JP2023531771A - ヒトil23受容体結合ポリペプチド - Google Patents

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Abstract

本開示は、ヒトIL-23R(WL-23R)結合ポリペプチド、条件的に最大限に活性のあるSiIL-23R結合タンパク質、その多量体、並びに治療で使用するための該ポリペプチド及び結合タンパク質の使用方法を提供する。【選択図】なし

Description

相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2020年6月29日出願の米国仮特許出願第63/045381号に対する優先権を主張する。
配列表の説明:
配列表のコンピュータ可読形式は、電子提出によって本出願と共に提出され、参照によりその全体が本出願に組み込まれる。配列表は、2021年6月23日に作成され、ファイル名「20-814-WO-SeqList_ST25.txt」のファイルに含まれており、サイズは155kbである。
背景
IL-23サイトカインは、適応免疫と自然免疫の両方において重要な役割を果たす。IL-23は、いくつかのリンパ球サブセット、最も特にはTヘルパータイプ17(Th17)、並びに自然リンパ系細胞(ILC)及びγT細胞において炎症性サイトカインの発現を誘導する。IL-23を介したシグナル伝達の破壊は、クローン病及び潰瘍性大腸炎を含む炎症性腸疾患(IBD)の治療のための遺伝的及び臨床的に検証された治療戦略である。抗体治療薬にはいくつかの制限がある。抗体は製造コストが高く、一般的に安定性が中程度から不良であり、製造、保管、輸送及び投与にコールドチェーンが必要である。抗体療法は注入又は注射する必要があり、これは患者にとって不便でストレスがかかる可能性がある。自己免疫疾患の治療に一般的なものなどの免疫抑制抗体療法への全身曝露は、患者を結核の再活性化及び他の重篤な感染症のさらなるリスクにさらす。そのため、安全対策として、潜在性結核又はB型肝炎の検査で陽性となった場合、患者は抗TNF又は抗IL-23療法から失格となり、特に人口の比較的高い割合がHBV又は潜在性TBについて陽性である発展途上国では、これらの治療法へのアクセスが制限される可能性がある。典型的には、循環中の半減期が長い抗体療法への全身曝露も、時間の経過とともに抗薬物抗体(ADA)の生成を促進し、薬物を中和して有効性を低下させ得る。抗TNF抗体の間欠投与は、ADA発症の可能性を大幅に高め、患者が保険の適用範囲の失効などにより投与を逃した場合、薬の有効性を失うリスクが高くなる。
概要
第1の態様において、本開示は、一般式X1-X2-X3-X4-X5のポリペプチドを含むヒトIL-23R(hIL-23R)結合ポリペプチドであって、X1、X2、X3、及びX4が任意選択であり、X5が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X5が、配列番号1又は2の残基40~47のアミノ酸配列を含むヒトIL-23R(hIL-23R)結合ポリペプチドを提供する。様々な実施形態において、X5が、配列番号3~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基40~47のアミノ酸配列を含み;X3が存在し、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、その際、X4が存在しないか、又はアミノ酸リンカーを含み;X4が存在し、アミノ酸リンカーを含み;X3が存在し、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含み;X5が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基39~54のアミノ酸配列を含み;X3が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含み;X4が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基36~38のアミノ酸配列を含み;X1が存在し、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み;X1が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含み;X2が存在し、X2はアミノ酸リンカーを含み;かつ/又はX2が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基17~20のアミノ酸配列を含む。他の実施形態において、X1、X2、X3、X4、及びX5の各々が存在する。別の実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号10~74からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号69及び74から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
第2の態様において、本開示は、一般式X1-X2-X3-X4-X5のポリペプチドを含むhIL-23R結合ポリペプチドであって、X2、X3、X4、及びX5が任意選択であり、X1が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X1が、配列番号101又は102中の残基1~10のアミノ酸配列を含むhIL-23R結合ポリペプチドを提供する。様々な実施形態において、X1が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~10のアミノ酸配列を含み;X3が存在し、X3が12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X2が存在しないか、又はアミノ酸リンカーを含み;X3が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含み;X1が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含み;X3が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列を含み;X2が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基17~18のアミノ酸配列を含み;X5が存在し、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み;X5が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基37~53のアミノ酸配列を含み;X4が存在し、X4がアミノ酸リンカーを含み;かつ/又はX4が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基35~36のアミノ酸配列を含む。一実施形態において、X1、X2、X3、X4、及びX5が各々存在する。別の実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号110~180からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号160~163から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
第3の態様において、本開示は、本明細書に開示される特定のポリペプチドのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含むhIL-23R結合ポリペプチドを提供する。一実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号69、74、及び160~163から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
第4の態様において、本開示は、配列番号84~87又は181~228からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含むhIL-23R結合ポリペプチドを提供する。一実施形態において、該ポリペプチドは、該ポリペプチド中の2つのシステイン残基間にジスルフィド結合を含む。
第5の態様において、本開示は、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含む条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質であって、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分が融合タンパク質中に存在せず、
(a)第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分全体が、本開示の第1の態様の任意の実施形態で定義されるドメインX3及びX5を含み;
(b)X3ドメインが第1のポリペプチド成分に存在し、X5ドメインが第2のポリペプチド成分に存在し;
第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は、個々に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質ではなく、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチドは相互作用して、最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を形成する、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を提供する。
第6の態様において、本開示は、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含む条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質であって、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は融合タンパク質中に存在せず、
(a)第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分全体が、本開示の第2の態様の任意の実施形態で定義されるドメインX1及びX3を含み;
(b)X1ドメインが第1のポリペプチド成分に存在し、X3ドメインが第2のポリペプチド成分に存在し;
第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は、個々に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質ではなく、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は非共有結合で相互作用して、最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を形成する、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を提供する。
第7の態様において、本開示は、本開示の第1の態様の任意の実施形態について本明細書で定義されるX3ドメインを含むポリペプチドであって、該ポリペプチドは、本開示の第1の態様の任意の実施形態において定義されるX5ドメインを含まないポリペプチドを提供する。
第8の態様において、本開示は、本開示の第2の態様の任意の実施形態について本明細書で定義されるX3ドメインを含むポリペプチドであって、本開示の第2の態様の任意の実施形態について本明細書で定義されるX1ドメインを含まないポリペプチドを提供する。
様々な他の態様において、本開示は、本明細書に開示される実施形態のいずれか若しくは実施形態の組み合わせのhIL-23R結合ポリペプチド、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、ポリペプチド、又はポリペプチド成分の2以上のコピーを含む多量体;本明細書の任意の実施形態のポリペプチド又はポリペプチド成分をコードする核酸、適切な制御エレメントに作動可能に連結された本開示の核酸を含む発現ベクター、本明細書の任意の実施形態のポリペプチド、ポリペプチド成分、条件的に最大限に活性のあるhIL-2R結合タンパク質、多量体、核酸、又は発現ベクターを含む細胞、(a)本明細書の任意の実施形態若しくは実施形態の組み合わせのポリペプチド、ポリペプチド成分、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、核酸、発現ベクター、又は細胞;並びに(b)医薬として許容される担体を含む医薬組成物;並びに炎症性腸疾患(IBD)(クローン病及び潰瘍性大腸炎を含むが、これらに限定されない)、乾癬、アトピー性皮膚炎、関節リウマチ、乾癬性関節炎、変形性関節症、体軸性及び末梢性脊椎関節炎、強直性脊椎炎、付着部炎、及び腱炎からなる群から選択される障害を治療する方法であって、それを必要とする対象に該障害を治療するのに有効な量の本明細書の任意の実施形態若しくは実施形態の組み合わせのポリペプチド、ポリペプチド成分、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、核酸、発現ベクター、細胞、又は医薬組成物を投与することを含む方法を提供する。
図1(A~C).計算デザイン戦略。出発点としてIL-23p19:IL-23R複合体(A)の結晶構造を用いて、p19残基W156をホットスポットとし、追加の新規生成ホットスポット(B)をシードデザインに採用した。何千もの足場タンパク質をIL-23R界面にドッキングし、W156と少なくとも1つの追加の新規ホットスポット(C)を組み込んだ。IL-23Rの8A以内の足場残基を、IL-23Rとの高親和性相互作用を促進するようにデザインした。 図2(A~E).最良の計算デザイン、親和性成熟コンビナトリアル変異体、及びジスルフィド安定化変異体の特性評価。(A)計算デザイン23R_Aの結合滴定。(B)最良の2つの計算デザインの温度と化学変性剤溶融物。(C)コンビナトリアル変異体B08(23R_Bに基づく)の結合滴定。(D)最高の親和性のコンビナトリアル変異体の温度と化学変性剤溶融物。(E)デザインしたタンパク質の平衡結合定数(K)、結合速度定数(kon)及び解離速度定数(koff)並びに天然リガンド(IL-23サイトカイン)及び競合分子(PTG化合物C)。 図3.代表的な親和性成熟コンビナトリアル変異体であるB08と代表的なジスルフィド安定化変異体であるB04dslf02の安定性解析。(A)デザインタンパク質を模擬胃液又は模擬腸液中でインキュベートし、5、15、30及び60分、4時間及び24時間の時点で分解をSDS PAGEによって評価した。(B)温度及び化学変性剤(GuHCl)に対する耐性を、示した条件でヘリックスシグネチャ(222nmでのシグナル)を測定し、ベースライン(25℃及び0MのGuHCl)に正規化する円二色性によって評価した。 図4(A~B).IBDの治療薬としてのTNFaを標的とする臨床段階の経口腸制限ナノボディであるV565-38Fと比較したデザインタンパク質のタンパク質分解安定性。(a)V565-38Fは、1×SIFで最小限分解しているように見える。(b)トリプシン及びキモトリプシンの濃度を3倍に増加させた(3×SIF)後、V565-38Fは、24時間のSIF消化後に顕著な分解を示す。報告されたデータと一致して、V565-38FはSGFで効率的に分解される。ヒト/ラットIL-23R結合剤のrA11dslf02-M1P-R8Q-K35Wは、同様にSIF中で安定であり、V565-38FよりもSGF中ではるかにより安定している。マウスIL-23R結合剤のmB09dslf01-T48Iは、B565-38FよりもSIF及びSGF中でより安定である。 図5(A~B).B04dslf02IBのアミノ末端対カルボキシ末端での親和性タグの配置は、タンパク質分解の安定性に影響を与えるが、効力には影響しない。(a)N末端に6ヒスチジンタグを有するB04dslf02IB(6H-B04dsfl02)又はC末端に6ヒスチジンタグを有するB04dslf02IB(B04dslf02-6H)をSGF又はSIF中で最大24時間インキュベートし、分解をSDS PAGEにより評価した。(B)IL-23媒介細胞シグナル伝達の阻害をIL-23レポーターアッセイ(Promega)で評価した。 図6.より良好な組織浸透性を有するより小さなIL-23R阻害剤を作製するためのデザイン戦略。 図7.デザインしたIL-23R阻害剤は、インビトロでIL-23媒介細胞シグナル伝達をブロックする。IL-23Rの下流でルシフェラーゼを発現するように操作された細胞(Promega)を、各阻害剤の滴定で30分間プレインキュベートし、次いで、8ng/mLのヒトIL-23サイトカインで6時間刺激した。ルシフェラーゼ基質を添加し、発光を読み取り、阻害剤を添加していないウェルと比較してシグナル伝達の阻害率(%)を計算した。線形回帰を用いてIC50を計算し、用量反応に適合させた。値は、競合分子PTG化合物Cに対する効力の倍数増加と共に上に示す。 図8(A~B).23R_A(A)と23R_B(B)のディープ変異スキャンデータを表す配列適応度ランドスケープ。各デザインに基づくSSMライブラリーを、hIL-23Rへの高親和性結合について一度選別した。選別したプール内の各変異の濃縮比を未処理プールと比較して計算し、ヒートマップとしてプロットした。示した値はlog(濃縮比率)である。 図9(A~F).A06dslf03(A及びB)、B04dslf02(C及びD)、及びB11dslf01(E及びF)のディープ変異スキャンデータを表す配列適応度ランドスケープ。各デザインに基づくSSMライブラリーを、hIL-23Rへの高親和性結合について一度選別する(左列、図9A、C、及びE)か、又は細胞をSIFでプレインキュベートし、次いで、hIL-23Rに対する中程度の親和性について選別した(右列、図9B、D、及びF)。選別したプール内の各変異の濃縮比を未処理プールと比較して計算し、ヒートマップとしてプロットした。示した値はlog(濃縮率)である。 図10(A~H).rA11dslf02対hIL-23R(A及びB)、rA11dslf02対rIL-23R(C及びD)、mA03dslf03対mIL-23R(E及びF)、並びにmB09dslf01対mIL-23R(G及びH)のディープ変異スキャンデータを表す配列適応度ランドスケープ。各デザインに基づくSSMライブラリーを、示されているようにラット又はマウスIL-23Rへの高親和性結合について一度選別する(左列、図10A、C、E、及びG)か、又は細胞をSIFでプレインキュベートし、次いでラット又はマウスIL-23Rに対する中程度の親和性について選別した(右列、図10B、D、F、及びH)。選別したプール内の各変異の濃縮比を未処理プールと比較して計算し、ヒートマップとしてプロットした。示した値はlog(濃縮率)である。 図11(A~D).23R_mini_14(A及びB)並びに23R_mini_17(C及びD)のディープ変異スキャンデータを表す配列適応度ランドスケープ。各デザインに基づくSSMライブラリーを、示されているようにhIL-23Rへの高親和性結合について一度選別するか(左列、図11A及びC)、又は細胞をSIFでプレインキュベートし、次いで、hIL-23Rに対する高親和性について選別した(右列、図11B及びD)。選別したプール内の各変異の濃縮比を親配列と比較して計算し、ヒートマップとしてプロットした。示した値はlog(濃縮率)である。
詳細な説明
