JP2023531494A - Her-2標的化二重特異性組成物ならびにその作製および使用のための方法 - Google Patents

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Abstract

プロテアーゼによる消化の際にポリペプチドから放出可能であるバーコード断片を含む伸長組換えポリペプチドに共有結合で連結されている二重特異性抗体構築物と、タンパク質分解により切断され得る放出セグメントとを含むポリペプチドであって、前記切断により伸長組換えポリペプチドから二重特異性抗体構築物が放出される、ポリペプチド、ならびにそのようなポリペプチドを作製および使用する方法が、本明細書で開示される。本発明は、治療指数が増加したTCEがん治療薬を提供するという、長年にわたる、満たされていない要求に対処する。

Description

配列表の記載:
コンピューター可読形式の配列表を電子申請により本願とともに提出し、配列表は、その全体が参照により本願に組み込まれる。配列表は、ファイル名「789-601_20-1832-WO_ST25_FINAL.txt」を有する2021年6月14日に作成したファイルに含まれており、サイズ1502kbである。
参考文献の記載
本願は、発明の名称が「BARCODED BISPECIFIC COMPOSITIONS AND METHODS FOR MAKING AND USING THE SAME」である2020年6月25日に出願した米国仮特許出願第63/044,301号、発明の名称が「BARCODED BISPECIFIC COMPOSITIONS AND METHODS FOR MAKING AND USING THE SAME」である2020年9月11日に出願した米国仮特許出願第63/077,503号、発明の名称が「BARCODED BISPECIFIC COMPOSITIONS AND METHODS FOR MAKING AND USING THE SAME」である2020年11月2日に出願した米国仮特許出願第63/108,783号、発明の名称が「HER2 TARGETED BISPECIFIC COMPOSITIONS AND METHODS FOR MAKING AND USING THE SAME」である2021年3月26日に出願した米国仮特許出願第63/166,857号、および発明の名称が「HER2 TARGETED BISPECIFIC COMPOSITIONS AND METHODS FOR MAKING AND USING THE SAME」である2021年6月3日に出願した米国仮特許出願第63/196,408号の優先権を主張するものであり、これら仮特許出願のすべては、それら全体が本明細書に組み込まれる。
背景
二重特異性T細胞エンゲージャー(TCE)は、T細胞による腫瘍抗原の認識の要件を回避する、選択された腫瘍関連抗原を発現する腫瘍に対してT細胞の細胞傷害性を再指向させる、がん治療の非常に強力なモダリティーとなる。TCEの活性は、T細胞受容体(TCR)を有効に刺激することによってT細胞を活性化するその能力に依存する。それらの極めて強い作用強度は、刺激を受け、合体してT細胞と標的細胞との間に免疫シナプスを形成するTCRわずか3つという、細胞傷害性を開始させるための最小の要件から生じる。細胞傷害性のそれらの誘導に加えて、それらの作用強度には、抗腫瘍免疫応答を増強し、増幅する、T細胞活性化の下流のサイトカイン駆動作用も関与する。したがって、TCEは、腫瘍が不十分な突然変異を保有するまたは他の手段による免疫監視を逃れてしまっている患者に対する免疫療法に有望である。しかし、このモダリティーは、それ自体の課題がないわけではなく、固形腫瘍におけるTCEの使用は、健康な組織におけるそれらの極めて強い作用強度およびオンターゲット、オフ腫瘍毒性により制限されている。
TCEは、血液がんに罹患している患者の寛解を誘導する点で非常に有効とされているが、固形腫瘍におけるそれらの使用は、標的をたとえ低レベルであっても発現する正常な組織に対するそれらの極めて強い作用強度およびオンターゲット毒性により制限されている。稀だが印象的な臨床応答が、免疫療法が通常は効かない腫瘍(例えば、マイクロサテライト安定性の結腸直腸および前立腺がん)で観察されているが、低用量でのサイトカイン放出症候群などの毒性が、このモダリティーの臨床的可能性を明らかにするための用量漸増を妨げている。<1ug/kgの用量のIchnos ISB 1302 HER2 TCEで処置された患者において誘導されたグレード4のサイトカイン放出症候群が、比較的組織が限定されている標的に指向された場合であっても、TCEにより直面する課題を強調する。
ブリナツモマブ(承認されたCD3xCD19二重特異性抗体)での臨床試験は、サイトカイン放出症候群(CRS)が主要安全性関連有害事象の1つであることを明らかにした。低い薬物用量でのCRSおよびオンターゲット毒性によって、診療所における固形腫瘍に対するTCEモダリティーの治療指数および可能性は有意に損なわれている。例えば、カツマキソマブ(CD3xEpCAM)についての臨床試験は、10μg用量で薬物性肝不全に起因して打ち切られた。別の試験、HER2標的化TCE(Glenmark GBR1302)では、G4 CRSの開始に起因して薬剤の用量が1μg/kg未満に制限された。パソツキシズマブ(pasotuxumab)(PSMA標的化TCE)は、良好な応答を示したが、40μg/日より多い用量ではCRSにより阻まれた。文献には、TCEにより提示されるCRSおよびオンターゲット毒性の課題のその他の例が豊富に載っている。
CRSを回避しようとする試みは、複雑な分子設計を含むが、これらは、毒性および/または増強される免疫原性に起因して失敗に終わっている。これは、固形腫瘍における治療指数の課題を克服することができる新たな戦略に対する満たされていない有意な要求を提示する。TCEの作用強度を利用することができたなら、そしてCRSおよびオンターゲット毒性の課題を制御することができたなら、広範囲のがんに対して使用することができる可能性がある強力な治療法を生じさせることが可能であるだろう。
原薬などの治療薬は、ポリペプチドを含み、これらのポリペプチドは、原薬の活性に影響を与え得るポリペプチドの混合物を生じさせる結果となる方法で生成され得る。ポリペプチドの混合物は、多くの場合、全長ポリペプチドを、それらのサイズバリアント(例えば、短縮形)とともに含み得る。所望の全長生成物とはサイズが異なるバリアントの存在は、原薬の生物学的挙動に影響を与えることがあり、したがって、ポリペプチド原薬の安全性および/または有効性に影響を与える可能性がある。例えば、がん治療用のタンパク質に基づくプロドラッグは、腫瘍を標的とする活性化メカニズムを用いて操作され得る。より具体的には、治療用の全長タンパク質は、不活性化(非細胞傷害性)プロドラッグ形態であり得るが、その全長構築物の短縮形バリアントは、保護配列を欠いていることがあり得、細胞傷害性(活性)になることがあり得、それ故、プロドラッグ組成物を「夾雑」することがあり得る。一部の事例では、そのようなより短い長さのバリアントは、全長タンパク質と比較して、より大きい免疫原性リスクをもたらすことがあり、腫瘍細胞に対する選択性がより低い毒性を有することがあり、または然程望ましくない薬物動態プロファイルを示す(例えば、その結果、治療域が狭められることになる)ことがある。結果として、タンパク質構造の変動の検出および定量化は、バイオ医薬品の生物学的特性(例えば、臨床的安全性および薬理学的有効性)の評価におよび新たなバイオ医薬品(例えば、有効性が増大され、副作用が低減された)の開発に重要であり得る。「夾雑」短縮化生成物の同定およびその量の定量化のための既存の技法および方法は、感度、容易さ、効率または有効性が限られていることなどの、1つまたは複数の欠点を含み得る。
概要
本発明は、治療指数が増加したTCEがん治療薬を提供するという、長年にわたる、満たされていない要求に対処する。それを行うにあたって、本発明は、XTEN化プロテアーゼ活性化二重特異性T細胞エンゲージャー(XPAT)を提供することによるTCEの治療可能性を利用する。XPATは、T細胞エンゲージャーの固形腫瘍に対する作用強度を維持しつつ毒性プロファイルを改善するための、ひいては治療指数の有意な増加およびこの強力なモダリティーの標的景観の拡大を可能にする、新規戦略に相当する。ある特定の具体的な実施形態では、本発明のXPATは、HER2を有する腫瘍を標的とする。より具体的には、AMX-818は、HER2を標的とする、条件次第で活性化されるプロドラッグTCEであって、プロテアーゼ阻害が有効である健康な組織を取っておいて腫瘍において異常調節されるプロテアーゼ活性を活用するように設計された、ひいては安全域および治療指数を拡大する、TCEである。
N末端アミノ酸およびC末端アミノ酸を有するポリペプチドであって、(a)伸長組換えポリペプチド(XTEN)であって、プロテアーゼによる消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるバーコード断片(BAR)を含む、XTEN;(b)二重特異性抗体構築物(BsAb)であって、分化抗原群3T細胞受容体(CD3)に特異的に結合し、軽鎖相補性決定領域1(CDR-L1)、2(CDR-L2)および3(CDR-L3)と重鎖相補性決定領域1(CDR-H1)、2(CDR-H2)および3(CDR-H3)とを含み、前記CDR-H3が、配列番号10のアミノ酸配列を含む、第1の抗原結合断片(AF1)と、ヒト上皮成長因子受容体2(HER2)に特異的に結合する第2の抗原結合断片(AF2)とを含む、二重特異性抗体構築物;ならびに(c)前記XTENと前記二重特異性抗体構築物との間に位置する放出セグメント(RS)を含み、前記XTENが、(i)少なくとも100、または少なくとも150アミノ酸を含むこと、(ii)そのアミノ酸残基の少なくとも90%が、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)であること、(iii)G、A、S、T、EまたはPである少なくとも4種の異なるアミノ酸を含むこと、および(iv)前記XTENが、各々長さ9~14アミノ酸である複数の非オーバーラップ配列モチーフから形成されることを特徴とし;前記複数の非オーバーラップ配列モチーフが、(1)非オーバーラップ配列モチーフのセットであって、前記非オーバーラップ配列モチーフのセットの各非オーバーラップ配列モチーフが、前記XTEN中で少なくとも2回反復される、非オーバーラップ配列モチーフのセット;および(2)前記XTEN内に1回だけ出現する非オーバーラップ配列モチーフを含むみ;前記バーコード断片(BAR)が、前記XTEN内に1回だけ出現する前記非オーバーラップ配列モチーフの少なくとも一部を含み;前記バーコード断片(BAR)が、前記プロテアーゼによる前記ポリペプチドの完全消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なり;前記バーコード断片(BAR)が、前記ポリペプチドの前記N末端アミノ酸も、前記C末端アミノ酸も含まない、ポリペプチドが、本明細書で提供される。
ある特定の実施形態では、前記非オーバーラップ配列モチーフのセットは、各々独立して、配列番号179~200および1715~1722により本明細書において同定されるアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記非オーバーラップ配列モチーフのセットは、各々独立して、配列番号186~189により本明細書において同定されるアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記非オーバーラップ配列モチーフのセットは、前記配列モチーフの配列番号186~189のうちの少なくとも2つ、少なくとも3つ、または4つすべてを含む。ある特定の実施形態では、前記XTENは、100~3,000、150~3,000、100~1,000、または150~1,000アミノ酸残基の長さを含む。ある特定の実施形態では、前記XTENは、少なくとも200、少なくとも250、少なくとも300、少なくとも350、少なくとも400、少なくとも450、または少なくとも500アミノ酸残基の長さを含む。ある特定の実施形態では、前記XTENのアミノ酸残基の少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%は、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)である。
ある特定の実施形態では、前記XTENは、表3aに記載の配列に対して、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する。ある特定の実施形態では、前記バーコード断片(BAR)は、前記XTEN中に、存在する場合別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まない。ある特定の実施形態では、前記バーコード断片(BAR)は、そのC末端にグルタミン酸を有する。ある特定の実施形態では、バーコード断片(BAR)は、グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有する。ある特定の実施形態では、前記バーコード断片(BAR)は、前記ポリペプチドの前記N末端または前記ポリペプチドの前記C末端のいずれかからある距離に位置し、前記距離は、長さ10~150アミノ酸、または10~125アミノ酸である。ある特定の実施形態では、前記バーコード断片(BAR)は、(i)前記XTEN中に、存在する場合別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まないこと;(ii)そのC末端にグルタミン酸を有すること;(iii)グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有すること;および(iv)前記ポリペプチドの前記N末端または前記ポリペプチドの前記C末端のいずれかからある距離に位置し、前記距離が、長さ10~150アミノ酸、または10~125アミノ酸であることを特徴とする。ある特定の実施形態では、前記バーコード断片(BAR)の前記N末端アミノ酸の前にある前記グルタミン酸残基は、別のグルタミン酸残基に直接隣接していない。
ある特定の実施形態では、前記バーコード断片(BAR)は、前記バーコード断片のC末端以外の位置に第2のグルタミン酸残基を、前記第2のグルタミン酸のすぐ後にプロリンが続かない限り、含まない。ある特定の実施形態では、前記XTENは、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のN末端に位置し、前記バーコード断片(BAR)は、前記ポリペプチドの前記N末端の200アミノ酸以内、150アミノ酸以内、100アミノ酸以内、または50アミノ酸以内に位置する。ある特定の実施形態では、前記XTENは、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のN末端に位置し、前記バーコード断片(BAR1)は、タンパク質の前記N末端から10~200アミノ酸の間、30~200アミノ酸の間、40~150アミノ酸の間、または50~100アミノ酸の間にある場所に位置する。ある特定の実施形態では、前記XTENは、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のC末端に位置し、前記バーコード断片(BAR)は、前記ポリペプチドの前記C末端の200アミノ酸以内、150アミノ酸以内、100アミノ酸以内、または50アミノ酸以内に位置する。ある特定の実施形態では、前記XTENは、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のC末端に位置し、前記バーコード断片(BAR)は、前記タンパク質の前記C末端から10~200アミノ酸の間、30~200アミノ酸の間、40~150アミノ酸の間、または50~100アミノ酸の間にある場所に位置する。ある特定の実施形態では、前記バーコード断片(BAR)は、長さ少なくとも4アミノ酸である。ある特定の実施形態では、前記バーコード断片(BAR)は、長さ4~20アミノ酸の間、5~15アミノ酸の間、6~12アミノ酸の間、または7~10アミノ酸の間である。
ある特定の実施形態では、前記バーコード断片(BAR)は、表2に記載のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記XTENは、近位端および遠位端により定義される長さを有し、(1)前記近位端は、前記遠位端と比べて、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)の近くに位置し、(2)前記バーコード断片(BAR)は、前記遠位端から測定して、前記XTENの長さの5%~50%の間、7%~40%の間、または10%~30%の間にわたる前記XTENの領域内に位置する。ある特定の実施形態では、前記XTENは、追加の1つまたは複数のバーコード断片をさらに含み、前記追加の1つまたは複数のバーコード断片各々は、前記プロテアーゼによる前記ポリペプチドの完全消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なる。ある特定の実施形態では、前記放出セグメント(RS)は、配列番号7001~7626により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記プロテアーゼは、プロリンが後に続かないグルタミン酸残基のC末端側で切断する。ある特定の実施形態では、前記プロテアーゼは、Glu-Cプロテアーゼである。
ある特定の実施形態では、ポリペプチドは、融合タンパク質として発現され、前記融合タンパク質は、非切断状態で、N末端からC末端へAF1-AF2-RS-XTEN、AF2-AF1-RS-XTEN、XTEN-RS-AF1-AF2、またはXTEN-RS-AF2-AF1である構造配置を有する。ある特定の実施形態では、前記放出セグメント(RS)は、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)にスペーサーにより融合されている。ある特定の実施形態では、前記スペーサーは、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)であり得る少なくとも4種のアミノ酸を含む。ある特定の実施形態では、前記スペーサーは、表Cに記載の配列に対して、少なくとも80%、90%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)の前記CDR-H1および前記CDR-H2は、それぞれ、配列番号8および9のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、前記AF1の前記CDR-L1は、配列番号1または2のアミノ酸配列を含み、前記AF1の前記CDR-L2は、配列番号4または5のアミノ酸配列を含み、前記AF1の前記CDR-L3は、配列番号6のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記AF1の前記CDR-L1は、配列番号1のアミノ酸配列を含み、前記AF1の前記CDR-L2は、配列番号4または5のアミノ酸配列を含み、前記AF1の前記CDR-L3は、配列番号6のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記AF1の前記CDR-L1は、配列番号2のアミノ酸配列を含み、前記AF1の前記CDR-L2は、配列番号4または5のアミノ酸配列を含み、前記AF1の前記CDR-L3は、配列番号6のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記AF1の前記CDR-L1は、配列番号1のアミノ酸配列を含み、前記AF1の前記CDR-L2は、配列番号4のアミノ酸配列を含み、前記AF1の前記CDR-L3は、配列番号6のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記AF1の前記CDR-L1は、配列番号2のアミノ酸配列を含み、前記AF1の前記CDR-L2は、配列番号5のアミノ酸配列を含み、前記AF1の前記CDR-L3は、配列番号6のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、4つの鎖可変ドメインフレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)を含み、各々は、それぞれ配列番号60、64、65および67のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、4つの鎖可変ドメインフレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)を含み、各々は、それぞれ配列番号61、64、65および67のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片は、4つの軽鎖可変ドメインフレームワーク領域(FR-L):FR-L1、FR-L2、FR-L3およびFR-L4をさらに含み、各々は、それぞれ配列番号51、52、53および59のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片は、4つの軽鎖可変ドメインフレームワーク領域(FR-L):FR-L1、FR-L2、FR-L3およびFR-L4をさらに含み、各々は、それぞれ配列番号51、52、54および59のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である。
ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片は、4つの軽鎖可変ドメインフレームワーク領域(FR-L):FR-L1、FR-L2、FR-L3およびFR-L4をさらに含み、各々は、それぞれ配列番号51、52、55および59のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片は、4つの軽鎖可変ドメインフレームワーク領域(FR-L):FR-L1、FR-L2、FR-L3およびFR-L4をさらに含み、各々は、それぞれ配列番号51、52、56および59のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、軽鎖フレームワーク領域1(FR-L1)、2(FR-L2)、3(FR-L3)および4(FR-L4)と重鎖フレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)とをさらに含み、前記FR-L1は、配列番号51のアミノ酸配列を含み、前記FR-L2は、配列番号52のアミノ酸配列を含み、前記FR-L3は、配列番号53、54、55または56のアミノ酸配列を含み、前記FR-L4は、配列番号59のアミノ酸配列を含み、前記FR-H1は、配列番号60または61のアミノ酸配列を含み、前記FR-H2は、配列番号64のアミノ酸配列を含み、前記FR-H3は、配列番号65のアミノ酸配列を含み、前記FR-H4は、配列番号67のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、軽鎖フレームワーク領域1(FR-L1)、2(FR-L2)、3(FR-L3)および4(FR-L4)と重鎖フレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)とをさらに含み、前記FR-L1は、配列番号51のアミノ酸配列を含み、前記FR-L2は、配列番号52のアミノ酸配列を含み、前記FR-L3は、配列番号53のアミノ酸配列を含み、前記FR-L4は、配列番号59のアミノ酸配列を含み、前記FR-H1は、配列番号60のアミノ酸配列を含み、前記FR-H2は、配列番号64のアミノ酸配列を含み、前記FR-H3は、配列番号65のアミノ酸配列を含み、前記FR-H4は、配列番号67のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、軽鎖フレームワーク領域1(FR-L1)、2(FR-L2)、3(FR-L3)および4(FR-L4)と重鎖フレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)とをさらに含み、前記FR-L1は、配列番号51のアミノ酸配列を含み、前記FR-L2は、配列番号52のアミノ酸配列を含み、前記FR-L3は、配列番号54のアミノ酸配列を含み、前記FR-L4は、配列番号59のアミノ酸配列を含み、前記FR-H1は、配列番号61のアミノ酸配列を含み、前記FR-H2は、配列番号64のアミノ酸配列を含み、前記FR-H3は、配列番号65のアミノ酸配列を含み、前記FR-H4は、配列番号67のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、軽鎖フレームワーク領域1(FR-L1)、2(FR-L2)、3(FR-L3)および4(FR-L4)と重鎖フレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)とをさらに含み、前記FR-L1は、配列番号51のアミノ酸配列を含み、前記FR-L2は、配列番号52のアミノ酸配列を含み、前記FR-L3は、配列番号55のアミノ酸配列を含み、前記FR-L4は、配列番号59のアミノ酸配列を含み、前記FR-H1は、配列番号61のアミノ酸配列を含み、前記FR-H2は、配列番号64のアミノ酸配列を含み、前記FR-H3は、配列番号65のアミノ酸配列を含み、前記FR-H4は、配列番号67のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、軽鎖フレームワーク領域1(FR-L1)、2(FR-L2)、3(FR-L3)および4(FR-L4)と重鎖フレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)とをさらに含み、前記FR-L1は、配列番号51のアミノ酸配列を含み、前記FR-L2は、配列番号52のアミノ酸配列を含み、前記FR-L3は、配列番号56のアミノ酸配列を含み、前記FR-L4は、配列番号59のアミノ酸配列を含み、前記FR-H1は、配列番号61のアミノ酸配列を含み、前記FR-H2は、配列番号64のアミノ酸配列を含み、前記FR-H3は、配列番号65のアミノ酸配列を含み、前記FR-H4は、配列番号67のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、in vitroアッセイにおいて、前記第1の抗原結合断片の、抗CD3結合断片の融解温度と比べて高い融解温度(T);または前記第1の抗原結合断片を試験二重特異性抗原結合構築物に組み込んだときの、前記試験二重特異性抗原結合構築物の、対照二重特異性抗原結合構築物のTと比較して高いTによって明らかなように、配列番号206に記載の配列を有する前記抗CD3結合断片より高い熱安定性を示し、前記試験二重特異性抗原結合構築物は、前記第1の抗原結合断片と、CD3以外の抗原に結合する参照抗原結合断片とを含み、前記対照二重特異性抗原結合構築物は、配列番号206の前記配列からなる前記抗CD3結合断片と、前記参照抗原結合断片とからなる。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片の前記Tは、配列番号206の前記配列からなる前記抗CD3結合断片の前記Tより少なくとも2℃高い、または少なくとも3℃高い、または少なくとも4℃高い、または少なくとも5℃高い。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、重鎖可変領域(VH)を含み、前記VHは、配列番号102または105のアミノ酸配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を有するかまたはそれと同一であるアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、軽鎖可変領域(VL)を含み、前記VLは、配列番号101、103、104、106または107のいずれか1つのアミノ酸配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれと同一である。ある特定の実施形態では、前記VHおよび前記VLは、表Aに記載の配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むリンカーにより連結されている。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、配列番号201~205のいずれか1つのアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を有するかまたはそれと同一であるアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、ヒトまたはカニクイザル(cyno)CD3に特異的に結合する。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、ヒトCD3に特異的に結合する。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、CD3のCD3イプシロン、CD3デルタ、CD3ガンマまたはCD3ゼータユニットである、CD3複合体サブユニットに結合する。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、CD3のCD3イプシロン断片に結合する。一部の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、6.6未満であるかそれに等しい等電点(pI)を示す。一部の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、両端を含めて6.0~6.6の間の等電点(pI)を示す。
ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、配列番号206で示される配列を有する参照抗原結合断片の等電点(pI)より少なくとも0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9または1.0pH単位低いpIを示す。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、ヒトまたはcyno CD3抗原を含むin vitro抗原結合アッセイで決定して、約10nM~約400nMの間の解離定数(K)定数でヒトまたはcyno CD3に特異的に結合する。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、in vitro抗原結合アッセイで決定して、約10nM未満、または約50nM未満、または約100nM未満、または約150nM未満、または約200nM未満、または約250nM未満、または約300nM未満、または約350nM未満、または約400nM未満の解離定数(K)でヒトまたはcyno CD3に特異的に結合する。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、in vitro抗原結合アッセイでのそれぞれの解離定数(K)により決定して、配列番号206のアミノ酸配列からなる抗原結合断片の結合親和性と比べて、2分の1以下、3分の1、4分の1、5分の1、6分の1、7分の1、8分の1、9分の1、または10分の1以下の弱いCD3に対する結合親和性を示す。
ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、キメラまたはヒト化抗原結合断片である。ある特定の実施形態では、前記第1の抗原結合断片(AF1)は、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、線状抗体、または一本鎖可変断片(scFv)である。ある特定の実施形態では、前記第2の抗原結合断片(AF2)は、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、線状抗体、単一ドメイン抗体、または一本鎖可変断片(scFv)である。ある特定の実施形態では、前記第1および第2の抗原結合断片は、(Fab’)または一本鎖ダイアボディとして構成されている。ある特定の実施形態では、前記第2の抗原結合断片(AF2)は、配列番号778~783により本明細書において同定されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(VHII);および配列番号878~883により本明細書において同定されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(VLII)を含む。ある特定の実施形態では、前記VHIIおよび前記VLIIは、表Aに記載の配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むリンカーにより連結されている。ある特定の実施形態では、前記第1および第2の抗原結合断片は、ペプチドリンカーにより一緒に融合されている。ある特定の実施形態では、前記ペプチドリンカーは、グリシン、セリン、またはプロリンである2または3種のアミノ酸を含む。ある特定の実施形態では、前記ペプチドリンカーは、表Bに記載の配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、前記XTENは、第1の複数の非オーバーラップ配列モチーフを含む、複数の非オーバーラップ配列モチーフから形成される第1の伸長組換えポリペプチド(XTEN1)であり;前記BARが、第1のバーコード断片(BAR1)であり;前記RSが、第1の放出セグメント(RS1)であり;前記ポリペプチドは、(d)第2の伸長組換えポリペプチド(XTEN2)であって、前記プロテアーゼによる消化の際に前記ポリペプチドから放出可能である第2のバーコード断片(BAR2)を含むXTEN2;および(e)前記第2のXTEN(XTEN2)と前記二重特異性抗体構築物(BsAb)との間に位置する第2の放出セグメント(RS2)をさらに含み;前記XTEN2は、(i)少なくとも100、または少なくとも150アミノ酸を含むこと、(ii)そのアミノ酸残基の少なくとも90%が、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)であること;および(iii)G、A、S、T、E、またはPである少なくとも4種の異なるアミノ酸を含むことを特徴とし、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、前記プロテアーゼによる前記ポリペプチドの完全消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なり;前記第2のバーコード断片(BAR2)は、前記ポリペプチドの前記N末端アミノ酸も、前記C末端アミノ酸も含まない。ある特定の実施形態では、前記XTEN1は、前記二重特異性抗体構築物のN末端に位置し、前記XTEN2は、前記二重特異性抗体構築物のC末端に位置する。ある特定の実施形態では、前記XTEN1は、前記二重特異性抗体構築物のC末端に位置し、前記XTEN2は、前記二重特異性抗体構築物のN末端に位置する。
ある特定の実施形態では、前記XTEN2は、各々長さ9~14アミノ酸である第2の複数の非オーバーラップ配列モチーフから形成され、前記第2の複数の非オーバーラップ配列モチーフは、(1)前記第2のXTEN中で少なくとも2回反復される、非オーバーラップ配列モチーフの第2のセット;および(2)前記第2のXTEN内に1回だけ出現する非オーバーラップ配列モチーフを含み;前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記第2のXTEN内に1回だけ出現する前記非オーバーラップ配列モチーフの少なくとも一部を含む。ある特定の実施形態では、前記非オーバーラップ配列モチーフの第2のセットは、各々独立して、配列番号179~200および1715~1722により本明細書において同定される。ある特定の実施形態では、前記非オーバーラップ配列モチーフの第2のセットは、各々独立して、配列番号186~189により本明細書において同定される。ある特定の実施形態では、前記非オーバーラップ配列モチーフの第2のセットは、前記配列モチーフの配列番号186~189のうちの少なくとも2つ、少なくとも3つ、または4つすべてを含む。ある特定の実施形態では、前記XTEN2は、100~3,000、150~3,000、100~1,000、または150~1,000アミノ酸残基の長さを含む。ある特定の実施形態では、前記XTEN2は、少なくとも200、少なくとも250、少なくとも300、少なくとも350、少なくとも400、少なくとも450、または少なくとも500アミノ酸残基の長さを含む。
ある特定の実施形態では、前記XTEN2のアミノ酸残基の少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%は、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)である。ある特定の実施形態では、前記XTEN2は、表3aに記載の配列に対して、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する。ある特定の実施形態では、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、前記XTEN2中に、存在する場合別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まない。ある特定の実施形態では、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、そのC末端にグルタミン酸を有する。ある特定の実施形態では、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有する。ある特定の実施形態では、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、前記ポリペプチドの前記N末端または前記ポリペプチドの前記C末端のいずれかからある距離に位置し、前記距離は、長さ10~150アミノ酸、または10~125アミノ酸である。ある特定の実施形態では、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、(i)前記XTEN2中に、存在する場合別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まないこと;(ii)そのC末端にグルタミン酸を有すること;(iii)グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有すること;および(iv)前記ポリペプチドの前記N末端または前記ポリペプチドの前記C末端のいずれかからある距離に位置し、前記距離が、長さ10~150アミノ酸、または10~125アミノ酸であることを特徴とする。
ある特定の実施形態では、前記BAR2の前記N末端アミノ酸の前にある前記グルタミン酸残基は、別のグルタミン酸残基に直接隣接していない。ある特定の実施形態では、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、前記第2のバーコード断片(BAR2)のC末端以外の位置に第2のグルタミン酸残基を、前記第2のグルタミン酸のすぐ後にプロリンが続かない限り、含まない。ある特定の実施形態では、前記XTEN2は、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のN末端に位置し、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、前記ポリペプチドの前記N末端の200アミノ酸以内、150アミノ酸以内、100アミノ酸以内、または50アミノ酸以内に位置する。ある特定の実施形態では、前記XTEN2は、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のN末端に位置し、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、前記タンパク質の前記N末端から10~200アミノ酸の間、30~200アミノ酸の間、40~150アミノ酸の間、または50~100アミノ酸の間にある場所に位置する。ある特定の実施形態では、前記XTEN2は、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のC末端に位置し、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、前記ポリペプチドの前記C末端の200アミノ酸以内、150アミノ酸以内、100アミノ酸以内、または50アミノ酸以内に位置する。ある特定の実施形態では、前記XTEN2は、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のC末端に位置し、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、前記タンパク質の前記C末端から10~200アミノ酸の間、30~200アミノ酸の間、40~150アミノ酸の間、または50~100アミノ酸の間にある場所に位置する。
ある特定の実施形態では、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、長さ少なくとも4アミノ酸である。ある特定の実施形態では、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、長さ4~20アミノ酸の間、5~15アミノ酸の間、6~12アミノ酸の間、または7~10アミノ酸の間である。ある特定の実施形態では、前記第2のバーコード断片(BAR2)は、表2に記載のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記XTEN2は、近位端および遠位端により定義される長さを有し、(1)前記XTEN2の前記近位端は、前記遠位端と比べて、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)の近くに位置し、(2)前記第2のバーコード断片(BAR2)は、前記XTEN2の前記遠位端から測定して、前記XTEN2の長さの5%~50%の間、7%~40%の間、または10%~30%の間にわたる前記XTEN2の領域内に位置する。ある特定の実施形態では、前記XTEN2は、追加の1つまたは複数のバーコード断片をさらに含み、前記XTEN2の前記追加の1つまたは複数のバーコード断片各々は、前記プロテアーゼによる前記ポリペプチドの完全消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なる。ある特定の実施形態では、前記第1の放出セグメント(RS1)および前記第2の放出セグメント(RS2)は、配列の点で同一である。ある特定の実施形態では、前記第1の放出セグメント(RS1)および前記第2の放出セグメント(RS2)は、配列の点で同一ではない。ある特定の実施形態では、前記第2の放出セグメント(RS2)は、配列番号7001~7626により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、前記第1の放出セグメント(RS1)および前記第2の放出セグメント(RS2)は各々、各放出セグメント配列内の1、2または3カ所の切断部位での複数のプロテアーゼによる切断のための基質である。
ある特定の実施形態では、ポリペプチドは、融合タンパク質として発現され、前記融合タンパク質は、非切断状態で、N末端からC末端へXTEN1-RS1-AF1-AF2-RS2-XTEN2、XTEN1-RS1-AF2-AF1-RS2-XTEN2、XTEN2-RS2-AF1-AF2-RS1-XTEN1、XTEN2-RS2-AF2-AF1-RS1-XTEN1、XTEN1-RS1-ダイアボディRS2-XTEN2、またはXTEN2-RS2-ダイアボディRS1-XTEN1により本明細書において同定される構造配置を有し、前記ダイアボディは、前記AF1の軽鎖可変領域(VL)、前記AF1の重鎖可変領域(VH)、前記AF2の軽鎖可変領域(VLII)、および前記AF2の重鎖可変領域(VHII)を含む。ある特定の実施形態では、前記第1の放出セグメント(RS1)の前記スペーサーは、第1のスペーサーであり、前記第2の放出セグメント(RS2)は、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)に第2のスペーサーにより融合されている。ある特定の実施形態では、前記第2のスペーサーは、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)である少なくとも4種のアミノ酸を含む。ある特定の実施形態では、前記第2のスペーサーは、表Cに記載の配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸を含む。
ある特定の実施形態では、前記XTEN1は、表3aに記載の配列に対して、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、前記BsAbは、軽鎖相補性決定領域1(CDR-L1)、2(CDR-L2)および3(CDR-L3)と重鎖相補性決定領域1(CDR-H1)、2(CDR-H2)および3(CDR-H3)とを含み、前記CDR-H1、前記CDR-H2、および前記CDR-H3が、それぞれ配列番号8、9、および10のアミノ酸配列を含む、前記AF1と、配列番号778~783により本明細書において同定される軽鎖可変領域(VLII)および配列番号878~883により本明細書において同定される重鎖可変領域(VHII)を含む前記AF2とを含み;前記RS1は、配列番号7001~7626により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;前記XTEN2は、表3aに記載の配列に対して、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;前記RS2は、配列番号7001~7626により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、前記ポリペプチドは、N末端からC末端へXTEN1-RS1-AF2-AF1-RS2-XTEN2、XTEN1-RS1-AF1-AF2-RS2-XTEN2、XTEN2-RS2-AF2-AF1-RS1-XTEN1、またはXTEN2-RS2-AF1-AF2-RS1-XTEN1により本明細書において同定される構造配置を有する。
ある特定の実施形態では、ポリペプチドは、いずれのXTENにも連結されていない二重特異性抗体構築物と比較して、少なくとも2倍長い終末相半減期を有する。ある特定の実施形態では、ポリペプチドは、対象への同等用量の投与後に前記二重特異性抗体構築物に選択的に結合するIgG抗体の産生を測定することにより確認したときに、いずれのXTENにも連結されていない二重特異性抗体構築物と比較して免疫原性が低い。ある特定の実施形態では、ポリペプチドは、生理条件下で、約3より大きい、約4より大きい、約5より大きい、または約6より大きい見かけの分子量係数を示す。ある特定の実施形態では、ポリペプチドは、表D中の配列のような本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、医薬組成物は、上記のポリペプチドと1つまたは複数の薬学的に好適な賦形剤とを含む。ある特定の実施形態では、前記医薬組成物は、任意の臨床的に適切な経路および製剤によるヒトまたは動物への投与用に製剤化される。ある特定の実施形態では、前記医薬組成物は、液体形態であるかまたは凍結されている。ある特定の実施形態では、前記医薬組成物は、単回注射用のプレフィルドシリンジ内にある。ある特定の実施形態では、前記医薬組成物は、投与前に再構成される凍結乾燥粉末として製剤化される。
ある特定の実施形態では、前記組成物は、抗体、抗体断片、抗体コンジュゲート、細胞傷害剤、毒素、放射性核種、免疫調節薬、光活性治療剤、放射線増感剤、ホルモン剤、抗血管新生剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの追加の治療剤との医薬品組合せで存在する。
追加の治療剤は、PD-1/PD-L1(2)阻害剤であり、このPD-1/PD-L1(2)阻害剤は、抗PD-1抗体または抗PD-L1抗体または抗PD-L2抗体である。
ある特定の実施形態では、PD-1/PD-L1(2)阻害剤は、ニボルマブ(Opdivo、BMS-936558、MDX1106)、ペムブロリズマブ(Keytruda、MK-3475、ラムブロリズマブ)、ピジリズマブ(CT-011)、PDR-001、JS001、STI-A1110、AMP-224およびAMP-514(MEDI0680)を含む群から選択される抗PD-1抗体である。
一実施形態では、PD-1/PD-L1(2)阻害剤は、アテゾリズマブ(Tecentriq、MPDL3280A)、デュルバルマブ(MEDI4736)、アベルマブ(MSB0010718C)、BMS-936559(MDX1105)およびLY3300054を含む群から選択される抗PD-L1抗体であり得る。別の実施形態では、PD-1/PD-L1(2)阻害剤は、抗PD-L2抗体である。
ある特定の実施形態では、組合せは、互いに別々の成分を含有するコンビネーションパックである。ある特定の実施形態では、成分は、別々の剤形で同じ疾患の処置における使用のために同時にまたは逐次的に投与される。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載されるポリペプチドは、過剰増殖性障害を処置するための医薬として使用するための医薬品組合せの一部である。過剰増殖性障害は、乳がん、気道がん、脳がん、生殖器がん、消化管がん、尿路がん、眼がん、肝臓がん、皮膚がん、頭頸部がん、甲状腺がん、副甲状腺がんおよびそれらの遠隔転移からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載のポリペプチドは、対象の疾患を処置するための医薬の調製に使用される。ある特定の実施形態では、前記疾患は、がんである。
ある特定の実施形態では、対象の疾患を処置する方法であって、それを必要とする前記対象に、医薬組成物または医薬品組合せの1または複数の治療有効用量を投与するステップを含む方法がある。
一実施形態では、疾患は、がんである。ある特定の実施形態では、がんは、膠芽細胞腫、黒色腫、胆管癌、小細胞肺がん、結腸直腸がん、前立腺がん、膣がん、血管肉腫、非小細胞肺がん、虫垂がん、扁平上皮がん、唾液腺導管癌、腺様嚢胞癌、小腸がん、および胆嚢がんからなる群から選択される。
対象の疾患を処置する方法であって、それを必要とする前記対象に、上記のような医薬組成物の1または複数の治療有効用量を投与するステップを含む方法が提供される。ある特定の実施形態では、医薬組成物は、治療に有効な処置過程において1または複数の治療有効用量として対象に投与される。ある特定の実施形態では、用量は、任意の臨床的に適切な経路および製剤によりヒトまたは動物に投与される。ある特定の実施形態では、対象は、マウス、ラット、サル、またはヒトである。
本明細書に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列、またはその前記ポリヌクレオチド配列の逆相補体を含む核酸も、本明細書で提供される。本明細書に記載の前記ポリヌクレオチド配列と、前記ポリヌクレオチド配列に作動可能に連結された組換え調節配列とを含む発現ベクターが、本明細書でさらに提供される。前記発現ベクターを含む宿主細胞が、本明細書で提供される。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、原核生物である。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、E.coliである。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、哺乳動物細胞である。
本開示のさらなる態様および利点は、本開示の単に例示的な実施形態が示され、説明される以下の詳細な説明から、当業者には容易に明らかになる。分かるだろうが、本開示は、他の異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、すべて本開示から逸脱することなく、様々な明らかな点で変更が可能である。したがって、図面および説明を本質的に例示的と見なすべきであり、制限的と見なすべきではない。
参照による組み入れ
本明細書で言及されるすべての刊行物、特許および特許出願は、個々の刊行物、特許または特許出願の各々が参照により組み込まれると具体的かつ個別に示された場合と同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の様々な特徴は、添付の特許請求の範囲において特に示されている。本開示の特徴および利点のよりよい理解は、本発明の原理が利用される例示的な実施形態を示す以下の詳細な説明、および以下の添付の図面を参照して得られるであろう。
図1は、様々な長さのXTENを有するXTEN化プロテアーゼ活性化T細胞エンゲージャー(「XPAT」)ポリペプチドの混合物を示す。全長のXPAT(上)は、N末端に288アミノ酸長のXTENおよびC末端に864アミノ酸長のXTENを含む。XPATでは、N末端のXTENとC末端のXTENの一方または両方において、例えば発酵、精製または生成物調製の他のステップの間に、様々な切断が起こり得る。限定的な切断(XTENの遠位端付近の切断)を有する生成物は全長の構築物と同様の方法で機能する可能性があるが、重度の切断(XTENの近位端に近い切断)はそれらの全長の対応物とは著しく異なる薬理特性を有する可能性がある。切断の存在は、XPAT生成物中の薬理学的に有効なバリアントおよび無効なバリアントを定量化する上で課題となる。全長のXPATを使用して図1において例示されているように、各XTENは近位端および遠位端を有し、近位端は、遠位端と比べて、生物学的に活性なポリペプチド(例えば、T細胞エンゲージャー、サイトカイン、モノクローナル抗体(mAb)、抗体断片、またはXTEN化される他のタンパク質)の近くに位置する。
図2は、様々な長さのバーコード付きXTENを有するXPATポリペプチドの混合物を示す。全長XPAT(上)では、288アミノ酸長のN末端XTENは、3つの切断可能に融合したバーコード配列「NA」、「NB」、および「NC」(遠位端から近位端に)を含有し、864アミノ酸長のC末端XTENは、3つの切断可能に融合したバーコード配列「CC」、「CB」、および「CA」(近位端から遠位端に)を含有する。各バーコードは、対応するXTENの薬理学的に関連する長さを示すように位置する。例えば、XPATのマイナーなN末端切断生成物は、バーコード「NA」を欠くが(例えば、切断により)、より多くの近位バーコード「NB」および「NC」を有し、全長の構築物と実質的に同じ薬理特性を示す可能性がある。対照的に、XPATのメジャーなN末端切断生成物は、例えば、N末端の3つのバーコードのすべてを欠き(例えば、切断により)、全長の構築物と薬理活性が明確に異なる可能性がある。XPATの生物学的に活性なポリペプチド(ここで、T細胞エンゲージャーの活性部分を構成するタンデムscFv)から、特有のタンパク質分解切断性配列が同定される。XPATの全長バリアント(全長XPAT、マイナーな切断、およびメジャーな切断を含む)に存在するため、生物学的に活性なタンパク質の総量に関する様々な切断生成物の量を定量化するための参照として、この特有のタンパク質分解切断性配列を使用することができる。
図3は、汎用(または通常)XTENにバーコード生成配列を挿入することによって、バーコード付きXTENに対する可能な設計を例示する。例示的な汎用(または通常)XTEN(上)は、配列「BCDABDCDABDCBDCDABDCB」の非重複12merモチーフを含み、配列モチーフ「A」、「B」、「C」、および「D」はそれぞれ3、6、5、および7回出現している。例示的な汎用XTENのGlu-Cプロテアーゼ消化物(上のパネル)は、両末端(「NT」および「CT」)を除いて特有のペプチドを生じない。バーコード生成配列「X」(例えば、特有の12mer)のXTENへの挿入により、XTENのどこにも存在しない特有のタンパク質分解切断性配列(またはバーコード配列)を生じる。バーコード生成配列「X」は、結果として得られるバーコードがXTENの薬理学的に関連する長さをマークするように位置され得る。例えば、切断によりバーコードを欠くXTENは、バーコードを有する対応するXTENと機能的に異なる場合がある。当業者であれば、バーコード生成配列(「X」)がバーコード配列自体であり得ることを理解するであろう。あるいは、バーコード生成配列(「X」)は、結果として得られるバーコード配列と異なり得る。例えば、バーコード配列は、前にあるかまたは後に続く12merのモチーフの一部と重複し、よって、これを含有し得る。
