JP6255630B2 - キメラ第viii因子ポリペプチドおよびその使用 - Google Patents

キメラ第viii因子ポリペプチドおよびその使用 Download PDF

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Description

凝固は、血液が凝血塊を形成する複雑な過程である。凝固は、止血、すなわち破損した血管からの血液損失の休止にとっての重要な役割であり、破損した血管壁は、血小板とフィブリン含有凝血塊で覆われて出血が止まり、破損した血管の修復が開始される。凝固の障害は、放血(出血)または閉塞性凝血(血栓症)のリスクを高め得る。
凝固は、血管の損傷により血管内膜が傷ついたほぼ直後から開始される。血液が組織因子などのタンパク質に曝露されると、血小板および凝固因子である血漿タンパク質のフィブリノゲンが変化し始める。血小板は損傷部位ですぐに血栓を形成し、これは一次止血と呼ばれる。同時に二次止血が生じる:凝固(coagulationまたはclotting)因子と呼ばれる血漿中のタンパク質が複雑に次々と反応してフィブリン鎖を形成し、血小板の血栓を強化する。非限定的な凝固因子には、第I因子(フィブリノゲン)、第II因子(プロトロンビン)、組織因子、第V因子(プロアクセレリン、不安定因子)、第VII因子(安定因子、プロコンバーチン)、第VIII因子(抗血友病A因子)、第IX因子(抗血友病B因子またはクリスマス因子)、第X因子(スチュアート・プラウアー因子)、第XI因子(血漿トロンボプラスチン前駆因子)、第XII因子(ハーゲマン因子)、第XIII因子(フィブリン安定因子)、VWF、プレカリクレイン(フレッチャー因子)、高分子量キニノーゲン(HMWK)(フィッツジェラルド因子)、フィブロネクチン、抗トロンビンIII、ヘパリン補因子II、プロテインC、プロテインS、プロテインZ、プラスミノーゲン、アルファ2−抗プラスミン、組織プラスミノーゲン活性化因子(tPA)、ウロキナーゼ、プラスミノーゲン活性化因子インヒビター−1(PAI1)およびプラスミノーゲン活性化因子インヒビター−2(PAI2)が含まれるがこれらに限定されない。
血友病Aは出血性疾患であり、凝固第VIII因子(FVIII)をコードする遺伝子の欠乏を原因とし、新生児男子10,000人に1〜2人が罹患している。Graw et al., Nat. Rev. Genet. 6(6): 488-501 (2005)。血友病A患者は、精製された、または組換え産生されたFVIIIの輸液により治療され得る。しかし、市販のFVIII製品はすべて半減期が約8〜12時間であることが知られており、患者に頻回の静脈内投与をしなければならない。Weiner M.A. and Cairo, M.S., Pediatric Hematology Secrets, Lee, M.T., 12. Disorders of Coagulation, Elsevier Health Sciences, 2001; Lillicrap, D. Thromb. Res. 122 Suppl 4:S2-8 (2008)を参照されたい。さらに、FVIIIの半減期を延長するため多くのアプローチが試行されている。たとえば、凝固因子の半減期を延長するために開発中のアプローチには、ペグ化、グリコペグ化およびアルブミンとの複合体化が含まれる。Dumont et al., Blood. 119(13): 3024-3030(2012年1月13日オンライン発表)を参照されたい。しかし、タンパク質操作を使用しても、現在開発中の長時間作用性FVIII製品は、半減期が改善されてはいるが、前臨床動物モデルで約1.5〜2倍しか延長されていない。同文献参照。ヒトでは一貫性のある結果が示されており、たとえば血友病A患者においてrFVIIIFcはADVATE(登録商標)と比べて約1.7倍の半減期改善があったことが報告された。同文献参照。したがって、わずかな改善であっても、半減期の延長は、他のT1/2(半減期)制限因子の存在を示唆し得る。Liu, T. et al., 2007 ISTHミーティング、アブストラクト#P-M-035; Henrik, A. et al., 2011 ISTHミーティング、アブストラクト#P=MO-181; Liu, T. et al., 2011 ISTHミーティング、アブストラクト#P-WE-131を参照されたい。
血漿中のフォンウィルブランド因子(VWF)は、約12時間(9〜15時間の範囲)の半減期を有する。http://www.nhlbi.nih.gov/guidelines/vwd/2_scientificoverview.htm(最終確認2011年10月22日)。VWF半減期は、グリコシル化パターン、ADAMTS−13(トロンボスポンジンモチーフ−13を含むディスインテグリンおよびメタロプロテアーゼ)およびVWFの様々な突然変異などの数々の要因に影響され得る。
血漿中、95〜98%のFVIIIが全長VWFとの強固な非共有結合複合体として循環する。この複合体の形成は、インビボのFVIIIの適切な血漿レベルの維持にとって重要である。Lenting et al., Blood. 92(11): 3983-96 (1998); Lenting et al., J. Thromb. Haemost. 5(7): 1353-60 (2007)。全長野生型FVIIIは、多くの場合は1本の重鎖(分子量200kd)と1本の軽鎖(分子量73kd)を有するヘテロダイマーとして存在する。FVIIIがタンパク質分解により重鎖372位と740位、ならびに軽鎖1689位で活性化されると、FVIIIに結合したVWFは活性化されたFVIIIから切り離される。活性化されたFVIIIは、活性化された第IX因子、カルシウムおよびリン脂質と一緒に(「テナーゼ複合体」)、第X因子の活性化に関与し、大量のトロンビンを生成する。次にトロンビンはフィブリノゲンを切断して可溶性フィブリンモノマーを形成し、これは次に自動的に重合して可溶性フィブリンポリマーを形成する。トロンビンは第XIII因子も活性化し、第XIII因子はカルシウムとともに可溶性フィブリンポリマーを架橋し安定化させ、架橋(不溶性)フィブリンを形成する。活性化FVIIIはタンパク質分解により血中から速やかに除去される。
頻回投与と投与スケジュールから生じる不便のせいで、投与回数が少なくてよい、すなわち、1.5〜2倍という半減期の限界よりも長い半減期を有するFVIII製品の開発がなおも必要とされている。
Graw et al., Nat. Rev. Genet. 6(6): 488-501 (2005) Weiner M.A. and Cairo, M.S., Pediatric Hematology Secrets, Lee, M.T., 12. Disorders of Coagulation, Elsevier Health Sciences, 2001 Lillicrap, D. Thromb. Res. 122 Suppl 4:S2-8 (2008) Dumont et al., Blood. 119(13): 3024-3030(2012年1月13日オンライン発表) Lenting et al., Blood. 92(11): 3983-96 (1998); Lenting et al., J. Thromb. Haemost. 5(7): 1353-60 (2007)
本発明は、第VIII因子(「FVIII」)タンパク質と付加部分(「AM」)を含むキメラタンパク質に関し、付加部分は、内因性VWFのFVIIIタンパク質への結合を阻害または防止する。FVIIIタンパク質と付加部分は、内因性VWF存在下での付加部分の解離を防止するために、共有結合により互いに結合している。一実施形態では、共有結合はペプチド結合、ジスルフィド結合、または内因性VWF存在下でFVIIIタンパク質から付加部分を解離させない強力なリンカーである。別の実施形態では、付加部分は、FVIIIタンパク質がVWFクリアランス経路を通じて排除されるのを防止する。他の実施形態では、付加部分は、FVIIIタンパク質のVWF結合部位を遮蔽またはブロックすることによって、内因性VWFのFVIIIタンパク質への結合を阻害または防止する。たとえば、VWF結合部位は、FVIIIタンパク質のA3ドメインまたはC2ドメインか、またはA3ドメインとC2ドメインの両方に位置する。
いくつかの実施形態では、キメラタンパク質は、共有結合により互いに連結したFVIIIタンパク質と付加部分を含むコンストラクトを含み、該キメラタンパク質は、FVIIIタンパク質の半減期の制限を誘導する、たとえば全長VWFタンパク質または成熟VWFタンパク質などのFVIII半減期制限因子を含まない。したがって、いくつかの実施形態では、キメラタンパク質のFVIIIタンパク質の半減期は、内因性VWFの存在下で、FVIIIタンパク質の半減期の制限を超えて延長可能である。
ある特定の実施形態では、付加部分は、少なくとも1つのVWF様FVIII保護特性を有する。VWF様FVIII保護特性の例としては、限定ではないが、1または複数のプロテアーゼ切断からのFVIIIタンパク質保護、FVIIIタンパク質の活性化からの保護、FVIIIタンパク質の重鎖および/または軽鎖の安定化、または1もしくは複数のスカベンジャー受容体によるFVIIIタンパク質の排除の防止が挙げられる。一実施形態では、付加部分は、ポリペプチド部分、非ポリペプチド部分またはその両方を含む。別の実施形態では、付加部分は、少なくとも約40、少なくとも約50、少なくとも約60、少なくとも約70、少なくとも約80、少なくとも約90、少なくとも約100、少なくとも約110、少なくとも約120、少なくとも約130、少なくとも約140、少なくとも約150、少なくとも約200、少なくとも約250、少なくとも約300、少なくとも約350、少なくとも約400、少なくとも約450、少なくとも約500、少なくとも約550、少なくとも約600、少なくとも約650、少なくとも約700、少なくとも約750、少なくとも約800、少なくとも約850、少なくとも約900、少なくとも約950または少なくとも約1000アミノ酸長のアミノ酸配列を含むポリペプチドであり得る。ある特定の実施形態では、付加部分は、VWF断片、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの任意の組合せを含む。他の実施形態では、付加部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む非ポリペプチド部分である。
ある特定の実施形態では、付加部分は、VWFのD’ドメインおよびD3ドメインを含むVWF断片を含み、VWF断片は、FVIIIタンパク質と付加部分(VWF断片)の共有結合に加えて、FVIIIタンパク質と非共有結合により結合している。一例では、VWF断片は、モノマーである。別の例では、VWF断片は、互いの1または複数と連結した2、3、4、5または6個のVWF断片を含む。
一態様では、キメラタンパク質は、付加部分、たとえばVWF断片と、少なくとも1つの異種部分(H1)と、付加部分たとえばVWF断片と異種部分(H1)の間の随意のリンカーとを含む。一実施形態では、異種部分(H1)は、FVIIIタンパク質の半減期を延長する部分、たとえば、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択されるポリペプチド、または、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される非ポリペプチド部分を含み得る。一実施形態では、異種部分(H1)は第1Fc領域を含む。別の実施形態では、異種部分(H1)は、少なくとも約50アミノ酸、少なくとも約100アミノ酸、少なくとも約150アミノ酸、少なくとも約200アミノ酸、少なくとも約250アミノ酸、少なくとも約300アミノ酸、少なくとも約350アミノ酸、少なくとも約400アミノ酸、少なくとも約450アミノ酸、少なくとも約500アミノ酸、少なくとも約550アミノ酸、少なくとも約600アミノ酸、少なくとも約650アミノ酸、少なくとも約700アミノ酸、少なくとも約750アミノ酸、少なくとも約800アミノ酸、少なくとも約850アミノ酸、少なくとも約900アミノ酸、少なくとも約950アミノ酸または少なくとも約1000のアミノ酸を含むアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、キメラタンパク質は、付加部分たとえばVWF断片と異種部分(H1)の間のリンカーを含み、該リンカーは切断可能なリンカーである。
別の態様では、キメラタンパク質のFVIIIタンパク質は、FVIIIと、少なくとも1つの異種部分(H2)を含む。一実施形態では、異種部分(H2)は、FVIIIタンパク質の半減期を延長することができ、たとえば、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択されるポリペプチド、または、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、およびそれらの任意の組合せを含む非ポリペプチド部分である。特定の実施形態では、異種部分(H2)は第2Fc領域を含む。
いくつかの実施形態では、キメラタンパク質は、VWF断片、第1異種部分およびリンカーを含む第1ポリペプチド鎖と、FVIIIタンパク質および第2異種部分を含む第2ポリペプチド鎖を含み、第1ポリペプチド鎖と第2ポリペプチド鎖は互いに共有結合で連結している。一例では、第1異種部分と第2異種部分は、共有結合、たとえばジスルフィド結合、ペプチド結合またはリンカーで互いに連結しており、この共有結合は、第1ポリペプチド鎖のVWF断片が内因性VWFとインビボで置換されるのを防止する。いくつかの実施形態では、FVIIIタンパク質と第2異種部分の間のリンカーは切断可能なリンカーである。
ある特定の実施形態では、VWF断片に連結した第1異種部分(H1)と、FVIIIタンパク質に連結した第2異種部分(H2)は、プロセス可能なリンカー、たとえばscFcリンカーに連結する。
さらに他の実施形態では、キメラタンパク質のFVIIIタンパク質は、第3異種部分(H3)、第4異種部分(H4)、第5異種部分(H5)、第6異種部分(H6)またはそれらの任意の組合せをさらに含む。一実施形態では、第3異種部分(H3)、第4異種部分(H4)、第5異種部分(H5)、第6異種部分(H6)のうちの1または複数は、FVIIIタンパク質の半減期を延長できる。別の実施形態では、第3異種部分(H3)、第4異種部分(H4)、第5異種部分(H5)および第6異種部分(H6)はFVIIIのC末端またはN末端に連結するか、またはFVIIIの2つのアミノ酸の間に挿入される。他の実施形態では、第3異種部分(H3)、第4異種部分(H4)、第5異種部分(H5)、または第6異種部分(H6)のうちの1または複数は、少なくとも約50アミノ酸、少なくとも約100アミノ酸、少なくとも約150アミノ酸、少なくとも約200アミノ酸、少なくとも約250アミノ酸、少なくとも約300アミノ酸、少なくとも約350アミノ酸、少なくとも約400アミノ酸、少なくとも約450アミノ酸、少なくとも約500アミノ酸、少なくとも約550アミノ酸、少なくとも約600アミノ酸、少なくとも約650アミノ酸、少なくとも約700アミノ酸、少なくとも約750アミノ酸、少なくとも約800アミノ酸、少なくとも約850アミノ酸、少なくとも約900アミノ酸、少なくとも約950アミノ酸または少なくとも約1000アミノ酸を含むアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態では、FVIIIタンパク質と第2異種部分の間のリンカー、またはVWF断片と第1異種部分の間のリンカーは、リンカーのN末端領域に第1切断部位(P1)を、リンカーのC末端領域に第2切断部位(P2)を、またはその両方をさらに含む。他の実施形態では、FVIIIタンパク質と付加部分の間のリンカー、FVIIIタンパク質と第2異種部分の間のリンカー、およびVWF断片と第1異種部分の間のリンカーのうちの1または複数は、約1〜約2000アミノ酸長を有する。
他の実施形態では、キメラタンパク質は、FVIIIタンパク質と付加部分を含み、これらはFVIIIタンパク質と付加部分の間のリンカーにより連結しており、リンカーはさらにソルターゼ認識モチーフ、たとえば配列LPXTG(配列番号106)を含む。
本発明は、フォンウィルブランド因子(VWF)のD’ドメインとD3ドメインを含むVWF断片に関し、VWF断片は第VIII因子(FVIII)に結合し、内因性VWFのFVIIIタンパク質への結合を阻害する。一実施形態では、本発明のVWF断片は、配列番号2のアミノ酸764〜1274ではない。一実施形態では、FVIIIタンパク質は、VWF断片なしでは、野生型FVIIIに匹敵する半減期を有する。別の実施形態では、FVIIIタンパク質は、FVIIIと、FVIIIの半減期を延長できる異種部分を含む融合タンパク質である。異種部分は、ポリペプチド部分、非ポリペプチド部分またはその両方であり得る。異種ポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択され得る。他の実施形態では、異種部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分であり、たとえばFc領域である。さらに他の実施形態では、非ポリペプチド部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択される。ある特定の実施形態では、FVIIIタンパク質は、第1ポリペプチド鎖と第2ポリペプチド鎖を含み、第1ポリペプチド鎖はFVIIIと第1Fc領域を含み、第2ポリペプチド鎖はFVIIIなしの第2Fc領域を含む。
別の実施形態では、VWF断片はFVIIIの半減期を延長する。D’ドメインのアミノ酸配列は、配列番号2のアミノ酸764〜866と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一であり得る。また、D3ドメインのアミノ酸配列は、配列番号2のアミノ酸867〜1240と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一であり得る。ある特定の実施形態では、VWF断片は、配列番号2の残基1099、残基1142またはその両方に対応する残基で少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。特定の実施形態では、VWF断片は、配列番号2のアミノ酸764〜1240を含むか、本質的にそれらからなるか、またはそれらからなる。VWF断片は、VWFのD1ドメイン、D2ドメインまたはD1とD2ドメインをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、VWF断片は、A1ドメイン、A2ドメイン、A3ドメイン、D4ドメイン、B1ドメイン、B2ドメイン、B3ドメイン、C1ドメイン、C2ドメイン、CKドメイン、それらの1または複数の断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択されたVWFドメインをさらに含む。他の実施形態では、VWF断片は、ペグ化、グリコシル化、ヘシル化(hesylated)、またはポリシアル酸化されている。
本発明はまた、本明細書に記載のVWF断片、異種部分、およびVWF断片と異種部分の間に随意のリンカーを含むキメラタンパク質に関する。異種部分は、ポリペプチド部分、非ポリペプチド部分またはその両方であり得る。一実施形態では、異種ポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される。別の実施形態では、異種非ポリペプチド部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される。特定の実施形態では、異種部分は第1Fc領域である。キメラタンパク質は、第2Fc領域をさらに含み得、第2Fc領域は第1Fc領域に連結または結合されているか、VWF断片に連結または結合されている。
一態様では、本発明のキメラタンパク質は、
(aa)V−L1−H1−L2−H2、
(bb)H2−L2−H1−L1−V、
(cc)H1−L1−V−L2−H2および
(dd)H2−L2−V−L1−H1
からなる群より選択される式を含み、
ここでVは、本明細書に記載のVWF断片のうちの1または複数であり、
L1とL2はそれぞれ随意のリンカーであり;
H1は第1異種部分であり;
(−)はペプチド結合または1もしくは複数のアミノ酸であり;
H2は随意の第2異種部分である。
一実施形態では、H1は、第1異種部分であり、たとえば当技術分野で既知の半減期を延長する分子である。一実施形態では、第1異種部分はポリペプチドである。第1異種ポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される。別の実施形態では、H1は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される非ポリペプチド部分である。H2は、随意の第2異種部分であり、たとえば当技術分野で既知の半減期を延長する分子である。一実施形態では、第2異種部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択され得る。別の実施形態では、H2は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される非ポリペプチド部分である。ある特定の実施形態では、H1は第1Fc領域であり、H2は第2Fc領域である。第1Fc領域と第2Fc領域は、同じでも異なっていてもよく、リンカーまたは共有結合、たとえばジスルフィド結合により互いに連結し得る。別の実施形態では、第2Fc領域は第VIII因子タンパク質に連結または結合される。随意に、半減期延長因子であって、VWF断片、第1異種部分または第2異種部分に連結している第3異種部分のH3が存在し得る。第3異種部分の非限定的な例は、ポリペプチド部分、非ポリペプチド部分またはその両方を含み得る。一実施形態では、第3異種ポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの任意の組合せからなる群より選択され得る。別の実施形態では、H2は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される非ポリペプチド部分である。いくつかの実施形態では、H3は、切断可能リンカー、たとえばトロンビン切断可能リンカーにより、VWF断片または第1もしくは第2異種部分に連結している。リンカーの非限定的な例は、本明細書に別途開示される。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載のVWF断片、FVIIIタンパク質および随意のVWF断片とFVIIIタンパク質の間のリンカーを含むキメラタンパク質を提供する。VWF断片は、FVIIIタンパク質に結合され得る。一実施形態では、キメラタンパク質は、異種部分に連結している、本明細書に記載のVWF断片を含む。異種部分は、タンパク質の半減期を延長する部分であり得、ポリペプチド、非ポリペプチド部分、またはその両方を含む。そのような異種ポリペプチド部分の例としては、たとえば、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、それらの任意の誘導体またはバリアント、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。非ポリペプチド部分の例としては、たとえば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。別の実施形態では、異種部分はVWF断片に連結した第1Fc領域である。他の実施形態では、キメラタンパク質は、FVIIIタンパク質に連結した第2Fc領域を含む。VWF断片またはFVIIIタンパク質は、それぞれリンカーで第1Fc領域または第2Fc領域に連結していてよい。さらに他の実施形態では、キメラタンパク質は、第1異種部分たとえば第1Fc領域に連結した本明細書に記載のVWF断片と、第2異種部分たとえば第2Fc領域に連結したFVIIIタンパク質を含み、VWF断片はリンカーまたは共有結合により第2異種部分(たとえば第2Fc領域)またはFVIIIタンパク質にさらに連結しているか、または第1異種部分(たとえばFc領域)はリンカーまたは共有結合によりFVIIIタンパク質または第2異種部分(たとえば第2Fc領域)にさらに連結している。いくつかの実施形態では、キメラタンパク質のFVIIIは、部分Bドメインを有する。いくつかの実施形態では、部分Bドメインを有するFVIIIタンパク質は、FVIII198(配列番号105)である。他の実施形態では、キメラタンパク質は、ソルターゼ認識モチーフをさらに含む。
いくつかの実施形態では、本発明の結果、FVIIIタンパク質の半減期は、VWF断片なしのFVIIIタンパク質または野生型FVIIIと比べて延長される。FVIIIタンパク質の半減期は、VWF断片なしのFVIIIタンパク質の半減期よりも、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍または少なくとも約12倍長い。一実施形態では、FVIIIの半減期は、野生型FVIIIの半減期よりも、約1.5倍から約20倍、約1.5倍から約15倍または約1.5倍から約10倍長い。別の実施形態では、FVIIIの半減期は、野生型FVIIIまたはVWF断片なしのFVIIIタンパク質と比べて、約2倍から約10倍、約2倍から約9倍、約2倍から約8倍、約2倍から約7倍、約2倍から約6倍、約2倍から約5倍、約2倍から約4倍、約2倍から約3倍、約2.5倍から約10倍、約2.5倍から約9倍、約2.5倍から約8倍、約2.5倍から約7倍、約2.5倍から約6倍、約2.5倍から約5倍、約2.5倍から約4倍、約2.5倍から約3倍、約3倍から約10倍、約3倍から約9倍、約3倍から約8倍、約3倍から約7倍、約3倍から約6倍、約3倍から約5倍、約3倍から約4倍、約4倍から約6倍、約5倍から約7倍または約6倍から約8倍延長される。他の実施形態では、FVIIIの半減期は、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約25時間、少なくとも約26時間、少なくとも約27時間、少なくとも約28時間、少なくとも約29時間、少なくとも約30時間、少なくとも約31時間、少なくとも約32時間、少なくとも約33時間、少なくとも約34時間、少なくとも約35時間、少なくとも約36時間、少なくとも約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少なくとも約96時間または少なくとも約108時間である。さらに他の実施形態では、FVIIIの半減期は、約15時間〜約2週、約16時間〜約1週、約17時間〜約1週、約18時間〜約1週、約19時間〜約1週、約20時間〜約1週、約21時間〜約1週、約22時間〜約1週、約23時間〜約1週、約24時間〜約1週、約36時間〜約1週、約48時間〜約1週、約60時間〜約1週、約24時間〜約6日、約24時間〜約5日、約24時間〜約4日、約24時間〜約3日または約24時間〜約2日である。
いくつかの実施形態では、対象当たりのFVIIIタンパク質の平均半減期は、約15時間、約16時間、約17時間、約18時間、約19時間、約20時間、約21時間、約22時間、約23時間、約24時間(1日)、約25時間、約26時間、約27時間、約28時間、約29時間、約30時間、約31時間、約32時間、約33時間、約34時間、約35時間、約36時間、約40時間、約44時間、約48時間(2日)、約54時間、約60時間、約72時間(3日)、約84時間、約96時間(4日)、約108時間、約120時間(5日)、約6日、約7日(1週)、約8日、約9日、約10日、約11日、約12日、約13日または約14日である。
別の態様では、本発明のキメラタンパク質は、
(a)V−L1−H1−L3−C−L2−H2、
(b)H2−L2−C−L3−H1−L1−V、
(c)C−L2−H2−L3−V−L1−H1、
(d)H1−L1−V−L3−H2−L2−C、
(e)H1−L1−V−L3−C−L2−H2、
(f)H2−L2−C−L3−V−L1−H1、
(g)V−L1−H1−L3−H2−L2−C、
(h)C−L2−H2−L3−H1−L1−V、
(i)H2−L3−H1−L1−V−L2−C、
(j)C−L2−V−L1−H1−L3−H2、
(k)V−L2−C−L1−H1−L3−H2および
(l)H2−L3−H1−L1−C−L2−V
からなる群より選択される式を含み、
ここでVは本明細書に記載のVWF断片であり;
L1とL2はそれぞれ随意のリンカー、たとえばトロンビン切断可能リンカーであり;
L3は、随意のリンカーであり、たとえばscFcリンカー、たとえばプロセス可能なリンカーであり;
H1またはH2はそれぞれ随意の異種部分であり;
CはFVIIIタンパク質であり;
(−)はペプチド結合または1もしくは複数のアミノ酸である。
別の態様では、本発明のキメラタンパク質は、
(m)V−L1−H1:H2−L2−C、
(n)V−L1−H1:C−L2−H2、
(o)H1−L1−V:H2−L2−C、
(p)H1−L1−V:C−L2−H2、
(q)V:C−L1−H1:H2、
(r)V:H1−L1−C:H2、
(s)H2:H1−L1−C:V、
(t)C:V−L1−H1:H2および
(u)C:H1−L1−V:H2、
からなる群より選択される式を含み、
ここでVは本明細書に記載のVWF断片であり;
L1とL2はそれぞれ随意のリンカー、たとえばトロンビン切断可能リンカーであり;
H1またはH2はそれぞれ随意の異種部分であり;
CはFVIIIタンパク質であり;
(−)はペプチド結合または1もしくは複数のアミノ酸であり;
(:)は、H1とH2間、VとC間、およびVとH1とCとH2間の化学的または物理的結合である。(:)は、化学結合を表し、たとえば少なくとも1つの非ペプチド結合を表す。ある特定の実施形態では、化学結合すなわち(:)は共有結合である。いくつかの実施形態では、H1とH2間の結合は共有結合であり、たとえばジスルフィド結合である。他の実施形態では、化学結合すなわち(:)は非共有相互作用であり、たとえばイオン性相互作用、疎水性相互作用、親水性相互作用、ファンデルワース相互作用、水素結合である。ある特定の実施形態では、FVIIIタンパク質とVWF断片間の結合は非共有結合である。他の実施形態では、(:)は非ペプチド共有結合である。さらに他の実施形態では、(:)はペプチド結合である。一実施形態では、H1は第1異種部分である。一実施形態では、第1異種部分は、FVIII活性の半減期を延長できる。別の実施形態では、第1異種部分は、ポリペプチド、非ポリペプチドまたはその両方である。一実施形態では、第1異種ポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択され得る。別の実施形態では、非ポリペプチド部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される。いくつかの実施形態では、H2は第2異種部分である。第2異種部分も当技術分野で既知の半減期延長因子であり得、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方の組合せであり得る。一実施形態では、第2異種部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される。ある特定の実施形態では、非ポリペプチド部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される。特定の実施形態では、H1は第1Fc領域である。いくつかの実施形態では、H2は第2Fc領域である。随意に、半減期延長因子である第3異種部分のH3が存在し得る。H3は、V、C、H1またはH2のうちの1または複数に随意のリンカー、たとえば切断可能なリンカー、たとえばトロンビン切断可能リンカーにより連結していてよい。第3異種部分の非限定的な例は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、ポリエチレングリコール(PEG)、PAS配列およびヒドロキシエチルデンプン(HES)またはそれらの誘導体を含み得る。
ある特定の実施形態では、式(a)から(u)のVWF断片、FVIIIタンパク質、第1異種部分および/または第2異種部分を互いに結合するのに使用されるリンカーのうちの1または複数が切断可能リンカーである。キメラタンパク質で使用される切断部位の1または複数は、第XIa因子、第XIIa因子、カリクレイン、第VIIa因子、第IXa因子、第Xa因子、第IIa因子(トロンビン)、エラスターゼ−2、グランザイム−B、TEV、エンテロキナーゼ、プロテアーゼ3C、ソルターゼA、MMP−12、MMP−13、MMP−17およびMMP−20からなる群より選択されるプロテアーゼにより切断され得る。他の実施形態では、式(a)から(l)で使用される1または複数のリンカー(たとえば、L3)はプロセス可能なリンカーを含む。プロセス可能リンカーは、分泌後細胞内酵素により切断され得る。プロセス可能なリンカーは、リンカーのN末端領域に第1切断部位(P1)、リンカーのC末端領域に第2切断部位(P2)、またはその両方を含み得る。
いくつかの実施形態では、本発明で使用されるリンカーのうちの1または複数は、少なくとも約1〜2000アミノ酸長である。特定の実施形態では、本発明で使用されるリンカーのうちの1または複数は、少なくとも約20、35、42、48、73、98、144、288、324、576または864アミノ酸長である。特定の実施形態では、リンカーのうちの1または複数は、gly/serペプチドを含む。gly/serペプチドは、(Gly4Ser)または(Gly4Ser)であり得る。
他の態様では、キメラタンパク質のFVIIIタンパク質は、機能的第VIII因子タンパク質である。FVIIIタンパク質は、A1ドメイン、A2ドメイン、Bドメイン、A3ドメイン、C1ドメイン、C2ドメイン、それらの1または複数の断片およびそれらの任意の組合せからなる群より選択されるFVIIIの1または複数のドメインを含み得る。一実施形態では、FVIIIタンパク質は、Bドメインまたはその一部分を含む。別の実施形態では、FVIIIタンパク質は、SQBドメインが欠損したFVIIIである。他の実施形態では、FVIIIタンパク質は、一本鎖FVIIIを含む。さらに他の実施形態では、FVIIIタンパク質は、FVIIIの重鎖と第VIII因子の軽鎖を含み、重鎖と軽鎖は互いに金属結合で結合している。ある特定の実施形態では、FVIIIタンパク質は、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質(LRP)に対する親和性が低いかまたは結合しない。たとえば、本発明に有用なFVIIIタンパク質は、LRPに対する親和性を低下させるかLRPとの結合を排除する少なくとも1つのアミノ酸の置換を含み得る。少なくとも1つのアミノ酸の置換の非限定的な例は、全長成熟FVIIIの残基471、残基484、残基487、残基490、残基497、残基2092、残基2093またはそれらの2つ以上の組合せに対応する残基である。いくつかの実施形態では、本発明のキメラタンパク質のFVIIIタンパク質は、置換されていないFVIIIタンパク質よりも安定するようにFVIIIタンパク質を誘導する少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。他の実施形態では、FVIIIタンパク質は、A2ドメインに少なくとも1つのアミノ酸置換およびA3ドメインに少なくとも1つのアミノ酸置換を含み、ここでA2ドメインとA3ドメインは互いに共有結合している。A2ドメインのアミノ酸置換の非限定的な例は、全長成熟FVIIIの残基662または664に対応する残基である。さらに、A3ドメインのアミノ酸置換の非限定的な例は、全長成熟FVIIIの残基1826または1828に対応する残基である。
さらなる態様では、本発明は、本明細書に記載のVWF断片または本明細書に記載のキメラタンパク質をコードするポリヌクレオチド、または第1ヌクレオチド鎖と第2ヌクレオチド鎖を含む1組のポリヌクレオチドを提供し、該第1ヌクレオチド鎖はVWF断片をコードし、第2ヌクレオチド鎖はキメラタンパク質の第2Fc領域または凝固因子またはその断片をコードする。一実施形態では、1組のポリヌクレオチドは、サブチリシン様プロタンパク質転換酵素ファミリーに属するプロタンパク質転換酵素をコードする第3ポリヌクレオチド鎖をさらに含む。プロタンパク質転換酵素の非限定的な例としては、プロタンパク質転換酵素サブチリシン/ケキシン3型(PACEまたはPCSK3)、プロタンパク質転換酵素サブチリシン/ケキシン5型(PCSK5またはPC5)、プロタンパク質転換酵素サブチリシン/ケキシン7型(PCSK7またはPC7)または酵母Kex2が挙げられる。さらに他の態様では、本発明は、ポリヌクレオチドまたは1組のポリヌクレオチドと、ポリヌクレオチドまたは1組のポリヌクレオチドに機能的に連結した1または複数のプロモーターを含むベクター、または第1ベクターと第2ベクターを含む1組のベクターを含み、第1ベクターは1組のポリヌクレオチドの第1ポリヌクレオチド鎖をコードし、第2ベクターは1組のポリヌクレオチドの第2ポリヌクレオチド鎖をコードする。1組のベクターは、PC5またはPC7をコードする第3ポリヌクレオチド鎖を含む第3ベクターをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、ベクターはPACEをさらに含む。いくつかの実施形態では、PACEはVWF断片のD1D2ドメインを切断する。
いくつかの態様では、本発明は、VWF断片、キメラタンパク質、ポリヌクレオチド、1組のポリヌクレオチド、ベクターまたは1組のベクター、および薬剤的に許容可能な担体を含む医薬組成物に関する。本発明の組成物は、第VIII因子の半減期を延長できる。他の態様では、本発明は、ポリヌクレオチド、1組のポリヌクレオチド、ベクターまたは1組のベクターを含む宿主細胞を含む。
他の態様では、本発明は、FVIIIタンパク質、付加部分、および随意のリンカーを含むキメラタンパク質に関し、付加部分は内因性VWFがFVIIIタンパク質に結合するのを阻害または阻止し、少なくとも1つのVWF様FVIII保護特性を有する。VWF様FVIII保護特性は、1または複数のプロテアーゼ切断からのFVIIIタンパク質の保護、活性化からのFVIIIタンパク質の保護、FVIIIタンパク質の重鎖および/または軽鎖の安定化、または1もしくは複数のスカベンジャー受容体によるFVIIIタンパク質排除の阻止を含む。
キメラタンパク質の付加部分は、FVIIIタンパク質のVWF結合部位を遮蔽またはブロックすることで内因性VWFのFVIIIタンパク質への結合を阻害または防止できる。いくつかの実施形態では、VWF結合部位は、FVIIIタンパク質のA3ドメインまたはC2ドメインか、またはFVIIIタンパク質のA3ドメインとC2ドメインの両方に位置する。別の実施形態では、VWF結合部位は、配列番号16のアミノ酸1669〜1689および2303〜2332に対応するアミノ酸配列である。いくつかの実施形態では、付加部分はポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方である。付加部分として有用なポリペプチドは、少なくとも40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950または1000アミノ酸長のアミノ酸配列を含み得る。たとえば付加部分として有用なポリペプチドは、VWF断片、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、半減期を延長する他の技術、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択され得る。付加部分として有用な非ポリペプチド部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択され得る。一実施形態では、付加部分は本明細書に記載のVWF断片である。付加部分とFVIIIタンパク質は、たとえばリンカーで連結されるか、互いに結合している。リンカーは、切断可能なリンカー、たとえばトロンビン切断可能リンカーを含み得る。
一態様では、本発明は、FVIIIタンパク質が内因性VWFと結合するのを防止または阻害する方法を提供し、方法は、有効量のVWF断片、キメラタンパク質、ポリヌクレオチド、または1組のポリヌクレオチドを、FVIIIタンパク質またはFVIIIタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む細胞に添加することを含み、VWF断片はFVIIIタンパク質に結合する。別の態様では、本発明は、FVIIIタンパク質が内因性VWFと結合するのを防止または阻害する方法を含み、方法は、有効量のキメラタンパク質、ポリヌクレオチド、または1組のポリヌクレオチドを、それを必要とする対象に添加することを含み、VWF断片がFVIIIタンパク質に結合するのでFVIIIタンパク質の結合を防止または阻害する。いくつかの態様では、本発明は、FVIIIタンパク質の半減期を延長または増加する方法を含み、方法は、有効量のVWF断片、キメラタンパク質、ポリヌクレオチド、または1組のポリヌクレオチドを、FVIIIタンパク質またはFVIIIタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む細胞か、またはそれを必要とする対象に添加することを含み、VWF断片はFVIIIタンパク質に結合する。他の態様では、本発明は、細胞からのFVIIIタンパク質の排除を防止または阻害する方法に関し、方法は、有効量のVWF断片、キメラタンパク質、ポリヌクレオチド、または1組のポリヌクレオチドを、FVIIIタンパク質またはFVIIIタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む細胞か、またはそれを必要とする対象に添加することを含み、VWF断片はFVIIIタンパク質に結合する。
別の態様では、本発明は、有効量のVWF断片、キメラタンパク質、ポリヌクレオチドまたは1組のポリヌクレオチドを投与することを含む、治療を必要とする対象の出血性疾患または障害を治療する方法に関し、出血性疾患または障害は、出血性血液凝固障害、関節血症、筋肉出血、口腔出血、出血、筋肉内への出血、口腔出血、外傷、頭部外傷、消化器系出血、脳内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後隙内出血、腹膜後隙内出血および腸腰筋外筒(illiopsoassheath)内出血からなる群より選択される。他の実施形態では、治療は予防的か応需型である。さらに他の実施形態では、本発明は、2N型フォンウィルブランド病関連の疾患または障害を治療する方法であり、治療を必要とする患者に有効量のVWF断片、キメラタンパク質、ポリヌクレオチドまたは1組のポリヌクレオチドを投与することを含み、疾患や障害が治療される。
特定の実施形態では、例えば以下が提供される:
(項目1)
共有結合により連結された第VIII因子(「FVIII」)タンパク質と付加部分(AM)を含むキメラタンパク質であって、前記付加部分は内因性VWFが前記FVIIIタンパク質に結合するのを阻害または防止する、キメラタンパク質。
(項目2)
前記共有結合により、前記付加部分が内因性VWFの存在下で前記FVIIIタンパク質から解離することが防止される、項目1に記載のキメラタンパク質。
(項目3)
前記共有結合がペプチド結合である、項目1または2に記載のキメラタンパク質。
(項目4)
前記共有結合がジスルフィド結合である、項目1から3のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目5)
前記共有結合が、前記FVIIIタンパク質と前記付加部分の間のリンカーである、項目1から4のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目6)
前記付加部分が、前記FVIIIタンパク質がVWFクリアランス経路を通じて排除されるのを防止する、項目1から5のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目7)
前記付加部分が、前記FVIIIタンパク質上のVWF結合部位を遮蔽またはブロックすることで、内因性VWFが前記FVIIIタンパク質に結合するのを防止または阻害する、項目1から6のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目8)
前記VWF結合部位が、前記FVIIIタンパク質のA3ドメインまたはC2ドメイン、またはA3ドメインとC2ドメインの両方に位置する、項目7に記載のキメラタンパク質。
(項目9)
前記VWF結合部位が、配列番号16のアミノ酸1669〜1689と2303〜2332に対応するアミノ酸配列である、項目8に記載のキメラタンパク質。
(項目10)
前記キメラタンパク質がFVIII半減期制限因子を含まない、項目1から9のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目11)
前記FVIII半減期制限因子は全長VWFタンパク質または成熟VWFタンパク質を含む、項目10に記載のキメラタンパク質。
(項目12)
FVIIIタンパク質の半減期が、内因性VWFの存在下で前記FVIIIタンパク質の半減期限界を超えて延長される、項目1から11のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目13)
前記付加部分が少なくとも1つのVWF様FVIII保護特性を有する、項目1から12のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目14)
前記VWF様FVIII保護特性が、前記FVIIIタンパク質を1または複数のプロテアーゼ切断から保護すること、前記FVIIIタンパク質を活性化から保護すること、前記FVIIIタンパク質の重鎖および/または軽鎖を安定させることまたは前記FVIIIタンパク質が1または複数のスカベンジャー受容体により排除されるのを防止することを含む、項目13に記載のキメラタンパク質。
(項目15)
前記付加部分がポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方を含む、項目1から14のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目16)
前記ポリペプチドが、少なくとも約40、少なくとも約50、少なくとも約60、少なくとも約70、少なくとも約80、少なくとも約90、少なくとも約100、少なくとも約110、少なくとも約120、少なくとも約130、少なくとも約140、少なくとも約150、少なくとも約200、少なくとも約250、少なくとも約300、少なくとも約350、少なくとも約400、少なくとも約450、少なくとも約500、少なくとも約550、少なくとも約600、少なくとも約650、少なくとも約700、少なくとも約750、少なくとも約800、少なくとも約850、少なくとも約900、少なくとも約950または少なくとも約1000アミノ酸長のアミノ酸配列を含む、項目15に記載のキメラタンパク質。
(項目17)
前記付加部分が、VWF断片、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの任意の組合せを含む、項目1から16のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目18)
前記非ポリペプチド部分が、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体またはそれらの任意の組合せを含む、項目17に記載のキメラタンパク質。
(項目19)
前記付加部分が、VWFのD’ドメインとD3ドメインを含むVWF断片を含み、前記VWF断片は共有結合に加えて非共有結合により前記FVIIIタンパク質と結合している、項目17に記載のキメラタンパク質。
(項目20)
前記VWF断片がモノマーである、項目17または19に記載のキメラタンパク質。
(項目21)
前記VWF断片が、互いの1または複数に連結した2つ、3つ、4つ、5つまたは6つのVWF断片を含む、項目19または20に記載のキメラタンパク質。
(項目22)
前記VWF断片が、少なくとも1つの異種部分(H1)と、随意のリンカーを前記VWF断片と前記異種部分(H1)の間に含む、項目1から21のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目23)
前記VWF断片に連結した前記少なくとも1異種部分(H1)が、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方を含む、項目22に記載のキメラタンパク質。
(項目24)
前記異種部分(H1)がFVIIIタンパク質の半減期を延長する部分を含む、項目22または23に記載のキメラタンパク質。
(項目25)
前記異種部分(H1)が、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの任意の組合せを含む、項目24に記載のキメラタンパク質。
(項目26)
前記非ポリペプチド部分が、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む、項目24に記載のキメラタンパク質。
(項目27)
前記異種部分(H1)が、第1Fc領域を含む、項目25に記載のキメラタンパク質。
(項目28)
前記異種部分(H1)が、少なくとも約50アミノ酸、少なくとも約100アミノ酸、少なくとも約150アミノ酸、少なくとも約200アミノ酸、少なくとも約250アミノ酸、少なくとも約300アミノ酸、少なくとも約350アミノ酸、少なくとも約400アミノ酸、少なくとも約450アミノ酸、少なくとも約500アミノ酸、少なくとも約550アミノ酸、少なくとも約600アミノ酸、少なくとも約650アミノ酸、少なくとも約700アミノ酸、少なくとも約750アミノ酸、少なくとも約800アミノ酸、少なくとも約850アミノ酸、少なくとも約900アミノ酸、少なくとも約950アミノ酸または少なくとも約1000アミノ酸を含むアミノ酸配列を含む、項目24に記載のキメラタンパク質。
(項目29)
前記キメラタンパク質が、前記VWF断片と前記異種部分(H1)の間に切断可能リンカーであるリンカーを含む、項目22に記載のキメラタンパク質。
(項目30)
前記切断可能リンカーが、1または複数の切断可能部位を含む、項目29に記載のキメラタンパク質。
(項目31)
前記切断可能リンカーが、第XIa因子、第XIIa因子、カリクレイン、第VIIa因子、第IXa因子、第Xa因子、第IIa因子(トロンビン)、エラスターゼ−2、グランザイム−B、TEV、エンテロキナーゼ、プロテアーゼ3C、ソルターゼA、MMP−12、MMP−13、MMP−17、およびMMP−20からなる群より選択されるプロテアーゼにより切断されることが可能である、項目29から30のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目32)
前記切断可能リンカーが、TLDPRSFLLRNPNDKYEPFWEDEEK(配列番号56)を含む、項目29に記載のキメラタンパク質。
(項目33)
前記切断可能リンカーが、RRRR(配列番号52)、RKRRKR(配列番号53)、RRRRS(配列番号54)、TQSFNDFTR(配列番号47)、SVSQTSKLTR(配列番号48)、DFLAEGGGVR(配列番号49)、TTKIKPR(配列番号50)、LVPRG(配列番号55)、ALRPRVVGGA(配列番号51)、KLTRAET(配列番号29)、DFTRVVG(配列番号30)、TMTRIVGG(配列番号31)、SPFRSTGG(配列番号32)、LQVRIVGG(配列番号33)、PLGRIVGG(配列番号34)、IEGRTVGG(配列番号35)、LTPRSLLV(配列番号36)、LGPVSGVP(配列番号37)、VAGDSLEE(配列番号38)、GPAGLGGA(配列番号39)、GPAGLRGA(配列番号40)、APLGLRLR(配列番号41)、PALPLVAQ(配列番号42)、ENLYFQG(配列番号43)、DDDKIVGG(配列番号44)、LEVLFQGP(配列番号45)およびLPKTGSES(配列番号46)からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む1または複数の切断部位を含む、項目29から32のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目34)
前記FVIIIタンパク質がFVIIIおよび少なくとも1つの異種部分(H2)を含む、項目1から33のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目35)
前記異種部分(H2)が、前記FVIIIタンパク質の半減期を延長できる、項目34に記載のキメラタンパク質。
(項目36)
前記異種部分(H2)が、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方を含む、項目34または35に記載のキメラタンパク質。
(項目37)
前記異種部分(H2)が、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの任意の組合せを含む、項目34または35に記載のキメラタンパク質。
(項目38)
前記非ポリペプチド部分が、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、その誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む、項目34または35に記載のキメラタンパク質。
(項目39)
前記異種部分(H2)が、第2Fc領域を含む、項目34に記載のキメラタンパク質。
(項目40)
前記VWF断片、第1異種部分およびリンカーを含む第1ポリペプチド鎖と、前記FVIIIタンパク質と第2異種部分を含む第2ポリペプチド鎖を含み、前記第1ポリペプチド鎖と前記第2ポリペプチド鎖が互いに共有結合により連結している、項目1から39のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目41)
前記第1異種部分と前記第2異種部分が互いに共有結合により連結しており、前記共有結合は前記第1ポリペプチド鎖中の前記VWF断片が内因性VWFインビボで置換されるのを防止する、項目40に記載のキメラタンパク質。
(項目42)
前記共有結合がジスルフィド結合である、項目41に記載のキメラタンパク質。
(項目43)
前記FVIIIタンパク質がリンカーにより前記第2異種部分(H2)と連結している、項目34から42のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目44)
前記FVIIIタンパク質と前記第2異種部分の間の前記リンカーが切断可能リンカーである、項目43に記載のキメラタンパク質。
(項目45)
前記第1異種部分(H1)と前記第2異種部分(H2)がリンカーで連結されている、項目34から44に記載のキメラタンパク質。
(項目46)
前記リンカーがscFcリンカーである、項目45に記載のキメラタンパク質。
(項目47)
前記scFcリンカーがプロセス可能なリンカーである、項目46に記載のキメラタンパク質。
(項目48)
以下からなる群より選択される式を含む、項目1〜47に記載のキメラタンパク質:(a) V−L1−H1−L3−C−L2−H2、
(b) H2−L2−C−L3−H1−L1−V、
(c) C−L2−H2−L3−V−L1−H1、
(d) H1−L1−V−L3−H2−L2−C、
(e) H1−L1−V−L3−C−L2−H2、
(f) H2−L2−C−L3−V−L1−H1、
(g) V−L1−H1−L3−H2−L2−C、
(h) C−L2−H2−L3−H1−L1−V、
(i) H2−L3−H1−L1−V−L2−C、
(j) C−L2−V−L1−H1−L3−H2、
(k) V−L2−C−L1−H1−L3−H2および
(l) H2−L3−H1−L1−C−L2−V
(式中、
VはVWFのD’ドメインおよびD3ドメインを含むVWF断片を含み;
L1は随意のリンカーであり;
L2は随意のリンカーであり;
(a)〜(f)のL3は随意のリンカーであり、
(g)〜(l)のL3は随意のscFcリンカーであり、
H1とH2はそれぞれ随意の異種部分を含み;
CはFVIIIタンパク質を含み、
(−)はペプチド結合または1または複数のアミノ酸である)。
(項目49)
以下からなる群より選択される式を含む、項目1〜47に記載のキメラタンパク質:(m)V−L1−H1:H2−L2−C、
(n)V−L1−H1:C−L2−H2;
(o)H1−L1−V:H2−L2−C;
(p)H1−L1−V:C−L2−H2;
(q)V:C−L1−H1:H2;
(r)V:H1−L1−C:H2;
(s)H2:H1−L1−C:V、
(t)C:V−L1−H1:H2、および
(u)C:H1−L1−V:H2、
(式中、
VはVWFのD’ドメインおよびD3ドメインを含むVWF断片であり;
L1は随意のリンカーであり;
L2は随意のリンカーであり;
H1は第1異種部分であり;
H2は第2異種部分であり;
CはFVIIIタンパク質であり;
(−)はペプチド結合または1または複数のアミノ酸であり、
(:)は前記H1と前記H2の間の共有結合である)。
(項目50)
前記VWF断片と前記FVIIIタンパク質が前記共有結合、前記ペプチド結合または前記1または複数のアミノ酸に加えて非共有結合により互いに結合している、項目48および49に記載のキメラタンパク質。
(項目51)
前記VWF断片が、内因性VWFが前記FVIIIタンパク質と結合するのを阻害または防止する、項目48および49に記載のキメラタンパク質。
(項目52)
前記H1と前記H2の間の前記共有結合が、ジスルフィド結合である、項目49から51のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目53)
H1がポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方を含む、項目48から52のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目54)
H1が、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの任意の組合せを含む、項目53に記載のキメラタンパク質。
(項目55)
H1が、第1Fc領域を含む、項目53または54に記載のキメラタンパク質。
(項目56)
前記非ポリペプチド部分が、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、その誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む、項目53に記載のキメラタンパク質。
(項目57)
H2が、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方を含む、項目48から56のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目58)
H2が、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの任意の組合せを含む、項目57に記載のキメラタンパク質。
(項目59)
H2が第2Fc領域を含む、項目48から58のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目60)
前記非ポリペプチド部分が、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せ.を含む、項目59に記載のキメラタンパク質。
(項目61)
前記共有結合はジスルフィド結合である、項目60に記載のキメラタンパク質。
(項目62)
前記FVIIIタンパク質が第3異種部分(H3)を含む、項目1から61のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目63)
前記FVIIIタンパク質が第4異種部分(H4)を含む、項目1から62のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目64)
前記FVIIIタンパク質が第5異種部分(H5)を含む、項目1から63のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目65)
前記FVIIIタンパク質が第6異種部分(H6)を含む、項目1から64のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目66)
前記第3異種部分(H3)、前記第4異種部分(H4)、前記第5異種部分(H5)、前記第6異種部分(H6)のうちの1または複数がFVIIIタンパク質の半減期を延長できる、項目61から65のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目67)
前記第3異種部分(H3)、前記第4異種部分(H4)、前記第5異種部分(H5)、前記第6異種部分(H6)がFVIIIのC末端またはにN末端に連結しているか、またはFVIIIの2つのアミノ酸の間に挿入されている、項目1から66のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目68)
前記第3異種部分(H3)、前記第4異種部分(H4)、前記第5異種部分(H5)、前記第6異種部分(H6)のうちの1または複数が、少なくとも約50アミノ酸、少なくとも約100アミノ酸、少なくとも約150アミノ酸、少なくとも約200アミノ酸、少なくとも約250アミノ酸、少なくとも約300アミノ酸、少なくとも約350アミノ酸、少なくとも約400アミノ酸、少なくとも約450アミノ酸、少なくとも約500アミノ酸、少なくとも約550アミノ酸、少なくとも約600アミノ酸、少なくとも約650アミノ酸、少なくとも約700アミノ酸、少なくとも約750アミノ酸、少なくとも約800アミノ酸、少なくとも約850アミノ酸、少なくとも約900アミノ酸、少なくとも約950アミノ酸または少なくとも約1000アミノ酸を含むアミノ酸配列を含む、項目1から67のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目69)
前記FVIIIの半減期が、野生型FVIIIよりも少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍または少なくとも約12倍長く延長される、項目1から68のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目70)
FVIIIタンパク質の半減期が、少なくとも約10時間、少なくとも約11時間、少なくとも約12時間、少なくとも約13時間、少なくとも約14時間、少なくとも約15時間、少なくとも約16時間、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約36時間、少なくとも約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少なくとも約96時間または少なくとも約108時間である、項目1から69のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目71)
前記FVIIIタンパク質と前記第2異種部分の間の前記リンカーまたは前記VWF断片と前記第1異種部分の間の前記リンカーが、前記リンカーのN末端領域に第1切断部位(P1)を、前記リンカーのC末端領域に第2切断部位(P2)を、またはその両方を含む、項目22から70のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目72)
前記FVIIIタンパク質と前記第2異種部分の間の前記リンカー、前記VWF断片と前記第1異種部分の間の前記リンカーまたはその両方が、TLDPRSFLLRNPNDKYEPFWEDEEK(配列番号56)を含む、項目22から71のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目73)
前記FVIIIタンパク質と前記第2異種部分の間の前記リンカー、前記VWF断片と前記第1異種部分の間の前記リンカーまたはその両方が、第XIa因子、第XIIa因子、カリクレイン、第VIIa因子、第IXa因子、第Xa因子、第IIa因子(トロンビン)、エラスターゼ−2、グランザイム−B、TEV、エンテロキナーゼ、プロテアーゼ3C、ソルターゼA、MMP−12、MMP−13、MMP−17およびMMP−20からなる群より選択されるプロテアーゼにより切断される、項目22から71のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目74)
前記FVIIIタンパク質と前記第2異種部分の間の前記リンカー、前記VWF断片と前記第1異種部分の間の前記リンカーまたはその両方が、RRRR(配列番号52)、RKRRKR(配列番号53)、RRRRS(配列番号54)、TQSFNDFTR(配列番号47)、SVSQTSKLTR(配列番号48)、DFLAEGGGVR(配列番号49)、TTKIKPR(配列番号50)、LVPRG(配列番号55)、ALRPRVVGGA(配列番号51)、KLTRAET(配列番号29)、DFTRVVG(配列番号30)、TMTRIVGG(配列番号31)、SPFRSTGG(配列番号32)、LQVRIVGG(配列番号33)、PLGRIVGG(配列番号34)、IEGRTVGG(配列番号35)、LTPRSLLV(配列番号36)、LGPVSGVP(配列番号37)、VAGDSLEE(配列番号38)、GPAGLGGA(配列番号39)、GPAGLRGA(配列番号40)、APLGLRLR(配列番号41)、PALPLVAQ(配列番号42)、ENLYFQG(配列番号43)、DDDKIVGG(配列番号44)、LEVLFQGP(配列番号45)およびLPKTGSES(配列番号46)からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、項目22から73のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目75)
前記第1酵素的切断部位と前記第2酵素的切断部位が同一であるかまたは異なる、項目71から74のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目76)
前記FVIIIタンパク質と前記付加部分の間の前記リンカー、前記FVIIIタンパク質と前記第2異種部分の間の前記リンカー、および前記VWF断片と前記第1異種部分の間の前記リンカーのうちの1または複数が、約1〜約2000アミノ酸長である、項目5から75のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目77)
前記FVIIIタンパク質と前記付加部分の間の前記リンカー、前記FVIIIタンパク質と前記第2異種部分の間の前記リンカー、および前記VWF断片と前記第1異種部分の間の前記リンカーのうちの1または複数が、少なくとも約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1200、1400、1600、1800または2000アミノ酸である、項目5から75のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目78)
前記FVIIIタンパク質と前記付加部分の間の前記リンカー、前記FVIIIタンパク質と前記第2異種部分の間の前記リンカー、および前記VWF断片と前記第1異種部分の間の前記リンカーのうちの1または複数が、gly/serペプチドを含む、項目5から77のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目79)
前記gly/serペプチドが、(Gly4Ser)nまたはS(Gly4Ser)nの式を有し、式中nは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、70、80または100からなる群より選択される製の整数である、項目78に記載のキメラタンパク質。
(項目80)
前記(Gly4Ser)nリンカーが、(Gly4Ser)3または(Gly4Ser)4である、項目79に記載のキメラタンパク質。
(項目81)
前記FVIIIタンパク質と前記付加部分前記リンカーが切断可能リンカーである、項目5から80のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目82)
前記切断可能リンカーが、1または複数のトロンビン切断部位を含む、項目81に記載のキメラタンパク質。
(項目83)
前記切断可能リンカーが、TLDPRSFLLRNPNDKYEPFWEDEEK(配列番号56)を含む、項目81または82に記載のキメラタンパク質。
(項目84)
切断可能リンカーが、第XIa因子、第XIIa因子、カリクレイン、第VIIa因子、第IXa因子、第Xa因子、第IIa因子(トロンビン)、エラスターゼ−2、グランザイム−B、TEV、エンテロキナーゼ、プロテアーゼ3C、ソルターゼA、MMP−12、MMP−13、MMP−17およびMMP−20からなる群より選択されるプロテアーゼにより切断される、項目81から83のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目85)
前記切断可能リンカーが、RRRR(配列番号52)、RKRRKR(配列番号53)、RRRRS(配列番号54)、TQSFNDFTR(配列番号47)、SVSQTSKLTR(配列番号48)、DFLAEGGGVR(配列番号49)、TTKIKPR(配列番号50)、LVPRG(配列番号55)、ALRPRVVGGA(配列番号51)、KLTRAET(配列番号29)、DFTRVVG(配列番号30)、TMTRIVGG(配列番号31)、SPFRSTGG(配列番号32)、LQVRIVGG(配列番号33)、PLGRIVGG(配列番号34)、IEGRTVGG(配列番号35)、LTPRSLLV(配列番号36)、LGPVSGVP(配列番号37)、VAGDSLEE(配列番号38)、GPAGLGGA(配列番号39)、GPAGLRGA(配列番号40)、APLGLRLR(配列番号41)、PALPLVAQ(配列番号42)、ENLYFQG(配列番号43)、DDDKIVGG(配列番号44)、LEVLFQGP(配列番号45)およびLPKTGSES(配列番号46).からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、項目81から83のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目86)
前記FVIIIタンパク質と前記付加部分の間の前記リンカーが、ソルターゼ認識モチーフをさらに含む、項目5から85のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目87)
前記ソルターゼ認識モチーフが、LPXTG(配列番号106)配列を含む、項目86に記載のキメラタンパク質。
(項目88)
前記VWF断片がVWFのD’ドメインおよびD3ドメインを含む、項目19から87のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目89)
前記VWF断片が、内因性VWFがFVIIIタンパク質に結合するのを阻害または防止する、項目88に記載のキメラタンパク質。
(項目90)
前記VWF断片の前記D’ドメインのアミノ酸配列が、配列番号2のアミノ酸764〜866と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である、項目88または89に記載のキメラタンパク質。
(項目91)
前記VWF断片の前記D3ドメインのアミノ酸配列が、配列番号2のアミノ酸867〜1240と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である、項目88から90のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目92)
前記VWF断片が、配列番号2の残基1099、残基1142または残基1099と1142の両方に対応する残基で少なくとも1つのアミノ酸置換を含む、項目88から91のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目93)
前記VWF断片の配列中、システインではないアミノ酸が、配列番号2の残基1099、残基1142、または残基1099と1142の両方に対応する残基で置換されている、項目88から91のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目94)
前記VWF断片の配列が、配列番号2のアミノ酸764〜1240を含む、項目88から93のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目95)
前記VWF断片が、VWFのD1ドメイン、D2ドメイン、またはD1とD2ドメインをさらに含む、項目88から94のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目96)
前記VWF断片が、A1ドメイン、A2ドメイン、A3ドメイン、D4ドメイン、B1ドメイン、B2ドメイン、B3ドメイン、C1ドメイン、C2ドメイン、CKドメイン、それらの1または複数の断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択されるVWFドメインをさらに含む、項目88から95のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目97)
