JP2023546112A - 長時間作用型眼送達用非共有結合タンパク質-ヒアルロナンコンジュゲート - Google Patents
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Abstract
コンジュゲートは、眼内の治療標的に結合することができる第1の成分と、ヒアルロナンに結合することができる1つ以上の第2の成分(複数可)と、ヒアルロナンを含む1つ以上の第3の成分(複数可)とを含み得、各第2の成分は第1の成分に共有結合し、第3の成分に非共有結合しており、医薬として使用するための又は眼疾患の治療に使用するためのコンジュゲートを含む組成物、並びに対象における眼疾患を治療する方法。さらに、患者における組織を標的とする治療用分子は、ヒアルロン酸結合部分及び治療活性剤を含み得、ヒアルロン酸結合部分は、バーシカンの少なくとも2つのリンクドメインを含む。患者における組織を標的とする治療用分子は、ヒアルロン酸結合部分及び治療活性剤を含み得、ヒアルロン酸結合部分は、ヒアルロン酸に結合した(すなわち、予め複合体化した)バーシカンの少なくとも2つのリンクドメインを含む。患者における組織を標的とする治療用分子の送達方法は、本明細書に記載の任意の治療用分子を患者に投与することと、治療用分子に、標的組織への治療活性剤の長時間作用型送達を提供させることと、を含む。【選択図】図1
Description
関連出願の相互参照
本出願は米国仮特許出願第63/092,251号(2020年10月15日出願)米国仮特許出願第63/250,782号(2021年9月20日出願)に対する優先権を主張し、これらの両方は、本出願と共有されており、両方の内容全体は、本明細書に完全に記載されているかのように、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
本出願は米国仮特許出願第63/092,251号(2020年10月15日出願)米国仮特許出願第63/250,782号(2021年9月20日出願)に対する優先権を主張し、これらの両方は、本出願と共有されており、両方の内容全体は、本明細書に完全に記載されているかのように、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
分野
ヒアルロナン及び融合タンパク質-ヒアルロナンコンジュゲートに結合する融合タンパク質を使用する長時間作用型治療薬及び治療方法。
ヒアルロナン及び融合タンパク質-ヒアルロナンコンジュゲートに結合する融合タンパク質を使用する長時間作用型治療薬及び治療方法。
背景
硝子体内(IVT)注射は、様々な眼症状を治療するための薬剤を投与するために一般的に使用される。IVT注射は、後眼への薬物の直接適用を可能にし、したがって局所投与及び全身投与に一般的な障壁を排除する。このようにして薬物を直接適用することにより、後眼部組織における薬物のより高い眼内バイオアベイラビリティが可能になり、後眼部疾患のより有効な治療がもたらされる。Stewart,M.W.,Expert Opinion on Drug Metabolism&Toxicology,14(1):5-7(2018).IVT注射を介して治療される一般的な症状の例には、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞、及び眼感染症(眼内炎及び網膜炎など)が含まれる。The Foundation of American Society of Retina Specialists,asrs.org/patients/retinal-diseases/33/IVT-injections(2017).
硝子体内(IVT)注射は、様々な眼症状を治療するための薬剤を投与するために一般的に使用される。IVT注射は、後眼への薬物の直接適用を可能にし、したがって局所投与及び全身投与に一般的な障壁を排除する。このようにして薬物を直接適用することにより、後眼部組織における薬物のより高い眼内バイオアベイラビリティが可能になり、後眼部疾患のより有効な治療がもたらされる。Stewart,M.W.,Expert Opinion on Drug Metabolism&Toxicology,14(1):5-7(2018).IVT注射を介して治療される一般的な症状の例には、加齢黄斑変性(AMD)、糖尿病性網膜症、網膜静脈閉塞、及び眼感染症(眼内炎及び網膜炎など)が含まれる。The Foundation of American Society of Retina Specialists,asrs.org/patients/retinal-diseases/33/IVT-injections(2017).
疾患の停止及び視力の改善の有望な結果にもかかわらず、IVT注射は不快で高価であり、網膜専門家がそれらを行うことを必要とする。IVT注射は、感染、炎症、硝子体内への出血、眼内の浮遊物の存在の増加、光に対する感受性の増加、視力の低下、及び網膜剥離などの有害作用を一部の患者に引き起こすことが知られている。The Foundation of American Society of Retina Specialists,asrs.org/patients/retinal-diseases/33/IVT-injections(2017).IVT注射はまた、感染性眼内炎、無菌性眼内炎症、裂孔原性網膜剥離、眼内圧上昇及び眼出血に関連し得る。Id.眼の長時間作用型送達技術は、薬物の反復注射の必要性を回避することができ、それは患者のコンプライアンス及び臨床転帰の改善に役立つ。硝子体液中の薬物半減期を延長する方法及び組成物(例えば、薬物リザーバを維持する能力、眼内の低い代謝回転速度、低い保持-標的媒介クリアランス、及び/又は高齢集団における見かけ上安定な特性)は、注射部位から標的部位への薬物の徐放を促進し、より高用量の使用を可能にし、必要な注射の回数を減少させる。
治療用分子の硝子体半減期は、ポリマーによるカプセル化又は化学修飾の代替として治療用分子をヒアルロナン(HA)に結合することによって延長することができる。Cromwell,S et al.,Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.59(9):235(2018);Ghosh,J.G.et al.,Nature Communications,8:14837,doi:10.1038/ncomms14837(2017);Stewart,M.W.,Expert Opinion on Drug Metabolism&Toxicology,14(1):5-7(2018)。特定の例では、長時間作用型抗VEGF抗体をヒト腫瘍壊死因子(TNF)刺激遺伝子6タンパク質(TSG-6)のHA結合ドメイン(HABD)に個別に融合した。Ghosh,J.G.et al.,Nature Communications,8:14837,doi:10.1038/ncomms14837(2017)。融合タンパク質は、未修飾抗VEGF抗体と比較して以下の改善を実証した:(1)半減期の3~4倍の増加;(2)血管新生網膜疾患の動物モデルにおけるVEGF誘導性網膜変化を3~4倍長い期間にわたって減弱させる能力。Ghosh,J.G.et al.,Nature Communications,8:14837,doi:10.1038/ncomms14837(2017)。長時間作用型抗VEGF抗体とTSG-6、LMG324との融合物を含む薬物候補を、新生血管加齢黄斑変性(nvAMD)における最大耐量(MTD)を決定するための単一漸増用量の安全性及び忍容性の評価のために臨床試験に進めた。clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02398500(2019)。残念なことに、飛蚊症、炎症及び後部硝子体剥離を含む重篤な有害事象のために試験を中止した。
抗体断片とヒアルロナン(HA)との化学的コンジュゲーションは、硝子体からの薬物の拡散速度を低下させ得る。しかしながら、このアプローチはHAの化学的活性化を必要とし、非天然リンカーの使用は、対照において活性化HAの非天然代謝産物をもたらし得る。
本発明者らは、以下:(1)眼内の治療標的に結合することができる第1の成分と、(2)HAに結合することができる1つ以上の第2の成分と、(3)HAを含む1つ以上の第3の成分とを含み、各第2の成分は、(a)第1の成分に共有結合しており、(b)第3の成分に非共有結合している、コンジュゲートを提供することによって、上述の欠点を回避することができることを見出した。上記の抗VEGF抗体及びTSG-6融合タンパク質LMG324とは異なり、HAに結合することができる第2の成分はHAと予め複合体化している。
本出願は、ヒアルロナン(HA)に結合することができる融合タンパク質を含む治療用分子の眼保持を増加させるための材料及び方法を開示する。いくつかの実施形態では、融合タンパク質は、(1)眼内の治療標的に結合することができる第1の成分、及び(2)HAに結合することができる1つ以上の第2の成分を含み、各第2の成分は、第1の成分に共有結合している。
本出願はまた、融合タンパク質がHAを含む1つ以上の第3の成分を更に含み、各第2の成分が第3の成分に更に非共有結合しているコンジュゲートを開示する。さらに、HAに結合することができる第2の成分は、HAと予め複合体化されていてもよい。コンジュゲートは硝子体と適合性であり、HAに対する結合親和性を有する。材料及び方法は、改善された長時間作用型薬物設計のためのプラットフォーム技術を提供する。
概要
材料及び方法は、眼内の治療標的に結合することができ、ヒアルロナンに結合することができる治療用分子及びそのコンジュゲートに関する。以下の項目、実施形態、及び実施形態が提供される。
材料及び方法は、眼内の治療標的に結合することができ、ヒアルロナンに結合することができる治療用分子及びそのコンジュゲートに関する。以下の項目、実施形態、及び実施形態が提供される。
項1は、(a)眼内の治療標的に結合することができる第1の成分と、(b)ヒアルロナンに結合することができる1つ以上の第2の成分であって、1つ以上の第2の成分が第1の成分に共有結合している、第2の成分と、(c)任意に、ヒアルロナンを含む1つ以上の第3の成分と、を含み、存在する場合、1つ以上の第3の成分が1つ以上の第2の成分に非共有結合している、治療用分子である。
項2は、第1の成分が、タンパク質、ペプチド、受容体若しくはその断片、受容体に対するリガンド、ダルピン、核酸、RNA、DNA又はアプタマーである、項1に記載の治療用分子である。
項3は、第1の成分が、抗体、抗原結合断片、特に抗体断片、より具体的には少なくともFcドメインを欠く抗体断片から選択され、特に断片が、(Fab’)2断片、Fab’断片、又はFab断片、VhH断片、scFv断片、scFv-Fc断片、及びミニボディ、より具体的にはFab断片であるか、又はそれらを含む、項1又は2に記載のコンジュゲートである。
項4は、第2の成分が、ヒアルロナン受容体CD44(CD44)ドメイン、脳特異的リンクタンパク質(BRAL1)ドメイン、腫瘍壊死因子刺激遺伝子6(TSG-6)ドメイン、リンパ管内皮ヒアルロナン受容体1(LYVE-1)ドメイン、又はヒアルロン酸結合タンパク質(HABP)ドメイン、アグリカンG1(AG1)ドメイン、又はバーシカンG1(VG1)ドメインを含む、項1~3のいずれかに記載の治療用分子である。
項5は、コンジュゲートが、1つの第2の成分、又は互いに同一である2つの第2の成分を含む、項1~4のいずれかに記載の治療用分子である。
項6は、第3の成分がヒアルロナンであり、ヒアルロナン(a)が、(i)3kDa~60kDa、4kDa~30kDa、5kDa~20kDa、若しくは400Da~200kDaから選択される、(ii)少なくとも2、3、4、5、6、7、8、若しくは9kDaの;又は(iii)最大で60、50、40、30、25、20若しくは15kDaの分子量を有し、(b)1つ又は2つの第2の成分にモル過剰の結合当量を提供し、(c)眼内のヒアルロナンの分解を減少させる修飾を有する、項1~4のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項7は、第2の成分が、10nM~10μM、5nM~8μM、又は100nM~5μMのKDでヒアルロナンに結合することができる、項1~6のいずれかに記載の治療用分子である。
項8は、(a)第1及び第2の成分が融合タンパク質に含まれ、特に、1つ若しくは2つの第2の成分が第1の成分のN末端及び/又はC末端に共有結合しており、より具体的には、第1の成分が抗体若しくは抗原結合断片あり、1つ若しくは2つの第2の成分が第1の成分のC末端に共有結合しており;且つ/或いは(b)1つ若しくは2つの第2の成分が、第1の成分に直接結合しているか、又はリンカー、特に少なくとも4アミノ酸及び/若しくは最大50若しくは最大25アミノ酸のリンカー、より具体的には(GxS)n若しくは(GxS)nGmであって、G=グリシン、S=セリン、(x=3、n=3、4、5若しくは6、且つm=0、1、2若しくは3)若しくは(x=4、n=2、3、4若しくは5、且つm=0、1、2若しくは3)であるリンカーを介して間接的に第1の成分に結合している、項1~7のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項9は、治療標的がVEGF、C2、C3a、C3b、C5、C5a、Htr1、IL-33、P因子、D因子、EPO、EPOR、IL-1β、IL-17A、IL-10、TNFα、FGFR2、PDGF又はANG2、特にVEGFである、項1~8のいずれかに記載の治療用分子である。
項10は、(a)第1の成分がVEGFに対する抗体若しくは抗原結合断片、特に抗VEGF Fabであり、且つ/又は(b)1つ若しくは2つの第2の成分の各々が、CD44ドメイン若しくはTSG-6ドメイン若しくはVG1ドメインを含み、且つ/又は(c)第3の成分が、5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンである、項1~9のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項11は、(i)第1の成分が抗VEGF抗体若しくは抗原結合断片であり、1つ若しくは2つの第2の成分がCD44ドメインを含み、第3の成分が5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンである;(ii)第1の成分が抗VEGF抗体若しくは抗原結合断片であり、1つ若しくは2つの第2の成分がTSG-6ドメインを含み、第3の成分が5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンである;又は(iii)第1の成分が抗VEGF抗体若しくは抗原結合断片であり、1つ若しくは2つの第2の成分がVG1ドメインを含み、第3の成分が5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンである、項1~10のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項12は、(a)第1の成分が(i)配列番号97、99、105、109又は144のVHドメインと、(ii)配列番号98、100、106、110又は115のVLドメインとを含み、(b)第2の成分が、配列番号2を含む、項1~11のいずれか1つに記載のコンジュゲートである。
項13は、(a)第1の成分が(i)配列番号97、99、105、109又は144のVHドメインと、(ii)配列番号98、100、106、110又は115のVLドメインとを含み、(b)第2の成分が、配列番号4を含む、項1~11のいずれか1つに記載のコンジュゲートである。
項14は、(a)第1の成分が(i)配列番号97、99、105、109又は144のVHドメインと、(ii)配列番号98、100、106、110又は115のVLドメインとを含み、(b)第2の成分が、配列番号86、60、32又は29を含む、項1~11のいずれか1つに記載のコンジュゲートである。
項15は、第2の成分がバーシカンの少なくとも2つのリンクドメインを含む、請求項1~11のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項16は、第2の成分がヒアルロナンに結合したバーシカンの少なくとも2つのリンクドメインを含む、項15に記載の治療用分子である。
項17は、ヒアルロナンが、1.5:1~1:1の範囲のヒアルロナン対治療用分子の比を可能にする、項1~22のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項18は、第2の成分が、配列番号86、60、32、又は29と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の同一性を含む、項14~17のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項19は、第2の成分が配列番号86、60、32、又は29と少なくとも95%の同一性を含む、項14~18のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項20は、第2の成分が少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、又は少なくとも5個の変異を含む、項14~19のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項21は、第2の成分が1~3個の変異を含み、1~3個の変異が単一アミノ酸置換、二重アミノ酸置換及び短縮を含む、項14~20のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項22は、第2の成分が1~5個の変異を含み、1~5個の変異が単一アミノ酸置換、二重アミノ酸置換及び短縮を含む、項14~21のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項23は、第2の成分が、配列番号29と比較して短縮型変異を有する、項14~22のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項24は、短縮型変異が、N末端に1~129個のアミノ酸の短縮を含む、項23に記載の治療用分子である。
項25は、第2の成分が、野生型バーシカンのIgドメインが存在しない短縮型配列である、項14~24のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項26は、第2の成分が、配列番号29と比較して、以下の変異:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、Y230、F261、D295及びR233のうち少なくとも1つを含む、項14~25のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項27は、第2の成分が、配列番号29と比較して、以下の変異:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、Y230、F261、D295及びR233のうち2、3、4、5、6、7、8、9又は10個を含む、項14~26のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項28は、第2の成分が、配列番号29に対して以下の位置:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、M222、Y230、R233、K260、F261、D295、Y296、H306、R312、L325、Y326、及びR327の少なくとも1つに変異を含む、項14~27のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項29は、第2の成分が、配列番号29に対して以下の位置:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、M222、Y230、R233、K260、F261、D295、Y296、H306、R312、L325、Y326、及びR327のうち2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、又は18個に変異を含む、項14~28のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項30は、第2の成分が、配列番号29に対して以下の位置:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、M222、Y230、R233、K260、F261、D295、Y296、H306、R312、L325、Y326、及びR327のうち2、3、4、5、又は6個に変異を含む、項14~29のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項31は、第2の成分が、配列番号29に対して以下の変異:R160A、Y161A、D197A、D197S、Y208A、Y208F、R214K、M222A、Y230A、Y230F、R233A、K260A、K260R、F261Y、KF260RY、D295A、D295S、Y296A、Y296F、DY295SF、H306A、R312A、L325A、Y326A、R327A、及びLYR325LFKの少なくとも1つを含む、項14~30のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項32は、第2の成分が、Y208A及びH306Aの少なくとも1つを含む、項14~31のいずれか1つに記載の治療用分子。
項33は、第2の成分が、配列番号29に対して、以下の変異:R160A、Y161A、D197A、D197S、Y208A、Y208F、R214K、M222A、Y230A、Y230F、R233A、K260A、K260R、F261Y、KF260RY、D295A、D295S、Y296A、Y296F、DY295SF、H306A、R312A、L325A、Y326A、R327A、及びLYR325LFKのうち少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、又は17個を含む、項14~32のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項34は、第2の成分が、配列番号29に対して以下の変異:R160A、Y161A、D197A、D197S、Y208A、Y208F、R214K、M222A、Y230A、Y230F、R233A、K260A、K260R、F261Y、KF260RY、D295A、D295S、Y296A、Y296F、DY295SF、H306A、R312A、L325A、Y326A、R327A、及びLYR325LFKのうち少なくとも2、3、4、5、又は6個を含む、項14~33のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項35は、第2の成分が、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、又は配列番号59である、項14又は18のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項36は、第1の成分がオリゴペプチド、タンパク質又は核酸を含む、項1~35のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項37は、第1の成分が、治療薬、抗体、抗原結合断片、酵素、成長因子、オリゴペプチド、システインノットペプチド、成長因子、アンチセンスオリゴヌクレオチド、ロックド核酸、又はアプタマーを含む、項1~36のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項38は、システインノットペプチドが、配列番号92と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である、項37に記載の治療用分子である。
項39は、成長因子が、線維芽細胞成長因子、血小板由来成長因子、神経成長因子(NGF)、VEGF、線維芽細胞成長因子(FGF)及びインスリン様成長因子-I(IGF-I)を含む、項37に記載の治療用分子である。
項40は、第1の成分がVEGFに結合する、項1~39のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項41は、VEGFに結合する第1の成分がラニビズマブ、アフリベルセプト、ブロルシズマブ-dbl及びベバシズマブを含む、項40に記載の治療用分子である。
項42は、アプタマーがペグ化されている、項37に記載の治療用分子である。
項43は、アプタマーがMacugen(登録商標)である、項37又は42のいずれか1つ記載の治療用分子である。
項44は、リンカーがGGGGS(配列番号27)又はその多量体、中でも(GGGGS)3(配列番号28)を含む、項1~43のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項45は、リンカーがGSGSGSGSGSGSGSGSGSGS(配列番号95)を含む、項1~42のいずれか1つに記載の治療用分子である。
項46は、システインノットペプチド及び1つ又は2つの第2の成分が、配列GSGSGSGSGSGSGSGSGSGS(配列番号95)を含むリンカーを介して連結されている、項45に記載の治療用分子である。
項47は、配列が(a)抗VEGF抗原結合断片を含み、(b)配列番号93又は配列番号94と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を含む、項45又は46に記載の治療用分子である。
項48は、医薬として使用するための組成物であって、項1~47のいずれか1つに記載の治療用分子と、任意に、薬学的に許容され得る添加物、希釈剤又は担体とを含む、組成物である。
項49は、眼疾患又は脳疾患の治療に使用のための組成物であって、項1~47のいずれか1つに記載のコンジュゲートと、任意に薬学的に許容され得る添加物、希釈剤又は担体とを含む、組成物である。
項50は、眼内送達、特に硝子体内注射用に製剤化された、項49に記載の使用のための組成物である。
項51は、(a)組成物が、最大で3ヶ月ごと、特に最大で4ヶ月ごと、より具体的には最大で6ヶ月ごとに投与され、及び/又は(b)コンジュゲート中の第1の成分の排出半減期が、コンジュゲートさていない第1の成分と比較して、少なくとも3倍、少なくとも4倍又は少なくとも5倍延長される、項48~50のいずれか1つに記載の使用のための組成物である。
項52は、眼疾患が、加齢性黄斑変性(AMD)、特に滲出型AMD又は新生血管型AMD、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、糖尿病性網膜症(DR)、特に増殖性DR又は非増殖性DR、網膜静脈閉塞(RVO)又は地図状萎縮(GA)である、項48~51のいずれかに記載の使用のための組成物である。
項53は、対象の眼疾患を治療する方法であって、項1~47のいずれかに記載の治療用分子、又は項48~52のいずれかに定義される組成物を対象に投与することを含む、方法である。
項54は、患者における組織を標的とする治療用分子の送達方法であって、項1~47のいずれか1つに記載の治療用分子又は項48~52のいずれか1つに記載の組成物を患者に投与することと、治療用分子に、標的組織への第1の成分の長時間作用型送達の提供を可能にすることと、を含む方法である。
項55は、投与工程の前に治療用分子をヒアルロナンに結合させることを更に含む、項54に記載の方法である。
項56は、治療用分子を含む第1の溶液とヒアルロナンを含む第2の溶液とを混合することを更に含む、項55に記載の方法である。
項57は、混合が容器を含む項56に記載の方法である。
項58は、容器が二区画シリンジである項57に記載の方法である。
項59は、項56~58のいずれか1つに記載の方法であって、混合により、対象に投与する準備ができているヒアルロナンに結合した治療用分子が生成される方法である。
項60は、投与工程が単回注射である、項54~59のいずれか1つに記載の方法である。
項61は、標的組織が眼又は脳を含む、項54~60のいずれか1つに記載の方法である。
項62は、治療用分子が、未修飾の生物学的活性剤と比較して、改善された硝子体適合性、より長い硝子体滞留時間、より長い硝子体半減期、及び/又は改善された薬理学的効果の持続時間を提供する、項54~61のいずれか1つに記載の方法である。
態様63は、(a)眼内の治療標的に結合することができる第1の成分と、(b)ヒアルロナンに結合することができる1つ以上の第2の成分(複数可)と、(c)ヒアルロナンを含む1つ以上の第3の成分(複数可)とを含み、各第2の成分は、第1の成分に共有結合しており、第3の成分に非共有結合している、コンジュゲートである。
態様64は、第1の成分が、タンパク質、ペプチド、受容体若しくはその断片、受容体に対するリガンド、ダルピン、核酸、RNA、DNA又はアプタマーである、態様63に記載のコンジュゲートである。
態様65は、第1の成分が抗体又は抗原結合抗体断片、特に抗体断片、より具体的には少なくともFcドメインを欠く抗体断片であり、特に断片が(Fab’)2断片、Fab’断片、又はFab断片、より具体的にはFab断片であるか又はそれを含む、態様63又は64に記載のコンジュゲートである。
態様66は、第2の成分が、ヒアルロナン受容体CD44(CD44)ドメイン、脳特異的リンクタンパク質(BRAL1)ドメイン、腫瘍壊死因子刺激遺伝子6(TSG-6)ドメイン、リンパ管内皮ヒアルロナン受容体1(LYVE-1)ドメイン、又はヒアルロン酸結合タンパク質(HABP)ドメイン、アグリカンG1(AG1)ドメイン、又はバーシカンG1(VG1)ドメインを含む、態様63~65のいずれかに記載のコンジュゲートである。
態様67は、コンジュゲートが、1つ又は2つの第2の成分、特に2つの同一の第2の成分を含む、態様63~66のいずれかに記載のコンジュゲートである。
態様68は、第3の成分がヒアルロナンであり、ヒアルロナンが、(a)3kDa~60kDa、特に4kDa~30kDa、より具体的には5kDa~20kDaの分子量、及び/又は(b)少なくとも2、3、4、5、6、7、8若しくは9kDaの分子量を有する、及び/又は(c)最大で60、50、40、30、25、20若しくは15kDaの分子量を有し、;及び/又は(d)、眼内のヒアルロナンの分解を減少させる修飾を有する、態様63~66のいずれかに記載のコンジュゲートである
態様69は、(a)第1及び第2の成分が融合タンパク質に含まれ、特に、1つ若しくは2つの第2の成分が、第1の成分のN末端及び/又はC末端に共有結合しており、より具体的には、第1の成分は抗体若しくは抗原結合抗体断片であり、1つ若しくは2つの第2の成分が、第1の成分のC末端に共有結合しており;且つ/或いは(b)第2の成分が、第1の成分に直接結合しているか、又はリンカー、特に少なくとも4アミノ酸及び/若しくは最大50若しくは最大25アミノ酸のリンカー、より具体的には(GxS)n若しくは(GxS)nGm(G=グリシン、S=セリン、(x=3、n=3、4、5若しくは6、且つm=0、1、2若しくは3)若しくは(x=4、n=2、3、4若しくは5、且つm=0、1、2若しくは3))であるリンカーを介して間接的に第1の成分に結合している、態様63~67のいずれかのコンジュゲートである。
態様70は、治療標的がVEGF、C5、P因子、D因子、EPO、EPOR、IL-1β、IL-17A、IL-10、TNF、FGFR2、PDGF又はANG2、特にVEGFである、態様63~69のいずれかに記載のコンジュゲートである。
態様71は、(a)第1の成分がVEGFに対する抗体又は抗原結合抗体断片、特に抗VEGF Fabであり、且つ/又は(b)1つ又は2つの第2の成分の各々が、CD44ドメイン又はTSG-6ドメイン又はVG1ドメインを含み、且つ/又は(c)第3の成分が5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンであり、(d)特に(e)第1の成分が抗VEGF Fabであり、1つ又は2つの第2の成分のそれぞれがCD44ドメインを含み、第3の成分が5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンであるか、又は(f)第1の成分が抗VEGF Fabであり、1つ又は2つの第2の成分の各々がTSG-6ドメインを含み、第3の成分が5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンであるか、又は(g)第1の成分が抗VEGF Fabであり、1つ又は2つの第2の成分の各々がVG1ドメインを含み、第3の成分が5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンである、態様63~70のいずれかに記載のコンジュゲートである。
態様72は、第1の成分が、配列番号5に含まれるVHドメイン及び配列番号6に含まれるVLドメインを有する抗体であり、第2の成分が、配列番号4を含むか又はこれからなる、態様63~71のいずれかに記載のコンジュゲートである。
態様73は、医薬として使用するための組成物であって、態様63~72のいずれかに記載のコンジュゲートと、任意に、薬学的に許容され得る添加物、希釈剤又は担体とを含む、組成物である。
態様74は、眼疾患の治療に使用するための組成物であって、態様63~73のいずれかに記載のコンジュゲートと、任意に、薬学的に許容され得る添加物、希釈剤又は担体とを含む、組成物である。
態様75は、眼内送達、特に硝子体内注射用に製剤化された、態様73又は74記載の使用のための組成物である。
項76は、(a)組成物が、最大で3ヶ月ごと、特に最大で4ヶ月ごと、より具体的には最大で6ヶ月ごとに投与され、及び/又は(b)コンジュゲート中の第1の成分の排出半減期が、コンジュゲートさていない第1の成分と比較して、少なくとも3倍、少なくとも4倍又は少なくとも5倍延長される、項73~75のいずれか1つに記載の使用のための組成物である。
態様77は、眼疾患が、加齢性黄斑変性(AMD)、特に滲出型AMD又は新生血管型AMD、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、糖尿病性網膜症(DR)、特に増殖性DR又は非増殖性DR、網膜静脈閉塞(RVO)又は地図状萎縮(GA)である、態様73~76のいずれかに記載の使用のための組成物である。
態様78は、対象の眼疾患を治療する方法であって、態様63~72のいずれかに記載のコンジュゲート、又は態様73~77のいずれかで定義される組成物を対象に投与することを含む方法である。
実施形態79は、ヒアルロナン結合ドメインと治療活性剤とを含む患者の組織を標的とする治療用分子であって、ヒアルロナン結合ドメインは、バーシカンの少なくとも2つのリンクドメインを含む、治療用分子である。
実施形態80は、ヒアルロナン結合ドメインと治療活性剤とを含む患者の組織を標的とする治療用分子であって、ヒアルロナン結合ドメインは、HA結合ドメインを介してヒアルロナンに結合するバーシカンの少なくとも2つのリンクドメインを含む、治療用分子である。
実施形態81は、ヒアルロナンが400Da~200kDaの範囲である、実施形態79又は80に記載の治療用分子である。
実施形態82は、ヒアルロナンが少なくとも5kDaである実施形態81に記載の治療用分子である。
実施形態83は、ヒアルロナンが10kDaである実施形態81又は82に記載の治療用分子である。
実施形態84は、ヒアルロナンがモル過剰の結合当量をバーシカンのリンクドメインに提供する、実施形態79~83のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態85は、ヒアルロナンが、1.5:1~1:1の範囲のヒアルロナン対治療用分子の比を可能にする、実施形態79~84のいずれか1つに記載の治療用分子。
実施形態83は、ヒアルロナン結合ドメインが10nM~10μMのKDを有する、実施形態79~85のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態87は、ヒアルロナン結合ドメインが5nM~8μMのKDを有する、実施形態79~86のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態88は、ヒアルロナン結合ドメインが100nM~5μMのKDを有する、実施形態79~87のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態89は、ヒアルロナン結合ドメインが、配列番号86、60、32又は29と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である、実施形態79~88のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態90は、ヒアルロナン結合ドメインが86、60、32、又は29と少なくとも95%同一である、実施形態79~89のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態91は、ヒアルロナン結合ドメインが少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、又は少なくとも5個の変異を含む、実施形態79~90のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態92は、ヒアルロナン結合ドメインが1~3個の変異を含み、1~3個の変異が単一アミノ酸置換、二重アミノ酸置換及び短縮を含む、実施形態79~91のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態93は、ヒアルロナン結合ドメインが1~5個の変異を含み、1~5個の変異が単一アミノ酸置換、二重アミノ酸置換及び短縮を含む、実施形態79~92のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態94は、ヒアルロン酸結合ドメインが、配列番号29と比較して短縮型変異を有する、実施形態79~93のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態95は、短縮型変異がN末端上の1~129アミノ酸の短縮を含む、実施形態94に記載の治療用分子である。
実施形態96は、ヒアルロン酸結合ドメインが、野生型バーシカンのIgドメインが存在しない短縮型配列である、実施形態79~95のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態97は、ヒアルロナン結合ドメインが、配列番号29に対して以下のアミノ酸:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、Y230、F261、D295及びR233の少なくとも1つを含む、実施形態79~96のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態98は、ヒアルロナン結合ドメインが、配列番号29に対して以下のアミノ酸:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、Y230、F261、D295及びR233のうち少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個を含む、実施形態79~97のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態99は、ヒアルロナン結合ドメインが、配列番号29に対して以下の位置:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、M222、Y230、R233、K260、F261、D295、Y296、H306、R312、L325、Y326、及びR327の少なくとも1つに変異を含む、実施形態79~98のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態100は、ヒアルロナン結合ドメインが、配列番号29に対して以下の位置:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、M222、Y230、R233、K260、F261、D295、Y296、H306、R312、L325、Y326、及びR327の2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17又は18個に変異を含む、実施形態79~99のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態101は、ヒアルロナン結合ドメインが、配列番号29に対して以下の位置:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、M222、Y230、R233、K260、F261、D295、Y296、H306、R312、L325、Y326、及びR327の2、3、4、5、又は6個に変異を含む、実施形態79~100のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態102は、ヒアルロナン結合ドメインが、配列番号29に対して、以下の変異:R160A、Y161A、D197A、D197S、Y208A、Y208F、R214K、M222A、Y230A、Y230F、R233A、K260A、K260R、F261Y、KF260RY、D295A、D295S、Y296A、Y296F、DY295SF、H306A、R312A、L325A、Y326A、R327A、及びLYR325LFKの少なくとも1つを含む、実施形態79~101のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態103は、ヒアルロナン結合ドメインがY208A及びH306Aの少なくとも1つを含む、実施形態79~102のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態104は、ヒアルロナン結合ドメインが、配列番号29に対して以下の変異:R160A、Y161A、D197A、D197S、Y208A、Y208F、R214K、M222A、Y230A、Y230F、R233A、K260A、K260R、F261Y、KF260RY、D295A、D295S、Y296A、Y296F、DY295SF、H306A、R312A、L325A、Y326A、R327A、及びLYR325LFKのうち少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16又は17個を含む、実施形態79~103のいずれかに1つに記載の治療用分子である。
実施形態105は、ここで、ヒアルロナン結合ドメインは、配列番号29に対して、以下の変異:R160A、Y161A、D197A、D197S、Y208A、Y208F、R214K、M222A、Y230A、Y230F、R233A、K260A、K260R、F261Y、KF260RY、D295A、D295S、Y296A、Y296F、DY295SF、H306A、R312A、L325A、Y326A、R327A、及びLYR325LFKのうち少なくとも2、3、4、5、又は6個を含む、実施形態79~104のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態106は、ヒアルロナン結合ドメインが、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、又は配列番号59である、実施形態79~105のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態107は、治療活性剤がオリゴペプチド、タンパク質、又は核酸を含む、実施形態79~106のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態108は、治療活性剤が、抗体、抗原結合断片、システインノットペプチド、成長因子、又はアプタマーを含む、実施形態79~107のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態109は、治療活性剤が抗原に結合することができる実施形態108に記載の治療用分子である。
実施形態110は、治療活性剤が、VEGF、HtrA1、IL-33、C5、P因子、D因子、EPO、EPOR、IL-1β、IL-17A、IL-10、TNFα、FGFR2、PDGF、又はANG2に結合することができる、実施形態109に記載の治療用分子である。
実施形態111は、治療活性剤が抗体又はその抗原結合断片(限定されないが、Fab断片、F(ab’)2断片、Fab’断片、VhH断片、scFv断片、scFv-Fc断片、又はミニボディを含む)である、実施形態109又は110のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態112は、治療活性剤がオリゴペプチド又はタンパク質である、実施形態109又は110のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態113は、オリゴペプチド又はタンパク質がシステインノットペプチド又は酵素である、実施形態102に記載の治療用分子である。