図4A~4Bは、N末端XTENに関する切断レベルの定量化を例示する。図4Aは、汎用XTEN(上のパネル)における配列モチーフ(例えば、N末端から3番目の配列モチーフ「D」)をバーコード生成モチーフ「X」と置き換えることによって、バーコード付きXTEN(下のパネル)を構築することができることを実証し、この例では、バーコード生成モチーフ(「X」)は、それ自体特有のタンパク質分解切断性バーコード配列である。図4Aの下のパネルに示されているように、バーコードは、XTENの重度切断形態のすべてがバーコードを欠き、XTENの限定切断形態のすべてがバーコードを含有するように位置する。図4Bは、XPATの2つの異なる混合物における様々な切断生成物の相対的存在量を例示する。混合物のうちの1つでは、バーコードは、生物学的に活性なタンパク質を含有する構築物の99%に存在する。混合物のうちの他の1つでは、構築物の13%がバーコードを欠いている(例えば、切断に起因して)。図4A~4Bは、実質的に同様の平均分子量を有するが、明らかに異なる薬理活性を有する2つのポリペプチド混合物を区別するためのバーコード付きXTENの使用について例示する。 同上。
図5A~5Bおよび6A~6Cは、様々なレベルの標的抗原発現を有する標的細胞に対するマスクされた(XTEN化)およびマスクされていない二重特異性T細胞エンゲージャーの用量依存的細胞傷害性を例示する。タンパク質分解によりマスクされていない(脱XTEN化)二重特異性は、例えば、SK-OV-3細胞およびBT-474細胞を用いて試験した場合に、一桁のpM範囲内のEC50を有する様々な腫瘍系統に対して強力な細胞傷害性を実証する。XTEN化は、例えば、二重特異性T細胞エンゲージャーを免疫シナプスの形成から保護し、それによって、濃度-応答曲線の右方シフトによって示されている傷害性の低下をもたらす、強固なマスク能力をさらに実証する。
図5A~5Bは、一般にXTEN化プロテアーゼ活性化T細胞エンゲージャー(「XPAT」)への、および特にHER2-XPATへのXTENによる効果的なマスクを例示する。例えば、2つの異なるHER2-発現(例えば、がん)細胞系に対するXTEN化(マスクされた)HER2-XPAT(例えば、表Dに記載)および対応する脱XTEN化(マスクされていない、活性化)HER2-PATの細胞傷害性を用量依存的に観察した。マスクされていない脱XTEN化PAT(塗りつぶした丸で示されている)によって、それぞれ3.4ピコモル(pM)(SKOV3細胞)(図5A)および4.8pM(BT474細胞)(図5B)のEC50値が得られ、一方、対応するマスクされた、XTEN化PAT(塗りつぶした四角で示されている)によって、44,474pM(SKOV3細胞)および49,370pM(BT474細胞)のEC50値が得られ、少なくとも10倍のマスク効果が示された。
図6Aは、非がん性組織(心筋細胞)と接触した場合に、二重特異性T細胞エンゲージャーへのXTENによる効果的なマスクを示す。より詳細には、図6Aは、心筋細胞に対するXTEN化(マスクされた)HER2-XPAT(例えば、表Dに記載)および対応する脱XTEN化(マスクされていない、活性化)HER2-PATの細胞傷害性を示す。マスクされていない、脱XTEN化PATに応答したT細胞誘導性細胞溶解による心筋細胞の死滅が観察されたが(およそ64pMのEC50濃度を有する)、腫瘍細胞とは対照的に、心筋細胞は、1マイクロモル(μM)もの高濃度でマスクされたXTEN化PATによる死滅に対して不溶性のままであった。
図6B~6Cは、標的細胞を比較的中程度のレベルまたは低レベルに標的抗原発現させるという点で、二重特異性T細胞エンゲージャーへのXTENによる強固なマスクを例証する。例えば、図6Bは、XTEN化および脱XTEN化プロテアーゼ活性化T細胞エンゲージャー(PAT)の、HER2発現が低レベルであるがん細胞系、MCF-7への細胞傷害性効果を例示し、ここで、XTENポリペプチドによるマスクによって、試験したHER2-XPATのT細胞媒介性細胞傷害性はおよそ10分の1に低下した。別の例として、HER2発現が中程度のレベルである別のがん細胞系、MDA-MB-453に対するXTEN化(マスクされた)HER2-XPATおよび対応する脱XTEN化(マスクされていない、活性化)HER2-PATの細胞傷害性を測定した(図6C)。 同上。
図7A~7Dは、対象におけるXTEN化二重特異性のタンパク質分解による活性化およびそれによって誘導される強固な腫瘍退縮を例示する。図7Aは、腫瘍保有マウス(例えば、BT-474)において、切断性XTEN化HER2 T細胞エンゲージャー(六角形で示されている「HER2-XPAT」)および対応するマスクされていないHER2 T細胞エンゲージャー(三角で示されている「HER2-PAT」)の等モル投与により誘導される同等の有効性を例示する。(**はp<0.01を示す)。注目すべきことに、2つの試験したXTEN化二重特異性間で、腫瘍退縮は、切断性XTEN化構築物(六角形で示されている)では観察されたが、非切断性XTEN化対応物(菱形で示されている)では観察されず、タンパク質分解によってマスクされないこと(脱XTEN化)が有効性に対する必須条件であることを示した。図7Bは、単回用量(例えば、1キログラム当たり2.1ミリグラム(mpk))による大きな腫瘍に対する切断性XTEN化二重特異性(例えば、HER2-XPAT)の有効性を例示する。本実験において使用した非切断性構築物は、対応する切断性構築物と同一であるが、放出部位が、GASTEPアミノ酸(グリシン、アラニン、セリン、トレオニン、グルタメート、および/またはプロリン)から作製される同様の長さの非切断性配列で置き換えられている。図7Cは、マスクされていないHER2-PAT(塗りつぶした四角)および非切断性XPAT(塗りつぶした菱形)と比較した、2つの異なる濃度(15nmol/Kgおよび36nmol/Kg)のマスクされたHER2-XPAT(塗りつぶした三角)の有効性を示す。ビヒクルおよびビヒクル+PBMCで処置した腫瘍に関するデータも示されている。図7Dは、BT-474腫瘍保有マウスにおけるin vivoでのHER2-PATの切断パーセンテージを示す。 同上。 同上。 同上。
図8は、XTEN化HER2-XPATの投与によって対象において誘導されるリンパ球辺縁趨向を例示する。例えば、XTEN化HER2-XPAT(例えば、表Dに記載)の単回用量の静脈内注入(例えば、10ml/kgの投与体積で25mg/kg)の際に、投与の6時間後に開始して投与の少なくとも24~72時間後まで継続して、雌性と雄性両方のサル対象(それぞれ、三角と四角で示されている)において、リンパ球数(血液学)の減少が観察された。
図9A~9B。図9Aは、対象(例えば、カニクイザル)の血漿循環におけるXTEN化プロテアーゼ活性化T細胞エンゲージャー(PAT)の安定性を例示する(例えば、25mg/kg用量で)。XTEN化PATのクリアランスが、その非切断性形態に対して有意に増加しないことは、末梢における切断が最小限であることを示す。試験した切断性HER2-XPAT(塗りつぶした三角と塗りつぶした四角)と非切断性対応物(黒塗りされていない三角と黒塗りされていない四角)の間で同等の薬物動態が観察された。本実験において使用した非切断性構築物は、対応する切断性構築物と同一であるが、放出部位が、GASTEPアミノ酸(グリシン、アラニン、セリン、トレオニン、グルタメート、および/またはプロリン)から作製される同様の長さの非切断性配列で置き換えられている。図9Bは、投与の96時間後でさえも、循環中のHER2-XPATのタンパク質分解による代謝物の出現頻度が低いことを示す。 同上。
図10A~10C。図10Aは、単回用量の、単一対象HER2-XPATの用量漸増を示し、42mg/kgまでのすべての用量が耐性であったことを実証する。図10Bは、マスクされていないHER2-PATの最大耐量が0.2mg/kgである単一対象HER2-PAT漸減スキームを示す。図10Cは、マスクされていないHER2-PATと比較した場合の、マスクされたHER2-PATの血漿中濃度(450倍高い耐性Cmax)を示す。 同上。 同上。
図11A~11E。図11Aおよび11Bは、HER2-PATと比較した場合の、HER2-XPATに応答した末梢T細胞の活性化がないことを示す末梢T細胞活性化データを示す。図11C~11Eは、様々な濃度のHER2-XPATおよびHER2-PATで処置した対象におけるサイトカインIL-6(図11C)、TNF-α(図11D)およびIFN-γ(図11E)のレベルを示し、HER2-XPATが、50mg/kgでさえもサイトカイン放出を誘導しないことを実証している。注記、サイトカインレベルの正常範囲:IL-6≦6pg/ml、TNF-α 1~10pg/ml、IFN-γ≦10pg/ml。 同上。 同上。 同上。 同上。
図12。NHPおよびヒトからの血漿試料中でex vivoでインキュベートしたAMX-818は、炎症条件下でさえも、マスクされていないTCEへの最小限の切断しか示さなかった。タンデムscFvに結合した蛍光標識(DyL650)を有するAMX-818を指定した血漿試料中で37℃にて7日間インキュベートした。次いで、試料をゲル上にランさせ、AMX-818のマスクされていない活性形態とサイズが類似する代謝物をLI-COR検出器を使用して定量化した。炎症性疾患のヒト試料は、関節リウマチ、狼瘡、炎症性腸疾患、および多発性硬化症を有する患者に由来した。がんのヒト試料は、肺、乳房、および結腸の腫瘍を有する患者に由来した。試料サイズ:健康なNHP N=4、健康なヒト N=4、「炎症性の」NHP N=6、「炎症性の」ヒト N=27、がんのヒト N=11。
図13A~図13B。本発明の好ましいHER2-XPATの安全性プロファイルを指示する追加データを提供する。図13Aにおけるデータは、HER2-XPAT形式と非切断性HER2-PAT形式の間で同等のPKを示し、プロテアーゼ放出部位が、高用量であっても、カニクイザルの循環中でおおいに安定なままであることを実証している。図13Bは、高用量のHER2 XPATであっても、一方または両方のXTENマスクを欠く代謝物の全身蓄積は非常に限定されたものであることを示す。 同上。
図14A~14D。AMX818および818-PATは、SKOV3腫瘍細胞に応答して、T細胞上でのPD-1の表面発現を誘導する。表面のPD-1発現は、指定した濃度の試験物に関して、5:1のエフェクター:標的比でのPBMCおよびSKOV3細胞の48時間の同時インキュベーション後に、フローサイトメトリーによってCD4+およびCD8+ T細胞上で評価した。図14Aおよび図14Cは、AMX818および818-PATの存在下で、CD4+ T細胞上での表面PD1発現を示す。図14Bおよび図14Dは、AMX818および818-PATの存在下で、CD8+ T細胞上での表面PD1発現を示す。 同上。 同上。 同上。
図13A~13C。AMX818および818-PATは、SKOV3腫瘍細胞に応答して、T細胞上でのPD-L1の表面発現を誘導する。図15Aおよび図15Bは、指定した濃度の試験物に関する、5:1のエフェクター:標的比のSKOV3細胞上でのPD-L1発現を示す。図15Cは、SKOV3腫瘍細胞上での表面HER2発現を示す。 同上。 同上。
図16A~16C。XPATは、生きたマウスに移植したヒト腫瘍において、マスクされていないTCEへと優先的に切断され、健康な組織では最小限の切断しか観察されていない。単回用量の1.8mg/kg(13nM)の赤色蛍光標識した(Alexa)XPATをヒト腫瘍を移植したマウスに注射した(図16A)。2日後に、腫瘍および健康な臓器を採取し、in vivoでプロテアーゼ切断を測定した(図16Bに示されている結果)。緑色蛍光標識した(Dyl800)XPATは、処理中の関連性のない細胞内プロテアーゼの放出に起因し得る人工的な切断を考慮して、プロテアーゼ阻害剤の存在下で組織採取後に添加した。赤色と緑色で蛍光標識したXPATにより生じた切断生成物を比較することによって、本発明者らは、様々な組織でin vivoで発生した切断と組織処理中に人為的に発生した切断を決定することができる。概して、腫瘍を移植したマウスに注射してから2日目までに、腫瘍内のXPATの20%が活性化される(9種類の腫瘍にわたりn=31、図16C)。 同上。 同上。
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好ましい実施形態の詳細な説明
満たされていない有意な要求が、がん治療にはある。TCEは、ある特定のがんの寛解を誘導する点で有効であることが示されているが、健康な組織におけるそれらの極めて強い作用強度およびオンターゲット、オフ腫瘍毒性に起因して、広範な治療薬を生み出していない。説明として、TCEは、T細胞と腫瘍細胞とを架橋し、T細胞の媒介により腫瘍細胞を活性化し、さらに、サイトカイン増幅カスケードの開始を活性化し、それによってさらなる死滅が促進され、長期にわたる免疫が得られる可能性がある。抗原-MHC認識に非依存的な方法で細胞溶解性パーフォリン/グランザイムを放出するようにTCEにより活性化されるT細胞。これは、直接的な腫瘍細胞死、および腫瘍細胞からの強力なサイトカイン応答の開始による腫瘍死滅の増幅という、2倍の応答を生じさせる。直接的な腫瘍細胞死は、腫瘍抗原の放出をもたらす。サイトカイン応答としては、数ある中で特に、CD8 T細胞活性を刺激し、APCによる抗原提示を刺激する、インターフェロン-γの増加;活性化されたT細胞の増殖の増加を引き起こすIL2の増加;ならびにT細胞動員を増加させるCXCL9および10応答の増加が挙げられる。まとめると、腫瘍抗原の放出、およびサイトカイン応答の開始は、内因性T細胞応答の活性化をもたらし、それに起因してエピトープ拡大が生じて長期にわたる免疫を誘導する可能性がある。
TCEに伴う毒性の課題は、大部分の腫瘍標的が、ある程度、健康な組織にも発現されること、および正常な細胞もまた、サイトカイン放出症候群(CRS)をもたらすサイトカイン応答を生じさせ得ることに起因する。TCEによるT細胞活性化に対する健康な組織のこれら2つの強力な応答は、これらの作用因子の治療指数の全般的な欠如をもたらす。
本発明は、HER2を標的とする、条件次第で活性化されるTCE、XPATまたはXTEN化プロテアーゼ活性化二重特異性T細胞エンゲージャー(本明細書ではHER2-XPATと呼ばれ、AMX818として例示される)を提供することにより、既存のTCEの欠点を克服する。より詳細には、本発明のXPATは、健康な組織に対して腫瘍に存在する異常調節されたプロテアーゼ活性を活用し、ひいては治療指数の拡大を可能にする。XPATコアは、CD3を標的とする2つの一本鎖抗体断片(scFv)と腫瘍標的(例示的な実施形態では、腫瘍標的はHER2である)とからなる。2つの非構造化ポリペプチドマスク(XTEN)がコアに結合されており、これらのXTENは、腫瘍標的および/またはCD3のどちらかの標的エンゲージメントを構造的に低減させ、タンパク質半減期を延長する。XTENポリマーの特性はまた、免疫原性の可能性を最小限に抑える。その安定した三次構造の欠如が、抗体結合に不利であり、ペプチドMHC II結合のアンカー残基として役立つ疎水性、芳香族および正荷電残基の非存在が、T細胞エピトープへの結合の可能性を低下させるからである。ヒトの場合、XTENを含有する薬物で処置された>200名の患者において、半減期が延長されたヒト成長ホルモンおよび第VIII因子の形態に関連して、XTENポリマーの最小の免疫原性が観察された。XTENマスクの基部のプロテアーゼ切断部位は、腫瘍微小環境においてXPATのタンパク質分解活性を可能にし、これにより、標的を発現する腫瘍細胞を死滅させるように細胞傷害性T細胞を再指向させることができる小型の極めて強力なTCEが引き離される。プロテアーゼ活性が厳重に調節される健康な組織では、XPATは、主として、無傷のプロドラッグとして不活性のままであるはずであり、それ故、マスクされていないTCEと比較して治療指数を拡大する。
局所的活性化に加えて、マスクされていないPAT形態の短い半減期は、治療指数をさらに広げるはずであり、さらに、固形腫瘍の根絶を改善するためのT細胞免疫性の作用強度をもたらすはずである。XPATに使用される放出部位は、あらゆるがんの顕著な特徴(成長;生存および死亡;血管新生;浸潤および転移;炎症;ならびに免疫回避)にまとめて関与する広範囲の腫瘍にわたって、プロテアーゼにより切断され得る。したがって、XPATのTCE活性は、がんおよび腫瘍発症のすべてのステージで上方調節されるが健康な組織では厳重に調節される増強されたプロテアーゼ活性を活用することにより、腫瘍に局在化される。
例示的なHER2-XPAT成分であるAMX-818は、健康な組織では十分な防御をもたらすが広範囲のがんにわたって腫瘍では必要な作用強度を保持する望ましいバランスを達成するように最適化されたものである。プロドラッグによるT細胞活性化の可能性を低下させるために、より長いXTENポリマーマスク(HER2部位における256アミノ酸に対して576アミノ酸のマスク)に加えて、a-CD3ドメインに対するより低い結合親和性を選択した。腫瘍におけるAMX-818の十分な活性化を確保するために、XTENの基部のプロテアーゼ放出部位を、がんにおいて過剰発現または異常調節されることが報告されている3つの異なるクラスの中の少なくとも8つの異なるプロテアーゼにより切断されるように操作した。これらは、いくつかのマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)、マトリプターゼ、uPA、およびシステインプロテアーゼ、レグマインを含む。安全性チェックポイントとして、AMX-818によるCD3とHER2両方のコエンゲージメントがT細胞活性化に必要とされる。T細胞の活性化は、AMX-818が、HER2発現が非存在である炎症組織においてマスクされなかった場合、またはAMX-818が、プロテアーゼが厳重に制御されている健康な組織において発現されたHER2に遭遇した場合、起こらないはずである。このANDゲート特色は、上昇したプロテアーゼ活性と高度なHER2発現の両方が存在する腫瘍において優先的活性化をもたらすと予想される。
したがって、XPAT上のXTENの存在は、長い半減期、弱い標的エンゲージメントおよびごくわずかなT細胞活性化を有する薬剤を生じさせる。XTENが腫瘍微小環境においてプロテアーゼの作用により除去されると、XPATのこの優先的活性化によって、短い半減期、最適な標的エンゲージメント、および非常に効率的なT細胞活性化を有する活性化薬物(XTENを伴わない、PAT)が生成され、その結果、治療指数が向上した強力な活性化薬物が生成される。本発明のHER2-XPATは、T細胞エンゲージャーの固形腫瘍に対する作用強度を維持しつつ毒性プロファイルを改善でき、したがって、治療指数の有意な増加、およびこの強力なモダリティーの標的景観の拡大を可能にする。
例示的なHER2-XPATである、AMX-818から生成されたデータの概要
AMX-818の標的結合およびin vitro生物活性は、複数の研究で特徴付けられている。表面プラズモン共鳴を利用する平衡結合分析は、毒性およびPK研究のための種としてのカニクイザルの使用を支持する、ヒトHER2およびCD3とカニクイザルHER2およびCD3との間のAMX-818およびその代謝物に対する極めて同等の親和性を実証した。タンパク質分解により活性化されたAMX-818(PAT)は、ヒトおよびカニクイザルHER2に、それぞれ2.4nMおよび2.0nMの親和性で、ならびにヒトおよびカニクイザルCD3に、それぞれ26.3nMおよび21.5nMの親和性で結合した。AMX-818のマスクは、両方の種について、HER2へのその親和性を10分の1に、CD3へのその親和性をおおよそ6分の1にした。AMX-818は、ヒトおよびカニクイザルHER2に24.9nMおよび20.1nMの親和性で結合し、その一方で、ヒトおよびカニクイザルについてのCD3親和性は、それぞれ、160nMおよび140.3nMであった。
TCEの活性は、T細胞受容体(TCR)を有効に刺激することによってT細胞を活性化するその能力に依存する。TCEの極めて強い作用強度は、刺激を受け、合体してT細胞と標的細胞との間に免疫シナプスを形成するTCRがわずか3つという、細胞傷害性を開始させるための最小の要件から生じる。T細胞エンゲージャーが細胞傷害性を誘導することは元々公知であるが、それらの作用強度には、抗腫瘍免疫応答を増強し、増幅する、T細胞活性化の下流のサイトカイン駆動作用も関与する。AMX-818、その原型AMX-818-P1、およびそのタンパク質分解代謝物によるT細胞の活性化を、HER2を高度に発現する腫瘍細胞であるBT-474(乳房)およびSKOV-3(卵巣)の存在下で、ジャーカットNFAT-レポーター細胞および初代ヒトPBMCを利用して、in vitroで特徴付けた。ヒトT細胞は、フローサイトメトリーにより表面活性化マーカーCD69および阻害性受容体PD-1の上方調節についても評価した。T細胞活性化の間接的な尺度として、PD-1のリガンドであるPD-L1の上方調節をSKOV3腫瘍標的の表面で評価した。それは、活性化T細胞により分泌されるIFN-γに応答して誘導されるからである。
AMX-818(PAT)は、ジャーカットNFAT-ルシフェラーゼレポーターT細胞をBT-474細胞の存在下、70pM範囲のEC50値で活性化したが、マスクされたAMX-818およびAMX-818-P1への応答は、大幅に4桁減弱され、最大応答が、活性化AMX-818(PAT)のものと比較して80~90%低下した。AMX-818(PAT)によるT細胞活性化は、HER2+BT-474腫瘍細胞の非存在下では観察されず、このことにより、CD3の一価エンゲージメントが活性化に十分なものでなかったこと、およびCD3と腫瘍標的の両方のコエンゲージメントが、有効なT細胞受容体(TCR)刺激に必要であったことが実証された。単独でマスクされたAMX-818代謝物である、AMX-818(1x-C)およびAMX-818(1x-N)は、中間の活性を見せた。AMX-818-NoClvSiteは、検出可能なT細胞活性化を誘導せず、このことは、AMX-818により観察される最小の応答が、タンパク質分解的切断により駆動された可能性が高いことを示唆していた。
AMX-818(PAT)およびプロドラッグAMX-818は、CD4+T細胞サブセットとCD8+T細胞サブセットの両方の表面でのCD69およびPD-1の発現ならびにSKOV3腫瘍細胞上でのPD-L1の発現を同等の程度に誘導した。しかし、AMX-818についての用量応答曲線は、AMX-818(PAT)のものと比べて平均で400~650倍大きくシフトされ、このことにより、AMX-818上のXTENマスクの有効な機能的マスクがさらに実証された。
AMX-818およびその代謝物を、それらの細胞傷害活性および炎症性サイトカインの誘導について特徴付けた。末梢血単核細胞(PBMC)をエフェクター細胞として使用し、HER2高発現BT-747乳房腫瘍系を腫瘍標的細胞として選択した。心臓組織は、HER2を発現することが公知であり、稀にではあるが、心毒性が一部のHER2標的療法で処置された患者において観察されているため、初代心筋細胞(HER2 低から中等度)を、AMX-818およびそのタンパク質分解代謝物のより生理的な細胞溶解標的を示すために選択した。発光に基づく細胞傷害性アッセイを1:1のエフェクター:標的細胞比で行い、無細胞上清をTCE誘導サイトカインの測定のために収集した。
AMX-818(PAT)は、BT-474腫瘍細胞に対して非常に強力な細胞傷害性を明示し、5~11pM範囲の半最大阻害濃度(IC50)値でほぼ完全な標的細胞死滅を示した。HER2発現がより少ないヒト心筋細胞-異常調節されたプロテアーゼ活性を示すと予想されない細胞-を標的として用いると、細胞傷害性応答は、おおよそ13分の1になり、最大死滅は、不完全であり、50~60%にしか達しなかった。BT-474および心筋細胞の両方に対するAMX-818による細胞傷害性応答は、強く減弱され、平均IC50値が2500倍~3000倍シフトされ、このことにより、そのXTENポリマーマスクによるプロドラッグの有効な機能的マスクが実証された。マスクは、標的細胞死滅を開始させるために必要な機能的免疫シナプスの形成を妨げることによる標的結合の低減に対するそれらの複合的影響を優に上回る細胞傷害性からの相乗的防御をもたらす。AMX-818およびその原型AMX-818-P1は、それらのほぼ同一の組成と一致する同等の細胞傷害性を示した。単独でマスクされたタンパク質分解代謝物である、AMX-818(1x-N)およびAMX-818(1x-C)の細胞傷害性は、AMX-818(PAT)とAMX-818の中間であり、このことにより、単独マスクによる部分的な防御が実証された。AMX-818により観察された細胞傷害性は、両方のプロテアーゼ切断部位を欠いている形式であるAMX-818-NoClvSiteによって提供される活性のさらなる低減に基づいて、タンパク質分解的切断に起因する可能性が高かった。
一般に、細胞傷害性アッセイからの上清中のサイトカイン分泌を誘導する点でのAMX-818およびその代謝物の相対作用強度は、BT-474および心筋細胞標的細胞の両方に対する細胞傷害性に関して観察されたものとよく似ていた(AMX-818(PAT)が最も強力であり、>単独でマスクされた形態>AMX-818であり、AMX-818が最も強度が低かった)。サイトカインIC50値は、細胞傷害応答についてのものより平均して高く、このことにより、これら2つの間で細胞傷害性のほうが感度の高いアッセイであることが実証された。AMX-818の応答は、BT-474および心筋細胞の両方の存在下で、AMX-818(PAT)のものと比べて数桁低減され、その一方で、単独でマスクされた代謝物AMX-818(1x-N)およびAMX-818(1x-C)は、中間の応答を示した。
心筋細胞の存在下では、試験したその最高濃度(300nM)でAMX-818により誘導されたサイトカインの最大レベルは、IL-6を除いて、AMX-818(PAT)により誘導されたものと比べて著しく低下した。BT-474および心筋細胞の両方の存在下で、上昇したIL-6レベルが、AMX-818とAMX-818-NoClvSiteの両方の300nM濃度で検出され、そのレベルは、殆どの場合、AMX-818(PAT)により生じた最大レベルを2~6倍上回っていた。注目すべきことに、これは、IL-6のピーク全身レベルが、AMX-818の42mg/kgのMTDでよりAMX-818(PAT)の0.2mg/kgのMTDでのほうが、>9倍高い、カニクイザルにおいて観察されたものとは対照的である。
HER2を発現する標的細胞の非存在下でのサイトカインの誘導を評価した際、サイトカインIL-2、IL-4、TNF-α、およびIFN-γは、懸濁およびプレート被覆AMX-818またはAMX-818(PAT)で処理されたヒトPBMC培養物では誘導されなかった。試験したその最高濃度(500nM)で、可溶性AMX-818は、すべてのPBMCドナーから低いIL-10レベルを誘導した。IL-6は、注目に値する例外であり、500nMで、可溶性形態で、AMX-818は、抗CD3抗体陽性対照により誘導されるレベルを上回るIL-6レベルをその手段で平均4.6倍増加の差をつけてすべてのドナーから誘導した。高いIL-6レベルが湿潤プレート被覆形式で5つのドナーのうちの2つからも誘導され、より低いIL-6レベルが最高濃度のAMX-818(PAT)でも見られた。しかし、重要なこととして、そのような上昇したIL-6レベルは、CRSの条件下でIL-6分泌に通常は共に関連付けられるサイトカインであるTNF-α、IFN-γおよびIL-2の増加を伴わず、50mg/kg以下のAMX-818が投与されたカニクイザルでも観察されなかった。対照的に、活性化AMX-818(PAT)は、cynoにおいて用量≦0.3mg/kgで高いIL-6レベルを誘導し、これには追加の炎症性サイトカインの増加が伴った。
in vivo薬理学、PKおよび毒性研究を、AMX-818およびその代謝物の有効性および安全性を特徴付けるために行った。標準的な毒性エンドポイントに加えて、循環中のAMX-818のタンパク質分解安定性を、高用量のAMX-818を投与したまたは炎症誘発条件下のカニクイザルにおいて、およびin vitroで、がんまたは全身性自己免疫疾患に罹患している患者からの血漿中での長期インキュベーション後に、評価した。腫瘍におけるAMX-818の優先的切断は、プロテアーゼ依存性の有効性をもたらすことは明らかであったが、NHP中でのその末梢安定性によってAMX-818(PAT)と比べて大きい安全域が得られ、それによって治療指数の増加が予測された。まとめると、これらのデータは、循環および末梢組織中で同時に生じる安定性および有効なマスクによって腫瘍に局所化された活性を可能にする、AMX818の条件次第の強力なマスクを裏付ける。
HER2発現腫瘍を死滅させるようにT細胞を再指向させる点でのAMX-818の影響を評価するために、いくつかのin vivo有効性研究を行った。AMX-818は、マウスHER2またはCD3に対して交差反応性ではないので、免疫不全マウスにヒトHER2発現異種移植片腫瘍を接種し、ヒトPBMC(hPBMC)をエフェクターT細胞源として生着させた。AMX-818の抗腫瘍活性を、HER2高発現BT-474乳房モデル(約975,000のHER2受容体)およびHER2低発現HT-55結腸直腸モデル(25,000の受容体)において評価した。
BT474モデルにおいて、2.1mg/kgの等モル用量のAMX-818およびその原型AMX-818-P1、または0.9mg/kgのマスクされていないAMX-818(PAT)の投与は、腫瘍退縮をロバストかつ完全に誘導した。AMX-818の抗腫瘍有効性は、そのプロテアーゼ放出部位を欠いている形態のAMX-818(AMX-818-NoClvSite)で処置されたマウスにおける有意な腫瘍成長阻害の欠如により実証されるように、そのマスクのプロテアーゼ切断に依存した。AMX-818-P1およびAMX-818(PAT)は、フローサイトメトリーによってCD4およびCD8+T細胞上の活性化マーカーCD25およびCD69の上方調節により評価して、腫瘍微小環境においてT細胞の同等の活性化を誘導した。重要なこととして、T細胞の活性化およびそれらの死滅させる再指向化のためのHER2とCD3の両方の二重エンゲージメントの必要性と一致して、T細胞は、ヒトHER2が発現されない、マスクされていないAMX-818(PAT)によってでさえ、末梢では活性化されなかった。
AMX-818の単回2.1mg/kg用量は、大きい定着BT-474腫瘍(478mmの平均腫瘍体積)を担持しているマウスにおいて投与4日以内に腫瘍退縮を誘導するのに十分なものであった。hPBMCを欠いている担腫瘍マウスにおける投与の際の、非腫瘍結合バリアントNB-XPAT(そのHER2結合ドメインが非HER2結合scFvで置き換えられたバージョンのAMX-818)の活性の欠如またはAMX-818の活性の欠如により実証されるように、有効性は、HER2発現とT細胞の両方に依存した。これらの発見は、AMX-818のその活性にとっての二重エンゲージメントの必要性をさらに裏付け、HER2が非存在である正常な組織ではAMX-818が切断されるはずであるという安全性尺度を提供する。
HER2低発現HT-55を担持しているマウスでは、AMX-818は、5.1mg/kgですべてのマウスにおいて完全な腫瘍退縮を誘導し(103%TGI、p<0.01)、2.1mg/kgで70%腫瘍成長阻害を誘導する、用量依存性かつプロテアーゼ依存性の有効性も誘導した。25,000のHER2受容体を発現するモデルにおけるAMX-818による有効性は、低いHER2発現レベルを有する腫瘍を含む複数のがん型に罹患している患者を処置する可能性をもたらす。最終的に、平均で25.2%のAMX-818(PAT)と蛍光標識AMX-818が優先的にマスクされないことは、腫瘍において、BT-474担腫瘍マウスにおける2日のインキュベーション後に併せた心臓、脳および肝臓組織における<2%と比較して顕著であった。これは、腫瘍ではプロテアーゼの局所的異常調節が主要な占有因子であり、正常な組織ではプロテアーゼ阻害が優位であることを支持する。
用語法
本明細書で使用される場合、以下の用語は、別段の指定がない限り、それらに帰する意味を有する。
本明細書および特許請求の範囲において使用される場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」および「その(the)」は、文脈による別段の明白な指示がない限り、複数の被指示語を含む。例えば、用語「細胞(a cell)」は、その混合物を含む、複数の細胞を含む。
用語「ポリペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」は、任意の長さのアミノ酸のポリマーを指すために本明細書では同義で使用される。前記ポリマーは、直鎖状または分岐していてもよく、改変されたアミノ酸を含んでいてもよく、非アミノ酸が割り込んでいてもよい。これらの用語は、例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、または任意の他の操作、例えば標識成分とのコンジュゲーションにより改変された、アミノ酸ポリマーも包含する。
本明細書で使用される場合、用語「アミノ酸」は、グリシンならびにDまたはL光学異性体とアミノ酸アナログおよびペプチド模倣物の両方を含むがこれらに限定されない、天然および/または非天然もしくは合成アミノ酸のいずれかを指す。標準1または3文字コードが、アミノ酸を表記するために使用される。
「宿主細胞」は、対象ベクターのレシピエントであり得る、またはそうであった、個々の細胞または細胞培養物を含む。宿主細胞は、単一宿主細胞の子孫を含む。子孫は、天然に存在するまたは遺伝子操作された変異のため、元の親細胞と(形態の点でまたは全DNA補体のゲノミクスの点で)必ずしも完全に同一でないことがある。
「キメラ」タンパク質は、自然に存在する位置とは異なる配列内の位置にある領域を含む少なくとも1つの融合ポリペプチドを含有する。前記領域は、通常は別々のタンパク質中に存在し得、一緒に融合ペプチドに持ち込まれるか、またはそれらは、通常は同じタンパク質中に存在し得るが、融合ポリペプチド内に新たな配置で配置される。キメラタンパク質は、例えば、化学合成により作出されることもあり、またはペプチド領域が所望の関係性でコードされているポリヌクレオチドの翻訳により作出されることもある。
「コンジュゲートした」、「連結した」、「融合した」および「融合」は、本明細書では同義で使用される。これらの用語は、化学的コンジュゲーションまたは組換え手段を含めて手段は何であれ2つまたはそれより多い化学元素または成分の接合を指す。
用語「ポリヌクレオチド」、「核酸」、「ヌクレオチド」および「オリゴヌクレオチド」は、同義で使用される。これらは、任意の長さの重合体形態のヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチドもしくはリボヌクレオチドのどちらか、またはそのアナログを指す。ポリヌクレオチドは、いかなる三次元構造を有するものであってもよく、公知のまたは未知の、いかなる機能を果すものであってもよい。ポリヌクレオチドは、メチル化ヌクレオチドおよびヌクレオチドアナログなどの、改変ヌクレオチドを含み得る。存在する場合、ヌクレオチド構造への改変は、ポリマーを組み立てる前に付与されることもあり、または組み立てた後に付与されることもある。ヌクレオチドの配列に非ヌクレオチド成分が割り込んでいることもある。ポリヌクレオチドは、重合後に、標識成分とのコンジュゲーションなどにより、さらに改変されることもある。
本明細書で使用される場合、「相同性」を有する、または「相同」であるポリヌクレオチドは、本明細書で定義されるようなストリンジェントな条件下でハイブリダイズするものであって、それらの配列に対して、少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは95%、より好ましくは97%、より好ましくは98%、よりいっそう好ましくは99%の配列同一性を有するものである。
用語「同一性パーセント」および「同一性%」は、ポリヌクレオチド配列に適用される場合、標準アルゴリズムを使用してアラインメントされた少なくとも2つのポリヌクレオチド配列間の残基一致パーセンテージを指す。そのようなアルゴリズムは、比較されることになる配列に標準化された再現可能な方法でギャップを挿入して、2配列間のアラインメントを最適化することができ、したがって、2配列のより有意義な比較を達成することができる。同一性パーセントは、例えば、特定の配列番号により定義されるような、定義されたポリヌクレオチド配列全体の長さにわたって測定されることもあり、またはより短い長さにわたって、例えば、より大きい定義されたポリヌクレオチド配列から取った断片、例えば、連続する少なくとも45、少なくとも60、少なくとも90、少なくとも120、少なくとも150、少なくとも210または少なくとも450残基の断片の長さにわたって測定されることもある。そのような長さは例示的なものに過ぎず、本明細書で表、図または配列表に示される配列によって裏付けられるいずれの断片長も、同一性パーセンテージが測定され得る長さを説明するために使用され得ることは、理解される。
本明細書で同定されるポリペプチド配列に関する「アミノ酸配列同一性パーセント(%)」は、配列をアラインメントし、最大の配列同一性パーセントを達成するために必要に応じてギャップを導入した後に、第2の参照ポリペプチド配列またはその一部分のアミノ酸残基と同一である、問い合わせ配列中のアミノ酸残基のパーセンテージであって、いかなる保存的置換も配列同一性の一部と見なさない、パーセンテージと定義される。アミノ酸配列同一性パーセントを決定するためのアラインメントは、当技術分野における技能の範囲内である様々な方法で、例えば、BLAST、BLAST-2、ALIGNまたはMegalign(DNASTAR)ソフトウェアなどの、一般に入手可能なコンピュータソフトウェアを使用して、達成することができる。当業者は、比較される配列の全長にわたって最大のアライメントを達成するために必要な任意のアルゴリズムを含む、アライメントを測定するための適切なパラメーターを決定することができる。同一性パーセントは、例えば、特定の配列番号により定義されるような、定義されたポリペプチド配列全体の長さにわたって測定されることもあり、またはより短い長さにわたって、例えば、より大きい定義されたポリペプチド配列から取った断片、例えば、連続する少なくとも15、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも70または少なくとも150残基の断片の長さにわたって測定されることもある。そのような長さは例示的なものに過ぎず、本明細書で表、図または配列表に示される配列によって裏付けられるいずれの断片長も、同一性パーセンテージが測定され得る長さを説明するために使用され得ることは、理解される。
本明細書で使用される場合、XTEN配列の「反復性」は、3-mer反復性を指し、コンピュータープログラムもしくはアルゴリズムにより、または当技術分野において公知の他の手段により測定され得る。XTENの3-mer反復性は、ポリペプチド内のオーバーラップ3-mer配列の出現数を決定することにより評価される。例えば、200アミノ酸残基のポリペプチドは、198のオーバーラップ3アミノ酸配列(3-mer)を有するが、ユニーク3-mer配列の数は、配列内の反復性の量に依存することになる。全ポリペプチド配列中の3-merの反復性の度合を反映するスコアを生成することができる(本明細書では以降、「部分列スコア」という)。本発明の文脈において、「部分列スコア」は、ポリペプチドの連続する200アミノ酸の配列全体にわたった各ユニーク3-merフレームの出現の合計を、その200アミノ酸の配列内のユニーク3-mer部分列の絶対数で割ったものを意味する。反復および非反復ポリペプチドの最初の200アミノ酸から導出されるそのような部分列スコアの例は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際特許出願公開番号第WO2010/091122A1号の実施例73に提示されている。一部の実施形態では、本発明は、16未満、または14未満、または12未満、またはより好ましくは10未満の部分列スコアを有し得るXTENを各々が含むBPXTENを提供する。
用語「実質的に非反復のXTEN」は、本明細書で使用される場合、(1)同一のアミノ酸の種類のものである4つの連続するアミノ酸の事例がXTEN配列中にほとんどあるいは全くないXTEN、および(2)12の、または10もしくはそれ未満の部分列スコア(本明細書中の前段落で定義された)を有するXTEN、あるいはポリペプチド配列を構成する配列モチーフの、N末端からC末端への順序での、パターンが存在しないXTENを指す。
「ベクター」は、挿入された核酸分子を宿主細胞内および/または宿主細胞間に移入する核酸分子、好ましくは、適切な宿主において自己複製する核酸分子を指す。この用語は、細胞へのDNAまたはRNAの挿入のために主として機能するベクターと、DNAまたはRNAの複製のために主として機能するベクターの複製と、DNAまたはRNAの転写および/または翻訳のために機能する発現ベクターとを含む。上記機能のうち1つより多くを提供するベクターも含まれる。「発現ベクター」は、適切な宿主細胞に導入されたときにポリペプチドに転写および翻訳され得るポリヌクレオチドである。「発現系」は、所望の発現産物を生じさせるように機能することができる発現ベクターから構成される好適な宿主細胞を通常は含意する。
用語「t1/2」は、本明細書で使用される場合、ln(2)/Kelとして算出される終末相半減期を意味する。Kelは、対数濃度対時間曲線の終端線形部分の線形回帰により算出される終末相消失速度定数である。半減期は、典型的には、生存生物体内に蓄積された投与物質の半量が正常な生物学的プロセスにより代謝または消失されるのに必要な時間を指す。用語「t1/2」、「終末相半減期」、「消失半減期」および「循環半減期」は、本明細書では同義で使用される。
用語「抗原」、「標的抗原」または「免疫原」は、抗体断片または抗体断片に基づく治療薬が結合するまたはそれに対して特異性を有する、構造または結合決定基を指すために、本明細書では同義で使用される。
用語「ペイロード」は、本明細書で使用される場合、小分子のファーマコフォアに相当するものである、生物活性または治療活性を有するタンパク質またはペプチドを指す。ペイロードの例としては、これらに限定されないが、サイトカイン、酵素、ホルモンおよび血液、ならびに成長因子が挙げられる。ペイロードは、遺伝的に融合されたまたは化学的にコンジュゲートされた部分、例えば、化学療法剤、抗ウイルス性化合物、毒素、または造影剤をさらに含み得る。これらのコンジュゲートされた部分を、切断性または非切断性であり得るリンカーによってポリペプチドの残部に接合することができる。
本明細書で使用される場合、「処置」もしくは「処置すること」または「緩和すること」または「緩解させること」は、本明細書では同義で使用される。これらの用語は、治療利益および/または予防利益を含むがこれらに限定されない、有益なまたは所望される結果を得るためのアプローチを指す。「治療利益」とは、処置されている基礎障害の根絶または緩解を意味する。また、治療利益は、対象が依然として基礎障害に罹患している可能性があるにもかかわらず対象に改善が見られるような、基礎病態に関連する生理的症状のうちの1つまたは複数についての根絶または緩解により実現される。予防利益のために、組成物が、特定の病態を発症するリスクのある対象に投与されることもあり、または疾患の生理的症状のうちの1つもしくは複数を報告する対象に、たとえこの疾患の診断が下されていなくても、投与されることもある。
「治療効果」は、本明細書で使用される場合、生物活性タンパク質が有する抗原エピトープに対する抗体の産生を誘導する能力以外の、本開示の融合ポリペプチドにより生じる、ヒトもしくは他の動物における病態の治癒、軽減、緩解もしくは予防、またはヒトもしくは動物の肉体的もしくは精神的健康を別様に増強することを含むがこれらに限定されない、生理的効果を指す。治療有効量の決定は、特に、本明細書で提供される詳細な開示に鑑みて、十分に当業者の能力の範囲内である。
用語「治療有効量」および「治療有効用量」は、本明細書で使用される場合、単独でのまたは融合タンパク質組成物の一部としてのどちらかでの生物活性タンパク質の量であって、1用量または反復用量で対象に投与されたとき、病状または病態の任意の症状、態様、測定パラメーターまたは特徴に対して任意の検出可能な有益な効果を及ぼすことができる量を指す。そのような効果は、必ずしも有益である必要はない。病態は、障害または疾患を指す場合もある。
用語「治療有効用量レジメン」は、本明細書で使用される場合、単独でのまたは融合タンパク質の一部としてのどちらかでの生物活性タンパク質の連続投与用量についてのスケジュールであって、用量が、病状または病態の任意の症状、態様、測定パラメーターまたは特徴に対して持続的な有益な効果をもたらすように治療有効量で与えられる、スケジュールを指す。
融合ポリペプチド
本明細書で開示されるものは、1つまたは複数の伸長組換えポリペプチド(XTEN(単数または複数)(本明細書において下記でさらに十分に説明される通り)と、XTENに連結された二重特異性抗体構築物(BsAb)と、1つまたは複数の放出セグメント(RS)とを含み、放出セグメントがXTENと二重特異性抗体構築物(BsAb)との間に位置する、ポリペプチド(または融合ポリペプチド)であって、N末端アミノ酸およびC末端アミノ酸を有するポリペプチド(または融合ポリペプチド)を含む。
一部の実施形態では、ポリペプチドは、第1のXTEN(例えば、下記の「伸長組換えポリペプチド(XTEN)」セクションで説明されるもの、または本明細書中の他のどこかの箇所で説明されるもの)を含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、第2のXTEN(例えば、下記の「伸長組換えポリペプチド(XTEN)」セクションで説明されるもの、または本明細書中の他のどこかの箇所で説明されるもの)をさらに含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、そのN末端にまたはその付近に、XTEN(「N末端XTEN」)を含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、そのC末端にまたはその付近に、XTEN(「C末端XTEN」)を含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、N末端XTENとC末端XTENの両方を含む。一部の実施形態では、第1のXTENは、N末端XTENであり、第2のXTENは、C末端XTENである。一部の実施形態では、第1のXTENは、C末端XTENであり、第2のXTENは、N末端XTENである。
二重特異性抗体(BsAb)、生物活性ポリペプチド(「BP」)は、ポリペプチド内の1つまたは複数のXTENに連結されているので、ポリペプチドは、XTEN含有融合ポリペプチド:「BPXTEN」と呼ばれ得る。
XTENは、プロテアーゼによる融合ポリペプチド(またはBPXTEN)の消化の際にXTENから放出可能である(放出されるように構成されている)、1つまたは複数のバーコード断片(下記でさらに十分に説明される通り)を含み得る。一部の実施形態では、各バーコード断片は、プロテアーゼによるポリペプチドの完全消化の際にポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片(存在する場合、すべての他のバーコード断片を含む)と、配列および分子量の点で異なる。
(融合)ポリペプチドは、例えば、ポリペプチドからバーコード断片を放出するプロテアーゼ消化の際に、ポリペプチドから放出可能である(放出されるように構成されている)、1つまたは複数の参照断片(下記でさらに十分に説明される通り)を含み得る。一部の実施形態では、各参照断片は、プロテアーゼによるポリペプチドの消化の際にポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なる、単一の参照断片であり得る。
一部の実施形態では、ポリペプチドは、N末端アミノ酸およびC末端アミノ酸を有する。ポリペプチドは、(a)伸長組換えポリペプチド(XTEN)であって、プロテアーゼによる消化の際にポリペプチドから放出可能であるバーコード断片(BAR)を含む、XTEN;(b)分化抗原群3T細胞受容体(CD3)に特異的に結合する第1の抗原結合断片(AF1)を含む、二重特異性抗体構築物(BsAb)であって、AF1が、軽鎖相補性決定領域1(CDR-L1)、2(CDR-L2)および3(CDR-L3)と重鎖相補性決定領域1(CDR-H1)、2(CDR-H2)および3(CDR-H3)とを含み、CDR-H3が、配列番号10のアミノ酸配列を含み、ヒト上皮成長因子受容体2(HER2)に特異的に結合する第2の抗原結合断片(AF2)とを含む、二重特異性抗体構築物;ならびに(c)XTENと二重特異性抗体構築物との間に位置する放出セグメント(RS)を含み得、ここで、XTENは、(i)少なくとも100、または少なくとも150アミノ酸を含むこと、(ii)そのアミノ酸残基の少なくとも90%が、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)により本明細書において同定されること;(iii)G、A、S、T、EまたはPにより本明細書において同定される少なくとも4種の異なるアミノ酸を含むこと;および(iv)XTENが、各々長さ9~14アミノ酸である複数の非オーバーラップ配列モチーフから形成されることを特徴とし;複数の非オーバーラップ配列モチーフは、(1)非オーバーラップ配列モチーフのセットであって、非オーバーラップ配列モチーフのセットの各非オーバーラップ配列モチーフが、XTEN中で少なくとも2回反復される、非オーバーラップ配列モチーフのセット;および(2)XTEN内に1回だけ出現する非オーバーラップ配列モチーフを含み;バーコード断片(BAR)は、XTEN内に1回だけ出現する非オーバーラップ配列モチーフの少なくとも一部を含み;バーコード断片(BAR)は、プロテアーゼによるポリペプチドの完全消化の際にポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なり;バーコード断片(BAR)は、ポリペプチドのN末端アミノ酸も、C末端アミノ酸も含まない。ポリペプチドは、融合タンパク質として発現され得る。融合タンパク質は、非切断状態で、N末端からC末端へAF1-AF2-RS-XTEN、AF2-AF1-RS-XTEN、XTEN-RS-AF1-AF2、またはXTEN-RS-AF2-AF1により本明細書において同定される構造配置を有し得る。
本開示のポリペプチドの一部の実施形態では、XTENは、第1の伸長組換えポリペプチド(XTEN1)であり;XTEN1が形成される複数の非オーバーラップ配列モチーフは、第1の複数の非オーバーラップ配列モチーフであり;BARは、第1のバーコード断片(BAR1)であり;RSは、第1の放出セグメント(RS1)である。一部の実施形態では、ポリペプチドは、(d)第2の伸長組換えポリペプチド(XTEN2)であって、プロテアーゼによる消化の際にポリペプチドから放出可能である第2のバーコード断片(BAR2)を含む、XTEN2;および(e)第2のXTEN(XTEN2)と二重特異性抗体構築物(BsAb)との間に位置する第2の放出セグメント(RS2)をさらに含み;XTEN2は、(i)少なくとも100、または少なくとも150アミノ酸を含むこと、(ii)そのアミノ酸残基の少なくとも90%が、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)により本明細書において同定されること;および(iii)G、A、S、T、EまたはPにより本明細書において同定される少なくとも4種の異なるアミノ酸を含むことを特徴とし、第2のバーコード断片(BAR2)は、プロテアーゼによるポリペプチドの完全消化の際にポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なり;第2のバーコード断片(BAR2)は、ポリペプチドのN末端アミノ酸も、C末端アミノ酸も含まない。XTEN1は、二重特異性抗体構築物(BsAb)のN末端に位置し得、XTEN2は、二重特異性抗体構築物(BsAb)のC末端に位置し得る。あるいは、XTEN1は、二重特異性抗体構築物(BsAb)のC末端に位置し得、XTEN2は、二重特異性抗体構築物(BsAb)のN末端に位置し得る。ポリペプチドの一部の実施形態では、(iv)XTEN2は、各々長さ9~14アミノ酸である第2の複数の非オーバーラップ配列モチーフから形成され得、第2の複数の非オーバーラップ配列モチーフは、(1)非オーバーラップ配列モチーフの第2のセットであって、非オーバーラップ配列モチーフの第2のセットの各非オーバーラップ配列モチーフが、第2のXTEN中で少なくとも2回反復される、非オーバーラップ配列モチーフの第2のセット;および(2)第2のXTEN内に1回だけ出現する非オーバーラップ配列モチーフを含み;第2のバーコード断片(BAR2)は、第2のXTEN内に1回だけ出現する非オーバーラップ配列モチーフの少なくとも一部を含む。ポリペプチドは、融合タンパク質として発現され、この融合タンパク質は、非切断状態で、N末端からC末端へXTEN1-RS1-AF1-AF2-RS2-XTEN2、XTEN1-RS1-AF2-AF1-RS2-XTEN2、XTEN2-RS2-AF1-AF2-RS1-XTEN1、XTEN2-RS2-AF2-AF1-RS1-XTEN1、XTEN1-RS1-ダイアボディRS2-XTEN2、またはXTEN2-RS2-ダイアボディRS1-XTEN1により本明細書において同定される構造配置を有し得る。ダイアボディは、AF1の軽鎖可変領域(VL)、AF1の重鎖可変領域(VH)、AF2の軽鎖可変領域(VLII)、およびAF2の重鎖可変領域(VHII)を含み得る。
本開示のポリペプチドの一部の実施形態では、(a)第1の伸長組換えポリペプチド(XTEN1)は、表3aに記載の配列に対して、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み得、(b)二重特異性抗体構築物(BsAb)は、(I)軽鎖相補性決定領域1(CDR-L1)、2(CDR-L2)および3(CDR-L3)と重鎖相補性決定領域1(CDR-H1)、2(CDR-H2)および3(CDR-H3)とを含む第1の抗原結合断片(AF1)であって、CDR-H1、CDR-H2、およびCDR-H3が、それぞれ配列番号8、9、および10のアミノ酸配列を含む、AF1と、(II)配列番号778~783により本明細書において同定される軽鎖可変領域(VLII)および配列番号878~883により本明細書において同定される重鎖可変領域(VHII)を含む、第2の抗原結合断片(AF2)とを含み;(c)第1の放出セグメント(RS1)は、配列番号7001~7626により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;(d)第2の伸長組換えポリペプチド(XTEN2)は、表3aに記載の配列に対して、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;(e)第2の放出セグメント(RS2)は、配列番号7001~7626により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、ポリペプチドは、N末端からC末端へXTEN1-RS1-AF2-AF1-RS2-XTEN2、XTEN1-RS1-AF1-AF2-RS2-XTEN2、XTEN2-RS2-AF2-AF1-RS1-XTEN1、またはXTEN2-RS2-AF1-AF2-RS1-XTEN1により本明細書において同定される構造配置を有し得る。
伸長組換えポリペプチド(XTEN)
鎖長およびアミノ酸組成
