JP2024015040A - Tgf-ベータ受容体ii型変異体およびその使用 - Google Patents
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Abstract
【課題】TGFβスーパーファミリーシグナル伝達をモジュレートするための組成物および方法を提供する。【解決手段】本開示は、TβRIIポリペプチド、およびGDF15、TGFβ1またはTGFβ3に対する選択的アンタゴニストとしての、かかるTβRIIポリペプチドの使用を提供する。本明細書に記載するように、さらなる変異ありまたはなしのTβRII細胞外ドメイン(ECD)の一部または全てを含むポリペプチドは、変動する親和性で、GDF15、TGFβ1もしくはTGFβ3と結合するおよび/またはGDF15、TGFβ1もしくはTGFβ3を阻害する。したがって、ある特定の態様では、本開示は、TGFβスーパーファミリー関連障害を選択的に阻害する際の使用のためのTβRIIポリペプチドを提供する。【選択図】なし
Description
本出願は、2013年8月22日に出願された米国仮特許出願第61/868,713
号;2013年11月19日に出願された米国仮特許出願第61/906,270号;お
よび2013年11月20日に出願された米国仮特許出願第61/906,849号の優
先権を主張する。基礎出願の開示は、その全体が本明細書において参考として援用される
。
号;2013年11月19日に出願された米国仮特許出願第61/906,270号;お
よび2013年11月20日に出願された米国仮特許出願第61/906,849号の優
先権を主張する。基礎出願の開示は、その全体が本明細書において参考として援用される
。
トランスフォーミング増殖因子-ベータ(TGFβ)スーパーファミリーのメンバーは
、増殖、分化、アポトーシス、運動性、細胞外マトリックス産生、組織リモデリング、血
管新生、免疫応答、細胞接着などの重要な細胞機能に関与する多面的なサイトカインであ
り、慢性炎症性状態とがんほど異なる疾患状態の病態生理においても、重要な役割を果た
す。TGFβスーパーファミリーのメンバーは、TGFβ、骨形成タンパク質(BMP)
、骨原性タンパク質(OP)、増殖および分化因子(GDF)、インヒビン/アクチビン
、ミュラー管阻害物質(MIS)ならびにグリア由来神経栄養因子(GDNF)を含む主
要なファミリーグルーピングに分類されてきた。
、増殖、分化、アポトーシス、運動性、細胞外マトリックス産生、組織リモデリング、血
管新生、免疫応答、細胞接着などの重要な細胞機能に関与する多面的なサイトカインであ
り、慢性炎症性状態とがんほど異なる疾患状態の病態生理においても、重要な役割を果た
す。TGFβスーパーファミリーのメンバーは、TGFβ、骨形成タンパク質(BMP)
、骨原性タンパク質(OP)、増殖および分化因子(GDF)、インヒビン/アクチビン
、ミュラー管阻害物質(MIS)ならびにグリア由来神経栄養因子(GDNF)を含む主
要なファミリーグルーピングに分類されてきた。
TGFβスーパーファミリーメンバーは、特異的なI型およびII型のセリン/スレオ
ニンキナーゼ受容体のヘテロマー複合体の形成を誘導することによって、原形質膜を横切
ってそれらのシグナルを伝達し、これが次に、SMADタンパク質の特定のサブセット(
一部は阻害性および一部は興奮性)を活性化する。これらのSMAD分子化合物は、核中
にシグナルを中継し、核において、それらは、他のタンパク質と呼応して、転写応答を指
向する。
ニンキナーゼ受容体のヘテロマー複合体の形成を誘導することによって、原形質膜を横切
ってそれらのシグナルを伝達し、これが次に、SMADタンパク質の特定のサブセット(
一部は阻害性および一部は興奮性)を活性化する。これらのSMAD分子化合物は、核中
にシグナルを中継し、核において、それらは、他のタンパク質と呼応して、転写応答を指
向する。
機能障害性TGFβスーパーファミリーシグナル伝達は、がん、線維症、骨疾患、糖尿
病性腎症、ならびにアテローム動脈硬化症などの慢性血管疾患を含む、いくつかの臨床障
害と関連付けられてきた。
病性腎症、ならびにアテローム動脈硬化症などの慢性血管疾患を含む、いくつかの臨床障
害と関連付けられてきた。
したがって、本開示の目的は、TGFβスーパーファミリーシグナル伝達をモジュレー
トするための組成物および方法を提供することである。
トするための組成物および方法を提供することである。
一部には、本開示は、TβRIIポリペプチド、およびGDF15、TGFβ1または
TGFβ3に対する選択的アンタゴニストとしての、かかるTβRIIポリペプチドの使
用を提供する。本明細書に記載するように、さらなる変異ありまたはなしのTβRII細
胞外ドメイン(ECD)の一部または全てを含むポリペプチドは、変動する親和性で、G
DF15、TGFβ1もしくはTGFβ3と結合するおよび/またはGDF15、TGF
β1もしくはTGFβ3を阻害する。したがって、ある特定の態様では、本開示は、TG
Fβスーパーファミリー関連障害を選択的に阻害する際の使用のためのTβRIIポリペ
プチドを提供する。
TGFβ3に対する選択的アンタゴニストとしての、かかるTβRIIポリペプチドの使
用を提供する。本明細書に記載するように、さらなる変異ありまたはなしのTβRII細
胞外ドメイン(ECD)の一部または全てを含むポリペプチドは、変動する親和性で、G
DF15、TGFβ1もしくはTGFβ3と結合するおよび/またはGDF15、TGF
β1もしくはTGFβ3を阻害する。したがって、ある特定の態様では、本開示は、TG
Fβスーパーファミリー関連障害を選択的に阻害する際の使用のためのTβRIIポリペ
プチドを提供する。
ある特定の態様では、本開示は、TβRIIの細胞外ドメイン中に変異および/または
トランケーションを含むポリペプチドを提供する。ある特定の態様では、本開示は、Tβ
RIIの細胞外ドメイン由来の第1のアミノ酸配列と異種アミノ酸配列とを含むTβRI
I融合ポリペプチドであって、この第1のアミノ酸配列が、a)配列番号5の23位~3
5位のいずれかにおいて始まり配列番号5の153位~159位のいずれかにおいて終わ
る配列、もしくはb)配列番号6の23位~60位のいずれかにおいて始まり配列番号6
の178位~184位のいずれかにおいて終わる配列に対して、少なくとも80%、少な
くとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも9
7%、少なくとも98%、少なくとも99%同一なもしくは同一なアミノ酸配列を含む、
またはかかるアミノ酸配列からなるTβRII融合ポリペプチドを提供する。
トランケーションを含むポリペプチドを提供する。ある特定の態様では、本開示は、Tβ
RIIの細胞外ドメイン由来の第1のアミノ酸配列と異種アミノ酸配列とを含むTβRI
I融合ポリペプチドであって、この第1のアミノ酸配列が、a)配列番号5の23位~3
5位のいずれかにおいて始まり配列番号5の153位~159位のいずれかにおいて終わ
る配列、もしくはb)配列番号6の23位~60位のいずれかにおいて始まり配列番号6
の178位~184位のいずれかにおいて終わる配列に対して、少なくとも80%、少な
くとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも9
7%、少なくとも98%、少なくとも99%同一なもしくは同一なアミノ酸配列を含む、
またはかかるアミノ酸配列からなるTβRII融合ポリペプチドを提供する。
ある特定の態様では、本開示は、ヒトIgG2のFcドメインの少なくとも一部分に融
合した、TβRIIの野生型または変更されたおよび/もしくはトランケートされた細胞
外ドメインを含むポリペプチドを提供する。したがって、ある特定の態様では、本開示は
、TβRIIの細胞外ドメイン由来の第1のアミノ酸配列と異種アミノ酸配列とを含むT
βRII融合ポリペプチドであって、この第1のアミノ酸配列が、a)配列番号5の23
位~35位のいずれかにおいて始まり配列番号5の153位~159位のいずれかにおい
て終わる配列、もしくはb)配列番号6の23位~60位のいずれかにおいて始まり配列
番号6の178位~184位のいずれかにおいて終わる配列に対して、少なくとも80%
、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なく
とも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一なもしくは同一なアミノ酸配列を
含む、またはかかるアミノ酸配列からなり、このポリペプチドが、ヒトIgG2の少なく
とも定常ドメインを含み、任意選択で、配列番号19に対して少なくとも80%、少なく
とも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97
%、少なくとも98%、少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含み得るまたはかか
るアミノ酸配列からなり得る第2のポリペプチド配列を含み、リンカーが、任意選択で、
第1のポリペプチドと第2のポリペプチドとの間に位置付けられるTβRII融合ポリペ
プチドを提供する。この一例は、配列番号50として提供され、配列番号51の核酸配列
によってコードされる。ある特定の実施形態では、本開示は、配列番号50のアミノ酸配
列に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99
%もしくは100%同一であるアミノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配列からなるア
ミノ酸配列を有するポリペプチドを提供する。ある特定の実施形態では、本開示は、配列
番号51の核酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97
%、98%、99%もしくは100%同一である核酸配列を含むまたはかかる核酸配列か
らなる核酸配列によってコードされるポリペプチドを提供する。
合した、TβRIIの野生型または変更されたおよび/もしくはトランケートされた細胞
外ドメインを含むポリペプチドを提供する。したがって、ある特定の態様では、本開示は
、TβRIIの細胞外ドメイン由来の第1のアミノ酸配列と異種アミノ酸配列とを含むT
βRII融合ポリペプチドであって、この第1のアミノ酸配列が、a)配列番号5の23
位~35位のいずれかにおいて始まり配列番号5の153位~159位のいずれかにおい
て終わる配列、もしくはb)配列番号6の23位~60位のいずれかにおいて始まり配列
番号6の178位~184位のいずれかにおいて終わる配列に対して、少なくとも80%
、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なく
とも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一なもしくは同一なアミノ酸配列を
含む、またはかかるアミノ酸配列からなり、このポリペプチドが、ヒトIgG2の少なく
とも定常ドメインを含み、任意選択で、配列番号19に対して少なくとも80%、少なく
とも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97
%、少なくとも98%、少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含み得るまたはかか
るアミノ酸配列からなり得る第2のポリペプチド配列を含み、リンカーが、任意選択で、
第1のポリペプチドと第2のポリペプチドとの間に位置付けられるTβRII融合ポリペ
プチドを提供する。この一例は、配列番号50として提供され、配列番号51の核酸配列
によってコードされる。ある特定の実施形態では、本開示は、配列番号50のアミノ酸配
列に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99
%もしくは100%同一であるアミノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配列からなるア
ミノ酸配列を有するポリペプチドを提供する。ある特定の実施形態では、本開示は、配列
番号51の核酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97
%、98%、99%もしくは100%同一である核酸配列を含むまたはかかる核酸配列か
らなる核酸配列によってコードされるポリペプチドを提供する。
一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号5の23位において始まり
配列番号5の159位において終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施
形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号5の29位において始まり配列番号5の
159位において終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施形態では、こ
の第1のアミノ酸配列は、配列番号5の35位において始まり配列番号5の159位にお
いて終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施形態では、この第1のアミ
ノ酸配列は、配列番号5の23位において始まり配列番号5の153位において終わる配
列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、
配列番号5の29位において始まり配列番号5の153位において終わる配列を含むまた
はかかる配列からなる。一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号5の
35位において始まり配列番号5の153位において終わる配列を含むまたはかかる配列
からなる。
配列番号5の159位において終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施
形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号5の29位において始まり配列番号5の
159位において終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施形態では、こ
の第1のアミノ酸配列は、配列番号5の35位において始まり配列番号5の159位にお
いて終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施形態では、この第1のアミ
ノ酸配列は、配列番号5の23位において始まり配列番号5の153位において終わる配
列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、
配列番号5の29位において始まり配列番号5の153位において終わる配列を含むまた
はかかる配列からなる。一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号5の
35位において始まり配列番号5の153位において終わる配列を含むまたはかかる配列
からなる。
一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号6の23位において始まり
配列番号6の184位において終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施
形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号6の29位において始まり配列番号6の
184位において終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施形態では、こ
の第1のアミノ酸配列は、配列番号6の23位において始まり配列番号6の178位にお
いて終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施形態では、この第1のアミ
ノ酸配列は、配列番号6の29位において始まり配列番号6の178位において終わる配
列を含むまたはかかる配列からなる。
配列番号6の184位において終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施
形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号6の29位において始まり配列番号6の
184位において終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施形態では、こ
の第1のアミノ酸配列は、配列番号6の23位において始まり配列番号6の178位にお
いて終わる配列を含むまたはかかる配列からなる。一部の実施形態では、この第1のアミ
ノ酸配列は、配列番号6の29位において始まり配列番号6の178位において終わる配
列を含むまたはかかる配列からなる。
一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号47の36位に対応する位
置におけるDおよび/もしくは配列番号47の76位に対応する位置におけるKを有する
配列を含むまたはかかる配列からなる。
置におけるDおよび/もしくは配列番号47の76位に対応する位置におけるKを有する
配列を含むまたはかかる配列からなる。
ある特定の態様では、本開示は、配列番号7もしくは配列番号13の配列に対して少な
くとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも9
6%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一なまたは同一な第1
のアミノ酸配列またはその活性断片と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチ
ドであって、この第1のアミノ酸配列が、配列番号47の36位に対応する位置における
Dおよび/または配列番号47の76位に対応する位置におけるKを有するTβRII融
合ポリペプチドを提供する。
くとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも9
6%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一なまたは同一な第1
のアミノ酸配列またはその活性断片と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチ
ドであって、この第1のアミノ酸配列が、配列番号47の36位に対応する位置における
Dおよび/または配列番号47の76位に対応する位置におけるKを有するTβRII融
合ポリペプチドを提供する。
一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号7のアミノ酸1~12に対
応する1~12アミノ酸または配列番号13のアミノ酸1~37に対応する1~37アミ
ノ酸のN末端トランケーションを含む。一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は
、配列番号7または配列番号13のアミノ酸1~6に対応する6アミノ酸のN末端トラン
ケーションを含む。一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号7のアミ
ノ酸1~12に対応する12アミノ酸または配列番号13のアミノ酸1~37に対応する
37アミノ酸のN末端トランケーションを含む。一部の実施形態では、この第1のアミノ
酸配列は、配列番号7のアミノ酸137~132または配列番号13のアミノ酸162~
157に対応する1~6アミノ酸のC末端トランケーションを含む。一部の実施形態では
、この第1のアミノ酸配列は、配列番号7のアミノ酸132~137または配列番号13
のアミノ酸157~162に対応する6アミノ酸のC末端トランケーションを含む。一部
の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号47の117位と118位に対応
する残基の間に、配列番号18に対応する挿入を含む。
応する1~12アミノ酸または配列番号13のアミノ酸1~37に対応する1~37アミ
ノ酸のN末端トランケーションを含む。一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は
、配列番号7または配列番号13のアミノ酸1~6に対応する6アミノ酸のN末端トラン
ケーションを含む。一部の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号7のアミ
ノ酸1~12に対応する12アミノ酸または配列番号13のアミノ酸1~37に対応する
37アミノ酸のN末端トランケーションを含む。一部の実施形態では、この第1のアミノ
酸配列は、配列番号7のアミノ酸137~132または配列番号13のアミノ酸162~
157に対応する1~6アミノ酸のC末端トランケーションを含む。一部の実施形態では
、この第1のアミノ酸配列は、配列番号7のアミノ酸132~137または配列番号13
のアミノ酸157~162に対応する6アミノ酸のC末端トランケーションを含む。一部
の実施形態では、この第1のアミノ酸配列は、配列番号47の117位と118位に対応
する残基の間に、配列番号18に対応する挿入を含む。
一部の実施形態では、この異種部分は、in vivo安定性、in vivo半減期
、取り込み/投与、組織局在もしくは分布、タンパク質複合体の形成、および/または精
製のうちの1または複数を増強する1または複数のポリペプチド部分を含む。一部の実施
形態では、この異種部分は、免疫グロブリンFcドメインおよび血清アルブミンから選択
されるポリペプチド部分を含む。さらなる実施形態では、この免疫グロブリンFcドメイ
ンは、リンカーによってこのTβRIIポリペプチドに接続されている。
、取り込み/投与、組織局在もしくは分布、タンパク質複合体の形成、および/または精
製のうちの1または複数を増強する1または複数のポリペプチド部分を含む。一部の実施
形態では、この異種部分は、免疫グロブリンFcドメインおよび血清アルブミンから選択
されるポリペプチド部分を含む。さらなる実施形態では、この免疫グロブリンFcドメイ
ンは、リンカーによってこのTβRIIポリペプチドに接続されている。
一部の実施形態では、このポリペプチドは、グリコシル化アミノ酸、PEG化アミノ酸
、ファルネシル化アミノ酸、アセチル化アミノ酸、ビオチン化アミノ酸、脂質部分にコン
ジュゲートしたアミノ酸、および有機誘導体化剤にコンジュゲートしたアミノ酸から選択
される1または複数の修飾されたアミノ酸残基を含む。一部の実施形態では、このポリペ
プチドはグリコシル化されている。
、ファルネシル化アミノ酸、アセチル化アミノ酸、ビオチン化アミノ酸、脂質部分にコン
ジュゲートしたアミノ酸、および有機誘導体化剤にコンジュゲートしたアミノ酸から選択
される1または複数の修飾されたアミノ酸残基を含む。一部の実施形態では、このポリペ
プチドはグリコシル化されている。
ある特定の態様では、本開示は、配列番号7~17および47~49から選択されるア
ミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%または少な
くとも95%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からな
る第1のアミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチドを提供する
。ある特定の態様では、本開示は、配列番号7~17および47~49から選択されるア
ミノ酸配列に対して少なくとも96%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外
ドメインの一部分からなる第1のアミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合
ポリペプチドを提供する。ある特定の態様では、本開示は、配列番号7~17および47
~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも97%同一であるアミノ酸配列を
含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1のアミノ酸配列と第2の異種部分
とを含むTβRII融合ポリペプチドを提供する。ある特定の態様では、本開示は、配列
番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも98%同
一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1のアミノ
酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチドを提供する。ある特定の態
様では、本開示は、配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対
して少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部
分からなる第1のアミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチドを
提供する。ある特定の態様では、本開示は、配列番号7~17および47~49から選択
されるアミノ酸配列であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分から
なる第1のアミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチドを提供す
る。
ミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%または少な
くとも95%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からな
る第1のアミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチドを提供する
。ある特定の態様では、本開示は、配列番号7~17および47~49から選択されるア
ミノ酸配列に対して少なくとも96%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外
ドメインの一部分からなる第1のアミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合
ポリペプチドを提供する。ある特定の態様では、本開示は、配列番号7~17および47
~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも97%同一であるアミノ酸配列を
含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1のアミノ酸配列と第2の異種部分
とを含むTβRII融合ポリペプチドを提供する。ある特定の態様では、本開示は、配列
番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも98%同
一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1のアミノ
酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチドを提供する。ある特定の態
様では、本開示は、配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対
して少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部
分からなる第1のアミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチドを
提供する。ある特定の態様では、本開示は、配列番号7~17および47~49から選択
されるアミノ酸配列であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分から
なる第1のアミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチドを提供す
る。
ある特定の態様では、本開示は、リーダー配列が除去された、配列番号25、27、2
9、31、33、35、37、39、41および43から選択されるアミノ酸配列に対し
て少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%もしくは少なくとも95%同
一であるアミノ酸配列もしくはその部分を含むまたはかかるアミノ酸配列もしくはその部
分からなるポリペプチド、例えば、配列番号53、54、55、56、57、58、59
、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なく
とも85%、少なくとも90%もしくは少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む
またはかかるアミノ酸配列からなるポリペプチドを提供する。ある特定の態様では、本開
示は、リーダー配列が除去された、配列番号25、27、29、31、33、35、37
、39、41および43から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも96%同一であ
るアミノ酸配列もしくはその部分を含むまたはかかるアミノ酸配列もしくはその部分から
なるポリペプチド、例えば、配列番号53、54、55、56、57、58、59、60
、61および62から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも96%同一であるアミ
ノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配列からなるポリペプチドを提供する。ある特定の
態様では、本開示は、リーダー配列が除去された、配列番号25、27、29、31、3
3、35、37、39、41および43から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも
97%同一であるアミノ酸配列もしくはその部分を含むまたはかかるアミノ酸配列もしく
はその部分からなるポリペプチド、例えば、配列番号53、54、55、56、57、5
8、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも97%
同一であるアミノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配列からなるポリペプチドを提供す
る。ある特定の態様では、本開示は、リーダー配列が除去された、配列番号25、27、
29、31、33、35、37、39、41および43から選択されるアミノ酸配列に対
して少なくとも98%同一であるアミノ酸配列もしくはその部分を含むまたはかかるアミ
ノ酸配列もしくはその部分からなるポリペプチド、例えば、配列番号53、54、55、
56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に対して少
なくとも98%同一であるアミノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配列からなるポリペ
プチドを提供する。ある特定の態様では、本開示は、リーダー配列が除去された、配列番
号25、27、29、31、33、35、37、39、41および43から選択されるア
ミノ酸配列に対して少なくとも99%同一であるアミノ酸配列もしくはその部分を含むま
たはかかるアミノ酸配列もしくはその部分からなるポリペプチド、例えば、配列番号53
、54、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸
配列に対して少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配列
からなるポリペプチドを提供する。ある特定の態様では、本開示は、リーダー配列が除去
された、配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41および43か
ら選択されるアミノ酸配列もしくはその部分を含むまたはかかるアミノ酸配列もしくはそ
の部分からなるポリペプチド、例えば、配列番号53、54、55、56、57、58、
59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配
列からなるポリペプチドを提供する。
9、31、33、35、37、39、41および43から選択されるアミノ酸配列に対し
て少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%もしくは少なくとも95%同
一であるアミノ酸配列もしくはその部分を含むまたはかかるアミノ酸配列もしくはその部
分からなるポリペプチド、例えば、配列番号53、54、55、56、57、58、59
、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも80%、少なく
とも85%、少なくとも90%もしくは少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む
またはかかるアミノ酸配列からなるポリペプチドを提供する。ある特定の態様では、本開
示は、リーダー配列が除去された、配列番号25、27、29、31、33、35、37
、39、41および43から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも96%同一であ
るアミノ酸配列もしくはその部分を含むまたはかかるアミノ酸配列もしくはその部分から
なるポリペプチド、例えば、配列番号53、54、55、56、57、58、59、60
、61および62から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも96%同一であるアミ
ノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配列からなるポリペプチドを提供する。ある特定の
態様では、本開示は、リーダー配列が除去された、配列番号25、27、29、31、3
3、35、37、39、41および43から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも
97%同一であるアミノ酸配列もしくはその部分を含むまたはかかるアミノ酸配列もしく
はその部分からなるポリペプチド、例えば、配列番号53、54、55、56、57、5
8、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも97%
同一であるアミノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配列からなるポリペプチドを提供す
る。ある特定の態様では、本開示は、リーダー配列が除去された、配列番号25、27、
29、31、33、35、37、39、41および43から選択されるアミノ酸配列に対
して少なくとも98%同一であるアミノ酸配列もしくはその部分を含むまたはかかるアミ
ノ酸配列もしくはその部分からなるポリペプチド、例えば、配列番号53、54、55、
56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に対して少
なくとも98%同一であるアミノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配列からなるポリペ
プチドを提供する。ある特定の態様では、本開示は、リーダー配列が除去された、配列番
号25、27、29、31、33、35、37、39、41および43から選択されるア
ミノ酸配列に対して少なくとも99%同一であるアミノ酸配列もしくはその部分を含むま
たはかかるアミノ酸配列もしくはその部分からなるポリペプチド、例えば、配列番号53
、54、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸
配列に対して少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配列
からなるポリペプチドを提供する。ある特定の態様では、本開示は、リーダー配列が除去
された、配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41および43か
ら選択されるアミノ酸配列もしくはその部分を含むまたはかかるアミノ酸配列もしくはそ
の部分からなるポリペプチド、例えば、配列番号53、54、55、56、57、58、
59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列を含むまたはかかるアミノ酸配
列からなるポリペプチドを提供する。
ある特定の態様では、本開示は、配列番号26、28、30、32、34、36、38
、40、42および44から選択されるヌクレオチド配列の相補体に対してストリンジェ
ントな条件下でハイブリダイズする核酸によってコードされるアミノ酸配列を含むTβR
IIポリペプチドを提供する。
、40、42および44から選択されるヌクレオチド配列の相補体に対してストリンジェ
ントな条件下でハイブリダイズする核酸によってコードされるアミノ酸配列を含むTβR
IIポリペプチドを提供する。
上述の各々において、全長TβRII ECDを含まないTβRIIポリペプチドが、
選択され得る。TβRIIポリペプチドは、モノマータンパク質として、またはダイマー
化形態で、使用され得る。TβRIIポリペプチドはまた、改善された特性、例えば、増
加した半減期、または産生もしくは精製のより高い容易さを提供するために、第2のポリ
ペプチド部分に融合され得る。融合は、直接的であり得るか、またはリンカーが、TβR
IIポリペプチドと任意の他の部分との間に挿入され得る。リンカーは、構造化されてい
ても構造化されていなくてもよく、1、2、3、4、5、10、15、20、30、50
またはそれ超のアミノ酸からなり得、任意選択で二次構造を比較的含まなくてもよい。
選択され得る。TβRIIポリペプチドは、モノマータンパク質として、またはダイマー
化形態で、使用され得る。TβRIIポリペプチドはまた、改善された特性、例えば、増
加した半減期、または産生もしくは精製のより高い容易さを提供するために、第2のポリ
ペプチド部分に融合され得る。融合は、直接的であり得るか、またはリンカーが、TβR
IIポリペプチドと任意の他の部分との間に挿入され得る。リンカーは、構造化されてい
ても構造化されていなくてもよく、1、2、3、4、5、10、15、20、30、50
またはそれ超のアミノ酸からなり得、任意選択で二次構造を比較的含まなくてもよい。
一部の実施形態では、本開示のTβRIIポリペプチドは、1×10-8M未満の平衡
解離定数(KD)でヒトGDF15に結合する。
解離定数(KD)でヒトGDF15に結合する。
一部の実施形態では、本開示のTβRIIポリペプチドは、CHO細胞におけるこのポ
リペプチドの発現に特徴的なグリコシル化パターンを有する。
リペプチドの発現に特徴的なグリコシル化パターンを有する。
一部の実施形態では、本開示は、本開示の2つのTβRIIポリペプチドを含むホモダ
イマーを提供する。
イマーを提供する。
一部の実施形態では、本開示は、本開示のTβRIIポリペプチドのコード配列を含む
、単離されたポリヌクレオチドを提供する。一部の実施形態では、本開示は、この単離さ
れたポリヌクレオチドに作動可能に連結したプロモーター配列を含む組換えポリヌクレオ
チドを提供する。一部の実施形態では、本開示は、本開示の単離されたポリヌクレオチド
または組換えポリヌクレオチドで形質転換された細胞を提供する。一部の実施形態では、
この細胞は、哺乳動物細胞である。一部の実施形態では、この細胞は、CHO細胞または
ヒト細胞である。一部の実施形態では、この細胞は、HEK-293細胞である。
、単離されたポリヌクレオチドを提供する。一部の実施形態では、本開示は、この単離さ
れたポリヌクレオチドに作動可能に連結したプロモーター配列を含む組換えポリヌクレオ
チドを提供する。一部の実施形態では、本開示は、本開示の単離されたポリヌクレオチド
または組換えポリヌクレオチドで形質転換された細胞を提供する。一部の実施形態では、
この細胞は、哺乳動物細胞である。一部の実施形態では、この細胞は、CHO細胞または
ヒト細胞である。一部の実施形態では、この細胞は、HEK-293細胞である。
ある特定の態様では、本開示は、本開示のTβRIIポリペプチドまたはホモダイマー
と薬学的に許容される賦形剤とを含む医薬調製物を提供する。
と薬学的に許容される賦形剤とを含む医薬調製物を提供する。
ある特定の態様では、本開示は、TGFβスーパーファミリーメンバーに対する細胞の
応答をモジュレートする方法であって、この細胞を本開示のTβRIIポリペプチドまた
はホモダイマーに曝露するステップを含む方法を提供する。
応答をモジュレートする方法であって、この細胞を本開示のTβRIIポリペプチドまた
はホモダイマーに曝露するステップを含む方法を提供する。
ある特定の態様では、本開示は、それを必要とする患者において、TGFβスーパーフ
ァミリーメンバーと関連する疾患または状態を処置する方法であって、有効量の本開示の
TβRIIポリペプチドまたはホモダイマーをこの患者に投与するステップを含む方法を
提供する。一部の実施形態では、このTGFβスーパーファミリーメンバーは、TGFβ
1、TGFβ3またはGDF15である。
ァミリーメンバーと関連する疾患または状態を処置する方法であって、有効量の本開示の
TβRIIポリペプチドまたはホモダイマーをこの患者に投与するステップを含む方法を
提供する。一部の実施形態では、このTGFβスーパーファミリーメンバーは、TGFβ
1、TGFβ3またはGDF15である。
一部の実施形態では、この疾患または状態は、がんである。一部の実施形態では、この
がんは、胃がん、腸管がん、皮膚がん、乳房がん、黒色腫、骨がんおよび甲状腺がんから
選択される。
がんは、胃がん、腸管がん、皮膚がん、乳房がん、黒色腫、骨がんおよび甲状腺がんから
選択される。
一部の実施形態では、この疾患または状態は、線維性または硬化性の疾患または障害で
ある。一部の実施形態では、この線維性または硬化性の疾患または障害は、強皮症、アテ
ローム動脈硬化症、肝臓線維症、びまん性全身性硬化症、糸球体腎炎、神経瘢痕、皮膚瘢
痕、放射線誘発線維症、肝線維症および骨髄線維症から選択される。
ある。一部の実施形態では、この線維性または硬化性の疾患または障害は、強皮症、アテ
ローム動脈硬化症、肝臓線維症、びまん性全身性硬化症、糸球体腎炎、神経瘢痕、皮膚瘢
痕、放射線誘発線維症、肝線維症および骨髄線維症から選択される。
一部の実施形態では、この疾患または状態は心臓疾患である。
一部の実施形態では、この疾患または状態は、遺伝性出血性末梢血管拡張症(HHT)
、マルファン症候群、ロイス・ディーツ症候群、家族性胸部大動脈瘤症候群、動脈蛇行症
候群(arterial tortuosity syndrome)、子癇前症、アテ
ローム動脈硬化症、再狭窄および肥大型心筋症/うっ血性心不全から選択される。
、マルファン症候群、ロイス・ディーツ症候群、家族性胸部大動脈瘤症候群、動脈蛇行症
候群(arterial tortuosity syndrome)、子癇前症、アテ
ローム動脈硬化症、再狭窄および肥大型心筋症/うっ血性心不全から選択される。
ある特定の態様では、本開示は、GDF15と結合し、GDF15とTβRIIとの相
互作用を遮断する抗体またはその抗原結合性断片を提供する。
互作用を遮断する抗体またはその抗原結合性断片を提供する。
ある特定の態様では、本開示は、配列番号1のアミノ酸配列を含むGDF15ポリペプ
チドまたはTβRIIに結合するその断片を提供し、このGDF15ポリペプチドは、タ
ンパク質夾雑物に関して、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少
なくとも98%または少なくとも99%純粋である。
チドまたはTβRIIに結合するその断片を提供し、このGDF15ポリペプチドは、タ
ンパク質夾雑物に関して、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少
なくとも98%または少なくとも99%純粋である。
ある特定の態様では、本開示は、配列番号1のアミノ酸配列を含むGDF15ポリペプ
チドまたは本開示のTβRIIポリペプチドと結合するその断片を提供し、このGDF1
5ポリペプチドは、タンパク質夾雑物に関して少なくとも95%、少なくとも96%、少
なくとも97%、少なくとも98%または少なくとも99%純粋である。
チドまたは本開示のTβRIIポリペプチドと結合するその断片を提供し、このGDF1
5ポリペプチドは、タンパク質夾雑物に関して少なくとも95%、少なくとも96%、少
なくとも97%、少なくとも98%または少なくとも99%純粋である。
一部の実施形態では、このGDF15ポリペプチドは、10-8M以下の平衡解離定数
(KD)でTβRIIに結合する。一部の実施形態では、このGDF15ポリペプチドは
、10-8M以下の平衡解離定数(KD)で本開示のTβRIIポリペプチドと結合する
。
(KD)でTβRIIに結合する。一部の実施形態では、このGDF15ポリペプチドは
、10-8M以下の平衡解離定数(KD)で本開示のTβRIIポリペプチドと結合する
。
一部の実施形態では、このGDF15ポリペプチドは、CHO細胞における発現によっ
て産生される。
て産生される。
ある特定の態様では、本開示は、GDF15を含む試料を本開示のTβRIIポリペプ
チドと接触させるステップを含む、GDF15を濃縮または精製する方法を提供する。
チドと接触させるステップを含む、GDF15を濃縮または精製する方法を提供する。
1.概説
本明細書に記載されるタンパク質は、特記しない限り、ヒト形態である。これらのタン
パク質に対するNCBI参照は、以下の通りである:ヒトTβRIIアイソフォームA(
hTβRII長)、NP_001020018.1;ヒトTβRIIアイソフォームB(
hTβRII短)、NP_003233.4;ヒトGDF15、NP_004855.2
;マウスGDF15、NP_035949.2。ヒトおよびマウス由来のネイティブTβ
RIIおよびGDF15タンパク質の配列は、図1~6に示される。
本明細書に記載されるタンパク質は、特記しない限り、ヒト形態である。これらのタン
パク質に対するNCBI参照は、以下の通りである:ヒトTβRIIアイソフォームA(
hTβRII長)、NP_001020018.1;ヒトTβRIIアイソフォームB(
hTβRII短)、NP_003233.4;ヒトGDF15、NP_004855.2
;マウスGDF15、NP_035949.2。ヒトおよびマウス由来のネイティブTβ
RIIおよびGDF15タンパク質の配列は、図1~6に示される。
TGFβスーパーファミリーは、共通の配列エレメントおよび構造モチーフを共有する
種々の増殖因子を含む。これらのタンパク質は、脊椎動物および非脊椎動物の両方におい
て多種多様な細胞型に対して生物学的効果を発揮することが公知である。このスーパーフ
ァミリーのメンバーは、パターン形成および組織特異化において胚発生の間に重要な機能
を果たし、脂肪生成、筋形成、軟骨形成、心発生、造血発生、神経発生および上皮細胞分
化を含む種々の分化プロセスに影響を与え得る。TGFβファミリーのメンバーの活性を
操作することによって、生物において顕著な生理学的変化を引き起こすことが可能な場合
が多い。例えば、ピエモンテ(Piedmontese)およびベルギアンブルー(Be
lgian Blue)のウシ品種は、筋肉量における顕著な増加を引き起こす、GDF
8(ミオスタチンとも呼ばれる)遺伝子における機能喪失型変異を保有する。Grobe
tら、Nat Genet.1997年、17巻(1号):71~4頁。同様に、ヒトで
は、GDF8の不活性対立遺伝子は、増加した筋肉量、および報告によれば、例外的な強
さと関連する。Schuelkeら、N Engl J Med 2004年、350巻
:2682~8頁。
種々の増殖因子を含む。これらのタンパク質は、脊椎動物および非脊椎動物の両方におい
て多種多様な細胞型に対して生物学的効果を発揮することが公知である。このスーパーフ
ァミリーのメンバーは、パターン形成および組織特異化において胚発生の間に重要な機能
を果たし、脂肪生成、筋形成、軟骨形成、心発生、造血発生、神経発生および上皮細胞分
化を含む種々の分化プロセスに影響を与え得る。TGFβファミリーのメンバーの活性を
操作することによって、生物において顕著な生理学的変化を引き起こすことが可能な場合
が多い。例えば、ピエモンテ(Piedmontese)およびベルギアンブルー(Be
lgian Blue)のウシ品種は、筋肉量における顕著な増加を引き起こす、GDF
8(ミオスタチンとも呼ばれる)遺伝子における機能喪失型変異を保有する。Grobe
tら、Nat Genet.1997年、17巻(1号):71~4頁。同様に、ヒトで
は、GDF8の不活性対立遺伝子は、増加した筋肉量、および報告によれば、例外的な強
さと関連する。Schuelkeら、N Engl J Med 2004年、350巻
:2682~8頁。
TGFβシグナルは、リガンド刺激の際に下流のSMADタンパク質をリン酸化および
活性化する、I型(例えば、TβRI)およびII型(例えば、TβRII)セリン/ス
レオニンキナーゼ受容体のヘテロマー複合体によって媒介される(Massague、2
000年、Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 1巻:169~17
8頁)。これらのI型およびII型の受容体は、システインリッチ領域を有するリガンド
結合性細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および予測されたセリン/スレオニン特異性を
有する細胞質ドメインから構成される膜貫通タンパク質である。I型受容体は、シグナル
伝達に重要である;II型受容体は、リガンドに結合するためおよびI型受容体の発現の
ために必要とされる。I型およびII型の受容体は、リガンド結合後に安定な複合体を形
成し、II型受容体によるI型受容体のリン酸化を生じる。TGFβは、各々in vi
voで個別の機能を有する3つの哺乳動物アイソフォーム、TGFβ1、TGFβ2およ
びTGFβ3を有する。TβRIIへのTGFβの結合は、TGFβシグナル伝達経路の
活性化を開始する際の重要なステップであり、SMAD2のリン酸化、および活性化され
たSMAD2/SMAD4複合体の核への転位置をもたらして、遺伝子発現をモジュレー
トする。
活性化する、I型(例えば、TβRI)およびII型(例えば、TβRII)セリン/ス
レオニンキナーゼ受容体のヘテロマー複合体によって媒介される(Massague、2
000年、Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 1巻:169~17
8頁)。これらのI型およびII型の受容体は、システインリッチ領域を有するリガンド
結合性細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および予測されたセリン/スレオニン特異性を
有する細胞質ドメインから構成される膜貫通タンパク質である。I型受容体は、シグナル
伝達に重要である;II型受容体は、リガンドに結合するためおよびI型受容体の発現の
ために必要とされる。I型およびII型の受容体は、リガンド結合後に安定な複合体を形
成し、II型受容体によるI型受容体のリン酸化を生じる。TGFβは、各々in vi
voで個別の機能を有する3つの哺乳動物アイソフォーム、TGFβ1、TGFβ2およ
びTGFβ3を有する。TβRIIへのTGFβの結合は、TGFβシグナル伝達経路の
活性化を開始する際の重要なステップであり、SMAD2のリン酸化、および活性化され
たSMAD2/SMAD4複合体の核への転位置をもたらして、遺伝子発現をモジュレー
トする。
増殖分化因子15(GDF15)は、TGFβファミリーのメンバーである。特徴的な
システインノットモチーフを含むTGFβスーパーファミリー中の他のリガンドと同様、
成熟GDF15は、成熟ダイマーGDF15を生成するために正準RXXR部位において
フューリン様プロテアーゼによる切断によって除去されるより大きいプロドメイン(Ha
rrisonら、Growth Factors 29巻:174頁、2011年;Sh
iら、Nature 474巻:343頁、2011年)を有して合成される。GDF1
5は、このタンパク質について暗示されている異なる機能を反映して、文献中で、マクロ
ファージ阻害サイトカイン-1(MIC-1)、胎盤骨形態形成タンパク質(PLAB)
、胎盤トランスフォーミング増殖因子ベータ(PTGFβ)、前立腺由来因子(PDF)
および非ステロイド性抗炎症活性化遺伝子-1(NAG-1)として記載されている。G
DF15は、いくつかの生理的および病理的状態と関連付けられてきた。例えば、GDF
15は、胎盤において高度に発現され、妊娠の維持に必要である。GDF15濃度はまた
、前立腺、結腸直腸または膵臓のがん、ならびにグリオーマを有する患者の血清において
、著しく増加される。GDF15が、任意の受容体と直接的に結合または相互作用するこ
とは、生化学的に示されていない。本開示は、TGFβ II型受容体TβRIIが、高
い親和性でGDF15と結合し、GDF15に対する機能的受容体であるという発見に、
一部関する。TβRII融合ポリペプチド、およびTβRIIのリガンド結合性部分を含
む他のポリペプチドは、GDF15誘導性の遺伝子活性化を阻害することが、本明細書で
実証される。GDF15シグナル伝達の強力な阻害は、TβRIIがGDF15に対する
機能的II型受容体であるという証拠を提供し、このシグナル伝達経路における治療的介
入のための新たな道を開く。したがって、一部には、本開示は、GDF15ポリペプチド
に対する生理学的な高親和性受容体を同定する。
システインノットモチーフを含むTGFβスーパーファミリー中の他のリガンドと同様、
成熟GDF15は、成熟ダイマーGDF15を生成するために正準RXXR部位において
フューリン様プロテアーゼによる切断によって除去されるより大きいプロドメイン(Ha
rrisonら、Growth Factors 29巻:174頁、2011年;Sh
iら、Nature 474巻:343頁、2011年)を有して合成される。GDF1
5は、このタンパク質について暗示されている異なる機能を反映して、文献中で、マクロ
ファージ阻害サイトカイン-1(MIC-1)、胎盤骨形態形成タンパク質(PLAB)
、胎盤トランスフォーミング増殖因子ベータ(PTGFβ)、前立腺由来因子(PDF)
および非ステロイド性抗炎症活性化遺伝子-1(NAG-1)として記載されている。G
DF15は、いくつかの生理的および病理的状態と関連付けられてきた。例えば、GDF
15は、胎盤において高度に発現され、妊娠の維持に必要である。GDF15濃度はまた
、前立腺、結腸直腸または膵臓のがん、ならびにグリオーマを有する患者の血清において
、著しく増加される。GDF15が、任意の受容体と直接的に結合または相互作用するこ
とは、生化学的に示されていない。本開示は、TGFβ II型受容体TβRIIが、高
い親和性でGDF15と結合し、GDF15に対する機能的受容体であるという発見に、
一部関する。TβRII融合ポリペプチド、およびTβRIIのリガンド結合性部分を含
む他のポリペプチドは、GDF15誘導性の遺伝子活性化を阻害することが、本明細書で
実証される。GDF15シグナル伝達の強力な阻害は、TβRIIがGDF15に対する
機能的II型受容体であるという証拠を提供し、このシグナル伝達経路における治療的介
入のための新たな道を開く。したがって、一部には、本開示は、GDF15ポリペプチド
に対する生理学的な高親和性受容体を同定する。
驚くべきことに、可溶性TβRIIポリペプチドは、GDF15に対する高度に特異的
な高親和性の結合を有することが、本明細書で示される。TβRIIは、TGFβに対す
る公知のII型受容体であり、高い親和性でTGFβ1およびTGFβ3と結合する。ヒ
トTβRIIは、細胞外ドメイン(ECD)における選択的スプライシングによって生成
される、少なくとも2つのアイソフォーム-A(長)およびB(短)-として天然に生じ
る(図6および5ならびに配列番号6および5)。この長アイソフォームは、25アミノ
酸の挿入を有し、スプライシングプロセスによって、短アイソフォーム中の挿入部位に隣
接するバリンが、長アイソフォームではイソロイシンによって置き換えられる。可溶性受
容体外部ドメインは、リガンド-受容体相互作用を阻害するために、スカベンジャーまた
はリガンドトラップとして機能し得る。ネイティブTβRII細胞外ドメイン(外部ドメ
イン)を取り込んでいる可溶性TβRII-Fc融合タンパク質などのリガンドトラップ
は、TGFβ1、TGFβ3および本明細書に開示される知見に基づいてGDF15を含
むTβRIIリガンドに対する凡インヒビターとして機能する。一部の治療設定では、こ
のより広いスペクトルのリガンド結合およびシグナル阻害が有利であり得るが、他の設定
では、より選択的な分子が優れている可能性がある。TβRII外部ドメインポリペプチ
ドなどのリガンドトラップが選択的なリガンド結合プロファイルを示すことは、高度に望
ましい。本開示は、TβRIIの細胞外ドメインのトランケートされた部分および/また
は細胞外ドメイン内の変異を含むポリペプチドが、GDF15、TGFβ1またはTGF
β3による細胞シグナル伝達に対して示差的な阻害効果を有するという、驚くべき発見に
関する。一部には、本開示は、ネイティブTβRII細胞外ドメインのものとは別個の変
動するリガンド結合プロファイルを示す、TβRIIの細胞外ドメインにおける一連の変
異および/またはトランケーションによって生成されるリガンドトラップを提供する。本
明細書に開示されるバリアントTβRIIポリペプチドは、ネイティブ全長細胞外ドメイ