実施形態114は、システインノットペプチドが、配列番号92と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である、実施形態103に記載の治療用分子である。
実施形態115は、治療活性剤が、線維芽細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、神経増殖因子(NGF)、VEGF、線維芽細胞増殖因子(FGF)、及びインスリン様増殖因子-I(IGF-I)を含む増殖因子である、実施形態79~108のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態116は、VEGFに結合する治療活性剤がラニビズマブ、アフリベルセプト、ブロルシズマブ-dbl及びベバシズマブを含む実施形態110に記載の治療用分子である。
実施形態117は、治療活性剤が核酸である、実施形態79~110のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態118は、核酸がアプタマー、アンチセンスオリゴヌクレオチド、及び/又はロックド核酸である、実施形態117に記載の治療用分子である。
実施形態119は、アプタマーがVEGFに結合する実施形態118に記載の治療用分子である。
実施形態120は、アプタマーがペグ化されている、実施形態108、118又は119のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態121は、アプタマーがMacugen(登録商標)である、実施形態108又は118~120のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態122は、治療活性剤とヒアルロナン結合ドメインがリンカーを介して共有結合している、実施形態79~121のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態123は、リンカーが少なくとも4アミノ酸である実施形態122の治療用分子である。
実施形態124は、リンカーが50アミノ酸以下である、実施形態122又は123に記載の治療用分子である。
実施形態125は、リンカーが4~25アミノ酸である、実施形態122~124のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態126は、リンカーが、(GxS)n又は(GxS)nGm(G=グリシン、S=セリン、及び(x=3、n=3、4、5又は6、且つm=0、1、2又は3)又は(x=4、n=2、3、4又は5、且つm=0、1、2又は3))を含む、実施形態122~125のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態127は、リンカーがGGGS(配列番号84)又はその多量体、中でも(GGGGS)3(配列番号85)を含む、実施形態122~126のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態128は、リンカーが、(GxS)n(G=グリシン、S=セリン、及び(n=1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10))を含む、実施形態122~125のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態129は、リンカーがGSGSGSGSGSGSGSGSGSGS配列番号95)を含む、実施形態122~125又は128のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態130は、治療活性剤が抗VEGF抗原結合部分及びシステインノットペプチドを含む、実施形態79~107のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態131は、システインノットペプチドとヒアルロナン結合ドメインが、配列GSGSGSGSGSGSGSGSGSGS(配列番号95)を含むリンカーを介して連結されている、実施形態130に記載の治療用分子である。
実施形態132は、配列が(a)抗VEGF抗原結合部分を含み、(b)配列番号93又は配列番号94と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を含む、実施形態130又は131に記載の治療用分子である。
実施形態133は、ヒアルロナン結合ドメインがヒアルロナンに非共有結合的に結合することができる、実施形態79~132のいずれか1つに記載の治療用分子である。
実施形態134は、患者における組織を標的とする治療用分子の送達方法であって、実施形態79~133のいずれか1つに記載の治療用分子を患者に投与することと、治療用分子に、標的組織への治療活性剤の長時間作用型送達の提供を可能にすることと、を含む方法である。
実施形態135は、投与工程の前に治療用分子をヒアルロナンに結合させることを更に含む、実施形態134に記載の方法である。
実施形態136は、治療用分子を含む第1の溶液とヒアルロナンを含む第2の溶液とを混合することを更に含む、実施形態135に記載の方法である。
実施形態137は、混合が容器を含む実施形態136に記載の方法である。
実施形態138は、容器が二区画シリンジである実施形態137に記載の方法である。
実施形態139は、実施形態136~138のいずれか1つに記載の方法であって、混合により、対象に投与する準備ができているヒアルロナンに結合した治療用分子が生成される方法である。
実施形態140は、投与工程が単回注射である、実施形態134~139のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態141は、標的組織が眼又は脳を含む、実施形態134~140のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態142は、治療用分子が、未修飾の治療活性剤と比較して、改善された硝子体適合性、より長い硝子体滞留時間、より長い硝子体半減期、及び/又は改善された薬理学的効果の持続時間を提供する、実施形態134~141のいずれか1つに記載の方法である。
追加の目的及び利点は、以下の説明に部分的に記載され、説明から部分的に明らかになるか、又は実践によって習得され得る。目的及び利点は、添付の特許請求の範囲において特に指摘される要素及び組み合わせによって実現及び達成されるであろう。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、いずれも例示的かつ説明的なものにすぎず、特許請求の範囲を限定するものではないことを理解されたい。
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、1つ(複数)の実施形態を示し、説明と共に、本明細書に記載の原理を説明するのに役立つ。
配列の説明
表1は、本明細書で参照される特定の配列のリストを提供する。提供されるアミノ酸配列は、N末端からC末端である。
表1は、本明細書で参照される特定の配列のリストを提供する。提供されるアミノ酸配列は、N末端からC末端である。
I.A.定義
他に定義されていない限り、本明細書で使用されている全ての技術的及び科学的用語及び任意の頭字語は、本開示の分野の当業者により共通して理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似の、又は同等の任意の方法及び材料を本明細書で提示された実施において使用することができるが、特定の方法、及び材料が本明細書に記載されている。
他に定義されていない限り、本明細書で使用されている全ての技術的及び科学的用語及び任意の頭字語は、本開示の分野の当業者により共通して理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似の、又は同等の任意の方法及び材料を本明細書で提示された実施において使用することができるが、特定の方法、及び材料が本明細書に記載されている。
特に明記しない限り、本明細書で使用される以下の用語及び句は、以下の意味を有することを意図している:
本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、完全な(完全な又はインタクトな)抗体を意味する。抗体は、ジスルフィド結合によって相互接続された少なくとも2本の重(H)鎖及び2本の軽(L)鎖を含む糖タンパク質である。各重鎖は、重鎖可変領域(本明細書ではVHと略す)及び重鎖定常領域からなる。重鎖定常領域は、CH1、CH2及びCH3の3つのドメインから構成される。各軽鎖は、軽鎖可変領域(本明細書ではVLと略す)及び軽鎖定常領域からなる。軽鎖定常領域は、1つのドメインCLからなる。VH及びVL領域は、フレームワーク領域(FR)と呼ばれるより保存された領域が散在する、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変領域に更に細分することができる。各VH及びVLは、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって以下の順序で配置された3つのCDR及び4つのFRから構成される:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4.重鎖及び軽鎖の可変領域は、抗原と相互作用する結合ドメインを含む。抗体の定常領域は、免疫系の様々な細胞(例えば、エフェクター細胞)及び古典的補体系の第1成分(CIq)を含む宿主組織又は因子への免疫グロブリンの結合を媒介し得る。
本明細書で使用される場合、抗体の「抗原結合断片」又は「抗体断片」という用語は、所与の抗原(例えば、VEGFなどの眼における治療標的)に特異的に結合する能力を保持し、したがって所望の抗原結合活性を示す抗体の1つ以上の断片を指す。抗体の抗原結合機能は、インタクトな抗体の断片によって行うことができる。抗体の抗原結合断片という用語に包含される結合断片の例としては、限定されないが、抗体断片の例としては、限定されないが、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)2;ダイアボディ;直鎖状抗体;一本鎖抗体分子(例えば、scFv及びscFab);単一ドメイン抗体(dAb);及び抗体断片から形成された多重特異性抗体;VHドメイン及びCH1ドメインからなるFd断片;抗体の単一アームのVLドメイン及びVHドメインからなるFv断片;VHドメイン又はVLドメインからなる単一ドメイン抗体(dAb)断片;並びに単離された相補性決定領域(CDR)が挙げられる。特定の抗体断片の総説については、Holliger and Hudson,Nature Biotechnology 23:1126-1136(2005)を参照されたい。さらに、Fv断片の2つのドメイン、VL及びVHは別個の遺伝子によってコードされるが、それらは、組換え法を使用して、VL及びVH領域が対になって一価分子(一本鎖Fv(scFv)として知られる)を形成する単一タンパク質鎖として作製することを可能にする人工ペプチドリンカーによって連結することができる。そのような一本鎖抗体は、抗体の1つ以上の抗原結合断片を含み得る。これらの抗原結合断片は、当業者に公知の従来の技術を使用して得られ、断片は、インタクトな抗体と同じ様式で有用性についてスクリーニングされる。抗原結合断片はまた、単一ドメイン抗体、マキシボディ、ミニボディ、イントラボディ、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、v-NAR及びビス-scFv)に組み込まれ得る。抗原結合断片は、相補的軽鎖ポリペプチドと一緒になって抗原結合領域の対を形成するタンデムFvセグメントの対(VH-CH1-VH-CH1)を含む一本鎖分子に組み込むことができる。「抗体」という用語は、ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体を含む。
アプタマーは、特定の標的分子に結合するオリゴヌクレオチド又はペプチド分子である。アプタマーは通常、大きなランダム配列プールから選択することによって作製されるが、天然アプタマーもリボスイッチに存在する。アプタマーは、高分子薬物として基礎研究及び臨床目的の両方に使用することができる。アプタマーをリボザイムと組み合わせて、それらの標的分子の存在下で自己切断することができる。これらの化合物分子は、更なる研究、産業及び臨床用途を有する。より具体的には、アプタマーは、オリゴヌクレオチドの(通常は短い)鎖からなるDNA又はRNA又はXNAアプタマー、及び両端でタンパク質骨格に結合した1つ(又は複数)の短い可変ペプチドドメインからなるペプチドアプタマーとして分類することができる。DNAアプタマー及びRNAアプタマーの両方が、様々な標的に対して堅牢な結合親和性を示す。DNAアプタマー及びRNAアプタマーは、同じ標的に対して選択されている。これらの標的には、リゾチーム、トロンビン、インターフェロンγ、血管内皮成長因子(VEGF)、ドーパミンが含まれる。例えばVEGFの場合、DNAアプタマーはRNAアプタマーの類縁体であり、チミンがウラシルに置き換わっている。
「共有結合」は、分子結合とも呼ばれ、原子間の電子対の共有を伴う化学結合である。これらの電子対は共有対又は結合対として知られており、それらが電子を共有するときの原子間の引力と反発力の安定なバランスは共有結合として知られている。
本明細書で使用される場合、「DARPin」(設計されたアンキリンリピートタンパク質の頭字語)という用語は、典型的には高度に特異的で高親和性の標的タンパク質結合を示す抗体模倣タンパク質を指す。それらは、典型的には、遺伝子操作され、天然のアンキリンタンパク質に由来し、これらのタンパク質の少なくとも3つ、通常は4つ又は5つの反復モチーフからなる。それらの分子量は、四反復又は五反復DARPinについてそれぞれ約14又は18kDaである。DARPinの例は、例えば、米国特許第7,417,130号に見出すことができる。
薬剤、例えば、医薬組成物の「有効量」は、所望の治療又は予防結果を達成するために必要な用量及び期間で有効な量を指す。
本明細書で使用される場合、「眼疾患」という用語は、病理学的血管新生及び/又は萎縮に関連する任意の眼疾患を含む。「眼疾患(eye disease)」という用語は、「眼症状(eye condition)」、「眼障害(eye disorder)」、「眼の症状(ocular condition)」、「眼の疾患(ocular disease)」、及び「眼の障害(ocular disorder)」という用語と同義である。
本明細書で使用される場合、「Fab-ヒアルロナン結合ドメイン」、「Fab-ヒアルロン酸結合ドメイン」及び「Fab-HABD」は、Fab及びヒアルロナン結合ドメインを含む融合タンパク質を指す。これらの用語は同義であり、本開示を通して互換的に使用され得る。
本明細書で使用される場合、「ヒアルロナン」、「ヒアルロン酸」、「ヒアルロネート」及び「HA」は、化学式(C14H21NO11)n及びその塩を有する非硫酸化グルコサミノグリカンを指す。
本明細書で使用される場合、「ヒアルロン酸結合ドメイン」、「ヒアルロン酸結合部分」、「HA結合ドメイン」又は「HABD」は、ヒアルロン酸に結合することができる任意の部分を指す。いくつかの例では、HABDは、HA結合タンパク質のドメインであり得る。
リガンドは、生体分子と複合体又はコンジュゲートを形成して生物学的目的を果たす物質である。タンパク質-リガンド結合において、リガンドは、通常、標的タンパク質上の部位に結合することによってシグナルを生成する分子である。結合は、典型的には、標的タンパク質の立体配座異性(立体配座)の変化をもたらす。DNA-リガンド結合研究では、リガンドは、DNA二重らせんに結合する小分子、イオン、又はタンパク質であり得る。リガンドと結合パートナーとの関係は、電荷、疎水性及び分子構造の関数である。結合の例は、時間及び空間の極小範囲にわたって起こるため、速度定数は通常非常に小さい数である。リガンドは、天然に存在するリガンド又は天然に存在しないリガンドであり得る。さらに、それはアゴニスト、パーシャルアゴニスト、アンタゴニスト又はインバースアゴニストであり得る。
「非共有結合相互作用」は、電子の共有を伴わず、むしろ分子間又は分子内の電磁相互作用のより分散した変化を伴うという点で共有結合とは異なる。非共有結合相互作用は、静電、π効果、ファンデルワールス力、及び疎水性効果などの異なるカテゴリーに分類することができる。好ましくは、コンジュゲートは、単離された形態で提供される。第1及び第2の成分は、リンカーを介して互いに共有結合していてもよく、又は直接結合していてもよい。
核酸は、ヌクレオチドから構成されるバイオポリマーであり、3つの成分:5炭素糖、リン酸基及び窒素塩基から構成されるモノマーである。核酸という用語は、DNA及びRNAの全体的な名称である。糖が化合物リボースである場合、ポリマーはRNA(リボ核酸)である。糖がデオキシリボースとしてのリボースに由来する場合、ポリマーはDNA(デオキシリボ核酸)である。
本明細書で使用される場合、「ペプチドリンカー」という用語は、好ましくは合成起源のアミノ酸配列を有するペプチドを意味する。
タンパク質は、アミノ酸残基の1つ以上の長鎖からなる大きなバイオポリマー(ポリペプチド)である。タンパク質は、代謝反応の触媒、DNA複製、刺激への応答、細胞及び生物への構造の提供、及びある場所から別の場所への分子の輸送を含む、生物内の膨大な機能を果たす。タンパク質は、主に、それらの遺伝子のヌクレオチド配列によって決定され、通常、その活性を決定する特定の三次元構造へのタンパク質フォールディングをもたらすアミノ酸の配列が互いに異なる。20~30残基未満を含有する短いポリペプチドは、一般にペプチドと呼ばれる。
本明細書で使用される場合、「タンパク質コンジュゲート」又は「コンジュゲート」は、ヒアルロナンに非共有結合したタンパク質を指す。
受容体は、通常タンパク質から構成される化学構造であり、生体系に組み込まれ得るシグナルを受容及び伝達する。これらのシグナルは、典型的には化学的メッセンジャー(リガンド)であり、受容体に結合し、何らかの形態の細胞/組織応答、例えば細胞の活性の変化を引き起こす。受容体の作用を分類することができる3つの主な方法がある:シグナルの中継、増幅、又は統合。中継はシグナルを前方に送り、増幅は単一リガンドの効果を高め、統合はシグナルを別の生化学経路に組み込むことを可能にする。この意味で、受容体は、内因性化学シグナルを認識し、それに応答するタンパク質分子である。したがって、リガンド結合部位及びそれらのリガンドを含む受容体又は断片は、本発明の文脈において適切な結合対応物(第1の成分及び治療標的)である。
本明細書で使用される場合、「治療(treatment)」(及びその文法的な変化形、例えば、「治療(treat)する」又は「治療すること(treating)」)は、治療される個体において疾患の本来の経過を変える試行における臨床的介入を指し、予防のために、又は臨床病理の経過の間に行うことができる。治療の所望の効果としては、限定されないが、疾患の発症又は再発を予防すること、症候の軽減、疾患の任意の直接的又は間接的な病理学的結果の減弱、転移を予防すること、疾患進行速度を低下させること、病状の寛解又は緩和、及び回復又は予後の改善が挙げられる。いくつかの態様では、本発明の抗体は、疾患の発症を遅らせるため、あるいは疾患の進行を遅らせるために使用される。
数値範囲は、範囲を定義する数を含む。測定値及び測定可能な値は、有効数字及び測定に関連する誤差を考慮して、近似値であると理解される。また、「含む(comprise)」、「含む(comprises)」、「含む(comprising)」、「含む、含有する(contain)」、「含む、含有する(contains)」、「含む、含有する(containing)」、「含む/挙げられる(include)」、「含む/挙げられる(includes)」、及び「含む/挙げられる(including)」の使用は、限定することを意図するものではない。前述の一般的な説明及び詳細な説明の両方は、例示的かつ説明的なものにすぎず、教示を限定するものではないことを理解されたい。
明細書及び特許請求の範囲の全ての数字は、「約」という用語によって修飾されている。これは、各数字が、質問における数値又は範囲の10%として定義されるような小さな変動を含むことを意味する。
本明細書に具体的に記載されていない限り、様々な構成要素を「含む(comprising)」と記載する本明細書の実施形態は、記載された構成要素「からなる(consisting of)」又は「から本質的になる(consisting essentially of)」とも考えられる。様々な構成要素「からなる(consisting of)」を列挙する本明細書の実施形態は、列挙された構成要素「を含む(comprising)」又は「から本質的になる(consisting essentially of)」とも考えられ、様々な構成要素「から本質的になる(consisting essentially of)」を列挙する本明細書の実施形態は、列挙された構成要素「からなる(consisting of)」又は「含む(comprising)」とも企図される(この互換性は、特許請求の範囲におけるこれらの用語の使用には適用されない)。「又は」という用語は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、包括的な意味で、すなわち「及び/又は」と同等に使用される。
ここで、本発明の特定の実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面、実施例、及び実施形態に示す。図面、実施例、及び実施形態(特に明記しない限り)は、本発明の範囲を本明細書に記載の特定の方法論、プロトコル、及び試薬に限定することを意図するものではなく、それらは変化し得ることが理解されよう。本発明は、添付の特許請求の範囲及び含まれる実施形態によって定義される本発明内に含まれ得る全ての代替形態、修正形態、及び均等物を網羅することを意図している。さらに、本明細書で使用されている用語は、特定の実施形態のみについて記載する目的のためのものであり、本開示の範囲を限定することを意図しない。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a(1つの)」、「an(1つの)」、及び「the(その)」は、文脈が別途明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。同様に、「含む、備える(comprise)」、「含む、含有する(contain)」、「包含する(encompass)」という言葉は、排他的ではなく包括的に解釈される。
本明細書で使用されるセクションの見出しは、構成上の目的のためだけであり、決して所望の主題を限定するものと解釈されるべきではない。本明細書で引用される全ての刊行物(科学刊行物及び特許刊行物)は、参照により組み込まれる。参照により組み込まれるいずれかの材料が、本明細書で定義されるいずれかの用語又は本明細書の他の明示的な内容と矛盾する場合、本明細書が優先する。本教示は、様々な実施形態に関連して説明されているが、本教示がそのような実施形態に限定されることは意図されていない。逆に、本教示は、当業者によって理解されるように、様々な代替物、改変物、及び均等物を包含する。
II.治療活性剤(すなわち、第1の成分)と、ヒアルロナン結合ドメイン(HABD;すなわち、第2の成分)とを含む治療用分子
本出願は、治療活性剤及びHA結合ドメイン(HABD)を含む患者の組織を標的とする治療用分子を提供する。各治療用分子は、第1の成分と、1つ以上の第2の成分とを含む。第1の成分は、眼内の治療標的に結合することができる。第2の成分はHAに結合することができ、したがってHA結合ドメイン(HABD)を含む。
本出願は、治療活性剤及びHA結合ドメイン(HABD)を含む患者の組織を標的とする治療用分子を提供する。各治療用分子は、第1の成分と、1つ以上の第2の成分とを含む。第1の成分は、眼内の治療標的に結合することができる。第2の成分はHAに結合することができ、したがってHA結合ドメイン(HABD)を含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、第1の成分と、1つ以上の第2の成分とを有する融合タンパク質である。第1及び第2の成分は、互いに共有結合し、それによって融合タンパク質を形成する。いくつかの実施形態では、治療用分子は、ペプチドリンカーを更に含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は1つの第2の成分を含む。いくつかの実施形態では、治療用分子は、2つ以上の第2の成分を含む。特に、2つのタンパク質(すなわち、1つの重鎖又はその断片、及び1つの軽鎖又はその断片)から構成される抗体又はその抗原結合断片が使用される場合、治療用分子は、2つの第2の成分を含み得る。これらの実施形態では、1つ目の第2の成分が抗体又は抗原結合断片の重鎖に連結され、2つ目第2の成分が抗体又は抗原結合断片の軽鎖に連結される。いくつかの実施形態では、1つ目の第2の成分はFab断片の重鎖のC末端に連結されており、2つ目の第2の成分はFab断片の軽鎖のC末端に連結されている。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、(第1及び第2の成分に加えて)1つ以上の第3の成分を更に含む。第2の成分は、第1の成分に共有結合し、第2の成分は、第3の成分に非共有結合する。いくつかの実施形態では、第3の成分はヒアルロナン(HA)である。これらの実施形態のいくつかでは、第2の成分はHAに結合することができ、治療用分子タンパク質(すなわち、第2の成分に共有結合した第1の成分)はHA(すなわち、第3の成分)と予め複合体化され得る。これらの実施形態のいくつかでは、第1、第2、及び第3の成分はコンジュゲートを形成する。
本明細書では、第1、第2、及び第3の成分の非限定的な例が提供される。
A.第1の成分-治療活性剤
多くの実施形態では、第1の成分は、治療標的に結合することができ、これにより、治療標的を生物活性剤又は治療活性剤にする。いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼内の治療標的に結合することができる。本明細書で使用される場合、「結合することができる」という用語は、物質又は薬剤又は成分が標的に特異的に結合し、任意に、標的の活性を調節することができることを意味する。言い換えれば、第1の成分は、眼内の治療標的へのその結合の結果として、眼内で治療活性である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、治療標的に結合した後、治療標的の活性を活性化、不活性化、増加又は減少させることができる。いくつかの実施形態では、治療標的は眼内の適切な構造体であり、その活性は治療される眼疾患に関連する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、シグナル伝達カスケードにおいて治療標的のすぐ上流又は下流の成分に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼疾患を治療するための公知の治療薬を含む。
多くの実施形態では、第1の成分は、治療標的に結合することができ、これにより、治療標的を生物活性剤又は治療活性剤にする。いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼内の治療標的に結合することができる。本明細書で使用される場合、「結合することができる」という用語は、物質又は薬剤又は成分が標的に特異的に結合し、任意に、標的の活性を調節することができることを意味する。言い換えれば、第1の成分は、眼内の治療標的へのその結合の結果として、眼内で治療活性である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、治療標的に結合した後、治療標的の活性を活性化、不活性化、増加又は減少させることができる。いくつかの実施形態では、治療標的は眼内の適切な構造体であり、その活性は治療される眼疾患に関連する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、シグナル伝達カスケードにおいて治療標的のすぐ上流又は下流の成分に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼疾患を治療するための公知の治療薬を含む。
特異的結合成分又は結合ドメインは、好ましくは、その対応する標的分子に対して少なくとも106l/molの親和性を有する。特異的結合ドメインは、その標的分子に対して、好ましくは107l/mol、又は更により好ましくは108l/mol、又は最も好ましくは109l/molの親和性を有する。「親和性」は、分子(例えば、抗体)とその結合パートナー(例えば、抗原)との単一の結合部位の間の非共有性相互作用の合計の強度を指す。別途示されない限り、本明細書で使用される場合、「結合親和性」は、結合対のメンバー(例えば、抗体及び抗原)間の1:1の相互作用を反映する固有の結合親和性を指す。分子Xの、そのパートナーYに対する親和性は一般に、解離定数(KD)によって表し得る。親和性は、本明細書に記載するものを含め、当技術分野で公知である一般的な方法によって測定し得る。当業者が理解するように、「特異的」という用語は、存在する他の生体分子が結合ドメインに特異的な結合剤に有意に結合しないことを示すために使用される。好ましくは、標的分子以外の生体分子への結合レベルは、それぞれ標的分子に対する親和性のわずか10%以下、より好ましくはわずか5%以下の結合親和性をもたらす。好ましい特異的結合剤は、親和性及び特異性について上記の最小基準の両方を満たす。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、治療標的に結合する受容体又はその断片、抗体又はその断片、成長因子、システインノットペプチド、酵素、又はDARpinなどのタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、タンパク質は、小さいサイズから大きいサイズの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、タンパク質は、2~20個のアミノ酸を含むペプチドである。いくつかの実施形態では、タンパク質は、21~50個のアミノ酸を含むポリペプチドである。いくつかの実施形態では、タンパク質は、50個を超えるアミノ酸を含むポリペプチドである。いくつかの実施形態では、タンパク質は、2つ以上の直鎖又はアミノ酸を含むタンパク質複合体であり、各アミノ酸鎖は任意の数のアミノ酸を含み得る。いくつかの実施形態では、第1の成分は80kDa以下である。いくつかの実施形態では、第1の成分は80kDaより大きい。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、DNA又はRNAであり得る核酸を含む。核酸は、標的に関連する核酸に相補的であり得る(例えば、標的のmRNA又はその関連部分に相補的な核酸)。いくつかの実施形態では、核酸はアプタマーである。いくつかの実施形態では、核酸はアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、核酸は、ロックド核酸を含む。
1.眼内の治療標的
いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼内の治療標的に結合する。眼には多くの治療標的がある。これらの分子及び経路を効果的に標的とする治療法が開発されるにつれて、頻繁なIVT注射に関連する治療負荷及びリスクを低減しながら、視覚転帰の改善を提供する必要がある。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼内の治療標的に結合する。眼には多くの治療標的がある。これらの分子及び経路を効果的に標的とする治療法が開発されるにつれて、頻繁なIVT注射に関連する治療負荷及びリスクを低減しながら、視覚転帰の改善を提供する必要がある。
a)血管新生促進因子、炎症性因子及び成長因子メディエーター
いくつかの実施形態では、第1の成分は、血管新生促進因子、炎症性因子及び/又は成長因子メディエーターである治療標的に結合する。血管新生、炎症、及び成長因子メディエーターは、網膜疾患、例えば血管新生加齢黄斑変性(AMD;滲出型AMD)、糖尿病性網膜症、及び網膜静脈閉塞症に関与している。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、血管新生促進因子、炎症性因子及び/又は成長因子メディエーターである治療標的に結合する。血管新生、炎症、及び成長因子メディエーターは、網膜疾患、例えば血管新生加齢黄斑変性(AMD;滲出型AMD)、糖尿病性網膜症、及び網膜静脈閉塞症に関与している。
これらの血管新生促進性、炎症性又は成長因子メディエーター分子の例としては、限定されないが、血小板由来成長因子(PDGF)、アンジオポエチン、S1P、インテグリンανβ3、インテグリンανβ5、インテグリンα5β1、ベタセルリン、アペリン/APJ、エリスロポエチン、補体因子D及びTNFαが挙げられる。
b)加齢黄斑変性(AMD)におけるタンパク質
いくつかの実施形態では、第1の成分は、加齢黄斑変性(AMD)リスクの増加に遺伝的に関連するタンパク質に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、C2、B因子、H因子、CFHR3、C3b、C5、C5a及びC3aなどの補体経路成分に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、HtrA1、ARMS2、TIMP3、HLA、IL-8、CX3CR1、TLR3、TLR4、CETP、LIPC又はCOL10A1に結合する。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、加齢黄斑変性(AMD)リスクの増加に遺伝的に関連するタンパク質に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、C2、B因子、H因子、CFHR3、C3b、C5、C5a及びC3aなどの補体経路成分に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、HtrA1、ARMS2、TIMP3、HLA、IL-8、CX3CR1、TLR3、TLR4、CETP、LIPC又はCOL10A1に結合する。
c)血管内皮増殖因子(VEGF)
いくつかの実施形態では、第1の成分は血管内皮成長因子(VEGF)に結合する。VEGFは、様々な眼疾患、例えば糖尿病性網膜症又は黄斑浮腫に関連する状態又は障害に関連することが知られている。(下記のセクションIIIを参照されたい。)
いくつかの実施形態では、第1の成分は血管内皮成長因子(VEGF)に結合する。VEGFは、様々な眼疾患、例えば糖尿病性網膜症又は黄斑浮腫に関連する状態又は障害に関連することが知られている。(下記のセクションIIIを参照されたい。)
「VEGF」という用語は、165アミノ酸の血管内皮細胞成長因子、並びに関連する121アミノ酸、189アミノ酸及び206アミノ酸の血管内皮細胞成長因子、並びにそれらの成長因子の天然に存在する対立遺伝子及びプロセシングされた形態を指す。VEGFは、任意の種由来のVEGFタンパク質を指し得る。
VEGFは、正常な発達血管形成及び病理学的血管形成の両方において必須である。星状膠細胞によるVEGFの低酸素誘導性分泌は、網膜血管系の形成を導く重要な要素である。高レベルのVEGFはまた、網膜及び脈絡膜における新しい血管の病理学的増殖を誘導する。VEGFなどの血管新生因子の阻害は、加齢黄斑変性、増殖性網膜症及び未熟児網膜症を含む病理学的眼血管形成の治療アプローチを設計する際の主要な戦略となっている。
「VEGF媒介障害」という用語は、VEGFの関与を必要とする症候又は疾患状態の発症、進行又は持続性の任意の障害を指す。例示的なVEGF媒介障害としては、限定されないが、加齢性黄斑変性、血管新生緑内障、糖尿病性網膜症、黄斑浮腫、糖尿病性黄斑浮腫、病的近視、網膜静脈閉塞、未熟児網膜症、母斑症に関連する異常な血管増殖、浮腫(脳腫瘍に関連するものなど)、Meigs症候群、関節リウマチ、乾癬及びアテローム性動脈硬化症が挙げられる。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、mbVEGFR又はsVEGFRなどのVEGF受容体である。
いくつかの実施形態では、第1の成分はVEGFに対する抗体又は抗原結合断片であり、より具体的には抗VEGF Fabである。VEGF抗体及び抗原結合断片は、本明細書の開示によって提供される。使用することができる他の抗VEGF抗体、VEGFアンタゴニスト及びVEGF受容体アンタゴニストとしては、例えば、ラニビズマブ、ベバシズマブ、アフリベルセプト、ペガプタニブ、CT-322並びに米国特許出願公開第2012/0014958号、国際公開第1998/045331号及び国際公開第2015/198243号(これらはその全体が参照により本明細書に組み込まれる)で論じられているような抗VEGF抗体及び断片が挙げられる。いくつかの実施形態では、第1の成分は、以下のセクションII.A.2.a)に開示されているものなどのVEGFを標的とする薬物を含む。
d)エリスロポエチン(EPO)
いくつかの実施形態では、第1の成分はエリスロポエチン(EPO)に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分はエリスロポエチン受容体(EPOR)に結合する。EPOは、異なる種のエリスロポエチンタンパク質を指す。ヒト、カニクイザル、マウス、ラット及びウサギEPOのタンパク質配列は、公的に入手可能である。ヒトEPOはまた、高グリコシル化され得る。「EPO受容体」又は「EPOR」という用語は互換的に使用され、異なる種のエリスロポエチン受容体タンパク質を指す。
いくつかの実施形態では、第1の成分はエリスロポエチン(EPO)に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分はエリスロポエチン受容体(EPOR)に結合する。EPOは、異なる種のエリスロポエチンタンパク質を指す。ヒト、カニクイザル、マウス、ラット及びウサギEPOのタンパク質配列は、公的に入手可能である。ヒトEPOはまた、高グリコシル化され得る。「EPO受容体」又は「EPOR」という用語は互換的に使用され、異なる種のエリスロポエチン受容体タンパク質を指す。
e)アンジオポエチン
いくつかの実施形態では、第1の成分は、アンジオポエチン2(ANG2)などのアンジオポエチンに結合する。ANG2は、眼の病理学的血管新生に関与する2つのプロセスである血管新生及び免疫活性化の両方において機能するので、滲出型AMDの治療候補として知られている。ヒトの眼では、高レベルのANG2は、滲出型AMDの疾患重症度と相関する。糖尿病性網膜症及び網膜静脈閉塞症の患者においても眼内ANG2レベルの上昇が検出され、眼ANG2を標的とすることの医学的意義の可能性が示唆された。ANG2は、異なる種のタンパク質を指す。VEGF-A/ANG2の併用阻害を使用して、血管漏出、免疫反応性、及びアポトーシスを強く減少させることも示唆されている。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、アンジオポエチン2(ANG2)などのアンジオポエチンに結合する。ANG2は、眼の病理学的血管新生に関与する2つのプロセスである血管新生及び免疫活性化の両方において機能するので、滲出型AMDの治療候補として知られている。ヒトの眼では、高レベルのANG2は、滲出型AMDの疾患重症度と相関する。糖尿病性網膜症及び網膜静脈閉塞症の患者においても眼内ANG2レベルの上昇が検出され、眼ANG2を標的とすることの医学的意義の可能性が示唆された。ANG2は、異なる種のタンパク質を指す。VEGF-A/ANG2の併用阻害を使用して、血管漏出、免疫反応性、及びアポトーシスを強く減少させることも示唆されている。
f)インターロイキン
いくつかの実施形態では、第1の成分は、インターロイキン(IL-)1β(IL-1β)、IL-6、IL-10、IL-17A及びIL-19などのインターロイキンに結合する。インターロイキンは、潜在的に盲目となる炎症性疾患であるブドウ膜炎などの眼疾患に関連している。インターロイキンは、任意の種のものであり得る。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、インターロイキン(IL-)1β(IL-1β)、IL-6、IL-10、IL-17A及びIL-19などのインターロイキンに結合する。インターロイキンは、潜在的に盲目となる炎症性疾患であるブドウ膜炎などの眼疾患に関連している。インターロイキンは、任意の種のものであり得る。
g)血小板由来増殖因子(PDGF)
いくつかの実施形態では、第1の成分は、血小板由来成長因子(PDGF)又は血小板由来成長因子サブユニットB(PDGF-BB)である治療標的に結合する。PDGF及びPDGF-BBは、任意の種に由来し得る。いくつかの実施形態では、第1の成分は、以下のセクションII.A.2.e)に開示されるものなどのPDGFアンタゴニストを含む。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、血小板由来成長因子(PDGF)又は血小板由来成長因子サブユニットB(PDGF-BB)である治療標的に結合する。PDGF及びPDGF-BBは、任意の種に由来し得る。いくつかの実施形態では、第1の成分は、以下のセクションII.A.2.e)に開示されるものなどのPDGFアンタゴニストを含む。
h)VPDF
いくつかの実施形態では、第1の成分はVEGF及びPDGFに結合する。様々なタンパク質、抗体、抗体断片、結合ドメイン、アゴニスト及びアンタゴニストがVEGF及びPDGFに結合し得る。本明細書で使用される場合、「抗VP」という用語は、VEGF及びPDGFに結合する二重特異性抗体又はその断片を指す。
いくつかの実施形態では、第1の成分はVEGF及びPDGFに結合する。様々なタンパク質、抗体、抗体断片、結合ドメイン、アゴニスト及びアンタゴニストがVEGF及びPDGFに結合し得る。本明細書で使用される場合、「抗VP」という用語は、VEGF及びPDGFに結合する二重特異性抗体又はその断片を指す。
いくつかの態実施形態では、第1の成分はデュアルターゲティングFab、すなわちdutaFabである。本明細書で使用される場合、「抗VPDF」は、VEGF及びPDGFに結合するdutaFabを指す。
i)HtrAタンパク質
いくつかの実施形態では、第1の成分は、セリンプロテアーゼのHtrAファミリーのメンバーに結合する。HtrAタンパク質は、少なくとも1つのC末端PDZドメインを有する触媒ドメインと、タンパク質代謝及び細胞運命に関連するATP非依存性プロテイナーゼシャペロンとを有する。Clausen et al.,Molecular cell 10(3):443-445(2002).ヒトには、HtrA1、HtrA2、HtrA3、及びHtrA4の4つのHtrAタンパク質がある。ヒトでは、HtrA1、HtrA3、及びHtrA4は、同じドメインアーキテクチャ:N末端IGFBP様モジュール及びKazal様モジュール、トリプシン様フォールドを有するプロテアーゼドメイン、並びにC末端PDZドメインを共有する。ヒトの遺伝子研究により、加齢性黄斑変性(AMD)の進行と、HtrA1転写レベルの上昇をもたらすHtrA1プロモーター領域の一塩基多型(SNP)との間の強い相関が特定された。Dewan et al.,Science 314:989-992(2006);Yang et al.,Science 314:992-933(2006).
いくつかの実施形態では、第1の成分は、セリンプロテアーゼのHtrAファミリーのメンバーに結合する。HtrAタンパク質は、少なくとも1つのC末端PDZドメインを有する触媒ドメインと、タンパク質代謝及び細胞運命に関連するATP非依存性プロテイナーゼシャペロンとを有する。Clausen et al.,Molecular cell 10(3):443-445(2002).ヒトには、HtrA1、HtrA2、HtrA3、及びHtrA4の4つのHtrAタンパク質がある。ヒトでは、HtrA1、HtrA3、及びHtrA4は、同じドメインアーキテクチャ:N末端IGFBP様モジュール及びKazal様モジュール、トリプシン様フォールドを有するプロテアーゼドメイン、並びにC末端PDZドメインを共有する。ヒトの遺伝子研究により、加齢性黄斑変性(AMD)の進行と、HtrA1転写レベルの上昇をもたらすHtrA1プロモーター領域の一塩基多型(SNP)との間の強い相関が特定された。Dewan et al.,Science 314:989-992(2006);Yang et al.,Science 314:992-933(2006).
