JP2024511315A - Actrii-alk4アンタゴニスト及び心不全の治療方法 - Google Patents
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Abstract
いくつかの態様では、本開示は、ActRII-ALK4アンタゴニスト、並びに心不全(HF)の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるためにActRII-ALK4アンタゴニストを使用する方法、特に1又は複数のHF関連併存症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関する。本開示はまた、ActRII-ALK4アンタゴニストを使用して、加齢に関連する心不全を含むが、これに限定されない様々な状態に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法を提供する。【選択図】図1
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年3月10日に出願された米国仮出願第63/159,059号の優先権の利益を主張する。前述の出願の明細書は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2021年3月10日に出願された米国仮出願第63/159,059号の優先権の利益を主張する。前述の出願の明細書は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
心不全(HF)の有病率は適用される定義に依存するが、先進国の成人人口の約1~2%が罹患しており、70歳の人々の間では10%以上に上昇している。運動時に息切れを伴う一次診療を受けている65歳の人々の中では、6人に1人が認識されないHF(主にHFpEF)を有するであろう。55歳でのHFの生涯リスクは、男性では33%、女性では28%である。HFpEF患者の割合は、適用される定義、臨床状況(プライマリケア、病院診療所、及び入院)、試験集団の年齢及び性別、以前の心筋梗塞及び刊行年に応じて、22~73%の範囲である。
全心不全診断の50%及び全心不全死亡の90%が70歳以上の成人に発生しており、心不全は加齢と否定できない関係にある。Framingham Heart Studyは、50歳~59歳で1000人当たり8人の男性におけるHFの有病率が、80歳~89歳で1000人当たり66人に増加することを見出し、同様の値(1000当たり8及び79)が女性において認められた。アフリカ系アメリカ人集団の有病率は、白人集団よりも25%高いと報告されている。加齢自体は心不全の原因ではないが、加齢は疾患の発現の閾値を低下させる。虚血性及び弁膜症の治療選択肢が成功したことにより、ある程度の心臓損傷を有する高齢者の数が増加しており、これは正常な加齢に関連する心臓予備力の低下によってますます損なわれている。一般に、高齢患者の心不全は、駆出率が保たれた心不全(HFpEF)の範疇に入る。現在、HFpEFに特異的に承認された治療法はない。
したがって、加齢に関連する心不全を治療するための有効な治療法に対する満たされていないニーズが高い。したがって、本開示の目的は、心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法、特に1又は複数の心不全関連併存症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法を提供することである。
本明細書で実証されるように、ActRII-ALK4アンタゴニストは、心不全の治療に有効である。特に、ActRIIB-ALK4ヘテロ二量体タンパク質は、保たれた駆出率に関連する心不全(HFpEF)の特徴を示した、加齢C57BL6マウスを使用した生理学的心臓加齢のマウスモデルにおいて心臓保護効果を実証した。例えば、本明細書に提示されるデータは、ActRIIB-ALK4ヘテロ二量体による治療が、限定するものではないが、LV収縮性、肥大、LV壁厚、心臓重量、収縮機能、及び心臓損傷の血清バイオマーカー(例えば、cTnI血清レベル)を含むこの心不全モデルに関連する様々な合併症にプラスの効果を及ぼすことを示す。特定の機構に拘束されることを望まないが、心不全に対するActRIIB-ALK4ヘテロ二量体の効果は、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、及び/又はBMP10(本明細書では「ActRII-ALK4リガンド」又は「ActRII-ALK4リガンド」と呼ばれる)を含むがこれらに限定されないActRIIB-ALK4ヘテロ二量体タンパク質に結合する1又は複数のリガンドによって媒介されるリガンドシグナル伝達の拮抗によって主に引き起こされると予想される。機序にかかわらず、ActRIIB-ALK4ヘテロ二量体は、心不全に関連する様々な合併症の改善に有意なプラスの効果を有することが本明細書に提示されるデータから明らかであり、他のActRII-ALK4アンタゴニストもまた、加齢に関連する心不全の治療に有用であり得ることを更に示唆する。
本明細書に開示される場合、「ActRII-ALK4アンタゴニスト」という用語は、例えば、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、及び/又はBMP10)を阻害するアンタゴニスト;1又は複数のActRII-ALK4リガンド関連受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及びALK7)を阻害するアンタゴニスト;及び1又は複数の下流シグナル伝達成分(例えば、Smad2及び3等のSmadタンパク質)を阻害するアンタゴニストを含む、1又は複数のActRII-ALK4リガンドによるシグナル伝達を阻害するために使用され得る様々な薬剤を指す。本開示の方法及び使用に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニストには、様々な形態、例えばActRII-ALK4リガンドトラップ(例えば、可溶性ActRIIAポリペプチド又はActRIIBポリペプチド(そのバリアント並びにヘテロ多量体及びホモ多量体を含む))、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ActRIIB、ActRIIA、ALK4及び/又はALK7の1又は複数を阻害する抗体)、小分子アンタゴニスト(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ActRIIB、ActRIIA、ALK4及び/又はALK7の1又は複数を阻害する小分子)及びヌクレオチドアンタゴニスト(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ActRIIB、ActRIIA、ALK4及び/又はALK7の1又は複数を阻害するヌクレオチド配列)が含まれる。
特定の態様では、本開示は、一般に、加齢に関連する心不全に関連する任意のプロセスにおいて、ActRII-ALK4リガンドのシグナル伝達に拮抗する可溶性ActRIIB、ActRIIA、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチドを含むActRII-ALK4アンタゴニストを提供する。本開示のActRII-ALK4アンタゴニストは、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、又はBMP10等のActRII-ALK4の1又は複数のリガンドに拮抗し得、したがって、加齢に関連する心不全、又は心不全の1又は複数の併存症(例えば、貧血、狭心症、動脈性高血圧、関節炎、心房細動、悪液質、がん、認知機能障害、冠動脈疾患(CAD)、糖尿病、勃起不全、痛風、高コレステロール血症、高カリウム血症、高カリウム血症、高脂血症、高血圧症、鉄欠乏、腎機能障害、メタボリックシンドローム、肥満、身体的デコンディショニング、カリウム障害、肺疾患(例えば、喘息、COPD)、サルコペニア、睡眠時無呼吸、睡眠障害、及び心臓弁膜症(例えば、大動脈弁狭窄、大動脈弁逆流、僧帽弁逆流、三尖弁逆流))の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるのに有用であり得る。
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、加齢に関連する心不全、又は心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)は、そのバリアント並びにそのヘテロ二量体及びヘテロ多量体を含むActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニストである。ActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドには、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合することができるTGF-βスーパーファミリー関連タンパク質(そのバリアントを含む)が含まれる。したがって、ActRII-ALK4リガンドトラップは、一般に、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に拮抗することができるポリペプチドを含む。本明細書で使用される場合、「ActRII」という用語は、II型アクチビン受容体のファミリーを指す。このファミリーには、アクチビン受容体IIA型(ActRIIA)及びアクチビン受容体IIB型(ActRIIB)が含まれる。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ActRII-ALK4リガンドトラップを含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップは、ActRIIBポリペプチド(そのバリアントを含む)、並びにホモ多量体(例えばActRIIBホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えばActRIIB-ALK4又はActRIIB-ALK7ヘテロ二量体)を含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップは、ActRIIAポリペプチド(そのバリアントを含む)、並びにホモ多量体(例えばActRIIAホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えば、ActRIIA-ALK4又はActRIIA-ALK7ヘテロ二量体)を含む。他の実施形態では、ActRII-ALKリガンドトラップは、フォリスタチンポリペプチド及びそのバリアントを含むがこれらに限定されない可溶性リガンドトラップタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ActRII-ALK4抗体アンタゴニストを含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ActRII-ALK4小分子アンタゴニストを含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニストを含む。
部分的には、本開示は、有効量のActRII-ALK4アンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、加齢に関連する心不全を治療する方法を提供する。本開示はまた、有効量のActRII-ALK4アンタゴニストを、それを必要とする患者に投与することを含む、加齢に関連する心不全の1又は複数の併存症を治療、予防、又は進行速度及び/又は重症度を低下させる方法を提供する。
いくつかの実施形態では、患者は少なくとも40歳である。いくつかの実施形態では、患者は、約40歳~約100歳である。
本開示のいくつかの実施形態では、心不全は、駆出率が保たれた心不全(HFpEF)である。いくつかの実施形態では、患者の左室駆出率(LVEF)は50%以上である。いくつかの実施形態では、患者は正常な収縮機能を有する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は呼吸困難を有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、呼吸困難を減少させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、血管内膜厚の増加、血管剛性の増加、左心室(LV)肥大の増加、及び左心房拡大の増加からなる群から選択される心血管構造リモデリングを有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、血管内膜厚の増加、血管剛性の増加、LV肥大の増加、及び左心房拡大の増加からなる群から選択される患者の心血管構造リモデリングを改善する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者はLV肥大を有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のLV肥大を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の左室肥大を減少させ、患者のLV肥大は少なくとも1%(例えば、1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、又は少なくとも50%)減少する。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の心臓充満圧を低下させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の拡張早期心充満を改善する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は左心房拡大を有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の心房拡大を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の左心房拡大を減少させ、患者の左心房拡大は少なくとも1%(例えば、1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、又は少なくとも50%)減少する。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の血管内膜厚を減少させる。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の血管剛性を低下させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、LV肥大、心筋細胞サイズの増加、心筋細胞の喪失、及びLV拡張末期容積の減少からなる群から選択される、心臓の心室構造の変化を有する。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、LV肥大、心筋細胞サイズの増加、心筋細胞の喪失、及びLV拡張末期容積の減少からなる群から選択される、患者の心臓の心室構造の変化を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心筋細胞サイズを減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、心筋細胞の喪失が患者において悪化するのを防ぐ。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張末期容積を増加させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、左心房肥大、不整脈、心房拡張、大動脈基部拡張、及び心房細動からなる群から選択される心臓の心房構造の変化を有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、左心房肥大、不整脈、心房拡張、大動脈基部拡張、及び心房細動からなる群から選択される患者の心臓の心房構造の変化を改善する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、拡張期心機能の変化、収縮期心機能の変化、及び電気的心機能の変化からなる群から選択される心臓の機能的変化を有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、拡張期心機能の変化、収縮期心機能の変化、及び電気的心機能の変化からなる群から選択される患者の心臓の機能的変化を改善する。
いくつかの実施形態では、患者は、拡張機能の変化を有する。いくつかの実施形態では、患者は拡張機能障害を有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の拡張機能障害を改善する。いくつかの実施形態では、患者は、心室弛緩の減少及び充満圧の増加を有する。いくつかの実施形態では、方法は、心室弛緩を増加させ、患者の充満圧を減少させる。いくつかの実施形態では、患者の拡張機能障害は、拡張早期僧帽弁輪組織速度(E/e’)に対する拡張早期伝達流量の比によって測定される。いくつかの実施形態では、患者のE/e’比は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して増加する。いくつかの実施形態では、患者のE/e’比は8未満である。いくつかの実施形態では、患者のE/e’比は8~15である。いくつかの実施形態では、患者のE/e’比は15より大きい。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のE/e’比を減少させ、患者のE/e’比は少なくとも5%(例えば、少なくとも5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)減少する。いくつかの実施形態では、患者のE/e’比は、少なくとも1(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、35、40、45、又は50)低下する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のE/e’比を8未満に減少させる。
いくつかの実施形態では、患者は、正常の拡張機能障害グレードを有する。いくつかの実施形態では、患者の拡張機能障害の正常グレードは、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して、1~2の拡張早期左心房流量に対する拡張早期伝達流量の比(E/A)、<8のE/e’、正常な左心房容積指数(LAVI)、及び<1 60msの減速時間(DT)を含む。いくつかの実施形態では、患者は、1の拡張機能障害グレードを有する。いくつかの実施形態では、患者のグレード1の拡張機能障害は、弛緩障害による1未満のE/A比、8未満のE/e’、正常又は増加したLAVI、及び類似の年齢及び性別の健康な人と比較して増加した減速時間を含む。いくつかの実施形態では、患者は、2の拡張機能障害グレードを有する。いくつかの実施形態では、患者のグレード2の拡張機能障害は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して、1~2のE/A、8~15のE/e’、LAVIの増加、及び減速時間の減少を含む。いくつかの実施形態では、患者は、3の拡張機能障害グレードを有する。いくつかの実施形態では、患者のグレード3の拡張機能障害は、E/A>2、15を超えるE/e’、増加したLAVI、及び同様の年齢及び性別の健康な人と比較して重度に低下したLVコンプライアンス及び高いLV充満圧による非常に短いE減速時間(<140ms)を含む。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の拡張機能障害グレードを改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード3からグレード2に改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード3からグレード1に改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード3から正常に改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード2からグレード1に改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード2から正常に改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード1から正常に改善する。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のLV拡張機能を(例えば、少なくとも5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)増加させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、少なくとも50%(例えば、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)の駆出率を有する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、心電図検査を使用して電気的機能変化について評価される。いくつかの実施形態では、心電図測定値の患者の変化は、P波持続時間、P-R間隔及びQ-T間隔の増加、並びにT波電圧及びQRS軸の左方向のシフトからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、P波持続時間の減少、P-R間隔の減少、Q-T間隔の減少、T波電圧の増加、及びQRS軸の正常位置へのシフトからなる群から選択される患者の心電図測定値を改善する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、拡張ストレス試験を使用して拡張機能障害について評価される。いくつかの実施形態では、拡張期ストレス試験は、カテーテル留置テーブルに固定された自転車で行われる。いくつかの実施形態では、拡張期ストレス試験は、心エコー検査を使用して行われる。いくつかの実施形態では、患者は、運動を伴う中隔e’速度<7cm/s又は横方向e’速度<静止時10cm/s、平均E/e’>14又は中隔E/e’比>15、運動を伴うピーク三尖弁逆流(TR)速度>2.8m/s、及び>34mL/m2の左心房容積指数(LAVI)からなる群から選択されるパラメータを用いる異常拡張期ストレス試験を有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、安静時に患者の中隔e’速度を7cm/s超まで、又は側方e’速度を10cm/s超まで増加させ、運動により平均E/e’を14未満まで、又は中隔E/e’比を15未満まで減少させ、運動によりピーク三尖弁逆流(TR)速度を2.8m/s未満まで減少させ、左心房容積指数(LAVI)を34mL/m2未満まで減少させる。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のH2FPEFスコアを(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9点)低下させる。いくつかの実施形態では、患者は、右心カテーテル法を用いて心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、安静時に15mmHg以上の肺毛細血管楔入圧(PCWP)及び/又は運動中に25mmHg以上のPCWPを有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、安静時の患者のPCWPを少なくとも15mmHg未満に低下させ、及び/又は運動中のPCWPを少なくとも25mmHg未満に低下させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、5点以上の欧州心不全協会(EHFA)スコアを有する。いくつかの実施形態では、5点以上のEHFAスコアは、HFpEFを示す。いくつかの実施形態では、患者は、2~4点のEHFAスコアを有する。いくつかの実施形態では、2~4点のEHFAスコアは、患者がHFpEFを有することを示す。いくつかの実施形態では、患者は、1ポイント以下のEHFAスコアを有する。いくつかの実施形態では、1以下のEHFAスコアは、患者がHFpEFを有していないことを示す。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1つ又はそれを超える主要な機能的EHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、主要な機能的基準は、運動による中隔のe’速度<7cm/s、横方向e’速度<静止時10cm/s、平均E/e’>14又は中隔E/e’比>15及び運動による>2.8m/sのTR速度からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、中隔のe’速度を7cm/s超に増加させること、安静時に横方向のe’速度を10cm/s超に増加させること、運動によりE/e’を14未満又は中隔のE/e’比を15未満に減少させること、及び運動によりTR速度を2.8m/s未満に減少させることからなる群から選択される1又は複数の主要な機能基準を改善する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1つ又はそれを超える主要な形態学的EHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、主要な形態学的基準は、男性ではLAVI>34mL/m2及びLVMI≧149g/m2及び女性では≧122g/m2及びRWT>0.42からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、LAVIを34mL/m2未満に減少させ、LVMIを男性では149g/m2未満に減少させ、女性では122g/m2未満に減少させ、RWTを0.42未満に減少させることからなる群から選択される1又は複数の主要な形態学的基準を改善する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、HFpEFの1又は複数の主要バイオマーカーEHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、主要なバイオマーカー基準は洞調律であり、NT-proBNP>220pg/mL及び/又はBNP>80pg/mLである。いくつかの実施形態では、主要なバイオマーカー基準は心房細動であり、NT-proBNP>660pg/mL及び/又はBNP>240pg/mLである。いくつかの実施形態では、本方法は、NT-proBNPを<220pg/mLに減少させること及び/又はBNPを<80pg/mLに減少させることを含む、洞調律を改善する。いくつかの実施形態では、本開示の方法が、NT-proBNPを<660pg/mLに減少させること及び/又はBNPを<240pg/mLに減少させることを含む、心房細動を改善する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1つ又はそれを超える軽微なEHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1又は複数の軽微な機能的EHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、副次的機能基準は、平均E/e’9~14及びGLS<16%からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、E/e’を8以下に減少させること及びGLSを>16%に増加させることを含む、軽微な機能的基準を改善する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1つ又はそれを超える軽微な形態学的EHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、軽微な形態学的基準は、LAVI29~34mL/m2、男性ではLVMI>115g/m2、女性ではLVMI95g/m2、RWT>0.42、及びLV壁厚≧12mmからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、LAVIを34mL/m2未満に減少させること、LVMIを男性では115g/m2未満に減少させること、LVMIを女性では95g/m2未満に減少させること、RWTを0.42未満に減少させること、及びLV壁厚を12mm未満に減少させることからなる群から選択される1又は複数の軽微な形態学的基準を改善する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、HFpEFの1又は複数の軽微なバイオマーカーEHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、マイナーなバイオマーカー基準は、5-NT-proBNP125~220pg/mL及び/又はBNP35~80pg/mLを有する洞調律である。いくつかの実施形態では、マイナーなバイオマーカー基準は心房細動であり、NT-proBNP365-660pg/mL及び/又はBNP105-240pg/mLを伴う。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、5-NT-proBNPを<220pg/mLに低下させること、及び/又はBNPを<80pg/mLに低下させることを含む、洞調律を改善する。いくつかの実施形態では、本開示の方法が、NT-proBNPを<660pg/mLに減少させること及び/又はBNPを<240pg/mLに減少させることを含む、心房細動を改善する。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のEHFAスコアを(例えば、1、2、3、4、5、6、7、又は8ポイント)低下させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、New York Heart Association(NYHA)クラスIのHFを有する。いくつかの実施形態では、患者はNYHAクラスIIHFを有する。いくつかの実施形態では、患者はNYHAクラスIIIのHFを有する。いくつかの実施形態では、患者はNYHAクラスIVのHFを有する。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のNYHAクラスを減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のNYHAクラスをクラスIVからクラスIIIに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のNYHAクラスをクラスIVからクラスIIに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のNYHAクラスをクラスIVからクラスIに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のNYHAクラスをクラスIIIからクラスIIに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のNYHAクラスをクラスIIIからクラスIに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のNYHAクラスをクラスIIからクラスIに減少させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、American College of Cardiology Foundation/American Heart Association(ACCF/AHA)ステージA心不全を有する。いくつかの実施形態では、患者は、ACCF/AHAステージB心不全を有する。いくつかの実施形態では、患者は、ACCF/AHAステージC心不全を有する。いくつかの実施形態では、患者はACCF/AHAステージD心不全を有する。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のACCF/AHA段階を低下させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のACCF/AHAステージをステージDからステージCに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のACCF/AHAステージをステージDからステージBに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のACCF/AHAステージをステージDからステージAに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のACCF/AHAステージをステージCからステージBに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のACCF/AHAステージをステージCからステージAに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のACCF/AHAステージ又はステージBからステージAに減少させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、AMIクラスI心不全を悪化させるHFのKillip分類を有する。いくつかの実施形態では、患者は、AMIクラスII心不全を悪化させるHFのKillip分類を有する。いくつかの実施形態では、患者は、AMIクラスIII心不全を悪化させるHFのKillip分類を有する。いくつかの実施形態では、患者は、AMIクラスIV心不全を悪化させるHFのKillip分類を有する。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、AMIクラスを複雑にするHFの患者のKillip分類を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のKillipクラスをクラスIVからクラスIIIに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のKillipクラスをクラスIVからクラスIIに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のキルリップクラスをクラスIVからクラスIに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のキルリップクラスをクラスIIIからクラスIIに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のキルリップクラスをクラスIIIからクラスIに減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のキルリップクラス又はクラスIIからクラスIに減少させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、HFの診断のための1又は複数の主要なフラミンガム基準を有する。いくつかの実施形態では、患者は、発作性夜間呼吸困難又は起座呼吸、頸静脈拡張、ラ音、X線心拡大、急性肺水腫、S3ギャロップ、16cmを超える水の静脈圧上昇、25秒以上の循環時間、肝頸静脈反射、及び治療に反応した5日間で4.5kg以上の体重減少からなる群から選択される1又は複数の状態を有する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、HFの診断のための1又は複数の軽微なフラミンガム基準を有する。いくつかの実施形態では、患者は、両側性足首浮腫、夜間咳、通常の運動時の呼吸困難、肝腫大、胸水、記録された最大値から1/3の肺活量の減少、及び頻脈(心拍数が120/分を超える)からなる群から選択される1又は複数の状態を有する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、少なくとも2つのFramingham主要基準を有する。いくつかの実施形態では、患者は、少なくとも1つの主要なFramingham基準及び少なくとも2つの軽微なframingham基準を有する。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者が有する心不全のためのフラミンガム基準の数を減らす。いくつかの実施形態では、本方法は、患者が有する心不全の主要なフラミンガム基準の数を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者が有する心不全の軽微なフラミンガム基準の数を減少させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、典型的な症状、あまり典型的でない症状、特定の徴候、及びHFのあまり特定的でない徴候からなる群から選択される1又は複数の状態を有する。いくつかの実施形態では、患者は、息切れ、起座呼吸、発作性夜間呼吸困難、運動耐性の低下、疲労、疲れ、運動後の回復時間の増加、及び足首の腫脹からなる群から選択される1又は複数の症状を有する。いくつかの実施形態では、患者は、夜間の咳、喘鳴、膨満感、食欲不振、錯乱(特に高齢者)、うつ、動悸、めまい、失神、及び呼吸屈曲からなる群から選択される1又は複数のあまり典型的でない症状を有する。
本開示のいくつかの実施形態では、患者はHFの1又は複数の徴候を有する。いくつかの実施形態では、患者は、頸静脈圧上昇、肝頸静脈逆流、第3の心音(ギャロップ律動)、及び側方に変位した心尖インパルスからなる群から選択されるHFの1又は複数の徴候を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFの1又は複数の非特異的徴候を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFの1又は複数の非特異的徴候を有する。いくつかの実施形態では、患者は、体重増加(>2kg/週)、体重減少(進行したHFにおける)、組織消耗(悪液質)、心雑音、末梢浮腫(足首、仙骨、陰嚢)、肺クリーピング、肺底での知覚への空気進入及び鈍麻の減少(胸水)、頻脈、不規則な脈拍、頻呼吸、チェインストークス呼吸、肝腫大、腹水、四肢の冷感、乏尿症、及び狭い脈圧からなる群から選択されるHFの1又は複数のあまり特定されない徴候を有する。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者が有する心不全の徴候及び/又は症状の数を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者が有する心不全の徴候の数を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者が有する心不全の症状の数を減少させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、健康な患者と比較して脳ナトリウム利尿ペプチド(BNP)レベルが上昇している。いくつかの実施形態では、患者は、少なくとも35pg/mL(例えば、35、40、50、60、70、80、90、100、150、200、300、400、500、1000、3000、5000、10,000、15,000、又は20,000pg/mL)のBNPレベルを有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のBNPレベルを少なくとも5%(例えば、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、又は少なくとも80%)減少させる。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のBNPレベルを少なくとも5pg/mL(例えば、5、10、50、100、200、500、1000、又は5000pg/mL)低下させる。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、BNPレベルを正常レベル(すなわち、<100pg/ml)まで低下させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、健康な患者と比較して、上昇したN末端プロBNP(NT-proBNP)レベルを有する。いくつかの実施形態では、患者は、少なくとも10pg/mL(例えば、10、25、50、100、150、200、300、400、500、1000、3000、5000、10,000、15,000、又は20,000pg/mL)のNT-proBNPレベルを有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のNT-proBNPレベルを少なくとも5%(例えば、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、又は少なくとも80%)減少させる。いくつかの実施形態では、本開示の方法が、患者のNT-proBNPレベルを少なくとも10pg/mL(例えば、10、25、50、100、200、500、1000、5000、10,000、15,000、20,000、又は25,000pg/mL)低下させる。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、NT-proBNPレベルを正常レベル(すなわち、<100pg/ml)まで低下させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、健康な患者と比較してトロポニンレベルが上昇している。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも1%(例えば、1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、又は少なくとも80%)低下させる。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の入院率を少なくとも1%(例えば、1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%又は100%)低下させる。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも1%(例えば、1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%又は100%)低下させる。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者が病院に留まる必要性を低減する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の総通院回数を減らす。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の最初の入院までの時間を増加させる。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、来院間の時間を増加させる。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、再発性来院の回数を減少させる。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の心拍出量を少なくとも5%(例えば、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、又は少なくとも80%)増加させる。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の運動能力を増加させる。いくつかの実施形態では、患者は、150~400メートルの6分歩行距離を有する。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の6分の歩行距離を増加させる。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者の6分歩行距離を少なくとも10メートル(例えば、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200、250、300メートル、又は400メートル超)増加させる。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のボーグ呼吸困難指数(BDI)を低下させる。いくつかの実施形態では、本開示の方法は、患者のBDIを少なくとも0.5指標点(例えば、少なくとも0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、又は10個の指標点)減少させる。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、心臓磁気共鳴画像法(CMR)を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、後期ガドリニウム増強(LGE)を伴うCMRを使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、限定するものではないが、LV壁厚(LVWT)、LV質量(LVM)、LV拡張末期径(LVEDD)、LV収縮末期径(LVESD)、短縮率(FS)(式FS=100%x[(EDD-ESD)/EDD]を使用して計算される)、LV拡張末期容積(LVEDV)、LV収縮末期容積(LVESV)、駆出率(式EF=100%x[(EDV-ESV)/EDV]を使用して計算される)、肥大指数(LVESVに対するLVMの比として計算される)、及び相対壁厚(LVESDに対するLVWTの比として計算される)を含む、LV構造及び収縮機能(例えば、乳頭筋レベルで胸骨傍短軸視野でMモードによって測定される)からなる群から選択される1又は複数の状態について評価される。いくつかの実施形態では、患者の心不全は、多ゲート収集(MUGA)、胸部X線、単一光子放射型コンピュータ断層撮影法(SPECT)及び放射性ヌクレオチド脳室撮影法、陽電子放射断層撮影法(PET)、冠動脈造影法、及び心臓コンピュータ断層撮影法(CT)からなる群から選択される心臓イメージングを使用して評価される。
いくつかの実施形態では、本開示の方法は、追加の支持療法又は活性剤を患者に投与することを更に含む。いくつかの実施形態では、追加の支持療法又は活性剤は、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤、β遮断薬、アンジオテンシンII受容体遮断薬(ARB)、ミネラルコルチコイド/アルドステロン受容体アンタゴニスト(MRA)、グルココルチコイド、スタチン、ナトリウム-グルコース共輸送体2(SGLT2)阻害剤、植込み型除細動器(ICD)、アンジオテンシン受容体ネプリライシン阻害剤(ARNI)、及び利尿薬からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、追加の活性剤及び/又は支持療法は、ベナゼプリル、カプトプリル、エナラプリル、リシノプリル、ペリンドプリル、ラミプリル、トランドラプリル、ゾフェノプリル、アセブトロール、アテノロール、ベタキソロール、ビソプロロール、カルテオロール、カルベジロール、ラベタロール、メトプロロール、ナドロール、ネビボロール、ペンブトロール、ピンドロール、プロプラノロール、ソタロール、チモロール、ロサルタン、イルベサルタン、オルメサルタン、カンデサルタン、バルサルタン、フィマサルタン、アジルサルタン、サルプリサルタン、テルミサルタン、プロゲステロン、エプレレノン及びスピロノラクトン、ベクロメタゾン、ベタメタゾン、ブデソニド、コルチゾン、デフラザコート、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾン、プレドニゾン、トリアムシノロン、フィネレノン、アトルバスタチン、フルバスタチン、ロバスタチン、プラバスタチン、ピタバスタチン、シンバスタチン、ロスバスタチン、カナグリフロジン、ダパグリフロジン、エンパグリフロジン、エルツグリフロジン、バルサルタン及びサクビトリル(ネプリライシン阻害剤)、フロセミド、ブメタニド、トラセミド、ベンドロフルメチアジド、ヒドロクロロチアジド、メトラゾン、インダパミド、スピロノラクトン/エプレレノン、アミロリドトリアムテレン、ヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)及びIfチャネル阻害剤からなる群から選択される。
本開示のいくつかの実施形態では、患者は、貧血、狭心症、動脈性高血圧、関節炎、心房細動、悪液質、がん、認知機能障害、冠動脈疾患(CAD)、糖尿病、勃起不全、痛風、高コレステロール血症、高カリウム血症、高カリウム血症、高脂血症、高血圧症、鉄欠乏、腎機能障害、メタボリックシンドローム、肥満、身体的体調不良、カリウム障害、肺疾患(例えば、喘息、COPD)、筋肉減少症、睡眠時無呼吸、睡眠障害、及び心臓弁膜症(例えば、大動脈弁狭窄、大動脈弁逆流、僧帽弁逆流、三尖弁逆流)からなる群から選択される併存症を有する。いくつかの実施形態では、HFで考慮すべき1又は複数の併存症は、貧血、心房細動、冠動脈疾患(CAD)、及び睡眠時無呼吸からなる群から選択される。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ActRIIAポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストはヘテロ多量体である。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号366のアミノ酸21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30のいずれか1つで始まり、配列番号366のアミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、又は135のいずれか1つで終わるアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号367のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号368のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、ActRIIAポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、ActRIIAポリペプチドドメインとi)1若しくは複数の異種ドメイン又はii)Fcドメインとの間に配置されたリンカードメインを更に含む。いくつかの実施形態では、リンカードメインは、TGGG(配列番号265)、TGGGG(配列番号263)、SGGGG(配列番号264)、GGGGS(配列番号267)、GGG(配列番号261)、GGGG(配列番号262)、及びSGGG(配列番号266)から選択される。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号380のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号378のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストはホモ二量体ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ヘテロ多量体ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ヘテロ多量体ポリペプチドは、ActRIIAポリペプチド及びALK4ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ヘテロ多量体ポリペプチドは、ActRIIAポリペプチド及びALK7ポリペプチドを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK4ポリペプチドは、配列番号84、85、86、87、88、89、92、93、247、249、421、及び422からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK7ポリペプチドは、配列番号120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、133、及び134からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK4ポリペプチドは、ALK4ポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ALK7ポリペプチドは、ALK7ポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、ALK4-Fc融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、ALK7-Fc融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、ALK4ポリペプチドドメインとi)1若しくは複数の異種ドメイン又はii)Fcドメインとの間に配置されたリンカードメインを更に含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、ALK7ポリペプチドドメインとi)1若しくは複数の異種ドメイン又はii)Fcドメインとの間に配置されたリンカードメインを更に含む。いくつかの実施形態では、リンカードメインは、TGGG(配列番号265)、TGGGG(配列番号263)、SGGGG(配列番号264)、GGGGS(配列番号267)、GGG(配列番号261)、GGGG(配列番号262)、及びSGGG(配列番号266)から選択される。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号13のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号13のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK4-Fc融合ポリペプチド;b)配列番号14のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号14のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む;c.)ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号15のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK4-Fc融合ポリペプチド;c)配列番号15のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK4-Fc融合ポリペプチド;d.)配列番号16のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号16のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにe.)配列番号17のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号17のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFCドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号13のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号13のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK7-Fc融合ポリペプチド;b)配列番号14のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号14のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む;c.)ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号15のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK7-Fc融合ポリペプチド;c)配列番号15のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK7-Fc融合ポリペプチド;d.)配列番号16のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号16のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにe.)配列番号17のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号17のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFCドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ActRIIBポリペプチドを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストはヘテロ多量体である。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸20~29(例えば、アミノ酸残基20、21、22、23、24、25、26、27、28又は29)のいずれか1つで始まり、配列番号2のアミノ酸109~134(例えば、アミノ酸残基109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133又は134)のいずれか1つで終わるアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸29~109と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸25~131と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸20~134と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号53のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号388のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号389のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、ActRIIBポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、ActRIIBポリペプチドドメインと1若しくは複数の異種ドメイン又はFcドメインとの間に配置されたリンカードメインを更に含む。いくつかの実施形態では、リンカードメインは、TGGG(配列番号265)、TGGGG(配列番号263)、SGGGG(配列番号264)、GGGGS(配列番号267)、GGG(配列番号261)、GGGG(配列番号262)、及びSGGG(配列番号266)から選択される。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号5のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号12のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、A24N、S26T、N35E、E37A、E37D、L38N、R40A、R40K、S44T、L46V、L46I、L46F、L46A、E50K、E50P、E50L、E52A、E52D、E52G、E52H、E52K、E52N、E52P、E52R、E52S、E52T、E52Y、Q53R、Q53K、Q53N、Q53H、D54A、K55A、K55D、K55E、K55R、R56A、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、Y60F、Y60K、Y60P、R64A、R64H、R64K、R64N、N65A、S67N、S67T、G68R、K74A、K74E、K74F、K74I、K74R、K74Y、W78A、W78Y、L79A、L79D、L79E、L79F、L79H、L79K、L79P、L79R、L79S、L79T、L79W、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80N、D80R、F82A、F82D、F82E、F82I、F82K、F82L、F82S、F82T、F82W、F82Y、N83A、N83R、T93D、T93E、T93G、T93H、T93K、T93P、T93R、T93S、T93Y、E94K、Q98D、Q98E、Q98K、Q98R、V99E、V99G、V99K、E105N、F108I、F108L、F108V、F108Y、E111D、E111H、E111K、111N、E111Q、E111R、R112H、R112K、R112N、R112S、R112T、A119P、A119V、G120N、E123N、P129N、P129S、P130A、P130R、及びA132Nからなる群から選択される配列番号2のアミノ酸配列に関して1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、L38N、E50L、E52D、E52N、E52Y、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、G68R、K74E、W78Y、L79E、L79F、L79H、L79R、L79S、L79T、L79W、F82D、F82E、F82I、F82K、F82L、F82S、F82T、F82Y、N83R、E94K、及びV99Gからなる群から選択される配列番号2のアミノ酸配列に関して1又は複数のアミノ酸置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のE50に対応する位置にL置換を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL38に対応する位置にN置換を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のV99に対応する位置にG置換を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のN83に対応する位置にR置換を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にT置換を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にH置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号276のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号278のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にI置換及びN83に対応する位置にR置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号279のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号332のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にK置換及びN83に対応する位置にR置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号333のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号335のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にT置換及びN83に対応する位置にR置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号336のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号338のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にT置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号339のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号341のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にH置換及びF82に対応する位置にI置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号342のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号344のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にH置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号345のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号347のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にH置換及びF82に対応する位置にK置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号348のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号350のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE50に対応する位置にL置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号351のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号353のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のL38に対応する位置にN置換を含み、L79に対応する位置にR置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号354のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号356のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のV99に対応する位置にG置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドはホモ二量体ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、ヘテロ二量体ポリペプチドである。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸20~29(例えば、アミノ酸残基20、21、22、23、24、25、26、27、28又は29)のいずれか1つで始まり、配列番号2のアミノ酸109~134(例えば、アミノ酸残基109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133又は134)のいずれか1つで終わるアミノ酸配列、並びにL38N、E50L、E52N、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、G68R、K74E、W78Y、L79F、L79S、L79T、L79W、F82D、F82E、F82L、F82S、F82T、F82Y、N83R、E94K及びV99Gからなる群から選択される配列番号2の位置の1又は複数のアミノ酸置換と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸20~29(例えば、アミノ酸残基20、21、22、23、24、25、26、27、28又は29)のいずれか1つで始まり、配列番号2のアミノ酸109~134(例えば、アミノ酸残基109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133又は134)のいずれか1つで終わるアミノ酸配列、並びにL38N、E50L、E52D、E52N、E52Y、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、G68R、K74E、W78Y、L79E、L79F、L79H、L79R、L79S、L79T、L79W、F82D、F82E、F82I、F82K、F82L、F82S、F82T、F82Y、N83R、E94K及びV99Gからなる群から選択される配列番号2の位置の1又は複数のアミノ酸置換と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸29~109と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸25~131と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸20~134と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号53のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号388のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号389のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、L38N、E50L、E52D、E52N、E52Y、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、G68R、K74E、W78Y、L79E、L79F、L79H、L79R、L79S、L79T、L79W、F82D、F82E、F82I、F82K、F82L、F82S、F82T、F82Y、N83R、E94K、及びV99Gからなる群から選択される配列番号2のアミノ酸配列に関して1又は複数のアミノ酸置換を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体ポリペプチドは、ActRIIAポリペプチド及びALK4ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ヘテロ多量体ポリペプチドは、ActRIIAポリペプチド及びALK7ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ALK4ポリペプチドは、配列番号84、85、86、87、88、89、92、93、247、249、421、及び422からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ALK7ポリペプチドは、配列番号120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、133及び134からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、ActRIIBポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ALK4ポリペプチドは、ALK4ポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ALK7ポリペプチドは、ALK7ポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ALK4ポリペプチドは、ALK4-Fc融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ALK7ポリペプチドは、ALK7-Fc融合ポリペプチドである。いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、ActRIIBポリペプチドドメインと1若しくは複数の異種ドメイン又はFcドメインとの間に配置されたリンカードメインを更に含む。いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、ALK4ポリペプチドドメインと1若しくは複数の異種ドメイン又はFcドメインとの間に配置されたリンカードメインを更に含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、ALK7ポリペプチドドメインと1若しくは複数の異種ドメイン又はFcドメインとの間に配置されたリンカードメインを更に含む。いくつかの実施形態では、リンカードメインは、TGGG(配列番号265)、TGGGG(配列番号263)、SGGGG(配列番号264)、GGGGS(配列番号267)、GGG(配列番号261)、GGGG(配列番号262)、及びSGGG(配列番号266)から選択される。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号13のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号13のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK4-Fc融合ポリペプチド;b)配列番号14のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号14のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む;c.)ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号15のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK4-Fc融合ポリペプチド;c)配列番号15のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK4-Fc融合ポリペプチド;d.)配列番号16のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号16のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにe.)配列番号17のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号17のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFCドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号13のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号13のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK7-Fc融合ポリペプチド;b)配列番号14のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号14のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む;c.)ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号15のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK7-Fc融合ポリペプチド;c)配列番号15のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK7-Fc融合ポリペプチド;d.)配列番号16のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号16のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにe.)配列番号17のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号17のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含むALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFCドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK4-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘテロ多量体は、a)配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチド;並びにb)配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド、及び配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む、ALK7-Fc融合ポリペプチドから選択されるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストはフォリスタチンポリペプチドである。いくつかの実施形態では、フォリスタチンポリペプチドは、配列番号390、391、392、393及び394からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列である。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ALK4、ActRIIA、及びActRIIBからなる群から選択される1又は複数のリガンドを阻害する。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、抗体又は抗体の組み合わせである。いくつかの実施形態では、抗体又は抗体の組み合わせは、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ALK4、ActRIIA、及びActRIIBからなる群から選択される1又は複数のリガンドに結合する。いくつかの実施形態では、抗体は多重特異性抗体である。いくつかの実施形態では、抗体は二重特異性抗体である。いくつかの実施形態では、抗体は、ガレトスマブ、トレボグマブ、スタムルマブ、ドマグロズマブ、ランドグロズマブ及びビマグルマブからなる群から選択される。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、小分子又は小分子の組み合わせである。いくつかの実施形態では、小分子又は小分子の組み合わせは、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ALK4、ActRIIA、及びActRIIBからなる群から選択される1又は複数のリガンドを阻害する。
本開示のいくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ポリヌクレオチド又はポリヌクレオチドの組み合わせである。いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチド又はポリヌクレオチドの組み合わせは、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ALK4、ActRIIA及びActRIIBからなる群から選択される1又は複数のリガンドを阻害する。
1.概要
特定の態様では、本開示は、心不全を治療するためにTGF-βスーパーファミリーリガンドアンタゴニスト、特にActRII-ALK4アンタゴニストを使用する方法に関する。例えば、本明細書に記載のActRII-ALK4アンタゴニストを使用して、加齢に関連する心不全、又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減することができる。
特定の態様では、本開示は、心不全を治療するためにTGF-βスーパーファミリーリガンドアンタゴニスト、特にActRII-ALK4アンタゴニストを使用する方法に関する。例えば、本明細書に記載のActRII-ALK4アンタゴニストを使用して、加齢に関連する心不全、又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減することができる。
心不全(HF)は、息切れ、足首の腫脹及び疲労を含む症状を特徴とする臨床症候群であり、頸静脈圧の上昇、肺亀裂及び構造的及び/又は機能的な心臓の異常によって引き起こされる末梢浮腫を含む徴候を伴い得る。HFは、典型的には、安静時又はストレス中に心拍出量の減少及び/又は心内圧の上昇をもたらす。
臨床症状が明らかになる前に、患者は、HFの前駆体である無症候性の構造的又は機能的な心臓異常(例えば、収縮期又は拡張期の左心室(LV)機能不全)を呈することがある。これらの前駆体は転帰不良に関連するため、これらの前駆体の認識は重要であり、前駆体段階で治療を開始すると、無症候性収縮期LV機能不全患者の死亡率を低下させる可能性がある。
根本的な心臓原因の実証は、HFの診断の中心である。これには、通常、収縮期及び/又は拡張期心室機能不全を引き起こす心筋異常が含まれる。しかしながら、弁、心膜、心内膜、心調律及び伝導の異常もHFを引き起こす可能性がある(また、2つ以上の異常がしばしば存在する)。根本的な心臓の問題の特定は、正確な病態が使用される具体的な治療を決定するため、治療上の理由から重要である(例えば、弁疾患のための弁修復又は置換、EFが低下したHFのための特定の薬理学的療法、頻拍性心筋症における心拍数の低下等)。
TGF-βスーパーファミリーリガンドシグナルは、リガンド刺激時に下流のSmadタンパク質をリン酸化及び活性化するI型及びII型セリン/ト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,2000,Nat.Rev.Mol.Cell Biol.1:169-178)。これらのI型及びII型受容体は全て膜貫通ポリペプチドであり、システインリッチ領域を有するリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び予測されるセリン/ト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。I型受容体はシグナル伝達に必須であり、II型受容体はリガンドの結合に必要である。I型及びII型アクチビン受容体は、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もたらす。
2つの関連するII型受容体、ActRIIA及びActRIIBは、アクチビンのII型受容体として同定されている(Mathews and Vale,1991,Cell 65:973-982;Attisano et al.,1992,Cell 68:97-108)。アクチビン以外に、ActRIIA及びActRIIBは、BMP7、Nodal、GDF8、及びGDF11を含むいくつかの他のTGF-βファミリータンパク質と生化学的に相互作用することができる(Yamashita et al.,1995,J.Cell Biol.130:217-226;Lee and McPherron,2001,Proc.Natl.Acad.Sci.98:9306-9311;Yeo and Whitman,2001,Mol.Cell 7:949-957;Oh et al.,2002,Genes Dev.16:2749-54)。本出願人らは、可溶性ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びActRIIB-Fc融合ポリペプチドがインビボで実質的に異なる効果を有し、ActRIIA-Fcが骨に主な効果を有し、ActRIIB-Fcが骨格筋に主な効果を有することを見出した。
TGF-βスーパーファミリーのリガンドは、他のモノマーのベータ鎖によって形成された凹面に対して、1つのモノマーの中央の3-1/2ターンらせんを有する同じ二量体構造を共有する。TGF-βファミリーメンバーの大部分は、分子間ジスルフィド結合によって更に安定化される。このジスルフィド結合は、2つの他のジスルフィド結合によって形成される環を横切って、「システインノット」モチーフと呼ばれるものを生成する[Lin et al.(2006)Reproduction 132:179-190;and Hinck et al.(2012)FEBS Letters 586:1860-1870]。
アクチビンはTGF-βスーパーファミリーのメンバーであり、卵胞刺激ホルモンの分泌の調節因子として最初に発見されたが、その後、様々な生殖及び非生殖の役割が特徴付けられている。密接に関連する2つのβサブユニット(それぞれβAβA、βBβB、及びβAβB)のホモ/ヘテロ二量体である3つの主要なアクチビン形態(A、B、及びAB)が存在する。ヒトゲノムはまた、主に肝臓で発現されるアクチビンC及びアクチビンEをコードし、βC又はβEを含有するヘテロ二量体形態も知られている。TGF-βスーパーファミリーでは、アクチビンは、卵巣細胞及び胎盤細胞におけるホルモン産生を刺激し、ニューロン細胞の生存を支援し、細胞型に応じて細胞周期の進行に正又は負の影響を及ぼし、少なくとも両生類の胚において中胚葉分化を誘導することができる独特かつ多機能な因子である[DePaolo et al.(1991)Proc Soc Ep Biol Med.198:500-512;Dyson et al.(1997)Curr Biol.7:81-84;and Woodruff(1998)Biochem Pharmacol.55:953-963]。いくつかの組織では、アクチビンシグナル伝達は、その関連するヘテロ二量体であるインヒビンによって拮抗される。例えば、下垂体からの卵胞刺激ホルモン(FSH)分泌の調節では、アクチビンはFSHの合成及び分泌を促進するが、インヒビンはFSHの合成及び分泌を減少させる。アクチビンの生物活性を調節し、及び/又はアクチビンに結合し得る他のタンパク質としては、フォリスタチン(FS)及びα2-マクログロブリンが挙げられる。
本明細書に記載されるように、「アクチビンA」に結合する薬剤は、単離されたβAサブユニットに関連してであろうと、二量体複合体(例えば、βAβAホモ二量体又はβAβBヘテロ二量体)としてであろうと、βAサブユニットに特異的に結合する薬剤である。ヘテロ二量体複合体(例えば、βAβBヘテロ二量体)の場合、「アクチビンA」に結合する薬剤は、βAサブユニット内に存在するエピトープに特異的であるが、複合体の非βAサブユニット(例えば、複合体のβBサブユニット)内に存在するエピトープには結合しない。同様に、「アクチビンA」に拮抗する(阻害する)本明細書に開示される薬剤は、単離されたβAサブユニットとの関連であろうと、二量体複合体(例えば、βAβAホモ二量体又はβAβBヘテロ二量体)としてであろうと、βAサブユニットによって媒介される1又は複数の活性を阻害する薬剤である。βAβBヘテロ二量体の場合、「アクチビンA」を阻害する薬剤は、βAサブユニットの1又は複数の活性を特異的に阻害するが、複合体の非βAサブユニット(例えば、複合体のβBサブユニット)の活性を阻害しない薬剤である。この原理は、「アクチビンB」、「アクチビンC」及び「アクチビンE」に結合及び/又は阻害する薬剤にも適用される。「アクチビンAB」に拮抗する本明細書に開示される薬剤は、βAサブユニットによって媒介される1又は複数の活性及びβBサブユニットによって媒介される1又は複数の活性を阻害する薬剤である。
BMP及びGDFは共に、TGF-βスーパーファミリーの特徴的なフォールドを共有するシステインノットサイトカインファミリーを形成する[Rider et al.(2010)Biochem J.,429(1):1-12]。このファミリーは、例えば、BMP2、BMP4、BMP6、BMP7、BMP2a、BMP3、BMP3b(GDF10としても知られる)、BMP4、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8、BMP8a、BMP8b、BMP9(GDF2としても知られる)、BMP10、BMP11(GDF11としても知られる)、BMP12(GDF7としても知られる)、BMP13(GDF6としても知られる)、BMP14(GDF5としても知られる)、BMP15、GDF1、GDF3(VGR2としても知られる)、GDF8(ミオスタチンとしても知られる)、GDF9、GDF15、及びデカペンタプレジックを含む。BMP/GDFは、その名称を与えた骨形成を誘導する能力に加えて、広範囲の組織の発達において形態形成活性を示す。BMP/GDFホモ二量体及びヘテロ二量体は、I型及びII型受容体二量体の組み合わせと相互作用して複数の可能なシグナル伝達複合体を生成し、SMAD転写因子の2つの競合するセットのうちの1つの活性化をもたらす。BMP/GDFは、高度に特異的かつ局所的な機能を有する。これらは、BMP/GDF発現の発達上の制限及びサイトカインに高い親和性で結合するいくつかの特異的BMPアンタゴニストタンパク質の分泌を含むいくつかの方法で調節される。興味深いことに、これらのアンタゴニストの多くは、TGF-βスーパーファミリーリガンドに似ている。
成長分化因子-8(GDF8)は、ミオスタチンとしても知られている。GDF8は骨格筋量の負の調節因子である。GDF8は、発達中及び成体骨格筋において高度に発現される。トランスジェニックマウスにおけるGDF8ヌル変異は、骨格筋の著しい肥大及び過形成を特徴とする(McPherron et al.,Nature,1997,387:83-90)。骨格筋量の同様の増加は、ウシにおけるGDF8の天然に存在する突然変異(Ashmore et al.,1974,Growth,38:501-507;Swatland and Kieffer,J.Anim.Sci.,1994,38:752-757;McPherron and Lee,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1997,94:12457-12461;and Kambadur et al.,Genome Res.,1997,7:910-915)及び驚くべきことにヒトにおけるDF8の天然に存在する突然変異(Schuelke et al.,N Engl J Med 2004;350:2682-8)において明らかである。研究はまた、ヒトにおけるHIV感染に関連する筋萎縮がGDF8ポリペプチド発現の増加を伴うことを示している(Gonzalez-Cadavid et al.,Proc Natl Acad Sci USA,1998,95:14938-43)。更に、GDF8は、筋特異的酵素(例えば、クレアチンキナーゼ)の産生を調節し、筋芽細胞の増殖を調節することができる(国際公開第00/43781号)。GDF8プロペプチドは、成熟GDF8ドメイン二量体に非共有結合的に結合することができ、その生物学的活性を不活性化する(Miyazono et al.(1988)J.Biol.Chem.,263:6407-6415;Wakefield et al.(1988)J.Biol.Chem.,263;7646-7654;and Brown et al.(1990)Growth Factors,3:35-43)。GDF8又は構造的に関連するポリペプチドに結合し、それらの生物学的活性を阻害する他のポリペプチドとしては、フォリスタチン、及び潜在的にはフォリスタチン関連ポリペプチドが挙げられる(Gamer et al.(1999)Dev.Biol.,208:222-232)。
BMP11としても知られる増殖分化因子-11(GDF11)は、分泌タンパク質である(McPherron et al.,1999,Nat.Genet.22:260-264)。GDF11は、マウス発達中に尾芽、肢芽、上下顎弓及び後根神経節で発現される(Nakashima et al.,1999,Mech.Dev.80:185-189)。GDF11は、中胚葉及び神経組織の両方のパターン形成において独特の役割を果たす(Gamer et al.,1999,Dev Biol.,208:222-32)。GDF11は、発達中の鶏肢における軟骨形成及び筋形成の負の調節因子であることが示された(Gamer et al.,2001,Dev Biol.229:407-20)。筋肉におけるGDF11の発現はまた、GDF8と同様の方法で筋肉成長を調節する際のその役割を示唆する。更に、脳におけるGDF11の発現は、GDF11が神経系の機能に関連する活性も有し得ることを示唆している。興味深いことに、GDF11は嗅上皮における神経発生を阻害することが見出された(Wu et al.,2003,Neuron.37:197-207)。
部分的には、本開示の実施例は、ActRIIB:ALK4ヘテロ二量体が、E/e’によって測定される拡張機能障害を改善するのに有効であることを実証している。若齢マウスと比較して高齢マウスでは駆出率は減少しなかったが、BNPレベルは増加し、HFpEFを示した。データは更に、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体に加えて、他のActRII-ALK4アンタゴニストが加齢に関連する心不全の治療に有用であり得ることを示唆している。
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、加齢に関連する心不全、又は心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)は、そのバリアント並びにそのヘテロ二量体及びヘテロ多量体を含むActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニストである。ActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドには、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、及び/又はBMP10)に結合することができるTGF-βスーパーファミリー関連タンパク質(そのバリアントを含む)が含まれる。したがって、ActRII-ALK4リガンドトラップは、一般に、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、及び/又はBMP10)に拮抗することができるポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ActRII-ALK4リガンドトラップを含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップは、ActRIIBポリペプチド(そのバリアントを含む)、並びにホモ多量体(例えばActRIIBホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えばActRIIB-ALK4又はActRIIB-ALK7ヘテロ二量体)を含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップは、ActRIIAポリペプチド(そのバリアントを含む)、並びにホモ多量体(例えばActRIIAホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えば、ActRIIA-ALK4又はActRIIA-ALK7ヘテロ二量体)を含む。他の実施形態では、ActRII-ALKリガンドトラップは、フォリスタチンポリペプチド及びそのバリアントを含むがこれらに限定されない可溶性リガンドトラップタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト(アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ActRIIB、ActRIIA、ALK4及び/又はALK7の1又は複数を阻害する抗体)を含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ActRIIB、ActRIIA、ALK4及び/又はALK7の1又は複数を阻害する小分子)を含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニストは、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ActRIIB、ActRIIA、ALK4及び/又はALK7の1又は複数を阻害するヌクレオチド配列)を含む。
本明細書で使用される用語は、一般に、本開示の文脈内及び各用語が使用される特定の文脈内で、当技術分野における通常の意味を有する。特定の用語は、本開示の組成物及び方法並びにそれらを作製及び使用する方法を説明する際に実施者に追加のガイダンスを提供するために、以下又は本明細書の他の箇所で論じられる。用語の任意の使用の範囲又は意味は、それが使用される特定の文脈から明らかになるであろう。
「配列類似性」という用語は、その全ての文法的形態において、共通の進化的起源を共有してもしなくてもよい核酸又はアミノ酸配列間の同一性又は対応の程度を指す。
基準ポリペプチド(又はヌクレオチド)配列に関する「配列同一性パーセント(%)」は、最大パーセント配列同一性を達成するために配列を整列させ、必要に応じてギャップを導入した後、いかなる保存的置換も配列同一性の一部として考慮せずに、基準ポリペプチド(ヌクレオチド)配列中のアミノ酸残基(又は核酸)と同一である候補配列中のアミノ酸残基(又は核酸)のパーセンテージとして定義される。パーセントアミノ酸配列同一性を決定するためのアラインメントは、例えば、BLAST、BLAST-2、ALIGN又はMegalign(DNASTAR)ソフトウェア等の公的に入手可能なコンピュータソフトウェアを使用して、当技術分野の技能の範囲内である様々な方法で達成することができる。当業者は、比較される配列の全長にわたって最大アラインメントを達成するために必要な任意のアルゴリズムを含む、配列をアラインメントするための適切なパラメータを決定することができる。しかしながら、本明細書の目的のために、%アミノ酸(核酸)配列同一性値は、配列比較コンピュータプログラムALIGN-2を使用して生成される。ALIGN-2配列比較コンピュータプログラムは、Genentech,Inc.によって書かれたものであり、ソースコードは、U.S.Copyright Office,Washington D.C.,20559にユーザ文書と共に提出されており、米国著作権登録番号TXU510087として登録されている。ALIGN-2プログラムは、Genentech,Inc.,South San Francisco,Calif.から公的に入手可能であるか、又は、ソースコードからコンパイルされてもよい。ALIGN-2プログラムは、digital UNIXV 4.0Dを含むUNIX(登録商標)オペレーティングシステムで使用するためにコンパイルする必要がある。全ての配列比較パラメータは、ALIGN-2プログラムによって設定され、変化しない。
「アゴナイズする」は、その全ての文法的形態において、タンパク質及び/又は遺伝子を活性化するか(例えば、そのタンパク質の遺伝子発現を活性化若しくは増幅することによって、又は不活性タンパク質を活性状態に入るように誘導することによって)、又はタンパク質及び/又は遺伝子の活性を増加させるプロセスを指す。
「アンタゴナイズする」は、その文法上の全ての形態において、タンパク質及び/又は遺伝子を阻害するプロセス(例えば、そのタンパク質の遺伝子発現を阻害若しくは減少させることによって、又は活性タンパク質を不活性状態に入るように誘導することによって)、又はタンパク質及び/又は遺伝子の活性を低下させるプロセスを指す。
本明細書及び特許請求の範囲を通して数値に関連して使用される「約」及び「およそ」という用語は、当業者によく知られており許容される精度の間隔を示す。一般に、このような精度の間隔は±10%である。あるいは、特に生物系において、「約」及び「およそ」という用語は、所与の値の1桁以内、好ましくは5倍以下、より好ましくは2倍以下の値を意味し得る。
本明細書に開示される数値範囲は、範囲を定義する数を含む。
用語「a」及び「an」は、その用語が使用される文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。「a」(又は「an」)という用語、並びに「1又は複数の」及び「少なくとも1つ」という用語は、本明細書では互換的に使用することができる。更に、「及び/又は」は、本明細書で使用される場合、他のものの有無にかかわらず、2つ以上の指定された特徴又は構成要素の各々の具体的な開示として解釈されるべきである。したがって、本明細書において、「A及び/又はB」等の句で使用される場合の用語「及び/又は」は、「A及びB」、「A又はB」、「A」(単独)、並びに「B」(単独)を含むことを意図している。同様に、「A、B、及び/又はC」等の句で使用される「及び/又は」という用語は、以下の態様:A、B、及びC;A、B、又はC;A又はC;A又はB;B又はC;A及びC;A及びB;B及びC;A(単独);B(単独);及びC(単独)のそれぞれを包含することが意図されている。
本明細書を通して、「含む(comprise)」という単語又は「含む(comprises)」若しくは「含むこと(comprising)」等の変形は、記載された整数又は整数群を含むが、任意の他の整数又は整数群を除外しないことを意味すると理解される。
2.ActRII-ALK4リガンド捕捉アンタゴニスト及びそのバリアント
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、加齢に関連する心不全、又は心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)は、そのバリアント、並びにそのヘテロ二量体及びヘテロ多量体を含むActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドである。ActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドには、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、及びBMP10)に結合することができるTGF-βスーパーファミリー関連タンパク質(そのバリアントを含む)が含まれる。したがって、ActRII-ALK4リガンドトラップは、一般に、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、及びBMP10)に拮抗することができるポリペプチドを含む。例えば、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップは、ActRIIポリペプチド、そのバリアント、並びにそのホモ及びヘテロ多量体(例えば、それぞれホモ二量体及びヘテロ二量体)を含む。本明細書で使用される場合、「ActRII」という用語は、II型アクチビン受容体のファミリーを指す。このファミリーには、アクチビン受容体IIA型(ActRIIA)及びアクチビン受容体IIB型(ActRIIB)が含まれる。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップは、ActRIIBポリペプチド(そのバリアントを含む)、並びにホモ多量体(例えばActRIIBホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えばActRIIB-ALK4又はActRIIB-ALK7ヘテロ二量体)を含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップは、ActRIIAポリペプチド(そのバリアントを含む)、並びにホモ多量体(例えばActRIIAホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えば、ActRIIA-ALK4又はActRIIA-ALK7ヘテロ二量体)を含む。他の実施形態では、ActRII-ALKリガンドトラップは、フォリスタチンポリペプチド及びそのバリアントを含むがこれらに限定されない可溶性リガンドトラップタンパク質を含む。
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、加齢に関連する心不全、又は心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)は、そのバリアント、並びにそのヘテロ二量体及びヘテロ多量体を含むActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドである。ActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドには、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、及びBMP10)に結合することができるTGF-βスーパーファミリー関連タンパク質(そのバリアントを含む)が含まれる。したがって、ActRII-ALK4リガンドトラップは、一般に、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、及びBMP10)に拮抗することができるポリペプチドを含む。例えば、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップは、ActRIIポリペプチド、そのバリアント、並びにそのホモ及びヘテロ多量体(例えば、それぞれホモ二量体及びヘテロ二量体)を含む。本明細書で使用される場合、「ActRII」という用語は、II型アクチビン受容体のファミリーを指す。このファミリーには、アクチビン受容体IIA型(ActRIIA)及びアクチビン受容体IIB型(ActRIIB)が含まれる。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップは、ActRIIBポリペプチド(そのバリアントを含む)、並びにホモ多量体(例えばActRIIBホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えばActRIIB-ALK4又はActRIIB-ALK7ヘテロ二量体)を含む。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップは、ActRIIAポリペプチド(そのバリアントを含む)、並びにホモ多量体(例えばActRIIAホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えば、ActRIIA-ALK4又はActRIIA-ALK7ヘテロ二量体)を含む。他の実施形態では、ActRII-ALKリガンドトラップは、フォリスタチンポリペプチド及びそのバリアントを含むがこれらに限定されない可溶性リガンドトラップタンパク質を含む。
A)ActRIIBポリペプチド
特定の態様では、本開示は、フラグメン、機能的バリアント、及びその修飾形態を含む、ActRIIBポリペプチドを含むActRII-ALK4アンタゴニスト並びにその使用(例えば、心不全(HF)又はHFの1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)に関する。本明細書で使用される場合、「ActRIIB」という用語は、任意の種のアクチビン受容体IIB型(ActRIIB)タンパク質のファミリー、及び突然変異誘発又は有用な活性を保持する他の修飾(例えば、変異体、断片、融合物及びペプチド模倣形態を含む)によってそのようなActRIIBタンパク質に由来するバリアントポリペプチドを指す。そのようなバリアントActRIIBポリペプチドの例は、本開示を通して、並びに参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際特許出願公開第2006/012627号、国際公開第2008/097541号、国際公開第2010/151426号、国際公開第2011/020045号、国際公開第2018/009624号及び国際公開第2018/067874号に提供されている。本明細書におけるActRIIBへの言及は、現在特定されている形態のいずれか1つへの言及であると理解される。ActRIIBファミリーのメンバーは、一般に全ての膜貫通ポリペプチドであり、システインリッチ領域を有するリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び予測されるセリン/トレオニンキナーゼ特異性を有する細胞質ドメインで構成される。ヒトActRIIB前駆体ポリペプチドのアミノ酸配列を図2(配列番号2)及び以下に示す。好ましくは、本開示の方法に従って使用されるActRIIBポリペプチドは可溶性である。本明細書で使用される「可溶性ActRIIBポリペプチド」という用語は、ActRIIBポリペプチドの任意の天然に存在する細胞外ドメイン、並びに有用な活性を保持するその任意のバリアント(変異体、断片及びペプチド模倣形態を含む)を含む。例えば、ActRIIBポリペプチドの細胞外ドメインはリガンドに結合し、一般に可溶性である。可溶性ActRIIBポリペプチドの例としては、図3に示すActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1)及び配列番号53が挙げられる。この切断型ActRIIB細胞外ドメイン(配列番号53)は、配列番号2の番号付けに基づいてActRIIB(25~131)と示される。可溶性ActRIIBポリペプチドの他の例は、ActRIIBポリペプチドの細胞外ドメインに加えてシグナル配列を含む(実施例4を参照)。シグナル配列は、ActRIIBの天然のシグナル配列、又は組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)シグナル配列若しくは蜂の巣のメリチンシグナル配列等の別のポリペプチドからのシグナル配列であり得る。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。ActRIIBポリペプチドが1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合する及び/又はその活性を阻害する能力を決定するための方法及びアッセイの様々な例は、本明細書に開示されているか、そうでなければ当技術分野で周知であり、ActRIIBポリペプチドが所望の結合及び/又は拮抗活性を有するかどうかを決定するために容易に使用することができる。本明細書に記載の全てのActRIIB関連ポリペプチドのアミノ酸のナンバリングは、特に明記しない限り、以下に提供されるヒトActRIIB前駆体タンパク質配列(配列番号2)のナンバリングに基づく。
特定の態様では、本開示は、フラグメン、機能的バリアント、及びその修飾形態を含む、ActRIIBポリペプチドを含むActRII-ALK4アンタゴニスト並びにその使用(例えば、心不全(HF)又はHFの1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)に関する。本明細書で使用される場合、「ActRIIB」という用語は、任意の種のアクチビン受容体IIB型(ActRIIB)タンパク質のファミリー、及び突然変異誘発又は有用な活性を保持する他の修飾(例えば、変異体、断片、融合物及びペプチド模倣形態を含む)によってそのようなActRIIBタンパク質に由来するバリアントポリペプチドを指す。そのようなバリアントActRIIBポリペプチドの例は、本開示を通して、並びに参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際特許出願公開第2006/012627号、国際公開第2008/097541号、国際公開第2010/151426号、国際公開第2011/020045号、国際公開第2018/009624号及び国際公開第2018/067874号に提供されている。本明細書におけるActRIIBへの言及は、現在特定されている形態のいずれか1つへの言及であると理解される。ActRIIBファミリーのメンバーは、一般に全ての膜貫通ポリペプチドであり、システインリッチ領域を有するリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び予測されるセリン/トレオニンキナーゼ特異性を有する細胞質ドメインで構成される。ヒトActRIIB前駆体ポリペプチドのアミノ酸配列を図2(配列番号2)及び以下に示す。好ましくは、本開示の方法に従って使用されるActRIIBポリペプチドは可溶性である。本明細書で使用される「可溶性ActRIIBポリペプチド」という用語は、ActRIIBポリペプチドの任意の天然に存在する細胞外ドメイン、並びに有用な活性を保持するその任意のバリアント(変異体、断片及びペプチド模倣形態を含む)を含む。例えば、ActRIIBポリペプチドの細胞外ドメインはリガンドに結合し、一般に可溶性である。可溶性ActRIIBポリペプチドの例としては、図3に示すActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1)及び配列番号53が挙げられる。この切断型ActRIIB細胞外ドメイン(配列番号53)は、配列番号2の番号付けに基づいてActRIIB(25~131)と示される。可溶性ActRIIBポリペプチドの他の例は、ActRIIBポリペプチドの細胞外ドメインに加えてシグナル配列を含む(実施例4を参照)。シグナル配列は、ActRIIBの天然のシグナル配列、又は組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)シグナル配列若しくは蜂の巣のメリチンシグナル配列等の別のポリペプチドからのシグナル配列であり得る。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。ActRIIBポリペプチドが1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合する及び/又はその活性を阻害する能力を決定するための方法及びアッセイの様々な例は、本明細書に開示されているか、そうでなければ当技術分野で周知であり、ActRIIBポリペプチドが所望の結合及び/又は拮抗活性を有するかどうかを決定するために容易に使用することができる。本明細書に記載の全てのActRIIB関連ポリペプチドのアミノ酸のナンバリングは、特に明記しない限り、以下に提供されるヒトActRIIB前駆体タンパク質配列(配列番号2)のナンバリングに基づく。
ヒトActRIIB前駆体タンパク質配列は以下の通りである。
シグナルペプチドは、単一の下線で示されており、細胞外ドメインは太字で示されており、潜在的な内因性N結合型グリコシル化部位は二重下線で示されている。
プロセシングされた(成熟)細胞外ActRIIBポリペプチド配列は以下の通りである。
いくつかの実施形態では、タンパク質は、N末端に「SGR...」配列を有して産生され得る。細胞外ドメインのC末端「尾部」は、単一の下線で示されている。「尾部」が欠失されたシーケンス(Δ15シーケンス)は以下の通りである。
配列番号2の位置64にアラニン(A64)を有するActRIIBの形態も文献に報告されている。例えば、Hilden et al.(1994)Blood,83(8):2163-2170を参照のこと。本出願人らは、A64置換を有するActRIIBの細胞外ドメインを含むActRIIB-Fc融合タンパク質が、アクチビン及びGDF11に対して比較的低い親和性を有することを確認した。対照的に、位置64にアルギニン(R64)を有する同じActRIIB-Fc融合タンパク質は、低ナノモル~高ピコモル範囲のアクチビン及びGDF11に対する親和性を有する。したがって、R64を有する配列は、本開示におけるヒトActRIIBの「野生型」参照配列として使用される。
位置64にアラニンを有するActRIIB前駆体タンパク質配列の形態は以下の通りである。
シグナルペプチドを単一の下線で示し、細胞外ドメインを太字で示す。
代替A64形態のプロセシングされた(成熟)細胞外ActRIIBポリペプチド配列は以下の通りである。
いくつかの実施形態では、タンパク質は、N末端に「SGR...」配列を有して産生され得る。細胞外ドメインのC末端「尾部」は、単一の下線で示されている。「尾部」が欠失した代替A64形態のポリペプチド配列(Δ15配列)は、以下の通りである。
ヒトActRIIB前駆体タンパク質をコードする核酸配列を以下に示し(配列番号4)、ActRIIB前駆体のアミノ酸1~513をコードするGenBank参照配列NM_001106.3のヌクレオチド25~1560を表す。示されるヌクレオチド配列は、位置64にアルギニンを有するポリペプチドをコードし、代わりにアラニンを有するポリペプチドをコードするように修飾され得る。シグナル配列に下線を付す。
プロセシングされた細胞外ヒトActRIIBポリペプチドをコードする核酸配列は以下の通りである(配列番号3)。示されるヌクレオチド配列は、位置64にアルギニンを有するポリペプチドをコードし、代わりにアラニンを有するポリペプチドをコードするように修飾され得る(図5、配列番号3を参照されたい)。
B)バリアントActRIIBポリペプチド
特定の具体的な実施形態では、本開示は、バリアント(又は変異体)ActRIIBポリペプチドが変化したリガンド結合活性(例えば、結合親和性又は結合選択性)を有するように、ActRIIBポリペプチドの細胞外ドメイン(リガンド結合ドメインとも呼ばれる)に変異を作ることを企図する。ある特定の場合において、そのようなバリアントActRIIBポリペプチドは、特異的リガンドに対する結合親和性が変化している(上昇している又は低下している)。他の場合では、バリアントActRIIBポリペプチドは、それらのリガンドに対する結合選択性が変化している。例えば、本開示は、非改変ActRIIBポリペプチドと比較して、BMP9に対する結合親和性が低下しているが、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、及びBMP10の1又は複数に対する結合親和性を保持する多数の変異ActRIIBポリペプチドを提供する。場合により、バリアントActRIIBポリペプチドは、それらの対応する野生型ActRIIBポリペプチドの類似又は同じ生物学的活性を有する。例えば、本開示のバリアントActRIIBポリペプチドは、ActRIIBリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11又はBMP10)に結合し、その機能を阻害し得る。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチドは、心不全又は心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減する。ActRIIBポリペプチドの例には、ヒトActRIIB前駆体ポリペプチド(配列番号2及び配列番号387)、及び可溶性ヒトActRIIBポリペプチド(例えば、配列番号1、5、6、12、276、278、279、332、333、335、336、338、339、341、342、344、345、347、348、350、351、353、354、356、357、385、386、387、388、389、396、398、402、403、406、408及び409)が含まれる。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、ホモ多量体(例えば、ホモ二量体)のメンバーである。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体(例えば、ヘテロ二量体)のメンバーである。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるポリペプチドのいずれかと組み合わされてもよい(例えば、ヘテロ多量体化された及び/又は融合される)。
特定の具体的な実施形態では、本開示は、バリアント(又は変異体)ActRIIBポリペプチドが変化したリガンド結合活性(例えば、結合親和性又は結合選択性)を有するように、ActRIIBポリペプチドの細胞外ドメイン(リガンド結合ドメインとも呼ばれる)に変異を作ることを企図する。ある特定の場合において、そのようなバリアントActRIIBポリペプチドは、特異的リガンドに対する結合親和性が変化している(上昇している又は低下している)。他の場合では、バリアントActRIIBポリペプチドは、それらのリガンドに対する結合選択性が変化している。例えば、本開示は、非改変ActRIIBポリペプチドと比較して、BMP9に対する結合親和性が低下しているが、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、及びBMP10の1又は複数に対する結合親和性を保持する多数の変異ActRIIBポリペプチドを提供する。場合により、バリアントActRIIBポリペプチドは、それらの対応する野生型ActRIIBポリペプチドの類似又は同じ生物学的活性を有する。例えば、本開示のバリアントActRIIBポリペプチドは、ActRIIBリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11又はBMP10)に結合し、その機能を阻害し得る。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチドは、心不全又は心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減する。ActRIIBポリペプチドの例には、ヒトActRIIB前駆体ポリペプチド(配列番号2及び配列番号387)、及び可溶性ヒトActRIIBポリペプチド(例えば、配列番号1、5、6、12、276、278、279、332、333、335、336、338、339、341、342、344、345、347、348、350、351、353、354、356、357、385、386、387、388、389、396、398、402、403、406、408及び409)が含まれる。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、ホモ多量体(例えば、ホモ二量体)のメンバーである。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体(例えば、ヘテロ二量体)のメンバーである。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるポリペプチドのいずれかと組み合わされてもよい(例えば、ヘテロ多量体化された及び/又は融合される)。
