JP2023529203A - ナノリポタンパク質-ポリペプチドコンジュゲート並びにそれを使用する組成物、システム、及び方法 - Google Patents

ナノリポタンパク質-ポリペプチドコンジュゲート並びにそれを使用する組成物、システム、及び方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、一般に、少なくとも1つのポリペプチドを含むナノリポタンパク質粒子コンジュゲート、及び長さが20~60アミノ酸の少なくとも1つの短いペプチドを含むナノリポタンパク質粒子コンジュゲートに関する。また、関連する組成物及びシステム、並びにそれらを調製及び使用する方法も提供される。特に、抗原結合断片(Fab)とのナノリポタンパク質粒子(NLP)コンジュゲートが提供され、ここで、NLPは、足場タンパク質によって取り囲まれた膜形成脂質の二重層を含み、Fabは、一方又は両方の二重層表面にコンジュゲートしている。いくつかの実施態様では、(NLP)コンジュゲートは、長さが20~60アミノ酸の短いペプチドをさらに含む。コンジュゲート、並びに関連する組成物及びシステムは、一般に良好な安定性及び製造可能性を示し、抗原結合活性を保持し、抗原結合能を高めることができ、Fab及びFabベースの治療薬及び診断薬の送達のための多目的プラットフォームを提供するとともに、他の治療剤及び/又は診断剤の送達のための安定したプラットフォームを提供することができる。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2020年6月11日に出願された米国仮出願第63/038,075号;2021年2月19日に提出された米国仮出願第63/151,591号の優先権を主張し、それぞれの内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
ASCIIテキストファイルでの配列表の提出
ASCIIテキストファイルでの以下の提出内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる:コンピュータ可読形態(computer readable form:CRF)の配列表(ファイル名:146392052840SEQLIST.TXT、記録日:2021年7月7日、サイズ:1KB)。
本発明は、一般に、少なくとも1つのコンジュゲートしたポリペプチド(例えば、共有結合的にコンジュゲートしたポリペプチド)を含むナノリポタンパク質粒子コンジュゲート、関連する組成物及びシステム、並びにそれらを調製及び使用する方法に関する。特に、抗原結合断片(Fab)とのナノリポタンパク質粒子(NLP)コンジュゲートが提供され、ここで、NLPは、足場タンパク質によって取り囲まれた膜形成脂質の二重層を含み、Fabは、一方又は両方の二重層表面にコンジュゲートしている。NLP-Fabコンジュゲート、並びに関連する組成物及びシステムは、一般に良好な安定性及び製造可能性を示し、抗原結合活性を保持し、抗原結合能を高めることができ、Fab及びFabベースの治療薬及び診断薬の送達のための多目的プラットフォームを提供するとともに、他の治療剤及び/又は診断剤の送達のための安定したプラットフォームを提供することができる。本発明はまた、例えばコンジュゲートしたポリペプチドに加えて、又はコンジュゲートしたポリペプチドの代わりに、少なくとも1つのコンジュゲートしたペプチドを含むナノリポタンパク質粒子コンジュゲートに関する。
過去10年間、ナノテクノロジー分野の進歩により、従来の薬物送達システムの限界に対処しようとしてきた。また、過去数十年の間に、無機ナノ粒子、高分子ベースナノ粒子、高分子ミセル、デンドリマー、リポソーム、ウイルスナノ粒子、カーボンナノチューブ、ナノリポタンパク質粒子(NLP)など、様々なナノ粒子が開発されてきた。
NLPは、一般に両親媒性脂質とアポリポ蛋白質からなるナノメートルサイズの粒子であり、自己組織化して円盤状の脂質二重層を形成し、ここで円盤の疎水性周辺は、アポリポタンパク質に結合することによって安定化されている。NLPは、選択されたアプリケーションと薬物積荷について探索されている。それにもかかわらず、これまでの研究では、断片抗体(Fab)の送達についてこのプラットフォームを評価していない。
したがって、当技術分野では、抗原結合ポリペプチドを送達するため及び/又は他の治療剤及び診断剤を標的とするための、製造可能性が良好な新規NLP送達プラットフォーム、特に安定した組成物及びシステムが必要とされている。本発明は、これら及び他の必要性を満たしている。
本発明は、一般に、ナノリポタンパク質-ポリペプチドコンジュゲート、並びにコンジュゲートを作製及び使用する組成物、システム、及び方法に関し、ここで、ナノリポタンパク質粒子は、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)又はシステインノットペプチド(CKP)などのポリペプチドにコンジュゲートしており、いくつかの実施態様において驚くべき特性を有するコンジュゲートを与える。本発明のコンジュゲートは、低毒性、低免疫原性、良好な安定性(架橋剤なし)、良好な製造可能性(高濃度だが低粘度の製剤の実現可能な生産を含む)、粒子間架橋が最小限から全くないこと、比較的均一なNLP集団、及び/又は増強された抗原結合能などの利点及び改善を提供することができる。
一態様では、本発明は、足場タンパク質、膜形成脂質、及び抗原結合ポリペプチドを含むコンジュゲートを提供し、ここで、膜形成脂質は脂質二重層に配列され、足場タンパク質は二重層を取り囲み、抗原結合ポリペプチドは、1つ又は複数の膜形成脂質上の官能化基と抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、二重層の一方又は両方の表面上で膜形成脂質の1つ又は複数にコンジュゲートしている。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドはFabである。いくつかの実施態様では、スペーサーは官能化基を膜形成脂質に接続し、及び/又はスペーサーは相補的官能基を抗原結合ポリペプチドに接続する。いくつかの実施態様では、スペーサーはGSGSである。
いくつかの実施態様では、官能化基は、マレイミド誘導体、ハロアセトアミド、ピリジルジチオプロピオネート、チオスルフェート、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択され;いくつかの実施態様では、相補的官能基は、システインチオール基などの遊離チオール基であり、場合によって、システインは、抗原結合ポリペプチドが由来する抗体においてヒンジジスルフィド結合を形成する(例えば、カバット番号付けによると、Cys-226又はCys-227)。いくつかの実施態様では、足場タンパク質は、(a)アポリポタンパク質A、(b)アポリポタンパク質B、(c)アポリポタンパク質C、(d)アポリポタンパク質D、(e)アポリポタンパク質H、(f)アポリポタンパク質E、(g)前記二重層を安定化することができる(a)~(f)の切断型、及び(h)(a)~(g)のいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択され;且つ/又は膜形成脂質は、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPC、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質の1つ又は複数はC4-28脂肪酸アシルであり、該脂肪酸アシルは20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている。
いくつかの実施態様では、足場タンパク質、膜形成脂質、及び20~60アミノ酸の短いペプチドを含むコンジュゲートが提供され、ここで、前記膜形成脂質は脂質二重層に配列され、前記足場タンパク質は前記二重層を取り囲み;前記短いペプチドは、前記二重層の一方又は両方の表面上で前記膜形成脂質の1つ又は複数にコンジュゲートしている。いくつかの実施態様では、膜形成脂質は、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPC、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施態様では、膜形成脂質はC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルは20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている。
いくつかの実施態様では、脂肪酸アシルはC16脂肪酸アシルである。いくつかの実施態様では、短いペプチドはシスチンノットペプチド(CKP)である。いくつかの実施態様では、CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、(a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列における1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(b)野生型CKPと比較して、N末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(c)野生型CKPと比較して、C末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(d)野生型CKPと比較して、N末端での化学修飾;並びに/又は(e)野生型CKPと比較してC末端での化学修飾を含むCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む。いくつかの実施態様では、野生型CKPはEETI-IIである。
いくつかの実施態様では、コンジュゲート中(例えば、短いペプチドと抗原結合ポリペプチドを含むNLPコンジュゲート中)の短いペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも高い。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中のペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも2倍から10倍高い。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中のペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも約5倍高い。いくつかの実施態様では、短いペプチドは生物学的活性を有するCKP又はCKPバリアントであり、前記活性の80~90%、90~95%、又は95~99%が前記コンジュゲートにおいて保持される。いくつかの実施態様では、前記コンジュゲートは、前記短いペプチドの活性又は結合活性を増加させる。いくつかの実施態様では、コンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート)はさらに、前記1つ又は複数の膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、前記二重層の一方又は両方の表面上で前記膜形成脂質の1つ又は複数にコンジュゲートしている抗原結合ポリペプチドを含み;場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続する。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、1~100分子の前記Fabを含み;場合によって、前記コンジュゲートは、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、少なくとも2つの異なるペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートを含み、ここで、第1のペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートは第1の短いペプチドを含み、第2のペプチド-C4-28脂肪酸アシルは第1の短いペプチドとは異なる第2の短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、少なくとも2つのペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)は、異なる標的、場合によって2つ、3つ、4つ、又は8つの異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、2つ以上の短いペプチドは、2つの異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、標的は、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である。
いくつかの実施態様では、足場タンパク質と膜形成脂質は、1:60から1:100のモル比、例えば、1:80などのモル比である。いくつかの実施態様では、膜形成脂質の20~35%、例えば20%が官能化基を有する。抗原結合ポリペプチドは、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)2、単鎖Fab(scFab)、単鎖Fv(scFv)、VH-VH二量体、VL-VL二量体、VH-VL二量体、単一ドメイン、ダイアボディ、直鎖状抗体、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択され得る。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、ヒト又はヒト化FabなどのFab又はFab様分子である。抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)によって結合される抗原は、OX40、DR4、GITR、Tie2、D因子、VEGF、MerTK、CD3、及び/又はリンホトキシンベータ受容体であり得る。
コンジュゲートは、多価及び/又は多重特異性構築物のフォーマットを提供することができる。例えば、コンジュゲートは、2~60分子、2~32分子、10~30分子、又は20分子など、2つ以上の抗原結合ポリペプチド分子(例えば、2つ以上のFab分子)を含み得る。いくつかの実施態様では、スペーサーは、PEG、又はGSGSのアミノ酸配列を含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、1~160、10~120、20~100、40~80、又は60分子の前記抗原結合ポリペプチドを有し;ここで、前記抗原結合ポリペプチドはFabであり、前記FabはPEGスペーサーによって前記膜形成脂質に接続されている。いくつかの実施態様では、PEGスペーサーは、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する。
そのようなフォーマットは、抗原結合ポリペプチドの活性及び/又は結合活性、その血清安定性及び/又はその血清半減期を(ナノリポタンパク質粒子(NLP)にコンジュゲートしていない抗原結合ポリペプチドと比較して)増加させることができる。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドの血清半減期は、2~20倍、5~15倍、又は10倍増加している。いくつかの実施態様では、前記コンジュゲートは、5~60、6~40、又は7~32分子の前記抗原結合ポリペプチドを有する。
いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、2つ、3つ、4つ、又は8つの異なる標的又はエピトープなどの異なる標的又はエピトープに結合する2つ以上の抗原結合ポリペプチド(例えば、2つ以上のFab)を含む。このようなフォーマットは、二重特異性構築物を提供することができ、例えば、標的は、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、Fab又はFab様分子、場合によって、ヒト又はヒト化Fabである。
本発明のコンジュゲートは、コンジュゲート及び薬学的に許容されるビヒクルを含む薬学的組成物において提供され得る。
本発明の別の態様は、100~300mgのコンジュゲートを含み、10~50cPの粘度を有する液体製剤などの高濃度、低粘度の液体製剤を提供する。いくつかの実施態様では、薬学的組成物又は液体製剤は、皮下投与されるか又は眼球送達を介して投与される。いくつかの実施態様では、コンジュゲート、組成物、又は製剤は、トレハロースの存在下などで凍結乾燥され;且つ場合によって再構成される。特定の実施態様では、凍結乾燥は、80mMのトレハロースの存在下で、及び/又は5mgのコンジュゲート/mLの濃度で起こる。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、コンジュゲート当たり18~20個のFab分子を含む。有利には、いくつかの実施態様では、凍結乾燥及び再構成後に、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)の抗原結合活性の80~90%、90~95%、又は95~99%が保持される。
本発明の別の態様は、本発明のコンジュゲートを調製する方法を提供する。いくつかの実施態様では、方法は、a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の組み立てを可能にする条件下で提供することであって、ここで、膜形成脂質の1つ又は複数が、粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること;b)pH4.5~6.5の範囲の低pHで官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に粒子を接触させること;並びにc)場合によって、粒子と抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを精製することを含む。いくつかの実施態様では、工程b)は、組み立てられていない膜形成脂質の一部又は全てを除去するための介在工程なしで、工程a)に続いて行われる。特定の実施態様では、官能化基はマレイミド誘導体であり、官能基はシステインチオール基である(例えばシステインが、抗原結合ポリペプチドが由来する抗体においてヒンジジスルフィド結合を形成する場合(例えば、カバット番号付けによると、Cys-226又はCys-227))。
いくつかの実施態様では、官能化基は、低いpH、例えば、pH5.5~6.5、5~6、又はpH6では、足場タンパク質にコンジュゲートしない。
本方法のいくつかの実施態様では、スペーサーは前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーは前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続する。いくつかの実施態様では、スペーサーは、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続するPEGスペーサーである。いくつかの実施態様では、PEGスペーサーは、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する。
いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質の1つ又は複数はC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルは20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている。いくつかの実施態様では、脂肪酸アシルはC16脂肪酸アシルである。いくつかの実施態様では、短いペプチドはシスチンノットペプチド(CKP)である。いくつかの実施態様では、CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、(a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列における1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(b)野生型CKPと比較して、N末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(c)野生型CKPと比較して、C末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(d)野生型CKPと比較して、N末端での化学修飾;並びに/又は(e)野生型CKPと比較してC末端での化学修飾を含むCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む。いくつかの実施態様では、野生型CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、膜形成脂質は、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中の短いペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも高い。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中のペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも2倍から10倍高い。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中のペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも約5倍高い。いくつかの実施態様では、短いペプチドは生物学的活性を有するCKP又はCKPバリアントであり、前記活性の80~90%、90~95%、又は95~99%が前記コンジュゲートにおいて保持される。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、1~100分子の前記Fabを含み;場合によって、前記コンジュゲートは、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、少なくとも2つの異なるペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートを含み、ここで、第1のペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートは第1の短いペプチドを含み、第2のペプチド-C4-28脂肪酸アシルは第1の短いペプチドとは異なる第2の短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、少なくとも2つのペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)は、異なる標的、場合によって2つ、3つ、4つ、又は8つの異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、2つ以上の短いペプチドは、2つの異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、標的は、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である。
いくつかの実施態様では、提供されるのは、ナノリポタンパク質粒子と20~60アミノ酸の短いペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)とのコンジュゲートを調製する方法であって、a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の(自己)組織化を可能にする条件下で提供することであって、ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数は、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)を含み、脂肪酸アシルは、前記短いペプチドにコンジュゲートしている、提供すること;並びに場合によってペプチドコンジュゲートを精製すること、を含む方法である。いくつかの実施態様では、短いペプチドはシスチンノットペプチド(CKP)である。いくつかの実施態様では、CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、(a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列における1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(b)野生型CKPと比較して、N末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(c)野生型CKPと比較して、C末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(d)野生型CKPと比較して、N末端での化学修飾;並びに/又は(e)野生型CKPと比較してC末端での化学修飾を含むCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む。いくつかの実施態様では、野生型CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質は、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、少なくとも2つの異なるペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートを含み、ここで、第1のペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートは第1の短いペプチドを含み、第2のペプチド-C4-28脂肪酸アシルは第1の短いペプチドとは異なる第2の短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、少なくとも2つのペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)は、異なる標的、場合によって2つ、3つ、4つ、又は8つの異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、2つ以上の短いペプチドは、2つの異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、前記標的は、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である。いくつかの実施態様では、短いペプチドは生物学的活性を有するCKP又はCKPバリアントであり、前記活性の80~90%、90~95%、又は95~99%が前記コンジュゲートにおいて保持される。いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示し;さらに、b)pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させる工程であって、ここで、前記工程b)は、組み立てられていない膜形成脂質の一部若しくは全てを除去するための介在工程なしで;且つ/又は工程a)のペプチドコンジュゲートを濃縮するための介在工程なしで、前記工程a)に続いて行われる、接触させる工程を含む。いくつかの実施態様では、前記官能化基はマレイミド誘導体であり、前記官能基はシステインチオール基であり、場合によって、前記システインアミノ酸残基は、抗原結合ポリペプチドが由来する抗体においてヒンジジスルフィド結合を形成する(Cys-226又はCys-227など)。いくつかの実施態様では、前記官能化基は、前記低pHで前記足場タンパク質にコンジュゲートしない。いくつかの実施態様では、前記低pHは、5.5~6.5のpH、5~6のpH、又は6のpHである。いくつかの実施態様では、スペーサーは前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーは前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続する。いくつかの実施態様では、前記スペーサーは、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続するPEGスペーサーである。いくつかの実施態様では、前記PEGスペーサーは、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する。いくつかの実施態様では、前記コンジュゲートは、前記短いペプチドの活性又は結合活性を増加させる。いくつかの実施態様では、前記コンジュゲートは、1~100分子の前記Fabを含み;場合によって、前記コンジュゲートは、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中の短いペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも高い。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中のペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも2倍から10倍高い。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中のペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも約5倍高い。
また、本明細書の方法のいずれかによるコンジュゲート生成物も提供される。
したがって、本発明の別の態様は、ナノリポタンパク質粒子と抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを調製することにおいて脂質-足場タンパク質コンジュゲーションを低減させる方法を提供する。本方法は、a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の組み立てを可能にする条件下で提供することであって、ここで、膜形成脂質の1つ又は複数が、粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること;b)足場タンパク質よりもむしろ官能基への官能化基のコンジュゲーションを促進する低pH(例えば、約5.55~約6.5、約5~約6、又は約6のpH)で、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に粒子を接触させること、を含み得る。いくつかの実施態様では、工程b)は、組み立てられていない膜形成脂質の一部又は全てを除去するための介在工程なしで、工程a)に続いて行われる。特定の実施態様では、官能化基はマレイミド誘導体であり、官能基はシステインチオール基である(例えばシステインが、抗原結合ポリペプチドが由来する抗体においてヒンジジスルフィド結合を形成する場合(例えば、カバット番号付けによると、Cys-226又はCys-227))。いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質はC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルは20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている。いくつかの実施態様では、前記脂肪酸アシルはC16脂肪酸アシルである。いくつかの実施態様では、前記短いペプチドはシスチンノットペプチド(CKP)である。いくつかの実施態様では、CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、(a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列における1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(b)野生型CKPと比較して、N末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(c)野生型CKPと比較して、C末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(d)野生型CKPと比較して、N末端での化学修飾;並びに/又は(e)野生型CKPと比較してC末端での化学修飾を含むCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質は、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む。
本発明の別の態様は、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)の結合活性、活性、及び/又は効力を(NLPにコンジュゲートしていない場合の該ポリペプチドの結合活性、活性、及び/又は効力と比較して)増加させる方法を提供する。いくつかの実施態様では、方法は、a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の(自己)組織化を可能にする条件下で提供することであって、ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること;b)pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させること;並びにc)場合によって、前記粒子と前記抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを精製し、それにより抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)の結合活性、活性、及び/又は効力を(NLPにコンジュゲートしていない場合のポリペプチドの結合活性、活性、及び/又は効力と比較して)増加させることを含む。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドはFab又はFab様分子である;特定の実施態様では、コンジュゲートは、少なくとも6分子、例えば、10~60、15~30、又は20分子の抗原結合ポリペプチドを含む。いくつかの実施態様では、前記抗原結合ポリペプチドは、PEGスペーサーによって前記膜形成脂質に接続されたFab又はFab様分子であり;前記コンジュゲートは、1~160、10~120、20~100、40~80、又は60分子の前記抗原結合ポリペプチドを含む。いくつかの実施態様では、PEGスペーサーは、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する。いくつかの実施態様では、前記コンジュゲートは安定化されている。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、抗原結合ポリペプチドの数が少ないか又は全く含まない(例えば、7個未満のFab)コンジュゲートと比較して、7~60、7~32、40~60、又は50分子の前記抗原結合ポリペプチドを含むコンジュゲートなど、安定化されている。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、異なる標的に結合する第2の抗原結合ポリペプチドの1つ又は複数の分子をさらに含み;且つ/又はコンジュゲートは、100~300mgの前記コンジュゲートを含み、10~50cPの粘度を有する液体製剤で提供される。
いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質の1つ又は複数はC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルは20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしており、本方法は、短いペプチドの結合活性、活性、及び/又は効力を増加させる。いくつかの実施態様では、前記脂肪酸アシルはC16脂肪酸アシルである。いくつかの実施態様では、前記短いペプチドはシスチンノットペプチド(CKP)である。いくつかの実施態様では、CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、(a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列における1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(b)野生型CKPと比較して、N末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(c)野生型CKPと比較して、C末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(d)野生型CKPと比較して、N末端での化学修飾;並びに/又は(e)野生型CKPと比較してC末端での化学修飾を含むCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む。いくつかの実施態様では、野生型CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質は、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、少なくとも2つの異なるペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートを含み、ここで、第1のペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートは第1の短いペプチドを含み、第2のペプチド-C4-28脂肪酸アシルは第1の短いペプチドとは異なる第2の短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、前記少なくとも2つのペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)は、異なる標的、場合によって2つ、3つ、4つ、又は8つの異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、前記2つ以上の短いペプチドは、2つの異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、前記標的は、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である。いくつかの実施態様では、前記コンジュゲートは、1~100分子の前記Fabを含み;場合によって、前記コンジュゲートは、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中の短いペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも高い。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中のペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも2倍から10倍高い。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中のペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも約5倍高い。
本発明の別の態様は、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)の安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を(NLPにコンジュゲートしていない場合の該ポリペプチドの結合活性、活性、及び/又は効力と比較して)増加させる方法を提供する。(抗原結合ポリペプチド、例えばFab又はFab様分子にコンジュゲートしていない場合のNLPの増加する安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期と比較して)、NLPの安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を増加させる方法も提供される。いくつかの実施態様では、方法は、a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の(自己)組織化を可能にする条件下で提供することであって、ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること;b)pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させること;並びにc)場合によって、前記粒子と前記抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを精製し、それにより抗原結合ポリペプチドの安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を(NLPにコンジュゲートしていない場合、又はより少ない抗原結合ポリペプチド(例えば、7個未満のFab)を有するNLPに結合した場合の該ポリペプチドの安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期と比較して)増加させることを含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、5~60分子の前記抗原結合ポリペプチドを含む。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドはFab又はFab様分子である;特定の実施態様では、コンジュゲートは、7~32分子の抗原結合ポリペプチドを含む。
いくつかの実施態様では、膜形成脂質の1つ又は複数はC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルは20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている。いくつかの実施態様では、前記脂肪酸アシルはC16脂肪酸アシルである。
また提供されるのは、長さが20~60アミノ酸である短いペプチドの安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を増加させる方法であって、a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の(自己)組織化を可能にする条件下で提供することであって、前記膜形成脂質の1つ又は複数は、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)を含み、脂肪酸アシルは、前記短いペプチドにコンジュゲートしている、提供すること;及び場合によってペプチドコンジュゲートを精製すること;b)前記膜形成脂質の1つ又は複数を、前記粒子の一方又は両方の表面上に存在する官能化基へと修飾すること;c)pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させることを含み;ここで、前記工程c)は、組み立てられていない膜形成脂質の一部若しくは全てを除去するための介在工程なしで;且つ/又は工程b)のペプチドコンジュゲートを濃縮するための介在工程なしで、前記工程b)に続いて行われる、方法である。いくつかの実施態様では、スペーサーは前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーは前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し、それにより前記短いペプチドの安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を増加させる。いくつかの実施態様では、脂肪酸アシルはC16脂肪酸アシルである。
いくつかの実施態様では、前記短いペプチドはシスチンノットペプチド(CKP)である。いくつかの実施態様では、CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、(a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列における1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(b)野生型CKPと比較して、N末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(c)野生型CKPと比較して、C末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(d)野生型CKPと比較して、N末端での化学修飾;並びに/又は(e)野生型CKPと比較してC末端での化学修飾を含むCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む。いくつかの実施態様では、野生型CKPはEETI-IIである。
いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質は、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む。
いくつかの実施態様では、前記抗原結合ポリペプチドは、Fab若しくはFab様分子であり、且つ/又は前記コンジュゲートは、5~60、6~40、7~32、40~60、若しくは50分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)を含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、1~100分子の前記Fabを含み;場合によって、前記コンジュゲートは、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む。
結合活性、活性、効力、安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を増加させるための方法のいくつかの実施態様では、コンジュゲートは、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤をさらに含む。特定の実施態様では、生物学的活性剤は、ダウノマイシン、ドキソルビシン、メトトレキセート、ビンデシン、放射性核種、ジフテリア毒素、リシン、ゲルダナマイシン、メイタンシノイド、カリケアマイシン、又はそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される細胞傷害性剤である。いくつかの実施態様では、検出可能な薬剤は、放射性同位元素、フルオロフォア、化学発光色素、発色団、酵素、金属イオン、ナノ粒子、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標識である。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは液体製剤で提供され、前記製剤は、100~300mgの前記コンジュゲートを含み、10~50cPの粘度を有する。
本発明の他の態様は、医薬としての使用のための;がん又は眼障害の治療における使用のための;がん又は眼障害の治療のための医薬の製造における;並びに/又は血管新生及び/若しくは腫瘍増殖を阻害するための医薬の製造における、本明細書で提供されるコンジュゲート、薬学的組成物又は製剤を提供する。
本発明の別の態様は、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)及び/又は短いペプチドで個体を治療する方法であって、本明細書で提供されるコンジュゲート、薬学的組成物、又は製剤の有効量を個体に投与することを含む方法を提供する。いくつかの実施態様では、この方法は、追加の治療剤を個体に投与することをさらに含む。
さらに別の態様は、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)をそれを必要とする個体に送達する方法であって、個体に投与するための本発明のコンジュゲート、薬学的組成物、又は製剤を提供することを含む方法を提供する。有利なことに、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)は、コンジュゲートが、膜形成脂質上の官能化基と抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、5~60分子の抗原結合ポリペプチド(例えば、5~60のFab分子)にコンジュゲートしている膜形成脂質を含む場合など、強力で安定した液体製剤で送達することができる。いくつかの実施態様では、スペーサーは官能化基を膜形成脂質に接続し、及び/又はスペーサーは相補的官能基を抗原結合ポリペプチドに接続する。有利なことに、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)は、10~50cPの粘度及び100~300mgのコンジュゲート/mLの濃度を有する液体製剤などの強力な低粘度製剤で送達することができる。
抗原結合ポリペプチドを送達するための方法のいくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、D因子、VEGF、Tie2、DR4、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合するFabであり;製剤は眼球送達を介して投与される。抗原結合ポリペプチドを送達するための方法のいくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、OX40、DR4、GITR、Tie2、D因子、VEGF、MerTK、CD3、リンホトキシンベータ受容体、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合するFabである。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)は、少なくとも2つの異なる標的に結合し、例えば、2つの異なる標的は、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である。
また、本明細書で提供されるのは、20~60アミノ酸長の短いペプチドを、強力で安定した液体製剤で、それを必要とする個体に送達する方法であって、
前記抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)とナノリポタンパク質粒子とのコンジュゲートを含む液体製剤を個体に投与することを含み;ここで、前記ナノリポタンパク質粒子は、膜形成脂質の二重脂質層を取り囲む足場タンパク質を含み;前記膜形成脂質の1つ又は複数はC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルは20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしており;前記膜形成脂質は、前記膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、5~100分子の前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し、それにより前記抗原結合ポリペプチドを安定した液体製剤で個体に送達する、方法である。
また、提供されるのは、20~60アミノ酸長の短いペプチドを、それを必要とする個体に、強力な低粘度製剤で送達する方法であって、前記抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)とナノリポタンパク質粒子とのコンジュゲートを含む液体製剤を個体に投与することを含み;ここで、前記ナノリポタンパク質粒子は、膜形成脂質の二重脂質層を取り囲む足場タンパク質を含み;前記膜形成脂質の1つ又は複数はC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルは20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしており;前記膜形成脂質の1つ又は複数は、前記1つ又は複数の膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し;前記液体製剤は、10~50cPの粘度及び100~300mgの前記コンジュゲート/mLの濃度を有し、それにより前記抗原結合ポリペプチドを低粘度製剤で個体に送達する、方法である。
送達方法のいくつかの実施態様では、前記脂肪酸アシルはC16脂肪酸アシルである。いくつかの実施態様では、前記短いペプチドはシスチンノットペプチド(CKP)である。いくつかの実施態様では、CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、(a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列における1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(b)野生型CKPと比較して、N末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(c)野生型CKPと比較して、C末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;d)野生型CKPと比較して、N末端での化学修飾;並びに/又は(e)野生型CKPと比較してC末端での化学修飾を含むCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む。いくつかの実施態様では、野生型CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質は、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中の短いペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも高い。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中のペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも2倍から10倍高い。いくつかの実施態様では、コンジュゲート中のペプチドの活性は、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも約5倍高い。いくつかの実施態様では、前記コンジュゲートは、1~100分子の前記Fabを含み;場合によって、前記コンジュゲートは、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は場合によって、前記コンジュゲートは、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む。いくつかの実施態様では、前記スペーサーは、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続するPEGスペーサーである。いくつかの実施態様では、PEGスペーサーは、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する。いくつかの実施態様では、前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)及び前記短いペプチドはそれぞれ同じ標的に結合する。いくつかの実施態様では、前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)及び前記シスチンノットペプチドは、それぞれ異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、前記抗原結合ポリペプチドは、D因子、VEGF、Tie2、DR4、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合するFabであり;前記製剤は眼球送達を介して投与される。いくつかの実施態様では、前記短いペプチドは、D因子、VEGF、Tie2、DR4、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合する。いくつかの実施態様では、前記抗原結合ポリペプチドは、OX40、DR4、GITR、Tie2、D因子、VEGF、MerTK、CD3、リンホトキシンベータ受容体、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合するFabである。いくつかの実施態様では、前記短いペプチドは、OX40、DR4、GITR、Tie2、D因子、VEGF、MerTK、CD3、リンホトキシンベータ受容体、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合する。いくつかの実施態様では、前記抗原結合ポリペプチドは、少なくとも2つの異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、前記2つの異なる標的は、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である。いくつかの実施態様では、前記短いペプチド及び前記抗原結合ポリペプチドは、少なくとも2つの異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、前記2つの異なる標的は、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である。
さらに別の態様は、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を、それを必要とする個体に安定した液体製剤で送達する方法であって、本発明のコンジュゲート及び生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を含む液体製剤を個体に投与することを含み、ここで、コンジュゲートは、膜形成脂質上の官能化基と抗原結合ポリペプチドのC末端に位置する相補的官能基とを介して、5~60分子の抗原結合ポリペプチド(例えば、5~60個のFab分子)にコンジュゲートしている膜形成脂質を含み;生物学的活性剤又は検出可能な薬剤は、コンジュゲートの足場タンパク質、膜形成脂質及び/又は抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしている、方法を提供する。いくつかの実施態様では、スペーサーは官能化基を膜形成脂質に接続し、及び/又はスペーサーは相補的官能基を抗原結合ポリペプチドに接続する。