いくつかの実施形態では、第1の成分は、HtrA1に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、HtrA2に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、HtrA3に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、HtrA4に結合する。
j)他の治療標的
いくつかの実施形態では、第1の成分は、以下の治療標的の1つに結合する:P因子、D因子、TNFα、FGFR、IL-6R、Tie2、S1P、インテグリンαvβ3、インテグリンαvβ5、インテグリンα5β1、ベタセルリン、アペリン/APJ、補体因子D、TNFα、HtrA1、ST-2受容体、インスリン、ヒト成長因子、補体因子H、CD35、CD46、CD55、CD59、補体受容体1関連(CRRY)、神経成長因子、色素上皮由来因子、エンドスタチン、毛様体神経栄養因子、補体因子1阻害剤、補体因子様-1、補体因子I等。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、以下の治療標的の1つに結合する:P因子、D因子、TNFα、FGFR、IL-6R、Tie2、S1P、インテグリンαvβ3、インテグリンαvβ5、インテグリンα5β1、ベタセルリン、アペリン/APJ、補体因子D、TNFα、HtrA1、ST-2受容体、インスリン、ヒト成長因子、補体因子H、CD35、CD46、CD55、CD59、補体受容体1関連(CRRY)、神経成長因子、色素上皮由来因子、エンドスタチン、毛様体神経栄養因子、補体因子1阻害剤、補体因子様-1、補体因子I等。
「D因子」という用語は、任意の種に由来するD因子タンパク質を指す。
「P因子」という用語は、任意の種に由来するP因子タンパク質を指す。ヒト因子Pは、テキサス州タイラーのComplement Techから得ることができる。カニクイザル因子Pは、カニクイザル血清から精製することができる(プロトコルはNakano et al.,1986,J Immunol Methods 90:77-83.から適合された)。P因子は、当技術分野では「プロペルジン」としても知られている。
「FGFR2」という用語は、任意の種に由来する線維芽細胞増殖因子受容体2を指す。
2.治療薬
眼疾患を治療するための任意の好適な治療剤を第1の成分として使用することができる(これらは下記のセクションIIIで論じられる)。いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼内の標的に結合する承認された治療薬を含む。いくつかの実施形態では、第1の成分はヒト起源の標的に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼疾患の治療のための認められている治療薬を含む。
眼疾患を治療するための任意の好適な治療剤を第1の成分として使用することができる(これらは下記のセクションIIIで論じられる)。いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼内の標的に結合する承認された治療薬を含む。いくつかの実施形態では、第1の成分はヒト起源の標的に結合する。いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼疾患の治療のための認められている治療薬を含む。
a)VEGFを標的とする薬物
いくつかの実施形態では、第1の成分は、例えば、以下を含むがこれらに限定されないVEGFアンタゴニストを含む:(1)抗VEGF抗体(例えば、LUCENTIS(登録商標)(ラニビズマブ)、RTH-258(以前はESB-1008、抗VEGF一本鎖抗体断片;Novartis)、又は二重特異性抗VEGF抗体(例えば、RG-7716などの抗VEGF/抗アンジオポエチン2二重特異性抗体;Roche))、(2)可溶性VEGF受容体融合タンパク質(例えば、EYLEA(登録商標);アフリベルセプト))、(3)抗VEGF DARPin(登録商標)(例えば、アビシパル ペゴル;Molecular Partners AG/Allergan)又は(4)抗VEGFアプタマー(例えば、MACUGEN(登録商標);ペガプタニブナトリウム))。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、例えば、以下を含むがこれらに限定されないVEGFアンタゴニストを含む:(1)抗VEGF抗体(例えば、LUCENTIS(登録商標)(ラニビズマブ)、RTH-258(以前はESB-1008、抗VEGF一本鎖抗体断片;Novartis)、又は二重特異性抗VEGF抗体(例えば、RG-7716などの抗VEGF/抗アンジオポエチン2二重特異性抗体;Roche))、(2)可溶性VEGF受容体融合タンパク質(例えば、EYLEA(登録商標);アフリベルセプト))、(3)抗VEGF DARPin(登録商標)(例えば、アビシパル ペゴル;Molecular Partners AG/Allergan)又は(4)抗VEGFアプタマー(例えば、MACUGEN(登録商標);ペガプタニブナトリウム))。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、特に眼疾患の治療のためのLUCENTIS(登録商標)(ラニビズマブ)を含む。いくつかの例では、眼疾患は加齢黄斑変性(AMD;例えば、滲出型AMD)である。いくつかの例では、眼疾患は地図状萎縮(GA)である。いくつかの例では、眼疾患は、糖尿病性黄斑浮腫(DME)及び/又は糖尿病性網膜症(DR;例えば、非増殖性DR(NPDR)又は増殖性DR(PDR))である。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、特に眼疾患の治療のためのRTH-258を含む。いくつかの例では、眼疾患は、AMD(例えば、滲出型AMD)である。いくつかの例では、眼疾患はGAである。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、特に眼疾患の治療のために、EYLEA(登録商標)(アフリベルセプト)を含む。いくつかの例では、眼疾患は、AMD(例えば、滲出型AMD)である。いくつかの例では、眼疾患はGAである。いくつかの例では、眼疾患はDME及び/又はDR(例えば、NPDR又はPDR)である。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、特に眼疾患の治療のためのアビシパル ペゴルを含む。いくつかの例では、眼疾患は、AMD(例えば、滲出型AMD)である。いくつかの例では、眼疾患はGAである。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、特に眼疾患の治療のためのMACUGEN(登録商標)(ペガプタニブナトリウム)を含む。いくつかの例では、眼疾患は、AMD(例えば、滲出型AMD)である。いくつかの例では、眼疾患はGAである。
b)抗血管形成剤
いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗血管形成剤を含む。抗血管形成剤の非限定的な例としては、抗VEGF抗体(例えば、抗VEGF Fab LUCENTIS(登録商標)(ラニビズマブ)、RTH-258(以前はESB-1008、抗VEGF一本鎖抗体断片;Novartis)、二重特異性抗VEGF抗体(例えば、RG-7716などの抗VEGF/抗アンギオポエチン2二重特異性抗体;Roche)、可溶性組換え受容体融合タンパク質(例えば、EYLEA(登録商標)(アフリベルセプト);VEGF Trap Eyeとしても知られている;Regeneron/Aventis)、VEGFバリアント、可溶性VEGF受容体(VEGFR)断片、VEGFを遮断することができるアプタマー(例えば、抗VEGFペグ化アプタマーMACUGEN(登録商標)(ペガプタニブナトリウム;NeXstar Pharmaceuticals/OSI Pharmaceuticals))、VEGFRを遮断することができるアプタマー、抗VEGFR抗体を中和するアプタマー、VEGFRチロシンキナーゼの小分子阻害剤、抗VEGF DARPin(登録商標)(例えば、アビシパル ペゴル;Molecular Partners AG/Allergan)、VEGF又はVEGFRの発現を阻害する低分子干渉RNA、VEGFRチロシンキナーゼ阻害剤(例えば、4-(4-ブロモ-2-フルオロアニリノ)-6-メトキシ-7-(1-メチルピペリジン-4-イルメトキシ)キナゾリン(ZD6474)、4-(4-フルオロ-2-メチルインドール-5-イルオキシ)-6-メトキシ-7-(3-ピロリジン-1-イルプロポキシ)キナゾリン(AZD2171)、バタラニブ(PTK787)、セマキサミニブ(SU5416;SUGEN)及びSUTENT(登録商標)(スニチニブ))、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗血管形成剤を含む。抗血管形成剤の非限定的な例としては、抗VEGF抗体(例えば、抗VEGF Fab LUCENTIS(登録商標)(ラニビズマブ)、RTH-258(以前はESB-1008、抗VEGF一本鎖抗体断片;Novartis)、二重特異性抗VEGF抗体(例えば、RG-7716などの抗VEGF/抗アンギオポエチン2二重特異性抗体;Roche)、可溶性組換え受容体融合タンパク質(例えば、EYLEA(登録商標)(アフリベルセプト);VEGF Trap Eyeとしても知られている;Regeneron/Aventis)、VEGFバリアント、可溶性VEGF受容体(VEGFR)断片、VEGFを遮断することができるアプタマー(例えば、抗VEGFペグ化アプタマーMACUGEN(登録商標)(ペガプタニブナトリウム;NeXstar Pharmaceuticals/OSI Pharmaceuticals))、VEGFRを遮断することができるアプタマー、抗VEGFR抗体を中和するアプタマー、VEGFRチロシンキナーゼの小分子阻害剤、抗VEGF DARPin(登録商標)(例えば、アビシパル ペゴル;Molecular Partners AG/Allergan)、VEGF又はVEGFRの発現を阻害する低分子干渉RNA、VEGFRチロシンキナーゼ阻害剤(例えば、4-(4-ブロモ-2-フルオロアニリノ)-6-メトキシ-7-(1-メチルピペリジン-4-イルメトキシ)キナゾリン(ZD6474)、4-(4-フルオロ-2-メチルインドール-5-イルオキシ)-6-メトキシ-7-(3-ピロリジン-1-イルプロポキシ)キナゾリン(AZD2171)、バタラニブ(PTK787)、セマキサミニブ(SU5416;SUGEN)及びSUTENT(登録商標)(スニチニブ))、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
c)抗血管新生剤
いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼疾患の治療のための新生血管形成に対して活性を有する薬剤、例えば、抗炎症薬、哺乳動物のラパマイシン標的(mTOR)阻害剤(例えば、ラパマイシン、AFINITOR(登録商標)(エベロリムス)、TORISEL(登録商標)(テムシロリムス))、シクロスポリン、腫瘍壊死因子(TNF)アンタゴニスト(例えば、抗TNFα抗体又はその抗原結合断片(例えば、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブペゴル、及びゴリムマブ)又は可溶性受容体融合タンパク質(例えば、エタネルセプト))、抗補体剤、非ステロイド性抗炎症剤(NSAID)、又はそれらの組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼疾患の治療のための新生血管形成に対して活性を有する薬剤、例えば、抗炎症薬、哺乳動物のラパマイシン標的(mTOR)阻害剤(例えば、ラパマイシン、AFINITOR(登録商標)(エベロリムス)、TORISEL(登録商標)(テムシロリムス))、シクロスポリン、腫瘍壊死因子(TNF)アンタゴニスト(例えば、抗TNFα抗体又はその抗原結合断片(例えば、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブペゴル、及びゴリムマブ)又は可溶性受容体融合タンパク質(例えば、エタネルセプト))、抗補体剤、非ステロイド性抗炎症剤(NSAID)、又はそれらの組み合わせを含む。
d)神経保護剤
いくつかの実施形態では、第1の成分は、神経保護的であり、疾患の進行を潜在的に減少させることができる薬剤を含む。例えば、薬剤は、萎縮型AMDから滲出型AMDへの進行を減少させ得る。神経保護剤の例には、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)(PRASTERA(商標)及びFIDELIN(登録商標))、デヒドロエピアンドロステロン硫酸塩、及びプレグネノロン硫酸塩などの薬物を含む「神経ステロイド」と呼ばれる薬物のクラスが含まれる。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、神経保護的であり、疾患の進行を潜在的に減少させることができる薬剤を含む。例えば、薬剤は、萎縮型AMDから滲出型AMDへの進行を減少させ得る。神経保護剤の例には、デヒドロエピアンドロステロン(DHEA)(PRASTERA(商標)及びFIDELIN(登録商標))、デヒドロエピアンドロステロン硫酸塩、及びプレグネノロン硫酸塩などの薬物を含む「神経ステロイド」と呼ばれる薬物のクラスが含まれる。
e)PDGFアンタゴニスト
いくつかの実施形態では、第1の成分は、PDGFアンタゴニストを含む。いくつかの実施形態では、PDGFアンタゴニストは、(1)抗PDGF抗体(例えば、REGN2176-3)、2)抗PDGF-BBペグ化アプタマー(例えば、FOVISTA(登録商標);E10030;Ophthotech/Novartis)、(3)可溶性PDGFR受容体融合タンパク質、(4)二重PDGF/VEGFアンタゴニスト/阻害剤(例えば、DE-120(Santen)又はX-82(TyrogeneX))、(5)二重特異性抗PDGF/抗VEGF抗体)、(6)抗PDGFR抗体、又は(7)小分子阻害剤(例えば、スクアラミン)である。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、PDGFアンタゴニストを含む。いくつかの実施形態では、PDGFアンタゴニストは、(1)抗PDGF抗体(例えば、REGN2176-3)、2)抗PDGF-BBペグ化アプタマー(例えば、FOVISTA(登録商標);E10030;Ophthotech/Novartis)、(3)可溶性PDGFR受容体融合タンパク質、(4)二重PDGF/VEGFアンタゴニスト/阻害剤(例えば、DE-120(Santen)又はX-82(TyrogeneX))、(5)二重特異性抗PDGF/抗VEGF抗体)、(6)抗PDGFR抗体、又は(7)小分子阻害剤(例えば、スクアラミン)である。
f)補体系アンタゴニスト
いくつかの実施形態では、第1の成分は、補体系アンタゴニストを含む。補体系アンタゴニストの例としては、補体因子C5アンタゴニスト(例えば、小分子阻害剤(例えば、ARC-1905;Opthotech))、抗C5抗体(例えば、LFG-316;Novartis)、プロペルジンアンタゴニスト(例えば、抗プロペルジン抗体;CLG-561;Alcon)、補体因子Dアンタゴニスト(例えば、抗補体因子D抗体;ランパリズマブ;Roche)及びC3ブロッキングペプチド(例えば、APL-2;Appellis)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、補体系アンタゴニストを含む。補体系アンタゴニストの例としては、補体因子C5アンタゴニスト(例えば、小分子阻害剤(例えば、ARC-1905;Opthotech))、抗C5抗体(例えば、LFG-316;Novartis)、プロペルジンアンタゴニスト(例えば、抗プロペルジン抗体;CLG-561;Alcon)、補体因子Dアンタゴニスト(例えば、抗補体因子D抗体;ランパリズマブ;Roche)及びC3ブロッキングペプチド(例えば、APL-2;Appellis)が挙げられる。
g)眼疾患の治療のための承認された薬物
いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼疾患の治療について承認されている治療薬を含む。眼疾患の治療は、下記のセクションIIIで論じられる。認知されている薬物の例としては、非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)、ステロイド(例えば、炎症及び/又は線維症の軽減のため)、抗生物質、局所眼麻酔薬、眼接着剤(例えば、術後創傷閉鎖のため)、酵素剤(硝子体手術のため)、例えば遺伝子治療技術のためのDNA又はRNA、神経保護効果を媒介する薬剤、例えばニューロトロフィンの供給、過剰なグルタミン酸刺激の遮断、Ca2+恒常性の安定化、アポトーシスの予防、ワクチン接種を介した免疫状態の調節、内因性神経保護機構の誘導、抗酸化剤、ビタミン、及びミネラルサプリメントが挙げられる。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、眼疾患の治療について承認されている治療薬を含む。眼疾患の治療は、下記のセクションIIIで論じられる。認知されている薬物の例としては、非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)、ステロイド(例えば、炎症及び/又は線維症の軽減のため)、抗生物質、局所眼麻酔薬、眼接着剤(例えば、術後創傷閉鎖のため)、酵素剤(硝子体手術のため)、例えば遺伝子治療技術のためのDNA又はRNA、神経保護効果を媒介する薬剤、例えばニューロトロフィンの供給、過剰なグルタミン酸刺激の遮断、Ca2+恒常性の安定化、アポトーシスの予防、ワクチン接種を介した免疫状態の調節、内因性神経保護機構の誘導、抗酸化剤、ビタミン、及びミネラルサプリメントが挙げられる。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、特に、限定されないが、VEGFアンタゴニスト(例えば、LUCENTIS(登録商標)又はEYLEA(登録商標))、コルチコステロイド(例えば、コルチコステロイドインプラント、OZURDEX(登録商標);デキサメタゾンIVTインプラント;又はILUVIEN(登録商標)、フルオシノロンアセトニドIVTインプラント)若しくはIVT注射による投与のために製剤化されたコルチコステロイド(例えば、トリアムシノロンアセトニド)、又はそれらの組み合わせを含む眼疾患の治療のための任意の適切なDME及び/又はDR治療剤を含む。いくつかの例では、眼疾患はDME及び/又はDRである。
第1の成分の状態として使用に適した眼疾患の治療のための承認された薬物の更なる例としては、限定されないが、VISUDYNE(登録商標)(ベルテポルフィン;通常、非熱レーザーによる光線力学的療法と組み合わせて使用される光活性化薬)、PKC412、Endovion(NS3728;NeuroSearch A/S)、神経栄養因子(例えば、グリア由来神経栄養因子(GDNF)及び毛様体神経栄養因子(CNTF))、ジルチアゼム、ドルゾラミド、PHOTOTROP(登録商標)、9-cis-レチナール、点眼薬(例えば、ヨウ化ホスホリン、エコチオフェート、又は炭酸脱水酵素阻害剤)、veovastat(AE-941;AEterna Laboratories,Inc.)、Sirna-027(AGF-745;Sima Therapeutics,Inc.)、ニューロトロフィン(ほんの一例として、NT-4/5、Genentechを含む)、Cand5(Acuity Pharmaceuticals)、INS-37217(Inspire Pharmaceuticals)、インテグリンアンタゴニスト(Jerini AG及びAbbott Laboratoriesからのものを含む)、EG-3306(Ark Therapeutics Ltd.)、BDM-E(BioDiem Ltd.)、サリドマイド(例えば、EntreMed,Inc.によって使用される)、カルジオトロフィン-1(Genentech)、2-メトキシエストラジオール(Allergan/Oculex)、DL-8234(Toray Industries)、NTC-200(Neurotech)、テトラチオモリブデート(ミシガン大学)、LYN-002(Lynkeus Biotech)、微細藻類化合物(Aquasearch/Albany、Mera Pharmaceuticals)、D-9120(Celltech Group plc)、ATX-S10(浜松ホトニクス)、TGF-ベータ2(Genzyme/Celtrix)、チロシンキナーゼ阻害剤(例えば、米国特許第7,771,742号で論じられているもの、並びにVEGFR阻害剤SUGEN(SU5416)及びPfizerのInlyta、ダコミチニブ、LORBRENA(登録商標)(ロラチニブ)、NX-278-L(NeXstar Pharmaceuticals/Gilead Sciences)、Opt-24(OPTIS France SA)、網膜細胞神経節神経保護剤(Cogent Neurosciences)、N-ニトロピラゾール誘導体(Texas A&M University System)、KP-102(Krenitsky Pharmaceuticals)、シクロスポリンA、光線力学的療法で使用される治療剤(例えば、VISUDYNE(登録商標);受容体標的PDT、Bristol-Myers Squibb,Co.;PDTを伴う注射用ポルフィマーナトリウム;ベルテポルフィン、QLT Inc.;PDTを伴うロスタポルフィン、Miravent Medical Technologies;PDTを伴うタラポルフィンナトリウム、Nippon Petroleum;及びモテキサフィンルテチウム、Pharmacyclos,Inc.)、アンチセンスオリゴヌクレオチド(例として、Novagali Pharma SA及びISIS-13650、Ionis Pharmaceuticalsによって試験された製品を含む)、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、組織因子アンタゴニスト(例えば、hI-con1;Iconic Therapeutics)、アルファ-アドレナリン作動性受容体アゴニスト(例えば、ブリモニジン酒石酸塩;Allergan)、ペプチドワクチン(例えば、S-646240;Shionogi)、アミロイドベータアンタゴニスト(例えば、抗βアミロイドモノクローナル抗体;GSK-933776)、S1Pアンタゴニスト(例えば、抗S1P抗体;iSONEP(商標);Lpath Inc)、ROBO4アンタゴニスト、抗ROBO4抗体(例えば、DS-7080a;Daiichi Sankyo)を含む。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、トリプトファン-tRNAシンテターゼ(TrpRS)、スクアラミン、RETAANE(登録商標)(デポー懸濁液用の酢酸アカンノルタベ;Alcon,Inc.)、コンブレタスタチンA4プロドラッグ(CA4P)、MIFEPREX(登録商標)(ミフェプリストン-ru486)、サブテノントリアムシノロンアセトニド、IVT結晶性トリアムシノロンアセトニド、マトリックスメタロプロテイナーゼ阻害剤(例えば、プリノマスタット;AG 3340;Pfizer)、フルオシノロンアセトニド(フルオシノロン眼内インプラントを含む;Bausch&Lomb/制御送達システム)、リノミド、インテグリンβ3機能の阻害剤、アンギオスタチン、及びそれらの組み合わせを含む。これら及び他の治療薬は、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第2014/0017244号に記載されている。
3.抗体及び抗原結合断片
いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗原に結合することができる抗体又はその抗原結合断片を含むか、又はそれに由来する。無関係な非標的タンパク質への抗体又は抗原結合断片の結合の程度は、例えば表面プラズモン共鳴(SPR)によって測定した場合に、標的への抗体の結合の約10%未満である。特定の態様では、標的に結合する抗体又は抗原結合断片は、≦1μM、≦100nM、≦10nM、≦1nM、≦0.1nM、≦0.01nM又は≦0.001nM(例えば、10-8M以下、例え10-8M~10-13M、例えば10-9M~10-13M)の解離定数(KD)を有する。抗体又はその抗原結合断片は、抗体が1μM以下のKDを有する場合に標的に「特異的に結合する」と言われる。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗原に結合することができる抗体又はその抗原結合断片を含むか、又はそれに由来する。無関係な非標的タンパク質への抗体又は抗原結合断片の結合の程度は、例えば表面プラズモン共鳴(SPR)によって測定した場合に、標的への抗体の結合の約10%未満である。特定の態様では、標的に結合する抗体又は抗原結合断片は、≦1μM、≦100nM、≦10nM、≦1nM、≦0.1nM、≦0.01nM又は≦0.001nM(例えば、10-8M以下、例え10-8M~10-13M、例えば10-9M~10-13M)の解離定数(KD)を有する。抗体又はその抗原結合断片は、抗体が1μM以下のKDを有する場合に標的に「特異的に結合する」と言われる。
いくつかの実施形態では、抗体又はその抗原結合断片は、二重特異性抗体、少なくともFcドメインを欠く抗体、Fab断片、(Fab’)2断片、Fab’断片、VhH断片、scFv断片、scFv-Fc断片、又はミニボディを含む。
いくつかの実施形態では、抗体又はその抗原結合断片は、眼内に存在する抗原に結合する。いくつかの実施形態では、抗体又はその抗原結合断片は、VEGF、HtrA1、IL-33、C5、P因子、D因子、EPO、EPOR、IL-1β、IL-17A、IL-10、TNFα、FGFR2、PDGF、又はANG2に結合し得る。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗VEGF抗体若しくは抗体結合断片、抗PDGF抗体若しくは抗体結合断片、抗ANG2抗体若しくは抗体結合断片、又は抗IL-1β抗体若しくは抗体結合断片である。VEGFに結合する抗体の例としては、Lucentis(登録商標)(ラニビズマブ)、Eylea(登録商標)(アフリベルセプト)、Beovu(登録商標)(ブロルシズマブ-dbl)及びAvastin(登録商標)(ベバシズマブ)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、抗体は二重特異性抗体を含む。いくつかの実施形態では、二重特異性抗体は、抗VEGF/抗Ang2二重特異性抗体、例えばRG-7716、又は国際公開第2010/069532号若しくは国際公開第2016/073157号に開示されている任意の二重特異性抗VEGF/抗Ang2二重特異性抗体、又はそのバリアントである。いくつかの実施形態では、二重特異性抗体は抗VPDF抗体、すなわち抗VEGF及び抗PDGF dutaFab抗体である。
いくつかの実施形態では、第1の成分は抗IL-6抗体、例えばEBI-031(Eleven Biotherapeutics;例えば、国際公開第2016/073890号を参照)、シルツキシマブ(SYLVANT(登録商標))、オロキズマブ、クラザキズマブ、シルクマブ、エルシリモマブ、OPR-003、MEDI5117、PF-04236921、又はそれらのバリアントである。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗IL-6R抗体、例えば、トシリズマブ(ACTEMRA(登録商標))(例えば、国際公開第1992/019579号を参照)、サリルマブ、ALX-0061、SA237又はそれらのバリアントである。
いくつかの実施形態では、第1の成分はRabFabであり、これは、ヒトcMET受容体の細胞内ドメインに由来するリン酸化ペプチドに対してウサギにおいて惹起された親モノクローナル抗体(G10)に由来する抗原結合性Fab断片であり、したがって、眼における細胞外標的には結合しない。Shatz,W.et al.,Mol.Pharm.,13(9):2996-3003(2016).
いくつかの実施形態では、抗原結合断片は、抗体又はその抗原結合断片ではないペプチド又はポリペプチドを含む。
4.成長因子
いくつかの実施形態では、第1の成分は成長因子を含む。いくつかの実施形態では、成長因子は、線維芽細胞成長因子、血小板由来成長因子、神経成長因子(NGF)、VEGF、線維芽細胞成長因子(FGF)、及びインスリン様成長因子-I(IGF-I)を含む。
いくつかの実施形態では、第1の成分は成長因子を含む。いくつかの実施形態では、成長因子は、線維芽細胞成長因子、血小板由来成長因子、神経成長因子(NGF)、VEGF、線維芽細胞成長因子(FGF)、及びインスリン様成長因子-I(IGF-I)を含む。
5.システインノットペプチド
いくつかの実施形態では、第1の成分はシステインノットペプチドを含む。いくつかの実施形態では、システインノットペプチドは、配列番号92(システインノットペプチド配列)と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を含む。
いくつかの実施形態では、第1の成分はシステインノットペプチドを含む。いくつかの実施形態では、システインノットペプチドは、配列番号92(システインノットペプチド配列)と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を含む。
システインノットペプチドは、上記のセクションII.A.2~上記のセクションII.A.4で論じられた例示的な第1の成分のいずれかを含む、第1の成分を形成するために別の分子に共有結合され得る。いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗VEGF抗原結合断片に共有結合したシステインノットペプチドを含む。
いくつかの実施形態では、HABD(すなわち、第2の成分)は、システインノットペプチドで第1の成分に共有結合している。いくつかの実施形態では、共有結合性リンカーは、配列番号95と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を含む。いくつかの実施形態では、共有結合性リンカーは、配列GSGSGSGSGSGSGSGSGSGS(配列番号95)を含む。いくつかの実施形態では、システインノットペプチドは、C末端hisタグ(配列番号29)でVG1に共有結合している。いくつかの実施形態では、システインノットペプチドは、Igドメイン欠失及びC末端hisタグ(配列番号32)でVG1に共有結合している。いくつかの実施形態では、システインノットペプチドは、N末端hisタグでVG1に共有結合している。いくつかの実施形態では、システインノットペプチドは、Igドメイン欠失及びN末端hisタグを有するVG1に共有結合している。
B.第2の成分-ヒアルロナン結合ドメイン(HABD)
多くの実施形態では、第2の成分は、HA結合タンパク質(HA結合ドメインを含む;HABD)を含むか、又はそれに由来する。いくつかの実施形態では、第2の成分はHABDを含む。HABDを含むタンパク質の例としては、CD44、腫瘍壊死因子刺激遺伝子6(TSG6)、バーシカン、脳特異的リンクタンパク質(BRAL1)、リンパ管内皮ヒアルロナン受容体-1(LYVE-1)及びアグリカンが挙げられる。
多くの実施形態では、第2の成分は、HA結合タンパク質(HA結合ドメインを含む;HABD)を含むか、又はそれに由来する。いくつかの実施形態では、第2の成分はHABDを含む。HABDを含むタンパク質の例としては、CD44、腫瘍壊死因子刺激遺伝子6(TSG6)、バーシカン、脳特異的リンクタンパク質(BRAL1)、リンパ管内皮ヒアルロナン受容体-1(LYVE-1)及びアグリカンが挙げられる。
いくつかの実施形態では、2つの第2の成分は異なっていても同一であってもよい。例えば、治療用分子は、2つの異なるドメインの対を形成するために、第2の成分として、2つのCD44ドメイン、2つのTSG-6ドメイン、2つのVG1ドメイン、又は前述のドメインの任意の組み合わせを含み得る。
眼は、角膜、眼房水、水晶体、硝子体液、網膜、網膜色素上皮、及び脈絡膜を含むいくつかの別個の区画を有する複雑な組織である。区画は、HAなどの細胞外高分子を含む。
「ヒアルロナン結合タンパク質」又は「HA結合タンパク質」という用語は、HAに結合するタンパク質又はタンパク質のファミリーを指す。典型的には、これらのHA結合タンパク質はHABDを含む。様々なHA結合分子が当技術分野で周知であり、これらは第2の成分として使用され得る(例えば、Day,et al.,2002,J Bio.Chem 277:4585及びYang et al.,1994,EMBO J 13:286-296を参照)。例示的なHA結合タンパク質としては、CD44、LYVE-1、アグリカン、バーシカン、ブレビカン、ニューロカン、ヒアルロナン結合タンパク質1(HABP1;C1qBP/C1qR及びp32としても知られる)、HAPLN1(リンクタンパク質及びCRTL1としても公知である)、ヒアルロナン及びプロテオグリカンリンクタンパク質4(HAPLN4;脳リンクタンパク質2としても知られている)、レイリン、スタビリン-1、スタビリン-2、脳特異的連結タンパク質(BRAL1)、又は腫瘍壊死因子刺激遺伝子-6(TSG-6)、RHA M、細菌HA合成酵素、及びコラーゲンVIが挙げられる。
多くのHA結合タンパク質及びペプチド断片は、HA結合に関与する約100アミノ酸長の共通構造ドメインを含有し、構造ドメインは、「リンクドメイン」と呼ばれる(Yang et al.,EMBO J 13:2,286-296(1994)、及びMahoney et al.,J Bio.Chem 276:25,22764-22771(2001))。任意のそのようなタンパク質が本発明において使用され得る。上記の例示的なタンパク質などの任意のHA結合タンパク質のHABDは、HAに結合する能力を付与するために第2の成分に含まれ得る。好ましくは、第2の成分は、CD44(CD44)ドメイン、脳特異的リンクタンパク質(BRAL1)ドメイン、腫瘍壊死因子刺激遺伝子6(TSG-6)ドメイン、リンパ管内皮ヒアルロナン受容体1(LYVE-1)ドメイン、ヒアルロナン結合タンパク質(HABP)ドメイン、アグリカンG1(AG1)ドメイン、又はバーシカンG1(VG1)ドメインを含む。眼に使用するためのペプチドタグを含む例示的かつ適切なHA結合分子は、国際公開第2014/99997号及び国際公開第2015/19824号に記載されており、それらの全体が参照により組み込まれる。本明細書に記載されている配列のいずれも本発明で使用することができる。
いくつかの実施形態では、第2の成分は、眼からの第1の成分のクリアランスを減少させ、それによってその眼半減期を増加させるために、第1の成分に共有結合している。第1の成分は、眼疾患においてより長い眼保持及び/又はより長い作用持続時間を有することから利益を得ることができる。
さらに、第2の成分は、HAを含む第3の成分に非共有結合してコンジュゲートを形成し得る。いくつかの実施形態では、コンジュゲート中の各第2の成分は、別々のHA分子に結合し得る。いくつかの実施形態では、2つ以上の第2の成分が同じHA分子に結合し得る。
多くの実施形態では、HAに対するHABDの結合親和性は、いくつかの範囲内にあり得、結合親和性は、治療活性剤の作用機序に応じて調節され得る。例えば、作用部位が硝子体液中にある場合、高い結合親和性は、生物学的薬剤を硝子体液内に保持するのに役立ち得る。作用部位が代わりに網膜にある場合、より低い結合親和性は、生物学的薬剤が硝子体液を横切って網膜に到達するのを助けることができる。
多くの実施形態では、HABDは、表面プラズモン共鳴(SPR)を含む方法を使用して測定することができるHAに対する結合親和性を有する。理論に拘束されるものではないが、いくつかの実施形態では、HAに対するHABDの結合親和性(KD)の範囲は、10nM~10μM、5nM~10nM、及び100nM~5μMを含む。
多くの実施形態では、HAとのHABDの相互作用を観察することができる。いくつかの実施形態では、相互作用が、蛍光相関分光法(FCS)を含む方法を使用して観察される。FCSでは、溶液の小体積部分の蛍光強度を監視することによって分子の拡散を決定することができる。蛍光強度は分子の動きによって変動し、これらの変動の定量的分析は分子の拡散時間をもたらすことができる。適切な分光特性を有する蛍光色素を使用することにより、生体マトリックス中の拡散を決定することができる。いくつかの実施形態では、FCSによる観察は、SPRによる測定と相関する。
いくつかの実施形態では、HABDは、その起源タンパク質と比較した場合に野生型である配列を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、その起源のタンパク質と比較した場合、そのタンパク質配列に1つ以上の変異を含み得る。多くの実施形態では、これらの変異は、単一アミノ酸置換、二重アミノ酸置換、付加、欠失及び短縮を含む。
いくつかの実施形態では、HABDは、単一又は二重のアミノ酸置換を含む。多くの例では、置換は、アミノ酸置換が元のアミノ酸を類似の生化学的特性を有する異なるアミノ酸に変化させる保存的突然変異を含み得る。他の例では、置換は、アミノ酸置換が元のアミノ酸を異なる生化学的特性を有する異なるアミノ酸に変化させる非保存的突然変異を含み得る。
いくつかの実施形態では、HABDは、HA結合に寄与するアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、これらのアミノ酸は、HA結合親和性を維持するために保存され得る。いくつかの実施形態では、これらのアミノ酸は、所望の親和性及び長時間作用型治療薬に所望の持続時間に応じて、HA結合親和性を変化させるために置換され得る。
いくつかの実施形態では、HABDは、HABD及び/又は治療用分子の熱安定性に寄与するアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、これらのアミノ酸は主な熱安定性まで保存され得る。いくつかの実施形態では、これらのアミノ酸は、熱安定性を変化させるために置換され得る。
いくつかの実施形態では、HABDは、本明細書に開示される参照配列の1つと比較して、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、又は少なくとも5つの変異を含む。いくつかの実施形態では、HABDは1~3個の変異を含み、1~3個の変異は独立して、単一アミノ酸置換、二重アミノ酸置換、付加、欠失、及び短縮を含む。いくつかの実施形態では、HABDは1~5個の突然変異を含み、1~5個の突然変異は独立して、単一アミノ酸置換、二重アミノ酸置換、付加、欠失、及び短縮を含む。
いくつかの実施形態では、第2の成分は、CD44、TSG6、又はバーシカンを含むか、又はそれらに由来する。いくつかの実施形態では、第2の成分は、CD44ドメイン、TSG6ドメイン又はバーシカンドメインを含む。
1.CD44
いくつかの実施形態では、第2の成分は、CD44(配列番号1)に由来する。CD44受容体は、リンクドメイン、GAG結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞質ドメインを含む。選択的スプライシングによって処理される異なるモジュール組成物を有するいくつかのアイソフォームが記載されている。いくつかの実施形態では、第2の成分はCD44 HA受容体ドメインに由来するか、又はCD44 HA受容体ドメインを含む。いくつかの実施形態では、第2の成分は、配列番号2に由来するか、又はそれを含む。
いくつかの実施形態では、第2の成分は、CD44(配列番号1)に由来する。CD44受容体は、リンクドメイン、GAG結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞質ドメインを含む。選択的スプライシングによって処理される異なるモジュール組成物を有するいくつかのアイソフォームが記載されている。いくつかの実施形態では、第2の成分はCD44 HA受容体ドメインに由来するか、又はCD44 HA受容体ドメインを含む。いくつかの実施形態では、第2の成分は、配列番号2に由来するか、又はそれを含む。
2.腫瘍壊死因子刺激遺伝子-6(TSG6)
いくつかの実施形態では、第2の成分はTSG6に由来する。TNFAIP6としても公知のTSG-6は、HA結合リンクドメインとそれに続くCUBドメインから構成される。いくつかの実施形態では、第2の成分は、TSG6 HA結合リンクドメインに由来するか、又はTSG6 HA結合リンクドメインを含む。いくつかの実施形態では、第2の成分は、配列番号4に由来するか、又はそれを含む。
いくつかの実施形態では、第2の成分はTSG6に由来する。TNFAIP6としても公知のTSG-6は、HA結合リンクドメインとそれに続くCUBドメインから構成される。いくつかの実施形態では、第2の成分は、TSG6 HA結合リンクドメインに由来するか、又はTSG6 HA結合リンクドメインを含む。いくつかの実施形態では、第2の成分は、配列番号4に由来するか、又はそれを含む。
3.バーシカン
いくつかの実施形態では、第2の成分はバーシカンに由来する。バーシカンは、以下のドメインを含む:VG1、GAG結合ドメイン及びG3ドメイン(図8A)。VG1ドメイン(配列番号29)は、Igドメイン、Link1及びLink2を含む(図8A)。いくつかの実施形態では、第2の成分は、Link1(配列番号30)及び/又はLink2(配列番号31)を含み、Link1及び/又はLink2はHAに結合することができる。
いくつかの実施形態では、第2の成分はバーシカンに由来する。バーシカンは、以下のドメインを含む:VG1、GAG結合ドメイン及びG3ドメイン(図8A)。VG1ドメイン(配列番号29)は、Igドメイン、Link1及びLink2を含む(図8A)。いくつかの実施形態では、第2の成分は、Link1(配列番号30)及び/又はLink2(配列番号31)を含み、Link1及び/又はLink2はHAに結合することができる。