ActRIIBはほぼ全ての脊椎動物にわたってよく保存されており、細胞外ドメインの大きなストレッチは完全に保存されている。例えば、図6を参照されたい。ActRIIBに結合するリガンドの多くも高度に保存されている。したがって、様々な脊椎動物由来のActRIIB配列の比較は、変化し得る残基への洞察を提供する。したがって、活性なヒトActRIIBバリアントは、別の脊椎動物ActRIIBの配列からの対応する位置に1又は複数のアミノ酸を含み得るか、又はヒト若しくは他の脊椎動物の配列の残基と同様の残基を含み得る。
本開示は、ActRIIBの機能的に活性な部分及びバリアントを特定する。出願人は、配列番号2のアミノ酸64に対応する位置にアラニンを有する(A64)、Hilden et al.(Blood.{j}1994 Apr 15;83(8):2163-70によって開示された配列を有するFc融合ポリペプチドが、アクチビン及びGDF11に対して比較的低い親和性を有することを以前に確認している。対照的に、位置64にアルギニンを有する(R64)同じFc融合ポリペプチドは、低ナノモルから高ピコモルの範囲のアクチビン及びGDF-11に対する親和性を有する。したがって、R64(配列番号2)を有する配列は、本開示におけるヒトActRIIBの野生型参照配列として使用され、本明細書に記載のバリアントの番号付けは、配列番号2の番号付けに基づく。更に、当業者は、本明細書に記載のActRIIBバリアントのいずれかをA64バックグラウンドで作製することができる。
プロセシングされた細胞外ActRIIBポリペプチド配列を配列番号1(例えば、図3を参照されたい)に示す。一部の実施形態では、プロセッシングされたActRIIBポリペプチドは、N末端に「SGR...」配列を有する状態で産生され得る。一部の実施形態では、プロセッシングされたActRIIBポリペプチドは、N末端に「GRG…」配列を有する状態で産生され得る。例えば、いくつかの構築物は、TPAリーダーで発現された場合、N末端セリンを欠くことが予想される。したがって、本明細書に記載の成熟ActRIIB配列は、N末端セリン又はN末端グリシン(N末端セリンを欠く)のいずれかで始まり得る。
Attisano et al.(Cell.1992 Jan 10;68(1):97-108)は、ActRIIBの細胞外ドメインのC末端のプロリン結び目の欠失が、アクチビンに対する受容体の親和性を低下させることを示した。国際公開第2008097541号に開示されているデータは、配列番号2、「ActRIIB(20-119)-Fc」のアミノ酸20~119を含むActRIIB-Fc融合ポリペプチドが、プロリン結び目領域及び完全な隣接膜ドメインを含むActRIIB(20-134)-Fcと比較して、GDF11及びアクチビンへの結合が減少していることを示している。しかしながら、ActRIIB(20-129)-Fcポリペプチドは、プロリン結び目領域が破壊されていても、野生型と比較して同様であるがいくらか低下した活性を保持する。したがって、アミノ酸134、133、132、131、130及び129で停止するActRIIB細胞外ドメインは全て活性であると予想されるが、134又は133で停止する構築物が最も活性であり得る。同様に、残基129~134のいずれかにおける変異は、大きなマージンによってリガンド結合親和性を変化させることは予想されない。これを支持して、P129及びP130の突然変異は、リガンド結合を実質的に減少させない。したがって、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、アミノ酸109(最終システイン)ほど早く終了し得るが、109~119で終了する形態は、リガンド結合が減少すると予想される。アミノ酸119はあまり保存されておらず、したがって容易に変化又は切断される。128又はそれ以降で終わる形態は、リガンド結合活性を保持する。119又は127で終わる形態は、中間結合能力を有する。臨床的又は実験的設定に応じて、これらの形態のいずれかを使用することが望ましい場合がある。
ActRIIBのN末端では、アミノ酸29又はそれより前から始まるポリペプチドがリガンド結合活性を保持すると予想される。アミノ酸29は初期システインを表す。24位のアラニンからアスパラギンへの変異は、リガンド結合に実質的に影響を与えることなくN結合型グリコシル化配列を導入する。これにより、アミノ酸20~29に対応するシグナル切断ペプチドとシステイン架橋領域との間の領域の変異が十分に許容されることが確認される。特に、位置20、21、22、23及び24で始まる構築物は活性を保持し、位置25、26、27、28及び29で始まる構築物も活性を保持すると予想される。国際公開第2008097541号に示されているデータは、驚くべきことに、22、23、24又は25で始まる構築物が最も高い活性を有することを実証している。
まとめると、ActRIIBの活性部分は、配列番号2のアミノ酸29~109を含み、構築物は、例えば、アミノ酸20~29に対応する残基で始まり、アミノ酸109~134に対応する位置で終わることができる。他の例としては、20~29又は21~29の位置で始まり、119~134、119~133又は129~134、129~133の位置で終わる構築物が挙げられる。他の例としては、20~24(又は21~24又は22~25)の位置で始まり、109~134(又は109~133)、119~134(又は119~133)又は129~134(又は129~133)の位置で終わる構築物が挙げられる。これらの範囲内のバリアント、特に、配列番号1の対応する部分に対して少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有するバリアントも企図される。
本明細書に記載の変形例は、様々な方法で組み合わせることができる。いくつかの実施形態では、ActRIIBバリアントは、リガンド結合ポケット内に1、2、5、6、7、8、9、10又は15個以下の保存的アミノ酸変化を含み、リガンド結合ポケット内の40、53、55、74、79及び/又は82の位置に0、1又は複数の非保存的変化が含まれていてもよい。可変性が特に良好に許容され得る結合ポケットの外側の部位には、細胞外ドメインのアミノ末端及びカルボキシ末端(上記のように)、並びに42~46位及び65~73位(配列番号2に関して)が含まれる。位置65におけるアスパラギンからアラニンへの変化(N65A)は、R64バックグラウンドにおけるリガンド結合を減少させないようである[米国特許第7,842,663号明細書]。この変化はおそらくA64バックグラウンドのN65でのグリコシル化を排除し、したがってこの領域の有意な変化が許容される可能性が高いことを実証する。R64Aの変化はあまり許容されないが、R64Kは十分に許容され、したがって、H等の別の塩基性残基は、位置64で許容され得る[米国特許第7,842,663号明細書]。更に、当技術分野に記載の突然変異誘発プログラムの結果は、保存に有益であることが多いActRIIB中のアミノ酸位置があることを示している。配列番号2に関して、これらには、位置80(酸性又は疎水性アミノ酸)、位置78(疎水性、特にトリプトファン)、位置37(酸性、特にアスパラギン酸又はグルタミン酸)、位置56(塩基性アミノ酸)、位置60(疎水性アミノ酸、特にフェニルアラニン又はチロシン)が含まれる。したがって、本開示は、ActRIIBポリペプチド中で保存され得るアミノ酸のフレームワークを提供する。保存することが望ましいであろう他の位置は以下の通りである:位置52(酸性アミノ酸)、位置55(塩基性アミノ酸)、位置81(酸性)、位置98(極性又は帯電、特にE、D、R又はK)、全て配列番号2に関する。
ActRIIB細胞外ドメインへの更なるN結合型グリコシル化部位(N-X-S/T)の付加は忍容性が高いことが以前に実証されている(例えば、米国特許第7,842,663号明細書を参照されたい)。したがって、N-X-S/T配列は、一般に、本開示のActRIIBポリペプチドの図1に定義されるリガンド結合ポケットの外側の位置に導入され得る。非内因性N-X-S/T配列の導入に特に適した部位としては、アミノ酸20~29、20~24、22~25、109~134、120~134又は129~134(配列番号2に関して)が挙げられる。N-X-S/T配列はまた、ActRIIB配列とFcドメイン又は他の融合成分との間のリンカー、並びに場合により融合成分自体に導入されていてもよい。そのような部位は、既存のS又はTに対して正しい位置にNを導入することによって、又は既存のNに対応する位置にS又はTを導入することによって、最小限の労力で導入することができる。したがって、N結合型グリコシル化部位を生成するであろう望ましい変化は、A24N、R64N、S67N(おそらくN65A変化と組み合わされる)、E105N、R112N、G120N、E123N、P129N、A132N、R112S及びR112T(配列番号2に関して)である。グリコシル化されると予測される任意のSは、グリコシル化によって与えられる保護のために、免疫原性部位を生成することなくTに変化し得る。同様に、グリコシル化されると予測される任意のTがSに変化し得る。したがって、変化S67T及びS44T(配列番号2に関して)が企図される。同様に、A24Nバリアントでは、S26T改変が使用され得る。したがって、本開示のActRIIBポリペプチドは、上記の1又は複数の追加の非内因性N結合グリコシル化コンセンサス配列を有するバリアントであり得る。
一定の実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドが、配列番号1、2、及び53から選択されるアミノ酸配列と少なくとも75%同一のアミノ酸配列を有する。一定の場合、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号1、2、及び53から選択されるアミノ酸配列と少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を有する。一定の場合、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号1と少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を有する。一定の場合、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2と少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を有する。一定の場合、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号53と少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号1、2、5、6、12、31、33、34、36、37、39、40、42、43、45、46、48、49、50、51、52、53、276、278、279、332、333、335、336、338、339、341、342、344、345、347、348、350、351、353、354、356、357、385、386、387、388、389、396、398、402、403、406、408、及び409のいずれか1つのアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的になる。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号1を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号2を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号5のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号5を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号6のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号6を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号12のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号12を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号31のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。
配列番号31を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号33のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号33を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号34のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号34を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号36のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号36を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号37のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号37を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号39のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号39を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号40のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号40を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号42のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号42を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号43のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号43を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号45のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号45を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号46のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号46を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号48のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号48を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号49のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号49を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号50のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号50を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号51のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号51を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号52のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号52を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号53のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号53を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号276のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号276を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号278のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号278を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号279のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号279を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号332のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号332を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号333のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号333を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号335のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号335を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号336のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号336を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号338のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号338を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号339のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号339を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号341のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号341を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号342のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号342を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号344のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号344を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号345のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号345を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号347のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号347を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号348のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号348を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号350のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号350を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号351のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号351を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号353のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号353を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号354のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号354を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号356のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号356を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号357のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号357を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号385のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号385を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号386のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号386を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号387のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号387を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号388のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号388を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号389のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号389を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号396のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号396を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号398のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号398を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号402のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号402を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号403のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号403を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号406のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号406を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号408のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号408を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド又はバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号409のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。配列番号409を含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号2のアミノ酸20~29(例えば、アミノ酸残基20、21、22、23、24、25、26、27、28又は29)のいずれか1つで始まり、配列番号2のアミノ酸109~134(例えば、アミノ酸残基109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133又は134)のいずれか1つで終わるアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む、バリアントActRIIBポリペプチドに関し、ポリペプチドは、K55、F82、L79、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、D80、及びF82からなる群から選択される配列番号2の位置での1又は複数のアミノ酸置換、並びに1又は複数のそのようなバリアントActRIIBポリペプチドを含むヘテロ多量体複合体を含む。特定の態様では、本開示は、配列番号2のアミノ酸20~29(例えば、アミノ酸残基20、21、22、23、24、25、26、27、28又は29)のいずれか1つで始まり、配列番号2のアミノ酸109~134(例えば、アミノ酸残基109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133又は134)のいずれか1つで終わるアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含む、バリアントActRIIBポリペプチドに関し、ポリペプチドは、配列番号2の位置に1又は複数のアミノ酸置換を含むが、配列番号2の79に対応する位置のアミノ酸はロイシン、並びに1又は複数のそのようなバリアントActRIIBポリペプチドを含むヘテロ多量体複合体を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸29~109と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸25~131と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸20~134と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号53のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号12のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号5のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のA24に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はA24Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のS26に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はS26Tである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のN35に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はN35Eである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE37に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE37Aである。いくつかの実施形態では、置換はE37Dである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のL38に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はL38Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のR40に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はR40Aである。いくつかの実施形態では、置換はR40Kである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のS44に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はS44Tである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のL46に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はL46Aである。例えば、いくつかの実施形態では、置換はL46Iである。例えば、いくつかの実施形態では、置換はL46Fである。例えば、いくつかの実施形態では、置換はL46Vである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE50に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE50Kである。いくつかの実施形態では、置換はE50Lである。いくつかの実施形態では、置換はE50Pである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE52に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE52Aである。いくつかの実施形態では、置換はE52Dである。いくつかの実施形態では、置換はE52Gである。いくつかの実施形態では、置換はE52Hである。いくつかの実施形態では、置換はE52Kである。いくつかの実施形態では、置換はE52Nである。いくつかの実施形態では、置換はE52Pである。いくつかの実施形態では、置換はE52Rである。いくつかの実施形態では、置換はE52Sである。いくつかの実施形態では、置換はE52Tである。いくつかの実施形態では、置換はE52Yである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のQ53に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はQ53Rである。例えば、いくつかの実施形態では、置換はQ53Kである。例えば、いくつかの実施形態では、置換はQ53Nである。例えば、いくつかの実施形態では、置換はQ53Hである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のD54に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はD54Aである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のK55に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はK55Aである。いくつかの実施形態では、置換はK55Eである。いくつかの実施形態では、置換はK55Dである。いくつかの実施形態では、置換はK55Rである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のR56に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はR56Aである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のL57に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はL57Rである。いくつかの実施形態では、置換はL57Eである。いくつかの実施形態では、置換はL57Iである。いくつかの実施形態では、置換はL57Tである。いくつかの実施形態では、置換はL57Vである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のY60に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はY60Fである。いくつかの実施形態では、置換はY60Dである。いくつかの実施形態では、置換はY60Kである。いくつかの実施形態では、置換はY60Pである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のR64に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はR64Kである。いくつかの実施形態では、置換は、R64Nである。いくつかの実施形態では、置換はR64Aである。いくつかの実施形態では、置換はR64Hである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のN65に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はN65Aである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のS67に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はS67Nである。いくつかの実施形態では、置換はS67Tである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のG68に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はG68Rである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のK74に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はK74Aである。いくつかの実施形態では、置換はK74Eである。いくつかの実施形態では、置換はK74Fである。いくつかの実施形態では、置換はK74Iである。いくつかの実施形態では、置換はK74Yである。いくつかの実施形態では、置換はK74Rである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のW78に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はW78Aである。いくつかの実施形態では、置換はW78Yである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のL79に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はL79Dである。いくつかの実施形態では、置換は、配列番号2のL79に対応する位置に酸性アミノ酸を含まない。いくつかの実施形態では、置換は配列番号2のL79位にはない。いくつかの実施形態では、配列番号2のL79位は置換されていない。いくつかの実施形態では、置換は、配列番号2のL79に対応する位置にアスパラギン酸(D)を含まない。いくつかの実施形態では、置換はL79Aである。いくつかの実施形態では、置換はL79Eである。いくつかの実施形態では、置換はL79Fである。いくつかの実施形態では、置換はL79Hである。いくつかの実施形態では、置換はL79Kである。いくつかの実施形態では、置換はL79Pである。いくつかの実施形態では、置換はL79Rである。いくつかの実施形態では、置換はL79Sである。いくつかの実施形態では、置換はL79Tである。いくつかの実施形態では、置換はL79Wである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のD80に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はD80Aである。いくつかの実施形態では、置換はD80Fである。いくつかの実施形態では、置換はD80Kである。いくつかの実施形態では、置換はD80Gである。いくつかの実施形態では、置換はD80Mである。いくつかの実施形態では、置換はD80Iである。いくつかの実施形態では、置換はD80Nである。いくつかの実施形態では、置換はD80Rである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のF82に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はF82Iである。いく
つかの実施形態では、置換はF82Kである。いくつかの実施形態では、置換はF82Aである。いくつかの実施形態では、置換はF82Wである。いくつかの実施形態では、置換はF82Dである。いくつかの実施形態では、置換はF82Yである。いくつかの実施形態では、置換はF82Eである。いくつかの実施形態では、置換はF82Lである。いくつかの実施形態では、置換はF82Tである。いくつかの実施形態では、置換はF82Sである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のN83に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はN83Aである。いくつかの実施形態では、置換はN83Rである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のT93に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はT93Dである。いくつかの実施形態では、置換はT93Eである。いくつかの実施形態では、置換はT93Hである。いくつかの実施形態では、置換はT93Gである。いくつかの実施形態では、置換はT93Kである。いくつかの実施形態では、置換はT93Pである。いくつかの実施形態では、置換はT93Rである。いくつかの実施形態では、置換はT93Sである。いくつかの実施形態では、置換はT93Yである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE94に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE94Kである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のQ98に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はQ98Dである。いくつかの実施形態では、置換は、Q98Eである。いくつかの実施形態では、置換はQ98Kである。いくつかの実施形態では、置換は、Q98Rである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のV99に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はV99Eである。いくつかの実施形態では、置換はV99Gである。いくつかの実施形態では、置換はV99Kである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE105に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE105Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE106に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE106Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のF108に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はF108Iである。いくつかの実施形態では、置換はF108Lである。いくつかの実施形態では、置換はF108Vである。いくつかの実施形態では、置換はF108Yである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE111に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE111Kである。いくつかの実施形態では、置換はE111Dである。いくつかの実施形態では、置換はE111Rである。いくつかの実施形態では、置換はE111Hである。いくつかの実施形態では、置換はE111Qである。いくつかの実施形態では、置換はE111Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のR112に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はR112Hである。いくつかの実施形態では、置換はR112Kである。いくつかの実施形態では、置換は、R112Nである。いくつかの実施形態では、置換はR112Sである。いくつかの実施形態では、置換はR112Tである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のA119に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はA119Pである。いくつかの実施形態では、置換はA119Vである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のG120に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はG120Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE123に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE123Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のP129に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はP129Sである。いくつかの実施形態では、置換はP129Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のP130に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はP130Aである。いくつかの実施形態では、置換はP130Rである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のA132に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はA132Nである。
つかの実施形態では、置換はF82Kである。いくつかの実施形態では、置換はF82Aである。いくつかの実施形態では、置換はF82Wである。いくつかの実施形態では、置換はF82Dである。いくつかの実施形態では、置換はF82Yである。いくつかの実施形態では、置換はF82Eである。いくつかの実施形態では、置換はF82Lである。いくつかの実施形態では、置換はF82Tである。いくつかの実施形態では、置換はF82Sである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のN83に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はN83Aである。いくつかの実施形態では、置換はN83Rである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のT93に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はT93Dである。いくつかの実施形態では、置換はT93Eである。いくつかの実施形態では、置換はT93Hである。いくつかの実施形態では、置換はT93Gである。いくつかの実施形態では、置換はT93Kである。いくつかの実施形態では、置換はT93Pである。いくつかの実施形態では、置換はT93Rである。いくつかの実施形態では、置換はT93Sである。いくつかの実施形態では、置換はT93Yである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE94に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE94Kである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のQ98に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はQ98Dである。いくつかの実施形態では、置換は、Q98Eである。いくつかの実施形態では、置換はQ98Kである。いくつかの実施形態では、置換は、Q98Rである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のV99に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はV99Eである。いくつかの実施形態では、置換はV99Gである。いくつかの実施形態では、置換はV99Kである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE105に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE105Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE106に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE106Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のF108に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はF108Iである。いくつかの実施形態では、置換はF108Lである。いくつかの実施形態では、置換はF108Vである。いくつかの実施形態では、置換はF108Yである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE111に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE111Kである。いくつかの実施形態では、置換はE111Dである。いくつかの実施形態では、置換はE111Rである。いくつかの実施形態では、置換はE111Hである。いくつかの実施形態では、置換はE111Qである。いくつかの実施形態では、置換はE111Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のR112に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はR112Hである。いくつかの実施形態では、置換はR112Kである。いくつかの実施形態では、置換は、R112Nである。いくつかの実施形態では、置換はR112Sである。いくつかの実施形態では、置換はR112Tである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のA119に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はA119Pである。いくつかの実施形態では、置換はA119Vである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のG120に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はG120Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のE123に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はE123Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のP129に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はP129Sである。いくつかの実施形態では、置換はP129Nである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のP130に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はP130Aである。いくつかの実施形態では、置換はP130Rである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列番号2のA132に対応するアミノ酸位置にアミノ酸置換を含む。例えば、いくつかの実施形態では、置換はA132Nである。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、A24、E37、R40、D54、K55、R56、R64、K74、W78、L79、D80、F82、P129及びP130からなる群から選択される配列番号2の位置に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に関してA24位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に対してE37位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に対してR40位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に関してD54位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に対してK55位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に関してR56位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に対してR64位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に対してK74位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に対してW78位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に関してL79位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に対してD80位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に関してF82位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に関してP129位に置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2に関してP130位に置換を含む。
特定の態様では、本開示は、配列番号31のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のK55に対応する位置にアラニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号31のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号33のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のK55に対応する位置にアラニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号33のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号34のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のK55に対応する位置にグルタミン酸を含む。いくつかの実施形態では、配列番号34のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号36のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のK55に対応する位置にグルタミン酸を含む。いくつかの実施形態では、配列番号36のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号37のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にイソロイシンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号37のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号39のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にイソロイシンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号39のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号40のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にリジンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号40のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号42のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にリジンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号42のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号43のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にグルタミン酸を含む。いくつかの実施形態では、配列番号43のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号45のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にグルタミン酸を含む。いくつかの実施形態では、配列番号45のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号336のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にトレオニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号336のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号338のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にトレオニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号338のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号342のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にヒスチジンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号342のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号344のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にヒスチジンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号344のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号348のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のE50に対応する位置にロイシンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号348のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号350のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のE50に対応する位置にロイシンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号350のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号354のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のV99に対応する位置にグリシンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号354のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号356のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のV99に対応する位置にグリシンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号356のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるアミノ酸置換のいずれかの少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるアミノ酸置換のいずれかのうちの2つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるアミノ酸置換のいずれかのうちの3つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるアミノ酸置換のいずれかのうちの4つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるアミノ酸置換のいずれかのうちの5つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるアミノ酸置換のいずれかのうちの6つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるアミノ酸置換のいずれかのうちの7つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるアミノ酸置換のいずれかのうちの8つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるアミノ酸置換のいずれかのうちの9つを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかは、本明細書に開示されるアミノ酸置換のいずれかのうちの10つを含む。
一定の態様では、本開示は、配列番号2の参照アミノ酸配列と比較して2つ以上のアミノ酸置換を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。例えば、いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、A24N置換及びK74A置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L79P置換及びK74A置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、P129S置換及びP130A置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L38N置換及びL79R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、F82I置換及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、F82K置換及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、F82T置換及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L79H置換及びF82K置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L79H置換及びF82I置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、F82D置換及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、F82E置換及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L79F置換及びF82D置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L79F置換及びF82T置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、E52D置換及びF82D置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、E52D置換及びF82T置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57R置換及びF82D置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57R置換及びF82T置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、F82I置換及びE94K置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、F82S置換及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57R置換及びF82S置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、K74A置換及びL79P置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、K55A置換及びF82I置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L79K置換及びF82K置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、F82W置換及びN83A置換を含む。
特定の態様では、本開示は、配列番号276のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にイソロイシンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にイソロイシンを含み、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号276のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号278のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にイソロイシンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にイソロイシンを含み、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号278のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号279のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にリジンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にリジンを含み、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号279のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号332のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にリジンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にリジンを含み、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号332のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号333のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にトレオニンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にトレオニンを含み、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号333のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号335のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にトレオニンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にトレオニンを含み、配列番号2のN83に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号335のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号339のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にヒスチジンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にイソロイシンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にヒスチジンを含み、配列番号2のF82に対応する位置にイソロイシンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号339のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号341のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にヒスチジンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にイソロイシンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にヒスチジンを含み、配列番号2のF82に対応する位置にイソロイシンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号341のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号345のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にヒスチジンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にリジンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にヒスチジンを含み、配列番号2のF82に対応する位置にリジンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号345のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号347のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にヒスチジンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82に対応する位置にリジンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にヒスチジンを含み、配列番号2のF82に対応する位置にリジンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号347のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号351のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL38に対応する位置にアスパラギンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL38に対応する位置にアスパラギンを含み、配列番号2のL79に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号351のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
特定の態様では、本開示は、配列番号353のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL38に対応する位置にアスパラギンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL38に対応する位置にアスパラギンを含み、配列番号2のL79に対応する位置にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、配列番号353のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
一定の態様では、本開示は、配列番号2の参照アミノ酸配列と比較して3つ以上のアミノ酸置換を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、G68R置換、F82S置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、G68R置換、W78Y置換、及びF82Y置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、E52D置換、F82D置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、E52Y置換、F82D置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、E52D置換、F82E置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、E52D置換、F82T置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、E52N置換、F82I置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、E52N置換、F82Y置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、E50L置換、F82D置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57I置換、F82D置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57V置換、F82D置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57R置換、F82D置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57E置換、F82E置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57R置換、F82E置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57I置換、F82E置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57R置換、F82L置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57T置換、F82Y置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、L57V置換、F82Y置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、上記のバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかに記載されているアミノ酸置換の少なくとも2つを含み得る。
一定の態様では、本開示は、配列番号2の参照アミノ酸配列と比較して4つ以上のアミノ酸置換を含むバリアントActRIIBポリペプチドに関する。例えば、いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、G68R置換、L79E置換、F82Y置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、G68R置換、L79E置換、F82T置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、G68R置換、L79T置換、F82T置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、E52N置換、G68R置換、F82Y置換、及びN83R置換を含む。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、上記のバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかに記載されているアミノ酸置換の少なくとも2つを含み得る。いくつかの実施形態では、バリアントActRIIBポリペプチドは、上記のバリアントActRIIBポリペプチドのいずれかに記載されているアミノ酸置換の少なくとも3つを含み得る。
C)ActRIIAポリペプチド
特定の実施形態では、本開示は、フラグメン、機能的バリアント、及びその修飾形態を含む、ActRIIAポリペプチドを含むActRII-ALK4アンタゴニスト並びにその使用(例えば、心不全(HF)又はHFの1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)に関する。本明細書で使用される場合、「ActRIIA」という用語は、任意の種のアクチビン受容体IIA型(ActRIIA)タンパク質のファミリー、及び突然変異誘発又は有用な活性を保持する他の修飾(例えば、変異体、断片、融合物及びペプチド模倣形態を含む)によってそのようなActRIIAタンパク質に由来するバリアントポリペプチドを指す。そのようなバリアントActRIIAポリペプチドの例は、本開示を通して、並びに国際特許出願公開第2006/012627号及び国際特許出願公開第2007/062188号に提供され、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書におけるActRIIAへの言及は、現在特定されている形態のいずれか1つへの言及であると理解される。ActRIIAファミリーのメンバーは、一般に、システインリッチ領域を含むリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び予測されるセリン/トレオニンキナーゼ活性を有する細胞質ドメインで構成される膜貫通タンパク質である。好ましくは、本開示の方法に従って使用されるActRIIAポリペプチドは可溶性である(例えば、ActRIIAの細胞外ドメイン)。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。ActRIIAポリペプチドが1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合する及び/又はその活性を阻害する能力を決定するための方法及びアッセイの様々な例は、本明細書に開示されているか、そうでなければ当技術分野で周知であり、ActRIIAポリペプチドが所望の結合及び/又は拮抗活性を有するかどうかを決定するために容易に使用することができる。本明細書に記載の全てのActRIIA関連ポリペプチドのアミノ酸のナンバリングは、特に明記しない限り、以下に提供されるヒトActRIIA前駆体タンパク質配列(配列番号366)のナンバリングに基づく。
特定の実施形態では、本開示は、フラグメン、機能的バリアント、及びその修飾形態を含む、ActRIIAポリペプチドを含むActRII-ALK4アンタゴニスト並びにその使用(例えば、心不全(HF)又はHFの1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)に関する。本明細書で使用される場合、「ActRIIA」という用語は、任意の種のアクチビン受容体IIA型(ActRIIA)タンパク質のファミリー、及び突然変異誘発又は有用な活性を保持する他の修飾(例えば、変異体、断片、融合物及びペプチド模倣形態を含む)によってそのようなActRIIAタンパク質に由来するバリアントポリペプチドを指す。そのようなバリアントActRIIAポリペプチドの例は、本開示を通して、並びに国際特許出願公開第2006/012627号及び国際特許出願公開第2007/062188号に提供され、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書におけるActRIIAへの言及は、現在特定されている形態のいずれか1つへの言及であると理解される。ActRIIAファミリーのメンバーは、一般に、システインリッチ領域を含むリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び予測されるセリン/トレオニンキナーゼ活性を有する細胞質ドメインで構成される膜貫通タンパク質である。好ましくは、本開示の方法に従って使用されるActRIIAポリペプチドは可溶性である(例えば、ActRIIAの細胞外ドメイン)。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。ActRIIAポリペプチドが1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合する及び/又はその活性を阻害する能力を決定するための方法及びアッセイの様々な例は、本明細書に開示されているか、そうでなければ当技術分野で周知であり、ActRIIAポリペプチドが所望の結合及び/又は拮抗活性を有するかどうかを決定するために容易に使用することができる。本明細書に記載の全てのActRIIA関連ポリペプチドのアミノ酸のナンバリングは、特に明記しない限り、以下に提供されるヒトActRIIA前駆体タンパク質配列(配列番号366)のナンバリングに基づく。
標準的なヒトActRIIA前駆体タンパク質配列は以下の通りである。
シグナルペプチドは、単一の下線で示されており、細胞外ドメインは太字で示されており、潜在的な内因性N結合型グリコシル化部位は二重下線で示されている。
プロセシングされた(成熟)細胞外ヒトActRIIAポリペプチド配列は以下の通りである。
細胞外ドメインのC末端「尾部」は、単一の下線で示されている。「尾部」が欠失されたシーケンス(Δ15シーケンス)は以下の通りである。
ヒトActRIIA前駆体タンパク質をコードする核酸配列を、GenBank参照配列NM_001616.4のヌクレオチド159~1700に対応して以下に示す(配列番号369)。シグナル配列に下線を付す。
プロセシングされた可溶性(細胞外)ヒトActRIIAポリペプチドをコードする核酸配列は以下の通りである。
ActRIIAは脊椎動物間でよく保存されており、細胞外ドメインの大きなストレッチは完全に保存されている。例えば、図10は、様々なActRIIAオルソログ(配列番号371~377)と比較したヒトActRIIA細胞外ドメイン(配列番号367)の多重配列アラインメントを示す。ActRIIAに結合するリガンドの多くも高度に保存されている。したがって、これらのアラインメントから、正常なActRIIA-リガンド結合活性に重要なリガンド結合ドメイン内の重要なアミノ酸位置を予測すること、並びに正常なActRIIA-リガンド結合活性を有意に変化させることなく、置換に耐性である可能性が高いアミノ酸位置を予測することが可能である。したがって、本開示の方法に従って有用な活性ヒトActRIIAバリアントポリペプチドは、別の脊椎動物ActRIIAの配列からの対応する位置に1又は複数のアミノ酸を含み得るか、又はヒト若しくは他の脊椎動物の配列の残基と同様の残基を含み得る。
限定する意味はないが、以下の実施例は、活性ActRIIAバリアントを定義するためのこのアプローチを説明する。図10に示すように、ヒト細胞外ドメインのF13は、オビス・アリエス(Ovis aries)(配列番号371)、ガルス・ガルス(Gallus gallus)(配列番号374)、ボス・タウルス(Bos Taurus)(配列番号375)、ティト・アルバ(Tyto alba)(配列番号376)、及びミオティス・ダビジイ(Myotis davidii)(配列番号377)ActRIIAのYであり、F、W、及びYを含む芳香族残基がこの位置で許容されることを示す。ヒト細胞外ドメインのQ24は、ボス・タウルスActRIIAのRであり、D、R、K、H、及びEを含む荷電残基がこの位置で許容されることを示し、ヒト細胞外ドメインのS95は、ガルス・ガルスのF及びティト・アルバActRIIAのFであり、この部位は、E、D、K、R、H、S、T、P、G、Y等の極性残基、及びおそらくL、I、又はF等の疎水性残基を含む様々な変化が許容され得ることを示している。ヒト細胞外ドメインのE52は、オビス・アリエスActRIIAのDであり、ヒト細胞外ドメイン中のD及びEを含む酸性残基がこの位置で許容されることを示している。ヒト細胞外ドメインのP29は、比較的保存されておらず、オビス・アリエスActRIIAのS及びミオティス・ダビジイActRIIAのLとして現れ、したがって、本質的に任意のアミノ酸がこの位置で許容されるべきである。
更に、上記のように、ActRIIタンパク質は、特にリガンド結合に関して、構造的/機能的特性に関して当技術分野で特徴付けられている[Attisano et al.(1992)Cell 68(1):97-108;Greenwald et al.(1999)Nature Structural Biology 6(1):18-22;Allendorph et al.(2006)Proc Natl Acad Sci USA103(20:7643-7648;Thompson et al.(2003)The EMBO Journal 22(7):1555-1566;;並びに米国特許第7,709,605号、第7,612,041号、及び第7,842,663号]。本明細書における教示に加えて、これらの参考文献は、1つ又はそれを超える所望の活性(例えば、リガンド結合活性)を保持するActRIIバリアントをどのように作製するかについて十分な指針を提供する。
例えば、3フィンガー毒素フォールドとして公知の定義する構造モチーフは、I型及びII型受容体によるリガンド結合に重要であり、各単量体受容体の細胞外ドメイン内の様々な位置に位置する保存されたシステイン残基によって形成される[Greenwald et al.(1999)Nat Struct Biol 6:18-22;and Hinck(2012)FEBS Lett 586:1860-1870]。したがって、これらの保存されたシステインの最も外側によって画定されるヒトActRIIAのコアリガンド結合ドメインは、配列番号366(ActRIIA前駆体)の30~110位に対応する。したがって、これらのシステイン境界コア配列に隣接する構造的に秩序のないアミノ酸は、リガンド結合を必ずしも改変することなく、N末端で約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、又は29残基、及びC末端で約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、又は25残基だけ短縮され得る。例示的なActRIIA細胞外ドメイン切断には、配列番号367及び368が含まれる。
したがって、ActRIIAの活性部分(例えば、リガンド結合)の一般式は、配列番号366のアミノ酸30~110を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなるポリペプチドである。したがって、ActRIIAポリペプチドは、例えば、配列番号366のアミノ酸21~30のいずれか1つに対応する残基で始まり(例えば、アミノ酸21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30のいずれか一つから始まる)、配列番号366のいずれか1つのアミノ酸110~135に対応する位置で終わる(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134又は135のいずれか一つで終わる)ActRIIAの一部と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなることができる。他の例としては、配列番号366の21~30(例えば、アミノ酸21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30のいずれか一つから始まる)、22~30(例えば、アミノ酸22、23、24、25、26、27、28、29、又は30のいずれか一つから始まる)、23~30(例えば、アミノ酸23、24、25、26、27、28、29、又は30のいずれか一つから始まる)、24~30(例えば、アミノ酸24、25、26、27、28、29、又は30のいずれか一つから始まる)から選択される位置で始まり、配列番号366の111~135(例えば、アミノ酸111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134又は135のいずれか一つで終わる)、112~135(例えば、アミノ酸112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134又は135のいずれか一つで終わる)、113~135(例えば、アミノ酸113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134又は135のいずれか一つで終わる)、120~135(例えば、アミノ酸120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134又は135のいずれか一つで終わる)、130~135(例えば、アミノ酸130、131、132、133、134又は135のいずれか一つで終わる)、111~134(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133又は134のいずれか一つで終わる)、111~133(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132又は133のいずれか一つで終わる)、111~132(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131又は132のいずれか一つで終わる)又は111~131(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130又は131のいずれか一つで終わる)から選択される位置で終わる構築物が挙げられる。これらの範囲内のバリアント、特に、配列番号366の対応する部分と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むバリアント、本質的にそれからなるバリアント、又はそれからなるバリアントも企図される。したがって、いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号366のアミノ酸30~110と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるポリペプチドを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなり得る。ActRIIAポリペプチドは、配列番号366のアミノ酸30~110と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であり、リガンド結合ポケットに1、2、5、10又は15個以下の保存的アミノ酸変化を含むポリペプチドを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のActRIIAポリペプチドは、配列番号366のアミノ酸21~30に対応する残基で始まり(例えば、アミノ酸21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30のいずれか一つから始まる)、配列番号366の任意の1つのアミノ酸110~135に対応する位置で終わる(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134又は135のいずれか一つで終わる)ActRIIAの一部と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号366のアミノ酸30~110と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。特定の実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号366のアミノ酸21~135と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号366のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号367のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号368のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号380のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号381のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号384のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又は本質的にそれからなる。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号364のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又はそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号378のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又はそれから本質的になる。
D)ALK4ポリペプチド
特定の態様では、本開示は、フラグメン、機能的バリアント、及びその修飾形態を含む、ALK4ポリペプチドを含むActRII-ALK4アンタゴニスト並びにその使用(例えば、心不全(HF)又はHFの1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)に関する。本明細書で使用される場合、「ALK4」という用語は、任意の種のアクチビン受容体様キナーゼ4(ALK4)タンパク質のファミリー、及び突然変異誘発又は有用な活性を保持する他の修飾(例えば、変異体、断片、融合物及びペプチド模倣形態を含む)によってそのようなALK4タンパク質から誘導されるバリアントポリペプチドを指す。そのようなバリアントALK4ポリペプチドの例は、本開示を通して、並びに国際特許出願公開である、国際公開第2016/164089号、国際公開第2016/164497号及び国際公開第2018/067879号に提供されており、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本明細書におけるALK4への言及は、現在特定されている形態のいずれか1つへの言及であると理解される。ALK4ファミリーのメンバーは、一般に、システインリッチ領域を有するリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び予測されるセリン/トレオニンキナーゼ活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。好ましくは、本開示の方法に従って使用されるALK4ポリペプチドは可溶性である。本明細書で使用される「可溶性ALK4ポリペプチド」という用語は、ALK4ポリペプチドの任意の天然に存在する細胞外ドメイン、並びに有用な活性を保持するその任意のバリアント(変異体、断片及びペプチド模倣形態を含む)を含む。例えば、ALK4ポリペプチドの細胞外ドメインはリガンドに結合し、一般に可溶性である。可溶性ALK4ポリペプチドの例としては、以下に示すALK4細胞外ドメイン(配列番号86)が挙げられ、可溶性ALK4ポリペプチドの他の例は、ALK4ポリペプチドの細胞外ドメインに加えてシグナル配列を含む。シグナル配列は、ALK4ポリペプチドの天然のシグナル配列、又は組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)シグナル配列若しくは蜂蜜ビーメリチンシグナル配列等の別のポリペプチドからのシグナル配列であり得る。いくつかの実施形態では、ALK4ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性を阻害する(例えば、Smadシグナル伝達)。いくつかの実施形態では、ALK4ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。ALK4ポリペプチドが1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合する及び/又はその活性を阻害する能力を決定するための方法及びアッセイの様々な例は、本明細書に開示されているか、そうでなければ当技術分野で周知であり、ActRIIBポリペプチドが所望の結合及び/又は拮抗活性を有するかどうかを決定するために容易に使用することができる。本明細書に記載の全てのALK4関連ポリペプチドのアミノ酸のナンバリングは、特に明記しない限り、以下に提供されるヒトALK4前駆体タンパク質配列(配列番号84)のナンバリングに基づく。
特定の態様では、本開示は、フラグメン、機能的バリアント、及びその修飾形態を含む、ALK4ポリペプチドを含むActRII-ALK4アンタゴニスト並びにその使用(例えば、心不全(HF)又はHFの1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)に関する。本明細書で使用される場合、「ALK4」という用語は、任意の種のアクチビン受容体様キナーゼ4(ALK4)タンパク質のファミリー、及び突然変異誘発又は有用な活性を保持する他の修飾(例えば、変異体、断片、融合物及びペプチド模倣形態を含む)によってそのようなALK4タンパク質から誘導されるバリアントポリペプチドを指す。そのようなバリアントALK4ポリペプチドの例は、本開示を通して、並びに国際特許出願公開である、国際公開第2016/164089号、国際公開第2016/164497号及び国際公開第2018/067879号に提供されており、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本明細書におけるALK4への言及は、現在特定されている形態のいずれか1つへの言及であると理解される。ALK4ファミリーのメンバーは、一般に、システインリッチ領域を有するリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び予測されるセリン/トレオニンキナーゼ活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。好ましくは、本開示の方法に従って使用されるALK4ポリペプチドは可溶性である。本明細書で使用される「可溶性ALK4ポリペプチド」という用語は、ALK4ポリペプチドの任意の天然に存在する細胞外ドメイン、並びに有用な活性を保持するその任意のバリアント(変異体、断片及びペプチド模倣形態を含む)を含む。例えば、ALK4ポリペプチドの細胞外ドメインはリガンドに結合し、一般に可溶性である。可溶性ALK4ポリペプチドの例としては、以下に示すALK4細胞外ドメイン(配列番号86)が挙げられ、可溶性ALK4ポリペプチドの他の例は、ALK4ポリペプチドの細胞外ドメインに加えてシグナル配列を含む。シグナル配列は、ALK4ポリペプチドの天然のシグナル配列、又は組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)シグナル配列若しくは蜂蜜ビーメリチンシグナル配列等の別のポリペプチドからのシグナル配列であり得る。いくつかの実施形態では、ALK4ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性を阻害する(例えば、Smadシグナル伝達)。いくつかの実施形態では、ALK4ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。ALK4ポリペプチドが1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合する及び/又はその活性を阻害する能力を決定するための方法及びアッセイの様々な例は、本明細書に開示されているか、そうでなければ当技術分野で周知であり、ActRIIBポリペプチドが所望の結合及び/又は拮抗活性を有するかどうかを決定するために容易に使用することができる。本明細書に記載の全てのALK4関連ポリペプチドのアミノ酸のナンバリングは、特に明記しない限り、以下に提供されるヒトALK4前駆体タンパク質配列(配列番号84)のナンバリングに基づく。
ヒトALK4前駆体ポリペプチド配列(NCBI RefSeq NP_004293)は以下の通りである。
シグナルペプチドを単一の下線で示し、細胞外ドメインを太字フォントで示す。
処理された細胞外ヒトALK4ポリペプチド配列は以下の通りである。
ALK4前駆体ポリペプチドをコードする核酸配列は、配列番号221に示されており、GenBank参照配列NM_004302.4のヌクレオチド78~1592に対応する。
シグナル配列に下線を付し、細胞外ドメインを太字で示す。
細胞外ALK4ポリペプチドをコードする核酸配列を配列番号222に示す。
ヒトALK4前駆体タンパク質配列の代替的なアイソフォーム、アイソフォームB(NCBI参照配列NP_064732.3)は以下の通りである。
細胞外ドメインは太字フォントで示されている。
上記アイソフォームBに対応するプロセシングされた細胞外ALK4ポリペプチド配列は以下の通りである。
ALK4前駆体タンパク質(アイソフォームB)をコードする核酸配列を、GenBank参照配列NM_020327.3のヌクレオチド186~1547に対応して以下に示す(配列番号423)。細胞外ドメインをコードするヌクレオチドは太字フォントで示されている。
細胞外ALK4ポリペプチド(アイソフォームB)をコードする核酸配列は以下の通りである。
ヒトALK4前駆体ポリペプチド配列の代替的なアイソフォーム、アイソフォームC(NCBI参照配列NP_064733.3)は以下の通りである。
シグナルペプチドを単一の下線で示し、細胞外ドメインを太字フォントで示す。
処理された細胞外ALK4ポリペプチド配列(アイソフォームC)は以下の通りである。
ALK4前駆体ポリペプチド(アイソフォームC)をコードする核酸配列を、GenBank参照配列NM_020328.3のヌクレオチド78~1715に対応する配列番号223に示す。
細胞外ALK4ポリペプチド(アイソフォームC)をコードする核酸配列を配列番号224に示す。
ALK4は脊椎動物間でよく保存されており、細胞外ドメインの大きなストレッチは完全に保存されている。例えば、図9は、様々なALK4オルソログと比較したヒトALK4細胞外ドメインの多重配列アラインメントを示す。ALK4に結合するリガンドの多くも高度に保存されている。したがって、これらのアラインメントから、正常なALK4-リガンド結合活性に重要なリガンド結合ドメイン内の重要なアミノ酸位置を予測すること、並びに正常なALK4-リガンド結合活性を有意に変化させることなく、置換に耐性である可能性が高いアミノ酸位置を予測することが可能である。したがって、本開示の方法に従って有用な活性ヒトALK4バリアントポリペプチドは、別の脊椎動物ALK4の配列からの対応する位置に1又は複数のアミノ酸を含み得るか、又はヒト若しくは他の脊椎動物の配列の残基と同様の残基を含み得る。
限定する意味はないが、以下の実施例は、活性ALK4バリアントを定義するためのこのアプローチを説明する。図9に示すように、ヒトALK4細胞外ドメイン(配列番号414)中のV6は、ハツカネズミ(Mus muculus)ALK4(配列番号418)中のイソロイシンであるため、位置は変更されてもよく、ガルス・ガルスALK4(配列番号417)で観察されるように、L、I、若しくはF等の別の疎水性残基、又はA等の非極性残基に任意に変更されていてもよい。ヒト細胞外ドメイン中のE40は、ガルス・ガルスALK4中のKであり、この部位は、E、D、K、R、H、S、T、P、G、Y等の極性残基、及びおそらくA等の非極性残基を含む多種多様な変化に耐性があり得ることを示している。ヒト細胞外ドメイン中のS15は、ガルス・ガルスALK4中のDであり、S、T、R、E、K、H、G、P、G及びY等の極性残基が優先され、この位置で広い構造変動が許容されることを示している。ヒト細胞外ドメイン中のE40は、ガルス・ガルスALK4中のKであり、D、R、K、H及びQ及びNを含む荷電残基がこの位置で許容されることを示している。ヒト細胞外ドメイン中のR80は、ホシバナモグラ(Condylura cristata)ALK4(配列番号415)Kであり、R、K及びHを含むこの位置での塩基性残基は許容されることを示している。ヒト細胞外ドメインのY77は、イノシシ(Sus scrofa)ALK4(配列番号419)中のFであり、F、W及びYを含む芳香族残基がこの位置で許容されることを示す。ヒト細胞外ドメイン中のP93は比較的保存されておらず、ナミハリネズミ(Erinaceus europaeus)ALK4(配列番号416)中のS及びガルス・ガルスALK4中のNとして現れ、したがって、本質的に任意のアミノ酸がこの位置で許容されるべきである。
更に、ALK4タンパク質は、特にリガンド結合に関して、構造的及び機能的特徴に関して当技術分野で特徴付けられている[例えば、Harrison et al.(2003)J Biol Chem 278(23):21129-21135;Romano et al.(2012)J Mol Model 18(8):3617-3625;and Calvanese et al.(2009)15(3):175-183]。本明細書における教示に加えて、これらの参考文献は、1又は複数の通常の活性(例えば、リガンド結合活性)を保持するALK4バリアントをどのように生成するかについて十分な指針を提供する。
例えば、3フィンガー毒素フォールドとして公知の定義する構造モチーフは、I型及びII型受容体によるリガンド結合に重要であり、各単量体受容体の細胞外ドメイン内の様々な位置に位置する保存されたシステイン残基によって形成される[Greenwald et al.(1999)Nat Struct Biol 6:18-22;and Hinck(2012)FEBS Lett 586:1860-1870]。したがって、これらの保存されたシステインの最も外側によって画定されるヒトALK4のコアリガンド結合ドメインは、配列番号84(ALK4前駆体)の34~101位に対応する。これらのシステインに画定されたコア配列に隣接する構造的に秩序のないアミノ酸は、必ずしもリガンド結合を変更することなく、N末端で1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33残基、及び/又はC末端で1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、又は25残基だけ短縮され得る。N末端及び/又はC末端切断のための例示的なALK4細胞外ドメインには、配列番号86、87及び422が含まれる。
特定の実施形態では、本開示は、少なくとも1つのALK4ポリペプチドを含むヘテロ多量体(その断片、機能的バリアント及び修飾形態を含む)に関する。好ましくは、本明細書に開示される使用のためのALK4ポリペプチド(例えば、ALK4ポリペプチドを含むヘテロ多量体及びその使用)は可溶性である(例えば、ALK4の細胞外ドメイン)。他の実施形態では、本明細書に開示される使用のためのALK4ポリペプチドは、1又は複数のTGF-βスーパーファミリーリガンドに結合し、及び/又はその活性(例えば、Smadシグナル伝達の誘導)を阻害する(拮抗する)。いくつかの実施形態では、本開示のヘテロ多量体は、配列番号84、85、86、87、88、89、92、93、421、及び422のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である少なくとも1つのALK4ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、本開示のヘテロ多量体は、配列番号84、85、86、87、88、89、92、93、422のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である少なくとも1つのALK4ポリペプチドからなるか、又は本質的になる。
一定の態様では、本開示は、ALK4-Fc融合ポリペプチドを含むヘテロ多量体に関する。いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号84、85、又は421のアミノ酸23~34(例えば、アミノ酸残基23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34)のいずれか1つで始まり、配列番号84、85、又は421のアミノ酸101~126(例えば、アミノ酸残基101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125及び126)のいずれか1つで終わるアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むALK4ドメインを含む。いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号84、85、又は421のアミノ酸34~101と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むALK4ドメインを含む。いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号84、85、又は421のアミノ酸23~126と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むALK4ドメインを含む。いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号84、85、86、87、88、89、92、93、247、249、421、422のいずれか1つのアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるアミノ酸配列を含むALK4ドメインを含む。
E)ALK7ポリペプチド
特定の態様では、本開示は、フラグメン、機能的バリアント、及びその修飾形態を含む、ALK7ポリペプチドを含むActRII-ALK4アンタゴニスト並びにその使用(例えば、心不全(HF)又はHFの1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)に関する。本明細書で使用される場合、「ALK7」という用語は、任意の種のアクチビン受容体様キナーゼ7(ALK7)タンパク質のファミリー、及び突然変異誘発又は有用な活性を保持する他の修飾(例えば、変異体、断片、融合物及びペプチド模倣形態を含む)によってそのようなALK7タンパク質から誘導されるバリアントポリペプチドを指す。そのようなバリアントALK7ポリペプチドの例は、本開示全体を通して、並びに参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際特許出願公開の国際公開第2016/164089号及び国際公開第2016/164503号に提供されている。本明細書におけるALK7への言及は、現在特定されている形態のいずれか1つへの言及であると理解される。ALK7ファミリーのメンバーは、一般に全ての膜貫通ポリペプチドであり、システインリッチ領域を有するリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び予測されるセリン/トレオニンキナーゼ特異性を有する細胞質ドメインで構成される。ヒトALK7前駆体ポリペプチドのアミノ酸配列を以下の(配列番号120)に示す。好ましくは、本開示の方法に従って使用されるALK7ポリペプチドは可溶性である。本明細書で使用される「可溶性ALK7ポリペプチド」という用語は、ALK7ポリペプチドの任意の天然に存在する細胞外ドメイン、並びに有用な活性を保持するその任意のバリアント(変異体、断片及びペプチド模倣形態を含む)を含む。例えば、ALK7ポリペプチドの細胞外ドメインはリガンドに結合し、一般に可溶性である。可溶性ALK7ポリペプチドの例としては、以下のALK7細胞外ドメイン(配列番号123)が挙げられる。可溶性ALK7ポリペプチドの他の例は、ALK7ポリペプチドの細胞外ドメインに加えてシグナル配列を含む。シグナル配列は、ALK7の天然のシグナル配列、又は組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)シグナル配列若しくは蜂の巣のメリチンシグナル配列等の別のポリペプチドからのシグナル配列であり得る。いくつかの実施形態では、ALK7ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害する。いくつかの実施形態では、ALK7ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。ALK7ポリペプチドが1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合する及び/又はその活性を阻害する能力を決定するための方法及びアッセイの様々な例は、本明細書に開示されているか、そうでなければ当技術分野で周知であり、ALK7ポリペプチドが所望の結合及び/又は拮抗活性を有するかどうかを決定するために容易に使用することができる。本明細書に記載の全てのALK7関連ポリペプチドのアミノ酸のナンバリングは、特に明記しない限り、以下に提供されるヒトALK7前駆体タンパク質配列(配列番号120)のナンバリングに基づく。
特定の態様では、本開示は、フラグメン、機能的バリアント、及びその修飾形態を含む、ALK7ポリペプチドを含むActRII-ALK4アンタゴニスト並びにその使用(例えば、心不全(HF)又はHFの1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させること)に関する。本明細書で使用される場合、「ALK7」という用語は、任意の種のアクチビン受容体様キナーゼ7(ALK7)タンパク質のファミリー、及び突然変異誘発又は有用な活性を保持する他の修飾(例えば、変異体、断片、融合物及びペプチド模倣形態を含む)によってそのようなALK7タンパク質から誘導されるバリアントポリペプチドを指す。そのようなバリアントALK7ポリペプチドの例は、本開示全体を通して、並びに参照によりその全体が本明細書に組み込まれる国際特許出願公開の国際公開第2016/164089号及び国際公開第2016/164503号に提供されている。本明細書におけるALK7への言及は、現在特定されている形態のいずれか1つへの言及であると理解される。ALK7ファミリーのメンバーは、一般に全ての膜貫通ポリペプチドであり、システインリッチ領域を有するリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、及び予測されるセリン/トレオニンキナーゼ特異性を有する細胞質ドメインで構成される。ヒトALK7前駆体ポリペプチドのアミノ酸配列を以下の(配列番号120)に示す。好ましくは、本開示の方法に従って使用されるALK7ポリペプチドは可溶性である。本明細書で使用される「可溶性ALK7ポリペプチド」という用語は、ALK7ポリペプチドの任意の天然に存在する細胞外ドメイン、並びに有用な活性を保持するその任意のバリアント(変異体、断片及びペプチド模倣形態を含む)を含む。例えば、ALK7ポリペプチドの細胞外ドメインはリガンドに結合し、一般に可溶性である。可溶性ALK7ポリペプチドの例としては、以下のALK7細胞外ドメイン(配列番号123)が挙げられる。可溶性ALK7ポリペプチドの他の例は、ALK7ポリペプチドの細胞外ドメインに加えてシグナル配列を含む。シグナル配列は、ALK7の天然のシグナル配列、又は組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)シグナル配列若しくは蜂の巣のメリチンシグナル配列等の別のポリペプチドからのシグナル配列であり得る。いくつかの実施形態では、ALK7ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害する。いくつかの実施形態では、ALK7ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。ALK7ポリペプチドが1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合する及び/又はその活性を阻害する能力を決定するための方法及びアッセイの様々な例は、本明細書に開示されているか、そうでなければ当技術分野で周知であり、ALK7ポリペプチドが所望の結合及び/又は拮抗活性を有するかどうかを決定するために容易に使用することができる。本明細書に記載の全てのALK7関連ポリペプチドのアミノ酸のナンバリングは、特に明記しない限り、以下に提供されるヒトALK7前駆体タンパク質配列(配列番号120)のナンバリングに基づく。
ヒトALK7の4つの天然に存在するアイソフォームが記載されている。ヒトALK7アイソフォーム1前駆体ポリペプチド(NCBI参照配列NP_660302.2)の配列は以下の通りである。
シグナルペプチドを単一の下線で示し、細胞外ドメインを太字フォントで示す。
処理された細胞外ALK7アイソフォーム1ポリペプチド配列は以下の通りである。
ヒトALK7アイソフォーム1前駆体ポリペプチドをコードする核酸配列を、GenBank参照配列NM_145259.2のヌクレオチド244~1722に対応する配列番号233に以下に示す。
処理された細胞外ALK7ポリペプチド(アイソフォーム1)をコードする核酸配列を配列番号234に示す。
ヒトALK7の代替イソ型であるイソ型2(NCBI参照配列NP_001104501.1)のアミノ酸配列は、そのプロセシングされた形態で以下のように示され(配列番号124)、細胞外ドメインは太字で示される。
細胞外ALK7ポリペプチド(アイソフォーム2)のアミノ酸配列は以下の通りである。
プロセシングされたALK7ポリペプチド(アイソフォーム2)をコードする核酸配列を、NCBI参照配列NM_001111031.1のヌクレオチド279~1607に対応する配列番号235に以下に示す。
細胞外ALK7ポリペプチド(アイソフォーム2)をコードする核酸配列を配列番号236に示す。
別のヒトALK7前駆体ポリペプチドであるアイソフォーム3(NCBI参照配列NP_001104502.1)のアミノ酸配列を以下に示す(配列番号121)。シグナルペプチドは単一の下線で示されている。
プロセシングされたALK7ポリペプチド(アイソフォーム3)のアミノ酸配列は以下の通りである(配列番号126)。このイソ型は、膜貫通ドメインを欠き、したがって、その全体が可溶性であることが提案されている(Roberts et al.,2003,Biol Reprod 68:1719-1726)。配列番号126のN末端バリアントは、以下に記載されるように予測される。
処理されていないALK7ポリペプチド前駆体ポリペプチド(アイソフォーム3)をコードする核酸配列を配列番号237に示し、NCBI参照配列NM_001111032.1のヌクレオチド244~1482に対応する。
プロセッシングされたALK7ポリペプチド(アイソフォーム3)をコードする核酸配列を配列番号238に示す。
別のヒトALK7前駆体ポリペプチドであるアイソフォーム4(NCBI参照配列NP_001104503.1)のアミノ酸配列を以下に示す(配列番号122)。シグナルペプチドは単一の下線で示されている。
プロセシングされたALK7ポリペプチド(アイソフォーム4)のアミノ酸配列は以下の通りである(配列番号127)。ALK7アイソフォーム3と同様に、アイソフォーム4は、膜貫通ドメインを欠き、したがって、その全体が可溶性であることが提案されている(Roberts et al.,2003,Biol Reprod 68:1719-1726)。配列番号127のN末端バリアントは、以下に記載されるように予測される。
未処理のALK7ポリペプチド前駆体ポリペプチド(アイソフォーム4)をコードする核酸配列を配列番号239に示し、NCBI参照配列NM_001111033.1のヌクレオチド244~1244に対応する。
プロセッシングされたALK7ポリペプチド(アイソフォーム4)をコードする核酸配列を配列番号240に示す。
ラットの完全長ALK7(アイソフォーム1)のシグナル配列(NCBI参照配列NP_620790.1を参照のこと)及びヒトとラットのALK7の高度の配列同一性に基づいて、ヒトALK7アイソフォーム1の処理形態は以下の通りであると予測される(配列番号128)。
配列番号123がN末端で1、2、3、4、5、6、又は7個のアミノ酸により切断され、配列番号128がN末端で1又は2個のアミノ酸により切断されている、プロセシングされたALK7アイソフォーム1の活性バリアントを予測する。配列番号128と一致して、ロイシンはヒトALK7アイソフォーム3(配列番号126)及びヒトALK7アイソフォーム4(配列番号127)のプロセシングされた形態のN末端アミノ酸であることが更に予想される。
特定の実施形態では、本開示は、少なくとも1つのALK7ポリペプチドを含むヘテロ多量体(その断片、機能的バリアント及び修飾形態を含む)に関する。好ましくは、本開示の発明に従って使用するためのALK7ポリペプチド(例えば、ALK7ポリペプチドを含むヘテロ多量体及びその使用)は可溶性である(例えば、ALK7の細胞外ドメイン)。他の実施形態では、本開示に従って使用するためのALK7ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合する。したがって、いくつかの実施形態では、本開示に従って使用するためのALK7ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンドの活性(例えば、Smadシグナル伝達の誘導)を阻害する(拮抗する)。いくつかの実施形態では、本開示のヘテロ多量体は、配列番号120、123、124、125、121、126、122、127、128、129、255、133及び134のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、又は99%同一である少なくとも1つのALK7ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、本開示のヘテロ多量体は、配列番号120、123、124、125、121、126、122、127、128、129、255、133及び134のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、又は99%同一である少なくとも1つのALK7ポリペプチドからなるか、又は本質的になる。
ALK7は脊椎動物間でよく保存されており、細胞外ドメインの大きなストレッチは完全に保存されている。例えば、図22は、様々なALK7オルソログと比較したヒトALK7細胞外ドメインの多重配列アラインメントを示す。したがって、これらのアラインメントから、正常なALK7-リガンド結合活性に重要なリガンド結合ドメイン内の重要なアミノ酸位置を予測すること、並びに正常なALK7-リガンド結合活性を有意に変化させることなく、置換に耐性である可能性が高いアミノ酸位置を予測することが可能である。したがって、本開示の方法に従って有用な活性ヒトALK7バリアントポリペプチドは、別の脊椎動物ALK7の配列からの対応する位置に1又は複数のアミノ酸を含み得るか、又はヒト若しくは他の脊椎動物の配列の残基と同様の残基を含み得る。限定する意味はないが、以下の実施例は、活性ALK7バリアントを定義するためのこのアプローチを説明する。ヒトALK7細胞外ドメイン(配列番号425)中のV61は、コモンマーモセット(Callithrix jacchus)ALK7(配列番号428)中のイソロイシンであるので、位置は変更されていてもよく、場合により、L、I、若しくはF等の別の疎水性残基に変更されてもよく、又はA.等の非極性残基に変更されてもよい。ヒト細胞外ドメイン中のL32は、フィリピンメガネザル(Tarsius syrichta)(配列番号429)ALK7中のRであり、この部位は、E、D、K、R、H、S、T、P、G、Y等の極性残基及びA等の非極性基を含む多種多様な変化に耐性であり得ることを示し、ヒト細胞外ドメイン中のK37は、チンパンジー(Pan troglodytes)ALK7(配列番号426)中のRであり、R、K及びHを含む塩基性残基はこの位置で許容され、ヒト細胞外ドメインのP4は、比較的あまり保存されておらず、チンパンジーALK7においてAとして現れることから、多種多様なアミノ酸がこの位置で許容されるべきであることが示される。