前記VWF断片が、(1)VWFのD’およびD3ドメインまたはそれらの断片;(2)VWFのD1、D’、およびD3ドメインまたはそれらの断片;(3)VWFのD2、D’およびD3ドメインまたはそれらの断片;(4)VWFのD1、D2、D’およびD3ドメインまたはそれらの断片;または(5)VWFのD1、D2、D’、D3およびA1ドメインまたはそれらの断片から本質的になるか、またはそれらからなる、項目88から95のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目98)
機能的に連結されているVWFのシグナルペプチドをさらに含む、項目88から97
のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目99)
前記VWF断片がペグ化、グリコシル化、ヘシル化(hesylated)またはポリシアル化
されている、項目19から98のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目100)
前記FVIIIタンパク質が、A1ドメイン、A2ドメイン、Bドメイン、A3ドメイン、C1ドメイン、C2ドメイン、それらの1または複数の断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択されるFVIIIの1または複数ドメインを含む、項目1から99のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目101)
前記FVIIIタンパク質が、A1ドメイン、A2ドメイン、A3ドメインおよびC1ドメイン、ならびに随意のC2ドメインを含む、項目100に記載のキメラタンパク質。
(項目102)
前記FVIIIタンパク質が、Bドメインまたはその一部分を含む、項目100または101に記載のキメラタンパク質。
(項目103)
配列番号16または配列番号18と少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のアミノ酸配列を含む、項目100から102のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目104)
前記FVIIIタンパク質が、SQBドメイン欠失FVIIIである、項目100から103のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目105)
前記FVIIIタンパク質が、一本鎖FVIIIを含む、項目100から104のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目106)
前記一本鎖FVIIIが、全長成熟第VIII因子ポリペプチド(配列番号16)の残基1648、残基1645またはその両方、またはSQBDD第VIII因子(配列番号18)の残基754、残基751またはその両方に`対応する残基で少なくとも1つのア
ミノ酸置換を含む、項目105に記載のキメラタンパク質。
(項目107)
前記アミノ酸置換がアルギニンではないアミノ酸である、項目106に記載のキメラタンパク質。
(項目108)
前記FVIIIタンパク質が、第1鎖と第2鎖を含み、前記第1鎖はFVIIIの重鎖を含み、前記第2鎖は第VIII因子の軽鎖を含み、前記重鎖と前記軽鎖は金属結合で結合している、項目1から107のいずれか一項に記載のキメラタンパク質。
(項目109)
項目1から108のいずれか一項に記載のキメラタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(項目110)
PC5、PC7またはフーリンをコードする追加のポリヌクレオチド配列をさらに含む、項目110に記載のポリヌクレオチド。
(項目111)
VWFのD1ドメインとD2ドメインをコードする追加のポリヌクレオチド配列をさらに含む、項目109または110に記載のポリヌクレオチド。
(項目112)
項目109から111のいずれか一項に記載のポリヌクレオチドと前記ポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチドの組に機能的に連結した1または複数プロモーターを含むベクター(単数)またはベクター(複数)。
(項目113)
PC5、PC7またはフーリンをコードする第2ポリヌクレオチド鎖を含む追加のベクターをさらに含む、項目112のベクター(単数)またはベクター(複数)。
(項目114)
VWFのD1ドメインおよびD2ドメインをコードするポリヌクレオチド配列を含む追加のベクターをさらに含む、項目112または113のベクター(単数)またはベクター(複数)。
(項目115)
項目109から111のいずれか一項に記載のポリヌクレオチドまたは項目112から114のいずれか一項に記載のベクターを含む、宿主細胞。
(項目116)
PC5、PC7またはフーリンをコードする追加のベクターを含む、項目115に記載の宿主細胞。
(項目117)
VWFのD1ドメインおよびD2ドメインをコードするポリヌクレオチド配列を含む追加のベクターをさらに含む、項目115または116に記載の宿主細胞。
(項目118)
哺乳動物細胞である、項目115または118に記載の宿主細胞。
(項目119)
前記哺乳動物細胞が、HEK293細胞、CHO細胞およびBHK細胞からなる群より選択される、項目118に記載の宿主細胞。
(項目120)
項目1から108のいずれか一項に記載のキメラタンパク質、項目109または111に記載のポリヌクレオチド、項目112または114に記載のベクター、または項目115から118のいずれか一項に記載の宿主細胞と薬剤的に許容可能な担体を含む、医薬組成物。
(項目121)
FVIII/VWFダブルノックアウト(「DKO」)マウスにおける前記キメラタンパク質のFVIIIタンパク質の半減期が、VWF断片なしのキメラタンパク質のFVIIIタンパク質の半減期と比べて延長される、項目120のいずれか一項に記載の組成物。
(項目122)
前記FVIIIの半減期が、野生型FVIIIと比べて少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも20倍、少なくとも30倍または少なくとも40倍長く延長される、項目120または121に記載の組成物。
(項目123)
第VIII因子の半減期が少なくとも6時間、少なくとも7時間少なくとも9時間、少なくとも10時間、少なくとも11時間、少なくとも12時間、少なくとも15時間、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約25時間、少なくとも約26時間、少なくとも約27時間、少なくとも約28時間、少なくとも約29時間、少なくとも約30時間、少なくとも約31時間、少なくとも約32時間、少なくとも約33時間、少なくとも約34時間、少なくとも約35時間、少なくとも約36時間、少なくとも約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少なくとも約96時間または少なくとも約108時間である、項目120または122に記載の組成物。
(項目124)
局所性投与、眼内投与、非経口投与、髄腔内投与、硬膜下投与および経口投与からなる群より選択される経路で投与される、項目120から123のいずれか一項に記載の組成物。
(項目125)
前記非経口投与が静脈内または皮下投与である、項目124に記載の組成物。
(項目126)
治療を必要とする対象の出血性疾患または病状を治療するのに使用される、項目120から125のいずれか一項に記載の組成物。
(項目127)
前記出血性疾患または病状が、出血性血液凝固障害、関節血症、筋肉出血、口腔出血、出血、筋肉内への出血、口腔出血、外傷、頭部外傷、消化器系出血、脳内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後隙内出血、腹膜後隙内出血、腸腰筋外筒(illiopsoas sheath)内出血およびそれらの任意の組合せからなる群より選択される、
項目126に記載の組成物。
(項目128)
前記対象が、手術を受ける予定である、項目126または127に記載の組成物。
(項目129)
前記治療は予防的または応需的である、項目126または127のいずれか一項に記載の組成物。
(項目130)
項目1から108のいずれか一項に記載の前記キメラタンパク質、項目109から111のいずれか一項に記載の前記ポリヌクレオチド、項目112から114のいずれか一項に記載の前記ベクター、項目115から119のいずれか一項に記載の前記宿主細胞または項目120から129のいずれか一項に記載の前記組成物の有効量を必要とする対象に加えることを含む、FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用を防止または阻害する方法であって、前記VWF断片は前記FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用を防止または阻害する、方法。
(項目131)
FVIIIタンパク質の半減期制限因子を除去または低減する方法であって、項目1から108のいずれか一項に記載の前記キメラタンパク質、項目109から111のいずれか一項に記載の前記ポリヌクレオチド、項目112から114のいずれか一項に記載の前記ベクター、項目115から119のいずれか一項に記載の前記宿主細胞または項目120から129のいずれか一項に記載の前記組成物の有効量を加えることを含み、前記キメラタンパク質または前記ポリヌクレオチド、前記ベクターにコードされるかまたは前記宿主細胞により発現される前記キメラタンパク質は、前記FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用を防止または阻害する、方法。
(項目132)
FVIIIタンパク質の半減期を延長または増加する方法であって、項目1から108のいずれか一項に記載の前記キメラタンパク質、項目109から111のいずれか一項に記載の前記ポリヌクレオチド、項目112から114のいずれか一項に記載の前記ベクター、項目115から119のいずれか一項に記載の前記宿主細胞または項目120から129のいずれか一項に記載の前記組成物の有効量を加えることを含み、前記キメラタンパク質の前記VWF断片は、前記FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用を防止または阻害する、方法。
(項目133)
FVIIIタンパク質の半減期が、野生型FVIIIよりも、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍または少なくとも約12倍長く延長される、項目132に記載の方法。
(項目134)
第VIII因子の半減期が、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約26時間、少なくとも約27時間、少なくとも約28時間、少なくとも約29時間、少なくとも約30時間、少なくとも約31時間、少なくとも約32時間、少なくとも約33時間、少なくとも約34時間、少なくとも約35時間、少なくとも約36時間、少なくとも約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少なくとも約96時間または少なくとも約108時間である、項目133に記載の方法。
(項目135)
治療を必要とする対象における出血性疾患または病状を治療する方法であって、項目1から108のいずれか一項に記載の前記キメラタンパク質、項目109から111のいずれか一項に記載の前記ポリヌクレオチド、項目112から114のいずれか一項に記載の前記ベクター、項目115から119のいずれか一項に記載の前記宿主細胞または項目120から129のいずれか一項に記載の前記組成物の有効量を前記対象に投与することを含み、前記出血性疾患または病状が、出血性血液凝固障害、関節血症、筋肉出血、口腔出血、出血、筋肉内への出血、口腔出血、外傷、頭部外傷、消化器系出血、脳内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後隙内出血、腹膜後隙内出血、腸腰筋外筒(illiopsoas sheath)内出血、およびそれらの任意の組合せからなる群
より選択される、方法。
(項目136)
前記治療が、予防的またはオンデマンド(応需的)である、項目135に記載の方法。
(項目137)
前記有効量が、0.1μg/kgから500mg/kgである、項目130から136のいずれか一項に記載の方法。
(項目138)
前記キメラタンパク質、前記ポリヌクレオチド、前記宿主細胞または前記組成物が、局所性投与、眼内投与、非経口投与、髄腔内投与、硬膜下投与および経口投与からなる群より選択される経路で投与される、項目130から137のいずれか一項に記載の方法。
(項目139)
前記非経口投与が、静脈内投与、皮下投与、筋肉内投与および皮内投与からなる群より選択される、項目138に記載の方法。
(項目140)
前記対象がヒトである、項目130から139のいずれか一項に記載の方法。
(項目141)
前記対象が血友病A患者である、項目140に記載の方法。
(項目142)
キメラタンパク質を作製する方法であって、1または複数の宿主細胞を項目109から111のいずれか一項に記載の前記ポリヌクレオチドまたは項目112から114のいずれか一項に記載の前記ベクターで形質移入し、前記宿主細胞内でVWF断片またはキメラタンパク質を発現させることを含む、方法。
(項目143)
前記ベクターが、プロセシング酵素をコードするポリヌクレオチドをさらに含む、項目142に記載の方法。
(項目144)
前記プロセシング酵素がPACEである、項目143に記載の方法。
(項目145)
PACEが、前記VWF断片のD1D2ドメインを切断する、項目144に記載の方法。
(項目146)
1または複数の宿主細胞をVWFのD1ドメインとD2ドメインを発現するポリヌクレオチド配列で形質移入することをさらに含む、請求142および143に記載の方法。
(項目147)
項目1から108のいずれか一項に記載の前記キメラタンパク質を構築する方法であって、ソルターゼ酵素の存在下で共有結合により付加部分を前記FVIIIタンパク質に連結することを含む、方法。
図1A〜Fは、VWFタンパク質の概略図である。図1Aは、配列番号73のアミノ酸1〜276(配列番号2のアミノ酸764〜1039)を含む2つのVWF断片を示す。VWF−001は、VWFのプレ/プロペプチド配列なしで合成されるが、VWF−009はプレ/プロペプチド配列(D1およびD2ドメイン)と共に合成される。VWF−009のプレペプチドは合成中に切断され、VWF−009はプロペプチドとD’およびD3ドメイン配列を含む。図1Bは、配列番号73のアミノ酸1〜477(配列番号2のアミノ酸764〜1240)を含む3つのVWF断片を示す。VWF−002は、プレ/プロペプチド配列なしで合成される。VWF−010はD’D3ドメインに加えてD1D2ドメインを含む。VWF−013は、配列番号72の残基336および379でシトシンと置き換わっているアラニン残基に加えて、D1D2D’D3ドメインを含む。図1Cは、D’D3ドメインとA1ドメインの一部分を含む2つのVWF断片を示す。VWF−003は、配列番号2のアミノ酸764〜1274を有する。VWF−011はD’D3ドメインに加えてD1D2ドメインを含む。図1Dは、VWF−004とVWF−012の2つのコンストラクトを示す。VWF−004は、D’D3ドメインと完全配列のA1ドメインを含む。VWF−012は、D1D2D’D3ドメインと完全配列のA1ドメインを含む。図1Eは3つのコンストラクトを示す。VWF−006は、VWFのD1D2D’D3ドメインとCKドメイン(システインノットドメイン)を含む。VWF−008は全長VWFである。VWF−031(VWF−Fc)は、切断可能リンカーで一本鎖Fc領域(a single Fc region)に連結されたD1D2D’D3ドメインを含むコンストラクトを示す。VWF−053はD1D2ドメインである。図1Fは、プロペプチド(D1およびD2ドメイン)と成熟サブユニット(D’、D3、A1、A2、A3、D4、B1−3、C1−2ドメイン)を含む全長VWFタンパク質を示す。VWFタンパク質は約250kDaのタンパク質であり、ジスルフィド結合によりマルチマー(>20MDa)を形成する。VWFタンパク質は、非共有結合複合体としてFVIII(95〜98%)と結合し、プロテアーゼ切断/活性からのFVIIの保護、重鎖と軽鎖の安定化およびスカベンジャー受容体によるFVIII排除の防止により、FVIIの半減期の半減期を延長する。VWFタンパク質は、VWF受容体によるFVIII−VWF複合体の排除およびrFVIIIFcの飲作用と再循環の防止により、FVIIIの半減期を制限することもできる。 図1A〜Fは、VWFタンパク質の概略図である。図1Aは、配列番号73のアミノ酸1〜276(配列番号2のアミノ酸764〜1039)を含む2つのVWF断片を示す。VWF−001は、VWFのプレ/プロペプチド配列なしで合成されるが、VWF−009はプレ/プロペプチド配列(D1およびD2ドメイン)と共に合成される。VWF−009のプレペプチドは合成中に切断され、VWF−009はプロペプチドとD’およびD3ドメイン配列を含む。図1Bは、配列番号73のアミノ酸1〜477(配列番号2のアミノ酸764〜1240)を含む3つのVWF断片を示す。VWF−002は、プレ/プロペプチド配列なしで合成される。VWF−010はD’D3ドメインに加えてD1D2ドメインを含む。VWF−013は、配列番号72の残基336および379でシトシンと置き換わっているアラニン残基に加えて、D1D2D’D3ドメインを含む。図1Cは、D’D3ドメインとA1ドメインの一部分を含む2つのVWF断片を示す。VWF−003は、配列番号2のアミノ酸764〜1274を有する。VWF−011はD’D3ドメインに加えてD1D2ドメインを含む。図1Dは、VWF−004とVWF−012の2つのコンストラクトを示す。VWF−004は、D’D3ドメインと完全配列のA1ドメインを含む。VWF−012は、D1D2D’D3ドメインと完全配列のA1ドメインを含む。図1Eは3つのコンストラクトを示す。VWF−006は、VWFのD1D2D’D3ドメインとCKドメイン(システインノットドメイン)を含む。VWF−008は全長VWFである。VWF−031(VWF−Fc)は、切断可能リンカーで一本鎖Fc領域(a single Fc region)に連結されたD1D2D’D3ドメインを含むコンストラクトを示す。VWF−053はD1D2ドメインである。図1Fは、プロペプチド(D1およびD2ドメイン)と成熟サブユニット(D’、D3、A1、A2、A3、D4、B1−3、C1−2ドメイン)を含む全長VWFタンパク質を示す。VWFタンパク質は約250kDaのタンパク質であり、ジスルフィド結合によりマルチマー(>20MDa)を形成する。VWFタンパク質は、非共有結合複合体としてFVIII(95〜98%)と結合し、プロテアーゼ切断/活性からのFVIIの保護、重鎖と軽鎖の安定化およびスカベンジャー受容体によるFVIII排除の防止により、FVIIの半減期の半減期を延長する。VWFタンパク質は、VWF受容体によるFVIII−VWF複合体の排除およびrFVIIIFcの飲作用と再循環の防止により、FVIIIの半減期を制限することもできる。 VWF:FVIIIヘテロダイマーコンストラクトの例の概略図である。左側のコンストラクトは、全長VWFのD’D3ドメイン(配列番号73のアミノ酸1〜477)を有し、配列番号72の残基336と379のアラニン置換を含むVWF断片を示す。キメラタンパク質コンストラクト(FVIII064/065)は、リンカーで第1Fc領域に連結されたVWF断片のC末端を含み、FVIIIは第2Fc領域に連結され、第2Fc領域はリンカーでVWF断片のN末端にさらに連結されている(たとえば、式C−H1−L1−V−L2−H2、ここでVはVWF断片であり、CはFVIIIであり、H1とH2はFc領域であり、L1とL2は切断可能リンカーである)。図2bのコンストラクトは細胞内プロセスされたVWF:FVIIIヘテロダイマーコンストラクトであり、第2FcとVWF断片のN末端の間のリンカーは切断されている。FVIII−064は、VWFのD’D3ドメイン(C336AとC379が置換されている、配列番号73のアミノ酸1〜477)を含む。FVIII−065は、VWFのD’D3ドメイン(配列番号73のアミノ酸1〜276)を含む。FVIII−136は、細胞内プロテアーゼ酵素でプロセスされ得るリンカーでD’D3断片−Fcに連結されたFVIIIFcを含む。FVIII−136が発現すると、酵素は第2Fc(FVIII−LCに融合)とVWFD’D3断片(第1Fcに融合)の間のリンカーを切断し、FVIII−LCに融合(または連結)したFc領域はVWF断片に融合(連結)した第1Fcと共有結合(たとえば、ジスルフィド結合)を形成する。FVIII−148は、D’D3断片を有する一本鎖FVIIIFcである(R1645A/R1648A突然変異をFVIII遺伝子に導入することによる一本鎖FVIII)。 VWFとFcの間の様々なリンカーの例を含むVWF:FVIIIヘテロダイマーコンストラクトの例の概略図である。コンストラクト(FVIII−064、FVIII−159、FVIII−160、FVIII−178およびFVIII−179)は、式C−H1−L1−V−L2−H2で表される共通の構造を有するが、異なるリンカーまたはアミノ酸置換の例を含む。図示のコンストラクトは、同一のVWF断片、すなわちVWFのD’およびD3ドメイン(すなわち、アミノ酸C336AとC379Aが置換されている配列番号73のアミノ酸1〜477)を含む。コンストラクトFVIII64は、VWF断片とFc(すなわち、H2)の間に20アミノ酸を有するトロンビン切断可能リンカー(すなわち、L2)を有する。コンストラクトFVIII159は、VWF断片とFc(すなわち、H2)の間に35アミノ酸を有するトロンビン切断可能リンカー(すなわち、L2)を有する。コンストラクトFVIII160は、VWF断片とFc(すなわち、H2)の間に48アミノ酸を有するトロンビン切断可能リンカー(すなわち、L2)を有する。コンストラクトFVIII−180、FVIII−181およびFVIII−182は、それぞれK2092A突然変異をFVIIIC1ドメインに、K2093A突然変異をFVIIIC1ドメインに、K2092A/K2093A突然変異をFVIIIC1ドメインに含むFVIII−160の誘導体である。コンストラクトFVIII−178は、VWF断片とFc(すなわち、H2)の間に73アミノ酸を有するトロンビン切断可能リンカー(すなわち、L2)を有する。コンストラクトFVIII−179は、98アミノ酸を有するトロンビン切断可能リンカー(すなわち、L2)をVWF断片とFc(すなわち、H2)の間に有する。 FVIII−VWFコンストラクトの例の概略図であり、VWFはVWFのD1D2D’D3断片であり、リンカーは切断部位、たとえば、トロンビン切断部位を含む可変長のリンカーであり、SCFVIIIはR1645A/R1648A置換を含む一本鎖FVIIIであり、Hは異種部分、たとえばイムノグロブリン定常領域またはその一部分、ポリエチレングリコール(PEG)を複合体化する部分および/またはPEG、アルブミンまたはアルブミン断片、アルブミン結合部分、HPA配列、ポリシアル化部分および/またはポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)の部分および/またはHES、またはPAS配列などであり、HCFVIIIはFVIIIの重鎖であり、LCFVIIIはFVIIIの軽鎖であり、Fcはイムノグロブリン定常領域のFc領域である。図4Aは、VWF−リンカー−SCFVIIIの式を有する。図4Bは、VWF−リンカー−H−リンカー−SCFVIIIの式を有する。リンカー(VWFとHの間の第1リンカーおよびHとSCFVIIIの間の第2リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。図4Cは、VWF−リンカー−SCFVIII−リンカー−Hの式を有する。リンカー(VWFとSCFVIIIの間の第1リンカーおよびSCFVIIIとHの間の第2リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。図4Dは、VWF−リンカー−HCFVIII−H−リンカー−LCFVIIIの式を有する。リンカー(VWFとHCFVIIIの間の第1リンカーおよびHとLCFVIIIの間の第2リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。図4Eは、HCFVIII−H−LCFVIII−リンカー−第1Fc−リンカー−VWF−リンカー−第2Fcの式を有する。リンカー(LCFVIIIと第1Fcの間の第1リンカー、第1FcとVWFの間の第2リンカーおよびVWFと第2Fcの間の第3リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。リンカーは切断可能リンカーであり得る。たとえば、第1FcとVWFの間のリンカーは、そのリンカーのN末端および/またはC末端に切断部位を含む切断可能リンカーであり得る。第1Fcと第2Fcは同一でも異なっていてもよい。図4Fは、HCFVIII−H−LCFVIII−リンカー−第1Fc−リンカー−VWF−リンカー−第2Fcの式を有する。リンカー(LCFVIIIと第1Fcの間の第1リンカー、第1FcとVWFの間の第2リンカーおよびVWFと第2Fcの間の第3リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。1または複数のリンカーが切断可能リンカーであり得る。たとえば、第1FcとVWFの間のリンカーは、そのリンカーのN末端および/またはC末端に切断部位を含む切断可能リンカーであり得る。第1Fcと第2Fcは同一でも異なっていてもよい。図4Gは、SCFVIII−リンカー−Fc−リンカー−VWF−H−リンカー−Fcの式を有する。図4Hは、ペグ化またはヘシル化(Hesylated)SCFVIII−リンカー−Fc−リンカー−VWF−H−リンカー−Fcの式を有する。リンカー(SCFVIIIと第1Fcの間の第1リンカー、第1FcとVWFの間の第2リンカーおよびHと第2Fcの間の第3リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。1または複数のリンカーが切断可能リンカーであり得る。たとえば、第1FcとVWFの間のリンカーは、そのリンカーのN末端および/またはC末端に切断部位を含む切断可能リンカーであり得る。第1Fcと第2Fcは同一でも異なっていてもよい。 FVIII−VWFコンストラクトの例の概略図であり、VWFはVWFのD1D2D’D3断片であり、リンカーは切断部位、たとえば、トロンビン切断部位を含む可変長のリンカーであり、SCFVIIIはR1645A/R1648A置換を含む一本鎖FVIIIであり、Hは異種部分、たとえばイムノグロブリン定常領域またはその一部分、ポリエチレングリコール(PEG)を複合体化する部分および/またはPEG、アルブミンまたはアルブミン断片、アルブミン結合部分、HPA配列、ポリシアル化部分および/またはポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)の部分および/またはHES、またはPAS配列などであり、HCFVIIIはFVIIIの重鎖であり、LCFVIIIはFVIIIの軽鎖であり、Fcはイムノグロブリン定常領域のFc領域である。図4Aは、VWF−リンカー−SCFVIIIの式を有する。図4Bは、VWF−リンカー−H−リンカー−SCFVIIIの式を有する。リンカー(VWFとHの間の第1リンカーおよびHとSCFVIIIの間の第2リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。図4Cは、VWF−リンカー−SCFVIII−リンカー−Hの式を有する。リンカー(VWFとSCFVIIIの間の第1リンカーおよびSCFVIIIとHの間の第2リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。図4Dは、VWF−リンカー−HCFVIII−H−リンカー−LCFVIIIの式を有する。リンカー(VWFとHCFVIIIの間の第1リンカーおよびHとLCFVIIIの間の第2リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。図4Eは、HCFVIII−H−LCFVIII−リンカー−第1Fc−リンカー−VWF−リンカー−第2Fcの式を有する。リンカー(LCFVIIIと第1Fcの間の第1リンカー、第1FcとVWFの間の第2リンカーおよびVWFと第2Fcの間の第3リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。リンカーは切断可能リンカーであり得る。たとえば、第1FcとVWFの間のリンカーは、そのリンカーのN末端および/またはC末端に切断部位を含む切断可能リンカーであり得る。第1Fcと第2Fcは同一でも異なっていてもよい。図4Fは、HCFVIII−H−LCFVIII−リンカー−第1Fc−リンカー−VWF−リンカー−第2Fcの式を有する。リンカー(LCFVIIIと第1Fcの間の第1リンカー、第1FcとVWFの間の第2リンカーおよびVWFと第2Fcの間の第3リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。1または複数のリンカーが切断可能リンカーであり得る。たとえば、第1FcとVWFの間のリンカーは、そのリンカーのN末端および/またはC末端に切断部位を含む切断可能リンカーであり得る。第1Fcと第2Fcは同一でも異なっていてもよい。図4Gは、SCFVIII−リンカー−Fc−リンカー−VWF−H−リンカー−Fcの式を有する。図4Hは、ペグ化またはヘシル化(Hesylated)SCFVIII−リンカー−Fc−リンカー−VWF−H−リンカー−Fcの式を有する。リンカー(SCFVIIIと第1Fcの間の第1リンカー、第1FcとVWFの間の第2リンカーおよびHと第2Fcの間の第3リンカー)は、同一でも異なっていてもよい。1または複数のリンカーが切断可能リンカーであり得る。たとえば、第1FcとVWFの間のリンカーは、そのリンカーのN末端および/またはC末端に切断部位を含む切断可能リンカーであり得る。第1Fcと第2Fcは同一でも異なっていてもよい。 FVIII−VWFヘテロダイマー同時形質移入系の概略図である。コンストラクトFVIII−155は、Fc領域に連結した全長FVIII配列(アラニン残基がアルギニン残基と1645と1648で置き換わっている)を含む。VWF−031は、トロンビン切断可能リンカーで別のFc領域に連結されているD1D2D’D3断片(アラニン残基がシステイン残基と336と379で置き換わっている)を含む。細胞内プロセシング後、コンストラクトFVIII−155は、一方のFc断片に融合された全長一本鎖FVIII(SCFVIII)を産生し、コンストラクトVWF−031は、他方のFc断片に連結された477アミノ酸D’D3断片を産生する。SCFVIIIまたはD’D3断片に連結されたFc断片の間に2つの共有結合が形成され得、それによって、所望の最終生成物の主な特徴であるFVIIIとD’D3の共有結合が可能になる。 図6はVWF−009の非還元および還元SDS PAGE(D1D2D’D3 1−276アミノ酸×6HIS)であり、VWF−009がモノマーとして存在することを示す。プロセスなしは、プロペプチド(D1D2ドメイン)を有するVVF−009を意味する。 図7は、VWF−002(D’D3 1−477アミノ酸×6his)またはVWF−010(D1D2D’D3 1−477アミノ酸×6his)の非還元および還元SDS PAGEであり、VWF−002がモノマーとして存在し、VWF−010がダイマーとして存在するのを示す。 図2(b)に示されるFVIII−VWFヘテロダイマーのトロンビン消化を示す。レーン1はマーカーを示す。レーン2はトロンビンなしのrFVIII−Fcである。レーン3はrFVIII−Fcとトロンビンである。レーン5はFVIIIFc−VWFである。レーン6はFVIIIFc−VWFとトロンビンを示す。A1はFVIIIのA1ドメインを指し、A2はFVIIIのA2ドメインを指し、Δa3LCはFVIIIの軽鎖を指す。 図9A、Bは、FVIII比色アッセイで測定したFVIII活性を示す。図9Aは、HemAマウスにおけるrFVIIIとrFVIIIFcの薬物動態プロファイルを示す。図9Bは、FVIII/VWFダブルノックアウト(DKO)マウスにおけるrFVIIIとrFVIIIFcの薬物動態プロファイルを示す。Y軸はFVIII活性をmIU/mLで示し、X軸は時間を示す。 プラスミド注射48時間後のmFVIII血漿レベル(mIU/mL)およびVWF発現レベル(nM/mL)で示されるD’D3断片によるFVIII保護を示す。FVIII保護に用いられるVWF断片は、VWF−001(276アミノ酸、モノマー)、VWF−009(276アミノ酸、モノマー)、VWF−002(477アミノ酸、モノマー)、VWF−010(477アミノ酸、ダイマー)、VWF−003(511アミノ酸、モノマー)、VWF−011(511アミノ酸、ダイマー)、VWF−004(716アミノ酸、モノマー)、VWF−012(716アミノ酸、ダイマー)、VWF−006およびVWF−008である。 同上 FVIII−VWF DKOマウスにおけるD’D3断片と共投与した場合のrBDD−FVIIIの薬物動態プロファイルを示す。図11Aは、FVIII/VWF DKOマウスにおけるrBDD−FVIIIとVWF−002、またはrBDD−FVIIIとVWF−010の共投与、またはrBDD−FVIII単独投与後のFVIII比色アッセイで測定されたFVIII活性(mIU/mL)を示す。図11Bは、投与後のVWF−002とVWF−010の血漿レベル(ng/mL)を示す。X軸は、時間を時間で表す。 VWFD’D3発現マウスにおけるrFVIIIFcの薬物動態プロファイルを示す。図12Aは、プラスミドDNAをコードするD’D3ドメインの水圧注入(HDI)(−5日目)、rFVIIIFcの静脈内投与(0日目)、および薬物動態試料回収(0日目〜3日目)の時間軸を示す。図12Bは、D1D2D’D3ドメイン(477アミノ酸)のHDIを受けたFVIII/VWF DKOマウス(円)とシステイン置換を有するD1D2D’D3ドメイン(477アミノ酸)のHDIを受けたFVIII/VWF DKOマウス(矩形)の比色アッセイで測定されたrFVIIIFc注射後の血漿FVIII活性(mIU/mL)を示す。D’D3ドメインのHDIを受けなかった対照マウスのFVIII活性を三角形で示す。図10Cは、D1D2D’D3ダイマーまたはD1D2D’D3モノマーDNAコンストラクトのHDI投与後のD’D3血漿レベル(ng/mL)を示す。X軸は、時間を時間で表す。 FVIII/VWFDKOマウスにおけるHDIによるD’D3−Fcリンカー選択を示す。異なる長さのリンカー(20アミノ酸(FVIII−064)、35アミノ酸(FVIII−159)または48アミノ酸(FVIII−160))D’D3ドメインとFc領域の間に挿入した。FVIII/VWF DKOマウスのHDI後FVIII比色アッセイでFVIII活性(mIU/ml)を測定した。 FVIII/VWFDKOマウスにおける一本鎖FVIIIFc/D’D3ヘテロダイマーのHDIを示す。プロセスされた(二本鎖)rFVIIIFc−D’D3(pSYN−FVIII−136)および一本鎖rFVIIIFc−D’D3(pSYN−FVIII−148)のFVIII活性をHDIの24時間後および48時間後測定した。 Octetアッセイによる固定化hVWFに対するFVIII−155/VWF−031ヘテロダイマーの結合親和性を示す図である。FVIIIFc、FVIIIおよびIgGは対照としても使用された。x軸は時間を秒で示し、y軸は結合をナノメートル(nm)で示す。 FVIII/VWF欠乏(FVIII/VWF DKO)マウスにおけるFVIII−155/VWF−031薬物動態を示す図である。x軸は、時間を時間で示し、y軸はFVIIIのインプットに対する回収をパーセントで示す。 VWF断片コンストラクトの例の概略図であり、VWFはVWFのD1D2D’D3断片であり、リンカーは切断部位、たとえば、トロンビン切断部位を含む可変長のリンカーであり、Hは異種部分、たとえばイムノグロブリン定常領域またはその一部分、ポリエチレングリコール(PEG)を複合体化する部分および/またはPEG、アルブミンまたはアルブミン断片、アルブミン結合部分、HAP配列、ポリシアル化部分および/またはポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)の部分および/またはHES、またはPAS配列などであり、FcはイムノグロブリンのFc領域である。図17Aは、D1D2−D’部分(partial)D3−H−部分D3−リンカー−Fcの式を有する。図17Bは、D1D2−部分D’−H−部分D’D3−リカー−Fcの式を有する。図17Cは、D1D2−ペグ化またはヘシル化(Hesylated)D’D3−リンカー−Fcの式を有する。リンカーは随意に切断され得る。 FVIIIFcがHemA(ひし形)およびDKO(正方形)血漿の両方で経時的にFVIII活性を失うのを示す。FVIII活性は、比色アッセイで測定される。X軸は時間を時間で示し、y軸は相対的な活性を示す。 FVIII活性の喪失が、重鎖(HC)の解離または分解によることを示す。左側のパネルはバイオラッド4〜15%ゲル中ヒツジ抗FVIIIポリクローナル抗体を用いての免疫沈降アッセイを示す。ゲルは還元され、バイオラッドシステムで画像化される。レーン1はバイオラッド未染色マーカーを示し、レーン2はFVIIIFcとPBSを示し、レーン3はFVIIIFcとDKO血漿を示し、レーン5はヒツジ抗FVIIIポリクローナル抗体のみを示す。右側のパネルはFVIII抗重鎖抗体(GMA012)を用いてのゲルのウェスタン分析を示す。レーン1はバイオラッド未染色マーカーを示し、レーン2はFVIIIFcとPBSを示し、レーン3はFVIIIFcとDKO血漿を示し、レーン4はヒツジ抗FVIIIポリクローナル抗体のみを示す。 比色アッセイによるDKOマウス血漿(左側パネル)およびHemAマウス血漿(右側パネル)における時間関数としての野生型FVIIIFc(円)、scFVIIIFc(一本鎖FVIII)(黒三角形)またはFVIII:VWFヘテロダイマー(たとえば、FVIII155/VWF31)(白三角形)のFVIII活性を示す。Y軸は、相対的なFVIII活性を示す。野生型FVIIIFcは、FVIIIの二本鎖(すなわち、FVIII重鎖とFVIII軽鎖が非共有結合的に一緒に保持されている)を含むので、FVIII重鎖、Fcと融合したFVIII軽鎖およびFcのみの3本の鎖を有する。ScFVIIIFcは、FVIII一本鎖を含むので、Fcと融合した一本鎖FVIIIの1本と、Fcのみの1本の2本の鎖を有する。FVIII:VWFヘテロダイマー(たとえば、FVIII155/VWF031)は、Fcと融合した一本鎖FVIIIと、Fcと融合したVWF断片(D’D3)を含む。 異なる濃度のPC5またはPACE(フーリン)によるVWF断片(たとえば、VWF−031(D1D2D’D3Fc))のD1D2ドメインのプロセシングを示す。D1D2プロセシングはバイオラッドイメージャーにより還元条件でバイオラッド4〜15%ゲル上に示される。レーン1はVWF031のみを示し、レーン2はPC5のみを示し、レーン3はPACEのみを示し、レーン4はVWF031と2.5%PC5を示し、レーン5はVWF031と5%PC5を示し、レーン6はVWF031と7.5%PC5を示し、レーン7はVWF031と10%PC5を示し、レーン8はVWF031と2.5%PACEを示し、レーン9はVWF031と5%PACEを示し、レーン10は7.5%VWF031を示し、レーン11はVWF031と10%PACEを示す。 ForteBio octet装置によるFVIII:VWFヘテロダイマー(たとえば、FVIII−155/VWF−031)結合アッセイを示す。アッセイでは、APSセンサーを用いて全長VWFを捕捉した。全長VWFへのFVIIIFcとFVIIIの結合を左下のパネルに示す。FVIIIY1680(VWFに親和性のないミュータント)とFVIII:VWFヘテロダイマー(FVIII155/VWF031)が結合しないことが右下のパネルに示されている。 FVIII:VWFヘテロダイマー(たとえば、FVIII−155/VWF−031)の別の結合アッセイを示す。このアッセイでは、コンストラクト(VWF031コンストラクト、FVIII−155/VWF031またはFVIII)がプロテインGセンサー上に固定化された。コンストラクトとFVIIIの結合が測定された。 表面プラスマ共鳴(surface plasma resonance)実験で測定されたVWF D’D3ドメインとFVIII分子の結合親和性を示す。VWF031コンストラクト(100RU)は1000RU抗ヒトIgGにより補足された。Bドメイン欠失FVIIIは、1:1適合(fit)の単回動態モードに当てはめられた。全数は4であった。 FVIII/VWF DKOマウスに投与された場合のFVIIIFc/VWFヘテロダイマーコンストラクトの異なるリンカー長が薬物動態に及ぼす影響を示す。3つの異なるリンカー(48アミノ酸、73アミノ酸または98アミノ酸)をD’D3とFcの間に挿入した、すなわちVWF031、VWF035およびVWF036である。5分値(%)に標準化したFVIII活性をY軸に示す。 VWF断片とFVIIIのソルターゼ連結の例を示す。図24A)は、(1)C末端でソルターゼ認識モチーフ(たとえば、LPXTG)と融合したVWF断片および(2)N末端にグリシン(n)を有するFVIIIの、2つの連結コンストラクトを示す。ソルターゼと反応後、VWF断片とソルターゼ認識モチーフはFVIIIのN末端に連結する。図24B)は、(1)C末端でソルターゼ認識モチーフと融合したFVIIIおよび(2)N末端にグリシン(n)を有するVWF断片の、2つの連結コンストラクトを示す。ソルターゼと反応後、FVIIIとソルターゼ認識モチーフはVWF断片のN末端でVWF断片に連結する。図24C)は、(1)可変長リンカーによりソルターゼ認識モチーフと融合したVWF断片および(2)N末端でグリシン(n)と融合したFVIIIの、2つの連結コンストラクトを示す。ソルターゼと反応後、リンカーによりソルターゼ認識モチーフと融合されたVWFはFVIIIのN末端に連結する。図24D)は、(1)可変長リンカーによりソルターゼ認識モチーフと融合したFVIIIおよび(2)N末端でグリシン(n)と融合したFVIIIの、2つの連結コンストラクトを示す。ソルターゼと反応後、リンカーによりソルターゼ認識モチーフと融合されたFVIIIはVWF断片のN末端に連結する。図24E)は、可変長リンカーによりソルターゼ認識モチーフに融合されたVWF断片を含む連結コンストラクトを示し、ここでソルターゼ認識モチーフもまた、可変長リンカーによりFcに融合されたプロテアーゼ切断部位(たとえば,トロンビン切断部位)に融合されている。 VWF断片とFVIIIのソルターゼ連結の例を示す。図24A)は、(1)C末端でソルターゼ認識モチーフ(たとえば、LPXTG)と融合したVWF断片および(2)N末端にグリシン(n)を有するFVIIIの、2つの連結コンストラクトを示す。ソルターゼと反応後、VWF断片とソルターゼ認識モチーフはFVIIIのN末端に連結する。図24B)は、(1)C末端でソルターゼ認識モチーフと融合したFVIIIおよび(2)N末端にグリシン(n)を有するVWF断片の、2つの連結コンストラクトを示す。ソルターゼと反応後、FVIIIとソルターゼ認識モチーフはVWF断片のN末端でVWF断片に連結する。図24C)は、(1)可変長リンカーによりソルターゼ認識モチーフと融合したVWF断片および(2)N末端でグリシン(n)と融合したFVIIIの、2つの連結コンストラクトを示す。ソルターゼと反応後、リンカーによりソルターゼ認識モチーフと融合されたVWFはFVIIIのN末端に連結する。図24D)は、(1)可変長リンカーによりソルターゼ認識モチーフと融合したFVIIIおよび(2)N末端でグリシン(n)と融合したFVIIIの、2つの連結コンストラクトを示す。ソルターゼと反応後、リンカーによりソルターゼ認識モチーフと融合されたFVIIIはVWF断片のN末端に連結する。図24E)は、可変長リンカーによりソルターゼ認識モチーフに融合されたVWF断片を含む連結コンストラクトを示し、ここでソルターゼ認識モチーフもまた、可変長リンカーによりFcに融合されたプロテアーゼ切断部位(たとえば,トロンビン切断部位)に融合されている。 FVIII155とFVIII198の概略的比較を示す。FVIII155は一本鎖FVIIIFcをコードする。FVIII198は一本鎖FVIIIFc分子226N6を含む部分Bドメインである。226は、FVIII BドメインのN末端の226アミノ酸を表し、N6はBドメインの6つのNグリコシル化部位を表す。 図26A)はDKO血漿中のFVIII155とFVIII198の相対的活性を時間関数として測定した安定性アッセイを示す。図からわかるように、FVIII198中の部分Bドメインの存在により、FVIII155と比較して一本鎖FVIIIFcの安定性が増大した;図26B)は、DKOマウスにおけるFVIII198、FVIII155および二本鎖(dcFVIIIFc)の半減期の比較を示す。図からわかるように、一本鎖FVIII(FVIII155)の半減期は、二本鎖FVIIIの1.5倍であった。266N6 Bドメイン(FVIII198)を有する一本鎖FVIIIの半減期は、さらに1.5倍増加した。グラフは、時間関数としてのFVIIIの5分値に対する回収(%)を示す。
定義
ある実体に先行する「a」または「an」という用語は、その実体の1または複数を指し、たとえば、「a ヌクレオチド配列」は、1または複数のヌクレオチド配列を表すものと理解される。したがって、「a(またはan)」、「1または複数」および「少なくとも1」は、本明細書では交換可能に使用され得る。
「ポリヌクレオチド」または「ヌクレオチド」という用語は、単数形ならびに複数形の核酸を包含するものとし、単離された核酸分子またはコンストラクト、たとえばメッセンジャーRNA(mRNA)やプラスミドDNA(pDNA)を指す。ある特定の実施形態では、ポリヌクレオチドは、一般的なホスホジエステル結合または非一般的な結合(たとえば、ペプチド核酸(PNA)中に見出されるようなアミド結合)を含む。「核酸」という用語は、ポリヌクレオチド中に存在する任意の1または複数の核酸セグメント、たとえばDNAまたはRNA断片を指す。「単離された」核酸またはポリヌクレオチドは、天然環境から取り除かれた核酸分子、DNAまたはRNAとする。たとえば、ベクターに含まれる第VIII因子ポリペプチドをコードする組換えポリヌクレオチドは、本発明の目的のために単離されたと考えられる。単離ポリヌクレオチドのさらなる例としては、異種宿主細胞内で維持されるか、または溶液中の他のポリヌクレオチドから(部分的または実質的に)精製される組換えポリヌクレオチドが含まれる。単離RNA分子は、インビボまたはインビトロで本発明のポリヌクレオチドのRNA転写物を含む。本発明による単離ポリヌクレオチドまたは核酸は、合成された分子をさらに含む。さらに、ポリヌクレオチドまたは核酸は、プロモーター、エンハンサー、リボソーム結合部位または転写終了シグナルなどの調節因子を含み得る。
本明細書では、「コード領域」または「コード配列」は、アミノ酸に翻訳可能なコドンからなるポリヌクレオチドの一部分である。「終始コドン」(TAG、TGAまたはTAA)は典型的にはアミノ酸に翻訳されないがコード領域の一部とされるのに対し、いかなる隣接配列、たとえばプロモーター、リボソーム結合部位、転写終結区、イントロンなどもコード領域の一部ではない。コード領域の境界は、典型的には、得られたポリペプチドのアミノ末端をコードする5’末端のスタートコドンと、得られたポリペプチドのカルボキシル末端をコードする3’末端により決定される。本発明の2つ以上のコード領域が、1つのポリヌクレオチドコンストラクトに、たとえば1つのベクター上に、または別のポリヌクレオチドコンストラクトに、たとえば別の(異なる)ベクター上に存在し得る。したがって、1つのベクターはコード領域を1つだけ含んでも、または2つ以上のコード領域を含んでもよく、たとえば以下に記載するように、1つのベクターが結合ドメイン−Aと結合ドメイン−Bを別々にコードできる、ということになる。さらに、本発明のベクター、ポリヌクレオチドまたは核酸は、本発明の結合ドメインをコードする核酸に融合した、または融合していない異種コード領域をコードし得る。異種コード領域は、限定ではないが、分泌シグナルペプチドまたは異種機能ドメインなどの特化した因子またはモチーフを含む。
哺乳動物細胞が分泌する、ある特定のタンパク質は、粗面小胞体全体に伸長するタンパク質鎖の輸出が開始されると成熟タンパク質から切断される分泌シグナルペプチドと関連付けられる。当業者であれば、シグナルペプチドは一般にポリペプチドのN末端に融合され、完全または「全長」ポリペプチドから切断されて分泌または「成熟」型のポリペプチドを産生することがわかる。ある特定の実施形態では、ネイティブのシグナルペプチド、たとえばイムノグロブリン重鎖または軽鎖シグナルペプチドが使用されるか、またはそれと機能的に結合しているポリペプチドの分泌を指示する能力を保持するその配列の機能的誘導体が使用される。あるいは、異種哺乳動物シグナルペプチド、たとえばヒト組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)またはマウスβ−グルクロニダーゼシグナルペプチドまたはその機能的誘導体が使用され得る。
「下流」という用語は、基準ヌクレオチド配列の3’側に配置されているヌクレオチド配列を指す。ある特定の実施形態では、下流ヌクレオチド配列は、転写開始点に続く配列に関する。たとえば、遺伝子の翻訳開始コドンは転写開始部位の下流に位置する。
「上流」という用語は、基準ヌクレオチド配列の5’側に配置されているヌクレオチド配列を指す。ある特定の実施形態では、上流ヌクレオチド配列は、コード領域の5’側に配置された配列または転写開始点に続く配列に関する。たとえば、ほとんどのプロモーターは転写開始部位の上流に位置する。
本明細書では、「調節領域」という用語は、関連のコード領域の転写、RNAプロセシング、安定性または翻訳に影響する、コード領域の上流(5’非翻訳配列)、内部、または下流(3’非翻訳配列)に配置されたヌクレオチド配列を指す。調節領域は、プロモーター、翻訳リーダー配列、イントロン、ポリアデニル化識別配列、RNAプロセシング部位、エフェクター結合部位およびステムループ構造を含み得る。コード領域が真核生物細胞内で発現することが意図される場合、ポリアデニル化シグナルと転写終結配列は通常はコード配列の3’側に配置される。
遺伝子産物、たとえばポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、1または複数のコード領域に機能的に結合するプロモーターおよび/または他の転写または翻訳制御因子を含み得る。機能的結合では、遺伝子産物、たとえばポリペプチドのコード領域が、調節領域(複数可)の影響または制御下で遺伝子産物が発現するように、1または複数の調節領域と結合している。たとえば、コード領域とプロモーターは、プロモーター機能の誘導により、該コード領域にコードされる遺伝子産物をコードするmRNAの転写がもたらされるならば、および、プロモーターとコード領域の間の連結の性質が、プロモーターが該遺伝子産物の発現を指令する能力を阻害しなければ、またはDNA鋳型が転写される能力を阻害しなければ、「機能的に結合」している。プロモーターを除く他の転写制御因子、たとえばエンハンサー、オペレーター、リプレッサーおよび転写終結シグナルも、コード領域と機能的に連結して遺伝子産物の発現を指令できる。
さまざまな転写制御領域が当業者には既知である。これらには、限定ではないが、脊椎動物細胞で機能する転写制御領域、たとえば限定ではないが、サイトメガロウイルス類(イントロンAとつながった最初期プロモーター)、サルウイルス40(初期プロモーター)およびレトロウイルス類(たとえばラウス肉腫ウイルス)由来のプロモーターおよびエンハンサーセグメントが含まれる。他の転写制御領域は、アクチン、熱ショックタンパク質、ウシ成長ホルモンおよびウサギβグロブリンなど脊椎動物遺伝子由来のもの、ならびに真核生物細胞における遺伝子発現を制御できる他の配列を含む。追加の適切な転写制御領域は、組織特異的プロモーターおよびエンハンサー、ならびにリンホカイン誘導プロモーター(たとえば、インターフェロンまたはインターロイキンにより誘導されるプロモーター)を含む。
同様に、さまざまな翻訳制御因子が当業者には既知である。これらは、限定ではないが、リボソーム結合部位、翻訳開始および終結コドン、およびピコルナウイルス類由来の因子(特に配列内リボソーム進入部位すなわちIRES、CITE配列とも呼ばれる)を含む。
本明細書では、「発現」という用語は、ポリヌクレオチドが遺伝子産物、たとえばRNAまたはポリペプチドを産生する過程を指す。発現は、限定ではないが、ポリヌクレオチドのメッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、低分子ヘアピン型RNA(shRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)またはその他任意のRNA産物への転写、およびmRNAのポリペプチドへの翻訳を含む。発現により「遺伝子産物」が産生される。本明細書では、遺伝子産物は、核酸、たとえば遺伝子の転写により産生されたメッセンジャーRNA、または転写物から翻訳されたポリペプチドのいずれかであり得る。本明細書に記載される遺伝子産物は、たとえばポリアデニル化またはスプライシングなどの転写後修飾された核酸、またはたとえばメチル化、グリコシル化、脂質添加、他のタンパク質サブユニットとの結合、またはタンパク質切断などの翻訳後修飾されたポリペプチドをさらに含む。
「ベクター」は核酸を宿主細胞にクローニングおよび/または移入するための任意のビヒクルを指す。ベクターは、別の核酸セグメントを付着させて、付着したセグメントの複製を生じさせ得るレプリコンであり得る。「レプリコン」は、インビボで複製の自律単位として機能する、すなわち、それ自体の制御下での複製が可能な、任意の遺伝因子(たとえばプラスミド、ファージ、コスミド、染色体、ウイルス)を指す。「ベクター」という用語は、インビトロ、エックスビボまたはインビボで核酸を細胞に導入するウイルスビヒクルおよび非ウイルスビヒクルの両方を含む。たとえば、プラスミド、修飾真核生物ウイルスまたは修飾細菌ウイルスを含む多数のベクターが当技術分野では知られ使用されている。適切なベクターへのポリヌクレオチドの挿入は、適当なポリヌクレオチド断片を相補的付着末端を有する選択されたベクターに結合させることで達成され得る。
ベクターは、ベクターを組み込まれた細胞の選択または特定を可能にする選択マーカーまたはレポーターをコードするように操作され得る。選択マーカーまたはレポーターの発現により、ベクターに含まれる他のコード領域を組込み発現する宿主細胞の特定および/または選択が可能になる。当技術分野で知られ使用されている選択マーカー遺伝子の例としては、次のものが挙げられる:アンピリシン、ストレプトマイシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ハイグロマイシン、ビアラホス除草剤、スルホンアミドなどの耐性を与える遺伝子ならびに;表現型マーカーとして使用される遺伝子、すなわちアントシアニン調節遺伝子、イソペンタニルトランスフェラーゼ遺伝子など。当技術分野で知られ使用されているレポーターの例としては、次のものが挙げられる:ルシフェラーゼ(Luc)、緑色蛍光タンパク質(GFP)、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)−ガラクトシダーゼ(LacZ)、−グルクロニダーゼ(Gus)など。選択マーカーはレポーターとも見なされ得る。
「プラスミド」という用語は、細胞の中央代謝の一部ではない遺伝子をしばしば担持し、通常は環状二本鎖DNA分子の形態をとる染色体外因子を指す。そのような因子は、任意の供給源に由来する、選択された遺伝子産物を得るための適当な3’非翻訳配列と共にプロモーター断片およびDNA配列を細胞内に導入することができる、多くのヌクレオチド配列が連結または組換えされたユニークな構成になっている、一本鎖もしくは二本鎖のDNAもしくはRNAの自律複製配列、ゲノム組込み配列、ファージもしくはヌクレオチド配列、線状、環状もしくは高次コイル状であり得る。
使用され得る真核生物ウイルスベクターは、限定ではないが、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、ポックスウイルス、たとえば、ワクチニアウイルスベクター、バキュロウイルスベクターまたはヘルペスウイルスベクターを含む。非ウイルスベクターは、プラスミド、リポソーム、帯電脂質(サイトフェクチン)、DNA−タンパク質複合体および生体高分子を含む。
「クローニングベクター」は、たとえばプラスミド、ファージまたはコスミドなどの、別の核酸セグメントを付着させて付着したセグメントの複製を可能にする、複製開始点を含み連続的に(sequentially)複製する核酸の単位長さである「レプリコン」を指す。特定のクローニングベクターは、一細胞タイプで複製が可能な、たとえば細菌であり、別の、たとえば真核生物細胞で発現が可能である。クローニングベクターは、典型的には、目的の核酸配列を挿入するためのベクターおよび/または1もしくは複数の多重クローニング部位を含む細胞の選択に使用され得る1または複数の配列を含む。
「発現ベクター」という用語は、宿主細胞に挿入された核酸配列が挿入後発現できるように設計されたビヒクルを指す。挿入された核酸配列は、上述のように、調節領域に機能的に結合して配置される。
ベクターは、当技術分野で既知の方法、たとえば、形質移入、電気穿孔、微量注入、形質移入、細胞融合、DEAEデキストラン、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション(リソソーム融合)、遺伝子銃またはDNAベクタートランスポーターの使用により、宿主細胞に挿入される。
「培養」「培養する」「培養すること」は、本発明では、細胞成長または分割を可能にするインビトロ条件下で細胞をインキュベートすることかまたは細胞が生きている状態を維持することを意味する。本発明では、「培養された細胞」は、インビトロで増殖された細胞を意味する。
本明細書では、「ポリペプチド」は、1個の「ポリペプチド」ならびに複数の「ポリペプチド」を包含するものとし、アミノ結合(ペプチド結合としても知られる)で線状に連結されたモノマー(アミノ酸)でできた分子を指す。「ポリペプチド」という用語は、任意のアミノ酸の鎖または2つ以上のアミノ酸の鎖を指し、生成物の特定の長さは意味しない。したがって、ペプチド、ジペプチド、トリペプチド、オリゴペプチド、「タンパク質」、「アミノ酸鎖」またはその他本明細書でアミノ酸の鎖または2つ以上のアミノ酸の鎖を指して使用される用語は、「ポリペプチド」の定義に含まれ、「ポリペプチド」という用語はこれらのすべての用語の代わりに、または交換可能に使用され得る。「ポリペプチド」という用語は、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、既知の保護/ブロッキング基による誘導体化、タンパク質切断、または非天然アミノ酸による修飾を含むがそれらに限定はされない発現後修飾をされたポリペプチドの生成物も指すものとする。ポリペプチドは、天然生体供給源由来または組換え技術により産生され得るが、必ずしも指定の核酸配列から翻訳されない。化学合成を含むあらゆる方法で生成され得る。
「単離された」ポリペプチドまたはその断片、バリアントまたは誘導体は、その自然な環境には存在していないポリペプチドを指す。特定の精製レベルは要求されない。たとえば、単離されたポリペプチドは、その未変性または自然の環境から単純に取り除かれ得る。宿主細胞内で発現した組換え産生されたポリペプチドやタンパク質は、任意適切な手法で分離され、分画され、または部分的もしくは実質的に精製された未変性または組換えポリペプチドと同様に、本発明の目的で単離されたとみなされる。
本発明には、ポリペプチドの断片またはバリアント、およびそれらの任意の組合せも含まれる。「断片」または「バリアント」という用語は、本発明のポリペプチド結合ドメインまたは結合分子に言及するとき、基準ポリペプチドの少なくとも一部の特徴(たとえば、FcRn結合ドメインまたはFcバリアントとのFcRn結合親和性、FVIIIバリアントの凝固活性またはVWF断片のFVIII結合活性)を保持するあらゆるポリペプチドを含む。ポリペプチドの断片は、本明細書で別途記載の特異的抗体断片に加えてタンパク質分解断片ならびに欠失断片を含むが、天然の全長ポリペプチド(または成熟ポリペプチド)は含まない。本発明のポリペプチド結合ドメインまたは結合分子のバリアントは、上述の断片を含み、アミノ酸置換、欠失または挿入により改変されたアミノ酸配列を有するポリペプチドも含む。天然バリアントでも非天然バリアントでもよい。非天然バリアントは、当技術分野で既知の変異誘発技法を用いて産生され得る。バリアントポリペプチドは、保存的または非保存的アミノ酸の置換、欠失または付加を含み得る。
本明細書で使用される「VWF断片(単数または複数)」は、FVIIIと相互作用し、FVIIIが通常全長VWFにより与えられる特性、たとえば、FVIIIaに対する早発活性化の防止、早期タンパク質分解の防止、早期排除をもたらし得るリン脂質膜との結合の防止、VWFに結合したFVIIIではなく裸のFVIIIを結合し得るFVIII排除レセプターとの結合の防止および/またはFVIII重鎖と軽鎖相互作用の安定化を少なくとも1または複数保持する、あらゆるVWF断片を意味する。本明細書では、「VWF断片」という用語は、全長または成熟VWFタンパク質を含まない。特定の実施形態では、本明細書では、「VWF断片」はVWFタンパク質のD’ドメインとD3ドメインを含むが、VWFタンパク質のA1ドメイン、A2ドメイン、A3ドメイン、D4ドメイン、B1ドメイン、B2ドメイン、B3ドメイン、C1ドメイン、C2ドメインおよびCKドメインは含まない。
「半減期制限因子」または「FVIII半減期制限因子」は、本明細書では、FVIIIタンパク質の半減期が野生型FVIIIよりも1.5倍または2倍を超えて延長されないようにする因子を意味する(たとえば、ADVATE(登録商標)またはREFACTO(登録商標))。たとえば、全長または成熟VWFは、FVIIIとVWFの複合体が1または複数のVWF排除経路により系から排除されるのを誘導することで、FVIII半減期制限因子として作用し得る。一例では、内因性VWFは、FVIII半減期制限因子である。別の例では、FVIIIタンパク質に非共有結合的に結合した全長組換えVWF分子はFVIII半減期制限因子である。
本明細書では、「内因性VWF」という用語は、血漿中に自然に存在するVWF分子を意味する。内因性VWF分子はマルチマーであり得るが、モノマーまたはダイマーでもあり得る。血漿中の内因性VWFは、FVIIIに結合してFVIIIと非共有結合複合体を形成する。
「保存的アミノ酸置換」では、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置換されている。塩基性側鎖(たとえば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(たとえば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、無電荷極性側鎖(たとえば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(たとえば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β分岐側鎖(たとえば、スレオニン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖(たとえば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を含む、類似の側鎖を有するアミノ酸残基ファミリーが当技術分野で定義されている。したがって、ポリペプチド中のアミノ酸が同じ側鎖ファミリーの別のアミノ酸で置き換えられている場合、その置換は保存的とみなされる。別の実施形態では、一連なりのアミノ酸は、側鎖ファミリーメンバーの順および/または組成が異なる構造的に類似の一連なりで保存的に置換され得る。
当技術分野で知られるように、2つのポリペプチド間の「配列同一性」は、第1ポリペプチドのアミノ酸配列を第2ポリペプチドの配列と比較することで決定される。本明細書では、限定ではないがBESTFITプログラム(ウィスコンシン・シーケンス・アナリシス・パッケージ、Unix(登録商標)用バージョン8、ジェネティクス・コンピューター・グループ、ユニバーシティー・リサーチ・パーク、575サイエンスドライブ、マディソン、WI53711)などの当技術分野で既知の方法およびコンピュータープログラム/ソフトウェアを用いて、特定のポリペプチドが別のポリペプチドと少なくとも約50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%または100%同一であるかを決定できる。BESTFITは、Smith and Waterman, Advances in Applied Mathematics 2:482-489 (1981)のローカル相同性アルゴリズムを用いて2つの配列間の最良の相同セグメントを見出す。特定の配列が、たとえば、本発明による基準配列と95%同一であるかどうかをBESTFITまたは他の任意の配列整列プログラムを用いて決定する場合、パラメーターは、当然ながら、同一性のパーセンテージが基準ポリペプチド配列の全長にわたり計算されるように、また、基準配列のアミノ酸総数の5%までの相同性のギャップが許容されるように設定される。
本明細書では、VWF配列またはFVIIIタンパク質配列における「対応するアミノ酸」または「相当するアミノ酸」は、第1VWFまたはFVIII配列と第2VWFまたはFVIII配列の間の同一性または類似性を最大にする配列比較により同定される。第2VWFまたはFVIII配列中の相当するアミノ酸を特定するのに使用される数は、対応する第1VWFまたはFVIII配列のアミノ酸を同定するのに使用される数に基づく。
「融合」または「キメラ」タンパク質は、自然には連結されない第2アミノ酸配列に連結された第1アミノ酸配列を含む。通常は別のタンパク質に存在するアミノ酸配列が、一緒に融合ポリペプチドとされ得るか、または、通常は同一のタンパク質に存在するアミノ酸配列が、融合ポリペプチド内で新たな配置にされ得、たとえば、本発明の第VIII因子ドメインとイムノグロブリンFcドメインが融合される。融合タンパク質は、たとえば化学合成により、またはペプチド領域が所望の関係にコードされているポリヌクレオチドを作製し翻訳することで、生成される。キメラタンパク質は、共有結合、非ペプチド結合または非共有結合により第1アミノ酸配列と結合した第2アミノ酸配列をさらに含み得る。
本明細書では、「半減期」という用語は、特定のポリペプチドのインビボでの生物学的半減期を指す。半減期は、対象に投与した量のうち、その動物の血中および/または他の組織から半分の量が排除されるのに要する時間で表される。所与のポリペプチドのクリアランス曲線が時間関数として構築される場合、その曲線は通常は、高速のα相とより長いβ相の二相からなる。α相は、典型的には、投与されたFcポリペプチドの血管内と血管外の間のスペースにおける平衡状態を表し、部分的には、ポリペプチドのサイズにより決定される。β相は、典型的には、血管内スペースにおけるポリペプチドの異化を表す。いくつかの実施形態では、FVIIIおよびFVIIIを含むキメラタンパク質は、単相性なので、α相をもたず、単一のβ相のみを有する。したがって、ある特定の実施形態では、半減期という用語は、本明細書ではβ相のポリペプチドの半減期を指す。ヒトのヒト抗体の典型的なβ相半減期は21日である。
ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに使用される「異種」という用語は、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドが、それが比較されている部分のものとは異なる部分に由来することを意味する。したがって、VWF断片に連結された異種ポリペプチドは、VWF断片に連結された、VWF断片の天然の部分ではないポリペプチド鎖を意味する。たとえば、異種ポリヌクレオチドまたは抗原は、異なる種、ある個体の異なる細胞種、または別の個体の同一または異なる細胞種に由来し得る。
本明細書では、「連結した(linked)」という用語は、第2アミノ酸配列またはヌクレオチド配列に共有結合または非共有結合で結合した第1アミノ酸配列またはヌクレオチド配列に関する。「共有結合的に連結した」または「共有結合的連結」という用語は、共有結合たとえばジスルフィド結合、ペプチド結合、または1もしくは複数のアミノ酸たとえば連結された2つの部分の間のリンカーを指す。第1アミノ酸またはヌクレオチド配列は、第2アミノ酸またはヌクレオチド配列に直接連結しても接していてもよく、あるいは介在配列が第1配列を第2配列に共有結合的に連結していてもよい。「連結した」は、第1アミノ酸配列のC末端またはN末端での第2アミノ酸配列への融合を意味するだけでなく、第1アミノ酸配列(または第2アミノ酸配列)全体を第2アミノ酸配列(または第1アミノ酸配列)の任意の2つのアミノ酸の間に挿入することも含む。一実施形態では、第1アミノ酸配列は、ペプチド結合またはリンカーにより第2アミノ酸配列に結合され得る。第1ヌクレオチド配列は、ホスホジエステル結合またはリンカーにより第2ヌクレオチド配列に結合され得る。リンカーは、(ポリペプチド鎖の)ペプチドもしくはポリペプチド、または(ヌクレオチド鎖の)ヌクレオチドもしくはヌクレオチド鎖、または(ポリペプチド鎖およびポリヌクレオチド鎖の両方の)任意の化学部分であり得る。共有結合は(−)またはハイフンで示される場合がある。
本明細書では、「と結合した(associated with)」という用語は、第1アミノ酸鎖と第2アミノ酸鎖の間に形成された共有結合または非共有結合を指す。一実施形態では、「と結合した」という用語は、共有結合、非ペプチド結合または非共有結合を意味する。いくつかの実施形態ではこの結合はコロンすなわち(:)により示される。別の実施形態では、ペプチド結合を除く共有結合を意味する。他の実施形態では、本明細書では、「共有結合した」という用語は、共有結合、たとえばジスルフィド結合、ペプチド結合、または1もしくは複数のアミノ酸(たとえばリンカー)による2つの部分の結合を意味する。たとえば、アミノ酸のシステインは第2システイン残基のチオール基とジスルフィド結合またはブリッジを形成できるチオール基を含む。ほとんどの天然のIgG分子において、CH1とCL領域はジスルフィド結合で結合し、2つの重鎖はカバットの付番方式による239と242に対応する位置(EU付番方式による226または229)で2つのジスルフィド結合により結合している。共有結合の例としては、ペプチド結合、金属結合、水素結合、ジスルフィド結合、シグマ結合、パイ結合、デルタ結合、グリコシド結合、アグノスティック(agnostic)結合、屈曲結合、双極子結合、パイ背面結合、二重結合、三重結合、四重結合、五重結合、六重結合、コンジュゲーション、ハイパーコンジュゲーション、芳香族性、ハプト数(hapticity)または半結合性が挙げられるが、これらに限定されない。非共有結合の非限定的な例には、イオン結合(たとえば、陽イオン−パイ結合または塩結合)、金属結合、水素結合(たとえば、二水素結合、二水素錯体、低障壁水素結合、または対称水素結合)、ファンデルワース力、ロンドン分散力、機械的接着、ハロゲン結合、金親和性、インターカレーション、スタッキング、エントロピー力または化学極性が含まれる。
本明細書では「モノマー−ダイマーハイブリッド」は、ジスルフィド結合で互いに結合した第1ポリペプチド鎖と第2ポリペプチド鎖を含むキメラタンパク質を指し、第1鎖は、凝固因子、たとえば第VIII因子、およびFc領域を含み、第2鎖は、凝固因子なしでFc領域を含むか、本質的にFc領域からなるか、Fc領域からなる。したがって、モノマー−ダイマーハイブリッドコンストラクトは、1つの凝固因子のみを有するモノマーの側面と、2つのFc領域を有するダイマーの側面とを含むハイブリッドである。
本発明では、「切断部位」または「酵素的切断部位」という用語は、酵素により識別される部位を指す。特定の酵素的切断部位は、細胞内プロセス部位を含む。一実施形態では、ポリペプチドは、凝固カスケード中に活性化された酵素により切断される酵素的切断部位を有し、凝血塊形成部位でそのような切断が生じる。そのような部位の例としては、例えば、トロンビン、第XIa因子または第Xa因子に認識される部位が含まれる。例示的なFXIa切断部位は、たとえば、TQSFNDFTR(配列番号47)とSVSQTSKLTR(配列番号48)を含む。例示的なトロンビン切断部位は、たとえばDFLAEGGGVR(配列番号49)、TTKIKPR(配列番号50)、LVPRG(配列番号55)およびALRPR(配列番号51のアミノ酸1から5)を含む。他の酵素的切断部位は、当技術分野で既知である。