a)野生型VG1
いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29に示されるアミノ酸配列を有する野生型(WT)VG1を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、Link1(配列番号30)及び/又はLink2(配列番号31)に記載のアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29に示されるアミノ酸配列を有する野生型(WT)VG1を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、Link1(配列番号30)及び/又はLink2(配列番号31)に記載のアミノ酸配列を含む。
b)変異体VG1
いくつかの実施形態では、HABDは変異体VG1を含む。多くの実施形態では、VG1変異は、配列番号29(WT VG1)、32(VG1ΔIg)、60(WT VG1コンセンサス配列)又は86(VG1ΔIgコンセンサス配列)に示すアミノ酸配列に対するものである。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29(WT VG1)、32(VG1ΔIg)、60(WT VG1コンセンサス配列)、又は86(VG1ΔIgコンセンサス配列)と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、又は100%同一の配列を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29(WT VG1)、32(VG1ΔIg)、60(WT VG1コンセンサス配列)、又は86(VG1ΔIgコンセンサス配列)と少なくとも95%同一の配列を含む。
いくつかの実施形態では、HABDは変異体VG1を含む。多くの実施形態では、VG1変異は、配列番号29(WT VG1)、32(VG1ΔIg)、60(WT VG1コンセンサス配列)又は86(VG1ΔIgコンセンサス配列)に示すアミノ酸配列に対するものである。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29(WT VG1)、32(VG1ΔIg)、60(WT VG1コンセンサス配列)、又は86(VG1ΔIgコンセンサス配列)と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、又は100%同一の配列を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29(WT VG1)、32(VG1ΔIg)、60(WT VG1コンセンサス配列)、又は86(VG1ΔIgコンセンサス配列)と少なくとも95%同一の配列を含む。
c)短縮型VG1
いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29(WT VG1)又は60(WT VG1コンセンサス配列)と比較して短縮型変異を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、バーシカンのN末端から1~129アミノ酸の短縮を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、野生型バーシカンのIgドメインが存在しない短縮型配列を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号32(VG1ΔIg)又は86(VG1ΔIgコンセンサス配列)と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、又は100%同一の配列を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号32(VG1ΔIg)又は86(VG1ΔIgコンセンサス配列)と少なくとも95%同一の配列を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号32(VG1ΔIg)を含む。
いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29(WT VG1)又は60(WT VG1コンセンサス配列)と比較して短縮型変異を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、バーシカンのN末端から1~129アミノ酸の短縮を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、野生型バーシカンのIgドメインが存在しない短縮型配列を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号32(VG1ΔIg)又は86(VG1ΔIgコンセンサス配列)と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、又は100%同一の配列を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号32(VG1ΔIg)又は86(VG1ΔIgコンセンサス配列)と少なくとも95%同一の配列を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号32(VG1ΔIg)を含む。
d)アミノ酸置換
いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29と比較して以下のアミノ酸:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、Y230、F261、D295及びR233の少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29と比較して、以下のアミノ酸:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、Y230、F261、D295及びR233のうち2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個を含む。
いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29と比較して以下のアミノ酸:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、Y230、F261、D295及びR233の少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29と比較して、以下のアミノ酸:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、Y230、F261、D295及びR233のうち2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個を含む。
いくつかの実施形態では、HABDは、HA結合親和性を増加又は減少させるために野生型と比較して変異され得るアミノ酸を有する配列を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29に対して以下の位置:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、M222、Y230、R233、K260、F261、D295、Y296、H306、R312、L325、Y326、及びR327の少なくとも1つに変異を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29に対する以下の位置:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、M222、Y230、R233、K260、F261、D295、Y296、H306、R312、L325、Y326、及びR327のうち2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、又は18個に変異を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29に対して以下の位置:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、M222、Y230、R233、K260、F261、D295、Y296、H306、R312、L325、Y326、及びR327のうち2、3、4、5、又は6個に変異を含む。
いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29と比較して、以下の変異:R160A、Y161A、D197A、D197S、Y208A、Y208F、R214K、M222A、Y230A、Y230F、R233A、K260A、K260R、F261Y、KF260RY、D295A、D295S、Y296A、Y296F、DY295SF、H306A、R312A、L325A、Y326A、R327A、及びLYR325LFKの少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、HABDは、Y208A及びH306Aの少なくとも1つを含む。
いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29と比較して、以下の変異:R160A、Y161A、D197A、D197S、Y208A、Y208F、R214K、M222A、Y230A、Y230F、R233A、K260A、K260R、F261Y、KF260RY、D295A、D295S、Y296A、Y296F、DY295SF、H306A、R312A、L325A、Y326A、R327A、及びLYR325LFKのうち少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、又は17個を含む。いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号29と比較して、以下の変異:R160A、Y161A、D197A、D197S、Y208A、Y208F、R214K、M222A、Y230A、Y230F、R233A、K260A、K260R、F261Y、KF260RY、D295A、D295S、Y296A、Y296F、DY295SF、H306A、R312A、L325A、Y326A、R327A、及びLYR325LFKのうち少なくとも2、3、4、5、又は6個を含む。
いくつかの実施形態では、HABDは、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、又は配列番号59である。
4.脳特異的リンクタンパク質(BRAL1)
いくつかの実施形態では、第2の成分は、BRAL1に由来する。BRAL1は、免疫グロブリンドメイン、リンクドメインモジュール1、及びリンクドメインモジュール2を含む。リンクドメインモジュール1及び2はHAに結合することができる。いくつかの実施形態では、第2の成分は、BRAL1からのリンクドメインリンクドメインモジュール1及び/又はリンクドメインモジュール2を含む。
いくつかの実施形態では、第2の成分は、BRAL1に由来する。BRAL1は、免疫グロブリンドメイン、リンクドメインモジュール1、及びリンクドメインモジュール2を含む。リンクドメインモジュール1及び2はHAに結合することができる。いくつかの実施形態では、第2の成分は、BRAL1からのリンクドメインリンクドメインモジュール1及び/又はリンクドメインモジュール2を含む。
5.リンパ管内皮ヒアルロナン受容体-1(LYVE-1)
いくつかの実施形態では、第2の成分は、LYVE-1に由来する。LYVE-1は、HAに結合するリンクドメインを含むCD44のホモログである。いくつかの実施形態では、第2の成分は、LYVE-1由来のリンクドメインを含む。
いくつかの実施形態では、第2の成分は、LYVE-1に由来する。LYVE-1は、HAに結合するリンクドメインを含むCD44のホモログである。いくつかの実施形態では、第2の成分は、LYVE-1由来のリンクドメインを含む。
6.アグリカン
いくつかの実施形態では、第2の成分はアグリカンに由来する。アグリカンは3つの球状ドメインを含み、G1ドメインは連結タンパク質の構造モチーフを有してHAと相互作用し、G2ドメインはG1ドメインと相同であって産生プロセシングに関与し、G3ドメインはコアタンパク質のカルボキシル末端を構成する。いくつかの実施形態では、第2の成分は、アグリカン由来のG1ドメインを含む。
いくつかの実施形態では、第2の成分はアグリカンに由来する。アグリカンは3つの球状ドメインを含み、G1ドメインは連結タンパク質の構造モチーフを有してHAと相互作用し、G2ドメインはG1ドメインと相同であって産生プロセシングに関与し、G3ドメインはコアタンパク質のカルボキシル末端を構成する。いくつかの実施形態では、第2の成分は、アグリカン由来のG1ドメインを含む。
C.第3の成分-ヒアルロナン(HA)
いくつかの実施形態では、治療用分子は、1つ以上の第3の成分を更に含む。いくつかの実施形態では、第3の成分はHAを含む。いくつかの実施形態では、治療用分子(第1及び第2の成分を含む)をHAと予め複合体化してコンジュゲートを形成する。いくつかの実施形態では、第3の成分は、5kDa~20kDaの分子量のHAである。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、1つ以上の第3の成分を更に含む。いくつかの実施形態では、第3の成分はHAを含む。いくつかの実施形態では、治療用分子(第1及び第2の成分を含む)をHAと予め複合体化してコンジュゲートを形成する。いくつかの実施形態では、第3の成分は、5kDa~20kDaの分子量のHAである。
いくつかの実施形態では、治療用分子の第2の成分は、第3の成分に非共有結合してコンジュゲートを形成する。いくつかの実施形態では、治療用分子の第2の成分は、第3の成分に共有結合してコンジュゲートを形成する。
好ましくは、第1の成分に共有結合した第2の成分は、10.0μM以下のKDで第3の成分(すなわち、ヒアルロナン)に結合する。例えば、第2の成分は、9.0μM、8.0μM、7.0μM、6.0μM、5.0μM、4.0μM、3.0μM、2.0μM、1.5μM、1.0μM又は0.5μM以下のKDでHAに結合することができる。
1.ヒアルロナン(HA)
ヒアルロナン(HA)は、細胞外マトリックス及び細胞表面に存在する直鎖状グリコサミノグリカンである。HAは、N-アセチルグルコサミン(GlcNac)及びグルクロン酸(GlcUA)の反復二糖単位を含有し、これらは、交互のβ1→3グルクロニド結合及びβ1→4グルコサミニド結合によって連結され、直鎖状ポリマーを形成する。HAは、Necas et al,2008,Veterinarni Medicina,53:397-411に更に記載されている。グリコサミノグリカンは、全ての脊椎動物の細胞外マトリックス中に遍在的に存在し、連鎖球菌(Streptococci)のいくつかの株の莢膜中にも存在する。機能的には、HA分子は、細胞接着に関与し、細胞遊走を支援する組織中の高度に水和した細胞外マトリックスの維持に重要である。硝子体液は、眼の中心部分における水分及び構造の保持に優れているため、水の他に主にHAから構成される。それは、眼を潤滑状態に保ち、失われた水分を補充するのに役立つ。HAはまた、CD44及びリンパ管内皮ヒアルロナン受容体-1(LYVE-1)などの多数のHA結合タンパク質及び細胞表面受容体と相互作用することによって多様な生物学的機能を示す。HA結合タンパク質及びHABDの例は、上記のセクションII.Bで論じられる。
ヒアルロナン(HA)は、細胞外マトリックス及び細胞表面に存在する直鎖状グリコサミノグリカンである。HAは、N-アセチルグルコサミン(GlcNac)及びグルクロン酸(GlcUA)の反復二糖単位を含有し、これらは、交互のβ1→3グルクロニド結合及びβ1→4グルコサミニド結合によって連結され、直鎖状ポリマーを形成する。HAは、Necas et al,2008,Veterinarni Medicina,53:397-411に更に記載されている。グリコサミノグリカンは、全ての脊椎動物の細胞外マトリックス中に遍在的に存在し、連鎖球菌(Streptococci)のいくつかの株の莢膜中にも存在する。機能的には、HA分子は、細胞接着に関与し、細胞遊走を支援する組織中の高度に水和した細胞外マトリックスの維持に重要である。硝子体液は、眼の中心部分における水分及び構造の保持に優れているため、水の他に主にHAから構成される。それは、眼を潤滑状態に保ち、失われた水分を補充するのに役立つ。HAはまた、CD44及びリンパ管内皮ヒアルロナン受容体-1(LYVE-1)などの多数のHA結合タンパク質及び細胞表面受容体と相互作用することによって多様な生物学的機能を示す。HA結合タンパク質及びHABDの例は、上記のセクションII.Bで論じられる。
HAは、1,000~10,000,000Daの広い分子量範囲を有する。組織中の天然高分子量HAは、リンパ系、リンパ節、肝臓及び腎臓を通る代謝経路中に小分子に分解する。一方、HAの半減期は血漿中で約2.5~5.5分であることが知られているが、眼の硝子体内では約70日と報告されている。HAの独特の物理化学的特性及び様々な生物学的機能は、薬物送達、関節炎治療、眼科手術及び組織工学などのその広範な生物医学的用途をもたらした。特に、HAは、様々な送達経路を介した生物/医薬品の標的特異的及び長期送達のために広く研究されてきた。その粘弾性及び粘膜付着特性を利用して、HAは局所眼科薬の有効な送達担体として利用されてきた。
規定のサイズのHAが本発明において特に好適であることが示されている。これによれば、HAは、少なくとも2、3、4、5、6、7、8若しくは9kDaの分子量及び/又は最大60、50、40、30、25、20若しくは15kDaの分子量を有し得る。分子量の特に適切な範囲は、3kDa~60kDa、特に4kDa~30kDa、より具体的には5kDa~20kDaである。
いくつかの実施形態では、未修飾の天然に存在するHAの使用が好ましい。これらの実施形態では、未修飾の天然に存在するHAの使用は副作用を減少させる。例えば、HABDと10kDaのHAとのプレ複合体化は、硝子体液中のin vitroでの沈殿を減少させ、ブタ及びウサギで観察される眼毒性を軽減するHABDがTSG-6又はCD44である他の例では、TSG-6又はCD44がHAとプレ複合体でない場合、炎症及び網膜などの眼毒性が観察された。
いくつかの実施形態では、HAは、限定されないが、ヒアルロン酸カリウム、ヒアルロン酸マグネシウム及びヒアルロン酸カルシウムを含むヒアルロン酸塩である。
いくつかの実施形態では、HAは小さな化学修飾を有し得る。化学修飾は、HA分解の低減、水溶性の増加又は減少、HA拡散速度の変更、及び/又はHA粘度の変更に有用であり得る。HAを化学的に修飾するための2つの一般的なアプローチ、すなわち、(1)機能性化学試薬を使用した架橋HA、及び(2)単官能試薬を使用したHAのカップリングが当技術分野で公知である。ジビニルスルホン、ビスエポキシド、ホルムアルデヒド及びビシャリドは、HAを架橋するために使用されている二官能性試薬である。化学修飾HA調製物としては、限定されないが、アミノエチルメタクリレート化HA、アジピン酸ジヒドラジドグラフト化HA、ジメチルエーテル錯体化HA、HA-システインエチルエステル、尿素架橋HA及びN-アセチルシステインHAが挙げられる。特に興味深いのは、眼におけるHAのHA分解を減少させる修飾である。
2.コンジュゲートを形成するための治療用分子とヒアルロナン(HA)とのプレ複合体化
いくつかの実施形態では、治療用分子をHAと予め複合体化してコンジュゲートを形成する。以下の実施例5で論じるように、治療用分子に含まれる遊離HABDの初期濃度は注射部位で高く、有害作用を引き起こす可能性がある。いくつかの例では、これらの効果は、遊離HABDが注射部位でIVT HAと接触することによって引き起こされ得る。HABDとHAのプレ複合体化は、HABDが注射部位から硝子体の残りの部分に拡散する時間を与えることによって、これらの有害な影響を減少させる。HABDが予め複合体化したHAとの相互作用からIVT HAに切り替わると、拡散時間の遅延及び硝子体半減期の増加が起こる。したがって、いくつかの実施形態では、治療用分子は、当該治療用分子を含み、HAを含む1つ以上の第3の成分を更に含むコンジュゲートである。
いくつかの実施形態では、治療用分子をHAと予め複合体化してコンジュゲートを形成する。以下の実施例5で論じるように、治療用分子に含まれる遊離HABDの初期濃度は注射部位で高く、有害作用を引き起こす可能性がある。いくつかの例では、これらの効果は、遊離HABDが注射部位でIVT HAと接触することによって引き起こされ得る。HABDとHAのプレ複合体化は、HABDが注射部位から硝子体の残りの部分に拡散する時間を与えることによって、これらの有害な影響を減少させる。HABDが予め複合体化したHAとの相互作用からIVT HAに切り替わると、拡散時間の遅延及び硝子体半減期の増加が起こる。したがって、いくつかの実施形態では、治療用分子は、当該治療用分子を含み、HAを含む1つ以上の第3の成分を更に含むコンジュゲートである。
いくつかの実施形態では、コンジュゲートは、治療用分子とHAとの間の非共有結合性相互作用を含む。いくつかの実施形態では、コンジュゲートは、治療用分子とHAとの間の共有結合相互作用を含む。
いくつかの実施形態では、コンジュゲートは、単離されたコンジュゲートであってもよく、すなわち、コンジュゲートは、治療される個体内にはない。いくつかの態様では、コンジュゲートは、例えば、電気泳動(例えば、SDS-PAGE、等電点電気泳動(IEF)、及びキャピラリー電気泳動)又はクロマトグラフィー(例えば、イオン交換又は逆相HPLC)によって決定される、95%超又は99%超の純度まで精製される。抗体精製を評価するための方法の総説については、例えばFlatman et al.,J Chromatogr B 848:79-87(2007)を参照されたい。
D.融合タンパク質
いくつかの実施形態では、第1及び第2の成分はタンパク質であり、より好ましくは融合タンパク質に含まれており、第1の成分と第2の成分とは、共有結合性リンカーを介して連結されている。
いくつかの実施形態では、第1及び第2の成分はタンパク質であり、より好ましくは融合タンパク質に含まれており、第1の成分と第2の成分とは、共有結合性リンカーを介して連結されている。
融合タンパク質は、2つ以上の元々別個のタンパク質又はペプチドの結合によって作製されるタンパク質である。この手順は、元の別個のタンパク質のそれぞれに由来する機能的特性を有する単一のポリペプチドをもたらす。タンパク質は、互いに直接融合され得る。タンパク質はまた、リンカーを介して融合されてもよく、これにより、タンパク質が互いに独立して折り畳まれ、それらの天然の状態のそれぞれにおいて予想通りに挙動する可能性を高め得る。二量体又は多量体融合タンパク質は、タンパク質複合体形成を誘導するペプチドドメインの元のタンパク質への(例えば、抗体ドメインとの)融合によって遺伝子工学によって製造することができる。
いくつかの実施形態では、第2の成分は、第1の成分に直接結合している。これは、2つの成分の間に更なる化学元素(原子又は基)が存在することなく、第2の成分が第1の成分に直接続く(又はその逆)ことを意味する。いくつかの実施形態では、第1の成分の最後のアミノ酸は、第2の成分の第1のアミノ酸に直接隣接している。いくつかの実施形態では、第2の成分の最後のアミノ酸は、第1の成分の第1のアミノ酸に直接隣接している。
いくつかの実施形態では、第2の成分は、リンカー、特にペプチドリンカーを介して第1の成分に間接的に結合される。いくつかの実施形態では、これは、ペプチドリンカーが第1の成分と第2の成分との間にあることを意味する。いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーは、第1の成分の最後のアミノ酸と第2の成分の最初のアミノ酸との間にある。いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーは、第2の成分の最後のアミノ酸と第1の成分の最初のアミノ酸との間にある。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、第1の成分のN末端及び/又はC末端に共有結合している。いくつかの実施形態では、第1の成分は抗体又は抗原結合断片であり、1つ又は2つの第2の成分は、第1の成分のC末端に(直接又はペプチドリンカーを介して)共有結合している。融合タンパク質がFab-HABDである実施形態では、HABDはFabのC末端に共有結合している。
1.ペプチドリンカー
多くの実施形態では、ペプチドリンカーは、治療活性剤(すなわち、第1の成分)とHABD(すなわち、第2の成分)とを接続する。いくつかの実施形態では、リンカーは少なくとも4個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは4~25個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは5~100個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、10個~50個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは25アミノ酸以下である。いくつかの実施形態では、リンカーは50アミノ酸以下である。
多くの実施形態では、ペプチドリンカーは、治療活性剤(すなわち、第1の成分)とHABD(すなわち、第2の成分)とを接続する。いくつかの実施形態では、リンカーは少なくとも4個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは4~25個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは5~100個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、10個~50個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは25アミノ酸以下である。いくつかの実施形態では、リンカーは50アミノ酸以下である。
いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーは、隣接するタンパク質ドメインが互いに対して自由に動くことができるように、グリシン及びセリンなどの柔軟な残基を含む。したがって、いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーはグリシン-セリンリンカー、すなわちグリシン及びセリン残基のパターンからなるペプチドリンカーである。一実施形態では、当該ペプチドリンカーは、(GxS)n又は(GxS)nGmであり、式中、G=グリシン及びS=セリンである。これらの実施形態では、x=3、n=3、4、5又は6、且つm=0、1、2又は3である。他の実施形態では、x=4、n=2、3、4又は5、且つm=0、1、2又は3である。いくつかの実施形態では、x=4、且つn=2又は3である。いくつかの実施形態では、x=4、且つn=2である。
いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーは、GGGGS(配列番号27)又はその多量体、中でも(GGGGS)3(配列番号28)から構成される。
いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーは(GS)nを含み、式中、Gはグリシンであり、Sはセリンである。これらの実施形態では、n=1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10である。いくつかの実施形態では、n=10である。いくつかの実施形態では、リンカーは配列番号95である。
E.治療用分子及びコンジュゲートの特定の実施形態
1.VEGF
いくつかの実施形態では、治療用分子は、(1)抗VEGF抗体、抗体断片、抗原結合断片又はFabを含む第1の成分と、(2)1つ又は2つの第2の成分であって、CD44 HA受容体ドメイン、TSG6ドメイン及び/又はVG1ドメインを含む第2の成分とを含む。
1.VEGF
いくつかの実施形態では、治療用分子は、(1)抗VEGF抗体、抗体断片、抗原結合断片又はFabを含む第1の成分と、(2)1つ又は2つの第2の成分であって、CD44 HA受容体ドメイン、TSG6ドメイン及び/又はVG1ドメインを含む第2の成分とを含む。
いくつかの実施形態では、コンジュゲートは、(1)抗VEGF抗体、抗原結合断片、抗体断片、又はFabを含む第1の成分と、(2)1つ又は2つの第2の成分と、(3)5kDa~20kDaの範囲の分子量のHAとを含む。
a)G6.31
いくつかの実施形態では、第1の成分は、G6.31抗VEGF Fabを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号17に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号18に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号105に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号106に示されるVLドメインを含む抗体である。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、G6.31抗VEGF Fabを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号17に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号18に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号105に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号106に示されるVLドメインを含む抗体である。
b)PigFab
いくつかの実施形態では、第1の成分は、PigFab抗VEGF Fabを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号66に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号65に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号97に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号98に示されるVLドメインを含む抗体である。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、PigFab抗VEGF Fabを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号66に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号65に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号97に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号98に示されるVLドメインを含む抗体である。
c)ラニビズマブ
いくつかの実施形態では、第1の成分はラニビズマブを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号77に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号76に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号114に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号115に示されるVLドメインを含む抗体である。
いくつかの実施形態では、第1の成分はラニビズマブを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号77に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号76に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号114に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号115に示されるVLドメインを含む抗体である。
d)CD44
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、CD44 HA受容体ドメインを含む。いくつかの実施形態では、第2の成分は配列番号2を含む。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、CD44 HA受容体ドメインを含む。いくつかの実施形態では、第2の成分は配列番号2を含む。
e)TSG6
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、TSG6ドメインを含む。いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、配列番号4を含む。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、TSG6ドメインを含む。いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、配列番号4を含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号17、配列番号18、配列番号19、及び/又は配列番号20を含む。
f)VG1
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、VG1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、以下の配列番号29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60又は87のうち1つ又は2つを含む。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、VG1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、以下の配列番号29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60又は87のうち1つ又は2つを含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号68、配列番号76及び/又は配列番号77を含む。
g)システインノットペプチド(CKP)
いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗VEGF抗原結合断片を含むことに加えて、任意に、システインノットペプチド(CKP)を更に含む。いくつかの実施形態では、CKPは、配列番号92と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を有する。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗VEGF抗原結合断片を含むことに加えて、任意に、システインノットペプチド(CKP)を更に含む。いくつかの実施形態では、CKPは、配列番号92と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を有する。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号93と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を有する。いくつかの実施形態では、抗VEGF抗原結合断片は、配列番号94と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の配列同一性を有する。
いくつかの実施形態では、抗VEGF抗原結合断片及びシステインノットペプチドを含む第1の成分を含む当該治療用分子は、上記セクションII.Bで論じるように、HABDを含む第2の成分を更に含み得る。
いくつかの実施形態では、コンジュゲートは、(1)抗VEGF抗原結合断片を含む第1の成分と、(2)HABDを含む1つ又は2つの第2の成分と、(3)5kDa~20kDaの範囲の分子量のHAとを含む。
2.NVS24
いくつかの実施形態では、治療用分子は、(1)抗VEGF抗体、NVS24を含む第1の成分と、(2)TSG 6(Lava12)ドメインを含む1つの第2の成分とを含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、(1)抗VEGF抗体、NVS24を含む第1の成分と、(2)TSG 6(Lava12)ドメインを含む1つの第2の成分とを含む。
いくつかの実施形態では、第1の成分はNVS24抗体を含む。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号21に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号22に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号109に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号110に示されるVLドメインを含む抗体である。
a)TSG6(Lava12)
いくつかの実施形態では、第2の成分は、TSG6(Lava12)ドメインを含む。いくつかの実施形態では、第2の成分は配列番号113を含む。
いくつかの実施形態では、第2の成分は、TSG6(Lava12)ドメインを含む。いくつかの実施形態では、第2の成分は配列番号113を含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号21及び/又は配列番号22を含む。
3.抗VEGF及び抗PDGF二重標的化抗体(抗VP-dutaFab;抗VPDF)
いくつかの実施形態では、治療用分子は、(1)上記のセクションII.A.1.h)で論じられる、VEGF及びPDGF(例えば二重特異性抗体又は二重標的化抗体、dutaFab)に結合することができる第1の成分と、(2)CD44 HA受容体ドメイン、TSG6ドメイン及び/又はVG1ドメインを含む1つ又は2つの第2の成分とを含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、(1)上記のセクションII.A.1.h)で論じられる、VEGF及びPDGF(例えば二重特異性抗体又は二重標的化抗体、dutaFab)に結合することができる第1の成分と、(2)CD44 HA受容体ドメイン、TSG6ドメイン及び/又はVG1ドメインを含む1つ又は2つの第2の成分とを含む。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号5に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号6に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号99に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号100に示されるVLドメインを含む抗体である。
a)CD44
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、CD44 HA受容体ドメインを含む。いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、配列番号2を含む。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、CD44 HA受容体ドメインを含む。いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、配列番号2を含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号5、配列番号6、配列番号7、及び/又は配列番号8を含む。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、CD44-koドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、配列番号25及び/又は26に示されるCD44-koドメインを含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号25及び/又は26を含む。
b)TSG6(Lava12)
いくつかの実施形態では、第2の成分は、TSG6(Lava12)ドメインを含む。いくつかの実施形態では、第2の成分は配列番号113を含む。
いくつかの実施形態では、第2の成分は、TSG6(Lava12)ドメインを含む。いくつかの実施形態では、第2の成分は配列番号113を含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号23及び/又は配列番号24を含む。
c)VG1
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、VG1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、以下の配列番号29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60又は87のうち1つ又は2つを含む。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、VG1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、以下の配列番号29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60又は87のうち1つ又は2つを含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号69、配列番号70、配列番号72、及び/又は配列番号73を含む。
