記PEG分子が分岐型である、請求項40~46のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ホモ二量体が1つ以上のリジンまたはシステイン残基によって前記PEG分子に共有結合している、請求項40~48のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ホモ二量体が1つ以上のリジン残基によって前記PEG分子に共有結合している、請求項49に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を有し、各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較して、
L8P、K38E、Y47L、I48F、K50Q、I51M、S60N、K64N、D65G、E66K、N67D、N67P、D67S、A68F、A68T、A68V、F71L、F71M、L72N、K84E、E88N、E89K、E89S、E90Q、D92E、K93N、K93T、A95H、A95Q、K96N、I97H、I97L、I97V、A98G、A99G、A99I、A99R、A99S、A99T、A99V、Y100N、Y100S、Y100T、G101A、H102W、E103F、E103H、E103N、E103Q、E103R、E103V、E103W、V104D、V104E、V104F、V104H、V104K、V104L、V104R、G105A、G105H、G105S、G105T、E106D、K106D、K106E、K106H、K106N、R107P、R107S、P108R、I110A、I110F、I110L、I110M、I110T、T111D、T111H、T111N、T111R、G112A、G112C、G112D、G112K、G112L、G112M、G112Q、G112R、G112S、G112T、G112Y、N127K、I131V、A132V、L133V、A136T、L137T、T138S、N140D、H142Q、Q14R、Y156H、K163T、D168E、H169R、Q175L、I183F、I183L、I183P、I183S、E184A、E184D、E184R、E184T、E184V、E185T、M187L、M189I、K191A、K191G、K191H、K191M、K191N、K191R、K191S、K191T、K191W、E197A、E197D、E197F、E197K、E197M、E197Q、E197S、E197T、E197V、I201C、I201E、I201F、1201H、I201L、I201S、I201T、I201V、H203K、L219M、L219W、F220L、V223I、F225Y、H230F、H230L、H230Y、N232S、Y246F、F249W、D250E、S274A、S274C、S274G、S274N、S274T、L278M、A280G、A280S、A280T、G281S、A282M、A282P、G284N、I285L、V303L、V303S、F306W、F306Y、S311N、K315E、D317E、D317K、I331C、I331L、I331N、I331S、I331T、I331V、N333T、P334N、P335T、L337T、L338A、L338Q、S341I、K373E、K373N、N375A、N375H、Y376C、Y376F、Y376L、K378G、K378P、K378Q、K378R、K380G、K380S、A382G、A382R、A382T、T383S、K384G、K384N、P386K、P386S、V387L、N389E、I405L、F407Y、S408D、S408N、N411R、D413S、D413V、Q416T、E419A、E419L、K420E、R421N、V424I、K427M、N429E、G432A及びA436T
からなる群から選択される1つ以上のアミノ酸置換を有する、請求項40~50のいずれか1項に記載の方法。 - 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項51に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項52に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、A282、F306またはF249に置換を含む、請求項40~53のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してA99に置換を含む、請求項40~54のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してG112に置換を含む、請求項40~55のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してE103に置換を含む、請求項40~56のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してV104に置換を含む、請求項40~57のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較してS408に置換を含む、請求項40~58のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が前記F306W置換を含む、請求項51~59のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が前記L72N置換を含む、請求項51~60のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が前記H102W及びN333T置換を含む、請求項51~61のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が前記I183P置換を含む、請求項51~62のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が前記R107P置換を含む、請求項51~63のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が前記A436T置換を含む、請求項51~64のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較して、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tから選択される少なくとも1つの置換を含む、請求項40~65のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較して、L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tから選択される少なくとも2つ、3つ、4つまたは5つの置換を含む、請求項66に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号1と比較して、前記置換L72N、H102W、A282P、F306W、I331S及びN333Tを含む、請求項67に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号3と少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項40~68のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号3と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項69に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号3と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項70に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が配列番号3のアミノ酸配列を有する、請求項71に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号2と少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項40~68のいずれか1項に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号2と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項73に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が、配列番号2と少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を有する、請求項74に記載の方法。
- 各ポリペプチド単量体が配列番号2のアミノ酸配列を有する、請求項75に記載の方法。
- 前記ホモ二量体が少なくとも8000M-1s-1の触媒活性(kcat/KM)を有する、請求項40~76のいずれかに記載の方法。
- 前記ホモ二量体が、約8000M-1s-1~40000M-1s-1;10000M-1s-1~40000M-1s-1;20000M-1s-1~40000M-1s-1;または25000M-1s-1~35000M-1s-1の触媒活性(kcat/KM)を有する、請求項77に記載の方法。
- PEG分子とホモ二量体との比が約25:1であり、
前記PEG分子が、約5kDaの分子量を有し、N-ヒドロキシスクシンイミドエステルカーボネート連結基によって前記ホモ二量体に結合している、請求項78に記載の方法。 - 前記ホモ二量体が水性緩衝液中で前記PEG化剤と接触する、請求項40~79のいずれかに記載の方法。
- 前記水性緩衝液がリン酸二ナトリウムを含む、請求項80に記載の方法。
- 前記水性緩衝液が酢酸ナトリウムを含む、請求項80に記載の方法。
- 前記水性緩衝液のpHが約7.5~約9.5の範囲である、請求項80~82のいずれか1項に記載の方法。
- 前記水性緩衝液のイオン強度が約250mM~約350mMの範囲である、請求項80~83のいずれか1項に記載の方法。
- サイズ排除クロマトグラフィーを用いて前記ホモ二量体を単離する、請求項40~84のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項40~85のいずれか1項に記載の方法によって製造されるキヌレニナーゼホモ二量体。
- 請求項1~39及び請求項86のいずれか1項に記載のキヌレニナーゼホモ二量体を薬学的に許容される担体の中に含む医薬製剤。
- 腫瘍を有する対象を治療する方法であって、
有効量の請求項87に記載の製剤または請求項1~39及び請求項86のいずれか1項に記載の酵素を対象に投与すること
を含む、前記方法。 - 前記対象が、IDO1、IDO2またはTDO発現腫瘍を有することが確認されている、請求項88に記載の方法。
- 前記腫瘍が固形腫瘍である、請求項88または請求項89に記載の方法。
- 前記腫瘍が造血器腫瘍である、請求項88または請求項89に記載の方法。
- 前記対象がヒト患者である、請求項88~91のいずれか1項に記載の方法。
- 前記製剤が、腫瘍内に、静脈内に、皮内に、動脈内に、腹腔内に、病巣内に、頭蓋内に、関節内に、前立腺内に、胸腔内に、気管内に、眼内に、鼻腔内に、硝子体内に、膣内に、直腸内に、筋肉内に、皮下に、結膜下に、小嚢内に、経粘膜的に、心嚢内に、臍帯内に、経口的に、吸引によって、注射によって、輸注によって、持続注入によって、標的細胞に直接注ぐ局部灌流によって、カテーテルによって、または洗浄によって投与される、請求項88~92のいずれか1項に記載の方法。
- 第2の抗がん療法を施行することをさらに含む、請求項88~93のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2抗がん療法が、放射線療法、外科的療法、免疫療法または第2抗がん化合物である、請求項94に記載の方法。
- 前記第2抗がん化合物が免疫チェックポイント阻害剤である、請求項95に記載の方法。
- 前記第2抗がん化合物が、抗PDI、抗CTLA-4または抗PD-LI抗体を含む、請求項95に記載の方法。
- 前記第2抗がん化合物が抗体である、請求項95に記載の方法。
- 前記第2抗がん化合物が抗体-薬物複合体である、請求項95に記載の方法。
- 前記免疫療法が、免疫エフェクター細胞または免疫原性組成物を投与することを含む、請求項95に記載の方法。
- 前記免疫原性組成物ががん細胞抗原を含む、請求項100に記載の方法。
- 前記免疫エフェクター細胞がNK細胞またはT細胞を含む、請求項100に記載の方法。
- 前記免疫エフェクター細胞がCAR T細胞を含む、請求項100に記載の方法。
- 腫瘍を有するヒト対象におけるT細胞応答をもたらす方法であって、
請求項88~103のいずれか1項に記載の方法に従ってキヌレニナーゼホモ二量体を前記対象に投与することを含む、前記方法。
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