ンと比較して有利な特性を提供し、in vivoで異なるTβRIIリガンドによって
媒介される経路を選択的に阻害するために使用され得る。
な高親和性の結合を有することが、本明細書で示される。TβRIIは、TGFβに対す
る公知のII型受容体であり、高い親和性でTGFβ1およびTGFβ3と結合する。ヒ
トTβRIIは、細胞外ドメイン(ECD)における選択的スプライシングによって生成
される、少なくとも2つのアイソフォーム-A(長)およびB(短)-として天然に生じ
る(図6および5ならびに配列番号6および5)。この長アイソフォームは、25アミノ
酸の挿入を有し、スプライシングプロセスによって、短アイソフォーム中の挿入部位に隣
接するバリンが、長アイソフォームではイソロイシンによって置き換えられる。可溶性受
容体外部ドメインは、リガンド-受容体相互作用を阻害するために、スカベンジャーまた
はリガンドトラップとして機能し得る。ネイティブTβRII細胞外ドメイン(外部ドメ
イン)を取り込んでいる可溶性TβRII-Fc融合タンパク質などのリガンドトラップ
は、TGFβ1、TGFβ3および本明細書に開示される知見に基づいてGDF15を含
むTβRIIリガンドに対する凡インヒビターとして機能する。一部の治療設定では、こ
のより広いスペクトルのリガンド結合およびシグナル阻害が有利であり得るが、他の設定
では、より選択的な分子が優れている可能性がある。TβRII外部ドメインポリペプチ
ドなどのリガンドトラップが選択的なリガンド結合プロファイルを示すことは、高度に望
ましい。本開示は、TβRIIの細胞外ドメインのトランケートされた部分および/また
は細胞外ドメイン内の変異を含むポリペプチドが、GDF15、TGFβ1またはTGF
β3による細胞シグナル伝達に対して示差的な阻害効果を有するという、驚くべき発見に
関する。一部には、本開示は、ネイティブTβRII細胞外ドメインのものとは別個の変
動するリガンド結合プロファイルを示す、TβRIIの細胞外ドメインにおける一連の変
異および/またはトランケーションによって生成されるリガンドトラップを提供する。本
明細書に開示されるバリアントTβRIIポリペプチドは、ネイティブ全長細胞外ドメイ
ンと比較して有利な特性を提供し、in vivoで異なるTβRIIリガンドによって
媒介される経路を選択的に阻害するために使用され得る。
したがって、ある特定の態様では、本開示は、種々のGDF15、TGFβ1またはT
GFβ3関連障害を処置する際の使用のための、GDF15、TGFβ1またはTGFβ
3のアンタゴニストとしての、TβRIIポリペプチドを提供する。任意の特定の作用機
構に束縛されることは望まないが、かかるポリペプチドは、GDF15、TGFβ1また
はTGFβ3と結合し、これらのリガンドが三元シグナル伝達複合体を形成する能力を阻
害することによって作用すると予測される。
GFβ3関連障害を処置する際の使用のための、GDF15、TGFβ1またはTGFβ
3のアンタゴニストとしての、TβRIIポリペプチドを提供する。任意の特定の作用機
構に束縛されることは望まないが、かかるポリペプチドは、GDF15、TGFβ1また
はTGFβ3と結合し、これらのリガンドが三元シグナル伝達複合体を形成する能力を阻
害することによって作用すると予測される。
本明細書で使用される用語は、一般に、本発明の文脈内で、かつ各用語が使用される特
定の文脈において、当該分野におけるそれらの通常の意味を有する。特定の用語は、本発
明の組成物および方法ならびにそれらを如何にして作製および使用するかを記載すること
において、実務者にさらなるガイダンスを提供するために、本明細書の以下または他の箇
所において議論される。用語の任意の使用の範囲または意味は、その用語が使用される特
定の文脈から明らかである。
定の文脈において、当該分野におけるそれらの通常の意味を有する。特定の用語は、本発
明の組成物および方法ならびにそれらを如何にして作製および使用するかを記載すること
において、実務者にさらなるガイダンスを提供するために、本明細書の以下または他の箇
所において議論される。用語の任意の使用の範囲または意味は、その用語が使用される特
定の文脈から明らかである。
2.TβRIIポリペプチド
天然に存在するTβRIIタンパク質は、細胞の外側に位置付けられるタンパク質の一
部分(細胞外部分)および細胞の内側に位置付けられるタンパク質の一部分(細胞内部分
)を有する膜貫通タンパク質である。本開示の態様は、TβRIIの細胞外ドメイン内の
変異および/または細胞外ドメインのトランケートされた部分を含むバリアントTβRI
Iポリペプチドを包含する。上記のように、ヒトTβRIIは、細胞外ドメイン(ECD
)における選択的スプライシングによって生成される、少なくとも2つのアイソフォーム
-A(長)およびB(短)-として天然に生じる(図6および5ならびに配列番号6およ
び5)。配列番号5の残基23~159に対応する配列番号7は、TβRIIの短アイソ
フォームのネイティブ全長細胞外ドメインを示す。配列番号6の残基23~184に対応
する配列番号13は、TβRIIの長アイソフォームのネイティブ全長細胞外ドメインを
示す。特記しない限り、TβRIIの短および長アイソフォームに基づくバリアントに関
するアミノ酸位置の番号付けは、それぞれ、ネイティブ前駆体配列番号5および配列番号
6中の対応する位置を指す。
天然に存在するTβRIIタンパク質は、細胞の外側に位置付けられるタンパク質の一
部分(細胞外部分)および細胞の内側に位置付けられるタンパク質の一部分(細胞内部分
)を有する膜貫通タンパク質である。本開示の態様は、TβRIIの細胞外ドメイン内の
変異および/または細胞外ドメインのトランケートされた部分を含むバリアントTβRI
Iポリペプチドを包含する。上記のように、ヒトTβRIIは、細胞外ドメイン(ECD
)における選択的スプライシングによって生成される、少なくとも2つのアイソフォーム
-A(長)およびB(短)-として天然に生じる(図6および5ならびに配列番号6およ
び5)。配列番号5の残基23~159に対応する配列番号7は、TβRIIの短アイソ
フォームのネイティブ全長細胞外ドメインを示す。配列番号6の残基23~184に対応
する配列番号13は、TβRIIの長アイソフォームのネイティブ全長細胞外ドメインを
示す。特記しない限り、TβRIIの短および長アイソフォームに基づくバリアントに関
するアミノ酸位置の番号付けは、それぞれ、ネイティブ前駆体配列番号5および配列番号
6中の対応する位置を指す。
ある特定の実施形態では、本開示は、バリアントTβRIIポリペプチドを提供する。
本開示のTβRIIポリペプチドは、例えばGDF15、TGFβ1またはTGFβ3で
あるがこれらに限定されないTGFβスーパーファミリーメンバーと結合し得、その機能
を阻害し得る。TβRIIポリペプチドには、そのC末端が配列番号5のアミノ酸153
~159のいずれかにおいて存在する、天然に存在するTβRIIポリペプチドのトラン
ケートされたECDドメインに対して少なくとも80%同一なアミノ酸配列、および任意
選択で、少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは
100%同一なアミノ酸配列からなるまたはかかるアミノ酸配列を含むポリペプチドが含
まれ得る。TβRIIポリペプチドには、そのC末端が配列番号6のアミノ酸178~1
84のいずれかにおいて存在する、天然に存在するTβRIIポリペプチドのトランケー
トされたECDドメインに対して少なくとも80%同一なアミノ酸配列、および任意選択
で、少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは10
0%同一なアミノ酸配列からなるまたはかかるアミノ酸配列を含むポリペプチドが含まれ
得る。任意選択で、TβRIIポリペプチドは、配列番号5のアミノ酸160~567か
らなる配列由来または配列番号6のアミノ酸185~592からなる配列由来の、5つよ
りも多く連続するアミノ酸、あるいは10、20、30、40、50、52、60、70
、80、90、100、150もしくは200よりも多く、またはそれ超連続するアミノ
酸を含まない。プロセシングされていないTβRIIポリペプチドは、任意のシグナル配
列、ならびにシグナル配列に対してN末端の任意の配列を含むかまたは排除するかのいず
れかであり得る。本明細書で詳述するように、成熟(プロセシングされた)TβRIIポ
リペプチドのN末端は、配列番号5のアミノ酸23~35または配列番号6のアミノ酸2
3~60のいずれかにおいて存在し得る。成熟TβRIIポリペプチドの例には、配列番
号5のアミノ酸23~159(配列番号7に示される)、配列番号5のアミノ酸29~1
59(配列番号9に示される)、配列番号5のアミノ酸35~159(配列番号10に示
される)、配列番号5のアミノ酸23~153(配列番号11に示される)、配列番号5
のアミノ酸29~153(配列番号48に示される)、配列番号5のアミノ酸35~15
3(配列番号47に示される)、配列番号6のアミノ酸23~184(配列番号13に示
される)、配列番号6のアミノ酸29~184(配列番号15に示される)、配列番号6
のアミノ酸60~184(配列番号10に示される)、配列番号6のアミノ酸23~17
8(配列番号16に示される)、配列番号6のアミノ酸29~178(配列番号49に示
される)および配列番号6のアミノ酸60~178(配列番号47に示される)が含まれ
るがこれらに限定されない。同様に、TβRIIポリペプチドは、配列番号30のヌクレ
オチド73~465、配列番号34のヌクレオチド73~447、配列番号38のヌクレ
オチド73~465、配列番号38のヌクレオチド91~465もしくは配列番号38の
ヌクレオチド109~465またはそれらのサイレントバリアント、あるいはストリンジ
ェントなハイブリダイゼーション条件(一般に、かかる条件は、当該分野で公知であるが
、例えば、65℃で一晩の、50%v/vホルムアミド、5×SSC、2%w/vブロッ
キング剤、0.1%N-ラウロイルサルコシンおよび0.3%SDS中でのハイブリダイ
ゼーション、ならびに例えば、約65℃で5×SSC中での洗浄を含み得る)下でそれら
の相補体にハイブリダイズする核酸によってコードされるポリペプチドを含み得る。Tβ
RIIの長アイソフォームに基づく対応するバリアントが、25アミノ酸の挿入に対して
C末端の隣接する位置における保存的Val-Ile置換と共に、この挿入をコードする
ヌクレオチド配列を含むことが、当業者によって理解される。これらのTβRIIポリペ
プチドは、しかるべく、短および長アイソフォームの両方、それらのバリアント(例えば
、配列番号5のアミノ酸23~159または配列番号6のアミノ酸23~184に対応す
る配列中に、2、3、4、5、10、15、20、25、30または35以下のアミノ酸
置換を含むバリアントを含む)、それらの断片、ならびに上述のいずれかを含む融合タン
パク質を含む、TβRIIポリペプチドの単離された細胞外部分を含み得るが、各場合に
おいて、好ましくは、上述のTβRIIポリペプチドのいずれかは、GDF15、TGF
β1またはTGFβ3のうちの少なくとも1つに対する実質的な親和性を保持する。一般
に、TβRIIポリペプチドは、生物学的に適切な温度、pHレベルおよびモル浸透圧濃
度において、水性溶液中で可溶性であるように設計される。
本開示のTβRIIポリペプチドは、例えばGDF15、TGFβ1またはTGFβ3で
あるがこれらに限定されないTGFβスーパーファミリーメンバーと結合し得、その機能
を阻害し得る。TβRIIポリペプチドには、そのC末端が配列番号5のアミノ酸153
~159のいずれかにおいて存在する、天然に存在するTβRIIポリペプチドのトラン
ケートされたECDドメインに対して少なくとも80%同一なアミノ酸配列、および任意
選択で、少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは
100%同一なアミノ酸配列からなるまたはかかるアミノ酸配列を含むポリペプチドが含
まれ得る。TβRIIポリペプチドには、そのC末端が配列番号6のアミノ酸178~1
84のいずれかにおいて存在する、天然に存在するTβRIIポリペプチドのトランケー
トされたECDドメインに対して少なくとも80%同一なアミノ酸配列、および任意選択
で、少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは10
0%同一なアミノ酸配列からなるまたはかかるアミノ酸配列を含むポリペプチドが含まれ
得る。任意選択で、TβRIIポリペプチドは、配列番号5のアミノ酸160~567か
らなる配列由来または配列番号6のアミノ酸185~592からなる配列由来の、5つよ
りも多く連続するアミノ酸、あるいは10、20、30、40、50、52、60、70
、80、90、100、150もしくは200よりも多く、またはそれ超連続するアミノ
酸を含まない。プロセシングされていないTβRIIポリペプチドは、任意のシグナル配
列、ならびにシグナル配列に対してN末端の任意の配列を含むかまたは排除するかのいず
れかであり得る。本明細書で詳述するように、成熟(プロセシングされた)TβRIIポ
リペプチドのN末端は、配列番号5のアミノ酸23~35または配列番号6のアミノ酸2
3~60のいずれかにおいて存在し得る。成熟TβRIIポリペプチドの例には、配列番
号5のアミノ酸23~159(配列番号7に示される)、配列番号5のアミノ酸29~1
59(配列番号9に示される)、配列番号5のアミノ酸35~159(配列番号10に示
される)、配列番号5のアミノ酸23~153(配列番号11に示される)、配列番号5
のアミノ酸29~153(配列番号48に示される)、配列番号5のアミノ酸35~15
3(配列番号47に示される)、配列番号6のアミノ酸23~184(配列番号13に示
される)、配列番号6のアミノ酸29~184(配列番号15に示される)、配列番号6
のアミノ酸60~184(配列番号10に示される)、配列番号6のアミノ酸23~17
8(配列番号16に示される)、配列番号6のアミノ酸29~178(配列番号49に示
される)および配列番号6のアミノ酸60~178(配列番号47に示される)が含まれ
るがこれらに限定されない。同様に、TβRIIポリペプチドは、配列番号30のヌクレ
オチド73~465、配列番号34のヌクレオチド73~447、配列番号38のヌクレ
オチド73~465、配列番号38のヌクレオチド91~465もしくは配列番号38の
ヌクレオチド109~465またはそれらのサイレントバリアント、あるいはストリンジ
ェントなハイブリダイゼーション条件(一般に、かかる条件は、当該分野で公知であるが
、例えば、65℃で一晩の、50%v/vホルムアミド、5×SSC、2%w/vブロッ
キング剤、0.1%N-ラウロイルサルコシンおよび0.3%SDS中でのハイブリダイ
ゼーション、ならびに例えば、約65℃で5×SSC中での洗浄を含み得る)下でそれら
の相補体にハイブリダイズする核酸によってコードされるポリペプチドを含み得る。Tβ
RIIの長アイソフォームに基づく対応するバリアントが、25アミノ酸の挿入に対して
C末端の隣接する位置における保存的Val-Ile置換と共に、この挿入をコードする
ヌクレオチド配列を含むことが、当業者によって理解される。これらのTβRIIポリペ
プチドは、しかるべく、短および長アイソフォームの両方、それらのバリアント(例えば
、配列番号5のアミノ酸23~159または配列番号6のアミノ酸23~184に対応す
る配列中に、2、3、4、5、10、15、20、25、30または35以下のアミノ酸
置換を含むバリアントを含む)、それらの断片、ならびに上述のいずれかを含む融合タン
パク質を含む、TβRIIポリペプチドの単離された細胞外部分を含み得るが、各場合に
おいて、好ましくは、上述のTβRIIポリペプチドのいずれかは、GDF15、TGF
β1またはTGFβ3のうちの少なくとも1つに対する実質的な親和性を保持する。一般
に、TβRIIポリペプチドは、生物学的に適切な温度、pHレベルおよびモル浸透圧濃
度において、水性溶液中で可溶性であるように設計される。
一部の実施形態では、本開示のバリアントTβRIIポリペプチドは、変更されたリガ
ンド結合プロファイルを付与する、細胞外ドメイン中の1または複数の変異を含む。Tβ
RIIポリペプチドは、天然に存在するTβRIIポリペプチドの対応する部分と比較し
て、アミノ酸配列中に、1、2、5またはそれ超の変更を含み得る。一部の実施形態では
、この変異は、配列番号5の70位に対応する位置において、置換、挿入または欠失を生
じる。一部の実施形態では、この変異は、配列番号5の110位に対応する位置において
、置換、挿入または欠失を生じる。例には、配列番号5のそれぞれ70位および110位
に対応する位置におけるNからDへの置換またはDからKへの置換が含まれるがこれらに
限定されない。かかるバリアントTβRIIポリペプチドの例には、配列番号8、配列番
号14、配列番号12および配列番号17に示される配列が含まれるがこれらに限定され
ない。TβRIIポリペプチドは、配列番号26のヌクレオチド73~483、配列番号
42のヌクレオチド73~465もしくはそれらのサイレントバリアントまたはストリン
ジェントなハイブリダイゼーション条件下でそれらの相補体にハイブリダイズする核酸に
よってコードされるポリペプチドまたはその部分を含み得る。
ンド結合プロファイルを付与する、細胞外ドメイン中の1または複数の変異を含む。Tβ
RIIポリペプチドは、天然に存在するTβRIIポリペプチドの対応する部分と比較し
て、アミノ酸配列中に、1、2、5またはそれ超の変更を含み得る。一部の実施形態では
、この変異は、配列番号5の70位に対応する位置において、置換、挿入または欠失を生
じる。一部の実施形態では、この変異は、配列番号5の110位に対応する位置において
、置換、挿入または欠失を生じる。例には、配列番号5のそれぞれ70位および110位
に対応する位置におけるNからDへの置換またはDからKへの置換が含まれるがこれらに
限定されない。かかるバリアントTβRIIポリペプチドの例には、配列番号8、配列番
号14、配列番号12および配列番号17に示される配列が含まれるがこれらに限定され
ない。TβRIIポリペプチドは、配列番号26のヌクレオチド73~483、配列番号
42のヌクレオチド73~465もしくはそれらのサイレントバリアントまたはストリン
ジェントなハイブリダイゼーション条件下でそれらの相補体にハイブリダイズする核酸に
よってコードされるポリペプチドまたはその部分を含み得る。
一部の実施形態では、本開示のバリアントTβRIIポリペプチドは、ヒトTβRII
アイソフォームC(Konradら、BMC Genomics 8巻:318頁、20
07年)に天然に生じるような、ヒトTβRII ECDのC末端の近傍に位置するグル
タミン酸残基の対(配列番号5の151位および152位、または配列番号6の176位
および177位)の間に、36アミノ酸の挿入(配列番号18)をさらに含む。
アイソフォームC(Konradら、BMC Genomics 8巻:318頁、20
07年)に天然に生じるような、ヒトTβRII ECDのC末端の近傍に位置するグル
タミン酸残基の対(配列番号5の151位および152位、または配列番号6の176位
および177位)の間に、36アミノ酸の挿入(配列番号18)をさらに含む。
本開示は、TβRIIポリペプチドが、TβRIIリガンドを選択的にアンタゴナイズ
するように修飾され得ることをさらに実証している。本明細書に提示されるデータは、T
βRIIポリペプチドのより短いN末端およびC末端がトランケートされたバリアントを
含むFc融合タンパク質が、GDF15、TGFβ1およびTGFβ3によって媒介され
る細胞シグナル伝達に対して示差的な阻害効果を示すことを示している。具体的には、配
列番号5のアミノ酸29または35において始まり、それぞれ細胞外ドメインの6アミノ
酸または12アミノ酸のN末端トランケーションを保有する、N末端がトランケートされ
たバリアントは、TβRIIの短アイソフォームの全長細胞外ドメインと比較して、GD
F15を最も強力に、TGFβ3を最も弱く、TGFβ1を中間の程度まで、阻害するこ
とが見出された。配列番号5のアミノ酸153において終わり、細胞外ドメインの6アミ
ノ酸のC末端トランケーションを保有する、C末端がトランケートされたバリアントは、
リガンド結合に対して実質的な影響を有さず、したがって、全長バージョンと相互交換可
能に使用され得る。配列番号5の70位に対応する位置におけるNからDへの置換は、T
GFβ3を強力に阻害し、GDF15に対して中間の影響を有し、TGFβ1に対する無
視できる影響を有することが見出された。N70残基は、潜在的なグリコシル化部位を示
す。さらに、配列番号5の110位に対応する位置におけるDからKへの置換を含むFc
融合タンパク質は、TβRIIの短アイソフォームの全長細胞外ドメインと比較して、G
DF15を最も強力に、TGFβ1を最も弱く、TGFβ3を中間の程度まで、阻害する
ことが見出された。110位周囲の領域は、公知のTβRIIリガンドTGFβ1、TG
Fβ2およびTGFβ3に対する選択性とは関連付けられてこなかった。したがって、予
想外に、例えばN70DおよびD110K(残基の番号付けは、配列番号5の番号付けと
対応する)であるがこれらに限定されないECD中の変異を含み、ならびに/またはアミ
ノ酸29と35との間で始まりおよび/もしくはアミノ酸153とアミノ酸159との間
で終結するTβRIIポリペプチドは、全て、活性であり、異なるリガンドに対して広く
異なる阻害潜在力を示すと予測される。臨床または実験設定に依存して、これらのトラン
ケートされたバリアント形態のいずれかを使用することが望まれ得る。
するように修飾され得ることをさらに実証している。本明細書に提示されるデータは、T
βRIIポリペプチドのより短いN末端およびC末端がトランケートされたバリアントを
含むFc融合タンパク質が、GDF15、TGFβ1およびTGFβ3によって媒介され
る細胞シグナル伝達に対して示差的な阻害効果を示すことを示している。具体的には、配
列番号5のアミノ酸29または35において始まり、それぞれ細胞外ドメインの6アミノ
酸または12アミノ酸のN末端トランケーションを保有する、N末端がトランケートされ
たバリアントは、TβRIIの短アイソフォームの全長細胞外ドメインと比較して、GD
F15を最も強力に、TGFβ3を最も弱く、TGFβ1を中間の程度まで、阻害するこ
とが見出された。配列番号5のアミノ酸153において終わり、細胞外ドメインの6アミ
ノ酸のC末端トランケーションを保有する、C末端がトランケートされたバリアントは、
リガンド結合に対して実質的な影響を有さず、したがって、全長バージョンと相互交換可
能に使用され得る。配列番号5の70位に対応する位置におけるNからDへの置換は、T
GFβ3を強力に阻害し、GDF15に対して中間の影響を有し、TGFβ1に対する無
視できる影響を有することが見出された。N70残基は、潜在的なグリコシル化部位を示
す。さらに、配列番号5の110位に対応する位置におけるDからKへの置換を含むFc
融合タンパク質は、TβRIIの短アイソフォームの全長細胞外ドメインと比較して、G
DF15を最も強力に、TGFβ1を最も弱く、TGFβ3を中間の程度まで、阻害する
ことが見出された。110位周囲の領域は、公知のTβRIIリガンドTGFβ1、TG
Fβ2およびTGFβ3に対する選択性とは関連付けられてこなかった。したがって、予
想外に、例えばN70DおよびD110K(残基の番号付けは、配列番号5の番号付けと
対応する)であるがこれらに限定されないECD中の変異を含み、ならびに/またはアミ
ノ酸29と35との間で始まりおよび/もしくはアミノ酸153とアミノ酸159との間
で終結するTβRIIポリペプチドは、全て、活性であり、異なるリガンドに対して広く
異なる阻害潜在力を示すと予測される。臨床または実験設定に依存して、これらのトラン
ケートされたバリアント形態のいずれかを使用することが望まれ得る。
ある特定の実施形態では、TβRIIポリペプチドは、GDF15と結合し、このTβ
RIIポリペプチドは、TGFβ1またはTGFβ3に対する実質的な結合を示さない。
ある特定の実施形態では、TβRIIポリペプチドは、TGFβ1と結合し、このTβR
IIポリペプチドは、GDF15またはTGFβ3に対する実質的な結合を示さない。あ
る特定の実施形態では、TβRIIポリペプチドは、TGFβ3と結合し、このTβRI
Iポリペプチドは、GDF15またはTGFβ1に対する実質的な結合を示さない。結合
は、溶液中で、またはBiacore(商標)システムなどの表面プラズモン共鳴システ
ム中で、精製されたタンパク質を使用して評価され得る。
RIIポリペプチドは、TGFβ1またはTGFβ3に対する実質的な結合を示さない。
ある特定の実施形態では、TβRIIポリペプチドは、TGFβ1と結合し、このTβR
IIポリペプチドは、GDF15またはTGFβ3に対する実質的な結合を示さない。あ
る特定の実施形態では、TβRIIポリペプチドは、TGFβ3と結合し、このTβRI
Iポリペプチドは、GDF15またはTGFβ1に対する実質的な結合を示さない。結合
は、溶液中で、またはBiacore(商標)システムなどの表面プラズモン共鳴システ
ム中で、精製されたタンパク質を使用して評価され得る。
ある特定の実施形態では、TβRIIポリペプチドは、GDF15細胞シグナル伝達を
阻害し、このTβRIIポリペプチドは、TGFβ1またはTGFβ3に対して、中間の
または限定的な阻害効果を有する。ある特定の実施形態では、TβRIIポリペプチドは
、TGFβ1細胞シグナル伝達を阻害し、このTβRIIポリペプチドは、GDF15ま
たはTGFβ3に対して、中間のまたは限定的な阻害効果を有する。ある特定の実施形態
では、TβRIIポリペプチドは、TGFβ3細胞シグナル伝達を阻害し、このTβRI
Iポリペプチドは、GDF15またはTGFβ1に対して、中間のまたは限定的な阻害効
果を有する。細胞シグナル伝達に対する阻害効果は、当該分野で公知の方法によってアッ
セイされ得る。
阻害し、このTβRIIポリペプチドは、TGFβ1またはTGFβ3に対して、中間の
または限定的な阻害効果を有する。ある特定の実施形態では、TβRIIポリペプチドは
、TGFβ1細胞シグナル伝達を阻害し、このTβRIIポリペプチドは、GDF15ま
たはTGFβ3に対して、中間のまたは限定的な阻害効果を有する。ある特定の実施形態
では、TβRIIポリペプチドは、TGFβ3細胞シグナル伝達を阻害し、このTβRI
Iポリペプチドは、GDF15またはTGFβ1に対して、中間のまたは限定的な阻害効
果を有する。細胞シグナル伝達に対する阻害効果は、当該分野で公知の方法によってアッ
セイされ得る。
総合すると、TβRIIポリペプチドの活性部分は、配列番号5のアミノ酸配列23~
153、23~154、23~155、23~156、23~157または23~158
、ならびに配列番号5のアミノ酸24~35のいずれかにおいて始まるこれらの配列のバ
リアントを含み得る。同様に、TβRIIポリペプチドの活性部分は、配列番号6のアミ
ノ酸配列23~178、23~179、23~180、23~181、23~182また
は23~183、ならびに配列番号6のアミノ酸24~60のいずれかにおいて始まるこ
れらの配列のバリアントを含み得る。例示的なTβRIIポリペプチドは、配列番号5の
アミノ酸配列29~159、35~159、23~153、29~153および35~1
53、または配列番号6のアミノ酸配列29~184、60~184、23~178、2
9~178および60~178を含む。これらの範囲内のバリアント、特に、配列番号5
または配列番号6の対応する部分に対して、少なくとも80%、85%、90%、95%
または99%の同一性を有するバリアントもまた、企図される。配列番号5のアミノ酸1
60~567または配列番号6のアミノ酸185~592からなる配列を含まないTβR
IIポリペプチドが、選択され得る。
153、23~154、23~155、23~156、23~157または23~158
、ならびに配列番号5のアミノ酸24~35のいずれかにおいて始まるこれらの配列のバ
リアントを含み得る。同様に、TβRIIポリペプチドの活性部分は、配列番号6のアミ
ノ酸配列23~178、23~179、23~180、23~181、23~182また
は23~183、ならびに配列番号6のアミノ酸24~60のいずれかにおいて始まるこ
れらの配列のバリアントを含み得る。例示的なTβRIIポリペプチドは、配列番号5の
アミノ酸配列29~159、35~159、23~153、29~153および35~1
53、または配列番号6のアミノ酸配列29~184、60~184、23~178、2
9~178および60~178を含む。これらの範囲内のバリアント、特に、配列番号5
または配列番号6の対応する部分に対して、少なくとも80%、85%、90%、95%
または99%の同一性を有するバリアントもまた、企図される。配列番号5のアミノ酸1
60~567または配列番号6のアミノ酸185~592からなる配列を含まないTβR
IIポリペプチドが、選択され得る。
上記のように、本開示は、天然に存在するTβRIIポリペプチドに対して、特定した
程度の配列同一性または類似性を共有するTβRIIポリペプチドを提供する。2つのア
ミノ酸配列のパーセント同一性を決定するために、これらの配列は、最適な比較を目的と
して、アラインされる(例えば、ギャップが、最適なアラインメントのために第1および
第2のアミノ酸または核酸配列の一方または両方において導入され得、非相同配列が、比
較を目的として無視され得る)。次いで、対応するアミノ酸位置におけるアミノ酸残基が
比較される。第1の配列中のある位置が、第2の配列中の対応する位置と同じアミノ酸残
基によって占められる場合、これらの分子は、その位置において同一である(本明細書で
使用する場合、アミノ酸「同一性」は、アミノ酸「相同性」と等価である)。2つの配列
間のパーセント同一性は、2つの配列の最適なアラインメントのために導入する必要があ
るギャップの数および各ギャップの長さを考慮した、これらの配列によって共有される同
一な位置の数の関数である。
程度の配列同一性または類似性を共有するTβRIIポリペプチドを提供する。2つのア
ミノ酸配列のパーセント同一性を決定するために、これらの配列は、最適な比較を目的と
して、アラインされる(例えば、ギャップが、最適なアラインメントのために第1および
第2のアミノ酸または核酸配列の一方または両方において導入され得、非相同配列が、比
較を目的として無視され得る)。次いで、対応するアミノ酸位置におけるアミノ酸残基が
比較される。第1の配列中のある位置が、第2の配列中の対応する位置と同じアミノ酸残
基によって占められる場合、これらの分子は、その位置において同一である(本明細書で
使用する場合、アミノ酸「同一性」は、アミノ酸「相同性」と等価である)。2つの配列
間のパーセント同一性は、2つの配列の最適なアラインメントのために導入する必要があ
るギャップの数および各ギャップの長さを考慮した、これらの配列によって共有される同
一な位置の数の関数である。
2つの配列間の配列の比較ならびにパーセント同一性および類似性の決定は、数学的ア
ルゴリズムを使用して達成され得る(Computational Molecular
Biology、Lesk, A. M.編、Oxford University
Press、New York、1988年;Biocomputing: Infor
matics and Genome Projects、Smith, D. W.編
、Academic Press、New York、1993年;Computer
Analysis of Sequence Data、Part 1、Griffin
, A. M.およびGriffin, H. G.編、Humana Press、N
ew Jersey、1994年;Sequence Analysis in Mol
ecular Biology、von Heinje, G.、Academic P
ress、1987年;ならびにSequence Analysis Primer、
Gribskov, M.およびDevereux, J.編、M Stockton
Press、New York、1991年)。
ルゴリズムを使用して達成され得る(Computational Molecular
Biology、Lesk, A. M.編、Oxford University
Press、New York、1988年;Biocomputing: Infor
matics and Genome Projects、Smith, D. W.編
、Academic Press、New York、1993年;Computer
Analysis of Sequence Data、Part 1、Griffin
, A. M.およびGriffin, H. G.編、Humana Press、N
ew Jersey、1994年;Sequence Analysis in Mol
ecular Biology、von Heinje, G.、Academic P
ress、1987年;ならびにSequence Analysis Primer、
Gribskov, M.およびDevereux, J.編、M Stockton
Press、New York、1991年)。
一実施形態では、2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、GCGソフトウェアパ
ッケージ中のGAPプログラム中に組み込まれたNeedlemanおよびWunsch
(J Mol. Biol.(48巻):444~453頁(1970年))のアルゴリ
ズムを使用して決定される(http://www.gcg.comにおいて利用可能)
。具体的な実施形態では、以下のパラメーターが、GAPプログラムにおいて使用される
:Blosum 62マトリックスまたはPAM250マトリックスのいずれか、ならび
に16、14、12、10、8、6または4のギャップ重み(gap weight)お
よび1、2、3、4、5または6の長さ重み(length weight)。さらに別
の実施形態では、2つのヌクレオチド配列間のパーセント同一性は、GCGソフトウェア
パッケージ中のGAPプログラムを使用して決定される(Devereux, J.ら、
Nucleic Acids Res.12巻(1号):387頁(1984年))(h
ttp://www.gcg.comにおいて利用可能)。例示的なパラメーターには、
NWSgapdna.CMPマトリックスならびに40、50、60、70または80の
ギャップ重みおよび1、2、3、4、5または6の長さ重みを使用することが含まれる。
特記しない限り、2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、Blosum 62マト
リックス、10のギャップ重みおよび3の長さ重みを使用するGAPプログラムを使用し
て決定され、かかるアルゴリズムが所望のパーセント同一性を計算できない場合、本明細
書に開示される適切な代替法を選択すべきである。
ッケージ中のGAPプログラム中に組み込まれたNeedlemanおよびWunsch
(J Mol. Biol.(48巻):444~453頁(1970年))のアルゴリ
ズムを使用して決定される(http://www.gcg.comにおいて利用可能)
。具体的な実施形態では、以下のパラメーターが、GAPプログラムにおいて使用される
:Blosum 62マトリックスまたはPAM250マトリックスのいずれか、ならび
に16、14、12、10、8、6または4のギャップ重み(gap weight)お
よび1、2、3、4、5または6の長さ重み(length weight)。さらに別
の実施形態では、2つのヌクレオチド配列間のパーセント同一性は、GCGソフトウェア
パッケージ中のGAPプログラムを使用して決定される(Devereux, J.ら、
Nucleic Acids Res.12巻(1号):387頁(1984年))(h
ttp://www.gcg.comにおいて利用可能)。例示的なパラメーターには、
NWSgapdna.CMPマトリックスならびに40、50、60、70または80の
ギャップ重みおよび1、2、3、4、5または6の長さ重みを使用することが含まれる。
特記しない限り、2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、Blosum 62マト
リックス、10のギャップ重みおよび3の長さ重みを使用するGAPプログラムを使用し
て決定され、かかるアルゴリズムが所望のパーセント同一性を計算できない場合、本明細
書に開示される適切な代替法を選択すべきである。
別の実施形態では、2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、PAM120重み残
基テーブル、12のギャップ長ペナルティおよび4のギャップペナルティを使用して、A
LIGNプログラム(バージョン2.0)中に組み込まれたE. MyersおよびW.
Miller(CABIOS、4巻:11~17頁(1989年))のアルゴリズムを
使用して決定される。
基テーブル、12のギャップ長ペナルティおよび4のギャップペナルティを使用して、A
LIGNプログラム(バージョン2.0)中に組み込まれたE. MyersおよびW.
Miller(CABIOS、4巻:11~17頁(1989年))のアルゴリズムを
使用して決定される。
2つのアミノ酸配列間の最良の全体的アラインメントを決定するための別の実施形態は
、Brutlagら(Comp. App. Biosci.、6巻:237~245頁
(1990年))のアルゴリズムに基づくFASTDBコンピュータープログラムを使用
して決定され得る。配列アラインメントでは、クエリー配列および対象配列は、共にアミ
ノ酸配列である。前記網羅的配列アラインメントの結果は、パーセント同一性を単位とし
て示される。一実施形態では、アミノ酸配列同一性は、Brutlagら(Comp.
App. Biosci.、6巻:237~245頁(1990年))のアルゴリズムに
基づくFASTDBコンピュータープログラムを使用して実施される。具体的な実施形態
では、アミノ酸アラインメントのパーセント同一性および類似性を計算するために使用さ
れるパラメーターは、マトリックス=PAM 150、k-タプル=2、ミスマッチペナ
ルティ=1、ジョイニングペナルティ=20、ランダム化グループ長=0、カットオフス
コア=1、ギャップペナルティ=5およびギャップサイズペナルティ=0.05を含む。
、Brutlagら(Comp. App. Biosci.、6巻:237~245頁
(1990年))のアルゴリズムに基づくFASTDBコンピュータープログラムを使用
して決定され得る。配列アラインメントでは、クエリー配列および対象配列は、共にアミ
ノ酸配列である。前記網羅的配列アラインメントの結果は、パーセント同一性を単位とし
て示される。一実施形態では、アミノ酸配列同一性は、Brutlagら(Comp.
App. Biosci.、6巻:237~245頁(1990年))のアルゴリズムに
基づくFASTDBコンピュータープログラムを使用して実施される。具体的な実施形態
では、アミノ酸アラインメントのパーセント同一性および類似性を計算するために使用さ
れるパラメーターは、マトリックス=PAM 150、k-タプル=2、ミスマッチペナ
ルティ=1、ジョイニングペナルティ=20、ランダム化グループ長=0、カットオフス
コア=1、ギャップペナルティ=5およびギャップサイズペナルティ=0.05を含む。
TβRIIポリペプチドは、N末端において種々のリーダー配列のうちのいずれかをさ
らに含み得る。かかる配列は、ペプチドが、真核生物の系において発現され、分泌経路へ
と標的化されることを可能にする。例えば、Ernstら、米国特許第5,082,78
3号(1992年)を参照のこと。あるいは、ネイティブTβRIIシグナル配列は、細
胞からの突出(extrusion)をもたらすために使用され得る。可能なリーダー配
列には、ネイティブリーダー、組織プラスミノーゲンアクチベーター(TPA)およびミ
ツバチメリチン(それぞれ、配列番号22~24)が含まれる。TPAリーダー配列を取
り込んでいるTβRII-Fc融合タンパク質の例には、配列番号25、27、29、3
1、33、35、37、39、41および43が含まれる。シグナルペプチドのプロセシ
ングは、変数のなかでも、選択されたリーダー配列、使用される細胞型および培養条件に
依存して変動し得、したがって、成熟TβRIIポリペプチドについての実際のN末端開
始部位は、N末端またはC末端方向のいずれかで、1、2、3、4または5アミノ酸シフ
トし得る。TβRII-Fc融合タンパク質の例には、TβRIIポリペプチド部分に下
線を付した、本明細書に示される配列番号25、27、29、31、33、35、37、
39、41、43、53、54、55、56、57、58、59、60、61および62
が含まれる(実施例を参照のこと)。TβRIIの長アイソフォームに基づく対応するバ
リアントが、25アミノ酸の挿入に対してC末端の隣接する位置における保存的Val-
Ile置換と共に、この挿入を含むことが、当業者によって理解される。
らに含み得る。かかる配列は、ペプチドが、真核生物の系において発現され、分泌経路へ
と標的化されることを可能にする。例えば、Ernstら、米国特許第5,082,78
3号(1992年)を参照のこと。あるいは、ネイティブTβRIIシグナル配列は、細
胞からの突出(extrusion)をもたらすために使用され得る。可能なリーダー配
列には、ネイティブリーダー、組織プラスミノーゲンアクチベーター(TPA)およびミ
ツバチメリチン(それぞれ、配列番号22~24)が含まれる。TPAリーダー配列を取
り込んでいるTβRII-Fc融合タンパク質の例には、配列番号25、27、29、3
1、33、35、37、39、41および43が含まれる。シグナルペプチドのプロセシ
ングは、変数のなかでも、選択されたリーダー配列、使用される細胞型および培養条件に
依存して変動し得、したがって、成熟TβRIIポリペプチドについての実際のN末端開
始部位は、N末端またはC末端方向のいずれかで、1、2、3、4または5アミノ酸シフ
トし得る。TβRII-Fc融合タンパク質の例には、TβRIIポリペプチド部分に下
線を付した、本明細書に示される配列番号25、27、29、31、33、35、37、
39、41、43、53、54、55、56、57、58、59、60、61および62
が含まれる(実施例を参照のこと)。TβRIIの長アイソフォームに基づく対応するバ
リアントが、25アミノ酸の挿入に対してC末端の隣接する位置における保存的Val-
Ile置換と共に、この挿入を含むことが、当業者によって理解される。
ある特定の実施形態では、本開示は、そのポリペプチドのグリコシル化を変更するよう
な、TβRIIポリペプチドの特異的変異を企図する。かかる変異は、O結合型またはN
結合型グリコシル化部位などの1または複数のグリコシル化部位を導入または排除するよ
うに、選択され得る。アスパラギン結合型グリコシル化認識部位は、一般に、適切な細胞
グリコシル化酵素によって特異的に認識されるトリペプチド配列、アスパラギン-X-ス
レオニン(またはアスパラギン-X-セリン)(式中、「X」は任意のアミノ酸である)
を含む。この変更は、野生型TβRIIポリペプチドの配列に対する、1もしくは複数の
セリンもしくはスレオニン残基の付加または1もしくは複数のセリンもしくはスレオニン
残基による置換によっても、行われ得る(O結合型グリコシル化部位について)。グリコ
シル化認識部位の第1もしくは第3のアミノ酸位置の一方もしくは両方における種々のア
ミノ酸の置換もしくは欠失(および/または第2の位置におけるアミノ酸欠失)は、修飾
されたトリペプチド配列において非グリコシル化を生じる。TβRIIポリペプチド上の
炭水化物部分の数を増加させる別の手段は、TβRIIポリペプチドへのグリコシドの化
学的または酵素的カップリングによるものである。使用されるカップリング様式に依存し
て、糖(複数可)は、(a)アルギニンおよびヒスチジン;(b)遊離カルボキシル基;
(c)システインのものなどの遊離スルフヒドリル基;(d)セリン、スレオニンもしく
はヒドロキシプロリンのものなどの遊離ヒドロキシル基;(e)フェニルアラニン、チロ
シンもしくはトリプトファンのものなどの芳香族残基;または(f)グルタミンのアミド
基と結合し得る。これらの方法は、参照により本明細書に組み込まれる、1987年9月
11日に公開されたWO87/05330、ならびにAplinおよびWriston(
1981年)CRC Crit. Rev. Biochem.、259~306頁中に
記載されている。TβRIIポリペプチド上に存在する1または複数の炭水化物部分の除
去は、化学的におよび/または酵素的に達成され得る。化学的脱グリコシル化には、例え
ば、化合物トリフルオロメタンスルホン酸または等価な化合物へのTβRIIポリペプチ
ドの曝露が関与し得る。この処理は、アミノ酸配列をインタクトなままにしつつ、連結糖
(N-アセチルグルコサミンまたはN-アセチルガラクトサミン)を除いた、ほとんどま
たは全ての糖の切断を生じる。化学的脱グリコシル化は、Hakimuddinら(19
87年)Arch. Biochem. Biophys.259巻:52頁およびEd
geら(1981年)Anal. Biochem. 118巻:131頁によってさら
に記載されている。TβRIIポリペプチド上の炭水化物部分の酵素的切断は、Thot
akuraら(1987年)Meth. Enzymol. 138巻:350頁に記載
されるように、種々のエンドグリコシダーゼおよびエキソグリコシダーゼの使用によって
達成され得る。哺乳動物、酵母、昆虫および植物の細胞は全て、ペプチドのアミノ酸配列
によって影響され得る異なるグリコシル化パターンを導入し得るので、TβRIIポリペ
プチドの配列は、必要に応じて、使用される発現系の型に依存して調整され得る。一般に
、ヒトでの使用のためのTβRIIポリペプチドは、HEK293またはCHO細胞株な
どの、適切なグリコシル化を提供する哺乳動物細胞株において発現されるが、他の哺乳動
物発現細胞株、操作されたグリコシル化酵素を有する酵母細胞株、および昆虫細胞も、同
様に有用であると予測される。
な、TβRIIポリペプチドの特異的変異を企図する。かかる変異は、O結合型またはN
結合型グリコシル化部位などの1または複数のグリコシル化部位を導入または排除するよ
うに、選択され得る。アスパラギン結合型グリコシル化認識部位は、一般に、適切な細胞
グリコシル化酵素によって特異的に認識されるトリペプチド配列、アスパラギン-X-ス
レオニン(またはアスパラギン-X-セリン)(式中、「X」は任意のアミノ酸である)
を含む。この変更は、野生型TβRIIポリペプチドの配列に対する、1もしくは複数の
セリンもしくはスレオニン残基の付加または1もしくは複数のセリンもしくはスレオニン
残基による置換によっても、行われ得る(O結合型グリコシル化部位について)。グリコ
シル化認識部位の第1もしくは第3のアミノ酸位置の一方もしくは両方における種々のア
ミノ酸の置換もしくは欠失(および/または第2の位置におけるアミノ酸欠失)は、修飾
されたトリペプチド配列において非グリコシル化を生じる。TβRIIポリペプチド上の
炭水化物部分の数を増加させる別の手段は、TβRIIポリペプチドへのグリコシドの化
学的または酵素的カップリングによるものである。使用されるカップリング様式に依存し
て、糖(複数可)は、(a)アルギニンおよびヒスチジン;(b)遊離カルボキシル基;
(c)システインのものなどの遊離スルフヒドリル基;(d)セリン、スレオニンもしく
はヒドロキシプロリンのものなどの遊離ヒドロキシル基;(e)フェニルアラニン、チロ
シンもしくはトリプトファンのものなどの芳香族残基;または(f)グルタミンのアミド
基と結合し得る。これらの方法は、参照により本明細書に組み込まれる、1987年9月
11日に公開されたWO87/05330、ならびにAplinおよびWriston(
1981年)CRC Crit. Rev. Biochem.、259~306頁中に
記載されている。TβRIIポリペプチド上に存在する1または複数の炭水化物部分の除
去は、化学的におよび/または酵素的に達成され得る。化学的脱グリコシル化には、例え
ば、化合物トリフルオロメタンスルホン酸または等価な化合物へのTβRIIポリペプチ
ドの曝露が関与し得る。この処理は、アミノ酸配列をインタクトなままにしつつ、連結糖
(N-アセチルグルコサミンまたはN-アセチルガラクトサミン)を除いた、ほとんどま
たは全ての糖の切断を生じる。化学的脱グリコシル化は、Hakimuddinら(19
87年)Arch. Biochem. Biophys.259巻:52頁およびEd
geら(1981年)Anal. Biochem. 118巻:131頁によってさら
に記載されている。TβRIIポリペプチド上の炭水化物部分の酵素的切断は、Thot
akuraら(1987年)Meth. Enzymol. 138巻:350頁に記載
されるように、種々のエンドグリコシダーゼおよびエキソグリコシダーゼの使用によって
達成され得る。哺乳動物、酵母、昆虫および植物の細胞は全て、ペプチドのアミノ酸配列
によって影響され得る異なるグリコシル化パターンを導入し得るので、TβRIIポリペ
プチドの配列は、必要に応じて、使用される発現系の型に依存して調整され得る。一般に
、ヒトでの使用のためのTβRIIポリペプチドは、HEK293またはCHO細胞株な
どの、適切なグリコシル化を提供する哺乳動物細胞株において発現されるが、他の哺乳動
物発現細胞株、操作されたグリコシル化酵素を有する酵母細胞株、および昆虫細胞も、同
様に有用であると予測される。
本開示は、変異体、特に、TβRIIポリペプチドのコンビナトリアル変異体のセット
、ならびにトランケーション変異体を生成する方法をさらに企図する;コンビナトリアル
変異体のプールは、機能的バリアント配列を同定するために特に有用である。かかるコン
ビナトリアルライブラリーをスクリーニングする目的は、例えば、アゴニストもしくはア
ンタゴニストのいずれかとして作用し得る、またはあるいは、新規活性を全て一緒に有す
るTβRIIポリペプチドバリアントを生成することであり得る。種々のスクリーニング
アッセイは、以下に提供され、かかるアッセイは、バリアントを評価するために使用され
得る。例えば、TβRIIポリペプチドバリアントは、TβRIIリガンドと結合する能
力、TβRIIポリペプチドへのTβRIIリガンドの結合を防止する能力、またはTβ
RIIリガンドによって引き起こされるシグナル伝達を妨害する能力について、スクリー
ニングされ得る。TβRIIポリペプチドまたはそのバリアントの活性は、細胞ベースの
アッセイまたはin vivoアッセイ、特に、実施例に開示されるアッセイのいずれか
においても、試験され得る。
、ならびにトランケーション変異体を生成する方法をさらに企図する;コンビナトリアル
変異体のプールは、機能的バリアント配列を同定するために特に有用である。かかるコン
ビナトリアルライブラリーをスクリーニングする目的は、例えば、アゴニストもしくはア
ンタゴニストのいずれかとして作用し得る、またはあるいは、新規活性を全て一緒に有す
るTβRIIポリペプチドバリアントを生成することであり得る。種々のスクリーニング
アッセイは、以下に提供され、かかるアッセイは、バリアントを評価するために使用され
得る。例えば、TβRIIポリペプチドバリアントは、TβRIIリガンドと結合する能
力、TβRIIポリペプチドへのTβRIIリガンドの結合を防止する能力、またはTβ
RIIリガンドによって引き起こされるシグナル伝達を妨害する能力について、スクリー
ニングされ得る。TβRIIポリペプチドまたはそのバリアントの活性は、細胞ベースの
アッセイまたはin vivoアッセイ、特に、実施例に開示されるアッセイのいずれか
においても、試験され得る。
天然に存在するTβRIIポリペプチドの細胞外ドメインを含むTβRIIポリペプチ
ドと比較して、選択的なまたは一般に増加した潜在力を有する、コンビナトリアルに誘導
されたバリアントが、生成され得る。同様に、変異誘発は、対応する野生型TβRIIポ
リペプチドとは劇的に異なる血清半減期を有するバリアントを生じ得る。例えば、変更さ
れたタンパク質は、ネイティブTβRIIポリペプチドの破壊、またはネイティブTβR
IIポリペプチドの他の方法による排除もしくは不活化を生じる、タンパク質分解性の分
解または他のプロセスに対して、より安定にされ得るかまたはより不安定にされ得るかの
いずれかである。かかるバリアント、およびそれらをコードする遺伝子は、TβRIIポ
リペプチドの半減期をモジュレートすることによって、TβRIIポリペプチドレベルを
変更するために利用され得る。例えば、短い半減期は、より一過的な生物学的効果を生じ
得、患者内の組換えTβRIIポリペプチドレベルのより厳密な制御を可能にし得る。F
c融合タンパク質では、変異が、タンパク質の半減期を変更するために、リンカー(存在
する場合)および/またはFc部分中に作成され得る。
ドと比較して、選択的なまたは一般に増加した潜在力を有する、コンビナトリアルに誘導
されたバリアントが、生成され得る。同様に、変異誘発は、対応する野生型TβRIIポ
リペプチドとは劇的に異なる血清半減期を有するバリアントを生じ得る。例えば、変更さ
れたタンパク質は、ネイティブTβRIIポリペプチドの破壊、またはネイティブTβR
IIポリペプチドの他の方法による排除もしくは不活化を生じる、タンパク質分解性の分
解または他のプロセスに対して、より安定にされ得るかまたはより不安定にされ得るかの
いずれかである。かかるバリアント、およびそれらをコードする遺伝子は、TβRIIポ
リペプチドの半減期をモジュレートすることによって、TβRIIポリペプチドレベルを
変更するために利用され得る。例えば、短い半減期は、より一過的な生物学的効果を生じ
得、患者内の組換えTβRIIポリペプチドレベルのより厳密な制御を可能にし得る。F
c融合タンパク質では、変異が、タンパク質の半減期を変更するために、リンカー(存在
する場合)および/またはFc部分中に作成され得る。
コンビナトリアルライブラリーは、潜在的TβRIIポリペプチド配列の少なくとも一
部分を各々が含むポリペプチドのライブラリーをコードする遺伝子の縮重ライブラリーに
よって産生され得る。例えば、合成オリゴヌクレオチドの混合物は、潜在的TβRIIポ
リペプチドのヌクレオチド配列の縮重セットが、個々のポリペプチドとして、またはある
いは、(例えば、ファージディスプレイのために)より大きい融合タンパク質のセットと
して発現可能であるように、遺伝子配列へと酵素的にライゲーションされ得る。
部分を各々が含むポリペプチドのライブラリーをコードする遺伝子の縮重ライブラリーに
よって産生され得る。例えば、合成オリゴヌクレオチドの混合物は、潜在的TβRIIポ
リペプチドのヌクレオチド配列の縮重セットが、個々のポリペプチドとして、またはある
いは、(例えば、ファージディスプレイのために)より大きい融合タンパク質のセットと
して発現可能であるように、遺伝子配列へと酵素的にライゲーションされ得る。
潜在的TβRIIポリペプチドバリアントのライブラリーが縮重オリゴヌクレオチド配
列から生成され得る多くの方法が存在する。縮重遺伝子配列の化学的合成は、自動DNA
合成機において実施され得、次いで、合成遺伝子が、発現のために適切なベクター中にラ
イゲーションされ得る。縮重オリゴヌクレオチドの合成は、当該分野で周知である(例え
ば、Narang, SA(1983年)Tetrahedron 39巻:3頁;It
akuraら、(1981年)Recombinant DNA, Proc. 3rd
Cleveland Sympos. Macromolecules、AG Wal
ton編、Amsterdam: Elsevier 273~289頁;Itakur
aら、(1984年)Annu. Rev. Biochem. 53巻:323頁;I
takuraら、(1984年)Science 198巻:1056頁;Ikeら、(
1983年)Nucleic Acid Res. 11巻:477頁を参照のこと)。
かかる技術は、他のタンパク質の指向性の進化において使用されてきた(例えば、Sco
ttら、(1990年)Science 249巻:386~390頁;Roberts
ら、(1992年)PNAS USA 89巻:2429~2433頁;Devlinら
、(1990年)Science 249巻:404~406頁;Cwirlaら、(1
990年)PNAS USA 87巻:6378~6382頁;ならびに米国特許第5,
223,409号、同第5,198,346号および同第5,096,815号を参照の
こと)。
列から生成され得る多くの方法が存在する。縮重遺伝子配列の化学的合成は、自動DNA
合成機において実施され得、次いで、合成遺伝子が、発現のために適切なベクター中にラ
イゲーションされ得る。縮重オリゴヌクレオチドの合成は、当該分野で周知である(例え
ば、Narang, SA(1983年)Tetrahedron 39巻:3頁;It
akuraら、(1981年)Recombinant DNA, Proc. 3rd
Cleveland Sympos. Macromolecules、AG Wal
ton編、Amsterdam: Elsevier 273~289頁;Itakur
aら、(1984年)Annu. Rev. Biochem. 53巻:323頁;I
takuraら、(1984年)Science 198巻:1056頁;Ikeら、(
1983年)Nucleic Acid Res. 11巻:477頁を参照のこと)。
かかる技術は、他のタンパク質の指向性の進化において使用されてきた(例えば、Sco
ttら、(1990年)Science 249巻:386~390頁;Roberts
ら、(1992年)PNAS USA 89巻:2429~2433頁;Devlinら
、(1990年)Science 249巻:404~406頁;Cwirlaら、(1
990年)PNAS USA 87巻:6378~6382頁;ならびに米国特許第5,
223,409号、同第5,198,346号および同第5,096,815号を参照の
こと)。
あるいは、他の形態の変異誘発が、コンビナトリアルライブラリーを生成するために利
用され得る。例えば、TβRIIポリペプチドバリアントは、例えば、アラニンスキャニ
ング変異誘発などを使用するスクリーニングによって(Rufら、(1994年)Bio
chemistry 33巻:1565~1572頁;Wangら、(1994年)J.