引用する全ての参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本出願において、別段の記載がない限り、利用される技術は、分子クローニング:実験室マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual)(Sambrook 1989,Cold Spring Harbor Laboratory Press)、遺伝子発現技術(Gene Expression Technology)(酵素学の方法(Methods in Enzymology),185巻,D.Goeddel(編)、1991.Academic Press,San Diego,CA)、酵素学の方法(Methods in Enzymology)の中の「タンパク質精製ガイド(Guide to Protein Purification)」(M.P.Deutshcer(編),(1990) Academic Press、Inc.);PCRプロトコル(PCR Protocols):方法と応用のガイド(A Guide to Methods and Applications)(Innisら 1990.Academic Press、San Diego、CA)、動物細胞の培養:基本技術のマニュアル(Culture of Animal Cells:A Manual of Basic Technique)、第2版(R.I.Freshney.1987.Liss、Inc.New York,NY)、遺伝子導入及び発現プロトコル(Gene Transfer and Expression Protocols)、ページ109-128、E.J.Murray(編)、The Humana Press Inc.,Clifton、N.J.)、及びAmbion 1998カタログ(Ambion、Austin、TX)などのいくつかの周知の参考文献のいずれかに見出すことができる。
本明細書で使用する場合、単数形「1つ(a)」、「1つ(an)」及び「その」は、文脈が明確に別段の指示をしない限り、複数の指示対象を含む。
本明細書で使用する場合、アミノ酸残基は以下のように略される:アラニン(Ala;A)、アスパラギン(Asn;N)、アスパラギン酸(Asp;D)、アルギニン(Arg;R)、システイン(Cys;C)、グルタミン酸(Glu;E)、グルタミン(Gln;Q)、グリシン(Gly;G)、ヒスチジン(His;H)、イソロイシン(Ile;I)、ロイシン(Leu;L)、リジン(Lys;K)、メチオニン(Met;M)、フェニルアラニン(Phe;F)、プロリン(Pro;P)、セリン(Ser;S)、スレオニン(Thr;T)、トリプトファン(Trp;W)、チロシン(Tyr;Y)、及びバリン(Val;V)。
本明細書に開示されるポリペプチドの全ての実施形態において、任意のN末端メチオニン残基は任意選択である(すなわち、N末端メチオニン残基は存在してもよいし、存在しなくてもよい)。
本開示の任意の態様の全ての実施形態は、文脈が明確に別段の指示をしない限り、組み合わせて使用することができる。
文脈が明確に別段の要求をしない限り、明細書及び特許請求の範囲全体を通して、単語「含む(comprise)」、「含む(comprising)」などは、排他的又は網羅的な意味ではなく、包括的な意味で、すなわち、「含むが、これに限定されない」という意味で解釈されるべきである。単数又は複数を使用する単語には、それぞれ複数及び単数も含まれる。さらに、単語「本明細書」、「上記」、及び「下記」並びに同様の意味の単語は、本願で使用される場合に、本願全体を指すものとし、本願の特定の部分を指すものではない。
本開示は、炎症性腸疾患(IBD)(クローン病及び潰瘍性大腸炎を含むがこれらに限定されない)、乾癬、アトピー性皮膚炎、関節リウマチ、乾癬性関節炎、変形性関節症、体軸性及び末梢性脊椎関節炎、強直性脊椎炎、付着部炎、及び腱炎を治療することを含むがこれらに限定されない任意の適切な目的に使用することができるヒトIL-23受容体(hIL-23R)結合ポリペプチドを提供する。
第1の態様において、本開示は、一般式X1-X2-X3-X4-X5のポリペプチドを含むhIL-23R結合ポリペプチドであって、式中、X1、X2、X3、及びX4が任意選択的であり、X5が12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X5が配列番号1又は2の残基40~47のアミノ酸配列を含むhIL-23R結合ポリペプチドを提供する(表1参照)。残基40~47は、12~20個のアミノ酸のポリペプチドに存在する。X5ドメイン内のさらなる残基は、任意の適切なアミノ酸であり得る。
表1 全ての23RA属
Figure 2023531771000001
Figure 2023531771000002
この実施形態のポリペプチドは、本明細書に記載されるように、この実施形態のポリペプチドのhIL-23Rのための主要結合界面を含む(図8~10参照)。
表1~7の各々は、2つの列を含み、各々は配列番号によって本開示の異なるポリペプチドを表す。各表について、左側の列は、模擬腸液(SIF)での前処理なしのhIL-23Rへの高親和性結合の変異分析に基づいて本開示のポリペプチドに許容される残基残基を提供し、一方、右側の列は、SIFで前処理したhIL-23Rに対する安定性及び高親和性結合の変異分析に基づいて本開示のポリペプチドに許容される残基を提供する。許容残基を広範な変異分析に基づいて決定した。図8~10を参照されたい。一実施形態において、X5が、配列番号3~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基40~47のアミノ酸配列を含む(表2~3参照)。
表2 23RA属ヒトのみ
Figure 2023531771000003
Figure 2023531771000004
表3 rA11dslf02
Figure 2023531771000005
Figure 2023531771000006
別の実施形態において、X3が存在し、X3が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X4が、存在しないか、又はアミノ酸リンカーを含む。本開示のポリペプチドの全ての態様及び実施形態におけるX2及びX4のアミノ酸リンカーは、存在しても、存在しなくてもよい。存在する場合、アミノ酸リンカーは、意図された使用に適切と思われる任意の長さ又はアミノ酸組成のものであり得る。いくつかの実施形態において、X2及び/又はX4が存在し、ポリペプチドの全体的な安定性に寄与するのを助けることができる。いくつかの実施形態において、リンカーは、アルブミン(血清半減期を改善するため)、受容体結合ドメイン、又は蛍光タンパク質を含むがこれらに限定されない意図された目的に適した任意の機能ドメイン(複数可)を含み得る。
様々な実施形態において、X3が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む。これらの実施形態において、X3ドメインは存在し、本開示のポリペプチドとhIL-23Rとの間のさらなる結合接触を提供する(図8~10参照)。これらのさらなる結合接触は、hIL-23Rとの結合には必要ないが、相互作用表面を拡大して、結合におけるより高い親和性と特異性を付与する。この実施形態において、X3とX5が、直接隣接していてもよいし、又はアミノ酸リンカーX4を介して連結されていてもよい。リンカーは、任意の適切な長さ及びアミノ酸組成のものであり得る。
さらなる実施形態において、X5が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基39~54のアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、X3が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含む。一実施形態において、X4が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基36~38のアミノ酸配列を含む。
さらなる実施形態において、X1が存在し、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含む。この実施形態において、X1が、ポリペプチドを結合可能な立体構造で安定化するのを助け、それによってhIL-23Rと直接相互作用しないが結合を増強する働きをし得る。
一実施形態において、X1とX3が両方とも該ポリペプチドに存在する。この実施形態において、X1及びX3は、直接隣接していてもよいし、又はアミノ酸リンカーX2を介して連結されていてもよい。リンカーは、任意の適切な長さ及びアミノ酸組成のものであり得る。別の実施形態において、X1、X3、及びX4は全て、該ポリペプチドに存在する。さらなる実施形態において、X1、X2、X3、及びX4は全て、該ポリペプチドに存在する。
一実施形態において、X1が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含む。さらなる実施形態において、X2が存在し、アミノ酸リンカーを含む。一実施形態において、X2が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基17~20のアミノ酸配列を含む。
別の実施形態において、X3が存在し、
(a)X5が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基40~47のアミノ酸配列を含み(表3参照);かつ
(b)X3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列を含む(表3参照)。
さらなる実施形態において、X3が存在し、
(a)X5が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基39~54のアミノ酸配列を含み(表3参照);かつ
(b)X3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含む(表3参照)。
別の実施形態において、X1が存在し、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含む。
さらなる実施形態において、X1、X2、X3、X4、及びX5の各々は、該ポリペプチド中に存在する。
一実施形態において、X5がアルファヘリックスを含む。別の実施形態において、X1が、存在する場合、アルファヘリックスを含む。さらなる実施形態において、X1、X3、及びX5が全て存在し、各々がアルファヘリックスを含む。
本明細書の任意の実施形態の一実施形態において、X2及びX4が存在し、X2が4アミノ酸長であり、X4が3アミノ酸長である。
さらなる実施形態において、X1、X2、X3、X4、及びX5の各々は存在し、
X1が、配列番号10~74のいずれかに存在するX1ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
X2が、配列番号10~74のいずれかに存在するX2ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、75%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、
X3が、配列番号10~74のいずれかに存在するX3ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、
X4が、配列番号10~74のいずれかに存在するX4ドメインのアミノ酸配列と少なくとも33%、66%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、かつ
X5が、配列番号10~744のいずれかに存在するX5ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
様々な実施形態において、X1、X3、及びX5の各々は、配列番号10~74のいずれかに存在する参照ドメインのアミノ酸配列と各々少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である。別の実施形態において、X1、X3、及びX5の各々は、配列番号10~74からなる群から選択される同じアミノ酸配列中に存在する参照ドメインのアミノ酸配列と各々少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である。
なおさらなる実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号10~74からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
X2及びX4ドメインは下線と太字で示され;X1、X3、及びX5ドメインは、X2及びX4によって分離される(すなわち、式X1-X2-X3-X4-X5)。全ての実施形態において、N末端アミノ酸の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上は、該ポリペプチドから欠失していてもよく、そのため、パーセント同一性を考慮する場合、配列番号10~74のいずれか1つの参照ポリペプチドから欠失していてもよい。様々な他の実施形態において、該ポリペプチドは、
・配列番号10~74からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX5ドメインのアミノ酸配列;
・配列番号10~74からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX4-X5ドメインの組み合わせのアミノ酸配列;
・配列番号10~74からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX3-X4-X5ドメインの組み合わせのアミノ酸配列;
・配列番号10~74からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX2-X3-X4-X5ドメインの組み合わせのアミノ酸配列
と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
Figure 2023531771000007
Figure 2023531771000008
Figure 2023531771000009
一実施形態において、配列番号10~74からなる群から選択されるアミノ酸配列に対する例示的な置換を表1~3に提供する。
一実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号69及び74から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号69又は配列番号74のアミノ酸配列を含む。
第2の態様において、本開示は、一般式X1-X2-X3-X4-X5のポリペプチドを含むhIL-23R結合ポリペプチドであって、式中、X2、X3、X4、及びX5が任意選択であり、X1が12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X1が配列番号101又は102中の残基1~10のアミノ酸配列を含むhIL-23R結合ポリペプチドを提供する(表4参照)。
表4 23RBの許容残基(全て)
Figure 2023531771000010
Figure 2023531771000011
Figure 2023531771000012
この実施形態のポリペプチドは、本明細書に記載されるように、この実施形態のポリペプチドのhIL-23Rのための主要結合界面を含む(図8~10参照)。そのため、この実施形態のポリペプチドは、本明細書に記載の方法のいずれかに使用することができる。残基1~10は、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメイン内に存在する。X1ドメインにおけるさらなる残基は、任意の適切なアミノ酸であり得る。
一実施形態において、X1が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~10のアミノ酸配列を含む(表5~7参照)。
表5:23RBヒトのみ
Figure 2023531771000013
Figure 2023531771000014
Figure 2023531771000015
表6 B04dslf02
Figure 2023531771000016
Figure 2023531771000017
表7 mB09dslfol
Figure 2023531771000018
Figure 2023531771000019
別の実施形態において、X3が存在し、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含む。この実施形態において、X2が、存在しなくてもよいか、又はアミノ酸リンカーを含むことができる。さらなる実施形態において、X3が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む。これらの実施形態において、X3ドメインは存在し、本開示のポリペプチドとhIL-23Rとの間のさらなる結合接触を提供する(図8~10参照)。これらのさらなる結合接触は、hIL-23Rへの結合には必要ないが、相互作用表面を拡大して、結合におけるより高い親和性と特異性を付与する。これらの実施形態において、X3及びX5が、直接隣接していてもよいし、又はアミノ酸リンカーX4を介して連結されていてもよい。リンカーは、任意の適切な長さ及びアミノ酸組成のものであり得る。
一実施形態において、X1が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含む。
さらなる実施形態において、X3が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列を含む。
別の実施形態において、X2が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基17~18のアミノ酸配列を含む。
さらなる実施形態において、X5が存在し、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含む。この実施形態において、X5が、ポリペプチドを結合可能な立体構造で安定化するのを助け、それによってhIL-23Rと直接相互作用しないが結合を増強する働きをし得る。
一実施形態において、X3とX5が両方とも該ポリペプチドに存在する。この実施形態において、X3及びX5が、直接隣接していてもよいし、アミノ酸リンカーX4を介して連結されていてもよい。リンカーは、任意の適切な長さ及びアミノ酸組成のものであり得る。別の実施形態において、X3、X4、及びX5は全て該ポリペプチドに存在する。さらなる実施形態において、X2、X3、X4、及びX5は全て該ポリペプチドに存在する。
別の実施形態において、X5が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基37~53のアミノ酸配列を含む。一実施形態において、X4が、存在し、アミノ酸リンカーを含む。さらなる実施形態において、X4が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基35~36のアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、X3が存在し、かつ:
(a)X1が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~10のアミノ酸配列を含み(表6~7)
(b)X3が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列を含む。
別の実施形態において、X3が存在し、かつ:
(a)X1が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含み(表6~7)
(b)X3が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列を含む。
さらなる実施形態において、X5が存在し、X5が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基27~53のアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、X1がアルファヘリックスを含む。別の実施形態において、X3が、存在する場合、アルファヘリックスを含む。さらなる実施形態において、X5が、存在する場合、アルファヘリックスを含む。別の実施形態において、X1、X3、及びX5は全て存在し、各々がアルファヘリックスを含む。
別の実施形態において、X2及びX4が存在し、各々は2アミノ酸長である。さらなる実施形態において、X2及びX4における第2のアミノ酸はDである。別の実施形態において、X1、X2、X3、X4、及びX5の各々が存在し、その中の