4.RabFab
いくつかの実施形態では、治療用分子は、(1)RabFab抗体を含む第1の成分(上記のセクションII.A.3で論じられる)と、(2)TSG6ドメイン及び/又はVG1ドメインを含む1つ又は2つの第2の成分とを含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、(1)RabFab抗体を含む第1の成分(上記のセクションII.A.3で論じられる)と、(2)TSG6ドメイン及び/又はVG1ドメインを含む1つ又は2つの第2の成分とを含む。
いくつかの実施形態では、RabFab抗体は、RabFab VH及びVLドメインを含む。いくつかの実施形態では、RabFab抗体は、配列番号13に含まれるVHドメイン及び配列番号14に含まれるVLドメインを含む。いくつかの実施形態では、RabFab抗体は、配列番号107に示されるVHドメインを含む。いくつかの実施形態では、RabFab抗体は、配列番号108に示されるVLドメインを含む。
a)TSG6
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、TSG6ドメインを含む。いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、配列番号4を含む。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、TSG6ドメインを含む。いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、配列番号4を含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号13、配列番号14、配列番号15、及び/又は配列番号16を含む。
b)VG1
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、VG1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、以下の配列番号29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60又は87のうち1つ又は2つを含む。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、VG1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、以下の配列番号29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60又は87のうち1つ又は2つを含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号63及び/又は配列番号64を含む。
5.20D12v2.3
いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗補体因子D抗体Fab、20D12v2.3を含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号75に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号74に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号111に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号112に示されるVLドメインを含む抗体である。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、抗補体因子D抗体Fab、20D12v2.3を含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号75に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号74に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号111に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号112に示されるVLドメインを含む抗体である。
a)VG1
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、VG1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、以下の配列番号29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60又は87のうち1つ又は2つを含む。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、VG1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、以下の配列番号29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60又は87のうち1つ又は2つを含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号74及び/又は配列番号75を含む。
6.HtrA1
いくつかの実施形態では、第1の成分は、ヒトHtrA1に結合することができる抗体又は抗体断片を含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号118に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号119に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号116に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号117に示されるVLドメインを含む抗体である。
いくつかの実施形態では、第1の成分は、ヒトHtrA1に結合することができる抗体又は抗体断片を含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号118に含まれるVHドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態にでは、第1の成分は、配列番号119に含まれるVLドメインを有する抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号116に示されるVHドメインを含む抗体である。いくつかの実施形態では、第1の成分は、配列番号117に示されるVLドメインを含む抗体である。
a)VG1
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、VG1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、以下の配列番号29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60又は87のうち1つ又は2つを含む。
いくつかの実施形態では、1つ又は2つの第2の成分は、VG1ドメインを含む。いくつかの実施形態では、上記1つ又は2つの第2の成分は、以下の配列番号29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60又は87のうち1つ又は2つを含む。
いくつかの実施形態では、治療用分子は、配列番号118及び/又は配列番号119を含む。
III.眼疾患の治療
材料及び方法は、眼疾患の治療に有用である。眼疾患は、網膜又は角膜などの眼組織の構造内への新生血管の増殖及び/又は浸潤の変化又は非調節によって特徴付けることができる。眼疾患は、網膜組織(光受容体並びにその下の網膜色素上皮(RPE)及び脈絡毛細管板)の萎縮によって特徴付けることができる。非限定的な眼疾患としては、例えば、加齢黄斑変性(AMD;例えば、滲出型AMD、乾燥型AMD、中間型AMD、進行型AMD、及び地図状萎縮(GA))、黄斑変性、黄斑浮腫、糖尿病性黄斑浮腫(DME)(例えば、焦点、非中心DME、及び、びまん性、中心関与DME)、網膜症、糖尿病性網膜症(DR)(例えば、増殖性DR(PDR)、非増殖性DR(NPDR)、及び高所DR)、他の虚血関連網膜症、ROP、網膜静脈閉塞(RVO)(例えば、中心(CRVO)及び分岐(BRVO)形態)、CNV(例えば、近視性CNV)、角膜血管新生、角膜血管新生に関連する疾患、網膜血管新生、網膜/脈絡膜血管新生に関連する疾患、中心性漿液性網膜症(CSR)、病的近視、フォンヒッペル・リンダウ病、眼のヒストプラズマ症、FEVR、コーツ病、ノーリー病、骨粗鬆症性偽神経膠腫症候群(OPPG)に関連する網膜異常、結膜下出血、ルベオーシス、眼血管新生疾患、血管新生緑内障、網膜色素変性症(RP)、高血圧性網膜症、網膜血管腫状増殖、黄斑血管拡張症、虹彩血管新生、眼内血管新生、網膜変性、類嚢胞黄斑浮腫(CME)、血管炎、乳頭浮腫、CMV網膜炎を含むがこれに限定されない網膜炎、眼黒色腫、網膜芽細胞腫、結膜炎(例えば、感染性結膜炎及び非感染性(例えば、アレルギー性)結膜炎)、レーバー先天性黒内障(レーバー先天性黒内障又はLCAとしても知られる)、ブドウ膜炎(感染性及び非感染性ブドウ膜炎を含む)、脈絡膜炎(例えば、多巣性脈絡膜炎)、眼ヒストプラズマ症、眼瞼炎、ドライアイ、外傷性眼損傷、シェーグレン病、並びに、疾患又は障害が眼血管新生、血管漏出、及び/又は網膜浮腫若しくは網膜萎縮に関連する他の眼疾患が挙げられる。更なる例示的な眼疾患には、あらゆる形態の増殖性硝子体網膜症を含む、線維血管組織又は線維組織の異常増殖によって引き起こされる疾患が含まれる。
材料及び方法は、眼疾患の治療に有用である。眼疾患は、網膜又は角膜などの眼組織の構造内への新生血管の増殖及び/又は浸潤の変化又は非調節によって特徴付けることができる。眼疾患は、網膜組織(光受容体並びにその下の網膜色素上皮(RPE)及び脈絡毛細管板)の萎縮によって特徴付けることができる。非限定的な眼疾患としては、例えば、加齢黄斑変性(AMD;例えば、滲出型AMD、乾燥型AMD、中間型AMD、進行型AMD、及び地図状萎縮(GA))、黄斑変性、黄斑浮腫、糖尿病性黄斑浮腫(DME)(例えば、焦点、非中心DME、及び、びまん性、中心関与DME)、網膜症、糖尿病性網膜症(DR)(例えば、増殖性DR(PDR)、非増殖性DR(NPDR)、及び高所DR)、他の虚血関連網膜症、ROP、網膜静脈閉塞(RVO)(例えば、中心(CRVO)及び分岐(BRVO)形態)、CNV(例えば、近視性CNV)、角膜血管新生、角膜血管新生に関連する疾患、網膜血管新生、網膜/脈絡膜血管新生に関連する疾患、中心性漿液性網膜症(CSR)、病的近視、フォンヒッペル・リンダウ病、眼のヒストプラズマ症、FEVR、コーツ病、ノーリー病、骨粗鬆症性偽神経膠腫症候群(OPPG)に関連する網膜異常、結膜下出血、ルベオーシス、眼血管新生疾患、血管新生緑内障、網膜色素変性症(RP)、高血圧性網膜症、網膜血管腫状増殖、黄斑血管拡張症、虹彩血管新生、眼内血管新生、網膜変性、類嚢胞黄斑浮腫(CME)、血管炎、乳頭浮腫、CMV網膜炎を含むがこれに限定されない網膜炎、眼黒色腫、網膜芽細胞腫、結膜炎(例えば、感染性結膜炎及び非感染性(例えば、アレルギー性)結膜炎)、レーバー先天性黒内障(レーバー先天性黒内障又はLCAとしても知られる)、ブドウ膜炎(感染性及び非感染性ブドウ膜炎を含む)、脈絡膜炎(例えば、多巣性脈絡膜炎)、眼ヒストプラズマ症、眼瞼炎、ドライアイ、外傷性眼損傷、シェーグレン病、並びに、疾患又は障害が眼血管新生、血管漏出、及び/又は網膜浮腫若しくは網膜萎縮に関連する他の眼疾患が挙げられる。更なる例示的な眼疾患には、あらゆる形態の増殖性硝子体網膜症を含む、線維血管組織又は線維組織の異常増殖によって引き起こされる疾患が含まれる。
角膜血管新生(虹彩の血管新生、隅角の血管新生、又はルベオーシス(rubeosis))に関連する例示的な疾患には、限定されないが、流行性角結膜炎、ビタミンA欠乏症、コンタクトレンズオーバーウェア、アトピー性角膜炎、上輪部角膜炎、翼状片、乾性角膜炎、シェーグレン症候群、酒さ性ざ瘡(acne rosacea)、フリクテン症(phylectenulosis)、梅毒、マイコバクテリア(Mycobacteria)感染症、脂肪変性症、化学的火傷、細菌性潰瘍、真菌性潰瘍、単純ヘルペス感染症、帯状疱疹感染症、原虫感染症、カポシ肉腫、モーレン潰瘍、テリエン周辺角膜変性、周辺角質溶解、関節リウマチ、全身性紅斑、多発性動脈炎、外傷、ウェゲナーサルコイドーシス、強膜炎、スティーブンジョンソン症候群、類天疱瘡、角膜放射状切開、及び角膜移植後拒絶反応が含まれる。
血管漏出の増加、動脈瘤及び毛細血管脱落を含む、脈絡膜血管新生及び網膜血管系の欠陥に関連する例示的な眼疾患としては、限定されないが、糖尿病性網膜症、黄斑変性、鎌状赤血球貧血、サルコイド、梅毒、弾性線維性仮性黄色腫、パジェット病、静脈閉塞、動脈閉塞、頸動脈閉塞性疾患、慢性ブドウ膜炎/硝子体炎、マイコバクテリア感染症、ライム病、全身性エリテマトーデス、未熟児網膜症、網膜浮腫(黄斑浮腫を含む)、イールズ病、ベーチェット病、網膜炎又は脈絡膜炎を引き起こす感染症(例えば、多焦点脈絡膜)、推定眼ヒストプラズマ症、ベスト病(硝子体黄斑変性)、近視、視神経乳頭、扁平部炎、網膜剥離(例えば、慢性網膜剥離)、過粘度症候群、トキソプラスマ症、外傷及びレーザー後合併症が挙げられる。
網膜組織(光受容体及びその下にあるRPE)の萎縮に関連する例示的な眼疾患としては、限定されないが、萎縮型又は非滲出型AMD(例えば、地図状萎縮又は進行性萎縮型AMD)、黄斑萎縮(例えば、新生血管形成及び/又は地図状萎縮に関連する萎縮)、糖尿病性網膜症、シュタルガルト病、Sorsby眼底ジストロフィ、網膜分離症(網膜神経感覚層の異常な分裂)、及び網膜色素変性症が和えられる。
上の実施形態のいずれかに従った(又は適用される)特定の実施形態では、眼疾患は、増殖性網膜症、脈絡膜血管新生(CNV)、加齢性黄斑変性(AMD)、糖尿病性及び他の虚血関連網膜症、糖尿病性黄斑浮腫、病理学的近視、フォンヒッペル・リンダウ病、眼のヒストプラズマ症、CRVO及びBRVOを含む網膜静脈閉塞症(RVO)、角膜血管新生、網膜血管新生、及び未熟児網膜症(ROP)からなる群から選択される眼内血管新生疾患である。本発明の好ましい実施形態では、眼疾患は、加齢性黄斑変性(AMD)、特に滲出型AMD又は新生血管型AMD、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、糖尿病性網膜症(DR)、特に増殖性DR又は非増殖性DR、網膜静脈閉塞(RVO)又は地図状萎縮(GA)である。
本明細書中に開示される治療用分子、コンジュゲート及び組成物は、哺乳動物対象における眼疾患を治療するための医薬として使用され得る。哺乳動物の例としては、家畜動物(例えば、ウシ、ヒツジ、ネコ、イヌ及びウマ)、霊長類(例えば、ヒト及び非ヒト霊長類、例えば、サル)、ウサギ及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)が挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、対象は、ヒトである。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート及び組成物の治療標的は、ヒトの眼における標的である。
IV.治療方法
治療用分子、コンジュゲート、又は組成物を患者の組織に送達することを含む、眼疾患を治療する方法が本明細書で提供される。多くの実施形態では、本方法は、治療用分子が標的組織への治療活性剤の長時間作用型送達を提供し得るように治療用分子を投与することを含む。多くの実施形態では、標的組織は眼内にある。
治療用分子、コンジュゲート、又は組成物を患者の組織に送達することを含む、眼疾患を治療する方法が本明細書で提供される。多くの実施形態では、本方法は、治療用分子が標的組織への治療活性剤の長時間作用型送達を提供し得るように治療用分子を投与することを含む。多くの実施形態では、標的組織は眼内にある。
A.投与方法
治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、例えば、とりわけ、局所、経口、静脈内、腹腔内、筋肉内、皮下、鼻腔内、気管内又は皮内経路による投与を含む、任意の有効で便利な様式で投与され得る。組成物は眼への投与に適していることが好ましく、より具体的には、組成物はIVT投与に適していてもよい。したがって、好ましい実施形態では、組成物は、眼内送達、特にIVT注射のために製剤化される。治療において、又は予防として、治療用分子、コンジュゲート、又は組成物は、注射可能な組成物として、例えば滅菌水性分散液として個体に投与され得る。
治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、例えば、とりわけ、局所、経口、静脈内、腹腔内、筋肉内、皮下、鼻腔内、気管内又は皮内経路による投与を含む、任意の有効で便利な様式で投与され得る。組成物は眼への投与に適していることが好ましく、より具体的には、組成物はIVT投与に適していてもよい。したがって、好ましい実施形態では、組成物は、眼内送達、特にIVT注射のために製剤化される。治療において、又は予防として、治療用分子、コンジュゲート、又は組成物は、注射可能な組成物として、例えば滅菌水性分散液として個体に投与され得る。
この理論に拘束されるものではないが、コンジュゲートの注入は、IVT HAとの相互作用の前に、予め複合体化されたHABDからのHAの拡散を促進することができると想定される。解離が遅いため、硝子体内の遊離HABDの濃度は低い。硝子体内に存在する遊離HABDの濃度が低いと、HAと予め複合体を形成していない治療用分子よりも眼に対する有害性が低くなり得る。
いくつかの実施形態では、投与工程は単回注射である。いくつかの実施形態では、投与工程は、2回以上の注射を含む。
B.組成物
医薬として、特に眼疾患の治療において使用するための組成物が本明細書で提供される。組成物は、医薬分野での使用又は医薬として意図されているため医薬組成物と呼ばれることがあり、その中に含有される活性成分の生物学的活性が有効であることを可能にするような形態であり、医薬組成物が投与される対象に対して許容できないほどに毒性である追加の成分を含有しない調製物を指す。
医薬として、特に眼疾患の治療において使用するための組成物が本明細書で提供される。組成物は、医薬分野での使用又は医薬として意図されているため医薬組成物と呼ばれることがあり、その中に含有される活性成分の生物学的活性が有効であることを可能にするような形態であり、医薬組成物が投与される対象に対して許容できないほどに毒性である追加の成分を含有しない調製物を指す。
いくつかの実施形態では、組成物は治療用分子を含む。いくつかの実施形態では、組成物はコンジュゲートを含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、任意に、薬学的に許容され得る添加物、希釈剤、又は担体、例えば緩衝物質、安定剤、保存剤、又は更なる成分、特に薬学的組成物に関連して一般的に知られている成分を含む。
一般に、任意成分又は追加成分の性質は、組成物の特定の形態及び使用される投与様式に依存する。薬学的に許容され得る担体は、組成物を増強又は安定化することができ、又は組成物の調製を容易にするために使用することができる。そのような担体としては、生理的に適合性の生理食塩水、緩衝生理食塩水、デキストロース、水、グリセロール、溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤及び抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤等、並びにそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。組成物は、1つ以上の他の治療剤、特に、例えば、網膜血管疾患などの眼疾患に関連する状態又は障害を治療又は予防するのに適した治療剤を更に含有することができる。製剤は投与様式に適していなければならない。例えば、非経口製剤は、通常、水、生理食塩水、平衡塩類溶液、水性デキストロース、グリセロール等の薬学的及び生理学的に許容され得る流体をビヒクルとして含む注射用流体を含む。生物学的に中性の担体に加えて、投与される医薬組成物は、湿潤剤又は乳化剤、保存剤及びpH緩衝剤等の少量の非毒性補助物質を含有することができる。
組成物は、安定剤を含み得る。「安定剤」という用語は、加熱又は凍結中に生じる有害な条件等から組成物を保護し、及び/又はある条件若しくは状態での本発明のコンジュゲートの安定性又は貯蔵寿命を延長する物質を指す。安定剤の例としては、スクロース、ラクトース及びマンノース等の糖;マンニトール等の糖アルコール;グリシン又はグルタミン酸等のアミノ酸;及びヒト血清アルブミン又はゼラチン等のタンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。
C.有効用量
典型的には、治療用分子又はコンジュゲートの治療有効用量又は有効用量が、本開示の医薬組成物に用いられる。治療用分子及びコンジュゲートは、当業者に公知の従来の方法によって薬学的に許容され得る剤形に製剤化される。投与レジメンは、最適な所望の応答(例えば、治療応答)を提供するように調整される。例えば、単回ボーラスを投与してもよく、いくつかの分割用量を経時的に投与してもよく、又は治療状況の緊急性によって示されるように用量を比例的に減少又は増加させてもよい。投与の容易さ及び投薬量の均一性のために、非経口組成物を投薬単位形態で製剤化することが特に有利である。本明細書で使用される投薬単位形態は、治療される対照に対する単位投薬量として適した物理的に別個の単位を指し、各単位は、必要とされる医薬担体と会合して所望の治療効果をもたらすように計算された所定量の活性化合物を含有する。
典型的には、治療用分子又はコンジュゲートの治療有効用量又は有効用量が、本開示の医薬組成物に用いられる。治療用分子及びコンジュゲートは、当業者に公知の従来の方法によって薬学的に許容され得る剤形に製剤化される。投与レジメンは、最適な所望の応答(例えば、治療応答)を提供するように調整される。例えば、単回ボーラスを投与してもよく、いくつかの分割用量を経時的に投与してもよく、又は治療状況の緊急性によって示されるように用量を比例的に減少又は増加させてもよい。投与の容易さ及び投薬量の均一性のために、非経口組成物を投薬単位形態で製剤化することが特に有利である。本明細書で使用される投薬単位形態は、治療される対照に対する単位投薬量として適した物理的に別個の単位を指し、各単位は、必要とされる医薬担体と会合して所望の治療効果をもたらすように計算された所定量の活性化合物を含有する。
医薬組成物中の活性成分(すなわち、治療用分子及びコンジュゲート)の実際の投与量レベルは、患者に有毒ではなく、特定の患者、組成物、及び投与様式に対して所望の治療応答を達成するのに有効な活性成分の量を得るように変化させることができる。選択される投与量レベルは、使用される本発明の特定の組成物の活性、投与経路、投与時間、使用される特定の化合物の排出速度、治療の期間、使用される特定の組成物と組み合わせて使用される他の薬物、化合物及び/又は材料、治療される患者の年齢、性別、体重、状態、全身の健康状態及び以前の病歴、並びに同様の因子を含む種々の薬物動態学的因子に依存する。投薬量レベルは、本明細書中に記載される1つ以上の眼/視覚評価を使用して決定されるような治療応答を達成するように選択及び/又は調整される場合がある。医師又は獣医師は、所望の治療効果を達成するのに必要なレベルよりも低いレベルで医薬組成物に使用されるコンジュゲートの治療用分子の用量を開始し、所望の効果が達成されるまで用量を徐々に増加させることができる。一般に、本明細書に記載の眼疾患の治療のための組成物の有効用量は、投与手段、標的部位、患者の生理学的状態、患者がヒトであるか動物であるか、投与される他の薬物、及び治療が予防的であるか治療的であるかを含む多くの異なる因子に応じて変化する。
治療投与量は、安全性及び有効性を最適化するために漸増する必要がある。本発明のコンジュゲートを用いたIVT投与のための投薬量は、注射あたり0.1mg/眼~10mg/眼の範囲であり得る。1眼あたりの単回投与は、1眼あたり1回以上の注射で実施され得る。例えば、20mg/眼の単回用量は、それぞれ10mgの2回の注射で送達され得、総用量は20mgとなる。注入当たりの体積は、10マイクロリットル~50マイクロリットルであってもよく、一方、用量当たりの体積は、10マイクロリットル~100マイクロリットルであってもよい。Lucentisとの使用に適した米国食品医薬品局(FDA)承認の用量及びレジメンが考慮される。抗VEGF抗体又は抗原結合断片と共に使用するのに適した他の用量及びレジメンは、米国特許出願公開第2012/0014958号に記載されており、その全体が参照により組み込まれる。
組成物は、複数回投与され得る。単回投与間の間隔は、毎週、毎月又は毎年であり得る。間隔はまた、例えば、視力又は黄斑浮腫に基づいて、患者における再治療の必要性によって示されるように不規則であり得る。さらに、代替の投与間隔は、医師によって決定され、有効であるために毎月又は必要に応じて投与され得る。有効性は、眼の状態並びに眼疾患の種類及び重症度に基づき、例えば、病変成長、抗VEGF救済の速度、光干渉断層撮影法(OCT)によって決定される網膜の厚さ、及び視力によって特徴付けられる。投与量及び頻度は、患者における本発明のコンジュゲートの半減期及び治療標的(例えば、VEGF、C5、EPO、第P因子など)のレベルに応じて変化し得る。しかしながら、本発明の好ましい実施形態では、組成物は、最大で3ヶ月ごとに、最大で4ヶ月ごとに、より具体的には6ヶ月ごとに投与されるべきである。これは、それぞれの結合していない(遊離)第1の成分と比較して、コンジュゲート中の第1の成分の半減期の増加(したがって、有効期間の延長)を反映する。これによれば、コンジュゲート中の第1の成分の排出半減期は、非コンジュゲートの第1の成分と比較して、少なくとも3倍、少なくとも4倍又は少なくとも5倍延長される。遊離の第1の成分と比較した、コンジュゲート中の第1の成分の排出半減期の相対的な増加は、IVT注射によって分子を投与し、当技術分野で公知の分析方法、例えばELISA、質量分析、ウェスタンブロット、放射免疫アッセイ又は蛍光標識を使用して様々な時点で残存する濃度を測定することによって決定することができる。血中濃度を測定し、使用して、一般に記載されるように(Xu L et al.,invest Ophthalmol Vis ScL,54(3):1816-24(2013))、眼からのクリアランス速度を計算することもでき、コンジュゲートの一部としての分子(例えば、抗体又は断片)は、遊離分子のものよりも長い眼半減期を示す。例えば、眼中のコンジュゲートは、遊離の第1の成分と比較して半減期の25%の増加(例えば、5~6.25日間)、遊離の第1の成分と比較して半減期の50%の増加(例えば、5~7.5日間)、遊離の第1の成分と比較して半減期の75%の増加(例えば、5~8.75日間)、又は遊離の第1の成分と比較して半減期の100%の増加(例えば、5~10日間)を有することができ、特定の態様では、コンジュゲートの半減期は、遊離の第1の成分と比較して半減期の100%を超えて増加し得ることが企図される(例えば、5~15日間、20又は30日間;1週間~3週間、4週間以上等)。
D.併用療法
併用療法は、併用投与(2つ以上の治療薬が同じ又は別個の製剤に含まれる場合)、及び別個の投与を包含し、その場合、治療用分子及びコンジュゲートの投与は、追加の治療薬(複数可)の投与の前、同時及び/又は後に行うことができる。特定の実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、更なる化合物と同時に投与される。特定の実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、更なる化合物の前又は後に投与される。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物の投与及び更なる治療薬の投与は、互いに約1、2、3、4若しくは5ヶ月以内、又は約1、2若しくは3週間以内、又は約1、2、3、4、5若しくは6日以内に行われる。
併用療法は、併用投与(2つ以上の治療薬が同じ又は別個の製剤に含まれる場合)、及び別個の投与を包含し、その場合、治療用分子及びコンジュゲートの投与は、追加の治療薬(複数可)の投与の前、同時及び/又は後に行うことができる。特定の実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、更なる化合物と同時に投与される。特定の実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、更なる化合物の前又は後に投与される。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物の投与及び更なる治療薬の投与は、互いに約1、2、3、4若しくは5ヶ月以内、又は約1、2若しくは3週間以内、又は約1、2、3、4、5若しくは6日以内に行われる。
眼疾患を治療するための任意の適切な治療剤、特に眼疾患を治療するための剤を、当該追加の化合物として使用することができる。眼疾患は上記のセクションIIIで論じられる。さらに、治療用分子の成分として上記のセクションII.Aで論じられる任意の分子もまた、併用療法で使用される追加の化合物として使用され得る。
いくつかの実施形態では、追加の化合物は、上記のセクションII.A.1.h)及びCarmeliet et al.,Nature 407:249-257(2000)で論じられている抗血管形成剤である。他の適切な抗血管形成剤としては、コルチコステロイド、血管新生抑制ステロイド、酢酸アカンコルターブ、アンギオスタチン、エンドスタチン、チロシンキナーゼ阻害剤、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)阻害剤、インスリン様成長因子結合タンパク質3(IGFBP3)、間質由来因子(SDF-1)アンタゴニスト(例えば、抗SDF-1抗体)、色素上皮由来因子(PEDF)、ガンマ-セクレターゼ、Delta様リガンド4、インテグリンアンタゴニスト、低酸素誘導性因子(HIF)-1αアンタゴニスト、プロテインキナーゼCK2アンタゴニスト、新生血管形成部位にホーミングする幹細胞(例えば、内皮前駆細胞)を阻害する薬剤(例えば、抗血管内皮カドヘリン(CD-144)抗体及び/又は抗SDF-1抗体)、及びこれらの組合せが挙げられる。
治療用分子、コンジュゲート又は組成物はまた、例えば、レーザー光凝固(例えば、汎網膜光凝固(PRP))、ドルーゼンレーザー発振、黄斑円孔手術、黄斑転座手術、埋め込み型小型望遠鏡、PHI運動血管造影法(マイクロレーザー治療及びフィーダー血管治療としても知られる)、陽子線療法、微小刺激療法、網膜剥離及び硝子体手術、強膜バックル、黄斑下手術、経乳頭温熱療法、光化学系I療法、RNA干渉(RNAi)の使用、体外レオフェレーシス(膜分画濾過及びレオセラピーとしても知られる)、マイクロチップ移植、幹細胞療法、遺伝子置換療法、リボザイム遺伝子療法(低酸素応答エレメントの遺伝子療法を含む、Oxford Biomedica;Lentipak、Genetix;及びPDEF遺伝子療法、GenVec)、光受容体/網膜細胞移植(移植可能な網膜上皮細胞を含む、Diacrin,Inc.;網膜細胞移植、例えば、Astellas Pharma US,Inc.、ReNeuron、CHA Biotech)、穿刺、及びそれらの組み合わせを含む、眼疾患(例えば、AMD、DME、DR、RVO、又はGA)の治療のための治療又は外科的手順と組み合わせて投与され得る。
治療用分子、コンジュゲート又は組成物はまた、視覚サイクル調節剤(例えば、エミクススタト(emixustat)塩酸):スクアラミン(例えば、OHR-102;Ohr Pharmaceutical);ビタミン及びミネラル補助剤(例えば、加齢性眼疾患研究1(AREDS1;亜鉛及び/又は酸化防止剤)及び研究2(AREDS2;亜鉛、酸化防止剤、ルテイン、ゼアキサンチン、及び/又はオメガ-3脂肪酸)に記載されているもの);細胞ベースの治療、例えば、NT-501(Renexus);PH-05206388(Pfizer)、huCNS-SC細胞移植(StemCells)、CNTO-2476(臍帯幹細胞株;Janssen)、OpRegen(RPE細胞の懸濁液;Cell Cure Neurosciences)、又はMA09-hRPE細胞移植(Ocata Therapeutics)と組み合わせて投与され得る。
いくつかの実施形態では、追加の治療剤はAMD治療剤である。例えば、抗PDGFR抗体REGN 2176-3は、アフリベルセプト(EYLEA(登録商標))と共製剤化することができる。いくつかの例では、そのような共製剤は、治療用分子、コンジュゲート又は組成物と組み合わせて投与することができる。
いくつかの実施形態では、更なる化合物は、エンドスタチン及びアンギオスタチンを発現するレンチウイルスベクター(例えば、RetinoStat)を含む。
特定の実施形態では、追加の化合物は、IL-1β;IL-6;IL-6R;IL-13;IL-13R;PDGF;アンジオポエチン;Ang2;Tie2;S1P;インテグリンαvβ3、αvβ5、及びα5β1;ベタセルリン;アペリン/APJ;エリスロポエチン;補体因子D;TNFα;HtrA1;VEGF受容体;ST-2受容体;及び補体経路成分C2、B因子、H因子、CFHR3、C3b、C5、C5a、及びC3aなど、AMDリスクに遺伝的に関連するタンパク質;HtrA1;ARMS2;TIMP3;HLA;インターロイキン-8(IL-8);CX3CR1;TLR3;TLR4;CETP;LIPC;COL10A1;及びTNFRSF10Aからなる群から選択される第2の生体分子に結合する。特定の実施形態では、追加の化合物は、上記のセクションII.A.3で論じられた抗体及び抗原結合断片の例を含む、抗体又はその抗原結合断片である。
E.標的組織
いくつかの実施形態では、標的組織は、眼、脳、骨及び/又は腫瘍を含む。いくつかの実施形態では、組織は網膜を含む。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、眼、脳、骨又は腫瘍に注射される。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、硝子体液、脳脊髄液又は滑液に注入される。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は皮下注射される。
いくつかの実施形態では、標的組織は、眼、脳、骨及び/又は腫瘍を含む。いくつかの実施形態では、組織は網膜を含む。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、眼、脳、骨又は腫瘍に注射される。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、硝子体液、脳脊髄液又は滑液に注入される。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は皮下注射される。
いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート、又は組成物は、未修飾の治療活性剤と比較して、改善された適合性、より長い滞留時間、及び/又は注射部位に対するより長い半減期を提供する。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート又は組成物は、未修飾の治療活性剤と比較して、標的組織での薬理学的効果の持続時間を更に改善し得る。
いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート、又は組成物は、未修飾の治療活性剤と比較して、改善された硝子体適合性、より長い硝子体滞留時間、より長い硝子体半減期、及び/又は改善された薬理学的効果の持続時間を提供する。いくつかの実施形態では、治療用分子、コンジュゲート、又は組成物は、未修飾の治療活性剤と比較して、脳、滑膜関節、又は腫瘍における改善された適合性、より長い滞留時間、より長い半減期、及び/又は改善された薬理学的効果の持続時間を提供する。
F.治療用分子のHAへの結合
いくつかの実施形態では、本方法は、投与工程の前に治療用分子をHAに結合すること(すなわち、治療用分子をHAとプレ複合体化してコンジュゲートを形成すること)を含む。これらの実施形態では、プレ複合体化は、治療用分子がHAに結合することを可能にする。これらの実施形態のいくつかでは、HAは治療用分子のHABDに結合している。HABDの例は、上記のセクションII.Bで検討されている。
いくつかの実施形態では、本方法は、投与工程の前に治療用分子をHAに結合すること(すなわち、治療用分子をHAとプレ複合体化してコンジュゲートを形成すること)を含む。これらの実施形態では、プレ複合体化は、治療用分子がHAに結合することを可能にする。これらの実施形態のいくつかでは、HAは治療用分子のHABDに結合している。HABDの例は、上記のセクションII.Bで検討されている。
いくつかの実施形態では、本方法は、治療用分子を含む第1の溶液とHAを含む第2の溶液とを混合することを含む。いくつかの実施形態では、混合は容器を含む。容器の例には、バイアル、単一区画シリンジ、及び2区画シリンジが含まれる。いくつかの実施形態では、混合は、対象に投与する準備ができているHAに結合した治療用分子を生成する。
いくつかの実施形態では、HAは、400Da~200kDaのサイズの範囲である。いくつかの実施形態では、HAは少なくとも5kDaである。いくつかの実施形態では、HAは10kDaである。いくつかの実施形態では、HAのサイズ/量は、結合又はプレ複合体化混合物中に存在するHA結合部位の数に対してモル過剰のHAを可能にする。いくつかの実施形態では、HAのサイズ/量は、HABDに対する結合当量のモル過剰を提供する。いくつかの実施形態では、HAのサイズ/量は、1.5:1~1:1の範囲のHA対治療用分子の比を可能にする。
以下は、本発明の方法及び組成物の実施例である。先に与えた一般的な説明を考慮すると、種々の他の実施形態が実施されてもよいことは理解される。
以下の実施例では、Fab断片又はペプチド、及びヒアルロナン結合ドメイン、すなわちFab-HABDを含む融合タンパク質について考察する。実施例1~7は、CD44及び/又はTSG6 HABDに関する。実施例8~18は、VG1 HABDに関する。
実施例1.Fab-ヒアルロナン結合ドメイン融合タンパク質(Fab-HABD)の生成及びHAとの複合体化
Fab断片とヒアルロナン結合ドメインとの10個の融合タンパク質(以下、Fab-HABDと呼ぶ)を作製した(表2)。Fab-HABDは、Gly-Ser含有リンカー配列(本明細書では「1xバージョン」と呼ぶ)を介したFab断片の重鎖のC末端への1つのHABDの組換え融合によって作製した。場合により、追加のHABDをFab断片トの軽鎖のC末端に融合した(本明細書では「2×バージョン」と呼ぶ)。
Fab断片とヒアルロナン結合ドメインとの10個の融合タンパク質(以下、Fab-HABDと呼ぶ)を作製した(表2)。Fab-HABDは、Gly-Ser含有リンカー配列(本明細書では「1xバージョン」と呼ぶ)を介したFab断片の重鎖のC末端への1つのHABDの組換え融合によって作製した。場合により、追加のHABDをFab断片トの軽鎖のC末端に融合した(本明細書では「2×バージョン」と呼ぶ)。
VEGF及びPDGF(「VPDF」と呼ばれる)、ジゴキシゲニン(「Dig」と呼ばれる)、及びVEGF(クローン「G6.31」)に特異的に結合するFab断片を使用して、Fab-HABDを作製した。
HABDは、CD44(配列番号2)又はTSG6(配列番号4)に由来した。
Dig抗体を1つ又は2つのCD44 HA受容体ドメインに共有結合させ、非結合対照分子として使用した(配列番号9~12)。
A.材料及び方法
1.タンパク質発現
様々なFab-HABD発現プラスミドを、標準的な分子生物学技術を使用して制限クローニング又は遺伝子合成によって作製した。各ポリペプチド鎖に対して別々の発現ベクターを作製した。発現をHEK293細胞(ThermoFisher)において行い、発現プラスミドを1:1の比で混合した。
1.タンパク質発現
様々なFab-HABD発現プラスミドを、標準的な分子生物学技術を使用して制限クローニング又は遺伝子合成によって作製した。各ポリペプチド鎖に対して別々の発現ベクターを作製した。発現をHEK293細胞(ThermoFisher)において行い、発現プラスミドを1:1の比で混合した。
いくつかの例では、TSG6を大腸菌(E.coli.)で発現させた。
いくつかの例では、RabFab-1xTSG6及びRabFab-2xTSG6は、安定にトランスフェクトされたチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞からの分泌によって産生された。
2.タンパク質精製
4,000rpm、4°Cで20分間の遠心分離によって上清を回収した。その後、無細胞上清を0.22μmボトルトップフィルタで濾過し、冷凍庫(-20°C)で保存した。
4,000rpm、4°Cで20分間の遠心分離によって上清を回収した。その後、無細胞上清を0.22μmボトルトップフィルタで濾過し、冷凍庫(-20°C)で保存した。
Fab-HABDを、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)と共に抗Cカッパ及び抗CH1樹脂を使用するアフィニティークロマトグラフィーによって細胞培養上清から精製した。
