JP2023538422A - 修飾il-18ポリペプチドおよびその使用 - Google Patents
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Abstract
本開示は、修飾IL-18ポリペプチド、修飾IL-18ポリペプチドを含む組成物、修飾IL-18ポリペプチドを作製する方法、および疾患の処置のために修飾IL-18ポリペプチドを使用する方法に関する。一態様では、本開示は、修飾IL-18ポリペプチドを用いた癌の処置に関する。いくつかの実施形態では、本開示のIL-18ポリペプチドは、IFNγの産生を誘導する。いくつかの実施形態では、本開示のIL-18ポリペプチドは、IL-18結合タンパク質により中和されることなくIFNγの産生を誘導する。【選択図】図4
Description
相互参照
本出願は2020年8月19日出願の米国仮特許出願第63/067,658号に基づく利益を主張し、当該仮出願はその全体を参照することで本明細書に援用される。
本出願は2020年8月19日出願の米国仮特許出願第63/067,658号に基づく利益を主張し、当該仮出願はその全体を参照することで本明細書に援用される。
配列表
本出願は、ASCIIフォーマットで電子的に提出され、参照により本明細書で援用される配列表を含んでいる。2021年8月16日作製の当該ASCIIのコピーは、ファイル名94917_0009_707601WO_SL.txtであり、サイズは185,376バイトである。
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免疫療法は、病気の処置を補助するのに対象の免疫系を利用する。免疫療法は、処置されている疾患の性質に応じて免疫系を活性化または抑制するように設計できる。癌の処置における免疫療法は、免疫系が腫瘍または他の癌組織を認識して破壊するように免疫系を刺激することを目標としている。免疫系を活性化して対象の身体中の癌細胞を攻撃する方法の1つは、サイトカイン療法である。サイトカインは、細胞シグナル伝達と免疫系の調節に重要な、体内で産生されるタンパク質である。一部のサイトカイン療法は、対象の免疫系を増強して癌細胞を死滅させるために、かかるサイトカイン特性を利用する。
本明細書中の一態様では、E06KとK53Aとを含む修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1の修飾IL-18ポリペプチドに基づく、修飾IL-18ポリペプチドが記載される。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドはT63Aをさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01X、F02X、C38X、D54X、S55X、C68X、K70X、C76X、またはC127Xのうち少なくとも1つをさらに含み、Xはアミノ酸またはアミノ酸誘導体である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01G、F02A、C38S、D54A、S55A、C68S、K70C、C76S、またはC127Sのうち少なくとも1つをさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01X、F02X、C38X、D54X、S55X、C68X、E69X、もしくはK70X、C76X、またはC127Xのうち少なくとも1つを含み、Xはアミノ酸またはアミノ酸誘導体である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01G、F02A、C38S、C38A、D54A、S55A、C68S、C68A、E69C、K70CC76S、C76A、C127A、またはC127Sのうち少なくとも1つをさらに含む。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、または残基75にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基C68にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基69にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基E69にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基E69Cにて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基70にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基K70にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基K70Cにて共有結合されたポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最大約50,000ダルトン、最大約25,000ダルトン、最大約10,000ダルトン、または最大約6,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最低約120ダルトン、最低約250ダルトン、最低約300ダルトン、最低約400ダルトン、または最低約500ダルトンである。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、コンジュゲーションハンドル、またはコンジュゲーションハンドルと相補的コンジュゲーションハンドルとの反応生成物を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは、アジド部分、アルキン部分、またはアジド-アルキン付加環化反応の反応生成物を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーはアジド部分を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは水溶性ポリマーである。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)含む。いくつかの実施形態では、ポリ(アルキレンオキシド)は、ポリエチレングリコール(PEG)である。
いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールの重量平均分子量は、約10kDa~約50kDaである。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールの重量平均分子量は、約10kDa、約20kDa、または約30kDaである。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールの重量平均分子量は、約30kDaである。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールの重量平均分子量は、約1kDa~約10kDaである。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールの重量平均分子量は、約1kDa、約2kDa、約5kDa、約7.5kDa、または約10kDaである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの半減期は、対応する野生型IL-18ポリペプチドの半減期より少なくとも10%長い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの半減期は、対応する野生型IL-18ポリペプチドの半減期より少なくとも30%長い。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、N末端伸長部を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、N末端トランケーションを含む。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~58に対して少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~83に対して少なくとも約80%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~58に対して少なくとも約80%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2または配列番号18に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約90%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約95%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約90%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約95%同一である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは組換え型である。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、(a)残基26~36のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(b)残基60~80のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(c)残基110~120のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(d)残基28~38のいずれか1つに位置するノルロイシン残基、(d)残基46~56のいずれか1つに位置するノルロイシン残基、(e)残基54~64のいずれか1つに位置するノルロイシン残基、(f)残基80~90のいずれか1つに位置するノルロイシン残基、(g)残基108~118のいずれか1つに位置するノルロイシン残基、および(h)残基145~155のいずれか1つに位置するノルロイシン残基から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、(a)残基26~36のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(b)残基60~80のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(c)残基110~120のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(d)残基28~38のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、(d)残基46~56のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、(e)残基54~64のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、(f)残基80~90のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、(g)残基108~118のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、および(h)残基145~155のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、(a)残基26~36のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(b)残基60~80のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(c)残基110~120のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(d)残基28~38のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基、(d)残基46~56のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基、(e)残基54~64のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基、(f)残基80~90のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基、(g)残基108~118のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基、および(h)残基145~155のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、ホモセリン(Hse)31、ノルロイシン(Nle)33、Nle51、Nle59、Hse75、Nle86、Nle113、Hse116、およびNle150から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、ホモセリン(Hse)31、ノルロイシン(Nle)33、O-メチル-ホモセリン(Omh)33、Nle51、Omh51、Nle60、Omh60、Hse75、Nle86、Omh86、Hse116、Nle113、Omh113、Nle150、およびOmh150から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは、O-メチル-L-ホモセリンとのアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは、位置Met33、Met51、Met60、Met86、Met113、またはMet150にてO-メチル-L-ホモセリンとのアミノ酸置換を含む。
本明細書中の一態様では、修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチド集団であって、a)複数の修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチドと、b)修飾IL-18ポリペプチドに共有結合されるとともに、残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、または残基75にて結合される少なくとも1つのポリマー部分であって、アミノ酸残基の位置は参照配列として配列番号1に基づく、ポリマー部分とを含み、修飾IL-18の少なくとも90%が、高分解能エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-HRMS)により判定したときに、複数の修飾IL-18ポリペプチドのピーク分子量の±500Da内にある分子量を有する、修飾IL-18ポリペプチド集団が記載される。
本明細書中の一態様では、修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチド集団であって、a)複数の修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチドと、b)修飾IL-18ポリペプチドに共有結合されるとともに、修飾IL-18ポリペプチドの残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、または残基75にて結合される複数のポリマー部分であって、アミノ酸残基の位置は参照配列として配列番号1に基づく、ポリマー部分とを含み、複数のポリマー部分の少なくとも90%が、高分解能エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-HRMS)により判定したときに、複数の修飾IL-18ポリペプチドのピーク分子量の±500Da内にある分子量を有する、修飾IL-18ポリペプチド集団が記載される。
いくつかの実施形態では、複数のポリマーの少なくとも75%は、高分解能エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-HRMS)により判定したときに、複数のポリマーのピーク分子量の±10%内にある分子量を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、アミノ酸残基68にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、アミノ酸残基69にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、アミノ酸残基70にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、C68にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、E69にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、E69Cにて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、K70にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、K70Cにて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。
いくつかの実施形態では、複数の修飾IL-18ポリペプチドの各修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数の突然変異を含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06、K53、Y01、S55、F02、D54、C38、T63、C68、C76、C127、およびK70から選択される残基位置にあり、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06、K53、Y01、S55、F02、D54、C38、T63、C68、E69、C76、C127、およびK70から選択される残基位置にあり、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06K、K53A、Y01G、S55A、F02A、D54A、C38S、T63A、C68S、C76S、C127S、およびK70Cから選択される。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06K、K53A、Y01G、S55A、F02A、D54A、C38S、T63A、C68S、E69C、C76S、C127S、およびK70Cから選択される。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06KおよびK53Aである。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06K、K53A、およびT63Aである。
いくつかの実施形態では、集団は、最低1μg、最低10μg、または最低1mgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、集団は、最低100個、最低1000個、または最低1000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団における重量平均分子量と数平均分子量との比は、最大1.1である。
いくつかの実施形態では、複数のポリマーのそれぞれは、水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコールを含む。
いくつかの実施形態では、複数のポリマーの重量平均分子量は、約200Da~約50,000Daである。いくつかの実施形態では、複数のポリマーの重量平均分子量は、約10,000Da~約30,000Daである。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドはIFNγの産生を調節し、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50(nM)は、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)より10倍未満高いか、5倍未満高いか、またはそれよりも低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50(nM)は、配列番号1のEC50(nM)より10倍未満高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50(nM)は、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)よりも低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50(nM)は、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)よりも少なくとも約10倍低い。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドはIFNγ産生を調節し、修飾IL-18ポリペプチドのIFNγに対するEC50(nM)は、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドのIFNγに対するEC50(nM)は、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)よりも少なくとも10倍低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドのIFNγに対するEC50(nM)は、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)よりも約10倍低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドのIFNγに対するEC50(nM)は、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)よりも約15倍低い。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~58に対して少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~83に対して少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2または配列番号18に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約90%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約95%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約90%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約95%同一である。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、KDにより測定したとき、IL-18受容体αサブユニット(IL-18Rα)に対する親和性がIL-18結合タンパク質(IL-18BP)に対する親和性よりも10倍未満低いか、5倍未満低いか、またはそれよりも高く、[KDIL-18Rα]/[KDIL-18BP]は0.1を超える。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18受容体α(IL-18Rα)に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約200nM未満、約100nM未満、または約50nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約10nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、KDにより測定したときに、IL-18結合タンパク質(IL-18BP)に対する親和性よりも高いIL-18受容体(IL-18R)に対する親和性を呈し、[KDIL-18R]/[KDIL-18BP]は1未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18受容体α(IL-18Rα)に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約50nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約10nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18受容体α/β(IL-18Rα/β)ヘテロ二量体に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約10nM未満のKDをもってIL-18Rα/βヘテロ二量体に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約2nM未満のKDをもってIL-18Rα/βヘテロ二量体に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、さらなるペプチドにコンジュゲートされる。
本明細書中の一態様では、修飾IL-18ポリペプチドをする宿主細胞が記載される。
本明細書中の一態様では、修飾IL-18ポリペプチドを産生する方法であって、修飾IL-18ポリペプチドを宿主細胞中で発現する工程を含む方法が記載される。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、原核細胞または真核細胞である。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、哺乳動物細胞、鳥類細胞、真菌細胞、または昆虫細胞である。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、CHO細胞、COS細胞、または酵母菌細胞である。
本明細書中の一態様では、医薬組成物であって、a)修飾IL-18ポリペプチドまたは修飾IL-18ポリペプチド集団と、b)薬学的に許容可能な担体または賦形剤とを含む医薬組成物が記載される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は凍結乾燥形態にある。
本明細書中の一態様では、癌の処置を必要とする対象の癌を処置する方法であって、修飾IL-18ポリペプチド、または修飾IL-18ポリペプチドを含む医薬組成物を薬学的有効量で対象に投与する工程を含む方法が、記載される。
いくつかの実施形態では、癌は固形癌である。いくつかの実施形態では、固形癌は、腎臓癌、皮膚癌、膀胱癌、骨癌、脳癌、乳癌、大腸癌、食道癌、眼癌、頭頸部癌、肺癌、卵巣癌、膵臓癌、または前立腺癌である。いくつかの実施形態では、固形癌は、転移性腎細胞癌または黒色腫である。いくつかの実施形態では、固形癌は、癌腫または肉腫である。
いくつかの実施形態では、癌は血液癌である。いくつかの実施形態では、血液癌は、白血病、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、または多発性骨髄腫である。
いくつかの実施形態では、上記方法は、凍結乾燥形態にある修飾IL-18ポリペプチドまたは医薬組成物を再構成する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、ペプチドにコンジュゲートされる。
本明細書中の一態様では、合成IL-18ポリペプチドであって、残基21~41、残基60~80、および残基106~126の領域から選択される位置にホモセリン(Hse)残基を含み、修飾IL-18ポリペプチドに対する残基位置の番号付けは参照配列として配列番号1に基づく、合成IL-18ポリペプチドが提供される。
いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、残基21~41、残基60~80、および残基106~126の領域のそれぞれにHse残基を含む。
いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、31位にHse残基を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、63位または75位にHse残基を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、63位にHse残基を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、75位にHse残基を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、116位にHse残基を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、31位、116位、および63位と75位の少なくとも1つにHse残基を含む。
いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、配列番号1に少なくとも1つのメチオニン残基のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、配列番号1における少なくとも1つのメチオニン残基のアミノ酸置換は、M33、M51、M60、M86、M113、またはM150に置換を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、少なくとも3つのメチオニン残基の置換を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、少なくとも5つのメチオニン残基の置換を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、少なくとも6つのメチオニン残基の置換を含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのメチオニン残基が、O-メチル-ホモセリン(Omh)残基に置換される。いくつかの実施形態では、少なくとも3つのメチオニン残基が、Omh残基に置換される。いくつかの実施形態では、少なくとも5つのメチオニン残基が、Omh残基に置換される。いくつかの実施形態では、各メチオニン置換は、ノルロイシンまたはOmh残基に対するものである。いくつかの実施形態では、各メチオニン置換はOmh残基に対するものである。いくつかの実施形態では、配列番号1の各メチオニン残基は、Omh残基に置換される。
いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、配列番号1に対するさらなる突然変異を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸配列に対し少なくとも約80%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、合成IL-18ポリペプチドの残基に共有結合されるポリマーを含む。
本明細書中の一態様では、修飾IL-18ポリペプチドを作製する方法であって、a)修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントを合成する工程と、b)フラグメントをライゲートする工程と、c)ライゲートされた前記フラグメントをフォールディングする工程とを含む方法が記載される。いくつかの実施形態では、上記方法は、水溶性ポリマーをフォールディングされライゲートされたフラグメントに結合する工程をさらに含む。
本開示の付加的な態様と利点は、以下の詳細な説明から当業者に容易に対して明白となり、その中では本開示の例示的実施形態のみが示されるとともに、記載される。以下の記載から分かるように、本開示は、他の実施形態や異なる実施形態を可能とし、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白な点で改変可能である。したがって、図面と説明は、事実上例示的とみなされるが、限定的とはみなされない。
参照による援用
本明細書で言及される刊行物、特許、および特許出願はすべて、あたかも個々の刊行物、特許、または特許出願がそれぞれ参照により援用されるように具体的かつ個々に示されるのと同じ程度にまで、参照により本明細書に援用される。参照により援用される刊行物および特許または特許出願が本明細書中にある開示に対し相反する程度にまで、本明細書は、このような相反する題材に取って代わる、および/またはそれに先行するように意図される。
本明細書で言及される刊行物、特許、および特許出願はすべて、あたかも個々の刊行物、特許、または特許出願がそれぞれ参照により援用されるように具体的かつ個々に示されるのと同じ程度にまで、参照により本明細書に援用される。参照により援用される刊行物および特許または特許出願が本明細書中にある開示に対し相反する程度にまで、本明細書は、このような相反する題材に取って代わる、および/またはそれに先行するように意図される。
本開示の新規な特徴は、とりわけ添付の特許請求の範囲により説明される。本開示の特徴と利点は、本開示の原理が利用される例示的実施形態および添付の図面を説明する、以下の詳細な説明を参照することによりさらに良く理解されるであろう。
Tヘルパー1型(Th1)リンパ球の主な機能は、腫瘍への免疫応答である。Th1応答として、サイトカインIL-2、IL-12、IL-18、IFNγの分泌、および特異的な腫瘍抗原を認識する特異的細胞毒性Tリンパ球の生成が挙げられる。Th1応答は、多くの微生物に対する宿主防御で極めて重要なもの(vital arm)である。しかし、Th1応答は自己免疫疾患および移植臓器拒絶にも関連する。
インターロイキン18(IL-18)は、感染症または損傷の後に宿主防御および炎症を開始するか促進させる生物活性を誘発する炎症促進性サイトカインである。IL-18は、自己免疫疾患、心筋機能、肺気腫、メタボリック症候群、乾癬、炎症性腸疾患、食血細胞症候群、マクロファージ活性化症候群、敗血症、および急性腎傷害に関与する。疾患の一部のモデルでは、IL-18は保護的な役割を果たす。
IL-18は、T細胞およびナチュラルキラー細胞からのIFNγ産生にも主要な役割を果たす。IFNγは、主にT細胞、NK細胞、およびマクロファージが産生するTh1サイトカインであり、先天免疫および適応免疫、ウイルス感染症、一部の細菌感染症、ならびに原虫感染症に重要である。IFNγは、マクロファージの重要な活性化物質、かつクラスII主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子発現の誘導物質でもある。
IL-18は、IL-18α鎖(IL-18Rα)に結合することにより、成熟IL-18に対するリガンド結合鎖であるシグナル伝達複合体を形成する。しかし、IL-18Rαに対するIL-18の結合親和性は低い。共受容体であるIL-18受容体β鎖(IL-18Rβ)を発現する細胞では、高親和性ヘテロ二量体複合体が形成されて、細胞シグナル伝達を活性化する。
IL-18の活性は、高親和性で自然発生のIL-18結合タンパク質(IL-18BP)の存在により平衡を保たれる。IL-18BPはIL-18を結合し、IL-18の生体活性を中和する。細胞表面IL-18Rαは、IL-18結合においてIL-18BPと競合する。疾患重症度の上昇はIL-18BPに対するIL-18の平衡異常に関連する可能性があり、その結果、遊離IL-18のレベルが循環中に上昇する。図1は、IL-18の作用機序、IFNγ産生、およびIL-18BPによるIL-18活性の阻害活性を例示する図である。IL-18はIFNγ産生を誘導して、IL-18BP産生を誘導する。その後、IL-18BPはIL-18Rαと競争し、IL-18活性を阻害する。
以下の説明と例は、本開示の実施形態を詳細に例示するものである。本開示は、本明細書に記載される特定の実施形態に限定されず、そのため変動する可能性があることを理解されたい。当業者は、本開示の多数の変形および改変が存在し、これらは本開示の範囲内に包含されることを認識するであろう。
本開示の様々な特徴が、1つの実施形態の観点から記載される場合があるが、この特徴は、個別に、またはあらゆる好適な組合せで提供されてもよい。反対に、本開示は明確性について別個の実施形態の観点から本明細書に記載される場合があるが、本開示は1つの実施形態で実施されてもよい。
本明細書で使用されるセクションの見出しは、構成上の目的のみのために付したものであり、記載される発明特定事項を限定するものと解釈されるべきではない。
I.定義
用語はすべて、当業者が理解するように理解されることを意図している。別段の定めのない限り、本明細書に記載される技術用語と科学用語はすべて、本開示が属する技術分野の当業者が共通して理解するのと同じ意味を有する。
用語はすべて、当業者が理解するように理解されることを意図している。別段の定めのない限り、本明細書に記載される技術用語と科学用語はすべて、本開示が属する技術分野の当業者が共通して理解するのと同じ意味を有する。
以下の定義は、当該技術分野における定義を補足するとともに現行の出願に関するものであるが、関連するまたは無関連の事例、例えば共通して所有されている特許または出願に帰するものではない。本明細書に記載のものと類似または同等の方法と材料はいずれも本開示の試験の実施に使用できるが、好ましい材料と方法が本明細書に記載される。したがって、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを記述することを目的とし、限定を意図されていない。
本明細書で使用される用語は、特定の事例のみを記載することを目的とし、本発明を制限することを意図していない。本出願では、単数形の使用は、特に明記されない限り複数形を含む。本明細書で使用するとき、単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈上明らかに別の意味を示していると判断されない限り、同様に複数形を含むように意図される。
本出願では、「または」の使用は、特に明記しない限り「および/または」を意味する。「および/または」や「それらのあらゆる組合せ」という用語、ならびにそれらの文法上の等価物は、本明細書で使用するとき、互換的に使用可能である。これらの用語は、いかなる組合せも特異的に企図されることを伝えることができる。単に例示目的のために、次の「A、B、および/またはC」あるいは「A、B、C、またはそれらのあらゆる組合せ」という句は、「A個別、B個別、C個別、AとB、BとC、AとC、ならびにA、B、およびC」を意味し得る。「または」という用語は、文脈が特異的に選言的な使用を指すものでない限り、接続詞として、または選言的に使用できる。
「約(about)」または「およそ(approximately)」という用語は、当業者が判定したときに特定の値の許容可能な誤差範囲内であることを意味する可能性があり、その値がどのように測定または判定されるか、すなわち測定システムの制限に部分的に依存する。例えば、「約」とは、当該技術分野での実施ごとに1または1を超える標準偏差を意味し得る。代替的に、「約」とは、所与の値の最大20%、最大15%、最大10%、最大5%、または最大1%の範囲を意味し得る。代替的に、特に生物学的システムまたはプロセスに関して、この用語は、ある値の1桁以内、5倍または2倍以内を意味し得る。特定の値が本出願と請求項に記載されている場合、別段の定めのない限り、特定の値の許容可能な誤差範囲内を意味する「約」という用語が、仮定されねばならない。
本明細書および特許請求の範囲で使用するとき、「含んでいる(comprising)」(および「含む(comprise)」や「含む(comprises)」などの「含んでいる」のあらゆる形態)、「有している(having)」(および「有する(have)」や「有する(has)」などの「有している」のあらゆる形態)、「含んでいる(including)」(および「含む(includes)」や「含む(include)」などの「含んでいる」のあらゆる形態)、または「含有している(containing)」(および「含有する(contains)」や「含有する(contain)」などの「含有している」のあらゆる形態)は、包括的またはオープンエンド(open-ended)であり、追加の列記されていない要素または方法の工程を除外するものではない。本明細書で論じられるあらゆる実施形態が、本開示の方法または組成物に対して実施可能であり、その逆もあることが企図される。さらに、本開示の組成物は、本開示の方法を達成するために使用することができる。
本明細書中での「いくつかの実施形態」、「実施形態」、「一実施形態」、または「他の実施形態」への言及は、実施形態と関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が、本開示の少なくともいくつかの実施形態に含まれるが、必ずしもすべての実施形態には含まれないことを意味する。本開示の理解を促すために、いくつかの用語と句を以下に定義する。
本明細書で使用するとき、「アルファ-ケト-アミノ酸」、またはアミノ酸の名称の前にある「アルファ-ケト」という句は、アミノ基を持つ炭素とアミノ酸のカルボン酸との間にケトン官能基を有するアミノ酸またはアミノ酸誘導体をいう。本開示のアルファ-ケトアミノ酸は、以下の式:
式中、Rはいずれかの天然または非天然アミノ酸の側鎖である。R機能は、標準アミノ酸命名法に従いL配向またはD配向のいずれかとすることができる。好ましい実施形態では、アルファ-ケトアミノ酸はL配向にある。「アルファ-ケト」という句を従来の天然アミノ酸の名称の前(例えば、アルファ-ケトロイシン、アルファ-ケトフェニルアラニンなど)または一般的な非天然アミノ酸の名称の前(例えば、アルファ-ケトノルロイシン、アルファ-ケトO-メチル-ホモセリンなど)に使用するとき、言及されるアルファ-ケトアミノ酸が、上記の式を、アミノ酸に対し言及されたものの側鎖と一致させることが意図される。アルファ-ケトアミノ酸残基が本明細書中のペプチドまたはポリペプチド配列に明記されるとき、保護された形の関連アミノ酸も包含される(例えば、C末端のアルファ-ケトアミノ酸が終端となる配列では、末端カルボン酸残基がtert-ブチル基などの保護基により適宜キャッピングされる場合がある)ことが意図される。
「薬学的に許容可能な」という用語は、連邦政府もしくは州政府の規制当局により承認されているか承認可能であること、または、米国薬局方もしくはヒトを含む動物への使用において一般に認可された他の薬局方に列記されていることを表す。
「薬学的に許容可能な賦形剤、担体、または希釈剤は、薬剤と一緒に対象へと投与可能であるとともに、薬剤の薬理活性を破壊せず、治療量の薬剤を送達するのに十分な用量で投与したときに無毒である賦形剤、担体、または希釈剤をいう。
本開示に適した「薬学的に許容可能な塩」は、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症を生じさせることなく人間または動物に接触させて使用するのに適した、当該技術分野で一般的に考慮される酸塩または塩基塩であってよい。かかる塩として、アミンなどの塩基性残基の無機塩または有機酸塩のほか、カルボン酸などの酸性残基のアルカリ塩または有機塩が挙げられる。具体的な医薬品塩として、塩化水素酸、リン酸、臭化水素酸、リンゴ酸、グリコール酸、フマル酸、硫酸、スルファミン酸、スルファニル酸、ギ酸、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、エタンジスルホン酸、2-ヒドロキシエチルスルホン酸、硝酸、安息香酸、2-アセトキシ安息香酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、ステアリン酸、サリチル酸、アスコルビン酸、パモ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、プロピオン酸、ヒドロキシマレイン酸、ヨウ化水素酸、フェニル酢酸、酢酸などのアルカノン酸、nが0、2、3、4、もしくは4であるHOOC-(CH2)n-COOHなどが挙げられるが、これらに限定されない。同様に、薬学的に許容可能なカチオンとして、ナトリウム、カリウム、カルシウム、アルミニウム、リチウム、アンモニウムが挙げられるが、これらに限定されない。当業者は、本開示および当該技術分野での知識から、薬学的に許容可能な塩は「Remington’s Pharmaceutical Sciences,17th ed.,Mack Publishing Company,Easton,PA,p.1418(1985)」に列記されるものをさらに含むことを認識するであろう。一般に、薬学的に許容可能な酸塩または塩基塩は、あらゆる従来の化学的方法により、塩基性部分または酸性部分を含有する親化合物から合成できる。簡潔に説明すると、このような塩は、これら化合物の遊離酸形態または遊離塩基形態を、適切な溶媒中で化学量の適切な塩基または酸と反応させることにより調製できる。
本明細書で提供される範囲は、この範囲内の値がすべて省略される(shorthand)と理解される。例えば、1~50の範囲は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、または50からなる群のうちいずれかの数、数の組合せ、または部分範囲を含むほか、例えば1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9などの前述の整数間に介在する10進値すべてを含むものと理解される。部分範囲に関して、範囲のいずれかのエンドポイントから広がる「ネスト化部分範囲(nested sub-ranges)」が具体的に企図される。例えば、1~50の例示的な範囲のネスト化部分範囲は、一方向に1~10、1~20、1~30、および1~40を含み、または他の方向に50~40、50~30、50~20、および50~10を含む場合がある。
「対象」という用語は、処置、観察、または実験の対象である動物を表す。対象のほんの一例として、ヒト、または非ヒト霊長類、ウシ、ウマ、イヌ、ヒツジ、ネコなどの非ヒト哺乳動物を含むがこれらに限定されない哺乳動物が挙げられるが、これに限定されない。
「任意選択の」または「任意選択で」という用語は、後に記載される事象または状況が必ずしも生じることがないこと、および、この記載が、先の事象または状況が生じる例と、それらが生じない例とを含むことを意味する。
「部分」という用語は、分子の特定の区域または官能基を指す。化学部分は、分子に埋め込まれるか分子に付加される化学実態として認識されることが多い。
本明細書で使用するとき、「数平均分子量」(Mn)という用語は、試料中すべての単位個別の統計的平均分子量を意味し、式(1):
式中、Miは1単位の分子量であり、Niはその分子量の単位数である。
本明細書で使用するとき、「重量平均分子量」(Mw)という用語は、式(2):
式中、Miは1単位の分子量であり、Niはその分子量の単位数である。
本明細書で使用するとき、「ピーク分子量」(Mp)は、所与の解析法(例えば質量分析法、サイズ排除クロマトグラフィー法、動的光散乱法、分析用遠心法など)において最高ピークの分子量を意味する。
II.修飾IL-18ポリペプチド
本開示は、治療剤として有用な修飾IL-18ポリペプチドに関する。本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、免疫療法、または他の免疫療法レジメンの一部として使用できる。かかる修飾IL-18ポリペプチドは、野生型IL-18とは異なるIL-18受容体(IL-18R)の結合特性を示す場合がある。
本開示は、治療剤として有用な修飾IL-18ポリペプチドに関する。本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、免疫療法、または他の免疫療法レジメンの一部として使用できる。かかる修飾IL-18ポリペプチドは、野生型IL-18とは異なるIL-18受容体(IL-18R)の結合特性を示す場合がある。
一態様では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18RαまたはIL-18Rβに対する親和性が上昇している。一態様では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18RαまたはIL-18Rβに対する親和性が低下している。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rα/βヘテロ二量体に対する親和性が上昇している。一態様では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rα/βヘテロ二量体に対する親和性が低下している。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18Rαとの結合親和性は、野生型のIL-18およびIL-18Rαとの結合親和性以下である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18Rαとの結合親和性は、野生型のIL-18およびIL-18Rαとの結合親和性以上である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18Rβとの結合親和性は、野生型のIL-18およびIL-18Rβとの結合親和性以下である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18Rβとの結合親和性は、野生型のIL-18およびIL-IL-18Rβとの結合親和性以下である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18Rα/βヘテロ二量体との結合親和性は、野生型のIL-18およびIL-18Rα/βヘテロ二量体との結合親和性以下である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18Rα/βヘテロ二量体との結合親和性は、野生型のIL-18およびIL-18Rα/βヘテロ二量体との結合親和性以上である。図2Aは、合成の野生型IL-18ポリペプチドを例示する図である。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、対象への投与後、インターフェロンγ(IFNγ)産生の誘導能を呈する。いくつかの実施形態では、IFNγ誘導能は、野生型IL-18のものと同等である(例えば、野生型IL-18の約10倍以内にある、IFNγ誘導におけるEC50を呈する)。この特性を呈する本明細書で提供される例示的なIL-18ポリペプチドは図6Aに示され、IFNγ産生(ng/mL、Y軸)と、野生型対修飾IL-18ポリペプチド(突然変異タンパク質)の濃度(nM、X軸)との比較が示されている。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチド、IL-18結合タンパク質(IL-18BP)への結合の低下も示す。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18BPの存在下でもIFNγを誘導できる(例えば、修飾IL-18ポリペプチドのIFNγ誘導能は、IL-18BPの存在により実質的に阻害されない)(nM、x軸)。野生型IL-18と比較したこの特性を有するIL-18ポリペプチドの例は図6Bに示され、同レベルの野生型IL-18(円)または本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチド(逆三角形)を用いて処置した試料におけるIL-18BP濃度(nM、x軸)に応じたIFNγ産生(ng/mL、y軸)が示される。顕著なことに、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18BPの存在下でそのIFNγ誘導能に対する阻害を示さなかったが、野生型IL-18は、IL-18BP濃度が上昇するにつれその能力の大幅な低下を示した。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、野生型IL-18と比較して同様の、またはわずかに低いIFNγ産生の誘導能を呈する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドがIL-18BPの存在下で呈するIFNγ産生の誘導能の阻害は、野生型IL-18と比較して大幅に低い。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、野生型IL-18と比較して同様の、またはわずかに低いIFNγ産生の誘導能を呈し、かつ、IL-18BPの存在下でのIFNγ産生の誘導能の阻害が野生型IL-18と比較して大幅に低い。
本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数の非正準アミノ酸を含むことができる。「非正準」アミノ酸とは、概して自然発生のタンパク質へ組み込まれる20個の標準アミノ酸に含まれない、D型またはL型のアミノ酸残基を指し得る。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸の1つまたは複数は、1つまたは複数の非正準アミノ酸で置換される。非正準アミノ酸として、N-α-(9-フルオレニルメチルオキシカルボニル)-L-アジドリシン(Fmoc-L-Lys(N3)-OH)、N-α-(9-フルオレニルメチルオキシカルボニル)-L-ビフェニルアラニン(Fmoc-L-Bip-OH)、N-α-(9-フルオレニルメチルオキシカルボニル)-O-ベンジル-L-チロシン(FmocL-Tyr(Bzl)-OH)が挙げられるが、これらに限定されない。
例示的な非正準アミノ酸として、アジド-リシン(AzK)、ヒドロキシリジン、アロ-ヒドロキシリシン、ε-N,N,N-トリメチルリシン、ε-N-アセチルリシン、5-ヒドロキシリシン、Fmoc-Lys(Me、Boc)、Fmoc-Lys(Me)3、Fmoc-Lys(パルミトイル)、Fmoc-L-photo-リシン、DL-5-ヒドロキシリシン、H-L-photo-リシン、および/または他の同様のアミノ酸が挙げられる。例示的な非正準アミノ酸には、D-メチオニン、セレノシステイン、および/または他の同様のアミノ酸も挙げられる。
例示的な非正準アミノ酸として、p-アセチル-L-フェニルアラニン、p-ヨード-L-フェニルアラニン、p-メトキシフェニルアラニン、O-メチル-L-チロシン、p-プロパルギルオキシフェニルアラニン、p-プロパルギル-フェニルアラニン、L-3-(2-ナフチル)アラニン、3-メチル-フェニルアラニン、O-4-アリル-L-チロシン、4-プロピル-L-チロシン、トリ-O-アセチル-GlcNAcp-セリン、L-Dopa、フッ化フェニルアラニン、イソプロピル-L-フェニルアラニン、p-アジド-L-フェニルアラニン、p-アシル-L-フェニルアラニン、p-ベンゾイル-L-フェニルアラニン、p-ボロノフェニルアラニン、O-プロパルギルチロシン、L-ホスホセリン、ホスホノセリン、ホスホノチロシン、p-ブロモフェニルアラニン、p-アミノ-L-フェニルアラニン、イソプロピル-L-フェニルアラニン、アミノ酸のアナログ;グルタミン(アミノ酸)のアナログ;フェニルアラニン(アミノ酸)のアナログ;セリン(アミノ酸)のアナログ;トレオニン(アミノ酸)のアナログ;アルキル、アリール、アシル、アジド、シアノ、ハロ、ヒドラジン、ヒドラジド、ヒドロキシル、アルケニル、アルキニル、エーテル、チオール、スルホニル、セレノ、エステル、チオ酸、ボレート、ボロネート、ホスホ、ホスホノ、ホスフィン、複素環式、エノン、イミン、アルデヒド、ヒドロキシルアミン、ケト、またはアミノ置換されたアミノ酸、β-アミノ酸;プロリンやヒスチジン以外の環状アミノ酸;フェニルアラニン、チロシン、もしくはトリプトファン以外の芳香族アミノ酸;またはそれらの組合せも挙げられる。いくつかの実施形態では、非正準アミノ酸は、β-アミノ酸、ホモアミノ酸、環状アミノ酸、および誘導体化側鎖を有するアミノ酸から選択される。いくつかの実施形態では、非正準アミノ酸は、β-アラニン、β-アミノプロピオン酸、ピペリジン酸、アミノカプロン酸(aminocaprioic)、アミノヘプタン酸、アミノピメリン酸、デスモシン、ジアミノピメリン酸、Nα-エチルグリシン、Nα-エチルアスパルギン(ethylaspargine)、イソデスモシン、アロ-イソロイシン、ω-メチルアルギニン、Nα-メチルグリシン、Nα-メチルイソロイシン、Nα-メチルバリン、γ-カルボキシグルタメート、O-ホスホセリン、Nα-アセチルセリン、Nα-ホルミルメチオニン、3-メチルヒスチジン、および/または他の同様のアミノ酸を含む。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基は、修飾リシン残基で置換される。いくつかの実施形態では、修飾リシン残基は、アミノ、アジド、アリル、エステル、および/またはアミドの官能基を含む。いくつかの実施形態では、修飾リシン残基は、修飾IL-18ポリペプチドに追加の部分を結合させるため有用な固着点として機能できるコンジュゲーションハンドルを含有する。いくつかの実施形態では、修飾リシン残基は、前駆体構造1、構造2、構造3、または構造4:
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、コンジュゲーション反応を容易にするために使用できる追加の官能基の結合、または修飾IL-18ポリペプチド(例えばポリマー)への様々なペイロードの結合に使用できる、修飾アミノ酸残基に対する置換を含有する。この置換は、追加の官能基の結合にさらに適した自然発生のアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、リシン、セリン、トレオニン、またはチロシン)、いずれかの自然発生のアミノ酸の修飾型の誘導体、またはいずれかの非天然アミノ酸(例えば、アジドやアルキンなどのCLICK化学試薬といった、所望の反応基を含有するアミノ酸)に対するものであり得る。このような修飾アミノ酸残基の非限定的な例として、以下:
部位特異的修飾
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数のアミノ酸残基に1つまたは複数の修飾を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として野生型ヒトIL-18ポリペプチドに基づく。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数のアミノ酸残基に1つまたは複数の修飾を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として野生型ヒトIL-18ポリペプチドに基づく。