X1が、配列番号110~180のいずれかに存在するX1ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
X2が、配列番号110~180のいずれかに存在するX2ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%又は100%同一のアミノ酸配列を含み、
X3が、配列番号110~164及び166~180のいずれかに存在するX3ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、
X4が、配列番号110~164、及び172~180のいずれかに存在するX4ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%又は100%同一のアミノ酸配列を含み、かつ
X5が、配列番号110~164、及び173~180のいずれかに存在するX5ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
様々な実施形態において、X1、X3、及びX5の各々は、配列番号110~180の1つに存在する参照ドメインのアミノ酸配列と各々少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である。別の実施形態において、X1、X3、及びX5の各々は、配列番号110~180からなる群から選択される同じアミノ酸配列中に存在する参照ドメインのアミノ酸配列と各々少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である。
別の実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号110~180からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
X2及びX4ドメインは下線と太字で示され;X1、X3、及びX5ドメインは、X2及びX4によって分離される(すなわち、式X1-X2-X3-X4-X5)。全ての実施形態において、C末端アミノ酸の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上は、該ポリペプチドから欠失していてもよく、そのため、パーセント同一性を考慮する場合、配列番号110~180のいずれか1つの参照ポリペプチドから欠失していてもよい。様々な他の実施形態において、該ポリペプチドは、
・配列番号110~180からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX1ドメインのアミノ酸配列;
・配列番号110~164、及び166~180からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX1-X2ドメインの組み合わせのアミノ酸配列;
・配列番号110~164、及び166~180からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX1-X2-X3ドメインの組み合わせのアミノ酸配列;又は
・配列番号110~164、及び173~180からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX1-X2-X3-X4ドメインの組み合わせのアミノ酸配列
と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
Figure 2023531771000020
Figure 2023531771000021
Figure 2023531771000022
Figure 2023531771000023
一実施形態において、配列番号110~180からなる群から選択されるアミノ酸配列に対する例示的な置換を表4~7に提供する。
一実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号160~163から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号160~163から選択されるアミノ酸配列を含む。
第3の態様において、本開示は、本明細書に開示される特異的ポリペプチドのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含むhIL-23R結合ポリペプチドを提供する。一実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号69、74、及び160~163から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、該ポリペプチドは、配列番号69、74、及び160~163から選択されるアミノ酸配列を含む。
第4の態様において、本開示は、配列番号181~228からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含むhIL-23R結合ポリペプチドを提供する。全ての実施形態において、N末端及び/又はC末端アミノ酸のうちの1、2、3、又はそれ以上は、該ポリペプチドから欠失していてもよく、そのため、パーセント同一性を考慮する場合、配列番号181~228のいずれか1つの参照ポリペプチドから欠失していてもよい。
Figure 2023531771000024
Figure 2023531771000025
以下の実施例に記載されるように、この第4の態様のhIL-23R結合ポリペプチドは、2つのシステイン残基が分子内ジスルフィド結合を形成するのに適切な形状で相対的に位置づけることができるような三次元構造エレメントを保有する。そのため、一実施形態において、この第4の態様のポリペプチドは、該ポリペプチド内の2つのシステイン残基の間にジスルフィド結合を含む。
一実施形態において、配列番号194及び199~216からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して許容される置換を表8に提供し、配列番号197及び217~228からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して許容される置換を表9に提供する。表8~9の各々は2つの列を含む。各表について、左側の列は、(模擬腸液[SIF]による前処理なしで)hIL-23Rへの高親和性結合の変異分析に基づいて本開示のポリペプチドに許容される残基を提供し、一方、右側の列は、(SIFで前処理を行った)hIL-23Rへの安定性及び高親和性結合の変異分析に基づいて本開示のポリペプチドに許容される残基を提供する。許容残基を広範な変異分析に基づいて決定した。以下の例を参照されたい。
Figure 2023531771000026
Figure 2023531771000027

Figure 2023531771000028
Figure 2023531771000029
別の実施形態において、hIL-23R結合ポリペプチドは、配列番号84~87からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
上記の各態様の一実施形態において、参照ペプチドドメインに対するアミノ酸置換は、保存的アミノ酸置換である。本明細書で使用する場合、「保存的アミノ酸置換」は、所与のアミノ酸を、類似の生理化学的特徴を有する残基で置換すること、例えば、ある脂肪族残基を別の脂肪族残基と置換すること(互いに対してIle、Val、Leu、又はAlaなど)、又はある極性残基を別の極性残基と置換すること(LysとArg;GluとAsp;又はGlnとAsn間など)ができることを意味する。他のそのような保存的置換、例えば、類似の疎水性特性を有する領域全体の置換が知られている。保存的アミノ酸置換を含むポリペプチドは、所望の活性、例えば、天然ポリペプチド又は参照ポリペプチドの抗原結合活性及び特異性が保持されていることを確認するために、本明細書に記載のアッセイのいずれか1つで試験することができる。アミノ酸は、それらの側鎖の性質の類似性に従って分類することができる(A.L.Lehninger,Biochemistry、第2版、ページ73-75、Worth Publishers,New York(1975))の中):(1)非極性:Ala(A)、Val(V)、Leu(L)、Ile(I)、Pro(P)、Phe(F)、Trp(W)、Met(M);(2)非荷電極性:Gly(G)、Ser(S)、Thr(T)、Cys(C)、Tyr(Y)、Asn(N)、Gln(Q);(3)酸性:Asp(D)、Glu(E);(4)塩基性:Lys(K)、Arg(R)、His(H)。あるいは、天然に存在する残基は、共通の側鎖の性質に基づいてグループに分類することができる:(1)疎水性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile;(2)中性親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln;(3)酸性:Asp、Glu;(4)塩基性:His、Lys、Arg;(5)鎖配向に影響を与える残基:Gly、Pro;(6)芳香族:Trp、Tyr、Phe。非保守的な置換は、これらのクラスの1つのメンバーを別のクラスのメンバーと交換する必要がある。特定の保存的置換には、例えば;AlaからGly又はSer;ArgからLys;AsnからGln又はHis;AspからGlu;CysからSer;GlnからAsn;GluからAsp;GlyからAla又はPro;HisからAsn又はGln;IleからLeu又はVal;LeuからIle又はVal;LysからArg、Gln又はGlu;MetからLeu、Tyr又はIle;PheからMet、Leu又はTyr;SerからThr;ThrからSer;TrpからTyr;TyrからTrp;及び/又はPheからVal、Ile又はLeuが含まれる。
上記の態様のいずれかの別の実施形態において、該ポリペプチドは、該ポリペプチドのN末端及び/又はC末端に付加された1以上の追加の機能ドメインをさらに含む。アルブミン(血清半減期を改善するため)、受容体ターゲティングドメイン、蛍光タンパク質などの分子プローブ、タグ(ポリヒスチジンタグを含むがこれに限定されない)などを含むがこれらに限定されない任意の適切な機能ドメイン(複数可)は、意図された目的に適するものとして付加され得る。一実施形態において、該ポリペプチドは、該ポリペプチドのC末端に付加された1以上のさらなる機能ドメインをさらに含む。
本明細書の任意の実施形態の別の実施形態において、該ポリペプチドは、ターゲティングドメインをさらに含み得る。ターゲティングドメインは、存在する場合、第1のポリペプチド、第2のポリペプチド、及び/若しくはポリペプチドに共有結合又は非共有結合で結合され得る。ターゲティングドメインが非共有結合している実施形態において、ストレプトアビジン-ビオチンリンカーを含むがこれらに限定されない、そのような非共有結合に適する任意の手段が使用され得る。別の実施形態において、ターゲティングドメインは、存在する場合、該ポリペプチドとの翻訳融合物である。この実施形態において、該ポリペプチドとターゲティングドメインは、翻訳融合物において互いに直接隣接し得るか、又は意図する目的に適するポリペプチドリンカーによって連結され得る。
ターゲティングドメインは、目的のターゲットに結合するポリペプチドドメイン又は小分子である。1つの非限定な実施形態において、ターゲティングドメインは、細胞表面タンパク質に結合する;この実施形態において、細胞は、適切なターゲティングドメインによって結合され得る表面タンパク質を含む目的の任意の細胞型であり得る。一実施形態において、細胞表面タンパク質は、腸上皮細胞、軟骨細胞、又はケラチノサイトからなる群から選択される細胞の表面に存在する。別の実施形態において、ターゲティングドメインは、細胞外マトリックス(ECM)の成分に結合する;この実施形態において、ECM成分は、コラーゲン、エラスチン、又はヒアルロン酸からなり得る。
さらなる実施形態において、該ポリペプチドはhIL-23Rアンタゴニストである。一実施形態において、該ポリペプチドは、IL-12に検出可能に結合しないか、又は極めて低い親和性でIL-12に結合する。
第5の態様において、本開示は、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含む条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質であって、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は融合タンパク質中に存在せず、
(a)第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分全体が、本開示の第1の態様の任意の実施形態で定義されるドメインX3及びX5を含み;
(b)X3ドメインが第1のポリペプチド成分に存在し、X5ドメインが第2のポリペプチド成分に存在し;
第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は、個々に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質ではなく、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチドが相互作用して、最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を形成する、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を提供する。
本明細書で論じるように、これらの実施形態におけるX5ドメインは、hIL-23R結合に十分であり、主要結合界面を含み、一方、X3ドメインは、hIL-23Rへの結合に必要ではないが、相互作用表面を拡大して、結合におけるより高い親和性及び特異性を付与するさらなる結合接触を提供する。本開示の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質は、そのため、最大hIL-23R結合活性の条件付き生成を提供する。
本開示の第1の態様の全ての実施形態及び実施形態の組み合わせは、この第5の態様において使用され得る。一実施形態において、X5が、12~20アミノ酸長のαヘリックスポリペプチドドメインを含み、X5が、
配列番号1又は2内の残基40~47のアミノ酸配列(表1参照);
配列番号3~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基40~47のアミノ酸配列(表2~3参照);又は
配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基39~54のアミノ酸配列
を含む。
別の実施形態において、X3が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X3が、
配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列;又は
配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列
を含む。
さらなる実施形態において:
(A)X5が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基40~47のアミノ酸配列を含み(表3参照);かつX3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列を含む(表3参照)か;又は
(B)X5が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基39~54のアミノ酸配列を含み(表3参照);かつ
(b)X3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含む(表3参照)。
別の実施形態において、第1のポリペプチド成分は、本開示の第1の態様の任意の実施形態のX1及びX2ドメインを含む。
さらなる実施形態において、X1が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X1が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含むか、又はX1が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、X2が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基17~20のアミノ酸配列を含む。
別の実施形態において、X5、X3、及びX1が、存在する場合、各々アルファヘリックスドメインである。条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質のさらなる実施形態において:
X1が、存在する場合、配列番号10~74、特に配列番号69又は74のいずれかに存在するX1ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
X2が、存在する場合、配列番号10~74、特に配列番号69又は74のいずれかに存在するX2ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
X3が、配列番号10~74、特に配列番号69又は74のいずれかに存在するX3ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、94%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、かつ
X5が、配列番号10~74、特に配列番号69又は74のいずれかに存在するX5ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、94%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は、非共有結合で会合している。別の実施形態において、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は、受容体を介して間接的に互いに結合している。
第6の態様において、本開示は、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含む条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質であって、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分が融合タンパク質中に存在せず、
(a)第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分全体が、本開示の第2の態様の任意の実施形態又は実施形態の組み合わせで定義されるドメインX1及びX3を含み;
(b)X1ドメインは第1のポリペプチド成分に存在し、X3ドメインは第2のポリペプチド成分に存在し;
第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は、個々に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質ではなく、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチドが非共有結合で相互作用して、最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を形成する、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を提供する。
本明細書で論じるように、これらの実施形態におけるX1ドメインは、hIL-23R結合に十分であり、主要結合界面を含み、一方、X3ドメインは、hIL-23Rへの結合に必要ではないが、相互作用表面を拡大して、結合におけるより高い親和性及び特異性を付与するさらなる結合接触を提供する。本開示の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質は、そのため、最大hIL-23R結合活性の条件付き生成を提供する。
一実施形態において、X1が、12~20アミノ酸長のαヘリックスポリペプチドドメインを含み、X1が、
配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~10のアミノ酸配列(表5~7参照);又は