一部の実施形態では、XTENは、少なくとも100、または少なくとも150アミノ酸を含む。一部の実施形態では、XTENは、長さ100~3,000、または150~3,000アミノ酸である。一部の実施形態では、XTENは、長さ100~1,000、または150~1,000アミノ酸である。一部の実施形態では、XTENは、長さ少なくとも(約)100、少なくとも(約)150、少なくとも(約)200、少なくとも(約)250、少なくとも(約)300、少なくとも(約)350、少なくとも(約)400、少なくとも(約)450、少なくとも(約)500、少なくとも(約)550、少なくとも(約)600、少なくとも(約)650、少なくとも(約)700、少なくとも(約)750、少なくとも(約)800、少なくとも(約)850、少なくとも(約)900、少なくとも(約)950、少なくとも(約)1,000、少なくとも(約)1,100、少なくとも(約)1,200、少なくとも(約)1,300、少なくとも(約)1,400、少なくとも(約)1,500、少なくとも(約)1,600、少なくとも(約)1,700、少なくとも(約)1,800、少なくとも(約)1,900、または少なくとも(約)2,000アミノ酸である。一部の実施形態では、XTENは、長さが最大で(約)100、最大で(約)150、最大で(約)200、最大で(約)250、最大で(約)300、最大で(約)350、最大で(約)400、最大で(約)450、最大で(約)500、最大で(約)550、最大で(約)600、最大で(約)650、最大で(約)700、最大で(約)750、最大で(約)800、最大で(約)850、最大で(約)900、最大で(約)950、最大で(約)1,000、最大で(約)1,100、最大で(約)1,200、最大で(約)1,300、最大で(約)1,400、最大で(約)1,500、最大で(約)1,600、最大で(約)1,700、最大で(約)1,800、最大で(約)1,900、または最大で(約)2,000アミノ酸である。一部の実施形態では、XTENは、長さ(約)100、(約)150、(約)200、(約)250、(約)300、(約)350、(約)400、(約)450、(約)500、(約)550、(約)600、(約)650、(約)700、(約)750、(約)800、(約)850、(約)900、(約)950、(約)1,000、(約)1,100、(約)1,200、(約)1,300、(約)1,400、(約)1,500、(約)1,600、(約)1,700、(約)1,800、(約)1,900、または(約)2,000アミノ酸を有するか、または前述の任意の2つの間の範囲の長さを有する。一部の実施形態では、XTENのアミノ酸残基の少なくとも90%は、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)により本明細書において同定される。一部の実施形態では、XTENのアミノ酸残基の少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%は、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)である。一部の実施形態では、XTENは、XTENポリペプチドを構成する任意の他の非オーバーラップ配列モチーフに対して実質的に無作為に割り当てられている、G、A、S、T、E、またはPである少なくとも4種の異なるアミノ酸を含む。一部の実施形態では、XTEN(例えば、XTEN1、XTEN2など)は、(i)少なくとも100、または少なくとも150アミノ酸を含むこと、(ii)XTENのアミノ酸残基の少なくとも90%が、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)であること;および(iii)XTENポリペプチドを構成する任意の他の非オーバーラップ配列モチーフに対して実質的に無作為に割り当てられている、G、A、S、T、E、またはPからの少なくとも4種の異なるアミノ酸を含むことを特徴とする。本明細書で使用される場合、用語「グルタメート」が、「グルタミン酸」の同義語であること、および側鎖カルボキシルが脱プロトン化されているか否かを問わず、グルタミン酸残基を指すことは、当業者には理解されるであろう。一部の実施形態では、XTEN含有融合ポリペプチドは、第1のXTENおよび第2のXTENを含む。一部の実施形態では、第1のXTEN中のアミノ酸の総数、および第2のXTEN中のアミノ酸の総数の和は、少なくとも300、少なくとも350、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、または少なくとも800アミノ酸である。
非オーバーラップ配列モチーフ
一部の実施形態では、XTENは、複数の非オーバーラップ配列モチーフを含むか、またはそれらから形成される。一部の実施形態では、非オーバーラップ配列モチーフの少なくとも1つは、繰り返し出てきて(またはXTEN中で少なくとも2回反復され)、非オーバーラップ配列モチーフの少なくとももう1つは、繰り返し出てこない(またはXTEN内に1回しか見られない)。一部の実施形態では、複数の非オーバーラップ配列モチーフは、(a)(繰り返し出てくる)非オーバーラップ配列モチーフのセットであって、非オーバーラップ配列モチーフのセットの各非オーバーラップ配列モチーフが、XTEN中で少なくとも2回反復される、非オーバーラップ配列モチーフのセット;および(b)XTEN内に1回しか出現しない(または見られない)非オーバーラップ(繰り返し出てこない)配列モチーフを含む。一部の実施形態では、各非オーバーラップ配列モチーフは、長さ9~14(または10~14、もしくは11~13)アミノ酸である。一部の実施形態では、各非オーバーラップ配列モチーフは、長さ12アミノ酸である。一部の実施形態では、複数の非オーバーラップ配列モチーフは、非オーバーラップ(繰り返し出てくる)配列モチーフのセットを含み、非オーバーラップ配列モチーフのセットの各非オーバーラップ配列モチーフは、(1)XTEN中で少なくとも2回反復され、(2)長さ9~14アミノ酸の間である。一部の実施形態では、(繰り返し出てくる)非オーバーラップ配列モチーフのセットは、配列番号179~200および1715~1722により本明細書の表1において同定される12-mer配列モチーフを含む。一部の実施形態では、(繰り返し出てくる)非オーバーラップ配列モチーフのセットは、配列番号186~189により本明細書の表1において同定される12-mer配列モチーフを含む。一部の実施形態では、(繰り返し出てくる)非オーバーラップ配列モチーフのセットは、表1中の配列番号186~189の12-mer配列モチーフのうちの少なくとも2つ、少なくとも3つ、または4つすべてを含む。
表1. XTENの構築のための例示的な12-mer配列モチーフ
Figure 2023531494000001
Figure 2023531494000002
*様々な順列で一緒に使用されたたときに「ファミリー配列」になる、個々のモチーフ配列を示す
バーコード断片
一部の実施形態では、ポリペプチドは、プロテアーゼによる消化の際にポリペプチドから放出可能であるバーコード断片(例えば、XTENの第1、第2または第3のバーコード断片)を含む。一部の実施形態では、バーコード断片は、(1)XTEN内に1回しか出現しない(または見られない)(繰り返し出てこない、非オーバーラップ)配列モチーフの少なくとも一部を含むXTENの一部分であり;(2)プロテアーゼによるポリペプチドの完全消化の際にポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なる。用語「バーコード断片」(または「バーコード」もしくは「バーコード配列」)が、ポリペプチド内の切断可能に融合されたXTENの部分、またはポリペプチドから放出された結果として生ずるペプチド断片のどちらかを指し得ることは、当業者には理解されるであろう。
一部の実施形態では、バーコード断片は、ポリペプチドのN末端アミノ酸も、C末端アミノ酸も含まない。下記でまたは本明細書中の他の箇所でさらに十分に説明されるように、一部の実施形態では、バーコード断片は、融合ポリペプチドのGlu-C消化の際に放出可能である(放出されるように構成されている)。一部の実施形態では、バーコード断片は、XTEN中に、存在する場合別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まない。一部の実施形態では、バーコード断片は、そのC末端にグルタミン酸を有する。XTEN内で切断可能に融合されたときに、たとえ他の「非バーコード」アミノ酸残基が同じXTEN内のバーコード断片のC末端側に位置していたとしても、バーコード断片のC末端が、バーコード断片内の「最後の」(または最もC末端側の)アミノ酸残基を指し得ることは、当業者には理解されるであろう。一部の実施形態では、バーコード断片は、グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有する。一部の実施形態では、N末端アミノ酸の前にあるグルタミン酸残基は、別のグルタミン酸残基に直接隣接していない。一部の実施形態では、バーコード断片は、バーコード断片のC末端以外の位置に(第2の)グルタミン酸残基を、グルタミン酸のすぐ後にプロリンが続かない限り、含まない。一部の実施形態では、バーコード断片は、ポリペプチドのN末端またはポリペプチドのC末端のいずれかからある距離に位置し、その距離は、10~150、または10~125アミノ酸である。一部の実施形態では、バーコード断片は、ポリペプチドのN末端から300、280、260、250、240、220、200、190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、48、40、36、30、24、20、12、もしくは10アミノ酸以内に、またはそのアミノ酸の場所に、あるいは前述のいずれかの間の範囲内の場所に位置する。一部の実施形態では、バーコード断片は、ポリペプチドのN末端の200アミノ酸以内、150アミノ酸以内、100アミノ酸以内、または50アミノ酸以内に位置する。一部の実施形態では、バーコード断片は、ポリペプチドのN末端から10~200アミノ酸の間、30~200アミノ酸の間、40~150アミノ酸の間、または50~100アミノ酸の間にある場所に位置する。一部の実施形態では、バーコード断片は、ポリペプチドのC末端から300、280、260、250、240、220、200、190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、48、40、36、30、24、20、12、もしくは10アミノ酸以内に、またはそのアミノ酸の場所に、あるいは前述のいずれかの間の範囲内の場所に位置する。一部の実施形態では、バーコード断片は、ポリペプチドのC末端の200アミノ酸以内、150アミノ酸以内、100アミノ酸以内、または50アミノ酸以内に位置する。一部の実施形態では、バーコード断片は、ポリペプチドのC末端から10~200アミノ酸の間、30~200アミノ酸の間、40~150アミノ酸の間、または50~100アミノ酸の間にある場所に位置する。一部の実施形態では、バーコード断片(BAR)は、(i)XTEN中に、存在する場合別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まないこと;(ii)そのC末端にグルタミン酸を有すること;(iii)グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有すること;および(iv)ポリペプチドのN末端またはポリペプチドのC末端のいずれかからある距離に位置し、その距離が、長さ10~150アミノ酸、または10~125アミノ酸であることを特徴とする。一部の実施形態では、バーコード断片は、(i)ポリペプチドのN末端アミノ酸もC末端アミノ酸も含まず、(ii)XTEN中に別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まず、(iii)そのC末端にグルタミン酸を有し、(iv)グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有し、(v)ポリペプチドのN末端またはポリペプチドのC末端のいずれかからある距離に位置し、その距離は、長さ10~150、または10~125アミノ酸である。一部の実施形態では、N末端アミノ酸の前にあるグルタミン酸残基は、別のグルタミン酸残基に直接隣接していない。一部の実施形態では、バーコード断片は、バーコード断片のC末端以外の位置にグルタミン酸残基を、グルタミン酸のすぐ後にプロリンが続かない限り、含まない。用語「距離」が、本明細書で使用される場合、ポリペプチドのN末端からバーコード断片の最もN末端側のアミノ酸残基までのアミノ酸残基の数、またはポリペプチドのC末端からバーコード断片の最もC末端側のアミノ酸残基までのアミノ酸残基の数を指し得ることは、当業者には理解されるであろう。一部の実施形態では、生物活性ポリペプチドに融合したバーコード付きXTENについて、バーコード付きXTENに含有される少なくとも1つのバーコード断片(または少なくとも2つのバーコード断片、もしくは3つのバーコード断片)は、生物活性ポリペプチドから少なくとも50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、300アミノ酸に位置する。一部の実施形態では、バーコード断片は、長さ少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、または少なくとも8アミノ酸である。一部の実施形態では、バーコード断片は、長さ少なくとも4アミノ酸である。一部の実施形態では、バーコード断片は、長さ4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25アミノ酸であるか、または前述の値のいずれかの間の範囲内にある。一部の実施形態では、バーコード断片は、長さ4~20アミノ酸の間、5~15アミノ酸の間、6~12アミノ酸の間、または7~10アミノ酸の間である。一部の実施形態では、バーコード断片は、配列番号68~77により本明細書の表2において同定されるアミノ酸配列を含む。
表2. Glu-C消化の際に放出され得る例示的なバーコード断片
Figure 2023531494000003
本開示のポリペプチドの一部の実施形態では、XTENは、近位端および遠位端により定義される長さを有し、(1)近位端は、遠位端と比べて、二重特異性抗体構築物(BsAb)の近くに位置し、(2)バーコード断片(BAR)は、遠位端から測定して、XTENの長さの5%~50%の間、7%~40%の間、または10%~30%の間にわたるXTENの領域内に位置し得る。
本開示のポリペプチドの一部の実施形態では、XTENは、追加の1つまたは複数のバーコード断片をさらに含み、前記追加の1つまたは複数のバーコード断片各々は、前記プロテアーゼによる前記ポリペプチドの完全消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なる。一部の実施形態では、バーコード付きXTENは、1つのバーコード断片しか含まない。一部の実施形態では、バーコード付きXTENは、上記のまたは本明細書中の他のどこかの箇所で説明されるものなどの、第1のバーコード断片を含む、バーコード断片のセットを含む。一部の実施形態では、バーコード断片のセットは、上記のまたは本明細書中の他のどこかの箇所で説明されるものなどの、第2のバーコード断片(またはさらなるバーコード断片)を含む。一部の実施形態では、バーコード断片のセットは、上記のまたは本明細書中の他のどこかの箇所で説明されるものなどの、第3のバーコード断片を含む。N末端XTEN内の融合されたバーコード断片のセットは、バーコードのN末端セット(「N末端セット」)と呼ばれ得る。C末端XTEN内の融合されたバーコード断片のセットは、バーコードのC末端セット(「C末端セット」)と呼ばれ得る。一部の実施形態では、N末端セットは、第1のバーコード断片および第2のバーコード断片を含む。一部の実施形態では、N末端セットは、第3のバーコード断片をさらに含む。一部の実施形態では、C末端セットは、第1のバーコード断片および第2のバーコード断片を含む。一部の実施形態では、C末端セットは、第3のバーコード断片をさらに含む。一部の実施形態では、第2のバーコード断片は、同じセットの第1のバーコード断片のN末端側に位置する。一部の実施形態では、第2のバーコード断片は、同じセットの第1のバーコード断片のC末端側に位置する。一部の実施形態では、第3のバーコード断片は、第1のバーコード断片と第2のバーコード断片の両方のN末端側に位置する。一部の実施形態では、第3のバーコード断片は、第1のバーコード断片と第2のバーコード断片の両方のC末端側に位置する。一部の実施形態では、第3のバーコード断片は、第1のバーコード断片と第2のバーコード断片との間に位置する。一部の実施形態では、ポリペプチドは、第1のバーコード断片、さらなる(第2の)バーコード断片、および少なくとも1つの追加のバーコード断片を含むバーコード断片のセットを含み、このバーコード断片のセットの各バーコード断片は、(1)第2のXTENの一部分であり、(2)プロテアーゼによるポリペプチドの完全消化の際にポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なる。
例示的なバーコード付きXTEN
1つのバーコード(例えば、配列番号8002~8003、8005~8009、および8013)、または2つのバーコード(例えば、配列番号8001、8004、および8012)または3つのバーコード(例えば、配列番号8011)を含有する13の例示的なバーコード付きXTENのアミノ酸配列が、表3aに示される。これら13の例示的なバーコード付きXTENのうち、6つ(配列番号8001~8003、8008~8009、および8011)は、生物活性タンパク質におけるその生物活性タンパク質のC末端に融合されることになり、7つ(配列番号8004~8007、8010、および8012~8013)は、その生物活性タンパク質のN末端に融合されることになる。一部の実施形態では、XTENは、表3aの配列番号8001~8020により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する。
表3a. 例示的なバーコード付きXTEN
Figure 2023531494000004
Figure 2023531494000005
Figure 2023531494000006
Figure 2023531494000007
Figure 2023531494000008
Figure 2023531494000009
一部の実施形態では、バーコード付きXTENは、表3bに収載されるいずれかのものなどの汎用XTENに、以下の基準のうちの1つまたは複数に従って1つまたは複数の突然変異を加えることにより、得ることができる:XTENにおける配列変化を最小限に抑えること、XTENにおけるアミノ酸組成の変化を最小限に抑えること、XTENの正味電荷を実質的に維持すること、XTENの低い免疫原性を実質的に維持すること(または改善すること)、およびXTENの薬物動態特性を実質的に維持すること(または改善すること)。一部の実施形態では、XTEN配列は、表3bに収載される配列番号601~659のいずれか1つに対して、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する。一部の実施形態では、表3bに収載される配列番号601~659のいずれかに対して、少なくとも90%(例えば、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも98%、または少なくとも99%)、しかし100%未満の配列同一性を有するXTEN配列は、表3bからの対応する配列の1つまたは複数の突然変異(例えば、10未満、8未満、6未満、5未満、4未満、3未満、2未満の突然変異)により得られる。一部の実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、グルタミン酸残基の欠失、グルタミン酸残基の挿入、グルタミン酸残基での置換、もしくはグルタミン酸残基の置換、またはこれらの任意の組合せを含む。XTEN配列が、表3bに収載される配列番号601~659のいずれか1つと異なるが、それに対して少なくとも90%(例えば、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも98%、または少なくとも99%)の配列同一性を有する一部の実施形態では、XTEN配列と表3bの対応する配列との差異の少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、または約100%は、グルタミン酸の欠失、グルタミン酸残基の挿入、グルタミン酸残基での置換、もしくはグルタミン酸残基の置換、またはこれらの任意の組合せを含む。一部の実施形態では、XTEN配列と表3bの対応する配列との差異の少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、または約100%は、グルタミン酸残基での置換、もしくはグルタミン酸残基の置換、または両方を含む。用語「第1のアミノ酸での置換」は、本明細書で使用される場合、第1のアミノ酸残基での第2のアミノ酸残基の置き換えを指し、したがって、第2のアミノ酸残基が、得られる配列内の置換位置を占める結果となる。例えば、「グルタミン酸での置換」は、グルタミン酸残基(E)での非グルタミン酸残基(例えば、セリン(S))の置換を指す。用語「第1のアミノ酸の置換」は、本明細書で使用される場合、第2のアミノ酸残基での第1のアミノ酸残基の置き換えを指し、したがって、第1のアミノ酸残基が、得られる配列内の置換位置を占める結果となる。例えば、「グルタミン酸の置換」は、非グルタミン酸残基(例えば、セリン(S))でのグルタミン酸残基の置換を指す。
表3b. 操作してバーコード付きXTENにするための例示的な汎用XTEN
Figure 2023531494000010
Figure 2023531494000011
Figure 2023531494000012
Figure 2023531494000013
Figure 2023531494000014
Figure 2023531494000015
Figure 2023531494000016
Figure 2023531494000017
Figure 2023531494000018
Figure 2023531494000019
Figure 2023531494000020
一部の実施形態では、バーコード付きXTENの配列の構築のために、アミノ酸突然変異が、表3bのものに対して中程度の長さのXTEN、および表3bのものより長い長さのXTEN、例えば、表1の1つまたは複数の12-merモチーフが表3bの汎用XTENのNまたはC末端に付加されているものに関して行われる。
本開示に従って使用され得る汎用XTEN配列の追加の例は、米国特許出願公開第2010/0239554A1号、同第2010/0323956A1号、同第2011/0046060A1号、同第2011/0046061A1号、同第2011/0077199A1号、もしくは同第2011/0172146A1号、または国際特許出願公開番号第WO2010091122A1号、同第WO2010144502A2号、同第WO2010144508A1号、同第WO2011028228A1号、同第WO2011028229A1号、同第WO2011028344A2号、同第WO2014/011819A2号、もしくは同第WO2015/023891号において開示されている。
一部の実施形態では、ポリペプチド鎖のN末端に隣接している、ポリペプチド鎖内の融合されたバーコード付きXTEN(「N末端XTEN」)は、融合タンパク質の精製を助長するために、N末端でHHHHHH(配列番号48)またはHHHHHHHH(配列番号49)のHisタグに結合され得る。一部の実施形態では、ポリペプチド鎖のC末端で、ポリペプチド鎖内の融合されたバーコード付きXTEN(「C末端XTEN」)は、融合タンパク質の精製を助長するために、C末端に配列EPEAを含み得るか、またはそれが結合され得る。一部の実施形態では、融合ポリペプチドは、N末端バーコード付きXTENとC末端バーコード付きXTENの両方を含み、N末端バーコード付きXTENは、N末端でHHHHHH(配列番号48)またはHHHHHHHH(配列番号49)のHisタグに結合されており、C末端バーコード付きXTENは、C末端で配列EPEAに結合されており、それによって、融合ポリペプチドの精製、例えば、IMACクロマトグラフィーを含むがこれに限定されない当技術分野において公知のクロマトグラフィー法、C-tagXLアフィニティーマトリックス、および下記の実施例セクションで説明されるものを含むがそれらに限定されない他のそのような方法により、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または少なくとも99%の純度への精製が助長される。
プロテアーゼ消化
上記のまたは本明細書中の他のどこかの箇所で説明されるバーコード断片は、XTEN内に切断可能に融合され、プロテアーゼによるポリペプチドの消化の際にXTENから放出可能であり得る(放出されるように構成され得る)。一部の実施形態では、プロテアーゼは、Glu-Cプロテアーゼである。一部の実施形態では、プロテアーゼは、プロリンが後に続かないグルタミン酸残基のC末端側で切断する。バーコード付きXTEN(バーコード断片をその中に含有するXTEN)が、高い効率、精度および正確度のプロテアーゼ消化を達成するように設計されることは、当業者には理解されるであろう。例えば、XTEN配列中の隣接するGlu-Glu(EE)残基がGlu-C消化の際に様々な切断パターンを生じさせる結果となり得ることは、当業者には理解されるであろう。したがって、Glu-Cプロテアーゼがバーコード放出に使用される場合、バーコード付きXTENまたはバーコード断片は、いずれのGlu-Glu(EE)配列も含有しないことがある。ジペプチドGlu-Pro(EP)配列が、融合ポリペプチド中に存在する場合、バーコード放出プロセス中にGlu-Cプロテアーゼにより切断され得ないことも、当業者には理解されるであろう。
BPXTENの構造の立体配置
一部の実施形態では、BPXTEN融合タンパク質は、単一のBPおよび単一のXTENを含む。そのようなBPXTENは、N末端からC末端方向へ各々記載される、次の立体配置順列を少なくとも有し得る:BP-XTEN、XTEN-BP、BP-S-XTEN、およびXTEN-S-BP。
一部の実施形態では、BPXTENは、C末端XTEN、および必要に応じて、XTENとBPとの間にスペーサー配列(S)(例えば、本明細書に、例えば表Cに、記載されるもの)を含む。そのようなBPXTENは、式I(N末端からC末端へ描示される):
(BP)-(S)-(XTEN) (I)
により表され得、式中、BPは、本明細書における下記に記載の生物活性タンパク質であり;Sは、BP放出セグメント(本明細書において下記でさらに十分に説明される通り)を必要に応じて含み得る、1~約50の間のアミノ酸残基を有するスペーサー配列(例えば、本明細書に、例えば表Cに、記載されるもの)であり;xは、0または1のどちらかであり;XTENは、本明細書における上記のまたは本明細書中の他のどこかの箇所で説明される任意のものであり得る。
一部の実施形態では、BPXTENは、N末端XTEN、および必要に応じて、XTENとBPとの間にスペーサー配列(S)(例えば、本明細書に、例えば表Cに、記載されるもの)を含む。そのようなBPXTENは、式II(N末端からC末端へ描示される):
(XTEN)-(S)-(BP) (II)
により表され得、式中、BPは、本明細書における下記の生物活性タンパク質であり;Sは、BP放出セグメント(本明細書において下記でさらに十分に説明される通り)を必要に応じて含み得る、1~約50の間のアミノ酸残基を有するスペーサー配列(本明細書に、例えば表Cに、記載されるもの)であり;xは、0または1のどちらかであり;XTENは、本明細書における上記のまたは本明細書中の他のどこかの箇所に記載の任意のものであり得る。
一部の実施形態では、BPXTENは、N末端XTENとC末端XTENの両方を含む。そのようなBPXTEN(例えば、図1~2におけるXPAT)は、式III:
(XTEN)-(S)-(BP)-(S)-(XTEN) (III)
により表され得、式中、BPは、本明細書における下記の生物活性タンパク質であり;Sは、BP放出セグメント(本明細書において下記でさらに十分に説明される通り)を必要に応じて含み得る、1~約50の間のアミノ酸残基を有するスペーサー配列(本明細書に、例えば表Cに、記載されるもの)であり;yは、0または1のどちらかであり;zは、0または1のどちらかであり;XTENは、本明細書における上記のまたは本明細書中の他のどこかの箇所に記載の任意のものであり得る。
生物活性ポリペプチド
XTEN(本明細書における上記のまたは本明細書中の他のどこかの箇所で説明される通り)に融合された生物活性タンパク質(BP)、特に、表6a~6fのものにより本明細書において同定される配列を含む、本明細書において下記で開示されるものは、それらの対応する核酸およびアミノ酸配列とともに、当技術分野において周知である。これらのBPの説明および配列は、公開データベース、例えば、Chemical Abstracts Services Databases(例えば、CAS Registry)、GenBank、The Universal Protein Resource(UniProt)、およびサブスクリプション提供データベース、例えばGenSeq(例えば、Derwent)で入手可能である。ポリヌクレオチド配列は、所与のBPをコードする野生型ポリヌクレオチド配列(例えば、全長または成熟のどちらか)であることもあり、または一部の事例では、配列は、ポリヌクレオチドのDNA配列が、例えば、特定の種における発現のために最適化されている、野生型ポリヌクレオチド配列のバリアント(例えば、野生型生物活性タンパク質をコードするポリヌクレオチド)であることもあり、または野生型タンパク質のバリアント、例えば、部位特異的突然変異体もしくは対立遺伝子バリアントをコードするポリヌクレオチドであることもある。当技術分野において公知の方法を使用して、および/または本明細書で提供されるガイダンスおよび方法と併用して、本発明により企図されるBPXTEN構築物を作出するために、BPの野生型もしくはコンセンサスcDNA配列またはコドン最適化バリアントを使用することは、十分に当業者の能力の範囲内である。
BPXTEN(少なくとも1つのBPと少なくとも1つのXTENとを含む融合ポリペプチド)に含めるためのBPは、任意の生物学的、治療上、予防上もしくは診断上興味のある任意のタンパク質、または対象に投与されたときに生物活性の媒介にまたは疾患、障害もしくは状態の予防もしくは緩解に有用な任意のタンパク質を含み得る。薬物動態パラメーターの増加、溶解度上昇、安定性向上、活性のマスク、もしくは何らかの他の増強された薬学的特性が探究されるBP、または終末相半減期の延長が、有効性、安全性を向上させることになる、もしくは投与頻度を低減する結果となる、および/もしくは患者のコンプライアンスを改善するBPは、特に興味深い。したがって、BPXTEN融合タンパク質組成物は、XTENに連結されていないBPと比較して、例えば、in vivoでの曝露を増加させること、または対象に投与されたときにBPXTENが治療域内に留まる長さを延ばすことにより、生物活性化合物の治療有効性を改善することを含む、様々な目的を念頭において、調製される。
BPは、天然、全長タンパク質であることもあり、または天然タンパク質の生物活性の少なくとも一部分を保持する、生物活性タンパク質の断片もしくは配列バリアントであることもある。
一実施形態では、対象組成物に組み込まれるBPは、自然界に見られるタンパク質に対応する配列を有する組換えポリペプチドであり得る。一部の実施形態では、BPは、天然BPの生物活性の少なくとも一部分を保持する天然配列の配列バリアント、断片、ホモログおよび模倣物であり得る。非限定的な例では、BPは、本明細書において同定されるタンパク質配列に対して、少なくとも約80%の配列同一性、または代替的に81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の配列同一性を示す配列であり得る。さらなる非限定的な例では、BPは、第1の結合ドメインと第2の結合ドメインとを含む二重特異性配列であって、標的細胞の腫瘍特異的マーカーまたは抗原に対して特異的な結合親和性を有する第1の結合ドメインが、表6fにより本明細書において同定される抗CD3抗体の対のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約80%の配列同一性、または代替的に81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の配列同一性を示し、エフェクター細胞に対して特異的な結合親和性を有する第2の結合ドメインが、表6aにより本明細書において同定される抗標的細胞抗体の対のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約80%の配列同一性、または代替的に81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の配列同一性を示す、二重特異性配列であり得る。一実施形態では、BPXTEN融合タンパク質は、XTENに連結された単一のBP分子を含み得る。一部の実施形態では、BPXTENは、第1のBPと、同BPの第2の分子とを含み得、その結果、1つまたは複数のXTEN(例えば、グルカゴンの2分子、またはhGHの2分子)に連結された2つのBPを含む融合タンパク質が生じる。
一般に、BPは、in vivoで使用されるとき、またはin vitroアッセイに用いられるとき、所与の標的(または所与の数の標的)に対する結合特異性、または別の所望の生物学的特徴を示すことになる。例えば、BPは、アゴニスト、受容体、リガンド、アンタゴニスト、酵素、抗体(例えば、単一特異性または二重特異性)、またはホルモンであり得る。疾患または障害に使用される、またはそれに有用であることが公知であるBPであって、天然BPが比較的短い終末相半減期を有し、薬物動態パラメーター(スペーサー配列の切断により融合タンパク質から必要に応じて放出され得る)の向上が、低頻度の投与または薬理効果の増強を可能にするBPは、特に興味深い。最小有効用量または血中濃度(Cmin)と最大耐用用量または血中濃度(Cmax)との間の狭い治療域を有するBPも興味深い。そのような場合、選ばれたXTEN配列を含む融合タンパク質へのBPの連結は、これらの特性の改善をもたらすことができ、したがって、XTENに連結されていないBPと比較して、それらを治療または予防剤として有用なものにし得る。
本発明の組成物により包含されるBPは、グルコースおよびインスリン障害、代謝障害、心血管疾患、凝固および出血性障害、成長障害または状態、内分泌障害、眼疾患、腎疾患、肝疾患、腫瘍形成性状態、炎症状態、自己免疫性状態などを含むがこれらに限定されない、様々な治療または疾患カテゴリーの処置に有用であり得る。
「抗CD3」は、OKT3(ムロモナブとも呼ばれる)およびヒト化抗CD3モノクローナル抗体(hOKT31(Ala-Ala))(KC Herold et al., New England Journal of Medicine 346: 1692-1698. 2002)を含む、T細胞表面タンパク質CD3、その種および配列バリアント、ならびに断片に対するモノクローナル抗体を意味する。抗CD3は、T細胞活性化および増殖を、すべての分化T細胞上に存在するT細胞受容体複合体に結合することにより防止する。本発明の抗CD3含有融合タンパク質は、初発1型糖尿病を遅らせるために特に使用され得、これには、治療用エフェクターとしての抗CD3の使用はもちろん、BPXTEN組成物中の第2の治療用BPに対する標的化部分としての抗CD3の使用も含まれる。抗CD3の可変領域の配列および抗CD3の作出は、米国特許第5,885,573号および同第6,491,916号に記載されている。
対象組成物のBPは、天然、全長ポリペプチドに限定されず、それらの組換えバージョンならびに生物活性および/または薬理活性バリアントもしくは断片も含む。例えば、BPの生物活性または薬理学的特性に関して本発明の精神を逸脱することなく、様々なアミノ酸置換をGPに加えてバリアントを作出することができることは、理解されるであろう。ポリペプチド配列中のアミノ酸の保存的置換の例は、表5に示されている。しかし、BPの配列同一性が、本明細書で開示される特定の配列と比較して100%未満であるBPXTENの実施形態では、本発明は、他の19の天然L-アミノ酸のいずれかでの、隣接アミノ酸残基を含む、BPの配列内の任意の位置にあり得る所与のBPの所与のアミノ酸残基の置換を企図している。いずれか1つの置換が生物活性の望ましくない変化をもたらす場合には、代替アミノ酸のうちの1つを利用することができ、構築物を、本明細書に記載される方法により、または例えば米国特許第5,364,934号(この内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に記載の、保存的および非保存的突然変異についての教示およびガイドラインのいずれかを使用して、または当業者に一般に公知の方法を使用して、評価することができる。加えて、バリアントは、例えば、1つまたは複数のアミノ酸残基がBPの全長天然アミノ酸配列のNまたはC末端において付加または欠失されているポリペプチドであって、天然ペプチドの生物活性の少なくとも一部分を保持するポリペプチドも含み得る。
表5: 例示的な保存的アミノ酸置換
Figure 2023531494000021
一部の実施形態では、BPXTEN融合タンパク質に組み込まれるBPは、ある配列に対して、少なくとも約80%の配列同一性、代替的に少なくとも約81%、または約82%、または約83%、または約84%、または約85%、または約86%、または約87%、または約88%、または約89%、または約90%、または約91%、または約92%、または約93%、または約94%、または約95%、または約96%、または約97%、または約98%、または約99%、または100%の配列同一性を示す配列を有し得る。一部の実施形態では、BPXTENに組み込まれるBPは、第1の結合ドメインと第2の結合ドメインとを含む二重特異性配列であって、標的細胞の腫瘍特異的マーカーまたは抗原に対して特異的な結合親和性を有する第1の結合ドメインが、表6fにより本明細書において同定される抗CD3抗体の対のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約80%の配列同一性、または代替的に81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の配列同一性を示し、エフェクター細胞に対して特異的な結合親和性を有する第2の結合ドメインが、表6aにより本明細書において同定される抗標的細胞抗体の対のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約80%の配列同一性、または代替的に81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、もしくは100%の配列同一性を示す、二重特異性配列であり得る。前述の実施形態のBPを、本明細書に記載のアッセイまたは測定されたもしくは決定されたパラメーターを使用して活性について評価することができ、対応する天然BP配列と比較して、少なくとも約40%、または約50%、または約55%、または約60%、または約70%、または約80%、または約90%、または約95%、またはそれより高い活性を保持する配列は、対象BPXTEN内への組込みに好適であると見なされることになる。好適な活性レベルを保持することが判明したBPを、本明細書における上記のまたは本明細書中の他のどこかの箇所で説明される1つまたは複数のXTENポリペプチドに連結させることができる。一実施形態では、好適な活性レベルを保持することが判明したBPを、表3a~3bからの配列に対して、少なくとも約80%の配列同一性(例えば、少なくとも約81%、少なくとも約82%、少なくとも約83%、少なくとも約84%、少なくとも約85%、少なくとも約86%、少なくとも約87%、少なくとも約88%、少なくとも約89%、少なくとも約90%、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%の配列同一性)を有する1つまたは複数のXTENポリペプチドに連結させ、キメラ融合タンパク質とすることができる。
T細胞エンゲージャー
BPXTENの追加の構造の立体配置式は、BPが二重特異性抗体である、XTEN化プロテアーゼ活性化T細胞エンゲージャー(「XPAT」(単数または複数))(例えば、二重特異性T細胞エンゲージャー)に関する。一部の実施形態では、XPAT組成物は、(1)第1の結合ドメインと第2の結合ドメインとを含む第1の部分;および(2)放出セグメントを含む第2の部分、および(3)バルキング部分を含む第3の部分を含む。一部の実施形態では、XPAT組成物は、式Iaの立体配置(N末端からC末端へ描示される):
(第1の部分)-(第2の部分)-(第3の部分)(Ia)
を有し、式中、第1の部分は、第1の結合ドメインが、標的細胞の腫瘍特異的マーカーまたは抗原に対して特異的な結合親和性を有し、第2の結合ドメインが、エフェクター細胞に対して特異的な結合親和性を有する、2つのscFvを含む二重特異性のものであり;第2の部分は、哺乳動物プロテアーゼにより切断され得る放出セグメント(RS)(本明細書において下記でさらに十分に説明される通り、プロテアーゼは、腫瘍特異的または抗原特異的であることによって、活性化し得る)を含み:第3の部分は、バルキング部分である。前述の実施形態では、第1の部分の結合ドメインは、順序(VL-VH)1-(VL-VH)2(ここで、「1」および「2」は、それぞれ第1および第2の結合ドメインを表す)、または(VL-VH)1-(VH-VL)2、または(VH-VL)1-(VL-VH)2、または(VH-VL)1-(VH-VL)2(ここで、対の結合ドメインは、ポリペプチドリンカー(本明細書において下記でさらに十分に説明される通り)により連結されている)であり得る。一実施形態では、第1の部分VLおよびVHは、表6a~6fに記載されており;RSは、表8a~8bに記載の配列の群により本明細書において同定され(下記でより十分に説明される通り);バルキング部分は、XTEN、アルブミン結合ドメイン、アルブミン、IgG結合ドメイン、プロリンとセリンとアラニンとからなるポリペプチド、脂肪酸、Fcドメイン、ポリエチレングリコール(PEG)、PLGA、またはヒドロキシエチルデンプンである。所望される場合、バルキング部分は、表3a~3bに記載の配列に対して、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するXTENである。前述の実施形態では、組成物は、組換え融合タンパク質である。一部の実施形態では、部分は、化学的コンジュゲーションにより連結されている。
一部の実施形態では、XPAT組成物は、式IIaの立体配置(N末端からC末端へ描示される):
(第3の部分)-(第2の部分)-(第1の部分)(IIa)
を有し、式中、第1の部分は、第1の結合ドメインが、標的細胞の腫瘍特異的マーカーまたは抗原に対して特異的な結合親和性を有し、第2の結合ドメインが、エフェクター細胞に対して特異的な結合親和性を有する、2つのscFvを含む二重特異性のものであり;第2の部分は、哺乳動物プロテアーゼにより切断され得る放出セグメント(RS)を含み;第3の部分は、バルキング部分である。前述の実施形態では、第1の部分の結合ドメインは、順序(VL-VH)1-(VL-VH)2(ここで、「1」および「2」は、それぞれ第1および第2の結合ドメインを表す)、または(VL-VH)1-(VH-VL)2、または(VH-VL)1-(VL-VH)2、または(VH-VL)1-(VH-VL)2(ここで、対の結合ドメインは、本明細書に記載のポリペプチドリンカーにより連結されている)であり得る。一実施形態では、第1の部分VLおよびVHは、表6a~6fで同定され;RSは、表8a~8bに記載の配列の群として本明細書において同定され;バルキング部分は、XTEN、アルブミン結合ドメイン、アルブミン、IgG結合ドメイン、プロリンとセリンとアラニンとからなるポリペプチド、脂肪酸、またはFcドメインである。所望される場合、バルキング部分は、表3a~3bに記載の配列に対して、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するXTENである。前述の実施形態では、組成物は、組換え融合タンパク質である。一部の実施形態では、部分は、化学的コンジュゲーションにより連結されている。
一部の実施形態では、XPAT組成物は、式IIIaの立体配置(N末端からC末端へ描示される):
(第5の部分)-(第4の部分)-(第1の部分)-(第2の部分)-(第3の部分) (IIIa)
を有し、式中、第1の部分は、第1の結合ドメインが、標的細胞の腫瘍特異的マーカーまたは抗原に対して特異的な結合親和性を有し、第2の結合ドメインが、エフェクター細胞に対して特異的な結合親和性を有する、2つのscFvを含む二重特異性のものであり;第2の部分は、哺乳動物プロテアーゼにより切断され得る放出セグメント(RS)を含み;第3の部分は、バルキング部分であり;第4の部分は、第2の部分と同一であってもよく、または異なっていてもよい、哺乳動物プロテアーゼにより切断され得る放出セグメント(RS)を含み;第5の部分は、第3の部分と同一であってもよく、または異なっていてもよい、バルキング部分である。前述の実施形態では、第1の部分の結合ドメインは、順序(VL-VH)1-(VL-VH)2(ここで、「1」および「2」は、それぞれ第1および第2の結合ドメインを表す)、または(VL-VH)1-(VH-VL)2、または(VH-VL)1-(VL-VH)2、または(VH-VL)1-(VH-VL)2(ここで、対の結合ドメインは、本明細書に記載のポリペプチドリンカーにより連結されている)であり得る。前述の実施形態では、RSは、表8a~8bに記載の配列と同一である。前述の実施形態では、バルキング部分は、XTEN、アルブミン結合ドメイン、アルブミン、IgG結合ドメイン、プロリンとセリンとアラニンとからなるポリペプチド、脂肪酸、またはFcドメインである。所望される場合、バルキング部分は、表3a~3bに記載の配列により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するXTENである。前述の実施形態では、組成物は、組換え融合タンパク質である。一部の実施形態では、部分は、化学的コンジュゲーションにより連結されている。
対象組成物は、それらの設計および特異的成分に基づいて、有利には、二重特異性治療薬であって、それらが、標的組織、または疾患により不健康にされた組織に伴って見いだされるプロテアーゼによって切断されると、より高い選択性、より長い半減期を有し、より低い毒性およびより少ない副作用につながる、二重特異性治療薬を提供し、したがって、対象組成物は、当技術分野において公知の二重特異性抗体組成物と比較して、改善された治療指数を有する。そのような組成物は、がんを含むがこれに限定されない、ある特定の疾患の処置に有用である。本発明の組成物が、非特異的相互作用のこの低減を、結合ドメインをバルキーなXTEN分子に置くことによる立体障害と、長い柔軟なXTENポリペプチドの柔軟な非構造化特徴が、組成物に繋留されることにより、振動することおよび結合ドメインの周りを回ることができることによって組成物と組織または細胞との間の遮断をもたらす、立体障害とを含む、メカニズムの組合せ、ならびに細胞または組織に侵入する無傷組成物の能力の、個々の結合ドメインのサイズと比較して大きい分子量に起因する(両方によりXTENの実際の分子量にもたらされる、および非構造化XTENの大きい流体力学半径に起因する)低減により達成することは、当業者には理解されるであろう。しかし、組成物は、RSを切断することができるプロテアーゼを有するまたは分泌する標的組織もしくは細胞に近接している場合、あるいは結合ドメインがリガンドに結合したときに標的細胞または組織に内在化された場合、二重特異性結合ドメインが、プロテアーゼの作用によりXTENのバルクから遊離され、これにより立体障害障壁が取り除かれ、その薬理効果をより自由に発揮することができるように、設計される。対象組成物は、細胞、組織または臓器への治療用二重特異性抗体組成物の選択的送達が所望される様々な状態の処置に使用される。一実施形態では、標的組織は、白血病、リンパ腫、または臓器もしくは系の腫瘍であり得る、がんである。
結合ドメイン
本開示は、エフェクター細胞に付随するリガンドまたは受容体に結合できる、およびがん、腫瘍または他の悪性組織である罹病組織または細胞の抗原に結合できる、一本鎖結合ドメイン、例えば、これらに限定されるものではないが、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)2、線状抗体、単一ドメイン抗体、単一ドメインラクダ科動物抗体、単一ドメイン抗体分子(scFv)、およびダイアボディの使用を企図している。一部の実施形態では、抗原結合断片(AF)(例えば、第1の抗原結合断片(AF1)、または第2の抗原結合断片(AF2))は、(各々独立して)キメラまたはヒト化抗原結合断であり得る。抗原結合断片(AF)(例えば、第1の抗原結合断片(AF1)、または第2の抗原結合断片(AF2))は、(各々独立して)Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、線状抗体、または一本鎖可変断片(scFv)であり得る。2つの抗原結合断片(例えば、第1および第2の抗原結合断片)は、(Fab’)または一本鎖ダイアボディとして構成され得る。一部の実施形態では、二重特異性のものは、標的細胞マーカーへの結合特異性を有する第1の結合ドメイン、およびエフェクター細胞抗原への結合特異性を有する第2の結合ドメインを含む。一部の実施形態では、第1および第2の結合ドメインは、非抗体足場、例えば、アンチカリン、アドネクチン、フィノマー、アフィリン、アフィボディ、センチリン、またはDARPinであり得る。他の実施形態では、腫瘍細胞標的の結合ドメインは、腫瘍細胞により過剰発現されるタンパク質のペプチド断片を担持しているMHCに結合するように操作されたT細胞受容体の可変ドメインである。一部の実施形態では、XPAT組成物は、広い治療域を提供するために、標的組織プロテアーゼの位置、および標的とされないように意図された健康な組織中のそのプロテアーゼの存在、および健康な組織中の標的リガンドの存在、しかし不健康な標的組織中のそのリガンドのより大きな存在を考慮して設計される。「治療域」は、所与の治療用組成物についての最小有効用量と最大耐用用量との間の最大差を指す。広い治療域の達成を助長するために、組成物の第1の部分の結合ドメインは、バルキング部分(例えば、XTEN)の近接により遮蔽され、その結果、一方または両方のリガンドに対する無傷組成物の結合親和性が、哺乳動物プロテアーゼにより切断された組成物と比較して低下されることによって、第1の部分がバルキング部分の遮蔽効果から解放される。
一本鎖結合ドメインに関しては、十分に確立されているように、Fvは、完全抗原認識および結合部位を含有する最小の抗体断片であり、非共有結合で会合している1つの重鎖可変ドメイン(VH)と1つの軽鎖可変ドメイン(VL)の二量体からなる。VH鎖およびVL鎖各々の中に、VH-VL二量体の表面の抗原結合部位を規定するように相互作用する3つの相補性決定領域(CDR)があり、結合ドメインのこれら6つのCDRが、抗体または一本鎖結合ドメインに抗原結合特異性を付与する。一部の場合には、各結合ドメイン内に3、4または5つのCHRを各々が有するscFvが作出される。CDRに隣接しているフレームワーク配列は、種を超えて天然免疫グロブリン内に本質的に保存されている三次構造を有し、フレームワーク残基(FR)は、CDRをそれらの適切な配向で保持する役目を果たす。定常ドメインは、結合機能に必要とされないが、VH-VL相互作用の安定化に役立ち得る。一部の実施形態では、ポリペプチドの結合部位のドメインは、同じ免疫グロブリンまたは異なる免疫グロブリンどちらかのVH-VL、VH-VHまたはVL-VLドメイン対であり得るが、一般に、親抗体からのそれぞれのVHおよびVL鎖を使用して一本鎖結合ドメインを作製することが好ましい。ポリペプチド鎖内のVHおよびVLドメインの順序は、本発明については限定されず、与えられるドメインの順序は、通常は機能の損失を一切伴わずに逆にすることができるが、当然のことながら、VHおよびVLドメインが、抗原結合部位が正しく折り重なり得るように配置される。したがって、対象組成物の二重特異性scFv実施形態の一本鎖結合ドメインは、順序(VL-VH)1-(VL-VH)2(ここで、「1」および「2」は、それぞれ第1および第2の結合ドメインを表す)、または(VL-VH)1-(VH-VL)2、または(VH-VL)1-(VL-VH)2、または(VH-VL)1-(VH-VL)2(ここで、対の結合ドメインは、本明細書の下記に記載のポリペプチドリンカーにより連結されている)であり得る。
それ故、本明細書で開示される例示的な二重特異性一本鎖抗体における結合ドメインの配置は、第1の結合ドメインが第2の結合ドメインのC末端側に位置するものであり得る。V鎖の配置は、VH(標的細胞表面抗原)-VL(標的細胞表面抗原)-VL(エフェクター細胞抗原)-VH(エフェクター細胞抗原)、VH(標的細胞表面抗原)-VL(標的細胞表面抗原)-VH(エフェクター細胞抗原)-VL(エフェクター細胞抗原)、VL(標的細胞表面抗原)-VH(標的細胞表面抗原)-VL(エフェクター細胞抗原)-VH(エフェクター細胞抗原)またはVL(標的細胞表面抗原)-VH(標的細胞表面抗原)-VH(エフェクター細胞抗原)-VL(エフェクター細胞抗原)であり得る。第2の結合ドメインが第1の結合ドメインのN末端側に位置する配置については、以下の順序が可能である:VH(エフェクター細胞抗原)-VL(エフェクター細胞抗原)-VL(標的細胞表面抗原)-VH(標的細胞表面抗原)、VH(エフェクター細胞抗原)-VL(エフェクター細胞抗原)-VH(標的細胞表面抗原)-VL(標的細胞表面抗原)、VL(エフェクター細胞抗原)-VH(エフェクター細胞抗原)-VL(標的細胞表面抗原)-VH(標的細胞表面抗原)またはVL(エフェクター細胞抗原)-VH(エフェクター細胞抗原)-VH(標的細胞表面抗原)-VL(標的細胞表面抗原)。本明細書で使用される場合、「のN末端側」または「のC末端側」およびその文法上の異表記は、二重特異性一本鎖抗体の絶対NまたはC末端に置かれることではなく一次アミノ酸配列内の相対位置を意味する。それ故、非限定的な例として、「第2の結合ドメインのC末端側に位置する」第1の結合ドメインは、第1の結合が、二重特異性一本鎖抗体内の第2の結合ドメインのカルボキシル側に位置することを意味し、追加の配列、例えば、Hisタグ、または別の化合物、例えば、放射性同位体が、二重特異性一本鎖抗体のC末端に位置する可能性を除外しない。
一実施形態では、キメラポリペプチドアセンブリー組成物は、第1の結合ドメインと第2の結合ドメインとを含む第1の部分を含み、これらの結合ドメインの各々がscFvであり、各scFvが1つのVLおよび1つのVHを含む。一部の実施形態では、キメラポリペプチドアセンブリー組成物は、第1の結合ドメインと第2の結合ドメインとを含む第1の部分を含み、これらの結合ドメインは、ダイアボディ立体配置であり、各ドメインが1つのVLドメインおよび1つのVHを含む。
本発明のXPAT組成物のscFv実施形態は、第1の結合ドメインおよび第2の結合ドメインを含み、VLおよびVHドメインは、標的細胞およびエフェクター細胞抗原の腫瘍特異的マーカーまたは抗原への結合特異性をそれぞれ有するモノクローナル抗体に由来すると考えられる。他の場合には、第1および第2の結合ドメインは各々、標的細胞マーカー、例えば、腫瘍特異的マーカーおよびエフェクター細胞抗原への結合特異性をそれぞれ有するモノクローナル抗体に由来する6つのCDRを含む。他の実施形態では、対象組成物の第1の部分の第1および第2の結合ドメインは、各結合ドメイン内に3、4または5つのCHRを有し得る。他の実施形態では、本発明の実施形態は、第1の結合ドメインおよび第2の結合ドメインを含み、これらの各々が、CDR-H1領域、CDR-H2領域、CDR-H3領域、CDR-L1領域、CDR-L2領域、およびCDR-H3領域を含み、これらの領域の各々は、標的細胞の腫瘍特異的マーカーまたは抗原におよびエフェクター細胞抗原にそれぞれ結合できるモノクローナル抗体に由来する。一実施形態では、本発明は、第2の結合ドメインが、ヒトCD3に結合できるモノクローナル抗体に由来するVHおよびVL領域を含む、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。一部の実施形態では、本発明は、scFvの第2の結合ドメインが、VHおよびVL領域を含み、各VHおよびVL領域が、表6aで同定される抗CD3抗体の対のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約90%、もしくは91%、もしくは92%、もしくは93%、もしくは94%、もしくは95%、もしくは96%、もしくは97%、もしくは98%、もしくは99%の同一性を示すか、またはその対の配列と同一である、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。一部の実施形態では、本発明の第2のドメイン実施形態は、CDR-H1領域、CDR-H2領域、CDR-H3領域、CDR-L1領域、CDR-L2領域、およびCDR-H3領域を含み、これらの領域の各々が、表6aに記載の抗体として本明細書において同定されるモノクローナル抗体に由来する。前述の実施形態では、VHおよび/またはVLドメインは、scFv、ダイアボディ、単一ドメイン抗体、または単一ドメインラクダ科動物抗体として構成され得る。
他の実施形態では、対象組成物の第2のドメインは、表6aに記載の抗体として本明細書において同定される抗CD3抗体に由来する。前述の一実施形態では、対象組成物の第2の結合ドメインは、表6aに記載の抗体の群として本明細書において同定される抗CD3抗体の対のVLおよびVH領域配列を含む。一部の実施形態では、本発明は、第2の結合ドメインが、VHおよびVL領域を含み、各VHおよびVL領域が、表6aのhuUCHT1抗CD3抗体の対のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約90%、もしくは91%、もしくは92%、もしくは93%、もしくは94%、もしくは95%、もしくは96%、もしくは97%、もしくは98%、もしくは99%の同一性を示すか、またはその対の配列と同一である、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。前述の実施形態では、VHおよび/またはVLドメインは、scFv、ダイアボディの一部分、単一ドメイン抗体、または単一ドメインラクダ科動物抗体として構成され得る。