本明細書に記載のポリペプチドに対する修飾は、突然変異、様々な官能性の付加、アミノ酸の欠失、アミノ酸の付加、またはタンパク質もしくはタンパク質フラグメントの野生型における他のあらゆる改質を包含する。ポリペプチドに付加され得る官能性は、ポリマー、リンカー、アルキル基、発色団やフルオロフォアなどの検出可能分子、反応性官能基、またはそれらのあらゆる組合せが挙げられる。いくつかの実施形態では、官能性は、ポリペプチドのアミノ酸個別に付加される。いくつかの実施形態では、官能性は、ポリペプチドに対し部位特異的に付加される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される修飾IL-18ポリペプチドは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の修飾アミノ酸残基を含有する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、1個の修飾アミノ酸残基を含有する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、2個の修飾アミノ酸残基を含有する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、3個の修飾アミノ酸残基を含有する。図2Bは、2個の修飾アミノ酸残基を有する修飾された合成IL-18ポリペプチドを例示する図である。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、本明細書で提供される配列番号2~58のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~58のいずれか1つに対して少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、本明細書で提供される配列番号2~83のいずれか1つのアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~83のいずれか1つに対して少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2の配列に対して少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号7のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号7の配列に対して少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号18の配列に対して少なくとも85%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、配列同一性は、Matrix BLOSUM62、Gap Costs Existence:11、Extension:1、およびCompositional Adjustments Conditional Compositional Score Matrix Adjustmentのパラメータを用いたタンパク質間BLASTアルゴリズムにより測定される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、最低2個、最低3個、最低4個、最低5個、最低6個、最低7個、または最低9個のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、3~9個のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、3~4個のアミノ酸置換、3~5個のアミノ酸置換、3~6個のアミノ酸置換、3~7個のアミノ酸置換、3~9個のアミノ酸置換、4もしくは5個のアミノ酸置換、4~6個のアミノ酸置換、4~7個のアミノ酸置換、4~9個のアミノ酸置換。5もしくは6個のアミノ酸置換、5~7個のアミノ酸置換、5~9個のアミノ酸置換、6もしくは7個のアミノ酸置換、6~9個のアミノ酸置換、または7~9個のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、3個のアミノ酸置換、4個のアミノ酸置換、5個のアミノ酸置換、6個のアミノ酸置換、7個のアミノ酸置換、または9個のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、最大で4個のアミノ酸置換、5個のアミノ酸置換、6個のアミノ酸置換、7個のアミノ酸置換、または9個のアミノ酸置換を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、第2の修飾を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、第3の修飾を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、第2および第3の修飾を含む。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、ヒトIL-1837-193の配列(配列番号1)に基づき、アミノ酸残基1~127の範囲で2つの修飾を含む。配列番号1は、IL-18の生物活性の形態を反映する。内因的にIL-18は、カスパーゼにより切断されることで生体活性を媒介する追加の36個のアミノ酸セグメントによりN末端において最初に発現される。いくつかの実施形態では、1つの修飾は、配列番号1に基づきアミノ酸残基6~63の範囲にある。いくつかの実施形態では、1つの修飾は、アミノ酸残基6にある。いくつかの実施形態では、1つの修飾は、アミノ酸残基53~63の範囲にある。いくつかの実施形態では、1つの修飾は、アミノ酸残基53にある。いくつかの実施形態では、1つの修飾は、アミノ酸残基63にある。
本明細書中の一態様では、E06KとK53Aとを含む修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1のIL-18に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが記載される。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドはT63Aをさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01X、S55X、F02X、D54X、C38X、C68X、C76X、C127X、またはK70Xのうち少なくとも1つをさらに含み、Xはアミノ酸またはアミノ酸誘導体である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01X、S55X、F02X、D54X、C38X、C68X、E69X、C76X、C127X、またはK70Xのうち少なくとも1つをさらに含み、Xはそれぞれ独立してアミノ酸またはアミノ酸誘導体である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01G、S55A、F02A、D54A、C38S、C68S、C76S、C127S、またはK70Cのうち少なくとも1つをさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01G、S55A、F02A、D54A、C38S、C38A、C68S、C68A、C76S、C76A、C127S、C127A、またはK70Cのうち少なくとも1つをさらに含む。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01X、F02X、E06X、S10X、V11X、D17X、C38X、M51X、K53X、D54X、S55X、T63X、C68X、K70X、C76X、AND C127Xから選択される、配列番号1のアミノ酸配列に対する少なくとも1つの修飾を含み、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01X、F02X、E06X、S10X、V11X、D17X、C38X、M51X、K53X、D54X、S55X、T63X、C68X、E69X、K70X、C76X、AND C127Xから選択される、配列番号1のアミノ酸配列に対する少なくとも1つの修飾を含み、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01X、F02X、E06X、S10X、V11X、D17X、C38X、M51X、K53X、D54X、S55X、T63X、C68X、K70X、C76X、AND C127Xから選択される、配列番号1のアミノ酸配列に対する少なくとも1つの修飾を含み、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01G、F02A、E06K、S10T、V11I、D17N、C38S、M51G、K53A、D54A、S55A、T63A、C68S、K70C、C76S、およびC127Sから選択される、配列番号1のアミノ酸配列に対する少なくとも1つの修飾を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01G、F02A、E06K、S10T、V11I、D17N、C38S、C38A、M51G、K53A、D54A、S55A、T63A、C68S、C68A、K70C、C76S、C76A、C127A、およびC127Sから選択される、配列番号1のアミノ酸配列に対する少なくとも1つの修飾を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、Y01G、F02A、E06K、S10T、V11I、D17N、C38S、C38A、M51G、K53A、D54A、S55A、T63A、C68S、C68A、E69C、K70C、C76S、C76A、C127A、およびC127Sから選択される、配列番号1のアミノ酸配列に対する少なくとも1つの修飾を含む。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する1つの修飾を含み、修飾はE06X、K53X、S55X、またはT63Xであり、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する1つの修飾を含み、修飾はE06X、K53X、S55X、またはT63Xであり、Xはそれぞれ独立して天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する2つの修飾を含み、修飾は、E06XとK53X、E06XとS55X、K53XとS55X、E06XとT63X、またはK53XとT63Xであり、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する3つの修飾を含み、修飾は、E06XとK53XとS55X、またはE06XとK53XとT63Xであり、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する4つの修飾を含み、修飾は、E06XとK53XとS55XとT63X、E06XとK53XとS55XとY01X、E06XとK53XとS55XとF02X、E06XとK53XとS55XとD54X、E06XとK53XとS55XとM51X、またはC38XとC68XとC76XとC127Xであり、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する4つの修飾を含み、修飾は、E06XとK53XとS55XとT63X、E06XとK53XとS55XとY01X、E06XとK53XとS55XとF02X、E06XとK53XとS55XとD54X、E06XとK53XとS55XとM51X、C38XとE69XとC76XとC127X、またはC38XとE70XとC76XとC127Xであり、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する少なくとも4つの修飾を含み、少なくとも4つの修飾は、E06XとK53XとC68XとE69X、E06XとK53XとC68XとK70X、E06XとK53XとT63XとE69X、またはE06XとK53XとT63XとK70Xである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する5つの修飾を含み、修飾は、C38X、C68X、C76X、C127X、およびK70Xであり、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する5つの修飾を含み、修飾は、C38X、C68X、C76X、C127X、およびE69Xであり、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する7つの修飾を含み、修飾は、E06X、K53X、C38X、C68X、C76X、C127X、およびK70X、またはK53X、T63X、C38X、C76X、C127X、およびK70Kであり、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する7つの修飾を含み、修飾は、E06X、K53X、C38X、C68X、C76X、C127X、およびE69X、またはK53X、T63X、C38X、C76X、C127X、およびE69Kであり、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する8つの修飾を含み、修飾は、Y01X、F02X、E06X、M51X、K53X、D54X、S55X、およびT63X、またはE06X、K53X、S55X、C38X、C68X、C76X、C127X、およびK70Kであり、Xは、天然または非天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する8つの修飾を含み、修飾は、E06X、K53X、S55X、C38X、C68X、C76X、C127X、およびE69Xである。いくつかの実施形態では、複数のアミノ酸が、天然または非天然のアミノ酸Xと置き換えられ、Xはそれぞれ独立して同じまたは異なるアミノ酸である。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する1つの修飾を含み、修飾は、E06K、K53A、S55A、またはT63Aである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する2つの修飾を含み、修飾は、E06XとK53A、E06KとS55A、K53AとS55A、E06KとT63A、またはK53AとT63Aである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する3つの修飾を含み、修飾は、E06KとK53AとS55A、またはE06KとK53AとT63Aである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する4つの修飾を含み、修飾は、E06XとK53AとS55AとT63A、E06KとK53AとS55AとY01G、E06KとK53AとS55AとF02A、E06KとK53AとS55AとD54A、E06KとK53AとS55AとM51G、またはC38SとC68SとC76SとC127Sである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する5つの修飾を含み、修飾は、C38S、C68S、C76S、C127S、およびK70Cである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する5つの修飾を含み、修飾は、C38S、C68S、C76S、C127S、およびE69Cである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する7つの修飾を含み、修飾は、E06K、K53A、C38S、C68S、C76S、C127S、およびK70C、またはK53A、T63A、C38S、C68S、C76S、C127S、およびK70Cである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する7つの修飾を含み、修飾は、E06K、K53A、C38S、C68S、C76S、C127S、およびE69C、またはK53A、T63A、C38S、C68S、C76S、C127S、およびE69Cである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する8つの修飾を含み、修飾は、Y01G、F02A、E06K、M51G、K53A、D54A、S55A、およびT63A、またはE06K、K53A、S55A、C38S、C68S、C76S、C127S、およびK70Cである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは配列番号1のアミノ酸配列に対する8つの修飾を含み、修飾は、Y01G、F02A、E06K、M51G、K53A、D54A、S55A、およびT63A、またはE06K、K53A、S55A、C38S、C68S、C76S、C127S、およびE69Cである。
本明細書中の一態様では、E06KとK53Aとを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号7のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%同一のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数のシステイン残基にてアミノ酸置換をさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、セリンまたはアラニンのいずれかで置換された1つまたは複数のシステインを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド、各システイン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、各システイン残基は、セリンまたはアラニンで置換される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基68、69、または70にて結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1、2、3、4、5、または6個のメチオニン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、メチオニン残基での各置換は、O-メチル-L-ホモセリン残基に対するものである。いくつかの実施形態では、各メチオニン残基は、O-メチル-L-ホモセリン残基で置換される。
本明細書中の一態様では、E06KとS55Aとを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号8のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%同一のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数のシステイン残基にてアミノ酸置換をさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、セリンまたはアラニンのいずれかで置換された1つまたは複数のシステインを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド、各システイン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、各システイン残基は、セリンまたはアラニンで置換される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基68、69、または70にて結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1、2、3、4、5、または6個のメチオニン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、メチオニン残基での各置換は、O-メチル-L-ホモセリン残基に対するものである。いくつかの実施形態では、各メチオニン残基は、O-メチル-L-ホモセリン残基で置換される。
本明細書中の一態様では、E06K、K53A、S55A、およびT63Aを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号10のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%同一のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数のシステイン残基にてアミノ酸置換をさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、セリンまたはアラニンのいずれかで置換された1つまたは複数のシステインを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド、各システイン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、各システイン残基は、セリンまたはアラニンで置換される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基68、69、または70にて結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1、2、3、4、5、または6個のメチオニン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、メチオニン残基での各置換は、O-メチル-L-ホモセリン残基に対するものである。いくつかの実施形態では、各メチオニン残基は、O-メチル-L-ホモセリン残基で置換される。
本明細書中の一態様では、E06K、K53A、およびT63Aを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%同一のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数のシステイン残基にてアミノ酸置換をさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、セリンまたはアラニンのいずれかで置換された1つまたは複数のシステインを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド、各システイン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、各システイン残基は、セリンまたはアラニンで置換される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基68、69、または70にて結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1、2、3、4、5、または6個のメチオニン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、メチオニン残基での各置換は、O-メチル-L-ホモセリン残基に対するものである。いくつかの実施形態では、各メチオニン残基は、O-メチル-L-ホモセリン残基で置換される。
本明細書中の一態様では、T63Aを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号19のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%同一のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数のシステイン残基にてアミノ酸置換をさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、セリンまたはアラニンのいずれかで置換された1つまたは複数のシステインを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド、各システイン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、各システイン残基は、セリンまたはアラニンで置換される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基68、69、または70にて結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1、2、3、4、5、または6個のメチオニン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、メチオニン残基での各置換は、O-メチル-L-ホモセリン残基に対するものである。いくつかの実施形態では、各メチオニン残基は、O-メチル-L-ホモセリン残基で置換される。
本明細書中の一態様では、E06KとT63Aとを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号20のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%同一のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数のシステイン残基にてアミノ酸置換をさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、セリンまたはアラニンのいずれかで置換された1つまたは複数のシステインを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド、各システイン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、各システイン残基は、セリンまたはアラニンで置換される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基68、69、または70にて結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1、2、3、4、5、または6個のメチオニン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、メチオニン残基での各置換は、O-メチル-L-ホモセリン残基に対するものである。いくつかの実施形態では、各メチオニン残基は、O-メチル-L-ホモセリン残基で置換される。
本明細書中の一態様では、E06K、K53A、C38S、C76S、およびC127Sを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号70のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%同一のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基68、69、または70にて結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1、2、3、4、5、または6個のメチオニン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、メチオニン残基での各置換は、O-メチル-L-ホモセリン残基に対するものである。いくつかの実施形態では、各メチオニン残基は、O-メチル-L-ホモセリン残基で置換される。
本明細書中の一態様では、E06K、C38S、およびK53Aを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号71のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%同一のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基68、69、または70にて結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基68にて結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1、2、3、4、5、または6個のメチオニン残基にアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、メチオニン残基での各置換は、O-メチル-L-ホモセリン残基に対するものである。いくつかの実施形態では、各メチオニン残基は、O-メチル-L-ホモセリン残基で置換される。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~58に対して少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~83に対して少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2または配列番号18に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約90%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約95%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約90%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約95%同一である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは組換え型である。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、(a)残基26~36のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(b)残基60~80のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(c)残基110~120のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(d)残基28~38のいずれか1つに位置するノルロイシン残基、(d)残基46~56のいずれか1つに位置するノルロイシン残基、(e)残基54~64のいずれか1つに位置するノルロイシン残基、(f)残基80~90のいずれか1つに位置するノルロイシン残基、(g)残基108~118のいずれか1つに位置するノルロイシン残基、および(h)残基145~155のいずれか1つに位置するノルロイシン残基から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、(a)残基26~36のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(b)残基60~80のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(c)残基110~120のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(d)残基28~38のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、(e)残基46~56のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、(f)残基54~64のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、(g)残基80~90のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、(h)残基108~118のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、および(i)残基145~155のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、(a)残基26~36のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(b)残基60~80のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(c)残基110~120のいずれか1つに位置するホモセリン残基、(d)残基28~38のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基、(e)残基46~56のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基、(f)残基54~64のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基、(g)残基80~90のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基、(h)残基108~118のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基、および(i)残基145~155のいずれか1つに位置するO-メチル-ホモセリン残基から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、ホモセリン(Hse)31、ノルロイシン(Nle)33、Nle51、Nle59、Hse75、Nle86、Nle113、Hse116、およびNle150から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは、O-メチル-L-ホモセリンとのアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ペプチドは、位置Met33、Met51、Met60、Met86、Met113、またはMet150にてO-メチル-L-ホモセリンとのアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、ホモセリン(Hse)31、ノルロイシン(Nle)33、O-メチル-ホモセリン(Omh)33、Nle51、Omh51、Nle60、Omh60、Hse75、Nle86、Omh86、Hse116、Nle113、Omh113、Nle150、およびOmh150から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、リンカー部分を含む。いくつかの実施形態では、リンカー部分として、ポリマー、リンカー、スペーサ、またはそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。リンカー部分は、特定のアミノ酸残基に付加されると、野生型IL-18と比較して修飾IL-18ポリペプチドの活性または他の特性を調節することができる。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、追加のポリペプチドに連結される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドと追加のポリペプチドは、融合ポリペプチドを形成する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドと追加のポリペプチドは、一体的にコンジュゲートされる。いくつかの実施形態では、追加のポリペプチドは、抗体またはその結合フラグメントを含む。いくつかの実施形態では、抗体は、ヒト化抗体、マウス抗体、キメラ抗体、二重特異性抗体、それらのフラグメント、またはそれらのあらゆる組合せを含む。いくつかの実施形態では、抗体は、モノクローナル抗体またはそのフラグメントである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、サイトカインにコンジュゲートされる。
III.ポリマー部分を含む修飾IL-18ポリペプチド
本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数のポリマーを含有できる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1つのポリマー部分にコンジュゲートされる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、2つのポリマー部分にコンジュゲートされる。特定のアミノ酸残基にポリマーを付加することで、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18BPとの結合相互作用を妨害できる。図2Cは、ポリマー部分を含む修飾された合成IL-18ポリペプチドを例示する図である。
本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数のポリマーを含有できる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1つのポリマー部分にコンジュゲートされる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、2つのポリマー部分にコンジュゲートされる。特定のアミノ酸残基にポリマーを付加することで、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18BPとの結合相互作用を妨害できる。図2Cは、ポリマー部分を含む修飾された合成IL-18ポリペプチドを例示する図である。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数のポリマー部分にコンジュゲートされる修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rαに対する結合を保持することができ、IL-18BPとの結合相互作用が低下し得る。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のポリマー部分にコンジュゲートされる修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rαに対する結合が上昇し、IL-18BPとの結合相互作用が低下し得る。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のポリマー部分にコンジュゲートされる修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rα/βヘテロ二量体に対する結合を保持することができ、IL-18BPとの結合相互作用が低下し得る。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のポリマー部分にコンジュゲートされる修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rα/βヘテロ二量体に対する結合が上昇し、IL-18BPとの結合相互作用が低下し得る。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、または残基75にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基C68にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基68にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基70にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基K70にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基69にて共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、残基E69にて共有結合されたポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、修飾アミノ酸αを介して共有結合される。いくつかの実施形態では、修飾アミノ酸αは、アミノ-酸-PEGアジド基である。いくつかの実施形態では、修飾アミノ酸αは、PEGスペーサを介してアミノ酸に連結されるアジドを組み込むように修飾されたグルタメート、アスパルテート、リシン、システイン、またはチロシンである。いくつかの実施形態では、修飾アミノ酸αは、
いくつかの実施形態では、修飾アミノ酸αは、残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、および残基75から選択される、修飾IL-18ポリペプチド上の位置にある。いくつかの実施形態では、修飾アミノ酸αは、残基68、残基69、および残基70から選択される、修飾IL-18ポリペプチド上の位置にある。いくつかの実施形態では、修飾アミノ酸αは、修飾IL-18ポリペプチドの残基68に位置する。いくつかの実施形態では、修飾アミノ酸αは、修飾IL-18ポリペプチドの残基69に位置する。いくつかの実施形態では、修飾アミノ酸αは、修飾IL-18ポリペプチドの残基70に位置する。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、修飾リシン残基に共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾リシン残基は、コンジュゲーションハンドルを含む。いくつかの実施形態では、修飾リシン残基はアジドを含む。いくつかの実施形態では、修飾リシン残基は構造Bの構造を有し、構造Bは、
いくつかの実施形態では、構造Bの修飾リシン残基は、残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、および残基75から選択される、修飾IL-18ポリペプチド上の位置にある。いくつかの実施形態では、構造Bの修飾リシン残基は、残基68、残基69、および残基70から選択される、修飾IL-18ポリペプチド上の位置にある。いくつかの実施形態では、構造Bの修飾リシン残基は、修飾IL-18ポリペプチドの残基68に位置する。いくつかの実施形態では、構造Bの修飾リシン残基は、修飾IL-18ポリペプチドの残基69に位置する。いくつかの実施形態では、構造Bの修飾リシン残基は、修飾IL-18ポリペプチドの残基70に位置する。
本明細書中の一態様では、修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチド集団であって、a)複数の修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチドと、b)修飾IL-18ポリペプチドに共有結合されるとともに、残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、または残基75にて結合される少なくとも1つのポリマー部分であって、アミノ酸残基の位置は参照配列として配列番号1に基づく、ポリマー部分とを含み、修飾IL-18の少なくとも90%が、高分解能エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-HRMS)により判定したときに、複数の修飾IL-18ポリペプチドのピーク分子量の±500Da内にある分子量を有する、修飾IL-18ポリペプチド集団が記載される。いくつかの実施形態では、集団における修飾IL-18ポリペプチドのそれぞれは、それに共有結合されるポリマー部分のうち少なくとも1つを含む。
本明細書中の一態様では、修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチド集団であって、a)複数の修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチドと、b)修飾IL-18ポリペプチドに共有結合されるとともに、修飾IL-18ポリペプチドの残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、または残基75にて結合される複数のポリマー部分であって、アミノ酸残基の位置は参照配列として配列番号1に基づく、ポリマー部分とを含み、複数のポリマー部分の少なくとも90%が、高分解能エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-HRMS)により判定したときに、複数の修飾IL-18ポリペプチドのピーク分子量の±500Da内にある分子量を有する、修飾IL-18ポリペプチド集団が記載される。
いくつかの実施形態では、複数のポリマーの少なくとも75%は、高分解能エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-HRMS)により判定したときに、複数のポリマーのピーク分子量の±10%内にある分子量を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、アミノ酸残基68にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、アミノ酸残基69にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、アミノ酸残基70にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、C68にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのポリマーまたは複数のポリマー部分は、K70にて修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。
いくつかの実施形態では、複数の修飾IL-18ポリペプチドの各修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数の突然変異を含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06、K53、Y01、S55、F02、D54、C38、T63A、C68、C76、C127、およびK70から選択される残基位置にあり、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、複数の修飾IL-18ポリペプチドの各修飾IL-18ポリペプチドは、1つまたは複数の突然変異を含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06、K53、Y01、S55、F02、D54、C38、T63A、C68、C76、C127、およびE69から選択される残基位置にあり、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06K、K53A、Y01G、S55A、F02A、D54A、C38S、T63A、C68S、C76S、C127S、およびK70Cから選択される。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06KおよびK53Aである。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06K、K53A、Y01G、S55A、F02A、D54A、C38S、T63A、C68S、C76S、C127S、およびE69Cから選択される。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の突然変異は、E06K、K53A、およびT63Aである。
いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最大約50,000ダルトン、最大約25,000ダルトン、最大約10,000ダルトン、または最大約6,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最低約120ダルトン、最低約250ダルトン、最低約300ダルトン、最低約400ダルトン、または最低約500ダルトンである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、C68またはK70にて共有結合された第1のポリマーを含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、C68、E69、またはK70にて共有結合された第1のポリマーを含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、C68にて共有結合された第1のポリマーを含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、E69にて共有結合された第1のポリマーを含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、K70にて共有結合された第1のポリマーを含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドにコンジュゲートされるポリマーは、ポリエチレングリコール(PEG)などの水溶性ポリマーである。ポリマーは、IL-18ポリペプチドの残基C68もしくはK70のうち1つもしくは両方、またはそれらの突然変異体に付加される場合がある。ポリマーは、IL-18ポリペプチドの残基C68、E69、およびK70のうちいずれか1つ、2つ、もしくは3つすべて、またはそれらの突然変異体にも付加される場合がある。加えて、ポリマーは、ポリペプチドの半減期を延ばすために修飾IL-18ポリペプチドに付加される場合がある。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数のポリマー部分にコンジュゲートされる修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rαに対する結合を保持し、IL-18BPとの結合相互作用が低下し、半減期(t1/2)の増加を呈する可能性がある。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のポリマー部分にコンジュゲートされる修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rαに対する結合が上昇し、IL-18BPとの結合相互作用が低下し、半減期(t1/2)の増加を呈する可能性がある。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のポリマー部分にコンジュゲートされる修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rαβヘテロ二量体に対する結合を保持し、IL-18BPとの結合相互作用が低下し、半減期(t1/2)の増加を呈する可能性がある。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のポリマー部分にコンジュゲートされる修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rαβヘテロ二量体に対する結合が上昇し、IL-18BPとの結合相互作用が低下し、半減期(t1/2)の増加を呈する可能性がある。いくつかの実施形態では、半減期は対象の血液中のin vivo半減期である。
半減期を延ばすポリマーは、最大約6kDa、最大約25kDa、最大約50kDaを含むいかなるサイズであってもよい。いくつかの実施形態では、半減期を延ばすポリマーは、PEGポリマーである。いくつかの実施形態では、半減期を伸ばすポリマーの平均分子量は、約200~約20,000、例えばPEG200、PEG400、PEG600、PEG1000、PEG1450、PEG1500、PEG4000、PEG4600、PEG8000である。
IIIa.ポリマー
本明細書中の一態様では、共有結合されたポリマーを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む、修飾IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、その上に共有結合された1つまたは複数のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、記載された修飾IL-18ポリペプチドは、修飾IL-18ポリペプチドに共有結合された1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個、またはそれより多くのポリマーを含む。
本明細書中の一態様では、共有結合されたポリマーを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む、修飾IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、その上に共有結合された1つまたは複数のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、記載された修飾IL-18ポリペプチドは、修飾IL-18ポリペプチドに共有結合された1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個、またはそれより多くのポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、さらに追加の部分を修飾IL-18ポリペプチドに結合させるのに使用できるコンジュゲーションハンドルを含む。別の部分に結合される相補的反応基と反応可能であるあらゆる適切な反応基が、コンジュゲーションハンドルとして使用できる。いくつかの実施形態では、コンジュゲーションハンドルは、Cu(I)触媒型もしくは「銅触媒を含まない」アルキン-アジドトリアゾール形成反応(例えば、歪み促進型付加環化)、シュタウディンガーライゲーション、逆電子要請型ディールス・アルダー(IEDDA)反応、「フォトクリック」ケミストリー、トランス-シクロオクテンでのテトラジン付加環化、またはオレフィンメタセシスや鈴木・宮浦反応もしくは薗頭クロスカップリング反応などの金属媒介型プロセスにおける試薬を含む。
いくつかの実施形態では、コンジュゲーションハンドルは、「銅を含まない」アルキンアジドトリアゾール形成反応の試薬を含む。当該アルキンアジドトリアゾール形成反応におけるアルキンの非限定的な例として、シクロオクチン試薬(例えば、(1R,8S,9s)-ビシクロ[6.1.0]ノナ-4-イン-9-イルメタノール含有試薬、ジベンゾシクロオクチン-アミン試薬、ジフルオロシクロオクチン、またはそれらの誘導体)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、コンジュゲーションハンドルは、アジド、アルキン、テトラジン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、活性化エステル、アルケン、アルデヒド、ケトン、イミン、ヒドラジン、アシルトリフルオロボレート、ヒドロキシルアミン、ホスフィン、トランス-シクロオクテン、およびヒドラジドから選択される反応基を含む。いくつかの実施形態では、コンジュゲーションハンドルおよび相補的コンジュゲーションハンドルは、「CLICK」ケミストリー試薬を含む。クリックケミストリー残基の例示的な基は、Heinらによる「Click Chemistry,A Powerful Tool for Pharmaceutical Sciences」,Pharmaceutical Research,volume 25,pages 2216-2230(2008);Thirumuruganらによる「Click Chemistry for Drug Development and Diverse Chemical-Biology Applications」,Chem.Rev.2013,113,7,4905-4979;米国特許出願第20160107999号明細書;米国特許第10266502号明細書;および米国特許出願第20190204330号に示されており、これら文献は全体を参照することで援用される。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、コンジュゲーションハンドル、またはコンジュゲーションハンドルと相補的コンジュゲーションハンドルとの反応生成物を含む。いくつかの実施形態では、コンジュゲーションハンドルと相補的コンジュゲーションハンドルとの反応生成物は、KATライゲーション(カリウムアシルトリフルオロボレート(potassium acyltrifluoroborate)とヒドロキシルアミンとの反応)、シュタウディンガーライゲーション(アジドとホスフィンとの反応)、テトラジン付加環化(テトラジンとトランス-シクロオクテンとの反応)、またはヒュスゲン付加環化(アルキンとアジドとンの反応)から生じる。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリマーを修飾IL-18ポリペプチドに結合させるために使用された、コンジュゲーションハンドルと相補的コンジュゲーションハンドルとの反応生成物を含む。
いくつかの実施形態では、ポリマーはアジド部分を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは、アジド部分、アルキン部分、またはアジド-アルキン付加環化反応の反応生成物を含む。いくつかの実施形態では、アジド-アルキン付加環化反応の反応生成物は、1,2,3-トリアゾールである。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、二官能性リンカーの使用により修飾IL-18ポリペプチドに結合される。いくつかの実施形態では、二官能性リンカーは、共有結合を形成するために修飾IL-18ポリペプチド上でアミノ酸残基の反応基(例えば、システインスルフヒドリル)と反応する。いくつかの実施形態では、第2の工程で、二官能性リンカー(例えば、アジドやアルキンなどのコンジュゲーションハンドル)の第2の反応基が、ポリマーなどの第2の部分を結合するために使用される。
いくつかの実施形態では、ポリマーは水溶性ポリマーである。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)含む。いくつかの実施形態では、ポリ(アルキレンオキシド)は、ポリエチレングリコール(PEG)である。
いくつかの実施形態では、ポリマーは第1のポリマーである。いくつかの実施形態では、第1のポリマーは、水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)である。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリサッカライドである。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(エチレンオキシド)である。
いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールの重量平均分子量は、約10kDa~約50kDaである。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールの重量平均分子量は、約10kDa、約20kDa、または約30kDaである。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールの重量平均分子量は、約30kDaである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの半減期は、対応する野生型IL-18ポリペプチドの半減期より少なくとも10%長い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの半減期は、対応する野生型IL-18ポリペプチドの半減期より少なくとも30%長い。