さらに別の態様は、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を、それを必要とする個体に低粘度製剤で送達する方法であって、本発明のコンジュゲート及び生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を含む液体製剤を個体に投与することを含み、ここで、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤は、コンジュゲートの足場タンパク質、膜形成脂質、及び/又は抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;液体製剤は10~50cPの粘度及び100~300mgのコンジュゲート/mLの濃度を有する、方法を提供する。いくつかの実施態様では、スペーサーは官能化基を膜形成脂質に接続し、及び/又はスペーサーは相補的官能基を抗原結合ポリペプチドに接続する。
さらに別の態様は、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を、それを必要とする個体の脳又は中枢神経系に送達する方法であって、本発明のコンジュゲート及び生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を含む液体製剤を個体に全身投与することを含み、ここで、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤は、足場タンパク質、膜形成脂質、及び/又は抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;コンジュゲートは血液脳関門を通過して移動する、方法を提供する。いくつかの実施態様では、スペーサーは官能化基を膜形成脂質に接続し、及び/又はスペーサーは相補的官能基を抗原結合ポリペプチドに接続する。特定の実施態様では、足場タンパク質はapoE2及び/又はapoE4である。特定の実施態様では、液体製剤は、静脈内投与される。
いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質の1つ又は複数はC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルは20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている。いくつかの実施態様では、前記脂肪酸アシルはC16脂肪酸アシルである。いくつかの実施態様では、前記短いペプチドはシスチンノットペプチド(CKP)である。いくつかの実施態様では、CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、(a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列における1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(b)野生型CKPと比較して、N末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(c)野生型CKPと比較して、C末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;d)野生型CKPと比較して、N末端での化学修飾;並びに/又は(e)野生型CKPと比較してC末端での化学修飾を含むCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む。いくつかの実施態様では、野生型CKPはEETI-IIである。いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質は、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、前記スペーサーは、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続するPEGスペーサーである。いくつかの実施態様では、前記PEGスペーサーは、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する。
生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を送達するための方法のいくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、Fab又はFab様分子である。特定の実施態様では、生物学的活性剤は、ダウノマイシン、ドキソルビシン、メトトレキセート、ビンデシン、放射性核種、ジフテリア毒素、リシン、ゲルダナマイシン、メイタンシノイド、カリケアマイシン、又はそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される細胞傷害性剤である。いくつかの実施態様では、検出可能な薬剤は、放射性同位元素、フルオロフォア、化学発光色素、発色団、酵素、金属イオン、ナノ粒子、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標識である。特定の実施態様では、膜形成脂質は、5~60分子の抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしている。有利には、液体製剤は、10~50cPの粘度及び100~300mgのコンジュゲート/mLの濃度を有し得る。
いくつかの実施態様では、液体製剤は、静脈内投与される。いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質は、前記膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、5~100分子の前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしている。いくつかの実施態様では、前記抗原結合ポリペプチドはFabであり、前記FabはPEGスペーサーを介して前記膜形成脂質に接続している。いくつかの実施態様では、前記PEGスペーサーは、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する。いくつかの実施態様では、前記液体製剤は、10~50cPの粘度及び100~300mgの前記コンジュゲート/mLの濃度を有する。
別の態様は、例えば、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を標的細胞に送達するための、本明細書に記載の方法を実施するためのシステム又はキットを提供する。いくつかの実施態様では、システム又はキットは、システム又はキットの1つ又は複数のコンパートメントにおいて、本明細書のNLP-ポリペプチドコンジュゲート又はペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、本明細書の薬学的組成物、又は本明細書の製剤を調製するための1つ又は複数の成分を含む。いくつかの実施態様では、本発明の方法に従ってコンジュゲート、組成物、若しくは製剤を調製するため、又は抗原結合ポリペプチドを送達する際にそれらを使用するための説明書が提供される。特定の実施態様では、抗原結合タンパク質は、Fab又はFab様分子である。
また、20~60アミノ酸の短いペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)を標的細胞に送達するためのシステム又はキットであって、本明細書のペプチド-NLPコンジュゲート、本明細書の薬学的組成物、又は本明細書の製剤を調製するための1つ又は複数の成分を含むシステム又はキットも提供され、ここで、前記成分は、前記キット又はシステムの1つ又は複数のコンパートメント中に提供され、場合によって、前記コンジュゲート又は組成物を調製するための説明書及び/又は前記短いペプチド(例えば、前記シスチンノットペプチド)を送達するための説明書が提供される。
関連する態様では、脂質ベースのナノ粒子の表面に結合した短いペプチドの生物学的活性を増加させる方法であって、(a)その表面に結合した短いペプチドを含む脂質ベースのナノ粒子を提供することであって、脂質ベースのナノ粒子の1つ又は複数の脂質が官能化基を提示する、提供すること、及び(b)ナノ粒子を、官能基を有するポリペプチドと、前記官能化基の前記官能基へのコンジュゲーションを促進する条件下で接触させること、を含む方法が提供される。いくつかの実施態様では、方法は、脂質ベースのナノ粒子、短いペプチド、及びポリペプチドを含むコンジュゲートを精製することをさらに含む。いくつかの実施態様では、脂質ベースのナノ粒子は脂質二重層を含む。いくつかの実施態様では、脂質ベースのナノ粒子は、リポソーム、固体脂質ナノ粒子(SLN)、又はナノ構造脂質担体(NLC)である。いくつかの実施態様では、スペーサーは前記官能化基を脂質ベースのナノ粒子の表面上の脂質に接続し、且つ/又はスペーサーは前記相補的官能基を前記ポリペプチドに接続する。いくつかの実施態様では、ポリペプチドは抗原結合ポリペプチドである。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)、単鎖Fab(scFab)、単鎖Fv(scFv)、VH-VH二量体、VL-VL二量体、VH-VL二量体、単一ドメイン、ダイアボディ、直鎖状抗体、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、CKPであるか、又は(a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列における1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(b)野生型CKPと比較して、N末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;(c)野生型CKPと比較して、C末端での1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;d)野生型CKPと比較して、N末端での化学修飾;並びに/又は(e)野生型CKPと比較してC末端での化学修飾を含むCKPのバリアントである。いくつかの実施態様では、ポリペプチドのコンジュゲーション後の短いペプチドの活性は、ポリペプチドの脂質ベースのナノ粒子へのコンジュゲーション前の短いペプチドの活性と比較して、ポリペプチドの脂質ベースのナノ粒子へのコンジュゲーション後に2倍~100倍高い。
本特許又は出願ファイルには、カラーで作成された少なくとも1つの図面が含まれている。1つ又は複数のカラー図面を含む本特許又は特許出願公開のコピーは、申請に応じて、必要な手数料を支払うことにより、特許庁から提供されるであろう。
図1A~1Dは、NLPの組み立てに対するDOPE-MCCの効果を示している。図1Aは、DOPE-MCC NLPの組み立てとFabのコンジュゲーションの模式図を示している。 図1A~1Dは、NLPの組み立てに対するDOPE-MCCの効果を示している。図1Bは、NLP中のモル% DOPE-MCCの関数として、NLP SECピークを横切るMW及びRのMALS/QELS分析を示している。 図1A~1Dは、NLPの組み立てに対するDOPE-MCCの効果を示している。図1Cは、apoE422k単独(丸)、pH7.4で組み立てられたNLP(平坦線)、及びpH6.0で組み立てられたNLP(三角)のTICクロマトグラムを示している。 図1A~1Dは、NLPの組み立てに対するDOPE-MCCの効果を示している。図1Dは、apoE422k単独(丸)、pH7.4で組み立てられたNLP(平坦線)、及びpH6.0で組み立てられたNLP(三角)について、1Dに示されているピークTICスペクトルからデコンボリューションされた質量を示している。 図2A~2Cは、Fab-NLPコンジュゲーション、精製、及び特徴づけを示している。図2Aは、Fab対NLP比が20でのコンジュゲーション後のFab-NLPのSEC精製を示している。1番目のピークはFab-NLPコンジュゲートに対応し、2番目はFab二量体に対応し、3番目は遊離非コンジュゲートFabに対応する。挿入図は、Fab-NLPピークの拡大図を示しており、QELSからのRhがピークを横切って重ねられている。左のy軸は吸光度で、右のy軸は、ピークを横切るFab-NLPコンジュゲートの異なる画分のRである。 図2A~2Cは、Fab-NLPコンジュゲーション、精製、及び特徴づけを示している。図2Bは、遊離Fab(丸)及びFab-NLPコンジュゲート(三角)のTICクロマトグラムを示している。 図2A~2Cは、Fab-NLPコンジュゲーション、精製、及び特徴づけを示している。図2Cは、遊離Fab(丸)及びFab-NLPコンジュゲート(三角)について、図2Cに示されているピークTICスペクトルからデコンボリューションされた質量を示している。 図3A~3Dは、Fab負荷の最適化を示している。図3Aは、増加するFab濃度で組み立てられたFab-NLPコンジュゲートのSEC精製クロマトグラムを示している。 図3A~3Dは、Fab負荷の最適化を示している。図3Bは、コンジュゲーション反応におけるFab濃度の関数として、NLP当たりのFabの数(Fab:NLP)を示している。 図3A~3Dは、Fab負荷の最適化を示している。図3Cは、Fab-NLPコンジュゲートのMWを、NLP当たりのFabの数(Fab:NLP)の関数として示している。 図3A~3Dは、Fab負荷の最適化を示している。図3Dは、Fab-NLPコンジュゲートのRを、NLP当たりのFabの数(Fab:NLP)の関数として示している。 図4A~4BはFab-NLPの製剤を示している。図4Aは、遊離Fab単独(丸)、Fab-NLPコンジュゲート(四角)、及びFab-PEGコンジュゲート(三角)の粘度とFab濃度の関係を示している。 図4A~4BはFab-NLPの製剤を示している。図4Bは、凍結乾燥前後のFab-NLPコンジュゲートのR及びMWの分析を示している。左のy軸と灰色のバーはMWで、右のy軸と黒いバーはRである。 図5A~5DはFab-NLPの活性を示している。図5Aは、B因子切断のD因子FRETアッセイにおける、抗D因子Fab単独の活性(十字)、NLPにコンジュゲートした活性(Fab-NLP、四角)、凍結乾燥及び再構成後にNLPにコンジュゲートした活性(三角)、並びに陰性Fab対照(丸)の活性を示している。四通りの平均及び標準偏差が示され、データはn=3の独立した実験を表している。 図5A~5DはFab-NLPの活性を示している。図5Bは、抗OX40fab濃度の関数としてプロットされた0~29.4の範囲のFab価数でNLPプラットフォームにコンジュゲートしたときの抗OX40のアゴニスト活性を示している。抗OX40 huIgG1を陰性対照として使用した。三通りの平均及び標準偏差が示されている。 図5A~5DはFab-NLPの活性を示している。図5Cは、NLP濃度の関数としてプロットされた0~29.4の範囲のFab価数でNLPプラットフォームにコンジュゲートしたときの抗OX40のアゴニスト活性を示している。抗OX40 huIgG1を陰性対照として使用した。三通りの平均及び標準偏差が示されている。 図5A~5DはFab-NLPの活性を示している。図5Dは、異なるFab-NLP価数で図5Cの曲線適合から計算されたEC50値を示している。 図6A~6Bは、50%血清中のFab-NLPコンジュゲートの安定性を示している。図6Aは、50%血清中でのインキュベーション後の様々な時点でのNLPのSECトレースを示している。主要NLPピークの左側の肩は、血清のバックグラウンド吸光度によるものであり、その後の分析において差し引かれた。 図6A~6Bは、50%血清中のFab-NLPコンジュゲートの安定性を示している。図6Bは、異なるFab負荷密度からなるFab-NLPコンジュゲートのFab-NLP分解を時間の関数として示している。これらの曲線は、時間0時間でのFab-NLPピーク面積に正規化することによって生成された。 図7A~7Bは、Fab-NLPコンジュゲートのタンパク質組成の定量化を示している。図7Aは、Fab-NLPコンジュゲートのHPLCトレースを示している。apoE422kとFabにそれぞれ対応する4.95分と5.15分に2つのピークが観察された。 図7A~7Bは、Fab-NLPコンジュゲートのタンパク質組成の定量化を示している。図7Bは、異なる注入量でのapoE422kのHPLCトレース(左パネル)と対応する標準曲線(右パネル)を示している。apoE422k標準曲線を使用して、Fab-NLPコンジュゲートのapoE422k濃度を決定した。 図8A~8Bは、NLPの組み立てに対するDOPE-MCCの効果を示している。図8Aは、DOPE-MCCのモル濃度を増加させて組み立てたNLPのSEC分析を示している。 図8A~8Bは、NLPの組み立てに対するDOPE-MCCの効果を示している。図8Bは、架橋条件(pH7.4)及び非架橋条件(pH6)で組み立てられたNLPのMW及びRh分析を示している。 図9A~9Dは、C16-EETI-IIの設計及び製造を示している。図9Aは、野生型EETI-II及びC16-EETI-IIのアミノ酸配列を示している。パルミチン酸は、N末端リジンを介してEETI-IIにコンジュゲートしていた。 図9A~9Dは、C16-EETI-IIの設計及び製造を示している。図9Bは、C16-EETI-IIの製造プロセスのフローチャートを提供する。 図9A~9Dは、C16-EETI-IIの設計及び製造を示している。図9Cは、EETI-IIの分析用RP-HPLC(左パネル)及びLC-MS(右パネル)を提供する。LC-MSは、C18-EETI-II及びEETI-IIの同一性と純度を検証する。 図9A~9Dは、C16-EETI-IIの設計及び製造を示している。図9Dは、脂肪酸タグの追加により、C16-EETI-IIがEETI-IIよりも疎水性になる(C16-EETI-IIのより長い保持時間によって示される)ことを示す分析用RP-HPLC(左パネル)及びLC-MS(右パネル)を提供する。 図10A~10Eは、CKPを負荷したNLP(NLP-CKP)の組み立てを示している。図10Aは、CKP-NLPの組み立てとCKPのコンジュゲーションの模式図を示している。 図10A~10Eは、CKPを負荷したNLP(NLP-CKP)の組み立てを示している。図10Bは、CKP-NLPのSECクロマトグラムを示している(点線は、さらなる分析のためにプールされた画分を示す)。 図10A~10Eは、CKPを負荷したNLP(NLP-CKP)の組み立てを示している。図10Cは、ELSD(蒸発光散乱検出器)を使用したCKP-NLPのRP-HPLCクロマトグラムを示している。ApoE422k、CKP及びDOPCに対応する3つのピークが観察された。 図10A~10Eは、CKPを負荷したNLP(NLP-CKP)の組み立てを示している。図10Dは、MWのSEC-MALS分析を示している(MWは矢印で示される)。280nmでの吸光度が右軸に示される。 図10A~10Eは、CKPを負荷したNLP(NLP-CKP)の組み立てを示している。図10Eは、RhのSEC-MALS分析を示している(Rh(左軸)は、CKP-NLPピークを横切る散在点によって示される)。280nmでの吸光度が右軸に示される。 図11A~11Dは、NLPのサイズ及び組成、並びにCKP活性に対するCKP負荷の効果を示している。図11Aは、増加するCKP-C16 mol%で組み立てられたCKP-NLPのSECクロマトグラムを示している。 図11A~11Dは、NLPのサイズ及び組成、並びにCKP活性に対するCKP負荷の効果を示している。図11Bは、CKP-NLPの組み立てにおけるCKP mol%の関数として、CKP-NLP SECピークを横切る平均Rh分析を示している。 図11A~11Dは、NLPのサイズ及び組成、並びにCKP活性に対するCKP負荷の効果を示している。図11Cは、自己組織化反応に含まれたNLP当たりのCKP分子の数の関数として、精製後のNLP当たりのCKP分子の数のHPLC定量化を示している。組み立ては二重に分析された。 図11A~11Dは、NLPのサイズ及び組成、並びにCKP活性に対するCKP負荷の効果を示している。図11Dは、異なるレベルのCKP組み込み(0~63CKP/NLP)を含むCKP-NLPのCKP活性アッセイの結果を示している。アッセイは三通りで実施された。 図12A~12Bは、50%血清中37℃で保存した後の異なる時間におけるNLPのSECクロマトグラムを示している。図12Aは、NLPをAF488で標識し、生物学的マトリックスからのバックグラウンドシグナルを制限するために、SECトレースにおける吸光度をA495でモニターした結果を示している。 図12A~12Bは、50%血清中37℃で保存した後の異なる時間におけるNLPのSECクロマトグラムを示している。図12Bは、50%血清中で37℃でインキュベートしたときの、時間の関数としてのCKP-NLPの標準化されたピーク面積を示している。 図13A~13Dは、Fab-CKP-NLPコンジュゲートの組み立て及び特徴づけを示している。図13Aは、Fab-CKP-NLPコンジュゲートを生成するための戦略の模式図を示している。CKP-NLPは反応性DSPE-PEG-Mal脂質で組み立てられ、組み立てられたCKP-NLPは遊離システインを介してFabにコンジュゲートしている。 図13A~13Dは、Fab-CKP-NLPコンジュゲートの組み立て及び特徴づけを示している。図13Bは、コンジュゲーションが完了した後のFab-CKP-NLPコンジュゲートのSECクロマトグラムを示している。Fab-CKP-NLPコンジュゲート、Fab二量体、及び非コンジュゲートFabに対応する3つのピークが観察される。 図13A~13Dは、Fab-CKP-NLPコンジュゲートの組み立て及び特徴づけを示している。図13Cは、SEC精製Fab-CKP-NLPコンジュゲートのHPLCクロマトグラムを示している。Fab-CKP-NLPの全ての成分は、それぞれの漫画の表現によって示されるように検出された。 図13A~13Dは、Fab-CKP-NLPコンジュゲートの組み立て及び特徴づけを示している。図13Dは、Fab-CKP-NLPコンジュゲートピークを横切るMW(上のパネル)及びRh(下のパネル)のSEC-MALS分析を示している。 図14A~14Eは、Fab-CKP-NLPのFab負荷及び安定性を示している。図14Aは、コンジュゲーション工程中に異なるFab対CKP-NLP比(0~150)で生成されたFab-CKP-NLPコンジュゲートのSECクロマトグラムを示している。Fab-CKP-NLPコンジュゲート、Fab二量体、及び非コンジュゲートFabに対応する3つのピークが観察される。 図14A~14Eは、Fab-CKP-NLPのFab負荷及び安定性を示している。図14Bは、低CKP-NLP及び高CKP-NLPの両方についての反応におけるFab比の関数としての精製されたFab-CKP-NLPコンジュゲートにおけるNLP当たりのFabの数のHPLC分析を示している。 図14A~14Eは、Fab-CKP-NLPのFab負荷及び安定性を示している。図14Cは、低CKP-NLP及び高CKP-NLPの両方について、Fab負荷の関数としてのFab-CKP-NLPのRhを示している。 図14A~14Eは、Fab-CKP-NLPのFab負荷及び安定性を示している。図14Dは、低CKP-NLP及び高CKP-NLPの両方について、Fab負荷の関数としてのFab-CKP-NLPについてのCKP活性アッセイの結果を示している。アッセイは三通りで実施された。 図14A~14Eは、Fab-CKP-NLPのFab負荷及び安定性を示している。図14Eは、50%血清中37℃でインキュベートしたときの時間の関数としてのCKP-NLP及びFab-CKP-NLPの正規化されたピーク面積を示している。
I.定義
用語は、以下に他の意味であると定義されていない限り、当該技術分野で一般的に使用されるように本明細書で使用される。
本明細書において「抗体」という用語は、最も広い意味で使用されており、所望の抗原結合活性を示す限り、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、及び抗体断片を含む多様な抗体構造を包含するが、これらに限られない。したがって、本発明の脈絡において、抗体という用語は、完全な免疫グロブリン分子及びこのような免疫グロブリン分子の部分に関する。さらに、本用語は、修飾された及び/又は変更された抗体分子、特に修飾された抗体分子に関する。本用語はまた、組換え又は合成により生成/合成された抗体にも関する。本発明の文脈において、抗体という用語は、免疫グロブリンという用語と交換可能に使用される。
「抗体断片」は、インタクト抗体が結合する抗原を結合するインタクト抗体の一部を含むインタクト抗体以外の分子を指す。抗体断片の例には、限定されないが、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)、ダイアボディ、直鎖状抗体、単鎖抗体分子(例えば、scFv)、及び単一ドメイン抗体(例えば、ナノボディ、IgNAR)が含まれる。ある特定の抗体断片の総説としては、Hudson et al.,Nat Med 9,129-134(2003)を参照されたい。抗体断片の総説については、例えば、Pluckthun,in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies,vol.113,Rosenburg and Moore eds.,Springer-Verlag,New York,pp.269-315(1994)を参照されたい;また、国際公開第93/16185号も参照されたい。ダイアボディは、二価又は二重特異性であり得る2つの抗原結合部位を有する抗体断片である。例えば、欧州特許第404,097号、国際公開第1993/01161号、Hudson et al.,Nat Med 9,129-134(2003)、及びHollinger et al.,Proc Natl Acad Sci USA 90,6444-6448(1993)を参照されたい。トリアボディ及びテトラボディも、Hudson et al.,Nat Med 9,129-134(2003)に説明されている。単一ドメイン抗体とは、抗体の重鎖可変ドメインの全部若しくは一部又は軽鎖可変ドメインの全部若しくは一部を含む抗体断片である(Domantis,Inc.,Waltham,MA;例えば、米国特許第6,248,516 B1号を参照されたい)。様々な抗体断片を含む抗体フォーマットのさらなる例には、BiTE、BiTE-Fc、DART、DART-Fc、TriKE、及びTandAbフォーマットが含まれるがこれらに限定されない(総説については、Suurs,F.V.,et al.,A review of bispecific antibodies and antibody constructs in oncology and clinical challenges,Pharmacology & Therapeutics,201(2019)103-119を参照されたい)。抗体断片は、インタクトな抗体のタンパク質分解消化、及び組換え宿主細胞(例えば、大腸菌又はファージ)による生産を含むがこれらに限定されない様々な技術によって作製することができる。
本明細書で使用される場合、「抗原結合ポリペプチド」という用語は、最も広い意味で、抗原決定基に特異的に結合する分子を指す。抗原結合ポリペプチドの例は、抗体、免疫グロブリン、及びその誘導体、例えば抗体断片である。抗原結合ポリペプチドはまた、例えば、センチリン、アフィマー、アドネクチン、アビマー、ノッチン、モノボディ、アフィニティークランプなどのタンパク質足場を含むダーピン及び/又はタンパク質バインダーを含み得る。抗原結合ポリペプチドは、抗原決定基に結合する(すなわち、特異的に結合する)。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、それが付着している実体(例えば、ナノリポタンパク質粒子)を、標的部位、例えば、抗原決定基を有する特定の種類の腫瘍細胞又は腫瘍間質に向けることができる。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、その標的抗原を介してシグナル伝達を活性化することができ、例えば、シグナル伝達は、T細胞上の抗原結合受容体に抗原決定基が結合すると活性化される。抗原結合ポリペプチドは、典型的には免疫グロブリン重鎖可変領域及び免疫グロブリン軽鎖可変領域を含む抗原結合ドメインを含み得る。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、当技術分野で知られている免疫グロブリン定常領域を含み得る。有用な重鎖定常領域は、α、δ、ε、γ又はμの5つのアイソタイプのいずれかを含む。有用な軽鎖定常領域は、κ及びλの2つのアイソタイプのいずれかを含む。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドはFc領域を含まない。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、ヒンジ領域(又は免疫グロブリンのヒンジ領域の一部)を含むが、Fc領域を含まないか、又はFc領域の全てを含まない。例えば、いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、IgG Fcドメインの1つ又は複数のサブユニットを含まず、例えば、IgG CH2定常ドメインを含まず;及び/又はIgG CH3定常ドメインを含まない。
本明細書で使用される場合、「ポリペプチド」という用語は、アミド結合(ペプチド結合としても知られる)によって直線的に連結されたモノマー(アミノ酸)から構成される分子を指す。「ポリペプチド」という用語は、2つ以上のアミノ酸の任意の鎖を指し、特定の長さの産物を指さない。したがって、ペプチド、ジペプチド、トリペプチド、オリゴペプチド、タンパク質、アミノ酸鎖、又は2つ以上のアミノ酸の鎖を指すために使用される任意の他の用語は、ポリペプチドの定義に含まれ、ポリペプチドという用語は、これらのいずれかの用語の代わりに、又は相互に置き換え可能に使用されてもよい。ポリペプチドという用語は、限定されないが、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、既知の保護/ブロック基による誘導体化、タンパク質分解による開裂、又は天然に存在しないアミノ酸による修飾を含め、ポリペプチドの発現後修飾の産物を指すことも意図している。ポリペプチドは、天然の生体源から誘導されてもよく、又は組換え技術によって産生されてもよいが、指定の核酸配列から必ずしも翻訳されなくてもよい。ポリペプチドは、化学合成によるものを含め、任意の様式で生じてもよい。本発明のポリペプチドは、3、5、10、20、25、50、75、100、200、500、1,000、又は2,000アミノ酸のサイズであり得る。
「抗原結合部位」は、抗原との相互作用を与える抗原結合ポリペプチドの部位、すなわち1つ又は複数のアミノ酸残基を指す。例えば、抗体又は抗原結合受容体の抗原結合部位は、相補性決定領域(CDR)からのアミノ酸残基を含む。天然の免疫グロブリン分子は、典型的には、2つの抗原結合部位を有し、Fab分子又はscFv分子は、典型的には、単一の抗原結合部位を有する。
「抗原結合ドメイン」という用語は、抗原の一部又は全部に特異的に結合し、且つこれらに相補的である領域を含む、抗体又は抗原結合受容体の一部を指す。抗原結合ドメインは、例えば、1つ以上の免疫グロブリン可変ドメイン(可変領域とも呼ばれる)によって与えられてもよい。典型的には、抗原結合ドメインは、免疫グロブリン軽鎖可変領域(VL)と免疫グロブリン重鎖可変領域(VH)とを含む。
「可変領域」又は「可変ドメイン」という用語は、抗原を結合することに関与する免疫グロブリン重鎖又は軽鎖のドメインを指す。天然の抗体の重鎖及び軽鎖の可変ドメイン(それぞれVH及びVL)は、一般的に同様の構造を有し、それぞれのドメインは、4つの保存されたフレームワーク領域(FR)と、3つの超可変領域(HVR)とを含む。例えば、Kindt et al.,Kuby Immunology,第6版、W.H.Freeman and Co.,91ページ(2007)を参照されたい。単一のVHドメイン又はVLドメインは、通常、抗原結合特異性を付与するのに十分である。
抗原結合ポリペプチドの文脈で使用される「に結合する」という用語は、「抗原相互作用部位」と抗原との相互の結合(相互作用)を定義する。「抗原相互作用部位」という用語は、特定の抗原又は抗原の特定の基との特異的相互作用の能力を示すポリペプチドのモチーフを定義する。前記結合/相互作用は、「特異的認識」を定義するとも理解される。「特異的に認識する」という用語は、抗原結合ポリペプチドが抗原と特異的に相互作用及び/又は結合することができることを意味する。抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はscFvドメイン)が特定の標的抗原決定基に結合する能力は、当技術分野で既知である技術について測定することができる。1つの技術として、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)が含まれる。当業者によく知られている他の技術には、例えば、表面プラズモン共鳴(SPR)(BIAcore機器で分析される)(Liljeblad et al.,Glyco J 17,323-329(2000))、及び従来の結合アッセイ(Heeley,Endocr Res 28,217-229(2002))が含まれる。一実施態様では、無関係なタンパク質/抗原に対する抗原結合ポリペプチドの結合の程度は、特にSPRによって測定されるように、標的抗原への抗原結合ポリペプチドの結合の10%未満である。特定の実施態様では、標的抗原に結合する抗原結合ポリペプチドは、解離定数(K)が、≦1μM、≦100nM、≦10nM、≦1nM、≦0.1nM、≦0.01nM、又は≦0.001nM(例えば、10-8M以下、例えば、10-8M~10-13M、例えば、10-9M~10-13M)である。抗原結合ポリペプチドに関連して使用される「結合」又は「特異的結合」という用語は、抗原結合ポリペプチドが標的抗原の構造と交差反応しない、又は本質的に交差反応しないことを意味する。
「親和性」は、分子(例えば、抗原結合ポリペプチド)の単一の結合部位とその結合パートナー(例えば、抗原)との間の非共有相互作用の合計の強度を指す。特に示されない限り、本明細書で使用される場合、「結合親和性」は、結合対(例えば、抗原結合ポリペプチドと抗原、及び/又は受容体とそのリガンド)のメンバー間の1:1相互作用を反映する固有の結合親和性を指す。分子Xのその対Yに対する親和性は概して、解離定数(K)によって表すことができ、解離速度定数と会合速度定数(それぞれkoff及びkon)の比である。したがって、速度定数の比率が同じままである限り、等価の親和性は、異なる速度定数を含むことができる。親和性は、本明細書に記載するものを含め、当技術分野で既知の十分に確立された方法によって測定することができる。親和性を測定するための好ましい方法は表面プラズモン共鳴(SPR)であり、測定についての好ましい温度は25℃である。
本明細書で採用されるような「CDR」という用語は、当技術分野で周知である「相補性決定領域」に関する。CDRは、分子の特異性を決定し且つ特異的リガンドと接触させる免疫グロブリン又は抗原結合受容体の部分である。CDRは、典型的には分子の最も可変的な部分であり、これらの分子の抗原結合多様性に寄与する。可変ドメインにおいては3つのCDR領域、すなわちCDR1、CDR2及びCDR3がある。CDR-Hは、可変重鎖のCDR領域を示し、CDR-Lは、可変軽鎖のCDR領域に関する。VHは、可変重鎖を意味し、VLは、可変軽鎖を意味する。Ig由来領域のCDR領域は、「Kabat」(Sequences of Proteins of Immunological Interest”,5th edit.NIH Publication no.91-3242 U.S.Department of Health and Human Services(1991);Chothia J.Mol.Biol.196(1987),901-917)又は「Chothia」(Nature 342(1989),877-883)に記載されているように決定され得る。
「超可変領域」又は「HVR」という用語は、本明細書で使用される場合、配列において超可変性であり、及び/又は構造上規定されたループ(「超可変ループ」)を形成する、抗体可変ドメインの領域の各々を指す。一般に、天然の4本鎖抗体は、6個のHVRを含み、VHにおいては3個(H1、H2、H3)、VLにおいては3個(L1、L2、L3)を含む。HVRは一般に、超可変ループからのアミノ酸残基を含む。VHにおけるCDR1を除き、CDRは、一般的に、超可変ループを形成するアミノ酸残基を含む。超可変領域(HVR)はまた、相補性決定領域(CDR)とも呼ばれ、これらの用語は、本明細書では、抗原結合領域を形成する可変領域の部分に関して相互交換可能に使用される。この特定の領域は、Kabat et al.,U.S.Dept.of Health and Human Services、Sequences of Proteins of Immunological Interest」(1983)及びChothia et al.,J.Mol.Biol.196:901-917(1987)によって説明されており、ここで、この定義は、互いに対して比較したときに、アミノ酸残基の重複又はサブセットを含む。上記の引用文献によって定義されるCDRを包含する適切なアミノ酸残基を、比較として以下の表1に示す。特定のCDRを包含する実際の残基数は、CDRの配列及び大きさによって変わることになる。当業者は、抗体の可変領域のアミノ酸配列を考慮して、どの残基が特定のCDRを含むかを、定められた方法で決定することができる。
Figure 2023529203000001
表1の全てのCDR定義の番号付けは、Kabatらによって規定された番号付け規則に従っている。(下記を参照)。
表1において使用されるような小文字「b」が付いた「AbM」は、Oxford Molecularの「AbM」抗体モデリングソフトウェアによって定義されるようなCDRを指す。
Kabatらは、任意の抗体に適用可能な可変領域配列の番号付けシステムも定義した。当業者は、任意の可変領域配列に対し、配列自体を超える実験データに頼ることなく、「カバット番号付け」のこのシステムを明確に割り当てることができる。本明細書で使用される場合、「カバット番号付け」は、Kabat et al.,U.S.Dept.of Health and Human Services,“Sequence of Proteins of Immunological Interest”(1983)に記載される番号付けシステムを指す。特に指定されない限り、抗原結合部分可変領域における特定のアミノ酸残基の位置の番号付けに関する参照は、カバット番号付けシステムによる。
「フレームワーク」又は「FR」は、超可変領域(hypervariable region:HVR)残基以外の可変ドメイン残基を指す。可変ドメインのFRは、一般的に4つのFRドメイン:FR1、FR2、FR3及びFR4の4つのFRドメインからなる。したがって、HVR及びFR配列は、一般的に、VH(又はVL)中において以下の配列で現れる:FR1-H1(L1)-FR2-H2(L2)-FR3-H3(L3)-FR4。
「Fab」又は「Fab分子」は、抗原結合ポリペプチドの重鎖(「Fab重鎖」)のVH及びCH1ドメインと、軽鎖(「Fab軽鎖」)のVL及びCLドメインとからなるタンパク質を指す。
単鎖Fv断片(又はscFv)は、ペプチドリンカーによって接続された抗体VHドメイン及びVLドメインからなるポリペプチドである。
「単鎖Fab断片」又は「scFab」は、抗体重鎖可変ドメイン(VH)、抗体定常ドメイン1(CH1)、抗体軽鎖可変ドメイン(VL)、抗体軽鎖定常ドメイン(CL)及びリンカーからなるポリペプチドであり、前記抗体ドメイン及び前記リンカーは、N末端からC末端への方向で、以下の順序のうちの1つを有する。(a)VH-CH1-リンカー-VL-CL、(b)VL-CL-リンカー-VH-CH1、(c)VH-CL-リンカー-VL-CH1、又は(d)VL-CH1-リンカー-VH-CL。ここで、前記リンカーは、少なくとも30アミノ酸、好ましくは32~50アミノ酸のポリペプチドである。単鎖Fab断片は、CLドメインとCH1ドメインとの間の天然ジスルフィド結合によって安定化される。
「クロスオーバーFab分子」(「交差Fab」又は「クロスオーバーFabフラグメント」とも呼ばれる)が意味するのは、Fab分子であり、Fab重鎖及び軽鎖の可変領域又は定常領域のいずれかが交換され、すなわち、交差Fabフラグメントは、軽鎖可変領域及び重鎖定常領域から構成されるペプチド鎖と、重鎖可変領域及び軽鎖定常領域から構成されるペプチド鎖とを含む。したがって、交差Fab断片は、重鎖可変領域及び軽鎖定常領域(VH-CL)から構成された重鎖又は軽鎖と、軽鎖可変領域及び重鎖定常領域(VL-CH1)から構成された重鎖又は軽鎖とを含む。これとは対照的に、「従来のFab分子」が意味するのは、すなわち、重鎖可変領域及び定常領域(VH-CH1)から構成された重鎖と、軽鎖可変領域及び定常領域(VL-CL)から構成された軽鎖とを含むその天然のフォーマットにおけるFab分子である。
「クロスオーバー単鎖Fab断片」は、抗体重鎖可変ドメイン(VH)、抗体定常ドメイン1(CH1)、抗体軽鎖可変ドメイン(VL)、抗体軽鎖定常ドメイン(CL)及びリンカーからなるポリペプチドであり、前記抗体ドメイン及び前記リンカーは、N末端からC末端への方向で、以下の(a)VH-CL-リンカー-VL-CH1及び(b)VL-CH1-リンカー-VH-CLの順序のうちの1つを有し、VHとVLは一緒になって、ある抗原に特異的に結合する抗原結合部位を形成する。典型的には、リンカーは、少なくとも30アミノ酸、例えば30~40アミノ酸の長さのポリペプチドである。
「Fcドメイン」又は「Fc領域」という用語は、本明細書において、定常領域の少なくとも一部を含有する免疫グロブリン重鎖のC末端領域を定義するために使用される。該用語は、天然配列Fc領域とバリアントFc領域とを含む。IgG重鎖のFc領域の境界は、わずかに変動してもよいが、ヒトIgG重鎖Fc領域は通常、Cys-226から、又はPro-230から、重鎖のカルボキシ末端まで伸長するよう定義されている。しかしながら、Fc領域のC末端リジン(Lys-447)は、存在していてもよく、又は存在していなくてもよい。本明細書で特に明記されない限り、Fc領域又は定常領域におけるアミノ酸残基の番号付けは、Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD,1991に記載されるような、「EU番号付け」システム(EUインデックスとも呼ばれる)に従う。
「完全長抗体」という用語は、2つの「完全長抗体重鎖」及び2つの「完全長抗体軽鎖」からなる抗体を意味する。「完全長の抗体重鎖」とは、N末端からC末端への方向において、抗体重鎖可変ドメイン(VH)、抗体定常重鎖ドメイン1(CH1)、抗体ヒンジ領域(HR)、抗体重鎖定常ドメイン2(CH2)、及び抗体重鎖定常ドメイン3(CH3)からなるポリペプチドであり、VH-CH1-HR-CH2-CH3と略記され、並びに場合によって、下位クラスIgEの抗体の場合においては抗体重鎖定常ドメイン4(CH4)からなる。好ましくは、「完全長の抗体重鎖」とは、N末端からC末端への方向においてVH、CH1、HR、CH2及びCH3からなるポリペプチドである。「完全長の抗体軽鎖」とは、N末端からC末端への方向において、抗体軽鎖可変ドメイン(VL)、及び抗体軽鎖定常ドメイン(CL)からなるポリペプチドであり、VL-CLと略記される。抗体軽鎖定常ドメイン(CL)は、κ(カッパ)又はλ(ラムダ)であり得る。2つの完全長抗体鎖は、CLドメインとCH1ドメインとの間の、及び完全長抗体重鎖のヒンジ領域間のポリペプチド間ジスルフィド結合を介してまとまって連結される。典型的な完全長抗体の例は、IgG(例えば、IgG1及びIgG2)、IgM、IgA、IgD、及びIgEのような天然の抗体である。)本発明に従って使用される完全長抗体は、単一の種、例えば、ヒト由来であり得るか、又はキメラ化抗体若しくはヒト化抗体であり得る。
「個体」又は「対象」は、哺乳動物である。哺乳動物には、家畜(例えば、ウシ、ヒツジ、ネコ、イヌ、及びウマ)、霊長類(例えば、ヒト、及びサルなどの非ヒト霊長類)、ウサギ、並びに齧歯類(例えば、マウス及びラット)が含まれるが、これらに限定されない。特に、個体又は対象はヒトであり、臨床患者/臨床試験ボランティアであってもよい。
本発明によれば、「薬学的組成物」という用語は、調製物に含まれる活性成分の生物学的活性を有効にするような形態の製剤であって、その製剤が投与されるであろう対象にとって許容できないほど毒性が高い付加的成分を含まないものをいう。
「単離されたポリペプチド」又はその断片若しくは誘導体とは、その天然の環境にはないポリペプチドを指す。特定のレベルの精製は、必要とされない。例えば、単離されたポリペプチドは、その生来の環境又は天然環境から取り出し得る。宿主細胞内で発現する組換え産生されたポリペプチド及びタンパク質は、任意の適切な技術によって、分離され、分画され、又は部分的に若しくは実質的に精製された、天然ポリペプチド又は組換えポリペプチドと同様に、本発明の目的のために単離されると考えられる。
本明細書で使用する「シスチンノットペプチド」又は「CKP」という用語は、3つのジスルフィド結合を形成する6つの保存されたシステイン残基を含む、26~60アミノ酸長のペプチドを指す。ジスルフィドの1つが、他の2つのジスルフィドとそれらの相互接続バックボーンによって形成された大員環を貫通し、それによって、表面に複数のループが露出した特徴的な結び目トポロジーが得られる。ループは、保存された6つのシステイン残基に隣接するアミノ酸領域として定義され、本質的に非常に可変的である。
本明細書で使用される場合、「標的抗原」は、「標的抗原決定基」、「標的エピトープ」及び「標的細胞抗原」と同義であり、抗原結合ポリペプチドが結合して複合体を形成するポリペプチド巨大分子上の部位(例えば、アミノ酸の連続鎖、又は異なる領域の非連続アミノ酸から構成された配座立体配置)を指す。有用な標的抗原は、例えば、腫瘍細胞の表面上に、ウイルス感染した細胞の表面上に、他の疾患細胞の表面上に、免疫細胞の表面上に、血清中で遊離して、及び/又は細胞外マトリックス(ECM)中に認めることができる。本明細書で抗原と呼ばれるタンパク質(例えば、CD20、CEA、FAP、TNC)は、哺乳動物、例えば、霊長類(例えばヒト)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)を含め、任意の脊椎動物源由来のタンパク質の任意の天然型であり得る。特定の実施態様では、標的抗原は、ヒトタンパク質である。本発明の特定のタンパク質について言及される場合、本用語は、「完全長」の未処理の標的タンパク質、及び標的細胞における処理から結果的に生じる任意の形態の標的タンパク質を包含する。この用語は、標的タンパク質の天然に存在するバリアント、例えば、スプライスバリアント又は対立遺伝子バリアントも包含する。例示的なヒト標的タンパク質には、以下が含まれるがこれらに限定されない:CD20、CEA、FAP、TNC、MSLN、FolR1、HER1、及びHER2。
「がん」及び「がん性」という用語は、制御されない細胞成長/増殖によって典型的に特徴づけられる、哺乳動物における生理的状態を指すか、又は説明する。この定義には、良性がん及び悪性がんが含まれる。がんの例には、癌腫、リンパ腫、芽細胞腫、肉腫、及び白血病が含まれるが、これらに限定されない。そのようながんのより具体的な例としては、扁平上皮がん、小細胞肺がん、非小細胞肺がん、肺の腺癌、肺の扁平上皮癌、腹膜のがん、肝細胞がん、胃がん(gastric cancer)又は胃がん(stomach cancer)(消化管がんを含む)、膵臓がん、膠芽腫、神経膠腫、子宮頸がん、卵巣がん、肝臓がん、膀胱がん、肝細胞癌、乳がん、結腸がん、結腸直腸がん、子宮内膜癌又は子宮癌、唾液腺癌、腎臓がん(kidney cancer)(例えば、腎細胞癌)、肝臓がん、前立腺がん、外陰部がん、甲状腺がん、肝癌、肛門癌、陰茎癌、メラノーマ、並びに様々な種類の頭頸部がんが挙げられる。「早期がん」とは、浸潤性でも転移性でもないがんを意味し、ステージ0のがん、ステージ1のがん、又はステージIIのがんに分類される。「前がん性」という用語は、典型的にがんに先行するか、又はがんに進展する状態又は成長を指す。「非転移性」とは、良性であるか、又は原発部位に留まるがんであり、リンパ系若しくは血管系又は原発部位以外の組織に浸透していないがんを意味する。一般に、非転移性がんは、ステージ0、I、又はIIのがんであり、場合によってはステージIIIのがんである。
本明細書で提供される数値は、正確な数値だけでなく、用語「約」によって限定される値の両方を指すと理解される。「約」という用語は、使用される文脈において、当業者によって理解されるであろう範囲、例えば、記載された数値の±10%、±5%、±4%、±3%、±2%、±1%、±0.5%、±0.1%、±0.05%、±0.01%などによって数値を限定するものである。
II.ポリペプチドを含むナノリポタンパク質コンジュゲート
本発明の一態様は、少なくとも1つの共有結合的にコンジュゲートしたポリペプチド(すなわち、足場タンパク質以外のNLP組み込みポリペプチド)を含むナノリポタンパク質粒子コンジュゲートに関する。本明細書で使用される場合、「ナノリポタンパク質粒子」又はNLPは、脂質及び足場タンパク質を含む超分子複合体、特に膜形成脂質、及びアポリポタンパク質などの足場タンパク質を含む超分子複合体を指す。NLPは、ナノディスク又は再構成高密度リポタンパク質(rHDL)と呼ばれることもあり、内因性高密度リポタンパク質(HDL)の模倣物として説明されている(18)。NLPは通常、自己組織化プロセスを通じて形成され、ここで、膜形成脂質は円盤状の脂質二重層を形成し(19)、円盤の疎水性周辺は、二重層円盤を取り囲む足場タンパク質に結合することによって安定化される。この段落で引用されている全ての参考文献は、実施例5の下にある。
「膜形成脂質」は、親水性領域(極性頭部)及び疎水性領域(1つ又は複数の長い炭化水素尾部)を有する両親媒性脂質又は極性脂質を指す。水環境での膜形成脂質の自己組織化により脂質二重層が形成され、各層の疎水性脂肪酸尾部が互いに向き合い、極性頭部が水性環境に露出した状態になっている。極性頭部基は、典型的には誘導体化されたリン酸基又は糖類基である。膜形成脂質は、例えば、アルキルホスホコリン、エーテル脂質、糖脂質、リゾスフィンゴ脂質、リゾグリセロリン脂質、リン脂質、スフィンゴ脂質、及びステロールを含み得る。いくつかの実施態様では、NLPは、本明細書に記載の膜形成脂質を2つ以上含む。より具体的な例としては、リン脂質ジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)、ジオレオイルホスホエタノールアミン(DOPE)、ジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)、ジオレオイルホスホセリン(DOPS)、及びジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)が挙げられるが、これらに限定されない。特定の実施態様では、膜形成脂質はDOPE及び/又はDOPCである。いくつかの実施態様では、膜形成脂質は、ジグリセロールテトラエーテル、コレステロール、エルゴステロールなどの非脂質両親媒性分子である。いくつかの実施態様では、NLPは、膜形成脂質としてC4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)を含む(さらに含むなど)。
いくつかの実施態様では、膜形成脂質は生体分子であり、すなわち生きている生物、例えば細菌、酵母、又は哺乳動物によって産生される分子である。
NLPでは、膜形成脂質によって形成される二重層は、1つ又は複数の足場タンパク質によって安定化される。本明細書で使用される「足場タンパク質」は、脂質二重層の疎水性コアを(実質的に)包囲又は包含するなど、水性環境下で膜形成脂質と自己組織化できる両親媒性タンパク質である。足場タンパク質は一般にαヘリックス二次構造を有し、いくつかの疎水性アミノ酸が疎水性面を形成し、いくつかの親水性アミノ酸が反対側の親水性面を形成する。粒子自体が水溶性になるため、血液やリンパ液などで運ばれることができる。
いくつかの実施態様では、足場タンパク質は、例えば、アポリポタンパク質、リポフォリン、又はその誘導体若しくは断片のうちの1つ以上、特に、膜形成脂質と自己組織化する能力を維持する誘導体又は断片を含む。いくつかの実施態様では、足場タンパク質は、合理的に設計されたタンパク質又はペプチドである。いくつかの実施態様では、足場タンパク質は、哺乳動物、例えば、ヒト、非ヒト霊長類、ラット、マウス、ウサギ、又はモルモットなどの生物によって産生される生体分子である。特定の実施態様では、足場タンパク質は、アポリポタンパク質A(例えば、アポA-I、アポA-II、アポA-IV、アポA-V)、アポリポタンパク質B(例えば、アポB48、アポB100)、アポリポタンパク質C(例えば、アポC-I、アポC-II、アポC-HI、アポC-IV)、アポリポタンパク質D、アポリポタンパク質H、アポリポタンパク質E(例えば、apoE2、apoE4)、及び/又はリポフォリンIIIのうちの少なくとも1つである。いくつかの実施態様では、足場タンパク質は、膜二重層を安定化することができるアポリポタンパク質の切断型であり、例えば、疎水性面及び反対側の親水性面を有する。特定の例では、切断されたapo4E、例えば「ApoE422k」と呼ばれるapoE4の22Kd断片が使用される。いくつかの特定の実施態様では、足場タンパク質は、ヒト由来のApoE422kである。
いくつかの実施態様では、アポリポタンパク質は、apoE3の切断型(例えば、apoE322k)、apoE2の切断型(例えば、apoE222k)、又はapoA1の切断型(例えば、Δ49ApoA1、MSP1、MSP1T2、MSP1E3D1)である。いくつかの実施態様では、足場タンパク質及び膜形成脂質成分は、両方とも生物によって産生される生体分子であり、非生物学的に由来する物質を含まないNLPを形成する。
当業者は、足場タンパク質及び膜形成脂質を適切なモル比で提供して、NLPの組み立てを容易にすることができることを理解するであろう。いくつかの実施態様では、足場タンパク質と膜形成脂質は、1:50から1:100のモル比;1:60から1:90のモル比;又は1:70から1:80のモル比である。いくつかの実施態様では、足場タンパク質と膜形成脂質は、1:60、1:70、1:75、1:80、1:85、1:90、又は1:100のモル比である。特定の実施態様では、足場タンパク質と膜形成脂質は1:80のモル比である。いくつかの実施態様では、膜形成脂質のほとんど又は全てが二重層として配置され、組み立てられていないままで残るものがないか、又はほとんどないような比率が使用される。いくつかの実施態様では、残った組み立てられていない脂質は、反応容器の壁にくっつき、ポリペプチドの官能基と反応するために利用できるものを全く残さないか、ほとんど残さないか、又はごくわずかしか残さない。
本発明において、NLPは、例えば抗原結合ポリペプチド上の相補的官能基と相互作用するための1つ又は複数の官能化基を提示する。いくつかの実施態様では、官能化基は、ポリペプチド上の相補的な官能基と反応し、足場タンパク質にコンジュゲートしないなど、NLPの他の成分にコンジュゲートしない。いくつかの実施態様では、官能化基の25%未満又は20~25%、20%未満又は10~20%、15%未満又は10~15%、10%未満又は5~10%、5%未満又は3~5%が、本発明のコンジュゲート中の足場タンパク質にコンジュゲートする。いくつかの実施態様では、官能化基の5%、4%、3%、2%、1%、又は0%が、本発明のコンジュゲート中の足場タンパク質にコンジュゲートする。
通常、膜形成脂質の全てが官能化されているわけではない。当業者は、使用される官能化基を有する脂質の量が、例えば、官能化基及び/又は膜形成脂質、及び/又はそれらとコンジュゲートされるポリペプチドの同一性に依存することを理解するであろう。例えば、いくつかの実施態様では、膜形成脂質の60%未満、例えば50~60%;50%未満、例えば40~50%;40%未満、例えば、30~40%;30%未満、例えば20~30%;又は20%未満、例えば10~20が官能化されている。特定の実施態様では、膜形成脂質の10~40%、15~35%、20~35%、又は10%、15%、20%、25%、30%、又は35%が官能化されている。特定の例において、膜形成脂質の20%が官能化基を有する。
「官能」基又は「官能化」基とは、分子構造内にある、その構造に特徴的な化学反応を引き起こす原子のグループを指す。本明細書では簡単にするために、「官能化基」という用語は、NLPの膜形成脂質上の、又はスペーサーによって接続されたそのような基に関して使用される。「官能基」という用語は、膜形成脂質上の1つ又は複数の対応する官能化基を介してNLPに結合するための、ポリペプチド、例えば抗原結合ポリペプチド上の、又はスペーサーによってそれに接続されたそのような基に関して使用される。官能基/官能化基の例としては、炭化水素、二重結合又は三重結合を有する基、ハロゲン含有基、窒素含有基、酸素含有基などが挙げられる。いくつかの実施態様では、官能化基は、アジド、アミノ、無水物、アルキン、カルボキシ、ハロゲン、ヒドロキシル、チオール、及びホスフェート基から選択される少なくとも1つの基から選択される。典型的には、対応する官能基と官能化基との間の反応は、それぞれの基の結合形成及びコンジュゲーションをもたらす。
a.ポリペプチドへのNLPコンジュゲーション
本明細書で使用される「コンジュゲーション」又は「結合」という用語は、基間の安定した結合をもたらす、近接した基間の相互作用を指す。相互作用は、共有結合及び/又は非共有結合、例えば静電相互作用を含み得る。コンジュゲーションは、適切な条件下で成功裏にコンジュゲートすることが知られているNLP脂質及び抗原結合ポリペプチドのそれぞれにおいて、1つ又は複数の官能化基/官能基のペアを使用することにより、任意の数の官能基化戦略を使用して達成することができる。
本明細書に記載されるように、ポリペプチドのNLPへのコンジュゲーションの成功は、当業者に知られている技術を使用して確認又は定量化することができる。本発明のコンジュゲートを特徴づける技術の例としては、蛍光相関分光法、フーリエ変換赤外分光法、サイズ排除クロマトグラフィー、表面プラズモン共鳴、ラマン分光法、全内部反射蛍光、超スピン濾過が挙げられるが、これらに限定されない(例えば、実施例2、図8A、及び図1Bを参照)。
図1Aは、本発明のNLP-Fabの組み立て及びコンジュゲーションの模式図を示す。本発明の実施態様では、ナノリポタンパク質粒子は、少なくとも1つのポリペプチドにコンジュゲートしており、ポリペプチドは、NLPの1つ又は複数の成分に共有結合されるか、そうでなければ結合又は連結されて、NLP-ポリペプチドコンジュゲートを形成する。ポリペプチドは、一般に、二重層の一方又は両方の表面上の極性頭部などの膜形成脂質上の1つ又は複数の官能化基に結合する。官能化基は、上記のように、ポリペプチド上の対応する又は相補的な官能基にコンジュゲートすることができる任意の基であり得る。官能基化膜形成脂質の例には、アジド含有脂質、カルボキシレート含有脂質、マレイミド含有脂質、キレート化金属含有脂質、プロパルギル含有脂質、第四級アミン含有脂質、Sタンパク質含有脂質などが挙げられるが、これらに限定されない。典型的には、非官能基化膜形成脂質と比較して、NLP組み立ての間に使用される官能基化膜形成脂質の量は、NLP二重層表面にコンジュゲートするポリペプチドの量を決定する。