簡潔には、滅菌濾過細胞培養上清を、1×PBS緩衝液(10mM Na2HPO4、1mM KH2PO4、137mM NaCl及び2.7mM KCl、pH7.4)で平衡化したKappaSelect樹脂 GE Healthcare)上に捕捉し、平衡化緩衝液で洗浄し、pH2.8の100mMクエン酸ナトリウムで溶出した。溶出した抗体画分をプールし、pHを7.5に調整した。次いで、タンパク質を、1×PBS緩衝液(10mM Na2HPO4、1mM KH2PO4、137mM NaCl及び2.7mM KCl、pH7.4)で平衡化したCaptureSelect IgG-CH1樹脂(Life Technologies)に捕捉し、平衡化緩衝液で洗浄し、pH2.8の100mMクエン酸ナトリウムで溶出した。タンパク質試料の濃度を、Nanodrop 800分光光度計(Thermo Scientific)を用いて280nmで測定した。
分析SECは、HiLoad 16/60 Superdex 200 prep gradeカラム(GE Healthcare)を介して、20mMヒスチジン、140mM NaCl、pH6.0ランニングバッファーを流速1.5mL/分で用いて行った。
サイズ排除クロマトグラフィーからの抗体含有プール画分を-80°Cで凍結し、更なる使用のために保存した。
いくつかの例では、TSG6を大腸菌(E.coli.)から精製した。簡潔には、7Mグアニジン-HCl、50mM Tris-HCl、100mMテトラチオン酸ナトリウム及び20mM亜硫酸ナトリウムからなる緩衝液を使用して、大腸菌(E.coli)細胞を抽出した。Polytron(登録商標)ホモジナイザーを用いたホモジナイゼーション、遠心分離及び上清の濾過後、hisタグ付きタンパク質を、6Mグアニジン-HCl、25mM Tris-HCl、pH8.6で平衡化したNi-NTAカラム(GE Healthcare)に捕捉した。カラムを25mM Tris-HCl pH8.6、0.1% Triton X-114で洗浄し、250mMイミダゾールを含有する緩衝液で溶出した。カラムから溶出したTSG6を希釈によって1.5mg/mLにリフォールディングし、続いて0.5Mグアニジン-HCl、0.5M l-アルギニン、1mM還元型グルタチオン(GSH)及び1mM酸化型グルタチオン(GSSG)の溶液に対して4°Cの温度で一晩透析した。25mM酢酸ナトリウム(pH5.0)への緩衝液交換後、リフォールディングされた物質をSP-Sepharose(商標)(GE Healthcare)での陽イオン交換クロマトグラフィーによって精製した。
いくつかの例では、RabFab-1xTSG6及びRabFab-2xTSG6を、安定にトランスフェクトしたチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞によって分泌させ、細胞培養培地から精製した。これらのタンパク質はリフォールディングを必要としなかった。RabFab-1xTSG6は、gly-gly-gly-gly-serリンカーを介してTSG-に融合したこのFabを有し、HABDはHCのC末端にある。RabFab-2xTSG6は、gly-gly-gly-gly-serリンカーを介してTSG6に融合したこのFabを有し、一方のHABDはHCのC末端にあり、他方はLCのC末端にある。両方のタンパク質は、精製に使用するために重鎖のC末端にHisタグを有する。これらのFab-HABDは、(1)Shatz,W.et al.,Mol.Pharm.,13(9):2996-3003(2016)に記載される抗原親和性カラムでの捕捉、(2)Nickel-NTAカラムでのHisタグ化材料の単離、続いて(3)SP-Sepharoseでの陽イオン交換クロマトグラフィーからなる3カラムクロマトグラフィーを使用して、CHO上清から精製された。
3.ヒアルロナン(HA)との複合体化
Fab-HABD-HAコンジュゲート(以下、Fab-HABD-HAと呼ぶ)の形成のため、Fab-HABDを10kDaヒアルロン酸ナトリウム(Lifecore,Biomedical)と1:1(w/w)で混合した。混合後、コンジュゲートを濃縮し、Amicon Ultra 10kDaカットオフ(Millipore)で再緩衝した。最終製剤は、20mMヒスチジンpH6.0、260mMスクロース、140mM NaCl、0.02%Tween 20であった。最後に、コンジュゲートを0.22μmフィルタ(Ultrafree-MC、遠心部0.22μm、GV Durapore)を通してフィルタにかけた。タンパク質-HAコンジュゲートの形成を、それぞれのFab-HABDと比較してより短い保持時間へのSECのシフトによって監視した(図1を参照)。
Fab-HABD-HAコンジュゲート(以下、Fab-HABD-HAと呼ぶ)の形成のため、Fab-HABDを10kDaヒアルロン酸ナトリウム(Lifecore,Biomedical)と1:1(w/w)で混合した。混合後、コンジュゲートを濃縮し、Amicon Ultra 10kDaカットオフ(Millipore)で再緩衝した。最終製剤は、20mMヒスチジンpH6.0、260mMスクロース、140mM NaCl、0.02%Tween 20であった。最後に、コンジュゲートを0.22μmフィルタ(Ultrafree-MC、遠心部0.22μm、GV Durapore)を通してフィルタにかけた。タンパク質-HAコンジュゲートの形成を、それぞれのFab-HABDと比較してより短い保持時間へのSECのシフトによって監視した(図1を参照)。
実施例2.Fab-HABDの分子特性
実施例2.1.HAとの相互作用
A.材料及び方法
Fab-HABDのHABDがHAに結合する能力を調べた。HAへのFab-CD 44及びFab-TSG 6 Fab-HABDの結合を、Biacore T 200機器(GE Healthcare)を使用してSPRによって試験した(表3)。簡潔には、Fab-CD44 Fab-HABDを、それぞれ3.7~300nMの範囲の濃度でHAコーティングチップ(SCBS HY、Xantect Bioanalytics GmbH、ドイツ)上に80秒間又は120秒間注入した。いくつかの実験のため、ストレプトアビジン(GE Healthcare)でコーティングされたSeries S Sensor SA Chipにビオチン-HA(Sigma-Aldrich、米国ミズーリ州セントルイス)を間接的にカップリングさせることによってHAコーティングチップを調製した。解離相を600秒間監視した。その後、10mMグリシンpH1.5を60秒間又は3M MgCl2 を30秒間注入することによって表面を再生した。バルク屈折率差は、緩衝液注入から得られた応答を差し引くことによって補正した。全ての実験を、PBS-T(10mM Na2HPO4、1mM KH2PO4、137mM NaCl、2.7mM KCl pH7、4、0.05%Tween-20)を使用して25°Cで行った。導出された曲線は、BIAevaluationソフトウェアを使用して1:1 Langmuir binding modelに適合させた。全ての実験を、PBS-T(10mM Na2HPO4、1mM KH2PO4、137mM NaCl、2.7mM KCl pH7、4、0.05%Tween-20)を使用して25℃で行った。
実施例2.1.HAとの相互作用
A.材料及び方法
Fab-HABDのHABDがHAに結合する能力を調べた。HAへのFab-CD 44及びFab-TSG 6 Fab-HABDの結合を、Biacore T 200機器(GE Healthcare)を使用してSPRによって試験した(表3)。簡潔には、Fab-CD44 Fab-HABDを、それぞれ3.7~300nMの範囲の濃度でHAコーティングチップ(SCBS HY、Xantect Bioanalytics GmbH、ドイツ)上に80秒間又は120秒間注入した。いくつかの実験のため、ストレプトアビジン(GE Healthcare)でコーティングされたSeries S Sensor SA Chipにビオチン-HA(Sigma-Aldrich、米国ミズーリ州セントルイス)を間接的にカップリングさせることによってHAコーティングチップを調製した。解離相を600秒間監視した。その後、10mMグリシンpH1.5を60秒間又は3M MgCl2 を30秒間注入することによって表面を再生した。バルク屈折率差は、緩衝液注入から得られた応答を差し引くことによって補正した。全ての実験を、PBS-T(10mM Na2HPO4、1mM KH2PO4、137mM NaCl、2.7mM KCl pH7、4、0.05%Tween-20)を使用して25°Cで行った。導出された曲線は、BIAevaluationソフトウェアを使用して1:1 Langmuir binding modelに適合させた。全ての実験を、PBS-T(10mM Na2HPO4、1mM KH2PO4、137mM NaCl、2.7mM KCl pH7、4、0.05%Tween-20)を使用して25℃で行った。
さらに、VDPF-2xCD44とHAとの相互作用を等温滴定熱量測定(ITC)によって試験した。簡潔には、Fab-CD 44融合物をPBS(10mM Na2HPO4、1mM KH2PO4、137mM NaCl、2.7mM KCl pH7、4)に対して透析した。透析後、全ての分子が、緩衝液に関連するミスマッチを避けるために全く同じ緩衝液条件にあるように、残りの緩衝液を使用してHAを溶解した。HA分子を、それぞれ10μM(10kDa HA)又は2μM(50kDa HA)の濃度で試料細胞にロードした。参照セルに脱イオン水を充填した。Fab-CD44融合物を150μMの濃度でシリンジに充填した。滴定実験を25℃で行った。親和定数K並びに化学量論Nは、Origin 7.0(OriginLab Corporation)の一組の部位モデルを使用して計算した。
同様に、ITCを使用して、TSG6と10kDaのHAとの相互作用を測定した(表4)(ただし、これらの実験では、TSG6(20μM)を熱量計セルに入れ、シリンジ内のHA(50μM)で滴定した)。PBSを含有する溶液を上記のように調製し、測定温度は25°C又は37°Cであった。これらの測定を、Auto PEAQ ITC機器(Malvern Instruments)で行った。データ分析は、Nを1.0に固定したままにし、HA濃度及び親和性定数Kを可変パラメータとしたことを除いて、前の段落に記載した通りであった。
B.結果
Fab-CD44及びFab-TSG6によるHA結合についてのSPRによるKDを表3に示す。
Fab-CD44及びFab-TSG6によるHA結合についてのSPRによるKDを表3に示す。
相互作用の強さは、HABD配列並びに相互作用の結合活性(すなわち、2xバージョンは、HAへの親和性結合を介してより高い機能的親和性を示す)によって決定される。
ITC分析(表4)により、以下に示すHA親和性が得られ、結合部位濃度は400~745μMと計算され、10kDa HA鎖あたり8~15個のTSG6分子の推定化学量論を示す。細胞中の50μM VPDF-2xCD44及びシリンジ中の150μM 10kDa HAを使用した同様の実験により、25μMのKD及び10kDa HA鎖あたり4.5 VPDF-2xCD44の見かけの化学量論を得た。CD44のより弱いHA結合親和性は、より高い濃度がITC実験に使用されることを必要とした。2×CD44融合物の二価HA結合性、及びTSG6と比較してより高分子量のCD44から予想され得るように、10kDaの結合化学量論は、2×CD44と比較して1×TSG6について2~3倍大きい。相互作用の強さは、HABD配列並びに相互作用の結合活性(すなわち、2xバージョンは、HAへの親和性結合を介してより高い機能的親和性を示す)によって決定される。
相互作用の化学量論に関して、本発明者らは、平均して、10kDa HA分子あたり1.5個のVPDF-2xCD44が結合し得るのに対して、50kDa HA分子あたり5個のVPDF-2xCD44が結合し得ることを見出した。
SPR測定によれば、VPDF-2xCD44はVEGFリガンドとPDGFリガンドの両方に同時に結合することができた。VPDF-2xCD44へのVEGF及びPDGFの結合を、未修飾VPDFへのそれらの結合と比較した。簡潔には、PDGFを、標準的なカップリング化学を用いてSeries S Sensor Chip CM5(GE Healthcare)にカップリングさせて、およそ4000レゾナンスユニット(RU)の表面を得た。VPDF-2xCD44融合物並びに未修飾VPDF対照をそれぞれ3μg/mLの濃度で注射した後、VEGFを5μg/mLの濃度で注入して、リガンドPDGF及びVEGFの両方へのFabの同時結合を実証した。その後、10mMグリシンpH2.0を60秒間注入することによって表面を再生した。SPR測定により、VPDF Fab断片重鎖のC末端へのHABDの融合が、リガンドと標的タンパク質との相互作用を妨害しないことが確認された。
実施例2.2.Fab-HABDの安定性
眼における長時間作用型送達のためのFab-HABDの使用は、1カ月規模での体温でのタンパク質安定性を必要とする。これのための前提条件は、37℃より高いFab-HABDの熱安定性である。
眼における長時間作用型送達のためのFab-HABDの使用は、1カ月規模での体温でのタンパク質安定性を必要とする。これのための前提条件は、37℃より高いFab-HABDの熱安定性である。
A.材料及び方法
VPDF-2xCD44及びTSG6の熱安定性を静的光散乱及びタンパク質自己蛍光によって試験した。試料をおよそ1mg/mLに希釈し、Optim機器(Avacta Inc.)を使用して、0.1°C/分の発熱速度で25°Cから80°Cまでの温度勾配に供した。光散乱及び蛍光データを、このプロセス中に266nmレーザーを照射して記録した。散乱強度が増加する温度として定義されるおよそ75°Cの凝集開始を決定した。同時に、蛍光発光スペクトルを記録した。
VPDF-2xCD44及びTSG6の熱安定性を静的光散乱及びタンパク質自己蛍光によって試験した。試料をおよそ1mg/mLに希釈し、Optim機器(Avacta Inc.)を使用して、0.1°C/分の発熱速度で25°Cから80°Cまでの温度勾配に供した。光散乱及び蛍光データを、このプロセス中に266nmレーザーを照射して記録した。散乱強度が増加する温度として定義されるおよそ75°Cの凝集開始を決定した。同時に、蛍光発光スペクトルを記録した。
VPDF-CD44については、蛍光スペクトルの重心平均を温度に対してプロットしたときに、およそ56°C及び79°Cで2つの遷移を測定した。これらの遷移は、おそらくFabドメイン及びCD44ドメインのタンパク質の変性を示す。したがって、熱アンフォールディングに関連する散乱又はスペクトル変化は>>37°Cであり、これはこのFab-HABDの良好な安定性を示す。
B.結果
VPDF-2xCD44について、56°C及び79°Cで2つの遷移を測定した。これらの2つのTmは、VPDF-2xCD44の変性における遷移を示し、CD44ドメインは56°Cで変性し、Fabは79°Cで変性する。
VPDF-2xCD44について、56°C及び79°Cで2つの遷移を測定した。これらの2つのTmは、VPDF-2xCD44の変性における遷移を示し、CD44ドメインは56°Cで変性し、Fabは79°Cで変性する。
TSG6については、観察されたTm開始は35°Cであると測定され、測定されたTmは43°Cであった。
実施例3.ラットレーザー脈絡膜血管新生(CNV)におけるIn Vivo有効性
A.材料及び方法
以下の仮定を試験するために、レーザー誘発性脈絡膜新生血管(ラットレーザーCNV)のin vivoラットモデルでFab-HABDを試験した:(1)Fab-HABDはIVT HAに結合するにもかかわらずin vivoで有効である(すなわち、Fab-HABDは血管新生を阻害することができる);及び(2)Fab-HABDは、それぞれの未修飾Fab断片と比較して、より長期のin vivo有効性を有する。
A.材料及び方法
以下の仮定を試験するために、レーザー誘発性脈絡膜新生血管(ラットレーザーCNV)のin vivoラットモデルでFab-HABDを試験した:(1)Fab-HABDはIVT HAに結合するにもかかわらずin vivoで有効である(すなわち、Fab-HABDは血管新生を阻害することができる);及び(2)Fab-HABDは、それぞれの未修飾Fab断片と比較して、より長期のin vivo有効性を有する。
このため、ラットは、レーザー損傷を受ける1週間前又は3週間前のいずれかにタンパク質製剤のIVT注射を受けた(1眼あたり6回のレーザー熱傷)。レーザー損傷の設定の1週間後、蛍光血管造影(FA)イメージングを用いて血管成長について病変を分析した。
Fab-HABDを、それぞれの未修飾Fab断片と比較した。Fab-HABDの長期持続有効性を検出するために、未修飾Fabの用量を「最小効果用量」(すなわち、ラットモデルの持続期間内のビヒクルと比較して、血管新生の検出可能な阻害が低いだけである)に滴定して、モデルの同じ用量及び期間でFab-HABDの長期持続有効性を示した。
B.結果
試験した全てのFab-HABDは、in vivoで新生血管形成の阻害を示した(表5)。これは、Fab-HABDが硝子体内でHAに結合したにもかかわらず、関連する組織に到達して薬理学的効果を発揮することを示す。
試験した全てのFab-HABDは、in vivoで新生血管形成の阻害を示した(表5)。これは、Fab-HABDが硝子体内でHAに結合したにもかかわらず、関連する組織に到達して薬理学的効果を発揮することを示す。
試験した全てのFab-HABDは、同じモデル設定内の同じ用量でのそれぞれの未修飾Fab断片と比較して、薬理学的効果のより長い持続時間を示した(表5)。これは、IVT HAに結合する能力がin vivoで薬理学的効果を延長し得ることを示す。
in vivoモデルの分割は、HAに対する親和性の有意差にもかかわらず、異なる分子に対する有効性の永続性の区別を可能にしなかった。モデルに適用された低非治療用量では、忍容性の問題は検出されなかった。Fab-HABDの用量を投与されたラットの全ての眼は完全に正常であり、障害の徴候はなく、生存期間中にのみ緩衝液を投与された眼と同等であった。
実施例4.RabFab、RabFab-1xTSG6及びRabFab-2xTSG6を用いたウサギ薬物動態(PK)研究
A.材料及び方法
動物研究のためのタンパク質を、透析によって20mMヒスチジン酢酸塩、150mM NaCl、pH5.5、又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)、pH7.4のいずれかに製剤化した。製剤は、300~340mOsm/kgの間の凝固点法によって測定された浸透圧と等張であった。サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)による分析は、全てのタンパク質がこれらの製剤において≧95%モノマーであることを示した。エンドトキシンレベルを、最終投与濃度で0.1EU/眼未満であると評価した。
A.材料及び方法
動物研究のためのタンパク質を、透析によって20mMヒスチジン酢酸塩、150mM NaCl、pH5.5、又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)、pH7.4のいずれかに製剤化した。製剤は、300~340mOsm/kgの間の凝固点法によって測定された浸透圧と等張であった。サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)による分析は、全てのタンパク質がこれらの製剤において≧95%モノマーであることを示した。エンドトキシンレベルを、最終投与濃度で0.1EU/眼未満であると評価した。
硝子体半減期研究のため、雌ウサギに、対照物品(PBS、n=1)、0.15mg/眼のAlexaFluor-488標識RabFab(n=2)、又はAlexaFluor-488(AF-488)標識RabFab-2xTSG6を、両眼にITV注射によって総体積50μLで0.05(n=2)、0.15(n=2)、及び2.5(n=4)mg/眼の用量で投与する追加の薬物動態研究を行った。硝子体液及び眼房水中の試験物質質濃度を、以前に記載されたように蛍光光度法を使用して特定の時点で測定した。Dickmann,L.J.et al.,Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.,56(11):6991-6999(2015).濃度-時間プロファイルを使用して、Phoenix WinNonlin(Certara Inc.、カリフォルニア州マウンテンビュー)を使用した非コンパートメント分析を使用して薬物動態パラメータを推定した。蛍光光度法アプローチを使用して作成された濃度-時間プロファイルについては、投与部位の個体間変動及びその後の硝子体を通る試験物質の拡散に起因する可能性が高いため、投与後最初の48時間のサンプリングはPK分析から除外された。Dickmann,L.J.et al.,Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.,56(11):6991-6999(2015).PK分析は、CL=用量/AUC(用量は既知であり、AUCは線形台形法を使用して測定される)として計算されるクリアランス(CL)を用いた非コンパートメント分析を使用して行った。定常状態における分布容積は、クリアランス値と、終相の傾きから求めた消失速度定数を用いて、V=CL/kelとして算出した。消失半減期を、t1/2=ln(2)/kelとして計算した。
B.結果
眼滞留時間に影響を及ぼすHA結合の能力を、最初に、ニュージーランドホワイトウサギにおける薬物動態(PK)実験を用いて調べた。ウサギ硝子体(約65μg/mL)のHA濃度は、ヒト硝子体(100~400μg/mL)、又はブタ(硝子体HA約180μg/mL)若しくはカニクイザル(硝子体HA約150μg/mL)などの他の前臨床種よりもかなり低いが、試験物質のIVT投与後の初期PK研究にはウサギがしばしば用いられる。研究は、0.3mg/眼のRabFab、0.3mg/眼のRabFab-1xTSG6、又は0.5mg/眼のRabFab-2xTSG6のIVT注射を使用するように設計された。ex vivoで硝子体液に添加されたタンパク質を使用した回復実験は、以前に記載されたように抗イディオタイプ検出抗体を用いたELISAを使用してRabFab及びRabFab-1xTSG 6を定量できることを示した(Shatz et al.,2016 Molecular Pharmaceutics)。しかし、RabFab-2xTSG6を用いたELISAでは、硝子体濃度の放射化学的測定をこの材料に使用するように、不十分な回収率が得られた。PK研究のため、RabFab-2xTSG6をヨウ素125で放射性標識した。
眼滞留時間に影響を及ぼすHA結合の能力を、最初に、ニュージーランドホワイトウサギにおける薬物動態(PK)実験を用いて調べた。ウサギ硝子体(約65μg/mL)のHA濃度は、ヒト硝子体(100~400μg/mL)、又はブタ(硝子体HA約180μg/mL)若しくはカニクイザル(硝子体HA約150μg/mL)などの他の前臨床種よりもかなり低いが、試験物質のIVT投与後の初期PK研究にはウサギがしばしば用いられる。研究は、0.3mg/眼のRabFab、0.3mg/眼のRabFab-1xTSG6、又は0.5mg/眼のRabFab-2xTSG6のIVT注射を使用するように設計された。ex vivoで硝子体液に添加されたタンパク質を使用した回復実験は、以前に記載されたように抗イディオタイプ検出抗体を用いたELISAを使用してRabFab及びRabFab-1xTSG 6を定量できることを示した(Shatz et al.,2016 Molecular Pharmaceutics)。しかし、RabFab-2xTSG6を用いたELISAでは、硝子体濃度の放射化学的測定をこの材料に使用するように、不十分な回収率が得られた。PK研究のため、RabFab-2xTSG6をヨウ素125で放射性標識した。
図2Aに示すように、PKパラメータを表6に要約すると、RabFab-1xTSG6及びRabFab-2xTSG6の両方が、遊離RabFabと比較してより長い硝子体滞留時間を示した。RabFab-1xTSG6は、RabFabよりも1.4倍長い半減期を示したが、半減期の増加は、RabFab-2xTSG6については2.2倍であった。これらの結果は、HABDへのFabの融合が眼区画におけるこれらの分子の保持時間を増加させ得ることを示す。他の種の硝子体HA濃度がより高いことを考えると、Fab-HABDを有する動物では更に大きな半減期延長が得られると予想される。
さらに、硝子体半減期研究は、蛍光光度法によって観察されるように、RabFabと比較してRabFab-2xTSG6の硝子体半減期におよそ3~4倍の増加があり、評価された範囲にわたって用量に明らかに依存しないことを示した(図2B)。しかし、21日間の研究期間は、薬物動態学的パラメータの信頼できる決定には十分な長さではなく、投与されたRabFab-2xTSG6のおよそ40%が研究終了時に硝子体内に残存していると推定された。
実施例5.RabFab-1xTSG6及び遊離TSG6のウサギ眼忍容性
A.材料及び方法
遊離TSG 6及びRabFab-1xTSG6の単回ITV用量の毒性を、ニュージーランドホワイトウサギで評価した。4週間の単回IVT用量研究を設計し(表7)、実施した。血清中のRabFab-1xTSG6又は遊離TSG 6に対する抗薬物抗体(ADA)をELISAによって測定した。プレートをRabFab-1xTSG-6又は遊離TSG6でコーティングし、研究動物から採取した血清とインキュベートし、次いで、HRPコンジュゲートヤギ抗ウサギFc抗体で抗薬物抗体を検出した。
A.材料及び方法
遊離TSG 6及びRabFab-1xTSG6の単回ITV用量の毒性を、ニュージーランドホワイトウサギで評価した。4週間の単回IVT用量研究を設計し(表7)、実施した。血清中のRabFab-1xTSG6又は遊離TSG 6に対する抗薬物抗体(ADA)をELISAによって測定した。プレートをRabFab-1xTSG-6又は遊離TSG6でコーティングし、研究動物から採取した血清とインキュベートし、次いで、HRPコンジュゲートヤギ抗ウサギFc抗体で抗薬物抗体を検出した。
B.結果
一般に、RabFab-1xTSG-6を投与された動物は、遊離TSG6を投与された動物よりも重篤な所見が少なかった。遊離TSG6を投与した動物は、有意な臨床所見を有していた。4匹の動物が4日目に予定通り剖検されたが、他の4匹の動物は、有意な臨床所見及び動物福祉に対する懸念のために、30日目ではなく12日目又は17日目のいずれかで早期に終了させた。これらの臨床所見には、腫脹して赤くなった眼瞼及び結膜、スタッフが近づいたときに目を閉じたままにした動物、並びに眼の炎症及び刺激が含まれた。投与後3日までに、遊離TSG6を投与した動物は、水晶体及び外側から完全な網膜変性の顕微鏡所見と相関する、著しい後初期白内障及び可変網膜血管減衰を示した。RabFab-1xTSG6を投与した動物では、類似しているがそれほど重篤ではない所見が存在した。顕著な、主に単核細胞の炎症が、投与後7日目から全ての動物において認められた。炎症及び網膜変性は、網膜剥離、並びにビメンチン、グリア線維酸性タンパク質(GFAP)、及びグルタミンシンテターゼ陽性ミュラー(Muller)細胞の肥大及び末梢移動の証拠と多巣性に関連していた。TSG6のIVT投与の4日後の網膜変性を示す組織病理画像を図3に示す。
一般に、RabFab-1xTSG-6を投与された動物は、遊離TSG6を投与された動物よりも重篤な所見が少なかった。遊離TSG6を投与した動物は、有意な臨床所見を有していた。4匹の動物が4日目に予定通り剖検されたが、他の4匹の動物は、有意な臨床所見及び動物福祉に対する懸念のために、30日目ではなく12日目又は17日目のいずれかで早期に終了させた。これらの臨床所見には、腫脹して赤くなった眼瞼及び結膜、スタッフが近づいたときに目を閉じたままにした動物、並びに眼の炎症及び刺激が含まれた。投与後3日までに、遊離TSG6を投与した動物は、水晶体及び外側から完全な網膜変性の顕微鏡所見と相関する、著しい後初期白内障及び可変網膜血管減衰を示した。RabFab-1xTSG6を投与した動物では、類似しているがそれほど重篤ではない所見が存在した。顕著な、主に単核細胞の炎症が、投与後7日目から全ての動物において認められた。炎症及び網膜変性は、網膜剥離、並びにビメンチン、グリア線維酸性タンパク質(GFAP)、及びグルタミンシンテターゼ陽性ミュラー(Muller)細胞の肥大及び末梢移動の証拠と多巣性に関連していた。TSG6のIVT投与の4日後の網膜変性を示す組織病理画像を図3に示す。
RabFab-1xTSG6を投与し、4日目に剖検に供した両動物は、4日目に血清中に存在する抗薬物抗体(ADA)の証拠を有していた。しかしながら、これらの動物のうちの1匹はADAプレ用量を有していたが、この治療群の残りの3匹の動物はADAプレ用量を有していなかった。後の剖検を受けたこの群の動物は、4日目及び8日目に血清ADAについて陰性であったが、15日目にADA陽性になった。遊離TSG6で治療した動物の血清ADA応答の分析は、アッセイの感度が低いために決定的ではなかった。
一般に、RabFab-1xTSG-6を投与された動物は、遊離TSG6を投与された動物よりも重篤な所見が少なかった(表8)。白内障は各動物に存在したが、白内障は自然に点状であり、顕微鏡切片では相関は同定されなかった。網膜変性の臨床的証拠はなかったが、最小から軽度の網膜外変性の顕微鏡的証拠が個々の眼に存在していた。8日目以降、中程度から重度に類似した硝子体細胞及び水性細胞が存在した。動物を4日目及び17日目に安楽死させた。
抗RabFab応答の評価は、投与前の3/8匹の動物(2匹の動物に遊離TSG6を投与し、1匹の動物にRabFab-1xTSG6を投与した)についてカットオフを超える値の存在により複雑であった。しかしながら、試験項目の投与後、RabFab-1xTSG6を投与した3/4匹の動物は、ADA力価が出現したか又は増加しており、1匹の動物を4日目に安楽死させ、両方の動物を17日目に安楽死させた。対照的に、遊離TSG6を投与した動物1(剖検4日目)のみが、投与前と比較して高いADA力価を有していた。
臨床徴候及び顕微鏡的病変の早期発症は、網膜及び水晶体変性におけるTSG6の直接的な役割を示唆しているが、後の時点での所見は、予想外に激しいADA応答によって混乱した。ミュラー細胞の末梢移動は、網膜への傷害又は網膜の剥離後のウサギ網膜の非特異的応答であると結論付けられた。
実施例6.ミニブタにおける治療用量の薬物動態(PK)
本研究の目的は、ミニブタへのIVT注射(IVT)によって1回投与されたFab-HABD及びFab-HABD-HAsの眼及び全身PKパラメータ、並びに結果として生じる眼半減期(t1/2)の延長を決定することであった。さらに、抗薬物抗体(ADA)、眼の忍容性及び眼の病態(いくつかの研究対象において)の調査を行った。
本研究の目的は、ミニブタへのIVT注射(IVT)によって1回投与されたFab-HABD及びFab-HABD-HAsの眼及び全身PKパラメータ、並びに結果として生じる眼半減期(t1/2)の延長を決定することであった。さらに、抗薬物抗体(ADA)、眼の忍容性及び眼の病態(いくつかの研究対象において)の調査を行った。
A.材料及び方法
14匹のGottingen SPFミニブタに、治療用量の以下の試験項目を両眼に投与した(50μL/眼)(表9)。
14匹のGottingen SPFミニブタに、治療用量の以下の試験項目を両眼に投与した(50μL/眼)(表9)。
IVT投与後、試験項目を投与した動物の血液及び眼房水試料を研究期間中(最大9週間)定期的に収集し、硝子体液を予定された安楽死の直後に採取して試験項目の全身及び眼のPKを追跡した。血漿、眼房水及び硝子体液を試験項目濃度について分析し、血漿及び硝子体液試料をADAの存在について更に分析した。
B.結果:研究の寿命期の間、VPDF-2xCD44を投与された主に5匹中2匹の動物の眼に関する肉眼的所見は、この試験項目のIVT注射がブタの眼によって忍容されず、動物の早期屠殺をもたらしたことを示した。組織病理学的評価のために、動物あたり1つの眼を用意した。簡潔には、このような肉眼的所見は、混濁硝子体、正常粘度未満の硝子体、及び最終的には視力喪失の挙動徴候であった。眼の組織病理学的所見は、虹彩、毛様体、小柱網及び網膜における血管周囲/血管、主に単核細胞浸潤を伴う中等度の混合細胞炎症からなっていた。網膜変性は、変性した神経節細胞、INLにおける細胞の喪失、集塊した光受容体及びPR層における置換された核からなっていた。さらに、混合細胞浸潤及び線維束を有する好酸球性タンパク質性物質が硝子体内に観察された。視神経に所見は認められなかった。
VPDF-2xCD44+10kDa HAを受けた5匹の動物のうち少なくとも1匹の眼に関する肉眼的所見は、VPDF-2xCD44と比較して有意に重症度が低かった。簡潔には、両眼の前房にフレア/白ベールがあり、これが角膜の後ろに蓄積物を作ったが、早期終了のために考慮されなかった。
結論として、VPDF-2xCD44とHA(すなわち、IVT注射前のHAによるCD44 HA結合部位の占有)との複合体化は、VPDF-2xCD44の眼忍容性を改善した。
未修飾VPDFを受けた動物群では、肉眼的所見又は忍容性の問題は見られなかった。
試験項目VPDF-2xCD44及びVPDF-2xCD44+10kDa HAのPK結果は、眼房水及び硝子体に由来し、非区画分析による個々の濃度時間データから計算され、図4A~Bにグラフで示されている。
5.8日間の未修飾VPDFのIVT t1/2はそのような分子について予想される範囲内にあるが、48日間のVPDF-2xCD44+10kDa HAのIVT t1/2は、未修飾VPDFと比較して眼内滞留時間の約8倍の増加に対応する。結論として、VPDF-2xCD44+10kDaは、HAに複合体化していないVPDF-2xCD44と比較して有意に改善された忍容性及び未修飾VPDFと比較して有意に改善された眼内半減期を示す。
実施例7.硝子体適合性のためのHAとのプレ複合体化
in vivoミニブタ研究からの肉眼的所見、すなわち硝子体の濁りは、純粋なHAとのVPDF-2xCD44のプレ複合体化によって減少し得る、VPDF-2xCD44とブタ硝子体との不適合性(すなわち、沈殿物の形成)を示唆している。これらの効果を更に調査し、これらの観察結果がVPDF-2xCD44分子に限定されるか、又は他のFab-HABDについても検出できるかどうかを試験するために、本発明者らは、硝子体変性を検出するためのex vivo試験システムを開発した。
in vivoミニブタ研究からの肉眼的所見、すなわち硝子体の濁りは、純粋なHAとのVPDF-2xCD44のプレ複合体化によって減少し得る、VPDF-2xCD44とブタ硝子体との不適合性(すなわち、沈殿物の形成)を示唆している。これらの効果を更に調査し、これらの観察結果がVPDF-2xCD44分子に限定されるか、又は他のFab-HABDについても検出できるかどうかを試験するために、本発明者らは、硝子体変性を検出するためのex vivo試験システムを開発した。
HAと予め複合体化した場合のいくつかのFab-HABDの硝子体適合性を評価するために、in vitro 「液滴」試験を開発した。この実施例は、HA(すなわち、コンジュゲート)と予め複合体化したFab-HABDがin vitro実験で硝子体と適合性であったことを示す。以前に観察された硝子体の不適合性は、遊離HABDによって引き起こされた可能性があり、これはHAプレ複合体化によって軽減された。Fab-HABDと遊離HABDとの不適合性は、濃度依存性であることが示された。さらに、HA結合を無効にする点変異を含むFab-HABD変異体であるCD44koは、予め複合体化された形態及び単離された形態の両方で硝子体と適合性であった。
実施例7.1.VPDF-2xCD44と10kDa HAとのプレ複合体化は硝子体内(IVT)忍容性を改善する
A.材料及び方法
第1の試験では、ブタ硝子体をDounceホモジナイザーで10回ホモジナイズし、10,000gで2分間の遠心分離によって破片を除去した。次いで、2μlの均質化された硝子体の液滴をガラス顕微鏡スライドに適用した。さらに、2μlの試験試料(すなわち、定義された濃度のFab-HABD又はFab-HABD-HA)を、更に混合することなく硝子滴の上に添加した。液滴の併合のおよそ1分後、不均一性及び沈殿について明視野モードで40倍の倍率で光学顕微鏡によって試料を検査した。
A.材料及び方法
第1の試験では、ブタ硝子体をDounceホモジナイザーで10回ホモジナイズし、10,000gで2分間の遠心分離によって破片を除去した。次いで、2μlの均質化された硝子体の液滴をガラス顕微鏡スライドに適用した。さらに、2μlの試験試料(すなわち、定義された濃度のFab-HABD又はFab-HABD-HA)を、更に混合することなく硝子滴の上に添加した。液滴の併合のおよそ1分後、不均一性及び沈殿について明視野モードで40倍の倍率で光学顕微鏡によって試料を検査した。
B.結果
20mMヒスチジン、140mM NaCl、pH6.0中200mg/mLの濃度の未修飾VPDFと混合されたブタ硝子体は均一で透明である(図5A)が、20mMヒスチジン、140mM NaCl、pH6.0中20mg/mLの濃度のVPDF-2xCD44と混合されたブタ硝子体は不均一であり、沈殿の明確な徴候を示す(図5B)。
20mMヒスチジン、140mM NaCl、pH6.0中200mg/mLの濃度の未修飾VPDFと混合されたブタ硝子体は均一で透明である(図5A)が、20mMヒスチジン、140mM NaCl、pH6.0中20mg/mLの濃度のVPDF-2xCD44と混合されたブタ硝子体は不均一であり、沈殿の明確な徴候を示す(図5B)。
この結果は、in vivoでのIVT注射時にも、VPDF-2xCD44とブタ硝子体との不適合性を示唆している。したがって、硝子体の不適合性は、VPDF-2xCD44について見られるin vivo 忍容性問題の潜在的な根本原因の1つである。
20mMヒスチジン、140mM NaCl、pH6.0中の1%(w/v)HA(10kDa、Lifecore,Biomedical)と20mg/mLの濃度のVPDF-2xCD44のプレ複合体化は、硝子体適合性をもたらす(図5C)。この結果は、VPDF-2xCD44と10kDa HAとのプレ複合体化がIVT忍容性を改善することが示された上記のミニブタin vivo研究からの所見を反映している。
実施例7.2.VPDF-2xCD44の硝子体不適合性は濃度に依存する
A.材料及び方法
VPDF-2xCD44の硝子体不適合性の濃度依存性を試験するため、2μlのブタ硝子体を、37.5mg/mLの開始濃度で20mMヒスチジン、140mM NaCl、pH6.0中のVPDF-2xCD44の1:4希釈物と混合した。硝子体とタンパク質の混合物を、硝子体の不均質性について光学顕微鏡法によって調べた。
A.材料及び方法
VPDF-2xCD44の硝子体不適合性の濃度依存性を試験するため、2μlのブタ硝子体を、37.5mg/mLの開始濃度で20mMヒスチジン、140mM NaCl、pH6.0中のVPDF-2xCD44の1:4希釈物と混合した。硝子体とタンパク質の混合物を、硝子体の不均質性について光学顕微鏡法によって調べた。
B.結果
検出された不均一性は、タンパク質濃度に依存していた(表10;図6A~F)。VPDF-2xCD44の硝子体適合性は、0.6~0.15mg/mLの間に達した。これらの結果を上記のin vivoミニブタ研究における所見(VPDF-2xCD44の濃度=17.4mg/mL)と関連付けると、17.4mg/mLの濃度のVPDF-2xCD44溶液のIVT注射が、観察された忍容性の問題の根本原因であり得る同様の不均一性をもたらし得ることが示唆される。
検出された不均一性は、タンパク質濃度に依存していた(表10;図6A~F)。VPDF-2xCD44の硝子体適合性は、0.6~0.15mg/mLの間に達した。これらの結果を上記のin vivoミニブタ研究における所見(VPDF-2xCD44の濃度=17.4mg/mL)と関連付けると、17.4mg/mLの濃度のVPDF-2xCD44溶液のIVT注射が、観察された忍容性の問題の根本原因であり得る同様の不均一性をもたらし得ることが示唆される。
実施例7.3.VPDF-2xCD44の硝子体の不適合性は硝子体内(IVT)HAとのその相互作用に関連する
A.材料及び方法
VPDF-2xCD44の硝子体不適合性がVPDF-2xCD44とIVT HAとの相互作用によって誘導されるかどうかを試験するため、本発明者らは、タンパク質の残りをインタクトのままにして、HAへの結合を消失させるCD44のHA結合部位内の点変異を含むこの分子のバリアント(VPDF-2xCD44-ko)を設計した(本明細書では「koバリアント」と呼ぶ)。
A.材料及び方法
VPDF-2xCD44の硝子体不適合性がVPDF-2xCD44とIVT HAとの相互作用によって誘導されるかどうかを試験するため、本発明者らは、タンパク質の残りをインタクトのままにして、HAへの結合を消失させるCD44のHA結合部位内の点変異を含むこの分子のバリアント(VPDF-2xCD44-ko)を設計した(本明細書では「koバリアント」と呼ぶ)。
B.結果
CD44koバリアントは、一過性発現、精製及び生物物理学的特性(分析サイズ排除、変性SDSキャピラリー電気泳動)において同一の挙動を示し、その同一性を質量分析によって確認した。HA結合部位変異の導入は、SPRによって示されるように親和性の完全な喪失をもたらした(実施例2と同じ方法で試験した)。
CD44koバリアントは、一過性発現、精製及び生物物理学的特性(分析サイズ排除、変性SDSキャピラリー電気泳動)において同一の挙動を示し、その同一性を質量分析によって確認した。HA結合部位変異の導入は、SPRによって示されるように親和性の完全な喪失をもたらした(実施例2と同じ方法で試験した)。
このVPDF-2xCD44-koバリアントを2xVPDFと同じ濃度で上記の実施例7.2に記載されるように硝子体適合性について試験した場合、硝子体の不均一性は検出されず、硝子体適合性を示唆した(表11)。
実施例7.4.VPDF-2xCD44は、ヒアルロニダーゼによる前治療後の硝子体と適合性である
A.材料及び方法
さらに、本発明者らは、ヒアルロニダーゼで前治療してHAを分解したブタ硝子体におけるVPDF-2xCD44の硝子体適合性を試験した。このために、ブタ精巣由来のヒアルロニダーゼ(Sigma)をPBS中に2mg/mL(>1.5U/μL)で溶解した。このヒアルロニダーゼ溶液1μLを50μLのブタ硝子体に添加し、37°Cで2時間インキュベートした。対照試料をPBS緩衝液のみで治療した。