いくつかの実施形態では、結合されたポリマーの重量平均分子量は、約6,000ダルトン~約50,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、約6,000ダルトン~約10,000ダルトン、約6,000ダルトン~約25,000ダルトン、約6,000ダルトン~約50,000ダルトン、約10,000ダルトン~約25,000ダルトン、約10,000ダルトン~約50,000ダルトン、または約25,000ダルトン~約50,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、約6,000ダルトン、約10,000ダルトン、約25,000ダルトン、または約50,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最低約6,000ダルトン、約10,000ダルトン、または約25,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最大約10,000ダルトン、約25,000ダルトン、または約50,000ダルトンである。
いくつかの実施形態では、第1のポリマーなどの結合されたポリマーの重量平均分子量は、約120ダルトン~約1,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、約120ダルトン~約250ダルトン、約120ダルトン~約300ダルトン、約120ダルトン~約400ダルトン、約120ダルトン~約500ダルトン、約120ダルトン~約1,000ダルトン、約250ダルトン~約300ダルトン、約250ダルトン~約400ダルトン、約250ダルトン~約500ダルトン、約250ダルトン~約1,000ダルトン、約300ダルトン~約400ダルトン、約300ダルトン~約500ダルトン、約300ダルトン~約1,000ダルトン、約400ダルトン~約500ダルトン、約400ダルトン~約1,000ダルトン、または約500ダルトン~約1,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、約120ダルトン、約250ダルトン、約300ダルトン、約400ダルトン、約500ダルトン、または約1,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最低約120ダルトン、約250ダルトン、約300ダルトン、約400ダルトン、または約500ダルトンである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最大約250ダルトン、約300ダルトン、約400ダルトン、約500ダルトン、または約1,000ダルトンである。
いくつかの実施形態では、第1のポリマーなどの結合されたポリマーは、水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコール(すなわちポリエチレンオキシド)などのポリ(アルキレンオキシド)である。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコールである。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、修飾ポリ(アルキレンオキシド)含む。いくつかの実施形態では、修飾ポリ(アルキレンオキシド)は、1つまたは複数のリンカー基を含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のリンカー基は、アミド基、エステル基、エーテル基、チオエテール基、カルボニル基などの二官能性リンカーを含むいくつかの実施形態では、1つまたは複数のリンカー基は、アミドリンカー基を含む。いくつかの実施形態では、修飾ポリ(アルキレンオキシド)は、1つまたは複数のスペーサ基を含む。いくつかの実施形態では、スペーサ基は、置換または非置換のC1-C6アルキレン基を含む。いくつかの実施形態では、スペーサ基は、-CH2-、-CH2CH2-、または-CH2CH2CH2-を含む。いくつかの実施形態では、リンカー基は、双直交反応(例えば生体適合反応や選択反応)の産物である。いくつかの実施形態では、双直交反応は、Cu(I)触媒型もしくは「銅触媒を含まない」アルキン-アジドトリアゾール形成反応、シュタウディンガーライゲーション、逆電子要請型ディールス・アルダー(IEDDA)反応、アルキン-ニトロン付加環化化学反応、またはオレフィンメタセシス反応や鈴木・宮浦もしくは薗頭クロスカップリング反応などの金属媒介型プロセスである。いくつかの実施形態では、第1のポリマーは、クリックケミストリーを介してIL-18ポリペプチドに結合される。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、表1から選択される1つまたは複数のポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、抗体やポリマーなどの誘導体化分子または部分に対する修飾IL-18ポリペプチドのコンジュゲーションを容易にする反応基を含む。いくつかの実施形態では、反応基は、カルボン酸誘導体化活性エステル、混合無水物、ハロゲン化アシル、アジ化アシル、ハロゲン化アルキル、N-マレイミド、イミノエステル、イソシアネート、およびイソチオシアネートのうち1つまたは複数を含む。いくつかの実施形態では、反応基はアジドを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、残基に共有結合される化学試薬を含む。いくつかの実施形態では、化学試薬は双直交試薬を含む。いくつかの実施形態では、化学試薬はアジドを含む。いくつかの実施形態では、化学試薬はアルキンを含む。いくつかの実施形態では、化学試薬は、残基C68またはK70にて結合され、残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、化学試薬は、残基C68、E69、またはK70にて結合され、残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、化学試薬は、C68からの残基にて結合され、残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、化学試薬は、E69からの残基にて結合され、残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、化学試薬は、残基K70にて結合され、残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。
いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、1~10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1の水溶性ポリマーは、1個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1の水溶性ポリマーは、1個のポリエチレングリコール鎖~2個のポリエチレングリコール鎖、1個のポリエチレングリコール鎖~4個のポリエチレングリコール鎖、1個のポリエチレングリコール鎖~6個のポリエチレングリコール鎖、1個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖~4個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖~6個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖~6個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖、または6個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1の水溶性ポリマーは、1個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖、6個のポリエチレングリコール鎖、または10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1の水溶性ポリマーは、最低1個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖、または6個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1の水溶性ポリマーは、最大2個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖、6個のポリエチレングリコール鎖、または10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1の水溶性ポリマーは、4個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1の水溶性ポリマーは、式(II):
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、修飾IL-18ポリペプチドに共有結合される第2のポリマーをさらに含む。いくつかの実施形態では、第2のポリマーは、残基68~残基70のアミノ酸残基領域にて共有結合される。いくつかの実施形態では、第2のポリマーは、残基C68にて共有結合される。いくつかの実施形態では、第2のポリマーは、修飾IL-18ポリペプチドのN末端に共有結合される。いくつかの実施形態では、第2のポリマーは、残基K70にて共有結合される。いくつかの実施形態では、第2のポリマーは、修飾IL-18ポリペプチドのN末端に共有結合される。
いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、約6,000ダルトン~約50,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、約6,000ダルトン~約10,000ダルトン、約6,000ダルトン~約25,000ダルトン、約6,000ダルトン~約50,000ダルトン、約10,000ダルトン~約25,000ダルトン、約10,000ダルトン~約50,000ダルトン、または約25,000ダルトン~約50,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、約6,000ダルトン、約10,000ダルトン、約25,000ダルトン、または約50,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、最低約6,000ダルトン、約10,000ダルトン、または約25,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、最大約10,000ダルトン、約25,000ダルトン、または約50,000ダルトンである。
いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、約120ダルトン~約1,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、約120ダルトン~約250ダルトン、約120ダルトン~約300ダルトン、約120ダルトン~約400ダルトン、約120ダルトン~約500ダルトン、約120ダルトン~約1,000ダルトン、約250ダルトン~約300ダルトン、約250ダルトン~約400ダルトン、約250ダルトン~約500ダルトン、約250ダルトン~約1,000ダルトン、約300ダルトン~約400ダルトン、約300ダルトン~約500ダルトン、約300ダルトン~約1,000ダルトン、約400ダルトン~約500ダルトン、約400ダルトン~約1,000ダルトン、または約500ダルトン~約1,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、約120ダルトン、約250ダルトン、約300ダルトン、約400ダルトン、約500ダルトン、または約1,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、最低約120ダルトン、約250ダルトン、約300ダルトン、約400ダルトン、または約500ダルトンである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、最大約250ダルトン、約300ダルトン、約400ダルトン、約500ダルトン、または約1,000ダルトンである。
いくつかの実施形態では、第2のポリマーは、水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)である。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(エチレンオキシド)である。いくつかの実施形態では、第2のポリマーは、クリックケミストリーを介してIL-18ポリペプチドに結合される。
いくつかの実施形態では、第2の水溶性ポリマーは、1~10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第2の水溶性ポリマーは、2個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第2の水溶性ポリマーは、1個のポリエチレングリコール鎖~2個のポリエチレングリコール鎖、1個のポリエチレングリコール鎖~4個のポリエチレングリコール鎖、1個のポリエチレングリコール鎖~6個のポリエチレングリコール鎖、1個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖~4個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖~6個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖~6個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖、または6個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第2の水溶性ポリマーは、1個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖、6個のポリエチレングリコール鎖、または10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第2の水溶性ポリマーは、最低1個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖、または6個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第2の水溶性ポリマーは、最大2個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖、6個のポリエチレングリコール鎖、または10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1の水溶性ポリマーは、4個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第2の水溶性ポリマーは、式(II):
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、修飾IL-18ポリペプチドに共有結合される第3のポリマーをさらに含む。いくつかの実施形態では、第3のポリマーの重量平均分子量は、約6,000ダルトン~約50,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第3のポリマーの重量平均分子量は、約6,000ダルトン~約10,000ダルトン、約6,000ダルトン~約25,000ダルトン、約6,000ダルトン~約50,000ダルトン、約10,000ダルトン~約25,000ダルトン、約10,000ダルトン~約50,000ダルトン、または約25,000ダルトン~約50,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第3のポリマーの重量平均分子量は、約6,000ダルトン、約10,000ダルトン、約25,000ダルトン、または約50,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第3のポリマーの重量平均分子量は、最低約6,000ダルトン、約10,000ダルトン、または約25,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第3のポリマーの重量平均分子量は、最大約10,000ダルトン、約25,000ダルトン、または約50,000ダルトンである。
いくつかの実施形態では、第3のポリマーの重量平均分子量は、約120ダルトン~約1,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第3のポリマーの重量平均分子量は、約120ダルトン~約250ダルトン、約120ダルトン~約300ダルトン、約120ダルトン~約400ダルトン、約120ダルトン~約500ダルトン、約120ダルトン~約1,000ダルトン、約250ダルトン~約300ダルトン、約250ダルトン~約400ダルトン、約250ダルトン~約500ダルトン、約250ダルトン~約1,000ダルトン、約300ダルトン~約400ダルトン、約300ダルトン~約500ダルトン、約300ダルトン~約1,000ダルトン、約400ダルトン~約500ダルトン、約400ダルトン~約1,000ダルトン、または約500ダルトン~約1,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第3のポリマーの重量平均分子量は、約120ダルトン、約250ダルトン、約300ダルトン、約400ダルトン、約500ダルトン、または約1,000ダルトンである。いくつかの実施形態では、第3のポリマーの重量平均分子量は、最低約120ダルトン、約250ダルトン、約300ダルトン、約400ダルトン、または約500ダルトンである。いくつかの実施形態では、第3のポリマーの重量平均分子量は、最大約250ダルトン、約300ダルトン、約400ダルトン、約500ダルトン、または約1,000ダルトンである。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、重量平均分子量が約250ダルトン~約50,000ダルトンであるとともに修飾IL-18ポリペプチドに共有結合される第3のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、重量平均分子量が約500ダルトン~約25,000ダルトンであるとともに修飾IL-18ポリペプチドに共有結合される第3のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、重量平均分子量が約1,000ダルトン~約10,000ダルトンであるとともに修飾IL-18ポリペプチドに共有結合される第3のポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、第3のポリマーは、水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)である。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコールである。いくつかの実施形態では、第3のポリマーは、クリックケミストリーを介してIL-18ポリペプチドに結合される。
本明細書中の別の態様では、(a)重量平均分子量が最大約6,000ダルトンであるとともに第1のアミノ酸残基に共有結合される第1のポリマーと、(b)重量平均分子量が最大約6,000ダルトンであるとともに第2のアミノ酸残基に共有結合される第2のポリマーとを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが記載される。本明細書中の別の態様では、(a)第1のアミノ酸残基に共有結合される第1のポリマーと、(b)第2のアミノ酸残基に共有結合される第2のポリマーとを含む修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、第1のポリマーと第2のポリマーのうち一方の重量平均分子量は、約200Da、300Da、または400Da~約600Da、1000Da、または6000Daの範囲内にあり、第1のポリマーと第2のポリマーのうち他方の重量平均分子量は、約5000Da、10,000Da、または20,000Da~約30,000Da、40,000Da、または50,000Daの範囲内にあり、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチドが記載される。いくつかの実施形態では、第1のポリマーと第2のポリマーは、それぞれ独立して水溶性ポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、各ポリマーは、水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、各水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)である。いくつかの実施形態では、各水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコールである。
いくつかの実施形態では、第1のポリマーと第2のポリマーは、それぞれ独立して1~5個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1のポリマーと第2のポリマーは、それぞれ独立して1個のポリエチレングリコール鎖を含む。
いくつかの実施形態では、第1のポリマーと第2のポリマーは、それぞれ独立して3~25個のエチレングリコールユニットを有する1個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1のポリマーと第2のポリマーは、それぞれ独立して3個のエチレングリコールユニット~25個のエチレングリコールユニットを有する1個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1のポリマーと第2のポリマーは、それぞれ独立して3個のエチレングリコールユニット~5個のエチレングリコールユニット、3個のエチレングリコールユニット~7個のエチレングリコールユニット、3個のエチレングリコールユニット~10個のエチレングリコールユニット、3個のエチレングリコールユニット~15個のエチレングリコールユニット、3個のエチレングリコールユニット~25個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット~7個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット~10個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット~15個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット~25個のエチレングリコールユニット、7個のエチレングリコールユニット~10個のエチレングリコールユニット、7個のエチレングリコールユニット~15個のエチレングリコールユニット、7個のエチレングリコールユニット~25個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット~15個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット~25個のエチレングリコールユニット、または15個のエチレングリコールユニット~25個のエチレングリコールユニットを有する1個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1のポリマーと第2のポリマーは、それぞれ独立して3個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット、7個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット、15個のエチレングリコールユニット、または25個のエチレングリコールユニットを有する1個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1のポリマーと第2のポリマーは、それぞれ独立して最低3個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット、7個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット、または15個のエチレングリコールユニットを有する1個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第1のポリマーと第2のポリマーは、それぞれ独立して最大5個のエチレングリコールユニット、7個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット、15個のエチレングリコールユニット、または25個のエチレングリコールユニットを有する1個のポリエチレングリコール鎖を含む。
いくつかの実施形態では、第3の水溶性ポリマーは、1~10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第3の水溶性ポリマーは、3個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第3の水溶性ポリマーは、1個のポリエチレングリコール鎖~2個のポリエチレングリコール鎖、1個のポリエチレングリコール鎖~4個のポリエチレングリコール鎖、1個のポリエチレングリコール鎖~6個のポリエチレングリコール鎖、1個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖~4個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖~6個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖~6個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖、または6個のポリエチレングリコール鎖~10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第3の水溶性ポリマーは、1個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖、6個のポリエチレングリコール鎖、または10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第3の水溶性ポリマーは、最低1個のポリエチレングリコール鎖、2個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖、または6個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第3の水溶性ポリマーは、最大2個のポリエチレングリコール鎖、4個のポリエチレングリコール鎖、6個のポリエチレングリコール鎖、または10個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第3の水溶性ポリマーは、4個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、第3の水溶性ポリマーは、式(II):
いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立して約5~約300個、約10~約200個、約20~約100個、または約25~約50個のエチレングリコールユニットを含む。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立して5個のエチレングリコールユニット~300個のエチレングリコールユニットを含む。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立して5個のエチレングリコールユニット~10個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット~20個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット~25個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット~50個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット~100個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット~200個のエチレングリコールユニット、5個のエチレングリコールユニット~300個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット~20個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット~25個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット~50個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット~100個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット~200個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット~300個のエチレングリコールユニット、20個のエチレングリコールユニット~25個のエチレングリコールユニット、20個のエチレングリコールユニット~50個のエチレングリコールユニット、20個のエチレングリコールユニット~100個のエチレングリコールユニット、20個のエチレングリコールユニット~200個のエチレングリコールユニット、20個のエチレングリコールユニット~300個のエチレングリコールユニット、25個のエチレングリコールユニット~50個のエチレングリコールユニット、25個のエチレングリコールユニット~100個のエチレングリコールユニット、25個のエチレングリコールユニット~200個のエチレングリコールユニット、25個のエチレングリコールユニット~300個のエチレングリコールユニット、50個のエチレングリコールユニット~100個のエチレングリコールユニット、50個のエチレングリコールユニット~200個のエチレングリコールユニット、50個のエチレングリコールユニット~300個のエチレングリコールユニット、100個のエチレングリコールユニット~200個のエチレングリコールユニット、100個のエチレングリコールユニット~300個のエチレングリコールユニット、または200個のエチレングリコールユニット~300個のエチレングリコールユニットを有する1個のポリエチレングリコール鎖を含む。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立して5個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット、20個のエチレングリコールユニット、25個のエチレングリコールユニット、50個のエチレングリコールユニット、100個のエチレングリコールユニット、200個のエチレングリコールユニット、または300個のエチレングリコールユニットを含む。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立して最低5個のエチレングリコールユニット、10個のエチレングリコールユニット、20個のエチレングリコールユニット、25個のエチレングリコールユニット、50個のエチレングリコールユニット、100個のエチレングリコールユニット、または200個のエチレングリコールユニットを含む。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立して最大10個のエチレングリコールユニット、20個のエチレングリコールユニット、25個のエチレングリコールユニット、50個のエチレングリコールユニット、100個のエチレングリコールユニット、200個のエチレングリコールユニット、または300個のエチレングリコールユニットを含む。
いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立して直鎖または分枝鎖である。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ直鎖ポリエチレングリコールである。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ分枝鎖ポリエチレングリコールである。例えば、いくつかの実施形態では、第1のポリマーおよび第2ポリマーは、それぞれ直鎖ポリエチレングリコール鎖を含む。
いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立してヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、アミド基、またはアミノ基により末端をキャッピングされる。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立してアミノ基により末端をキャッピングされる。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立してアミド基により末端をキャッピングされる。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立してアルコキシ基により末端をキャッピングされる。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立してアルキル基により末端をキャッピングされる。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、それぞれ独立してヒドロキシ基により末端をキャッピングされる。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖の1つまたは複数は、独立して構造:
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1~10個の共有結合された水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1~10個の共有結合された水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1もしくは2個の共有結合された水溶性ポリマー、1~3個の共有結合された水溶性ポリマー、1~4個の共有結合された水溶性ポリマー、1~6個の共有結合された水溶性ポリマー、1~8個の共有結合された水溶性ポリマー、1~10個の共有結合された水溶性ポリマー、2もしくは3個の共有結合された水溶性ポリマー、2~4個の共有結合された水溶性ポリマー、2~6個の共有結合された水溶性ポリマー、2~8個の共有結合された水溶性ポリマー、2~10個の共有結合された水溶性ポリマー、3もしくは4個の共有結合された水溶性ポリマー、3~6個の共有結合された水溶性ポリマー、3~8個の共有結合された水溶性ポリマー、3~10個の共有結合された水溶性ポリマー、4~6個の共有結合された水溶性ポリマー、4~8個の共有結合された水溶性ポリマー、4~10個の共有結合された水溶性ポリマー、6~8個の共有結合された水溶性ポリマー、6~10個の共有結合された水溶性ポリマー、または8~10個の共有結合された水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、1個の共有結合された水溶性ポリマー、2個の共有結合された水溶性ポリマー、3個の共有結合された水溶性ポリマー、4個の共有結合された水溶性ポリマー、6個の共有結合された水溶性ポリマー、8個の共有結合された水溶性ポリマー、または10個の共有結合された水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、最低1個の共有結合された水溶性ポリマー、2個の共有結合された水溶性ポリマー、3個の共有結合された水溶性ポリマー、4個の共有結合された水溶性ポリマー、6個の共有結合された水溶性ポリマー、または8個の共有結合された水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、最大2個の共有結合された水溶性ポリマー、3個の共有結合された水溶性ポリマー、4個の共有結合された水溶性ポリマー、6個の共有結合された水溶性ポリマー、8個の共有結合された水溶性ポリマー、または10個の共有結合された水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、2~6個の共有結合された水溶性ポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、共有結合されたポリマーの1つまたは複数は、リンカーを含む。いくつかの実施形態では、第3のポリマーなどの共有結合されたポリマーの1つまたは複数は、1つまたは複数のリンカーを含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、1つまたは複数のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、1つまたは複数のリシンを含む。いくつかの実施形態では、リンカーはスペーサを含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、反応性官能基、またはアミドなどの官能基を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、式(IV):
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、式(I):
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドに結合可能な水溶性ポリマーは、式(A):
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドに結合可能な水溶性ポリマーは、式(B):
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドに結合可能な水溶性ポリマーは、式(C):
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドに結合可能な水溶性ポリマーは、式(D):
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドに結合可能な水溶性ポリマーは、式(E):
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、表3に示されるような構造と結合部位を有する1または2個の水溶性ポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、残基68または70にて結合された水溶性ポリマーは、1つもしくは複数のリンカーおよび/またはスペーサを含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のリンカーは、1つまたは複数のアミド基を含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のリンカーは、1つまたは複数のリシンを含む。いくつかの実施形態では、残基68または70にて結合された水溶性ポリマーは、式(II)、式(III)、式(IV)、またはそれらの組合せの構造を含む。いくつかの実施形態では、残基68または70にて結合された水溶性ポリマーは、式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、またはそれらの組合せの構造を含む。いくつかの実施形態では、残基68または70にて結合された水溶性ポリマーは、
いくつかの実施形態では、残基68、69、または70にて結合された水溶性ポリマーは、1つもしくは複数のリンカーおよび/またはスペーサを含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のリンカーは、1つまたは複数のアミド基を含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のリンカーは、1つまたは複数のリシンを含む。いくつかの実施形態では、残基68、69、または70にて結合された水溶性ポリマーは、式(II)、式(III)、式(IV)、またはそれらの組合せの構造を含む。いくつかの実施形態では、残基68、69、または70にて結合された水溶性ポリマーは、式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、またはそれらの組合せの構造を含む。いくつかの実施形態では、残基68、69、または70にて結合された水溶性ポリマーは、
いくつかの実施形態では、ポリマーは、好適な前駆体物質から合成される。いくつかの実施形態では、ポリマーは、構造6、構造7、構造8、または構造9の前駆体物質から合成され、構造6は、
また本明細書には、複数の修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチド集団であって、複数の修飾IL-18ポリペプチドは、ポリペプチドの残基にて結合された複数の水溶性ポリマーを含む、修飾IL-18ポリペプチド集団が記載される。いくつかの実施形態では、ポリペプチドの残基にて結合される複数の水溶性ポリマーの最低75%、最低80%、最低85%、最低90%、または最低95%の分子量は、マトリックス支援レーザー脱離/イオン化質量分光法(MALDI-MS)により判定したときに、結合された複数の水溶性ポリマーのピーク分子量の±10%以内にある。いくつかの実施形態では、ポリペプチドに結合される複数の水溶性ポリマーの最大50%、最大60%、最大75%、最大80%、最大85%、最大90%、または最大95%の分子量は、MALDI-MSにより判定したときに、ポリペプチドに結合される複数の水溶性ポリマーのピーク分子量の±10%以内にある。いくつかの実施形態では、ポリペプチドに結合される複数の水溶性ポリマーにおける重量平均分子量と数平均分子量との比は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)や高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などのクロマトグラフィー、またはMALDI-MSなどの質量分析法により判定したときに、約1.0~約1.5、約1.0~約1.1、約1.0~約1.2、約1.0~約1.3、約1.0~約1.25、約1.05~約1.1、約1.05~約1.2、約1.05~約1.5、約1.1~約1.2、約1.1~約1.5、または約1.2~約1.5である。
いくつかの実施形態では、集団は、最低1μg、最低10μg、または最低1mgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、集団は、最低100個、最低1000個、または最低1000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団における重量平均分子量と数平均分子量との比は、最大1.1である。
いくつかの実施形態では、複数のポリマーのそれぞれは、水溶性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む。いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、ポリエチレングリコールを含む。
いくつかの実施形態では、複数のポリマーの重量平均分子量は、約200Da~約50,000Daである。いくつかの実施形態では、複数のポリマーの重量平均分子量は、約10,000Da~約30,000Daである。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~58に対して少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号2~83に対して少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または約100%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2または配列番号18に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約90%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号2に対して少なくとも約95%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約80%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約90%同一である。いくつかの実施形態では、ポリペプチド配列は、配列番号18に対して少なくとも約95%同一である。
いくつかの実施形態では、ポリペプチドに結合される複数の水溶性ポリマーにおける重量平均分子量と数平均分子量との比は、GPCやHPLCなどのクロマトグラフィー、またはMALDI-MSなどの質量分析法により判定したときに、最低1.1、最低1.2、最低1.3、最低1.5、最低1.6,最低1.7,最低1.8、最低1.9、最低2.0、最低2.5、または最低3.0である。いくつかの実施形態では、ポリペプチドに結合される複数の水溶性ポリマーの最低75%、最低80%、最低85%、最低90%、または最低95%の分子量は、MALDI-MSにより判定したときに、ポリペプチドに結合される複数の水溶性ポリマーのピーク分子量の±10%以内にある。いくつかの実施形態では、ポリペプチドに結合される複数の水溶性ポリマーの最大50%、最大60%、最大75%、最大80%、最大85%、最大90%、または最大95%の分子量は、MALDI-MSにより判定したときに、ポリペプチドに結合される複数の水溶性ポリマーのピーク分子量の±10%以内にある。
いくつかの実施形態では、ポリペプチドに結合される複数の水溶性ポリマーにおける重量平均分子量と数平均分子量との比は、GPCやHPLCなどのクロマトグラフィー、またはMALDI-MSなどの質量分析法により判定したときに、約1.0~約1.5、約1.0~約1.1、約1.0~約1.2、約1.0~約1.3、約1.0~約1.25、約1.05~約1.1、約1.05~約1.2、約1.05~約1.5、約1.1~約1.2、約1.1~約1.5、または約1.2~約1.5である。いくつかの実施形態では、ポリペプチドに結合される複数の水溶性ポリマーにおける重量平均分子量と数平均分子量との比は、GPCやHPLCなどのクロマトグラフィー、またはMALDI-MSなどの質量分析法により判定したときに、最低1.1、最低1.2、最低1.3、最低1.5、最低1.6,最低1.7,最低1.8、最低1.9、最低2.0、最低2.5、または最低3.0である。
IIIb.単分散性
本明細書中の一態様では、修飾IL-18ポリペプチド集団が記載される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団は、単分散性である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団は、単分散性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、単分散性ポリマーは、N末端またはポリペプチドの残基に結合される。いくつかの実施形態では、単分散性ポリマーは、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に結合される。
本明細書中の一態様では、修飾IL-18ポリペプチド集団が記載される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団は、単分散性である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団は、単分散性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、単分散性ポリマーは、N末端またはポリペプチドの残基に結合される。いくつかの実施形態では、単分散性ポリマーは、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に結合される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団は、修飾IL-18ポリペプチドに共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、それぞれ修飾IL-18ポリペプチドに共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは、単分散性ポリマーである。いくつかの実施形態では、ポリマーは、残基68または70に共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、ポリマーは、残基68、69、または70に共有結合され、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、ポリマーは、修飾IL-18ポリペプチドのN末端領域に共有結合される。いくつかの実施形態では、ポリマーは、修飾IL-18ポリペプチドのN末端に共有結合される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団は、IL-2修飾ポリペプチドに共有結合された第2のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、第2のポリマーは、単分散性ポリマーである。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団は、修飾IL-18ポリペプチドに共有結合された第3のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、第3のポリマーは、単分散性ポリマーである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団は、単分散性である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団における重量平均分子量と数平均分子量との比は、最大1.5、最大1.2、最大1.1、または最大1.05である。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、修飾IL-18ポリペプチド集団を含み、修飾IL-18ポリペプチド集団における重量平均分子量と数平均分子量との比は、1.05~1.5である。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、修飾IL-18ポリペプチド集団を含み、修飾IL-18ポリペプチド集団における重量平均分子量と数平均分子量との比は、約1.0~約1.5、約1.0~約1.1、約1.0~約1.2、約1.0~約1.3、約1.0~約1.4、約1.05~約1.1、約1.05~約1.2、約1.05~約1.5、約1.1~約1.2、約1.1~約1.5、または約1.2~約1.5である。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、修飾IL-18ポリペプチド集団を含み、修飾IL-18ポリペプチド集団における重量平均分子量と数平均分子量との比は、約1.05、1.1、約1.2、または約1.5である。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、修飾IL-18ポリペプチド集団を含み、修飾IL-18ポリペプチド集団における重量平均分子量と数平均分子量との比は、最低1.05、1.1、または1.2である。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、修飾IL-18ポリペプチド集団を含み、修飾IL-18ポリペプチド集団における重量平均分子量と数平均分子量との比は、最大1.1、1.2、または1.5である。いくつかの実施形態では、比は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)や高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などのクロマトグラフィーにより判定される。いくつかの実施形態では、比は、MALDI-MSやESI-HRMSなどの質量スペクトル分析により判定される。
本明細書に記載される修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±10%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±10%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低85%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±10%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低90%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±10%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±10%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±10%以内にある。いくつかの実施形態では、質量スペクトル分析は、MALDI-質量分析法である。いくつかの実施形態では、質量スペクトル分析は、高分解能エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-MSまたはESI-HRMS)である。
本明細書に記載される修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±5%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±5%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低85%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±5%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低90%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±5%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±5%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±5%以内にある。
本明細書に記載される修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±2%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±2%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低85%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±2%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低90%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±2%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±2%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±2%以内にある。
本明細書に記載される修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低85%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低90%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1%以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1%以内にある。
本明細書に記載される修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1,000ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1,000ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低85%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1,000ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低90%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1,000ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1,000ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±1,000ダルトン以内にある。
本明細書に記載される修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±500ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±500ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低85%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±500ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低90%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±500ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±500ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±500ダルトン以内にある。
