JP2023530335A - ヘテロ二量体リラキシン融合物及びその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ヘテロ二量体リラキシン融合ポリペプチド、特にヘテロ二量体リラキシン2融合ポリペプチド及びその使用に関する。したがって、本発明は、リラキシン融合ポリペプチド、核酸分子、ベクター、宿主細胞、医薬組成物、並びに医薬組成物を含むキット及び治療の方法を含む医薬組成物の使用を提供する。本発明のポリペプチド及び組成物は、特に、心臓血管系疾患の治療において、たとえば心不全の治療に有用であってもよい。
Description
配列表
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。前記ASCIIコピーは、2021年6月11日に作成され、名称は、201011(PCT)_SL.txt、サイズは、236,203バイトである。
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。前記ASCIIコピーは、2021年6月11日に作成され、名称は、201011(PCT)_SL.txt、サイズは、236,203バイトである。
本発明は、ヘテロ二量体リラキシン融合物及びその使用に関する。特に、本発明は、リラキシン-2融合物及びその使用に関する。
リラキシンは、インスリンスーパーファミリーに属するペプチドホルモンである。ヒトでは、リラキシンペプチドファミリーは、構造の類似性が高いが配列類似性が低い、7つのペプチドを含む:リラキシン1、2、及び3並びにインスリン様ペプチドINSL3、INSL4、INSL5、及びINSL6。天然のリラキシンは、2つの鎖間ジスルフィド結合により共有結合されたA及びBポリペプチド鎖から構成される。A鎖は、さらに別の鎖内ジスルフィド結合を有する。リラキシン遺伝子は、構造B-C-A(Cペプチドによって連結されたB及びAポリペプチド鎖)でプロホルモンをコードする。プロホルモンは、PC1及びPC2酵素による細胞内タンパク質分解切断を受けて、Cペプチドを除去した後、成熟リラキシンを分泌する。
リラキシンは、妊娠中、全身血液動態の適応変化及び腎臓の適応変化を媒介することが知られている多面的ホルモンである。リラキシンはまた、抗線維化の特性を有し、且つ心不全、例えば、急性非代償性心不全(ADHF)において有益な効果を有することも明らかにされている。心不全は、深刻な罹患率及び死亡率に関連する。心不全は、心筋細胞死の増加及び間質性線維症を伴う複雑な組織リモデリングによって特徴付けられる。リラキシンは、虚血再灌流及び心不全といった状況において有益であることが示された多くのシグナル伝達カスケードを活性化する。これらのシグナル伝達経路は、ホスホイノシチド3-キナーゼ経路の活性化及び一酸化窒素シグナル伝達経路の活性化を含む(非特許文献1;非特許文献2;非特許文献3;非特許文献4)。
非修飾組換えヒトリラキシン2であるセレラキシンを使用して、臨床試験が実施された。入院した患者に対するセレラキシンの連続した静脈内投与は、心臓、腎臓、及び肝臓の損傷並びにうっ血のマーカーを改善した(非特許文献5;非特許文献6;非特許文献7)。しかしながら、患者の血液循環からのセレラキシンの急速な排除のために、治療効果は限られたものであり、一旦静脈内注射を止めたら、正の効果は、急速に消滅した。そのうえ、およそ3分の1の患者は、セレラキシンを静脈内に受けた後に、深刻な血圧低下(>40mm Hg)を経験し、半分又はさらにもっと用量を低下させなければならなかったという結論に達した。
特許文献1及び特許文献2は、リラキシンAとリラキシンBが、リンカーペプチドにより単鎖に融合されている組換えリラキシンポリペプチドについて記載している。特許文献1は、少なくとも5アミノ酸で、且つ15アミノ酸未満のリンカーペプチドを含む組換えリラキシンを記載している。特許文献2は、少なくとも15アミノ酸のリンカーペプチドを含む組換えリラキシンを記載している。
Bathgate RA et al.(2013)Physiol.Rev.93(1):405-480
Mentz RJ et al.(2013)Am.Heart J.165(2):193-199
Tietjens J et al.(2016)Heart 102:95-99
Wilson SS et al.(2015)Pharmacology 35:315-327
Felker GM et al.(2014)J.Am.Coll.Cardiol.64(15):1591-1598
Metra M et al.(2013)J.Am.Coll.Cardiol.61(2):196-206
Teerlink JR et al.(2013)Lancet 381(9860):29-39
未修飾組換えリラキシンによりこれまでに行われた有望な臨床研究を考慮すれば、リラキシン生物学的活性を保持し、長期にわたる半減期及び好都合な投薬などのような利点を提供する、さらなる組換えリラキシンの必要性が残っている。
本発明は、リラキシン活性を有するヘテロ二量体融合物に関する。
従って、一態様では、本発明は、以下:
(i)少なくとも1つのリラキシンA鎖ポリペプチド又はその変異体に連結された第1のヘテロ二量体化ドメインと;
(ii)少なくとも1つのリラキシンB鎖ポリペプチド又はその変異体に連結された第2のヘテロ二量体化ドメインと、
を含むヘテロ二量体融合物を提供し、
ここで、第1のヘテロ二量体化ドメインは、第2のヘテロ二量体化ドメインとヘテロ二量体化し、上記ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する。
(i)少なくとも1つのリラキシンA鎖ポリペプチド又はその変異体に連結された第1のヘテロ二量体化ドメインと;
(ii)少なくとも1つのリラキシンB鎖ポリペプチド又はその変異体に連結された第2のヘテロ二量体化ドメインと、
を含むヘテロ二量体融合物を提供し、
ここで、第1のヘテロ二量体化ドメインは、第2のヘテロ二量体化ドメインとヘテロ二量体化し、上記ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する。
いくつかの実施形態では、リラキシンA鎖とリラキシンB鎖は、1つ以上の(例えば2つの)鎖間結合、好ましくは1つ以上の(例えば2つの)鎖間ジスルフィド結合によって共有結合で結合される。いくつかの実施形態では、リラキシンA鎖とリラキシンB鎖は、アミノ酸リンカーによって互いに共有結合で連結されていない。
いくつかの実施形態では、リラキシンA鎖は、リラキシン-2A鎖であり、リラキシンB鎖は、リラキシン2B鎖である。
好ましい実施形態では、第1及び第2のヘテロ二量体化ドメインは、免疫グロブリンのFc領域、例えば 免疫グロブリンG(IgG)Fc領域(「第1のFc領域」及び「第2のFc領域」)に由来する。第1及び第2のFc領域は、定常ドメインCH2及び/又はCH3を含み得る。好ましくは、第1及び第2のFc領域は、CH2及びCH3を含む。
別の実施形態では、第1及び第2のヘテロ二量体化ドメインは、免疫グロブリンFab領域に由来する。
さらに別の実施形態では、第1及び第2のヘテロ二量体化ドメインは、ヘテロ二量化して、平行なコイルドコイルを形成する。
いくつかの実施形態では、リラキシンA鎖は、コネクターを介して第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)につながれ、リラキシンB鎖は、コネクターを介して第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)につながれる。好ましい実施形態では、一方又は好ましくは両方のコネクターが、ポリペプチドである。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのコネクターは、6~40アミノ酸の長さを有するポリペプチドである。好ましくは、両方のコネクターが、6~40アミノ酸の長さを有するポリペプチドである。好ましい実施形態では、少なくとも1つのコネクターは、21アミノ酸の長さを有するポリペプチドである。特に好ましい実施形態では、両方のコネクターが、21アミノ酸の長さを有するポリペプチドである。特定の実施形態では、両方のコネクターが、配列GGGGSGGGGSGGGGSGGGGGS[配列番号5]を有する。
好ましい実施形態では、第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)のC末端は、リラキシンA鎖のN末端に連結され、第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)のC末端は、リラキシンB鎖のN末端に連結される。別の実施形態では、第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)のN末端は、リラキシンA鎖のC末端につながれ、第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)のN末端は、リラキシンB鎖のC末端に連結される。
いくつかの実施形態では、第1及び第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1及び第2のFc領域)は、ヘテロ二量体化促進アミノ酸突然変異及び/又は修飾、好ましくは不斉ヘテロ二量体化促進アミノ酸突然変異及び/又は修飾を含む。好ましい実施形態では、ヘテロ二量体化促進アミノ酸突然変異は、「Fcノブ(Knob)」及び「Fcホール(Hole)」突然変異である。特に好ましい実施形態では、「Fcノブ」及び「Fcホール」突然変異は、CH3ドメインに存在する。好ましい実施形態では、第1のFc領域は「Fcノブ」突然変異を含み、第2のFc領域は「Fcホール」突然変異を含む。或いは、第1のFc領域は「Fcホール」突然変異を有し、第2のFc領域は「Fcノブ」突然変異を有する。好ましくは、ヘテロ二量体化促進アミノ酸突然変異は、一方のCH3ドメインに、「Fcホール」突然変異Y349C、T366S、L368A及びY407V、又はそれらの保存的置換を含み;他方のCH3ドメインに、「Fcノブ」突然変異S354C及びT366W、又はそれらの保存的置換を含み、ここで、アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスに従う。
本発明の任意の態様の実施形態では、リラキシン2A鎖ポリペプチドは、配列番号1に記載の配列又はその変異体を含み、リラキシン2B鎖ポリペプチドは、配列番号2に記載の配列又はその変異体を含む。いくつかの実施形態では、リラキシン2A鎖ポリペプチドは、アミノ酸突然変異K9Hを含む。
また、本発明によって、以下:
(i)FcX-con-A融合ポリペプチドと;
(ii)FcY-con-B融合ポリペプチドと、
を含むヘテロ二量体融合物が提供され、
ここで、
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン2A鎖又はその変異体であり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン2B鎖又はその変異体であり;
FcYは、「Fcホール」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域であり、好ましくは、アミノ酸突然変異Y349C:T366S:L368A:Y407V又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
FcXは、「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域、好ましくは、アミノ酸突然変異S354C:T366W又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
conは、コネクター、例えば、好ましくは、配列GGGGSGGGGSGGGGSGGGGGS[配列番号5]を有するコネクターポリペプチドであり、
ここで、アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものであり、また、FcXは、FcYとヘテロ二量体化し、上記ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する。
(i)FcX-con-A融合ポリペプチドと;
(ii)FcY-con-B融合ポリペプチドと、
を含むヘテロ二量体融合物が提供され、
ここで、
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン2A鎖又はその変異体であり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン2B鎖又はその変異体であり;
FcYは、「Fcホール」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域であり、好ましくは、アミノ酸突然変異Y349C:T366S:L368A:Y407V又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
FcXは、「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域、好ましくは、アミノ酸突然変異S354C:T366W又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
conは、コネクター、例えば、好ましくは、配列GGGGSGGGGSGGGGSGGGGGS[配列番号5]を有するコネクターポリペプチドであり、
ここで、アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものであり、また、FcXは、FcYとヘテロ二量体化し、上記ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する。
特に好ましい実施形態では、ヘテロ二量体融合物は、配列番号11のアミノ酸配列との融合ポリペプチドと、配列番号20のアミノ酸配列との融合ポリペプチドを含む。
本発明の任意の態様のいくつかの実施形態では、ヘテロ二量体融合物は、1つ以上のFabをさらに含み、任意選択で、ヘテロ二量体融合物は、第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)のN末端に連結された1つのFabと、第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)のN末端に連結された第2のFabとを含む。
本発明の任意の態様のいくつかの実施形態では、ヘテロ二量体融合物は、第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)のN末端につながれた第2のリラキシンA鎖ポリペプチド又はその変異体と、第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)のN末端につながれた第2のリラキシンB鎖ポリペプチド又はその変異体をさらに含み、任意選択で、第2のリラキシンA鎖は、コネクターポリペプチドを介して第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)につながれ、第2のリラキシンB鎖は、コネクターポリペプチドを介して第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)につながれる。
別の態様では、本発明は、以下:
(i)FcX-B-L-A及びFcY、任意選択でFcY-B-L-A;又は
(ii)FcY-B-L-A及びFcX、任意選択でFcX-B-L-A;
を含むヘテロ二量体融合物を提供し、
ここで、
FcYは、「Fcホール」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域であり、好ましくは、アミノ酸突然変異Y349C:T366S:L368A:Y407V、又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
FcXは、「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域であり、好ましくは、アミノ酸突然変異S354C:T366W、又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン2B鎖又はその変異体であり;
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン2A鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくは、アミノ酸配列GGGSGGGSGG[配列番号60]を有するリンカーポリペプチドであり、
ここで、アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものであり、また、FcXは、FcYとヘテロ二量体化し、上記ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する。或いは、FcX及びFcYは、本明細書に記載されるような非Fcヘテロ二量体化ドメインである。いくつかの実施形態では、リラキシンB鎖は、コネクター、任意選択で、6~40アミノ酸の長さ、例えば21アミノ酸の長さを有するコネクターポリペプチドを介して、FcX及び/又はFcYにつながれている。
(i)FcX-B-L-A及びFcY、任意選択でFcY-B-L-A;又は
(ii)FcY-B-L-A及びFcX、任意選択でFcX-B-L-A;
を含むヘテロ二量体融合物を提供し、
ここで、