本明細書では、「プロセス部位」または「細胞内プロセス部位」という用語は、ポリペプチド翻訳後に機能する酵素の標的である、ポリペプチド内の酵素的切断部位の一種を指す。一実施形態では、そのような酵素はゴルジルーメンからトランスゴルジコンパートメントへの輸送中に機能する。細胞内プロセス酵素は、細胞からタンパク質が分泌される前にポリペプチドを切断する。そのようなプロセス部位の例としては、たとえば、エンドペプチターゼのPACE/フーリン(PACEは対合塩基性アミノ酸切断酵素の略語である)ファミリーに標的化されるようなものが含まれる。これらの酵素は、ゴルジ膜に局在し、配列モチーフArg−[任意の残基]−(LysまたはArg)−Argのカルボキシ末端側のタンパク質を切断する。本明細書では、酵素の「フーリン」ファミリーは、たとえば、PCSK1(PC1/Pc3としても知られる)、PCSK2(PC2としても知られる)、PCSK3(フーリンまたはPACEとしても知られる)、PCSK4(PC4としても知られる)、PCSK5(PC5またはPC6としても知られる)、PCSK6(PACE4としても知られる)またはPCSK7(PC7/LPC、PC8、またはSPC7としても知られる)を含む。他のプロセス部位は当技術分野で既知である。
「フーリン」という用語は、EC No.3.4.21.75に対応する酵素を指す。フーリンは、サブチリシン様プロタンパク質転換酵素であり、PACE(対合塩基性アミノ酸切断酵素)としても知られる。フーリンは、不活性な前駆タンパク質のセクションを除去し生物学的に活性なタンパク質に変換する。細胞内輸送中、プロペプチドはゴルジ内のフーリン酵素により成熟VWF分子から切断される。
2つ以上のプロセスまたは切断部位を含むコンストラクトにおいては、そのような部位は同じでも異なっていてもよいことが理解される。
本明細書では、止血障害とは、フィブリン凝塊を形成する能力の障害または形成不能により、自動的または外傷の結果としての出血傾向を特徴とする、遺伝的に受け継がれた、または獲得された病状を意味する。そのような障害の例には血友病が含まれる。血友病の3つの主要な型は、血友病A(第VIII因子の欠乏)、血友病B(第IX因子の欠乏または「クリスマス病」)および血友病C(第XI因子の欠乏、軽度の出血傾向)である。他の止血障害は、たとえば、フォンウィルブランド病、第XI因子の欠乏(PTA欠乏)、第XII因子の欠乏、フィブリノゲン、プロトロンビン、第V因子、第VII因子、第X因子もしくは第XIII因子の欠乏または構造異常、GPIbの欠損または欠乏であるベルナール・スーリエ症候群を含む。VWFの受容体GPIbが欠乏する場合があり、一次凝血塊形成(一次止血)不足、出血傾向の増大、グランツマンおよびネーゲリ血小板無力症(グランツマン血小板無力症)がもたらされ得る。(急性および慢性)肝不全では肝臓の凝固因子産生が不十分となり、出血リスクが高まる。
本発明のキメラ分子は予防的に使用できる。本明細書では、「予防的治療」という用語は、出血エピソード前の分子投与を指す。一実施形態では、一般的止血薬を必要とする対象は、手術中であるか手術予定である。本発明のキメラタンパク質は、予防薬として手術前または後に投与され得る。本発明のキメラタンパク質は、急性出血エピソードを制御するため手術前または後に投与され得る。手術は、限定ではないが、肝臓移植、肝臓切除、歯科的処置または幹細胞移植を含み得る。
本発明のキメラタンパク質は、オンデマンド(「発症時」とも呼ばれる)治療にも使用される。「オンデマンド治療」または「発症時治療」という用語は、出血エピソードの症状に応じた、または出血の原因となり得る活動前のキメラ分子投与を指す。一態様では、オンデマンド(発症時)治療は、外傷後などの出血開始時、または手術前など出血が予測される場合に対象に与えられ得る。別の態様では、オンデマンド治療は、接触競技など出血リスクを増大させる活動の前に投与され得る。
本明細書では、「急性出血」という用語は、原因に関係なく出血エピソードを指す。たとえば、対象は外傷、尿毒症、遺伝的出血障害(たとえば、第VII因子の欠乏)、血小板障害、または凝固因子に対する抗体産生による抵抗性を有しうる。
本明細書では、「治療する」、「治療」、「治療すること」は、たとえば、疾患または状態の重症度の軽減;疾患経過期間の低減;疾患または状態に関連する1または複数の症状の寛解;必ずしも疾患または状態が治癒するとは限らないがその疾患または状態を有する対象に薬効を提供;または疾患または状態に関連する1または複数の症状の予防を指す。一実施形態では、「治療すること」、「治療」という用語は、本発明のキメラタンパク質またはVWF断片を投与することにより対象において少なくとも約1IU/dL、2IU/dL、3IU/dL、4IU/dL、5IU/dL、6IU/dL、7IU/dL、8IU/dL、9IU/dL、10IU/dL、11IU/dL、12IU/dL、13IU/dL、14IU/dL、15IU/dL、16IU/dL、17IU/dL、18IU/dL、19IU/dLまたは20IU/dLのFVIIIトラフレベルを維持することを意味する。別の実施形態では、「治療すること」、「治療」は、約1から約20IU/dL、約2から約20IU/dL、約3から約20IU/dL、約4から約20IU/dL、約5から約20IU/dL、約6から約20IU/dL、約7から約20IU/dL、約8から約20IU/dL、約9から約20IU/dLまたは約10から約20IU/dLのFVIIIトラフレベルを維持することを意味する。疾患または状態の治療または治療することは、対象におけるFVIII活性を、非血友病対象におけるFVIII活性の少なくとも約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%または20%に匹敵するレベルに維持することも含み得る。治療に必要な最低トラフレベルは、1または複数の既知の方法で測定でき、各人に合わせて調節(増減)できる。
キメラタンパク質
本発明は、FVIII半減期制限因子(たとえば内因性VWF)がインビボでFVIIIタンパク質と結合することを防止または阻害する第VIII因子タンパク質の半減期を延長することに関する。内因性VWFは、約95%〜約98%のFVIIIと結合して非共有結合複合体になる。FVIIIタンパク質と結合した内因性VWFは、FVIIIを様々な方法で保護する。たとえば、(約250kDaのマルチマーとしての)全長VWFは、FVIIIをプロテアーゼ切断とFVIII活性化から保護し、FVIII重鎖および/または軽鎖を安定させ、スカベンジャー受容体によるFVIIIの排除を防止できる。しかし、同時に、内因性VWFは、飲作用を防止し、VWFクリアランス経路を通じてFVIII−VWF複合体を系から排除することで、FVIII半減期を制限する。実施例にも示されるように、内因性VWFは、半減期延長因子と融合したFVIIIタンパク質の半減期が野生型FVIIIの約2倍に延長されることを防止する半減期制限因子であると考えられている。したがって、本発明は、内因性VWFとFVIIIタンパク質の相互作用を付加部分を用いて防止または阻害することで、FVIIIタンパク質がVWFクリアランス経路を通じて排除されるのを防止し、および/または飲作用を誘導する。一実施形態では、付加部分は、FVIIIタンパク質の内因性VWFとの結合を防止または阻害でき、少なくとも1つのVWF様FVIII保護特性を有する。さらに、付加部分は、内因性VWFとの相互作用を防止または阻害することで、FVIIIが系から排除されるのを低下させる。本発明の付加部分は、(たとえば、非共有結合により)FVIIIタンパク質と結合または連結しおよび/または物理的もしくは化学的にFVIIIタンパク質のVWF結合部位をブロックする。したがって、付加部分と結合したFVIIIタンパク質は、1または複数のVWFクリアランス受容体により、野生型FVIIIまたは付加部分と結合していないFVIIIと比較して、血中からゆっくりと排除される。
本発明の付加部分の例としては、たとえば、ポリペプチドまたはFVIIIタンパク質の化学的もしくは物理的修飾、付加、欠失、または変異が含まれる。本発明において有用な付加部分は、ポリペプチド、非ポリペプチド部分または両方を含み得る。付加部分として有用なポリペプチドの非限定的な例は、たとえば、本明細書に記載のVWF断片、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、トランスフェリンまたはその断片、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、HAP配列、PAS配列、またはそれらの任意の組合せを含む。非ポリペプチド部分の非限定的な例は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む。本発明において有用な他のそのような部分は、当技術分野で既知である。
一実施形態では、付加部分は、共有結合または非共有結合によりFVIIIタンパク質と結合(または連結)している。しかし、一部の例では、付加部分とFVIIIタンパク質の間の物理的ブロックまたは化学的結合(たとえば、非共有結合)は、内因性VWFの存在下でFVIIIタンパク質と付加部分を含む安定した複合体を提供するには強度が不十分であり得る。たとえば、他の接続部なしにFVIIIタンパク質と非共有結合を形成するVWF断片は、インビボの内因性VWFの存在下ではVWF断片(たとえば、組換えVWF、すなわち、rVWF)が内因性VWFに置き換わりFVIIIタンパク質から容易に解離し得る。したがって、内因性VWFと非共有結合したFVIIIタンパク質は、VWFクリアランス経路を通じて系から排除される。付加部分とFVIIIタンパク質の解離を防止するために、いくつかの実施形態では、FVIIIタンパク質と付加部分の間の連結は共有結合であり、たとえば、ペプチド結合、1または複数のアミノ酸、またはジスルフィド結合である。ある特定の実施形態では、付加部分とFVIIIタンパク質の間の結合(すなわち、連結)はペプチド結合またはリンカーFVIIIタンパク質と付加部分の間のリンカー(「FVIII/AMリンカー」)である。リンカーの非限定的な例は本明細書に別途記載されている。いくつかの実施形態では、付加部分は、少なくとも約10、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2500、3000または4000アミノ酸を含むか、主としてそれらからなるか、それらからなるポリペプチドである。他の実施形態では、付加部分は、約100〜約200アミノ酸、約200〜約300アミノ酸、約300〜約400アミノ酸、約400〜約500アミノ酸、約500〜約600アミノ酸、約600〜約700アミノ酸、約700〜約800アミノ酸、約800〜約900アミノ酸または約900〜約1000アミノ酸を含むか、主としてそれらからなるか、それらからなるポリペプチドである。いくつかの実施形態では、FVIIIタンパク質と共有結合している付加部分は本明細書に別途記載されているVWF断片である。
ある特定の実施形態では、付加部分は、FVIIIタンパク質の1または複数のVWF結合部位と(たとえば、共有結合的に)化学的に結合しているかまたは物理的にブロックしている。FVIIIタンパク質のVWF結合部位は、FVIIIタンパク質のA3ドメインまたはC2ドメイン内に位置する。さらに他の実施形態では、FVIIIタンパク質のVWF結合部位はA3ドメインおよびC2ドメイン内に位置する。たとえば、FVIIIタンパク質のVWF結合部位は配列番号16のアミノ酸1669〜1689および/または2303〜2332に相当し得る[全長成熟FVIII]。
他の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、付加部分と連結したFVIIIタンパク質を含み、付加部分はVWF分子、たとえばD’ドメインとD3ドメインを含むがVWFクリアランス受容体結合部位を含まないVWF断片であり、FVIIIタンパク質のVWF結合部位を遮蔽または保護して、FVIIIタンパク質と内因性VWFの相互作用を阻害または防止する。ある特定の実施形態では、付加部分はVWF断片である。本発明に有用なVWF断片は、D’ドメインとD3ドメインを含み、1または複数のVWF様特性の利点をなおもFVIIIタンパク質に与えるが、VWF断片はVWFクリアランス経路を経ない。FVIIIタンパク質と付加部分はリンカー(たとえば、FVIII/AMリンカー)により共有結合され得る。一実施形態では、リンカーは、切断可能リンカーであり得る。リンカーの非限定的な例は本明細書に別途開示されている。
さらに他の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、FVIIIタンパク質とイムノグロブリン定常領域またはその一部分(すなわち、付加部分)を含み、イムノグロブリン定常領域またはその一部分はFVIIIタンパク質のVWF結合部位を遮蔽または保護して、FVIIIタンパク質と内因性VWFの相互作用を阻害または防止する。さらに他の実施形態では、イムノグロブリン定常領域またはその一部分はFc領域である。
一態様では、本発明は、本明細書に開示のVWF断片の1または複数を含むキメラまたは融合タンパク質またはハイブリッド、およびその使用に関する。キメラまたは融合タンパク質は、1または複数の異種部分(本明細書ではHまたはH1と示される場合がある)に融合または連結し得る。一実施形態では、異種部分(H1)は、VWF断片とともに自然に生じないおよび/またはVWF断片と連結した異種ペプチドまたは異種ポリペプチドである。別の実施形態では、異種部分(H1)は、非ポリペプチド部分、たとえば化学修飾またはペプチドまたはポリペプチドと非ポリペプチド部分の組合せである。いくつかの実施形態では、VWF断片はリンカー(本明細書では「VWFリンカー」とも呼ばれる)により異種部分(H1)に連結または接続されている。一実施形態では、VWFリンカーは、切断可能リンカーである。VWF断片と異種部分(H1)の間のリンカーの非限定的な例が本明細書に別途開示されている。
一実施形態では、本発明で有用な異種部分(H1)は、VWF断片の生物学的活性や機能(たとえば、FVIIIタンパク質との結合または連結)に大幅に影響を与えることなく、VWF断片の1または複数の薬物動態特性を改善する。別の実施形態では、VWF断片と連結した異種部分(H1)は、VWF断片の半減期を延長できる。異種ポリペプチド部分の非限定的な例は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの2つ以上の組合せを含む。異種非ポリペプチド部分の非限定的な例は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む。
いくつかの実施形態では、異種部分(H1)は、VWF断片とFVIIIタンパク質を共有結合により接続するのに使用され得る。共有結合をもたらすことができる異種部分の例としては、限定ではないが、イムノグロブリン定常領域もしくはたとえばFc領域などのヒンジ領域を含むその一部分、またはFcRn結合パートナーが含まれる。特定の例では、FVIIIタンパク質は第1Fc領域に連結され、VWF断片は第2Fc領域に連結され、第1Fc領域と第2Fc領域は1または複数のジスルフィド結合を形成している。
いくつかの実施形態では、異種部分(本明細書では「H」または「H1」と呼ばれる場合がある)はイムノグロブリン定常領域またはその一部分である。イムノグロブリン定常領域またはその一部分の非限定的な例は、CH1ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメイン、CH4ドメイン、ヒンジドメインおよびそれらの2つ以上の組合せからなる群より選択され得る。一実施形態では、イムノグロブリン定常領域またはその一部分は、少なくとも1つのCH1ドメイン、少なくとも1つのCH2ドメイン、少なくとも1つのCH3ドメイン、少なくとも1つのCH4ドメインまたはそれらの機能的断片を含む。別の実施形態では、イムノグロブリン定常領域またはその一部分は、少なくとも1つのヒンジドメインまたはその一部分と少なくとも1つのCH2ドメインまたはその一部分(たとえば、ヒンジ−CH2方向)を含む。他の実施形態では、イムノグロブリン定常ドメインまたはその一部分は、少なくとも1つのCH2ドメインまたはその一部分と少なくとも1つのCH3ドメインまたはその一部分(たとえば、CH2−CH3方向)を含む。組合せの例としては、CH2ドメイン、CH3ドメインおよびヒンジドメインが挙げられ、Fc領域(またはFcドメイン)、たとえば、第1Fc領域としても知られるが、これらに限定されない。他の実施形態では、異種部分(H1)はリンカーによりVWF断片に連結されている。ある特定の実施形態では、異種部分(H1)は、本明細書で別途記載のとおり、FcRn結合パートナーである。他の実施形態では、異種部分(H1)はヒンジ領域である。
ある特定の実施形態では、キメラタンパク質は、第2(または追加の)異種部分(本明細書では「H2」と呼ばれる場合がある)をさらに含む。なお、第1異種部分(H1)と第2異種部分(H2)は交換可能に使用され得、同じでも異なっていてもよい。第2異種部分(H2)は、FVIIIタンパク質またはキメラタンパク質の他の部分にペプチド結合、1または複数のアミノ酸またはリンカー(たとえば、FVIIIに連結される場合はFVIIIリンカー)により連結され得る。そのようなコンストラクトはFVIII/VWFヘテロダイマーと呼ばれる場合がある。一実施形態では、異種部分(H2)は、異種ポリペプチドを含む。別の実施形態では、異種部分(H2)は、非ポリペプチド部分を含む。他の実施形態では、異種部分(H2)は、異種部分と非ポリペプチド部分の組合せを含む。第2異種部分(H2)は、半減期延長因子であり得る。第2異種ポリペプチド部分(H2)の非限定的な例としては、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの2つ以上の組合せが挙げられる。異種非ポリペプチド部分の非限定的な例としては、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。ある特定の実施形態では、第1異種部分(H1)と第2異種部分は同じかまたは異なる。第1異種部分(H1)と第2異種部分(H2)の一方または両方は、キメラタンパク質中のFVIIIタンパク質の半減期を延長し得、非共有結合よりも強力な接続、すなわち、キメラタンパク質のFVIIIタンパク質とVWF断片の間の1または複数の共有結合による接続、または両方を与え得る。第1異種部分(H1)に融合または連結したVWF断片がFVIIIタンパク質と内因性VWFタンパク質の間の相互作用を防止または阻害することで半減期の上限を除去すると、該異種部分に融合されたFVIIIタンパク質は最大限有効となり得、野生型FVIIIよりも2倍長い半減期を有することができる。
ある特定の実施形態では、VWF断片に連結した第1異種部分(たとえば、第1Fc領域)と、FVIIIタンパク質に連結した第2異種部分(たとえば、第2Fc領域)は互いに結合し、該結合によりVWF断片が内因性VWFとインビボで置き換わるのを防止する。一実施形態では、第2異種部分は第2Fc領域であり、該第2Fc領域は、共有結合、たとえば、ジスルフィド結合、ペプチド結合またはリンカー(1または複数のアミノ酸)により、第1異種部分、たとえば、第1Fc領域に連結または結合されている。たとえば、FVIIIタンパク質に1端で連結した第2異種部分(たとえば、第2Fc領域)は、VWF断片と連結した第1異種部分(たとえば、第1Fc領域)とリンカー(たとえば、scFcリンカー)によりさらに連結し得るか、または共有結合または非共有結合により第1異種部分と結合し得る。別の実施形態では、第2異種部分(たとえば、第2Fc領域)は既に第1異種部分に連結しているVWF断片に連結する。いくつかの実施形態では、キメラタンパク質は、VWF断片と第1異種部分を含む第1ポリペプチド鎖と、FVIIIタンパク質と第2異種部分を含む第2ポリペプチド鎖を含み、ここで第1ポリペプチド鎖と第2ポリペプチド鎖は結合しており、第1異種部分を含む第1ポリペプチド鎖と第2異種部分を含む第2ポリペプチド鎖の間のこの結合は共有結合なので、VWF断片とFVIIIタンパク質は互いに相互作用を維持できる。同時に、FVIIIタンパク質と非共有結合を形成できる内因性VWFは、VWF断片を含む共有結合したポリペプチド鎖と置き換わることができない。
第1異種部分(H1)とVWF断片(たとえば、VWFリンカー)の間のリンカーは、切断可能リンカー、たとえば、トロンビン切断可能リンカーであり得る。切断可能リンカーは、第XIa因子、第XIIa因子、カリクレイン、第VIIa因子、第IXa因子、第Xa因子、第IIa因子(トロンビン)、エラスターゼ−2、グランザイム−B、TEV、エンテロキナーゼ、プロテアーゼ3C、ソルターゼA、MMP−12、MMP−13、MMP−17、MMP−20、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択されるプロテアーゼにより切断され得る。これらの切断可能リンカーは、凝固カスケードの活性化後、VWF断片が切断されてFVIIIタンパク質から解離するのを可能にし、結果としてFVIIIタンパク質の活性能は最大限となる。
他の実施形態では、キメラタンパク質はVWF断片、切断可能リンカー、第1異種部分(H1)、プロセス可能なリンカー、FVIIIタンパク質および第2異種部分(H2)を任意の順番で含む1本のポリペプチド鎖として産生される。合成後、プロセス可能なリンカーは、分泌前に細胞内プロテアーゼ酵素により切断され得、上述のように2本のポリペプチド鎖が生成される。分泌前、一本鎖コンストラクトでは、第2異種部分(たとえば、第2Fc領域)がプロセス可能なリンカーによりVWF断片に連結され得る。ある特定の実施形態では、1または複数のリンカーが1または複数の切断部位を含み得る。
いくつかの実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、第3異種部分(本明細書では「H3」と呼ばれる場合がある)をさらに含む。第3異種部分(H3)は、半減期延長因子であり得る。異種部分(H3)は、異種ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方を含み得る。第3異種部分(H3)の非限定的な例としては、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、その任意の誘導体またはバリアント、またはそれらの2つ以上の組合せが挙げられる。非ポリペプチド部分の非限定的な例は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む。VWF断片に連結した第1異種部分(H1)、FVIIIタンパク質に連結した第2異種部分(H2)および第3異種部分(H3)は同じでも異なっていてもよい。一実施形態では、第1異種部分(H1)は第2異種部分(H2)とは同じだが、第3異種部分(H3)とは異なる。別の実施形態では、第3異種部分(H3)はキメラタンパク質のFVIIIタンパク質またはVWF断片に融合または連結している。いくつかの実施形態では、第3異種部分は、FVIIIタンパク質の1または複数のドメイン内に、またはFVIIIタンパク質の2つのドメインの間に挿入されている。
一実施形態では、キメラタンパク質は、第1ポリペプチド鎖と第2ポリペプチド鎖を含み、第1鎖は随意のリンカー(たとえば、FVIIIリンカー)で第1異種部分(H1)、たとえば第1Fc領域に連結されたFVIIIタンパク質を含み、第2鎖は、随意のリンカー(たとえば、VWFリンカー)で第2異種部分(H2)、たとえば第2Fc領域に連結されたVWF断片を含む。FVIIIタンパク質は、FVIII重鎖とFVIII軽鎖の間(すなわち、配列番号16のアミノ酸残基1648)に第3異種部分(H3)、たとえば任意の半減期延長部分、たとえばアルブミンまたはPAS配列をさらに含み得るので、一本鎖FVIIIタンパク質である。あるいは、FVIIIタンパク質は二本鎖タンパク質、すなわち、FVIII重鎖とFVIII軽鎖が互いに共有結合または非共有結合(たとえば金属結合)していてもよく、重鎖は第3異種部分(H3)、たとえば非構造的半減期延長ポリペプチド、アルブミンまたはその断片またはPAS配列にさらに連結している。別の実施形態では、キメラタンパク質は第1ポリペプチド鎖と第2ポリペプチド鎖を含み、第1鎖は、随意のリンカー(たとえばFVIIIリンカー)で第1異種部分(H1)、たとえば第1Fc領域に連結されたFVIIIタンパク質を含み、第2鎖は、第3異種部分(H3)、たとえば非構造的半減期延長ポリペプチド、アルブミンまたはPAS配列に連結されている、随意のリンカーで第2異種部分(H2)、たとえば第2Fc領域に連結されているVWF断片を含む。いくつかの実施形態では、第3異種部分(H3)(たとえば、半減期延長ポリペプチド)は、FVIIIタンパク質のC末端またはN末端に連結され得、またはFVIIIタンパク質の2つのドメイン間か、FVIIIタンパク質のドメイン内の2つのアミノ酸間に挿入され得る。
他の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、第4異種部分(本明細書では「H4」と呼ばれる場合がある)および/または第5異種部分(本明細書では「H5」と呼ばれる場合がある)をさらに含む。第4または第5異種部分も、半減期延長因子であり得る。第4異種部分および/または第5異種部分は第3異種部分と同じでも異なっていてもよい。異種部分は、異種ポリペプチド、非ポリペプチド部分または両方の組合せを含み得る。第4または第5異種部分の非限定的な例としては、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、その任意の誘導体またはバリアント、またはそれらの2つ以上の組合せが挙げられる。非ポリペプチド部分の非限定的な例は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む。第1異種部分、第2異種部分、第3異種部分、第4異種部分、第5異種部分は同じでも異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、第4異種部分(たとえば、半減期延長ポリペプチド)は、FVIIIタンパク質のC末端またはN末端に連結され得、またはFVIIIタンパク質の2つのドメイン間か、FVIIIタンパク質のドメイン内の2つのアミノ酸間に挿入され得る。他の実施形態では、第5異種部分(たとえば、半減期延長ポリペプチド)も、FVIIIタンパク質のC末端またはN末端に連結され得、またはFVIIIタンパク質の2つのドメイン間か、FVIIIタンパク質のドメイン内の2つのアミノ酸間に挿入され得る。
ある特定の実施形態では、キメラタンパク質は、FVIIIタンパク質、VWF断片、第1異種部分、第2異種部分、第3異種部分、第4異種部分および第5異種部分を含み、第1異種部分と第2異種部分はFVIIIタンパク質を含む鎖とVWF断片を含む鎖の間に結合(たとえば、共有結合)を形成し、第3異種部分、第4異種部分および第5異種部分は半減期延長因子であり、FVIIIタンパク質を含む鎖とVWF断片を含む鎖の間の結合はFVIIIとVWF断片間の非共有結合の相互作用よりも強いので、内因性VWFがFVIIIタンパク質にインビボ、インビトロまたはエックスビボで結合するのを防止する。
他の実施形態では、キメラタンパク質は、FVIIIタンパク質、VWF断片、第1異種部分、第2異種部分、第3異種部分、第4異種部分、第5異種部分および第6異種部分(本明細書では「H6」と呼ばれる場合がある)を含み、第1異種部分と第2異種部分はFVIIIタンパク質を含む鎖とVWF断片を含む鎖の間に結合を形成し、第3異種部分、第4異種部分、第5異種部分および第6異種部分は半減期延長因子であり、FVIIIタンパク質を含む鎖とVWF断片を含む鎖の間の結合はFVIIIとVWF断片間の相互作用よりも強いので、内因性VWFがFVIIIタンパク質にインビボ、インビトロまたはエックスビボで結合するのを防止する。
いくつかの実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、
(aa)V−L1−H1−L2−H2、
(bb)H2−L2−H1−L1−V、
(cc)H1−L1−V−L2−H2および
(dd)H2−L2−V−L1−H1
からなる群より選択される式を含み、ここでVは本明細書に記載のVWF断片を含み;
L1とL2はそれぞれ随意のリンカーを含み;
H1は第1異種部分を含み;
H2は随意の第2異種部分を含む。第1異種部分と第2異種部分の一方または両方は半減期延長部分であり得る。一実施形態では、H1は、ポリペプチド部分、非ポリペプチド部分またはその両方を含む。H1として有用なポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、それらの任意の誘導体もしくはバリアントまたは任意の組合せを含み得る。非ポリペプチド部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸およびヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体もしくはバリアント、またはそれらの任意の組合せを含み得る。別の実施形態では、H2は、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方を含む。H2として有用なポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、それらの任意の誘導体もしくはバリアントまたは任意の組合せを含み得る。非ポリペプチド部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体もしくはバリアント、またはそれらの任意の組合せを含み得る。ある特定の実施形態では、式(aa)と(bb)のH1とH2間のリンカーはプロセス可能リンカーである。他の実施形態では、式(aa)と(bb)のVWF断片とH1間のリンカーは、切断可能リンカーであり、たとえばトロンビンにより切断され得るトロンビン切断可能リンカーである。
本明細書では、ポリペプチド式の方向はN末端(左)からC末端(右)である。たとえば、式H−L−Vは、式NH2−H−L−V−COOHを意味する。一実施形態では、本明細書に記載の式は、2つの部分の間の追加配列を含み得る。たとえば、式V−L1−H1−L2−H2は、特に断らないかぎり、VのN末端に、VとL1の間に、L1とH1の間に、L2またはH2の間に、またはH2のC末端にさらに配列を含み得る。別の実施形態では、ハイフン(−)はペプチド結合または1もしくは複数のアミノ酸を意味する。
特定の実施形態では、キメラタンパク質は、(a1)V−H、(a2)H−V、(a3)V−L−H、(a4)H−L−V、(a5)V−L1−H1−H2、(a6)H2−H1−L1−V、(a7)V−L1−H1:H2、(a8)H2:H1−L1−V、(a9)V−H1:H2、(b1)H2:H1−V、(b2)V−L1−H1−L2−H2、(b3)H2−L2−H1−L1−V、(b4)H1−V−H2、(b5)H1−L1−V−L2−H2および(b6)H2−L2−V−L1−H1からなる群より選択される1または複数の式を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなり、ここでVは本明細書に記載のVWF断片のうちの1または複数を含み、L、L1またはL2はリンカーを含み、HまたはH1は第1異種部分を含む。一実施形態では、第1異種部分(H1)は、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方であり得る。異種ポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HPA配列、またはそれらの任意の組合せを含み得る。H1として有用な非ポリペプチド部分の非限定的な例は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む。別の実施形態では、H2は、第2異種部分を含む。第2異種部分は、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方であり得る。異種ポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、またはそれらの任意の組合せを含み得る。H1として有用な非ポリペプチド部分の非限定的な例は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む。ある特定の実施形態では、第1異種部分と第2異種部分の間のリンカーは、プロセス可能なリンカーである。他の実施形態では、VWF断片と第1異種部分または第2異種部分の間のリンカーは切断可能リンカーであり、1または複数の切断部位、たとえばトロンビン切断可能リンカーを含む。
本発明のキメラタンパク質は、(aa)、(bb)、(cc)、(dd)、(a1)、(a2)、(a3)、(a4)、(a5)、(a6)、(a7)、(a8)、(a9)、(b1)、(b2)、(b3)、(b4)、(b5)および(b6)からなる群より選択される式と、式のVWF断片、第1異種部分(たとえば、第1Fc領域)または第2異種部分(たとえば、第2Fc領域)と共有結合または非共有結合しているFVIIIタンパク質を含む。一実施形態では、FVIIIタンパク質は、共有結合もしくは非共有結合により、またはリンカーによりVWF断片に連結または結合している。別の実施形態では、FVIIIタンパク質は、共有結合もしくは非共有結合により、またはリンカーにより第1異種部分または第2異種部分に連結し得る。
一実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、FVIIIタンパク質に共有結合で連結しているか非共有結合している、本明細書に記載のVWF断片を含む。たとえば、キメラタンパク質は、VWF断片とFVIIIタンパク質を含み得、ここでVWF断片とFVIIIタンパク質は、共有結合の非ペプチド結合、ペプチド結合、非共有結合により、またはリンカー、たとえば切断可能リンカーにより結合している。特定の実施形態では、VWF断片とFVIIIタンパク質は、1または複数のジスルフィド結合により互いに結合または相互作用する。別の特定の実施形態では、VWF断片は、FVIIIタンパク質と、FVIIIのA3ドメインで、FVIIIのC2ドメインで、またはFVIIIのA3ドメインとC2ドメインの両方で、非共有結合により、結合または相互作用する。別の実施形態では、FVIIIタンパク質と結合または相互作用するVWF断片は、第1異種部分に連結または融合している。他の実施形態では、VWF断片と結合または相互作用しているFVIIIタンパク質は、さらに第2異種部分に連結している。いくつかの実施形態では、FVIIIタンパク質と結合または相互作用しているVWF断片は、さらに第1異種部分に連結し、FVIIIタンパク質はさらに第2異種部分に連結している。ある特定の実施形態では、VWF断片と第1異種部分を含む第1ポリペプチド鎖と、FVIIIタンパク質と第2異種部分を含む第2ポリペプチド鎖が互いに結合しており、該結合によりFVIIIタンパク質は他の部分、たとえば内因性VWFと相互作用できない。一実施形態では、該結合は、共有結合、たとえばジスルフィド結合である。
VWF断片またはFVIIIタンパク質はそれぞれ、リンカー、たとえば切断可能リンカー、たとえばトロンビン切断可能リンカーにより第1および第2異種部分に結合または接続され得る。VWF断片と第1異種部分の間のリンカーは、本明細書ではVWFリンカーと呼ばれ得る。FVIIIタンパク質と第2異種部分の間のリンカーは、本明細書ではFVIIIリンカーと呼ばれ得る。または、VWF断片とFVIIIタンパク質はいずれも、リンカー、たとえば切断可能リンカー、たとえばトロンビン切断可能リンカーにより第1および第2異種部分に結合または接続され得る。ある特定の実施形態では、VWF断片に連結した第1異種部分は、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方を含む。第1異種ポリペプチド部分の非限定的な例は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの2つ以上の組合せを含む。非ポリペプチド部分の非限定的な例は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HESまたはHAES)、それらの誘導体またはバリアント、またはそれらの任意の組合せを含む。他の実施形態では、FVIIIタンパク質に連結した第2異種部分は、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方を含む。第2異種部分の非限定的な例は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、またはそれらの2つ以上の組合せを含む。非ポリペプチド部分の非限定的な例は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HESまたはHAES)、それらの誘導体またはバリアント、またはそれらの任意の組合せを含む。いくつかの実施形態では、VWF断片は、ソルターゼ媒介インビトロタンパク質連結を用いてFVIIIに結合される。いくつかの実施形態では、ソルターゼ認識モチーフが用いられる。
一実施形態では、第1異種部分はイムノグロブリン定常領域またはその一部分である。特定の実施形態では、第1異種部分は第1Fc領域である。いくつかの実施形態では、第2異種部分はイムノグロブリン定常領域またはその一部分である。特定の実施形態では、第2異種部分は第2Fc領域である。特定の実施形態では、キメラタンパク質は、本明細書に記載のVWF断片とFVIIIタンパク質を含み、ここでVWF断片は、Fc領域であるイムノグロブリン定常領域またはその一部分に連結している。別の実施形態では、キメラタンパク質は、本明細書に記載のVWF断片とFVIIIタンパク質を含み、ここでFVIIIタンパク質は、Fc領域であるイムノグロブリン定常領域またはその一部分に連結している。他の実施形態では、キメラタンパク質は、本明細書に記載のVWF断片とFVIIIタンパク質を含み、ここでVWF断片は第1Fc領域である第1イムノグロブリン定常領域に連結し、FVIIIタンパク質は第2Fc領域である第2イムノグロブリン定常領域に連結し、VWF断片とFVIIIタンパク質は非共有結合により互いに結合または相互作用しているか、または第1Fc領域と第2Fc領域は共有結合により互いに結合している。さらに他の実施形態では、第1異種部分に連結したVWF断片は、さらに第2異種部分、たとえば第2Fc領域にリンカー、たとえばプロセス可能なリンカーにより連結されている。一態様では、VWF断片は、第1異種部分に、リンカー、たとえばVWFリンカー、たとえば切断可能リンカーにより連結されている。別の態様では、FVIIIタンパク質は、第2異種部分に、リンカー、たとえばFVIIIリンカー、たとえば切断可能リンカーにより連結されている。異種部分の非限定的な例は本明細書で別途開示されており、たとえばイムノグロブリン定常領域またはその一部分(段落[0165]〜[0169])、アルブミン、その断片またはバリアント(段落[0170〜[0174])、HAP配列(段落[0273])、トランスフェリン、その断片またはバリアント(段落[0180]〜[0181])、ポリマー、たとえばポリエチレングリコール(段落[0182]〜[0189])、HES(段落[0190]〜[0195])、またはPSA(段落[0196]〜)およびPAS配列(段落[0175]〜[0178])である。
いくつかの実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、
(a)V−L1−H1−L3−C−L2−H2、
(b)H2−L2−C−L3−H1−L1−V、
(c)C−L2−H2−L3−V−L1−H1、
(d)H1−L1−V−L3−H2−L2−C、
(e)H1−L1−V−L3−C−L2−H2、
(g)H2−L2−C−L3−V−L1−H1、
(g)V−L1−H1−L3−H2−L2−C、
(g)C−L2−H2−L3−H1−L1−V、
(i)H2−L3−H1−L1−V−L2−C、
(j)C−L2−V−L1−H1−L3−H2、
(k)V−L2−C−L1−H1−L3−H2および
(l)H2−L3−H1−L1−C−L2−V、
からなる群より選択される式を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなり、ここでVは本明細書に記載のVWF断片であり;
L1とL2はそれぞれ随意のリンカー、たとえば切断可能リンカー、たとえばトロンビン切断可能リンカーであり;
L3は、随意のリンカーであり、たとえばプロセス可能なリンカーであり;
H1およびH2はそれぞれ随意の異種部分であり;
CはFVIIIタンパク質であり;
(−)はペプチド結合または1もしくは複数のアミノ酸である。
他の態様では、本発明のキメラタンパク質は、
(m)V−L1−H1:H2−L2−C、
(n)V−L1−H1:C−L2−H2;
(o)H1−L1−V:H2−L2−C;
(p)H1−L1−V:C−L2−H2;
(q)V:C−L1−H1:H2;
(r)V:H1−L1−C:H2;
(s)H2:H1−L1−C:V、
(t)C:V−L1−H1:H2および
(u)C:H1−L1−V:H2
からなる群より選択される式を含み、ここでVは本明細書に記載のVWF断片であり;
L1とL2はそれぞれ随意のリンカー、たとえばトロンビン切断可能リンカーであり;
H1またはH2はそれぞれ随意の異種部分であり;
(−)はペプチド結合または1もしくは複数のアミノ酸であり;
CはFVIIIタンパク質であり;
(:)はH1とH2の間の化学的または物理的結合である。
一実施形態では、異種部分のうちの1または複数は半減期延長因子である。半減期延長因子は当技術分野で既知であり、そのような半減期延長因子の非限定的な例は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンまたはその断片、それらの誘導体またはバリアント、またはそれらの2つ以上の組合せを含む。非ポリペプチド部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
一実施形態では、式(m)から(u)の(:)は、化学結合を表し、たとえば少なくとも1つの非ペプチド結合を表す。ある特定の実施形態では、化学結合すなわち(:)は共有結合である。他の実施形態では、化学結合すなわち(:)は共有相互作用であり、たとえばイオン性相互作用、疎水性相互作用、親水性相互作用、ファンデルワース相互作用、水素結合である。他の実施形態では、(:)は非ペプチド共有結合である。さらに他の実施形態では、(:)はペプチド結合である。さらに他の実施形態では、式(m)から(u)の(:)は、2つの配列間の物理的な結合を表し、ここで第1配列の一部分は第2配列に近接し、第2配列が別の部分と相互作用するのを第1配列が遮蔽またはブロックし、さらに、この物理的結合は第2配列を他の部分と相互作用させることなく維持される。
本明細書では、式(a)〜(u)は、本発明のコンストラクトの非限定的な例として含まれるにすぎない。ポリペプチド式の向きは方向はN末端(左)からC末端(右)として示される。たとえば、式V−L1−H1−L3−C−L2−H2は、式NH−V−L1−H1−L3−C−L2−H2−COOHを意味する。さらに、(:)は、特に断らないかぎり、2つのポリペプチド鎖間の、第1鎖のいずれかの部分と第2鎖のいずれかの部分の間の共有結合または非共有結合による結合または相互作用であり得る。たとえば式V−H1:H2−Cは、2つのポリペプチド鎖を有し、第1鎖はV−H1であり、第2鎖はC−H2であり、ここで第1鎖のVは第2鎖のCと相互作用または結合し、および/または第1鎖のH1は第2鎖のH2と相互作用または結合する。いくつかの実施形態では、(:)は、共有結合の非ペプチド結合または非共有結合を意味する。
ある特定の実施形態では、キメラタンパク質は、
(1)V:C、
(2)H−V:CまたはC:V−H、
(3)V:C−HまたはH−C:V、
(4)V−H1:H2−CまたはH1−V:C−H2、
(5)V:C−H1:H2またはH2:H1−C:V、
(6)H2:H1−V:CまたはC:V−H1:H2、
(7)H−L−V:CまたはC:V−L−H、
(8)V:C−L−HまたはH−L−C:V、
(9)V−CまたはC−V、
(10)H−V−CまたはC−V−H、
(11)V−H−CまたはC−H−V、
(12)V−C−HまたはH−C−V、
(13)V−H1−C−H2またはH2−C−H1−V、
(14)H1−V−C−H2またはH2−C−V−H1、
(15)H1−V−H2−CまたはC−H2−V−H1、
(16)V−H1−H2−CまたはC−H2−H1−V、
(17)V−L−CまたはC−L−V、
(18)H−L−V−CまたはC−V−L−H、
(19)H−V−L−CまたはC−L−V−H、
(20)V−L−H−CまたはC−H−L−V、
(21)V−H−L−CまたはC−L−H−V、
(22)V−L−C−HまたはH−C−L−V、
(23)V−C−L−HまたはH−L−C−V、
(24)H−L1−V−L2−CまたはC−L2−V−L1−H、
(25)V−L−H1:H2−CまたはC−H2:H1−L−V、
(26)V−H1:H2−L−CまたはC−L−H2:H1−V、
(27)V:C−H1−H2またはH2−H1−C:V、
(28)H2−H1−V:CまたはC:V−H1−H2、
(29)V:C−L−H1:H2またはH2:H1−L−C:V、
(30)H2:H1−L−V:CまたはC:V−L−H1:H2、
(31)V−L1−H1:H2−L2−CまたはL−L2−H2:H1−L1−V、
(32)V:C−L−H1−H2またはH2−H1−L−C:V、
(33)V:C−H1−L−H2またはH2−L−H1−C:V、
(34)V:C−L1−H1−L2−H2またはH2−L2−H1−L1−C:V、
(35)H2−H1−V:CまたはC:V−H1−H2、
(36)H2−H1−L−V:CまたはC:V−L−H1−H2、
(37)H2−L−H1−V:CまたはC:V−H1−L−H2、
(38)H2−L2−H1−L1−V:CまたはC:V−L1−H1−L2−H2、
(39)V−L1−H−L2−CまたはC−L2−H−L1−V、
(40)V−L1−C−L2−HまたはH−L2−C−L1−V、
(41)V−L−H1−C−H2またはH2−C−H1−L−V、
(42)V−H1−C−L−H2またはH2−L−C−H1−V、
(43)V−H1−L−C−H2またはH2−C−L−H1−V、
(44)H1−L−V−C−H2またはH2−C−V−L−H1、
(45)H1−V−L−C−H2またはH2−C−L−V−H1、
(46)H1−V−C−L−HまたはH−L−C−V−H1、
(47)H1−L−V−H2−CまたはC−H2−V−L−H1、
(48)H1−V−L−H2−CまたはC−H2−L−V−H1、
(49)H1−V−H2−L−CまたはC−L−H2−V−H1、
(50)V−L−H1−H2−CまたはC−H2−H1−L−V、
(51)V−H1−L−H2−CまたはC−H2−L−H1−V、
(52)V−H1−H2−L−CまたはC−L−H2−H1−V、
(53)V−L1−H1−L2−C−H2またはH2−C−L2−H1−L1−V、
(54)V−L1−H1−C−L2−H2またはH2−L2−C−H1−L1−V、
(55)V−L1−H1−L2−C−L3−H2またはH2−L3−C−L2−H1−L1−V、
(56)V−H1−L1−C−L2−H2またはH2−L2−C−L1−H1−V、
(57)H1−L1−V−L2−C−H2またはH2−C−L2−V−L1−H1、
(58)H1−L1−V−C−L2−H2またはH2−L2−C−V−L1−H1、
(59)H1−L1−V−L2−C−L3−H2またはH2−L3−C−L2−V−L1−H1、
(60)H1−V−L1−C−L2−H2またはH2−L2−C−L1−V−H1、
(61)H1−L1−V−L2−H2−CまたはC−H2−L2−V−L1−H1、
(62)H1−L1−V−H2−L2−CまたはC−L2−H2−V−L1−H1、
(63)H1−L1−V−L2−H2−L3−CまたはC−L3−H2−L2−V−L1−H1、
(64)H1−V−L1−H2−L2−CまたはC−L2−H2−L1−V−H1、
(65)V−L1−H1−L2−H2−CまたはC−H2−L2−H1−L1−V、
(66)V−L1−H1−H2−L2−CまたはC−L2−H2−H1−L1−V、
(67)V−L1−H1−L2−H2−L3−CまたはC−L3−H2−L2−H1−L1−V、
(68)V−H1−L1−H2−L2−CまたはC−L2−H2−L1−H1−V
からなる群より選択される式を含むか、本質的にそれからなるか、またはそれからなり、ここでVは本明細書に記載のVWF断片であり;
CはFVIIIタンパク質であり;
HまたはH1は異種部分または第1異種部分であり;
H2は第2異種部分であり;
第1と第2異種部分は同じでも異なっていてもよく;
L、L1またはL2は随意のリンカーであり;
(−)はペプチド結合であるか、1または複数のアミノ酸であり;
(:)は化学的または物理的結合である。リンカーは同じでも異なっていてもよく、それぞれ1または複数の酵素的切断部位を含む切断可能リンカーであってもよい。異種部分は、当技術分野で既知の半減期延長技術、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはその両方であり得る。ポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、それらの任意の誘導体またはバリアント、またはそれらの任意の組合せ(たとえば、Fc領域)を含み得る。非ポリペプチド部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体もしくはバリアント、またはそれらの任意の組合せを含み得る。H、H1またはH2はそれぞれ、特徴に基づき選択され得、すべて同じでもそれぞれ異なっていてもよい。異種部分の非限定的な例は本明細書で別途開示されており、たとえば、イムノグロブリン定常領域またはその一部分([0101]〜[0129])、アルブミンまたはその断片もしくはバリアント(段落[0130]〜[0133])、ポリマー、たとえばポリエチレングリコール(段落[0142]〜[0149])およびPAS配列(段落[0135]〜[0138])である。本明細書では、式(1)〜(68)は、本発明のコンストラクトの非限定的な例として含まれるにすぎない。
一実施形態では、(:)は、化学結合を表し、たとえば少なくとも1つの非ペプチド結合を表す。ある特定の実施形態では、化学結合すなわち(:)は共有結合である。他の実施形態では、化学結合すなわち(:)は共有相互作用であり、たとえばイオン性相互作用、疎水性相互作用、親水性相互作用、ファンデルワース相互作用、水素結合である。他の実施形態では、(:)は非ペプチド共有結合である。さらに他の実施形態では、(:)はペプチド結合である。さらに他の実施形態では、(:)は、2つの配列間の物理的な結合を表し、ここで第1配列の一部分は第2配列に近接し、第2配列が別の部分と相互作用するのを第1配列が遮蔽またはブロックし、さらに、この物理的結合は第2配列を他の部分と相互作用させることなく維持される。
一実施形態では、キメラタンパク質のVWF断片に連結している第1異種部分(HまたはH1)は、第1Fc領域である。別の実施形態では、キメラタンパク質のFVIIIタンパク質に連結している第2異種部分(またはH2)は第2Fc領域である。
ある特定の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、2本のポリペプチド鎖、FVIII(たとえば一本鎖FVIII)をコードするアミノ酸配列と第1異種部分(たとえば第1Fc領域)を含むか、本質的にそれらからなるか、それらからなる第1鎖と、D’ドメインとD3ドメインを含むVWF断片をコードするアミノ酸配列、第2異種部分(たとえば、第2Fc領域)およびVWF断片と第2Fcドメイン間のリンカー(たとえば、VWFリンカー)を含むか、本質的にそれからなるか、それからなる第2鎖、を含む。VWF断片と第2Fcドメインの間のリンカーは、トロンビン切断リンカーであり得る。いくつかの実施形態では、一本鎖FVIIIタンパク質は、FVIII配列内のN末端、C末端または1または複数の部位に連結した第3異種部分、たとえば半減期延長因子を含む。
他の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、3本のポリペプチド鎖を含み、ここで第1鎖は、FVIIIの重鎖を含むか、本質的にそれからなるか、それからなり、第2鎖は、第1異種部分(たとえば、第1Fc領域)と融合したFVIIIの軽鎖を含むか、本質的にそれからなるか、それからなり、第3ポリペプチド鎖は、D’ドメインとD3ドメインを含むVWF断片、第2異種部分(たとえば第2Fc領域)およびリンカーを含むか、本質的にそれらからなるか、それらからなる。VWF断片と第2異種部分の間のリンカーは、トロンビン切断可能リンカーであり得る。いくつかの実施形態では、重鎖FVIIIは、FVIII配列内のN末端、C末端または1または複数の部位に連結し得る第3異種部分、たとえば半減期延長因子に連結している。
さらに他の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、2本のポリペプチド鎖を含み、第1鎖はFVIIIの重鎖を含むか、本質的にそれからなるか、それからなり、第2鎖はFVIIIの軽鎖、第1異種部分(たとえば、第1Fc領域)、第1リンカー(たとえば、1または複数の細胞内プロセス部位を含むプロテアーゼ切断部位)、VWF断片、第2リンカー(たとえば、トロンビン切断可能リンカー)および第2異種部分(たとえば、第2Fc領域)を含むか、本質的にそれらからなるか、それらからなり、ここでFVIIIの軽鎖は第1異種部分(たとえば、第1Fc領域)に連結され、該第1異種部分はさらに第1リンカー(たとえば、1または複数の細胞内プロセス部位を含むプロテアーゼ切断部位を有するプロセス可能なリンカー)によりVWF断片に連結されており、ここでVWF断片は第2Fc領域に第2リンカー(たとえば、トロンビン切断可能リンカー)により連結されている。ある特定の実施形態では、第1リンカーと第2リンカーは同一であるか異なっている。
ある特定の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、1本のポリペプチド鎖を含み、該ポリペプチド鎖は、一本鎖FVIIIタンパク質、第1異種部分(たとえば、第1Fc領域)、第1リンカー(たとえば、トロンビン切断可能リンカー)、VWF断片、第2リンカー(たとえば、トロンビン切断可能リンカー)および第2異種部分(たとえば、第2Fc領域)を含み、ここで一本鎖FVIIIタンパク質は第1異種部分に連結され、第1リンカーによりVWF断片にも連結され、VWF断片は第2Fc領域に第2リンカーにより連結されている。一実施形態では、第1リンカーは、第1切断可能部位と第2切断可能部位を含む切断可能リンカーである。別の実施形態では、第2リンカーは、1つか2つの切断可能部位を含む切断可能リンカーである。特定の実施形態では、第2リンカーはトロンビン切断可能リンカーである。本発明で有用なリンカーは、どのような長さでもよく、たとえば少なくとも10、50、100、200、300、400、500、600または700アミノ酸長であり得る。たとえば、リンカーは、20アミノ酸、35アミノ酸、42アミノ酸、73アミノ酸または98アミノ酸であり得る。
ある特定の実施形態では、VWF断片は、ペプチド結合により直接、またはリンカーにより、FVIIIタンパク質に連結している。VWF断片とFVIIIタンパク質を直接またはリンカーを介して連結する1つの方法として、酵素的結合(たとえば、ソルターゼ)が使用できる。たとえば、ソルターゼは、カルボキシル末端局在化シグナルを識別し切断することで表面タンパク質を改変する原核生物酵素の一群を指す。ソルターゼ酵素のほとんどの基質では、識別シグナルは、モチーフLPXTG(Leu−Pro−任意−Thr−Gly(配列番号106)、次いで高疎水性膜貫通シーケンス、次いでアルギニンなどの塩基性残基のクラスターからなる。切断はThrとGlyの間に生じ、Thr残基を介して結合パートナーの活性部位Cys残基に一過性に結合し、次いでタンパク質を細胞壁に共有結合させるペプチド転移が生じる。いくつかの実施形態では、結合パートナーはGly(n)を含む。
一実施形態では、随意のリンカーによりソルターゼ認識モチーフに連結されたVWF断片は、ソルターゼによりGly(n)に連結されたFVIIIタンパク質と融合し得、ここでnは任意の整数であり得る。結合コンストラクトは、VWF断片(コンストラクトのN末端部分)とFVIIIタンパク質(コンストラクトのC末端部分)を含み、ここでソルターゼ認識モチーフが間に挿入される。例となるコンストラクトが図24(A)に示されている。別の結合コンストラクトは、VWF断片(コンストラクトのN末端部分、リンカー、ソルターゼ認識モチーフおよびFVIIIタンパク質(コンストラクトのC末端部分)(たとえば、図24(C))を含む。別の実施形態では、随意のリンカーによりソルターゼ認識モチーフに連結されたFVIIIタンパク質は、ソルターゼによりGly(n)に連結されたVWF断片と融合し得、ここでnは任意の整数であり得る。得られた結合コンストラクトは、FVIIIタンパク質(コンストラクトのN末端部分)とVWF断片(コンストラクトのC末端部分)を含み、ここでソルターゼ認識モチーフが間に挿入される。例となるコンストラクトが図24(B)に示されている。別の得られた結合コンストラクトは、FVIIIタンパク質(コンストラクトのN末端部分)、リンカー、ソルターゼ認識モチーフおよびVWF断片(コンストラクトのC末端部分)(たとえば、図24(D))を含む。他の実施形態では、第1の随意のリンカーでソルターゼ認識モチーフに連結されたVWF断片は、第2の随意のリンカーでトロンビン切断部位に連結された異種部分、たとえばイムノグロブリン定常領域またはその一部分、たとえばFc領域に融合され得る。得られたコンストラクトは、VWF断片(N末端部分)、第1リンカー、ソルターゼ認識モチーフ、プロテアーゼ切断部位、第2の随意のリンカーおよび異種部分(たとえば、図24(E))を含み得る。ある特定の実施形態では、この得られたコンストラクトは、FVIIIタンパク質と第2異種部分、たとえばイムノグロブリン定常領域またはその一部分、たとえば第2Fc領域を含むキメラタンパク質の一部である。一例では、別の例では、キメラタンパク質は、3本のポリペプチド鎖、VWF断片を含む第1鎖、第1リンカー、ソルターゼ認識モチーフ、プロテアーゼ切断部位、第2の随意のリンカー、第1異種部分FVIIIタンパク質の軽鎖および第2異種部分を含む第2鎖、およびFVIIIタンパク質の重鎖を含む第3鎖を含む。
さらに他の実施形態では、互いに共有結合しているか共有結合で連結しているVWF断片とFVIIIタンパク質を含む本発明のキメラタンパク質は、VWF断片なしのFVIIIタンパク質よりも免疫原性が低い。低下した免疫原性には、限定ではないが、体液性免疫反応の低下、たとえば中和抗体力価の低下、またはFVIIIに対する細胞媒介免疫反応の低下、たとえば様々なサイトカインの産生が含まれる。
さらに他の実施形態では、本発明の結果、FVIIIタンパク質(またはキメラタンパク質)の半減期は、VWF断片なしのFVIIIタンパク質または野生型FVIIIと比べて延長される。FVIIIタンパク質の半減期は、VWF断片なしのFVIIIタンパク質の半減期よりも、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍または少なくとも約12倍長い。一実施形態では、FVIIIの半減期は、野生型FVIIIの半減期よりも、約1.5倍から約20倍、約1.5倍から約15倍または約1.5倍から約10倍長い。別の実施形態では、FVIIIの半減期は、野生型FVIIIまたはVWF断片なしのFVIIIタンパク質と比べて、約2倍から約10倍、約2倍から約9倍、約2倍から約8倍、約2倍から約7倍、約2倍から約6倍、約2倍から約5倍、約2倍から約4倍、約2倍から約3倍、約2.5倍から約10倍、約2.5倍から約9倍、約2.5倍から約8倍、約2.5倍から約7倍、約2.5倍から約6倍、約2.5倍から約5倍、約2.5倍から約4倍、約2.5倍から約3倍、約3倍から約10倍、約3倍から約9倍、約3倍から約8倍、約3倍から約7倍、約3倍から約6倍、約3倍から約5倍、約3倍から約4倍、約4倍から約6倍、約5倍から約7倍または約6倍から約8倍延長される。他の実施形態では、FVIIIの半減期は、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約25時間、少なくとも約26時間、少なくとも約27時間、少なくとも約28時間、少なくとも約29時間、少なくとも約30時間、少なくとも約31時間、少なくとも約32時間、少なくとも約33時間、少なくとも約34時間、少なくとも約35時間、少なくとも約36時間、少なくとも約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少なくとも約96時間または少なくとも約108時間である。さらに他の実施形態では、FVIIIの半減期は、約15時間〜約2週、約16時間〜約1週、約17時間〜約1週、約18時間〜約1週、約19時間〜約1週、約20時間〜約1週、約21時間〜約1週、約22時間〜約1週、約23時間〜約1週、約24時間〜約1週、約36時間〜約1週、約48時間〜約1週、約60時間〜約1週、約24時間〜約6日、約24時間〜約5日、約24時間〜約4日、約24時間〜約3日または約24時間〜約2日である。
いくつかの実施形態では、対象当たりのFVIIIタンパク質の平均半減期は、約15時間、約16時間、約17時間、約18時間、約19時間、約20時間、約21時間、約22時間、約23時間、約24時間(1日)、約25時間、約26時間、約27時間、約28時間、約29時間、約30時間、約31時間、約32時間、約33時間、約34時間、約35時間、約36時間、約40時間、約44時間、約48時間(2日)、約54時間、約60時間、約72時間(3日)、約84時間、約96時間(4日)、約108時間、約120時間(5日)、約6日、約7日(1週)、約8日、約9日、約10日、約11日、約12日、約13日または約14日である。
ある特定の実施形態では、VWF断片と共有結合したFVIIIタンパク質の半減期は、FVIII/VWFダブルノックアウト(「DKO」)マウスにおいてFVIIIまたはFVIIIモノマー−ダイマーハイブリッドからなるポリペプチドと比較して延長可能である。
A)フォンウィルブランド因子(VWF)断片
VWF(F8VWFとしても知られる)は血漿中に存在する大きいマルチマー糖タンパク質であり、内皮(バイベル・パラーデ小体中)、巨核球(血小板のα顆粒)および内皮下結合組織において恒常的に産生される。基本のVWFモノマーは2813アミノ酸タンパク質である。各モノマーは、特異的機能を有するいくつかの特異的ドメインD’およびD3ドメイン(一緒に第VIII因子に結合する)、A1ドメイン(血小板GPIb−受容体、ヘパリン、および/またはおそらくはコラーゲンに結合する)、A3ドメイン(コラーゲンに結合する)、C1ドメイン(活性化されるとその内部でRGDドメインが血小板インテグリンαIIbβ3に結合する)およびタンパク質のC末端側の端部の「システインノット」ドメイン(VWFは血小板由来増殖因子(PDGF)、トランスフォーミング増殖因子−β(TGFβ)およびβ−ヒト絨毛性ゴナドトロピン(βHCG)と共有する)を含む。
ヒトVWFの2813モノマーアミノ酸配列は、ジェンバンクの受託番号_NP_000543.2__として報告されている。ヒトVWFをコードするヌクレオチド配列が、ジェンバンクの受託番号__NM_000552.3_として報告されている。ヒトVWFのヌクレオチド配列は、配列番号1とされている。配列番号2は配列番号1にコードされるアミノ酸配列である。VWFの各ドメインは表1に列挙されている。
本発明は、VWFのD’ドメインおよびD3ドメインを含むフォンウィルブランド因子(VWF)断片に関し、VWF断片は内因性VWF(全長VWF)のFVIIIタンパク質への結合を阻害する。一実施形態では、VWF断片は、FVIIIタンパク質に結合するか(bind)または会合される(associated)。FVIIIタンパク質と結合または会合することで、本発明のVWF断片は、FVIIIをプロテアーゼ切断とFVIII活性化から保護し、FVIII重鎖および/または軽鎖を安定させ、スカベンジャー受容体によるFVIIIの排除を防止する。別の実施形態では、VWF断片はFVIIIタンパク質と結合または会合し、FVIIIタンパク質のリン脂質および活性化プロテインCとの結合をブロックまたは防止する。FVIIIタンパク質と内因性の全長VWFの結合を防止または阻害することで、本発明のVWF断片はVWFクリアランス受容体によるFVIIIの排除を低減し、FVIIIの半減期を延長する。したがって、FVIIIタンパク質の半減期延長は、FVIIIタンパク質に対するVWFクリアランス受容体結合部位を持たないVWF断片との結合または会合と、VWF断片によるVWFクリアランス受容体結合部位を有する内因性VWFからのFVIIIタンパク質の遮蔽または保護による。VWF断片と結合しているか保護されているFVIIIタンパク質は、FVIIIタンパク質のリサイクルも可能にする。したがって、VWF断片は、全長成熟VWFではありえない。全長VWF分子に含まれるVWFクリアランス経路受容体結合部位を排除することで、本発明のFVIII/VWFヘテロダイマーはVWFクリアランス経路から解離し、さらにFVIII半減期が延長される。
D’ドメインとD3ドメインを含むVWF断片は、A1ドメイン、A2ドメイン、A3ドメイン、D1ドメイン、D2ドメイン、D4ドメイン、B1ドメイン、B2ドメイン、B3ドメイン、C1ドメイン、C2ドメイン、CKドメイン、それらの1または複数の断片、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択されるVWFドメインをさらに含み得る。一実施形態では、VWF断片は、(1)VWFのD’およびD3ドメインまたはその断片;(2)VWFのD1、D’およびD3ドメインまたはその断片;(3)VWFのD2、D’およびD3ドメインまたはその断片;(4)VWFのD1、D2、D’およびD3ドメインまたはその断片;または(5)VWFのD1、D2、D’、D3およびA1ドメインまたはその断片を含むか、本質的にそれらからなるか、それらからなる。本明細書に記載のVWF断片は、VWFクリアランス受容体に結合する部位を含まない。別の実施形態では、本明細書に記載のVWF断片は、配列番号2のアミノ酸764〜1274ではない。本発明のVWF断片は、VWF断片に連結または融合した任意の他の配列を含み得るが、全長VWFではない。たとえば、本明細書に記載のVWF断片は、シグナルペプチドをさらに含み得る。
一実施形態では、本発明のVWF断片は、VWFのD’ドメインおよびD3ドメインを含み、ここでD’ドメインは、配列番号2のアミノ酸764〜866と少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であり、ここでVWF断片はFVIIIタンパク質と結合し、内因性VWF断片のFVIIIタンパク質への結合を遮蔽、阻害または防止する。別の実施形態では、VWF断片は、VWFのD’ドメインおよびD3ドメインを含み、ここでD3ドメインは、配列番号2のアミノ酸867〜1240と少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一であり、ここでVWF断片はFVIIIタンパク質と結合するか、または内因性VWF断片のFVIIIタンパク質への結合を阻害または防止する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のVWF断片は、配列番号2のアミノ酸764〜1240と少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のVWFのD’ドメインおよびD3ドメインを含むか、本質的にそれらからなるか、それらからなり、ここでVWF断片はFVIIIタンパク質と結合するか、または内因性VWF断片のFVIIIタンパク質への結合を阻害または防止する。他の実施形態では、VWF断片は、配列番号2のアミノ酸23〜1240と少なくとも60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一のD1、D2、D’およびD3ドメインを含むか、本質的にそれらからなるか、それらからなり、ここでVWF断片はFVIIIタンパク質と結合するか、または内因性VWF断片のFVIIIタンパク質への結合を阻害または防止する。さらに他の実施形態では、VWF断片は、機能的に連結されたシグナルペプチドをさらに含む。
いくつかの実施形態では、本発明のVWF断片は、(1)D’D3ドメイン、D1D’D3ドメイン、D2D’D3ドメインまたはD1D2D’D3ドメインと、(2)最高約10アミノ酸(たとえば、配列番号2のアミノ酸764〜1240から配列番号2のアミノ酸764〜1250の任意の配列)、最高約15アミノ酸(たとえば、配列番号2のアミノ酸764〜1240から配列番号2のアミノ酸764〜1255の任意の配列)、最高約20アミノ酸(たとえば、配列番号2のアミノ酸764〜1240から配列番号2のアミノ酸764〜1260の任意の配列)、最高約25アミノ酸(たとえば、配列番号2のアミノ酸764〜1240から配列番号2のアミノ酸764〜1265の任意の配列)または最高約30アミノ酸(たとえば、配列番号2のアミノ酸764〜1240から配列番号2のアミノ酸764〜1260の任意の配列)の追加のVWF配列から本質的になるか、それらからなる。特定の実施形態では、D’ドメインおよびD3ドメインを含むかまたは本質的にそれらからなるVWF断片は、配列番号2のアミノ酸764〜1274でも全長成熟VWFでもない。
他の実施形態では、D1D2ドメインに連結したD’D3ドメインを含むVWF断片は、細胞内切断部位、たとえば、(PACEまたはPC5による切断部位)をさらに含み、発現後D1D2ドメインのD’D3ドメインからの切断を可能にしている。細胞内切断部位の非限定的な例は本明細書で別途開示されている。
さらに他の実施形態では、VWF断片は、D’ドメインおよびD3ドメインを含むが、(1)配列番号2のアミノ酸1241〜2813、(2)配列番号2のアミノ酸1270〜アミノ酸2813、(3)配列番号2のアミノ酸1271〜アミノ酸2813、(4)配列番号2のアミノ酸1272〜アミノ酸2813、(5)配列番号2のアミノ酸1273〜アミノ酸2813および(6)配列番号2のアミノ酸1274〜アミノ酸2813からなる群より選択されるアミノ酸配列は含まない。
さらに他の実施形態では、本発明のVWF断片は、D’ドメイン、D3ドメインおよびA1ドメインに対応するアミノ酸配列を含むか、本質的にそれらからなるか、それらからなり、ここでアミノ酸配列は配列番号2のアミノ酸764〜1479と少なくとも60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一であり、VWFはFVIIIに結合する。特定の実施形態では、VWF断片は配列番号2のアミノ酸764〜1274ではない。
いくつかの実施形態では、本発明のVWF断片は、D’ドメインおよびD3ドメインを含むが、(1)A1ドメイン、(2)A2ドメイン、(3)A3ドメイン、(4)D4ドメイン、(5)B1ドメイン、(6)B2ドメイン、(7)B3ドメイン、(8)C1ドメイン、(9)C2ドメイン、(10)CKドメイン、(11)CKドメインおよびC2ドメイン、(12)CKドメイン、C2ドメインおよびC1ドメイン、(13)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、(14)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメイン、(15)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメインおよびB1ドメイン、(16)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメイン、B1ドメインおよびD4ドメイン、(17)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメイン、B1ドメイン、D4ドメイン、およびA3ドメイン、(18)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメイン、B1ドメイン、D4ドメイン、A3ドメイン、およびA2ドメイン、(19)CKドメイン、C2ドメイン、C1ドメイン、B3ドメイン、B2ドメイン、B1ドメイン、D4ドメイン、A3ドメイン、A2ドメインおよびA1ドメインおよび(20)それらの任意の組合せからなる群より選択される少なくとも1つのVWFドメインは含まない。
さらに他の実施形態では、VWF断片は、D’D3ドメインおよび1または複数のドメインまたはモジュールを含む。そのようなドメインまたはモジュールの例には、限定ではないが、Zhour et al., Blood 2012年4月6日オンライン発表: DOI 10.1182/blood-2012-01-405134に開示のドメインおよびモジュールが含まれる。たとえば、VWF断片は、D’D3ドメインおよび1または複数のドメイン、またはA1ドメイン、A2ドメイン、A3ドメイン、D4Nモジュール、VWD4モジュール、C8−4モジュール、TIL−4モジュール、C1モジュール、C2モジュール、C3モジュール、C4モジュール、C5モジュール、C5モジュール、C6モジュール、およびそれらの任意の組合せからなる群より選択されるモジュールを含み得る。
さらに他の実施形態では、VWF断片は異種部分に連結され、異種部分はVWF断片のN末端またはC末端に連結されるか、VWF断片の2つのアミノ酸の間に挿入される。たとえば、VWF断片の異種部分の挿入部位は、D’ドメイン、D3ドメイン、またはその両方の中にあり得る。異種部分は、半減期延長因子であり得る。