Biol. Chem. 269巻:3095~3099頁;Balintら、(19
93年)Gene 137巻:109~118頁;Grodbergら、(1993年)
Eur. J. Biochem. 218巻:597~601頁;Nagashima
ら、(1993年)J. Biol. Chem. 268巻:2888~2892頁;
Lowmanら、(1991年)Biochemistry 30巻:10832~10
838頁;およびCunninghamら、(1989年)Science 244巻:
1081~1085頁)、リンカースキャニング変異誘発によって(Gustinら、(
1993年)Virology 193巻:653~660頁;Brownら、(199
2年)Mol. Cell Biol. 12巻:2644~2652頁;McKnig
htら、(1982年)Science 232巻:316頁);飽和変異誘発によって
(Meyersら、(1986年)Science 232巻:613頁);PCR変異
誘発によって(Leungら、(1989年)Method Cell Mol Bio
l 1巻:11~19頁);または化学的変異誘発などを含むランダム変異誘発によって
(Millerら、(1992年)A Short Course in Bacter
ial Genetics、CSHL Press、Cold Spring Harb
or、NY;およびGreenerら、(1994年)Strategies in M
ol Biol 7巻:32~34頁)、ライブラリーから生成および単離され得る。特
にコンビナトリアル設定におけるリンカースキャニング変異誘発は、TβRIIポリペプ
チドのトランケートされた(生物活性)形態を同定するための代替的な方法である。
用され得る。例えば、TβRIIポリペプチドバリアントは、例えば、アラニンスキャニ
ング変異誘発などを使用するスクリーニングによって(Rufら、(1994年)Bio
chemistry 33巻:1565~1572頁;Wangら、(1994年)J.
Biol. Chem. 269巻:3095~3099頁;Balintら、(19
93年)Gene 137巻:109~118頁;Grodbergら、(1993年)
Eur. J. Biochem. 218巻:597~601頁;Nagashima
ら、(1993年)J. Biol. Chem. 268巻:2888~2892頁;
Lowmanら、(1991年)Biochemistry 30巻:10832~10
838頁;およびCunninghamら、(1989年)Science 244巻:
1081~1085頁)、リンカースキャニング変異誘発によって(Gustinら、(
1993年)Virology 193巻:653~660頁;Brownら、(199
2年)Mol. Cell Biol. 12巻:2644~2652頁;McKnig
htら、(1982年)Science 232巻:316頁);飽和変異誘発によって
(Meyersら、(1986年)Science 232巻:613頁);PCR変異
誘発によって(Leungら、(1989年)Method Cell Mol Bio
l 1巻:11~19頁);または化学的変異誘発などを含むランダム変異誘発によって
(Millerら、(1992年)A Short Course in Bacter
ial Genetics、CSHL Press、Cold Spring Harb
or、NY;およびGreenerら、(1994年)Strategies in M
ol Biol 7巻:32~34頁)、ライブラリーから生成および単離され得る。特
にコンビナトリアル設定におけるリンカースキャニング変異誘発は、TβRIIポリペプ
チドのトランケートされた(生物活性)形態を同定するための代替的な方法である。
広い範囲の技術が、点変異およびトランケーションによって作製されたコンビナトリア
ルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングするため、およびそれについて言えば、特
定の特性を有する遺伝子産物についてcDNAライブラリーをスクリーニングするために
、当該分野で公知である。かかる技術は、TβRIIポリペプチドのコンビナトリアル変
異誘発によって生成された遺伝子ライブラリーの迅速なスクリーニングに、一般に順応性
がある。大きい遺伝子ライブラリーをスクリーニングするために最も広く使用される技術
は、典型的には、遺伝子ライブラリーを複製可能な発現ベクター中にクローニングするス
テップ、ベクターの得られたライブラリーで適切な細胞を形質転換するステップ、および
所望の活性の検出が、その産物が検出された遺伝子をコードするベクターの比較的容易な
単離を促進する条件下で、コンビナトリアル遺伝子を発現させるステップを含む。好まし
いアッセイには、TβRIIリガンド結合アッセイおよびリガンド媒介性細胞シグナル伝
達アッセイが含まれる。
ルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングするため、およびそれについて言えば、特
定の特性を有する遺伝子産物についてcDNAライブラリーをスクリーニングするために
、当該分野で公知である。かかる技術は、TβRIIポリペプチドのコンビナトリアル変
異誘発によって生成された遺伝子ライブラリーの迅速なスクリーニングに、一般に順応性
がある。大きい遺伝子ライブラリーをスクリーニングするために最も広く使用される技術
は、典型的には、遺伝子ライブラリーを複製可能な発現ベクター中にクローニングするス
テップ、ベクターの得られたライブラリーで適切な細胞を形質転換するステップ、および
所望の活性の検出が、その産物が検出された遺伝子をコードするベクターの比較的容易な
単離を促進する条件下で、コンビナトリアル遺伝子を発現させるステップを含む。好まし
いアッセイには、TβRIIリガンド結合アッセイおよびリガンド媒介性細胞シグナル伝
達アッセイが含まれる。
ある特定の実施形態では、本開示のTβRIIポリペプチドは、TβRIIポリペプチ
ド中に天然に存在する任意の修飾に加えて、翻訳後修飾をさらに含み得る。かかる修飾に
は、アセチル化、カルボキシル化、グリコシル化、リン酸化、脂質化、ペグ化(ポリエチ
レングリコール)およびアシル化が含まれるがこれらに限定されない。結果として、修飾
されたTβRIIポリペプチドは、非アミノ酸要素、例えば、ポリエチレングリコール、
脂質、モノサッカライドまたはポリサッカライドおよびホスフェートを含み得る。TβR
IIポリペプチドの機能性に対するかかる非アミノ酸要素の影響は、他のTβRIIポリ
ペプチドバリアントについて本明細書に記載したように試験され得る。TβRIIポリペ
プチドが、TβRIIポリペプチドの新生形態を切断することによって細胞中で産生され
る場合、翻訳後プロセシングは、タンパク質の正確な折り畳みおよび/または機能にとっ
ても重要であり得る。異なる細胞(例えば、CHO、HeLa、MDCK、293、WI
38、NIH-3T3またはHEK-293)は、かかる翻訳後活性のための特異的な細
胞マシナリーおよび特徴的機構を有し、TβRIIポリペプチドの正確な修飾およびプロ
セシングを確実にするために選択され得る。
ド中に天然に存在する任意の修飾に加えて、翻訳後修飾をさらに含み得る。かかる修飾に
は、アセチル化、カルボキシル化、グリコシル化、リン酸化、脂質化、ペグ化(ポリエチ
レングリコール)およびアシル化が含まれるがこれらに限定されない。結果として、修飾
されたTβRIIポリペプチドは、非アミノ酸要素、例えば、ポリエチレングリコール、
脂質、モノサッカライドまたはポリサッカライドおよびホスフェートを含み得る。TβR
IIポリペプチドの機能性に対するかかる非アミノ酸要素の影響は、他のTβRIIポリ
ペプチドバリアントについて本明細書に記載したように試験され得る。TβRIIポリペ
プチドが、TβRIIポリペプチドの新生形態を切断することによって細胞中で産生され
る場合、翻訳後プロセシングは、タンパク質の正確な折り畳みおよび/または機能にとっ
ても重要であり得る。異なる細胞(例えば、CHO、HeLa、MDCK、293、WI
38、NIH-3T3またはHEK-293)は、かかる翻訳後活性のための特異的な細
胞マシナリーおよび特徴的機構を有し、TβRIIポリペプチドの正確な修飾およびプロ
セシングを確実にするために選択され得る。
ある特定の態様では、TβRIIポリペプチドの機能的バリアントまたは修飾された形
態には、TβRIIポリペプチドの少なくとも一部分と1または複数の融合ドメインとを
有する融合タンパク質が含まれる。かかる融合ドメインの周知の例には、ポリヒスチジン
、Glu-Glu、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)、チオレドキシン、プ
ロテインA、プロテインG、免疫グロブリン重鎖定常領域(Fc)、マルトース結合タン
パク質(MBP)またはヒト血清アルブミンが含まれるがこれらに限定されない。融合ド
メインは、所望の特性を付与するように選択され得る。例えば、一部の融合ドメインは、
アフィニティークロマトグラフィーによる融合タンパク質の単離に特に有用である。アフ
ィニティー精製を目的として、アフィニティークロマトグラフィーのための適切なマトリ
ックス、例えば、グルタチオン、アミラーゼ、およびニッケルまたはコバルトコンジュゲ
ート樹脂が使用される。かかるマトリックスの多くは、(HIS6)融合パートナーと共
に有用な、Pharmacia GST精製システムおよびQIAexpress(商標
)システム(Qiagen)などの「キット」形態で入手可能である。別の例として、融
合ドメインは、TβRIIポリペプチドの検出を促進するように選択され得る。かかる検
出ドメインの例には、種々の蛍光タンパク質(例えば、GFP)、ならびにそれに対する
特異的抗体が入手可能である通常は短いペプチド配列である「エピトープタグ」が含まれ
る。それに対する特異的モノクローナル抗体が容易に入手可能である周知のエピトープタ
グには、FLAG、インフルエンザウイルス赤血球凝集素(HA)およびc-mycタグ
が含まれる。一部の場合では、これらの融合ドメインは、適切なプロテアーゼが融合タン
パク質を部分的に消化するのを可能にし、それによって、そこから組換えタンパク質を遊
離させる、第Xa因子またはトロンビンなどについてのプロテアーゼ切断部位を有する。
次いで、遊離されたタンパク質は、引き続くクロマトグラフィー分離によって、融合ドメ
インから単離され得る。ある特定の好ましい実施形態では、TβRIIポリペプチドは、
TβRIIポリペプチドをin vivoで安定化するドメイン(「安定剤」ドメイン)
と融合される。「安定化する」とは、減少した破壊、腎臓による減少したクリアランス、
または他の薬物動態学的効果に起因するか否かには関わらず、血清半減期を増加させるも
のを意味する。免疫グロブリンのFc部分との融合は、広い範囲のタンパク質に対して所
望の薬物動態学的特性を付与することが公知である。同様に、ヒト血清アルブミンへの融
合は、所望の特性を付与できる。選択され得る他の型の融合ドメインには、マルチマー化
(例えば、ダイマー化、テトラマー化)ドメインおよび機能的ドメインが含まれる。
態には、TβRIIポリペプチドの少なくとも一部分と1または複数の融合ドメインとを
有する融合タンパク質が含まれる。かかる融合ドメインの周知の例には、ポリヒスチジン
、Glu-Glu、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)、チオレドキシン、プ
ロテインA、プロテインG、免疫グロブリン重鎖定常領域(Fc)、マルトース結合タン
パク質(MBP)またはヒト血清アルブミンが含まれるがこれらに限定されない。融合ド
メインは、所望の特性を付与するように選択され得る。例えば、一部の融合ドメインは、
アフィニティークロマトグラフィーによる融合タンパク質の単離に特に有用である。アフ
ィニティー精製を目的として、アフィニティークロマトグラフィーのための適切なマトリ
ックス、例えば、グルタチオン、アミラーゼ、およびニッケルまたはコバルトコンジュゲ
ート樹脂が使用される。かかるマトリックスの多くは、(HIS6)融合パートナーと共
に有用な、Pharmacia GST精製システムおよびQIAexpress(商標
)システム(Qiagen)などの「キット」形態で入手可能である。別の例として、融
合ドメインは、TβRIIポリペプチドの検出を促進するように選択され得る。かかる検
出ドメインの例には、種々の蛍光タンパク質(例えば、GFP)、ならびにそれに対する
特異的抗体が入手可能である通常は短いペプチド配列である「エピトープタグ」が含まれ
る。それに対する特異的モノクローナル抗体が容易に入手可能である周知のエピトープタ
グには、FLAG、インフルエンザウイルス赤血球凝集素(HA)およびc-mycタグ
が含まれる。一部の場合では、これらの融合ドメインは、適切なプロテアーゼが融合タン
パク質を部分的に消化するのを可能にし、それによって、そこから組換えタンパク質を遊
離させる、第Xa因子またはトロンビンなどについてのプロテアーゼ切断部位を有する。
次いで、遊離されたタンパク質は、引き続くクロマトグラフィー分離によって、融合ドメ
インから単離され得る。ある特定の好ましい実施形態では、TβRIIポリペプチドは、
TβRIIポリペプチドをin vivoで安定化するドメイン(「安定剤」ドメイン)
と融合される。「安定化する」とは、減少した破壊、腎臓による減少したクリアランス、
または他の薬物動態学的効果に起因するか否かには関わらず、血清半減期を増加させるも
のを意味する。免疫グロブリンのFc部分との融合は、広い範囲のタンパク質に対して所
望の薬物動態学的特性を付与することが公知である。同様に、ヒト血清アルブミンへの融
合は、所望の特性を付与できる。選択され得る他の型の融合ドメインには、マルチマー化
(例えば、ダイマー化、テトラマー化)ドメインおよび機能的ドメインが含まれる。
具体的な例として、本開示は、3つのFcドメイン配列(例えば、配列番号19、20
および21)のうちの1つに融合されたTβRIIポリペプチドのバリアントを含む融合
タンパク質を提供する。任意選択で、このFcドメインは、Asp-265、Lys-3
22およびAsn-434(対応する全長IgGに従って番号付けした)などの残基にお
いて、1または複数の変異を有する。特定の場合には、これらの変異のうち1または複数
(例えば、Asp-265変異)を有する変異体Fcドメインは、野生型Fcドメインと
比較して、Fcγ受容体と結合する能力を低減させた。他の場合には、これらの変異のう
ち1または複数(例えば、Asn-434変異)を有する変異体Fcドメインは、野生型
Fcドメインと比較して、MHCクラスI関連Fc受容体(FcRN)と結合する能力を
増加させた。
および21)のうちの1つに融合されたTβRIIポリペプチドのバリアントを含む融合
タンパク質を提供する。任意選択で、このFcドメインは、Asp-265、Lys-3
22およびAsn-434(対応する全長IgGに従って番号付けした)などの残基にお
いて、1または複数の変異を有する。特定の場合には、これらの変異のうち1または複数
(例えば、Asp-265変異)を有する変異体Fcドメインは、野生型Fcドメインと
比較して、Fcγ受容体と結合する能力を低減させた。他の場合には、これらの変異のう
ち1または複数(例えば、Asn-434変異)を有する変異体Fcドメインは、野生型
Fcドメインと比較して、MHCクラスI関連Fc受容体(FcRN)と結合する能力を
増加させた。
融合タンパク質の異なるエレメントは、所望の機能性と一致する任意の様式でアレンジ
され得ることが理解される。例えば、TβRIIポリペプチドは、異種ドメインに対して
C末端に配置され得、またはあるいは、異種ドメインが、TβRIIポリペプチドに対し
てC末端に配置され得る。TβRIIポリペプチドドメインおよび異種ドメインは、融合
タンパク質中で隣接している必要はなく、さらなるドメインまたはアミノ酸配列が、いず
れかのドメインに対してC末端もしくはN末端に、またはドメイン間に、含まれ得る。
され得ることが理解される。例えば、TβRIIポリペプチドは、異種ドメインに対して
C末端に配置され得、またはあるいは、異種ドメインが、TβRIIポリペプチドに対し
てC末端に配置され得る。TβRIIポリペプチドドメインおよび異種ドメインは、融合
タンパク質中で隣接している必要はなく、さらなるドメインまたはアミノ酸配列が、いず
れかのドメインに対してC末端もしくはN末端に、またはドメイン間に、含まれ得る。
本明細書で使用する場合、用語「免疫グロブリンFcドメイン」または単に「Fc」は
、免疫グロブリン鎖の定常領域、好ましくは免疫グロブリン重鎖定常領域、またはその一
部分の、カルボキシル末端部分を意味すると理解される。例えば、免疫グロブリンFc領
域は、1)CH1ドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメイン、2)CH1ドメイン
およびCH2ドメイン、3)CH1ドメインおよびCH3ドメイン、4)CH2ドメイン
およびCH3ドメイン、または5)2もしくはそれ超のドメインおよび免疫グロブリンヒ
ンジ領域の組合せを含み得る。好ましい実施形態では、この免疫グロブリンFc領域は、
少なくとも免疫グロブリンヒンジ領域CH2ドメインおよびCH3ドメインを含み、好ま
しくは、CH1ドメインを欠く。
、免疫グロブリン鎖の定常領域、好ましくは免疫グロブリン重鎖定常領域、またはその一
部分の、カルボキシル末端部分を意味すると理解される。例えば、免疫グロブリンFc領
域は、1)CH1ドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメイン、2)CH1ドメイン
およびCH2ドメイン、3)CH1ドメインおよびCH3ドメイン、4)CH2ドメイン
およびCH3ドメイン、または5)2もしくはそれ超のドメインおよび免疫グロブリンヒ
ンジ領域の組合せを含み得る。好ましい実施形態では、この免疫グロブリンFc領域は、
少なくとも免疫グロブリンヒンジ領域CH2ドメインおよびCH3ドメインを含み、好ま
しくは、CH1ドメインを欠く。
一実施形態では、重鎖定常領域が由来する免疫グロブリンのクラスは、IgG(Igγ
)(γサブクラス1、2、3または4)である。他のクラスの免疫グロブリン、IgA(
Igα)、IgD(Igδ)、IgE(Igε)およびIgM(Igμ)が、使用され得
る。適切な免疫グロブリン重鎖定常領域の選択は、米国特許第5,541,087号およ
び同第5,726,044号において、詳細に議論されている。特定の結果を達成するた
めの、特定の免疫グロブリンクラスおよびサブクラスからの特定の免疫グロブリン重鎖定
常領域配列の選択は、当該分野の技術水準の範囲内とみなされる。免疫グロブリンFc領
域をコードするDNA構築物の部分は、好ましくは、ヒンジドメインの少なくとも一部分
、および好ましくは、FcガンマのCH3ドメインまたはIgA、IgD、IgEもしく
はIgMのいずれかにおける相同ドメインの少なくとも一部分を含む。
)(γサブクラス1、2、3または4)である。他のクラスの免疫グロブリン、IgA(
Igα)、IgD(Igδ)、IgE(Igε)およびIgM(Igμ)が、使用され得
る。適切な免疫グロブリン重鎖定常領域の選択は、米国特許第5,541,087号およ
び同第5,726,044号において、詳細に議論されている。特定の結果を達成するた
めの、特定の免疫グロブリンクラスおよびサブクラスからの特定の免疫グロブリン重鎖定
常領域配列の選択は、当該分野の技術水準の範囲内とみなされる。免疫グロブリンFc領
域をコードするDNA構築物の部分は、好ましくは、ヒンジドメインの少なくとも一部分
、および好ましくは、FcガンマのCH3ドメインまたはIgA、IgD、IgEもしく
はIgMのいずれかにおける相同ドメインの少なくとも一部分を含む。
さらに、免疫グロブリン重鎖定常領域内のアミノ酸の置換または欠失は、本明細書に開
示される方法および組成物の実施において有用であり得ることが企図される。一例は、F
c受容体に対する低減された親和性を有するFcバリアントを創出するために、上のCH
2領域中にアミノ酸置換を導入することである(Coleら(1997年)J.Immu
nol. 159巻:3613頁)。
示される方法および組成物の実施において有用であり得ることが企図される。一例は、F
c受容体に対する低減された親和性を有するFcバリアントを創出するために、上のCH
2領域中にアミノ酸置換を導入することである(Coleら(1997年)J.Immu
nol. 159巻:3613頁)。
ある特定の実施形態では、本開示は、他のタンパク質および/もしくは他のTβRII
ポリペプチド種から単離された、または他のタンパク質および/もしくは他のTβRII
ポリペプチド種を他の方法で実質的に含まない(例えば、少なくとも80%、90%、9
5%、96%、97%、98%または99%含まない)、TβRIIポリペプチドの単離
および/または精製された形態を利用可能にする。TβRIIポリペプチドは、一般に、
組換え核酸からの発現によって産生される。
ポリペプチド種から単離された、または他のタンパク質および/もしくは他のTβRII
ポリペプチド種を他の方法で実質的に含まない(例えば、少なくとも80%、90%、9
5%、96%、97%、98%または99%含まない)、TβRIIポリペプチドの単離
および/または精製された形態を利用可能にする。TβRIIポリペプチドは、一般に、
組換え核酸からの発現によって産生される。
ある特定の実施形態では、本開示は、TβRIIタンパク質の細胞外部分のコード配列
を含む、可溶性TβRIIポリペプチドをコードする核酸を含む。さらなる実施形態では
、本開示は、かかる核酸を含む宿主細胞にも関する。この宿主細胞は、任意の原核または
真核細胞であり得る。例えば、本開示のポリペプチドは、E.coliなどの細菌細胞、
昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス発現系を使用する)、酵母または哺乳動物細胞にお
いて、発現され得る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公知である。したがって、本開示
の一部の実施形態は、TβRIIポリペプチドを産生する方法にさらに関する。
を含む、可溶性TβRIIポリペプチドをコードする核酸を含む。さらなる実施形態では
、本開示は、かかる核酸を含む宿主細胞にも関する。この宿主細胞は、任意の原核または
真核細胞であり得る。例えば、本開示のポリペプチドは、E.coliなどの細菌細胞、
昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス発現系を使用する)、酵母または哺乳動物細胞にお
いて、発現され得る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公知である。したがって、本開示
の一部の実施形態は、TβRIIポリペプチドを産生する方法にさらに関する。
3.TβRIIポリペプチドをコードする核酸
ある特定の態様では、本開示は、本明細書に開示される断片、機能的バリアントおよび
融合タンパク質を含むTβRIIポリペプチドのいずれかをコードする単離されたおよび
/または組換え核酸を提供する。配列番号26、28、30、32、34、36、38、
40、42および44は、IgG2 FcドメインまたはN末端がトランケートされたI
gG1 Fcドメインに融合されたTβRII細胞外ドメインのバリアントをコードする
。対象核酸は、一本鎖または二本鎖であり得る。かかる核酸は、DNAまたはRNA分子
であり得る。これらの核酸は、例えば、TβRIIポリペプチドを作製するための方法に
おいて、または直接的治療剤として(例えば、アンチセンス、RNAiまたは遺伝子治療
アプローチにおいて)、使用され得る。
ある特定の態様では、本開示は、本明細書に開示される断片、機能的バリアントおよび
融合タンパク質を含むTβRIIポリペプチドのいずれかをコードする単離されたおよび
/または組換え核酸を提供する。配列番号26、28、30、32、34、36、38、
40、42および44は、IgG2 FcドメインまたはN末端がトランケートされたI
gG1 Fcドメインに融合されたTβRII細胞外ドメインのバリアントをコードする
。対象核酸は、一本鎖または二本鎖であり得る。かかる核酸は、DNAまたはRNA分子
であり得る。これらの核酸は、例えば、TβRIIポリペプチドを作製するための方法に
おいて、または直接的治療剤として(例えば、アンチセンス、RNAiまたは遺伝子治療
アプローチにおいて)、使用され得る。
ある特定の態様では、TβRIIポリペプチドをコードする対象核酸は、配列番号26
、28、30、32、34、36、38、40、42および44のバリアントである核酸
を含むことが、さらに理解される。バリアントヌクレオチド配列には、1または複数のヌ
クレオチド置換、付加または欠失によって異なる配列、例えば、対立遺伝子バリアントが
含まれる。
、28、30、32、34、36、38、40、42および44のバリアントである核酸
を含むことが、さらに理解される。バリアントヌクレオチド配列には、1または複数のヌ
クレオチド置換、付加または欠失によって異なる配列、例えば、対立遺伝子バリアントが
含まれる。
ある特定の実施形態では、本開示は、配列番号26、28、30、32、34、36、
38、40、42および44に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、96
%、97%、98%、99%または100%同一である、単離されたまたは組換え核酸配
列を提供する。当業者は、配列番号26、28、30、32、34、36、38、40、
42および44に対して相補的な核酸配列、ならびに配列番号26、28、30、32、
34、36、38、40、42および44のバリアントもまた、本開示の範囲内であるこ
とを理解する。さらなる実施形態では、本開示の核酸配列は、単離され得る、組換えであ
り得るおよび/もしくは異種ヌクレオチド配列と融合され得る、またはDNAライブラリ
ー中にあり得る。
38、40、42および44に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、96
%、97%、98%、99%または100%同一である、単離されたまたは組換え核酸配
列を提供する。当業者は、配列番号26、28、30、32、34、36、38、40、
42および44に対して相補的な核酸配列、ならびに配列番号26、28、30、32、
34、36、38、40、42および44のバリアントもまた、本開示の範囲内であるこ
とを理解する。さらなる実施形態では、本開示の核酸配列は、単離され得る、組換えであ
り得るおよび/もしくは異種ヌクレオチド配列と融合され得る、またはDNAライブラリ
ー中にあり得る。
他の実施形態では、本開示の核酸は、配列番号26、28、30、32、34、36、
38、40、42および44に示されるヌクレオチド配列、配列番号26、28、30、
32、34、36、38、40、42および44の相補体配列、またはそれらの断片に対
して、高度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列もまた含
む。上で議論したように、当業者は、DNAハイブリダイゼーションを促進する適切なス
トリンジェンシーの条件が変動され得ることを、容易に理解する。例えば、約45℃での
6.0×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)におけるハイブリダイゼーショ
ンと、その後の、50℃での2.0×SSCの洗浄とを、実施することができる。例えば
、洗浄ステップにおける塩濃度は、50℃における約2.0×SSCの低いストリンジェ
ンシーから、50℃における約0.2×SSCの高いストリンジェンシーまでで、選択さ
れ得る。さらに、洗浄ステップにおける温度は、室温、約22℃での低いストリンジェン
シーの条件から、約65℃での高いストリンジェンシーの条件まで増加され得る。温度お
よび塩の両方が変動され得、または温度もしくは塩濃度は、他の変数が変化しても一定で
維持され得る。一部の実施形態では、本開示は、室温での6×SSCとその後の室温での
2×SSCにおける洗浄の低いストリンジェンシーの条件下でハイブリダイズする核酸を
提供する。
38、40、42および44に示されるヌクレオチド配列、配列番号26、28、30、
32、34、36、38、40、42および44の相補体配列、またはそれらの断片に対
して、高度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列もまた含
む。上で議論したように、当業者は、DNAハイブリダイゼーションを促進する適切なス
トリンジェンシーの条件が変動され得ることを、容易に理解する。例えば、約45℃での
6.0×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)におけるハイブリダイゼーショ
ンと、その後の、50℃での2.0×SSCの洗浄とを、実施することができる。例えば
、洗浄ステップにおける塩濃度は、50℃における約2.0×SSCの低いストリンジェ
ンシーから、50℃における約0.2×SSCの高いストリンジェンシーまでで、選択さ
れ得る。さらに、洗浄ステップにおける温度は、室温、約22℃での低いストリンジェン
シーの条件から、約65℃での高いストリンジェンシーの条件まで増加され得る。温度お
よび塩の両方が変動され得、または温度もしくは塩濃度は、他の変数が変化しても一定で
維持され得る。一部の実施形態では、本開示は、室温での6×SSCとその後の室温での
2×SSCにおける洗浄の低いストリンジェンシーの条件下でハイブリダイズする核酸を
提供する。
遺伝子コードにおける縮重に起因して配列番号26、28、30、32、34、36、
38、40、42および44に示される核酸とは異なる単離された核酸もまた、本開示の
範囲内である。例えば、いくつかのアミノ酸は、1よりも多いトリプレットによって指定
される。同じアミノ酸または同義語(例えば、CAUおよびCACは、ヒスチジンについ
て同義語である)を特定するコドンは、タンパク質のアミノ酸配列に影響を与えない「サ
イレント」変異を生じ得る。しかし、対象タンパク質のアミノ酸配列における変化をもた
らすDNA配列多型が、哺乳動物細胞の間に存在すると予測される。当業者は、特定のタ
ンパク質をコードする核酸の1または複数のヌクレオチドにおけるこれらのバリエーショ
ン(ヌクレオチドの最大約3~5%)が、天然の対立遺伝子バリエーションに起因して、
所与の種の個体の間に存在し得ることを理解する。あらゆるかかるヌクレオチドバリエー
ションおよび得られたアミノ酸多型は、本開示の範囲内である。
38、40、42および44に示される核酸とは異なる単離された核酸もまた、本開示の
範囲内である。例えば、いくつかのアミノ酸は、1よりも多いトリプレットによって指定
される。同じアミノ酸または同義語(例えば、CAUおよびCACは、ヒスチジンについ
て同義語である)を特定するコドンは、タンパク質のアミノ酸配列に影響を与えない「サ
イレント」変異を生じ得る。しかし、対象タンパク質のアミノ酸配列における変化をもた
らすDNA配列多型が、哺乳動物細胞の間に存在すると予測される。当業者は、特定のタ
ンパク質をコードする核酸の1または複数のヌクレオチドにおけるこれらのバリエーショ
ン(ヌクレオチドの最大約3~5%)が、天然の対立遺伝子バリエーションに起因して、
所与の種の個体の間に存在し得ることを理解する。あらゆるかかるヌクレオチドバリエー
ションおよび得られたアミノ酸多型は、本開示の範囲内である。
TβRIIの長アイソフォームに基づく対応するバリアントが、25アミノ酸の挿入に
対してC末端の隣接する位置における保存的Val-Ile置換と共に、この挿入をコー
ドするヌクレオチド配列を含むことが、当業者によって理解される。TβRIIの長(A
)または短(B)アイソフォームのいずれかに基づく対応するバリアントが、天然に存在
するTβRIIアイソフォームCについて記載されたのと同じ位置で、36アミノ酸の挿
入(配列番号18)をコードする108ヌクレオチドの挿入を含むバリアントヌクレオチ
ド配列を含むこともまた、理解される(例証を参照のこと)。
対してC末端の隣接する位置における保存的Val-Ile置換と共に、この挿入をコー
ドするヌクレオチド配列を含むことが、当業者によって理解される。TβRIIの長(A
)または短(B)アイソフォームのいずれかに基づく対応するバリアントが、天然に存在
するTβRIIアイソフォームCについて記載されたのと同じ位置で、36アミノ酸の挿
入(配列番号18)をコードする108ヌクレオチドの挿入を含むバリアントヌクレオチ
ド配列を含むこともまた、理解される(例証を参照のこと)。
ある特定の実施形態では、本開示の組換え核酸は、発現構築物において、1または複数
の調節ヌクレオチド配列に作動可能に連結され得る。調節ヌクレオチド配列は、一般に、
発現のために使用される宿主細胞に適切である。多数の型の適切な発現ベクターおよび適
切な調節配列が、種々の宿主細胞について、当該分野で公知である。典型的には、前記1
または複数の調節ヌクレオチド配列には、プロモーター配列、リーダーまたはシグナル配
列、リボソーム結合部位、転写開始および終結配列、翻訳開始および終結配列、ならびに
エンハンサーまたはアクチベーター配列が含まれ得るがこれらに限定されない。当該分野
で公知の構成的または誘導性プロモーターが、本開示によって企図される。これらのプロ
モーターは、天然に存在するプロモーター、または1よりも多いプロモーターのエレメン
トを組み合わせるハイブリッドプロモーターのいずれかであり得る。発現構築物は、プラ
スミドのように、エピソーム上で細胞中に存在し得、または発現構築物は、染色体中に挿
入され得る。好ましい実施形態では、この発現ベクターは、形質転換された宿主細胞の選
択を可能にする選択可能なマーカー遺伝子を含む。選択可能なマーカー遺伝子は、当該分
野で周知であり、使用される宿主細胞によって変動する。
の調節ヌクレオチド配列に作動可能に連結され得る。調節ヌクレオチド配列は、一般に、
発現のために使用される宿主細胞に適切である。多数の型の適切な発現ベクターおよび適
切な調節配列が、種々の宿主細胞について、当該分野で公知である。典型的には、前記1
または複数の調節ヌクレオチド配列には、プロモーター配列、リーダーまたはシグナル配
列、リボソーム結合部位、転写開始および終結配列、翻訳開始および終結配列、ならびに
エンハンサーまたはアクチベーター配列が含まれ得るがこれらに限定されない。当該分野
で公知の構成的または誘導性プロモーターが、本開示によって企図される。これらのプロ
モーターは、天然に存在するプロモーター、または1よりも多いプロモーターのエレメン
トを組み合わせるハイブリッドプロモーターのいずれかであり得る。発現構築物は、プラ
スミドのように、エピソーム上で細胞中に存在し得、または発現構築物は、染色体中に挿
入され得る。好ましい実施形態では、この発現ベクターは、形質転換された宿主細胞の選
択を可能にする選択可能なマーカー遺伝子を含む。選択可能なマーカー遺伝子は、当該分
野で周知であり、使用される宿主細胞によって変動する。
本明細書に開示されるある特定の態様では、この対象核酸は、TβRIIポリペプチド
をコードするヌクレオチド配列を含み、少なくとも1つの調節配列に作動可能に連結した
発現ベクター中で提供される。調節配列は、当該分野で認識されており、TβRIIポリ
ペプチドの発現を指向するために選択される。したがって、用語調節配列には、プロモー
ター、エンハンサーおよび他の発現制御エレメントが含まれる。例示的な調節配列は、G
oeddel; Gene Expression Technology: Meth
ods in Enzymology、Academic Press、San Die
go、CA(1990年)に記載されている。例えば、それに作動可能に連結した場合に
DNA配列の発現を制御する広範な種々の発現制御配列のいずれかが、TβRIIポリペ
プチドをコードするDNA配列を発現させるために、これらのベクターにおいて使用され
得る。かかる有用な発現制御配列には、例えば、SV40の初期および後期プロモーター
、tetプロモーター、アデノウイルスまたはサイトメガロウイルス最初期プロモーター
、RSVプロモーター、lac系、trp系、TACまたはTRC系、その発現がT7
RNAポリメラーゼによって指向されるT7プロモーター、ファージラムダの主要オペレ
ーターおよびプロモーター領域、fdコートタンパク質の制御領域、3-ホスホグリセリ
ン酸キナーゼまたは他の解糖酵素のプロモーター、酸ホスファターゼのプロモーター、例
えば、Pho5、酵母α接合因子のプロモーター、バキュロウイルス系の多角体プロモー
ター、および原核もしくは真核細胞またはそれらのウイルスの遺伝子の発現を制御するこ
とが公知の他の配列、ならびにそれらの種々の組合せが含まれる。発現ベクターの設計は
、形質転換される宿主細胞の選択、および/または発現されることが望まれるタンパク質
の型などの因子に依存し得ることを、理解すべきである。さらに、ベクターのコピー数、
そのコピー数を制御する能力、およびこのベクターによってコードされる任意の他のタン
パク質、例えば抗生物質マーカーの発現もまた、考慮すべきである。
をコードするヌクレオチド配列を含み、少なくとも1つの調節配列に作動可能に連結した
発現ベクター中で提供される。調節配列は、当該分野で認識されており、TβRIIポリ
ペプチドの発現を指向するために選択される。したがって、用語調節配列には、プロモー
ター、エンハンサーおよび他の発現制御エレメントが含まれる。例示的な調節配列は、G
oeddel; Gene Expression Technology: Meth
ods in Enzymology、Academic Press、San Die
go、CA(1990年)に記載されている。例えば、それに作動可能に連結した場合に
DNA配列の発現を制御する広範な種々の発現制御配列のいずれかが、TβRIIポリペ
プチドをコードするDNA配列を発現させるために、これらのベクターにおいて使用され
得る。かかる有用な発現制御配列には、例えば、SV40の初期および後期プロモーター
、tetプロモーター、アデノウイルスまたはサイトメガロウイルス最初期プロモーター
、RSVプロモーター、lac系、trp系、TACまたはTRC系、その発現がT7
RNAポリメラーゼによって指向されるT7プロモーター、ファージラムダの主要オペレ
ーターおよびプロモーター領域、fdコートタンパク質の制御領域、3-ホスホグリセリ
ン酸キナーゼまたは他の解糖酵素のプロモーター、酸ホスファターゼのプロモーター、例
えば、Pho5、酵母α接合因子のプロモーター、バキュロウイルス系の多角体プロモー
ター、および原核もしくは真核細胞またはそれらのウイルスの遺伝子の発現を制御するこ
とが公知の他の配列、ならびにそれらの種々の組合せが含まれる。発現ベクターの設計は
、形質転換される宿主細胞の選択、および/または発現されることが望まれるタンパク質
の型などの因子に依存し得ることを、理解すべきである。さらに、ベクターのコピー数、
そのコピー数を制御する能力、およびこのベクターによってコードされる任意の他のタン
パク質、例えば抗生物質マーカーの発現もまた、考慮すべきである。
本開示に含まれる組換え核酸は、クローニングされた遺伝子またはその一部分を、原核
細胞、真核細胞(酵母、トリ、昆虫または哺乳動物)のいずれか、またはそれら両方にお
ける発現に適切なベクター中にライゲーションさせることによって、産生され得る。組換
えTβRIIポリペプチドの産生のための発現ビヒクルには、プラスミドおよび他のベク
ターが含まれる。例えば、適切なベクターには、以下の型のプラスミドが含まれる:E.
coliなどの原核細胞における発現のための、pBR322由来プラスミド、pEMB
L由来プラスミド、pEX由来プラスミド、pBTac由来プラスミドおよびpUC由来
プラスミド。
細胞、真核細胞(酵母、トリ、昆虫または哺乳動物)のいずれか、またはそれら両方にお
ける発現に適切なベクター中にライゲーションさせることによって、産生され得る。組換
えTβRIIポリペプチドの産生のための発現ビヒクルには、プラスミドおよび他のベク
ターが含まれる。例えば、適切なベクターには、以下の型のプラスミドが含まれる:E.