配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列
を含む。
別の実施形態において、X3が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X3が、
配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列;又は
配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列
を含む。
さらなる実施形態において、
(A)X1が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~10のアミノ酸配列を含み(表6~7)、かつX3が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列を含むか;又は
(B)X1が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含み(表6~7);かつX3が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列を含む。
他の実施形態において、第1のポリペプチド成分は、本開示の第2の態様の任意の実施形態又は実施形態の組み合わせのX4及びX5ドメインを含む。
別の実施形態において、X5が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X5が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基27~53のアミノ酸配列、又は配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基37~53のアミノ酸配列を含む。さらなる実施形態において、X4が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基35~36のアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、X1、X3、及びX5が、存在する場合、各々アルファヘリックスドメインである。
様々なさらなる実施形態において、
X1が、配列番号110~180、特に配列番号160~163のいずれかに存在するX1ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
X3が、配列番号110~164及び166~180、特に配列番号160~163のいずれかに存在するX3ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
X4が、存在する場合、配列番号110~164及び172~180、特に配列番号160~163のいずれかに存在するX4ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;かつ
X5が、配列番号110~164及び173~180、特に配列番号160~163のいずれかに存在するX5ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は、非共有結合で会合している。別の実施形態において、第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分は、受容体を介して間接的に互いに結合している。
第7の態様において、本開示は、本開示の第1の態様の任意の実施形態について本明細書で定義されるX3ドメインを含むポリペプチドであって、本開示の第1の態様の任意の実施形態において定義されるX5ドメインを含まないポリペプチドを提供する。
この実施形態のポリペプチドは、例えば、本開示の第5の態様の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を生成するために使用され得る。様々な実施形態において、X3ドメインは、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列を含むか;又は配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含む。他の実施形態において、X3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列を含むか(表3参照);又はX3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含む。
さらなる実施形態において、該ポリペプチドは、本開示の第1の態様の任意の実施形態のX1及びX2ドメインを含む。一実施形態において、X1が12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、かつX1が配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含むか、又はX1が配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、X2が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基17~20のアミノ酸配列を含む。さらなる実施形態において、X3及びX1(存在する場合)は、各々アルファヘリックスドメインである。
一実施形態において、
X1が、存在する場合、配列番号10~74のいずれかに存在するX1ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
X2が、存在する場合、配列番号10~74のいずれかに存在するX2ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
X3が、配列番号10~74のいずれかに存在するX1ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
第8の態様において、本開示は、本開示の第2の態様の任意の実施形態について本明細書で定義されるX3ドメインを含むポリペプチドであって、本開示の第2の態様の任意の実施形態において定義されるX1ドメインを含まないポリペプチドを提供する。この実施形態のポリペプチドは、例えば、本開示の第6の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を生成するために使用され得る。一実施形態において、X3ドメインは、12~20アミノ酸長であり、
X3が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列;又は
配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基数19~34のアミノ酸配列
を含む。
別の実施形態において、X3が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列を含むか;又は配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列を含む。さらなる実施形態において、該ポリペプチドは、本開示の第2の態様の任意の実施形態のX4及びX5ドメインを含む。様々な実施形態において、X5が12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、かつX5が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基27~53のアミノ酸配列、又は配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基37~53のアミノ酸配列を含む。別の実施形態において、X4が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基35~36のアミノ酸配列を含む。さらなる実施形態において、X3及びX5(存在する場合)は、各々アルファヘリックスドメインである。
一実施形態において:
X5が、存在する場合、配列番号110~180のいずれかに存在するX5ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
X4が、存在する場合、配列番号110~180のいずれかに存在するX4ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;かつ
X3が、配列番号110~180のいずれかに存在するX3ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
別の実施形態において、第7又は第8の態様のポリペプチドは、該ポリペプチドのN末端及び/又はC末端に付加された1以上の追加の機能ドメインをさらに含み得る。アルブミン(血清半減期を改善するため)、ターゲティングドメイン、受容体ターゲティングドメイン、蛍光タンパク質などの分子プローブ、検出又は精製を補助するポリペプチド配列(ポリヒスチジンタグを含むがこれに限定されない)、様々な生物における分泌又は発現増強を可能にするN末端ポリペプチド配列(大腸菌、枯草菌、サッカロミセス・セレビシエ、クルイベロミセス・ラクティス、スピルリナ、又は哺乳類系を含むがこれらに限定されない)などを含むが、これらに限定されない任意の適切な機能ドメイン(複数可)は、意図された目的に適するものとして付加され得る。一実施形態において、該ポリペプチドは、ポリペプチドのC末端に付加された1以上のさらなる機能ドメインをさらに含む。
さらなる実施形態において、第1のポリペプチド、第2のポリペプチド、及び本明細書の任意の実施形態又は態様のポリペプチドは、ターゲティングドメインをさらに含み得る。この実施形態において、ポリペプチドは、目的の標的に向けることができる。ターゲティングドメインは、第1のポリペプチド、第2のポリペプチドは、及び/又はポリペプチドに共有結合又は非共有結合で結合することができる。ターゲティングドメインが非共有結合している実施形態において、ストレプトアビジン-ビオチンリンカーを含むがこれらに限定されない、そのような非共有結合のための任意の適切な手段が使用され得る。
別の実施形態において、ターゲティングドメインは、存在する場合、ポリペプチド、第1のポリペプチド、及び/又は第2のポリペプチドとの翻訳融合物である。この実施形態において、該ポリペプチド及びターゲティングドメインは、翻訳融合物において互いに直接隣接し得るか、又は意図する目的に適するポリペプチドリンカーによって連結され得る。
ターゲティングドメインは、目的のターゲットに結合するポリペプチドドメイン又は小分子である。1つの非限定な実施形態において、ターゲティングドメインは、細胞表面タンパク質に結合する;この実施形態において、細胞は、適切なターゲティングドメインによって結合され得る表面タンパク質を含む目的の任意の細胞型であり得る。一実施形態において、細胞表面タンパク質は、腸上皮細胞、軟骨細胞、又はケラチノサイトからなる群から選択される細胞の表面に存在する。
別の実施形態において、ターゲティングドメインは、細胞外マトリックス(ECM)の成分に結合する;この実施形態において、ECM成分は、コラーゲン、エラスチン、又はヒアルロン酸からなり得る。
本明細書の全ての実施形態において、ターゲティングドメインは、目的の標的に結合する任意の適切なポリペプチドであることができ、本開示のポリペプチドに組み込むことができる。非限定的な実施形態において、ターゲティングドメインには、scFv、F(ab)、F(ab’)、B細胞受容体(BCR)、DARPin、アフィボディ、モノボディ、ナノボディ、ダイアボディ、抗体(単一特異性又は二重特異性抗体を含む);RGDインテグリン結合ペプチド、新規デザインの結合剤、アプタマー、2環(bicycle)ペプチド、コノトキシン、葉酸などの小分子、及び細胞表面に結合するウイルスを含むがこれらに限定されない細胞ターゲティングオリゴペプチドが含まれ得るが、これらに限定されない。
本明細書の第5及び第6の態様の任意の実施形態の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質の一実施形態において、第1のポリペプチド成分は、第1のターゲティングドメインをさらに含み、かつ/又は第2のポリペプチド成分は、第2のターゲティングドメインをさらに含む。第1のターゲティングドメイン及び第2のターゲティングドメインは、意図された用途に適切とみなされるように、同一であってもよく、異なっていてもよい。
一実施形態において、第1のポリペプチド成分は、第1のターゲティングドメインをさらに含み、第2のポリペプチド成分は、第2のターゲティングドメインをさらに含む。別の実施形態において、第1のターゲティングドメインは、存在する場合、第1のポリペプチドとの翻訳融合物であり、第2のターゲティングドメインは、存在する場合、第2のポリペプチドとの翻訳融合物である。一実施形態において、第1のターゲティングドメイン及び/又は第2のターゲティングドメインは、各々細胞表面タンパク質に結合する。
一実施形態において、本明細書に開示される態様、実施形態、又は実施形態の組み合わせのいずれかのhIL-23R結合ポリペプチド又は条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質は、バイオレイヤー干渉法表面プラズモン共鳴によって測定した場合に、50nm、25nm、10nm、5nm、1nm、0.75nm、0.5nm、0.25nm、0.1nm、又はそれ以下の結合親和性でhIL-23Rに結合する。一実施形態において、測定条件は、以下の実施例で詳述したとおりである。
第9の態様において、本開示は、本明細書に開示される実施形態又は実施形態の組み合わせのいずれかのhIL-23R結合ポリペプチド、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、ポリペプチド、又はポリペプチド成分の2以上のコピーを含む多量体を提供する。本開示の多量体は、列挙した成分の2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上のコピーを含む。いくつかの実施形態において、多量体は、列挙した同じ成分の2以上のコピーの翻訳融合物を含んでよく、これらは、汎用の可撓性リンカーなどの任意のアミノ酸リンカーによって分離され得る。他の実施形態において、多量体は、2以上の異なる列挙した成分の翻訳融合物を含み得る。他の実施形態において、2以上の列挙した成分は、その表面に列挙した成分を提示する足場上に存在し得る。ウイルス様粒子又は合成ナノケージを含む2以上の相互作用サブユニット、ポリエチレングリコール(PEG)を含む合成ポリマー、ビーズなどを有する天然又は合成の多量体ポリペプチド足場を含むがこれらに限定されない任意の適切な足場が使用され得る。
さらなる態様において、本開示は、単離された核酸を含み、遺伝的にコードされ得る本開示のポリペプチド及びポリペプチド成分をコードする核酸を提供する。単離された核酸配列は、RNA又はDNAを含み得る。このような単離された核酸配列は、ポリA配列、改変コザック配列、及びエピトープタグをコードする配列、エクスポートシグナル、及び分泌シグナル、核局在シグナル、及び原形質膜局在シグナルを含むがこれらに限定されない、コードされたタンパク質の発現及び/又は精製を促進するのに有用な追加配列を含み得る。当業者には、本明細書の教示に基づいて、どの核酸配列が本発明のポリペプチドをコードするかは明らかであろう。
別の態様において、本開示は、適切な制御配列に作用可能に連結された本発明の任意の態様の核酸を含む発現ベクターを提供する。「発現ベクター」は、核酸コード領域又は遺伝子を、遺伝子産物の発現をもたらすことができる任意の制御配列に作用可能に連結するベクターを含む。本発明の核酸配列に作用可能に連結された「制御配列」は、核酸分子の発現をもたらすことができる核酸配列である。制御配列は、その発現を指示するように機能する限り、核酸配列と連続している必要はない。そのため、例えば、介在するまだ未翻訳の転写配列は、プロモーター配列と核酸配列との間に存在することができ、プロモーター配列は依然としてコード配列に「作用可能に連結されている」と見なすことができる。他のこのような制御配列には、ポリアデニル化シグナル、終結シグナル、及びリボソーム結合部位が含まれるが、これらに限定されない。そのような発現ベクターには、プラスミド及びウイルスベースの発現ベクターが含まれるが、これらに限定されない。開示される核酸配列の哺乳動物系での発現を促進するために使用される制御配列は、構成的(CMV、SV40、RSV、アクチン、EFを含むが、これらに限定されない様々なプロモーターのいずれかによって促進される)又は誘導性(テトラサイクリン、エクジソン、ステロイド応答性を含むが、これらに限定されない多数の誘導性プロモーターのいずれかによって促進される)であり得る。発現ベクターは、エピソームとして、又は宿主染色体DNAへの組み込みのいずれかによって、宿主生物で複製可能でなければならない。様々な実施形態において、発現ベクターは、プラスミド、ウイルスベースのベクター(レトロウイルスベクター又は腫瘍溶解性ウイルスを含むがこれらに限定されない)、又は任意の他の適切な発現ベクターを含み得る。いくつかの実施形態において、発現ベクターは、治療上の利益のためにポリペプチドをインビボで発現するように本開示の方法で投与することができる。非限定的な実施形態において、発現ベクターは、本明細書に開示される治療方法を実施するために、細胞治療標的(CAR-T細胞又は腫瘍細胞を含むが、これらに限定されない)を形質転換又は形質導入するために使用することができる。
さらなる態様において、本開示は、本明細書に開示される発現ベクター、ポリペプチド、ポリペプチド成分、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、多量体、及び/又は核酸を含む宿主細胞であって、原核生物又は真核生物のいずれかであり得る宿主細胞を提供する。該細胞を一過的又は安定的に操作して、細菌形質転換、リン酸カルシウム共沈、エレクトロポレーション、又はリポソーム媒介、DEAEデキストラン媒介、ポリカチオン媒介、又はウイルス媒介トランスフェクションを含むが、これらに限定されない技術を用いて本発明の発現ベクターを組み込むことができる(例えば、分子クローニング:実験室マニュアル(Molecular Cloning:A Laboratory Manual(Sambrookら,1989,Cold Spring Harbor Laboratory Press);動物細胞の培養:基本技術のマニュアル(Culture of Animal Cells:A Manual of Basic Technique),第2版(R.I.Freshney.1987.Liss,Inc.New York,NY)参照)。本発明によるポリペプチドを生成する方法は、本発明の追加の部分である。本方法は、(a)ポリペプチドの発現を助長する条件下で本発明のこの態様による宿主を培養する工程、及び(b)任意選択で、発現したポリペプチドを回収する工程を含む。発現したポリペプチドは、無細胞抽出物から回収することができるが、好ましくは、それらは培養から回収される。
別の態様において、本開示は、本明細書の任意の実施形態又は実施形態の組み合わせのポリペプチド、ポリペプチド成分、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、核酸、発現ベクター、又は細胞及び医薬として許容される担体を含む医薬組成物を提供する。本開示の医薬組成物は、例えば、本明細書に記載の開示の方法において使用することができる。該医薬組成物は、(a)凍結防止剤;(b)界面活性剤;(c)増量剤;(d)張度調整剤;(E)安定剤;(f)防腐剤及び/又は(g)緩衝剤をさらに含み得る。