本明細書に記載される修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±100ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±100ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低85%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±100ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低90%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±100ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±100ダルトン以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±100ダルトン以内にある。
修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低90%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±20Da、±10Da、または±5Da以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±20Da、±10Da、または±5Da以内にある。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、ピーク分子量の±20Da、±10Da、または±5Da以内にある。いくつかの実施形態では、質量スペクトル分析は、MALDI-質量分析法である。いくつかの実施形態では、質量スペクトル分析は、ESI-HRMSである。
本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、または最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときと同じ分子量である。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%の分子量は、質量スペクトルにより測定したときと同じ分子量である。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低85%の分子量は、質量スペクトルにより測定したときと同じ分子量である。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低90%の分子量は、質量スペクトルにより測定したときと同じ分子量である。修飾IL-18ポリペプチド集団のいくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低95%の分子量は、質量スペクトルにより測定したときと同じ分子量である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団は、例えばサイズ排除クロマトグラフィー、動的光散乱法、ESI-MS、MALDI-MS、または分析用超遠心法により精査したときに、1つの明らかな分子量で実質的に存在する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団は、例えばサイズ排除クロマトグラフィー、動的光散乱法、ESI-MS、MALDI-MS、または分析用超遠心法により精査したときに、1つの明らかな分子量で最低約80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、またはそれより多くが存在する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団は、サイズ排除クロマトグラフィーにより精査したときに、1つの明らかな分子量で実質的に存在する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団は、動的光散乱法により精査したときに、1つの明らかな分子量で実質的に存在する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団は、MALDI-MSまたはESI-MSにより精査したときに、1つの明らかな分子量で実質的に存在する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団は、分析用超遠心法により精査したときに、1つの明らかな分子量で実質的に存在する。
本明細書中の一態様では、複数の修飾IL-18ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチド集団であって、複数の修飾IL-18ポリペプチドは、複数のポリマー(すなわち、複数の第1のポリマー)を含み、修飾IL-18ポリペプチドは、それぞれ修飾IL-18ポリペプチドに共有結合される複数のポリマーを含む、修飾IL-18ポリペプチド集団が記載される。いくつかの実施形態では、複数のポリマーの最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、複数のポリマーのピーク分子量の±10%以内にある。いくつかの実施形態では、複数のポリマーの最低75%、最低80%、最低85%、最低90%、または最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、複数のポリマーのピーク分子量の±10%以内にある。いくつかの実施形態では、複数のポリマーの最低75%、最低80%、最低85%、最低90%、または最低95%の分子量は、MALDI-MSにより判定したときに、複数のポリマーのピーク分子量の±5%以内にある。いくつかの実施形態では、複数のポリマーの最大50%、最大60%、最大75%、最大80%、最大85%、最大90%、または最大95%は、質量スペクトル分析により判定したときに、複数のポリマーのピーク分子量の±10%以内にあり、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときにピーク分子量の±10%以内にある。いくつかの実施形態では、複数のポリマーの最大50%、最大60%、最大75%、最大80%、最大85%、最大90%、または最大95%は、質量スペクトル分析により判定したときに、複数のポリマーのピーク分子量の±5%以内にある。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときにピーク分子量の±1%以内にある。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときにピーク分子量の±0.5%以内にある。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド集団の最低80%、最低85%、最低90%、最低95%、または最低99%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときにピーク分子量の±0.1%以内にある。いくつかの実施形態では、複数のポリマーにおける重量平均分子量と数平均分子量との比は、GPCやHPLCなどのクロマトグラフィー、またはMALDI-MSなどの質量分析法により判定したときに、約1.0~約1.5、約1.0~約1.1、約1.0~約1.2、約1.0~約1.3、約1.0~約1.25、約1.05~約1.1、約1.05~約1.2、約1.05~約1.5、約1.1~約1.2、約1.1~約1.5、または約1.2~約1.5である。いくつかの実施形態では、複数のポリマーにおける重量平均分子量と数平均分子量との比は、GPCやHPLCなどのクロマトグラフィー、またはMALDI-MSなどの質量分析法により判定したときに、最低1.1、最低1.2、最低1.3、最低1.5、最低1.6,最低1.7,最低1.8、最低1.9、最低2.0、最低2.5、または最低3.0である。
いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最低約1,000Daである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最低約3,000Da、最低約6,000Da、最低約12,000Da、または最低約24,000Daである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最低約3,000Daである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最低約6,000Daである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最低約12,000Daである。いくつかの実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は、最低約24,000Daである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の複数の修飾IL-18ポリペプチドは、複数の第2のポリマーを含み、修飾IL-18ポリペプチドは、それぞれ修飾IL-18ポリペプチドに共有結合された複数の第2のポリマーのうち1つを含む。いくつかの実施形態では、複数の第2のポリマーの最低75%、最低80%、最低85%、最低90%、または最低95%の分子量は、MALDI-MSやESI-MSなどの質量スペクトル分析により判定したときに、複数の第2ポリマーのピーク分子量の±10%以内にある。いくつかの実施形態では、複数の第2のポリマーの最低75%、最低80%、最低85%、最低90%、または最低95%の分子量は、質量スペクトル分析により判定したときに、複数の第2のポリマーのピーク分子量の±5%以内にある。いくつかの実施形態では、複数の第2のポリマーの最大50%、最大60%、最大75%、最大80%、最大85%、最大90%、または最大95%は、質量スペクトル分析により判定したときに、複数の第2のポリマーのピーク分子量の±10%以内にある。いくつかの実施形態では、複数の第2のポリマーの最大50%、最大60%、最大75%、最大80%、最大85%、最大90%、または最大95%は、質量スペクトル分析により判定したときに、複数の第2のポリマーのピーク分子量の±5%以内にある。いくつかの実施形態では、複数の第2のポリマーにおける重量平均分子量と数平均分子量との比は、GPCやHPLCなどのクロマトグラフィー、または質量スペクトル分析などの質量分析法により判定したときに、約1.0~約1.5、約1.0~約1.1、約1.0~約1.2、約1.0~約1.3、約1.0~約1.25、約1.05~約1.1、約1.05~約1.2、約1.05~約1.5、約1.1~約1.2、約1.1~約1.5、または約1.2~約1.5である。いくつかの実施形態では、複数の第2のポリマーにおける重量平均分子量と数平均分子量との比は、GPCやHPLCなどのクロマトグラフィーにより判定したときに、最低1.1、最低1.2、最低1.3、最低1.5、最低1.6,最低1.7,最低1.8、最低1.9、最低2.0、最低2.5、または最低3.0である。
いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、最低約3,000Da、最低約6,000Da、最低約12,000Da、または最低約24,000Daである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、最低約3,000Daである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、最低約6,000Daである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、最低約12,000Daである。いくつかの実施形態では、第2のポリマーの重量平均分子量は、最低約24,000Daである。
いくつかの実施形態では、複数は、最低100個、最低1,000個、最低10,000個、最低100,000個、最低1,000,000個、最低10,000,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低100個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低1,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低10,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低100,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低1,000,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低10,000,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低100,000,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、複数は、約100個、約1,000個、約10,000個、約100,000個、約1,000,000個、約10,000,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約100個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約1,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約10,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約100,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約1,000,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約10,000,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約100,000,000個の修飾IL-18ポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、複数は、最低1μg、最低10μg、最低100μg、最低1mg、最低10mg、または最低100mgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低1μgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低10μgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低100μgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低1mgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、最低10mgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約100mgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、複数は、約1μg、約10μg、約100μg、約1mg、約10mg、または約100mgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約1μgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約10μgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約100μgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約1mgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約10mgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、複数は、約100mgの修飾IL-18ポリペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、直鎖ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、フォールディングされる。いくつかの実施形態では、修飾ポリペプチドは、1つまたは複数のジスルフィド結合を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、半減期延長のために共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドは、血漿半減期延長または血清半減期延長のために共有結合されたポリマーを含む。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、野生型IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期の最低1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、または10倍である。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、野生型IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期の1.5倍~10倍である。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、野生型IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期の1.5倍~2倍、1.5倍~4倍、1.5倍~6倍、1.5倍~8倍、1.5倍~10倍、2倍~4倍、2倍~6倍、2倍~8倍、2倍~10倍、4倍~6倍、4倍~8倍、4倍~10倍、6倍~8倍、6倍~10倍、または8倍~10倍である。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、野生型IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期の1.5倍、2倍、4倍、6倍、8倍、または10倍である。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、最低1.5倍、2倍、4倍、6倍、または8倍である。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、野生型IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期の最大2倍、4倍、6倍、8倍、または10倍である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、半減期を延長するポリマーを有していない修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期の最低1.5倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、または10倍である。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、半減期を延長するポリマーを有していない修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期の1.5倍~10倍である。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、半減期を延長するポリマーを有していない修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期の1.5倍~2倍、1.5倍~4倍、1.5倍~6倍、1.5倍~8倍、1.5倍~10倍、2倍~4倍、2倍~6倍、2倍~8倍、2倍~10倍、4倍~6倍、4倍~8倍、4倍~10倍、6倍~8倍、6倍~10倍、または8倍~10倍である。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、半減期を延長するポリマーを有していない修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期の1.5倍、2倍、4倍、6倍、8倍、または10倍である。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、最低1.5倍、2倍、4倍、6倍、または8倍である。いくつかの実施形態では、本開示の修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期は、半減期を延長するポリマーを有していない修飾IL-18ポリペプチドの血漿半減期または血清半減期の最大2倍、4倍、6倍、8倍、または10倍である。
IV.医薬組成物
一態様では、本明細書には、医薬組成物であって、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドと、薬学的に許容可能な担体または賦形剤とを含む医薬組成物が記載される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、複数の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、炭水化物、無機塩、抗酸化剤、界面活性剤、または緩衝液から選択される1つまたは複数の賦形剤をさらに含む。
一態様では、本明細書には、医薬組成物であって、本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドと、薬学的に許容可能な担体または賦形剤とを含む医薬組成物が記載される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、複数の修飾IL-18ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、炭水化物、無機塩、抗酸化剤、界面活性剤、または緩衝液から選択される1つまたは複数の賦形剤をさらに含む。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は、炭水化物をさらに含む。ある実施形態では、炭水化物は、フルクトース、マルトース、ガラクトース、グルコース、D-マンノース、ソルボース、ラクトース、スクロース、トレハロース、セロビオース、ラフィノース、メレジトース、マルトデキストリン、デキストラン、デンプン、マンニトール、キシリトール、マルチトール、ラクチトール、キシリトール、ソルビトール(グルシトール)、ピラノシルソルビトール、ミオイノシトール、シクロデキストリン、およびそれらの組合せからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は無機塩を含む。ある実施形態では、無機塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、硫酸ナトリウム、またはそれらの組合せからなる群から選択される。
ある実施形態では、医薬組成物は、抗酸化剤を含む。ある実施形態では、抗酸化剤は、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、メタ重亜硫酸カリウム、没食子酸プロピル、メタ重亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ビタミンE、3,4-ジヒドロキシ安息香酸、およびそれらの組合せからなる群から選択される。
ある実施形態では、医薬組成物は、界面活性剤を含む。ある実施形態では、界面活性剤は、ポリソルベート、ソルビタンエステル、脂質、リン脂質、ホスファチジルエタノールアミン、脂肪酸、脂肪酸エステル、ステロイド、EDTA、亜鉛、およびそれらの組合せからなる群から選択される。
ある実施形態では、医薬組成物は、緩衝液を含む。ある実施形態では、緩衝液は、クエン酸、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、酢酸、エタノールアミン、ヒスチジン、アミノ酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、乳酸、トリス、HEPES、またはそれらの組合せからなる群から選択される。ある実施形態では、緩衝液は、クエン酸、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、酢酸、エタノールアミン、ヒスチジン、アミノ酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、乳酸、トリス、HEPES、CHAPS、またはそれらの組合せからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は、非経口投与または経腸投与用に製剤化される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、静脈内投与または皮下投与用に製剤化される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は凍結乾燥形態にある。
本明細書中の一態様では、記載された修飾IL-18ポリペプチドを含む液体組成物または凍結乾燥組成物が記載される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、凍結乾燥粉末である。いくつかの実施形態では、凍結乾燥粉末は、緩衝溶液中で再懸濁される。いくつかの実施形態では、緩衝溶液は、緩衝液、糖、塩、界面活性剤、またはそれらのあらゆる組合せを含む。いくつかの実施形態では、緩衝溶液は、リン酸塩を含む。いくつかの実施形態では、リン酸塩は、ナトリウムNa2HPO4である。いくつかの実施形態では、塩は塩化ナトリウムである。いくつかの実施形態では、緩衝溶液は、リン酸緩衝生理食塩水を含む。いくつかの実施形態では、緩衝溶液は、マンニトールを含む。いくつかの実施形態では、凍結乾燥粉末は、50mg/mLのマンニトールとともにリン酸緩衝生理食塩水溶液(pH7.4)を含む溶液中で懸濁される。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、対象への投与直前に再構成される凍結乾燥組成物である。
本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、様々な剤形とすることができる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、凍結乾燥粉末として投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、懸濁液として投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、溶液として投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL18ポリペプチドは、注射用溶液として投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、IV溶液として投与される。
V.修飾IL-18ポリペプチドの合成
本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、組換えポリペプチドとして発現されるのではなく化学的に合成することができる。修飾IL-18ポリペプチドは、完全長の修飾IL-18ポリペプチドの1つまたは複数のフラグメントを合成し、これらフラグメントをまとめてライゲートし、ライゲートした完全長のポリペプチドをフォールディングすることにより、作製可能である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、アミノ酸配列中の少なくとも1つの突然変異、およびポリペプチドの残基C68またはK70にて共有結合されるPEGポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、アミノ酸配列中の少なくとも1つの突然変異、およびポリペプチドの残基C68、E69、またはK70に共有結合されるPEGポリマーを含む。いくつかの実施形態では、PEGは、修飾IL-18ポリペプチドの68位、69位、または70位にてシステイン残基に結合される。いくつかの実施形態では、PEGポリマーの分子量は、最低約1kDa、最低約2kDa、最低約5kDa、最低約10kDa、最低約15kDa、または最低約20kDaである。いくつかの実施形態では、PEGポリマーの分子量は、約1kDa、約2kDa、約5kDa、約10kDa、約15kDa、約20kDa、約25kDa、または約30kDaである。
本明細書に記載の修飾IL-18ポリペプチドは、組換えポリペプチドとして発現されるのではなく化学的に合成することができる。修飾IL-18ポリペプチドは、完全長の修飾IL-18ポリペプチドの1つまたは複数のフラグメントを合成し、これらフラグメントをまとめてライゲートし、ライゲートした完全長のポリペプチドをフォールディングすることにより、作製可能である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、アミノ酸配列中の少なくとも1つの突然変異、およびポリペプチドの残基C68またはK70にて共有結合されるPEGポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、アミノ酸配列中の少なくとも1つの突然変異、およびポリペプチドの残基C68、E69、またはK70に共有結合されるPEGポリマーを含む。いくつかの実施形態では、PEGは、修飾IL-18ポリペプチドの68位、69位、または70位にてシステイン残基に結合される。いくつかの実施形態では、PEGポリマーの分子量は、最低約1kDa、最低約2kDa、最低約5kDa、最低約10kDa、最低約15kDa、または最低約20kDaである。いくつかの実施形態では、PEGポリマーの分子量は、約1kDa、約2kDa、約5kDa、約10kDa、約15kDa、約20kDa、約25kDa、または約30kDaである。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、アミノ酸配列中の少なくとも1つの突然変異、およびポリペプチドの残基C68またはK70にて共有結合される約30kDaのPEGポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、アミノ酸配列中の少なくとも1つの突然変異、およびポリペプチドの残基C68、E69、またはK70に共有結合される約30kDaのPEGポリマーを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、対象に投与されるとIFNγ誘導を増強する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、対象に投与されるとIL-18BP中和に耐性を呈しつつIFNγ誘導を増強する。
IV.宿主細胞
本明細書中の一態様では、修飾IL-18ポリペプチドをする宿主細胞が記載される。
本明細書中の一態様では、修飾IL-18ポリペプチドをする宿主細胞が記載される。
本明細書中の一態様では、修飾IL-18ポリペプチドを産生する方法であって、修飾IL-18ポリペプチドを宿主細胞中で発現する工程を含む方法が記載される。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、原核細胞または真核細胞である。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、哺乳動物細胞、鳥類細胞、または昆虫細胞である。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、哺乳動物細胞、鳥類細胞、真菌細胞、または昆虫細胞である。いくつかの実施形態では、宿主細胞は、CHO細胞、COS細胞、または酵母菌細胞である。
VII.修飾IL-18ポリペプチドの生物活性
VIIa.結合親和性
本明細書中の一態様では、IL-18Rαに対する親和性がIL-18BPに対する親和性よりも高い修飾IL-18ポリペプチドが記載される。いくつかの実施形態では、IL-18Rα、IL-18Rα/βヘテロ二量体、またはIL-18BPに対する親和性は、解離定数(KD)により測定される。本明細書で使用するとき、「修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKD」という句は、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18Rαとの結合相互作用の解離定数を意味する。「修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βのKD」という句は、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18Rα/βとの結合相互作用の解離定数を意味する。同様に、「修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKD」という句は、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18BPとの結合相互作用の解離定数を意味する。
VIIa.結合親和性
本明細書中の一態様では、IL-18Rαに対する親和性がIL-18BPに対する親和性よりも高い修飾IL-18ポリペプチドが記載される。いくつかの実施形態では、IL-18Rα、IL-18Rα/βヘテロ二量体、またはIL-18BPに対する親和性は、解離定数(KD)により測定される。本明細書で使用するとき、「修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKD」という句は、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18Rαとの結合相互作用の解離定数を意味する。「修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βのKD」という句は、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18Rα/βとの結合相互作用の解離定数を意味する。同様に、「修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKD」という句は、修飾IL-18ポリペプチドとIL-18BPとの結合相互作用の解離定数を意味する。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、KDにより測定したときに、IL-18受容体(IL-18R)に対する親和性がIL-18結合タンパク質(IL-18BP)に対する親和性よりも高く、[KDIL-18R]/[KDIL-18BP]は1未満である。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、KDにより測定したとき、IL-18受容体αサブユニット(IL-18Rα)に対する親和性がIL-18結合タンパク質(IL-18BP)に対する親和性よりも10倍未満低いか、5倍未満低いか、またはそれよりも高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、KDにより測定したとき、IL-18受容体αサブユニット(IL-18Rα)に対する親和性がIL-18結合タンパク質(IL-18BP)に対する親和性よりも10倍未満低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、KDにより測定したとき、IL-18受容体αサブユニット(IL-18Rα)に対する親和性がIL-18結合タンパク質(IL-18BP)に対する親和性よりも5倍未満低い。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8、実施例10、実施例12を参照)。いくつかの実施形態では、KDは、alphaLISAアッセイにより判定される(例えば実施例9を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、KDにより測定したとき、IL-18受容体αサブユニット(IL-18Rα)に対する親和性がIL-18結合タンパク質(IL-18BP)に対する親和性よりも10倍未満低いか、5倍未満低いか、またはそれより高く、[KDIL-18Rα]/[KDIL-18BP]は0.1を超える。いくつかの実施形態では、[KDIL-18Rα]/[KDIL-18BP]は、約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、または1を超える。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8、実施例10、実施例12を参照)。いくつかの実施形態では、KDは、alphaLISAアッセイにより判定される(例えば実施例9を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18受容体α(IL-18Rα)に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約200nM未満、約100nM未満、または約50nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約200nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約100nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約50nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約10nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例10を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18受容体α/β(IL-18Rα/β)ヘテロ二量体に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約100nM未満のKDをもってIL-18Rα/βヘテロ二量体に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約500nM未満のKDをもってIL-18Rα/βヘテロ二量体に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約20nM未満のKDをもってIL-18Rα/βヘテロ二量体に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約10nM未満のKDをもってIL-18Rα/βヘテロ二量体に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約5nM未満のKDをもってIL-18Rα/βヘテロ二量体に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、約2nM未満のKDをもってIL-18Rα/βヘテロ二量体に結合する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号1のIL-18ポリペプチドと同様のKDをもってIL-18α/βに結合する。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例11を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、1,000nM未満、750nM未満、500nM未満、450nM未満、400nM未満、350nM未満、300nM未満、250nM未満、200nM未満、150nM未満、140nM未満、130nM未満、125nM未満、120nM未満、100nM未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、150nM未満、50nM未満、25nM未満、または10nM未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、50nM未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、10nM未満である。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例10を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、1,000nM未満、750nM未満、500nM未満、450nM未満、400nM未満、350nM未満、300nM未満、250nM未満、200nM未満、150nM未満、140nM未満、130nM未満、125nM未満、120nM未満、100nM未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、150nM未満、50nM未満、25nM未満、10nM未満、5nM未満、または2nM未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、50nM未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、10nM未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、5nM未満である。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例11を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、1,000nM未満、750nM未満、500nM未満、450nM未満、400nM未満、350nM未満、300nM未満、250nM未満、200nM未満、150nM未満、140nM未満、130nM未満、125nM未満、120nM未満、100nM未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、50nM未満、25nM未満、1nM未満、または0.5nM未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、約10nMである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、約2.5nMである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、約1nMである。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例12を参照)。いくつかの実施形態では、KDは、alphaLISAアッセイにより判定される(例えば実施例9を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、野生型IL-18/IL-18RαのKDと実質的に同じである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、野生型IL-18/IL-18RαのKDより高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、野生型IL-18/IL-18RαのKDより低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、野生型IL-18/IL-18RαのKDより最大10%、最大20%、最大30%、最大40%、最大50%、最大60%、最大70%、最大80%、最大85%、または最大90%高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、野生型IL-18/IL-18RαのKDより最低20%高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、野生型IL-18/IL-18RαのKDより最低25%高い。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例10を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、野生型IL-18/IL-18RαのKDより最大100%、最大200%、最大300%、最大400%、最大500%、または最大600%高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、野生型IL-18/IL-18RαのKDより最大500%高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18RαのKDは、野生型IL-18/IL-18RαのKDより約500%高い。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例10を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、野生型IL-18/IL-18Rα/βのKDと実質的に同じである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、野生型IL-18/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDより高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、野生型IL-18/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDより最大10%、最大20%、最大30%、最大40%、最大50%、最大60%、最大70%、最大80%、または最大90%高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、野生型IL-18/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDより最大25%高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、野生型IL-18/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDより約25%高い。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例11を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、野生型IL-18/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDより最大100%、最大200%、最大300%、最大400%、最大500%、または高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDは、野生型IL-18/IL-18Rα/βヘテロ二量体のKDより最大350%高い。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例11を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDと実質的に同じである。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより最低10%、最低20%、最低30%、最低40%、最低50%、最低60%、最低70%、最低80%、または最低90%高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより最低25%高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより約25%高い。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例12を参照)。いくつかの実施形態では、KDは、alphaLISAアッセイにより判定される(例えば実施例9を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより最低2倍、3倍、5倍、10倍、15倍、20倍、30倍、40倍、または50倍高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより最低5倍高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより最低30倍高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより約8倍高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより約35倍高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチド/IL-18BPのKDは、野生型IL-18/IL-18BPのKDより約40倍高い。いくつかの実施形態では、KDは、表面プラズモン共鳴アッセイにより判定される(例えば実施例8と実施例12を参照)。いくつかの実施形態では、KDは、alphaLISAアッセイにより判定される(例えば実施例9を参照)。
VIIb.半数有効濃度(EC50)
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、IFN・産生を調節する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50(nM)は、配列番号1のIL-18のEC50(nM)より10倍未満高いか、5倍未満高いか、またはそれよりも低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、配列番号1のIL-18のEC50(nM)より10倍未満高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、配列番号1のIL-18のEC50(nM)より5倍未満高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、配列番号1のIL-18のEC50(nM)より低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、配列番号1のIL-18のEC50(nM)より10倍未満、8倍未満、6倍未満、5倍未満、4倍未満、3倍未満、または2倍未満高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、IFNγ誘導細胞アッセイにより測定される(例えば実施例13を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、IFN・産生を調節する。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50(nM)は、配列番号1のIL-18のEC50(nM)より10倍未満高いか、5倍未満高いか、またはそれよりも低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、配列番号1のIL-18のEC50(nM)より10倍未満高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、配列番号1のIL-18のEC50(nM)より5倍未満高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、配列番号1のIL-18のEC50(nM)より低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、配列番号1のIL-18のEC50(nM)より10倍未満、8倍未満、6倍未満、5倍未満、4倍未満、3倍未満、または2倍未満高い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、IFNγ誘導細胞アッセイにより測定される(例えば実施例13を参照)。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドはIFNγ産生を調節し、修飾IL-18ポリペプチドのIFNγに対するEC50(nM)は、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)未満である。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドのIFNγに対するEC50(nM)は、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)よりも少なくとも10倍低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドのIFNγに対するEC50(nM)は、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)よりも約10倍低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドのIFNγに対するEC50(nM)は、配列番号1のnIL-18ポリペプチドのEC50(nM)よりも約15倍低い。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50は、IFNγ誘導細胞アッセイにより測定される(例えば実施例13を参照)。
XVII.処置方法
本明細書中の一態様では、癌の処置を必要とする対象の癌を処置する方法であって、本明細書に記載される修飾IL-18ポリペプチドまたは医薬組成物を有効量で対象に投与する工程を含む方法が記載される。
本明細書中の一態様では、癌の処置を必要とする対象の癌を処置する方法であって、本明細書に記載される修飾IL-18ポリペプチドまたは医薬組成物を有効量で対象に投与する工程を含む方法が記載される。
本明細書中の別の態様では、癌の処置を必要とする対象の癌を処置するのに使用される、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドが記載される。本明細書中の別の態様では、癌の処置を必要とする対象の癌を処置するための薬剤の製造のための、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドが記載される。
いくつかの実施形態では、癌は固形癌である。いくつかの実施形態では、固形癌は、腎臓癌、皮膚癌、膀胱癌、骨癌、脳癌、乳癌、大腸癌、食道癌、眼癌、頭頸部癌、肺癌、卵巣癌、膵臓癌、または前立腺癌である。いくつかの実施形態では、固形癌は、転移性腎細胞癌(転移性RCC)または黒色腫である。いくつかの実施形態では、癌は固形癌である。いくつかの実施形態では、固形癌は、癌腫または肉腫である。
いくつかの実施形態では、癌は液体癌(liquid cancer)である。いくつかの実施形態では、癌は血液癌である。いくつかの実施形態では、液体癌は、骨髄腫または白血病である。いくつかの実施形態では、液体癌は、白血病、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、または多発性骨髄腫である。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、修飾IL-18ポリペプチドの有効量の単回用量で投与され、(i)修飾IL-18ポリペプチドが1日1回投与されるか、または(ii)修飾IL-18ポリペプチドが1日にわたり対象に複数回投与される、さらなる実施形態が含まれる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、毎日、隔日、週3回、週1回、2週間毎、3週間毎、4週間毎、5週間毎、3日毎、4日毎、5日毎、6日毎、隔週、週3回、週4回、週5回、週6回、月1回、月2回、月3回、2か月に1回、3か月に1回、4か月に1回、5か月に1回、または6か月に1回投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、毎日投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、隔日で投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、隔日で投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、週3回投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、週1回投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、2週間毎に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、3週間毎に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、4週間毎に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、5週間毎に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、3日毎に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、4日毎に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、5日毎に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、6日毎に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、隔週で投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、週3回投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、週4回投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、週5回投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、週6回投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、月1回投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、月2回投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、月3回投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、2か月に1回に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、3か月に1回に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、4か月に1回に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、5か月に1回に投与される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、6か月に1回に投与される。