FcYは、「Fcホール」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域であり、好ましくは、アミノ酸突然変異Y349C:T366S:L368A:Y407V、又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
FcXは、「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域であり、好ましくは、アミノ酸突然変異S354C:T366W、又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン2B鎖又はその変異体であり;
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン2A鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくは、アミノ酸配列GGGSGGGSGG[配列番号60]を有するリンカーポリペプチドであり、
ここで、アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものであり、また、FcXは、FcYとヘテロ二量体化し、上記ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する。或いは、FcX及びFcYは、本明細書に記載されるような非Fcヘテロ二量体化ドメインである。いくつかの実施形態では、リラキシンB鎖は、コネクター、任意選択で、6~40アミノ酸の長さ、例えば21アミノ酸の長さを有するコネクターポリペプチドを介して、FcX及び/又はFcYにつながれている。
さらに別の態様において、本発明は、以下:
(i)FcX-A-L-B及びFcY、任意選択でFcY-A-L-B;又は
(ii)FcY-A-L-B及びFcX、任意選択でFcX-A-L-B;
を含むヘテロ二量体融合物を提供し、
ここで、
FcYは、「Fcホール」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域であり、好ましくは、アミノ酸突然変異Y349C:T366S:L368A:Y407V、又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
FcXは、「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域であり、好ましくは、アミノ酸突然変異S354C:T366W、又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン2A鎖又はその変異体であり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン2B鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくはアミノ酸配列GGGSGGGSGG[配列番号60]を有するリンカーポリペプチドであり、
ここで、アミノ酸のナンバリングは、Kabatと同様のEUインデックスによるものであり、また、FcXは、FcYとヘテロ二量体化し、上記ヘテロ二量体融合物はリラキシン活性を有する。或いは、FcX及びFcYは、本明細書に記載されるような非Fcヘテロ二量体化ドメインである。いくつかの実施形態では、リラキシンA鎖は、コネクター、任意選択で、6~40アミノ酸の長さ、例えば21アミノ酸の長さを有するコネクターポリペプチドを介して、FcX及び/又はFcYにつながれている。
(i)FcX-A-L-B及びFcY、任意選択でFcY-A-L-B;又は
(ii)FcY-A-L-B及びFcX、任意選択でFcX-A-L-B;
を含むヘテロ二量体融合物を提供し、
ここで、
FcYは、「Fcホール」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域であり、好ましくは、アミノ酸突然変異Y349C:T366S:L368A:Y407V、又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
FcXは、「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリン(例えばIgG1)Fc領域であり、好ましくは、アミノ酸突然変異S354C:T366W、又はそれらの保存的置換を有するCH3ドメインを含み;
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン2A鎖又はその変異体であり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン2B鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくはアミノ酸配列GGGSGGGSGG[配列番号60]を有するリンカーポリペプチドであり、
ここで、アミノ酸のナンバリングは、Kabatと同様のEUインデックスによるものであり、また、FcXは、FcYとヘテロ二量体化し、上記ヘテロ二量体融合物はリラキシン活性を有する。或いは、FcX及びFcYは、本明細書に記載されるような非Fcヘテロ二量体化ドメインである。いくつかの実施形態では、リラキシンA鎖は、コネクター、任意選択で、6~40アミノ酸の長さ、例えば21アミノ酸の長さを有するコネクターポリペプチドを介して、FcX及び/又はFcYにつながれている。
本発明の任意の態様のいくつかの実施形態では、基準リラキシンタンパク質のリラキシン活性に対するヘテロ二量体融合物のリラキシン活性の比は、約0.001~約10である。
関連する態様では、本発明は、本発明のヘテロ二量体融合物をコードする核酸分子(例えばDNA分子)、核酸分子を含むベクター、ベクター又は核酸を含む宿主細胞、及び宿主細胞を培養し、融合タンパク質を収集することによって本発明のヘテロ二量体融合物を製造する方法を提供する。
別の態様において、本発明は、本発明のヘテロ二量体融合物を含む医薬組成物、それを含むキット、及び心不全を有する対象の治療方法などの治療におけるヘテロ二量体融合物の使用を提供する。
本発明の態様及び実施形態は、添付の請求項において述べられる。本発明のこれらの及び他の態様及び実施形態はまた、本明細書においても記載される。
図面の簡単な説明及び配列表
リラキシン
本発明は、少なくとも部分的には、リラキシンA鎖とリラキシンB鎖がアミノ酸リンカーを介して互いに共有結合で連結されていない場合に、本明細書に記載のヘテロ二量体融合物が、リラキシン活性を示し得るという知見に基づいている。これは、リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合されている組換えリラキシンを記載する国際公開第2013/004607号パンフレット及び同第2018/138170号パンフレットの開示によれば、驚くべきことである。本発明者らはさらに、ヘテロ二量体化ドメインのヘテロ二量体化が、リラキシンA鎖及びリラキシンB鎖の正しい折り畳み及びヘテロ二量体化を誘導することも見出した(実施例2を参照されたい)。加えて、野生型リラキシンタンパク質とは異なり、本発明の融合ポリペプチドは、生物学的活性のために内部タンパク質分解プロセシングを必要としない。
本発明は、少なくとも部分的には、リラキシンA鎖とリラキシンB鎖がアミノ酸リンカーを介して互いに共有結合で連結されていない場合に、本明細書に記載のヘテロ二量体融合物が、リラキシン活性を示し得るという知見に基づいている。これは、リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合されている組換えリラキシンを記載する国際公開第2013/004607号パンフレット及び同第2018/138170号パンフレットの開示によれば、驚くべきことである。本発明者らはさらに、ヘテロ二量体化ドメインのヘテロ二量体化が、リラキシンA鎖及びリラキシンB鎖の正しい折り畳み及びヘテロ二量体化を誘導することも見出した(実施例2を参照されたい)。加えて、野生型リラキシンタンパク質とは異なり、本発明の融合ポリペプチドは、生物学的活性のために内部タンパク質分解プロセシングを必要としない。
本明細書において使用される場合、用語「ヘテロ二量体融合物」は、融合ポリペプチドのヘテロ二量体を指し、ここで、一方の融合ポリペプチドは、ヘテロ二量体タンパク質の第1のサブユニット(例えばリラキシンA鎖)につながれた第1のヘテロ二量体化ドメインを含み、他方の融合ポリペプチドは、ヘテロ二量体タンパク質の第2のサブユニット(例えばリラキシンB鎖)につながれた第2のヘテロ二量体化ドメインを含む。
本発明のヘテロ二量体融合物は、リラキシン1、リラキシン2及びリラキシン3から選択されるリラキシンの群からのリラキシンA鎖及びB鎖ポリペプチドを含み得る。好ましい実施形態では、本発明のリラキシンA鎖ポリペプチドは、リラキシン2 A鎖ポリペプチド又はその変異体であり;本発明のリラキシンB鎖ポリペプチドは、リラキシン2 B鎖ポリペプチド又はその変異体である。特定の実施形態では、リラキシンA鎖ポリペプチドは、ヒトリラキシン2 A鎖ポリペプチド又はその変異体及びヒトリラキシン2 B鎖ポリペプチド又はその変異体を含む。
「鎖」、「ポリペプチド」及び「ペプチド」という用語は、ペプチド結合を介して連結された2つ以上のアミノ酸の鎖を指すために本明細書において互換的に使用され得る。
いくつかの実施形態では、リラキシン2 A鎖ポリペプチドは、配列番号1に記載の配列又はその変異体を有し、リラキシン2 B鎖ポリペプチドは、配列番号2に記載の配列又はその変異体を有する。変異体は、1つ以上のアミノ酸置換、欠失及び/又は挿入を含み得る。いくつかの実施形態では、リラキシン2 A鎖ポリペプチドは、K9E、K9H、K9L、K9M、R18E、R18H、R22A、R22I、R22M、R22Q、R22S、R22Y、F23E、F23A及びF23Iから選択される1つ以上のアミノ酸突然変異を含む。好ましい実施形態では、リラキシン2 A鎖は、アミノ酸突然変異K9Hを含む。
リラキシンA鎖及びB鎖の変異体は、当技術分野において知られている。そのうえ、リラキシンA鎖及びB鎖の変異体の設計の手引きは、当業者に入手可能である。たとえば、変異体が、リラキシン機能に必要とされるアミノ酸を保持してもよいことは理解されるであろう。たとえば、リラキシン2 B鎖変異体は、保存モチーフArg-X-X-X-Arg-X-X-Ile(Claasz AA et al,(2002)Eur.J.Biochem.269(24):6287-6293)又はArg-X-X-X-Arg-X-X-Val(Bathgate RA et al(2013)Physiol Rev.93(1):405-480)を含んでいてもよい。変異体は、1つ以上のアミノ酸置換、及び/又は挿入を含んでいてもよい。たとえば、リラキシン-2 B鎖変異体は、配列番号62と比較して、K30及びR31、N-末端V-2、A-1及びM-1等の1つ以上のさらなるアミノ酸を有していてもよい。その代わりに又はそのうえ、変異体は、1つ以上のアミノ酸誘導体を含んでいてもよい。たとえば、リラキシン-2 B鎖変異体の第1のアミノ酸は、ピログルタミン酸であってもよい。
好ましい実施形態では、リラキシンA鎖及びリラキシンB鎖は、2つの鎖間ジスルフィド結合によって共有結合により結合される(実施例2を参照されたい)。
ペプチドのリラキシンファミリーは、Gタンパク質共役受容体(GPCR)の活性化及びそれぞれGs又はGiタンパク質サブユニットによるcAMPシグナル伝達経路の続く刺激又は阻害を通して、少なくとも部分的に、それらの生物学的効果を伝達する。リラキシン-2は、GPCR RXFP1(LGR7としても知られている)及び程度はより低いが、GPCR RXFP2(LGR8としても知られている)を活性化して、したがって、Gs-cAMP依存性のシグナル伝達経路を刺激し、セカンドメッセンジャー分子cAMPの増加に至ることが知られている。
本明細書において使用されるように、用語「リラキシン活性」は、リラキシン分子が、リラキシン受容体に結合する及び/又は前記リラキシン受容体を活性化する及び/又は細胞の内部でシグナル伝達カスケードを開始する能力を指す。リラキシン活性がリラキシン2活性である実施形態では、リラキシン活性は、受容体RXFP1及び/又はRXFP2に結合する及び/又はそれを活性化する能力を指してもよい。用語「リラキシン活性」は、「生物学的活性」と区別なく使用されてもよい。
リラキシン活性は、リラキシン受容体へのリラキシン分子の結合を測定することによって及び/又はリラキシン受容体への結合の下流のイベントを測定することによって決定されてもよい。
リラキシン活性は、インビトロにおいて及び/又はインビボにおいて決定されてもよい。いくつかの実施形態では、リラキシン活性は、インビトロにおいて決定される。
リラキシン活性は、受容体のリラキシンによる活性化の下流の分子の量及び/又は存在を測定することによって決定されてもよい。たとえば、リラキシン活性は、受容体のリラキシンによる活性化後のcAMP産生を測定することによって決定されてもよい。リラキシン誘発性のcAMP生成の検出のための方法は、当技術分野において知られている。このような方法としては、cAMP ELISA、HTRF cAMPアッセイ及びHitHunter(登録商標)cAMPアッセイが含まれる。いくつかの実施形態では、リラキシン活性は、例えば、実施例3で実施されるようなHTRF cAMPアッセイによりリラキシン誘導cAMP産生を測定することによって決定される。リラキシン活性はまた、受容体のリラキシンによる活性化後の一酸化窒素(NO)産生を測定することによって決定されてもよい。リラキシン活性はまた、受容体のリラキシンによる活性化の下流の分子の活性化を測定することによって決定されてもよい。たとえば、リラキシン活性は、p42/44 MAPKの活性化を測定することによって決定されてもよい。
その代わりに又はそのうえ、リラキシン活性は、既知のリラキシン標的遺伝子の活性化を測定することによって決定されてもよい。たとえば、リラキシン活性は、THP-1細胞における既知のリラキシン標的遺伝子、VEGFの転写の活性化を測定することによって決定されてもよい。遺伝子の転写の活性化を決定する方法は、当技術分野において知られており、mRNAの定量PCR分析を含む。VEGF mRNAの相対的な発現は、Xiao et al.(2013)Nat Commun.4:1953において記載されるように、リラキシンとのTHP-1細胞のインキュベーション後にVEGF転写物の定量リアルタイムPCR誘発によって測定することができる。
その代わりに又はそのうえ、リラキシン活性は、リラキシンの1つ以上の下流の効果を測定することによって決定されてもよい。たとえば、心肥大の低下は、心エコー法、標準的な方法による体重及び/又は下腿長に比べた左心室重量によって測定することができる。別の実施例では、リラキシン活性は、マッソン三色染色法によって線維症低下を測定することによって決定されてもよい。別の実施例では、リラキシン活性は、線維化促進性(profibrotic)因子(TGF-ベータなど)の阻害、線維芽細胞増殖及び分化の阻害、並びに/又はMMP媒介性の細胞外マトリックス分解の活性化などのような結合組織代謝の変化を測定することによって決定されてもよい(Bathgate RA et al.(2013)Physiol Rev.93(1):405-480)。
いくつかの実施態様では、リラキシン活性は、例えば実施例7で実施されるように、イソプロテレノール誘発性心肥大(脛骨長に対する心臓重量として測定される)及び線維化(心臓重量に対するコラーゲン含有量として測定される)の回復を測定することにより決定される。
本発明のヘテロ二量体融合物の活性は、基準となるリラキシンタンパク質と比較して決定され得る。いくつかの実施形態では、基準リラキシンタンパク質は、組換えタンパク質である。好ましい実施形態では、基準リラキシンタンパク質は、成熟リラキシンタンパク質のリラキシンA鎖及びリラキシンB鎖のアレイを有するリラキシンタンパク質である。成熟リラキシンタンパク質のリラキシンA鎖及びリラキシンB鎖のアレイを有する組換えリラキシンは市販されている。例えば、組換えヒトリラキシン2、マウスリラキシン1及びINSL3は、R&D systemsから入手可能である(それぞれ、カタログ番号6586-RN、6637-RN及び4544-NS)。
いくつかの実施形態では、基準となるリラキシンタンパク質は、本発明のヘテロ二量体融合物と同じリラキシンA鎖及びリラキシンB鎖を有する又は10以下のアミノ酸、たとえば1つ若しくは2つのアミノ酸が、本発明のヘテロ二量体融合物のリラキシンA鎖及びリラキシンB鎖と異なる。ある実施形態では、基準となるリラキシン-2のB鎖の第1のアミノ酸は、Dであり、このアミノ酸は、本発明のヘテロ二量体融合物のリラキシンB鎖において欠失している。
基準リラキシンタンパク質は、以下:
(i)組換えヒトリラキシン2(本明細書では、RELAX0013と呼ばれる);
(ii)組換えマウスリラキシン1(本明細書では、RELAX0014と呼ばれる);
(iii)リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合しており、且つFcが半減期延長Fc領域である、組換えFc融合リラキシン2(本明細書では、RELAX0010と呼ばれ、国際公開第2018/138170号パンフレットに記載されている);
(iv)リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合しており、且つFcが半減期延長Fc領域である、組換えFc融合リラキシン2(本明細書では、RELAX0009と呼ばれ、国際公開2018/138170号パンフレットに記載されている);