いくつかの実施形態において、該医薬組成物中の緩衝液は、トリス緩衝液、ヒスチジン緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液又は酢酸緩衝液である。該医薬組成物には、凍結保護剤、例えば、スクロース、ソルビトール又はトレハロースも含まれ得る。特定の実施形態において、該医薬組成物には、防腐剤、例えば、塩化ベンザルコニウム、ベンゼトニウム、クロロヘキシジン、フェノール、m-クレゾール、ベンジルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン、クロロブタノール、o-クレゾール、p-クレゾール、クロロクレゾール、硝酸フェニル水銀、チメロサール、安息香酸、及びこれらの様々な混合物が含まれる。他の実施形態において、該医薬組成物には、グリシンのような増量剤が含まれる。さらに他の実施形態において、該医薬組成物には、界面活性剤、例えば、ポリソルベート-20、ポリソルベート-40、ポリソルベート-60、ポリソルベート-65、ポリソルベート-80、ポリソルベート-85、ポロクサマー-188、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリラウレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタントリオレエート(sorbitan trioleaste)、又はこれらの組み合わせが含まれる。該医薬組成物には、張度調整剤、例えば、製剤をヒト血液と実質的に等張又は等浸透圧にする化合物も含まれ得る。例示的な張度調整剤には、スクロース、ソルビトール、グリシン、メチオニン、マンニトール、デキストロース、イノシトール、塩化ナトリウム、アルギニン及び塩酸アルギニンが含まれる。他の実施形態において、該医薬組成物にはさらに、安定剤、例えば、目的のタンパク質と組み合わされた場合に、凍結乾燥又は液体形態における目的のタンパク質の化学的及び/若しくは物理的不安定性を実質的に防止又は低減する分子が含まれる。例示的な安定剤には、スクロース、ソルビトール、グリシン、イノシトール、塩化ナトリウム、メチオニン、アルギニン、及び塩酸アルギニンが含まれる。
本明細書の任意の実施形態又は実施形態の組み合わせのポリペプチド、ポリペプチド成分、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、核酸、発現ベクター、又は細胞は、該医薬組成物における唯一の活性剤であり得るか、又は該組成物は、意図された使用に適する1以上の他の活性剤をさらに含み得る。
さらなる態様において、本開示は、炎症性腸疾患(IBD)(クローン病及び潰瘍性大腸炎を含むがこれらに限定されない)、乾癬、アトピー性皮膚炎、関節リウマチ、乾癬性関節炎、変形性関節症、体軸性及び末梢性脊椎関節炎、強直性脊椎炎、付着部炎、及び腱炎からなる群から選択される障害を治療する方法であって、それを必要とする対象に該障害を治療するのに有効な量の本明細書の任意の実施形態若しくは実施形態の組み合わせのポリペプチド、ポリペプチド成分、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、核酸、発現ベクター、細胞、又は医薬組成物を投与することを含む方法を提供する。本明細書で使用する「治療する」又は「治療すること」は、以下のこと:(a)障害の重症度を低減すること;(b)治療されている障害(複数可)に特徴的な症状の発症を制限又は予防すること;(c)治療されている障害(複数可)に特徴的な症状の悪化を抑制すること;(d)以前に障害(複数可)を患ったことのある患者において障害(複数可)の再発を制限又は防止すること;並びに(e)以前に障害(複数可)に特徴的な症状の患者における再発を制限又は防止することのうちの1以上を達成することを意味する。
対象は、関連する障害を有する任意の対象であり得る。一実施形態において、対象は、ヒト、イヌ、ネコ、ウマ、ウシなどを含むがこれらに限定されない哺乳動物である。
実施例
発明者らは、IBDの新しい経口腸制限治療モードを表す、IL-23受容体(IL-23R)を標的とする計算でデザインした超安定ペプチドを開発した。
本発明で、IL-23Rアンタゴニストをデザインするために、IL-23サイトカインからの天然ホットスポットと計算で決定した追加のホットスポットを、安定性の高い新規デザインミニタンパク質足場に組み込んだ。酵母表面ディスプレイ(YSD)による指向性進化を用いて、腸液を模倣した条件で親和性とタンパク質分解安定性をさらに高めた。IL-23Rに対する最高の安定性と親和性を有する阻害剤をインビトロで試験し、IL-23媒介細胞シグナル伝達の阻害を確認した。
結果
計算デザインにより、低ナノモルのIL-23R阻害剤が得られる
IL-23は、IL-23に特有のp19サブユニットとIL-12と共有されるp40サブユニットで構成されたヘテロ二量体サイトカインである。IL-23受容体は、同様に、特有のサブユニットであるIL-23R、及び共有サブユニットであるIL-12RB1を含むヘテロ二量体である。IL-12及びIL-23はサイトカインと受容体のサブユニットを共有しているが、炎症と免疫において特有の役割を果たしている。IL-12はTh1細胞の分化を促進し、IFNgの産生を刺激するが、IL-23はTh17細胞の分化と維持を促進し、IL-17の産生を刺激する。最近の研究では、IL-12ではなくIL-23が病原性自己炎症を促進することが判明しており、IL-23特有のp19サブユニットを標的とする抗体は、実際、IL-12/23共有p40サブユニットを標的とするSTELARA(登録商標)よりも自己炎症性疾患の治療において優れた有効性と安全性を示している。
IL-23Rとの複合体におけるIL-23ヘテロダイマー(PDB 5MZV)の結晶構造は、IL-23Rの疎水性表面と相互作用する4ヘリックスバンドルp19サブユニットの部位IIIを示す。p19と競合するIL-23R阻害剤をデザインする最初の工程として、シードデザインのホットスポットとしてp19の残基W156を選択した(図1A)。典型的なタンパク質間相互作用の埋没表面積は1,000A超であるので、本発明者らは、回転異性体相互作用場(RIF)、すなわちIL-23R表面残基と有利に相互作用する分離された残基を計算で生成して、天然ホットスポットを補完し、相互作用表面を拡大した(図1B)。次に、多様なトポロジーと実験的に検証された安定性を備えた数千の新規デザインミニタンパク質をIL-23R表面でドッキングすることで、天然Trpホットスポットと追加の新規ホットスポットを組み込んだ(図1C)。次いで、ドッキングされた各構造を入力として、Rosetta(商標)分子モデリングスイートを用いて、IL-23R界面で足場残基を、高親和性結合を支持する側鎖に変異させた(図1D)。天然及び新規ホットスポット、足場疎水性コア中の足場残基、及びIL-23R界面から遠く離れた足場残基は変異できなかった。結果として得られたデザインした阻害剤候補は、高い結合親和性と阻害剤モノマーの安定性を予測すると考えられる計算測定基準でフィルタリングし、最高の15,000をコードする遺伝子を商業的に合成し、表面ディスプレイ用の酵母に形質転換した。酵母を、複数回連続ラウンドの蛍光活性化細胞選別(FACS)によって標識された組換えヒトIL-23R(hIL-23R)への結合について選択した。未処理プールと選別プールを、次世代シーケンシング(NGS)によって分析し、デザインをそれらの相対的濃縮又は減少によってランク付けした。最も豊富なデザイン配列を表10で見出すことができる。
Figure 2023531771000030
23R_A(配列番号10)と23R_B(配列番号110)の2つのデザインは、最終選択プールで高度に濃縮され、さらなる生化学的特性評価について選択した。どちらのデザインも3ヘリックスバンドル(それぞれ54残基と53残基)であり、IL-23R残基D118がp19のαDヘリックスと類似したTrpホットスポットの遊離骨格アミンとヘリックスキャッピング水素結合を形成するように、ヘリックスのN末端に天然Trpホットスポットが組み込まれている(図1D)。どちらのデザインでも、この中心結合ヘリックスは、追加の新規ホットスポットによって媒介されるhIL-23Rとの相互作用面がp19よりも大きい。2つの追加のヘリックスは、中央の結合ヘリックスを安定化させ、hIL-23Rとさらに接触する。デザインを大腸菌で発現させ、固定化金属アフィニティークロマトグラフィーで(6-ヒスチジンタグにより)精製し、さらにサイズ排除クロマトグラフィーで精製した。バイオレイヤー干渉法結合滴定は、23R_A及び23R_Bがそれぞれ26±1nM及び70±50nMの親和性でhIL-23Rに結合することを示した(図2A、E)。どちらのデザインも、高温及び高濃度の化学変性剤での円二色性(CD)によって高い安定性を実証した(図2B)。
インビトロ進化の最初のラウンドは親和性を低pMに対して1000倍高める
計算デザインのみを用いて低ナノモル親和性を達成することに成功したが、親和性が高いと、受容体に1.7nMで結合するIL-23サイトカインとの競合が改善される。hIL-23Rに対する親和性を高めるために23R_Aと23R_Bを進化させるために、ディープ変異スキャンを実施した。元のデザインに基づいて可能性のある各単一位置変異を表す部位飽和変異誘発(SSM)ライブラリーを表面ディスプレイ用の酵母に形質転換し、FACSによるhIL-23Rとの結合について2ラウンドの選択を実施した。SSM未処理プールと選別プールのNGS分析により、各変異体の結合に対する適合性を計算することができた。配列適応度ランドスケープは、図8A(23R_A)と8B(23R_B)に見出すことができる。デザインモデル内のIL-23Rと相互作用する位置が非相互作用位置よりも高いエントロピーを有し、天然Trpホットスポット(23R_AのW40、23R_BのW3)が高度に保存されているため、配列適合度ランドスケープによりデザインした結合モードが確認される。
親和性をさらに高めるために、結合を増強することが以前に示された変異をコンビナトリアルライブラリーに組み込み、次いで、hIL-23Rとの結合について6ラウンドで収束するように選別した。最終選択プールを固体培地上にプレーティングし、個々のクローンを配列決定した。最終選択プールに現れる26個の特有のコンビナトリアル変異体(配列番号11~24及び111~122)を、大腸菌での発現及びさらなる生物物理学的特徴付けのために選択した。
変異体を、バイオレイヤー干渉法(BLI)を用いてhIL-23Rへの相対結合について最初にスクリーニングした。hIL-23RをBLIセンサーチップに固定化し、一定濃度(50nM)の溶液中の各変異体への結合を測定して、変異体の相対的な性能を定性的に決定した。最も性能の高い変異体について、結合定数(K、Kon及びK0ffを含む)を3連でBLI滴定実験により定量的に決定した。最良のコンビナトリアル変異体はIL-23Rと50~400pMの親和性で結合し、計算デザインから約500倍改善され(図2C)、熱及び化学変性剤に対する高い耐性を維持した(図2D)。
高熱に対する耐性は製造及び保管にとって重要であり、化学変性剤に対する耐性は全体的な安定性の優れた代用であるが、いずれの経口腸制限IL-23R阻害剤も、好ましくは、高酸性及び生理学的プロテアーゼを含む胃腸管の過酷な条件に耐え、無傷で作用部位に到達する。したがって、経口投与の実現可能性を判断するために、本発明者らがデザインしたIL-23R阻害剤の安定性を、pH2のプロテアーゼペプシンを含む模擬胃液(SGF)、及びpH6.5のプロテアーゼトリプシン及びキモトリプズムを含む模擬腸液(SIF)においてより直接的に評価した。タンパク質分解を、SDS PAGEによって最大24時間の時点で定性的に評価した。最も高い親和性のコンビナトリアル変異体は、SGFを約45分のt1/2、SIFを15分未満のt1/2で耐える(図3)。
計算でデザインしたジスルフィド架橋とインビトロ進化により、タンパク質分解性と熱安定性が高まる
タンパク質分解安定性を向上させるために、分子内ジスルフィド(複数可)と架橋した阻害剤変異体(配列番号25~32及び123~129)を計算でデザインした。最終プールから配列決定した全てのコンビナトリアル変異体は、最大2つのジスルフィドでモデル化され、ジスルフィド構造によりフィルタリングした。最良のデザインを大腸菌で発現させ、BLIによる結合及びSGFとSIF消化による安定性及びCDについてスクリーニングした。ジスルフィド架橋変異体は、130~460pMのKでhIL-23Rに対して高い親和性をほとんど保持していたが、安定性の大幅な向上が見られ、最も安定したものは、SGF t1/2が24時間超で、SIF t1/2が約1時間であり、熱及び化学変性に対する耐性が向上した(図3)。
SIFにおける安定性のために阻害剤配列をさらに最適化するために、YSDを用いてインビトロ進化を行った。SSMライブラリーを、最も安定なジスルフィド架橋変異体に基づいて作製した。酵母ライブラリーを最初に30CのSIF中でインキュベートし、次いで、しっかり洗浄し、標識したhIL-23Rとインキュベートし、最も高い結合シグナルを保持する細胞(上位1~5%)をFACSによって回収した。各ライブラリーに対して2ラウンドの選択を実施し、SIFインキュベーション時間及び/又はプロテアーゼの濃度を1ラウンドから2ラウンドに増加させた。以前の研究とは異なり、Mycタグを切断して、酵母表面に結合能力のある阻害剤を残すことができる可能性があるため、C末端Mycタグにより評価する阻害剤発現で選別しなかった。実際、いくつかのライブラリーで、Myc陰性、結合陽性細胞の大規模な集団が見られた。並行して、SIF中でのプレインキュベーションをしないで、hIL-23Rのみへの結合について2ラウンドの選択を実施した。NGS解析から、親和性と安定性の両方を増強する変異を同定し(図9及び10)、いくつかの選択した変異体を大腸菌で発現させ、特徴付けた(配列番号63~69及び130~134)。NGS分析により、B04dslf02が最初のヘリックスを過ぎた多くの異なる場所で切断され、hIL-23Rと結合する能力を維持することができることも実証された(配列番号165~180)。最良の変異はコンビナトリアルライブラリーに含まれ、上記のように5~7ラウンドの選別を行った後、個々のクローンの配列を決定した。最終選別に存在する変異体を大腸菌で発現させ、特徴付けた(配列番号70~74及び153~164)。
指向性進化により、親デザインのrA11dslf02及びB04dslf02のSIF耐性が大幅に向上した(図4)。模擬腸液のいくつかの報告された製剤は、可変タンパク質分解活性を示し、ヒト腸液のプロテアーゼ活性は十分に研究されていない。したがって、SIF安定性のベンチマークとして、現在のクローン病の第2相臨床試験でTNFaの経口腸制限ナノボディ阻害剤であるV565-38Fを、この分子を24時間にわたって分解するのに十分な酵素濃度のSIF中で発明者らのデザインと直接比較した。V565-38F以上のタンパク質分解安定性を有するデザイン変異体は、経口療法を可能にするのに十分安定である可能性が高い。SIFの安定性を高めるために選択した変異は、実際、rA11dslf02のSIF t1/2を60分から4~24時間に改善し(変異体rA11dslf02_M1P_R8Q_K35W[配列番号69])、B04dslf02のSIF t1/2を5~15分から30~60分に改善した(変異体B04dslf02IB[配列番号161])。経口ナノボディV565-38Fと比較して、rA11dslf02_M1P_R8Q_K35WはSIF中でも同様に安定しており、SGF中でははるかにより安定していた。この結果は、V565-38Fの報告されたSGF及びSIFの安定性と一致している。進化した両方の変異体は、4~24時間のt1/2でSGFに対して高い耐性を維持した。hIL-23Rへの結合親和性を表面プラズモン共鳴(SPR)で測定した。rA11dslf02_M1P_R8Q_K35WのKは75pMであり、B04dslf02IBのKは1pM未満であった(解離速度が遅すぎて機器で正確に測定できなかった)。
並行して、ラット及びマウスのIL-23Rに対する結合親和性を高めた阻害剤(rIL-23R、mIL-23R)を作製した。最良のヒトIL-23R阻害剤は、インビトロでヒトとラットの両方のIL-23Rに同様の親和性で結合するが、マウスホモログへの結合はごくわずかである。これは、同様にヒト及びラットに結合するが、マウスIL-23R(mIL-23R)には結合しないPTG化合物Cと一致する。経口投与したIL-23R阻害剤が大腸炎を治療できるという概念実証として、ラットとマウスの両方の大腸炎モデルにおいて、デザインした阻害剤を関連対照と比較する予定である。残念ながら、化学的に誘発される大腸炎モデル(TNBS、DSS)しかラットでは容易に入手可能できない。これらのモデルは、実験内及び実験間で高い変動性を示す傾向がある。マウスIL-23Rを強力にブロックする阻害剤を作製することで、自己反応性T細胞導入などの、IL-23への依存が実証されているより一貫性があり生理学的に関連性のある疾患モデル、及びラットではなくマウスでのみ容易に利用可能なMdr1a KOモデルの入手が可能になる。そのため、ラット及びマウスでの実験のための最も強力な分子を作製するために、rIL-23R及びmIL-23Rへの結合が増強した変異体について、既存のhIL-23Rターゲティングライブラリーをスクリーニングした。最良のコンビナトリアル変異体(配列番号33~46、135~149)を、細胞内ジスルフィド結合(複数可)を組み込むように計算により改変した(配列番号47~62、150~152)。ヒットを、上記のようにrIL-23R、hIL-23R、又はmIL-23Rに対する安定性及び親和性について指向性進化によってさらに最適化した(図10)。安定性とmIL-23R親和性を最適化した後の最良のmIL-23R阻害剤であるmB09dslf01-T48Iは、24時間を超えるt1/2値でSGFと3×SIFの両方で安定している(図4)。
C末端親和性タグはB04dslf02IBのタンパク質分解安定性を増強する
慢性疾患を治療する経口投与療法には、低コストの商品が重要である。したがって、デザインしたIL-23R阻害剤のN末端及びC末端のいずれか又は両方の様々なペプチドタグを含む、大腸菌での発現力価の改善について様々な遺伝子及びタンパク質配列を試験した。N末端6-ヒスチジンタグではなく、C末端6-ヒスチジンタグの付加は、B04dslf02IBのタンパク質分解安定性を大幅に増強するが、効力には影響を及ぼさない(図5)。
53残基の阻害剤は、組織浸透性を高めるために計算により最小限に抑えることができる
複数の生物物理学的特性は、その中でも腸透過性、分子量に影響を与える。阻害剤のサイズをさらに縮小すると、炎症を起こした腸組織及びおそらく健康な腸組織でさえより良好な組織浸透率を達成できる可能性がある。この目標に向けて、分子量0.8~4kDaに対応する7~32残基のhIL-23R阻害剤を計算によりデザインした。ガイドとして53残基の高親和性コンビナトリアル変異体のモデルから始めて、デザインのためにいくつかの手法を使用した(図6):(i)天然Trpと少なくとも1つの新規ホットスポットを含む主要結合ヘリックスから6~14残基のモチーフを単離し、次いでMotifGraft(商標)プロトコルを用いて、構造的に検証した26~32残基の足場上の任意の収容位置にそのモチーフを配置した、(ii)(i)のモチーフと同様に11残基のヘリックスモチーフから始めて、モチーフに逆平行な第2の新規ヘリックスを構築し、2つのヘリックスをN末端とC末端のシステイン間でジスルフィドによって架橋した、(iii)天然のTrpホットスポットと指向性進化中に保存された新規ホットスポットを単離し、さらに新しい新規ホットスポットを作製し、次いで、計算により作製した7~13残基のペプチドをN末端とC末端のシステイン間でジスルフィドによって架橋してドッキングした。前述のように結合界面をデザインし、阻害剤候補をフィルタリングし、最良の候補の遺伝子を合成して、酵母に形質転換し、FACSによるhIL-23R結合についてスクリーニングした。最終的なFACS選別で最も濃縮されたデザインを配列番号181~198に列挙する。最終的なFACS選別(23R_mini_14及び23R_mini_17)で最も濃縮したデザインに基づいて、SSMライブラリーを作製し、SIFでの連続インキュベーションによって安定性と親和性についてスクリーニングし、上記のようにhIL-23Rを標識した(図11)。コンビナトリアルライブラリーを上記のように作製し、同様に選別した。hIL-23Rに対する安定性及び親和性について最も濃縮された最良の23R_mini_14及び23R_mini_17に基づくコンビナトリアル変異体を、配列番号199~228として列挙する。コンストラクト23R_mini_14及び23R_mini_17の位置当たりの許容残基は、hIL-23Rとの結合に対する単一変異体の適合性に基づいて、指向性進化中に(1)模擬腸液で前処理を行わない場合又は(2)模擬腸液で前処理を行った場合で決定した(SIF;それぞれ図11A及び11B参照)。最初の選択で未処理プールに対して少なくとも2倍濃縮された変異体は全て許容されるとみなし、それぞれ表8及び表9に提供する。