いくつかの実施形態では、対象は、5~75歳である。いくつかの実施形態では、対象は、5~10歳、5~15歳、5~18歳、5~25歳、5~35歳、5~45歳、5~55歳、5~65歳、5~75歳、10~15歳、10~18歳、10~25歳、10~35歳、10~45歳、10~55歳、10~65歳、10~75歳、15~18歳、15~25歳、15~35歳、15~45歳、15~55歳、15~65歳、15~75歳、18~25歳、18~35歳、18~45歳、18~55歳、18~65歳、18~75歳、25~35歳、25~45歳、25~55歳、25~65歳、25~75歳、35~45歳、35~55歳、35~65歳、35~75歳、45~55歳、45~65歳、45~75歳、55~65歳、55~75歳、または65~75歳である。いくつかの実施形態では、対象は、最低5、10、15、18、25、35、45、55、または65歳である。いくつかの実施形態では、対象は、最高10、15、18、25、35、45、55、65、または75歳である。
いくつかの実施形態では、上記方法は、凍結乾燥形態にある修飾IL-18ポリペプチドまたは医薬組成物を再構成する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドまたは医薬組成物は、投与前に再構成される。いくつかの実施形態では、組成物は、投与直前、投与の最大約5分前、投与の最大約20分前、投与の最大約40分前、投与の最大約1時間前、または投与の最大約4時間前に再構成される。
IX.製造(合成)方法
また本明細書には、修飾IL-18ポリペプチドを合成する方法も提供される。場合により、修飾IL-18ポリペプチドは、組換え発現ではなく化学的に合成される。いくつかの例では、修飾IL-18ポリペプチドのいくつかのフラグメントペプチド前駆体が合成され、後に好適なライゲーション法(例えば、アルファ-ケトヒドロキシルアミン(KAHA)ライゲーション)を用いて一体的にライゲートされる。場合により、ライゲーション後に生じる修飾IL-18ポリペプチドは、組換えまたは野生型IL-18ポリペプチドのものと実質的に同一の二次構造と三次構造を有する修飾IL-18ポリペプチドを産生するためにフォールディングされる。
また本明細書には、修飾IL-18ポリペプチドを合成する方法も提供される。場合により、修飾IL-18ポリペプチドは、組換え発現ではなく化学的に合成される。いくつかの例では、修飾IL-18ポリペプチドのいくつかのフラグメントペプチド前駆体が合成され、後に好適なライゲーション法(例えば、アルファ-ケトヒドロキシルアミン(KAHA)ライゲーション)を用いて一体的にライゲートされる。場合により、ライゲーション後に生じる修飾IL-18ポリペプチドは、組換えまたは野生型IL-18ポリペプチドのものと実質的に同一の二次構造と三次構造を有する修飾IL-18ポリペプチドを産生するためにフォールディングされる。
いくつかの例では、修飾IL-18ポリペプチドのメチオニン残基は、安定性を目的として、かつ最終の修飾IL-18ポリペプチドを産生するべく直鎖修飾IL-18ポリペプチドのフォールディングを補助するために置換される。メチオニンの側鎖は合成プロセス(例えば、ペプチド合成およびタンパク質フォールディング)中に酸化する傾向があり、その結果、場合により均一性を欠くことで特定の使用に対して品質が不十分の最終IL-18ポリペプチドが生じる。
場合により、これらの制限に対処するために、修飾IL-18ポリペプチドのメチオニン残基すべてがノルロイシン残基と置き換えられた。場合により、直鎖ペプチドの合成は成功したが、おそらく修飾IL-18ポリペプチドの二次/三次構造が野生型または組換えIL-18と比して改質されたことによるミスフォールディングが原因で、疎水性の増加や沈殿傾向(propensity to precipitate)などの不安定性、および生物活性の低下の徴候が認められた。
場合により、修飾IL-18ポリペプチドは、部分的なメチオニン酸化の複合混合物を生じさせることなく均一な直鎖タンパク質を作製しようとして、前駆体ペプチドの合成中に酸化したメチオニンを直接組み込むために合成された。場合により、修飾直鎖IL-18ポリペプチドの合成は成功したが、メチオニンを非酸化形態へと還元するのに困難が生じた。
これらの難題に対処するために、メチオニン残基をO-メチル-L-ホモセリン(Omh)残基に置き換えた新たな修飾IL-18ポリペプチド変異体をデザインした。Omhは、メチオニンの硫黄原子が酸素と置き換えられた天然メチオニンの構造的類似体である。硫黄原子を欠いているため、Omh残基が酸化する傾向は少なくなるため、安定性がさらに高く、合成/精製が容易な修飾IL-18ポリペプチドをもたらすことが予測される。加えて、Omh残基の親水性はノルロイシン残基に比して増加しているとともに、Omhの生来のメチオニン残基に対する構造的相同性が高くなっていることから、メチオニンの代わりにノルロイシン残基を有する変異体と比較して適切で安定性が高い、修飾IL-18ポリペプチドのフォールディングを容易にすると予測される。このため、メチオニン残基をOmh残基と置き換える化学的に合成された修飾IL-18ポリペプチドは、他に合成された修飾IL-18ポリペプチドより優れた利点をいくつか提供すると予測される。
本明細書中の一態様では、修飾IL-18ポリペプチドを作製する方法が記載される。本明細書中の別の態様では、修飾IL-18ポリペプチドを作製する方法であって、修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントを合成する工程と、フラグメントをライゲートする工程とを含む方法が記載される。本明細書中の別の態様では、修飾IL-18ポリペプチドを作製する方法であって、a.修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントを合成する工程と、b.フラグメントをライゲートする工程と、c.ライゲートされたフラグメントをフォールディングする工程とを含む方法が、記載される。本明細書中の別の態様では、修飾IL-18ポリペプチドを作製する方法であって、修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントを提供する工程と、フラグメントをライゲートする工程とを含む方法が記載される。本明細書中の別の態様では、修飾IL-18ポリペプチドを作製する方法であって、a.修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントを提供する工程と、b.フラグメントをライゲートする工程と、c.ライゲートされたフラグメントをフォールディングする工程とを含む方法が、記載される。本明細書中の別の態様では、修飾IL-18ポリペプチドを作製する方法であって、修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントをライゲートする工程であって、修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントの少なくとも1つは合成される、工程と、ライゲートされたフラグメントをフォールディングする工程とを含む方法が、記載される。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントは、化学的に合成される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントは、固相ペプチド合成により合成される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントは、自動ペプチド合成機で合成される。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれより多くのペプチドフラグメントである。いくつかの実施形態では、修飾ペプチドは、2個のペプチドフラグメントからライゲートされる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、3個のペプチドフラグメントからライゲートされる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、4個のペプチドフラグメントからライゲートされる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、2~10個のペプチドフラグメントからライゲートされる。
いくつかの実施形態では、2つ以上のフラグメントは、N末端フラグメント、C末端フラグメント、および任意選択で1つまたは複数の内部フラグメントを含み、N末端フラグメントは修飾IL-18ポリペプチドのN末端を含み、C末端フラグメントは修飾IL-18ポリペプチドのC末端を含む。いくつかの実施形態では、N末端フラグメントおよび1つまたは複数の内部フラグメントのそれぞれが、各フラグメントのC末端残基としてアルファ-ケトアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、各アルファ-ケトアミノ酸は、アルファ-ケト-フェニルアラニン、アルファ-ケト-チロシン、アルファ-ケト-バリン、アルファ-ケト-ロイシン、アルファ-ケト-イソロイシン、アルファ-ケト-ノルロイシン、およびアルファ-ケト-O-メチルホモセリンから選択される。
いくつかの実施形態では、C末端フラグメントおよび1つまたは複数の内部フラグメントのそれぞれが、各フラグメントのN末端残基として、ヒドロキシルアミンまたは環状ヒドロキシルアミン機能を有する残基を含む。いくつかの実施形態では、ヒドロキシルアミンまたは環状ヒドロキシルアミン機能を有する残基はそれぞれ5-オキサプロリン残基である。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントは、一体的にライゲートされる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの3つ以上のフラグメントは、連続的にライゲートされる。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの3つ以上のフラグメントは、ワンポット反応においてライゲートされる。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントを合成することは、4つのフラグメントを合成することを含む。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントを提供することは、4つのフラグメントを提供することを含む。いくつかの実施形態では、4つのフラグメントは、表13に提供されるものから独立に選択されるいずれかの配列に対して少なくとも約80%の配列同一性をそれぞれが有する4つのフラグメントを含む。いくつかの実施形態では、4つのフラグメントは、表13に提供されるものに対して少なくとも約85%の配列同一性を有する4つのフラグメントを含む。いくつかの実施形態では、4つのフラグメントは、表13に提供されるものに対して少なくとも約90%の配列同一性を有する4つのフラグメントを含む。いくつかの実施形態では、4つのフラグメントは、表13に提供されるものに対して少なくとも約95%の配列同一性を有する4つのフラグメントを含む。いくつかの実施形態では、4つのフラグメントは、表13に提供される4つのフラグメントを含む。
いくつかの実施形態では、4つのフラグメントは、N末端フラグメント、第1の内部フラグメント、第2の内部フラグメント、およびC末端フラグメントを含む。
いくつかの実施形態では、N末端フラグメントは、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸1~30に対応する残基を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、N末端フラグメントは、配列番号1の配列と比較してN末端伸長部を含む。いくつかの実施形態では、N末端フラグメントは、配列番号201に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、N末端フラグメントは、配列番号201~209のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、第1の内部フラグメントは、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸31~62に対応する残基を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、第1の内部フラグメントは、配列番号210に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、第1の内部フラグメントは、配列番号210~217のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、第2の内部フラグメントは、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸63~115に対応する残基を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、第2の内部フラグメントは、配列番号227に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、第2の内部フラグメントは、配列番号227~236のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、第1の内部フラグメントは、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸31~74に対応する残基を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、第1の内部フラグメントは、配列番号218に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、第1の内部フラグメントは、配列番号218~226のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、第2の内部フラグメントは、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸75~115に対応する残基を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、第2の内部フラグメントは、配列番号237に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、第2の内部フラグメントは、配列番号237~242のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、C末端フラグメントは、修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸116~157に対応する残基を含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく。いくつかの実施形態では、C末端フラグメントは、配列番号243に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、C末端フラグメントは、配列番号243~248のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、N末端フラグメント、第1の内部フラグメント、第2の内部フラグメント、およびC末端フラグメントは、修飾IL-18ポリペプチド中のそれぞれN末端からC末端まで配される。
いくつかの実施形態では、上記方法は、ライゲートされたフラグメントを再配置する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、ライゲートされたフラグメントを再配置する工程は、直鎖IL-18ポリペプチドの1つまたは複数のデプシペプチド結合を再配置することを含む。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のデプシペプチド結合は、1または複数のアミド結合を形成するために再配置される。いくつかの実施形態では、デプシペプチド結合は、フラグメントのライゲーションの結果として生じる。いくつかの実施形態では、デプシペプチド結合は、ホモセリン残基のヒドロキシル部分とホモセリン残基に隣接するアミノ酸と間にある。いくつかの実施形態では、ライゲートされたフラグメントを再配置する工程は、フラグメントのそれぞれがライゲートされた後に行われる。
いくつかの実施形態では、ライゲートされたフラグメントは、フォールディングされる。いくつかの実施形態では、フォールディングは、修飾IL-18ポリペプチド内に1つまたは複数のジスルフィド結合を形成することを含む。いくつかの実施形態では、ライゲートされたフラグメントは、フォールディングプロセスにかけられる。いくつかの実施形態では、ライゲートされたフラグメントは、当該技術分野で周知の方法を用いてフォールディングされる。いくつかの実施形態では、ライゲートされたポリペプチドまたはフォールディングされたポリペプチドは、それに1つまたは複数のポリマーを結合させることによりさらに修飾される。いくつかの実施形態では、ライゲートされたポリペプチドまたはフォールディングされたポリペプチドは、PEG化によりさらに修飾される。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、合成である。
本明細書で提供される特定の修飾IL-18ポリペプチドの例示的で非限定的な合成スキームを、図5および図9~図17に示す。概して、いくつかの実施形態では、配列番号1に明記されるアミノ酸配列と比較して、修飾IL-18ポリペプチドの残基番号1~30に対応するアミノ酸またはアミノ酸前駆体を含有する第1のフラグメント(「セグメント1」)が調製される(例えば、固相ペプチド合成(SPPS)により)。これは、いくつかの実施形態では単一フラグメント(「セグメント12」)をもたらすために修飾IL-18ポリペプチドの残基番号31~74または残基番号31~62のいずれかに対応するアミノ酸またはアミノ前駆体を含有する第2のフラグメント(「セグメント2」)に結合される。この第2のフラグメントは、いくつかの実施形態ではSPPSによっても調製される。同様に、いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドの残基番号63~115または75~115のいずれかに対応するアミノ酸またはアミノ酸前駆体を有する第3のフラグメントが、SPPSにより調製される。この第3のフラグメントは、いくつかの実施形態ではSPPSにより調製されるとともに、単一フラグメント(「セグメント34」)をもたらすために修飾IL-18ポリペプチドの残基番号116~157に対応するアミノ酸またはアミノ酸前駆体を含有する、第4のフラグメント(「セグメント4」)に結合される。その後、セグメント12とセグメント34が結合されると、完全長のフラグメント(「セグメント1234」)が得られる。フラグメントをライゲートするためにKAHAライゲーションが使用される実施形態では、部位残基は後にライゲーション点にてアミド結合をもたらすために再配列される(例えば、アミド結合へのデプシペプチドホモセリン再配列)。最終的に、完全長の線形フラグメントがフォールディングされて、合成IL-18ポリペプチドが得られる。
図5は、配列番号26に明記されるアミノ酸配列を有する修飾IL-18ポリペプチドの合成に関する例示的な合成スキームを示す図である。この修飾IL-18ポリペプチドは、フラグメント2の合成においてPEGリンカーを介して残基K70に付随するアジド官能性を組み込む。このアジド官能性は、より大きなPEGを結合させるコンジュゲーションハンドルとして作用する。
図9は、修飾IL-18ポリペプチドの合成に関する例示的な合成スキームを示す図である。この図で描かれる合成は、図5と同様に、アジドを有するPEGリシン残基を70位にて組み込む。
図10は、修飾IL-18ポリペプチドの合成に関するさらに例示的な合成スキームを示す図である。修飾IL-18ポリペプチドは、配列番号25に明記されるアミノ酸配列を有する。描かれるIL-18ポリペプチドはシステイン残基を含有しておらず、コンジュゲーションハンドルを組み込むように修飾されていないため、本明細書で提供される技法を用いて部位特異的なPEG化を行うことができない。
図11は、配列番号31に明記されるアミノ酸配列を有する修飾IL-18ポリペプチドの合成に関する例示的な合成スキームを示す図である。図5、図9、図10に明記される合成と比較して、修飾IL-18は、74/75位ではなく62/63位にてライゲートされる。
図12は、配列番号32に明記されるアミノ酸配列を有する修飾IL-18ポリペプチドの合成に関する例示的な合成スキームを示す図である。修飾IL-18ポリペプチドは、アジド官能性を有する修飾リシン残基を含む。
図13は、配列番号33に明記されるアミノ酸配列を有する修飾IL-18ポリペプチドの合成に関する例示的な合成スキームを示す図である。描かれるIL-18ポリペプチドはシステイン残基を含有しておらず、コンジュゲーションハンドルを組み込むように修飾されていないため、本明細書で提供される技法を用いて部位特異的なPEG化を行うことができない。
図14は、配列番号34に明記されるアミノ酸配列を有する修飾IL-18ポリペプチドの合成に関する例示的な合成スキームを示す図である。修飾IL-18ポリペプチドは、アジド官能性を有する修飾リシン残基を含む。
図15は、PEGを介してアジド部分が結合される修飾アスパルテート残基を含む修飾IL-18ポリペプチドの合成に関する例示的な合成スキームを示す図である。修飾アスパルテート残基は、あらゆる所望の位置(例えば、残基68、69、または70)に配することができる。
図16は、PEGを介してアジド部分が結合される修飾グルタメート残基を含む修飾IL-18ポリペプチドの合成に関する例示的な合成スキームを示す図である。修飾グルタメート残基は、あらゆる所望の位置(例えば、残基68、69、または70)に配することができる。
図17は、セグメント3上のアミノ酸残基(例えば、、残基68、69、または70)に付随するアジド基を含む修飾IL-18ポリペプチドの調製に使用される一般的な合成スキームを示す図である。示されるR基は、システイン、リシン、アスパルテート、およびグルタメートを含む様々な修飾残基を介してアジド官能性を結合できることを示している。
いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、組換えポリペプチドとして発現される。いくつかの実施形態では、修飾IL-18ポリペプチドは、大腸菌を用いて発現される。
本開示とその利点が詳細に記述されてきたが、添付の特許請求の範囲に定義されるような本開示の趣旨と範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換え、および改変を本開示中で行うことができることを理解されたい。
X.合成IL-18
本明細書にはまた、化学合成されたIL-18が提供される。いくつかの実施形態では、化学合成されたIL-18は、配列番号1の組換えIL-18と実質的に同一の生物活性を呈する。いくつかの実施形態では、化学合成されたIL-18は、本明細書で提供される修飾を含有する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾は、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドの生物活性を調節する。
本明細書にはまた、化学合成されたIL-18が提供される。いくつかの実施形態では、化学合成されたIL-18は、配列番号1の組換えIL-18と実質的に同一の生物活性を呈する。いくつかの実施形態では、化学合成されたIL-18は、本明細書で提供される修飾を含有する。いくつかの実施形態では、本明細書で提供される修飾は、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドの生物活性を調節する。
化学合成されたIL-18は、部位特異的に容易となるいずれかの所望の修飾を含むように合成できることから組換えIL-18より優れた利点をもたらし、生物活性の容易な調節が可能となる。
本明細書中の一態様では、残基21~41、残基60~80、および残基106~126の領域から選択される位置にホモセリン(Hse)残基を含む合成IL-18ポリペプチドを含む合成IL-18ポリペプチドであって、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく、合成IL-18ポリペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、残基21~41、残基60~80、および残基106~126の領域のそれぞれにHse残基を含む。
いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、31位にHse残基を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、63位または75位にHse残基を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、63位にHse残基を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、75位にHse残基を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、116位にHse残基を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、31位、116位、および63位と75位の少なくとも1つにHse残基を含む。
いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、配列番号1に少なくとも1つのメチオニン残基のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、配列番号1における少なくとも1つのメチオニン残基のアミノ酸置換は、M33、M51、M60、M86、M113、またはM150に置換を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、少なくとも3つのメチオニン残基の置換を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、少なくとも5つのメチオニン残基の置換を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、少なくとも6つのメチオニン残基の置換を含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのメチオニン残基が、O-メチル-ホモセリン(Omh)残基に置換される。いくつかの実施形態では、少なくとも3つのメチオニン残基が、Omh残基に置換される。いくつかの実施形態では、少なくとも5つのメチオニン残基が、Omh残基に置換される。いくつかの実施形態では、各メチオニン置換は、ノルロイシンまたはOmh残基に対するものである。いくつかの実施形態では、各メチオニン置換はOmh残基に対するものである。いくつかの実施形態では、配列番号1の各メチオニン残基は、Omh残基に置換される。
いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、配列番号1に対するさらなる突然変異を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸配列に対し少なくとも約80%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、合成IL-18ポリペプチドは、合成IL-18ポリペプチドの残基に共有結合されるポリマーを含む。
本開示は、さらに以下の実施例で例示されるが、この実施例は単に例示目的のために提供されるものであり、いかなる方法でも本開示を制限するようには意図されていない。
実施例1 - 修飾IL-18ポリペプチドの合成
固相ペプチド合成(SPPS)を用いて合成した個々のペプチドをライゲートすることにより、配列番号7のアミノ酸配列を有する修飾IL-18ポリペプチドを合成した。個々のペプチドは、後述の方法を用いて自動ペプチド合成機で合成した。
固相ペプチド合成(SPPS)を用いて合成した個々のペプチドをライゲートすることにより、配列番号7のアミノ酸配列を有する修飾IL-18ポリペプチドを合成した。個々のペプチドは、後述の方法を用いて自動ペプチド合成機で合成した。
市販の試薬をSigma-Aldrich、Acros、Merck、またはTCI Europeから購入し、さらに精製を行うことなく使用した。固相ペプチド合成に適した側鎖保護基を有するフルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)アミノ酸をNovabiochem、Christof Senn Laboratories AG、またはPeptARTから購入し、そのまま使用した。ペプチド合成に使用したポリエチレングリコール誘導体は、Polypureから購入した。Sigma AldrichのHPLCグレードのCH3CNを、分析および分取HPLC精製に使用した。
4-ヒドロキシ-α-シアノケイ皮酸(HCCA)をマトリックスとして使用して、二重ESI/MALDI-FTICRソースを搭載したBruker solariX(9.4T磁石)分光計を用いた高分解能フーリエ変換質量分析(FTMS)により、ペプチドとタンパク質に対し特徴解析を行った。CDスペクトルは、1.0mm経路長のセルを有するJasco J-715光度計で記録した。CDスペクトルを、標準感度(100mdeg)、データピッチ0.5nm、スキャン速度50nm/分、および帯域幅1nmの連続スキャンモードにおいて、25℃で集めた。5つのスキャンを平均化し、バックグラウンド信号を控除することで、CD曲線を得た。
ペプチドセグメント、ライゲートしたペプチド、および直鎖タンパク質を解析し、逆相高速液体クロマトグラフィー(RP-HPLC)により精製した。ペプチドの解析と反応のモニタリングは、デュアルポンプ、ミキサおよびインラインデガッサ、オートサンプラ、可変波長UV検出器(220nmおよび254nmで溶離液を同時にモニタリング)、ならびに100μL注射ループを取り付けた注射器を備える、解析用Jasco器機で実施した。ペプチドセグメントの精製は、10~20mLの注射ループを備えたGilson分取器機またはJasco半分取器機で実施した。いずれの場合も、移動相は、0.1%TFA(v/v)を有するMilliQ-H2O(緩衝液A)、および0.1%TFAを有するHPLCグレードのCH3CN(緩衝液B)であった。分析HPLCは、bioZen(商標)Intact C4カラム(3.6μm、150×4.6mm)上、室温で、またはAeris WIDEPORE XB-C18カラム(3.6μm、150×4.6mm)上、流速1mL/分、60℃で実施した。分取HPLCは、Gemini NX-C18 110 Aカラム(5μm、250×50mm)上で、またはShiseido capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×50mm)上、流速40mL/分、40℃もしくは60℃で実施した。半分取HPLCは、Shiseido capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×20mm)上、流速10mL/分、60℃で実施した。
ペプチドセグメントを、Fmoc-SPPS化学作用を用いて自動ペプチド合成機で合成した。側鎖保護基を有するFmoc-アミノ酸として、Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Arg(Pbf)-OH、Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Asp(OtBu)-OH、Fmoc-Asp(OBno)-OH、Fmoc-Asp(OAll)-OH、Fmoc-Cys(Acm)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Glu(OtBu)-OH、Fmoc-Gly-OH、Fmoc-His(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Lys(alloc)-OH、Fmoc-Met-OH、Fmoc-Met(O)-OH、Fmoc-Hse(Me)-OH、Fmoc-Nle-OH、Fmoc-Phe-OH、Fmoc-Pro-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Trp(Boc)-OH、Fmoc-Tyr(tBu)-OH、Fmoc-Val-OHを使用した。必要な場合、Fmoc-偽プロリンジペプチドを合成に組み込んだ。Fmoc脱保護は、20%ピペリジンのDMF溶液(8分を2回)、0.1M Cl-HOBtを含有する25%ピペリジンのDMF溶液(8分を2回)、または0.1M Cl-HOBtを含有する20%ピペリジンのDMF溶液(8分を2回)で実施し、304nmのUVによりフィードバックループでモニタリングすることで、完全なFmoc除去を確保した。Fmoc-アミノ酸(レジン置換の3.0~5.0当量)、HCTU、またはHATU(2.9~4.9当量)をカップリング試薬として使用し、DIPEAまたはNMM(6~10当量)のDMF溶液を使用し、室温または50℃でカップリングを行った。予め3分間の活性化を行った後、溶液をレジンに添加し、アミノ酸に応じて15分、30分、または2時間反応させた。場合により、二重カップリングを必要とした。場合により、レジンを20%無水酢酸のDMF溶液で処理し、未反応の遊離アミンをキャッピングした。必要な場合にLiCl洗浄を実施した。アリルオキシカルボニル(Alloc)脱保護を、窒素下、窒素により室温で30分間パージしたジクロロメタン中、フェニルシラン(24当量)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.5当量)を用いて実施した。
次のサンプルプロトコルを使用して、SPPSによるペプチドセグメントの合成を微量切断(microcleavage)によりモニタリングした。ペプチジルレジン10mgを切断カクテル(200μL)により室温で1.5時間処理した。レジンを濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテルで処理し、トリチュレートして遠心分離を行った。エーテル層を慎重にデカントし、残渣を再びジエチルエーテル中で懸濁し、トリチュレートして遠心分離を行った。エーテル洗浄を2回繰り返した。得られたペーストを、0.1%TFA(v/v)を有する1:1のCH3CN/H2O中で再び可溶化し、60℃のAeris WIDEPORE XB-C18カラム(3.6μm、150×4.6mm)およびMALDI-TOFを用いた分析HPLCにより解析した。
ペプチド合成の完了後、切断カクテルにより室温で2時間かけてペプチドをレジンから切断した。レジンを濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテルで処理し、トリチュレートして遠心分離を行った。エーテル層を慎重にデカントし、残渣を再びジエチルエーテル中で懸濁し、トリチュレートして遠心分離を行った。エーテル洗浄を2回繰り返した。得られた粗製ペプチドを真空下で乾燥し、-20℃で保管した。
本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドを産生するために使用される一般合成スキームを図8に示す。簡潔に説明すると、線形ペプチドフラグメント(図8に示すフラグメント1~4)を、SPPSを用いて調製し、野生型IL-18のアミノ酸配列(配列番号1)に対する所望の修飾を合成中に組み込んだ。個々のセグメントを精製した後、それぞれセグメント1と2を一体的にライゲートし、セグメント3と4を一体的にライゲートした。次いで、得られたセグメント1-2と3-4を一体的にライゲートし、普遍的に脱保護することで、粗製の合成IL-18ポリペプチドを得る。
その後、IL-18-Seg1234-AcmのAcm基を普遍的に脱保護し、精製することで、合成IL-18直鎖タンパク質を得た。
1.1 IL-18フラグメントの合成の一般手順
1.1.1.セグメント1:IL18(1-29)-Leu-α-ケト酸。
1.1.1.セグメント1:IL18(1-29)-Leu-α-ケト酸。
IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸セグメントを、置換容量が0.25mmol/gの保護Fmoc-α-Phe-ケト酸を事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上で合成する。この合成は、一般法セクションに記載の手順を用いて自動Fmoc-SPPSにより、Tyr1にまで実施する。
セグメント1の変異体:場合により、Glu6をLysで置換した。
ペプチド合成の進行状況を、一般法セクションに記載される微量切断分析の実行によりモニタリングする。切断カクテルには95:2.5:2.5のTFA/DODT/H2O混合物が含まれる。
合成の完了後、一般法に記載されるように、レジンを95:2.5:2.5のTFA/DODT/H2O混合物(10mL/gのレジン)中、室温で2時間撹拌することにより、ペプチドをレジンから切断する。Shiseido capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、60℃で、勾配は25分で0.1%TFA(v/v)を有する10~60%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸セグメントの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸セグメント(IL18-Seg1)を得る。分析HPLCとESI-HRMSを使用し、生成物の純度と質量を確認した。
1.1.2 セグメント2:Opr-IL18(32-61)-光保護-Val-α-ケト酸およびOpr-IL18(32-73)-光保護-Leu-α-ケト酸
1.1.2.1 Opr-IL18(32-61)-光保護-Val-α-ケト酸
1.1.2.1 Opr-IL18(32-61)-光保護-Val-α-ケト酸
Opr-IL18(32-61)-Val-光保護-α-ケト酸セグメントを、置換容量が0.24mmol/gのFmoc-Val-光保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上、0.2mmolスケールで合成する。この合成は、一般法セクションに記載の手順を用いて自動Fmoc-SPPSにより、Asp32にまで実施する。このセグメントの合成には偽プロリンジペプチドが必要であり、54~55位、49~50位、および35~36位にて人為的にカップリングした。Boc-5-(S)オキサプロリンを配列の末端で人為的にカップリングする。非従来的な側鎖保護基を有するアスパラギン酸残基を32位、37位、および40位にて人為的に付加する。場合により、これらの保護基には、レジンからペプチドを切断した後の追加の脱保護工程が必要であった。
セグメント2の変異体:場合により、Lys53をAlaで置換する。場合により、Cys(Acm)38をSerで置換する。場合により、Met33、Met51、Met60を、NleまたはO-メチル-L-ホモセリンで置換する。
ペプチド合成の進行状況を、一般法セクションに記載される微量切断の実行によりモニタリングする。切断カクテルには95:2.5:2.5のTFA/DODT/H2O混合物が含まれる。合成の完了後、95:2.5:2.5のTFA/DODT/H2O混合物(15mL/gのレジン)を用いて、室温で2時間かけて、ペプチドをレジンから切断する。粗製Opr-IL18(32-61)-光保護-Val-α-ケト酸セグメントを、Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、40℃で、勾配は30分で0.1%TFA(v/v)を有する10~60%CH3CNとした分取HPLCにより精製する。精製された産物を有する画分をプールして凍結乾燥することで、Opr-IL18(32-61)-光保護-Val-α-ケト酸(IL18-Seg2)を得る。分析HPLCとESI-HRMSを使用し、生成物の純度と質量を確認した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Opr-IL18(32-61)-光保護-Val-α-ケト酸(IL18-Seg2)を純度98%超の白色固形物として得る。
1.1.2.1 Opr-IL18(32-73)-光保護-Leu-α-ケト酸
セグメント2の長さの変異:場合により、IL-18のセグメント2の配列は少数のアミノ酸によりさらに長くなり、31位から74位までIL-18配列を含むことになる。
セグメント2の長さの変異:場合により、IL-18のセグメント2の配列は少数のアミノ酸によりさらに長くなり、31位から74位までIL-18配列を含むことになる。
セグメントOpr-IL18(32-73)-光保護-Phe-α-ケト酸セグメントを、置換容量が0.21mmol/gのFmoc-Phe-光保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上で調製する。この合成は、一般法セクションに記載の手順を用いて自動Fmoc-SPPSにより、Asp32にまで実施する。Boc-5-(S)オキサプロリンを、人為的に配列にカップリングする。
セグメント2の変異体:場合により、Lys53をAlaで置換し、Lys70を非標準N-α-(9-フルオレニルメトキシカルボニル)-ε-アジドL-リシン(Fmoc-Lys(N3)-OH)で置換した。場合により、Lys70の側鎖をalloc基で保護する。次いで、alloc基をレジン脱保護工程中に除去し、得られた遊離アミンをグルタル酸無水物とカップリングさせる。次いで、得られた遊離酸を対応する所望の基、例えば、PEG基や、アジド官能性を有するPEGにカップリングさせる。場合により、Cys(Acm)38およびCys(Acm)68をSerで置換する。場合により、Met33、Met51、Met60を、NleまたはO-メチル-L-ホモセリンで置換する。
1.1.3 セグメント3:Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸およびFmoc-Opr-IL18(76-114)-Phe-α-ケト酸。
1.1.3.1 Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸
1.1.3.1 Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸
Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸セグメントを、置換容量が0.47mmol/gのFmoc-Phe-光保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドChemMatrixc(著作権)レジン上、0.1mmolスケールで合成する。この合成は、一般法セクションに記載の手順を用いて自動Fmoc-SPPSにより、Ile64にまで実施する。このセグメントの合成には偽プロリンジペプチドが必要であり、81~82位および71~72位にて人為的にカップリングする。Fmoc-5-(S)オキサプロリンを配列の末端で人為的にカップリングする。
ペプチド合成の進行状況を、一般法セクションに記載される微量切断の実行によりモニタリングする。切断カクテルには95:2.5:2.5のTFA/DODT/H2O混合物が含まれる。合成の完了後、95:2.5:2.5のTFA/DODT/H2O混合物(15mL/gのレジン)を用いて2時間かけて、ペプチドをレジンから切断した。粗製Fmoc-Opr-IL18(76-114)-Phe-α-ケト酸セグメントを、Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、40℃で、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~50%CH3CNとした分取HPLCにより精製する。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Fmoc-Opr-IL18(76-114)-Phe-α-ケト酸(IL18-Seg3)を得る。分析HPLCとESI-HRMSを使用し、生成物の純度と質量を確認した。
セグメント3の変異体:場合により、Cys(Acm)68およびCys(Acm)76をSerで置換する。場合により、Met86およびMet113を、NleまたはO-メチル-L-ホモセリンで置換する。場合により、Lys70を非標準N-α-(9-フルオレニルメトキシカルボニル)-ε-アジドL-リシン(Fmoc-Lys(N3)-OH)で置換する。場合により、Lys70の側鎖をalloc基で保護する。次いで、alloc基をレジン脱保護工程中に除去し、得られた遊離アミンをグルタル酸無水物とカップリングさせる。次いで、得られた遊離酸を対応する所望の基、例えば、PEG基や、アジド官能性を有するPEGにカップリングさせる。
1.1.3.2 Fmoc-Opr-IL18(76-114)-Phe-α-ケト酸。
セグメント3の長さの変異:場合により、IL-18のセグメント3の配列は少数のアミノ酸によりさらに短くなり、75位から115位までIL-18配列を含むことになる。次いで、セグメントFmoc-Opr-IL18(74-114)-Phe-α-ケト酸を、置換容量が0.47mmol/gのFmoc-Phe-光保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドChemMatrix(登録商標)レジン上で合成する。一般法セクションに記載の手順を用いて、自動化Fmoc-SPPSをCys(Acm)76にまで行う。Fmoc-5-(S)オキサプロリンを、人為的に配列にカップリングさせる。
セグメント3の長さの変異:場合により、IL-18のセグメント3の配列は少数のアミノ酸によりさらに短くなり、75位から115位までIL-18配列を含むことになる。次いで、セグメントFmoc-Opr-IL18(74-114)-Phe-α-ケト酸を、置換容量が0.47mmol/gのFmoc-Phe-光保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドChemMatrix(登録商標)レジン上で合成する。一般法セクションに記載の手順を用いて、自動化Fmoc-SPPSをCys(Acm)76にまで行う。Fmoc-5-(S)オキサプロリンを、人為的に配列にカップリングさせる。
セグメント3の変異体:場合により、Cys(Acm)76をSerで置換する。場合により、Met86およびMet113を、NleまたはO-メチル-L-ホモセリンで置換する。
1.1.4 セグメント4:Opr-IL18(117-157)。
Fmoc-Asp(OtBu)-OHの事前充填を、Fmoc-リンク-アミドMBHAレジンで実施する。レジン4g(充填:0.56mmol/g、2.24mmolのスケール)をDMF中、15分かけて膨張させる。レジンを20%DMF(v/v)溶液により、室温で20分間処理する。レジンをDMFで数回洗浄する。Fmoc-Asp(OtBu)-OH(691mg、1.68mmol、0.75当量)およびHATU(638mg、1.68mmol、0.75当量)をDMF(12mL)に溶解する。DIPEA(585μL、3.36mmol、1.5当量)を添加して、事前活性化を室温で3分間実施する。反応混合物を膨張したレジンに添加する。これを室温で一晩、優しく撹拌しながら反応させる。レジンをDMFで徹底的にすすぐ。無水酢酸(1.17mL)とDIPEA(2.34mL)のDMF(12mL)溶液を添加することで、レジン上で未反応のアミンのキャッピングを開始する。これを室温で15分間、優しく撹拌しながら反応させる。レジンをDCMで徹底的にすすぎ、乾燥する。レジンの充填量を測定する(0.34mmol/g)。
Fmoc-Asp(OtBu)-OHの事前充填を、Fmoc-リンク-アミドMBHAレジンで実施する。レジン4g(充填:0.56mmol/g、2.24mmolのスケール)をDMF中、15分かけて膨張させる。レジンを20%DMF(v/v)溶液により、室温で20分間処理する。レジンをDMFで数回洗浄する。Fmoc-Asp(OtBu)-OH(691mg、1.68mmol、0.75当量)およびHATU(638mg、1.68mmol、0.75当量)をDMF(12mL)に溶解する。DIPEA(585μL、3.36mmol、1.5当量)を添加して、事前活性化を室温で3分間実施する。反応混合物を膨張したレジンに添加する。これを室温で一晩、優しく撹拌しながら反応させる。レジンをDMFで徹底的にすすぐ。無水酢酸(1.17mL)とDIPEA(2.34mL)のDMF(12mL)溶液を添加することで、レジン上で未反応のアミンのキャッピングを開始する。これを室温で15分間、優しく撹拌しながら反応させる。レジンをDCMで徹底的にすすぎ、乾燥する。レジンの充填量を測定する(0.34mmol/g)。
Opr-IL18(117-157)セグメントを、置換容量が0.34mmol/gのFmocAsp(OtBu)-OHを事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上で合成する。一般法セクションに記載の手順を用いて、Ser117にまで自動Fmoc-SPPSを行う。Boc-5-(S)オキサプロリンを、人為的に配列にカップリングする。
ペプチド合成の進行状況を、一般法セクションに記載される微量切断の実行によりモニタリングする。切断カクテルには92.5:2.5:2.5:2.5のTFA/TIPS/DODT/H2O混合物が含まれる。合成の完了後、92.5:2.5:2.5:2.5のTFA/TIPS/DODT/H2O混合物(10mL/gのレジン)を用いて2時間かけて、ペプチドをレジンから切断する。粗製Opr-IL18(117-157)セグメントを、Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、40℃で、勾配は45分で0.1%TFA(v/v)を有する10~55%CH3CNとした分取HPLCにより精製する。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Opr-IL18(117-157)(IL18-Seg4)を得る。分析HPLCとESI-HRMSを使用し、生成物の純度と質量を確認した。
セグメント4の変異体:場合により、Cys(Acm)127をSerで置換する。場合により、Met150を、NleまたはO-メチル-L-ホモセリンで置換する。
1.2 IL18直鎖タンパク質の調製におけるKAHAライゲーション。
1.2.1.セグメント12(IL18-Seg12)の合成におけるKAHAライゲーション
1.2.1.セグメント12(IL18-Seg12)の合成におけるKAHAライゲーション
ライゲーション:IL18-Seg1(1.2当量)およびIL18-Seg2(1当量)を、0.1Mシュウ酸(限定的な薬剤で20mMのペプチド濃度)を含有する9:1のDMSO/H2Oに溶解し、60℃で15時間反応させた。ライゲーションバイアルをアルミホイルで巻くことで光を遮る。KAHAライゲーションの進行状況を、Aeris WIDEPORE XB-C18カラム(3.6μm、150×4.6mm)を用いて、流速1mL/分、60℃で、勾配は7分で20~95%CH3CNとしたHPLCによりモニタリングする。
光脱保護:ライゲーションの完了後、0.1%TFA(v/v)を有する1:1のCH3CN/H2Oで混合物を希釈し、365nm波長を1.5時間照射する。光分解反応の完了をHPLCおよびMALDI-TOF MS解析により確認した。
精製:60℃に保ったShiseido capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×50mm)を用いて、2工程勾配は25分で0.1%TFA(v/v)を有する10~60%CH3CN、次いで60%CH3CNを5分間保持するものとし、流速40mL/分で分取HPLCにより、光脱保護した試料を精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg12を得る。セグメントの純度と同一性を、HPLCおよびESI-HRMS解析により確認する。
1.2.2.セグメント34(IL18-Seg34)の合成におけるKAHAライゲーション
ライゲーション:IL18-Seg3(1当量)およびIL18-Seg4(1.2当量)を、0.1Mシュウ酸(限定的な薬剤で20mMのペプチド濃度)を含有する97.5:2.5のDMSO/H2Oに溶解し、60℃で16時間かけて反応させた。KAHAライゲーションの進行状況を、Aeris WIDEPORE(3.6μm、150×4.6mm)カラムを用いて、流速1mL/分、60℃で、勾配は7分で5~65%CH3CNとしたHPLCによりモニタリングする。
Fmoc脱保護:ライゲーションの完了後、反応混合物をDMSO(ペプチド濃度6.7mM)で希釈する。ジエチルアミンを添加し(5%、v/v)、反応混合物を室温で15分間振盪する。反応混合物をDMSO(ペプチド濃度3.3mM)で再度希釈する。ジエチルアミンを添加し(2.5%、v/v)、反応混合物を室温でさらに15分間振盪する。次いで、反応混合物を、0.1%TFA(v/v)を有する1:1のCH3CN/H2Oで希釈する。
精製:Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×50mm)上、流速40mL/分、40℃で、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~50%CH3CNとした分取HPLCにより、試料を精製する。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg34(Seg34)を得る。分析HPLCとESI-HRMSを使用し、生成物の純度と質量を確認した。
1.2.3 IL18セグメント1234(IL18-Seg1234-Acm)の合成におけるKAHAライゲーション。
ライゲーション:IL18-Seg12(1.2当量)およびIL18-Seg34(1.0当量)を、0.1Mシュウ酸(ペプチド濃度15mM)を含有する9:1のDMSO/H2Oに溶解し、反応物を60℃で24時間撹拌する。Aeris WIDEPORE(3.6μm、150×4.6mm)カラムを使用し、流速1mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は7分で20~95%CH3CNとした分析HPLCにより、KAHAライゲーションの進行状況をモニタリングする。ライゲーションの完了後、反応混合物をDMSOで希釈し、続いて、0.1%TFA(v/v)を有する1:1のCH3CN/H2Oでさらに希釈する。
精製:Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×50mm)上、流速40mL/分、60℃で、勾配は30分で0.1%TFA(v/v)を有する10~60%CH3CNとした分取HPLCにより、試料を精製する。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Acm基で保護されたシステイン残基を有するIL18-Seg1234(IL18-Seg1234-Acm)を得る。分析HPLCとESI-HRMSを使用し、生成物の純度と質量を確認した。
1.2.4 IL18直鎖タンパク質合成における再配列およびAcm脱保護
再配列:IL18-Seg1234-Acmを、0.1M Tris(pH8.1)(1.5mL、タンパク濃度0.13mM)を含有する6M Gu・HClに溶解する。pHを8.0に調整する。これを50℃で2時間反応させる。反応の完了後、0.1%TFA(v/v、10mL)を含有する6M Gu・HClで試料を希釈し、Proteonavi S5カラム(250×20mm)を使用して、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として使用して、勾配は0.1%TFA(v/v)とともに20~40%(19分で)および40~50%(11分で)とした分取HPLCにより、精製する。生成物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Acmを有するIL18直鎖タンパク質を得る。分析HPLCとESI-HRMSを使用し、生成物の純度と質量を確認した。
再配列:IL18-Seg1234-Acmを、0.1M Tris(pH8.1)(1.5mL、タンパク濃度0.13mM)を含有する6M Gu・HClに溶解する。pHを8.0に調整する。これを50℃で2時間反応させる。反応の完了後、0.1%TFA(v/v、10mL)を含有する6M Gu・HClで試料を希釈し、Proteonavi S5カラム(250×20mm)を使用して、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として使用して、勾配は0.1%TFA(v/v)とともに20~40%(19分で)および40~50%(11分で)とした分取HPLCにより、精製する。生成物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Acmを有するIL18直鎖タンパク質を得る。分析HPLCとESI-HRMSを使用し、生成物の純度と質量を確認した。
Acm脱保護:Acmを有するIL18直鎖タンパク質を1:1のAcOH/H2O(タンパク濃度0.25mM)に溶解し、酢酸銀(1%、m/v)を溶液に添加する。混合物を50℃で2.5時間振盪させ、光を遮る。Aeris WIDEPORE(3.6μm、150×4.6mm)カラムを使用し、流速1mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は7分で20~95%CH3CNとした分析HPLCにより、Acm脱保護反応の進行状況をモニタリングする。反応の完了後、試料を、0.1%TFA(v/v)を有する1:1のCH3CN/H2Oで希釈する。
精製:Shiseido capcell Pak UG80 C18カラム(250×20mm)を使用し、流速10mL/分、室温で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、2工程勾配は5分で10~30%CH3CN、20分で30~95%CH3CNとした分取HPLCにより、試料を精製する。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、所望のIL18直鎖タンパク質を得る。分析HPLCとHRMSを使用し、生成物の純度と質量を確認する。
実施例2 - 修飾IL-18ポリペプチドのフォールディング
合成された修飾IL-18ポリペプチドを緩衝液に溶解し、特定の緩衝液・pH条件にさらして、ポリペプチドのフォールディングを促進する。フォールディングされたタンパク質を、HPLC、ESI-MS、および/またはMALDI-TOFなどの分析技法を用いて確認する。いくつかの条件をスクリーニングし、フォールディング緩衝液(緩衝液AとB)および製剤化緩衝液の組成物を変動させることで検査する。例示的なフォールディング条件と緩衝液組成物を、下記の表14に示す。修飾IL-18ポリペプチドについて所望の分析特性と生化学的特性をもたらす1つまたは複数の条件を選択し、フォールディングプロトコルをスケールアップする。