A.材料及び方法
さらに、本発明者らは、ヒアルロニダーゼで前治療してHAを分解したブタ硝子体におけるVPDF-2xCD44の硝子体適合性を試験した。このために、ブタ精巣由来のヒアルロニダーゼ(Sigma)をPBS中に2mg/mL(>1.5U/μL)で溶解した。このヒアルロニダーゼ溶液1μLを50μLのブタ硝子体に添加し、37°Cで2時間インキュベートした。対照試料をPBS緩衝液のみで治療した。
B.結果
結果として、VPDF-2xCD44は、おそらく高分子量HAの分解に起因して、ヒアルロニダーゼで前処理した硝子体と混合した場合、20mg/mLの濃度で不均一性を示さなかった。
結果として、VPDF-2xCD44は、おそらく高分子量HAの分解に起因して、ヒアルロニダーゼで前処理した硝子体と混合した場合、20mg/mLの濃度で不均一性を示さなかった。
要約すると、これらの結果は、VPDF-2xCD44のin vivo忍容性問題の根本原因となり得る硝子体不適合性が、CD44-HABDと高分子量IVT HAとの相互作用に関連することを示唆している。
実施例7.5.Fab-HABDの硝子体不適合性は、特定の濃度でのHABDと硝子体HAとの相互作用に関連する
A.材料及び方法
硝子体の不適合性がVPDF-2xCD44のみの特徴であるかどうかを試験するために、本発明者らは、上記の実施例7.2及び7.3で上述したように、硝子体の不均一性について他のFab-HABD又はHABD単独を試験した。試験したタンパク質を実施例1に記載する。
A.材料及び方法
硝子体の不適合性がVPDF-2xCD44のみの特徴であるかどうかを試験するために、本発明者らは、上記の実施例7.2及び7.3で上述したように、硝子体の不均一性について他のFab-HABD又はHABD単独を試験した。試験したタンパク質を実施例1に記載する。
B.結果
VPDF-1xCD44は、VPDF-2xCD44と比較して同等の硝子体不均一性を示した。結果は、2×バージョンによるHAポリマーの結合活性及び潜在的架橋の増加が硝子体不適合性に関連しないことを示唆している。結果は、硝子体不適合性に関連するCD44 HABDとIVT HAとの間の相互作用を示唆している(表12)。
VPDF-1xCD44は、VPDF-2xCD44と比較して同等の硝子体不均一性を示した。結果は、2×バージョンによるHAポリマーの結合活性及び潜在的架橋の増加が硝子体不適合性に関連しないことを示唆している。結果は、硝子体不適合性に関連するCD44 HABDとIVT HAとの間の相互作用を示唆している(表12)。
TSG6ドメインを有するFab-HABDは、CD44を有するFab-HABDと同等の硝子体不均一性を示す。Fab成分G6.31は、同じ濃度で硝子体の不均一性を示さなかったが、単離されたTSG6ドメインは示した。これも、硝子体の不適合性が特定の濃度でのHABDと硝子体HAとの間の相互作用に関連するという示唆を裏付けている。
実施例7.6.硝子体の不適合性はHAとのプレ複合体化によって救済され得る
A.材料及び方法
VPDF-1xCD44及びTSG6バリアントについて検出された硝子体不適合性がHAとのプレ複合体化によって救済され得るかどうかを試験するために、本発明者らは、1%(w/v)HA(10kDa、Lifecore,Biomedical)を含む表13に示すコンジュゲートを作製した。
A.材料及び方法
VPDF-1xCD44及びTSG6バリアントについて検出された硝子体不適合性がHAとのプレ複合体化によって救済され得るかどうかを試験するために、本発明者らは、1%(w/v)HA(10kDa、Lifecore,Biomedical)を含む表13に示すコンジュゲートを作製した。
B.結果
硝子体の不均一性は、10kDa HAとのプレ複合体化によって試験した全てのFab-HABDについて救済された(表13)。これらの結果は、純粋なHAとのHA結合タンパク質のプレ複合体化が、硝子体適合性、ひいてはこれらの分子の潜在的な忍容性問題を改善する方法であり得ることを示唆する。
硝子体の不均一性は、10kDa HAとのプレ複合体化によって試験した全てのFab-HABDについて救済された(表13)。これらの結果は、純粋なHAとのHA結合タンパク質のプレ複合体化が、硝子体適合性、ひいてはこれらの分子の潜在的な忍容性問題を改善する方法であり得ることを示唆する。
実施例7.7.Fab-HABDの硝子体不適合性はブタ硝子体に特異的ではない
A.材料及び方法
CD44及びTSG6含有Fab-HABDについて検出された硝子体の不適合性がブタ硝子体においてのみ生じる効果であるかどうかを試験するために、本発明者らは、ブタ硝子体の代わりにウサギ硝子体を使用して、上記の実施例7.1~7.6に記載の適合性試験を行った。
A.材料及び方法
CD44及びTSG6含有Fab-HABDについて検出された硝子体の不適合性がブタ硝子体においてのみ生じる効果であるかどうかを試験するために、本発明者らは、ブタ硝子体の代わりにウサギ硝子体を使用して、上記の実施例7.1~7.6に記載の適合性試験を行った。
B.結果
試験した全てのFab-HABDについて、ブタ硝子体と同様の硝子体の不適合性が検出された。さらに、ウサギ硝子体で検出された全ての硝子体不適合性は、Fab-HABDと10kDa HAとのプレ複合体化によって救済することができた。
試験した全てのFab-HABDについて、ブタ硝子体と同様の硝子体の不適合性が検出された。さらに、ウサギ硝子体で検出された全ての硝子体不適合性は、Fab-HABDと10kDa HAとのプレ複合体化によって救済することができた。
これらの結果は、硝子体の不適合性がブタ硝子体に特異的ではないことを示唆している。
実施例7.8.In Iivoで注射すると硝子体の不均一性が誘発される
A.材料及び方法
ex vivo硝子体適合性試験結果とin vivo ミニブタ研究からの忍容性所見との間の関連を生成するために、本発明者らは、硝子体の不均一性及びHAプレ複合体化による救済がブタ眼全体で検出され得るかどうかを試験した。
A.材料及び方法
ex vivo硝子体適合性試験結果とin vivo ミニブタ研究からの忍容性所見との間の関連を生成するために、本発明者らは、硝子体の不均一性及びHAプレ複合体化による救済がブタ眼全体で検出され得るかどうかを試験した。
このために、屠殺直後に全ブタ眼を受け取り、17.4mg/mL+/-1%(w/v)HA 10kDaの濃度の20mMヒスチジン、140mM NaCl、pH6.0中VPDF-2xCD44溶液50μlを注射した。眼(上記のin vivo ミニブタ研究と同一)。次いで、眼をHBSS(Lonza,Biowhittaker)に移し、37℃で4時間保持した。インキュベーション後、眼を開け、硝子体を取り出して不均一性を調べた。
B.結果
図7A~図7Cに示すように、注射時の硝子体不適合性は、Fab-HABDとHAとのプレ複合体化によって解決することができる。緩衝液の注入はIVT不均一性をもたらさず、透明な硝子体をもたらした(図7A)。VPDF-2xCD44の注射は、注射側の周囲の硝子体に濃い白色の不均一性(沈殿物様)をもたらした(図7B)。純粋なHAと予め複合体化したVPDFを注射した眼からの硝子体は、有意差を示し(図7C)、すなわち、不均一性が検出されたが、これは硝子体全体を通して著しく低密度であり、より薄かった。
図7A~図7Cに示すように、注射時の硝子体不適合性は、Fab-HABDとHAとのプレ複合体化によって解決することができる。緩衝液の注入はIVT不均一性をもたらさず、透明な硝子体をもたらした(図7A)。VPDF-2xCD44の注射は、注射側の周囲の硝子体に濃い白色の不均一性(沈殿物様)をもたらした(図7B)。純粋なHAと予め複合体化したVPDFを注射した眼からの硝子体は、有意差を示し(図7C)、すなわち、不均一性が検出されたが、これは硝子体全体を通して著しく低密度であり、より薄かった。
これらの結果は、VPDF-2xCD44誘導性の不均一性が注射部位付近のブタ眼全体にも生じることを示唆している。この理論に拘束されるものではないが、本発明者らは、同じ不均一性がin vivo注射時に誘導され、観察された忍容性の問題の根本原因であり得ることを示唆する。
さらに、HAとのVPDF-2xCD44のプレ複合体化は、注射部位の周りの観察された不均一性を減少させる。本発明者らは、同じ効果が、VPDF-2xCD 44-HAについてin vivoで観察された忍容性の改善をもたらすことを示唆する。硝子体不適合性が別のTSG6 HABDとも起こり、純粋なHAを用いた予備製剤化によって等しく救済することができるという実施例7.5及び7.6の観察結果と合わせて、本発明者らは、このアプローチが硝子体適合性、したがってHABD含有タンパク質のIVT忍容性を改善するための一般原理であり得ることを示唆する。
実施例8.バーシカンVG1及びVG1ΔIg HABDはHAを結合することができる
バーシカンのHABDを研究して、TSG6及びCD44 HABDよりも優れた眼忍容性及び眼滞留時間を提供するHABDとして使用できるかどうかを判定した。
バーシカンのHABDを研究して、TSG6及びCD44 HABDよりも優れた眼忍容性及び眼滞留時間を提供するHABDとして使用できるかどうかを判定した。
バーシカンは、リンクモジュールのタンデムリピートを有すると同定された。図8Aに示されるように、バーシカンのアミノ酸配列は、本明細書においてWT VG1と呼ばれるバーシカンのN末端断片がN末端Ig様ドメイン及び2つのリンクドメインを含むように、Ig様ドメインとそれに続く2つのリンクモジュールをコードする。この実施例では、本発明者らは、WT VG1及びIgドメインを含まない短縮バリアントVG1ΔIgを作製し、HAへの結合についてそれらを試験した。さらに、以下の実施例では、Fab及びWT VG1からなるWT VG1及びFab-HABDを、ウサギ及びミニブタにおけるin vitro硝子体適合性及びIVT注射時の忍容性について試験した。
A.材料及び方法
タンパク質の発現プラスミドを、標準的な分子生物学技術を使用して制限クローニング及び/又は遺伝子合成によって作製した。CHO又はHEK293細胞のいずれかで発現を行った。
タンパク質の発現プラスミドを、標準的な分子生物学技術を使用して制限クローニング及び/又は遺伝子合成によって作製した。CHO又はHEK293細胞のいずれかで発現を行った。
4,000rpm、4°Cで20分間の遠心分離によって上清を回収した。その後、無細胞上清を0.22μmボトルトップフィルターを通してフィルタにかけ、冷凍庫(-20°C)で保存した。
WT VG1及びVG1ΔIgのHisタグ付き変異体を、SECと共にNi-NTA樹脂を使用するアフィニティークロマトグラフィーによって細胞培養上清から精製した。簡潔には、滅菌濾過した細胞培養上清をHisTrap樹脂上に捕捉し、洗浄し、高イミダゾール濃度を含有する緩衝液を用いて溶出した。溶出したタンパク質画分をプールし、濃縮した後、ランニング緩衝液として20mM酢酸ヒスチジン、150mM NaCl、pH5.5を使用してSECに供した。
WT VG1及びVG1ΔIgのHAへの結合を、Biacore T200装置(GE Healthcare)を使用してSPRによって試験した。簡潔には、WT VG1及びVG1ΔIgを、固定化ストレプトアビジンを介してビオチン-HA(Creative PEGWorks、ノースカロライナ州)で間接的にコーティングしたSeries S CM5チップ(GE Healthcare Life Science Solutions)に、80秒間又は120秒間注入した。注入濃度はそれぞれ0.5nM~1μMの範囲であった。解離相を300秒間~600秒間モニターした。続いて、1M MgCl2を15秒間注入することによって表面を再生した。全ての実験は、PBS(10mM Na2HPO4、1mM KH2PO4、137mM NaCl、2.7mM KCl pH7.4)を使用して25°Cで行った。HA結合について得られた曲線を、BIAevaluationソフトウェアを使用して1:1ラングミュア結合モデルに当てはめた。
B.結果
バーシカンHABDはHAに結合することができる。各タンパク質のHA結合のKDを表14に示す。
バーシカンHABDはHAに結合することができる。各タンパク質のHA結合のKDを表14に示す。
実施例9.WT VG1及びTSG 6タンパク質のグリコサミノグリカン結合プロファイル
A.材料及び方法
WT VG1及びTSG6のグリコサミノグリカン(GAG)結合プロファイルを、Biacore T200装置(GE Healthcare)を使用してSPRによってヘパリン硫酸及びコンドロイチン硫酸への結合を測定することによって決定した。簡潔には、タンパク質を、ストレプトアビジンを介してビオチン-ヘパリン硫酸又はビオチン-コンドロイチン硫酸のいずれかで間接的にコーティングしたSeries S CM5チップ(GE Healthcare Life Science Solutions)に180秒間注入した。注入濃度はそれぞれ約5nM~1000nMの範囲であった。解離相を120秒間監視した。続いて、1M MgCl2を30秒間注入することによって表面を再生した。
A.材料及び方法
WT VG1及びTSG6のグリコサミノグリカン(GAG)結合プロファイルを、Biacore T200装置(GE Healthcare)を使用してSPRによってヘパリン硫酸及びコンドロイチン硫酸への結合を測定することによって決定した。簡潔には、タンパク質を、ストレプトアビジンを介してビオチン-ヘパリン硫酸又はビオチン-コンドロイチン硫酸のいずれかで間接的にコーティングしたSeries S CM5チップ(GE Healthcare Life Science Solutions)に180秒間注入した。注入濃度はそれぞれ約5nM~1000nMの範囲であった。解離相を120秒間監視した。続いて、1M MgCl2を30秒間注入することによって表面を再生した。
B.結果
結果は、WT VG1がTSG6よりも結合において選択的であることを示している(表15)。WT VG1は、ヘパリン硫酸又はコンドロイチン硫酸に対する観察可能な結合を有していなかったが、TSG6は、ヘパリン及びコンドロイチン硫酸の両方に対して緊密な結合を有していた。
結果は、WT VG1がTSG6よりも結合において選択的であることを示している(表15)。WT VG1は、ヘパリン硫酸又はコンドロイチン硫酸に対する観察可能な結合を有していなかったが、TSG6は、ヘパリン及びコンドロイチン硫酸の両方に対して緊密な結合を有していた。
実施例10.VG1 HABDを含むFab-HABDは抗原及びHAの結合が可能である
A.材料及び方法
A.1.コンストラクト設計
Fab-HABDは、WT VG1配列のFab断片重鎖のC末端又はIgG1重鎖のN末端への組換え融合によって作製されたか、又は作製され得る。ペプチド-VG1融合物については、WT VG1のN末端(EETI-VG1)及びWT VG1のC末端(VG1-EETI)の両方に結合したペプチド(EETI)を有するコンストラクトが作製されたか、又は作製され得る。EETIとWT VG1との間に組み込まれたTEV切断部位を有する2つの更なるコンストラクト(EETI-TEV-VG1及びVG1-TEV-EETI)も作製した。使用されるリンカー又は使用され得るリンカーを表16に示す。
A.材料及び方法
A.1.コンストラクト設計
Fab-HABDは、WT VG1配列のFab断片重鎖のC末端又はIgG1重鎖のN末端への組換え融合によって作製されたか、又は作製され得る。ペプチド-VG1融合物については、WT VG1のN末端(EETI-VG1)及びWT VG1のC末端(VG1-EETI)の両方に結合したペプチド(EETI)を有するコンストラクトが作製されたか、又は作製され得る。EETIとWT VG1との間に組み込まれたTEV切断部位を有する2つの更なるコンストラクト(EETI-TEV-VG1及びVG1-TEV-EETI)も作製した。使用されるリンカー又は使用され得るリンカーを表16に示す。
A.2.種一致代用ブタ抗VEGF Fabの作製
abYsisデータベースの検索では、ブタ(Sus scrofa)IgGの対になった重鎖及び軽鎖の既知の例が得られなかったため、本発明者らは、抗VEGF Fab(G6.31.AARR)からのCDR移植によって既知の抗原に対する能動的結合抗体を作製しようとした。NCBI発現配列タグ(EST)データベースで、G6.31フレームワーク(VH4/VLK2)と高い配列同一性を有するブタmRNA ESTを検索した。いくつかの配列を選択し、G6.31.AARRからのCDRを適切なフレームワーク領域内に移植して、「ブタ化」G6.31.AARRを作製した。重鎖及び軽鎖配列をランダムに対にし、30mL培養物中の293Expi細胞又はCHO細胞で発現させた。精製をCapto L樹脂上で行い、続いてサイズ排除クロマトグラフィーを行い、精製したタンパク質をSDS-PAGE、マススペックによって調べ、ヒト及びブタVEGFへの結合について評価した。VEGFに対する良好な親和性を有する1つの配列をスケールアップ及びその後のtox/PK分析のために選択し、この配列をVG1に組換え融合してPigFab-VG1を作製した。
abYsisデータベースの検索では、ブタ(Sus scrofa)IgGの対になった重鎖及び軽鎖の既知の例が得られなかったため、本発明者らは、抗VEGF Fab(G6.31.AARR)からのCDR移植によって既知の抗原に対する能動的結合抗体を作製しようとした。NCBI発現配列タグ(EST)データベースで、G6.31フレームワーク(VH4/VLK2)と高い配列同一性を有するブタmRNA ESTを検索した。いくつかの配列を選択し、G6.31.AARRからのCDRを適切なフレームワーク領域内に移植して、「ブタ化」G6.31.AARRを作製した。重鎖及び軽鎖配列をランダムに対にし、30mL培養物中の293Expi細胞又はCHO細胞で発現させた。精製をCapto L樹脂上で行い、続いてサイズ排除クロマトグラフィーを行い、精製したタンパク質をSDS-PAGE、マススペックによって調べ、ヒト及びブタVEGFへの結合について評価した。VEGFに対する良好な親和性を有する1つの配列をスケールアップ及びその後のtox/PK分析のために選択し、この配列をVG1に組換え融合してPigFab-VG1を作製した。
A.3.安定な発現及び精製
タンパク質発現を、CHO細胞又は293Expi細胞へのDNAコンストラクトのカチオン性脂質トランスフェクションによって行った。培養体積は30mL~35Lの範囲であった。いくつかのコンストラクトについては、培養体積当たりのタンパク質収量を増加させるために、迅速に安定な細胞株を作製した。
タンパク質発現を、CHO細胞又は293Expi細胞へのDNAコンストラクトのカチオン性脂質トランスフェクションによって行った。培養体積は30mL~35Lの範囲であった。いくつかのコンストラクトについては、培養体積当たりのタンパク質収量を増加させるために、迅速に安定な細胞株を作製した。
精製は、6x-ヒスチジン標識分子に対してNi-NTA樹脂、又はFab融合に対してGamma bind Plus樹脂のいずれかを使用するアフィニティークロマトグラフィーによって行った。場合によっては、Sephadex樹脂の最終サイズ排除工程の前に二次イオン交換工程を実施した。
A.4.HA結合
VG1がFab-HABDとしてそのHA結合特性を保持していることを確認するために、実施例2.1で前述したようにSPRを使用した。単一サイクル速度論を使用して実験を行い、解離を最大600秒間監視した。試験したタンパク質濃度はタンパク質間で変動したが、500nM~6.25nMの範囲であった。
VG1がFab-HABDとしてそのHA結合特性を保持していることを確認するために、実施例2.1で前述したようにSPRを使用した。単一サイクル速度論を使用して実験を行い、解離を最大600秒間監視した。試験したタンパク質濃度はタンパク質間で変動したが、500nM~6.25nMの範囲であった。
A.5.抗原結合
抗原結合を、それぞれの抗原をSeries S CM5チップ(GE Healthcare)に直接固定し、実施例2.1に記載のようにSPRによって結合を測定することによって試験した。相互作用の既知の親和性に基づいて、異なるタンパク質濃度を使用した。
抗原結合を、それぞれの抗原をSeries S CM5チップ(GE Healthcare)に直接固定し、実施例2.1に記載のようにSPRによって結合を測定することによって試験した。相互作用の既知の親和性に基づいて、異なるタンパク質濃度を使用した。
B.結果
B.1.ヒアルロナン(HA)結合
HA結合についての全てのデータを、BIAevaluationソフトウェアを使用して1:1ラングミュア結合モデルに当てはめた。各タンパク質のKDを表17に示す。
B.1.ヒアルロナン(HA)結合
HA結合についての全てのデータを、BIAevaluationソフトウェアを使用して1:1ラングミュア結合モデルに当てはめた。各タンパク質のKDを表17に示す。
B.2.抗原結合
表18は、測定されたKDと共に抗原結合について分析されたタンパク質を示す。VG1と様々なFab重鎖とのC末端融合は、抗原結合に影響を及ぼさなかった。EETI-VG1融合の場合、リンカー及び結合部位の柔軟性が抗原結合に影響を及ぼした。より柔軟なリンカー及びC末端融合が好ましい。
表18は、測定されたKDと共に抗原結合について分析されたタンパク質を示す。VG1と様々なFab重鎖とのC末端融合は、抗原結合に影響を及ぼさなかった。EETI-VG1融合の場合、リンカー及び結合部位の柔軟性が抗原結合に影響を及ぼした。より柔軟なリンカー及びC末端融合が好ましい。
実施例11.HABDのIn Vitro硝子体適合性
A.材料及び方法
この実施例は、硝子体液中のVG1ドメイン溶解度の試験を記載する。Dounceホモジナイザーを使用して調製し、続いて10,000×gで2分間遠心分離して破片を除去した硝子体液をこれらの研究に使用した。
A.材料及び方法
この実施例は、硝子体液中のVG1ドメイン溶解度の試験を記載する。Dounceホモジナイザーを使用して調製し、続いて10,000×gで2分間遠心分離して破片を除去した硝子体液をこれらの研究に使用した。
更なる実験は、明視野及び蛍光顕微鏡の両方を使用してex vivoで硝子体液中の沈殿を監視することができるように、Alexa488標識タンパク質を利用した。等量の試験物質及び硝子体液を、3-in-1三チャネルスライド(ibidi,USA,Inc.、カタログ番号80316)の2つのチャネルの各々に連続的に注入することによって混合し、混合界面を顕微鏡によって視覚的に監視した。
B.結果
TSG6を予めPBS pH7.4で1:4に希釈したブタ硝子体液と混合すると、溶液は濁り(図9A)、混合物の遠心分離時にペレットが観察された。対照的に、VG1をブタ硝子体と1:4及び1:1の比の両方で混合した際に溶液は透明のままであり(図9B、遠心分離の際にペレットは観察されなかった。
TSG6を予めPBS pH7.4で1:4に希釈したブタ硝子体液と混合すると、溶液は濁り(図9A)、混合物の遠心分離時にペレットが観察された。対照的に、VG1をブタ硝子体と1:4及び1:1の比の両方で混合した際に溶液は透明のままであり(図9B、遠心分離の際にペレットは観察されなかった。
さらに、ブタ硝子体中のRabFab-TSG6についてex vivoで沈殿が観察されたが(図10A)、RabFab-VG1については沈殿は観察されなかった(図10B)。同様に、VG1(図11A)、RabFab-VG1(図11B)、又は等濃度(質量基準)のRabFab-VG1及び10kDa HAを含有する製剤(図11C)を比較した場合、ウサギ硝子体においてex vivoで沈殿は観察されなかった。
TSG6とは対照的に、ex vivoでの硝子体液中の沈殿を防ぐために、10kDa HAを含むVG1の予備製剤化は必ずしも必要ではない。
実施例12.Ex VivoでのVG1と硝子体液との相互作用
A.材料及び方法
蛍光相関分光法(FCS)を使用して、単離されたVG1及びFab-VG1 Fab-HABDと硝子体液とのex vivoでの相互作用を調べた。VG1及びFab-VG1を、PEG4-DY647-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルを使用してリジン残基上に共有結合的に標識した。DY647の蛍光発光は、594又は633nmのレーザによって励起され、より長い波長で検出され得る。反応化学は、標識レベルが1分子当たり1蛍光色素以下になるように制御した。ブタ硝子体液を新たに屠殺した動物の眼から収集し、dounceホモジナイザを用いてホモジナイズした。この物質をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)pH7.4で1:3に段階希釈した。標識された試験物質を、20nMの最終濃度まで各希釈アリコートに添加した。試験物質質は、(1)遊離VG1、(2)pigFab-VG1、(3)1:1の等しい重量比の10kDa HAと混合したpigFab-VG1、(4)RabFab-VG1、及び(5)1:1の等しい重量比の10kDa HAと混合したRabFab-VG1であった。周囲温度での2時間のインキュベーションの後、FCSを行った。
A.材料及び方法
蛍光相関分光法(FCS)を使用して、単離されたVG1及びFab-VG1 Fab-HABDと硝子体液とのex vivoでの相互作用を調べた。VG1及びFab-VG1を、PEG4-DY647-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルを使用してリジン残基上に共有結合的に標識した。DY647の蛍光発光は、594又は633nmのレーザによって励起され、より長い波長で検出され得る。反応化学は、標識レベルが1分子当たり1蛍光色素以下になるように制御した。ブタ硝子体液を新たに屠殺した動物の眼から収集し、dounceホモジナイザを用いてホモジナイズした。この物質をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)pH7.4で1:3に段階希釈した。標識された試験物質を、20nMの最終濃度まで各希釈アリコートに添加した。試験物質質は、(1)遊離VG1、(2)pigFab-VG1、(3)1:1の等しい重量比の10kDa HAと混合したpigFab-VG1、(4)RabFab-VG1、及び(5)1:1の等しい重量比の10kDa HAと混合したRabFab-VG1であった。周囲温度での2時間のインキュベーションの後、FCSを行った。
B.結果
FCS測定の結果を図12に示す。希釈されていない又はわずかに希釈された硝子体と共にインキュベートした場合、試料の全てが、緩衝液(PBS)単独でのインキュベーションと比較して有意に遅延した拡散を示した。遊離VG 1、PigFab-VG1及びRabFab-VG1の場合、この遅延拡散は、硝子体が6,000倍超に希釈されるまで持続した(図12の3、4、6、及び7行目;希釈されていない状態から希釈係数6,561まで)。10kDa HAと共製剤化された試料についても遅い拡散が観察されたが、硝子体液の希釈倍率が729倍以上であると効果が消失した(図12、5行目:PigFab-VG 1+10 kDa HA(1:1)、8行目:RabFab-VG 1+10 kDa HA(1:1);PBSに対する希釈係数729)。これらの結果は、硝子体液に内在するおそらく高分子量HAである硝子体成分と、VG1含有試験物質質との間に強い相互作用があることを示している。低分子量HAの存在下であっても、硝子体液のより小さな希釈(図12、5行目:PigFab-VG1+10kDa HA(1:1)、8行目:RabFab-VG1+10kDa HA(1:1))では、VG1は内因性HAと相互作用することができる。これは、VG1及びFab-VG1が10kDaのHAから解離し、硝子体液中に存在するHAに結合することができることを示している。しかしながら、硝子体液が著しく希釈されると、低MW HAへのVG1結合について競合するのに十分な高濃度の高MW HAは存在しない(図12、5行目:PigFab-VG1+10kDa HA(1:1)、8行目:RabFab-VG1+10kDa HA(1:1);PBSに対する希釈係数729)。低MW HAに結合したVG1は、結合していない材料と比較して、拡散がわずかに又は無視できる程度に遅くなる(図12、5行目:PigFab-VG1+10kDa HA(1:1)及び8行目:RabFab-VG1+10kDa HA(1:1)に対するPBS対照;これらの試料は、硝子体を添加していない10kDaのHAを有する)。
FCS測定の結果を図12に示す。希釈されていない又はわずかに希釈された硝子体と共にインキュベートした場合、試料の全てが、緩衝液(PBS)単独でのインキュベーションと比較して有意に遅延した拡散を示した。遊離VG 1、PigFab-VG1及びRabFab-VG1の場合、この遅延拡散は、硝子体が6,000倍超に希釈されるまで持続した(図12の3、4、6、及び7行目;希釈されていない状態から希釈係数6,561まで)。10kDa HAと共製剤化された試料についても遅い拡散が観察されたが、硝子体液の希釈倍率が729倍以上であると効果が消失した(図12、5行目:PigFab-VG 1+10 kDa HA(1:1)、8行目:RabFab-VG 1+10 kDa HA(1:1);PBSに対する希釈係数729)。これらの結果は、硝子体液に内在するおそらく高分子量HAである硝子体成分と、VG1含有試験物質質との間に強い相互作用があることを示している。低分子量HAの存在下であっても、硝子体液のより小さな希釈(図12、5行目:PigFab-VG1+10kDa HA(1:1)、8行目:RabFab-VG1+10kDa HA(1:1))では、VG1は内因性HAと相互作用することができる。これは、VG1及びFab-VG1が10kDaのHAから解離し、硝子体液中に存在するHAに結合することができることを示している。しかしながら、硝子体液が著しく希釈されると、低MW HAへのVG1結合について競合するのに十分な高濃度の高MW HAは存在しない(図12、5行目:PigFab-VG1+10kDa HA(1:1)、8行目:RabFab-VG1+10kDa HA(1:1);PBSに対する希釈係数729)。低MW HAに結合したVG1は、結合していない材料と比較して、拡散がわずかに又は無視できる程度に遅くなる(図12、5行目:PigFab-VG1+10kDa HA(1:1)及び8行目:RabFab-VG1+10kDa HA(1:1)に対するPBS対照;これらの試料は、硝子体を添加していない10kDaのHAを有する)。
実施例13.Fab-VG1の熱ストレス安定性に対する10kDa HAとのプレ複合体化の効果
A.材料及び方法
抗HtrA1-VG1タンパク質を使用して、熱ストレスに対する安定性に対するFab-VG1と10kDa HAとのプレ複合体化の効果を試験した。これらの実験のため、抗HtrA1-VG1を、1.8mg/mLの10kDa HAの添加の有無にかかわらず、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)pH7.4中に3mg/mLで製剤化した。1.8mg/mL(180μM)濃度の10kDa HAは、抗HtrA 1-VG1濃度(35μM)の5倍モル過剰である。これらの製剤を37°Cの温度で4週間インキュベートし、次いで、Michels et al.,2007(Anal.Chem.79,5963)によって記載されているように、非還元キャピラリー電気泳動-ドデシル硫酸ナトリウム(NR CE-SDS)によって分析した。モノマー種及び断片に加えて、SDSによる変性に耐性の凝集体がNR CE-SDSによって検出される。
A.材料及び方法
抗HtrA1-VG1タンパク質を使用して、熱ストレスに対する安定性に対するFab-VG1と10kDa HAとのプレ複合体化の効果を試験した。これらの実験のため、抗HtrA1-VG1を、1.8mg/mLの10kDa HAの添加の有無にかかわらず、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)pH7.4中に3mg/mLで製剤化した。1.8mg/mL(180μM)濃度の10kDa HAは、抗HtrA 1-VG1濃度(35μM)の5倍モル過剰である。これらの製剤を37°Cの温度で4週間インキュベートし、次いで、Michels et al.,2007(Anal.Chem.79,5963)によって記載されているように、非還元キャピラリー電気泳動-ドデシル硫酸ナトリウム(NR CE-SDS)によって分析した。モノマー種及び断片に加えて、SDSによる変性に耐性の凝集体がNR CE-SDSによって検出される。
B.結果
図13に示され、表19に要約されるように、10kDa HAとのプレ複合体化は、抗HtrA1-VG1におけるSDS安定凝集体の形成を阻害する。高分子量形態(HMWF)の形成速度は、1週間当たり1.2%から1週間当たり0.1%に低下する。10kDa HAの存在はまた、凝集に対する効果よりも小さいが、断片化に対する効果を有するようであり、低分子量形態(LWMF)の形成速度は、HAに複合体化した場合に約2倍低下する。これらの結果は、製剤中に10kDa HAを含めることは、中性pHでの熱ストレス条件に対して抗HtrA1-VG1を安定化したことを示している。
図13に示され、表19に要約されるように、10kDa HAとのプレ複合体化は、抗HtrA1-VG1におけるSDS安定凝集体の形成を阻害する。高分子量形態(HMWF)の形成速度は、1週間当たり1.2%から1週間当たり0.1%に低下する。10kDa HAの存在はまた、凝集に対する効果よりも小さいが、断片化に対する効果を有するようであり、低分子量形態(LWMF)の形成速度は、HAに複合体化した場合に約2倍低下する。これらの結果は、製剤中に10kDa HAを含めることは、中性pHでの熱ストレス条件に対して抗HtrA1-VG1を安定化したことを示している。
実施例14.Gottingen Minipig(登録商標)におけるVG1及びVG1 Fab-HABDの眼忍容性
A.材料及び方法
A.1.硝子体内(IVT)注射及びエンドポイントの評価
VG1及びFab-VG1 Fab-HABDのIVT注射の忍容性を、Gottingen Minipig(登録商標)を用いて評価した。研究の計画を表20に示す。
A.材料及び方法
A.1.硝子体内(IVT)注射及びエンドポイントの評価
VG1及びFab-VG1 Fab-HABDのIVT注射の忍容性を、Gottingen Minipig(登録商標)を用いて評価した。研究の計画を表20に示す。
各ミニブタは、両眼にIVTを介して投与された50μLの単回注射を受けた。過去のデータに基づいて、この量はミニブタにおいて十分に許容された。IVT注射手順は、公認の獣医眼科医によって実施された。群1のミニブタをビヒクル対照の注射で治療した。群2のミニブタを、単離されたWT VG1(実施例8で上記のように作製した)で治療した。群3のミニブタをpigFab-VG1(実施例10に記載のように製造した)で治療した。群4のミニブタを、等しい重量の10kDa HAを予め配合したpigFab-VG1で治療した。全ての試験物質質を、指定のタンパク質濃度で、20mMヒスチジン酢酸塩、150mM NaCl、pH5.5に製剤化した。群3及び群4のpigFab-VG1の用量は、総エンドトキシン量を1眼あたり0.05エンドトキシン単位(EU)未満に維持する実現可能な最大用量を表す。このレベルのエンドトキシンは、ミニブタ眼研究において許容されることが以前に見出されている。WT VG1(約30kDa)とpigFab-VG1(約80kDa)との間の分子量の差を考えると、群2の用量レベルは、群3及び群4と比較して、用量あたり1.6のHA結合モル当量を表す。
以下のパラメータ及びエンドポイントをこの研究で評価した:死亡率、臨床徴候、体重、眼科(検査、眼圧測定、広視野カラー眼底イメージング、OCTイメージング及び網膜電図検査[ERG])、生物分析的分析、トキシコキネティックパラメータ、抗薬物抗体評価、肉眼的剖検所見、及び組織病理学的検査。
全生存動物の両眼について、間接検眼鏡検査及び細隙灯生体顕微鏡検査を介して、委員会認定の獣医眼科医によって検眼鏡検査を実施した。眼検査を、治療前、並びに1日目(投与後)、3、5、8、15、17、22及び29日目に全ての動物に対して行った。
眼圧(IOP)は、眼科検査と同時に、認定眼科医によって、生存している全ての動物の両眼の圧平眼圧測定によって測定した。眼内圧を、治療前並びに1日目(投与後)、3日目、5日目、8日目、15日目、17日目、22日目及び29日目に全ての動物について測定した。
Clarity RetCam Shuttleを使用した広視野カラー眼底画像化を、29日目に全ての生存動物で行った。投与された試験物質が見える場合、写真撮影を試みた。
29日目、Heidelberg Spectralis HRA/OCTシステムを使用した光干渉断層撮影イメージング;視神経を通る単一の垂直高解像度ラインスキャンを実施した。
ERG評価を、29日目に全ての生存動物に対して行った。ERGの前に動物を最低1時間暗順応させた。ISCEV標準パラメータによるフラッシュ強度及び5分の光適応時間(Retiportガンマ、Roland Consult)を用いた、Ganzfeldドーム刺激による全視野フラッシュERG;振幅値及び潜時値をトレースから測定した。
試験物質の血清濃度を決定するために、胸部入口を通して前大静脈を介して全ての生存動物から血液試料(およそ0.5mL)を採取した。他の手順のための絶食と一致する間隔を除いて、採血前に動物を絶食させなかった。採血は、前治療、1日目(投与後6及び12時間)並びに2、3、5、8、12、15、22及び29日目に1回行った。
血液試料を血清分離チューブに収集し、収集の60分以内に1300gで10分間、制御された室温で遠心分離するまで、制御された室温で凝固させた。得られた血清を、予め標識した0.50mL 2Dバーコード付マトリックスチューブ、Thermo Cat 3744中での遠心分離の開始から30分以内に1アリコートに入れた。全てのアリコートをドライアイス上で急速凍結し、-60°C~-90°Cで凍結保存した。
血清試料をELISAアッセイで抗薬物抗体(ADA)の存在について試験した。試験物質をアッセイプレートに固定し、血清とインキュベートして洗浄した後、酵素検出のために西洋ワサビペルオキシダーゼにコンジュゲートしたFc部分を有する抗Pig IgG試薬で免疫複合体を検出した。
眼房水の収集は、全ての動物について15日目に、委員会認定の獣医眼科医によって実施された。眼房水の収集は、結膜鉗子を使用して眼球の位置を固定しながら、31ゲージ針の先端を縁のすぐ後ろの強膜におよそ90度の角度で斜めに挿入した。次いで、虹彩と角膜との間の前房に前進させる前に、針の角度を浅くした。シリンジプランジャをゆっくりと引き抜いて、最大50μLの眼房水を得ることができる最大容量を吸引した。針を取り除き、上強膜組織を挿入部位に接近させ、結膜鉗子で把持した。反対側の眼に対して同一の試料採取手順を実施した。収集した試料を1.0mLのガラスマトリックスtrakmates 2Dバーコード付保存管に保存し、次いでTPEキャップで覆った。試料を液体窒素中で凍結させ、60°C~-90°Cで凍結保存した。眼房水中の試験物質質レベルを、マススペックベースのアッセイを使用して決定した。
A.2.試料調製
PigFab標準検量線は、25mM重炭酸アンモニウムで希釈したブタ水性マトリックス中に異なる量のPigFabを添加することによって実施した。次いで、標準/試料を以下のように処理した:システイニル残基からのジスルフィド結合を10mM DTTを用いて60°Cで1時間還元し、次いでチオール基を55mMヨードアセトアミドを用いて暗所室温で45分間アルキル化した。次いで、標準/試料を36μg/mLトリプシン(配列決定グレードのトリプシン、V5111、Promega)で消化し、37°Cで一晩インキュベートした。消化後、重ペプチド(Heavy peptide)を標準溶液及び試料溶液の両方に添加した。0.5~12μg/mLの濃度範囲について直線検量線を得た。
PigFab標準検量線は、25mM重炭酸アンモニウムで希釈したブタ水性マトリックス中に異なる量のPigFabを添加することによって実施した。次いで、標準/試料を以下のように処理した:システイニル残基からのジスルフィド結合を10mM DTTを用いて60°Cで1時間還元し、次いでチオール基を55mMヨードアセトアミドを用いて暗所室温で45分間アルキル化した。次いで、標準/試料を36μg/mLトリプシン(配列決定グレードのトリプシン、V5111、Promega)で消化し、37°Cで一晩インキュベートした。消化後、重ペプチド(Heavy peptide)を標準溶液及び試料溶液の両方に添加した。0.5~12μg/mLの濃度範囲について直線検量線を得た。
A.3.標識ペプチド
R(LLIYSASFLYSGVPSR m/z:891.98+2)アミノ酸に重同位体標識を含むペプチド標準を購入した(New England Peptide、米国マサチューセッツ州ガードナー)。特性評価及び濃度データは、製造業者によって提供された。標識ペプチドを水1mLにおいて-80°Cで保存した。
R(LLIYSASFLYSGVPSR m/z:891.98+2)アミノ酸に重同位体標識を含むペプチド標準を購入した(New England Peptide、米国マサチューセッツ州ガードナー)。特性評価及び濃度データは、製造業者によって提供された。標識ペプチドを水1mLにおいて-80°Cで保存した。
A.4.質量分析(MS)による分析
PigFabからの消化物を、ACQUITY UPLC Peptide CSH C18カラム(130Å、1.7μm、1mm×100 mm)を用いて勾配溶出下でAcquity UPLC(Waters Corporation、マサチューセッツ州ミルフォード)で分離した。カラムを50°Cに維持し、オートサンプラートレイを8°Cに維持した。移動相は、流速0.04mL/分で、0.1%FA(A)を含む水及び0.1%FA(B)を含むアセトニトリルであった。試料を2分間にわたって2%~90%Bの勾配で溶出し、続いて2分間2%Bに減少させてカラムを再平衡化した。注入量は10μLであった。
PigFabからの消化物を、ACQUITY UPLC Peptide CSH C18カラム(130Å、1.7μm、1mm×100 mm)を用いて勾配溶出下でAcquity UPLC(Waters Corporation、マサチューセッツ州ミルフォード)で分離した。カラムを50°Cに維持し、オートサンプラートレイを8°Cに維持した。移動相は、流速0.04mL/分で、0.1%FA(A)を含む水及び0.1%FA(B)を含むアセトニトリルであった。試料を2分間にわたって2%~90%Bの勾配で溶出し、続いて2分間2%Bに減少させてカラムを再平衡化した。注入量は10μLであった。