更に、ALK7タンパク質は、構造的及び機能的特徴に関して当技術分野で特徴付けられている[例えば、Romano et al(2012)Journal of Molecular Modeling 18(8):3617-3625]。例えば、3フィンガー毒素フォールドとして公知の定義する構造モチーフは、I型及びII型受容体によるリガンド結合に重要であり、各単量体受容体の細胞外ドメイン内の様々な位置に位置する保存されたシステイン残基によって形成される[Greenwald et al.(1999)Nat Struct Biol 6:18-22;and Hinck(2012)FEBS Lett 586:1860-1870]。したがって、これらの保存されたシステインの最も外側によって画定されるヒトALK7のコアリガンド結合ドメインは、配列番号120の28~92位に対応する。これらのシステインに画定されたコア配列に隣接する構造的に秩序のないアミノ酸は、必ずしもリガンド結合を変更することなく、N末端で1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、又は27残基、及びC末端で1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又は21残基だけ短縮され得る。N末端及び/又はC末端切断のための例示的なALK7細胞外ドメインには、配列番号123、125、126及び127が含まれる。
したがって、ALK7の活性部分(例えば、リガンド結合部分)の一般式は、配列番号120のアミノ酸28~92を含む。したがって、ALK7ポリペプチドは、例えば、配列番号120のアミノ酸20~28のいずれか1つに対応する残基で始まり(例えば、アミノ酸20、21、22、23、24、25、26、27、又は28のいずれか一つから始まる)、配列番号120のいずれか1つのアミノ酸92~113に対応する位置で終わる(例えば、アミノ酸92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、又は113のいずれか一つで終わる)ALK7の一部と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一のアミノ酸配列を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなることができる。
他の例としては、配列番号120の21~28(例えば、位置21、22、23、24、25、26、27、又は28のいずれか)、24~28(例えば、位置24、25、26、27、又は28のいずれか)又は25~28(例えば、位置25、26、27、又は28のいずれか)の位置で始まり、配列番号120の93~112(例えば、位置93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、又は112のいずれか)、93~110(例えば、位置93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、又は110のいずれか)、93~100(例えば、位置93、94、95、96、97、98、99、又は100のいずれか)又は93~95(例えば、位置93、94、又は95のいずれか)の位置で終わる構築物が挙げられる。これらの範囲内のバリアント、特に、配列番号120の対応する部分と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%の同一性を有するバリアントも企図される。
本明細書に記載の変形例は、様々な方法で組み合わせることができる。いくつかの実施形態では、ALK7バリアントは、リガンド結合ポケットに1、2、5、6、7、8、9、10又は15個以下の保存的アミノ酸変化を含む。可変性が特に良好に許容され得る結合ポケットの外側の部位には、細胞外ドメインのアミノ末端及びカルボキシ末端が含まれる(上記のように)。
F)フォリスタチンポリペプチド
他の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニストはフォリスタチンポリペプチドである。本明細書に記載されるように、フォリスタチンポリペプチドは、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために、特に1又は複数の心不全関連合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために使用され得る。
他の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニストはフォリスタチンポリペプチドである。本明細書に記載されるように、フォリスタチンポリペプチドは、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために、特に1又は複数の心不全関連合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために使用され得る。
「フォリスタチンポリペプチド」という用語は、フォリスタチンの任意の天然に存在するポリペプチド並びに有用な活性を保持するその任意のバリアント(変異体、断片、融合物、及びペプチド模倣形態を含む)を含むポリペプチドを含み、フォリスタチンの任意の機能性モノマー又は多量体を更に含む。一定の実施形態では、本開示のフォリスタチンポリペプチドは、アクチビン活性、特にアクチビンAに結合及び/又は阻害する。アクチビン結合特性を保持するフォリスタチンポリペプチドのバリアントは、フォリスタチンとアクチビンとの相互作用を含む以前の研究に基づいて同定することができる。例えば、国際公開第2008/030367号は、アクチビン結合に重要であることが示されている特異的フォリスタチンドメイン(「FSD」)を開示している。以下の配列番号392~394に示されるように、フォリスタチンN末端ドメイン(「FSND」配列番号392)、FSD2(配列番号394)、及び程度は低いがFSD1(配列番号393)は、アクチビン結合に重要なフォリスタチン内の例示的なドメインを表す。更に、ポリペプチドのライブラリーを作製及び試験するための方法は、ActRIIポリペプチドとの関連で上に記載されており、そのような方法は、フォリスタチンのバリアントの作製及び試験にも関する。フォリスタチンポリペプチドには、フォリスタチンポリペプチドの配列と少なくとも約80%同一の配列を有し、場合により、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれを超える同一性を有する任意の公知のフォリスタチンの配列に由来するポリペプチドが含まれる。フォリスタチンポリペプチドの例としては、例えば国際公開第2005/025601号に記載されているような、成熟フォリスタチンポリペプチド又はヒトフォリスタチン前駆体ポリペプチドのより短いアイソフォーム若しくは他のバリアント(配列番号390)が挙げられる。
ヒトフォリスタチン前駆体ポリペプチドアイソフォームFST344は以下の通りである。
シグナルペプチドに下線が引かれている。また、上に下線が引かれているのは、このフォリスタチンアイソフォームを以下に示すより短いフォリスタチンアイソフォームFST317と区別するC末端伸長を表す最後の27残基である。
ヒトフォリスタチン前駆体ポリペプチドアイソフォームFST317は以下の通りである。
シグナルペプチドに下線を付す。
フォリスタチンN末端ドメイン(FSND)配列は以下の通りである。
FSD1及びFSD2配列は以下の通りである。
G)融合ポリペプチド
特定の態様では、本開示は、融合ポリペプチドであるActRII-ALK4アンタゴニストを提供する。融合ポリペプチドは、本明細書に開示される方法又は当技術分野で公知の方法のいずれかに従って調製され得る。
特定の態様では、本開示は、融合ポリペプチドであるActRII-ALK4アンタゴニストを提供する。融合ポリペプチドは、本明細書に開示される方法又は当技術分野で公知の方法のいずれかに従って調製され得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される融合ポリペプチドのいずれかは、以下の成分:a)本明細書に開示されるポリペプチドのいずれか(「A」)(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)、b)本明細書に開示されるリンカーのいずれか(「B」)、c)本明細書に開示される異種部分のいずれか(「C」)(例えば、Fc免疫グロブリンドメイン)を含み、及びリーダー配列(「X」)(例えば、組織プラスミノーゲン活性化因子リーダー配列)が含まれていてもよい。そのような実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置され得る:A-B-C又はC-B-A。そのような実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置され得る:X-A-B-C又はX-C-B-A。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、A、B及びCの各々を含み(及びリーダー配列が含まれていてもよく)、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2又は1個以下の追加のアミノ酸を含む(ただし、グリコシル化等の更なる翻訳後修飾を含み得る)。
いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置されたリーダー配列:X-A-B-Cを含み、融合ポリペプチドは、XとAとの間に1、2、3、4、又は5個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置されたリーダー配列:X-C-B-Aを含み、融合ポリペプチドは、XとCとの間に1、2、3、4、又は5個のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置されたリーダー配列:X-A-B-Cを含み、融合ポリペプチドは、XとAとの間にアラニンを含む。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置されたリーダー配列:X-C-B-Aを含み、融合ポリペプチドは、XとCとの間にアラニンを含む。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置されたリーダー配列:X-A-B-Cを含み、融合ポリペプチドは、XとAとの間にグリシン及びアラニンを含む。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置されたリーダー配列:X-C-B-Aを含み、融合ポリペプチドは、XとCとの間にグリシン及びアラニンを含む。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置されたリーダー配列:X-A-B-Cを含み、融合ポリペプチドは、XとAとの間にトレオニンを含む。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置されたリーダー配列:X-C-B-Aを含み、融合ポリペプチドは、XとCとの間にトレオニンを含む。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置されたリーダー配列:X-A-B-Cを含み、融合ポリペプチドは、AとBとの間にトレオニンを含む。いくつかの実施形態では、融合ポリペプチドは、以下のように(N末端からC末端に)配置されたリーダー配列:X-C-B-Aを含み、融合ポリペプチドは、CとBとの間にトレオニンを含む。
特定の態様では、本開示の融合タンパク質は、ActRII-ALK4リガンドトラップ(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の少なくとも一部及び1又は複数の異種部分(例えば、免疫グロブリンFcドメイン)を含み、ActRII-ALK4リガンドトラップドメインと1又は複数の異種部分との間に配置された1又は複数のリンカードメイン配列が含まれていてもよい。そのような異種部分の周知の例には、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)又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。
異種部分は、所望の特性を付与するように選択されてもよい。例えば、いくつかの異種部分は、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の目的のために、グルタチオン-、アミラーゼ-、及びニッケル-又はコバルト-コンジュゲート樹脂等のアフィニティークロマトグラフィーに関連するマトリックスが使用される。そのような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精製システム及びQIAexpress(商標)システム(Qiagen)等の「キット」形態で入手可能である。別の例として、異種部分は、融合ポリペプチドの検出を容易にするように選択され得る。そのような検出ドメインの例には、様々な蛍光タンパク質(例えば、GFP)並びに通常は特異的抗体が利用可能な短いペプチド配列である「エピトープタグ」が含まれる。特異的モノクローナル抗体が容易に利用可能である周知のエピトープタグとしては、FLAG、インフルエンザウイルスヘマグルチニン(HA)及びc-mycタグが挙げられる。いくつかの場合、異種部分は、第Xa因子又はトロンビン等のプロテアーゼ切断部位を有し、これにより、関連するプロテアーゼが融合タンパク質を部分的に消化し、それによって組換えタンパク質をそこから遊離させる。次いで、遊離したタンパク質を、その後のクロマトグラフィー分離によって異種部分から単離することができる。
特定の実施形態では、ActRII-ALK4リガンドトラップドメイン(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)は、場合により介在リンカードメインと共に、ActRII-ALK4リガンドトラップドメインをインビボで安定化する異種ドメイン(「安定化剤」ドメイン)に融合される。一般に、「安定化する」という用語は、破壊の減少、腎臓によるクリアランスの減少、又は薬剤の他の薬物動態学的効果のためであるかどうかにかかわらず、血清半減期を増加させる任意のものを意味する。免疫グロブリンのFc部分との融合ポリペプチドは、広範囲のタンパク質に望ましい薬物動態特性を付与することが知られている。同様に、ヒト血清アルブミンへの融合は、望ましい特性を付与することができる。選択され得る他のタイプの異種部分としては、多量体化(例えば、二量化、四量化)ドメイン及び機能性ドメインが挙げられる。いくつかの実施形態では、安定化ドメインはまた、多量体化ドメインとして機能し得る。そのような多機能ドメインには、例えば、Fc免疫グロブリンドメインが含まれる。Fc免疫グロブリンドメイン及び1又は複数のActRII-ALK4リガンドトラップドメインを含むFc融合タンパク質の様々な例が、本開示を通して記載される。
いくつかの実施形態では、本開示の融合タンパク質は、N末端に様々なリーダー配列のいずれかを更に含み得る。そのような配列は、ペプチドが発現され、真核生物系の分泌経路に標的化されることを可能にする。例えば、Ernst et al、第5,082,783号(1992)を参照されたい。あるいは、天然シグナル配列を使用して、細胞からの押出を行ってもよい。可能性のあるリーダー配列には、天然リーダー、組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)及びミツバチメリチンが含まれる。TPAリーダー配列を組み込んだ融合タンパク質の例としては、配列番号6、31、34、37、40、43、46、49、51、88、92、129、133、247、276、279、333、336、339、342、345、348、351、354、381、396、402及び406が挙げられる。シグナルペプチドのプロセシングは、他の変数の中でも、選択されたリーダー配列、使用される細胞型及び培養条件に応じて異なり得、したがって、成熟(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)ポリペプチドの実際のN末端開始部位は、N末端方向又はC末端方向のいずれかに1、2、3、4又は5アミノ酸だけシフトし得る。
好ましい融合タンパク質は、配列番号5、6、12、31、33、34、36、37、39、40、42、43、45、46、48、49、50、51、52、54、55、88、89、92、93、129、130、133、134、247、249、276、278、279、332、333、335、336、338、339、341、342、344、345、347、348、350、351、353、354、356、378、380、381、385、396、398、401、402、403、406、408及び409のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含む。
I.多量体化ドメイン
ある特定の実施形態では、本開示のポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、少なくとも1つの多量体化ドメインを含む。本明細書に開示される場合、「多量体化ドメイン」という用語は、少なくとも第1のポリペプチドと少なくとも第2のポリペプチドとの間の共有結合又は非共有結合相互作用を促進するアミノ酸又はアミノ酸の配列を指す。ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、多量体化ドメインに共有結合又は非共有結合で連結され得る。いくつかの実施形態では、多量体化ドメインは、第1のポリペプチド(例えば、ActRIIB又はActRIIAポリペプチド)と第2のポリペプチド(例えば、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチド)との間の相互作用を促進してヘテロ多量体形成(例えば、ヘテロ二量体形成)を促進し、ホモ多量体形成(例えば、ホモ二量体形成)が妨害されるか、又はそうでなければ避けられていてもよく、それによって、所望のヘテロ多量体の収量を増加させる(例えば、図8Bを参照されたい)。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、共有結合相互作用によってヘテロ二量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、非共有結合相互作用によってヘテロ二量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、共有結合相互作用及び非共有結合相互作用の両方を介してヘテロ二量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、多量体化ドメインは、第1のポリペプチドと第2のポリペプチドとの間の相互作用を促進してホモ多量体形成を促進し、ヘテロ多量体形成が妨害されていてもよく、そうでなければ不利にし、それにより所望のホモ多量体の収量を増加させる。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)はホモ二量体を形成する。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、共有結合相互作用によってホモ二量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、非共有結合相互作用によってホモ二量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、共有結合相互作用及び非共有結合相互作用の両方を介してホモ二量体を形成し得る。
ある特定の実施形態では、本開示のポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、少なくとも1つの多量体化ドメインを含む。本明細書に開示される場合、「多量体化ドメイン」という用語は、少なくとも第1のポリペプチドと少なくとも第2のポリペプチドとの間の共有結合又は非共有結合相互作用を促進するアミノ酸又はアミノ酸の配列を指す。ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、多量体化ドメインに共有結合又は非共有結合で連結され得る。いくつかの実施形態では、多量体化ドメインは、第1のポリペプチド(例えば、ActRIIB又はActRIIAポリペプチド)と第2のポリペプチド(例えば、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチド)との間の相互作用を促進してヘテロ多量体形成(例えば、ヘテロ二量体形成)を促進し、ホモ多量体形成(例えば、ホモ二量体形成)が妨害されるか、又はそうでなければ避けられていてもよく、それによって、所望のヘテロ多量体の収量を増加させる(例えば、図8Bを参照されたい)。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、共有結合相互作用によってヘテロ二量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、非共有結合相互作用によってヘテロ二量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、共有結合相互作用及び非共有結合相互作用の両方を介してヘテロ二量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、多量体化ドメインは、第1のポリペプチドと第2のポリペプチドとの間の相互作用を促進してホモ多量体形成を促進し、ヘテロ多量体形成が妨害されていてもよく、そうでなければ不利にし、それにより所望のホモ多量体の収量を増加させる。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)はホモ二量体を形成する。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、共有結合相互作用によってホモ二量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、非共有結合相互作用によってホモ二量体を形成し得る。いくつかの実施形態では、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、共有結合相互作用及び非共有結合相互作用の両方を介してホモ二量体を形成し得る。
特定の態様では、多量体化ドメインは、相互作用対の1つの成分を含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリペプチドは、第2のポリペプチドと共有結合的又は非共有結合的に会合した第1のポリペプチドを含むポリペプチド複合体を形成し得、第1のポリペプチドは、第1のActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドのアミノ酸配列(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)及び相互作用対の第1のメンバーのアミノ酸配列(例えば、第1の免疫グロブリンFcドメイン)を含み、第2のポリペプチドは、第2のActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)のアミノ酸配列、及び相互作用対の第2のメンバー(例えば、第2の免疫グロブリンFcドメイン)のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリペプチドは、第2のポリペプチドと共有結合的又は非共有結合的に会合した第1のポリペプチドを含むポリペプチド複合体を形成し得、第1のポリペプチドは、ActRIIAポリペプチドのアミノ酸配列及び相互作用対の第1のメンバーのアミノ酸配列を含み、第2のポリペプチドは、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチドのアミノ酸配列、及び相互作用対の第2のメンバーのアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるポリペプチドは、第2のポリペプチドと共有結合的又は非共有結合的に会合した第1のポリペプチドを含むポリペプチド複合体を形成し得、第1のポリペプチドは、ActRIIBポリペプチドのアミノ酸配列及び相互作用対の第1のメンバーのアミノ酸配列を含み、第2のポリペプチドは、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチドのアミノ酸配列、及び相互作用対の第2のメンバーのアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、相互作用対は、相互作用してヘテロ二量体又はホモ二量体複合体のいずれかの二量体複合体を形成する任意の2つのポリペプチド配列であり得る。相互作用対は、改善された特性/活性(例えば、増加した血清半減期等)を付与するために、又は別の部分が付着して改善された特性/活性を提供するアダプターとして作用するために選択され得る。例えば、ポリエチレングリコール又はグリコシル化部分は、改善された特性/活性、例えば改善された血清半減期を提供するために、相互作用対の一方又は両方の成分に結合され得る。
相互作用対の第1及び第2のメンバーは、非対称対であってもよく、これは、対のメンバーが自己会合よりも優先的に互いに会合することを意味する。したがって、非対称相互作用対の第1及び第2のメンバーは会合してヘテロ二量体複合体を形成し得る(例えば、図8Bを参照されたい)。あるいは、相互作用対はガイドされていなくてもよく、これは、対のメンバーが実質的に優先することなく互いに会合又は自己会合することができ、したがって同じ又は異なるアミノ酸配列を有し得ることを意味する(例えば、図8Aを参照されたい)。したがって、ガイドされない相互作用対の第1及び第2のメンバーは、会合してホモ二量体複合体又はヘテロ二量体複合体を形成し得る。相互作用対の第1のメンバー(例えば、非対称対又はガイドされない相互作用対)は、相互作用対の第2のメンバーと共有結合的に会合されていてもよい。相互作用対の第1のメンバー(例えば、非対称対又はガイドされない相互作用対)は、相互作用対の第2のメンバーと非共有結合的に会合されていてもよい。特定の実施形態では、本明細書に開示されるポリペプチドは、ヘテロ二量体又はホモ二量体複合体を形成するが、より高次のヘテロ多量体及びホモ多量体複合体、例えば限定されないが、ヘテロ三量体、ホモ三量体、ヘテロ四量体、ホモ四量体、及び更なるオリゴマー構造も含まれる(例えば、ActRII-ALK4及びActRII-ALK7オリゴマー構造の両方に適用されてもよい図11~13を参照されたい)。
Ia Fc融合タンパク質
多量体化ドメインを含む融合ポリペプチドの具体例として、本開示は、免疫グロブリンの定常ドメイン、例えば免疫グロブリンのCH1、CH2又はCH3ドメイン又は免疫グロブリンFcドメインを含むポリペプチドに融合したActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)を含む融合ポリペプチドを提供する。本明細書で使用される場合、「免疫グロブリンFcドメイン」又は単に「Fc」という用語は、免疫グロブリン鎖定常領域、好ましくは免疫グロブリン重鎖定常領域のカルボキシル末端部分、又はその一部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ドメイン及びCH3ドメイン、2)CH1ドメイン及びCH2ドメイン、3)CH1ドメイン及びCH3ドメイン、4)CH2ドメイン及びCH3ドメイン、又は5)2つ以上のドメインと免疫グロブリンヒンジ領域との組み合わせを含み得る。一実施形態では、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ドメイン及びCH3ドメインを含み、好ましくはCH1ドメインを欠く。いくつかの実施形態では、免疫グロブリンFc領域はヒト免疫グロブリンFc領域である。いくつかの実施形態では、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、又は4)である。一定の実施形態では、定常領域がIgG1に由来する。他のクラスの免疫グロブリン、IgA(Igα)、IgD(Igδ)、IgE(Igε)及びIgM(Igμ)を使用してもよい。適切な免疫グロブリン重鎖定常領域の選択は、その全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,541,087号明細書及び米国特許第5,726,044号明細書で詳細に論じられる。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及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、当業者のレベル内であると考えられる。いくつかの実施形態では、免疫グロブリンFc領域をコードするDNA構築物の一部は、好ましくはヒンジドメインの少なくとも一部、好ましくはFcガンマのCH3ドメイン又はIgA、IgD、IgE若しくはIgMのいずれかの相同ドメインの少なくとも一部を含む。更に、免疫グロブリン重鎖定常領域内のアミノ酸の置換又は欠失は、本明細書に開示される方法及び組成物の実施に有用であり得ることが企図される。一例は、上部CH2領域にアミノ酸置換を導入して、Fc受容体に対する親和性が低下したFcバリアントを作製することである(Cole et al.(1997)J.Immunol.159:3613)。ヒトIgG1、IgG2、IgG3及びIgG4に由来するFcドメインを本明細書中に提供する。
多量体化ドメインを含む融合ポリペプチドの具体例として、本開示は、免疫グロブリンの定常ドメイン、例えば免疫グロブリンのCH1、CH2又はCH3ドメイン又は免疫グロブリンFcドメインを含むポリペプチドに融合したActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)を含む融合ポリペプチドを提供する。本明細書で使用される場合、「免疫グロブリンFcドメイン」又は単に「Fc」という用語は、免疫グロブリン鎖定常領域、好ましくは免疫グロブリン重鎖定常領域のカルボキシル末端部分、又はその一部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ドメイン及びCH3ドメイン、2)CH1ドメイン及びCH2ドメイン、3)CH1ドメイン及びCH3ドメイン、4)CH2ドメイン及びCH3ドメイン、又は5)2つ以上のドメインと免疫グロブリンヒンジ領域との組み合わせを含み得る。一実施形態では、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ドメイン及びCH3ドメインを含み、好ましくはCH1ドメインを欠く。いくつかの実施形態では、免疫グロブリンFc領域はヒト免疫グロブリンFc領域である。いくつかの実施形態では、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、又は4)である。一定の実施形態では、定常領域がIgG1に由来する。他のクラスの免疫グロブリン、IgA(Igα)、IgD(Igδ)、IgE(Igε)及びIgM(Igμ)を使用してもよい。適切な免疫グロブリン重鎖定常領域の選択は、その全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第5,541,087号明細書及び米国特許第5,726,044号明細書で詳細に論じられる。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及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、当業者のレベル内であると考えられる。いくつかの実施形態では、免疫グロブリンFc領域をコードするDNA構築物の一部は、好ましくはヒンジドメインの少なくとも一部、好ましくはFcガンマのCH3ドメイン又はIgA、IgD、IgE若しくはIgMのいずれかの相同ドメインの少なくとも一部を含む。更に、免疫グロブリン重鎖定常領域内のアミノ酸の置換又は欠失は、本明細書に開示される方法及び組成物の実施に有用であり得ることが企図される。一例は、上部CH2領域にアミノ酸置換を導入して、Fc受容体に対する親和性が低下したFcバリアントを作製することである(Cole et al.(1997)J.Immunol.159:3613)。ヒトIgG1、IgG2、IgG3及びIgG4に由来するFcドメインを本明細書中に提供する。
ヒトIgG1(G1Fc)のFc部分に使用され得るネイティブアミノ酸配列の例を以下に示す(配列番号13)。点線の下線はヒンジ領域を示し、実線の下線は天然に存在するバリアントの位置を示す。一部において、本開示は、配列番号13と70%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又はそれから本質的になるポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)を提供する。
G1Fc中の天然に存在するバリアントには、配列番号13で使用されるナンバリングシステムによるE134D及びM136Lが含まれる(UniprotP01857参照)。
いくつかの実施形態では、本開示は、配列番号13のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である1又は複数のFcポリペプチドドメインに融合された、ActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドドメイン(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチドドメイン)を含むFc融合ポリペプチド、並びにそのホモ多量体(例えば、ホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えば、ActRIIA:ALK4、ActRIIB:ALK4、ActRIIA:ALK7、及びActRIIB:ALK7ヘテロ二量体を含むヘテロ二量体)を含むFc融合ポリペプチドを提供する。
ヒトIgG2(G2Fc)のFc部分に使用され得るネイティブアミノ酸配列の例を以下に示す(配列番号14)。点線の下線はヒンジ領域を示し、二重下線は配列内でデータベース競合がある位置を示す(UniProtP01859による)。一部において、本開示は、配列番号14と70%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又はそれから本質的になるポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、配列番号14のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である1又は複数のFcポリペプチドドメインに融合された、ActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドドメイン(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチドドメイン)を含むFc融合ポリペプチド、並びにそのホモ多量体(例えば、ホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えば、ActRIIA:ALK4、ActRIIB:ALK4、ActRIIA:ALK7、及びActRIIB:ALK7ヘテロ二量体を含むヘテロ二量体)を含むFc融合ポリペプチドを提供する。
ヒトIgG3(G3Fc)のFc部分に使用され得るアミノ酸配列の2つの例を以下に示す。G3Fcのヒンジ領域は、他のFc鎖の最大4倍の長さであり得、同様の17残基セグメントが先行する3つの同一の15残基セグメントを含む。以下に示す第一のG3Fc配列(配列番号15)は、単一の15残基セグメントからなる短いヒンジ領域を含有し、第二のG3Fc配列(配列番号16)は全長ヒンジ領域を含有する。いずれの場合も、点線の下線はヒンジ領域を示し、実線の下線はUniProtP01859による天然バリアントの位置を示す。一部において、本開示は、配列番号15と70%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又はそれから本質的になるポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)を提供する。一部において、本開示は、配列番号16と70%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又はそれから本質的になるポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)を提供する。
G3Fc(例えば、UniprotP01860を参照のこと)中の天然に存在するバリアントとしては、配列番号15で使用されるナンバリングシステムに変換した場合のE68Q、P76L、E79Q、Y81F、D97N、N100D、T124A、S169N、S169del、F221Yが挙げられ、本開示は、これらのバリアントのうちの1又は複数を含有するG3Fcドメインを含む融合ポリペプチドを提供する。また、ヒト免疫グロブリンIgG3遺伝子(IGHG3)は、異なるヒンジ長を特徴とする構造多型を示す[UniprotP01859参照]。具体的には、変異型WISは、V領域の大部分及びCH1領域の全てを欠いている。これは、ヒンジ領域に通常存在する11に加えて、7位に余分な鎖間ジスルフィド結合を有する。バリアントZUCは、V領域の大部分、CH1領域の全て、及びヒンジの一部を欠く。バリアントOMMは、対立遺伝子型又は別のガンマ鎖サブクラスを表し得る。本開示は、これらのバリアントの1又は複数を含有するG3Fcドメインを含む追加の融合ポリペプチドを提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、配列番号15のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である1又は複数のFcポリペプチドドメインに融合された、ActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドドメイン(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチドドメイン)を含むFc融合ポリペプチド、並びにそのホモ多量体(例えば、ホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えば、ActRIIA:ALK4、ActRIIB:ALK4、ActRIIA:ALK7、及びActRIIB:ALK7ヘテロ二量体を含むヘテロ二量体)を含むFc融合ポリペプチドを提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、配列番号16のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である1又は複数のFcポリペプチドドメインに融合された、ActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドドメイン(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチドドメイン)を含むFc融合ポリペプチド、並びにそのホモ多量体(例えば、ホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えば、ActRIIA:ALK4、ActRIIB:ALK4、ActRIIA:ALK7、及びActRIIB:ALK7ヘテロ二量体を含むヘテロ二量体)を含むFc融合ポリペプチドを提供する。
ヒトIgG4(G4Fc)のFc部分に使用され得るネイティブアミノ酸配列の例を以下に示す(配列番号17)。点線の下線はヒンジ領域を示す。一部において、本開示は、配列番号17と70%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、それからなるか、又はそれから本質的になるポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、配列番号17のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である1又は複数のFcポリペプチドドメインに融合された、ActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチドドメイン(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチドドメイン)を含むFc融合ポリペプチド、並びにそのホモ多量体(例えば、ホモ二量体)及びヘテロ多量体(例えば、ActRIIA:ALK4、ActRIIB:ALK4、ActRIIA:ALK7、及びActRIIB:ALK7ヘテロ二量体を含むヘテロ二量体)を含むFc融合ポリペプチドを提供する。
Fcドメイン中の様々な操作された突然変異は、G1Fc配列に関して本明細書に提示されている(配列番号13)。G2Fc、G3Fc及びG4Fcにおける類似の突然変異は、図7のG1Fcとのアラインメントから誘導することができる。ヒンジ長が等しくないため、アイソタイプアラインメントに基づく類似のFc位置(図7)は、配列番号13、14、15及び17において異なるアミノ酸番号を有する。ヒンジ領域、CH2領域及びCH3領域(例えば、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16又は配列番号17)からなる免疫グロブリン配列における所与のアミノ酸位置は、Uniprotデータベースにおけるように、ナンバリングがIgG1重鎖定常ドメイン(CH1、ヒンジ、CH2、及びCH3領域からなる)全体を包含する場合、同じ位置とは異なる番号によって特定されることも理解され得る。例えば、ヒトG1Fc配列(配列番号13)、ヒトIgG1重鎖定常ドメイン(UniprotP01857)及びヒトIgG1重鎖における選択されたCH3位間の対応は以下の通りである。
いくつかの実施形態では、本開示は、操作された又はバリアントFc領域を有する抗体及びFc融合タンパク質を提供する。そのような抗体及びFc融合タンパク質は、例えば、抗原依存性細胞傷害(ADCC)及び補体依存性細胞傷害(CDC)等のエフェクター機能の調節に有用であり得る。更に、修飾は、抗体及びFc融合タンパク質の安定性を改善し得る。抗体及びFc融合タンパク質のアミノ酸配列バリアントは、DNAに適切なヌクレオチド変化を導入することによって、又はペプチド合成によって調製される。そのようなバリアントには、例えば、本明細書中に開示される抗体及びFc融合タンパク質のアミノ酸配列内の残基からの欠失及び/又は残基への挿入及び/又は残基の置換が含まれる。最終構築物が所望の特性を有する限り、最終構築物に到達するために、欠失、挿入及び置換の任意の組み合わせが行われる。アミノ酸の変化はまた、グリコシル化部位の数又は位置を変化させる等、抗体及びFc融合タンパク質の翻訳後プロセスを変化させ得る。
限定されないが、Bluestoneら(国際公開第94/28027号及び国際公開第98/47531号を参照されたい。Xu et al.2000 Cell Immunol 200;16-26も参照のこと)によって記載されたAla-Ala変異を含むアミノ酸配列の変化を導入することによって、エフェクター機能が低下した抗体及びFc融合タンパク質を産生することができる。したがって、一定の実施形態では、Ala-Ala変異を含む定常領域内の変異を有する本開示のFc融合タンパク質を使用して、エフェクター機能を低減又は消失させることができる。これらの実施形態によれば、抗体及びFc融合タンパク質は、位置234におけるアラニンへの変異、又は位置235におけるアラニンへの変異、又はそれらの組み合わせを含み得る。一実施形態では、抗体又はFc融合タンパク質はIgG4フレームワークを含み、Ala-Ala変異は、位置234でのフェニルアラニンからアラニンへの変異及び/又は位置235でのロイシンからアラニンへの(1又は複数の)変異を表す。別の実施形態では、抗体又はFc融合タンパク質はIgG1フレームワークを含み、Ala-Ala変異は、234位でのロイシンからアラニンへの変異及び/又は235位でのロイシンからアラニンへの(1又は複数の)変異を表す。これらの部位におけるアラニン置換は、ヒト抗体及びマウス抗体の両方においてADCCを低下させるのに有効であるが、これらの置換は、CDC活性を低下させるのにあまり有効ではない。FcのClq結合部位をマッピングするためのランダム突然変異誘発アプローチによって同定された別の単一バリアントP329Aは、ADCC活性を保持しながらCDC活性を低下させるのに非常に有効である。L234A、L235A及びP329A(LALA-PG、Kabat位置)置換の組み合わせは、ヒトIgG1抗体のエフェクター機能を効果的にサイレンシングすることが示されている。LALA、LALA-PG及び他の突然変異の詳細な考察については、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Lo et al.(2017)1 Biol.Chem.292:3900-3908に記載されている。いくつかの実施形態では、本開示のFc融合タンパク質は、重鎖のFc領域にL234A、L235A及びP329G変異(LALA-PG;Kabat位置)を含む。抗体又はFc融合タンパク質は、代替的又は追加的に、CH2ドメイン中の点突然変異K322Aを含む他の突然変異を有し得る(Hezareh et al.2001 J Virol.75:12161-8)。
特定の実施形態では、抗体又はFc融合タンパク質は、補体依存性細胞傷害(CDC)を増強又は阻害するように改変され得る。調節されたCDC活性は、Fc領域に1又は複数のアミノ酸の置換、挿入又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号を参照されたい)。これに代えて、又はこれに加えて、(1又は複数の)システイン残基をFc領域に導入して、この領域における鎖間ジスルフィド結合の形成を可能にしてもよい。このようにして生成されたホモ二量体抗体又はFc融合タンパク質は、改善された若しくは低下した内在化能力及び/又は増加した若しくは低下した補体媒介性細胞死滅を有し得る。Caron et al.,J.Exp Med.176:1191-1195(1992)及びShopes,B.J.Immunol.148:2918-2922(1992)、国際公開第99/51642号、Duncan&Winter Nature 322:738-40(1988);米国特許第5,648,260号;米国特許。第5,624,821号;及び国際公開第94/29351号を参照されたい。
Ib ヘテロ多量体
当技術分野で公知の多くの方法を使用して、本明細書に開示されるActRIIB:ALK4ヘテロ多量体、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体、及びActRIIA:ALK7ヘテロ多量体を生成することができる。例えば、天然に存在しないジスルフィド結合は、遊離チオールが第2のポリペプチド(例えば、ALK4又はALK7ポリペプチド)上の別の遊離チオール含有残基と相互作用して、第1のポリペプチドと第2のポリペプチドとの間にジスルフィド結合が形成されるように、第1のポリペプチド(例えば、ActRIIB又はActRIIAポリペプチド)上で天然に存在するアミノ酸をシステイン等の遊離チオール含有残基で置換することによって構築され得る。ヘテロ多量体形成を促進するための相互作用の更なる例としては、限定されないが、Kjaergaard et al.、国際公開第2007147901号に記載されているようなイオン性相互作用;Kannan et al.、米国特許第8,592,562号明細書に記載されているような静電ステアリング効果;Christensen et al.、米国特許出願公開第20120302737号明細書に記載されているようなコイル-コイル相互作用;Pack&Plueckthun,(1992)Biochemistry31:1579-1584に記載されているようなロイシンジッパー;及びPack et al.,(1993)Bio/Technology 11:1271-1277に記載されているヘリックス-ターン-ヘリックスモチーフが挙げられる。様々なセグメントの連結は、例えば、化学的架橋、ペプチドリンカー、ジスルフィド架橋等による共有結合、又はアビジン-ビオチン若しくはロイシンジッパー技術等による親和性相互作用を介して得ることができる。
当技術分野で公知の多くの方法を使用して、本明細書に開示されるActRIIB:ALK4ヘテロ多量体、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体、及びActRIIA:ALK7ヘテロ多量体を生成することができる。例えば、天然に存在しないジスルフィド結合は、遊離チオールが第2のポリペプチド(例えば、ALK4又はALK7ポリペプチド)上の別の遊離チオール含有残基と相互作用して、第1のポリペプチドと第2のポリペプチドとの間にジスルフィド結合が形成されるように、第1のポリペプチド(例えば、ActRIIB又はActRIIAポリペプチド)上で天然に存在するアミノ酸をシステイン等の遊離チオール含有残基で置換することによって構築され得る。ヘテロ多量体形成を促進するための相互作用の更なる例としては、限定されないが、Kjaergaard et al.、国際公開第2007147901号に記載されているようなイオン性相互作用;Kannan et al.、米国特許第8,592,562号明細書に記載されているような静電ステアリング効果;Christensen et al.、米国特許出願公開第20120302737号明細書に記載されているようなコイル-コイル相互作用;Pack&Plueckthun,(1992)Biochemistry31:1579-1584に記載されているようなロイシンジッパー;及びPack et al.,(1993)Bio/Technology 11:1271-1277に記載されているヘリックス-ターン-ヘリックスモチーフが挙げられる。様々なセグメントの連結は、例えば、化学的架橋、ペプチドリンカー、ジスルフィド架橋等による共有結合、又はアビジン-ビオチン若しくはロイシンジッパー技術等による親和性相互作用を介して得ることができる。
具体例として、本開示は、ヘテロ多量体形成を促進するように改変されたヒトIgG1、IgG2、IgG3、及び/又はIgG4に由来するCH1、CH2、又はCH3ドメイン等の免疫グロブリンの定常ドメインを含むポリペプチドに融合したActRIIB、ActRIIA、ALK4、又はALK7を含む融合タンパク質を提供する。単一細胞株からの非対称免疫グロブリン系タンパク質の大量生産において生じる問題は、「鎖会合問題」として知られている。二重特異性抗体の産生において顕著に直面したように、鎖会合の問題は、異なる重鎖及び/又は軽鎖が単一の細胞株において産生されるときに本質的に生じる複数の組み合わせの中から所望の多鎖タンパク質を効率的に産生するという課題に関する[例えば、Klein et al(2012)mAbs 4:653-663を参照のこと]。この問題は、2つの異なる重鎖及び2つの異なる軽鎖が同じ細胞内で産生される場合に最も深刻であり、この場合、典型的には一方のみが所望される場合、合計16の可能な鎖の組み合わせがある(ただし、これらのうちのいくつかは同一である)。それにもかかわらず、同じ原理は、2つの異なる(非対称)重鎖のみを組み込む所望の多重鎖融合タンパク質の収量の減少を説明する。
許容可能な収率で好ましい非対称融合タンパク質を産生するために、単一細胞株におけるFc含有融合ポリペプチド鎖の所望の対合を増加させる様々な方法が当技術分野で公知である[例えば、Klein et al(2012)mAbs 4:653-663;及びSpiess et al(2015)Molecular Immunology 67(2A):95-106を参照のこと]。Fc含有鎖の所望のペアリングを得るための方法としては、電荷に基づくペアリング(静電ステアリング)、「ノブス・イントゥ・ホール(knobs-into-holes)」立体的ペアリング、SEED本体ペアリング、及びロイシンジッパーベースのペアリングが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、Ridgway et al(1996)Protein Eng 9:617-621;Merchant et al(1998)Nat Biotech 16:677-681;Davis et al(2010)Protein Eng Des Sel 23:195-202;Gunasekaran et al(2010);285:19637-19646;Wranik et al(2012)J Biol Chem 287:43331-43339;米国特許第5932448号;国際公開第1993/011162号;国際公開第2009/089004号及び国際公開第2011/034605号を参照されたい。本明細書に記載されるように、これらの方法を使用して、ActRIIBポリペプチド及び別の、異なっていてもよいActRIIBポリペプチド、ActRIIAポリペプチド及び別の、異なっていてもよいActRIIAポリペプチド、ActRIIBポリペプチド及びActRIIAポリペプチド、ActRIIBポリペプチド及びALK4ポリペプチド、ActRIIBポリペプチド及びALK7ポリペプチド、ActRIIAポリペプチド及びALK4ポリペプチド、又はActRIIAポリペプチド及びALK7ポリペプチドを含むヘテロ二量体を生成することができる。
例えば、特定のポリペプチド間の相互作用が促進され得る1つの手段は、Arathoon et al.、米国特許第7,183,076号及びCarter et al.、米国特許第5,731,168号に記載されているような空洞内への隆起(ノブ-イントゥホール)相補的領域を操作することによるものである。「突起」は、第1のポリペプチド(例えば、第1の相互作用対)の界面からの小さなアミノ酸側鎖をより大きな側鎖(例えば、チロシン又はトリプトファン)で置き換えることによって構築される。突起と同一又は類似のサイズの相補的な「空洞」は、大きなアミノ酸側鎖をより小さなもの(例えば、アラニン又はトレオニン)で置き換えることによって、第2のポリペプチド(例えば、第2の相互作用対)の界面に作成されていてもよい。適切に配置され寸法決めされた突起又は空洞が第1又は第2のポリペプチドのいずれかの界面に存在する場合、対応する空洞又は突起をそれぞれ隣接する界面で操作するだけでよい。
中性のpH(7.0)では、アスパラギン酸及びグルタミン酸は負に帯電し、リジン、アルギニン及びヒスチジンは正に帯電する。これらの荷電残基は、ヘテロ二量体形成を促進するために使用することができ、同時にホモ二量体形成を妨げる。魅力的な相互作用は反対の電荷間で起こり、反発的な相互作用は同様の電荷間で起こる。部分的には、本明細書中に開示されるポリペプチド複合体は、ヘテロ多量体形成(例えば、ヘテロ二量体形成)を促進するための引力相互作用を利用し、及び帯電した界面残基の部位特異的突然変異誘発を行うことによってホモ二量体形成(例えば、ホモ二量体形成)を妨げるための反発する相互作用が利用されていてもよい。
例えば、IgG1 CH3ドメイン界面は、ドメイン-ドメイン相互作用に関与する4つのユニークな電荷残基対:Asp356-Lys439’、Glu357-Lys370’、Lys392-Asp399’及びAsp399-Lys409’を含む[第2の鎖における残基番号は(’)によって示される]。IgG1CH3ドメイン中の残基を指定するためにここで使用されるナンバリングスキームは、KabatのEUナンバリングスキームに従うことに留意すべきである。CH3-CH3ドメイン相互作用に存在する2倍対称性のために、それぞれの固有の相互作用は、構造において2回表される(例えば、Asp-399-Lys409’及びLys409-Asp399’)。野生型配列では、K409-D399’は、ヘテロ二量体及びホモ二量体の両方の形成を促進する。第1の鎖の電荷極性(例えば、K409E;正-負電荷)を切り替える単一の突然変異は、第1の鎖ホモ二量体の形成に好ましくない相互作用をもたらす。好ましくない相互作用は、同じ電荷間に生じる反発相互作用に起因して生じる(負-負;K409E-D399’及びD399-K409E’)。第2の鎖の電荷極性(D399K’;陰性から陽性)を切り替える同様の突然変異は、第2の鎖ホモ二量体形成に好ましくない相互作用(K409’-D399K’及びD399K-K409’)をもたらす。しかし、同時に、これらの2つの突然変異(K409E及びD399K’)は、ヘテロ二量体形成のための好ましい相互作用(K409E-D399K’及びD399-K409’)をもたらす。
ヘテロ二量体形成及びホモ二量体抑制に対する静電ステアリング効果は、例えばArg355及びLys360を含む第2の鎖中の反対に荷電した残基と対になっていてもいなくてもよい追加の電荷残基の突然変異によって更に増強することができる。以下の表は、本明細書に開示されるヘテロ多量体のヘテロ多量体形成を増強するために単独で又は組み合わせて使用することができる可能な電荷変化変異を列挙する。
いくつかの実施形態では、本出願の融合ポリペプチド中のCH3-CH3界面を構成する1又は複数の残基は、相互作用が静電的に好ましくないように荷電アミノ酸で置き換えられる。例えば、界面の正電荷を帯びたアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン又はヒスチジン)は、負電荷を帯びたアミノ酸(例えば、アスパラギン酸又はグルタミン酸)で置き換えられる。代替的に、又は前述の置換と組み合わせて、界面の負に荷電したアミノ酸は、正に荷電したアミノ酸で置換される。特定の実施形態では、アミノ酸は、所望の電荷特性を有する天然に存在しないアミノ酸で置き換えられる。負に帯電した残基(Asp又はGlu)をHisに変異させると、側鎖体積が増加し、立体的な問題を引き起こす可能性があることに留意すべきである。更に、Hisプロトン供与体及び受容体形態は、局所的な環境に依存する。これらの問題は、設計戦略とともに考慮されるべきである。界面残基はヒト及びマウスIgGサブクラスにおいて高度に保存されているので、本明細書に開示される静電ステアリング効果は、ヒト及びマウスIgG1、IgG2、IgG3、及びIgG4に適用することができる。この戦略は、CH3ドメイン界面で非荷電残基を荷電残基に修飾することにも拡張することができる。
特定の態様では、本明細書に開示される方法に従って使用されるActRII-ALK4リガンドトラップは、少なくとも1つのActRIIポリペプチド(例えば、ActRIIA又はActRIIBポリペプチド)と共有結合又は非共有結合した少なくとも1つのALKポリペプチド(例えば、ALK4又はALK7ポリペプチド)を含むヘテロ多量体複合体である。好ましくは、本明細書中に開示されるポリペプチドはヘテロ二量体複合体を形成するが、より高次のヘテロ多量体複合体(ヘテロ多量体)、例えば、限定されないが、ヘテロ三量体、ヘテロ四量体及び更なるオリゴマー構造も含まれる(例えば、ActRII-ALK4及びActRII-ALK7オリゴマー構造の両方に適用されてもよい図11~13を参照されたい)。いくつかの実施形態では、ALK及び/又はActRIIポリペプチドは、少なくとも1つの多量体化ドメインを含む。本明細書に開示されるポリペプチドは、多量体化ドメインに共有結合又は非共有結合していてもよい。好ましくは、多量体化ドメインは、第1のポリペプチド(例えば、ActRIIB又はActRIIAポリペプチド)と第2のポリペプチド(例えば、ALK4又はALK7ポリペプチド)との間の相互作用を促進してヘテロ多量体形成(例えば、ヘテロ二量体形成)を促進し、ホモ多量体形成(例えば、ホモ二量体形成)が妨害されていてもよく、又はそうでなければ不利にすることにより、所望のヘテロ多量体の収量を増加させる(例えば、図12を参照されたい)。
部分的には、本開示は、電荷対形成(静電ステアリング)に基づいて相補的であるように操作されたFc配列を使用した非対称Fc含有ポリペプチド鎖の所望の対形成を提供する。静電相補性を有するFc配列対の一方を、構築物のActRIIBポリペプチド、ActRIIAポリペプチド、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチドに、任意のリンカーを用いて又は用いずに任意に融合して、ActRIIB-Fc、ActRIIA-Fc、ALK4-Fc又はALK7-Fc融合ポリペプチドを生成することができる。この一本鎖は、所望の多重鎖構築物(例えば、ActRIIB-Fc-ALK4-Fcヘテロ多量体)の生成を促進するために、第1のFc配列に相補的なFc配列と共に選択した細胞で共発現させることができる。静電誘導に基づくこの例では、配列番号18[ヒトG1Fc(E134K/D177K)]及び配列番号19[ヒトG1Fc(K170D/K187D)]は、操作されたアミノ酸置換が二重下線で示されている相補的Fc配列の例であり、構築物のActRIIBポリペプチド、ActRIIAポリペプチド、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチドは、配列番号18又は配列番号19のいずれかに融合することができるが、両方に融合することはできない。天然hG1Fc、天然hG2Fc、天然hG3Fc及び天然hG4Fc間の高度のアミノ酸配列同一性を考慮すると、hG2Fc、hG3Fc又はhG4Fcにおける対応する位置でのアミノ酸置換(図7参照)は、以下の相補的hG1Fc対の代わりに使用され得る相補的Fc対を生成することが理解され得る(配列番号18及び19)。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIBヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIAヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号18のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号19のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
部分的には、本開示は、立体的相補性のために操作されたFc配列を使用した非対称Fc含有ポリペプチド鎖の所望のペアリングを提供する。部分的には、本開示は、立体的相補性の一例としてノブス・イントゥ・ホールペアリングを提供する。立体的相補性を有するFc配列対の一方を、構築物のActRIIBポリペプチド、ActRIIAポリペプチド、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチドに、任意のリンカーを用いて又は用いずに任意に融合して、ActRIIB-Fc、ActRIIA-Fc、ALK4-Fc又はALK7-Fc融合ポリペプチドを生成することができる。この一本鎖は、所望の多重鎖構築物の生成を促進するために、第1のFc配列に相補的なFc配列と共に選択された細胞で共発現させることができる。この実施例では、ノブ・イントゥ・ホール対合に基づいて、配列番号20[ヒトG1Fc(T144Y)]及び配列番号21[ヒトG1Fc(Y185T)]は、操作されたアミノ酸置換が二重下線で示されている相補的Fc配列の例であり、構築物のActRIIBポリペプチド、ActRIIAポリペプチド、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチドは、配列番号20又は配列番号21のいずれかに融合することができるが、両方に融合することはできない。天然hG1Fc、天然hG2Fc、天然hG3Fc及び天然hG4Fc間の高度のアミノ酸配列同一性を考慮すると、hG2Fc、hG3Fc又はhG4Fcにおける対応する位置でのアミノ酸置換(図7参照)は、以下の相補的hG1Fc対の代わりに使用され得る相補的Fc対を生成することが理解され得る(配列番号20及び21)。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号20のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号21のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
操作されたジスルフィド結合と組み合わされたノブス・イントゥ・ホールペアリングに基づくFc相補性の例は、配列番号22[hG1Fc(S132C/T144W)]及び配列番号23[hG1Fc(Y127C/T144S/L146A/Y185V)]に開示されている。これらの配列における操作されたアミノ酸置換は二重下線であり、構築物のActRIIBポリペプチド、ActRIIAポリペプチド、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチドは、配列番号22又は配列番号23のいずれかに融合することができるが、両方に融合することはできない。天然hG1Fc、天然hG2Fc、天然hG3Fc及び天然hG4Fc間の高度のアミノ酸配列同一性を考慮すると、hG2Fc、hG3Fc又はhG4Fcにおける対応する位置でのアミノ酸置換(図7参照)は、以下の相補的hG1Fc対の代わりに使用され得る相補的Fc対を生成することが理解され得る(配列番号22及び23)。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号22のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
部分的には、本開示は、ヒトIgG及びIgACH3ドメインの嵌合β鎖セグメントを生成するように操作されたFc配列を使用して、非対称Fc含有ポリペプチド鎖の所望のペアリングを提供する。そのような方法は、SEEDbody融合ポリペプチドの形成を可能にする鎖交換操作されたドメイン(SEED)CH3ヘテロ二量体の使用を含む[例えば、Davis et al(2010)Protein Eng Design Sel 23:195-202を参照されたい]。SEEDbody相補性を有するFc配列の対の一方を、構築物の第1のActRIIBポリペプチド又は第2のActRIIBポリペプチドに、任意選択のリンカーを用いて又は用いずに任意に融合して、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドを生成することができる。この一本鎖は、所望の多重鎖構築物の生成を促進するために、第1のFc配列に相補的なFc配列と共に選択された細胞で共発現させることができる。このSEEDbody(Sb)ペアリングに基づく例では、配列番号24[hG1Fc(SbAG)]及び配列番号25[hG1Fc(SbGA)]は、IgAFcからの操作されたアミノ酸置換が二重下線で示されている相補的IgGFc配列の例であり、構築物の第1のActRIIBポリペプチド又は第2の変異ActRIIBポリペプチドは、配列番号24又は配列番号25のいずれかに融合することができるが、両方には融合することができない。天然hG1Fc、天然hG2Fc、天然hG3Fc及び天然hG4Fcの間の高度のアミノ酸配列同一性を考慮すると、hG1Fc、hG2Fc、hG3Fc又はhG4Fcの対応する位置でのアミノ酸置換(図7参照)は、以下の相補的IgG-IgA対で使用され得るFcモノマーを生成することが理解され得る(配列番号24及び25)。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号24のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号25のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
一部において、本開示は、FcCH3ドメインのC末端に結合した切断可能なロイシンジッパードメインとの非対称Fc含有ポリペプチド鎖の所望のペアリングを提供する。ロイシンジッパーの付着は、ヘテロ二量体抗体重鎖の優先的集合を引き起こすのに十分である。例えば、Wranik et al(2012)J Biol Chem 287:43331-43339を参照されたい。本明細書に開示されるように、ロイシンジッパー形成鎖に結合した一対のFc配列の一方を、構築物の第1ActRIIBポリペプチド又は第2ActRIIBポリペプチドに、任意のリンカーを用いて又は用いずに任意に融合して、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドを生成することができる。この一本鎖は、所望の多重鎖構築物の生成を促進するために、相補的ロイシンジッパー形成鎖に結合したFc配列と共に選択された細胞で共発現させることができる。精製後の細菌エンドプロテイナーゼLys-Cによる構築物のタンパク質分解消化は、ロイシンジッパードメインを放出することができ、その構造が天然Fcの構造と同一であるFc構築物をもたらす。ロイシンジッパー対合に基づくこの例では、配列番号26[hG1Fc-Ap1(酸性)]及び配列番号27[hG1Fc-Bp1(塩基性)]は、操作された相補的ロイシンジッパー配列に下線が引かれた相補的IgGFc配列の例であり、構築物のActRIIBポリペプチド又は第2のバリアントActRIIBポリペプチドは、配列番号26又は配列番号27のいずれかに融合され得るが、両方には融合され得ない。天然hG1Fc、天然hG2Fc、天然hG3Fc及び天然hG4Fc間の高度のアミノ酸配列同一性を考慮すると、任意選択のリンカーを用いて又は用いずに、hG1Fc、hG2Fc、hG3Fc又はhG4Fcに結合したロイシンジッパー形成配列(図7参照)は、以下の相補的ロイシンジッパー形成対(配列番号26及び27)で使用され得るFcモノマーを生成することが理解され得る。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号27のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
一部において、本開示は、所望のヘテロマー種の精製を容易にするFcドメイン中の更なる変異と組み合わせた上記の方法による非対称Fc含有ポリペプチド鎖の所望の対合を提供する。一例では、配列番号22及び23に開示されているように、操作されたジスルフィド結合と組み合わされたノブ・イン・ホール対合に基づくFcドメインの相補性、並びに一方のFc含有ポリペプチド鎖中の二つの負に荷電したアミノ酸(アスパラギン酸又はグルタミン酸)及び相補的Fc含有ポリペプチド鎖中の二つの正に荷電したアミノ酸(例えば、アルギニン)の更なる置換(配列番号28~29)が使用される。これらの4つのアミノ酸置換は、等電点又は正味の分子電荷の差に基づいて、異種ポリペプチド混合物からの所望のヘテロマー融合ポリペプチドの選択的精製を容易にする。これらの配列における操作されたアミノ酸置換は、以下に二重下線が引かれており、構築物のActRIIBポリペプチド、ActRIIAポリペプチド、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチドは、配列番号28又は配列番号29のいずれかに融合することができるが、両方に融合することはできない。天然hG1Fc、天然hG2Fc、天然hG3Fc及び天然hG4Fc間の高度のアミノ酸配列同一性を考慮すると、hG2Fc、hG3Fc又はhG4Fcにおける対応する位置でのアミノ酸置換(図7参照)は、以下の相補的hG1Fc対の代わりに使用され得る相補的Fc対を生成することが理解され得る(配列番号28~29)。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含む。いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
別の例は、配列番号22~配列番号23に開示されているように、操作されたジスルフィド結合と組み合わされたノブス・イントゥ・ホール対合に基づくFcドメインの相補性に加えて、一方のFc含有ポリペプチド鎖(配列番号30)の213位におけるヒスチジンからアルギニンへの置換を含む。この置換(Kabat et al.のナンバリングシステムでH435Rと表記されている)は、タンパク質Aに対する親和性の違いに基づいて望ましくないホモ二量体からの所望のヘテロ二量体の分離を容易にする。操作されたアミノ酸置換は二重下線で示され、構築物のActRIIBポリペプチド、ActRIIAポリペプチド、ALK4ポリペプチド又はALK7ポリペプチドは、配列番号30又は配列番号23のいずれかに融合することができるが、両方には融合できない。天然hG1Fc、天然hG2Fc、天然hG3Fc及び天然hG4Fcの間の高度のアミノ酸配列同一性を考えると、hG2Fc、hG3Fc又はhG4Fc(図7参照)における対応する位置でのアミノ酸置換は、配列番号30(下記)及び配列番号23の相補的hG1Fc対の代わりに使用され得る相補的Fc対を生成することが理解され得る。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含む。いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIB融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置138にグルタミン酸、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置217にアスパラギン酸を含む。いくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、アミノ酸位置162にアルギニン、アミノ酸位置179にアルギニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、ActRIIA-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドを含む、ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体ポリペプチドに関し、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号30のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含み、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、配列番号23のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一であるFcドメインを含む。
いくつかの実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置132にシステイン、アミノ酸位置144にトリプトファン、及びアミノ酸位置435にアルギニンを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc融合ポリペプチドFcドメインは、アミノ酸位置127にシステイン、アミノ酸位置144にセリン、アミノ酸位置146にアラニン、及びアミノ酸位置185にバリンを含む。
特定の実施形態では、本開示は、第1のバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチド及び第2のバリアントActRIIB-Fc融合ポリペプチドを含むヘテロ多量体に関し、第1のバリアントActRIIBポリペプチドは、第2のバリアントActRIIBポリペプチドのアミノ酸配列を含まない。いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc:ActRIIB-Fcヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc:ActRIIB-Fcヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)のシグナル伝達を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc:ActRIIB-Fcヘテロ多量体はヘテロ二量体である。
いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82、L79、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、D80、及びF82のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL38N、E50L、E52N、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、G68R、K74E、W78Y、L79F、L79S、L79T、L79W、F82D、F82E、F82L、F82S、F82T、F82Y、N83R、E94K、及びV99Gのいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、L79A、L79D、L79E、L79P、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、D80R及びF82Aからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、L38N、E50L、E52N、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、G68R、K74E、W78Y、L79F、L79S、L79T、L79W、F82D、F82E、F82L、F82S、F82T、F82Y、N83R、E94K及びV99Gからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82、L79、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、D80、及びF82のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、L79A、L79D、L79E、L79P、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、D80R及びF82Aからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL38N、E50L、E52N、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、G68R、K74E、W78Y、L79F、L79S、L79T、L79W、F82D、F82E、F82L、F82S、F82T、F82Y、N83R、E94K、及びV99Gのいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、L38N、E50L、E52N、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、G68R、K74E、W78Y、L79F、L79S、L79T、L79W、F82D、F82E、F82L、F82S、F82T、F82Y、N83R、E94K及びV99Gからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチド及び/又は第2のActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体形成を促進する1又は複数のアミノ酸修飾を含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチド及び/又は第2のActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体形成を阻害する1又は複数のアミノ酸修飾を含む。いくつかの実施形態では、ヘテロ多量体はヘテロ二量体である。
特定の態様では、本開示は、配列番号36のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である第1のActRIIBポリペプチドと、配列番号5のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である第2のActRIIBポリペプチドとを含むヘテロ多量体に関し、第1のActRIIBポリペプチドは、第2のActRIIBポリペプチドのアミノ酸配列を含まない。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の55に対応するアミノ酸位置にグルタミン酸を含む。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の55に対応するアミノ酸位置にグルタミン酸を含まない。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の55に対応するアミノ酸位置にリジンを含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82、L79、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、及びD80のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、L79A、L79D、L79E、L79P、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、D80R及びF82Aからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82、L79、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、D80、及びF82のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、L79A、L79D、L79E、L79P、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、D80R及びF82Aからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチド及び/又は第2のActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体形成を促進する1又は複数のアミノ酸修飾を含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチド及び/又は第2のActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体形成を阻害する1又は複数のアミノ酸修飾を含む。いくつかの実施形態では、ヘテロ多量体はヘテロ二量体である。
特定の態様では、本開示は、配列番号39のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である第1のActRIIBポリペプチドと、配列番号5のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である第2のActRIIBポリペプチドとを含むヘテロ多量体に関し、第1のActRIIBポリペプチドは、第2のActRIIBポリペプチドのアミノ酸配列を含まない。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の82に対応するアミノ酸位置にイソロイシンを含む。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の82に対応するアミノ酸位置にイソロイシン酸を含まない。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の82に対応するアミノ酸位置にフェニルアラニンを含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、及びD80のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、L79A、L79D、L79E、L79P、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、及びD80Rからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、及びD80のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、L79A、L79D、L79E、L79P、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、及びD80Rからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチド及び/又は第2のActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体形成を促進する1又は複数のアミノ酸修飾を含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチド及び/又は第2のActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体形成を阻害する1又は複数のアミノ酸修飾を含む。いくつかの実施形態では、ヘテロ多量体はヘテロ二量体である。
特定の態様では、本開示は、配列番号42のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である第1のActRIIBポリペプチドと、配列番号5のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である第2のActRIIBポリペプチドとを含むヘテロ多量体に関し、第1のActRIIBポリペプチドは、第2のActRIIBポリペプチドのアミノ酸配列を含まない。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の82に対応するアミノ酸位置にリジンを含む。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の82に対応するアミノ酸位置にリジン酸を含まない。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の82に対応するアミノ酸位置にフェニルアラニンを含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、及びD80のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、L79A、L79D、L79E、L79P、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、及びD80Rからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のL79、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、及びD80のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、L79A、L79D、L79E、L79P、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、及びD80Rからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチド及び/又は第2のActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体形成を促進する1又は複数のアミノ酸修飾を含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチド及び/又は第2のActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体形成を阻害する1又は複数のアミノ酸修飾を含む。いくつかの実施形態では、ヘテロ多量体はヘテロ二量体である。
特定の態様では、本開示は、配列番号45のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である第1のActRIIBポリペプチドと、配列番号48のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である第2のActRIIBポリペプチドとを含むヘテロ多量体に関し、第1のActRIIBポリペプチドは、第2のActRIIBポリペプチドのアミノ酸配列を含まない。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の79に対応する酸性アミノ酸位置を含む。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸はアスパラギン酸である。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸はグルタミン酸である。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の79に対応するアミノ酸位置に酸性酸(例えば、アスパラギン酸又はグルタミン酸)を含まない。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の79に対応するアミノ酸位置にロイシンを含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、D80、及びF82のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、L79P、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、D80R及びF82Aからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、D80、及びF82のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、D80R及びF82Aからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチド及び/又は第2のActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体形成を促進する1又は複数のアミノ酸修飾を含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチド及び/又は第2のActRIIBポリペプチドは、ヘテロ多量体形成を阻害する1又は複数のアミノ酸修飾を含む。いくつかの実施形態では、ヘテロ多量体はヘテロ二量体である。
特定の態様では、本開示は、配列番号50のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である第1のActRIIBポリペプチドと、配列番号52のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である第2のActRIIBポリペプチドとを含むヘテロ多量体に関し、第1のActRIIBポリペプチドは、第2のActRIIBポリペプチドのアミノ酸配列を含まない。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の79に対応する酸性アミノ酸位置を含む。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸はアスパラギン酸である。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸はグルタミン酸である。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の79に対応するアミノ酸位置に酸性酸(例えば、アスパラギン酸又はグルタミン酸)を含まない。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2の79に対応するアミノ酸位置にロイシンを含む。いくつかの実施形態では、第1のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、D80、及びF82のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、L79P、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、D80R及びF82Aからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、第2のActRIIBポリペプチドは、配列番号2のF82、A24、K74、R64、P129、P130、E37、R40、D54、R56、W78、D80、及びF82のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1又は複数のアミノ酸置換を含む。いくつかの実施形態では、1又は複数のアミノ酸置換は、A24N、K74A、R64K、R64N、K74A、P129S、P130A、P130R、E37A、R40A、D54A、R56A、K74F、K74I、K74Y、W78A、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80M、D80N、D80R及びF82Aからなる群から選択される。
特定の態様では、本開示は、1又は複数のALK4受容体ポリペプチド(例えば、配列番号84、85、86、87、88、89、92、93、247、249、421、422及びそれらのバリアント)並びに1又は複数のActRIIB受容体ポリペプチド(例えば、配列番号1、2、5、6、12、31、33、34、36、37、39、40、42、43、45、46、48、49、50、51、52、53、276、278、279、332、333、335、336、338、339、341、342、344、345、347、348、350、351、353、354、356、357、385、386、387、388、389、396、398、402、403、406、408、409及びそれらのバリアント)を含むヘテロ多量体に関し、その使用(例えば、心不全の処置を必要とする患者における心不全の処置)を含み、本明細書では一般に「ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体」又は「ActRIIB-ALK4ヘテロ多量体」と呼ばれ、その使用(例えば、心不全の処置を必要とする患者における心不全の処置)を含む。好ましくは、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体は可溶性である[例えば、ヘテロ多量体複合体は、ALK4受容体の可溶性部分(ドメイン)及びActRIIB受容体の可溶性部分(ドメイン)を含む]。一般に、ALK4及びActRIIBの細胞外ドメインは、これらの受容体の可溶性部分に対応する。したがって、いくつかの実施形態では、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体は、ALK4受容体の細胞外ドメイン及びActRIIB受容体の細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。いくつかの実施形態では、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体は、配列番号84、85、86、87、88、89、92、93、247、249、421、及び422のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる少なくとも1つのALK4ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、本開示のActRIIB:ALK4ヘテロ多量体複合体は、配列番号84のアミノ酸24~34、25~34又は26~34のいずれか1つに対応する残基から始まり、配列番号84の101~126、102~126、101~125、101~124、101~121、111~126、111~125、111~124、121~126、121~125、121~124又は124~126の位置で終わるALK4の一部と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%又は100%同一である配列を含むか、本質的にそれからなる少なくとも1つのALK4ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体は、配列番号84に関してアミノ酸34~101と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にこれからなるか、これらからなる少なくとも1つのALK4ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB-ALK4ヘテロ多量体は、配列番号2、5、6、12、31、33、34、36、37、39、40、42、43、45、46、48、49、50、51、52、53、276、278、279、332、333、335、336、338、339、341、342、344、345、347、348、350、351、353、354、356、357、385、386、387、388、389、396、398、402、403、406、408、及び409のいずれか1つのアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にこれからなるか、これらからなる少なくとも1つのActRIIBポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、本開示のActRIIB:ALK4ヘテロ多量体複合体は、配列番号2のアミノ酸20~29、20~24、21~24、22~25、又は21~29のいずれか1つに対応する残基で始まり、109~134、119~134、119~133、129~134、又は129~133の位置で終わるActRIIBの一部と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にそれからなるか、それらからなる少なくとも1つのActRIIBポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体は、配列番号2のアミノ酸29~109と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にこれからなるか、これらからなる、少なくとも1つのActRIIBポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体は、配列番号2のアミノ酸25~131と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にこれからなるか、これらからなる、少なくとも1つのActRIIBポリペプチドを含む。一定の実施形態では、本開示のActRIIB:ALK4ヘテロ多量体複合体は、少なくとも1つのActRIIBポリペプチドを含み、配列番号2のL79に対応する位置は酸性アミノ酸ではない(すなわち、天然に存在しないD若しくはEアミノ酸残基又は人工酸性アミノ酸残基)。本開示のActRIIB:ALK4ヘテロ多量体は、例えば、ヘテロ二量体、ヘテロ三量体、ヘテロ四量体及び更に高次のオリゴマー構造を含む。例えば、ActRII:ALK7オリゴマー構造にも適用され得る図11~13を参照されたい。ある特定の実施形態では、本開示のヘテロ多量体複合体は、ActRIIB:ALK7ヘテロ二量体である。
一定の実施形態では、本開示は、少なくとも1つのALK7-Fc融合ポリペプチド及び少なくとも1つのActRIIB-Fc融合ポリペプチドを含むヘテロ多量体に関する。いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)のシグナル伝達を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ多量体はヘテロ二量体である。
特定の実施形態では、本開示は、少なくとも1つのALK7ポリペプチドを含むヘテロ多量体(その断片、機能的バリアント及び修飾形態を含む)に関する。好ましくは、本明細書に開示される使用のためのALK7ポリペプチド(例えば、ALK7ポリペプチドを含むヘテロ多量体及びその使用)は可溶性である(例えば、ALK7の細胞外ドメイン)。他の実施形態では、本明細書に開示される使用のためのALK7ポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)スーパーファミリーリガンドに結合し、及び/又はその活性(例えば、Smadシグナル伝達の誘導)を阻害する(拮抗する)。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号120、121又は122のアミノ酸21~28(例えば、アミノ酸残基21、22、23、24、25、26、27及び28)のいずれか1つで始まり、配列番号120、121又は122のアミノ酸92~113(例えば、アミノ酸残基92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112及び113)のいずれか1つで終わるアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含むALK7ドメインを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号120、121又は122のアミノ酸28~92と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含むALK7ドメインを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号120、121又は122のアミノ酸21~113と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含むALK7ドメインを含む。いくつかの実施形態では、ALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号120、123、124、125、121、126、122、127、128、129、130、131、132、133又は134のいずれか1つのアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一であるアミノ酸配列を含むALK7ドメインを含む。いくつかの実施形態では、本開示のヘテロ多量体は、配列番号120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、133又は134のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である少なくとも1つのALK7ポリペプチドからなるか、又は本質的になる。
特定の態様では、本開示は、1又は複数のALK7受容体ポリペプチド(例えば、配列番号120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、133、134及びそのバリアント)並びに1又は複数のActRIIB受容体ポリペプチド(例えば、配列番号1、2、5、6、12、31、33、34、36、37、39、40、42、43、45、46、48、49、50、51、52、53、276、278、279、332、333、335、336、338、339、341、342、344、345、347、348、350、351、353、354、356、357、385、386、387、388、389、396、398、402、403、406、408、409及びそれらのバリアント)を含むヘテロ多量体複合体に関し、これらは本明細書では一般に「ActRIIB:ALK7ヘテロ多量体」又は「ActRIIB-ALK7ヘテロ多量体」と呼ばれ、その使用(例えば、心不全の処置を必要とする患者における心不全の処置)を含む。好ましくは、ActRIIB-ALK7ヘテロ多量体は可溶性である[例えば、ヘテロ多量体複合体は、ALK7受容体の可溶性部分(ドメイン)及びActRIIB受容体の可溶性部分(ドメイン)を含む]。一般に、ALK7及びActRIIBの細胞外ドメインは、これらの受容体の可溶性部分に対応する。したがって、いくつかの実施形態では、ActRIIB-ALK7ヘテロ多量体は、ALK7受容体の細胞外ドメイン及びActRIIB受容体の細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB-ALK7ヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIB-ALK7ヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。いくつかの実施形態では、ActRIIB-ALK7ヘテロ多量体は、配列番号120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、133及び134のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる少なくとも1つのALK7ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB-ALK7ヘテロ多量体は、配列番号2、5、6、12、31、33、34、36、37、39、40、42、43、45、46、48、49、50、51、52、53、276、278、279、332、333、335、336、338、339、341、342、344、345、347、348、350、351、353、354、356、357、385、386、387、388、389、396、398、402、403、406、408、及び409のいずれか1つのアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にこれからなるか、これらからなる少なくとも1つのActRIIBポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、本開示のActRIIB-ALK7ヘテロ多量体複合体は、配列番号2のアミノ酸20~29、20~24、21~24、22~25、又は21~29のいずれか1つに対応する残基で始まり、109~134、119~134、119~133、129~134、又は129~133の位置で終わるActRIIBの一部と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にそれからなるか、それらからなる少なくとも1つのActRIIBポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB-ALK7ヘテロ多量体は、配列番号2のアミノ酸29~109と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にこれからなるか、これらからなる、少なくとも1つのActRIIBポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIB-ALK7ヘテロ多量体は、配列番号2のアミノ酸25~131と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にこれからなるか、これらからなる、少なくとも1つのActRIIBポリペプチドを含む。一定の実施形態では、本開示のActRIIB-ALK7ヘテロ多量体複合体は、少なくとも1つのActRIIBポリペプチドを含み、配列番号2のL79に対応する位置は酸性アミノ酸ではない(すなわち、天然に存在しないD若しくはEアミノ酸残基又は人工酸性アミノ酸残基)。本開示のActRIIB-ALK7ヘテロ多量体は、例えば、ヘテロ二量体、ヘテロ三量体、ヘテロ四量体及び更に高次のオリゴマー構造を含む。例えば、ActRII-ALK4及びActRII-ALK7オリゴマー構造の両方に適用することもできる図11~13を参照されたい。ある特定の実施形態では、本開示のヘテロ多量体複合体は、ActRIIB-ALK7ヘテロ二量体である。
特定の態様では、本開示は、1又は複数のALK7受容体ポリペプチド(例えば、配列番号120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、133、134及びそのバリアント)並びに1又は複数のActRIIA受容体ポリペプチド(例えば、配列番号364、366、367、368、369、378、380、381、384及びそのバリアント)を含むヘテロ多量体複合体に関し、これらは本明細書では一般に「ActRIIA:ALK7ヘテロ多量体」又は「ActRIIA-ALK7ヘテロ多量体」と呼ばれ、その使用(例えば、心不全の処置を必要とする患者における心不全の処置)を含む。好ましくは、ActRIIA-ALK7ヘテロ多量体は可溶性である[例えば、ヘテロ多量体複合体は、ALK7受容体の可溶性部分(ドメイン)及びActRIIA受容体の可溶性部分(ドメイン)を含む]。一般に、ALK7及びActRIIAの細胞外ドメインは、これらの受容体の可溶性部分に対応する。したがって、いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK7ヘテロ多量体は、ALK7受容体の細胞外ドメイン及びActRIIA受容体の細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK7ヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK7ヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK7ヘテロ多量体は、配列番号120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、133及び134のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる少なくとも1つのALK7ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK7ヘテロ多量体は、配列番号364、366、367、368、369、378、380、381、384のいずれか1つのアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にこれからなるか、これらからなる少なくとも1つのActRIIAポリペプチドを含む。ある特定の実施形態では、本開示のヘテロ多量体複合体は、ActRIIA-ALK7ヘテロ二量体である。
特定の態様では、本開示は、1又は複数のALK4受容体ポリペプチド(例えば、配列番号84、85、86、87、88、89、92、93、247、249、421、422及びそれらのバリアント)並びに1又は複数のActRIIA受容体ポリペプチド(例えば、配列番号364、366、367、368、369、378、380、381、384及びそのバリアント)を含むヘテロ多量体複合体に関し、これらは本明細書では一般に「ActRIIA:ALK4ヘテロ多量体」又は「ActRIIA-ALK4ヘテロ多量体」と呼ばれ、その使用(例えば、心不全の処置を必要とする患者における心不全の処置)を含む。好ましくは、ActRIIA-ALK4ヘテロ多量体は可溶性である[例えば、ヘテロ多量体複合体は、ALK4受容体の可溶性部分(ドメイン)及びActRIIA受容体の可溶性部分(ドメイン)を含む]。一般に、ALK4及びActRIIAの細胞外ドメインは、これらの受容体の可溶性部分に対応する。したがって、いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK4ヘテロ多量体は、ALK4受容体の細胞外ドメイン及びActRIIA受容体の細胞外ドメインを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK4ヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の活性(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK4ヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK4ヘテロ多量体は、配列番号84、85、86、87、88、89、92、93、247、249、421、及び422のアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、それから本質的になるか、又はそれからなる少なくとも1つのALK4ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、本開示のActRIIA-ALK4ヘテロ多量体複合体は、配列番号84のアミノ酸24~34、25~34又は26~34のいずれか1つに対応する残基から始まり、配列番号84の101~126、102~126、101~125、101~124、101~121、111~126、111~125、111~124、121~126、121~125、121~124又は124~126の位置で終わるALK4の一部と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%又は100%同一である配列を含むか、本質的にそれからなる少なくとも1つのALK4ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK4ヘテロ多量体は、配列番号84に関してアミノ酸34~101と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にこれからなるか、これらからなる少なくとも1つのALK4ポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、ActRIIA-ALK4ヘテロ多量体は、配列番号364、366、367、368、369、378、380、381、384のいずれか1つのアミノ酸配列と少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%95%、97%、98%、99%、又は100%同一である配列を含むか、本質的にこれからなるか、これらからなる少なくとも1つのActRIIAポリペプチドを含む。ある特定の実施形態では、本開示のヘテロ多量体複合体は、ActRIIA-ALK4ヘテロ二量体である。
特定の実施形態では、本開示は、第1のActRIIA-Fc融合ポリペプチド及び第2のActRIIA-Fc融合ポリペプチドを含むヘテロ多量体に関し、第2のバリアントActRIIA-Fc融合ポリペプチドは、第1のポリペプチドに存在するものとは異なる。いくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc:ActRIIA-Fcヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する。いくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc:ActRIIA-Fcヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)のシグナル伝達を阻害する。いくつかの実施形態では、ActRIIA-Fc:ActRIIA-Fcヘテロ多量体はヘテロ二量体である。
II.リンカー
本開示は、例えば、異種部分(例えば、Fc部分)に融合されたものを含む、本明細書に開示される追加のポリペプチドに融合され得るActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチド(例えば、バリアントを含む、ActRIIB、ActRIIA、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)を提供する。これらの実施形態では、ポリペプチド部分(例えば、バリアントを含む、ActRIIB、ActRIIA、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、リンカーによって追加のポリペプチド(例えば、Fcドメイン等の異種部分)に連結される。いくつかの実施形態では、リンカーはグリシン及びセリンリッチリンカーである。いくつかの実施形態では、リンカーは、グリシン(例えば、2~10、2~5、2~4、2~3個のグリシン残基)又はグリシン及びプロリン残基が豊富であり得、例えば、トレオニン/セリン及びグリシンの単一配列又はトレオニン/セリン及び/若しくはグリシンの反復配列、例えばGGG(配列番号261)、GGGG(配列番号262)、TGGGG(配列番号263)、SGGGG(配列番号264)、TGGG(配列番号265)、又はSGGG(配列番号266)シングレット又はリピートを含み得る。限定されないが、Thr、Asn、Pro及びAla等の他の近中性アミノ酸もまた、リンカー配列に使用され得る。いくつかの実施形態では、リンカーは、Gly及びSerを含有するアミノ酸配列の様々な置換を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、10アミノ酸長を超える。更なる実施形態では、リンカーは、少なくとも12、15、20、21、25、30、35、40、45又は50アミノ酸長を有する。いくつかの実施形態では、リンカーは、40、35、30、25、22又は20アミノ酸未満である。いくつかの実施形態では、リンカーは、10~50、10~40、10~30、10~25、10~21、10~15、10、15~25、17~22、20又は21アミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、アミノ酸配列GlyGlyGlyGlySer(GGGGS)(配列番号267)又はその反復(GGGGS)nを含み、n≧2である。特定の実施形態では、n≧3、又はn=3~10である。いくつかの実施形態では、n≧4、又はn=4~10である。いくつかの実施形態では、nは、(GGGGS)nリンカーにおいて4以下である。いくつかの実施形態では、n=4~10、4~9、4~8、4~7、4~6、4~5、5~8、5~7又は5~6である。いくつかの実施形態では、n=3、4、5、6又は7である。特定の実施形態では、n=4である。いくつかの実施形態では、(GGGGS)n配列を含むリンカーは、N末端トレオニンも含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、以下のいずれか1つである。
本開示は、例えば、異種部分(例えば、Fc部分)に融合されたものを含む、本明細書に開示される追加のポリペプチドに融合され得るActRII-ALK4リガンドトラップポリペプチド(例えば、バリアントを含む、ActRIIB、ActRIIA、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)を提供する。これらの実施形態では、ポリペプチド部分(例えば、バリアントを含む、ActRIIB、ActRIIA、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)は、リンカーによって追加のポリペプチド(例えば、Fcドメイン等の異種部分)に連結される。いくつかの実施形態では、リンカーはグリシン及びセリンリッチリンカーである。いくつかの実施形態では、リンカーは、グリシン(例えば、2~10、2~5、2~4、2~3個のグリシン残基)又はグリシン及びプロリン残基が豊富であり得、例えば、トレオニン/セリン及びグリシンの単一配列又はトレオニン/セリン及び/若しくはグリシンの反復配列、例えばGGG(配列番号261)、GGGG(配列番号262)、TGGGG(配列番号263)、SGGGG(配列番号264)、TGGG(配列番号265)、又はSGGG(配列番号266)シングレット又はリピートを含み得る。限定されないが、Thr、Asn、Pro及びAla等の他の近中性アミノ酸もまた、リンカー配列に使用され得る。いくつかの実施形態では、リンカーは、Gly及びSerを含有するアミノ酸配列の様々な置換を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、10アミノ酸長を超える。更なる実施形態では、リンカーは、少なくとも12、15、20、21、25、30、35、40、45又は50アミノ酸長を有する。いくつかの実施形態では、リンカーは、40、35、30、25、22又は20アミノ酸未満である。いくつかの実施形態では、リンカーは、10~50、10~40、10~30、10~25、10~21、10~15、10、15~25、17~22、20又は21アミノ酸長である。いくつかの実施形態では、リンカーは、アミノ酸配列GlyGlyGlyGlySer(GGGGS)(配列番号267)又はその反復(GGGGS)nを含み、n≧2である。特定の実施形態では、n≧3、又はn=3~10である。いくつかの実施形態では、n≧4、又はn=4~10である。いくつかの実施形態では、nは、(GGGGS)nリンカーにおいて4以下である。いくつかの実施形態では、n=4~10、4~9、4~8、4~7、4~6、4~5、5~8、5~7又は5~6である。いくつかの実施形態では、n=3、4、5、6又は7である。特定の実施形態では、n=4である。いくつかの実施形態では、(GGGGS)n配列を含むリンカーは、N末端トレオニンも含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、以下のいずれか1つである。
GGGGSGGGGS(配列番号268)
TGGGGSGGGGS(配列番号269)
TGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号270)
TGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号271)
TGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号272)
TGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号273)or
TGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号274).
TGGGGSGGGGS(配列番号269)
TGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号270)
TGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号271)
TGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号272)
TGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号273)or
TGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号274).