デザインした阻害剤はインビトロでIL-23媒介細胞シグナル伝達をブロックする
次に、IL-23R阻害剤がIL-23媒介細胞シグナル伝達をブロックする能力を評価した。下流のルシフェラーゼ発現と関連するIL-23R発現レポーター細胞を、阻害剤又は対照で前処理し、次いで一定濃度のヒトIL-23サイトカインで刺激した。IC50値を、用量反応に適合するように線形回帰を用いて決定した。このアッセイで本発明者らの阻害剤をPTG化合物Cと直接比較したところ、16~480倍高い効力が実証された(図7)。
考察
本明細書に、IBDの経口腸制限療法としてのIL-23Rの超強力な阻害剤の新規デザインとインビトロ最適化について報告する。本発明者らの阻害剤は、ピコモル親和性でhIL-23Rと結合し、PTG化合物Cよりも優れたIL-23媒介細胞シグナル伝達を強力に阻害する。本発明者らの阻害剤は、高熱、化学変性剤、酸、及び生理学的プロテアーゼに耐性があり、経口投与後の炎症を起こした腸への無傷の移行が標準的な薬物処方で達成できることが示唆される。
材料と方法
hIL-23Rを標的とする阻害剤の計算デザイン
IL-23p19及びIL-23p40(PDB 5MZV)との複合体におけるヒトIL-23Rの結晶構造をデザインの出発点として用いた。IL-23特異的受容体サブユニットであるIL-23Rに結合し、IL-23特異的サイトカインサブユニットであるIL-23p19との相互作用を阻害することを目的とした。結晶構造から、まずIL-23Rとp19天然ホットスポットのL56、W156、L160、及びL161を単離した。天然ホットスポットを補完するために、新規ホットスポットの回転異性体相互作用場(RIF)を、G24、I25、T26、N27、I28、N29、C30、S31、G32、H33、I34、V36、T40、I50、A54、A55、I56、K57、N58、C59、Q60、P61、K63、L64、H65、F66、Y67、K68、N69、G70、I71、K72、P95、H96、A97、s98、M99、Y100、C101、T102、A103、E104、C105、P106、K107、H108、F109、Q110、E111、T112、L113、I114、C115、G116、K117、D118、I119、S120を含む、目的の表面近くの選択したIL-23R残基の周囲に作製した。
RIF残基(切り離したアミノ酸側鎖)を、側鎖原子が所与のIL-23R表面残基と好ましい極性及び無極性相互作用を形成するように作製する。
並行して、12,345個の足場タンパク質(実験的に検証した安定性を有する不活性新規デザインタンパク質)を、PatchDockを用いて所望のIL-23R相互作用表面に大まかに配置した。RIF作製及び最初の足場配置後に、天然ホットスポット(優先順:W156、L161、L56、L160)及び新規ホットスポットの骨格原子が各足場タンパク質の適切な骨格原子と一致し、以前にその足場位置にあったアミノ酸を置き換えるように、足場をIL-23R相互作用表面により高い解像度でドッキングした。前もって計算により最小モノマーの自由エネルギーに最適化した他の全ての足場残基は保持した。この工程により130,343個のドッキング構造を作製した。
ドッキングした各構造を、高親和性結合のためにIL-23R界面の追加の足場残基を最適化するためにRosetta(商標)デザインプロトコルに入力した。IL-23R表面の8A以内の足場側鎖のみを変異させた。8A超離れている表面位置の足場側鎖は変異できなかったが、回転異性体の構造を最適化することができた。足場の8A以内のIL-23R残基は、回転異性体の構造を最適化できた。足場から8A超離れている全てのIL-23R及び足場骨格原子、全ての足場モノマーコア側鎖、及びIL-23R側鎖は移動できなかった。
デザインしたIL-23R:阻害剤複合体を、阻害剤モノマーの自由エネルギー、結合エネルギー、IL-23R表面への阻害剤の形状補完、界面での埋もれた無極性表面積、及び満たされていない埋もれた極性原子を含むがこれらに限定されない、高親和性結合を予測すると考えられる測定基準でフィルタリングした。最良の測定基準を有するデザインを実験試験用に選択した。
酵母ライブラリーの調製、選択及び分析
DNA調製
初期デザインライブラリーをコードするDNAを商業的に合成した(Agilent)。部位飽和変異誘発(SSM)ライブラリーについて、ある場合には、全長遺伝子を商業的に合成し(Agilent)、他の場合では、以前に記載されたように、ライブラリーをカスタムプライマー(Integrated DNA Technologies)によるオーバーラップPCRを用いて調製した25。コンビナトリアルライブラリーを、カスタムオリゴからの遺伝子アセンブリによって調製した。含まれる全ての変異が個別に、又は2以上の所望の変異をコードする縮重コドンとして表されるようにオリゴをデザインした。オリゴオーバーラップ領域は、最小12bp長で、最低融解温度40℃で、効率的な遺伝子アセンブリを可能にした。
初期デザインライブラリー、SSMライブラリー、及びコンビナトリアルライブラリーを含む全ての酵母ライブラリーを、Aga2pへの融合を介した酵母発現及び表面ディスプレイ用のプラスミド骨格(pETCON)との相同組換えを可能にするために、20bp超のオーバーハングで調製した26。親和性成熟のための初期SSM及びコンビナトリアルライブラリーには、報告されたpETCON3ベクターを使用した。模擬腸液(SIF)の安定性を高めることを目的として構築したSSM及びコンビナトリアルライブラリーには、Aga2p及びMyc-tagのタンパク質分解安定性を高めるために最適化したpETCON変異体を使用した。
蛍光活性化細胞選別(FACS)
酵母株EBY100をエレクトロポレーションにより各ライブラリー及びベクターで形質転換し、酵母株(-ura)及び形質転換プラスミド(-Trp)について選択的な最小培地で増殖させた27。発現を2%ガラクトースで誘導した。表面発現を抗Myc-FITC(Immunology Consultants Laboratory)コンジュゲートで検出し、ビオチン化IL-23Rへの結合をストレプトアビジン-PE(Invitrogen)で検出した。
初期デザインライブラリー、及びSSM及び親和性成熟のみのために作られたコンビナトリアルライブラリー(安定性増強前)を以下のように選択用に調製した:16~24時間の誘導後、酵母をスピンダウンし、1%FBSを有するPBS(PBSF)で洗浄し、所定の濃度のビオチン化標的と30~60分間インキュベートした。次いで、酵母をPBSFで洗浄し、染色溶液(1:100 それぞれ抗Myc-FITCとストレプトアビジン-PE)と2~5分間インキュベートし、洗浄し、FACSによる分析及び選択のために再懸濁した。FACS連続ゲーティングを以下のとおりに設定した:(1)細胞の粒度とサイズ、酵母細胞の選択(BSC対FSC);(2)細胞形態、シングレットの選択(FSC高さ対FSC幅);(3)発現、Mycタグによって発現した細胞の選択(FITC蛍光ヒストグラム);及び(4)結合シグナル、全集団に対して上位1~5%の選択(PE対FITC)。
SIF SSM及びコンビナトリアルライブラリーを以下のように調製した:記載のように、16~24時間の誘導後、酵母をスピンダウンし、PBSFで洗浄し、OD2.0でSIF(以下に説明するレシピ)に再懸濁し、30℃で振盪しながら30~90分間インキュベートした。SIF消化後、細胞をスピンダウンし、800μLのPBSFで4回洗浄し、毎回上清を手動で吸引して完全な洗浄を確実にし、プロテアーゼを除去した。次いで、SIF処理した細胞を、上記のように標的タンパク質で処理した。FACSゲーティングを同様に設定したが、プールの大部分がMyc陰性、結合(PE)陽性細胞の集団を示し、これはMycタグが切断されて、細胞表面上に提示された結合能のあるデザイン変異体が残ることを示すので、ゲーティング3(発現細胞)を除外した。
一般に、デザインライブラリーとコンビナトリアルライブラリーを4~6回の連続ラウンドで収束するように選別し、SSMライブラリーを連続2ラウンドで選別し、ディープシーケンシングを行った。最も親和性の高い変異体を効率的に分離するために、選別ラウンドが進むにつれて、標的タンパク質(ヒト、ラット、又はマウスIL-23R)の濃度を減少させた。SIF SSM及びコンビナトリアルライブラリーの場合には、SIF中のプロテアーゼ濃度及び消化期間は、標的の濃度の減少に加えて、連続ラウンドと共に増加した。
ディープ変異スキャン
SSMの未処理プール及び選別プールから、以下のようにDNAを調製し、配列決定した:酵母を125U/mlのザイモラーゼにより37℃で5時間溶解し、DNAを回収した(Zymo Research社のZymoprep(商標)キット)。ゲノムDNAを2U/μlのエキソヌクレアーゼI及び0.25U/μlのラムダエキソヌクレアーゼ(New England Biolabs)で、30℃で90分間消化し、プラスミドDNAをQIAquick(商標)キット(Qiagen)で精製した。DNAをMiSeq商標)シーケンサー(Illumina)によりディープシーケンシングした:プラスミド内の外部領域にアニーリングしたプライマーを用いて遺伝子をPCR増幅し、続いて2回目のPCRを行い、Illuminaフローセルオリゴヌクレオチドへのアニーリングのための隣接配列、6bpの試料識別配列、又はバーコードを追加した。PCRラウンドは、ハイフィデリティPhusion(商標)ポリメラーゼを用いて各々12サイクル行った。バーコードは、300サイクル又は600サイクルの試薬キット(Illumina)を用いてMiSeq(商標)シーケンサーで読み取り、配列をEnrich(Fowlerら,2011)からの適合スクリプトで分析した。
タンパク質の発現と精製
デザインした全てのタンパク質及びV565-38Fを、T7プロモーターからの発現用で、下流のアフィニティークロマトグラフィー用のC末端6-ヒスチジンタグを組み込んだpET29bプラスミドのNdeI及びXhoI切断部位の間にクローニングして、発現させた。得られたプラスミドで大腸菌を形質転換した:(初期計算デザイン及びアフィニティー成熟コンビナトリアル変異体用には株BL21(DE3)(Invitrogen)又はジスルフィドを含む全てのコンストラクトには株Shuffle T7(New England Biolabs)。大腸菌を37℃(BL21)又は30℃(Shuffle T7)でTerrific Broth II培地(MP Biomedicals)中でOD600まで増殖させ、次いで、増殖温度又は18℃で一晩、0.5mMまで添加したIPTGで発現を誘導した。細胞を収集し、超音波処理により溶解し、遠心分離により溶解物を除去した。清澄化した溶解物をNiNTAレジンと30分間振盪しながらインキュベートし、6-ヒスチジンタグを介した組換えタンパク質の結合を可能にし、次いで、重力カラム(Biorad)にアプライし、洗浄及び溶出して、濃縮し、さらに、ゲル濾過クロマトグラフィー(AKTA Pure,Cytiva;Superdex(商標)75increaseとSuperdex(商標) S200 increaseカラム,GE Life Sciences)により精製した。
C末端avi及びhisタグ(それぞれ酵素的ビオチン化及びアフィニティークロマトグラフィー用)を有するカスタムヒトIL-23Rコンストラクトを商業的に生成し、安定な昆虫細胞株から発現させた。hIL-23Rを、組換えBirA酵素(Avidity)を用いてavi-tagを介して酵素的にビオチン化した。同様のラットIL-23Rコンストラクトを、Expi293細胞における一過性発現によって生成し、酵素的にビオチン化した。市販のマウスIL-23R-Fc fusion(R&D)を、遊離アミンを介してEZ-Link NHS-LC-Biotin(Thermo Fisher)で化学的にビオチン化した。
円二色性
CDスペクトルを、J-1500円二色性分光計(JASCO)で記録した。タンパク質を、0~6Mの塩酸グアニジンを含み、MgCl及びNaClを含まない40μMのDPBS(Life Technologies)でアッセイし、25℃でデータを収集した。加温溶解の場合、40μMのタンパク質を約1.5時間かけて25℃から95℃に加熱した。
バイオレイヤー干渉法
結合親和性の定性的及び定量的評価を、バイオレイヤー干渉法(ForteBio Octet(商標)RED96及び分析用関連ソフトウェア)を用いて実施した。酵素的にビオチン化した標的タンパク質(30nM)をストレプトアビジンコーティングセンサーチップ上に固定し、次いで、緩衝液のみを有するウェル(ベースライン)、溶液中に阻害剤を有するウェル(会合)、及び緩衝液のみを有するウェル(解離)に順番に浸漬した。反応速度定数を1:1結合モデルの数学的適合から決定した。
タンパク質分解安定性評価
模擬腸液(SIF)を、Jantratidら(FaSSIFv2と呼ばれる)の推奨に従って、プロテアーゼトリプシン及びキモトリプシンを各々30μg/mLで添加して調製した18。この組成を本文では「1×SIF」と表す。場合によっては、デザインタンパク質(純粋な組換えタンパク質、若しくは上記の酵母ライブラリー)又はコンパレータV565-38Fが非常に安定していたため、最小分解を最大期間(SDS PAGE実験では24時間、サイトメトリー実験では90分)で検出できた。したがって、消化速度を高めるために、トリプシンとキモトリプシンの両方の濃度を上昇させた。これらの溶液を「#×SIF」と表し、例えば「2×SIF」は、トリプシンとキモトルプシンの両方の濃度が2倍(60μg/mLまで)増加したものを表す。模擬胃液を以下のように調製した:水中600μg/mLのペプシンと34.2mMのNaClにHClを加えて、pHを2に調整した。
タンパク質分解安定性の定性的評価のために、純粋な組換えタンパク質を37℃で24時間消化し、タンパク質分解切断をSDS PAGEによって評価した。濃縮ストック溶液から、組換えタンパク質をストックのSGF及びSIF溶液に最終濃度0.1mg/mLまで添加した。タイムポイントを0分、5分、15分、30分、60分、4時間と24時間に取った。各タイムポイントで、試料を除去し、直ちにローディング色素と混合し、95℃で5分間煮沸して、プロテアーゼ活性を停止させた。タイムポイントあたり5μgのタンパク質(初期消化濃度0.1mg/mLに基づく)を16%トリス-トリシンポリアクリルアミドゲルで泳動させた。
IL-23媒介細胞シグナル伝達アッセイ
IL-23Rの下流でルシフェラーゼを発現する市販のIL-23レポーター細胞(Promega IL-23バイオアッセイ)を用いて、IL-23媒介細胞シグナル伝達の阻害を評価した。発光の読み取りに適する96ウェル組織培養処理した白色プレートの内側ウェルに細胞を播種した。細胞を各阻害剤の希釈系列で30分間プレインキュベートし、次いで、先行実験で決定した組換えヒトIL-23サイトカインのEC80刺激濃度(8ng/mL;R&D 1290-IL)で処理した。ヒトIL-23と6時間インキュベートした後、ルシフェラーゼ基質を添加し、発光を読み取った。阻害剤応答を、阻害剤濃度に対する最大IL-23刺激(阻害剤なし)の割合としてプロットし、用量反応を非線形回帰に適合させることによってIC50値を決定した。
参考文献
Figure 2023531771000031
Figure 2023531771000032
Figure 2023531771000033

Claims (118)

  1. 一般式X1-X2-X3-X4-X5のポリペプチドを含むヒトIL-23R(hIL-23R)結合ポリペプチドであって、X1、X2、X3、及びX4が任意選択であり、X5が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X5が、配列番号1又は2の残基40~47のアミノ酸配列を含む、ヒトIL-23R(hIL-23R)結合ポリペプチド。
  2. X5が、配列番号3~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基40~47のアミノ酸配列を含む、請求項1に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  3. X3が存在し、X3が12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X4が存在しないか、又はアミノ酸リンカーを含む、請求項1~2のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  4. X4がアミノ酸リンカーを含む、請求項3に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  5. X3が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む、請求項3又は4に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  6. X5が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基39~54のアミノ酸配列を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  7. X3が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含む、請求項1~18のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  8. X4が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基36~38のアミノ酸配列を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  9. X1が存在し、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  10. X1が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  11. X2が存在し、X2がアミノ酸リンカーを含む、請求項10に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  12. X2が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基17~20のアミノ酸配列を含む、請求項11に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  13. X3が存在し、
    (a)X5が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基40~47のアミノ酸配列を含み;かつ
    (b)X3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列を含む、
    請求項1~12のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  14. X3が存在し、
    (a)X5が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基39~54のアミノ酸配列を含み;
    (b)X3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含む、