coliなどの原核細胞における発現のための、pBR322由来プラスミド、pEMB
L由来プラスミド、pEX由来プラスミド、pBTac由来プラスミドおよびpUC由来
プラスミド。
一部の哺乳動物発現ベクターは、細菌におけるベクターの繁殖を促進するための原核生
物配列、および真核細胞において発現される1または複数の真核生物転写単位の両方を含
む。pcDNAI/amp、pcDNAI/neo、pRc/CMV、pSV2gpt、
pSV2neo、pSV2-dhfr、pTk2、pRSVneo、pMSG、pSVT
7、pko-neoおよびpHyg由来ベクターは、真核細胞のトランスフェクションに
適切な哺乳動物発現ベクターの例である。これらのベクターのうちの一部は、原核細胞お
よび真核細胞の両方における複製および薬物耐性選択を促進するために、pBR322な
どの細菌プラスミド由来の配列で修飾される。あるいは、ウシパピローマウイルス(BP
V-1)またはエプスタイン・バーウイルス(pHEBo、pREP由来およびp205
)などのウイルスの誘導体が、真核細胞中でのタンパク質の一過的な発現のために使用さ
れ得る。他のウイルス(レトロウイルスを含む)発現系の例は、遺伝子治療送達系の説明
において以下に見出され得る。プラスミドの調製および宿主生物の形質転換において使用
される種々の方法は、当該分野で周知である。原核細胞および真核細胞の両方のための他
の適切な発現系、ならびに一般的な組換え手順については、Molecular Clo
ning A Laboratory Manual、第3版、Sambrook、Fr
itschおよびManiatis編(Cold Spring Harbor Lab
oratory Press、2001年)を参照のこと。一部の例では、バキュロウイ
ルス発現系の使用によって組換えポリペプチドを発現させることが望ましい場合がある。
かかるバキュロウイルス発現系の例には、pVL由来ベクター(例えば、pVL1392
、pVL1393およびpVL941)、pAcUW由来ベクター(例えば、pAcUW
1)およびpBlueBac由来ベクター(例えば、β-gal含有pBlueBac
III)が含まれる。
物配列、および真核細胞において発現される1または複数の真核生物転写単位の両方を含
む。pcDNAI/amp、pcDNAI/neo、pRc/CMV、pSV2gpt、
pSV2neo、pSV2-dhfr、pTk2、pRSVneo、pMSG、pSVT
7、pko-neoおよびpHyg由来ベクターは、真核細胞のトランスフェクションに
適切な哺乳動物発現ベクターの例である。これらのベクターのうちの一部は、原核細胞お
よび真核細胞の両方における複製および薬物耐性選択を促進するために、pBR322な
どの細菌プラスミド由来の配列で修飾される。あるいは、ウシパピローマウイルス(BP
V-1)またはエプスタイン・バーウイルス(pHEBo、pREP由来およびp205
)などのウイルスの誘導体が、真核細胞中でのタンパク質の一過的な発現のために使用さ
れ得る。他のウイルス(レトロウイルスを含む)発現系の例は、遺伝子治療送達系の説明
において以下に見出され得る。プラスミドの調製および宿主生物の形質転換において使用
される種々の方法は、当該分野で周知である。原核細胞および真核細胞の両方のための他
の適切な発現系、ならびに一般的な組換え手順については、Molecular Clo
ning A Laboratory Manual、第3版、Sambrook、Fr
itschおよびManiatis編(Cold Spring Harbor Lab
oratory Press、2001年)を参照のこと。一部の例では、バキュロウイ
ルス発現系の使用によって組換えポリペプチドを発現させることが望ましい場合がある。
かかるバキュロウイルス発現系の例には、pVL由来ベクター(例えば、pVL1392
、pVL1393およびpVL941)、pAcUW由来ベクター(例えば、pAcUW
1)およびpBlueBac由来ベクター(例えば、β-gal含有pBlueBac
III)が含まれる。
ある特定の実施形態では、Pcmv-Scriptベクター(Stratagene、
La Jolla、Calif.)、pcDNA4ベクター(Invitrogen、C
arlsbad、Calif.)およびpCI-neoベクター(Promega、Ma
dison、Wisc.)などのベクターが、CHO細胞における対象TβRIIポリペ
プチドの産生のために設計される。好ましい実施形態では、ベクターは、HEK-293
細胞における対象TβRIIポリペプチドの産生のために設計される。明らかなように、
これらの対象遺伝子構築物は、例えば、融合タンパク質またはバリアントタンパク質を含
むタンパク質を、精製のために産生するために、培養物中で繁殖された細胞において、対
象TβRIIポリペプチドの発現を引き起こすために使用され得る。
La Jolla、Calif.)、pcDNA4ベクター(Invitrogen、C
arlsbad、Calif.)およびpCI-neoベクター(Promega、Ma
dison、Wisc.)などのベクターが、CHO細胞における対象TβRIIポリペ
プチドの産生のために設計される。好ましい実施形態では、ベクターは、HEK-293
細胞における対象TβRIIポリペプチドの産生のために設計される。明らかなように、
これらの対象遺伝子構築物は、例えば、融合タンパク質またはバリアントタンパク質を含
むタンパク質を、精製のために産生するために、培養物中で繁殖された細胞において、対
象TβRIIポリペプチドの発現を引き起こすために使用され得る。
本開示は、対象TβRIIポリペプチドのうちの1または複数のコード配列(例えば、
配列番号26、28、30、32、34、36、38、40、42または44)を含む組
換え遺伝子でトランスフェクトされた宿主細胞にも関する。この宿主細胞は、任意の原核
または真核細胞であり得る。例えば、本明細書に開示されるTβRIIポリペプチドは、
E.coliなどの細菌細胞、昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス発現系を使用する)
、酵母または哺乳動物細胞において、発現され得る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公
知である。
配列番号26、28、30、32、34、36、38、40、42または44)を含む組
換え遺伝子でトランスフェクトされた宿主細胞にも関する。この宿主細胞は、任意の原核
または真核細胞であり得る。例えば、本明細書に開示されるTβRIIポリペプチドは、
E.coliなどの細菌細胞、昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス発現系を使用する)
、酵母または哺乳動物細胞において、発現され得る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公
知である。
したがって、本開示は、対象TβRIIポリペプチドを産生する方法にさらに関する。
例えば、TβRIIポリペプチドをコードする発現ベクターでトランスフェクトされた宿
主細胞は、TβRIIポリペプチドの発現を生じさせるための適切な条件下で培養され得
る。このTβRIIポリペプチドは、TβRIIポリペプチドを含む細胞および培地の混
合物から分泌および単離され得る。あるいは、このTβRIIポリペプチドは、細胞質に
または膜画分中に保持され得、細胞が回収され得、溶解され得、タンパク質が単離され得
る。細胞培養物は、宿主細胞および培地を含む。細胞培養に適切な培地は、当該分野で周
知である。これらの対象TβRIIポリペプチドは、イオン交換クロマトグラフィー、ゲ
ル濾過クロマトグラフィー、限外濾過、電気泳動、TβRIIポリペプチドの特定のエピ
トープに対して特異的な抗体を用いたイムノアフィニティー精製、およびTβRIIポリ
ペプチドに融合されたドメインと結合する薬剤を用いたアフィニティー精製(例えば、プ
ロテインAカラムが、TβRII-Fc融合物を精製するために使用され得る)を含む、
タンパク質を精製するための当該分野で公知の技術を使用して、細胞培養培地、宿主細胞
またはそれら両方から単離され得る。好ましい実施形態では、このTβRIIポリペプチ
ドは、その精製を促進するドメインを含む融合タンパク質である。一例として、精製は、
例えば、任意の順序で、以下のうちの3つまたはそれ超を含む、一連のカラムクロマトグ
ラフィーステップによって達成され得る:プロテインAクロマトグラフィー、Qセファロ
ースクロマトグラフィー、フェニルセファロースクロマトグラフィー、サイズ排除クロマ
トグラフィーおよびカチオン交換クロマトグラフィー。精製は、ウイルス濾過および緩衝
液交換を用いて完了され得る。
例えば、TβRIIポリペプチドをコードする発現ベクターでトランスフェクトされた宿
主細胞は、TβRIIポリペプチドの発現を生じさせるための適切な条件下で培養され得
る。このTβRIIポリペプチドは、TβRIIポリペプチドを含む細胞および培地の混
合物から分泌および単離され得る。あるいは、このTβRIIポリペプチドは、細胞質に
または膜画分中に保持され得、細胞が回収され得、溶解され得、タンパク質が単離され得
る。細胞培養物は、宿主細胞および培地を含む。細胞培養に適切な培地は、当該分野で周
知である。これらの対象TβRIIポリペプチドは、イオン交換クロマトグラフィー、ゲ
ル濾過クロマトグラフィー、限外濾過、電気泳動、TβRIIポリペプチドの特定のエピ
トープに対して特異的な抗体を用いたイムノアフィニティー精製、およびTβRIIポリ
ペプチドに融合されたドメインと結合する薬剤を用いたアフィニティー精製(例えば、プ
ロテインAカラムが、TβRII-Fc融合物を精製するために使用され得る)を含む、
タンパク質を精製するための当該分野で公知の技術を使用して、細胞培養培地、宿主細胞
またはそれら両方から単離され得る。好ましい実施形態では、このTβRIIポリペプチ
ドは、その精製を促進するドメインを含む融合タンパク質である。一例として、精製は、
例えば、任意の順序で、以下のうちの3つまたはそれ超を含む、一連のカラムクロマトグ
ラフィーステップによって達成され得る:プロテインAクロマトグラフィー、Qセファロ
ースクロマトグラフィー、フェニルセファロースクロマトグラフィー、サイズ排除クロマ
トグラフィーおよびカチオン交換クロマトグラフィー。精製は、ウイルス濾過および緩衝
液交換を用いて完了され得る。
別の実施形態では、組換えTβRIIポリペプチドの所望の部分のN末端においてポリ
(His)/エンテロキナーゼ切断部位配列などの精製リーダー配列をコードする融合遺
伝子は、Ni2+金属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る発現され
た融合タンパク質の精製を可能にし得る。次いで、この精製リーダー配列は、精製された
TβRIIポリペプチドを提供するために、エンテロキナーゼによる処理によって引き続
いて除去され得る(例えば、Hochuliら、(1987年)J. Chromato
graphy 411巻:177頁;およびJanknechtら、PNAS USA
88巻:8972頁を参照のこと)。
(His)/エンテロキナーゼ切断部位配列などの精製リーダー配列をコードする融合遺
伝子は、Ni2+金属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る発現され
た融合タンパク質の精製を可能にし得る。次いで、この精製リーダー配列は、精製された
TβRIIポリペプチドを提供するために、エンテロキナーゼによる処理によって引き続
いて除去され得る(例えば、Hochuliら、(1987年)J. Chromato
graphy 411巻:177頁;およびJanknechtら、PNAS USA
88巻:8972頁を参照のこと)。
融合遺伝子を作製するための技術は、周知である。本質的に、異なるポリペプチド配列
をコードする種々のDNA断片の接続は、ライゲーションのための平滑末端または粘着末
端、適切な末端を提供するための制限酵素消化、必要に応じた付着末端の充填、望ましく
ない接続を回避するためのアルカリホスファターゼ処理、および酵素的ライゲーションを
使用する従来の技術に従って実施される。別の実施形態では、この融合遺伝子は、自動化
DNA合成機を含む従来の技術によって合成され得る。あるいは、遺伝子断片のPCR増
幅が、キメラ遺伝子配列を生成するために引き続いてアニーリングされ得る2つの連続す
る遺伝子断片間の相補的オーバーハングを生じるアンカープライマーを使用して実施され
得る(例えば、Current Protocols in Molecular Bi
ology、Ausubelら編、John Wiley & Sons:1992年を
参照のこと)。
をコードする種々のDNA断片の接続は、ライゲーションのための平滑末端または粘着末
端、適切な末端を提供するための制限酵素消化、必要に応じた付着末端の充填、望ましく
ない接続を回避するためのアルカリホスファターゼ処理、および酵素的ライゲーションを
使用する従来の技術に従って実施される。別の実施形態では、この融合遺伝子は、自動化
DNA合成機を含む従来の技術によって合成され得る。あるいは、遺伝子断片のPCR増
幅が、キメラ遺伝子配列を生成するために引き続いてアニーリングされ得る2つの連続す
る遺伝子断片間の相補的オーバーハングを生じるアンカープライマーを使用して実施され
得る(例えば、Current Protocols in Molecular Bi
ology、Ausubelら編、John Wiley & Sons:1992年を
参照のこと)。
TβRII、TGFβ1、TGFβ3およびGDF15のアンタゴニストである核酸化
合物のカテゴリーの例には、アンチセンス核酸、RNAi構築物および触媒的核酸構築物
が含まれる。核酸化合物は、一本鎖または二本鎖であり得る。二本鎖化合物は、オーバー
ハングまたは非相補性の領域もまた含み得、ここで、これらの鎖の一方または他方は、一
本鎖である。一本鎖化合物は、自己相補性の領域を含み得、これは、この化合物が、二重
らせん構造の領域を有する、いわゆる「ヘアピン」または「ステムループ」構造を形成す
ることを意味する。核酸化合物は、全長TβRII核酸配列またはリガンド核酸配列の1
000以下、500以下、250以下、100以下または50、35、30、25、22
、20もしくは18以下のヌクレオチドからなる領域に対して相補的なヌクレオチド配列
を含み得る。相補性の領域は、好ましくは、少なくとも8ヌクレオチド、および任意選択
で少なくとも10または少なくとも15ヌクレオチド、例えば、15~25ヌクレオチド
の間である。相補性の領域は、標的転写物のイントロン、コード配列または非コード配列
、例えば、コード配列部分内に含まれ得る。一般に、核酸化合物は、約8~約500ヌク
レオチドまたは塩基対長の長さ、例えば、約14~約50ヌクレオチドの長さを有する。
核酸は、DNA(特に、アンチセンスとしての使用のため)、RNAまたはRNA:DN
Aハイブリッドであり得る。任意の1つの鎖は、DNAおよびRNAの混合物、ならびに
DNAまたはRNAのいずれとしても容易に分類できない修飾された形態を含み得る。同
様に、二本鎖化合物は、DNA:DNA、DNA:RNAまたはRNA:RNAであり得
、任意の1つの鎖はまた、DNAおよびRNAの混合物、ならびにDNAまたはRNAの
いずれとしても容易に分類できない修飾された形態を含み得る。核酸化合物は、骨格(ヌ
クレオチド間連結を含む、天然核酸中の糖-リン酸部分)または塩基部分(天然核酸のプ
リンまたはピリミジン部分)への1または複数の修飾を含む、種々の修飾のいずれかを含
み得る。アンチセンス核酸化合物は、好ましくは、約15~約30ヌクレオチドの長さを
有し、血清において、細胞において、または化合物が送達される可能性が高い場所、例え
ば経口送達された化合物の場合には胃において、吸入された化合物については肺において
、安定性などの特徴を改善するための、1または複数の修飾を含むことが多い。RNAi
構築物の場合、標的転写物に対して相補的な鎖は、一般に、RNAまたはその修飾物であ
る。他方の鎖は、RNA、DNAまたは任意の他のバリエーションであり得る。二本鎖ま
たは一本鎖「ヘアピン」RNAi構築物の二重鎖部分は、好ましくは、Dicer基質と
して機能する限り、18~40ヌクレオチド長の長さ、および任意選択で約21~23ヌ
クレオチド長の長さを有する。触媒的または酵素的核酸は、リボザイムまたはDNA酵素
であり得、修飾された形態もまた含み得る。核酸化合物は、生理学的条件下およびナンセ
ンスまたはセンス制御がほとんどまたは全く影響を有さない濃度において細胞と接触させ
た場合、約50%、75%、90%またはそれ超、標的の発現を阻害し得る。核酸化合物
の影響を試験するための好ましい濃度は、1、5および10マイクロモルである。核酸化
合物は、例えば、血管新生に対する影響についても試験され得る。
合物のカテゴリーの例には、アンチセンス核酸、RNAi構築物および触媒的核酸構築物
が含まれる。核酸化合物は、一本鎖または二本鎖であり得る。二本鎖化合物は、オーバー
ハングまたは非相補性の領域もまた含み得、ここで、これらの鎖の一方または他方は、一
本鎖である。一本鎖化合物は、自己相補性の領域を含み得、これは、この化合物が、二重
らせん構造の領域を有する、いわゆる「ヘアピン」または「ステムループ」構造を形成す
ることを意味する。核酸化合物は、全長TβRII核酸配列またはリガンド核酸配列の1
000以下、500以下、250以下、100以下または50、35、30、25、22
、20もしくは18以下のヌクレオチドからなる領域に対して相補的なヌクレオチド配列
を含み得る。相補性の領域は、好ましくは、少なくとも8ヌクレオチド、および任意選択
で少なくとも10または少なくとも15ヌクレオチド、例えば、15~25ヌクレオチド
の間である。相補性の領域は、標的転写物のイントロン、コード配列または非コード配列
、例えば、コード配列部分内に含まれ得る。一般に、核酸化合物は、約8~約500ヌク
レオチドまたは塩基対長の長さ、例えば、約14~約50ヌクレオチドの長さを有する。
核酸は、DNA(特に、アンチセンスとしての使用のため)、RNAまたはRNA:DN
Aハイブリッドであり得る。任意の1つの鎖は、DNAおよびRNAの混合物、ならびに
DNAまたはRNAのいずれとしても容易に分類できない修飾された形態を含み得る。同
様に、二本鎖化合物は、DNA:DNA、DNA:RNAまたはRNA:RNAであり得
、任意の1つの鎖はまた、DNAおよびRNAの混合物、ならびにDNAまたはRNAの
いずれとしても容易に分類できない修飾された形態を含み得る。核酸化合物は、骨格(ヌ
クレオチド間連結を含む、天然核酸中の糖-リン酸部分)または塩基部分(天然核酸のプ
リンまたはピリミジン部分)への1または複数の修飾を含む、種々の修飾のいずれかを含
み得る。アンチセンス核酸化合物は、好ましくは、約15~約30ヌクレオチドの長さを
有し、血清において、細胞において、または化合物が送達される可能性が高い場所、例え
ば経口送達された化合物の場合には胃において、吸入された化合物については肺において
、安定性などの特徴を改善するための、1または複数の修飾を含むことが多い。RNAi
構築物の場合、標的転写物に対して相補的な鎖は、一般に、RNAまたはその修飾物であ
る。他方の鎖は、RNA、DNAまたは任意の他のバリエーションであり得る。二本鎖ま
たは一本鎖「ヘアピン」RNAi構築物の二重鎖部分は、好ましくは、Dicer基質と
して機能する限り、18~40ヌクレオチド長の長さ、および任意選択で約21~23ヌ
クレオチド長の長さを有する。触媒的または酵素的核酸は、リボザイムまたはDNA酵素
であり得、修飾された形態もまた含み得る。核酸化合物は、生理学的条件下およびナンセ
ンスまたはセンス制御がほとんどまたは全く影響を有さない濃度において細胞と接触させ
た場合、約50%、75%、90%またはそれ超、標的の発現を阻害し得る。核酸化合物
の影響を試験するための好ましい濃度は、1、5および10マイクロモルである。核酸化
合物は、例えば、血管新生に対する影響についても試験され得る。
4.Fc-融合タンパク質における変更
本出願は、操作されたまたはバリアントFc領域を有するTβRII-Fc融合タンパ
ク質をさらに提供する。かかる抗体およびFc融合タンパク質は、例えば、抗原依存的細
胞傷害(ADCC)および補体依存性細胞傷害(CDC)などのエフェクター機能をモジ
ュレートする際に、有用であり得る。さらに、これらの修飾は、抗体およびFc融合タン
パク質の安定性を改善し得る。これらの抗体およびFc融合タンパク質のアミノ酸配列バ
リアントは、DNA中に適切なヌクレオチド変化を導入することによって、またはペプチ
ド合成によって、調製される。かかるバリアントは、例えば、本明細書に開示される抗体
およびFc融合タンパク質のアミノ酸配列からの欠失、および/またはかかるアミノ酸配
列中への挿入、および/またはかかるアミノ酸配列内の残基の置換を含む。欠失、挿入お
よび置換の任意の組合せが、最終構築物が所望の特徴を有することを条件として、最終構
築物に到達するために作成される。アミノ酸変化は、グリコシル化部位の数または位置を
変化させるなど、抗体およびFc融合タンパク質の翻訳後プロセスもまた変更し得る。
本出願は、操作されたまたはバリアントFc領域を有するTβRII-Fc融合タンパ
ク質をさらに提供する。かかる抗体およびFc融合タンパク質は、例えば、抗原依存的細
胞傷害(ADCC)および補体依存性細胞傷害(CDC)などのエフェクター機能をモジ
ュレートする際に、有用であり得る。さらに、これらの修飾は、抗体およびFc融合タン
パク質の安定性を改善し得る。これらの抗体およびFc融合タンパク質のアミノ酸配列バ
リアントは、DNA中に適切なヌクレオチド変化を導入することによって、またはペプチ
ド合成によって、調製される。かかるバリアントは、例えば、本明細書に開示される抗体
およびFc融合タンパク質のアミノ酸配列からの欠失、および/またはかかるアミノ酸配
列中への挿入、および/またはかかるアミノ酸配列内の残基の置換を含む。欠失、挿入お
よび置換の任意の組合せが、最終構築物が所望の特徴を有することを条件として、最終構
築物に到達するために作成される。アミノ酸変化は、グリコシル化部位の数または位置を
変化させるなど、抗体およびFc融合タンパク質の翻訳後プロセスもまた変更し得る。
低減されたエフェクター機能を有する抗体およびFc融合タンパク質は、Bluest
oneら(WO94/28027およびWO98/47531を参照のこと;Xuら20
00年Cell Immunol 200巻;16~26頁もまた参照のこと)によって
記載されたAla-Ala変異が含まれるがこれに限定されない変化をアミノ酸配列中に
導入することによって産生され得る。したがって、ある特定の実施形態では、定常領域内
にAla-Ala変異を含む変異を有する本開示の抗体およびFc融合タンパク質が、エ
フェクター機能を低減または無効にするために、使用され得る。これらの実施形態によれ
ば、抗体およびFc融合タンパク質は、234位におけるアラニンへの変異もしくは23
5位におけるアラニンへの変異、またはそれらの組合せを含み得る。一実施形態では、こ
の抗体またはFc融合タンパク質は、IgG4フレームワークを含み、ここで、Ala-
Ala変異は、234位におけるフェニルアラニンからアラニンへの変異(複数可)およ
び/または235位におけるロイシンからアラニンへの変異を記述する。別の実施形態で
は、この抗体またはFc融合タンパク質は、IgG1フレームワークを含み、ここで、A
la-Ala変異は、234位におけるロイシンからアラニンへの変異(複数可)および
/または235位におけるロイシンからアラニンへの変異を記述する。この抗体またはF
c融合タンパク質は、CH2ドメインにおける点変異K322Aを含む他の変異を、代替
的にまたはさらに保有し得る(Hezarehら2001年J Virol. 75巻:
12161~8頁)。
oneら(WO94/28027およびWO98/47531を参照のこと;Xuら20
00年Cell Immunol 200巻;16~26頁もまた参照のこと)によって
記載されたAla-Ala変異が含まれるがこれに限定されない変化をアミノ酸配列中に
導入することによって産生され得る。したがって、ある特定の実施形態では、定常領域内
にAla-Ala変異を含む変異を有する本開示の抗体およびFc融合タンパク質が、エ
フェクター機能を低減または無効にするために、使用され得る。これらの実施形態によれ
ば、抗体およびFc融合タンパク質は、234位におけるアラニンへの変異もしくは23
5位におけるアラニンへの変異、またはそれらの組合せを含み得る。一実施形態では、こ
の抗体またはFc融合タンパク質は、IgG4フレームワークを含み、ここで、Ala-
Ala変異は、234位におけるフェニルアラニンからアラニンへの変異(複数可)およ
び/または235位におけるロイシンからアラニンへの変異を記述する。別の実施形態で
は、この抗体またはFc融合タンパク質は、IgG1フレームワークを含み、ここで、A
la-Ala変異は、234位におけるロイシンからアラニンへの変異(複数可)および
/または235位におけるロイシンからアラニンへの変異を記述する。この抗体またはF
c融合タンパク質は、CH2ドメインにおける点変異K322Aを含む他の変異を、代替
的にまたはさらに保有し得る(Hezarehら2001年J Virol. 75巻:
12161~8頁)。
特定の実施形態では、この抗体またはFc融合タンパク質は、補体依存性細胞傷害(C
DC)を増強するかまたは阻害するために修飾され得る。モジュレートされたCDC活性
は、Fc領域中に1または複数のアミノ酸置換、挿入または欠失を導入することによって
達成され得る(例えば、米国特許第6,194,551号を参照のこと)。あるいは、ま
たはさらに、システイン残基(複数可)が、Fc領域中に導入され得、それによって、こ
の領域における鎖間ジスルフィド結合形成を可能にする。こうして生成されたホモダイマ
ー抗体は、改善もしくは低減された内在化能および/または増加もしくは減少された補体
媒介性細胞死滅を有し得る。Caronら、J. Exp Med. 176巻:119
1~1195頁(1992年)およびShopes, B. J. Immunol.
148巻:2918~2922頁(1992年)、WO99/51642、Duncan
およびWinter Nature 322巻:738~40頁(1988年);米国特
許第5,648,260号;米国特許第5,624,821号;およびWO94/293
51を参照のこと。
DC)を増強するかまたは阻害するために修飾され得る。モジュレートされたCDC活性
は、Fc領域中に1または複数のアミノ酸置換、挿入または欠失を導入することによって
達成され得る(例えば、米国特許第6,194,551号を参照のこと)。あるいは、ま
たはさらに、システイン残基(複数可)が、Fc領域中に導入され得、それによって、こ
の領域における鎖間ジスルフィド結合形成を可能にする。こうして生成されたホモダイマ
ー抗体は、改善もしくは低減された内在化能および/または増加もしくは減少された補体
媒介性細胞死滅を有し得る。Caronら、J. Exp Med. 176巻:119
1~1195頁(1992年)およびShopes, B. J. Immunol.
148巻:2918~2922頁(1992年)、WO99/51642、Duncan
およびWinter Nature 322巻:738~40頁(1988年);米国特
許第5,648,260号;米国特許第5,624,821号;およびWO94/293
51を参照のこと。
5.GDF15-TβRIIシグナル伝達
本開示は、TGFβ II型受容体(TβRII)が高い親和性でGDF15と結合す
るという発見に一部関する。これまで、GDF15が、受容体と直接的に結合または相互
作用することは、生化学的に示されていない。不適当または不適切なリガンド精製が、市
販のGDF15の不活性の潜在的な理由であり得る。TβRII結合活性を実証する例示
的なGDF15ポリペプチド、ならびにかかるポリペプチドを作製および精製する方法は
、本明細書に開示されている。ヒトおよびマウス由来のネイティブ前駆体GDF15タン
パク質およびヌクレオチドの配列は、図1~4に示される。成熟ヒトGDF15は、配列
番号1の残基197から308に及ぶ。同様に、成熟マウスGDF15は、配列番号3の
残基192から303に及ぶ。ある特定の実施形態では、本開示は、他のタンパク質およ
び/もしくは他のGDF15ポリペプチド種から単離された、または他のタンパク質およ
び/もしくは他のGDF15ポリペプチド種を他の方法で実質的に含まない(例えば、少
なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%または99%含まない)、G
DF15ポリペプチドまたはその断片の単離および/または精製された形態を利用可能に
する。本開示のGDF15ポリペプチドは、高い親和性でTβRIIと結合する。結合は
、溶液中で、またはBiacore(商標)システムなどの表面プラズモン共鳴システム
中で、精製されたタンパク質を使用して評価され得る。これらのGDF15ポリペプチド
は、TβRIIポリペプチドに対する、約10-6、10-7、10-8、10-9Mま
たはそれ未満の親和性(解離定数)を有する。好ましくは、本開示のGDF15ポリペプ
チドは、本明細書に記載される方法に従って単離および精製される。GDF15ポリペプ
チドは、一般に、組換え核酸からの発現によって産生される。
本開示は、TGFβ II型受容体(TβRII)が高い親和性でGDF15と結合す
るという発見に一部関する。これまで、GDF15が、受容体と直接的に結合または相互
作用することは、生化学的に示されていない。不適当または不適切なリガンド精製が、市
販のGDF15の不活性の潜在的な理由であり得る。TβRII結合活性を実証する例示
的なGDF15ポリペプチド、ならびにかかるポリペプチドを作製および精製する方法は
、本明細書に開示されている。ヒトおよびマウス由来のネイティブ前駆体GDF15タン
パク質およびヌクレオチドの配列は、図1~4に示される。成熟ヒトGDF15は、配列
番号1の残基197から308に及ぶ。同様に、成熟マウスGDF15は、配列番号3の
残基192から303に及ぶ。ある特定の実施形態では、本開示は、他のタンパク質およ
び/もしくは他のGDF15ポリペプチド種から単離された、または他のタンパク質およ
び/もしくは他のGDF15ポリペプチド種を他の方法で実質的に含まない(例えば、少
なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%または99%含まない)、G
DF15ポリペプチドまたはその断片の単離および/または精製された形態を利用可能に
する。本開示のGDF15ポリペプチドは、高い親和性でTβRIIと結合する。結合は
、溶液中で、またはBiacore(商標)システムなどの表面プラズモン共鳴システム
中で、精製されたタンパク質を使用して評価され得る。これらのGDF15ポリペプチド
は、TβRIIポリペプチドに対する、約10-6、10-7、10-8、10-9Mま
たはそれ未満の親和性(解離定数)を有する。好ましくは、本開示のGDF15ポリペプ
チドは、本明細書に記載される方法に従って単離および精製される。GDF15ポリペプ
チドは、一般に、組換え核酸からの発現によって産生される。
GDF15ポリペプチドには、配列番号1もしくは配列番号3のGDF15ポリペプチ
ドに対して、少なくとも80%同一なアミノ酸配列、および任意選択で、少なくとも85
%、90%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%同一なアミノ酸
配列もしくはその機能的断片からなるまたはかかるアミノ酸配列もしくはその機能的断片
を含むポリペプチドが含まれ得る。GDF15ポリペプチドには、配列番号1の残基19
7~308もしくは配列番号3の残基192~303を含むGDF15ポリペプチドに対
して、少なくとも80%同一なアミノ酸配列、および任意選択で、少なくとも85%、9
0%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%同一なアミノ酸配列も
しくはその機能的断片からなるまたはかかるアミノ酸配列もしくはその機能的断片を含む
ポリペプチドが含まれ得る。プロセシングされていないGDF15ポリペプチドは、任意
のシグナル配列、ならびにシグナル配列に対してN末端の任意の配列を、含むまたは排除
するかのいずれかであり得る。GDF15ポリペプチドには、配列番号1もしくは配列番
号3のバリアント、またはそれぞれ、配列番号1の197~308もしくは配列番号3の
残基192~303(例えば、配列番号1もしくは配列番号3の配列中に、2、3、4、
5、10、15、20、25、30もしくは35以上のアミノ酸置換を含むバリアントを
含む)に対応するそれらの部分、それらの断片、ならびに上述のいずれかを含む融合タン
パク質が含まれ得るが、各場合において、好ましくは、上述のGDF15ポリペプチドの
いずれかが、TβRIIポリペプチドに対する実質的な親和性を有する。
ドに対して、少なくとも80%同一なアミノ酸配列、および任意選択で、少なくとも85
%、90%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%同一なアミノ酸
配列もしくはその機能的断片からなるまたはかかるアミノ酸配列もしくはその機能的断片
を含むポリペプチドが含まれ得る。GDF15ポリペプチドには、配列番号1の残基19
7~308もしくは配列番号3の残基192~303を含むGDF15ポリペプチドに対
して、少なくとも80%同一なアミノ酸配列、および任意選択で、少なくとも85%、9
0%、95%、96%、97%、98%、99%もしくは100%同一なアミノ酸配列も
しくはその機能的断片からなるまたはかかるアミノ酸配列もしくはその機能的断片を含む
ポリペプチドが含まれ得る。プロセシングされていないGDF15ポリペプチドは、任意
のシグナル配列、ならびにシグナル配列に対してN末端の任意の配列を、含むまたは排除
するかのいずれかであり得る。GDF15ポリペプチドには、配列番号1もしくは配列番
号3のバリアント、またはそれぞれ、配列番号1の197~308もしくは配列番号3の
残基192~303(例えば、配列番号1もしくは配列番号3の配列中に、2、3、4、
5、10、15、20、25、30もしくは35以上のアミノ酸置換を含むバリアントを
含む)に対応するそれらの部分、それらの断片、ならびに上述のいずれかを含む融合タン
パク質が含まれ得るが、各場合において、好ましくは、上述のGDF15ポリペプチドの
いずれかが、TβRIIポリペプチドに対する実質的な親和性を有する。
ある特定の実施形態では、本開示のGDF15ポリペプチドは、GDF15ポリペプチ
ド中に天然に存在する任意の修飾に加えて、翻訳後修飾をさらに含み得る。かかる修飾に
は、アセチル化、カルボキシル化、グリコシル化、リン酸化、脂質化、ペグ化(ポリエチ
レングリコール)およびアシル化が含まれるがこれらに限定されない。結果として、修飾
されたGDF15ポリペプチドは、非アミノ酸要素、例えば、ポリエチレングリコール、
脂質、モノサッカライドまたはポリサッカライドおよびホスフェートを含み得る。GDF
15ポリペプチドの機能性に対するかかる非アミノ酸要素の影響は、他のGDF15ポリ
ペプチドについて本明細書に記載したように試験され得る。GDF15ポリペプチドが、
GDF15ポリペプチドの新生形態を切断することによって細胞中で産生される場合、翻
訳後プロセシングは、タンパク質の正確な折り畳みおよび/または機能にとっても重要で
あり得る。異なる細胞(例えば、CHO、HeLa、MDCK、293、WI38、NI
H-3T3またはHEK-293)は、かかる翻訳後活性のための特異的な細胞マシナリ
ーおよび特徴的機構を有し、GDF15ポリペプチドの正確な修飾およびプロセシングを
確実にするために選択され得る。
ド中に天然に存在する任意の修飾に加えて、翻訳後修飾をさらに含み得る。かかる修飾に
は、アセチル化、カルボキシル化、グリコシル化、リン酸化、脂質化、ペグ化(ポリエチ
レングリコール)およびアシル化が含まれるがこれらに限定されない。結果として、修飾
されたGDF15ポリペプチドは、非アミノ酸要素、例えば、ポリエチレングリコール、
脂質、モノサッカライドまたはポリサッカライドおよびホスフェートを含み得る。GDF
15ポリペプチドの機能性に対するかかる非アミノ酸要素の影響は、他のGDF15ポリ
ペプチドについて本明細書に記載したように試験され得る。GDF15ポリペプチドが、
GDF15ポリペプチドの新生形態を切断することによって細胞中で産生される場合、翻
訳後プロセシングは、タンパク質の正確な折り畳みおよび/または機能にとっても重要で
あり得る。異なる細胞(例えば、CHO、HeLa、MDCK、293、WI38、NI
H-3T3またはHEK-293)は、かかる翻訳後活性のための特異的な細胞マシナリ
ーおよび特徴的機構を有し、GDF15ポリペプチドの正確な修飾およびプロセシングを
確実にするために選択され得る。
ある特定の実施形態では、本開示は、前駆体および成熟GDF15ポリペプチドをコー
ドする核酸を含む。さらなる実施形態では、本開示は、かかる核酸を含む宿主細胞にも関
する。この宿主細胞は、任意の原核または真核細胞であり得る。例えば、本開示のポリペ
プチドは、E.coliなどの細菌細胞、昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス発現系を
使用する)、酵母または哺乳動物細胞において、発現され得る。他の適切な宿主細胞は、
当業者に公知である。したがって、本開示の一部の実施形態は、GDF15ポリペプチド
を産生する方法にさらに関する。
ドする核酸を含む。さらなる実施形態では、本開示は、かかる核酸を含む宿主細胞にも関
する。この宿主細胞は、任意の原核または真核細胞であり得る。例えば、本開示のポリペ
プチドは、E.coliなどの細菌細胞、昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス発現系を
使用する)、酵母または哺乳動物細胞において、発現され得る。他の適切な宿主細胞は、
当業者に公知である。したがって、本開示の一部の実施形態は、GDF15ポリペプチド
を産生する方法にさらに関する。
ある特定の態様では、本開示は、本明細書に開示される断片、機能的バリアントおよび
融合タンパク質を含むGDF15ポリペプチドのいずれかをコードする単離されたおよび
/または組換え核酸を提供する。対象核酸は、一本鎖または二本鎖であり得る。かかる核
酸は、DNAまたはRNA分子であり得る。これらの核酸は、例えば、GDF15ポリペ
プチドを作製するための方法において、または直接的治療剤として(例えば、アンチセン
ス、RNAiまたは遺伝子治療アプローチにおいて)、使用され得る。
融合タンパク質を含むGDF15ポリペプチドのいずれかをコードする単離されたおよび
/または組換え核酸を提供する。対象核酸は、一本鎖または二本鎖であり得る。かかる核
酸は、DNAまたはRNA分子であり得る。これらの核酸は、例えば、GDF15ポリペ
プチドを作製するための方法において、または直接的治療剤として(例えば、アンチセン
ス、RNAiまたは遺伝子治療アプローチにおいて)、使用され得る。
ある特定の態様では、GDF15ポリペプチドをコードする対象核酸は、配列番号1ま
たは配列番号3のバリアントである核酸を含むことが、さらに理解される。バリアントヌ
クレオチド配列には、1または複数のヌクレオチド置換、付加または欠失によって異なる
配列、例えば、対立遺伝子バリアントが含まれる。
たは配列番号3のバリアントである核酸を含むことが、さらに理解される。バリアントヌ
クレオチド配列には、1または複数のヌクレオチド置換、付加または欠失によって異なる
配列、例えば、対立遺伝子バリアントが含まれる。
ある特定の実施形態では、本開示は、配列番号1または配列番号3に対して少なくとも
80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一
である、単離されたまたは組換え核酸配列を提供する。当業者は、配列番号1または配列
番号3に対して相補的な核酸配列、および配列番号1または配列番号3のバリアントもま
た、本開示の範囲内であることを理解する。さらなる実施形態では、本開示の核酸配列は
、単離され得る、組換えであり得るおよび/もしくは異種ヌクレオチド配列と融合され得
る、またはDNAライブラリー中にあり得る。
80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一
である、単離されたまたは組換え核酸配列を提供する。当業者は、配列番号1または配列
番号3に対して相補的な核酸配列、および配列番号1または配列番号3のバリアントもま
た、本開示の範囲内であることを理解する。さらなる実施形態では、本開示の核酸配列は
、単離され得る、組換えであり得るおよび/もしくは異種ヌクレオチド配列と融合され得
る、またはDNAライブラリー中にあり得る。
他の実施形態では、本開示の核酸は、配列番号1または配列番号3に示されるヌクレオ
チド配列、配列番号1または配列番号3の相補体配列、またはそれらの断片に対して、高
度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列もまた含む。上で
議論したように、当業者は、DNAハイブリダイゼーションを促進する適切なストリンジ
ェンシーの条件が変動され得ることを、容易に理解する。例えば、約45℃での6.0×
塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)におけるハイブリダイゼーションと、そ
の後の、50℃での2.0×SSCの洗浄とを、実施することができる。例えば、洗浄ス
テップにおける塩濃度は、50℃における約2.0×SSCの低いストリンジェンシーか
ら、50℃における約0.2×SSCの高いストリンジェンシーまでで、選択され得る。
さらに、洗浄ステップにおける温度は、室温、約22℃での低いストリンジェンシーの条
件から、約65℃での高いストリンジェンシーの条件まで増加され得る。温度および塩の
両方が変動され得、または温度もしくは塩濃度は、他の変数が変化しても一定で維持され
得る。一部の実施形態では、本開示は、室温での6×SSCとその後の室温での2×SS
Cにおける洗浄の低いストリンジェンシーの条件下でハイブリダイズする核酸を提供する
。
チド配列、配列番号1または配列番号3の相補体配列、またはそれらの断片に対して、高
度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列もまた含む。上で
議論したように、当業者は、DNAハイブリダイゼーションを促進する適切なストリンジ
ェンシーの条件が変動され得ることを、容易に理解する。例えば、約45℃での6.0×
塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)におけるハイブリダイゼーションと、そ
の後の、50℃での2.0×SSCの洗浄とを、実施することができる。例えば、洗浄ス
テップにおける塩濃度は、50℃における約2.0×SSCの低いストリンジェンシーか
ら、50℃における約0.2×SSCの高いストリンジェンシーまでで、選択され得る。
さらに、洗浄ステップにおける温度は、室温、約22℃での低いストリンジェンシーの条
件から、約65℃での高いストリンジェンシーの条件まで増加され得る。温度および塩の
両方が変動され得、または温度もしくは塩濃度は、他の変数が変化しても一定で維持され
得る。一部の実施形態では、本開示は、室温での6×SSCとその後の室温での2×SS
Cにおける洗浄の低いストリンジェンシーの条件下でハイブリダイズする核酸を提供する
。
遺伝子コードにおける縮重に起因して配列番号1または配列番号3に示される核酸とは
異なる単離された核酸もまた、本開示の範囲内である。例えば、いくつかのアミノ酸は、
1よりも多いトリプレットによって指定される。同じアミノ酸または同義語(例えば、C
AUおよびCACは、ヒスチジンについて同義語である)を特定するコドンは、タンパク
質のアミノ酸配列に影響を与えない「サイレント」変異を生じ得る。しかし、対象タンパ
ク質のアミノ酸配列における変化をもたらすDNA配列多型が、哺乳動物細胞の間に存在
すると予測される。当業者は、特定のタンパク質をコードする核酸の1または複数のヌク
レオチドにおけるこれらのバリエーション(ヌクレオチドの最大約3~5%)が、天然の
対立遺伝子バリエーションに起因して、所与の種の個体の間に存在し得ることを理解する
。あらゆるかかるヌクレオチドバリエーションおよび得られたアミノ酸多型は、本開示の
範囲内である。
異なる単離された核酸もまた、本開示の範囲内である。例えば、いくつかのアミノ酸は、
1よりも多いトリプレットによって指定される。同じアミノ酸または同義語(例えば、C
AUおよびCACは、ヒスチジンについて同義語である)を特定するコドンは、タンパク
質のアミノ酸配列に影響を与えない「サイレント」変異を生じ得る。しかし、対象タンパ
ク質のアミノ酸配列における変化をもたらすDNA配列多型が、哺乳動物細胞の間に存在
すると予測される。当業者は、特定のタンパク質をコードする核酸の1または複数のヌク
レオチドにおけるこれらのバリエーション(ヌクレオチドの最大約3~5%)が、天然の
対立遺伝子バリエーションに起因して、所与の種の個体の間に存在し得ることを理解する
。あらゆるかかるヌクレオチドバリエーションおよび得られたアミノ酸多型は、本開示の
範囲内である。
ある特定の実施形態では、本開示の組換え核酸は、発現構築物において、1または複数
の調節ヌクレオチド配列に作動可能に連結され得る。調節ヌクレオチド配列は、一般に、
発現のために使用される宿主細胞に適切である。多数の型の適切な発現ベクターおよび適
切な調節配列が、種々の宿主細胞について、当該分野で公知である。典型的には、前記1
または複数の調節ヌクレオチド配列には、プロモーター配列、リーダーまたはシグナル配
列、リボソーム結合部位、転写開始および終結配列、翻訳開始および終結配列、ならびに
エンハンサーまたはアクチベーター配列が含まれ得るがこれらに限定されない。当該分野
で公知の構成的または誘導性プロモーターが、本開示によって企図される。これらのプロ
モーターは、天然に存在するプロモーター、または1よりも多いプロモーターのエレメン
トを組み合わせるハイブリッドプロモーターのいずれかであり得る。発現構築物は、プラ
スミドのように、エピソーム上で細胞中に存在し得、または発現構築物は、染色体中に挿
入され得る。好ましい一実施形態では、この発現ベクターは、形質転換された宿主細胞の
選択を可能にする選択可能なマーカー遺伝子を含む。選択可能なマーカー遺伝子は、当該
分野で周知であり、使用される宿主細胞によって変動する。
の調節ヌクレオチド配列に作動可能に連結され得る。調節ヌクレオチド配列は、一般に、
発現のために使用される宿主細胞に適切である。多数の型の適切な発現ベクターおよび適
切な調節配列が、種々の宿主細胞について、当該分野で公知である。典型的には、前記1
または複数の調節ヌクレオチド配列には、プロモーター配列、リーダーまたはシグナル配
列、リボソーム結合部位、転写開始および終結配列、翻訳開始および終結配列、ならびに
エンハンサーまたはアクチベーター配列が含まれ得るがこれらに限定されない。当該分野
で公知の構成的または誘導性プロモーターが、本開示によって企図される。これらのプロ
モーターは、天然に存在するプロモーター、または1よりも多いプロモーターのエレメン
トを組み合わせるハイブリッドプロモーターのいずれかであり得る。発現構築物は、プラ
スミドのように、エピソーム上で細胞中に存在し得、または発現構築物は、染色体中に挿
入され得る。好ましい一実施形態では、この発現ベクターは、形質転換された宿主細胞の
選択を可能にする選択可能なマーカー遺伝子を含む。選択可能なマーカー遺伝子は、当該
分野で周知であり、使用される宿主細胞によって変動する。
本明細書に開示されるある特定の態様では、この対象核酸は、GDF15ポリペプチド
をコードするヌクレオチド配列を含み、少なくとも1つの調節配列に作動可能に連結した
発現ベクター中で提供される。調節配列は、当該分野で認識されており、GDF15ポリ
ペプチドの発現を指向するために選択される。したがって、用語調節配列には、プロモー
ター、エンハンサーおよび他の発現制御エレメントが含まれる。例示的な調節配列は、G
oeddel; Gene Expression Technology: Meth
ods in Enzymology、Academic Press、San Die
go、CA(1990年)に記載されている。例えば、それに作動可能に連結した場合に
DNA配列の発現を制御する広範な種々の発現制御配列のいずれかが、GDF15ポリペ
プチドをコードするDNA配列を発現させるために、これらのベクターにおいて使用され
得る。かかる有用な発現制御配列には、例えば、SV40の初期および後期プロモーター
、tetプロモーター、アデノウイルスまたはサイトメガロウイルス最初期プロモーター
、RSVプロモーター、lac系、trp系、TACまたはTRC系、その発現がT7
RNAポリメラーゼによって指向されるT7プロモーター、ファージラムダの主要オペレ
ーターおよびプロモーター領域、fdコートタンパク質の制御領域、3-ホスホグリセリ
ン酸キナーゼまたは他の解糖酵素のプロモーター、酸ホスファターゼのプロモーター、例
えば、Pho5、酵母α接合因子のプロモーター、バキュロウイルス系の多角体プロモー
ター、および原核もしくは真核細胞またはそれらのウイルスの遺伝子の発現を制御するこ
とが公知の他の配列、ならびにそれらの種々の組合せが含まれる。発現ベクターの設計は
、形質転換される宿主細胞の選択、および/または発現されることが望まれるタンパク質
の型などの因子に依存し得ることを、理解すべきである。さらに、ベクターのコピー数、
そのコピー数を制御する能力、およびこのベクターによってコードされる任意の他のタン
パク質、例えば抗生物質マーカーの発現もまた、考慮すべきである。
をコードするヌクレオチド配列を含み、少なくとも1つの調節配列に作動可能に連結した
発現ベクター中で提供される。調節配列は、当該分野で認識されており、GDF15ポリ
ペプチドの発現を指向するために選択される。したがって、用語調節配列には、プロモー
ター、エンハンサーおよび他の発現制御エレメントが含まれる。例示的な調節配列は、G
oeddel; Gene Expression Technology: Meth
ods in Enzymology、Academic Press、San Die
go、CA(1990年)に記載されている。例えば、それに作動可能に連結した場合に
DNA配列の発現を制御する広範な種々の発現制御配列のいずれかが、GDF15ポリペ
プチドをコードするDNA配列を発現させるために、これらのベクターにおいて使用され
得る。かかる有用な発現制御配列には、例えば、SV40の初期および後期プロモーター
、tetプロモーター、アデノウイルスまたはサイトメガロウイルス最初期プロモーター
、RSVプロモーター、lac系、trp系、TACまたはTRC系、その発現がT7
RNAポリメラーゼによって指向されるT7プロモーター、ファージラムダの主要オペレ
ーターおよびプロモーター領域、fdコートタンパク質の制御領域、3-ホスホグリセリ
ン酸キナーゼまたは他の解糖酵素のプロモーター、酸ホスファターゼのプロモーター、例
えば、Pho5、酵母α接合因子のプロモーター、バキュロウイルス系の多角体プロモー
ター、および原核もしくは真核細胞またはそれらのウイルスの遺伝子の発現を制御するこ
とが公知の他の配列、ならびにそれらの種々の組合せが含まれる。発現ベクターの設計は
、形質転換される宿主細胞の選択、および/または発現されることが望まれるタンパク質
の型などの因子に依存し得ることを、理解すべきである。さらに、ベクターのコピー数、
そのコピー数を制御する能力、およびこのベクターによってコードされる任意の他のタン
パク質、例えば抗生物質マーカーの発現もまた、考慮すべきである。
本開示に含まれる組換え核酸は、クローニングされた遺伝子またはその一部分を、原核
細胞、真核細胞(酵母、トリ、昆虫または哺乳動物)のいずれか、またはそれら両方にお
ける発現に適切なベクター中にライゲーションさせることによって、産生され得る。組換
えGDF15ポリペプチドの産生のための発現ビヒクルには、プラスミドおよび他のベク
ターが含まれる。例えば、適切なベクターには、以下の型のプラスミドが含まれる:E.
coliなどの原核細胞における発現のための、pBR322由来プラスミド、pEMB
L由来プラスミド、pEX由来プラスミド、pBTac由来プラスミドおよびpUC由来
プラスミド。
細胞、真核細胞(酵母、トリ、昆虫または哺乳動物)のいずれか、またはそれら両方にお
ける発現に適切なベクター中にライゲーションさせることによって、産生され得る。組換
えGDF15ポリペプチドの産生のための発現ビヒクルには、プラスミドおよび他のベク
ターが含まれる。例えば、適切なベクターには、以下の型のプラスミドが含まれる:E.
coliなどの原核細胞における発現のための、pBR322由来プラスミド、pEMB
L由来プラスミド、pEX由来プラスミド、pBTac由来プラスミドおよびpUC由来
プラスミド。
一部の哺乳動物発現ベクターは、細菌におけるベクターの繁殖を促進するための原核生
物配列、および真核細胞において発現される1または複数の真核生物転写単位の両方を含
む。pcDNAI/amp、pcDNAI/neo、pRc/CMV、pSV2gpt、
pSV2neo、pSV2-dhfr、pTk2、pRSVneo、pMSG、pSVT
7、pko-neoおよびpHyg由来ベクターは、真核細胞のトランスフェクションに
適切な哺乳動物発現ベクターの例である。これらのベクターのうちの一部は、原核細胞お
よび真核細胞の両方における複製および薬物耐性選択を促進するために、pBR322な
どの細菌プラスミド由来の配列で修飾される。あるいは、ウシパピローマウイルス(BP
V-1)またはエプスタイン・バーウイルス(pHEBo、pREP由来およびp205
)などのウイルスの誘導体が、真核細胞中でのタンパク質の一過的な発現のために使用さ
れ得る。他のウイルス(レトロウイルスを含む)発現系の例は、遺伝子治療送達系の説明
において以下に見出され得る。プラスミドの調製および宿主生物の形質転換において使用
される種々の方法は、当該分野で周知である。原核細胞および真核細胞の両方のための他
の適切な発現系、ならびに一般的な組換え手順については、Molecular Clo
ning A Laboratory Manual、第3版、Sambrook、Fr
itschおよびManiatis編(Cold Spring Harbor Lab
oratory Press、2001年)を参照のこと。一部の例では、バキュロウイ
ルス発現系の使用によって組換えポリペプチドを発現させることが望ましい場合がある。
かかるバキュロウイルス発現系の例には、pVL由来ベクター(例えば、pVL1392
、pVL1393およびpVL941)、pAcUW由来ベクター(例えば、pAcUW
1)およびpBlueBac由来ベクター(例えば、β-gal含有pBlueBac
III)が含まれる。
物配列、および真核細胞において発現される1または複数の真核生物転写単位の両方を含
む。pcDNAI/amp、pcDNAI/neo、pRc/CMV、pSV2gpt、
pSV2neo、pSV2-dhfr、pTk2、pRSVneo、pMSG、pSVT
7、pko-neoおよびpHyg由来ベクターは、真核細胞のトランスフェクションに
適切な哺乳動物発現ベクターの例である。これらのベクターのうちの一部は、原核細胞お
よび真核細胞の両方における複製および薬物耐性選択を促進するために、pBR322な
どの細菌プラスミド由来の配列で修飾される。あるいは、ウシパピローマウイルス(BP
V-1)またはエプスタイン・バーウイルス(pHEBo、pREP由来およびp205
)などのウイルスの誘導体が、真核細胞中でのタンパク質の一過的な発現のために使用さ
れ得る。他のウイルス(レトロウイルスを含む)発現系の例は、遺伝子治療送達系の説明
において以下に見出され得る。プラスミドの調製および宿主生物の形質転換において使用
される種々の方法は、当該分野で周知である。原核細胞および真核細胞の両方のための他
の適切な発現系、ならびに一般的な組換え手順については、Molecular Clo
ning A Laboratory Manual、第3版、Sambrook、Fr
itschおよびManiatis編(Cold Spring Harbor Lab
oratory Press、2001年)を参照のこと。一部の例では、バキュロウイ
ルス発現系の使用によって組換えポリペプチドを発現させることが望ましい場合がある。
かかるバキュロウイルス発現系の例には、pVL由来ベクター(例えば、pVL1392
、pVL1393およびpVL941)、pAcUW由来ベクター(例えば、pAcUW
1)およびpBlueBac由来ベクター(例えば、β-gal含有pBlueBac
III)が含まれる。
好ましい実施形態では、Pcmv-Scriptベクター(Stratagene、L
a Jolla、Calif.)、pcDNA4ベクター(Invitrogen、Ca
rlsbad、Calif.)、pCI-neoベクター(Promega、Madis
on、Wisc.)およびUCOE(商標)由来ベクター(Millipore)などの
ベクターが、CHO細胞における対象TβRIIポリペプチドの産生のために設計される
。明らかなように、これらの対象遺伝子構築物は、例えば、融合タンパク質またはバリア
ントタンパク質を含むタンパク質を、精製のために産生するために、培養物中で繁殖され
た細胞において、対象GDF15ポリペプチドの発現を引き起こすために使用され得る。
a Jolla、Calif.)、pcDNA4ベクター(Invitrogen、Ca
rlsbad、Calif.)、pCI-neoベクター(Promega、Madis
on、Wisc.)およびUCOE(商標)由来ベクター(Millipore)などの
ベクターが、CHO細胞における対象TβRIIポリペプチドの産生のために設計される
。明らかなように、これらの対象遺伝子構築物は、例えば、融合タンパク質またはバリア
ントタンパク質を含むタンパク質を、精製のために産生するために、培養物中で繁殖され
た細胞において、対象GDF15ポリペプチドの発現を引き起こすために使用され得る。
本開示は、対象GDF15ポリペプチドのうちの1または複数のコード配列(例えば、
配列番号1または配列番号3)を含む組換え遺伝子でトランスフェクトされた宿主細胞に
も関する。この宿主細胞は、任意の原核または真核細胞であり得る。例えば、本明細書に
開示されるGDF15ポリペプチドは、E.coliなどの細菌細胞、昆虫細胞(例えば
、バキュロウイルス発現系を使用する)、酵母または哺乳動物細胞において、発現され得
る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公知である。好ましい実施形態では、本明細書に開
示されるGDF15ポリペプチドは、CHO細胞において発現される。
配列番号1または配列番号3)を含む組換え遺伝子でトランスフェクトされた宿主細胞に
も関する。この宿主細胞は、任意の原核または真核細胞であり得る。例えば、本明細書に
開示されるGDF15ポリペプチドは、E.coliなどの細菌細胞、昆虫細胞(例えば
、バキュロウイルス発現系を使用する)、酵母または哺乳動物細胞において、発現され得
る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公知である。好ましい実施形態では、本明細書に開
示されるGDF15ポリペプチドは、CHO細胞において発現される。
したがって、本開示は、対象GDF15ポリペプチドを産生する方法にさらに関する。
例えば、GDF15ポリペプチドをコードする発現ベクターでトランスフェクトされた宿
主細胞は、GDF15ポリペプチドの発現を生じさせるための適切な条件下で培養され得
る。このGDF15ポリペプチドは、GDF15ポリペプチドを含む細胞および培地の混
合物から分泌および単離され得る。あるいは、このTβRIIポリペプチドは、細胞質に
または膜画分中に保持され得、細胞が回収され得、溶解され得、タンパク質が単離され得
る。細胞培養物は、宿主細胞および培地を含む。細胞培養に適切な培地は、当該分野で周
知である。これらの対象GDF15ポリペプチドは、イオン交換クロマトグラフィー、ゲ
ル濾過クロマトグラフィー、限外濾過、電気泳動、GDF15ポリペプチドの特定のエピ
トープに対して特異的な抗体を用いたイムノアフィニティー精製、およびGDF15ポリ
ペプチドに融合されたドメインと結合する薬剤を用いたアフィニティー精製(例えば、プ
ロテインAカラムが、GDF15-Fc融合物を精製するために使用され得る)を含む、
タンパク質を精製するための当該分野で公知の技術を使用して、細胞培養培地、宿主細胞
またはそれら両方から単離され得る。好ましい一実施形態では、このGDF15ポリペプ
チドは、その精製を促進するドメインを含む融合タンパク質である。一例として、精製は
、例えば、任意の順序で、以下のうちの3つまたはそれ超を含む、一連のカラムクロマト
グラフィーステップによって達成され得る:プロテインAクロマトグラフィー、Qセファ
ロースクロマトグラフィー、フェニルセファロースクロマトグラフィー、サイズ排除クロ
マトグラフィーおよびカチオン交換クロマトグラフィー。精製は、ウイルス濾過および緩
衝液交換を用いて完了され得る。
例えば、GDF15ポリペプチドをコードする発現ベクターでトランスフェクトされた宿
主細胞は、GDF15ポリペプチドの発現を生じさせるための適切な条件下で培養され得
る。このGDF15ポリペプチドは、GDF15ポリペプチドを含む細胞および培地の混
合物から分泌および単離され得る。あるいは、このTβRIIポリペプチドは、細胞質に
または膜画分中に保持され得、細胞が回収され得、溶解され得、タンパク質が単離され得
る。細胞培養物は、宿主細胞および培地を含む。細胞培養に適切な培地は、当該分野で周
知である。これらの対象GDF15ポリペプチドは、イオン交換クロマトグラフィー、ゲ
ル濾過クロマトグラフィー、限外濾過、電気泳動、GDF15ポリペプチドの特定のエピ
トープに対して特異的な抗体を用いたイムノアフィニティー精製、およびGDF15ポリ
ペプチドに融合されたドメインと結合する薬剤を用いたアフィニティー精製(例えば、プ
ロテインAカラムが、GDF15-Fc融合物を精製するために使用され得る)を含む、
タンパク質を精製するための当該分野で公知の技術を使用して、細胞培養培地、宿主細胞
またはそれら両方から単離され得る。好ましい一実施形態では、このGDF15ポリペプ
チドは、その精製を促進するドメインを含む融合タンパク質である。一例として、精製は
、例えば、任意の順序で、以下のうちの3つまたはそれ超を含む、一連のカラムクロマト
グラフィーステップによって達成され得る:プロテインAクロマトグラフィー、Qセファ
ロースクロマトグラフィー、フェニルセファロースクロマトグラフィー、サイズ排除クロ
マトグラフィーおよびカチオン交換クロマトグラフィー。精製は、ウイルス濾過および緩
衝液交換を用いて完了され得る。
好ましい実施形態では、これらの対象GDF15ポリペプチドは、一連のカチオン交換
カラムクロマトグラフィーステップを使用して、培養培地から精製される。カチオン交換
カラムに使用される材料の例は、カルボキシメチル(CM)、スルホエチル(SE)、ス
ルホプロピル(SP)、ホスフェート(P)およびスルホネート(S)などの置換基を有
する樹脂であり得る。カチオン交換カラムクロマトグラフィーに使用される材料の例には
、SP Sepharose(商標)Fast Flow、Q Sepharose(商
標)Fast Flow、DEAE Sepharose(商標)Fast Flow、
Capto(商標)S、Capto(商標)DEAE(GE Healthcare)、
S HyperCel(商標)(Pall)、TOYOPEARL GigaCap S
-650(TOSOH)、またはカルボキシメチルなどの弱いカチオン交換体が含まれる
。SP Sepharose(商標)Fast FlowおよびQ Sepharose
(商標)Fast Flowが好ましい。
カラムクロマトグラフィーステップを使用して、培養培地から精製される。カチオン交換
カラムに使用される材料の例は、カルボキシメチル(CM)、スルホエチル(SE)、ス
ルホプロピル(SP)、ホスフェート(P)およびスルホネート(S)などの置換基を有
する樹脂であり得る。カチオン交換カラムクロマトグラフィーに使用される材料の例には
、SP Sepharose(商標)Fast Flow、Q Sepharose(商
標)Fast Flow、DEAE Sepharose(商標)Fast Flow、
Capto(商標)S、Capto(商標)DEAE(GE Healthcare)、
S HyperCel(商標)(Pall)、TOYOPEARL GigaCap S
-650(TOSOH)、またはカルボキシメチルなどの弱いカチオン交換体が含まれる
。SP Sepharose(商標)Fast FlowおよびQ Sepharose
(商標)Fast Flowが好ましい。
精製を開始するために、GDF15ポリペプチドを安定に発現する宿主細胞由来の馴化
培地のパラメーター、例えば、pH、イオン強度および温度は、必要に応じて調整され得
る。一部の実施形態では、クロマトグラフィーカラムは、ポリペプチド含有上清との接触
の前に、1または複数の溶液で洗い流され、平衡化される。かかる溶液は、例えば、緩衝
液(例えば、Tris、MES、HEPES、ヒスチジン、リン酸塩または酢酸ナトリウ
ム、例えば、1~500mMの間、25~100mMの間、15~30mMの間もしくは
20mM)、および/または塩(例えば、NaCl、NaPO4、酢酸ナトリウムもしく
はCaCl2、例えば、0~2Mの間、1~2Mの間もしくは500mM~1Mの間)を
含み得る。平衡化溶液のpHは、一般に、3.5~10の範囲である(例えば、pH3.