(v)リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合されている、組換えFc融合リラキシン2(本明細書では、RELAX0126と呼ばれ、国際公開第2013/004607号パンフレットに記載されている);
(vi)リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合されている、組換えFc融合リラキシン2(本明細書では、RELAX0127と呼ばれ、国際公開第2013/004607号パンフレットに記載されている);並びに
(vii)リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合されている、組換えFc融合リラキシン(本明細書では、RELAX0128と呼ばれ、国際公開第2013/004607号パンフレットに記載されている)
から選択することができる。
(i)組換えヒトリラキシン2(本明細書では、RELAX0013と呼ばれる);
(ii)組換えマウスリラキシン1(本明細書では、RELAX0014と呼ばれる);
(iii)リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合しており、且つFcが半減期延長Fc領域である、組換えFc融合リラキシン2(本明細書では、RELAX0010と呼ばれ、国際公開第2018/138170号パンフレットに記載されている);
(iv)リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合しており、且つFcが半減期延長Fc領域である、組換えFc融合リラキシン2(本明細書では、RELAX0009と呼ばれ、国際公開2018/138170号パンフレットに記載されている);
(v)リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合されている、組換えFc融合リラキシン2(本明細書では、RELAX0126と呼ばれ、国際公開第2013/004607号パンフレットに記載されている);
(vi)リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合されている、組換えFc融合リラキシン2(本明細書では、RELAX0127と呼ばれ、国際公開第2013/004607号パンフレットに記載されている);並びに
(vii)リラキシンAとリラキシンBが単鎖に融合されている、組換えFc融合リラキシン(本明細書では、RELAX0128と呼ばれ、国際公開第2013/004607号パンフレットに記載されている)
から選択することができる。
特に好ましい実施形態では、基準リラキシンタンパク質は、UniProtKB/Swiss-Protアクセッション番号P04090.1に開示されている成熟リラキシン2タンパク質のリラキシン2鎖 A及びリラキシン2 B鎖のアレイを有するリラキシン2タンパク質である。
本発明のヘテロ二量体融合物は、それらが、基準となるリラキシンタンパク質の活性の少なくとも一部を示す場合、リラキシン活性を有すると考えられてもよい。たとえば、融合ポリペプチドは、それが、基準となるリラキシンタンパク質の活性の少なくとも約半分を有する場合、リラキシン活性を有すると考えられてもよい。本発明のヘテロ二量体融合物は、基準となるリラキシンタンパク質の活性に対する前記融合ポリペプチドの活性の比が、約10-5及び約1の間、約10-4及び約1の間、約10-3及び約1の間、約10-2及び約1の間、約1/50及び約1の間、約1/20及び約1の間、約1/15及び約1の間、約1/10及び約1の間、約1/5及び約1の間、約1/2及び約1の間である場合、リラキシン活性を有すると考えられてもよい。或いは、本発明のヘテロ二量体融合物は、基準リラキシンタンパク質の活性に対する前記融合ポリペプチドの活性の比が、約1~約105、約1~約104、約1~約103、約1~約100、約1~約50、約1~約20、約1~約15、約1~約10、約1~約5、又は約1~約2であれば、リラキシン活性を有するとみなされ得る。
いくつかの実施形態では、基準リラキシンタンパク質のリラキシン活性に対するヘテロ二量体融合物のリラキシン活性は、約0.001~約10である。
リラキシン活性は、EC50値として決定されてもよい。本明細書において使用されるように、用語「EC50」(半有効濃度)は、ベースライン及び特定の暴露時間の後の最大値の間の中間の応答を誘発する治療用化合物の有効な濃度を指す。
ヘテロ二量体化ドメイン
本発明のヘテロ二量体融合物は、第1のヘテロ二量体化ドメイン及び第2のヘテロ二量体化ドメインを含む。好ましい実施形態では、第1及び第2のヘテロ二量体化ドメインは、免疫グロブリンFc領域に由来する。
本発明のヘテロ二量体融合物は、第1のヘテロ二量体化ドメイン及び第2のヘテロ二量体化ドメインを含む。好ましい実施形態では、第1及び第2のヘテロ二量体化ドメインは、免疫グロブリンFc領域に由来する。
用語「Fc領域」は、免疫グロブリン重鎖のC末端領域を定義し、これは、インタクトな抗体のパパイン消化によって生成され得る。免疫グロブリンのFc領域は、一般に、CH2ドメイン及びCH3ドメインの2つの定常ドメインを含み、場合によりCH4ドメインを含む。
第1及び第2のFc領域は、免疫グロブリンドメインCH2及び/又はCH3を含み得る。好ましい実施形態では、第1及び第2Fc領域は、免疫グロブリンドメインCH2及びCH3を含む。
Fc領域は、任意の種、好ましくはヒト(例えばヒトIgG)からの免疫グロブリン(例えばIgG)に由来するものであってよい。Fc領域がIgGに由来する実施形態では、Fc領域は、任意のサブクラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4)のIgG、好ましくはIgG1に由来し得る。好ましくは、第1及び第2のFc領域は、ヒトIgG1免疫グロブリンに由来する。他の実施形態では、第1及び第2のFc領域は、ヒトIgG4免疫グロブリンに由来する。
好ましい実施形態では、第1及び第2のFc領域は、ヘテロ二量体化促進アミノ酸突然変異及び/又は修飾を含む。そのような修飾は、第1及び第2のFc領域の各々への不斉相補的修飾の導入を含んでもよく、その結果、両方の鎖は互いに適合性となり、従って、ヘテロ二量体を形成することができるが、各鎖はそれ自身と二量体化することはできない。そのような修飾は、挿入、欠失、保存的及び非保存的置換並びに再構成を包含し得る。このような修飾の組込みによって、組換え細胞培養により産生されるヘテロ二量体の収率を、ホモ二量体などの他の不要な最終産物に比して増加させる方法を提供する。
第1及び第2のFc領域は、当該技術分野において公知の任意のヘテロ二量体化促進アミノ酸突然変異及び/又は修飾を含み得る。修飾の組み合わせを用いて、抗体の安定性への影響を最小限に抑えながら、アセンブリの効率を最大化することができる。
「ノブインホール」法では、接触する残基の間に立体障害を導入することによりヘテロ二量体化が促進され得る。「突起」は、1つのFc領域(「Fcノブ」)の界面からの1つ以上の小さなアミノ酸側鎖を、より大きな側鎖(例えばチロシン又はトリプトファン)で置換することによって生成される。大きな側鎖と同じか又は類似のサイズの補償「キャビティ」は、大きな側鎖を有するアミノ酸をより小さな側鎖を有するアミノ酸(例えばアラニン又はバリン)で置換することによって、他のFc領域(「Fcホール」)の界面に形成される。「ノブインホール」修飾は、例えば、Ridgway JB et al.(1996)Protein Eng.9(7)617-621;Merchant AM et al.(1998)Nat.Biotechnol.16(7):677-681に詳述されている。
ヘテロ二量体を生成するために使用され得る他の修飾としては、限定されないが、2つのFc領域間の好ましい静電相互作用を生成する修飾がある。例えば、1つ以上の正荷電アミノ酸を1つのFc領域に導入してもよく、1つ以上の負荷電アミノ酸を他のFc領域の対応する位置に導入してもよい。これに代わり又は加えて、Fc領域は、ジスルフィド結合を形成することができるシステイン残基を導入する突然変異を含むように修飾してもよい。これに代わり又は加えて、Fc領域は、ヘテロ二量体形成をホモ二量体形成よりもエントロピー的及びエンタルピー的に有利にするために、鎖間の界面における親水性及び疎水性残基に対する1つ以上の修飾を含み得る。
従って、いくつかの実施形態では、ヘテロ二量体化促進アミノ酸突然変異及び/又は修飾は、接触残基間に立体障害を生じさせ(例えば「ノブインホール」により)、2つのFc領域間に好ましい静電相互作用を生成して、ジスルフィド結合を形成することができるシステイン残基を導入し、且つ/又は2つのFc領域間の界面で親水性残基及び疎水性残基を修飾する。
好ましい実施形態では、ヘテロ二量体化促進アミノ酸突然変異は、「Fcノブ」及び「Fcホール」突然変異である。好ましい実施形態では、「Fcノブ」及び「Fcホール」突然変異は、CH3ドメインに存在する。
いくつかの実施形態では、第1及び第2のFc領域は、ヒトIgG1免疫グロブリンに由来し、CH3ドメインに突然変異を有する「FcX」及び「FcY」を含み、ここで、「FcX」及び「FcY」突然変異は、表2に記載される組み合わせ(又はそれらの保存的置換)から選択される。
好ましい実施形態では、「FcY」は、突然変異Y349C、T366S、L368A及びY407V、又はそれらの保存的置換を有する「Fcホール」であり、「FcX」は、突然変異S354C及びT366W、又はそれらの保存的置換を有する「Fcノブ」であり、ここで、アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものである。
「KabatのEUインデックス」という用語は、Kabat EA et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th ed.Public Health Service.National Institutes of Health.Bethesda,MDに記載されているヒトlgG1 EU抗体のナンバリング方式を指す。本出願において参照されるアミノ酸位置はすべて、EUインデックス位置を指す。
いくつかの実施形態では、第1のFc領域は「Fcホール」突然変異を有し、第2のFc領域は「Fcノブ」突然変異を有する。別の好ましい実施形態では、第1のFc領域は「Fcノブ」突然変異を有し、第2のFc領域は「Fcホール」突然変異を有する。
Fc領域が、野生型Fc領域に対して他のアミノ酸修飾をさらに含んでもよいことは理解されよう。Fc領域は、例えば、FcRnに対するIgG分子の親和性を高めるように修飾することができる。国際公開第02/060919号パンフレットは、1つ以上のアミノ酸修飾を有するFc領域を含む修飾免疫グロブリンを開示し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。1つ以上のアミノ酸修飾を有するFc領域を作製する方法は、当該技術分野において公知である。
いくつかの実施形態では、第1及び/又は第2のFc領域は、Fc領域のエフェクター機能を低減又は消失させるための1つ以上のアミノ酸修飾を含み得る。いくつかの実施形態では、アミノ酸修飾は、細胞傷害、例えば、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)及び補体依存性細胞傷害(CDC)を低減又は回避する。
いくつかの実施形態では、第1及び/又は第2のFc領域は、ヘテロ二量体融合物の半減期を増加させるための1つ以上のアミノ酸改変を含み得る。
いくつかの実施形態では、第1及び/又は第2のFc領域は、アミノ酸突然変異の以下の組み合わせ:
(i)M252Y、S254T及びT256E、若しくはそれらの保存的置換;
(ii)L234F、L235Q及びK322Q、若しくはそれらの保存的置換;
(iii)L234F、L235E及びP331S、若しくはそれらの保存的置換;
(iv)M252Y、S254T、T256E、L234F、L235Q及びK322Q、若しくはそれらの保存的置換;又は
(v)M252Y、S254T、T256E、L234F、L235E及びP331S、若しくはそれらの保存的置換
のうちの少なくとも1つを含み、ここで、アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものである。
(i)M252Y、S254T及びT256E、若しくはそれらの保存的置換;
(ii)L234F、L235Q及びK322Q、若しくはそれらの保存的置換;
(iii)L234F、L235E及びP331S、若しくはそれらの保存的置換;
(iv)M252Y、S254T、T256E、L234F、L235Q及びK322Q、若しくはそれらの保存的置換;又は
(v)M252Y、S254T、T256E、L234F、L235E及びP331S、若しくはそれらの保存的置換
のうちの少なくとも1つを含み、ここで、アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものである。
いくつかの実施形態では、第1及び/又は第2のFc領域は、アミノ酸突然変異L234F、L235E及びP331S、若しくはそれらの保存的置換を含んでもよく、ここで、アミノ酸ナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものである。
いくつかの実施形態において、「Fcホール」突然変異を含むFc領域は、配列番号3に記載の配列又はその変異体を有し、「Fcノブ」突然変異を含むFc領域は、配列番号4に記載の配列又はその変異体を有する。
いくつかの実施形態では、Fc領域は、Y349に戻されたアミノ酸突然変異Y349Cを有する配列番号3変異体と、S354に戻されたアミノ酸突然変異S354Cを有する配列番号4変異体とを含み、その結果、Fc領域は、安定化ジスルフィド結合を形成することができない。
いくつかの実施形態では、Fc領域は、配列番号3変異体及び/又は配列番号4変異体を含み、ここで、最初の5残基DKTHTCPPC(配列番号69)が修飾されている。いくつかの実施形態では、この領域は、配列DKTHTACPPC(配列番号70)で置換される。別の実施形態では、この領域は、配列GGAGGACPPC(配列番号71)で置換される。別の実施形態では、この領域は、配列ACPPC(配列番号72)で置換される。
別の実施形態では、第1及び第2のヘテロ二量体化ドメインは、免疫グロブリンFab領域に由来する。いくつかの実施形態では、ヘテロ二量体化ドメインは、CH1及びCL領域を含む。L鎖及びFd鎖を含むFab領域は、効率的なヘテロ二量体化を媒介することが見出されている(Schoonjans R et al.(2000)J.Immunol.165(12):7050-7057)。従って、別の実施形態では、ヘテロ二量体化ドメインは、L鎖及びFd鎖を含む。いくつかの実施形態では、L鎖及びFd鎖は、ヘテロ二量体化して、ジスルフィド架橋安定化ヘテロ二量体を形成する。
さらに別の実施形態では、第1及び第2のヘテロ二量体化ドメインは、ヘテロ二量化して、平行なコイルドコイルを形成する。ヘテロ二量体コイルドコイルは、例えばAronsson et al.(2015)Sci.Rep.5:14063に記載されている。いくつかの実施形態では、ヘテロ二量体化ドメインは、折り畳まれた望ましくないアセンブリの形成を防止するため、及び/又は平行コイルドコイルの形成を促進するためのアミノ酸突然変異及び/又は修飾を含む。
第1及び第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば、第1及び第2のFc領域)は、半減期延長部分を形成し得る。従って、いくつかの実施形態では、本発明のヘテロ二量体融合物は、基準リラキシンと比較して長い半減期を有する。
本明細書で使用される場合、用語「半減期」は、血漿中の融合タンパク質の濃度がその本来のレベルの50%に低下するのにかかる時間を指すために用いられる。血漿中のタンパク質の「半減期」は、タンパク質のサイズ、その安定性、そのクリアランス速度、代謝回転速度、インビボタンパク質分解、身体又は特定の組織による吸収速度などの様々な要因に応じて変動し得る。タンパク質の半減期を決定する方法は、当該技術分野において公知であり、後述の実施例に記載されている。
本発明者らは、免疫グロブリンFcに由来する第1及び第2のヘテロ二量体化ドメインを有する本発明のヘテロ二量体融合物が、マウスモデルにおいて少なくとも5時間の半減期を有することを明らかにした(実施例6参照)。比較すると、IV投与後のヒトリラキシン2の半減期は、約0.09+/-0.04時間、即ち、ヒトでは5.4+/-2.4分である(Chen SA et al.(1993)Pharm.Res.10(6):834-838)。
長期の半減期は、安全で好都合な投薬スケジュールに従って治療用タンパク質が投与されるのを可能にするので、たとえば、より少ない用量をより低い頻度で投与することができるので、有利であることが認識されるであろう。さらに、より少ない用量の達成は、改善された安全性プロファイルの提供及び/又はインビボにおける多数の作用メカニズムの活性化などのような、さらなる利点をもたらしてもよい。
コネクター
リラキシンA鎖及びB鎖の一方又は両方は、コネクターポリペプチドによってそれぞれのヘテロ二量体化ドメインにつながれてもよい。いくつかの実施形態では、リラキシンA鎖は、コネクターポリペプチドを介して第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)に連結され、リラキシンB鎖は、コネクターポリペプチドを介して第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)に連結される。