いくつかの実施形態では、リンカーは、TGGGPKSCDK(配列番号275)のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、N末端トレオニンを欠く配列番号268~275のいずれか1つである。いくつかの実施形態では、リンカーは、配列番号273又は274のアミノ酸配列を含まない。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される(例えば、ActRIIB、ActRIIA、ALK4、ALK7、及びフォリスタチン、それらのバリアントを含むポリペプチド)ポリペプチドは、リンカーによって部分に融合されたポリペプチドを含み得る。いくつかの実施形態では、部分は、ポリペプチドの安定性を増加させる。いくつかの実施形態では、その部分は、Fcドメインモノマー、野生型Fcドメイン、アミノ酸置換を有するFcドメイン(例えば、二量体化を減少させる1又は複数の置換)、アルブミン結合ペプチド、フィブロネクチンドメイン及びヒト血清アルブミンからなる群から選択される。適切なペプチドリンカーは当技術分野で公知であり、例えば、グリシン、アラニン、及びセリン等の柔軟なアミノ酸残基を含有するペプチドリンカーが挙げられる。いくつかの実施形態では、リンカーは、GA、GS、GG、GGA、GGS、GGG(配列番号261)、GGGA(配列番号280)、GGGS(配列番号281)、GGGG(配列番号262)、GGGGA(配列番号282)、GGGGS(配列番号267)、GGGGG(配列番号283)、GGAG(配列番号284)、GGSG(配列番号285)、AGGG(配列番号286)、又はSGGG(配列番号266)のモチーフ、例えば複数又は反復モチーフを含み得る。いくつかの実施形態では、リンカーは、GA又はGSのモチーフ、例えばGA、GS、GAGA(配列番号287)、GSGS(配列番号288)、GAGAGA(配列番号289)、GSGSGS(配列番号290)、GAGAGAGA(配列番号291)、GSGSGSGS(配列番号292)、GAGAGAGAGA(配列番号293)、GSGSGSGSGS(配列番号294)、GAGAGAGAGAGA(配列番号295)、及びGSGSGSGSGSGS(配列番号296)を含む2~12個のアミノ酸を含有し得る。いくつかの実施形態では、リンカーは、GGA又はGGSのモチーフ、例えばGGA、GGS、GGAGGA(配列番号297)、GGSGGS(配列番号298)、GGAGGAGGA(配列番号299)、GGSGGSGGS(配列番号300)、GGAGGAGGAGGA(配列番号301)、及びGGSGGSGGSGGS(配列番号302)を含む3~12個のアミノ酸を含むことができる。いくつかの実施形態では、リンカーは、GGAG(配列番号303)、GGSG(配列番号304)、GGAGGGAG(配列番号305)、GGSGGGSG(配列番号306)、GGAGGGAGGGAG(配列番号307)、及びGGSGGGSGGGSG(配列番号308)のモチーフを含む4~12個のアミノ酸を含むことができる。いくつかの実施形態では、リンカーは、GGGGA(配列番号309)又はGGGGS(配列番号267)、例えばGGGGAGGGGAGGGGA(配列番号310)及びGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号311)のモチーフを含むことができる。いくつかの実施形態では、部分(例えば、Fcドメインモノマー、野生型Fcドメイン、アミノ酸置換を有するFcドメイン(例えば、二量体化を減少させる1又は複数の置換)、アルブミン結合ペプチド、フィブロネクチンドメイン、又はヒト血清アルブミン)とポリペプチド(例えば、バリアントを含む、ActRIIB、ActRIIA、ALK4、ALK7、及びフォリスタチンポリペプチド)との間のアミノ酸リンカーは、GGG、GGGA(配列番号280)、GGGG(配列番号262)、GGGAG(配列番号312)、GGGAGG(配列番号313)、又はGGGAGGG(配列番号314)であり得る。
いくつかの実施形態では、リンカーは、グリシン、アラニン、及びセリン以外のアミノ酸、例えばAAAL(配列番号315)、AAAK(配列番号316)、AAAR(配列番号317)、EGKSSGSGSESKST(配列番号318)、GSAGSAAGSGEF(配列番号319)、AEAAAKEAAAKA(配列番号320)、KESGSVSSEQLAQFRSLD(配列番号321)、GENLYFQSGG(配列番号322)、SACYCELS(配列番号323)、RSIAT(配列番号324)、RPACKIPNDLKQKVMNH(配列番号325)、GGSAGGSGSGSSGGSSGASGTGTAGGTGSGSGTGSG(配列番号326)、AAANSSIDLISVPVDSR(配列番号327)、又はGGSGGGSEGGGSEGGGSEGGGSEGGGSEGGGSGGGS(配列番号328)も含み得る。いくつかの実施形態では、リンカーは、EAAAK(配列番号329)のモチーフ、例えば複数又は反復モチーフを含有することができる。いくつかの実施形態では、リンカーは、(XP)n等のプラリンリッチ配列のモチーフ、例えば複数又は反復モチーフを含むことができ、Xは任意のアミノ酸(例えば、A、K、又はE)であり得、nは1~5であり、PAPAP(配列番号330)である。
ペプチドリンカー及び使用されるアミノ酸の長さは、関与する2つのポリペプチド及び最終ポリペプチド融合ポリペプチドに所望される柔軟性の程度に応じて調整することができる。リンカーの長さは、適切なポリペプチド折り畳みを確実にし、凝集体形成を回避するように調整することができる。
H)ポリペプチドバリアント及び修飾
部分的には、本開示は、バリアントポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)であるActRII-ALK4アンタゴニストに関する。本開示のバリアントポリペプチドには、例えば、1又は複数のアミノ酸置換、欠失、付加又はそれらの組み合わせによって産生されるバリアントポリペプチド、並びに1又は複数の翻訳後修飾(例えば、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、及びアシル化が挙げられるが、これらに限定されない)のバリアントが含まれた。1又は複数のアミノ酸修飾を含むバリアントポリペプチドを作製するための方法、特に1又は複数の所望の特性を有するバリアントポリペプチドを作製するための方法は、本明細書に記載されているか、又は当技術分野で周知である。同様に、バリアントポリペプチドが1又は複数の所望の特性(例えば、リガンド結合及び/又はアンタゴニスト活性の変化)を保持又は発現しているかどうかを決定するための様々な方法が本明細書に記載されているか、又は当技術分野で周知である。これらの方法は、本明細書に記載されるように、バリアントポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)を生成するため、並びにそれらの活性(又は他の特性)を検証するために使用することができる。
部分的には、本開示は、バリアントポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)であるActRII-ALK4アンタゴニストに関する。本開示のバリアントポリペプチドには、例えば、1又は複数のアミノ酸置換、欠失、付加又はそれらの組み合わせによって産生されるバリアントポリペプチド、並びに1又は複数の翻訳後修飾(例えば、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、及びアシル化が挙げられるが、これらに限定されない)のバリアントが含まれた。1又は複数のアミノ酸修飾を含むバリアントポリペプチドを作製するための方法、特に1又は複数の所望の特性を有するバリアントポリペプチドを作製するための方法は、本明細書に記載されているか、又は当技術分野で周知である。同様に、バリアントポリペプチドが1又は複数の所望の特性(例えば、リガンド結合及び/又はアンタゴニスト活性の変化)を保持又は発現しているかどうかを決定するための様々な方法が本明細書に記載されているか、又は当技術分野で周知である。これらの方法は、本明細書に記載されるように、バリアントポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)を生成するため、並びにそれらの活性(又は他の特性)を検証するために使用することができる。
上記のように、本開示は、天然に存在するポリペプチドと特定の程度の配列同一性又は類似性を共有するポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)を提供する。2つのアミノ酸配列の同一性パーセントを決定するために、最適な比較目的のために配列を整列させる(例えば、最適なアラインメントのために第1及び第2のアミノ酸又は核酸配列の一方又は両方にギャップを導入することができ、比較目的のために非相同配列を無視することができる)。次いで、対応するアミノ酸位置のアミノ酸残基を比較する。第1の配列中の位置が第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ている場合、分子はその位置で同一である(本明細書で使用される場合、アミノ酸「アイデンティティ」はアミノ酸「相同性」と等価である)。2つの配列間の同一性パーセントは、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及び各ギャップの長さを考慮した、配列によって共有される同一の位置の数の関数である。
配列の比較並びに2つの配列間の同一性及び類似性パーセントの決定は、数学的アルゴリズムを使用して達成することができる(Computational Molecular Biology,Lesk,A.M.,ed.,Oxford University Press,New York,1988;Biocomputing:Informatics and Genome Projects,Smith,D.W.,ed.,Academic Press,New York,1993;Computer Analysis of Sequence Data,Part 1,Griffin,A.M.,and Griffin,H.G.,eds.,Humana Press,New Jersey,1994;Sequence Analysis in Molecular Biology,von Heinje,G.,Academic Press,1987;and Sequence Analysis Primer,Gribskov,M.and Devereux,J.,eds.,M Stockton Press,New York,1991)。
一実施形態では、2つのアミノ酸配列間の同一性パーセントは、GCGソフトウェアパッケージ(http://www.gcg.comで入手可能)のGAPプログラムに組み込まれているNeedleman and Wunsch(J Mol.Biol.(48):444-453(1970))アルゴリズムを使用して決定される。特定の実施形態では、以下のパラメータがGAPプログラムで使用される:Blosum62マトリックス又はPAM250マトリックスのいずれか、及び16、14、12、10、8、6、又は4のギャップ重み及び1、2、3、4、5、又は6の長さ重み。更に別の実施形態では、2つのヌクレオチド配列間の同一性パーセントは、GCGソフトウェアパッケージ(Devereux,J.,et al.,Nucleic Acids Res.12(1):387(1984))(http://www.gcg.comで入手可能)のGAPプログラムを使用して決定される。例示的なパラメータには、NWSgapdnaを使用することが含まれる。CMPマトリックス及び40、50、60、70、又は80のギャップ重み及び1、2、3、4、5、又は6の長さ重み。別段の指定がない限り、2つのアミノ酸配列間の同一性パーセントは、Blosum62マトリックス、10のGAP重み及び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るべきであり、そのようなアルゴリズムが所望の同一性パーセントを計算することができない場合、本明細書に開示される適切な代替物が選択されるべきである。
別の実施形態では、2つのアミノ酸配列間の同一性パーセントは、PAM120重み残基表、ギャップ長ペナルティ12及びギャップペナルティ4を使用して、ALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれているE.Myers 及び W.Miller(CABIOS,4:11-17(1989))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なアラインメントを決定するための別の実施形態は、Brutlag et al.(Comp.App.Biosci.,6:237-245(1990))のアルゴリズムに基づくFASTDBコンピュータプログラムを使用して決定することができる。配列アラインメントでは、クエリ及び対象配列は両方ともアミノ酸配列である。当該全体的配列アラインメントの結果は、同一性パーセントに関して提示される。一実施形態では、アミノ酸配列同一性は、Brutlag et al.(Comp.App.Biosci.,6:237-245(1990))のアルゴリズムに基づくFASTDBコンピュータプログラムを使用して実施される。特定の実施形態では、アミノ酸アラインメントの同一性パーセント及び類似性パーセントを計算するために用いられるパラメータは、Matrix=PAM150、k-tuple=2、Mismatch Penalty=1、Joining Penalty=20、Randomization Group Length=0、Cutoff Score=1、Gap Penalty=5及びGap Size Penalty=0.05を含む。
いくつかの実施形態では、本開示は、治療有効性又は安定性(例えば、貯蔵寿命及びインビボでのタンパク質分解に対する耐性)を増強する等の目的のために、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の構造を修飾することによって機能的バリアントポリペプチドを作製することを企図している。バリアントは、アミノ酸置換、欠失、付加、又はそれらの組み合わせによって産生され得る。例えば、ロイシンのイソロイシン若しくはバリンによる単離された置換、アスパラギン酸のグルタミン酸による置換、トレオニンのセリンによる置換、又はアミノ酸の構造的に関連するアミノ酸(例えば、保存的変異)による同様の置換は、得られる分子の生物学的活性に大きな影響を及ぼさないと予想することが合理的である。保存的置換は、それらの側鎖に関連するアミノ酸のファミリー内で起こる置換である。本開示のポリペプチドのアミノ酸配列の変化が機能的ホモログをもたらすかどうかは、野生型ポリペプチド、又は例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6及びBMP10を含む1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合するのと同様の様式で、細胞における応答を生成するためにバリアントポリペプチドの能力を評価することによって容易に決定することができる。
一定の実施形態では、本開示は、ポリペプチドのグリコシル化を変化させるためのポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の特異的突然変異を企図する。そのような突然変異は、O結合型又はN結合型グリコシル化部位等の1又は複数のグリコシル化部位を導入又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-トレオニン又はアスパラギン-X-セリン(「X」は任意のアミノ酸である)を含む。変化はまた、ポリペプチドの配列(O結合型グリコシル化部位について)への1又は複数のセリン又はトレオニン残基の付加又は置換によって行われ得る。グリコシル化認識部位の第1又は第3のアミノ酸位置の一方又は両方における様々なアミノ酸置換又は欠失(及び/又は第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もたらす。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、グリコシドのポリペプチドへの化学的又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モードに応じて、(1又は複数の)糖は、(a)アルギニン及びヒスチジン;(b)遊離カルボキシル基;(c)システイン等の遊離スルフヒドリル基;(d)セリン、トレオニン又はヒドロキシプロリン等の遊離ヒドロキシル基;(e)例えばフェニルアラニン、チロシン又はトリプトファンの芳香族残基;又は(f)グルタミンのアミド基に結合され得る。ポリペプチド上に存在する1又は複数の炭水化物部分の除去は、化学的及び/又は酵素的に達成され得る。化学的脱グリコシル化は、例えば、化合物トリフルオロメタンスルホン酸又は等価な化合物へのポリペプチドの曝露を含み得る。この処理は、アミノ酸配列を無傷のままにしながら、連結糖(N-アセチルグルコサミン又はN-アセチルガラクトサミン)を除くほとんど又は全ての糖の切断をもたらす。ポリペプチド上の炭水化物部分の酵素的切断は、Thotakura et al.[Meth.Enzymol.(1987)138:350]によって記載されているような様々なエンドグリコシダーゼ及びエキソグリコシダーゼの使用によって達成することができる。ポリペプチドの配列は、哺乳動物、酵母、昆虫、及び植物細胞は全て、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、使用される発現系の種類に応じて、必要に応じて調整され得る。一般に、ヒトで使用するための本開示のポリペプチドは、適切なグリコシル化を提供する哺乳動物細胞株、例えばHEK293又はCHO細胞株で発現され得るが、他の哺乳動物発現細胞株も同様に有用であると予想される。いくつかの実施形態では、本開示のポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)は、グリコシル化されており、CHO細胞中のポリペプチドから得ることができるグリコシル化パターンを有する。
本開示は更に、変異体、特にポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)のコンビナトリアル変異体のセット並びにトランケーション変異体を作製する方法を企図する。コンビナトリアル変異体のプールは、機能的に活性な(例えばActRII-ALK4リガンド結合)配列を同定するのに特に有用である。そのような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、変化した薬物動態又は変化したリガンド結合等の変化した特性を有するポリペプチドバリアントを生成することであり得る。様々なスクリーニングアッセイを以下に提供し、そのようなアッセイを使用してバリアントを評価することができる。例えば、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)バリアント、ホモ多量体、及びそれを含むヘテロ多量体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に結合する能力、ActRII及び/又はALK4ポリペプチドへのActRII-ALK4リガンドの結合を防ぐ能力、並びにそのヘテロ多量体のホモ多量体、及び/又はActRII-ALK4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。
そのホモ多量体及びヘテロ多量体、又はそのバリアントを含むポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の活性も、細胞ベース又はインビボアッセイで試験することができる。例えば、心不全の病因に関与する遺伝子の発現に対する、そのホモ多量体及びヘテロ多量体、又はそのバリアントを含むポリペプチドの効果を評価した。これは、必要に応じて、1又は複数の組換えリガンドタンパク質(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)の存在下で行われてもよく、細胞は、ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)r、及び場合によりActRII-ALK4リガンドを産生するようにトランスフェクトされてもよい。同様に、そのホモ多量体及びヘテロ多量体、又はそのバリアントを含むポリペプチドをマウス又は他の動物に投与することができ、心不全の病因に対する影響を、当技術分野で認識されている方法を使用して評価することができる。同様に、ポリペプチド(そのホモ多量体及びヘテロ多量体を含む)又はそのバリアントの活性を、例えば、本明細書に記載のアッセイ及び当技術分野の一般知識のアッセイによって、これらの細胞の成長に対する任意の効果について、血球前駆細胞において試験することができる。SMAD応答性レポーター遺伝子が、下流のシグナル伝達に対する影響をモニターするためにそのような細胞株において使用される場合がある。
ある特定の態様において、本開示のポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)は、そのヘテロ多量体又はホモ多量体を含めて、1つ又はそれを超えるActRII-ALK4リガンドに結合する。いくつかの実施形態では、本開示のヘテロ多量体又はそのホモ多量体を含むポリペプチドは、少なくとも1x10-7MのKDで1又は複数のActRII-ALK4リガンドに結合する。いくつかの実施形態では、1又は複数のActRII-ALK4リガンドは、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、及びBMP10からなる群から選択される。
特定の態様では、本開示の、そのヘテロ多量体又はホモ多量体を含むポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)は、1又は複数のActRII-ALK4ファミリーリガンドを阻害する。いくつかの実施形態では、本開示のヘテロ多量体又はそのホモ多量体を含むポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンドのシグナル伝達を阻害する。いくつかの実施形態では、本開示のヘテロ多量体又はそのホモ多量体を含むポリペプチドは、1又は複数のActRII-ALK4リガンドのSmadシグナル伝達を阻害する。いくつかの実施形態では、本開示のヘテロ多量体又はそのホモ多量体を含むポリペプチドは、細胞ベースのアッセイにおいて1又は複数のActRII-ALK4リガンドのシグナル伝達を阻害する。いくつかの実施形態では、本開示のヘテロ多量体又はそのホモ多量体を含むポリペプチドは、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、及びBMP10からなる群から選択される1又は複数のActRII-ALK4リガンドを阻害する。
そのホモ多量体及びヘテロ多量体を含む、参照ポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)と比較して増加した選択性又は一般に増加した効力を有する組合せ由来バリアントを作製することができる。そのようなバリアントは、組換えDNA構築物から発現される場合、遺伝子治療プロトコルに使用することができる。同様に、突然変異誘発は、そのホモ多量体及びヘテロ多量体を含む、対応する未修飾ポリペプチドとは劇的に異なる細胞内半減期を有するバリアントを生じ得る。例えば、変化したタンパク質は、未修飾ポリペプチドの破壊又は他の不活性化をもたらすタンパク質分解又は他の細胞プロセスに対して、より安定又はより不安定にすることができる。そのようなバリアント、及びそれらをコードする遺伝子は、ポリペプチドの半減期を調節することによってポリペプチド複合体レベルを変化させるために利用することができる。例えば、短い半減期は、より一過性の生物学的効果を生じさせ得、誘導性発現系の一部である場合、細胞内の組換えポリペプチド複合体レベルのより厳密な制御を可能にし得る。Fc融合タンパク質では、そのホモ多量体及びヘテロ多量体を含むポリペプチドの半減期を変化させるために、リンカー(存在する場合)及び/又はFc部分に変異を作製することができる。
コンビナトリアルライブラリーは、それぞれがそのホモ多量体及びヘテロ多量体を含むポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の少なくとも一部を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を、潜在的なActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンをコードする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、あるいはより大きな融合タンパク質(例えば、ファージディスプレイの場合)のセットとして発現可能であるように、遺伝子配列に酵素的に連結することができる。
潜在的なホモログのライブラリーを縮重オリゴヌクレオチド配列から作製することができる多くの方法がある。縮重遺伝子配列の化学合成は、自動DNA合成装置で行うことができ、次いで、合成遺伝子を発現のための適切なベクターに連結することができる。縮重オリゴヌクレオチドの合成は当技術分野で周知である[Narang,SA(1983)Tetrahedron 39:3;Itakura et al.(1981)Recombinant DNA,Proc.3rd Cleveland Sympos.Macromolecules,ed.AG Walton,Amsterdam:Elsevier pp273-289;Itakura et al.(1984)Annu.Rev.Biochem.53:323;Itakura et al.(1984)Science 198:1056;and Ike et al.(1983)Nucleic Acid Res.11:477]。そのような技術は、他のタンパク質の指向性進化において使用されてきた[Scott et al.,(1990)Science 249:386-390;Roberts et al.(1992)Proc Natl Acad Sci USA 89:2429-2433;Devlin et al.(1990)Science 249:404-406;Cwirla et al.,(1990)Proc Natl Acad Sci USA 87:6378-6382;並びに米国特許第5,223,409号、第5,198,346号、及び第5,096,815号]。
あるいは、他の形態の突然変異誘発を利用して、コンビナトリアルライブラリーを生成することができる。例えば、本開示のホモ多量体及びヘテロ多量体を含むポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)は、例えば、アラニンスキャニング突然変異誘発[Ruf et al.(1994)Biochemistry 33:1565-1572;Wang et al.(1994)J.Biol.Chem.269:3095-3099;Balint et al.(1993)Gene 137:109-118;Grodberg et al.(1993)Eur.J.Biochem.218:597-601;Nagashima et al.(1993)J.Biol.Chem.268:2888-2892;Lowman et al.(1991)Biochemistry 30:10832-10838;and Cunningham et al.(1989)Science 244:1081-1085]を用いたスクリーニング、リンカースキャニング突然変異誘発[Gustin et al.(1993)Virology 193:653-660;and Brown et al.(1992)Mol.Cell Biol.12:2644-2652;McKnight et al.(1982)Science 232:316]、飽和突然変異誘発[Meyers et al.,(1986)Science 232:613];PCR突然変異誘発[Leung et al.(1989)Method Cell Mol Biol 1:11-19];又は、化学的突然変異誘発を含むランダム突然変異誘発[Miller et al.(1992)A Short Course in Bacterial Genetics,CSHL Press,Cold Spring Harbor,NY;and Greener et al.(1994)Strategies in Mol Biol 7:32-34]を使用するスクリーニングによってライブラリーから生成及び単離することができる。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突然変異誘発は、そのホモ多量体及びヘテロ多量体を含む切断型(生物活性)形態のポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)を同定するための魅力的な方法である。
点突然変異及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の、そして更に言えば、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の広範囲の技術が当技術分野で公知である。そのような技術は、一般に、そのホモ多量体及びヘテロ多量体を含むポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)のコンビナトリアル突然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適合可能である。大きな遺伝子ライブラリーをスクリーニングするための最も広く使用されている技術は、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にクローニングし、適切な細胞を得られたベクターのライブラリーで形質転換し、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容易にする条件下でコンビナトリアル遺伝子を発現させることを含む。好ましいアッセイには、リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)結合アッセイ及び/又はリガンド媒介性細胞シグナル伝達アッセイが含まれる。
当業者によって認識されるように、本明細書中に記載されるほとんどの記載された突然変異、改変体又は改変は、核酸レベルで、又はいくつかの場合には翻訳後修飾又は化学合成によって行われ得る。そのような技術は当技術分野で周知であり、そのいくつかは本明細書に記載されている。部分的には、本開示は、本明細書に記載される方法及び使用の範囲内で他のバリアントポリペプチドを生成及び使用するための指針として使用することができる、そのホモ多量体及びヘテロ多量体を含むポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の機能的に活性な部分(断片)及びバリアントを同定する。
一定の実施形態では、本開示のホモ多量体及びヘテロ多量体を含むポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の機能的に活性な断片は、本明細書に開示されるポリペプチドをコードする核酸の対応する断片から組換え生産されたポリペプチドをスクリーニングすることによって得ることができる。更に、断片は、従来のMerrifield固相f-Moc又はt-Boc化学等の当技術分野で公知の技術を使用して化学的に合成することができる。断片は、ActRII及び/又はALK4受容体及び/又は1又は複数のリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)のアンタゴニスト(阻害剤)として機能することができるペプチジル断片を同定するために(組換え又は化学合成によって)産生され、試験され得る。
一定の実施形態では、本開示のホモ多量体及びヘテロ多量体又はそのバリアントを含むポリペプチド(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)は、ポリペプチド中に天然に存在する任意のものに加えて、翻訳後修飾を更に含み得る。そのような修飾には、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、及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、そのホモ多量体及びヘテロ多量体を含むポリペプチドは、ポリエチレングリコール、脂質、多糖又は単糖、及びホスファート等の非アミノ酸要素を含み得る。ポリペプチドの機能性に対するそのような非アミノ酸要素の効果は、他のポリペプチドバリアントについて本明細書に記載されるように試験され得る。本開示のポリペプチドが、ポリペプチドの新生形態を切断することによって細胞内で産生される場合、翻訳後プロセシングもまた、タンパク質の正しい折り畳み及び/又は機能にとって重要であり得る。異なる細胞(例えば、CHO、HeLa、MDCK、293、WI38、NIH-3T3又はHEK293)は、そのような翻訳後活性のための特異的な細胞機構及び特徴的な機構を有し、ポリペプチドの正しい修飾及びプロセシングを確実にするように選択され得る。
I)核酸及び製造方法
特定の態様では、本開示は、例えばActRIIB、ActRIIA、ALK4、若しくはALK7ポリペプチド(例えば、可溶性ActRIIB、ActRIIA、ALK4、又はALK7ポリペプチド)、又はフォリスタチンポリペプチド、並びに本明細書に開示されるバリアントのいずれかを含む、本明細書に開示されるポリペプチドのいずれかをコードする単離された及び/又は組換え核酸を提供する。例えば、配列番号4は天然に存在するActRIIB前駆体ポリペプチドをコードし、配列番号3は可溶性ActRIIBポリペプチドをコードする。対象核酸は、一本鎖又は二本鎖であり得る。そのような核酸は、DNA又はRNA分子であり得る。これらの核酸は、例えば、ActRIIB、ActRIIA、ALK4、若しくはALK7ポリペプチドを作製する方法で、又は直接治療薬(例えば、遺伝子治療アプローチにおいて)として使用され得る。
特定の態様では、本開示は、例えばActRIIB、ActRIIA、ALK4、若しくはALK7ポリペプチド(例えば、可溶性ActRIIB、ActRIIA、ALK4、又はALK7ポリペプチド)、又はフォリスタチンポリペプチド、並びに本明細書に開示されるバリアントのいずれかを含む、本明細書に開示されるポリペプチドのいずれかをコードする単離された及び/又は組換え核酸を提供する。例えば、配列番号4は天然に存在するActRIIB前駆体ポリペプチドをコードし、配列番号3は可溶性ActRIIBポリペプチドをコードする。対象核酸は、一本鎖又は二本鎖であり得る。そのような核酸は、DNA又はRNA分子であり得る。これらの核酸は、例えば、ActRIIB、ActRIIA、ALK4、若しくはALK7ポリペプチドを作製する方法で、又は直接治療薬(例えば、遺伝子治療アプローチにおいて)として使用され得る。
特定の態様では、本開示は、本明細書に記載のActRIIB、ActRIIA、ALK4、ALK7、又は(1又は複数の)フォリスタチンポリペプチドの1又は複数のコード配列を含む単離及び/又は組換え核酸に関する。例えば、いくつかの実施形態では、本開示は、配列番号3、4、10、32、35、38、41、44、47、221、222、223、224、233、234、235、236、237、238、239、240、243、248、250、251、252、255、277、331、334、337、340、343、346、349、352、355、369、370、382、397、407、423、及び424のいずれか1つに対応する核酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸に関する。いくつかの実施形態では、本開示の単離及び/又は組換えポリヌクレオチド配列は、本明細書に記載のコード配列に作動可能に連結されたプロモーター配列を含む(例えば、配列番号3、4、10、32、35、38、41、44、47、221、222、223、224、233、234、235、236、237、238、239、240、243、248、250、251、252、255、277、331、334、337、340、343、346、349、352、355、369、370、382、397、407、423及び424のいずれか1つに対応する核酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である核酸)。いくつかの実施形態では、本開示は、本明細書に記載の単離された核酸及び/又は組換え核酸(例えば、配列番号3、4、10、32、35、38、41、44、47、221、222、223、224、233、234、235、236、237、238、239、240、243、248、250、251、252、255、277、331、334、337、340、343、346、349、352、355、369、370、382、397、407、423及び424のいずれか1つに対応する核酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である核酸)を含むベクターに関する。いくつかの実施形態では、本開示は、本明細書に記載の単離された及び/又は組換えポリヌクレオチド配列(例えば、配列番号3、4、10、32、35、38、41、44、47、221、222、223、224、233、234、235、236、237、238、239、240、243、248、250、251、252、255、277、331、334、337、340、343、346、349、352、355、369、370、382、397、407、423及び424のいずれか1つに対応する核酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である核酸)を含む細胞に関する。いくつかの実施形態では、細胞はCHO細胞である。いくつかの実施形態では、細胞はCOS細胞である。
一定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIB(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)、ALK4又はALK7ポリペプチドをコードする核酸は、配列番号3、4、10、32、35、38、41、44、47、221、222、223、224、233、234、235、236、237、238、239、240、243、248、250、251、252、255、277、331、334、337、340、343、346、349、352、355、369、370、382、397、407、423及び424のいずれか1つのバリアントである核酸を含むと理解される。バリアントヌクレオチド配列は、対立遺伝子バリアントを含む1又は複数のヌクレオチド置換、付加、又は欠失によって異なる配列を含み、したがって、配列番号3、4、10、32、35、38、41、44、47、221、222、223、224、233、234、235、236、237、238、239、240、243、248、250、251、252、255、277、331、334、337、340、343、346、349、352、355、369、370、382、397、407、423、及び424のいずれか1つで指定されたヌクレオチド配列とは異なるコード配列を含む。
一定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIB(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)、ALK4、又はALK7ポリペプチドは、配列番号3、4、10、32、35、38、41、44、47、221、222、223、224、233、234、235、236、237、238、239、240、243、248、250、251、252、255、277、331、334、337、340、343、346、349、352、355、369、370、382、397、407、423、及び424のいずれか1つと少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号3と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号4と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号10と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号32と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号35と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号38と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号41と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号44と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号47と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。
特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号277と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号331と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号334と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号337と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号340と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号343と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号346と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号349と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号352と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号355と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号382と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号397と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIBポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号407と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。
特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIAポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号369と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のバリアントActRIIAポリペプチド(又はそのホモ多量体若しくはヘテロ多量体)は、配列番号370と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。
特定の実施形態では、本開示のALK4ポリペプチドは、配列番号221と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK4ポリペプチドは、配列番号222と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK4ポリペプチドは、配列番号223と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK4ポリペプチドは、配列番号224と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK4ポリペプチドは、配列番号423と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK4ポリペプチドは、配列番号424と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。
特定の実施形態では、本開示のALK7ポリペプチドは、配列番号233と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK7ポリペプチドは、配列番号234と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK7ポリペプチドは、配列番号235と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK7ポリペプチドは、配列番号236と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK7ポリペプチドは、配列番号237と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK7ポリペプチドは、配列番号238と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK7ポリペプチドは、配列番号239と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK7ポリペプチドは、配列番号240と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。
特定の実施形態では、本開示のALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号243と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号248と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号250と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号251と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK4-Fc融合ポリペプチドは、配列番号252と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。特定の実施形態では、本開示のALK7-Fc融合ポリペプチドは、配列番号255と少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、又は100%同一である単離された及び/又は組換え核酸配列によってコードされる。
特定の態様では、バリアントActRIIBポリペプチドをコードする対象核酸は、配列番号3のバリアントである核酸を含むと更に理解される。バリアントヌクレオチド配列は、対立遺伝子バリアント等の1又は複数のヌクレオチド置換、付加又は欠失によって異なる配列を含み、したがって、配列番号4で指定されたコード配列のヌクレオチド配列とは異なるコード配列を含む。
ある特定の実施形態では、本開示は、配列番号3と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%同一である単離された核酸配列又は組換え核酸配列を提供する。当業者は、配列番号3に相補的な核酸配列、及び配列番号3のバリアントも本開示の範囲内であることを理解するであろう。更なる実施形態では、本開示の核酸配列は、単離され、組換えされ、及び/又は異種ヌクレオチド配列と融合され得るか、又はDNAライブラリー中にあり得る。
他の実施形態では、本開示の核酸はまた、高度にストリンジェントな条件下で、本開示のホモマー若しくはヘテロマー形態のActRIIB若しくはActRIIAポリペプチド、ALK4若しくはALK7ポリペプチド、又は本開示のフォリスタチンポリペプチド、補体配列若しくはその断片をコードする核酸にハイブリダイズするヌクレオチド配列を含む。上述のように、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条件を変えることができることを容易に理解するであろう。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条件を変えることができることを容易に理解するであろう。例えば、約45℃で6.0x塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)でハイブリダイゼーションを行った後、50℃で2.0xSSCの洗浄を行うことができる。例えば、洗浄工程における塩濃度は、50℃で約2.0xSSCの低ストリンジェンシーから50℃で約0.2xSSCの高ストリンジェンシーから選択することができる。更に、洗浄工程の温度は、室温の約22℃の低ストリンジェンシー条件から約65℃の高ストリンジェンシー条件に上昇させることができる。温度及び塩の両方を変化させてもよく、又は他の変数を変化させながら温度又は塩濃度を一定に保持してもよい。一実施形態では、本開示は、室温で6xSSCの低ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズし、続いて室温で2xSSCで洗浄する核酸を提供する。
遺伝暗号の縮重のために本開示に記載の核酸とは異なる単離された核酸も本開示の範囲内である。例えば、多数のアミノ酸は、2つ以上のトリプレットによって指定される。同じアミノ酸又は同義語(例えば、CAU及びCACはヒスチジンの同義語である)を指定するコドンは、ポリペプチドのアミノ酸配列に影響を及ぼさない「サイレント」突然変異をもたらし得る。しかしながら、対象ポリペプチドのアミノ酸配列の変化をもたらすDNA配列多型が哺乳動物細胞の間に存在することが予想される。当業者は、特定のポリペプチドをコードする核酸の1又は複数のヌクレオチドにおけるこれらの変異(ヌクレオチドの約3~5%まで)が、天然の対立遺伝子変異に起因して所与の種の個体間に存在し得ることを理解するであろう。そのようなヌクレオチド変異及び結果として生じるアミノ酸多型のいずれか及び全ては、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、発現構築物中の1つ又はそれを超える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、発現に使用される宿主細胞に適している。様々な宿主細胞について、多数の種類の適切な発現ベクター及び適切な調節配列が当技術分野で公知である。典型的には、当該1又は複数の調節ヌクレオチド配列は、プロモーター配列、リーダー又はシグナル配列、リボソーム結合部位、転写開始及び終結配列、翻訳開始及び終結配列、並びにエンハンサー又は活性化因子配列を含み得るが、これらに限定されない。当技術分野で公知の構成的プロモーター又は誘導性プロモーターが本開示によって企図される。プロモーターは、天然に存在するプロモーター、又は2つ以上のプロモーターの要素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、プラスミド等のエピソーム上の細胞に存在してもよく、又は発現構築物は染色体に挿入されてもよい。一実施形態では、発現ベクターは、形質転換宿主細胞の選択を可能にする選択マーカー遺伝子を含む。選択マーカー遺伝子は当技術分野で周知であり、使用される宿主細胞によって異なる。
特定の態様では、主題の核酸は、少なくとも1つの調節配列に作動可能に連結された、本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)をコードするヌクレオチド配列を含む発現ベクターで提供される。調節配列は当技術分野で認識されており、本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の発現を指示するように選択される。したがって、調節配列という用語は、プロモーター、エンハンサー、及び他の発現制御エレメントを含む。例示的な調節配列は、Goeddel;Gene Expression Technology:Methods in Enzymology,Academic Press,San Diego,CA(1990)に記載される。例えば、DNA配列に作動可能に連結された場合にDNA配列の発現を制御する多種多様な発現制御配列のいずれかをこれらのベクターにおいて使用して、本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)をコードするDNA配列を発現させることができる。そのような有用な発現制御配列には、例えば、SV40の初期及び後期プロモーター、tetプロモーター、アデノウイルス又はサイトメガロウイルス前初期プロモーター、RSVプロモーター、lac系、trp系、TAC又はTRC系、発現がT7 RNAポリメラーゼによって指示されるT7プロモーター、ファージラムダの主要なオペレーター及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又は他の解糖酵素のプロモーター、酸性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ポリヘドロンプロモーター、及び原核細胞又は真核細胞又はそれらのウイルスの遺伝子の発現を制御することが知られている他の配列、並びにそれらの様々な組み合わせが含まれる。発現ベクターの設計は、形質転換される宿主細胞の選択及び/又は発現されることが望まれるポリペプチドの種類等の要因に依存し得ることを理解されるべきである。更に、ベクターのコピー数、そのコピー数を制御する能力、及び抗生物質マーカー等のベクターによってコードされる任意の他のポリペプチドの発現も考慮されるべきである。
本開示の組換え核酸は、クローン化遺伝子又はその一部を、原核細胞、真核細胞(酵母、鳥類、昆虫又は哺乳動物)又はその両方での発現に適したベクターに連結することによって産生することができる。組換えバリアントActRIIBポリペプチドを産生するための発現ビヒクルには、プラスミド及び他のベクターが含まれる。例えば、適切なベクターには、大腸菌等の原核細胞での発現のためのpBR322由来プラスミド、pEMBL由来プラスミド、pEX由来プラスミド、pBTac由来プラスミド及びpUC由来プラスミドのタイプのプラスミドが含まれる。
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増殖を促進するための原核生物配列、及び真核細胞において発現される1又は複数の真核生物転写単位の両方を含有する。pcDNAI/amp、pcDNAI/neo、pRc/CMV、pSV2gpt、pSV2neo、pSV2-dhfr、pTk2、pRSVneo、pMSG、pSVT7、pko-neo及び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した哺乳動物発現ベクターの例である。これらのベクターのいくつかは、原核細胞及び真核細胞の両方における複製及び薬物耐性選択を促進するために、pBR322等の細菌プラスミド由来の配列で改変される。あるいは、ウシパピローマウイルス(BPV-1)又はエプスタイン・バー・ウイルス(pHEBo、pREP由来及びp205)等のウイルスの誘導体を、真核細胞におけるポリペプチドの一過性発現のために使用することができる。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すことができる。プラスミドの調製及び宿主生物の形質転換に使用される様々な方法は、当技術分野で周知である。原核細胞及び真核細胞の両方のための他の適切な発現系、並びに一般的な組換え手順については、Molecular Cloning A Laboratory Manual,2nd Ed.,ed.by Sambrook,Fritsch and Maniatis(Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)Chapters 16 and 17を参照されたい。いくつかの例では、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。そのようなバキュロウイルス発現系の例としては、pVL由来ベクター(例えば、pVL1392、pVL1393及びpVL941)、pAcUW由来ベクター(pAcUW1等)、及びpBlueBac由来ベクター(pBlueBac IIIを含有するβ-gal等)が挙げられる。
1つの実施形態では、ベクター、例えば、Pcmv-Scriptベクター(Stratagene,La Jolla,Calif.)、pcDNA4ベクター(Invitrogen,Carlsbad,Calif.)及びpCI-neoベクター(Promega,Madison,Wisc.)等が、CHO細胞における本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の産生のために設計されるであろう。明らかなように、対象遺伝子構築物は、培養で増殖させた細胞において本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の発現を引き起こすために、例えば精製のための1又は複数の融合ポリペプチドを含むポリペプチドを産生するために使用することができる。
特定の実施形態では、本開示は、本明細書に記載の本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)並びにそれを含むホモ多量体及びヘテロ多量体を作製する方法に関する。そのような方法は、本明細書に開示される核酸のいずれかを適切な細胞(例えば、CHO細胞又はCOS細胞)で発現させることを含み得る。そのような方法は、a)本開示の可溶性ポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の発現に適した条件下で細胞を培養することを含み得、当該細胞は、本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の発現構築物を含む。いくつかの実施形態では、方法は、本開示の発現ポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)を回収することを更に含む。本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)は、細胞培養物からタンパク質を得るための周知の技術のいずれかを使用して、粗、部分精製又は高度に精製された画分として回収することができる。
本開示はまた、本開示の1又は複数のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)のコード配列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関する。宿主細胞は、任意の原核細胞又は真核細胞であり得る。例えば、本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)は、大腸菌等の細菌細胞、昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス発現系の使用)、酵母又は哺乳動物細胞で発現され得る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公知である。
したがって、本開示は更に、本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)を産生する方法に関する。例えば、本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)をコードする発現ベクターでトランスフェクトした宿主細胞を、本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の発現が起こることを可能にする適切な条件下で培養することができる。本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)は、細胞とポリペプチドを含有する培地との混合物から分泌及び単離され得る。あるいは、本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)を細胞質又は膜画分に保持し、細胞を回収し、溶解し、タンパク質を単離してもよい。細胞培養物は、宿主細胞、培地及び他の副生成物を含む。細胞培養に適した培地は、当技術分野で周知である。本開示の主題ポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)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、及び本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の特定のエピトープに特異的な抗体による免疫親和性精製を含む、ポリペプチドを精製するための当技術分野で公知の技術を使用して、細胞培養培地、宿主細胞、又はその両方から単離することができる。一実施形態では、本開示のポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)は、精製を容易にするドメインを含む融合ポリペプチドである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法に従って使用されるActRIIポリペプチド、ALK4ポリペプチド、ALK7ポリペプチド、及びActRIIB-ALK4、ActRIIB-ALK7、ActRIIA-ALK4、及びActRIIA-ALK7ヘテロ多量体は、単離されたポリペプチドである。本明細書で使用される場合、単離されたタンパク質又はポリペプチドは、その天然環境の成分から分離されたものである。いくつかの実施形態では、本開示のポリペプチドは、例えば電気泳動(例えば、SDS-PAGE、等電点電気泳動(IEF)、キャピラリー電気泳動)又はクロマトグラフィー(例えば、イオン交換又は逆相HPLC)によって決定される場合、純度95%、96%、97%、98%又は99%超まで精製される。純度を評価するための方法は、当技術分野で周知である[例えば、Flatman et al.,(2007)J.Chromatogr.B 848:79-87を参照されたい]。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法に従って使用されるActRIIポリペプチド、ALK4ポリペプチド、及びActRIIB-ALK4ヘテロ多量体は、組換えポリペプチドである。
一定の実施形態では、本開示のActRIIB又はActRIIAポリペプチドを、当技術分野で公知の様々な技術によって産生することができる。例えば、そのようなActRIIB又はActRIIAポリペプチドは、Bodansky,M.Principles of Peptide Synthesis,Springer Verlag,Berlin(1993)and Grant G.A.(ed.),Synthetic Peptides:A User’s Guide,W.H.Freeman and Company,New York(1992)に記載されているもの等の標準的なタンパク質化学技術を使用して合成することができる。更に、自動ペプチド合成装置が市販されている(例えば、Advanced ChemTech Model 396;Milligen/Biosearch 9600)。あるいは、ActRIIB又はActRIIAポリペプチド、その断片又はバリアントは、当技術分野で周知のように、様々な発現系(例えば、大腸菌、チャイニーズハムスター卵巣細胞、COS細胞、バキュロウイルス)を使用して組換え生産され得る(上記も参照)。更なる実施形態では、ActRIIB又はActRIIAポリペプチドは、例えばプロテアーゼ、例えばトリプシン、サーモリシン、キモトリプシン、ペプシン、又は対の塩基性アミノ酸変換酵素(PACE)を使用することによって、天然に存在する又は組換え生産された全長ActRIIB又はActRIIAポリペプチドの消化によって生産され得る。コンピュータ分析(市販のソフトウェアを使用して、例えばMacVector,Omega,PCGene,Molecular Simulation,Inc.)を使用して、タンパク質分解切断部位を同定することができる。あるいは、そのようなActRIIB又はActRIIAポリペプチドは、天然に存在するか、又は組換え生産された完全長ActRIIB又はActRIIAポリペプチド、例えば当該技術分野で知られている標準的な技術から、例えば化学的切断(例えば、臭化シアン、ヒドロキシルアミン)によって生産され得る。
別の実施形態では、本開示の組換えポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)の所望の部分のN末端におけるポリ-(His)/エンテロキナーゼ切断部位配列等の精製リーダー配列をコードする融合遺伝子は、Ni2+金属樹脂を使用したアフィニティークロマトグラフィーによる発現した融合ポリペプチドの精製を可能にすることができる。次いで、精製リーダー配列をその後、エンテロキナーゼでの処理によって除去して、本開示の精製ポリペプチド(例えば、バリアントActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK7、又はフォリスタチンポリペプチド)を得ることができる(例えば、Hochuli et al.,(1987)J.Chromatography 411:177;及びJanknecht et al.,Proc Natl Acad Sci USA 88:8972を参照されたい)。
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様々なDNA断片の連結は、ライゲーションのための平滑末端又はジグザグ末端の末端、適切な末端を提供するための制限酵素消化、必要に応じて凝集末端の充填、望ましくない連結を回避するためのアルカリホスファターゼ処理、及び酵素的ライゲーションを使用して、従来の技術に従って行われる。別の実施形態では、融合遺伝子は、自動DNA合成機を含む従来の技術によって合成することができる。あるいは、遺伝子断片のPCR増幅は、アンカープライマーを使用して行うことができ、アンカープライマーは、2つの連続する遺伝子断片間に相補的なオーバーハングを生じさせ、その後アニールしてキメラ遺伝子配列(例えば、Current Protocols in Molecular Biology,eds.Ausubel et al.,John Wiley&Sons:1992を参照されたい)を生成することができる。
3.抗体アンタゴニスト
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、加齢に関連する心不全又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は軽減すること)は、抗体(ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体)、又は抗体の組み合わせである。ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、例えば、1又は複数のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合し得る。本明細書に記載されるように、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体は、単独で、又は1又は複数の支持療法若しくは活性薬剤と組み合わせて、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために、特に1又は複数の心不全関連合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために使用され得る。
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、加齢に関連する心不全又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は軽減すること)は、抗体(ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体)、又は抗体の組み合わせである。ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、例えば、1又は複数のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合し得る。本明細書に記載されるように、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体は、単独で、又は1又は複数の支持療法若しくは活性薬剤と組み合わせて、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために、特に1又は複数の心不全関連合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために使用され得る。
特定の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE、及び/又はアクチビンBE)を阻害する抗体である。したがって、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともアクチビンに結合する。本明細書で使用される場合、アクチビン抗体(又は抗アクチビン抗体)は、一般に、アクチビンを標的とする際の診断薬及び/又は治療薬として有用であるように十分な親和性でアクチビンに結合する抗体を指す。特定の実施形態では、無関係な非アクチビンタンパク質に対するアクチビン抗体の結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)、Biacore又は他のタンパク質相互作用若しくは結合アフィニティーアッセイによって測定した場合に、アクチビンに対する抗体の結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満又は約1%未満である。一定の実施形態では、アクチビン抗体は、異なる種由来のアクチビン間で保存されているアクチビンのエピトープに結合する。一定の実施形態では、抗アクチビン抗体がヒトアクチビンに結合する。いくつかの実施形態では、アクチビン抗体は、アクチビンがI型及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、及び/又はALK4、)に結合するのを阻害し、したがってアクチビン媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。アクチビンAはアクチビンBと類似の配列相同性を有し、したがって、アクチビンAに結合する抗体は、場合によっては、抗アクチビンB抗体にも適用されるアクチビンBに結合及び/又は阻害し得ることに留意すべきである。いくつかの実施形態では、本開示は、アクチビンに結合し、例えば、1又は複数の追加のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、1又は複数のI型受容体及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、及び/又はALK4)に更に結合する多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、アクチビンに結合する多重特異性抗体は、BMP9に結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでBMP9に結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、アクチビンに結合する多重特異性抗体は、アクチビンAに結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでアクチビンAに結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、本開示は、アクチビン抗体と、例えば1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合する1又は複数の追加の抗体とを含む抗体の組み合わせ及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、アクチビン抗体を含む抗体の組み合わせはBMP9抗体を含まない。
特定の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともアクチビンAを阻害する抗体である。したがって、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともアクチビンAに結合する。本明細書で使用される場合、アクチビンA抗体(又は抗アクチビンA抗体)は、一般に、抗体がアクチビンAを標的とする際の診断薬及び/又は治療薬として有用であるように十分な親和性でアクチビンAに結合する抗体を指す。特定の実施形態では、無関係な非アクチビンAタンパク質へのアクチビンA抗体の結合の程度は、例えばラジオイムノアッセイ(RIA)、Biacore、又は他のタンパク質相互作用若しくは結合アフィニティーアッセイで測定した場合、アクチビンへの抗体の結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、又は1%未満である。一定の実施形態では、アクチビンA抗体は、異なる種由来のアクチビンA間で保存されているアクチビンAのエピトープに結合する。一定の実施形態では、抗アクチビンA抗体はヒトアクチビンAに結合する。一定の実施形態では、アクチビンA抗体は、アクチビンAがI型及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、及び/又はALK4)に結合するのを阻害し、したがってアクチビンA媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。いくつかの実施形態では、アクチビンA抗体は、アクチビンAが共受容体に結合するのを阻害し、したがってアクチビンA媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。アクチビンAはアクチビンBと類似の配列相同性を有し、したがって、アクチビンAに結合する抗体は、場合によってはアクチビンBにも結合及び/又は阻害し得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、本開示は、アクチビンAに結合し、例えば、1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に更に結合する多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、アクチビンAに結合する多重特異性抗体は、BMP9に結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでBMP9に結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、アクチビンAに結合する多重特異性抗体は、アクチビンBに結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでアクチビンBに結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、本開示は、アクチビンA抗体と、例えば1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合する1又は複数の追加の抗体とを含む抗体の組み合わせ及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、アクチビンA抗体を含む抗体の組み合わせはBMP9抗体を含まない。いくつかの実施形態では、アクチビンA抗体を含む抗体の組み合わせは、アクチビンB抗体を含まない。いくつかの実施形態では、本開示のアクチビンA抗体は、REGN-2477を含む。いくつかの実施形態では、本開示のアクチビンA抗体はガレトスマブを含む。
特定の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともアクチビンBを阻害する抗体である。したがって、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともアクチビンBに結合する。本明細書で使用される場合、アクチビンB抗体(又は抗アクチビンB抗体)は、一般に、抗体がアクチビンBを標的とする際の診断薬及び/又は治療薬として有用であるように十分な親和性でアクチビンBに結合する抗体を指す。特定の実施形態では、無関係な非アクチビンBタンパク質へのアクチビンB抗体の結合の程度は、例えばラジオイムノアッセイ(RIA)、Biacore、又は他のタンパク質相互作用若しくは結合アフィニティーアッセイで測定した場合、アクチビンへの抗体の結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、又は1%未満である。一定の実施形態では、アクチビンB抗体は、異なる種由来のアクチビンB間で保存されているアクチビンBのエピトープに結合する。一定の実施形態では、抗アクチビンB抗体はヒトアクチビンBに結合する。一定の実施形態では、アクチビンB抗体は、アクチビンBがI型及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、及び/又はALK4)に結合するのを阻害し、したがってアクチビンB媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。いくつかの実施形態では、アクチビンB抗体は、アクチビンBが共受容体に結合するのを阻害し、したがってアクチビンB媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。アクチビンBはアクチビンAと類似の配列相同性を有し、したがって、アクチビンBに結合する抗体は、場合によってはアクチビンAにも結合及び/又は阻害し得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、本開示は、アクチビンBに結合し、例えば、1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に更に結合する多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、アクチビンBに結合する多重特異性抗体は、BMP9に結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでBMP9に結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、アクチビンBに結合する多重特異性抗体は、アクチビンAに結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでアクチビンAに結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、本開示は、アクチビンB抗体と、例えば1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合する1又は複数の追加の抗体とを含む抗体の組み合わせ及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、アクチビンB抗体を含む抗体の組み合わせはBMP9抗体を含まない。いくつかの実施形態では、アクチビンB抗体を含む抗体の組み合わせは、アクチビンA抗体を含まない。
特定の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、少なくともGDF8を阻害する抗体である。したがって、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともGDF8に結合する。本明細書で使用される場合、GDF8抗体(又は抗GDF8抗体)は、一般に、抗体がGDF8を標的とする際の診断薬及び/又は治療薬として有用であるように十分な親和性でGDF8に結合する抗体を指す。特定の実施形態では、無関係な非GDF8タンパク質に対するGDF8抗体の結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)、Biacore又は他のタンパク質相互作用若しくは結合アフィニティーアッセイによって測定した場合に、GDF8に対する抗体の結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満又は約1%未満である。一定の実施形態では、GDF8抗体は、異なる種由来のGDF8間で保存されているGDF8のエピトープに結合する。一定の実施形態では、抗GDF8抗体がヒトGDF8に結合する。いくつかの実施形態では、GDF8抗体は、GDF8がI型及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、及び/又はALK4、)に結合するのを阻害し、したがってGDF8媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。いくつかの実施形態では、GDF8抗体は、GDF8が共受容体に結合するのを阻害し、したがってGDF8媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。GDF8はGDF11に対して高い配列相同性を有し、したがって、GDF8に結合する抗体は、場合によっては、GDF11にも結合し得る及び/又はGDF11を阻害し得ることに留意すべきである。いくつかの実施形態では、本開示は、GDF8に結合し、例えば、1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に更に結合する多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、GDF8に結合する多重特異性抗体は、BMP9に結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでBMP9に結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、GDF8に結合する多重特異性抗体は、アクチビンAに結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでアクチビンAに結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、本開示は、GDF8抗体と、例えば1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合する1又は複数の追加の抗体とを含む抗体の組み合わせ及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、GDF8抗体を含む抗体の組み合わせはBMP9抗体を含まない。いくつかの実施形態では、GDF8抗体を含む抗体の組み合わせは、アクチビンA抗体を含まない。いくつかの実施形態では、本開示のGDF8抗体は、REGN-1033を含む。いくつかの実施形態では、本開示のGDF8抗体は、トレボグマブを含む。いくつかの実施形態では、本開示のGDF8抗体は、MYO-029を含む。いくつかの実施形態では、本開示のGDF8抗体は、スタムルマブを含む。いくつかの実施形態では、本開示のGDF8抗体は、PF-06252616を含む。いくつかの実施形態では、本開示のGDF8抗体は、ドマグロズマブを含む。いくつかの実施形態では、本開示のGDF8抗体は、LY-2495655を含む。いくつかの実施形態では、本開示のGDF8抗体は、ランドグロズマブを含む。いくつかの実施形態では、本開示のGDF8抗体は、SRK-015を含む。
特定の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、少なくともGDF11を阻害する抗体である。したがって、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともGDF11に結合する。本明細書で使用される場合、GDF11抗体(又は抗GDF11抗体)は、一般に、抗体がGDF11を標的とする際の診断薬及び/又は治療薬として有用であるように十分な親和性でGDF11に結合する抗体を指す。特定の実施形態では、無関係な非GDF11タンパク質に対するGDF11抗体の結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)、Biacore又は他のタンパク質相互作用若しくは結合アフィニティーアッセイによって測定した場合に、GDF11に対する抗体の結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満又は約1%未満である。一定の実施形態では、GDF11抗体は、異なる種由来のGDF11間で保存されているGDF11のエピトープに結合する。一定の実施形態では、抗GDF11抗体がヒトGDF11に結合する。いくつかの実施形態では、GDF11抗体は、GDF11がI型及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、及び/又はALK4、)に結合するのを阻害し、したがってGDF11媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。いくつかの実施形態では、GDF11抗体は、GDF11が共受容体に結合するのを阻害し、したがってGDF11媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。GDF11はGDF8に対して高い配列相同性を有し、したがって、GDF11に結合する抗体は、場合によっては、GDF8にも結合し得る及び/又はGDF8を阻害し得ることに留意すべきである。いくつかの実施形態では、本開示は、GDF11に結合し、例えば、1又は複数の追加のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、1又は複数のI型受容体及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、及び/又はALK4)、及び/又は1又は複数の共受容体に更に結合する多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、GDF11に結合する多重特異性抗体は、BMP9に結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでBMP9に結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、GDF11に結合する多重特異性抗体は、アクチビンAに結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでアクチビンAに結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、本開示は、GDF11抗体と、例えば1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合する1又は複数の追加の抗体とを含む抗体の組み合わせ及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、GDF11抗体を含む抗体の組み合わせはBMP9抗体を含まない。いくつかの実施形態では、GDF11抗体を含む抗体の組み合わせは、アクチビンA抗体を含まない。
特定の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、少なくともBMP6を阻害する抗体である。したがって、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともBMP6に結合する。本明細書で使用される場合、BMP6抗体(又は抗BMP6抗体)は、一般に、抗体がBMP6を標的化する際の診断薬及び/又は治療剤として有用であるように十分な親和性でBMP6に結合することができる抗体を指す。特定の実施形態では、無関係な非BMP6タンパク質に対するBMP6抗体の結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)、Biacore又は他のタンパク質相互作用若しくは結合アフィニティーアッセイによって測定した場合に、BMP6に対する抗体の結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満又は約1%未満である。一定の実施形態では、BMP6抗体は、異なる種由来のBMP6間で保存されているBMP6のエピトープに結合する。一定の実施形態では、抗BMP6抗体がヒトBMP6に結合する。いくつかの実施形態では、BMP6抗体は、BMP6がI型及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、及び/又はALK4、)に結合するのを阻害し、したがってBMP6媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。いくつかの実施形態では、BMP6抗体は、BMP6が共受容体に結合するのを阻害し、したがってBMP6媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。いくつかの実施形態では、本開示は、BMP6に結合し、例えば、1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に更に結合する多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、BMP6に結合する多重特異性抗体は、BMP9に結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでBMP9に結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、BMP6に結合する多重特異性抗体は、アクチビンAに結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでアクチビンAに結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、本開示は、BMP6抗体と、例えば1又は複数のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合する1又は複数の追加の抗体とを含む抗体の組み合わせ及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、BMP6抗体を含む抗体の組み合わせはBMP9抗体を含まない。いくつかの実施形態では、BMP6抗体を含む抗体の組み合わせは、アクチビンA抗体を含まない。
特定の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、少なくともBMP10を阻害する抗体である。したがって、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともBMP10に結合する。本明細書で使用される場合、BMP10抗体(又は抗BMP10抗体)は、一般に、抗体がBMP10を標的化する際の診断薬及び/又は治療剤として有用であるように十分な親和性でBMP10に結合することができる抗体を指す。特定の実施形態では、無関係な非BMP10タンパク質に対するBMP10抗体の結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)、Biacore又は他のタンパク質相互作用若しくは結合アフィニティーアッセイによって測定した場合に、BMP10に対する抗体の結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満又は約1%未満である。一定の実施形態では、BMP10抗体は、異なる種由来のBMP10間で保存されているBMP10のエピトープに結合する。一定の実施形態では、抗BMP10抗体がヒトBMP10に結合する。いくつかの実施形態では、BMP10抗体は、BMP10がI型及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、及び/又はALK4、)に結合するのを阻害し、したがってBMP10媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。いくつかの実施形態では、BMP10抗体は、BMP10が共受容体に結合するのを阻害し、したがってBMP10媒介シグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を阻害し得る。いくつかの実施形態では、本開示は、BMP10に結合し、例えば、1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に更に結合する多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、BMP10に結合する多重特異性抗体は、BMP9に結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでBMP9に結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、BMP10に結合する多重特異性抗体は、アクチビンAに結合しないか、又は実質的に結合しない(例えば、1x10-7Mを超えるKDでアクチビンAに結合するか、又は比較的中程度の結合、例えば約1x10-8M若しくは約1x10-9Mを有する)。いくつかの実施形態では、本開示は、BMP10抗体と、例えば1又は複数の追加のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合する1又は複数の追加の抗体とを含む抗体の組み合わせ及びその使用に関する。いくつかの実施形態では、BMP10抗体を含む抗体の組み合わせはBMP9抗体を含まない。いくつかの実施形態では、BMP10抗体を含む抗体の組み合わせは、アクチビンA抗体を含まない。
特定の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、少なくともActRIIBを阻害する抗体である。したがって、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともActRIIBに結合する。本明細書で使用される場合、ActRIIB抗体(抗ActRIIB抗体)は、一般に、ActRIIBを標的化する際の診断薬及び/又は治療剤として有用であるように、十分な親和性でActRIIBに結合する抗体を指す。特定の実施形態では、無関係の非ActRIIBタンパク質への抗ActRIIB抗体の結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)、Biacore、又は他のタンパク質間相互作用若しくは結合アフィニティーアッセイによって測定した場合に、ActRIIBに対する抗体の結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、又は約1%未満である。特定の実施形態では、抗ActRIIB抗体は、異なる種由来のActRIIB間で保存されているActRIIBのエピトープに結合する。一定の実施形態では、抗ActRIIB抗体がヒトActRIIBに結合する。いくつかの実施形態では、抗ActRIIB抗体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)がActRIIBに結合するのを阻害し得る。いくつかの実施形態では、抗ActRIIB抗体は、ActRIIB並びに1又は複数のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(例えばActRIIA)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合する多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)である。いくつかの実施形態では、本開示は、抗体の組み合わせ及びその使用に関し、抗体の組み合わせは、抗ActRIIB抗体と、例えば、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、I型受容体(例えば、ALK4)、及び/又は追加のII型受容体(例えばActRIIA)に結合する1又は複数の追加の抗体とを含む。ActRIIBはActRIIAと配列類似性を有し、したがってActRIIBに結合する抗体は、場合によってはActRIIAに結合及び/又は阻害することもできることに留意されるべきである。いくつかの実施形態では、本開示の抗ActRII抗体は、ビマグルマブ(BYM338)を含む。
特定の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、少なくともActRIIAを阻害する抗体である。したがって、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともActRIIAに結合する。本明細書で使用される場合、ActRIIA抗体(抗ActRIIA抗体)は、一般に、ActRIIAを標的化する際の診断薬及び/又は治療剤として有用であるように、十分な親和性でActRIIAに結合する抗体を指す。特定の実施形態では、無関係の非ActRIIAタンパク質への抗ActRIIA抗体の結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)、Biacore、又は他のタンパク質間相互作用若しくは結合アフィニティーアッセイによって測定した場合に、ActRIIAに対する抗体の結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、又は約1%未満である。特定の実施形態では、抗ActRIIA抗体は、異なる種由来のActRIIA間で保存されているActRIIAのエピトープに結合する。一定の実施形態では、抗ActRIIA抗体がヒトActRIIAに結合する。いくつかの実施形態では、抗ActRIIA抗体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)がActRIIAに結合するのを阻害し得る。いくつかの実施形態では、抗ActRIIA抗体は、ActRIIAと、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、I型受容体(例えば、ALK4)、及び/又は追加のII型受容体(例えば、ActRIIB)とに結合する多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)である。いくつかの実施形態では、本開示は、抗体の組み合わせ及びその使用に関し、抗体の組み合わせは、抗ActRIIA抗体と、例えば、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、I型受容体(例えば、ALK4)、及び/又は追加のII型受容体(例えばActRIIB)に結合する1又は複数の追加の抗体とを含む。ActRIIAはActRIIBと配列類似性を有し、したがってActRIIAに結合する抗体は、場合によってはActRIIBに結合及び/又は阻害することもできることに留意されるべきである。いくつかの実施形態では、本開示の抗ActRII抗体は、ビマグルマブ(BYM338)を含む。
特定の態様では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、少なくともALK4を阻害する抗体である。したがって、いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体又は抗体の組み合わせは、少なくともALK4に結合する。本明細書で使用される場合、ALK4抗体(抗ALK4抗体)は、一般に、抗体がALK4を標的化する際の診断薬及び/又は治療剤として有用であるように十分な親和性でALK4に結合する抗体を指す。特定の実施形態では、無関係の非ALK4タンパク質への抗ALK4抗体の結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)、Biacore、又は他のタンパク質間相互作用若しくは結合アフィニティーアッセイによって測定した場合に、ALK4に対する抗体の結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、又は約1%未満である。特定の実施形態では、抗ALK4抗体は、異なる種のALK4間で保存されているALK4のエピトープに結合する。一定の実施形態では、抗ALK4抗体がヒトALK4に結合する。いくつかの実施形態では、抗ALK4抗体は、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)がALK4に結合するのを阻害し得る。いくつかの実施形態では、抗ALK4抗体は、ALK4と、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA及び/又はActRIIB)と、に結合する多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)である。いくつかの実施形態では、本開示は、抗体の組み合わせ、及びその使用に関し、抗体の組み合わせは、抗ALK4抗体と、例えば、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、及び/又はII型受容体(例えば、ActRIIA及び/又はActRIIB)に結合する1又は複数の追加の抗体とを含む。
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、加齢に関連する心不全又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は軽減すること)は、抗体(ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体)、又は抗体の組み合わせである。ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体、又は抗体の組み合わせは、例えば、1又は複数のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4)に結合し得る。本明細書に記載されるように、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体は、単独で、又は1又は複数の支持療法若しくは活性薬剤と組み合わせて、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために、特に1又は複数の心不全関連合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために使用され得る。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体は、REGN-2477、ガレトスマブ、REGN-1033、トレボグマブ、MYO-029、スタムルマブ、PF-06252616、ドマグロズマブ、LY-2495655、ランドグロズマブ、SRK-015、ビマグルマブ及びBYM338からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4アンタゴニスト抗体は、ガレトスマブ、トレボグマブ、スタムルマブ、ドマグロズマブ、ランドグロズマブ及びビマグルマブからなる群から選択される。
抗体という用語は、本明細書では最も広い意味で使用され、所望の抗原結合活性を示す限り、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、及び抗体断片を含むがこれらに限定されない様々な抗体構造を包含する。抗体断片は、インタクト抗体が結合する抗原に結合するインタクト抗体の一部を含む、インタクト抗体以外の分子を指す。抗体断片の例としては、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)2;ダイアボディ;線状抗体;一本鎖抗体分子(例えば、scFv);及び抗体断片から形成された多重特異性抗体が挙げられるが、これらに限定されない[例えば、Hudson et al.(2003)Nat.Med.9:129-134;Pluckthun,in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies,vol.113,Rosenburg and Moore eds.,(Springer-Verlag,New York),pp.269-315(1994);国際公開第93/16185号;及び米国特許第5,571,894;5,587,458;及び5,869,046を参照されたい]。ダイアボディは、二価又は二重特異性であり得る2つの抗原結合部位を有する抗体断片である[例えば、欧州特許第404,097号明細書:国際公開第1993/01161号;Hudson et al.(2003)Nat.Med.9:129-134(2003);及びHollinger et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:6444-6448を参照されたい]。トリアボディ及びテトラボディは、Hudson et al.(2003)Nat.Med.9:129-134にも記載されている。単一ドメイン抗体は、抗体の重鎖可変ドメインの全部若しくは一部又は軽鎖可変ドメインの全部若しくは一部を含む抗体断片である。特定の実施形態では、単一ドメイン抗体は、ヒト単一ドメイン抗体である[例えば、米国特許第6,248,516号を参照されたい]。本明細書に開示される抗体は、ポリクローナル抗体又はモノクローナル抗体であり得る。特定の実施形態では、本開示の抗体は、それに付着され、検出され得る標識(例えば、標識は、放射性同位体、蛍光化合物、酵素、又は酵素補因子であり得る)を含む。ある特定の実施形態では、本開示の抗体は、単離された抗体である。ある特定の実施形態では、本開示の抗体は、組換え抗体である。
本明細書における抗体は、任意のクラスのものであり得る。抗体のクラスとは、その重鎖が有する定常ドメイン又は定常領域のタイプを指す。抗体には5つの主要なクラス:IgA、IgD、IgE、IgG、及びIgMがあり、これらのいくつかは、サブクラス(アイソタイプ)、例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、及びIgA2に更に分割され得る。異なるクラスの免疫グロブリンに対応する重鎖定常ドメインは、アルファ、デルタ、イプシロン、ガンマ及びミューと呼ばれる。
一般に、本明細書に開示される方法で使用するための抗体は、好ましくは高い結合親和性で、その標的抗原に特異的に結合する。親和性はKD値として表され得、固有の結合親和性(例えば、アビディティー効果を最小限に抑えて)を反映する。典型的には、結合親和性は、無細胞又は細胞関連の状況であろうと、インビトロで測定される。本明細書に開示されるものを含む、当技術分野で公知の多数のアッセイのいずれかを使用して、例えば、Biacore、放射性標識抗原結合アッセイ(RIA)及びELISAを含む結合親和性測定値を得ることができる。いくつかの実施形態では、本開示の抗体は、それらの標的抗原(例えば、ActRIIA、ActRIIB、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)に、少なくとも1x10-7以上、1x10-8以上、1x10-9以上、1x10-10以上、1x10-11以上、1x10-12以上、1x10-13以上、又は1x10-14以上のKDで結合する。
ある特定の実施形態では、KDは、下記のアッセイによって記載されるように、目的とする抗体のFabバージョン及びその標的抗原を用いて行われるRIAによって測定される。抗原に対するFabの溶液結合親和性は、非標識抗原の滴定シリーズの存在下で最小濃度の放射性標識抗原(例えば、125I標識)でFabを平衡化し、次いで結合抗原を抗Fab抗体被覆プレートで捕捉することによって測定される[例えば、Chen et al.(1999)J.Mol.Biol.293:865-881を参照されたい]。アッセイの条件を確立するために、マルチウェルプレート(例えば、Thermo Scientific製のMICROTITER(登録商標))を捕捉抗Fab抗体(例えば、Cappel Labsから)でコーティングし(例えば、一晩)、続いて、好ましくは室温(約23℃)でウシ血清アルブミンでブロックする。非吸着プレートにおいて、放射性標識抗原を目的のFabの段階希釈液と混合する[例えば、Presta et al.,(1997)Cancer Res.57:4593-4599の抗VEGF抗体Fab-12の評価と一致する]。次いで、目的のFabを好ましくは一晩インキュベートするが、平衡に達することを確実にするために、インキュベーションをより長期間(例えば、約65時間)継続してもよい。その後、混合物を、インキュベーションのために、好ましくは室温で約1時間、捕捉プレートに移す。次いで、溶液を除去し、プレートを数回、好ましくはポリソルベート20及びPBS混合物で洗浄する。プレートが乾燥したら、シンチラント(例えば、PackardのMICROSCINT(登録商標))を添加し、プレートをガンマカウンター(例えば、PackardのTOPCOUNT(登録商標))で計数する。
別の実施形態によれば、KDは、例えば、約10応答単位(RU)で固定化抗原CM5チップを有するBIACORE(登録商標)2000又はBIACORE(登録商標)3000(BIAcore,Inc.,Piscataway,N.J.)を使用する表面プラズモン共鳴アッセイを使用して測定される。簡潔には、カルボキシメチル化デキストランバイオセンサチップ(CM5,BIACORE,Inc.)を、供給者の指示に従ってN-エチル-N’-(3-ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミド塩酸塩(EDC)及びN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)で活性化する。例えば、抗原を10mM酢酸ナトリウム、pH4.8で5μg/ml(約0.2μM)に希釈した後、5μl/分の流速で注入して、約10応答単位(RU)のカップリングされたタンパク質を得ることができる。抗原の注入に続いて、1Mエタノールアミンを注入して未反応基をブロックする。動態測定のために、Fabの二倍連続希釈物(0.78nM~500nM)を、0.05%ポリソルベート20(TWEEN-20(登録商標))界面活性剤(PBST)を含むPBS中に約25μl/分の流速で注入する。会合速度(kon)及び解離速度(koff)は、例えば、会合及び解離センサーグラムを同時に適合させることによって、単純な一対一Langmuir結合モデル(BIACORE(登録商標)評価ソフトウェアバージョン3.2)を使用して計算される。平衡解離定数(KD)は、比koff/konとして計算される[例えば、Chen et al.,(1999)J.Mol.Biol.293:865-881を参照されたい]。上記の表面プラズモン共鳴アッセイによってオンレートが例えば106M-1s-1を超える場合、オンレートは、撹拌キュベットを備えたストップフロー・アドバンスト分光光度計(Aviv Instruments)又は8000シリーズSLM-AMINCO(登録商標)分光光度計(ThermoSpectronic)等の分光計で測定されるように、増加する濃度の抗原の存在下でPBS中の20nM抗抗原抗体(Fab形態)の蛍光発光強度(例えば、励起=295nm;発光=340nm、16nmバンドパス)の増加又は減少を測定する蛍光消光技術を使用することによって決定することができる。
抗体断片は、本明細書に記載されるように、インタクト抗体のタンパク質分解消化並びに組換え宿主細胞(例えば、大腸菌又はファージ)による産生を含むがこれらに限定されない様々な技術によって作製することができる。ヒトActRIIA、ActRIIB、ALK4、アクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC及びアクチビンE)、GDF11、GDF8、BMP10、及びBMP6の核酸及びアミノ酸配列は当技術分野で公知である。更に、抗体を作製するための多数の方法が当技術分野で周知であり、それらのいくつかが本明細書に記載される。したがって、本開示に従って使用するための抗体アンタゴニストは、当技術分野における知識及び本明細書中に提供される教示に基づいて当業者によって日常的に作製され得る。
ある特定の実施形態では、本明細書中に提供される抗体は、キメラ抗体である。キメラ抗体は、重鎖及び/又は軽鎖の一部が特定の供給源又は種に由来し、重鎖及び/又は軽鎖の残りが異なる供給源又は種に由来する抗体を指す。ある特定のキメラ抗体は、例えば、米国特許第4,816,567号;及びMorrison et al.,(1984)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6851-6855に記載される。いくつかの実施形態では、キメラ抗体は、非ヒト可変領域(例えば、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、又は非ヒト霊長類、例えばサルに由来する可変領域)及びヒト定常領域を含む。いくつかの実施形態では、キメラ抗体は、親抗体のクラス又はサブクラスから変更された「クラス切替」抗体である。一般に、キメラ抗体は、その抗原結合断片を含む。
一定の実施形態では、本明細書において提供するキメラ抗体はヒト化抗体である。ヒト化抗体は、非ヒト超可変領域(HVR)由来のアミノ酸残基及びヒトフレームワーク領域(FR)由来のアミノ酸残基を含むキメラ抗体を指す。特定の実施形態では、ヒト化抗体は、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的に全てを含み、HVR(例えば、CDR)の全て又は実質的に全てが非ヒト抗体のものに対応し、FRの全て又は実質的に全てがヒト抗体のものに対応する。ヒト化抗体には、ヒト抗体に由来する抗体定常領域の少なくとも一部が含まれていてもよい。抗体、例えば非ヒト抗体の「ヒト化型」は、ヒト化を受けた抗体を指す。ヒト化抗体及びその作製方法は、例えば、Almagro and Fransson(2008)Front.Biosci.13:1619-1633に記載されており、例えば、Riechmann et al.,(1988)Nature 332:323-329;Queen et al.(1989)Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 86:10029-10033;米国特許5,821,337号;同第7,527,791号;同第6,982,321号;及び同第7,087,409号;Kashmiri et al.,(2005)Methods 36:25-34 [describing SDR(a-CDR)grafting];Padlan,Mol.Immunol.(1991)28:489-498(「リサーフェシング」を記載);Dall’Acqua et al.(2005)Methods 36:43-60(「FRシャッフリング」を記載);Osbourn et al.(2005)Methods 36:61-68;and Klimka et al.Br.J.Cancer(2000)83:252-260(FRシャッフリングに対する「誘導選択」アプローチを記載)に更に記載される。ヒト化のために使用され得るヒトフレームワーク領域には、「ベストフィット」法[例えば、Sims et al.(1993)J.Immunol.151:2296]を使用して選択されるフレームワーク領域;軽鎖可変領域又は重鎖可変領域の特定のサブグループのヒト抗体のコンセンサス配列に由来するフレームワーク領域[例えば、Carter et al.(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:4285;and Presta et al.(1993)J.Immunol.,151:2623を参照されたい];ヒト成熟(体細胞変異)フレームワーク領域又はヒト生殖系列フレームワーク領域[例えば、Almagro and Fransson(2008)Front.Biosci.13:1619-1633を参照されたい];及びスクリーニングFRライブラリーから誘導されたフレームワーク領域[例えば、Baca et al.,(1997)J.Biol.Chem.272:10678-10684;and Rosok et al.,(1996)J.Biol.Chem.271:22611-22618を参照されたい]が含まれるが、これらに限定されない。
ある特定の実施形態では、本明細書中に提供される抗体は、ヒト抗体である。ヒト抗体は、当技術分野で公知の様々な技術を使用して産生することができる。ヒト抗体は、一般に、van Dijk and van de Winkel(2008)Curr.Opin.Pharmacol.5:368-74(2001)and Lonberg,Curr.Opin.Immunol.20:450-459に記載される。例えば、ヒト抗体は、抗原チャレンジに応答して、インタクトなヒト抗体又はヒト可変領域を有するインタクトな抗体を産生するように改変されたトランスジェニック動物に免疫原(例えば、ActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4))を投与することによって調製され得る。そのような動物は、典型的には、内因性免疫グロブリン遺伝子座を置換する、又は染色体外に存在するか若しくは動物の染色体にランダムに組み込まれたヒト免疫グロブリン遺伝子座の全部又は一部を含む。そのようなトランスジェニック動物では、内因性免疫グロブリン遺伝子座は一般に不活性化されている。トランスジェニック動物からヒト抗体を得るための方法の総説については、例えば、Lonberg(2005)Nat.Biotech.23:1117-1125;米国特許第6,075,181号及び第6,150,584号(XENOMOUSE(商標)技術について記載);米国特許第5,770,429号(HuMab(登録商標)技術について記載);米国特許第.7,041,870号(K-M MOUSE(登録商標)技術について記載);及び米国特許出願公開第2007/0061900号(VelociMouse(登録商標)技術を記載)を参照されたい。そのような動物によって生成されたインタクトな抗体からのヒト可変領域は、例えば、異なるヒト定常領域と組み合わせることによって更に改変され得る。