官能化基/官能基のコンジュゲート対の例には、エステルとアミン;カルボン酸とアミン;アジドとアセチレン;二価の金属(例えば、Ni2+、Co2+、Cu2+、Zn2+)とポリヒスチジン、イソチオシアネートとアミン;アビジンとビオチン;グルタチオンS転移酵素(GST)とグルタチオン;スルフヒドリルとハロセタミド(halocetamide);スルフヒドリルとピリジルジスルフィド;スルフヒドリルとチオ硫酸、及びマレイミド(又はマレイミド誘導体)とスルフヒドリルが挙げられるが、これらに限定されない。これらの成分は、当業者が認識するように、既知の技術によって合成することができ、及び/又は市販されている。
特定の実施態様では、官能化基は、マレイミド誘導体、ハロアセトアミド、ピリジルジチオプロピオネート、及びチオスルフェートのうちの1つ又は複数である。相補的な官能基は、還元されたスルフヒドリル部分などの遊離チオール基である。特定の実施態様では、官能化基はマレイミドであり、相補的官能基は還元システイン残基である。マレイミド含有脂質は市販されているか、当業者が合成することができる。チオール反応性膜形成脂質の特定の例は、1,2-ジヘキサデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン-N-[4-(p-マレイミドフェニル)ブチルアミド](ナトリウム塩)を含む。(例えば、実施例1、図7A~7Bを参照)。
いくつかの実施態様では、官能化基は、膜形成脂質の極性頭部に直接位置するか、又はその化学構造の一部である。いくつかの実施態様では、スペーサーが官能化基を膜形成脂質に接続する。「スペーサー」又は「リンカー」は、1つ又は複数のリンカー成分から成り得る。スペーサー成分の例としては、6-マレイミドカプロイル(「MC」)、マレイミドプロパノイル(「MP」)、p-アミノベンジルオキシカルボニル(「PAB」)、N-スクシンイミジル4-(2-ピリジルチオ)ペンタノエート(「SPP」)、N-スクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(「SMCC」)、及びN-スクシンイミジル(4-ヨード-アセチル)アミノベンゾエート(「SIAB」)が挙げられる。追加のスペーサー成分は当技術分野で知られており、いくつかは本明細書に記載されている。「リガンドへのコンジュゲーションが可能なモノメチルバリン化合物」、米国出願公開第2005/0238649号も参照されたい。この内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施態様では、スペーサーは、アミノ酸残基を含み得る。例示的なアミノ鎖スペーサー成分としては、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、又はペンタペプチドが挙げられる。例示的なジペプチドとしては、バリン-シトルリン(vc又はval-cit)、アラニン-フェニルアラニン(af又はala-phe)が挙げられる。例示的なトリペプチドとしては、グリシン-バリン-シトルリン(gly-val-cit)及びグリシン-グリシン-グリシン(gly-gly-gly)が挙げられる。いくつかの実施態様では、スペーサーは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20個のアミノ酸の長さを有するペプチドを含む。いくつかの実施態様では、スペーサーは、2~6アミノ酸、3~5アミノ酸、又は4アミノ酸である。スペーサーは通常、柔軟性のためにグリシンが豊富であり、溶解性のためにセリン又はスレオニンも豊富である。いくつかの実施態様では、グリシン-セリンスペーサー、例えば(GS)nが使用され、ここで、G=グリシン、S=セリン、及びn=2、3、4又は5である。特定の実施態様では、Fabコンジュゲーションに使用されるスペーサーは、アミノ酸配列GSGSを含むか、又はそれからなる。いくつかの実施態様では、GSGSスペーサーと同様の柔軟性及び溶解性を提供する他のスペーサーが使用される。
b.抗原結合ポリペプチド成分
本発明のNLP-ポリペプチドコンジュゲートのいくつかの実施態様では、少なくとも1つの抗原結合ポリペプチドが、NLPの1つ又は複数の成分に共有結合されるか、そうでなければ結合又は連結される。一般に、ポリペプチドは、抗体の断片、例えば、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)、単鎖Fab(scFab)、単鎖Fv(scFv)、VH-VH二量体、VL-VL二量体、VH-VL二量体、単一ドメイン、ダイアボディ、又は直鎖状抗体などの抗原結合ポリペプチドである。いくつかの実施態様では、ポリペプチドはFabである。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、クロスオーバーFab又はクロスオーバー単鎖Fabである。いくつかの実施態様では、ポリペプチドは、「Fab様分子」又は「Fab様ポリペプチド」であり、これは、必ずしも抗原に結合できるわけではないが、Fabと同様のサイズ及び/又はコンフォメーション形状を有するポリペプチドである。
特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、ヒンジ領域(又は免疫グロブリンのヒンジ領域の一部)を含むが、Fc領域を含まないか、又は完全なFc領域を含まない。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、ヒンジ領域の少なくとも1つのCysアミノ酸残基を含む。特定の実施態様では、Cys残基は、官能基を提供する、すなわち、NLP脂質上の官能化基とのコンジュゲーションのための遊離チオール基を提供する。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチド、例えばFabは、ヒンジ領域のCys-226及びCys-227の少なくとも1つを含む。特定の実施態様では、Cys-227はコンジュゲーションのための遊離チオール基を提供する。
上記のように、本発明のNLP-ポリペプチドコンジュゲートのポリペプチドは、ポリペプチドの1つ又は複数のアミノ酸残基上の官能基によってNLPに共有結合されるか、そうでなければ結合又は連結される。いくつかの実施態様では、官能基はC末端に位置する。「C末端に位置する」とは、官能基がポリペプチドのC末端側に位置することを意味する。例えば、官能基は、そのN末端からそのC末端までを考慮して、ポリペプチド鎖の最後のアミノ酸残基に位置し得る。C末端に位置する基は、ポリペプチドのC末端にある最後から2番目、最後から3番目、最後から4番目、又は最後から5番目のアミノ酸残基に、又は最後の1~2、1~3、2~3、1~4、2~4、1~5、3~5、1~6、2~6、3~6、1~7、3~7、4~7、1~8、3~8、5~8、若しくは1~10アミノ酸残基のいずれかに位置し得る。
いくつかの実施態様では、官能基はN末端に位置する。「N末端に位置する」とは、官能基がポリペプチドのN末端側に位置することを意味する。例えば、官能基は、そのN末端からそのC末端までを考慮して、ポリペプチド鎖の最初のアミノ酸残基に位置し得る。N末端に位置する基は、ポリペプチドのN末端にある2番目、3番目、4番目、又は5番目のアミノ酸残基に、又は最初の1~2、1~3、2~3、1~4、2~4、1~5、3~5、1~6、2~6、3~6、1~7、3~7、4~7、1~8、3~8、5~8、若しくは1~10アミノ酸残基のいずれかに位置し得る。
官能基は、上記のように、NLPの成分、例えばNLPの膜形成脂質上の対応する又は相補的な官能化基と反応するように選択される。いくつかの実施態様では、官能基は、マレイミド誘導体、ハロアセトアミド、ピリジルジチオプロピオネート、及びチオスルフェートからなる群から選択され;前記相補的官能基は遊離チオール基である。特定の実施態様では、官能基は、システインチオール基などのチオール基である。いくつかの特定の実施態様では、システインアミノ酸残基は、抗原結合ポリペプチドが由来する抗体においてヒンジジスルフィド結合を形成した残基である。例えば、チオール基は、Cys-226及びCys-227(カバット番号付けに基づく)から選択される少なくとも1つによって提供され得る。特定の実施態様では、C末端Cys-227、例えばFabのC末端Cys-227は、NLP脂質上の官能化基とのコンジュゲーションのための遊離チオール基を提供する。
いくつかの実施態様では、官能基は、抗原結合ポリペプチドのアミノ酸残基上又はその化学構造の一部に直接位置する。いくつかの実施態様では、スペーサーは、上記のように、官能基を抗原結合ポリペプチドに接続する。いずれのフォーマットにおいても、抗原結合ポリペプチド、例えばFabは、阻害及びアゴニスト設定のいずれにおいても、抗原結合活性を失うことなく、又は実質的に失うことなく、NLPにコンジュゲートする。実施例4、図5Bも参照のこと、ここで、部位特異的Fabコンジュゲーションは、NLPの流体力学的半径への影響を最小限に抑えながら約30Fab/NLPを達成し、これは、粒子サイズがNLPの円盤状の形状によって大きく左右されることを示している。
抗原結合ペプチドは、通常、1つ又は複数の免疫グロブリンクラスの抗体分子に由来する。抗体又は免疫グロブリンの「クラス」は、抗体又は免疫グロブリンの重鎖が保有する定常ドメイン又は定常領域の種類を指す。抗体の5つの主要なクラスがあり、すなわち、IgA、IgD、IgE、IgG、及びIgMがあり、これらのうちのいくつかは、下位クラス(アイソタイプ)、例えば、IgG、IgG、IgG、IgG、IgA、及びIgAにさらに分けることができる。免疫グロブリンの異なるクラスに対応する重鎖定常ドメインは、それぞれα、δ、ε、γ、及びμと呼ばれる。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、IgG分子、例えばIgG分子のFabに由来する。
本発明のいくつかの態様では、抗原結合ポリペプチドは治療剤であり、コンジュゲートは抗原結合ポリペプチドの送達プラットフォームとして使用される。例えば、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)は、薬物積荷又は生物活性分子として機能し、標的を中和するか、又は経路をブロックする、刺激する若しくはアンタゴナイズするように作用し得る。本発明のいくつかの態様では、抗原結合ポリペプチドは、抗原標的送達プラットフォームを提供する。例えば、標的指向化Fabの付着は、増強された内在化を介して目的の臓器又は組織での薬物送達を強化することができる(37、38、39)。例えば、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)は、特定の細胞又は疾患マーカーを認識して、コンジュゲートを特定の標的に向けることができる。抗原結合ポリペプチドのNLPへのコンジュゲーションは、例えば、抗原結合ポリペプチド、又は追加の治療剤若しくは診断剤の標的への送達を促進するためのNLPの標的指向化を媒介することができる。この段落で引用されている全ての参考文献は、実施例5の下にある。
特定の実施態様では、本発明のNLP-ポリペプチドコンジュゲートは、治療薬(9~12)、画像診断薬(13)、並びにワクチン及び免疫調節療法(14~17)のインビボ送達のために開発された以前のナノリポタンパク質アプローチの欠点を克服する。過去10年間、ナノテクノロジーの分野では、非特異的な生体内分布と標的指向化、水溶性の低さ、限られた経口バイオアベイラビリティ、及び低い治療指数を含む、従来の薬物送達システムの限界に取り組む努力がなされてきた(1)。いくつかのアプローチには、無機ナノ粒子(2)、高分子ベースのナノ粒子(3)、高分子ミセル(4)、デンドリマー(5)、リポソーム(6)、ウイルスナノ粒子(7)、及びカーボンナノチューブ(6)の使用が含まれている。他の戦略には、リポソーム(33-35)及び高分子ベースのナノ粒子(36)が含まれている。しかしながら、本発明のNLPコンジュゲートは、低毒性及び低免疫原性を含む、他のナノ粒子ベースの送達技術を超えるいくつかの明確な利点を提供する(20)。例えば、いくつかの実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、天然に産生される、及び/又は天然に産生される材料に由来する脂質、足場タンパク質、及び抗原結合ポリペプチドを含み、非生物学的に由来する材料を含まず、これにより、非生物学的に由来する成分を必要とする以前の送達プラットフォームよりも、免疫応答が低く、且つ/又は毒性が低くなる。特定の実施態様における他の利点には、本明細書で議論されるように、例えば、架橋剤を使用しない良好な安定性;高濃度だが低粘度の製剤の実現可能な生産、粒子間架橋が最小限から全くないこと、比較的均一なNLP-ポリペプチド集団、及び/又は増強された抗原結合能を含む、良好な製造可能性が挙げられる。この段落で引用されている全ての参考文献は、実施例5の下にある。
いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)は、1つ又は複数の腫瘍特異的抗原又は腫瘍マーカーに結合し、コンジュゲートを腫瘍に向ける。例えば、上皮成長因子受容体(EGFR)は、特定の腫瘍細胞によって過剰発現される。EGFRを過剰発現するインビボ異種移植腫瘍モデルでは、抗EGFRイムノリポソームは、単回投与後、注射の24時間後に測定したところ、非標的リポソームの6倍の細胞取り込みを達成していた。さらに、抗EGFRイムノリポソーム-ドキソルビシン(強力な細胞毒素)は、ドキソルビシン単独又は非標的リポソーム-ドキソルビシンよりも大きい有意な腫瘍退縮を示した。
腫瘍細胞の表面に天然に存在する腫瘍マーカーの他の例には、FAP(線維芽細胞活性化タンパク質)、CEA(癌胎児性抗原)、p95(p95HER2)、BCMA(B細胞成熟抗原)、EpCAM(上皮細胞接着分子)、MSLN(メソテリン)、MCSP(黒色腫コンドロイチン硫酸プロテオグリカン)、HER-1(ヒト上皮成長因子1)、HER-2(ヒト上皮成長因子2)、HER-3(ヒト上皮成長因子3)、CD19、CD20、CD22、CD33、CD38、CD52Flt3、葉酸受容体1(FOLR1)、ヒト栄養芽層細胞表面抗原2(Trop-2)がん抗原12-5(CA-12-5)、ヒト白血球抗原-抗原D関連(HLA-DR)、MUC-1(ムチン-1)、A33抗原、PSMA(前立腺特異的膜抗原)、FMS様チロシンキナーゼ3(FLT-3)、PSMA(前立腺特異的膜抗原)、PSCA(前立腺幹細胞抗原)、トランスフェリン受容体、TNC(テネイシン)、炭酸脱水酵素IX(CA-IX)、及び/又はヒト主要組織適合遺伝子複合体(MHC)の分子に結合したペプチドが含まれるが、それらに限定されるわけではない。
多くのそのような腫瘍抗原は、当技術分野で知られているか、又は当業者によって容易に入手される。例えば、A33抗原、BCMA(B細胞成熟抗原)、がん抗原12-5(CA-12-5)、炭酸脱水酵素IX(CA-IX)、CD19、CD20、CD22、CD33、CD38、CEA(癌胎児性抗原)、EpCAM(上皮細胞接着分子)、FAP(線維芽細胞活性化タンパク質)、FMS様チロシンキナーゼ3(FLT-3)、葉酸受容体1(FOLR1)、HER-1(ヒト上皮成長因子1)、HER-2(ヒト上皮成長因子2)、HER-3(ヒト上皮成長因子3)、ヒト白血球抗原-抗原D関連(HLA-DR)、MSLN(メソテリン)、MCSP(黒色腫コンドロイチン硫酸プロテオグリカン)、MUC-1(ムチン-1)、PSMA(前立腺特異的膜抗原)、PSMA(前立腺特異的膜抗原)、PSCA(前立腺幹細胞抗原)、p95(p95HER2)、トランスフェリン受容体、TNC(テネイシン)、ヒト栄養芽層細胞表面抗原2(Trop-2)の(ヒト)メンバーの配列はUniProtKB/Swiss-Protデータベースで利用可能であり、http://www.uniprot.org/uniprot/?query=reviewed%3Ayesから取得することができる。当業者は、ゲノムDNA並びにmRNA/cDNAも含み得るこれらのデータバンクエントリーにおけるこれらの(タンパク質)配列の関連コード領域を容易に推測し得る。
(ヒト)FAP(線維芽細胞活性化タンパク質)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーQ12884(エントリーバージョン168、配列バージョン5)から得ることができ、(ヒト)CEA(癌胎児性抗原)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP06731(エントリーバージョン171、配列バージョン3)から得ることができ、(ヒト)EpCAM(上皮細胞接着分子)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP16422(エントリーバージョン117、配列バージョン2)から得ることができ、(ヒト)MSLN(メソテリン)の配列はUniPrt1020304050(74)JP2020-511979A2020.4.23エントリー番号Q13421(バージョン番号132、配列バージョン2)から得ることができ、(ヒト)FMS様チロシンキナーゼ3(FLT-3)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP36888(プライマリー引用可能アクセッション番号)又はQ13414(セカンダリーアクセッション番号)、バージョン番号165及び配列バージョン2から得ることができ、(ヒト)MCSP(黒色腫コンドロイチン硫酸プロテオグリカン)の配列はUniProtエントリー番号Q6UVK1(バージョン番号118、配列バージョン2)から得ることができ、(ヒト)葉酸受容体1(FOLR1)の配列はUniProtエントリー番号P15328(プライマリー引用可能アクセッション番号)又はQ53EW2(セカンダリーアクセッション番号)、バージョン番号153及び配列バージョン3から得ることができ、(ヒト)栄養芽層細胞表面抗原2(Trop-2)の配列はUniProtエントリー番号P09758(プライマリー引用可能アクセッション番号)又はQ15658(セカンダリーアクセッション番号)、バージョン番号172及び配列バージョン3から得ることができ、(ヒト)PSCA(前立腺幹細胞抗原)の配列はUniProtエントリー番号O43653(プライマリー引用可能アクセッション番号)又はQ6UW92(セカンダリーアクセッション番号)、バージョン番号134及び配列バージョン1から得ることができ、(ヒト)HER-1(上皮成長因子受容体)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP00533(エントリーバージョン177、配列バージョン2)から得ることができ、(ヒト)HER-2(受容体チロシンプロテインキナーゼerbB-2)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP04626(エントリーバージョン161、配列バージョン1)から得ることができ、(ヒト)HER-3(受容体チロシンプロテインキナーゼerbB-3)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP21860(エントリーバージョン140、配列バージョン1)から得ることができ、(ヒト)CD20(Bリンパ球抗原CD20)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP11836(エントリーバージョン117、配列バージョン1)から得ることができ、(ヒト)CD22(Bリンパ球抗原CD22)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP20273(エントリーバージョン135、配列バージョン2)から得ることができ、(ヒト)CD33(Bリンパ球抗原CD33)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP20138(エントリーバージョン129、配列バージョン2)から得ることができ、(ヒト)CA-12-5(ムチン16)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーQ8WXI7(エントリーバージョン66、配列バージョン2)から得ることができ、(ヒト)HLA-DRの配列はSwiss-ProtデータベースエントリーQ29900(エントリーバージョン59、配列バージョン1)から得ることができ、(ヒト)MUC-1(ムチン-1)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP15941(エントリーバージョン135、配列バージョン3)から得ることができ、(ヒト)A33(細胞表面A33抗原)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーQ99795(エントリーバージョン104、配列バージョン1)から得ることができ、(ヒト)PSMA(グルタミン酸カルボキシペプチダーゼ2)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーQ04609(エントリーバージョン133、配列バージョン1)から得ることができ、(ヒト)トランスフェリン受容体の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーQ9UP52(エントリーバージョン99、配列バージョン1)及びP02786(エントリーバージョン152、配列バージョン2)から得ることができ、(ヒト)TNC(テネイシン)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーP24821(エントリーバージョン141、配列バージョン3)から得ることができ、(ヒト)CA-IX(炭酸脱水酵素IX)の配列はSwiss-ProtデータベースエントリーQ16790(エントリーバージョン115、配列バージョン2)から得ることができる。当業者は、ゲノムDNA並びにmRNA/cDNAも含み得るこれらのデータバンクエントリーにおけるこれらの(タンパク質)配列の関連コード領域を容易に推測し得る。
本発明のコンジュゲートは、例えば、本明細書に記載の、又は当技術分野で知られている、1つ又は複数の抗原結合ポリペプチドを、以下でより詳細に説明される多量体及び/又は多価フォーマットにおいて提供することができる。
c.多量体フォーマット
本明細書に記載されるように、ポリペプチド(例えば、抗原結合ポリペプチド)のNLPへのコンジュゲーションは、例えば、コンジュゲートが抗原結合ポリペプチドの2分子以上を提供する場合、すなわち、同じ分子の複数のコピーがNLPに付着する場合、抗原結合ポリペプチドの多量体化を促進することができる。このフォーマットは、定義された方法で、抗原結合ポリペプチドの活性又は結合活性を増加させることができる。例えば、特定の抗体治療法では、価数が主な制限となる可能性があり、経路が強力に刺激又はアンタゴナイズされるために2を超える価数を必要とする既知のmAb標的に新たな焦点が当てられている。そのような標的の例には、活性化のために受容体クラスタリングを必要とする、DR5及びOX40などのTNFファミリーメンバーが含まれる(41、42)。例えば、トリアボディ、テトラボディ、ペンタボディ、及び自己組織化六量体IgG抗体(43-45)など、IgG様及び非IgG様フォーマットの両方を使用して、2を超えて価数を拡大するための様々な工学的戦略が開発されてきたが(41、42)、これらのフォーマットには、いくつかの制限がある。例えば、以前に使用されていたフォーマットは、薬物動態に悪影響を与える可能性があり、並びに3~6を超える価数を達成できず(43)、多くの場合、十分な刺激/アンタゴナイズ活性を達成できない可能性がある。本発明は、特定の態様において、高密度の抗原結合ポリペプチド、例えばFabを送達するためのプラットフォームを提供し、特定の標的に関連して臨床的に関連する治療指数を達成するために必要なインビボ効力を可能にする。この段落で引用されている全ての参考文献は、実施例5の下にある。
本発明の別の態様は、本明細書に記載のコンジュゲートプラットフォームを使用して、抗原結合ポリペプチドの結合活性、活性、又は効力を増加させることに関し、ここで、本発明のNLP-ポリペプチドコンジュゲートの抗原結合ポリペプチドは、2を超える価数を必要とする標的に向けられる。例えば、標的は、TNFファミリーメンバー、DR4、OX40、GITR、Tie2、D因子、VEGF、MerTK、CD3、及びリンホトキシンベータ受容体からなる群から選択される1つ又は複数であり得る。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、OX40に結合するFabである。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、DR4に結合するFabである。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、抗OX40、抗GITR、抗Tie2、抗D因子、抗VEGF、抗MERTK、抗CD3、抗リンホトキシンベータ受容体、及び抗DR4 Fabから選択される少なくとも1つのFabである。
いくつかの実施態様では、本発明のNLP-ポリペプチドコンジュゲートは、抗原結合ポリペプチドの活性又は結合活性を増加させるために、コンジュゲート当たり2~60分子など、2分子以上の抗原結合ポリペプチド、例えば、Fabを提供する。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、2~60、3~50、4~40、5~35、6~30、又は7~20分子の抗原結合ポリペプチド、例えばFabを含む。特定の実施態様では、コンジュゲートは、2~32、6~32、10~30、10~60、15~30、又は20分子の抗原結合ポリペプチド、例えばFabを含む(例えば、実施例2、図3A~3Dを参照)。いくつかの特定の実施態様では、コンジュゲートは、3、4、5、6、7、8、9、10、11、又は12分子の抗原結合ポリペプチド、例えばFabを含む。そのような実施態様は、一般に、抗原結合ポリペプチドの活性及び/又は結合活性を増加させる。例えば、4~8分子の抗OX40 Fabを有するコンジュゲートは、抗XO40活性の増加を示す(例えば、実施例4、図5Bを参照)。
いくつかの実施態様では、本明細書に記載されるように、ポリペプチド(例えば、Fabなどの抗原結合ポリペプチド)のNLPへのコンジュゲーションは、抗原結合ポリペプチド及び/又はNLPの安定性を増加させる。例えば、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)のNLPへのコンジュゲーションは、貯蔵寿命を増加させるなど、インビトロで;及び/又は血清半減期を改善するなど、インビボで、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)の安定性を改善することができる。いくつかの実施態様では、NLPの抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)へのコンジュゲーションは、貯蔵寿命を増加させるなど、インビトロで;及び/又は血清半減期を改善するなど、インビボで、NLP粒子の安定性を改善する。したがって、本発明の別の態様は、本明細書に記載のコンジュゲートプラットフォームを使用して、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)又はナノリポタンパク質粒子の安定性及び/又は半減期を増加させることに関する。
いくつかの実施態様では、本明細書に記載されるように、ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子などの抗原結合ポリペプチド)のNLPへのコンジュゲーションは、ポリペプチド-NLP複合体(例えば、抗原結合ポリペプチド-NLP複合体)の安定性を増加させる。いくつかの実施態様では、ポリペプチド-NLP複合体(例えば、抗原結合ポリペプチド-NLP複合体)の安定性は、ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子などの抗原結合ポリペプチド)にコンジュゲートしていないNLPと比較して、30~40%、40~50%、50~60%、60~70%、70~80%、又は80~90%増加する。いくつかの実施態様では、ポリペプチド-NLP複合体(例えば、抗原結合ポリペプチド-NLP複合体)の安定性は、NLPにコンジュゲートしていないポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子などの抗原結合ポリペプチド)と比較して、30~40%、40~50%、50~60%、60~70%、70~80%、又は80~90%増加する。いくつかの実施態様では、NLP及び抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)を含むコンジュゲートの安定性は、抗原結合ポリペプチドを含まないNLPと比較して、例えば本明細書で測定されるように、30~40%、40~50%、50~60%、60~70%、70~80%、又は80~90%増加する。安定したNLP-ポリペプチドコンジュゲートは、一般に、コンジュゲート当たり5~60、10~60、15~30、又は20分子の抗原結合ポリペプチドを含み、コンジュゲート当たり7~60、7~40、7~32、又は8~30個の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む。特定の例では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、6、7、8、9、又は10個の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、Fab又はFab様分子である。特定の例では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、コンジュゲート当たり7~32個のFab分子を含む。(例えば、実施例5、図6A~6Bを参照、分析用SECによって測定された、生理学的に適切な温度(37℃)での複雑な生物学的マトリックス(50%血清)におけるFab-NLP安定性に対するFab負荷の効果を実証し、ここで、Fab-NLPは安定性の向上を示し、粒子当たりのFabの比率が7以上の場合、24時間後に63%を超えるFab-NLPがインタクトなままであった)。
したがって、本発明は、いくつかの実施態様において、驚くほど安定であり、他のナノ粒子送達プラットフォームの薬物動態の問題を克服するのに役立つNLP-ポリペプチドコンジュゲートを提供する。例えば、ナノ粒子のインビボでの半減期は約1~3日であることが知られており(実施例5の下の参考文献40を参照)、モノクローナル抗体治療薬は、多くの場合、FcRnリサイクルを介して半減期を延長するために、Fc媒介薬物動態に依存している。本発明のNLP-ポリペプチドコンジュゲートは、いくつかの実施態様において、NLP円盤状表面上へのポリペプチド、例えば、Fab又はFab様分子の複数のコピーの組み込みに基づいて、Fc媒介薬物動態なしで、驚くべきことにNLP安定性を改善する。
d.多重特異性フォーマット
本発明の別の態様は、多重特異性構築物、すなわち、2つ以上の標的に結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)を含むNLPコンジュゲートを提供する。いくつかの実施態様では、標的は異なる抗原を含む。いくつかの実施態様では、標的は同じ抗原を含む。いくつかの実施態様では、標的は、同じ抗原上の異なるエピトープを含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、2、3、4、5、6、7、又は8個の異なる抗原結合ポリペプチド、例えば、2、3、4、5、6、7、又は8個の異なる抗原又はエピトープに結合する2、3、4、5、6、7、又は8個の異なるFabを含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、10~12、10~15、10~20、15~20、15~25、15~30、又は20~30個の異なる抗原結合ポリペプチド、例えば、10~12、10~15、10~20、15~20、15~25、15~30、又は20~30個の異なる抗原又はエピトープに結合する10~12、10~15、10~20、15~20、15~25、15~30、又は20~30個の異なるFabを含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、25~30、25~50、30~45、30~50、40~50、30~60、又は40~60個の異なる抗原結合ポリペプチド、例えば、25~30、25~50、30~45、30~50、40~50、30~60、又は40~60個の異なる抗原又はエピトープに結合する25~30、25~50、30~45、30~50、40~50、30~60、又は40~60個の異なるFabを含む。
いくつかの実施態様では、本発明のNLP-ポリペプチドコンジュゲートの抗原結合ポリペプチドは、2つの異なる標的に向けられて、二重特異性コンジュゲートを与える。二重特異性抗体のアイデアは60年以上前のものであるが、設計、安定性、及び製造に関連する課題により、当初は開発が遅れていた。最近では、抗体工学技術の進歩により、二重特異性モダリティへの関心が高まっており、最近FDAは3つの二重特異性抗体治療薬(EpCAMとCD3を標的とするレモバブ、CD19とCD3を標的とするビーリンサイト、第IXa因子と第X因子を標的とするヘムライブラ(中外製薬))、並びに臨床試験における100を超える多重特異性候補(例えば、VEGF-A及びAng-2を標的とするファリシマブ)を承認した。二重特異性構築物は、免疫細胞を腫瘍細胞に結合させたり、シグナル伝達経路を遮断したり、ペイロードを腫瘍に特異的に送達したりするなど、独自の作用機序を促進する。
本明細書に開示されるNLP-ポリペプチドコンジュゲートは、多特異的フォーマット及び/又は高価数に容易に拡張することができる、新規で用途の広い二重特異性プラットフォームを提供する。例えば、いくつかの実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、2つの異なるFabのそれぞれの1つの分子を含み、二価の二重特異性コンジュゲートを提供する。いくつかの実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、2つの異なるFabのそれぞれの2つの分子を含み、四価の二重特異性コンジュゲートを提供する。いくつかの実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、1分子の第1のFabと2分子の第2のFabとを含み、三価の二重特異性コンジュゲートを提供する。いくつかの実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、2つの異なるFabのそれぞれの3つのコピーを含み、六価の二重特異性コンジュゲートを提供する。いくつかの実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、3つの異なるFabのそれぞれの2つのコピーを含み、六価の三重特異性コンジュゲートを提供する。いくつかの実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、第1のFabの2つのコピーと、第2のFabの3つのコピーとを含み、5価の二重特異性コンジュゲートを提供する。いくつかの実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、2つの異なるFabのそれぞれの4つのコピーを含み、8価の二重特異性コンジュゲートを提供する。特定の多価及び多重特異性を提供するための追加の構成は、当業者には明らかであろう。
いくつかの実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、一対の臨床的に関連する標的に結合する2つの抗原結合ポリペプチドのそれぞれの少なくとも1つの分子を含む。「一対の臨床的に関連する標的」、「一対の臨床的に関連する標的抗原」、「1つの臨床的に関連する対」、又は本明細書における同様の表現は、二重特異性抗体又は他の二重特異性構築物による2つの標的への結合が、疾患の治療において有益な効果をもたらすことができるような、特定の疾患の病態生理学において役割を果たす2つの疾患メディエーター(細胞表面受容体、可溶性リガンド、又は他のタンパク質など)を指す。例えば、T細胞と腫瘍細胞の両方が、例えば、本発明の二重特異性NLP-ポリペプチドコンジュゲートによって結合されると、細胞溶解性シナプスが形成され、T細胞が孔形成パーフォリンと細胞傷害性グランザイムBを放出し、標的細胞の死滅を導く。別の例として、本明細書に記載の二重特異性NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、1つの分子で2つの標的のシグナル伝達経路を同時に遮断することができ、これは血管新生などの複雑な経路を阻害するのに有利である。
いくつかの実施態様では、臨床的に関連する抗原の対は、T細胞マーカーと、本明細書に開示される及び/又は当技術分野で知られている腫瘍抗原のいずれか1つ又は複数などの腫瘍抗原とを含む。いくつかの実施態様では、臨床的に関連する抗原の対は、共刺激受容体と、本明細書に開示される及び/又は当技術分野で知られている腫瘍抗原のいずれか1つ又は複数などの腫瘍抗原とを含む。いくつかの実施態様では、臨床的に関連する抗原の対は、ナチュラルキラー(NK)細胞マーカーと、本明細書に開示される及び/又は当技術分野で知られている腫瘍抗原のいずれか1つ又は複数などの腫瘍抗原とを含む。
「T細胞マーカー」とは、対象への抗原結合部分の投与後、抗原結合部分によって認識され、対象の他の細胞又は組織よりも優先的に抗原結合部分をT細胞へ誘導する任意の標的を指す。例示的なT細胞マーカーは、CD3を含む。「NK細胞マーカー」とは、対象への抗原結合部分の投与後、抗原結合部分によって認識され、対象の他の細胞又は組織よりも優先的に抗原結合部分をT細胞へ誘導する任意の標的を指す。例示的なNK細胞マーカーは、CD316Aを含む。
本明細書で提供される二重特異性又は多重特異性コンジュゲート(例えば、NLP-Fabコンジュゲート又はNLP-Fab様分子コンジュゲート)によって標的とされ得る分子の追加の例には、サイトカイン、可溶性血清タンパク質及びそれらの受容体、並びに他の膜結合タンパク質(例えば、アドヘシン)が挙げられるが、これらに限定されない。特定の実施態様では、二重特異性又は多重特異性コンジュゲート(例えば、NLP-Fabコンジュゲート又はNLP-Fab様分子コンジュゲート)は、8MPI、8MP2、8MP38(GDFIO)、8MP4、8MP6、8MP8、CSFI(M-CSF)、CSF2(GM-CSF)、CSF3(G-CSF)、EPO、FGF1(αFGF)、FGF2(βFGF)、FGF3(int-2)、FGF4(HST)、FGF5、FGF6(HST-2)、FGF7(KGF)、FGF9、FGF10、FGF11、FGF12、FGF12B、FGF14、FGF16、FGF17、FGF19、FGF20、FGF21、FGF23、IGF1、IGF2、IFNA1、IFNA2、IFNA4、IFNA5、IFNA6、IFNA7、IFN81、IFNG、IFNWI、FEL1、FEL1(EPSILON)、FEL1(ZETA)、IL1A、IL1B、IL2、IL3、IL4、IL5、IL6、IL7、IL8、IL9、IL10、IL11、IL12A、IL12B、IL13、IL14、IL15、IL16、IL17、IL17B、IL18、IL19、IL20、IL22、IL23、IL24、IL25、IL26、IL27、IL28A、IL28B、IL29、IL30、PDGFA、PDGFB、TGFA、TGFB1、TGFB2、TGFBb3、LTA(TNF-β)、LTB、TNF(TNF-α)、TNFSF4(OX40リガンド)、TNFSF5(CD40リガンド)、TNFSF6(FasL)、TNFSF7(CD27リガンド)、TNFSF8(CD30リガンド)、TNFSF9(4-1BBリガンド)、TNFSF10(TRAIL)、TNFSF11(TRANCE)、TNFSF12(APO3L)、TNFSF13(April)、TNFSF13B、TNFSF14(HVEM-L)、TNFSF15(VEGI)、TNFSF18、HGF(VEGFD)、VEGF、VEGFB、VEGFC、IL1R1、IL1R2、IL1RL1、IL1RL2、IL2RA、IL2RB、IL2RG、IL3RA、IL4R、IL5RA、IL6R、IL7R、IL8RA、IL8RB、IL9R、I10RA、IL10RB、IL11RA、IL12RB1、IL12RB2、IL13RA1、IL13RA2、IL15RA、IL17R、IL18R1、IL20RA、IL21R、IL22R、IL1HY1、IL1RAP、IL1RAPL1、IL1RAPL2、IL1RN、IL6ST、IL18BP、IL18RAP、IL22RA2、AIF1、HGF、LEP(レプチン)、PTN、及びTHPOからなる群から選択される1つ、2つ、又はそれ以上のサイトカイン、サイトカイン関連タンパク質、及びサイトカイン受容体に結合する。
いくつかの実施態様では、標的抗原は、ケモカイン、ケモカイン受容体、又はケモカイン関連タンパク質である。特定の実施態様では、二重特異性又は多重特異性コンジュゲートは、CCL1(1-309)、CCL2(MCP-1/MCAF)、CCL3(MIP-Iα)、CCL4(MIP-Iβ)、CCL5(RANTES)、CCL7(MCP-3)、CCL8(mcp-2)、CCL11(エオタキシン)、CCL13(MCP-4)、CCL15(MIP-Iδ)、CCL16(HCC-4)、CCL17(TARC)、CCL18(PARC)、CCL19(MDP-3b)、CCL20(MIP-3α)、CCL21(SLC/エクソダス-2)、CCL22(MDC/STC-1)、CCL23(MPIF-1)、CCL24(MPIF-2、エオタキシン-2)、CCL25(TECK)、CCL26(エオタキシン-3)、CCL27(CTACK/ILC)、CCL28、CXCLI(GROI)、CXCL2(GR02)、CXCL3(GR03)、CXCL5(ENA-78)、CXCL6(GCP-2)、CXCL9(MIG)、CXCL10(IP10)、CXCL11(1-TAC)、CXCL12(SDFI)、CXCL13、CXCL14、CXCL16、PF4(CXCL4)、PPBP(CXCL7)、CX3CL1(SCYDI)、SCYEI、XCLI(リンホタクチン)、XCL2(SCM-Iβ)、BLRI(MDR15)、CCBP2(D6/JAB61)、CCRI(CKRI/HM145)、CCR2(mcp-IRBIRA)、CCR3(CKR3/CMKBR3)、CCR4、CCR5(CMKBR5/ChemR13)、CCR6(CMKBR6/CKR-L3/STRL22/DRY6)、CCR7(CKR7/EBII)、CCR8(CMKBR8/TER1/CKR-L1)、CCR9(GPR-9-6)、CCRL1(VSHK1)、CCRL2(L-CCR)、XCR1(GPR5/CCXCR1)、CMKLR1、CMKOR1(RDC1)、CX3CR1(V28)、CXCR4、GPR2(CCR10)、GPR31、GPR81(FKSG80)、CXCR3(GPR9/CKR-L2)、CXCR6(TYMSTR/STRL33/Bonzo)、HM74、IL8RA(IL8Rα)、IL8RB(IL8Rβ)、LTB4R(GPR16)、TCP10、CKLFSF2、CKLFSF3、CKLFSF4、CKLFSF5、CKLFSF6、CKLFSF7、CKLFSF8、BDNF、C5R1、CSF3、GRCC10(C10)、EPO、FY(DARC)、GDF5、HDF1、HDF1α、DL8、PRL、RGS3、RGS13、SDF2、SL1T2、TLR2、TLR4、TREM1、TREM2、及びVHLからなる群から選択される1つ、2つ、又はそれ以上のケモカイン、ケモカイン受容体、又はケモカイン関連タンパク質に結合する。
いくつかの実施態様では、標的抗原はCDタンパク質である。特定の実施態様では、二重特異性又は多重特異性コンジュゲート(例えば、NLP-Fabコンジュゲート又はNLP-Fab様分子コンジュゲート)は、CD3、CD4、CD5、CD16、CD19、CD20、CD34;CD64、ErbB受容体ファミリーのCD200メンバー、例えば、EGF受容体、HER2、HER3、又はHER4受容体など;細胞接着分子、例えば、LFA-1、Mac1、p150.95、VLA-4、ICAM-1、VCAM、アルファ4/ベータ7インテグリン、及びアルファv/ベータ3インテグリン、そのアルファ又はベータサブユニットのいずれかを含むもの(例えば、抗CD11a、抗CD18、又は抗CD11b抗体)など;成長因子、例えば、VEGF-A、VEGF-Cなど;組織因子(TF);アルファインターフェロン(アルファIFN);TNFアルファ、インターロイキン、例えば、IL-1ベータ、IL-3、IL-4、IL-5、IL-S、IL-9、IL-13、IL17AF、IL-1S、IL-13Rアルファ1、IL13Rアルファ2、IL-4R、IL-5R、IL-9R、IgEなど;血液型抗原;flk2/flt3受容体;肥満(OB)受容体;mp1受容体;CTLA-4;RANKL、RANK、RSV Fタンパク質、プロテインCなどからなる群から選択される1つ、2つ、又はそれ以上のCDタンパク質に結合する。
特定の実施態様では、多重特異性NLP-ポリペプチドコンジュゲート(例えば、NLP-Fabコンジュゲート又はNLP-Fab様分子コンジュゲート)は、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質(LRP)-1又はLRP-8又はトランスフェリン受容体、並びに、1)ベータ-セクレターゼ(BACE1又はBACE2)、2)アルファ-セクレターゼ、3)ガンマ-セクレターゼ、4)タウセクレターゼ、5)アミロイド前駆体タンパク質(APP)、6)細胞死受容体6(DR6)、7)アミロイドベータペプチド、8)アルファ-シヌクレイン、9)パーキン、10)ハンチンチン、11)p75 NTR、及び12)カスパーゼ-6からなる群から選択される少なくとも1つの標的に結合する。
特定の実施態様では、多重特異性NLP-ポリペプチドコンジュゲート(例えば、NLP-Fabコンジュゲート又はNLP-Fab様分子コンジュゲート)は、IL-1アルファ及びIL-1ベータ;IL-12及びIL-1S;IL-13及びIL-9;IL-13及びIL-4;IL-13及びIL-5;IL-5及びIL-4;IL-13及びIL-1ベータ;IL-13及びIL-25;IL-13及びTARC;IL-13及びMDC;IL-13及びMEF;IL-13及びTGF;IL-13及びLHRアゴニスト;IL-12及びTWEAK;IL-13及びCL25;IL-13及びSPRR2a;IL-13及びSPRR2b;IL-13及びADAMS;IL-13及びPED2;IL17A及びIL17F;CD3及びCD19;CD138及びCD20;CD138及びCD40;CD19及びCD20;CD20及びCD3;CD3S及びCD13S;CD3S及びCD20;CD3S及びCD40;CD40及びCD20;CD-S及びIL-6;CD20及びBR3;TNF-アルファ及びTGF-ベータ;TNF-アルファ及びIL-1ベータ;TNF-アルファ及びIL-2;TNF-アルファ及びIL-3;TNF-アルファ及びIL-4;TNF-アルファ及びIL-5;TNF-アルファ及びIL-6;TNF-アルファ及びIL8;TNF-アルファ及びIL-9;TNF-アルファ及びIL-10;TNF-アルファ及びIL-11;TNF-アルファ及びIL-12;TNF-アルファ及びIL-13;TNF-アルファ及びIL-14;TNF-アルファ及びIL-15;TNF-アルファ及びIL-16;TNF-アルファ及びIL-17;TNF-アルファ及びIL-18;TNF-アルファ及びIL-19;TNF-アルファ及びIL-20;TNF-アルファ及びIL-23;TNF-アルファ及びIFN-アルファ;TNF-アルファ及びCD4;TNF-アルファ及びVEGF;TNF-アルファ及びMIF;TNF-アルファ及びICAM-1;TNF-アルファ及びPGE4;TNF-アルファ及びPEG2;TNF-アルファ及びRANKリガンド及び;TNF-アルファ及びTe38;TNF-アルファ及びBAFF;TNF-アルファ及びCD22;TNF-アルファ及びCTLA-4;TNF-アルファ及びGP130;TNF-アルファ及びIL-12p40;VEGF及びHER2;VEGF-A及びHER2;VEGF-A及びPDGF;HER1及びHER2;VEGFA及びANG2;VEGF-A及びVEGF-C;VEGF-C及びVEGF-D;HER2及びDR5;VEGF及びIL-8;VEGF及びMET;VEGFR及びMET受容体;EGFR及びMET;VEGFR及びEGFR;HER2及びCD64;HER2及びCD3;HER2及びCD16;HER2及びHER3;EGFR(HER1)及びHER2;EGFR及びHER3;EGFR及びHER4;IL-14及びIL-13;IL-13及びCD40L;IL4及びCD40L;TNFR1及びIL-1R;TNFR1及びIL-6R;TNFR1及びIL-18R;EpCAM及びCD3;MAPG及びCD28;EGFR及びCD64;CSPGs及びRGM A;CTLA-4及びBTN02;IGF1及びIGF2;IGF1/2及びErb2B;MAG及びRGM A;NgR及びRGM A;NogoA及びRGM A;OMGp及びRGM A;POL-1及びCTLA-4;及びRGM A及びRGM Bからなる群から選択される臨床的に関連する対の1つ又は複数に結合する。
本発明の多重特異性NLP-ポリペプチドコンジュゲート(例えば、NLP-Fabコンジュゲート又はNLP-Fab様分子コンジュゲート)によって共標的化され得る追加の臨床的に関連する対には、CD63及びCD95(細胞死受容体);HER2及びCD63(リソソーム内在化に関与する受容体);CD20又はCD19及びCD47(「私を食べないでください」のシグナルを中断する);LAG-3及びPD1;CTLA4及びPD1;並びにLAG-3及びPD-L1が含まれる。
特定の実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、CD3(一般的なT細胞マーカー)に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、標的CD19(腫瘍抗原)に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。別の特定の実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、CD3に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、EpCAM(腫瘍抗原)に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。さらに別の特定の実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、CD3に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、CEAに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。さらに別の特定の実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、CD16A(NK細胞マーカー)に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、CD30又はCD33に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)と、場合によって、IL-15に結合する第3の抗原結合ポリペプチド(例えば、第3のFab)とを含む。
1つの特定の例では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、Ang-2に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、VEGF-Aに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。別の特定の例では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、デルタ様リガンド4に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、VEGFに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。さらに別の特定の例では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、DR5に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、FAP(線維芽細胞活性化タンパク質)に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。
いくつかの特定の実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、CD3に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、CD33、gp100、HER2、グリピカン-3、及びTROP-2のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)と、場合によって、IL-2、CD137、及びCD28から選択される少なくとも1つの共刺激分子に結合する第3の抗原結合ポリペプチド(例えば、第3のFab)とを含む。いくつかの特定の実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、CD3に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、CD33、gp100、HER2、グリピカン-3、及びTROP-2のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)と、場合によって、PD1及び/又はPD-L1に結合する第3の抗原結合ポリペプチド(例えば、第3のFab)とを含む。特定の実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、CD3に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、CEAに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)と、PD1及びPD-L1の少なくとも1つに結合する第3の抗原結合ポリペプチド(例えば、第3のFab)とを含む。
いくつかの特定の実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、CD28に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、CD20に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。いくつかの特定の実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、PD1に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、CTLA4に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。いくつかの特定の実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、2つの異なるHER2エピトープに結合する2つの抗原結合ポリペプチドを含む。
d.短いペプチド成分
いくつかの実施態様では、NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、1~80、10~70、又は20~60個のアミノ酸を含む短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)に共有結合した少なくとも1つのC4-28脂肪酸アシルを含む(例えば、さらに含むなど)。
いくつかの実施態様では、C4-28脂肪酸アシルはC16脂肪酸アシルである。いくつかの実施態様では、C4-28脂肪酸アシルは、官能基(例えば、本明細書の他の場所に記載の官能基)を含む。いくつかの実施態様では、官能基は、C4-28脂肪酸アシルの炭化水素尾部の化学構造上又はその一部に直接位置する。いくつかの実施態様では、官能基は、短いペプチドの1つ又は複数のアミノ酸残基上の対応する又は相補的な官能基(例えば、本明細書の他の場所に記載されるような)と反応する。いくつかの実施態様では、対応する又は相補的な官能基は、ペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)のC末端に位置する。いくつかの実施態様では、対応する又は相補的な官能基は、ペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)のN末端に位置する。いくつかの実施態様では、C4-28脂肪酸アシルは、短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)のN末端でリジン側鎖のイプシロンアミノ基にコンジュゲートしている。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、又は60個の短いペプチド(例えば、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、又は60個のC4-28脂肪酸アシル分子であって、各々が短いペプチド、例えば、CKP又はCKPバリアントに共有結合している)を含む(例えば、さらに含むなど)。いくつかの実施態様では、短いペプチド:NLPのモル比は、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60の間、又は60である。いくつかの実施態様では、NLP中の短いペプチド:抗原結合ポリペプチドのモル比は、1~100、10~90、20~80、30~70、又は40~60の間である。いくつかの実施態様では、短いペプチドと抗原結合ポリペプチドの両方を含むNLPの短いペプチド:抗原結合ポリペプチドのモル比は、約1:60~60:1の間であり、この範囲内の任意の比を含む。いくつかの実施態様では、短いペプチドと抗原結合ポリペプチドの両方を含むNLPの短いペプチド:抗原結合ポリペプチドのモル比は、約20である。いくつかの実施態様では、NLPは、1~50個の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様ポリペプチド)及び1~100個(例えば、約60個)の短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、5~30、10~25、15~20、又は18分子の短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)、及び5~40、10~35、15~30、20~25、又は23分子の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)を含む。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、3~30、5~20、10~15、13分子の短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)、及び10~60分子の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)を含む。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、20~80、25~70、30~60、35~50、又は40分子の短いポリペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)、及び10~60分子の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)を含む。いくつかの実施態様では、NLP中の短いペプチド:抗原結合ポリペプチドのモル比は、1~100、10~90、20~80、30~70、又は40~60の間である。いくつかの実施態様では、短いペプチドと抗原結合ポリペプチドの両方を含むNLPの短いペプチド:抗原結合ポリペプチドのモル比は、約1:60~60:1の間であり、この範囲内の任意の比を含む。いくつかの実施態様では、短いペプチドと抗原結合ポリペプチドの両方を含むNLPの短いペプチド:抗原結合ポリペプチドのモル比は、約20である。