リラキシンA鎖及びB鎖の一方又は両方は、コネクターポリペプチドによってそれぞれのヘテロ二量体化ドメインにつながれてもよい。いくつかの実施形態では、リラキシンA鎖は、コネクターポリペプチドを介して第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)に連結され、リラキシンB鎖は、コネクターポリペプチドを介して第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)に連結される。
コネクターポリペプチドは、任意の適した長さ、例えば、長さが約6~40アミノ酸、好ましくは長さが約6~21アミノ酸であってよい。いくつかの実施形態では、コネクターポリペプチドは、長さが少なくとも6アミノ酸残基、好ましくは少なくとも11アミノ酸長、好ましくは少なくとも16アミノ酸長である。いくつかの実施形態では、コネクターポリペプチドは、長さが40アミノ酸未満である。異なる又は同じ長さのコネクターポリペプチドを、本発明のヘテロ二量体融合物の各アームに使用することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのコネクターポリペプチドは、21アミノ酸の長さを有する。好ましい実施形態では、両方のコネクターポリペプチドは、21アミノ酸の長さを有する。コネクターポリペプチドは、任意のアミノ酸配列を有してよい。異なる又は同一のアミノ酸組成のコネクターポリペプチドを、本発明のヘテロ二量体融合物の各アームに使用することができる。
いくつかの実施形態では、一方又は好ましくは両方のコネクターポリペプチドは、プロリン及びアラニンリピート(PA)x(配列番号73)を含み、好ましくは、xは、3~15であり、好ましくは、コネクターポリペプチドは、16アミノ酸を超える長さを有し、好ましくは、コネクターポリペプチドは、21アミノ酸配列PAPAPAPAPAPAPAPAPAPAG(配列番号6)から構成される。
いくつかの実施形態では、一方又は好ましくは両方のコネクターポリペプチドは、Chen X et al.(2013)Adv.Drug.Deliv.Rev.65(10):1357-1369に記載されているようなグリシン及びセリンリピートを含む。いくつかの実施形態では、一方又は両方のコネクターポリペプチドは、モチーフ(GGGGS)n(配列番号74)を含み、ここで、nは1~8であってよく、例えば、nは4である。いくつかの実施形態では、1つ以上のコネクターポリペプチドが、21アミノ酸配列GGGGSGGGGSGGGGSGGGGGS(配列番号5)から構成される。特定の実施形態では、両方のコネクターポリペプチドが、21アミノ酸配列GGGGSGGGGSGGGGSGGGGGS(配列番号5)から構成される。
いくつかの実施形態では、一方のコネクターポリペプチドは、本明細書に記載のプロリン及びアラニンリピートを含み、他方のコネクターポリペプチドは、本明細書に記載のグリシン及びセリンリピートを含む。
或いは、リラキシンA鎖及びB鎖の一方又は両方は、ポリエチレングリコール(PEG)ポリマー鎖などの合成コネクターポリペプチドによってそれぞれのヘテロ二量体化ドメインにつながれてもよい。従って、リラキシンA鎖は、ポリエチレングリコール(PEG)ポリマー鎖などの合成コネクターを介して第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)につながれてもよく、リラキシンB鎖は、ポリエチレングリコール(PEG)ポリマー鎖などの合成コネクターを介して第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)につながれてもよく、ここで、合成コネクターは、ヘテロ二量体化ドメイン(例えばFc領域)に共有結合又は非共有結合で結合され得る。PEG化、即ち、PEGポリマー鎖を分子に付着させるプロセスは、当該技術分野で公知の方法に従って行うことができる。
安定性
本発明者らは、本発明のヘテロ二量体融合物が予想外に優れた物理的及び化学的安定性を有することを明らかにした。従って、いくつかの実施形態では、本発明のヘテロ二量体融合物は、基準リラキシンタンパク質と比較して優れた物理的及び/又は化学的安定性を有する。
本発明者らは、本発明のヘテロ二量体融合物が予想外に優れた物理的及び化学的安定性を有することを明らかにした。従って、いくつかの実施形態では、本発明のヘテロ二量体融合物は、基準リラキシンタンパク質と比較して優れた物理的及び/又は化学的安定性を有する。
リラキシンの物理的安定性は、実施例9のように例えばHP-SECによって純度及び凝集を測定することによって決定され得る。リラキシンの化学的安定性は、実施例9のように、例えばLC-MSにより、分子のフラグメント化及び修飾を測定することによって決定され得る。
驚くべきことに、本発明者らは、本発明のヘテロ二量体融合物が、(個別の融合ポリペプチドにおけるリラキシンA及びBではなく)リラキシンA及びリラキシンBが単鎖に融合されている組換えFc融合リラキシンと比較して、優れた物理的及び化学的安定性を有することを明らかにした。国際公開第2013/004607号パンフレットは、免疫グロブリンFc領域に融合した組換え単鎖リラキシン融合ポリペプチド、例えば本明細書においてRELAX0127及びRELAX0128と呼ばれる融合ポリペプチドを記載している。従って、いくつかの実施形態では、本発明のヘテロ二量体融合物は、RELAX0127及びRELAX0128と比較して、優れた物理的及び/又は化学的安定性を有する。
ヘテロ二量体融合物は、第1及び第2のヘテロ二量体化ドメインに加えて、半減期延長部分を含み得る。いくつかの実施形態では、半減期延長部分は、タンパク質性半減期延長部分である。タンパク質性半減期延長部分は、免疫グロブリンのFc領域、アルブミン結合ドメイン及び血清アルブミンからなる群から選択することができる。さらなる実施形態では、半減期延長部分は、ポリエチレングリコール(PEG)ポリマー鎖などのタンパク質又はペプチドではない化学物質である。
半減期延長部分は、第1又は第2のヘテロ二量体化ドメインのN末端又はC末端に付着させることができる。いくつかの実施形態では、半減期延長部分は、第1又は第2のヘテロ二量体化ドメインのN末端に付着させる。他の実施形態では、半減期延長部分は、第1又は第2のヘテロ二量体化ドメインのC末端に付着させる。半減期延長部分をヘテロ二量体融合に付着させる方法は、当該技術分野において公知である。例えば、半減期延長部分は、化学的結合又は組換え技術によって付着させることができる。半減期延長部分は、ヘテロ二量体融合物に直接又はコネクター(例えばコネクターポリペプチド)を介して付着させることができる。コネクターポリペプチドの使用は、融合ポリペプチドがFc領域などのタンパク質性半減期延長部分を含む場合に特に適切であり得る。
例示的な実施形態
本発明のヘテロ二量体融合物は、様々なフォーマット及び/又は配列を有し得る。
本発明のヘテロ二量体融合物は、様々なフォーマット及び/又は配列を有し得る。
用語「本発明の融合ポリペプチド」及び「本発明の融合ポリペプチド」は、リラキシンA鎖に融合した第1のヘテロ二量体化ドメイン、及び/又はリラキシンB鎖に融合した第2のヘテロ二量体化ドメインを指すために使用され得る。本発明の融合ポリペプチドは、組換え融合ポリペプチド、即ち、組換えDNA技術によって作製されたものであってもよい。
好ましい実施形態では、第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)のC末端はリラキシンA鎖のN末端につながれ、第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)のC末端はリラキシンB鎖のN末端につながれる。いくつかの実施形態では、リラキシンA鎖ポリペプチド及び/又はリラキシンB鎖ポリペプチドは、遊離C末端を有する。
別の実施形態では、第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)のN末端は、リラキシンA鎖のC末端につながれ、第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)のN末端は、リラキシンB鎖のC末端につながれる。いくつかの実施形態では、リラキシンA鎖ポリペプチド及び/又はリラキシンB鎖ポリペプチドは、遊離N末端を有する。
本発明のヘテロ二量体融合物は、1つ以上のFabをさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、ヘテロ二量体融合物は、第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)のN末端に連結された1つのFabと、第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)のN末端に連結された第2のFabとを含む。
本発明のヘテロ二量体融合物は、第2のリラキシンA鎖ポリペプチド又はその変異体と、第2のリラキシンB鎖ポリペプチド又はその変異体をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、第2のリラキシンA鎖ポリペプチド又はその変異体は、第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)のN末端につながれ、第2のリラキシンB鎖ポリペプチド又はその変異体は、第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)のN末端につながれ、任意選択で、この場合、第2のリラキシンA鎖は、コネクター(例えばコネクターポリペプチド)を介して第1のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第1のFc領域)につなれ、第2のリラキシンB鎖は、コネクター(例えばコネクターポリペプチド)を介して第2のヘテロ二量体化ドメイン(例えば第2のFc領域)につながれる。
従って、いくつかの実施形態では、ヘテロ二量体融合物のフォーマットは、以下:
(i)FcX-con-A/FcY-con-B(例えば、図1を参照);
(ii)FcX-con-B/FcY-con-A(例えば、図1を参照);
(iii)A-con-FcX/B-con-FcY(例えば、図1を参照);
(iv)B-con-FcX/A-con-FcY(例えば、図1を参照);
(v)Fab-FcX-con-A/Fab-FcY-con-B(例えば、図1を参照);
(vi)Fab-FcX-con-B/Fab-FcY-con-A;
(vii)A-con-FcX-con-A/B-con-FcY-con-B(例えば、図1を参照);
(viii)B-con-FcX-con-B/A-con-FcY-con-A;
(ix)FcX-con-B-L-A、及びFcY、任意選択でFcY-con-B-L-A(例えば、図1を参照);
(x)FcY-con-B-L-A、及びFcX、任意選択でFcX-con-B-L-A;
(xi)FcX-con-A-L-B、及びFcY、任意選択でFcY-con-A-L-B;並びに
(xii)FcY-con-A-L-B、及びFcX、任意選択でFcX-con-A-L-B
から選択され、
ここで、FcYは、「Fcホール」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリンFc領域であり、好ましくはアミノ酸突然変異Y349C:T366S:L368A:Y407Vを有するCH3ドメイン、又はそれらの保存的置換を含み;
FcXは、「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有するFc領域であり、好ましくはアミノ酸突然変異S354C:T366Wを有するCH3ドメイン、又はそれらの保存的置換を含み;
「con」は、コネクターポリペプチドであり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体であり;
AはリラキシンA鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくは、アミノ酸配列GGGSGGGSGG(配列番号60)を有するリンカーポリペプチドである。
(i)FcX-con-A/FcY-con-B(例えば、図1を参照);
(ii)FcX-con-B/FcY-con-A(例えば、図1を参照);
(iii)A-con-FcX/B-con-FcY(例えば、図1を参照);
(iv)B-con-FcX/A-con-FcY(例えば、図1を参照);
(v)Fab-FcX-con-A/Fab-FcY-con-B(例えば、図1を参照);
(vi)Fab-FcX-con-B/Fab-FcY-con-A;
(vii)A-con-FcX-con-A/B-con-FcY-con-B(例えば、図1を参照);
(viii)B-con-FcX-con-B/A-con-FcY-con-A;
(ix)FcX-con-B-L-A、及びFcY、任意選択でFcY-con-B-L-A(例えば、図1を参照);
(x)FcY-con-B-L-A、及びFcX、任意選択でFcX-con-B-L-A;
(xi)FcX-con-A-L-B、及びFcY、任意選択でFcY-con-A-L-B;並びに
(xii)FcY-con-A-L-B、及びFcX、任意選択でFcX-con-A-L-B
から選択され、
ここで、FcYは、「Fcホール」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリンFc領域であり、好ましくはアミノ酸突然変異Y349C:T366S:L368A:Y407Vを有するCH3ドメイン、又はそれらの保存的置換を含み;
FcXは、「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有するFc領域であり、好ましくはアミノ酸突然変異S354C:T366Wを有するCH3ドメイン、又はそれらの保存的置換を含み;
「con」は、コネクターポリペプチドであり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体であり;
AはリラキシンA鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくは、アミノ酸配列GGGSGGGSGG(配列番号60)を有するリンカーポリペプチドである。
別の態様において、本発明は、以下:
(i)X-B-L-A及びY、任意選択でY-B-L-A;又は
(ii)Y-B-L-A及びX、任意選択でX-B-L-A
を含むヘテロ二量体融合物を提供し、
ここで、X及びYは、本明細書に記載のヘテロ二量体化ドメインであり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン-2B鎖又はその変異体であり;
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン-2A鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくはアミノ酸配列GGGSGGGSGG(配列番号60)を有するリンカーポリペプチドであり、
ここで、XはYとヘテロ二量化し、ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する。
(i)X-B-L-A及びY、任意選択でY-B-L-A;又は
(ii)Y-B-L-A及びX、任意選択でX-B-L-A
を含むヘテロ二量体融合物を提供し、
ここで、X及びYは、本明細書に記載のヘテロ二量体化ドメインであり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン-2B鎖又はその変異体であり;
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン-2A鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくはアミノ酸配列GGGSGGGSGG(配列番号60)を有するリンカーポリペプチドであり、
ここで、XはYとヘテロ二量化し、ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する。
さらに別の態様では、本発明は、以下;
(i)X-A-L-B及びY、任意選択でY-A-L-B又は
(ii)Y-A-L-B及びX、任意選択でX-A-L-B
を含むヘテロ二量体融合物を提供し;
ここで、X及びYは、本明細書に記載のヘテロ二量体化ドメインであり;
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン2A鎖又はその変異体であり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン2B鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくはアミノ酸配列GGGSGGGSGG(配列番号60)を有するリンカーポリペプチドであり、
ここで、XはYとヘテロ二量化し、ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する。
(i)X-A-L-B及びY、任意選択でY-A-L-B又は
(ii)Y-A-L-B及びX、任意選択でX-A-L-B
を含むヘテロ二量体融合物を提供し;
ここで、X及びYは、本明細書に記載のヘテロ二量体化ドメインであり;