5~6の間、4.0~5.5の間、4.5~4.8の間または4.7)。カラムをポリペ
プチド含有流体と接触させた後、結合したカラムが洗浄され得る。洗浄溶液は、緩衝液(
例えば、Tris、MES、HEPES、ヒスチジン、リン酸塩もしくは酢酸ナトリウム
、例えば、1~500mMの間、25~100mMの間、15~30mMの間もしくは2
0mM)および/または塩(例えば、NaCl、NaPO4、酢酸ナトリウムもしくはC
aCl2、例えば、0~2Mの間、1~2Mの間、100mM~1Mの間もしくは100
mM~500mMの間)および/または添加物(例えば、グアニジン、尿素、スクロース
、アルギニンもしくはアルギニン誘導体)および/または溶媒(例えば、エタノール、ア
セトニトリルもしくはポリエチレングリコール)を含み得る。洗浄溶液は、一般に、3.
5~10の間のpH(例えば、4.5~8.0の間のpH)を有する。ポリペプチドは、
pHの段階変化もしくは勾配変化、塩型、塩濃度、溶媒型、溶媒濃度、ディスプレーサ型
、ディスプレーサ濃度、またはそれらの組合せを使用して、カラムから溶出され得る。一
般に、カラムからポリペプチドを溶出させるために、媒体は、溶出緩衝液と接触させられ
る。一部の実施形態では、溶出緩衝液は、緩衝液(例えば、HEPESもしくはTris
、例えば、10~100mM、25~75mMもしくは50mM)を含み、および/また
は塩(例えば、NaClもしくはCaCl2、例えば、0~2M、例えば、10~100
mM)を含む。一部の実施形態では、溶出緩衝液は、グリシン、酢酸またはクエン酸(例
えば、20~250mMもしくは150mM)を含み得る。溶出緩衝液は、酢酸(例えば
、20mM~約50mM)、添加物(例えば、グアニジン、尿素もしくはスクロース、例
えば、1~10M、2~8Mもしくは6M)および/または溶媒(例えば、エタノール、
アセトニトリル、ポリエチレングリコール、例えば、1~10%溶媒、例えば、5%溶媒
)もまた含み得る。溶出緩衝液のpHは、約5.0~約10.0の範囲であり得る。一部
の実施形態では、pHは、勾配溶出を生じるために、(例えば、徐々に)変化され得る。
一部の実施形態では、溶出緩衝液のpHは、約8.0である。一部の実施形態では、一連
のカラムクロマトグラフィーステップが実施される。
培地のパラメーター、例えば、pH、イオン強度および温度は、必要に応じて調整され得
る。一部の実施形態では、クロマトグラフィーカラムは、ポリペプチド含有上清との接触
の前に、1または複数の溶液で洗い流され、平衡化される。かかる溶液は、例えば、緩衝
液(例えば、Tris、MES、HEPES、ヒスチジン、リン酸塩または酢酸ナトリウ
ム、例えば、1~500mMの間、25~100mMの間、15~30mMの間もしくは
20mM)、および/または塩(例えば、NaCl、NaPO4、酢酸ナトリウムもしく
はCaCl2、例えば、0~2Mの間、1~2Mの間もしくは500mM~1Mの間)を
含み得る。平衡化溶液のpHは、一般に、3.5~10の範囲である(例えば、pH3.
5~6の間、4.0~5.5の間、4.5~4.8の間または4.7)。カラムをポリペ
プチド含有流体と接触させた後、結合したカラムが洗浄され得る。洗浄溶液は、緩衝液(
例えば、Tris、MES、HEPES、ヒスチジン、リン酸塩もしくは酢酸ナトリウム
、例えば、1~500mMの間、25~100mMの間、15~30mMの間もしくは2
0mM)および/または塩(例えば、NaCl、NaPO4、酢酸ナトリウムもしくはC
aCl2、例えば、0~2Mの間、1~2Mの間、100mM~1Mの間もしくは100
mM~500mMの間)および/または添加物(例えば、グアニジン、尿素、スクロース
、アルギニンもしくはアルギニン誘導体)および/または溶媒(例えば、エタノール、ア
セトニトリルもしくはポリエチレングリコール)を含み得る。洗浄溶液は、一般に、3.
5~10の間のpH(例えば、4.5~8.0の間のpH)を有する。ポリペプチドは、
pHの段階変化もしくは勾配変化、塩型、塩濃度、溶媒型、溶媒濃度、ディスプレーサ型
、ディスプレーサ濃度、またはそれらの組合せを使用して、カラムから溶出され得る。一
般に、カラムからポリペプチドを溶出させるために、媒体は、溶出緩衝液と接触させられ
る。一部の実施形態では、溶出緩衝液は、緩衝液(例えば、HEPESもしくはTris
、例えば、10~100mM、25~75mMもしくは50mM)を含み、および/また
は塩(例えば、NaClもしくはCaCl2、例えば、0~2M、例えば、10~100
mM)を含む。一部の実施形態では、溶出緩衝液は、グリシン、酢酸またはクエン酸(例
えば、20~250mMもしくは150mM)を含み得る。溶出緩衝液は、酢酸(例えば
、20mM~約50mM)、添加物(例えば、グアニジン、尿素もしくはスクロース、例
えば、1~10M、2~8Mもしくは6M)および/または溶媒(例えば、エタノール、
アセトニトリル、ポリエチレングリコール、例えば、1~10%溶媒、例えば、5%溶媒
)もまた含み得る。溶出緩衝液のpHは、約5.0~約10.0の範囲であり得る。一部
の実施形態では、pHは、勾配溶出を生じるために、(例えば、徐々に)変化され得る。
一部の実施形態では、溶出緩衝液のpHは、約8.0である。一部の実施形態では、一連
のカラムクロマトグラフィーステップが実施される。
本明細書に提示されるデータは、TβRIIポリペプチドが、GDF15シグナル伝達
のアンタゴニストとして作用することを実証している。可溶性TβRIIポリペプチド、
および特にTβRII-Fcは、好ましいアンタゴニストであるが、抗GDF15抗体、
抗TβRII抗体、アンチセンス、GDF15またはTβRIIの産生を阻害するRNA
iまたはリボザイム核酸、およびGDF15またはTβRIIの他のインヒビター、特に
、GDF15-TβRII結合を破壊するものを含む、他の型のGDF15アンタゴニス
トが有用であると予測される。
のアンタゴニストとして作用することを実証している。可溶性TβRIIポリペプチド、
および特にTβRII-Fcは、好ましいアンタゴニストであるが、抗GDF15抗体、
抗TβRII抗体、アンチセンス、GDF15またはTβRIIの産生を阻害するRNA
iまたはリボザイム核酸、およびGDF15またはTβRIIの他のインヒビター、特に
、GDF15-TβRII結合を破壊するものを含む、他の型のGDF15アンタゴニス
トが有用であると予測される。
GDF15ポリペプチドと特異的に反応性であり、TβRIIポリペプチドへのその結
合と競合する(競合的に結合する)ようにGDF15ポリペプチドと結合するか、または
GDF15媒介性のシグナル伝達を他の方法で阻害するかのいずれかである抗体は、GD
F15ポリペプチド活性のアンタゴニストとして使用され得る。同様に、TβRIIポリ
ペプチドと特異的に反応性であり、GDF15結合を破壊する抗体は、アンタゴニストと
して使用され得る。
合と競合する(競合的に結合する)ようにGDF15ポリペプチドと結合するか、または
GDF15媒介性のシグナル伝達を他の方法で阻害するかのいずれかである抗体は、GD
F15ポリペプチド活性のアンタゴニストとして使用され得る。同様に、TβRIIポリ
ペプチドと特異的に反応性であり、GDF15結合を破壊する抗体は、アンタゴニストと
して使用され得る。
GDF15ポリペプチドまたはTβRIIポリペプチドに由来する免疫原を使用するこ
とによって、抗タンパク質/抗ペプチド抗血清またはモノクローナル抗体は、標準的なプ
ロトコールによって作製され得る(例えば、HarlowおよびLaneによって編集さ
れたAntibodies: A Laboratory Manual(Cold S
pring Harbor Press:1988年)を参照のこと)。哺乳動物、例え
ば、マウス、ハムスターまたはウサギは、免疫原性形態のGDF15ポリペプチド、抗体
応答を惹起することが可能な抗原性断片、または融合タンパク質によって、免疫化され得
る。タンパク質またはペプチドに免疫原性を付与するための技術には、担体へのコンジュ
ゲート化または当該分野で周知の他の技術が含まれる。GDF15またはTβRIIポリ
ペプチドの免疫原性部分は、アジュバントの存在下で投与され得る。免疫化の進行は、血
漿または血清における抗体力価の検出によって、モニタリングされ得る。標準的なELI
SAまたは他のイムノアッセイが、抗体のレベルを評価するために、抗原としての免疫原
と共に使用され得る。
とによって、抗タンパク質/抗ペプチド抗血清またはモノクローナル抗体は、標準的なプ
ロトコールによって作製され得る(例えば、HarlowおよびLaneによって編集さ
れたAntibodies: A Laboratory Manual(Cold S
pring Harbor Press:1988年)を参照のこと)。哺乳動物、例え
ば、マウス、ハムスターまたはウサギは、免疫原性形態のGDF15ポリペプチド、抗体
応答を惹起することが可能な抗原性断片、または融合タンパク質によって、免疫化され得
る。タンパク質またはペプチドに免疫原性を付与するための技術には、担体へのコンジュ
ゲート化または当該分野で周知の他の技術が含まれる。GDF15またはTβRIIポリ
ペプチドの免疫原性部分は、アジュバントの存在下で投与され得る。免疫化の進行は、血
漿または血清における抗体力価の検出によって、モニタリングされ得る。標準的なELI
SAまたは他のイムノアッセイが、抗体のレベルを評価するために、抗原としての免疫原
と共に使用され得る。
GDF15ポリペプチドの抗原性調製物による動物の免疫化後、抗血清が取得され得、
所望の場合、ポリクローナル抗体が、血清から単離され得る。モノクローナル抗体を産生
するために、抗体産生細胞(リンパ球)が、免疫化した動物から回収され得、ハイブリド
ーマ細胞を得るために、標準的な体細胞融合手順によって、骨髄腫細胞などの不死細胞と
融合され得る。かかる技術は、当該分野で周知であり、これには、例えば、ハイブリドー
マ技術(KohlerおよびMilstein、(1975年)Nature、256巻
:495~497頁によって元々開発された)、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Koz
barら、(1983年)Immunology Today、4巻:72頁)およびヒ
トモノクローナル抗体を産生するためのEBV-ハイブリドーマ技術(Coleら、(1
985年)Monoclonal Antibodies and Cancer Th
erapy、Alan R. Liss, Inc. 77~96頁)が含まれる。ハイ
ブリドーマ細胞は、かかるハイブリドーマ細胞を含む培養物から単離された、GDF15
ポリペプチドと特異的に反応性の抗体およびモノクローナル抗体の産生について、免疫化
学的にスクリーニングされ得る。
所望の場合、ポリクローナル抗体が、血清から単離され得る。モノクローナル抗体を産生
するために、抗体産生細胞(リンパ球)が、免疫化した動物から回収され得、ハイブリド
ーマ細胞を得るために、標準的な体細胞融合手順によって、骨髄腫細胞などの不死細胞と
融合され得る。かかる技術は、当該分野で周知であり、これには、例えば、ハイブリドー
マ技術(KohlerおよびMilstein、(1975年)Nature、256巻
:495~497頁によって元々開発された)、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Koz
barら、(1983年)Immunology Today、4巻:72頁)およびヒ
トモノクローナル抗体を産生するためのEBV-ハイブリドーマ技術(Coleら、(1
985年)Monoclonal Antibodies and Cancer Th
erapy、Alan R. Liss, Inc. 77~96頁)が含まれる。ハイ
ブリドーマ細胞は、かかるハイブリドーマ細胞を含む培養物から単離された、GDF15
ポリペプチドと特異的に反応性の抗体およびモノクローナル抗体の産生について、免疫化
学的にスクリーニングされ得る。
用語「抗体」は、本明細書で使用する場合、これもまた対象ポリペプチドと特異的に反
応性であるその断片を含むことが意図される。抗体は、従来の技術を使用して断片化され
得、それらの断片は、抗体全体について上記したのと同じ様式で、有用性についてスクリ
ーニングされ得る。例えば、F(ab)2断片は、抗体をペプシンで処理することによっ
て生成され得る。得られたF(ab)2断片は、Fab断片を産生するために、ジスルフ
ィド架橋を還元するために処理され得る。本発明の抗体は、抗体の少なくとも1つのCD
R領域によって付与されるTβRIIまたはGDF15ポリペプチドに対する親和性を有
する、二重特異性、単鎖、キメラ、ヒト化および完全にヒトの分子を含むことが、さらに
意図される。抗体は、それと結合し、検出されることができる標識をさらに含み得る(例
えば、標識は、放射性同位体、蛍光化合物、酵素または酵素補因子であり得る)。
応性であるその断片を含むことが意図される。抗体は、従来の技術を使用して断片化され
得、それらの断片は、抗体全体について上記したのと同じ様式で、有用性についてスクリ
ーニングされ得る。例えば、F(ab)2断片は、抗体をペプシンで処理することによっ
て生成され得る。得られたF(ab)2断片は、Fab断片を産生するために、ジスルフ
ィド架橋を還元するために処理され得る。本発明の抗体は、抗体の少なくとも1つのCD
R領域によって付与されるTβRIIまたはGDF15ポリペプチドに対する親和性を有
する、二重特異性、単鎖、キメラ、ヒト化および完全にヒトの分子を含むことが、さらに
意図される。抗体は、それと結合し、検出されることができる標識をさらに含み得る(例
えば、標識は、放射性同位体、蛍光化合物、酵素または酵素補因子であり得る)。
ある特定の実施形態では、この抗体は、組換え抗体であり、この用語は、CDR移植抗
体もしくはキメラ抗体、ライブラリー選択された抗体ドメインからアセンブルされたヒト
もしくは他の抗体、単鎖抗体および単一ドメイン抗体(例えば、ヒトVHタンパク質また
はラクダ科動物(camelid)VHHタンパク質)を含め、分子生物学の技術によっ
て一部生成された、任意の抗体を包含する。ある特定の実施形態では、本発明の抗体は、
モノクローナル抗体であり、ある特定の実施形態では、本発明は、新規抗体を生成するた
めの利用可能な方法を作成する。例えば、GDF15ポリペプチドまたはTβRIIポリ
ペプチドと特異的に結合するモノクローナル抗体を生成するための方法は、検出可能な免
疫応答を刺激するために有効な抗原ポリペプチドを含む免疫原性組成物の量をマウスに投
与するステップ、このマウスから抗体産生細胞(例えば、脾臓由来の細胞)を取得し、こ
の抗体産生細胞を骨髄腫細胞と融合させて抗体産生ハイブリドーマを取得するステップ、
およびこの抗体産生ハイブリドーマを試験して、この抗原と特異的に結合するモノクロー
ナル抗体を産生するハイブリドーマを同定するステップを含み得る。一旦取得されると、
ハイブリドーマは、細胞培養物中で、任意選択で、ハイブリドーマ由来の細胞が、この抗
原と特異的に結合するモノクローナル抗体を産生する培養条件下で、繁殖され得る。この
モノクローナル抗体は、細胞培養物から精製され得る。
体もしくはキメラ抗体、ライブラリー選択された抗体ドメインからアセンブルされたヒト
もしくは他の抗体、単鎖抗体および単一ドメイン抗体(例えば、ヒトVHタンパク質また
はラクダ科動物(camelid)VHHタンパク質)を含め、分子生物学の技術によっ
て一部生成された、任意の抗体を包含する。ある特定の実施形態では、本発明の抗体は、
モノクローナル抗体であり、ある特定の実施形態では、本発明は、新規抗体を生成するた
めの利用可能な方法を作成する。例えば、GDF15ポリペプチドまたはTβRIIポリ
ペプチドと特異的に結合するモノクローナル抗体を生成するための方法は、検出可能な免
疫応答を刺激するために有効な抗原ポリペプチドを含む免疫原性組成物の量をマウスに投
与するステップ、このマウスから抗体産生細胞(例えば、脾臓由来の細胞)を取得し、こ
の抗体産生細胞を骨髄腫細胞と融合させて抗体産生ハイブリドーマを取得するステップ、
およびこの抗体産生ハイブリドーマを試験して、この抗原と特異的に結合するモノクロー
ナル抗体を産生するハイブリドーマを同定するステップを含み得る。一旦取得されると、
ハイブリドーマは、細胞培養物中で、任意選択で、ハイブリドーマ由来の細胞が、この抗
原と特異的に結合するモノクローナル抗体を産生する培養条件下で、繁殖され得る。この
モノクローナル抗体は、細胞培養物から精製され得る。
形容詞「~と特異的に反応性」とは、抗体に関して使用する場合、当該分野で一般に理
解されるように、この抗体が、目的の抗原(例えば、GDF15ポリペプチド)と目的で
はない他の抗原との間で十分に選択的であり、この抗体が、最低でも、特定の型の生物学
的試料において目的の抗原の存在を検出するために有用であることを意味することが意図
される。抗体を使用する、治療適用などの特定の方法では、結合におけるより高い程度の
特異性が望ましい場合がある。モノクローナル抗体は、一般に、所望の抗原と交差反応性
ポリペプチドとを効率的に識別する(ポリクローナル抗体と比較して)より高い傾向を有
する。抗体:抗原相互作用の特異性に影響する1つの特徴は、抗原に対する抗体の親和性
である。所望の特異性が、異なる親和性の範囲で達成され得るが、一般に好ましい抗体は
、約10-6、10-7、10-8、10-9またはそれ未満の親和性(解離定数)を有
する。GDF15とTβRIIとの高い親和性を考慮すると、中和性の抗GDF15また
は抗TβRII抗体は、一般に、10-9またはそれ未満の解離定数を有すると予測され
る。
解されるように、この抗体が、目的の抗原(例えば、GDF15ポリペプチド)と目的で
はない他の抗原との間で十分に選択的であり、この抗体が、最低でも、特定の型の生物学
的試料において目的の抗原の存在を検出するために有用であることを意味することが意図
される。抗体を使用する、治療適用などの特定の方法では、結合におけるより高い程度の
特異性が望ましい場合がある。モノクローナル抗体は、一般に、所望の抗原と交差反応性
ポリペプチドとを効率的に識別する(ポリクローナル抗体と比較して)より高い傾向を有
する。抗体:抗原相互作用の特異性に影響する1つの特徴は、抗原に対する抗体の親和性
である。所望の特異性が、異なる親和性の範囲で達成され得るが、一般に好ましい抗体は
、約10-6、10-7、10-8、10-9またはそれ未満の親和性(解離定数)を有
する。GDF15とTβRIIとの高い親和性を考慮すると、中和性の抗GDF15また
は抗TβRII抗体は、一般に、10-9またはそれ未満の解離定数を有すると予測され
る。
さらに、所望の抗体を同定するために抗体をスクリーニングするために使用される技術
は、取得された抗体の特性に影響し得る。例えば、抗体が、溶液中で抗原に結合するため
に使用されるものである場合、溶液結合を試験することが望ましい場合がある。種々の異
なる技術が、特に望ましい抗体を同定するために、抗体と抗原との相互作用を試験するた
めに利用可能である。かかる技術には、ELISA、表面プラズモン共鳴結合アッセイ(
例えば、Biacore(商標)結合アッセイ、Biacore AB、Uppsala
、Sweden)、サンドイッチアッセイ(例えば、IGEN Internation
al,Inc.、Gaithersburg、Marylandの常磁性ビーズシステム
)、ウエスタンブロット、免疫沈降アッセイおよび免疫組織化学が含まれる。
は、取得された抗体の特性に影響し得る。例えば、抗体が、溶液中で抗原に結合するため
に使用されるものである場合、溶液結合を試験することが望ましい場合がある。種々の異
なる技術が、特に望ましい抗体を同定するために、抗体と抗原との相互作用を試験するた
めに利用可能である。かかる技術には、ELISA、表面プラズモン共鳴結合アッセイ(
例えば、Biacore(商標)結合アッセイ、Biacore AB、Uppsala
、Sweden)、サンドイッチアッセイ(例えば、IGEN Internation
al,Inc.、Gaithersburg、Marylandの常磁性ビーズシステム
)、ウエスタンブロット、免疫沈降アッセイおよび免疫組織化学が含まれる。
GDF15またはTβRIIアンタゴニストである核酸化合物のカテゴリーの例には、
アンチセンス核酸、RNAi構築物および触媒的核酸構築物が含まれる。核酸化合物は、
一本鎖または二本鎖であり得る。二本鎖化合物は、オーバーハングまたは非相補性の領域
もまた含み得、ここで、これらの鎖の一方または他方は、一本鎖である。一本鎖化合物は
、自己相補性の領域を含み得、これは、この化合物が、二重らせん構造の領域を有する、
いわゆる「ヘアピン」または「ステムループ」構造を形成することを意味する。核酸化合
物は、全長GDF15核酸配列またはTβRII核酸配列の1000以下、500以下、
250以下、100以下または50、35、30、25、22、20もしくは18以下の
ヌクレオチドからなる領域に対して相補的なヌクレオチド配列を含み得る。相補性の領域
は、好ましくは、少なくとも8ヌクレオチド、および任意選択で少なくとも10または少
なくとも15ヌクレオチド、例えば、15~25ヌクレオチドの間である。相補性の領域
は、標的転写物のイントロン、コード配列または非コード配列、例えば、コード配列部分
内に含まれ得る。一般に、核酸化合物は、約8~約500ヌクレオチドまたは塩基対長の
長さ、例えば、約14~約50ヌクレオチドの長さを有する。核酸は、DNA(特に、ア
ンチセンスとしての使用のため)、RNAまたはRNA:DNAハイブリッドであり得る
。任意の1つの鎖は、DNAおよびRNAの混合物、ならびにDNAまたはRNAのいず
れとしても容易に分類できない修飾された形態を含み得る。同様に、二本鎖化合物は、D
NA:DNA、DNA:RNAまたはRNA:RNAであり得、任意の1つの鎖はまた、
DNAおよびRNAの混合物、ならびにDNAまたはRNAのいずれとしても容易に分類
できない修飾された形態を含み得る。核酸化合物は、骨格(ヌクレオチド間連結を含む、
天然核酸中の糖-リン酸部分)または塩基部分(天然核酸のプリンまたはピリミジン部分
)への1または複数の修飾を含む、種々の修飾のいずれかを含み得る。アンチセンス核酸
化合物は、好ましくは、約15~約30ヌクレオチドの長さを有し、血清において、細胞
において、または化合物が送達される可能性が高い場所、例えば経口送達された化合物の
場合には胃において、吸入された化合物については肺において、安定性などの特徴を改善
するための、1または複数の修飾を含むことが多い。RNAi構築物の場合、標的転写物
に対して相補的な鎖は、一般に、RNAまたはその修飾物である。他方の鎖は、RNA、
DNAまたは任意の他のバリエーションであり得る。二本鎖または一本鎖「ヘアピン」R
NAi構築物の二重鎖部分は、好ましくは、Dicer基質として機能する限り、18~
40ヌクレオチド長の長さ、および任意選択で約21~23ヌクレオチド長の長さを有す
る。触媒的または酵素的核酸は、リボザイムまたはDNA酵素であり得、修飾された形態
もまた含み得る。核酸化合物は、生理学的条件下およびナンセンスまたはセンス制御がほ
とんどまたは全く影響を有さない濃度において細胞と接触させた場合、約50%、75%
、90%またはそれ超、標的の発現を阻害し得る。核酸化合物の影響を試験するための好
ましい濃度は、1、5および10マイクロモルである。
アンチセンス核酸、RNAi構築物および触媒的核酸構築物が含まれる。核酸化合物は、
一本鎖または二本鎖であり得る。二本鎖化合物は、オーバーハングまたは非相補性の領域
もまた含み得、ここで、これらの鎖の一方または他方は、一本鎖である。一本鎖化合物は
、自己相補性の領域を含み得、これは、この化合物が、二重らせん構造の領域を有する、
いわゆる「ヘアピン」または「ステムループ」構造を形成することを意味する。核酸化合
物は、全長GDF15核酸配列またはTβRII核酸配列の1000以下、500以下、
250以下、100以下または50、35、30、25、22、20もしくは18以下の
ヌクレオチドからなる領域に対して相補的なヌクレオチド配列を含み得る。相補性の領域
は、好ましくは、少なくとも8ヌクレオチド、および任意選択で少なくとも10または少
なくとも15ヌクレオチド、例えば、15~25ヌクレオチドの間である。相補性の領域
は、標的転写物のイントロン、コード配列または非コード配列、例えば、コード配列部分
内に含まれ得る。一般に、核酸化合物は、約8~約500ヌクレオチドまたは塩基対長の
長さ、例えば、約14~約50ヌクレオチドの長さを有する。核酸は、DNA(特に、ア
ンチセンスとしての使用のため)、RNAまたはRNA:DNAハイブリッドであり得る
。任意の1つの鎖は、DNAおよびRNAの混合物、ならびにDNAまたはRNAのいず
れとしても容易に分類できない修飾された形態を含み得る。同様に、二本鎖化合物は、D
NA:DNA、DNA:RNAまたはRNA:RNAであり得、任意の1つの鎖はまた、
DNAおよびRNAの混合物、ならびにDNAまたはRNAのいずれとしても容易に分類
できない修飾された形態を含み得る。核酸化合物は、骨格(ヌクレオチド間連結を含む、
天然核酸中の糖-リン酸部分)または塩基部分(天然核酸のプリンまたはピリミジン部分
)への1または複数の修飾を含む、種々の修飾のいずれかを含み得る。アンチセンス核酸
化合物は、好ましくは、約15~約30ヌクレオチドの長さを有し、血清において、細胞
において、または化合物が送達される可能性が高い場所、例えば経口送達された化合物の
場合には胃において、吸入された化合物については肺において、安定性などの特徴を改善
するための、1または複数の修飾を含むことが多い。RNAi構築物の場合、標的転写物
に対して相補的な鎖は、一般に、RNAまたはその修飾物である。他方の鎖は、RNA、
DNAまたは任意の他のバリエーションであり得る。二本鎖または一本鎖「ヘアピン」R
NAi構築物の二重鎖部分は、好ましくは、Dicer基質として機能する限り、18~
40ヌクレオチド長の長さ、および任意選択で約21~23ヌクレオチド長の長さを有す
る。触媒的または酵素的核酸は、リボザイムまたはDNA酵素であり得、修飾された形態
もまた含み得る。核酸化合物は、生理学的条件下およびナンセンスまたはセンス制御がほ
とんどまたは全く影響を有さない濃度において細胞と接触させた場合、約50%、75%
、90%またはそれ超、標的の発現を阻害し得る。核酸化合物の影響を試験するための好
ましい濃度は、1、5および10マイクロモルである。
6.スクリーニングアッセイ
ある特定の態様では、本発明は、GDF15-TβRIIシグナル伝達経路のアゴニス
トまたはアンタゴニストである化合物(薬剤)を同定するための、TβRIIポリペプチ
ド(例えば、可溶性TβRIIポリペプチド)およびGDF15ポリペプチドの使用に関
する。このスクリーニングによって同定された化合物は、in vitroでGDF15
シグナル伝達活性をモジュレートするそれらの能力を評価するために、試験され得る。任
意選択で、これらの化合物は、in vivoで組織成長をモジュレートするそれらの能
力を評価するために、動物モデルにおいてさらに試験され得る。
ある特定の態様では、本発明は、GDF15-TβRIIシグナル伝達経路のアゴニス
トまたはアンタゴニストである化合物(薬剤)を同定するための、TβRIIポリペプチ
ド(例えば、可溶性TβRIIポリペプチド)およびGDF15ポリペプチドの使用に関
する。このスクリーニングによって同定された化合物は、in vitroでGDF15
シグナル伝達活性をモジュレートするそれらの能力を評価するために、試験され得る。任
意選択で、これらの化合物は、in vivoで組織成長をモジュレートするそれらの能
力を評価するために、動物モデルにおいてさらに試験され得る。
GDF15およびTβRIIポリペプチドを標的化することによって組織成長をモジュ
レートするための治療剤についてスクリーニングするための多数のアプローチが存在する
。ある特定の実施形態では、化合物のハイスループットスクリーニングが、GDF15ま
たはTβRII媒介性の細胞シグナル伝達を乱す薬剤を同定するために、実施され得る。
ある特定の実施形態では、このアッセイは、GDF15へのTβRIIポリペプチドの結
合を特異的に阻害または低減させる化合物をスクリーニングおよび同定するために実施さ
れる。あるいは、このアッセイは、GDF15へのTβRIIポリペプチドの結合を増強
する化合物を同定するために使用され得る。さらなる実施形態では、これらの化合物は、
GDF15またはTβRIIポリペプチドと相互作用するそれらの能力によって同定され
得る。
レートするための治療剤についてスクリーニングするための多数のアプローチが存在する
。ある特定の実施形態では、化合物のハイスループットスクリーニングが、GDF15ま
たはTβRII媒介性の細胞シグナル伝達を乱す薬剤を同定するために、実施され得る。
ある特定の実施形態では、このアッセイは、GDF15へのTβRIIポリペプチドの結
合を特異的に阻害または低減させる化合物をスクリーニングおよび同定するために実施さ
れる。あるいは、このアッセイは、GDF15へのTβRIIポリペプチドの結合を増強
する化合物を同定するために使用され得る。さらなる実施形態では、これらの化合物は、
GDF15またはTβRIIポリペプチドと相互作用するそれらの能力によって同定され
得る。
種々のアッセイ形式が、本開示に照らして十分であるが、それにもかかわらず、本明細
書に明示的に記載されていないアッセイ形式が、当業者によって理解される。本明細書に
記載されるように、本発明の試験化合物(薬剤)は、任意のコンビナトリアルケミカル方
法によって創出され得る。あるいは、これらの対象化合物は、in vivoまたはin
vitroで合成された天然に存在する生体分子であり得る。組織成長のモジュレータ
ーとして作用するそれらの能力について試験される化合物(薬剤)は、例えば、細菌、酵
母、植物もしくは他の生物によって産生され得(例えば、天然産物)、化学的に産生され
得(例えば、ペプチド模倣物を含む小分子)、または組換え産生され得る。本発明によっ
て企図される試験化合物には、非ペプチジル有機分子、ペプチド、ポリペプチド、ペプチ
ド模倣物、糖、ホルモンおよび核酸分子が含まれる。具体的な実施形態では、この試験薬
剤は、約2,000ダルトン未満の分子量を有する小さい有機分子である。
書に明示的に記載されていないアッセイ形式が、当業者によって理解される。本明細書に
記載されるように、本発明の試験化合物(薬剤)は、任意のコンビナトリアルケミカル方
法によって創出され得る。あるいは、これらの対象化合物は、in vivoまたはin
vitroで合成された天然に存在する生体分子であり得る。組織成長のモジュレータ
ーとして作用するそれらの能力について試験される化合物(薬剤)は、例えば、細菌、酵
母、植物もしくは他の生物によって産生され得(例えば、天然産物)、化学的に産生され
得(例えば、ペプチド模倣物を含む小分子)、または組換え産生され得る。本発明によっ
て企図される試験化合物には、非ペプチジル有機分子、ペプチド、ポリペプチド、ペプチ
ド模倣物、糖、ホルモンおよび核酸分子が含まれる。具体的な実施形態では、この試験薬
剤は、約2,000ダルトン未満の分子量を有する小さい有機分子である。
本発明の試験化合物は、単一の個別の実体として提供され得るか、またはコンビナトリ
アルケミストリーなどによって作製された、より高い複雑度のライブラリーにおいて提供
され得る。これらのライブラリーは、例えば、アルコール、アルキルハライド、アミン、
アミド、エステル、アルデヒド、エーテルおよび他のクラスの有機化合物を含み得る。試
験系への試験化合物の提示は、特に初期スクリーニングステップでは、単離された形態の
化合物でまたは化合物の混合物としてのいずれかであり得る。任意選択で、これらの化合
物は、他の化合物で任意選択で誘導体化され得、化合物の単離を促進する誘導体化基を有
し得る。誘導体化基の非限定的な例には、ビオチン、フルオレセイン、ジゴキシゲニン(
digoxygenin)、緑色蛍光タンパク質、同位体、ポリヒスチジン、磁性ビーズ
、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)、光活性化可能なクロスリンカーまたは
それらの任意の組合せが含まれる。
アルケミストリーなどによって作製された、より高い複雑度のライブラリーにおいて提供
され得る。これらのライブラリーは、例えば、アルコール、アルキルハライド、アミン、
アミド、エステル、アルデヒド、エーテルおよび他のクラスの有機化合物を含み得る。試
験系への試験化合物の提示は、特に初期スクリーニングステップでは、単離された形態の
化合物でまたは化合物の混合物としてのいずれかであり得る。任意選択で、これらの化合
物は、他の化合物で任意選択で誘導体化され得、化合物の単離を促進する誘導体化基を有
し得る。誘導体化基の非限定的な例には、ビオチン、フルオレセイン、ジゴキシゲニン(
digoxygenin)、緑色蛍光タンパク質、同位体、ポリヒスチジン、磁性ビーズ
、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)、光活性化可能なクロスリンカーまたは
それらの任意の組合せが含まれる。
化合物および天然抽出物のライブラリーを試験する多くの薬物スクリーニングプログラ
ムでは、ハイスループットアッセイが、所与の期間に調査される化合物の数を最大化する
ために、望ましい。精製または半精製のタンパク質を用いて誘導され得るものなどの無細
胞系で実施されるアッセイは、迅速な開発と試験化合物によって媒介される分子標的にお
ける変更の比較的容易な検出とを可能にするように生み出され得るという点で、「一次」
スクリーニングとして好ましいことが多い。さらに、試験化合物の細胞毒性またはバイオ
アベイラビリティの影響は、一般に、in vitroの系では無視され得、その代わり
に、このアッセイは、TβRIIポリペプチドとGDF15との結合親和性の変更として
現れ得るような、分子標的に対する薬物の影響に主に焦点を当てる。
ムでは、ハイスループットアッセイが、所与の期間に調査される化合物の数を最大化する
ために、望ましい。精製または半精製のタンパク質を用いて誘導され得るものなどの無細
胞系で実施されるアッセイは、迅速な開発と試験化合物によって媒介される分子標的にお
ける変更の比較的容易な検出とを可能にするように生み出され得るという点で、「一次」
スクリーニングとして好ましいことが多い。さらに、試験化合物の細胞毒性またはバイオ
アベイラビリティの影響は、一般に、in vitroの系では無視され得、その代わり
に、このアッセイは、TβRIIポリペプチドとGDF15との結合親和性の変更として
現れ得るような、分子標的に対する薬物の影響に主に焦点を当てる。
単に例示するために、本発明の例示的なスクリーニングアッセイでは、目的の化合物は
、通常はGDF15と結合することが可能な単離および精製されたTβRIIポリペプチ
ドと接触させられる。次いで、化合物およびTβRIIポリペプチドの混合物に、TβR
IIリガンドを含む組成物が添加される。TβRII/GDF15複合体の検出および定
量化は、TβRIIポリペプチドとGDF15との複合体形成を阻害(または強化)する
際の化合物の効力を決定するための手段を提供する。この化合物の効力は、種々の濃度の
試験化合物を使用して取得されたデータから、用量反応曲線を生成することによって評価
され得る。さらに、対照アッセイもまた、比較のためのベースラインを提供するために実
施され得る。例えば、対照アッセイでは、単離および精製されたGDF15が、TβRI
Iポリペプチドを含む組成物に添加され、TβRII/GDF15複合体の形成が、試験
化合物の非存在下で定量化される。一般に、反応物が混合され得る順序は、変動され得、
同時に混合され得ることが理解される。さらに、精製されたタンパク質の代わりに、細胞
抽出物および溶解物が、適切な無細胞アッセイ系を提供するために使用され得る。
、通常はGDF15と結合することが可能な単離および精製されたTβRIIポリペプチ
ドと接触させられる。次いで、化合物およびTβRIIポリペプチドの混合物に、TβR
IIリガンドを含む組成物が添加される。TβRII/GDF15複合体の検出および定
量化は、TβRIIポリペプチドとGDF15との複合体形成を阻害(または強化)する
際の化合物の効力を決定するための手段を提供する。この化合物の効力は、種々の濃度の
試験化合物を使用して取得されたデータから、用量反応曲線を生成することによって評価
され得る。さらに、対照アッセイもまた、比較のためのベースラインを提供するために実
施され得る。例えば、対照アッセイでは、単離および精製されたGDF15が、TβRI
Iポリペプチドを含む組成物に添加され、TβRII/GDF15複合体の形成が、試験
化合物の非存在下で定量化される。一般に、反応物が混合され得る順序は、変動され得、
同時に混合され得ることが理解される。さらに、精製されたタンパク質の代わりに、細胞
抽出物および溶解物が、適切な無細胞アッセイ系を提供するために使用され得る。
TβRIIポリペプチドとGDF15との複合体形成は、種々の技術によって検出され
得る。例えば、複合体の形成のモジュレーションは、イムノアッセイまたはクロマトグラ
フィー検出により、例えば、検出可能に標識されたタンパク質、例えば、放射能標識され
た(例えば、32P、35S、14Cもしくは3H)、蛍光標識された(例えば、FIT
C)、または酵素的に標識されたTβRIIポリペプチドまたはGDF15を使用して、
定量化され得る。
得る。例えば、複合体の形成のモジュレーションは、イムノアッセイまたはクロマトグラ
フィー検出により、例えば、検出可能に標識されたタンパク質、例えば、放射能標識され
た(例えば、32P、35S、14Cもしくは3H)、蛍光標識された(例えば、FIT
C)、または酵素的に標識されたTβRIIポリペプチドまたはGDF15を使用して、
定量化され得る。
ある特定の実施形態では、本発明は、TβRIIポリペプチドとその結合タンパク質と
の相互作用の程度を、直接的または間接的にのいずれかで測定する際の、蛍光偏光アッセ
イおよび蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)アッセイの使用を企図する。さらに、他の
様式の検出、例えば、光導波路(PCT公開WO96/26432および米国特許第5,
677,196号)、表面プラズモン共鳴(SPR)、表面電荷センサーおよび表面力セ
ンサーに基づくものが、本発明の多くの実施形態と適合性である。
の相互作用の程度を、直接的または間接的にのいずれかで測定する際の、蛍光偏光アッセ
イおよび蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)アッセイの使用を企図する。さらに、他の
様式の検出、例えば、光導波路(PCT公開WO96/26432および米国特許第5,
677,196号)、表面プラズモン共鳴(SPR)、表面電荷センサーおよび表面力セ
ンサーに基づくものが、本発明の多くの実施形態と適合性である。
さらに、本発明は、TβRIIポリペプチドとその結合タンパク質との相互作用を破壊
または強化する薬剤を同定するための、「ツーハイブリッドアッセイ」としても公知の相
互作用トラップアッセイの使用を企図する。例えば、米国特許第5,283,317号;
Zervosら(1993年)Cell 72巻:223~232頁;Maduraら(
1993年)J Biol Chem 268巻:12046~12054頁;Bart
elら(1993年)Biotechniques 14巻:920~924頁;および
Iwabuchiら(1993年)Oncogene 8巻:1693~1696頁)を
参照のこと。具体的な実施形態では、本発明は、TβRIIポリペプチドとその結合タン
パク質との相互作用を解離させる化合物(例えば、小分子またはペプチド)を同定するた
めの逆ツーハイブリッドシステムの使用を企図する。例えば、VidalおよびLegr
ain、(1999年)Nucleic Acids Res 27巻:919~29頁
;VidalおよびLegrain、(1999年)Trends Biotechno
l 17巻:374~81頁;ならびに米国特許第5,525,490号;同第5,95
5,280号;および同第5,965,368号を参照のこと。
または強化する薬剤を同定するための、「ツーハイブリッドアッセイ」としても公知の相
互作用トラップアッセイの使用を企図する。例えば、米国特許第5,283,317号;
Zervosら(1993年)Cell 72巻:223~232頁;Maduraら(
1993年)J Biol Chem 268巻:12046~12054頁;Bart
elら(1993年)Biotechniques 14巻:920~924頁;および
Iwabuchiら(1993年)Oncogene 8巻:1693~1696頁)を
参照のこと。具体的な実施形態では、本発明は、TβRIIポリペプチドとその結合タン
パク質との相互作用を解離させる化合物(例えば、小分子またはペプチド)を同定するた
めの逆ツーハイブリッドシステムの使用を企図する。例えば、VidalおよびLegr
ain、(1999年)Nucleic Acids Res 27巻:919~29頁
;VidalおよびLegrain、(1999年)Trends Biotechno
l 17巻:374~81頁;ならびに米国特許第5,525,490号;同第5,95
5,280号;および同第5,965,368号を参照のこと。
ある特定の実施形態では、これらの対象化合物は、本発明のTβRIIまたはGDF1
5ポリペプチドと相互作用するそれらの能力によって同定される。化合物とTβRIIま
たはGDF15ポリペプチドとの相互作用は、共有結合または非共有結合であり得る。例
えば、かかる相互作用は、光架橋、放射能標識されたリガンド結合およびアフィニティー
クロマトグラフィーを含むin vitroの生化学的方法を使用して、タンパク質レベ
ルで同定され得る(Jakoby WBら、1974年、Methods in Enz
ymology 46巻:1頁)。特定の場合には、これらの化合物は、機構ベースのア
ッセイ、例えば、GDF15またはTβRIIポリペプチドと結合する化合物を検出する
ためのアッセイにおいてスクリーニングされ得る。これは、固相または液相結合事象を含
み得る。あるいは、GDF15またはTβRIIポリペプチドをコードする遺伝子は、細
胞中にレポーター系(例えば、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼまたは緑色蛍光タ
ンパク質)と共にトランスフェクトされ得、好ましくはハイスループットスクリーニング
によってライブラリーに対してスクリーニングされ得、またはライブラリーの個々のメン
バーを用いてスクリーニングされ得る。他の機構ベースの結合アッセイ、例えば、自由エ
ネルギーにおける変化を検出する結合アッセイが、使用され得る。結合アッセイは、ウェ
ル、ビーズもしくはチップに固定された、または固定化された抗体によって捕捉された、
またはキャピラリー電気泳動によって分離された標的を用いて、実施され得る。結合した
化合物は、通常は比色または蛍光または表面プラズモン共鳴を使用して、検出され得る。
5ポリペプチドと相互作用するそれらの能力によって同定される。化合物とTβRIIま
たはGDF15ポリペプチドとの相互作用は、共有結合または非共有結合であり得る。例
えば、かかる相互作用は、光架橋、放射能標識されたリガンド結合およびアフィニティー
クロマトグラフィーを含むin vitroの生化学的方法を使用して、タンパク質レベ
ルで同定され得る(Jakoby WBら、1974年、Methods in Enz
ymology 46巻:1頁)。特定の場合には、これらの化合物は、機構ベースのア
ッセイ、例えば、GDF15またはTβRIIポリペプチドと結合する化合物を検出する
ためのアッセイにおいてスクリーニングされ得る。これは、固相または液相結合事象を含
み得る。あるいは、GDF15またはTβRIIポリペプチドをコードする遺伝子は、細
胞中にレポーター系(例えば、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼまたは緑色蛍光タ
ンパク質)と共にトランスフェクトされ得、好ましくはハイスループットスクリーニング
によってライブラリーに対してスクリーニングされ得、またはライブラリーの個々のメン
バーを用いてスクリーニングされ得る。他の機構ベースの結合アッセイ、例えば、自由エ
ネルギーにおける変化を検出する結合アッセイが、使用され得る。結合アッセイは、ウェ
ル、ビーズもしくはチップに固定された、または固定化された抗体によって捕捉された、
またはキャピラリー電気泳動によって分離された標的を用いて、実施され得る。結合した
化合物は、通常は比色または蛍光または表面プラズモン共鳴を使用して、検出され得る。
ある特定の態様では、本発明は、GDF15媒介性の細胞シグナル伝達をモジュレート
(刺激または阻害)するための方法および薬剤を提供する。したがって、同定された任意
の化合物は、GDF15シグナル伝達をモジュレートするそれらの能力を確認するために
、細胞または組織全体中で、in vitroまたはin vivoで試験され得る。当
該分野で公知の種々の方法が、この目的のために利用され得る。
(刺激または阻害)するための方法および薬剤を提供する。したがって、同定された任意
の化合物は、GDF15シグナル伝達をモジュレートするそれらの能力を確認するために
、細胞または組織全体中で、in vitroまたはin vivoで試験され得る。当
該分野で公知の種々の方法が、この目的のために利用され得る。
7.例示的な治療的使用
本明細書で使用する場合、障害または状態を「予防する」治療薬とは、統計学的試料に
おいて、未処置の対照試料と比較して、処置した試料において障害もしくは状態の発生を
低減させ、あるいは未処置の対照試料と比較して、障害もしくは状態の1もしくは複数の
症状の発症を遅延またはその重症度を低減させる化合物を指す。用語「処置する」は、本
明細書で使用する場合、状態が一旦確立された後の、その状態の寛解または排除を含む。
いずれの場合にも、予防または処置は、医師によって提供される診断および治療剤の投与
の意図した結果において、識別され得る。
本明細書で使用する場合、障害または状態を「予防する」治療薬とは、統計学的試料に
おいて、未処置の対照試料と比較して、処置した試料において障害もしくは状態の発生を
低減させ、あるいは未処置の対照試料と比較して、障害もしくは状態の1もしくは複数の
症状の発症を遅延またはその重症度を低減させる化合物を指す。用語「処置する」は、本
明細書で使用する場合、状態が一旦確立された後の、その状態の寛解または排除を含む。
いずれの場合にも、予防または処置は、医師によって提供される診断および治療剤の投与
の意図した結果において、識別され得る。
本開示は、上述のTβRII-Fc融合タンパク質または核酸アンタゴニスト(例えば
、アンチセンスもしくはsiRNA)を含む、本明細書で以下、集合的に「治療剤」と称
されるTβRIIポリペプチドの有効量を対象に投与することによって、TGFβスーパ
ーファミリーメンバーと関連する疾患または状態を処置または予防する方法を提供する。
一部の実施形態では、この疾患または状態は、調節不全のGDF15、TGFβ1または
TGFβ3シグナル伝達と関連する。特定の心血管または血管障害を処置するための方法
および組成物もまた提供される。さらに、本開示は、がんを処置または予防するための方
法および組成物を提供する。さらに、本開示は、線維性障害および状態を処置または予防
するための方法および組成物を提供する。
、アンチセンスもしくはsiRNA)を含む、本明細書で以下、集合的に「治療剤」と称
されるTβRIIポリペプチドの有効量を対象に投与することによって、TGFβスーパ
ーファミリーメンバーと関連する疾患または状態を処置または予防する方法を提供する。
一部の実施形態では、この疾患または状態は、調節不全のGDF15、TGFβ1または
TGFβ3シグナル伝達と関連する。特定の心血管または血管障害を処置するための方法
および組成物もまた提供される。さらに、本開示は、がんを処置または予防するための方
法および組成物を提供する。さらに、本開示は、線維性障害および状態を処置または予防
するための方法および組成物を提供する。
特に、本開示のポリペプチド治療剤は、慢性の血管または心血管疾患を処置または予防
するために有用である。この種類の例示的な障害には、心臓疾患(心筋疾患、心筋梗塞、
狭心症および心臓弁膜症を含む);腎疾患(慢性糸球体炎症、糖尿病性腎不全およびルー
プス関連腎炎症を含む);アテローム動脈硬化症または他の型の動脈硬化症と関連する障
害(脳卒中、脳出血、くも膜下出血、狭心症および腎動脈硬化症を含む);血栓性障害(
脳血栓症、血栓性腸管壊死を含む);糖尿病の合併症(糖尿病関連網膜疾患、白内障、糖
尿病関連腎疾患、糖尿病関連神経病理、糖尿病関連壊疽および糖尿病関連慢性感染を含む
);血管炎症障害(全身性エリテマトーデス、関節リウマチ、関節動脈炎症、大細胞型動
脈炎症、川崎病、高安動脈炎、チャーグ・ストラウス症候群およびヘノッホ・シェーンラ
イン紫斑病);糖尿病性脈管障害;ならびに心障害、例えば、先天性心臓疾患、心筋症(
例えば、拡張型、肥大型、拘束性心筋症)、およびうっ血性心不全が含まれるがこれらに
限定されない。例示的な障害には、遺伝性出血性末梢血管拡張症(HHT)、マルファン
症候群、ロイス・ディーツ症候群、家族性胸部大動脈瘤症候群、動脈蛇行症候群、子癇前
症および再狭窄がさらに含まれるがこれらに限定されない。
するために有用である。この種類の例示的な障害には、心臓疾患(心筋疾患、心筋梗塞、
狭心症および心臓弁膜症を含む);腎疾患(慢性糸球体炎症、糖尿病性腎不全およびルー
プス関連腎炎症を含む);アテローム動脈硬化症または他の型の動脈硬化症と関連する障
害(脳卒中、脳出血、くも膜下出血、狭心症および腎動脈硬化症を含む);血栓性障害(
脳血栓症、血栓性腸管壊死を含む);糖尿病の合併症(糖尿病関連網膜疾患、白内障、糖
尿病関連腎疾患、糖尿病関連神経病理、糖尿病関連壊疽および糖尿病関連慢性感染を含む
);血管炎症障害(全身性エリテマトーデス、関節リウマチ、関節動脈炎症、大細胞型動
脈炎症、川崎病、高安動脈炎、チャーグ・ストラウス症候群およびヘノッホ・シェーンラ
イン紫斑病);糖尿病性脈管障害;ならびに心障害、例えば、先天性心臓疾患、心筋症(
例えば、拡張型、肥大型、拘束性心筋症)、およびうっ血性心不全が含まれるがこれらに
限定されない。例示的な障害には、遺伝性出血性末梢血管拡張症(HHT)、マルファン
症候群、ロイス・ディーツ症候群、家族性胸部大動脈瘤症候群、動脈蛇行症候群、子癇前
症および再狭窄がさらに含まれるがこれらに限定されない。
TβRIIポリペプチドは、単独で、またはTGFβ関連の心血管障害および/もしく
は状態を処置するために有用な治療剤などの1もしくは複数の薬剤もしくは治療モダリテ
ィと組み合わせて、対象に投与され得る。ある特定の実施形態では、第2の薬剤または治
療モダリティは、血管形成術、ベータブロッカー、血圧降下薬、強心薬、抗血栓薬、血管
拡張薬、ホルモンアンタゴニスト、エンドセリンアンタゴニスト、カルシウムチャネルブ
ロッカー、ホスホジエステラーゼインヒビター、アンジオテンシン2型アンタゴニストお
よび/またはサイトカインブロッカー/インヒビターのうちの1または複数から選択され
る。
は状態を処置するために有用な治療剤などの1もしくは複数の薬剤もしくは治療モダリテ
ィと組み合わせて、対象に投与され得る。ある特定の実施形態では、第2の薬剤または治
療モダリティは、血管形成術、ベータブロッカー、血圧降下薬、強心薬、抗血栓薬、血管
拡張薬、ホルモンアンタゴニスト、エンドセリンアンタゴニスト、カルシウムチャネルブ
ロッカー、ホスホジエステラーゼインヒビター、アンジオテンシン2型アンタゴニストお
よび/またはサイトカインブロッカー/インヒビターのうちの1または複数から選択され
る。
特に、本開示のポリペプチド治療剤は、がん(腫瘍)を処置または予防するために有用
である。用語「がん」および「がん性」とは、調節されない細胞の成長/増殖を典型的に
は特徴とする、哺乳動物における生理学的状態を指すまたは記述する。がんまたは新生物
障害の例には、癌腫、リンパ腫、芽腫、肉腫および白血病が含まれるがこれらに限定され
ない。かかるがんのより特定の例には、扁平上皮がん、腹膜のがん、肝細胞がん、胃腸管
がん、膵臓がん、神経膠芽腫、子宮頸がん、卵巣がん、肝臓がん、膀胱がん、ヘパトーマ
、乳房がん、結腸がん、結腸直腸がん、子宮内膜または子宮癌、唾液腺癌、腎臓がん、前
立腺がん、外陰部がん、甲状腺がん、肝癌、胃がん、腸管がん、皮膚がん、骨がん、胃の
がん、黒色腫、および頭頸部扁平上皮がんを含む種々の型の頭頸部がんが含まれる。新生
物障害および関連状態の他の例には、食道癌、莢膜細胞腫、男化腫瘍、子宮内膜増殖症、
子宮内膜症、線維肉腫、絨毛癌、上咽頭癌、喉頭癌、肝芽腫、カポジ肉腫、皮膚癌、血管
腫、海綿状血管腫、血管芽細胞腫、網膜芽細胞腫、星状細胞腫、神経膠芽腫、シュワン細
胞腫、乏突起神経膠腫、髄芽細胞腫、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、骨原性肉腫、平滑筋肉
腫、尿路癌、ウィルムス腫瘍、腎細胞癌、前立腺癌、母斑症(phakomatoses
)と関連する異常な血管増殖、およびメグズ症候群が含まれる。本明細書に記載される治
療剤による処置に特に適したがんは、以下のうちの1または複数を特徴とし得る:このが