いくつかの実施態様では、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートへのペプチドコンジュゲートC4-28脂肪酸アシルの組み込みは、例えば、抗原結合ポリペプチドについて上述したように、ペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)の結合活性、活性、又は効力を増加させる。
いくつかの実施態様では、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、例えば、2つ以上の異なる活性、例えば、異なる標的結合特異性及び/又は異なる治療活性を示す、2つ以上の異なる短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)(CKP又はCKPバリアントなどの2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個の異なる短いペプチドなど)を含む。本明細書に開示されるペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、抗原結合ポリペプチド(上記のような)に関してだけでなく、短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)に関しても、多重特異性フォーマット及び/又は高価数に拡張することができる多重特異性プラットフォームを提供する。例えば、いくつかの実施態様では、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、2、3、4、5、6、7、又は8個の異なる短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)、例えば、2、3、4、5、6、7、又は8個の異なる抗原又はエピトープに結合する2、3、4、5、6、7、又は8個の異なるペプチドを含む。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、10~12、10~15、10~20、15~20、15~25、15~30、又は20~30個の異なる短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)、例えば、10~12、10~15、10~20、15~20、15~25、15~30、又は20~30個の異なる抗原又はエピトープに結合する10~12、10~15、10~20、15~20、15~25、15~30、又は20~30個の異なるペプチドを含む。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、25~30、25~50、30~45、30~50、40~50、30~60、又は40~60個の異なる短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)、例えば、25~30、25~50、30~45、30~50、40~50、30~60、又は40~60個の異なる抗原又はエピトープに結合する25~30、25~50、30~45、30~50、40~50、30~60、又は40~60個の異なるペプチドを含む。
いくつかの実施態様では、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)と、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)とを含む。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、抗原結合ポリペプチドと同じ標的に結合する。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、抗原結合ポリペプチドとは異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、抗原結合ポリペプチドの活性(例えば、治療活性)に相補的又は相乗的な活性(例えば、治療活性)を示す。例えば、いくつかの実施態様では、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートは、2つの異なる抗原に結合する2つの短いペプチドを含み、ここで、2つの異なる標的は以下の対:CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子から選択される。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)及び抗原結合ポリペプチドを含み、ここで、短いペプチド及び抗原結合ポリペプチドは、2つの異なる抗原に結合し、いくつかの実施態様では、2つの異なる標的は以下の対:CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子から選択される。
いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、OX40、DR4、GITR、Tie2、D因子、VEGF、MerTK、CD3、及びリンホトキシンベータ受容体から選択される標的に結合する短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、前述の標的の任意の組み合わせに結合する、少なくとも2つの異なる短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)、又は短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)及び抗原結合ペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)を含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、D因子、VEGF、Tie2、及びDR4から選択される標的に結合する短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、前述の標的の任意の組み合わせに結合する、少なくとも2つの異なる短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)、又は短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)及び抗原結合ペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)を含む。
いくつかの実施態様では、短いペプチドはシスチンノットペプチド(CKP)である。シスチンノットペプチドは、典型的には20~60個のアミノ酸長であり、シスチンノットモチーフとして知られる結び目のあるコンフォメーション、すなわち、2つのジスルフィド結合によって形成される環に3番目のジスルフィド結合が通されるように配置された3つの分子内ジスルフィド結合を形成する6つの保存されたシステインを含む(Craik et al.(2001)Toxicon 39(1):43-60)。さまざまな種からのペプチド及びタンパク質に存在するこのような構造モチーフは、熱的、化学的及び酵素的分解に対する高い安定性をペプチドフレームワークに付与する(Colgrave et al.(2004)Biochemistry 43,5965-5975)。例示的なCKPには、限定はされないが、例えば、EETI-II(UniProtアクセッション番号 P12071)、cyclopsychotride A(UniProtアクセッション番号 P56872)、シクロビオラシンO1(Uniprotアクセッション番号 P82230)、シクロビオラシンO12(UniProt アクセッション番号 P83836)、カラタ(例えば、カラタB1(Uniprotアクセッション番号 P56254)、カラタB8(Uniprotアクセッション番号 P85175)、など)、palicourein(Uniprotアクセッション番号 P84645)、tricyclon A(Uniprotアクセッション番号 B6E617)、Momordica cochinchinensisトリプシン阻害剤、例えば、MCoTI 1(Uniprotアクセッション番号 P82408)、Spinacia oleraceaトリプシン阻害剤、例えば、SOTI 1(Uniprotアクセッション番号 P84779)、サーキュリンA(Uniprotアクセッション番号 P56871)、サーキュリンB(Uniprotアクセッション番号 56879)、cyclopsychotride(Uniprotアクセッション番号 P56872)、及びvarvペプチドA(Uniprotアクセッション番号 P58446)が挙げられる。いくつかの実施態様では、CKPはEETI-IIである。EETI-IIのアミノ酸配列は、GCPRILMRCKQDSDCLAGCVCGPNGFCG(配列番号1)である。
CKPの保存されたシステイン残基に隣接するループ領域に存在する高いアミノ酸配列の多様性は、これらの領域で非天然配列が許容される可能性があることを示唆している。CKPバックボーンは、天然のCKPとは大きく異なる構造及び/又は生物学的活性を持つ非常に安定したペプチドを生成するために、ペプチド移植及び親和性成熟のフレームワークとして使用されてきた。例えば、Ecballium elateriumトリプシン阻害剤II(EETI-II)は、このトリプシン結合ループ(PRILMR)を、エラスターゼ、トロンボポエチン、インテグリンなどの標的に対するグラフト化生物活性ペプチドと合理的に置換することにより、分子足場として使用されている。例えば、Kimura et al.(2009)Proteins 77,359-369;Gunasekera et al.(2008)J.Med.Chem.51:7697-7704;Krause et al.(2007)Proteins 77,359-369;Hilpert et al.(2003)J.Biol.Chem.278,24986-24993;及びKimura et al.(2011)PLoS One 6,e16112)を参照されたい。さらに、対象の標的、例えば、VEGFA及びLRP6に結合するEETI-IIのペプチド誘導体は、親和性成熟によって生成されている。国際公開第2017/049009号を参照されたい。いくつかの実施態様では、ペプチドはCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPの対応する1つ又は複数のループ配列と比較して、1つ又は複数のループ配列中に1つ又は複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、N末端に1つ又は複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、C末端に1つ又は複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾を含む。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、(例えば、CKPバリアントのN末端で若しくはその付近で、又はCKPバリアントのC末端で若しくはその近傍で)、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)のCKPバリアントへの共有結合的コンジュゲーションを可能にする修飾を含む。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、それが由来した野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基をさらに含む(例えば、さらに含むように修飾されている)。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、それが由来する野生型CKPが結合する標的とは異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、それが由来する野生型CKPが結合する標的とは異なる活性(例えば、治療活性)を示す。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、EETI-TT(配列番号1)に由来する。
いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)及び短いペプチドを含むコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート)中の短いペプチドの活性は、短いペプチドを含んでなる、すなわち、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート)中の短いペプチドの活性よりも高く、例えば、約2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、又は10倍のいずれか高い。いくつかの実施態様では、短いペプチドの活性は、約2倍から20倍高く、例えば、約5倍高い。いくつかの実施態様では、短いペプチドはCKP、例えばEETI-IIである。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、EETI-IIに由来するCKPバリアントである。
III.短いペプチドを含むナノリポタンパク質コンジュゲート
本発明の別の態様は、1~80、10~70、又は20~60個のアミノ酸を含む少なくとも1つの短いペプチド(すなわち、足場タンパク質以外のNLP組み込みペプチド)を含むナノリポタンパク質粒子コンジュゲートに関する。本明細書の他の場所で論じるように、「ナノリポタンパク質粒子」又はNLPは、脂質及び足場タンパク質を含む超分子複合体、特に膜形成脂質、及びアポリポタンパク質などの足場タンパク質を含む超分子複合体を指す。NLPは通常、自己組織化プロセスを通じて形成され、ここで、膜形成脂質は円盤状の脂質二重層を形成し(実施例5の下の参考文献19を参照))、円盤の疎水性周辺は、二重層円盤を取り囲む足場タンパク質に結合することによって安定化される。いくつかの実施態様では、膜形成脂質は、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)を含む。いくつかの実施態様では、膜形成脂質は、アルキルホスホコリン、エーテル脂質、糖脂質、リゾスフィンゴ脂質、リゾグリセロリン脂質、リン脂質、スフィンゴ脂質、及び/又はステロールを含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、膜形成脂質は、リン脂質又は異なるリン脂質の組み合わせである。リン脂質の例としては、例えば、ジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)、ジオレオイルホスホエタノールアミン(DOPE)、ジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)、ジオレオイルホスホセリン(DOPS)、及びジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、並びにそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。特定の実施態様では、膜形成脂質はDOPE及び/又はDOPCである。いくつかの実施態様では、膜形成脂質は、ジグリセロールテトラエーテル、コレステロール、エルゴステロールなどの非脂質両親媒性分子である。
いくつかの実施態様では、膜形成脂質は生体分子であり、すなわち生きている生物、例えば細菌、酵母、又は哺乳動物によって産生される分子である。
そのようなペプチド-NLPコンジュゲートにおいては、膜形成脂質によって形成された二重層は、1つ又は複数の足場タンパク質、すなわち、本明細書の他の場所で説明されている足場タンパク質によって安定化されている。いくつかの実施態様では、足場タンパク質はアポリポタンパク質である。いくつかの実施態様では、足場タンパク質は、アポリポタンパク質A、アポリポタンパク質B、アポリポタンパク質C、アポリポタンパク質D、アポリポタンパク質H、アポリポタンパク質E、又は前述のいずれか1つ若しくは複数の組み合わせである。いくつかの実施態様では、足場タンパク質は、前記二重層を安定化することができる前述のアポリポタンパク質のいずれかの切断型である。いくつかの実施態様では、足場タンパク質は、apoE3の切断型(例えば、apoE322k)、apoE2の切断型(例えば、apoE222k)、又はapoA1の切断型(例えば、Δ49ApoA1、MSP1、MSP1T2、MSP1E3D1)である。いくつかの実施態様では、足場タンパク質及び膜形成脂質成分は、両方とも生物によって産生される生体分子であり、非生物学的に由来する物質を含まないNLPを形成する。
当業者は、足場タンパク質及び膜形成脂質を適切なモル比で提供して、ペプチド-NLPコンジュゲートの組み立てを容易にすることができることを理解するであろう。いくつかの実施態様では、足場タンパク質と膜形成脂質は、1:50から1:100のモル比;1:60から1:90のモル比;又は1:70から1:80のモル比である。いくつかの実施態様では、足場タンパク質と膜形成脂質は、1:60、1:70、1:75、1:80、1:85、1:90、又は1:100のモル比である。特定の実施態様では、足場タンパク質と膜形成脂質は1:80のモル比である。いくつかの実施態様では、膜形成脂質のほとんど又は全てが二重層として配置され、組み立てられていないままで残るものがないか、又はほとんどないような比率が使用される。
いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、1~80、10~70、又は20~60個のアミノ酸を含む短いペプチドに共有結合した少なくとも1つのC4-28脂肪酸アシル膜形成脂質を含む。いくつかの実施態様では、C4-28脂肪酸アシルはC16脂肪酸アシルである。いくつかの実施態様では、C4-28脂肪酸アシルは、官能基(例えば、本明細書の他の場所に記載の官能基)を含む。いくつかの実施態様では、官能基は、C4-28脂肪酸アシルの炭化水素尾部の化学構造上又はその一部に直接位置する。いくつかの実施態様では、官能基は、短いペプチドの1つ又は複数のアミノ酸残基上の対応する又は相補的な官能基(例えば、本明細書の他の場所に記載されるような)と反応する。いくつかの実施態様では、対応する又は相補的な官能基は、ペプチドのC末端に位置する。いくつかの実施態様では、対応する又は相補的な官能基は、ペプチドのN末端に位置する。いくつかの実施態様では、C4-28脂肪酸アシルは、短いペプチドのN末端でリジン側鎖のイプシロンアミノ基にコンジュゲートしている。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、又は60個の短いペプチド(例えば、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、又は60個のC4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)膜形成脂質であって、短いペプチドに共有結合しているもの)を含む。いくつかの実施態様では、短いペプチド:NLPのモル比は、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60の間、又は60である。本明細書に記載されるように、短いペプチドのNLPへの組み込みの成功は、以下の実施例6及び7に記載される技術、例えば、液体クロマトグラフィー-質量分析、ゲル電気泳動、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、及び核磁気共鳴(NMR)を使用して確認及び/又は定量化することができる。図10Aは、短いペプチドを含む例示的なNLPの組み立ての模式図を示す。
いくつかの実施態様では、ペプチドコンジュゲートC4-28脂肪酸アシル膜形成脂質の組み込みは、例えば、コンジュゲートが短いペプチドの2分子以上を提供する場合、すなわち、同じペプチドの複数のコピーがペプチド-NLPコンジュゲートに組み込まれる場合、短いペプチドの多量体化を促進する。このようにして、例えば、抗原結合ポリペプチドについて本明細書の他の場所に記載されているように、ペプチドの結合活性、活性、又は効力が増加する。
いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、例えば、2つ以上の異なる活性、例えば、異なる標的結合特異性及び/又は異なる治療活性を示す、2つ以上の異なる短いペプチド(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個の異なる短いペプチドなど)を含む。本明細書に開示されるペプチド-NLPコンジュゲートは、短いペプチドに関して多重特異性フォーマット及び/又は高価数に拡張することができる多重特異性プラットフォームを提供する。例えば、いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、2、3、4、5、6、7、又は8個の異なる短いペプチド、例えば、2、3、4、5、6、7、又は8個の異なる抗原又はエピトープに結合する2、3、4、5、6、7、又は8個の異なるペプチドを含む。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、10~12、10~15、10~20、15~20、15~25、15~30、又は20~30個の異なる短いペプチド、例えば、10~12、10~15、10~20、15~20、15~25、15~30、又は20~30個の異なる抗原又はエピトープに結合する10~12、10~15、10~20、15~20、15~25、15~30、又は20~30個の異なるペプチドを含む。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、25~30、25~50、30~45、30~50、40~50、30~60、又は40~60個の異なる短いペプチド、例えば、25~30、25~50、30~45、30~50、40~50、30~60、又は40~60個の異なる抗原又はエピトープに結合する25~30、25~50、30~45、30~50、40~50、30~60、又は40~60個の異なるペプチドを含む。
短いペプチドに関して特定の多価及び多重特異性を提供するための構成は、当業者には明らかであろう。例えば、いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、2つの異なる抗原に結合する2つの短いペプチドを含み、ここで、2つの異なる標的は以下の対:CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子から選択される。
いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、OX40、DR4、GITR、Tie2、D因子、VEGF、MerTK、CD3、及びリンホトキシンベータ受容体から選択される標的に結合する短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、前述の標的の任意の組み合わせに結合する少なくとも2つの異なる短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、D因子、VEGF、Tie2、及びDR4から選択される標的に結合する短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、ペプチド-NLPコンジュゲートは、前述の標的の任意の組み合わせに結合する少なくとも2つの異なる短いペプチドを含む。
いくつかの実施態様では、短いペプチドはシスチンノットペプチド(CKP)である。例示的なCKPには、限定はされないが、例えば、EETI-II(UniProtアクセッション番号 P12071)、cyclopsychotride A(UniProtアクセッション番号 P56872)、シクロビオラシンO1(Uniprotアクセッション番号 P82230)、シクロビオラシンO12(UniProt アクセッション番号 P83836)、カラタ(例えば、カラタB1(Uniprotアクセッション番号 P56254)、カラタB8(Uniprotアクセッション番号 P85175)、など)、palicourein(Uniprotアクセッション番号 P84645)、tricyclon A(Uniprotアクセッション番号 B6E617)、Momordica cochinchinensisトリプシン阻害剤、例えば、MCoTI 1(Uniprotアクセッション番号 P82408)、Spinacia oleraceaトリプシン阻害剤、例えば、SOTI 1(Uniprotアクセッション番号 P84779)、サーキュリンA(Uniprotアクセッション番号 P56871)、サーキュリンB(Uniprotアクセッション番号 56879)、cyclopsychotride(Uniprotアクセッション番号 P56872)、及びvarvペプチドA(Uniprotアクセッション番号 P58446)が挙げられる。いくつかの実施態様では、CKPはEETI-IIである。EETI-IIのアミノ酸配列は、GCPRILMRCKQDSDCLAGCVCGPNGFCG(配列番号1)である。
いくつかの実施態様では、ペプチドはCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPの対応する1つ又は複数のループ配列と比較して、1つ又は複数のループ配列中に1つ又は複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、N末端に1つ又は複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、C末端に1つ又は複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾を含む。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、(例えば、CKPバリアントのN末端で若しくはその付近で、又はCKPバリアントのC末端で若しくはその近傍で)、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)のCKPバリアントへの共有結合的コンジュゲーションを可能にする修飾を含む。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、それが由来する野生型CKPが結合する標的とは異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、それが由来する野生型CKPが結合する標的とは異なる活性(例えば、治療活性)を示す。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、EETI-TT(配列番号1)に由来する。
いくつかの実施態様では、短いペプチドを含むペプチド-NLPコンジュゲート(例えば、NLPコンジュゲート)中の短いペプチドの活性(例えば、生物学的活性)は、遊離の短いペプチド、すなわち、ペプチド-NLPコンジュゲートに組み込まれていないペプチドの活性より低く、例えば、約2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、又は10倍のいずれか低い。いくつかの実施態様では、短いペプチドの活性は約5分の1である。いくつかの実施態様では、短いペプチドを含むペプチド-NLPコンジュゲート中の短いペプチドの活性(例えば、生物学的活性)は、遊離ペプチドの活性の80~90%、90~95%、又は95~99%である。いくつかの実施態様では、短いペプチドはCKP、例えばEETI-IIである。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、EETI-IIに由来するCKPバリアントである。
NLPの安定性(例えば、インビトロ安定性又はインビボ半減期)を増加させる方法は、当技術分野で知られており、ペプチド-NKPコンジュゲートの安定性を増加させるために使用することができる。例えば、Gilmore SF,Carpenter TS,Ingolfsson HI,Peters SKG,Henderson PT,Blanchette CD,Fischer NO“Lipid composition dictates serum stability of reconstituted high-density lipoproteins:implications for in vivo applications”Nanoscale,2018,10(16):7420-7430;及びGilmore SF,Blanchette CD,Scharadin TM,Hura GL,Rasley A,Corzett M,Pan CX,Fischer NO,Henderson PT.“Lipid Cross-Linking of Nanolipoprotein Particles Substantially Enhances Serum Stability and Cellular Uptake”ACS Applied Material Interfaces,2016,8:32を参照されたい。
本発明のコンジュゲート、例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及びNLP-ポリペプチドコンジュゲートは、それ自体で、又は薬学的組成物の一部として、それを必要とする対象に投与され得る。そのような薬学的組成物は以下で議論される。
IV.薬学的組成物及び投与
別の態様では、本発明は、薬学的組成物、例えば、本発明の少なくとも1つのコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及び/又はNLP-ポリペプチドコンジュゲート)及び薬学的に許容されるビヒクルを含む薬学的組成物を提供する。薬学的組成物はまた、「医薬」又は「製剤」と呼ばれることもある。本発明のコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及びNLP-ポリペプチドコンジュゲート)、特にNLP-Fabコンジュゲート又はペプチド-NLP-Fabコンジュゲートは、既知の技術に基づいて、薬学的に許容されるビヒクルを含む生理学的に許容される製剤中で調製することができる。例えば、コンジュゲートは、薬学的に許容されるビヒクル又は担体と組み合わされて、薬学的組成物を形成する。
「薬学的に許容されるビヒクル」又は「薬学的に許容される担体」は、対象に対して無毒であり、組成物の他の成分と有害な方法で相互作用しない、活性成分以外の薬学的組成物中の成分を指す。一般に、薬学的に許容されるビヒクルは、薬学的組成物に組み込まれ、活性成分(複数可)の意図する有益な効果を上回る望ましくない生物学的効果を引き起こすことなく、対象に投与される。薬学的に許容されるビヒクルには、緩衝液、溶媒、添加物、安定剤、希釈剤、防腐剤などが含まれるが、これらに限定されない。使用されるビヒクルは、典型的には、薬学的組成物の形態及び/又は意図する投与経路に依存する。薬学的に許容される担体又は添加物は、毒性及び製造試験で必要とされる基準を満たしているのが望ましく、且つ/又は、米国食品医薬品局により準備された不活性成分ガイドに含まれていることが望ましい。
薬学的組成物は、静脈内投与によって、例えば、ボーラスとして、又は一定期間にわたる連続注入によって対象に投与され得る。薬学的組成物は、静脈内投与、皮内投与、筋肉内投与、腹腔内投与、脳脊髄内投与、関節内投与、滑膜内投与、又は皮下投与によって投与され得る。いくつかの実施態様では、薬学的組成物は、気管内、膣、経口、舌下、又は眼球の投与経路によって投与される。いくつかの実施態様では、薬学的組成物は、脳又は中枢神経系に投与される。
本発明の組成物は、適切な用量で、固体、液体又はエアロゾルの形態で対象に投与され得る。固体組成物の例としては、丸薬、クリーム、及び移植可能な投薬単位が挙げられる。丸薬は経口投与され得る。治療用クリームは、局所的に投与され得る。移植可能な投薬単位は、局所的に、例えば腫瘍部位に投与されてもよく、又は例えば皮下に薬学的組成物を体系的に放出するために移植されてもよい。液体組成物の例には、筋肉内、皮下、静脈内、動脈内への注射に適した製剤、並びに局所及び眼内投与用の製剤が含まれる。エアロゾル製剤の例としては、肺への投与のための吸入製剤が挙げられる。
特定の実施態様では、薬学的組成物は全身投与される。薬学的組成物は、非経口的に又は非非経口的に投与され得る。非経口投与の場合、薬学的組成物は、一般に、無菌の水性又は非水性の溶液、懸濁液、及び乳濁液を含む。いくつかの実施態様では、溶液又は懸濁液は、使用時に、例えば、凍結乾燥形態で提供される粉末組成物を適切な水性液体(例えば、蒸留水)又は非水性溶媒に溶解することによって調製することができる。非水性溶媒には、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油などの植物油、及びオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルが挙げられるが、これらに限定されない。水性溶媒は、生理食塩水及び緩衝媒体を含む、水、アルコール/水溶液、乳濁液、又は懸濁液から選択することができる。非経口ビヒクルには、塩化ナトリウム溶液、リンゲルブドウ糖、ブドウ糖と塩化ナトリウム、乳酸リンゲル、又は固定油が含まれる。防腐剤、例えば抗菌剤、酸化防止剤、キレート剤、不活性ガスなども存在し得る。
いくつかの実施態様では、薬学的組成物は、例えば神経疾患の治療において、脳又は中枢神経系に投与される。特定の実施態様では、コンジュゲート(例えば、NLP-Fabコンジュゲート、NLP-Fab様分子コンジュゲート、ペプチド-NLP-Fabコンジュゲート、又はペプチド-NLP-Fab様分子コンジュゲート)は血液脳関門を通過することができ、局所的又は全身的投与後の脳(脳実質)又は中枢神経系への送達、例えば標的送達を可能にする。脳又は中枢神経系への送達における使用のための特定の実施態様では、足場タンパク質は、アポリポタンパク質E、特にapoE2及び/又はapoE4などのアポリポタンパク質であり、コンジュゲートは、全身送達、例えば静脈内送達の後に脳実質への生体内分布を示す。
a.皮下及び眼球用製剤
いくつかの実施態様では、本発明は、以下でより詳細に説明するように、高濃度であるが低粘度の製剤における本発明のコンジュゲートを提供する。このような製剤は、例えば、皮下経路及び眼球経路の投与の場合においてなど、投与経路が送達され得る製剤の量を制限する場合に有利である。
皮下送達のための薬学的組成物は、一般に、糖安定剤(例えば、スクロース又はトレハロース)及び/又は界面活性剤(例えば、ポリソルベート20又はポリソルベート80)及び/又はアミノ酸(例えば、ヒスチジン、アルギニン、グリシン、及び/又はアラニン)を含む添加物を含む。皮下送達の場合、製剤は注射器(例えば、充填済み注射器);自動注射器;注入装置(例えば、INJECT-EASETM及びGENJECTTM装置);注射ペン(GENPENTMなど);針のない装置(MediJectorTM及びBioJectorTMなど);皮下パッチ送達システム、又は溶液若しくは懸濁液製剤を皮下投与するのに適した他の装置を介して送達され得る。
眼球送達の場合、薬学的組成物は、組成物を患者への眼球投与に適したものにするために、緩衝液、安定剤、防腐剤及び/又は増量剤を含有するように製剤化され得る。眼球送達のための薬学的組成物には、一般に、ホスフェート、シトレート、及びその他の有機酸等の緩衝液;アスコルビン酸及びメチオニンを含む抗酸化剤;防腐剤(オクタデシルジメチオルベンジルアンモニウムクロリド;ヘキサメトニウムクロリド;塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、フェノール、ブチル若しくはベンジルアルコール;メチル若しくはプロピルパラベン等のアルキルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;及びm-クレゾール等);低分子量(約10残基未満)のポリペプチド;タンパク質(血清アルブミン、ゼラチン又は免疫グロブリン等);親水性ポリマー(ポリビニルピロリドン;アミノ酸(グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン又はリジン等);グルコース、マンノース若しくはデキストリンを含む、単糖類、二糖類その他の糖質;EDTA等のキレート剤;スクロース、マンニトール、トレハロース若しくはソルビトール等の糖;ナトリウム等の塩形成対イオン;金属錯体(例えばZn-タンパク質錯体);及び/又はポリエチレングリコール(PEG)等の非イオン性界面活性剤が含まれる。
徐放性製剤が調製されてもよい。徐放性調製物の好適な例としては、コンジュゲートを含有する固体疎水性ポリマーの徐放性マトリクスが含まれ、これらのマトリクスは、成形物品、例えば、フィルム又はマイクロカプセルの形態である。本明細書で使用される徐放性マトリックスは、材料、通常は酵素又は酸/塩基加水分解又は溶解によって分解可能なポリマーで作られたマトリックスである。体内に挿入されると、マトリックスは酵素と体液によって作用を受ける。徐放性マトリックスは、望ましくは、リポソーム、ポリラクチド(ポリラクチド酸)、ポリグリコリド(グリコール酸のポリマー)、ポリラクチドコグリコリド(乳酸とグリコール酸のコポリマー)、ポリ酸無水物、ポリ(オルト)エステル、ポリペプチド、ヒアルロン酸、コラーゲン、コンドロイチン硫酸、カルボン酸、脂肪酸、リン脂質、多糖類、核酸、ポリアミノ酸、フェニルアラニン、チロシン、イソロイシンなどのアミノ酸、ポリヌクレオチド、ポリビニルプロピレン、ポリビニルピロリドン、及びシリコーンなどの生体適合性材料によって選択される。徐放性マトリックスの非限定的な例としては、ポリエステル、ヒドロゲル(例えば、ポリ(2-ヒドロキシエチル-メタクリレート)、又はポリ(ビニルアルコール))、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号)、L-グルタミン酸とγ-L-グルタミン酸エチルとのコポリマー、非分解性エチレン酢酸ビニル、LUPRON DEPOT(商標)等の分解性の乳酸-グリコール酸コポリマー(乳酸-グリコール酸コポリマー及び酢酸ロイプロリドから構成される注射用ミクロスフェア)、並びにポリ-D-(-)-3-ヒドロキシ酪酸が挙げられる。
特定の実施態様では、薬学的組成物は、本発明のコンジュゲートが角膜に浸透することを可能にする1つ又は複数の透過性エンハンサーを含む。そのような透過性エンハンサーの例としては、例えば、界面活性剤、胆汁酸、キレート剤、防腐剤、シクロデキストリン(すなわち、親油性薬物と複合体を形成する親水性外表面及び親油性内表面を有する円筒形オリゴヌクレオチド)などが挙げられる。このような透過性エンハンサーは、化学的安定性とバイオアベイラビリティを高め、局所刺激を軽減する。特定の実施態様では、本明細書で提供される薬学的組成物は、様々な眼球区画における本発明のコンジュゲートの吸収及び分布を増加させる薬剤をさらに含む。
特定の実施態様では、本明細書で提供される薬学的組成物は、インサイチューゲル化システム、例えば、組成物が涙液と接触すると、特定の物理化学的パラメーター(イオン強度、温度、pH、又は溶媒交換)の変化により、眼球表面上でゾルからゲルへの相転移を示す粘性ポリマーベースの液体として製剤化される。特定の実施態様では、本明細書で提供される薬学的組成物は、点眼スプレーとして製剤化される。特定の実施態様では、本明細書で提供される薬学的組成物は、マイクロエマルジョンとして製剤化される。様々な眼科用医薬製剤に関するさらなる詳細は、例えば、Gaikwad et al.(2013)Indo Amer J Pharm Res.3,3216-3232;Achouri et al.(2012)Drug Dev Indust Pharm.39,1599-1617;Lu(2010)Recent Pat Drug Deliv Formul.4,49-57;Baranowski et al.(2014)Sci World J.doi.org/10.1155/2014/861904;Lang(1995)Adv Drug Deliv Rev.16,39-43;Short(2008)Toxicologic Path.36,49-62;その他において提供される。
眼球送達のために、コンジュゲートは、注射、例えば、結膜下注射、角膜内注射、又は硝子体内注射によって投与され得;又は点眼薬の形態で局所的に投与され;又はコンジュゲートを眼球内に持続的に送達する硝子体内装置によって投与される。
b.投薬量
一般に、薬学的組成物は、本明細書に記載されるNLPコンジュゲートの有効量を含むであろう。薬剤(例えば、抗原結合ポリペプチド又は他の薬物)の「有効量」とは、典型的には、薬学的組成物を受ける対象に有益な効果を生み出すために、薬剤が投与される細胞又は組織に生理学的変化をもたらすのに必要な量を指す。
薬学的組成物の投薬量は、例えば、治療される状態、状態の重症度及び経過、コンジュゲートが予防又は治療目的で投与されるかどうか、対象の体重、サイズ、性別及び一般的な健康状態などの他の臨床的要因、投与される特定のNLPコンジュゲート、同時に投与されている他の薬物、投与経路、以前の治療、対象の病歴、及び主治医の裁量などの様々な要因に依存するであろう。
一般に、薬学的組成物の定期的な投与のためのレジメンは、1日当たり1μgから5g単位の範囲であるべきである。進展は、定期的な評価によって監視できる。コンジュゲートは、一度に又は一連の治療にわたって適切に投与され、診断時から任意の時点で対象に投与され得る。コンジュゲートは、単独の治療として、又は問題の状態を治療するのに有用な他の治療剤若しくは治療アプローチと組み合わせて投与され得る。
c.低粘度製剤
本発明の別の態様は、本明細書に記載の1つ又は複数のコンジュゲートを含む低粘度液体製剤に関する。「粘度」は、せん断応力又は引張応力のいずれかによって変形する流体の抵抗の尺度を指し;これは粘度計又はレオメーターを使用して評価することができる。特に明記しない限り、粘度測定(センチポアズ、cP)は25℃で行われる。
驚くべきことに、いくつかの実施態様では、本明細書に記載のコンジュゲート(例えば、NLP-ポリペプチドコンジュゲート及び/又はペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート)は、比較的低い粘度を維持する高濃度液体製剤において提供することができる。通常、高タンパク質濃度において、タンパク質間相互作用により粘度の上昇を引き起こす。対照的に、本NLPコンジュゲート(例えば、NLP-ポリペプチドコンジュゲート及び/又はペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート)は、粘度が実質的に増加する前に予想外に高いタンパク質濃度を可能にする(例えば、濃度/粘度の関係に対するFab負荷の影響が評価された実施例3、図4Aを参照)。この関係は重要な化学、製造及び制御(CMC)の考慮事項であり、特定の実施態様では、本発明のNLPコンジュゲートは、低粘度の液体製剤において予想外に高濃度で提供され得る。実際、Fab-NLPコンジュゲートでは、代替の多価フォーマット(Fab-PEGコンジュゲート)と比較して、有意に高いFab濃度が達成された。
「低粘度製剤」(又は「低粘度液体製剤」)は、通常、50cP未満、例えば40~50cP;又は40cP未満、例えば30~40cP;又は30cP未満、例えば20~30cP;又は20cP未満、例えば10~20cPの粘度を有する。いくつかの実施態様では、粘度は、10~50cP、15~45cP、20~40cP、25~35cP、又は30cPである。いくつかの実施態様では、低粘度製剤は、50mg/mLを超えるコンジュゲート、例えば50~75mg/mL;75mg/mLを超えるコンジュゲート、例えば75~100mg/mL;100mg/mLを超えるコンジュゲート、例えば100~150mg/mL;150mg/mLを超えるコンジュゲート、例えば150~200mg/mL;200mg/mLを超えるコンジュゲート、例えば200~250mg/mL;250mg/mLを超えるコンジュゲート、例えば250~300mg/mL;300mg/mLを超えるコンジュゲート、例えば300~350mg/mL;350mg/mLを超えるコンジュゲート、例えば350~400mg/mL;又は400mg/mLを超えるコンジュゲート、例えば400~450mg/mLの濃度を有する。いくつかの実施態様では、低粘度製剤の濃度は、100~200、200~300、又は100~300mgのコンジュゲート/mLである。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、NLP-ポリペプチドコンジュゲート又はペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートである。特定の実施態様では、低粘度製剤の抗原結合ポリペプチドは、Fab又はFab様分子である。
いくつかの実施態様では、低粘度製剤は、コンジュゲート当たり20~40、25~35、20~30、25~40、25~30、又は30個の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を有するコンジュゲートを含む。特定の実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、Fab又はFab様分子である。特定の実施態様では、コンジュゲートは、コンジュゲート当たり25、27、28、29、30、31、32、33、34、又は35分子の抗原結合ポリペプチド、例えば、Fab又はFab様分子を含む。いくつかの実施態様では、低粘度製剤中のコンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、又は60個の短いペプチドをさらに含む。例示的な短いペプチドは、本明細書の他の場所でさらに詳細に議論されている。
当業者であれば、低粘度製剤において高濃度の抗原結合ポリペプチドを提供することにより、投与可能な容量が制限されている経路を介した、有効量の抗原結合ポリペプチドの送達が促進されることを認識するであろう。例えば、眼球送達の場合、注入量は通常100μlに制限される(58);皮下送達の場合、注入量は通常1~2mlに制限される(59、60)。したがって、本発明のコンジュゲート(例えば、NLP-ポリペプチドコンジュゲート及び/又はペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート)は、例えば、眼球送達及び皮下投与などの容量制限された経路を介する投与のための高濃度で低粘度の製剤において使用される。したがって、いくつかの実施態様では、本発明は、皮下製剤及び眼球製剤、すなわち、それを必要とする対象にそれぞれ皮下投与するか又は眼球送達を介して投与するための本発明の薬学的組成物を提供する。皮下製剤又は眼球製剤は、有利には、本明細書に記載の低粘度製剤に従って、低粘度液体中に高濃度のコンジュゲート(例えば、NLP-ポリペプチドコンジュゲート及び/又はペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート)を含む。この段落で引用されている全ての参考文献は、実施例5の下にある。
d.凍結乾燥製剤
いくつかの実施態様では、本発明の薬学的組成物、製剤、及びコンジュゲートのいずれか1つを凍結乾燥し、再構成することができる。「凍結乾燥」とは、腐敗しやすい材料を保存するのに役立つ、及び/又は輸送を容易にする凍結乾燥プロセスを指す。凍結乾燥とは、材料を凍結させた後、周囲の圧力を下げながら温度を上げて、材料内の凍結した水を直接気相に昇華させることである。一般に、凍結乾燥は、その水分含有量が5%未満、例えば3~5%、又は3%未満、例えば2~3%、又は2%未満、例えば1~2%である生成物をもたらす。凍結乾燥生成物はその後、使用前に、しばしば凍結乾燥及び保存されたのと同じ容器又はバイアル中で再構成することができる。典型的には、生成物は、水性液体、例えば蒸留水又は水性緩衝液を添加することによって再構成(再水和)される。さらに、凍結乾燥中の治療剤の安定性、及び再構成後に活性を保持するその能力は、重要な化学、製造及び管理(CMC)の考慮事項である。例えば、Bjelosevic et al.“Excipients in Freeze-Dried Biopharmaceuticals:Contributions Toward Formulation Stability and Lyophilisation Cycle Optimisation”Int J Pharm 2020 Feb25;576を参照されたい。
驚くべきことに、いくつかの実施態様では、NLPコンジュゲート(例えば、NLP-抗原結合ポリペプチドコンジュゲート及び/又はペプチド-NLP-抗原結合ポリペプチドコンジュゲート)を凍結乾燥し、抗原結合活性を失うことなく再構成することができる(例えば、実施例4、図4B及び図5A~5Dを参照されたい。そこでは、凍結乾燥時のFab-NLP安定性が、Fab-NLPの製造可能性の評価として評価された)。いくつかの実施態様では、抗原結合活性の少なくとも80%、例えば80~90%、少なくとも90%、例えば90~95%、又は少なくとも95%、例えば95~99%が凍結乾燥及び再構成の後に保持されている。いくつかの実施態様では、抗原結合活性の98%、99%、又は100%が保持されている。
凍結乾燥のために、コンジュゲート(例えば、NLP-抗原結合ポリペプチドコンジュゲート及び/又はペプチド-NLP-抗原結合ポリペプチドコンジュゲート)は、典型的にはコンジュゲートを含むpH緩衝溶液である凍結乾燥前製剤において提供される。pHは4~8、又は5~7であり得る。例示的な緩衝液には、ヒスチジン、リン酸、トリス、クエン酸、コハク酸及び他の有機酸が含まれる。いくつかの実施態様では、凍結保護剤が凍結乾燥前製剤に添加される。凍結保護剤の非限定的な例には、スクロース又はトレハロースなどの非還元糖が含まれる。特定の実施態様では、凍結乾燥される本発明のコンジュゲートを含む溶液にトレハロースが添加される。凍結乾燥前製剤中の凍結保護剤の量は、一般に、再構成時に得られる製剤が等張になるような量である。しかしながら、高張性再構成製剤も好適であり得る。
いくつかの実施態様では、凍結乾燥は、トレハロースの存在下で行われ、例えば、コンジュゲートは、40~200mMのトレハロースの存在下にある。特定の実施態様では、トレハロースは、本発明のコンジュゲート、例えば、抗原結合ポリペプチドとしてFabを含むコンジュゲートの凍結乾燥中に、50~150mM、60~100mM、又は70~90mMの濃度で使用される。いくつかの実施態様では、凍結乾燥は、例えばコンジュゲートが抗原結合ポリペプチドとしてFabを含む場合、60mM、65mM、70mM、75mM、80mM、85mM、90mM、95mM、又は100mMのトレハロースの存在下で起こる。いくつかの実施態様では、凍結乾燥は、80mMのトレハロースの存在下で起こる。
いくつかの実施態様では、凍結乾燥は、1~10mgコンジュゲート/mLの濃度で起こる。特定の実施態様では、コンジュゲートは、抗原結合体としてFabを含み、コンジュゲートは、2~8mgコンジュゲート/mL、3~6mgコンジュゲート/mL、又は5mgコンジュゲート/mLで凍結乾燥される。いくつかの実施態様では、コンジュゲートはFabを含み、凍結乾燥は、70mM、75mM、80mM、85mM、又は90mMのトレハロース;及び2~8mgコンジュゲート/mL、3~6mgコンジュゲート/mL、又は5mgコンジュゲート/mLの存在下で起こる。特定の実施態様では、コンジュゲートはFabを含み、凍結乾燥は、80mMのトレハロースの存在下で、5mgのコンジュゲート/mLで起こる。
いくつかの実施態様では、界面活性剤を凍結乾燥前製剤に添加することが望ましいことが見出された。代替的に、又は追加的に、界面活性剤を凍結乾燥製剤及び/又は再構成製剤に添加してもよい。例示的な界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、例えば、ポリソルベート(例えば、ポリソルベート20又はポリソルベート80);ポロキサマー(例えば、ポロキサマー188);トリトン;ドデシル硫酸ナトリウム(SDS);ラウリル硫酸ナトリウム;オクチルグルコシドナトリウム;ラウリルスルホベタイン、ミリスチルスルホベタイン、リノレイルスルホベタイン、又はステアリルスルホベタイン;ラウリルサルコシン、ミリスチルサルコシン、リノレイルサルコシン、又はステアリルサルコシン;リノレイルベタイン、ミリスチルベタイン、又はセチルベタイン;ラウロアミドプロピルベタイン、コカミドプロピルベタイン、リノールアミドプロピルベタイン、ミリスタミドプロピルベタイン、パルミドプロピルベタイン、又はイソステアラミドプロピルベタイン(例えば、ラウロアミドプロピル);ミリスタミドプロピルジメチルアミン、パルミドプロピルジメチルアミン、又はイソステアラミドプロピルジメチルアミン;メチルココイルタウリン酸ナトリウム又はメチルオレイルタウリン酸二ナトリウム;並びにMONAQUATTMシリーズ(Mona Industries,Inc.,Paterson,N.J.);ポリエチルグリコール、ポリプロピルグリコール、並びにエチレン及びプロピレングリコールのコポリマー(例えばPluronics、PF68など)などが挙げられる。添加される界面活性剤の量は、再構成されたコンジュゲートの凝集を減少させ、再構成後の微粒子の形成を最小限に抑えるような量である。例えば、界面活性剤は、凍結乾燥前製剤中に0.001~0.5%、好ましくは0.005~0.05%の量で存在し得る。
特定の実施態様では、凍結乾燥前製剤の調製において、凍結保護剤(例えば、トレハロース)と増量剤(例えば、マンニトール又はグリシン)との混合物が使用される。増量剤は、その中に過剰なポケットなどがない均一な凍結乾燥ケーキの生産を可能にし得る。
コンジュゲート、緩衝液、凍結保護剤、及びその他の任意成分を一緒に混合した後、製剤を凍結乾燥する。この目的のために、Hull50TM(Hull、米国)又はGT20TM(Leybold-Heraeus、ドイツ)凍結乾燥機などの多くの異なる凍結乾燥機が利用可能である。いくつかの実施態様では、移送工程を回避するために、コンジュゲートの再構成が実施される容器内でコンジュゲート製剤を凍結乾燥させることが望ましい場合がある。容器は、例えば、3、5、10、20、50、又は100ccのバイアルであり得る。
所望の後の時点で、典型的にはコンジュゲートを患者に投与するときに、凍結乾燥製剤を希釈剤で再構成して、本明細書で提供されるコンジュゲート濃度のいずれかなど、再構成製剤において所望のコンジュゲート濃度を提供することができる。例えば、所望の濃度は、50~75mg/mL、75~100mg/mL、100~150mg/mL、1500~200mg/mL、200~250mg/mL;250~300mg/mL;300~350mg/mL;350~400mg/mL;又は400~450mg/mLであり得る。上述のように、再構成製剤中のそのような高いコンジュゲート濃度は、再構成製剤の皮下又は眼球送達が意図される場合に特に有用である。しかし、静脈内投与などの他の投与経路では、再構成された製剤中のコンジュゲートの濃度がより低いことが望ましい場合がある(例えば、5~50mg/mL、10~40mg/mL)。
再構成は、一般に、水和を促進する25℃の温度で行われるが、必要に応じて他の温度を用いてもよい。再構成に必要な時間は、例えば、希釈剤の種類、添加物(複数可)及びポリペプチドの量に依存するであろう。例示的な希釈剤には、滅菌水、注射用の静菌水(BWFI)、pH緩衝液(例えばリン酸緩衝生理食塩水)、滅菌食塩水溶液、リンゲル液、又はデキストロース溶液が含まれる。希釈剤は、任意に防腐剤を含有する。防腐剤の例としては、芳香族アルコール(ベンジル又はフェノールアルコールなど)が挙げられるが、これらに限定されない。使用される保存剤の量は、コンジュゲートとの適合性について異なる防腐剤濃度を評価することによって決定することができる。
V.調製方法
a.抗原結合ポリペプチドを含むナノリポタンパク質コンジュゲートを調製する方法
本発明の別の態様は、ポリペプチド(例えば、抗原結合ポリペプチド)を含むコンジュゲートを調製する方法に関する。方法は、一般に、a)足場タンパク質及び1つ又は複数の膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の組み立て(例えば、自己組織化)を可能にする条件下で提供することであって、ここで、膜形成脂質の1つ又は複数が、粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること;b)低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチドに粒子を接触させること;並びにc)場合によって、前記粒子と前記抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを精製することを含む。
いくつかの実施態様では、膜形成脂質は、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)を含む。いくつかの実施態様では、C4-28脂肪酸アシルは、短いペプチド(例えば、本明細書に記載の短いペプチド)に共有結合している。このようなペプチドコンジュゲートC4-28脂肪酸アシルは、実施例7に記載のように生成することができる。ペプチドコンジュゲートC4-28脂肪酸アシルを生成する他の方法は、当技術分野で知られている。
いくつかの実施態様では、NLP(ペプチド-NLPを含む)は、足場タンパク質がmRNAから翻訳されている間にNLPの自己組織化が達成されるインビトロ翻訳法によって組み立てられる。このプロセスでは、発現系ライセートを、膜形成脂質及び足場タンパク質をコードするプラスミドDNAと混合する。足場タンパク質の発現中に組み立てが起こるまで、反応を進行させる(例えば、約4~24時間)。