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン2A鎖又はその変異体であり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン2B鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくはアミノ酸配列GGGSGGGSGG(配列番号60)を有するリンカーポリペプチドであり、
ここで、XはYとヘテロ二量化し、ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する。
特に好ましい実施形態では、ヘテロ二量体融合物は、配列番号11に記載の融合ポリペプチドRlx011DD及び配列番号20に記載のRlx014DDを含む。別の好ましい実施形態では、ヘテロ二量体融合物は、配列番号17に記載の融合ポリペプチドRlx013DD及び配列番号14に記載のRlx012DDを含む。
本発明の態様では、表3に記載されるFcXとFcYの組み合わせから選択される融合ポリペプチドの組み合わせを含むヘテロ二量体融合物が提供される。
一態様において、配列番号11及び配列番号20に記載の融合ポリペプチドを含むヘテロ二量体融合物が提供される。
別の態様では、配列番号17及び配列番号14に記載の融合ポリペプチドを含むヘテロ二量体融合物が提供される。
本発明の融合ポリペプチドは、当技術分野において知られている任意の方法によって生成されてもよい。いくつかの実施形態では、本発明の融合ポリペプチドは、宿主細胞における、融合ポリペプチドをコードする核酸分子の組換え発現によって生成される。
当業者らに知られている方法は、本発明の核酸分子を含有する発現ベクターを構築するために使用することができる。適したベクターは、たとえばプラスミド、ファージミド、ファージ、又はウイルスベクターを含む。
本発明の核酸分子を含有するベクターは、従来の技術によって宿主細胞に移されてもよい。適した宿主細胞は、当技術分野において知られている。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、HEK293細胞又はCHO細胞などのような哺乳動物細胞である。
トランスフェクトされた細胞は、本発明の融合ポリペプチドを産生するために、従来の技術によって培養されてもよい。
一旦、本発明の融合ポリペプチドが、たとえば組換え発現によって産生されたら、それは、当技術分野において知られている任意の方法によって精製されてもよい。例示的なタンパク質精製技術は、クロマトグラフィー(たとえばイオン交換、アフィニティー、及び/又はサイジングカラムクロマトグラフィー(sizing column chromatography))、遠心分離法、並びに溶解度差(differential solubility)を含む。本発明は、任意選択で少なくとも1つの精製ステップによって、細胞培養物から分離された単離融合ポリペプチドを提供する。
治療法
本発明の融合ポリペプチドは、医薬組成物において提供されてもよい。
本発明の融合ポリペプチドは、医薬組成物において提供されてもよい。
本発明の医薬組成物は、1つ以上の賦形剤を含んでいてもよい。薬学的に許容される賦形剤は、当技術分野において知られており、たとえば、その全体が本明細書に組み込まれるRemington’s Pharmaceutical Sciences(by Joseph P.Remington,18th ed.,Mack Publishing Co.,Easton,PA)を参照されたい。
本発明は、疾患、障害、又は感染に関連する症状を予防する、治療する、又は寛解させるために、動物、特に哺乳動物、たとえばヒトに本発明の融合ポリペプチドを投与するステップを含む療法を包含する。
したがって、本発明の融合ポリペプチド又は医薬組成物は、たとえば、疾患又は障害を治療するために、療法において使用されてもよい。対象又はその必要がある患者に治療有効量の本発明の融合ポリペプチドを投与するステップを含む、疾患又は障害を治療するための方法もまた、提供される。使用又は方法は、野生型リラキシン分子の治療的に有効な投薬スケジュールよりも、本発明の融合ポリペプチドの服用の頻度が低い治療的に有効なスケジュールを行うステップを含んでいてもよい。
本発明の融合ポリペプチドは、心臓血管系疾患の治療において、たとえば心不全の治療に使用されてもよいことが理解されるであろう。
本明細書において使用されるように、用語「心不全」は、急性心不全、慢性心不全(CHF)、及び急性非代償性心不全(ADHF)を含む。用語「心不全」はまた、駆出率が保たれた心不全(HFpEF)、駆出率が軽度低下した心不全、又は駆出率が低下した心不全(HFrEF)などのような、より詳細な診断を含んでいてもよい。
本発明の融合ポリペプチドはまた、腎疾患、肺疾患、並びに線維性の障害、たとえば、腎臓、心臓、肺、及び肝臓の線維性の障害の治療において並びに創傷治癒において使用されてもよい(Sherwood OD(2004)Endocrine Reviews 25(2):205-234)。本発明の融合ポリペプチドはまた、糖尿病患者におけるインスリン抵抗性の回復において使用されてもよい(Bonner JS et al.(2013)Diabetes 62(9):3251-3260)。本発明の融合ポリペプチドはまた、肺高血圧の様々な形態にも使用することができる。本発明の融合ポリペプチドはまた、動脈硬化、動脈弾性低下、動脈コンプライアンス及び伸展性の低下に起因する疾患又はその原因となる疾患にも使用することができ、そうした疾患として、高血圧、腎臓疾患、末梢動脈疾患、頸動脈及び脳血管疾患(即ち、脳卒中及び認知症)、糖尿病、末端臓器損傷をもたらす微小血管疾患、冠状動脈疾患、及び心不全が挙げられる。
本発明の融合ポリペプチド及び/又は医薬組成物は、対象又は患者への非経口投与に適している。いくつかの実施形態では、対象又は患者は、哺乳動物、特にヒトである。
野生型ヒトリラキシン-2は、インビボにおいて数分間の半減期を有する。結果として、それは、入院患者において連続静脈内注入によって投与されなければならず、血圧低下を含む重度の副作用を引き起こす。対照的に、本発明の融合ポリペプチド及び/又は医薬組成物の実施形態は、対象又は患者に、静脈内、皮下、又は筋肉内注射によってなどのように、注射によって投与されてもよいことが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチド及び/又は医薬組成物は、皮下注射によって投与される。皮下注射によってなどのような注射による投与は、対象又は患者にとってより快適であるという長所及び病院の外で対象又は患者に投与する自由度を提供する。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチド又は医薬組成物は、自己投与によって投与される。
いくつかの実施形態では、本発明の融合ポリペプチドは、野生型リラキシンと比較して、半減期の増加を有し、これは、モル濃度に基づいて、より低い全体的な暴露を可能にする。たとえば、本発明の融合ポリペプチドは、野生型リラキシンよりも低い頻度で投与されてもよく、したがって、より好都合な投薬スケジュールを提供する。
本発明は、本発明の医薬組成物を含むキットを提供する。キットは、本発明の医薬組成物及び説明書を含有するパッケージを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、本発明の医薬組成物は、単一用量バイアル又は容器施栓系(たとえば、あらかじめ充填されたシリンジ)において製剤される。任意選択で、そのような容器に、医薬品又は生物学的製剤の製造、使用、又は販売を規制する、政府機関によって指示された形態をした通知を添えることができ、この通知は、ヒト投与に対する、製造、使用、又は販売についての機関による承認を表わす。
本明細書において使用されるように、冠詞「1つの(a)」及び「1つの(an)」は、1つの又は1つを超える(たとえば少なくとも1つの)、冠詞の文法上の目的語を指してもよい。
「約」は、一般に、測定法の性質又は精度を考慮すれば、測定される数量について許容される程度の誤差を意味してもよい。誤差の例示的な程度は、与えられた値又は値の範囲のパーセント(%)以内、典型的には10%以内、より典型的には5%以内である。
1つ以上の特徴を「含む」として本明細書において記載される実施形態はまた、そのような特徴「からなる」対応する実施形態の開示と考えられてもよい。
本明細書において使用される用語「薬学的に許容される」は、動物における、より詳細にはヒトにおける使用について、連邦政府若しくは州政府の規制機関によって承認されている又は米国の薬局方、欧州の薬局方、若しくは他の一般に認識されている薬局方に載っていることを意味する。
濃度、量、容量、パーセンテージ、及び他の数値は、範囲形式で本明細書において示されてもよい。そのような範囲形式は、単に便宜及び簡潔さのために使用され、範囲の限界として明示的に詳述される数値だけでなく、あたかもそれぞれの数値及び部分範囲が明示的に詳述されるかのように、その範囲内に包含される個々の数値又は部分範囲のすべてを含むことが柔軟に解釈されるべきであることもまた、理解されるべきである。
上記の実施形態は、例証となる実施例として理解されるべきである。さらなる実施形態が、想定される。任意の1つの実施形態に関して記載されるいかなる特徴も、単独で又は記載される他の特徴と組み合わせて使用されてもよく、また、任意の他の実施形態又は任意の他の実施形態の任意の組み合わせの1つ以上の特徴と組み合わせて使用されてもよいことが理解されるべきである。さらに、上記に記載されない等価物及び変更もまた、添付の請求項において定義される本発明の範囲から逸脱することなく用いられてもよい。
本開示に関連して、本明細書において記載される融合ポリペプチド及び方法の他の例及び変形は、当業者に明らかになるであろう。他の例及び変形は、添付の請求項において述べられるように、本開示の範囲内にある。
本明細書において引用されるすべての文献は、引用される文献において示されるデータ、表、図、及び原文をすべて含め、それぞれ、参照によって本明細書に完全に組み込まれる。
実施例1:組換えヘテロ二量体Fcリラキシン2融合タンパク質の作製
本明細書に記載のFcリラキシン2融合タンパク質は、リラキシン2の鎖A及びBの正しい折り畳み及びヘテロ二量体化を誘導するように、ノブインホールFcドメイン(Fcノブ及びFcホール)のヘテロ二量体化特性を使用して設計されている。
本明細書に記載のFcリラキシン2融合タンパク質は、リラキシン2の鎖A及びBの正しい折り畳み及びヘテロ二量体化を誘導するように、ノブインホールFcドメイン(Fcノブ及びFcホール)のヘテロ二量体化特性を使用して設計されている。
より正確には、図1に示すように、リラキシン2鎖A及びBは、コネクターを介して2つの相補的なFc(FcのN末端及び/又はC末端)に遺伝的に融合されている。次に、CHO細胞を、単一のFc-リラキシン鎖(A及び/又はB)の各々を含む2つの発現ベクターで共トランスフェクトした。2つの相補的なFc部分は、CHO細胞内でアセンブリングするため、リラキシン2のアセンブリ及び正しい折り畳みを容易にする。以下の実施例2に示すように、続いて、相補的なFc鎖の間及び鎖Aと鎖Bとの間にジスルフィド結合が形成され、天然のリラキシン2構造を再構築する。
ヘテロ二量体Fcリラキシン2融合タンパク質が上清中に分泌されたら、アフィニティークロマトグラフィーによる自動システムを用いて精製し、ここで、タンパク質のFc領域がカラムマトリックスに結合する。
実施例2:Fcリラキシン2ノブインホールヘテロダイマーのLC-MS分析
LC-MS分析は、非還元及び還元脱グリコシル化Fc-リラキシン2ヘテロ二量体の両方について実施した。脱グリコシル化のために、サンプルを1mg/mlに希釈し、10mM Tris-Clを用いてpH7.80で緩衝した。PNGase F(Roche)を50μgのFc-リラキシン2につき1単位の酵素の濃度でサンプルに添加し、37℃で一晩インキュベートした。非還元分析の場合、サンプルを水で0.05mg/mlに希釈し、20μLをプレスリットキャップ付きのLC-MS認定全回収バイアル(Waters部品番号:186005663CV)に充填した。還元分析の場合、10mM TCEPを添加し、分析前にサンプルをさらに37℃で30分間インキュベートした。
LC-MS分析は、非還元及び還元脱グリコシル化Fc-リラキシン2ヘテロ二量体の両方について実施した。脱グリコシル化のために、サンプルを1mg/mlに希釈し、10mM Tris-Clを用いてpH7.80で緩衝した。PNGase F(Roche)を50μgのFc-リラキシン2につき1単位の酵素の濃度でサンプルに添加し、37℃で一晩インキュベートした。非還元分析の場合、サンプルを水で0.05mg/mlに希釈し、20μLをプレスリットキャップ付きのLC-MS認定全回収バイアル(Waters部品番号:186005663CV)に充填した。還元分析の場合、10mM TCEPを添加し、分析前にサンプルをさらに37℃で30分間インキュベートした。
実験は、Xevo G2-XS Q-TOF計器(Waters,Milford,MA)に接続したACQUITY I-Class UPLCを用いて実施し、いずれも、UNIFI Scientific Information Systemを使用して操作した。LCシステムの場合、溶媒Aは0.1%ギ酸を含む水であり、溶媒Bは0.1%ギ酸を含むアセトニトリルであった(いずれもUPLC-MSグレード、BioSolve)。UV検出器は、220nm及び280nmの波長で測定するように設定し、4℃の温度を維持したサンプルチャンバー内に、バイアルを配置した。逆相ACQUITY UPLC Protein BEH C4カラム、300Å孔径カラム(Waters部品番号:186004495)に体積1μLを注入し、6分かけて5%から75%に増加する溶媒Bの勾配を用いて、タンパク質を溶出した。
質量分析計は、50%2-プロパノールに2μg/μLのヨウ化ナトリウムを注入することにより500~5000m/zから較正し、locksprayは、200pg/μLのロイシンエンケファリンであった。計器は、下記キー設定値を用いて、正イオン化モード及び感度解析器モードで作動させた:キャピラリー電圧=3.0V;サンプルコーン電圧=40V;ソース温度=120℃;脱溶媒温度=450℃;コーンガス流量=120L/h;脱溶媒ガス流量=1000L/h;質量範囲=500~5000m/z、スキャン時間=1.0秒。
データは、UNIFIソフトウェアで処理した。目的のタンパク質が溶出したクロマトグラムにおける保持時間からスペクトルを合わせた。生データを背景減算し、高分子のMaxEnt1アルゴリズムを使用してデコンボリューションした。実験データを、非還元分析のためのジスルフィド結合と還元分析のための遊離システインを考慮に入れた理論シーケンスの質量と比較した。PNGasE F脱グリコシル化後には、アスパラギンの脱アミド化(+1Da)も考慮した。
相補的なFc鎖の間及び鎖Aと鎖Bの間にジスルフィド結合が形成され、天然のリラキシン-2構造が再構築されていることをLC-MS分析により確認した。図2Aは、例として、RELAX0019及びRELAX0023のLC-MSデータを示す。非還元分析では、RELAX0019及びRELAX0023についてそれぞれ58932Da及び59361Daの予想される質量を有するヘテロ二量体の形成が確認され:ホモ二量体は検出されなかった。縮小分析(図2B)によって、両方の鎖の配列同一性を確認し、それらに修飾がないことが判明した。
ジスルフィド結合を同定するための非還元ペプチドマッピング
ヘテロ二量体Fc-リラキシン(50μg)を清浄なサンプルチューブに入れ、17μLの100mMリン酸ナトリウムpH7.0で希釈した。0.5μLの5mg/mlヨードアセトアミドを添加した後、室温で20分間インキュベートすることによって、遊離システインのアルキル化を達成した。アルキル化の後、pH7.0の100mMリン酸ナトリウムバッファーをさらに2.5μL添加し、次いで2.5μLの塩化ナトリウムを加えた。40μLの8.0MグアニジンHClの添加によりタンパク質を変性させ、37℃で30分間インキュベートした。希釈は、125μLの100mMリン酸ナトリウム緩衝液pH7.0の添加、続いて0.5μLの40mM EDTAの添加によって達成した。エンドプロテイナーゼLys-C(Wako Chemicals)を1mg/mlの濃度で水中に再構成し、5μLをFc-リラキシン2に添加した。消化は37℃で2時間行い、その後さらに5μLのLys-Cを添加し、さらに2時間インキュベーションを続けた。ペプチド分析のために、42.5μLのサンプルをUPLCバイアルに移し、2.5μLの水を加えた。ジスルフィド結合の還元のために、2.5μLの500mM DTTを別の42.5μLアリコートのサンプルに添加し、室温で15分放置した後、LC-MS分析を実施した。
ヘテロ二量体Fc-リラキシン(50μg)を清浄なサンプルチューブに入れ、17μLの100mMリン酸ナトリウムpH7.0で希釈した。0.5μLの5mg/mlヨードアセトアミドを添加した後、室温で20分間インキュベートすることによって、遊離システインのアルキル化を達成した。アルキル化の後、pH7.0の100mMリン酸ナトリウムバッファーをさらに2.5μL添加し、次いで2.5μLの塩化ナトリウムを加えた。40μLの8.0MグアニジンHClの添加によりタンパク質を変性させ、37℃で30分間インキュベートした。希釈は、125μLの100mMリン酸ナトリウム緩衝液pH7.0の添加、続いて0.5μLの40mM EDTAの添加によって達成した。エンドプロテイナーゼLys-C(Wako Chemicals)を1mg/mlの濃度で水中に再構成し、5μLをFc-リラキシン2に添加した。消化は37℃で2時間行い、その後さらに5μLのLys-Cを添加し、さらに2時間インキュベーションを続けた。ペプチド分析のために、42.5μLのサンプルをUPLCバイアルに移し、2.5μLの水を加えた。ジスルフィド結合の還元のために、2.5μLの500mM DTTを別の42.5μLアリコートのサンプルに添加し、室温で15分放置した後、LC-MS分析を実施した。