Triple Quad 6500質量分析計(Ab Sciex、マサチューセッツ州フラミントン)を、OptiFlow(登録商標)Turbo Vイオン源を取り付けた陽イオン多重反応モニタリング(MRM)モードで操作した。監視したPigFab前駆体(Q1)イオンは、90Vでのデクラスタリング電位を有するLLIYSASFLYSGVPSR(m/z:886.98+2)であり、監視した生成物(Q3)イオンは、29eVでの衝突エネルギーを有する359.20m/zであった。それぞれ37eV及び30eVの衝突エネルギーを有する765.39m/z及び602.33m/zの2つの他の生成物イオンもまた、確認イオン(qualifiers)としてモニターした。MS/MS設定パラメータは以下の通りであった:イオンスプレー電圧、4500V;カーテンガス、30psi;ネブライザーガス(GS 1)、25psi;温度、300°C;及び滞留時間、50ms。PigFabのための重ペプチドも作製し(891.97m/z)、衝突エネルギー29eVで遷移369.204m/zを使用して定量した。
データ取得には、Sciex Analystソフトウェアバージョン1.7.1(TripleTOF)を使用した。生データをPeakView 2.2で可視化した。
B.結果
全ての動物は終了予定日まで生存した。したがって、予定外の安楽死は必要とされなかった。試験品関連の眼検査所見には、試験物質注入領域内の硝子体の濁り及び最小後部ブドウ膜炎が含まれた。
全ての動物は終了予定日まで生存した。したがって、予定外の安楽死は必要とされなかった。試験品関連の眼検査所見には、試験物質注入領域内の硝子体の濁り及び最小後部ブドウ膜炎が含まれた。
眼科検査時の所見は以下の通りであった:
(1)群2(WT VG1)-硝子体側頭部内で観察された最小の濁りが、6匹の動物のうち2匹において1日目に存在した。これは3日目までに消散し、研究終了まで存在しなかった。4匹中1匹が15日目に最小の後部ブドウ膜炎を有し、これは17日目までに消散した。最小後部ブドウ膜炎は臨床的に有意であるとは考えられなかった。
(2)群3(pigFab-VG1)-1日目に、6匹全ての動物が、試験物質注射の領域で、硝子体内側頭部に硝子体の濁りを示した。これは3日目に6匹全ての動物で持続し、5日目に動物は4/4匹の動物において中心硝子体を含む拡散の徴候を示した。8日目から22日目まで、本発明者らは罹患した硝子体領域の減少を観察し、29日目に、4匹の動物のうち2匹のみが硝子体内側頭部にわずかな濁りを有していた。局所的な硝子体の濁りは、本質的に炎症性であるようには見えなかったが、硝子体の硬さに局所的な影響を及ぼすように見えた。
(3)群4(pigFab-VG1+10kDa HA)-研究期間中、試験物質質関連の眼検査所見はなかった。
眼内圧値は、研究全体を通して全ての時点で全ての動物において正常範囲内であった。
いずれの動物も、いかなる時点においても試験物質質に対する抗薬物抗体(ADA)を示さなかった。
29日目に撮影されたカラー眼底写真及び光干渉断層撮影画像は、全ての群2及び4の動物における正常な硝子体及び網膜の形態を示した。群3の全ての動物は、眼底写真上の局所的な硝子体の濁りが最小限であり、OCT上の後部硝子体の反射性が最小限であり、視力検査所見と一致していた。
網膜電図分析を29日目に全ての動物で行った。動物番号3006は、Scotopic 0.01光強度で両眼のb波振幅が中程度に減少した。他の全ての光強度は正常範囲内であり、この動物が薄暗い網膜機能に影響を及ぼすバックグラウンド異常を有することを示唆した。動物番号2005及び4003は、両眼でいくらかの非対称性を示し、OSと比較して振幅ODがわずかに減少した。これは、非中心眼位置ODを含む記録条件に関連すると疑われた。試験物質質の効果を示唆する所見はいずれの動物にもなかった。
眼又は視神経における試験物質関連の肉眼的所見はなかった。
試験物質質で治療された動物における全ての肉眼的観察は、種におけるバックグラウンド所見であったか、又は偶発的であり、試験物質に関連しないと考えられた。これらの所見は、発生率が低く、発生率又は重症度の明確な用量関係がなく、及び/又は相関性のある試験物質関連の顕微鏡所見がなかった。
眼又は視神経における試験物質関連の顕微鏡所見はなかった。
全ての顕微鏡観察は偶発的であり、試験物質質に関連しないと考えられた。これらの所見は、種についての既知のバックグラウンド所見であり、及び/又は対照及び試験物質で治療した動物について同様の発生率及び重症度であった。
眼房水試料中のPigFab-VG 1のレベルを質量分析によって決定した。ミニブタの眼において、等しい質量量の10kDa HAと予め複合体化した1.8mg/眼のPigFab-VG1又はPigFab-VG1のIVT注射後、高い眼房水レベルが得られ、30日間維持された(図14)。これらの結果は、4週間の研究期間中、ミニブタの眼に測定可能なレベルの試験物質質が存在したことを示している。30日目の濃度は、未修飾Fabについて測定されたものより少なくとも一桁高かった(図4A)。
結論として、単回IVT注射によるWT VG1(1.13mg/眼)、pigFab-VG1(1.8mg/眼)又はpigFab-VG1+10kDa HA(1.8mg/眼)の投与は、それぞれの用量レベルのそれぞれでGottingenミニブタにおいて十分な忍容性があった。全ての動物は予定された終了まで生存し、異常な臨床所見はなく、体重は影響を受けなかった。研究時間中及び単回注射での試験物質質に対する検出可能な免疫応答の欠如は、試験物質質の直接効果を評価することを可能にした。検眼鏡所見は、試験物質注入部位での一過性の最小限の硝子体の濁りに限定され、これは3日目までに消散し(WT VG-1)、試験物質注入付近での硝子体の濁りは改善したが、研究終了によって完全には消散しなかった(pigFab-VG 1)。pigFab-VG1+10kDa HAについて検眼鏡所見はなく、IOP、OCT及びERGの結果は全ての動物について正常であった。眼又は視神経に試験物質関連の肉眼的又は顕微鏡的影響はなかった。
実施例15.ラットレーザー誘発脈絡膜血管新生(ラットレーザーCNV)におけるVPDF-VG1の有効性
以下の仮定を試験するために、レーザー誘発性脈絡膜新生血管(ラットレーザーCNV)のin vivoラットモデルでFab-HABDを試験した:(1)Fab-HABDはin vivo で有効であり(すなわち、Fab-HABDは血管新生を阻害することができる)、(2)Fab-HABDは未修飾Fab断片と同等又はそれより優れたin vivo 有効性の耐久性を有する。
以下の仮定を試験するために、レーザー誘発性脈絡膜新生血管(ラットレーザーCNV)のin vivoラットモデルでFab-HABDを試験した:(1)Fab-HABDはin vivo で有効であり(すなわち、Fab-HABDは血管新生を阻害することができる)、(2)Fab-HABDは未修飾Fab断片と同等又はそれより優れたin vivo 有効性の耐久性を有する。
A.材料及び方法
ラットは、レーザー損傷を受ける1週間前又は3週間前のいずれかにタンパク質製剤のIVT注射を受けた(1眼あたり6回のレーザー熱傷)。レーザー損傷の設定の1週間後、蛍光血管造影(FA)イメージングを用いて血管成長について病変を分析した。
ラットは、レーザー損傷を受ける1週間前又は3週間前のいずれかにタンパク質製剤のIVT注射を受けた(1眼あたり6回のレーザー熱傷)。レーザー損傷の設定の1週間後、蛍光血管造影(FA)イメージングを用いて血管成長について病変を分析した。
Fab-HABDを、それぞれの未修飾Fab断片と比較した。Fab-HABDの長期持続有効性を検出するために、未修飾Fabの用量を「最小効果用量」(すなわち、ラットモデルの持続期間内のビヒクルと比較して、血管新生の検出可能な阻害が低いだけである)に滴定して、モデルの同じ用量及び期間でFab-HABDの長期持続有効性を示した。
B.結果
図15に示すように、VPDF-VG1はCNV病変の阻害に対して活性であり、レーザー治療の7又は21日前に投与された。この研究では、VPDF-VG1に対する効果の持続性は、未修飾Fabに匹敵した。
図15に示すように、VPDF-VG1はCNV病変の阻害に対して活性であり、レーザー治療の7又は21日前に投与された。この研究では、VPDF-VG1に対する効果の持続性は、未修飾Fabに匹敵した。
実施例16.ニュージーランド白ウサギにおけるVG1及びVG1 Fab-HABDの眼忍容性
A.材料及び方法
この研究の目的は、雄ニュージーランドホワイトウサギへの単回両側IVT注射後の30日間の観察期間にわたって、1:1(w/w)の10kDa HAを予め製剤化した試験物質質WT VG1、RabFab-VG1及びRabFab-VG1の眼忍容性を決定することであった。研究計画は表21に示す通りであった。
A.材料及び方法
この研究の目的は、雄ニュージーランドホワイトウサギへの単回両側IVT注射後の30日間の観察期間にわたって、1:1(w/w)の10kDa HAを予め製剤化した試験物質質WT VG1、RabFab-VG1及びRabFab-VG1の眼忍容性を決定することであった。研究計画は表21に示す通りであった。
この研究では、以下のパラメータ及びエンドポイントを評価した:死亡率、臨床徴候、体重、食物消費量、眼科(すなわち、検査、眼圧測定、広視野カラー眼底イメージング、OCT及びERG)、生物分析的分析、毒物動態学的パラメータ、抗薬物抗体評価、肉眼的剖検所見、及び組織病理学的検査。
B.結果
体重及び食物消費の評価に基づく全身性の試験物質に関連する影響はなかった。全ての組織が正常範囲内にあると考えられる肉眼的な死後所見もなかった。
体重及び食物消費の評価に基づく全身性の試験物質に関連する影響はなかった。全ての組織が正常範囲内にあると考えられる肉眼的な死後所見もなかった。
ウサギの血清を、投与前並びに研究の8、15、22及び29日目に抗薬物抗体(ADA)の存在についてアッセイした。投与前に、WT VG1の投与に指定された6匹の動物のうち3匹が、測定可能な血清ADAを有していた。同様に、RabFab-VG1又はRabFab-VG1+10kDa HAによる治療にそれぞれ指定された1/6匹及び0/6匹の動物が、試験物質に対する既存の血清ADAを有していた。8日目に、WT VG1群及びRabFab-VG1群の両方の動物の全てが血清中の試験物質品に対してADAを示し、研究期間中陽性のままであったが、RabFab-VG1+10kDa HA群の動物の2/3が血清ADAを有していた。15日目に、全ての動物は、研究終了まで持続した血清ADAについて陽性であった。
臨床検眼鏡所見は、WT VG1、RabFab-VG1及びRabFab-VG1+10kDa HAで治療した動物における前部及び後部ブドウ膜炎の発症と一致していたが、重症度は治療群間で異なっていた。例えば、WT VG1は、22日目までに、いくつかの眼において後嚢下白内障を含む中等度の前部及び後部ブドウ膜炎をもたらした。比較すると、RabFab-VG1で治療したほとんどの動物は、この同じ時点で軽度のブドウ膜炎を示した。さらに、RabFab-VG1+10kDa HAで治療した動物は、最小から軽度の前部及び後部ブドウ膜炎のみを示した。各治療群において、ブドウ膜炎の徴候は、WT VG1を投与した動物に対する局所眼治療も含めた18日目の全身性抗炎症治療の開始後29日目に改善された。眼圧の低下は活動性ブドウ膜炎と一致していたが、硝子体の濁りの変化の程度は群ごとにブドウ膜炎の重症度が異なることにも対応していた。これらの場合、硝子体の濁りは、RabFab-VG1+10kDa HA治療動物ではほんのわずかな硝子体の混濁に限定されたが、WT VG1動物は中程度の濁り及び後部白内障を示した。治療依存性効果の程度も、OCT及びERGによって観察され、暗順応及び明所視の振幅の減少は、WT VG1治療眼における網膜機能及び変性の重度の変化を示唆した。
眼顕微鏡効果もまた、RabFab-VG1効果(図16B)がそれほど重症ではなく、RabFab-VG1+10kDa HA効果(図16C)が硝子体に限定され、重症度が最小から軽度にすぎなかった他の試験材料と比較して、WT VG1で治療した眼において最も実質的であった(図16A)。WT VG1関連硝子体炎症は、視神経乳頭の近くの領域、剥離した様々に壊死した網膜、及び水晶体後嚢に隣接する炎症性細胞シートを含んでいた。さらに、前房は、血清タンパク質と一致して、均一な好酸球性物質を含んでいた。網膜では、WT VG1関連炎症は、血管及び血管周囲の炎症を伴う最小から顕著な壊死を伴う網膜実質内に延びる混合細胞型によって特徴付けられた。反応性ミュラー細胞が網膜中央に観察された。
WT VG1と同様に、RabFab-VG1治療眼は、反応性ミュラー細胞に関連することが多い最小から中程度のびまん性光受容体変性を示した。しかしながら、RabFab-VG1光受容体層変性は、変性が光受容体層のみに対して選択的であったのに対して、網膜壊死は複数の網膜層を含んでいたことから、WT VG1に関連する網膜壊死とは異なっていた。さらに、硝子体内の線維血管膜は、WT VG1治療眼及びRabFab-VG1治療眼の両方を特徴づけた。これらの場合、膜は、線維芽細胞、多数の新しい血管、及び早期コラーゲン沈着からなっていた。牽引バンドも膜とは別に観察された。WT VG1及びRabFab-VG1とは対照的に、RabFab-VG1+10kDaのHA関連効果は、硝子体及び内境界膜に限定された最小から軽度の単核炎症に限定された。
結論として、ニュージーランドホワイトウサギへのWT VG1、RabFab-VG1又はRabFab-VG1+10kDa HAの単回IVT投与は、前部及び後部ブドウ膜炎の発症をもたらし、これはWT VG1を投与した動物において最も重度であり、RabFab-VG1で中等度であり、RabFab-VG1+10kDa HAで軽度から中等度であった。顕微鏡検査では、炎症に加えて、有意な網膜壊死及び網膜変性がそれぞれWT VG1及びRabFab-VG1と共に認められ、これらはERG振幅減少と相関していた。研究終了時に、RabFab-VG1+10kDa HA眼には活動性前部ブドウ膜炎の徴候はなく、最小限の慢性後部ブドウ膜炎しか観察されなかった。これらの結果の解釈は、15日目までの全ての試験物質に対するADAの観察によって混乱するが、10kDa HAとのRabFab-VG1のプレ複合体化又は結合は、ウサギの眼におけるこのFab-HABDの忍容性を改善するようである。
実施例17.Fab-VG1の脳保持
VG1を介したHA結合が脳内での保持を達成する能力を、マウスにおける脳室内注射によって試験した。これらの目的のために、非標的結合抗体抗単純ヘルペスウイルス-1糖タンパク質D(抗gD)を、Fab断片(抗gD Fab)、インタクトIgG(抗gD IgG)、又はVG1との融合タンパク質(抗gD Fab-VG1;BRD)のいずれかとして使用した。
VG1を介したHA結合が脳内での保持を達成する能力を、マウスにおける脳室内注射によって試験した。これらの目的のために、非標的結合抗体抗単純ヘルペスウイルス-1糖タンパク質D(抗gD)を、Fab断片(抗gD Fab)、インタクトIgG(抗gD IgG)、又はVG1との融合タンパク質(抗gD Fab-VG1;BRD)のいずれかとして使用した。
A.材料及び方法
A.1.動物:
これらの研究で使用した野生型C57BL/6マウスは、カンザス大学育種コロニーから入手した。生きた動物を使用するためのプロトコル(AUS 75-15;承認日:1/25/21)は、カンザス大学の動物実験委員会(IACUC)によって承認された。全ての動物は、12時間の暗/明サイクル及び食物及び水への無制限のアクセスを有する温度制御環境下で、動物管理ユニット(ACU)の職員及び獣医師によって飼育された。
A.1.動物:
これらの研究で使用した野生型C57BL/6マウスは、カンザス大学育種コロニーから入手した。生きた動物を使用するためのプロトコル(AUS 75-15;承認日:1/25/21)は、カンザス大学の動物実験委員会(IACUC)によって承認された。全ての動物は、12時間の暗/明サイクル及び食物及び水への無制限のアクセスを有する温度制御環境下で、動物管理ユニット(ACU)の職員及び獣医師によって飼育された。
A.2.抗体とIRDye800CW NHSエステルとのコンジュゲーション
製造業者の指示に従って、抗体をIRDye800とコンジュゲートさせた。簡潔には、10%リン酸カリウム緩衝液、pH9(v/v)を含むPBS中の抗体を、IRDye800と25℃で2時間反応させた。過剰な色素を、7kDaの分画分子量を有するZebaスピン脱塩カラム(Fisher Scientific)を使用して除去した。コンジュゲート抗体の純度を、SDS-PAGEを使用して評価した。Odyssey CLx NIRスキャナーを使用してSDS-PAGEゲルを800nmでスキャンし、全ての過剰な色素が除去されたことを確認した。
製造業者の指示に従って、抗体をIRDye800とコンジュゲートさせた。簡潔には、10%リン酸カリウム緩衝液、pH9(v/v)を含むPBS中の抗体を、IRDye800と25℃で2時間反応させた。過剰な色素を、7kDaの分画分子量を有するZebaスピン脱塩カラム(Fisher Scientific)を使用して除去した。コンジュゲート抗体の純度を、SDS-PAGEを使用して評価した。Odyssey CLx NIRスキャナーを使用してSDS-PAGEゲルを800nmでスキャンし、全ての過剰な色素が除去されたことを確認した。
A.3.脳室内注射
1.5~2%イソフルランを使用して5~10週齢の健康なC57BL/6マウスを麻酔し、定位装置(Stoelting Co.)に入れた。正中矢状切開を行ってマウスの頭蓋骨を露出させ、ブレグマを同定した。右の側方に1.0mm、ブレグマの前方に0.3mmの頭蓋骨に小さな穿頭孔を作った。33ゲージの取り外し可能な針を備えた10μLハミルトンシリンジ(番号7762-06)をステレオタックス(stereotax)に装備し、マウスの側脳室に2.25mmの深さで1mg/mLの濃度で5μLの抗体溶液に対して使用した。抗体を1μL/分の速度で注入した。安楽死の直前に、顎下静脈からの血液試料(約100μL)を、抗凝固剤としてリチウムヘパリンを含む冷却した血漿収集管に収集した。試料を10,000×gで3分間遠心分離するまで氷上で保持し、血漿を分析まで-80°Cで保存した。マウスを4~5%イソフルランで深く麻酔している間に、0.1% Tween-20を含むHBSSの氷冷溶液の経心臓灌流を介して様々な時点の後にマウスを屠殺した。脳、心臓、肺、肝臓、脾臓、及び腎臓を収集し、分析まで氷上に保った。
1.5~2%イソフルランを使用して5~10週齢の健康なC57BL/6マウスを麻酔し、定位装置(Stoelting Co.)に入れた。正中矢状切開を行ってマウスの頭蓋骨を露出させ、ブレグマを同定した。右の側方に1.0mm、ブレグマの前方に0.3mmの頭蓋骨に小さな穿頭孔を作った。33ゲージの取り外し可能な針を備えた10μLハミルトンシリンジ(番号7762-06)をステレオタックス(stereotax)に装備し、マウスの側脳室に2.25mmの深さで1mg/mLの濃度で5μLの抗体溶液に対して使用した。抗体を1μL/分の速度で注入した。安楽死の直前に、顎下静脈からの血液試料(約100μL)を、抗凝固剤としてリチウムヘパリンを含む冷却した血漿収集管に収集した。試料を10,000×gで3分間遠心分離するまで氷上で保持し、血漿を分析まで-80°Cで保存した。マウスを4~5%イソフルランで深く麻酔している間に、0.1% Tween-20を含むHBSSの氷冷溶液の経心臓灌流を介して様々な時点の後にマウスを屠殺した。脳、心臓、肺、肝臓、脾臓、及び腎臓を収集し、分析まで氷上に保った。
A.4.抗体器官定量
単離した臓器を秤量し、1mLのPBS中で機械的にホモジナイズした。ストック溶液を様々な量のPBSで希釈することによって、標準的な近赤外蛍光(NIRF)抗体溶液を作製した。次いで、10μLの標準溶液を100μLの均質化ブランク臓器に添加して96ウェルプレートに入れ、Odyssey Clxスキャナーを使用してウェルをスキャンすることによって、各臓器について検量線を作成した。各ウェルの蛍光強度を、器官1グラム当たりの抗体の濃度にわたってプロットして、線形曲線を得た。脳室内注射マウスの器官を検量線と比較して、抗体沈着を決定した。血漿分析は、最初に5倍希釈したブランク血漿を用いて同様に行った。次いで、希釈血漿の100μLアリコートに10μLの抗体標準をスパイクして、脳室内注射マウス血漿試料を比較した標準曲線を作成した。
単離した臓器を秤量し、1mLのPBS中で機械的にホモジナイズした。ストック溶液を様々な量のPBSで希釈することによって、標準的な近赤外蛍光(NIRF)抗体溶液を作製した。次いで、10μLの標準溶液を100μLの均質化ブランク臓器に添加して96ウェルプレートに入れ、Odyssey Clxスキャナーを使用してウェルをスキャンすることによって、各臓器について検量線を作成した。各ウェルの蛍光強度を、器官1グラム当たりの抗体の濃度にわたってプロットして、線形曲線を得た。脳室内注射マウスの器官を検量線と比較して、抗体沈着を決定した。血漿分析は、最初に5倍希釈したブランク血漿を用いて同様に行った。次いで、希釈血漿の100μLアリコートに10μLの抗体標準をスパイクして、脳室内注射マウス血漿試料を比較した標準曲線を作成した。
B.結果
図17に示すように、抗gD Fab-VG1(BRD;配列番号121及び124)は、同等用量の抗gD Fab(配列番号120及び121)又は抗gD IgG(配列番号121及び122)よりも長く脳内に持続し、曲線下面積(AUC)として表されるより大きな曝露レベルを与えた。曝露レベルのこれらの差は、抗gD Fab-VG1と抗gD Fabとの比較についてはp値が0.01未満であり、抗gD Fab-VG1と抗gD IgGとの比較についてはp値が0.001未満であり、統計学的に有意である。
図17に示すように、抗gD Fab-VG1(BRD;配列番号121及び124)は、同等用量の抗gD Fab(配列番号120及び121)又は抗gD IgG(配列番号121及び122)よりも長く脳内に持続し、曲線下面積(AUC)として表されるより大きな曝露レベルを与えた。曝露レベルのこれらの差は、抗gD Fab-VG1と抗gD Fabとの比較についてはp値が0.01未満であり、抗gD Fab-VG1と抗gD IgGとの比較についてはp値が0.001未満であり、統計学的に有意である。
実施例18.VG1親和性バリアントの作製
A.材料及び方法
A.1.WT VG1の結晶化及びHA結合残基の同定
市販の結晶化スクリーニング(Hampton Research及びQiagen)を使用して、HAとコンジュゲートしたWT VG1の結晶化条件を同定した。HA結合VCANの構造は、結晶をHA 6-merに浸漬することによって得た。結晶を採取し、凍結防止剤なしで液体窒素中で急速凍結した。回折データは、それぞれPilatus 6M又はEiger 16M検出器(Dectris)でStanford Synchrotron Radiation Lightsource(SSRL)beamLine 12-2又は14-1で収集した。COOTでモデル構築し、続いてREFMAC 5、BUSTER又はPhenix-Refineで精密化することによって、構造を反復的に精密化した。Adams,P.D.et al.,Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.,66(Pt 2):213-221(2010);Blanc,E.et al.,Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.,60:2210-2221(2004);Emsley,P.et al.,Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.,66:486-501(2010);Emsley and Cowtan,Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.,66:2126-2132(2004);Murshudov,G.N.et al.,Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.,67:355-367,(2011).
A.材料及び方法
A.1.WT VG1の結晶化及びHA結合残基の同定
市販の結晶化スクリーニング(Hampton Research及びQiagen)を使用して、HAとコンジュゲートしたWT VG1の結晶化条件を同定した。HA結合VCANの構造は、結晶をHA 6-merに浸漬することによって得た。結晶を採取し、凍結防止剤なしで液体窒素中で急速凍結した。回折データは、それぞれPilatus 6M又はEiger 16M検出器(Dectris)でStanford Synchrotron Radiation Lightsource(SSRL)beamLine 12-2又は14-1で収集した。COOTでモデル構築し、続いてREFMAC 5、BUSTER又はPhenix-Refineで精密化することによって、構造を反復的に精密化した。Adams,P.D.et al.,Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.,66(Pt 2):213-221(2010);Blanc,E.et al.,Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.,60:2210-2221(2004);Emsley,P.et al.,Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.,66:486-501(2010);Emsley and Cowtan,Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.,66:2126-2132(2004);Murshudov,G.N.et al.,Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.,67:355-367,(2011).
PyMol及び/又はキメラのいずれかを用いてWT VG1-HAコンジュゲート構造(図18)を分析し、水素結合、静電及び疎水性相互作用電位に基づいてHAと相互作用する残基を同定した。
A.2.示差走査蛍光(DSF)
WT VG1及び単一アミノ酸バリアントの熱安定性を、示差走査蛍光(DSF)を用いて測定した。簡潔には、0.1mg/mLの精製タンパク質をPBS中でSypro Orange色素と混合した。各試料を25°Cから95°Cまで0.05°/秒の増分で温度勾配に供し、蛍光の増加を585nmで監視した。生の蛍光単位を、カスタムエクセルマクロを使用して負の導関数としてプロットし、Tmを計算した。
WT VG1及び単一アミノ酸バリアントの熱安定性を、示差走査蛍光(DSF)を用いて測定した。簡潔には、0.1mg/mLの精製タンパク質をPBS中でSypro Orange色素と混合した。各試料を25°Cから95°Cまで0.05°/秒の増分で温度勾配に供し、蛍光の増加を585nmで監視した。生の蛍光単位を、カスタムエクセルマクロを使用して負の導関数としてプロットし、Tmを計算した。
A.3.WT VG1-HAコンジュゲート結晶構造に基づいて設計されたVG1バリアント
WT VG1-HAコンジュゲート結晶構造(図18)によれば、HAはリンク1ドメインにのみ結合することが見出された。したがって、モデリングを使用して、HA結合に関与し得るリンク2残基を予測した。結晶構造を検証し、WT VG1のHA結合親和性を減弱させる変異体を同定するために、結晶接触を形成する残基をアラニン、又は場合によっては代替アミノ酸に変異させた。さらに、HAと結晶接触しないが、TSG6におけるHA結合に重要ないくつかのWT VG1残基(VG1リンクドメインとTSG-6リンクドメインとの間の配列アラインメントに基づく;図8B)もアラニンに変異した。変異の組み合わせ効果をプローブするために、少数の二重部位変異体、例えば、それぞれArg及びTyrに変化したLys260及びPhe261(KF260RY)を作製し、HA結合について試験した。表22は、実施例10に記載されているように製造されたVG1バリアントを列挙している。作製及び試験したVG1バリアントのアミノ酸配列アラインメントを図19に示す。
WT VG1-HAコンジュゲート結晶構造(図18)によれば、HAはリンク1ドメインにのみ結合することが見出された。したがって、モデリングを使用して、HA結合に関与し得るリンク2残基を予測した。結晶構造を検証し、WT VG1のHA結合親和性を減弱させる変異体を同定するために、結晶接触を形成する残基をアラニン、又は場合によっては代替アミノ酸に変異させた。さらに、HAと結晶接触しないが、TSG6におけるHA結合に重要ないくつかのWT VG1残基(VG1リンクドメインとTSG-6リンクドメインとの間の配列アラインメントに基づく;図8B)もアラニンに変異した。変異の組み合わせ効果をプローブするために、少数の二重部位変異体、例えば、それぞれArg及びTyrに変化したLys260及びPhe261(KF260RY)を作製し、HA結合について試験した。表22は、実施例10に記載されているように製造されたVG1バリアントを列挙している。作製及び試験したVG1バリアントのアミノ酸配列アラインメントを図19に示す。
A.4.分子特性
HA結合を、実施例10に記載されるようにSPRによって測定した。変異体を120秒間注射し、解離を180秒間監視した。
HA結合を、実施例10に記載されるようにSPRによって測定した。変異体を120秒間注射し、解離を180秒間監視した。
B.結果
B.1.VG1バリアントはHA結合が低下している
変異体R160A、Y161A及びD197Aは、2~7μMの範囲でHA結合の減衰を示した。表23は、SPRによって測定された各VG 1バリアントについて測定されたka(M-1s-1)、kd(s-1)、及びKD(M)を示す。
B.1.VG1バリアントはHA結合が低下している
変異体R160A、Y161A及びD197Aは、2~7μMの範囲でHA結合の減衰を示した。表23は、SPRによって測定された各VG 1バリアントについて測定されたka(M-1s-1)、kd(s-1)、及びKD(M)を示す。
B.2.VG1バリアントの安定性
表24は、産生されたVG1変異体及び各変異体について測定されたTm(融解温度;℃)を示す。ほとんどの変異は、WT VG1と比較して熱安定性にわずかな減少を有するか、又は影響を及ぼさなかったが、Y208A及びH306Aは、それぞれTmの2.16°C及び2.81°Cの改善を示した。
表24は、産生されたVG1変異体及び各変異体について測定されたTm(融解温度;℃)を示す。ほとんどの変異は、WT VG1と比較して熱安定性にわずかな減少を有するか、又は影響を及ぼさなかったが、Y208A及びH306Aは、それぞれTmの2.16°C及び2.81°Cの改善を示した。
等価物
前述の明細書は、当業者が実施形態を実施することを可能にするのに十分であると考えられる。前述の説明及び実施例は、特定の実施形態を詳述し、本発明者らが企図する最良の実施形態を説明する。しかしながら、前述の内容がいかに詳細に記載されていても、本実施形態は多くの方法で実施することができ、添付の特許請求の範囲及びその均等物に従って解釈されるべきであることが理解されよう。
前述の明細書は、当業者が実施形態を実施することを可能にするのに十分であると考えられる。前述の説明及び実施例は、特定の実施形態を詳述し、本発明者らが企図する最良の実施形態を説明する。しかしながら、前述の内容がいかに詳細に記載されていても、本実施形態は多くの方法で実施することができ、添付の特許請求の範囲及びその均等物に従って解釈されるべきであることが理解されよう。
本明細書で使用される場合、約という用語は、明示的に示されているかどうかにかかわらず、例えば、整数、分数、及びパーセンテージを含む数値を指す。約という用語は、一般に、当業者が列挙された値(例えば、同じ機能又は結果を有する)と等価であると考えるであろう数値の範囲(例えば、列挙された範囲の+/-5~10%)を指す。少なくとも及び約などの用語が数値又は範囲のリストの前にある場合、それらの用語は、リストに提供された値又は範囲の全てを修飾する。場合によっては、約という用語は、最も近い有効数字に四捨五入された数値を含むことができる。
Claims (31)
- 治療用分子であって、
a. 眼内の治療標的に結合することができる第1の成分と、
b. ヒアルロナンに結合することができる1つ以上の第2の成分であって、前記1つ以上の第2の成分が前記第1の成分に共有結合している、第2の成分と、
c. 任意に、ヒアルロナンを含む1つ以上の第3の成分と
を含み、
存在する場合、前記1つ以上の第3の成分が、前記1つ以上の第2の成分に非共有結合している、治療用分子。 - 前記第1の成分が、タンパク質、ペプチド、受容体若しくはその断片、受容体に対するリガンド、ダルピン、核酸、RNA、DNA、又はアプタマーである、請求項1に記載の治療用分子。
- 前記第1の成分が、抗体、抗原結合断片、特に抗体断片、より具体的には少なくともFcドメインを欠く抗体断片から選択され、特に前記断片が、(Fab’)2断片、Fab’断片、Fab断片、VhH断片、scFv断片、scFv-Fc断片、及びミニボディ、より具体的にはFab断片であるか、又はそれらを含む、請求項1又は2に記載の治療用分子。
- 前記第2の成分が、ヒアルロナン受容体CD44(CD44)ドメイン、脳特異的リンクタンパク質(BRAL1)ドメイン、腫瘍壊死因子刺激遺伝子6(TSG-6)ドメイン、リンパ管内皮ヒアルロナン受容体1(LYVE-1)ドメイン、又はヒアルロン酸結合タンパク質(HABP)ドメイン、アグリカンG1(AG1)ドメイン、又はバーシカンG1(VG1)ドメインを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の治療用分子。
- コンジュゲートが、1つの第2の成分、又は互いに同一である2つの第2の成分を含む、請求項1~4のいずれかに記載の治療用分子。
- 前記第3の成分がヒアルロナンであり、前記ヒアルロナンが、
a.
i. 3kDa~60kDa、4kDa~30kDa、5kDa~20kDa、若しくは400Da~200kDaから選択される分子量、
ii. 少なくとも2、3、4、5、6、7、8、若しくは9kDaの分子量、又は
iii. 最大60、50、40、30、25、20、若しくは15kDaの分子量
を有し、
b. 前記1つ又は2つの第2の成分に対してモル過剰の結合当量を提供し、
c. 前記眼内の前記ヒアルロナンの分解を減少させる修飾を有する、請求項1~4のいずれかに記載の治療用分子。 - 前記第2の成分が、10nM~10μM、5nM~8μM、又は100nM~5μMのKDでヒアルロナンに結合することができる、請求項1~6のいずれか一項に記載の治療用分子。
- a. 前記第1の成分及び前記第2の成分が融合タンパク質に含まれ、特に、前記1つ又は2つの第2の成分が、前記第1の成分のN末端及び/又はC末端に共有結合しており、より具体的には、前記第1の成分が抗体又は抗原結合断片であり、前記1つ又は2つの第2の成分が、前記第1の成分のC末端に共有結合しており;且つ/或いは
b. 前記1つ若しくは2つの第2の成分が、前記第1の成分に直接結合しているか、又はリンカー、特に少なくとも4アミノ酸及び/若しくは最大50若しくは最大25アミノ酸のリンカー、より具体的には(GxS)n若しくは(GxS)nGmであって、G=グリシン、S=セリン、(x=3、n=3、4、5若しくは6、且つm=0、1、2若しくは3)若しくは(x=4、n=2、3、4若しくは5、且つm=0、1、2若しくは3)であるリンカーを介して間接的に前記第1の成分に結合している、
請求項1~7のいずれかに記載の治療用分子。 - 前記治療標的が、VEGF、C2、C3a、C3b、C5、C5a、HtrA1、IL-33、P因子、D因子、EPO、EPOR、IL-1β、IL-17A、IL-10、TNFα、FGFR2、PDGF又はANG2である、請求項1~8のいずれかに記載の治療用分子。
- a. 前記第1の成分がVEGFに対する抗体若しくは抗原結合断片であり、且つ/又は
b. 前記1つ若しくは2つの第2の成分の各々が、CD44ドメイン若しくはTSG-6ドメイン若しくはVG1ドメインを含み、且つ/又は
c. 前記第3の成分が、5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンである、
請求項1~9のいずれかに記載の治療用分子。 - a. 前記第1の成分が抗VEGF抗体若しくは抗原結合断片であり、前記1つ若しくは2つの第2の成分がCD44ドメインを含み、前記第3の成分が5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンであるか、
b. 前記第1の成分が抗VEGF抗体若しくは抗原結合断片であり、前記1つ若しくは2つの第2の成分がTSG-6ドメインを含み、前記第3の成分が5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンであるか、又は
c. 前記第1の成分が抗VEGF抗体若しくは抗原結合断片であり、前記1つ若しくは2つの第2の成分がVG1ドメインを含み、前記第3の成分が5kDa~20kDaの分子量のヒアルロナンである、
請求項1~10のいずれか一項に記載の治療用分子。 - a. 前記第1の成分が、
i. 配列番号97、99、105、109又は114のVHドメインと、
ii. 配列番号98、100、106、110又は115のVLドメインと、を含み、
b. 前記第2の成分が、配列番号2を含む、
請求項1~11のいずれか一項に記載の治療用分子。 - a. 前記第1の成分が、
i. 配列番号97、99、105、109又は114のVHドメインと、
ii. 配列番号98、100、106、110又は115のVLドメインと、を含み、
b. 前記第2の成分が、配列番号4を含む、
請求項1~11のいずれか一項に記載の治療用分子。 - a. 前記第1の成分が、
i. 配列番号97、99、105、109又は114のVHドメインと、
ii. 配列番号98、100、106、110又は115のVLドメインと、を含み、
b. 前記第2の成分が、配列番号86、60、32又は29を含む、
請求項1~11のいずれか一項に記載の治療用分子。 - 前記第2の成分が、配列番号86、60、32又は29と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である、請求項14に記載の治療用分子。
- 前記第2の成分が1~5個の変異を含み、前記1~5個の変異が単一アミノ酸置換、二重アミノ酸置換、及び/又は短縮を含む、請求項14又は15に記載の治療用分子。
- 前記第2の成分が、配列番号29と比較して短縮型変異を有する、請求項14~16のいずれか一項に記載の治療用分子。
- 前記短縮型変異が、N末端に1~129個のアミノ酸の短縮を含む、請求項17に記載の治療用分子。
- 前記第2の成分が、野生型バーシカンのIgドメインが存在しない短縮型配列である、請求項14~18のいずれか一項に記載の治療用分子。
- 前記第2の成分が、配列番号29に対して以下の位置:R160、Y161、E194、D197、Y208、R214、M222、Y230、R233、K260、F261、D295、Y296、H306、R312、L325、Y326、及びR327
のうち1、2、3、4、5、又は6個に変異を含む、請求項14~19のいずれか一項に記載の治療用分子。 - 前記第2の成分が、配列番号29と比較して、以下の変異:R160A、Y161A、D197A、D197S、Y208A、Y208F、R214K、M222A、Y230A、Y230F、R233A、K260A、K260R、F261Y、KF260RY、D295A、D295S、Y296A、Y296F、DY295SF、H306A、R312A、L325A、Y326A、R327A、及びLYR325LFK
のうち少なくとも1、2、3、4、5、又は6個を含む、請求項14~20のいずれか一項に記載の治療用分子。 - 前記第2の成分が、Y208A及びH306Aの少なくとも1つを含む、請求項14~21のいずれか一項に記載の治療用分子。
- 前記第2の成分が、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、又は配列番号59である、請求項14又は15に記載の治療用分子。
- 前記第1の成分がシステインノットペプチドを更に含む、請求項1~23のいずれか一項に記載の治療用分子。
- 前記システインノットペプチドが、配列番号92と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の同一性である、請求項24に記載の治療用分子。
- アミノ酸配列が、配列番号93又は配列番号94と少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を含む、請求項24又は25に記載の治療用分子。
- 医薬として使用するための組成物であって、請求項1~26のいずれか一項に記載の治療用分子と、任意に、薬学的に許容され得る添加物、希釈剤又は担体とを含む、組成物。
- 眼疾患又は脳疾患の治療に使用するための組成物であって、請求項1~26のいずれか一項に記載の治療用分子と、任意に、薬学的に許容され得る添加物、希釈剤又は担体とを含む、組成物。
- 眼内送達、特に硝子体内注射用に製剤化された、請求項28に記載の使用のための組成物。
- 前記眼疾患が、加齢性黄斑変性(AMD)、特に滲出型AMD若しくは新生血管型AMD、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、糖尿病性網膜症(DR)、特に増殖性DR若しくは非増殖性DR、網膜静脈閉塞(RVO)又は地図状萎縮(GA)である、請求項28又は29に記載の使用のための組成物。
- 患者における組織を標的とする治療用分子の送達方法であって、請求項1~26のいずれか一項に記載の治療用分子又は請求項27~30のいずれか一項に記載の組成物を前記患者に投与することと、前記治療用分子に、前記標的組織への前記第1の成分の長時間作用型送達を提供させることと、を含む、送達方法。
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