ある特定の実施形態では、本発明のVWF断片はマルチマー、たとえば、ダイマー、トライマー、テトラマー、ペンタマー、ヘキサマー、ヘプタマーまたはより高次のマルチマーを形成する。他の実施形態では、VWF断片は、VWF断片を1つだけ有するモノマーである。いくつかの実施形態では、本発明のVWF断片は、1または複数のアミノ酸置換、欠失、付加または修飾を有し得る。一実施形態では、VWF断片は、アミノ酸置換、欠失、付加または修飾を含み得るので、VWF断片はジスルフィド結合の形成またはダイマーもしくはマルチマーの形成ができない。別の実施形態では、アミノ酸置換はD’ドメインおよびD3ドメイン中である。特定の実施形態では、本発明のVWF断片は、配列番号2の残基1099、残基1142、または残基1099と1142の両方に対応する残基での少なくとも1つのアミノ酸置換を含む。少なくとも1つのアミノ酸の置換は、野生型VWFで自然に生じないどのアミノ酸でもよい。たとえば、アミノ酸置換は、システイン以外のあらゆるアミノ酸、たとえば、イソロイシン、アラニン、ロイシン、アスパラギン、リジン、アスパラギン酸、メチオニン、フェニルアラニン、グルタミン酸、スレオニン、グルタミン、トリプトファン、グリシン、バリン、プロリン、セリン、チロシン、アルギニンまたはヒスチジンであり得る。別の例では、アミノ酸置換は、VWF断片のマルチマー形成を防止または阻害する1または複数のアミノ酸を有する。
ある特定の実施形態では、本明細書で有用なVWF断片は、さらに修飾されてFVIIIとの相互作用が改善され得、たとえばFVIIIに対する結合親和性が改善され得る。非限定的な例として、VWF断片は、セリン残基を配列番号2のアミノ酸764に対応する残基に、リジン残基を配列番号2のアミノ酸773に対応する残基に含む。残基764および/または773は、VWF断片のFVIIIに対する結合親和性に貢献し得る。他の実施形態では、VWF断片は他の修飾を有し得、たとえば、断片はペグ化、グリコシル化、ヘシル化(hesylated)またはポリシアル酸化され得る。
B)異種部分
異種部分は、異種ポリペプチドまたは異種非ポリペプチド部分であり得る。ある特定の実施形態では、異種部分は、当技術分野で既知の、ポリペプチド、非ポリペプチド部分またはそれらの組合せを含む半減期延長分子である。異種ポリペプチド部分は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、アルブミンまたはその断片、アルブミン結合部分、トランスフェリンまたはその断片、PAS配列、HAP配列、それらの誘導体またはバリアント、またはそれらの任意の組合せを含み得る。いくつかの実施形態では、非ポリペプチド結合部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む。ある特定の実施形態では、1つ、2つ、3つまたはそれより多くの異種部分があり得、それらは同じかまたは異なる分子であり得る。
1)イムノグロブリン定常領域またはその一部分
イムノグロブリン定常領域は、CH(定常重)ドメイン(CH1、CH2など)と呼ばれるドメインで構成される。アイソタイプ(すなわちIgG、IgM、IgA、IgDまたはIgE)により、定常領域は3つか4つのCHドメインで構成され得る。一部のアイソタイプ(たとえばIgG)定常領域はヒンジ領域も含む。Janeway et al. 2001, Immunobiology, Garland Publishing, N.Y., N.Yを参照されたい。
本発明のキメラタンパク質を産生するイムノグロブリン定常領域またはその一部分は、多くの異なる供給源から得られ得る。好ましい実施形態では、イムノグロブリン定常領域またはその一部分はヒトイムノグロブリンに由来する。しかし、イムノグロブリン定常領域またはその一部分はたとえばげっ歯類(たとえばマウス、ラット、ウサギ、モルモット)または非ヒト霊長類(たとえばチンパンジー、マカク)種を含む別の哺乳動物種のイムノグロブリン由来でもあり得ることが理解される。さらに、イムノグロブリン定常領域またはその一部分は、IgM、IgG、IgD、IgAおよびIgEを含むあらゆるイムノグロブリンクラスおよびIgGl、IgG2、IgG3およびIgG4を含むあらゆるイムノグロブリンアイソタイプ由来であり得る。一実施形態では、ヒトアイソタイプIgG1が使用される。
様々なイムノグロブリン定常領域の遺伝子配列(たとえばヒト定常領域遺伝子配列)が公的アクセス可能に登録されている。定常領域ドメイン配列は、特定のエフェクター機能を有して(または特定のエフェクター機能を欠いて)または免疫原性を減少させる特定の修飾を有して選択され得る。抗体および抗体をコードする遺伝子の多くの配列が発表されており、適切なIg定常領域配列(たとえばヒンジ、CH2、および/またはCH3配列またはその一部分)が当技術分野で知られる技法によりこれらの配列から引き出され得る。上述のいずれかの方法により得られた遺伝子材料は、次いで本発明のポリペプチドを得るために改変または合成され得る。なお、本発明の範囲には、定常領域のDNA配列のアレル、バリアントおよび突然変異が包含されることがさらに理解される。
イムノグロブリン定常領域またはその一部分の配列は、たとえば、ポリメラーゼ連鎖反応と目的のドメインを増殖させるために選択されたプライマーを用いてクローン化され得る。抗体からイムノグロブリン定常領域またはその一部分の配列をクローン化するために、mRNAがハイブリドーマ、脾臓またはリンパ細胞から単離され、DNAに逆転写され、抗体遺伝子がPCR増殖され得る。PCR増殖方法は、米国特許第4,683,195号;同第4,683,202号;同第4,800,159号;同第4,965,188号;および、たとえば、“PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications” Innis et al. eds., Academic Press, San Diego, CA (1990); Ho et al. 1989. Gene 77:51; Horton et al. 1993. Methods Enzymol. 217:270に詳述されている。PCRは、コンセンサス定常領域プライマーまたは発表されている重鎖および軽鎖DNAおよびアミノ酸配列に基づきより特異的なプライマーにより開始され得る。上述のように、PCRは、抗体軽鎖および重鎖をコードするDNAクローンを単離するのにも使用され得る。この場合、ライブラリーは、コンセンサスプライマーまたはマウス定常領域プローブなどのより大きい同属プローブによりスクリーニングされ得る。抗体遺伝子の増殖に適した多くのプライマーセットは当技術分野で既知である(たとえば、精製抗体のN末端配列に基づく5’プライマー(Benhar and Pastan. 1994. Protein Engineering 7:1509);cDNA末端の高速増殖(Ruberti, F. et al. 1994. J. Immunol. Methods 173:33);抗体リーダー配列(Larrick et al. 1989 Biochem. Biophys. Res. Commun. 160:1250))。抗体配列のクローン化は、本明細書に参照として組み込まれる、1995年1月25日に出願されたNewmanらの米国特許第5,658,570号にさらに記載されている。
本明細書で使用されるイムノグロブリン定常領域は、全てのドメインおよびヒンジ領域またはそれらの部分を含み得る。一実施形態では、イムノグロブリン定常領域またはその一部分は、CH2ドメイン、CH3ドメインおよびヒンジ領域、すなわち、Fc領域またはFcRn結合パートナーを含む。
本明細書では、「Fc領域」という用語は、ポリペプチドの中で天然イムノグロブリンのFc領域に対応する部分、すなわちFcドメインの2本の重鎖の二量体結合により形成された部分と定義される。天然Fc領域は、別のFc領域とホモダイマーを形成する。一方、「遺伝的融合Fc領域」または「一本鎖Fc領域」(scFc領域)という用語は、本明細書では、1本のポリペプチド鎖内で遺伝子連結されたFcドメイン(すなわち、単一の連続的遺伝配列でコードされている)で構成される合成二量体Fc領域を指す。
一実施形態では、「Fc領域」という用語は、1本のイムノグロブリン重鎖の中でパパイン切断部位のすぐ上流のヒンジ領域(すなわちIgG重鎖定常領域の第1残基を114としてIgGの残基216から始まり、その抗体のC末端で終了する部分を指す。したがって、完全なFcドメインは少なくとも1つのヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含む。
イムノグロブリン定常領域のFc領域は、イムノグロブリンのアイソタイプにより、ヒンジ領域の他にもCH2、CH3およびCH4ドメインを含み得る。イムノグロブリンのFc領域を含むキメラタンパク質は、安定性の増加、血清半減期の増加(Capon et al., 1989, Nature 337:525を参照)ならびに胎児性Fc受容体(FcRn)などのFc受容体への結合(米国特許第6,086,875号、同第6,485,726号、同第6,030,613;国際公開第03/077834号;米国公開特許第2003−0235536号A1)(これら文献は参照によりその全容を本明細書に組み込まれる)を含むいくつかの望ましい特性をキメラタンパク質に付与する。
イムノグロブリン定常領域またはその一部分は、FcRn結合パートナーであり得る。FcRnは成体上皮組織において活性であり、小腸ルーメン、気道、鼻腔面、膣表面および、結腸および直腸表面(米国特許第6,485,726号)で発現する。FcRn結合パートナーは、FcRnに結合するイムノグロブリンの一部分である。
FcRn受容体は、ヒトを含むいくつかの哺乳動物種から単離されている。ヒトFcRn、サルFcRn、ラットFcRnおよびマウスFcRnの配列が知られている(Story et al. 1994, J. Exp. Med. 180:2377)。FcRn受容体は、比較的低いpHでIgGに結合し(しかしIgA、IgM、IgDおよびIgEなどの他のイムノグロブリンクラスには結合しない)、管腔から漿膜方向にIgGを経細胞的に能動的に輸送し、IgGを間質液に見出される比較的高いpHで解放する。それは、肺および腸上皮(Israel et al. 1997, Immunology 92:69)腎近位尿細管上皮(Kobayashi et al. 2002, Am. J. Physiol. Renal Physiol. 282:F358)を含む成体上皮組織(米国特許第6,485,726号、同第6,030,613号、同第6,086,875号;国際公開第03/077834号;米国公開特許第2003−0235536号A1)ならびに鼻腔上皮、膣表面および胆管表面で発現する。
本発明で有用なFcRn結合パートナーは、全IgG、IgGのFc断片およびFcRn受容体の完全結合領域を含む他の断片を含むFcRn受容体に特異的に結合され得る分子を包含する。FcRn受容体に結合するIgGのFc部分の領域はX線結晶解析に基づき記述されている(Burmeister et al. 1994, Nature 372:379)。FcがFcRnと接触する主な領域は、CH2ドメインとCH3ドメインの間の接合付近である。Fc−FcRnの接触部はすべて一本のIg重鎖内にある。FcRn結合パートナーは、全IgG、IgGのFc断片およびFcRnの完全結合領域を含む他のIgGの断片を含む。主な接触部位は、CH2ドメインのアミノ酸残基248、250〜257、272、285、288、290〜291、308〜311および314、およびCH3ドメインのアミノ酸残基385〜387、428および433〜436を含む。イムノグロブリンまたはイムノグロブリン断片もしくは領域のアミノ酸の付番に関してはすべてKabat et al. 1991, Sequences of Proteins of Immunological Interest, U.S. Department of Public Health, Bethesda, Mdを参照した。
Fc領域またはFcRnに結合するFcRn結合パートナーは、FcRnによる上皮バリア全体を効果的に行き来できるので、所望の治療分子を全身投与する非侵襲的手段を提供する。さらに、Fc領域またはFcRn結合パートナーを含む融合タンパク質は、FcRnを発現する細胞に飲食される。しかし、分解のマーキングをされるかわりに、これらの融合タンパク質はリサイクルされ再び血中に出され、これらのタンパク質のインビボ半減期を延長する。ある特定の実施形態では、イムノグロブリン定常領域の部分は、Fc領域または典型的にはジスルフィド結合および他の非特異的相互作用で別のFc領域または別のFcRn結合パートナーと結合してダイマーおよびより高次のマルチマーを形成するFcRn結合パートナーである。
2つのFcRn受容体は単一のFc分子と結合できる。結晶学的データは、各FcRn分子がFcホモダイマーの1つのポリペプチドと結合することを示唆している。一実施形態では、FcRn結合パートナー、たとえばIgGのFc断片を生理活性分子に連結させることで、生理活性分子を経口、頬内、舌下、膣内、鼻腔または肺経路のエアロゾル投与、または眼内経路で送達する手段が提供される。別の実施形態では、キメラタンパク質は、侵襲的、たとえば、皮下、静脈内投与され得る。
FcRn結合パートナー領域は、分子またはその一部分であり、FcRn受容体に特異的に結合され、次いでFc領域のFcRn受容体により能動輸送され得る。特異的に結合するとは、2つの分子が、生理学的条件下で比較的安定な複合体を形成すること指す。特異的結合は、通常は低親和性と中程度から高い能力を有する非特異的結合と区別して、高親和性と低から中程度の能力に特徴づけられる。典型的には、結合は、親和性定数KAが10−1よりも高い場合、または10−1よりも高い場合に特異的と考えられる。必要ならば、非特異的結合は、結合条件を変えることにより、実質的に特異的結合に影響を及ぼすことなく低下され得る。適切な結合条件、たとえば分子の濃度、溶液のイオン強度、温度、結合に与える時間、ブロッキング剤(血清アルブミン、ミルクカゼイン)の濃度などは、ルーチンの技法を用いる当業者により最適化され得る。
ある特定の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、1または複数の切断されたFc領域を含み、それらは尚も十分なFc受容体(FcR)結合特性が備わっている。たとえば、FcRnに結合するFc領域の一部分(すなわちFcRn結合部分)は、IgG1のアミノ酸およそ282〜438、EU付番(一次接触部位はCH2ドメインのアミノ酸248、250〜257、272、285、288、290〜291、308〜311および314であり、アミノ酸残基385〜387、428およびCH3ドメインの433〜436)で構成される。したがって、本発明のFc領域は、FcRn結合部分を含み得るかそれからなり得る。FcRn結合部分は、IgGl、IgG2、IgG3およびIgG4を含む任意のアイソタイプの重鎖に由来し得る。一実施形態では、ヒトアイソタイプIgG1の抗体由来のFcRn結合部分が使用される。別の実施形態では、ヒトアイソタイプIgG4の抗体由来のFcRn結合部分が使用される。
別の実施形態では、「Fc領域」は、Fcドメインの、またはFcドメイン由来のアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、Fc領域は、ヒンジ(たとえば、上部、中央および/または下部ヒンジ領域)ドメイン(EU付番による抗体Fc領域のアミノ酸およそ216〜230)、CH2ドメイン(EU付番による抗体Fc領域のアミノ酸およそ231〜340)、CH3ドメイン(EU付番による抗体Fc領域のアミノ酸およそ341〜438)、CH4ドメインまたはそのバリアント、一部分または断片のうちの少なくとも1つを含む。他の実施形態では、Fc領域は、完全Fcドメイン(すなわち、ヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメイン)を含む。いくつかの実施形態では、Fc領域は、CH3ドメイン(またはその一部分)に融合したヒンジドメイン(またはその一部分)、CH2ドメイン(またはその一部分)に融合したヒンジドメイン(またはその一部分)、CH3ドメイン(またはその一部分)に融合したCH2ドメイン(またはその一部分)、ヒンジドメイン(またはその一部分)とCH3ドメイン(またはその一部分)の両方に融合したCH2ドメイン(またはその一部分)を含むか、本質的にそれらからなるか、またはそれらからなる。さらに他の実施形態では、Fc領域は、少なくともCH2ドメイン(たとえば、CH2ドメインの全部または一部)の一部分が欠失している。特定の実施形態では、Fc領域は、EU番号221〜447に対応するアミノ酸を含むかそれらからなる。
本明細書でF、F1、またはF2と呼ばれるFc領域は、多様な供給源から得られ得る。一実施形態では、ポリペプチドのFc領域は、ヒトイムノグロブリン由来である。しかし、Fc領域は、たとえば、げっ歯類(たとえばマウス、ラット、ウサギ、モルモット)または非ヒト霊長類(たとえばチンパンジー、マカク)種を含む別の哺乳動物種のイムノグロブリン由来であってもよいことが理解される。さらに、Fcドメインまたはその部分のポリペプチドはIgM、IgG、IgD、IgAおよびIgEを含む任意のイムノグロブリンクラス、およびIgGl、IgG2、IgG3およびIgG4を含む任意のイムノグロブリンアイソタイプ由来であり得る。別の実施形態では、ヒトアイソタイプIgG1が用いられる。
ある特定の実施形態では、Fcバリアントは、前記野生型Fcドメインを含むFc領域により与えられる少なくとも1エフェクター機能を変更する(たとえば、Fc領域がFc受容体(たとえばFcγRI、FcγRII、またはFcγRIII)または補体タンパク質(たとえばC1q)に結合する、または抗体依存性細胞傷害性(ADCC)、食作用または補体依存性細胞傷害性(CDCC)を引き起こす能力の向上または低下)。他の実施形態では、Fcバリアントは、改変システイン残基を提供する。
本発明のFc領域は、エフェクター機能および/またはFcRまたはFcRn結合に変化(たとえば増強または低減)を与えることがわかっている当技術分野で既知のFcバリアントを用いてよい。具体的には、本発明の結合分子は、たとえば国際公開公報WO88/07089A1、WO96/14339A1、WO98/05787A1、WO98/23289A1、WO99/51642A1、WO99/58572A1、WO00/09560A2、WO00/32767A1、WO00/42072A2、WO02/44215A2、WO02/060919A2、WO03/074569A2、WO04/016750A2、WO04/029207A2、WO04/035752A2、WO04/063351A2、WO04/074455A2、WO04/099249A2、WO05/040217A2、WO04/044859、WO05/070963A1、WO05/077981A2、WO05/092925A2、WO05/123780A2、WO06/019447A1、WO06/047350A2およびWO06/085967A2;米国特許公開US2007/0231329、US2007/0231329、US2007/0237765、US2007/0237766、US2007/0237767、US2007/0243188、US20070248603、US20070286859、US20080057056;または米国特許5,648,260;5,739,277;5,834,250;5,869,046;6,096,871;6,121,022;6,194,551;6,242,195;6,277,375;6,528,624;6,538,124;6,737,056;6,821,505;6,998,253;7,083,784;7,404,956および7,317,091(すべて参照により本明細書に組み込む)に開示のアミノ酸位置の1または複数での変更(たとえば置換)を含み得る。一実施形態では、特定の変更(たとえば当技術分野で開示の1または複数のアミノ酸の特定の置換)が、開示のアミノ酸位置の1または複数でなされ得る。別の実施形態では、異なる変更(たとえば当技術分野で開示の1または複数のアミノ酸位置の異なる置換)が、開示のアミノ酸位置の1または複数でなされ得る。
IgGのFc領域またはFcRn結合パートナーは、部位特異的変異誘発などの周知の手順に従い修飾され得、FcRnに結合される修飾IgGまたはそのFc断片もしくは部分を生じる。そのような修飾は、接触部位から離れた修飾ならびにFcRnへの結合性を保存または増強させる接触部位内の修飾を含む。たとえば、次のヒトIgG1Fc(Fcγ1)の1つのアミノ酸残基は、FcRnに対するFc結合親和性を実質的に失うことなく置換され得る:P238A、S239A、K246A、K248A、D249A、M252A、T256A、E258A、T260A、D265A、S267A、H268A、E269A、D270A、E272A、L274A、N276A、Y278A、D280A、V282A、E283A、H285A、N286A、T289A、K290A、R292A、E293A、E294A、Q295A、Y296F、N297A、S298A、Y300F、R301A、V303A、V305A、T307A、L309A、Q311A、D312A、N315A、K317A、E318A、K320A、K322A、S324A、K326A、A327Q、P329A、A330Q、P331A、E333A、K334A、T335A、S337A、K338A、K340A、Q342A、R344A、E345A、Q347A、R355A、E356A、M358A、T359A、K360A、N361A、Q362A、Y373A、S375A、D376A、A378Q、E380A、E382A、S383A、N384A、Q386A、E388A、N389A、N390A、Y391F、K392A、L398A、S400A、D401A、D413A、K414A、R416A、Q418A、Q419A、N421A、V422A、S424A、E430A、N434A、T437A、Q438A、K439A、S440A、S444AおよびK447A。ここで、たとえばP238Aは、位置番号238でアラニンで置換される野生型プロリンを表す。一例として、特定の実施形態は、高度に保存されたN−グリコシル化部位を除去するN297A突然変異を含む。アラニンに加えて、他のアミノ酸も上述した位置で野生型アミノ酸を置換し得る。突然変異は、Fcに単独で導入されて、ネイティブのFcとは異なる100を超えるFc領域を生じ得る。さらに、これらの個々の突然変異の2、3またはそれ以上の組合せが一緒に導入され得、数百倍のFc領域を生じる。さらに、本発明のコンストラクトのFc領域の1つが突然変異されるがコンストラクトの他のFc領域は全く突然変異されないか、またはどちらも突然変異されるが異なる突然変異であり得る。
上記の突然変異のなかにはFc領域またはFcRn結合パートナーに新規の機能性を与えるものがあり得る。たとえば一実施形態はN297Aを組込み、高度に保存されるN−グリコシル化部位を除去する。この突然変異の効果により免疫原性が低下するので、Fc領域の循環半減期が増加し、Fc領域は、FcRnに対する親和性を損なうことなくFcγRI、FcγRIIA、FcγRIIBおよびFcγRIIIAと結合できなくなる(Routledge et al. 1995, Transplantation 60:847; Friend et al. 1999, Transplantation 68:1632; Shields et al. 1995, J. Biol. Chem. 276:6591)。上述の突然変異から生じる新規の機能性のさらなる例としては、FcRnに対する親和性が、場合によっては野生型よりも増加することがある。この親和性の増加は、「オン」速度の増加、「オフ」速度の低下、または「オン」速度の増加と「オフ」速度の低下の両方を反映し得る。FcRnに対する親和性を増加させると考えられている突然変異の例は、限定ではないが、T256A、T307A、E380AおよびN434Aを含む(Shields et al. 2001, J. Biol. Chem. 276:6591)。
さらに、少なくとも3つのヒトFcガンマ受容体が、IgG下部のヒンジ領域において、一般的にはアミノ酸234−237で、結合部位を識別するようである。したがって、新規の機能性と免疫原性低下の可能性の別の例は、この領域の突然変異から、たとえばヒトIgG1「ELLG」のアミノ酸233−236をIgG2「PVA」(1つのアミノ酸が欠失)由来の対応する配列で置き換えることで、生じ得る。さまざまなエフェクター機能を仲介するFcγRI、FcγRIIおよびFcγRIIIは、そのような突然変異が導入されている場合はIgG1に結合しないことが示されている。Ward and Ghetie 1995, Therapeutic Immunology 2:77およびArmour et al. 1999, Eur. J. Immunol. 29:2613.
一実施形態では、イムノグロブリン定常領域またはその一部分、たとえばFc領域は、配列PKNSSMISNTP(配列番号3)を含み、随意にさらにHQSLGTQ(配列番号4)、HQNLSDGK(配列番号5)、HQNISDGK(配列番号6)またはVISSHLGQ(配列番号7)より選択される配列をさらに含む、ポリペプチドである(米国特許第5,739,277号)。
別の実施形態では、イムノグロブリン定常領域またはその一部分は、ヒンジ領域またはその一部分に、別のイムノグロブリン定常領域またはその一部分と1または複数のジスルフィド結合を形成するアミノ酸配列を含む。イムノグロブリン定常領域またはその一部分によるジスルフィド結合は、第FVIIIを含む1ポリペプチドとVWF断片を含む第2ポリペプチドを一緒にして、内因性VWFがVWF断片を置換しないように、また、FVIIIに結合しないようにする。したがって、第1イムノグロブリン定常領域またはその一部分と第2イムノグロブリン定常領域またはその一部分の間のジスルフィド結合は、内因性VWFとFVIIIタンパク質の間の相互作用を防止する。VWFとFVIIIタンパク質間のこの相互作用の阻害により、FVIIIタンパク質の半減期は2倍という制限を超えることができる。ヒンジ領域またはその一部分は、1または複数のCH1、CH2、CH3ドメイン、それらの断片およびそれらの任意の組合せにさらに連結し得る。特定の例では、イムノグロブリン定常領域またはその一部分は、ヒンジ領域とCH2領域(たとえば、Fc領域のアミノ酸221〜340を含む。
ある特定の実施形態では、イムノグロブリン定常領域またはその一部分は、ヘミグリコシル化されている。たとえば、2つのFc領域またはFcRn結合パートナーを含むキメラタンパク質は、第1のグリコシル化Fc領域(たとえばグリコシル化CH2領域)またはFcRn結合パートナーと、第2の非グリコシル化(aglycosylated)Fc領域(たとえば非グリコシル化CH2領域)またはFcRn結合パートナーを含み得る。一実施形態では、リンカーがグリコシル化Fc領域と非グリコシル化Fc領域の間に介在し得る。別の実施形態では、Fc領域またはFcRn結合パートナーは、完全にグリコシル化されており、すなわち、Fc領域全てがグリコシル化されている。他の実施形態では、Fc領域はグリコシル化されていないかもしれず、すなわち、どのFc部分も非グリコシル化されていない。
ある特定の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分(たとえば、Fcバリアント)にアミノ酸置換を含み、Ig定常領域の抗原非依存性エフェクター機能、特にタンパク質の循環半減期が改変される。
そのようなタンパク質は、これらの置換がないタンパク質と比べて、FcRnへの結合の増加または低下を示すので、血清中の半減期が増加または低下する。FcRnに対する親和性が向上したFcバリアントは、血清半減期がより長いことが予測されるので、そのような分子は、投与されるポリペプチドが長い半減期を有することが望ましい、哺乳動物を治療する方法、たとえば慢性の疾患または疾病を治療する方法において、有用な適応を有する(たとえば米国特許第7,348,004号、同第7,404,956号および同第7,862,820号を参照)。一方、FcRn結合親和性が低下したFcバリアントは、より短い半減期を有すると考えられるので、そのような分子もまた、たとえばインビボでの画像診断用または血中に長期間存在すると出発ポリペプチドが毒性副作用をもつ状況など、循環時間の短縮が有利であり得るような哺乳動物への投与において、有用である。FcRn結合親和性が低下したFcバリアントはまた、胎盤を貫通しにくいので、妊婦の疾患や疾病の治療にも有用である。さらに、FcRn結合親和性低下が望ましいかもしれない他の用途は、脳、腎臓および/または肝臓での局在化が所望される用途を含む。1つの例示的実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、血管から腎臓糸球体上皮を通過する輸送の低減を示す。別の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、脳から血液脳関門(BBB)を通過する血管裂孔への輸送の低減を示す。一実施形態では、FcRn結合性が改変されたタンパク質は、Ig定常領域の「FcRn結合ループ」内に1または複数のアミノ酸置換を有する少なくとも1つのFc領域またはFcRn結合パートナー(たとえば1つか2つのFc領域またはFcRn結合パートナー)を含む。FcRn結合ループは、野生型全長Fc領域のアミノ酸残基280〜299(EU付番による)で構成される。他の実施形態では、本発明のキメラタンパク質の改変されたFcRn結合親和性を有するIg定常領域またはその一部分は、15ÅのFcRn「接触ゾーン」内に1または複数のアミノ酸置換を有する少なくとも1つのFc領域またはFcRn結合パートナーを含む。本明細書では、15ÅのFcRn「接触ゾーン」という用語は、野生型全長Fc部分の次の位置に残基を含む:243〜261、275〜280、282〜293、302〜319、336〜348、367、369、372〜389、391、393、408、424、425〜440(EU付番)。他の実施形態では、本発明の改変されたFcRn結合親和性を有するIg定常領域またはその一部分は、次のEU位置のいずれか1つに対応するアミノ酸位置に1または複数のアミノ酸置換を有する少なくとも1つのFc領域またはFcRn結合パートナーを含む:256、277〜281、283〜288、303〜309、313、338、342、376、381、384、385、387、434(たとえば、N434AまたはN434K)および438。FcRn結合活性を改変した例示的アミノ酸置換が、国際公開公報WO05/047327(参照により本明細書に組み込む)に開示されている。
本発明で用いられるFc領域またはFcRn結合パートナーは、当技術分野で知られるキメラタンパク質のグリコシル化を改変するアミノ酸置換も含み得る。たとえば、VWF断片またはFVIIIタンパク質に連結したキメラタンパク質のFc領域またはFcRn結合パートナーは、グリコシル化の低下をもたらす突然変異(たとえば、N−またはO−結合グリコシル化)を有するFc領域、または野生型Fc部分の改変されたグリコフォーム(たとえば、低フコースまたはフコースをもたないグリカン)を含み得る。
一実施形態では、本発明の未加工のキメラタンパク質は、本明細書に記載のIg定常領域またはその一部分から互いに独立して選択される、構成成分である2つ以上のIg定常領域またはその一部分を有する遺伝的融合Fc領域(すなわちscFc領域)を含み得る。一実施形態では、二量体Fc領域のFc領域は同じである。別の実施形態では、Fc領域のうち少なくとも2つが異なる。たとえば、本発明のタンパク質のFc領域またはFcRn結合パートナーは、同数のアミノ酸残基を含むか、または長さが1または複数アミノ酸残基(たとえば、約5アミノ酸残基(たとえば、1、2、3、4、または5アミノ酸残基)、約10残基、約15残基、約20残基、約30残基、約40残基または約50残基)だけ異なっていてもよい。さらに他の実施形態では、本発明のFc領域またはFcRn結合パートナーは、配列が1または複数のアミノ酸位置で異なり得る。たとえば、Fc領域またはFcRn結合パートナーの少なくとも2つは、約5アミノ酸位置(たとえば、1、2、3、4または5アミノ酸位置)、約10位置、約15位置、約20位置、約30位置、約40位置または約50位置)で異なり得る。
2)アルブミンまたはその断片もしくはバリアント
ある特定の実施形態では、VWF断片に連結した異種部分またはFVIIIタンパク質に連結した異種部分は、アルブミンまたはその機能的断片である。他の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、FVIIIタンパク質とアルブミンまたはその断片を含み、アルブミンまたはその断片がFVIIIタンパク質上のVWF結合部位を遮蔽または保護し、FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用が阻害または防止される。
全長型では609アミノ酸のタンパク質である人血清アルブミン(HSAまたはHA)は、血清浸透圧の重要な比率を担い、内因性および外因性リガンドの担体としても機能する。本明細書では、「アルブミン」という用語は、全長アルブミンまたはその機能的断片、バリアント、誘導体もしくは類似体を含む。
一実施形態では、キメラタンパク質は、本明細書に記載のVWF断片およびアルブミンまたはその断片もしくはバリアントを含み、VWF断片はアルブミンまたはその断片もしくはバリアントに連結している。別の実施形態では、キメラタンパク質は、互いに結合したVWF断片とFVIIIタンパク質を含み、VWF断片はアルブミンまたはその断片もしくはバリアントに連結しているか、第VIII活性を有する該タンパク質はアルブミンまたはその断片もしくはバリアントに連結しているか、またはVWF断片と第VIII活性を有する該タンパク質の両方がアルブミンまたはその断片もしくはバリアントに連結している。他の実施形態では、アルブミンまたはその断片もしくはバリアントに連結したVWF断片を含むキメラタンパク質は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分(たとえばFc領域)、PAS配列、HESおよびPEGからなる群より選択される異種部分にさらに連結している。さらに他の実施形態では、キメラタンパク質は、互いに結合したVWF断片とFVIIIタンパク質を含み、FVIIIタンパク質はアルブミンまたはその断片もしくはバリアントに連結し、イムノグロブリン定常領域またはその一部分(たとえばFc領域)、PAS配列、HESおよびPEGからなる群より選択される異種部分にさらに連結している。さらに他の実施形態では、キメラタンパク質は、アルブミンまたはその断片もしくはバリアントに連結したVWF断片と、アルブミンまたはその断片もしくはバリアントに連結したFVIIIタンパク質を含み、VWF断片とFVIIIタンパク質は互いに結合しており、VWF断片活性はイムノグロブリン定常領域またはその一部分(たとえばFc領域)、PAS配列、HESおよびPEGからなる群より選択される第1異種部分とさらに連結し、FVIIIタンパク質活性はイムノグロブリン定常領域またはその一部分(たとえば、Fc領域)、PAS配列、HESおよびPEGからなる群より選択される第2異種部分とさらに連結している。
他の実施形態では、VWF断片またはFVIIIタンパク質に連結した異種部分は、VWF断片またはFVIIIタンパク質の半減期を延長する(または延長する能力がある)アルブミンまたはその断片もしくはバリアントである。アルブミンまたはその断片もしくはバリアントのさらなる例は、米国特許出願2008/0194481A1、2008/0004206A1、2008/0161243A1、2008/0261877A1または2008/0153751A1またはPCT出願公開2008/033413A2、2009/058322A1または2007/021494A2に開示されている。
3)アルブミン結合部分
ある特定の実施形態では、VWF断片またはFVIIIタンパク質に連結した異種部分は、アルブミン結合ペプチド、細菌アルブミン結合ドメイン、アルブミン結合抗体断片、またはそれらの任意の組合せを含むアルブミン結合部分である。たとえば,アルブミン結合タンパク質は、細菌アルブミン結合タンパク質、抗体またはドメイン抗体を含む抗体断片であり得る(米国特許第6,696,245号参照)。アルブミン結合タンパク質は、たとえばレンサ球菌Gタンパク質の1種などの細菌アルブミン結合ドメインであり得る(Konig, T. and Skerra, A. (1998) J. Immunol. Methods 218, 73-83)。結合パートナーとして用いることができるアルブミン結合ペプチドの他の例は、たとえばCys−Xaa−Xaa−Xaa−Xaa−Cysコンセンサス配列をもつものがあり、XaaはAsp、Asn、Ser、ThrまたはTrpであり;XaaはAsn、Gln、His、Ile、LeuまたはLysであり;XaaはAla、Asp、Phe、TrpまたはTyrであり;XaaはAsp、Gly、Leu、Phe、SerまたはThrであり、米国特許出願第2003/0069395号またはDennis et al. (Dennis et al. (2002) J. Biol. Chem. 277, 35035-35043)に記載されている。
4)PAS配列
他の実施形態では、VWF断片またはFVIIIタンパク質に連結した異種部分は、PAS配列である。一実施形態では、キメラタンパク質は本明細書に記載のVWF断片とPAS配列を含み、VWF断片はPAS配列に連結している。別の実施形態では、本発明のキメラタンパク質はFVIIIタンパク質とPAS配列を含み、PAS配列はFVIIIタンパク質上のVWF結合部位を遮蔽または保護し、FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用が阻害または防止される。
本明細書では、PAS配列は主としてアラニンおよびセリン残基を含むか、または主としてアラニン、セリンおよびプロリン残基を含むアミノ酸配列を意味し、該アミノ酸配列は生理学的条件下でランダムコイル立体構造を形成する。したがって、PAS配列は、キメラタンパク質中の異種部分の一部として使用され得るアラニン、セリンおよびプロリンを含むか、本質的にそれらからなるか、それらからなる構成単位、アミノ酸ポリマーまたは配列カセットである。しかし、当業者であれば、アラニン、セリンおよびプロリン以外の残基が少数の構成要素としてPAS配列に加えられた場合でもアミノ酸ポリマーがランダムコイル立体構造を取り得ることを知っている。本明細書では、「少数の構成要素」という用語は、アラニン、セリンおよびプロリン以外のアミノ酸がある程度、たとえば、最大約12%すなわちPAS配列の100アミノ酸中約12、最大約10%すなわちPAS配列の100アミノ酸中約10、最大約9%すなわち100アミノ酸中約9、最大約8%すなわち100アミノ酸中約8、約6%すなわち100アミノ酸中約6、約5%すなわち100アミノ酸中約5、約4%すなわち100アミノ酸中約4、約3%すなわち100アミノ酸中約3、約2%すなわち100アミノ酸中約2、約1%すなわち100アミノ酸中約1でPAS配列に加えられ得ることを意味する。アラニン、セリンおよびプロリンではないアミノ酸は、Arg、Asn、Asp、Cys、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、TyrおよびValからなる群より選択され得る。
生理学的条件下では、一連のPAS配列はランダムコイル立体構造を形成するので、VWF因子または凝固活性タンパク質に対し、インビボおよび/またはインビトロの増加した安定性を仲介できる。ランダムコイルドメイン自体は安定構造や機能を利用しないので、それが融合するVWF断片またはFVIIIタンパク質により仲介される生物学的活性は本質的に保存される。他の実施形態では、ランダムコイルドメインを形成するPAS配列は血漿中のタンパク質分解、免疫原性、等電点/静電的挙動、細胞表面受容体への結合または内部移行については生物学的に不活性であるが、生分解性は保持しており、PEGなどの合成ポリマーよりも明白に利点を提供する。
ランダムコイル立体構造を形成するPAS配列の非限定的な例は、ASPAAPAPASPAAPAPSAPA(配列番号8)、AAPASPAPAAPSAPAPAAPS(配列番号9)、APSSPSPSAPSSPSPASPSS(配列番号10)、APSSPSPSAPSSPSPASPS(配列番号11)、SSPSAPSPSSPASPSPSSPA(配列番号12)、AASPAAPSAPPAAASPAAPSAPPA(配列番号13)およびASAAAPAAASAAASAPSAAA(配列番号14)またはそれらの任意の組合せからなる群より選択されるアミノ酸配列を含む。PAS配列のさらなる例は、たとえば、米国特許出願公開2010/0292130A1およびPCT出願公開WO2008/155134A1に記載されている。
5)HAP配列
ある特定の実施形態では、VWF断片またはFVIIIタンパク質に連結した異種部分は、グリシンに富むホモアミノ酸ポリマー(HAP)である。HAP配列は、少なくとも50アミノ酸、少なくとも100アミノ酸、120アミノ酸、140アミノ酸、160アミノ酸、180アミノ酸、200アミノ酸、250アミノ酸、300アミノ酸、350アミノ酸、400アミノ酸、450アミノ酸または500アミノ酸長のグリシンの反復配列を含み得る。一実施形態では、HAP配列は、該HAP配列に融合または連結した部分の半減期を延長できる。HAP配列の非限定的な例は、限定ではないが(Gly)、(GlySer)またはS(GlySer)を含み、nは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20である。一実施形態では、nは20、21、22、23、24、25、26、26、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39または40である。別の実施形態では、nは50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190または200である。たとえばSchlapschy M et al., Protein Eng. Design Selection, 20: 273-284 (2007)を参照されたい。
6)トランスフェリンまたはその断片
ある特定の実施形態では、VWF断片またはFVIIIタンパク質に連結した異種部分は、トランスフェリンまたはその断片である。本発明のキメラタンパク質の作製にはあらゆるトランスフェリンが使用できる。一例として、野生型ヒトTf(Tf)は679アミノ酸のタンパク質であり、約75KDa(グリコシル化を除く)であり、2つの主なドメインであるN(約330アミノ酸)とC(約340アミノ酸)を有し、おそらくは遺伝子重複に起因する。ジェンバンク受託番号NM001063、XM002793、M12530、XM039845、XM039847およびS95936(www.ncbi.nlm.nih.gov/)を参照されたい(すべて参照により本明細書に組み込む)。トランスフェリンは、NドメインとCドメインの2つのドメインを含む。NドメインはN1ドメインとN2ドメインの2つのサブドメインを含み、CドメインはC1ドメインとC2ドメインの2つのサブドメインを含む。
一実施形態では、キメラタンパク質のトランスフェリン部分は、トランスフェリンスプライスバリアントを含む。一例では、トランスフェリンスプライスバリアントは、ヒトトランスフェリンのスプライスバリアント、たとえばジェンバンク受託AAA61140であり得る。別の実施形態では、キメラタンパク質のトランスフェリン部分は、トランスフェリン配列のうち1または複数ドメイン、たとえばNドメイン、Cドメイン、N1ドメイン、N2ドメイン、C1ドメイン、C2ドメインまたはそれらの任意の組合せを含む。
7)ポリマー、たとえばポリエチレングリコール(PEG)
他の実施形態では、VWF断片に結合した異種部分または凝固活性たとえばFVIII活性を有するタンパク質は、限定ではないが、ポリエチレングリコール、エチレングリコール/プロピレングリコールコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストランまたはポリビニルアルコールを含む当技術分野で既知の可溶性ポリマーである。可溶性ポリマーなどの異種部分は、VWF断片またはFVIIIタンパク質内の任意の位置またはN末端もしくはC末端に結合し得る。さらに他の実施形態では、本発明のキメラタンパク質は、FVIIIタンパク質とPEGを含み、PEGはFVIIIタンパク質上のVWF結合部位を遮蔽または保護するので、FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用が阻害または防止される。
ある特定の実施形態では、キメラタンパク質は、本明細書に記載のVWF断片とPEGを含み、VWF断片はPEGに連結している。別の実施形態では、キメラタンパク質は、互いに結合したVWF断片とFVIIIタンパク質を含み、VWF断片はPEGに連結しているか、FVIIIタンパク質はPEGに連結しているか、またはVWF断片とFVIIIタンパク質の両方がPEGに連結している。他の実施形態では、PEGに連結したVWF断片を含むキメラタンパク質は、イムノグロブリン定常領域またはその一部分(たとえばFc領域)、PAS配列、HESおよびアルブミンまたはその断片もしくはバリアントからなる群より選択された異種部分にさらに連結している。さらに他の実施形態では、キメラタンパク質は、互いに結合したVWF断片とFVIIIタンパク質を含み、FVIIIタンパク質はイムノグロブリン定常領域またはその一部分(たとえばFc領域)、PAS配列、HESおよびアルブミンまたはその断片もしくはバリアントからなる群より選択された異種部分にさらに連結している。さらに他の実施形態では、キメラタンパク質は、PEGに連結したVWF断片と、PEGに連結したFVIIIタンパク質を含み、VWF断片とFVIIIタンパク質は互いに結合しており、VWF断片活性はイムノグロブリン定常領域またはその一部分(たとえばFc領域)、PAS配列、HESおよびアルブミンまたはその断片もしくはバリアントからなる群より選択された第1異種部分とさらに連結し、FVIIIタンパク質活性はイムノグロブリン定常領域またはその一部分(たとえばFc領域)、PAS配列、HES、およびアルブミンまたはその断片もしくはバリアントからなる群より選択された第2異種部分とさらに連結している。
本発明はまた、本発明のキメラタンパク質の化学修飾された誘導体も提供し、ポリペプチドの可溶性、安定性および循環時間の増加、または免疫原性の低下などの追加の利点を提供し得る(米国特許第4,179,337号参照)。修飾される化学部分は、限定ではないが、ポリエチレングリコール、エチレングリコール/プロピレングリコールコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストランおよびポリビニルアルコールを含む水溶性ポリマーからなる群より選択され得る。キメラタンパク質は、分子内のランダムな位置で、またはN末端もしくはC末端で、または分子内の所定の位置で修飾され得、1、2、3またはそれ以上の結合された化学部分を含み得る。
ポリマーは、任意の分子量でよく、分岐していてもしていなくてもよい。ポリエチレングリコールについては、一実施形態では、取扱および製造しやすいように、分子量は約1kDaから約100kDaである。所望のプロファイル(たとえば、所望の徐放時間、あるとすれば生体活性への影響、取り扱いやすさ、抗原性欠如の程度、およびポリエチレングリコールがタンパク質または類似体に与えるその他既知の影響)により、他のサイズも使用できる。たとえば、ポリエチレングリコールは、約200、500、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10、000、10、500、11、000、11、500、12、000、12、500、13、000、13、500、14、000、14、500、15、000、15、500、16、000、16、500、17、000、17、500、18、000、18、500、19、000、19、500、20、000、25、000、30、000、35、000、40、000、45、000、50、000、55、000、60、000、65、000、70、000、75、000、80、000、85、000、90、000、95、000または100、000kDaの平均分子量を有し得る。
いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールは、分岐構造を有し得る。分岐ポリエチレングリコールは、たとえば米国特許第5,643,575号; Morpurgo et al., Appl. Biochem. Biotechnol. 56:59-72 (1996); Vorobjev et al., Nucleosides Nucleotides 18:2745-2750 (1999);およびCaliceti et al., Bioconjug. Chem. 10:638-646 (1999)に記載されており、それらの全容が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明のキメラタンパク質、VWF断片またはFVIIIタンパク質に結合するポリエチレングリコール部分の数(すなわち置換度)も様々であり得る。たとえば、本発明のペグ化タンパク質は、平均して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、17、20またはそれより多くのポリエチレングリコール分子に連結し得る。同様に、平均置換度は、タンパク質分子あたりのポリエチレングリコール部分1〜3、2〜4、3〜5、4〜6、5〜7、6〜8、7〜9、8〜10、9〜11、10〜12、11〜13、12〜14、13〜15、14〜16、15〜17、16〜18、17〜19または18〜20などの範囲内。置換度を決定する方法は、たとえばDelgado et al., Crit. Rev. Thera. Drug Carrier Sys. 9:249-304 (1992)に記載されている。
いくつかの実施形態では、FVIIIタンパク質はペグ化され得る。ペグ化第VIII因子は、第VIII因子と少なくとも1つのポリエチレングリコール(PEG)分子で形成された接合体を指し得る。
他の実施形態では、本発明で使用されるFVIIIタンパク質は、1または複数のポリマーと接合されている。ポリマーは、水溶性であり得、第VIII因子または第VIII因子に接合された他の部分に共有結合または非共有結合的で結合し得る。ポリマーの非限定的な例は、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリンまたはポリ(アクリロイルモルホリン)であり得る。ポリマー接合FVIIIのその他の種類が米国特許第7,199,223号に開示されている。
8)ヒドロキシエチルデンプン(HES)
ある特定の実施形態では、VWF断片またはFVIIIタンパク質に連結した異種部分はポリマーであり、たとえばヒドロキシエチルデンプン(HES)またはそれらの誘導体である。一実施形態では、キメラタンパク質は、本明細書に記載のVWF断片とHESを含み、VWF断片はHESに連結している。他の実施形態では、本発明のキメラタンパク質はヒドロキシエチルデンプン(HES)と融合したFVIIIタンパク質を含み、ヒドロキシエチルデンプンまたはそれらの誘導体はFVIIIタンパク質上のVWF結合部位を内因性VWFから遮蔽または保護し、FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用を阻害または防止する。
ヒドロキシエチルデンプン(HES)は、天然のアミロペクチンの誘導体であり、体内のαアミラーゼにより分解される。HESは、トウモロコシデンプン中に最大95重量%の濃度で存在する炭水化物ポリマーのアミロペクチンの置換誘導体である。HESは有利な生物学的特性を示すので、病院では血管内用量の代用剤として血液希釈治療に使用されている(Sommermeyer et al., Krankenhauspharmazie, 8(8), 271-278 (1987);およびWeidler et al., Arzneim.-Forschung/Drug Res., 41, 494-498 (1991)).
アミロペクチンはグルコース部分を含み、主鎖にはα−1,4−グリコシド結合が存在し、分岐部位ではα−1,6−グリコシド結合が見出される。この分子の物理化学的特性は、主にグリコシド結合の種類により決定される。ニックの入ったα−1,4−グリコシド結合により、巻きあたり約6グルコースモノマーのらせん構造が生成する。このポリマーの物理化学的特性ならびに生化学的特性は、置換を介して修飾され得る。アルカリ性ヒドロキシエチル化によりヒドロキシエチル基を導入することができる。反応条件を改変することにより、未置換のグルコースモノマー中の各ヒドロキシ基のヒドロキシエチル化に対する異なる反応性を使用することが可能である。このため、当業者はある程度まで置換パターンに影響を与えることができる。
HESは、主として分子量分布と置換度により特徴付けられる。DSと呼ばれる置換度はモル置換に関し、当業者には知られている。上記引用したSommermeyer et al., Krankenhauspharmazie, 8(8), 271-278 (1987)の特に273ページを参照されたい。
一実施形態では、ヒドロキシエチルデンプンの平均分子量(重量平均)は、1〜300kD、2〜200kD、3〜100kDまたは4〜70kDである。ヒドロキシエチルデンプンは、置換モル度が0.1〜3、好ましくは0.1〜2、より好まくは、0.1〜0.9、好ましくは0.1〜0.8、およびC2:C6間の置換の比率がヒドトキシエチル基に対し2〜20の範囲をさらに示し得る。約130kDの平均分子量を有するHESの非限定的な例は、置換度が0.2〜0.8たとえば0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7または0.8、好ましくは0.4〜0.7たとえば0.4、0.5、0.6または0.7のHESである。特定の実施形態では、約130kDの平均分子量を有するHESは、Fresenius社のVOLUVEN(登録商標)である。VOLUVEN(登録商標)は、人工的なコロイドであり、たとえば血液量不足の治療と予防の治療指標で使用される血液量代用剤として用いられる。VOLUVEN(登録商標)の特徴は、平均分子量130、000±20、000D、モル置換度0.4およびC2:C6比約9:1である。他の実施形態では、ヒドロキシエチルデンプンの平均分子量の範囲は、たとえば、4〜70kDまたは10〜70kDまたは12〜70kDまたは18〜70kDまたは50〜70kDまたは4〜50kDまたは10〜50kDまたは12〜50kDまたは18〜50kDまたは4〜18kDまたは10〜18kDまたは12〜18kDまたは4〜12kDまたは10〜12kDまたは4〜10kDである。さらに他の実施形態では、ヒドロキシエチルデンプンの使用される平均分子量の範囲は、4kD超70kD未満、たとえば約10kD、または9〜10kDまたは10〜11kDまたは9〜11kD、または約12kDの範囲、または11〜12kD)または12〜13kDまたは1l〜13kD、または約18kD、または17〜18kDまたは18〜19kDまたは17〜19kDの範囲、または約30kD、または29〜30または30〜31kDの範囲、または約50kD、または49〜50kDまたは50〜51kDまたは49〜51kDの範囲である。
ある特定の実施形態では、異種部分は、異なる平均分子量および/または異なる置換度および/または異なるC2:C6置換比率を有するヒドロキシエチルデンプンの混合物であり得る。したがって,ヒドロキシエチルデンプンの混合物は、異なる平均分子量および異なる置換度および異なるC2:C6置換比率を有して用いられてもよいし、あるいは異なる平均分子量および異なる置換度および同じかほぼ同じC2:C6置換比率を有して用いられてもよいし、あるいは異なる平均分子量およびおよび同じかほぼ同じ置換度および異なるC2:C6置換比率を有して用いられてもよいし、あるいは同じかほぼ同じ分子量および異なる置換度および異なるC2:C6置換比率を有して用いられてもよいし、あるいは異なる平均分子量およびおよび同じかほぼ同じ置換度および同じかほぼ同じC2:C6置換比率を有して用いられてもよいし、あるいは同じかほぼ同じ分子量および異なる置換度および同じかほぼ同じC2:C6置換比率を有して用いられてもよいし、あるいは同じかほぼ同じ分子量および同じかほぼ同じ置換度および異なるC2:C6置換比率を有して用いられてもよいし、あるいはほぼ同じ分子量およびほぼ同じ置換度およびほぼ同じC2:C6置換比率を有して用いられてもよい。
9)ポリシアル酸(PSA)
ある特定の実施形態では、VWF断片またはFVIIIタンパク質に連結した非ポリペプチド異種部分はポリマーであり、たとえばポリシアル酸(PSA)またはそれらの誘導体である。ポリシアル酸(PSA)は天然のシアル酸非分岐ポリマーであり、特定の細菌株により、また哺乳動物では特定の細胞内で産生される(Roth J., et al. (1993) in Polysyalic Acid: From Microbes to Man, eds Roth J., Rutishauser U., Troy F. A. (Birkhauser Verlag, Basel, Switzerland), pp 335-348)。ポリシアル酸は上はn=約80以上のシアル酸残基から下はn=2までの様々な重合化度で、限定的な酸水解により、またはノイラミニダーゼによる消化により、またはポリマーの天然の細菌由来型の分割により産生され得る。異なるポリシアル酸の組成も様々なので、ホモポリマー型、すなわち神経細胞接着分子(N−CAM)の胚型上にも見出される大腸菌K1株およびB群髄膜炎菌の莢膜多糖体を含むα−2,8−連結ポリシアル酸が存在する。また、大腸菌K92(株)と髄膜炎菌C群ポリサッカライドの交互α−2,8α−2,9ポリシアル酸などのヘテロポリマー型も存在する。シアル酸は、髄膜炎菌W135群またはY群などのシアル酸以外のモノマーとの交互コポリマー中にも見出され得る。ポリシアル酸は、病原性細菌による免疫および補体系の回避ならびに胎発生中の幼若ニューロンのグリア接着性の調節(ポリマーは抗接着機能を有する)を含む重要な生物学的機能を有する(Cho and Troy, P.N.A.S., USA, 91 (1994) 11427-11431)が、哺乳動物のポリシアル酸受容体は未解明である。大腸菌K1(株)のα−2,8−連結ポリシアル酸は「コロミン酸」としても知られ、本発明の例示に(様々な長さで)使用されている。ポリシアル酸をポリペプチドに結合または接合する様々な方法が記載されている(たとえば、その全容が本明細書に参照として組み込まれる米国特許第5,846,951号;WO−A−0187922および米国特許出願2007/0191597A1を参照されたい)。
C)FVIIIタンパク質
「FVIIIタンパク質」は、本明細書では、特に断らない限り、通常の凝固における役割の機能的FVIIIポリペプチドを意味する。FVIIIタンパク質という用語は、凝固経路における全長野生型第VIII因子の機能を保持しているその機能的断片、バリアント、類似体または誘導体を含む。「FVIIIタンパク質」は、FVIIIポリペプチド(またはタンパク質)またはFVIIIと交換可能に使用される。FVIII機能の例としては、限定ではないが、凝固活性能、第IX因子の補因子として作用する能力、またはCa2+とリン脂質の存在下で第IX因子とテナーゼ複合体を形成する能力が挙げられ、該複合体は次いで第X因子をXaの活性型に変換する。FVIIIタンパク質は、ヒト、ブタ、犬、ラットまたはマウスのFVIIIタンパク質であり得る。さらに、ヒトと他の種のFVIIIの比較から、機能の要件と考えられる保存残基が特定されている(Cameron et al., Thromb. Haemost. 79:317-22 (1998); US 6,251,632)。
凝固系の機能を評価する多くの試験が利用可能である:活性化部分トロンボプラスチン時間(aPTT)試験、比色アッセイ、ROTEMアッセイ、プロトロンビン時間(PT)試験(INRの決定にも使用される)、フィブリノゲン試験(Clauss法が多い)、血小板数、血小板機能試験(PFA−100が多い)、TCT、出血時間、混合試験(患者の血漿が健常血漿と混ざった場合に異常が修正されるかどうか)、凝固因子アッセイ、抗リン酸抗体、D−ダイマー、遺伝子試験(たとえば第V因子Leiden、プロトロンビン突然変異G20210A)、希釈ラッセル蛇毒時間(dRVVT)、種々の血小板機能試験、トロンボエラストグラフィー(TEGまたはSonoclot)、トロンボエラストメトリー(TEM(登録商標)たとえばROTEM(登録商標))またはオイグロブリン溶解時間(ELT)。
aPTT試験は、「内因性」(接触活性化経路とも呼ばれる)と一般凝固経路の両方の有効性を測定する機能指標である。この試験は、一般的には、市販の組換え凝固因子、たとえばFVIIIまたはFIXの凝固活性の測定に使用される。この試験は、外因性経路を測定するプロトロンビン時間(PT)と組み合わせて使用される。
ROTEM分析は、凝固時間、凝血塊形成、凝血塊安定性と溶解などの止血の全体的動態の情報を提供する。トロンボエラストメトリーの様々なパラメータは、血漿凝固系の活性、血小板機能、線維素溶解またはこれらの相互作用に影響を及ぼす多くの要因による。このアッセイにより二次止血が完全に把握できる。
FVIIIポリペプチドとポリヌクレオチド配列ならびに多くの機能的断片、突然変異および修飾型が知られている。ヒトFVIII配列(全長)の例を以下の配列番号16または18に示す。
*下線を付した核酸はシグナルペプチドをコードする。
FVIIIポリペプチドは、全長FVIII、全長FVIIIからN末端のMetを削除したもの、成熟FVIII(シグナル配列を削除)、N末端にMetを付加した成熟FVIIIおよび/またはBドメインが完全または部分欠失したを含む。ある特定の実施形態では、FVIIIバリアントは、完全または部分欠失のBドメイン欠失を含む。
ヒトFVIII遺伝子が単離され哺乳動物細胞において発現された(Toole, J. J., et al., Nature 312:342-347 (1984); Gitschier, J., et al., Nature312:326-330 (1984); Wood, W. I., et al., Nature 312:330-337 (1984); Vehar, G. A., et al., Nature 312:337-342 (1984); WO87/04187;WO88/08035;WO88/03558;および米国特許第4,757,006号)。FVIIIアミノ酸配列は、米国特許第4,965,199号に示されるように、cDNAから推定された。さらに、完全にまたは部分的にB−ドメインが欠失したFVIIIが米国特許第4,994,371号および同第4,868,112号に示されている。いくつかの実施形態では、米国特許第5,004,803号に示されるように、ヒトFVIIIB−ドメインがヒト第V因子B−ドメインで置換されている。ヒト第VIII因子をコードするcDNA配列とアミノ酸配列がそれぞれ米国出願公報第2005/0100990号の配列番号17と16に示されている。
ブタのFVIII配列がToole, J. J., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83:5939-5942 (1986)に発表されている。さらに、ブタ脾臓cDNAライブラリー由来のFVIII配列のPCR増殖で得られた完全なブタのcDNA配列がHealey, J. F., et al., Blood 88:4209-4214 (1996)に報告されている。全ドメイン、全サブユニットおよび特定のアミノ酸配列の置換を有するヒト/ブタのハイブリッドFVIIIがLollarおよびRungeによる米国特許第5,364,771号およびWO93/20093に開示されている。より最近では、ブタFVIIIのA1およびにA2ドメインと、対応するヒトドメインに置換されたブタのA1および/またはA2ドメインを有するキメラFVIIIのヌクレオチドと対応するアミノ酸配列がWO94/11503に報告された。米国特許第5,859,204号、Lollar, J. S.もブタのcDNAと推定アミノ酸配列を開示している。米国特許第6,458,563号はB−ドメイン欠失ブタFVIIIを開示している。
Lollar, J. S.に授与された米国特許第5,859,204号は、抗原性が低下し、免疫応答性が低下したFVIIIの機能的突然変異を報告している。Lollar, J. S.に授与された米国特許第6,376,463号も、免疫応答性が低下したFVIIIの機能的突然変異を報告している。Saenko et alの米国出願公報第2005/0100990号は、FVIIIのA2ドメインにおける機能的突然変異を報告している。
一実施形態では、FVIII(またはキメラタンパク質のFVIII部分)は、配列番号18のアミノ酸1〜1438または配列番号16のアミノ酸1〜2332のFVIIIアミノ酸配列(シグナル配列なし)または配列番号15および配列番号18のアミノ酸−19〜1438または配列番号15および配列番号16のアミノ酸−19〜2332のFVIIIアミノ酸配列(シグナル配列あり)と少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一であり得、FVIIIは凝固活性を有し、たとえば、補因子として第IX因子を活性化して第X因子を活性化第X因子に変換する。FVIII(またはキメラタンパク質のFVIII部分)は、配列番号18のアミノ酸1〜1438または配列番号16のアミノ酸1〜2332のFVIIIアミノ酸配列(シグナル配列なし)と同一であり得る。FVIIIはシグナル配列をさらに含み得る。
FVIIIの「B−ドメイン」は、本明細書では、当技術分野で既知の内部アミノ酸配列アイデンティティおよびタンパク質切断部位により定義されるB−ドメイン、たとえば、全長ヒトFVIIIの残基Ser741−Arg1648と同じである。その他のヒトFVIIIドメインは、次のアミノ酸残基により定義される:A1、残基Ala1−Arg372;A2、残基Ser373−Arg740;A3、残基Ser1690−Asn2019;C1、残基Lys2020−Asn2172;C2、残基Ser2173−Tyr2332。A3−C1−C2配列は、残基Ser1690−Tyr2332を含む。残りの配列である残基Glu1649−Arg1689は、通常a3酸性領域と呼ばれる。ブタ、マウスおよびイヌFVIIIのB−ドメインを含む全ドメインの境界の位置も当技術分野では既知である。一実施形態では、FVIIIのBドメインは欠失している(「B−ドメイン欠失第VIII因子」または「BDDFVIII」)。BDDFVIIIの一例はREFACTO(登録商標)(組換えBDDFVIII)であり、表4の配列の第VIII因子部分とおなじ配列を有する(BDDFVIII重鎖に二重下線を付し、Bドメインはイタリック体であり、BDDFVIII軽鎖は普通の書体である)。
*下線を付した核酸はシグナルペプチドをコードする。
「B−ドメイン欠失FVIII」は、米国特許第6,316,226号、同第6,346,513号、同第7,041,635号、同第5,789,203号、同第6,060,447号、同第5,595,886号、同第6,228,620号、同第5,972,885号、同第6,048,720号、同第5,543,502号、同第5,610,278号、同第5,171,844号、同第5,112,950号、同第4,868,112および同第6,458,563号に開示された完全または部分欠失を有し得る。いくつかの実施形態では、本発明のB−ドメイン欠失FVIII配列は、米国特許第6,316,226号(同第6,346,513号も)第4カラム4行から第5カラム28行および実施例1〜5に開示の欠失のいずれか1つを含む。別の実施形態では、B−ドメイン欠失第VIII因子はS743/Q1638B−ドメイン欠失第VIII因子(SQBDDFVIII)(たとえばアミノ酸744からアミノ酸1637の欠失を有する第VIII因子、たとえば配列番号16のアミノ酸1〜743とアミノ酸1638〜2332すなわち配列番号18を有する第VIII因子)である。いくつかの実施形態では、本発明のB−ドメイン欠失FVIIIは、米国特許第5,789,203号(および同第6,060,447号、同第5,595,886号および同第6,228,620号)の第2カラム26〜51行および実施例5〜8に開示の欠失を有する。いくつかの実施形態では、B−ドメイン欠失第VIII因子は、米国特許第5,972,885号第1カラム25行から第2カラム40行;米国特許第6,048,720号第6カラム1〜22行および実施例1;米国特許第5,543,502号第2カラム17〜46行;米国特許第5,171,844号第4カラム22行〜第5カラム36行;米国特許第5,112,950号第2カラム55〜68行,図2および実施例1;米国特許第4,868,112号第2カラム2行〜第19カラム21行および表2;米国特許第7,041,635号第2カラム1行〜第3カラム19行,第3カラム40行第4カラム67行,第7カラム43行〜第8カラム26行および第11カラム5行〜第13カラム39行;または米国特許第6,458,563号第4カラム25〜53行に開示の欠失を有する。
いくつかの実施形態では、B−ドメイン欠失FVIIIは、Bドメインのほとんどの欠失を有するが、WO91/09122に開示のように、一次翻訳産物から2本のポリペプチド鎖へのインビボのタンパク分解プロセスに不可欠なBドメインのアミノ末端配列をなおも含んでいる。いくつかの実施形態では、B−ドメイン欠失FVIIIは、アミノ酸747〜1638が欠失して、すなわち事実上Bドメインが完全に欠失して構築される。Hoeben R.C., et al. J. Biol. Chem. 265 (13): 7318-7323 (1990)。B−ドメイン欠失第VIII因子は、FVIIIのアミノ酸771〜1666またはアミノ酸868〜1562欠失も含み得る。Meulien P., et al. Protein Eng.2(4): 301-6 (1988)。本発明の一部であるさらなるB−ドメイン欠失は次のアミノ酸欠失を含む:982〜1562または760〜1639(Toole et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (1986) 83, 5939-5942))、797〜1562(Eaton, et al. Biochemistry (1986) 25:8343-8347))、741〜1646(Kaufman(PCT出願公開WO87/04187))、747〜1560(Sarver, et al., DNA (1987) 6:553-564))、741〜1648(Pasek(PCT出願第88/00831号))または816〜1598または741〜1648(Lagner (Behring Inst. Mitt. (1988) No 82:16-25, EP 295597))。他の実施形態では、BDD FVIIIは、全長FVIII配列のアミノ酸配列に対応する、1または複数のN連結グリコシル化部位、たとえば残基757、784、828、900、963または随意に943を保持しているB−ドメインの断片を含むFVIIIポリペプチドを含む。B−ドメイン断片の例は、Miao, H.Z., et al., Blood 103(a): 3412-3419 (2004), Kasuda, A, et al., J. Thromb. Haemost. 6: 1352-1359 (2008)およびPipe, S.W., et al., J. Thromb. Haemost. 9: 2235-2242 (2011)に開示されるようなB−ドメインの226アミノ酸または163アミノ酸を含む(すなわち、Bドメインの第1の226アミノ酸または163アミノ酸が保持されている)。いくつかの実施形態では、部分Bドメインを有するFVIIIやFVIII198(配列番号105)である。FVIII198は、一本鎖FVIIIFc分子−226N6を含む部分Bドメインである。226はFVIII B−ドメインのN末端の226アミノ酸を表し、N6はB−ドメインの6つのN−グリコシル化部位を表す。さらに他の実施形態では、BDD FVIIIは、点変異を残基309(PheからSer)にさらに有してBDD FVIIIタンパク質の発現を向上させる。Miao, H.Z., et al., Blood 103(a): 3412-3419 (2004)を参照されたい。さらに他の実施形態では、BDD FVIIIは、B−ドメインの一部分は含むが、1または複数のフーリン切断部位は含まない(たとえばArg1313とArg1648)FVIIIポリペプチドを含む。Pipe, S.W., et al., J. Thromb. Haemost. 9: 2235-2242 (2011)を参照されたい。前述の欠失はすべて、どのFVIII配列中であってもよい。
本発明で有用なFVIIIタンパク質は、1または複数の追加の異種配列または化学的もしくは物理的修飾を有するFVIIIを含み得るが、それらはFVIII凝固活性には影響を及ぼさない。そのような異種配列または化学的もしくは物理的修飾は、FVIIIタンパク質のC末端またはN末端に融合してもよいし、FVIIIタンパク質の2つのアミノ酸残基の1または複数の間に挿入されてもよい。そのようなFVIIIタンパク質中の修飾は、FVIII凝固活性またはFVIII機能には影響を与えない。一実施形態では、挿入によりFVIIIタンパク質の薬物動態特性(たとえば半減期)が向上する。別の実施形態では、2、3、4、5または6部位よりも多くの部位に挿入されうる。
一実施形態では、FVIIIはアルギニンの直後のアミノ酸1648(全長第VIII因子または配列番号16中)で、アミノ酸754(S743/Q1638B−ドメイン欠失第VIII因子または配列番号16中)で、または対応するアルギニン残基(他のバリアント中)で切断され、1本の重鎖と1本の軽鎖になる。別の実施形態では、FVIIIは、金属イオン媒介非共有結合により連結または結合している1本の重鎖と1本の軽鎖を含む。