んは、腫瘍もしくは血清において検出可能な上昇したTβRIIレベル、増加したGDF
15、TGFβ1もしくはTGFβ3の発現レベルもしくは生物学的活性を有し、転移性
であるか、もしくは転移性になる危険性があり、またはそれらの任意の組合せである。
である。用語「がん」および「がん性」とは、調節されない細胞の成長/増殖を典型的に
は特徴とする、哺乳動物における生理学的状態を指すまたは記述する。がんまたは新生物
障害の例には、癌腫、リンパ腫、芽腫、肉腫および白血病が含まれるがこれらに限定され
ない。かかるがんのより特定の例には、扁平上皮がん、腹膜のがん、肝細胞がん、胃腸管
がん、膵臓がん、神経膠芽腫、子宮頸がん、卵巣がん、肝臓がん、膀胱がん、ヘパトーマ
、乳房がん、結腸がん、結腸直腸がん、子宮内膜または子宮癌、唾液腺癌、腎臓がん、前
立腺がん、外陰部がん、甲状腺がん、肝癌、胃がん、腸管がん、皮膚がん、骨がん、胃の
がん、黒色腫、および頭頸部扁平上皮がんを含む種々の型の頭頸部がんが含まれる。新生
物障害および関連状態の他の例には、食道癌、莢膜細胞腫、男化腫瘍、子宮内膜増殖症、
子宮内膜症、線維肉腫、絨毛癌、上咽頭癌、喉頭癌、肝芽腫、カポジ肉腫、皮膚癌、血管
腫、海綿状血管腫、血管芽細胞腫、網膜芽細胞腫、星状細胞腫、神経膠芽腫、シュワン細
胞腫、乏突起神経膠腫、髄芽細胞腫、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、骨原性肉腫、平滑筋肉
腫、尿路癌、ウィルムス腫瘍、腎細胞癌、前立腺癌、母斑症(phakomatoses
)と関連する異常な血管増殖、およびメグズ症候群が含まれる。本明細書に記載される治
療剤による処置に特に適したがんは、以下のうちの1または複数を特徴とし得る:このが
んは、腫瘍もしくは血清において検出可能な上昇したTβRIIレベル、増加したGDF
15、TGFβ1もしくはTGFβ3の発現レベルもしくは生物学的活性を有し、転移性
であるか、もしくは転移性になる危険性があり、またはそれらの任意の組合せである。
かかる方法のある特定の実施形態では、1または複数のポリペプチド治療剤は、一緒に
(同時に)または異なる時点で(順次)、投与され得る。さらに、ポリペプチド治療剤は
、がんを処置するためまたは血管新生を阻害するために、別の型の化合物と共に投与され
得る。
(同時に)または異なる時点で(順次)、投与され得る。さらに、ポリペプチド治療剤は
、がんを処置するためまたは血管新生を阻害するために、別の型の化合物と共に投与され
得る。
ある特定の実施形態では、本開示の対象方法は、単独で使用され得る。あるいは、これ
らの対象方法は、増殖性障害(例えば、腫瘍)の処置または予防に対して指向された他の
従来の抗がん治療アプローチと組み合わせて使用され得る。例えば、かかる方法は、予防
的がん予防、手術後のがんの再発および転移の予防において、ならびに他の従来のがん治
療のアジュバントとして、使用され得る。本開示は、従来のがん治療(例えば、化学療法
、放射線療法、光線療法、免疫療法および手術)の有効性が、対象ポリペプチド治療剤の
使用を介して増強され得ることを認識している。
らの対象方法は、増殖性障害(例えば、腫瘍)の処置または予防に対して指向された他の
従来の抗がん治療アプローチと組み合わせて使用され得る。例えば、かかる方法は、予防
的がん予防、手術後のがんの再発および転移の予防において、ならびに他の従来のがん治
療のアジュバントとして、使用され得る。本開示は、従来のがん治療(例えば、化学療法
、放射線療法、光線療法、免疫療法および手術)の有効性が、対象ポリペプチド治療剤の
使用を介して増強され得ることを認識している。
多様な従来の化合物が、抗新生物または抗がん活性を有することが示されている。これ
らの化合物は、固形腫瘍を収縮させるため、転移およびさらなる成長を予防するため、ま
たは白血病もしくは骨髄の悪性腫瘍における悪性細胞の数を減少させるための化学療法に
おいて、医薬剤として使用されてきた。化学療法は、種々の型の悪性腫瘍を処置する際に
有効であるが、多くの抗新生物化合物は、望ましくない副作用を誘導する。2またはそれ
超の異なる処置が組み合わされる場合、これらの処置は、相乗的に作用し得、処置の各々
の投薬量の低減を可能にし、それによって、より高い投薬量において各化合物によっても
たらされる有害な副作用を低減させることが示されている。他の例では、処置に対して抵
抗性の悪性腫瘍は、2またはそれ超の異なる処置の組合せ治療に応答し得る。
らの化合物は、固形腫瘍を収縮させるため、転移およびさらなる成長を予防するため、ま
たは白血病もしくは骨髄の悪性腫瘍における悪性細胞の数を減少させるための化学療法に
おいて、医薬剤として使用されてきた。化学療法は、種々の型の悪性腫瘍を処置する際に
有効であるが、多くの抗新生物化合物は、望ましくない副作用を誘導する。2またはそれ
超の異なる処置が組み合わされる場合、これらの処置は、相乗的に作用し得、処置の各々
の投薬量の低減を可能にし、それによって、より高い投薬量において各化合物によっても
たらされる有害な副作用を低減させることが示されている。他の例では、処置に対して抵
抗性の悪性腫瘍は、2またはそれ超の異なる処置の組合せ治療に応答し得る。
本明細書に開示される治療剤が、併用してまたは順次のいずれかで、別の従来の抗新生
物剤と組み合わせて投与される場合、かかる治療剤は、抗新生物剤の治療効果を増強し得
る、またはかかる抗新生物剤に対する細胞の耐性を克服し得る。これは、抗新生物剤の投
薬量の減少を可能にし、それによって、望ましくない副作用を低減させ、または耐性細胞
における抗新生物剤の有効性を回復させる。
物剤と組み合わせて投与される場合、かかる治療剤は、抗新生物剤の治療効果を増強し得
る、またはかかる抗新生物剤に対する細胞の耐性を克服し得る。これは、抗新生物剤の投
薬量の減少を可能にし、それによって、望ましくない副作用を低減させ、または耐性細胞
における抗新生物剤の有効性を回復させる。
本開示によれば、本明細書に記載されるポリペプチド治療剤は、疾患の処置のために他
の組成物および手順と組み合わせて使用され得る。例えば、腫瘍は、TβRIIポリペプ
チドと組み合わせた手術、放射線療法または化学療法で従来通りに処置され得、次いで、
TβRIIポリペプチドが、微小転移の休眠を延長させ、任意の残留原発性腫瘍を安定化
させるために、患者に引き続いて投与され得る。
の組成物および手順と組み合わせて使用され得る。例えば、腫瘍は、TβRIIポリペプ
チドと組み合わせた手術、放射線療法または化学療法で従来通りに処置され得、次いで、
TβRIIポリペプチドが、微小転移の休眠を延長させ、任意の残留原発性腫瘍を安定化
させるために、患者に引き続いて投与され得る。
本発明のある特定の態様では、TβRIIポリペプチドとの組合せ腫瘍治療に有用な他
の治療剤には、他のがん治療が含まれる:例えば、手術、細胞傷害剤、照射または放射性
物質の投与が関与する放射線学的処置、化学療法剤、抗ホルモン剤、成長阻害剤、抗新生
物組成物、ならびに本明細書に列挙され当該分野で公知の抗がん剤による処置、またはそ
れらの組合せ。
の治療剤には、他のがん治療が含まれる:例えば、手術、細胞傷害剤、照射または放射性
物質の投与が関与する放射線学的処置、化学療法剤、抗ホルモン剤、成長阻害剤、抗新生
物組成物、ならびに本明細書に列挙され当該分野で公知の抗がん剤による処置、またはそ
れらの組合せ。
用語「細胞傷害剤」とは、本明細書で使用する場合、細胞の機能を阻害もしくは防止す
る、および/または細胞の破壊を引き起こす、物質を指す。この用語は、放射性同位体(
例えば、At211、I131、I125、Y90、Re186、Re188、Sm15
3、Bi212、P32、およびLuの放射性同位体)、化学療法剤、例えば、メトトレ
キセート、アドリアマイシン(adriamicin)、ビンカアルカロイド(ビンクリ
スチン、ビンブラスチン、エトポシド)、ドキソルビシン、メルファラン、マイトマイシ
ンC、クロラムブシル、ダウノルビシンまたは他のインターカレート剤、酵素およびそれ
らの断片、例えば、核酸分解酵素、抗生物質、ならびに毒素、例えば、小分子毒素、また
はそれらの断片および/もしくはバリアントを含む、細菌、真菌、植物もしくは動物起源
の酵素的に活性な毒素、ならびに以下に開示する種々の抗腫瘍剤もしくは抗がん剤を含む
ことを意図する。他の細胞傷害剤は、以下に記載されている。殺腫瘍剤は、腫瘍細胞の破
壊を引き起こす。
る、および/または細胞の破壊を引き起こす、物質を指す。この用語は、放射性同位体(
例えば、At211、I131、I125、Y90、Re186、Re188、Sm15
3、Bi212、P32、およびLuの放射性同位体)、化学療法剤、例えば、メトトレ
キセート、アドリアマイシン(adriamicin)、ビンカアルカロイド(ビンクリ
スチン、ビンブラスチン、エトポシド)、ドキソルビシン、メルファラン、マイトマイシ
ンC、クロラムブシル、ダウノルビシンまたは他のインターカレート剤、酵素およびそれ
らの断片、例えば、核酸分解酵素、抗生物質、ならびに毒素、例えば、小分子毒素、また
はそれらの断片および/もしくはバリアントを含む、細菌、真菌、植物もしくは動物起源
の酵素的に活性な毒素、ならびに以下に開示する種々の抗腫瘍剤もしくは抗がん剤を含む
ことを意図する。他の細胞傷害剤は、以下に記載されている。殺腫瘍剤は、腫瘍細胞の破
壊を引き起こす。
「化学療法剤」は、がんの処置において有用な化学的化合物である。化学療法剤の例に
は、アルキル化剤、例えば、チオテパおよびCYTOXAN(登録商標)シクロホスファ
ミド(cyclosphosphamide);スルホン酸アルキル、例えば、ブスルフ
ァン、インプロスルファンおよびピポスルファン;アジリジン、例えば、ベンゾドパ、カ
ルボコン、メツレドパおよびウレドパ;アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエ
チレンホスホラミド(trietylenephosphoramide)、トリエチレ
ンチオホスホラミド(triethiylenethiophosphoramide)
およびトリメチロールメラミン(trimethylolomelamine)を含む、
エチレンイミンおよびメチルメラミン(methylamelamine);アセトゲニ
ン(具体的には、ブラタシンおよびブラタシノン);デルタ-9-テトラヒドロカンナビ
ノール(ドロナビノール、MARINOL(登録商標));ベータ-ラパコン;ラパコー
ル;コルヒチン;ベツリン酸;カンプトテシン(合成アナログトポテカン(HYCAMT
IN(登録商標))、CPT-11(イリノテカン、CAMPTOSAR(登録商標))
、アセチルカンプトテシン、スコポレクチン、および9-アミノカンプトテシンを含む)
;ブリオスタチン;カリスタチン;CC-1065(そのアドゼレシン、カルゼレシンお
よびビセレシン合成アナログを含む);ポドフィロトキシン;ポドフィリン酸;テニポシ
ド;クリプトフィシン(特に、クリプトフィシン1およびクリプトフィシン8);ドラス
タチン;デュオカルマイシン(合成アナログ、KW-2189およびCB1-TM1を含
む);エリュテロビン;パンクラチスタチン;サルコジクチン;スポンジスタチン;ナイ
トロジェンマスタード、例えば、クロラムブシル、クロルナファジン、シクロホスファミ
ド、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、メクロレタミン酸化物塩酸塩
、メルファラン、ノベンビチン、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミド
、ウラシルマスタード;ニトロソウレア(nitrosurea)、例えば、カルムスチ
ン、クロロゾトシン、ホテムスチン、ロムスチン、ニムスチンおよびラニムスチン(ra
nimnustine);抗生物質、例えば、エンジイン抗生物質(例えば、カリチアマ
イシン、特に、カリチアマイシンガンマールおよびカリチアマイシンオメガール(例えば
、Agnew、Chem Intl. Ed. Engl.、33巻:183~186頁
(1994年)を参照のこと);ディネマイシンAを含むディネマイシン;エスペラミシ
ン;ならびにネオカルジノスタチン発色団および関連の色素タンパク質エンジイン抗生物
質発色団)、アクラシノマイシン(aclacinomysin)、アクチノマイシン、
アウスラマイシン、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン、カラビシン、カル
ミノマイシン、カルチノフィリン、クロモマイシン(chromomycinis)、ダ
クチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6-ジアゾ-5-オキソ-L-ノルロ
イシン、ADRIAMYCIN(登録商標)ドキソルビシン(モルホリノ-ドキソルビシ
ン、シアノモルホリノ-ドキソルビシン、2-ピロリノ-ドキソルビシンおよびデオキシ
ドキソルビシンを含む)、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシ
ン、マイトマイシン、例えば、マイトマイシンC、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、
オリボマイシン、ペプロマイシン、ポルフィロマイシン、ピューロマイシン、ケラマイシ
ン、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメク
ス、ジノスタチン、ゾルビシン;代謝拮抗薬、例えば、メトトレキセートおよび5-フル
オロウラシル(5-FU);葉酸アナログ、例えば、デノプテリン、メトトレキセート、
プテロプテリン、トリメトレキセート;プリンアナログ、例えば、フルダラビン、6-メ
ルカプトプリン、チアミプリン、チオグアニン;ピリミジンアナログ、例えば、アンシタ
ビン、アザシチジン、6-アザウリジン、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジ
ン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロクスウリジン;アンドロゲン、例えば、カル
ステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テス
トラクトン;抗副腎剤、例えば、アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタン;葉酸補
充剤、例えば、フォリン酸;アセグラトン;アルドホスファミドグリコシド;アミノレブ
リン酸;エニルウラシル;アムサクリン;ベストラブシル;ビサントレン;エダトレキセ
ート(edatraxate);デメコルチン;ジアジコン;エフロルニチン(elfo
rnithine);酢酸エリプチニウム;エポチロン;エトグルシド;硝酸ガリウム;
ヒドロキシウレア;レンチナン;ロニダミン;マイタンシノイド、例えば、マイタンシン
およびアンサミトシン;ミトグアゾン;ミトキサントロン;モピダンモール;ニトラエリ
ン;ペントスタチン;フェナメット;ピラルビシン;ロソキサントロン;2-エチルヒド
ラジド;プロカルバジン;PSK(登録商標)ポリサッカライド複合体(JHS Nat
ural Products、Eugene、OR);ラゾキサン;リゾキシン;シゾフ
ィラン;スピロゲルマニウム;テヌアゾン酸;トリアジコン;2,2’,2”-トリクロ
ロトリエチルアミン;トリコテシン(特に、T-2毒素、ベラクリンA、ロリジンAおよ
びアンギジン);ウレタン;ビンデシン(ELDISINE(登録商標)、FILDES
IN(登録商標));ダカルバジン;マンノムスチン;ミトブロニトール;ミトラクトー
ル;ピポブロマン;ガシトシン;アラビノシド(「Ara-C」);チオテパ;タキソイ
ド、例えば、TAXOL(登録商標)パクリタキセル(Bristol-Myers S
quibb Oncology、Princeton、N.J.)、ABRAXANE(
商標)パクリタキセルのCremophorなしのアルブミン操作したナノ粒子製剤(A
merican Pharmaceutical Partners、Schaumbe
rg、Illinois)およびTAXOTERE(登録商標)ドセタキセル(doxe
taxel)(Rhone-Poulenc Rorer、Antony、France
);クロラムブシル;ゲムシタビン(GEMZAR(登録商標));6-チオグアニン;
メルカプトプリン;メトトレキセート;白金アナログ、例えば、シスプラチンおよびカル
ボプラチン;ビンブラスチン(VELBAN(登録商標));白金;エトポシド(VP-
16);イホスファミド;ミトキサントロン;ビンクリスチン(ONCOVIN(登録商
標));オキサリプラチン;ロイコボリン(leucovovin);ビノレルビン(N
AVELBINE(登録商標));ノバントロン;エダトレキセート;ダウノマイシン;
アミノプテリン;イバンドロネート;トポイソメラーゼインヒビターRFS 2000;
ジフルオロメチルオルニチン(DMFO);レチノイド、例えば、レチノイン酸;カペシ
タビン(XELODA(登録商標));上記のいずれかの薬学的に許容される塩、酸もし
くは誘導体;ならびに上記の2もしくはそれ超の組合せ、例えば、シクロホスファミド、
ドキソルビシン、ビンクリスチンおよびプレドニゾロンの組合せ治療の略称CHOP、な
らびに5-FUおよびロイコボリンと組み合わせたオキサリプラチン(ELOXATIN
(商標))を用いる処置レジメンの略称FOLFOXが含まれる。
は、アルキル化剤、例えば、チオテパおよびCYTOXAN(登録商標)シクロホスファ
ミド(cyclosphosphamide);スルホン酸アルキル、例えば、ブスルフ
ァン、インプロスルファンおよびピポスルファン;アジリジン、例えば、ベンゾドパ、カ
ルボコン、メツレドパおよびウレドパ;アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエ
チレンホスホラミド(trietylenephosphoramide)、トリエチレ
ンチオホスホラミド(triethiylenethiophosphoramide)
およびトリメチロールメラミン(trimethylolomelamine)を含む、
エチレンイミンおよびメチルメラミン(methylamelamine);アセトゲニ
ン(具体的には、ブラタシンおよびブラタシノン);デルタ-9-テトラヒドロカンナビ
ノール(ドロナビノール、MARINOL(登録商標));ベータ-ラパコン;ラパコー
ル;コルヒチン;ベツリン酸;カンプトテシン(合成アナログトポテカン(HYCAMT
IN(登録商標))、CPT-11(イリノテカン、CAMPTOSAR(登録商標))
、アセチルカンプトテシン、スコポレクチン、および9-アミノカンプトテシンを含む)
;ブリオスタチン;カリスタチン;CC-1065(そのアドゼレシン、カルゼレシンお
よびビセレシン合成アナログを含む);ポドフィロトキシン;ポドフィリン酸;テニポシ
ド;クリプトフィシン(特に、クリプトフィシン1およびクリプトフィシン8);ドラス
タチン;デュオカルマイシン(合成アナログ、KW-2189およびCB1-TM1を含
む);エリュテロビン;パンクラチスタチン;サルコジクチン;スポンジスタチン;ナイ
トロジェンマスタード、例えば、クロラムブシル、クロルナファジン、シクロホスファミ
ド、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、メクロレタミン酸化物塩酸塩
、メルファラン、ノベンビチン、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミド
、ウラシルマスタード;ニトロソウレア(nitrosurea)、例えば、カルムスチ
ン、クロロゾトシン、ホテムスチン、ロムスチン、ニムスチンおよびラニムスチン(ra
nimnustine);抗生物質、例えば、エンジイン抗生物質(例えば、カリチアマ
イシン、特に、カリチアマイシンガンマールおよびカリチアマイシンオメガール(例えば
、Agnew、Chem Intl. Ed. Engl.、33巻:183~186頁
(1994年)を参照のこと);ディネマイシンAを含むディネマイシン;エスペラミシ
ン;ならびにネオカルジノスタチン発色団および関連の色素タンパク質エンジイン抗生物
質発色団)、アクラシノマイシン(aclacinomysin)、アクチノマイシン、
アウスラマイシン、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン、カラビシン、カル
ミノマイシン、カルチノフィリン、クロモマイシン(chromomycinis)、ダ
クチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6-ジアゾ-5-オキソ-L-ノルロ
イシン、ADRIAMYCIN(登録商標)ドキソルビシン(モルホリノ-ドキソルビシ
ン、シアノモルホリノ-ドキソルビシン、2-ピロリノ-ドキソルビシンおよびデオキシ
ドキソルビシンを含む)、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシ
ン、マイトマイシン、例えば、マイトマイシンC、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、
オリボマイシン、ペプロマイシン、ポルフィロマイシン、ピューロマイシン、ケラマイシ
ン、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメク
ス、ジノスタチン、ゾルビシン;代謝拮抗薬、例えば、メトトレキセートおよび5-フル
オロウラシル(5-FU);葉酸アナログ、例えば、デノプテリン、メトトレキセート、
プテロプテリン、トリメトレキセート;プリンアナログ、例えば、フルダラビン、6-メ
ルカプトプリン、チアミプリン、チオグアニン;ピリミジンアナログ、例えば、アンシタ
ビン、アザシチジン、6-アザウリジン、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジ
ン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロクスウリジン;アンドロゲン、例えば、カル
ステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テス
トラクトン;抗副腎剤、例えば、アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタン;葉酸補
充剤、例えば、フォリン酸;アセグラトン;アルドホスファミドグリコシド;アミノレブ
リン酸;エニルウラシル;アムサクリン;ベストラブシル;ビサントレン;エダトレキセ
ート(edatraxate);デメコルチン;ジアジコン;エフロルニチン(elfo
rnithine);酢酸エリプチニウム;エポチロン;エトグルシド;硝酸ガリウム;
ヒドロキシウレア;レンチナン;ロニダミン;マイタンシノイド、例えば、マイタンシン
およびアンサミトシン;ミトグアゾン;ミトキサントロン;モピダンモール;ニトラエリ
ン;ペントスタチン;フェナメット;ピラルビシン;ロソキサントロン;2-エチルヒド
ラジド;プロカルバジン;PSK(登録商標)ポリサッカライド複合体(JHS Nat
ural Products、Eugene、OR);ラゾキサン;リゾキシン;シゾフ
ィラン;スピロゲルマニウム;テヌアゾン酸;トリアジコン;2,2’,2”-トリクロ
ロトリエチルアミン;トリコテシン(特に、T-2毒素、ベラクリンA、ロリジンAおよ
びアンギジン);ウレタン;ビンデシン(ELDISINE(登録商標)、FILDES
IN(登録商標));ダカルバジン;マンノムスチン;ミトブロニトール;ミトラクトー
ル;ピポブロマン;ガシトシン;アラビノシド(「Ara-C」);チオテパ;タキソイ
ド、例えば、TAXOL(登録商標)パクリタキセル(Bristol-Myers S
quibb Oncology、Princeton、N.J.)、ABRAXANE(
商標)パクリタキセルのCremophorなしのアルブミン操作したナノ粒子製剤(A
merican Pharmaceutical Partners、Schaumbe
rg、Illinois)およびTAXOTERE(登録商標)ドセタキセル(doxe
taxel)(Rhone-Poulenc Rorer、Antony、France
);クロラムブシル;ゲムシタビン(GEMZAR(登録商標));6-チオグアニン;
メルカプトプリン;メトトレキセート;白金アナログ、例えば、シスプラチンおよびカル
ボプラチン;ビンブラスチン(VELBAN(登録商標));白金;エトポシド(VP-
16);イホスファミド;ミトキサントロン;ビンクリスチン(ONCOVIN(登録商
標));オキサリプラチン;ロイコボリン(leucovovin);ビノレルビン(N
AVELBINE(登録商標));ノバントロン;エダトレキセート;ダウノマイシン;
アミノプテリン;イバンドロネート;トポイソメラーゼインヒビターRFS 2000;
ジフルオロメチルオルニチン(DMFO);レチノイド、例えば、レチノイン酸;カペシ
タビン(XELODA(登録商標));上記のいずれかの薬学的に許容される塩、酸もし
くは誘導体;ならびに上記の2もしくはそれ超の組合せ、例えば、シクロホスファミド、
ドキソルビシン、ビンクリスチンおよびプレドニゾロンの組合せ治療の略称CHOP、な
らびに5-FUおよびロイコボリンと組み合わせたオキサリプラチン(ELOXATIN
(商標))を用いる処置レジメンの略称FOLFOXが含まれる。
がんの成長を促進し得るホルモンの影響を調節、低減、遮断または阻害するように作用
し、全身性または全身処置の形態であることが多い抗ホルモン剤もまた、この定義に含ま
れる。これらは、ホルモン自体であり得る。例には、例えば、タモキシフェン(NOLV
ADEX(登録商標)タモキシフェンを含む)、EVISTA(登録商標)ラロキシフェ
ン、ドロロキシフェン、4-ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン、ケオキシフ
ェン、LYl 17018、オナプリストンおよびFARESTON(登録商標)トレミ
フェンを含む、抗エストロゲン剤および選択的エストロゲン受容体モジュレーター(SE
RM);抗プロゲステロン剤;エストロゲン受容体下方調節剤(ERD);卵巣を抑制ま
たは停止させるように機能する薬剤、例えば、黄体形成ホルモン放出ホルモン(LHRH
)アゴニスト、例えば、LUPRON(登録商標)およびELIGARD(登録商標)酢
酸リュープロリド、酢酸ゴセレリン、酢酸ブセレリンおよびトリプトレリン(tript
erelin);他の抗アンドロゲン剤、例えば、フルタミド、ニルタミドおよびビカル
タミド;ならびに副腎におけるエストロゲン産生を調節する酵素アロマターゼを阻害する
アロマターゼインヒビター、例えば、4(5)-イミダゾール、アミノグルテチミド、M
EGASE(登録商標)酢酸メゲストロール、AROMASIN(登録商標)エキセメス
タン、ホルメスタン、ファドロゾール、RIVIS OR(登録商標)ボロゾール、FE
MARA(登録商標)レトロゾールおよびARIMIDEX(登録商標)アナストロゾー
ルなどが含まれる。さらに、化学療法剤のかかる定義には、ビスホスホネート、例えば、
クロドロネート(例えば、BONEFOS(登録商標)もしくはOSTAC(登録商標)
)、DIDROC AL(登録商標)エチドロネート、NE-58095、ZOMET
A(登録商標)ゾレドロン酸/ゾレドロネート、FOSAMAX(登録商標)アレンドロ
ネート、AREDIA(登録商標)パミドロネート、SKELID(登録商標)チルドロ
ネートまたはACTONEL(登録商標)リセドロネート;ならびにトロキサシタビン(
1,3-ジオキソランヌクレオシドシトシンアナログ);アンチセンスオリゴヌクレオチ
ド、特に、異常な細胞増殖に関与するシグナル伝達経路における遺伝子の発現を阻害する
もの、例えば、PKC-アルファ、Raf、H-Rasおよび上皮増殖因子受容体(EG
F-R)など;ワクチン、例えば、THERATOPE(登録商標)ワクチン、ならびに
遺伝子治療ワクチン、例えば、ALLOVECTIN(登録商標)ワクチン、LEUVE
CTIN(登録商標)ワクチンおよびVAXID(登録商標)ワクチン;LURTOTE
CAN(登録商標)トポイソメラーゼ1インヒビター;ABARELIX(登録商標)r
mRH;二トシル酸ラパチニブ(GW572016としても公知のErbB-2およびE
GFR二重チロシンキナーゼ小分子インヒビター);ならびに上記のいずれかの薬学的に
許容される塩、酸または誘導体が含まれる。
し、全身性または全身処置の形態であることが多い抗ホルモン剤もまた、この定義に含ま
れる。これらは、ホルモン自体であり得る。例には、例えば、タモキシフェン(NOLV
ADEX(登録商標)タモキシフェンを含む)、EVISTA(登録商標)ラロキシフェ
ン、ドロロキシフェン、4-ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン、ケオキシフ
ェン、LYl 17018、オナプリストンおよびFARESTON(登録商標)トレミ
フェンを含む、抗エストロゲン剤および選択的エストロゲン受容体モジュレーター(SE
RM);抗プロゲステロン剤;エストロゲン受容体下方調節剤(ERD);卵巣を抑制ま
たは停止させるように機能する薬剤、例えば、黄体形成ホルモン放出ホルモン(LHRH
)アゴニスト、例えば、LUPRON(登録商標)およびELIGARD(登録商標)酢
酸リュープロリド、酢酸ゴセレリン、酢酸ブセレリンおよびトリプトレリン(tript
erelin);他の抗アンドロゲン剤、例えば、フルタミド、ニルタミドおよびビカル
タミド;ならびに副腎におけるエストロゲン産生を調節する酵素アロマターゼを阻害する
アロマターゼインヒビター、例えば、4(5)-イミダゾール、アミノグルテチミド、M
EGASE(登録商標)酢酸メゲストロール、AROMASIN(登録商標)エキセメス
タン、ホルメスタン、ファドロゾール、RIVIS OR(登録商標)ボロゾール、FE
MARA(登録商標)レトロゾールおよびARIMIDEX(登録商標)アナストロゾー
ルなどが含まれる。さらに、化学療法剤のかかる定義には、ビスホスホネート、例えば、
クロドロネート(例えば、BONEFOS(登録商標)もしくはOSTAC(登録商標)
)、DIDROC AL(登録商標)エチドロネート、NE-58095、ZOMET
A(登録商標)ゾレドロン酸/ゾレドロネート、FOSAMAX(登録商標)アレンドロ
ネート、AREDIA(登録商標)パミドロネート、SKELID(登録商標)チルドロ
ネートまたはACTONEL(登録商標)リセドロネート;ならびにトロキサシタビン(
1,3-ジオキソランヌクレオシドシトシンアナログ);アンチセンスオリゴヌクレオチ
ド、特に、異常な細胞増殖に関与するシグナル伝達経路における遺伝子の発現を阻害する
もの、例えば、PKC-アルファ、Raf、H-Rasおよび上皮増殖因子受容体(EG
F-R)など;ワクチン、例えば、THERATOPE(登録商標)ワクチン、ならびに
遺伝子治療ワクチン、例えば、ALLOVECTIN(登録商標)ワクチン、LEUVE
CTIN(登録商標)ワクチンおよびVAXID(登録商標)ワクチン;LURTOTE
CAN(登録商標)トポイソメラーゼ1インヒビター;ABARELIX(登録商標)r
mRH;二トシル酸ラパチニブ(GW572016としても公知のErbB-2およびE
GFR二重チロシンキナーゼ小分子インヒビター);ならびに上記のいずれかの薬学的に
許容される塩、酸または誘導体が含まれる。
「成長阻害剤」とは、本明細書で使用する場合、in vitroまたはin viv
oのいずれかで細胞の成長を阻害する化合物または組成物を指す。したがって、成長阻害
剤は、S期にある細胞の百分率を顕著に低減させる薬剤であり得る。成長阻害剤の例には
、細胞周期の進行を(S期以外の場所において)遮断する薬剤、例えば、G1停止および
M期停止を誘導する薬剤が含まれる。古典的なM期ブロッカーには、ビンカ(ビンクリス
チンおよびビンブラスチン)、タキサン、ならびにトポイソメラーゼIIインヒビター、
例えば、ドキソルビシン、エピルビシン、ダウノルビシン、エトポシドおよびブレオマイ
シンが含まれる。DNAアルキル化剤、例えば、タモキシフェン、プレドニゾン、ダカル
バジン、メクロレタミン、シスプラチン、メトトレキセート、5-フルオロウラシルおよ
びara-Cなどの、G1を停止させる薬剤はまた、S期停止まで波及する。さらなる情
報は、The Molecular Basis of Cancer、Mendels
ohnおよびIsrael編、第1章、Murakamiらによる表題「Cell cy
cle regulation, oncogenes, and antineopl
astic drugs」(WB Saunders:Philadelphia、19
95年)、特に13頁において見出すことができる。タキサン(パクリタキセルおよびド
セタキセル)は、共にイチイの木から誘導された抗がん薬物である。ヨーロッパイチイか
ら誘導されたドセタキセル(TAXOTERE(登録商標)、Rhone-Poulen
c Rorer)は、パクリタキセル(TAXOL(登録商標)、Bristol-My
ers Squibb)の半合成アナログである。パクリタキセルおよびドセタキセルは
、チューブリンダイマーからの微小管のアセンブリを促進し、脱重合を防止することによ
って微小管を安定化して、細胞における有糸分裂の阻害を生じる。
oのいずれかで細胞の成長を阻害する化合物または組成物を指す。したがって、成長阻害
剤は、S期にある細胞の百分率を顕著に低減させる薬剤であり得る。成長阻害剤の例には
、細胞周期の進行を(S期以外の場所において)遮断する薬剤、例えば、G1停止および
M期停止を誘導する薬剤が含まれる。古典的なM期ブロッカーには、ビンカ(ビンクリス
チンおよびビンブラスチン)、タキサン、ならびにトポイソメラーゼIIインヒビター、
例えば、ドキソルビシン、エピルビシン、ダウノルビシン、エトポシドおよびブレオマイ
シンが含まれる。DNAアルキル化剤、例えば、タモキシフェン、プレドニゾン、ダカル
バジン、メクロレタミン、シスプラチン、メトトレキセート、5-フルオロウラシルおよ
びara-Cなどの、G1を停止させる薬剤はまた、S期停止まで波及する。さらなる情
報は、The Molecular Basis of Cancer、Mendels
ohnおよびIsrael編、第1章、Murakamiらによる表題「Cell cy
cle regulation, oncogenes, and antineopl
astic drugs」(WB Saunders:Philadelphia、19
95年)、特に13頁において見出すことができる。タキサン(パクリタキセルおよびド
セタキセル)は、共にイチイの木から誘導された抗がん薬物である。ヨーロッパイチイか
ら誘導されたドセタキセル(TAXOTERE(登録商標)、Rhone-Poulen
c Rorer)は、パクリタキセル(TAXOL(登録商標)、Bristol-My
ers Squibb)の半合成アナログである。パクリタキセルおよびドセタキセルは
、チューブリンダイマーからの微小管のアセンブリを促進し、脱重合を防止することによ
って微小管を安定化して、細胞における有糸分裂の阻害を生じる。
なお他の実施形態では、TβRIIポリペプチドは、線維症の処置または予防において
有用であり得る。本明細書で使用する場合、用語「線維症」とは、臓器または組織におけ
る細胞による過剰な線維性結合組織の異常な形成または発生を指す。線維症に関連するプ
ロセスは、正常な組織形成または修復の一部として生じ得るが、これらのプロセスの調節
不全は、組織または臓器の機能を進行性に損なう、変更された細胞組成および過剰な結合
組織沈着をもたらし得る。線維性組織の形成は、修復または反応性プロセスから生じ得る
。線維性障害または状態には、血管疾患、例えば、心疾患、大脳疾患および末梢血管疾患
、ならびに心臓、皮膚、腎臓、腹膜、腸および肝臓を含む組織および臓器系と関連する線
維増殖性障害(例えば、参照により本明細書に組み込まれるWynn、2004年、Na
t Rev 4巻:583~594頁に開示されている)が含まれるがこれらに限定され
ない。処置され得る例示的な障害には、傷害/線維症と関連する腎症、例えば、糖尿病と
関連する慢性腎症(例えば、糖尿病性腎症)、ループス、強皮症、糸球体腎炎、巣状分節
性糸球体硬化症およびIgA腎症を含む、腎線維症;腸線維症、例えば、強皮症および放
射線誘発腸線維症;肝臓線維症、例えば、硬変、アルコール誘発性肝臓線維症、胆管傷害
、原発性胆汁性肝硬変、感染またはウイルス誘導性肝臓線維症、先天性肝線維症および自
己免疫性肝炎;ならびに他の線維性状態、例えば、嚢胞性線維症、心内膜心筋線維症、縦
隔線維症、サルコイドーシス、強皮症、脊髄傷害/線維症、骨髄線維症、血管性再狭窄、
アテローム動脈硬化症、注射線維症(これは、特に小児における筋内注射の合併症として
生じ得る)、心内膜心筋線維症、後腹膜線維症および腎性全身性線維症が含まれるがこれ
らに限定されない。
有用であり得る。本明細書で使用する場合、用語「線維症」とは、臓器または組織におけ
る細胞による過剰な線維性結合組織の異常な形成または発生を指す。線維症に関連するプ
ロセスは、正常な組織形成または修復の一部として生じ得るが、これらのプロセスの調節
不全は、組織または臓器の機能を進行性に損なう、変更された細胞組成および過剰な結合
組織沈着をもたらし得る。線維性組織の形成は、修復または反応性プロセスから生じ得る
。線維性障害または状態には、血管疾患、例えば、心疾患、大脳疾患および末梢血管疾患
、ならびに心臓、皮膚、腎臓、腹膜、腸および肝臓を含む組織および臓器系と関連する線
維増殖性障害(例えば、参照により本明細書に組み込まれるWynn、2004年、Na
t Rev 4巻:583~594頁に開示されている)が含まれるがこれらに限定され
ない。処置され得る例示的な障害には、傷害/線維症と関連する腎症、例えば、糖尿病と
関連する慢性腎症(例えば、糖尿病性腎症)、ループス、強皮症、糸球体腎炎、巣状分節
性糸球体硬化症およびIgA腎症を含む、腎線維症;腸線維症、例えば、強皮症および放
射線誘発腸線維症;肝臓線維症、例えば、硬変、アルコール誘発性肝臓線維症、胆管傷害
、原発性胆汁性肝硬変、感染またはウイルス誘導性肝臓線維症、先天性肝線維症および自
己免疫性肝炎;ならびに他の線維性状態、例えば、嚢胞性線維症、心内膜心筋線維症、縦
隔線維症、サルコイドーシス、強皮症、脊髄傷害/線維症、骨髄線維症、血管性再狭窄、
アテローム動脈硬化症、注射線維症(これは、特に小児における筋内注射の合併症として
生じ得る)、心内膜心筋線維症、後腹膜線維症および腎性全身性線維症が含まれるがこれ
らに限定されない。
本明細書で使用する場合、用語「線維性障害」、「線維性状態」および「線維性疾患」
は、線維症を特徴とする障害、状態または疾患を指すために、相互交換可能に使用される
。線維性障害の例には、硬化性障害(例えば、強皮症、アテローム動脈硬化症、びまん性
全身性硬化症)、血管性線維症、膵臓線維症、肝臓線維症(例えば、硬変)、腎線維症、
筋骨格線維症、心線維症(例えば、心内膜心筋線維症、特発性心筋症)、皮膚線維症(例
えば、強皮症、外傷後、手術皮膚瘢痕、ケロイドおよび皮膚ケロイド形成)、眼線維症(
例えば、緑内障、眼の硬化症、結膜および角膜瘢痕、ならびに翼状片)、骨髄線維症、進
行性全身性硬化症(PSS)、慢性移植片対宿主病、ペロニー病、膀胱鏡検査後尿道狭窄
症、特発性および薬理学的に誘導された後腹膜線維症、縦隔線維症、増殖性線維症、新生
物性線維症、デュピュイトラン病、狭窄、神経瘢痕、皮膚瘢痕および放射線誘発線維症が
含まれるがこれらに限定されない。
は、線維症を特徴とする障害、状態または疾患を指すために、相互交換可能に使用される
。線維性障害の例には、硬化性障害(例えば、強皮症、アテローム動脈硬化症、びまん性
全身性硬化症)、血管性線維症、膵臓線維症、肝臓線維症(例えば、硬変)、腎線維症、
筋骨格線維症、心線維症(例えば、心内膜心筋線維症、特発性心筋症)、皮膚線維症(例
えば、強皮症、外傷後、手術皮膚瘢痕、ケロイドおよび皮膚ケロイド形成)、眼線維症(
例えば、緑内障、眼の硬化症、結膜および角膜瘢痕、ならびに翼状片)、骨髄線維症、進
行性全身性硬化症(PSS)、慢性移植片対宿主病、ペロニー病、膀胱鏡検査後尿道狭窄
症、特発性および薬理学的に誘導された後腹膜線維症、縦隔線維症、増殖性線維症、新生
物性線維症、デュピュイトラン病、狭窄、神経瘢痕、皮膚瘢痕および放射線誘発線維症が
含まれるがこれらに限定されない。
本明細書で使用する場合、細胞の線維性応答の阻害には、肝臓(もしくは肝臓組織)内
の1もしくは複数の細胞;腎臓(もしくは腎組織)内の1もしくは複数の細胞;筋肉組織
内の1もしくは複数の細胞;心臓(もしくは心組織)内の1もしくは複数の細胞;膵臓内
の1もしくは複数の細胞;皮膚内の1もしくは複数の細胞;骨内の1もしくは複数の細胞
、脈管構造内の1もしくは複数の細胞、1もしくは複数の幹細胞、または眼内の1もしく
は複数の細胞の線維性応答の阻害が含まれるがこれらに限定されない。
の1もしくは複数の細胞;腎臓(もしくは腎組織)内の1もしくは複数の細胞;筋肉組織
内の1もしくは複数の細胞;心臓(もしくは心組織)内の1もしくは複数の細胞;膵臓内
の1もしくは複数の細胞;皮膚内の1もしくは複数の細胞;骨内の1もしくは複数の細胞
、脈管構造内の1もしくは複数の細胞、1もしくは複数の幹細胞、または眼内の1もしく
は複数の細胞の線維性応答の阻害が含まれるがこれらに限定されない。
本発明は、1または複数の他の治療モダリティと組み合わせたTβRIIポリペプチド
の使用を企図する。したがって、TβRIIポリペプチドの使用に加えて、線維性障害を
処置するための1または複数の「標準的な」治療もまた、対象に投与することができる。
例えば、これらのTβRIIポリペプチドは、細胞毒、免疫抑制剤、放射性毒薬剤および
/または治療的抗体と組み合わせて(即ち、これらと一緒に)投与され得る。本発明によ
って企図される特定の共治療薬には、ステロイド(例えば、コルチコステロイド、例えば
、プレドニゾン)、免疫抑制剤および/または抗炎症剤(例えば、ガンマ-インターフェ
ロン、シクロホスファミド、アザチオプリン、メトトレキセート、ペニシラミン、シクロ
スポリン、コルヒチン、抗胸腺細胞グロブリン、ミコフェノール酸モフェチルおよびヒド
ロキシクロロキン)、細胞傷害性薬物、カルシウムチャネルブロッカー(例えば、ニフェ
ジピン)、アンジオテンシン変換酵素インヒビター(ACE)インヒビター、パラ-アミ
ノ安息香酸(PABA)、ジメチルスルホキシド、トランスフォーミング増殖因子ベータ
(TGFβ)インヒビター、インターロイキン-5(IL-5)インヒビターおよび凡カ
スパーゼインヒビターが含まれるがこれらに限定されない。
の使用を企図する。したがって、TβRIIポリペプチドの使用に加えて、線維性障害を
処置するための1または複数の「標準的な」治療もまた、対象に投与することができる。
例えば、これらのTβRIIポリペプチドは、細胞毒、免疫抑制剤、放射性毒薬剤および
/または治療的抗体と組み合わせて(即ち、これらと一緒に)投与され得る。本発明によ
って企図される特定の共治療薬には、ステロイド(例えば、コルチコステロイド、例えば
、プレドニゾン)、免疫抑制剤および/または抗炎症剤(例えば、ガンマ-インターフェ
ロン、シクロホスファミド、アザチオプリン、メトトレキセート、ペニシラミン、シクロ
スポリン、コルヒチン、抗胸腺細胞グロブリン、ミコフェノール酸モフェチルおよびヒド
ロキシクロロキン)、細胞傷害性薬物、カルシウムチャネルブロッカー(例えば、ニフェ
ジピン)、アンジオテンシン変換酵素インヒビター(ACE)インヒビター、パラ-アミ
ノ安息香酸(PABA)、ジメチルスルホキシド、トランスフォーミング増殖因子ベータ
(TGFβ)インヒビター、インターロイキン-5(IL-5)インヒビターおよび凡カ
スパーゼインヒビターが含まれるがこれらに限定されない。
TβRIIポリペプチドと組み合わせて使用され得るさらなる抗線維性剤には、レクチ
ン(例えば、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,026,2
83号に記載されている)、ならびにWynnら(その全内容が参照により本明細書に組
み込まれる、2007年、J Clin Invest 117巻:524~529頁)
によって記載される抗線維性剤が含まれるがこれらに限定されない。例えば、さらなる抗
線維性剤および治療には、種々の抗炎症性/免疫抑制/細胞傷害性薬物(コルヒチン、ア
ザチオプリン、シクロホスファミド、プレドニゾン、サリドマイド、ペントキシフィリン
およびテオフィリンを含む)、TGFβシグナル伝達修飾剤(リラキシン、SMAD7、
HGFおよびBMP7、ならびにTGFβI、TβRI、TβRII、EGR-Iおよび
CTGFインヒビターを含む)、サイトカインおよびサイトカイン受容体アンタゴニスト
(IL-1β、IL-5、IL-6、IL-13、IL-21、IL-4R、IL-13
Rα1、GM-CSF、TNF-α、オンコスタチンM、WISP-IおよびPDGFの
インヒビター)、サイトカインおよびケモカイン(chemokinc)(IFN-γ、
IFN-α/β、IL-12、IL-10、HGF、CXCL10およびCXCL11)
、ケモカインアンタゴニスト(CXCL1、CXCL2、CXCL12、CCL2、CC
L3、CCL6、CCL17およびCCL18のインヒビター)、ケモカイン受容体アン
タゴニスト(CCR2、CCR3、CCR5、CCR7、CXCR2およびCXCR4の
インヒビター)、TLRアンタゴニスト(TLR3、TLR4およびTLR9のインヒビ
ター)、血管新生アンタゴニスト(VEGF特異的抗体およびアデノシンデアミナーゼ補
充療法)、血圧降下薬物(ベータブロッカーならびにANG11、ACEおよびアルドス
テロンのインヒビター)、血管作動性物質(ET-1受容体アンタゴニストおよびボセン
タン(bosetan))、コラーゲンを合成およびプロセシングする酵素のインヒビタ
ー(プロリルヒドロキシラーゼのインヒビター)、B細胞アンタゴニスト(リツキシマブ
)、インテグリン/接着分子アンタゴニスト(α1β1およびαvβ6インテグリンを遮
断する分子、ならびにインテグリン関連キナーゼのインヒビター、ならびにICAM-I
およびVCAM-Iに特異的な抗体)、筋線維芽細胞を標的化するアポトーシス促進性薬
物、MMPインヒビター(MMP2、MMP9およびMMP12のインヒビター)、なら
びにTIMPインヒビター(TIMP-1に特異的な抗体)が含まれるがこれらに限定さ
れない。
ン(例えば、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,026,2
83号に記載されている)、ならびにWynnら(その全内容が参照により本明細書に組
み込まれる、2007年、J Clin Invest 117巻:524~529頁)
によって記載される抗線維性剤が含まれるがこれらに限定されない。例えば、さらなる抗
線維性剤および治療には、種々の抗炎症性/免疫抑制/細胞傷害性薬物(コルヒチン、ア
ザチオプリン、シクロホスファミド、プレドニゾン、サリドマイド、ペントキシフィリン
およびテオフィリンを含む)、TGFβシグナル伝達修飾剤(リラキシン、SMAD7、
HGFおよびBMP7、ならびにTGFβI、TβRI、TβRII、EGR-Iおよび
CTGFインヒビターを含む)、サイトカインおよびサイトカイン受容体アンタゴニスト
(IL-1β、IL-5、IL-6、IL-13、IL-21、IL-4R、IL-13
Rα1、GM-CSF、TNF-α、オンコスタチンM、WISP-IおよびPDGFの
インヒビター)、サイトカインおよびケモカイン(chemokinc)(IFN-γ、
IFN-α/β、IL-12、IL-10、HGF、CXCL10およびCXCL11)
、ケモカインアンタゴニスト(CXCL1、CXCL2、CXCL12、CCL2、CC
L3、CCL6、CCL17およびCCL18のインヒビター)、ケモカイン受容体アン
タゴニスト(CCR2、CCR3、CCR5、CCR7、CXCR2およびCXCR4の
インヒビター)、TLRアンタゴニスト(TLR3、TLR4およびTLR9のインヒビ
ター)、血管新生アンタゴニスト(VEGF特異的抗体およびアデノシンデアミナーゼ補
充療法)、血圧降下薬物(ベータブロッカーならびにANG11、ACEおよびアルドス
テロンのインヒビター)、血管作動性物質(ET-1受容体アンタゴニストおよびボセン
タン(bosetan))、コラーゲンを合成およびプロセシングする酵素のインヒビタ
ー(プロリルヒドロキシラーゼのインヒビター)、B細胞アンタゴニスト(リツキシマブ
)、インテグリン/接着分子アンタゴニスト(α1β1およびαvβ6インテグリンを遮
断する分子、ならびにインテグリン関連キナーゼのインヒビター、ならびにICAM-I
およびVCAM-Iに特異的な抗体)、筋線維芽細胞を標的化するアポトーシス促進性薬
物、MMPインヒビター(MMP2、MMP9およびMMP12のインヒビター)、なら
びにTIMPインヒビター(TIMP-1に特異的な抗体)が含まれるがこれらに限定さ
れない。
TβRIIポリペプチドおよび共治療剤または共治療は、同じ製剤中で、または別々に
、投与され得る。別々の投与の場合、このTβRIIポリペプチドは、共治療薬もしくは
共治療の前に、その後に、またはそれと同時発生的に、投与され得る。一方の薬剤は、数
分間から数週間までの範囲の間隔分、他方の薬剤の投与に先行または後続し得る。2また
はそれ超の異なる種類の治療剤が対象に別々に適用される実施形態では、標的組織または
細胞に対して有利に組み合わされた効果をこれらの異なる種類の薬剤がなおも発揮できる
ように、顕著な期間が各送達の時点の間で期限切れにならないことを一般に確実にする。
、投与され得る。別々の投与の場合、このTβRIIポリペプチドは、共治療薬もしくは
共治療の前に、その後に、またはそれと同時発生的に、投与され得る。一方の薬剤は、数
分間から数週間までの範囲の間隔分、他方の薬剤の投与に先行または後続し得る。2また
はそれ超の異なる種類の治療剤が対象に別々に適用される実施形態では、標的組織または
細胞に対して有利に組み合わされた効果をこれらの異なる種類の薬剤がなおも発揮できる
ように、顕著な期間が各送達の時点の間で期限切れにならないことを一般に確実にする。
8.医薬組成物
本明細書に記載される治療剤(例えば、TβRIIポリペプチド)は、医薬組成物に製
剤化され得る。本開示に従う使用のための医薬組成物は、1または複数の生理学的に許容
される担体または賦形剤を使用して、従来の様式で製剤化され得る。かかる製剤は、一般
に、ほとんどの規制要件に応じて、実質的に発熱物質を含まない。
本明細書に記載される治療剤(例えば、TβRIIポリペプチド)は、医薬組成物に製
剤化され得る。本開示に従う使用のための医薬組成物は、1または複数の生理学的に許容
される担体または賦形剤を使用して、従来の様式で製剤化され得る。かかる製剤は、一般
に、ほとんどの規制要件に応じて、実質的に発熱物質を含まない。
ある特定の実施形態では、本開示の治療方法は、全身的に、またはインプラントもしく
はデバイスとして局所的に、組成物を投与するステップを含む。投与される場合、本開示
における使用のための治療組成物は、発熱物質を含まない、生理学的に許容される形態で
ある。これもまた上記のように組成物中に任意選択で含まれ得るTβRIIシグナル伝達
アンタゴニスト以外の治療的に有用な薬剤が、本明細書に開示される方法において、対象
化合物(例えば、TβRIIポリペプチド)と同時にまたは順次に投与され得る。
はデバイスとして局所的に、組成物を投与するステップを含む。投与される場合、本開示
における使用のための治療組成物は、発熱物質を含まない、生理学的に許容される形態で
ある。これもまた上記のように組成物中に任意選択で含まれ得るTβRIIシグナル伝達
アンタゴニスト以外の治療的に有用な薬剤が、本明細書に開示される方法において、対象
化合物(例えば、TβRIIポリペプチド)と同時にまたは順次に投与され得る。
典型的には、本明細書に開示されるタンパク質治療剤は、非経口で、特に静脈内または
皮下に投与される。非経口投与に適切な医薬組成物は、抗酸化剤、緩衝液、静菌剤、製剤
を意図したレシピエントの血液と等張にする溶質または懸濁化剤もしくは増粘剤を含み得
る、1または複数の薬学的に許容される無菌の等張水性もしくは非水性溶液、分散物、懸
濁物またはエマルジョン、あるいは使用の直前に無菌の注射可能な溶液もしくは分散物へ
と再構成され得る無菌粉末と組み合わせて、1または複数のTβRIIポリペプチドを含
み得る。本開示の医薬組成物において使用され得る適切な水性および非水性担体の例には
、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、ポリエ
チレングリコールなど)およびそれらの適切な混合物、植物油、例えばオリーブ油、なら
びに注射可能な有機エステル、例えばオレイン酸エチルが含まれる。適切な流動性は、例
えば、レシチンなどのコーティング材料の使用によって、分散物の場合には必要とされる
粒子サイズの維持によって、および界面活性剤の使用によって、維持され得る。
皮下に投与される。非経口投与に適切な医薬組成物は、抗酸化剤、緩衝液、静菌剤、製剤
を意図したレシピエントの血液と等張にする溶質または懸濁化剤もしくは増粘剤を含み得
る、1または複数の薬学的に許容される無菌の等張水性もしくは非水性溶液、分散物、懸