本明細書中に提供されるヒト抗体はまた、ハイブリドーマベースの方法によって作製され得る。ヒトモノクローナル抗体を産生するためのヒト骨髄腫及びマウス-ヒトヘテロミエローマ細胞株が記載されている[例えば、Kozbor J.Immunol.,(1984)133:3001;Brodeur et al.(1987)Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications,pp.51-63,Marcel Dekker,Inc.,New York;及びBoerner et al.(1991)J.Immunol.,147:86を参照されたい]。ヒトB細胞ハイブリドーマ技術を介して生成されたヒト抗体はまた、Li et al.,(2006)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,103:3557-3562に記載される。更なる方法には、例えば、米国特許第7,189,826号(ハイブリドーマ細胞株からのモノクローナルヒトIgM抗体の産生を記載)及びNi,Xiandai Mianyixue(2006)26(4):265-268(2006)(ヒト-ヒトハイブリドーマを記載)に記載されている方法が含まれる。ヒトハイブリドーマ技術(トリオーマ技術)は、Vollmers and Brandlein(2005)Histol.Histopathol.,20(3):927-937(2005)and Vollmers and Brandlein(2005)Methods Find Exp.Clin.Pharmacol.,27(3):185-91にも記載されている。本明細書中に提供されるヒト抗体はまた、ヒト由来ファージディスプレイライブラリーから選択されるFvクローン可変ドメイン配列を単離することによって作製され得る。次いで、そのような可変ドメイン配列を所望のヒト定常ドメインと組み合わせることができる。抗体ライブラリーからヒト抗体を選択するための技術は当技術分野で公知であり、本明細書に記載される。
例えば、本開示の抗体は、所望の1又は複数の活性を有する抗体についてコンビナトリアルライブラリーをスクリーニングすることによって単離され得る。ファージディスプレイライブラリーを作製し、所望の結合特性を有する抗体についてそのようなライブラリーをスクリーニングするための様々な方法が当技術分野で公知である。そのような方法は、例えば、Hoogenboom et al.(2001)in Methods in Molecular Biology 178:1-37,O’Brien et al.,ed.,Human Press,Totowa,N.J.and further described,for example,in the McCafferty et al.(1991)Nature 348:552-554;Clackson et al.,(1991)Nature 352:624-628;Marks et al.(1992)J.Mol.Biol.222:581-597;Marks and Bradbury(2003)in Methods in Molecular Biology 248:161-175,Lo,ed.,Human Press,Totowa,N.J.;Sidhu et al.(2004)J.Mol.Biol.338(2):299-310;Lee et al.(2004)J.Mol.Biol.340(5):1073-1093;Fellouse(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101(34):12467-12472;及びLee et al.(2004)J.Immunol.Methods 284(1-2):119-132で概説される。
一定のファージディスプレイ法では、Winter et al.(1994)Ann.Rev.Immunol.,12:433-455に記載されているように、VH及びVL遺伝子のレパートリーをポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって別々にクローニングし、ファージライブラリーでランダムに組み換えた後、抗原結合性ファージについてスクリーニングすることができる。ファージは、典型的には、抗体断片を一本鎖Fv(scFv)断片又はFab断片のいずれかとして提示する。免疫化された供給源からのライブラリーは、ハイブリドーマを構築する必要なしに、免疫原(例えば、ActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又はI型受容体(例えば、ALK4))に対する高親和性抗体を提供する。あるいは、Griffiths et al.(1993)EMBO J,12:725-734に記載されているように、免疫化することなく、ナイーブレパートリーをクローニングして(例えば、ヒト由来)、広範囲の非自己抗原及び自己抗原に対する単一の抗体源を提供することができる。最後に、Hoogenboom and Winter(1992)J.Mol.Biol.,227:381-388によって記載されるように、幹細胞から再編成されていないV遺伝子セグメントをクローニングし、ランダム配列を含有するPCRプライマーを使用して高可変CDR3領域をコードし、インビトロで再編成を達成することによって、ナイーブライブラリーを合成的に作製することもできる。ヒト抗体ファージライブラリーを記載する特許公報には、例えば、米国特許出願公開第5,750,373号、並びに米国特許出願公開第2005/0079574号、同第2005/0119455号、同第2005/0266000号、同第2007/0117126号、同第2007/0160598号、同第2007/0237764号、同第2007/0292936号、及び同第2009/0002360号が挙げられる。
特定の実施形態では、本明細書中に提供される抗体は、多重特異性抗体、例えば、二重特異性抗体である。1つ又はそれを超える(例えば、2、3、4、5、6以上)抗原上の少なくとも2つの異なるエピトープ(例えば、2、3、4、5、又は6以上)に対する結合特異性を有する多重特異性抗体(典型的にはモノクローナル抗体)。
多重特異性抗体を作製するための技術には、異なる特異性を有する2つの免疫グロブリン重鎖/軽鎖対の組換え共発現が含まれるが、これらに限定されない[例えば、Milstein and Cuello(1983)Nature 305:537;International patent publication no.WO 93/08829;and Traunecker et al.(1991)EMBO J.10:3655;及び米国特許第5,731,168号(“knob-in-hole”engineering)を参照されたい]。多重特異性抗体はまた、抗体Fc-ヘテロ二量体分子を調製すすること(例えば、国際公開第2009/089004号を参照されたい);2つ又はそれを超える抗体又は断片の架橋を調製すること[例えば、第4,676,980号;及びBrennan et al.(1985)Science,229:81を参照されたい];ロイシンジッパーを使用して二重特異性抗体を産生すること[例えば、Kostelny et al.(1992)J.Immunol.,148(5):1547-1553を参照されたい];二重特異性抗体断片を作製するための「ダイアボディ」技術を使用すること[例えば、Hollinger et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:6444-6448を参照されたい];単鎖Fv(sFv)二量体を使用すること[例えば、Gruber et al.(1994)J.Immunol.,152:5368を参照されたい];三重特異性抗体を調製すること(例えば、Tutt et al.(1991)J.Immunol.147:60を参照されたい)のための静電ステアリング効果を操作することによって作製され得る。多重特異性抗体は、全長抗体又は抗体断片として調製することができる。「オクトパス抗体」を含む3つ以上の機能的抗原結合部位を有する操作された抗体も本明細書に含まれる[例えば、米国特許出願公開第2006/0025576号明細書を参照されたい。]。
ある特定の実施形態では、本明細書中に開示される抗体は、モノクローナル抗体である。モノクローナル抗体は、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体を指し、すなわち、例えば天然に存在する変異を含有するか、又はモノクローナル抗体調製物の産生中に生じる可能性のあるバリアント抗体を除いて、集団を含む個々の抗体は同一であり、及び/又は同じエピトープに結合し、そのようなバリアントは一般に少量存在する。典型的には異なるエピトープに対する異なる抗体を含むポリクローナル抗体調製物とは対照的に、モノクローナル抗体調製物の各モノクローナル抗体は、抗原上の単一のエピトープに対するものである。修飾語「モノクローナル」は、実質的に均一な抗体集団から得られる抗体の特徴を示し、特定の方法による抗体の産生を必要とすると解釈されるべきではない。例えば、本方法に従って使用されるモノクローナル抗体は、ハイブリドーマ法、組換えDNA法、ファージディスプレイ法、及びヒト免疫グロブリン遺伝子座の全部又は一部を含むトランスジェニック動物を利用する方法を含むがこれらに限定されない様々な技術によって作製され得、そのような方法及びモノクローナル抗体を作製するための他の例示的な方法は本明細書に記載されている。
例えば、アクチビン由来の免疫原を使用することにより、抗タンパク質/抗ペプチド抗血清又はモノクローナル抗体を標準的なプロトコルによって作製することができる[例えば、Antibodies:A Laboratory Manual ed.by Harlow and Lane(1988)Cold Spring Harbor Press:1988を参照されたい]。マウス、ハムスター、又はウサギ等の哺乳動物を、アクチビンポリペプチドの免疫原性形態、抗体応答を誘発することができる抗原性断片、又は融合タンパク質で免疫することができる。タンパク質又はペプチドに免疫原性を付与するための技術としては、担体へのコンジュゲーション又は当技術分野で周知の他の技術が挙げられる。アクチビン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することができる。免疫化の進行は、血漿又は血清中の抗体力価の検出によって監視することができる。抗体産生のレベル及び/又は結合親和性のレベルを評価するために、標準的なELISA又は他のイムノアッセイを抗原として免疫原と共に使用することができる。
アクチビンの抗原性調製物で動物を免疫した後、抗血清を得ることができ、所望であればポリクローナル抗体を血清から単離することができる。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)を免疫化動物から採取し、標準的な体細胞融合手順によって骨髄腫細胞等の不死化細胞と融合してハイブリドーマ細胞を得ることができる。そのような技術は当技術分野で周知であり、例えば、ハイブリドーマ技術[例えば、Kohler and Milstein(1975)Nature,256:495-497を参照のこと]、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術[例えば、Kozbar et al.(1983)Immunology Today,4:72を参照のこと]、及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 et al.(1985)Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,Alan R.Liss,Inc.pp.77-96]が挙げられる。ハイブリドーマ細胞は、アクチビンポリペプチドと特異的に反応する抗体、及びそのようなハイブリドーマ細胞を含む培養物から単離された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することができる。
ある特定の実施形態では、1つ又はそれを超えるアミノ酸修飾が、本明細書中に提供される抗体のFc領域に導入され得、それにより、Fc領域バリアントが作製される。Fc領域バリアントは、1又は複数のアミノ酸位置にアミノ酸修飾(例えば、置換、欠失及び/又は付加)を含むヒトFc領域配列(例えば、ヒトIgG1、IgG2、IgG3又はIgG4Fc領域)を含み得る。
例えば、本開示は、全てではないがいくつかのエフェクター機能を有する抗体バリアントを企図し、これにより、インビボでの抗体の半減期が重要であるが、特定のエフェクター機能[例えば、補体依存性細胞傷害(CDC)及び抗体依存性細胞傷害(ADCC)]が不要又は有害である用途の望ましい候補となる。CDC及び/又はADCC活性の減少/枯渇を確認するために、インビトロ及び/又はインビボ細胞傷害性アッセイを行うことができる。例えば、Fc受容体(FcR)結合アッセイを実施して、抗体がFcγR結合を欠く(したがって、おそらくADCC活性を欠く)が、FcRn結合能を保持することを確実にすることができる。ADCCを媒介するための初代細胞であるNK細胞はFcγRIIIのみを発現し、単球はFcγRI、FcγRII及びFcγRIIIを発現する。造血細胞上のFcR発現は、例えば、Ravetch and Kinet(1991)Annu.Rev.Immunol.9:457-492に要約される。目的の分子のADCC活性を評価するためのインビトロアッセイの非限定的な例は、米国特許第5,500,362号;Hellstrom,I.et al.(1986)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83:7059-7063];Hellstrom,I et al.(1985)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:1499-1502;米国特許第5,821,337号;Bruggemann,M.etal.(1987)J.Exp.Med.166:1351-1361に記載される。あるいは、非放射性アッセイ法を使用してもよい(例えば、ACTI(商標)、フローサイトメトリーのための非放射性細胞傷害性アッセイ;CellTechnology,Inc.Mountain View,Calif.;and CytoTox 96(登録商標) non-radioactive cytotoxicity assay,Promega,Madison,Wis.)。そのようなアッセイに有用なエフェクター細胞としては、末梢血単核細胞(PBMC)及びナチュラルキラー(NK)細胞が挙げられる。代替的又は追加的に、目的の分子のADCC活性は、例えばClynes et al.(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95:652-656に開示されるような動物モデルにおいてインビボで評価され得る。抗体がC1qに結合することができず、したがってCDC活性を欠くことを確認するために、C1q結合アッセイを行うこともできる[例えば、国際公開第2006/029879号及び国際公開第2005/100402号のC1q及びC3c結合ELISAを参照のこと]。補体活性化を評価するために、CDCアッセイを実施することができる[例えば、Gazzano-Santoro et al.(1996)J.Immunol.Methods 202:163;Cragg,M.S.et al.(2003)Blood 101:1045-1052;及びCragg,M.S,and M.J.Glennie(2004)Blood 103:2738-2743を参照されたい]。FcRn結合及びインビボでのクリアランス/半減期の決定もまた、当該分野で公知の方法を用いて行うことができる[例えばPetkova,S.B.et al.(2006)Intl.Immunol.18(12):1759-1769を参照されたい]。エフェクター機能が低下した本開示の抗体には、Fc領域残基238、265、269、270、297、327及び329のうちの1又は複数が置換されたものが含まれる(米国特許第6,737,056号)。そのようなFc変異体としては、残基265及び297がアラニンに置換されたいわゆる「DANA」Fc変異体を含む、アミノ酸位置265、269、270、297及び327のうちの二つ以上に置換を有するFc変異体が挙げられる(米国特許第7,332,581号)。
一定の実施形態では、システイン操作抗体、例えば、抗体の1又は複数の残基がシステイン残基で置換された「thioMAbs」を作製することが望ましい場合がある。特定の実施形態では、置換残基は、抗体のアクセス可能な部位に存在する。それらの残基をシステインで置換することによって、反応性チオール基はそれによって抗体のアクセス可能な部位に配置され、本明細書に更に記載されるように、抗体を薬物部分又はリンカー-薬物部分等の他の部分にコンジュゲートして免疫コンジュゲートを作製するために使用され得る。特定の実施形態では、以下の残基のいずれか1又は複数は、システインで置換されていてもよい:軽鎖のV205(Kabatナンバリング);A118(EUナンバリング)の重鎖;及び重鎖Fc領域のS400(EUナンバリング)。システイン操作された抗体は、例えば、米国特許第7,521,541号に記載されているように作製され得る。
更に、望ましい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、得られる抗体の特性に影響を及ぼし得る。例えば、溶液中の抗原を結合させるために抗体を使用する場合、溶液結合を試験することが望ましい場合がある。特に望ましい抗体を同定するために、抗体と抗原との間の相互作用を試験するための様々な異なる技術が利用可能である。そのような技術には、ELISA、表面プラズモン共鳴結合アッセイ(例えば、Biacore結合アッセイ、BiacoreAB、Uppsala,Sweden)、サンドイッチアッセイ(例えば、IGEN International,Inc.,Gaithersburg,Marylandの常磁性ビーズ系)、ウエスタンブロット、免疫沈降アッセイ及び免疫組織化学が含まれる。
一定の実施形態では、本明細書で提供される抗体及び/又は結合ポリペプチドのアミノ酸配列バリアントが企図される。例えば、抗体及び/又は結合ポリペプチドの結合親和性及び/又は他の生物学的特性を改善することが望ましい場合がある。抗体及び/又は結合ポリペプチドのアミノ酸配列バリアントは、抗体及び/又は結合ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に適切な修飾を導入することによって、又はペプチド合成によって調製され得る。そのような修飾としては、例えば、抗体及び/又は結合ポリペプチドのアミノ酸配列内の残基からの欠失、及び/又は残基への挿入及び/又は残基の置換が挙げられる。最終構築物が所望の特徴、例えば標的結合(例えば、アクチビンE及び/又はアクチビンC結合等のアクチビン)を有する限り、最終構築物に到達するために、欠失、挿入及び置換の任意の組み合わせを行うことができる。
例えば、抗体親和性を改善するために、HVRに改変(例えば、置換)を行ってもよい。そのような改変は、HVR「ホットスポット」、すなわち、体細胞成熟プロセス中に高頻度で変異を受けるコドンによってコードされる残基[see,e.g.,Chowdhury(2008)Methods Mol.Biol.207:179-196(2008)]、及び/又はSDR(a-CDR)において行われ得、得られたバリアントVH又はVLが結合親和性について試験される。二次ライブラリーの構築及び二次ライブラリーからの再選択による親和性成熟は、当技術分野において記載されている[例えば、Hoogenboom et al.,in Methods in Molecular Biology 178:1-37,O’Brien et al.,ed.,Human Press,Totowa,N.J.,(2001)を参照のこと。親和性成熟のいくつかの実施形態では、多様性は、様々な方法(例えば、エラープローンPCR、鎖シャッフリング、又はオリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発)のいずれかによって成熟のために選択された可変遺伝子に導入される。次に、二次ライブラリーが作成される。次いで、ライブラリーをスクリーニングして、所望の親和性を有する任意の抗体バリアントを同定する。多様性を導入する別の方法は、いくつかのHVR残基(例えば、一度に4~6残基)をランダム化するHVR指向アプローチを含む。抗原結合に関与するHVR残基は、例えば、アラニンスキャニング突然変異誘発又はモデリングを使用して特異的に同定され得る。特にCDR-H3及びCDR-L3がしばしば標的とされる。
ある特定の実施形態では、置換、挿入又は欠失は、そのような変化が抗体が抗原に結合する能力を実質的に低下させない限り、1つ又はそれを超えるHVR内で起こり得る。例えば、結合親和性を実質的に低下させない保存的変化(例えば、本明細書で提供される保存的置換)をHVRにおいて行うことができる。そのような変更は、HVR「ホットスポット」又はSDRの外側であり得る。上に提供されたバリアントVH及びVL配列の特定の実施形態では、各HVRは変化していないか、又は1、2若しくは3個以下のアミノ酸置換を含む。
突然変異誘発の標的となり得る抗体及び/又は結合ポリペプチドの残基又は領域を同定するための有用な方法は、Cunningham and Wells(1989)Science,244:1081-1085に記載の「アラニン走査突然変異誘発」と呼ばれる。この方法では、抗体-抗原の相互作用が影響を受けるかどうかを決定するために、標的残基(例えば、荷電残基、例えば、Arg、Asp、His、Lys及びGlu)の残基又は群が同定され、中性又は負に荷電したアミノ酸(例えば、アラニン又はポリアラニン)で置き換えられる。更なる置換を、最初の置換に対する機能的感受性を示すアミノ酸位置に導入することができる。あるいは、又は更に、抗原-抗体複合体の結晶構造を決定して、抗体と抗原との間の接触点を同定する。そのような接触残基及び隣接残基は、置換の候補として標的化又は排除され得る。バリアントをスクリーニングして、所望の特性を含むかどうかを決定することができる。
アミノ酸配列挿入には、1つの残基から100個以上の残基を含有するポリペプチドに及ぶ長さのアミノ末端及び/又はカルボキシル末端融合、並びに単一又は複数のアミノ酸残基の配列内挿入が含まれる。末端挿入の例としては、N末端メチオニル残基を有する抗体が挙げられる。抗体分子の他の挿入バリアントには、抗体のN末端又はC末端と、抗体の血清半減期を延長する酵素(例えば、ADEPT用)又はポリペプチドとの融合が含まれる。
特定の実施形態では、本明細書で提供される抗体及び/又は結合ポリペプチドは、当技術分野で公知であり容易に入手可能な更なる非タンパク質性部分を含有するように更に修飾され得る。抗体及び/又は結合ポリペプチドの誘導体化に適した部分には、水溶性ポリマーが含まれるが、これらに限定されない。水溶性ポリマーの非限定的な例には、ポリエチレングリコール(PEG)、エチレングリコール/プロピレングリコールのコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ-1,3-ジオキソラン、ポリ-1,3,6-トリオキサン、エチレン/無水マレイン酸コポリマー、ポリアミノ酸(ホモポリマー又はランダムコポリマーのいずれか)、及びデキストラン又はポリ(n-ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、プロプロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキシド/エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール(例えば、グリセロール)、ポリビニルアルコール、及びそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒドは、水中での安定性のために、製造において利点を有し得る。ポリマーは、任意の分子量であってもよく、分岐していても分岐していなくてもよい。抗体及び/又は結合ポリペプチドに結合したポリマーの数は様々であり得、2つ以上のポリマーが結合している場合、それらは同じ又は異なる分子であり得る。一般に、誘導体化に使用されるポリマーの数及び/又は種類は、改善される抗体及び/又は結合ポリペプチドの特定の特性又は機能、抗体誘導体及び/又は結合ポリペプチド誘導体が定義された条件下で治療に使用されるかどうかを含むがこれらに限定されない考慮事項に基づいて決定することができる。
4.低分子アンタゴニスト
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用(例えば、加齢に関連する心不全、又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる)に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニストは、小分子(ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)、又は小分子アンタゴニストの組み合わせである。ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、例えば、1又は複数のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、I型受容体(例えば、ALK4)、II型受容体(例えば、ActRIIB及び/又はActRIIA)、及び/又は1又は複数のシグナル伝達因子を阻害し得る。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、例えば、本明細書に記載されるもの等の細胞ベースのアッセイで決定されるように、1又は複数のActRII-ALK4リガンドによって媒介されるシグナル伝達を阻害する。本明細書に記載されるように、ActRII-ALK4小分子アンタゴニストは、心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるために、特に1又は複数の心不全関連合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるために、単独で、又は1又は複数の支持療法又は活性剤と組み合わせて使用され得る。
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用(例えば、加齢に関連する心不全、又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる)に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニストは、小分子(ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)、又は小分子アンタゴニストの組み合わせである。ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、例えば、1又は複数のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、ActRII受容体(ActRIIA及び/又はActRIIB)、I型受容体(例えば、ALK4)、II型受容体(例えば、ActRIIB及び/又はActRIIA)、及び/又は1又は複数のシグナル伝達因子を阻害し得る。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、例えば、本明細書に記載されるもの等の細胞ベースのアッセイで決定されるように、1又は複数のActRII-ALK4リガンドによって媒介されるシグナル伝達を阻害する。本明細書に記載されるように、ActRII-ALK4小分子アンタゴニストは、心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるために、特に1又は複数の心不全関連合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるために、単独で、又は1又は複数の支持療法又は活性剤と組み合わせて使用され得る。
いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、少なくともGDF11を阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、BMP10、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、少なくともGDF8を阻害し、GDF11、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、BMP10、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、少なくともアクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)を阻害し、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、少なくともアクチビンBを阻害し、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、少なくともBMP6を阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、GDF11、BMP10、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadタンパク質(例えば、Smad2及び3)の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、少なくともBMP10を阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、GDF11、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、少なくともActRIIAを阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、GDF11、BMP10、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、少なくともActRIIBを阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、GDF11、BMP10、ActRIIA、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、少なくともALK4を阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、GDF11、BMP10、ActRIIA、ActRIIB、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、BMP9を阻害しないか、又は実質的に阻害しない。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるActRII-ALK4小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、アクチビンAを阻害しないか、又は実質的に阻害しない。
ActRII-ALK4小分子アンタゴニストは、直接的又は間接的な阻害剤であり得る。例えば、間接的な小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、少なくとも1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、I型受容体(例えば、ALK4)、II型受容体(例えば、ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又は1又は複数の下流シグナル伝達成分(例えば、Smad)の発現(例えば、転写、翻訳、細胞分泌、又はそれらの組み合わせ)を阻害し得る。あるいは、直接小分子アンタゴニスト、又は小分子アンタゴニストの組み合わせは、例えば、1又は複数の1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、I型受容体(例えば、ALK4)、II型受容体(例えば、ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又は1又は複数の下流シグナル伝達成分(例えば、Smad)に直接結合し、阻害し得る。1又は複数の間接的なActRII-ALK4小分子アンタゴニストと1又は複数の直接的なActRII-ALK4小分子アンタゴニストとの組み合わせを、本明細書に開示される方法に従って使用することができる。
本開示の結合性小分子アンタゴニストは、公知の方法論を使用して同定及び化学合成され得る(例えば、国際公開第00/00823号及び国際公開第00/39585号を参照されたい)。一般に、本開示の小分子アンタゴニストは、通常、約2000ダルトン未満のサイズ、あるいは約1500、750、500、250又は200ダルトン未満のサイズであり、本明細書に記載のポリペプチドに、好ましくは特異的に結合することができるそのような有機小分子である。これらの小分子アンタゴニストは、周知の技術を使用して過度の実験なしに同定することができる。これに関して、ポリペプチド標的に結合することができる分子について有機小分子ライブラリーをスクリーニングするための技術は当技術分野で周知であることに留意されたい(例えば、国際公開第00/00823号及び国際公開第00/39585号を参照されたい)。
本開示の結合有機小分子は、例えば、アルデヒド、ケトン、オキシム、ヒドラゾン、セミカルバゾン、カルバジド、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、N-置換ヒドラジン、ヒドラジド、アルコール、エーテル、チオール、チオエーテル、ジスルフィド、カルボン酸、エステル、アミド、尿素、カルバメート、カーボネート、ケタール、チオケタール、アセタール、チオアセタール、ハロゲン化アリール、アリールスルホナート、ハロゲン化アルキル、アルキルスルホネート、芳香族化合物、複素環化合物、アニリン、アルケン、アルキン、ジオール、アミノアルコール、オキサゾリジン、オキサゾリン、チアゾリジン、チアゾリン、エナミン、スルホンアミド、エポキシド、アジリジン、イソシアネート、塩化スルホニル、ジアゾ化合物及び酸塩化物であり得る。
5.ポリヌクレオチドアンタゴニスト
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、加齢に関連する心不全、又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は軽減すること)は、ポリヌクレオチド(ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト)、又はポリヌクレオチドの組み合わせである。ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、例えば、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、I型受容体(例えば、ALK4)、II型受容体(例えば、ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又は下流のシグナル伝達成分(例えば、Smad)を阻害し得る。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、例えば、本明細書に記載されるもの等の細胞ベースのアッセイで決定されるように、1又は複数のActRII-ALK4リガンドによって媒介されるシグナル伝達を阻害する。本明細書に記載されるように、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニストは、単独で、又は1又は複数の支持療法若しくは活性薬剤と組み合わせて、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために、特に1又は複数の心不全関連合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために使用され得る。
特定の態様では、本明細書に開示される方法及び使用に従って使用されるActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、加齢に関連する心不全、又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は軽減すること)は、ポリヌクレオチド(ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト)、又はポリヌクレオチドの組み合わせである。ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、例えば、1又は複数のActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10)、I型受容体(例えば、ALK4)、II型受容体(例えば、ActRIIA及び/又はActRIIB)、及び/又は下流のシグナル伝達成分(例えば、Smad)を阻害し得る。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、例えば、本明細書に記載されるもの等の細胞ベースのアッセイで決定されるように、1又は複数のActRII-ALK4リガンドによって媒介されるシグナル伝達を阻害する。本明細書に記載されるように、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニストは、単独で、又は1又は複数の支持療法若しくは活性薬剤と組み合わせて、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために、特に1又は複数の心不全関連合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は低減するために使用され得る。
いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、少なくともGDF11を阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、BMP10、ActRIIA ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、少なくともGDF8を阻害し、GDF11、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、BMP10、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、少なくともアクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)を阻害し、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、少なくともアクチビンBを阻害し、GDF8、GDF11、BMP6、BMP10、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、少なくともBMP6を阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、GDF11、BMP10、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadタンパク質シグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、少なくともBMP10を阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、GDF11、ActRIIA ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、少なくともActRIIAを阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、GDF11、BMP10、ActRIIB、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、少なくともActRIIBを阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、GDF11、ActRIIA、BMP10、ALK4、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、少なくともALK4を阻害し、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、アクチビンBC、アクチビンAE及び/又はアクチビンBE)、BMP6、GDF11、ActRIIA、ActRIIB、BMP10、及び1又は複数のSmadシグナル伝達因子の1又は複数が更に阻害されていてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、BMP9を阻害しないか、実質的に阻害しない。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、又はポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、アクチビンAを阻害しないか、実質的に阻害しない。
いくつかの実施形態では、本開示のポリヌクレオチドアンタゴニストは、アンチセンス核酸、RNAi分子[例えば、低分子干渉RNA(siRNA)、低分子ヘアピンRNA(shRNA)、マイクロRNA(miRNA)]、アプタマー及び/又はリボザイムであり得る。ヒトGDF11、GDF8、アクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC及びアクチビンE)、BMP6、ActRIIA、ActRIIB、BMP10、ALK4、及びSmadシグナル伝達因子の核酸及びアミノ酸配列は、当技術分野で公知である。更に、ポリヌクレオチドアンタゴニストを作製する多くの異なる方法が当技術分野で周知である。したがって、本開示に従って使用するためのポリヌクレオチドアンタゴニストは、当技術分野における知識及び本明細書中に提供される教示に基づいて当業者によって日常的に作製され得る。
アンチセンス技術は、アンチセンスDNA若しくはRNAを介して、又は三重らせん形成を介して遺伝子発現を制御するために使用することができる。アンチセンス技術は、例えば、Okano(1991)J.Neurochem.56:560;Oligodeoxynucleotides as Antisense Inhibitors of Gene Expression,CRC Press,Boca Raton,Fla.(1988)で論じられる。三重らせん形成は、例えば、Cooney et al.(1988)Science 241:456;及びDervan et al.,(1991)Science 251:1300において論じられている。この方法は、相補的なDNA又はRNAへのポリヌクレオチドの結合に基づく。いくつかの実施形態では、アンチセンス核酸は、本明細書に開示される遺伝子のRNA転写物の少なくとも一部に相補的な一本鎖RNA又はDNA配列を含む。しかしながら、絶対的な相補性は、好ましいが、必要ではない。
本明細書で言及される配列「RNAの少なくとも一部に相補的である」は、RNAとハイブリダイズすることができ、安定な二重鎖を形成するのに十分な相補性を有する配列を意味し、したがって、本明細書に開示される遺伝子の二本鎖アンチセンス核酸の場合、二重鎖DNAの一本鎖を試験してもよく、又は三重鎖形成をアッセイしてもよい。ハイブリダイズする能力は、相補性の程度及びアンチセンス核酸の長さの両方に依存する。一般に、ハイブリダイズする核酸が大きいほど、それが含み得るRNAとの塩基ミスマッチが多くなり、それでもなお安定な二重鎖(又は場合によっては三重鎖)を形成する。当業者は、ハイブリダイズした複合体の融点を決定するための標準的な手順を使用することによって、許容可能な程度のミスマッチを確認することができる。
メッセージの5’末端に相補的なポリヌクレオチド、例えば、AUG開始コドンまで及びAUG開始コドンを含む5’非翻訳配列は、翻訳を阻害するのに最も効率的に働くはずである。しかしながら、mRNAの3’非翻訳配列に相補的な配列は、mRNAの翻訳も阻害するのに有効であることが示されている[例えば、Wagner,R.,(1994)Nature 372:333-335を参照のこと]。したがって、本開示の遺伝子の5’非翻訳非コード領域又は3’非翻訳非コード領域のいずれかに相補的なオリゴヌクレオチドを、内在性mRNAの翻訳を阻害するためのアンチセンスアプローチで使用することができる。mRNAの5’非翻訳領域に相補的なポリヌクレオチドは、AUG開始コドンの相補体を含むはずである。mRNAコード領域に相補的なアンチセンスポリヌクレオチドは、あまり効率的でない翻訳阻害剤であるが、本開示の方法に従って使用することができる。本開示のmRNAの5’-、3’-又はコード領域にハイブリダイズするように設計されているかどうかにかかわらず、アンチセンス核酸は少なくとも6ヌクレオチド長であるべきであり、好ましくは6~約50ヌクレオチド長の範囲のオリゴヌクレオチドである。特定の態様では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも10ヌクレオチド、少なくとも17ヌクレオチド、少なくとも25ヌクレオチド又は少なくとも50ヌクレオチドである。
一実施形態では、本開示のアンチセンス核酸は、外因性配列からの転写によって細胞内で産生される。例えば、ベクター又はその一部が転写され、本開示の遺伝子のアンチセンス核酸(RNA)が産生される。そのようなベクターは、所望のアンチセンス核酸をコードする配列を含む。そのようなベクターは、転写されて所望のアンチセンスRNAを産生することができる限り、エピソームのままであり得るか、又は染色体に組み込まれ得る。そのようなベクターは、当技術分野で標準的な組換えDNA技術方法によって構築することができる。ベクターは、脊椎動物細胞における複製及び発現に使用されるプラスミド、ウイルス、又は当技術分野で公知の他のものであり得る。本開示の所望の遺伝子又はその断片をコードする配列の発現は、脊椎動物、好ましくはヒト細胞において作用することが当技術分野で公知の任意のプロモーターによるものであり得る。そのようなプロモーターは、誘導性又は構成的であり得る。そのようなプロモーターには、SV40初期プロモーター領域[例えば、Benoist and Chambon(1981)Nature 290:304-310を参照されたい]、ラウス肉腫ウイルスの3’長末端反復配列に含まれるプロモーター[例えば、Yamamoto et al.(1980)Cell 22:787-797を参照されたい]、ヘルペスチミジンプロモーター[例えば、Wagner et al.(1981)Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.78:1441-1445を参照されたい]、及びメタロチオネイン遺伝子の調節配列[例えば、Brinster,et al.(1982)Nature 296:39-42を参照されたい]が含まれるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、ポリヌクレオチドアンタゴニストは、GDF11、GDF8、アクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC及びアクチビンE)、BMP6、ActRIIA、ActRIIB、BMP10、ALK4及びSmadシグナル伝達因子のうちの1又は複数の発現を標的とする干渉RNA(RNAi)分子である。RNAiは、標的mRNAの発現を妨げるRNAの発現を指す。具体的には、RNAiは、siRNA(低分子干渉RNA)を介して特定のmRNAと相互作用することによって標的遺伝子をサイレンシングする。次いで、dsRNA複合体は、細胞による分解の標的となる。siRNA分子は、10~50ヌクレオチド長の二本鎖RNA二本鎖であり、十分に相補的な(例えば、遺伝子に対する少なくとも80%の同一性)標的遺伝子の発現を妨げる。いくつかの実施形態では、siRNA分子は、標的遺伝子のヌクレオチド配列と少なくとも85、90、95、96、97、98、99、又は100%同一であるヌクレオチド配列を含む。
更なるRNAi分子には、ショートヘアピンRNA(shRNA);また、低分子干渉ヘアピン及びマイクロRNA(miRNA)が含まれる。shRNA分子は、ループによって接続された標的遺伝子からのセンス配列及びアンチセンス配列を含む。shRNAは核から細胞質に輸送され、mRNAとともに分解される。Pol III又はU6プロモーターを使用して、RNAiのRNAを発現させることができる。Paddison et al.[Genes&Dev.(2002)16:948-958,2002]は、RNAiに影響を及ぼす手段としてヘアピンに折り畳まれた低分子RNA分子を使用した。したがって、そのような短ヘアピンRNA(shRNA)分子もまた、本明細書中に記載される方法において有利に使用される。機能的shRNAのステム及びループの長さは様々であり、ステム長は、約25~約30ntのいずれかの範囲であり得、ループサイズは、サイレンシング活性に影響を及ぼすことなく4~約25ntの範囲であり得る。いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、これらのshRNAは、DICER RNaseの二本鎖RNA(dsRNA)産物に類似しており、いずれにせよ、特定の遺伝子の発現を阻害するための同じ能力を有すると考えられる。shRNAは、レンチウイルスベクターから発現させることができる。miRNAは、「ステムループ」構造によって特徴付けられるプレmiRNAとして最初に転写され、その後、RISCによる更なるプロセシングの後に成熟miRNAにプロセシングされる、長さが約10ヌクレオチド~70ヌクレオチドの一本鎖RNAである。
siRNAを含むがこれに限定されないRNAiを媒介する分子は、化学合成(Hohjoh,FEBS Lett 521:195-199,2002)、dsRNAの加水分解(Yangetal.,ProcNatlAcadSciUSA99:9942-9947,2002)、T7RNAポリメラーゼによるインビトロ転写(Donzeetetal.,NucleicAcidsRes30:e46,2002;Yuetal.,ProcNatlAcadSciUSA99:6047-6052,2002)、及び大腸菌RNアーゼIII等のヌクレアーゼを使用した二本鎖RNAの加水分解(Yang et al.,Proc Natl Acad Sci USA 99:9942-9947,2002)によってインビトロで生成することができる。
別の態様によれば、本開示は、デコイDNA、二本鎖DNA、一本鎖DNA、複合体化DNA、カプセル化DNA、ウイルスDNA、プラスミドDNA、裸のRNA、カプセル化RNA、ウイルスRNA、二本鎖RNA、RNA干渉を生成することができる分子、又はそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されないポリヌクレオチドアンタゴニストを提供する。
いくつかの実施形態では、本開示のポリヌクレオチドアンタゴニストはアプタマーである。アプタマーは、二本鎖DNA及び一本鎖RNA分子を含む核酸分子であり、標的分子に特異的に結合する三次構造に結合し、三次構造から結合する。アプタマーの生成及び治療的使用は、当技術分野で十分に確立されている(例えば、米国特許第5,475,096号を参照されたい)。アプタマーに関する更なる情報は、米国特許出願公開第20060148748号に見出すことができる。核酸アプタマーは、当技術分野で公知の方法を使用して、例えば指数関数的濃縮によるリガンドの系統的進化(SELEX)プロセスを介して選択される。SELEXは、例えば、米国特許第5,475,096;5,580,737;5,567,588;5,707,796;5,763,177;6,011,577;及び6,699,843号明細書に記載されているように、標的分子への非常に特異的な結合を有する核酸分子のインビトロ進化のための方法である。アプタマーを同定するための別のスクリーニング方法は、第5,270,163号に記載される。SELEXプロセスは、様々な二次元及び三次元構造を形成するための核酸の能力、並びに他の核酸分子及びポリペプチドを含むモノマー又はポリマーを含む実質的に任意の化学化合物とのリガンドとして作用する(特異的結合対を形成する)ヌクレオチドモノマー内で利用可能な化学的汎用性に基づく。任意のサイズ又は組成の分子が標的として役立ち得る。SELEX法は、所望の結合親和性及び選択性を達成するために、候補オリゴヌクレオチドの混合物からの選択、並びに同じ一般的な選択スキームを使用した結合、分配及び増幅の段階的反復を含む。ランダム化配列のセグメントを含み得る核酸の混合物から出発して、SELEX法は、結合に有利な条件下で混合物を標的と接触させる工程と、標的分子に特異的に結合した核酸から非結合核酸を分割する工程と、核酸-標的複合体を解離させる工程と、核酸-標的複合体から解離した核酸を増幅して、核酸のリガンド濃縮混合物を得る工程と、を含む。結合、分配、解離及び増幅の工程は、標的分子に高い親和性及び特異性で結合する核酸リガンドを得るために所望の数のサイクルにわたって繰り返される。
典型的には、そのような結合分子は、動物に別々に投与されるが[例えば、O’Connor(1991)J.Neurochem.56:560を参照されたい]、そのような結合分子はまた、宿主細胞によって取り込まれ、インビボで発現されるポリヌクレオチドからインビボで発現され得る[例えば、Oligodeoxynucleotides as Antisense Inhibitors of Gene Expression,CRC Press,Boca Raton,Fla.(1988)を参照されたい]。
6.心不全
部分的には、本開示は、心不全を治療する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を、それを必要とする患者に投与することを含む、加齢に関連する心不全の1又は複数の併存症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、患者が駆出率が保たれた心不全(HFpEF)を有する、加齢に関連する心不全の治療に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、HFpEFを治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、拡張機能障害を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、左室駆出率(LVEF)の減少なしに患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、左心室壁厚の増加を伴う患者の治療に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、左心房サイズの増加を伴う患者の治療に関する。
部分的には、本開示は、心不全を治療する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を、それを必要とする患者に投与することを含む、加齢に関連する心不全の1又は複数の併存症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、患者が駆出率が保たれた心不全(HFpEF)を有する、加齢に関連する心不全の治療に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、HFpEFを治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、拡張機能障害を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、左室駆出率(LVEF)の減少なしに患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、左心室壁厚の増加を伴う患者の治療に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、左心房サイズの増加を伴う患者の治療に関する。
これらの方法は、動物、より具体的にはヒトの治療的及び予防的処置を特に目的とする。「対象」、「個体」又は「患者」という用語は、本明細書全体を通して交換可能であり、ヒト又は非ヒト動物のいずれかを指す。これらの用語には、哺乳動物、例えばヒト、非ヒト霊長類、実験動物、家畜動物(ウシ、ブタ、ラクダ等を含む)、コンパニオンアニマル(例えば、イヌ、ネコ、他の家畜等)及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)が含まれる。特定の実施形態では、患者、対象又は個体はヒトである。
「治療」、「治療すること」、「緩和する」等の用語は、所望の薬理学的及び/又は生理学的効果を得ることを一般に意味するために本明細書で使用され、治療されている状態(例えば、心不全)の1又は複数の臨床的合併症の重症度を改善、緩和、及び/又は減少させることを指すためにも使用され得る。効果は、疾患、状態又はその合併症の発症又は再発を完全に又は部分的に遅延させるという点で予防的であり得、及び/又は疾患若しくは状態の部分的若しくは完全な治癒及び/又は疾患若しくは状態に起因する有害作用の点で治療的であり得る。本明細書で使用される「処置」は、哺乳動物、特にヒトの疾患又は状態の任意の治療を包含する。本明細書で使用される場合、障害又は状態を「予防する」治療薬とは、統計的試料において、未処置対照試料と比較して処置試料における障害又は状態の発生を減少させるか、又は未処置対照試料と比較して疾患又は状態の発症を遅延させる化合物を指す。いくつかの実施形態では、本開示は、治療を必要とする患者(例えば、「それを必要とする患者」)にActRII-ALK4アンタゴニストを投与する方法に関する。ActRII-ALK4アンタゴニストによる治療を必要とするそのような患者は、限定されないが、加齢に関連する心不全を含む、本出願に開示される障害又は状態を有する患者である。
一般に、本開示に記載される疾患又は状態(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)の治療又は予防は、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストを「有効量」で投与することによって達成される。薬剤の有効量は、所望の治療的又は予防的結果を達成するために、必要な投与量及び期間で有効な量を指す。本開示の作用物質の「治療有効量」は、個体の疾患状態、年齢、性別及び体重、並びに個体において所望の応答を誘発する作用物質の能力等の因子に従って変動し得る。「予防有効量」は、所望の予防結果を達成するために、必要な投与量及び期間で有効な量を指す。
HFを説明するために使用される主な用語は、左室駆出率(LVEF)の測定に基づく。HFは広範囲の患者を含む(表1)。一部の患者は正常なLVEFを有し、これは典型的には50%以上と考えられ、駆出率が保持されたHF(HFpEF)と呼ばれる。他の患者は、LVEFが低下したHF(HFrEF)を有し、これは典型的には40%未満であると考えられる。約40%~約49%の範囲のLVEFを有する患者は「灰色の領域」を表し、これは時には中程度の駆出率を伴うHF(HFmrEF)として定義される。時には、「灰色領域」のこれらの患者は、臨床医に応じて、HFrEFを有すると識別される。LVEFに基づくHF患者の鑑別は、異なる根本的な病因、人口統計学、併存症及び治療に対する応答のために重要である。1990名の選択患者の後に公表されたほとんどの臨床試験はLVEF(通常、心エコー検査、放射性核種技術又は心臓磁気共鳴(CMR)を用いて測定される)に基づいており、我々の知る限りでは、治療が罹患率と死亡率の両方を減少させることが示されているのはHFrEF患者のみである。典型的には、加齢に関連する心不全の患者は、正常なLVEF(例えば、HFpEF)を有する。
特定の態様では、本開示は、HFpEFの進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、正常なLVEFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、正常なLVEFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、正常なLVEFは、50%以上のLVEFである。いくつかの実施形態では、本開示は、HFpEFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、HFpEF及び高レベルのナトリウム利尿ペプチドを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、HFpEF、高レベルのナトリウム利尿ペプチド、並びに構造的心疾患及び/又は拡張機能障害を有する患者の処置に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、患者がHFpEFを有する、加齢に関連する心不全を有する患者の治療に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、患者が正常なLVEFを有する、加齢に関連する心不全を有する患者の治療に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、患者が50%以上のLVEFを有する、加齢に関連する心不全を有する患者の治療に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、加齢に関連する心不全を有する患者を治療することに関し、患者は、ナトリウム利尿ペプチドのレベルが上昇している。特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者はHFpEFを有する。
特定の態様では、本開示は、駆出率が低下した心不全(HFrEF)の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、LVEFが低下した患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、LVEFが低下しており、LVEFが40%未満である患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、低下したLVEF及び駆出率の低下に関連するHF(HFrEF)の患者を治療する方法に関する。
特定の態様では、本開示は、駆出率が中程度の心不全(HFmrEF)の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、中程度のLVEFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、中程度のLVEF及び約40%~約49%のLVEFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、中程度のLVEF及び中程度の駆出率に関連するHF(HFmrEF)を有する患者を治療することに関する。いくつかの実施形態では、本開示は、HFmrEF及び高レベルのナトリウム利尿ペプチドを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、HFmrEF及び高レベルのナトリウム利尿ペプチド、並びに構造的心疾患及び/又は拡張機能障害を有する患者を治療する方法に関する。
HFpEFの診断は、HFrEFの診断よりも困難であり得る。HFpEF患者は、一般に、拡張したLVを有さず、代わりに、多くの場合、充満圧の上昇の徴候として、LV壁厚の増加及び/又は左心房(LA)サイズの増加を有する。ほとんどの患者は、拡張機能障害としても分類されるLV充満又は吸引能力障害の更なる「証拠」を有し、これは一般に、これらの患者におけるHFの可能性のある原因として認められている(したがって、「拡張期HF」という用語)。しかしながら、HFrEF患者のほとんど(以前は「収縮期HF」と呼ばれていた)も拡張機能障害を有し、収縮機能の微妙な異常がHFpEF患者で示されている。したがって、保存された又は減少した「収縮機能」よりも保存された又は減少したLVEFを述べることが好ましい。
以前のガイドラインでは、HFrEFとHFpEFとの間に灰色領域が存在することが認められた。これらの患者は、40~49%の範囲のLVEF、したがってHFmrEFという用語を有する。HFmrEF患者は、主に軽度の収縮機能不全を有する可能性が最も高いが、拡張機能障害の特徴を有する。
検出可能なLV心筋疾患のない患者は、HFの他の心血管原因(例えば、肺高血圧症、心臓弁膜症等)を有し得る。非心血管病態(例えば、貧血、肺、腎臓又は肝臓の疾患)を有する患者は、HFの症状と類似又は同一の症状を有し得、それぞれがHF症候群を複雑化又は悪化させ得る。
NYHA機能分類(表2)を使用して、症状の重症度及び運動不耐性を記載した。しかしながら、症状の重症度は、LV機能の多くの尺度とあまり相関しておらず、症状の重症度と生存との間には明確な関係があるが、軽度の症状を有する患者は依然として入院及び死亡のリスクが高い可能性がある。時には、「進行したHF」という用語は、重度の症状、再発性代償不全及び重度の心機能不全を有する患者を特徴付けるために使用される。
いくつかの実施形態では、本開示は、NYHAクラスI HFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、NYHAクラスI HFを有する患者は、身体活動に制限がない。いくつかの実施形態では、NYHAクラスIのHFを有する患者は、過度の息切れ、疲労、及び/又は動悸を引き起こさない身体活動を経験する。いくつかの実施形態では、本開示は、NYHAクラスII HFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、NYHAクラスII HFを有する患者は、身体活動がわずかに制限されている。いくつかの実施形態では、NYHAクラスII HFを有する患者は、過度の息切れ、疲労、又は動悸をもたらす通常の身体活動を経験する。いくつかの実施形態では、本開示は、NYHAクラスIII HFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、NYHAクラスIIIのHFを有する患者は、身体活動が著しく制限されている。いくつかの実施形態では、NYHAクラスIIIのHFを有する患者は、通常よりも少ない身体活動の経験により、過度の息切れ、疲労又は動悸をもたらす。いくつかの実施形態では、本開示は、NYHAクラスIV HFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、NYHAクラスIVのHFを有する患者は、不快感なしに身体活動を行うことができない。いくつかの実施形態では、NYHAクラスIVのHFを有する患者は、安静時に症状を経験し、並びに任意の身体活動が行われると、不快感が増加する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者のNYHA機能的心不全クラスを改善する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNYHAクラスをクラスIVからクラスIIIに減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNYHAクラスをクラスIVからクラスIIに減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNYHAクラスをクラスIVからクラスIに減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNYHAクラスをクラスIIIからクラスIIに減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNYHAクラスをクラスIIIからクラスIに減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNYHAクラスをクラスIIからクラスIに減少させることに関する。
American College of Cardiology Foundation/American Heart Association(ACCF/AHA)分類は、構造変化及び症状に基づくHF発症の段階を記載している(表3)。ACC/AHA分類システムは、腫瘍学で一般的に使用されるアプローチと同様に、疾患の病期分類及び発症に重点を置いている。これらのHF段階は、先行する危険因子(段階A)から不顕性心機能障害の発症(段階B)、次いで症候性HF(段階C)、最後に末期難治性疾患(段階D)に進行する。ACC/AHA段階は段階Aから段階Dに進行する。
いくつかの実施形態では、本開示は、ACCF/AHAステージA HFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、ACCF/AHAステージA HFを有する患者は、HFのリスクが高いが、構造的心疾患又はHFの症状はない。いくつかの実施形態では、本開示は、ACCF/AHAステージB HFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、ステージBのHFを有する患者は、構造的心疾患を有するが、HFの既知の徴候又は症状はない。いくつかの実施形態では、本開示は、ACCF/AHAステージC HFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、ACCF/AHAステージCのHFを有する患者は、HFの以前の又は現在の症状を有する構造的心疾患を有する。いくつかの実施形態では、本開示は、ACCF/AHAステージD HFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、ACCF/AHAステージD HFを有する患者は、特殊な介入を必要とする難治性HFを有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者の心不全のACCF/AHA段階を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のACCF/AHAステージをステージDからステージCに低減することに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のACCF/AHAステージをステージDからステージBに低減することに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のACCF/AHAステージをステージDからステージAに低減することに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のACCF/AHAステージをステージCからステージAに低減することに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のACCF/AHAステージをステージBからステージAに低減することに関する。
キルリップ分類を使用して、心筋梗塞後の急性状況における患者の状態の重症度を記述することができる。急性心筋梗塞(AMI)を合併したHF患者は、Killip及びKimballにより表4に示すクラスに分類することができる。
いくつかの実施形態では、本開示は、AMIを合併するKillipクラスIのHFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、AMIを合併するKillipクラスIのHFを有する患者は、HFの臨床徴候を有さない。いくつかの実施形態では、本開示は、AMIを合併するKillipクラスIIのHFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、KillipクラスIIのHFを有するAMIを合併する患者は、ラ音及びS3ギャロップを伴うHFを有する。いくつかの実施形態では、本開示は、AMIを合併するKillipクラスIIIのHFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、KillipクラスIIIのHFを有するAMIを合併する患者は、明らかな急性肺水腫を有する。いくつかの実施形態では、本開示は、AMIを合併するKillipクラスIVのHFを有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、KillipクラスIVのHFを有するAMIを合併する患者は、心原性ショック、低血圧症(例えば、SBP、90mmHg)、並びに乏尿、チアノーゼ及び発汗等の末梢血管収縮の証拠を有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者のKillip HF分類を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のKillipクラスをクラスIVからクラスIIIに減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のKillipクラスをクラスIVからクラスIIに減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のKillipクラスをクラスIVからクラスIに減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のKillipクラスをクラスIIIからクラスIIに減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のKillipクラスをクラスIIIからクラスIに減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のKillipクラスをクラスIIからクラスIに減少させることに関する。
心不全の診断のためのフラミンガム基準(表5)は、少なくとも2つの主要な基準、又は少なくとも1つの主要な基準及び2つの副次的な基準の存在を必要とする。これらの基準は数十年にわたってゴールドリファレンス基準として機能してきたが、大部分は安静時の輻輳の存在に基づいている。重要なことに、この臨床的特徴は、良好に代償されたHFを有する外来患者、又は運動中にのみ異常な血行動態を発症するHFを有する患者には存在しないことが多い。したがって、非常に特異的であるにもかかわらず、フラミンガム基準は、HFの診断に対する感度が低い傾向がある。
いくつかの実施形態では、本開示は、HFの診断のための1又は複数の主要なフラミンガム基準を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、患者は、発作性夜間呼吸困難又は起座呼吸、頸静脈拡張、ラ音、X線心拡大、急性肺水腫、S3ギャロップ、16cmを超える水の静脈圧上昇、25秒以上の循環時間、肝頸静脈反射、及び治療に反応した5日間で4.5kg以上の体重減少のうちの1又は複数を有する。いくつかの実施形態では、本開示は、HFの診断のための1又は複数の軽微なフラミンガム基準を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、患者は、両側性足首浮腫、夜間咳、通常の運動時の呼吸困難、肝腫大、胸水、記録された最大値から1/3の肺活量の減少、及び頻脈(心拍数が120/分を超える)のうちの1又は複数を有する。いくつかの実施形態では、患者は、少なくとも2つのフラミンガム主要基準を有する。いくつかの実施形態では、患者は、少なくとも1つの主要なFramingham基準及び少なくとも2つの軽微なframingham基準を有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者が有する心不全のフラミンガム基準の数を減少させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者が有する心不全の主要なフラミンガム基準の数を減らすことに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者が有する心不全の軽微なフラミンガム基準の数を減らすことに関する。
心不全の診断に関して医療従事者が探すことができる心不全の多くの既知の症状及び徴候がある。いくつかの症状は非特異的であり得、したがって、HFと他の問題との区別に役立たない。体液貯留によるHFの症状及び徴候は、利尿療法で迅速に解消され得る。頸静脈圧の上昇及び心尖インパルスの変位等の徴候は、より特異的であり得るが、検出するのが難しく、再現性が低い。HFは、関連する病歴のない個体(例えば、心臓損傷の潜在的な原因)ではまれであるが、特定の特徴、特に心筋梗塞の既往は、適切な症状及び徴候を有する患者におけるHFの可能性を大幅に増加させる。症状及び徴候は、治療に対する患者の応答及び経時的な安定性を監視するのに重要である。治療にもかかわらず症状が持続することは、通常、追加の治療が必要であることを示し、症状の悪化は深刻な発症であり(患者を緊急の入院及び死亡のリスクにさらす)、迅速な医学的注意に値する。
いくつかの実施形態では、本開示は、HFの1又は複数の典型的な症状及び/又はあまり典型的でない症状を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、HFの1又は複数の特異的及び/又はより特異的でない徴候を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、1又は複数の典型的な症状、あまり典型的でない症状、特定の徴候、及び/又はあまり特異的でないHFの徴候を有する患者の治療に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、HFの1又は複数の典型的な症状を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、患者は、息切れ、起座呼吸、発作性夜間呼吸困難、運動耐性の低下、疲労、疲れ、運動後の回復時間の増加、及び足首の腫脹からなる群から選択される1又は複数の症状を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFの1又は複数の典型的でない症状を有する。いくつかの実施形態では、患者は、夜間の咳、喘鳴、膨満感、食欲不振、錯乱(特に高齢者)、うつ、動悸、めまい、失神、及び呼吸屈曲からなる群から選択される1又は複数のあまり典型的でない症状を有する。いくつかの実施形態では、患者はHFの1又は複数の徴候を有する。いくつかの実施形態では、患者は、頸静脈圧上昇、肝頸静脈逆流、第3の心音(ギャロップ律動)、及び側方に変位した心尖インパルスからなる群から選択されるHFの1又は複数の徴候を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFの1又は複数の非特異的徴候を有する。いくつかの実施形態では、患者は、体重増加(>2kg/週)、体重減少(進行したHFにおける)、組織消耗(悪液質)、心雑音、末梢浮腫(足首、仙骨、陰嚢)、肺クリーピング、肺底での知覚への空気進入及び鈍麻の減少(胸水)、頻脈、不規則な脈拍、頻呼吸、チェインストークス呼吸、肝腫大、腹水、四肢の冷感、乏尿症、及び狭い脈圧からなる群から選択されるHFの1又は複数のあまり特定されない徴候を有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者が有する心不全の徴候及び/又は症状の数を減少させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者が有する心不全の徴候の数を減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者が有する心不全の症状の数を減少させることに関する。
加齢に伴う心不全
年齢が心血管疾患の発症の主要な危険因子の1つであるため、患者の年齢が増加するにつれて有病率が劇的に増加する。先進国の成人集団における心不全の有病率は1~2%であり、70歳以上の人では10%超に上昇する(McMurray et al.Eur.J.Heart Fail,2012,14:803-869)。Framingham Studyは、心不全の発生率が、生涯の連続する10年ごとにおよそ2倍になり、男性よりも女性の方が年齢と共に急激に上昇することを示した。男性の年間発生率は、35歳~64歳で1000人当たり2人から65歳~94歳で1000人当たり12人に上昇した。年齢によるリスクの増加は、年齢が高いほど平均余命が短くなることと釣り合っているため、HFを発症する生涯尤度は、40歳を超える全ての年齢で約20%である。この集団は、駆出率が保持された患者(HFpEF)と駆出率が低下した患者(HFrEF)とに分けることができる。これらの心不全患者のほぼ半分はHFpEFを有する。心臓が加齢するにつれて、構造、機能、細胞、及び分子の多くの異なるレベルで変化が起こる可能性があり、これらは全て心不全につながる可能性がある。一般に、加齢に関連する心不全は、左室(LV)壁厚の増加(すなわち、LV肥大)及び拡張機能障害を特徴とし、左室駆出率(LVEF)の減少はない(すなわち、HFpEF)。HFpEF患者の定義による駆出率は正常であるが、LV収縮性は損なわれている。HFpEFを診断するときの低い特異度を回避するために、労作性呼吸困難及び正常なLVEFを、拡張期LV機能不全、LV肥大、左心房(LA)拡大、及び/又はナトリウム利尿ペプチド(NP)の血漿レベルの客観的尺度と組み合わせることができる。
年齢が心血管疾患の発症の主要な危険因子の1つであるため、患者の年齢が増加するにつれて有病率が劇的に増加する。先進国の成人集団における心不全の有病率は1~2%であり、70歳以上の人では10%超に上昇する(McMurray et al.Eur.J.Heart Fail,2012,14:803-869)。Framingham Studyは、心不全の発生率が、生涯の連続する10年ごとにおよそ2倍になり、男性よりも女性の方が年齢と共に急激に上昇することを示した。男性の年間発生率は、35歳~64歳で1000人当たり2人から65歳~94歳で1000人当たり12人に上昇した。年齢によるリスクの増加は、年齢が高いほど平均余命が短くなることと釣り合っているため、HFを発症する生涯尤度は、40歳を超える全ての年齢で約20%である。この集団は、駆出率が保持された患者(HFpEF)と駆出率が低下した患者(HFrEF)とに分けることができる。これらの心不全患者のほぼ半分はHFpEFを有する。心臓が加齢するにつれて、構造、機能、細胞、及び分子の多くの異なるレベルで変化が起こる可能性があり、これらは全て心不全につながる可能性がある。一般に、加齢に関連する心不全は、左室(LV)壁厚の増加(すなわち、LV肥大)及び拡張機能障害を特徴とし、左室駆出率(LVEF)の減少はない(すなわち、HFpEF)。HFpEF患者の定義による駆出率は正常であるが、LV収縮性は損なわれている。HFpEFを診断するときの低い特異度を回避するために、労作性呼吸困難及び正常なLVEFを、拡張期LV機能不全、LV肥大、左心房(LA)拡大、及び/又はナトリウム利尿ペプチド(NP)の血漿レベルの客観的尺度と組み合わせることができる。
HFpEFの診断は依然として困難である。HFpEF患者では、LVEFは正常であり、HFの徴候及び症状はしばしば非特異的であり、HFと他の臨床状態とを十分に区別しない。慢性HFpEFの診断は、特に併存症を有し、中枢性体液過剰の明らかな徴候がない典型的な高齢患者では面倒であり、検証されたゴールドスタンダードは困難である。HFpEFを診断する特異性を改善するために、臨床診断は、安静時又は運動中の心機能障害の客観的尺度によって支持されるべきである。HFpEFの診断には、典型的には以下が必要である:HFの症状及び/又は徴候の存在;「保存された」EF(LVEF≧50%、又はHFmrEFの場合は40-49%と定義されることもある);NPの上昇したレベル(BNP>35pg/mL及び/又はNT-proBNP>125pg/mL);HFの根底にある他の心臓の機能的及び構造的変化の客観的証拠;不確実性の場合、HFpEFの診断を確認するために、ストレス試験又は侵襲的に測定されたLV充満圧上昇が必要とされ得る。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも40歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも45歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも50歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも55歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも60歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも65歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも70歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも75歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも80歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも85歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも90歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも95歳である。いくつかの実施形態では、患者は少なくとも100歳である。いくつかの実施形態では、患者は、約40歳~約100歳である。いくつかの実施形態では、患者は、駆出率が保たれた心不全(HFpEF)を有する。いくつかの実施形態では、心不全は、保たれた駆出率に関連する心不全(HFpEF)である。いくつかの実施形態では、患者は呼吸困難を有する。いくつかの実施形態では、患者は、労作性呼吸困難を有する。いくつかの実施形態では、患者は、増加した左心室壁厚を有する。いくつかの実施形態では、患者はLV肥大を有する。いくつかの実施形態では、患者は拡張機能障害を有する。いくつかの実施形態では、患者はLV拡張機能障害を有する。いくつかの実施形態では、患者は左心房拡大を有する。いくつかの実施形態では、患者は、左心室駆出率の減少を有さない。いくつかの実施形態では、患者の左室駆出率は50%以上である。いくつかの実施形態では、患者は、ナトリウム利尿ペプチドのレベルが上昇している。
構造変化
患者が加齢するにつれて、心臓及び血管系の有意な構造変化が起こる。このいくつかの例には、血管内膜厚の増加、血管硬化の増加、左心室壁厚の増加(正常範囲内)及び左心房サイズの増加が含まれるが、これらに限定されない(表7)。心臓の厚さ及び形状の全体的な変化は、心臓壁応力及び全体的な収縮効率にとって重要な意味を有する。
患者が加齢するにつれて、心臓及び血管系の有意な構造変化が起こる。このいくつかの例には、血管内膜厚の増加、血管硬化の増加、左心室壁厚の増加(正常範囲内)及び左心房サイズの増加が含まれるが、これらに限定されない(表7)。心臓の厚さ及び形状の全体的な変化は、心臓壁応力及び全体的な収縮効率にとって重要な意味を有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全、又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者が心血管構造リモデリングを有する方法に関する。いくつかの実施形態では、患者は、血管内膜厚の増加、血管剛性の増加、LV肥大(例えば、LV壁厚の増加)の増加、及び左心房拡大の増加(例えば、左心房壁サイズの増加)からなる群から選択される心血管構造リモデリングを有する。いくつかの実施形態では、患者は血管内膜厚の増加を有する。いくつかの実施形態では、患者は血管剛性の増加を有する。いくつかの実施形態では、患者はLV肥大の増加を有する。いくつかの実施形態では、患者はLV壁厚の増加を有する。いくつかの実施形態では、患者は収縮期高血圧を有する。いくつかの実施形態では、患者は、拡張早期心臓充満を遅延させている。いくつかの実施形態では、患者は心臓充満圧が上昇している。いくつかの実施形態では、患者は、呼吸困難についてのより低い閾値を有する。いくつかの実施形態では、患者は、比較的正常な収縮機能を有する心不全の可能性が高い。いくつかの実施形態では、患者は左心房拡大を有する。いくつかの実施形態では、患者は左心房サイズの増加を有する。いくつかの実施形態では、患者は、孤立性心房細動及び/又は他の心房性不整脈の有病率が増加している。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全、又は加齢に関連する心不全の1又は複数の合併症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者の心血管構造リモデリングを改善する方法に関する。いくつかの実施形態では、方法は、血管内膜厚の増加、血管剛性の増加、LV肥大(例えば、LV壁厚の増加)の増加、及び左心房拡大の増加(例えば、左心房壁サイズの増加)からなる群から選択される心血管構造リモデリングを改善する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の血管内膜厚を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の血管剛性を低下させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV肥大を減少させる。いくつかの実施形態では、これにより、患者のLV壁厚が減少する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の収縮期高血圧を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の拡張早期心充満を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心臓充満圧を低下させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の左心房拡大を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の左心房サイズを減少させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者における孤立性心房細動及び/又は他の心房性不整脈の有病率を低下させる。
心室構造
構造レベルでは、年齢と共に見られる最も顕著な現象の1つは、心筋細胞サイズの増加の結果としてのLV壁の厚さの増加である(すなわち、LV肥大)。LV肥大は、主に、加齢に伴って生じる心筋細胞の喪失後の身体による代償反応として見られ、左心室をより強く働かせる。作業負荷が増加するにつれて、心腔壁内の筋肉組織が厚くなり、時には心腔自体のサイズも増加する。肥大した心筋は弾性を失い、最終的に必要なだけの力で圧送できないことがある。年齢によるLV質量の進化に関して相反するデータがあり、最近の分析は質量にほとんど又は全く影響しない傾向があり(Akasheva et al.,PLoS One,2015,10:e0135883)、又は男性のみにわずかな性別特異的減少があり得る(Strait and Lakatta,Heart Fail Clin,2012,8:143-164)。LV寸法は年齢とともに減少し、これは質量/体積比の増加及びLV拡張末期容積の減少によって反映される。したがって、加齢は、典型的にはLV肥大に関連する。そのような肥大は、LVに非対称的に影響を及ぼし、主に心室中隔に影響を及ぼし、心筋の再分布をもたらし、総心筋量に対する影響の欠如の可能性を説明する。LV肥大及びLV腔容積の減少は、心不全を有する高齢患者で一般的なHFpEFの特徴のいくつかである。
構造レベルでは、年齢と共に見られる最も顕著な現象の1つは、心筋細胞サイズの増加の結果としてのLV壁の厚さの増加である(すなわち、LV肥大)。LV肥大は、主に、加齢に伴って生じる心筋細胞の喪失後の身体による代償反応として見られ、左心室をより強く働かせる。作業負荷が増加するにつれて、心腔壁内の筋肉組織が厚くなり、時には心腔自体のサイズも増加する。肥大した心筋は弾性を失い、最終的に必要なだけの力で圧送できないことがある。年齢によるLV質量の進化に関して相反するデータがあり、最近の分析は質量にほとんど又は全く影響しない傾向があり(Akasheva et al.,PLoS One,2015,10:e0135883)、又は男性のみにわずかな性別特異的減少があり得る(Strait and Lakatta,Heart Fail Clin,2012,8:143-164)。LV寸法は年齢とともに減少し、これは質量/体積比の増加及びLV拡張末期容積の減少によって反映される。したがって、加齢は、典型的にはLV肥大に関連する。そのような肥大は、LVに非対称的に影響を及ぼし、主に心室中隔に影響を及ぼし、心筋の再分布をもたらし、総心筋量に対する影響の欠如の可能性を説明する。LV肥大及びLV腔容積の減少は、心不全を有する高齢患者で一般的なHFpEFの特徴のいくつかである。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は心臓の心室構造の変化を有する。いくつかの実施形態では、心臓の心室構造の変化は、LV肥大、心筋細胞サイズの増加、心筋細胞の喪失、LV質量のほとんど又は全く変化なし、及びLV拡張末期容積の減少からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者はLV肥大を有する。いくつかの実施形態では、患者はLV壁の厚さが増加している。いくつかの実施形態では、患者は、心筋細胞サイズが増加している。いくつかの実施形態では、患者は心筋細胞の喪失を有する。いくつかの実施形態では、患者は、LV拡張末期容積の減少を有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は心臓の心室構造の1又は複数の変化を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、LV肥大、心筋細胞サイズの増加、心筋細胞の喪失、LV質量のほとんど又は全く変化なし、及びLV拡張末期容積の減少からなる群から選択される心臓の心室構造を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、LV肥大を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、LV肥大の悪化を防ぐ。いくつかの実施形態では、本方法はLV肥大を修復する。いくつかの実施形態では、方法はLV壁の厚さを減少させる。いくつかの実施形態では、方法は心筋細胞サイズを減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は心筋細胞の喪失を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、心筋細胞の喪失の悪化を防ぐ。いくつかの実施形態では、方法はLV拡張末期容積を増加させる。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は左室肥大を有する。いくつかの実施形態では、本開示は、心不全患者の1又は複数のパラメータをより正常なレベル(例えば、同程度の年齢及び性別の健康な人と比較して正常)に調整する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の左室肥大を少なくとも1%(例えば、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも1%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも5%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも10%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも15%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも20%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも25%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも30%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも35%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも40%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも45%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも50%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも55%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも60%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも65%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも70%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも75%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも80%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも85%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも90%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を少なくとも95%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左室肥大を100%減少させることに関する。
心房構造
高齢者では、心房収縮は、若年集団よりも拡張期のLV充満においてはるかに大きな役割を果たす。この機能の変化は、心房肥大(肥厚)及び拡張の発症に関連する。左心房の大きさは心房細動の存在と関連している。したがって、心臓の加齢性構造的リモデリングの2つの重要な側面、すなわちLV肥大及び心房拡張は、高齢の2つの主な心臓病理、すなわちHFpEF及び心房細動に関連する。これらの2つの病態はしばしば一緒に起こり、HFpEF患者の2/3がある時点で心房細動を示し、ほとんどの患者が最初に心房細動を発症し、次いで心不全を発症する。心エコー検査は、大動脈根が年齢とともに適度に拡張し、40~80年の間に6%に近いことを示している。しかし、正常な加齢では、近位大動脈内の血液量が多いと、加齢した心臓が圧送しなければならない慣性負荷が大きくなるため、そのような大動脈根拡張はLV肥大の更なる刺激を提供する。
高齢者では、心房収縮は、若年集団よりも拡張期のLV充満においてはるかに大きな役割を果たす。この機能の変化は、心房肥大(肥厚)及び拡張の発症に関連する。左心房の大きさは心房細動の存在と関連している。したがって、心臓の加齢性構造的リモデリングの2つの重要な側面、すなわちLV肥大及び心房拡張は、高齢の2つの主な心臓病理、すなわちHFpEF及び心房細動に関連する。これらの2つの病態はしばしば一緒に起こり、HFpEF患者の2/3がある時点で心房細動を示し、ほとんどの患者が最初に心房細動を発症し、次いで心不全を発症する。心エコー検査は、大動脈根が年齢とともに適度に拡張し、40~80年の間に6%に近いことを示している。しかし、正常な加齢では、近位大動脈内の血液量が多いと、加齢した心臓が圧送しなければならない慣性負荷が大きくなるため、そのような大動脈根拡張はLV肥大の更なる刺激を提供する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は心臓の心房構造に変化を有する。いくつかの実施形態では、心臓の心房構造の変化は、左心房肥大、不整脈、心房拡張、大動脈基部拡張、及び心房細動からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者は心房肥大を有する。いくつかの実施形態では、患者は左心房肥大を有する。いくつかの実施形態では、患者は左心房拡大を有する。いくつかの実施形態では、患者は不整脈を有する。いくつかの実施形態では、患者は心房拡張を有する。いくつかの実施形態では、患者は大動脈基部拡張を有する。いくつかの実施形態では、患者は心房細動を有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は心臓の心房構造の変化を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、左心房肥大、不整脈、心房拡張、大動脈基部拡張、及び心房細動からなる群から選択される心臓の心房構造の変化を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は心房肥大を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は左心房肥大を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は左心房拡大を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の不整脈を減少させる。いくつかの実施形態では、方法は心房拡張を改善する。いくつかの実施形態では、上記は大動脈基部拡張を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、心房細動を改善する
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は左心房拡大を有する。いくつかの実施形態では、本開示は、心不全患者の1又は複数のパラメータをより正常なレベル(例えば、同程度の年齢及び性別の健康な人と比較して正常)に調整する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の左心房拡大を少なくとも1%(例えば、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも1%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも5%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも10%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも15%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも20%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも25%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも30%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも35%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも40%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも45%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも50%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも55%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも60%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも65%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも70%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも75%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも80%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも85%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも90%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも95%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を100%減少させることに関する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は左心房拡大を有する。いくつかの実施形態では、本開示は、心不全患者の1又は複数のパラメータをより正常なレベル(例えば、同程度の年齢及び性別の健康な人と比較して正常)に調整する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の左心房拡大を少なくとも1%(例えば、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも1%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも5%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも10%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも15%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも20%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも25%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも30%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも35%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも40%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも45%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも50%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも55%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも60%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも65%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも70%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも75%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも80%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも85%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも90%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を少なくとも95%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の左心房拡大を100%減少させることに関する。
機能的変化
加齢心臓が受ける多数の機能的変化及び代償性反応があり、それは、増加した仕事量に反応する能力を低下させ、またその予備能力を低下させる。加齢は、心臓の拡張期、収縮期、及び電気機能に影響を及ぼす。最大心拍数、収縮末期容積(ESV)、拡張末期容積(EDV)、収縮性、長期の収縮期収縮、長期の拡張期弛緩、及び交感神経シグナル伝達の変化は、対象が加齢するにつれての機能的変化の例である。高齢患者は、血管緊張の調節の変化、細胞Ca2+過負荷に対する閾値の低下、心血管予備能の増加、及び身体活動の低下を有し得る。そのような機能的変化は、血管硬化、高血圧、早期アテローム性動脈硬化症、心房性及び心室性不整脈に対するより低い閾値、筋細胞死の増加、線維症の増加、並びに心不全に対するより低い閾値及び心不全の重症度の増加をもたらし得る(表8)。
加齢心臓が受ける多数の機能的変化及び代償性反応があり、それは、増加した仕事量に反応する能力を低下させ、またその予備能力を低下させる。加齢は、心臓の拡張期、収縮期、及び電気機能に影響を及ぼす。最大心拍数、収縮末期容積(ESV)、拡張末期容積(EDV)、収縮性、長期の収縮期収縮、長期の拡張期弛緩、及び交感神経シグナル伝達の変化は、対象が加齢するにつれての機能的変化の例である。高齢患者は、血管緊張の調節の変化、細胞Ca2+過負荷に対する閾値の低下、心血管予備能の増加、及び身体活動の低下を有し得る。そのような機能的変化は、血管硬化、高血圧、早期アテローム性動脈硬化症、心房性及び心室性不整脈に対するより低い閾値、筋細胞死の増加、線維症の増加、並びに心不全に対するより低い閾値及び心不全の重症度の増加をもたらし得る(表8)。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は心臓の機能的変化を有する。いくつかの実施形態では、心臓の機能的変化は、拡張期心機能の変化、収縮期心機能の変化、及び電気的心機能の変化からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者は、拡張期心機能に変化を有する。いくつかの実施形態では、患者は収縮期心機能に変化を有する。いくつかの実施形態では、患者は電気的心機能に変化を有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は心臓の機能的変化を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、拡張期心機能の変化、収縮期心機能の変化、及び電気的心機能の変化からなる群から選択される心臓の機能的変化を改善する。いくつかの実施形態では、拡張期心機能の変化を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、収縮期心機能の変化を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、電気的心機能の変化を改善する。
拡張機能
拡張機能とは、肺うっ血を防ぐのに十分低い圧力で、左心室(LV)が身体の現在のニーズに十分な血液で満たすことを可能にするいくつかの異なる生理学的過程を指す。正常なLVは吸引ポンプとして機能しており、拡張早期吸引の程度は、LV弛緩に加えて、前拍動の短縮の程度及び僧帽弁時の左心房内の圧力に関連する。心臓加齢の顕著な特徴は、心臓が心室弛緩障害及び充満圧上昇を経験するLV拡張機能(例えば、拡張機能障害)の低下である。正常な拡張期充満は、2つの段階に分けることができる:拡張期初期の早期の受動的充満(「E」)(拡張早期伝達流量として知られる)、及び拡張期後期の能動的充満(「A」)(拡張期後期透過流速として知られる)。拡張機能障害の初期段階では、血液で満たされる心臓の速度が低下し(例えば、より小さいE)、心室充満の大部分が拡張期の後期に移行し、収縮中に心房が排出する有意な心房拡大及びより大きな血液量がある(例えば、より大きいA)。したがって、心房は全拡張末期容積の大部分を占め、E/A比は減少し、これはHFpEFの初期段階における拡張機能障害の顕著な特徴である。健康な若年成人におけるE/A比は、典型的には>1である。拡張機能障害は、HFpEF(駆出率が保たれた心不全)に関連している。拡張機能障害は、左室(LV)弛緩障害、回復力、筋細胞伸長負荷、及び心房機能の組み合わせを表し、これらは全てLV充満圧の上昇をもたらす。拡張機能を評価するために、早期から後期の拡張期への経僧帽弁流速(E/A)の比を使用することができる。
拡張機能とは、肺うっ血を防ぐのに十分低い圧力で、左心室(LV)が身体の現在のニーズに十分な血液で満たすことを可能にするいくつかの異なる生理学的過程を指す。正常なLVは吸引ポンプとして機能しており、拡張早期吸引の程度は、LV弛緩に加えて、前拍動の短縮の程度及び僧帽弁時の左心房内の圧力に関連する。心臓加齢の顕著な特徴は、心臓が心室弛緩障害及び充満圧上昇を経験するLV拡張機能(例えば、拡張機能障害)の低下である。正常な拡張期充満は、2つの段階に分けることができる:拡張期初期の早期の受動的充満(「E」)(拡張早期伝達流量として知られる)、及び拡張期後期の能動的充満(「A」)(拡張期後期透過流速として知られる)。拡張機能障害の初期段階では、血液で満たされる心臓の速度が低下し(例えば、より小さいE)、心室充満の大部分が拡張期の後期に移行し、収縮中に心房が排出する有意な心房拡大及びより大きな血液量がある(例えば、より大きいA)。したがって、心房は全拡張末期容積の大部分を占め、E/A比は減少し、これはHFpEFの初期段階における拡張機能障害の顕著な特徴である。健康な若年成人におけるE/A比は、典型的には>1である。拡張機能障害は、HFpEF(駆出率が保たれた心不全)に関連している。拡張機能障害は、左室(LV)弛緩障害、回復力、筋細胞伸長負荷、及び心房機能の組み合わせを表し、これらは全てLV充満圧の上昇をもたらす。拡張機能を評価するために、早期から後期の拡張期への経僧帽弁流速(E/A)の比を使用することができる。
拡張機能障害を推定する方法としては、(E/A)を測定する以外にも他の方法がある。使用する1つの測定値は、初期拡張期僧帽弁輪組織速度(E/e’)に対する拡張早期伝達流量の比であり、これはLV充満圧を推定する。正常値(E/e’)は典型的には15未満であり、15を超える値はLV充満圧及びHFpEFの上昇を示唆する。したがって、比(E/e’)はまた、拡張機能を評価するために使用することができ、拡張機能障害が心室弛緩障害に起因してより大きいE/e’比、したがってより小さいe’測定値及びより大きいE測定値をもたらすので、臨床的に好ましい。拡張早期僧帽弁輪組織速度の拡張後期僧帽弁輪組織速度に対する比(e’/a’)も測定することができる。
最後に、減速時間(DT、E減速時間とも呼ばれる)を使用して、拡張機能障害を推定することができる。DTは、心エコー図におけるE波のピークからその予測ベースラインまでの時間間隔である。正常な患者におけるE波減速時間は、典型的には150ms~240msである。DTは、左心房と左心室との間の圧力差を均等化するための持続時間を示す。
拡張機能障害のこれらの測定値は、重要な診断及び予後の意味を有するが、拡張機能を説明し、患者の管理を導くために、患者の年齢及び心エコー図の残りの部分に関連して解釈されるべきである。健康な心臓では、僧帽弁輪が頂部に向かって降下することにより、有意な量のLV駆出及びLA充満が生じる。この長手方向の動きは、通常、充填に先行する。この運動は、全体的な機能障害の状況(全ての運動が減少する)又はLV肥大に関連する様々な状況(収縮が長手方向の短縮から半径方向の肥厚に移行する)のいずれかにおいて減少及び遅延の両方があり得る。
心内膜疾患又は心膜疾患がない場合、拡張期LV機能不全は、心筋剛性の増加に起因する。心筋内の2つの区画は、その拡張期剛性を調節する。これらの区画は、細胞外マトリックス及び心筋細胞である。一方の区画内の剛性変化は、マトリックス細胞タンパク質を介して他方の区画にも伝達される。細胞外マトリックスの剛性は、その総量、I型コラーゲンの相対的存在量、及びコラーゲン架橋度の調節を介してコラーゲンによって主に決定され、これらは全てHFpEFにおいて役割を果たすと考えられている。コラーゲン沈着に加えて、固有の心筋細胞剛性もまた、HFpEFにおける拡張期LV機能障害に寄与する。