いくつかの実施態様では、本方法は、所定の足場タンパク質:脂質比、及び/又は収量を増加させる条件、又は得られるNLP(又はペプチド-NLP)のサイズ及び組成を制御する条件で実施される。例えば、足場タンパク質:脂質比は、上述の比を有するNLP(又はペプチド-NLP)を提供するように選択され得る。いくつかの実施態様では、この方法は、ペプチドコンジュゲートC4-28脂肪酸アシル:他の膜形成脂質の所定のモル比、例えば、10%のモル比(すなわち、10%のペプチドコンジュゲートC4-28脂肪酸アシル及び90%の他の膜形成脂質)で実施される。
本発明のコンジュゲートを形成するために、NLP(例えば、短いペプチドにコンジュゲートしたNLP又は短いペプチドにコンジュゲートしていないNLP)と抗原結合ポリペプチドとを、官能化脂質と抗原結合ポリペプチド官能基との間のコンジュゲーションを可能にする時間及び条件下で接触させる。特定の実施態様では、マレイミド官能化脂質(1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホ-エタノールアミン-N-[4-(p-マレイミドメチル)シクロヘキサン-カルボキサミド](ナトリウム塩))(DOPE-MCC)で組み立てられたNLPを、C末端システインを含むFabにコンジュゲートさせた(例えば、実施例1~2、図2A~2C、及び図8A~8Bを参照されたい)。別の実施態様では、マレイミド官能化脂質(1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホ-エタノールアミン-N-[4-(p-マレイミドメチル)シクロヘキサン-カルボキサミド](ナトリウム塩))(DOPE-MCC)と組み立てられたペプチドコンジュゲートC4-28脂肪酸アシル(例えば、ペプチドコンジュゲートC16脂肪酸アシル)を含むNLPを、C末端システインを含むFabにコンジュゲートさせた。実施例10及び図13Aを参照されたい。
通常、マレイミド(又はマレイミド誘導体)は、チオールを含まない緩衝水溶液中、例えば、pH6.5~0.5で1~24時間、スルフヒドリルと反応し、共有結合チオエーテル結合を形成する。次いで、マレイミドは、例えば、反応の完了時に、遊離チオールの添加によりクエンチされる。驚くべきことに、いくつかの実施態様では、本方法は、遊離チオールを含む抗原結合ポリペプチドをマレイミド官能化脂質にコンジュゲートするために低pHを利用する。低pHは、4.5~6.5、5.5~6.5、5~6、又は6であり得る。低pHは、NLPの足場タンパク質ではなく、抗原結合ポリペプチドへの官能化脂質のコンジュゲーションを促進する(例えば、実施例2、図1C~1D、三角を参照されたい)。実際、驚くべきことに、NLPがpH7.4で組み立てられると、マレイミド反応性脂質がアポリポタンパク質にコンジュゲートする(例えば、実施例2、図1B、図1C~1D(丸)及び図8Aを参照されたい)。ただし、pH6で組み立てた場合、この望ましくない反応は観察されなかった。これらの組み立て条件は、足場タンパク質(例えば、apoE422kタンパク質)上の遊離リジンとマレイミド官能化脂質(例えば、DOPE-MCC)との間の架橋を制限する。
したがって、上記のいくつかの実施態様では、官能化基は、ポリペプチド(例えば、抗原結合ポリペプチド)上の相補的な官能基と反応し、足場タンパク質にコンジュゲートしないなど、NLPの他の構成分にコンジュゲートしない。例えば、本方法に記載の低pH(例えば、pH4.5~6.5、5.5~6.5、5~6、又は6)を使用して、官能化基の25%未満又は20~25%、20%未満又は10~20%、15%未満又は10~15%、10%未満又は5~10%、5%未満又は3~5%が、本発明のコンジュゲートを形成する際に足場タンパク質にコンジュゲートする。いくつかの実施態様では、官能化基の5%、4%、3%、2%、1%、又は0%が、本発明のコンジュゲートを形成する際に足場タンパク質にコンジュゲートする。特定の実施態様では、官能化基はマレイミド又はマレイミド誘導体であり、官能基は遊離チオール基である。
したがって、いくつかの態様では、ナノリポタンパク質粒子と抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを調製する際に、脂質-足場タンパク質コンジュゲーションを低減させる方法を提供する。
いくつかの実施態様では、方法は、抗原結合ポリペプチドへのコンジュゲーションの前に、未反応成分からNLPを分離することを必要としない。すなわち、工程b)(低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチドに粒子を接触させること)は、工程a)(前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の組み立てを可能にする条件下で足場タンパク質及び膜形成脂質を提供することであって、ここで、膜形成脂質の1つ又は複数は、粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること)に続いて行うことができ、組み立てられていない膜形成脂質の一部若しくは全て、又は組み立てられていない足場タンパク質の一部若しくは全てを除去するための介在工程は伴わない。驚くべきことに、足場タンパク質に対する官能化膜形成脂質の特定の比率が使用される場合、本明細書に記載されるように、官能化膜形成脂質がNLPに組み立てられないまま残ることはほとんどなく、そして、組み立てられずに残っているそれらのわずかな脂質は、反応容器壁に付着し、抗原結合ポリペプチドの官能基と反応するために利用できるものを全く残さないか、ほとんど残さないか、又はごくわずかしか残さない。したがって、上記のいくつかの実施態様では、足場タンパク質及び膜形成脂質は、1:50から1:100;1:60から1:90;又は1:70から1:80のモル比で組み合わされ、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)へのコンジュゲーションの前に、組み立てられていない脂質を除去する工程は必要ないか、又は実行されない。いくつかの実施態様では、足場タンパク質及び膜形成脂質は、1:60、1:70、1:75、1:80、1:85、1:90、又は1:100のモル比であり、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)へのコンジュゲーションの前に、組み立てられていない脂質を除去する工程は必要ないか、又は実行されない。特定の実施態様では、足場タンパク質及び膜形成脂質は、1:80のモル比であり、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)へのコンジュゲーションの前に、組み立てられていない脂質を除去する工程は必要ないか、又は実行されない。
NLPがペプチドコンジュゲートC4-28脂肪酸アシルを含むいくつかの実施態様では、NLP-ペプチドコンジュゲートは、上記のように、自己組織化の後、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)へのコンジュゲーションの前に、例えば、サイズ排除クロマトグラフィーによって精製される。
b.短いペプチドを含むナノリポタンパク質コンジュゲートを調製する方法
関連する態様では、提供されるのは、短いペプチドを含むコンジュゲート(すなわち、ペプチド-NLPコンジュゲート)を調製する方法である。また、20~60アミノ酸の短いペプチドの結合活性、活性、及び/又は効力を増加させる方法も提供される。いくつかの実施態様では、方法は、足場タンパク質によって取り囲まれた膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の組み立て(例えば、自己組織化)を可能にする条件下で、足場タンパク質及び膜形成脂質を提供することを含み;ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数は、前記短いペプチド(例えば、長さが20~60アミノ酸のペプチド)にコンジュゲートしたC4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)を含む。いくつかの実施態様では、方法は、ペプチド-NLPコンジュゲートを精製すること(例えば、サイズ排除クロマトグラフィーによって)をさらに含む。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、シスチンノットペプチド(CKP)、例えば、本明細書の他の場所に記載のCKPである。いくつかの実施態様では、短いペプチドはCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPの対応する1つ又は複数のループ配列と比較して、1つ又は複数のループ配列中に1つ又は複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、N末端に1つ又は複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、C末端に1つ又は複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/又は置換を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾を含む。追加的に、又は代替的に、いくつかの実施態様では、CKPバリアントは、野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾を含む。いくつかの実施態様では、膜形成脂質は、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、又は1:6~1:12、又は1:9のモル比で含む。いくつかの実施態様では、前記コンジュゲートは、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、少なくとも2つの異なるペプチドを含む(例えば、本明細書の別の場所でさらに詳細に記載されているように)。図10Aは、短いペプチドを含む例示的なNLPの組み立ての模式図を示す。
いくつかの実施態様では、前記膜形成脂質の1つ又は複数は、前記ペプチドコンジュゲートの一方又は両方の表面上に官能化基を提示し、方法はさらに、ペプチド-NLPコンジュゲートを、pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有するペプチド(例えば、Fab又はFab様分子などの抗原結合ポリペプチド)と接触させる工程を含む。いくつかの実施態様では、ポリペプチド(例えば、抗原結合ポリペプチド)のペプチド-NLPコンジュゲートへのコンジュゲーションは、組み立てられていない膜形成脂質の一部又は全てを除去するための介在工程を伴わずに、ペプチド-NLPコンジュゲートの組み立て(例えば、自己組織化)に続いて行われる。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドのペプチドコンジュゲートへのコンジュゲーションは、ペプチドコンジュゲートを濃縮するための介在工程を伴わずに、ペプチドコンジュゲートの組み立て(例えば、自己組織化)に続いて行われる。いくつかの実施態様では、官能化基はマレイミド誘導体であり、前記官能基はシステインチオール基であり、場合によって、前記システインアミノ酸残基は、抗原結合ポリペプチドが由来する抗体においてヒンジジスルフィド結合を形成する(Cys-226又はCys-227など)。いくつかの実施態様では、官能化基は、前記低pHで前記足場タンパク質にコンジュゲートしない。いくつかの実施態様では、前記低pHは、5.5~6.5のpH、5~6のpH、又は6のpHである。いくつかの実施態様では、スペーサーは前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーは前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続する。いくつかの実施態様では、スペーサーは、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続するPEGスペーサーである。いくつかの実施態様では、PEGスペーサーは、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する。
本明細書の本方法は、本明細書に記載のコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及びNLP-ポリペプチドコンジュゲート)の製造において産業上の適用性を見出す。このようなコンジュゲートは、例えば、インビトロ、エクスビボ、及びインビボの治療方法において使用される。本明細書では、本発明のコンジュゲートの1つ又は複数を使用することに基づく様々な方法が提供される。
VI.治療方法及び使用
本発明の別の態様は、治療のための本明細書に記載のコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及びNLP-ポリペプチドコンジュゲート)の使用に関する。治療される疾患、障害、病理学的状態は、コンジュゲートにおける使用のための抗原結合ポリペプチド及び/又は短いペプチドの選択を知らせるであろう。より具体的には、特定の疾患、障害、又は状態においては、多価及び/又は多重特異性抗原結合構築物コンジュゲート(例えば、NLP-Fabコンジュゲート、NLP-Fab様分子コンジュゲート、ペプチド-NLP-Fabコンジュゲート、又はペプチド-NLP-Fab様分子コンジュゲート)を使用することが必要であるか又は望ましい。本発明のコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及びNLP-ポリペプチドコンジュゲート)は、上記のように、多価及び/又は多重特異性抗原結合ポリペプチド及び/又は短いペプチドのための用途の広いプラットフォームを提供し、これは、治療、予防、送達、診断など、様々な目的のために使用することができる。
本明細書で使用される場合、「治療(treatment)」(及びその文法的な変化形、例えば、「治療(treat)する」又は「治療すること(treating)」)は、有益な効果をもたらすために、治療を受けている対象における疾患の自然な経過を変えようとする試みにおける臨床的介入を指し、予防的に、又は疾患の経過中に行うことができる。治療の有益な効果には、疾患の発症又は再発を予防すること、症状の軽減、疾患の任意の直接的又は間接的な病理学的結果の減弱、転移を予防すること、疾患進行速度を低下させること、疾患状態の改善又は緩和、寛解、予後の改善などが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子を含む)及び/又は短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含むNLPコンジュゲートは、疾患の発症を遅らせるか、疾患の進行を遅らせるか、又は疾患の再発の可能性、頻度、及び/若しくは重症度を低下させるために使用される。
一般に、コンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及び/又はNLP-ポリペプチドコンジュゲート)は、それからの利益を必要とする対象に治療的有効量で提供される。例えば薬学的組成物中の薬剤の「治療的有効量」とは、対象への投与時に、細胞又は組織に生理学的変化をもたらし、それにより、薬学的組成物を受ける対象に有益な効果を生み出すために、有効量の薬剤(例えば、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)、及び/又は短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)、及び/又は他の治療剤若しくは診断剤)を標的細胞又は組織に供給する量を指す。薬学的組成物は、一般に、所望の治療又は予防結果を達成するための投薬量及び期間で投与される。
a.悪性疾患の治療
いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)は、血管新生及び/又は腫瘍増殖において役割を果たす標的に結合し;コンジュゲート(例えば、NLP-ポリペプチドコンジュゲート)は、悪性疾患を治療するために血管新生及び/又は腫瘍増殖を阻害することにおける使用を見出す。いくつかの実施態様では、血管新生及び/又は腫瘍増殖の阻害における使用を見出すコンジュゲートは、血管新生及び/又は腫瘍増殖において役割を果たす標的に結合する短いペプチド(すなわち、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート)をさらに含む。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、抗原結合ポリペプチドと同じ標的に結合する。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、抗原結合ポリペプチドとは異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、抗原結合ポリペプチドの活性(例えば、治療活性)に相補的又は相乗的な活性(例えば、治療活性)を示す。特定の実施態様では、悪性疾患は、上皮、内皮又は中皮起源のがん及び血液のがんから選択される。本発明のコンジュゲートは、前がん性、非転移性、転移性、及びがん性腫瘍(例えば、初期段階のがん)を含む腫瘍の治療、又はがんを発症するリスクのある対象の治療に使用することができる。さらなる態様では、コンジュゲートの抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)は、標的化又は安定化の役割を果たし、例えば、安定化NLP-Fabコンジュゲート又は安定化ペプチド-NLP-Fabコンジュゲートを、以下にさらに詳細に論じる疾患に関連する抗原に標的化する役割を果たす。
特定の実施態様では、がん又は癌は、消化器がん、膵臓がん、胆管細胞がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、皮膚がん、口腔がん、胃がん、子宮頸がん、B及びT細胞リンパ腫、骨髄性白血病、卵巣がん、白血病、リンパ性白血病、上咽頭癌、結腸がん、前立腺がん、腎細胞がん、頭頸部がん、皮膚がん(黒色腫)、泌尿生殖器系のがん、例えば精巣がん、卵巣がん、内皮がん、子宮頸がん、腎臓がん、胆管がん、食道がん、唾液腺がん、甲状腺がん、又は血液腫瘍、神経膠腫、肉腫又は骨肉腫などの他の腫瘍性疾患からなる群から選択される。
腫瘍(例えば、がん性腫瘍)の場合、治療的有効量の薬剤は、細胞の数を低減し、原発腫瘍サイズを低減し、末梢臓器へのがん細胞浸潤を阻害し(すなわち、ある程度遅らせるか又は停止する)、腫瘍転移を阻害し(すなわち、ある程度遅らせるか又は停止する)、腫瘍成長をある程度阻害し;且つ/又は障害に関連する症状のうちの1つ又は複数をある程度軽減し得る。がん療法の場合、インビボでの有効性は、例えば、生存期間から疾患進行までの時間(TTP)、応答速度(RR)、応答期間、及び/又は生活の質を評価することによって測定することができる。
「低減又は阻害する」とは、例えば、20%、50%、75%、85%、90%、又は95%の全体的な減少をもたらす能力を意味する。低減する又は阻害するとは、治療される障害の1つ又は複数の症状、転移の存在又は大きさ、原発腫瘍の大きさ、又は血管新生障害における血管の大きさ若しくは数に対する影響を指すことができる。
腫瘍は、固形腫瘍又は非固形腫瘍若しくは軟部組織腫瘍であり得る。軟組織腫瘍の例としては、白血病(例えば、慢性骨髄性白血病、急性骨髄性白血病、成人急性リンパ芽球性白血病、急性骨髄性白血病、成熟B細胞急性リンパ芽球性白血病、慢性リンパ性白血病、前リンパ性白血病、若しくはヘアリー細胞白血病)、又はリンパ腫(例えば、非ホジキンリンパ腫、皮膚T細胞リンパ腫、若しくはホジキン病)が挙げられる。固形腫瘍は、血液、骨髄又はリンパ系以外の体組織の任意のがんを含む。固形腫瘍は、上皮細胞由来のものと非上皮細胞由来のものにさらに分けることができる。上皮細胞固形腫瘍の例としては、胃腸管、結腸、乳房、前立腺、肺、腎臓、肝臓、膵臓、卵巣、頭頸部、口腔、胃、十二指腸、小腸、大腸、肛門、胆嚢、唇、鼻咽頭、皮膚、子宮、生殖器官、泌尿器、膀胱、及び皮膚の腫瘍が挙げられる。非上皮起源の固形腫瘍としては、肉腫、脳腫瘍、及び骨腫瘍が挙げられる。
いくつかの実施態様では、NLPコンジュゲートは、上記のように、一対の臨床的に関連する標的に結合する少なくとも2つの抗原結合ポリペプチド(例えば、1つ又は複数のFab又はFab様分子を含む)の少なくとも1つの分子を含む。例えば、臨床的に関連する対は、T細胞マーカー、共刺激受容体、又はNK細胞マーカーのうちの少なくとも1つ;及び腫瘍抗原、例えば、本明細書に開示されている及び/又は当技術分野で知られている腫瘍抗原のいずれか1つ又は複数を含み得る。いくつかの実施態様では、NLPコンジュゲートは、短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む(さらに含むなど)。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、コンジュゲート中の抗原結合ポリペプチドと同じ活性(例えば、結合活性及び/又は治療活性)を示す。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、コンジュゲート中の抗原結合ポリペプチドとは異なる(例えば、相補的又は相乗的な)活性(例えば、結合活性及び/又は治療活性)を示す。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、少なくとも2つの異なる短いペプチドのそれぞれの少なくとも1つの分子を含む。
特定の例では、NLPコンジュゲートは、急性リンパ芽球性白血病の治療における使用のための、CD3に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、標的CD19(腫瘍抗原)に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。別の特定の例では、NLPコンジュゲートは、結腸、直腸、卵巣、胃、食道、肺、膵臓、乳房、頭頸部を含む様々な起源の癌の治療における使用のための、CD3に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、EpCAM(腫瘍抗原)に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。
特定の実施態様は、消化器がん、膵臓がん、胆管細胞がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、皮膚がん及び/又は口腔がんの治療における使用のための、HER1、好ましくはヒトHER1に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、胃がん、乳がん、及び/又は子宮頚がんの治療における使用のための、HER2、好ましくはヒトHER2に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、胃がん及び/又は肺がんの治療における使用のための、HER3、好ましくはヒトHER3に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、CEA、好ましくはヒトCEAに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、p95、好ましくはヒトp95に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、BCMA、好ましくはヒトBCMAに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、MSLN、好ましくはヒトMSLNに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、MCSP、好ましくはヒトMCSPに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、CD19、好ましくはヒトCD19に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、B細胞リンパ腫及び/又はT細胞リンパ腫の治療における使用のための、CD20、好ましくはヒトCD20に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、B細胞リンパ腫及び/又はT細胞リンパ腫の治療における使用のための、CD22、好ましくはヒトCD22に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、CD38、好ましくはヒトCD38に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、CD52Flt3、好ましくはヒトCD52Flt3に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、FolR1、好ましくはヒトFolR1に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、消化器がん、膵臓がん、胆管細胞がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、皮膚がん、膠芽腫及び/又は口腔がんの治療における使用のための、Trop-2、好ましくはヒトTrop-2に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、卵巣がん、肺がん、乳がん及び/又は消化器がんの治療における使用のための、CA-12-5、好ましくはヒトCA-12-5に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、消化器がん、白血病及び/又は上咽頭癌の治療における使用のための、HLA-DR、好ましくはヒトHLA-DRに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、結腸がん、乳がん、卵巣がん、肺がん、及び/又は膵臓がんの治療における使用のための、MUC-1、好ましくはヒトMUC-1に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、結腸がんの治療における使用のための、A33、好ましくはヒトA33に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、前立腺がんの治療における使用のための、PSMA、好ましくはヒトPSMAに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、PSCA、好ましくはヒトPSCAに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、トランスフェリン受容体(transferring receptor)、好ましくはヒトトランスフェリン受容体(human transferring-receptor)に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、上皮、内皮、又は中皮起源のがん及び血液のがんの治療における使用のための、テネイシン、好ましくはヒトテネイシンに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
特定の実施態様は、腎がんの治療における使用のための、CA-IX、好ましくはヒトCA-IXに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、場合によって、NK細胞マーカー、T細胞マーカー、又は共刺激受容体のうちの少なくとも1つに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のNLPコンジュゲートを提供する。
本発明のコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及び/又はNLP-ポリペプチドコンジュゲート)、薬学的組成物、又は製剤は、単独で、又は別の治療剤若しくは検出可能な薬剤/標識と組み合わせて投与することができる。「組み合わせて」という用語は、治療レジメンの成分が対象に投与される順序を限定しない。例えば、薬学的組成物又は医薬は、他の療法の投与前、投与と同時に、又は投与後に投与され得る。また、「組み合わせて」は投与間のタイミングを制限しない。したがって、2つの成分が同時に(simultaneously)又は同時に(concurrently)投与されない場合、投与は、1分、5分、15分、30分、45分、1時間、2時間、4時間、6時間、12時間、24時間、48時間若しくは72時間で隔てられてもよく、又は当業者によって容易に決定され、且つ/若しくは本明細書に記載されている任意の適切な時間差によって隔てられてもよい。
追加の療法は、本明細書に記載されるか、又は当技術分野で知られているように、疾患又はその症状の治療又は予防に適した1つ又は複数の治療プロトコルを含むことができる。そのような治療プロトコルの例には、鎮痛剤の投与、化学療法剤の投与、疾患又はその症状の外科的処置が含まれるが、これらに限定されない。本発明のコンジュゲートと組み合わせて投与するための追加の治療薬の例には、例えば、悪性疾患の治療に関連して、胃腸系に作用する薬物、細胞増殖抑制剤として作用する薬物、高尿酸血症を予防する薬物、免疫反応を阻害する薬物(例えばコルチコステロイド)、循環系に作用する薬物、及び/又は当技術分野で知られているT細胞共刺激分子又はサイトカインなどの薬剤が挙げられる。
本発明はさらに、免疫エフェクター細胞、細胞増殖、又は細胞刺激のための活性化シグナルを提供することができる分子との同時投与プロトコルを想定している。前記分子は、例えば、T細胞の一次活性化シグナル(例えば共刺激分子:B7ファミリーの分子、Ox40L、4.1BBL、CD40L、抗CTLA-4、抗PD-1)、又はサイトカインインターロイキン(例えば、IL-2)であり得る。
b.眼疾患の治療
特定の実施態様では、本発明のコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及び/又はNLP-ポリペプチドコンジュゲート)は、対象における眼の疾患又は障害の治療に使用される。特定の実施態様では、対象は、異常な血管新生及び/又は異常な血管透過性を特徴とする眼の疾患又は障害を有する疑いがあるか、又は有するリスクがある。特定の実施態様では、対象は、異常な血管新生及び/又は異常な血管透過性を特徴とする眼の疾患又は障害と診断されている。
いくつかの実施態様では、眼の疾患又は障害は、糖尿病性失明、網膜症、主に糖尿病性網膜症、加齢黄斑変性(AMD)、増殖性糖尿病性網膜症(PDR)、未熟児網膜症(ROP)、脈絡膜血管新生(CNV)、糖尿病性黄斑浮腫、病的近視、フォン・リッペル・リンダウ病(von Rippel-Lindau disease)、眼のヒストプラスマ症、網膜静脈閉塞症(網膜静脈分枝閉塞症(BRVO)及び網膜中心静脈閉塞症(CRVO)の両方)、角膜血管新生、網膜血管新生、及びルベオーシスからなる群から選択される眼血管増殖性疾患などの眼血管増殖性疾患である。特定の実施態様では、角膜血管新生は、眼の感染、眼の炎症、眼の外傷(化学熱傷を含む)、又は角膜縁幹細胞バリアの喪失をもたらす。特定の実施態様では、角膜血管新生は、ヘルペス性角膜炎、トラコーマ、又はオンコセルカ症に起因する。
特定の実施態様では、眼疾患の治療のためのコンジュゲートは、VEGF(好ましくはヒトVEGF)、D因子(好ましくはヒトD因子)、Tie2(好ましくはヒトTie2)、及びDR4(好ましくはヒトDR4)のうちの少なくとも1つに結合する、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む。より具体的な実施態様では、眼疾患の治療のためのコンジュゲートは、VEGF、例えばVEGF-A、好ましくはヒトVEGF-Aに結合する抗原結合ポリペプチド(例えばFab)を含む。さらに特定の実施態様では、眼疾患の治療のためのコンジュゲートは、VEGF(例えば、VEGF-A、好ましくはヒトVEGF-A)に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、D因子(好ましくはヒトD因子)、Tie2(好ましくはヒトTie2)、及びDR4(好ましくはヒトDR4)のうちの1つ又は複数に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。特定の例では、コンジュゲートは、例えば、糖尿病性黄斑浮腫の治療のための、VEGF-Aに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、第1のFab)と、Ang-2に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。いくつかの実施態様では、そのようなコンジュゲートは、上に挙げた標的に結合する少なくとも1つの短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む(例えば、さらに含む)。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは同じ標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは、相補的又は相乗的な治療活性を示す。
特定の実施態様では、眼疾患障害を治療するための本発明のコンジュゲートは、第2の治療剤と組み合わせて投与される。眼の疾患又は障害が炎症反応によって引き起こされる患者の場合、抗炎症剤との併用療法を考慮することができる。細菌、ウイルス、真菌又はアカントアメーバ感染に続発する眼の疾患又は障害に罹患した患者の併用療法は、抗菌剤及び任意に抗炎症剤の投与を含み得る。
特定の実施態様では、眼疾患障害を治療するための本発明のコンジュゲートは、例えば、レーザー光凝固療法(LPT)及び/又は光線力学療法(PDT)などの第2の療法と組み合わせて投与され、ここでは光活性化分子(例えば、ベルテポルフィン)が、光活性化によって新生血管内皮を局所的に損傷するように作製され得る(例えば、国際公開第2014/033184号を参照されたい)。特定の実施態様では、第2の療法はジアテルミー及び焼灼であり、ユニポーラジアテルミーユニットを通して凝固電流を印加することによって、又は電解針を使用する熱焼灼によって血管が閉塞される。
c.他の疾患の治療
本発明のコンジュゲートは、例えば、治療上の利益が、抗原結合ポリペプチド(及び、いくつかの実施態様では短いペプチド)の多量体及び/又は多重特異性フォーマット、特に安定した高結合活性フォーマットを使用することを必要とするか、又はそれらを使用して増強される場合、及び/又は、本明細書に記載のように、高濃度の抗原結合ポリペプチド(及び、いくつかの実施態様では短いペプチド)が少量で投与される場合、他の疾患の治療においても使用され得る。
例えば、本発明のコンジュゲートは、アレルギー性又は炎症性疾患の治療のために、自己免疫疾患の治療のために、又はアレルギー性若しくは炎症性疾患、又は自己免疫疾患を発症するリスクのある対象の治療のために使用することができる。
本明細書で提供される組成物を受ける候補である他の対象は、血管結合組織の異常増殖、酒土性挫創、後天性免疫不全症候群、動脈閉塞、アトピー性角膜炎、細菌性潰瘍、ベーチェット病、血液媒介腫瘍、頸動脈閉塞性疾患、脈絡膜新生血管、慢性炎症、慢性網膜剥離、慢性ブドウ膜炎、慢性硝子体炎、コンタクトレンズオーバーウェア、角膜移植後拒絶反応、角膜血管新生、角膜移植血管新生、クローン病、イールズ病、流行性角結膜炎、真菌性潰瘍、単純ヘルペス感染、帯状疱疹感染、過粘着性症候群、カポジ肉腫、白血病、脂肪変性、ライム病、辺縁部表皮剥離、モーレン潰瘍、ハンセン病以外のマイコバクテリア感染、近視、眼血管新生疾患、眼陥没、オスラー・ウェーバー症候群(オスラー・ウェーバー・ランデュ)、変形性関節症、パジェット病、扁平部炎、類天疱瘡、糸球体炎、多発性動脈炎、ポストレーザー合併症、原虫症、弾力線維性仮性黄色腫、乾燥翼状片角膜炎、放射状角膜切開術、網膜血管新生、未熟児網膜症、後水晶体線維増殖症、サルコイド、強膜炎、鎌状赤血球貧血、シェーグレン症候群、固形腫瘍、スターガルト(Stargart’s)病、スティーブンス・ジョンソン病、上輪部角膜炎、梅毒、全身性狼瘡、テリエン周辺角膜変性症、トキソプラズマ症、ユーイング肉腫の腫瘍、神経芽細胞腫の腫瘍、骨肉腫の腫瘍、網膜芽細胞腫の腫瘍、横紋筋肉腫の腫瘍、潰瘍性大腸炎、静脈閉塞、ビタミンA欠乏、ウェゲナーのサルコイドーシス、糖尿病に関連付けられる望ましくない血管新生、寄生虫病、異常創傷治癒、手術後肥大、損傷又は外傷(例えば、急性肺損傷/ARDS)、発毛阻害、排卵及び黄体形成の阻害、着床(implantation)の阻害、及び子宮内胚発生の阻害を有するか、又はそれらを発生する危険がある。
特定の実施態様は、第IXa因子、好ましくはヒト第IXa因子に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、血友病、例えば、血友病Aの治療における使用のための第X因子に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む本発明のコンジュゲートを提供する。血友病Aは重度の遺伝性出血性疾患であり、患者は凝固促進補助因子タンパク質である第VIII因子の欠乏又は機能不全のために大量の出血を起こす。いくつかの実施態様では、第IXa因子及び第X因子の両方への本発明の二重特異性コンジュゲートの結合は、活性化第VIII因子の機能の一部を模倣し、疾患の治療に使用できる。例えば、Nogami et al.,New therapies using nonfactor products for patients with hemophilia and inhibitors;Blood;2019;133(5):399-406を参照されたい。いくつかの実施態様では、そのようなコンジュゲートは、上に挙げた標的に結合する短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む(例えば、さらに含む)。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは同じ標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは、相補的又は相乗的な治療活性を示す。
VII.送達方法及び使用
本発明の別の態様は、1つ又は複数の追加の治療剤又は診断剤の送達における使用のためのコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及び/又はNLP-ポリペプチドコンジュゲート)を提供する。コンジュゲートは、組成物において、例えば、本明細書に記載の薬学的組成物として送達され得る。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、例えば上記のように、高濃度のNLP-ポリペプチドコンジュゲート又はペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲートを提供する低粘度製剤において提供される。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは安定化剤として機能し、例えば、貯蔵寿命及び/又は血清半減期を増加させるために、例えば、短いペプチド、及び/又は1つ以上の他の治療剤又は診断剤を含むコンジュゲートを安定化させ、特に、例えば、コンジュゲートの凍結乾燥を促進し(活性を実質的に失うことなく)、及び/又は、例えば上記で議論したように、高濃度のコンジュゲートを含む低粘度製剤の製造を促進する。特定の実施態様では、本発明のコンジュゲートは、血液脳関門を通過する特異的又は標的化された送達を可能にし、その積荷(例えば、1つ以上の短いペプチド及び/又は1つ以上の追加の治療剤若しくは診断剤)が、例えば上記で議論したように、脳又は中枢神経系の標的にアクセスできるようにする。特定の実施態様では、特定の治療剤又は診断剤を送達するため、並びに血液脳関門の移行をもたらすための本発明のコンジュゲートの使用は、以下により詳細に記載される。
a.治療剤の送達
いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、上記の治療剤を含む。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、特定の抗原に対する親和性に基づいてコンジュゲートを特定の細胞又は組織に誘導する標的指向化部分としてより多くの役割を果たし、コンジュゲートはさらに、抗原結合ポリペプチドに加えて、例えば生物学的活性剤又は検出可能な薬剤などの1つ又は複数の治療剤又は診断剤をそれぞれ含む。NLPは、膜タンパク質の可溶化(21~26)、タンパク質細孔複合体の生成(27)、疎水性薬物(14、28、29)、タンパク質(14、20、30、31)、がん新生抗原(32)、及び免疫調節薬(17)を含む、選択的適用と薬物積荷について探索されているが、本開示は、本明細書で議論されるように、生理学的条件下での安定性、良好な製造可能性、活性を失うことなく(又は有意な損失なしに)凍結乾燥及び再構成される能力、及び低粘度製剤において濃縮される能力を含む、驚くべき特徴を有する抗原結合ポリペプチド(特に、Fab)とのコンジュゲートを提供する。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む(さらに含むなど)。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、コンジュゲート中の抗原結合ポリペプチドと同じ活性(例えば、結合活性及び/又は治療活性)を示す。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、コンジュゲート中の抗原結合ポリペプチドとは異なる(例えば、相補的又は相乗的な)活性(例えば、結合活性及び/又は治療活性)を示す。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、少なくとも2つの異なる短いペプチドのそれぞれの少なくとも1つの分子を含む。この段落で引用されている全ての参考文献は、実施例5の下にある。
したがって、いくつかの態様では、本発明は、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を、安定した及び/又は低粘度の液体製剤において、それを必要とする個体に送達する方法であって、生物学的活性剤及び/又は検出可能な薬剤をさらに含む本発明のコンジュゲートを含む液体製剤を個体に投与することを含む方法を提供する。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)は、本明細書に列挙される機能のうちの1つ又は複数を提供し、例えば、標的指向化剤及び安定化剤の両方として、抗原結合ポリペプチドを別の治療剤又は診断剤と共に含むコンジュゲートに対して機能する。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドはFabである。いくつかの実施態様では、抗原結合ポリペプチドは、Fab様分子、すなわち、必ずしも抗原に結合できるわけではないが、Fabと同様のサイズ及び/又はコンフォメーション形状を有するポリペプチドである。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む(さらに含むなど)。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、コンジュゲート中の抗原結合ポリペプチドと同じ活性(例えば、結合活性及び/又は治療活性)を示す。いくつかの実施態様では、短いペプチドは、コンジュゲート中の抗原結合ポリペプチドとは異なる(例えば、相補的又は相乗的な)活性(例えば、結合活性及び/又は治療活性)を示す。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、少なくとも2つの異なる短いペプチドのそれぞれの少なくとも1つの分子を含む。
追加の治療剤又は診断剤は、共有結合又は非共有結合によって、本明細書に記載のコンジュゲートと結合するであろう。例えば、疎水性の治療剤又は診断剤は、脂質二重層の非極性領域と結合することができるが、親水性部分は内部領域及び外部領域のいずれか又は両方にまで及ぶ。いくつかの実施態様では、治療剤又は診断剤は、例えば本明細書に記載されるように、直接並びに/又は薬剤及び/若しくは脂質上のスペーサーを介して、NLPの膜形成脂質上の同じ又は異なる官能化基と相互作用するように官能化される(例えば、US2009/0311276A1、US2019/0142752A1、US2018/0318218A1、US2019/0307692A1、US2010/0092567A1、及びUS2011/0059549A1も参照されたい)。いくつかの実施態様では、治療剤又は診断剤は、例えば本明細書に記載されるように、直接及び/又はスペーサーを介してコンジュゲートの抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と結合し得る。代替的に、又は追加的に、コンジュゲートは、治療剤又は診断剤に結合する(又は治療剤若しくは診断剤のハプテンに結合する)1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)をさらに含み得、事前標的化送達を可能にする。事前標的化送達では、本発明のコンジュゲートが対象に投与され、コンジュゲートは、腫瘍マーカー(例えば、CEA、CD38)に結合する抗原結合ポリペプチドを含み、続いて治療剤又は診断剤が投与される。コンジュゲートが短いペプチドを含むいくつかの実施態様では、治療剤又は診断剤は、コンジュゲートの短いペプチドと結合し得る。
特定の実施態様では、本発明のコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及び/又はNLP-ポリペプチドコンジュゲート)は、特定の種類のがんを標的とする。例えば、胃腸がん、膵臓がん、胆管細胞がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、皮膚がん、及び/又は口腔がんは、1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)及び/又は(ヒト)EpCAM(腫瘍細胞の表面上に天然に存在する腫瘍特異的抗原として)に結合する1つ又は複数の短いペプチドを含むコンジュゲートにより標的とされ得る。胃腸がん、膵臓がん、胆管細胞がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、皮膚がん、及び/又は口腔がんは、1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)及び/又はHER1、好ましくはヒトHER1又はTrop-2、好ましくはヒトTrop-2に結合する1つ又は複数の短いペプチドを含むコンジュゲートにより標的とされ得る。さらに、胃腸がん、膵臓がん、胆管細胞がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、皮膚がん、膠芽細胞腫及び/又は口腔がんは、MCSP、好ましくはヒトMCSP;FOLR1、好ましくはヒトFOLR1;PSCA、好ましくはヒトPSCA;EGFRvIII、好ましくはヒトEGFRvIII;又はMSLN、好ましくはヒトMSLNに結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。いくつかの実施態様では、そのようなコンジュゲートは、上に挙げた標的に結合する短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む(例えば、さらに含む)。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは同じ標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは、相補的又は相乗的な治療活性を示す。
胃がん、乳がん、及び/又は子宮頚がんは、HER2、好ましくはヒトHER2に結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。胃がん及び/又は肺がんは、HER3、好ましくはヒトHER3に結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。B細胞リンパ腫及び/又はT細胞リンパ腫は、CD20、好ましくはヒトCD20及び/又はCD22、好ましくはヒトCD22に結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。骨髄性白血病は、CD33、好ましくはヒトCD33に結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。卵巣がん、肺がん、乳がん及び/又は消化器がんは、CA12-5、好ましくはヒトCA12-5に結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。消化器がん、白血病及び/又は上咽頭癌は、HLA-DR、好ましくはヒトHLA-DRに結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。いくつかの実施態様では、そのようなコンジュゲートは、上に挙げた標的に結合する短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む(例えば、さらに含む)。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは同じ標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは、相補的又は相乗的な治療活性を示す。
結腸がん、乳がん、卵巣がん、肺がん、及び/又は膵臓がんは、MUC-1、好ましくはヒトMUC-1に結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。結腸がんは、A33、好ましくはヒトA33に結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。前立腺がんは、PSMA、好ましくはヒトPSMAに結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。胃腸がん、膵臓がん、胆管細胞がん、肺がん、乳がん、卵巣がん、皮膚がん、及び/又は口腔がんは、トランスフェリン受容体、好ましくはヒトトランスフェリン受容体(human transferring-receptor)に結合する1つ又は複数の短いペプチドを含むコンジュゲートにより標的とされ得る。膵臓がん、肺がん、及び/又は乳がんは、トランスフェリン受容体、好ましくはヒトトランスフェリン受容体(human transferring-receptor)に結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。腎がんは、CA-IX、好ましくはヒトCA-IXに結合する1つ又は複数の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含むコンジュゲートにより標的とされ得る。いくつかの実施態様では、そのようなコンジュゲートは、上に挙げた標的に結合する短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む(例えば、さらに含む)。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは同じ標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは、相補的又は相乗的な治療活性を示す。
標的組織への送達のための治療剤は、例えば、上記で提供されるように、腫瘍細胞を死滅させるか又は阻害する細胞傷害性剤又は細胞増殖抑制剤であり得るが(Syrigos and Epenetos,Anticancer Research 19:605-614(1999);Niculescu-Duvaz and Springer,Adv.Drg.Del.Rev.26:151-172(1997);米国特許第4,975,278号)、一方、これらの薬剤の全身投与は、排除しようとしている腫瘍細胞だけでなく、正常細胞に対しても許容できないレベルの毒性をもたらす可能性がある。細胞傷害性剤は、ダウノマイシン、ドキソルビシン、メトトレキセート、及びビンデシン、放射性核種、ジフテリア毒素などの細菌毒素、リシンなどの植物毒素、ゲルダナマイシン、メイタンシノイド、及びカリケアマイシンなどの小分子毒素から選択される1つ又は複数であり得る。毒素は、チューブリン結合、DNA結合、又はトポイソメラーゼ阻害などのメカニズムによって、細胞毒性及び細胞増殖抑制効果に影響を与え得る。
細胞傷害性剤又は細胞増殖抑制剤には、ジフテリアA鎖、ジフテリア毒素の非結合活性断片、(緑膿菌からの)外毒素A鎖、リシンA鎖、アブリンA鎖、モデシンA鎖、アルファ-サルシン、シナアブラギリタンパク質、ジアンチン(dianthin)タンパク質、ヨウシュヤマゴボウタンパク質(PAPI、PAPII及びPAP-S)、ニガウリ阻害剤、クルシン、クロチン、サボンソウ阻害剤、ゲロニン、ミトゲリン(mitogellin)、レストリクトシン、フェノマイシン(phenomycin)、エノマイシン、及びトリコテセンを含む、酵素的に活性な毒素及びそれらの断片も含まれる場合がある。例えば、国際公開第93/21232号を参照されたい。使用可能な放射性核種の例としては、212Bi、125I、131I、131In、90Y、211At、186Re、188Re、153Sm、32P、212Pb、Luの放射性同位体などが挙げられる。
特定の例では、本発明のコンジュゲートは、インジウム-111の事前標的化送達のための、CEAに結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、例えば、インジウム-111標識ペプチドに結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。別の特定の例では、本発明のコンジュゲートは、例えば、90Yの事前標的化送達のための、CD38に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、90Y複合体に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含む。さらに別の特定の例では、本発明のコンジュゲートは、CD22に結合する第1の抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)と、CD19に結合する第2の抗原結合ポリペプチド(例えば、第2のFab)とを含み;第1及び/又は第2の抗原結合ポリペプチドに直接結合したジフテリアをさらに含む。いくつかの実施態様では、そのようなコンジュゲートは、短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアント)を含む(例えば、さらに含む)。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは同じ標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは異なる標的に結合する。いくつかの実施態様では、Fab及び短いペプチドは、相補的又は相乗的な治療活性を示す。
いくつかの実施態様では、細胞傷害性剤は、例えば既知のタンパク質カップリング剤を使用して、本発明のコンジュゲートの抗原結合ポリペプチド(又は、存在する場合、1つ又は複数の短いペプチド)の1つ又は複数に結合される。タンパク質カップリング剤の例としては、限定されないが、N-サクシニミジル-3-(2-ピリジルジチオール)プロピオネート(SPDP)、イミノチオラン(IT)、イミドエステルの二官能性誘導体(アジプイミド酸ジメチルHCLなど)、活性エステル(スベリン酸ジサクシニミジルなど)、アルデヒド(グルタレルデヒド(glutareldehyde)など)、ビス-アジド化合物(ビス(p-アジドベンゾイル)ヘキサンジアミンなど)、ビス-ジアゾニウム誘導体(ビス-(p-ジアゾニウムベンゾイル)-エチレンジアミンなど)、ジイソシアネート(トルエン2,6-ジイソシアネートなど)、及びビス-活性フッ素化合物(1,5-ジフルオロ-2,4-ジニトロベンゼンなど)が挙げられる。一実施態様では、炭素-14-標識1-イソチオシアナトベンジル-3-メチルジエチレントリアミン五酢酸(MX-DTPA)は、放射性ヌクレオチドの抗原結合ポリペプチドへのコンジュゲーションのための例示的キレート剤である。例えば、国際公開第94/11026号を参照されたい。
特定の実施態様では、細胞傷害性剤は、カリケアマイシン、メイタンシノイド、ドラスタチン、オーロスタチン、トリコテセン、及びCC1065、並びに毒素活性を有するこれらの毒素の誘導体からなる群から選択される。本発明のコンジュゲートに使用できる他の抗腫瘍剤には、BCNU、ストレプトゾトシン、ビンクリスチン、及び5-フルオロウラシル、米国特許第5,053,394号及び第5,770,710号に記載されるLL-E33288複合体として知られている薬剤のファミリー、並びにエスペラミシン(米国特許第5,877,296号)が含まれる。
いくつかの実施態様では、治療剤はヌクレオチド、例えばsiRNA、干渉RNA、CRISPR RNA、shRNA、アプタマー、又はリボザイムである。
a.診断剤の送達
本発明のコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及び/又はNLP-ポリペプチドコンジュゲート)は、例えば、診断又は基礎研究における使用のための、疾患の進行及び/又は治療剤の有効性を監視するための、患者の特定の亜集団、例えば治療剤に反応する可能性が高い患者などを同定するための、検出可能な薬剤を含む。
検出可能な薬剤は、一般に標識から発せられるシグナルを介して、薬剤が送達された細胞又は組織に局在するものとして視覚化又は検出できる標識である。シグナルは、例えば、放射能、蛍光、化学発光、酵素反応の結果としての化合物の生成などであり得る。本発明のコンジュゲートと共に使用するための検出可能な薬剤の例には、限定されないが、放射性同位体、フルオロフォア、化学発光色素、発色団、酵素、酵素基質、酵素補因子、酵素阻害剤、色素、金属イオン、ナノ粒子、金属ゾル、配位子(ビオチン、アビジン、ストレプトアビジン、ハプテンなど)などが挙げられる。いくつかの実施態様では、放射性原子は、シンチグラフィー研究などの検出可能な薬剤として使用される。放射性原子の例には、例えば、tc99m又はI123が含まれる。いくつかの実施態様では、スピン標識は、核磁気共鳴(NMR)イメージング又は磁気共鳴イメージング(MRI)などのための検出可能な薬剤として使用され、その例には、再びヨウ素-123、ヨウ素-131、インジウム-111、フッ素-19、炭素-13、窒素-15、酸素-17、ガドリニウム、マンガン又は鉄が含まれる。