他の実施形態では、組成物の第1のドメインのscFvは、表6fに記載の抗体として同定される抗腫瘍細胞抗体に由来する。一部の実施形態では、本発明は、第1の結合ドメインが、VHおよびVL領域を含み、各VHおよびVL領域が、表6fで同定される抗腫瘍細胞抗体の対のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約90%、もしくは91%、もしくは92%、もしくは93%、もしくは94%、もしくは95%、もしくは96%、もしくは97%、もしくは98%、もしくは99%の同一性を示すか、またはその対の配列と同一である、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。前述の一部の実施形態では、述べられている組成物の第1のドメインは、本明細書で開示される抗腫瘍細胞抗体の対のVLおよびVH領域配列を含む。前述の実施形態では、VHおよび/またはVLドメインは、scFv、ダイアボディの一部分、単一ドメイン抗体、または単一ドメインラクダ科動物抗体として構成され得る。
一部の実施形態では、キメラポリペプチドアセンブリー組成物は、第1の結合ドメインと第2の結合ドメインとを含む第1の部分を含み、これらの結合ドメインは、ダイアボディ立体配置であり、結合ドメインの各々が1つのVLドメインおよび1つのVHドメインを含む。一実施形態では、本発明のダイアボディ実施形態は、第1の結合ドメインおよび第2の結合ドメインを含み、VLおよびVHドメインは、標的細胞の腫瘍特異的マーカーまたは抗原へのおよびエフェクター細胞抗原への結合特異性をそれぞれ有するモノクローナル抗体に由来する。一部の実施形態では、本発明のダイアボディ実施形態は、第1の結合ドメインおよび第2の結合ドメインを含み、これらの各々が、CDR-H1領域、CDR-H2領域、CDR-H3領域、CDR-L1領域、CDR-L2領域、およびCDR-H3領域を含み、これらの領域の各々は、腫瘍特異的マーカーまたは標的細胞の抗原におよびエフェクター細胞抗原にそれぞれ結合できるモノクローナル抗体に由来する。本発明のダイアボディ実施形態は、第1の結合ドメインおよび第2の結合ドメインを含み、そのVLおよびVHドメインは、腫瘍特異的マーカーまたは標的細胞の抗原へのおよびエフェクター細胞抗原への結合特異性をそれぞれ有するモノクローナル抗体に由来すると考えられる。一部の実施形態では、本発明のダイアボディ実施形態は、第1の結合ドメインおよび第2の結合ドメインを含み、これらの各々が、CDR-H1領域、CDR-H2領域、CDR-H3領域、CDR-L1領域、CDR-L2領域、およびCDR-H3領域を含み、これらの領域の各々は、腫瘍特異的マーカーまたは標的細胞の抗原におよびエフェクター細胞抗原にそれぞれ結合できるモノクローナル抗体に由来する。一実施形態では、本発明は、ダイアボディの第2の結合ドメインが、ヒトCD3に結合できるモノクローナル抗体に由来する対のVHおよびVL領域を含む、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。一部の実施形態では、本発明は、ダイアボディの第2の結合ドメインが、VHおよびVL領域を含み、各VHおよびVL領域が、表6aで同定される抗CD3抗体の対のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約90%、もしくは91%、もしくは92%、もしくは93%、もしくは94%、もしくは95%、もしくは96%、もしくは97%、もしくは98%、もしくは99%の同一性を示すか、またはその対の配列と同一である、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。一部の実施形態では、本発明は、ダイアボディの第2の結合ドメインが、VHおよびVL領域を含み、各VHおよびVL領域が、表6aのhuUCHT1抗体のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約90%、もしくは91%、もしくは92%、もしくは93%、もしくは94%、もしくは95%、もしくは96%、もしくは97%、もしくは98%、もしくは99%の同一性を示すか、またはその対の配列と同一である、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。他の実施形態では、組成物のダイアボディの第2の結合ドメインは、本明細書に記載される抗CD3抗体に由来する。一部の実施形態では、本発明は、ダイアボディの第1の結合ドメインが、VHおよびVL領域を含み、各VHおよびVL領域が、表6fで同定される抗腫瘍細胞抗体のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約90%、もしくは91%、もしくは92%、もしくは93%、もしくは94%、もしくは95%、もしくは96%、もしくは97%、もしくは98%、もしくは99%の同一性を示すか、またはその対の配列と同一である、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。他の実施形態では、組成物のダイアボディの第1のドメインは、本明細書に記載される抗腫瘍細胞抗体に由来する。
本発明の対象組成物の結合親和性および/または他の生物活性を測定するための方法は、本明細書で開示されるもの、または当技術分野において一般に公知の方法であり得る。例えば、Kで示される、結合対(例えば、抗体と抗原)の結合親和性は、放射性結合アッセイ、非放射性結合アッセイ、例えば、蛍光共鳴エネルギー移動および表面プラズモン共鳴(SPR、Biacore)、ならびに酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、結合平衡除外アッセイ(KinExA(登録商標))、または実施例に記載のものを含むがこれらに限定されない、様々な好適なアッセイを使用して決定することができる。結合親和性の増加または減少、例えば、バルキング部分が結合されているキメラポリペプチドアセンブリーと比較して、切断されてバルキング部分が除去されたキメラポリペプチドアセンブリーの結合親和性の増加または減少は、キメラポリペプチドアセンブリーの、バルキング部分を有するまたは有さないその標的結合パートナーへの結合親和性を測定することにより決定することができる。
対象キメラアセンブリーの半減期の測定は、様々な好適な方法により行うことができる。例えば、物質の半減期は、物質を対象に投与すること、および生体試料(例えば、体液、例えば、血液または血漿または腹水)を定期的に採取して試料中の物質の濃度および/または量を経時的に決定することにより、決定することができる。生体試料中の物質の濃度は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、免疫ブロット、ならびに高圧液体クロマトグラフィーおよび高速タンパク質脂質クロマトグラフィーをはじめとするクロマトグラフィー技法を含む、様々な好適な方法を使用して、決定することができる。一部の場合には、物質は、試料(例えば、血液試料または血漿試料)中の物質の濃度を決定するために使用され得る検出可能なタグ、例えば、放射性タグまたは蛍光タグで、標識され得る。次いで、様々な薬物動態パラメーターがその結果から決定され、この決定は、ソフトウェアパッケージ、例えばSoftMax Proソフトウェアを使用して、または当技術分野において公知の手動計算により、行うことができる。
加えて、キメラポリペプチドアセンブリー組成物の物理化学的特性を測定して、溶解度、構造、および安定性の保持を確認することができる。対象組成物のアッセイが行われ、それによって、結合解離定数(K、KonおよびKoff)、リガンド-受容体複合体の解離の半減期、および遊離リガンドと比較して捕捉されたリガンドの生物活性を阻害する結合ドメインの活性(IC50値)をはじめとする、リガンドへの結合ドメインの結合特徴の決定が可能になる。用語「IC50」は、リガンドアゴニストの最大の生物学的応答の半分を阻害するために必要とされる濃度を指し、一般に、競合結合アッセイにより決定される。用語「EC50」は、活性物質の最大の生物学的応答の半分を達成するために必要とされる濃度を指し、一般に、ELISAまたは細胞に基づくアッセイ(本明細書に記載される実施例の方法を含む)により決定される。
抗CD3結合ドメイン
一部の実施形態では、本発明は、T細胞に対する結合親和性を有する第1の部分の結合ドメインを含むキメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。一実施形態では、第2の部分の結合ドメインは、CD3に結合するモノクローナル抗体に由来するVLおよびVHを含む。一部の実施形態では、結合ドメインは、CD3イプシロンおよび/またはCD3デルタに対するモノクローナル抗体に由来するVLおよびVHを含む。CD3に対するモノクローナル抗体のVLおよびVH配列の例示的な、非限定的な例は、表6aに提示される。一実施形態では、本発明は、表6aに記載の抗CD3 VLおよびVH配列を含む、CD3に対する結合親和性を有する結合ドメインを含むキメラポリペプチドアセンブリーを提供する。一部の実施形態では、本発明は、表6aに記載の抗CD3イプシロンVLおよびVH配列を含む、CD3イプシロンに対する結合親和性を有する第1の部分の結合ドメインを含むキメラポリペプチドアセンブリーを提供する。一部の実施形態では、本発明は、第1の部分のscFvの第2の結合ドメインが、VHおよびVL領域を含み、各VHおよびVL領域が、表6aのhuUCHT1抗CD3抗体の対のVLおよびVH配列に対して、少なくとも約90%、もしくは91%、もしくは92%、もしくは93%、もしくは94%、もしくは95%、もしくは96%、もしくは97%、もしくは98%、もしくは99%の同一性を示すか、またはその対の配列と同一である、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。一部の実施形態では、本発明は、CDR-L1領域、CDR-L2領域、CDR-L3領域、CDR-H1領域、CDR-H2領域およびCDR-H3領域を含むCD3に対する結合親和性を有する結合ドメインを含み、各々が、表6aに記載のそれぞれの抗CD3 VLおよびVH配列に由来するものである、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。一部の実施形態では、本発明は、CDR-L1領域、CDR-L2領域、CDR-L3領域、CDR-H1領域、CDR-H2領域およびCDR-H3領域を含むCD3に対する結合親和性を有する結合ドメインを含み、CDR配列が、RASQDIRNYLN(配列番号50)、YTSRLESQQGNTLPWT(配列番号78)、GYSFTGYTMN(配列番号79)、LINPYKGVST(配列番号80)、およびSGYYGDSDWYFDV(配列番号81)である、キメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。
CD3複合体は、T細胞抗原受容体(TCR)と会合している細胞表面分子群であって、TCRの細胞表面発現で、およびペプチド:MHCリガンドがTCRに結合すると起こるシグナル伝達カスケードで機能する、細胞表面分子群である。典型的には、抗原がT細胞受容体に結合すると、CD3は、細胞膜を介してT細胞内の細胞質にシグナルを送る。これにより、T細胞の活性化が生じ、T細胞が迅速に分裂して、TCRが曝露された特定の抗原を攻撃するように感作された新たなT細胞を産生する。CD3複合体は、CD3イプシロン分子とともに4つの他の膜結合ポリペプチド(CD3-ガンマ、-デルタ、および/または-ゼータ)から構成される。ヒトの場合、CD3-イプシロンは、第11染色体上のCD3E遺伝子によりコードされる。CD3鎖の各々についての細胞内ドメインは、T細胞受容体エンゲージメント時に細胞内シグナル伝達機構の核形成点としての機能を果たす、免疫受容体活性化チロシンモチーフ(ITAM)を含有する。
いくつかの治療戦略は、TCRシグナル伝達を標的とすることによりT細胞免疫、特に、免疫抑制レジメンで広く臨床使用されている抗ヒトCD3モノクローナル抗体(mAb)をモジュレートする。CD3特異的マウスmAb OKT3は、ヒトにおける使用が認可された最初のmAbであり(Sgro, C. Side-effects of a monoclonal antibody, muromonab CD3/orthoclone OKT3: bibliographic review. Toxicology 105:23-29, 1995)、免疫抑制剤として移植(Chatenoud, Clin. Transplant 7:422-430, (1993);Chatenoud, Nat. Rev. Immunol. 3:123-132 (2003);Kumar, Transplant. Proc. 30:1351-1352 (1998))、1型糖尿病、および乾癬の際に広く臨床使用されている。重要なこととして、抗CD3 mAbは、部分的T細胞シグナル伝達およびクローンアネルギーを誘導し得る(Smith, JA, Nonmitogenic Anti-CD3 Monoclonal Antibodies Deliver a Partial T Cell Receptor Signal and Induce Clonal Anergy J. Exp. Med. 185:1413-1422 (1997))。OKT3は、T細胞マイトジェンおよび強力なT細胞キラーとして文献に記載されている(Wong, JT. The mechanism of anti-CD3 monoclonal antibodies. Mediation of cytolysis by inter-T cell bridging. Transplantation 50:683-689 (1990))。特に、Wongの研究は、CD3 T細胞と標的細胞を架橋することによって標的の死滅を達成することができること、およびFcR媒介ADCCも、補体結合も、二価抗CD3 MABが標的細胞を溶解するために必要でないことを実証した。
OKT3は、時間依存的にマイトジェン活性と殺T細胞活性の両方を示し、サイトカイン放出につながるT細胞の初期活性化後、OKT3のさらなる投与をすると、その後、すべての公知T細胞機能が遮断される。OKT3に、同種移植組織拒絶反応の低減またはさらには消滅のための治療レジメンにおける免疫抑制薬のような広い応用が見いだされているのは、T細胞機能のこのその後の遮断に起因する。CD3分子に特異的な他の抗体は、Tunnacliffe, Int. Immunol. 1 (1989), 546-50において開示されており、WO2005/118635およびWO2007/033230には、抗ヒトモノクローナルCD3イプシロン抗体が記載されており、米国特許第5,821,337号には、マウス抗CD3モノクローナルAb UCHT1(muxCD3、Shalaby et al., J. Exp. Med. 175, 217-225 (1992))およびこの抗体のヒト化バリアント(hu UCHT1)のVLおよびVH配列が記載されており、米国特許出願公開第20120034228号には、ヒトおよび非チンパンジー霊長類CD3イプシロン鎖のエピトープに結合できる結合ドメインが開示されている。
表6a: 抗CD3モノクローナル抗体および配列
Figure 2023531494000022
Figure 2023531494000023
Figure 2023531494000024
* 下線付き配列は、存在する場合、VLおよびVH内のCDRである
CD3細胞抗原結合断片
一部の実施形態では、本開示は、本明細書に記載の対象組成物実施形態のいずれかに組み込むことができる、エフェクター細胞抗原に対して特異的な結合親和性を有する抗原結合断片(AF1)に関する。一部の場合には、エフェクター細胞抗原は、形質細胞、T細胞、B細胞、サイトカイン誘導性キラー細胞(CIK細胞)、マスト細胞、樹状細胞、調節性T細胞(RegT細胞)、ヘルパーT細胞、骨髄性細胞、またはNK細胞である、エフェクター細胞の表面に発現される。
エフェクター細胞抗原に結合する様々なAF1は、罹病細胞または組織の細胞死滅をもたらすために組成物の形で罹病細胞または組織に付随するHER2抗原に対して結合親和性を有する抗原結合断片と対合させるのに、特に有用である。結合特異性は、相補性決定領域、すなわちCDR、例えば、軽鎖CDRまたは重鎖CDRによって決まり得る。多くの場合、結合特異性は、軽鎖CDRおよび重鎖CDRによって決まる。重鎖CDRおよび軽鎖CDRの所与の組合せは、他の参照抗原と比較して、エフェクター細胞抗原へのより大きい親和性および/または特異性を付与する、所与の結合ポケットを提供する。エフェクター細胞抗原に対する結合親和性を有する第2の抗原結合断片(AF2)に、短い、柔軟なペプチドリンカーによって連結されている、HER2に対する第1の抗原結合断片(AF1)を有する、結果として生じる二重特異性組成物は、各抗原結合断片が、それらのそれぞれのリガンドに対する特異的な結合親和性を有することから、二重特異性である。そのような組成物では、疾患組織のHER2に対するAF2と、エフェクター細胞マーカーに指向されたAF1とが、エフェクター細胞を疾患組織の細胞にごく近接させて罹病組織の細胞の細胞溶解を果たすために、組み合わせて使用されることは、理解されよう。さらに、AF1およびAF2は、切断可能な放出セグメントとXTENとを含む特別に設計されたポリペプチドに組み込まれ、このポリペプチドは、放出セグメント配列中の1つまたは複数の場所で放出セグメントを切断できるプロテアーゼを有する疾患組織に近接しているときに放出セグメントが切断されて、融合しているAF1とAF2が放出されることにより活性化されるプロドラッグ特徴を組成物に付与するように特別に設計されたポリペプチドである。
一実施形態では、対象組成物のAF1は、T細胞の表面に発現されるエフェクター細胞抗原に対する結合親和性を有する。一部の実施形態では、対象組成物のAF1は、CD3に対する結合親和性を有する。一部の実施形態では、対象組成物のAF1は、CD3複合体のメンバーに対する結合親和性を有し、このメンバーには、個別形態または無関係に組み合わせられた形態での、CD3複合体のすべての公知CD3サブユニット、例えば、CD3イプシロン、CD3デルタ、CD3ガンマ、およびCD3ゼータが含まれる。一部の実施形態では、AF1は、CD3イプシロン、CD3デルタ、CD3ガンマ、またはCD3ゼータに対する結合親和性を有する。
本開示により企図される抗原結合断片の起源は、天然に存在する抗体もしくはその断片、天然に存在しない抗体もしくはその断片、ヒト化抗体もしくはその断片、合成抗体もしくはその断片、ハイブリッド抗体もしくはその断片、または操作された抗体もしくはその断片に由来し得る。所与の標的マーカーに対する抗体を生成するための方法は、当技術分野において周知である。例えば、モノクローナル抗体を、Kohler et al., Nature, 256:495 (1975)により最初に記載されたハイブリドーマ法を使用して作製することができ、または組換えDNA法(米国特許第4,816,567号)により作製することができる。抗体およびそれらの断片、抗体の重鎖および軽鎖の可変領域(VHおよびVL)、一本鎖可変領域(scFv)、相補性決定領域(CDR)、ならびにドメイン抗体(dAb)の構造は、よく理解されている。所与の抗原に対する結合親和性を有する所望の抗原結合断片を有するポリペプチドを生成するための方法は、当技術分野において公知である。
本明細書で開示される組成物実施形態のための用語「抗原結合断片」の使用は、対応する無傷抗体のリガンドである抗原に結合する能力を保持する抗体の部分または断片を含むように意図さていることは、理解されるであろう。そのような実施形態では、抗原結合断片は、これらに限定されないが、CDRおよび介在フレームワーク領域、抗体の軽鎖および/もしくは重鎖(VL、VH)の可変もしくは超可変領域、可変断片(Fv)、Fab’断片、F(ab’)2断片、Fab断片、一本鎖抗体(scAb)、VHHラクダ科動物抗体、一本鎖可変断片(scFv)、線状抗体、単一ドメイン抗体、相補性決定領域(CDR)、ドメイン抗体(dAb)、BHHもしくはBNAR型の単一ドメイン重鎖免疫グロブリン、単一ドメイン軽鎖免疫グロブリン、または抗原に結合できる抗体の断片を含有する当技術分野において公知の他のポリペプチドであり得る。CDR-HおよびCDR-Lを有する抗原結合断片を、N末端からC末端へ、(CDR-H)-(CDR-L)または(CDR-H)-(CDR-L)の配向で構成することができる。2つの抗原結合断片のVLおよびVHを、一本鎖ダイアボディ立体配置で構成することもでき、すなわち、AF1およびAF2のVLおよびVHを、適切な長さのリンカーを用いてダイアボディとしての配置を可能にするように構成することもできる。
本開示の様々なCD3結合AF1は、本明細書に記載のポリペプチド実施形態においてそれらの安定性を増強するように特異的に改変されている。抗体のタンパク質凝集は、それらの開発性における重要な課題であり続け、抗体産生における主要な注目分野のままである。抗体の凝集は、そのドメインの部分的なアンフォールディングによって誘発され、モノマー間の会合、その後の核形成および凝集体成長をもたらし得る。抗体および抗体ベースのタンパク質の凝集傾向は、外部の実験条件によって影響を受け得るが、それらの配列および構造によって決定される本質的な抗体特性に強く依存する。タンパク質は、それらのフォールディングされた状態でほんのわずかに安定であることが周知であるが、ほとんどのタンパク質が、本来、それらのフォールディングされていないかまたは部分的にフォールディングされていない状態で凝集しやすく、その結果生じる凝集体が、極めて安定かつ長寿命であり得ることはあまり理解されていないことが多い。凝集傾向の低下は、発現力価の増加を伴うことも示されているが、タンパク質凝集を低下させることが、開発プロセスを通じて有益であり、臨床研究へのより効率的経路をもたらし得ることを示す。治療用タンパク質にとって、凝集体は、患者における有害な免疫応答の重大なリスク因子であり、種々のメカニズムによって形成される可能性がある。凝集を制御することによって、タンパク質の安定性、製造性、消耗率、安全性、製剤化、力価、免疫原性、および溶解性を改善することができる。サイズ、疎水性、静電性および電荷分布などのタンパク質の本質的特性は、タンパク質の溶解性において重要な役割を果たす。表面疎水性に起因して治療用タンパク質の溶解度が低いことにより、製剤開発がより困難になることが示されており、不十分な生体内分布、望ましくない薬物動態挙動およびin vivoでの免疫原性がもたらされる場合がある。候補のモノクローナル抗体の全体的な表面疎水性を低下させることによって、精製および投与レジメンに関連する利益およびコスト削減ももたらされ得る。個々のアミノ酸は、構造解析によって抗体の凝集能に寄与するものとして同定することができ、CDRおよびフレームワーク領域に位置し得る。特に、残基は、所与の抗体において疎水性の問題を引き起こすリスクが高いことが予測され得る。一実施形態では、本開示は、CD3に特異的に結合する能力を有するAF1であって、親抗体または抗体断片に対して、フレームワーク領域において疎水性アミノ酸の少なくとも1つのアミノ酸置換を有し、疎水性アミノ酸が、イソロイシン、ロイシンまたはメチオニンである、AF1を提供する。一部の実施形態では、CD3 AF1は、1つまたは複数のフレームワーク領域において疎水性アミノ酸の少なくとも2つのアミノ酸置換を有し、疎水性アミノ酸は、イソロイシン、ロイシンまたはメチオニンである。
等電点(pI)は、抗体または抗体断片が正味の電荷を有さないpHである。pHが抗体または抗体断片のpIより低い場合、正味の正電荷を有することになる。正電荷がより大きくなることは、血液クリアランスおよび組織での保持の増加、ならびに一般的には半減期がより短くなることと相関する傾向がある。pHが抗体または抗体断片のpIより高い場合、負電荷を有することになる。負電荷は、一般的に、組織取込みの低下およびより長い半減期をもたらす。フレームワーク残基に対する突然変異によりこの電荷を操作することができる。これらの考察を、出発点として利用される親抗体に対して個々のアミノ酸置換がなされた、本明細書に記載の実施形態のAF1の配列の設計に反映させた。ポリペプチドの等電点は、数学的に(例えば、計算によって)またはin vitroアッセイにおいて実験的に決定することができる。等電点(pI)はタンパク質が正味電荷ゼロを有するpHであり、タンパク質配列中の特定のアミノ酸に関する電荷を使用して計算することができる。電荷の推定値は、酸解離定数またはpKa値と呼ばれ、pIを計算するために使用される。pIは、毛管等電点電気泳動(Datta-Mannan, A., et al. The interplay of non-specific binding, target-mediated clearance and FcRn interactions on the pharmacokinetics of humanized antibodies. mAbs 7:1084 (2015);Li, B., et al. Framework selection can influence pharmacokinetics of a humanized therapeutic antibody through differences in molecule charge. mAbs 6, 1255-1264 (2014)を参照されたい)などの方法または当技術分野で公知の他の方法によって、in vitroで決定することができる。一部の実施形態では、AF1およびAF2の等電点は、互いに特定範囲内にあるように設計され、それによって安定性が促進される。
一実施形態では、本開示は、本明細書に記載のポリペプチド実施形態のうちのいずれかにおいて使用するための抗原結合断片(例えば、AF1またはAF2)であって、CDR-LおよびCDR-Hを含み(表6bを参照されたい)、(a)分化抗原群3T細胞受容体(CD3)に特異的に結合し、(b)それぞれ配列番号8、9、および10のアミノ酸配列を有するCDR-H1、CDR-H2、およびCDR-H3を含む、抗原結合断片(例えば、AF1またはAF2)を提供する。一部の実施形態では、抗原結合断片(AF)のCDR-H1およびCDR-H2は、それぞれ配列番号8および9のアミノ酸配列を含み得る。一部の実施形態では、本開示は、本明細書に記載のポリペプチド実施形態のうちのいずれかにおいて使用するための抗原結合断片(例えば、AF1またはAF2)であって、CDR-LおよびCDR-Hを含み、(a)分化抗原群3T細胞受容体(CD3)に特異的に結合し、(b)それぞれ配列番号8、9、および10のアミノ酸配列を有するCDR-H1、CDR-H2、およびCDR-H3を含む、抗原結合断片(例えば、AF1またはAF2)を提供する。抗原結合断片(例えば、AF1またはAF2)は、CDR-Lを含んでもよく、CDR-Lは、配列番号1または2のアミノ酸配列を有するCDR-L1、配列番号4または5のアミノ酸配列を有するCDR-L2、および配列番号6のアミノ酸配列を有するCDR-L3を含む。ペプチドがCDR-L1、CDR-L2、およびCDR-L3を含む抗原結合断片(AF)(例えば、AF1またはAF2)を含む一部の実施形態では、AFのCDR-L1は、配列番号1または2のアミノ酸配列を含んでもよく、AFのCDR-L2は、配列番号4または5のアミノ酸配列を含んでもよく、AFの前記CDR-L3は、配列番号6のアミノ酸配列を含んでもよい。ペプチドがCDR-L1、CDR-L2、およびCDR-L3を含む抗原結合断片(AF)(例えば、AF1またはAF2)を含む一部の実施形態では、AFのCDR-L1は、配列番号1のアミノ酸配列を含んでもよく、AFのCDR-L2は、配列番号4または5のアミノ酸配列を含んでもよく、AFの前記CDR-L3は、配列番号6のアミノ酸配列を含んでもよい。ペプチドがCDR-L1、CDR-L2、およびCDR-L3を含む抗原結合断片(AF)(例えば、AF1またはAF2)を含む一部の実施形態では、AFのCDR-L1は、配列番号2のアミノ酸配列を含んでもよく、AFのCDR-L2は、配列番号4または5のアミノ酸配列を含んでもよく、AFの前記CDR-L3は、配列番号6のアミノ酸配列を含んでもよい。ペプチドがCDR-L1、CDR-L2、およびCDR-L3を含む抗原結合断片(AF)(例えば、AF1またはAF2)を含む一部の実施形態では、AFのCDR-L1は、配列番号1のアミノ酸配列を含んでもよく、AFのCDR-L2は、配列番号4のアミノ酸配列を含んでもよく、AFの前記CDR-L3は、配列番号6のアミノ酸配列を含んでもよい。ペプチドがCDR-L1、CDR-L2、およびCDR-L3を含む抗原結合断片(AF)(例えば、AF1またはAF2)を含む一部の実施形態では、AFのCDR-L1は、配列番号2のアミノ酸配列を含んでもよく、AFのCDR-L2は、配列番号5のアミノ酸配列を含んでもよく、AFの前記CDR-L3は、配列番号6のアミノ酸配列を含んでもよい。
一部の実施形態では、直前の段落の前述の抗原結合断片(AF)(例えば、AF1またはAF2)の実施形態は、軽鎖フレームワーク領域(FR-L)および重鎖フレームワーク領域(FR-H)をさらに含み(表6cを参照されたい)、抗原結合断片(AF)は、配列番号51のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L1、配列番号52のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L2、配列番号53~56のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L3、配列番号59のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L4を含んでもよい。抗原結合断片(AF)は、配列番号51のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L1、配列番号52のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L2、配列番号53のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L3、配列番号59のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L4を含んでもよい。抗原結合断片(AF)は、配列番号51のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L1、配列番号52のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L2、配列番号54のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L3、配列番号59のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L4を含んでもよい。抗原結合断片(AF)は、配列番号51のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L1、配列番号52のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L2、配列番号55のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L3、配列番号59のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L4を含んでもよい。抗原結合断片(AF)は、配列番号51のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L1、配列番号52のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L2、配列番号56のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L3、配列番号59のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L4を含んでもよい。抗原結合断片(AF)は、配列番号60~63のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H1、配列番号64のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H2、配列番号65または66のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H3、および配列番号67のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H4を含んでもよい。抗原結合断片(AF)は、配列番号60のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H1、配列番号64のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H2、配列番号65のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H3、および配列番号67のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H4を含んでもよい。抗原結合断片(AF)は、配列番号61のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H1、配列番号64のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H2、配列番号65のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H3、配列番号67のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H4を含んでもよい。本明細書に記載のポリペプチド実施形態のうちのいずれかにおいて使用するための抗原結合断片(AF)(例えば、AF1またはAF2)は、軽鎖フレームワーク領域(FR-L)および重鎖フレームワーク領域(FR-H)を含んでもよく、AFは、配列番号51のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L1、配列番号52のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L2、配列番号53~56のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L3、配列番号59のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L4、配列番号60または61のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H1、配列番号64のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H2、配列番号65のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H3、および配列番号67のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H4を含んでもよい。AFは、配列番号51のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L1、配列番号52のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L2、配列番号53のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L3、配列番号59のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L4、配列番号60のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H1、配列番号64のア

ミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H2、配列番号65のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H3、および配列番号67のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H4を含んでもよい。AFは、配列番号51のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L1、配列番号52のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L2、配列番号54のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L3、配列番号59のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L4、配列番号61のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H1、配列番号64のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H2、配列番号65のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H3、および配列番号67のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H4を含んでもよい。AFは、配列番号51のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L1、配列番号52のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L2、配列番号55のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L3、配列番号59のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L4、配列番号61のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H1、配列番号64のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H2、配列番号65のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H3、および配列番号67のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H4を含んでもよい。AFは、配列番号51のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L1、配列番号52のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L2、配列番号56のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L3、配列番号59のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-L4、配列番号61のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H1、配列番号64のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H2、配列番号65のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H3、および配列番号67のアミノ酸配列に対して少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を示すかまたはそれと同一であるFR-H4を含んでもよい。
一部の実施形態では、本開示は、本明細書に記載のポリペプチド実施形態のうちのいずれかにおいて使用するための抗原結合断片(AF)(例えば、AF1またはAF2)であって、表6dの配列番号102または配列番号105のアミノ酸配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を有するかまたはそれと同一である可変重鎖(VH)アミノ酸配列を含む、AFを提供する。一部の実施形態では、本開示は、本明細書に記載のポリペプチド実施形態のうちのいずれかにおいて使用するためのAFであって、表6dの配列番号101、103、104、106、または107のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を有するかまたはそれと同一である可変軽鎖(VL)アミノ酸配列を含む、AFを提供する。一部の実施形態では、本開示は、本明細書に記載のポリペプチド実施形態のうちのいずれかにおいて使用するための抗原結合断片(例えば、AF1またはAF2)であって、表6eの配列番号201~205のいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を有するかまたはそれと同一であるアミノ酸配列を含んでもよい、AFを提供する。
一部の実施形態では、本開示は、当技術分野で公知のCD3結合抗体または抗原結合断片と比較して、安定性が増強されたCD3タンパク質複合体に結合する抗原結合断片(例えば、AF1またはAF2)を提供する。さらに、本開示のCD3抗原結合断片は、それらが統合されるキメラ二重特異性抗原結合断片組成物により程度の高い安定性を付与するように設計され、融合タンパク質の発現および回収の改善、貯蔵寿命の増加および対象に投与された場合の安定性の増強をもたらす。1つのアプローチにおいて、本開示のCD3 AFは、当技術分野で公知のある特定のCD3結合抗体および抗原結合断片と比較して、より程度の高い熱安定性を有するように設計される。結果として、それらが統合されるキメラ二重特異性抗原結合断片組成物の構成成分として利用されるCD3 AFは、高い熱安定性および低い凝集傾向を含む好ましい医薬特性を示し、結果として、製造および保存中の発現および回収の改善をもたらし、さらに血清半減期の延長を促進する。熱安定性などの生物物理学的特性は、それらの本質的特性がおおいに異なる抗体可変ドメインによって限定されることが多い。高い熱安定性は、高い発現レベルおよび凝集しにくいことを含む他の望ましい特性と関連することが多い(Buchanan A, et al. Engineering a therapeutic IgG molecule to address cysteinylation, aggregation and enhance thermal stability and expression. MAbs 2013; 5:255)。熱安定性は、分子の半分が変性する温度として定義される「融解温度」(T)を測定することによって決定される。各ヘテロダイマーの融解温度はその熱安定性を示している。Tを決定するためのin vitroアッセイは、以下の実施例において記載された方法を含み、当技術分野で公知である。ヘテロダイマーの融点は、示差走査熱量測定(Chen et al (2003) Pharm Res 20:1952-60;Ghirlando et al (1999) Immunol Lett 68:47-52)などの技法を使用して測定することができる。あるいは、ヘテロダイマーの熱安定性は、円二色性を使用して(Murray et al. (2002) J. Chromatogr Sci 40:343-9)、または以下の実施例に記載されたように測定することができる。
本開示のポリペプチドの一部の実施形態では、抗原結合断片(例えば、AF1またはAF2)は、in vitroアッセイにおいて、第1の抗原結合断片の、抗CD3結合断片の融解温度(T)と比べて高い融解温度、または第1の抗原結合断片を試験二重特異性抗原結合構築物に組み込んだときの、試験二重特異性抗原結合構築物の、対照の二重特異性抗原結合構築物のTと比較して高いTによって明らかなように、配列番号206(表6eを参照されたい)の配列からなる抗CD3結合断片より高い熱安定性を示す可能性があり、試験二重特異性抗原結合構築物は、第1の抗原結合断片と、CD3以外の抗原に結合する参照抗原結合断片を含み、対照の二重特異性抗原結合構築物は、配列番号206(表6eを参照されたい)の配列からなる抗CD3結合断片と、参照抗原結合断片からなる。第1の抗原結合断片の融解温度(T)は、配列番号206(表6eを参照されたい)の配列からなる抗CD3結合断片のTより少なくとも2℃高い、少なくとも3℃高い、または少なくとも4℃高い、または少なくとも5℃高い可能性がある。
本開示のCD3結合断片および抗CD3結合断片を含む抗CD3二重特異性抗体および参照結合の熱変性曲線は、本開示の構築物が、配列番号781(表6fを参照されたい)に示されている配列からなる抗原結合断片または対照二重特異性抗体より熱変性に対する抵抗性が高いことを示しており、対照二重特異性抗原結合断片は、配列番号781(表6fを参照されたい)および本明細書に記載のHER2実施形態に結合する参照抗原結合断片を含む。一実施形態では、本明細書に記載の対象組成物の実施形態のうちのいずれかのポリペプチドは、本明細書に記載の実施形態の抗CD3 AFを含み、AFのTは、in vitroアッセイにおいて融解温度の増加によって決定された場合、配列番号781(表6fを参照されたい)の配列からなる抗原結合断片のTより少なくとも2℃高い、または少なくとも3℃高い、または少なくとも4℃高い、または少なくとも5℃高い、または少なくとも6℃高い、または少なくとも7℃高い、または少なくとも8℃高い、または少なくとも9℃高い、または少なくとも10℃高い。
一部の実施形態では、本明細書に記載の対象組成物の実施形態のうちのいずれかのポリペプチドは、ヒトまたはカニクイザル(cyno)のCD3に特異的に結合する抗原結合断片(AF)を含む。抗原結合断片(AF)は、ヒトCD3に特異的に結合することができる。抗原結合断片(AF)は、CD3のCD3イプシロン、CD3デルタ、CD3ガンマ、またはCD3ゼータユニットとして本明細書において同定されたCD3複合体サブユニットに結合することができる。抗原結合断片(AF)は、CD3のCD3イプシロン断片に結合することができる。抗原結合断片(AF)は、ヒトまたはcynoのCD3抗原を含むin vitro抗原結合アッセイで決定して、約10nMから約400nMの間、または約50nMから約350nMの間、または約100nMから300nMの間の解離定数(K)定数でヒトまたはcynoのCD3に特異的に結合することができる。一部の実施形態では、本明細書に記載の対象組成物の実施形態のうちのいずれかのポリペプチドは、in vitro抗原結合アッセイで決定して、約10nM、もしくは約50nM、もしくは約100nM、もしくは約150nM、もしくは約200nM、もしくは約250nM、もしくは約300nM、もしくは約350nMより弱いか、または約400nMより弱い解離定数(K)でヒトまたはcynoのCD3に特異的に結合する抗原結合断片(AF)を含む。明確性のために、400のKを有する抗原結合断片(AF)は10nMのKを有するものよりより弱くそのリガンドに結合する。一部の実施形態では、本明細書に記載の対象組成物の実施形態のうちのいずれかのポリペプチドは、in vitro抗原結合アッセイにおいて各解離定数(K)により決定して、配列番号781(表6fを参照されたい)のアミノ酸配列からなる抗原結合断片より2分の1、3分の1、4分の1、5分の1、6分の1、7分の1、8分の1、9分の1以下、または10分の1以下の弱い結合親和性でヒトまたはcynoのCD3に特異的に結合する抗原結合断片(AF)を含む。一部の実施形態では、本開示は、in vitro抗原結合アッセイにおいて各解離定数(K)により決定して、対象ポリペプチドに組み込まれる本明細書に記載の抗HER2 AF実施形態のものに対して2分の1、3分の1、4分の1、5分の1、6分の1、7分の1、8分の1、9分の1、10分の1、20分の1、50分の1、100分の1以下、または1000分の1以下の弱いCD3に対する結合親和性を示す抗原結合断片(AF)(抗CD3 AF)を含む二重特異性ポリペプチドを提供する。標的リガンドに対する対象組成物の結合親和性は、米国特許第5,534,617号に記載されたチップが結合した受容体もしくは結合タンパク質を用いるBiacoreアッセイまたはELISAアッセイ、本明細書の実施例に記載されたアッセイ、放射性受容体アッセイ、または当技術分野で公知の他のアッセイなどの結合アッセイまたは競合アッセイを使用してアッセイすることができる。次いで、結合親和性定数は、van Zoelen, et al., Trends Pharmacol Sciences (1998) 19)12):487に記載されたScatchard分析などの標準的な方法、または当技術分野で公知の他の方法を使用して決定することができる。
関連する態様では、本開示は、CD3に結合し(抗CD3 AF)、かつ当技術分野で公知のCD3に結合する抗体または抗原結合断片を含む対応する組成物と比較して増強された安定性を本開示の組成物に付与する等電点(pI)を有するように設計されているキメラの二重特異性ポリペプチド組成物に組み込まれる抗原結合断片(AF)を提供する。一実施形態では、本明細書に記載の対象組成物の実施形態のうちのいずれかのポリペプチドは、CD3に結合するAF(抗CD3 AF)を含み、抗CD3 AFは、両端を含めて6.0~6.6の間であるpIを示す。一部の実施形態では、本明細書に記載の対象組成物の実施形態のうちのいずれかのポリペプチドは、CD3に結合するAF(抗CD3 AF)を含み、抗CD3 AFは、参照抗原結合断片(例えば、配列番号206(表6eを参照されたい)に示されている配列からなる)のpIより少なくとも0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、または1.0pH単位低いpIを示す。一部の実施形態では、本明細書に記載の対象組成物の実施形態のうちのいずれかのポリペプチドは、HER2抗原に結合する別のAF(抗HER2 AF)に融合したCD3に結合するAF(抗CD3 AF)を含み、抗CD3 AFは、HER2抗原またはそのエピトープに結合するAFのpIの少なくとも0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、または1.5pH単位以内のpIを示す。一部の実施形態では、本明細書に記載の対象組成物の実施形態のうちのいずれかのポリペプチドは、HER2抗原に結合するAF(抗HER2 AF)に融合したCD3に結合するAF(抗CD3 AF)を含み、AFは、抗CD3 AFのpIの少なくとも約0.1~約1.5、または少なくとも約0.3~約1.2、または少なくとも約0.5~約1.0、または少なくとも約0.7~約0.9pH単位以内のpIを示す。2つの抗原結合断片のpIがこのような範囲内にあるこのような設計によって、得られる融合した抗原結合断片は、それらが組み込まれるキメラ二重特異性抗原結合断片組成物に高い度合の安定性を付与し、可溶性の非凝集形態の融合タンパク質の発現の改善および回収の増強、製剤化されたキメラ二重特異性ポリペプチド組成物の貯蔵寿命の増加、ならびに組成物が対象に投与された場合の安定性の増強をもたらすことになることが特に意図される。別の言い方をすれば、2つのAF(抗CD3 AFおよび抗HER2 AF)を比較的狭いpI範囲内に有することは、AF(抗CD3 AFおよび抗HER2 AF)の両方が安定である緩衝液または他の溶液の選択を可能にし、それによって組成物の全体的安定性を促進する可能性がある。抗原結合断片(AF)は、6.6未満であるかそれに等しい等電点(pI)を示し得る。抗原結合断片(AF)は、両端を含めて6.0~6.6の間である等電点(pI)を示し得る。抗原結合断片(AF)は、配列番号206(表6eを参照されたい)に示されている配列からなる参照抗原結合断片の等電点(pI)より少なくとも0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、または1.0pH単位低いpIを示し得る。抗原結合断片(AF)は、約10nMから約400nMの間の解離定数(K)定数で(例えば、ヒトまたはcynoのCD3抗原を含むin vitro抗原結合アッセイで決定して)、ヒトまたはcynoのCD3に特異的に結合することができる。抗原結合断片(AF)は、約10nM未満、または約50nM未満、または約100nM未満、または約150nM未満、または約200nM未満、または約250nM未満、または約300nM未満、または約350nM未満、または約400nM未満の解離定数(K)で(例えば、in vitro抗原結合アッセイにおいて決定される)、ヒトまたはcynoのCD3に特異的に結合することができる。抗原結合断片(AF)は、配列番号206(表6eを参照されたい)のアミノ酸配列からなる抗原結合断片のものに対して2分の1、3分の1、4分の1、5分の1、6分の1、7分の1、8分の1、9分の1以下、または10分の1以下の弱いCD3に対する結合親和性を示し得る(例えば、in vitro抗原結合アッセイにおける各解離定数(K)により決定される)。
ある特定の実施形態では、抗原結合断片のVLおよびVHは、一緒に接合した場合に可撓性の特徴を有する25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、または35の親水性アミノ酸からなる比較的長いリンカーにより融合されている。一実施形態では、本明細書に記載のscFv実施形態のうちのいずれかのVLおよびVHは、配列GSGEGSEGEGGGEGSEGEGSGEGGEGEGSG(配列番号82)、TGSGEGSEGEGGGEGSEGEGSGEGGEGEGSGT(配列番号83)、GATPPETGAETESPGETTGGSAESEPPGEG(配列番号84)、またはGSAAPTAGTTPSASPAPPTGGSSAAGSPST(配列番号85)を有する親水性アミノ酸の比較的長いリンカーにより連結されている。一部の実施形態では、AF1とAF2は、3、4、5、6、または7のアミノ酸を有する親水性アミノ酸の短いリンカーにより一緒に連結されている。一実施形態では、短いリンカー配列は、配列SGGGGS(配列番号86)、GGGGS(配列番号87)、GGSGGS(配列番号88)、GGS、またはGSPとして本明細書において同定されている。一部の実施形態では、本開示は、一本鎖ダイアボディを含む組成物であって、フォールディング後に、第1のドメイン(VLまたはVH)が最後のドメイン(VHまたはVL)と対合して一方のscFvを形成し、真中の2つのドメインが対合して他方のscFvを形成し、ここで、第1のドメインと第2のドメイン、および第3のドメインと最後のドメインは、前述の短いリンカーのうちの1つにより一緒に融合されており、第2の可変ドメインと第3の可変ドメインは、前述の比較的長いリンカーのうちの1つにより融合されている、組成物を提供する。当業者によって認識されるように、短いリンカーと比較的長いリンカーの選択は、隣接する可変ドメインが誤って対合するのを防止し、それによって、第1の抗原結合断片および第2の抗原結合断片のVLおよびVHを含む一本鎖ダイアボディ立体配置の形成を促進するためである。
表6b. 例示的なCD3 CDR配列
Figure 2023531494000025
表6c. 例示的なCD3 FR配列
Figure 2023531494000026
Figure 2023531494000027
表6d: 例示的なCD3 VLおよびVH配列
Figure 2023531494000028
表6e: 例示的なCD3 scFv配列
Figure 2023531494000029
Figure 2023531494000030
Figure 2023531494000031
抗HER2結合ドメイン