拡張機能障害を診断するために公開されているガイドラインは複数ある。パラメータは異なり得るが、全てのガイドラインは、HFの徴候又は症状の存在、正常な収縮期LV機能の証拠、及び拡張機能障害の証拠、又はLV肥大、LA拡大、心房細動、若しくは上昇したBNPレベルを含む代用マーカーを必要とする。American Society of Echocardiography及びEuropean Association of Cardiovascular Imagingによれば、拡張機能障害は、とりわけ上記の測定値に基づいて4つのグレード又はステージに分けることができる。表10は、異なるグレードの拡張機能障害について予想される所見の要約を提示する(Nagueh,S.F.et al.,J Am Soc Echocardiogr.,2016,29:277-314)。重要なことに、E/e’比を測定して、HFpEFが疑われる患者における拡張機能障害のグレードを決定することができる。グレード1の拡張機能障害を有する患者におけるE/e’値は8未満である。グレード2の拡張機能障害を有する患者におけるE/e’値は8~15である。グレード3の拡張機能障害を有する患者におけるE/e’値は15を超える。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は拡張機能障害を有する。いくつかの実施形態では、患者は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して、左心室拡張機能が低下している。いくつかの実施形態では、患者は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して、左心室弛緩が減少している。いくつかの実施形態では、患者のE/A比が測定される。いくつかの実施形態では、拡張期後期の経僧帽弁流速に対する拡張早期伝達流量の患者の比(E/A)が測定される。いくつかの実施形態では、患者の心臓内の血液充填率は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して低下する。いくつかの実施形態では、患者は、収縮中に心臓の心房が排出する血液量が増加している。いくつかの実施形態では、患者は心房拡大を有する。いくつかの実施形態では、患者は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較してE/A比の減少を有する。いくつかの実施形態では、患者は、同様の年齢及び性別の人々と比較して左心房圧が上昇している。いくつかの実施形態では、患者は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して、LV充満圧が低下している。いくつかの実施形態では、拡張早期僧帽弁輪組織速度(E/e’)に対する拡張早期伝達流量の患者の比が測定される。いくつかの実施形態では、患者のE/e’比は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して増加する。いくつかの実施形態では、患者のE/e’比は8未満である。いくつかの実施形態では、患者のE/e’比は8~15である。いくつかの実施形態では、患者のE/e’比は15より大きい。いくつかの実施形態では、拡張早期僧帽弁輪組織速度と拡張後期僧帽弁輪組織速度との患者の比(e’/a’)が測定される。いくつかの実施形態では、患者の減速時間(DT)が測定される。いくつかの実施形態では、患者の減速時間は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して短縮される。いくつかの実施形態では、患者の減速時間は160ms未満である。いくつかの実施形態では、患者の三尖弁逆流速度(TR速度)が測定される。いくつかの実施形態では、患者のTR速度は一般に増加する。いくつかの実施形態では、患者のTR速度は、一般に、2.8m/秒を超える。いくつかの実施形態では、患者の左心房容積指数(LAVI)が測定される。いくつかの実施形態では、患者のLAVIは、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して増加する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は拡張機能障害を改善する。いくつかの実施形態では、方法は左室拡張機能を増大させる。いくつかの実施形態では、本方法は、左心室弛緩を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、拡張期後期の経腔的流速に対する拡張早期伝達流量の患者の比(E/A)を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、一般に、患者のE/A比を低下させる。いくつかの実施形態では、本方法は、拡張早期僧帽弁輪組織速度と拡張後期僧帽弁輪組織速度との患者の比(e’/a’)を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、一般に、患者のe’/a’比を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、心臓内の患者の減速時間(DT)を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、一般に、心臓における患者の減速時間(DT)を増加させる。いくつかの実施形態では、方法は、一般に、患者のDTを160ms未満に減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心臓への血液充填速度を増加させる。いくつかの実施形態では、本方法は、収縮中に心臓の心房が排出する患者の血液量を減少させる。いくつかの実施形態では、方法は左心室弛緩を増加させる。いくつかの実施形態では、方法は左心房圧を低下させる。いくつかの実施形態では、本方法は心房拡大を改善する。いくつかの実施形態では、方法はLV充満圧を増加させる。いくつかの実施形態では、本方法は、一般に、患者のTR速度を低下させる。いくつかの実施形態では、本方法は、一般に、患者のTR速度を2.8m/秒未満に低下させる。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の左心房容積指数(LAVI)測定値を減少させる。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、拡張期初期の僧帽弁輪組織速度に対する拡張早期伝達流量の患者の比(E/e’)を(例えば、少なくとも5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)減少させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも5%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも10%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも15%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも20%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも25%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも30%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも35%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも40%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも45%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも50%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも55%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも60%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも65%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも70%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも75%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも80%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも85%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも90%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも95%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を100%減少させることに関する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、拡張期早期僧帽弁輪組織速度に対する拡張早期伝達流量の患者の比(E/e’)を(例えば、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、35、40、45、又は50)減少させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも1だけ減少させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも2だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも3だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも4だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも5だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも6だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも7だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも8だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも9だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも10だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも11だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも12だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも13だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも14だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも15だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも16だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも17だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも18だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも19だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも20だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも25だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも30だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも35だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも40だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも45だけ減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のE/e’比を少なくとも50だけ減少させることに関する。
いくつかの実施形態では、患者の拡張機能障害グレードは正常である。いくつかの実施形態では、正常なグレードの拡張機能障害は、1~2のE/A、8未満のE/e’、正常な左心房容積指数(LAVI)、及び160ms未満の減速時間(DT)を含み、正常とは、患者と同様の年齢及び性別の健康な人を指す。いくつかの実施形態では、患者の拡張機能障害段階はグレード1である。いくつかの実施形態では、グレード1の拡張機能障害は、弛緩障害によるE/A<1、8未満のE/e’、正常又は増加したLAVI、及び同様の年齢及び性別の健康な人と比較して増加した減速時間を含む。いくつかの実施形態では、患者の拡張機能障害段階はグレード2である。いくつかの実施形態では、グレード2の拡張機能障害は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して、1~2のE/A、8~15のE/e’、LAVIの増加、及び減速時間の減少を含む。いくつかの実施形態では、E/e’の増加及び/又はLAサイズの増加は、グレード1からグレード2の診断を裏付ける。いくつかの実施形態では、患者の拡張機能障害段階はグレード3である。いくつかの実施形態では、グレード3の拡張機能障害は、E/A>2、15を超えるE/e’、増加したLAVI、及び同様の年齢及び性別の健康な人と比較して重度に低下したLVコンプライアンス及び高いLV充満圧による非常に短いE減速時間(<140ms)を含む。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は患者の拡張機能障害グレードを改善する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード3からグレード2に改善することに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード3からグレード1に改善することに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード3から正常に改善することに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード2からグレード1に改善することに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード2から正常に改善することに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の拡張機能障害グレードをグレード1から正常に改善することに関する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者のLV拡張機能を(例えば、少なくとも5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)増加させるいくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも5%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも10%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも15%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも20%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも25%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも30%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも35%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも40%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも45%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも50%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも55%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも60%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも65%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも70%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも75%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも80%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも85%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも90%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を少なくとも95%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のLV拡張機能を100%増加させることに関する。
収縮機能
心筋の全体的な安静時収縮機能は、典型的には健康な加齢とともに変化しない。一般にLV収縮機能の最も一般的に使用される尺度であるLV駆出率は、典型的には加齢中に保存される(すなわち、HFpEF)。収縮機能への影響は、通常、運動中に観察可能な心予備力の加齢に伴う減少によって反映される。研究は、HFpEFにおける基底収縮性の軽度の制限でさえも運動ストレスの状況においてより問題になる可能性があり、収縮性を高めることができないことは、心拍出量予備能の障害、運動不耐性のより重度の症状、及び有酸素能力の低下に関連し得ることを示している。この減少に関与する因子には、心筋収縮性の減少、並びに運動中に達成される最大心拍数及び最大駆出率の減少が含まれる。心機能予備能の低下は、一般に心不全に関連する。
心筋の全体的な安静時収縮機能は、典型的には健康な加齢とともに変化しない。一般にLV収縮機能の最も一般的に使用される尺度であるLV駆出率は、典型的には加齢中に保存される(すなわち、HFpEF)。収縮機能への影響は、通常、運動中に観察可能な心予備力の加齢に伴う減少によって反映される。研究は、HFpEFにおける基底収縮性の軽度の制限でさえも運動ストレスの状況においてより問題になる可能性があり、収縮性を高めることができないことは、心拍出量予備能の障害、運動不耐性のより重度の症状、及び有酸素能力の低下に関連し得ることを示している。この減少に関与する因子には、心筋収縮性の減少、並びに運動中に達成される最大心拍数及び最大駆出率の減少が含まれる。心機能予備能の低下は、一般に心不全に関連する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は正常な収縮機能を有する。いくつかの実施形態では、患者は収縮機能に変化がない。いくつかの実施形態では、患者は、運動中に観察可能な心予備力の加齢に伴う減少を示す。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は収縮機能を改善する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は、少なくとも50%(例えば、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)の駆出率を有する。いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも50%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも55%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも60%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも65%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも70%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも75%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも80%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも85%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも90%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも95%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、100%の駆出率を有する患者に関する。いくつかの実施形態では、駆出率は右室駆出率である。いくつかの実施形態では、駆出率は左心室駆出率である。いくつかの実施形態では、駆出率は、心エコー図を使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者は、保存された左心室駆出率を有する。
心拍出量
一般に、安静時の正常な心拍出量は約2.5~4.2L/分/m2であり、心拍出量は正常な限界から逸脱することなくほぼ40%減少し得る。約2.5L/分/m2未満の低い心臓指数は、通常、心血管機能の障害を示す。特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者の心拍出量を(例えば、少なくとも5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)増加させるいくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも5%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも10%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも15%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも20%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも25%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも30%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも35%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも40%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも45%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも50%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも55%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも60%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも65%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも70%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも75%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも80%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも85%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも90%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも95%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を100%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも4.2L/分/m2まで増加させることに関する。いくつかの実施形態では、心拍出量は安静時に測定される。いくつかの実施形態では、心拍出量は、右心臓カテーテルを使用して測定される。
一般に、安静時の正常な心拍出量は約2.5~4.2L/分/m2であり、心拍出量は正常な限界から逸脱することなくほぼ40%減少し得る。約2.5L/分/m2未満の低い心臓指数は、通常、心血管機能の障害を示す。特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者の心拍出量を(例えば、少なくとも5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)増加させるいくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも5%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも10%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも15%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも20%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも25%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも30%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも35%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも40%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも45%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも50%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも55%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも60%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも65%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも70%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも75%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも80%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも85%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも90%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも95%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を100%増加させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者の心拍出量を少なくとも4.2L/分/m2まで増加させることに関する。いくつかの実施形態では、心拍出量は安静時に測定される。いくつかの実施形態では、心拍出量は、右心臓カテーテルを使用して測定される。
電気的機能
心臓伝導系では、加齢は洞房結節のペースメーカー細胞の生命維持に関わる。ペースメーカー細胞数の顕著な減少は、60歳以降に起こる。75歳までに、若年成人に見られるペースメーカー細胞の数の10%未満が残っている。心臓骨格の左側の様々な石灰化の程度もまた、加齢と共に生じる。これらの伝導系の変化は、高齢者における副鼻腔機能不全の発生率の増加によって反映され、動悸、めまい、持続的な疲労及び錯乱を伴う失神によって現れる。更に、組織リモデリングは、房室結節、His束及び束枝の機能に影響を及ぼす。心房及び心室の脱分極及び再分極の結果として生じる変化は、心電図(ECG)測定の加齢に伴う変化によって反映される。心エコー図測定値の変化には、P波持続時間、P-R間隔及びQ-T間隔の増加、並びにT波電圧及びQRS軸の左方向のシフトが含まれる。房室伝導を表すP-R間隔は、一般に、20歳~35歳の159msから60歳を超えて172msまで増加する。QRS軸は左方にシフトし、これはおそらくLV壁厚の増加によるものであり、健康な対象の20%は100歳までに左軸偏位を有する。興味深いことに、LV厚さの増加にもかかわらず、40歳までに明らかな加齢に伴うR波及びS波振幅の減少がある。更に、心房及び心室の両方の異所性拍動の有病率が増加する。
心臓伝導系では、加齢は洞房結節のペースメーカー細胞の生命維持に関わる。ペースメーカー細胞数の顕著な減少は、60歳以降に起こる。75歳までに、若年成人に見られるペースメーカー細胞の数の10%未満が残っている。心臓骨格の左側の様々な石灰化の程度もまた、加齢と共に生じる。これらの伝導系の変化は、高齢者における副鼻腔機能不全の発生率の増加によって反映され、動悸、めまい、持続的な疲労及び錯乱を伴う失神によって現れる。更に、組織リモデリングは、房室結節、His束及び束枝の機能に影響を及ぼす。心房及び心室の脱分極及び再分極の結果として生じる変化は、心電図(ECG)測定の加齢に伴う変化によって反映される。心エコー図測定値の変化には、P波持続時間、P-R間隔及びQ-T間隔の増加、並びにT波電圧及びQRS軸の左方向のシフトが含まれる。房室伝導を表すP-R間隔は、一般に、20歳~35歳の159msから60歳を超えて172msまで増加する。QRS軸は左方にシフトし、これはおそらくLV壁厚の増加によるものであり、健康な対象の20%は100歳までに左軸偏位を有する。興味深いことに、LV厚さの増加にもかかわらず、40歳までに明らかな加齢に伴うR波及びS波振幅の減少がある。更に、心房及び心室の両方の異所性拍動の有病率が増加する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は心電図検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、ペースメーカー細胞の数の減少を有する。いくつかの実施形態では、患者は、心電図上のP波持続時間の増加を有する。いくつかの実施形態では、患者は、心電図上のP-R間隔の増加を有する。いくつかの実施形態では、患者は、心電図上のQ-T間隔の増加を有する。いくつかの実施形態では、患者は、心電図上のT波電圧の低下を有する。いくつかの実施形態では、患者は、心電図上でQRS軸の左方向のシフトを有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は心電図測定を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者に存在するペースメーカー細胞の数を増加させる。いくつかの実施形態では、方法は心電図上のP波持続時間を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、心電図上のP-R間隔を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、心電図上のQ-T間隔を減少させる。いくつかの実施形態では、本方法は、心電図上のT波電圧を増加させる。いくつかの実施形態では、本方法は、QRS軸を心電図上の正常位置にシフトさせる。
ナトリウム利尿ペプチド
BNP及びNT-proBNPを含むナトリウム利尿ペプチド(NP)の血漿濃度は、特に心エコー検査が直ちに利用できない非急性の状況で、初期診断試験として使用することができる。NPの上昇は、初期の作業診断を確立し、更なる心臓検査を必要とする人を同定するのに役立つ。重要な心機能障害を除外するためのカットオフ点未満の値を有する患者は、典型的には心エコー検査を必要としない。特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は、1又は複数のナトリウム利尿ペプチドのレベルが上昇している。いくつかの実施形態では、本方法は、心不全を有する患者を治療することに関し、患者は、上昇したレベルのBNPを有する。いくつかの実施形態では、本方法は、心不全を有する患者を治療することに関し、患者は、上昇したレベルのNT-proBNPを有する。いくつかの実施形態では、患者NP(例えば、BNP及び/又はNT-proBNP)は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して上昇している。
BNP及びNT-proBNPを含むナトリウム利尿ペプチド(NP)の血漿濃度は、特に心エコー検査が直ちに利用できない非急性の状況で、初期診断試験として使用することができる。NPの上昇は、初期の作業診断を確立し、更なる心臓検査を必要とする人を同定するのに役立つ。重要な心機能障害を除外するためのカットオフ点未満の値を有する患者は、典型的には心エコー検査を必要としない。特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は、1又は複数のナトリウム利尿ペプチドのレベルが上昇している。いくつかの実施形態では、本方法は、心不全を有する患者を治療することに関し、患者は、上昇したレベルのBNPを有する。いくつかの実施形態では、本方法は、心不全を有する患者を治療することに関し、患者は、上昇したレベルのNT-proBNPを有する。いくつかの実施形態では、患者NP(例えば、BNP及び/又はNT-proBNP)は、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して上昇している。
BNP及びNT-proBNPはどちらも、心内圧上昇による心房及び心室の膨張のマーカーである。New York Heart Association(NYHA)は、症状の重症度に基づいて、うっ血性心不全(CHF)の4段階機能分類システムを開発した。研究により、循環BNP及びNT-proBNPの測定濃度は、NYHA分類に基づいてCHFの重症度とともに増加することが実証された。
正常な血漿NP濃度を有する患者はHFを有する可能性が低い。非急性設定における正常値の上限は、B型ナトリウム利尿ペプチド(BNP)については35pg/mLであり、N末端pro-BNP(NT-proBNP)については125pg/mLであり、急性設定では、より高い値を使用すべきである[例えば、BNP、100pg/mL;NT-proBNP、300pg/mL;中領域pro A型ナトリウム利尿ペプチド(MR-proANP)、120pmol/L]。診断値は、HFrEF及びHFpEFと同様に適用される。平均して、値は、典型的には、HFrEFよりもHFpEFの方が低い。
高NPの多数の心血管及び非心血管の原因があり、HFにおけるそれらの診断有用性を弱め得る。これらの中で、AF、年齢及び腎不全は、NP測定値の解釈を妨げる最も重要な要因である。一方、NPレベルは、肥満患者において不釣り合いに低くなり得る。
BNP
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は上昇したレベルのBNPを有する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも35pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも40pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも50pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも60pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも70pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも80pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも90pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも100pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも150pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも200pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも300pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも400pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも500pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも1000pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも5000pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも10,000pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも15,000pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも20,000pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は上昇したレベルのBNPを有する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも35pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも40pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも50pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも60pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも70pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも80pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも90pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも100pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも150pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも200pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも300pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも400pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも500pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも1000pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも5000pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも10,000pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも15,000pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも20,000pg/mLのBNPレベルを有する患者に関する。
いくつかの実施形態では、本開示は、心不全患者の1又は複数のナトリウム利尿ペプチドをより正常なレベル(例えば、同程度の年齢及び性別の健康な人と比較して正常)に調整する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも5pg/mL低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも10pg/mL低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも50pg/mL低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも100pg/mL低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも200pg/mL低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも500pg/mL低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも1000pg/mL低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも5000pg/mL低下させることに関する。
いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも5%(例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも5%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも10%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも15%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも20%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも25%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも30%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも35%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも40%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも45%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも50%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも55%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも60%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも65%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも70%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも75%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも80%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも85%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも90%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくとも95%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のBNPを少なくと100%低下させることに関する。
NT-proBNP
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は、少なくとも100pg/mL(例えば、100、125、150、200、300、400、500、1000、3000、5000、10,000、15,000、20,000、25,000、又は30,000pg/mL)のNT-proBNPレベルを有する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも100pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも125pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも150pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも200pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも300pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも400pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも500pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも1000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも5000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも10,000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも15,000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも20,000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも25,000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも30,000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は、少なくとも100pg/mL(例えば、100、125、150、200、300、400、500、1000、3000、5000、10,000、15,000、20,000、25,000、又は30,000pg/mL)のNT-proBNPレベルを有する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも100pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも125pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも150pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも200pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも300pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも400pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも500pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも1000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも5000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも10,000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも15,000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも20,000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも25,000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも30,000pg/mLのNT-proBNPレベルを有する患者に関する。
いくつかの実施形態では、本開示は、心不全患者の1又は複数のナトリウム利尿ペプチドをより正常なレベル(例えば、同程度の年齢及び性別の健康な人と比較して正常)に調整する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも10pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも25pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも50pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも100pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも200pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも500pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも1000pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも5000pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも10,000pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも15,000pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも20,000pg/mL減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも25,000pg/mL減少させることに関する。
いくつかの実施形態では、本方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも5%(例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも5%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも10%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも15%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも20%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも25%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも30%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも35%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも40%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも45%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも50%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも55%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも60%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも65%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも70%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも75%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも80%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも85%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも90%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを少なくとも95%減少させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のNT-proBNPを100%減少させることに関する。
トロポニンレベル
トロポニン又はトロポニン複合体は、平滑筋ではなく骨格筋及び心筋の筋収縮に不可欠な3つの調節タンパク質(トロポニンC、トロポニンI、トロポニンT)の複合体である。血液トロポニンレベルは、脳卒中の診断マーカーとして使用され得るが、この測定の感度は低い。心臓特異的トロポニンI及びTの測定は、心筋梗塞及び急性冠動脈症候群の管理における診断及び予後の指標として広く使用されている。
トロポニン又はトロポニン複合体は、平滑筋ではなく骨格筋及び心筋の筋収縮に不可欠な3つの調節タンパク質(トロポニンC、トロポニンI、トロポニンT)の複合体である。血液トロポニンレベルは、脳卒中の診断マーカーとして使用され得るが、この測定の感度は低い。心臓特異的トロポニンI及びTの測定は、心筋梗塞及び急性冠動脈症候群の管理における診断及び予後の指標として広く使用されている。
トロポニンの特定のサブタイプ(心臓I及びT)は、心臓の筋肉(心筋)に対する損傷の感受性のある特異的な指標である。それらは、胸痛又は急性冠動脈症候群を有する人々において不安定狭心症と心筋梗塞(心臓発作)とを区別するために血液中で測定される。最近心筋梗塞を発症した人は、心筋の損傷領域を有し、血液中の心筋トロポニンレベルが上昇する。これは、心臓血管の重度の収縮を伴う心筋梗塞の一種である冠動脈攣縮を有する人にも起こり得る。心筋梗塞後、トロポニンは2週間まで高いままであり得る。
心筋トロポニンは心筋損傷のマーカーである。心筋梗塞を示すトロポニン上昇の診断基準は、現在、WHOによって2μg以上の閾値で設定されている。クレアチンキナーゼ等の他の心臓バイオマーカーの臨界レベルも関連する。心筋の損傷及び死に直接的又は間接的につながる他の状態も、腎不全等のトロポニンレベルを上昇させる可能性がある。正常な冠動脈を有する個体における重度の頻脈(例えば、上室性頻脈に起因する)もまた、例えば、トロポニンの増加をもたらし得、これは、酸素要求量の増加及び心筋への不十分な供給に起因すると推定される。
トロポニンは心不全患者において増加し、この場合、トロポニンは死亡率及び心室リズム異常も予測する。それらは、心筋炎及び心筋の関与を伴う心膜炎等の炎症状態(これはその後、心筋周囲炎と呼ばれる)を上昇させ得る。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は上昇したレベルのトロポニンを有する。いくつかの実施形態では、本開示は、心不全患者の1又は複数のパラメータをより正常なレベル(例えば、同程度の年齢及び性別の健康な人と比較して正常)に調整する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法に関する。いくつかの実施形態では、本方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも1%(例えば、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100%)低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも1%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも5%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも10%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも15%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも20%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも25%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも30%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも35%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも40%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも45%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも50%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも55%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも60%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも65%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも70%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも75%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも80%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも85%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも90%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを少なくとも95%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のトロポニンレベルを100%低下させることに関する。
運動能力(6MWD及びBDI)
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む。運動能力の任意の適切な尺度を使用することができる。例えば、患者が6分間にどれだけ遠くまで歩くことができるか、すなわち6分間歩行距離(6MWD)を測定する6分間歩行試験(6MWT)における運動能力は、心不全の重症度及び疾患の進行を評価するために頻繁に使用される。Borg呼吸困難指数(BDI)は、知覚された呼吸困難(呼吸不快感)を評価するための数値スケールである。これは、例えば、6MWTの完了後に、息切れの程度を測定し、ここで、0のBDIは、息切れがないことを示し、10は、最大の息切れを示す。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも10メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも30メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも40メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも60メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも70メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも80メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも90メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも100メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を4週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を8週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を12週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を16週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を20週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を22週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を24週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を26週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を28週間受けた後に試験される。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む。運動能力の任意の適切な尺度を使用することができる。例えば、患者が6分間にどれだけ遠くまで歩くことができるか、すなわち6分間歩行距離(6MWD)を測定する6分間歩行試験(6MWT)における運動能力は、心不全の重症度及び疾患の進行を評価するために頻繁に使用される。Borg呼吸困難指数(BDI)は、知覚された呼吸困難(呼吸不快感)を評価するための数値スケールである。これは、例えば、6MWTの完了後に、息切れの程度を測定し、ここで、0のBDIは、息切れがないことを示し、10は、最大の息切れを示す。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも10メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも30メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも40メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも60メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも70メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも80メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも90メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、心不全(例えば、加齢に伴う心不全)を有する患者において6MWDを少なくとも100メートル増加させることに関する。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を4週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を8週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を12週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を16週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を20週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を22週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を24週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を26週間受けた後に試験される。いくつかの実施形態では、6MWDは、患者が本明細書に開示されるものを利用する治療を28週間受けた後に試験される。
いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも0.5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも1の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも1.5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも2の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも2.5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも3の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも3.5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも4の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも4.5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも5.5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも6の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも6.5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも7の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも7.5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも8の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも8.5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも9の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも9.5の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において少なくとも3の指数点だけBDIを低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、加齢に関連する心不全を有する患者において10の指数点だけBDIを低下させることに関する。
応力拡張期試験
労作性呼吸困難の患者では、運動血行動態反応は、安静時のLV拡張機能の評価よりも多くの生理学的及び診断的情報を提供する。したがって、呼吸困難が左室拡張機能障害の結果であることを確認するために、運動に対する血行動態応答を評価することが有用である。拡張期ストレス試験には、侵襲的及び心エコー検査の2種類がある。侵襲的拡張期ストレス試験は、患者がカテーテルテーブルに固定された自転車で運動している間に行われる。運動中の肺毛細血管楔入圧(LV充満圧の間接的パラメータ)の変化は、右内頸静脈を通る右心臓カテーテル法によって、又は橈骨動脈アクセス部位からLV内にピグテールカテーテルを導入することによって評価される。LV収縮期圧、最小LV圧、LV拡張末期圧、及び平均LV拡張期圧を測定する。非侵襲的尺度は、典型的にはLV充満圧を決定するために測定されるパルス及び組織ドップラーパラメータE/e’の組み合わせを含む。とりわけ、American Society of Echocardiographyは、以下のパラメータの存在下で拡張期ストレス試験を異常とみなすべきであると提案している:(i)中隔e’速度<7cm/s又は横方向e’速度<静止時10cm/s;(ii)運動による平均E/e’>14又は中隔E/e’比>15;(iii)運動によるピーク三尖弁逆流(TR)速度>2.8m/s、及び(iv)>34mL/m2の左心房体積指数(LAVI)。運動中のE/e’とTR>2.8m/sの組み合わせは、HFpEFの検出に対して感受性であることが示されている。E/e’の上昇は酸素消費量の減少に関連するが、E/e’及びTR速度の増加の組み合わせは運動中のNT-proBNP値の上昇に関連することも示されている。
労作性呼吸困難の患者では、運動血行動態反応は、安静時のLV拡張機能の評価よりも多くの生理学的及び診断的情報を提供する。したがって、呼吸困難が左室拡張機能障害の結果であることを確認するために、運動に対する血行動態応答を評価することが有用である。拡張期ストレス試験には、侵襲的及び心エコー検査の2種類がある。侵襲的拡張期ストレス試験は、患者がカテーテルテーブルに固定された自転車で運動している間に行われる。運動中の肺毛細血管楔入圧(LV充満圧の間接的パラメータ)の変化は、右内頸静脈を通る右心臓カテーテル法によって、又は橈骨動脈アクセス部位からLV内にピグテールカテーテルを導入することによって評価される。LV収縮期圧、最小LV圧、LV拡張末期圧、及び平均LV拡張期圧を測定する。非侵襲的尺度は、典型的にはLV充満圧を決定するために測定されるパルス及び組織ドップラーパラメータE/e’の組み合わせを含む。とりわけ、American Society of Echocardiographyは、以下のパラメータの存在下で拡張期ストレス試験を異常とみなすべきであると提案している:(i)中隔e’速度<7cm/s又は横方向e’速度<静止時10cm/s;(ii)運動による平均E/e’>14又は中隔E/e’比>15;(iii)運動によるピーク三尖弁逆流(TR)速度>2.8m/s、及び(iv)>34mL/m2の左心房体積指数(LAVI)。運動中のE/e’とTR>2.8m/sの組み合わせは、HFpEFの検出に対して感受性であることが示されている。E/e’の上昇は酸素消費量の減少に関連するが、E/e’及びTR速度の増加の組み合わせは運動中のNT-proBNP値の上昇に関連することも示されている。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者はストレス拡張期試験を使用して拡張機能障害について評価される。いくつかの実施形態では、拡張期ストレス試験は、カテーテル留置テーブルに固定された自転車で行われる。いくつかの実施形態では、拡張期ストレス試験は、心エコー検査を使用して行われる。いくつかの実施形態では、異常な拡張期ストレス試験を有する患者は、中隔e’速度<7cm/s又は横方向e’速度<静止時10cm/s、運動による平均E/e’>14又は中隔E/e’比>15、運動によるピーク三尖弁逆流(TR)速度>2.8m/s、及び>34mL/m2の左心房容積指数(LAVI)を含むパラメータを有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は患者のストレス拡張期検査結果を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、拡張期ストレス試験によって報告されるように患者の拡張機能を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、安静時に中隔e’速度を7cm/s超まで、又は側方e’速度を10cm/s超まで増加させ、運動により平均E/e’を14未満まで、又は中隔E/e’比を15未満まで減少させ、運動によりピーク三尖弁逆流(TR)速度を2.8m/s未満まで減少させ、左心房容積指数(LAVI)を34mL/m2未満まで減少させる。
H2FPEFスコア
加齢に関連する心不全を含むHFpEFが疑われる患者では、H2FPEFスコアを使用して、呼吸困難の非心臓性原因に対するHFpEFの確率を推定することができる。呼吸困難は、高齢心不全患者における心不全の一般的な徴候である。Mayo Clinicのグループは、以下の臨床変数に割り当てられた点の合計であるH2FPEFスコアを開発し、臨床的に検証した:重度(例えば、>30kg/m2のボディーマス指数=2点);高血圧(例えば、患者は2種類以上の降圧薬を服用している=1点);動脈細動(AF)(例えば、発作性又は持続性=3点);肺高血圧症(PH)(例えば、心エコー検査による>35mmHgの肺動脈収縮期圧=1点);高齢者(例えば、患者の年齢は>60歳=1点);充満圧(例えば、9超のE/e’を測定する心エコー検査=1点)HFpEFが患者の症状の原因である確率は、総H2FPEFスコアが増加するにつれて増加する(0の最低から9の最高までの範囲)。高齢(例えば、患者は60歳以上である)のみの因子は、H2FPEFスコアを構成する合計9点のうちの1点である。0又は1の低いH2FPEFスコアは、患者におけるHFpEFの低い(例えば、<25%)確率に関連する。低いスコアは、症状が非心臓性の原因に起因する可能性が最も高いことを示唆する。しかしながら、症状の原因が非心臓性の原因についての評価の後で不確かなままである場合、HFpEFが存在するかどうかを判定するために、心臓病学相談及び右心臓カテーテル検査が提案される。2~5の中間H2FPEFスコアは、HFpEFの中間(例えば、40~80%)確率と関連付けられる。中間スコアリング患者では、ナトリウム利尿ペプチドレベルが高い(例えば、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)>100pg/mL又はN末端プロBNP(NT-proBNP)>300pg/mL)かどうか、及び有意な肺疾患が存在しないかどうかを決定するための評価が行われる。両方の基準が満たされる場合、臨床所見はHFpEFについて診断的である。基準の一方又は両方が満たされない場合、典型的には、より多くの情報を収集するために心臓病診察及び右心臓カテーテル検査が行われる。右心カテーテル法では、安静時に15mmHg以上又は運動中に25mmHg以上の肺毛細血管楔入圧(PCWP)がHFpEFの診断となる。6以上のH2FPEFスコアは、HFpEFの90%超の確率に関連し、したがってHFpEFの診断と考えられる。H2FPEFスコアの2つの成分:推定肺動脈収縮期圧(PASP)及びE/e’比は、ドップラー心エコー検査から得られる。心エコー検査による推定PASPの上昇は、HFpEF患者において非常に一般的であり、呼吸困難を伴う高齢患者における上昇したPASPの同定は、HFpEFの診断の検討を開始すべきである。
加齢に関連する心不全を含むHFpEFが疑われる患者では、H2FPEFスコアを使用して、呼吸困難の非心臓性原因に対するHFpEFの確率を推定することができる。呼吸困難は、高齢心不全患者における心不全の一般的な徴候である。Mayo Clinicのグループは、以下の臨床変数に割り当てられた点の合計であるH2FPEFスコアを開発し、臨床的に検証した:重度(例えば、>30kg/m2のボディーマス指数=2点);高血圧(例えば、患者は2種類以上の降圧薬を服用している=1点);動脈細動(AF)(例えば、発作性又は持続性=3点);肺高血圧症(PH)(例えば、心エコー検査による>35mmHgの肺動脈収縮期圧=1点);高齢者(例えば、患者の年齢は>60歳=1点);充満圧(例えば、9超のE/e’を測定する心エコー検査=1点)HFpEFが患者の症状の原因である確率は、総H2FPEFスコアが増加するにつれて増加する(0の最低から9の最高までの範囲)。高齢(例えば、患者は60歳以上である)のみの因子は、H2FPEFスコアを構成する合計9点のうちの1点である。0又は1の低いH2FPEFスコアは、患者におけるHFpEFの低い(例えば、<25%)確率に関連する。低いスコアは、症状が非心臓性の原因に起因する可能性が最も高いことを示唆する。しかしながら、症状の原因が非心臓性の原因についての評価の後で不確かなままである場合、HFpEFが存在するかどうかを判定するために、心臓病学相談及び右心臓カテーテル検査が提案される。2~5の中間H2FPEFスコアは、HFpEFの中間(例えば、40~80%)確率と関連付けられる。中間スコアリング患者では、ナトリウム利尿ペプチドレベルが高い(例えば、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)>100pg/mL又はN末端プロBNP(NT-proBNP)>300pg/mL)かどうか、及び有意な肺疾患が存在しないかどうかを決定するための評価が行われる。両方の基準が満たされる場合、臨床所見はHFpEFについて診断的である。基準の一方又は両方が満たされない場合、典型的には、より多くの情報を収集するために心臓病診察及び右心臓カテーテル検査が行われる。右心カテーテル法では、安静時に15mmHg以上又は運動中に25mmHg以上の肺毛細血管楔入圧(PCWP)がHFpEFの診断となる。6以上のH2FPEFスコアは、HFpEFの90%超の確率に関連し、したがってHFpEFの診断と考えられる。H2FPEFスコアの2つの成分:推定肺動脈収縮期圧(PASP)及びE/e’比は、ドップラー心エコー検査から得られる。心エコー検査による推定PASPの上昇は、HFpEF患者において非常に一般的であり、呼吸困難を伴う高齢患者における上昇したPASPの同定は、HFpEFの診断の検討を開始すべきである。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者はH2FPEFスコアを使用してHFpEFについて評価される。いくつかの実施形態では、患者は、0のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、1のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、2のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、3のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、4のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、5のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、6のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、7のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、8のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、9のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、約0~約1のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、約2~約5のH2FPEFスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、約6~約9のH2FPEFスコアを有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者のH2FPEFスコアを(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9点)低下させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者のH2FPEFスコアを少なくとも1ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のH2FPEFスコアを少なくとも2ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のH2FPEFスコアを少なくとも3ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のH2FPEFスコアを少なくとも4ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のH2FPEFスコアを少なくとも5ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のH2FPEFスコアを少なくとも6ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のH2FPEFスコアを少なくとも7ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のH2FPEFスコアを少なくとも8ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のH2FPEFスコアを少なくとも9ポイント低下させることに関する。
右心カテーテル法
右心カテーテル法(肺カテーテル法と呼ばれることもある)は、HFpEFの診断及び評価に普遍的に必要とされていない。しかしながら、中間のH2FPEFスコアを有する選択された患者(及び症状の原因が決定されていない低H2FPEFスコアを有する選択された患者)では、右心カテーテル法は、HFpEFの診断を行うか又は除外するのを助けるために、安静時及び運動中の心充満圧の評価に有用である。右心カテーテル法は、心臓がどの程度圧送しているか(例えば、毎分どれだけ圧送するか)を確認し、心臓及び肺の主血管の血圧を測定するために使用される試験である。右心カテーテル法は、動脈の閉塞を確認するために使用される左心カテーテル法(冠動脈造影法)とは異なる。右心カテーテル法では、肺動脈(PA)カテーテルが心臓の右側に、そして肺に血液を運ぶ主動脈である肺動脈に誘導される。心臓を通る血流を観察し、心臓及び肺の内部の圧力を測定することができる。カテーテルが肺動脈に向かって前進すると、右心房及び右心室を含む心臓の右側の心腔の内部で、圧力が途中で測定される。心臓の左側の圧力の間接測定も測定することができる。心拍出量(例えば、心臓が毎分送り出す血液の量)も決定される。安静時に15mmHg以上又は運動中に25mmHg以上の肺毛細血管楔入圧(PCWP)がHFpEFの診断である。いくつかの実施形態では、患者は、右心カテーテル法を用いて心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、右心カテーテル法を使用してHFpEFと診断される。いくつかの実施形態では、右心カテーテル法で測定した安静時のPCWPが15mmHg以上の対象は、HFpEFを有する。いくつかの実施形態では、右心カテーテル法で測定された運動中に25mmHg以上のPCWPを有する対象は、HFpEFを有する。
右心カテーテル法(肺カテーテル法と呼ばれることもある)は、HFpEFの診断及び評価に普遍的に必要とされていない。しかしながら、中間のH2FPEFスコアを有する選択された患者(及び症状の原因が決定されていない低H2FPEFスコアを有する選択された患者)では、右心カテーテル法は、HFpEFの診断を行うか又は除外するのを助けるために、安静時及び運動中の心充満圧の評価に有用である。右心カテーテル法は、心臓がどの程度圧送しているか(例えば、毎分どれだけ圧送するか)を確認し、心臓及び肺の主血管の血圧を測定するために使用される試験である。右心カテーテル法は、動脈の閉塞を確認するために使用される左心カテーテル法(冠動脈造影法)とは異なる。右心カテーテル法では、肺動脈(PA)カテーテルが心臓の右側に、そして肺に血液を運ぶ主動脈である肺動脈に誘導される。心臓を通る血流を観察し、心臓及び肺の内部の圧力を測定することができる。カテーテルが肺動脈に向かって前進すると、右心房及び右心室を含む心臓の右側の心腔の内部で、圧力が途中で測定される。心臓の左側の圧力の間接測定も測定することができる。心拍出量(例えば、心臓が毎分送り出す血液の量)も決定される。安静時に15mmHg以上又は運動中に25mmHg以上の肺毛細血管楔入圧(PCWP)がHFpEFの診断である。いくつかの実施形態では、患者は、右心カテーテル法を用いて心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、右心カテーテル法を使用してHFpEFと診断される。いくつかの実施形態では、右心カテーテル法で測定した安静時のPCWPが15mmHg以上の対象は、HFpEFを有する。いくつかの実施形態では、右心カテーテル法で測定された運動中に25mmHg以上のPCWPを有する対象は、HFpEFを有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は肺毛細血管楔入圧(PCWP)を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、静止時のPCWPを少なくとも15mmHg未満に低下させる。いくつかの実施形態では、方法は、運動中のPCWPを少なくとも25mmHg未満に低下させる。
HFpEFを診断するためのHeart Failure Association(HFA)of the European Society of Cardiology(ESC)基準
European Heart Failure Associationは最近、コンセンサスを公表し、HFpEFの診断基準を提案した(表12)。このコンセンサスは、臨床評価からより具体的な検査まで段階的な診断アプローチを提供することを目的とした。基準を3つの群:機能的、形態学的及びバイオマーカーに分けた。主な機能基準には、LV拡張機能障害(中隔e’の減少、E/e’の増加及びTRの増加)の評価のためのガイドラインで提案された心エコーパラメータが含まれた(表10も参照)。軽微な機能基準には、E/e’の中間値及びLV全体的な長手方向の歪みの減少(<-16%)が含まれた。主な形態学的基準には、拡張型左心房容積指数(洞調律ではLAVI≧34ml/m2及び心房細動では≧40ml/m2)、又は男性ではLV質量指数(LVMI)≧149g/m2又は女性では≧122g/m2として定義される左心室肥大、並びに相対壁厚≧0.42の増加が含まれる。興味深いことに、軽微な形態学的基準は、LA体積指数の高い正常値(洞調律では29~34ml/m2、心房細動では34~40ml/m2)、現在の心エコーガイドラインによって定義されているLV質量指数の増加(男性では115g/m2以上、女性では95g/m2以上)、又は相対壁厚≧0.42若しくはLV壁厚≧12mmであった。主要及び副次バイオマーカー基準は、洞調律及び心房細動を有する患者の様々なカットオフ値(値は心房細動群では3倍高い)での異なるレベルのBNP及びpro-BNPを指す。各グループからの1つの基準のみをスコアに含めることができる。5点以上のスコアはHFpEFを示す。2~4点のスコアは、拡張期ストレス試験又は侵襲的血行動態測定を追求すべきであることを示す。1点以下のスコアは、HFpEFの診断の可能性が低いことを示す。(Pieske B.,et al.,Eur Heart J,2019,40:3297-3317)and(Tadic M.et al.,Heart Failure Reviews,2020,10.1007/s10741-020-09966-4)。
European Heart Failure Associationは最近、コンセンサスを公表し、HFpEFの診断基準を提案した(表12)。このコンセンサスは、臨床評価からより具体的な検査まで段階的な診断アプローチを提供することを目的とした。基準を3つの群:機能的、形態学的及びバイオマーカーに分けた。主な機能基準には、LV拡張機能障害(中隔e’の減少、E/e’の増加及びTRの増加)の評価のためのガイドラインで提案された心エコーパラメータが含まれた(表10も参照)。軽微な機能基準には、E/e’の中間値及びLV全体的な長手方向の歪みの減少(<-16%)が含まれた。主な形態学的基準には、拡張型左心房容積指数(洞調律ではLAVI≧34ml/m2及び心房細動では≧40ml/m2)、又は男性ではLV質量指数(LVMI)≧149g/m2又は女性では≧122g/m2として定義される左心室肥大、並びに相対壁厚≧0.42の増加が含まれる。興味深いことに、軽微な形態学的基準は、LA体積指数の高い正常値(洞調律では29~34ml/m2、心房細動では34~40ml/m2)、現在の心エコーガイドラインによって定義されているLV質量指数の増加(男性では115g/m2以上、女性では95g/m2以上)、又は相対壁厚≧0.42若しくはLV壁厚≧12mmであった。主要及び副次バイオマーカー基準は、洞調律及び心房細動を有する患者の様々なカットオフ値(値は心房細動群では3倍高い)での異なるレベルのBNP及びpro-BNPを指す。各グループからの1つの基準のみをスコアに含めることができる。5点以上のスコアはHFpEFを示す。2~4点のスコアは、拡張期ストレス試験又は侵襲的血行動態測定を追求すべきであることを示す。1点以下のスコアは、HFpEFの診断の可能性が低いことを示す。(Pieske B.,et al.,Eur Heart J,2019,40:3297-3317)and(Tadic M.et al.,Heart Failure Reviews,2020,10.1007/s10741-020-09966-4)。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者はEuropean Heart Failure Association(EHFA)基準を使用してHFpEFについて評価される。
いくつかの実施形態では、患者は、European Heart Failure Association(EHFA)スコアが0である。いくつかの実施形態では、患者は、1のEHFAスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、2のEHFAスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、3のEHFAスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、4のEHFAスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、5のEHFAスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、6のEHFAスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、7のEHFAスコアを有する。いくつかの実施形態では、患者は、8のEHFAスコアを有する。いくつかの実施形態では、5点以上のEHFAスコアを有する患者が、HFpEFと診断される。いくつかの実施形態では、2~4点のEHFAスコアを有する患者は、HFpEFを有し得、確認するために拡張期ストレス試験又は侵襲的血行動態測定を必要とする。いくつかの実施形態では、1ポイント以下のEHFAスコアを有する患者は、HFpEFを有する可能性が低い。
いくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1又は複数の主要なEHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1又は複数の主要な機能的EHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、主要な機能的基準は、運動による中隔のe’速度<7cm/s、横方向e’速度<静止時10cm/s、平均E/e’>14又は中隔E/e’比>15及び運動による>2.8m/sのTR速度からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者は、7cm/s未満の中隔e’速度を有する。いくつかの実施形態では、患者は、静止時に10cm/s未満の横方向e速度を有する。いくつかの実施形態では、患者は、運動により平均E/e’>14又は中隔E/e’比>15を有する。いくつかの実施形態では、患者は、運動により2.8m/sを超えるTR速度を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1又は複数の主要な形態学的EHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、主要な形態学的基準は、男性ではLAVI>34mL/m2及びLVMI≧149g/m2及び女性では≧122g/m2及びRWT>0.42からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者は、34mL/m2を超えるLAVIを有する。いくつかの実施形態では、男性患者は、149g/m2以上のLVMIを有する。いくつかの実施形態では、女性患者は、LAVI≧122g/m2を有する。いくつかの実施形態では、患者はRWT>0.42を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1又は複数の主要なバイオマーカーEHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、主要なバイオマーカー基準は洞調律であり、NT-proBNP>220pg/mL及び/又はBNP>80pg/mLである。いくつかの実施形態では、患者は、NT-proBNP>220pg/mL及び/又はBNP>80pg/mLを有する。いくつかの実施形態では、主要なバイオマーカー基準は心房細動であり、NT-proBNP>660pg/mL及び/又はBNP>240pg/mLである。いくつかの実施形態では、患者は、NT-proBNP>660pg/mL又はBNP>240pg/mLを有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は1又は複数の主要な機能的EHFA基準を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、中隔のe’速度を7cm/s超に増加させること、安静時に横方向のe’速度を10cm/s超に増加させること、運動によりE/e’を14未満又は中隔のE/e’比を15未満に減少させること、及び運動によりTR速度を2.8m/s未満に減少させることからなる群から選択される1又は複数の主要な機能基準を改善する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は1又は複数の主要な形態学的EHFA基準を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、LAVIを34mL/m2未満に減少させ、LVMIを男性では149g/m2未満に減少させ、女性では122g/m2未満に減少させ、RWTを0.42未満に減少させることからなる群から選択される1又は複数の主要な形態学的基準を改善する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は1又は複数の主要なバイオマーカーEHFA基準を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、NT-proBNPを<220pg/mLに減少させること及び/又はBNPを<80pg/mLに減少させることを含む、洞調律を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、NT-proBNPを<660pg/mLに減少させること及び/又はBNPを<240pg/mLに減少させることを含む、心房細動を改善する。
いくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1又は複数の軽微なEHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1又は複数の軽微な機能的EHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、副次的機能基準は、平均E/e’9~14及びGLS<16%からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者は平均E/e’9~14を有する。いくつかの実施形態では、患者は、GLS<16%を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1又は複数の軽微な形態学的EHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、軽微な形態学的基準は、LAVI29~34mL/m2、男性ではLVMI>115g/m2、女性ではLVMI95g/m2、RWT>0.42、及びLV壁厚≧12mmからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者はLAVI29~34mL/m2を有する。いくつかの実施形態では、男性患者は、115g/m2を超えるLVMIを有する。いくつかの実施形態では、女性患者は、95g/m2のLVMIを有する。いくつかの実施形態では、患者はRWT>0.42を有する。いくつかの実施形態では、患者は、HFpEFについての1又は複数の軽微なバイオマーカーEHFA基準を有する。いくつかの実施形態では、患者は、12mm以上のLV壁厚を有する。いくつかの実施形態では、マイナーなバイオマーカー基準は、5-NT-proBNP125~220pg/mL及び/又はBNP35~80pg/mLを有する洞調律である。いくつかの実施形態では、患者は、5-NT-proBNP125~220pg/mL及び/又はBNP35~80pg/mLを有する。いくつかの実施形態では、マイナーなバイオマーカー基準が心房細動であり、NT-proBNP365~660pg/mL及び/又はBNP105~240pg/mLを有する。いくつかの実施形態では、患者は、NT-proBNP365~660pg/mL及び/又はBNP105~240pg/mLを有する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は1又は複数の軽微な機能的EHFA基準を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、E/e’を8以下に減少させること及びGLSを>16%に増加させることを含む、軽微な機能的基準を改善する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は1又は複数の軽微な形態学的EHFA基準を改善する。いくつかの実施形態では、方法は、LAVIを34mL/m2未満に減少させること、LVMIを男性では115g/m2未満に減少させること、LVMIを女性では95g/m2未満に減少させること、RWTを0.42未満に減少させること、及びLV壁厚を12mm未満に減少させることからなる群から選択される1又は複数の軽微な形態学的基準を改善する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は1又は複数の軽微なバイオマーカーEHFA基準を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、5-NT-proBNPを<220pg/mLに減少させること及び/又はBNPを<80pg/mLに減少させることを含む、洞調律を改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、NT-proBNPを<660pg/mLに減少させること及び/又はBNPを<240pg/mLに減少させることを含む、心房細動を改善する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者のEHFAスコアを(例えば、1、2、3、4、5、6、7、又は8ポイント)低下させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者のEHFAスコアを少なくとも1ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のEHFAスコアを少なくとも2ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のEHFAスコアを少なくとも3ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のEHFAスコアを少なくとも4ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のEHFAスコアを少なくとも5ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のEHFAスコアを少なくとも6ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のEHFAスコアを少なくとも7ポイント低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者のEHFAスコアを少なくとも8ポイント低下させることに関する。
入院率
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者の入院率を(例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%)低下させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも1%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも2%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも3%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも4%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも5%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも10%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも15%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも20%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも25%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも30%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも35%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも40%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも45%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも50%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも55%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも60%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも65%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも70%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも75%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも80%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも85%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも90%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも95%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を100%低下させることに関する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者の入院率を(例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%)低下させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも1%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも2%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも3%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも4%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも5%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも10%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも15%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも20%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも25%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも30%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも35%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも40%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも45%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも50%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも55%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも60%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも65%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも70%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも75%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも80%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも85%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも90%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を少なくとも95%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の入院率を100%低下させることに関する。
いくつかの実施形態では、患者の入院率を低下させることは、患者が病院に留まる必要性を低減することを含む。いくつかの実施形態では、患者の入院率を低下させることは、患者の総通院回数を減少させることを含む。いくつかの実施形態では、患者の入院率を低下させることは、患者の最初の入院までの時間を増加させることを含む。いくつかの実施形態では、患者の入院率を低下させることは、患者の寿命を延ばすことを含む。いくつかの実施形態では、患者の入院率を低下させることは、患者の来院間の時間を増加させることを含む。いくつかの実施形態では、患者の入院率を低下させることは、再発患者の通院回数を減少させることを含む。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者の入院率を低下させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者が病院に留まる必要性を低減する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の総通院回数を減らす。いくつかの実施形態では、方法は、患者の最初の入院までの時間を増加させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、方法は、来院間の時間を増加させる。いくつかの実施形態では、方法は、再発性来院の回数を減少させる。
心不全の悪化率
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者の心不全の悪化速度を(例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%)減少させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも1%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも2%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも3%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも4%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも5%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも10%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも15%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも20%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも25%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも30%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも35%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも40%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも45%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも50%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも55%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも60%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも65%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも70%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも75%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも80%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも85%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも90%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも95%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を100%低下させることに関する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は、患者の心不全の悪化速度を(例えば、少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、又は100%)減少させる。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも1%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも2%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも3%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも4%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも5%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも10%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも15%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも20%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも25%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも30%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも35%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも40%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも45%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも50%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも55%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも60%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも65%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも70%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも75%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも80%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも85%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも90%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を少なくとも95%低下させることに関する。いくつかの実施形態では、方法は、患者の心不全の悪化率を100%低下させることに関する。
心臓イメージング
心エコー図
本明細書で使用される「心エコー検査」という用語は、二次元/三次元心エコー検査、パルス波ドップラー及び連続波ドップラー、カラードップラー、組織ドップラー撮像(TDI)コントラスト心エコー検査、変形撮像(歪み速度及び歪み速度)、並びに経胸壁心エコー検査(TTE、又は二次元心エコー検査)を指す。TTEは、典型的には、左右両心室の心筋の収縮機能及び拡張機能を評価するために選択される方法である。いくつかの実施形態では、患者は、心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、二次元心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、三次元心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、パルス波及び連続波ドップラー心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、カラードップラー心エコー検査を使用して、患者が心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、組織ドップラー撮像(TDI)造影心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、変形イメージング(歪み及び歪み速度)心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、経胸壁心エコー検査(TTE)を使用して心不全について評価される。
心エコー図
本明細書で使用される「心エコー検査」という用語は、二次元/三次元心エコー検査、パルス波ドップラー及び連続波ドップラー、カラードップラー、組織ドップラー撮像(TDI)コントラスト心エコー検査、変形撮像(歪み速度及び歪み速度)、並びに経胸壁心エコー検査(TTE、又は二次元心エコー検査)を指す。TTEは、典型的には、左右両心室の心筋の収縮機能及び拡張機能を評価するために選択される方法である。いくつかの実施形態では、患者は、心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、二次元心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、三次元心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、パルス波及び連続波ドップラー心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、カラードップラー心エコー検査を使用して、患者が心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、組織ドップラー撮像(TDI)造影心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、変形イメージング(歪み及び歪み速度)心エコー検査を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、経胸壁心エコー検査(TTE)を使用して心不全について評価される。
心エコー検査は、診断を確立するためにHFが疑われる患者において有用で広く利用可能な検査である。心エコー検査は、限定するものではないが、LV壁厚(LVWT)、LV質量(LVM)、LV拡張末期径(LVEDD)、LV収縮末期径(LVESD)、短縮率(FS)(式FS=100%x[(EDD-ESD)/EDD]を使用して計算される)、LV拡張末期容積(LVEDV)、LV収縮末期容積(LVESV)、駆出率(式EF=100%x[(EDV-ESV)/EDV]を使用して計算される)、肥大指数(LVESVに対するLVMの比として計算される)、及び相対壁厚(LVESDに対するLVWTの比として計算される)を含む、LV構造及び収縮機能(例えば、乳頭筋レベルで胸骨傍短軸視野でMモードによって測定される)に対する情報を提供する。この情報は、診断の確立及び適切な治療の決定において重要である。いくつかの実施形態では、患者のLV壁厚(LVWT)は、心エコー検査を使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者のLV質量(LVM)は、心エコー検査を使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者のLV拡張末期径(LVEDD)は、心エコー検査を使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者のLV収縮末期径(LVESD)は、心エコー検査を使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者の短縮率(FS)は、心エコー検査を使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者のLV拡張末期容積(LVEDV)は、心エコー検査を使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者のLV収縮末期容積(LVESV)は、心エコー検査を使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者の駆出率は、心エコー検査を使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者の肥大指数は、心エコー検査を使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者の相対的な壁厚は、心エコー検査を使用して測定される。加齢に関連する心不全を示す可能性がある多数の臨床症状因子、心エコー検査特徴、及び他の特徴がある。いくつかの実施形態では、患者に対して実施された心エコー図は、構造的左心異常を示す。いくつかの実施形態では、構造的左心異常は、左心臓弁の疾患である。いくつかの実施形態では、構造的左心異常は、左心房拡大(例えば、>4.2cm)である。
左心不全の症状を有する患者では、心エコー図を実施して様々なパラメータを評価することができる。例えば、いくつかの実施形態では、患者に対して実施されるドップラーを使用する心エコー図は、充満圧の上昇及び/又は拡張機能障害(例えば、増加したE/e’又は>2~3型僧帽弁流動異常、表9、10、12を参照のこと)の指標を示すことができる。いくつかの実施形態では、患者に対して行われる撮像(例えば、心エコー図、CTスキャン、胸部X線、又は心臓MRI)は、Kerley B線を示す。いくつかの実施形態では、患者に対して行われるイメージング(例えば、心エコー図、CTスキャン、胸部X線、又は心臓MRI)は、胸水を示す。いくつかの実施形態では、患者に対して行われるイメージング(例えば、心エコー図、CTスキャン、胸部X線、又は心臓MRI)は、肺水腫を示す。いくつかの実施形態では、患者に対して行われる撮像(例えば、心エコー図、CTスキャン、胸部X線、又は心臓MRI)は、左心房拡大を示す。Id.