ペプチドの分析は、Xevo G2-XS Q-TOF計器(Waters,Milford,MA)に接続されたACQUITY I-Class UPLCを用いて実施し、いずれも、UNIFI Scientific Information Systemを使用して操作した。LCシステムの場合、溶媒Aは0.1%ギ酸を含む水であり、溶媒Bは0.1%ギ酸を含むアセトニトリルであった(いずれもUPLC-MSグレード、BioSolve)。UV検出器は、214nmの波長で測定するように設定し、4℃の温度を維持したサンプルチャンバー内に、バイアルを配置した。逆相ACQUITY BEH C18 300Å孔径カラム(Waters部品番号:186003687)に体積10μLを注入し、73.5分かけて5%から37%に、さらに2.5分で60%Bに増加する溶媒Bの増加勾配を用いて、タンパク質を溶出した。77.5分後、カラムを95%Bで5分保持した。
質量分析計は、50%2-プロパノールに2μg/μLのヨウ化ナトリウムを注入することにより100~2600m/zから較正し、locksprayは、200pg/μLのロイシンエンケファリンであった。計器は、下記キー設定値を用いて、正イオン化モード及び感度解析器モードで作動させた:キャピラリー電圧=3.0V;サンプルコーン電圧=25V;ソース温度=100℃;脱溶媒温度=250℃;コーンガス流量=0L/h;脱溶媒ガス流量=500L/h;質量範囲=100~2600m/z、スキャン時間=0.5秒。
予想されるジスルフィド結合を有する配列をインポートし、一致するLys-C生成ペプチドの検索を実行することによって、データをUNIFIソフトウェアで処理した。還元剤の非存在下及び存在下で得られたクロマトグラムを重ね合わせて、同定されたジスルフィド結合ペプチドが一度還元されるともはや観察されなくなったことを確認した。
図3の上部に描かれているように、鎖A及びBの両方を組み込んだジスルフィド結合リラキシン2ペプチドの予測質量と一致するペプチドを同定した(SLSLSPGGGGGSGGGGSGGGGSGGGGGSQLYSALANKCCHVGCTK=LCGRELVRAQIAICGMSTWS=RSLARFC(それぞれ配列番号75~77)、3つのジスルフィド結合6836.23Daを含む予測質量)。図3(A~D)は、RELAX0019に対するこのペプチドの同定と、還元剤を添加したときにペプチドが観察されなくなったことの確認を示し:パネルA及びBは、DTTの非存在下及び存在下での抽出イオンクロマトグラムを示し、パネルC及びDは、ペプチドの対応するマススペクトルを示す。図3(E~H)は、RELAX0023についての同じペプチドの同定と、還元剤を添加したときにペプチドが観察されなくなったことの確認を示し:パネルE及びFは、DTTの非存在下及び存在下での抽出イオンクロマトグラムを示し、パネルG及びHは、ペプチドの対応するマススペクトルを示す。これらのデータは、リラキシン鎖A及びBがヘテロ二量体RELAX0019及びRELAX0023内のジスルフィド結合を介して相互作用していることを裏付けるものである。
実施例3:Fc-リラキシン2融合タンパク質のインビトロ活性(細胞ベースのcAMP活性アッセイ)
前述のようにして生成したリラキシン2融合ポリペプチドを、以下の方法により、生物学的活性、例えば1つ以上の細胞受容体応答の刺激について試験した。
前述のようにして生成したリラキシン2融合ポリペプチドを、以下の方法により、生物学的活性、例えば1つ以上の細胞受容体応答の刺激について試験した。
CHO細胞で作製されたヒト又はマウス受容体を発現する安定な細胞株をDiscoverXから購入した。
- cAMP Hunter(商標) CHO-K1 RXFP1 Gs細胞株(DiscoverXカタログ番号95-0127C2)
- cAMP Hunter(商標) CHO-K1 RXFP2 Gs細胞株(DiscoverXカタログ番号95-0140C2)
- cAMP Hunter(商標) CHO-K1 mRXFP1 Gs細胞株(DiscoverXカタログ番号95-0180C2)
これらの受容体の活性化は、機能活性アッセイにおいて測定することができるcAMPセカンドメッセンジャーの下流の産生をもたらす。
- cAMP Hunter(商標) CHO-K1 RXFP1 Gs細胞株(DiscoverXカタログ番号95-0127C2)
- cAMP Hunter(商標) CHO-K1 RXFP2 Gs細胞株(DiscoverXカタログ番号95-0140C2)
- cAMP Hunter(商標) CHO-K1 mRXFP1 Gs細胞株(DiscoverXカタログ番号95-0180C2)
これらの受容体の活性化は、機能活性アッセイにおいて測定することができるcAMPセカンドメッセンジャーの下流の産生をもたらす。
通常のcAMPアッセイを、ウシ血清アルブミン(BSA)ベースのアッセイバッファー:0.1% BSA(Sigma #A9418)及び0.5mM IBMX(Sigma #I7018)を補足し、1M NaOHによりpH7.4に調整したハンクス液(Sigma #H8264)を使用して実行した。関心のある受容体を発現する細胞の冷凍クライオバイアルを、ウォーターバスにおいて速やかに解凍し、あらかじめ温めた細胞培地に移し、5分間240xgで回転させた。細胞を、最適化濃度(たとえば3.33×104細胞/mlのhRXFP1)で細胞培地中に再懸濁し、及び30μL細胞懸濁液を、ポリ-D-リシンコーティング384ウェルプレート(Greiner #781946)に追加し、一晩接着させた。翌日、培地をプレートから軽く払い落とし、5μLアッセイバッファーと交換した。試験組換えペプチド又はFc融合サンプルの11段階連続希釈液を非接触液体ディスペンサー(ECHO(商標)、Labcyte)を使用して細胞に追加した。サンプル希釈液はすべて、二通り作製した。さらなる5μLアッセイバッファーを、それぞれのウェルに追加し、プレートを30分間室温でインキュベートした。
cAMPレベルは、メーカーの推奨どおり2段階のプロトコルに従って市販で入手可能なcAMP dynamic GS HTRF kit(Cisbio、Cat #62AM4PEJ)を使用して測定した。手短に言えば、抗cAMPクリプタート(ドナーフルオロフォア)及びcAMP-d2(アクセプターフルオロフォア)を、キットにおいて提供されるコンジュゲート&溶解バッファー中でそれぞれ1/20に希釈することによって別々に用意した。5μL抗cAMPクリプタートをアッセイプレートのすべてのウェルに追加し、5μL cAMP-d2を、非特異的結合(NSB)ウェル以外のすべてのウェルに追加し、これらにはコンジュゲート及び溶解バッファーを追加した。プレートを1時間室温でインキュベートし、次いで、320nmの励起波長及び620nm&665nmの放射波長を使用してEnvision(Perkin Elmer)で読み取った。データは、メーカーのガイドラインにおいて記載されるように、%Delta Fに変換し、次いで、最大天然アゴニスト応答に対する活性化パーセントに変換し、EC50値を決定するために4パラメーターロジスティックフィットによって分析した。これらの結果を、hRXFP1細胞の場合の組換えhRelaxin-2(R&D Systems Cat #6586 RN)、mRXFP1細胞の場合のmRelaxin-1(R&D Systems Cat # 6637 RN)、及びhRXFP2細胞の場合のINSL3(R&D Systems Cat # 4544 NS)の対応する結果と比較する。
データ解析は、統計解析ソフトウェア(GraphPad Prism、V6)を用いて行った。
試験した構築物の生物学的活性を表4及び図4に記載する。いくつかのアッセイからの組換えヒトリラキシン2及び融合ポリペプチドの両方についての平均EC50測定値を表4に要約した。
RELAX0013、RELAX0014及びRELAX0010は、基準となるタンパク質であり、ここで、RELAX0013は、組換えヒトリラキシン2であり、RELAX0014は、組換えマウスリラキシン1であり、RELAX0010は、鎖A、15アミノ酸のリンカー、鎖B、15アミノ酸のコネクター、及びFcを含む一本鎖融合タンパク質であり、国際公開第2018/138170号パンフレットに記載される配列番号8のアミノ酸配列を含む。
表4に示された結果から、試験したヘテロ二量体Fcリラキシン融合タンパク質は、一本鎖融合RELAX0010又は組換えヒトリラキシン2ペプチドよりも効力は低いが、依然として高レベルの生物学的活性(ヒトRXFP1細胞株では、約10pM~約80pM)を保持していたと結論付けることができる。
これらの結果は、リラキシンA鎖とB鎖が、ヘテロ二量体Fcの一/両末端(リラキシン鎖のN若しくはN末端にコネクターを付着させることができる)及びいずれかの鎖(X又はY)に融合されて、生物学的活性を保持できることを示している。従って、本明細書に記載されるヘテロ二量体Fcリラキシン融合タンパク質のフォーマットは、長い半減期で活性のリラキシンを生成するための頑強なフォーマットを構成する。
ヘテロ二量体Fcを安定化させるためのジスルフィド結合の存在は、融合タンパク質の効力に影響しなかった(RELAX0023とRELAX0021、及びRELAX0024とRELAX0022を比較)。
使用した2つの上部ヒンジ領域(GGAGGA(配列番号78)及びネイティブDKTHT(配列番号79))は効力に影響しなかった(RELAX0023とRELAX0019、及びRELAX0024とRELAX0020を比較)。上部ヒンジの正確なアミノ酸配列は、融合タンパク質の活性にとって重要ではない。
実施例4:ヘテロ二量体リラキシン2 Fc融合タンパク質におけるコネクター組成及び長さの影響
コネクターは、グリシン及びセリン残基(GS)で構成することもできるし、又はプロリン及びアラニンリピート(PA)で構成することもできる。ここで使用されるコネクターは、6~21残基の長さを有した。長いGSコネクターの例は、GGGGSGGGGSGGGGSGGGGGS(配列番号5)(21アミノ酸)である。長いPAコネクターの例は、PAPAPAPAPAPAPAPAPAPAG(配列番号6)(21アミノ酸)である。異なる長さ及び組成のコネクターを、ヘテロ二量体リラキシン2 Fc融合ポリペプチドの各Fc鎖上に配置することができる。
コネクターは、グリシン及びセリン残基(GS)で構成することもできるし、又はプロリン及びアラニンリピート(PA)で構成することもできる。ここで使用されるコネクターは、6~21残基の長さを有した。長いGSコネクターの例は、GGGGSGGGGSGGGGSGGGGGS(配列番号5)(21アミノ酸)である。長いPAコネクターの例は、PAPAPAPAPAPAPAPAPAPAG(配列番号6)(21アミノ酸)である。異なる長さ及び組成のコネクターを、ヘテロ二量体リラキシン2 Fc融合ポリペプチドの各Fc鎖上に配置することができる。
種々のコネクターを有するヘテロ二量体リラキシン2 Fc融合タンパク質の例を表5に示す。この表には、発生性/製造可能性(細胞培養上清からのプロテインA捕捉後の単量体/非凝集リラキシン-2 Fc融合タンパク質の発現収率及びパーセンテージ)、並びに生物学的活性に関する情報も示される。
コネクターの長さ及び組成は、分子の発生性の側面に影響を与える。表5に示すように、16アミノ酸以下のPAコネクターを有するヘテロ二量体リラキシン2 Fc融合ポリペプチドは、良好に発現しなかった。対照的に、21残基長のPAコネクターは、発現収率を有意に増加させた。GSコネクターを有する構築物の発現収率は、より一貫している。
短く、且つ非対称の(異なる)コネクターを有するヘテロ二量体リラキシン2 Fc融合タンパク質は、効力を保持した。生物学的活性の低下は、モノマー含有量の低い融合タンパク質(RELAX0109、RELAX0110及びRELAX0111)でのみ観察された。
実施例5:リラキシン2配列の点突然変異
ヘテロ二量体Fcリラキシン2融合タンパク質として、リラキシン一点突然変異アナログを作製した。表6は、効力及び好ましい発生性を保持したそのような分子の例を示す。
ヘテロ二量体Fcリラキシン2融合タンパク質として、リラキシン一点突然変異アナログを作製した。表6は、効力及び好ましい発生性を保持したそのような分子の例を示す。
標的とされた天然残基は正荷電されており、タンパク質分解を被る傾向を有し得るが、リラキシンとその受容体への結合には関与しなかった。
例えば、R22X類似体のヘテロ二量体Fcリラキシン2融合タンパク質は、一貫して改善された発生性/製造可能性を有すると思われる。
表6に提示する結果は、リラキシン2鎖Aのアミノ酸配列の幾分の変動性が、好ましい発生性を保持しながら、効力を失わずに、許容されることを実証するものである。
実施例6:Fc-リラキシン2融合タンパク質のPKプロファイル
リラキシン2融合ポリペプチドの薬物動態(PK)プロファイルは、リラキシンELISAアッセイ及び/又はcAMPアッセイを使用して決定した。リラキシン2融合ポリペプチドは、6~10週齢の雄C57BL/6J(Jax)マウス(Jackson Laboratories)に、皮下(SC)及び/又は静脈内(IV)経路のいずれかにより、6mg/kgで投与した。IV投与経路の場合、血清サンプルを、薬剤投与後5分、30分及び60分、続いて3時間及び/又は6時間及び/又は8時間並びに24時間の時点で、その後、続けて最小1日間隔で、最大21日時点まで収集した。SC投与経路の場合も同様のスケジュールに従ったが、最初の8時間以内の収集の頻度はより低く;例えば、最初のサンプルを30分後に収集し、次に3時間、8時間、24時間、30時間、48時間の時点で収集し、その後、続けて最小1日間隔で、最大21日時点まで実施した。サンプルは、心臓穿刺によって血清チューブ中に収集し、室温で15~30分間保持した後、収集から30分以内に10000rpmで10分間遠心分離した。アリコートに分けたサンプルを<-80℃で保存し、後に、ELISA又はcAMP活性アッセイにより検査した。
リラキシン2融合ポリペプチドの薬物動態(PK)プロファイルは、リラキシンELISAアッセイ及び/又はcAMPアッセイを使用して決定した。リラキシン2融合ポリペプチドは、6~10週齢の雄C57BL/6J(Jax)マウス(Jackson Laboratories)に、皮下(SC)及び/又は静脈内(IV)経路のいずれかにより、6mg/kgで投与した。IV投与経路の場合、血清サンプルを、薬剤投与後5分、30分及び60分、続いて3時間及び/又は6時間及び/又は8時間並びに24時間の時点で、その後、続けて最小1日間隔で、最大21日時点まで収集した。SC投与経路の場合も同様のスケジュールに従ったが、最初の8時間以内の収集の頻度はより低く;例えば、最初のサンプルを30分後に収集し、次に3時間、8時間、24時間、30時間、48時間の時点で収集し、その後、続けて最小1日間隔で、最大21日時点まで実施した。サンプルは、心臓穿刺によって血清チューブ中に収集し、室温で15~30分間保持した後、収集から30分以内に10000rpmで10分間遠心分離した。アリコートに分けたサンプルを<-80℃で保存し、後に、ELISA又はcAMP活性アッセイにより検査した。
大部分の分子について、PKサンプルは、抗ヒトFcキャプチャー及び抗hRelaxin2検出(Human Relaxin-2 ELISA kit,R&D Systems Cat# DRL200のポリクローナルHRP標識抗体を使用)を用いてELISAで検査したRELAX0010(国際公開第2018/138170号パンフレットに記載)を除き、抗hリラキシン2キャプチャー(プレコーティングされたHuman Relaxin-2 Quantikine ELISA Kit,R&D Systems Cat# DRL200)及び抗ヒトFc検出抗体(HRPで標識されたAU003)を用いてELISAで検査した。両方のアッセイにおいて、捕捉抗体でコーティングしたプレートを、100μL RD1-19アッセイ希釈液で、室温にて1時間遮断した。50μLの標準物質又はサンプルを各ウェルに添加し、室温で2時間インキュベートした。サンプルを吸引し、ウェルをアッセイ洗浄バッファーで3回洗浄した。HRP標識検出抗体をウェルあたり50μL添加し、抗ヒトFc特異的検出の場合はPBS/1%BSAで1:1000に希釈し、又は抗hリラキシン2検出の場合は希釈せずに使用した。室温で1時間のインキュベーション、次に3回の洗浄の後、ウェル当たり50μLのTMB(SureBlue Reserve KPL 53-00-03)を添加し、色の変化が起こったら、ウェル当たり50μLのTMB停止溶液(KPL 50-85-06)を添加して反応を停止した。
細胞ベースのcAMP活性アッセイにおけるPKサンプルの生物学的活性
上に概説したように動物から収集された血清サンプルを、機能的リラキシン2を測定して、Fc-リラキシン2融合ポリペプチドの完全性を評価するために、生物学的活性について検査した。CHO細胞で作製したヒトRXFP1受容体を発現する安定な細胞株をDiscoverXから購入した。この受容体の活性化により、cAMPセカンドメッセンジャーの下流産生が起こり、これは、機能的活性アッセイで測定することができる。
上に概説したように動物から収集された血清サンプルを、機能的リラキシン2を測定して、Fc-リラキシン2融合ポリペプチドの完全性を評価するために、生物学的活性について検査した。CHO細胞で作製したヒトRXFP1受容体を発現する安定な細胞株をDiscoverXから購入した。この受容体の活性化により、cAMPセカンドメッセンジャーの下流産生が起こり、これは、機能的活性アッセイで測定することができる。