一部の実施形態では、本発明は、腫瘍特異的マーカーHER-2に対する結合親和性を有する第1の部分結合ドメインおよびCD3抗原などのエフェクター細胞抗原に結合する第2の結合ドメインを含むキメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。一実施形態では、結合ドメインは、HER-2に対するモノクローナル抗体由来のVLおよびVHを含む。HER-2に対するモノクローナル抗体は当技術分野で公知である。VLおよびVH配列の例示的な非限定的な例は、表6fに示されている。一実施形態では、本発明は、表6fに記載の抗HER-2 VLおよびVH配列を含む腫瘍特異的マーカーHER-2に対する結合親和性を有する第1の部分結合ドメインを含むキメラポリペプチドアセンブリー組成物を提供する。一部の実施形態では、本発明は、CDR-L1領域、CDR-L2領域、CDR-L3領域、CDR-H1領域、CDR-H2領域、およびCDR-H3領域を含む腫瘍特異的マーカーに対する結合親和性を有する第1の部分結合ドメインを含むキメラポリペプチドアセンブリー組成物であって、それぞれが、表6fに記載の各VLおよびVH配列に由来する、組成物を提供する。好ましくは、実施形態では、結合は、in vitro結合アッセイで決定して、10-10より大きく10-7MまでのK値を有する。ポリペプチドがHER2に特異的に結合する抗原結合断片(抗HER2 AF)を含む一部の実施形態では、抗HER2 AF(例えば、AF1またはAF2)は、(1)表6fの配列番号778~783として示されているアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(VHII)、および(2)表6fの配列番号878~883として示されているアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(VLII)を含んでもよい。キメラポリペプチドアセンブリー組成物が、前述の結合ドメインまたはその配列バリアント(バリアントが記載の抗原に対する結合特異性を示す限り)のうちのいずれか1つを含んでもよいことが特に企図される。一実施形態では、配列バリアントは、VLまたはVH配列のアミノ酸の異なるアミノ酸による置換によって作成されることになる。欠失バリアントでは、本明細書に記載されているVLまたはVH配列における1つまたは複数のアミノ酸残基が除去されている。したがって、欠失バリアントは、結合ドメインポリペプチド配列のすべての断片を含む。置換バリアントでは、VLまたはVH(またはCDR)ポリペプチドの1つまたは複数のアミノ酸残基が除去され、代替の残基で置き換えられている。一態様では、置換は本質的に保存的であり、このタイプの保存的置換は当技術分野で周知である。さらに、本明細書で開示される第1の結合ドメインと第2の結合ドメインを含む組成物は、本明細書で開示される方法のうちのいずれかにおいて利用することができることが特に企図される。
表6f. 抗HER2モノクローナル抗体および配列
Figure 2023531494000032
Figure 2023531494000033
* 下線および太字の配列は、存在する場合、VLおよびVH内のCDRである
表A: 分子内の長いリンカー
Figure 2023531494000034
表B: 分子内の短いリンカー
Figure 2023531494000035
本開示のポリペプチドの一部の実施形態では、抗原結合断片の軽鎖可変領域(VL)と重鎖可変領域(VH)のペアは、リンカー、または長いリンカー(例えば、親水性アミノ酸からなる)により連結されていてもよい。抗原結合断片(例えば、第1の抗原結合断片(AF1)、第2の抗原結合断片(AF2))の軽鎖可変領域(VL)と重鎖可変領域(VH)を連結するこのようなリンカーは(各々独立して)、表Aに記載の配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。抗原結合断片(例えば、第1の抗原結合断片(AF1)、第2の抗原結合断片(AF2))の軽鎖可変領域(VL)と重鎖可変領域(VH)を連結するこのようなリンカーは(各々独立して)、表Aに記載の配列と同一なアミノ酸配列を含んでもよい。本開示のポリペプチドの一部の実施形態では、2つの抗原結合断片(例えば、第1および第2の抗原結合断片)はペプチドリンカー、または短いリンカーにより一緒に融合されていてもよい。2つの抗原結合断片(例えば、第1および第2の抗原結合断片)を連結するこのようなペプチドリンカーは、表Bに記載の配列と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含んでもよい。2つの抗原結合断片(例えば、第1および第2の抗原結合断片)を連結するこのようなペプチドリンカーは、表Bに記載の配列と同一なアミノ酸配列を含んでもよい。一部の場合には、第1の抗原結合断片は、一本鎖可変断片(scFv)である。一部の場合には、第2の抗原結合断片は、一本鎖可変断片(scFv)である。第1および第2の抗原結合断片の2つの一本鎖可変断片は、ペプチドリンカーにより一緒に連結されていてもよい。本開示のポリペプチドの一部の実施形態では、第1の抗原結合断片のVLとVHを連結するために使用されるリンカーまたは/および第2の抗原結合断片のVLとVHを連結するために使用されるリンカーは、表AのL7であってもよい。このような実施形態では、2つの抗原結合断片を連結するために使用されるペプチドリンカーは、表BのS-1またはS-2であってもよい。一部の実施形態では、本開示は、一本鎖ダイアボディを含むポリペプチドであって、フォールディング後に、第1のドメイン(VLまたはVH)が最後のドメイン(VHまたはVL)と対合して一方のscFvを形成し、真中の2つのドメインが対合して他方のscFvを形成し、ここで、第1のドメインと第2のドメイン、および第3のドメインと最後のドメインは、表Bに記載の配列によって本明細書において同定された親水性アミノ酸の短いリンカーにより一緒に融合されており、第2の可変ドメインと第3の可変ドメインは、表Aにおいて同定された長いリンカーにより融合されている、ポリペプチドを提供する。当業者によって認識されるように、短いリンカーと長いリンカーの選択は、隣接する可変ドメインが誤って対合するのを防止し、それによって、第1の結合部分および第2の結合部分のVLおよびVHを含む一本鎖ダイアボディ立体配置の形成を促進するためである。
表C: 放出セグメントと二重特異性抗体構築物の間の例示的なスペーサー
Figure 2023531494000036
Figure 2023531494000037
本開示のポリペプチドの一部の実施形態では、放出セグメント(RS)(例えば、第1の放出セグメント(RS1)、第2の放出セグメント(RS2)など)は、二重特異性抗体構築物(BsAb)にスペーサーにより融合されてもよい。このようなスペーサーは(各々独立して)、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)である少なくとも4種のアミノ酸を含む。本開示のペプチドは、二重特異性抗体構築物に第1のスペーサーにより融合した第1の放出セグメントおよび二重特異性抗体構築物に第2のスペーサーにより融合した第2の放出セグメントを含んでもよい。スペーサー(例えば、第1のスペーサー、第2のスペーサーなど)は(各々独立して)、表Cに記載の配列に対して少なくとも(約)80%、少なくとも(約)90%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。スペーサー(例えば、第1のスペーサー、第2のスペーサーなど)は(各々独立して)、表Cに記載の配列と同一なアミノ酸配列を含む。
非構造化立体構造
典型的には、融合タンパク質のXTEN構成成分は、ポリマーの長さが延長されているにもかかわらず、生理条件下で変性したペプチド配列と同様に挙動するよう設計されている。変性したとは、ペプチド骨格の大きな立体構造の自由度によって特徴付けられる、溶液中のペプチドの状態を記載するものである。ほとんどのペプチドおよびタンパク質は、高濃度の変性剤の存在下または高温で変性した立体構造をとる。変性した立体構造のペプチドは、例えば、特徴的な円二色性(CD)スペクトルを有し、NMRによって決定される場合、ロングレンジ相互作用がないことによって特徴付けられる。「変性立体構造」および「非構造化立体構造」は、本明細書において同義的に使用される。一部の場合には、本発明は、生理条件下で、二次構造を大きく欠く変性配列に類似し得るXTEN配列を提供する。他の場合には、XTEN配列は、生理条件下で、二次構造を実質的に欠く場合がある。「大きく欠く」とは、この文脈において使用される場合、本明細書に記載の手段によって測定または決定される場合、XTEN配列のXTENアミノ酸残基の50%未満しか二次構造に寄与していないことを意味する。「実質的に欠く」とは、この文脈において使用される場合、本明細書に記載の手段によって測定または決定される場合、XTEN配列のXTENアミノ酸残基の少なくとも約60%、または約70%、または約80%、または約90%、または約95%、または少なくとも約99%が二次構造に寄与していないことを意味する。
所与のポリペプチドにおける二次構造および三次構造の存在または非存在を識別するために、種々の方法が当技術分野において確立されている。特に、XTEN二次構造は、分光光度的に、例えば、「遠UV」スペクトルの領域(190~250nm)での円二色性分光法によって測定することができる。アルファヘリックスおよびベータシートなどの二次構造エレメントは、それぞれ、形状および大きさが特徴的なCDスペクトルを生じさせる。二次構造は、ポリペプチド配列に関して、例えば、米国特許出願公開第20030228309A1号に記載されているように、ある特定のコンピュータープログラムまたはアルゴリズム、例えば、周知のChou-Fasmanアルゴリズム(Chou, P. Y., et al. (1974) Biochemistry, 13: 222-45)およびGarnier-Osguthorpe-Robson(「GOR」)アルゴリズム(Garnier J, Gibrat JF, Robson B. (1996), GOR method for predicting protein secondary structure from amino acid sequence. Methods Enzymol 266:540-553)を介して予測することもできる。所与の配列について、アルゴリズムにより、いくつかの二次構造が存在するかまたは二次構造が全く存在しないかを予測することができ、例えば、アルファヘリックスもしくはベータシートを形成する配列の残基の総計および/もしくはパーセンテージ、またはランダムコイル形成(二次構造が欠如している)が生じることが予測される配列の残基のパーセンテージとして表される。
一部の場合には、本発明の融合タンパク質組成物において使用されるXTEN配列は、Chou-Fasmanアルゴリズムによって決定される場合、0%~約5%未満の範囲のアルファヘリックスのパーセンテージを有し得る。他の場合には、融合タンパク質組成物のXTEN配列は、Chou-Fasmanアルゴリズムによって決定される場合、0%~約5%未満の範囲のベータシートのパーセンテージを有し得る。一部の場合には、融合タンパク質組成物のXTEN配列は、Chou-Fasmanアルゴリズムによって決定される場合、0%~約5%未満の範囲のアルファヘリックスのパーセンテージおよび0%~約5%未満の範囲のベータシートのパーセンテージを有し得る。好ましい実施形態では、融合タンパク質組成物のXTEN配列は、約2%未満のアルファヘリックスのパーセンテージおよび約2%未満のベータシートのパーセンテージを有することになる。他の場合には、融合タンパク質組成物のXTEN配列は、GORアルゴリズムによって決定される場合、高い度合のランダムコイルのパーセンテージを有し得る。一部の実施形態では、XTEN配列は、GORアルゴリズムによって決定される場合、少なくとも約80%、より好ましくは少なくとも約90%、より好ましくは少なくとも約91%、より好ましくは少なくとも約92%、より好ましくは少なくとも約93%、より好ましくは少なくとも約94%、より好ましくは少なくとも約95%、より好ましくは少なくとも約96%、より好ましくは少なくとも約97%、より好ましくは少なくとも約98%、およびもっとも好ましくは少なくとも約99%のランダムコイルを有し得る。
正味電荷
他の場合には、XTENポリペプチドは、XTEN配列において、正味の電荷を有するアミノ酸残基を組み込むこと、および/または疎水性アミノ酸の割合を低下させることによって付与される非構造化特徴を有し得る。全体的な正味電荷および正味電荷密度は、XTEN配列における荷電アミノ酸の含有量を改変することによって制御することができる。一部の場合には、組成物のXTENの正味電荷密度は、+0.1電荷/残基を上回っていても-0.1電荷/残基を下回っていてもよい。他の場合には、XTENの正味電荷は、約0%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、約10%、約11%、約12%、約13%、約14%、約15%、約16%、約17%、約18%、約19%、または約20%またはそれより高い割合であってもよい。
ヒトまたは動物のほとんどの組織および表面は正味の負電荷を有するため、XTEN配列は正味の負電荷を有するように設計され、XTEN含有組成物と血管、健康な組織、または様々な受容体などの様々な表面の間の非特異的相互作用を最小限にすることができる。特定の理論に拘束される訳ではないが、XTENは、個々に高い正味の負電荷を有し、XTENポリペプチドの配列にわたって分布されるXTENポリペプチドの個々のアミノ酸間の静電反発により、開いた立体構造をとることができる。配列の長さが伸長したXTENにおける正味の負電荷のこのような分布により、非構造化立体構造が導かれ、次に、流体力学的半径が有効に増大し得る。したがって、一実施形態では、本発明は、XTEN配列がグルタミン酸を約8、10、15、20、25、またはさらには約30%含有するXTENを提供する。本発明の組成物のXTENは一般に、正に荷電したアミノ酸を有さないかまたは低い含有量で有する。一部の場合には、XTENは、正電荷を有する約10%未満のアミノ酸残基、または正電荷を有する約7%未満、もしくは約5%未満、もしくは約2%未満のアミノ酸残基を有してもよい。しかし、本発明は、リシンなどの正電荷を有する限られた数のアミノ酸をXTENに組み込み、リシンのイプシロンアミンと、ペプチド上の反応性基、リンカー架橋、またはXTEN主鎖にコンジュゲートされる薬剤もしくは小分子上の反応性基との間のコンジュゲーションを可能にし得る構築物を企図する。前述のように、XTENと、生物学的に活性なタンパク質と、代謝性疾患または障害の処置において有用な化学療法剤とを含む融合タンパク質を構築することができ、ここで、XTEN構成成分中に組み込まれた薬剤の分子の最大数は、リシンまたはXTEN中に組み込まれた反応性側鎖を有する他のアミノ酸(例えば、システイン)の数によって決定される。
一部の場合には、XTEN配列は、セリンまたはグリシンなどの他の残基によって分離された荷電残基を含んでもよく、これらはより良好な発現または精製挙動をもたらす可能性がある。正味電荷に基づき、対象組成物のXTENは、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、またはさらには6.5の等電点(pI)を有してもよい。好ましい実施形態では、XTENは、1.5から4.5の間の等電点を有することになる。これらの実施形態では、本発明のBPXTEN融合タンパク質組成物中に組み込まれたXTENは、非構造化立体構造および哺乳動物のタンパク質および組織へのXTEN構成成分の結合の低下に寄与し得る生理条件下で正味の負電荷を有することになる。
疎水性アミノ酸によりポリペプチドに対する構造が付与され得るため、本発明は、典型的には、5%未満、または2%未満、または1%未満の疎水性アミノ酸含有量になるXTEN内の疎水性アミノ酸の含有量を提供する。一実施形態では、BPXTEN融合タンパク質のXTEN構成成分内のメチオニンおよびトリプトファンのアミノ酸含有量は、典型的には、5%未満、または2%未満、最も好ましくは1%未満である。一部の実施形態では、XTENは、正電荷を有する10%未満のアミノ酸残基、または正電荷を有する約7%未満、もしくは約5%未満、もしくは約2%未満のアミノ酸残基を有する配列を有し、メチオニン残基とトリプトファン残基の合計は、2%未満となり、アスパラギン残基とグルタミン残基の合計は、全XTEN配列の10%未満となる。
流体力学的半径の増加
一部の実施形態では、XTENは、高い流体力学的半径を有し、対応する増加した見かけの分子量を、XTENが組み込まれたBPXTEN融合タンパク質に付与することができる。XTENをBP配列と連結することにより、XTENと連結していないBPと比較して流体力学的半径の増大、見かけの分子量の増大、および見かけの分子量係数の増大を有し得るBPXTEN組成物がもたらされ得る。例えば、半減期の延長が望まれる治療適用では、1つまたは複数のBPを含む融合タンパク質に流体力学的半径が大きいXTENを組み込んだ組成物は、組成物の流体力学的半径を、およそ3~5nmの糸球体の孔径を越えて有効に拡大し(約70kDaの見かけの分子量に対応する)(Caliceti. 2003. Pharmacokinetic and biodistribution properties of poly(ethylene glycol)-protein conjugates. Adv. Drug Deliv. Rev. 55:1261-1277)、その結果、循環タンパク質の腎臓クリアランスが低下し得る。タンパク質の流体力学的半径は、その分子量によってだけでなく、形状および緻密さを含むその構造によっても決定される。特定の理論に拘束される訳ではないが、XTENは、二次構造を付与する可能性が欠如している配列内の特定のアミノ酸によって付与されるペプチドの個々の電荷間の静電気的反発または固有の柔軟性に起因して、開いた立体構造をとり得る。XTENポリペプチドの開いた、伸長した、構造化されていない立体構造は、配列の長さおよび/または分子量が同等であり、典型的な球状タンパク質などの二次構造および/または三次構造を有するポリペプチドと比較して、より大きく比例する流体力学的半径を有し得る。流体力学的半径を決定するための方法は、例えば、米国特許第6,406,632号および同第7,294,513号に記載の通り、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を使用することによるものなど、当技術分野で周知である。長さが増大したXTENを付加することにより、流体力学的半径のパラメーター、見かけの分子量、および見かけの分子量係数が比例的に増大し、それにより、BPXTENを所望の特徴的カットオフ見かけの分子量または流体力学的半径に合わせて調整することが可能になる。したがって、ある特定の実施形態では、BPXTEN融合タンパク質を、融合タンパク質が少なくとも約5nm、または少なくとも約8nm、または少なくとも約10nm、または12nm、または少なくとも約15nmの流体力学的半径を有することができるようにXTENを用いて構成することができる。前述の実施形態では、BPXTEN融合タンパク質内のXTENによって付与される大きな流体力学的半径により、生じた融合タンパク質の腎臓クリアランスの低下がもたらされる可能性があり、それにより、対応する終末相半減期の増加、平均保持時間の増加、および/または腎臓クリアランス速度の低下が導かれる。
一部の実施形態では、選択した長さおよび配列のXTENは、生理条件下で、少なくとも約150kDa、または少なくとも約300kDa、または少なくとも約400kDa、または少なくとも約500kDa、または少なくとも約600kDa、または少なくとも約700kDa、または少なくとも約800kDa、または少なくとも約900kDa、または少なくとも約1000kDa、または少なくとも約1200kDa、または少なくとも約1500kDa、または少なくとも約1800kDa、または少なくとも約2000kDa、または少なくとも約2300kDaまたはそれより多い分子量の見かけの分子量を有する融合タンパク質を作成するために、BPXTENに選択的に組み込まれていてもよい。一部の実施形態では、選択された長さおよび配列のXTENは、生理条件下で、少なくとも3、あるいは少なくとも4、あるいは少なくとも5、あるいは少なくとも6、あるいは少なくとも7、あるいは少なくとも8、あるいは少なくとも9、あるいは少なくとも10、あるいは少なくとも15の見かけの分子量係数、または少なくとも20もしくはそれより大きい見かけの分子量係数を有するBPXTEN融合タンパク質をもたらすBPに選択的に連結されていてもよい。一部の実施形態では、BPXTEN融合タンパク質は、生理条件下で、融合タンパク質の実際の分子量に対して、約4~約20であるか、または約6~約15であるか、または約8~約12であるか、または約9~約10である見かけの分子量係数を有する。一部の実施形態では、(融合)ポリペプチドは、生理条件下で、約6より大きい見かけの分子量係数を示す。
終末相半減期の増加
一部の実施形態では、(融合)ポリペプチドは、いずれのXTENにも連結していない生物学的に活性なポリペプチドと比較して、少なくとも2倍長い、または少なくとも3倍長い、または少なくとも4倍長い、または少なくとも5倍長い終末相半減期を有する。一部の実施形態では、(融合)ポリペプチドは、いずれのXTENにも連結していない生物学的に活性なポリペプチドと比較して、少なくとも2倍長い終末相半減期を有する。
本明細書に記載のBPXTEN融合タンパク質の実施形態のうちのいずれかの治療有効用量の、それを必要とする対象への投与により、XTENに連結しておらず、同等用量で対象に投与された対応するBPと比較して、融合タンパク質に関する治療域内で少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも5倍、またはそれより長く費やした時間増加がもたらされる可能性がある。
低免疫原性
一部の実施形態では、本発明は、XTEN配列が低い度合の免疫原性を有するか、または実質的に非免疫原性である組成物を提供する。XTENの低免疫原性には、いくつかの因子、例えば、実質的に非反復性の配列、非構造化立体構造、溶解度の度合が高いこと、自己凝集の度合が低いかまたはそれが欠如していること、配列内のタンパク質分解部位の度合が低いかまたはそれが欠如していること、およびXTEN配列内のエピトープの度合が低いかまたはそれが欠如していることが寄与する可能性がある。
当業者であれば、一般に、反復度合の高い短いアミノ酸配列(例えば、200アミノ酸長の配列が、3または4merの限られたセットの平均20回またはそれより多い繰り返しを含有する)を有する、および/または連続的反復アミノ酸残基(例えば、5または6merの配列が同一のアミノ酸残基を有する)を有するポリペプチドが、凝集するか、またはより高次の構造を形成するか、または接触点を形成し、結晶または疑似結晶構造をもたらす傾向を有することを理解するであろう。
一部の実施形態では、XTEN配列は、実質的に非反復性であり、(1)XTEN配列は、アミノ酸がセリンでなければ、同一のアミノ酸種である3つの連続したアミノ酸を有さず、この場合、3以下の連続するアミノ酸はセリン残基であってもよい;および(2)XTENは、200アミノ酸長のXTENの配列内に16回より多く、14回より多く、12回より多く、または10回より多く出現する3アミノ酸配列(3mer)を含有しない。当業者であれば、このような実質的に非反復性の配列が、凝集する傾向が低く、よって、配列またはアミノ酸残基が他の方法でより反復的であれば凝集する可能性が高い帯電アミノ酸の頻度が比較的低い長い配列のXTENの設計を可能にすることを理解するであろう。
立体構造エピトープは、タンパク質抗原の多数の不連続なアミノ酸配列で構成されるタンパク質表面の領域によって形成される。タンパク質の正確なフォールディングにより、これらの配列が、宿主体液性免疫系によって「外来」と認識され得る、明確に定義された安定な空間的配置、またはエピトープになり、その結果、タンパク質に対する抗体の産生または細胞媒介性免疫応答の誘発がもたらされる。後者の場合には、個体におけるタンパク質に対する免疫応答は、その個体のHLA-DRアロタイプのペプチド結合特異性の機能であるT細胞エピトープ認識の影響を重度に受ける。MHCクラスIIペプチド複合体のT細胞の表面上の同族のT細胞受容体による会合により、CD4分子などのある特定の他の補助受容体の架橋結合と一緒に、T細胞内で活性化状態を誘導することができる。活性化により、B細胞などの他のリンパ球をさらに活性化するサイトカインが放出され、抗体が産生されるか、または完全な細胞性免疫応答としてキラーT細胞が活性化される。
APC(抗原提示細胞)の表面上での提示のために所与のMHCクラスII分子に結合するペプチドの能力は、いくつかの因子、とりわけ、その一次配列に左右される。一実施形態では、度合の低い免疫原性は、抗原提示細胞における抗原プロセシングに抵抗するXTEN配列を設計し、および/またはMHC受容体に十分に結合しない配列を選択することによって実現され得る。本発明は、MHC II受容体との結合を低下させると共に、T細胞受容体または抗体が結合するエピトープの形成が回避され、その結果免疫原性の度合が低くなるように設計された実質的に非反復性のXTENポリペプチドを有するBPXTEN融合タンパク質を提供する。免疫原性の回避は、部分的に、XTEN配列の立体構造上の可動性、すなわち、アミノ酸残基の選択および順序に起因する二次構造の欠如の直接的な結果である。例えば、水溶液中または生理条件下で、立体構造エピトープがもたらされ得る緻密にフォールディングされた立体構造をとる傾向の低い配列が特に興味深い。従来の治療実務および投与を使用するXTENを含む融合タンパク質の投与により、一般に、XTEN配列に対する中和性抗体は形成されず、BPXTEN組成物中のBP融合パートナーの免疫原性も低下する場合がある。
一実施形態では、対象融合タンパク質において利用されるXTEN配列は、ヒトT細胞によって認識されるエピトープを実質的に含まなくてもよい。免疫原性の低いタンパク質を生成するためにこのようなエピトープを排除することは、以前に開示されており、例えば、参照により本明細書に組み込まれるWO98/52976、WO02/079232、およびWO00/3317を参照されたい。ヒトT細胞エピトープについてのアッセイについて記載されている(Stickler, M., et al. (2003) J Immunol Methods, 281: 95-108)。T細胞エピトープまたは非ヒト配列の生成を伴わずにオリゴマー形成することができるペプチド配列が特に興味深い。これは、これらの配列の直列反復配列をT細胞エピトープの存在について、およびヒトのものではない6~15mer、特に、9merの配列の出現について試験し、次いで、XTEN配列の設計を変更して、エピトープ配列を排除または撹乱することによって実現することができる。一部の場合には、XTEN配列は、MHC受容体に結合することが予測されるXTENのエピトープの数の制限によって実質的に非免疫原性となる。MHC受容体に結合することが可能なエピトープの数の低減により、同時に、T細胞活性化およびT細胞ヘルパー機能の潜在性が低下し、B細胞の活性化または上方制御が低下し、抗体産生が低減する。低程度の予測T細胞エピトープは、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際特許出願公開第WO2010/144502A2号の実施例74において示されているように、TEPITOPE(Sturniolo, T., et al. (1999) Nat Biotechnol, 17: 555-61)などのエピトープ予測アルゴリズムによって決定することができる。タンパク質内の所与のペプチドフレームのTEPITOPEスコアは、Sturniolo, T. et al. (1999) Nature Biotechnology 17:555に開示されている通り、そのペプチドフレームと多数の最も一般的なヒトMHC対立遺伝子の結合のK(解離定数、親和性、解離速度(off-rate))の対数である。スコアは、約10~約-10の少なくとも20log(10e10~10e-10の結合制約に対応する)の範囲にわたり、MHC上のペプチド提示の間にアンカー残基としての機能を果たし得る疎水性アミノ酸、例えば、M、I、L、V、またはFを回避することによって低下させることができる。一部の実施形態では、BPXTENに組み込まれるXTEN構成成分は、約-5もしくはそれより大きいか、または-6もしくはそれより大きいか、または-7もしくはそれより大きいか、または-8もしくはそれより大きいTEPITOPEスコア、または-9もしくはそれより大きいTEPITOPEスコアの予測T細胞エピトープを有さない。本明細書で使用される場合、「-9またはそれより大きい」というスコアは、両端を含めて10~-9のTEPITOPEスコアを包含するが、-10は-9未満であるため-10というスコアは包含しない。
一部の実施形態では、対象BPXTEN融合タンパク質に組み込まれたものを含む、本発明のXTEN配列は、XTENの配列由来の公知のタンパク質分解部位を制限し、それによりXTENの、MHC II受容体に結合することができる小さなペプチドへのプロセシングを低減することによって、実質的に非免疫原性となり得る。一部の実施形態では、XTEN配列は、二次構造を実質的に欠く配列を使用し、構造のエントロピーが高いことに起因して多くのプロテアーゼに対する抵抗性を付与することによって実質的に非免疫原性にされ得る。したがって、TEPITOPEスコアを低下させること、およびXTENから公知のタンパク質分解部位を排除することにより、BPXTEN融合タンパク質組成物のXTENを含むXTEN組成物が、免疫系のものを含む哺乳動物の受容体と実質的に結合することができなくなり得る。一実施形態では、BPXTEN融合タンパク質のXTENは、哺乳動物の受容体に対して>100nMのKの結合性、または哺乳動物の細胞表面または循環ポリペプチド受容体に対して500nMを超えるK、または1μMを超えるKを有してもよい。
さらに、実質的に非反復性の配列およびXTENのこのような実施形態の対応するエピトープの欠如により、B細胞のXTENに結合するまたはXTENによって活性化される能力が限定される場合がある。XTENはその伸長した配列にわたって多くの異なるB細胞と接触することができるが、それぞれ個々のB細胞は個々のXTENと1つまたは少数の接触しかできない。結果として、XTENは、典型的には、B細胞の増殖、よって免疫応答を刺激する傾向がはるかに低い場合がある。一実施形態では、BPXTENは、融合していない対応するBPと比較して免疫原性が低下している場合がある。一実施形態では、BPXTENの哺乳動物に対する最大3回の非経口用量の投与により、1:100の血清希釈度では検出可能であるが1:1000の希釈度では検出できない抗BPXTEN IgGがもたらされ得る。一部の実施形態では、BPXTENの哺乳動物に対する最大3回の非経口用量の投与により、1:100の血清希釈度では検出可能であるが、1:1000の希釈度では検出できない抗BP IgGがもたらされ得る。一部の実施形態では、BPXTENの哺乳動物に対する最大3回の非経口用量の投与により、1:100の血清希釈度では検出可能であるが、1:1000の希釈度では検出できない抗XTEN IgGがもたらされ得る。前述の実施形態では、哺乳動物は、マウス、ラット、ウサギ、またはカニクイザルであってもよい。
非反復性の程度の低い配列(同一である3つの連続するアミノ酸を有するものなど)と比較した実質的に非反復性の配列を有するXTENのある特定の実施形態の追加的な特徴は、非反復性XTENが抗体とより弱い接触(例えば、一価の相互作用)しか形成せず、それによって、免疫クリアランスの可能性が低くなり、その結果、BPXTEN組成物が循環中にとどまる時間が長くなる可能性があることであり得る。
一部の実施形態では、(融合)ポリペプチドは、いずれのXTENにも連結していない生物学的に活性なポリペプチドと比較して免疫原性が低く、ここで、免疫原性は、対象への同等用量の投与後に、生物学的に活性なポリペプチドに選択的に結合するIgG抗体の産生を測定することによって確認される。
スペーサーおよびBP放出セグメント
一部の実施形態では、各BPの生物活性の少なくとも一部は、インタクトなBPXTENによって保持される。一部の実施形態では、BP構成成分は、本明細書の以下においてより十分に説明されているように、BPXTEN中のスペーサー配列内に組み込まれた選択的な切断配列の切断によってXTENから放出された際に、生物学的に活性となるか、または生物活性が増加するかのいずれかである。
任意のスペーサー配列群は、本発明に包含される融合タンパク質において選択的である。スペーサーは、宿主細胞由来の融合タンパク質の発現を増強するために、またはBP構成成分が、その所望の三次構造を呈する、および/またはその標的分子と適切に相互作用することができるように立体障害を減少させるために提供されてもよい。スペーサーおよび所望のスペーサーを同定する方法については、例えば、参照により本明細書に具体的に組み込まれる、George, et al. (2003) Protein Engineering 15:871-879を参照されたい。一実施形態では、スペーサーは、1から50の間のアミノ酸残基の長さ、または約1~25残基の長さ、または約1~10残基の長さである1つまたは複数のペプチド配列を含む。スペーサー配列は、切断部位を除いて、20種の天然のLアミノ酸のいずれかを含んでもよく、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)を含み得るがこれらに限定されない、立体障害を起こさない親水性アミノ酸を含むことが好ましい。一部の実施形態では、スペーサーは、ポリグリシンもしくはポリアラニンであってもよく、または優位には、グリシン残基とアラニン残基の組合せの混合物であってもよい。切断配列を除くスペーサーポリペプチドは、ほぼ実質的に二次構造を欠く。一実施形態では、BPXTEN融合タンパク質組成物中の一方または両方のスペーサー配列はそれぞれ、同一であっても異なっていてもよい切断配列をさらに含有してもよく、切断配列は、プロテアーゼによって作用して、融合タンパク質からBPを放出させ得る。
一部の場合には、切断配列のBPXTENへの組込みは、XTENから放出された際に、活性またはより活性となるBPの放出を可能にするように設計されている。切断配列は、BP配列に十分に近接して、一般にBP配列末端から18アミノ酸以内、または12アミノ酸以内、または6アミノ酸以内、または2アミノ酸以内のアミノ酸に位置し、その結果、切断後にBPに結合した残りの残基はいずれも、BPの活性(例えば、受容体への結合など)をほとんど妨害せず、さらに切断配列を切断することができるようにプロテアーゼへの十分なアクセスをもたらす。一部の実施形態では、切断部位は、BPXTENが対象への投与後に切断され得るように、哺乳動物対象にとって内因性のプロテアーゼによって切断され得る配列である。このような場合には、BPXTENは、プロドラッグまたはBPに対する循環デポーとして機能し得る。本発明によって企図される切断部位の例としては、以下に限定されないが、FXIa、FXIIa、カリクレイン、FVIIa、FIXa、FXa、FIIa(トロンビン)、エラスターゼ-2、グランザイムB、MMP-12、MMP-13、MMP-17もしくはMMP-20である哺乳動物内因性プロテアーゼによって、または非哺乳動物プロテアーゼ、例えば、TEV、エンテロキナーゼ、PreScission(商標)プロテアーゼ(ライノウイルス3Cプロテアーゼ)またはソルターゼAによって切断可能なポリペプチド配列が挙げられる。前述のプロテアーゼによって切断されることが知られている配列は、当分野で公知である。例示的な切断配列および配列内のカット部位は、配列バリアントと共に表7aに表示されている。例えば、トロンビン(活性化凝固第II因子)は、配列の4位のアルギニンの後でカットされる、配列LTPRSLLV(配列番号222)に作用する[Rawlings N.D., et al. (2008) Nucleic Acids Res., 36: D320]。活性FIIaは、リン脂質およびカルシウムの存在下でのFXaによるFIIの切断によって産生され、凝固経路の第IX因子から下流にある。一旦活性化されると、凝固におけるその天然の役割はフィブリノーゲンを切断することであり、これにより次に、クロット形成が開始する。FIIa活性は厳重に制御され、適正な止血のために凝固が必要な場合にのみ生じる。しかし、凝固は、LTPRSLLV(配列番号222)配列のBPXTENのBPとXTENとの間への組込みによる、哺乳動物における進行中のプロセスであるため、XTENドメインは、凝固が生理的に必要とされる場合に、外来的であるかまたは本質的であるかのどちらかの凝固経路の活性化と同時に、隣のBPから除去されて、それによって経時的にBPが放出される。同様に、他の配列の、内因性プロテアーゼによる作用を受けるBPXTENへの組込みは、BPの持続放出を提供し、これは、ある特定の場合には、BPXTENの「プロドラッグ」形態から、BPにとってより高い度合の活性を提供し得る。
一部の場合には、カット部位の両側に隣接するわずか2または3のアミノ酸(合計4~6のアミノ酸)が切断配列に組み込まれることになる。他の場合には、公知の切断配列は、1つもしくは複数の欠失もしくは挿入、または公知の配列の任意の1もしくは2もしくは3のアミノ酸に対する1もしくは2もしくは3のアミノ酸の置換を有することができ、欠失、挿入または置換は、プロテアーゼに対する感受性の非存在ではなく、感受性の低下または増強を生じて、XTENからのBPの放出速度を適応させる能力を生じる。例示的な置換は表7aに示されている。
表7a: BP放出のためのプロテアーゼ切断配列
Figure 2023531494000038
↓は切断部位を示す;
NA: 該当なし;
スラッシュの前、間、または後の複数のアミノ酸の列挙は、その場所で置換され得る代替アミノ酸を示す;
「-」は、いずれかのアミノ酸が中欄に示される対応するアミノ酸で置換されてもよいことを示す
一部の実施形態では、BPXTEN融合タンパク質は、プロテアーゼによって作用する場合に融合タンパク質からBPを放出するよう構成された1つまたは複数の切断配列をさらに含み得るスペーサー配列を含んでもよい。一部の実施形態では、1つまたは複数の切断配列は、表7aからの配列に対して少なくとも約80%(例えば、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%)の配列同一性を有する配列であってもよい。
一部の実施形態では、本開示は、疾患組織または疾患組織の近くに見られる細胞に関連するか、またはそれによって生じる1つまたは複数の哺乳動物プロテアーゼに対する基質であるBP放出セグメントペプチド(または放出セグメント(RS))を提供する。このようなプロテアーゼとしては、以下に限定されないが、表7bのプロテアーゼを含むがこれらに限定されないメタロプロテイナーゼ、システインプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、およびセリンプロテアーゼなどのプロテアーゼの分類が挙げられる。RSは、とりわけ、対象組換えポリペプチドへの組込みにとって有用であり、哺乳動物プロテアーゼによるRSの切断によって活性化され得るプロドラッグ形式を付与する。本明細書に記載されているように、RSは対象組換えポリペプチド組成物中に組み込まれ、組み込まれた結合部分をXTENに連結させ(この立体配置は以下にさらに十分に説明されている)、その結果、RSが基質である1つまたは複数のプロテアーゼの作用によるRSの切断の際に、結合部分とXTENは組成物から放出され、結合部分はXTENによってもはや保護されず、それらのリガンドに結合する十分な能力を取り戻す。第1および第2の抗体断片を含むこれらの組換えポリペプチド組成物において、組成物は、活性化可能な抗体組成物(AAC)として本明細書において言及されている。
表7b: 標的組織のプロテアーゼ
Figure 2023531494000039
Figure 2023531494000040
一実施形態では、本開示は、最適にアラインされた場合に、表8aに示されている配列によって本明細書において同定される配列に対して、少なくとも88%、または少なくとも94%、または100%の配列同一性を有する第1の放出セグメント(RS1)配列を含む活性化可能な組換えポリペプチドであって、RS1が、1つまたは複数の哺乳動物プロテアーゼに対する基質である、活性化可能な組換えポリペプチドを提供する。他の実施形態では、本開示は、最適にアラインされた場合に、表8aに示されている配列によって本明細書において同定される配列に対して、それぞれ少なくとも88%、または少なくとも94%、または100%の配列同一性を有するRS1および第2の放出セグメント(RS2)配列を含む活性化可能な組換えポリペプチドであって、RS1およびRS2がそれぞれ、1つまたは複数の哺乳動物プロテアーゼに対する基質である、活性化可能な組換えポリペプチドを提供する。一部の実施形態では、本開示は、最適にアラインされた場合に、表8bに示されている配列によって本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも97%、または100%の同一性を有する第1のRS(RS1)配列を含む活性化可能な組換えポリペプチドであって、RSが、1つまたは複数の哺乳動物プロテアーゼに対する基質である、活性化可能な組換えポリペプチドを提供する。他の実施形態では、本開示は、最適にアラインされた場合に、表8bに示されている配列によって本明細書において同定される配列に対して、それぞれ少なくとも88%、または少なくとも94%、または100%の配列同一性を有するRS1および第2の放出セグメント(RS2)配列を含む活性化可能な組換えポリペプチドであって、RS1およびRS2がそれぞれ、1つまたは複数の哺乳動物プロテアーゼに対する基質である(例えば、各放出セグメント配列内の1、2、または3つの切断部位において)、活性化可能な組換えポリペプチドを提供する。RS1およびRS2を含む活性化可能な組換えポリペプチドの実施形態では、2つの放出セグメントは同一であってもよく、または配列は異なっていてもよい。
本開示は、表7bのプロテアーゼを含む、メタロプロテイナーゼ、システインプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、またはセリンプロテアーゼである1、2または3つの異なる分類のプロテアーゼに対する基質である放出セグメントを企図する。特定の特徴において、RSは、以下に限定されないが、腫瘍、がん細胞、および炎症組織などの疾患組織または細胞に密接に関連して見られるか、またはそれと共存するプロテアーゼに対する基質としての機能を果たし、RSの切断の際には、それ以外の場合には対象組換えポリペプチド組成物のXTENによって保護されている(よって、それらの各リガンドに対して低い結合親和性しか有さない)結合部分が、組成物から放出され、標的および/またはエフェクター細胞のリガンドに結合するそれらの完全な能力を取り戻す。一部の実施形態では、対象組換えポリペプチド組成物のRSは、表7bのプロテアーゼを含むがこれらに限定されない、標的化細胞内に位置する細胞プロテアーゼに対する基質であるアミノ酸配列を含む。対象組換えポリペプチド組成物の別の特定の特徴では、2つまたは3つの分類のプロテアーゼに対する基質であるRSは、異なるプロテアーゼによってRS配列の異なる位置で切断されることが可能な配列により設計された。よって、2、3、またはそれより多い分類のプロテアーゼに対する基質であるRSは、RS配列において2、3、または複数の異なる切断部位を有するが、それにもかかわらず、単一のプロテアーゼによる切断によって、RSを含む組換えポリペプチド組成物からの結合部分およびXTENの放出がもたらされる。
一実施形態では、対象組換えポリペプチド組成物に組み込むための本開示のRSは、メプリン、ネプリライシン(CD10)、PSMA、BMP-1、Aディスインテグリンおよびメタロプロテイナーゼ(ADAM)、ADAM8、ADAM9、ADAM10、ADAM12、ADAM15、ADAM17(TACE)、ADAM19、ADAM28(MDC-L)、トロンボスポンジンモチーフを有するADAM(ADAMTS)、ADAMTS1、ADAMTS4、ADAMTS5、MMP-1(コラゲナーゼ1)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-1(MMP-1)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-2(MMP-2、ゲラチナーゼA)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-3(MMP-3、ストロメライシン1)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-7(MMP-7、マトリライシン1)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-8(MMP-8、コラゲナーゼ2)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-9(MMP-9、ゲラチナーゼB)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-10(MMP-10、ストロメライシン2)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-11(MMP-11、ストロメライシン3)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-12(MMP-12、マクロファージエラスターゼ)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-13(MMP-13、コラゲナーゼ3)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-14(MMP-14、MT1-MMP)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-15(MMP-15、MT2-MMP)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-19(MMP-19)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-23(MMP-23、CA-MMP)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-24(MMP-24、MT5-MMP)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-26(MMP-26、マトリライシン2)、マトリックスメタロプロテイナーゼ-27(MMP-27、CMMP)、レグマイン、カテプシンB、カテプシンC、カテプシンK、カテプシンL、カテプシンS、カテプシンX、カテプシンD、カテプシンE、セクレターゼ、ウロキナーゼ(uPA)、組織型プラスミノーゲンアクチベーター(tPA)、プラスミン、トロンビン、前立腺特異的抗原(PSA、KLK3)、ヒト好中球エラスターゼ(HNE)、エラスターゼ、トリプターゼ、II型膜貫通型セリンプロテアーゼ(TTSP)、DESC1、ヘプシン(HPN)、マトリプターゼ、マトリプターゼ-2、TMPRSS2、TMPRSS3、TMPRSS4(CAP2)、線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)、カリクレイン関連ペプチダーゼ(KLKファミリー)、KLK4、KLK5、KLK6、KLK7、KLK8、KLK10、KLK11、KLK13、およびKLK14を含むがこれらに限定されない、1つまたは複数のプロテアーゼに対する基質である。一実施形態では、RSは、ADAM17に対する基質である。一実施形態では、RSは、BMP-1に対する基質である。一実施形態では、RSは、カテプシンに対する基質である。一実施形態では、RSは、HtrA1に対する基質である。一実施形態では、RSは、レグマインに対する基質である。一実施形態では、RSは、MMP-1に対する基質である。一実施形態では、RSは、MMP-2に対する基質である。一実施形態では、RSは、MMP-7に対する基質である。一実施形態では、RSは、MMP-9に対する基質である。一実施形態では、RSは、MMP-11に対する基質である。一実施形態では、RSは、MMP-14に対する基質である。一実施形態では、RSは、uPAに対する基質である。一実施形態では、RSは、マトリプターゼに対する基質である。一実施形態では、RSは、MT-SP1に対する基質である。一実施形態では、RSは、好中球エラスターゼに対する基質である。一実施形態では、RSは、トロンビンに対する基質である。一実施形態では、RSは、TMPRSS3に対する基質である。一実施形態では、RSは、TMPRSS4に対する基質である。一実施形態では、対象組換えポリペプチド組成物のRSは、レグマイン、MMP-1、MMP-2、MMP-7、MMP-9、MMP-11、MMP-14、uPA、およびマトリプターゼを含むがこれらに限定されない少なくとも2つのプロテアーゼに対する基質である。一部の実施形態では、対象組換えポリペプチド組成物のRSは、レグマイン、MMP-1、MMP-2、MMP-7、MMP-9、MMP-11、MMP-14、uPA、およびマトリプターゼに対する基質である。
表8a: BP放出セグメント配列
Figure 2023531494000041
Figure 2023531494000042
Figure 2023531494000043
表8b: 放出セグメント配列
Figure 2023531494000044
Figure 2023531494000045
Figure 2023531494000046
Figure 2023531494000047
Figure 2023531494000048
Figure 2023531494000049
Figure 2023531494000050
Figure 2023531494000051
Figure 2023531494000052
Figure 2023531494000053
Figure 2023531494000054
一部の実施形態では、対象組換えポリペプチドに組み込むためのRSは、それらが基質である様々なプロテアーゼに対して、様々な切断速度および様々な切断効率を有するために選択的に感受性であるように設計することができる。所与のプロテアーゼは、健康な組織または循環中と比較して、腫瘍、血液がん、または炎症組織もしくは炎症部位を含むがこれらに限定されない疾患組織において異なる濃度で見られる場合があるため、本開示は、組換えポリペプチドが、標的細胞または組織およびそれと共存するプロテアーゼに近い場合に、健康な組織または循環中におけるRSの切断速度と比較して、プロドラッグ形態から活性形態へと優先的に変換され(すなわち、RSの切断後の組換えポリペプチドからの結合部分およびXTENの分離および放出によって)、その結果、放出された抗体断片結合部分が、循環中に残っているプロドラッグ形態と比較して、疾患組織中のリガンドに結合する能力がより高いことを確認するために、所与のプロテアーゼに対してより高いかまたはより低い切断効率を有するように操作された個々のアミノ酸配列を有しているRSを提供する。このような選択的設計によって、得られる組成物の治療指数が改善され、このような部位特異的活性化を組み込まない従来の治療薬に対して副作用が低減され得る。
本明細書で使用される場合、切断効率は、初期基質濃度が6μMである反応が行われる生化学的アッセイ(実施例においてさらに詳述される)において、それぞれがプロテアーゼ酵素に供された場合に切断された対照基質AC1611のパーセンテージに対する、切断されたRSを含む試験基質のパーセンテージの比率のlog値として定義され、反応物は、37℃で2時間インキュベートされた後、EDTAを添加することによって停止され、消化産物と未切断基質の量を非還元SDS-PAGEによって分析し、切断されたパーセンテージの比率を確立する。切断効率は以下のように計算される。
Figure 2023531494000055
よって、切断効率が-1であることは、切断された試験基質の量が、対照基質の量と比較して50%であったことを意味し、一方、切断効率が+1であることは、切断された試験基質の量が、対照基質の量と比較して200%であったことを意味する。対照に対して試験プロテアーゼによる切断速度が速ければ切断効率は高くなり、対照に対して試験プロテアーゼによる切断速度が遅ければ切断効率は低くなる。実施例において詳述されるように、アミノ酸配列EAGRSANHEPLGLVAT(配列番号7001)を有する対照RS配列AC1611(RSR-1517)は、個々のプロテアーゼによる切断速度に関するin vitro生化学アッセイにおいて試験された場合、プロテアーゼであるレグマイン、MMP-2、MMP-7、MMP-9、MMP-14、uPA、およびマトリプターゼによる適切なベースラインの切断効率を有するものとして確立された。RSペプチド中の個々の位置におけるアミノ酸の選択的置換により、RSのライブラリーが作成され、7つのプロテアーゼのパネル(実施例においてより十分に詳述される)に対して評価され、所望の切断効率を有するRSを実現するために適切なアミノ酸置換のガイドラインを確立するために使用されるプロファイルが得られた。所望の切断効率を有するRSを作製する際には、親水性アミノ酸であるA、E、G、P、S、およびTを使用する置換が好ましいが、RSがプロテアーゼによる切断に対する感受性を少なくともある程度保持する限り、他のL-アミノ酸が所与の位置で置換され、切断効率を調整してもよい。活性を保持または効果的にするためのペプチド中のアミノ酸の保存的置換は、十分に当業者の知識および能力の範囲内にある。一実施形態では、本開示は、配列EAGRSANHEPLGLVAT(配列番号7001)を有する対照配列RSR-1517の同じプロテアーゼによる切断と比較して、in vitro生化学競合アッセイにおいて少なくとも0.2log、または0.4log、または0.8log、または1.0log高い切断効率を有するレグマイン、MMP-1、MMP-2、MMP-7、MMP-9、MMP-11、MMP-14、uPA、またはマトリプターゼを含むがこれらに限定されないプロテアーゼによって、切断されるRSを提供する。一部の実施形態では、本開示は、配列EAGRSANHEPLGLVAT(配列番号7001)を有する対照配列RSR-1517の同じプロテアーゼによる切断と比較して、in vitro生化学競合アッセイにおいて少なくとも0.2log、または0.4log、または0.8log、または1.0log低い切断効率を有するレグマイン、MMP-1、MMP-2、MMP-7、MMP-9、MMP-11、MMP-14、uPA、またはマトリプターゼを含むがこれらに限定されないプロテアーゼによって、切断されるRSを提供する。一実施形態では、本開示は、レグマイン、MMP-1、MMP-2、MMP-7、MMP-9、MMP-11、MMP-14、uPA、またはマトリプターゼを含むがこれらに限定されないプロテアーゼによるRSの切断速度が、配列EAGRSANHEPLGLVAT(配列番号7001)を有する対照配列RSR-1517と比較して、少なくとも2倍、または少なくとも4倍、または少なくとも8倍、または少なくとも16倍早いRSを提供する。一部の実施形態では、本開示は、レグマイン、MMP-1、MMP-2、MMP-7、MMP-9、MMP-11、MMP-14、uPA、またはマトリプターゼを含むがこれらに限定されないプロテアーゼによるRSの切断速度が、配列EAGRSANHEPLGLVAT(配列番号7001)を有する対照配列RSR-1517と比較して、2分の1以下、または4分の1以下、または8分の1以下、または16分の1以下の遅いRSを提供する。
一部の実施形態では、本開示は、複数のRSを含むAACであって、各RS配列が、表8aに記載の配列の群によって本明細書において同定され、RSが、グリシン、セリン、アラニン、およびトレオニンである1~6のアミノ酸によって互いに連結されている、AACを提供する。一実施形態では、AACは、第1のRSと第1のRSとは異なる第2のRSを含み、各RS配列は、表8aに記載の配列によって本明細書において同定され、RSは、グリシン、セリン、アラニン、およびトレオニンである1~6のアミノ酸によって互いに連結されている。一部の実施形態では、AACは、第1のRS、第1のRSとは異なる第2のRS、および第1および第2のRSとは異なる第3のRSを含み、各配列は、表8aに記載の配列によって本明細書において同定され、第1および第2および第3のRSは、グリシン、セリン、アラニン、およびトレオニンである1~6のアミノ酸によって互いに連結されている。AACの複数のRSを連結して、複数のプロテアーゼによって異なる切断速度または切断効率で切断され得る配列を形成できることが特に意図される。一部の実施形態では、本開示は、表8a~8bに記載の配列によって本明細書において同定されるRS1およびRS2ならびに本明細書の上記のまたは本明細書の他のいずれかの箇所で記載されているものなどのXTEN1およびXTEN2を含むAACであって、RS1がXTEN1と結合部分の間で融合されており、RS2がXTEN2と結合部分の間で融合されている、AACを提供する。このような組成物は、健康な組織または正常な循環中にある場合と比較して、複数のプロテアーゼを発現する罹患した標的組織によってより容易に切断されることが企図されており、結合部分を有する得られる断片が標的組織、例えば、腫瘍により容易に浸透し、標的細胞およびエフェクター細胞(または単一の結合部分に関して設計したAACの場合には標的細胞だけ)に結合および連結する能力が増強するという結果をもたらす。
本開示のRSは、がん、自己免疫疾患、炎症性疾患および組換えポリペプチドの活性の局在化が望ましい他の状態の処置のための治療薬として、組換えポリペプチド中に含まれるのに有用である。対象組成物は、満たされていない必要性に対処するものであり、注射の際に活性である従来の抗体治療薬または二重特異性抗体治療薬と比較して、終末相半減期の増強、標的化送達、および健康な組織に対する毒性の低下を伴う治療可能比の改善を含む1つまたは複数の態様において優れている。