いくつかの実施態様では、検出可能な薬剤はフルオロフォアである。「フルオロフォア」という用語は、検出可能な画像において蛍光を示すことができる物質又はその部分を指す。例えば、いくつかの実施態様では、膜脂質は、蛍光標識された、(1-オレオイル-2-[12-[(7-ニトロ-2-1,3-ベンゾキサジアゾール-4-イル)アミノ]ドデカノイル]-sn-グリセロ-3-ホスホコリン)などであり得る。当業者は、そのような実施態様において、検出可能な薬剤からのシグナルが、NLPコンジュゲートを組み立てる際に使用される蛍光標識脂質の量によって増強され得ることを認識するであろう。
検出可能な薬剤は、上記のように、又は当技術分野で知られている他の方法でコンジュゲートに組み込むことができる。例えば、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)は、例えば、水素の代わりにフッ素-19を含むアミノ酸前駆体を使用する化学的アミノ酸合成によって生合成又は合成され得る。tc99m、123I、186Re、188Re、及び111Inなどの検出可能な試薬は、ペプチドのシステイン残基を介して結合することができる。イットリウム-90はリジン残基を介して結合することができる。IODOGEN法(Fraker et al.Biochem.Biophys.Res.Commun.80:49-57(1978))を、ヨウ素-123を取り込むために使用することができる。「Monoclonal Antibodies in Immunoscintigraphy」(Chatal,CRC Press 1989)には、他の方法が詳細に記載されている。追加的又は代替的に、そのような改変は、コンジュゲートが短いペプチドを含む短いペプチドに対して行うことができる。
c.血液脳関門を通過する送達
本発明の別の態様は、例えば神経疾患の治療において、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を脳又は中枢神経系に送達する方法に関する。脳と中枢神経系を標的とする治療法は、特定の課題に直面しており、特に血液脳関門(BBB)は分子輸送を制御しており、薬物が脳実質に到達するのを妨げる可能性がある。したがって、BBBを通過する薬物の能力は、脳疾患の薬理学的治療において最も重要である(Dal Margo,et al.,“Artificial apolipoprotein corona enables nanoparticle brain targeting”Nanomedicine:Nanotechnology,Biology,and Medicine,14(2018)429-438)。
いくつかの実施態様では、本発明は、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を脳又は中枢神経系に送達するためのコンジュゲート、薬学的組成物、製剤、方法、システム及びキットを提供する。一般に、本発明のコンジュゲートは、例えば静脈内経路によって個体に全身投与され、コンジュゲートが循環し、最終的にBBBを移動させる。例えば、薬学的に許容されるビヒクル及び抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab又はFab様分子)、ナノリポタンパク質粒子、及び生物学的活性剤又は検出可能な薬剤のコンジュゲートを含む液体製剤を使用することができる。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、短いペプチド(例えば、CKP又はCKPバリアントをさらに含む。製剤は、静脈内注射、又は他の適切な全身若しくは局所経路によって投与され得る。
脳/CNS送達のために、コンジュゲートのナノリポタンパク質は、BBBを通過するコンジュゲートの移動を可能にする足場タンパク質を含む。いくつかの実施態様では、足場タンパク質は、アポリポタンパク質、特に、apoE4、apoE2、いずれかの切断型、又はapoE2、apoE2の切断型、apoE4、及びapoE4の切断型のうちの1つ若しくは複数の組み合わせである。例えば、ApoEは、BBBを通過するナノ粒子結合薬物の送達において重要な役割を果たすことが示されている(Dal Margo,et al.,“Artificial apolipoprotein corona enables nanoparticle brain targeting”Nanomedicine:Nanotechnology,Biology,and Medicine,14(2018)429-438)。いくつかの実施態様では、薬学的組成物は、界面活性剤、例えば、ポリソルベート80をさらに含む。コンジュゲートは、本発明のコンジュゲートに結合していない場合(例えば、NLP-Fabコンジュゲート又はNLP-Fab-短いペプチドコンジュゲートと結合していない/共有結合していない場合)と比較して、BBBを通過する移動の増加、及び脳又は中枢神経系への生物学的活性剤又は検出可能な薬剤の送達の増加(例えば、有意に増加する)を示し得る。
本発明に従って治療することができる神経疾患には、中枢及び末梢神経系の任意の疾患が含まれる。非限定的な例には、脳、脊髄、脳神経、末梢神経、神経根、自律神経系、神経筋接合部、及び筋肉の疾患が含まれる。特定の実施態様では、本発明のコンジュゲートは、脳及び中枢神経系の神経疾患の治療に使用することができる。特定の例では、本発明のコンジュゲートは、例えば、アルツハイマー病、その他の認知症、脳腫瘍、脳血管疾患、てんかん、片頭痛、その他の頭痛障害、多発性硬化症、神経感染症、栄養失調による神経障害、パーキンソン病、脳卒中、頭部外傷による神経系の外傷性障害などの治療に使用されることが見出される。
VIII.システム及びキット
本発明の別の態様は、本明細書に記載のプロセス又は使用方法の1つ又複数の実行を容易にするように設計されたシステム及びキットなどのシステム及び/又はキットに関する。一般に、システム又はキットは、本発明のコンジュゲート(例えば、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及び/又はNLP-ポリペプチドコンジュゲート)、薬学的組成物、又は製剤、及び/又は関連成分を含み、コンジュゲート、組成物、及び成分は、異なるコンパートメント又は容器内に提供される。適切な容器には、例えば、ボトル、バイアル(例えば、デュアルチャンバーバイアル)、注射器(デュアルチャンバー注射器など)及び試験管が含まれる。容器は、ガラス又はプラスチックなどの様々な材料から形成され得る。コンパートメントは、例えば、所与の容器内に別個の異なる成分を保持するための、容器内の区画を指し、容器と同じ材料で構成されていても、異なる材料で構成されていてもよい。
いくつかの実施態様では、膜形成脂質、足場タンパク質、抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)、及びいくつかの実施態様では、ペプチドコンジュゲートC4-28脂肪酸アシルが、本発明のコンジュゲートを調製するための説明書と共に、キットの1つ又は複数の異なるコンパートメント又は容器内に提供される。説明書は添付文書に含まれていてもよい。添付文書はまた、例えば、治療、予防、又は診断適応症における使用のための、本発明のコンジュゲートに関する適応症、使用法、投与量、投与、併用療法、禁忌、及び/又は警告についての情報を含み得る。
いくつかの実施態様では、NLP及び抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)、並びにいくつかの実施態様では、ペプチドコンジュゲートC4-28脂肪酸アシルは、キットの別個のコンパートメント又は容器内に提供される。いくつかの実施態様では、キットは、本明細書に記載されるように、薬学的組成物を調製するために、キットの別個のコンパートメント又は容器内に、ペプチド-NLPコンジュゲート、ペプチド-NLP-ポリペプチドコンジュゲート、及び/又はNLP-ポリペプチドコンジュゲート並びに薬学的に許容される担体を提供する。例えば、キットは、コンジュゲートの低粘度製剤を作製するため、例えば、少量で高濃度のコンジュゲートの皮下又は眼球送達のための説明書を含み得る。いくつかの実施態様では、コンジュゲートは、追加の治療剤又は検出可能な薬剤(標識)をさらに含み、又は、キットは、追加の治療剤及び/又は検出可能な薬剤(標識)を、1つ又は複数のさらなるコンパートメント又は容器内に、任意でコンジュゲートと共に使用するための説明書と共に提供する。
いくつかの実施態様では、本発明のコンジュゲートは、キット中の凍結乾燥製剤で提供され、場合によって、材料を再構成するための説明書及び/又は使用ための説明書を含む。例えば、容器は凍結乾燥製剤を保持することができ、再構成及び/又は使用の指示を示すラベルを容器上に、又は容器に関連させてもよい。ラベルは、上記のように、凍結乾燥製剤がコンジュゲート濃度に再構成されることを示し得る。ラベルは、製剤が、皮下又は眼球投与に有用であるか、又は意図していることをさらに示し得る。製剤を保持する容器は、再構成製剤の反復投与(例えば、2~6回の投与)を可能にする多目的バイアルであり得る。キットは、適切な希釈剤(例えば、BWFI)を含む第2の容器又はコンパートメントをさらに含み得る。キットは、他の緩衝液、希釈剤、フィルター、針、注射器、及び使用に関する説明を有する添付文書を含む、商業的観点及び使用者の観点から望ましい他の材料をさらに含み得る。
IX.ナノ粒子の表面に結合した短いペプチドの生物学的活性を増加させる方法。
脂質ベースのナノ粒子の表面に結合した短いペプチド(例えば、長さが20~60アミノ酸のペプチド)の活性(例えば、生物学的活性)を増加させる方法もまた、本明細書において提供される。いくつかの実施態様では、方法は、ナノ粒子の表面に結合した(例えば、共有結合した)短いペプチドを含む脂質ベースのナノ粒子を提供することを含み、ここで、ナノ粒子の1つ又は複数の脂質は官能化基を提示し、ナノ粒子を、官能基を有するポリペプチド(例えば、Fab)に、前記官能化基の前記官能基へのコンジュゲーションを促進する条件下で接触させる。いくつかの実施態様では、方法は、脂質ベースのナノ粒子、短いペプチド、及びポリペプチドを含むコンジュゲートを精製することをさらに含む。いくつかの実施態様では、ナノ粒子はリポソームである。いくつかの実施態様では、ナノ粒子は脂質二重層を含む。いくつかの実施態様では、脂質ベースのナノ粒子は固体脂質ナノ粒子(SLN)である。いくつかの実施態様では、脂質ベースのナノ粒子は、ナノ構造脂質担体(NLC)である。いくつかの実施態様では、スペーサーは前記官能化基を脂質ベースのナノ粒子の表面上の脂質に接続する。いくつかの実施態様では、スペーサーは、前記相補的官能基を前記ポリペプチドに接続する。ポリペプチドを脂質にコンジュゲートするための例示的な官能化基及び相補的官能基は、本明細書の別の箇所で詳細に記載されている。いくつかの実施態様では、ポリペプチドは抗原結合ポリペプチドである。脂質二重層を含むリポソーム又はナノ粒子中の脂質へのコンジュゲーションのための例示的な抗原結合ポリペプチドは、本明細書の別の箇所で詳細に説明されている。いくつかの実施態様では、ペプチドはCKPである。いくつかの実施態様では、ペプチドはCKPバリアントである。いくつかの実施態様では、ナノ粒子へのポリペプチドのコンジュゲーションは、ポリペプチドを含まない脂質ベースのナノ粒子上の短いペプチドの活性(例えば、生物学的活性)と比較して、約2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、20倍、50倍、100倍、又は150倍のいずれか1つだけ、短いペプチドの活性(例えば生物学的活性)を増加させる。
例えば本明細書に開示された全ての参考文献、刊行物、及び特許出願は、それぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
以下は、本発明の方法及び組成物の例である。上に提供された一般的な説明を前提として、他の様々な実施態様が実施され得ることが理解される。
実施例1:NLP-Fabコンジュゲートの製造
材料
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)及びDOPE-MCCは、Avanti Polar Lipids(Alabaster,AL)から購入した。ヒト血清、Alexa Fluor 488 NHS Ester(AF488)は、Thermo Fisher(Carlsbad,CA)から入手した。他の全ての試薬は、Sigma-Aldrich(St.Louis,MO)に注文した。
apoE422k及びFabのタンパク質発現と精製
ApoE422kは、確立された発現プラスミドと方法を使用して、振とうフラスコ条件下で大腸菌細胞内で生成された(46、47)。収集後、細胞を破裂させ、スピンダウンし、上清を回収した。ApoE422kは、Ni-NTAカラム(XK16/20 3ml)、続いてSEC(Superdex 75 16/60)で精製した。Ni-NTA精製のために、カラムを洗浄し、50mMリン酸緩衝液、200mM NaCl、10mMイミダゾール、pH8(緩衝液A)でタンパク質を結合させた。タンパク質を緩衝液A+0.2% Triton X114+0.2% Triton X100でよく(20カラム容量)洗浄し、50mMリン酸緩衝液、200mM NaCl、400mMイミダゾール、pH8で溶出した。プールされた画分を濾過し、3kDa分子量カットオフスピン濃縮器で濃縮した。次に、Tobacco Etch Virus Nuclear-inclusion-a endopeptidase(TEV protease)消化によってHisタグを除去した(TEVタグは、Hisタグとタンパク質配列の間のN末端に追加された)。精製タンパク質にTEVプロテアーゼをタンパク質重量対TEV重量比が100対1になるように添加した。反応混合物をNi-NTAカラム(XK 16/20 3ml)に通すことにより、切断されたタンパク質を、Hisタグを含むTEVプロテアーゼから精製した。プールされたタンパク質を濃縮し、PBS中でSEC(Superdex 75 16/60)にかけた。SEC画分を収集し、質量分析法を使用して同一性について分析し、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって凝集について分析した。正しい分子量(MW)を有し、凝集体レベルが5%未満の画分をプールし、タンパク質濃度を280での吸光度によって決定した。
この実験では、NLPとの部位特異的なコンジュゲーションを可能にするために、C末端システインを有するFab構築物(簡単にするためにFabと呼ぶ)を設計した。Fabコンジュゲーション及びFab-NLP安定性に対するコンジュゲーションの効果を評価する実験は、無関係なサイトゾル抗原(cMET)に特異的な、種が一致した非標的指向化ウサギFabを使用して行った。ウサギFabの発現及び精製は、以前に記載されたように行った(47、48)。NLPプラットフォームへのコンジュゲーション後のFab活性を評価する実験は、以前に記載されたように精製されたヒト抗OX40 Fab及びヒト抗D因子(AFD)Fabを用いて行った(45)。精製された全てのFabは、20mM DTTを使用して脱システイン化され、システインコンジュゲートを還元し、6.5mMグルタチオン(GSH)で再酸化された。次いで、試料を緩衝液交換し、洗浄し、さらなるシステイン化を制限するために、200mMのコハク酸アルギニン(pH5)中で保存した。
NLPの組み立て
NLPは、以前に報告された手順(20)に従って組み立てられた。全てのNLP組み立てについて、apoE422kに対する総脂質のモル比は80:1であり、これは比較的均一なNLP集団をもたらすことが以前に示されていた(16、19、31、46)。NLPは、結果のセクションで説明したように、DOPCとDOPE-MCC脂質の組み合わせで組み立てられた。これらの脂質は、クロロホルム中で調製又は取得され、ガラスバイアルに等分された。次いで、クロロホルムを撹拌しながらNの気流を使用して除去し、薄い脂質フィルムを形成させた。脂質は、80mMコール酸ナトリウムを使用して、PBS緩衝液(137mM塩化ナトリウム、2.7mM塩化カリウム、10mMリン酸緩衝液、pH7.4)又は50mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH6.0、150mM NaClのいずれかに可溶化した。apoE422k(最終の組み立て体積で150μM)を添加した後、試料を22℃で少なくとも1時間インキュベートした。コール酸を除去するために、500μLのcostar 0.22スピンフィルターで揺動させながら、試料を界面活性剤除去バイオビーズ(Sigma-Aldrich)と共に2時間インキュベートした。2時間揺動させた後、試料を200gで5分間遠心分離し、NLPを含む濾液を収集した。その後Fabコンジュゲーションに使用されない試料は、AKTA AvantシステムとS200 10/300 Increaseカラムを使用してSECで精製した。対照的に、Fabにコンジュゲートさせようとした試料は、この段階では精製されず、以下に記載するようにすぐにコンジュゲートさせた。
Fab-NLPコンジュゲーションと精
上記の透析工程の後、DOPE-MCCを含むNLP中のapoE422k濃度を測定し、NLPを50mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH6.0、150mM NaCl中、Fab:NLPのモル比0~60でFabと共にインキュベートした。コンジュゲーションは、マレイミドの加水分解を制限するためにNLPが組み立てられた同じ日に行われた。試料をロッカーの上に置き、2~4時間インキュベートした。2~4時間の反応インキュベーション期間の後、n-アセチルシステイン(NAC)をDOPE-MCCに対して2倍モル過剰で添加して、未反応のマレイミドをクエンチした。得られたFab-NLPコンジュゲートは、AKTA AvantシステムとS200 10/300 Increaseカラムを使用して精製された。Fab-NLPピークを横切る各画分を、以下に説明するようにSEC-MALSによって分析し、MW及び流体力学的半径(R)分析に基づいて画分をプールして、均一なFab-NLP試料を得た。
実施例1の結果と考察
Fab-NLPコンジュゲーション条件の最適化
この研究は、NLPをFab送達ビヒクルとして利用することの適合性を確立した。図1Aは、Fab-NLPコンジュゲートを生成するために開発された戦略の概略図を示している。大まかに言えば、このアプローチには、直交反応基を含むFab分子とコンジュゲーションさせるために、二重層形成脂質(ヘルパー脂質)と官能化脂質(官能化頭部基を持つ脂質)でNLPを組み立てることが含まれる。これらの実験では、DMPCを含むNLPよりも安定した粒子を形成することが以前に示されていたため、DOPCがヘルパー脂質として選択された(20)。
FabをNLPにコンジュゲートするための適切な官能化脂質を選択する際の重要な考慮事項は、apoE422k足場タンパク質に存在する天然の官能基(アミノ基やカルボキシル基など)との反応性を避けるための化学選択的反応対の選択であった。apoE422kタンパク質にはシステイン(チオール反応基)が含まれていないため、Fabコンジュゲーションのためにマレイミド頭部基を含む脂質、DOPE-MCCを使用するチオール-マレイミド化学を選択した。Fabの部位特異的コンジュゲーションは、全長IgGの鎖間ヒンジジスルフィド結合に通常関与する残基であるCys-227をFabのC末端残基として保持することによって実現された(実施例では簡単にするためにFabと呼ばれる)。得られたFabは、遊離の反応性チオールを有するこの対になっていないCysを含んでいた(48)。この戦略により、NLP表面を装飾するマレイミド反応性基を備えたNLPの組み立てが可能になり、続いてチオール反応性Fabへの部位特異的コンジュゲーションが可能になった(図1A)。
実施例2:NLP-Fabコンジュゲートの分析
NLP及びFab-NLPコンジュゲートのSEC-MALS/QELS分析
MW及びRは、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)のアイソクラティック勾配(追加の150mM NaClスパイクを含む)で、多角度光散乱システム(MALS)(Wyatt Instruments)に結合された、Acclaim SEC-1000分析用SECカラム(Thermo Fisher Scientific)を使用して決定した。さらに、拡散係数(D)は、準弾性光散乱(QELS)を使用して測定され、ここでは、99.0°の角度で検出する単一光子計数モジュールを使用して、散乱されたレーザー光の強度の変動が捕捉された。球形を仮定して、ストークス-アインシュタインの関係を使用して、DからRを計算した。
NLP及びFab-NLPコンジュゲートのLCMS分析
NLP及びNLP-FabコンジュゲートのLCMS分析は、Agilent 6230 ESI-TOFLC/MSを使用して行った。80℃に加熱したKinetex 2.6μm XB-C18カラム(Phenomenex)を使用して、注入されたNLP試料を分析した。溶媒は、30%メタノールと70%水との混合物から100% 2-プロパノールまでの勾配として流した。全ての溶媒には0.05%のトリフルオロ酢酸が含まれていた。ApoE422kとFabを単独で注入し、ベースライン質量を提供した。
NLP、Fab-NLP、及びFab負荷のHPLC分析
Fab-NLPコンジュゲート中のApoE422k及びFabの濃度は、HPLC分析及び280nmでの吸光度の組み合わせを使用して分析した。apoE422k濃度は、LCMS分析で前述したのと同じカラムと勾配を使用して、Agilent 1290 Infinity Bio-inert HPLCで測定した。NLP-Fabコンジュゲートの試料のA280 HPLC クロマトグラムを図7Aに示す。apoE422k(4.95分)及びDOPE-MCCにコンジュゲートしたFab(約5.15分)に対応する2つのピークが観察された。apoE422k濃度は、1~8μgのapoE422kを注入し、曲線下の面積を積分することによって生成された標準曲線に基づいて決定された(図7B)。Fab-DOPE-MCC試薬の生成には、主に脂質とタンパク質の不適合な溶解性に起因する課題があることを考慮し、以下の式を用いたHPLC標準曲線ではなく、apoE422k濃度とA280総吸光度を使用して、Fab-DOPE-MCCコンジュゲートを定量化した。
[Fab]=(Abs280-[apoE422k]・εapoE422k)/εFab
ここで、[Fab]、Abs280、[apoE422k]、εapoE422k及びεFabはそれぞれ、Fab濃度、280nmでの吸光度、HPLC分析によって決定されたapoE422k濃度、apoE422kの吸光係数、及びFabの吸光係数である。
実施例2の結果と考察
Fab-NLPコンジュゲーション条件のさらなる最適化
マレイミドチオール反応性を組み込むことの影響を評価するために、NLPの組み立てに対するDOPE-MCCの効果を評価した。NLPは、PBS pH7.4で様々なDOPE-MCC濃度(0、10、20、30mol%)で組み立てられ、SEC-MALS/QELSによって分析された(図1B及び8A)。様々なDOPE-MCC濃度で得られたSECクロマトグラム(図8A)と、測定されたMW及びR(図1B;黒い点のMW、灰色の四角のR)は、全てほぼ同じ結果をもたらし、機能性脂質が全体的なNLPの形状とサイズに大きな影響を与えなかったことを示している。しかし、LCMSによるさらなる分析により、ネイティブ分析では捉えられなかった生成物の複雑さが明らかになった(図1C-1D)。約4.9分の溶出時間で単一のTICピークがapoE422k単独で観察されたのに対し(図1Cの丸)、デコンボリューションされた質量(約22kDa)(図1Dの丸)は、apoE422kの予想される質量と一致しており、PBS pH7.4で組み立てられたNLPでは、優勢なapoE4222kピークは観察されなかった。代わりに、4.8~6.5分(図1Cの直線)の範囲の保持時間を持つ複数のTICピークが、全てのMCC濃度で存在しており(データ非表示)、ここで、デコンボリューション時に約23kDa、24kDa、及び25kDaの3つの主要なピークのパターンが観察された(図1Dの平らな線)。
興味深いことに、これらの質量増加はDOPE-MCC脂質の分子量(960kDa)に対応しており、pH7.4のPBS緩衝液中での組み立てと精製プロセス中において、DOPE-MCCがapoE422k足場タンパク質にコンジュゲートし脂質化したこと、23kDa、24kDa、25kDaはそれぞれ1、2、3つの脂質にコンジュゲートしたapoE422kに対応していることが示唆された。チオールに対するマレイミドの反応性はpH6.5~7.5で高度に特異的であるが、アルカリ性のpH値ではタンパク質のアミノ基と反応するとの報告もある(50)。露出したリジン残基に近接した高濃度のマレイミドと、この段階でスルフヒドリルが存在しないことは、以前に観察されたように、この副反応が進行する機会を増加させる(51)。この問題に対処するために、反応はpH6.0で行われた。これらの条件は、マレイミド-チオール化学にはあまり最適ではなく、Fabコンジュゲーションのための長時間の反応時間を必要とするが、プロトン化されていない求核性アミンの可能性を低減する。pH6.0での組み立ては、pH値が高いほど速く起こり、不可逆的で非反応性のマレイン酸になるマレイミドの加水分解を最小限に抑えるのにも役立つ場合がある(52)。したがって、NLPは、pH6.0の50mMリン酸ナトリウム緩衝液、150mM NaCl中の20mol% DOPE-MCCで組み立てられ、SEC精製後にLCMSによって分析された。これらの組み立て条件を使用すると、LCクロマトグラム(図1Cの三角)には単一のピークのみが観察され、このピークはapoE422kの予想質量(約22kDa)にデコンボリューションされた(図1Dの三角)。これらの組み合わせた知見は、DOPE-MCC脂質がapoE422k上の露出したリジンにコンジュゲートしていたことを強く示唆している。
興味深いことに、有意なアポE422k-DOPE-MCCコンジュゲーションが検出されたどの組み立てにおいても凝集は存在しなかった(図8A)。このことは、架橋が粒子間ではなく、粒子内のイベントであることを示唆している。apoE422k-DOPE-MCCコンジュゲーションがNLPの凝集に及ぼす影響をさらに評価するために、同じ組成のNLP(20mol% DOPE-MCC)をpH7.4及び6.0で調製し、SEC-MALSで分析した。以前の観察結果に沿って、pH7.4で調製した試料の広範なapoE422k脂質化にもかかわらず、両方の試料のMWとRは同一であった(図8B)。これらのデータは、DOPE-MCC:apoE422kコンジュゲーションが粒子間架橋ではなく粒子内架橋をもたらすというさらなる証拠を提供する。
足場タンパク質と脂質コアとの界面に存在するリジン残基は、pH7.4で脱プロトン化され、隣接するマレイミドと反応できるようになるpKaのシフトを経験すると仮定する。apoE422kタンパク質の8つのリジンのうち、7つは脂質二重層を包むヘリックスドメイン上に位置し(53)、脂質二重層中のDOPE-MCCに容易にアクセス可能である。さらに、疎水性環境におけるリジン側鎖のpKaの減少は、タンパク質やDOPC二重膜に埋もれたリジン残基で以前に報告されている(54、55)。これらの研究では、水にアクセスできないリジン残基は、通常のpKa≧10を下回り、それぞれ5.2及び6という低いpKa値まで低下させたことが示された。NLP脂質二重層に面しているリジン残基のみのpKa値の選択的な減少は、その求核性アミンが近くのNLPの頭部基と相互作用できない可能性が高いため、観察された分子間凝集体の欠如を説明する可能性がある。DOPE-MCCによるapoE422K脂質化の検出は、新しい治療薬送達プラットフォームを評価するために、LCMSなどの高度な分析技術を使用することの重要性を強調している。プロセスに関連する不純物を早期に検出し、プラットフォームの懸念事項を特定することで、新規プラットフォーム技術の開発を成功させることができる。この架橋イベントは、従来の分析用SEC法を使用して検出されなかった。この副産物が安定性や活性に意味のある違いをもたらすかどうかは不明であるが、変動性を制御することはできず、そうでなければ製造上の困難を引き起こす可能性がある。
Fab-NLPコンジュゲートの精製とFab負荷
DOPE-MCC:apoE422k架橋が最小限から全くなく、比較的均一なNLP集団であるという組み立て条件が確立されると、Fab-NLPコンジュゲーション法はさらに最適化された。無関係な細胞質ゾル標的(cMET)に特異的なウサギFab分子を、これらの実験のサロゲート試薬として使用した。Fab-NLPコンジュゲートの製造と精製は、NLPの組み立てとコンジュゲーションの連続した工程を使用して、NLPの精製工程なしで、NLPからのバイオビーズベースのコール酸除去の直後にFabの添加が行われた。このプロトコルは、コンジュゲーション前のマレイミド加水分解の可能性を最小限に抑えるために選択された。20~35mol%の範囲の機能性脂質組成物に対する最大結合効率を報告した以前の研究に基づいて、20mol%のDOPE-MCCをスケールアップ用に選択した(31)。精製プロトコルは、当初、Fab:NLPモル反応比20で開発された。FabをNLPと共に2~3時間インキュベートし、NACをDOPE-MCCの2倍モル濃度で添加して、未反応のマレイミドをクエンチし、DOPE-MCC:apoE422k架橋を防止した。
次に、Fab-NLPをS200SECカラムで精製し、SECプロファイルにおいて3つの主要なピークが観察された;NLP-Fabコンジュゲート(r~10分)、Fab二量体(r~14分)、非コンジュゲートFab(r~16分)(図2A)。Fab二量体の出現は、コンジュゲーション工程の間のFabのC末端チオールでのジスルフィド形成による二量体化によって引き起こされた。興味深いことに、出発物質にはFab二量体が含まれていなかったため(データ非表示)、これはコンジュゲーション工程中に発生したようであり、他のFab全体で一貫して観察されたわけではなく、この現象を誘発する固有の特性(ローカルPI)が存在する可能性があることを示唆している。いずれにせよ、NLPへのFabのコンジュゲーションが成功したことを示すことができた。
NLPピークを横切るSEC-MALSによる詳細な分析により、プーリング戦略が導かれた(図2Aの挿入図)。一般に、NLPピークは比較的対称的であり、R値はピークを横切ってわずかに変化し、ピークの前端(保持時間9~9.5分)で最大の変動(12.9~10.5nm)があり、ピークの中間と終点を横切って(保持時間9.5~10.25分)で最小の変動(10.3~9.6nm)であった。(図2Aの挿入図)。したがって、最も均一なNLP-Fab製剤を生成するために、9.5~10.25分の試料画分をプールし、LCMS分析に供した。Fab単独のLCMS分析では、TICクロマトグラムに保持時間が約5.4分である単一のピークが得られた(図2Bの丸)。このピークのデコンボリューションされた質量は約45.7kDaであり、これはFabの予想質量に対応している。この保持時間内にNLP-FabコンジュゲートプールのTICクロマトグラムで2つのピークが観察され(図2Bの三角)、これらのピークのデコンボリューションされた質量はDOPE-MCC:Fabコンジュゲート(約46.7kDa)及びapoE422k(図2Cの三角)に対応していた。組み合わせると、これらの結果は、FabがDOPE-MCC脂質を介してNLPにうまくコンジュゲートしたことを示唆している。
NLPプラットフォームのFab負荷容量をさらに調査するために、NLPをFab濃度を増加させながらコンジュゲートさせ、材料と方法で説明されているように、NLP当たりのFabの数を精製工程の後に測定した。これらの実験では、Fab反応濃度は0~270μMの範囲で変化し、これは0~50Fab/NLPに相当する。図3Aに示すように、NLPピークは、216μMの飽和レベルまで、Fab濃度の増加に伴って徐々に増加した。216μMの飽和点までFab二量体と非コンジュゲートFabピークの緩やかな増加も観察され、その後、より高い濃度(270μM)で劇的な増加が続き、このことはNLPへのコンジュゲーションが飽和し、216μMを超えて追加された全ての追加試薬がNLPにコンジュゲートしていないことを示している。
各条件下でコンジュゲートされたFabの量は、上記のように定量化された(図3B)。より低いFab濃度(0~200μM)では、0~30Fab/NLPからのFab負荷の直線的な増加が観察された。ただし、この傾向はより高いFab濃度(>200μM)では平坦化し、追加のFabは約30Fab/NLPを超えてNLP上に負荷できなかった。公表された結晶構造に基づくと、典型的なFabの断面直径は約4nm(56)であり、これは表面積が約12.6nmに相当し、一方、SEC-QELS分析に基づいて、NLPのRは約7.5nmであると決定され、これは350nmの総結合表面積に相当し、約30Fab/NLPとなる。この最大負荷容量は、我々の結果を裏付けており、Fab及びNLP結合表面の寸法を考慮すると、理論上の最大負荷容量と一致している。
NLP構造に対するFab負荷の効果をさらに特徴づけるために、Fab負荷の関数としてFab-NLPコンジュゲートのMW及びRを測定した。Fab-NLPコンジュゲートピークを横切るMALS分析に基づいて、Fab-NLPコンジュゲートのMWは、より高いFab負荷で増加し、ここで、MWは0個のFab負荷での約225kDaからFab:NLP比30での約900kDaまで増加した(図3C)。興味深いことに、このMWの増加は、HPLC分析と比較して約16Fab/NLPというより低い負荷容量を意味する。この不一致は、計算に影響を与えた可能性のある、遊離Fabに対するFab-NLPコンジュゲートのdn/dc値の変化に起因し得る。HPLC法が、apoE422kとFab濃度の独立した測定値であることを考えると、これらの値はFabの負荷をより正確に反映していると考えられる。
この不一致にもかかわらず、MALS分析は、予想通り、Fab負荷を伴ってMWが直線的に増加することを明確に示している。MW分析とは対照的に、RはFab負荷が増加してもあまり変化しなかった(図3D)。これらの結果は、NLPの円盤状の性質と一致しており、NLPの表面積がFabの価数を制御する支配的な要因であることを示している。この現象は、球状タンパク質がNLPにコンジュゲートされた2つの以前の研究で観察されている(20、31)。どちらの例でも、Hisタグ付きタンパク質はニッケルキレート脂質を含むNLPに結合され、達成された最大負荷は、タンパク質サイズとNLP表面積に基づく理論上の結合容量と一致する数であった。Rh分析は球形を仮定していることに注意のこと。これは、これらの推定された円盤状ナノ粒子について完全に正確ではない可能性がある。しかし、溶液中のNLPの形状は動的であり、NLPは、球状の粒子をより反映する静的な円盤状の形状を超えて、様々な異なるコンフォメーションを採用できることが以前に報告されていた(57)。したがって、上記のMALS分析にはかなりの自信がある。
実施例3:NLP-Fabコンジュゲートの製造可能性
Fab-NLPコンジュゲートのレオロジー分析
粘度は、Anton Paar Physica MCR 501ロータリーレオメーターを使用して、CP20-0.5oコーンとプレートの構成で測定した。CP20-0.5のジオメトリーは、直径20mm、角度0.5°である。測定は、レオメーター温度コントローラー(ウォーターバスからの循環流体を備えたペルチェプレート)を使用して25℃で行われた。各試料約20μLを測定用の底板上に負荷した後、コーンをゆっくりと目的のギャップ幅まで下げた。前述のように、測定されたトルクからせん断応力が決定され、そこから粘度が計算された。
NLP及びFab-NLPコンジュゲートの凍結乾燥
添加物として80mMのトレハロースを使用して、Fab-NLPコンジュゲートを凍結乾燥した。これは、タンパク質及びリポソーム製剤の両方に一般的に使用される添加物である。これらの実験では、Fab-NLPコンジュゲートをPBS中で精製した。トレハロースを最終濃度80mMまで添加した。凍結前のFab-NLPタンパク質濃度は2mg/mlであった。300μLのFab-NLP試料を、ドライアイス上で60分間インキュベートして凍結した。次いで、試料をLabconco凍結乾燥機で一晩凍結乾燥した。凍結乾燥が完了した後、試料を水で再構成し、SECで分析した。
実施例3の結果と考察
Fab-NLP製剤
ナノ粒子-タンパク質コンジュゲートの製造に関する既知の課題は、製造中の製剤化である。特に、タンパク質濃度と粘度の関係は、医薬品製造の重要なパラメーターに大きな影響を与える可能性がある。これは、注入量がそれぞれ100μl(58)及び1~2ml(59,60)に制限されている眼球送達及び皮下投与など、容量制限のために高濃度の薬物又はタンパク質製剤が必要な場合に特に重要になる。タンパク質濃度が高いと、タンパク質間相互作用により粘度が上昇する可能性があり、これは排除体積が増加するため、他のコンジュゲート部分の存在によって悪化する可能性がある(61)。したがって、粘度に対するNLPベースの送達の効果を評価するために、ネイキッドFab、Fab-NLPコンジュゲート、及びFab-PEGコンジュゲートの間でFab濃度と粘度の関係を比較した(47)(図4A)。これらの実験は、翻訳可能性を改善するために生物学的に活性なヒト抗D因子Fabを使用して行われた。Fabの価数に関してより直接的な比較を可能にするために、市販のPEG足場を選択した。この足場は、8つのFab/PEGのコンジュゲーションを可能にするマレイミド反応性末端を含む8つのPEGアームを有していた。8アームPEGコンジュゲートの生成と特徴づけの詳細は、別の場所で説明されている(47)。Fab-NLPコンジュゲートの場合、Fab負荷は約30Fab/NLPであり、これはNLP上のFab密度を最大化するために選択された。
これらの実験では、Fab単独の粘度は、試験した濃度範囲全体で比較的一定のままであった(図4Aの丸)。対照的に、Fab-PEGコンジュゲートの粘度プロファイルは、Fab濃度が80~100mg/mlに達すると、急激に約1000cPに増加した(図4Aの三角)。同様のプロファイルがFab-NLPコンジュゲートで観察されたが、粘度の指数関数的増加が発生したFab濃度ははるかに高かった(>300mg/ml)(図4Aの四角)。これらの結果は、従来のPEGベースのアプローチと比較して、NLPプラットフォームを使用すると、はるかに高いFab製剤濃度を達成できることを示している。NLP製剤では、Fabが製剤全体の質量で約30%を構成しているのに対し、Fab-PEGコンジュゲートのFab含有量は質量で約90%であることを考えると、この結果は驚くべきものであった。この観察された現象の考えられる理由の1つは、NLP表面上でのFabの秩序化である。高タンパク質濃度での粘度は、分子内タンパク質相互作用とタンパク質の充填能力によって駆動されるため、NLP表面への高密度でのFabのコンジュゲーションが、PEG八量体形式では達成できない秩序化を誘導するというのはもっともらしいことである。
高濃度製剤との適合性に加えて、Fab-NLPコンジュゲートは凍結乾燥時に堅牢な挙動を示した。これらの実験では、Fab-NLPコンジュゲートを約18Fab/NLPのFab負荷で生成し、濃度5mg/mlの80mMトレハロースの存在下で凍結乾燥し、SEC-MALSによって分析した。トレハロースが添加物として選択されたのは、赤血球だけでなくリポソームの凍結乾燥にも広く使用されているためである(62、63)。図4Bに示すように、凍結乾燥前後のMWとRはほとんど変化せず、Fab-NLPコンジュゲートが非常に安定しているという考えを支持している。凍結乾燥時の安定性は、保存期間の延長に加えて、確立された製造プロセスとの適合性により、望ましい製剤特性である(64)。これらの結果は、トレハロースが脂質ベースのナノ粒子製剤の優れた添加物であるという以前の報告と一致しており、Fab-NLPコンジュゲートが凍結乾燥ベースの製剤を必要とする製造プロセスに適合できることを確認している。
実施例4:NLP-Fabコンジュゲートの活性
抗D因子Fabブロッキング活性アッセイ
Fab-NLPコンジュゲートの活性は、以前に記載されたように(47、49)、B因子切断TR-FRETアッセイで決定した。コンジュゲートのモル濃度は、Fab阻害D因子の予想される1:1の化学量論を考慮して、多量体のMWの代わりにFabのMWを使用して計算した。
抗OX40Fabアゴニスト活性アッセイ
OX40アゴニストアッセイは、以前に記載されたように行った(45)。手短か言えば、NFκBルシフェラーゼレポーターで操作されたOX40過剰発現Jurkat細胞を、384ウェル組織培養プレート(Corning Inc.,カタログ番号3985BC)において、10%FBSを含む20μlRPMI1640培地に80,000細胞/ウェルで播種した。抗OX40フォーマットを培地で4倍濃度に連続希釈し、10μlの濃縮抗体を各ウェルに加えた。全てのウェル容量を40μlにし、37℃、5%COのCOインキュベーター中で16~18時間インキュベートした。次いで、40μlのBright Glo(Promega cat#E2610)を各ウェルに添加し、振盪しながら室温で10分間インキュベートした。Perkin Elmer Envisionプレートリーダーを使用して発光を検出した。
実施例4の結果と考察
Fab-NLPコンジュゲートの阻害活性とアゴニスト活性
ナノ粒子へのタンパク質のコンジュゲーション及び固定化は、場合によってはタンパク質の活性に悪影響を与える可能性がある(65、66)。これらの悪影響は、コンジュゲーションによるコンフォメーション変化、運動の自由の喪失、及びタンパク質の変性を含むがこれらに限定されない、様々な要因に起因する可能性がある。Fab-NLPコンジュゲーションについては、部位特異的化学を使用してランダムな方向でのコンジュゲーションを防ぎ、コンジュゲーションハンドルをFabの活性領域(重鎖及び軽鎖の可変ドメイン)の反対端(重鎖のC末端領域)に配置することにより、これらの問題を軽減することを目的とした。ただし、これは、NLPへのFabのコンジュゲーションが活性に影響を与えないことを保証するものではない。したがって、Fabコンジュゲーションの効果を評価するために、抗D因子Fabの阻害活性を、補体D因子依存性B因子切断の時間分解蛍光エネルギー移動(TR-FRET)アッセイを使用して測定した。最大のTR-FRETシグナルは、B因子がD因子活性の非存在下でインタクトなままである場合に発生する。このアッセイでは、抗D因子Fab単独、Fab-NLPコンジュゲート、及び凍結乾燥して再構成したFab-NLPコンジュゲートによるD因子阻害を測定した(図5A)。3つの試薬の全てで阻害活性に有意差は観察されず、コンジュゲーションと凍結乾燥による阻害の損失がないことが実証された。これらの知見は、一般に、C末端システインタグを介したFabのコンジュゲーションが、重鎖及び軽鎖のCDR領域の活性に有意な影響を及ぼさないことを示している。
コンジュゲーションがFabの阻害活性に及ぼす影響を評価することに加えて、このプラットフォームを使用して、より高い価数によってアゴニストFab活性を増強する可能性も評価した。TNFファミリーメンバーを含むいくつかの臨床的に価値のあるアゴニスト経路は、強力な活性のために2を超える価数を必要とする(41、42)。mAbの分野では、トリアボディ、テトラボディ、ペンタボディ、並びに自己組織化6量体IgG1の開発など、様々な工学的戦略を使用してこの制限に対処しようと試みてきた(43~45)。しかし、これらの工学的戦略はPKに悪影響を与えることが報告されており、3~6を超える価数を達成することは困難であり(43)、目的の経路を刺激する/アンタゴナイズするのに十分ではない可能性がある。
したがって、次に、Fab-NLPコンジュゲートプラットフォームを使用して、より高い価数を必要とすることが知られている経路を刺激する可能性を試験したいと考えた。OX40 TNFファミリー受容体は、アゴニスト活性を誘導するために、より高い価数を必要とすることが報告されている。最近の出版物では、中程度のアゴニスト活性が4価で報告され、非常に強力な活性は12価の6量体IgGフォーマットでのみ観察された(45)。したがって、OX40受容体を、アゴニスト活性に対するFab-NLPの価数の効果を評価するためのモデル系として使用した。Fab-NLPコンジュゲートは、OX40 FabとNLPのモル比が0~30の範囲で生成され、アゴニスト活性は、OX40を過剰発現するJurkatNFκBルシフェラーゼレポーターアッセイで測定された(図5B)。完全長抗OX40 huIgG1 mAb(価数2)を陰性対照として使用した。予想通り、試験した全濃度範囲で、抗OX40 huIgG又はNLP単独のいずれについても活性は見られなかった(図5B-それぞれ三角と十字)。Fab-NLPコンジュゲートについては、Fab価数が3.8で低レベルのアゴニスト活性が観察された(図5B-星)。対照的に、価数が8.3Fab/NLPにまで増加すると非常に強力な活性が観察され(図5B-四角)、それよりも高い価数では活性のわずかな増加のみが観察された。これらの結果は、強力な効力の最小価数は約8であることを示唆しており、4と12の価数を持つ分子のアゴニスト活性を比較した前述の研究と一致している(45)。図5Bのデータは、NLP濃度ではなくFab濃度に対して表示されていることに注意のこと。NLPの濃度に基づいてデータを解析すると、Fab/NLP複合体の曲線(図5C)及び対応するEC50(図5D)は、Fabの価数が3.8から29.4まで増加すると約4分の1に減少することが判明した。これらの知見は、Fab-NLPコンジュゲートの全体的な効力が、価数の増加と共に増加したことを示唆している。結論として、これらの知見は、操作されたmAbプラットフォームを使用することでは達成され得ない、高い価数を必要とする経路を強力に活性化するために、このプラットフォームの使用が成功したことを示している。
実施例5:NLP-Fabコンジュゲートの血清安定性
AF488によるNLP及びFab-NLPの標識化
NLP及びFab-NLPコンジュゲートは、上記のように生成された。ネイキッドNLP又はFab-NLPコンジュゲートのSEC精製の前に、試料は、NHS-AF488:総タンパク質比5で、NHS活性化AF488と2~4時間インキュベートすることにより、遊離リジンを介してAF488で標識した。このインキュベーション期間の後、未反応のNHS-AF488を、反応中の全NHS-AF488に対して2倍モル過剰のTrisを添加してクエンチした。次に、S200 10/300Increaseカラムを使用するAKTA AvantシステムでのSECにより、未反応のAF488からAF488標識NLPを精製した。
50%血清中のNLP及びFab-NLPコンジュゲートのSEC分析
AF488標識NLP及びFab-NLPコンジュゲートを50%血清を含むPBS緩衝液中でインキュベートし、PBS緩衝液中でのインキュベート後の様々な時点でSEC(Acclaim SEC 1000,Thermo Fisher Scientific)によって分析した。標識されたNLP試料の吸光度は、血清タンパク質及び成分からの吸光度の干渉を避けるために、495nmの波長でモニターされた。6~9分間に観察されたピークはNLPとNLP-Fabコンジュゲートに起因し、10~13分間のピークはNLPから解離した遊離の非コンジュゲートFab又はapoE422kに起因していた。試験された様々な時点でのNLPピーク下の面積は、時間0hrのピーク面積に対して正規化され、これらの正規化された値を使用して、NLP分解の動力学を決定した。
実施例5の結果と考察
Fab-NLPの血清安定性
ここでのNLPプラットフォームは、複雑な生物学的マトリックスにおいて安定性が低い他のNLP構造体の報告にもかかわらず(20、67、68)、インビボ送達ビヒクルとして使用することができる。以前のある研究では、37℃で50%血清中におけるDOPC NLPの半減期は3~6時間であると報告されており(20)、これはナノ粒子の全身半減期(24~48時間)よりも著しく短い。この制限に対処するために、以前の研究は、架橋可能な脂質成分がNLP全体の安定性に及ぼす影響を評価し、二重層のコアを架橋することで安定性が著しく向上することを実証した(68)。より具体的には、100%血清中では48時間にわたってNLPの分解は観察されなかったが、架橋の非存在下では非常に急速な分解(約10分)が観察された(68)。有望ではあるが、この方法の欠点の1つは、既知の自然な分解又は生体内変換経路を持たない非天然の架橋脂質の添加による安全性のリスクの増加である。
インビボ送達ビヒクルとしての適用におけるNLP安定性の重要性を考慮して、NLP-Fabコンジュゲートの安定性は、ウサギFabサロゲート分子を使用して、インビボ条件を模倣するように選択された50%血清中で評価された。NLPの安定性と完全性を評価するために、Fab-NLPコンジュゲートをAF488で標識し、495nmの吸光度でSECによって分析した。この吸光度は、血清/NLP-Fab試料中の血清タンパク質及び成分の固有の吸光度と重複しない分光測光特性のために選択された。NLP単独のSECトレースの例を図6Aに示す。インタクトなNLPの保持時間(約8分)は、解離したNLPから放出された遊離apoE422kとは異なり(それぞれ8分対11.75分)、したがって、NLPの安定性と完全性は、SECによって経時的に容易に追跡することができた。注意すべき点は、約6.25分の保持時間で観察されたマイナーショルダーピークは、血清中の凝集体に起因するものであり、分析のためにバックグラウンド除去された。
安定性に対するFab負荷の効果を評価するために、様々な量のFab(0、2、7、16、及び32Fab/NLP)を含むFab-NLPコンジュゲートをAF488で標識し、50%血清中37℃でインキュベートし、0~24時間の異なる時点でSECにより分析した。Fab-NLPのSECピーク面積は、異なるFab-NLPコンジュゲート間での比較を可能にするために、時間0hのピーク面積に対して正規化された。以前に発表された研究(20、67)と一致して、NLP単独(図6Bの三角)は最初は急速に分解し、3時間後には材料の50%しか残っていなかったが、残りの24時間のインキュベーション期間では分解が遅くなった。非常によく似た傾向が、Fab:NLPの負荷密度2のFab-NLPコンジュゲートでも観察された(図6Bの丸)。しかしながら、Fab:NLPの負荷密度が7に増加すると、NLPの安定性において著しい改善が観察された(図6B、四角)。ここでは最初の特徴である安定性の急速な減少は観察されず、代わりにゆっくりとした漸進的な減少が24時間全体を支配し、50%血清中37℃でのインキュベーション後、Fab-NLPの63%がインタクトなままであった。同様の傾向は、Fab:NLPの負荷密度が16と32においても観察され(それぞれ図6Bの星とダイヤモンド)、安定性のさらなる増加が検出され、24時間のインキュベーション期間の終了時に70%以上のFab-NLPコンジュゲートがインタクトなままであった。
Fab-NLPコンジュゲートの安定性の向上は、NLP表面へのアクセスが分解に関連しており、コンジュゲートしたFabがNLPを血清タンパク質から保護している可能性があることを示唆している。NLPの疎水性脂質二重層コアとアルブミンなどの血清タンパク質、並びに天然のHDL及びLDL粒子との相互作用は、インビボ又はインビトロ血清条件下でのNLPの分解の主な要因であると考えられている。これらの相互作用は、NLPを組み立ててインタクトに維持する脂質-脂質及び脂質-アポリポ蛋白質の疎水性ファンデルワールス相互作用を破壊すると考えられている。この仮説は、脂質二重層コア(68)又はアポリポタンパク質(69)のいずれかを架橋することで、NLPの安定性が著しく向上することが示された過去の研究によってさらに支持されている。これらの知見にもかかわらず、NLPの安定性に対する血清プロテアーゼ活性の影響についてはほとんど知られていない。アポリポタンパク質が血清タンパク質によって切断され、ナノ粒子の分解を引き起こす可能性がある。しかし、NLP表面へのFabコンジュゲーション、及び脂質二重層コアとアポリポタンパク質の架橋が安定性を向上させることが示されていることを考えると、NLP分解の主な原因は、アポリポタンパク質の血清プロテアーゼ切断ではなく、ファンデルワールス相互作用の破壊であると思われる。驚くべきことに、比較的低いFab密度7で(これは、約25%の表面積カバレッジに相当する(Fabの表面積を約2.2nmであると仮定))で安定性の有意な改善が観察された。これらのデータは、最小限の数の表面保護タンパク質で、NLPの安定性に対して有意な影響を与えるのに十分であることを示唆している。重要なことに、これは非天然の架橋剤を使用せずに達成される。
NLPをインビボ薬物送達ビヒクルとして使用する際に予想される困難の1つは、血清などの複雑な生物学的マトリックスにおける粒子の全体的な安定性であった。しかし、上記の結果に基づくと、驚くべきことに、この問題は、約7Fab:NLPの閾値よりも高いFab負荷密度でFab-NLPコンジュゲートとして組み立てると軽減されるようである。したがって、Fab-NLPコンジュゲートの送達中に安定性を達成するために、付加的な毒性障害を導入する可能性がある脂質架橋などの修飾は必要ない。
まとめ:
この研究では、Fab-NLPコンジュゲートの開発、最適化、及び特徴づけについて記述する。NLPは、C末端システインを有するFabへのコンジュゲーションのためにマレイミド反応性脂質を用いて生成された。マレイミド反応性脂質は、pH7.4で組み立てられた場合、おそらくリジン残基を介してアポリポタンパク質にコンジュゲートすることが示された。ただし、この望ましくない反応は、NLPがpH6で組み立てられた場合には観察されなかった。部位特異的なFabコンジュゲーション条件が最適化され、NLP当たり最大30のFabのコンジュゲーションが実証された。興味深いことに、より多くのFabのコンジュゲーションでも、NLPの流体力学的半径(つまり、NLPの直径)に対してわずかな影響しか及ぼさず、NLP分子量に対しては大きな影響を与え、このことは、粒子サイズがNLPの円盤状の形状によって大きく左右されることを示している。
Fab-NLPの粘度及び凍結乾燥時のその安定性も、Fab-NLPの製造可能性の評価として評価した。すなわち、Fab-NLPプラットフォームと確立された製造プロセスとの適合性は、次の2つの方法:製造中に関連するFab濃度の範囲にわたって、その粘弾性挙動を別の多量体化技術(Fab-PEG八量体コンジュゲート)と比較することによって、及び凍結乾燥時の安定性を評価することによって評価された。Fab-NLPコンジュゲートは、別の多価フォーマット(Fab-PEGコンジュゲート)と比較して有意に高いFab濃度が達成され、凍結乾燥では安定性や活性の障害は認められなかった。さらに、NLPへのFabコンジュゲーションは、阻害及びアゴニスト設定のいずれにおいても、Fab活性に影響を与えないことが確認され、Fab負荷容量を活用して、効力に高い価数を必要とするアゴニスト経路を活性化することができた。最後に、Fab-NLPコンジュゲートの安定性を50%血清で評価したところ、Fab-NLPは安定性の向上を示し、粒子当たりのFabの比率が7以上の場合、24時間後に63%を超えるFab-NLPがインタクトなままであった。我々の知見は、Fab-NLPが多価フォーマットでのFab標的化送達のためのプラットフォームであること、そしてFab-NLPが確立された製造プロセスに適合することを立証するものである。
この研究の総合的な結果は、NLPが、Fab又はFab様分子の多量体化に非常に適した、挙動の良好な汎用プラットフォームであることを示している。これらの結果は、Fab-NLPが多価フォーマットでのFab標的化送達のための驚くほど有用なプラットフォームであること、確立された製造プロセスに適合することを証明している。
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実施例6:実施例7~11の材料及び方法
材料
実施例7~11で使用される試薬は、実施例1で議論されたように得られた。
apoE422k及びFabのタンパク質発現と精製
ApoE422kは、確立された発現プラスミド及び方法を使用して、以前に記載されたように(以下の参考文献18及び19を参照)振盪フラスコ条件下で大腸菌細胞において発現された。簡潔には、apoE422kを6x Hisタグ付きで発現させ、Ni-NTAカラム(XK16/20 3ml)で精製し、サイズ排除クロマトグラフィー(Superdex 75 16/60)で精製した。カラムを洗浄し、タンパク質を50mMリン酸緩衝液、200mM NaCl、10mMイミダゾール、pH8(緩衝液A)中で結合させた。カラムに結合したタンパク質を緩衝液A+0.2%Triton X114+0.2% Triton X100でよく(20カラム容量)洗浄し、50mMリン酸緩衝液、200mM NaCl、400mMイミダゾール、pH8で溶出した。溶出ピークから収集した画分を濾過し、3kDa分子量カットオフスピン濃縮器で濃縮した。Tobacco Etch Virus Nuclear-inclusion-a endopeptidase(TEV protease)消化によってHisタグを除去した(TEVタグは、Hisタグとタンパク質配列の間のN末端に追加された)。TEVプロテアーゼは、apoE422k:TEV重量比100:1で添加された。反応混合物をNi-NTAカラム(XK 16/20 3ml)に通すことにより、切断されたタンパク質を、Hisタグを含むTEVプロテアーゼから精製した。プールされたタンパク質を濃縮し、PBS中でSEC(Superdex 75 16/60)にかけた。SEC画分を収集し、タンパク質の同一性と凝集について、それぞれ質量分析とSECで分析した。正しい分子量(MW)と凝集体(<5%)を有する画分をプールし、タンパク質濃度を280での吸光度によって決定した。
CKP-NLPへの部位特異的なコンジュゲーションを可能にするために、C末端システインを有するFab構築物(簡単にするためにFabと呼ぶ)を設計した。CKP-NLPへのFabコンジュゲーションは、以前に記載されたように精製したヒト抗D因子(AFD)Fabをサロゲートとして使用して評価した(以下の参考文献18を参照)。精製された全てのFabは、20mM DTTを使用して脱システイン化され、システインコンジュゲートを還元し、6.5mMグルタチオン(GSH)で再酸化された。次いで、試料を緩衝液交換し、洗浄し、さらなるシステイン化を制限するために、200mMのコハク酸アルギニン(pH5)中で保存した。
C16-EETI-IIの合成と特徴づけ
直鎖状EETI-II又はEETI-II-C16ペプチドは、以下の参考文献20に記載されているように、固相上で標準的な9-フルオレニルメトキシカルボニルプロトコルを使用して化学的に合成された。最適なフォールディング条件は、小規模なフォールディングアッセイとLC-MS分析を使用して特定された。得られた粗直鎖状ペプチドを、最適フォールディング緩衝液(0.1M炭酸水素アンモニウム、pH9.0、2mM還元型グルタチオン、0.5mM酸化型グルタチオン、4%DMSO(EETI-II用);0.1M炭酸水素アンモニウム、pH9.0、1mM還元型グルタチオン、50%DMSO(C16-EETI-II用))中、0.5mg/mlで室温で24時間、振盪しながら酸化させた。C18 Sep-Pak(Waters、カタログ番号WAT043345)を使用して過剰な塩を除去し、凍結乾燥生成物を、EETI-II(簡単にするために「CKP」と呼ぶ)にはC18カラムを使用し、EETI-II-C16(簡単にするために「CKP-C16」と呼ぶ)にはC4カラムを使用して、RP-HPLC(Agilent Technologies,Santa Clara,CA)により精製した。精製されたペプチドの同一性は、LC-MSシステム(Agilent Technologies,Santa Clara,CA)を使用して確認され、その純度は>95%であることが確認された。