HFpEF/HFmrEF心不全の重要な機能的変化は、E/e’≧13並びに平均e’中隔及び側壁<9cm/sを含む。他の(間接的な)心エコー法に由来する測定値は、縦歪み又は三尖弁逆流速度(TRV)である。HFpEFが疑われる患者を同定する際に、心エコー検査は、LVEFが保存されている(例えば、50%以上)こと、及びLV容積が正常であることを実証するのに役立つ。心エコー検査はまた、弁膜症及び心膜症を含む、HFpEF以外のLVEFが50%以上のHFの原因を特定するのに役立つ。心エコー検査によって測定されるHFpEFで定義されるパラメータについては、表9、10、及び11を参照されたい。心エコー検査はまた、右心室(RV)及び右心房(RA)の寸法を含むがこれらに限定されない、RVの構造及び機能の評価、並びにRV収縮機能及び/又は肺動脈圧の推定を含み得る。RV収縮機能を反映するパラメータの中で、以下の測定値が特に重要である:三尖弁輪平面収縮可動域(TAPSE;異常なTAPSE<17mmはRV収縮機能不全を示す)及び組織ドップラー由来の三尖弁の外側環状収縮速度(s’)(s’速度<9.5cm/sはRV収縮機能不全を示す)。収縮期肺動脈圧は、下大静脈(IVC)サイズ及びその呼吸関連虚脱に基づくRA圧の推定値と共に、最大三尖逆流ジェット及び三尖収縮勾配の最適な記録から導出される。運動又は薬理学的ストレス心エコー検査は、誘導性虚血及び/又は心筋バイアビリティの評価のために、及び弁疾患(例えば、動的僧帽弁逆流、低流量-低勾配大動脈弁狭窄症)を有する患者のいくつかの臨床シナリオで使用され得る。また、ストレス心エコー検査により、安静時に労作性呼吸困難、LVEFの保存、及び不確定な拡張期パラメータを有する患者における運動曝露に関連する拡張機能障害の検出が可能になり得るという示唆もある。
HFpEF/HFmrEF心不全の重要な機能的変化は、E/e’≧13並びに平均e’中隔及び側壁<9cm/sを含む。他の(間接的な)心エコー法に由来する測定値は、縦歪み又は三尖弁逆流速度(TRV)である。HFpEFが疑われる患者を同定する際に、心エコー検査は、LVEFが保存されている(例えば、50%以上)こと、及びLV容積が正常であることを実証するのに役立つ。心エコー検査はまた、弁膜症及び心膜症を含む、HFpEF以外のLVEFが50%以上のHFの原因を特定するのに役立つ。心エコー検査によって測定されるHFpEFで定義されるパラメータについては、表9、10、及び11を参照されたい。心エコー検査はまた、右心室(RV)及び右心房(RA)の寸法を含むがこれらに限定されない、RVの構造及び機能の評価、並びにRV収縮機能及び/又は肺動脈圧の推定を含み得る。RV収縮機能を反映するパラメータの中で、以下の測定値が特に重要である:三尖弁輪平面収縮可動域(TAPSE;異常なTAPSE<17mmはRV収縮機能不全を示す)及び組織ドップラー由来の三尖弁の外側環状収縮速度(s’)(s’速度<9.5cm/sはRV収縮機能不全を示す)。収縮期肺動脈圧は、下大静脈(IVC)サイズ及びその呼吸関連虚脱に基づくRA圧の推定値と共に、最大三尖逆流ジェット及び三尖収縮勾配の最適な記録から導出される。運動又は薬理学的ストレス心エコー検査は、誘導性虚血及び/又は心筋バイアビリティの評価のために、及び弁疾患(例えば、動的僧帽弁逆流、低流量-低勾配大動脈弁狭窄症)を有する患者のいくつかの臨床シナリオで使用され得る。また、ストレス心エコー検査により、安静時に労作性呼吸困難、LVEFの保存、及び不確定な拡張期パラメータを有する患者における運動曝露に関連する拡張機能障害の検出が可能になり得るという示唆もある。
経胸壁心エコー検査(TTE)は、HFrEF、HFmrEF又はHFpEFのいずれかの診断を確立するために、HFが疑われる患者の心筋の構造及び機能の評価に推奨される。更に、HFrEFに推奨される根拠に基づく薬理学的及び装置(ICD、CRT)治療に適しているHF患者を特定するために、LVEFを評価するためにTTEが推奨される。弁疾患の矯正に適したものを同定するために、HFrEF、HFmrEF又はHFpEFのいずれかの診断が既に確立されている患者の弁疾患、右室機能及び肺動脈圧を評価するために、及び/又は心筋に損傷を与える可能性がある治療(例えば、化学療法)に曝露される患者の心筋の構造及び機能の評価のために提供される。前臨床段階で心筋機能障害を同定するために、HFを発症するリスクがある患者のTTEプロトコルでは他の技術(収縮組織ドップラー速度及び変形指数、すなわち歪み及び歪み速度を含む)を考慮すべきである。
HFpEFでは、EFは正常であり、主な血行動態障害は充満圧の上昇である。圧力が高く、うっ血が安静時に存在する場合、HFpEFは、病歴、身体検査、X線撮影、NPレベル、及び心エコー検査に基づいて容易に診断される。しかしながら、初期段階のHFpEFを有する多くの患者は、明らかな容積過負荷がない場合に運動不耐性の有意な症状を有する。一部の患者における侵襲的評価は、以前には疑われていなかった充満圧の病理学的上昇を明らかにすることがあり、最近の研究は、正常検査、心エコー検査、NP、及び正常な静止時血行動態を有する患者の中でも、多くの患者が運動のストレス中にHFpEFに特徴的な充満圧の病理学的上昇を依然として発症し得ることを見出した。肺動脈圧は初期段階のHFpEFにおける左心充満圧と非常に密接に追跡し、前者が運動中の心エコー検査によって正確に推定され得る場合、これは正常なEF及び労作性呼吸困難を有する患者の有用な非侵襲的スクリーニングとして役立ち得ることを示唆している。いくつかの実施形態では、患者は、運動中に心エコー検査を使用して心不全について検査される。いくつかの実施形態では、患者は、運動中に心エコー検査を使用してHFpEFについて検査される。
心臓磁気共鳴(CMR)
CMRは、左心室及び右心室の両方の容積、質量、及びEFの測定のためのゴールドスタンダードとして認められている。これは、非診断的心エコー検査(特に右心臓のイメージング)を受けた患者にとって最良の代替心臓イメージングモダリティであり、複雑な先天性心疾患を有する患者において選択される方法である。心臓磁気共鳴(CMR)は、心エコー検査を十分に補完する非侵襲性組織の特徴付けの独自の能力を用いて、心臓の解剖学的及び機能的定量化の両方を測定する。心尖部から基部までの短軸のLVをカバーするCMRイメージングは、左心室(LV)容積、駆出率(EF)及び領域機能を測定するために使用される。3Dデータセットは、幾何学的仮定の影響を受けず、したがって、特に再構築された心室において、二次元(2D)心エコー検査と比較して誤差が生じにくい。新規CMR組織特性評価技術は、CMRリラクソメトリー(T1及びT2マッピング及び細胞外体積分率(ECV))と呼ばれ、組織特性評価に対するより詳細で定量的なアプローチ及び腔内流れに関する定量的情報を提供する4D-Flowを可能にする。現在の用途は、拡張機能障害の検出に特に有用であるようであるが、臨床診療における適用性を確認するために、従来のドップラー及び組織ドップラー(例えば、心エコー検査)分析との特定の比較に値する。血行再建を決定する前に、HF及びCADを有する患者(冠動脈血行再建に適していると考えられる)における心筋虚血及び生存率の評価のために、非侵襲的ストレスイメージング(CMR、ストレス心エコー検査、SPECT、PET)が考慮され得る。いくつかの実施形態では、患者は、CMRを使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、CMR弛緩法(T1及びT2マッピング及び細胞外体積分率(ECV))を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、CMR及び4D-Flowを使用して心不全について評価される。
CMRは、左心室及び右心室の両方の容積、質量、及びEFの測定のためのゴールドスタンダードとして認められている。これは、非診断的心エコー検査(特に右心臓のイメージング)を受けた患者にとって最良の代替心臓イメージングモダリティであり、複雑な先天性心疾患を有する患者において選択される方法である。心臓磁気共鳴(CMR)は、心エコー検査を十分に補完する非侵襲性組織の特徴付けの独自の能力を用いて、心臓の解剖学的及び機能的定量化の両方を測定する。心尖部から基部までの短軸のLVをカバーするCMRイメージングは、左心室(LV)容積、駆出率(EF)及び領域機能を測定するために使用される。3Dデータセットは、幾何学的仮定の影響を受けず、したがって、特に再構築された心室において、二次元(2D)心エコー検査と比較して誤差が生じにくい。新規CMR組織特性評価技術は、CMRリラクソメトリー(T1及びT2マッピング及び細胞外体積分率(ECV))と呼ばれ、組織特性評価に対するより詳細で定量的なアプローチ及び腔内流れに関する定量的情報を提供する4D-Flowを可能にする。現在の用途は、拡張機能障害の検出に特に有用であるようであるが、臨床診療における適用性を確認するために、従来のドップラー及び組織ドップラー(例えば、心エコー検査)分析との特定の比較に値する。血行再建を決定する前に、HF及びCADを有する患者(冠動脈血行再建に適していると考えられる)における心筋虚血及び生存率の評価のために、非侵襲的ストレスイメージング(CMR、ストレス心エコー検査、SPECT、PET)が考慮され得る。いくつかの実施形態では、患者は、CMRを使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、CMR弛緩法(T1及びT2マッピング及び細胞外体積分率(ECV))を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、CMR及び4D-Flowを使用して心不全について評価される。
CMRは、限定するものではないが、LV壁厚(LVWT)、LV質量(LVM)、LV拡張末期径(LVEDD)、LV収縮末期径(LVESD)、短縮率(FS)(式FS=100%x[(EDD-ESD)/EDD]を使用して計算される)、LV拡張末期容積(LVEDV)、LV収縮末期容積(LVESV)、駆出率(式EF=100%x[(EDV-ESV)/EDV]を使用して計算される)、肥大指数(LVESVに対するLVMの比として計算される)、及び相対壁厚(LVESDに対するLVWTの比として計算される)を含む、LV構造及び収縮機能に対する情報を提供する。この情報は、診断の確立及び適切な治療の決定において重要である。いくつかの実施形態では、患者のLV壁厚(LVWT)は、CMRを使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者のLV質量(LVM)は、CMRを使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者のLV拡張末期径(LVEDD)は、CMRを使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者のLV収縮末期径(LVESD)は、CMRを使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者の短縮率(FS)は、CMRを使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者のLV拡張末期容積(LVEDV)は、CMRを使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者のLV収縮末期容積(LVESV)は、CMRを使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者の駆出率は、CMRを使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者の肥大指数は、CMRを使用して測定される。いくつかの実施形態では、患者の相対的な壁厚は、CMRを使用して測定される。
CMRは、T1マッピングと共に遅延ガドリニウム増強(LGE)を使用して心筋線維症を評価するための好ましい撮像方法であり、HF病因の確立に有用であり得る。例えば、LGEを伴うCMRは、HFの虚血性起源と非虚血性起源との間の区別を可能にし、心筋線維症/瘢痕を可視化することができる。更に、CMRは、心筋炎、アミロイドーシス、サルコイドーシス、シャーガス病、ファブリー病非圧縮心筋症及びヘモクロマトーシスの心筋組織の特徴付けを可能にする。CMRはまた、HF及び冠動脈疾患(CAD)を有する患者における心筋虚血及び生存率の評価に使用され得る(冠動脈血行再建に適していると考えられる)。いくつかの実施形態では、患者は、後期ガドリニウム増強(LGE)及び/又はT1マッピングを伴うCMRを使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者の心臓の線維症及び/又は瘢痕は、CMRを使用して測定される。
CMRの臨床的限界には、局所的な専門知識、心エコー検査と比較して低い可用性及び高いコスト、金属インプラント(心臓装置を含む)を有する患者における安全性に関する不確実性、及び頻脈性不整脈を有する患者における信頼性の低い測定が含まれる。閉所恐怖症は、CMRの重大な制限である。線状ガドリニウム主体型造影剤は、腎性全身性線維症を引き起こす可能性があるため(これは、より新しい環状ガドリニウム主体型造影剤ではそれほど懸念されない可能性がある)、糸球体濾過量(GFR)<30mL/分/1.73m2の個人では禁忌である。
CMRは、音響窓が悪い患者及び複雑な先天性心疾患を有する患者における心筋の構造及び機能(右心臓を含む)の評価に推奨される(CMRに対する注意/禁忌を考慮する)。CMRは、心筋炎、アミロイドーシス、サルコイドーシス、シャーガス病、ファブリー病非圧縮心筋症、及びヘモクロマトーシスが疑われる場合の心筋組織の特徴付けに推奨される(CMRに対する注意/禁忌を考慮する)。
マルチゲート取得(MUGA)
放射性核種血管造影法は、心臓の右心室及び左心室の機能を示すためのイメージングを専門とする核医学の一分野であり、したがって、心不全における情報に基づく診断介入を可能にする。それは、患者に注射された放射性医薬品、及び取得のためのガンマカメラの使用を含む。MUGAスキャン(マルチゲート取得)は、心周期の異なる時点でトリガされる(ゲートされる)取得を含む。MUGAスキャンは、平衡放射性核種心血管造影、放射性核種脳室造影(RNVG)、又はゲート血液プール撮像、並びにSYMAスキャン(同期マルチゲート取得スキャン)と呼ばれることもある。いくつかの実施形態では、患者は、MUGAを使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、平衡放射性核種心血管造影法を使用して、患者が心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、放射性核種心室造影(RNVG)を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、ゲート血液プール撮像を使用して心不全について評価される)。いくつかの実施形態では、患者は、SYMAスキャン(同期マルチゲート取得スキャン)を使用して心不全について評価される。
放射性核種血管造影法は、心臓の右心室及び左心室の機能を示すためのイメージングを専門とする核医学の一分野であり、したがって、心不全における情報に基づく診断介入を可能にする。それは、患者に注射された放射性医薬品、及び取得のためのガンマカメラの使用を含む。MUGAスキャン(マルチゲート取得)は、心周期の異なる時点でトリガされる(ゲートされる)取得を含む。MUGAスキャンは、平衡放射性核種心血管造影、放射性核種脳室造影(RNVG)、又はゲート血液プール撮像、並びにSYMAスキャン(同期マルチゲート取得スキャン)と呼ばれることもある。いくつかの実施形態では、患者は、MUGAを使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、平衡放射性核種心血管造影法を使用して、患者が心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、放射性核種心室造影(RNVG)を使用して心不全について評価される。いくつかの実施形態では、患者は、ゲート血液プール撮像を使用して心不全について評価される)。いくつかの実施形態では、患者は、SYMAスキャン(同期マルチゲート取得スキャン)を使用して心不全について評価される。
MUGAは、拍動している心臓のシネタイプの画像(例えば、心周期全体の心臓の動きを示すことができる短い動画)を独自に提供し、解釈者が個々の心臓弁及び心腔の効率を決定することを可能にする。MUGA/シネスキャンは、心エコー図に対するロバストな補助を表す。心拍出量(Q)の取得に関する数学は、これらの方法の両方、並びに収縮期の心臓/心筋の生成物としての駆出率をサポートする他の安価なモデルによってうまく機能する。心エコー図又は血管造影図に対するMUGAスキャンの1つの主な利点は、その精度である。心エコー図は心室の短縮率を測定し、ユーザの能力によって制限される。更に、血管造影図は侵襲的であり、多くの場合、より高価である。MUGAスキャンは、心臓駆出率のより正確な表現を提供する。
胸部X線
胸部X線は、HFが疑われる患者の診断的後処理に使用が限られている。胸部のコンピュータ断層撮影(CT)は、現在、これらのタイプの肺疾患の標準的なケアであるが、(例えば、肺悪性腫瘍及び/又は間質性肺疾患)患者の症状及び徴候の代替的な肺の説明を特定するのに最も有用である。喘息又は慢性閉塞性肺疾患(COPD)の診断には、肺活量測定による肺機能検査が必要である。しかしながら、胸部X線は、HFを有する患者において肺静脈うっ血又は浮腫を示し得、非急性の状況よりも急性の状況においてより有用である。いくつかの実施形態では、患者は、胸部X線を使用して心不全について評価される。
胸部X線は、HFが疑われる患者の診断的後処理に使用が限られている。胸部のコンピュータ断層撮影(CT)は、現在、これらのタイプの肺疾患の標準的なケアであるが、(例えば、肺悪性腫瘍及び/又は間質性肺疾患)患者の症状及び徴候の代替的な肺の説明を特定するのに最も有用である。喘息又は慢性閉塞性肺疾患(COPD)の診断には、肺活量測定による肺機能検査が必要である。しかしながら、胸部X線は、HFを有する患者において肺静脈うっ血又は浮腫を示し得、非急性の状況よりも急性の状況においてより有用である。いくつかの実施形態では、患者は、胸部X線を使用して心不全について評価される。
肺水腫の徴候を評価し、呼吸困難の他の原因を同定するために、HFを有する患者において胸部X線が一般に得られる。胸部X線は、心臓肥大及び/又は肺水腫のX線所見を示し得る。HFpEFを有するほとんどの患者は、正常な胸部X線を有するであろう。いくつかの実施形態では、HFpEFを有する患者は、正常な胸部X線を有する。
単一光子放射型コンピュータ断層撮影法(SPECT)及び放射性ヌクレオチド脳室造影法
単一光子放射型CT(SPECT)は、虚血及び心筋のバイアビリティの評価に有用であり得る。ゲートSPECTはまた、心室容積及び機能に関する情報をもたらすことができるが、患者を電離放射線に曝露する。3,3-ジホスホノ-1,2-プロパノジカルボン酸(DPD)シンチグラフィは、トランスサイレチン心アミロイドーシスの検出に有用であり得る。いくつかの実施形態では、患者は、SPECTを使用して心不全について評価される。
単一光子放射型CT(SPECT)は、虚血及び心筋のバイアビリティの評価に有用であり得る。ゲートSPECTはまた、心室容積及び機能に関する情報をもたらすことができるが、患者を電離放射線に曝露する。3,3-ジホスホノ-1,2-プロパノジカルボン酸(DPD)シンチグラフィは、トランスサイレチン心アミロイドーシスの検出に有用であり得る。いくつかの実施形態では、患者は、SPECTを使用して心不全について評価される。
陽電子放射断層撮影法(PET)
陽電子放出断層撮影(PET)(単独又はCTを伴う)を使用して虚血及び生存率を評価することができるが、フロートレーサ(N-13アンモニア又はO-15水)は現場のサイクロトロンを必要とする。ルビジウムは、比較的低コストで局所的に製造することができるPETによる虚血試験のための代替トレーサである。利用可能性、放射線被曝及びコストの制限が主な制限である。いくつかの実施形態では、患者は、PETを使用して心不全について評価される。
陽電子放出断層撮影(PET)(単独又はCTを伴う)を使用して虚血及び生存率を評価することができるが、フロートレーサ(N-13アンモニア又はO-15水)は現場のサイクロトロンを必要とする。ルビジウムは、比較的低コストで局所的に製造することができるPETによる虚血試験のための代替トレーサである。利用可能性、放射線被曝及びコストの制限が主な制限である。いくつかの実施形態では、患者は、PETを使用して心不全について評価される。
冠動脈造影
冠動脈血管造影は、患者が冠動脈血行再建に適しているならば、薬物療法に抵抗性の狭心症に罹患しているHF患者において推奨される。冠動脈造影はまた、症候性心室性不整脈又は心停止の中止の病歴を有する患者にも推奨される。冠動脈造影は、虚血性病因及びCAD重症度を確立するために、HF及び冠動脈疾患(CAD)の中間から高い検査前確率並びに非侵襲的ストレス試験における虚血の存在を有する患者において考慮されるべきである。いくつかの実施形態では、患者は、冠動脈造影を使用して心不全について評価される。
冠動脈血管造影は、患者が冠動脈血行再建に適しているならば、薬物療法に抵抗性の狭心症に罹患しているHF患者において推奨される。冠動脈造影はまた、症候性心室性不整脈又は心停止の中止の病歴を有する患者にも推奨される。冠動脈造影は、虚血性病因及びCAD重症度を確立するために、HF及び冠動脈疾患(CAD)の中間から高い検査前確率並びに非侵襲的ストレス試験における虚血の存在を有する患者において考慮されるべきである。いくつかの実施形態では、患者は、冠動脈造影を使用して心不全について評価される。
CADの診断及びその重症度を確立するために、薬理学的療法又は症候性心室性不整脈又は心停止不全に抵抗性のHF及び狭心症を有する患者(潜在的な冠動脈血行再建に適していると考えられる)に侵襲的冠動脈造影法が推奨される。CADの診断及びその重症度を確立するために、HFを有し、CADの検査前確率が中~高であり、非侵襲的ストレス試験において虚血が存在する患者(潜在的な冠動脈血行再建に適していると考えられる)では、侵襲的冠動脈造影法を考慮すべきである。
心臓コンピュータ断層撮影(CT)
HF患者における心臓CTの主な使用は、冠動脈疾患(CAD)の中間検査前確率が低いHF患者又は相対的禁忌がない場合にCADの診断を除外するための明確な非侵襲的ストレス試験を有する患者において冠動脈の解剖学的構造を視覚化するための非侵襲的手段としてである。しかしながら、試験は、その結果が治療決定に影響を及ぼし得る場合にのみ必要とされる。心臓CTは、冠動脈狭窄を除外するために、HFを有し、CADの検査前確率が低いか中程度である患者、又は明確な非侵襲的ストレス試験を有する患者において考慮され得る。いくつかの実施形態では、患者は、心臓コンピュータ断層撮影法を使用して心不全について評価される。
HF患者における心臓CTの主な使用は、冠動脈疾患(CAD)の中間検査前確率が低いHF患者又は相対的禁忌がない場合にCADの診断を除外するための明確な非侵襲的ストレス試験を有する患者において冠動脈の解剖学的構造を視覚化するための非侵襲的手段としてである。しかしながら、試験は、その結果が治療決定に影響を及ぼし得る場合にのみ必要とされる。心臓CTは、冠動脈狭窄を除外するために、HFを有し、CADの検査前確率が低いか中程度である患者、又は明確な非侵襲的ストレス試験を有する患者において考慮され得る。いくつかの実施形態では、患者は、心臓コンピュータ断層撮影法を使用して心不全について評価される。
心電図(ECG又はEKG)
心電図(ECG又はEKG)は、心臓内の電気信号を記録する。各拍動で、電気インパルス(又は「波」)が心臓を通って移動する。この波は、筋肉に心臓から血液を圧迫及び圧送させる。ECG上の正常な心拍は、上部チャンバー及び下部チャンバーのタイミングを示す。左右の心房又は上部チャンバーは、電気インパルスが底部チャンバーに向かうときに平坦線に続いて「P波」と呼ばれる第1の波を作る。左右の底部チャンバー又は心室は、「QRS群」と呼ばれる次の波を作る。最終波又は「T波」は、心室の電気的回復又は静止状態への復帰を表す。ECGは、2つの主要な種類の情報を与える。まず、ECGの時間間隔を測定することにより、医師は、電波が心臓を通過するのにかかる時間を決定することができる。心臓のある部分から次の部分まで波が移動するのにかかる時間を知ることは、電気的活動が正常であるか遅いか、速いか不規則であるかを示す。第2に、心筋を通過する電気的活動の量を測定することによって、心臓専門医は、心臓の部分が大きすぎるか又は過負荷であるかどうかを見出すことができる。表11は、HFpEF患者の心電図検査の典型的な傾向を示す。いくつかの実施形態では、患者は、心電図を使用して心不全について評価される。
心電図(ECG又はEKG)は、心臓内の電気信号を記録する。各拍動で、電気インパルス(又は「波」)が心臓を通って移動する。この波は、筋肉に心臓から血液を圧迫及び圧送させる。ECG上の正常な心拍は、上部チャンバー及び下部チャンバーのタイミングを示す。左右の心房又は上部チャンバーは、電気インパルスが底部チャンバーに向かうときに平坦線に続いて「P波」と呼ばれる第1の波を作る。左右の底部チャンバー又は心室は、「QRS群」と呼ばれる次の波を作る。最終波又は「T波」は、心室の電気的回復又は静止状態への復帰を表す。ECGは、2つの主要な種類の情報を与える。まず、ECGの時間間隔を測定することにより、医師は、電波が心臓を通過するのにかかる時間を決定することができる。心臓のある部分から次の部分まで波が移動するのにかかる時間を知ることは、電気的活動が正常であるか遅いか、速いか不規則であるかを示す。第2に、心筋を通過する電気的活動の量を測定することによって、心臓専門医は、心臓の部分が大きすぎるか又は過負荷であるかどうかを見出すことができる。表11は、HFpEF患者の心電図検査の典型的な傾向を示す。いくつかの実施形態では、患者は、心電図を使用して心不全について評価される。
心内膜生検
心内膜心筋生検(EMB)は、診断、治療、及び研究の目的で少量の心筋組織を経皮的に得る手順である。それは主に、(1)心筋拒絶のために移植された心臓を追跡するため;(2)特異的な炎症性、浸潤性又は家族性心筋障害を診断するため;(3)未知の心筋塊のサンプリングのために使用される。EMBは、心筋を検査するための決定的な手順であるが、その侵襲性、サンプリング誤差、及びその性能における一般化された専門知識の欠如によって制限される。いくつかの実施形態では、患者は、心内膜心筋生検を使用して心不全について評価される。
心内膜心筋生検(EMB)は、診断、治療、及び研究の目的で少量の心筋組織を経皮的に得る手順である。それは主に、(1)心筋拒絶のために移植された心臓を追跡するため;(2)特異的な炎症性、浸潤性又は家族性心筋障害を診断するため;(3)未知の心筋塊のサンプリングのために使用される。EMBは、心筋を検査するための決定的な手順であるが、その侵襲性、サンプリング誤差、及びその性能における一般化された専門知識の欠如によって制限される。いくつかの実施形態では、患者は、心内膜心筋生検を使用して心不全について評価される。
患者における血液学的パラメータの測定
特定の実施形態では、本開示は、患者の1又は複数の血液学的パラメータを測定することによって、本開示の1又は複数の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)で治療されているか、又は治療される候補である患者を管理する方法を提供する。血液学的パラメータは、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストで治療される候補である患者に対する適切な投与量を評価するため、治療中の血液学的パラメータを監視するため、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストで治療中に投与量を調整するかどうかを評価するため、及び/又は本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの適切な維持用量を評価するために使用され得る。1つ又はそれを超える血液学的パラメータが正常レベル外である場合、1つ又はそれを超えるActRII-ALK4アンタゴニストの投与を減少させるか、遅延させるか、又は終了させることができる。
特定の実施形態では、本開示は、患者の1又は複数の血液学的パラメータを測定することによって、本開示の1又は複数の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)で治療されているか、又は治療される候補である患者を管理する方法を提供する。血液学的パラメータは、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストで治療される候補である患者に対する適切な投与量を評価するため、治療中の血液学的パラメータを監視するため、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストで治療中に投与量を調整するかどうかを評価するため、及び/又は本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの適切な維持用量を評価するために使用され得る。1つ又はそれを超える血液学的パラメータが正常レベル外である場合、1つ又はそれを超えるActRII-ALK4アンタゴニストの投与を減少させるか、遅延させるか、又は終了させることができる。
本明細書で提供される方法に従って測定され得る血液学的パラメータには、例えば、当技術分野で認識されている方法を使用して、赤血球レベル、血圧、鉄貯蔵、及び赤血球レベルの増加と相関する体液中に見られる他の薬剤が含まれる。そのようなパラメータは、患者からの血液試料を使用して決定することができる。赤血球レベル、ヘモグロビンレベル、及び/又はヘマトクリットレベルの上昇は、血圧の上昇を引き起こす可能性がある。
一実施形態では、1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストで治療される候補である患者において、1又は複数の血液学的パラメータが正常範囲外又は正常の高い側にある場合、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの投与開始は、血液学的パラメータが自然に又は治療的介入を介して正常又は許容可能なレベルに戻るまで遅延され得る。例えば、候補患者が高血圧症又は高血圧前症である場合、患者の血圧を低下させるために、患者を血圧降下剤で治療することができる。例えば、利尿薬、アドレナリン作動性阻害薬(α遮断薬及びβ遮断薬を含む)、血管拡張薬、カルシウムチャネル遮断薬、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害薬、又はアンジオテンシンII受容体遮断薬を含む、個々の患者の状態に適した任意の血圧降下剤を使用してもよい。あるいは、食事療法及び運動療法を用いて血圧を治療してもよい。同様に、候補患者が正常よりも低い、又は正常よりも低い鉄貯蔵量を有する場合、患者の鉄貯蔵量が正常又は許容可能なレベルに戻るまで、患者は食事及び/又は鉄サプリメントの適切なレジメンで治療され得る。正常な赤血球レベル及び/又はヘモグロビンレベルよりも高い赤血球レベル及び/又はヘモグロビンレベルを有する患者については、レベルが正常又は許容可能なレベルに戻るまで、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの投与を遅延させることができる。
特定の実施形態では、1つ又はそれを超えるActRII-ALK4アンタゴニストで治療される候補である患者において、1つ又はそれを超える血液学的パラメータが正常範囲外又は正常の高い側にある場合、投与の開始を遅らせなくてもよい。しかしながら、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの投与量又は投与頻度は、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの投与時に生じる血液学的パラメータの許容できない増加のリスクを低減する量に設定されてもよい。あるいは、1つ又はそれを超えるActRII-ALK4アンタゴニストを、望ましくないレベルの血液学的パラメータに対処する治療薬と組み合わせる治療レジメンを患者のために開発することができる。例えば、患者が血圧上昇を有する場合、1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニスト及び血圧降下剤の投与を含む治療レジメンを設計することができる。所望よりも低い鉄貯蔵量を有する患者については、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニスト及び鉄補充を含む治療レジメンを開発することができる。
一実施形態では、1又は複数の血液学的パラメータの(1又は複数の)ベースラインパラメータを、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストで治療される候補である患者に対して確立し、(1又は複数の)ベースライン値に基づいてその患者に対して確立された適切な投薬レジメンを確立することができる。あるいは、患者の病歴に基づく確立されたベースラインパラメータを使用して、患者の適切なActRII-ALK4アンタゴニスト投与レジメンを知らせることができる。例えば、健康な患者が、定義された正常範囲を上回る確立されたベースライン血圧測定値を有する場合、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストによる治療の前に、患者の血圧を一般集団にとって正常と考えられる範囲にする必要はない可能性がある。本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストによる治療前の1又は複数の血液学的パラメータに対する患者のベースライン値はまた、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストによる治療中の血液学的パラメータに対する任意の変化を監視するための関連する比較値として使用することができる。
ある特定の実施形態では、1つ又はそれを超える血液学的パラメータが、1つ又はそれを超えるActRII-ALK4アンタゴニストで処置されている患者において測定される。血液学的パラメータを使用して、治療中に患者を監視し、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストを用いた投与の調整又は終了、又は別の治療薬を用いた追加の投与を可能にすることができる。例えば、1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの投与が、血圧、赤血球レベル、若しくはヘモグロビンレベルの増加、又は鉄貯蔵の減少をもたらす場合、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの用量は、1又は複数の血液学的パラメータに対する本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの効果を減少させるために、量又は頻度を減少させることができる。1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの投与が、患者に有害な1又は複数の血液学的パラメータの変化をもたらす場合、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの投与は、(1又は複数の)血液学的パラメータが許容可能なレベルに戻るまで、又は永続的に終了することができる。同様に、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの投与量又は投与頻度を減少させた後に、1又は複数の血液学的パラメータが許容範囲内に入らない場合、投与を終了してもよい。本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストによる投与を減らすか又は終了する代替として、又はそれに加えて、患者に、例えば血圧降下剤又は鉄サプリメント等の(1又は複数の)血液学的パラメータの望ましくないレベルに対処する追加の治療剤を投与することができる。例えば、1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストで治療されている患者が血圧上昇を有する場合、本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストの投与を同じレベルで継続してもよく、血圧降下剤を治療レジメンに追加するか、本開示の1又は複数のアンタゴニストの投与を減少させてもよく(例えば、量及び/又は頻度で)、血圧降下剤を治療レジメンに追加するか、又は本開示の1又は複数のアンタゴニストの投与を終了してもよく、患者を血圧降下剤で治療してもよい。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、方法は1又は複数の血液学的パラメータを改善する。いくつかの実施形態では、本方法は、1又は複数の血液学的パラメータを、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して正常レベルに改善する。
7.心不全及び併用療法のための更なる処置
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるための1又は複数の追加の活性剤又は他の支持療法と組み合わせたActRII-ALK4アンタゴニストの使用を企図する。本明細書で使用される場合、「と組み合わせて」、「の組み合わせ」、「と組み合わせて」、又は「共同」投与は、追加の活性剤又は支持療法(例えば、第2、第3、第4等)が依然として体内で有効であるような任意の投与形態を指す(例えば、複数の化合物が、それらの化合物の相乗効果を含み得る、ある期間、患者において同時に有効である)。有効性は、血液、血清又は血漿中の薬剤の測定可能な濃度と相関しない場合がある。例えば、異なる治療化合物は、同じ製剤又は別個の製剤のいずれかで、同時に又は連続的に、及び異なるスケジュールで投与することができる。したがって、このような処置を受ける対象は、異なる活性薬剤又は療法の併用効果から利益を得ることができる。本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストは、本明細書に開示されるもの等の1又は複数の他の追加の薬剤又は支持療法と同時、前又は後に投与することができる。一般に、各活性薬剤又は治療は、その特定の薬剤について決定された用量及び/又は時間スケジュールで投与される。レジメンで使用する特定の組み合わせは、本開示のActRII-ALK4アンタゴニストと追加の活性薬剤若しくは治療及び/又は所望の効果との適合性を考慮に入れる。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるための1又は複数の追加の活性剤又は他の支持療法と組み合わせたActRII-ALK4アンタゴニストの使用を企図する。本明細書で使用される場合、「と組み合わせて」、「の組み合わせ」、「と組み合わせて」、又は「共同」投与は、追加の活性剤又は支持療法(例えば、第2、第3、第4等)が依然として体内で有効であるような任意の投与形態を指す(例えば、複数の化合物が、それらの化合物の相乗効果を含み得る、ある期間、患者において同時に有効である)。有効性は、血液、血清又は血漿中の薬剤の測定可能な濃度と相関しない場合がある。例えば、異なる治療化合物は、同じ製剤又は別個の製剤のいずれかで、同時に又は連続的に、及び異なるスケジュールで投与することができる。したがって、このような処置を受ける対象は、異なる活性薬剤又は療法の併用効果から利益を得ることができる。本開示の1又は複数のActRII-ALK4アンタゴニストは、本明細書に開示されるもの等の1又は複数の他の追加の薬剤又は支持療法と同時、前又は後に投与することができる。一般に、各活性薬剤又は治療は、その特定の薬剤について決定された用量及び/又は時間スケジュールで投与される。レジメンで使用する特定の組み合わせは、本開示のActRII-ALK4アンタゴニストと追加の活性薬剤若しくは治療及び/又は所望の効果との適合性を考慮に入れる。
HF患者の治療のいくつかの目標は、臨床状態、機能的能力及び生活の質を改善すること、並びに/あるいは入院を防ぎ、死亡率を低下させることである。神経ホルモンアンタゴニスト(例えば、ACEI、MRA及びβ遮断薬)は、HFrEF患者の生存率を改善することが示されており、禁忌又は非認容でない限り、HFrEF患者の治療に推奨されている。特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全を治療、予防、又は進行速度及び/又は重症度を低下させる方法に関し、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含み、患者は、アンジオテンシン変換酵素阻害剤(ACE阻害剤)、β遮断薬、アンジオテンシンII受容体遮断薬(ARB)、ミネラルコルチコイド/アルドステロン受容体アンタゴニスト(MRA)又は植込み型除細動器(ICD)の1又は複数も投与される。いくつかの実施形態では、本方法は、ActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)及びアンジオテンシン変換酵素阻害剤(ACEI)を、それを必要とする患者に投与することに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、ActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)及びβ遮断薬をそれを必要とする患者に投与することに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、ActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)及びアンジオテンシンII受容体遮断薬(ARB)を、それを必要とする患者に投与することに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、ActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)及びミネラルコルチコイド/アルドステロン受容体アンタゴニスト(MRA)を、それを必要とする患者に投与することに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、ActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)及び植込み型除細動器(ICD)を、それを必要とする患者に投与することに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、ActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)及びアンジオテンシン受容体ネプリライシン阻害剤(ARNI)を、それを必要とする患者に投与することに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、ActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)及び利尿薬を、それを必要とする患者に投与することに関する。いくつかの実施形態では、本方法は、ActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)並びにヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、及びIfチャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)の1又は複数を、それを必要とする患者に投与することに関する。
心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる、特に心不全の1又は複数の併存症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるための本明細書に開示される方法には、心不全を治療するための1又は複数の支持療法又は追加の活性剤を患者に投与することが更に含まれていてもよい。例えば、患者はまた、以下からなる群から選択される1又は複数の支持療法又は活性剤を投与され得る:ACE阻害剤(例えば、ベナゼプリル、カプトプリル、エナラプリル、リシノプリル、ペリンドプリル、ラミプリル(例えば、ラミペン)、トランドラプリル、及びゾフェノプリル);β遮断薬(例えば、アセブトロール、アテノロール、ベタキソロール、ビソプロロール、カルテオロール、カルベジロール、ラベタロール、メトプロロール、ナドロール、ネビボロール、ペンブトロール、ピンドロール、プロプラノロール、ソタロール及びチモロール);ARB(例えば、ロサルタン、イルベサルタン、オルメサルタン、カンデサルタン、バルサルタン、フィマサルタン、アジルサルタン、サルプリサルタン及びテルミサルタン);ミネラルコルチコイド/アルドステロン受容体アンタゴニスト(MRA)(例えば、プロゲステロン、エプレレノン及びスピロノラクトン);糖質コルチコイド(例えば、ベクロメタゾン、ベタメタゾン、ブデソニド、コルチゾン、デフラザコート、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾン、プレドニゾン、トリアムシノロン及びフィネレノン);スタチン(例えば、アトルバスタチン(Lipitor)、フルバスタチン(Lescol)、ロバスタチン(メバコール(Mevacor)、アルトコール(Altocor))、プラバスタチン(Pravachol)、ピタバスタチン(Livalo)、シンバスタチン(Zocor)及びロスバスタチン(Crestor));ナトリウム-グルコース共輸送体2(SGLT2)阻害剤(例えば、カナグリフロジン、ダパグリフロジン(例えば、Farxiga)及びエンパグリフロジン);植込み型除細動器(ICD);アンジオテンシン受容体ネプリライシン阻害剤(ARNI)(例えば、バルサルタン及びサクビトリル(ネプリライシン阻害剤));利尿剤(例えば、フロセミド、ブメタニド、トラセミド、ベンドロフルメチアジド、ヒドロクロロチアジド、メトラゾン、インダパミド、スピロノラクトン/エプレレノン、アミロリド及びトリアムテレン);並びにヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、及びIf-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)を含む他の療法。
アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害剤
無症候性LV収縮機能不全及び心筋梗塞の既往歴を有する患者では、HFの発症を予防若しくは遅延させ、寿命を延ばすために、又は心筋梗塞の既往歴のない無症候性LV収縮機能不全を有する患者では、HFの発症を予防若しくは遅延させるために、ACE阻害薬が推奨される。HFの発症を予防又は遅延させるために、たとえLV収縮機能不全を有していなくても、安定したCADを有する患者ではACE阻害薬を考慮すべきである。ACE阻害剤は、HFrEF患者の死亡率及び罹患率を低下させることが示されており、全ての症候性患者において禁忌又は忍容されない場合を除いて推奨される。
無症候性LV収縮機能不全及び心筋梗塞の既往歴を有する患者では、HFの発症を予防若しくは遅延させ、寿命を延ばすために、又は心筋梗塞の既往歴のない無症候性LV収縮機能不全を有する患者では、HFの発症を予防若しくは遅延させるために、ACE阻害薬が推奨される。HFの発症を予防又は遅延させるために、たとえLV収縮機能不全を有していなくても、安定したCADを有する患者ではACE阻害薬を考慮すべきである。ACE阻害剤は、HFrEF患者の死亡率及び罹患率を低下させることが示されており、全ての症候性患者において禁忌又は忍容されない場合を除いて推奨される。
いくつかの実施形態では、本開示は、ACE阻害剤を投与することによって心不全を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、ACE阻害剤は、ベナゼプリル、カプトプリル、エナラプリル、リシノプリル、ペリンドプリル、ラミプリル(例えば、ラミペン)、トランドラプリル及びゾフェノプリルからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者にベナゼプリルを投与する。いくつかの実施形態では、患者にカプトプリルを投与する。いくつかの実施形態では、患者にエナラプリルを投与する。いくつかの実施形態では、患者にリシノプリルを投与する。いくつかの実施形態では、患者にペリンドプリルを投与する。いくつかの実施形態では、患者にラミプリルを投与する。いくつかの実施形態では、患者にトランドラプリルを投与する。いくつかの実施形態では、患者にゾフェノプリルを投与する。いくつかの実施形態では、ACE阻害剤の投与である。
いくつかの実施形態では、ACE阻害剤の投与は、患者における心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、ACE阻害剤の投与は、患者における心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、ACE阻害剤の投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、ACE阻害剤の投与は、患者の入院期間を短縮する。いくつかの実施形態では、ACE阻害剤の投与は患者の入院を予防する。
β遮断薬
β遮断薬は、無症候性LV収縮機能不全及び心筋梗塞の病歴を有する患者において、HFの発症を予防又は遅延させるため、又は寿命を延ばすために推奨される。β遮断薬は、ACEI及びほとんどの場合、利尿薬による治療にもかかわらず、HFrEFを有する症候性患者の死亡率及び罹患率を低下させることができるが、うっ血患者又は非代償患者では試験されていない。β遮断薬及びACEIは相補的であり、HFrEFの診断がなされるとすぐに一緒に開始することができるというコンセンサスがある。
β遮断薬は、無症候性LV収縮機能不全及び心筋梗塞の病歴を有する患者において、HFの発症を予防又は遅延させるため、又は寿命を延ばすために推奨される。β遮断薬は、ACEI及びほとんどの場合、利尿薬による治療にもかかわらず、HFrEFを有する症候性患者の死亡率及び罹患率を低下させることができるが、うっ血患者又は非代償患者では試験されていない。β遮断薬及びACEIは相補的であり、HFrEFの診断がなされるとすぐに一緒に開始することができるというコンセンサスがある。
いくつかの実施形態では、本開示は、1又は複数のβ遮断薬を投与することによって心不全を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、1又は複数のβ遮断薬は、アセブトロール、アテノロール、ベタキソロール、ビソプロロール、カルテオロール、カルベジロール、ラベタロール、メトプロロール、ナドロール、ネビボロール、ペンブトロール、ピンドロール、プロプラノロール、ソタロール、及びチモロールからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者にアセブトロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にアテノロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にベタキソロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にビソプロロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にカルテオロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にカルベジロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にラベタロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にメトプロロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者に、ナドロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者に、ネビボロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にペンブトロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にピンドロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にプロプラノロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にソタロールを投与する。いくつかの実施形態では、患者にチモロールを投与する。
いくつかの実施形態では、患者が心不全の徴候を示す場合、患者にβ遮断薬を投与する。いくつかの実施形態では、患者がACE阻害薬に不耐性である場合、患者にβ遮断薬を投与する。いくつかの実施形態では、β遮断薬は、患者の心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、β遮断薬は、患者の心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、β遮断薬の投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、β遮断薬の投与は、患者の入院期間を短縮する。いくつかの実施形態では、β遮断薬の投与は患者の入院を防ぐ。
アンジオテンシンII受容体遮断薬(ARB)
アンジオテンシンII受容体遮断薬(ARB)は、ACE阻害薬に不耐性であり得る患者における代替薬である。カンデサルタンは心血管死亡率を低下させることが示されている。バルサルタンは、バックグラウンドACEIを受けているHFrEF患者のHFによる入院に効果を示した(しかし、全原因入院には効果を示さなかった)。
アンジオテンシンII受容体遮断薬(ARB)は、ACE阻害薬に不耐性であり得る患者における代替薬である。カンデサルタンは心血管死亡率を低下させることが示されている。バルサルタンは、バックグラウンドACEIを受けているHFrEF患者のHFによる入院に効果を示した(しかし、全原因入院には効果を示さなかった)。
いくつかの実施形態では、本開示は、1又は複数のARBを投与することによって心不全を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、1又は複数のARBは、ロサルタン、イルベサルタン、オルメサルタン、カンデサルタン、バルサルタン、フィマサルタン、アジルサルタン、サルプリサルタン及びテルミサルタンからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者にロサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にイルベサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にオルメサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にカンデサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にバルサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にフィマサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にアジルサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者に、サルプリサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にテルミサルタンを投与する。
いくつかの実施形態では、患者が心不全の徴候を示す場合、患者にアンジオテンシンアンタゴニスト(例えば、アンジオテンシン受容体遮断薬、ARB)を投与する。いくつかの実施形態では、患者がACE阻害薬に不耐性である場合、患者にARBを投与する。いくつかの実施形態では、ARBは、患者の心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、ARBは、患者の心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、ARBの投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、ARBの投与は、患者の入院期間を短縮する。いくつかの実施形態では、ARBの投与は、患者の入院を防ぐ。
コルチコステロイド
ミネラルコルチコイド/アルドステロン受容体アンタゴニスト(MRA)は、アルドステロンに結合する受容体、及び異なる親和性で他のステロイドホルモン受容体(例えば、コルチコステロイド、アンドロゲン)を遮断する。スピロノラクトン又はエプレレノンは、HFrEF及びLVEFが35%以下の症候性心不全患者(ACE阻害剤及び/又はβ遮断薬による治療にもかかわらず)において、死亡率及びHF入院を減少させるために推奨される。
ミネラルコルチコイド/アルドステロン受容体アンタゴニスト(MRA)は、アルドステロンに結合する受容体、及び異なる親和性で他のステロイドホルモン受容体(例えば、コルチコステロイド、アンドロゲン)を遮断する。スピロノラクトン又はエプレレノンは、HFrEF及びLVEFが35%以下の症候性心不全患者(ACE阻害剤及び/又はβ遮断薬による治療にもかかわらず)において、死亡率及びHF入院を減少させるために推奨される。
いくつかの実施形態では、本開示は、コルチコステロイドを投与することによって心不全患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、患者にミネラルコルチコイド/アルドステロン受容体アンタゴニスト(MRA)を投与する。いくつかの実施形態では、患者に、糖質コルチコイドを投与する。いくつかの実施形態では、患者に、プロゲステロン、エプレレノン及びスピロノラクトンからなる群から選択される1又は複数のミネラルコルチコイド/アルドステロン受容体アンタゴニスト(MRA)を投与する。いくつかの実施形態では、患者にエプレレノンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にスピロノラクトンを投与する。
いくつかの実施形態では、患者が心不全の徴候を示す場合、患者にMRAが投与される。いくつかの実施形態では、MRAは、患者の心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、MRAは、患者の心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、MRAの投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、MRAの投与は、患者の入院期間を短縮する。いくつかの実施形態では、MRAの投与は患者の入院を予防する。
いくつかの実施形態では、心不全を有する患者には、1つ又はそれを超える糖質コルチコイドが投与される。いくつかの実施形態では、糖質コルチコイドの投与は、初期療法である。いくつかの実施形態では、糖質コルチコイドは、ベクロメタゾン、ベタメタゾン、ブデソニド、コルチゾン、デフラザコート、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾン、プレドニゾン、トリアムシノロン及びフィネレノンからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、心不全の患者にプレドニゾンを投与する。いくつかの実施形態では、心不全の患者にプレドニゾロンを投与する。いくつかの実施形態では、心不全の患者にフィネレノンを投与する。いくつかの実施形態では、心不全の患者にデフラザコートを投与する。
いくつかの実施形態では、患者は、その患者が心不全の徴候を示すとき、糖質コルチコイドを投与される。いくつかの実施形態では、糖質コルチコイドは、患者における心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、糖質コルチコイドは、患者における心不全の発症を防止する。いくつかの実施形態では、糖質コルチコイドの投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、糖質コルチコイドの投与は、患者における入院期間の長さを減少させる。いくつかの実施形態では、糖質コルチコイドの投与は、患者の入院を妨げる。
スタチン
スタチンによる治療は、HFの発症を予防又は遅延させ、寿命を延ばすために、LV収縮機能不全を有するか否かにかかわらず、CADを有する又はCADの高リスクの患者に推奨される。
スタチンによる治療は、HFの発症を予防又は遅延させ、寿命を延ばすために、LV収縮機能不全を有するか否かにかかわらず、CADを有する又はCADの高リスクの患者に推奨される。
いくつかの実施形態では、本開示は、1又は複数のスタチンを投与することによって心不全を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、1又は複数のスタチンは、アトルバスタチン(Lipitor)、フルバスタチン(Lescol)、ロバスタチン(Mevacor、Altocor)、プラバスタチン(Pravachol)、ピタバスタチン(Livalo)、シンバスタチン(Zocor)及びロスバスタチン(Crestor)からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、患者にアトルバスタチンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にフルバスタチンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にロバスタチンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にプラバスタチンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にピタバスタチンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にシンバスタチンを投与する。いくつかの実施形態では、患者に、ロスバスタチンを投与する。
いくつかの実施形態では、患者が心不全の徴候を示す場合、患者にスタチンが投与される。いくつかの実施形態では、患者が冠動脈疾患(CAD)のリスクが高い場合、患者にスタチンが投与される。いくつかの実施形態では、患者が冠動脈疾患(CAD)を有する場合、患者にスタチンが投与される。いくつかの実施形態では、スタチンは、患者における心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、スタチンは、患者における心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、スタチンの投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、スタチンの投与は、患者における入院期間の長さを減少させる。いくつかの実施形態では、スタチンの投与は、患者の入院を妨げる。
ナトリウム-グルコース共輸送体2(SGLT2)阻害剤
ナトリウム-グルコース共輸送体2(SGLT2)阻害剤は、典型的には、2型糖尿病の成人において血糖を低下させるために食事及び運動と共に投与される。SGLT2阻害剤は、腎臓が尿を介して体内から糖を除去することによって血糖を低下させる。SGCT2阻害剤による治療は、心血管死亡及び心不全による入院のリスクを低下させるために、駆出率が低下した心不全(HFrEF)の患者に推奨される。
ナトリウム-グルコース共輸送体2(SGLT2)阻害剤は、典型的には、2型糖尿病の成人において血糖を低下させるために食事及び運動と共に投与される。SGLT2阻害剤は、腎臓が尿を介して体内から糖を除去することによって血糖を低下させる。SGCT2阻害剤による治療は、心血管死亡及び心不全による入院のリスクを低下させるために、駆出率が低下した心不全(HFrEF)の患者に推奨される。
いくつかの実施形態では、本開示は、1又は複数のSGLT2阻害剤を投与することによって心不全を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、SGLT2阻害剤はグリフロジンである。いくつかの実施形態では、患者に、カナグリフロジン、ダパグリフロジン(例えば、Farxiga)及びエンパグリフロジンからなる群から選択される1又は複数のSGLT2阻害剤を投与する。いくつかの実施形態では、患者にカナグリフロジンを投与する。いくつかの実施形態では、患者にダパグリフロジン(例えば、Farxiga)を投与する。いくつかの実施形態では、患者にエンパグリフロジンを投与する。
いくつかの実施形態では、患者が心不全の徴候を示す場合、患者にSGLT2阻害剤を投与する。いくつかの実施形態では、患者が2型糖尿病を有さない場合、患者にSGLT2阻害剤を投与する。いくつかの実施形態では、患者が2型糖尿病を有する場合、患者にSGLT2阻害剤を投与する。いくつかの実施形態では、SGLT2阻害剤は、患者における心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、SGLT2阻害剤は、患者における心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、SGLT2阻害剤の投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、SGLT2阻害剤の投与は、患者の入院期間を短縮する。いくつかの実施形態では、SGLT2阻害剤の投与は、患者の入院を予防する。いくつかの実施形態では、SGLT2阻害剤は、患者の死亡リスクを低下させる。
植込み型除細動器(ICD)
植込み型除細動器(ICD)は、突然死を予防し、延命するために、a)無症候性LV収縮機能不全(急性心筋梗塞の少なくとも40日後である虚血性起源(例えば、LVEF≦30%))、及びb)無症候性非虚血性拡張型心筋症(例えば、LVEF≦30%)の1又は複数を有する患者であって、骨障害マニピュレーティブ治療(OMT)を受けている患者に推奨される。いくつかの実施形態では、本開示は、植込み型除細動器(ICD)を投与することによって心不全を有する患者を治療する方法に関する。
植込み型除細動器(ICD)は、突然死を予防し、延命するために、a)無症候性LV収縮機能不全(急性心筋梗塞の少なくとも40日後である虚血性起源(例えば、LVEF≦30%))、及びb)無症候性非虚血性拡張型心筋症(例えば、LVEF≦30%)の1又は複数を有する患者であって、骨障害マニピュレーティブ治療(OMT)を受けている患者に推奨される。いくつかの実施形態では、本開示は、植込み型除細動器(ICD)を投与することによって心不全を有する患者を治療する方法に関する。
いくつかの実施形態では、患者が心不全の徴候を示す場合、患者にICDを投与する。いくつかの実施形態では、急性心筋梗塞の少なくとも40日後である、虚血由来の無症候性LV収縮機能不全(例えば、LVEF≦30%)を有する患者にICDを投与する。いくつかの実施形態では、虚血性起源の無症候性LV収縮機能不全(例えば、LVEF≦30%)を有する患者にICDを投与する。いくつかの実施形態では、急性心筋梗塞の少なくとも40日後の患者にICDを投与する。いくつかの実施形態では、最適な医学的治療(OMT)を受ける無症候性非虚血性拡張型心筋症(例えば、LVEF≦30%)の患者にICDを投与する。いくつかの実施形態では、無症候性非虚血性拡張型心筋症(例えば、LVEF≦30%)の患者にICDを投与する。いくつかの実施形態では、最適な医学的療法を受ける患者にはICDが投与される。いくつかの実施形態では、ICDは、患者の心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、ICDは、患者の心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、ICDの投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、ICDの投与は、患者の入院期間を短縮する。いくつかの実施形態では、ICDの投与は患者の入院を予防する。
アンジオテンシン受容体ネプリライシン阻害剤
レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系(RAAS)及び中性エンドペプチダーゼ系に作用する比較的新しい治療クラスの薬剤が、アンジオテンシン受容体ネプリライシン阻害剤(ARNI)と呼ばれて開発されている。クラスの第1位はLCZ696であり、これはバルサルタン及びサクビトリル(ネプリライシン阻害剤)の部分を単一の物質に組み合わせる分子である。ネプリライシンを阻害することによって、ナトリウム利尿ペプチド(NP)、ブラジキニン及び他のペプチドの分解が遅くなる。
レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系(RAAS)及び中性エンドペプチダーゼ系に作用する比較的新しい治療クラスの薬剤が、アンジオテンシン受容体ネプリライシン阻害剤(ARNI)と呼ばれて開発されている。クラスの第1位はLCZ696であり、これはバルサルタン及びサクビトリル(ネプリライシン阻害剤)の部分を単一の物質に組み合わせる分子である。ネプリライシンを阻害することによって、ナトリウム利尿ペプチド(NP)、ブラジキニン及び他のペプチドの分解が遅くなる。
高循環性A型ナトリウム利尿ペプチド(ANP)及びBNPは、NP受容体への結合及びcGMPの産生増強を介して生理学的効果を発揮し、それにより、利尿、ナトリウム利尿並びに心筋弛緩及び抗リモデリングを増強する。ANP及びBNPはまた、レニン及びアルドステロンの分泌を阻害する。選択的AT1受容体遮断は、血管収縮、ナトリウム及び水分保持並びに心筋肥大を減少させる。
いくつかの実施形態では、本開示は、アンジオテンシン受容体ネプリライシン阻害剤を投与することによって心不全を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、患者にサクビトリル/バルサルタン(例えば、LCZ696、Entresto)を投与する。いくつかの実施形態では、LVEFが35%以下の外来性の症候性HFrEFを有する患者に、サクビトリル/バルサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、血漿NPレベルが上昇した(BNP≧150pg/mL及び/又はNT-proBNP≧600pg/mL(又は、過去12ヶ月以内にHFのために入院していた場合、BNP≧100pg/mL及び/又はNT-proBNP≧400pg/mL)患者に、サクビトリル/バルサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、LVEFが35%以下の外来性の症候性HFrEFを有する患者に、サクビトリル/バルサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、推定GFR(eGFR)≧30mL/分/1.73m2の体表面積を有する患者にサクビトリル/バルサルタンを投与する。
いくつかの実施形態では、患者が心不全の徴候を示す場合、患者にサクビトリル/バルサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者がACE阻害薬に不耐性である場合、患者にサクビトリル/バルサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者がβ遮断薬に忍容性でない場合、患者にサクビトリル/バルサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者がMRAに忍容性でない場合、患者にサクビトリル/バルサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、患者がHFrEFを有し、ACE阻害剤、β遮断薬及びMRAの1又は複数による治療にもかかわらず症候性のままである場合、患者にサクビトリル/バルサルタンを投与する。いくつかの実施形態では、サクビトリル/バルサルタンは、患者の心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、サクビトリル/バルサルタンが患者の心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、サクビトリル/バルサルタンの投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、サクビトリル/バルサルタンの投与は、患者の入院期間を短縮する。いくつかの実施形態では、サクビトリル/バルサルタンの投与は、患者の入院を予防する。
いくつかの実施形態では、患者が心不全の徴候を示す場合、患者にARNIが投与される。いくつかの実施形態では、患者がACE阻害薬に不耐性である場合、患者にARNIを投与する。いくつかの実施形態では、患者がβ遮断薬に忍容性でない場合、患者にARNIを投与する。いくつかの実施形態では、患者がMRAに不耐性である場合、患者にARNIが投与される。いくつかの実施形態では、患者がHFrEFを有し、ACE阻害剤、β遮断薬及びMRAの1又は複数による治療にもかかわらず症候性のままである場合、患者にARNIを投与する。いくつかの実施形態では、ARNIは、患者における心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、ARNIは、患者における心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、ARNIの投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、ARNIの投与は、患者における入院期間を短縮する。いくつかの実施形態では、ARNIの投与は、患者の入院を妨げる。
利尿剤
利尿剤は、HFrEF患者のうっ血の徴候及び症状を軽減するために推奨される。慢性HFを有する患者では、ループ及びチアジド系利尿薬は、死亡及びHFの悪化のリスクを低下させ、またおそらく運動能力を改善し得る。典型的には、ループ利尿薬はチアジドよりも強力で短い利尿をもたらすが、それらは相乗的に作用し、その組み合わせは抵抗性浮腫を治療するために使用され得る。
利尿剤は、HFrEF患者のうっ血の徴候及び症状を軽減するために推奨される。慢性HFを有する患者では、ループ及びチアジド系利尿薬は、死亡及びHFの悪化のリスクを低下させ、またおそらく運動能力を改善し得る。典型的には、ループ利尿薬はチアジドよりも強力で短い利尿をもたらすが、それらは相乗的に作用し、その組み合わせは抵抗性浮腫を治療するために使用され得る。
いくつかの実施形態では、本開示は、1又は複数の利尿剤を投与することによって心不全を有する患者を治療する方法に関する。いくつかの実施形態では、患者は、フロセミド、ブメタニド、トラセミド、ベンドロフルメチアジド、ヒドロクロロチアジド、メトラゾン、インダパミド、スピロノラクトン/エプレレノン、アミロリド及びトリアムテレンからなる群から選択される1又は複数の利尿薬を投与される。
いくつかの実施形態では、患者は、フロセミド、ブメタニド及びトラセミドからなる群から選択される1又は複数のループ利尿薬を投与される。いくつかの実施形態では、患者にフロセミドが投与される。いくつかの実施形態では、患者にブメタニドを投与する。いくつかの実施形態では、患者に、トラセミドが投与される。
いくつかの実施形態では、患者に、ベンドロフルメチアジド、ヒドロクロロチアジド、メトラゾン、及びインダパミドからなる群から選択される1又は複数のチアジド系利尿薬を投与する。いくつかの実施形態では、患者にベンドロフルメチアジドが投与される。いくつかの実施形態では、患者に、ヒドロクロロチアジドが投与される。いくつかの実施形態では、患者に、メトラゾンが投与される。いくつかの実施形態では、患者にインダパミドが投与される。
いくつかの実施形態では、患者に、スピロノラクトン/エプレレノン、アミロライド及びトリアムテレンからなる群から選択される1又は複数のカリウム保持性利尿薬が投与される。いくつかの実施形態では、患者にスピロノラクトン/エプレレノンが投与される。いくつかの実施形態では、患者に、アミロライドが投与される。いくつかの実施形態では、患者にトリアムテレンが投与される。
いくつかの実施形態では、患者が心不全の徴候を示す場合、患者に利尿薬を投与する。いくつかの実施形態では、患者がうっ血の徴候を示す場合、患者に利尿薬を投与する。いくつかの実施形態では、患者が冠動脈疾患(CAD)のリスクが高い場合、患者に利尿薬を投与する。いくつかの実施形態では、患者が冠動脈疾患(CAD)を有する場合、患者に利尿薬を投与する。いくつかの実施形態では、利尿薬は、患者の心不全の発症を遅延させる。いくつかの実施形態では、利尿薬は、患者の心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、利尿薬の投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、利尿薬の投与は、患者の入院期間を短縮する。いくつかの実施形態では、利尿薬の投与は、患者の入院を防ぐ。いくつかの実施形態では、利尿薬の投与は、患者の6分歩行試験を改善する。
その他
いくつかの実施形態では、患者に、ヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、及びIf-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)からなる群から選択される1又は複数の治療を投与する。いくつかの実施形態では、患者に、ヒドララジン及び二硝酸イソソルビドが投与される。いくつかの実施形態では、患者にジゴキシンが投与される。いくつかの実施形態では、患者にジギタリスが投与される。いくつかの実施形態では、患者に、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)が投与される。いくつかの実施形態では、患者に、If-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)が投与される。
いくつかの実施形態では、患者に、ヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、及びIf-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)からなる群から選択される1又は複数の治療を投与する。いくつかの実施形態では、患者に、ヒドララジン及び二硝酸イソソルビドが投与される。いくつかの実施形態では、患者にジゴキシンが投与される。いくつかの実施形態では、患者にジギタリスが投与される。いくつかの実施形態では、患者に、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)が投与される。いくつかの実施形態では、患者に、If-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)が投与される。
いくつかの実施形態では、患者は、患者が心不全の徴候を示す場合、ヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、If-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)の1又は複数を投与される。いくつかの実施形態では、ヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、If-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)の1又は複数は、患者の心不全の発症を遅らせる。いくつかの実施形態では、ヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、If-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)の1又は複数は、患者の心不全の発症を予防する。いくつかの実施形態では、ヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、If-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)の1又は複数の投与は、患者の寿命を延ばす。いくつかの実施形態では、ヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、If-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)の1又は複数の投与は、患者の入院期間を短縮する。いくつかの実施形態では、ヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、If-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)の1又は複数の投与は、患者の入院を予防する。いくつかの実施形態では、ヒドララジン及び硝酸イソソルビド、ジゴキシン、ジギタリス、N-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、If-チャネル阻害剤(例えば、イバブラジン)の1又は複数の投与は、患者の6分歩行試験を改善する。
8.併存症
併存症はHFにおいて重要であり、HFの治療の使用に影響を及ぼし得る(例えば、重度の腎機能障害を有する一部の患者にレニン-アンジオテンシン系阻害剤を使用することは不可能であり得る)。更に、併存症を治療するために使用される薬物は、HFの悪化を引き起こし得る(例えば、関節炎のために投与されるNSAID、いくつかの抗がん薬等)。したがって、併存症の管理は、HFを有する患者の包括的ケアの重要な構成要素である。いくつかの実施形態では、HFで考慮すべき1又は複数の併存症は、貧血、狭心症、動脈性高血圧、関節炎、心房細動、悪液質、がん、認知機能障害、及び冠動脈疾患(CAD)、糖尿病、勃起不全、痛風、高コレステロール血症、高カリウム血症、高カリウム血症、高脂血症、高血圧症、鉄欠乏、腎機能障害、メタボリックシンドローム、肥満、身体的体調不良、カリウム障害、肺疾患(例えば、喘息、COPD)、筋肉減少症、睡眠時無呼吸、睡眠障害、及び心臓弁膜症(例えば、大動脈弁狭窄、大動脈弁逆流、僧帽弁逆流、三尖弁逆流)からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、HFで考慮すべき1又は複数の併存症は、貧血、心房細動、冠動脈疾患(CAD)、及び睡眠時無呼吸からなる群から選択される。
併存症はHFにおいて重要であり、HFの治療の使用に影響を及ぼし得る(例えば、重度の腎機能障害を有する一部の患者にレニン-アンジオテンシン系阻害剤を使用することは不可能であり得る)。更に、併存症を治療するために使用される薬物は、HFの悪化を引き起こし得る(例えば、関節炎のために投与されるNSAID、いくつかの抗がん薬等)。したがって、併存症の管理は、HFを有する患者の包括的ケアの重要な構成要素である。いくつかの実施形態では、HFで考慮すべき1又は複数の併存症は、貧血、狭心症、動脈性高血圧、関節炎、心房細動、悪液質、がん、認知機能障害、及び冠動脈疾患(CAD)、糖尿病、勃起不全、痛風、高コレステロール血症、高カリウム血症、高カリウム血症、高脂血症、高血圧症、鉄欠乏、腎機能障害、メタボリックシンドローム、肥満、身体的体調不良、カリウム障害、肺疾患(例えば、喘息、COPD)、筋肉減少症、睡眠時無呼吸、睡眠障害、及び心臓弁膜症(例えば、大動脈弁狭窄、大動脈弁逆流、僧帽弁逆流、三尖弁逆流)からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、HFで考慮すべき1又は複数の併存症は、貧血、心房細動、冠動脈疾患(CAD)、及び睡眠時無呼吸からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、本開示は、加齢に関連する心不全の1又は複数の併存症を治療する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法を企図する。いくつかの実施形態では、本開示は、心不全の1又は複数の併存症(例えば、動脈性高血圧、心房細動、認知機能障害、糖尿病、高コレステロール血症、鉄欠乏、腎機能障害、メタボリックシンドローム、肥満、身体的デコンディショニング、カリウム障害、肺疾患(例えば、COPD)、及び睡眠時無呼吸)を治療する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法を企図する。いくつかの実施形態では、加齢に関連する心不全の1又は複数の併存症が間接的に改善される。いくつかの実施形態では、本開示は、加齢に関連する心不全の1又は複数の併存症を予防する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法を企図する。いくつかの実施形態では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度を低下させる方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法を企図する。いくつかの実施形態では、本開示は、加齢に関連する心不全の1又は複数の併存症の進行速度を低下させる方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法を企図する。いくつかの実施形態では、本開示は、加齢に関連する心不全の重症度を低下させる方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法を企図する。いくつかの実施形態では、本開示は、加齢に関連する心不全の1又は複数の併存症の重症度を低下させる方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)を投与することを含む方法を企図する。
9.スクリーニングアッセイ
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる、特に1又は複数の心不全関連併存症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるために使用され得る化合物(薬剤)を同定するためのActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)の使用に関する。
特定の態様では、本開示は、加齢に関連する心不全の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させる、特に1又は複数の心不全関連併存症の進行速度及び/又は重症度を治療、予防、又は減少させるために使用され得る化合物(薬剤)を同定するためのActRII-ALK4アンタゴニスト(例えば、ActRII-ALK4リガンドトラップアンタゴニスト、ActRII-ALK4抗体アンタゴニスト、ActRII-ALK4ポリヌクレオチドアンタゴニスト、及び/又はActRII-ALK4小分子アンタゴニスト)の使用に関する。
1又は複数のActRII-ALK4リガンドのシグナル伝達(例えば、Smadシグナル伝達)を標的化することによって、心不全を治療するための治療薬をスクリーニングするための多くのアプローチがある。特定の実施形態では、選択された細胞株に対するActRII-ALK4リガンド媒介効果を乱す薬剤を同定するために、化合物のハイスループットスクリーニングを実施することができる。一定の実施形態では、アッセイを実施して、ActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、GDF3、BMP6、GDF8、GDF15、GDF11又はBMP10)のその結合パートナー、例えばII型受容体(例えば、ActRIIA及び/又はActRIIB)への結合を特異的に阻害又は低減する化合物をスクリーニング及び同定する。あるいは、アッセイを使用して、II型受容体等のその結合パートナーへのActRII-ALK4リガンドの結合を増強する化合物を同定することができる。更なる実施形態では、化合物は、II型受容体と相互作用するそれらの能力によって同定することができる。
様々なアッセイ形式で十分であり、本開示に照らして、本明細書に明示的に記載されていないものも、当業者によって理解されるであろう。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、任意の組み合わせ化学的方法によって作製され得る。あるいは、主題化合物は、インビボ又はインビトロ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、植物又は他の生物(例えば、天然産物)によって産生され得るか、化学的に産生され得るか(例えば、ペプチド模倣薬を含む小分子)、又は組換え生産され得る。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、及び核酸分子が含まれる。特定の実施形態では、試験剤は、約2,000ダルトン未満の分子量を有する有機小分子である。
本開示の試験化合物は、単一の別個の実体として提供され得るか、又はコンビナトリアル化学によって作製される等、より複雑なライブラリーで提供され得る。これらのライブラリーは、例えば、アルコール、ハロゲン化アルキル、アミン、アミド、エステル、アルデヒド、エーテル及び他のクラスの有機化合物を含むことができる。試験システムへの試験化合物の提示は、特に初期スクリーニング工程において、単離された形態又は化合物の混合物のいずれかであり得る。場合により、化合物は、場合により他の化合物で誘導体化されていてもよく、化合物の単離を容易にする誘導体化基を有していてもよい。誘導体化基の非限定的な例としては、ビオチン、フルオレセイン、ジゴキシゲニン、緑色蛍光タンパク質、同位体、ポリヒスチジン、磁気ビーズ、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)、光活性化可能な架橋剤又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
化合物及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、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、ハイスループットアッセイが望ましい。精製又は半精製タンパク質で誘導され得るような無細胞系で行われるアッセイは、試験化合物によって媒介される分子標的の変化の迅速な発生及び比較的容易な検出を可能にするために生成することができるという点で、「一次」スクリーニングとしてしばしば好ましい。更に、試験化合物の細胞毒性又は生物学的利用能の影響は、インビトロシステムでは一般に無視することができ、代わりに、アッセイは、II型受容体(例えば、ActRIIA及び/又はActRIIB)等のその結合パートナーに対するActRII-ALK4リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、GDF8、GDF15、GDF11、GDF3、BMP6、又はBMP10)間の結合親和性の変化で明らかになり得るように、分子標的に対する薬物の影響に主に焦点を合わせている。
単に説明するために、本開示の例示的なスクリーニングアッセイでは、目的の化合物を、アッセイの意図に応じて、通常はActRIIBリガンドに結合することができる単離及び精製ActRIIBポリペプチドと接触させる。次いで、化合物とActRIIBポリペプチドとの混合物を、ActRIIBリガンド(例えば、GDF11)を含有する組成物に添加する。ActRIIB/ActRIIBリガンド複合体の検出及び定量化は、ActRIIBポリペプチドとその結合タンパク質との間の複合体形成を阻害する(又は増強する)際の化合物の有効性を決定する手段を提供する。化合物の有効性は、様々な濃度の試験化合物を使用して得られたデータから用量反応曲線を作成することによって評価することができる。更に、対照アッセイを実施して、比較のためのベースラインを提供することもできる。例えば、対照アッセイでは、単離及び精製したActRIIBリガンドをActRIIBポリペプチドを含む組成物に添加し、ActRIIB/ActRIIBリガンド複合体の形成を試験化合物の非存在下で定量する。一般に、反応物を混合することができる順序は変えることができ、同時に混合することができることが理解されよう。更に、精製されたタンパク質の代わりに、細胞抽出物及び溶解物を使用して、適切な無細胞アッセイ系を得ることができる。
ActRII-ALK4リガンドとその結合タンパク質との間の複合体形成は、様々な技術によって検出することができる。例えば、複合体の形成の調節は、例えば、検出可能に標識されたタンパク質、例えば放射標識された(例えば、32P、35S、14C又は3H)、蛍光標識された(例えば、FITC)、又は酵素標識されたActRIIBポリペプチド及び/又はその結合タンパク質を使用して、イムノアッセイによって、又はクロマトグラフィー検出によって定量することができる。
特定の実施形態では、本開示は、GDF/BMPリガンドとその結合タンパク質との間の相互作用の程度を直接的又は間接的に測定する際の蛍光偏光アッセイ及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。更に、光導波路(例えば、PCT公開国際公開第96/26432号及び米国特許出願公開第5,677,196号)、表面プラズモン共鳴(SPR)、表面電荷センサ、及び表面力センサに基づくもの等の他の検出モードは、本開示の多くの実施形態と互換性がある。
更に、本開示は、ActRII-ALK4リガンドとその結合パートナーとの間の相互作用を破壊又は増強する薬剤を同定するための、「2ハイブリッドアッセイ」としても知られる相互作用トラップアッセイの使用を企図している。例えば、米国特許第5,283,317号;Zervos et al.(1993)Cell 72:223-232;Madura et al.(1993)J Biol Chem 268:12046-12054;Bartel et al.(1993)Biotechniques 14:920-924;及びIwabuchi et al.(1993)Oncogene 8:1693-1696)を参照されたい。特定の実施形態では、本開示は、ActRII-ALK4リガンドとその結合タンパク質との間の相互作用を解離させる化合物(例えば、小分子又はペプチド)を同定するための逆2ハイブリッド系の使用を企図する[例えばVidal and Legrain,(1999)Nucleic Acids Res 27:919-29;Vidal and Legrain,(1999)Trends Biotechnol 17:374-81;並びに米国特許第 5,525,490号;同第5,955,280号;及び同第5,965,368号を参照されたい]。
特定の実施形態では、対象化合物は、ActRII-ALK4リガンドと相互作用する能力によって同定される。化合物とActRII-ALK4リガンドとの間の相互作用は、共有結合又は非共有結合であり得る。例えば、そのような相互作用は、光架橋、放射性標識リガンド結合、及びアフィニティークロマトグラフィーを含むインビトロ生化学的方法を使用してタンパク質レベルで同定することができる[例えば、Jakoby WB et al.(1974)Methods in Enzymology 46:1を参照されたい]。特定の場合には、ActRII-ALK4リガンドに結合する化合物を検出するアッセイ等の機構に基づくアッセイで化合物をスクリーニングすることができる。これは、固相又は液相結合事象を含み得る。あるいは、ActRII-ALK4リガンドをコードする遺伝子をレポーター系(例えば、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ又は緑色蛍光タンパク質)で細胞にトランスフェクトし、好ましくはハイスループットスクリーニング又はライブラリーの個々のメンバーでライブラリーに対してスクリーニングすることができる。他の機構に基づく結合アッセイ、例えば、自由エネルギーの変化を検出する結合アッセイを使用してもよい。結合アッセイは、標的をウェル、ビーズ若しくはチップに固定して、又は固定化抗体によって捕捉するか、又はキャピラリー電気泳動によって分離して行うことができる。結合化合物は、通常、比色エンドポイント又は蛍光若しくは表面プラズモン共鳴を使用して検出され得る。
10.医薬組成物
本明細書に記載の治療薬(例えばActRII-ALK4アンタゴニスト)は、医薬組成物に製剤化され得る。本開示に従って使用するための医薬組成物は、1又は複数の生理学的に許容される担体又は賦形剤を使用して従来の方法で製剤化され得る。そのような製剤は、一般に、ほとんどの規制要件に従って、実質的に発熱物質を含まない。
本明細書に記載の治療薬(例えばActRII-ALK4アンタゴニスト)は、医薬組成物に製剤化され得る。本開示に従って使用するための医薬組成物は、1又は複数の生理学的に許容される担体又は賦形剤を使用して従来の方法で製剤化され得る。そのような製剤は、一般に、ほとんどの規制要件に従って、実質的に発熱物質を含まない。
特定の実施形態では、本開示の治療方法は、組成物をインプラント又は装置として全身又は局所に投与することを含む。投与される場合、本開示で使用するための治療用組成物は、実質的に発熱物質を含まないか、又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。ActRII-ALK4アンタゴニスト以外の治療的に有用な薬剤(上記の組成物に含まれていてもよい)は、本明細書に開示される方法の対象化合物と同時に又は連続的に投与されてもよい。
典型的には、本明細書に開示されるタンパク質治療剤は、非経口的に、特に静脈内又は皮下に投与される。非経口投与に適した医薬組成物は、1つ又はそれを超えるActRII-ALK4アンタゴニストを、1つ又はそれを超える薬学的に許容され得る滅菌等張水溶液若しくは非水溶液、分散液、懸濁液若しくはエマルジョン、又は使用直前に滅菌注射液若しくは分散液に再構成され得る滅菌粉末と組み合わせて含み得、これは、抗酸化剤、緩衝液、静菌剤、製剤を意図するレシピエントの血液と等張にする溶質、又は懸濁剤若しくは増粘剤を含み得る。本開示の医薬組成物に使用され得る適切な水性及び非水性担体の例としては、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等)及びそれらの適切な混合物、オリーブ油等の植物油、及びオレイン酸エチル等の注射可能な有機エステルが挙げられる。適切な流動性は、例えば、レシチン等のコーティング材料の使用、分散液の場合には必要な粒径の維持、及び界面活性剤の使用によって維持することができる。いくつかの実施形態では、非経口投与経路は、筋肉内、腹腔内、皮内、硝子体内、硬膜外、脳内、動脈内、関節内、空洞内、病変内、骨内、眼内、髄腔内、静脈内、経皮、経粘膜、羊膜外投与、皮下、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、非経口投与経路は皮下である。いくつかの実施形態では、非経口投与経路は皮下注射である。いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、皮下注射によって投与される。
組成物及び製剤は、所望であれば、活性成分を含有する1又は複数の単位剤形を含有し得るパック又はディスペンサー装置で提供され得る。パックは、例えば、ブリスターパック等の金属又はプラスチック箔を含むことができる。パック又はディスペンサーデバイスは、投与のための指示書を伴い得る。
更に、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又は注射され得る。特定の実施形態では、本発明の組成物は、1又は複数の治療化合物(例えばActRII-ALK4アンタゴニスト)を標的組織部位に送達することができ、発生中の組織のための構造を提供し、最適には体内に再吸収することができるマトリックスを含み得る。例えば、マトリックスは、ActRII-ALK4アンタゴニストの徐放を提供し得る。そのようなマトリックスは、他の移植医療用途に現在使用されている材料で形成されてもよい。
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、化粧品の外観及び界面特性に基づく。主題組成物の特定の用途は、適切な製剤を定義する。組成物の潜在的なマトリックスは、生分解性であり、化学的に定義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、ポリ乳酸及びポリ無水物であり得る。他の可能性のある材料は、生分解性であり、骨又は皮膚コラーゲン等の生物学的に十分に定義されている。更なるマトリックスは、純粋なタンパク質又は細胞外マトリックス成分からなる。他の可能性のあるマトリックスは、非生分解性であり、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、アルミナート又は他のセラミックである。マトリックスは、ポリ乳酸及びヒドロキシアパタイト又はコラーゲン及びリン酸三カルシウム等の上記の種類の材料のいずれかの組み合わせから構成されてもよい。バイオセラミックは、リン酸カルシウム-アルミン酸塩等の組成を変更し、細孔径、粒径、粒子形状、及び生分解性を変更するための処理を変更することができる。
特定の実施形態では、本発明の方法は、経口的に、例えばカプセル、カシェ剤、丸剤、錠剤、ロゼンジ(フレーバーベース、通常はスクロース及びアカシア又はトラガカントを使用する)、粉末、顆粒の形態で、又は水性若しくは非水性液体中の溶液若しくは懸濁液として、又は水中油型若しくは油中水型液体エマルジョンとして、又はエリキシル剤若しくはシロップとして、又はトローチ剤(ゼラチン及びグリセリン、又はスクロース及びアカシア等の不活性塩基を使用する)として、及び/又は洗口剤等として投与することができ、それぞれが活性成分として所定量の薬剤を含有する。薬剤はまた、ボーラス、舐剤又はペーストとして投与されてもよい。
経口投与用の固体剤形(カプセル剤、錠剤、丸剤、糖衣錠、粉末、顆粒剤等)では、1又は複数の本発明の治療化合物を、1又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若しくはリン酸二カルシウム、及び/又は以下のいずれかと混合することができる:(1)充填剤又は増量剤、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、及び/又はケイ酸;(2)結合剤、例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギナート、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロース及び/又はアカシア;(3)グリセロール等の保水剤;(4)寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモ又はタピオカデンプン、アルギン酸、特定のシリケート、及び炭酸ナトリウム等の崩壊剤;(5)パラフィン等の溶液遅延剤;(6)4級アンモニウム化合物等の吸収促進剤;(7)湿潤剤、例えば、セチルアルコール及びモノステアリン酸グリセロール;(8)カオリン、ベントナイトクレー等の吸収剤;(9)滑剤、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及びそれらの混合物;並びに(10)着色剤。カプセル剤、錠剤及び丸剤の場合、医薬組成物は緩衝剤も含み得る。同様のタイプの固体組成物はまた、ラクトース又は乳糖並びに高分子量ポリエチレングリコール等の賦形剤を使用して、軟質及び硬質充填ゼラチンカプセル中の充填剤として使用され得る。
経口投与のための液体剤形としては、薬学的に許容され得るエマルジョン、マイクロエマルジョン、溶液、懸濁液、シロップ及びエリキシル剤が挙げられる。活性成分に加えて、液体剤形は、当技術分野で一般的に使用される不活性希釈剤、例えば水又は他の溶媒、可溶化剤及び乳化剤、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、落花生油、トウモロコシ油、胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油及びゴマ油)、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及びソルビタンの脂肪酸エステル、並びにそれらの混合物を含有し得る。不活性希釈剤に加えて、経口組成物は、湿潤剤、乳化剤及び懸濁化剤、甘味剤、香味剤、着色剤、芳香剤及び保存剤等のアジュバントも含むことができる。
懸濁液は、活性化合物に加えて、エトキシル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、及びソルビタンエステル、微結晶セルロース、メタ水酸化アルミニウム、ベントナイト、寒天及びトラガカント、並びにそれらの混合物等の懸濁剤を含有し得る。
本発明の組成物はまた、保存剤、湿潤剤、乳化剤及び分散剤等のアジュバントを含有し得る。微生物の作用の防止は、様々な抗菌剤及び抗真菌剤、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等を含めることによって確実にすることができる。等張剤、例えば糖、塩化ナトリウム等を組成物に含めることも望ましい場合がある。更に、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチン等の吸収を遅延させる薬剤を含めることによって、注射用医薬形態の長期吸収がもたらされ得る。
投与レジメンは、本開示の主題化合物(例えばActRII-ALK4アンタゴニスト)の作用を改変する様々な要因を考慮して主治医によって決定されることが理解される。様々な因子には、患者の年齢、性別及び食事、重症度疾患、投与時間、並びに他の臨床的因子が含まれるが、これらに限定されない。投与量は、再構成に使用されるマトリックスの種類及び組成物中の化合物の種類によって異なっていてもよい。最終組成物への他の既知の成長因子の添加も、投与量に影響を及ぼし得る。進行は、骨成長及び/又は修復の定期的な評価、例えばX線(DEXAを含む)、組織形態計測的決定、及びテトラサイクリン標識によって監視することができる。
特定の実施形態では、本発明はまた、ActRII-ALK4アンタゴニストのインビボ産生のための遺伝子療法を提供する。そのような治療は、上記の障害を有する細胞又は組織へのActRII-ALK4アンタゴニスト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であろう。ActRII-ALK4アンタゴニストポリヌクレオチド配列の送達は、組換え発現ベクター、例えばキメラウイルス又はコロイド分散系を使用して達成することができる。ActRII-ALK4アンタゴニストポリヌクレオチド配列の治療的送達に好ましいのは、標的化リポソームの使用である。
本明細書で教示される遺伝子治療に利用することができる様々な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、又は好ましくはレトロウイルス等のRNAウイルスが含まれる。好ましくは、レトロウイルスベクターは、マウス又は鳥類レトロウイルスの誘導体である。単一の外来遺伝子を挿入することができ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)、マウス乳がんウイルス(MuMTV)及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。多数の更なるレトロウイルスベクターは、複数の遺伝子を組み込むことができる。これらのベクターは全て、形質導入された細胞を同定及び生成することができるように、選択マーカーに対する遺伝子を移入又は組み込むことができる。レトロウイルスベクターは、例えば、糖、糖脂質、又はタンパク質を結合させることによって標的特異的にすることができる。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、ActRII-ALK4アンタゴニスト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、特定のポリヌクレオチド配列をレトロウイルスゲノムに挿入するか、又はウイルスエンベロープに付着させることができることを認識するであろう。一実施形態では、ベクターは骨又は軟骨を標的とする。
あるいは、組織培養細胞を、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及びenvをコードするプラスミドで直接トランスフェクトすることができる。次いで、これらの細胞に、目的の遺伝子を含むベクタープラスミドをトランスフェクトする。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。
ActRII-ALK4アンタゴニスト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、ミクロスフェア、ビーズ、並びに水中油型エマルジョン、ミセル、混合ミセル、及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、インビトロ及びインビボでの送達ビヒクルとして有用な人工膜小胞である。RNA、DNA及び無傷のビリオンを水性内部に封入し、生物学的に活性な形態で細胞に送達することができる(例えば、Fraley,et al.,Trends Biochem.Sci.,6:77,1981を参照されたい)。リポソームビヒクルを使用する効率的な遺伝子導入のための方法は、当技術分野で公知であり、例えば、Mannino,et al.,Biotechniques,6:682,1988を参照されたい。リポソームの組成は、通常、リン脂質の組み合わせであり、通常、ステロイド、特にコレステロールと組み合わせられる。他のリン脂質又は他の脂質も使用され得る。リポソームの物理的特性は、pH、イオン強度、及び二価カチオンの存在に依存する。
リポソーム製造に有用な脂質の例としては、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、セレブロシド及びガングリオシド等のホスファチジル化合物が挙げられる。例示的なリン脂質としては、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及びジステアロイルホスファチジルコリンが挙げられる。リポソームの標的化はまた、例えば、器官特異性、細胞特異性及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を調整するために酸及び塩基;及びpHを狭い範囲内に維持するための緩衝剤を含むように変化させることができる製剤を提供する。