一部の実施形態では、(融合)ポリペプチドは、(第1の)XTENと生物学的に活性なポリペプチドの間に位置する第1の放出セグメント(RS1)を含む。一部の実施形態では、ポリペプチドは、生物学的に活性なポリペプチドと第2のXTENの間に位置する第2の放出セグメント(RS2)をさらに含む。一部の実施形態では、RS1とRS2は、配列が同一である。一部の実施形態では、RS1とRS2は、配列が同一ではない。一部の実施形態では、RS1は、表8a~8bの配列またはそのサブセットによって本明細書において同定される配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、RS2は、表8a~8bの配列またはそのサブセットによって本明細書において同定される配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、RS1とRS2はそれぞれ、各放出セグメント配列内の1、2または3つの切断部位での複数のプロテアーゼによる切断のための基質である。
参照断片
一部の実施形態では、(融合)ポリペプチドは、プロテアーゼによる消化の際にポリペプチドから放出可能である1つまたは複数の参照断片をさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の参照断片はそれぞれ、生物学的に活性なポリペプチドの一部を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の参照断片は、プロテアーゼによるポリペプチドの消化の際に、ポリペプチドから放出可能である他のペプチド断片のすべてと配列および分子量が異なる単一の参照断片である。
例示的なポリペプチド
本開示の組成物の一部の実施形態では、ポリペプチドは、表Dに記載の配列(配列番号12~47からなる)またはそのサブセットに対して少なくとも(約)80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む組換えポリペプチドである。ポリペプチドは、表Dに記載の配列(配列番号12~47)またはそのサブセットに対して少なくとも(約)81%、少なくとも(約)82%、少なくとも(約)83%、少なくとも(約)84%、少なくとも(約)85%、少なくとも(約)86%、少なくとも(約)87%、少なくとも(約)88%、少なくとも(約)89%、少なくとも(約)90%、少なくとも(約)91%、少なくとも(約)92%、少なくとも(約)93%、少なくとも(約)94%、少なくとも(約)95%、少なくとも(約)96%、少なくとも(約)97%、少なくとも(約)98%、少なくとも(約)99%、または(約)100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含んでもよい。ポリペプチドは、表Dに記載の配列(配列番号12~47)またはそのサブセットに対して少なくとも(約)90%、少なくとも(約)91%、少なくとも(約)92%、少なくとも(約)93%、少なくとも(約)94%、少なくとも(約)95%、少なくとも(約)96%、少なくとも(約)97%、少なくとも(約)98%、少なくとも(約)99%、または(約)100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含んでもよい。ポリペプチドは、表Dに記載の配列(配列番号12~47)またはそのサブセットに対して同一なアミノ酸配列を含んでもよい。本開示の組成物が、バリアントが実質的に類似するかまたは同一の生物活性(複数可)および/または活性メカニズムを示す限り、挿入されたリンカー配列を含むか、またはそれに結合した精製タグ配列を含むなどの、表Dに記載のアミノ酸配列の配列バリアントを含んでもよいことが特に企図される。
表D: ポリペプチドの例示的なアミノ酸配列
Figure 2023531494000056
Figure 2023531494000057
Figure 2023531494000058
Figure 2023531494000059
Figure 2023531494000060
Figure 2023531494000061
Figure 2023531494000062
Figure 2023531494000063
Figure 2023531494000064
Figure 2023531494000065
Figure 2023531494000066
Figure 2023531494000067
Figure 2023531494000068
Figure 2023531494000069
Figure 2023531494000070
Figure 2023531494000071
Figure 2023531494000072
Figure 2023531494000073
ポリペプチド混合物
本明細書の開示には、様々な長さの複数のポリペプチドを含む混合物であって、ポリペプチドの第1のセットとポリペプチドの第2のセットを含む混合物も含まれる。一部の実施形態では、ポリペプチドの第1のセットの各ポリペプチドは、(a)プロテアーゼによる消化によってポリペプチドから放出可能であり、(b)ポリペプチドの第1のセットから放出可能である他のすべての断片の配列および分子量とは異なる配列および分子量を有するバーコード断片を含む。一部の実施形態では、ポリペプチドの第2のセットは、ポリペプチドの第1のセットのバーコード断片(例えば、切断による)を欠く。一部の実施形態では、ポリペプチドの第1のセットとポリペプチドの第2のセットは両方、(a)ポリペプチドの第1のセットとポリペプチドの第2のセットに共通し、(b)プロテアーゼによる消化によって放出可能である参照断片をそれぞれ含む。一部の実施形態では、参照断片を含むポリペプチドに対するポリペプチドの第1のセットの比率は、0.70を超える。一部の実施形態では、参照断片を含むポリペプチドに対するポリペプチドの第1のセットの比率は、0.80、0.90、0.95、または0.98を超える。一部の実施形態では、参照断片は、ポリペプチドの第1のセットおよびポリペプチドの第2のセットの各ポリペプチドにおいて1回だけ生じる。一部の実施形態では、プロテアーゼは、グルタミン酸残基のC末端側で切断するプロテアーゼである。一部の実施形態では、プロテアーゼは、Glu-Cプロテアーゼである。一部の実施形態では、プロテアーゼは、トリプシンではない。一部の実施形態では、様々な長さのポリペプチドは、本明細書の上記に記載されたまたは本明細書の他のいずれかの箇所に記載されたいずれかなどの少なくとも1つの伸長組換えポリペプチド(XTEN)を含むポリペプチドを含む。一部の実施形態では、ポリペプチドの第1のセットは全長ポリペプチドを含み、バーコード断片は、全長ポリペプチドの一部である。一部の実施形態では、全長ポリペプチドは、本明細書の上記に記載されたまたは本明細書の他のいずれかの箇所に記載されたいずれかなどの(融合)ポリペプチドである。一部の実施形態では、バーコード断片は、全長ポリペプチドのN末端アミノ酸とC末端アミノ酸の両方を欠く(含まない)。一部の実施形態では、様々な長さのポリペプチドの混合物は、全長ポリペプチドのN末端切断、C末端切断、またはN末端とC末端の両方の切断により、互いに異なる。一部の実施形態では、ポリペプチドの第1のセットとポリペプチドの第2のセットは、1つまたは複数の薬理特性において異なっていてもよい。非限定的な例示的特性には以下が含まれる。
ポリペプチドの特徴付け方法
本明細書の開示には、様々な長さのポリペプチドを含む混合物において、混合物中のポリペプチドの第2のセットに対する混合物中のポリペプチドの第1のセットの相対量を評価するための方法であって、(1)ポリペプチドの第1のセットの各ポリペプチドがポリペプチドにおいて1回だけ生じるバーコード断片を共有し、(2)ポリペプチドの第2のセットの各ポリペプチドが第1のセットのポリペプチドによって共有されているバーコード断片を欠き、第1のポリペプチドとポリペプチドの第2のセットの両方の個々のポリペプチドが参照断片をそれぞれ含む、方法が含まれる。本方法は、混合物とプロテアーゼを接触させて、ポリペプチドの第1のセットとポリペプチドの第2のセットの切断により得られる複数のタンパク質分解断片を生成するステップを含んでもよく、複数のタンパク質分解断片は、複数の参照断片、および複数のバーコード断片を含む。本方法は、参照断片の量に対するバーコード断片の量の比率を決定し、それによって、ポリペプチドの第2のセットに対するポリペプチドの第1のセットの相対量を評価するステップをさらに含んでもよい。一部の実施形態では、バーコード断片は、ポリペプチドの第1のセットの各ポリペプチドにおいて1回だけ生じる。一部の実施形態では、参照断片は、ポリペプチドの第1のセットおよびポリペプチドの第2のセットの各ポリペプチドにおいて1回だけ生じる。一部の実施形態では、複数のタンパク質分解断片は、複数の参照断片、および複数のバーコード断片を含む。一部の実施形態では、プロテアーゼは、プロリン残基が後に続かないグルタミン酸残基のC末端側でポリペプチド(または様々な長さのポリペプチド)の第1および第2のセットを切断する。一部の実施形態では、プロテアーゼは、Glu-Cプロテアーゼである。一部の実施形態では、プロテアーゼは、トリプシンではない。一部の実施形態では、参照断片の量に対するバーコード断片の量の比率を決定するステップは、プロテアーゼと接触させた後の混合物由来のバーコード断片と参照断片を同定するステップを含む。一部の実施形態では、バーコード断片および参照断片は、それらの各質量に基づいて同定される。一部の実施形態では、バーコード断片および参照断片は、質量分析によって同定される。一部の実施形態では、バーコード断片および参照断片は、液体クロマトグラフィー-質量分析(LC-MS)によって同定される。一部の実施形態では、参照断片に対するバーコード断片の比率を決定するステップは、アイソバリック標識化を含む。一部の実施形態では、参照断片に対するバーコード断片の比率を決定するステップは、同位体標識された参照断片と同位体標識されたバーコード断片の一方または両方で混合物をスパイクすることを含む。一部の実施形態では、様々な長さのポリペプチドは、本明細書の上記に記載されたまたは本明細書の他のいずれかの箇所に記載された少なくとも1つの伸長組換えポリペプチド(XTEN)を含むポリペプチドを含む。一部の実施形態では、XTENは、(i)少なくとも100、または少なくとも150のアミノ酸を含む、(ii)XTENのアミノ酸残基の少なくとも90%が、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)である、および(iii)G、A、S、T、E、またはPである少なくとも4種の異なるアミノ酸を含むという点で特徴付けられる。一部の実施形態では、バーコード断片は、存在する場合、XTENの一部である。一部の実施形態では、様々な長さのポリペプチドの混合物は、本明細書の上記のまたは本明細書の他のいずれかの箇所に記載されたポリペプチドを含む。一部の実施形態では、様々な長さのポリペプチドは、全長ポリペプチドおよび切断されたその断片を含む。一部の実施形態では、様々な長さのポリペプチドは、全長ポリペプチドおよび切断されたその断片から本質的になる。一部の実施形態では、様々な長さのポリペプチドの混合物は、全長ポリペプチドのN末端切断、C末端切断、またはN末端とC末端の両方の切断により、互いに異なる。一部の実施形態では、全長ポリペプチドは、本明細書の上記に記載されたまたは本明細書の他のいずれかの箇所に記載されたポリペプチドである。一部の実施形態では、参照断片に対するバーコード断片の量の比率は、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90、0.95、0.98、または0.99を超える。
ペプチドのアイソバリック標識に基づく定量化
一部の実施形態では、アイソバリック標識を使用して、参照断片に対するバーコード断片の比率を決定することができる。当業者であれば、アイソバリック標識が定量プロテオミクスにおいて使用される質量分析戦略であり、ペプチドまたはタンパク質(またはその一部)が、アイソバリック(質量が同一)であるが、その構造周囲の重同位体の分布の点で異なる様々な化学基で標識されることを理解するであろう。これらのタグは、一般に、タンデム質量タグと呼ばれ、タンデム質量分析中の高エネルギー衝突誘起解離(CID)の際に、質量タグが特定のリンカー領域で切断され、それによって異なる質量のレポーターイオンが得られるように設計されている。当業者であれば、最も一般的なアイソバリックタグのうちの1つがアミン反応性タグであることを理解するであろう。
切断生成物を検出および定量化する(例えば、アイソバリック標識による)能力の増強により、精製された原薬/製品中の不要なバリアントの存在を最小限にするための精製ステップを含む製造プロセスの設計に役立ち得る知識を生み出すことができる。
組換え生成
本明細書における開示は核酸を含む。核酸は、本明細書の上記に記載されたまたは本明細書の他のいずれかの箇所に記載されたいずれかなどの(融合)ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド(またはポリヌクレオチド配列)を含んでもよく、または核酸は、このようなポリヌクレオチド(またはポリヌクレオチド配列)の逆相補体を含んでもよい。
本明細書における開示は、先行する段落に記載されたいずれかなどのポリヌクレオチド配列、およびポリヌクレオチド配列に作動可能に連結された調節配列を含む発現ベクターを含む。
本明細書における開示は、先行する段落において記載されたいずれかなどの発現ベクターを含む宿主細胞を含む。一部の実施形態では、宿主細胞は原核生物である。一部の実施形態では、宿主細胞はE.coliである。一部の実施形態では、宿主細胞は哺乳動物の細胞である。
一部の実施形態では、本開示は、対象組成物を製造する方法を提供する。一実施形態では、本方法は、ポリペプチドまたはBPXTEN融合ポリペプチドの発現を促進する条件下で、本明細書に記載の実施形態のうちのいずれかのポリペプチドまたはXTEN含有組成物をコードする核酸構築物を含む宿主細胞を培養し、それに続いて、標準的な精製方法(例えば、カラムクロマトグラフィー、HPLCなど)を使用してポリペプチドまたはBPXTEN融合ポリペプチドを回収するステップを含み、ここで、発現したポリペプチドまたはBPXTEN融合ポリペプチドの結合断片の少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも97%、または少なくとも99%が正しくフォールディングする組成物が回収される。作製する方法の一部の実施形態では、発現したポリペプチドまたはBPXTEN融合ポリペプチドは、ポリペプチドまたはBPXTEN融合ポリペプチドの少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも97%、または少なくとも99%がモノマー可溶性形態で回収されるように回収される。
一部の実施形態では、本開示は、E.coliまたは哺乳動物宿主細胞を使用して、機能的タンパク質の高い発酵発現レベルでポリペプチドおよびBPXTEN融合ポリペプチドを作製する方法、ならびに高い発現レベルで細胞傷害活性のポリペプチド構築物組成物を生成する方法において有用な構築物をコードする発現ベクターを提供する方法に関する。一実施形態では、本方法は、1)本明細書で開示される実施形態のうちのいずれかのポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを調製するステップと、2)生物システムにおける高レベルのタンパク質発現に適切な転写および翻訳配列の制御下でプラスミドまたは他のベクターであり得る発現ベクター中にポリヌクレオチドをクローニングするステップと、3)適切な宿主細胞を発現ベクターにより形質転換するステップと、4)ポリペプチド組成物の発現に好適な条件下で従来の栄養培地中で宿主細胞を培養するステップとを含む。所望の場合、宿主細胞はE.coliである。本方法によって、ポリペプチドの発現は、宿主細胞の発現産物の少なくとも0.05g/L、または少なくとも0.1g/L、または少なくとも0.2g/L、または少なくとも0.3g/L、または少なくとも0.5g/L、または少なくとも0.6g/L、または少なくとも0.7g/L、または少なくとも0.8g/L、または少なくとも0.9g/L、または少なくとも1g/L、または少なくとも2g/L、または少なくとも3g/L、または少なくとも4g/L、または少なくとも5g/Lの発酵力価をもたらし、発現したタンパク質の少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも97%、または少なくとも99%は正しくフォールディングされる。本明細書で使用される場合、「正しくフォールディングされる」という用語は、組成物の抗原結合断片の構成成分が、その標的リガンドに特異的に結合する能力を有することを意味する。一部の実施形態では、本開示は、ポリペプチドまたはBPXTEN融合ポリペプチドを産生するための方法であって、発酵反応において、宿主細胞の乾燥重量1グラム当たり約10ミリグラム(mg/g)を超える濃度のポリペプチド産物を、または発酵反応が600nmの波長で少なくとも130の光学密度に到達する場合に、少なくとも約250mg/g、もしくは約300mg/g、もしくは約350mg/g、もしくは約400mg/g、もしくは約450mg/g、もしくは約500mg/gのポリペプチドを発現するのに有効な条件下で、ポリペプチドまたはBPXTEN融合ポリペプチドを含むポリペプチドをコードするベクターを含む宿主細胞を培養するステップを含み、発現したタンパク質の抗原結合断片が正しくフォールディングされる、方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、ポリペプチドまたはBPXTEN融合ポリペプチドを産生するための方法であって、発酵反応において、宿主細胞の乾燥重量1グラム当たり約10ミリグラム(mg/g)を超える濃度のポリペプチド産物を、または発酵反応が600nmの波長で少なくとも130の光学密度に到達する場合に、少なくとも約250mg/g、もしくは約300mg/g、もしくは約350mg/g、もしくは約400mg/g、もしくは約450mg/g、もしくは約500mg/gのポリペプチドを発現するのに有効な条件下で、組成物をコードするベクターを含む宿主細胞を培養するステップを含み、発現したポリペプチド産物が可溶性である、方法を提供する。
医薬組成物
本明細書の開示には、本明細書の上記に記載されたまたは本明細書の他のいずれかの箇所に記載されたいずれかなどの(融合)ポリペプチド、および1つまたは複数の薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物が含まれる。一部の実施形態では、医薬組成物は、皮内、皮下、経口、静脈内、動脈内、腹部内、腹腔内、硝子体内、髄腔内、または筋肉内投与用に製剤化される。一部の実施形態では、医薬組成物は、液体形態であるか、または凍結されている。一部の実施形態では、医薬組成物は、眼または別の身体部分内に移植されているデバイスである。一部の実施形態では、医薬組成物は、単回注射用のプレフィルドシリンジ内にある。一部の実施形態では、医薬組成物は、投与前に再構成される凍結乾燥粉末として製剤化される。
一部の実施形態では、用量は、皮内に、皮下に、経口的に、静脈内に、硝子体内に(またはその他の場合には眼内注射される)、動脈内に、腹部内に、腹腔内に、髄腔内に、または筋肉内に投与される。一部の実施形態では、医薬組成物は、眼または他の身体部分内に移植したデバイスを使用して投与される。一部の実施形態では、対象は、マウス、ラット、サル、またはヒトである。
医薬組成物は、任意の好適な経路によって療法用に投与されてもよい。さらに、医薬組成物は、他の薬学的に活性な化合物または本発明の複数の化合物を含有してもよい。
一部の実施形態では、医薬組成物は、皮下に、経口的に、筋肉内に、または静脈内に投与されてもよい。一実施形態では、医薬組成物は、治療有効用量で投与される。前述の一部の場合には、治療有効用量は、XTENに連結しておらず、同等用量で対象に投与された融合タンパク質の対応するBPと比較して、融合タンパク質に関する治療域内で費やした時間増加をもたらす。治療域内で費やした時間増加は、XTENに連結していない対応するBPより少なくとも3倍多く、あるいは、XTENに連結していない対応するBPより少なくとも4倍、または5倍、または6倍、または7倍、または8倍、または9倍、または少なくとも10倍、または少なくとも20倍多くてもよい。
一部の実施形態では、本発明は、疾患、障害または状態を処置する方法であって、治療有効用量レジメンを使用して投与される医薬組成物の複数の連続用量を使用して、上記医薬組成物を対象に投与するステップを含む、方法を提供する。前述の一実施形態では、治療有効用量レジメンは、XTENに連結しておらず、同等用量レジメンで対象に投与された融合タンパク質の対応するBPと比較して、融合タンパク質の血中レベルに関して少なくとも2つの連続的Cmaxピークおよび/またはCmmトラフ間で、少なくとも3倍、あるいは少なくとも4倍、または5倍、または6倍、または7倍、または8倍、または9倍、または少なくとも10倍、または少なくとも20倍の時間増加をもたらし得る。前述の一部の実施形態では、融合タンパク質の投与により、XTEN(複数可)に連結しておらず、対象への治療有効レジメンを使用して対象に投与された対応する生物学的に活性なタンパク質構成成分と比較して、医薬組成物の融合タンパク質のより少ない投与頻度またはモル単位のより低い総投与量を使用して、少なくとも1つの測定パラメーターにおいて同等の改善が生じる。
一実施形態では、医薬組成物は、皮下投与される。この実施形態では、組成物は、投与前に再構成される凍結乾燥粉末として供給されてもよい。組成物は、患者に直接投与され得る液体形態または凍結状態で供給されてもよい。一実施形態では、組成物は、患者が組成物を容易に自己投与できるように、プレフィルドシリンジ内に液体として供給される。
本発明において有用な延長放出製剤は、マトリックスおよびコーティング組成物を含む経口製剤であってもよい。好適なマトリックス材料としては、ワックス(例えば、カルナウバ、ミツロウ、パラフィンワックス、セレシン、シェラックワックス、脂肪酸、および脂肪アルコール)、油、硬化油または脂肪(例えば、硬化ナタネ油、ヒマシ油、牛脂、パーム油、およびダイズ油)、およびポリマー(例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、およびポリエチレングリコール)を挙げることができる。他の好適なマトリックス打錠材料は、他の担体、および充填剤を含む微結晶セルロース、粉末セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロースである。錠剤はまた、顆粒、コーティングされた粉末、またはペレットを含有してもよい。錠剤はまた、多層であってもよい。多層錠は、有効成分が顕著に異なる薬物動態プロファイルを有する場合に特に好ましい。必要に応じて、完成錠剤は、コーティングされていてもコーティングされていなくてもよい。
コーティング組成物は、不溶性マトリックスポリマーおよび/または水溶性材料を含んでもよい。水溶性材料は、ポリエチレングリコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールなどのポリマー、または糖類などのモノマー材料(例えば、ラクトース、スクロース、フルクトース、マンニトールなど)、塩類(例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウムなど)、有機酸(例えば、フマル酸、コハク酸、乳酸、および酒石酸)、およびこれらの混合物であってもよい。必要に応じて、腸溶性ポリマーがコーティング組成物に組み込まれてもよい。好適な腸溶性ポリマーとしては、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、酢酸コハク酸、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、フタル酸、ポリビニル酢酸フタル酸、酢酸フタル酸セルロース、セルロース酢酸トリメリテート、シェラック、ゼイン、およびカルボキシ基を含有するポリメタクリレートが挙げられる。コーティング組成物は、例えば、ジエチルフタレート、クエン酸エステル、ポリエチレングリコール、グリセロール、アセチル化グリセリド、アセチル化クエン酸エステル、ジブチルセバケート、およびヒマシ油などの好適な可塑剤を添加することによって可塑化されてもよい。コーティング組成物は、充填剤を含んでもよく、充填剤は、二酸化ケイ素、二酸化チタン、タルク、カオリン、アルミナ、デンプン、粉末セルロース、MCC、またはポラクリリンカリウムなどの不溶性材料であってもよい。コーティング組成物は、有機溶媒または水性溶媒またはこれらの混合物中の溶液またはラテックスとして塗布することができる。水、低級アルコール、低級塩素化炭化水素、ケトン、またはこれらの混合物などの溶媒が使用されてもよい。
本発明のBPXTENポリペプチドは、薬学的に有用な組成物を調製するために公知の方法に従って製剤化することができ、それによって、ポリペプチドは、水溶液または緩衝液、薬学的に許容される懸濁液およびエマルションなどの薬学的に許容される担体ビヒクルとの混合物中で組み合わされる。非水性溶媒の例としては、プロピルエチレングリコール、ポリエチレングリコールおよび植物油が挙げられる。治療用製剤は、凍結乾燥製剤または水溶液の形態で、Remington’s Pharmaceutical Sciences 16th edition, Osol, A. Ed. (1980)に記載されたように、所望の純度を有する有効成分を、必要に応じた生理学的に許容される担体、賦形剤または安定剤と混合することによって保存用に調製される。本発明の組成物は、種々の賦形剤を使用して製剤化することができる。好適な賦形剤としては、微結晶性セルロース(例えば、Avicel PH 102、Avicel PHlOl)、ポリメタクリレート、ポリ(アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、トリメチルアンモニオエチルメタクリレートクロリド(trimethylammonioethyl methacrylate chloride))(例えば、Eudragit RS-30D)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(Methocel KlOOM、Premium CR Methocel KlOOM、Methocel E5、Opadry(登録商標))、ステアリン酸マグネシウム、タルク、クエン酸トリエチル、エチルセルロース分散液(Surelease(登録商標))、および硫酸プロタミンが挙げられる。低速放出剤は、担体も含んでよく、担体は、例えば、溶媒、分散媒、コーティング、抗細菌剤および抗真菌剤、等張化剤および吸収遅延剤を含んでもよい。これらの低速放出剤には、薬学的に許容される塩、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、または硫酸塩などの無機塩類、ならびに酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩、または安息香酸塩などの有機酸の塩も使用することができる。組成物は、水、生理食塩水、グリセロール、およびエタノールなどの液体、ならびに湿潤剤、乳化剤、またはpH緩衝剤などの物質を含有してもよい。リポソームも担体として使用することができる。
一部の実施形態では、本発明の組成物は、有益な活性薬剤を長時間にわたって制御された様式で送達する際の有用性が実証されているリポソーム内に封入される。リポソームは、捕捉された水性体積を含有する閉じた二分子膜である。リポソームは、単一の膜二分子層を有する単層小胞またはそれぞれが水性層で次の膜二分子層と分離された複数の膜二分子層を有する多層小胞であってもよい。得られる膜二分子層の構造は、脂質の疎水性(非極性)尾部が二重層の中心に向かって方向付けられ、一方、親水性(極性)頭部が水性相に向かって方向付けられるようにする。一実施形態では、リポソームを、単核食細胞系の臓器、主に肝臓および脾臓による取り込みを回避する可撓性の水溶性ポリマーでコーティングすることができる。リポソームを取り囲むための好適な親水性ポリマーとしては、限定することなく、その内容が全体として参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,316,024号;同第6,126,966号;同第6,056,973号;同第6,043,094号に記載された、PEG、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポリメチルオキサゾリン、ポリエチルオキサゾリン、ポリヒドロキシプロピルオキサゾリン、ポリヒドロキシプロピルメタクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、ポリヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアスパルトアミドおよび親水性のペプチド配列が挙げられる。
リポソームは、当技術分野で公知の任意の脂質または脂質の組合せで構成されていてもよい。例えば、小胞形成性脂質は、米国特許第6,056,973号および同第5,874,104号に開示されているホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジン酸、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルイノシトール、およびスフィンゴミエリンなどのリン脂質を含む、天然に存在する脂質であっても、合成脂質であってもよい。小胞形成性脂質は、同じく米国特許第6,056,973号に開示されている糖脂質、セレブロシド、またはカチオン性脂質、例えば、1,2-ジオレイルオキシ-3-(トリメチルアミノ)プロパン(DOTAP);N-[1-(2,3,-ジテトラデシルオキシ)プロピル]-N,N-ジメチル-N-ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド(DMRIE);N-[1[(2,3,-ジオレイルオキシ)プロピル]-N,N-ジメチル-N-ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド(DORIE);N-[1-(2,3-ジオレイルオキシ)プロピル]-N,N,N-トリメチルアンモニウムクロリド(DOTMA);3[N-(N’,N’-ジメチルアミノエタン)カルバモイル]コレステロール(DC-Choi);またはジメチルジオクタデシルアンモニウム(DDAB)であってもよい。米国特許第5,916,588号および同第5,874,104号に開示されている通り、小胞に対して安定性を付与するために、コレステロールも適切な範囲内で存在してもよい。
追加のリポソーム技術は、その内容が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,759,057号;同第6,406,713号;同第6,352,716号;同第6,316,024号;同第6,294、191号;同第6,126,966号;同第6,056,973号;同第6,043,094号;同第5,965,156号;同第5,916,588号;同第5,874,104号;同第5,215,680号;および同第4,684,479号に記載されている。これらには、リポソームおよび脂質でコーティングされた微小気泡、ならびにそれらを製造するための方法が記載されている。よって、当業者は、本発明の開示およびこれらの他の特許の開示の両方を考慮して、本発明のポリペプチドの延長放出のためのリポソームを生成することができる。液体製剤について、所望の特性は、製剤が、静脈内、筋肉内、関節内、または皮下投与のために25ゲージ、28ゲージ、30ゲージ、31ゲージ、32ゲージの針を通過できる形態で供給されることである。
経皮製剤による投与は、一般に、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,186,938号および同第6,183,770号、同第4,861,800号、同第6,743,211号、同第6,945,952号、同第4,284,444号、およびWO89/09051に記載されたものを含む、当技術分野で公知の方法を使用して実施することができる。経皮パッチは、吸収の問題を有するポリペプチドに関して特に有用な実施形態である。パッチは、12時間、24時間、3日間および7日間にわたり皮膚浸透性有効成分の放出を制御するために作製することができる。一例では、毎日2倍過剰の本発明のポリペプチドが不揮発性流体中に配置される。本発明の組成物は、粘性の不揮発性の液体形態で提供される。特定の製剤の皮膚を通過する浸透は、当技術分野の標準的な方法(例えば、Franz et al., J. Invest. Derm. 64: 194-195 (1975))によって測定することができる。好適なパッチの例は、受動移行皮膚パッチ、イオン導入皮膚パッチ、またはNicodermなどのマイクロニードルを用いるパッチである。他の実施形態では、組成物は、鼻腔内、口腔、または舌下経路を介して脳に送達され、活性剤の嗅覚路を通じたCNSへの移行を可能とし、全身投与を低下させ得る。この投与経路で通常使用されるデバイスは、米国特許第6,715,485号に含まれる。この経路を介して送達される組成物は、CNS投与の増加または全身負荷の低下を可能にし、ある特定の薬物に関連する全身毒性リスクを低下させ得る。皮下に移植可能なデバイスでの送達のための薬学的組成物の調製は、当技術分野で公知の方法、例えば米国特許第3,992,518号;同第5,660,848号;および同第5,756,115号に記載された方法を使用して実施することができる。
浸透圧ポンプは、錠剤、丸剤、カプセル剤または移植可能なデバイスの形態で低速放出剤として使用され得る。浸透圧ポンプは、当技術分野で周知であり、延長放出薬物送達用の浸透圧ポンプの提供に経験がある会社から、当業者が容易に入手可能である。例は、ALZAのDUROS(商標);ALZAのOROS(商標);Osmotica PharmaceuticalのOsmodex(商標)システム;Shire LaboratoriesのEnSoTrol(商標)システム;およびAlzet(商標)である。浸透圧ポンプ技術について説明する特許は、その内容が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,890,918号;同第6,838,093号;同第6,814,979号;同第6,713,086号;同第6,534,090号;同第6,514,532号;同第6,361,796号;同第6,352,721号;同第6,294,201号;同第6,284,276号;同第6,110,498号;同第5,573,776号;同第4,200,0984号;および同第4,088,864号である。本発明の開示とこれらの他の特許の開示の両方を考慮して、当業者は、本発明のポリペプチドの延長放出のための浸透圧ポンプを生成することができる。
注射器ポンプは、低速放出剤として使用されてもよい。このようなデバイスは、その内容が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第4,976,696号;同第4,933,185号;同第5,017,378号;同第6,309,370号;同第6,254,573号;同第4,435,173号;同第4,398,908号;同第6,572,585号;同第5,298,022号;同第5,176,502号;同第5,492,534号;同第5,318,540号;および同第4,988,337号に記載されている。本発明の開示とこれらの他の特許の開示の両方を考慮して、当業者は、本発明の組成物の延長放出のための注射器ポンプを生成することができる。
薬学的キット
一部の実施形態では、本発明は、BPXTENポリペプチドの使用を容易にするキットを提供する。一実施形態では、キットは、少なくとも第1の容器内に、注射用、または滅菌水、緩衝液、もしくはデキストロースによる再構成用に用意された製剤中に一緒に、(a)それを必要とする対象への投与の際に疾患、状態または障害を処置するのに十分な量のBPXTEN融合タンパク質組成物;および(b)ある量の薬学的に許容される担体を;BPXTEN薬物ならびに貯蔵および取扱い条件を明記したラベル、ならびに薬物の承認された適応症のシート、承認された適応症の防止および/または処置に使用するためのBPXTEN薬物の再構成および/または投与の使用説明書、適切な投与情報および安全性情報、ならびに薬物のロットおよび有効期限を明示した情報と一緒に含む。前述の一部の実施形態では、キットは、対象に送達される適切な濃度のBPXTENを使用者に提供する、BPXTEN組成物に好適な希釈剤を収容できる第2の容器を含むことができる。
処置方法
本明細書の開示には、対象における疾患の処置のための医薬の調製において、本明細書の上記に記載されたまたは本明細書の他のいずれかの箇所に記載されたいずれかなどのポリペプチドの使用が含まれる。一部の実施形態では、処置される特定の疾患は、生物学的に活性なタンパク質の選択に応じて変わる。一部の実施形態では、疾患は、がん(その任意の形態を含む)である。一部の場合には、がんまたは腫瘍は、低、中、または高レベルのHER2発現によって特徴付けることができる。
本明細書の開示には、対象における疾患を処置する方法であって、本明細書の上記に記載されたまたは本明細書の他のいずれかの箇所に記載されたいずれかなどの医薬組成物の1または複数の治療有効用量をそれを必要とする対象に投与するステップを含む、方法が含まれる。一部の実施形態では、疾患は、がん(その任意の形態を含む)である。一部の実施形態では、対象は、マウス、ラット、サル、およびヒトである。一部の場合には、がんまたは腫瘍は、低、中、または高レベルのHER2発現によって特徴付けられ得る。
ある特定の実施形態では、本発明のHER-2標的化二重特異性組成物(特に、AMX818)は、がんの影響を処置または軽快するのに有効な第2の治療剤と有利に組み合わせることができる。追加の治療剤は、抗体、抗体断片、抗体コンジュゲート、細胞傷害剤、毒素、放射性核種、免疫調節薬、光活性治療剤、放射線増感剤、ホルモン剤、抗血管新生剤、およびこれらの組合せからなる群から選択されてもよい。特に好ましい第2または追加の治療剤としては、他のHER2標的化薬、化学療法剤、放射線治療剤、ならびにHER3およびHER2駆動型がんの処置に対する抵抗性に関与する他の標的を標的とする薬剤が挙げられる。
本発明において使用され得る治療用抗体の例としては、リツキシマブ(Rituxan)、ブレンツキシマブベドチン(Adcetriz)、アドトラスツズマブエムタンシン(Kadcyla)、セツキシマブ(Erbitux)、ベバシズマブ(Avastin)、イブリツモマブ(Zevalin)、ベドリズマブ(Entyvio)、イピリムマブ(Yervoy)、ニボルマブ(Opdivo)、ペムブロリズマブ(Keytruda)、アレムツズマブ(Alemtuzamab)アテゾリズマブ(Tecentriq)、アベルマブ(Bavencio)、デュルバルマブ(Imfinzi)、B-701、オファツムマブ、オビヌツズマブ(Gazyva)パニツムマブ、プロザリズマブ、BI-754091、OREG-103、COM-701、BI-754111、およびこれらの組合せが挙げられる。
一部の実施形態によれば、抗体、その断片、またはそのコンジュゲートは、リツキシマブ(Rituxan)、ブレンツキシマブベドチン(Adcetriz)、アドトラスツズマブエムタンシン(Kadcyla)、イピリムマブ(Yervoy)、ニボルマブ(Opdivo)、ペムブロリズマブ(Keytruda)、アレムツズマブアテゾリズマブ(Tecentriq)、デュルバルマブ(Imfinzi)、オファツムマブ、オビヌツズマブ(Gazyva)パニツムマブ、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
他の実施形態では、追加の薬剤は、DNA損傷剤、代謝拮抗薬、微小管阻害剤、抗生剤などであってもよい。DNA損傷剤には、アルキル化剤、白金系薬剤、挿入剤、およびDNA複製阻害剤が含まれる。DNAアルキル化剤の非限定的な例としては、シクロホスファミド、メクロレタミン、ウラムスチン、メルファラン、クロラムブシル、イホスファミド、カルムスチン、ロムスチン、ストレプトゾシン、ブスルファン、テモゾロミド、その薬学的に許容される塩、プロドラッグ、およびこれらの組合せが挙げられる。白金系薬剤の非限定的な例としては、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン、サトラプラチン、トリプラチン四硝酸塩、その薬学的に許容される塩、プロドラッグ、およびこれらの組合せが挙げられる。挿入剤の非限定的な例としては、ドキソルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、ミトキサントロン、その薬学的に許容される塩、プロドラッグ、およびこれらの組合せが挙げられる。DNA複製阻害剤の非限定的な例としては、イリノテカン、トポテカン、アムサクリン、エトポシド、エトポシドリン酸塩、テニポシド、その薬学的に許容される塩、プロドラッグ、およびこれらの組合せが挙げられる。代謝拮抗剤としては、メトトレキサートおよびペメトレキセド(premetrexed)などの葉酸アンタゴニスト、6-メルカプトプリン、ダカルバジン、およびフルダラビンなどのプリンアンタゴニスト、ならびに5-フルオロウラシル、アラビノシルシトシン、カペシタビン、ゲムシタビン、デシタビンなどのピリミジンアンタゴニスト、その薬学的に許容される塩、プロドラッグ、およびこれらの組合せが挙げられる。微小管阻害剤としては、限定されないが、ビンカアルカロイド、パクリタキセル(Taxol(登録商標))、ドセタキセル(Taxotere(登録商標))、およびイキサベピロン(Ixempra(登録商標))が挙げられる。抗生剤としては、限定されないが、アクチノマイシン、アントラサイクリン、バルルビシン、エピルビシン、ブレオマイシン、プリカマイシン、マイトマイシン、その薬学的に許容される塩、プロドラッグ、およびこれらの組合せが挙げられる。
細胞傷害剤の例は当業者に公知であり、例えば、シクロホスファミド、メクロレタミン、ウラムスチン、メルファラン、クロラムブシル、イホスファミド、カルムスチン、ロムスチン、ストレプトゾシン、ブスルファン、テモゾロミド、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン、サトラプラチン、トリプラチン四硝酸塩、ドキソルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、ミトキサントロン、メトトレキサート、ペメトレキセド、6-メルカプトプリン、ダカルバジン、フルダラビン、5-フルオロウラシル、アラビノシルシトシン、カペシタビン、ゲムシタビン、デシタビン、ビンカアルカロイド、パクリタキセル(Taxol)、ドセタキセル(Taxotere)、イキサベピロン(Ixempra)、アクチノマイシン、アントラサイクリン、バルルビシン、エピルビシン、ブレオマイシン、プリカマイシン、マイトマイシン、その薬学的に許容される塩、プロドラッグ、およびこれらの組合せからなる群から選択されてもよい。
本発明に従う細胞傷害剤は、PI3K/Akt経路の阻害剤も含む。PI3K/Akt経路の阻害剤の非限定的な例としては、A-674563(CAS番号552325-73-2)、AGL 2263、AMG-319(Amgen、Thousand Oaks、Calif.)、AS-041164(5-ベンゾ[1,3]ジオキソール-5-イルメチレン-チアゾリジン-2,4-ジオン)、AS-604850(5-(2,2-ジフルオロ-ベンゾ[1,3]ジオキソール-5-イルメチレン)-チアゾリジン-2,4-ジオン)、AS-605240(5-キノキシリン-6-メチレン-1,3-チアゾリジン-2,4-ジオン)、AT7867(CAS番号857531-00-1)、ベンズイミダゾールシリーズ、Genentech(Roche Holdings Inc.、South San Francisco、Calif.)、BML-257(CAS番号32387-96-5)、BVD-723、CAL-120(Gilead Sciences、Foster City、Calif.)、CAL-129(Gilead Sciences)、CAL-130(Gilead Sciences)、CAL-253(Gilead Sciences)、CAL-263(Gilead Sciences)、CAS番号612847-09-3、CAS番号681281-88-9、CAS番号75747-14-7、CAS番号925681-41-0、CAS番号98510-80-6、CCT128930(CAS番号885499-61-6)、CH5132799(CAS番号1007207-67-1)、CHR-4432(Chroma Therapeutics,Ltd.、Abingdon、UK)、FPA 124(CAS番号902779-59-3)、GS-1101(CAL-101)(Gilead Sciences)、GSK 690693(CAS番号937174-76-0)、H-89(CAS番号127243-85-0)、ホノキオール、IC87114(Gilead Science)、IPI-145(Intellikine Inc.)、KAR-4139(Karus Therapeutics、Chilworth、UK)、KAR-4141(Karus Therapeutics)、KIN-1(Karus Therapeutics)、KT 5720(CAS番号108068-98-0)、ミルテホシン、MK-2206二塩酸塩(CAS番号1032350-13-2)、ML-9(CAS番号105637-50-1)、ナルトリンドール塩酸塩、OXY-111A(NormOxys Inc.、Brighton、Mass.)、ペリホシン、PHT-427(CAS番号1191951-57-1)、Merck KGaA(Merck & Co.、Whitehouse Station、N.J.)のPI3キナーゼデルタ阻害剤、Genentech(Roche Holdings Inc.)のPI3キナーゼデルタ阻害剤、Incozen(Incozen Therapeutics,Pvt.Ltd.、Hydrabad、India)のPI3キナーゼデルタ阻害剤、Incozen(Incozen Therapeutics)のPI3キナーゼデルタ阻害剤2、Roche-4(Roche Holdings Inc.)のPI3キナーゼ阻害剤、Roche(Roche Holdings Inc.)のPI3キナーゼ阻害剤、Roche-5(Roche Holdings Inc.)のPI3キナーゼ阻害剤、Pathway Therapeutics(Pathway Therapeutics Ltd.、South San Francisco、Calif.)のPI3-アルファ/デルタ阻害剤、Cellzome(Cellzome AG、Heidelberg、Germany)のPI3-デルタ阻害剤、Intellikine(Intellikine Inc.、La Jolla、Calif.)のPI3-デルタ阻害剤、Pathway Therapeutics-1(Pathway Therapeutics Ltd.)のPI3-デルタ阻害剤、Pathway Therapeutics-2(Pathway Therapeutics Ltd.)のPI3-デルタ阻害剤、Cellzome(Cellzome AG)のPI3-デルタ/ガンマ阻害剤、Cellzome(Cellzome AG)のPI3-デルタ/ガンマ阻害剤、Intellikine(Intellikine Inc.)のPI3-デルタ/ガンマ阻害剤、Intellikine(Intellikine Inc.)のPI3-デルタ/ガンマ阻害剤、Pathway Therapeutics(Pathway Therapeutics Ltd.)のPI3-デルタ/ガンマ阻害剤、Pathway Therapeutics(Pathway Therapeutics Ltd.)のPI3-デルタ/ガンマ阻害剤、Evotec(Evotec)のPI3-ガンマ阻害剤、Cellzome(Cellzome AG)のPI3-ガンマ阻害剤、Pathway Therapeutics(Pathway Therapeutics Ltd.)のPI3-ガンマ阻害剤、Intellikine-1(Intellikine Inc.)のPI3Kデルタ/ガンマ阻害剤、Intellikine-1(Intellikine Inc.)のPI3Kデルタ/ガンマ阻害剤、ピクチリシブ(Roche Holdings Inc.)、PIK-90(CAS番号677338-12-4)、SC-103980(Pfizer、New York、N.Y.)、SF-1126(Semafore Pharmaceuticals、Indianapolis、Ind.)、SH-5、SH-6、テトラヒドロクルクミン、TG100-115(Targegen Inc.、San Diego、Calif.)、トリシリビン、X-339(Xcovery、West Palm Beach、Fla.)、XL-499(Evotech、Hamburg、Germany)、その薬学的に許容される塩、およびこれらの組合せが挙げられる。
併用療法における追加の薬剤は、植物または動物起源の毒物または毒液であってもよい。例は、ジフテリア毒素またはその部分である。他の例では、追加の薬剤は、「放射性核種」、すなわち、例えば、静脈内または経口的に患者へと投与される放射性物質であってもよく、その後、患者の正常な代謝を介して、標的臓器または組織へと浸透し、そこで、局所的な放射線を短時間にわたり送達する。放射性核種の例としては、以下に限定されないが、I-125、At-211、Lu-177、Cu-67、I-131、Sm-153、Re-186、P-32、Re-188、In-114m、およびY-90が挙げられる。
「免疫調節薬」という用語は、免疫系が、それらの産生を誘発した抗原を認識し、これと反応する、抗体または感作細胞を産生する能力を、増進させるかまたは低減することにより、免疫応答を変化させる物質を意味する。免疫調節薬は、組換え調製物、合成調製物、または天然調製物であってもよく、サイトカイン、コルチコステロイド、細胞傷害剤、チモシン、および免疫グロブリンを含む。一部の免疫調節薬は、体内に天然で存在し、これらのうちのある特定のものは、薬理学的調製物中で利用可能である。免疫調節薬の例としては、以下に限定されないが、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、LAG-3、IMP-321、JCAR-014、ASLAN-002(BMS-777607)、インターフェロン、イミキモドおよび細菌に由来する細胞膜画分、IL-2、IL-7、IL-12、CCL3、CCL26、CXCL7、合成シトシンリン酸-グアノシン(CpG)、免疫チェックポイント阻害剤、およびこれらの組合せが挙げられる。特にリンホトキシンおよびLiGHTを標的とする標的化サイトカイン療法は、本発明の組成物との組合せにおいても有用であり得る。
一部の併用処置において、追加の薬剤は、腫瘍細胞を放射線療法に対してより感受性にする「放射線増感剤」であってもよい。放射線増感剤の例としては、ミソニダゾール、メトロニダゾール、チラパザミン、およびtransクロセチン酸ナトリウム、およびこれらの組合せが挙げられる。
また他の実施形態では、追加の薬剤は、新たな血管の成長を低減または阻害する「抗血管新生」剤、例えば、血管内皮成長因子(VEGF)の阻害剤および内皮細胞遊走の阻害剤などである。抗血管新生剤としては、限定されないが、2-メトキシエストラジオール、アンギオスタチン、ベバシズマブ、軟骨由来血管新生阻害因子、エンドスタチン、IFN-α、IL-12、イトラコナゾール、リノマイド、血小板因子-4、プロラクチン、SU5416、スラミン、タスキニモド、テコガラン、テトラチオモリブデン酸、サリドマイド、トロンボスポンジン、トロンボスポンジン、TNP-470、ジブ-アフリベルセプト、その薬学的に許容される塩、プロドラッグ、およびこれらの組合せが挙げられる。
特に好ましい実施形態では、本発明のHER2標的化二重特異性組成物は、チェックポイント阻害剤、例えば、抗PD-1/抗PD-L1組成物、CTLA-4、OX40などと組み合わされてもよい。このような併用療法の特定の実施形態では、本発明の組成物は、PD-1としても公知の細胞表面受容体プログラム細胞死タンパク質1のアンタゴニスト、およびPD-L1のアンタゴニストと組み合わされてもよい。
PD-1は、免疫系を下方調節する際、およびT細胞炎症活性を抑制することによって自己寛容を促進する際に重要な役割を果たす。PD-1リガンド、PD-L1およびPD-L2の、T細胞に見られるPD-1受容体への結合により、T細胞増殖およびサイトカイン産生が阻害される。PD-1リガンドの上方調節はいくつかの腫瘍において生じ、この経路を介するシグナル伝達は、腫瘍の活性T細胞免疫監視機構の阻害に寄与し得る。抗PD-1抗体は、PD-1受容体に結合し、PD-L1およびPD-L3との相互作用をブロックし、抗腫瘍免疫応答を含む免疫応答のPD-1経路を媒介する阻害を解除する。
当業者は、使用することができる様々な抗PD-1抗体を知っている。一部の実施形態では、本発明の化合物と組み合わせて使用される例示的な抗PD-1抗体は、ペムブロリズマブ(Keytruda(登録商標))である。他の実施形態では、上記の化合物と組み合わせて使用される抗PD-1抗体は、ニボルマブ(Opdivo(登録商標))である。他の実施形態では、上記の化合物と組み合わせて使用される抗PD-1抗体は、ピディリズマブ(Medivation)である。
当業者に公知の追加のPD-1抗体としては、AGEN-2034(Agenus)、AMP-224(Medimmune)、BCD-100(Biocad)、BGBA-317(Beigene)、BI-754091(Boehringer Ingelheim)、CBT-501(Genor Biopharma)、CC-90006(Celgene)、セミプリマブ(Regeneron Pharmaceuticals)、デュルバルマブ+MEDI-0680(Medimmune)、GLS-010(Harbin Gloria Pharmaceuticals)、IBI-308(Eli Lilly)、JNJ-3283(Johnson & Johnson)、JS-001(Shanghai Junshi Bioscience Co.)、MEDI-0680(Medimmune)、MGA-012(MacroGenics)、MGD-013(Marcogenics)、パゾパニブ塩酸塩+ペムブロリズマブ(Novartis)、PDR-001(Novartis)、PF-06801591(Pfizer)、REGN-2810(Regeneron)、SHR-1210(Jiangsu Hengrui Medicine Co.)、TSR-042(Tesaro Inc.)、LZM-009(Livzon Pharmaceutical Group Inc)およびABBV-181(AbbVie Inc)が挙げられる。各可能性は、本発明の別個の実施形態を表す。
本発明の併用療法に関する好ましい一実施形態では、抗PD-1抗体は、ペムブロリズマブ(Keytruda(登録商標))である。
他の実施形態では、本発明の組成物は、抗PD-L1抗体と組み合わされる。本発明の組合せにおいて使用されるこのような例示的な抗PD-L1抗体は、デュルバルマブ(MedImmune LLC)、アテゾリズマブ(Hoffmann-La Roche Ltd,Chugai Pharmaceutical Co Ltd)、アベルマブ(Merck KGaA)、CX-072(CytomX Therapeutics Inc)、BMS-936559(ViiV Healthcare Ltd)、SHR-1316(Jiangsu Hengrui Medicine Co Ltd)、M-7824(Merck KGaA)、LY-3300054(Eli Lilly and Co)、FAZ-053(Novartis AG)、KN-035(AlphaMab Co Ltd)、CA-170(Curis Inc)、CK-301(TG Therapeutics Inc)、CS-1001(CStone Pharmaceuticals Co Ltd)、HLX-10(Shanghai Henlius Biotech Co Ltd)、MCLA-145(Merus NV)、MSB-2311(MabSpace Biosciences(Suzhou)Co Ltd)およびMEDI-4736(Medimmune)からなる群から選択されてもよい。
ある特定の他の実施形態では、本発明の併用療法は、他のHER2直接療法を含んでもよい。例えば、本発明の組成物をトラスツズマブおよびトラスツズマブ、トラスツズマブベースのADC、Kadcyla、Enhertuなどの関連するHER2ベースの(すなわち、トラスツズマブエピトープを標的とするもの)治療、ラパチニブ、ネラチニブ、ツカチニブなどのHER2チロシンキナーゼ阻害剤、TLR、およびサイトカインなどのイムノコンジュゲートを標的とするHER2と組み合わせるのが有利である場合がある。本発明の組成物との組合せにおいて有用であり得る他の免疫療法およびチェックポイント阻害剤ベースの療法としては、CTLA4、TIGIT、OX40、PD1、PDL1、TIM3ベースの療法が挙げられる。本発明の組成物は、CAR-T、NK、またはT細胞ベースの療法、および免疫療法ワクチンとさらに組み合わされてもよい。サイトカインおよびサイトカインを標的とする療法との組合せも企図される。特に興味深いのは、TGFb、VEGFおよびVEGFR1~3ならびにアバスチン、ラムシルマブ、またはアキシチニブ、レンバチニブ、カボザンチニブ、レゴラフェニブ、スニチニブ(sunitib)、ソラフェニブなどのチロシンキナーゼ阻害剤などの抗血管新生標的化療法の使用であり得る。他の実施形態では、CDK4/6阻害剤、例えば、パルボシクリブなどが使用されてもよい。セツキシマブ、パニツムマブ、エルロチニブ、およびオシメルチニブなどのEGFR阻害剤も併用療法において有用であり得る。