CKP-NLPの組み立てと精製
NLPへのCKPの組み込みを可能にするために、CKPは、上記のようにC16脂肪酸タグ(CKP-C16)を付加された。以前に記載されたように、疎水性タグを用いて合成された分子とのNLPの組み込みは、分子をNLP表面に効果的に固定する脂質二重層のコア内での疎水性タグの分配に基づいている(下記の参考文献9、10を参照)。CKP-NLPは、若干の変更を加えて以前に記載されたように組み立てた(以下の参考文献9、10、18を参照)。簡潔には、apoE422kに対する総脂質のモル比は80:1であり、これは比較的均一なNLP集団をもたらすことが以前に示されていた(以下の参考文献6、11、19、21を参照)。CKP-NLPは、以下の実施例に記載されるように、DOPC及びCKP-C16(Fabコンジュゲーションなし)又はDOPC、DSPE-PEG-Mal(Fabコンジュゲーション)及びCKP-C16の示されたモル比で組み立てられた。これらの脂質は、クロロホルム又はメタノール中で調製又は取得され、エッペンドルフチューブにアリコートとして保存した。クロロホルムを撹拌しながらNの気流下で除去し、薄い脂質フィルムを形成させた。脂質は、80mMコール酸ナトリウムを使用して、50mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH6.0、150mM NaClに可溶化した。apoE422k(最終の組み立て体積で150μM)を添加した後、試料を室温で少なくとも1時間インキュベートした。コール酸を、500μLのcostar 0.22μMスピンフィルターで揺動させながら、バイオビーズ(Sigma-Aldrich)と共にインキュベートすることにより除去した。2時間揺動させた後、試料を200gで5分間遠心分離し、NLPを含む濾液を収集した。Fabコンジュゲーションに使用されないCKP-NLPは、AKTA AvantシステムとS200 10/300 Increaseカラムを使用してSECで精製した。Fab-CKP-NLPコンジュゲートを生成するために使用されるCKP-NLPは、SEC精製の前に、以下に記載されるように最初にFabにコンジュゲートさせた。
Fab-CKP-NLPコンジュゲーションと精製
Fabは、若干の変更を加えて、以前に記載されたようにCKP-NLPにコンジュゲートさせた(下記の参考文献18を参照)。簡潔には、コール酸除去工程の後、CKP-NLPのapoE422k濃度を、以下に記載するようにHPLCによって決定した。チオール含有Fabは、50mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH6.0、150mM NaCl中で、Fab:NLPモル比が0~160の範囲で、マレイミド官能化CKP-NLPにコンジュゲートさせたが、これは、apoE422k濃度と4apoE422k/NLPの仮定に基づいて計算した(以下の参考文献6を参照)。このコンジュゲーション緩衝液は、以前に記載されたように、マレイミドとapoE422kの間のNLP内架橋を制限するために選択された(以下の参考文献18を参照)。コンジュゲーション反応は、常に、マレイミドの加水分解を制限するために、CKP-NLPが組み立てられた同じ日に行われた。2~4時間の反応インキュベーション期間の後、n-アセチルシステイン(NAC)をDSPE-PEG-MCCに対して2倍モル過剰で添加して、未反応のマレイミドをクエンチした。得られたFab-CKP-NLPコンジュゲートは、AKTA AvantシステムとS200 10/300 Increaseカラムを使用して精製された。Fab-CKP-NLPピークを横切る各画分を、以下に記載するようにSEC-MALSにより分析した。分子量及び流体力学的半径(R)分析に基づいて画分をプールし、最も均一なFab-CKP-NLP試料を得た。
CKP-NLPへの部位特異的コンジュゲーションを可能にするためにC末端システインで操作されたヒト抗D因子(AFD)Fab(簡単にするために「Fab」と呼ぶ)をモデルFabとして使用した。Fabは、以前に記載されたように発現及び精製された(以下の参考文献18、22)。精製されたFabを20mM DTTで還元して、発現及び精製中に形成されるシステイン又はGSHコンジュゲートを除去し、6.5mMグルタチオン(GSH)を使用して再酸化して、システインがマレイミド官能化CKP-NLPへのコンジュゲーションのためにフリーであることを確認した。試料を緩衝液交換し、洗浄し、さらなるシステイン化を制限するために、200mMのコハク酸アルギニン(pH5)中で保存した。
CKP-NLP及びFab-CKP-NLPコンジュゲートのHPLC分析
CKP-NLP及びFab-CKP-NLPコンジュゲート中のApoE422k、CKP、及びFab濃度を、Agilent 1290 Infinity Bio-inert HPLCを使用したHPLCにより分析した。80℃に加熱したKinetex 2.6μm XB-C16カラム(Phenomenex)を使用して、注入されたNLP試料を分析した。溶媒は、30%メタノール、70%水、及び0% 2-プロパノールの混合物から100% 2-プロパノールまでの勾配として流した。全ての溶媒には0.05%のトリフルオロ酢酸が含まれていた。勾配は、全ての成分の分離を可能にするために最適化された。Fab-CKP-NLPコンジュゲートの場合、インタクトなFabはこれらの勾配及び緩衝液条件では遊離apoE422kから分離できなかったため、還元型条件が必要であった。ApoE422k、Fab、及びCKP-C16の濃度は、各成分を1~16μg注入し、曲線下の面積を積分して作成した標準曲線に基づいて決定した。標準曲線は、A280UVシグナルと蒸発光散乱検出器(ELSD)シグナルの両方に基づいて作成された。
CKP-NLP及びFab-CKP-NLPコンジュゲートのLCMS分析
CKP-NLP及びFab-CKP-NLPコンジュゲートのLCMS分析は、Agilent 6230 ESI-TOFLC/MSを使用して行った。80℃に加熱したKinetex 2.6μm XB-C18カラム(Phenomenex,Torrance,CA)を使用して、注入されたNLP試料を分析した。溶媒は、30%メタノールと70%水との混合物から100% 2-プロパノールまでの勾配として流した。全ての溶媒には0.05%のトリフルオロ酢酸が含まれていた。
CKP-NLP及びFab-CKP-NLPコンジュゲートのSEC-MALS/QELS分析
MW及びRは、以前に記載されたように決定された(以下の参考文献18)。簡潔には、試料を、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)のアイソクラティック勾配(追加の150mM NaCl)で、多角度光散乱システム(MALS)(Wyatt Instruments,Santa Barbara,CA)に結合された、Acclaim SEC-1000分析用SECカラム(Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA)に注入した。拡散係数(D)は、準弾性光散乱(QELS)を使用して測定され、ここでは、99.0°の角度で検出する単一光子計数モジュールを使用して、散乱されたレーザー光の強度の変動が捕捉された。Stokes-Einsteinの関係を使用して、DからRを計算した。Stokes-Einsteinの関係は球形を仮定しているが、NLPは、TEM及びAFM分析では円盤状であり、球形ではない(以下の参考文献6を参照)。したがって、推定されたRは、NLPと同じ拡散係数を持つ球に対応する。しかし、溶液中のNLPの形状は非常に動的であることが最近報告されており、NLPは、球状の粒子をより反映する静的な円盤状の形状を超えて、様々な異なるコンフォメーションを採用することができる(以下の参考文献18、23)。これらの理由から、この分析から得られたR値は正確であると推定される。
トリプシン酵素アッセイ
CKP-NLPは、若干の変更を加えて以前に記載されたようにアッセイを実施した(以下の参考文献2を参照)。簡潔には、ペプチドNLPコンジュゲートを指定濃度でトリプシン(2nM)と共に室温で30分間インキュベートした。基質のL-アルギニン-7-アミド-4-メチルクマリン(L-Arg-AMC)(75μM)を混合物に添加し、タンパク質分解活性を直ちに測定した。試料は三通りで実行され、2回繰り返された。KaleidaGraphソフトウェアを使用してデータを分析した。
AF488によるCKP-NLP及びFab-CKP-NLPコンジュゲートの標識化
CKP-NLP及びFab-CKP-NLPコンジュゲートは、上記のように生成され、SEC精製の前(コール酸除去後)、試料は、NHS-AF488:総タンパク質比5で2~4時間、NHS活性化AF488と共にインキュベートすることにより、遊離リジンを介してAF488で標識した。次いで、未反応のNHS-AF488を、反応中の全NHS-AF488に対して10倍モル過剰のTris-HCl緩衝液(pH8)を添加してクエンチした。次に、上記のようにS200 10/300Increaseカラムを使用するAKTA AvantシステムでのSECにより、未反応のAF488からAF488標識NLPを精製した。
50%血清中のCKP-NLP及びFab-CKP-NLPコンジュゲートのSEC分析
AF488標識CKP-NLP及びFab-CKP-NLPの分解を、以前に記載されたように分析した(以下の参考文献9、18、24、及び25を参照)。AF488標識CKP-NLP及びFab-CKP-NLPコンジュゲートを50%血清(pH7.4)を含むPBS緩衝液中でインキュベートし、SEC(Acclaim SEC 1000,Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA)によって分析した。標識されたNLP試料の吸光度は、血清タンパク質及び成分からの吸光度の干渉を避けるために、495nmの波長でモニターされた。5~5.5分間に観察されたピークはCKP-NLPとFab-CKP-NLPコンジュゲートに起因し、6~6.5分間のピークはNLPから解離した遊離の非コンジュゲートFab又はapoE422kに起因していた。試験された様々な時点でのNLPピーク下の面積は、時間0hrのピーク面積に対して正規化され、これらの正規化された値を使用して、CKP-NLP及びFab-CKP-NLP分解の動力学を決定した。
実施例7:CKP-NLPの組み立て、精製、及び特徴づけ
シスチンノットペプチドEETI-II(Ecballium elateriumトリプシン阻害剤-II)は、テッポウウリから見つかった強力なトリプシン阻害剤である。CKP-NLPを生成するために、EETI-IIのN末端で操作されたリジン側鎖のイプシロンアミノ基にパルミチン酸がコンジュゲートしたEETI-IIの脂肪酸アシル化バージョンが設計された(図9A)。最初に、直鎖状のC16-EETI-IIが固相ペプチド合成によって生成された。脂肪酸は、その後の樹脂からのペプチド切断及び脱保護の前に、ペプチド合成中の最後の工程として組み込まれた。得られた直鎖状の粗生成物を異なる緩衝液でスクリーニングし、分析用LC-MSで評価したところ、3つのジスルフィド結合生成物を生成するための最適なフォールディング条件を特定した。この生産戦略により、(CKPフォールディング後に脂肪酸をコンジュゲートする代わりに)精製プロセスが単純化される。図9Bを参照。EETI-II-C16は折り畳まれ、ほぼ均一になるまで精製され、EETI-II-C16が数ミリグラムのスケールで生成された。EETI-II-C16の同一性と純度は、LC-MSによって確認された(図9C)。分析用RP-HPLCトレースは、天然EETI-IIと比較してより長い保持時間によって反映されるように、EETI-II-C16がEETI-IIよりも疎水性であることを示している(図9D)。これは、脂肪酸部分のコンジュゲーションによるものである。EETI-II-C16は、水性緩衝液中で依然として溶解性を示す(60mMリン酸緩衝液、pH7.4において>0.5mM)。精製されたEETI-II-16は、トリプシンに対する阻害効力を示した。これは、N末端での化学修飾がEETI-IIの活性を最小限に悪影響を及ぼすはずであるという構造研究からの予測と一致している。簡単にするために、本明細書では、EETI-II及びEETI-II-C16をそれぞれ「CKP」及び「CKP-C16」と呼ぶ。
図10Aに示す模式図に示すように、CKP-NLPは、DOPCをヘルパー脂質として使用し、コール酸を脂質可溶化のために使用して、自発的な自己組織化によって生成された。コール酸を除去すると、自己組織化されたCKP-NLPがSECによって精製された。CKP-NLPの典型的なSECクロマトグラムを図10Bに示す。このCKP-NLP試料は、DOPCに対するCKP-C16のモル比が10%(例えば90mol% DOPC、10mol% CKP-C16)で組み立てられた(以下の参考文献6を参照)。SECピークのセンターカットに対応する画分を収集し、プールして、逆相HPLC分析に供した。図10Cは、SEC精製後の10mol% CKP-C16で組み立てられたCKP-NLP試料のHPLC ELSDクロマトグラムを示している。4.8、5.3、及び8.5分に対応する保持時間に3つのピークが観察された。標準曲線とLC/MS分析を使用して、4.8、5.3、及び8.5分で観察されたピークがそれぞれapoE422k(22.3kDa)、CKP-C16(3.7kDa)、及びDOPC(0.79kDa)に対応することを確認した。これらの知見は、上記の戦略がCKP-C16のNLPへの組み込みをもたらすことを示している。各成分の標準曲線が生成され、精製されたCKP-NLPに組み込まれたCKP-C16の量を計算するために使用された。10mol% CKP-C16試料の場合、CKP-C16の組み込みは8.4mol%と計算された。これは、組み立て及び精製プロセス中に材料がわずかに失われたことを示している。CKP-NLP組成物のHPLC分析に加えて、NLP分子量もSEC-MALSによって測定した(図10D~10E)。CKP-NLPピークのMWは200から400kDaまで変化し、ピーク全体の平均MWは266kDaであった(保持時間9~10分)(図10D)。同様に、CKP-NLPピークの流体力学的サイズ(R)は5.8から7.3nmまで変化し、ピークを横切る平均Rは6.2nmであった(保持時間9~10分)(図10E)。これらの組み合わせた結果は、CKP-NLP粒子が多分散であることを示唆している。これらの調査結果は、バルク及び単一分子測定の両方からNLPサイズを評価した以前の報告と一致している。例えば、下記の参考文献6を参照されたい。参考文献6では、NLPの多分散性は、NLPに結合するapoE422k足場タンパク質の数(これは4~7の範囲で変化する)によって決まる複数の離散的なNLPサイズによって駆動されていることが判明し、NLP多分散性はこれらの離散的サイズの確率的ガウス分布を示していると報告されている。SEC分析に基づくと、保持時間、R、及びMWは、平均4つのapoE422k/NLPを含むNLPと一致している。これらの組み合わせた知見は、モデル脂質ペプチドであるCKP-C16によって例示されるように、CKP-NLPの生成、精製、特徴づけに成功したことを示すものである。
実施例8:NLPサイズ、負荷効率、及びCKP活性に対するCKP組み込みの効果の分析
次に、NLPサイズに対するCKP組み込みの効果を以下のように評価した。前駆体有機相において0~40%の範囲のCKP-C16モル%でCKP-NLPを組み立てることにより、最大CKP負荷が測定された。0、5%、10%、20%、及び40%のCKP-C16で組み立てられたCKP-NLPの正規化された分析用SECクロマトグラムを図11Aに示す。CKP含有量が0~20%に増加するにつれて、保持時間のわずかな増加が観察され、粒子サイズのわずかな減少が示された。CKP-C16濃度が20%から40%に増加すると、保持時間の大幅な増加と、遊離apoE422kタンパク質に対応する大きなピークの出現が観察された。これらの結果は、SEC-MALSトレースにおけるCKP-NLPのピークのR分析にも反映されている(図11B)。CKPの非存在下でのNLPのRは約7nmで、5%のCKPでは約6.3nmに減少した。CKP-C16含有量が5%から20%に増加しても、Rのそれ以上の変化は観察されなかった。ただし、CKP-C16濃度が40%に増加すると、4.5nmへの急激な低下が観察された。上記のように、NLPのサイズ分布は、離散的なサイズがapoE422k/NLPの数によって決定される離散的なサイズのNLPの確率的ガウス分布によって大きく規定されることが以前に報告されていた(以下の参考文献6を参照)。経験的な単一分子測定と分子動力学シミュレーションに基づいて、NLPにapoE422kタンパク質を追加すると、直径が約2.5nm増加する(下記の参考文献6を参照)。理論に拘束されるものではないが、CKP-C16含有量が0から20%に増加したときに観察された直径の約0.7nmの減少は、この変化がapoE422k/NLPの平均数の違いによるものではないことを示唆している。また、特定の離散的なサイズのNLPについて、組成物によって決定できるNLPサイズにある程度の柔軟性があることも報告されている(以下の参考文献6を参照)。理論に拘束されるものではないが、NLPサイズのこのわずかな減少は、NLP組成物の変化によるものである可能性がある。CKP-C16は脂肪酸アシル鎖を1つしか含まず、DOPCより表面積が小さく、CKP-C16含有量の増加に伴うNLP直径のこのわずかな減少は、DOPCと比較してCKP-C16の断面積が小さいためである可能性がある。この理論的根拠は、Rの急速な低下と、40% CKP-C16組成物で観察される遊離apoE422kピークの出現を説明できない可能性がある。この直径の変化は、apoE422k/NLPの平均数が1つ減少したときに予想される変化と密接に一致する(以下の参考文献6を参照)。これらの知見は、CKP-C16含有量が40%に増加すると、CKP-C16含有量が低いNLPで観察された4つのapoE422k/NLPを収容するのに十分な脂質含有量/表面積がなくなること、及び粒子が3つのapoE422k/NLPで構成されていることを示唆している。しかし、もしそうであれば、遊離apoE422kは、SECクロマトグラムの曲線下の面積に基づいて観察された50%の増加ではなく、25%増加すると予想される。別の説明として、CKP-NLPがもはや形成されない可能性があり、CKP-C16-DOPC混合物が球状ミセルを形成している可能性がある。二重層形成脂質を界面活性剤とより高い界面活性剤比で混合すると、ミセルを形成することができる(以下の参考文献26を参照)。同様の現象が、CKP-C16濃度が高いCKP-NLPでも発生している可能性がある。CKP-C16は、より大きな極性頭部基と単一の脂肪酸アシル鎖を持つ界面活性剤分子と同様の構造を持っているので、CKP-C16の比率が高いほど、NLPの形成に必要な二重層ではなくミセルの形成を誘導する可能性がある。より高いCKPモル比では、NLPの基本構造と生物物理学的特性が変化している。
CKPがNLPプラットフォームに組み込まれる効率を評価するために、精製されたCKP-NLPに組み込まれたCKPの量を逆相HPLCによって定量化した。図11Cは、4apoE422k/NLPを仮定して、CKP-NLP組み立て中に加えられたCKP含有量(X軸)の関数として、精製されたCKP-NLPにおいて定量化されたCKP/NLP比(Y軸)を示している。破線は、反応中の全てのCKPがNLPに組み込まれた場合の理論上の限界を表す。より低いCKP濃度(16及び32CKP/NLP、それぞれ5及び10mol% CKPに対応)では、点が破線(理論的限界)にどれだけ近いかによって証明されるように、反応に加えられたほぼ全てのCKPが取り込まれた(それぞれ13.3及び27.6CKP/NLP)。しかし、より高い濃度では、CKPの負荷効率は理論上の上限から逸脱し始める(図11C)。理論に拘束されるものではないが、これらの知見は、CKP濃度が高くなると負荷効率が低下することを示唆している。NLPは、NLP組み立てプロセスに影響を与えることなく、最大60個のCKP-C16分子を収容することができた。(図11C)。この結論に到達するために、40% CKP濃度(128CKP/NLP)で4つのapoE422k/NLPが存在すると仮定した。しかし、CKP濃度が高くなるとapoE422k/NLPの数が変化するか、ミセル/NLPハイブリッドの形成が誘導されるため、そうではない可能性もある。この潜在的な矛盾にもかかわらず、これらの組み合わせた結果は、より高いCKP負荷条件では組み込み効率が低下することを示唆している。
CKP活性に対するCKP-NLPへのCKP組み込みの効果を、以下のように評価した。この分析では、トリプシンベースのアッセイを使用して、様々なCKP:NLPモル比(0、13.4、28.6、及び63)で、遊離CKP、CKP-C16、及びCKP-NLPの様々な濃度でCKP活性を測定した(図11D)。NLP-CKPの組み立ては比較的再現性があるが、最終的な組成物間のばらつきが一般的に観察される。本調製物のCKP:NLPモル比は、上記の試料とはわずかに異なっていた。遊離CKP(三角、図11D)及びCKP-C16(丸、図11D)分子はほぼ同等のKiapp(0.16)で同等の効力を有し、CKPが0のCKP-NLP試料は活性がなかった(十字、図11D)。また、CKP-NLPは、CKP負荷密度に関係なく、ほぼ同等の効力を有していた(星及び四角、図11D)。しかし、CKP-NLPにおけるCKPの全体的な効力は、遊離CKP及びCKP-C16の約5分の1であった。理論に拘束されるものではないが、これは、(Kiapp~0.4nM)又はNLP表面に固定されたCKPを有することからの立体障害効果によるものであり得る。活性リガンドの固定化が立体効果のために活性に影響を与える可能性があることはよく知られている(以下の参考文献27、28を参照)。あるいは、CKP-C16は、脂質とCKP-C16の間の化学ポテンシャルの違いによりクラスターへの相分離プロセスを経る可能性があり、これらのクラスターはCKP活性に悪影響を及ぼす。このような活性に対する悪影響にもかかわらず、CKPはNLPプラットフォームに負荷された場合でも依然として極めて強力であった。
実施例9:CKP-NLP安定性に対するCKP負荷の効果
薬物送達プラットフォームとしてのNLPの注意点の1つは、複雑な生物学的環境における安定性の低さである(以下の参考文献9、24、25を参照)。例えば、37℃での50%血清中のDOPC NLPの半減期は、3~6時間であると報告されており(以下の参考文献9を参照)、これは、ナノ粒子の潜在的な全身半減期(24~48時間)よりも短い。最近、二重層コアを架橋すると安定性が著しく向上することが実証され(下記の参考文献24を参照)、架橋NLPについては100%血清中で48時間にわたってNLPの分解は観察されず、架橋の非存在下では非常に急速な分解(約10分)が観察された(以下の参考文献24を参照)。しかし、このアプローチは、既知の自然な分解又は生体内分解経路を持たない非天然の架橋脂質の添加に起因した安全性のリスクの増加と関連する可能性がある。最近、NLPプラットフォームへのFabのコンジュゲーションがNLPの安定性を劇的に改善することが報告されたことが報告された(以下の参考文献18を参照)。CKP NLP安定性に対するCKP組み込みの効果を以下のように評価した。CKP-NLPの安定性は、フルオロフォアタグを使用して50%血清中で評価し、SECによる時間の関数としての分解をモニターした。インビボ条件を模倣するために、50%血清を選択した。これらの研究では、AF488標識CKP-NLPを異なる時間間隔でSECに注入し、CKP-NLPの溶出を495nmの吸光度でモニターした。このフルオロフォア及び吸光度特性は、血清/CKP-NLP試料中の血清タンパク質及び成分の固有の吸光度と重複しない分光測光特性のために選択された。図12Aは、異なる時点におけるCKPを含まないネイキッドNLPのSECクロマトグラムを示す。SECクロマトグラムで最初に観測された保持時間5.25分のピークはCKP-NLPに対応し、保持時間7.1分の3番目のピークは遊離apoE422kに対応した。インキュベーション時間が増加するにつれ、CKP-NLPピークの減少と遊離apoE422kピークの増加が観察された。NLPピークの減少は、NLP分解の直接的な尺度であり、曲線下の面積を計算することによって定量化された。全ての試料で、保持時間6.2分の中間ピークが観察され、このピークはインキュベーション時間によって変化しなかった。全ての試料と時点でこのピークの一貫性を考えると、ピークは血清中のバックグラウンド汚染物質が原因である可能性がある。
安定性に対するCKP負荷の効果を体系的に評価するために、様々な量のCKP-C16を含むCKP-NLP(0、10、及び36CKP/NLP)を使用してこれらの実験を行った。CKP-NLPのSECピーク面積は、異なるCKP-NLPコンジュゲート間での比較を可能にするために、時間0hのピーク面積に対して正規化された。NLPへのFabコンジュゲーションについて報告された効果とは対照的に、CKP-C16の組み込みは、NLPの全体的な安定性に影響を与えないように見えた(図12B)。全てのCKP-NLP試料は、37℃で2~4時間後にはわずか50%の材料しか残っていない初期の急速な分解を示し、その後、残りの24時間のインキュベーション期間でゆっくりと分解された。この分解パターンは、NLPに関する以前の報告と非常に一致している(以下の参考文献18、24を参照)。これらの知見は、実施例5に記載されるように、NLP表面へのFabコンジュゲーションについて以前に観察された安定化効果が、より小さなサイズの分子(Fabは約45kDaであり、CKPは約3kDaである)には適用されないことを示唆している。理論に拘束されるものではないが、Fabは、両親媒性ナノ粒子を不安定にする可能性がある血清タンパク質との相互作用を防ぐ物理的障壁を形成する可能性がある(Darwish M,Shatz W,Leonard B,Loyet K,Barrett K,Wong JL,Li H,Abraham R,Lin M,Franke Y,Tam C,Mortara K,Zilberleyb I,Blanchette CD,“Nanolipoprotein Particles as a Delivery Platform for Fab Based Therapeutics”Bioconjugate Chemistry,2020,31,8 1995-2007)。Fabコンジュゲーションの安定化効果を観察する前に、7のFabモル負荷が必要であることが以前に報告されており、これは、NLP表面に付加された約315kDaのMWに相当する。対照的に、86CKP/NLPの最高のCKP負荷は、約260kDaの付加的なMWしか構成しなかった。したがって、Fabコンジュゲーションによる安定化の増加が主にNLP表面に追加されたMWによって促進される場合、そのNLPを安定させるために必要なMWの量は、最高のCKP負荷でも達成されなかった。これは、CKPの組み込みで安定化効果が観察されなかった理由を説明している可能性がある。あるいは、安定化効果は付加された分子量だけでなく、コンジュゲート実体の流体力学的サイズにも起因している。全体的なNLP構造を破壊することなく、表面上により多くのCKPを負荷することができたとしても、安定化効果が観察されなかった可能性がある。これらの組み合わせた知見は、CKPのインビボ投与には循環半減期と安定性に制限があり、この技術を疾患治療に適用する際には、これらの制限を考慮しなければならないことを示唆する。
実施例10:Fab-CKP-NLPコンジュゲートの組み立て、精製及び特徴づけ
CKPとFabの両方をNLPに組み込むことで、複数の機能的活性を持つナノ粒子プラットフォームの開発が可能になるであろう。例えば、NLPは、標的指向化活性(例えば、HER2、CD20など)を示すFab及び治療活性を示すCKPを含み得る。あるいは、NLPは、相乗的な治療活性又は相補的な治療活性を示すFab及びCKPを含み得る。CKPとFabの両方をNLPに組み込む可能性は、次のように評価された。CKPとFabの両方をNLPプラットフォームに組み込むために開発された戦略を図13Aに示す。CKP-NLP組み立ての同じ方法を採用し、機能性反応タグを含むFabへのその後のコンジュゲーションのために官能化PEG脂質を加えた(図13A)。PEG脂質頭部基が末端反応性マレイミドを有し、FabがC末端システインアミノ酸を含有するマレイミド-チオールバイオコンジュゲーション戦略を使用して、FabをNLPにコンジュゲートさせた(以下の参考文献18を参照)。マレイミドメチルシクロヘキサン-1-カルボキシレート(DOPE-MCC)頭部基で官能化されたDOPE脂質を使用したチオール-マレイミド化学によるFabのコンジュゲーション戦略は、実施例1に記載されている。DOPE-MCC脂質を用いて最初のパイロットNLP組み立てを実施したところ、脂質混合物にCKP-C16を添加すると沈殿が一貫して観察されたが、DSPE-PEG-Malを使用した場合には観察されなかった。したがって、NLPプラットフォームへのFabコンジュゲーションのさらなる最適化のために、DSPE-PEG-Malを使用した。CKP-NLPは、10%モルのDSPE-PEG-Mal脂質で組み立てられ、FabコンジュゲーションのためにNLP表面上で十分なマレイミドリガンド密度を確実にした。C末端システインを含むヒト抗D因子Fabが、この分子が以前にチオール-マレイミドコンジュゲーションを介してPEGポリマー足場(下記の参考文献22を参照)及びNLP(下記の参考文献18を参照)に首尾よくコンジュゲートしていたため、サロゲートFabとして使用された。Fabは、CKP-NLP精製工程なしで、バイオビーズベースのコール酸除去工程の直後に、マレイミド官能化CKP-NLPにコンジュゲートされた。このアプローチは、コンジュゲーション前にマレイミドが加水分解される可能性を最小限に抑えるために用いられた。最初のパイロットコンジュゲーションは、Fab:CKP-NLPモル比を20で行われた。FabをCKP-NLPと共に2~3時間インキュベートし、NACをDSPE-PEG-Malの2倍モル濃度で添加して、未反応のマレイミドをクエンチし、以前に記載されたようにDOPE-MCC:apoE422k架橋を防止した(以下の参考文献16を参照)。Fab-CKP-NLPをSECによって精製し、SECクロマトグラムにおいて3つの主要なピークが観察された:Fab-CKP-NLPコンジュゲート(rt~10分)、Fab二量体(rt~14分)、及び非コンジュゲートFab(rt~16分)(図13B)。コンジュゲーション反応後のFab二量体の存在は、以前に記載されたように、コンジュゲーション工程中のFabのC末端チオールでのジスルフィド形成による二量体化によるものであった(以下の参考文献18を参照)。NLPピークの中心を横切る画分を収集し、プールして、HPLC及びSEC-MALS分析に供した。精製され還元されたFab-CKP-NLP試料の例示的なHPLCクロマトグラムを図13Cに示す。ピークが保持時間1.75、2.05、2.8、3.1、3.4、及び3.95分で観察され、それぞれ、Fab軽鎖、DSPE-PEG-Mal、apoE422k、CKP-C16、Fab重鎖-DSPE-PEG-Malコンジュゲート、及びDOPCに対応した。各成分の検量線を作成し、CKP-C16の組み込みとFabのコンジュゲーションの定量化に使用した。図13Cに示される典型的なHPLCクロマトグラムは、18CKP/NLP及び23Fab/NLPに対応するものである。CKP-NLPについて説明したように、粒子径もSEC-MALSによって測定した(図13D~13E)。Fab-CKP-NLPピークのMWの変動性(220kDa~1500kDa、平均MWは700kDa)は、CKP-NLP(200~400kDa、ピークを横切る平均MWは266kDa)よりも著しく広かった(図13D)。また、Fab-CKP-NLPピークを横切るRの変動性にも、同様の傾向が見られた。理論に拘束されるものではないが、Fab-CKP-NLPのMW及びRhの変動性の増加は、コンジュゲートしたFab/NLPの数の分布による可能性がある。このFab-CKP-NLP試料のHPLC分析に基づくと、平均で20Fab/NLPが存在した;しかしながら、Fab/NLPの分布はガウス分布であり、0(MW約300kDa)から30(MW約1500kDa)まで変化するFabを持つCKP-NLPが見られると予想される。Fab-CKP-NLPピークを横切るRの変動性(図13E)は、CKP-NLPと類似していた(約2倍)(図10E)。NLPへのFab及びタンパク質のコンジュゲーションは、MWよりもRへの影響が著しく小さいことが以前に報告された。これは、円盤状のNLPのサイズが、NLP表面へのタンパク質コンジュゲーションによって最も影響を受ける二重層の高さではなく、直径によって大きく左右されるためである(以下の参考文献18を参照)。これらの知見はこの仮説と一致している。
実施例11:最大Fabコンジュゲーション、Fab-CKP-NLPサイズ、CKP活性、及びFab-CKP-NLP安定性に対するCKP及びFab負荷の効果
Fab-CKP-NLPのサイズ、活性及び血清安定性に対するCKP負荷密度及びFab負荷密度の影響を以下のように調べた。CKP-NLPは、2つのCKP負荷密度、12.7CKP/NLP(「低CKP-NLP」と呼ばれる)及び40CKP/NLP(「高CKP-NLP」と呼ばれる)で10mol% DOPE-PEG-Malを用いて組み立てられ、異なるFab対CKP-NLP比でFabとコンジュゲートした。図14Aは、Fab対CKP-NLP比が0~150の範囲でFabにコンジュゲートした低CKP-NLPのSECクロマトグラムを示している。150という最高のFab:NLP比は、約1Fab:1DSPE-PEG-Malに相当した。CKP-NLPピークは、約150の飽和レベルまでFab濃度の増加に伴って徐々に増加した。Fabコンジュゲーション率の増加に伴い、Fab二量体と非コンジュゲートFabピークが徐々に増加することが観察された。これを高CKP-NLPについて繰り返し、コンジュゲートしたFabの量を実施例6に記載のように定量化した(図14B)。両方のCKP組成物について、反応中のFab:NLP比が0から100に増加すると、コンジュゲートFab負荷(NLPに実際に付着した量)の直線的な増加が観察された。しかし、より高い比率では、Fab負荷の増加は最小限から全く観察されず、NLP表面にコンジュゲートしたFabの飽和量は、約50Fab/NLPであると決定された(図14B)。対照的に、10mol% DOPE-MCC脂質組成でDOPE-MCC脂質を介してNLP表面に直接コンジュゲートした場合、最大Fab負荷容量は30であると以前に報告されていた。この最大負荷容量は、利用可能なNLP表面積によって駆動されることが示唆されており、NLP表面積と30Fabが占める全体の表面積との間に強い相関関係があった。CKP-NLPの表面積は、Darwish M,Shatz W,Leonard B,Loyet K,Barrett K,Wong JL,Li H,Abraham R,Lin M,Franke Y,Tam C,Mortara K,Zilberleyb I,Blanchette CD,“Nanolipoprotein Particles as a Delivery Platform for Fab Based Therapeutics”Bioconjugate Chemistry,2020,31,8 1995-2007に記載されているものと同様であったため、Fab負荷の増加は表面積の増加に起因するものではない可能性がある。CKPの非存在下において同様のFab結合容量の増加が観察され、この効果がNLP表面上のCKPの存在によるものではないことを示唆している。この研究において、Fabは表面に直接コンジュゲートしていたのではなく、NLP表面から伸びるPEG2000リンカーにコンジュゲートしていた。したがって、NLP表面への直接コンジュゲーションと比較した場合、スペーサーが全体的なコンジュゲーション体積を増加させ、立体障害を制限して、より多くのFabをNLPにコンジュゲートさせることができたと考えられる。CKP密度は、Fab負荷に大きな影響を与えなかった(図14B)。したがって、この結果は、CKP負荷が高いほど立体障害が大きくなる可能性があることを考えると、予想外であった。理論に拘束されるものではないが、PEGリンカーは、NLP表面とFab負荷のためのコンジュゲーションハンドルとの間にスペーサーを作るので、CKPからの立体的な影響を排除することができる。
NLPサイズに対するFab負荷の影響をさらに評価するために、Rは高CKP NLP及び低CKP NLPの両方について異なるFab負荷でSEC-MALSによって測定された(図14C)。Fab負荷を0から10Fab/NLPまで増加させるとRhの増加が観察され、Fab負荷を10から50Fab/NLPまで増加させると最小限の増加しか観察されなかった。これらの結果は、以前の知見(以下の参考文献9、11、18を参照)と一致しており、FabコンジュゲーションはNLPの円盤状の性質を変更せず、Fabの負荷ではなくNLPの直径と表面積がRhのドライバーであることを示唆している。
FabのNLP表面へのコンジュゲーションは、分析物とCKPとの相互作用に対して潜在的な物理的障壁を作り出す可能性がある。したがって、CKP活性に対するFab負荷の影響を評価するために、様々なFab密度を有する低CKP-NLP及び高CKP-NLPの両方におけるCKP活性を評価した(図14D)。Fab密度は、高CKP-NLP製剤及び低CKP-NLP製剤の両方に対してCKP活性に影響を与えず、試料間の基質阻害定数(K app)の差はアッセイの誤差内(0.3~0.05nM)であった。対照的に、実施例8で論じたように、CKP活性の減少は、Fabコンジュゲーションの非存在下で観察された。Fab-CKP-NKPにおいて観察されたこれらの予想外の結果は、非常に再現性が高かった。これらの結果は、Fab負荷を1~50Fab/CKP-NLPにおいて確実に制御できること、Fab負荷の程度がCKP密度に依存しないこと、及びFabコンジュゲーションは、Fab密度に関係なく、CKP活性に影響を与えないようであることを示している。理論に拘束されるものではないが、Fabがトリプシンに非特異的に結合し、NLP表面で有効なトリプシン濃度を増加させる可能性がある。CKP-C16がパッチに相分離し、Fabコンジュゲーションの非存在下で活性の低下をもたらす場合、この効果はFabコンジュゲーション後に軽減され、活性が回復したと考えることができる。
実施例5に記載されるように、Fabコンジュゲーションは、おそらく血清タンパク質に対する立体障壁を提供することによって、NLPの安定性に劇的な影響を与えることができる。これらの知見がCKP-NLPプラットフォームに拡張できるかどうかを判断するために、Fab-CKP-NLP(50Fab/NLP及び20CKP/NLP)の安定性を50%血清中のCKP-NLP(20CKP/NLP)と比較した(図14E)。「空の」NLP(すなわち、CKP及び/又はFabが負荷されていないNLP)で観察されたように、FabコンジュゲーションはCKP-NLPの安定性に大きな影響を与えた。CKP-NLPは急速に分解し、最初の4時間以内に粒子の50%以上が分解された。対照的に、Fab-CKP-NLPは驚くほど安定しており、材料の75%以上が24時間にわたってインタクトなままであった。理論に拘束されるものではないが、これらの知見は、FabがPEGスペーサーを介して結合し、NLP表面上に付加的分子ペプチド実体が存在する場合でも、Fab層の安定化効果が維持されることを示唆している。
実施例7~11からの結論
実施例7~11は、CKP-NLP及びFab-CKP-NLPコンジュゲートの両方の開発及び特徴づけを記載する。CKPを組み込むために、CKPにC16炭化水素テールを追加する自己組織化戦略が開発され、これにより、組み立てプロセス中に二重層コアに分配し、NLP表面にCKPを提示することができる。NLPは、NLP組み立てプロセスに影響を与えることなく、最大60個のCKP-C16分子を収容することができた。NLPへのCKP-C16の組み込みは、CKPトリプシン阻害活性をわずかに低下させたが、分子は依然として非常に強力であった(サブナノモルバインダー)。CKP-NLPの安定性は、NLP単独と同等であり、37℃の50%血清中で比較的短い半減期(~1時間)を持つことがわかった。NLPプラットフォームへのFabコンジュゲーションは、マレイミド基がPEGスペーサーに結合したチオール反応性マレイミド脂質を導入することによって達成された。このコンジュゲーション戦略を使用すると、Fab負荷は1~50Fab/CKP-NLPの範囲で確実に制御でき、Fab負荷の程度はCKP密度に依存しなかった。Fabコンジュゲーションも、Fab密度に関係なくCKP活性に影響を与えなかった。最後に、FabコンジュゲーションはCKP-NLPの安定性の改善に大きな影響を与え、37℃で24時間インキュベーションした後もFab-CKP-NLPの75%以上がインタクトなままであった。これらの組み合わせた知見は、NLPがペプチド様薬物候補の潜在的な送達のための有望なプラットフォームであることを示唆している。さらに、標的化又は多剤送達は、CKP-NLPへの標的指向化又は治療用Fabのコンジュゲーションを通じて達成することができる。
実施例6~11の参考文献
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Claims (217)

  1. 足場タンパク質、膜形成脂質、及び抗原結合ポリペプチドを含む、コンジュゲートであって、
    ここで、前記膜形成脂質が脂質二重層に配列され、前記足場タンパク質が前記二重層を取り囲み;
    前記抗原結合ポリペプチドが、前記1つ又は複数の膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、前記二重層の一方又は両方の表面上で前記膜形成脂質の1つ又は複数にコンジュゲートしており;
    場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続する、コンジュゲート。
  2. 前記官能化基が、マレイミド誘導体、ハロアセトアミド、ピリジルジチオプロピオネート、チオスルフェート、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択され;前記相補的官能基が、遊離チオール基である、請求項1に記載のコンジュゲート。
  3. 前記チオール基がシステインチオール基であり、場合によって、前記システインアミノ酸残基が、抗原結合ポリペプチドが由来する抗体においてヒンジジスルフィド結合を形成する(例えば、Cys-226又はCys-227)、請求項2に記載のコンジュゲート。
  4. 前記官能化基が、前記足場タンパク質にコンジュゲートしない、請求項1~3のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  5. 前記足場タンパク質が、(a)アポリポタンパク質A、(b)アポリポタンパク質B、(c)アポリポタンパク質C、(d)アポリポタンパク質D、(e)アポリポタンパク質H、(f)アポリポタンパク質E、(g)前記二重層を安定化することができる(a)~(f)の切断型、及び(h)(a)~(g)のいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される、請求項1~4のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  6. 前記膜形成脂質が、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPC、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  7. 前記膜形成脂質の1つ又は複数がC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルが20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている、請求項1~6のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  8. 足場タンパク質、膜形成脂質、及び20~60アミノ酸の短いペプチドを含むコンジュゲートであって、
    ここで、前記膜形成脂質が脂質二重層に配列され、前記足場タンパク質が前記二重層を取り囲み;
    前記短いペプチドが、前記二重層の一方又は両方の表面上で前記膜形成脂質の1つ又は複数にコンジュゲートしている、コンジュゲート。
  9. 前記膜形成脂質が、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPC、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される、請求項8に記載のコンジュゲート。
  10. 前記膜形成脂質の1つ又は複数がC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルが20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている、請求項8又は9に記載のコンジュゲート。
  11. 前記脂肪酸アシルがC16脂肪酸アシルである、請求項7又は10に記載のコンジュゲート。
  12. 前記短いペプチドがシスチンノットペプチド(CKP)である、請求項7~11のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  13. CKPが、EETI-II、サーキュリンA、cyclopsychotride A、シクロビオラシンO1、シクロビオラシンO12、カラタB1、カラタB8、palicourein、tricyclon A、MCoTI 1、SOTI 1、サーキュリンB、cyclopsychotride、又はvarvペプチドAである、請求項12に記載のコンジュゲート。
  14. 短いペプチドが、CKPバリアントであって、
    (a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列中に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (b)野生型CKPと比較して、N末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (c)野生型CKPと比較して、C末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (d)野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾;並びに/又は
    (e)野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾
    を含むCKPバリアントである、請求項7~11のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  15. CKPバリアントが、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む、請求項14に記載のコンジュゲート。
  16. 野生型CKPがEETI-IIである、請求項14又は15に記載のコンジュゲート。
  17. コンジュゲート中の短いペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも高い、請求項7~16のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  18. コンジュゲート中のペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも2倍から10倍高い、請求項17に記載のコンジュゲート。
  19. コンジュゲート中のペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも約5倍高い、請求項15に記載のコンジュゲート。
  20. 前記短いペプチドが生物学的活性を有するCKP又はCKPバリアントであり、前記活性の80~90%、90~95%、又は95~99%が前記コンジュゲートにおいて保持される、請求項12~16のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  21. 前記コンジュゲートが、前記短いペプチドの活性又は結合活性を増加させる、請求項7~20のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  22. 前記1つ又は複数の膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、前記二重層の一方又は両方の表面上で前記膜形成脂質の1つ又は複数にコンジュゲートしている抗原結合ポリペプチドをさらに含み;
    場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続する、請求項7~21のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  23. 前記コンジュゲートが、1~100分子の前記Fabを含み;
    場合によって、前記コンジュゲートが、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む、請求項7~22のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  24. 少なくとも2つの異なるペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートを含み、ここで、第1のペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートが第1の短いペプチドを含み、第2のペプチド-C4-28脂肪酸アシルが第1の短いペプチドとは異なる第2の短いペプチドを含む、請求項7~23のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  25. 前記少なくとも2つのペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)が、異なる標的、場合によって2つ、3つ、4つ、又は8つの異なる標的に結合する、請求項24に記載のコンジュゲート。
  26. 前記2つ以上の短いペプチドが、2つの異なる標的に結合する、請求項25に記載のコンジュゲート。
  27. 前記標的が、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である、請求項26に記載のコンジュゲート。
  28. 前記足場タンパク質と前記膜形成脂質が、1:60から1:100のモル比、例えば、1:80などのモル比であり;且つ/又は前記膜形成脂質の20~35%、例えば20%が官能化基を有する、請求項1~27のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  29. 前記抗原結合ポリペプチドが、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)、単鎖Fab(scFab)、単鎖Fv(scFv)、VH-VH二量体、VL-VL二量体、VH-VL二量体、単一ドメイン、ダイアボディ、直鎖状抗体、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択され、特に前記抗原結合ポリペプチドがFabであり;
    場合によって、前記Fabが、OX40、DR4、GITR、Tie2、D因子、VEGF、MerTK、CD3、リンホトキシンベータ受容体、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合する、請求項1~28のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  30. 前記コンジュゲートが、2分子以上の前記抗原結合ポリペプチド、場合によって、2~60、2~32、10~30、又は20分子の前記抗原結合ポリペプチドを含む、請求項1~29のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  31. 前記コンジュゲートが、1~160、10~120、20~100、40~80、又は60分子の前記抗原結合ポリペプチドを有し;ここで、前記抗原結合ポリペプチドがFabであり、前記FabがPEGスペーサーによって前記膜形成脂質に接続されている、請求項30に記載のコンジュゲート。
  32. 前記PEGスペーサーが、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する、請求項31に記載のコンジュゲート。
  33. 前記コンジュゲートが、前記抗原結合ポリペプチドの活性又は結合活性を増加させる、請求項30~32のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  34. 前記活性がOX40結合であり、前記コンジュゲートがFabなどの前記抗原結合ポリペプチドの4~8分子を有する、請求項32に記載のコンジュゲート。
  35. 前記抗原結合ポリペプチドが前記コンジュゲートの血清安定性及び/又は血清半減期を増加させ、
    場合によって、前記血清半減期が、2~20倍、5~15倍、又は10倍増加している、請求項30~34のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  36. 前記コンジュゲートが、5~60、6~40、又は7~32分子の前記抗原結合ポリペプチドを有する、請求項35に記載のコンジュゲート。
  37. 前記2つ以上の抗原結合ポリペプチドが、異なる標的又はエピトープ、場合によって、2、3、4、又は8つの異なる標的又はエピトープに結合する、請求項30~36のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  38. 前記2つ以上の抗原結合ポリペプチドが、2つの異なる標的又はエピトープに結合する、請求項37に記載のコンジュゲート。
  39. 前記標的が、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である、請求項37に記載のコンジュゲート。
  40. 抗原結合ポリペプチドが、Fab又はFab様分子、場合によって、ヒト又はヒト化Fabである、請求項1~39のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  41. スペーサーが、PEG、又はGSGSのアミノ酸配列を含む、請求項1~40のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  42. 請求項1~41のいずれか一項に記載のコンジュゲート及び薬学的に許容されるビヒクルを含む薬学的組成物。
  43. 前記組成物が、10~50cPの粘度及び100~300mgの前記コンジュゲート/mLの濃度を有する、請求項42に記載の薬学的組成物。
  44. 請求項1~41のいずれか一項に記載のコンジュゲート又は請求項42若しくは43に記載の薬学的組成物であって、前記コンジュゲート又は組成物が皮下投与されるか又は眼球送達を介して投与される、コンジュゲート又は薬学的組成物。
  45. トレハロースの存在下などで凍結乾燥され;且つ場合によって再構成される、請求項44に記載のコンジュゲート又は薬学的組成物。
  46. 請求項45に記載のコンジュゲート又は薬学的組成物であって、前記コンジュゲートがコンジュゲート当たり18~20個のFab分子を含み;且つ/又は
    凍結乾燥が、80mMのトレハロースの存在下で起こり;且つ/又は
    凍結乾燥が、5mgのコンジュゲート/mLの濃度で起こる
    コンジュゲート又は薬学的組成物。
  47. 凍結乾燥及び再構成後に、前記抗原結合ポリペプチドの抗原結合活性の80~90%、90~95%、又は95~99%が保持される、請求項45又は46に記載のコンジュゲート又は薬学的組成物。
  48. 請求項1~41のいずれか一項に記載のコンジュゲートを100~300mg含み、10~50cPの粘度を有する液体製剤であって、場合によって、前記製剤が皮下投与されるか又は眼球送達を介して投与される、液体製剤。
  49. ナノリポタンパク質粒子と抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを調製する方法であって、
    a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の(自己)組織化を可能にする条件下で提供することであって、ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること;
    b)pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させること;並びに
    c)場合によって、前記粒子と前記抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを精製すること
    を含む、方法。
  50. 前記工程b)が、組み立てられていない膜形成脂質の一部又は全てを除去するための介在工程なしで、前記工程a)に続いて行われる、請求項49に記載の方法。
  51. 前記官能化基がマレイミド誘導体であり、前記官能基がシステインチオール基であり、場合によって、前記システインアミノ酸残基が、抗原結合ポリペプチドが由来する抗体においてヒンジジスルフィド結合を形成する(Cys-226又はCys-227など)、請求項49又は50に記載の方法。
  52. 前記官能化基が、前記低pHで前記足場タンパク質にコンジュゲートしない、請求項49~51のいずれか一項に記載の方法。
  53. 前記低pHが、5.5~6.5のpH、5~6のpH、又は6のpHである、請求項52に記載の方法。
  54. スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続する、請求項49~53のいずれか一項に記載の方法。
  55. 前記スペーサーが、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続するPEGスペーサーである、請求項54に記載の方法。
  56. 前記PEGスペーサーが、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する、請求項55に記載の方法。
  57. 前記膜形成脂質の1つ又は複数がC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルが20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている、請求項49~56のいずれか一項に記載の方法。
  58. 前記脂肪酸アシルがC16脂肪酸アシルである、請求項57に記載の方法。
  59. 前記短いペプチドがシスチンノットペプチド(CKP)である、請求項57又は58に記載の方法。