[実施例]
本発明は、ここで一般的に説明されているが、本発明の特定の実施形態の例示の目的のためだけに含まれ、本発明を限定することを意図するものではない以下の実施例を参照することによって、より容易に理解されるであろう。
本発明は、ここで一般的に説明されているが、本発明の特定の実施形態の例示の目的のためだけに含まれ、本発明を限定することを意図するものではない以下の実施例を参照することによって、より容易に理解されるであろう。
[実施例1]
ActRIIA-Fc融合タンパク質
最小リンカーを間に挟んでヒト又はマウスFcドメインに融合されたヒトActRIIAの細胞外ドメインを有する可溶性ActRIIA融合タンパク質を構築した。構築物は、それぞれActRIIA-hFc及びActRIIA-mFcと呼ばれる。
ActRIIA-Fc融合タンパク質
最小リンカーを間に挟んでヒト又はマウスFcドメインに融合されたヒトActRIIAの細胞外ドメインを有する可溶性ActRIIA融合タンパク質を構築した。構築物は、それぞれActRIIA-hFc及びActRIIA-mFcと呼ばれる。
ActRIIA-hFcは、CHO細胞株(配列番号380)から精製されたものとして以下に示される。
ActRIIA-hFc及びActRIIA-mFcタンパク質をCHO細胞株で発現させた。3つの異なるリーダー配列を検討した:
(i)蜂蜜蜂メリチン(HBML):MKFLVNVALVFMVVYISYIYA(配列番号7)
(ii)組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA):MDAMKRGLCCVLLLCGAVFVSP(配列番号8)
(iii)ネイティブ:MGAAAKLAFAVFLISCSSGA(配列番号379)。
(i)蜂蜜蜂メリチン(HBML):MKFLVNVALVFMVVYISYIYA(配列番号7)
(ii)組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA):MDAMKRGLCCVLLLCGAVFVSP(配列番号8)
(iii)ネイティブ:MGAAAKLAFAVFLISCSSGA(配列番号379)。
選択された形態は、TPAリーダーを使用し、以下の未処理アミノ酸配列を有する。
このポリペプチドは、以下の核酸配列によってコードされる。
ActRIIA-hFc及びActRIIA-mFcの両方が、組換え発現に著しく適していた。図14に示すように、タンパク質は、タンパク質の単一の明確に定義されたピークとして精製された。N末端配列決定により、-ILGRSETQEの単一配列が明らかになった(配列番号383)。精製は、例えば、任意の順序の以下の3つ以上を含む一連のカラムクロマトグラフィー工程によって達成することができた: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、及び陽イオン交換クロマトグラフィー。ウイルス濾過及び緩衝液交換を用いて精製を完了することができた。ActRIIA-hFcタンパク質を、サイズ排除クロマトグラフィーによって測定して98%超、SDSPAGEによって測定して95%超の純度に精製した。
ActRIIA-hFc及びActRIIA-mFcは、リガンドに対して高い親和性を示した。GDF11又はアクチビンAを、標準的なアミンカップリング手順を用いてBiacore(商標)CM5チップに固定化した。ActRIIA-hFc及びActRIIA-mFcタンパク質をシステムにロードし、結合を測定した。ActRIIA-hFcは、5x10-12の解離定数(KD)でアクチビンに結合し、9.96x10-9のKDでGDF11に結合した。図15A~図15Bを参照されたい。同様の結合アッセイを使用して、ActRIIA-hFcは、例えばアクチビンB、GDF8、BMP6、及びBMP10を含む他のTGF-βスーパーファミリーリガンドに対して高~中程度の親和性を有すると決定された。ActRIIA-mFcも同様に挙動した。
ActRIIA-hFcは、薬物動態試験において非常に安定していた。ラットに1mg/kg、3mg/kg、又は10mg/kgのActRIIA-hFcタンパク質を投与し、タンパク質の血漿レベルを24、48、72,144、及び168時間で測定した。別の研究では、ラットに1mg/kg、10mg/kg、又は30mg/kgを投与した。ラットでは、ActRIIA-hFcは11~14日の血清半減期を有し、薬物の循環レベルは2週間後に非常に高かった(1mg/kg、10mg/kg、又は30mg/kgの初期投与の場合、それぞれ11μg/ml、110μg/ml、又は304μg/ml)。カニクイザルでは、血漿半減期は実質的に14日を超え、薬物の循環レベルは、1mg/kg、10mg/kg、又は30mg/kgの初期投与でそれぞれ25μg/ml、304μg/ml、又は1440μg/mlであった。
[実施例2]
ActRIIA-hFcタンパク質の特性評価
ActRIIA-hFc融合タンパク質を、配列番号8の組織プラスミノゲンリーダー配列を使用して、pAID4ベクター(SV40ori/エンハンサー、CMVプロモーター)からの安定にトランスフェクトされたCHO-DUKXB11細胞で発現させた。実施例1で上記のように精製したタンパク質は、配列番号380の配列を有していた。Fc部分は、配列番号380に示されるように、ヒトIgG1Fc配列である。タンパク質分析は、ActRIIA-hFc融合タンパク質がジスルフィド結合を有するホモ二量体として形成されることを明らかにする。
ActRIIA-hFcタンパク質の特性評価
ActRIIA-hFc融合タンパク質を、配列番号8の組織プラスミノゲンリーダー配列を使用して、pAID4ベクター(SV40ori/エンハンサー、CMVプロモーター)からの安定にトランスフェクトされたCHO-DUKXB11細胞で発現させた。実施例1で上記のように精製したタンパク質は、配列番号380の配列を有していた。Fc部分は、配列番号380に示されるように、ヒトIgG1Fc配列である。タンパク質分析は、ActRIIA-hFc融合タンパク質がジスルフィド結合を有するホモ二量体として形成されることを明らかにする。
CHO細胞発現材料は、ヒト293細胞で発現されるActRIIA-hFc融合タンパク質について報告されたものよりも高いアクチビンBリガンドに対する親和性を有する[del Re et al.(2004)J Biol Chem.279(51):53126-53135を参照されたい]。更に、TPAリーダー配列の使用は、他のリーダー配列よりも大きな産生を提供し、天然のリーダーで発現されるActRIIA-Fcとは異なり、高純度のN末端配列を提供した。天然のリーダー配列を使用すると、ActRIIA-Fcの2つの主要な種が得られ、それぞれ異なるN末端配列を有する。
[実施例3]
代替ActRIIA-Fcタンパク質
本明細書に記載の方法に従って使用され得る様々なActRIIAバリアントは、国際公開第2006/012627号(例えば、55~58頁を参照のこと)として公開された国際特許出願に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。代替構築物は、C末端尾部(ActRIIAの細胞外ドメインの最後の15アミノ酸)の欠失を有し得る。そのような構築物の配列を以下に示す(Fc部分に下線を引く)(配列番号384):
代替ActRIIA-Fcタンパク質
本明細書に記載の方法に従って使用され得る様々なActRIIAバリアントは、国際公開第2006/012627号(例えば、55~58頁を参照のこと)として公開された国際特許出願に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。代替構築物は、C末端尾部(ActRIIAの細胞外ドメインの最後の15アミノ酸)の欠失を有し得る。そのような構築物の配列を以下に示す(Fc部分に下線を引く)(配列番号384):
[実施例4]
ActRIIB-Fc融合ポリペプチドの作製
本出願人らは、間にリンカー(3つのグリシンアミノ酸)を有するヒトG1Fcドメインに融合されたヒトActRIIBの細胞外ドメインを有する可溶性ActRIIB融合ポリペプチドを構築した。構築物はActRIIB(20-134)-G1Fcと呼ばれる。
ActRIIB-Fc融合ポリペプチドの作製
本出願人らは、間にリンカー(3つのグリシンアミノ酸)を有するヒトG1Fcドメインに融合されたヒトActRIIBの細胞外ドメインを有する可溶性ActRIIB融合ポリペプチドを構築した。構築物はActRIIB(20-134)-G1Fcと呼ばれる。
ActRIIB(20-134)-G1Fcは、CHO細胞株から精製された配列番号5(リンカーに下線が引かれている)に以下に示されている。
ActRIIB(20-134)-G1FcポリペプチドをCHO細胞株で発現させた。3つの異なるリーダー配列を検討した:
(i)蜂蜜蜂メリチン(HBML):MKFLVNVALVFMVVYISYIYA(配列番号7)
(ii)組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA):MDAMKRGLCCVLLLCGAVFVSP(配列番号8)
(iii)ネイティブ:MTAPWVALALLWGSLCAG(配列番号9)。
(i)蜂蜜蜂メリチン(HBML):MKFLVNVALVFMVVYISYIYA(配列番号7)
(ii)組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA):MDAMKRGLCCVLLLCGAVFVSP(配列番号8)
(iii)ネイティブ:MTAPWVALALLWGSLCAG(配列番号9)。
選択された形態は、TPAリーダーを使用し、以下の未処理アミノ酸配列を有する。
このポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号10)によってコードされる。
CHO細胞産生材料のN末端配列決定により、-GRGEAE(配列番号11)の主要配列が明らかになった。特に、文献に報告されている他の構築物は、-SGR...配列から始まる。
精製は、例えば、任意の順序の以下の3つ以上を含む一連のカラムクロマトグラフィー工程によって達成することができた: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、及び陽イオン交換クロマトグラフィー。ウイルス濾過及び緩衝液交換を用いて精製を完了することができた。
ActRIIB(20-134)-Fc融合ポリペプチドも、HEK293細胞及びCOS細胞で発現した。全ての細胞株からの材料及び合理的な培養条件は、インビボで筋肉構築活性を有するポリペプチドを提供したが、おそらく細胞株選択及び/又は培養条件に関連して、効力の変動が観察された。
[実施例5]
計算方法
アクチビンIIB受容体(ActRIIB)は、Smad2/3活性化を刺激するアクチビンA、アクチビンB、GDF8、及びGDF11、並びにSmad1/5/8活性化を刺激するBMP9及びBMP10等の骨形態形成タンパク質(BMP)を含む複数のTGFβスーパーファミリーリガンドに結合する。ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、可溶性リガンドに結合し、リガンドが細胞表面受容体に結合するのを防ぐことによってSmad活性化を遮断するリガンドトラップとして機能することができる。BMP9媒介Smad1/5/8活性化のActRIIB-Fc拮抗作用は、鼻出血及び毛細血管拡張症を含む望ましくない副作用をもたらすことが知られている(Campbell,C.et al.Muscle Nerve 55:458-464,2017)。Smad2/3活性化を刺激するリガンドへの結合を保持しながら、BMP9結合を減少させるActRIIBの変異を設計するために、3つのActRIIBリガンド複合体:(1)BMP9:ActRIIB:Alk1、PDB ID=4fao、(2)ActRIIB:ActivinA、PDB ID:1s4y、及び(3)GDF11:ActRIIB:Alk5、PDB ID:6 mac(Protein Data Bank(PDB)https://www.rcsb.org/から入手可能)の結晶構造を比較した。結晶構造に基づくActRIIBと3つのリガンドとの間の接触の比較により、同じ対応するActRIIB残基と接触したリガンド残基の電荷、極性、及び疎水性の違いに基づく突然変異焦点のための残基が明らかになった。変異の標的となる残基を同定した後、Schrodinger Bioluminate biologics modeling software platform(version 2017-4:Bioluminate,Schrodinger,LLC,New York,NY)を用いて、他のリガンド結合活性を維持しながらBMP9への結合を減少させるActRIIB中の変異を計算的に予測した。
計算方法
アクチビンIIB受容体(ActRIIB)は、Smad2/3活性化を刺激するアクチビンA、アクチビンB、GDF8、及びGDF11、並びにSmad1/5/8活性化を刺激するBMP9及びBMP10等の骨形態形成タンパク質(BMP)を含む複数のTGFβスーパーファミリーリガンドに結合する。ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、可溶性リガンドに結合し、リガンドが細胞表面受容体に結合するのを防ぐことによってSmad活性化を遮断するリガンドトラップとして機能することができる。BMP9媒介Smad1/5/8活性化のActRIIB-Fc拮抗作用は、鼻出血及び毛細血管拡張症を含む望ましくない副作用をもたらすことが知られている(Campbell,C.et al.Muscle Nerve 55:458-464,2017)。Smad2/3活性化を刺激するリガンドへの結合を保持しながら、BMP9結合を減少させるActRIIBの変異を設計するために、3つのActRIIBリガンド複合体:(1)BMP9:ActRIIB:Alk1、PDB ID=4fao、(2)ActRIIB:ActivinA、PDB ID:1s4y、及び(3)GDF11:ActRIIB:Alk5、PDB ID:6 mac(Protein Data Bank(PDB)https://www.rcsb.org/から入手可能)の結晶構造を比較した。結晶構造に基づくActRIIBと3つのリガンドとの間の接触の比較により、同じ対応するActRIIB残基と接触したリガンド残基の電荷、極性、及び疎水性の違いに基づく突然変異焦点のための残基が明らかになった。変異の標的となる残基を同定した後、Schrodinger Bioluminate biologics modeling software platform(version 2017-4:Bioluminate,Schrodinger,LLC,New York,NY)を用いて、他のリガンド結合活性を維持しながらBMP9への結合を減少させるActRIIB中の変異を計算的に予測した。
結晶構造の比較から同定された全ての残基を変異とみなした。構造複合体中の分子の安定性及び親和性の両方を考慮して残基走査計算を行い、各分子(リガンド及び受容体)及び複合体構造の潜在的な突然変異及びエネルギー、並びに野生型と突然変異型の両方のエネルギー差の特定のリストを作成した。親和性/安定性/プライムエネルギー等のパラメータを分析した後、単一突然変異の上位5%~10%が特定された。この分析に続いて、これらの突然変異の潜在的な組み合わせを行った。構造的差異及び形成/喪失した接触を理解するために、選択された単一突然変異及び突然変異の組み合わせを構造的に分析した。最終的に、各複合体(ActRIIB:リガンド)について817個の単一突然変異をスクリーニングし、Δ親和性に基づいて、またΔ安定性(溶媒和)及びΔプライムエネルギーを選択的に考慮して、トップヒットを選択した。外れ値の打撃に関しては、他の特性も考慮した。
[実施例6]
バリアントActRIIB-Fcポリペプチドの作製
実施例4に記載の知見に基づいて、本出願人らは、ActRIIBの細胞外ドメインに一連の変異(配列変異)を生成し、これらのバリアントポリペプチドを、バリアントActRIIB細胞外ドメインと、任意選択のリンカーによって連結されたFcドメインとを含む可溶性ホモ二量体融合ポリペプチドとして作製した。バリアントActRIIB-Fcポリペプチドの生成に使用したバックグラウンドActRIIB-Fc融合物はActRIIB-G1Fcであり、上記の実施例4に配列番号5として示されている。
バリアントActRIIB-Fcポリペプチドの作製
実施例4に記載の知見に基づいて、本出願人らは、ActRIIBの細胞外ドメインに一連の変異(配列変異)を生成し、これらのバリアントポリペプチドを、バリアントActRIIB細胞外ドメインと、任意選択のリンカーによって連結されたFcドメインとを含む可溶性ホモ二量体融合ポリペプチドとして作製した。バリアントActRIIB-Fcポリペプチドの生成に使用したバックグラウンドActRIIB-Fc融合物はActRIIB-G1Fcであり、上記の実施例4に配列番号5として示されている。
様々な置換変異をバックグラウンドActRIIB-G1Fcポリペプチドに導入した。実施例4に示されるデータに基づいて、これらの構築物は、TPAリーダーで発現された場合、N末端セリンを欠くことが予想される。したがって、成熟配列の大部分はグリシン(N末端セリンを欠く)から始まり得るが、いくつかの種はN末端セリンと共に存在し得る。PCR突然変異誘発によってActRIIB細胞外ドメインに突然変異を生成した。PCR後、断片をQiagenカラムを通して精製し、SfoI及びAgeIで消化し、ゲル精製した。これらの断片を発現ベクターpAID4(国際公開第2006/012627号参照)にライゲートして、ライゲーション時にヒトIgG1との融合キメラを作製した。大腸菌DH5αに形質転換したら、コロニーを採取し、DNAを単離した。マウス構築物(mFc)の場合、マウスIgG2aをヒトIgG1の代わりに使用した。全ての変異体を配列検証した。
未処理のActRIIB(F82I-N83R)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号276)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、F82I及びN83R置換を二重の下線で示す。配列番号276のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(F82I-N83R)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号277)によってコードされる。
成熟ActRIIB(F82I-N83R)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号278)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(F82K-N83R)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号279)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、F82K及びN83R置換を二重の下線で示す。配列番号279のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(F82K-N83R)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号331)によってコードされる。
成熟ActRIIB(F82K-N83R)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号332)は以下の通りであり、C末端から除去されたリジンが提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(F82T-N83R)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号333)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、F82T及びN83R置換を二重の下線で示す。配列番号333のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(F82T-N83R)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号334)によってコードされる。
成熟ActRIIB(F82T-N83R)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号335)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(F82T)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号336)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、F82T置換を二重の下線で示す。配列番号336のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(F82T)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号337)によってコードされる。
成熟ActRIIB(F82T)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号338)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(L79H-F82I)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号339)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、L79H及びF82I置換を二重の下線で示す。配列番号339のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(L79H-F82I)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号340)によってコードされる。
成熟ActRIIB(L79H-F82I)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号341)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(L79H)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号342)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、L79H置換を二重の下線で示す。配列番号342のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(L79H)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号343)によってコードされる。
成熟ActRIIB(L79H)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号344)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(L79H-F82K)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号345)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、L79H及びF82K置換を二重の下線で示す。配列番号345のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(L79H-F82K)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号346)によってコードされる。
成熟ActRIIB(L79H-F82K)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号347)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(E50L)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号348)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、E50L置換を二重の下線で示す。配列番号348のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
成熟ActRIIB(E50L)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号350)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(L38N-L79R)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号351)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、L38N及びL79R置換を二重の下線で示す。配列番号351のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(L38N-L79R)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号352)によってコードされる。
成熟ActRIIB(L38N-L79R)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号353)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(V99G)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号354)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、V99G置換を二重の下線で示す。配列番号354のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
成熟ActRIIB(V99G)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号356)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
構築物を一過性感染によってCOS又はCHO細胞で発現させ、濾過及びプロテインAクロマトグラフィーによって精製した。いくつかの例において、アッセイは、精製ポリペプチドではなく馴化培地を用いて行った。レポーター遺伝子アッセイのための試料の純度をSDS-PAGE及び分析的サイズ排除クロマトグラフィーによって評価した。
変異体を、以下に記載される結合アッセイ及び/又はバイオアッセイにおいて試験した。
あるいは、以下に示すように、5アミノ酸のN末端短縮及び3アミノ酸のC末端短縮を有するActRIIB細胞外ドメインに同様の突然変異を導入することができる(配列番号357)。この切断型ActRIIB細胞外ドメインは、配列番号2の番号付けに基づいてActRIIB(25~131)と示される。
対応するバックグラウンド融合ポリペプチドActRIIB(25-131)-G1Fcを以下に示す(配列番号12)。
[実施例7]
変異ActRIIB-Fcポリペプチドの活性及びリガンド結合プロファイル
バリアントActRIIB-Fcホモ二量体のリガンド結合プロファイルを決定するために、Biacore(商標)ベースの結合アッセイを使用して、特定のバリアントActRIIB-Fcポリペプチドのリガンド結合動態を比較した。試験するActRIIB-Fcポリペプチドを、抗Fc抗体を使用してシステムに独立して捕捉した。次いで、リガンドを注射し、捕捉された受容体タンパク質上に流した。37℃で分析したバリアントActRIIB-Fcポリペプチドの結果を図16A及び16Bに示す。ActRIIB-G1Fcを対照ポリペプチドとして使用した。
変異ActRIIB-Fcポリペプチドの活性及びリガンド結合プロファイル
バリアントActRIIB-Fcホモ二量体のリガンド結合プロファイルを決定するために、Biacore(商標)ベースの結合アッセイを使用して、特定のバリアントActRIIB-Fcポリペプチドのリガンド結合動態を比較した。試験するActRIIB-Fcポリペプチドを、抗Fc抗体を使用してシステムに独立して捕捉した。次いで、リガンドを注射し、捕捉された受容体タンパク質上に流した。37℃で分析したバリアントActRIIB-Fcポリペプチドの結果を図16A及び16Bに示す。ActRIIB-G1Fcを対照ポリペプチドとして使用した。
バリアントActRIIB-Fcポリペプチドの活性を決定するために、A204細胞ベースのアッセイを使用して、ActRIIB-G1Fcと比較して、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP9、及びBMP10によるシグナル伝達に対するバリアントActRIIB-Fcポリペプチド間の効果を比較した。簡単に記載すると、このアッセイでは、筋肉に由来するヒトA204横紋筋肉腫細胞株(ATCC(登録商標):HTB-82TM)及びレポーターベクターpGL3(CAGA)12(Dennler et al.,1998,EMBO 17:3091-3100)、同様にまた、ウミシイタレポータープラスミド(pRLCMV)をトランスフェクション効率についての対照のために使用する。CAGA12モチーフはTGF-β応答遺伝子(例えば、PAI-1遺伝子)に存在するので、このベクターは、アクチビンA、GDF11、及びBMP9を含む、Smad2/3を介してシグナル伝達することができるリガンドに一般的に使用される。
1日目に、A204細胞を1又は複数の48ウェルプレートに移した。2日目に、これらの細胞に10μgのpGL3(CAGA)12又はpGL3(CAGA)12(10μg)+pRLCMV(1μg)及びFugeneをトランスフェクトした。3日目に、0.1%BSAを含有する培地に希釈したリガンドをActRIIB-Fcポリペプチドと1時間プレインキュベートした後、細胞に添加した。およそ6時間後、細胞をPBSですすぎ、溶解した。細胞溶解物をルシフェラーゼアッセイで分析して、Smad活性化の程度を決定した。
このアッセイを使用して、アクチビンA、アクチビンB、GDF8、GDF11、BMP9及びBMP10による細胞シグナル伝達に対する阻害効果についてバリアントActRIIB-Fcポリペプチドをスクリーニングした。ヒトActRIIB細胞外ドメインにアミノ酸置換を組み込んだホモ二量体Fc融合ポリペプチドの効力を、未修飾ヒトActRIIB細胞外ドメインActRIIB-G1Fcを含むFc融合ポリペプチドの効力と比較した。試験したいくつかのバリアントについて、正確なIC50を計算することは不可能であったが、曲線の傾きにおける阻害の徴候は検出可能であった。これらのバリアントについては、相対IC50の大きさの程度、すなわち、一定の数の代わりに>10nM又は>100nMの推定値を含めた。そのようなデータ点は、以下の表13においてa(*)によって示される。試験したいくつかのバリアントでは、試験した濃度範囲にわたって曲線の傾きに検出可能な阻害はなく、これは表13の「ND」で示されている。
上記の表13並びに図16A及び図16Bに示されるように、ActRIIB細胞外ドメインにおけるアミノ酸置換は、様々なインビトロアッセイにおいてActRIIB:リガンド結合と下流のシグナル伝達活性との間のバランスを変化させることができる。一般に、本出願人は、他のリガンド結合特性を保持しながら、改変されていないActRIIB細胞外ドメイン(ActRIIB-G1Fc)を含有する融合ポリペプチドと比較して、BMP9に対する結合の減少又は検出不能を示したActRIIB細胞外ドメイン中のバリアントを生成するという目標を達成した。
更に、バリアントActRIIB(L79H-F82I)、ActRIIB(L79H)、及びActRIIB(L79H-F82K)もまた、BMP9への結合の減少を示しながら、ActRIIB-G1Fcと比較して、アクチビンBに対する比較的高い親和性を保持しながら、アクチビンA結合の有意な減少を示した。表13における阻害効力を示すIC50値は、このリガンド結合傾向と一致する。同様に、バリアントActRIIB(F82K-N83R)、ActRIIB(F82I-N83R)、ActRIIB(F82T-N83R)も同様の傾向を示す。
更に、バリアントActRIIB(F82K-N83R)、ActRIIB(F82I-N83R)、ActRIIB(F82T-N83R)、及びActRIIB(L79H-F82K)も、BMP9への結合の減少を示し、アクチビンBに対する比較的高い親和性を保持しながら、ActRIIB-G1Fcと比較して、GDF8及びGDF11結合の有意な減少を示した。表13における阻害効力を示すIC50値は、このリガンド結合傾向と一致する。
バリアントActRIIB(L79H-F82I)、ActRIIB(L79H)、及びActRIIB(L79H-F82K)は、BMP9への結合の減少を示し、アクチビンBに対する比較的高い親和性を保持しながら、ActRIIB-G1Fcと比較してBMP10結合の減少も示したことが更に注目された。表13における阻害効力を示すIC50値は、このリガンド結合傾向と一致する。
したがって、BMP9への検出不可能な結合に減少したActRIIBバリアントを生成するという目標を達成することに加えて、出願人は、その多くが特有のリガンド結合/阻害プロファイルによって部分的に特徴付けられる多様な一連の新規バリアントポリペプチドを生成した。したがって、これらのバリアントは、そのような選択的拮抗作用が有利である特定の用途においてActRIIB-G1Fcよりも有用であり得る。例としては、BMP9並びに場合によりアクチビンA、GDF8、GDF11及びBMP10の1又は複数の拮抗作用を減少させながら、アクチビンBの拮抗作用を保持することが望ましい治療用途が挙げられる。
[実施例8]
バリアントActRIIB-Fcポリペプチドの作製
本出願人らは、ActRIIBの細胞外ドメインに一連の変異(配列変異)を生成し、これらのバリアントポリペプチドを、バリアントActRIIB細胞外ドメインと、任意選択のリンカーによって連結されたFcドメインとを含む可溶性ホモ二量体融合ポリペプチドとして作製した。バックグラウンドActRIIB-Fc融合物は、配列番号5に示すActRIIB-G1Fcであった。
バリアントActRIIB-Fcポリペプチドの作製
本出願人らは、ActRIIBの細胞外ドメインに一連の変異(配列変異)を生成し、これらのバリアントポリペプチドを、バリアントActRIIB細胞外ドメインと、任意選択のリンカーによって連結されたFcドメインとを含む可溶性ホモ二量体融合ポリペプチドとして作製した。バックグラウンドActRIIB-Fc融合物は、配列番号5に示すActRIIB-G1Fcであった。
様々な置換変異をバックグラウンドActRIIB-Fcポリペプチドに導入した。実施例4に示されるデータに基づいて、これらの構築物は、TPAリーダーで発現された場合、N末端セリンを欠くことが予想される。PCR突然変異誘発によってActRIIB細胞外ドメインに突然変異を生成した。PCR後、断片をQiagenカラムを通して精製し、SfoI及びAgeIで消化し、ゲル精製した。これらの断片を発現ベクターpAID4(国際公開第2006/012627号参照)にライゲートして、ライゲーション時にヒトIgG1との融合キメラを作製した。大腸菌DH5αに形質転換したら、コロニーを採取し、DNAを単離した。マウス構築物(mFc)の場合、マウスIgG2aをヒトIgG1の代わりに使用した。全ての変異体を配列検証した。
未処理のActRIIB(K55A)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号31)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、K55A置換を二重の下線で示す。配列番号31のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(K55A)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号32)によってコードされる。
成熟ActRIIB(K55A)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号33)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(K55E)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号34)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、K55E置換を二重の下線で示す。配列番号34のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(K55E)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号35)によってコードされる。
成熟ActRIIB(K55E)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号36)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(F82I)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号37)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、F82I置換を二重の下線で示す。配列番号37のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(F82I)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号38)によってコードされる。
成熟ActRIIB(F82I)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号39)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
未処理のActRIIB(F82K)-G1Fcのアミノ酸配列を以下に示す(配列番号40)。シグナル配列及びリンカー配列を実線の下線で示し、F82K置換を二重の下線で示す。配列番号40のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB(F82K)-G1Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号41)によってコードされる。
成熟ActRIIB(F82K)-G1Fc融合ポリペプチド(配列番号42)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
構築物をCOS又はCHO細胞で発現させ、濾過及びプロテインAクロマトグラフィーによって精製した。いくつかの例では、アッセイを精製タンパク質ではなく馴化培地で行った。レポーター遺伝子アッセイのための試料の純度をSDS-PAGE及びウエスタンブロット分析によって評価した。
変異体を、以下に記載される結合アッセイ及び/又はバイオアッセイにおいて試験した。
あるいは、以下に示すように、5アミノ酸のN末端短縮及び3アミノ酸のC末端短縮を有するActRIIB細胞外ドメインに同様の突然変異を導入することができる(配列番号53)。この切断型ActRIIB細胞外ドメインは、配列番号2の番号付けに基づいてActRIIB(25~131)と示される。
対応するバックグラウンド融合ポリペプチドActRIIB(25-131)-G1Fcを以下に示す(配列番号12)。
[実施例9]
細胞ベースのアッセイにおけるバリアントActRIIB-Fcホモ二量体のリガンド結合プロファイル及びバリアントActRIIB-Fcポリペプチドの活性
バリアントActRIIB-Fcホモ二量体のリガンド結合プロファイルを決定するために、Biacore(商標)ベースの結合アッセイを使用して、特定のバリアントActRIIB-Fcポリペプチドのリガンド結合動態を比較した。試験するActRIIB-Fcポリペプチドを、抗Fc抗体を使用してシステムに独立して捕捉した。次いで、リガンドを注射し、捕捉された受容体タンパク質上に流した。37℃で分析したバリアントActRIIB-Fcポリペプチドの結果を図17に示す。改変されていないActRIIB細胞外ドメインを含むFc融合ポリペプチドと比較して、バリアントポリペプチドActRIIB(K55A)-Fc、ActRIIB(K55E)-Fc、ActRIIB(F82I)-Fc、及びActRIIB(F82K)-Fcは、GDF11よりもBMP9に対する親和性のより大きな低下を示した。25℃で分析した更なるバリアントActRIIB-Fcポリペプチドの結果を図18に示す。
細胞ベースのアッセイにおけるバリアントActRIIB-Fcホモ二量体のリガンド結合プロファイル及びバリアントActRIIB-Fcポリペプチドの活性
バリアントActRIIB-Fcホモ二量体のリガンド結合プロファイルを決定するために、Biacore(商標)ベースの結合アッセイを使用して、特定のバリアントActRIIB-Fcポリペプチドのリガンド結合動態を比較した。試験するActRIIB-Fcポリペプチドを、抗Fc抗体を使用してシステムに独立して捕捉した。次いで、リガンドを注射し、捕捉された受容体タンパク質上に流した。37℃で分析したバリアントActRIIB-Fcポリペプチドの結果を図17に示す。改変されていないActRIIB細胞外ドメインを含むFc融合ポリペプチドと比較して、バリアントポリペプチドActRIIB(K55A)-Fc、ActRIIB(K55E)-Fc、ActRIIB(F82I)-Fc、及びActRIIB(F82K)-Fcは、GDF11よりもBMP9に対する親和性のより大きな低下を示した。25℃で分析した更なるバリアントActRIIB-Fcポリペプチドの結果を図18に示す。
これらの結果から、K55A、K55E、F82I及びF82Kは、アクチビンA又はGDF11に対するActRIIB親和性を低下させるよりも、BMP9に対するActRIIB結合親和性を低下させる置換として確認される。したがって、これらのバリアントActRIIB-Fcポリペプチドは、そのような選択的拮抗作用が有利である特定の用途において、非修飾ActRIIB-Fcポリペプチドよりも有用であり得る。例としては、BMP9の拮抗作用を低下させながらアクチビンA、アクチビンB、GDF8及びGDF11の1又は複数の拮抗作用を保持することが望ましい治療用途が挙げられる。
バリアントActRIIB-Fcポリペプチドの活性を決定するために、A204細胞ベースのアッセイを使用して、アクチビンA、GDF11、及びBMP9によるシグナル伝達に対するバリアントActRIIB-Fcポリペプチド間の効果を比較した。簡単に記載すると、このアッセイでは、筋肉に由来するヒトA204横紋筋肉腫細胞株(ATCC(登録商標):HTB-82TM)及びレポーターベクターpGL3(CAGA)12(Dennler et al.,1998,EMBO 17:3091-3100)、同様にまた、ウミシイタレポータープラスミド(pRLCMV)をトランスフェクション効率についての対照のために使用する。CAGA12モチーフはTGF-β応答遺伝子(例えば、PAI-1遺伝子)に存在するので、このベクターは、アクチビンA、GDF11、及びBMP9を含む、Smad2/3を介してシグナル伝達することができるリガンドに一般的に使用される。
1日目に、A-204細胞を1又は複数の48ウェルプレートに移した。2日目に、これらの細胞に10μgのpGL3(CAGA)12又はpGL3(CAGA)12(10μg)+pRLCMV(1μg)及びFugeneをトランスフェクトした。3日目に、0.1%BSAを含有する培地に希釈したリガンドをActRIIB-Fcポリペプチドと1時間プレインキュベートした後、細胞に添加した。およそ6時間後、細胞をPBSですすぎ、溶解した。細胞溶解物をルシフェラーゼアッセイで分析して、Smad活性化の程度を決定した。
このアッセイを使用して、アクチビンA、GDF11、及びBMP9による細胞シグナル伝達に対する阻害効果についてバリアントActRIIB-Fcポリペプチドをスクリーニングした。ヒトActRIIB細胞外ドメインにアミノ酸置換を組み込んだホモ二量体Fc融合ポリペプチドの効力を、未修飾ヒトActRIIB細胞外ドメインを含むFc融合ポリペプチドの効力と比較した。
上記の表に示されるように、ActRIIB細胞外ドメインにおける単一のアミノ酸置換は、細胞ベースのレポーター遺伝子アッセイにおけるアクチビンA又はGDF11阻害とBMP9阻害との間のバランスを変化させることができる。改変されていないActRIIB細胞外ドメインを含有する融合ポリペプチドと比較して、バリアントActRIIB(K55A)-Fc、ActRIIB(K55E)-Fc、ActRIIB(F82I)-Fc、及びActRIIB(F82K)-Fcは、アクチビンA及びGDF11の本質的に減少しない阻害を維持しながら、BMP9の強力な阻害をあまり示さなかった(IC50値の増加)。
これらの結果は、ActRIIB(K55A)-Fc、ActRIIB(K55E)-Fc、ActRIIB(F82I)-Fc、及びActRIIB(F82K)-Fc等のバリアントActRIIB-Fcポリペプチドが、非修飾ActRIIB細胞外ドメインを含むFc融合ポリペプチドと比較して、アクチビンA及びGDF11のより選択的なアンタゴニストであることを示している。したがって、これらのバリアントは、そのような選択的拮抗作用が有利である特定の用途においてActRIIB-Fcよりも有用であり得る。例としては、BMP9及び潜在的にBMP10の拮抗作用を減少させながら、アクチビンA、GDF8及びGDF11の1又は複数の拮抗作用を保持することが望ましい治療用途が挙げられる。
[実施例10]
ActRIIB-Fcの生成:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロ二量体
本出願人らは、位置79にロイシンからグルタメートへの置換を有する未改変ヒトActRIIB及びヒトActRIIBの細胞外ドメインを含む可溶性ActRIIB-Fc:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロマー複合体の生成を想定しており、これらはそれぞれ、細胞外ドメインとG1Fcドメインとの間に位置するリンカーを有するG1Fcドメインに別々に融合されている。個々の構築物は、それぞれActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びActRIIB(L79E)-Fc融合ポリペプチドと呼ばれ、それぞれの配列を以下に提供する。
ActRIIB-Fcの生成:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロ二量体
本出願人らは、位置79にロイシンからグルタメートへの置換を有する未改変ヒトActRIIB及びヒトActRIIBの細胞外ドメインを含む可溶性ActRIIB-Fc:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロマー複合体の生成を想定しており、これらはそれぞれ、細胞外ドメインとG1Fcドメインとの間に位置するリンカーを有するG1Fcドメインに別々に融合されている。個々の構築物は、それぞれActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びActRIIB(L79E)-Fc融合ポリペプチドと呼ばれ、それぞれの配列を以下に提供する。
ActRIIB-Fc又はActRIIB(L79E)-Fcホモ二量体複合体とは対照的に、ActRIIB-Fc:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロマー複合体の形成を促進するための方法論は、非対称ヘテロマー複合体の形成をガイドするためにFcドメインのアミノ酸配列に変化を導入することである。Fcドメインを使用して非対称相互作用対を作製するための多くの異なるアプローチが本開示に記載されている。
それぞれ配列番号43~45及び46~48のActRIIB(L79E)-Fc及びActRIIB-Fcポリペプチド配列に示される1つのアプローチでは、一方のFcドメインを変化させて、相互作用面にカチオン性アミノ酸を導入することができ、他方のFcドメインを変化させて、相互作用面にアニオン性アミノ酸を導入することができる。ActRIIB(L79E)-Fc融合ポリペプチド及びActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、それぞれTPAリーダー(配列番号8)を使用することができる。
リーダー(シグナル)配列及びリンカーに下線を付し、L79E置換を二重下線で示す。可能なホモ二量体複合体のいずれかではなくActRIIB-Fc:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロ二量体の形成を促進するために、上記の二重下線で示されるように、2つのアミノ酸置換(リジンを酸性アミノ酸で置換)をActRIIB融合ポリペプチドのFcドメインに導入することができる。配列番号43のアミノ酸配列は、C末端にリジンが付加されて提供されていてもよい。
このActRIIB(L79E)-Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号44)によってコードされ得る。
成熟ActRIIB(L79E)-Fc融合ポリペプチド(配列番号45)は以下の通りであり、C末端にリジンが付加されて提供されていてもよい。
ActRIIB-Fc融合ポリペプチド(配列番号46)の相補的形態は以下の通りである。
リーダー配列及びリンカー配列に下線を引く。上記の配列番号43及び45のActRIIB(L79E)-Fc融合ポリペプチドを用いたヘテロ二量体形成をガイドするために、上記の二重下線によって示されるように、2つのアミノ酸置換(グルタメート及びアスパルテートをリジンで置き換える)をActRIIB-Fc融合ポリペプチドのFcドメインに導入することができる。配列番号46のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸(配列番号47)によってコードされ得る。
成熟ActRIIB-Fc融合ポリペプチド配列(配列番号48)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
それぞれ配列番号45及び配列番号48のActRIIB(L79E)-Fc及びActRIIB-Fcポリペプチドを、CHO細胞株から共発現及び精製して、ActRIIB-Fc:ActRIIB(L79E)-Fcを含むヘテロマーポリペプチド複合体を得ることができる。
非対称Fc融合ポリペプチドを使用してヘテロ多量体複合体の形成を促進する別のアプローチでは、配列番号49~50及び51~52のそれぞれのActRIIB(L79E)-Fc及びActRIIB-Fcポリペプチド配列に示すように、Fcドメインを変更して相補的疎水性相互作用及び追加の分子間ジスルフィド結合を導入することができる。ActRIIB(L79E)-Fc融合ポリペプチド及びActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、それぞれTPAリーダー(配列番号8)を使用することができる。ActRIIB(L79E)-Fcポリペプチド配列(配列番号49)を以下に示す:
シグナル配列及びリンカー配列に下線を付し、L79E置換を二重下線で示す。可能性のあるホモ二量体複合体のいずれかではなくActRIIB-Fc:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロ二量体の形成を促進するために、上記の二重下線で示されるように、2つのアミノ酸置換(セリンをシステインに、トレオニンをトリプトファンに置き換える)を融合ポリペプチドのFcドメインに導入することができる。配列番号49のアミノ酸配列は、C末端にリジンが付加されて提供されていてもよい。成熟ActRIIB(L79E)-Fc融合ポリペプチド(配列番号50)は以下の通りである。
ActRIIB-Fc融合ポリペプチド(配列番号51)の相補型は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
リーダー配列及びリンカーに下線を引く。上記の配列番号49~50のActRIIB(L79E)-Fc融合ポリペプチドを用いたヘテロ二量体形成をガイドするために、上記の二重下線によって示されるように、4つのアミノ酸置換(チロシンのシステインへの置換、トレオニンのセリンへの置換、ロイシンのアラニンへの置換及びチロシンのバリンへの置換)をActRIIB-Fc融合ポリペプチドのFcドメインに導入することができる。配列番号51のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
成熟ActRIIB-Fc融合ポリペプチド配列は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
それぞれ配列番号50及び配列番号52のActRIIB(L79E)-Fc及びActRIIB-Fcポリペプチドを、CHO細胞株から共発現及び精製して、ActRIIB-Fc:ActRIIB(L79E)-Fcを含むヘテロマーポリペプチド複合体を得ることができる。
様々なActRIIB-Fc:ActRIIB(L79E)-Fc複合体の精製は、例えば、任意の順序で以下の3つ以上を含む一連のカラムクロマトグラフィー工程によって達成することができる: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、陽イオン交換クロマトグラフィー、マルチモーダルクロマトグラフィー(例えば、静電配位子及び疎水性配位子の両方を含有する樹脂による)、及びエピトープベースのアフィニティークロマトグラフィー(例えば、ActRIIBのエピトープに対する抗体又は機能的に等価なリガンドによる)。精製は、ウイルス濾過及び緩衝液交換によって完了することができる。
[実施例11]
ActRIIB-Fcのリガンド結合プロファイル:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロマー
Biacore(商標)ベースの結合アッセイを使用して、ActRIIB-Fc:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロ二量体のリガンド結合動態を未修飾ActRIIB-Fcホモ二量体のリガンド結合動態と比較した。融合タンパク質を、抗Fc抗体を使用して系に捕捉した。次いで、リガンドを注射し、捕捉された受容体タンパク質上に37℃で流した。結果を以下の表に要約し、有効なリガンドトラップを最も示すリガンドオフレート(kd)を太字で示す。
ActRIIB-Fcのリガンド結合プロファイル:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロマー
Biacore(商標)ベースの結合アッセイを使用して、ActRIIB-Fc:ActRIIB(L79E)-Fcヘテロ二量体のリガンド結合動態を未修飾ActRIIB-Fcホモ二量体のリガンド結合動態と比較した。融合タンパク質を、抗Fc抗体を使用して系に捕捉した。次いで、リガンドを注射し、捕捉された受容体タンパク質上に37℃で流した。結果を以下の表に要約し、有効なリガンドトラップを最も示すリガンドオフレート(kd)を太字で示す。
この実施例では、2つのActRIIBポリペプチド鎖のうちの1つの単一アミノ酸置換が、未修飾ActRIIB-Fcホモ二量体と比較してFc融合ポリペプチドのリガンド結合選択性を変化させた。ActRIIB-Fcホモ二量体と比較して、ActRIIB(L79E)-Fcヘテロ二量体は、アクチビンB、GDF8、GDF11、及びBMP6への高親和性結合を大部分保持したが、アクチビンA及びBMP10については約10倍速いオフ速度を示し、BMP9への結合強度の更に大きな低下を示した。したがって、バリアントActRIIB-Fcヘテロマーは、そのような選択的拮抗作用が有利である特定の用途において、非修飾ActRIIB-Fcホモ二量体よりも有用であり得る。例としては、アクチビンA、BMP9又はBMP10.9の拮抗作用を減少させながら、アクチビンB、GDF8、GDF11及びBMP6の1又は複数の拮抗作用を保持することが望ましい治療用途が挙げられる。ActRIIB変異体の作製:
ActRIIBの細胞外ドメインにおける一連の変異を生成し、これらの変異ポリペプチドを細胞外ActRIIBとFcドメインとの可溶性融合ポリペプチドとして生成した。アクチビン及び細胞外ActRIIBの共結晶構造は、リガンド結合における細胞外ドメインの最終(C末端)15アミノ酸(本明細書では「テール」と呼ばれる)に対していかなる役割も示さなかった。この配列は結晶構造上で分解することができず、これらの残基が結晶中に均一に充填されていない柔軟なループ中に存在することを示唆した。Thompson EMBO J.2003 Apr 1;22(7):1555-66.この配列はまた、ActRIIBとActRIIAとの間であまり保存されていない。したがって、これらの残基は、塩基性又はバックグラウンドActRIIB-Fc融合構築物では省略された。更に、この例では、バックグラウンド形態の位置64はアラニンによって占められている。したがって、この例におけるバックグラウンドActRIIB-Fc融合物は、配列(Fc部分に下線が引かれている)を有する(配列番号54):
ActRIIBの細胞外ドメインにおける一連の変異を生成し、これらの変異ポリペプチドを細胞外ActRIIBとFcドメインとの可溶性融合ポリペプチドとして生成した。アクチビン及び細胞外ActRIIBの共結晶構造は、リガンド結合における細胞外ドメインの最終(C末端)15アミノ酸(本明細書では「テール」と呼ばれる)に対していかなる役割も示さなかった。この配列は結晶構造上で分解することができず、これらの残基が結晶中に均一に充填されていない柔軟なループ中に存在することを示唆した。Thompson EMBO J.2003 Apr 1;22(7):1555-66.この配列はまた、ActRIIBとActRIIAとの間であまり保存されていない。したがって、これらの残基は、塩基性又はバックグラウンドActRIIB-Fc融合構築物では省略された。更に、この例では、バックグラウンド形態の位置64はアラニンによって占められている。したがって、この例におけるバックグラウンドActRIIB-Fc融合物は、配列(Fc部分に下線が引かれている)を有する(配列番号54):
驚くべきことに、以下に論じられるように、C末端尾部はアクチビン及びGDF-11結合を増強することが見出され、したがってActRIIB-Fcの好ましいバージョンは配列(Fc部分に下線が引かれている)を有する(配列番号55):
様々な変異をバックグラウンドActRIIB-Fcポリペプチドに導入した。PCR突然変異誘発によってActRIIB細胞外ドメインに突然変異を生成した。PCR後、断片をQiagenカラムを通して精製し、SfoI及びAgeIで消化し、ゲル精製した。これらの断片を発現ベクターpAID4にライゲートして、ライゲーション時にヒトIgG1との融合キメラを作製した。DNAを単離した。全ての変異体は、一過性トランスフェクションによってHEK293T細胞で産生された。要約すると、500mlスピナで、HEK293T細胞をFreestyle(Invitrogen)培地中250ml容量で6x105細胞/mlにセットアップし、一晩成長させた。翌日、これらの細胞を0.5ug/mlの最終DNA濃度でDNA:PEI(1:1)複合体で処理した。4時間後、250mlの培地を添加し、細胞を7日間成長させた。馴化培地を、細胞をスピンダウンすることによって回収し、濃縮した。
全ての変異体をプロテインAカラムで精製し、低pH(3.0)グリシン緩衝液で溶出した。中和後、これらをPBSに対して透析した。
変異体も同様の方法によってCHO細胞中で産生させた。
変異体を、以下に記載される結合アッセイ及びバイオアッセイにおいて試験した。CHO細胞及びHEK293細胞において発現されたタンパク質は、結合アッセイ及びバイオアッセイにおいて区別できなかった。
[実施例12]
ActRIIB-ALK4ヘテロ二量体の生成
ヒトActRIIB及びヒトALK4の細胞外ドメインを含むActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロマー複合体を構築し、これらはそれぞれ、細胞外ドメインとFcドメインとの間に配置されたリンカーでFcドメインに別々に融合されている。個々の構築物は、それぞれActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドと呼ばれ、それぞれの配列を以下に提供する。
ActRIIB-ALK4ヘテロ二量体の生成
ヒトActRIIB及びヒトALK4の細胞外ドメインを含むActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロマー複合体を構築し、これらはそれぞれ、細胞外ドメインとFcドメインとの間に配置されたリンカーでFcドメインに別々に融合されている。個々の構築物は、それぞれActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドと呼ばれ、それぞれの配列を以下に提供する。
ActRIIB-Fc又はALK4-Fcホモ二量体複合体とは対照的に、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロマー複合体の形成を促進するための方法論は、非対称ヘテロマー複合体の形成をガイドするためにFcドメインのアミノ酸配列に変化を導入することである。Fcドメインを使用して非対称相互作用対を作製するための多くの異なるアプローチが本開示に記載されている。
それぞれ配列番号396及び398並びに配列番号88及び89のActRIIB-Fc及びALK4-Fcポリペプチド配列に示される一アプローチでは、一方のFcドメインは、相互作用面にカチオン性アミノ酸を導入するように変更され、他方のFcドメインは、相互作用面にアニオン性アミノ酸を導入するように変更される。ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドはそれぞれ、組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)リーダーを使用する。
リーダー(シグナル)配列及びリンカーに下線を引く。可能性のあるホモ二量体複合体のいずれかではなく、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体の形成を促進するために、2つのアミノ酸置換(酸性アミノ酸をリジンで置き換える)を、上記の二重下線で示すように、ActRIIB融合タンパク質のFcドメインに導入することができる。配列番号396のアミノ酸配列は、C末端からリジン(K)が除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB-Fc融合タンパク質は、以下の核酸配列(配列番号397)によってコードされる。
成熟ActRIIB-Fc融合ポリペプチド(配列番号398)は以下の通りであり、C末端からリジン(K)が除去されて提供されていてもよい。
ALK4-Fc融合ポリペプチド(配列番号88)の相補的形態は以下の通りである。
リーダー配列及びリンカーに下線を引く。上記の配列番号396及び398のActRIIB-Fc融合ポリペプチドを用いたヘテロ二量体形成をガイドするために、上記の二重下線で示されるように、2つのアミノ酸置換(リジンをアスパラギン酸で置き換える)をALK4-Fc融合ポリペプチドのFcドメインに導入することができる。配列番号88のアミノ酸配列は、C末端にリジン(K)が付加されて提供されていてもよい。
このALK4-Fc融合タンパク質は、以下の核酸(配列番号243)によってコードされる。
成熟ALK4-Fc融合タンパク質配列(配列番号89)は以下の通りであり、C末端にリジン(K)が付加されて提供されていてもよい。
それぞれ配列番号398及び配列番号89のActRIIB-Fc及びALK4-Fcタンパク質を、CHO細胞株から共発現及び精製して、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcを含むヘテロマー複合体を生じさせることができる。
非対称Fc融合タンパク質を使用してヘテロ多量体複合体の形成を促進するための別のアプローチでは、それぞれ配列番号402及び403並びに配列番号92及び93のActRIIB-Fc及びALK4-Fcポリペプチド配列に示すように、Fcドメインを変更して相補的疎水性相互作用及び追加の分子間ジスルフィド結合を導入する。ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドはそれぞれ、組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)リーダー:MDAMKRGLCCVLLLCGAVFVSP(配列番号8)を使用する。
リーダー(シグナル)配列及びリンカーに下線を引く。可能性のあるホモ二量体複合体のいずれかではなくActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体の形成を促進するために、上記の二重下線で示されるように、2つのアミノ酸置換(セリンをシステインに、トレオニンをトリプトファンに置き換える)を融合タンパク質のFcドメインに導入することができる。配列番号402のアミノ酸配列は、C末端からリジン(K)が除去されて提供されていてもよい。
成熟ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは以下の通りである。
ALK4-Fc融合ポリペプチド(配列番号92)の相補型は以下の通りであり、C末端からリジン(K)が除去されて提供されていてもよい。
リーダー配列及びリンカーに下線を引く。上記の配列番号402及び403のActRIIB-Fc融合ポリペプチドを用いたヘテロ二量体形成をガイドするために、上記の二重下線によって示されるように、ALK4融合ポリペプチドのFcドメインに4つのアミノ酸置換を導入することができる。配列番号92のアミノ酸配列は、C末端からリジン(K)が除去されて提供されていてもよい。
成熟ALK4-Fc融合タンパク質配列は以下の通りであり、C末端からリジン(K)が除去されて提供されていてもよい。
それぞれ配列番号403及び配列番号93のActRIIB-Fc及びALK4-Fcタンパク質を、CHO細胞株から共発現及び精製して、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcを含むヘテロマー複合体を生じさせることができる。
様々なActRIIB-Fc:ALK4-Fc複合体の精製は、例えば、任意の順序の以下の3つ以上を含む一連のカラムクロマトグラフィー工程によって達成することができた: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、及び陽イオン交換クロマトグラフィー。ウイルス濾過及び緩衝液交換を用いて精製を完了することができた。
非対称Fc融合タンパク質を使用してヘテロ多量体複合体の形成を促進する別のアプローチでは、配列番号118~121及び122~125のActRIIB-Fc及びALK4-Fcポリペプチド配列にそれぞれ示されるように、Fcドメインを変更して、相補的疎水性相互作用、追加の分子間ジスルフィド結合、及び正味の分子電荷に基づく精製を促進するための2つのFcドメイン間の静電的差異を導入する。ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK4-Fc融合ポリペプチドはそれぞれ、組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)リーダーを使用する。
リーダー配列及びリンカーに下線を引く。可能性のあるホモ二量体複合体のいずれかではなくActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体の形成を促進するために、上記の二重下線で示されるように、2つのアミノ酸置換(セリンをシステインに、トレオニンをトリプトファンに置き換える)を融合タンパク質のFcドメインに導入することができる。ActRIIB-Fc:ALK4-Fcheterodimerの精製を容易にするために、上記の二重下線で示されるように、2つのアミノ酸置換(リジンを酸性アミノ酸で置き換える)を融合タンパク質のFcドメインに導入することもできる。配列番号118のアミノ酸配列は、C末端にリジンが付加されて提供されていてもよい。
このActRIIB-Fc融合タンパク質は、以下の核酸(配列番号407)によってコードされる。
成熟ActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、以下の通り(配列番号408)であり、C末端にリジンが付加されて提供されていてもよい。
このActRIIB-Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸(配列番号409)によってコードされる。
ALK4-Fc融合ポリペプチド(配列番号247)の相補的形態は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
リーダー配列及びリンカーに下線を引く。上記の配列番号406及び408のActRIIB-Fc融合ポリペプチドを用いたヘテロ二量体形成をガイドするために、上記の二重下線によって示されるように、4つのアミノ酸置換(チロシンをシステインで置換し、トレオニンをセリンで置換し、ロイシンをアラニンで置換し、チロシンをバリンで置換)をALK4融合ポリペプチドのFcドメインに導入することができる。ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体の精製を容易にするために、上記の二重下線で示されるように、2つのアミノ酸置換(アスパラギンをアルギニンで置換及びアスパルタートをアルギニンで置換)をALK4-Fc融合ポリペプチドのFcドメインに導入することもできる。配列番号247のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このALK4-Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸(配列番号248)によってコードされる。
成熟ALK4-Fc融合ポリペプチド配列は以下の通りであり(配列番号249)、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このALK4-Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸(配列番号250)によってコードされる。
それぞれ配列番号120及び配列番号249のActRIIB-Fc及びALK4-Fcタンパク質を、CHO細胞株から共発現及び精製して、ALK4-Fc:ActRIIB-Fcを含むヘテロマー複合体を生じさせることができる。
特定の実施形態では、ALK4-Fc融合ポリペプチドは、本明細書に開示される特定のFc融合ポリペプチドのヘテロ二量体形成をガイドするための4つのアミノ酸置換を含む配列番号92(上に示す)であり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このALK4-Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸(配列番号251)によってコードされる。
成熟ALK4-Fc融合ポリペプチド配列は、配列番号93(上記に示す)であり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
このALK4-Fc融合ポリペプチドは、以下の核酸(配列番号252)によってコードされる。
様々なActRIIB-Fc:ALK4-Fc複合体の精製は、例えば、任意の順序の以下の3つ以上を含む一連のカラムクロマトグラフィー工程によって達成することができた: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、陽イオン交換クロマトグラフィー、エピトープベースのアフィニティークロマトグラフィー(例えば、ALK4又はActRIIB上のエピトープに対する抗体又は機能的に等価なリガンドによる)、及びマルチモーダルクロマトグラフィー(例えば、静電配位子及び疎水性配位子の両方を含有する樹脂による)。ウイルス濾過及び緩衝液交換を用いて精製を完了することができた。
[実施例13]
ActRIIB-Fcホモ二量体及びALK4-Fcホモ二量体と比較したActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体のリガンド結合プロファイル
Biacore(商標)ベースの結合アッセイを使用して、上記のActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体複合体のリガンド結合選択性をActRIIB-Fc及びALK4-Fcホモ二量体複合体のリガンド結合選択性と比較した。ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体、ActRIIB-Fcホモ二量体、及びALK4-Fcホモ二量体は、抗Fc抗体を使用してシステムに独立して捕捉された。リガンドを注射し、捕捉された受容体タンパク質上に流した。結果を以下の表に要約し、有効なリガンドトラップを最も示すリガンドオフレート(kd)を太字のフォントの灰色の影で示す。
ActRIIB-Fcホモ二量体及びALK4-Fcホモ二量体と比較したActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体のリガンド結合プロファイル
Biacore(商標)ベースの結合アッセイを使用して、上記のActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体複合体のリガンド結合選択性をActRIIB-Fc及びALK4-Fcホモ二量体複合体のリガンド結合選択性と比較した。ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体、ActRIIB-Fcホモ二量体、及びALK4-Fcホモ二量体は、抗Fc抗体を使用してシステムに独立して捕捉された。リガンドを注射し、捕捉された受容体タンパク質上に流した。結果を以下の表に要約し、有効なリガンドトラップを最も示すリガンドオフレート(kd)を太字のフォントの灰色の影で示す。
これらの比較結合データは、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体が、ActRIIB-Fcホモ二量体又はALK4-Fcホモ二量体のいずれかと比較して変化した結合プロファイル/選択性を有することを実証している。ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体は、いずれかのホモ二量体と比較してアクチビンBへの結合の増強を示し、ActRIIB-Fcホモ二量体で観察されるようにアクチビンA、GDF8、及びGDF11への強い結合を保持し、BMP9、BMP10、及びGDF3への結合の実質的な減少を示す。特に、BMP9は、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体に対して低い又は観察可能な親和性を示さないが、このリガンドはActRIIB-Fcホモ二量体に強く結合する。ActRIIB-Fcホモ二量体と同様に、ヘテロ二量体はBMP6への中間レベルの結合を保持する。図19を参照されたい。
更に、A-204レポーター遺伝子アッセイを使用して、アクチビンA、アクチビンB、GDF11、GDF8、BMP10及びBMP9によるシグナル伝達に対するActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体及びActRIIB-Fc:ActRIIB-Fcホモ二量体の効果を評価した。細胞株:ヒト横紋筋肉腫(筋肉由来)。レポーターベクター:pGL3(CAGA)12(Dennler et al,1998,EMBO 17:3091-3100に記載されているように)。CAGA12モチーフは、TGFβ応答遺伝子(PAI-1遺伝子)に存在するので、このベクターは、Smad2及び3を介した因子シグナル伝達に一般的に使用される。例示的なA-204レポーター遺伝子アッセイを以下に概説する。
1日目:A-204細胞を48ウェルプレートに分割する。
2日目:10ugのpGL3(CAGA)12又はpGL3(CAGA)12(10ug)+pRLCMV(1ug)及びFugeneでA-204細胞をトランスフェクトした。
3日目:因子を添加する(培地+0.1%BSAに希釈)。阻害剤は、細胞に添加する前に、因子と共に約1時間プレインキュベートする必要がある。約6時間後、細胞をPBSですすぎ、次いで溶解する。
上記工程に続いて、ルシフェラーゼアッセイを行った。
ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体及びActRIIB-Fc:ActRIIB-Fcホモ二量体の両方が、このアッセイにおいてアクチビンA、アクチビンB、GDF11及びGDF8の強力な阻害剤であると決定された。特に、図20に示される比較ホモ二量体/ヘテロ二量体IC50データにおいて見られ得るように、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体は、ActRIIB-Fc:ActRIIB-Fcホモ二量体と同様に、アクチビンA、アクチビンB、GDF8及びGDF11シグナル伝達経路を阻害する。しかしながら、BMP9及びBMP10シグナル伝達経路のActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体阻害は、ActRIIB-Fc:ActRIIB-Fcホモ二量体と比較して有意に減少する。このデータは、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体及びActRIIB-Fc:ActRIIB-Fcホモ二量体の両方が、アクチビンA、アクチビンB、GDF8及びGDF11に対する強い結合を示すが、BMP10及びBMP9は、ActRIIB-Fc:ActRIIB-Fcホモ二量体と比較して、ALK4-Fc:ActRIIB-Fcヘテロ二量体に対する親和性が有意に低下していることが観察された上記の結合データと一致する。
したがって、まとめると、これらのデータは、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体がActRIIB-Fcホモ二量体と比較してアクチビンA、アクチビンB、GDF8及びGDF11のより選択的なアンタゴニストであることを実証している。したがって、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcヘテロ二量体は、そのような選択的拮抗作用が有利である特定の用途においてActRIIB-Fcホモ二量体よりも有用であろう。例としては、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAC、GDF8及びGDF11の1又は複数の拮抗作用を保持するが、BMP9、BMP10、GDF3及びBMP6の1又は複数の拮抗作用を最小限に抑えることが望ましい治療用途が挙げられる。
[実施例14]
ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体の生成
本出願人らは、ヒトActRIIB及びヒトALK7の細胞外ドメインを含む可溶性ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロマー複合体を構築し、これらはそれぞれ、細胞外ドメインとFcドメインとの間に位置するリンカーを有するFcドメインに融合されている。個々の構築物は、それぞれActRIIB-Fc及びALK7-Fcと呼ばれる。
ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体の生成
本出願人らは、ヒトActRIIB及びヒトALK7の細胞外ドメインを含む可溶性ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロマー複合体を構築し、これらはそれぞれ、細胞外ドメインとFcドメインとの間に位置するリンカーを有するFcドメインに融合されている。個々の構築物は、それぞれActRIIB-Fc及びALK7-Fcと呼ばれる。
ActRIIB-Fc又はALK7-Fcホモ二量体複合体とは対照的に、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロマー複合体の形成を促進するための方法論は、非対称ヘテロマー複合体の形成をガイドするためにFcドメインのアミノ酸配列に変化を導入することである。Fcドメインを使用して非対称相互作用対を作製するための多くの異なるアプローチが本開示に記載されている。
以下にそれぞれ開示されるActRIIB-Fc及びALK7-Fcポリペプチド配列に示される1つのアプローチでは、一方のFcドメインは、相互作用面にカチオン性アミノ酸を導入するように変更され、他方のFcドメインは、相互作用面にアニオン性アミノ酸を導入するように変更される。ActRIIB-Fc融合ポリペプチド及びALK7-Fc融合ポリペプチドはそれぞれ、組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)リーダー:MDAMKRGLCCVLLLCGAVFVSP(配列番号8)を使用する。
リーダー(シグナル)配列及びリンカーに下線を引く。可能性のあるホモ二量体複合体のいずれかではなく、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体の形成を促進するために、2つのアミノ酸置換(酸性アミノ酸をリジンで置き換える)を、上記の二重下線で示すように、ActRIIB融合タンパク質のFcドメインに導入することができる。配列番号396のアミノ酸配列は、C末端からリジン(K)が除去されて提供されていてもよい。
このActRIIB-Fc融合タンパク質は、以下の核酸配列(配列番号397)によってコードされる。
成熟ActRIIB-Fc融合ポリペプチド(配列番号398)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
ALK7-Fc融合タンパク質(配列番号129)の相補的形態は以下の通りである。
シグナル配列及びリンカー配列に下線を付す。可能性のあるホモ二量体複合体のいずれかではなく、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体の形成を促進するために、2つのアミノ酸置換(リジンをアスパラギン酸で置き換える)を、上記の二重下線で示されるように、融合タンパク質のFcドメインに導入することができる。配列番号129のアミノ酸配列は、C末端にリジンが付加されて提供されていてもよい。
このALK7-Fc融合タンパク質は、以下の核酸(配列番号255)によってコードされる。
成熟ALK7-Fc融合タンパク質配列(配列番号130)は、以下の通りであると予想され、C末端にリジンが付加されて提供されていてもよい。
それぞれ配列番号396及び配列番号129のActRIIB-Fc及びALK7-Fc融合タンパク質を、CHO細胞株から共発現及び精製して、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcを含むヘテロマー複合体を生じさせることができる。
非対称Fc融合タンパク質を使用してヘテロ多量体複合体の形成を促進する別のアプローチでは、以下に開示されるActRIIB-Fc及びALK7-Fcポリペプチド配列に示されるように、相補的疎水性相互作用及び追加の分子間ジスルフィド結合を導入するようにFcドメインを変更する。
リーダー配列及びリンカーに下線を引く。可能性のあるホモ二量体複合体のいずれかではなくActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体の形成を促進するために、上記の二重下線で示されるように、2つのアミノ酸置換(セリンをシステインに、トレオニンをトリプトファンに置き換える)を融合タンパク質のFcドメインに導入することができる。配列番号402のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
成熟ActRIIB-Fc融合ポリペプチド(配列番号403)は以下の通りであり、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
ALK7-Fc融合ポリペプチド(配列番号133)の相補的形態は以下の通りである。
リーダー配列及びリンカー配列に下線を引く。上記の配列番号130及び403のActRIIB-Fc融合ポリペプチドを用いたヘテロ二量体形成をガイドするために、上記の二重下線によって示されるように、ALK7融合ポリペプチドのFcドメインに4つのアミノ酸置換を導入することができる。配列番号133のアミノ酸配列は、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
成熟ALK7-Fc融合タンパク質配列(配列番号134)は、以下の通りであると予想され、C末端からリジンが除去されて提供されていてもよい。
それぞれ配列番号402及び配列番号133のActRIIB-Fc及びALK7-Fcタンパク質を、CHO細胞株から共発現及び精製して、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcを含むヘテロマー複合体を生じさせることができる。
様々なActRIIB-Fc:ALK7-Fc複合体の精製は、例えば、任意の順序の以下の3つ以上を含む一連のカラムクロマトグラフィー工程によって達成することができた: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、及び陽イオン交換クロマトグラフィー。ウイルス濾過及び緩衝液交換を用いて精製を完了することができた。
[実施例15]
ActRIIB-Fcホモ二量体及びALK7-Fcホモ二量体と比較したActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体のリガンド結合プロファイル
Biacore(商標)ベースの結合アッセイを使用して、上記のActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体複合体のリガンド結合選択性をActRIIB-Fc及びALK7-Fcホモ二量体複合体のリガンド結合選択性と比較した。ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体、ActRIIB-Fcホモ二量体、及びALK7-Fcホモ二量体は、抗Fc抗体を使用してシステムに独立して捕捉された。リガンドを注射し、捕捉された受容体タンパク質上に流した。結果を以下の表に要約し、有効なリガンドトラップを最も示すリガンドオフレート(kd)を太字のフォントで示す。
ActRIIB-Fcホモ二量体及びALK7-Fcホモ二量体と比較したActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体のリガンド結合プロファイル
Biacore(商標)ベースの結合アッセイを使用して、上記のActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体複合体のリガンド結合選択性をActRIIB-Fc及びALK7-Fcホモ二量体複合体のリガンド結合選択性と比較した。ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体、ActRIIB-Fcホモ二量体、及びALK7-Fcホモ二量体は、抗Fc抗体を使用してシステムに独立して捕捉された。リガンドを注射し、捕捉された受容体タンパク質上に流した。結果を以下の表に要約し、有効なリガンドトラップを最も示すリガンドオフレート(kd)を太字のフォントで示す。
これらの比較結合データは、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体が、ActRIIB-Fcホモ二量体又はALK7-Fcホモ二量体のいずれかと比較して変化した結合プロファイル/選択性を有することを実証している。興味深いことに、ActRIIB-Fcホモ二量体への最も強い結合を有する5つのリガンドのうち4つ(アクチビンA、BMP10、GDF8、GDF11)は、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体への結合の減少を示し、例外はヘテロ二量体への強固な結合を保持するアクチビンBである。同様に、ActRIIB-Fcホモ二量体への中間体結合を有する4つのリガンドのうち3つ(GDF3、BMP6、特にBMP9)は、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体への結合の減少を示すが、アクチビンACへの結合は増加して、ヘテロ二量体全体との2番目に強いリガンド相互作用になる。最後に、アクチビンC及びBMP5は、ActRIIB-Fcホモ二量体に結合しない(アクチビンC)又は弱い結合(BMP5)にもかかわらず、中間の強度でActRIIB-Fc:ALK7ヘテロ二量体に予想外に結合する。正味の結果は、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体が、前述のリガンドのいずれにも結合しないActRIIB-Fcホモ二量体又はALK7-Fcホモ二量体のいずれかとは明確に異なるリガンド結合プロファイルを有することである。図21を参照されたい。
したがって、これらの結果は、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体がActRIIB-Fcホモ二量体と比較してアクチビンB及びアクチビンACのより選択的なアンタゴニストであることを実証している。更に、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体は、アクチビンCへの強い結合という珍しい特性を示す。したがって、ActRIIB-Fc:ALK7-Fcヘテロ二量体は、そのような選択的拮抗作用が有利である特定の用途においてActRIIB-Fcホモ二量体よりも有用であろう。例としては、アクチビンB又はアクチビンACの拮抗作用を保持するが、アクチビンA、GDF3、GDF8、GDF11、BMP9又はBMP10の1又は複数の拮抗作用を減少させることが望ましい治療用途が挙げられる。アクチビンC又はアクチビンCとアクチビンEとの類似性に基づいてアクチビンEを拮抗させることが望ましい治療、診断又は分析用途も含まれる。
[実施例16]
加齢マウスにおける駆出率が保たれた心不全(HFpEF)における心臓保護に対するActRIIB-Fc:ALK4-Fcの役割
心臓保護に対するActRIIB-Fc:ALK4-Fcの効果を、高齢C57BL6マウス(「高齢」)を使用した生理学的心臓加齢のマウスモデルで調べた。「高齢」マウスは、加齢したヒト心臓(例えば、HFpEFの表現型)で観察されるものと同様の構造的及び機能的変化を示し、これにはLV拡張機能障害が含まれ、駆出率の低下はない(Merentie et al.,2015;Lucia et al.,2018;Roh et al.,2019;Mesquita et al.,2020を参照されたい)。高齢C57BL6マウスを用いた研究を行って、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcがリモデリング下で心臓機能変化を回復できるかどうかを評価した。
加齢マウスにおける駆出率が保たれた心不全(HFpEF)における心臓保護に対するActRIIB-Fc:ALK4-Fcの役割
心臓保護に対するActRIIB-Fc:ALK4-Fcの効果を、高齢C57BL6マウス(「高齢」)を使用した生理学的心臓加齢のマウスモデルで調べた。「高齢」マウスは、加齢したヒト心臓(例えば、HFpEFの表現型)で観察されるものと同様の構造的及び機能的変化を示し、これにはLV拡張機能障害が含まれ、駆出率の低下はない(Merentie et al.,2015;Lucia et al.,2018;Roh et al.,2019;Mesquita et al.,2020を参照されたい)。高齢C57BL6マウスを用いた研究を行って、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcがリモデリング下で心臓機能変化を回復できるかどうかを評価した。
24月齢の13匹の雄マウス(「高齢」)及び4月齢の10匹のマウス(「若齢」)を試験した。「高齢」及び「若齢」マウスの群に、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)を1週間に2回、8週間皮下投与した(それぞれ、「若齢ビヒクル」又は「高齢ビヒクル」)。別の群の「高齢」マウスに、ActRIIB-Fc:ALK4-Fc(10mg/kg)を週に2回、8週間皮下投与した(「Old-ActRIIB-Fc:ALK4-Fc」)。ビヒクルの体積及び投与されたActRIIB-Fc:ALK4-Fcの体積は同じであった。
研究の最後に、動物を安楽死させる前に、マウスを麻酔している間に、経胸壁心エコー検査(VisualSonics Vevo3100,30 MHz transducer;Fujifilm)によってインビボ心臓構造及び機能を評価した。拡張機能を、心尖部4腔像における最大早期(E)拡張期伝達弁流速のパルス波ドップラー記録及びピーク早期(e’)伝達弁輪速度のドップラー組織イメージング記録によって評価した。ピーク透過流速とピーク透過弁輪速度との比(E/e’)の変化を使用して、拡張機能を推定した。(図23)。データは、平均±平均の標準誤差として提示している。統計学的検定(多重比較のためのテューキー検定を使用した事後分析による一元配置ANOVA)を実施し、有意水準をp<0.05として設定した。特に、*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001であった。
研究の終わりまでに、「Old-Vehicle」マウスは、「Young-Vehicle」マウスと比較して、駆出率(EF)の減少がないこと、及びBNPレベルの増加等のHFpEFの特徴的な特性を示した。ActRIIB-Fc:ALK4-Fc処理は、EFの減少がない傾向、及びBNP発現の減少の傾向も示した(「Old-ActRIIB-Fc:ALK4-Fc」)。「高齢ビヒクル」マウスは、「若齢-ビヒクル」マウスと比較して肺重量が増加する傾向を示し、これは高齢マウスにおけるうっ血性肺の徴候である。「Old-ActRIIB-Fc:ALK4-Fc」マウスの肺重量は、「Old-Vehicle」マウスと比較して肺重量が減少する傾向を示した。
高齢マウスにおける心臓リモデリング(すなわち、LV肥大)は、心機能、特にE/e’によって測定される拡張機能を変化させた(図23)。「Old-Vehicle」マウスは、「Young-Vehicle」マウスと比較してE/e’の増加を示し、これは臨床診療における充満圧及び拡張機能障害の指標である(図23)。驚くべきことに、特徴的な拡張機能測定値であるE/e’比は、「Old-Vehicle」マウスと比較して「Old-ActRIIB-Fc:ALK4-Fc」マウスにおいて有意に減少した。
これらのデータは、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcが、生理学的心臓加齢モデルにおいて駆出率も低下させずに、拡張機能障害の傾向を逆転させるのに有効であることを実証している。特に、E/e’は、未処置の高齢マウスと比較してActRIIB-Fc:ALK4-Fc処置マウスにおいて有意に減少し、ActRIIB-Fc:ALK4-Fcが拡張機能障害の徴候であるLV弛緩の改善に役立ったことを示している。データは更に、ActRIIB:ALK4ヘテロ多量体に加えて、他のActRII-ALK4アンタゴニストが心不全の治療に有用であり得ることを示唆している。
参照による組込み
本明細書で言及される全ての刊行物及び特許は、あたかも各個々の刊行物又は特許が具体的かつ個別に参照により組み込まれることが示されているかのように、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で言及される全ての刊行物及び特許は、あたかも各個々の刊行物又は特許が具体的かつ個別に参照により組み込まれることが示されているかのように、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
主題の特定の実施形態について説明したが、上記の明細書は例示的なものであり、限定的なものではない。本明細書及び以下の特許請求の範囲を検討すると、多くの変形形態が当業者に明らかになるであろう。本発明の全範囲は、特許請求の範囲、その均等物の全範囲、及び明細書、並びにそのような変形を参照することによって決定されるべきである。
Claims (51)
- 加齢に関連する心不全を治療する方法であって、それを必要とする患者に有効量のActRII-ALK4アンタゴニストを投与することを含む、加齢に関連する心不全を治療する方法。
- 前記心不全が、保たれた駆出率に関連する心不全(HFpEF)である、請求項1に記載の方法。
- 前記患者が左室(LV)肥大を有する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記方法が、前記患者のLV肥大を減少させる、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、前記患者の心室弛緩を増加させ、充満圧を減少させる、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記患者の拡張早期僧帽弁輪組織速度に対する拡張早期伝達流量の比(E/e’比)が、同様の年齢及び性別の健康な人と比較して増加している、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記患者が拡張機能障害を有する、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、前記患者の拡張機能障害を改善する、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記患者が、健康な患者と比較して、脳ナトリウム利尿ペプチド(BNP)レベルが上昇している、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記患者のBNPレベルを低下させる、請求項9に記載の方法。
- 前記ActRII-ALK4アンタゴニストがActRIIAポリペプチドを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ActRIIAポリペプチドが、配列番号366のアミノ酸21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30のいずれか1つで始まり、配列番号366のアミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、又は135のいずれか1つで終わるアミノ酸配列と少なくとも70%同一のアミノ酸配列を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記ActRIIAポリペプチドが、配列番号367のアミノ酸配列と少なくとも70%同一のアミノ酸配列を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記ActRIIAポリペプチドが、配列番号368のアミノ酸配列と少なくとも70%同一のアミノ酸配列を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記ActRIIAポリペプチドが、ActRIIAポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記融合ポリペプチドがActRIIA-Fc融合ポリペプチドである、請求項15に記載の方法。
- 前記融合ポリペプチドが、前記ActRIIAポリペプチドドメインとi)前記1若しくは複数の異種ドメイン又はii)Fcドメインとの間に配置されたリンカードメインを更に含む、請求項15又は16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記リンカードメインが、TGGG(配列番号265)、TGGGG(配列番号263)、SGGGG(配列番号264)、GGGGS(配列番号267)、GGG(配列番号261)、GGGG(配列番号262)、及びSGGG(配列番号266)から選択される、請求項17に記載の方法。
- 前記ポリペプチドが、配列番号380のアミノ酸配列と少なくとも90%同一のアミノ酸配列を含む、請求項16~18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリペプチドが、配列番号380のアミノ酸配列を含む、請求項16~19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリペプチドが、配列番号378のアミノ酸配列と少なくとも90%同一のアミノ酸配列を含む、請求項16~18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリペプチドが、配列番号378のアミノ酸配列を含む、請求項16~18及び21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ActRII-ALK4アンタゴニストがヘテロ多量体ポリペプチドである、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ヘテロ多量体ポリペプチドが、ActRIIBポリペプチド及びALK4ポリペプチドを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記ヘテロ多量体ポリペプチドが、ActRIIBポリペプチド及びALK7ポリペプチドを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記ALK4ポリペプチドが、配列番号84、85、86、87、88、89、92、93、247、249、421及び422からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも75%同一のアミノ酸配列を含む、請求項24に記載の方法。
- 前記ALK7ポリペプチドが、配列番号120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、133及び134からなる群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも75%同一のアミノ酸配列を含む、請求項25に記載の方法。
- 前記ALK4ポリペプチドが、ALK4ポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである、請求項24又は26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ALK7ポリペプチドが、ALK7ポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである、請求項25又は27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記融合ポリペプチドがALK4-Fc融合ポリペプチドである、請求項28に記載の方法。
- 前記融合ポリペプチドがALK7-Fc融合ポリペプチドである、請求項29に記載の方法。
- 前記ALK4-Fc融合ポリペプチドが、前記ALK4ポリペプチドドメインとi)前記1若しくは複数の異種ドメイン又はii)Fcドメインとの間に位置するリンカードメインを更に含む、請求項30に記載の方法。
- 前記ALK7-Fc融合ポリペプチドが、前記ALK7ポリペプチドドメインと、前記i)1若しくは複数の異種ドメイン又はii)Fcドメインとの間に位置するリンカードメインを更に含む、請求項31に記載の方法。
- 前記リンカードメインが、TGGG(配列番号265)、TGGGG(配列番号263)、SGGGG(配列番号264)、GGGGS(配列番号267)、GGG(配列番号261)、GGGG(配列番号262)、及びSGGG(配列番号266)から選択される、請求項32又は33に記載の方法。
- 前記ActRII-ALK4アンタゴニストがActRIIBポリペプチドを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ActRII-ALK4ヘテロ多量体がActRIIBポリペプチドを含む、請求項23~34のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ActRIIBポリペプチドが、配列番号2のアミノ酸残基20、21、22、23、24、25、26、27、28、又は29のいずれか1つで始まり、配列番号2のアミノ酸残基109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、又は134のいずれか1つで終わるアミノ酸配列と少なくとも75%同一のアミノ酸配列を含む、請求項35又は36に記載の方法。
- 前記ActRIIBポリペプチドが、配列番号2のアミノ酸29~109と少なくとも75%同一のアミノ酸配列を含む、請求項35又は36に記載の方法。
- 前記ActRIIBポリペプチドが、配列番号2のアミノ酸25~131と少なくとも75%同一のアミノ酸配列を含む、請求項35又は36に記載の方法。
- 前記ActRIIBポリペプチドが、配列番号2のアミノ酸20~134と少なくとも75%同一のアミノ酸配列を含む、請求項35又は36に記載の方法。
- 前記ActRIIBポリペプチドが、配列番号53のアミノ酸配列と少なくとも75%同一のアミノ酸配列を含む、請求項35又は36に記載の方法。
- 前記ActRIIBポリペプチドが、配列番号388のアミノ酸配列と少なくとも75%同一のアミノ酸配列を含む、請求項35又は36に記載の方法。
- 前記ActRIIBポリペプチドが、配列番号389のアミノ酸配列と少なくとも75%同一のアミノ酸配列を含む、請求項35又は36に記載の方法。
- 前記ActRIIBポリペプチドが、ActRIIBポリペプチドドメイン及び1又は複数の異種ドメインを含む融合ポリペプチドである、請求項35~43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記融合ポリペプチドがActRIIB-Fc融合ポリペプチドである、請求項44に記載の方法。
- 前記融合ポリペプチドが、前記ActRIIBポリペプチドドメインと前記1若しくは複数の異種ドメイン又はFcドメインとの間に配置されたリンカードメインを更に含む、請求項44又は45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記リンカードメインが、TGGG(配列番号265)、TGGGG(配列番号263)、SGGGG(配列番号264)、GGGGS(配列番号267)、GGG(配列番号261)、GGGG(配列番号262)、及びSGGG(配列番号266)から選択される、請求項46に記載の方法。
- 前記融合ポリペプチドが、配列番号5のアミノ酸配列と少なくとも90%同一のアミノ酸配列を含む、請求項45~47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記融合ポリペプチドが、配列番号12のアミノ酸配列と少なくとも90%同一のアミノ酸配列を含む、請求項45~47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ActRIIBポリペプチドが、A24N、S26T、N35E、E37A、E37D、L38N、R40A、R40K、S44T、L46V、L46I、L46F、L46A、E50K、E50P、E50L、E52A、E52D、E52G、E52H、E52K、E52N、E52P、E52R、E52S、E52T、E52Y、Q53R、Q53K、Q53N、Q53H、D54A、K55A、K55D、K55E、K55R、R56A、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、Y60F、Y60K、Y60P、R64A、R64H、R64K、R64N、N65A、S67N、S67T、G68R、K74A、K74E、K74F、K74I、K74R、K74Y、W78A、W78Y、L79A、L79D、L79E、L79F、L79H、L79K、L79P、L79R、L79S、L79T、L79W、D80A、D80F、D80G、D80I、D80K、D80M、D80N、D80R、F82A、F82D、F82E、F82I、F82K、F82L、F82S、F82T、F82W、F82Y、N83A、N83R、T93D、T93E、T93G、T93H、T93K、T93P、T93R、T93S、T93Y、E94K、Q98D、Q98E、Q98K、Q98R、V99E、V99G、V99K、E105N、F108I、F108L、F108V、F108Y、E111D、E111H、E111K、111N、E111Q、E111R、R112H、R112K、R112N、R112S、R112T、A119P、A119V、G120N、E123N、P129N、P129S、P130A、P130R、及びA132Nからなる群から選択される配列番号2のアミノ酸配列に関して1又は複数のアミノ酸置換を含む、請求項35及び37~49のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ActRIIBポリペプチドが、L38N、E50L、E52D、E52N、E52Y、L57E、L57I、L57R、L57T、L57V、Y60D、G68R、K74E、W78Y、L79E、L79F、L79H、L79R、L79S、L79T、L79W、F82D、F82E、F82I、F82K、F82L、F82S、F82T、F82Y、N83R、E94K、及びV99Gからなる群から選択される配列番号2のアミノ酸配列に関して1又は複数のアミノ酸置換を含む、請求項35及び37~49のいずれか一項に記載の方法。
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