合成された修飾IL-18ポリペプチドを緩衝液に溶解し、特定の緩衝液・pH条件にさらして、ポリペプチドのフォールディングを促進する。フォールディングされたタンパク質を、HPLC、ESI-MS、および/またはMALDI-TOFなどの分析技法を用いて確認する。いくつかの条件をスクリーニングし、フォールディング緩衝液(緩衝液AとB)および製剤化緩衝液の組成物を変動させることで検査する。例示的なフォールディング条件と緩衝液組成物を、下記の表14に示す。修飾IL-18ポリペプチドについて所望の分析特性と生化学的特性をもたらす1つまたは複数の条件を選択し、フォールディングプロトコルをスケールアップする。
工程1:直鎖タンパク質を緩衝液A(タンパク濃度2~4mg/mL)に溶解する。タンパク質溶液を20℃で最大1時間、優しく振盪する。
工程2:タンパク質溶液を、滴加しながら緩衝液Bで徐々に希釈する。濃度0.2~0.4mg/mLで得た透明溶液を、4℃、10℃、または20℃で18~48時間インキュベートする。
工程3:溶液を10000RPM、10℃で10分間遠心分離する。次いで、0.02%Tween80および5~6%スクロースを含有するPBS(pH7.4)に対して室温で2時間透析する。この工程を再度繰り返す。次いで、同じ緩衝液を用いて室温で18時間、3回目の透析を行う。
分析HPLCおよびMALDI-TOFにより、フォールディングされた純粋タンパク質の純度と同一性をさらに確認した。
実施例3 - フォールディングされたIL-18のさらなる修飾
フォールディングされたIL-18をポリエチレングリコールポリマーと反応させることでさらに修飾し、適切な緩衝液中で製剤化する。
フォールディングされたIL-18をポリエチレングリコールポリマーと反応させることでさらに修飾し、適切な緩衝液中で製剤化する。
実施例4 - 配列番号24における修飾IL-18ポリペプチドの合成
配列番号24の直鎖ペプチドを後述のプロトコルに従い調製した。
配列番号24の直鎖ペプチドを後述のプロトコルに従い調製した。
セグメント1(IL-18(1-29)-Phe-α-ケト酸):Fmoc-Phe-保護-α-ケト酸1の事前充填を、Fmoc-リンクアミドMBHAレジンで実施した。レジン5g(充填:0.56mmol/g、1.8mmolのスケール)をDMF中、20分かけて膨張させた。レジンを20%ピペリジンのDMF(v/v)溶液により室温で10分間、2回処理し、DMFで数回洗浄した。ケト酸1(1.46g、1.8mmol、1.0当量)およびHATU(650mg、1.71mmol、0.95当量)をDMF(20mL)に溶解した。NMM(396μL、3.6mmol、2当量)を添加することで、事前活性化を室温で3分間実施した。反応混合物を膨張されたレジンに添加し、室温で2.5時間優しく撹拌した。レジンをDMFで徹底的にすすいだ。無水酢酸(1.17mL)とDIPEA(2.34mL)のDMF(20mL)溶液を添加し、反応物を室温で15分間優しく撹拌することで、レジン上の未反応アミンのキャッピングを開始した。レジンをDCM、続いてジエチルエーテルで徹底的にすすぎ、乾燥した。レジンの充填量を測定した(0.30mmol/g)。
IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸セグメントを、置換容量が約0.30mmol/gのFmoc-Phe-光保護-α-ケト酸(1.5g)を事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上、0.45mmolスケールで合成した。
IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(10.0mL、0.4M、4当量)溶液、HCTUのDMF(10.0mL、0.38M、3.8当量)溶液、およびNMMのDMF(10.0mL、0.8M、8当量)溶液をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。14位から1位では、二重カップリングが必要であった。塩化リチウム(0.8M)のDMF溶液での洗浄を5つのアミノ酸ごとに実施してから、Fmoc脱保護反応を行った。必要な場合、20%(v/v)無水酢酸のDMF(10.0mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、10.0mL)溶液を添加することで、キャッピングを室温で10分間実施した。Cl-HOBt(0.1M)を含有する20%(v/v)ピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
レジンをDCMで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は4.6gであった。TFA/DODT/H2Oの95:2.5:2.5混合物(10mL/gレジン)を使用し、レジンからペプチドを室温で2.0時間かけて切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は1.8gであった。Shiseido capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は25分で0.1%TFA(v/v)を有する10~60%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸セグメントの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸(IL18-Seg1)を純度98%超の白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は472mg(28%)であった。MS(ESI):C233H348N58O69S;算出した平均同位体3550.8936Da[M];found:3550.8948Da。
セグメント2(Opr-IL18(32-73)-Leu-光保護-α-ケト酸):Fmoc-Leu-光保護-α-ケト酸2の事前充填を、Fmoc-リンク-アミドMBHAレジンで実施した。レジン5g(充填:0.56mmol/g、2.25mmolのスケール)をDMF中、20分かけて膨張させた。ケト酸2(1.79g、2.25mmol、1当量)およびHATU(813mg、2.14mmol、0.95当量)をDMF(25mL)に溶解した。NMM(495μL、4.5mmol、2当量)を添加することで、事前活性化を室温で2分間実施した。反応混合物を膨潤されたレジンに添加し、室温で6時間優しく撹拌した。レジンをDMFで徹底的にすすいだ。無水酢酸(2.0mL)とDIPEA(2.0mL)のDMF(20mL)溶液を添加し、混合物を室温で15分間優しく撹拌することで、レジン上の未反応アミンのキャッピングを開始した。レジンをDCMとジエチルエーテルで徹底的にすすぎ、乾燥した。レジンの充填量を測定した(0.34mmol/g)。
Opr-IL18(32-73)-Phe-光保護-α-ケト酸セグメントを、置換容量が約0.34mmol/gのFmoc-Phe-Leu-光保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上、0.2mmolスケールで合成した。
73位から66位の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(2.0mL、0.4M、4当量)溶液、HCTUのDMF(2.0mL、0.38M、3.8当量)溶液、およびNMMのDMF(2.0mL、0.8M、8当量)をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。Cl-HOBt(0.1M)を含有する20%(v/v)ピペリジンのDMF溶液を用いた各カップリングサイクルにおいて、Fmoc脱保護反応を室温で7分間、2回実施した。
次いで、Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(384mg、0.8mmol、4当量)、HATU(290mg、0.76mmol、3.8当量)、およびNMM(176μL、1.6mmol、8当量)の3mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で1時間優しく撹拌した。
63位での自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。63位では3倍のカップリングが必要であった。
64位から56位の自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。
次いで、Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(430mg、0.8mmol、4当量)、HATU(290mg、0.76mmol、3.8当量)、およびNMM(176μL、1.6mmol、8当量)の3mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で1時間優しく撹拌した。
53位から51位の自動化Fmoc-SPPS: 配列の始めに対して上記で言及したのと同じ条件を用いて、カップリング反応を実施した。
次いで、Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(384mg、0.8mmol、4当量)、HATU(290mg、0.76mmol、3.8当量)、およびNMM(176μL、1.6mmol、8当量)の3mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で1時間優しく撹拌した。
48位から37位の自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。
次いで、Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(430mg、0.8mmol、4当量)、HATU(290mg、0.76mmol、3.8当量)、およびNMM(176μL、1.6mmol、8当量)の3mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で1時間優しく撹拌した。
34位から32位の自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2mL)溶液を添加することで、各位置におけるキャッピングを室温で10分間実施した。Cl-HOBt(0.1M)を含有する20%(v/v)ピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護を室温で7分間実施した。
次いで、Boc-5-(S)-オキサプロリンの手動カップリングを実施した。Boc-5-(S)-オキサプロリン(217mg、1.0mmol、5当量)、HATU(361mg、0.95mmol、4.8当量)、およびNMM(220μL、2.0mmol、10当量)の7mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2.5時間優しく撹拌した。レジンをDCMとジエチルエーテルで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は1.8gであった。
TFA/DODT/H2Oの95:2.5:2.5混合物(15mL/gレジン)を使用し、室温で2.0時間優しく撹拌して、レジンからペプチドを切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は1.2gであった。Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、40℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は30分で0.1%TFA(v/v)を有する10~60%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製Opr-IL18(32-73)-Phe-光保護-α-ケト酸セグメントの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Opr-IL18(32-73)-Phe-光保護-α-ケト酸(IL18-Seg2)を純度98%超の白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は148mg(14%)であった。LC-MS(ESI):4.88分;C233H348N58O69S;算出したm/z:1315.4233Da[M+4H];found:1315.4231Da[M+4H]。
セグメント3(Fmoc-Opr-IL18(76-114)-Phe-α-ケト酸):レジン222mg(充填:0.47mmol/g、0.1mmolのスケール)をDMF中、15分かけて膨張させた。ケト酸3(163mg、0.2mmol、2当量)およびHATU(76mg、0.2mmol、2当量)をDMF(2mL)に溶解した。DIPEA(100μL、0.6mmol、6当量)を添加することで、事前活性化を室温で2分間実施した。反応混合物を膨張したレジンに添加した。反応物を室温で一晩かけて優しく撹拌した。レジンをDMFで徹底的にすすいだ。無水酢酸(100μL)とDIPEA(100μL)のDMF(2mL)溶液を添加することで、レジン上で未反応のアミンのキャッピングを開始した。反応物を室温で15分間優しく撹拌した。レジンをDMFで徹底的にすすいだ。レジンの最終充填は算出せず、変化なし(0.47mmol/g)と推定した。
Fmoc-Opr-IL18(76-114)-Phe-α-ケト酸セグメントを、置換容量が約0.47mmol/gのFmoc-Phe-保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドChemMatrixc(著作権)レジン上、0.1mmolスケールで合成した。
96位から114位の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(1.0mL、0.5M、5当量)溶液、HCTUのDMF(1.0mL、0.48M、4.8当量)溶液、およびDIPEAのNMP(0.4mL、0.2M、8当量)をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。20%(v/v)ピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護を室温で15分間実施した。
次いで、Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Thr[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Thr[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(166mg、0.3mmol、3当量)、HATU(114mg、0.3mmol、3当量)、およびDIPEA(100μL、0.6mmol、6当量)の3mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
76位から93位の自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。20%(v/v)無水酢酸のDMF(1mL)溶液およびDIPEAのDMF(0.2M、1mL)溶液を添加することで、各位置におけるキャッピングを室温で10分間実施した。Cl-HOBt(0.1M)を含有する25%(v/v)ピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で15分間実施した。
次いで、Fmoc-5-(S)-オキサプロリンの手動カップリングを実施した。Fmoc-5-(S)-オキサプロリン(102mg、0.3mmol、3当量)、HATU(114mg、0.3mmol、3当量)、およびDIPEA(100μL、0.6mmol、6当量)の3mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。レジンをDCMで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は1.0gであった。
TFA/DODT/H2Oの95:2.5:2.5混合物(15mL/gレジン)中、レジンを室温で2.0時間撹拌することで、レジンからペプチドを切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は540mgであった。Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×250mm)を用いて、流速40mL/分、40℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~50%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製Fmoc-Opr-IL18(76-114)-Phe-α-ケト酸セグメントの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Fmoc-Opr-IL18(76-114)-Phe-α-ケト酸(IL18-Seg3)を白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は128mg(25%)であった。MS(ESI):C233H348N58O69S;算出した平均同位体5094.5226Da[M];found:5094.5224Da。
セグメント4(Opr-IL18(117-157)):Fmoc-Asp(OtBu)-OHの事前充填を、Fmoc-リンク-アミドMBHAレジンで実施した。レジン4g(充填:0.56mmol/g、2.24mmolのスケール)をDMF中、15分かけて膨張させた。レジンを20%DMF(v/v)溶液により、室温で20分間処理した。レジンをDMFで数回洗浄した。Fmoc-Asp(OtBu)-OH(691mg、1.68mmol、0.75当量)およびHATU(638mg、1.68mmol、0.75当量)をDMF(12mL)に溶解した。DIPEA(585μL、4.48mmol、2当量)を添加することで、事前活性化を室温で3分間実施した。反応混合物を膨張されたレジンに添加し、室温で一晩かけて優しく撹拌した。レジンをDMFで徹底的にすすいだ。無水酢酸(1.17mL)とDIPEA(2.34mL)のDMF(12mL)溶液を添加し、混合物を室温で15分間優しく撹拌することで、レジン上の未反応アミンのキャッピングを開始した。レジンをDCMで徹底的にすすぎ、乾燥した。レジンの充填量を測定した(0.34mmol/g)。
Opr-IL18(117-157)セグメントを、置換容量が約0.34mmol/gのFmoc-Asp(OtBu)-OHを事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上で合成した。レジン294mgをDMF中で15分間かけて膨張させた。
147位から157位の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(1.0mL、0.5M、5当量)溶液、HCTUのDMF(1.0mL、0.48M、4.8当量)溶液、およびDIPEAのNMP(0.4mL、0.2M、8当量)をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。20%(v/v)ピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護を室温で15分間実施した。117位から146位では二重カップリング、ならびにキャッピング工程が必要であった。20%(v/v)無水酢酸のDMF(1mL)溶液およびDIPEAのDMF(0.2M、1mL)溶液を添加することで、各位置におけるキャッピングを室温で10分間実施した。
次いで、Boc-5-(S)-オキサプロリンの手動カップリングを実施した。Boc-5-(S)-オキサプロリン(65mg、0.3mmol、3当量)、HATU(114mg、0.3mmol、3当量)、およびDIPEA(100μL、0.6mmol、6当量)の3mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。混合物を室温で2時間反応させた。
レジンをDCMで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は1.2gであった。TFA/TIPS/DODT/H2Oの92.5:2.5:2.5:2.5混合物(10mL/gレジン)を使用し、レジンからペプチドを室温で2時間かけて切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は770mgであった。Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、40℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~50%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製Fmoc-Opr-IL18(117-157)セグメントの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Opr-IL18(117-157)(IL18-Seg4)を白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は106mg(21%)であった。MS(ESI):C222H346N56O73S;算出した平均同位体1250.9051Da[M+4H+];found:1250.6293Da。
ペプチド光保護ケト酸IL18-Seg12(28.4mg、7.98μmol、1.2当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg2(25.9mg、6.65μmol、1.0当量)を、0.1Mシュウ酸(333μL)を含有する9:1のDMSO/H2Oに溶解した。均質な液体溶液を得た。ライゲーションバイアルをアルミホイルで包んで光を遮り、反応物を60℃で一晩放置した。ライゲーションの完了後、混合物を、0.1%TFA(v/v)(1780μL)を有する1:1のCH3CN/H2Oで希釈し、365nm波長で1.5時間照射することで、C末端ケト酸の光脱保護を可能とした。反応混合物を、TFA(0.1%、v/v)を有する1:1のCH3CN/H2O(q.s.10mL)でさらに希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×250mm)を使用し、流速40mL/分、60℃で、勾配は30分で0.1%TFA(v/v)を有する10~60%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製のライゲートされたペプチドを精製する。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg12を純度98%超の白色固形物として得た。単離収率は23.9mg(50%)であった。
LC-MS(ESI):5.63分;C322H515N89O96S;算出したm/z:7196.7874Da[M];found:7196.7476Da[M]。
IL18-Seg12の調製:ペプチド光保護ケト酸IL18-Seg1(18.1mg、5.09μmol、1.2当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg2(22.3mg、4.24μmol、1.0当量)を、0.1Mシュウ酸(220μL)を含有する9:1のDMSO/H2O溶液に溶解した。均質な液体溶液を得た。ライゲーションバイアルをアルミホイルで包んで光を遮り、60℃で一晩優しく撹拌した。ライゲーションの完了後、混合物を、0.1%TFA(v/v)(1780μL)を有する1:1のCH3CN/H2Oで希釈し、365nm波長で1.5時間照射することで、C末端ケト酸の光脱保護を可能とした。混合物を、TFA(0.1%、v/v)を有する1:1のCH3CN/H2O(q.s.10mL)でさらに希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×250mm)を使用し、流速40mL/分、60℃で、勾配は25分で0.1%TFA(v/v)を有する10%~60%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製のライゲートされたペプチドを精製する。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg12を純度98%超の白色固形物として得た。単離収率は16.9mg(47%)であった。
IL18-Seg34の調製:ペプチドケト酸IL18-Seg3(54.6mg、10.9μmol、1.0当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg4(66.8mg、13.1μmol、1.2当量)を、0.1Mシュウ酸(546μL)を含有する9:1のDMSO/H2Oに溶解した。非常に均質な液体溶液を得て、60℃で一晩優しく撹拌した。ライゲーション反応の完了後、混合物をDMSO(1092μL)で希釈した。ジエチルアミン(82μL、5%、v/v)の添加によりFmoc脱保護を開始し、室温で15分間優しく撹拌した。ジエチルアミン(82μL)の第2DMSO(1638μL)溶液を反応混合物に添加し、室温でさらに15分間優しく撹拌した。ゲルが生じることを予想した。トリフルオロ酢酸(200μL)を添加して反応混合物を中和した。均質で無色の液体溶液を得て、これをさらに、TFA(0.1%、v/v)を有する1:1のCH3CN/H2O(q.s.17mL)で希釈した。反応混合物を分取HPLCに直接注入した。粗製のライゲートされたペプチド溶液を濾過した後、Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、40℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10%~50%CH3CNとした分取HPLCにより、精製した。反応混合物を分取HPLCに直接注入した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg34を白色固形物として得た。単離収率は60.1mg(56%)であった。MS(ESI):C439H684N114O138S2;算出した平均同位体9831.0810Da[M];found:9830.9439Da。
Acmを有するIL18-Seg1234の調製:ペプチドケト酸IL18-Seg12(16.1mg、1.97μmol、1.2当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg34(16.1mg、1.64μmol、1.0当量)を、0.1Mシュウ酸(110μL)を含有する9:1のDMSO/H2Oに溶解した。均質な液体溶液を得て、60℃で一晩反応させた。ライゲーション反応の完了後、混合物を先ずDMSO(1890μL)で希釈した。混合物を、TFA(0.1%、v/v)を含有する1:1のH2O/CH3CN(q.s.8mL)でさらに希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は30分で0.1%TFA(v/v)を有する10~60%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製のライゲートされたペプチドを精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg12を純度98%超の白色固形物として得た。単離収率は10.0mg(33%)であった。
表4に、本明細書で提供される方法により調製され得る修飾IL-18ポリペプチドを示す。
実施例4A - 配列番号42における修飾IL-18ポリペプチドの合成
配列番号42の修飾直鎖IL-18ポリペプチドを後述のプロトコルに従い調製した。
配列番号42の修飾直鎖IL-18ポリペプチドを後述のプロトコルに従い調製した。
セグメント1A(IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸:Fmoc-Phe-保護-α-ケト酸1の事前充填を、Fmoc-リンクアミドMBHAレジンで実施した。レジン5g(充填:0.56mmol/g、2.8mmolのスケール)をDMF中、20分かけて膨張させた。レジンを20%4-メチルピペリジンのDMF(v/v)溶液により室温で10分間、2回処理し、DMFで数回洗浄した。ケト酸1(1.7g、2.1mmol、0.75当量)およびHATU(800mg、2.1mmol、0.75当量)をDMF(15mL)に溶解した。DIPEA(730μL、4.2mmol、1.5当量)を添加することで、事前活性化を室温で3分間実施した。反応混合物を膨張されたレジンに添加し、室温で3時間優しく撹拌した。レジンをDMFで徹底的にすすいだ。無水酢酸(2.1mL)とDIPEA(3.9mL)のDMF(15mL)溶液を添加し、反応物を室温で15分間優しく撹拌することで、レジン上の未反応アミンのキャッピングを開始した。レジンをDCM、続いてジエチルエーテルで徹底的にすすぎ、乾燥した。レジンの充填量を測定した(0.27mmol/g)。
IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸セグメントを、置換容量が約0.27mmol/gのFmoc-Phe-光保護-α-ケト酸(741mg)を事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上、0.2mmolスケールで合成した。
IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(2.0mL、0.4M、4当量)溶液、OxymaPureのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液、およびDICのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。14位から1位では、二重カップリングが必要であった。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2.0mL)溶液を添加することで、各アミノ酸に対してキャッピングを室温で6分間実施した。Cl-HOBt(0.1M)を含有する20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
レジンをDCMで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は3.4gであった。TFA/DODT/H2Oの95:2.5:2.5混合物(10mL/gレジン)を使用し、レジンからペプチドを室温で2.0時間かけて切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は1.07gであった。Shiseido capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~60%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸セグメント1Aの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18(1-29)-Phe-α-ケト酸(IL18-Seg1)を純度90%超の白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は348mg(29%)であった。MS(ESI):C164H260N44O44;算出した平均同位体3551.9517Da[M];found:3551.9644Da[M]。
セグメント2A(Opr-IL18(32-61)-Val-光保護-α-ケト酸):Fmoc-Val-光保護-α-ケト酸2の事前充填を、Fmoc-リンク-アミドMBHAレジンで実施した。レジン3.05g(充填:0.56mmol/g、1.71mmolのスケール)をDMF中、20分かけて膨張させた。ケト酸2(1.0g、1.28mmol、0.75当量)およびHATU(487mg、1.28mmol、0.75当量)をDMF(10mL)に溶解した。NMM(280μL、2.56mmol、1.5当量)を添加することで、事前活性化を室温で2分間実施した。反応混合物を膨潤されたレジンに添加し、室温で15時間優しく撹拌した。レジンをDMFで徹底的にすすいだ。無水酢酸(1.29mL)とDIPEA(2.38mL)のDMF(10mL)溶液を添加し、混合物を室温で15分間優しく撹拌することで、レジン上の未反応アミンのキャッピングを開始した。レジンをDCMとジエチルエーテルで徹底的にすすぎ、乾燥した。レジンの充填量を測定した(0.307mmol/g)。
Opr-IL18(32-61)-Val-光保護-α-ケト酸セグメントを、置換容量が約0.307mmol/gのFmoc-Val-光保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上、0.2mmolスケールで合成した。
61位から56位の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(2.0mL、0.4M、4当量)溶液、OxymaPureのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液、およびDICのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2.0mL)溶液を添加することで、各アミノ酸に対してキャッピングを室温で6分間実施した。20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
次いで、Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(322mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
53位から51位の自動化Fmoc-SPPS:配列の始めに対して上記で言及したのと同じ条件を用いて、カップリング反応を実施した。
次いで、Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(288mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
48位から37位の自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。
次いで、Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(322mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
34位から32位の自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。
次いで、Boc-5-(S)-オキサプロリンの手動カップリングを実施した。Boc-5-(S)-オキサプロリン(130mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。レジンをDCMとジエチルエーテルで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は1.2gであった。
TFA/DODT/H2Oの95:2.5:2.5混合物(10mL/gレジン)を使用し、室温で2.0時間優しく撹拌して、レジンからペプチドを切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は520mgであった。Shiseido capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~70%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製Opr-IL18(32-61)-Val-光保護-α-ケト酸セグメント2Aの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Opr-IL18(32-61)-Val-光保護-α-ケト酸(IL18-Seg2)を純度95%超の白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は200mg(24%)であった。C166H259N45O57S;算出した平均同位体:3828.8527Da[M];found:3829.1116Da[M]。
セグメント3A(Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸):レジン488mg(充填:0.40mmol/g、0.2mmolのスケール)をDMF中、15分かけて膨張させた。ケト酸1(326mg、0.4mmol、2当量)およびHATU(152mg、0.4mmol、6当量)をDMF(2mL)に溶解した。DIPEA(174μL、1mmol、5当量)を添加することで、事前活性化を室温で2分間実施した。反応混合物を膨張したレジンに添加した。反応物を室温で3時間かけて優しく撹拌した。レジンをDMFで徹底的にすすいだ。無水酢酸(200μL)とDIPEA(200μL)のDMF(5mL)溶液を添加することで、レジン上で未反応のアミンのキャッピングを開始した。反応物を室温で15分間優しく撹拌した。レジンをDMFで徹底的にすすいだ。レジンの最終充填は算出せず、変化なし(0.40mmol/g)と推定した。
Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸セグメントを、置換容量が約0.40mmol/gのFmoc-Phe-保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドChemMatrixc(著作権)レジン上、0.2mmolスケールで合成した。
96位から114位の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(2.0mL、0.4M、4当量)溶液、OxymaPureのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液、およびDICのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2.0mL)溶液を添加することで、各アミノ酸に対してキャッピングを室温で6分間実施した。20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
次いで、Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Thr[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Thr[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(332mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
73位から93位の自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。Cl-HOBt(0.1M)を含有する20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
次いで、Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(288mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。これを室温で2時間反応させた。
64位から70位の自動化Fmoc-SPPS:73位から93位に使用したのと同じ条件を用いてカップリング反応を実施した。
次いで、Fmoc-5-(S)-オキサプロリンの手動カップリングを実施した。Fmoc-5-(S)-オキサプロリン(204mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、0.6mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。レジンをDCMで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は2.0gであった。TFA/DODT/H2Oの95:2.5:2.5混合物(10mL/gレジン)中、レジンを室温で2.0時間撹拌することで、レジンからペプチドを切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は1.05gであった。Shiseido capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸セグメント3Aの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸(IL18-Seg3)を純度95%超の白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は350mg(27.1%)であった。MS(MALDI-TOF):C292H453N73O88S2;算出した平均同位体:6458.3790Da[M];found:6459.476Da[M+H+]。
セグメント4A(Opr-IL18(117-157)):Fmoc-Asp(OtBu)-OHの事前充填を、Fmoc-リンク-アミドMBHAレジンで実施した。レジン4g(充填:0.56mmol/g、2.24mmolのスケール)をDMF中、15分かけて膨張させた。レジンを20%DMF(v/v)溶液により、室温で20分間処理した。レジンをDMFで数回洗浄した。Fmoc-Asp(OtBu)-OH(691mg、1.68mmol、0.75当量)およびHATU(638mg、1.68mmol、0.75当量)をDMF(12mL)に溶解した。DIPEA(585μL、4.48mmol、2当量)を添加することで、事前活性化を室温で3分間実施した。反応混合物を膨張されたレジンに添加し、室温で一晩かけて優しく撹拌した。レジンをDMFで徹底的にすすいだ。無水酢酸(1.17mL)とDIPEA(2.34mL)のDMF(12mL)溶液を添加し、混合物を室温で15分間優しく撹拌することで、レジン上の未反応アミンのキャッピングを開始した。レジンをDCMで徹底的にすすぎ、乾燥した。レジンの充填量を測定した(0.34mmol/g)。
Opr-IL18(117-157)セグメントを、置換容量が約0.34mmol/gのFmoc-Asp(OtBu)-OHを事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上で合成した。レジン294mgをDMF中で15分間かけて膨張させた。
147位から157位の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(1.0mL、0.5M、5当量)溶液、HCTUのDMF(1.0mL、0.48M、4.8当量)溶液、およびDIPEAのNMP(0.4mL、0.2M、8当量)をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。20%(v/v)ピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護を室温で15分間実施した。117位から146位では二重カップリング、ならびにキャッピング工程が必要であった。20%(v/v)無水酢酸のDMF(1mL)溶液およびDIPEAのDMF(0.2M、1mL)溶液を添加することで、各位置におけるキャッピングを室温で10分間実施した。
次いで、Boc-5-(S)-オキサプロリンの手動カップリングを実施した。Boc-5-(S)-オキサプロリン(65mg、0.3mmol、3当量)、HATU(114mg、0.3mmol、3当量)、およびDIPEA(100μL、0.6mmol、6当量)の3mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。混合物を室温で2時間反応させた。
レジンをDCMで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は1.2gであった。TFA/TIPS/DODT/H2Oの92.5:2.5:2.5:2.5混合物(10mL/gレジン)を使用し、レジンからペプチドを室温で2時間かけて切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は770mgであった。Gemini NX-C18 110Åカラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、40℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~50%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製Fmoc-Opr-IL18(117-157)セグメント4Aの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Opr-IL18(117-157)(IL18-Seg4)を白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は106mg(21%)であった。MS(ESI):C222H346N56O73S;算出した平均同位体4998.4861Da[M];found:4999.5126Da[M]。
IL18-Seg12Aの調製:ペプチドケト酸IL18-Seg1(80.8mg、22.8μmol、1.2当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg2(72.6mg、19μmol、1.0当量)を、0.1Mシュウ酸(950μL)を含有する9.75:0.25のDMSO/H2O溶液に溶解した。均質な液体溶液を得た。ライゲーションバイアルをアルミホイルで包んで光を遮り、60℃で一晩優しく撹拌した。ライゲーションの完了後、混合物をDMSO(3550μL)で希釈し、365nmの波長を3時間照射することで、C末端ケト酸の光脱保護を可能とした。混合物を、TFA(0.1%、v/v)を有する1:1のCH3CN/H2O(q.s.10mL)でさらに希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Shiseido capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×50mm)を使用し、流速40mL/分、60℃で、勾配は30分で0.1%TFA(v/v)を有する20%~50%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製のライゲートされたペプチドを精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg12Aを純度98%超の白色固形物として得た。単離収率は66.1mg(48%)であった。MS(ESI):C321H506N88O96S;算出したm/z:7129.7248Da[M];found 7129.7177Da[M]。
IL18-Seg34Aの調製:ペプチドケト酸IL18-Seg3(28mg、4.4μmol、1.1当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg4(20mg、4μmol、1当量)を、0.1Mシュウ酸(200μL)を含有する97.52.5のDMSO/H2Oに溶解した。非常に均質な液体溶液を得て、60℃で一晩優しく撹拌した。ライゲーション反応の完了後、混合物をDMSO(400μL)で希釈した。ジエチルアミン(30μL、5%、v/v)の添加によりFmoc脱保護を開始し、室温で15分間優しく撹拌した。ジエチルアミン(30μL)の第2DMSO(600μL)溶液を反応混合物に添加し、室温でさらに15分間優しく撹拌した。ゲルが生じることを予想した。トリフルオロ酢酸(100μL)を添加して反応混合物を中和した。均質で無色の液体溶液を得て、これをさらに、TFA(0.1%、v/v)を有する1:2のCH3CN/H2O(q.s.10mL)で希釈した。反応混合物を分取HPLCに直接注入した。粗製のライゲートされたペプチド溶液を濾過した後、Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg34Aを純度97%超の白色固形物として得た。単離収率は20mg(45%)であった。MS(ESI):C498H789N129O157S3;算出した平均同位体11190.7044Da[M];found:11190.7341Da[M]。
IL18-Seg1234A-Acmの調製:ペプチドケト酸IL18-Seg12(7.5mg、1.1μmol、1.0当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg34(13mg、1.2μmol、1.1当量)を、0.1Mシュウ酸(69μL)を含有する97.5:2.5のDMSO/H2Oに溶解した。均質な液体溶液を得て、60℃で一晩反応させた。ライゲーション反応の完了後、混合物を先ずDMSO(140μL)で希釈した。混合物を、TFA(0.1%、v/v)を含有する1:1のH2O/CH3CN(q.s.10mL)でさらに希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製のライゲートされたペプチドを精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg1234A-Acmを純度92%超の白色固形物として得た。単離収率は5.45mg(26%)であった。MS(ESI):C815H789N129O157S3;算出した平均同位体:18277.4418Da[M];found:18278.5394Da。
IL18-Seg1234A直鎖タンパク質の調製:直鎖タンパク質の転位:IL18-Seg1234A-Acm(3.61mg、0.198μmol)を、0.1M Tris(1.4mL、タンパク濃度15μM)を含有する6M Gu・HCl水溶液に溶解し、混合物を50℃で2.5時間かけて優しく振盪した。転位反応の完了後、TFA(0.1%、v/v)を含有する6M Gu・HCl(q.s.10mL)溶液で混合物を希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製の転位されたペプチドを精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg1234A-Acm-転位を純度97%超の白色固形物として得た。単離収率は1.41mg(38%)であり、この材料はさらに特徴解析を行うことなくAcm脱保護工程に直接使用した。
Acm脱保護:IL18-Seg1234A-Acm-転位(1.41mg、0.077μmol)を0.25mM AcOH/H2O(1:1)(タンパク濃度310μL)に溶解し、この溶液に酢酸銀(3.1mg、1%、m/v)を添加した。混合物を50℃で2.5時間振盪させ、光を遮った。反応の完了後、試料を、0.1%TFA(v/v)を有する1:2のCH3CN/H2O混合物6mLで希釈する。Shiseido Capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×20mm)上、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、試料を精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、0.7mgのIL18-Seg1234A直鎖タンパク質を純度97%(収率50%)の白色粉末として得た。MS(ESI):C803H1275N213O247S4;算出した平均同位体:17992.2908Da[M];found:17993.3349Da[M]。
実施例4B - 配列番号28における修飾IL-18ポリペプチドの合成
この変異体では、セグメント3を除くその他すべてのセグメントが、実施例4Aに使用したものと同じである。
この変異体では、セグメント3を除くその他すべてのセグメントが、実施例4Aに使用したものと同じである。
セグメント3B(Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸):Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸セグメントを、置換容量が約0.40mmol/gのFmoc-Phe-保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドChemMatrixc(著作権)レジン上、0.2mmolスケールで合成した。
96位から114位の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(2.0mL、0.4M、4当量)溶液、OxymaPureのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液、およびDICのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2.0mL)溶液を添加することで、各アミノ酸に対してキャッピングを室温で6分間実施した。20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
次いで、Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Thr[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Thr[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(332mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
73位から93位の自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。Cl-HOBt(0.1M)を含有する20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
次いで、Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(288mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。これを室温で2時間反応させた。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2.0mL)溶液を添加することで、キャッピングを室温で10分間実施した。Cl-HOBt(0.1M)を含有する20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で10分間実施した。
次いで、Fmoc-Lys(alloc)-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-Lys(alloc)-OH(272mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。これを室温で2時間反応させた。
64位から69位の自動化Fmoc-SPPS:73位から93位に使用したのと同じ条件を用いてカップリング反応を実施した。
次いで、Fmoc-5-(S)-オキサプロリンの手動カップリングを実施した。Fmoc-5-(S)-オキサプロリン(204mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、0.6mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間撹拌した。
Alloc脱保護:レジンを乾燥DCM中で15分かけて膨張させた。N2でパージされた3mLの乾燥DCM中のフェニルシラン(595μL、4.80mmol、24当量)の溶液、続いてN2でパージされた3mLの乾燥DCM中のパラジウム-テトラキス(トリフェニルホスフィン(116mg、100μmol、0.5当量)の溶液をレジンに添加し、これを室温で30分間撹拌して放置した。レジンをDCMとDMFで数回洗浄した。
次いで、グルタル酸無水物の手動カップリングを実施した。グルタル酸無水物(172μL、2mmol、10当量)とNMM(220μL、2mmol、10当量)の6mL DMF溶液をレジンに添加し、これを室温で30分間撹拌して放置した。レジンをDCMとDMFで数回洗浄した。
次いで、O-(2-アミノエチル)-O’-(2-アジドエチル)ノナエチレングリコールの手動カップリングを実施した。HATU(228mg、0.6mmol、3当量)の3mL DMF溶液をレジンに添加し、続いて市販で入手可能なO-(2-アミノエチル)-O’-(2-アジドエチル)ノナエチレングリコール(338mg、0.6mmol、3当量)の2mL DMF溶液、およびDIPEA(209μL、0.6mmol、6当量)の1mL DMF溶液を添加した。次いで、レジンを室温で2時間撹拌した。
レジンをDCMで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は1.81gであった。TFA/DODT/H2Oの95:2.5:2.5混合物(10mL/gレジン)中、レジンを室温で2時間撹拌することで、レジンからペプチドを切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は1.08gであった。Shiseido capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸セグメント3Bの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸(IL18-Seg3B)を純度98%超の白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は120mg(8.5%)であった。MS(ESI):C319H503N77O100S2;found:7081.0Da[M]。
IL18-Seg34Bの調製:ペプチドケト酸IL18-Seg3B(31mg、4.4μmol、1.1当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg4A(20mg、4μmol、1当量)を、0.1Mシュウ酸(200μL)を含有する97.5:2.5のDMSO/H2Oに溶解した。非常に均質な液体溶液を得て、60℃で一晩優しく撹拌した。ライゲーション反応の完了後、混合物をDMSO(200μL)で希釈し、TFA(0.1%、v/v)を有する1:1のCH3CN/H2O(q.s.10mL)でさらに希釈した。反応混合物を分取HPLCに直接注入した。粗製のライゲートされたペプチド溶液を濾過した後、Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、30.3mgのFmoc保護IL18-Seg34Bを純度98%超の白色固形物として得た。