他の実施形態では、FVIIIはアルギニンの直後のアミノ酸1648(全長第VIII因子または配列番号16中)で、アミノ酸754(S743/Q1638B−ドメイン欠失第VIII因子または配列番号18中)で、または対応するアルギニン残基(他のバリアント中)で切断されていない一本鎖FVIIIである。一本鎖FVIIIは、1または複数のアミノ酸置換を含み得る。一実施形態では、アミノ酸置換は、全長成熟第VIII因子ポリペプチド(配列番号16)の残基1648、残基1645もしくはその両方に対応する残基、またはSQBDD第VIII因子(配列番号18)の残基754、残基751もしくはその両方に対応する残基である。アミノ酸置換は、アルギニン、たとえば、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アラニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、プロリン、セレノシステイン、セリン、チロシン、ヒスチジン、オルニチン、ピロリジン(pyrrolysine)またはタウリンを除くどのアミノ酸でもよい。
FVIIIは、トロンビンによりさらに切断されてFVIIIaとして活性化し、活性化第IX因子(FIXa)の補因子となり得る。活性化FIXは活性化FVIIIと一緒にXase複合体を形成し、第X因子を活性化第X因子(FXa)に変換する。活性化するために、FVIIIは、3つのアルギニン残基、アミノ酸372、740および1689(B−ドメイン欠失FVIII配列中アミノ酸372、740および795に相当)の後ろでトロンビンにより切断され、切断により50kDaのA1、43kDaのA2および73kDaのA3−C1−C2鎖を有するFVIIIaが生成する。一実施形態では、本発明で有用なFVIIIタンパク質は、非活性FVIIIである。別の実施形態では、FVIIIタンパク質は活性FVIIIである。
VWF断片と連結または結合したFVIIIポリペプチドを有するタンパク質は、配列番号16または18と少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一の配列を含み得、該配列はFVIII凝固活性を有し、たとえば第IX因子を補因子として活性化し第X因子を活性化第X因子(FXa)に変換する。
本明細書では、「ハイブリッド」ポリペプチドおよびタンパク質は、随意の第1異種部分と融合した第1ポリペプチド鎖、たとえばVWF断片と、随意の第2異種部分と融合した第2ポリペプチド鎖、たとえばFVIIIタンパク質が組み合わされてヘテロダイマーを形成していることを意味する。一実施形態では、ハイブリッド中の第1ポリペプチドと第2ポリペプチドは、電荷−電荷または疎水性相互作用などのタンパク質−タンパク質相互作用により互いに結合している。別の実施形態では、ハイブリッド中の第1ポリペプチドと第2ポリペプチドは、ジスルフィドまたは他の共有結合(複数可)により互いに結合している。ハイブリッドは、たとえば米国特許出願第2004/101740号や同第2006/074199号に記載されている。第2ポリペプチドは、第1ポリペプチドの同一コピーであっても、非同一ポリペプチドであってもよい。一実施形態では、第1ポリペプチドは、VWF断片−Fc融合タンパク質であり、第2ポリペプチドはFcRn結合ドメインを含むか、本質的にそれからなるか、それからなるポリペプチドであり、第1ポリペプチドと第2ポリペプチドは互いに結合している。別の実施形態では、第1ポリペプチドは、VWF断片−Fc融合タンパク質を含み、第2ポリペプチドはFVIII−Fc融合タンパク質を含んで、ハイブリッドがヘテロダイマーになっている。第1ポリペプチドと第2ポリペプチドは、第1Fc領域と第2Fc領域間の共有結合、たとえばジスルフィド結合を通じて結合し得る。第1ポリペプチドと第2ポリペプチドはさらに、VWF断片とFVIIIタンパク質間の結合により、互いに結合し得る。
D)リンカー
本発明のキメラタンパク質は、リンカーをさらに含む。1または複数のリンカーは、任意の2つのタンパク質間に、たとえば付加部分とFVIIIタンパク質の間(「FVIII/AMリンカー」と呼ばれることもある)、VWF断片と第1異種部分、たとえば第1Fc領域の間(「VWFリンカー」と呼ばれることもある)、FVIIIタンパク質と第2異種部分、たとえば第2Fc領域の間(「FVIIIリンカー」と呼ばれることもある)、VWF断片とFVIIIタンパク質の間(たとえばFVIII/AMリンカー)、VWF断片と第2異種部分の間および/またはFVIIIタンパク質と第1異種部分の間に存在し得る。リンカーは互いに同じかまたは異なる配列を有し得る。一実施形態では、リンカーは、ポリペプチドリンカーである。別の実施形態では、リンカーは、非ポリペプチドリンカーである。
本発明で有用なリンカーは、任意の有機分子を含み得る。一実施形態では、リンカーは、ポリマーであり、たとえばポリエチレングリコール(PEG)またはヒドロキシエチルデンプン(HES)である。別の実施形態では、リンカーはアミノ酸配列(たとえばポリペプチドリンカー)である。ポリペプチドリンカーは、少なくとも約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900または2000アミノ酸を含み得る。リンカーは、1〜5アミノ酸、1〜10アミノ酸、1〜20アミノ酸、10〜50アミノ酸、50〜100アミノ酸、100〜200アミノ酸、200〜300アミノ酸、300〜400アミノ酸、400〜500アミノ酸、500〜600アミノ酸、600〜700アミノ酸、700〜800アミノ酸、800〜900アミノ酸または900〜1000アミノ酸を含み得る。
ポリペプチドリンカーの例は当技術分野では周知である。一実施形態では、リンカーは、配列Gを含む。リンカーは、配列(GA)を含み得る。リンカーは、配列(GGS)を含み得る。他の実施形態では、リンカーは、(GGGS)(配列番号20)を含む。さらに他の実施形態では、リンカーは、配列(GGS)(GGGGS)(配列番号21)を含む。これれらの例では、nは1〜100の整数であり得る。他の例では、nは1〜20の整数であり得、すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20であり得る。リンカーの例としては、限定ではないが、GGG、SGGSGGS(配列番号22)、GGSGGSGGSGGSGGG(配列番号23)、GGSGGSGGGGSGGGGS(配列番号24)、GGSGGSGGSGGSGGSGGS(配列番号25)、GGGGSGGGGSGGGGS(配列番号26)、表13のリンカー(配列番号92、93および94)および表14Aのリンカー(配列番号95、96および97)が挙げられる。リンカーはVWF断片の活性や第VIII因子の凝固活性を排除または減少させることはない。随意に、リンカーは、たとえば立体障害効果をさらに減少させ、VWF断片または第VIII因子部分をその標的結合部位によりアクセスしやすくすることで、VWF断片の活性や第VIII因子タンパク質の凝固活性を増大する。
一実施形態では、キメラタンパク質に有用なリンカーは15〜25アミノ酸長である。別の実施形態では、キメラタンパク質に有用なリンカーは15〜20アミノ酸長である。いくつかの実施形態では、キメラタンパク質のリンカーは10〜25アミノ酸長である。他の実施形態では、キメラタンパク質のリンカーは15アミノ酸長である。さらに他の実施形態では、キメラタンパク質のリンカーは(GGGGS)(配列番号27)であり、Gはグリシンを表し、Sはセリンを表し、nは1〜20の整数である。
E)切断部位
リンカーは、1つの分子を別の分子から遊離させるために、化学的(たとえばエステル結合の加水分解)、酵素的(すなわちプロテアーゼ切断配列の組込み)または光分解(たとえば3−アミノ−3−(2−ニトロフェニル)プロピオン酸(ANP)などの発色団)のいずれかで切断され得る部分も含み得る。
一実施形態では、リンカーは切断可能リンカーである。切断可能リンカーはN末端またはC末端、またはその両方に1または複数の切断部位を含み得る。別の実施形態では、切断可能リンカーは、1または複数の切断可能部位から本質的になるか、それらからなる。他の実施形態では、切断可能リンカーは、本明細書に記載の異種アミノ酸リンカー配列またはポリマーおよび1または複数の切断可能部位を含む。
ある特定の実施形態では、切断可能リンカーは、宿主細胞内(すなわち細胞内プロセシング部位)で切断され得る1または複数の切断部位を含む。切断部位の非限定的例は、RRRR(配列番号52)、RKRRKR(配列番号53)およびRRRRS(配列番号54)を含む。
他の実施形態では、切断可能リンカーは、切断可能リンカーを含むキメラタンパク質が対象に投与された後、プロテアーゼにより切断される1または複数の切断部位を含む。一実施形態では、切断部位は第XIa因子、第XIIa因子、カリクレイン、第VIIa因子、第IXa因子、第Xa因子、第IIa因子(トロンビン)、エラスターゼ−2、MMP−12、MMP−13、MMP−17およびMMP−20からなる群より選択されるプロテアーゼにより切断される。別の実施形態では、切断部位は、FXIa切断部位(たとえば、KLTR↓AET(配列番号29))、FXIa切断部位(e.g、DFTR↓VVG(配列番号30))、FXIIa切断部位(たとえば、TMTR↓IVGG(配列番号31))、カリクレイン切断部位(たとえば、SPFR↓STGG(配列番号32))、FVIIa切断部位(たとえば、LQVR↓IVGG(配列番号33))、FIXa切断部位(たとえば、PLGR↓IVGG(配列番号34))、FXa切断部位(たとえば、IEGR↓TVGG(配列番号35))、FIIa(トロンビン)切断部位(たとえばLTPR↓SLLV(配列番号36))、エラスターゼ−2切断部位(たとえばLGPV↓SGVP(配列番号37))、グランザイム−B切断(たとえばVAGD↓SLEE(配列番号38))、MMP−12切断部位(たとえば、GPAG↓LGGA(配列番号39))、MMP−13切断部位(たとえば、GPAG↓LRGA(配列番号40))、MMP−17切断部位(たとえば、APLG↓LRLR(配列番号41))、MMP−20切断部位(たとえば、PALP↓LVAQ(配列番号42))、TEV切断部位(たとえば、ENLYFQ↓G(配列番号43))、エンテロキナーゼ切断部位(たとえば、DDDK↓IVGG(配列番号44))、プロテアーゼ3C(PRESCISSION(商標))切断部位(たとえば、LEVLFQ↓GP(配列番号45))、およびソルターゼA切断部位(たとえば、LPKT↓GSES)(配列番号46)からなる群より選択される。ある特定の実施形態では、FXIa切断部位は、限定ではないが、たとえば、TQSFNDFTR(配列番号47)およびSVSQTSKLTR(配列番号48)を含む。非限定の例示的トロンビン切断部位は、たとえば、DFLAEGGGVR(配列番号49)、TTKIKPR(配列番号50)およびLVPRG(配列番号55)およびALRPR(たとえば、ALRPRVVGGA(配列番号51))を含むか、本質的にそれからなるか、それからなる配列を含む。
特定の実施形態では、切断部位はTLDPRSFLLRNPNDKYEPFWEDEEK(配列番号56)である。
ポリヌクレオチド、ベクター、宿主細胞および作製方法
本発明では、本明細書に記載のVWF断片をコードするポリヌクレオチド、VWF断片と異種部分を含むキメラタンパク質、FVIIIタンパク質と付加部分を含むキメラタンパク質、またはVWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質も提供される。VWF断片が一本のポリペプチド鎖としてキメラタンパク質の異種部分またはFVIIIタンパク質に連結している場合、本発明は異種部分またはFVIIIタンパク質に連結しているVWF断片をコードするポリヌクレオチドに関する。キメラタンパク質が第1および第2ポリペプチド鎖を含み、第1ポリペプチド鎖はVWF断片と第1異種部分(たとえば第1Fc領域)を含み、第2ポリペプチド鎖は第2異種部分(たとえば第2Fc領域)を含み、第1ポリペプチド鎖と第2ポリペプチド鎖は互いに結合している場合、ポリヌクレオチドは第1ヌクレオチド配列と第2ヌクレオチド配列を含み得る。一実施形態では、第1ヌクレオチド配列と第2ヌクレオチド配列は同じポリヌクレオチド上にある。別の実施形態では、第1ヌクレオチド配列と第2ヌクレオチド配列は、2つの異なるポリヌクレオチド(たとえば異なるベクター)上にある。ある特定の実施形態では、本発明は、第1ヌクレオチド鎖と第2ヌクレオチド鎖を含む1組のポリヌクレオチドに関し、第1ヌクレオチド鎖はキメラタンパク質のVWF断片をコードし、第2ヌクレオチド鎖はFVIIIタンパク質をコードする。
他の実施形態では、1組のポリヌクレオチドは、タンパク質コンバターゼをコードする追加のヌクレオチド鎖(たとえば、キメラポリペプチドが1本のポリヌクレオチド鎖によりコードされる場合は第2ヌクレオチド鎖、またはキメラタンパク質が2本のポリヌクレオチド鎖によりコードされる場合は第3ヌクレオチド鎖)をさらに含む。タンパク質コンバターゼは、プロタンパク質転換酵素サブチリシン/ケキシン5型(PCSK5またはPC5)、プロタンパク質転換酵素サブチリシン/ケキシン7型(PCSK7またはPC5)、酵母Kex2、プロタンパク質転換酵素サブチリシン/ケキシン3型(PACEまたはPCSK3)およびそれらの2つ以上の組合せからなる群より選択され得る。いくつかの実施形態では、タンパク質コンバターゼはPACE、PC5またはPC7である。特定の実施形態では、タンパク質コンバターゼはPC5またはPC7である。参照により本明細書に組み込まれる国際出願PCT/US2011/043568を参照されたい。別の実施形態では、タンパク質コンバターゼはPACE/フーリンである。
ある特定の実施形態では、本発明は、VWFのD’ドメインとD3ドメインを含むVWF断片をコードする第1ヌクレオチド配列と、FVIIIタンパク質をコードする第2ヌクレオチド配列と、VWFのD1ドメインとD2ドメインをコードする第3ヌクレオチド配列を含む1組のポリヌクレオチドを含む。この実施形態では、D1ドメインとD2ドメインは、適切なD’D3ドメインのジスルフィド結合形成と折り畳みのために、別々に発現される(VWF断片のD’D3ドメインに連結していない)。D1D2ドメインの発現は、シスでもトランスでもよい。
本明細書では、発現ベクターは、適切な宿主細胞内に導入されたときに、挿入されたコード配列の転写と翻訳に必要な要素を含む、またはRNAウイルスベクターの場合は、複製と翻訳に必要な要素を含む、任意の核酸コンストラクトを指す。発現ベクターは、プラスミド、ファージミド、ウイルスおよびそれらの誘導体を含み得る。
本発明の発現ベクターは、VWF断片をコードするポリヌクレオチドまたはVWF断片を含むキメラタンパク質を含む。
一実施形態では、VWF断片、第2異種部分(たとえば、第2Fc領域)またはFVIIIタンパク質のコード配列は、発現制御配列に機能的に連結されている。本明細書では、2つの核酸配列は、核酸配列の各構成要素がその機能性を保持できるように共有結合されている場合に、機能的に連結されている。コード配列と遺伝子発現制御配列は、遺伝子発現制御配列の影響または制御下でコード配列の発現または転写および/または翻訳が行われるように共有結合されている場合に、機能的に連結されているといわれる。2つのDNA配列は、5’遺伝子発現配列におけるプロモーターの誘導によりコード配列が転写され、2つのDNA配列間の連結の性質が(1)フレームシフト突然変異の導入をもたらさないか、(2)プロモーター領域がコード配列の転写を指令する能力を阻害しないか、または(3)対応するRNA転写産物がタンパク質に翻訳される能力を阻害しない場合に、機能的に連結されているといわれる。したがって、ある遺伝子発現配列は、該遺伝子発現配列がある翻訳核酸配列の転写をもたらし、得られた転写産物が所望のタンパク質またはポリペプチドに翻訳される場合に、その翻訳核酸配列に機能的に連結されているということになる。
本明細書では、遺伝子発現制御配列は、機能的に連結している翻訳核酸の効率的な転写と翻訳を促進するプロモーター配列やプロモーターとエンハンサーの組合せなどの、任意の調節ヌクレオチド配列である。遺伝子発現制御配列は、たとえば構成型または誘導型プロモーターなどの哺乳動物またはウイルスプロモーターであり得る。構成型哺乳動物プロモーターは、限定ではないが、次の遺伝子のプロモーターを含む:ヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HPRT)、アデノシンデアミナーゼ、ピルベートキナーゼ、βアクチンプロモーターおよび他の構成型プロモーター。真核生物細胞において構成機能のある例示的なウイルスプロモーターは、たとえばサイトメガロウイルス(CMV)、サルウイルス(たとえば、SV40)、パピローマウイルス、アデノウイルス、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、ラウス肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス、モロニー白血病ウイルスの末端反復配列(LTR)および他のレトロウイルス由来のプロモーターならびに単純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼプロモーターを含む。他の構成型プロモーターが当業者には知られている。本発明の遺伝子発現配列として有用なプロモーターは、誘導型プロモーターも含む。誘導型プロモーターは、誘導剤の存在下で発現する。たとえば、メタロチオネインプロモーターは、ある金属イオンの存在下で誘導され転写と翻訳を促進する。他の誘導型プロモーターが当業者には知られている。
一般に、遺伝子発現制御配列は、必要に応じて転写と翻訳の開始にそれぞれ関与する5’非転写および5’非翻訳配列、たとえばTATAボックス、キャッピング配列、CAAT配列などを含むものとする。特に、そのような5’非転写配列は、機能的に連結した翻訳核酸の転写制御用プロモーター配列を含むプロモーター領域を含む。遺伝子発現配列は、随意に任意のエンハンサー配列または上流のアクティベーター配列を含む。
ウイルスベクターは、限定ではないが、次のウイルス由来の核酸配列を含む:レトロウイルス、たとえばモロニーマウス白血病ウイルス、ハーベイマウス肉腫ウイルス、ネズミ乳房腫瘍ウイルスおよびラウス肉腫ウイルス;アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス;SV40型ウイルス;ポリオーマウイルス;エプスタイン・バーウイルス;パピローマウイルス;ヘルペスウイルス;ワクチニアウイルス;ポリオウイルス;およびレトロウイルスなどのRNAウイルス。当技術分野では周知の他のベクターを容易に用いることができる。ある特定のウイルスベクターは、重要ではない遺伝子が目的の遺伝子と置き換わっている非細胞変性真核生物ウイルスに基づく。非細胞変性ウイルスは、そのライフサイクルがゲノムウイルスRNAをDNAに逆転写し、プロウイルスを宿主細胞のDNAに組み込むことを含む、レトロウイルスを含む。レトロウイルスは、ヒト遺伝子治療の治験が承認されている。もっとも有用なのは、複製欠損性(すなわち、所望のタンパク質の合成を指令できるが、感染粒子は生産できない)のレトロウイルスである。そのような遺伝子改変レトロウイルス発現ベクターは、インビボでの高効率の遺伝子形質移入に関し汎用性がある。複製欠損性レトロウイルスを産生する標準的なプロトコル(外因性遺伝材料をプラスミドに組み込むステップ、プラスミドを用いてのパッケージング細胞株の形質移入ステップ、パッケージング細胞株による組換えレトロウイルスの産生ステップ、組織培地からのウイルス粒子の回収ステップおよび標的細胞をウイルス粒子で感染させるステップを含む)がKriegler, M., Gene Transfer and Expression, A Laboratory Manual, W.H. Freeman Co., New York (1990)およびMurry, E. J., Methods in Molecular Biology, Vol. 7, Humana Press, Inc., Cliffton, N.J. (1991)に提供されている。
一実施形態では、ウイルスは、二本鎖DNAウイルスのアデノ随伴ウイルスである。アデノ随伴ウイルスは操作により複製欠損性になり得るので、多様な細胞型および種の感染が可能である。さらに熱および脂質溶媒安定性;造血細胞を含む様々な系の細胞への高形質移入発生頻度;および重感染阻止の欠如などの利点があるので、複数組の形質導入が可能である。報告によると、アデノ随伴ウイルスは、部位特定的にヒト細胞DNA内に組み込まれ得るので、挿入変異と挿入された遺伝子のレトロウィルス感染症の特徴の発現の可能性が最小限となる。さらに、野生型アデノ随伴ウイルス感染は、組織培養において選択的圧力の非存在下で100継代を超え、アデノ随伴ウイルスのゲノム組込みは比較的安定した減少であることが示唆されている。アデノ随伴ウイルスは染色体外でも機能できる。
他のベクターは、プラスミドベクターを含む。プラスミドベクターは、当技術分野で広く記載されており、当業者には周知である。たとえば Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Secod Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989を参照されたい。ここ数年、プラスミドベクターは、宿主ゲノム内で複製し組み込まれることができないため、インビボで細胞に遺伝子を送達するのに特に有利であることが見出されている。しかし、宿主細胞に適合したプロモーターを有するこれらのプラスミドは、プラスミド内で機能的にコードされた遺伝子由来のペプチドを発現し得る。業者から入手可能な一般的に使用されるプラスミドは、pBR322、pUC18、pUC19、様々なpcDNAプラスミド、pRC/CMV、様々なpCMVプラスミド、pSV40およびpBlueScriptを含む。特定のプラスミドの追加の例には、以下すべてInvitrogen(カリフォルニア州カールスバッド)のpcDNA3.1、カタログ番号V79020;pcDNA3.1/hygro、カタログ番号V87020;pcDNA4/myc−His、カタログ番号V86320;およびpBudCE4.1、カタログ番号V53220が含まれる。他のプラスミドは当業者には周知である。また、プラスミドは、特定のDNA断片を除去および/または付加する標準的な分子生物学の技法を用いて特別に設計してもよい。
本発明のタンパク質を産生するのに使用され得る一昆虫発現系では、オートグラファ核多角体ウイルス(AcNPV)が外部遺伝子の発現用ベクターとして用いられる。このウイルスはヨトウガ細胞内で成長する。コード配列は、ウイルスの非重要領域(たとえば多角体遺伝子)にクローン化されACNPVプロモーター(たとえば多角体プロモーター)の制御下に置かれ得る。コード配列の挿入が成功すると、多角体遺伝子が不活化され、非閉塞組換えウイルス(すなわち、ウイルスは多角体遺伝子がコードするタンパク性被膜をもたない)が産生される。これらの組換えウイルスは次に、中で挿入遺伝子が発現するヨトウガ細胞の感染に使用される(たとえば、Smith et al. (1983)JVirol46:584;米国特許第4、215、051号を参照)。この発現系のさらなる例はAusubel et al., eds. (1989) Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 2, Greene Publish. Assoc. & Wiley Interscienceに見出され得る。
本発明のタンパク質を産生するのに使用され得る別の系は、グルタミンシンテターゼ遺伝子発現系であり、「GS発現系」とも呼ばれる(Lonza Biologics PLC, Berkshire UK)。この発現系は、米国特許第5,981,216号で詳述されている。
哺乳動物宿主細胞では、多くのウイルス系の発現系が使用され得る。アデノウイルスを発現ベクターとして用いる場合、コード配列はアデノウイルス転写/翻訳制御複合体、たとえば後期プロモーターおよび三者間リーダー配列へと溶解され得る。このキメラ遺伝子は、次に、インビトロまたはインビボの組換えによりアデノウイルスゲノムに挿入され得る。ウイルスゲノムの非重要領域(たとえばE1またはE3領域)への挿入により、感染宿主において生存可能であり、ペプチドを発現できる組換えウイルスが生成する。たとえばLogan & Shenk (1984) Proc Natl Acad Sci USA81:3655を参照されたい。あるいは、ワクチニア7.5Kプロモーターが使用され得る。たとえばMackett et al. (1982) Proc Natl Acad Sci USA 79:7415; Mackett et al. (1984) J Virol 49:857; Panicali et al. (1982) Proc Natl Acad Sci USA 79:4927を参照されたい。
産生効率を上げるため、ポリヌクレオチドは、酵素的切断部位により分離される本発明のタンパク質の複数単位をコードするように設計され得る。得られたポリペプチドは、ポリペプチドユニットを回収するために(たとえば適切な酵素で処理して)切断され得る。これによって、1つのプロモーターによるポリペプチドの収量が増加し得る。適切なウイルス発現系内で使用された場合、mRNAにコードされる各ポリペプチドの翻訳は転写物の内側でたとえば配列内リボソーム進入部位のIRESにより指令される。したがって、ポリシストロニックなコンストラクトは、1つの巨大なポリシストロニックmRNAの転写を指令し、次にそれが複数の個々のポリペプチドの翻訳を指令する。この方法は、ポリタンパク質の産生と酵素的処理を排除し、1つのプロモーターによるポリペプチドの収量が大幅に増加し得る。
形質転換に使用されるベクターは、通常は形質転換体の特定に用いられる選択マーカーを含む。細菌系の選択マーカーは、アンピリシンやカナマイシンなどの抗生物質耐性遺伝子を含み得る。培養された哺乳動物細胞において使用される選択マーカーは、ネオマイシン、ハイグロマイシンおよびメトトレキサートなどの薬物に対する耐性を与える遺伝子を含む。選択マーカーは増幅可能な選択マーカーであり得る。増幅可能な一選択マーカーは、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)遺伝子である。Simonsen C C et al. (1983) Proc Natl Acad Sci USA 80:2495-9。選択マーカーはThilly (1986) MammalianCell Technology, Butterworth Publishers, Stoneham, Mass.で概説されており、選択マーカーの選択は当業者レベルで行われる。
選択マーカーは、目的の遺伝子と同時に別のプラスミド上で細胞に導入されてもよいし、同じプラスミド上で細胞に導入されてもよい。同じプラスミドの場合、選択マーカーと目的の遺伝子は別のプロモーターか同じプロモーターの制御下であり得、後者の配置はジシストロニックなメッセージを産生する。このタイプのコンストラクトは当技術分野では既知である(たとえば米国特許第4,713,339号)。
発現ベクターは、組換え産生タンパク質の精製を容易にするタグをコードできる。限定ではないが、以下の例が挙げられる:産生されるタンパク質のコード配列がlac zコード領域とともにフレームを揃えてベクター内に連結されてタグ付き融合タンパク質を産生し得る、ベクターpUR278(Ruther et al. (1983) EMBO J 2:1791);pGEXベクターはグルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)タグとともに本発明のタンパク質の発現に使用され得る。これらのタンパク質は通常は溶解性があり、グルタチオン−アガロースビーズの吸着とそれに続く自由グルタチオンの存在下での溶出により細胞から容易に精製され得る。ベクターは、精製後にタグを容易に除去するためにを切断部位(トロンビンまたは第Xa因子プロテアーゼまたはPRESCISSION PROTEASE(商標)(Pharmacia、ニュージャージー州ピーバック))を含む。
発現ベクター(単数または複数)は次に、ポリペプチドを発現する適切な標的細胞に形質移入または共形質移入される。当技術分野で既知の形質移入の技法には、限定ではないが、カルシウムリン酸沈殿(Wigler et al. (1978) Cell14:725)、電気穿孔(Neumann et al. (1982) EMBO J 1:841)およびリポソーム系試薬が含まれる。様々な宿主発現ベクター系が、原核生物細胞と真核生物細胞の両方を含め、本明細書に記載のタンパク質を発現するのに使用され得る。これらには、限定ではないが、適切なコード配列を含む組換えバクテリオファージDNAまたはプラスミドDNA発現ベクターで形質転換された細菌(たとえば大腸菌)などの微生物;適切なコード配列を含む組換え酵母または真菌発現ベクターで形質転換された酵母または糸状菌;適切なコード配列を含む組換えウイルス発現ベクター(たとえば、バキュロウイルス)に感染させた昆虫細胞系;適切なコード配列を含む組換えウイルス発現ベクター(たとえば、カリフラワーモザイクウイルスまたはタバコモザイクウイルス)に感染させたかまたは組換えプラスミド発現ベクター(たとえば、Tiプラスミド)で形質転換された植物細胞系;または哺乳動物細胞(たとえば、HEK293、CHO、Cos、HeLa、HKB11およびBHK細胞)を含む動物細胞系が含まれる。
一実施形態では、宿主細胞は、真核生物細胞である。本明細書では、真核生物細胞とは、明確な核を有するあらゆる動物や植物を指す。動物の真核生物細胞は、脊椎動物たとえば哺乳動物の細胞および無脊椎動物たとえば昆虫の細胞を含む。植物の真核生物細胞は、限定ではないが、具体的には酵母細胞を含み得る。真核生物細胞は、たとえば細菌などの原核生物細胞とは区別される。
ある特定の実施形態では、真核生物細胞は哺乳動物細胞である。哺乳動物細胞は、哺乳動物由来の任意の細胞である。哺乳動物細胞は、限定ではないが、具体的には、哺乳動物細胞株を含む。一実施形態では、哺乳動物細胞はヒト細胞である。別の実施形態では、哺乳動物細胞はヒト胎児由来腎臓細胞株HEK293細胞である。HEK293細胞はAmerican Type Culture Collection(バージニア州マナサス)からCRL−1533として、Invitrogen(カリフォルニア州カールスバッド)から293−H 細胞、カタログ番号11631−017または293−F細胞、カタログ番号11625−019として入手可能である。いくつかの実施形態では、哺乳動物細胞は網膜由来のヒト細胞株PER.C6(登録商標)細胞である。PER.C6(登録商標)細胞はCrucell(オランダ国ライデン)から入手可能である。他の実施形態では、哺乳動物細胞はチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞である。CHO細胞はAmerican Type Culture Collection(バージニア州マナサス)から入手可能である(たとえば、CHO−K1;CCL−61)。さらに他の実施形態では、哺乳動物細胞ベビーハムスター腎臓(BHK)細胞である。BHK細胞はAmerican Type Culture Collection(バージニア州マナサス)から入手可能である(たとえばCRL−1632)。いくつかの実施形態では、哺乳動物細胞はHEK293細胞とヒトB細胞株のハイブリッド細胞株であるHKB11細胞である。Mei et al., Mol. Biotechnol. 34(2): 165-78 (2006)。
一実施形態では、本発明のVWF断片またはキメラタンパクをコードするプラスミドは、たとえばゼオシン抵抗性などの選択マーカーをさらに含み、VWF断片またはキメラタンパクを産生するためにHEK293細胞に形質移入される。
別の実施形態では、第VIII因子−Fc融合コード配列と第1選択マーカー、たとえばゼオシン抵抗性遺伝子を含む第1プラスミドと、VWF断片−Fcコード配列と第2選択マーカー、たとえばネオマイシン抵抗性遺伝子を含む第2プラスミドが、第VIII因子−FcとVWF−Fcのハイブリッドを産生するためにHEK293細胞に共形質移入される。第1プラスミドと第2プラスミドは、同量(すなわち1:1の比率)で導入されても異なる量で導入されてもよい。
いくつかの実施形態では、第VIII因子−Fc融合コード配列と第1選択マーカー、たとえばゼオシン抵抗性遺伝子を含む第1プラスミドと、VWF断片−Fcコード配列と第2選択マーカー、たとえばネオマイシン抵抗性遺伝子を含む第2プラスミドと、タンパク質コンバターゼのコード配列(たとえばPC5またはフーリン)と第3選択マーカー、たとえばハイグロマイシン抵抗性遺伝子を含む第3プラスミドが、第VIII因子−VWF断片のハイブリッドを産生するためにHEK293細胞に共形質移入される。第1プラスミドと第2プラスミドは、同量(すなわち1:1の比率)で導入されても異なる量で導入されてもよい。ある特定の実施形態では、第VIII因子−Fc融合コード配列と第1選択マーカー、たとえばゼオシン抵抗性遺伝子を含む第1プラスミドと、タンパク質コンバターゼのコード配列(たとえばPC5またはフーリン)と第2選択マーカー、たとえばハイグロマイシン抵抗性遺伝子を含む第2プラスミドが、第VIII因子−VWF−断片のハイブリッドを産生するためにHEK293細胞に共形質移入される。一実施形態では、FVIII−Fc配列とVWF断片−Fc配列をコードするヌクレオチド配列が接続されて単一のポリペプチドをコードする。別の実施形態では、配列FVIII−Fc配列とVWF断片−Fc配列をコードするヌクレオチドが2本のポリペプチド鎖としてコードされ得る。第VIII因子−Fc融合コード配列とVWF断片−Fcコード配列のプロモーターは、異なっていても同じでもよい。
いくつかの実施形態では、フーリンを含むプラスミドが第VIII因子−Fcコード配列および/またはVWF断片−Fcコード配列を含むプラスミドと共形質移入される。いくつかの実施形態では、フーリンタンパク質は、第VIII因子−Fc融合コード配列を含むプラスミドと同じプラスミド上にある。いくつかの実施形態では、フーリンタンパク質は、VWF断片−Fcコード配列を含むプラスミドと同じプラスミド上にある。いくつかの実施形態では、フーリンタンパク質は別のプラスミド上にある。
さらに他の実施形態では、形質移入細胞は安定的に形質移入されている。これらの細胞は当業者には既知の一般的な技法を用いて安定細胞株として選択され維持され得る。
タンパク質のDNAコンストラクトを含む宿主細胞は適切な増殖培地で培養される。本明細書では、「適切な増殖培地」とは、細胞の成長に必要な栄養分を含む培地を意味する。細胞の成長に必要な栄養分は、炭素源、窒素源、必須アミノ酸、ビタミン類、ミネラル類および成長因子を含み得る。随意に、培地は1または複数の選択因子を含み得る。随意に培地はウシ胎仔血清または胎児血清(FCS)を含み得る。一実施形態では、培地は実質的にIgGを含まない。増殖培地は一般に、たとえば薬物選択または必須栄養分不足により、DNAコンストラクト上のまたはDNAコンストラクトと共形質移入された選択マーカーにより補われるDNAコンストラクトを含む細胞を選択する。培養哺乳動物細胞は一般に、市販の血清含有または無血清培地(たとえばMEM、DMEM、DMEM/F12)で成長する。一実施形態では、培地はCD293である(Invitrogen, カリフォルニア州カールスバッド)。別の実施形態では、培地はCD17である(Invitrogen, カリフォルニア州カールスバッド)。使用される特定の細胞株に適した培地の選択は、選択マーカーの選択は当業者レベルで行われる。
VWF断片と第2異種部分またはFVIIIタンパク質を共発現するために、宿主細胞は、VWF断片と第2異種部分またはFVIIIタンパク質の両方を発現させる条件下で培養される。本明細書では、培養するとは、生体細胞をインビトロで少なくとも特定の時間維持することを指す。維持するとは、生体細胞数の増加を含み得るが、必ずしも含む必要はない。たとえば、培地で維持された細胞は、数は変化しないかもしれないが、生存可能であり、所望の産物、たとえば組換えタンパク質または組換え融合タンパク質を産生する能力がある。真核生物細胞の適切な培養条件は当技術分野では周知であり、適切な培地、サプリメント、温度、pH、酸素飽和度などの選択を含む。商業目的では、培養には、振とうフラスコ、回転瓶、ホローファイバーバイオリアクター、撹拌槽型バイオリアクター、エアリフトバイオリアクター、Waveバイオリアクターその他の様々なタイプの任意のスケールアップ系の使用を含み得る。
細胞培養条件はまた、VWF断片と第2異種部分またはFVIIIタンパク質を結合させるように選択される。VWF断片および/またはFVIIIタンパク質を発現させる条件は、ビタミンK供給源の存在を含み得る。たとえば,一実施形態では、安定形質移入されたHEK293細胞は、4mMグルタミンを補充されたCD293培地(Invitrogen,カリフォルニア州カールスバッド)またはOptiCHO培地(Invitrogen,カリフォルニア州カールスバッド)で培養される。
一態様では、本発明は、本発明のVWF断片を発現、作製または産生する方法に関し、該方法は(a)宿主細胞をVWF断片をコードするポリヌクレオチドで形質移入することと、(b)VWF断片を発現するのに適した条件下で、培地で宿主細胞を培養し、VWF断片が発現することを含む。一実施形態では、本発明は、成熟VWFタンパク質またはその断片を産生する方法に関し、該方法は(a)VWFのプロペプチドと融合した、VWFタンパク質またはその断片をコードする第1ポリヌクレオチドと、タンパク質コンバターゼ、たとえばPC5、PC7またはフーリンをコードする第2ポリヌクレオチドで宿主細胞を形質移入することと、(b)成熟VWFタンパク質またはその断片を発現するのに適した条件下で、培地で宿主細胞を培養することを含む。VWFタンパク質またはその断片をコードするポリヌクレオチドは、VWFのプレペプチドと融合してもよい。プレペプチド配列は、小胞体に挿入中、分泌前に切断され得る。
別の態様では、本発明は、異種部分またはFVIIIタンパク質と連結または結合したVWF断片を含むキメラタンパク質を発現、作製または産生する方法に関し、該方法は(a)1または複数の宿主細胞をキメラタンパク質をコードするポリヌクレオチドまたは1組のポリヌクレオチドで形質移入することと、(b)キメラタンパク質を発現するのに適した条件下で、培地で宿主細胞を培養することを含む。一実施形態では、本発明は、キメラタンパク質を発現、作製または産生する方法に関し、該方法は(a)異種部分に連結したVWF断片をコードする第1ポリヌクレオチドと、異種部分に連結したFVIIIタンパク質をコードする第2ポリヌクレオチドで宿主細胞を形質移入することと、(b)キメラタンパク質を発現するのに適した条件下で、培地で宿主細胞を培養することを含む。第1ポリヌクレオチドと第2ポリヌクレオチドは1つのベクターまたは2つベクターの中にあり得る。別の実施形態では、本発明は、キメラタンパク質を発現、作製または産生する方法に関し、該方法は(a)異種部分に連結したVWF断片をコードする第1ポリヌクレオチドと、異種部分に連結したFVIIIタンパク質をコードする第2ポリヌクレオチドと、タンパク質コンバターゼをコードする第3ポリヌクレオチドで宿主細胞を形質移入することと、(b)キメラタンパク質を発現するのに適した条件下で、培地で宿主細胞を培養することを含む。他の実施形態では、本発明は、キメラタンパク質を発現、作製または産生する方法に関し、該方法は(a)異種部分に連結したD’ドメインとD3ドメインを含むVWF断片をコードする第1ポリヌクレオチドと、異種部分に連結したFVIIIタンパク質をコードする第2ポリヌクレオチドと、VWFのD1ドメインとD2ドメインをコードする第3ポリヌクレオチドで宿主細胞を形質移入することと、(b)キメラタンパク質を発現するのに適した条件下で、培地で宿主細胞を培養することを含む。一実施形態では、第1ポリヌクレオチド、第2ポリヌクレオチドおよび第3ポリヌクレオチドは、1つのベクターまたは別々のベクターの中にあり得る。別の実施形態では、第1ポリヌクレオチドと第2ポリヌクレオチドは1つのベクターの中にあり得、第3ポリヌクレオチドは別のベクターの中にあり得る。他の実施形態では、第1ポリヌクレオチドと第3ポリヌクレオチドは1つのベクターの中にあり得、第2ポリヌクレオチドは別のベクターの中にあり得る。いくつかの実施形態では、第2ポリヌクレオチドと第3ポリヌクレオチドは1つのベクターの中にあり得、第1ポリヌクレオチドは別のベクターの中にあり得る。
さらなる実施形態では、VWF断片を含むタンパク質産物またはVWF断片を含むキメラタンパク質は培地中に分泌される。培地は細胞から分離され、濃縮され、濾過された後、たとえばプロテインAカラムと1回か2回のアニオン交換カラムなど、2回か3回アフィニティーカラムを通される。
ある特定の態様では、本発明は本明細書に記載の方法で産生されたVWF断片またはキメラポリペプチドに関する。
インビトロでの産生は、スケールアップして本発明の所望の改変ポリペプチドを大量に得ることが可能である。組織培地条件下での哺乳動物細胞培養の技法は当技術分野で既知であり、たとえばエアリフトリアクターまたは連続撹拌リアクター内での同種性懸濁培養、またはたとえばホローファイバー、マイクロカプセル中、寒天マイクロビーズまたはセラミックカートリッジ上での固定化または閉じ込め細胞培養を含む。必要な場合および/または所望により、ポリペプチドの溶液は慣習的クロマトグラフィー法、たとえばゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)、DEAE−セルロースクロマトグラフィーまたはアフィニティークロマトグラフィーにより精製され得る。
医薬組成物
本発明のVWF断片またはキメラタンパク質を含む組成物は、適切な薬剤的に許容可能な担体を含み得る。たとえば、活性化合物を加工して作用部位への送達用に設計された調製物にするのを促進する賦形剤および/または補助剤を含み得る。
医薬組成物は、ボーラス注射による非経口(すなわち静脈内、皮下または筋肉内)投与するように製剤され得る。注射用製剤は、添加剤を加えられ、単位剤形、たとえばアンプルまたは分割投与容器に入れられ得る。組成物は、懸濁液、溶液または油性もしくは水性ビヒクル中の乳剤の剤形をとり得、懸濁剤、安定剤および/または分散剤などの製剤用の剤を含み得る。あるいは、活性成分は、たとえば発熱性物質除去水などの適切なビヒクルとともに構成される粉末剤形でもよい。
非経口投与に適した製剤は、たとえば水溶塩などの水溶形態の活性化合物の水溶液も含む。さらに、適切な油性注射用懸濁液として活性化合物の懸濁液が投与されうる。適切な親油性溶媒またはビヒクルは、油脂、たとえばゴマ油または合成脂肪酸エステル、たとえばエチルオレエートまたはトリグリセリドを含む。水系注射用懸濁液は、たとえばナトリウムカルボキシメチルセルロース、ソルビトールおよびデキストランを含む、懸濁液の粘性を増加するような物質を含有し得る。随意に、懸濁液は安定剤も含有し得る。本発明の分子を細胞または間質スペースに送達するためにカプセル化するのにリポソームも使用され得る。例となる薬剤的に許容可能な担体は、生理学的に適合性のある溶媒、分散媒体、コーティング剤、抗菌および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤、水、生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなどである。いくつかの実施形態では、組成物は等張剤、たとえば糖、マンニトールやソルビトールなどのポリアルコールまたは塩化ナトリウムを含む。他の実施形態では、組成物は、薬剤的に許容可能な物質、たとえば湿潤剤または少量の補助剤たとえば湿潤剤や乳化剤、保存料または緩衝剤を含み、これらは活性成分の保存期間や有効性を高める。
本発明の組成物は、たとえば液体(たとえば注射液や輸液用の溶液)、分散剤、懸濁剤、半固形および固形剤を含む様々な剤形であり得る。好ましい剤形は、投与モードと治療用途に依存する。
組成物は、溶液、マイクロエマルジョン、分散剤、リポソームまたは他の高薬物濃度に適した秩序構造で製剤され得る。無菌注射液は、適切な溶媒中必要量の活性成分を必要に応じて上述の成分1つまたはそれらの併用と合わせ、濾過滅菌することで調製され得る。一般に、分散剤は、基剤の分散剤媒体と上記のうちの必要な成分を含む無菌ビヒクルに活性成分を組み込むことで調製される。無菌注射液の調製用の無菌粉末の場合、好ましい調製方法は、活性成分の粉末および滅菌濾過済み溶液からの任意の所望される追加成分を産生する真空乾燥と凍結乾燥である。溶液の適切な流動性は、たとえばレシチンなどのコーティングを用いることや、分散剤の場合は必要な粒径を維持することや、界面活性剤の使用により、維持され得る。注射組成物の吸収時間の延長は、組成物中に吸収を遅らせる剤、たとえばモノステアレート塩やゼラチンを含むことで可能になり得る。
活性成分は、徐放剤またはデバイスとともに製剤され得る。そのような剤とデバイスの例には、移植片、経皮貼付剤およびマイクロカプセル化送達システムが含まれる。生分解性、生体適合性ポリマー、たとえばエチレンビニルアセテート、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステルおよびポリ乳酸が使用され得る。そのような剤とデバイスを調製する方法は当技術分野では既知である。たとえばSustained and Controlled Release Drug Delivery Systems, J. R. Robinson, ed., Marcel Dekker, Inc., New York, 1978を参照されたい。
注射デポー製剤は、ポリラクリド−ポリグリコリドなどの生分解性ポリマー中に薬物のマイクロカプセル化マトリックスを形成することで作製できる。薬物とポリマーの比率および使用するポリマーの性質により、薬物放出速度を制御できる。他の例示的生分解性ポリマーは、ポリオルトエステルおよびポリ無水物である。注射デポー製剤は、リポソームまたはマイクロエマルジョン中に薬物を捕捉することでも調製できる。
補充的活性化合物を組成物に組み込むことができる。一実施形態では、本発明のVWF断片またはキメラタンパク質は別の凝固因子またはそのバリアント、断片、類似体もしくは誘導体を用いて製剤される。たとえば凝固因子は、限定ではないが、第V因子、第VII因子、第VIII因子、第IX因子、第X因子、第XI因子、第XII因子、第XIII因子、プロトロンビン、フィブリノゲン、フォンウィルブランド因子または組換え可溶組織因子(rsTF)あるいはそれらのいずれかの活性化型を含む。止血薬の凝固因子は、抗線維素溶解薬物、たとえばεアミノカプロン酸、トラネキサム酸も含み得る。
用量レジメンは最適な所望の反応が得られるように調節してよい。たとえば単回ボーラスを投与してもよく、分割用量をある期間投与してもよく、治療状況の緊急事態によっては用量を比例的に増やしても減らしてもよい。非経口組成物を単位剤形として製剤することは、投与しやすさと用量の均一性の点で有利である。たとえばRemington's Pharmaceutical Sciences (Mack Pub. Co., Easton, Pa. 1980)を参照されたい。
活性化合物の他にも、液体剤形は不活成分、たとえば水、エチルアルコール、エチルカルボネート、エチルアセテート、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、ジメチルホルムアミド、油、グリセロール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ポリエチレングリコールおよびソルビタンの脂肪酸エステルを含み得る。
適切な薬剤的担体の非限定的な例は、E. W. MartinのRemington's Pharmaceutical Sciencesにも記載されている。賦形剤の例の一部は、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦、米、小麦、チョーク、シリカゲル、ナトリウムステアレート、グリセロールモノステアレート、タルク、塩化ナトリウム、乾燥スキムミルク、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノールなどを含む。組成物は、pH緩衝試薬および湿潤または乳化剤も含み得る。
経口投与では、医薬組成物は一般的な手段により調製される錠剤またはカプセル剤の剤形を取り得る。組成物は液体として、たとえばシロップまたは懸濁液としても調製できる。液体は、懸濁剤(たとえばソルビトールシロップ、セルロース誘導体または食用硬化油)、乳化剤(レシチンまたはアカシア)、非水系ビヒクル(たとえばアーモンド油、油性エステル、エチルアルコールまたは分離植物油)および保存料(たとえばメチルまたはプロピル−p−ヒドロキシベンゾエートまたはソルビン酸)を含み得る。調製物は、香味料、着色剤および甘味料も含み得る。あるいは、組成物は、水や別の適切なビヒクルと一緒に構成される乾燥製品としてもよい。
頬内投与では、組成物は錠剤または一般的なプロトコルに従ってトローチ剤の剤形をとり得る。
吸入による投与では、本発明にしたがって使用される化合物は、噴射剤、たとえばジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロメタン、二酸化炭素または他の適切な気体を随意に含み、賦形剤を含むかまたは含まない噴霧エアロゾルとして、または加圧容器やネブライザーからのエアロゾルスプレーとして好都合にも送達される。加圧エアロゾルの場合、用量単位は定量を送達するための弁を設けることで決定され得る。吸入器や注入器で使用される、たとえばゼラチンのカプセル剤およびカートリッジは、化合物と適切な粉末基剤たとえばラクトースやデンプンの粉末混合物を含んで製剤され得る。
医薬組成物は、たとえば一般的な座薬基剤、たとえばココアバターや他のグリセリドを含む座薬または停留浣腸として直腸投与用にも製剤できる。
遺伝子治療
出血性血液凝固障害、関節血症、筋肉出血、口腔出血、出血、筋肉内への出血、口腔出血、外傷、頭部外傷、消化器系出血、脳内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後隙内出血、腹膜後隙内出血および腸腰筋外筒(illiopsoassheath)内出血からなる群より選択される出血性疾患または疾病を治療するための遺伝子治療法を用いて、インビボで哺乳動物、たとえばヒト患者において産生される、本発明のVWF断片またはそのキメラタンパク質は、治療上有益である。一実施形態では、出血性疾患または疾病は血友病である。別の実施形態では、出血性疾患または疾病は血友病Aである。このことは、適切な発現制御配列に機能的に連結した適切なVWF断片またはキメラタンパク質をコードする核酸の投与を含む。ある特定の実施形態では、これらの配列はウイルスベクターに組み込まれる。そのような遺伝子治療に適切なウイルスベクターは、アデノウイルスベクター、レンチウイルスベクター、バキュロウイルスベクター、エプスタインバーウイルスベクター、パポバウイルスベクター、ワクチニアウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクターおよびアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを含む。ウイルスベクターは、複製欠失ウイルスベクターであり得る。他の実施形態ではアデノウイルスベクターはE1遺伝子またはE3遺伝子に欠失がある。アデノウイルスベクターが使用される場合、哺乳動物は選択マーカー遺伝子をコードする核酸に曝露されないかもしれない。他の実施形態では、配列は当業者には既知の非ウイルスベクターに組み込まれる。
VWF断片またはキメラタンパク質を使用する方法
本発明の一態様は、FVIIIが内因性VWFと相互作用するのを、FVIII上のVWF結合部位を内因性VWFからブロックまたは遮蔽することで、防止または阻害することに関する。一実施形態では、本発明は、野生型FVIIIまたはFVIIIモノマー−ダイマーハイブリッドよりも長い半減期を有するFVIIIタンパク質を構築する方法に関し、該方法は付加部分をFVIIIタンパク質と共有結合させることでFVIIIタンパク質と付加部分を含むキメラタンパク質を作製することを含み、付加部分はFVIIIタンパク質が内因性VWFと相互作用するのを遮蔽または防止する。該方法で有用なキメラタンパク質は、本明細書に記載のあらゆる1または複数のキメラタンパク質を含む。
本発明の別の態様は、野生型FVIIIまたはFVIIIモノマー−ダイマーハイブリッドよりも長い半減期を有するFVIIIタンパク質を必要とする対象に投与する方法を含み、該FVIIIタンパク質は、FVIIIをコードするアミノ酸配列とFc領域からなる第1鎖と、Fc領域からなる第2鎖の2本のポリペプチド鎖からなり、該方法は、本明細書記載のVWF断片または本明細書記載のキメラタンパク質を対象に投与することを含む。モノマー−ダイマーハイブリッド中のFVIIIアミノ酸配列は、SQFVIIIまたは野生型FVIIIであり得る。
一実施形態では、本発明は、内因性VWFがFVIIIタンパク質と相互作用するのを防止または阻害するために、付加部分、たとえば本明細書記載のVWF断片またはVWF断片を含むキメラタンパク質を使用する方法に関する。別の実施形態では、VWF断片と相互作用できるFVIIIタンパク質は、内因性FVIIIである。他の実施形態では、VWF断片と相互作用できるFVIIIタンパク質は、VWF断片またはVWF断片を含むキメラタンパク質と別に、その前または後で対象に投与される、または同時に対象に投与されるFVIII組成物である。他の実施形態では、VWF断片と結合できるFVIIIタンパク質は、VWF断片またはキメラタンパク質と一緒に対象に投与されるFVIII組成物である。さらに他の実施形態では、VWF断片と結合できるFVIIIタンパク質は、キメラタンパク質中でVWF断片と一緒に存在するかまたはVWF断片と結合しているFVIIIである。VWF断片またはVWF断片を含むキメラタンパク質はFVIIIタンパク質と結合または会合して、VWF断片またはキメラタンパク質と結合したFVIIIタンパク質の半減期を延長する。VWF断片またはキメラタンパク質と結合したFVIIIタンパク質は、VWFのクリアランス経路から遮蔽または保護されるので、VWF断片またはキメラタンパク質と結合していないFVIIIタンパク質と比べてクリアランス率が低い。遮蔽されたFVIIIタンパク質は、したがって、VWF断片またはキメラタンパク質と結合またはや会合していないFVIIIタンパク質と比べて長い半減期を有する。ある特定の実施形態では、本発明のVWF断片またはキメラタンパク質と会合しているかまたは保護されるFVIIIタンパク質は、VWFクリアランス受容体により排除されない。.他の実施形態では、VWF断片またはキメラタンパク質と会合しているかまたは保護されるFVIIIタンパク質は、VWF断片と会合しておらずまたは保護されていないFVIIIタンパク質よりもゆっくりと系から排除される。
一態様では、本発明のVWF断片またはそれを含むキメラタンパク質は、VWF断片またはキメラタンパク質がVWFクリアランス受容体結合部位を含まないので、血中からのクリアランス率が低い。VWF断片は、VWF断片と結合または会合したFVIIIがVWFクリアランス経路を通じて系から排除されるのを防止または阻害する。本発明にとって有用なVWF断片は、内因性VWFにより提供される少なくとも1または複数のVWF様FVIII保護特性を提供することもできる。ある特定の実施形態では、VWF断片は1または複数のFVIIIクリアランス受容体結合部位をマスクすることもできるので、FVIII自体のクリアランス経路による除去が回避できる。
別の態様では、本発明のVWF断片またはキメラタンパク質は、2N型フォンウィルブランド疾患(VWD)関連の疾病または疾患の治療または防止に使用され得る。2N型VWDは、欠損VWFのFVIIIとの結合に起因するVWF質的異常であり、低レベル循環FVIIIをもたらす。したがって、本発明のVWF断片またはキメラタンパク質がFVIIIタンパク質に結合し、または結合されることは、FVIIIタンパク質の安定化のみならず、FVIIIタンパク質が血中から排除されることも防止する。
いくつかの実施形態では、VWF断片またはキメラタンパク質によるFVIIIタンパク質の内因性VWFへの結合防止は、インビトロまたはインビボであり得る。
断片およびFVIIIタンパク質を含むVWF断片またはキメラタンパク質を必要とする対象に投与することを含む、FVIIIタンパク質半減期を増加させる方法も提供される。血漿中、全長VWFに結合または会合した非活性化FVIIIの半減期は約12時間から14時間である。VWFの循環がほとんどないVWDの3型では、FVIIIの半減期はたったの約6時間であり、そのような患者はFVIIIの循環の低下により軽度から中程度の血友病Aの症状を示す。本発明のVWF断片と連結または結合したFVIIIタンパク質の半減期は、全長VWFと連結または結合した非活性化FVIIIの半減期と比べて、少なくとも約1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍、2.1倍、2.2倍、2.3倍、2.4倍、2.6倍、2.7.倍、2.8倍、2.9倍、3.0倍、3.1倍、3.2倍、3.3倍、3.4倍、3.5倍、3.6倍、3.7倍、3.8倍、3.9倍または4.0倍増加し得る。一実施形態では、キメラタンパク質のVWF断片と連結または結合したFVIIIタンパク質の半減期は、全長VWFと連結または結合した非活性化FVIIIの半減期と比べて、少なくとも約2倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、4.5倍、5.0倍、5.5倍、6.0倍、7倍、8倍、9倍または10倍増加する。別の実施形態では、キメラタンパク質のVWF断片と連結または結合したFVIIIタンパク質の半減期は、全長VWFと連結または結合した非活性化FVIIIの半減期と比べて、約2〜約5倍、約3〜約10倍、約5〜約15倍、約10〜約20倍、約15〜約25倍、約20〜約30倍、約25〜約35倍、約30〜約40倍、約35〜約45倍増加する。特定の実施形態では、キメラタンパク質のVWF断片と連結または結合したFVIIIタンパク質の半減期は、FVIIIとVWFダブルノックアウトマウスの野生型FVIIIの半減期と比べて、少なくとも約30、31、32、33、34、35、36、37、38、39または40倍増加する。いくつかの実施形態では、第1異種部分、たとえば第1Fc領域と融合したVWF断片と第2異種部分、たとえば第2Fc領域に連結したFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質の半減期は、FVIIIタンパク質と2つのFc領域を含み、FVIIIタンパク質が2つのFc領域のうち1つと連結している(すなわちFVIIIモノマー−ダイマーハイブリッド)キメラタンパク質の半減期よりも長い。他の実施形態では、第1異種部分、たとえば第1Fc領域と融合したVWF断片と第2異種部分、たとえば第2Fc領域に連結したFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質の半減期は、FVIIIタンパク質と2つのFc領域を含み、FVIIIタンパク質が2つのFc領域のうち1つと連結している(すなわちFVIIIモノマー−ダイマーハイブリッド)キメラタンパク質の半減期の少なくとも約1.5倍、2倍、2.5倍、3.5倍、3.6倍、3.7倍、3.8倍、3.9倍、4.0倍、4.5倍または5.0倍である。
いくつかの実施形態では、本発明の結果として、FVIIIタンパク質の半減期はVWF断片なしのFVIIIタンパク質または野生型FVIIIと比べて延長される。FVIIIタンパク質の半減期は、VWF断片なしのFVIIIタンパク質の半減期よりも、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約2.5倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍または少なくとも約12倍長い。一実施形態では、FVIIIの半減期は、野生型FVIIIの半減期よりも、約1.5倍から約20倍、約1.5倍から約15倍または約1.5倍から約10倍長い。別の実施形態では、FVIIIの半減期は、野生型FVIIIまたはVWF断片なしのFVIIIタンパク質と比べて約2倍から約10倍、約2倍から約9倍、約2倍から約8倍、約2倍から約7倍、約2倍から約6倍、約2倍から約5倍、約2倍から約4倍、約2倍から約3倍、約2.5倍から約10倍、約2.5倍から約9倍、約2.5倍から約8倍、約2.5倍から約7倍、約2.5倍から約6倍、約2.5倍から約5倍、約2.5倍から約4倍、約2.5倍から約3倍、約3倍から約10倍、約3倍から約9倍、約3倍から約8倍、約3倍から約7倍、約3倍から約6倍、約3倍から約5倍、約3倍から約4倍、約4倍から約6倍、約5倍から約7倍または約6倍から約8倍延長される。他の実施形態では、FVIIIの半減期は、少なくとも約17時間、少なくとも約18時間、少なくとも約19時間、少なくとも約20時間、少なくとも約21時間、少なくとも約22時間、少なくとも約23時間、少なくとも約24時間、少なくとも約25時間、少なくとも約26時間、少なくとも約27時間、少なくとも約28時間、少なくとも約29時間、少なくとも約30時間、少なくとも約31時間、少なくとも約32時間、少なくとも約33時間、少なくとも約34時間、少なくとも約35時間、少なくとも約36時間、少なくとも約48時間、少なくとも約60時間、少なくとも約72時間、少なくとも約84時間、少なくとも約96時間または少なくとも約108時間である。さらに他の実施形態では、FVIIIの半減期は約15時間〜約2週、約16時間〜約1週、約17時間〜約1週、約18時間〜約1週、約19時間〜約1週、約20時間〜約1週、約21時間〜約1週、約22時間〜約1週、約23時間〜約1週、約24時間〜約1週、約36時間〜約1週、約48時間〜約1週、約60時間〜約1週、約24時間〜約6日、約24時間〜約5日、約24時間〜約4日、約24時間〜約3日または約24時間〜約2日である。
いくつかの実施形態では、対象あたりの平均FVIIIタンパク質半減期は、約15時間、約16時間、約17時間、約18時間、約19時間、約20時間、約21時間、約22時間、約23時間、約24時間(1日)、約25時間、約26時間、約27時間、約28時間、約29時間、約30時間、約31時間、約32時間、約33時間、約34時間、約35時間、約36時間、約40時間、約44時間、約48時間(2日)、約54時間、約60時間、約72時間(3日)、約84時間、約96時間(4日)、約108時間、約120時間(5日)、約6日、約7日(1週)、約8日、約9日、約10日、約11日、約12日、約13日または約14日である。
特定の実施形態では、本発明のキメラタンパク質の半減期は野生型FVIIIまたはBDD FVIIIの半減期よりも約2倍長い。別の実施形態では、キメラタンパク質の半減期は、野生型FVIIIまたはBDD FVIIIの半減期よりも約3倍長い。
さらに、本発明は、有効量のVWF断片またはキメラタンパク質(たとえば第1異種部分、たとえば第1Fc領域と融合したVWF断片と、第2異種部分、たとえば第2Fc領域に連結したFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質であり、VWF断片はFVIIIタンパク質と結合または会合している)を投与することを含む、出血性疾患または疾病を治療する方法を提供する。一実施形態では、出血性疾患または疾病は、出血性血液凝固障害、関節血症、筋肉出血、口腔出血、出血、筋肉内への出血、口腔出血、外傷、頭部外傷、消化器系出血、脳内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後隙内出血、腹膜後隙内出血および腸腰筋外筒(illiopsoassheath)内出血からなる群より選択される。特定の実施形態では、出血性疾患または疾病は血友病Aである。
本発明により調製されるVWF断片および付加部分たとえば本明細書に記載のVWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質は、当業者には認識される多くの用途があり、該用途は限定ではないが止血障害を有する対象を治療する方法と一般的止血薬を必要とする対象を治療する方法を含む。一実施形態では、本発明は、治療的有効量のVWF断片またはキメラタンパク質を投与することを含む、止血障害を有する対象を治療する方法に関する。
キメラタンパク質中のFVIIIタンパク質部分は、負に帯電したリン酸表面で第IX因子に対し補因子として機能しXase複合体を形成することで、止血障害を治療または防止する。活性化凝固因子のリン酸表面への結合により、このプロセスが血管損傷部位に局在化される。リン酸表面で、第VIIIa因子は、第IXa因子により第X因子活性化速度を最高約200,000倍高め、第2のトロンビン大量生成をもたらす。
付加部分たとえばVWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質は、あらゆる止血障害の治療に使用できる。本発明のキメラタンパク質の投与により治療され得る止血障害は、限定ではないが、血友病Aならびに第VIII因子関連の欠乏や構造的異常を含む。一実施形態では、止血障害は血友病Aである。
付加部分たとえばVWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質は、止血障害をもつ対象の予防的治療に使用され得る。本発明のキメラタンパク質は、止血障害をもつ対象の急性出血エピソードの治療に使用され得る。別の実施形態では、止血障害は欠損凝固因子、たとえばフォンウィルブランド因子の結果であり得る。一実施形態では、止血障害は先天的疾患である。別の実施形態では、止血障害は後天的疾患である。後天的疾患は、根底にある二次的疾患または病状に起因し得る。無関係の条件の例は、限定ではないが、癌、自己免疫疾患または妊娠である。後天的疾患は、高齢や根底にある二次的疾患治療の服薬(たとえば癌化学療法)にも起因し得る。
本発明は、先天的止血障害はないが、たとえば抗FVIII抗体の発生や手術などの二次的疾患または病状から止血障害を獲得する対象を治療する方法にも関する。このように、本発明は、本発明の方法により調製されるVWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質を有効量で投与することを含む、一般的止血薬を必要とする対象を治療する方法に関する。
本発明は、本明細書に記載のVWF断片、キメラタンパク質、またはそれらをコードするポリヌクレオチドを有効量で投与することを含む、FVIIIの免疫原性を低下させるかまたはFVIIIに対するより低い免疫原性を誘導する方法にも関する。
一実施形態では、一般的止血薬を必要とする対象は、手術中であるか手術を受ける予定である。VWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質は、予防レジメンとして手術の前、途中または後で投与できる。VWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質は、急性出血エピソードを制御するために手術の前、途中または後で投与できる。
VWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質は、急性出血エピソードはあるが止血障害のない対象を治療するのに使用され得る。急性出血エピソードは、重度の外傷、たとえば手術、自動車事故、創傷、挫創、銃創、または制御不能な出血をもたらす他のあらゆる外傷的事象に起因し得る。出血エピソードの非限定的例としては、出血性血液凝固障害、関節血症、筋肉出血、口腔出血、出血、筋肉内への出血、口腔出血、外傷、頭部外傷、消化器系出血、脳内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後隙内出血、腹膜後隙内出血、腸腰筋外筒(illiopsoassheath)内出血、およびそれらの任意の組合せが挙げられる。
予防的適応では、本発明のキメラタンパク質またはVWF断片を含む1または複数の組成物またはそれらの組合せをまだ疾患状態にはない患者に投与し、疾患または疾病に関連する症状に対し該患者の耐性を強化するかまたはそのような症状を軽減する。そのような量は「予防有効用量」と定義される。治療的適応では、疾患が軽減または終息するまで、および患者が疾患症状の一部または完全寛解を示すまで、比較的高用量(たとえば、用量あたり約1〜400mg/kgのポリペプチド、ラジオイムノコンジュゲートでは5〜25mg用量の使用が一般的であり、細胞毒−薬物修飾ポリペプチドはさらに高い用量)を比較的短い間隔に投与することが必要な場合がある。その後、患者に予防治療法を施すことができる。
いくつかの実施形態では、本発明のキメラタンパク質、VWF断片または組成物は、出血エピソード用の治療、関節血症、筋肉出血、口腔出血、出血、筋肉内への出血、口腔出血、外傷、頭部外傷(頭部外傷)、消化器系出血、脳内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後隙内出血、腹膜後隙内出血または腸腰筋外筒(illiopsoassheath)内出血を含むオンデマンド治療に使用される。対象は、外科的予防、周術期マネジメントまたは手術のための処置を必要とし得る。そのような手術は、たとえば、小手術、大手術、抜歯、扁桃腺切除、鼡径ヘルニア切開、滑膜切除、人工膝関節全置換、開頭術、骨接合、外傷手術、頭蓋内手術、腹腔内手術、胸腔内手術または関節置換手術を含む。
一実施形態では、VWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質は、静脈内、皮下、筋肉内またはあらゆる粘膜面を介して、たとえば経口、舌下、頬内、鼻腔内、直腸内、膣内または肺を経由する経路で投与される。VWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質は、キメラタンパク質が出血部位に対し徐放されるような生体高分子の固体支持体内に埋め込まれるかそこに結合され得、または包帯/ドレッシング材に埋め込まれ得る。VWF断片とFVIIIタンパク質を含むキメラタンパク質の用量は対象と使用される特定の投与経路により変動し得る。用量は、0.1〜100,000μg/kg(体重)であり得る。一実施形態では、用量範囲は0.1〜1,000μg/kgである。別の実施形態では、用量範囲は0.1〜500μg/kgである。タンパク質は、連続的に、または特定の間隔を置いて投与され得る。インビトロアッセイを用いて最適な用量範囲および/または投与スケジュールを決定することができる。凝固因子活性を測定するインビトロアッセイは当技術分野では既知であり、たとえばSTA−CLOT VIIa−rTF凝固アッセイまたはROTEM凝固アッセイがある。さらに、有効用量は、動物モデル、たとえば血友病のイヌから得られる用量応答曲線から推定され得る(Mount et al. 2002, Blood 99(8):2670)。
これまで本発明を詳述してきたが、本発明は以下の実施例を参照することでより明白に理解できる。ただし、以下の実施例は単なる例示目的であり、本発明を限定するものではない。本明細書中で参照されるすべての特許文献および刊行物は、参照により明示的に組み込まれる。
別途言及がない限り、本実施例を通して次の材料と方法を用いた。
材料と方法
一般に、別途示されない限り、本発明の実施は化学、生物物理学、分子生物学、組換えDNA技術、免疫学(特に、例えば、抗体技術)、および電気泳動の標準的な技法の従来の技法を用いる。例えば、Sambrook, Fritsch and Maniatis, Molecular Cloning: Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)、 Antibody Engineering Protocols (Methods in Molecular Biology), 510, Paul, S., Humana Pr (1996)、 Antibody Engineering: A Practical Approach (Practical Approach Series, 169), McCafferty, Ed., Irl Pr (1996)、Antibodies: A Laboratory Manual, Harlow et al., CS.H.L. Press, Pub. (1999)、およびCurrent Protocols in Molecular Biology, eds. Ausubel et al., John Wiley & Sons (1992)を参照のこと。
実施例1:様々なVWFドメインのクローニング(図1)
(a)pSYN‐VWF‐001、002、003および004のクローニング
pSYN‐VWF‐001〜004はVWF断片をコードするヌクレオチド配列を含有し、それらの断片はVWF‐D’D3Aタンパク質配列のアミノ酸1〜276(001)、アミノ酸s1〜477(002)、アミノ酸1〜511(003)およびアミノ酸1−716(004)である。アミノ酸番号付はプロペプチドを含まない成熟VWF配列を表し、配列番号2のアミノ酸764〜1039(001)、アミノ酸764〜1240(002)、アミノ酸764〜1274(003)、およびアミノ酸764〜1479(004)にそれぞれ対応する。全ての4つのコンストラクトが合成されたタンパク質の適切な分泌を可能にするFVIIIシグナルペプチドをN末端に有し、続いてタンパク質精製に使用される6×HisタグをC末端に有する。上記のコンストラクトは次のプライマーの組合せを用いることにより合成された:

pSYN VWF‐001:
VIIIシグナルおよびBsiWI部位を有するESC48‐Fwd‐VWF‐D’D3
TCGCGACGTACGGCCGCCACCATGCAAATAGAGCTCTCCACCTGCTTCTTTCTGTGCCTTTTGCGATTCTGCTTTAGCCTATCCTGTCGGCCCCCCATG(配列番号57)
6HisおよびNotI部位を有するESC50‐Rev‐VWF‐部分的D’D3(1〜276アミノ酸)
TGACCTCGAGCGGCCGCTCAGTGGTGATGGTGATGATGCAGAGGCACTTTTCTGGTGTCAGCACACTG(配列番号58)

pSYN VWF‐002:
VIIIシグナルおよびBsiWI部位を有するESC48‐Fwd‐VWF‐D’D3
TCGCGACGTACGGCCGCCACCATGCAAATAGAGCTCTCCACCTGCTTCTTTCTGTGCCTTTTGCGATTCTGCTTTAGCCTATCCTGTCGGCCCCCCATG(配列番号59)
6HisおよびNotI部位を有するESC51‐Rev‐VWF D’D3(1〜477アミノ酸)
TGACCTCGAGCGGCCGCTCAGTGGTGATGGTGATGATGCGGCTCCTGGCAGGCTTCACAGGTGAGGTTGACAAC(配列番号60)

pSYN VWF‐003:
VIIIシグナルおよびBsiWI部位を有するESC48‐Fwd‐VWF‐D’D3
TCGCGACGTACGGCCGCCACCATGCAAATAGAGCTCTCCACCTGCTTCTTTCTGTGCCTTTTGCGATTCTGCTTTAGCCTATCCTGTCGGCCCCCCATG(配列番号61)
6HisおよびNotI部位を有するESC52−Rev‐VWF‐D’D3部分的A1(1〜511アミノ酸)
TGACCTCGAGCGGCCGCTCAGTGGTGATGGTGATGATGCCTGCTGCAGTAGAAATCGTGCAACGGCGGTTC(配列番号62)

pSYN VWF‐004:
VIIIシグナルおよびBsiWI部位を有するESC48‐Fwd‐VWF‐D’D3
TCGCGACGTACGGCCGCCACCATGCAAATAGAGCTCTCCACCTGCTTCTTTCTGTGCCTTTTGCGATTCTGCTTTAGCCTATCCTGTCGGCCCCCCATG(配列番号63)
6HisおよびNotI部位を有するESC53‐Rev‐VWF‐D’D3A1(1−716アミノ酸)
TGACCTCGAGCGGCCGCTCAGTGGTGATGGTGATGATGGCCCACAGTGACTTGTGCCATGTGGGG(配列番号64)
VWF‐001、002、003および004コンストラクトに由来するタンパク質はモノマーとして存在することが考えられる。
ESC48/ESC50、ESC48/ESC51、ESC48/ESC52、ESC48/ESC53のプライマーの組合せおよびテンプレートとしての全長VWFプラスミドを用い、2段階PCR増幅サイクル:94℃2分;21サイクルの(96℃30秒、68℃2分)を用いて50μlのPCR反応を実施した。正しいサイズのバンド(VWF001について約960bp;VWF002について約1460、VWF003について約1520bp;およびVWF004について約2150bp)を、ゲル抽出キット(Qiagen、カリフォルニア州、バレンシア)を用いてゲル精製し、そして、pcDNA4のBsiWI制限部位とNotI制限部位にクローン化して、それぞれ、pSYN−VWF001、002、003および004を作製した。
(b)pSYN‐VWF‐006のクローニング
pSYN‐VWF‐006はVWFのD1D2D’D3‐CK(システインノット)ドメインを含有する。このコンストラクトをクローン化するためにD3ドメインの一部とCKドメインを含有するDNA断片の合成を外注した(Genscript‐配列番号122026、下記参照)。Genscriptコンストラクトの断片をBamHI/EcoRVで消化したpSYN‐VWF008、すなわち、全長VWFをコードするベクターにサブクローン化した。