cAMPアッセイは、ウシ血清アルブミン(BSA)ベースのアッセイバッファー:0.1%BSA(Sigma#A9418)及び0.5mM IBMX(Sigma#I7018)を添加し、1M NaOHでpH 7.4に調整したハンクス平衡塩溶液(Sigma#H8264)を用いて実施した。
リラキシン2融合ポリペプチド又は組換えリラキシン2ペプチド(R&D Systems Cat#6586-RN)の投与溶液をアッセイバッファーで希釈してから、非接触液体ディスペンサー(ECHO、Labcyte)を用いて、4つのマトリックス濃度での11点標準曲線を作成した。使用したマトリックスは、模擬投与された動物からのブランク血清であり、これは、細胞の添加を可能にするために必要な濃度の2倍の濃度でウェルに手で添加した。試験サンプルを血清チューブから384ウェルソースプレートに移し、これを、非接触液体ディスペンサー(ECHO、Labcyte)により使用して、アッセイバッファーに4つの希釈液をセットアップした。すべてのサンプル希釈は二重繰り返して実施した。
hRXFP1を発現する細胞の凍結クライオバイアルを水浴中で急速に解凍し、予熱した細胞培地に移し、240×gで5分間回転させた。細胞を8mL細胞培養培地に再懸濁させ、10mL培養培地を含むT75フラスコに播種し、一晩付着させた。翌日、アキュターゼを用いて細胞を剥離し、240×gで5分間スピンさせた。得られた細胞ペレットを最適な濃度で再懸濁し、コンビドロップディスペンサーを用いて、2.5μLの細胞懸濁液をアッセイプレートの各ウェルに添加した。
cAMPレベルは、市販のcAMP dynamic 2 HTRF kit(Cisbio、Cat#62AM4PEJ)を使用して、製造者の推奨に従い、2段階のプロトコルに従って測定した。手短には、抗cAMPクリプテート(ドナーフルオロフォア)及びcAMP-d2(アクセプターフルオロフォア)は、キットに備え付けのコンジュゲート及び溶解バッファーでそれぞれ1/20に希釈することによって別々に作製した。2.5μLの抗cAMPクリプテートをアッセイプレートの全ウェルに添加し、2.5μLのcAMP-d2を、非特異的結合(NSB)ウェルを除くすべてのウェルに添加し、コンジュゲート及び溶解バッファーを添加した。プレートを室温で1時間インキュベートした後、320nmの励起波長と、620nm及び665nmの発光波長を用いて、Envision(Perkin Elmer)で読み取った。データを、製造者のガイドラインに記載されているように%デルタFに変換し、標準曲線の線形部分からサンプル値を算出した。
結果及び結論
図5は、Fc-リラキシン2ポリペプチドをマウスにIV投与した一連のインビボPK実験からのデータの概要を示す。データは、5分の時点で正規化されている。
図5は、Fc-リラキシン2ポリペプチドをマウスにIV投与した一連のインビボPK実験からのデータの概要を示す。データは、5分の時点で正規化されている。
IV投与後のヒトリラキシン2の半減期は、約0.09+/-0.04時間、即ちヒトでは5.4+/-2.4分である(Chen et al.1993)。組換えリラキシンFc融合ポリペプチドはすべて、天然リラキシン-2と比較して半減期の改善を示している。リラキシンA鎖及びB鎖が異なるヘテロ二量体Fc鎖に連結されたFc-リラキシンポリペプチド(RELAX0019、RELAX0023、RELAX0034、RELAX0046及びRELAX0117により例示される)は、リラキシン鎖がリンカーで連結されたFc-リラキシンポリペプチド(RELAX0010及びRELAX0009により例示される)と比較して改善されたPK特性を有する。しかしながら、リンカーを含む分子であるRELAX0088及びRELAX0122はいずれも良好なインビボ安定性を示すことから、リラキシン鎖Aとリラキシン鎖Bとの間の連結リンカーの存在が単独でFc-リラキシンポリペプチドの迅速なインビボ排除に直接関連するわけではない。
この研究では予想外にも、ヘテロ二量体Fc-リラキシン融合ポリペプチド(RELAX0019、RELAX0023、RELAX0034、RELAX0046、RELAX0117、RELAX0088及びRELAX0122)はすべて、Fc-リラキシン融合ポリペプチドRELAX0010及びRELAX0009と比較して有意に改善された薬物動態特性を有する。
実施例7:RELAX0019及びRELAX0023による、確立された肥大及び線維化の回復
ミニポンプ(15mg/kg/日)を介して、イソプロテレノールをC57B6マウスに10日間注入し、心肥大及び線維化を誘発した。同じ期間ビヒクルを注入したマウスをベースライン対照として使用した。10日後、ミニポンプを取り外し、マウスは、rリラキシン2(500ug/kg/日)を含有する新しいミニポンプを投与されるか、又はRELAX0019(20mg/kg)若しくはRELAX0023(20mg/kg)の2回の週1回(QW)皮下注射の最初の注射を受けた。14日間の処置期間の後、マウスを犠牲にし、肥大及び線維化の分析のためにそれらの心臓を採取した。ビヒクルミニポンプの取り外し後に、ベースライン対照マウスから心臓を採取した。肥大は、脛骨の長さに対する心臓重量の尺度として決定され、線維化は、心臓重量に対するコラーゲン含有量の定量によって確認した。イソプロテレノールの注入は、このモデルにおいて肥大及び線維化の両方を有意に誘発した。RELAX0019及びRELAX0023のQW投与は、rリラキシン2の持続注入と同様に、イソプロテレノール誘発肥大をベースラインレベルにまで戻した。すべてのリラキシン処置はまた、心筋線維化を50%超低減した。各グループについてN=8。**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001
ミニポンプ(15mg/kg/日)を介して、イソプロテレノールをC57B6マウスに10日間注入し、心肥大及び線維化を誘発した。同じ期間ビヒクルを注入したマウスをベースライン対照として使用した。10日後、ミニポンプを取り外し、マウスは、rリラキシン2(500ug/kg/日)を含有する新しいミニポンプを投与されるか、又はRELAX0019(20mg/kg)若しくはRELAX0023(20mg/kg)の2回の週1回(QW)皮下注射の最初の注射を受けた。14日間の処置期間の後、マウスを犠牲にし、肥大及び線維化の分析のためにそれらの心臓を採取した。ビヒクルミニポンプの取り外し後に、ベースライン対照マウスから心臓を採取した。肥大は、脛骨の長さに対する心臓重量の尺度として決定され、線維化は、心臓重量に対するコラーゲン含有量の定量によって確認した。イソプロテレノールの注入は、このモデルにおいて肥大及び線維化の両方を有意に誘発した。RELAX0019及びRELAX0023のQW投与は、rリラキシン2の持続注入と同様に、イソプロテレノール誘発肥大をベースラインレベルにまで戻した。すべてのリラキシン処置はまた、心筋線維化を50%超低減した。各グループについてN=8。**p<0.01、***p<0.001、****p<0.0001
組換えリラキシンFc融合タンパク質RELAX0019及びRELAX0023は、天然hリラキシン2と同様に、肥大及び線維化を回復させることができた(図6)。
実施例8:バキュロウイルス(Baculovirus)ELISAを用いたFc-リラキシン2タンパク質の非特異的結合の評価。
RELAXタンパク質をCHO細胞に発現させ、前述のように精製した。モノクローナル抗体の非特異的結合を評価するために開発されたバキュロウイルス(Baculovirus)ELISA(Ref:Hotzel et al 2012 mAbs 4:6,753-760)は、Fc-リラキシンポリペプチドの非特異的結合を決定するように改変され、この場合、「BVスコア」(バキュロウイルス(Baculovirus)プレートの吸光度/ブランクプレートの吸光度)を計算する代わりに、バックグラウンドに対するシグナルとして、バキュロウイルス(Baculovirus)プレートとブランクプレートについて非特異的結合を別々に計算した(この場合、バックグラウンドは、Fc-リラキシンポリペプチドである)。この測定値を導入して、モノクローナル抗体と比較した場合の、コーティングされたプレートとコーティングされていない(ブランク)プレートの両方に対する一部のFcペプチドの非特異的結合の増加を反映させた。各タンパク質の調製物は、PBS(Gibco 14190-086)+0.5%BSA(Sigma A9576)中100nM又は10nMで作製し、50mM炭酸ナトリウム中の1%バキュロウイルス(Baculovirus)抽出物(BVプレート)又は50mM炭酸ナトリウム(ブランクプレート)のいずれかを50μL/ウェルで、4℃にて一晩コーティングした96ウェルNunc Maxisorp FプレートでのELISA アッセイで2回繰り返して使用した。PBSで洗浄した後、プレートを300μL/ウェルのPBS+0.5%BSAで、室温にて1時間遮断し、PBSで3回洗浄した。PBS+0.5%BSA(バックグラウンド)又はRELAXタンパク質希釈物のいずれかを50μL/ウェル添加し、室温で1時間インキュベートした。PBSで3回洗浄した後、PBS+0.5%BSAで1:5000に希釈した検出抗体(抗ヒトFc特異的-HRP Sigma A0170)を50μL/ウェル添加した。サンプルを室温で1時間インキュベートし、プレートをPBSで3回洗浄した。次に、HRP基質であるTMB(SureBlue Reserve KPL 53-00-03)を50μL/ウェルで添加し、色の変化の後、50μL/ウェルの0.5M硫酸を添加して反応を停止した。450nmで吸光度を測定し、各サンプルについて非特異的結合を決定した。非特異的結合(バックグラウンドに対する結合倍率)は、Fcリラキシン2タンパク質の存在下及びFcリラキシン2タンパク質の非存在下(バックグラウンド)での非特異的結合の比として定義した。100nM又は10nMいずれかの2つの異なる濃度で試験したFc-リラキシン2タンパク質のデータを表7に示す。
RELAXタンパク質をCHO細胞に発現させ、前述のように精製した。モノクローナル抗体の非特異的結合を評価するために開発されたバキュロウイルス(Baculovirus)ELISA(Ref:Hotzel et al 2012 mAbs 4:6,753-760)は、Fc-リラキシンポリペプチドの非特異的結合を決定するように改変され、この場合、「BVスコア」(バキュロウイルス(Baculovirus)プレートの吸光度/ブランクプレートの吸光度)を計算する代わりに、バックグラウンドに対するシグナルとして、バキュロウイルス(Baculovirus)プレートとブランクプレートについて非特異的結合を別々に計算した(この場合、バックグラウンドは、Fc-リラキシンポリペプチドである)。この測定値を導入して、モノクローナル抗体と比較した場合の、コーティングされたプレートとコーティングされていない(ブランク)プレートの両方に対する一部のFcペプチドの非特異的結合の増加を反映させた。各タンパク質の調製物は、PBS(Gibco 14190-086)+0.5%BSA(Sigma A9576)中100nM又は10nMで作製し、50mM炭酸ナトリウム中の1%バキュロウイルス(Baculovirus)抽出物(BVプレート)又は50mM炭酸ナトリウム(ブランクプレート)のいずれかを50μL/ウェルで、4℃にて一晩コーティングした96ウェルNunc Maxisorp FプレートでのELISA アッセイで2回繰り返して使用した。PBSで洗浄した後、プレートを300μL/ウェルのPBS+0.5%BSAで、室温にて1時間遮断し、PBSで3回洗浄した。PBS+0.5%BSA(バックグラウンド)又はRELAXタンパク質希釈物のいずれかを50μL/ウェル添加し、室温で1時間インキュベートした。PBSで3回洗浄した後、PBS+0.5%BSAで1:5000に希釈した検出抗体(抗ヒトFc特異的-HRP Sigma A0170)を50μL/ウェル添加した。サンプルを室温で1時間インキュベートし、プレートをPBSで3回洗浄した。次に、HRP基質であるTMB(SureBlue Reserve KPL 53-00-03)を50μL/ウェルで添加し、色の変化の後、50μL/ウェルの0.5M硫酸を添加して反応を停止した。450nmで吸光度を測定し、各サンプルについて非特異的結合を決定した。非特異的結合(バックグラウンドに対する結合倍率)は、Fcリラキシン2タンパク質の存在下及びFcリラキシン2タンパク質の非存在下(バックグラウンド)での非特異的結合の比として定義した。100nM又は10nMいずれかの2つの異なる濃度で試験したFc-リラキシン2タンパク質のデータを表7に示す。
表7及び図7に示すように、ヘテロ二量体リラキシン2 Fc融合ポリペプチドは、GSコネクターを用いてリラキシン鎖をC末端に結合させると、より低い非特異的結合を示す。いくつかの非対称及びPAコネクター、特定の点突然変異及びN末端でのリラキシン鎖の配置は、特に、二価分子(RELAX0117)に関して、ブランクプレートとBVコーティングプレートの両方に対する非特異的結合を増加させる。特に高い非特異的結合を有する一部のFc-リラキシンタンパク質は、高濃度(100nM)及び低濃度(10nM)の両方で、BVコーティングプレートよりもブランクプレートに対して高い非特異的結合を示す。対照分子(リンカーを含有する二価RELAX0009、RELAX0010、RELAX0126、RELAX0127及びRELAX0128)はすべて、高い非特異的結合を示すが、RELAX0122の低い非特異的結合によって実証することができるように、リラキシンの鎖A及びBの間のリンカーの存在又は二価性のいずれもそれ自体では、高い非特異的結合を駆動しない。
実施例9:溶液中での安定性
高速サイズ排除クロマトグラフィー(HP-SEC)及び液体クロマトグラフィー-質量分析(LC-MS)を用いて、RELAX0023の安定性を評価し、RELAX0127及びRELAX0128と比較した。280nmでの吸光度による検出を含むHP-SECを使用して、純度、凝集及びフラグメント化を測定することができる。分子を、最適化製剤組成物にバッファー交換した後、10mg/mLまで濃縮した。すべてのサンプルをストレス温度条件(40℃)に最大4週間配置した。1、2、及び4週間の時点で、サンプルを収集して、サイズ排除カラムに注入し、一定流量の水性移動相を用いて、均一濃度で溶出した。より大きな分子は、より小さな分子よりも多量にサイズ排除カラムの細孔から排除されるため、より早く溶出する。モノマーピークよりも早く溶出するピークは、凝集体として記録される。モノマーピークの後に溶出するピーク(緩衝剤関連ピークを除く)は、フラグメントとして記録される。結果は、純度パーセント;凝集体パーセント;及びフラグメントパーセントとして記録され、それらを図8に示す。RELAX0023は、RELAX0128及びRELAX0127のそれぞれ7.7%及び9.3%と比較して、純度減少率(%)が月当たりわずか0.1%と、最も安定な分子である。RELAX0127及びRELAX0128は、いずれも凝集の兆候を示したが、RELAX0023の凝集体レベルは増加せず,物理的溶液の安定性が良好であることを示している。月当たり6.6%のフラグメント化を有するRELAX0127、及び6.8%のRELAX0128について、フラグメント化が純度減少の主な要因であると思われた。RELAX0023は、月当たりわずか0.7%のフラグメント化率を有する。さらに、40℃で4週間保存した後、RELAX0128の総ピーク面積は、22403から18216に減少し(19%の減少)、RELAX0127は、22225から18823に減少した(15%の減少)。この総ピーク面積の有意な喪失は、高いフラグメント化率と共に、これら2つの分子に伴う高い化学的分解の可能性を示した。この総面積の喪失が、これら2つの分子のクロマトグラムプロファイルに強い影響を与えたことを指摘しておく必要がある。これは、保存後の凝集体ピーク面積が明らかに増加したにもかかわらず、RELAX0128及びRELAX0127が以前の時点と比較して4週間でより低い凝集体パーセントを示した理由を説明している。対照的に、RELAX0023の総ピーク面積は、21828から21761へと0.03%しか低下せず、RELAX0128及びRELAX0127と比較して良好な安定性プロファイルを示している。
高速サイズ排除クロマトグラフィー(HP-SEC)及び液体クロマトグラフィー-質量分析(LC-MS)を用いて、RELAX0023の安定性を評価し、RELAX0127及びRELAX0128と比較した。280nmでの吸光度による検出を含むHP-SECを使用して、純度、凝集及びフラグメント化を測定することができる。分子を、最適化製剤組成物にバッファー交換した後、10mg/mLまで濃縮した。すべてのサンプルをストレス温度条件(40℃)に最大4週間配置した。1、2、及び4週間の時点で、サンプルを収集して、サイズ排除カラムに注入し、一定流量の水性移動相を用いて、均一濃度で溶出した。より大きな分子は、より小さな分子よりも多量にサイズ排除カラムの細孔から排除されるため、より早く溶出する。モノマーピークよりも早く溶出するピークは、凝集体として記録される。モノマーピークの後に溶出するピーク(緩衝剤関連ピークを除く)は、フラグメントとして記録される。結果は、純度パーセント;凝集体パーセント;及びフラグメントパーセントとして記録され、それらを図8に示す。RELAX0023は、RELAX0128及びRELAX0127のそれぞれ7.7%及び9.3%と比較して、純度減少率(%)が月当たりわずか0.1%と、最も安定な分子である。RELAX0127及びRELAX0128は、いずれも凝集の兆候を示したが、RELAX0023の凝集体レベルは増加せず,物理的溶液の安定性が良好であることを示している。月当たり6.6%のフラグメント化を有するRELAX0127、及び6.8%のRELAX0128について、フラグメント化が純度減少の主な要因であると思われた。RELAX0023は、月当たりわずか0.7%のフラグメント化率を有する。さらに、40℃で4週間保存した後、RELAX0128の総ピーク面積は、22403から18216に減少し(19%の減少)、RELAX0127は、22225から18823に減少した(15%の減少)。この総ピーク面積の有意な喪失は、高いフラグメント化率と共に、これら2つの分子に伴う高い化学的分解の可能性を示した。この総面積の喪失が、これら2つの分子のクロマトグラムプロファイルに強い影響を与えたことを指摘しておく必要がある。これは、保存後の凝集体ピーク面積が明らかに増加したにもかかわらず、RELAX0128及びRELAX0127が以前の時点と比較して4週間でより低い凝集体パーセントを示した理由を説明している。対照的に、RELAX0023の総ピーク面積は、21828から21761へと0.03%しか低下せず、RELAX0128及びRELAX0127と比較して良好な安定性プロファイルを示している。