Fmoc保護IL18-Seg34Bを300μLのDMSOに溶解した。ジエチルアミン(15μL、5%、v/v)を添加することでFmoc脱保護を開始し、室温で15分間優しく撹拌した。ジエチルアミン(15μL)の第2DMSO(300μL)溶液を反応混合物に添加し、室温でさらに15分間優しく撹拌した。ゲルが生じることを予想した。トリフルオロ酢酸(50μL)を添加して反応混合物を中和した。均質で無色の液体溶液を得て、これをさらに、TFA(0.1%、v/v)を有する1:1のCH3CN/H2O(q.s.10mL)で希釈した。反応混合物を分取HPLCに直接注入した。粗製のライゲートされたペプチド溶液を濾過した後、Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg34Bを純度94%超の白色固形物として得た。単離収率は12.5mg(26%)であった。MS(ESI):C525H839N133O169S3;found:11815.0Da[M]。
IL18-Seg1234B-Acmの調製:ペプチドケト酸IL18-Seg12A(7.2mg、1.01μmol、1.0当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg34B(12.5mg、1.06μmol、1.05当量)を、0.1Mシュウ酸(68μL)を含有する97.5:2.5のDMSO/H2Oに溶解した。均質な液体溶液を得て、60℃で一晩反応させた。ライゲーション反応の完了後、混合物を先ずDMSO(150μL)で希釈した。混合物を、TFA(0.1%、v/v)を含有する2:1のH2O/CH3CN(q.s.10mL)でさらに希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製のライゲートされたペプチドを精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg1234B-Acmを純度98%超の白色固形物として得た。単離収率は5.8mg(30.4%)であった。この材料はさらに特徴解析を行うことなく、転位工程に直接使用した。
IL18-Seg1234B直鎖タンパク質の調製: 直鎖タンパク質の転位:IL18-Seg1234B-Acm(5.81mg、0.307μmol)を、0.1M Tris(2.2mL、タンパク濃度15μM)を含有する6M Gu・HCl水溶液に溶解し、混合物を50℃で2.5時間かけて優しく振盪した。転位反応の完了後、TFA(0.1%、v/v)を含有する6M Gu・HCl(q.s.10mL)溶液で混合物を希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製の転位されたペプチドを精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg1234B-Acm-転位を純度90%超の白色固形物として得た。単離収率は1.2mg(21%)であった。この材料はさらに特徴解析を行うことなく、Acm脱保護工程に直接使用した。
Acm脱保護:IL18-Seg1234B-Acm-転位(1.2mg、0.063μmol)を0.20mM AcOH/H2O(1:1)(タンパク濃度320μL)に溶解し、この溶液に酢酸銀(3.2mg、1%、m/v)を添加した。混合物を50℃で2.5時間振盪させ、光を遮った。反応の完了後、試料を、0.1%TFA(v/v)を有する1:2のCH3CN/H2O混合物6mLで希釈する。Shiseido Capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×20mm)上、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、試料を精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、0.2mgのIL18-Seg1234B直鎖タンパク質を純度86%(収率20%)の白色粉末として得た。MS(ESI):C830H1325N217O259S4;Mass found:18617.00Da[M+H+]。
実施例4C - 配列番号63における修飾IL-18ポリペプチドの合成
以下のプロトコルを使用して配列番号63における修飾IL-18ポリペプチドを調製し、残基68は、アジド官能性を含むように修飾されたアスパルテート残基を含む。この変異体では、セグメント1Aは実施例4Aで使用したものと同じである。
以下のプロトコルを使用して配列番号63における修飾IL-18ポリペプチドを調製し、残基68は、アジド官能性を含むように修飾されたアスパルテート残基を含む。この変異体では、セグメント1Aは実施例4Aで使用したものと同じである。
セグメント2B(Opr-IL18(32-61)-Val-光保護-α-ケト酸):Opr-IL18(32-61)-Val-光保護-α-ケト酸セグメントBを、置換容量が約0.307mmol/gのFmoc-Val-光保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上、0.2mmolスケールで合成した。
61位での自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(2.0mL、0.4M、4当量)溶液、OxymaPureのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液、およびDICのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2.0mL)溶液を添加することで、キャッピングを室温で6分間実施した。20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
次いで、Fmoc-O-メチル-L-ホモセリンの手動カップリングを実施した。Fmoc-O-メチル-L-ホモセリン(177mg、0.5mmol、2.5当量)、HATU(190mg、0.5mmol、2.5当量)、およびDIPEA(174μL、1.0mmol、5当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。無水酢酸(150μL、1.6mmol、8当量)とDIPEA(278μL、1.6mmol、8当量)のDMF(4mL)溶液を室温で10分かけて添加することで、キャッピングを室温で実施した。20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で10分間実施した。
59位から56位の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(2.0mL、0.4M、4当量)溶液、OxymaPureのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液、およびDICのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2.0mL)溶液を添加することで、各アミノ酸に対してキャッピングを室温で6分間実施した。20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
次いで、Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(322mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
53位から52位の自動化Fmoc-SPPS:配列の始めに対して上記で言及したのと同じ条件を用いて、カップリング反応を実施した。
次いで、Fmoc-O-メチル-L-ホモセリンの手動カップリングを実施した。前述と同じ条件を用いて、Fmoc-O-メチル-L-ホモセリンの手動カップリングを実施した。
次いで、Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(288mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
48位から37位の自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。
次いで、Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(322mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温の3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
34位での自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。二重カップリングが必要であった。
次いで、Fmoc-O-メチル-L-ホモセリンの手動カップリングを実施した。前述と同じ条件を用いて、Fmoc-O-メチル-L-ホモセリンの手動カップリング反応を実施した。
32位での自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。二重カップリングが必要であった。
次いで、Boc-5-(S)-オキサプロリンの手動カップリングを実施した。Boc-5-(S)-オキサプロリン(130mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。レジンをDCMとジエチルエーテルで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は1.4gであった。
TFA/DODT/H2Oの95:2.5:2.5混合物(10mL/gレジン)を使用し、室温で2.0時間優しく撹拌して、レジンからペプチドを切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は940mgであった。Shiseido Capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~70%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製Opr-IL18(32-61)-Val-光保護-α-ケト酸セグメント2Cの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Opr-IL18(32-61)-Val-光保護-α-ケト酸(IL18-Seg2)を純度90%超の白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は340mg(40%)であった。C163H253N45O60S;算出した平均同位体:1278.6023Da[M+3H+];found:1278.6020Da[M+3H+]。
セグメント3C(Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸):Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸セグメントを、置換容量が約0.40mmol/gのFmoc-Phe-保護-α-ケト酸を事前に充填したリンクアミドChemMatrixc(著作権)レジン上、0.2mmolスケールで合成した。
114位での自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(2.0mL、0.4M、4当量)溶液、OxymaPureのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液、およびDICのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。二重カップリングが必要であった。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2.0mL)溶液を添加することで、キャッピングを室温で6分間実施した。20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
次いで、Fmoc-O-メチル-L-ホモセリンの手動カップリングを実施した。Fmoc-O-メチル-L-ホモセリン(177mg、0.5mmol、2.5当量)、HATU(190mg、0.5mmol、2.5当量)、およびDIPEA(174μL、1.0mmol、5当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。無水酢酸(150μL、1.6mmol、8当量)とDIPEA(278μL、1.6mmol、8当量)のDMF(4mL)溶液を室温で10分かけて添加することで、キャッピングを室温で実施した。20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で10分間実施した。
96位から112位の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(2.0mL、0.4M、4当量)溶液、OxymaPureのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液、およびDICのDMF(2mL、0.4M、4当量)溶液をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2.0mL)溶液を添加することで、各アミノ酸に対してキャッピングを室温で6分間実施した。20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
次いで、Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Thr[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Asp(tBu)-L-Thr[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(332mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
87位から93位の自動化Fmoc-SPPS:上述の条件を用いてカップリング反応を実施した。各位置には二重カップリングが必要であった。Cl-HOBt(0.1M)を含有する20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で8分間実施した。
次いで、Fmoc-O-メチル-L-ホモセリンの手動カップリングを実施した。前述と同じ条件を用いて、Fmoc-O-メチル-L-ホモセリンの手動カップリング反応を実施した。
73位から85位の自動化Fmoc-SPPS:87位から93位に使用したのと同じ条件を用いてカップリング反応を実施した。
次いで、Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-L-Ile-L-Ser[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(288mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。これを室温で2時間反応させた。
69位から70位の自動化Fmoc-SPPS:73位から85位に使用したのと同じ条件を用いてカップリング反応を実施した。
次いで、Fmoc-Asp(alloc)-OHの手動カップリングを実施した。Fmoc-Asp(alloc)-OH(237mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、1.2mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。これを室温で2時間反応させた。
64位から67位の自動化Fmoc-SPPS:69位から70位に使用したのと同じ条件を用いてカップリング反応を実施した。
次いで、Fmoc-5-(S)-オキサプロリンの手動カップリングを実施した。Fmoc-5-(S)-オキサプロリン(204mg、0.6mmol、3当量)、HATU(228mg、0.6mmol、3当量)、およびDIPEA(209μL、0.6mmol、6当量)の6mL DMF溶液を調製し(室温で3分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。
Alloc脱保護:レジンを乾燥DCM中で15分かけて膨張させた。N2でパージされた3mLの乾燥DCM中のフェニルシラン(595μL、4.80mmol、24当量)の溶液、続いてN2でパージされた3mLの乾燥DCM中のパラジウム-テトラキス(トリフェニルホスフィン(116mg、100μmol、0.5当量)の溶液をレジンに添加し、これを室温で30分間撹拌して放置した。レジンをDCMとDMFで数回洗浄した。
次いで、O-(2-アミノエチル)-O’-(2-アジドエチル)ノナエチレングリコールの手動カップリングを実施した。HATU(228mg、0.6mmol、3当量)の3mL DMF溶液をレジンに添加し、続いて市販で入手可能なO-(2-アミノエチル)-O’-(2-アジドエチル)ノナエチレングリコール(338mg、0.6mmol、3当量)の2mL DMF溶液、およびDIPEA(209μL、0.6mmol、6当量)の1mL DMF溶液を添加した。次いで、レジンを室温で2時間撹拌した。
レジンをDCMで洗浄し、真空下で乾燥した。乾燥したペプチジルレジンの質量は2gであった。TFA/DODT/H2Oの95:2.5:2.5混合物(10mL/gレジン)中、レジンを室温で2.0時間撹拌することで、レジンからペプチドを切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。粗製ペプチドの質量は1.5gであった。Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~50%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸セグメント3Cの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、Fmoc-Opr-IL18(64-114)-Phe-α-ケト酸(IL18-Seg3C)を純度80%超の白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は104mg(6%)であった。MS(MALDI-TOF):C310H488N76O100S;算出6907.5157Da[M];found:6902.4980Da。
セグメント4C(Opr-IL18(117-157)):配列番号63-Seg4におけるOpr-IL18(117-157)合成を、置換容量が約0.35mmol/g(1.43g)のFmoc-Asp(OtBu)-OHを事前に充填したリンクアミドMBHAレジン上、0.5mmolスケールで開始した。
153位から156位の手動Fmoc-SPPS:Fmoc保護アミノ酸(5.0当量、2.5mmol)とHCTU(4.8当量、2.4mmol)をNMP(6.0mL)に溶解した。DIPEA(0.5mL、2.2mmol)を添加することで事前活性化を2分間実施した。反応混合物をレジンに注ぎ、人為的に優しく撹拌しながら45分間反応させた。レジンをDMFとDCMで徹底的にすすいだ。無水酢酸(0.5mL)とDIPEA(0.5mL)のDMF(6mL)溶液を添加することで、各位置においてキャッピングを室温で6分間実施した。Fmoc脱保護のため、レジンを20%4-メチルピペリジンのDMF溶液で1回すすいだ。レジンを同じ溶液で15分間、人為的に優しく撹拌しながら処理した。レジンをDMFとDCMで徹底的にすすいだ。
Fmoc-Phe-Thr[Ψ(Me,Me)Pro]-OHの手動カップリング:Fmoc-Phe-Thr[Ψ(Me,Me)Pro]-OH(793mg、1.5mmol、3.0当量)、HATU(570mg、1.5mmol、3当量)、およびDIPEA(500μ、2.9mmol、5.8当量)の6mL NMP溶液を調製し(室温で3.0分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。無水酢酸(0.5mL)とDIPEA(0.5mL)のDMF(6mL)溶液を添加することで、各位置においてキャッピングを室温で6分間実施した。Fmoc脱保護のため、レジンを20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液で1回すすいだ。レジンを同じ溶液で15分間、人為的に優しく撹拌しながら処理した。レジンをDMFとDCMで徹底的にすすいだ。
Fmoc-O-メチルホモセリンの手動カップリング:Fmoc-Hse(Me)-OH(533mg、1.5mmol、3.0当量)、HATU(570mg、1.5mmol、3.0当量)、およびDIPEA(500μL、2.9mmol、5.8当量)の6mL NMP溶液を調製し(室温で3.0分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。無水酢酸(0.5mL)とDIPEA(0.5mL)のDMF(6mL)溶液を添加することで、各位置においてキャッピングを室温で6分間実施した。Fmoc脱保護のため、レジンを20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液で1回すすいだ。レジンを同じ溶液で15分間、人為的に優しく撹拌しながら処理した。レジンをDMFとDCMで徹底的にすすいだ。
146位から149位の手動Fmoc-SPPS:151位から156位に使用したのと同じ条件を用いて、カップリング、アセチル化、および脱保護の反応を実施した。
Fmoc-Leu-(Dmb)Gly-OHの手動カップリング:Fmoc-Leu-(Dmb)Gly-OH(842mg、1.5mmol、3.0当量)、HATU(570mg、1.5mmol、3.0当量)、およびDIPEA(500μL、2.9mmol、5.8当量)の6mL NMP溶液を調製し(室温で3.0分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。無水酢酸(0.5mL)とDIPEA(0.5mL)のDMF(6mL)溶液を添加することで、各位置においてキャッピングを室温で6分間実施した。Fmoc脱保護のため、レジンを20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液で1回すすいだ。レジンを同じ溶液で15分間、人為的に優しく撹拌しながら処理した。レジンをDMFとDCMで徹底的にすすいだ。
配列番号63 Seg4の合成を0.15mmolスケールで継続した。
128位から143位の自動化Fmoc-SPPS:Fmocアミノ酸のDMF(2.0mL、0.4M、5.3当量)溶液、HCTU(2mL、0.4M、5.3当量)、およびNMMのDMF(2mL、0.8M、10.7当量)溶液をレジンに添加することで、カップリング反応を室温で30分間実施した。すべての位置で二重カップリングを実施した。20%(v/v)無水酢酸のDMF(2mL)溶液およびNMMのDMF(0.8M、2.0mL)溶液を添加することで、各アミノ酸に対してキャッピングを室温で6分間実施した。20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液を用いて、Fmoc脱保護反応を室温で10分間実施した。
Fmoc-Cys(Acm-NHalloc)-OH3の手動カップリング:Fmoc-Cys(Acm-NHalloc)-OH(308mg、0.75mmol、5.0当量)、HATU(285mg、0.75mmol、5.0当量)、およびDIPEA(210μL、1.2mmol、8当量)の4mL NMP溶液を調製し(室温で5.0分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。無水酢酸(0.2mL)とDIPEA(0.2mL)のDMF(4mL)溶液を添加することで、各位置においてキャッピングを室温で6分間実施した。Fmoc脱保護のため、レジンを20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液で1回すすいだ。レジンを同じ溶液で15分間、人為的に優しく撹拌しながら処理した。レジンをDMFとDCMで徹底的にすすいだ。
123位から126位の自動化Fmoc-SPPS:123位から143位に使用したのと同じ条件を用いて、カップリング、アセチル化、および脱保護の反応を実施した。
Fmoc-Glu(OtBu)-(Dmb)Gly-OHの手動カップリング:Fmoc-Glu(OtBu)-(Dmb)Gly-OH(475mg、0.75mmol、5.0当量)、HATU(342mg、0.75mmol、5.0当量)、およびDIPEA(210μL、1.2mmol、8当量)の4mL NMP溶液を調製し(室温で5.0分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。無水酢酸(0.2mL)とDIPEA(0.2mL)のDMF(4mL)溶液を添加することで、各位置においてキャッピングを室温で6分間実施した。Fmoc脱保護のため、レジンを20%(v/v)4-メチルピペリジンのDMF溶液で1回すすいだ。レジンを同じ溶液で15分間、人為的に優しく撹拌しながら処理した。レジンをDMFとDCMで徹底的にすすいだ。
117位から120位の自動化Fmoc-SPPS:123位から143位に使用したのと同じ条件を用いて、カップリング、アセチル化、および脱保護の反応を実施した。
Boc-Opr-OHの手動カップリング:Boc-Opr-OH(163mg、0.75mmol、5.0当量)、HATU(342mg、0.75mmol、5.0当量)、およびDIPEA(210μL、1.2mmol、8当量)の4mL NMP溶液を調製し(室温で5.0分間の事前活性化)、レジンに添加した。反応物を室温で2時間優しく撹拌した。レジンをDMFとDCMで徹底的にすすいだ。
残基127のAlloc脱保護:窒素でパージしたDCM中、レジンを膨張させた。窒素でパージしたDCM(3mL)中のフェニルシラン(444μL、3.6mmol、24当量)の溶液をレジンに添加した。窒素でパージしたDCM(2mL)中のPd(PPh3)4(58mg、0.075mmol、0.5当量)の溶液を添加後、Alloc脱保護を行った。これを人為的に撹拌しながら室温で30分間反応させた。次いで、3つのアルギニン残基で構成される可溶化Tagにより側鎖を官能化した。これらに対し、123位から143位で使用したのと同じ条件を用いて自動的にカップリングを行った。
TFA/TIPS/DODT/H2Oの92.5:2.5:2.5:2.5混合物(10mL/gレジン)を使用し、レジンからペプチドを室温で2時間かけて切断した。レジンを切断カクテルから濾過して取り除き、濾液を濃縮し、冷ジエチルエーテル(-20℃)で20倍希釈し、ペプチドを沈殿させた。遠心分離後、エーテル層を慎重にデカントし、ペプチド沈殿物をジエチルエーテル中で再懸濁し、トリチュレートし、遠心分離した。エーテル洗浄を2回繰り返し、得られたペプチド沈殿物を乾燥した。Shiseido Proteonaviカラム(5μm、250×50mm)を用いて、流速40mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は45分で0.1%TFA(v/v)を有する5~50%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製セグメント4Cの精製を実施した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、セグメント4Cを白色固形物として得た。レジンの充填に基づく単離収率は116mg(14%)であった。MS(MALDI-TOF):C239H381N69O77S;算出した平均同位体5485.14Da[M];found:5481.28
IL18-Seg12Cの調製:ペプチドケト酸IL18-Seg1A(56.2mg、15.8μmol、1.2当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg2C(50.6mg、13.2μmol、1.0当量)を、0.1Mシュウ酸(660μL)を含有する9.75:0.25のDMSO/H2O溶液に溶解した。非常に均質な液体溶液を得た。ライゲーションバイアルをアルミホイルで包んで光を遮り、60℃で一晩優しく撹拌した。ライゲーションの完了後、混合物をDMSO(1920μL)で希釈し、365nmの波長を2時間照射することで、C末端ケト酸の光脱保護を可能とした。混合物を、TFA(0.1%、v/v)を有する1:1のCH3CN/H2O(q.s.20mL)でさらに希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Shiseido capcell Pak C18カラム(5μm、250×50mm)を使用し、流速40mL/分、60℃で、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10%~70%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製のライゲートされたペプチドを精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg12Cを純度98%超の白色固形物として得た。単離収率は40mg(42%)であった。MS(MALDI-TOF):C321H506N88O96S;算出した平均7131.6516Da[M];found:7125.8340。
IL18-Seg34Cの調製:ペプチドケト酸IL18-Seg3C(25mg、3.6μmol、1.0当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg4C(22mg、4μmol、1.1当量)を、0.1Mシュウ酸(180μL)を含有する97.5:2.5のDMSO/H2Oに溶解した。非常に均質な液体溶液を得て、60℃で一晩優しく撹拌した。ライゲーション反応の完了後、混合物をDMSO(320μL)で希釈し、TFA(0.1%、v/v)を有する1:2のCH3CN/H2O(q.s.10mL)でさらに希釈した。反応混合物を分取HPLCに直接注入した。粗製のライゲートされたペプチド溶液を濾過した後、Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、精製した。生成物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、8mgのFmoc保護IL18-Seg34Cを白色固形物として得た。
Fmoc保護IL18-Seg34CをDMSO(200μL)に溶解した。ジエチルアミン(10μL、5%、v/v)の添加によりFmoc脱保護を開始し、室温で15分間優しく撹拌した。ジエチルアミン(10μL)の第2DMSO(200μL)溶液を反応混合物に添加し、室温でさらに15分間優しく撹拌した。ゲルが生じることを予想した。トリフルオロ酢酸(40μL)を添加して反応混合物を中和した。均質で無色の液体溶液を得て、これをさらに、TFA(0.1%、v/v)を有する1:2のCH3CN/H2O(q.s.10mL)で希釈した。反応混合物を分取HPLCに直接注入した。粗製のライゲートされたペプチド溶液を濾過した後、Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg34Cを純度97%超の白色固形物として得た。単離収率は5.5mg(26%)であった。MS(MALDI-TOF):C530H854N144O172S2;算出した平均12059.62Da[M];found:12119.56[M+付加物]。
IL18-Seg1234C直鎖タンパク質の調製:
最終ペプチドライゲーション:ペプチドケト酸IL18-Seg12C(3.6mg、0.5μmol、1.1当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg34C(5.5mg、0.46μmol、1.0当量)を、0.1Mシュウ酸(23μL)を含有する97.5:2.5のDMSO/H2Oに溶解した。均質な液体溶液を得て、65℃で一晩反応させた。ライゲーション反応の完了後、混合物を先ずDMSO(0.95mL)で希釈した。
転位:混合物をさらに、0.1M Tris(1.0mL)を含有する6M Gu・HClで希釈し、50℃で2時間優しく振盪させた。転位反応の完了後、TFA(0.1%、v/v)を含有する6M Gu・HCl(q.s.10.0mL)溶液で混合物を希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製の転位されたペプチドを精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg1234C-Acm-転位を純度97%超の白色固形物として得た。単離収率は1.9mg(22%)であった。この材料はさらに特徴解析を行うことなく、Acm脱保護工程に直接使用した。
Acm脱保護:IL18-Seg1234C-Acm-転位(1.9mg、0.099μmol)を0.20mM AcOH/H2O(1:1)(500μL)に溶解し、この溶液に酢酸銀(5.0mg、1%、m/v)を添加した。混合物を50℃で3時間振盪させ、光を遮った。反応の完了後、試料を、0.1%TFA(v/v)を有する1:2のCH3CN/H2O混合物9.5mLで希釈する。Shiseido Capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×20mm)上、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、試料を精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、0.5mgのIL18-Seg1234C直鎖タンパク質を純度97%(収率30%)の白色粉末として得た。MS(MALDI-TOF):C819H1305N217O264S3;算出した平均18511.88;found:18513.3270Da。
最終ペプチドライゲーション:ペプチドケト酸IL18-Seg12C(3.6mg、0.5μmol、1.1当量)およびヒドロキシルアミンペプチドIL18-Seg34C(5.5mg、0.46μmol、1.0当量)を、0.1Mシュウ酸(23μL)を含有する97.5:2.5のDMSO/H2Oに溶解した。均質な液体溶液を得て、65℃で一晩反応させた。ライゲーション反応の完了後、混合物を先ずDMSO(0.95mL)で希釈した。
転位:混合物をさらに、0.1M Tris(1.0mL)を含有する6M Gu・HClで希釈し、50℃で2時間優しく振盪させた。転位反応の完了後、TFA(0.1%、v/v)を含有する6M Gu・HCl(q.s.10.0mL)溶液で混合物を希釈した。反応混合物を濾過し、分取HPLCに注入した。Shiseido Capcell Pak C18カラム(5μm、250×20mm)を用いて、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、粗製の転位されたペプチドを精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、IL18-Seg1234C-Acm-転位を純度97%超の白色固形物として得た。単離収率は1.9mg(22%)であった。この材料はさらに特徴解析を行うことなく、Acm脱保護工程に直接使用した。
Acm脱保護:IL18-Seg1234C-Acm-転位(1.9mg、0.099μmol)を0.20mM AcOH/H2O(1:1)(500μL)に溶解し、この溶液に酢酸銀(5.0mg、1%、m/v)を添加した。混合物を50℃で3時間振盪させ、光を遮った。反応の完了後、試料を、0.1%TFA(v/v)を有する1:2のCH3CN/H2O混合物9.5mLで希釈する。Shiseido Capcell Pak UG80 C18カラム(5μm、250×20mm)上、流速10mL/分、60℃で、0.1%TFA(v/v)を有するCH3CN/H2Oを移動相として用いて、勾配は40分で0.1%TFA(v/v)を有する10~45%CH3CNとした分取HPLCにより、試料を精製した。精製された産物を含有する画分をプールして凍結乾燥することで、0.5mgのIL18-Seg1234C直鎖タンパク質を純度97%(収率30%)の白色粉末として得た。MS(MALDI-TOF):C819H1305N217O264S3;算出した平均18511.88;found:18513.3270Da。
IL18-Seg1234C直鎖タンパク質のフォールディングと製剤化:
タンパク質粉末(0.22mg、TFA塩として凍結乾燥)を、8M尿素、2mM DTT、および0.02%(m/v)Tween80を含有する緩衝液Aトリス緩衝液110μL(50mM、pH8.0)中で可溶化する。2mg/mLの透明溶液を得る。これを室温で30分間インキュベートする。タンパク質溶液を、20℃で滴加しながら、2mM EDTA、137mM NaCl、2.7mM KCl、400mMアルギニン・HCl、2mM DTT、および0.02%(m/v)Tween80を含有するトリス緩衝液(50mM、pH7.8)(緩衝液B)により徐々に希釈する。混合物を優しく振盪することで(400RPM)、効率的な拡散を可能にする。0.2mg/mLの透明溶液を得る。これを20℃で20時間インキュベートする。次いで、10000RPM、室温で5分間の遠心分離を行う。タンパク質溶液を、6%スクロースと0.02%Tween80を含有する650mLのPBS(pH7.4)に対して、室温で2時間透析する。この工程を再度繰り返す。次いでタンパク質溶液を、6%スクロースと0.02%Tween80を含有する650mLのPBS(pH7.4)に対して、室温で18時間透析する。最後に10000RPM、室温で5分間の遠心分離を行い、-80℃で保管する。
タンパク質粉末(0.22mg、TFA塩として凍結乾燥)を、8M尿素、2mM DTT、および0.02%(m/v)Tween80を含有する緩衝液Aトリス緩衝液110μL(50mM、pH8.0)中で可溶化する。2mg/mLの透明溶液を得る。これを室温で30分間インキュベートする。タンパク質溶液を、20℃で滴加しながら、2mM EDTA、137mM NaCl、2.7mM KCl、400mMアルギニン・HCl、2mM DTT、および0.02%(m/v)Tween80を含有するトリス緩衝液(50mM、pH7.8)(緩衝液B)により徐々に希釈する。混合物を優しく振盪することで(400RPM)、効率的な拡散を可能にする。0.2mg/mLの透明溶液を得る。これを20℃で20時間インキュベートする。次いで、10000RPM、室温で5分間の遠心分離を行う。タンパク質溶液を、6%スクロースと0.02%Tween80を含有する650mLのPBS(pH7.4)に対して、室温で2時間透析する。この工程を再度繰り返す。次いでタンパク質溶液を、6%スクロースと0.02%Tween80を含有する650mLのPBS(pH7.4)に対して、室温で18時間透析する。最後に10000RPM、室温で5分間の遠心分離を行い、-80℃で保管する。
上述のフォールディングプロトコルでは、直鎖Seg1234ポリペプチド前駆体から適切にフォールディングされたIL-18ポリペプチドを調製するために試験可能である例示的なプロトコルを記述する。いくつかの実施形態では、上述のフォールディングプロトコルは、実施例2に概説されるように代替的な緩衝液AおよびBを使用することにより改変される(表14を参照)。所望のフォールディング成果が判定されるまで、これらのフォールディングプロトコルを試験することができる。
実施例5 - 組成物Aおよび組成物Bの構造
図4は、修飾IL-18ポリペプチドである組成物Aの合成を示す図である。組成物Aは、短いPEGポリマーの端部上で残基C68に結合される30kDaのPEG官能性を含む。任意選択で、この30kDAのPEG官能性は、銅を用いないクリック化学反応により短いPEGポリマーに共有結合される。
図4は、修飾IL-18ポリペプチドである組成物Aの合成を示す図である。組成物Aは、短いPEGポリマーの端部上で残基C68に結合される30kDaのPEG官能性を含む。任意選択で、この30kDAのPEG官能性は、銅を用いないクリック化学反応により短いPEGポリマーに共有結合される。
本明細書にはさらに、修飾IL-18ポリペプチドである組成物Bが提供される。組成物Bは、短いPEGポリマーの端部上で残基K70に結合される30kDaのPEG官能性を含む。任意選択で、この30kDAのPEG官能性は、銅を用いないクリック化学反応により短いPEGポリマーに共有結合される。
本明細書にはさらに、修飾IL-18ポリペプチドである組成物Bが提供される。組成物Cは、短いPEGポリマーの端部上で残基E69に結合される30kDaのPEG官能性を含む。任意選択で、この30kDAのPEG官能性は、銅を用いないクリック化学反応により短いPEGポリマーに共有結合される。
実施例6 - 組成物Aおよび組成物Bの特徴解析
組成物Aと組成物Bの特徴を解析するべく、両組成物を一連の解析実験にかけた。修飾IL-18ポリペプチドをHPLCにより解析し、組成物中の均一性の程度を判定する。修飾IL-18ポリペプチド組成物をMALDI-MSによっても解析し、組成物の分子量のMW、および分子量分布を判定する。修飾IL-18ポリペプチド組成物をさらに円偏光二色性により解析し、修飾IL-18ポリペプチド組成物と野生型IL-18のフォールディングを比較する。
組成物Aと組成物Bの特徴を解析するべく、両組成物を一連の解析実験にかけた。修飾IL-18ポリペプチドをHPLCにより解析し、組成物中の均一性の程度を判定する。修飾IL-18ポリペプチド組成物をMALDI-MSによっても解析し、組成物の分子量のMW、および分子量分布を判定する。修飾IL-18ポリペプチド組成物をさらに円偏光二色性により解析し、修飾IL-18ポリペプチド組成物と野生型IL-18のフォールディングを比較する。
実施例7 - 修飾IL-18ポリペプチドの製剤化
凍結乾燥した修飾IL-18ポリペプチドを、50mg/mLマンニトールを有するPBS緩衝液(pH7.4)を含む溶液中で再懸濁させた。
凍結乾燥した修飾IL-18ポリペプチドを、50mg/mLマンニトールを有するPBS緩衝液(pH7.4)を含む溶液中で再懸濁させた。
実施例8 - IL-18のSPR測定
野生型IL-18ポリペプチドおよび修飾IL-18ポリペプチドのヒトIL-18受容体サブユニットに対する相互作用を、表面プラズモン共鳴(SPR)技法により測定した。捕捉前の30分間、CM5チップ上へのアミン・カップリングにより抗ヒトIgG抗体を結合させて、6μg/mLのFc縮合ヒトIL-18Rα、6μg/mLのFc縮合ヒトIL-18Rβ、または2μg/mLのFc縮合ヒトIL-18BPアイソフォームを捕捉した。他の環境では、6μg/mLのIL-18受容体αおよびβを混合し、事前に30分間インキュベートしてから、ヘテロ二量体IL-18受容体α/βを捕捉した。
野生型IL-18ポリペプチドおよび修飾IL-18ポリペプチドのヒトIL-18受容体サブユニットに対する相互作用を、表面プラズモン共鳴(SPR)技法により測定した。捕捉前の30分間、CM5チップ上へのアミン・カップリングにより抗ヒトIgG抗体を結合させて、6μg/mLのFc縮合ヒトIL-18Rα、6μg/mLのFc縮合ヒトIL-18Rβ、または2μg/mLのFc縮合ヒトIL-18BPアイソフォームを捕捉した。他の環境では、6μg/mLのIL-18受容体αおよびβを混合し、事前に30分間インキュベートしてから、ヘテロ二量体IL-18受容体α/βを捕捉した。
IL-18分析物の動的結合を、Biacore 8K器機により、1μMで開始して0.98nMにまで低下する二倍連続希釈で測定した。分析物の濃縮を終えるごとに、アミンが結合した抗IgG抗体に戻り表面の再生を行った。受容体に対するタンパク質の会合を測定するために、試料を60秒間、流速50μL/分で注射し、続いて300秒間緩衝液のみを注射して、解離を検出した。使用したランニングバッファは、0.05%Tween20を有する1倍PBSであった。相対的反応単位(RU、Y軸)を時間(s、X軸)に対してプロットし、単量体受容体結合に対する動的な1:1の結合モデルにおいて、IL-18BPへの結合を解析する。動的で不均質なリガンドの適合モデルを、α/βヘテロ二量体結合に適用した。
実施例9 - IL-18BP結合αLISAアッセイ
ヒトIL-18BPαLISAアッセイキットを使用し、IL-18BPに対する各IL-18変異体の結合親和性を判定し、IL-18BPの遊離形態の存在を検出した。IL-18分析物の3倍連続希釈を、5ng/mLのHisタグ付きヒトIL-18BPの存在下、20%FCS、Glutamax、および25μM β-メルカプトエタノールを補充したaMEM中で16個調製した。最終のIL-18分析物の濃度範囲は2778nM~0.2pMであった。
ヒトIL-18BPαLISAアッセイキットを使用し、IL-18BPに対する各IL-18変異体の結合親和性を判定し、IL-18BPの遊離形態の存在を検出した。IL-18分析物の3倍連続希釈を、5ng/mLのHisタグ付きヒトIL-18BPの存在下、20%FCS、Glutamax、および25μM β-メルカプトエタノールを補充したaMEM中で16個調製した。最終のIL-18分析物の濃度範囲は2778nM~0.2pMであった。
室温で1時間のインキュベーション後、遊離IL-18BPのレベルを、ヒトIFNγ αLISAアッセイキットを用いて測定した。384ウェルのOPTIplate中、5倍抗IL-18BPアクセプタビーズ5μLを、IL-18/IL-18BP混合物7.5μLに添加した。振盪しながら室温で30分間インキュベーションした後、ビオチン化された抗IL-18BP抗体5μLを各ウェルに添加した。プレートをさらに室温で1時間インキュベートした。光を抑制した条件下、2倍のストレプトアビジン(SA)ドナービーズ12.5μLをピペッティングして各ウェルに入れ、ウェルを振盪させながら室温でさらに30分間インキュベートした。次いで、AlphaLisaシグナルをEnspireプレートリーダで測定し、励起波長と発光波長はそれぞれ680nmと615nmであった。可変勾配、GraphPad PRISMソフトウェアを用いた4つのパラメータ解析から、解離定数(KD)を求めた。
実施例10 - IL-18変異体のIL-18Rα単量体への結合
表5は、実施例8に明記されるプロトコルを用いて、IL-18Rαに対して記述したIL-18変異体で観察された解離定数(KD)の結果を示す。この結果より、配列番号6、7、8、20の修飾IL-18ポリペプチドのKD値は、配列番号1のWT IL-18のKD値以下であったことが認められる。配列修飾E06K、K53A、S55A、およびT63Aを有する修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rαに対する結合親和性を維持した。
表5は、実施例8に明記されるプロトコルを用いて、IL-18Rαに対して記述したIL-18変異体で観察された解離定数(KD)の結果を示す。この結果より、配列番号6、7、8、20の修飾IL-18ポリペプチドのKD値は、配列番号1のWT IL-18のKD値以下であったことが認められる。配列修飾E06K、K53A、S55A、およびT63Aを有する修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rαに対する結合親和性を維持した。
実施例11 - IL-18変異体のIL-18Rα/βヘテロ二量体への結合
表6は、実施例8に記載される実験を用いて、IL-18Rα/βヘテロ二量体に対して記述したIL-18変異体で観察された解離定数(KD)の結果を示す。この結果より、配列番号6、7、8、18、19、20の修飾IL-18ポリペプチドのKD値は、配列番号1の野生型IL-18のKD値と同様であったことが認められる。場合により、修飾IL-18ポリペプチドのKD値は野生型IL-18より低かった。配列修飾E06K、K53A、S55A、およびT63Aを有する修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rα/βヘテロ二量体に対する結合親和性を維持した。データにより、本開示のIL-18変異体の一部で解離定数が低下し、IL-18/IL-18R複合体の安定化が反映されていることが認められる。
表6は、実施例8に記載される実験を用いて、IL-18Rα/βヘテロ二量体に対して記述したIL-18変異体で観察された解離定数(KD)の結果を示す。この結果より、配列番号6、7、8、18、19、20の修飾IL-18ポリペプチドのKD値は、配列番号1の野生型IL-18のKD値と同様であったことが認められる。場合により、修飾IL-18ポリペプチドのKD値は野生型IL-18より低かった。配列修飾E06K、K53A、S55A、およびT63Aを有する修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18Rα/βヘテロ二量体に対する結合親和性を維持した。データにより、本開示のIL-18変異体の一部で解離定数が低下し、IL-18/IL-18R複合体の安定化が反映されていることが認められる。
実施例12 - IL-18BP単量体に対する結合アッセイ
表7は、実施例8に記載したものと類似するプロトコルを用いて、IL-18BPに対して記述したIL-18変異体で観察された解離定数(KD)の結果を示す。この結果より、配列番号4、5、6、7、8、15、16、19、20、21の修飾IL-18ポリペプチドのKD値は、配列番号1の野生型IL-18のKD値以上であったことが認められる。配列修飾K53A、S55A、E06K、C38S、C68S、C76S、C127S、および/またはK70Cを有する修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18BPに対する結合親和性を維持した。
表7は、実施例8に記載したものと類似するプロトコルを用いて、IL-18BPに対して記述したIL-18変異体で観察された解離定数(KD)の結果を示す。この結果より、配列番号4、5、6、7、8、15、16、19、20、21の修飾IL-18ポリペプチドのKD値は、配列番号1の野生型IL-18のKD値以上であったことが認められる。配列修飾K53A、S55A、E06K、C38S、C68S、C76S、C127S、および/またはK70Cを有する修飾IL-18ポリペプチドは、IL-18BPに対する結合親和性を維持した。
本開示の修飾IL-18変異体の一部により観察された10倍を超える解離定数が示すように、修飾IL-18変異体の多くは、IL-18BPに対する会合(Kon)を実質的に改変せず、複合体を不安定にするだけであった。これら修飾IL-18変異体では、IL-18/IL-18R複合体の安定化、およびIL-18/IL-18BP複合体の不安定化により、IL-18に対するIL-18RとIL-18BPの競合において平衡がシフトした。変異体の多くにおいて、IL-18BPへの結合は消失しなかったが、これら変異体は、IL-18BPと比較して同様か僅かに改善された、IL18Rに対する結合を呈した。
表8は、実施例9に記載のプロトコルを用いて測定したときに、IL-18BPに対して記述したIL-18変異体で観察された解離定数(KD)の結果を示す。この結果より、配列番号5、6、8、15、16の修飾IL-18ポリペプチドのKD値は、配列番号1の野生型IL-18のKD値以上であったことが認められる。
実施例13 - IFNγ誘導細胞アッセイ
本明細書で提供されるIL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能を、下記プロトコルに従う細胞アッセイで評価する。
本明細書で提供されるIL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能を、下記プロトコルに従う細胞アッセイで評価する。
リンパ腫患者から得たNK細胞株NK-92(ATCC(登録商標)CRL-2407(商標))を、20%FCS、Glutamax、25μM B-メルカプトエタノール、および100IU/mLの組換えヒトIL-2を補充したaMEM培地で培養した。実験当日、細胞を採取し、IL-2を含まないが1ng/mLの組換えヒトIL-12を含有するaMEM培地で洗浄した。計数後、1つのウェルにつき100,000個の細胞を384ウェルの滴定プレートに蒔き、37℃/5%CO2でインキュベートした。IL-18分析物の4倍段階希釈16個をaMEM培地に調製し、1ng/mLのIL-12をNK-92細胞に添加した。IL-18分析物の最終濃度範囲は56nM~5x10-5pMであった。
細胞を37℃/5%CO2で16~20時間インキュベートした後、上清5μLを384マイクロウェルOptiPlateへと慎重に移した。ヒトIFNγ AlphaLISAアッセイキットを用いてIFNγ値を測定した。簡潔に説明すると、2.5倍のAlphaLISA抗IFNγアクセプタビーズ10μLとビオチン化抗体抗IFNγ混合物を、NK-92上清5μLに添加した。混合物を振盪させながら室温で1時間インキュベートした。光を抑制した条件下、2倍のストレプトアビジン(SA)ドナービーズ2.5μLをピペッティングして各ウェルに入れ、ウェルを振盪させながら室温で30分間インキュベートした。次いで、AlphaLisaシグナルをEnSpire(商標)プレートリーダで測定し、励起波長と発光波長はそれぞれ680nmと615nmであった。可変勾配、GraphPad PRISMソフトウェアを用いた4つのパラメータ解析から、半数効果濃度(EC50)を求めた。
様々なIL-18ポリペプチドに対するこの実験の結果を、以下の表9に示す(EC50データ)。
実施例14 - IL-18結合タンパク質阻害細胞アッセイ
リンパ腫患者から得たNK細胞株NK-92(ATCC(登録商標)CRL-2407(商標))を、20%FCS-Glutamax、25μM B-メルカプトエタノール、および100IU/mLの組換えヒトIL-2を補充したaMEM培地で培養した。
リンパ腫患者から得たNK細胞株NK-92(ATCC(登録商標)CRL-2407(商標))を、20%FCS-Glutamax、25μM B-メルカプトエタノール、および100IU/mLの組換えヒトIL-2を補充したaMEM培地で培養した。
実験当日、細胞を採取し、IL-2を含まないが1ng/mLの組換えヒトIL-12を含有するaMEM培地で洗浄した。計数後、1つのウェルにつき100,000個の細胞を384ウェルの滴定プレートに蒔き、37℃/5%CO2でインキュベートした。Fc縮合ヒトIL-18結合タンパク質アイソフォームa(IL-18BPa)の2倍段階希釈16個をaMEM培地に調製した。修飾IL-18ポリペプチド変異体をそれぞれ2nM含有する1ng/mLのIL-12をNK-92細胞に添加した。IL-18分析物の最終濃度は1nM、IL-18BPaの最終濃度範囲は566nM~17pMであった。
細胞を37℃/5%CO2で16~20時間インキュベートした後、上清5μLを384マイクロウェルOptiPlateへと慎重に移した。ヒトIFNγ AlphaLISAアッセイキットを用いてIFNγ値を測定した。簡潔に説明すると、2.5倍のAlphaLISA抗IFNγアクセプタビーズ10μLとビオチン化抗体抗IFNγ混合物を、NK-92上清5μLに添加した。混合物を振盪させながら室温で1時間インキュベートした。光を抑制した条件下、2倍のSAドナービーズ2.5μLをピペッティングして各ウェルに入れ、を振盪させながら室温で30分間インキュベートした。次いで、AlphaLisaシグナルをEnSpire(商標)プレートリーダで測定し、励起波長と発光波長はそれぞれ680nmと615nmであった。可変勾配、GraphPad PRISMソフトウェアを用いた4つのパラメータ解析から、半数阻害濃度(IC50)を求めた。
本開示の修飾IL-18変異体は活性であり、in vitroでIFNγ分泌を誘導可能である。表9は試験対象のIL-18変異体の多くにおけるIFNγ産生誘導能を示すが、一部のIL-18変異体は、それぞれEC50とIC50により測定したときにIL-18BPによる阻害に対する感度が有意に低かった。
実施例15 - HEK-Blue IL18Rレポーターアッセイ
IL-18R陽性HEK-Blueレポーター細胞株を使用して、IL-18変異体のIL-18Rへの結合、およびその後の下流シグナル伝達を判定した。プロトコル全体を以下に概説する。
IL-18R陽性HEK-Blueレポーター細胞株を使用して、IL-18変異体のIL-18Rへの結合、およびその後の下流シグナル伝達を判定した。プロトコル全体を以下に概説する。
5×104個細胞のHEK-Blue IL18Rレポーター細胞(InvivoGen,#hkb-hmil18)を96ウェルプレートの各ウェルに蒔き、0~100nMのIL-18ポリペプチド変異体を用いて37℃、5%CO2で刺激した。20時間のインキュベーション後、細胞培養上清20μLを各ウェルから取得し、180μLのQUANTI-Blue培地と96ウェルプレート中で混合し、37℃、5%CO2で1時間インキュベートした。次いで、吸光度シグナルをEnspireプレートリーダで測定すると620nmであり、励起波長と発光波長はそれぞれ680nmと615nmであった。可変勾配、GraphPad PRISMソフトウェアを用いた4つのパラメータ解析から、半数最大効果用量(EC50)を求めた。
選択した変異体に対するこの実験の結果を下記の表12に示す。
実施例16A - 修飾IL-18ポリペプチド変異体の薬物動態特性と薬力学特性
選択したIL-18ポリペプチド変異体の薬物動態(PK)特性と薬力学(PD)特性を測定した。一群、および一時点につき、3匹のC57BL/6マウスを試験した。IL-18変異体を単回静脈内注射により適用した。マウスを4つの用量群:0.5mg/kg、0.1mg/kg、0.02mg/kg、0.004mg/kg、および4つの時点群:5分、6時間、24時間、48時間に分けた。
選択したIL-18ポリペプチド変異体の薬物動態(PK)特性と薬力学(PD)特性を測定した。一群、および一時点につき、3匹のC57BL/6マウスを試験した。IL-18変異体を単回静脈内注射により適用した。マウスを4つの用量群:0.5mg/kg、0.1mg/kg、0.02mg/kg、0.004mg/kg、および4つの時点群:5分、6時間、24時間、48時間に分けた。