濁物またはエマルジョン、あるいは使用の直前に無菌の注射可能な溶液もしくは分散物へ
と再構成され得る無菌粉末と組み合わせて、1または複数のTβRIIポリペプチドを含
み得る。本開示の医薬組成物において使用され得る適切な水性および非水性担体の例には
、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、ポリエ
チレングリコールなど)およびそれらの適切な混合物、植物油、例えばオリーブ油、なら
びに注射可能な有機エステル、例えばオレイン酸エチルが含まれる。適切な流動性は、例
えば、レシチンなどのコーティング材料の使用によって、分散物の場合には必要とされる
粒子サイズの維持によって、および界面活性剤の使用によって、維持され得る。
これらの組成物および製剤は、所望の場合、活性成分を含む1または複数の単位投薬形
態を含み得るパックまたはディスペンサーデバイス中に提示され得る。このパックは、例
えば、金属またはプラスチックのホイル、例えば、ブリスターパックを含み得る。このパ
ックまたはディスペンサーデバイスには、投与のための指示書が付随し得る。
態を含み得るパックまたはディスペンサーデバイス中に提示され得る。このパックは、例
えば、金属またはプラスチックのホイル、例えば、ブリスターパックを含み得る。このパ
ックまたはディスペンサーデバイスには、投与のための指示書が付随し得る。
さらに、この組成物は、標的組織部位への送達のための形態で、カプセル化または注射
され得る。ある特定の実施形態では、本発明の組成物は、標的組織部位に1または複数の
治療化合物(例えば、TβRIIポリペプチド)を送達し、発生中の組織に構造を提供す
ることが可能であり、最適には身体中に吸収されることが可能な、マトリックスを含み得
る。例えば、このマトリックスは、TβRIIポリペプチドの緩徐な放出を提供し得る。
かかるマトリックスは、他の植え込まれた医学的適用のために現在使用されている材料か
ら形成され得る。
され得る。ある特定の実施形態では、本発明の組成物は、標的組織部位に1または複数の
治療化合物(例えば、TβRIIポリペプチド)を送達し、発生中の組織に構造を提供す
ることが可能であり、最適には身体中に吸収されることが可能な、マトリックスを含み得
る。例えば、このマトリックスは、TβRIIポリペプチドの緩徐な放出を提供し得る。
かかるマトリックスは、他の植え込まれた医学的適用のために現在使用されている材料か
ら形成され得る。
マトリックス材料の選択は、生体適合性、生分解性、機械的特性、表面的外観および界
面特性に基づく。対象組成物の特定の適用は、適切な製剤を規定する。組成物のための潜
在的マトリックスは、生分解性かつ化学的に規定された硫酸カルシウム、リン酸三カルシ
ウム、ヒドロキシアパタイト、ポリ乳酸およびポリ酸無水物であり得る。骨または皮膚コ
ラーゲンなどの他の潜在的材料は、生分解性であり生物学的に十分規定されている。さら
なるマトリックスは、純粋なタンパク質または細胞外マトリックス構成成分から構成され
る。他の潜在的マトリックスは、非生分解性かつ化学的に規定されており、例えば、焼結
ヒドロキシアパタイト、バイオガラス、アルミネートまたは他のセラミックである。マト
リックスは、上述の型の材料のいずれかの組合せ、例えば、ポリ乳酸およびヒドロキシア
パタイトまたはコラーゲンおよびリン酸三カルシウムから構成され得る。バイオセラミッ
クは、組成、例えば、カルシウム-アルミネート-ホスフェートにおいて変更され得、ポ
アサイズ、粒子サイズ、粒子形状および生分解性を変更するために加工され得る。
面特性に基づく。対象組成物の特定の適用は、適切な製剤を規定する。組成物のための潜
在的マトリックスは、生分解性かつ化学的に規定された硫酸カルシウム、リン酸三カルシ
ウム、ヒドロキシアパタイト、ポリ乳酸およびポリ酸無水物であり得る。骨または皮膚コ
ラーゲンなどの他の潜在的材料は、生分解性であり生物学的に十分規定されている。さら
なるマトリックスは、純粋なタンパク質または細胞外マトリックス構成成分から構成され
る。他の潜在的マトリックスは、非生分解性かつ化学的に規定されており、例えば、焼結
ヒドロキシアパタイト、バイオガラス、アルミネートまたは他のセラミックである。マト
リックスは、上述の型の材料のいずれかの組合せ、例えば、ポリ乳酸およびヒドロキシア
パタイトまたはコラーゲンおよびリン酸三カルシウムから構成され得る。バイオセラミッ
クは、組成、例えば、カルシウム-アルミネート-ホスフェートにおいて変更され得、ポ
アサイズ、粒子サイズ、粒子形状および生分解性を変更するために加工され得る。
ある特定の実施形態では、本発明の方法は、経口でのために、例えば、各々が活性成分
として所定の量の薬剤を含む、カプセル剤、サシェ剤、丸剤、錠剤、ロゼンジ剤(風味付
けした基礎、通常はスクロースおよびアカシアまたはトラガントを使用する)、粉末、顆
粒の形態で、または水性もしくは非水性液体中の溶液もしくは懸濁物として、または水中
油もしくは油中水液体エマルジョンとして、またはエリキシル剤もしくはシロップ剤とし
て、またはトローチ剤(不活性基剤、例えば、ゼラチンおよびグリセリン、またはスクロ
ースおよびアカシアを使用する)として、および/または口腔洗浄薬などとして、投与さ
れ得る。薬剤は、ボーラス、舐剤またはペースト剤としても投与され得る。
として所定の量の薬剤を含む、カプセル剤、サシェ剤、丸剤、錠剤、ロゼンジ剤(風味付
けした基礎、通常はスクロースおよびアカシアまたはトラガントを使用する)、粉末、顆
粒の形態で、または水性もしくは非水性液体中の溶液もしくは懸濁物として、または水中
油もしくは油中水液体エマルジョンとして、またはエリキシル剤もしくはシロップ剤とし
て、またはトローチ剤(不活性基剤、例えば、ゼラチンおよびグリセリン、またはスクロ
ースおよびアカシアを使用する)として、および/または口腔洗浄薬などとして、投与さ
れ得る。薬剤は、ボーラス、舐剤またはペースト剤としても投与され得る。
経口投与のための固体投薬形態(カプセル剤、錠剤、丸剤、糖衣錠、粉末、顆粒など)
では、本発明の1または複数の治療化合物は、1または複数の薬学的に許容される担体、
例えば、クエン酸ナトリウムもしくはリン酸二カルシウム、および/または以下のいずれ
かと、混合され得る:(1)充填剤または増量剤、例えば、デンプン、ラクトース、スク
ロース、グルコース、マンニトールおよび/またはケイ酸;(2)バインダー、例えば、
カルボキシメチルセルロース、アルジネート、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロ
ースおよび/またはアカシアなど;(3)保水剤、例えば、グリセロール;(4)崩壊剤
、例えば、寒天-寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモまたはタピオカデンプン、アルギン
酸、特定のシリケートおよび炭酸ナトリウム;(5)溶解遅延剤、例えばパラフィン;(
6)吸収加速剤、例えば、第四級アンモニウム化合物;(7)湿潤剤、例えば、セチルア
ルコールおよびモノステアリン酸グリセロールなど;(8)吸収剤、例えば、カオリンお
よびベントナイト粘土;(9)滑沢剤、例えば、タルク、ステアリン酸カルシウム、ステ
アリン酸マグネシウム、固体ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウムおよびそ
れらの混合物;ならびに(10)着色剤。カプセル剤、錠剤および丸剤の場合、これらの
医薬組成物は、緩衝剤もまた含み得る。同様の型の固体組成物は、ラクトースまたは乳糖
などの賦形剤、ならびに高分子量ポリエチレングリコールなどを使用するソフトおよびハ
ード充填ゼラチンカプセル剤において、充填剤としても使用され得る。
では、本発明の1または複数の治療化合物は、1または複数の薬学的に許容される担体、
例えば、クエン酸ナトリウムもしくはリン酸二カルシウム、および/または以下のいずれ
かと、混合され得る:(1)充填剤または増量剤、例えば、デンプン、ラクトース、スク
ロース、グルコース、マンニトールおよび/またはケイ酸;(2)バインダー、例えば、
カルボキシメチルセルロース、アルジネート、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロ
ースおよび/またはアカシアなど;(3)保水剤、例えば、グリセロール;(4)崩壊剤
、例えば、寒天-寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモまたはタピオカデンプン、アルギン
酸、特定のシリケートおよび炭酸ナトリウム;(5)溶解遅延剤、例えばパラフィン;(
6)吸収加速剤、例えば、第四級アンモニウム化合物;(7)湿潤剤、例えば、セチルア
ルコールおよびモノステアリン酸グリセロールなど;(8)吸収剤、例えば、カオリンお
よびベントナイト粘土;(9)滑沢剤、例えば、タルク、ステアリン酸カルシウム、ステ
アリン酸マグネシウム、固体ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウムおよびそ
れらの混合物;ならびに(10)着色剤。カプセル剤、錠剤および丸剤の場合、これらの
医薬組成物は、緩衝剤もまた含み得る。同様の型の固体組成物は、ラクトースまたは乳糖
などの賦形剤、ならびに高分子量ポリエチレングリコールなどを使用するソフトおよびハ
ード充填ゼラチンカプセル剤において、充填剤としても使用され得る。
経口投与のための液体投薬形態には、薬学的に許容されるエマルジョン、マイクロエマ
ルジョン、溶液、懸濁物、シロップ剤およびエリキシル剤が含まれる。活性成分に加えて
、この液体投薬形態は、当該分野で一般に使用される不活性希釈剤、例えば、水または他
の溶媒、可溶化剤および乳化剤、例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、
炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコー
ル、1,3-ブチレングリコール、油(特に、綿実油、ラッカセイ油、トウモロコシ油、
胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油およびゴマ油)、グリセロール、テトラヒドロフリルアル
コール、ポリエチレングリコール、およびソルビタンの脂肪酸エステル、ならびにそれら
の混合物を含み得る。不活性希釈剤に加えて、これらの経口組成物は、アジュバント、例
えば、湿潤剤、乳化剤および懸濁化剤、甘味剤、調味料、着色剤、芳香剤、ならびに防腐
剤もまた含み得る。
ルジョン、溶液、懸濁物、シロップ剤およびエリキシル剤が含まれる。活性成分に加えて
、この液体投薬形態は、当該分野で一般に使用される不活性希釈剤、例えば、水または他
の溶媒、可溶化剤および乳化剤、例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、
炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコー
ル、1,3-ブチレングリコール、油(特に、綿実油、ラッカセイ油、トウモロコシ油、
胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油およびゴマ油)、グリセロール、テトラヒドロフリルアル
コール、ポリエチレングリコール、およびソルビタンの脂肪酸エステル、ならびにそれら
の混合物を含み得る。不活性希釈剤に加えて、これらの経口組成物は、アジュバント、例
えば、湿潤剤、乳化剤および懸濁化剤、甘味剤、調味料、着色剤、芳香剤、ならびに防腐
剤もまた含み得る。
懸濁物は、活性化合物に加えて、懸濁化剤、例えば、エトキシ化イソステアリルアルコ
ール、ポリオキシエチレンソルビトール、およびソルビタンエステル、結晶セルロース、
アルミニウムメタヒドロキシド、ベントナイト、寒天-寒天およびトラガント、ならびに
それらの混合物を含み得る。
ール、ポリオキシエチレンソルビトール、およびソルビタンエステル、結晶セルロース、
アルミニウムメタヒドロキシド、ベントナイト、寒天-寒天およびトラガント、ならびに
それらの混合物を含み得る。
本発明の組成物は、アジュバント、例えば、防腐剤、湿潤剤、乳化剤および分散剤もま
た含み得る。微生物の作用の防止は、種々の抗細菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン
、クロロブタノール、フェノールソルビン酸などを含めることによって、確実にされ得る
。等張剤、例えば、糖、塩化ナトリウムなどを組成物中に含めることもまた、望ましい場
合がある。さらに、注射可能な医薬形態の延長された吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例
えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを含めることによって、もたらされ
得る。
た含み得る。微生物の作用の防止は、種々の抗細菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン
、クロロブタノール、フェノールソルビン酸などを含めることによって、確実にされ得る
。等張剤、例えば、糖、塩化ナトリウムなどを組成物中に含めることもまた、望ましい場
合がある。さらに、注射可能な医薬形態の延長された吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例
えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを含めることによって、もたらされ
得る。
投薬レジメンは、本発明の対象化合物(例えば、TβRIIポリペプチド)の作用を修
飾する種々の因子を考慮して、担当医によって決定されることが理解される。種々の因子
には、患者の年齢、性別および食餌、重症度疾患、投与の時間、および他の臨床学的因子
が含まれるがこれらに限定されない。任意選択で、投薬量は、再構成において使用される
マトリックスの型および組成物中の化合物の型によって変動し得る。最終組成物への他の
公知の増殖因子の添加もまた、投薬量に影響し得る。進行は、骨の成長および/または修
復の周期的評価、例えば、X線(DEXAを含む)、組織形態計測的決定およびテトラサ
イクリン標識化によって、モニタリングされ得る。
飾する種々の因子を考慮して、担当医によって決定されることが理解される。種々の因子
には、患者の年齢、性別および食餌、重症度疾患、投与の時間、および他の臨床学的因子
が含まれるがこれらに限定されない。任意選択で、投薬量は、再構成において使用される
マトリックスの型および組成物中の化合物の型によって変動し得る。最終組成物への他の
公知の増殖因子の添加もまた、投薬量に影響し得る。進行は、骨の成長および/または修
復の周期的評価、例えば、X線(DEXAを含む)、組織形態計測的決定およびテトラサ
イクリン標識化によって、モニタリングされ得る。
ある特定の実施形態では、本発明は、TβRIIポリペプチドのin vivo産生の
ための遺伝子治療もまた提供する。かかる治療は、上に列挙した障害を有する細胞または
組織中へのTβRIIポリヌクレオチド配列の導入によって、その治療効果を達成する。
TβRIIポリヌクレオチド配列の送達は、キメラウイルスなどの組換え発現ベクターま
たはコロイド分散系を使用して、達成され得る。TβRIIポリヌクレオチド配列の治療
的送達には、標的化リポソームの使用が好ましい。
ための遺伝子治療もまた提供する。かかる治療は、上に列挙した障害を有する細胞または
組織中へのTβRIIポリヌクレオチド配列の導入によって、その治療効果を達成する。
TβRIIポリヌクレオチド配列の送達は、キメラウイルスなどの組換え発現ベクターま
たはコロイド分散系を使用して、達成され得る。TβRIIポリヌクレオチド配列の治療
的送達には、標的化リポソームの使用が好ましい。
本明細書に教示される遺伝子治療に利用され得る種々のウイルスベクターには、アデノ
ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニア、または、好ましくは、レトロウイルスなどの
RNAウイルスが含まれる。好ましくは、このレトロウイルスベクターは、マウスまたは
トリのレトロウイルスの誘導体である。単一の外来遺伝子が挿入され得るレトロウイルス
ベクターの例には、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMuLV)、ハーベイマウス肉
腫ウイルス(HaMuSV)、マウス乳癌ウイルス(MuMTV)およびラウス肉腫ウイ
ルス(RSV)が含まれるがこれらに限定されない。いくつかのさらなるレトロウイルス
ベクターが、複数の遺伝子を取り込み得る。これらのベクターは全て、形質導入された細
胞が同定および生成され得るように、選択可能なマーカーの遺伝子を移入させ得るまたは
取り込み得る。レトロウイルスベクターは、例えば、糖、糖脂質またはタンパク質を結合
させることによって、標的特異的にされ得る。好ましい標的化は、抗体を使用することに
よって達成される。当業者は、特異的ポリヌクレオチド配列が、TβRIIポリヌクレオ
チドを含むレトロウイルスベクターの標的特異的送達を可能にするために、レトロウイル
スゲノム中に挿入され得る、またはウイルスエンベロープと結合し得ることを認識する。
好ましい実施形態では、このベクターは、骨または軟骨へと標的化される。
ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニア、または、好ましくは、レトロウイルスなどの
RNAウイルスが含まれる。好ましくは、このレトロウイルスベクターは、マウスまたは
トリのレトロウイルスの誘導体である。単一の外来遺伝子が挿入され得るレトロウイルス
ベクターの例には、モロニーマウス白血病ウイルス(MoMuLV)、ハーベイマウス肉
腫ウイルス(HaMuSV)、マウス乳癌ウイルス(MuMTV)およびラウス肉腫ウイ
ルス(RSV)が含まれるがこれらに限定されない。いくつかのさらなるレトロウイルス
ベクターが、複数の遺伝子を取り込み得る。これらのベクターは全て、形質導入された細
胞が同定および生成され得るように、選択可能なマーカーの遺伝子を移入させ得るまたは
取り込み得る。レトロウイルスベクターは、例えば、糖、糖脂質またはタンパク質を結合
させることによって、標的特異的にされ得る。好ましい標的化は、抗体を使用することに
よって達成される。当業者は、特異的ポリヌクレオチド配列が、TβRIIポリヌクレオ
チドを含むレトロウイルスベクターの標的特異的送達を可能にするために、レトロウイル
スゲノム中に挿入され得る、またはウイルスエンベロープと結合し得ることを認識する。
好ましい実施形態では、このベクターは、骨または軟骨へと標的化される。
あるいは、組織培養細胞は、従来のリン酸カルシウムトランスフェクションによって、
レトロウイルス構造遺伝子gag、polおよびenvをコードするプラスミドで直接ト
ランスフェクトされ得る。次いで、これらの細胞は、目的の遺伝子を含むベクタープラス
ミドでトランスフェクトされる。得られた細胞は、培養培地中にレトロウイルスベクター
を放出する。
レトロウイルス構造遺伝子gag、polおよびenvをコードするプラスミドで直接ト
ランスフェクトされ得る。次いで、これらの細胞は、目的の遺伝子を含むベクタープラス
ミドでトランスフェクトされる。得られた細胞は、培養培地中にレトロウイルスベクター
を放出する。
TβRIIポリヌクレオチドのための別の標的化送達系は、コロイド分散系である。コ
ロイド分散系には、高分子複合体、ナノカプセル剤、ミクロスフェア、ビーズ、ならびに
水中油エマルジョン、ミセル、混合ミセルおよびリポソームを含む脂質ベースの系が含ま
れる。本発明の好ましいコロイド系は、リポソームである。リポソームは、in vit
roおよびin vivoで送達ビヒクルとして有用な人工膜小胞である。RNA、DN
Aおよびインタクトなビリオンは、水性内部内にカプセル化され得、生物学的に活性な形
態で細胞に送達され得る(例えば、Fraleyら、Trends Biochem.
Sci.、6巻:77頁、1981年を参照のこと)。リポソームビヒクルを使用した効
率的な遺伝子移入のための方法は、当該分野で公知であり、例えば、Manninoら、
Biotechniques、6巻:682頁、1988年を参照のこと。リポソームの
組成物は、通常、通常はステロイド、特にコレステロールと組み合わせた、リン脂質の組
合せである。他のリン脂質または他の脂質もまた使用され得る。リポソームの物理的特徴
は、pH、イオン強度、および二価カチオンの存在に依存する。
ロイド分散系には、高分子複合体、ナノカプセル剤、ミクロスフェア、ビーズ、ならびに
水中油エマルジョン、ミセル、混合ミセルおよびリポソームを含む脂質ベースの系が含ま
れる。本発明の好ましいコロイド系は、リポソームである。リポソームは、in vit
roおよびin vivoで送達ビヒクルとして有用な人工膜小胞である。RNA、DN
Aおよびインタクトなビリオンは、水性内部内にカプセル化され得、生物学的に活性な形
態で細胞に送達され得る(例えば、Fraleyら、Trends Biochem.
Sci.、6巻:77頁、1981年を参照のこと)。リポソームビヒクルを使用した効
率的な遺伝子移入のための方法は、当該分野で公知であり、例えば、Manninoら、
Biotechniques、6巻:682頁、1988年を参照のこと。リポソームの
組成物は、通常、通常はステロイド、特にコレステロールと組み合わせた、リン脂質の組
合せである。他のリン脂質または他の脂質もまた使用され得る。リポソームの物理的特徴
は、pH、イオン強度、および二価カチオンの存在に依存する。
リポソーム産生において有用な脂質の例には、ホスファチジル化合物、例えば、ホスフ
ァチジルグリセロール、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジル
エタノールアミン、スフィンゴ脂質、セレブロシドおよびガングリオシドが含まれる。例
示的なリン脂質には、卵ホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリンお
よびジステアロイルホスファチジルコリンが含まれる。リポソームの標的化もまた、例え
ば、臓器特異性、細胞特異性およびオルガネラ特異性に基づいて可能であり、当該分野で
公知である。
ァチジルグリセロール、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジル
エタノールアミン、スフィンゴ脂質、セレブロシドおよびガングリオシドが含まれる。例
示的なリン脂質には、卵ホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリンお
よびジステアロイルホスファチジルコリンが含まれる。リポソームの標的化もまた、例え
ば、臓器特異性、細胞特異性およびオルガネラ特異性に基づいて可能であり、当該分野で
公知である。
本開示は、pHを調整するための酸および塩基;ならびに狭い範囲内にpHを維持する
ための緩衝剤を含むように変動され得る製剤を提供する。
ための緩衝剤を含むように変動され得る製剤を提供する。
例証
本発明はここまで一般に記載されてきたが、本発明のある特定の実施形態の例示を単に
目的として含まれ、本発明を限定することを意図しない、以下の実施例を参照して、より
容易に理解される。
本発明はここまで一般に記載されてきたが、本発明のある特定の実施形態の例示を単に
目的として含まれ、本発明を限定することを意図しない、以下の実施例を参照して、より
容易に理解される。
(実施例1)
生物活性GDF15の生成
GDF15(マクロファージ阻害サイトカイン-1としても公知)が、任意の受容体と
直接的に結合または相互作用することは、生化学的に示されていない。出願人らは、哺乳
動物CHO細胞において産生された市販のヒトGDF15(R&D Systems)を
使用して、GDF15への高親和性の結合を有するネイティブ受容体を同定することを最
初に試みたが、成功しなかった。特徴的なシステインノットモチーフを含むTGFβスー
パーファミリー中の他のリガンドと同様、成熟GDF15は、成熟ダイマーGDF15を
生成するために正準RXXR部位においてフューリン様プロテアーゼによる切断によって
除去されるより大きいプロドメイン(Harrisonら、Growth Factor
s 29巻:174頁、2011年;Shiら、Nature 474巻:343頁、2
011年)を有して合成される。不適当または不適切なリガンド精製は、市販のGDF1
5の不活性の潜在的な理由であり得たので、出願人らは、GDF15に対して異なる精製
手順を試験した。
生物活性GDF15の生成
GDF15(マクロファージ阻害サイトカイン-1としても公知)が、任意の受容体と
直接的に結合または相互作用することは、生化学的に示されていない。出願人らは、哺乳
動物CHO細胞において産生された市販のヒトGDF15(R&D Systems)を
使用して、GDF15への高親和性の結合を有するネイティブ受容体を同定することを最
初に試みたが、成功しなかった。特徴的なシステインノットモチーフを含むTGFβスー
パーファミリー中の他のリガンドと同様、成熟GDF15は、成熟ダイマーGDF15を
生成するために正準RXXR部位においてフューリン様プロテアーゼによる切断によって
除去されるより大きいプロドメイン(Harrisonら、Growth Factor
s 29巻:174頁、2011年;Shiら、Nature 474巻:343頁、2
011年)を有して合成される。不適当または不適切なリガンド精製は、市販のGDF1
5の不活性の潜在的な理由であり得たので、出願人らは、GDF15に対して異なる精製
手順を試験した。
CHO細胞におけるGDF15の安定な発現
出願人らは、さらなる研究のために、ヒトGDF15(hGDF15)およびマウスG
DF15(mGDF15)を発現するためにCHO細胞を使用した。hGDF15のネイ
ティブ前駆体のアミノ酸配列は、図1に示され、対応するヌクレオチド配列(ネイティブ
配列と比較して、サイレントの単一ヌクレオチド置換を有する)は、図2に示される。m
GDF15前駆体のネイティブアミノ酸およびヌクレオチド配列は、それぞれ図3および
4に示される。CHO細胞での発現のために、ヒトまたはマウスのGDF15前駆体をコ
ードするUCOE(商標)ベースの構築物を、CHO-PACE細胞株中に安定にトラン
スフェクトした。クローンを、10nM、20nMおよび50nMのメトトレキセートレ
ベルにおいて選択し、次いで、コロニーを形成した任意のクローン(1つのメトトレキセ
ート濃度につき1つまたは2つ)をプールした。発現の安定性を維持しつつUCOE(商
標)プールを増幅することは困難であるので、遺伝子増幅は実施しなかった。希釈クロー
ニングの代わりに、高発現プールを同定し、hGDF15およびmGDF15を生成する
ために使用した。
出願人らは、さらなる研究のために、ヒトGDF15(hGDF15)およびマウスG
DF15(mGDF15)を発現するためにCHO細胞を使用した。hGDF15のネイ
ティブ前駆体のアミノ酸配列は、図1に示され、対応するヌクレオチド配列(ネイティブ
配列と比較して、サイレントの単一ヌクレオチド置換を有する)は、図2に示される。m
GDF15前駆体のネイティブアミノ酸およびヌクレオチド配列は、それぞれ図3および
4に示される。CHO細胞での発現のために、ヒトまたはマウスのGDF15前駆体をコ
ードするUCOE(商標)ベースの構築物を、CHO-PACE細胞株中に安定にトラン
スフェクトした。クローンを、10nM、20nMおよび50nMのメトトレキセートレ
ベルにおいて選択し、次いで、コロニーを形成した任意のクローン(1つのメトトレキセ
ート濃度につき1つまたは2つ)をプールした。発現の安定性を維持しつつUCOE(商
標)プールを増幅することは困難であるので、遺伝子増幅は実施しなかった。希釈クロー
ニングの代わりに、高発現プールを同定し、hGDF15およびmGDF15を生成する
ために使用した。
ヒトGDF15の精製
精製を開始するために、hGDF15を安定に発現するCHO細胞由来の馴化培地を、
酢酸でpH4.7に調整した。周囲温度で10分間にわたる培地のインキュベーション後
、沈殿物を遠心分離によって除去した。上清を、0.8μm使い捨てフィルターで濾過し
た。SP Sepharose(商標)Fast Flowカラム(GE Health
care)を、緩衝液A(20mM酢酸ナトリウム、pH4.7)および緩衝液B(20
mM酢酸ナトリウム、1M NaCl、pH4.7)で平衡化した。ローディングを10
0cm/時間で実施した。カラムを、カラムからそれ以上タンパク質が溶出されなくなる
まで、20%のB(200mM NaCl)で洗浄し、次いで、0%のBに洗浄し戻して
任意の残留塩を除去した。タンパク質を、カラムからそれ以上タンパク質が溶出されなく
なるまで、50mM Tris、6M尿素、pH8.0で溶出させ(Tris+尿素プー
ル)、その後、50mM Tris、6M尿素、1M NaCl、pH8.0で溶出させ
た(Tris+尿素+塩プール)。各プールを、50mMの4-モルホリンエタンスルホ
ン酸(MES、pH6.5)中で4℃で一晩透析した。
精製を開始するために、hGDF15を安定に発現するCHO細胞由来の馴化培地を、
酢酸でpH4.7に調整した。周囲温度で10分間にわたる培地のインキュベーション後
、沈殿物を遠心分離によって除去した。上清を、0.8μm使い捨てフィルターで濾過し
た。SP Sepharose(商標)Fast Flowカラム(GE Health
care)を、緩衝液A(20mM酢酸ナトリウム、pH4.7)および緩衝液B(20
mM酢酸ナトリウム、1M NaCl、pH4.7)で平衡化した。ローディングを10
0cm/時間で実施した。カラムを、カラムからそれ以上タンパク質が溶出されなくなる
まで、20%のB(200mM NaCl)で洗浄し、次いで、0%のBに洗浄し戻して
任意の残留塩を除去した。タンパク質を、カラムからそれ以上タンパク質が溶出されなく
なるまで、50mM Tris、6M尿素、pH8.0で溶出させ(Tris+尿素プー
ル)、その後、50mM Tris、6M尿素、1M NaCl、pH8.0で溶出させ
た(Tris+尿素+塩プール)。各プールを、50mMの4-モルホリンエタンスルホ
ン酸(MES、pH6.5)中で4℃で一晩透析した。
Tris+尿素+塩プール中で見出されたGDF15は、ウエスタンブロット分析に基
づいて分解されたので、このプールを廃棄した。Tris+尿素プールを、緩衝液A(5
0mM MES、pH6.5)および緩衝液B(50mM MES、1M NaCl、p
H6.5)で予め平衡化したQ Sepharose(商標)Fast Flowカラム
(GE Healthcare)上にロードした。フロースルーを収集し、カラムを、1
0%のB(100mM NaCl)で洗浄し、その後、120cm/時間で5カラム体積
にわたって10~50%のB勾配(100~500mM NaCl)で洗浄した。ウエス
タンブロットによるフロースルーおよび洗浄画分の評価の後、タンパク質は、フロースル
ー中に主に見出された。このフロースルーを、緩衝液A(水/0.1%TFA)および緩
衝液B(アセトニトリル/0.1%TFA)を用いて、HPLCに取り付けた逆相分取C
4カラム(Vydac)上に注入した。4.5mL/分で1時間にわたる25~40%の
B勾配は、最良の分解能を生じた。収集した画分を、SDS-PAGEゲル(Sypro
Ruby)およびウエスタンブロットによって評価して、遠心分離蒸発器中での濃縮の
ためにそれらを選択した。
づいて分解されたので、このプールを廃棄した。Tris+尿素プールを、緩衝液A(5
0mM MES、pH6.5)および緩衝液B(50mM MES、1M NaCl、p
H6.5)で予め平衡化したQ Sepharose(商標)Fast Flowカラム
(GE Healthcare)上にロードした。フロースルーを収集し、カラムを、1
0%のB(100mM NaCl)で洗浄し、その後、120cm/時間で5カラム体積
にわたって10~50%のB勾配(100~500mM NaCl)で洗浄した。ウエス
タンブロットによるフロースルーおよび洗浄画分の評価の後、タンパク質は、フロースル
ー中に主に見出された。このフロースルーを、緩衝液A(水/0.1%TFA)および緩
衝液B(アセトニトリル/0.1%TFA)を用いて、HPLCに取り付けた逆相分取C
4カラム(Vydac)上に注入した。4.5mL/分で1時間にわたる25~40%の
B勾配は、最良の分解能を生じた。収集した画分を、SDS-PAGEゲル(Sypro
Ruby)およびウエスタンブロットによって評価して、遠心分離蒸発器中での濃縮の
ためにそれらを選択した。
マウスGDF15の精製
馴化培地のpHを、酢酸でpH4.7に調整した。周囲温度で10分間にわたる培地の
インキュベーション後、沈殿物を遠心分離によって除去した。上清を、0.8μm使い捨
てフィルターで濾過した。SP Sepharose(商標)Fast Flowカラム
(GE Healthcare)を、緩衝液A(20mM酢酸ナトリウム、pH4.7)
および緩衝液B(20mM酢酸ナトリウム、1M NaCl、pH4.7)で平衡化した
。ローディングを、100~150cm/時間で実施し、カラムを、カラムからそれ以上
タンパク質が溶出されなくなるまで、緩衝液Aで洗浄した。洗浄を、3~4カラム体積に
わたって60%のB(600mM NaCl)で実施し、その後、3~4カラム体積にわ
たって100%のB(1M NaCl)で溶出した。溶出を、50mM Tris、6M
尿素、pH8.0を用いて継続して、樹脂になおも結合していた任意のタンパク質を除去
した。
馴化培地のpHを、酢酸でpH4.7に調整した。周囲温度で10分間にわたる培地の
インキュベーション後、沈殿物を遠心分離によって除去した。上清を、0.8μm使い捨
てフィルターで濾過した。SP Sepharose(商標)Fast Flowカラム
(GE Healthcare)を、緩衝液A(20mM酢酸ナトリウム、pH4.7)
および緩衝液B(20mM酢酸ナトリウム、1M NaCl、pH4.7)で平衡化した
。ローディングを、100~150cm/時間で実施し、カラムを、カラムからそれ以上
タンパク質が溶出されなくなるまで、緩衝液Aで洗浄した。洗浄を、3~4カラム体積に
わたって60%のB(600mM NaCl)で実施し、その後、3~4カラム体積にわ
たって100%のB(1M NaCl)で溶出した。溶出を、50mM Tris、6M
尿素、pH8.0を用いて継続して、樹脂になおも結合していた任意のタンパク質を除去
した。
SPカラム画分の非還元試料を、ウエスタンブロットによって分析した。ほとんどのタ
ンパク質が、Tris溶出画分において見出されたが、以前の実験は、これらの画分中で
見出されたmGDF15が本質的に不活性であることを示しているので、さらなる精製の
ためにこれを使用しなかった。その代り、精製を、100%のB溶出(塩-溶出プール)
において見出されたタンパク質を用いて継続した。このプールを、HPLCに取り付けた
逆相分取C4カラム(Vydac)上に注入した。緩衝液Aは、水/0.1%TFAであ
り、緩衝液Bは、アセトニトリル/0.1%TFAであった。タンパク質を、4.5mL
/分で1時間にわたる25~40%のB勾配で溶出した。SDS-PAGEゲル(Syp
ro Ruby)およびウエスタンブロットによる逆相カラム画分の評価後に、純粋なm
GDF15を含む画分をプールし、遠心分離蒸発器中で濃縮した。
ンパク質が、Tris溶出画分において見出されたが、以前の実験は、これらの画分中で
見出されたmGDF15が本質的に不活性であることを示しているので、さらなる精製の
ためにこれを使用しなかった。その代り、精製を、100%のB溶出(塩-溶出プール)
において見出されたタンパク質を用いて継続した。このプールを、HPLCに取り付けた
逆相分取C4カラム(Vydac)上に注入した。緩衝液Aは、水/0.1%TFAであ
り、緩衝液Bは、アセトニトリル/0.1%TFAであった。タンパク質を、4.5mL
/分で1時間にわたる25~40%のB勾配で溶出した。SDS-PAGEゲル(Syp
ro Ruby)およびウエスタンブロットによる逆相カラム画分の評価後に、純粋なm
GDF15を含む画分をプールし、遠心分離蒸発器中で濃縮した。
hGDF15およびmGDF15の正体を、各々N末端配列決定によって確認した。両
方の型の精製されたGDF15が、2つの異なる細胞株においてSMAD2/3のリン酸
化を刺激し、それによって、リガンド活性の確認を提供した。
方の型の精製されたGDF15が、2つの異なる細胞株においてSMAD2/3のリン酸
化を刺激し、それによって、リガンド活性の確認を提供した。
(実施例2)
GDF15に対する高親和性の結合を有するTGFβスーパーファミリー受容体の同定
活性GDF15タンパク質を取得したところで、TGFβスーパーファミリー受容体を
含む受容体-Fc融合タンパク質を、実施例1に記載したように生成および精製したヒト
またはマウスのGDF15への結合についてスクリーニングした。これらの融合タンパク
質は、IgG1 Fcドメインを取り込んでおり、R&D Systemsから購入した
か、社内で生成したかのいずれかであった。5つのII型受容体(TGFβ受容体II型
、アクチビン受容体IIA型、アクチビン受容体IIB型、BMP受容体II型およびM
IS受容体II型)のなかで、TGFβ受容体II型(TβRII)のみが、捕捉された
受容体-Fc融合タンパク質を用いた表面プラズモン共鳴によって決定した場合、GDF
15に対する検出可能な結合を示した(ka=2.92×105M-1s-1;kd=0
.001s-1)。hGDF15は、9.56nMの平衡解離定数(KD)で、37℃で
、捕捉されたhTβRII-Fcと結合した。7つのI型受容体(ALK1、ALK2、
ALK3、ALK4、ALK5、ALK6およびALK7)のなかには、GDF15(2
0nMまたは200nMにおけるmGDF15)に対する検出可能な結合を示したものは
なかった。
GDF15に対する高親和性の結合を有するTGFβスーパーファミリー受容体の同定
活性GDF15タンパク質を取得したところで、TGFβスーパーファミリー受容体を
含む受容体-Fc融合タンパク質を、実施例1に記載したように生成および精製したヒト
またはマウスのGDF15への結合についてスクリーニングした。これらの融合タンパク
質は、IgG1 Fcドメインを取り込んでおり、R&D Systemsから購入した
か、社内で生成したかのいずれかであった。5つのII型受容体(TGFβ受容体II型
、アクチビン受容体IIA型、アクチビン受容体IIB型、BMP受容体II型およびM
IS受容体II型)のなかで、TGFβ受容体II型(TβRII)のみが、捕捉された
受容体-Fc融合タンパク質を用いた表面プラズモン共鳴によって決定した場合、GDF
15に対する検出可能な結合を示した(ka=2.92×105M-1s-1;kd=0
.001s-1)。hGDF15は、9.56nMの平衡解離定数(KD)で、37℃で
、捕捉されたhTβRII-Fcと結合した。7つのI型受容体(ALK1、ALK2、
ALK3、ALK4、ALK5、ALK6およびALK7)のなかには、GDF15(2
0nMまたは200nMにおけるmGDF15)に対する検出可能な結合を示したものは
なかった。
ヒトTβRIIは、細胞外ドメイン(ECD)における選択的スプライシングによって
生成される、少なくとも2つのアイソフォーム-A(長)およびB(短)-として天然に
生じる(図5、6)。上記スクリーニングに使用したhTβRII-hG1Fc融合タン
パク質(R&D Systems)は、野生型TβRII短アイソフォームを取り込む。
追跡分析において、野生型TβRII長アイソフォーム(R&D Systems)を取
り込む融合タンパク質に対するmGDF15結合の親和性は、表面プラズモン共鳴によっ
て、TβRII短アイソフォームを取り込む融合タンパク質ものと非常に類似しているこ
とが見出された(37℃におけるKDは、それぞれ、2.7nMおよび4.8nMであっ
た)。GDF15結合に関してこれらの短および長アイソフォームの一般的な等価性が観
察されたので、出願人らは、次いで、ミニマルリンカーを介してそのC末端においてヒト
IgG2 Fcドメインと融合したhTβRII短の野生型ECD(配列番号7)からな
る受容体-Fc融合タンパク質を生成した。特記しない限り、TβRIIの短および長ア
イソフォームに基づくバリアントに関するアミノ酸位置の番号付けは、それぞれ、ネイテ
ィブ前駆体配列番号5および配列番号6における対応する位置を指す。
生成される、少なくとも2つのアイソフォーム-A(長)およびB(短)-として天然に
生じる(図5、6)。上記スクリーニングに使用したhTβRII-hG1Fc融合タン
パク質(R&D Systems)は、野生型TβRII短アイソフォームを取り込む。
追跡分析において、野生型TβRII長アイソフォーム(R&D Systems)を取
り込む融合タンパク質に対するmGDF15結合の親和性は、表面プラズモン共鳴によっ
て、TβRII短アイソフォームを取り込む融合タンパク質ものと非常に類似しているこ
とが見出された(37℃におけるKDは、それぞれ、2.7nMおよび4.8nMであっ
た)。GDF15結合に関してこれらの短および長アイソフォームの一般的な等価性が観
察されたので、出願人らは、次いで、ミニマルリンカーを介してそのC末端においてヒト
IgG2 Fcドメインと融合したhTβRII短の野生型ECD(配列番号7)からな
る受容体-Fc融合タンパク質を生成した。特記しない限り、TβRIIの短および長ア
イソフォームに基づくバリアントに関するアミノ酸位置の番号付けは、それぞれ、ネイテ
ィブ前駆体配列番号5および配列番号6における対応する位置を指す。
GDF15に対するTβRIIの高親和性の結合を考慮して、本発明者らは、TβRI
IがGDF15のインヒビターとして使用できるかどうかを試験した。融合タンパク質h
TβRII短(23~159)-hG2Fcを、CAGA-12プロモーター構築物を含
むレポーター遺伝子でトランスフェクトしたA549細胞において試験したところ、これ
は、かかる細胞におけるhGDF15誘導性の遺伝子活性化を、0.15~0.5nMの
IC50で阻害することが見出された。hTβRII短ECDによるGDF15シグナル
伝達の強力な阻害は、TβRIIがGDF15に対する高親和性受容体であるというさら
なる証拠を提供する。GDF15は、無細胞条件下でALK5に対する検出可能な結合を
示さなかったものの、siRNA方法論による内因性ALK5 mRNAの抑制は、対照
処理と比較して、A549細胞(ヒト肺上皮細胞株)におけるmGDF15媒介性のシグ
ナル伝達を顕著に低減させた。対照的に、siRNA方法論による他のI型受容体(AL
K2、ALK3、ALK4およびALK7)の抑制は、A549細胞においてGDF15
媒介性のシグナル伝達を変更できなかった。この結果は、GDF15三元シグナル伝達複
合体が、そのI型受容体としてALK5(TGFβ受容体I型)を含むことを示しており
、したがって、GDF15に対する機能的II型受容体としてのTβRIIについての裏
付け証拠を提供する。
IがGDF15のインヒビターとして使用できるかどうかを試験した。融合タンパク質h
TβRII短(23~159)-hG2Fcを、CAGA-12プロモーター構築物を含
むレポーター遺伝子でトランスフェクトしたA549細胞において試験したところ、これ
は、かかる細胞におけるhGDF15誘導性の遺伝子活性化を、0.15~0.5nMの
IC50で阻害することが見出された。hTβRII短ECDによるGDF15シグナル
伝達の強力な阻害は、TβRIIがGDF15に対する高親和性受容体であるというさら
なる証拠を提供する。GDF15は、無細胞条件下でALK5に対する検出可能な結合を
示さなかったものの、siRNA方法論による内因性ALK5 mRNAの抑制は、対照
処理と比較して、A549細胞(ヒト肺上皮細胞株)におけるmGDF15媒介性のシグ
ナル伝達を顕著に低減させた。対照的に、siRNA方法論による他のI型受容体(AL
K2、ALK3、ALK4およびALK7)の抑制は、A549細胞においてGDF15
媒介性のシグナル伝達を変更できなかった。この結果は、GDF15三元シグナル伝達複
合体が、そのI型受容体としてALK5(TGFβ受容体I型)を含むことを示しており
、したがって、GDF15に対する機能的II型受容体としてのTβRIIについての裏
付け証拠を提供する。
(実施例3)
受容体融合タンパク質バリアントの生成
TβRII ECDバリアント
TβRIIはまた、高い親和性でTGFβ1およびTGFβ3と結合するので、ネイテ
ィブTβRII-Fc融合タンパク質は、これらのリガンドならびにGDF15のシグナ
ル伝達に影響を与える。一部の治療設定では、このより広いスペクトルのリガンド結合が
有利であり得るが、他の設定では、より選択的な分子が優れている可能性がある。したが
って、出願人らは、ヒトTβRII ECDのバリアントを含む融合タンパク質を生成す
ることによって、GDF15に対する増強または低減された選択性を有するポリペプチド
を探索した。以下に示す野生型hTβRII短(23~159)配列(配列番号7)は、
以下に列挙する5つの受容体ECDバリアント(配列番号8~12)についての基礎とし
て機能した。野生型hTβRII短(23~159)を、IgG2のFc部分に融合させ
て、新規の基礎Fc融合構築物を生成した。以下の配列番号50、51および52を参照
のこと。
(1)以下に示すhTβRII短(23~159/D110K)アミノ酸配列(配列番号
8)、配列中、置換された残基に下線を付す。
(2)以下に示すN末端がトランケートされたhTβRII短(29~159)アミノ酸
配列(配列番号9)。
(3)以下に示すN末端がトランケートされたhTβRII短(35~159)アミノ酸
配列(配列番号10)。
(4)以下に示すC末端がトランケートされたhTβRII短(23~153)アミノ酸
配列(配列番号11)。
(5)以下に示すC末端がトランケートされたhTβRII短(23~153/N70D
)アミノ酸配列(配列番号12)、配列中、置換された残基に下線を付す。
受容体融合タンパク質バリアントの生成
TβRII ECDバリアント
TβRIIはまた、高い親和性でTGFβ1およびTGFβ3と結合するので、ネイテ
ィブTβRII-Fc融合タンパク質は、これらのリガンドならびにGDF15のシグナ
ル伝達に影響を与える。一部の治療設定では、このより広いスペクトルのリガンド結合が
有利であり得るが、他の設定では、より選択的な分子が優れている可能性がある。したが
って、出願人らは、ヒトTβRII ECDのバリアントを含む融合タンパク質を生成す
ることによって、GDF15に対する増強または低減された選択性を有するポリペプチド
を探索した。以下に示す野生型hTβRII短(23~159)配列(配列番号7)は、
以下に列挙する5つの受容体ECDバリアント(配列番号8~12)についての基礎とし
て機能した。野生型hTβRII短(23~159)を、IgG2のFc部分に融合させ
て、新規の基礎Fc融合構築物を生成した。以下の配列番号50、51および52を参照
のこと。
8)、配列中、置換された残基に下線を付す。
配列(配列番号9)。
配列(配列番号10)。
配列(配列番号11)。
)アミノ酸配列(配列番号12)、配列中、置換された残基に下線を付す。
出願人らは、以下に示す野生型hTβRII長(23~184)配列(配列番号13)
に基づく5つの対応するバリアント(配列番号14~17)もまた想定し、配列中、25
アミノ酸の挿入に下線を付す。スプライシングは、この挿入に対してC末端の隣接する位
置において保存的アミノ酸置換(Val→Ile)を生じることに留意のこと。いくつか
のhTβRII短バリアントおよびそれらのhTβRII長対応物の間での配列の関係性
を、図7に示す。
(1)以下に示すhTβRII長(23~184/D135K)アミノ酸配列(配列番号
14)、配列中、置換された残基に二重下線を付す。
(2)以下に示すN末端がトランケートされたhTβRII長(29~184)アミノ酸
配列(配列番号15)。
(3)以下に示すN末端がトランケートされたhTβRII長(60~184)アミノ酸
配列(配列番号10と同じ)。
(4)以下に示すC末端がトランケートされたhTβRII長(23~178)アミノ酸
配列(配列番号16)。
(5)以下に示すC末端がトランケートされたhTβRII長(23~178/N95D
)アミノ酸配列(配列番号17)、配列中、置換された残基に二重下線を付す。
に基づく5つの対応するバリアント(配列番号14~17)もまた想定し、配列中、25
アミノ酸の挿入に下線を付す。スプライシングは、この挿入に対してC末端の隣接する位
置において保存的アミノ酸置換(Val→Ile)を生じることに留意のこと。いくつか
のhTβRII短バリアントおよびそれらのhTβRII長対応物の間での配列の関係性
を、図7に示す。
14)、配列中、置換された残基に二重下線を付す。
配列(配列番号15)。
配列(配列番号10と同じ)。
配列(配列番号16)。
)アミノ酸配列(配列番号17)、配列中、置換された残基に二重下線を付す。
さらなるTβRII ECDバリアントには、以下が含まれる:
(A)以下に示す、N末端およびC末端がトランケートされたhTβRII短(35~1
53)またはhTβRII長(60~178)アミノ酸配列(配列番号47)。
(B)以下に示すN末端およびC末端がトランケートされたhTβRII短(29~15
3)アミノ酸配列(配列番号48)。
(C)以下に示すN末端およびC末端がトランケートされたhTβRII長(29~17
8)アミノ酸配列(配列番号49)。
(A)以下に示す、N末端およびC末端がトランケートされたhTβRII短(35~1
53)またはhTβRII長(60~178)アミノ酸配列(配列番号47)。
3)アミノ酸配列(配列番号48)。
8)アミノ酸配列(配列番号49)。
上記バリアント(配列番号8~12、14~17および47~49)のいずれかは、h
TβRIIアイソフォームC(Konradら、BMC Genomics 8巻:31
8頁、2007年)に天然に生じるような、hTβRII ECDのC末端の近傍に位置
するグルタミン酸残基の対(配列番号5の151位および152位、または配列番号6の
176位および177位)の間の36アミノ酸の挿入(配列番号18)を取り込み得る。
TβRIIアイソフォームC(Konradら、BMC Genomics 8巻:31
8頁、2007年)に天然に生じるような、hTβRII ECDのC末端の近傍に位置
するグルタミン酸残基の対(配列番号5の151位および152位、または配列番号6の
176位および177位)の間の36アミノ酸の挿入(配列番号18)を取り込み得る。
Fcドメインバリアント
上記5つのhTβRII短バリアントが各々、以下のアミノ酸配列(配列番号19)を
有するヒトIgG2 Fcドメインに、それらのC末端において(ミニマルリンカーを介
して)融合された、hTβRII-hFc融合タンパク質を生成した:
上記5つのhTβRII短バリアントが各々、以下のアミノ酸配列(配列番号19)を
有するヒトIgG2 Fcドメインに、それらのC末端において(ミニマルリンカーを介
して)融合された、hTβRII-hFc融合タンパク質を生成した:
出願人らは、全長ヒトIgG1 Fc(hG1Fc)(配列番号20、以下)およびN
末端がトランケートされたヒトIgG1 Fc(hG1Fc短)(配列番号21、以下)
を含む代替的Fcドメインを含むhTβRII-hFc融合タンパク質を想定する。任意
選択で、Fcドメインと無関係のポリペプチドを、Fcドメインの代わりに結合させるこ
とができる。
末端がトランケートされたヒトIgG1 Fc(hG1Fc短)(配列番号21、以下)
を含む代替的Fcドメインを含むhTβRII-hFc融合タンパク質を想定する。任意
選択で、Fcドメインと無関係のポリペプチドを、Fcドメインの代わりに結合させるこ
とができる。
hTβRII-hFc融合タンパク質の発現
選択されたhTβRII-hFcタンパク質バリアントは、TPAリーダーを取り込み
、配列番号25、29、33、37および41に示されるプロセシングされていないアミ
ノ酸配列を有する(実施例5を参照のこと)。これらのバリアントの対応するヌクレオチ
ド配列は、配列番号26、30、34、38および42である。各々がG2Fcドメイン
(配列番号19)を有する選択されたhTβRII-hFcバリアントを、HEK-29
3細胞において発現させ、濾過およびプロテインAクロマトグラフィーによって馴化培地
から精製した。レポーター遺伝子アッセイのための試料の純度を、SDS-PAGEおよ
びウエスタンブロット分析によって評価した。
選択されたhTβRII-hFcタンパク質バリアントは、TPAリーダーを取り込み
、配列番号25、29、33、37および41に示されるプロセシングされていないアミ
ノ酸配列を有する(実施例5を参照のこと)。これらのバリアントの対応するヌクレオチ
ド配列は、配列番号26、30、34、38および42である。各々がG2Fcドメイン
(配列番号19)を有する選択されたhTβRII-hFcバリアントを、HEK-29
3細胞において発現させ、濾過およびプロテインAクロマトグラフィーによって馴化培地
から精製した。レポーター遺伝子アッセイのための試料の純度を、SDS-PAGEおよ
びウエスタンブロット分析によって評価した。