  60. CKPが、EETI-II、サーキュリンA、cyclopsychotride A、シクロビオラシンO1、シクロビオラシンO12、カラタB1、カラタB8、palicourein、tricyclon A、MCoTI 1、SOTI 1、サーキュリンB、cyclopsychotride、又はvarvペプチドAである、請求項59に記載の方法。
  61. 短いペプチドが、CKPバリアントであって、
    (a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列中に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (b)野生型CKPと比較して、N末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (c)野生型CKPと比較して、C末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (d)野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾;並びに/又は
    (e)野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾
    を含むCKPバリアントである、請求項57又は58に記載の方法。
  62. CKPバリアントが、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む、請求項61に記載の方法。
  63. 野生型CKPがEETI-IIである、請求項61又は62に記載の方法。
  64. 前記膜形成脂質が、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートが、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む、請求項57~63のいずれか一項に記載の方法。
  65. コンジュゲート中の短いペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも高い、請求項57~64のいずれか一項に記載の方法。
  66. コンジュゲート中のペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも2倍から10倍高い、請求項65に記載の方法。
  67. コンジュゲート中のペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも約5倍高い、請求項66に記載の方法。
  68. 前記短いペプチドが生物学的活性を有するCKP又はCKPバリアントであり、前記活性の80~90%、90~95%、又は95~99%が前記コンジュゲートにおいて保持される、請求項57~64のいずれか一項に記載の方法。
  69. 前記コンジュゲートが、1~100分子の前記Fabを含み;
    場合によって、前記コンジュゲートが、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む、請求項57~68のいずれか一項に記載の方法。
  70. Fab及び短いペプチドが2つの異なる標的に結合する、請求項69に記載の方法。
  71. 少なくとも2つの異なるペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートを含み、ここで、第1のペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートが第1の短いペプチドを含み、第2のペプチド-C4-28脂肪酸アシルが第1の短いペプチドとは異なる第2の短いペプチドを含む、請求項57~70のいずれか一項に記載の方法。
  72. 前記少なくとも2つのペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)が、異なる標的、場合によって2つ、3つ、4つ、又は8つの異なる標的に結合する、請求項71に記載の方法。
  73. 前記2つ以上の短いペプチドが、2つの異なる標的に結合する、請求項72に記載の方法。
  74. 前記標的が、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である、請求項70又は73に記載の方法。
  75. ナノリポタンパク質粒子と20~60アミノ酸の短いペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)とのコンジュゲートを調製する方法であって、
    a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の(自己)組織化を可能にする条件下で提供することであって;
    ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数が、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)を含み、脂肪酸アシルが、前記短いペプチドにコンジュゲートしている、提供すること;並びに
    場合によってペプチドコンジュゲートを精製すること、を含む方法。
  76. 前記短いペプチドがシスチンノットペプチド(CKP)である、請求項75に記載の方法。
  77. CKPが、EETI-II、サーキュリンA、cyclopsychotride A、シクロビオラシンO1、シクロビオラシンO12、カラタB1、カラタB8、palicourein、tricyclon A、MCoTI 1、SOTI 1、サーキュリンB、cyclopsychotride、又はvarvペプチドAである、請求項76に記載の方法。
  78. 短いペプチドが、CKPバリアントであって、
    (a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列中に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (b)野生型CKPと比較して、N末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (c)野生型CKPと比較して、C末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (d)野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾;並びに/又は
    (e)野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾
    を含むCKPバリアントである、請求項77に記載の方法。
  79. CKPバリアントが、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む、請求項78に記載の方法。
  80. 野生型CKPがEETI-IIである、請求項78又は79に記載の方法。
  81. 前記膜形成脂質が、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートが、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む、請求項75~80のいずれか一項に記載の方法。
  82. 少なくとも2つの異なるペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートを含み、ここで、第1のペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートが第1の短いペプチドを含み、第2のペプチド-C4-28脂肪酸アシルが第1の短いペプチドとは異なる第2の短いペプチドを含む、請求項75~81のいずれか一項に記載の方法。
  83. 前記少なくとも2つのペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)が、異なる標的、場合によって2つ、3つ、4つ、又は8つの異なる標的に結合する、請求項82に記載の方法。
  84. 前記2つ以上の短いペプチドが、2つの異なる標的に結合する、請求項82に記載の方法。
  85. 前記標的が、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である、請求項84に記載の方法。
  86. 前記短いペプチドが生物学的活性を有するCKP又はCKPバリアントであり、前記活性の80~90%、90~95%、又は95~99%が前記コンジュゲートにおいて保持される、請求項75~85のいずれか一項に記載の方法。
  87. 前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示し;さらに
    b)pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させる工程であって;
    ここで、前記工程b)が、組み立てられていない膜形成脂質の一部若しくは全てを除去するための介在工程なしで;且つ/又は工程a)のペプチドコンジュゲートを濃縮するための介在工程なしで、前記工程a)に続いて行われる、接触させる工程を含む、請求項75~86のいずれか一項に記載の方法。
  88. 前記官能化基がマレイミド誘導体であり、前記官能基がシステインチオール基であり、場合によって、前記システインアミノ酸残基が、抗原結合ポリペプチドが由来する抗体においてヒンジジスルフィド結合を形成する(Cys-226又はCys-227など)、請求項87に記載の方法。
  89. 前記官能化基が、前記低pHで前記足場タンパク質にコンジュゲートしない、請求項87又は88に記載の方法。
  90. 前記低pHが、5.5~6.5のpH、5~6のpH、又は6のpHである、請求項89に記載の方法。
  91. スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続する、請求項87~90のいずれか一項に記載の方法。
  92. 前記スペーサーが、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続するPEGスペーサーである、請求項91に記載の方法。
  93. 前記PEGスペーサーが、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する、請求項92に記載の方法。
  94. 前記コンジュゲートが、前記短いペプチドの活性又は結合活性を増加させる、請求項87~93のいずれか一項に記載の方法。
  95. 前記コンジュゲートが、1~100分子の前記Fabを含み;
    場合によって、前記コンジュゲートが、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む、請求項87~94のいずれか一項に記載の方法。
  96. Fab及び短いペプチドが2つの異なる標的に結合する、請求項95に記載の方法。
  97. 前記標的が、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である、請求項96に記載の方法。
  98. コンジュゲート中の短いペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも高い、請求項87~97のいずれか一項に記載の方法。
  99. コンジュゲート中のペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも2倍から10倍高い、請求項98に記載の方法。
  100. コンジュゲート中のペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも約5倍高い、請求項99に記載の方法。
  101. 請求項49~100のいずれか一項に記載の方法によって生成されたコンジュゲート。
  102. 抗原結合ポリペプチドの結合活性、活性、及び/又は効力を増加させる方法であって、
    a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の(自己)組織化を可能にする条件下で提供することであって、ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること;
    b)pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させること;並びに
    c)場合によって、前記粒子と前記抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを精製し、
    それにより前記抗原結合ポリペプチドの結合活性、活性、及び/又は効力を増加させること、を含む方法。
  103. 前記抗原結合ポリペプチドが、Fab若しくはFab様分子であり、且つ/又は前記コンジュゲートが、10~60、15~30、若しくは20分子の前記抗原結合ポリペプチドを含む、請求項102に記載の方法。
  104. 前記抗原結合ポリペプチドが、PEGスペーサーによって前記膜形成脂質に接続されたFab又はFab様分子であり;且つ
    前記コンジュゲートが、1~160、10~120、20~100、40~80、又は60分子の前記抗原結合ポリペプチドを含む、請求項103に記載の方法。
  105. 前記PEGスペーサーが、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する、請求項104に記載の方法。
  106. 前記コンジュゲートが安定化されており、
    場合によって、前記コンジュゲートが、7~60、7~32、40~60、又は50分子の前記抗原結合ポリペプチドを含む、請求項102~105のいずれか一項に記載の方法。
  107. 前記コンジュゲートが、異なる標的に結合する第2の抗原結合ポリペプチドの1つ又は複数の分子をさらに含む、請求項102~106のいずれか一項に記載の方法。
  108. 前記コンジュゲートが液体製剤で提供され、前記製剤が100~300mgの前記コンジュゲートを含み、10~50cPの粘度を有する、請求項102~107のいずれか一項に記載の方法。
  109. 前記膜形成脂質の1つ又は複数がC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルが20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている請求項102~108のいずれか一項に記載の方法であって、短いペプチドの結合活性、活性、及び/又は効力を増加させる、方法。
  110. 前記脂肪酸アシルがC16脂肪酸アシルである、請求項109に記載の方法。
  111. 前記短いペプチドがシスチンノットペプチド(CKP)である、請求項109又は110に記載の方法。
  112. CKPが、EETI-II、サーキュリンA、cyclopsychotride A、シクロビオラシンO1、シクロビオラシンO12、カラタB1、カラタB8、palicourein、tricyclon A、MCoTI 1、SOTI 1、サーキュリンB、cyclopsychotride、又はvarvペプチドAである、請求項111に記載の方法。
  113. 短いペプチドが、CKPバリアントであって、
    (a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列中に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (b)野生型CKPと比較して、N末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (c)野生型CKPと比較して、C末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (d)野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾;並びに/又は
    (e)野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾
    を含むCKPバリアントである、請求項109又は110に記載の方法。
  114. CKPバリアントが、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む、請求項113に記載の方法。
  115. 野生型CKPがEETI-IIである、請求項113又は114に記載の方法。
  116. 前記膜形成脂質が、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートが、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む、請求項109~115のいずれか一項に記載の方法。
  117. 少なくとも2つの異なるペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートを含み、ここで、第1のペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートが第1の短いペプチドを含み、第2のペプチド-C4-28脂肪酸アシルが第1の短いペプチドとは異なる第2の短いペプチドを含む、請求項109~116のいずれか一項に記載の方法。
  118. 前記少なくとも2つのペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)が、異なる標的、場合によって2つ、3つ、4つ、又は8つの異なる標的に結合する、請求項117に記載の方法。
  119. 前記2つ以上の短いペプチドが、2つの異なる標的に結合する、請求項118に記載の方法。
  120. 前記標的が、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である、請求項119に記載の方法。
  121. 前記コンジュゲートが、1~100分子の前記Fabを含み;
    場合によって、前記コンジュゲートが、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む、請求項109~120のいずれか一項に記載の方法。
  122. コンジュゲート中の短いペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも高い、請求項110~121のいずれか一項に記載の方法。
  123. コンジュゲート中のペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも2倍から10倍高い、請求項122に記載の方法。
  124. コンジュゲート中のペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも約5倍高い、請求項123に記載の方法。
  125. 抗原結合ポリペプチドの安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を増加させる方法であって、
    a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の(自己)組織化を可能にする条件下で提供することであって、ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること;
    b)pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させること;並びに
    c)場合によって、前記粒子と前記抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを精製し、
    それにより前記抗原結合ポリペプチドの安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を増加させること、を含む方法。
  126. ナノリポタンパク質粒子の安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を増加させる方法であって、
    a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の(自己)組織化を可能にする条件下で提供することであって、ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること;
    b)pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させること;並びに
    c)場合によって、前記粒子と前記抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを精製し、
    それにより前記ナノリポタンパク質粒子の安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を増加させること、を含む方法。
  127. 前記膜形成脂質の1つ又は複数がC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルが20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている、請求項125又は126に記載の方法。
  128. 前記脂肪酸アシルがC16脂肪酸アシルである、請求項127に記載の方法。
  129. 長さが20~60アミノ酸である短いペプチドの安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を増加させる方法であって、
    a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の(自己)組織化を可能にする条件下で提供することであって、
    ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数が、C4-28脂肪酸アシル(例えば、C16脂肪酸アシル)を含み、脂肪酸アシルが、前記短いペプチドにコンジュゲートしている、提供すること;並びに
    場合によってペプチドコンジュゲートを精製すること;
    b)前記膜形成脂質の1つ又は複数を、前記粒子の一方又は両方の表面上に存在する官能化基へと修飾すること、及び
    c)pH4.5~6.5の範囲の低pHで前記官能化基にコンジュゲートする、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させること
    を含み;
    ここで、前記工程c)が、組み立てられていない膜形成脂質の一部若しくは全てを除去するための介在工程なしで;且つ/又は工程b)のペプチドコンジュゲートを濃縮するための介在工程なしで、前記工程b)に続いて行われ、
    場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し、
    それにより前記短いペプチドの安定性、貯蔵寿命、及び/又は半減期を増加させる、方法。
  130. 前記脂肪酸アシルがC16脂肪酸アシルである、請求項127~129のいずれか一項に記載の方法。
  131. 前記短いペプチドがシスチンノットペプチド(CKP)である、請求項127~130のいずれか一項に記載の方法。
  132. CKPが、EETI-II、サーキュリンA、cyclopsychotride A、シクロビオラシンO1、シクロビオラシンO12、カラタB1、カラタB8、palicourein、tricyclon A、MCoTI 1、SOTI 1、サーキュリンB、cyclopsychotride、又はvarvペプチドAである、請求項131に記載の方法。
  133. 短いペプチドが、CKPバリアントであって、
    (a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列中に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (b)野生型CKPと比較して、N末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (c)野生型CKPと比較して、C末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (d)野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾;並びに/又は
    (e)野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾
    を含むCKPバリアントである、請求項127~130のいずれか一項に記載の方法。
  134. CKPバリアントが、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む、請求項133に記載の方法。
  135. 野生型CKPがEETI-IIである請求項133又は134に記載の方法。
  136. 前記膜形成脂質が、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートが、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む、請求項127~135のいずれか一項に記載の方法。
  137. 前記抗原結合ポリペプチドが、Fab若しくはFab様分子であり、且つ/又は前記コンジュゲートが、5~60、6~40、7~32、40~60、若しくは50分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)を含む、請求項125~136のいずれか一項に記載の方法。
  138. 前記コンジュゲートが、1~100分子の前記Fabを含み;
    場合によって、前記コンジュゲートが、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む、請求項127~136のいずれか一項に記載のコンジュゲート。
  139. 前記コンジュゲートが、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤をさらに含み、
    場合によって、前記生物学的活性剤が、ダウノマイシン、ドキソルビシン、メトトレキセート、ビンデシン、放射性核種、ジフテリア毒素、リシン、ゲルダナマイシン、メイタンシノイド、カリケアマイシン、及びそれらのいずれか1つ若しくは複数の組み合わせからなる群から選択される細胞傷害性剤であり;且つ/又は
    場合によって、前記検出可能な薬剤が、放射性同位元素、フルオロフォア、化学発光色素、発色団、酵素、金属イオン、ナノ粒子、及びそれらのいずれか1つ若しくは複数の組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの標識である
    請求項125~138のいずれか一項に記載の方法。
  140. 前記コンジュゲートが液体製剤で提供され、前記製剤が100~300mgの前記コンジュゲートを含み、10~50cPの粘度を有する、請求項125~139のいずれか一項に記載の方法。
  141. 医薬としての使用のための、請求項1~41及び101のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又は請求項42~47のいずれか一項に記載のコンジュゲート若しくは薬学的組成物、又は請求項48に記載の製剤。
  142. がん又は眼障害の治療における使用のための、請求項1~41及び101のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又は請求項42~47のいずれか一項に記載のコンジュゲート若しくは薬学的組成物、又は請求項48に記載の製剤。
  143. がん又は眼障害の治療のための医薬の製造における、請求項1~41及び101のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又は請求項42~47のいずれか一項に記載のコンジュゲート若しくは薬学的組成物、又は請求項48に記載の製剤、の使用。
  144. 血管新生及び/若しくは腫瘍増殖を阻害するための医薬の製造における、請求項1~41及び101のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又は請求項42~47のいずれか一項に記載のコンジュゲート若しくは薬学的組成物、又は請求項48に記載の製剤、の使用。
  145. 抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)で個体を治療する方法であって、請求項1~41及び101のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又は請求項42~47のいずれか一項に記載のコンジュゲート若しくは薬学的組成物、又は請求項48に記載の製剤の有効量を個体に投与することを含み;
    場合によって、追加の治療剤を個体に投与することをさらに含む、方法。
  146. 抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)をそれを必要とする個体に送達する方法であって、
    請求項1~41及び101のいずれか一項に記載のコンジュゲート、又は請求項42~47のいずれか一項に記載のコンジュゲート若しくは薬学的組成物、又は請求項48に記載の製剤を提供することと;
    前記コンジュゲート、組成物、又は製剤を前記個体に投与し、それにより前記抗原結合ポリペプチドを前記個体に送達することと
    を含む、方法。
  147. 抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を、それを必要とする個体に、強力で安定した液体製剤で送達する方法であって、
    前記抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)とナノリポタンパク質粒子とのコンジュゲートを含む液体製剤を個体に投与することを含み;
    ここで、前記ナノリポタンパク質粒子が、膜形成脂質の二重脂質層を取り囲む足場タンパク質を含み;
    前記膜形成脂質が、前記膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、5~100分子の前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;
    場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し、
    それにより前記抗原結合ポリペプチドを安定した液体製剤で個体に送達する、方法。
  148. 抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を、それを必要とする個体に、強力な低粘度製剤で送達する方法であって、
    前記抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)とナノリポタンパク質粒子とのコンジュゲートを含む液体製剤を個体に投与することを含み;
    ここで、前記ナノリポタンパク質粒子が、膜形成脂質の二重脂質層を取り囲む足場タンパク質を含み;
    前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記1つ又は複数の膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;
    場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し;
    前記液体製剤が、10~50cPの粘度及び100~300mgの前記コンジュゲート/mLの濃度を有し、
    それにより前記抗原結合ポリペプチドを低粘度製剤で個体に送達する、方法。
  149. 前記膜形成脂質の1つ又は複数がC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルが20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている、請求項147又は148に記載の方法。
  150. 20~60アミノ酸長の短いペプチドを、強力で安定した液体製剤で、それを必要とする個体に送達する方法であって、
    前記抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)とナノリポタンパク質粒子とのコンジュゲートを含む液体製剤を個体に投与することを含み;
    ここで、前記ナノリポタンパク質粒子が、膜形成脂質の二重脂質層を取り囲む足場タンパク質を含み;
    前記膜形成脂質の1つ又は複数がC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルが20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしており
    前記膜形成脂質が、前記膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、5~100分子の前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;
    場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し、
    それにより前記抗原結合ポリペプチドを安定した液体製剤で個体に送達する、方法。
  151. 20~60アミノ酸長の短いペプチドを、それを必要とする個体に、強力な低粘度製剤で送達する方法であって、
    前記抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)とナノリポタンパク質粒子とのコンジュゲートを含む液体製剤を個体に投与することを含み;
    ここで、前記ナノリポタンパク質粒子が、膜形成脂質の二重脂質層を取り囲む足場タンパク質を含み;
    前記膜形成脂質の1つ又は複数がC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルが20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしており;
    前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記1つ又は複数の膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;
    場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し;
    前記液体製剤が、10~50cPの粘度及び100~300mgの前記コンジュゲート/mLの濃度を有し、
    それにより前記抗原結合ポリペプチドを低粘度製剤で個体に送達する、方法。
  152. 前記脂肪酸アシルがC16脂肪酸アシルである、請求項149~151のいずれか一項に記載の方法。
  153. 前記短いペプチドがシスチンノットペプチド(CKP)である、請求項149~152のいずれか一項に記載の方法。
  154. CKPが、EETI-II、サーキュリンA、cyclopsychotride A、シクロビオラシンO1、シクロビオラシンO12、カラタB1、カラタB8、palicourein、tricyclon A、MCoTI 1、SOTI 1、サーキュリンB、cyclopsychotride、又はvarvペプチドAである、請求項153に記載の方法。
  155. 短いペプチドが、CKPバリアントであって、
    (a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列中に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (b)野生型CKPと比較して、N末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (c)野生型CKPと比較して、C末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (d)野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾;並びに/又は
    (e)野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾
    を含むCKPバリアントである、請求項149~152のいずれか一項に記載の方法。
  156. CKPバリアントが、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む、請求項155に記載の方法。
  157. 野生型CKPがEETI-IIである、請求項155又は156に記載の方法。
  158. 前記膜形成脂質が、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートが、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む、請求項149~157のいずれか一項に記載の方法。
  159. コンジュゲート中の短いペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも高い、請求項149~158のいずれか一項に記載の方法。
  160. コンジュゲート中のペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも2倍から10倍高い、請求項159に記載の方法。
  161. コンジュゲート中のペプチドの活性が、抗原結合ポリペプチドを含まないコンジュゲート中のペプチドの活性よりも約5倍高い、請求項160に記載の方法。
  162. 前記コンジュゲートが、1~100分子の前記Fabを含み;
    場合によって、前記コンジュゲートが、5~30、10~25、15~20、若しくは18分子の前記ペプチド、及び5~40、10~35、15~30、20~25、若しくは23分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、3~30、5~20、10~15、若しくは13分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含み;又は
    場合によって、前記コンジュゲートが、20~80、25~70、30~60、35~50、若しくは40分子の前記ペプチド、及び10~60分子の前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)を含む、請求項149~161のいずれか一項に記載の方法。
  163. 前記スペーサーが、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続するPEGスペーサーである、請求項147~162のいずれか一項に記載の方法。
  164. 前記PEGスペーサーが、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する、請求項163に記載の方法。
  165. 前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)及び前記短いペプチドがそれぞれ同じ標的に結合する、請求項149~164のいずれか一項に記載の方法。
  166. 前記抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)及び前記短いペプチドがそれぞれ異なる標的に結合する、請求項149~164のいずれか一項に記載の方法。
  167. 前記抗原結合ポリペプチドが、D因子、VEGF、Tie2、DR4、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合するFabであり;前記製剤が眼球送達を介して投与される、請求項147~166のいずれか一項に記載の方法。
  168. 前記短いペプチドが、D因子、VEGF、Tie2、DR4、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合する、請求項149~167のいずれか一項に記載の方法。
  169. 前記抗原結合ポリペプチドが、OX40、DR4、GITR、Tie2、D因子、VEGF、MerTK、CD3、リンホトキシンベータ受容体、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合するFabである、請求項147~166のいずれか一項に記載の方法。
  170. 前記短いペプチドが、OX40、DR4、GITR、Tie2、D因子、VEGF、MerTK、CD3、リンホトキシンベータ受容体、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標的に結合する、請求項150~166及び169のいずれか一項に記載の方法。
  171. 前記抗原結合ポリペプチドが、少なくとも2つの異なる標的に結合する、請求項147~166のいずれか一項に記載の方法。
  172. 前記2つの異なる標的が、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である、請求項171に記載の方法。
  173. 前記短いペプチド及び前記抗原結合ポリペプチドが、少なくとも2つの異なる標的に結合する、請求項149~164のいずれか一項に記載の方法。
  174. 前記2つの異なる標的が、CD3及びCD19;CD3及びEpCAM;CD3及びCEA;CD16及びCD30;CD16及びCD33;Ang-2及びVEGF-A;並びに第X因子及び第IXa因子からなる群から選択される対である、請求項173に記載の方法。
  175. 生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を、それを必要とする個体に、安定した液体製剤で送達する方法であって、
    抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)と、ナノリポタンパク質粒子と、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤とのコンジュゲートを含む液体製剤を個体に投与することを含み;
    ここで、前記ナノリポタンパク質粒子が、膜形成脂質の二重脂質層を取り囲む足場タンパク質を含み;
    前記膜形成脂質が、前記膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、5~100分子の前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;
    前記生物学的活性剤又は前記検出可能な薬剤が、前記足場タンパク質、前記膜形成脂質、又は前記抗原結合ポリペプチドのうちの少なくとも1つにコンジュゲートしており;
    場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し、
    それにより前記生物学的活性剤又は前記検出可能な薬剤を、それを必要とする個体に安定した液体製剤で送達する、方法。
  176. 生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を、それを必要とする個体に、低粘度製剤で送達する方法であって、
    抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)と、ナノリポタンパク質粒子と、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤とのコンジュゲートを含む液体製剤を個体に投与することを含み;
    ここで、前記ナノリポタンパク質粒子が、膜形成脂質の二重脂質層を取り囲む足場タンパク質を含み;
    前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記1つ又は複数の膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;
    前記生物学的活性剤又は前記検出可能な薬剤が、前記足場タンパク質、前記膜形成脂質、又は前記抗原結合ポリペプチドのうちの少なくとも1つにコンジュゲートしており;
    場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し;
    前記液体製剤が、10~50cPの粘度及び100~300mgの前記コンジュゲート/mLの濃度を有し、
    それにより前記生物学的活性剤又は前記検出可能な薬剤を、それを必要とする個体に低粘度製剤で送達する、方法。
  177. 生物学的活性剤又は検出可能な薬剤を、それを必要とする個体の脳又は中枢神経系に送達する方法であって、
    抗原結合ポリペプチド(例えば、前記Fab)と、ナノリポタンパク質粒子と、生物学的活性剤又は検出可能な薬剤とのコンジュゲートを含む液体製剤を個体に全身投与することを含み;
    ここで、前記ナノリポタンパク質粒子が、膜形成脂質の二重脂質層を取り囲む足場タンパク質を含み;
    前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記1つ又は複数の膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしており;
    前記生物学的活性剤又は前記検出可能な薬剤が、前記足場タンパク質、前記膜形成脂質、又は前記抗原結合ポリペプチドのうちの少なくとも1つにコンジュゲートしており;
    場合によって、スペーサーが前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記抗原結合ポリペプチドに接続し;
    前記コンジュゲートが血液脳関門を通過して移動し、
    それにより前記生物学的活性剤又は前記検出可能な薬剤を、それを必要とする個体の脳又は中枢神経系に送達する、方法。
  178. 前記足場タンパク質がapoE2及び/又はapoE4である、請求項175~177のいずれか一項に記載の方法。
  179. 前記抗原結合ポリペプチドがFab又はFab様分子である、請求項175~178のいずれか一項に記載の方法。
  180. 前記膜形成脂質の1つ又は複数がC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルが20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている、請求項175~179のいずれか一項に記載の方法。
  181. 前記脂肪酸アシルがC16脂肪酸アシルである、請求項180に記載の方法。
  182. 前記短いペプチドがシスチンノットペプチド(CKP)である、請求項180又は181に記載の方法。
  183. CKPが、EETI-II、サーキュリンA、cyclopsychotride A、シクロビオラシンO1、シクロビオラシンO12、カラタB1、カラタB8、palicourein、tricyclon A、MCoTI 1、SOTI 1、サーキュリンB、cyclopsychotride、又はvarvペプチドAである、請求項182に記載の方法。
  184. 短いペプチドが、CKPバリアントであって、
    (a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列中に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (b)野生型CKPと比較して、N末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (c)野生型CKPと比較して、C末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (d)野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾;並びに/又は
    (e)野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾
    を含むCKPバリアントである、請求項180又は181に記載の方法。
  185. CKPバリアントが、野生型CKPと比較して、そのN末端に追加のリジン残基を含む、請求項184に記載の方法。
  186. 野生型CKPがEETI-IIである、請求項184又は185に記載の方法。
  187. 前記膜形成脂質が、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートが、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む、請求項175~186のいずれか一項に記載の方法。
  188. 前記スペーサーが、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続するPEGスペーサーである、請求項175~187のいずれか一項に記載の方法。
  189. 前記PEGスペーサーが、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する、請求項188に記載の方法。
  190. 前記生物学的活性剤が、ダウノマイシン、ドキソルビシン、メトトレキセート、ビンデシン、放射性核種、ジフテリア毒素、リシン、ゲルダナマイシン、メイタンシノイド、カリケアマイシン、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される細胞傷害性剤である、請求項175~189のいずれか一項に記載の方法。
  191. 前記診断剤が、放射性同位元素、フルオロフォア、化学発光色素、発色団、酵素、金属イオン、ナノ粒子、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される標識である、請求項175~190のいずれか一項に記載の方法。
  192. 液体製剤が、静脈内投与される、請求項175~191のいずれか一項に記載の方法。
  193. 前記膜形成脂質が、前記膜形成脂質上の官能化基と前記抗原結合ポリペプチド上のC末端に位置する相補的官能基とを介して、5~100分子の前記抗原結合ポリペプチドにコンジュゲートしている、請求項175~192のいずれか一項に記載の方法。
  194. 前記抗原結合ポリペプチドがFabであり、前記FabがPEGスペーサーを介して前記膜形成脂質に接続しており、
    場合によって、前記PEGスペーサーが、前記官能化基を前記膜形成脂質に接続し、1000~3000、1500~2500、1900~2200、又は2000のMWを有する、請求項175~193のいずれか一項に記載の方法。
  195. 前記液体製剤が、10~50cPの粘度及び100~300mgの前記コンジュゲート/mLの濃度を有する、請求項175~194のいずれか一項に記載の方法。
  196. 抗原結合ポリペプチドを標的細胞に送達するための、システム又はキットであって、
    請求項1~7、11~41のいずれか1項に記載のコンジュゲート、又は請求項42~46のいずれか1項に記載のコンジュゲート若しくは薬学的組成物、又は請求項47に記載の製剤を調製するための1つ又は複数の成分であって、前記キット又はシステムの1つ又は複数のコンパートメント中に提供される1つ又は複数の成分、並びに
    場合によって、前記コンジュゲート、組成物若しくは製剤を調製するための説明書及び/又は前記抗原結合ポリペプチドを送達するための説明書
    を含む、システム又はキット。
  197. 20~60アミノ酸の短いペプチド(例えば、シスチンノットペプチド)を標的細胞に送達するためのシステム又はキットであって、
    請求項8~41のいずれか1項に記載のコンジュゲート、又は請求項42~46のいずれか1項に記載のコンジュゲート若しくは薬学的組成物、又は請求項47に記載の製剤を調製するための1つ又は複数の成分であって、前記キット又はシステムの1つ又は複数のコンパートメント中に提供される1つ又は複数の成分、並びに
    場合によって、前記コンジュゲート又は組成物を調製するための説明書及び/又は前記短いペプチド(例えば、前記シスチンノットペプチド)を送達するための説明書
    を含む、システム又はキット。
  198. ナノリポタンパク質粒子と抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを調製することにおいて脂質-足場タンパク質コンジュゲーションを低減させる方法であって、
    a)足場タンパク質及び膜形成脂質を、前記足場タンパク質によって取り囲まれた前記膜形成脂質の脂質二重層を含むナノリポタンパク質粒子の組み立てを可能にする条件下で提供することであって、ここで、前記膜形成脂質の1つ又は複数が、前記粒子の一方又は両方の表面上に官能化基を提示する、提供すること;
    b)前記足場タンパク質よりもむしろ前記官能基への前記官能化基のコンジュゲーションを促進する低pHで、C末端に位置する相補的官能基を有する抗原結合ポリペプチド(例えば、Fab)に前記粒子を接触させること;並びに
    c)場合によって、前記粒子と前記抗原結合ポリペプチドとのコンジュゲートを精製すること
    を含む、方法。
  199. 前記官能化基が、前記低pHで前記足場タンパク質にコンジュゲートしない、請求項198に記載の方法。
  200. 前記低pHが、5.5~6.5のpH、5~6のpH、又は6のpHである、請求項198又は199に記載の方法。
  201. 前記工程b)が、組み立てられていない膜形成脂質の一部又は全てを除去するための介在工程なしで、前記工程a)に続いて行われる、請求項198~200のいずれか一項に記載の方法。
  202. 前記官能化基がマレイミド誘導体であり、前記官能基がシステインチオール基であり、場合によって、前記システインアミノ酸残基が、抗原結合ポリペプチドが由来する抗体においてヒンジジスルフィド結合を形成する(Cys-226又はCys-227など)、請求項198~201のいずれか一項に記載の方法。
  203. 前記膜形成脂質の1つ又は複数がC4-28脂肪酸アシルであり、前記脂肪酸アシルが20~60アミノ酸の短いペプチドにコンジュゲートしている、請求項198~202のいずれか一項に記載の方法。
  204. 前記脂肪酸アシルがC16脂肪酸アシルである、請求項203に記載の方法。
  205. 前記短いペプチドがシスチンノットペプチド(CKP)である、請求項203又は204に記載の方法。
  206. CKPが、EETI-II、サーキュリンA、cyclopsychotride A、シクロビオラシンO1、シクロビオラシンO12、カラタB1、カラタB8、palicourein、tricyclon A、MCoTI 1、SOTI 1、サーキュリンB、cyclopsychotride、又はvarvペプチドAである、請求項203に記載の方法。
  207. 短いペプチドが、CKPバリアントであって、
    (a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列中に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (b)野生型CKPと比較して、N末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (c)野生型CKPと比較して、C末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (d)野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾;並びに/又は
    (e)野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾
    を含むCKPバリアントである、請求項203又は204に記載の方法。
  208. 前記膜形成脂質が、ペプチド-C4-28脂肪酸アシルコンジュゲートと、DMPC、DOPC、DOPS、DOPE、DPPCのうちの少なくとも1つ以上(例えば、ペプチド-C16脂肪酸アシルコンジュゲートとDOPC)を、1:3~1:15、若しくは1:6~1:12、若しくは1:9のモル比で含み;且つ/又は前記コンジュゲートが、1~100、10~90、20~80、30~70、40~60、若しくは60分子の前記短いペプチドを含む、請求項203~207のいずれか一項に記載の方法。
  209. 脂質ベースのナノ粒子の表面に結合した短いペプチドの生物学的活性を増加させる方法であって、
    (a)その表面に結合した短いペプチドを含む脂質ベースのナノ粒子を提供することであって、脂質ベースのナノ粒子の1つ又は複数の脂質が官能化基を提示する、提供すること、及び
    (b)ナノ粒子を、官能基を有するポリペプチドと、前記官能化基の前記官能基へのコンジュゲーションを促進する条件下で接触させること、を含む方法。
  210. 脂質ベースのナノ粒子、短いペプチド、及びポリペプチドを含むコンジュゲートを精製することをさらに含む、請求項209に記載の方法。
  211. 脂質ベースのナノ粒子が脂質二重層を含む、請求項209又は210に記載の方法。
  212. 脂質ベースのナノ粒子が、リポソーム、固体脂質ナノ粒子(SLN)、又はナノ構造脂質担体(NLC)である、請求項209又は210に記載の方法。
  213. スペーサーが前記官能化基を脂質ベースのナノ粒子の表面上の脂質に接続し、且つ/又はスペーサーが前記相補的官能基を前記ポリペプチドに接続する、請求項209~212のいずれか一項に記載の方法。
  214. ポリペプチドが抗原結合ポリペプチドである、請求項209~213のいずれか一項に記載の方法。
  215. 抗原結合ポリペプチドが、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)、単鎖Fab(scFab)、単鎖Fv(scFv)、VH-VH二量体、VL-VL二量体、VH-VL二量体、単一ドメイン、ダイアボディ、直鎖状抗体、及びそれらのいずれか1つ又は複数の組み合わせからなる群から選択される、請求項214に記載の方法。
  216. 短いペプチドが、CKPであるか、又は
    (a)野生型CKPの対応する1つ若しくは複数のループ配列と比較して、1つ若しくは複数のループ配列中に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (b)野生型CKPと比較して、N末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (c)野生型CKPと比較して、C末端に1つ若しくは複数のアミノ酸の挿入、欠失、及び/若しくは置換;
    (d)野生型CKPと比較して、N末端に化学修飾;並びに/又は
    (e)野生型CKPと比較して、C末端に化学修飾
    を含むCKPバリアントである、請求項209~215のいずれか一項に記載の方法。
  217. ポリペプチドのコンジュゲーション後の短いペプチドの活性が、ポリペプチドの脂質ベースのナノ粒子へのコンジュゲーション前の短いペプチドの活性と比較して、ポリペプチドの脂質ベースのナノ粒子へのコンジュゲーション後に2倍~100倍高い、請求項209~216のいずれか一項に記載の方法。
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