免疫関連PD作用を、血漿中サイトカイン濃度の解析により判定した。血漿サイトカインとして、IFNγ、CXCL9、CXCL10、GM-CSF、IL-1a、FasL、およびIL-18BPを測定した。白血球の活性化状態は、表面マーカとしてICOS、PD-1、CD25、CD69、およびFasをモニタリングすることで判定した。IL-18変異体(遊離およびIL-18BP複合体、図7を参照)の総量を検出することにより、生物分析を実施した。Corning高結合ハーフエリアプレート(Corning high-binding half-area plate)(Fisher Scientific,Reinach,Switzerland)を4℃で一晩かけ、2μg/mLのPBS中、25μLの抗IL18モノクローナル抗体(MBL、カタログ番号D043-3、クローン25-2G)で被覆した。次いで、プレートを100μLのPBS-0.02%Tween20で4回洗浄した。プレート表面は、25μLのPBS-0.02%Tween20-1%BSAを用いて、37℃で1時間塞いだ。次いで、プレートを100μLのPBS-0.02%Tween20で4回洗浄した。25μLのIL-18変異体(またはマウス血漿)を、50nMで開始し0.02nMにまで低下する8倍段階希釈中、PBS-0.02%Tween20-0.1%BSAへと添加し、37℃で2時間インキュベートした。次いで、100μLのPBS-0.02%Tween20および25μLのビオチン化抗IL-18モノクローナル抗体(MBL、カタログ番号D045-6、クローン159-12B)を用いて、2μg/mLのPBS中、プレートを4回洗浄した。プレートを37℃で2時間インキュベートした後、100μLのPBS-0.02%Tween20で4回洗浄した。PBS-0.02%Tween20-0.1%BSAへと1:500で希釈した25μLのストレプトアビジン-ホースラディッシュペルオキシダーゼ(#RABHRP3,Merck,Buchs,Switzerland)を、各ウェルに添加し、室温で30分間インキュベートした。次いで、プレートを100μLのPBS-0.02%Tween20で4回洗浄した。50μLのTMB基質試薬(#CL07,Merck,Buchs,Switzerland)を各ウェルに添加し、37℃で5分間インキュベートした。37℃で5分後、ホースラディッシュペルオキシダーゼ反応を、0.5M H2SO4停止液を1つのウェルにつき50μL添加することで停止した。次いで、ELISAシグナルをPerkin Elmer(Schwerzenbach,Switzerland)のEnSpireプレートリーダで測定すると、450nmであった。
図7は、対照群、対照+IL-18BP群、WT IL-18群、WT IL-18+IL-18BP群、配列番号2の修飾IL-18ポリペプチド群、配列番号2の修飾IL-18ポリペプチド+IL-18BP群のELISA結果を示す図である。
実施例16B - E6KおよびK53Aアミノ酸置換を持つ修飾IL-18のPK/PD
別の実験で、一群、および一時点につき、3匹のC57BL/6マウスを試験した。WT IL-18(配列番号1)を0.3mg/kgで単回静脈内注射により適用した。E6K、K53A変異体IL-18(配列番号7)を0.3mg/kgで2回の静脈内注射により、t=0時間とt=24時間で適用した。マウスを7つの時点群:5分、1時間、2時間、4時間、8時間、24時間、48時間に分けた。
別の実験で、一群、および一時点につき、3匹のC57BL/6マウスを試験した。WT IL-18(配列番号1)を0.3mg/kgで単回静脈内注射により適用した。E6K、K53A変異体IL-18(配列番号7)を0.3mg/kgで2回の静脈内注射により、t=0時間とt=24時間で適用した。マウスを7つの時点群:5分、1時間、2時間、4時間、8時間、24時間、48時間に分けた。
免疫関連PD作用を、血漿中サイトカイン濃度の解析により判定した。血漿サイトカインとして、GM-CSF、IFNγ、IL-4、IL-5、IL-6、IL-12、TNFa、IL-22、MCP-1、MCP-3、MIP-1a、MIP-1b、およびCXCL1を測定した。白血球の活性化状態は、表面マーカとしてPD-1とCD25をモニタリングすることで判定した。IL-18変異体(遊離およびIL-18BP複合体)の総量を検出することにより、生物分析を実施した。
ヒトIL-18ポリペプチド変異体(配列番号7)のin vivoでのサイトカイン産生は、野生型ヒトIL-18と比較して増加した。図20はIFNγの血漿中濃度を示す図であり、図21は、様々な時点で野生型または変異体IL-18を静脈内注射した後のCXCL10の血漿中濃度を示す図である。IFNγ、-およびMCP-1、MCP-3、MIP-1a、MIP-1b CXCL10ケモカインで最も堅調な応答を認め、注射後2時間~8時間の間に有意な増加を観察した(MCP-1、MCP-3、MIP-1a、MIO-1bに関するデータは示さず)。ヒトIL-18ポリペプチド変異体(配列番号7)を繰り返し静脈内注射することで、応答がさらに強くかつ迅速となり、血漿中サイトカイン濃度は投与後1時間~8時間の間で上昇した。
実施例17 - rIL18の発現と精製
本明細書で提供される組換えIL-18変異体は、下記に提供するプロトコルに従い調製できる。
本明細書で提供される組換えIL-18変異体は、下記に提供するプロトコルに従い調製できる。
可溶性His-SUMO-IL18変異体
N-His-SUMOタグを付けたIL-18変異体融合をコードするプラスミドを持つ大腸菌BL21(DE3)を、3L LB培養培地に接種し、0.4mM IPTGを用いて30℃で6時間誘導した。細胞を小球状にし、溶解緩衝液:pH7.4のPBS中での音波粉砕により細胞溶解を行う。可溶性タンパク質をNi-NTAビーズ6FF(PBS、20mMイミダゾール、pH7.4で1回洗浄、PBS、50mMイミダゾール、pH7.4で2回洗浄、PBS、500mMイミダゾール、pH7.4で溶出)により精製する。
N-His-SUMOタグを付けたIL-18変異体融合をコードするプラスミドを持つ大腸菌BL21(DE3)を、3L LB培養培地に接種し、0.4mM IPTGを用いて30℃で6時間誘導した。細胞を小球状にし、溶解緩衝液:pH7.4のPBS中での音波粉砕により細胞溶解を行う。可溶性タンパク質をNi-NTAビーズ6FF(PBS、20mMイミダゾール、pH7.4で1回洗浄、PBS、50mMイミダゾール、pH7.4で2回洗浄、PBS、500mMイミダゾール、pH7.4で溶出)により精製する。
タンパク質含有画分をプールし、pH7.4のPBSへと透析し、続いてSUMO消化を行う。次いで、タンパク質に対し、Ni-NTAビーズ(フロースルーサンプルで継続)とゲル濾過による2工程の精製を行う。タンパク質含有画分をプールし、SDS-PAGEや分析SECなどの分析技法を用いてQCを行う。
不溶性His-SUMO-IL18変異体
N-His-SUMOタグを付けたIL-18変異体融合をコードするプラスミドを持つ大腸菌BL21(DE3)を、10L LB培養培地に接種し、0.4mM IPTGを用いて30℃で6時間誘導する。細胞を小球状にし、溶解緩衝液:PBS、8M尿素、pH7.4の中での音波粉砕により細胞溶解を行う。可溶性タンパク質をNi-NTAビーズ6FF(PBS、8M尿素、20mMイミダゾール、pH7.4で1回洗浄、PBS、8M尿素、50mMイミダゾール、pH7.4で2回洗浄、PBS、8M尿素、500mMイミダゾール、pH7.4で溶出)により精製する。
N-His-SUMOタグを付けたIL-18変異体融合をコードするプラスミドを持つ大腸菌BL21(DE3)を、10L LB培養培地に接種し、0.4mM IPTGを用いて30℃で6時間誘導する。細胞を小球状にし、溶解緩衝液:PBS、8M尿素、pH7.4の中での音波粉砕により細胞溶解を行う。可溶性タンパク質をNi-NTAビーズ6FF(PBS、8M尿素、20mMイミダゾール、pH7.4で1回洗浄、PBS、8M尿素、50mMイミダゾール、pH7.4で2回洗浄、PBS、8M尿素、500mMイミダゾール、pH7.4で溶出)により精製する。
タンパク質含有画分をプールし、pH7.4のPBSへと透析し、続いてSUMO消化を行う。次いで、タンパク質をNi-NTAビーズ(PBS(PBS、8M尿素、pH7.4でカラムを平衡化、PBS、8M尿素、pH7.4で洗浄、PBS、8M尿素、pH7.4で溶出)により精製する。タンパク質含有画分をプールし、pH7.4のPBSへと透析し、SDS-PAGEや分析SECなどの分析技法を用いてQCを行う。
不溶性でタグがないIL18変異体
mIL-18をコードするプラスミドを持つ大腸菌BL21(DE3)を、2L LB培養培地に接種し、0.4mM IPTGを用いて30℃で6時間誘導する。細胞を小球状にし、溶解緩衝液:110mM Tris、1.1MグアニジンHCl、5mM DTT、pH8.9の中での音波粉砕により細胞溶解を行う。タンパク質をQセファロースFF(平衡緩衝液20mM MES、pH7.0、0~1M NaClでの勾配上昇により溶出)により精製する。
mIL-18をコードするプラスミドを持つ大腸菌BL21(DE3)を、2L LB培養培地に接種し、0.4mM IPTGを用いて30℃で6時間誘導する。細胞を小球状にし、溶解緩衝液:110mM Tris、1.1MグアニジンHCl、5mM DTT、pH8.9の中での音波粉砕により細胞溶解を行う。タンパク質をQセファロースFF(平衡緩衝液20mM MES、pH7.0、0~1M NaClでの勾配上昇により溶出)により精製する。
バイシストロニックシステム
プラスミド(例えば、配列番号71)を含有する大腸菌BL21の単一コロニーを、25μg/mLの硫酸カナマイシンを含有する10mLのLBに対して接種物として使用し、37℃、200rpmで一晩インキュベートする。1mLの前培養物を使用して、100μg/mL硫酸カナマイシンを含有する1Lのautoinducing terrific brothを接種させる。培養物を37℃、110rpmで4時間インキュベートした後、15℃に移してさらに15時間インキュベートする。細胞を10~15mLの溶解緩衝液(100mM Hepes、1mM EDTA、5mM DTT、20μg/mLのリソザイム、0.1mg/mLのDNase I、1mM PMSF、pH7.5)に再懸濁し、4℃で1時間優しく振盪させる。次いで、細胞を音波粉砕で溶解し、可溶性タンパク質分画を遠心分離(16’000×g、30分、4℃)と濾過(0.2μm膜)により得る。
プラスミド(例えば、配列番号71)を含有する大腸菌BL21の単一コロニーを、25μg/mLの硫酸カナマイシンを含有する10mLのLBに対して接種物として使用し、37℃、200rpmで一晩インキュベートする。1mLの前培養物を使用して、100μg/mL硫酸カナマイシンを含有する1Lのautoinducing terrific brothを接種させる。培養物を37℃、110rpmで4時間インキュベートした後、15℃に移してさらに15時間インキュベートする。細胞を10~15mLの溶解緩衝液(100mM Hepes、1mM EDTA、5mM DTT、20μg/mLのリソザイム、0.1mg/mLのDNase I、1mM PMSF、pH7.5)に再懸濁し、4℃で1時間優しく振盪させる。次いで、細胞を音波粉砕で溶解し、可溶性タンパク質分画を遠心分離(16’000×g、30分、4℃)と濾過(0.2μm膜)により得る。
上清のpHを約7に調整し、50mLスーパーループを使用してタンデムカラムシステム(2×SP CIEX+1×HiPrep DEAE FF 16/10、すべてcytivaから入手)に充填した(1回につき30mL未満の溶解物を充填)。このシステムを洗浄緩衝液(25mM Hepes、1mM EDTA、5mM DTT、pH7.0)で実行し、タンパク質(第2の主要ピーク)を含有する画分を採取してプールする。
タンデムカラムをそれぞれの種類へと分ける。DEAEカラムを緩衝液E1とE2(それぞれ25mMビス-TrisプロパンHCl、pH9.5、および25mMビス-TrisプロパンHCl、1M NaCl、pH9.5)で溶出し、勾配は段階的とした。先ず、100%のE1を8CVに対して実施し、続いて勾配を5CVにわたり0%から12%のE2とした後、さらに10CVに対して12%を保った。この後に、勾配を5CVにわたり12%から40%のE2とした後、他の5CVに対して40%を保つ。タンパク質(第2の主要ピーク)を含有する画分を採取し、先の画分とともにプールする。この溶出でタンパク質が認められない場合、SPカラムを同じ方法で洗浄し、破棄する。
プールした試料のpHを9.5に調整し、Mono Q(小規模)またはHitrap Q(大規模)カラムに充填する。使用した緩衝液はE2とE3(25mMビス-TrisプロパンHCl、1.5M硫酸アンモニウム、pH9.5)である。段階的な溶出勾配を15CVに対して8%E3で開始し、5CVにわたり16%のE3に上昇させ、3CVにわたり50%のE3に上昇させる。タンパク質含有画分を第2の主要ピークで見出す。
標的タンパク質を含有する画分をプールし、ダイアフィルトレーション(10kDaのMWCO、3500×g未満、4℃)で濃縮する。濃縮試料を、緩衝液(20mMリン酸カリウム、150mM KCl、1mM DTT、pH6.0)で平衡化したSuperdex75に充填する。標的タンパク質を含有する画分を採取し、プールし、濃縮する。
実施例18 - 修飾IL-18ポリペプチドのコンジュゲーション
いくつかの例では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、PEG官能性へとコンジュゲートされる。場合により、PEGは、修飾IL-18ポリペプチドの所望の残基(例えば、C68、もしくは他の好適な自然発生のシステイン、または残基69や70などの所望の部位にて組み込まれるシステイン残基)に最初に結合される二官能性のリンカーを介して結合される。IL-18ポリペプチドに結合されると、二官能性リンカーの第2の官能性はPEG部分の結合に使用される。このようなプロセスの例示的な概略を図18に示す。本明細書で提供される組換えIL-18変異体に関する例示的プロトコルを以下に記述する。
いくつかの例では、本明細書で提供される修飾IL-18ポリペプチドは、PEG官能性へとコンジュゲートされる。場合により、PEGは、修飾IL-18ポリペプチドの所望の残基(例えば、C68、もしくは他の好適な自然発生のシステイン、または残基69や70などの所望の部位にて組み込まれるシステイン残基)に最初に結合される二官能性のリンカーを介して結合される。IL-18ポリペプチドに結合されると、二官能性リンカーの第2の官能性はPEG部分の結合に使用される。このようなプロセスの例示的な概略を図18に示す。本明細書で提供される組換えIL-18変異体に関する例示的プロトコルを以下に記述する。
コンジュゲーション- 組換えIL-18を、50mM KClおよび1mM DTTを含有するリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)中、2.4mg/mLの濃度、-80℃で保管した。試料を氷の上で解凍し、透明な溶液を得た。タンパク質溶液をpH7.4のPBS中で希釈した。約0.4mg/mLの濃度で透明な溶液を得た。
タンパク質溶液を、pH7.4のPBSに対して透析した(600mLで2時間2回透析、800mLで18時間1回透析)。透析後、沈降反応の兆候なしに透明な溶液を得た。UV吸光度280nmを用いて、BCAタンパク質アッセイによりタンパク質濃度を得た。
両官能性プローブ(ブロモアセトアミド-PEG5-アジド、CAS:1415800-37-1)のストック水溶液を20mMの濃度で調製した。タンパク質溶液500μLをプローブ溶液25μLと混合した。pHを7.5に調整し、溶液を20℃で3時間反応させた。
0.1%TFA(v/v)を有する5~30%(2.5分)と30~75%(7.5分)CH3CNの勾配を用いて、Aeris WIDEPORE C18 200Åカラム(3.6μm、150×4.6mm)上、流速1mL/分、40℃で逆相HPLCにより、およびMALDI-TOF MSにより、合成の進行状況をモニタリングした。
精製- 場合により、イオン交換クロマトグラフィーを用いて、コンジュゲートされたタンパク質を精製した。過剰量のプローブを除去するために、反応混合物(体積約500μL)を、緩衝液として25mM Tris(pH7.4)を用いてHi-Trap-G-FF-1mLカラムに流した。同じ緩衝液中、0~0.35M NaClの直線勾配を用いてカラムを溶出した。標的タンパク質を含有する画分を集めて緩衝液交換(25mM Tris、pH7.4、75mM NaCl、5%グリセロール)を行い、0.4mg/mLで濃縮した。UV吸光度280nm、およびBCAタンパク質アッセイにより、精製されたタンパク質の濃度を判定した。タンパク質溶液を-80℃に維持した。
特徴解析- 市販の供給源から得た組換えタンパク質およびコンジュゲートされたタンパク質の純度と同一性を、aSEC、HPLC、およびMALDI-TOF MSにより確認した。
実施例19 - 修飾IL-18ポリペプチドのPEG化
実施例19に記載され、図18に示される二官能性リンカーのコンジュゲーション後、修飾IL-18ポリペプチドをPEG基と共有結合することができる。本プロセスの例示的な概略を図19に示す。PEGと好適に活性化されたIL-18ポリペプチドとのコンジュゲーション反応の例示的プロトコルを以下に提供する。加えて、下記のプロトコルは、修飾IL-18ポリペプチドの調製中(例えば、合成IL-18ポリペプチドの合成中)にコンジュゲーションハンドルを直接組み込む修飾IL-18ポリペプチドに所望のPEG基を共有結合させるのに使用できる。このようなプロセスの例示的な概略を図3に示す。
実施例19に記載され、図18に示される二官能性リンカーのコンジュゲーション後、修飾IL-18ポリペプチドをPEG基と共有結合することができる。本プロセスの例示的な概略を図19に示す。PEGと好適に活性化されたIL-18ポリペプチドとのコンジュゲーション反応の例示的プロトコルを以下に提供する。加えて、下記のプロトコルは、修飾IL-18ポリペプチドの調製中(例えば、合成IL-18ポリペプチドの合成中)にコンジュゲーションハンドルを直接組み込む修飾IL-18ポリペプチドに所望のPEG基を共有結合させるのに使用できる。このようなプロセスの例示的な概略を図3に示す。
コンジュゲーション- 配列番号71の組換え修飾IL-18ポリペプチドを、75mM NaClおよび5%(v/v)グリセロールを含有するPBS(pH7.4)中、-80℃で保管した。PEG化反応の前、試料を氷の上で解凍し、透明な溶液を得た。200μLのタンパク質溶液(0.4mg/mL)を2.0mgの30kDa DBCO-ポリエチレングリコールポリマーと混合した。この混合物を20℃で一晩反応させた。
0.1%TFA(v/v)を有する5~30%(2.5分)と30~75%(7.5分)CH3CNの勾配を用いて、Aeris WIDEPORE C4 200Åカラム(3.6μm、150×4.6mm)上、流速1mL/分、40℃で逆相HPLCにより、およびMALDI-TOF MSにより、合成の進行状況をモニタリングした。
精製- 過剰量のPEGを除去するために、反応混合物をトリス緩衝液(25mM、pH7.4)で希釈し、緩衝液として25mM Tris(pH7.4)を用いてHi-Trap-Q-FFカラムに流した。同じ緩衝液中、0~0.35M NaClの直線勾配を用いてカラムを溶出した。標的タンパク質を含有する画分を集めて緩衝液交換(25mM Tris、pH7.4、75mM NaCl、5%グリセロール)を行い、0.04mg/mLで濃縮した。精製されたタンパク質の濃度をBCAタンパク質アッセイにより判定した。タンパク質溶液を-80℃に維持した。
特徴解析- コンジュゲートされたタンパク質の純度と同一性を、HPLCおよびMALDI-TOF MSにより確認した。
実施例20 - PBMC刺激アッセイ
IL-18変異体による末梢血単核球(PBMC)の刺激能を、以下のプロトコルに従い評価した。
IL-18変異体による末梢血単核球(PBMC)の刺激能を、以下のプロトコルに従い評価した。
リンパ球の単離:健康なボランティアのバフィーコートから得た血液を同等の体積のPBSで希釈し、15mL Histopaque-1077を事前に充填したSepMateチューブの上部に徐々に注いだ。チューブを1200gで10分間遠心分離し、上部の層を集め、2%ウシ胎仔血清を含有するPBSで3回洗浄した。PBMCを計数し、20×106個の細胞のアリコートとして凍結保存した。
凍結保存したPBMCを解凍し、10%ウシ胎仔血清を含有するRPMI中、0.2pM~1μMのヒトIL-18変異体の勾配で刺激した。
刺激の24時間後のサイトカイン産生を、マルチカラーのフローサイトメータ上、Legendplex(Biolegend#740930)により測定する。可変勾配、GraphPad PRISMソフトウェアを用いた4つのパラメータ解析から、培養上清中で放出されたIFNγの半数効果濃度(EC50)を求めた。
NK細胞上でのFcγRIIIの表面発現を、刺激の72時間後にフローサイトメトリー(マウスIgG1クローン3G8)により測定する。
図22は、野生型IL-18(配列番号1)、および配列番号7と配列番号10の修飾IL-18ポリペプチドの投与後の、(左上から時計回りに)ヒトIFNγ、IL-1β、IL-6、IL-12p70、IL-10、およびTNFαの誘導を示す図である。個々のグラフで、x軸は示されたIL-18ポリペプチド(nM)の濃度を表し、y軸は示されたバイオマーカの平均蛍光強度(MFI)を示す。グラフでは、野生型IL-18は円形で表され、配列番号7の修飾IL-18ポリペプチドは正方形で表され、配列番号10の修飾IL-18ポリペプチドは三角形で表される。各バイオマーカにおいて、修飾IL-18ポリペプチドが、示されたサイトカインの産生を、野生型よりも低い濃度で誘導した。配列番号7の修飾IL-18ポリペプチドと配列番号10の修飾IL-18ポリペプチドとの間で、配列番号10は各サイトカインにおいてさらに低濃度でサイトカイン産生を誘導した。
図23は、修飾IL-18ポリペプチドで刺激したPBMCのNK細胞集団におけるCD16+細胞の割合を示す図である(y軸は全集団の%として表される)。x軸は、関連IL-18ポリペプチドの濃度(nM)を表す。野生型IL-18は黒塗りの円形で表され、配列番号は黒塗りの正方形で表され、配列番号10は黒塗りの三角形で表され、配列番号71は白抜きの円形で表され、30kDaのPEGが残基C68にて結合された配列番号71は黒塗りの菱形で表される。配列番号7と10は野生味と比較して低濃度で活性を呈したが、配列番号71と、PEGを有する配列番号71は、野生型と同様ではあるがわずかに高い濃度で活性を呈した。
Claims (151)
- E06KとK53Aとを含む修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチドを含む修飾IL-18ポリペプチドであって、前記修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、修飾IL-18ポリペプチド。
- T63Aをさらに含む、請求項1に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記修飾IL-18ポリペプチドが、Y01X、S55X、F02X、D54X、C38X、C68X、E69X、C76X、C127X、またはK70Xのうち少なくとも1つをさらに含み、Xがアミノ酸またはアミノ酸誘導体である、請求項1に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- Y01G、S55A、F02A、D54A、C38S、C38A、C68S、C68A、E69C、C76S、C76A、C127S、C127A、またはK70Cのうち少なくとも1つを含む、請求項3に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、または残基75にて共有結合されたポリマーを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 残基C68にて共有結合されたポリマーを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 残基E69またはE69Cにて共有結合されたポリマーを含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 残基K70またはK70Cにて共有結合されたポリマーを含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリマーの重量平均分子量が、最大約50,000ダルトン、最大約25,000ダルトン、最大約10,000ダルトン、最大約6,000ダルトン、または最大約2,000ダルトンである、請求項5から8のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリマーの重量平均分子量が、最低約120ダルトン、最低約250ダルトン、最低約300ダルトン、最低約400ダルトン、または最低約500ダルトンである、請求項5から9のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリマーが、コンジュゲーションハンドル、またはコンジュゲーションハンドルと相補的コンジュゲーションハンドルとの反応生成物を含む、請求項5から10のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリマーが、アジド部分、アルキン部分、またはアジド-アルキン付加環化反応の反応生成物を含む、請求項5から11のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリマーが水溶性ポリマーである、請求項5から12のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記水溶性ポリマーが、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む、請求項13に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記水溶性ポリマーがポリ(アルキレンオキシド)を含む、請求項13に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリ(アルキレンオキシド)がポリエチレングリコール(PEG)である、請求項14または15のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリエチレングリコールの重量平均分子量が約10kDa~約50kDaである、請求項16に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリエチレングリコールの重量平均分子量が、約10kDa、約20kDa、または約30kDaである、請求項16に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリエチレングリコールの重量平均分子量が約30kDaである、請求項16に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記修飾IL-18ポリペプチドの半減期が、対応する野生型IL-18ポリペプチドの半減期より少なくとも10%長い、請求項5から19のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記修飾IL-18ポリペプチドの半減期が、前記対応する野生型IL-18ポリペプチドの半減期より少なくとも30%長い、請求項20に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- N末端伸長部を含む、請求項1から21のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- N末端トランケーションを含む、請求項1から21のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 配列番号2~83のうちいずれか1つに対し少なくとも約80%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む、請求項1から23のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号2または配列番号18に対し少なくとも約80%同一である、請求項24に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号2に対し少なくとも約80%同一である、請求項25に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号2に対し少なくとも約90%同一である、請求項25に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号2に対し少なくとも約95%同一である、請求項25に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号18に対し少なくとも約80%同一である、請求項25に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号18に対し少なくとも約90%同一である、請求項25に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号18に対し少なくとも約95%同一である、請求項25に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 組換え型である、請求項1から31のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- (a)残基26~36のいずれか1つに位置するホモセリン残基、
(b)残基60~80のいずれか1つに位置するホモセリン残基、
(c)残基110~120のいずれか1つに位置するホモセリン残基、
(d)残基28~38のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、
(d)残基46~56のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、
(e)残基54~64のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、
(f)残基80~90のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、
(g)残基108~118のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基、および
(h)残基145~155のいずれか1つに位置するノルロイシンまたはO-メチル-ホモセリン残基
から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含み、
前記修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、請求項1から31のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。 - ホモセリン(Hse)31、ノルロイシン(Nle)33、O-メチル-ホモセリン(Omh)33、Nle51、Omh51、Nle60、Omh60、Hse75、Nle86、Omh86、Hse106、Nle113、Omh113、Nle150、およびOmh150から選択される1つまたは複数のアミノ酸置換を含む、請求項33に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記修飾IL-18ポリペプチドがIFNγの産生を調節し、前記修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50(nM)が、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)より10倍未満高いか、5倍未満高いか、またはそれよりも低い、請求項1から34のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50(nM)が、配列番号1のEC50(nM)より5倍未満高い、請求項35に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50(nM)が、配列番号1のIL-18ポリペプチドのEC50(nM)よりも低い、請求項35に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記修飾IL-18ポリペプチドによるIFNγ誘導能のEC50(nM)が、配列番号1のEC50(nM)より少なくとも約10倍低い、請求項35に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 配列番号2~83のうちいずれか1つに対し少なくとも約80%の配列同一性を有するポリペプチド配列を含む、修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号2または配列番号18に対し少なくとも約80%同一である、請求項39に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号2に対し少なくとも約80%同一である、請求項39に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号2に対し少なくとも約90%同一である、請求項39に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号2に対し少なくとも約95%同一である、請求項39に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号18に対し少なくとも約80%同一である、請求項39に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号18に対し少なくとも約90%同一である、請求項39に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記ポリペプチド配列が、配列番号18に対し少なくとも約95%同一である、請求項39に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 前記修飾IL-18ポリペプチドが、KDにより測定したとき、IL-18受容体αサブユニット(IL-18Rα)に対する親和性がIL-18結合タンパク質(IL-18BP)に対する親和性よりも10倍未満低いか、5倍未満低いか、またはそれよりも高く、[KDIL-18Rα]/[KDIL-18BP]は0.1を超える、請求項1から46のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- IL-18受容体α(IL-18Rα)に結合する、請求項47に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 約200nM未満、約100nM未満、約80nM未満、約70nM未満、約60nM未満、または約50nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する、請求項47に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 約50nM未満のKDをもってIL-18Rαに結合する、請求項47に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- IL-18受容体α/β(IL-18Rα/β)ヘテロ二量体に結合する、請求項47から50のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 約25nM未満のKDをもってIL-18Rα/βヘテロ二量体に結合する、請求項51に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 約10nM未満のKDをもってIL-18Rα/βヘテロ二量体に結合する、請求項51に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- 追加のペプチドにコンジュゲートされる、請求項1から53のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド。
- a)複数の修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチドと、
b)前記修飾IL-18ポリペプチドに共有結合されるとともに、残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、または残基75にて結合される少なくとも1つのポリマー部分であって、アミノ酸残基の位置は参照配列として配列番号1に基づく、ポリマー部分と
を含む修飾IL-18ポリペプチド集団であって、
前記修飾IL-18の少なくとも90%が、高分解能エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-HRMS)により判定したときに、前記複数の修飾IL-18ポリペプチドのピーク分子量の±500Da内にある分子量を有する、修飾IL-18ポリペプチド集団。 - a)複数の修飾インターロイキン-18(IL-18)ポリペプチドと、
b)前記修飾IL-18ポリペプチドに共有結合されるとともに、前記修飾IL-18ポリペプチドの残基65、残基66、残基67、残基68、残基69、残基70、残基71、残基72、残基73、残基74、または残基75にて結合される複数のポリマー部分であって、アミノ酸残基の位置は参照配列として配列番号1に基づく、ポリマー部分と
を含む修飾IL-18ポリペプチド集団であって、
前記複数のポリマー部分の少なくとも90%が、高分解能エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-HRMS)により判定したときに、前記複数のポリマー部分のピーク分子量の±500Da内にある分子量を有する、修飾IL-18ポリペプチド集団。 - 少なくとも1つのポリマー部分または前記複数のポリマー部分が、アミノ酸残基68にて前記修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、請求項55または56に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 少なくとも1つのポリマー部分または前記複数のポリマー部分が、アミノ酸残基69にて前記修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、請求項55または56に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 少なくとも1つのポリマー部分または前記複数のポリマー部分が、アミノ酸残基70にて前記修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、請求項55または56に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 少なくとも1つのポリマー部分または前記複数のポリマー部分が、C68にて前記修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、請求項55または56に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 少なくとも1つのポリマー部分または前記複数のポリマー部分が、E69またはE69Cにて前記修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、請求項55または56に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 少なくとも1つのポリマー部分または前記複数のポリマー部分が、K70またはK70Cにて前記修飾IL-18ポリペプチドに共有結合され、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、請求項55または56に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 前記複数の修飾IL-18ポリペプチドの各修飾IL-18ポリペプチドが、1つまたは複数の突然変異を含む、請求項55から62のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 前記1つまたは複数の突然変異が、E06、K53、Y01、S55、F02、D54、C38、T63、C68、E69、C76、C127、およびK70から選択される残基位置にあり、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸残基に対する番号付けは、参照配列として配列番号1に基づく、請求項63に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 前記1つまたは複数の突然変異が、E06K、K53A、Y01G、S55A、F02A、D54A、C38S、C38A、T63A、C68S、C68A、E69C、C76S、C76A、C127S、C127A、およびK70Cから選択される、請求項64に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 1つまたは複数の突然変異がE06KおよびK53Aを含む、請求項65に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 1つまたは複数の突然変異が、E06K、K53A、およびT63Aを含む、請求項65に記載のIL-18ポリペプチド集団。
- 最低1μg、最低10μg、または最低1mgの前記修飾IL-18ポリペプチドを含む、請求項55から67のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 最低100個、最低1,000個、または最低10,000個の前記修飾IL-18ポリペプチドを含む、請求項55から67のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 前記修飾IL-18ポリペプチド集団における重量平均分子量と数平均分子量との比が最大1.1である、請求項55から69のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 前記複数のポリマーのそれぞれが水溶性ポリマーを含む、請求項55から70のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 前記水溶性ポリマーが、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリサッカライド、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、またはそれらの組合せを含む、請求項71に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 前記水溶性高分子がポリエチレングリコールを含む、請求項71に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 前記複数のポリマーの重量平均分子量が約200Da~約50,000Daである、請求項55から73のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 前記複数のポリマーの重量平均分子量が約10,000Da~約30,000Daである、請求項55から74のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団。
- 請求項1から54のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチドを含む宿主細胞。
- 請求項1から54のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチドを産生する方法であって、前記修飾IL-18ポリペプチドを宿主細胞中で発現する工程を含む方法。
- 前記宿主細胞が原核細胞または真核細胞である、請求項76または77に記載の宿主細胞。
- 哺乳動物細胞、鳥類細胞、真菌細胞、または昆虫細胞である、請求項76または77に記載の宿主細胞。
- CHO細胞、COS細胞、または酵母菌細胞である、請求項79に記載の宿主細胞。
- a)請求項1から54のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチドまたは請求項55から75のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチド集団と、
b)薬学的に許容可能な担体または賦形剤と
を含む医薬組成物。 - 凍結乾燥形態にある、請求項81に記載の医薬組成物。
- 癌の処置を必要とする対象の癌を処置する方法であって、請求項1から54のいずれか一項に記載の修飾IL-18ポリペプチドまたは請求項81もしくは82に記載の医薬組成物を薬学的有効量で前記対象に投与する工程を含む方法。
- 前記癌が固形癌である、請求項83に記載の方法。
- 前記固形癌が、腎臓癌、皮膚癌、膀胱癌、骨癌、脳癌、乳癌、大腸癌、食道癌、眼癌、頭頸部癌、肺癌、卵巣癌、膵臓癌、または前立腺癌である、請求項84に記載の方法。
- 前記固形癌が、転移性腎細胞癌または黒色腫である、請求項84に記載の方法。
- 前記固形癌が、癌腫または肉腫である、請求項84に記載の方法。
- 前記癌が血液癌である、請求項83に記載の方法。
- 前記血液癌が、白血病、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、または多発性骨髄腫である、請求項88に記載の方法。
- 前記修飾IL-18ポリペプチドまたは前記医薬組成物の凍結乾燥形態を再構成する工程をさらに含む、請求項83から89のいずれか一項に記載の方法。
- 合成IL-18ポリペプチドであって、残基21~41、残基60~80、および残基106~126の領域から選択される位置にホモセリン(Hse)残基を含む合成IL-18ポリペプチドを含み、修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく、合成IL-18ポリペプチド。
- 残基21~41、残基60~80、および残基106~126の領域のそれぞれにHse残基を含む、請求項91に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 31位にHse残基を含む、請求項91または92に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 63位または75位にHse残基を含む、請求項91から93のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 63位にHse残基を含む、請求項94に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 75位にHse残基を含む、請求項94に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 116位にHse残基を含む、請求項91から96のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 31位、116位、および63位と75位の少なくとも1つにHse残基を含む、請求項91から97のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 配列番号1に少なくとも1つのメチオニン残基のアミノ酸置換を含む、請求項91から98のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 配列番号1における少なくとも1つのメチオニン残基の前記アミノ酸置換が、M33、M51、M60、M86、M113、またはM150に置換を含む、請求項99に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 少なくとも3つのメチオニン残基の置換を含む、請求項99または100に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 少なくとも5つのメチオニン残基の置換を含む、請求項99から101のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 少なくとも6つのメチオニン残基の置換を含む、請求項99から102のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 少なくとも1つのメチオニン残基がO-メチル-ホモセリン(Omh)残基に置換される、請求項99から103のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 少なくとも3つのメチオニン残基がOmh残基に置換される、請求項99から104のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 少なくとも5つのメチオニン残基がOmh残基に置換される、請求項99から105のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 各メチオニン置換がノルロイシンまたはOmh残基に対するものである、請求項99から106のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 各メチオニン置換がOmh残基に対するものである、請求項99から107のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 配列番号1の各メチオニン残基がOmh残基に置換される、請求項99から108のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 配列番号1に対するさらなる突然変異を含む、請求項91から109のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 配列番号1のアミノ酸配列に対し少なくとも約80%同一のアミノ酸配列を含む、請求項91から110のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 前記合成IL-18ポリペプチドの残基に共有結合されるポリマーを含む、請求項91から111のいずれか一項に記載の合成IL-18ポリペプチド。
- 修飾IL-18ポリペプチドを作製する方法であって、
a)前記修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントを合成する工程と、
b)前記フラグメントをライゲートする工程と、
c)ライゲートされた前記フラグメントをフォールディングする工程と
を含む方法。 - 前記2つ以上のフラグメントが、N末端フラグメント、C末端フラグメント、および任意選択で1つまたは複数の内部フラグメントを含み、前記N末端フラグメントは前記修飾IL-18ポリペプチドのN末端を含み、前記C末端フラグメントは前記修飾IL-18ポリペプチドのC末端を含む、請求項113に記載の方法。
- 前記N末端フラグメントおよび前記1つまたは複数の内部フラグメントのそれぞれが、各フラグメントのC末端残基としてアルファ-ケトアミノ酸を含む、請求項114に記載の方法。
- 各アルファ-ケトアミノ酸が、アルファ-ケト-フェニルアラニン、アルファ-ケト-チロシン、アルファ-ケト-バリン、アルファ-ケト-ロイシン、アルファ-ケト-イソロイシン、アルファ-ケト-ノルロイシン、およびアルファ-ケト-O-メチルホモセリンから選択される、請求項115に記載の方法。
- 前記C末端フラグメントおよび前記1つまたは複数の内部フラグメントのそれぞれが、各フラグメントのN末端残基として、ヒドロキシルアミンまたは環状ヒドロキシルアミン機能を有する残基を含む、請求項114から116のいずれか一項に記載の方法。
- ヒドロキシルアミンまたは環状ヒドロキシルアミン機能を有する残基がそれぞれ5-オキサプロリン残基である、請求項117に記載の方法。
- 前記修飾IL-18ポリペプチドの2つ以上のフラグメントを合成する工程が、4つのフラグメントを合成することを含む、請求項113から118のいずれか一項に記載の方法。
- 前記4つのフラグメントが、N末端フラグメント、第1の内部フラグメント、第2の内部フラグメント、およびC末端フラグメントを含む、請求項119に記載の方法。
- 前記N末端フラグメントが、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸1~30に対応する残基を含み、前記修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく、請求項120に記載の方法。
- 前記N末端フラグメントが、配列番号1の配列と比較してN末端伸長部を含む、請求項120または121に記載の方法。
- 前記N末端フラグメントが、配列番号201に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項120から122のいずれか一項に記載の方法。
- 前記N末端フラグメントが、配列番号201~209のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む、請求項120から123のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の内部フラグメントが、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸31~62に対応する残基を含み、前記修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく、請求項120から124のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の内部フラグメントが、配列番号210に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項120から125のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の内部フラグメントが、配列番号210~217のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む、請求項120から126のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の内部フラグメントが、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸63~115に対応する残基を含み、前記修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく、請求項120から127のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の内部フラグメントが、配列番号227に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項120から128のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の内部フラグメントが、配列番号227~236のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む、請求項120から129のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の内部フラグメントが、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸31~74に対応する残基を含み、前記修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく、請求項120から124のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の内部フラグメントが、配列番号218に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項120から124または131のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の内部フラグメントが、配列番号218~226のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む、請求項120から124、または131もしくは132のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の内部フラグメントが、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸75~115に対応する残基を含み、前記修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく、請求項120から124、または131から133のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の内部フラグメントが、配列番号237に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項120から124、または131から134のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の内部フラグメントが、配列番号237~242のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む、請求項120から124、または131から135のいずれか一項に記載の方法。
- 前記C末端フラグメントが、前記修飾IL-18ポリペプチドのアミノ酸116~157に対応する残基を含み、前記修飾IL-18ポリペプチドの残基位置に対する番号付けは参照配列として配列番号1に基づく、請求項120から136のいずれか一項に記載の方法。
- 前記C末端フラグメントが、配列番号243に明記されるアミノ酸配列に対し少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項120から137のいずれか一項に記載の方法。
- 前記C末端フラグメントが、配列番号243~248のいずれか1つに明記されるアミノ酸配列を含む、請求項120から138のいずれか一項に記載の方法。
- 前記N末端フラグメント、前記第1の内部フラグメント、前記第2の内部フラグメント、および前記C末端フラグメントが、前記修飾IL-18ポリペプチド中のそれぞれN末端からC末端まで配される、請求項120から139のいずれか一項に記載の方法。
- ライゲートされた前記フラグメントを再び配する工程をさらに含む、請求項113から140のいずれか一項に記載の方法。
- IL-18ポリペプチドの前記フラグメントのうち少なくとも1つがコンジュゲーションハンドルを含む、請求項113から141のいずれか一項に記載の方法。
- 水溶性ポリマーを、フォールディングされライゲートされた前記フラグメントに結合させる工程をさらに含む、請求項113から142のいずれか一項に記載の方法。
- 修飾IL-18ポリペプチドを含む融合タンパク質であって、前記修飾IL-18ポリペプチドが、配列番号2~83のいずれか1つに対し少なくとも約80%同一の配列を含む、融合タンパク質。
- 前記配列が、配列番号2に対し少なくとも約85%同一である、請求項144に記載の融合タンパク質。
- 前記配列が、配列番号2に対し少なくとも約90%同一である、請求項144に記載の融合タンパク質。
- 前記配列が、配列番号2に対し少なくとも約95%同一である、請求項144に記載の融合タンパク質。
- 前記配列が、配列番号18に対し少なくとも約85%同一である、請求項144に記載の融合タンパク質。
- 前記配列が、配列番号18に対し少なくとも約90%同一である、請求項144に記載の融合タンパク質。
- 前記配列が、配列番号18に対し少なくとも約95%同一である、請求項144に記載の融合タンパク質。
- 前記配列が配列番号18と同一である、請求項144に記載の融合タンパク質。
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