分子のフラグメント化は、還元質量分析を用いたLC-MSによってさらに検証され、これは、RELAX0127及びRELAX0128のフラグメントピークが40℃での保存後に強度が増加することを示した(図9A)。対照的に、RELAX0023のフラグメントピークは、ストレス後も変化しなかった。還元条件下でのマススペクトルは、RELAX0127及びRELAX0128の経時的な変化も示し、これはより大きな質量へのピークのシフトと、より大きな不均一性を示すピークの広がりによって証明される(図9B)。対照的に、RELAX0023のインタクトなマススペクトルは不変のままであり、変化が起こらなかったことを示している。この試験は、RELAX0023が、RELAX0127及びRELAX0128と比較して優れた物理的及び化学的安定性を有することを示している。
実施例10:カニクイザルにおけるRELAX0023のPKプロファイル
カニクイザルにおけるRELAX0023の薬物動態(PK)プロファイルを、サンドイッチELISAによるイムノアッセイを用いて決定した。RELAX0023を、1グループ当たり3匹ずつの4つのグループに無作為に割り当てられた計12匹の雌カニクイザルに投与した。グループ1、2、及び3の動物には、それぞれ0.1、1、及び10mg/kgのRELAX0023 SCを投与した。4群の動物には、RELAX0023の10mg/kgIVボーラスを投与した。血清サンプルは、薬剤投与から0.25時間、1時間、2時間、4時間、8時間、24時間、48時間、96時間、7日、14日及び21日後に採取した。
カニクイザルにおけるRELAX0023の薬物動態(PK)プロファイルを、サンドイッチELISAによるイムノアッセイを用いて決定した。RELAX0023を、1グループ当たり3匹ずつの4つのグループに無作為に割り当てられた計12匹の雌カニクイザルに投与した。グループ1、2、及び3の動物には、それぞれ0.1、1、及び10mg/kgのRELAX0023 SCを投与した。4群の動物には、RELAX0023の10mg/kgIVボーラスを投与した。血清サンプルは、薬剤投与から0.25時間、1時間、2時間、4時間、8時間、24時間、48時間、96時間、7日、14日及び21日後に採取した。
アッセイプレートをヤギ抗ヒトIgG抗体でコーティングし、グループ1~4の動物由来のカニクイザル血清と一緒にインキュベートした。プレートに結合したRELAX0023は、HRPを結合させた抗リラキシン抗体により検出された。カニクイザル血清をプレートに添加する前に1:10に希釈した。100%血清中の定量下限は0.010μg/mLであり、定量上限は0.300μg/mLである。
結果及び結論
図10は、単回用量後のカニクイザルにおけるRELAX0023の平均血清濃度-時間プロファイルを示す。単回用量をSC投与した後、RELAX0023は、0.01~10mg/kgの用量範囲で線形PKを示した。Cmaxの用量比例増加が観察された。平均Cmax値は、0.1、1、及び10mg/kgのSC用量グループでそれぞれ0.400、4.69、34.8μg/mLであった。また、AUC0-last値の用量比例増加が、0.1mg/kg~10mg/kgSCグループから観察された。平均AUC0-last値は、0.1、1、及び10mg/kgのSC用量グループでそれぞれ2.01、25.5、193μg・日/mLであった。全体として、RELAX0023 PKは、0.1mg/kg~10mg/kgの範囲で線形であり、平均CL/Fは51.0mL/日/kg、平均t1/2は3.07日である。RELAX0023のSCバイオアベイラビリティは、88.2%と推定された。
図10は、単回用量後のカニクイザルにおけるRELAX0023の平均血清濃度-時間プロファイルを示す。単回用量をSC投与した後、RELAX0023は、0.01~10mg/kgの用量範囲で線形PKを示した。Cmaxの用量比例増加が観察された。平均Cmax値は、0.1、1、及び10mg/kgのSC用量グループでそれぞれ0.400、4.69、34.8μg/mLであった。また、AUC0-last値の用量比例増加が、0.1mg/kg~10mg/kgSCグループから観察された。平均AUC0-last値は、0.1、1、及び10mg/kgのSC用量グループでそれぞれ2.01、25.5、193μg・日/mLであった。全体として、RELAX0023 PKは、0.1mg/kg~10mg/kgの範囲で線形であり、平均CL/Fは51.0mL/日/kg、平均t1/2は3.07日である。RELAX0023のSCバイオアベイラビリティは、88.2%と推定された。
Claims (37)
- 以下:
(i)少なくとも1つのリラキシンA鎖ポリペプチド又はその変異体に連結された第1のヘテロ二量体化ドメインと;
(ii)少なくとも1つのリラキシンB鎖ポリペプチド又はその変異体に連結された第2のヘテロ二量体化ドメインと、
を含むヘテロ二量体融合物であって、
前記第1のヘテロ二量体化ドメインは、第2のヘテロ二量体化ドメインとヘテロ二量体化し、前記ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する、ヘテロ二量体融合物。 - 前記リラキシンA鎖ポリペプチドと前記リラキシンB鎖ポリペプチドが、少なくとも1つの鎖間ジスルフィド結合によって共有結合で結合されている、請求項1に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記リラキシンA鎖と前記リラキシンB鎖が、アミノ酸リンカーによって互いに共有結合で連結されていない、請求項1又は2に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記リラキシンA鎖が、リラキシン-2A鎖であり、前記リラキシンB鎖が、リラキシン-2B鎖である、請求項1~3のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記リラキシンA鎖が、コネクターを介して前記第1のヘテロ二量体化ドメインにつながれ、前記リラキシンB鎖が、コネクターを介して前記第2のヘテロ二量体化ドメインにつながれ、任意選択で、一方又は好ましくは両方のコネクターは、ポリペプチドである、請求項1~4のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記コネクターの一方又は好ましくは両方が、6~40アミノ酸の長さを有し、例えば、コネクターの一方又は好ましくは両方が、21アミノ酸の長さを有する、請求項5に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記第1及び第2のヘテロ二量体化ドメインが、免疫グロブリンFc領域(それぞれ、「第1のFc領域」及び「第2のFc領域」)に由来し、任意選択で、前記第1及び第2のFc領域は、定常ドメインCH2及びCH3を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記第1のFc領域のC末端が、リラキシンA鎖のN末端につながれ、前記第2のFc領域のC末端が、リラキシンB鎖のN末端につながれている、請求項7に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記第1及び第2のFc領域が、ヘテロ二量体化促進アミノ酸突然変異及び/又は修飾を含み、任意選択で、前記ヘテロ二量体化促進アミノ酸突然変異は、「Fcノブ(Knob)」及び「Fcホール(Hole)」突然変異、例えば、CH3ドメインに存在する「Fcノブ」及び「Fcホール」突然変異である、請求項7又は8に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記第1及び第2のFc領域が、ヒトIgG1免疫グロブリンに由来する、請求項7~9のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記ヘテロ二量体促進アミノ酸突然変異が、以下:
a.一方のCH3ドメインにおける「Fcホール」突然変異Y349C、T366S、L368A及びY407V;並びに
b.他方のCH3ドメインにおける「Fcノブ」突然変異S354C及びT366W
を含み、
ここで、前記アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものである、請求項10に記載のヘテロ二量体融合物。 - a.前記第1のFc領域が、前記「Fcノブ」突然変異を含み、前記第2のFc領域が、前記「Fcホール」突然変異を含むか;又は
b.前記第2のFc領域が、前記「Fcノブ」突然変異を含み、前記第1のFc領域が、前記「Fcホール」突然変異を含む、請求項11に記載のヘテロ二量体融合物。 - 前記第1及び/又は第2のFc領域が、前記アミノ酸突然変異L234F、L235E及びP331Sを含み、ここで、前記アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものである、請求項10~12のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記リラキシン-2A鎖ポリペプチドが、配列番号1に記載の配列又はその変異体を含み、前記リラキシン-2B鎖ポリペプチドが、配列番号2に記載の配列又はその変異体を含む、請求項4~13のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記リラキシン-2A鎖ポリペプチドが、アミノ酸突然変異K9H、K17M又はK17Iを含む、請求項14に記載のヘテロ二量体融合物。
- 両方のコネクターが、配列GGGGSGGGGSGGGGSGGGGGS[配列番号5]を有する、請求項5~15のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 以下:
(i)FcX-con-A融合ポリペプチドと;
(ii)FcY-con-B融合ポリペプチドと、
を含むヘテロ二量体融合物であって、
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン-2A鎖又はその変異体であり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン-2B鎖又はその変異体であり;
FcYは、ヒトIgG1免疫グロブリンの定常ドメインCH2及びCH3を含むFc領域であり、「Fcホール」アミノ酸突然変異及び/又は修飾、好ましくは、アミノ酸突然変異Y349C:T366S:L368A:Y407Vを含み;
FcXは、好ましくは、ヒトIgG1免疫グロブリンの定常ドメインCH2及びCH3を含む、「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有するFc領域であり、「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾、好ましくは、アミノ酸突然変異S354C:T366Wを含み;
conは、好ましくは、配列GGGGSGGGGSGGGGSGGGGGS[配列番号5]を有するコネクターポリペプチドであり、
ここで、前記アミノ酸のナンバリングは、KabatのEUインデックスによるものであり、また、FcXは、FcYとヘテロ二量体化し、前記ヘテロ二量体融合物は、リラキシン活性を有する、ヘテロ二量体融合物。 - 前記ヘテロ二量体融合物が、配列番号11のアミノ酸配列を有する融合ポリペプチドと、配列番号20のアミノ酸配列を有する融合ポリペプチドとを含む、請求項1~17のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記ヘテロ二量体融合物が、1つ以上のFabをさらに含み、任意選択で、前記ヘテロ二量体融合物は、前記第1のFc領域のN末端に連結された1つのFabと、前記第2のFc領域のN末端に連結された第2のFabとを含む、請求項8~18のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 前記ヘテロ二量体融合物が、前記第1のFc領域のN末端につながれた第2のリラキシンA鎖ポリペプチド又はその変異体と、前記第2のFc領域のN末端につながれた第2のリラキシンB鎖ポリペプチド又はその変異体をさらに含み、任意選択で、前記第2のリラキシンA鎖は、コネクターポリペプチドを介して前記第1のFc領域につながれ、前記第2のリラキシンB鎖は、コネクターポリペプチドを介して前記第2のFc領域につながれている、請求項8~19のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 以下:
(i)FcX-B-L-A及びFcY、任意選択でFcY-B-L-A;又は
(ii)FcY-B-L-A及びFcX、任意選択でFcX-B-L-A;
を含むヘテロ二量体融合物であって、
FcYは、好ましくは、アミノ酸突然変異Y349C:T366S:L368A:Y407Vを有するCH3ドメインを含む「Fcホール」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリンFc領域であり;
FcXは、好ましくは、アミノ酸突然変異S354C:T366Wを有するCH3ドメインを含む「Fcノブ」アミノ酸突然変異及び/又は修飾を有する免疫グロブリンFc領域であり;
Bは、リラキシンB鎖又はその変異体、例えばリラキシン2B鎖又はその変異体であり;
Aは、リラキシンA鎖又はその変異体、例えばリラキシン2A鎖又はその変異体であり;
Lは、好ましくは、アミノ酸配列GGGSGGGSGG[配列番号60]を有するリンカーポリペプチドであり、
ここで、前記アミノ酸のナンバリングは、Kabatと同様のEUインデックスによるものであり、この場合、FcXは、FcYとヘテロ二量体化し、前記ヘテロ二量体融合物はリラキシン活性を有する、ヘテロ二量体融合物。 - 前記リラキシンB鎖が、コネクター、任意選択で、6~40アミノ酸の長さ、例えば21アミノ酸の長さを有するコネクターポリペプチドを介して、FcX及び/又はFcYにつながれている、請求項21に記載のヘテロ二量体融合物。
- 基準リラキシンタンパク質のリラキシン活性に対する前記ヘテロ二量体融合物のリラキシン活性の比が、約0.001~約10である、請求項1~22のいずれか1項に記載のヘテロ二量体融合物。
- 請求項1~23のいずれか一項に記載のヘテロ二量体融合物をコードする核酸分子。
- 請求項24に記載の核酸分子を含むベクター。
- 請求項25に記載のベクター又は請求項24に記載の核酸分子を含む宿主細胞。
- 請求項1~23のいずれか一項に記載のヘテロ二量体融合物を産生するための方法であって、請求項26に記載の宿主細胞を培養するステップ及び前記融合タンパク質を収集するステップを含む方法。
- 請求項1~23のいずれか一項に記載のヘテロ二量体融合物及び薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物。
- 療法における使用のための請求項1~23のいずれか一項に記載のヘテロ二量体融合物又は請求項28に記載の医薬組成物。
- 前記ヘテロ二量体融合物又は医薬組成物は、前記対象に投与される、心不全を有する対象の治療における使用のための、請求項1~23のいずれか一項に記載のヘテロ二量体融合物又は請求項28に記載の医薬組成物。
- 前記ヘテロ二量体融合物又は医薬組成物は、皮下注射によって前記対象に投与される、請求項29若しくは30に記載の使用のためのヘテロ二量体融合物又は請求項29若しくは30に記載の使用のための医薬組成物。
- 前記融合ポリペプチド又は医薬組成物は、自己投与によって投与される、請求項29~31のいずれか一項に記載の使用のためのヘテロ二量体融合物又は請求項29~31のいずれか一項に記載の使用のための医薬組成物。
- 請求項28の医薬組成物を含むキット。
- 疾患又は障害を有する対象を治療するための方法であって、請求項1~23のいずれか一項に記載のヘテロ二量体融合物又は請求項28に記載の医薬組成物を前記対象に投与するステップを含む方法。
- 心不全を有する対象を治療するための方法であって、請求項1~23のいずれか一項に記載のヘテロ二量体融合物又は請求項28に記載の医薬組成物を前記対象に投与するステップを含む方法。
- 前記ヘテロ二量体融合物又は医薬組成物は、皮下注射によって前記対象に投与される、請求項34又は35に記載の方法。
- 前記ヘテロ二量体融合物又は医薬組成物は、自己投与によって投与される、請求項34~36のいずれか一項に記載の方法。
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