Genscript‐配列番号−122026(配列番号65)
GGATCCTAGTGGGGAATAAGGGATGCAGCCACCCCTCAGTGAAATGCAAGAAACGGGTCACCATCCTGGTGGAGGGAGGAGAGATTGAGCTGTTTGACGGGGAGGTGAATGTGAAGAGGCCCATGAAGGATGAGACTCACTTTGAGGTGGTGGAGTCTGGCCGGTACATCATTCTGCTGCTGGGCAAAGCCCTCTCCGTGGTCTGGGACCGCCACCTGAGCATCTCCGTGGTCCTGAAGCAGACATACCAGGAGAAAGTGTGTGGCCTGTGTGGGAATTTTGATGGCATCCAGAACAATGACCTCACCAGCAGCAACCTCCAAGTGGAGGAAGACCCTGTGGACTTTGGGAACTCCTGGAAAGTGAGCTCGCAGTGTGCTGACACCAGAAAAGTGCCTCTGGACTCATCCCCTGCCACCTGCCATAACAACATCATGAAGCAGACGATGGTGGATTCCTCCTGTAGAATCCTTACCAGTGACGTCTTCCAGGACTGCAACAAGCTGGTGGACCCCGAGCCATATCTGGATGTCTGCATTTACGACACCTGCTCCTGTGAGTCCATTGGGGACTGCGCCTGCTTCTGCGACACCATTGCTGCCTATGCCCACGTGTGTGCCCAGCATGGCAAGGTGGTGACCTGGAGGACGGCCACATTGTGCCCCCAGAGCTGCGAGGAGAGGAATCTCCGGGAGAACGGGTATGAGTGTGAGTGGCGCTATAACAGCTGTGCACCTGCCTGTCAAGTCACGTGTCAGCACCCTGAGCCACTGGCCTGCCCTGTGCAGTGTGTGGAGGGCTGCCATGCCCACTGCCCTCCAGGGAAAATCCTGGATGAGCTTTTGCAGACCTGCGTTGACCCTGAAGACTGTCCAGTGTGTGAGGTGGCTGGCCGGCGTTTTGCCTCAGGAAAGAAAGTCACCTTGAATCCCAGTGACCCTGAGCACTGCCAGATTTGCCACTGTGATGTTGTCAACCTCACCTGTGAAGCCTGCCAGGAGCCGGGAGGCCTGGTGGTGCCTCCCACAGATGCCCCGGTGAGCCCCACCACTCTGTATGTGGATGAGACGCTCCAGGATGGCTGTGATACTCACTTCTGCAAGGTCAATGAGAGAGGAGAGTACTTCTGGGAGAAGAGGGTCACAGGCTGCCCACCCTTTGATGAACACAAGTGTCTTGCTGAGGGAGGTAAAATTATGAAAATTCCAGGCACCTGCTGTGACACATGTGAGGAGCCTGAGTGCAACGACATCACTGCCAGGCTGCAGTATGTCAAGGTGGGAAGCTGTAAGTCTGAAGTAGAGGTGGATATC
(c)pSYN‐VWF‐009、010、011、012および013のクローニング
pSYN VWF008コンストラクトはpcDNA3.1に全長VWF配列(配列番号2のアミノ酸1〜2813)を含有する。それは763アミノ酸のプロペプチド(すなわち、D1D2ドメイン)とそれに続く残りの2050アミノ酸の成熟VWFの配列を含む。pSYN‐VWF‐009、010、011および012はそれぞれVWF001、002、003および004と同じコード配列を含有するが、FVIIIシグナルペプチドの代わりにD1D2ドメイン(VWFプロペプチド)をN末端に追加で有する。pSYN‐VWF‐008はArg907にBamHI部位を有し、コード領域の末端に(終止コドンの後に)NotI部位を有する。pSYN‐VWF‐008、001、002、003および004はBamHI制限酵素とNotI制限酵素で消化された。pSYN‐VWF‐001(423bp)、pSYN‐VWF‐002(1026bp)、pSYN‐VWF‐003(1128bp)およびpSYN‐VWF‐004(1743bp)の挿入配列をBamHI/NotIで消化したpSYN‐VWF‐008(8242bp)にライゲーションしてpSYN‐VWF‐009(D1D2D’D3:アミノ酸1〜1039of配列番号2);pSYN‐VWF−010(D1D2D’D3:配列番号2のアミノ酸1〜1240);pSYN‐VWF‐011(D1D2D’D3:配列番号2のアミノ酸1〜1274);pSYN‐VWF‐012(D1D2D’D3:アミノ酸1〜1479)を得た。全ての4コンストラクトは6×HisタグをC末端に有する。形質移入細胞では、pSYN‐VWF‐009、010、011、および012はプロペプチドを含んで合成されるが、分泌産物は細胞内プロセッシングのためにプロペプチド(D1D2)を全く含まない。VWF‐009およびVWF‐010をそれぞれ例として使用する図6および図7に示されるように、VWF‐009コンストラクトから発現したタンパク質はモノマーとして存在し、VWF‐010、011、および012コンストラクトから発現したタンパク質はダイマーとして存在すると考えられる。
pSYN‐VWF‐010が、配列番号73に対応する2つの点突然変異C336AおよびC379Aに有するpSYN‐VWF‐013を作製するために使用された(アミノ酸番号付はD1D2ドメインを含まない成熟VWF配列、すなわち、VWF配列2を表す)。これらの突然変異はVWF D’D3ドメインの二量体化を防止すると予想される。
(d)pSYN‐VWF‐025および029のクローニング
pSYN‐VWF‐025はpLIVEベクターに全長VWFの野生型D1D2D’D3配列を含有し、pSYN‐VWF‐029はpLIVEベクターにC336A/C379A突然変異を有するD1D2D’D3ドメインを含有する。pSYN‐VWF‐025および029をクローニングするため、次のプライマーの組合せを使用した:
NheI部位を有するESC89‐fwd=CTCACTATAGGGAGACCCAAGCTGGCTAGCCG(配列番号66)
SalIを有するESC91‐rev=CTGGATCCCGGGAGTCGACTCGTCAGTGGTGATGGTGATGATG(配列番号67)
ESC89/ESC91プライマーの組合せおよびテンプレートとしてpSYN‐VWF‐010(pSYN‐VWF‐025用)プラスミドかpSYN‐VWF‐013(pSYN‐VWF‐029用)プラスミドを用い、3段階PCR増幅サイクル:94℃−2分;21サイクルの(96℃‐30秒、55℃‐30秒、68℃‐4分)を用いて50μlのPCR反応を実施した。予想サイズのバンド(約3800bp)を、ゲル抽出キット(Qiagen、カリフォルニア州、バレンシア)を用いてゲル精製し、そして、pLIVE‐Mirusベクター(Invitrogen、カリフォルニア州、カールスバッド)のNheI制限部位とSalI制限部位にクローン化してpSYN‐VWF‐025および029を作製した。
(e)pSYN‐VWF‐031のクローニング
pSYN‐VWF‐031はVWF D1D2D’D3(C336A/C379A)配列とFc配列の中間に48アミノ酸長のトロンビン切断可能リンカー(8×GGGGS(配列番号110)+トロンビン部位)を有するD1D2D’D3(C336A/C379A)‐Fcコンストラクトである。このコンストラクトを作製するためにコンストラクトpSYN‐FVIII‐064(下のFVIII‐VWFコンストラクトを参照のこと)よりVWF‐Fc領域を増幅した。pSYN‐FVIII−VWFをXbaIとNheIで消化した。結果生じたVWF断片とFc領域を含有する4165bpの挿入領域を、LW22/LW23のプライマーの組合せによりVWFとFcの領域を増幅するためにテンプレートとして使用した。

FVIIIシグナル配列とBsiWI部位を有するLW22−FWD‐VWF‐D’D3
GCGCCGGCCGTACGATGCAAATAGAGCTCTCCACCTGCTTCTTTCTGTGCCTTTTGCGATTCTGCTTTAGCCTATCCTGTCGGCCCCCCATG(配列番号68)

終止コドンとNotI部位を有するLW23‐Rev‐Fc
TCATCAATGTATCTTATCATGTCTGAATTCGCGGCCGCTCATTTACC(配列番号69)

VWF031のヌクレオチド配列(配列番号108)
1 ATGATTCCTG CCAGATTTGC CGGGGTGCTG CTTGCTCTGG CCCTCATTTT
51 GCCAGGGACC CTTTGTGCAG AAGGAACTCG CGGCAGGTCA TCCACGGCCC
101 GATGCAGCCT TTTCGGAAGT GACTTCGTCA ACACCTTTGA TGGGAGCATG
151 TACAGCTTTG CGGGATACTG CAGTTACCTC CTGGCAGGGG GCTGCCAGAA
201 ACGCTCCTTC TCGATTATTG GGGACTTCCA GAATGGCAAG AGAGTGAGCC
251 TCTCCGTGTA TCTTGGGGAA TTTTTTGACA TCCATTTGTT TGTCAATGGT
301 ACCGTGACAC AGGGGGACCA AAGAGTCTCC ATGCCCTATG CCTCCAAAGG
351 GCTGTATCTA GAAACTGAGG CTGGGTACTA CAAGCTGTCC GGTGAGGCCT
401 ATGGCTTTGT GGCCAGGATC GATGGCAGCG GCAACTTTCA AGTCCTGCTG
451 TCAGACAGAT ACTTCAACAA GACCTGCGGG CTGTGTGGCA ACTTTAACAT
501 CTTTGCTGAA GATGACTTTA TGACCCAAGA AGGGACCTTG ACCTCGGACC
551 CTTATGACTT TGCCAACTCA TGGGCTCTGA GCAGTGGAGA ACAGTGGTGT
601 GAACGGGCAT CTCCTCCCAG CAGCTCATGC AACATCTCCT CTGGGGAAAT
651 GCAGAAGGGC CTGTGGGAGC AGTGCCAGCT TCTGAAGAGC ACCTCGGTGT
701 TTGCCCGCTG CCACCCTCTG GTGGACCCCG AGCCTTTTGT GGCCCTGTGT
751 GAGAAGACTT TGTGTGAGTG TGCTGGGGGG CTGGAGTGCG CCTGCCCTGC
801 CCTCCTGGAG TACGCCCGGA CCTGTGCCCA GGAGGGAATG GTGCTGTACG
851 GCTGGACCGA CCACAGCGCG TGCAGCCCAG TGTGCCCTGC TGGTATGGAG
901 TATAGGCAGT GTGTGTCCCC TTGCGCCAGG ACCTGCCAGA GCCTGCACAT
951 CAATGAAATG TGTCAGGAGC GATGCGTGGA TGGCTGCAGC TGCCCTGAGG
1001 GACAGCTCCT GGATGAAGGC CTCTGCGTGG AGAGCACCGA GTGTCCCTGC
1051 GTGCATTCCG GAAAGCGCTA CCCTCCCGGC ACCTCCCTCT CTCGAGACTG
1101 CAACACCTGC ATTTGCCGAA ACAGCCAGTG GATCTGCAGC AATGAAGAAT
1151 GTCCAGGGGA GTGCCTTGTC ACTGGTCAAT CCCACTTCAA GAGCTTTGAC
1201 AACAGATACT TCACCTTCAG TGGGATCTGC CAGTACCTGC TGGCCCGGGA
1251 TTGCCAGGAC CACTCCTTCT CCATTGTCAT TGAGACTGTC CAGTGTGCTG
1301 ATGACCGCGA CGCTGTGTGC ACCCGCTCCG TCACCGTCCG GCTGCCTGGC
1351 CTGCACAACA GCCTTGTGAA ACTGAAGCAT GGGGCAGGAG TTGCCATGGA
1401 TGGCCAGGAC ATCCAGCTCC CCCTCCTGAA AGGTGACCTC CGCATCCAGC
1451 ATACAGTGAC GGCCTCCGTG CGCCTCAGCT ACGGGGAGGA CCTGCAGATG
1501 GACTGGGATG GCCGCGGGAG GCTGCTGGTG AAGCTGTCCC CCGTCTATGC
1551 CGGGAAGACC TGCGGCCTGT GTGGGAATTA CAATGGCAAC CAGGGCGACG
1601 ACTTCCTTAC CCCCTCTGGG CTGGCGGAGC CCCGGGTGGA GGACTTCGGG
1651 AACGCCTGGA AGCTGCACGG GGACTGCCAG GACCTGCAGA AGCAGCACAG
1701 CGATCCCTGC GCCCTCAACC CGCGCATGAC CAGGTTCTCC GAGGAGGCGT
1751 GCGCGGTCCT GACGTCCCCC ACATTCGAGG CCTGCCATCG TGCCGTCAGC
1801 CCGCTGCCCT ACCTGCGGAA CTGCCGCTAC GACGTGTGCT CCTGCTCGGA
1851 CGGCCGCGAG TGCCTGTGCG GCGCCCTGGC CAGCTATGCC GCGGCCTGCG
1901 CGGGGAGAGG CGTGCGCGTC GCGTGGCGCG AGCCAGGCCG CTGTGAGCTG
1951 AACTGCCCGA AAGGCCAGGT GTACCTGCAG TGCGGGACCC CCTGCAACCT
2001 GACCTGCCGC TCTCTCTCTT ACCCGGATGA GGAATGCAAT GAGGCCTGCC
2051 TGGAGGGCTG CTTCTGCCCC CCAGGGCTCT ACATGGATGA GAGGGGGGAC
2101 TGCGTGCCCA AGGCCCAGTG CCCCTGTTAC TATGACGGTG AGATCTTCCA
2151 GCCAGAAGAC ATCTTCTCAG ACCATCACAC CATGTGCTAC TGTGAGGATG
2201 GCTTCATGCA CTGTACCATG AGTGGAGTCC CCGGAAGCTT GCTGCCTGAC
2251 GCTGTCCTCA GCAGTCCCCT GTCTCATCGC AGCAAAAGGA GCCTATCCTG
2301 TCGGCCCCCC ATGGTCAAGC TGGTGTGTCC CGCTGACAAC CTGCGGGCTG
2351 AAGGGCTCGA GTGTACCAAA ACGTGCCAGA ACTATGACCT GGAGTGCATG
2401 AGCATGGGCT GTGTCTCTGG CTGCCTCTGC CCCCCGGGCA TGGTCCGGCA
2451 TGAGAACAGA TGTGTGGCCC TGGAAAGGTG TCCCTGCTTC CATCAGGGCA
2501 AGGAGTATGC CCCTGGAGAA ACAGTGAAGA TTGGCTGCAA CACTTGTGTC
2551 TGTCGGGACC GGAAGTGGAA CTGCACAGAC CATGTGTGTG ATGCCACGTG
2601 CTCCACGATC GGCATGGCCC ACTACCTCAC CTTCGACGGG CTCAAATACC
2651 TGTTCCCCGG GGAGTGCCAG TACGTTCTGG TGCAGGATTA CTGCGGCAGT
2701 AACCCTGGGA CCTTTCGGAT CCTAGTGGGG AATAAGGGAT GCAGCCACCC
2751 CTCAGTGAAA TGCAAGAAAC GGGTCACCAT CCTGGTGGAG GGAGGAGAGA
2801 TTGAGCTGTT TGACGGGGAG GTGAATGTGA AGAGGCCCAT GAAGGATGAG
2851 ACTCACTTTG AGGTGGTGGA GTCTGGCCGG TACATCATTC TGCTGCTGGG
2901 CAAAGCCCTC TCCGTGGTCT GGGACCGCCA CCTGAGCATC TCCGTGGTCC
2951 TGAAGCAGAC ATACCAGGAG AAAGTGTGTG GCCTGTGTGG GAATTTTGAT
3001 GGCATCCAGA ACAATGACCT CACCAGCAGC AACCTCCAAG TGGAGGAAGA
3051 CCCTGTGGAC TTTGGGAACT CCTGGAAAGT GAGCTCGCAG TGTGCTGACA
3101 CCAGAAAAGT GCCTCTGGAC TCATCCCCTG CCACCTGCCA TAACAACATC
3151 ATGAAGCAGA CGATGGTGGA TTCCTCCTGT AGAATCCTTA CCAGTGACGT
3201 CTTCCAGGAC TGCAACAAGC TGGTGGACCC CGAGCCATAT CTGGATGTCT
3251 GCATTTACGA CACCTGCTCC TGTGAGTCCA TTGGGGACTG CGCCGCATTC
3301 TGCGACACCA TTGCTGCCTA TGCCCACGTG TGTGCCCAGC ATGGCAAGGT
3351 GGTGACCTGG AGGACGGCCA CATTGTGCCC CCAGAGCTGC GAGGAGAGGA
3401 ATCTCCGGGA GAACGGGTAT GAGGCTGAGT GGCGCTATAA CAGCTGTGCA
3451 CCTGCCTGTC AAGTCACGTG TCAGCACCCT GAGCCACTGG CCTGCCCTGT
3501 GCAGTGTGTG GAGGGCTGCC ATGCCCACTG CCCTCCAGGG AAAATCCTGG
3551 ATGAGCTTTT GCAGACCTGC GTTGACCCTG AAGACTGTCC AGTGTGTGAG
3601 GTGGCTGGCC GGCGTTTTGC CTCAGGAAAG AAAGTCACCT TGAATCCCAG
3651 TGACCCTGAG CACTGCCAGA TTTGCCACTG TGATGTTGTC AACCTCACCT
3701 GTGAAGCCTG CCAGGAGCCG ATATCTGGCG GTGGAGGTTC CGGTGGCGGG
3751 GGATCCGGCG GTGGAGGTTC CGGCGGTGGA GGTTCCGGTG GCGGGGGATC
3801 CGGTGGCGGG GGATCCCTGG TCCCCCGGGG CAGCGGCGGT GGAGGTTCCG
3851 GTGGCGGGGG ATCCGACAAA ACTCACACAT GCCCACCGTG CCCAGCTCCA
3901 GAACTCCTGG GCGGACCGTC AGTCTTCCTC TTCCCCCCAA AACCCAAGGA
3951 CACCCTCATG ATCTCCCGGA CCCCTGAGGT CACATGCGTG GTGGTGGACG
4001 TGAGCCACGA AGACCCTGAG GTCAAGTTCA ACTGGTACGT GGACGGCGTG
4051 GAGGTGCATA ATGCCAAGAC AAAGCCGCGG GAGGAGCAGT ACAACAGCAC
4101 GTACCGTGTG GTCAGCGTCC TCACCGTCCT GCACCAGGAC TGGCTGAATG
4151 GCAAGGAGTA CAAGTGCAAG GTCTCCAACA AAGCCCTCCC AGCCCCCATC
4201 GAGAAAACCA TCTCCAAAGC CAAAGGGCAG CCCCGAGAAC CACAGGTGTA
4251 CACCCTGCCC CCATCCCGGG ATGAGCTGAC CAAGAACCAG GTCAGCCTGA
4301 CCTGCCTGGT CAAAGGCTTC TATCCCAGCG ACATCGCCGT GGAGTGGGAG
4351 AGCAATGGGC AGCCGGAGAA CAACTACAAG ACCACGCCTC CCGTGTTGGA
4401 CTCCGACGGC TCCTTCTTCC TCTACAGCAA GCTCACCGTG GACAAGAGCA
4451 GGTGGCAGCA GGGGAACGTC TTCTCATGCT CCGTGATGCA TGAGGCTCTG
4501 CACAACCACT ACACGCAGAA GAGCCTCTCC CTGTCTCCGG GTAAATGA

VWF031のタンパク質配列(配列番号109)
1 MIPARFAGVL LALALILPGT LCAEGTRGRS STARCSLFGS DFVNTFDGSM
51 YSFAGYCSYL LAGGCQKRSF SIIGDFQNGK RVSLSVYLGE FFDIHLFVNG
101 TVTQGDQRVS MPYASKGLYL ETEAGYYKLS GEAYGFVARI DGSGNFQVLL
151 SDRYFNKTCG LCGNFNIFAE DDFMTQEGTL TSDPYDFANS WALSSGEQWC
201 ERASPPSSSC NISSGEMQKG LWEQCQLLKS TSVFARCHPL VDPEPFVALC
251 EKTLCECAGG LECACPALLE YARTCAQEGM VLYGWTDHSA CSPVCPAGME
301 YRQCVSPCAR TCQSLHINEM CQERCVDGCS CPEGQLLDEG LCVESTECPC
351 VHSGKRYPPG TSLSRDCNTC ICRNSQWICS NEECPGECLV TGQSHFKSFD
401 NRYFTFSGIC QYLLARDCQD HSFSIVIETV QCADDRDAVC TRSVTVRLPG
451 LHNSLVKLKH GAGVAMDGQD IQLPLLKGDL RIQHTVTASV RLSYGEDLQM
501 DWDGRGRLLV KLSPVYAGKT CGLCGNYNGN QGDDFLTPSG LAEPRVEDFG
551 NAWKLHGDCQ DLQKQHSDPC ALNPRMTRFS EEACAVLTSP TFEACHRAVS
601 PLPYLRNCRY DVCSCSDGRE CLCGALASYA AACAGRGVRV AWREPGRCEL
651 NCPKGQVYLQ CGTPCNLTCR SLSYPDEECN EACLEGCFCP PGLYMDERGD
701 CVPKAQCPCY YDGEIFQPED IFSDHHTMCY CEDGFMHCTM SGVPGSLLPD
751 AVLSSPLSHR SKRSLSCRPP MVKLVCPADN LRAEGLECTK TCQNYDLECM
801 SMGCVSGCLC PPGMVRHENR CVALERCPCF HQGKEYAPGE TVKIGCNTCV
851 CRDRKWNCTD HVCDATCSTI GMAHYLTFDG LKYLFPGECQ YVLVQDYCGS
901 NPGTFRILVG NKGCSHPSVK CKKRVTILVE GGEIELFDGE VNVKRPMKDE
951 THFEVVESGR YIILLLGKAL SVVWDRHLSI SVVLKQTYQE KVCGLCGNFD
1001 GIQNNDLTSS NLQVEEDPVD FGNSWKVSSQ CADTRKVPLD SSPATCHNNI
1051 MKQTMVDSSC RILTSDVFQD CNKLVDPEPY LDVCIYDTCS CESIGDCAAF
1101 CDTIAAYAHV CAQHGKVVTW RTATLCPQSC EERNLRENGY EAEWRYNSCA
1151 PACQVTCQHP EPLACPVQCV EGCHAHCPPG KILDELLQTC VDPEDCPVCE
1201 VAGRRFASGK KVTLNPSDPE HCQICHCDVV NLTCEACQEP ISGGGGSGGG
1251 GSGGGGSGGG GSGGGGSGGG GSLVPRGSGG GGSGGGGSDK THTCPPCPAP
1301 ELLGGPSVFL FPPKPKDTLM ISRTPEVTCV VVDVSHEDPE VKFNWYVDGV
1351 EVHNAKTKPR EEQYNSTYRV VSVLTVLHQD WLNGKEYKCK VSNKALPAPI
1401 EKTISKAKGQ PREPQVYTLP PSRDELTKNQ VSLTCLVKGF YPSDIAVEWE
1451 SNGQPENNYK TTPPVLDSDG SFFLYSKLTV DKSRWQQGNV FSCSVMHEAL
1501 HNHYTQKSLS LSPGK*

LW22/LW23増幅(約2300bp)から得られたPCR産物をBsiWI/NotIで消化したpSYN‐VWF‐002にクローン化してpSYN‐VWF‐014中間体を得た。pSYN‐VWF‐014はFVIIIシグナルペプチド‐D’D3‐20アミノ酸トロンビン切断可能リンカーとその後にFc領域を含有する。
D1D2D’D3‐Fcコンストラクトを作製するために標準的なPCR方法によってLW24/LW27プライマーの組合せを用いてpSYN‐VWF‐013からD1D2D’D3領域を増幅した。

BsiWI部位を有するLW24‐Fwd‐VWF D1D2D’D3クローニングオリゴ
GCGCCGGCCGTACGATGATTCCTGCCAGATTTGCCGGGGTG(配列番号70)

EcoRVを有するLW27‐Rev‐VWF D’D3オリゴ
CCACCGCCAGATATCGGCTCCTGGCAGGCTTCACAGGTGAG(配列番号71)
LW22/LW23増幅(約3750bp)から得られたPCR産物をBsiWI/EcoRVで消化したpSYN‐VWF‐014にクローン化してpSYN‐VWF‐015中間体を得た。VWF断片とFc領域の間のリンカーの長さを変更してpSYN‐VWF‐031を得た。
全長VWFタンパク質配列が表1に示されている。
VWF‐D1D2D’D3タンパク質配列1b(配列番号72)
1 MIPARFAGVL LALALILPGT LCAEGTRGRS STARCSLFGS DFVNTFDGSM
51 YSFAGYCSYL LAGGCQKRSF SIIGDFQNGK RVSLSVYLGE FFDIHLFVNG
101 TVTQGDQRVS MPYASKGLYL ETEAGYYKLS GEAYGFVARI DGSGNFQVLL
151 SDRYFNKTCG LCGNFNIFAE DDFMTQEGTL TSDPYDFANS WALSSGEQWC
201 ERASPPSSSC NISSGEMQKG LWEQCQLLKS TSVFARCHPL VDPEPFVALC
251 EKTLCECAGG LECACPALLE YARTCAQEGM VLYGWTDHSA CSPVCPAGME
301 YRQCVSPCAR TCQSLHINEM CQERCVDGCS CPEGQLLDEG LCVESTECPC
351 VHSGKRYPPG TSLSRDCNTC ICRNSQWICS NEECPGECLV TGQSHFKSFD
401 NRYFTFSGIC QYLLARDCQD HSFSIVIETV QCADDRDAVC TRSVTVRLPG
451 LHNSLVKLKH GAGVAMDGQD IQLPLLKGDL RIQHTVTASV RLSYGEDLQM
501 DWDGRGRLLV KLSPVYAGKT CGLCGNYNGN QGDDFLTPSG LAEPRVEDFG
551 NAWKLHGDCQ DLQKQHSDPC ALNPRMTRFS EEACAVLTSP TFEACHRAVS
601 PLPYLRNCRY DVCSCSDGRE CLCGALASYA AACAGRGVRV AWREPGRCEL
651 NCPKGQVYLQ CGTPCNLTCR SLSYPDEECN EACLEGCFCP PGLYMDERGD
701 CVPKAQCPCY YDGEIFQPED IFSDHHTMCY CEDGFMHCTM SGVPGSLLPD
751 AVLSSPLSHR SKRSLSCRPP MVKLVCPADN LRAEGLECTK TCQNYDLECM
801 SMGCVSGCLC PPGMVRHENR CVALERCPCF HQGKEYAPGE TVKIGCNTCV
851 CRDRKWNCTD HVCDATCSTI GMAHYLTFDG LKYLFPGECQ YVLVQDYCGS
901 NPGTFRILVG NKGCSHPSVK CKKRVTILVE GGEIELFDGE VNVKRPMKDE
951 THFEVVESGR YIILLLGKAL SVVWDRHLSI SVVLKQTYQE KVCGLCGNFD
1001 GIQNNDLTSS NLQVEEDPVD FGNSWKVSSQ CADTRKVPLD SSPATCHNNI
1051 MKQTMVDSSC RILTSDVFQD CNKLVDPEPY LDVCIYDTCS CESIGDCACF
1101 CDTIAAYAHV CAQHGKVVTW RTATLCPQSC EERNLRENGY ECEWRYNSCA
1151 PACQVTCQHP EPLACPVQCV EGCHAHCPPG KILDELLQTC VDPEDCPVCE
1201 VAGRRFASGK KVTLNPSDPE HCQICHCDVV NLTCEACQEP*

VWF‐D’D3タンパク質配列2(配列番号73)
1 SLSCRPPMVK LVCPADNLRA EGLECTKTCQ NYDLECMSMG CVSGCLCPPG
51 MVRHENRCVA LERCPCFHQG KEYAPGETVK IGCNTCVCRD RKWNCTDHVC
101 DATCSTIGMA HYLTFDGLKY LFPGECQYVL VQDYCGSNPG TFRILVGNKG
151 CSHPSVKCKK RVTILVEGGE IELFDGEVNV KRPMKDETHF EVVESGRYII
201 LLLGKALSVV WDRHLSISVV LKQTYQEKVC GLCGNFDGIQ NNDLTSSNLQ
251 VEEDPVDFGN SWKVSSQCAD TRKVPLDSSP ATCHNNIMKQ TMVDSSCRIL
301 TSDVFQDCNK LVDPEPYLDV CIYDTCSCES IGDCACFCDT IAAYAHVCAQ
351 HGKVVTWRTA TLCPQSCEER NLRENGYECE WRYNSCAPAC QVTCQHPEPL
401 ACPVQCVEGC HAHCPPGKIL DELLQTCVDP EDCPVCEVAG RRFASGKKVT
451 LNPSDPEHCQ ICHCDVVNLT CEACQEP
実施例2:FVIII‐Fcを含み、VWF‐D’D3ドメインを2つ目のFc鎖のアミノ末端に含むヘテロ二量体コンストラクト(FVIII‐VWF‐Fcヘテロダイマー、図2)
(a)pSYN‐FVIII−064のクローニング
FVIII−064プラスミドは、細胞内での合成の間にプロセッシングを受ける酵素切断部位を有する単鎖FC(scFc)スキャフォールドを含む。そのコンストラクトは全長VWFのFVIII結合ドメイン(D’D3)を有する。
プラスミド(pSYN‐FVIII−064)を、D’D3ドメインがFVIIIに結合し、そして、FVIIIのリン脂質および活性化型プロテインCとの相互作用を防止する、および/または内在性VWFへの結合を防止または阻害するFVIII‐FcとVWF‐Fcのヘテロダイマーの発現のために設計した。pSYN‐FVIII‐064に由来するタンパク質は、FVIII‐FcサブユニットのC末端が6×(GGGGS)ポリペプチドリンカー(配列番号74)によってVWF D’D3‐FcサブユニットのN末端に結合されている単一ポリペプチドとして細胞内で発現する。加えて、RRRRS(配列番号75)配列とRKRRKR(配列番号76)配列をそのポリペプチドリンカーの5’末端と3’末端にそれぞれ挿入し、各配列の最後のArgの前でプロプロテイン転換酵素によって細胞内切断が起こるようにした。したがって、それらの細胞は、FVIII‐Fc鎖がRRRRS配列(配列番号75)をC末端に有するが、リンカー配列の残りの部分が除去されている二重鎖FVIII‐Fc/D’D3‐Fcヘテロダイマーを発現することができる。別の3×(GGGGS)ポリペプチドリンカー(配列番号28)をトロンビン切断部位と共にVWFドメインとFc領域の中間に導入して、一度、FVIII‐VWFヘテロ二量体タンパク質がトロンビンによって活性化されるとFVIIIからのVWF断片の遊離を促進してFVIIIが他の凝固因子と相互作用するようにする。
1つ目のFc領域の一部と続いて6×(GGGGS)(配列番号74)、VWF‐D’D3ドメイン(1〜477アミノ酸;C336A/C379A突然変異)、3×(GGGGS)(配列番号28)、トロンビン切断部位および2つ目のFcの一部を含有するDNA断片の合成を外注した(Genscript‐配列番号103069、下記参照)。Genscriptコンストラクトの断片をSalI/RsRIIで消化した、2つのFcドメインの中間に切断可能リンカーを有するFVIII‐FcコンストラクトであるpSYN‐FVIII‐049にサブクローン化した。
Genscript‐配列番号103069(配列番号82):
CCGTCGACAAGAGCAGGTGGCAGCAGGGGAACGTCTTCTCATGCTCCGTGATGCATGAGGCTCTGCACAACCACTACACGCAGAAGAGCCTCTCCCTGTCTCCGGGTAAACGGCGCCGCCGGAGCGGTGGCGGCGGATCAGGTGGGGGTGGATCAGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGGGGTGGATCAAGGAAGAGGAGGAAGAGAAGCCTATCCTGTCGGCCCCCCATGGTCAAGCTGGTGTGTCCCGCTGACAACCTGCGGGCTGAAGGGCTCGAGTGTACCAAAACGTGCCAGAACTATGACCTGGAGTGCATGAGCATGGGCTGTGTCTCTGGCTGCCTCTGCCCCCCGGGCATGGTCCGGCATGAGAATCGATGTGTGGCCCTGGAAAGGTGTCCCTGCTTCCATCAGGGCAAGGAGTATGCCCCTGGAGAAACAGTGAAGATTGGCTGCAACACTTGTGTCTGTCGGGACCGGAAGTGGAACTGCACAGACCATGTGTGTGATGCCACGTGCTCCACGATCGGCATGGCCCACTACCTCACCTTCGACGGGCTCAAATACCTGTTCCCCGGGGAGTGCCAGTACGTTCTGGTGCAGGATTACTGCGGCAGTAACCCTGGGACCTTTCGGATCCTAGTGGGGAATAAGGGATGCAGCCACCCCTCAGTGAAATGCAAGAAACGGGTCACCATCCTGGTGGAGGGAGGAGAGATTGAGCTGTTTGACGGGGAGGTGAATGTGAAGAGGCCCATGAAGGATGAGACTCACTTTGAGGTGGTGGAGTCTGGCCGGTACATCATTCTGCTGCTGGGCAAAGCCCTCTCCGTGGTCTGGGACCGCCACCTGAGCATCTCCGTGGTCCTGAAGCAGACATACCAGGAGAAAGTGTGTGGCCTGTGTGGGAATTTTGATGGCATCCAGAACAATGACCTCACCAGCAGCAACCTCCAAGTGGAGGAAGACCCTGTGGACTTTGGGAACTCCTGGAAAGTGAGCTCGCAGTGTGCTGACACCAGAAAAGTGCCTCTGGACTCATCCCCTGCCACCTGCCATAACAACATCATGAAGCAGACGATGGTGGATTCCTCCTGTAGAATCCTTACCAGTGACGTCTTCCAGGACTGCAACAAGCTGGTGGACCCCGAGCCATATCTGGATGTCTGCATTTACGACACCTGCTCCTGTGAGTCCATTGGGGACTGCGCCGCATTCTGCGACACCATTGCTGCCTATGCCCACGTGTGTGCCCAGCATGGCAAGGTGGTGACCTGGAGGACGGCCACATTGTGCCCCCAGAGCTGCGAGGAGAGGAATCTCCGGGAGAACGGGTATGAGGCTGAGTGGCGCTATAACAGCTGTGCACCTGCCTGTCAAGTCACGTGTCAGCACCCTGAGCCACTGGCCTGCCCTGTGCAGTGTGTGGAGGGCTGCCATGCCCACTGCCCTCCAGGGAAAATCCTGGATGAGCTTTTGCAGACCTGCGTTGACCCTGAAGACTGTCCAGTGTGTGAGGTGGCTGGCCGGCGTTTTGCCTCAGGAAAGAAAGTCACCTTGAATCCCAGTGACCCTGAGCACTGCCAGATTTGCCACTGTGATGTTGTCAACCTCACCTGTGAAGCCTGCCAGGAGCCGATCGATGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCCTGGTCCCCCGGGGCAGCGGAGGCGACAAAACTCACACATGCCCACCGTGCCCAGCTCCAGAACTCCTGGGCGGACCGTCA
(b)pSYN‐FVIII‐065のクローニング
FVIII‐065プラスミドは2つ目のFc領域に結合したVWFのD’D3ドメインの最初の276アミノ酸を含む。VWF断片は、ESC17とESC41のプライマーの組合せを用いて全長VWFプラスミドpSYN‐VWF‐008からPCRで増幅された。

ClaIを有するESC17‐Fwd‐VWFクローニングオリゴ
GTCCGGCATGAGAATCGATGTGTG(配列番号77)

EcoRVを有するESC41‐Rev‐VWF
CCTCCACCGCCAGATATCAGAGGCACTTTTC(配列番号78)
予想サイズのバンド(約692bp)を、ゲル抽出キット(Qiagen、カリフォルニア州、バレンシア)を用いてゲル精製し、そして、pSYN‐FVIII‐064のClaI部位とEcoRV部位にクローン化してpSYN‐FVIII‐065を作製した。
実施例3:pSYN‐FVIII‐159、160、178、179のクローニング(図3)
VWF断片とFc領域の間のリンカーの長さを変えるために、pSYN‐FVIII‐064中のVWFと20アミノ酸リンカーの開始点の接合点にEcoRV部位を導入し、次にサイズ可変リンカーを用いてpSYN‐FVIII‐064中の20アミノ酸リンカーを置換した。新しいDNAコンストラクトは、35アミノ酸リンカー、48アミノ酸リンカー、73アミノ酸リンカーおよび98アミノ酸リンカーをそれぞれ含有するpSYN‐FVIII‐159、160、178、および179である。
pSYN‐FVIII‐159に35アミノ酸リンカーを挿入するために2つのオリゴ(ESC78‐105bpとESC79−107bp)をIntegrated DNA Technologies(アイオワ州、コーラルビル)から購入した。標準的なPCR方法を用いてオリゴをアニールし、そして、伸長させた:
プライマー:
EcoRV部位を有するESC78‐Fwd
AAAGTGCCTCTGATATCTGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGTGGCGGGGGATCCGGTGGCGGGGGATCCGGTGGCGGGGGATCCCTGGTCCCCCGG(配列番号79)

RsRII部位を有するESC79‐Rev
GAAGAGGAAGACTGACGGTCCGCCCAGGAGTTCTGGAGCTGGGCACGGTGGGCATGTGTGAGTTTTGTCGCCTCCGCTGCCCCGGGGGACCAGGGATCCCCCGCCAC(配列番号80)
ESC78/ESC79プライマーコンボを用い、3段階PCR増幅サイクル:25サイクルの(96℃30秒、55℃30秒、68℃30秒)を用いて50μlのPCRオリゴアニーリング伸長反応を実施した。予想サイズのバンド(約186bp)を、ゲル抽出キット(Qiagen、カリフォルニア州、バレンシア)を用いてゲル精製し、そして、pSYN‐FVIII‐064のEcoRV制限部位とRsRII制限部位にクローン化してpSYN‐FVIII‐159を作製した。
(b)pSYN‐FVIII‐160、178、および179のクローニング
pSYN‐VIII−160はVWF断片とFc領域の中間に48アミノ酸リンカーを有する。48アミノ酸リンカー(ISGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSLVPRGSGGGGSGGGGS)(配列番号81)およびFc領域の一部をコードするDNA断片の合成を外注した(Genscript配列番号132601、下記参照)。Genscriptコンストラクトの断片をEcoRV/RsRIIで消化したpSYN‐FVIII‐0159(上述)にサブクローン化した。
Genscript配列番号132601(配列番号83)
AAAGTGCCTCTGATATCTGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGTGGCGGGGGATCCCTGGTCCCCCGGGGCAGCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGACAAAACTCACACATGCCCACCGTGCCCAGCTCCAGAACTCCTGGGCGGACCGTCAGTCTTCC
pSYN‐VIII−178はVWF断片とFc領域の中間に73アミノ酸リンカーを有する。73アミノ酸リンカー(ISGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSLVPRGSGGGGSGGGGS)(配列番号84)およびFc領域の一部をコードするDNA断片の合成を外注した(Genscript配列番号144849、下記参照)。Genscriptコンストラクトの断片をEcoRV/RsRIIで消化したpSYN‐FVIII‐0159(上述)にサブクローン化した。
Genscript配列番号144849(配列番号85)
GCCTGCCAGGAGCCGATATCTGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGTGGCGGGGGATCCCTGGTCCCCCGGGGCAGCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGACAAAACTCACACATGCCCCCGTGCCCAGCTCCAGAACTCCTGGGCGGACCGTCAGTCTTCCTC
pSYN‐VIII−179はVWF断片とFc領域の中間に98アミノ酸リンカーを有する。98アミノ酸リンカー(ISGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSLVPRGSGGGGSGGGGS)(配列番号86)およびFc領域の一部をコードするDNA断片の合成を外注した(Genscript配列番号144849下記参照)。Genscriptコンストラクトの断片をEcoRV/RsRIIで消化したpSYN‐FVIII‐0159(上述)にサブクローン化した。