以下は、本開示の組成物および組成物の評価の例である。様々な他の実施形態が、上記で提供された一般的な説明を考慮して実践され得ることが理解される。
(実施例1)
汎用XTENからの最小限の突然変異によるバーコード付きXTENの設計
この実施例は、汎用XTEN(本明細書で上記の表3bのうちの1つなど)のアミノ酸配列を最小限に突然変異させることによるバーコード付きXTENへの例示的な設計アプローチを例示する。最小限の突然変異を実施するための関連基準には、以下のもののうちの1つまたは複数が含まれる:(a)対応するXTENの配列変化を最小限にすること;(b)対応するXTENのアミノ酸組成の変化を最小限にすること;(c)対応するXTENの正味電荷を実質的に維持すること;(d)対応するXTENの低い免疫原性を実質的に維持すること;(e)XTENによって与えられる薬物動態特性を実質的に維持すること。
例えば、表9の汎用XTENに対して、グルタミン酸残基の欠失、グルタミン酸残基の挿入、グルタミン酸残基の置換、もしくはグルタミン酸残基への置換、またはこれらの任意の組合せを含む1つまたは複数の突然変異を実施することによって、バーコード付きXTENを構築した。
表9. バーコード付きXTENの操作のために使用される4種の汎用XTEN
Figure 2023531494000074
Figure 2023531494000075
(実施例2)
生物学的に活性なポリペプチド(「BP」)に融合させるためのバーコード付きXTENの配列分析およびその選択
この実施例は、生物学的に活性なポリペプチドに融合させるためのバーコード付きXTEN(および2つ以上のバーコード付きXTENをセットにしたアセンブリー)の設計および選択を例示する。XTEN内のバーコード断片の位置およびXTENが生物学的に活性なタンパク質に融合されてXTEN含有構築物(例えば、XTEN化プロテアーゼ活性化T細胞エンゲージャー(XPAT))を形成する方法に応じて、バーコード断片はXTENの切断を示し得る。
2つの例示的なXTEN(XTEN864およびXTEN288_1)に関して、in silicoでGluC消化分析を実施し、XTENの完全なGluC消化の際に放出可能であるペプチド断片を同定した。in silico分析では、連続したグルタミン酸残基(例えば、「EE」)を有するXTENに関して、GluCがグルタミン酸残基のいずれか1つの後で切断される可能性があることを考慮に入れている。以下の表10にまとめた結果において示されているように、10merのペプチド配列「TPGTSTEPSE」(配列番号96)および14merのペプチド配列「GSAPGSEPATSGSE」(配列番号97)はそれぞれ、長いほうのXTEN864に1回だけ出現し、他のすべてのペプチド配列は、XTEN864に2回またはそれより多い回数出現している。そして、14merのペプチド配列「GSAPGSEPATSGSE」(配列番号97)も、短い方のXTEN288_1に1回だけ出現する。
候補バーコードの特有性は、XTENを含有する構築物から放出可能である他のすべてのペプチド断片との関係で評価される。したがって、1つのXTEN内のバーコード配列は、その中に含有される任意の他のXTEN、その中に含有される生物学的に活性なタンパク質、またはその隣接する構成成分間の接続を含む、XTEN含有構築物の他のどこにも存在することができない。例えば、表11は、2つのXTENのセットに対するペプチドの「特有性」の表を示す。XTEN864とXTEN288の両方に存在するため、14merのペプチド配列「GSAPGSEPATSGSE」(配列番号97)は、XTEN864とXTEN288の両方を含むXTENのセットに対して特有ではなく、よって、2つのXTEN配列の両方を含有するポリペプチド産物の切断を検出するためのバーコードとして使用できないかもしれない。
バーコード(またはバーコードのセット)の選択は、XTEN内の候補バーコードの適切な位置または場所を特定および決定することをさらに含んでもよい。候補バーコードの位置または場所は、XTEN(および全体としてのXTEN含有構築物)の薬理学的関連情報、例えば臨界長を超えるXTENの切断および/またはXTEN配列における欠失と関連付けることができる。10merのペプチド「TPGTSTEPSE」(配列番号96)は、XTEN864がXTEN含有物のN末端に配置され、生成物のN末端からの238アミノ酸の切断が生成物の薬理特性に大きな影響を与えない場合には、好適なバーコード断片として機能し得る。
表10. in silico GluC消化分析のための代表的なXTEN配列
Figure 2023531494000076
表11. ペプチド「特有性」分析
Figure 2023531494000077
Figure 2023531494000078
アンダーラインを付した配列はすべて特有のGluCペプチドを生じる
非-XTENコアは下線およびイタリック
バーコードペプチドは太字である
例示的なバーコードペプチド配列は、以下の表12において例示されている。これらのバーコード配列は、式(I)に従って隣接される:
AAA-Glu-バーコードペプチド-BBB、
式中、「AAA」はGly、Ala、Ser、ThrまたはProを表し、「BBB」はGluC消化によるバーコードペプチドの効率的な放出を促進するように構成されたGly、Ala、SerまたはThrを表す。注目すべきは、XTENにおける各バーコードペプチドの挿入により、挿入されたバーコードペプチドの直前または直後に、さらに特有の配列が生じる可能性があることである。
表12. バーコードペプチドの非限定的な例のリスト
Figure 2023531494000079
(実施例3)
XTEN化ポリペプチド構築物の全配列におけるXTENの設計および選択
この実施例は、N末端の一方とC末端の他方の2つのXTENを含有するポリペプチド構築物の全配列の設計を例示している。
以下の表13は、代表的なバーコード付きBPXTEN(N末端とC末端の両方にバーコード付きXTENを含有する)と参照BPXTEN(N末端とC末端の両方に汎用XTENを含有する)において使用されるXTEN配列を例示している。代表的なバーコード付きBPXTENでは、BPのN末端にバーコード付きXTEN(配列番号8014)が融合されており、BPのC末端に別のバーコード付きXTEN(配列番号8015)が融合されている。参照BPXTENでは、BPのN末端に「Ref-N」XTENが融合されており、BPのC末端に「Ref-C」XTENが融合されている。「Ref-N」XTENは、バーコード付きXTEN配列番号8014と同等の長さであり;「Ref-C」XTENは、バーコード付きXTEN配列番号8015と同等の長さである。バーコード付きBPXTENと参照BPXTENはそれぞれ、BP構成成分中に参照配列を含有する。参照配列は特有であり、GluCプロテアーゼによって完全に消化される際に、対応するBPXTENから放出可能である他のすべてのペプチド断片とは分子量が異なる(例えば、実施例5による)。参照配列の特有性は、BPXTEN構築物から放出可能である他のすべてのペプチド断片との関係で評価される。
表13. 全長BPXTEN構築物において使用されるN末端およびC末端のXTENの代表的セット
*バーコードペプチドは太字である
アンダーラインを付した配列はすべて特有のGluCペプチドを生じる;
Figure 2023531494000080
(実施例4)
バーコード付きXTEN化融合ポリペプチドの組換え構築および生成
実施例4は、本明細書で開示される方法を使用する、C末端にバーコード付きXTEN、N末端に別のバーコード付きXTENを含有するXTEN化融合ポリペプチドの組換え構築、生成、および精製を例示する。
発現:抗CD3配列(例えば、表6a~6eに記載)、抗HER2配列(例えば、表6fに記載)、C末端にバーコード付きXTEN(例えば、表3aに記載)、およびN末端にバーコード付きXTEN(例えば、表3aに記載)を含有するXTEN化融合ポリペプチドをコードする構築物は、占有のE.coli AmE098株で発現され、N末端の分泌リーダー配列(MKKNIAFLLASMFVFSIATNAYA)(配列番号100)を介してペリプラズムに分配され、これはトランスロケーション中に切断される。発酵培養物は、動物を含まない複合培地を用いて37℃で増殖させ、リン酸塩枯渇の前に26℃に温度シフトさせる。採取中、発酵の全ブロスは、細胞をペレット化するために遠心分離される。採取の際に、総体積と細胞湿重量(WCW:上清に対するペレットの比)を記録し、ペレット化した細胞を収集して-80℃で凍結させる。
回収:凍結した細胞ペレットを、Lysis Buffer(100mMのクエン酸)に再懸濁させ、30%の細胞湿重量を目標とする。再懸濁液はpH4.4で平衡化させ、出力温度がモニターされ、15±5℃に維持されている間に、17,000±200barでホモジナイズする。ホモジネートのpHは規定範囲内であることが確認されている(pH4.4±0.1)。
清澄化:エンドトキシンおよび宿主細胞の不純物を低減するために、ホモジネートを低温(10±5℃)、酸性(pH4.4±0.1)で一晩(15~20時間)凝結させる。不溶性画分を除去するために、凝結したホモジネートを8,000RCFで、2~8℃にて40分間遠心分離し、上清を保持する。核酸、脂質、およびエンドトキシンを除去するため、および濾過助剤として作用させるために、上清を0.1%(m/m)の珪藻土に対して調整する。濾過助剤を懸濁化させるために、上清をインペラによって混合し、30分間平衡化させる。デプスフィルターと、それに続く0.22μmのフィルターからなるフィルタートレインを組み立て、次いで、MQでフラッシングする。上清を、25±5psigの圧力損失を維持するように流量をモジュレートしながら、フィルタートレインを通してポンプで送る。
精製
プロテインLによる捕捉:宿主細胞タンパク質、エンドトキシン、および核酸を除去するために、BPXTEN分子のaHER2 scFv内に存在するカッパドメインを捕捉するために、プロテインLを使用する。プロテインL固定相(Tosoh TP AF-rProtein L-650F)、プロテインL移動相A(11.5mMのクエン酸、24.5mMのNaHPO、125mMのNaCl、0.005%のポリソルベート80、pH5.0)、およびプロテインL移動相B(11mMのリン酸、0.005%のポリソルベート80、pH2.0)がここで使用される。カラムは、プロテインL移動相Aで平衡化される。濾液はpH5.5±0.2に調整し、2~4g/L-レジンを目標としてプロテインLカラムにロードし、次いで、280nmの吸光度(A280)が(ローカル)ベースラインに戻るまでプロテインL移動相Aを用いて追跡する。結合した物質を移動相Bで溶出し、0.5MのNaHPOを0.4CVでプレスパイクした2CV画分として収集し、SDS-PAGEで分析する。
Cタグ中間体の精製:C末端の完全性を確保するために、Cタグ親和性クロマトグラフィーを使用してC末端-EPEAタグを捕捉する。ここでは、Cタグ固定相(Thermo CタグXL)、Cタグ移動相A(50mMのヒスチジン、200mMのNaCl、0.005%のポリソルベート80、pH6.5)、およびCタグ移動相B(20mMのTris、0.6MのMgCl、0.005%のポリソルベート80、pH7.0)を使用する。Cタグ移動相Aを用いてカラムを平衡化する。IMAC溶出液を、2g/L-レジンを標的とするCタグカラムにロードし、280nmの吸光度(A280)が(ローカル)ベースラインに戻るまでCタグ移動相Aを用いて追跡する。結合した物質はCタグ移動相Bで溶出される。Cタグ溶出液は2CVフラクションとして収集され、SDS-PAGEで分析される。
AEXポリッシング:モノマー生成物からダイマーと凝集物を分離するために、アニオン交換(AEX)クロマトグラフィーを利用し、電気陰性であるN末端とC末端のXTENドメインを捕捉する。ここでは、AEX1固定相(BIA QA-80)、AEX1移動相A(50mMのヒスチジン、200mMのNaCl、0.005%のポリソルベート80、pH6.5)、およびAEX1移動相B(50mMのヒスチジン、500mMのNaCl、0.005%のポリソルベート80、pH6.5)が使用される。AEX移動相Aを用いてカラムを平衡化する。Cタグ溶出液を、MQを用いて10mS/cmに希釈し、2g/L-レジンを目標としてロードし、次いで、280nmの吸光度が(ローカル)ベースラインに戻るまでAEX移動相Aを用いて追跡する。結合した物質を60CVで0%のB~100%のBの勾配で溶出する。A280が(ローカル)ベースラインより2mAU以上高い間に、画分を1CVのアリコートに収集する。溶出画分をSDS-PAGEおよびSE-HPLCで分析し、98%以上がモノマーであることが判明した画分をプールし(AEX Pool)、さらに処理する。
製剤化:生成物を製剤用緩衝剤に交換し、生成物を目標濃度(0.5g/L)にするために、限外濾過/透析濾過(UF/DF)を使用する。0.1mの面積および15psiのTMP標的を有する10kDaの膜を使用して、AEXプールを0.5g/Lに濃縮し、次いで、Formulation Buffer(50mMのヒスチジン、200mMのNaCl、0.005%のポリソルベート80、pH6.5)で10倍希釈する。AEXプールを10倍濃縮し、さらに2回10倍希釈する。回収した製剤化された生成物を、BSC内で0.22μmで濾過し、アリコートとし、標識し、バルク原薬(BDS)として-80℃で保存する。BDSは、様々な分析方法によって、すべてのロット出荷基準を満たすことが確認される。全体的な品質はSDS-PAGEで分析し、ダイマーおよび凝集物に対するモノマーの比はSE-HPLCで分析し、N末端の品質と製品の均質性はHI-HPLCで分析する。同一性はESI-MSによって確認する。
(実施例5)
プロテアーゼ消化によるバーコードペプチドの放出
この実施例は、本明細書で開示される方法を使用する、XTEN含有構築物の様々な長さまたは切断形態を含有するポリペプチド混合物からのバーコード断片および参照断片の放出について例示する。
XTEN含有構築物の試料は、DTT、次いで、ヨードアセトアミドで順次インキュベートすることで還元およびアルキル化される。次いで、試料を緩衝剤交換し、サイズ排除スピンカートリッジを使用して脱塩させる。Glu-Cプロテアーゼを基質に対する酵素の比が1:5で試料に添加し、試料を37℃でインキュベートし、消化させる。次いで、試料を4℃に移してタンパク質分解反応を停止させ、オートサンプラーバイアルに入れて、分析する。
(実施例6)
バーコードペプチドおよび参照ペプチドの検出および定量化
この実施例は、個々のバーコードペプチドの定量測定値を作成するために使用される質量分析方法を例示する。LC-Parallel Reaction Monitoring(PRM)法は、高分解度精密質量(HRAM)質量分析計にプログラムされている。従来のData-Dependent Acquisition(DDA)質量分析法とは異なり、PRM法は1回のランで15~30種類のペプチドの特定のセットに焦点を当て、デューティサイクルごとに一回、MS-MSによってそれぞれをシーケンシングする。そのため、この方法では、インタクトなペプチドの断片化されていない前駆体イオンと、その配列を確認するためのペプチドの各断片イオンについて、eXtracted Ion Chromatograms(XIC)が生じる。断片イオンのXICは、前駆体イオン断片より高感度で選択的に定量的であることが多い。使用したLC-PRM法には、7種類のバーコードペプチドの軽鎖バージョンと重鎖バージョンが含まれる。これらの14種類のペプチドのすべての断片イオンのクロマトグラフピーク面積を取得後に測定し、最も強い断片イオンを定量測定に使用する。次いで、PATバーコードペプチドに対するXTENバーコードペプチドのピーク面積比が、XTEN分子にわたる様々な点での相対的なXTEN:PAT存在量について計算される。
(実施例7)
質量分析(MS)によりペプチドを定量化するための安定な同位体標識化
この実施例は、XTEN含有ポリペプチド由来のバーコードペプチドの絶対的(相対的ではなく)定量化を可能にする安定な同位体標識化スキームを例証する。C末端のグルタミン酸が(13C)15N)O重標識アナログで置き換えられたバーコードペプチドの合成アナログが専門業者から調達される標準的な重標識アミノ酸定量スキームを用いることになる。既知量のXTENバーコード含有ポリペプチドが、重標識合成ペプチドが一定濃度で保持されるマトリックス中に、連続的に希釈された場合の検量線を作成する。この検量線からクロマトグラフィーピーク面積の重:軽比率を、同じスパイクレベルの重標識ペプチドを含有する研究試料に対して較正することによって、正確な定量を実施することができる。
(実施例8)
XTEN含有ポリペプチドの切断の定量化
この実施例は、XTEN含有ポリペプチドの混合物中の長さバリアントまたは切断バリアントの定量化について例証する。
例えば、バーコードペプチド「SGPGSTPAESGSE」(配列番号150)は、実施例3に記載され、実施例3から得られた代表的なバーコード付きBPXTEN配列中に位置する76のアミノ酸であり、BPXTENのN末端でXTENの重度の切断を示す。潜在的なバーコード断片「SPAGSPTSTESGTSE」(配列番号151)がN末端に位置することも考慮する。実施例6の手順の後に、生物学的に活性なタンパク質(例えば、scFv断片)の配列からの特有の参照ペプチド配列に対する各バーコードペプチドの存在量の測定比率は、全長ポリペプチドと、試料混合物中の薬理学的有効性に影響を及ぼし得る切断を有するバリアントとの合計量を示す。少なくとも1つの参照断片の存在量の測定を使用して、試料混合物中のポリペプチドのすべてのバリアントの合計量を示す。したがって、参照断片とバーコード断片の間の存在量の差は、切断されたポリペプチドバリアントの量を知らせる。LC-MSデータを分析し、参照断片に対するバーコード断片の量の比率を決定し、ポリペプチド混合物中の薬理学的に有効なバリアントの相対量を示す。
2つ(または3つ)のバーコードのセットを使用して、ポリペプチドの切断の異なるレベルを示す。LC-MSデータを使用し、参照断片の量に対する各バーコード断片の量の比率を決定し、それによって、ポリペプチド混合物中の切断バリアントの分布を定量化する。
(実施例9)
標的細胞に対するXTEN化(マスクされた)および脱XTEN化(マスクされていない、活性化)XPAT(プロテアーゼ活性化T細胞エンゲージャー)のin vitro細胞傷害性
この実施例は、一般にXTEN化プロテアーゼ活性化T細胞エンゲージャー(「XPAT」)への、および特にHER2-XPATへのXTENによるマスクを例証する。この実施例は、XTEN化(マスクされた)HER2-XPAT(例えば、表Dに記載のように)および対応する脱XTEN化(マスクされていない)HER2-PATの細胞傷害性の差を例証する。
XTEN化PAT(表Dに記載のように)および対応する脱XTEN化PAT(プロテアーゼ処理済)の細胞傷害性を、処理後に溶解した標的細胞のウェルに存在するATPの量を細胞生存率の測定代理として利用するin vitro細胞傷害性アッセイを使用して決定した。HER2発現標的細胞を白色不透明の底プレートに様々な密度(BT474:20kの細胞/ウェル、およびSKOV3:10kの細胞/ウェル)で播種し、37℃、5%COで一晩(18~24時間)インキュベートさせた。一晩のインキュベーションの終了前に、末梢血単核球(PBMC)を解凍し、37℃、5%COで一晩インキュベートした。PBMCは、スクリーニングされた健康なドナーから、全血またはBioIVTから入手したリンパ球濃縮バフィーコート調製物のいずれかからFicoll密度勾配遠心分離によって単離された。10XのXTEN化および脱XTEN化PATの滴定を、XTEN化PATについては2400nM、脱XTEN化PATについては10nMの開始濃度で、9点3倍滴定(10点目は未処置)を使用して調製した。PBMCをウェルに1:1のエフェクター:標的の比率で播種した。10XのXTEN化および脱XTEN化PATの滴定を、それぞれ240nMおよび1nMの開始濃度に対して、ウェル中に10倍希釈した。プレートを37℃、5%COで48時間インキュベートした。48時間のインキュベーション後に、プレートを1XのPBSで3回洗浄し、100μLの1XのPBSをすべてのウェルに添加した。100μLのCellTiter-Glo(登録商標)発光基質溶液をすべてのウェルに添加し、プレートを室温で1~5分間インキュベートした。次いで、300~500rpmで30~60秒間プレートをプレート振盪機で振盪して、ウェルの内容物を混合し、次いで、積分時間100msを使用してルミノメータで読み取った。生じたシグナルの強度は、ウェル中に存在する生細胞の量に相関する。すべての非処置ウェルからのシグナルの平均を計算し、処置ウェルからの生細胞%を決定するために使用した((処置シグナル/非処置シグナルの平均)100=生細胞%)。生存%を濃度別にプロットし、GraphPad Prismソフトウェアを使用する4パラメーターロジスティック回帰式を用いて半数最大応答(EC50)値を導出した。
XTEN化PATと対応する脱XTEN化PATは、試験したすべてのHER2発現細胞系に関して細胞傷害性の大きな差異を示し、XTEN化によってマスクされた二重特異性抗体(不活性化状態)の細胞溶解活性の低下がもたらされることを確認した。図5A~5Bに示されているように、BT-474およびSK-OV-3細胞に関する脱XTEN化(マスクされていない、活性化)PATの細胞傷害性は、用量依存的に観察され、0.3nMで最大約80%の死滅が観察された。図5A~5Bに示されているように、脱XTEN化PATは、4.8pM(BT474)および3.4pM(SKOV3)のEC50値を示し、一方、XTEN化PATは49,370pM(BT474)および44,474pM(SKOV3)のEC50値を示した。この観察により、脱XTEN化HER2-PATはHER2発現を有する細胞系に関して細胞傷害活性を有し、XTEN化により免疫シナプスを形成する能力がマスクされ(保護され)、細胞傷害性の低下がもたらされることが確証される。
(実施例10)
低レベルの標的抗原を発現する標的細胞に対するXTEN化(マスクされた)および脱XTEN化(マスクされていない、活性化)XPATのin vitro細胞傷害性
実施例10a:
正常なヒト心筋細胞は、低レベルのHER2を発現し、その結果、いくつかのHER2標的化治療で処置した患者において、まれに心毒性が観察される。HER2標的化剤の公知の可能な心毒性を考慮して、HER2を発現するヒト心筋細胞に対するAMX-818の毒性を評価した。非ヒト霊長類(NHP)前臨床研究における心毒性の欠如と一致して、AMX-818は、in vitroではマイクロモル用量であってもヒト心筋細胞に対する限定された細胞傷害性を示した。対照的に、マスクされていないTCEの対応物では、有意に高い細胞傷害活性を実証した(EC50 約100pM)。
この実施例は、HER2-XPAT(例えば、表Dに記載)およびその活性タンパク質分解産物である対応するHER2-PATの漸増濃度に応じて、T細胞誘導性細胞傷害に対する初代心筋細胞の感受性を例証する。
FujiFilm Cellular Dynamicsから購入した正常ヒト心筋細胞を使用した。心筋細胞(iCell心筋細胞、Cellular Dynamics International)を、液体窒素から蘇生させ、96ウェル当たり20,000細胞で7日間プレーティングし、製造業者の使用説明書により処置した。ヒト末梢血リンパ球をiCell心筋細胞上に、XTEN化HER2-XPATまたは対応する脱XTEN化HER2-PATの濃度を3倍増加させながら、エフェクター:標的比1:1で添加し、37℃、5%COで48時間インキュベートした。アッセイは、RPMI(Roswell Park Memorial Institute)培地と10%熱不活性化ウシ胎仔血清中で実施した。心筋細胞生存率はATP定量化により決定し、Cell Titer-Glo Luminescent Cell Viability Assay System(Promega)を用いて実施した。細胞上清を吸引し、細胞をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で2回洗浄し、吸引し、続いてPBS(各ウェル100μl)を添加した。自動プレート洗浄は、LS405マイクロプレートウォッシャーディスペンサー(BioTek)を使用して行った。Cell Titer-Glo試薬を添加し(ウェル当たり100μl)、アッセイプレートを室温で5分間インキュベートした。発光は、発光検出器付きのマルチラベルリーダー(Molecular Devices)を用いて定量化した。細胞傷害性の分析のために、相対発光単位(RLU)から、生細胞の%を算出した。生存の%=(試験ウェルのRLU/標的細胞のみのRLU)100。EC50の決定のために、データをMicrosoft Excelで変換し、Graph Pad Prism 8.3.1ソフトウェア‘log(アゴニスト)対応答-可変的傾き(4つのパラメーター)で分析した。
図6Aに示されているように、心筋細胞は、約64pMのEC50濃度の脱XTEN化HER2-PATに応答して、T細胞誘導性細胞溶解によって死滅したが、心筋細胞は、1μM程度の高濃度のXTEN化HER2-XPATによる死滅に対しては不応性のままであり、XTEN化PATが、がん細胞系と比較して、心筋細胞における活性が低いことを示した。
実施例10b:この実施例は、HER2-XPAT(例えば、表Dに記載)およびその活性タンパク質分解産物である対応するHER2-PATの漸増濃度に応答した、T細胞誘導性細胞傷害に対する、比較的低レベルのHER2発現しか有さない別の細胞系、MCF-7の感受性を例証する。
MCF-7細胞を確立されたプロトコールに従って培養した。濃度-応答曲線およびEC50値を測定し、実施例10aにおいて概説したプロセスに従って分析した。
図6Bに示されているように、MCF-7細胞は、0.01nMから0.1nMの間のEC50濃度のタンパク質分解により脱XTEN化されたHER2-XPAT(塗りつぶした丸)に応答してT細胞誘導性細胞溶解によって効果的に死滅した。HER2-XPATでのXTEN化(例えば、表Dに記載)によって、用量-応答曲線(塗りつぶした四角)の右方シフトによって示されているように、少なくとも10倍、T細胞媒介性細胞傷害を低減した。
実施例10c:
この実施例は、HER2-XPAT(例えば、表Dに記載)およびその活性タンパク質分解産物である対応するHER2-PATの漸増濃度に応答した、T細胞誘導性細胞傷害に対する、中程度のレベルのHER2を発現する別の細胞系、MDA-MB-453の感受性を例証する。MDA-MB-453は、中程度のHER2発現を有する乳がん細胞系である。
XTEN化PAT(表Dに記載のように)および対応する脱XTEN化PAT(プロテアーゼ処理済)の細胞傷害性を、処理後に溶解した標的細胞のウェルに存在するATPの量を細胞生存率の測定代理として利用するin vitro細胞傷害性アッセイを使用して決定した。HER2発現標的細胞(MDA-MB-453系)を白色不透明の底プレートに10k細胞/ウェルで播種し、37℃、5%COで一晩(18~24時間)インキュベートさせた。一晩のインキュベーションの終了前に、末梢血単核球(PBMC)を解凍し、37℃、5%COで3~4時間インキュベートした。PBMCは、スクリーニングされた健康なドナーから、全血またはBioIVTから入手したリンパ球濃縮バフィーコート調製物のいずれかからFicoll密度勾配遠心分離によって単離された。10XのXTEN化および脱XTEN化PATの滴定を、XTEN化PATについては3000nM、脱XTEN化PATについては10nMの開始濃度で、7点5倍滴定を使用して調製した。PBMCをウェルに10:1のエフェクター:標的の比率で播種した。10XのXTEN化および脱XTEN化PATの滴定を、それぞれ300nMおよび1nMの開始濃度に対して、ウェル中に10倍希釈した。プレートを37℃、5%COで48時間インキュベートした。48時間のインキュベーション後に、プレートを1XのPBSで3回洗浄し、100μLの1XのPBSをすべてのウェルに添加した。100μLのCellTiter-Glo(登録商標)発光基質溶液をすべてのウェルに添加し、プレートを室温で1~5分間インキュベートした。次いで、300~500rpmで30~60秒間プレートをプレート振盪機で振盪して、ウェルの内容物を混合し、次いで、積分時間100msを使用してルミノメータで読み取った。生じたシグナルの強度は、ウェル中に存在する生細胞の量に相関する。すべての非処置ウェルからのシグナルの平均を計算し、処置ウェルからの生細胞%を決定するために使用した((処置シグナル/非処置シグナルの平均)100=生細胞%)。生存%を濃度別にプロットし、GraphPad Prismソフトウェアを使用する4パラメーターロジスティック回帰式を用いて半数最大応答(EC50)値を導出した。
脱XTEN化HER2-XPAT(塗りつぶした丸)およびXTEN化HER2-PAT(塗りつぶした四角)に関する濃度-応答曲線を、それぞれ図6Cに示す。
本明細書において試験した細胞系のHER2発現レベルは当技術分野において公知である。例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Hendriks et al. (Mol. Cancer Ther. September 1, 2013;12(9):1816-1828)は、図1Eの様々な細胞の平均HER2レベルについて詳述する(X軸は、細胞当たりのHER2受容体の数を示す)。BT-474は、「3+」という比較的高いHER2レベルを有する場合があり(免疫組織化学試験のスコア)、心筋細胞は、「2+」というHER2レベルを有する場合があり、MCF-7は、「1+/0」という比較的低いHER2レベルを有する場合がある。
(実施例11)
XTEN化XPATの投与によって対象において誘導される腫瘍退縮
この実施例は、ビヒクル、非切断性XTEN化HER2-PAT、切断性XTEN化HER2-PAT、およびマスクされていないHER2-PATの投与によって対象において誘導された腫瘍退縮を例証する。本実験において使用した非切断性構築物は、対応する切断性構築物と同一であるが、放出部位が、GASTEPアミノ酸(グリシン、アラニン、セリン、トレオニン、グルタメート、および/またはプロリン)から作製される同様の長さの非切断性配列で置き換えられている。
実施例11a:腫瘍接種の1日前に、マウスの右脇腹にエストロゲンペレット(17β-エストラジオール、60日放出)を移植した。BT-474腫瘍細胞を、2×10のBT-474/200ulのMatrigelを含むRPMI 1640(1:1)/腫瘍形成に関するマウスの濃度で、各マウスの右脇腹領域に皮下接種した。腫瘍細胞接種の日を0日目(D0)として表示した。
D8に腫瘍が触知できるようになった場合(平均腫瘍体積(MTV)=117mm)、PBMCを1×10個のPBMC/200ulのRPMI 1640/マウスで静脈内移植した。1群のマウスにはPBMCを注射せず(「hPBMCを含まない」群)、PBMCを注射したマウスと並行して残りの実験処置を受けた。平均腫瘍体積が147mmに達した場合に(D10)、「hPBMCを含まない」群のマウスにビヒクル(希釈剤)を投与し(図7Aの塗りつぶした四角);PBMCを注射したマウスを4つの群に無作為化し、それぞれ、ビヒクル(希釈剤)(図7Aの塗りつぶした丸)、マスクされていない二重特異性(図7Aの塗りつぶした三角)、切断性XTEN化二重特異性(図7Aの六角形)、および非切断性XTEN化二重特異性(図7Aの菱形)を投与した。5つの群はすべて、15nmol/Kgの等モル用量を受けた。
図7Aに例示されているように、研究の終わり、すなわちD35までに、切断性XTEN化HER2-PAT(例えば、表Dに記載)およびマスクされていない二重特異性の両方は、対照(hPBMCを含むかまたは含まないビヒクル)および非切断性XTEN化二重特異性対応物と比較した場合、有意な抗腫瘍効率を実証した。非切断性XTEN化二重特異性構築物のいずれかの腫瘍成長阻害の欠如は、XTEN化HER2二重特異性で観察される抗腫瘍効率がタンパク質分解による切断によって駆動されることを裏付ける。
実施例11b:実施した実験設定は、実施例11aに記載したものと類似した。腫瘍接種の1日前に、マウスの右脇腹にエストロゲンペレット(17β-エストラジオール、60日放出)を移植した。BT-474腫瘍細胞を、2×10のBT-474/Matrigelを含む200ulのRPMI 1640(1:1)/腫瘍形成に関するマウスの濃度で、各マウスの右脇腹領域に皮下接種した。腫瘍細胞接種の日を0日目(D0)として表示した。D8に腫瘍が触知できるようになった場合(MTV=94mm)、PBMCを1×10個のPBMC/200ulのRPMI 1640/マウスで静脈内移植した。1群のマウスにはPBMCを注射せず(「hPBMCを含まない」群)、PBMCを注射したマウスと並行して残りの実験処置を受けた。MTVが444mmに達した場合に(D20)、PBMCを注射したマウスを無作為化し、ビヒクル(希釈剤)および試験物による処置を、D21にすべての群に対して単回用量として送達した。
図7Bは、対照および非切断性XTEN化二重特異性対応物と比較した場合に、単回用量後の大きな定着腫瘍(例えば、平均腫瘍体積(MTV)>400mm)においても、切断性XTEN化HER2-XPAT(例えば、表Dに記載)の有意な抗腫瘍効率を例証する。非切断性XTEN化HER2-PATによって達成された適切なレベルの腫瘍成長阻害の欠如は、切断性XTEN化HER2-PATの抗腫瘍効率がタンパク質分解による切断によって駆動されることを支持する。
実施例11c:実施例11aおよび11bでは、本実施例において、比較的高レベルのHER2を発現する乳がん細胞系から生成した異種移植片が使用され、腫瘍退縮研究は、低レベルのHER2発現によって特徴付けられる結腸直腸異種移植片モデルを使用して実施された。マウスに、5×10個のHT-55/Matrigelを含む200ulのRPMI 1640(1:1)/腫瘍形成に関するマウスの濃度で、各マウスの右脇腹領域に皮下接種した。腫瘍細胞接種の日を0日目(D0)として表示した。
D6に腫瘍が触知できるようになった場合(平均腫瘍体積(MTV)=82mm)、PBMCを1×10個のPBMC/200ulのRPMI 1640/マウスで静脈内移植した。1群のマウスにはPBMCを注射せず(「hPBMCを含まない」群)、PBMCを注射したマウスと並行して残りの実験処置を受けた。平均腫瘍体積が130mmに達した場合に(D10)、「hPBMCを含まない」群のマウスにビヒクル(希釈剤)を投与し(図7Cの塗りつぶした四角);PBMCを注射したマウスを5つの群に無作為化し、それぞれ、ビヒクル(希釈剤)(図7Cの塗りつぶした丸)、15nmol/Kgのマスクされていない二重特異性(図7Cの塗りつぶした三角)、15nmol/Kgの切断性XTEN化二重特異性(図7Cの三角)36nmol/Kgの切断性XTEN化二重特異性(図7Cの菱形)、および非切断性XTEN化二重特異性(図7Aの菱形)を投与した。
図7Cに例示されているように、研究の終わりまでに、切断性XTEN化HER2-PAT(例えば、表Dに記載)およびマスクされていない二重特異性(両方において15nmol/Kgおよび36nmol/Kg)は、対照(hPBMCを含むかまたは含まないビヒクル)および非切断性XTEN化二重特異性対応物と比較した場合、有意な抗腫瘍効率を実証した。非切断性XTEN化二重特異性構築物のいずれかの腫瘍成長阻害の欠如は、XTEN化HER2二重特異性で観察される抗腫瘍効率がタンパク質分解による切断によって駆動されることを裏付ける。
追加のin vivo実験では、HER2-XPAT(すなわち、XTEN化またはマスクされたHER2-PAT)が、腫瘍組織において優先的にマスクされず、正常組織と比較して、腫瘍において有意に大きな切断が見られることが実証された。BT-474腫瘍をNSGマウスに定着させた。マウスに、IR染料で部位特異的に標識したHER2-XPATを注射した。2日の期間後に、組織(腫瘍、脳、心臓および肝臓)を採取し、ホモジナイズし、BT-474の様々な組織中でマスクされていないHER2-PATの存在を評価した。さらに、HER2-XPATが切断されること/マスクされないことが、腫瘍においてin vivoで起こったのか、または組織が採取された後の組織のホモジナイズのアーチファクトであるのかを決定するために、試料を、同じ調製の前に標識の異なるHER2-XPATでスパイクした。図7Dは、脳、心臓、および肝臓の組織で見られた切断と比較して、腫瘍組織ではマスクされていないPATへのHER2-XPATの優先的な切断があることを実証している。さらに、図7Dは、ホモジナイズまたは他の取扱いの結果としてのex vivoとは対照的に、組織内のin vivoで切断が生じたことも示す。さらに、新鮮な腫瘍試料におけるXPAT切断の強力な証拠が存在する。
実施例11a~11cは、切断性XTEN化HER2-PATが、高いHER2発現により特徴付けられる腫瘍だけでなく、低レベルのHER2しか発現しない腫瘍モデルにおいて強固な腫瘍退縮を誘導することを示す。このような腫瘍退縮は、非切断性XPATで処置した試験対象においては観察されない。さらに、ここで示されるデータは、HER2-XPATが、腫瘍微小環境において、in vivoで優先的にマスクされないことを示す。実施例11a~11cに関する実験設計については以下の実施例17においてさらに議論されている。
(実施例12)
XTEN化XPATの投与によって対象において誘導されるリンパ球辺縁趨向
この実施例は、XTEN化HER2-PAT(例えば、表6に記載)の投与、例えば、単回用量静脈内(IV)注入(例えば、10ml/kgの用量体積で25mg/kg)によって対象(例えば、雌性および雄性のサル)において誘導されるリンパ球辺縁趨向を例証する。
試験物投与製剤を、確立されたプロトコールに従って目的のXPATを希釈して、用量レベルの要件を満たすことによって調製した。試験物(目的のHER2-XPAT)および適切な希釈剤を単回使用のアリコートとして用意し、使用まで-80℃を維持するよう設定された冷凍庫内で保存した。解凍したら、アリコートを2℃~8℃で保存し、再凍結させなかった。投与製剤は、投与の日に調製した。使用日に、XPATストック溶液と適切な希釈剤のアリコートを室温で解凍し、適切な量の試験物を希釈して適当な濃度を得た。投与製剤を、管を穏やかに数回反転させることによって混合した。ヒトへの曝露経路の候補として、IV曝露経路を選択した。
図8に示されているように、リンパ球の減少を含む(すぐ下の表にまとめた)、単回投与(25mg/kg)後のHER2-XPATに関連する血液学パラメーターの変化が、投与の6時間後から観察され(投与前レベルの0.5~0.2x)、投与の24時間後(投与前レベルの0.27~0.1x)および48時間後(投与前レベルの0.09~0.36x)も持続的に観察された。投与の72時間後には、リンパ球レベルは低いままであった(投与前レベルの0.3~0.1x)。
表14. 血液学:HER2-XPAT投与に関連するリンパ球の変化
Figure 2023531494000081
(実施例13)
対象におけるXTEN化PAT(XPAT)の毒性および薬物動態の評価
XTEN化HER2-PAT(例えば、表Dに記載)の毒性および薬物動態をカニクイザルにおいて評価した。動物に25mg/kgの切断性XTEN化HER2-PATまたは対応する非切断性XTEN化対応物を1時間にわたり投与した。血漿用血液を投与前および注入終了後の以下の時間に回収した:5分、2時間、4時間、6時間、24時間、48時間、96時間、144時間、168時間、および240時間。時間の+/-2分以内にすべての血液を回収した。血漿試料を切断性および非切断性のXTEN化二重特異性構築物の濃度について分析した。血漿中薬物濃度を、捕捉として組換えHER2を、検出のためのXTENマスクを対象とする抗体を使用するECLIA(電気化学発光免疫測定法)によって測定した。図9に示されているように、カニクイザルでは、HER2-XPAT(例えば、表Dに記載)は、末梢組織におけるその安定性により、対応する非切断性バージョンに類似する薬物動態プロファイルを示した。本実験において使用した非切断性構築物は、対応する切断性構築物と同一であるが、放出部位が、GASTEPアミノ酸(グリシン、アラニン、セリン、トレオニン、グルタメート、および/またはプロリン)から作製される同様の長さの非切断性配列で置き換えられている。2つの別々の投与後の循環中のタンパク質分解代謝物の存在もモニターし、図9Bに総HER2-XPATのパーセンテージとして示した。図9Bに示されているように、1x-代謝物の存在は、総HER2-XPATの4%未満である。
(実施例14)
XTENマスクによりHER2-XPAT対HER2-PATの安全性マージンを拡大する
追加データは、HER2-XPATが、カニクイザルにおいて忍容性が高く、マスクされていないPATで見られるものと比較して450倍高い忍容Cmaxが存在することを示している。HER2-XPATを、単回用量/動物(用量は2.5~42mpk)および50mpkで週に2回、IV投与した。21mpkおよびそれを超える用量で、C末端のXTENマスクが短いHER2-XPATのバリアントを使用した。HER2-PATは半減期が短いため、持続注入で投与した。HER2-XPATの血漿中濃度は、組換えHER2を捕捉として、検出のためにはXTENマスクを対象とする抗体を使用して、ECLIAによって測定した。HER2 PATのCmax値は、a-CD3 scFvを対象とするa-idiotypic Abを捕捉として、組換えHER2を検出として利用するECLIAによって決定した。ECLIA=電気化学発光免疫測定法。図10Aは、最大忍容量の42mg/kgを示し、実際、50mg/kgでも明白なCRSは見られなかった。逆に、図10Bにおいて、マスクされていないHER2-PATの最大忍容量は、0.2mg/kgである。図10Cは、マスクされたHER2-PAT(450倍高い忍容Cmaxで)の血漿中濃度を、マスクされていないHER2-PATと比較して示す。
図13A~図13Bには、本発明の好ましいHER2-XPATの安全性プロファイルを支持する追加の証拠が存在する。HER2-XPATまたはその非切断性の対応物である、HER2-XPAT-NoClvSiteを25または42mg/kgの単回IV用量として投与した。用量に対して正規化した血漿中薬物濃度を、組換えHER2を捕捉として、検出のためにはXTENマスクを対象とする抗体を使用して、ECLIAによって測定した。ECLIA=電気化学発光免疫測定法。図12Aにおけるデータは、HER2-XPAT形式と非切断性HER2-PAT形式の間で同等のPKを示し、プロテアーゼ放出部位が、高用量であっても、カニクイザルの循環中でおおいに安定なままであることを実証している。図12Bでは、HER2-XPATを投与したカニクイザルの血漿において、一回切断されたHER2-XPAT(1X-C)およびHER2-XPAT(1X-N)の濃度を測定した。抗HER2 scFvを認識する抗体と、一回切断された分子の組換えバージョンにより調製した標準物質を使用して、定量的ウェスタンを実施した。結果は、上記のようにECLIAによって測定した場合、全XTEN化種のパーセンテージとして表されている。図12Bは、高用量のHER2 XPATであっても、一方または両方のXTENマスクを欠く代謝物の全身蓄積は非常に限定されたものであることを示す。
(実施例15)
HER2-XPATはサイトカイン放出症候群を誘導しない
HER2-XPATの忍容性と一致して、本実施例は、NHP毒性パイロット研究におけるHER2-XPATがNHPの循環において最小限のT細胞活性化しかもたらさなかったのに対し、そのマスクされていない対応物がはるかに低い用量であっても有意なT細胞活性化をもたらしたことを実証する。T細胞活性化のこのマスクと一致して、HER2-XPATを投与した際のサイトカイン放出も、そのマスクされていない対応物に関して観察されたものに対して強固に減弱された。HER2-XPATでは、42mg/kgのMTDでも明らかなサイトカイン放出症候群(CRS)は存在しなかったが、マスクされていないTCE対応物は、0.3mg/kg程度の低用量でCRSによる死亡をもたらした。全体として、AMX-818は、期待された臨床的に関連する用量より有意に高い用量でNHP研究において十分に忍容性であり、他の承認されたHER2標的化剤が臨床毒性を実証した心臓などのHER2発現組織においても、肉眼または顕微鏡による所見は認められなかった。
よって、50mg/kgの投与でも、HER2-XPATはサイトカイン放出や全身的T細胞活性化を誘導しなかった。このことは、標準的TCEに対するXPATには最小限のCRSリスクしか存在しないことを裏付ける。高用量のHER2-XPAT(25および42mg/kg)を投与したNHP由来の血漿では、1~3%の一回切断されたXPAT代謝物しか検出されなかった。この研究のために、末梢T細胞活性化(CD25の%)を、HER2-XPAT処置の24時間後にフローサイトメトリーによって評価した。図11Aおよび11Bは、HER2-XPAT対HER2-PATの存在下でのCD25CD4T細胞(図11A)およびCD25CD8(図11B)T細胞を示す。
血漿試料に関してLuminex(登録商標)サスペンションアレイシステムを用いてサイトカイン分析を実施した。図11C~11Eは、HER2-XPAT対HER2-PATに応じた血漿中のIL-6(図11C)、TNF-a(図11D)およびIFN-g(図11E)のレベルを示す。示したデータは、各評価用量で6~24時間の間に測定した最大値である。追加のGLP毒性研究(データは示さず)では、NHPにAMX-818を3つの用量レベル(0.5mg/kg、2mg/kgおよび6mg/kg)で31日間にわたり毎週投与した。これらのGLP毒性研究の結果は、以前のパイロットNHP研究と一致しており、組織病理学的検査を含む標準的な毒性学エンドポイントに基づくAMX-818関連の有害所見はなく、すべての臨床病理所見は可逆的であった。
また、42mg/kgまでのNHPにおけるAMX-818の安全性と一致して、AMX-818は、活性代謝物の限定された全身蓄積によって証明されるように、プロテアーゼ阻害剤が豊富に存在する循環中でもほぼ安定である。健康なNHPに投与され、AMX-818で治療される対象も全身性炎症を有している可能性があるため、がんおよび炎症性疾患を有する患者、ならびに本発明者らが全身性炎症を誘導したNHPから採取した血漿試料において、AMX-818の安定性をex vivoで分析した。図12に示されているように、本発明者らがAMX-818を血漿試料と共に37℃で7日間インキュベートした安定性研究において、健康なNHP、炎症を起こしたNHP、健康なヒト、およびがんまたは炎症疾患を有するヒト患者由来の血漿試料において、同様のAMX-818の安定性が観察された。
この実験では、タンデムscFvに結合した蛍光標識(DyL650)を有するAMX-818を、指定の血漿試料中で37℃で7日間インキュベートした。次いで、試料をゲル上にランし、マスクされていない活性型のAMX-818とサイズが類似する代謝物をLI-COR検出器を使用して定量化した。炎症性疾患のヒト試料は、関節リウマチ、狼瘡、炎症性腸疾患、および多発性硬化症を有する患者に由来した。がんのヒト試料は、肺、乳房、および結腸の腫瘍を有する患者に由来した。試料サイズ:健康なNHP N=4、健康なヒト N=4、「炎症性の」NHP N=6、「炎症性の」ヒト N=27、がんのヒト N=11。
4つの血漿群すべてにわたり、活性な、マスクされていないHER2 TCEとサイズの類似する生成物の範囲は、存在するAMX-818種全体のわずかおよそ2~4%であった。このパーセンテージの低さは、マスクされていないTCEのin vivoでの蓄積の可能性の過大評価を反映しており、腎濾過によってこのような生成物は循環から速やかに排除される(NHPにおけるマスクされていない形態の半減期はおよそ7時間である)。これらのデータは、がん患者におけるAMX-818の活性な、マスクされていない形態の全身への有意な蓄積のリスクは限定的であることを示唆する。
(実施例16)
AMX-818および818-PATは、SKOV3腫瘍細胞に応答して、T細胞上でのPD-1およびCD69の表面発現を誘導する
表面のPD-1発現は、指定した濃度の試験物に関して、5:1のエフェクター:標的比でのPBMCおよびSKOV3細胞の48時間の同時インキュベーション後に、フローサイトメトリーによってCD4+およびCD8+T細胞上で評価した。CD4とCD8の両方のT細胞サブセットに関して、818-PATおよびAMX-818は、表面PD-1を発現するT細胞の出現頻度を増加させ、AMX-818の曲線は818-PATに対しておよそ2.5logシフトし、プロドラッグがその活性化対応物と比較して有意にマスクされていることを実証した。AMX-818(PAT)によるT細胞の最大活性化は625pMの濃度で達成され、AMX-818による最大活性化は150~600nMの濃度で達成された。
指定した薬物濃度におけるCD4およびCD8 T細胞上のPD-1の表面レベルを比較するヒストグラムプロットを図14A~14Dに示す。
AMX-818(PAT)とプロドラッグAMX-818は、CD4+およびCD8+の両方のT細胞サブセットの表面でのCD69とPD-1の発現を同程度に誘導した。しかし、AMX-818の用量反応曲線は、活性化AMX-818(PAT)のものに対して平均400倍を超えて高くシフトし、AMX-818の有効な機能的マスクを実証した(図14Aおよび図14CにおいてCD8 T細胞について示したデータ)。AMX-818(PAT)による活性化マーカーCD69および阻害性受容体PD-1の最大上方調節が0.62nM濃度で観察されたが、AMX-818による同等の誘導には150~600nMの濃度が必要とされた(図14Bおよび14D)。
AMX-818(PAT)はまた、SKOV3腫瘍細胞上のPD-L1の表面発現を強力に誘導し、EC50値は19.7pMであったが、XTEN化AMX-818は同等の出現頻度とレベルのPD-L1を誘導する際に650分の1の効力しかなかった(図15A~15Cを参照されたい)。AMX-818によるT細胞上のPD-1および標的腫瘍細胞上のPD-L1の誘導は、その活性を弱めることが予想され、今後の臨床調査においてAMX-818にPD-1ブロッキング療法を併用する根拠をもたらす。
AMX-818(PAT)とAMX-818は、ヒトCD4およびCD8の両方のT細胞サブセット内で、PD-1を同等レベルかつ最大パーセンテージで誘導した。しかし、AMX-818はAMX-818(PAT)より平均して400分の1を超える低い効力であった。AMX-818(PAT)は、HER2高発現SKOV3腫瘍細胞のPD-L1表面発現を強力に誘導し、EC50値は19.7pMであったが、AMX-818は同等の誘導に対して650分の1を超えて低い効力であった。AMX-818によるT細胞上のPD-1および標的腫瘍細胞上のPD-L1の誘導は、その活性を弱めることが予想され、PD-1ブロッキング療法をAMX-818と併用する根拠をもたらす。
(実施例17)
XPATは、生きたマウスに移植したヒト腫瘍においてTCEに対してマスクされておらず、健康な組織では最小限の切断しか観察されていない
本実施例は、本発明のHER2-XPATの強力なin vivo有効性をまとめたものである。抗腫瘍活性を評価するために、免疫不全マウスに、目的の標的を発現する腫瘍細胞を注射した。腫瘍が十分に大きくなり、十分に定着した(100mmを超えて)時点で、ヒトPBMCを注射し、HER2-XPATおよび種々の対照分子の静脈内投与を開始した。これらの研究により、HER2を標的とするXPATが腫瘍退縮といくつかの完全奏効を引き起こしたことが示された。プロテアーゼ切断性リンカーを欠くAMX-818バリアントは活性を有さず、リンカーのプロテアーゼによる切断が活性を誘導したことを示す。
さらに、HER2-XPATはin vivoでの安全性マージンを拡大する。HER2は、健康な組織での発現が比較的限定されている。NHPにHER2-XPATと、それらのマスクされていないTCE対応物を注射し、忍容性を評価して、各分子の最大忍容量を決定した。XPATのXTENマスクは、TCEの忍容性を有意に増加させ、マスクされていないHER2 TCEで観察されるものよりMTDで400倍を超えて高いCmaxを可能にした。プロテアーゼ切断性リンカーが幅広い範囲のヒト腫瘍にわたり切断され得ることを証明するために、新鮮なヒト腫瘍試料、ならびに患者由来の腫瘍および異種移植片腫瘍において、XPAT切断を分析した。新鮮なヒト腫瘍外植片において、XPATは、T細胞を直接活性化した陽性対照(抗CD3抗体)によって誘導されるサイトカイン放出と同様に、腫瘍に常在するT細胞からのプロテアーゼ切断性リンカー依存性のサイトカイン放出を誘導した。
腫瘍で起こるXPATが優先的にマスクされない度合を定量化するために、XPATの切断を生きたマウスにおいて評価した。蛍光標識したXPATをマウスに注射し、2日後に腫瘍と健康な組織を採取して、XPATと切断生成物のレベルを測定した。生きたマウスで起こる切断を明確に定量化し、組織が採取された後に起こるいずれの切断も制御するために、本発明者らは、組織処理中に添加された対照XPATの切断も分析した。9種類の異なる腫瘍を有する31匹のマウスにわたり、平均して、生きたマウスの腫瘍中のXPATの20%がマスクされていないTCE形態へと切断されたが、健康な組織ではXPATの最小限の切断しか観察されなかった。対照XPATの切断が限定的か全くないことの実証により、注射されたXPATの切断が組織処理中ではなく、生きたマウスで起こったことが確認された。研究設計とデータを図16A~Cに示す。
本発明の好ましい実施形態が本明細書において示され、説明されてきたが、このような実施形態が例示としてのみ提供されることは、当業者には明らかであろう。本発明が、本明細書内で提供される特定の例によって限定されることは意図されていない。本発明は、前述の明細書を参照して説明されてきたが、本明細書における実施形態の説明および例証は、限定的な意味で解釈されることを意味しない。多数の変形、変更、および置換が、本発明から逸脱することなく、当業者にとって今や生じるであろう。さらに、本発明のすべての態様は、種々の条件および変数に依存する本明細書において示された特定の描写、構成または相対的な割合に限定されないことが理解されるものとする。本明細書に記載の本発明の実施形態に対する様々な代替案が、本発明を実践する際に採用され得ることが理解されるべきである。したがって、本発明は、このような代替物、修正物、変形物または均等物も網羅することが企図される。以下の請求項が本発明の範囲を規定し、これらの請求項の範囲内の方法および構造、ならびにそれらの均等物がそれによって網羅されることが意図される。

Claims (142)

  1. N末端アミノ酸およびC末端アミノ酸を有するポリペプチドであって、
    (a)伸長組換えポリペプチド(XTEN)であって、
    プロテアーゼによる消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるバーコード断片(BAR)を含む、XTEN;
    (b)二重特異性抗体構築物(BsAb)であって、
    分化抗原群3T細胞受容体(CD3)に特異的に結合し、軽鎖相補性決定領域1(CDR-L1)、2(CDR-L2)および3(CDR-L3)と重鎖相補性決定領域1(CDR-H1)、2(CDR-H2)および3(CDR-H3)とを含み、前記CDR-H3が、配列番号10のアミノ酸配列を含む、第1の抗原結合断片(AF1)と、
    ヒト上皮成長因子受容体2(HER2)に特異的に結合する第2の抗原結合断片(AF2)と
    を含む、二重特異性抗体構築物;ならびに
    (c)前記XTENと前記二重特異性抗体構築物との間に位置する放出セグメント(RS)
    を含み、
    前記XTENが、
    (i)少なくとも100、または少なくとも150アミノ酸を含むこと;
    (ii)そのアミノ酸残基の少なくとも90%が、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)により本明細書において同定されること;
    (iii)G、A、S、T、EまたはPにより本明細書において同定される少なくとも4種の異なるアミノ酸を含むこと;および
    (iv)前記XTENが、各々長さ9~14アミノ酸である複数の非オーバーラップ配列モチーフから形成されること
    を特徴とし、
    前記複数の非オーバーラップ配列モチーフが、
    (1)非オーバーラップ配列モチーフのセットであって、前記非オーバーラップ配列モチーフのセットの各非オーバーラップ配列モチーフが、前記XTEN中で少なくとも2回反復される、非オーバーラップ配列モチーフのセット;および
    (2)前記XTEN内に1回だけ出現する非オーバーラップ配列モチーフ
    を含み、
    前記バーコード断片(BAR)が、前記XTEN内に1回だけ出現する前記非オーバーラップ配列モチーフの少なくとも一部を含み、
    前記バーコード断片(BAR)が、前記プロテアーゼによる前記ポリペプチドの完全消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なり、
    前記バーコード断片(BAR)が、前記ポリペプチドの前記N末端アミノ酸も、前記C末端アミノ酸も含まない、ポリペプチド。