    請求項1~12のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  15. X1が存在し、X1が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含む、請求項13~14のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  16. X1、X2、X3、X4、及びX5の各々が存在する、請求項1~15のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  17. 配列番号10~74からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、任意選択でN末端アミノ酸の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上が前記ポリペプチドから欠失していてもよく、そのため、パーセント同一性を考慮する場合に、参照ポリペプチドから欠失していてもよい、請求項1~16のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  18. X5がアルファヘリックスを含む、請求項1~17のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  19. 存在する場合、X3がアルファヘリックスを含む、請求項1~18のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  20. 存在する場合、X1がアルファヘリックスを含む、請求項1~19のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  21. X1、X3、及びX5が全て存在し、各々がアルファヘリックスを含む、請求項1~20のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  22. 前記ポリペプチドのN末端及び/又はC末端に、好ましくは、C末端に付加された1以上の追加の機能ドメインをさらに含む、請求項1~21のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  23. X2及びX4が存在し、X2が4アミノ酸長であり、X4が3アミノ酸長である、請求項1~22のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  24. X1、X2、X3、X4、及びX5の各々が存在し、
    X1が、配列番号10~74のいずれかに存在するX1ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
    X2が、配列番号10~74のいずれかに存在するX2ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、75%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、
    X3が、配列番号10~74のいずれかに存在するX3ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、
    X4が、配列番号10~74のいずれかに存在するX4ドメインのアミノ酸配列と少なくとも33%、66%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、かつ
    X5が、配列番号10~74のいずれかに存在するX5ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む、
    請求項1~16及び18~23のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  25. 配列番号69及び74から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、任意選択でN末端アミノ酸の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上が前記ポリペプチドから欠失していてもよく、そのため、パーセント同一性を考慮する場合に、参照ポリペプチドから欠失していてもよい、請求項1~24のいずれかに記載のポリペプチド。
  26. 配列番号10~74からなる群から選択されるか、又は配列番号69及び74から選択されるポリペプチドに存在するX5ドメインのアミノ酸配列;
    配列番号10~74からなる群から選択されるか、又は配列番号69及び74から選択されるポリペプチドに存在するX4-X5ドメインの組み合わせのアミノ酸配列;
    配列番号10~74からなる群から選択されるか、又は配列番号69及び74から選択されるポリペプチドに存在するX3-X4-X5ドメインの組み合わせのアミノ酸配列;又は
    配列番号10~74からなる群から選択されるか、又は配列番号69及び74から選択されるポリペプチドに存在するX2-X3-X4-X5ドメインの組み合わせのアミノ酸配列
    と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む、請求項1~25のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  27. ターゲティングドメインをさらに含む、請求項1~26のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  28. 前記ポリペプチドがhIL-23Rアンタゴニストである、請求項1~27のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  29. 一般式X1-X2-X3-X4-X5のポリペプチドを含むhIL-23R結合ポリペプチドであって、X2、X3、X4、及びX5が任意選択であり、X1が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X1が、配列番号101又は102中の残基1~10のアミノ酸配列を含むhIL-23R結合ポリペプチド。
  30. X1が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~10のアミノ酸配列を含む、請求項29に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  31. X3が存在し、X3が12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X2が存在しないか、又はアミノ酸リンカーを含む、請求項29~30のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  32. X2がアミノ酸リンカーを含む、請求項31に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  33. X3が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む、請求項31又は32に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  34. X1が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含む、請求項29~33のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  35. X3が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列を含む、請求項29~34のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  36. X2が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基17~18のアミノ酸配列を含む、請求項29~35のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  37. X5が存在し、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含む、請求項29~36のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  38. X5が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基37~53のアミノ酸配列を含む、請求項29~37のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  39. X4が存在し、X4がアミノ酸リンカーを含む、請求項38に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  40. X4が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基35~36のアミノ酸配列を含む、請求項39に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  41. X3が存在し、
    (a)X1が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~10のアミノ酸配列を含み(表6~7)、
    (b)X3が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列を含む、
    請求項29~40のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  42. X3が存在し、
    (a)X1が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含み(表6~7)、
    (b)X3が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列を含む、
    請求項29~40のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  43. X5が存在し、X5が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基27~53のアミノ酸配列を含む、請求項41又は42のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  44. X1、X2、X3、X4、及びX5が各々存在する、請求項29~43のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  45. 配列番号110~180からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、前記C末端アミノ酸の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上が、前記ポリペプチドから欠失していてもよく、そのため、パーセント同一性を考慮する場合、参照ポリペプチドから欠失していてもよい、請求項29~44のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  46. X1がアルファヘリックスを含む、請求項29~45のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  47. 存在する場合、X3がアルファヘリックスを含む、請求項29~46のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  48. 存在する場合、X5がアルファヘリックスを含む、請求項29~47のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  49. X1、X3、及びX5が全て存在し、各々がアルファヘリックスを含む、請求項29~48のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  50. 前記ポリペプチドのN末端及び/又はC末端に、好ましくは、C末端に付加された1以上の追加の機能ドメインをさらに含む、請求項29~49のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  51. X2及びX4が存在し、各々が2アミノ酸長である、請求項29~50のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  52. X2及びX4中の第2のアミノ酸がDである、請求項51に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  53. X1、X2、X3、X4、及びX5の各々が存在し、
    X1が、配列番号110~180のいずれかに存在するX1ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
    X2が、配列番号110~164、116~180のいずれかに存在するX2ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%又は100%同一のアミノ酸配列を含み、
    X3が、配列番号110~164、172~180のいずれかに存在するX3ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み、
    X4が、配列番号110~164、172~180のいずれかに存在するX4ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%又は100%同一のアミノ酸配列を含み、かつ
    X5が、配列番号110~164、173~180のいずれかに存在するX5ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む、
    請求項29~44及び46~53のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  54. 配列番号160~163から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む、請求項29~53のいずれかに記載のポリペプチド。
  55. 前記ポリペプチドが、
    配列番号110~180からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX1ドメインのアミノ酸配列;
    配列番号110~164、及び166~180からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX1-X2ドメインの組み合わせのアミノ酸配列;
    配列番号110~164、及び166~180からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX1-X2-X3ドメインの組み合わせのアミノ酸配列;又は
    配列番号110~164、及び173~180からなる群から選択されるポリペプチドに存在するX1-X2-X3-X4ドメインの組み合わせのアミノ酸配列
    と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む、
    請求項29~53のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  56. ターゲティングドメインをさらに含む、請求項29~55のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  57. 前記ポリペプチドがhIL-23Rアンタゴニストである、請求項29~56のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  58. 本明細書に開示されるポリペプチドのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含むhIL-23R結合ポリペプチド。
  59. 配列番号69、74、及び160~163から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む、請求項59に記載のポリペプチド。
  60. 配列番号69、74、及び160~163から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項58又は59に記載のポリペプチド。
  61. 配列番号84~87及び181~228からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含むhIL-23R結合ポリペプチドであって、N末端アミノ酸及び/又はC末端アミノ酸の1、2、3、又はそれ以上が、前記ポリペプチドから欠失していてもよく、そのため、パーセント同一性を考慮する場合、参照ポリペプチドから欠失していてもよいhIL-23R結合ポリペプチド。
  62. 前記ポリペプチド中の2つのシステイン残基間にジスルフィド結合を含む、請求項61に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  63. 前記参照ポリペプチドからのアミノ酸の変更が保存的置換である、請求項17、45、及び61~62のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  64. ターゲティングドメインをさらに含む、請求項61~63のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  65. 前記ポリペプチドがhIL-23Rアンタゴニストである、請求項61~64のいずれか一項に記載のhIL-23R結合ポリペプチド。
  66. 第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含む条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質であって、前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチド成分が融合タンパク質中に存在せず、
    (a)前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチド成分全体が、請求項1~28のいずれか一項に記載のドメインX3及びX5を含み;
    (b)前記X3ドメインが前記第1のポリペプチド成分に存在し、前記X5ドメインが前記第2のポリペプチド成分に存在し;
    前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチド成分が、個々に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質ではなく、前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチドが相互作用して、最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を形成する、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  67. X5が、12~20アミノ酸長のアルファヘリックスポリペプチドドメインを含み、
    X5が、
    配列番号1又は2の中の残基40~47のアミノ酸配列;
    配列番号3~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基40~47のアミノ酸配列;又は
    配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基39~54のアミノ酸配列
    を含む、
    請求項66に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  68. X3が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、
    X3が、
    配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列;又は
    配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列
    を含む、
    請求項66又は67に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  69. (A)X5が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基40~47のアミノ酸配列を含み;かつX3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列を含むか;又は
    (B)X5が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基39~54のアミノ酸配列を含み;かつ