出願人らは、配列番号27、31、35、39および43に示されるプロセシングされ
ていないアミノ酸配列を有するさらなるhTβRII-hFcタンパク質バリアント、な
らびに配列番号28、32、36、40および44に示される対応するヌクレオチド配列
を想定する。
ていないアミノ酸配列を有するさらなるhTβRII-hFcタンパク質バリアント、な
らびに配列番号28、32、36、40および44に示される対応するヌクレオチド配列
を想定する。
(実施例4)
細胞ベースのアッセイにおける受容体融合タンパク質バリアントによる示差的リガンド
阻害
A549細胞におけるレポーター遺伝子アッセイを使用して、GDF15、TGFβ1
、TGFβ2およびTGFβ3の活性を阻害するhTβRII-hFcバリアントの能力
を決定した。このアッセイは、pGL3(CAGA)12レポータープラスミド(Den
nlerら、1998年、EMBO 17巻:3091~3100頁)ならびにトランス
フェクション効率について制御するためのRenillaレポータープラスミド(pRL
CMV)でトランスフェクトしたヒト肺癌細胞株に基づく。CAGAモチーフは、TGF
β応答性遺伝子(例えば、PAI-1)のプロモーター中に存在するので、このベクター
は、SMAD2およびSMAD3を介してシグナル伝達する因子のために一般に使用され
る。
細胞ベースのアッセイにおける受容体融合タンパク質バリアントによる示差的リガンド
阻害
A549細胞におけるレポーター遺伝子アッセイを使用して、GDF15、TGFβ1
、TGFβ2およびTGFβ3の活性を阻害するhTβRII-hFcバリアントの能力
を決定した。このアッセイは、pGL3(CAGA)12レポータープラスミド(Den
nlerら、1998年、EMBO 17巻:3091~3100頁)ならびにトランス
フェクション効率について制御するためのRenillaレポータープラスミド(pRL
CMV)でトランスフェクトしたヒト肺癌細胞株に基づく。CAGAモチーフは、TGF
β応答性遺伝子(例えば、PAI-1)のプロモーター中に存在するので、このベクター
は、SMAD2およびSMAD3を介してシグナル伝達する因子のために一般に使用され
る。
アッセイの最初の日に、A549細胞(ATCC(登録商標):CCL-185(商標
))を、1ウェル当たり6.5×104細胞で48ウェルプレート中に分配した。2日目
に、10μg pGL3(CAGA)12、100ng pRLCMV、30μl X-
tremeGENE 9(Roche Applied Science)および970
μl OptiMEM(Invitrogen)を含む溶液を、30分間事前インキュベ
ートし、次いで、0.1%BSAを補充したイーグル最小必須培地(EMEM、ATCC
(登録商標))に添加し、これを、室温で一晩のインキュベーションにわたり、プレート
した細胞に適用した(500μl/ウェル)。3日目に、培地を除去し、細胞を、以下に
記載するように調製したリガンドおよびインヒビターの混合物と共に、37℃で一晩イン
キュベートした。
))を、1ウェル当たり6.5×104細胞で48ウェルプレート中に分配した。2日目
に、10μg pGL3(CAGA)12、100ng pRLCMV、30μl X-
tremeGENE 9(Roche Applied Science)および970
μl OptiMEM(Invitrogen)を含む溶液を、30分間事前インキュベ
ートし、次いで、0.1%BSAを補充したイーグル最小必須培地(EMEM、ATCC
(登録商標))に添加し、これを、室温で一晩のインキュベーションにわたり、プレート
した細胞に適用した(500μl/ウェル)。3日目に、培地を除去し、細胞を、以下に
記載するように調製したリガンドおよびインヒビターの混合物と共に、37℃で一晩イン
キュベートした。
試験物品の連続希釈を、200μl体積のアッセイ緩衝液(EMEM+0.1%BSA
)中で48ウェルプレートにおいて行った。試験リガンドを含む等体積のアッセイ緩衝液
を添加して、予め決定したEC50と等しい最終リガンド濃度を得た。ヒトGDF15お
よびマウスGDF15は、社内で生成したが(上記を参照のこと)、ヒトTGFβ1、ヒ
トTGFβ2およびヒトTGFβ3は、PeproTechから取得した。試験溶液を、
37℃で30分間インキュベートし、次いで、250μlの混合物を、全てのウェルに添
加した。各濃度の試験物品を、二連で決定した。試験溶液との一晩のインキュベーション
後に、細胞を、リン酸緩衝食塩水でリンスし、次いで、受動溶解緩衝液(Promega
E1941)で溶解させ、-70℃で一晩貯蔵した。4日目の最終日に、プレートを、
穏やかに振盪しながら室温まで温めた。細胞溶解物を、化学発光プレート(96ウェル)
に二連で移し、Dual-Luciferase Reporter Assayシステ
ム(Promega E1980)の試薬を用いてルミノメーターで分析して、正規化さ
れたルシフェラーゼ活性を決定した。
)中で48ウェルプレートにおいて行った。試験リガンドを含む等体積のアッセイ緩衝液
を添加して、予め決定したEC50と等しい最終リガンド濃度を得た。ヒトGDF15お
よびマウスGDF15は、社内で生成したが(上記を参照のこと)、ヒトTGFβ1、ヒ
トTGFβ2およびヒトTGFβ3は、PeproTechから取得した。試験溶液を、
37℃で30分間インキュベートし、次いで、250μlの混合物を、全てのウェルに添
加した。各濃度の試験物品を、二連で決定した。試験溶液との一晩のインキュベーション
後に、細胞を、リン酸緩衝食塩水でリンスし、次いで、受動溶解緩衝液(Promega
E1941)で溶解させ、-70℃で一晩貯蔵した。4日目の最終日に、プレートを、
穏やかに振盪しながら室温まで温めた。細胞溶解物を、化学発光プレート(96ウェル)
に二連で移し、Dual-Luciferase Reporter Assayシステ
ム(Promega E1980)の試薬を用いてルミノメーターで分析して、正規化さ
れたルシフェラーゼ活性を決定した。
このアッセイを使用して、TβRIIリガンドによる細胞シグナル伝達に対する潜在的
阻害効果について、受容体融合タンパク質バリアントをスクリーニングした。野生型Tβ
RII短-FcおよびTβRII長-Fcに関する以前の報告(del Reら、J B
iol Chem 279巻:22765頁、2004年)と一致して、試験したいずれ
のバリアントも、高い濃度であっても、TGFβ2を阻害できなかった。しかし、hTβ
RII-hFcバリアントは、GDF15、TGFβ1およびTGFβ3によって媒介さ
れる細胞シグナル伝達の示差的阻害を、予想外に示した。野生型TβRII短(23~1
59)-G2Fcと比較すると、TβRII短(23~159/D110K)-G2Fc
バリアントは、GDF15の強力な阻害を示したが、TGFβ1の阻害の喪失およびTG
Fβ3の大きく低減された阻害(約50倍)を示した(以下の表を参照のこと)。110
位は、TβRIIの「フック」領域中に位置するが(Radaevら、J Biol C
hem 285巻:14806頁、2010年)、認識されたTβRIIリガンドTGF
β1、TGFβ2およびTGFβ3のうちで選択性を付与することは示唆されてこなかっ
た。したがって、このバリアントは、GDF15が最も強力に阻害され、TGFβ1が最
も弱く阻害され、TGFβ3が中間の程度まで阻害される、示差的リガンド阻害のプロフ
ァイルを示す。
阻害効果について、受容体融合タンパク質バリアントをスクリーニングした。野生型Tβ
RII短-FcおよびTβRII長-Fcに関する以前の報告(del Reら、J B
iol Chem 279巻:22765頁、2004年)と一致して、試験したいずれ
のバリアントも、高い濃度であっても、TGFβ2を阻害できなかった。しかし、hTβ
RII-hFcバリアントは、GDF15、TGFβ1およびTGFβ3によって媒介さ
れる細胞シグナル伝達の示差的阻害を、予想外に示した。野生型TβRII短(23~1
59)-G2Fcと比較すると、TβRII短(23~159/D110K)-G2Fc
バリアントは、GDF15の強力な阻害を示したが、TGFβ1の阻害の喪失およびTG
Fβ3の大きく低減された阻害(約50倍)を示した(以下の表を参照のこと)。110
位は、TβRIIの「フック」領域中に位置するが(Radaevら、J Biol C
hem 285巻:14806頁、2010年)、認識されたTβRIIリガンドTGF
β1、TGFβ2およびTGFβ3のうちで選択性を付与することは示唆されてこなかっ
た。したがって、このバリアントは、GDF15が最も強力に阻害され、TGFβ1が最
も弱く阻害され、TGFβ3が中間の程度まで阻害される、示差的リガンド阻害のプロフ
ァイルを示す。
第2の実験では、N末端がトランケートされたTβRII ECDを有するバリアント
の潜在力を、全長野生型TβRII ECDのものと比較した。以下の表に示すように、
TβRII短(29~159)-G2FcおよびTβRII短(35~159)-G2F
cは、TβRII短(23~159)-G2Fc(野生型)と比較して、TGFβ3を阻
害する大きく減退した能力を示したが、GDF15を阻害する減退されていない能力(N
’Δ6)またはわずかにのみ減退した能力(N’Δ12)を示した。野生型と比較した、
TGFβ1の阻害に対するN末端トランケーションの影響は、大きさにおいて中間であっ
た。したがって、これら2つのバリアントは、GDF15が最も強力に阻害され、TGF
β3が最も弱く阻害され、TGFβ1が中間の程度まで阻害される、示差的リガンド阻害
のプロファイルを示す。
の潜在力を、全長野生型TβRII ECDのものと比較した。以下の表に示すように、
TβRII短(29~159)-G2FcおよびTβRII短(35~159)-G2F
cは、TβRII短(23~159)-G2Fc(野生型)と比較して、TGFβ3を阻
害する大きく減退した能力を示したが、GDF15を阻害する減退されていない能力(N
’Δ6)またはわずかにのみ減退した能力(N’Δ12)を示した。野生型と比較した、
TGFβ1の阻害に対するN末端トランケーションの影響は、大きさにおいて中間であっ
た。したがって、これら2つのバリアントは、GDF15が最も強力に阻害され、TGF
β3が最も弱く阻害され、TGFβ1が中間の程度まで阻害される、示差的リガンド阻害
のプロファイルを示す。
第3の実験では、本発明者らは、C末端がトランケートされたTβRII ECDにお
けるN70D置換の潜在力に対する影響を決定した。このアスパラギン酸残基は、潜在的
グリコシル化部位を示す。以下の表に示すように、TβRII短(23~153/N70
D)-G2Fcは、TβRII短(23~153)-G2Fcと比較して、TGFβ1を
阻害する大きく減退された能力およびTGFβ3を阻害する事実上減退されていない能力
を示した。TβRII短(23~153)-G2Fcおよび野生型の両方と比較した、G
DF15の阻害に対するN70D置換の影響は、大きさにおいて中間であった。したがっ
て、N70D置換を有するC末端がトランケートされたバリアントは、TGFβ3が最も
強力に阻害され、TGFβ1が最も弱く阻害され、GDF15が中間の程度まで阻害され
る、示差的リガンド阻害のプロファイルを示す。
けるN70D置換の潜在力に対する影響を決定した。このアスパラギン酸残基は、潜在的
グリコシル化部位を示す。以下の表に示すように、TβRII短(23~153/N70
D)-G2Fcは、TβRII短(23~153)-G2Fcと比較して、TGFβ1を
阻害する大きく減退された能力およびTGFβ3を阻害する事実上減退されていない能力
を示した。TβRII短(23~153)-G2Fcおよび野生型の両方と比較した、G
DF15の阻害に対するN70D置換の影響は、大きさにおいて中間であった。したがっ
て、N70D置換を有するC末端がトランケートされたバリアントは、TGFβ3が最も
強力に阻害され、TGFβ1が最も弱く阻害され、GDF15が中間の程度まで阻害され
る、示差的リガンド阻害のプロファイルを示す。
合わせると、これらの結果は、出願人らが、大きく異なるリガンド結合プロファイルを
示すTβRII ECDのトランケーションおよび変異を生成したことを実証している。
特に、この実証は、適切に発現および精製されたGDF15が、TβRIIと直接相互作
用し、TβRII ECDのバリアントを含む融合タンパク質によって示差的に阻害され
得ることを明らかにしている。これらのバリアントの活性プロファイルは、以下の表にま
とめられ得る。
示すTβRII ECDのトランケーションおよび変異を生成したことを実証している。
特に、この実証は、適切に発現および精製されたGDF15が、TβRIIと直接相互作
用し、TβRII ECDのバリアントを含む融合タンパク質によって示差的に阻害され
得ることを明らかにしている。これらのバリアントの活性プロファイルは、以下の表にま
とめられ得る。
本発明者らは、これらのTβRII短ECDバリアントのTβRII長ECD対応物が
、類似のリガンド選択性を示すことを予測する。さらに、C’Δ6トランケートされたE
CD(例えば、それぞれ、TβRII短およびTβRII長アイソフォームについて配列
番号11および16)が、変異およびN末端トランケーションを導入するTβRII短ま
たはTβRII長についての塩基配列として使用され得る。
、類似のリガンド選択性を示すことを予測する。さらに、C’Δ6トランケートされたE
CD(例えば、それぞれ、TβRII短およびTβRII長アイソフォームについて配列
番号11および16)が、変異およびN末端トランケーションを導入するTβRII短ま
たはTβRII長についての塩基配列として使用され得る。
(実施例5)
例示的なhTβRII-hFc核酸およびタンパク質
この実施例は、細胞培養物から単離されたタンパク質を提供するために、本明細書に提
供される方法に従って、HEK-293またはCHO細胞においてTβRII構築物を発
現させるために使用され得る核酸構築物をまとめる。各場合において、細胞培養物から単
離された成熟タンパク質は、リーダー配列(以下の各配列中の点線の下線)が除去されて
いる。
例示的なhTβRII-hFc核酸およびタンパク質
この実施例は、細胞培養物から単離されたタンパク質を提供するために、本明細書に提
供される方法に従って、HEK-293またはCHO細胞においてTβRII構築物を発
現させるために使用され得る核酸構築物をまとめる。各場合において、細胞培養物から単
離された成熟タンパク質は、リーダー配列(以下の各配列中の点線の下線)が除去されて
いる。
項目2は、hTβRII短(23~159/D110K)-hG2Fcをコードするヌ
クレオチド配列(配列番号26)を示す。二重下線はD110K置換を示す。点線の下線
はリーダーを示し、実線の下線はリンカーを示す。
クレオチド配列(配列番号26)を示す。二重下線はD110K置換を示す。点線の下線
はリーダーを示し、実線の下線はリンカーを示す。
項目4は、hTβRII短(23~159/D110K)-hG1Fc短をコードする
ヌクレオチド配列(配列番号28)を示す。二重下線はD110K置換を示す。点線の下
線はリーダーを示し、実線の下線はリンカーを示す。
ヌクレオチド配列(配列番号28)を示す。二重下線はD110K置換を示す。点線の下
線はリーダーを示し、実線の下線はリンカーを示す。
項目18は、hTβRII短(23~153/N70D)-hG2Fcをコードするヌ
クレオチド配列(配列番号42)を示す。二重下線はN70D置換を示す。点線の下線は
リーダーを示し、実線の下線はリンカーを示す。
クレオチド配列(配列番号42)を示す。二重下線はN70D置換を示す。点線の下線は
リーダーを示し、実線の下線はリンカーを示す。
項目20は、hTβRII短(23~153/N70D)-hG1Fc短をコードする
ヌクレオチド配列(配列番号44)を示す。二重下線はN70D置換を示す。点線の下線
はリーダーを示し、実線の下線はリンカーを示す。
ヌクレオチド配列(配列番号44)を示す。二重下線はN70D置換を示す。点線の下線
はリーダーを示し、実線の下線はリンカーを示す。
項目21は、hTβRII短(23~159/D110K)-hG2Fcの成熟アミノ
酸配列(即ち、リーダー配列なし)(配列番号53)を示す。二重下線はD110K置換
を示す。一本線の下線はリンカーを示す。
酸配列(即ち、リーダー配列なし)(配列番号53)を示す。二重下線はD110K置換
を示す。一本線の下線はリンカーを示す。
項目22は、hTβRII短(23~159/D110K)-hG1Fc短の成熟アミ
ノ酸配列(即ち、リーダー配列なし)(配列番号54)を示す。二重下線はD110K置
換を示す。一本線の下線はリンカーを示す。
ノ酸配列(即ち、リーダー配列なし)(配列番号54)を示す。二重下線はD110K置
換を示す。一本線の下線はリンカーを示す。
参照による組み込み
本明細書で言及される全ての刊行物および特許は、各個々の刊行物または特許が参照に
より組み込まれることがあたかも具体的かつ個々に示されるかのように、その全体が参照
により本明細書に組み込まれる。
本明細書で言及される全ての刊行物および特許は、各個々の刊行物または特許が参照に
より組み込まれることがあたかも具体的かつ個々に示されるかのように、その全体が参照
により本明細書に組み込まれる。
主題の具体的な実施形態が議論されてきたが、上記明細書は、例示的であって限定的で
はない。多くのバリエーションが、本明細書および以下の特許請求の範囲の再検討により
、当業者に明らかとなる。本発明の全範囲は、等価物のそれらの全範囲と共に特許請求の
範囲を参照し、かかるバリエーションと共に明細書を参照することによって、決定される
べきである。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
TβRIIの細胞外ドメイン由来の第1のアミノ酸配列と異種アミノ酸配列とを含むT
βRII融合ポリペプチドであって、前記第1のアミノ酸配列が、
a)配列番号5の23位~35位のいずれかにおいて始まり配列番号5の153位~1
59位のいずれかにおいて終わる配列、または
b)配列番号6の23位~60位のいずれかにおいて始まり配列番号6の178位~1
84位のいずれかにおいて終わる配列
に対して少なくとも80%同一なアミノ酸配列からなるTβRII融合ポリペプチド。
(項目2)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の23位において始まり配列番号5の159位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目3)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の29位において始まり配列番号5の159位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目4)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の35位において始まり配列番号5の159位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目5)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の23位において始まり配列番号5の153位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目6)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の29位において始まり配列番号5の153位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目7)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の35位において始まり配列番号5の153位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目8)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号6の23位において始まり配列番号6の184位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目9)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号6の29位において始まり配列番号6の184位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目10)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号6の23位において始まり配列番号6の178位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目11)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号6の29位において始まり配列番号6の178位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目12)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号47の36位に対応する位置におけるDおよび/
または配列番号47の76位に対応する位置におけるKを有する配列からなる、項目1か
ら11のいずれか一項に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目13)
配列番号7もしくは配列番号13の配列に対して少なくとも80%同一な第1のアミノ
酸配列またはその活性断片と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチドであっ
て、前記第1のアミノ酸配列が、配列番号47の36位に対応する位置におけるDおよび
/または配列番号47の76位に対応する位置におけるKを有する、TβRII融合ポリ
ペプチド。
(項目14)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号7のアミノ酸1~12に対応する1~12アミノ
酸または配列番号13のアミノ酸1~37に対応する1~37アミノ酸のN末端トランケ
ーションを含む、項目13に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目15)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号7または配列番号13のアミノ酸1~6に対応す
る6アミノ酸のN末端トランケーションを含む、項目13または14に記載のTβRII
融合ポリペプチド。
(項目16)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号7のアミノ酸1~12に対応する12アミノ酸ま
たは配列番号13のアミノ酸1~37に対応する37アミノ酸のN末端トランケーション
を含む、項目13または14に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目17)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号7のアミノ酸137~132または配列番号13
のアミノ酸162~157に対応する1~6アミノ酸のC末端トランケーションを含む、
項目13から16のいずれか一項に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目18)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号7のアミノ酸132~137または配列番号13
のアミノ酸157~162に対応する6アミノ酸のC末端トランケーションを含む、項目
13から17のいずれか一項に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目19)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号47の117位と118位に対応する残基の間に
、配列番号18に対応する挿入を含む、項目1から18のいずれか一項に記載のTβRI
I融合ポリペプチド。
(項目20)
前記異種部分が、in vivo安定性、in vivo半減期、取り込み/投与、組
織局在もしくは分布、タンパク質複合体の形成、および/または精製のうちの1または複
数を増強する1または複数のポリペプチド部分を含む、項目1から19のいずれか一項に
記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目21)
前記異種部分が、免疫グロブリンFcドメインおよび血清アルブミンから選択されるポ
リペプチド部分を含む、項目1から20のいずれか一項に記載のTβRII融合ポリペプ
チド。
(項目22)
前記免疫グロブリンFcドメインが、リンカーによって前記TβRIIポリペプチドに
接続されている、項目21に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目23)
前記ポリペプチドが、グリコシル化アミノ酸、PEG化アミノ酸、ファルネシル化アミ
ノ酸、アセチル化アミノ酸、ビオチン化アミノ酸、脂質部分にコンジュゲートしたアミノ
酸、および有機誘導体化剤にコンジュゲートしたアミノ酸から選択される1または複数の
修飾されたアミノ酸残基を含む、項目1から22のいずれか一項に記載のTβRII融合
ポリペプチド。
(項目24)
前記ポリペプチドがグリコシル化されている、項目23に記載のTβRII融合ポリペ
プチド。
(項目25)
配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも9
5%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1の
アミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチド。
(項目26)
配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも9
7%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1の
アミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチド。
(項目27)
配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも9
8%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1の
アミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチド。
(項目28)
配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも9
9%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1の
アミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチド。
(項目29)
配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列であるアミノ酸配列を
含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1のアミノ酸配列と第2の異種部分
とを含むTβRII融合ポリペプチド。
(項目30)
配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、53、54
、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に
対して少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド。
(項目31)
配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、53、54
、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に
対して少なくとも97%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド。
(項目32)
配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、53、54
、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に
対して少なくとも98%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド。
(項目33)
配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、53、54
、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に
対して少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド。
(項目34)
配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、53、54
、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列を
含むポリペプチド。
(項目35)
配列番号26、28、30、32、34、36、38、40、42および44から選択
されるヌクレオチド配列の相補体に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズす
る核酸によってコードされるアミノ酸配列を含むTβRIIポリペプチド。
(項目36)
1×10-8M未満の平衡解離定数(KD)でヒトGDF15に結合する、項目1から
35のいずれか一項に記載のポリペプチド。
(項目37)
CHO細胞における前記ポリペプチドの発現に特徴的なグリコシル化パターンを有する
、項目1から36のいずれか一項に記載のポリペプチド。
(項目38)
項目1から37のいずれかに記載の2つのポリペプチドを含むホモダイマー。
(項目39)
項目1から37のいずれか一項に記載のポリペプチドのコード配列を含む、単離された
ポリヌクレオチド。
(項目40)
項目39に記載のポリヌクレオチドに作動可能に連結したプロモーター配列を含む組換
えポリヌクレオチド。
(項目41)
項目35に記載の単離されたポリヌクレオチドまたは項目40に記載の組換えポリヌク
レオチドで形質転換された細胞。
(項目42)
哺乳動物細胞である、項目41に記載の細胞。
(項目43)
CHO細胞またはヒト細胞である、項目42に記載の細胞。
(項目44)
項目1から37のいずれかに記載のポリペプチドまたは項目38に記載のホモダイマー
と薬学的に許容される賦形剤とを含む医薬調製物。
(項目45)
TGFβスーパーファミリーメンバーに対する細胞の応答をモジュレートする方法であ
って、前記細胞を項目1から37のいずれか一項に記載のポリペプチドまたは項目38に
記載のホモダイマーに曝露するステップを含む方法。
(項目46)
それを必要とする患者において、TGFβスーパーファミリーメンバーと関連する疾患
または状態を処置する方法であって、有効量の項目1から37のいずれかに記載のポリペ
プチドまたは項目38に記載のホモダイマーを前記患者に投与するステップを含む方法。
(項目47)
前記TGFβスーパーファミリーメンバーが、TGFβ1、TGFβ3またはGDF1
5である、項目46に記載の方法。
(項目48)
前記疾患または状態が、がんである、項目46または47に記載の方法。
(項目49)
前記がんが、胃がん、腸管がん、皮膚がん、乳房がん、黒色腫、骨がんおよび甲状腺が
んから選択される、項目48に記載の方法。
(項目50)
前記疾患または状態が、線維性または硬化性の疾患または障害である、項目46または
47に記載の方法。
(項目51)
前記線維性または硬化性の疾患または障害が、強皮症、アテローム動脈硬化症、肝臓線
維症、びまん性全身性硬化症、糸球体腎炎、神経瘢痕、皮膚瘢痕、放射線誘発線維症、肝
線維症および骨髄線維症から選択される、項目50に記載の方法。
(項目52)
前記疾患または状態が心臓疾患である、項目46または47に記載の方法。
(項目53)
前記疾患または状態が、遺伝性出血性末梢血管拡張症(HHT)、マルファン症候群、
ロイス・ディーツ症候群、家族性胸部大動脈瘤症候群、動脈蛇行症候群、子癇前症、アテ
ローム動脈硬化症、再狭窄および肥大型心筋症/うっ血性心不全から選択される、項目4
6または47に記載の方法。
(項目54)
GDF15と結合し、GDF15とTβRIIとの相互作用を遮断する抗体またはその
抗原結合性断片。
(項目55)
タンパク質夾雑物に関して少なくとも95%純粋である、配列番号1のアミノ酸配列を
含むGDF15ポリペプチド、またはTβRIIに結合するその断片。
(項目56)
タンパク質夾雑物に関して少なくとも95%純粋である、配列番号1のアミノ酸配列を
含むGDF15ポリペプチド、または項目1から37のいずれか一項に記載のポリペプチ
ドと結合するその断片。
(項目57)
10-8M以下の平衡解離定数(KD)でTβRIIに結合する、項目55に記載のG
DF15ポリペプチド。
(項目58)
10-8M以下の平衡解離定数(KD)で、項目1から37のいずれか一項に記載のポ
リペプチドと結合する、項目56に記載のGDF15ポリペプチド。
(項目59)
CHO細胞における発現によって産生される、項目55から58のいずれかに記載のG
DF15ポリペプチド。
(項目60)
GDF15を含む試料を項目1から37のいずれかに記載のポリペプチドと接触させる
ステップを含む、GDF15を濃縮または精製する方法。
(項目61)
配列番号50のアミノ酸配列に対して少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を含む
ポリペプチド。
(項目62)
配列番号50のアミノ酸配列に対して少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む
、項目61に記載のポリペプチド。
(項目63)
配列番号50のアミノ酸配列に対して少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含む
、項目61に記載のポリペプチド。
(項目64)
配列番号50のアミノ酸配列と同一であるアミノ酸配列を含む、項目61に記載のポリ
ペプチド。
(項目65)
配列番号50のアミノ酸配列と同一であるアミノ酸配列からなる、項目61に記載のポ
リペプチド。
(項目66)
項目61から65のいずれかに記載のポリペプチドをコードする核酸。
(項目67)
配列番号51の核酸配列を含む核酸。
(項目68)
項目67に記載の核酸を哺乳動物細胞において発現させることによって産生されるポリ
ペプチド。
(項目69)
前記哺乳動物細胞が、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞)である、項目6
8に記載のポリペプチド。
はない。多くのバリエーションが、本明細書および以下の特許請求の範囲の再検討により
、当業者に明らかとなる。本発明の全範囲は、等価物のそれらの全範囲と共に特許請求の
範囲を参照し、かかるバリエーションと共に明細書を参照することによって、決定される
べきである。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
TβRIIの細胞外ドメイン由来の第1のアミノ酸配列と異種アミノ酸配列とを含むT
βRII融合ポリペプチドであって、前記第1のアミノ酸配列が、
a)配列番号5の23位~35位のいずれかにおいて始まり配列番号5の153位~1
59位のいずれかにおいて終わる配列、または
b)配列番号6の23位~60位のいずれかにおいて始まり配列番号6の178位~1
84位のいずれかにおいて終わる配列
に対して少なくとも80%同一なアミノ酸配列からなるTβRII融合ポリペプチド。
(項目2)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の23位において始まり配列番号5の159位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目3)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の29位において始まり配列番号5の159位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目4)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の35位において始まり配列番号5の159位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目5)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の23位において始まり配列番号5の153位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目6)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の29位において始まり配列番号5の153位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目7)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号5の35位において始まり配列番号5の153位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目8)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号6の23位において始まり配列番号6の184位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目9)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号6の29位において始まり配列番号6の184位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目10)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号6の23位において始まり配列番号6の178位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目11)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号6の29位において始まり配列番号6の178位
において終わる配列からなる、項目1に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目12)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号47の36位に対応する位置におけるDおよび/
または配列番号47の76位に対応する位置におけるKを有する配列からなる、項目1か
ら11のいずれか一項に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目13)
配列番号7もしくは配列番号13の配列に対して少なくとも80%同一な第1のアミノ
酸配列またはその活性断片と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチドであっ
て、前記第1のアミノ酸配列が、配列番号47の36位に対応する位置におけるDおよび
/または配列番号47の76位に対応する位置におけるKを有する、TβRII融合ポリ
ペプチド。
(項目14)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号7のアミノ酸1~12に対応する1~12アミノ
酸または配列番号13のアミノ酸1~37に対応する1~37アミノ酸のN末端トランケ
ーションを含む、項目13に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目15)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号7または配列番号13のアミノ酸1~6に対応す
る6アミノ酸のN末端トランケーションを含む、項目13または14に記載のTβRII
融合ポリペプチド。
(項目16)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号7のアミノ酸1~12に対応する12アミノ酸ま
たは配列番号13のアミノ酸1~37に対応する37アミノ酸のN末端トランケーション
を含む、項目13または14に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目17)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号7のアミノ酸137~132または配列番号13
のアミノ酸162~157に対応する1~6アミノ酸のC末端トランケーションを含む、
項目13から16のいずれか一項に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目18)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号7のアミノ酸132~137または配列番号13
のアミノ酸157~162に対応する6アミノ酸のC末端トランケーションを含む、項目
13から17のいずれか一項に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目19)
前記第1のアミノ酸配列が、配列番号47の117位と118位に対応する残基の間に
、配列番号18に対応する挿入を含む、項目1から18のいずれか一項に記載のTβRI
I融合ポリペプチド。
(項目20)
前記異種部分が、in vivo安定性、in vivo半減期、取り込み/投与、組
織局在もしくは分布、タンパク質複合体の形成、および/または精製のうちの1または複
数を増強する1または複数のポリペプチド部分を含む、項目1から19のいずれか一項に
記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目21)
前記異種部分が、免疫グロブリンFcドメインおよび血清アルブミンから選択されるポ
リペプチド部分を含む、項目1から20のいずれか一項に記載のTβRII融合ポリペプ
チド。
(項目22)
前記免疫グロブリンFcドメインが、リンカーによって前記TβRIIポリペプチドに
接続されている、項目21に記載のTβRII融合ポリペプチド。
(項目23)
前記ポリペプチドが、グリコシル化アミノ酸、PEG化アミノ酸、ファルネシル化アミ
ノ酸、アセチル化アミノ酸、ビオチン化アミノ酸、脂質部分にコンジュゲートしたアミノ
酸、および有機誘導体化剤にコンジュゲートしたアミノ酸から選択される1または複数の
修飾されたアミノ酸残基を含む、項目1から22のいずれか一項に記載のTβRII融合
ポリペプチド。
(項目24)
前記ポリペプチドがグリコシル化されている、項目23に記載のTβRII融合ポリペ
プチド。
(項目25)
配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも9
5%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1の
アミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチド。
(項目26)
配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも9
7%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1の
アミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチド。
(項目27)
配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも9
8%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1の
アミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチド。
(項目28)
配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも9
9%同一であるアミノ酸配列を含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1の
アミノ酸配列と第2の異種部分とを含むTβRII融合ポリペプチド。
(項目29)
配列番号7~17および47~49から選択されるアミノ酸配列であるアミノ酸配列を
含むTβRIIの細胞外ドメインの一部分からなる第1のアミノ酸配列と第2の異種部分
とを含むTβRII融合ポリペプチド。
(項目30)
配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、53、54
、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に
対して少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド。
(項目31)
配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、53、54
、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に
対して少なくとも97%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド。
(項目32)
配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、53、54
、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に
対して少なくとも98%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド。
(項目33)
配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、53、54
、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列に
対して少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド。
(項目34)
配列番号25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、53、54
、55、56、57、58、59、60、61および62から選択されるアミノ酸配列を
含むポリペプチド。
(項目35)
配列番号26、28、30、32、34、36、38、40、42および44から選択
されるヌクレオチド配列の相補体に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズす
る核酸によってコードされるアミノ酸配列を含むTβRIIポリペプチド。
(項目36)
1×10-8M未満の平衡解離定数(KD)でヒトGDF15に結合する、項目1から
35のいずれか一項に記載のポリペプチド。
(項目37)
CHO細胞における前記ポリペプチドの発現に特徴的なグリコシル化パターンを有する
、項目1から36のいずれか一項に記載のポリペプチド。
(項目38)
項目1から37のいずれかに記載の2つのポリペプチドを含むホモダイマー。
(項目39)
項目1から37のいずれか一項に記載のポリペプチドのコード配列を含む、単離された
ポリヌクレオチド。
(項目40)
項目39に記載のポリヌクレオチドに作動可能に連結したプロモーター配列を含む組換
えポリヌクレオチド。
(項目41)
項目35に記載の単離されたポリヌクレオチドまたは項目40に記載の組換えポリヌク
レオチドで形質転換された細胞。
(項目42)
哺乳動物細胞である、項目41に記載の細胞。
(項目43)
CHO細胞またはヒト細胞である、項目42に記載の細胞。
(項目44)
項目1から37のいずれかに記載のポリペプチドまたは項目38に記載のホモダイマー
と薬学的に許容される賦形剤とを含む医薬調製物。
(項目45)
TGFβスーパーファミリーメンバーに対する細胞の応答をモジュレートする方法であ
って、前記細胞を項目1から37のいずれか一項に記載のポリペプチドまたは項目38に
記載のホモダイマーに曝露するステップを含む方法。
(項目46)
それを必要とする患者において、TGFβスーパーファミリーメンバーと関連する疾患
または状態を処置する方法であって、有効量の項目1から37のいずれかに記載のポリペ
プチドまたは項目38に記載のホモダイマーを前記患者に投与するステップを含む方法。
(項目47)
前記TGFβスーパーファミリーメンバーが、TGFβ1、TGFβ3またはGDF1
5である、項目46に記載の方法。
(項目48)
前記疾患または状態が、がんである、項目46または47に記載の方法。
(項目49)
前記がんが、胃がん、腸管がん、皮膚がん、乳房がん、黒色腫、骨がんおよび甲状腺が
んから選択される、項目48に記載の方法。
(項目50)
前記疾患または状態が、線維性または硬化性の疾患または障害である、項目46または
47に記載の方法。
(項目51)
前記線維性または硬化性の疾患または障害が、強皮症、アテローム動脈硬化症、肝臓線
維症、びまん性全身性硬化症、糸球体腎炎、神経瘢痕、皮膚瘢痕、放射線誘発線維症、肝
線維症および骨髄線維症から選択される、項目50に記載の方法。
(項目52)
前記疾患または状態が心臓疾患である、項目46または47に記載の方法。
(項目53)
前記疾患または状態が、遺伝性出血性末梢血管拡張症(HHT)、マルファン症候群、
ロイス・ディーツ症候群、家族性胸部大動脈瘤症候群、動脈蛇行症候群、子癇前症、アテ
ローム動脈硬化症、再狭窄および肥大型心筋症/うっ血性心不全から選択される、項目4
6または47に記載の方法。
(項目54)
GDF15と結合し、GDF15とTβRIIとの相互作用を遮断する抗体またはその
抗原結合性断片。
(項目55)
タンパク質夾雑物に関して少なくとも95%純粋である、配列番号1のアミノ酸配列を
含むGDF15ポリペプチド、またはTβRIIに結合するその断片。
(項目56)
タンパク質夾雑物に関して少なくとも95%純粋である、配列番号1のアミノ酸配列を
含むGDF15ポリペプチド、または項目1から37のいずれか一項に記載のポリペプチ
ドと結合するその断片。
(項目57)
10-8M以下の平衡解離定数(KD)でTβRIIに結合する、項目55に記載のG
DF15ポリペプチド。
(項目58)
10-8M以下の平衡解離定数(KD)で、項目1から37のいずれか一項に記載のポ
リペプチドと結合する、項目56に記載のGDF15ポリペプチド。
(項目59)
CHO細胞における発現によって産生される、項目55から58のいずれかに記載のG
DF15ポリペプチド。
(項目60)
GDF15を含む試料を項目1から37のいずれかに記載のポリペプチドと接触させる
ステップを含む、GDF15を濃縮または精製する方法。
(項目61)
配列番号50のアミノ酸配列に対して少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を含む
ポリペプチド。
(項目62)
配列番号50のアミノ酸配列に対して少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含む
、項目61に記載のポリペプチド。
(項目63)
配列番号50のアミノ酸配列に対して少なくとも99%同一であるアミノ酸配列を含む
、項目61に記載のポリペプチド。
(項目64)
配列番号50のアミノ酸配列と同一であるアミノ酸配列を含む、項目61に記載のポリ
ペプチド。
(項目65)
配列番号50のアミノ酸配列と同一であるアミノ酸配列からなる、項目61に記載のポ
リペプチド。
(項目66)
項目61から65のいずれかに記載のポリペプチドをコードする核酸。
(項目67)
配列番号51の核酸配列を含む核酸。
(項目68)
項目67に記載の核酸を哺乳動物細胞において発現させることによって産生されるポリ
ペプチド。
(項目69)
前記哺乳動物細胞が、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞)である、項目6
8に記載のポリペプチド。
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- 図面に記載の発明。
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