  2. 前記非オーバーラップ配列モチーフのセットが、各々独立して、配列番号179~200および1715~1722により本明細書において同定される、請求項1に記載のポリペプチド。
  3. 前記非オーバーラップ配列モチーフのセットが、各々独立して、配列番号186~189により本明細書において同定される、請求項1または2に記載のポリペプチド。
  4. 前記非オーバーラップ配列モチーフのセットが、前記配列モチーフの配列番号186~189のうちの少なくとも2つ、少なくとも3つ、または4つすべてを含む、請求項3に記載のポリペプチド。
  5. 前記XTENが、100~3,000、150~3,000、100~1,000、または150~1,000アミノ酸残基の長さを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  6. 前記XTENが、少なくとも200、少なくとも250、少なくとも300、少なくとも350、少なくとも400、少なくとも450、または少なくとも500アミノ酸残基の長さを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  7. 前記XTENのアミノ酸残基の少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%が、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)である、請求項1から6のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  8. 前記XTENが、表3aに記載の配列に対して、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する、請求項1から7のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  9. 前記バーコード断片(BAR)が、前記XTEN中に、存在する場合別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まない、請求項1から8のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  10. 前記バーコード断片(BAR)が、そのC末端にグルタミン酸を有する、請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  11. 前記バーコード断片(BAR)が、グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有する、請求項1から10のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  12. 前記バーコード断片(BAR)が、前記ポリペプチドの前記N末端または前記ポリペプチドの前記C末端のいずれかからある距離に位置し、前記距離が、長さ10~150アミノ酸、または10~125アミノ酸である、請求項1から11のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  13. 前記バーコード断片(BAR)が、
    (i)前記XTEN中に、存在する場合別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まないこと;
    (ii)そのC末端にグルタミン酸を有すること;
    (iii)グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有すること;および
    (iv)前記ポリペプチドの前記N末端または前記ポリペプチドの前記C末端のいずれかからある距離に位置し、前記距離が、長さ10~150アミノ酸、または10~125アミノ酸であること
    を特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  14. 前記バーコード断片(BAR)の前記N末端アミノ酸の前にある前記グルタミン酸残基が、別のグルタミン酸残基に直接隣接していない、請求項11から13のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  15. 前記バーコード断片(BAR)が、前記バーコード断片のC末端以外の位置に第2のグルタミン酸残基を、前記第2のグルタミン酸のすぐ後にプロリンが続かない限り、含まない、請求項1から14のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  16. 前記XTENが、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のN末端に位置し、前記バーコード断片(BAR)が、前記ポリペプチドの前記N末端の200アミノ酸以内、150アミノ酸以内、100アミノ酸以内、または50アミノ酸以内に位置する、請求項1から15のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  17. 前記XTENが、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のN末端に位置し、前記バーコード断片(BAR1)が、前記タンパク質の前記N末端から10~200アミノ酸の間、30~200アミノ酸の間、40~150アミノ酸の間、または50~100アミノ酸の間にある場所に位置する、請求項1から16のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  18. 前記XTENが、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のC末端に位置し、前記バーコード断片(BAR)が、前記ポリペプチドの前記C末端の200アミノ酸以内、150アミノ酸以内、100アミノ酸以内、または50アミノ酸以内に位置する、請求項1から15のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  19. 前記XTENが、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のC末端に位置し、前記バーコード断片(BAR)が、前記タンパク質の前記C末端から10~200アミノ酸の間、30~200アミノ酸の間、40~150アミノ酸の間、または50~100アミノ酸の間にある場所に位置する、請求項1から15および18のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  20. 前記バーコード断片(BAR)が、長さ少なくとも4アミノ酸である、請求項1から19のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  21. 前記バーコード断片(BAR)が、長さ4~20アミノ酸の間、5~15アミノ酸の間、6~12アミノ酸の間、または7~10アミノ酸の間である、請求項20に記載のポリペプチド。
  22. 前記バーコード断片(BAR)が、表2に記載のアミノ酸配列を含む、請求項1から21のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  23. 前記XTENが、近位端および遠位端により定義される長さを有し、(1)前記近位端が、前記遠位端と比べて、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)の近くに位置し、(2)前記バーコード断片(BAR)が、前記遠位端から測定して、前記XTENの前記長さの5%~50%の間、7%~40%の間、または10%~30%の間にわたる前記XTENの領域内に位置する、請求項1から22のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  24. 前記XTENが、追加の1つまたは複数のバーコード断片をさらに含み、前記追加の1つまたは複数のバーコード断片各々が、前記プロテアーゼによる前記ポリペプチドの完全消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なる、請求項1から23のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  25. 前記放出セグメント(RS)が、配列番号7001~7626により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1から24のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  26. 前記プロテアーゼが、プロリンが後に続かないグルタミン酸残基のC末端側で切断する、請求項1から25のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  27. 前記プロテアーゼが、Glu-Cプロテアーゼである、請求項26に記載のポリペプチド。
  28. 融合タンパク質として発現され、前記融合タンパク質が、非切断状態で、N末端からC末端へAF1-AF2-RS-XTEN、AF2-AF1-RS-XTEN、XTEN-RS-AF1-AF2、またはXTEN-RS-AF2-AF1により本明細書において同定される構造配置を有する、請求項1から27のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  29. 前記放出セグメント(RS)が、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)にスペーサーにより融合されている、請求項1から28に記載のポリペプチド。
  30. 前記スペーサーが、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)である少なくとも4種のアミノ酸を含む、請求項29に記載のポリペプチド。
  31. 前記スペーサーが、表Cに記載の配列に対して、少なくとも80%、90%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項29に記載のポリペプチド。
  32. 前記第1の抗原結合断片(AF1)の前記CDR-H1および前記CDR-H2が、それぞれ、配列番号8および9のアミノ酸配列を含む、請求項1から31のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  33. 前記AF1の前記CDR-L1が、配列番号1または2のアミノ酸配列を含み、
    前記AF1の前記CDR-L2が、配列番号4または5のアミノ酸配列を含み、
    前記AF1の前記CDR-L3が、配列番号6のアミノ酸配列を含む、
    請求項1から32のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  34. 前記AF1の前記CDR-L1が、配列番号1のアミノ酸配列を含み、
    前記AF1の前記CDR-L2が、配列番号4または5のアミノ酸配列を含み、
    前記AF1の前記CDR-L3が、配列番号6のアミノ酸配列を含む、
    請求項1から32のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  35. 前記AF1の前記CDR-L1が、配列番号2のアミノ酸配列を含み、
    前記AF1の前記CDR-L2が、配列番号4または5のアミノ酸配列を含み、
    前記AF1の前記CDR-L3が、配列番号6のアミノ酸配列を含む、
    請求項1から32のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  36. 前記AF1の前記CDR-L1が、配列番号1のアミノ酸配列を含み、
    前記AF1の前記CDR-L2が、配列番号4のアミノ酸配列を含み、
    前記AF1の前記CDR-L3が、配列番号6のアミノ酸配列を含む、
    請求項1から32のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  37. 前記AF1の前記CDR-L1が、配列番号2のアミノ酸配列を含み、
    前記AF1の前記CDR-L2が、配列番号5のアミノ酸配列を含み、
    前記AF1の前記CDR-L3が、配列番号6のアミノ酸配列を含む、
    請求項1から32のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  38. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、4つの鎖可変ドメインフレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)を含み、各々が、それぞれ配列番号60、64、65および67のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である、請求項1から37のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  39. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、4つの鎖可変ドメインフレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)を含み、各々が、それぞれ配列番号61、64、65および67のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である、請求項1から37のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  40. 前記第1の抗原結合断片が、4つの軽鎖可変ドメインフレームワーク領域(FR-L):FR-L1、FR-L2、FR-L3およびFR-L4をさらに含み、各々が、それぞれ配列番号51、52、53および59のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である、請求項1から39のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  41. 前記第1の抗原結合断片が、4つの軽鎖可変ドメインフレームワーク領域(FR-L):FR-L1、FR-L2、FR-L3およびFR-L4をさらに含み、各々が、それぞれ配列番号51、52、54および59のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である、請求項1から39のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  42. 前記第1の抗原結合断片が、4つの軽鎖可変ドメインフレームワーク領域(FR-L):FR-L1、FR-L2、FR-L3およびFR-L4をさらに含み、各々が、それぞれ配列番号51、52、55および59のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である、請求項1から39のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  43. 前記第1の抗原結合断片が、4つの軽鎖可変ドメインフレームワーク領域(FR-L):FR-L1、FR-L2、FR-L3およびFR-L4をさらに含み、各々が、それぞれ配列番号51、52、56および59のアミノ酸配列に対して、少なくとも86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性を示すか、またはそれと同一である、請求項1から39のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  44. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、軽鎖フレームワーク領域1(FR-L1)、2(FR-L2)、3(FR-L3)および4(FR-L4)と重鎖フレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)とをさらに含み、
    前記FR-L1が、配列番号51のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L2が、配列番号52のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L3が、配列番号53、54、55または56のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L4が、配列番号59のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H1が、配列番号60または61のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H2が、配列番号64のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H3が、配列番号65のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H4が、配列番号67のアミノ酸配列を含む、
    請求項1から39のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  45. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、軽鎖フレームワーク領域1(FR-L1)、2(FR-L2)、3(FR-L3)および4(FR-L4)と重鎖フレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)とをさらに含み、
    前記FR-L1が、配列番号51のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L2が、配列番号52のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L3が、配列番号53のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L4が、配列番号59のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H1が、配列番号60のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H2が、配列番号64のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H3が、配列番号65のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H4が、配列番号67のアミノ酸配列を含む、
    請求項1から39のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  46. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、軽鎖フレームワーク領域1(FR-L1)、2(FR-L2)、3(FR-L3)および4(FR-L4)と重鎖フレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)とをさらに含み、
    前記FR-L1が、配列番号51のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L2が、配列番号52のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L3が、配列番号54のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L4が、配列番号59のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H1が、配列番号61のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H2が、配列番号64のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H3が、配列番号65のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H4が、配列番号67のアミノ酸配列を含む、
    請求項1から39のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  47. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、軽鎖フレームワーク領域1(FR-L1)、2(FR-L2)、3(FR-L3)および4(FR-L4)と重鎖フレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)とをさらに含み、
    前記FR-L1が、配列番号51のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L2が、配列番号52のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L3が、配列番号55のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L4が、配列番号59のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H1が、配列番号61のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H2が、配列番号64のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H3が、配列番号65のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H4が、配列番号67のアミノ酸配列を含む、
    請求項1から39のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  48. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、軽鎖フレームワーク領域1(FR-L1)、2(FR-L2)、3(FR-L3)および4(FR-L4)と重鎖フレームワーク領域1(FR-H1)、2(FR-H2)、3(FR-H3)および4(FR-H4)とをさらに含み、
    前記FR-L1が、配列番号51のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L2が、配列番号52のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L3が、配列番号56のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-L4が、配列番号59のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H1が、配列番号61のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H2が、配列番号64のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H3が、配列番号65のアミノ酸配列を含み、
    前記FR-H4が、配列番号67のアミノ酸配列を含む、
    請求項1から39のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  49. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、in vitroアッセイにおいて、
    前記第1の抗原結合断片の、抗CD3結合断片の融解温度と比べて高い融解温度(T);または
    前記第1の抗原結合断片を試験二重特異性抗原結合構築物に組み込んだときの、前記試験二重特異性抗原結合構築物の、対照二重特異性抗原結合構築物のTと比較して高いT
    によって明らかなように、配列番号206に記載の配列からなる前記抗CD3結合断片より高い熱安定性を示し、前記試験二重特異性抗原結合構築物が、前記第1の抗原結合断片と、CD3以外の抗原に結合する参照抗原結合断片とを含み、前記対照二重特異性抗原結合構築物が、配列番号206の前記配列からなる前記抗CD3結合断片と、前記参照抗原結合断片とからなる、請求項1から48のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  50. 前記第1の抗原結合断片の前記Tが、配列番号206の前記配列からなる前記抗CD3結合断片の前記Tより少なくとも2℃高い、または少なくとも3℃高い、または少なくとも4℃高い、または少なくとも5℃高い、請求項49に記載のポリペプチド。
  51. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、重鎖可変領域(VH)を含み、前記VHが、配列番号102または105のアミノ酸配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を有するかまたはそれと同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1から50のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  52. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、軽鎖可変領域(VL)を含み、前記VLが、配列番号101、103、104、106または107のいずれか1つのアミノ酸配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれと同一である、請求項1から51のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  53. 前記VHおよび前記VLが、表Aに記載の配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むリンカーにより連結されている、請求項51または52に記載のポリペプチド。
  54. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、配列番号201~205のいずれか1つのアミノ酸配列に対して、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%の配列同一性を有するかまたはそれと同一であるアミノ酸配列を含む、請求項1から53のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  55. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、ヒトまたはカニクイザル(cyno)CD3に特異的に結合する、請求項1から53のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  56. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、ヒトCD3に特異的に結合する、請求項55に記載のポリペプチド。
  57. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、CD3のCD3イプシロン、CD3デルタ、CD3ガンマまたはCD3ゼータユニットにより本明細書において同定されるCD3複合体サブユニットに結合する、請求項1から56のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  58. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、CD3のCD3イプシロン断片に結合する、請求項57に記載のポリペプチド。
  59. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、6.6未満であるかそれに等しい等電点(pI)を示す、請求項1から58のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  60. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、両端を含めて6.0~6.6の間の等電点(pI)を示す、請求項59に記載のポリペプチド。
  61. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、配列番号206で示される配列からなる参照抗原結合断片の等電点(pI)より少なくとも0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9または1.0pH単位低いpIを示す、請求項1から60のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  62. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、ヒトまたはcyno CD3抗原を含むin vitro抗原結合アッセイで決定して、約10nM~約400nMの間の解離定数(K)定数でヒトまたはcyno CD3に特異的に結合する、請求項1から61のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  63. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、in vitro抗原結合アッセイで決定して、約10nM未満、または約50nM未満、または約100nM未満、または約150nM未満、または約200nM未満、または約250nM未満、または約300nM未満、または約350nM未満、または約400nM未満の解離定数(K)でヒトまたはcyno CD3に特異的に結合する、請求項1から62のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  64. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、in vitro抗原結合アッセイでのそれぞれの解離定数(K)により決定して、配列番号206のアミノ酸配列からなる抗原結合断片の結合親和性と比べて、2分の1以下、3分の1、4分の1、5分の1、6分の1、7分の1、8分の1、9分の1、または10分の1以下の弱いCD3に対する結合親和性を示す、請求項1から63のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  65. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、キメラまたはヒト化抗原結合断片である、請求項1から64のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  66. 前記第1の抗原結合断片(AF1)が、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、線状抗体、または一本鎖可変断片(scFv)である、請求項1から65のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  67. 前記第2の抗原結合断片(AF2)が、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、線状抗体、単一ドメイン抗体、または一本鎖可変断片(scFv)である、請求項1から66のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  68. 前記第1および第2の抗原結合断片が、(Fab’)2または一本鎖ダイアボディとして構成されている、請求項1から66のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  69. 前記第2の抗原結合断片(AF2)が、
    配列番号778~783により本明細書において同定されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(VHII);および
    配列番号878~883により本明細書において同定されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(VLII
    を含む、請求項1から68のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  70. 前記VHIIおよび前記VLIIが、表Aに記載の配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むリンカーにより連結されている、請求項69に記載のポリペプチド。
  71. 前記第1および第2の抗原結合断片が、ペプチドリンカーにより一緒に融合されている、請求項1から70のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  72. 前記ペプチドリンカーが、グリシン、セリン、またはプロリンである2または3種のアミノ酸を含む、請求項70に記載のポリペプチド。
  73. 前記ペプチドリンカーが、表Bに記載の配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項70または72に記載のポリペプチド。
  74. 前記XTENが、第1の伸長組換えポリペプチド(XTEN1)であり;
    前記XTEN1が形成される前記複数の非オーバーラップ配列モチーフが、第1の複数の非オーバーラップ配列モチーフであり;
    前記BARが、第1のバーコード断片(BAR1)であり;
    前記RSが、第1の放出セグメント(RS1)であり;
    前記ポリペプチドが、
    (d)第2の伸長組換えポリペプチド(XTEN2)であって、
    前記プロテアーゼによる消化の際に前記ポリペプチドから放出可能である第2のバーコード断片(BAR2)を含む、XTEN2;および
    (e)前記第2のXTEN(XTEN2)と前記二重特異性抗体構築物(BsAb)との間に位置する第2の放出セグメント(RS2)
    をさらに含み;
    前記XTEN2が、
    (i)少なくとも100、または少なくとも150アミノ酸を含むこと;
    (ii)そのアミノ酸残基の少なくとも90%が、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)であること;および
    (iii)G、A、S、T、E、またはPである少なくとも4種の異なるアミノ酸を含むこと
    を特徴とし、
    前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記プロテアーゼによる前記ポリペプチドの完全消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なり;
    前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記ポリペプチドの前記N末端アミノ酸も、前記C末端アミノ酸も含まない、請求項1から73のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  75. 前記XTEN1が、前記二重特異性抗体構築物のN末端に位置し、前記XTEN2が、前記二重特異性抗体構築物のC末端に位置する、請求項74に記載のポリペプチド。
  76. 前記XTEN1が、前記二重特異性抗体構築物のC末端に位置し、前記XTEN2が、前記二重特異性抗体構築物のN末端に位置する、請求項74に記載のポリペプチド。
  77. (iv)前記XTEN2が、各々長さ9~14アミノ酸である第2の複数の非オーバーラップ配列モチーフから形成され、前記第2の複数の非オーバーラップ配列モチーフが、
    (1)非オーバーラップ配列モチーフの第2のセットであって、非オーバーラップ配列モチーフの前記第2のセットの各非オーバーラップ配列モチーフが、前記第2のXTEN中で少なくとも2回反復される、非オーバーラップ配列モチーフの第2のセット;および
    (2)前記第2のXTEN内に1回だけ出現する非オーバーラップ配列モチーフ
    を含み、
    前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記第2のXTEN内に1回だけ出現する前記非オーバーラップ配列モチーフの少なくとも一部を含む、請求項74から76のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  78. 非オーバーラップ配列モチーフの前記第2のセットが、各々独立して、配列番号179~200および1715~1722により本明細書において同定される、請求項77に記載のポリペプチド。
  79. 非オーバーラップ配列モチーフの前記第2のセットが、各々独立して、配列番号186~189により本明細書において同定される、請求項78に記載のポリペプチド。
  80. 非オーバーラップ配列モチーフの前記第2のセットが、前記配列モチーフの配列番号186~189のうちの少なくとも2つ、少なくとも3つ、または4つすべてを含む、請求項79に記載のポリペプチド。
  81. 前記XTEN2が、100~3,000、150~3,000、100~1,000、または150~1,000アミノ酸残基の長さを含む、請求項74から80のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  82. 前記XTEN2が、少なくとも200、少なくとも250、少なくとも300、少なくとも350、少なくとも400、少なくとも450、または少なくとも500アミノ酸残基の長さを含む、請求項74から81のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  83. 前記XTEN2のアミノ酸残基の少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%が、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)である、請求項74から82のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  84. 前記XTEN2が、表3aに記載の配列に対して、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の配列同一性を有する、請求項74から83のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  85. 前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記XTEN2中に、存在する場合別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まない、請求項74から84のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  86. 前記第2のバーコード断片(BAR2)が、そのC末端にグルタミン酸を有する、請求項74から85のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  87. 前記第2のバーコード断片(BAR2)が、グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有する、請求項74から86のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  88. 前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記ポリペプチドの前記N末端または前記ポリペプチドの前記C末端のいずれかからある距離に位置し、前記距離が、長さ10~150アミノ酸、または10~125アミノ酸である、請求項74から87のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  89. 前記第2のバーコード断片(BAR2)が、
    (i)前記XTEN2中に、存在する場合別のグルタミン酸に直接隣接しているグルタミン酸を含まないこと;
    (ii)そのC末端にグルタミン酸を有すること;
    (iii)グルタミン酸残基がすぐ前にあるN末端アミノ酸を有すること;および
    (iv)前記ポリペプチドの前記N末端または前記ポリペプチドの前記C末端のいずれかからある距離に位置し、前記距離が、長さ10~150アミノ酸、または10~125アミノ酸であること
    を特徴とする、請求項74から88のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  90. 前記BAR2の前記N末端アミノ酸の前にある前記グルタミン酸残基が、別のグルタミン酸残基に直接隣接していない、請求項87から89のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  91. 前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記第2のバーコード断片(BAR2)のC末端以外の位置に第2のグルタミン酸残基を、前記第2のグルタミン酸のすぐ後にプロリンが続かない限り、含まない、請求項74から90のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  92. 前記XTEN2が、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のN末端に位置し、前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記ポリペプチドの前記N末端の200アミノ酸以内、150アミノ酸以内、100アミノ酸以内、または50アミノ酸以内に位置する、請求項74から91のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  93. 前記XTEN2が、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のN末端に位置し、前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記タンパク質の前記N末端から10~200アミノ酸の間、30~200アミノ酸の間、40~150アミノ酸の間、または50~100アミノ酸の間にある場所に位置する、請求項74から92のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  94. 前記XTEN2が、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のC末端に位置し、前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記ポリペプチドの前記C末端の200アミノ酸以内、150アミノ酸以内、100アミノ酸以内、または50アミノ酸以内に位置する、請求項74から93のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  95. 前記XTEN2が、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)のC末端に位置し、前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記タンパク質の前記C末端から10~200アミノ酸の間、30~200アミノ酸の間、40~150アミノ酸の間、または50~100アミノ酸の間にある場所に位置する、請求項74から94のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  96. 前記第2のバーコード断片(BAR2)が、長さ少なくとも4アミノ酸である、請求項74から95のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  97. 前記第2のバーコード断片(BAR2)が、長さ4~20アミノ酸の間、5~15アミノ酸の間、6~12アミノ酸の間、または7~10アミノ酸の間である、請求項96に記載のポリペプチド。
  98. 前記第2のバーコード断片(BAR2)が、表2に記載のアミノ酸配列を含む、請求項74から97のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  99. 前記XTEN2が、近位端および遠位端により定義される長さを有し、(1)前記XTEN2の前記近位端が、前記遠位端と比べて、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)の近くに位置し、(2)前記第2のバーコード断片(BAR2)が、前記XTEN2の前記遠位端から測定して、前記XTEN2の前記長さの5%~50%の間、7%~40%の間、または10%~30%の間にわたる前記XTEN2の領域内に位置する、請求項74から98のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  100. 前記XTEN2が、追加の1つまたは複数のバーコード断片をさらに含み、前記XTEN2の前記追加の1つまたは複数のバーコード断片各々が、前記プロテアーゼによる前記ポリペプチドの完全消化の際に前記ポリペプチドから放出可能であるすべての他のペプチド断片と、配列および分子量の点で異なる、請求項74から99のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  101. 前記第1の放出セグメント(RS1)および前記第2の放出セグメント(RS2)が、配列の点で同一である、請求項74から100のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  102. 前記第1の放出セグメント(RS1)および前記第2の放出セグメント(RS2)が、配列の点で同一ではない、請求項74から100のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  103. 前記第2の放出セグメント(RS2)が、配列番号7001~7626により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項74から102のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  104. 前記第1の放出セグメント(RS1)および前記第2の放出セグメント(RS2)が各々、各放出セグメント配列内の1、2または3カ所の切断部位での複数のプロテアーゼによる切断のための基質である、請求項74から103のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  105. 融合タンパク質として発現され、前記融合タンパク質が、非切断状態で、N末端からC末端へXTEN1-RS1-AF1-AF2-RS2-XTEN2、XTEN1-RS1-AF2-AF1-RS2-XTEN2、XTEN2-RS2-AF1-AF2-RS1-XTEN1、XTEN2-RS2-AF2-AF1-RS1-XTEN1、XTEN1-RS1-ダイアボディRS2-XTEN2、またはXTEN2-RS2-ダイアボディRS1-XTEN1により本明細書において同定される構造配置を有し、
    前記ダイアボディが、前記AF1の軽鎖可変領域(VL)、前記AF1の重鎖可変領域(VH)、前記AF2の軽鎖可変領域(VLII)、および前記AF2の重鎖可変領域(VHII)を含む、請求項74から104のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  106. 前記第1の放出セグメント(RS1)の前記スペーサーが、第1のスペーサーであり、前記第2の放出セグメント(RS2)が、前記二重特異性抗体構築物(BsAb)に第2のスペーサーにより融合されている、請求項74から105に記載のポリペプチド。
  107. 前記第2のスペーサーが、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタメート(E)またはプロリン(P)である少なくとも4種のアミノ酸を含む、請求項106に記載のポリペプチド。
  108. 前記第2のスペーサーが、表Cに記載の配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項106に記載のポリペプチド。
  109. (a)前記XTEN1が、表3aに記載の配列に対して、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、
    (b)前記BsAbが、
    (I)軽鎖相補性決定領域1(CDR-L1)、2(CDR-L2)および3(CDR-L3)と重鎖相補性決定領域1(CDR-H1)、2(CDR-H2)および3(CDR-H3)とを含み、前記CDR-H1、前記CDR-H2、および前記CDR-H3が、それぞれ配列番号8、9、および10のアミノ酸配列を含む、前記AF1と、
    (II)配列番号778~783により本明細書において同定される軽鎖可変領域(VLII)および配列番号878~883により本明細書において同定される重鎖可変領域(VHII)を含む前記AF2と
    を含み;
    (c)前記RS1が、配列番号7001~7626により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;
    (d)前記XTEN2が、表3aに記載の配列に対して、少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み;
    (e)前記RS2が、配列番号7001~7626により本明細書において同定される配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、
    前記ポリペプチドが、N末端からC末端へXTEN1-RS1-AF2-AF1-RS2-XTEN2、XTEN1-RS1-AF1-AF2-RS2-XTEN2、XTEN2-RS2-AF2-AF1-RS1-XTEN1、またはXTEN2-RS2-AF1-AF2-RS1-XTEN1により本明細書において同定される構造配置を有する、請求項74に記載のポリペプチド。
  110. いずれのXTENにも連結されていない前記二重特異性抗体構築物と比較して、少なくとも2倍長い終末相半減期を有する、請求項1から109のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  111. 対象への同等用量の投与後に前記二重特異性抗体構築物に選択的に結合するIgG抗体の産生を測定することにより確認したときに、いずれのXTENにも連結されていない前記二重特異性抗体構築物と比較して免疫原性が低い、請求項1から110のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  112. 生理条件下で、約3より大きい、約4より大きい、約5より大きい、または約6より大きい見かけの分子量係数を示す、請求項1から111のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  113. 表Dに記載の配列に対して、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1に記載のポリペプチド。
  114. 請求項1から113のいずれか一項に記載のポリペプチドと1つまたは複数の薬学的に好適な賦形剤とを含む、医薬組成物。
  115. 皮内、皮下、経口、静脈内、動脈内、腹部内、腹腔内、髄腔内または筋肉内投与用に製剤化される、請求項114に記載の医薬組成物。
  116. 液体形態であるかまたは凍結されている、請求項114または115に記載の医薬組成物。
  117. 単回注射用のプレフィルドシリンジ内にある、請求項114から116のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  118. 投与前に再構成される凍結乾燥粉末として製剤化される、請求項117に記載の医薬組成物。
  119. 医薬品組合せにおける、抗体、抗体断片、抗体コンジュゲート、細胞傷害剤、毒素、放射性核種、免疫調節薬、光活性治療剤、放射線増感剤、ホルモン剤、抗血管新生剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの追加の治療剤である、請求項114に記載の医薬組成物。
  120. 前記追加の治療剤が、PD-1/PD-L1(2)阻害剤である、請求項119に記載の医薬組成物。
  121. 前記PD-1/PD-L1(2)阻害剤が、抗PD-1抗体または抗PD-L1抗体または抗PD-L2抗体である、請求項120に記載の医薬品組合せ。
  122. 前記PD-1/PD-L1(2)阻害剤が、ニボルマブ(Opdivo、BMS-936558、MDX1106)、ペムブロリズマブ(Keytruda、MK-3475、ラムブロリズマブ)、ピジリズマブ(CT-011)、PDR-001、JS001、STI-A1110、AMP-224およびAMP-514(MEDI0680)を含む群から選択される抗PD-1抗体である、請求項121に記載の医薬品組合せ。
  123. 前記PD-1/PD-L1(2)阻害剤が、アテゾリズマブ(Tecentriq、MPDL3280A)、デュルバルマブ(MEDI4736)、アベルマブ(MSB0010718C)、BMS-936559(MDX1105)およびLY3300054を含む群から選択される抗PD-L1抗体である、請求項121に記載の医薬品組合せ。
  124. 前記PD-1/PD-L1(2)阻害剤阻害剤が、抗PD-L2抗体である、請求項121に記載の医薬品組合せ。
  125. 互いに別々の前記成分を含有するコンビネーションパックである、請求項119に記載の医薬品組合せ。
  126. 前記成分が、別々の剤形で同じ疾患の処置における使用のために同時にまたは逐次的に投与される、請求項119に記載の医薬品組合せ。
  127. 過剰増殖性障害を処置するための医薬として使用するための、請求項119に記載の医薬品組合せ。
  128. 前記過剰増殖性障害が、乳がん、気道がん、脳がん、生殖器がん、消化管がん、尿路がん、眼がん、肝臓がん、皮膚がん、頭頸部がん、甲状腺がん、副甲状腺がんおよびそれらの遠隔転移からなる群から選択される、請求項127に記載の医薬品組合せ。
  129. 対象の疾患を処置するための医薬の調製における、請求項1から112のいずれか一項に記載のポリペプチドまたは請求項119から128のいずれかに記載の医薬品組合せの使用。
  130. 前記疾患が、がんである、請求項129に記載の使用。
  131. 対象の疾患を処置する方法であって、それを必要とする前記対象に、請求項114から118のいずれか一項に記載の医薬組成物または請求項119から128のいずれか一項に記載の医薬品組合せの1または複数の治療有効用量を投与するステップを含む方法。
  132. 前記疾患が、がんである、請求項131に記載の方法。
  133. 前記がんが、膠芽細胞腫、黒色腫、胆管癌、小細胞肺がん、結腸直腸がん、前立腺がん、膣がん、血管肉腫、非小細胞肺がん、虫垂がん、扁平上皮がん、唾液腺導管癌、腺様嚢胞癌、小腸がん、および胆嚢がんからなる群から選択される、請求項132に記載の方法。
  134. 前記医薬組成物が、前記対象に1または複数の治療有効用量として投与される、請求項131から133のいずれか一項に記載の方法。
  135. 前記医薬組成物が、前記対象に1または複数の治療有効用量として有効投与期間にわたって投与される、請求項131から134のいずれか一項に記載の方法。
  136. 前記対象が、マウス、ラット、サル、またはヒトである、請求項131から134のいずれか一項に記載の方法。
  137. (a)請求項1から112のいずれか一項に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列;または(b)(a)の前記ポリヌクレオチド配列の逆相補体を含む、核酸。
  138. 請求項1から112に記載のポリヌクレオチド配列と、前記ポリヌクレオチド配列に作動可能に連結された組換え調節配列とを含む、発現ベクター。
  139. 請求項138に記載の発現ベクターを含む、宿主細胞。
  140. 原核生物である、請求項139に記載の宿主細胞。
  141. E.coliである、請求項140に記載の宿主細胞。
  142. 哺乳動物細胞である、請求項139に記載の宿主細胞。
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