    (b)X3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含む、
    請求項66~68のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  70. 前記第1のポリペプチド成分が、請求項1~28のいずれか一項に記載のX1及びX2ドメインを含む、請求項66~69のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  71. X1が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X1が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含むか、又はX1が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含む、
    請求項70に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  72. X2が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基17~20のアミノ酸配列を含む、請求項70又は71に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  73. X5、X3、及びX1が、存在する場合、各々アルファヘリックスドメインである、請求項66~72のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  74. X1が、存在する場合、配列番号10~74、特に配列番号69又は74のいずれかに存在するX1ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
    X2が、存在する場合、配列番号10~74、特に配列番号69又は74のいずれかに存在するX2ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
    X3が、配列番号10~74、特に配列番号69又は74のいずれかに存在するX3ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、94%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;かつ
    X5が、配列番号10~74、特に配列番号69又は74のいずれかに存在するX5ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、94%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む、
    請求項66~73のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  75. 前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチド成分が、共有結合していない、請求項66~74のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  76. 前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチド成分が、受容体を介して互いに間接的に結合している、請求項66~74のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  77. 第1のポリペプチド成分及び第2のポリペプチド成分を含み、前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチド成分が、融合タンパク質中に存在せず、
    (a)前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチド成分全体が、請求項29~57のいずれか一項に記載のドメインX1及びX3を含み;
    (b)前記X1ドメインが前記第1のポリペプチド成分に存在し、前記X3ドメインが前記第2のポリペプチド成分に存在し;
    前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチド成分が、個々に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質ではなく、前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチドが非共有結合で相互作用して、最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質を形成する、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  78. X1が、12~20アミノ酸長のアルファヘリックスポリペプチドドメインを含み、
    X1が、
    配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~10のアミノ酸配列(表5~7参照);又は
    配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列
    を含む、
    請求項77に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  79. X3が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、
    X3が、
    配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列;又は
    配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列
    を含む、
    請求項77又は78に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  80. (A)X1が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~10のアミノ酸配列を含み(表6~7)、かつX3が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列を含むか;又は
    (B)X1が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含み(表6~7);かつX3が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列を含む、
    請求項77~79のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  81. 前記第1のポリペプチド成分が、請求項29~57のいずれか一項に記載のX4及びX5ドメインを含む、請求項77~80のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  82. X5が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X5が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基27~53のアミノ酸配列、又は配列番号01~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基37~53のアミノ酸配列を含む、請求項81に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  83. X4が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基35~36のアミノ酸配列を含む、請求項81又は82に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  84. X1、X3、及びX5が、存在する場合、各々アルファヘリックスドメインである、請求項77~83のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  85. X1が、配列番号110~180、特に配列番号160~163のいずれかに存在するX1ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
    X3が、配列番号110~164及び166~180、特に配列番号160~163のいずれかに存在するX3ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;
    X4が、存在する場合、配列番号110~164及び172~180、特に配列番号160~163のいずれかに存在するX4ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含み;かつ
    X5が、配列番号110~164及び173~180、特に配列番号160~163のいずれかに存在するX5ドメインのアミノ酸配列と少なくとも50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む、
    請求項77~84のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  86. 前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチド成分が、共有結合していない、請求項77~85のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  87. 前記第1のポリペプチド成分及び前記第2のポリペプチド成分が、受容体を介して互いに間接的に結合している、請求項77~85のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  88. 請求項1~28のいずれか一項に記載のX3ドメインを含むポリペプチドであって、請求項1~28のいずれか一項に記載のX5ドメインを含まないポリペプチド。
  89. 前記X3ドメインが、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列;又は配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含む、請求項88に記載のポリペプチド。
  90. X3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基22~33のアミノ酸配列を含むか;又はX3が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基21~35のアミノ酸配列を含む、請求項88~89のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  91. 前記ポリペプチドが、請求項1~28のいずれか一項に記載のX1及びX2ドメインを含む、請求項88~90のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  92. X1が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X1が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含むか、又はX1が、配列番号5~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基1~16のアミノ酸配列を含む、請求項91に記載のポリペプチド。
  93. X2が、配列番号1~6からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基17~20のアミノ酸配列を含む、請求項91又は92に記載のポリペプチド。
  94. X3及びX1(存在する場合)が、各々アルファヘリックスドメインである、請求項88~93のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  95. X1が、存在する場合、請求項17の記載の注釈付き配列中のX1ドメインのアミノ酸配列を含み;
    X2が、存在する場合、請求項17の記載の注釈付き配列中のX2ドメインのアミノ酸配列を含み;
    X3が、存在する場合、請求項17の記載の注釈付き配列中のX3ドメインのアミノ酸配列を含む、
    請求項88~94のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  96. 請求項29~57のいずれか一項に記載のX3ドメインを含むポリペプチドであって、請求項29~57のいずれか一項に記載のX1ドメインを含まないポリペプチド。
  97. 前記X3ドメインが12~20アミノ酸長であり、X3ドメインが、
    配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33のアミノ酸配列;又は
    配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列を含む、請求項96に記載のポリペプチド。
  98. X3が、配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基25~33;又は配列番号103~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基19~34のアミノ酸配列を含む、請求項96~97のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  99. 前記ポリペプチドが、請求項29~57のいずれか一項に記載のX4及びX5ドメインを含む、請求項96~98のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  100. X5が、12~20アミノ酸長のポリペプチドドメインを含み、X5が、配列番号105~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基27~53のアミノ酸配列、又は配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基37~53のアミノ酸配列を含む、請求項299に記載のポリペプチド。
  101. X4が、配列番号101~108からなる群から選択されるアミノ酸配列中の残基35~36のアミノ酸配列を含む、請求項99又は100に記載のポリペプチド。
  102. X3及びX5(存在する場合)が、各々アルファヘリックスドメインである、請求項96~101のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  103. X5が、存在する場合、請求項117の記載の注釈付き配列中のX5ドメインのアミノ酸配列を含み;
    X4が、存在する場合、請求項117の記載の注釈付き配列中のX4ドメインのアミノ酸配列を含み;
    X3が、請求項117の記載の注釈付き配列中のX3ドメインのアミノ酸配列を含む、
    請求項96~102のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  104. 前記ポリペプチドのN末端及び/又はC末端に付加された1以上の追加の機能ドメインをさらに含む、請求項77~103のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  105. ターゲティングドメインをさらに含む、請求項77~104のいずれか一項に記載のポリペプチド。
  106. 前記第1のポリペプチド成分が第1のターゲティングドメインをさらに含むか、又は前記第2のポリペプチド成分が第2のターゲティングドメインをさらに含む、請求項66~87のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  107. 前記第1のポリペプチド成分が第1のターゲティングドメインをさらに含み、前記第2のポリペプチド成分が第2のターゲティングドメインをさらに含む、請求項66~87のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  108. 前記第1のターゲティングドメインが、存在する場合、前記第1のポリペプチドとの翻訳融合物であり、前記第2のターゲティングドメインが、存在する場合、前記第2のポリペプチドとの翻訳融合物である、請求項106~107のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  109. 前記第1のターゲティングドメインと前記第2のターゲティングドメインが両方とも存在し、前記第1のターゲティングドメイン及び前記第2のターゲティングドメインが同じである、請求項106~108のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  110. 前記第1のターゲティングドメインと前記第2のターゲティングドメインが両方とも存在し、前記第1のターゲティングドメイン及び前記第2のターゲティングドメインが異なる、請求項106~108のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  111. 前記第1のターゲティングドメイン及び/又は前記第2のターゲティングドメインの各々が、細胞表面タンパク質に結合する、請求項106~110のいずれか一項に記載の条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  112. 本明細書に開示される実施形態又は実施形態の組み合わせのいずれかのhIL-23R結合ポリペプチド又は条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質であって、バイオレイヤー干渉法又は表面プラズモン共鳴によって測定した場合に、50ナノモーラー(nM)、25nM、10nM、5nM、1nM、0.75nM、0.5nM、0.25nM、0.1nM、又はそれ以下の結合親和性でhIL-23Rに結合するhIL-23R結合ポリペプチド又は条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質。
  113. 本明細書に開示される実施形態又は実施形態の組み合わせのいずれかのhIL-23R結合ポリペプチド、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、ポリペプチド、又はポリペプチド成分の2以上のコピーを含む多量体。
  114. 本明細書のいずれかの請求項に記載のポリペプチド及びポリペプチド成分をコードする核酸。
  115. 適切な制御エレメントに作用可能に連結される、請求項114に記載の核酸を含む発現ベクター。
  116. 本明細書のいずれかの請求項に記載のポリペプチド、ポリペプチド成分、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、多量体、核酸、又は発現ベクターを含む細胞。
  117. (a)本明細書の任意の実施形態若しくは実施形態の組み合わせのポリペプチド、ポリペプチド成分、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、核酸、発現ベクター、又は細胞;並びに
    (b)医薬として許容される担体
    を含む医薬組成物。
  118. 炎症性腸疾患(IBD)(クローン病及び潰瘍性大腸炎を含むがこれらに限定されない)、乾癬、アトピー性皮膚炎、関節リウマチ、乾癬性関節炎、変形性関節症、体軸性及び末梢性脊椎関節炎、強直性脊椎炎、付着部炎、及び腱炎からなる群から選択される障害を治療する方法であって、それを必要とする対象に前記障害を治療するのに有効な量の本明細書の任意の実施形態若しくは実施形態の組み合わせのポリペプチド、ポリペプチド成分、条件的に最大限に活性のあるhIL-23R結合タンパク質、核酸、発現ベクター、細胞、又は医薬組成物を投与することを含む方法。
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