Genscript配列番号144849(配列番号87)
GCCTGCCAGGAGCCGATATCTGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGTGGCGGGGGATCCCTGGTCCCCCGGGGCAGCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGACAAAACTCACACATGCCCACCGTGCCCAGCTCCAGAACTCCTGGGCGGACCGTCAGTCTTCCTCTTCCC
pSYN‐FVIII‐180、181、および182のクローニング
pSYN‐FVIII‐180、181、および182をpSYN‐FVIII‐160から構築した。K2093A突然変異またはF2093A突然変異またはK2093A/F2093A突然変異をpSYN‐FVIII‐160中のFVIIIのC1ドメインに導入してpSYN‐FVIII‐180、pSYN‐FVIII‐181およびpSYN‐FVIII‐182をそれぞれ形成した。
FVIII‐VWF‐Fcヘテロダイマータンパク質配列(配列番号88)
(FVIII配列アミノ酸位置1〜1457;下線領域はFc領域を表し、波線の下線は1つ目のFcとVWF断片の中間の切断可能リンカーを表し、二重下線領域はVWF断片を表し、太字領域はVWF断片とFcの中間の可変長切断可能リンカーを表す。リンカーの長さはFVIII‐064、159、160、178、および179コンストラクトで変化する)。
実施例4:FVIII‐VWF DNAコンストラクトの例(図4)
図4に示されるように従来の組換えDNA技法を用いてVWF断片とFVIIIタンパク質をリンカーまたは別のタンパク質またはポリペプチドによって連結することができる。図4AではVWFのD1D2D’D3ドメインを48アミノ酸リンカー−ISGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSLVPRGSGGGGSGGGGS(配列番号89)によってFVIIIタンパク質に結合し、FVIIIを成熟前排除から守る。D’D3のFVIII保護活性をさらに強化するために、アルブミンまたはPAS配列(異種部分)などの半減期延長能を有する別のタンパク質またはポリペプチドをコンストラクトに組み入れることができる。異種部分、例えば、アルブミンタンパク質またはPAS配列をFVIII分子の様々な位置に組み入れることができる。FVIIIのN末端(4B)、FVIIIのC末端(4C)、またはB領域(4D)に組み入れられた少数の例が図4B〜4Dに示された。それらのコンストラクトではそれらの追加のタンパク質配列がD’D3保護活性を強化し、そして、FVIII半減期をさらに延長させることができるだろう。
加えて、図4E〜4Gに示されるように異種部分、例えば、アルブミンまたはPAS配列をFVIII/VWFヘテロダイマーコンストラクトに組み入れることもできる。図4Eでは異種部分、例えば、アルブミンまたはPAS配列をFVIII‐148のFVIII Bドメイン領域に組み入れる。図4Fでは異種部分、例えば、アルブミンまたはPAS配列をFVIII‐136のFVIII Bドメイン領域に組み入れる。図4Gでは異種部分、例えば、アルブミンまたはPAS配列をリンカーとして使用してD’D3断片とFcを連結する。それらの構成ではD’D3、Fc、および半減期延長因子である異種部分(例えば、アルブミン/PAS配列)の相乗効果がFVIII半減期の延長に期待される。
実施例5:FVIIIFc‐VWFヘテロダイマー用の共形質移入系のプラスミド構築(図5)
3つのDNAコンストラクトを含有する共形質移入系をFVIIIFc‐VWFヘテロダイマー産生のために作製した。第1のDNAコンストラクトであるpSYN‐FVIII‐155は、単鎖FVIIIタンパク質が1つのFc断片に直接的に融合させられたFVIII‐Fc融合タンパク質をコードしており、第2のDNAコンストラクトはpSYN‐VWF‐031であり、それは(実施例1において前述した)D’D3‐Fc融合タンパク質をコードする。HEK293F細胞を80:15:5の比率でそれら2つのプラスミドと第3のプラスミド(PC5)で形質移入した。PC5を用いる共形質移入は、我々が成熟D’D3ドメインを有するようにD1領域およびD2領域の完全なプロペプチドプロセッシングを確実にすることができる。合成されたタンパク質はFVIIIFc/D’D3FcヘテロダイマーおよびD’D3Fcホモダイマーとして分泌され、FVIIIFc/D’D3Fcヘテロダイマーはタンパク質精製によってD’D3Fcホモダイマーと分離された。

pSYN‐FVIII‐155成熟タンパク質配列解析(配列番号90):
atrryylgavelswdymqsdlgelpvdarfpprvpksfpfntsvvykktlfveftdhlfniakprppwmgllgptiqaevydtvvitlknmashpvslhavgvsywkasegaeyddqtsqrekeddkvfpggshtyvwqvlkengpmasdplcltysylshvdlvkdlnsgligallvcregslakektqtlhkfillfavfdegkswhsetknslmqdrdaasarawpkmhtvngyvnrslpgligchrksvywhvigmgttpevhsifleghtflvrnhrqasleispitfltaqtllmdlgqfllfchisshqhdgmeayvkvdscpeepqlrmknneeaedydddltdsemdvvrfdddnspsfiqirsvakkhpktwvhyiaaeeedwdyaplvlapddrsyksqylnngpqrigrkykkvrfmaytdetfktreaiqhesgilgpllygevgdtlliifknqasrpyniyphgitdvrplysrrlpkgvkhlkdfpilpgeifkykwtvtvedgptksdprcltryyssfvnmerdlasgligpllicykesvdqrgnqimsdkrnvilfsvfdenrswylteniqrflpnpagvqledpefqasnimhsingyvfdslqlsvclhevaywyilsigaqtdflsvffsgytfkhkmvyedtltlfpfsgetvfmsmenpglwilgchnsdfrnrgmtallkvsscdkntgdyyedsyedisayllsknnaieprsfsqnppvlkahqaeitrttlqsdqeeidyddtisvemkkedfdiydedenqsprsfqkktrhyfiaaverlwdygmsssphvlrnraqsgsvpqfkkvvfqeftdgsftqplyrgelnehlgllgpyiraevednimvtfrnqasrpysfysslisyeedqrqgaeprknfvkpnetktyfwkvqhhmaptkdefdckawayfsdvdlekdvhsgligpllvchtntlnpahgrqvtvqefalfftifdetkswyftenmerncrapcniqmedptfkenyrfhaingyimdtlpglvmaqdqrirwyllsmgsnenihsihfsghvftvrkkeeykmalynlypgvfetvemlpskagiwrvecligehlhagmstlflvysnkcqtplgmasghirdfqitasgqygqwapklarlhysgsinawstkepfswikvdllapmiihgiktqgarqkfsslyisqfiimysldgkkwqtyrgnstgtlmvffgnvdssgikhnifnppiiaryirlhpthysirstlrmelmgcdlnscsmplgmeskaisdaqitassyftnmfatwspskarlhlqgrsnawrpqvnnpkewlqvdfqktmkvtgvttqgvkslltsmyvkeflisssqdghqwtlffqngkvkvfqgnqdsftpvvnsldpplltrylrihpqswvhqialrmevlgceaqdlydkthtcppcpapellggpsvflfppkpkdtlmisrtpevtcvvvdvshedpevkfnwyvdgvevhnaktkpreeqynstyrvvsvltvlhqdwlngkeykckvsnkalpapiektiskakgqprepqvytlppsrdeltknqvsltclvkgfypsdiavewesngqpennykttppvldsdgsfflyskltvdksrwqqgnvfscsvmhealhnhytqkslslspgk
pSYN‐FVIII‐155DNA配列解析(配列番号91):
atgcaaatagagctctccacctgcttctttctgtgccttttgcgattctgctttagtgccaccagaagatactacctgggtgcagtggaactgtcatgggactatatgcaaagtgatctcggtgagctgcctgtggacgcaagatttcctcctagagtgccaaaatcttttccattcaacacctcagtcgtgtacaaaaagactctgtttgtagaattcacggatcaccttttcaacatcgctaagccaaggccaccctggatgggtctgctaggtcctaccatccaggctgaggtttatgatacagtggtcattacacttaagaacatggcttcccatcctgtcagtcttcatgctgttggtgtatcctactggaaagcttctgagggagctgaatatgatgatcagaccagtcaaagggagaaagaagatgataaagtcttccctggtggaagccatacatatgtctggcaggtcctgaaagagaatggtccaatggcctctgacccactgtgccttacctactcatatctttctcatgtggacctggtaaaagacttgaattcaggcctcattggagccctactagtatgtagagaagggagtctggccaaggaaaagacacagaccttgcacaaatttatactactttttgctgtatttgatgaagggaaaagttggcactcagaaacaaagaactccttgatgcaggatagggatgctgcatctgctcgggcctggcctaaaatgcacacagtcaatggttatgtaaacaggtctctgccaggtctgattggatgccacaggaaatcagtctattggcatgtgattggaatgggcaccactcctgaagtgcactcaatattcctcgaaggtcacacatttcttgtgaggaaccatcgccaggcgtccttggaaatctcgccaataactttccttactgctcaaacactcttgatggaccttggacagtttctactgttttgtcatatctcttcccaccaacatgatggcatggaagcttatgtcaaagtagacagctgtccagaggaaccccaactacgaatgaaaaataatgaagaagcggaagactatgatgatgatcttactgattctgaaatggatgtggtcaggtttgatgatgacaactctccttcctttatccaaattcgctcagttgccaagaagcatcctaaaacttgggtacattacattgctgctgaagaggaggactgggactatgctcccttagtcctcgcccccgatgacagaagttataaaagtcaatatttgaacaatggccctcagcggattggtaggaagtacaaaaaagtccgatttatggcatacacagatgaaacctttaagactcgtgaagctattcagcatgaatcaggaatcttgggacctttactttatggggaagttggagacacactgttgattatatttaagaatcaagcaagcagaccatataacatctaccctcacggaatcactgatgtccgtcctttgtattcaaggagattaccaaaaggtgtaaaacatttgaaggattttccaattctgccaggagaaatattcaaatataaatggacagtgactgtagaagatgggccaactaaatcagatcctcggtgcctgacccgctattactctagtttcgttaatatggagagagatctagcttcaggactcattggccctctcctcatctgctacaaagaatctgtagatcaaagaggaaaccagataatgtcagacaagaggaatgtcatcctgttttctgtatttgatgagaaccgaagctggtacctcacagagaatatacaacgctttctccccaatccagctggagtgcagcttgaggatccagagttccaagcctccaacatcatgcacagcatcaatggctatgtttttgatagtttgcagttgtcagtttgtttgcatgaggtggcatactggtacattctaagcattggagcacagactgacttcctttctgtcttcttctctggatataccttcaaacacaaaatggtctatgaagacacactcaccctattcccattctcaggagaaactgtcttcatgtcgatggaaaacccaggtctatggattctggggtgccacaactcagactttcggaacagaggcatgaccgccttactgaaggtttctagttgtgacaagaacactggtgattattacgaggacagttatgaagatatttcagcatacttgctgagtaaaaacaatgccattgaaccaagaagcttctctcaaaacccaccagtcttgaaagcccatcaggcggaaataactcgtactactcttcagtcagatcaagaggaaattgactatgatgataccatatcagttgaaatgaagaaggaagattttgacatttatgatgaggatgaaaatcagagcccccgcagctttcaaaagaaaacacgacactattttattgctgcagtggagaggctctgggattatgggatgagtagctccccacatgttctaagaaacagggctcagagtggcagtgtccctcagttcaagaaagttgttttccaggaatttactgatggctcctttactcagcccttataccgtggagaactaaatgaacatttgggactcctggggccatatataagagcagaagttgaagataatatcatggtaactttcagaaatcaggcctctcgtccctattccttctattctagccttatttcttatgaggaagatcagaggcaaggagcagaacctagaaaaaactttgtcaagcctaatgaaaccaaaacttacttttggaaagtgcaacatcatatggcacccactaaagatgagtttgactgcaaagcctgggcttatttctctgatgttgacctggaaaaagatgtgcactcaggcctgattggaccccttctggtctgccacactaacacactgaaccctgctcatgggagacaagtgacagtacaggaatttgctctgtttttcaccatctttgatgagaccaaaagctggtacttcactgaaaatatggaaagaaactgcagggctccctgcaatatccagatggaagatcccacttttaaagagaattatcgcttccatgcaatcaatggctacataatggatacactacctggcttagtaatggctcaggatcaaaggattcgatggtatctgctcagcatgggcagcaatgaaaacatccattctattcatttcagtggacatgtgttcactgtacgaaaaaaagaggagtataaaatggcactgtacaatctctatccaggtgtttttgagacagtggaaatgttaccatccaaagctggaatttggcgggtggaatgccttattggcgagcatctacatgctgggatgagcacactttttctggtgtacagcaataagtgtcagactcccctgggaatggcttctggacacattagagattttcagattacagcttcaggacaatatggacagtgggccccaaagctggccagacttcattattccggatcaatcaatgcctggagcaccaaggagcccttttcttggatcaaggtggatctgttggcaccaatgattattcacggcatcaagacccagggtgcccgtcagaagttctccagcctctacatctctcagtttatcatcatgtatagtcttgatgggaagaagtggcagacttatcgaggaaattccactggaaccttaatggtcttctttggcaatgtggattcatctgggataaaacacaatatttttaaccctccaattattgctcgatacatccgtttgcacccaactcattatagcattcgcagcactcttcgcatggagttgatgggctgtgatttaaatagttgcagcatgccattgggaatggagagtaaagcaatatcagatgcacagattactgcttcatcctactttaccaatatgtttgccacctggtctccttcaaaagctcgacttcacctccaagggaggagtaatgcctggagacctcaggtgaataatccaaaagagtggctgcaagtggacttccagaagacaatgaaagtcacaggagtaactactcagggagtaaaatctctgcttaccagcatgtatgtgaaggagttcctcatctccagcagtcaagatggccatcagtggactctcttttttcagaatggcaaagtaaaggtttttcagggaaatcaagactccttcacacctgtggtgaactctctagacccaccgttactgactcgctaccttcgaattcacccccagagttgggtgcaccagattgccctgaggatggaggttctgggctgcgaggcacaggacctctacgacaaaactcacacatgcccaccgtgcccagctccagaactcctgggcggaccgtcagtcttcctcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcccggacccctgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccacgaagaccctgaggtcaagttcaactggtacgtggacggcgtggaggtgcataatgccaagacaaagccgcgggaggagcagtacaacagcacgtaccgtgtggtcagcgtcctcaccgtcctgcaccaggactggctgaatggcaaggagtacaagtgcaaggtctccaacaaagccctcccagcccccatcgagaaaaccatctccaaagccaaagggcagccccgagaaccacaggtgtacaccctgcccccatcccgggatgagctgaccaagaaccaggtcagcctgacctgcctggtcaaaggcttctatcccagcgacatcgccgtggagtgggagagcaatgggcagccggagaacaactacaagaccacgcctcccgtgttggactccgacggctccttcttcctctacagcaagctcaccgtggacaagagcaggtggcagcaggggaacgtcttctcatgctccgtgatgcatga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その他のVWF断片と構築されたFVIIIFC‐VWFヘテロダイマーが下に記載されている。
実施例6:タンパク質精製
VWF断片のタンパク質精製
VWF断片を二段階精製方法により精製した。硫酸ニッケル帯電IMAC(固定化金属親和性クロマトグラフィー)カラムを一次精製のために使用し、フラクトゲルDEAEイオン交換カラムを最終精製のために使用した。詳細な精製方法を下で説明する。
(a)ニッケルIMACでのVWF断片の一次精製
14mLのニッケルIMACセファロースHPカラム[XK26/3]をpH7.5の25mMのHEPES、500mMのNaCl、10mMのイミダゾールおよび0.05%のツイーン20で平衡化した。約7.2LのVWF条件培地を100mLのpH7.5の1MのHEPESと600mLの5MのNaClで調節した。次に、80mLの1Mのイミダゾール(pH7.5)を10mMの終濃度になるまで添加した。その7.8Lの調節されたVWF条件培地を次に2〜8℃において10mL/分[113cm/時間]の速度でカラムに負荷した。洗浄ステップを13.3mL/分[150cm/時間]の速度で実施した。まず、順流{“ダウンフロー”}でpH7.5の25mMのHEPES、500mMのNaCl、10mMのイミダゾールおよび0.05%のツイーン20を用いて2×カラム体積(CV)の洗浄を実施した。次に逆流{“アップフロー”}でpH7.5の25mMのHEPES、500mMのNaCl、10mMのイミダゾールおよび0.05%のツイーン20を用いて3×CVの洗浄を実施した。最後に順流{“ダウンフロー”}でpH7.5の25mMのHEPES、500mMのNaCl、10mMのイミダゾールおよび0.05%のツイーン20を用いて3×CVの洗浄を実施した。50%B1(pH7.5の25mMのHEPES、500mMのNaCl、500mMのイミダゾールおよび0.05%のツイーン20)への10×CVの濃度勾配として溶出を実施した。画分体積を10mLに設定した。次に100%B1を用いてそのカラムから吸着物を除去した。これにpH7.5の25mMのHEPES、500mMのNaCl、10mMのイミダゾールおよび0.05%のツイーン20を用いる洗浄が続いた。1NのNaOHを用いて2回目の吸着物除去を実施した。次に、pH7.8の1Mのトリス、1MのNaClで、続いてpH7.5の25mMのHEPES、500mMのNaCl、10mMのイミダゾールおよび0.05%のツイーン20をそのカラムに流した。最後に5CVの20%エタノール含有DPBSをそのカラムに流し、そして、4℃で保存した。
(b)フラクトゲルDEAEでのVWF断片の二次精製
VWF断片の二次精製をpH7.5においてフラクトゲルDEAEで実施した。まず、変性性賦形剤または還元性賦形剤を使用することなく凝集種を分裂させる試みにおいて20mLのVWFニッケルIMAC溶離液(VWF断片ピークに対応する)を200mgのZwittergent3−14双性イオン性界面活性剤で調節した。界面活性剤が溶解した後にタンパク質を室温で約15分間放置した。次に4グラムのトレハロース、1mLの10%のツイーン20、pH7.5の5mLの1MのHEPESおよび174mLの「Milli‐Q」水を用いてタンパク質を調節した。平衡化緩衝液「A12」はpH7.5の25mMのHEPES、50mMのNaCl、1%Trehalose、0.05%のツイーン20であった。溶出緩衝液「B1」はpH7.5の25mMのHEPES、1000mMのNaCl、1%のトレハロース、0.05%のツイーン20であった。50%B1への10CVの濃度勾配、さらに5C+Vの保持、それに続く100%B1へのステップとして溶出を実施した。次に0.85%のリン酸、続いてpH7.5の1Mのトリス、1MのNaClを用いてカラムから吸着物を除去した。次に1NのNaOH、2MのNaCl、続いてpH7.5の1Mのトリス、1MのNaClを用いてカラムから吸着物を除去した。次に、保管のためにpH7.5の25mMのHEPES、100mMのNaClおよび20%のエタノールをそのカラムに流した。
(c)FVIII‐VWFヘテロダイマーのタンパク質精製
FVIII‐VWFヘテロダイマーを親和性カラム(GE VIIIセレクト)によって最初に精製し、次にフラクトガル(Fractgal)TMAEイオン交換カラムで精製した(McCue JT, Selvitelli K, Walker J, J Chromatogr A. 2009 Nov 6; 1216(45):7824-30. Epub 2009 Sep 23.) 。
FVIII‐155/VWF‐31の精製のために接線流濾過(TFF)ステップを用いて清澄化条件培地と緩衝液交換した。次に濾過液中の目的タンパク質を、親和性クロマトグラフィーを用いて捕捉した。弱陰イオン交換クロマトグラフィーステップが続いてHMW種を減少させた。その分子の純度とサイズの両方をHPLC‐SECとSDS‐PAGEによって評価した。FVIII‐155/VWF‐31の様々なドメインの存在をウエスタンブロッティングによってさらに確認した。その分子の特異的な活性をB‐ドメイン欠失FVIIIと比べた。
(d)FVIII‐VWFヘテロダイマーのトロンビン消化(図8)
FVIII‐VWF‐FcヘテロダイマーまたはFVIII‐Fc(対照)をトロンビン切断緩衝液(50mMのトリス、pH7.4、150mMのNaCl、2mMのCaCl2、5%のグリセロール)中で1:10の比率でトロンビンと混合した。その反応物を37℃で20分間インキュベートした。消化産物を4〜12%還元トリス・グリシンゲルで泳動した。未消化タンパク質を対照として使用した。クマシー染色によりバンドを視覚化した。
(e)OctetアッセイによるFVIII‐155/VWF‐031のVWF結合能の評価
FVIII‐155/VWF‐031のVWF結合能を、トリス結合緩衝液(50mMのトリス、pH7.2、150mMのNaCl、5mMのCaCl)を用いたForteBioOctet384装置での25℃におけるバイオレイヤー干渉法(BLI)ベースの測定値(Octetアッセイ)によって決定した。FVIII結合を判定するためのOctetアッセイはヒトフォンウィルブランド因子(hVWF)(Haematologic Technologiesカタログ番号HCVWF‐0191)のAPSバイオセンサーへの疎水性固定とそれに続く1.0%ウシ血清アルブミン(Jackson Immuno Researchカタログ番号001−000−161)の結合に基づいた。簡単に説明すると、hVWF(38.5nM)をトリス緩衝液中に希釈し、そして、APSバイオセンサー全体に600秒間負荷して反応プローブ上に約3.0〜3.5nmの結合層を生じさせた。対照APSプローブにリファレンスサブトラクション用にhVWFが存在しない1.0%BSAを負荷した。負荷後、全てのプローブをトリス緩衝液中で300秒間インキュベートして新しい基線を確立した。その後、バイオセンサープローブをFVIII‐155/VWF‐031、FVIIIFc原薬、またはrFVIII(60nM)の溶液中において室温で5分間インキュベートし、5分の解離ステップがそれに続いた。Octetデータ分析ソフトウェアを使用して引き算されたデータ(反応プローブ−参照プローブ)から結合応答(nm)が得られた。図15に示されるように、rFVIIIFcとrFVIIIのVWF結合親和性と比較すると、FVIII‐155/VWF‐031のVWF結合親和性は非常に減じられた。このことは、FVIIIFc/VWFヘテロダイマー内のD’D3断片による全長VWFからのFVIIIの遮蔽の成功を示している。
実施例7.VWF‐FVIII相互作用はFVIII半減期延長の制限因子である
循環FVIIIの大部分はFVIII‐VWF複合体として存在する(血漿FVIIIの95%超)。このFVIII‐VWF相互作用はVWF排除経路を介したFVIII排除を促進し、そうしてVWFの半減期(T1/2)をFVIIIの半減期延長の限度にする。この仮説を評価するためにFc技術によるFVIII半減期延長の限度をFVIII欠損マウス(完全VWF遺伝子を有するHemAマウス)およびFVIII/VWF欠損(FVIII‐VWFダブル・ノックアウト(DKO))マウスにおいて試験した。
HemAマウスまたはFVIII‐VWF DKOマウスをHemAマウスでは125IU/kgの、またはDKOマウスでは200IU/kgの単一静脈内用量のrFVIIIまたはrFVIIIFcで処置した。血液試料をHemAマウスでは72時間まで、またはFVIII/VWF DKOマウスでは8時間まで採取した。FVIII発色性アッセイにより血漿試料のFVIII活性を測定した。WinNonlineプログラムを用いて2rFVIII分散の薬物動態(PK)プロファイルを分析した。
表7および図9に示されるように、FVIII/VWF DKOマウスではrFVIIIFcはrFVIIIのT1/2(すなわち、0.25時間のT1/2)と比べて約4.8倍長いT1/2(すなわち、1.2時間のT1/2)を示した。対照的に、HemAマウスにおいて試験されると、rFVIIIFcのみがrFVIIIと比べて1.8倍長いT1/2を有した。rFVIIIFcのT1/2は13.7時間であった。その時間は内在性マウスVWFの半減期と一致する。このことは、FVIII‐VWF相互作用がFVIII半減期延長の制限因子であることを示している。2倍より長いFVIII半減期延長を達成するためにはFVIII‐VWF相互作用を排除しなくてはならない。
FVIII発色性アッセイ
DiaPharmaのCOATEST SP FVIIIキット(ロット番号N089019)を使用してFVIII活性を測定し、そして、全てのインキュベーションを37℃のプレート・ヒーター上で振盪しながら実施した。
rFVIII標準物質の範囲は100mIU/mLから0.78mIU/mLまでであった。プールした通常のヒト血漿アッセイ対照試料と血漿試料(1×Coatest緩衝液で希釈)をImmulon 2HB96ウェルプレートに2つ組で添加した(25μL/ウェル)。新規に調製したIXa/FX/リン脂質混合物(50μL)、25μLの25mMのCaClおよび50μLのFXa基質を各ウェルに順次添加し、各添加の間に5分のインキュベーションを行った。基質とインキュベートした後に25μLの20%酢酸を添加して発色反応を停止させ、そして、OD405の吸光度をSpectraMAXプラス(Molecular Devices)装置で測定した。データをSoftMax Proソフトウェア(第5.2版)で分析した。定量下限(LLOQ)は7.8mIU/mLである。
実施例8.VWF D’D3ダイマーはFVIIIのタンパク質分解と排除からFVIIIを保護する(図10)
VWF欠損マウスにおける内在性マウスFVIIIの排除からそれを保護するVWF断片の能力によってそれらの断片のFVIII保護活性を評価した。表8の列1(図1、実施例1)に記載される様々なVWF断片をそれらの対応するDNAコンストラクトの100μg/マウスでの流体力学的注入によりVWF欠損マウスの血液循環に導入した。注入から48時間後に血漿試料を採取し、そして、FVIII発色性アッセイによりマウスFVIII血漿中活性を測定した。VWF発現レベルVWF ELISAによりを測定した。
試験された4つの異なる長さのVWF断片は276アミノ酸、477アミノ酸、511アミノ酸、および716アミノ酸である。276〜716アミノ酸の範囲を試験してVWFの排除受容体の結合ドメイン(716アミノ酸)を有しないFVIII結合(276アミノ酸)に必要とされる長さのVWF断片を見出した。全長VWFおよびD1D2D’D3CKマルチマーをFVIII保護の陽性対照として使用した。血液循環ではD1D2ドメインを有して合成されたVWF断片はダイマーとして存在し、VWF断片がD1D2ドメインを有さずに合成されるとモノマーとして存在する。
流体力学的注入後の血漿中のマウスFVIII活性の上昇はVWF断片のFVIII保護効果を評価する。表8および図10A〜Bに示されるようにD’D3断片の最初の276アミノ酸は同様の注入前/後FVIII血漿レベル(図10A)によって示されるようなFVIII保護活性を有しなかった。しかしながら、その他のVWF断片の導入はFVIII血漿レベルのかなりの上昇を誘導した。このことは、それらのVWF断片がFVIIIをその排除経路から保護することができることを示している。
注入後の血漿FVIII活性と全長VWFのD’D3ドメインを含有するVWF断片の血漿抗原レベルの比率は表8に記載された。同様の注入後FVIII/VWF比率が全長VWFとVWF断片の2つのダイマー型より観察された。このことは、それらの2つのVWF断片ダイマーが全長VWFと同じFVIII保護を提供することを意味する。加えて、VWF断片ダイマーアイソフォームよりそれらの対応するモノマーと比べて3倍高いFVIII/VWF比率が観察された:D’D3(477アミノ酸)ダイマーは38.7mIU/nmolのFVIII/VWF比率を有し、D’D3(477アミノ酸)モノマーは11.6mIU/nmolのFVIII/VWF比率を有し、D’D3A1(511アミノ酸)ダイマーは32.9mIU/nmolのFVIII/VWF比率を有し、そして、D’D3(511アミノ酸)モノマーは13.8mIU/nmolのFVIII/VWF比率を有しており、このことはVWF断片のダイマーアイソフォームがそれらの対応するモノマーと比べてより好適なFVIII保護を提供することを示している。
流体力学的注入:
流体力学的注入はマウスおよびラットなどの小動物の肝臓への効率的で安全な非ウイルス
性遺伝子送達方法である。その方法は、動物の体重の10分の1の体積でのエンドトキシンを含まない裸プラスミドDNA/生理食塩水溶液の訳5〜7秒での急速注入として元々記載された。その裸プラスミドDNAは目的の遺伝子を含有し、そして、導入されたDNAに由来する肝臓産生標的化タンパク質は注入後24時間以内に検出され得る。その後、血漿試料を採取して発現タンパク質の治療上の特性を試験した。
この特許出願の本明細書において実施された全ての流体力学的注入について、2mlの0.9%滅菌生理食塩水溶液中のプラスミドDNAを20〜35グラムの体重のマウスに静脈内尾静脈注入により約4〜7秒以内に送達した。正常な活性が再開するまでマウスを最初の2時間の間に厳密にモニターした。眼窩後血液採取により血液試料を採取した後、次に血漿試料を得て、さらなる分析のために−80℃で貯蔵した。
VWF ELISA:
ヤギ抗ヒトVWF抗体(親和性精製済み、Affinity Biological、GAVWF‐AP)を0.5ug/ウェルで捕捉抗体として使用し、そして、VWF‐EIA−D(Affinity Biologicals、VWF‐EIA‐D、1:100希釈)をVWF ELISAのための検出抗体として使用した。ELISAアッセイを標準的なELISA技法に従って実施し、TMBをHRP基質として使用し、PBST/1.5%のBSA/0.5MのNaCl緩衝液をブロッキング緩衝液および結合緩衝液として使用した。アッセイ標準物質の範囲は100ng〜0.78ngであり、アッセイの検出下限(LLOQ)7.8ng/mLである。
実施例9:全長VWF D’D3断片の共投与がFVIII‐VWF DKOマウスにおけるrBDD‐FVIIIの半減期を延長する(図11)
実施例8は、全長D’D3断片が内在性FVIIIをその排除経路から保護することができることを示した。D’D3タンパク質のFVIII保護活性をさらに評価するために、FVIII‐VWF DKOマウスにBドメイン欠失FVIII(rBDD‐FVIII)とD’D3ダイマー(VWF‐010)またはrBDD‐FVIIIとD’D3モノマー(VWF‐002)をrBDD‐FVIIIについては200IU/kg、D’D3ダイマーについては770μg/kg、およびD’D3モノマーについては590μg/kgで静脈内注射により共投与した。その後、rBDD‐FVIIIのPKプロファイルをその注入後の血漿中活性によりモニターした。D’D3断片の短いインビボ半減期のため、最初の共注入から3時間後の時点で別の用量のD’D3を同じ経路により投与して所望のD’D3血漿レベルを維持した。
PK分析のために注入後5分、30分、1時間、2時間、4時間および6時間で眼窩後血液採取により血漿試料を得て、そして、血漿FVIII活性とD’D3抗原レベルをFVIII発色性アッセイとVWF ELISAにより分析した。
図11および表10に示されるようにD’D3モノマーはrBDD‐FVIIIの半減期を2.5倍延長し、その回収率を1.8倍改善した。D’D3ダイマーはrBDD‐FVIIIの半減期を4.1倍延長し、その回収率を3.5倍改善した。改善された平均滞留時間、クリアランスおよびAUCも両方のD’D3アイソフォームより観察された。しかしながら、D’D3ダイマーはそのモノマー型と比べて全てのPKパラメーターでより良い結果を達成した。
まとめると、改善されたrBDD‐FVIIIのPKプロファイルに示されるように、全長D’D3の共注入がFVIIIをその排除経路から保護する。この発見の潜在的な臨床的価値はさらに評価を受ける必要がある。
実施例10.D1D2ドメインを有して合成されたD’D3モノマーとそのダイマーアイソフォームは同じFVIII保護活性を有し、そして、FVIII‐VWF DKOマウスにおいてFVIIIFcの半減期を約4倍さらに延長させる(図12)
D’D3ドメインのFVIII保護能を定量化し、そして、D’D3二量体化がそのFVIII保護活性に必要であるか判定するために2つのDNAコンストラクト(すなわち、(D1D2D’D3をコードするDNA配列を含有する)VWF‐025および(C336AとC379Aの突然変異を有するD1D2D’D3コドンDNAを含有する)VWF‐029)の各々を流体力学的注入によりFVIII/VWF DKOマウスに投与した。この注入によりFVIII/VWF DKOマウス内でD’D3ダイマー発現(VWF‐025)またはモノマー発現(VWF‐029)が引き起こされた。流体力学的注入後の第5日に単回静脈内用量のrFVIIIFcを200IU/kgで投与し、そして、rFVIIIFcIV注入後5分、4時間、8時間、16時間、24時間、31時間、40時間、55時間、66時間で血漿試料を採取した。無感作FVIII‐VWF DKOマウスにおいて同じ用量で実施したrFVIIIFcのPK試験をrFVIIIFc半減期の基線として使用した。FVIII発色性アッセイにより血漿FVIII活性を分析した。血漿D’D3レベルをVWF ELISAにより測定し、そして、WinNonlinプログラムを用いてrFVIIIFcのPKプロファイルを分析した。
表11および図12に示されるように循環中のVWFのD’D3断片を用いてrFVIIIFcの初期回収率が42%からD’D3ダイマーについて75%に、およびD’D3モノマーについて60%に上昇した。rFVIIIFcのT1/2も2.5時間からそれぞれ9.3時間および9.2時間に増加した。T1/2と同様に、改善された平均滞留時間、クリアランス、および量の分布もD’D3モノマー発現マウスおよびD’D3ダイマー発現マウスより観察された。全体では、我々はD’D3モノマー発現マウスとD’D3ダイマー発現マウスの両方でrFVIIIFcの半減期に関して約8倍の改善、およびAUCに関して6倍の改善を観察する。そのダイマーアイソフォームと同じく、VWFのプロペプチド(D1D2)を有して合成された全長VWFのD’D3モノマーは全長VWF分子のように完全なFVIII保護効果を提供するのに充分である。
FVIII/VWF DKOマウスではWT−FVIIIは0.25時間のT1/2を有する。Fc融合技術によってFVIIIのT1/2が1.2時間に増加した。それは約4.8倍の増加である。Fc融合技術をD’D3ドメインと組み合わせると、FVIIIのT1/2は9.3時間(D’D3ダイマー)と9.2時間(D’D3モノマー)に増加した。それらは総計で約37倍の増加である(表10)。この結果はFVIIIの半減期延長に対するFc融合とD’D3 VWF断片の相乗効果を実証した。
実施例11:HemAマウスにおけるFVIII‐VWFヘテロダイマーのPK
FVIII‐VWFヘテロダイマー(例えば、FVIII‐155/VWF‐031)のリード候補のPKプロファイルを、内在性VWFからFVIIIを遮蔽するそれらの能力とFVIIIの半減期を延長させるそれらの能力を評価するためにHemAマウスにおいて試験する。
HemAマウスを200IU/kgの単回静脈内用量のリード候補で処置し、その後、5分、4時間、8時間、24時間、48時間、72時間、96時間および120時間で血漿試料を採取し、FVIII発色性アッセイにより血漿中活性を試験し、そして、FVIII分散の半減期をWinNonlinプログラムにより計算する。
至適なFVIII/VWFヘテロダイマー構成では、FVIIIの内在性VWFへの結合を完全に阻害し、それに関してrFVIIIの基線半減期が、実施例7に示されるように、7.6時間から0.25時間に減少する。D’D3断片がFVIIIと非共有結合で結合するとき、約8倍の半減期に対する利益が観察された(実施例9)。FVIII/VWFヘテロダイマーのリード候補ではVWF断片はFVIII分子と共有結合で結合し、より好適なFVIII保護が達成され得る場合がある。本願の発明は2倍の上限を越えてFVIIIの半減期をさらに延長する可能性を与え、利用可能な半減期延長技術の組合せを用いてHemA患者はより好適な長期作用性FVIII分散を近い将来に期待することができた。
FVIII‐155/VWF‐031のPKプロファイルをHemAマウスとFVIII/VWF DKOマウスにおいて試験して内在性VWFからFVIII部分を遮蔽するD’D3断片の能力を評価した。HemAマウスまたはFVIII/VWF DKOマウスを200IU/kgの単回静脈内用量のFVIII‐155/VWF‐031で処置し、次に投与後5分、8時間、24時間、および48時間で血漿試料を採取した。血漿試料のFVIII活性をFVIII発色性アッセイにより試験し、そして、WinNonlinプログラムを用いてFVIII‐155/VWF‐031の半減期を計算した。
大いに減じられた固定化VWFへの結合がバイオレイヤー干渉法(図15、Octet;Forte Bio Inc.、カリフォルニア州、メンロパーク)によってrFVIIIFcおよびrFVIIIと比べてFVIII‐155/VWF‐031に対して検出された。このことは、その分子内のD’D3ドメインが天然型VWF分子へのFVIIIの結合の阻止に成功したことを示す。したがって、2つの異なるマウス株において同様のrFVIII‐155/VWF‐031の半減期が期待された。試験結果が図16と表12Aに記載されている。予想通り、rFVIII‐155/VWF‐031がHemAマウスとFVIII/VWF DKOマウスの両方で同等のPKプロファイルを有した。このことは、FVIIIFc/VWFヘテロダイマーの半減期が内在性VWFの半減期と無関係であることを示している。それらの結果は、rFVIIIFcと内在性VWFの間の相互作用のVWF D’D3ドメインによる阻害がFVIIIの半減期の上限の撤廃を可能とし、VWFのD’D3ドメイン無しで達成され得る半減期を越えてFVIIIの半減期を延長させる可能性を開く(野生型FVIIIの約2倍)ことを示す。
FVIII/VWF DKOマウスにおけるFVIII‐155/VWF‐031のt1/2をFVIIIFcと比較することによりD’D3ドメインのFVIII保護能を評価した。単回静脈内投与の後にFVIII‐155/VWF‐031については5分、8時間、24時間および48時間の時点、およびFVIIIFcについては5分、1時間、2時間、4時間、6時間および8時間の時点で血液試料を採取した。血漿試料のFVIII活性をFVIII発色性アッセイにより試験し、そして、WinNonlinプログラムを用いてFVIII‐155/VWF‐031の半減期を計算した。
図16Bおよび表12BはDKOマウスにおいてrFVIIIFcと比較してFVIII‐155/VWF‐031に対して著しく改善されたPKプロファイル、すなわち、約6倍のt1/2の増加、および約5倍のクリアランスとAUCの増加を示す。この結果は、FVIIIFc/VWFヘテロダイマー中のD’D3ドメインがいくつかの排除経路からFVIII部分を保護し、そうして全長VWFによって通常提供される保護のうちのいくらを提供することを示している。この結論はHemAマウスにおいても確認される。HemAマウスにおいてrFVIIIFcと比較されると、rFVIII‐155/VWF‐031はより短いt1/2とより少ないAUCを示した。このことは、この構成、すなわち、D’D3ドメイン(VWF‐031)がFVIIIタンパク質(rFVIII‐155)の内在性VWFへの結合の防止に成功し、ある程度までの半減期延長特性ならびにFVIIIの半減期制限特性を有することを意味する。全長VWFは250kDaであり、内在性VWFが最大で2MDaであり得るようなマルチマーを形成し、したがって、55kDaのVWFのD’D3領域がこの背景でさらに大きい内在性VWFによって通常もたらされるのと同じ保護を提供しないことはこの仮説と矛盾しない。そのVWF断片は内在性VWFがrFVIII‐155/VWF‐031に結合することを防止するので、この特定のコンストラクトではHemAマウスにおいて半減期が減少する。したがって、表12B中の結果によって、rFVIII‐155/VWF‐031分子はFVIIIの半減期延長因子(内在性VWF)がrFVIII‐155/VWF‐031に結合することを防止することができることが示されている。しかしながら、その実験は、FVIIIの半減期制限因子の除去が以前に示された1.5倍または2倍を越えてFVIIIタンパク質の半減期を延長する可能性を開いたことを示している。FVIIIが図4に示されるような他の半減期延長要素と組み合わせられると、FVIIIの2倍の半減期延長の上限の突破が達成され得るだろう。
実施例12:FVIII/D’D3ヘテロダイマーのD’D3‐Fcリンカーの最適化(図13)
rFVIIIFcがVWF排除経路を避け、2倍FVIIIの半減期延長の上限を撤廃することができるようにするために、VWF D’D3断片をrFVIIIFc分子に組み入れ(図2)、FVIIIFc/VWFヘテロダイマーを生じさせた。rFVIIIFcと内在性VWFの間の相互作用を排除し、D’D3FVIIIの保護能力を最大化するために、D’D3ドメインとFc領域の間のリンカーを調節して至適なFVIII/D’D3結合を可能とした。D’D3ドメインはより至適なリンカーによって、あまり最適ではないリンカーコンストラクトよりも高度のFVIII保護を有することが可能となる。このことはFVIII/VWF DKOマウスにおけるDNAコンストラクトの流体力学的注入によって試験され得る。より至適なコンストラクトはFVIIIFc/D’D3ヘテロダイマーのより高度な定常状態のタンパク質発現をもたらす。
3種の異なるFVIIIFc/D’D3ヘテロダイマー(図3、実施例3)を最適リンカーの選択のために設計した。D’D3ドメインとFc領域の間に可能なリンカーが表13に記載された。それらのDNAコンストラクトを100μg/マウスで流体力学的注入(「HDI」)によりFVIII/VWF DKOマウスに投与し、そして、HDIから48時間後に血漿試料を採取した。循環FVIIIFc/D’D3ヘテロダイマー活性をFVIII発色性アッセイにより分析した。
研究結果は図13に示された。HDIから48時間後にFVIII‐064とFVIII‐159が同様の発現レベルに達した。このことは、20アミノ酸リンカーと35アミノ酸リンカーが同様のレベルのFVIII/D’D3相互作用を促進することを示している。別の面では、FVIII‐160はFVIII‐064よりも顕著に高い発現を示した。このことは、48アミノ酸リンカーによって、20アミノ酸リンカーおよび35アミノ酸リンカーと比べてより好適なFVIII/D’D3結合が可能となることを意味する。
VWF断片とFc領域の間の至適なリンカーはFVIIIFc/VWFヘテロダイマーの重要な要素のうちの1つである。最も好適なリンカーを見出すことによって、FVIIIとVWF断片の間の至適な相互作用が可能となり、FVIIIの内在性VWFへの結合が防止され、FVIIIがVWF排除経路を避けることが可能となり、そして、FVIIIの半減期が血漿VWFの半減期を越えて延長する。
実施例13:単鎖FVIIIの安定性
単鎖FVIIIタンパク質はその二重鎖アイソフォームよりも安定であり得た。この仮説を試験するために2つのDNAコンストラクト:FVIII‐136(D’D3ドメインを有するプロセッシング可能FVIIIFc)およびFVIII‐148(FVIII重鎖と軽鎖の間の切断を防止するためのR1645A/R1648A突然変異を含有し、D’D3ドメインを有する単鎖(SC)FVIIIFc)を作製した。
両方のプラスミドを流体力学的注入によりFVIII/VWF DKOマウスに投与した。注入から24時間後と48時間後に血漿試料を採取して2つのFVIIIFc/D’D3アイソフォームの発現レベルを測定した。図14に示されるように、両方の時点でより好適な発現の傾向がSC−FVIIIFc/D’D3コンストラクト(FVIII‐148)(p=0.12、p=0.19)によって観察された。このことは、単鎖FVIIIがその二重鎖アイソフォーム(FVIII‐136)よりも安定であり得た、またはより好適に発現し得たことを示している。2つのFVIIIアイソフォームのPKプロファイルとそれらの細胞培養発現レベルをさらに調査する。より好適なタンパク質産生とより好適なインビボFVIII半減期を達成するために単鎖FVIIIアイソフォームを使用して従来の二重鎖アイソフォームと置換することが可能であり得ただろう。
実施例14.PEG化
1個以上のポリエチレングリコール(PEG)分子をFVIIIタンパク質、VWF断片、または両方のあらゆる領域内に結合させることができる。FVIIIは結晶構造に基づくとその表面に遊離システインを有さないので(PDB:2R7E, Shen et al., Blood 111:1240 (2008); PDB:3CDZ, Ngo, Structure, 16:597-606 (2008))、1つのアプローチはシステイン含有ペプチド(例えば、GGGSGCGGGS)(配列番号107)をFVIIIタンパク質、VWF断片、または両方に挿入または結合することである。その後、マレイミドを含有するPEG分子を組換えFVIIIタンパク質に導入されたシステインに特異的に複合体化させることができる。簡単に説明すると、Cys挿入を含有する組換えFVIIIタンパク質を標準的な分子的技術により構築することができ、そして、哺乳類発現系(例えば、HEK293細胞、CHO細胞、BHK21細胞、PER.C6細胞、およびCAP細胞)で発現した組換えFVIIIタンパク質を親和性クロマトグラフィーおよびイオン交換クロマトグラフィーにより精製することができる。導入されたシステインのチオール基を露出させるために精製された組換えFVIIIタンパク質をトリス(2‐カルボキシエチル)ホスフィン(TCEP)によって還元し、次にマレイミドPEGと反応させる。結果生じる組換えFVIIIタンパク質を凝血原活性と半減期延長について試験する。
参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願番号第61/670,553号に開示される位置のうちの少なくとも1つまたは他の適切な挿入部位にPEGを結合させる。FVIII発色性アッセイを用いてPEG化組換えFVIIIタンパク質のFVIII活性を分析する。上で説明したようにHemAマウスとFVIII‐VWF DKOマウスにおいてPEG化組換えFVIIIタンパク質のPKを分析する。
実施例15:HemA血漿およびFVIII/VWF二重ノックアウト(DKO)血漿におけるFVIIIの安定性
様々なFVIIIFc融合体の血漿安定性をHemA血漿またはFVIII/VWFダブル・ノックアウト(DKO)血漿において試験した。安定性アッセイのために5IU/mlの様々なFVIIIFcタンパク質をマウスHemA血漿かDKO血漿のどちらかと37℃で保温した。アリコットを様々な時点で採取してFVIII発色性アッセイにより活性を測定した。各時点の活性を2つ組で測定し、そして、平均活性を時間の関数としてプロットした。
FVIIIFc免疫沈降アッセイのために5μgのFVIIIFcを250μlのPBSまたはマウスDKO血漿のどちらかと37℃で24時間保温した。5μgのヒツジ抗FVIIIポリクローナル抗体(ab61370)を室温で1時間添加し、そして100μlのプロテインAビーズを添加することによりFVIIIFcを免疫沈降した。4回の1mlのPBS洗浄の後にビーズを50μlの1×還元SDS‐PAGE緩衝液に再懸濁した。煮沸後に20μlの試料(すなわち、約1μgのFVIIIFc)を4〜15%Bio‐Rad無染色ゲルに負荷した。ゲルをBio‐radシステムにより視覚化し、続いてFVIII抗重鎖抗体(GMA012)によりウェスタン分析した。
FVIIIFc(分離したFVIII重鎖と軽鎖を有し、非共有結合性相互作用によってつなげられている二重鎖FVIII分子)の活性はHemA血漿とDKO血漿の両方で経時的に減少する(図18A)。VWF介在性保護が無いため、FVIIIFc活性の喪失はDKO血漿においてより顕著であった。FVIII活性のこの喪失は主にFVIII重鎖(HC)の解離または分解のためであった。DKO血漿中での24時間の保温の後にFVIIIFc重鎖の約75%の減少が観察された(図18B)。軽鎖(LC)(データを示さず)または非プロセッシング化/単鎖FVIIIFc(すなわち、軽鎖と重鎖がなお共有結合でつなげられているFVIII分子、すなわち、ゲルの写真の中の一番上のバンド)(図18B)のどちらにも著しい減少が観察されなかった。
VWFがFVIIIの安定性をインビボで増加させると主張されているので、我々は、キメラタンパク質であるFVIII‐VWFヘテロダイマー(FVIII155:VWF31、Fcを介してFVIIIに共有結合で結合したVWF D’D3を有する)がHemA血漿およびDKO血漿においてより安定であるか試験した。図19に示される血漿安定性データより、D’D3の存在がHemA血漿とDKO血漿の両方においてFVIIIFcの安定性を増加させた。D’D3を有しない単鎖FVIIIFc(scFVIII)をこれらの実験において対照として使用した。図19より、単鎖FVIIIは二重鎖FVIIIFcよりも安定であった。しかしながら、D’D3の存在が単鎖FVIIIFc分子の血漿安定性をさらに著しく増加させた。このことは、D’D3が重鎖と軽鎖を一つにつなげることによるだけでなく、他のいくつかの未知の機構を介してFVIIIを安定化することを示唆している。
実施例16:VWFプロセッシングのためのフューリン/PACEの使用
VWFは非常に大きいプロペプチド(すなわち、VWFのD1D2ドメイン、約85kDa)を含有するという意味で独特のタンパク質である。VWFプロペプチドはVWF分子の適切な折り畳み構造のための内部シャペロンとして働く。2つの酵素、すなわち、PC5とフューリン(PACE)をVWFプロセッシングについて試験した。VWF031コンストラクト(D1D2D’D3Fc)を様々な濃度のPC5またはPACEのどちらかとHEK293細胞中に一時的に共形質移入した。4日後に組織培養培地を収集し、プロテインAプルダウンの対象とした。より低い濃度(2.5%)であってもフューリン(PACE)は10%のPC5よりもD’D3Fc(図20)からのプロペプチド(D1D2)の除去に効率的であった。D1D2の存在がD’D3のFVIIIとの相互作用の防止に関係があるとされているので、D1D2の除去は重要である。
実施例17:FVIII‐VWFヘテロダイマー内のVWF断片がFVIIIの全長VWFとの相互作用を防止する
ForteBioのOctet装置を使用してFVIIIコンストラクト155/VWF31ヘテロダイマーの全長VWFへの結合を試験した(図21A)。結合アッセイのためにAPSセンサーを使用して全長VWFを捕捉し、続いて1%のBSAを用いてブロッキングを行った。ブロッキング後に様々なFVIIIコンストラクトをVWF結合について試験した。予想通り、野生型FVIIIとFVIIIFcはVWFセンサーに強固に結合した。VWFに低い親和性しか持たない、または親和性を持たないことが知られているFVIIIのY1680F変異体は著しく減少したVWF結合を示した。FVIII155/VWF31ヘテロダイマーは全長VWFに全く結合せず、FVIII‐VWFヘテロダイマー中のD’D3によるFVIIIの遮蔽を確認した。
同じ実験を逆方向で実施して、FVIII‐VWFヘテロダイマー中のD’D3部分が共有結合でD’D3に結合していない他のFVIII分子と相互作用することができるか判定した。図21Bに示されるように、プロテインGセンサーに固定化されるとVWF31(D’D3Fc)コンストラクトだけでもFVIIIに強固に結合することができる。しかしながらFVIII155:VWF31ヘテロダイマー中のD’D3はFVIIIへのどのような結合も示さなかった。FVIIIと共にプロテインGのみを対照として使用した。これらの結合実験により、ヘテロダイマー中のD’D3が共有結合でそれに結合している1個のみのFVIII分子と相互作用し、FVIIIが全長野生型VWF分子と相互作用することを防止することができることが確認された。
FVIII分子に対するVWF D’D3の正確な結合親和性を決定するためにVWF031を用いて表面プラズマ共鳴実験を実施した(図22)。抗ヒトIgGを使用することによりVWF031コンストラクト(D’D3Fc)を捕捉し、そして、B‐ドメイン欠失FVIIIをD’D3Fc含有チップの上に通した。約10nMのKをFVIIIについて観察した。この親和性は全長野生型VWF分子と比べて約25倍低く、これまでに文献中で報告されているものと類似している。
実施例18:D’D3とFcの中間にある様々なリンカーの長さのヘテロダイマー活性とPKに対する効果
D’D3とFcの中間にあるトロンビン切断可能リンカーの長さを変えることがFVIII‐VWFヘテロダイマーのPKと活性に対するどのような効果でも有するか調べるために様々なVWFコンストラクトをFVIII155と共に共発現した。表14Aに記載される3種の異なるリンカーの長さを有するコンストラクトを試験した(VWF031、VWF035およびVWF036)。各プラスミドをFVIII155プラスミド(実施例5)と混合し、HEK293細胞に形質移入した。形質移入後第4日において細胞培養培地を回収し、10IU/mlのFVIII発色活性まで濃縮した。
濃縮された細胞培地を次に8〜12週齢のFVIII/VWF DKOマウスに100IU/10mL/kgの用量で投与した。投与後5分、8時間、16時間、24時間、32時間および48時間の時点で血漿試料を採取した。血漿試料のFVIII活性をFVIII発色性アッセイにより分析し、WinNonlin‐Phoenixプログラムを用いて半減期を計算した。
図23に示されるように、D’D3とFc断片の間のリンカーの長さを48アミノ酸から73アミノ酸または98アミノ酸までに増加させたとき、対応するFVIIIFc/VWFヘテロダイマーの半減期が増加し、そして、それぞれ12.2時間と13.3時間に達した。これは48アミノ酸長の変異体の1.5〜1.6倍の増加である。これまでのところ、98アミノ酸リンカーがD’D3断片のFVIII保護活性を活用するのに最適なリンカーであり、そして、そのリンカーがFVIIIFc/VWFヘテロダイマーに組み入れられてその半減期をさらに改善する。
FVIII活性に対するリンカーの効果を比較するために、様々なFVIII‐VWFヘテロダイマーを発現する細胞に由来する組織培養培地に対してFVIII発色アッセイとaPTTアッセイを実施した。ヘテロダイマーコンストラクトについてaPTT活性は発色活性と比べて2倍低下したが、リンカーがトロンビン部位の隣にPAR1部位も含有するときを除いて、様々なリンカーの間で著しい差異は見られなかった(表14B)。
実施例19:ソルターゼ酵素を使用するFVIIIのVWF断片との結合
別の態様では、VWF断片(例えば、D1D2D’D3またはD’D3ドメイン)はソルターゼ介在性インビトロタンパク質連結方法を用いることによってFVIIIに結合される。一例では、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)ソルターゼA(LPXTG)認識モチーフをVWF断片のC末端に導入し、Gly(n)残基をFVIIIのN末端に導入した(グリシン残基の数は変わり得る)。使用されるFVIII分子は単鎖または二重鎖のどちらかであり得る。ソルターゼ触媒ペプチド転移反応はVWF断片を共有結合でFVIIIに結合する。逆方向の認識モチーフもこれらの2つのタンパク質を結合するために使用することができ、その場合我々はN末端にFVIIIを有し、Gly(n)を有するC末端にLPXTGモチーフとVWF断片を有する(ソルターゼ連結の参照例に図24を見られたい)。LPXTGモチーフとグリシン残基を他のソルターゼ認識配列によって置換することができる。
ソルターゼA認識配列を含有するVWF断片とFcの融合タンパク質も作製した。Fc融合コンストラクトのためにソルターゼ認識配列とトロンビン切断部位を含有するGSリンカーを介してVWF D1D2D’D3断片をIgGのFc領域と融合した(表15および16)。一旦、タンパク質を発現してプロテインAカラムで精製すれば、Fc領域をトロンビン切断によって除去することができる。その後、結果生じるソルターゼA認識部位を有するVWF断片をFVIII分子との連結のために使用することができる(図24のE行、ソルターゼ連結の参照例)。
pSYN‐VWF‐051はVWF断片とFc領域の中間にソルターゼ部位とトロンビン部位を含む54アミノ酸リンカーを有する。54アミノ酸リンカー(ISGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSLPETGALRPRVVGGGGSGGGGS)(配列番号98)とFc領域の一部をコードするDNA断片の合成を外注した(Genewiz配列番号10−210746313、下記参照)。そのGenewizコンストラクトの断片をEcoRV/RsRIIで消化したpSYN‐VWF‐031にサブクローン化した。
Genewiz配列番号10−210746313(配列番号99)
AGGAGCCGATATCTGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGCGGTGGAGGTTCCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGGTGGCGGGGGATCCTTACCTGAAACTGGAGCCCTGCGGCCCCGGGTCGTCGGCGGTGGAGGTTCCGGTGGCGGGGGATCCGACAAAACTCACACATGCCCACCGTGCCCAGCTCCAGAACTCCTGGGCGGACCGTCAGTCTT
N末端ペンタグリシン含有単鎖FVIIIの配列が表17および18に示される。

表15:pSYN‐VWF051(VWF断片とFcの中間にソルターゼA認識モチーフとトロンビン切断可能リンカーを有するVWF D1D2D’D3Fc)のヌクレオチド配列(配列番号100)
1 ATGATTCCTG CCAGATTTGC CGGGGTGCTG CTTGCTCTGG CCCTCATTTT
51 GCCAGGGACC CTTTGTGCAG AAGGAACTCG CGGCAGGTCA TCCACGGCCC
101 GATGCAGCCT TTTCGGAAGT GACTTCGTCA ACACCTTTGA TGGGAGCATG
151 TACAGCTTTG CGGGATACTG CAGTTACCTC CTGGCAGGGG GCTGCCAGAA
201 ACGCTCCTTC TCGATTATTG GGGACTTCCA GAATGGCAAG AGAGTGAGCC
251 TCTCCGTGTA TCTTGGGGAA TTTTTTGACA TCCATTTGTT TGTCAATGGT
301 ACCGTGACAC AGGGGGACCA AAGAGTCTCC ATGCCCTATG CCTCCAAAGG
351 GCTGTATCTA GAAACTGAGG CTGGGTACTA CAAGCTGTCC GGTGAGGCCT
401 ATGGCTTTGT GGCCAGGATC GATGGCAGCG GCAACTTTCA AGTCCTGCTG
451 TCAGACAGAT ACTTCAACAA GACCTGCGGG CTGTGTGGCA ACTTTAACAT
501 CTTTGCTGAA GATGACTTTA TGACCCAAGA AGGGACCTTG ACCTCGGACC
551 CTTATGACTT TGCCAACTCA TGGGCTCTGA GCAGTGGAGA ACAGTGGTGT
601 GAACGGGCAT CTCCTCCCAG CAGCTCATGC AACATCTCCT CTGGGGAAAT
651 GCAGAAGGGC CTGTGGGAGC AGTGCCAGCT TCTGAAGAGC ACCTCGGTGT
701 TTGCCCGCTG CCACCCTCTG GTGGACCCCG AGCCTTTTGT GGCCCTGTGT
751 GAGAAGACTT TGTGTGAGTG TGCTGGGGGG CTGGAGTGCG CCTGCCCTGC
801 CCTCCTGGAG TACGCCCGGA CCTGTGCCCA GGAGGGAATG GTGCTGTACG
851 GCTGGACCGA CCACAGCGCG TGCAGCCCAG TGTGCCCTGC TGGTATGGAG
901 TATAGGCAGT GTGTGTCCCC TTGCGCCAGG ACCTGCCAGA GCCTGCACAT
951 CAATGAAATG TGTCAGGAGC GATGCGTGGA TGGCTGCAGC TGCCCTGAGG
1001 GACAGCTCCT GGATGAAGGC CTCTGCGTGG AGAGCACCGA GTGTCCCTGC
1051 GTGCATTCCG GAAAGCGCTA CCCTCCCGGC ACCTCCCTCT CTCGAGACTG
1101 CAACACCTGC ATTTGCCGAA ACAGCCAGTG GATCTGCAGC AATGAAGAAT
1151 GTCCAGGGGA GTGCCTTGTC ACTGGTCAAT CCCACTTCAA GAGCTTTGAC
1201 AACAGATACT TCACCTTCAG TGGGATCTGC CAGTACCTGC TGGCCCGGGA
1251 TTGCCAGGAC CACTCCTTCT CCATTGTCAT TGAGACTGTC CAGTGTGCTG
1301 ATGACCGCGA CGCTGTGTGC ACCCGCTCCG TCACCGTCCG GCTGCCTGGC
1351 CTGCACAACA GCCTTGTGAA ACTGAAGCAT GGGGCAGGAG TTGCCATGGA
1401 TGGCCAGGAC ATCCAGCTCC CCCTCCTGAA AGGTGACCTC CGCATCCAGC
1451 ATACAGTGAC GGCCTCCGTG CGCCTCAGCT ACGGGGAGGA CCTGCAGATG
1501 GACTGGGATG GCCGCGGGAG GCTGCTGGTG AAGCTGTCCC CCGTCTATGC
1551 CGGGAAGACC TGCGGCCTGT GTGGGAATTA CAATGGCAAC CAGGGCGACG
1601 ACTTCCTTAC CCCCTCTGGG CTGGCGGAGC CCCGGGTGGA GGACTTCGGG
1651 AACGCCTGGA AGCTGCACGG GGACTGCCAG GACCTGCAGA AGCAGCACAG
1701 CGATCCCTGC GCCCTCAACC CGCGCATGAC CAGGTTCTCC GAGGAGGCGT
1751 GCGCGGTCCT GACGTCCCCC ACATTCGAGG CCTGCCATCG TGCCGTCAGC
1801 CCGCTGCCCT ACCTGCGGAA CTGCCGCTAC GACGTGTGCT CCTGCTCGGA
1851 CGGCCGCGAG TGCCTGTGCG GCGCCCTGGC CAGCTATGCC GCGGCCTGCG
1901 CGGGGAGAGG CGTGCGCGTC GCGTGGCGCG AGCCAGGCCG CTGTGAGCTG
1951 AACTGCCCGA AAGGCCAGGT GTACCTGCAG TGCGGGACCC CCTGCAACCT
2001 GACCTGCCGC TCTCTCTCTT ACCCGGATGA GGAATGCAAT GAGGCCTGCC
2051 TGGAGGGCTG CTTCTGCCCC CCAGGGCTCT ACATGGATGA GAGGGGGGAC
2101 TGCGTGCCCA AGGCCCAGTG CCCCTGTTAC TATGACGGTG AGATCTTCCA
2151 GCCAGAAGAC ATCTTCTCAG ACCATCACAC CATGTGCTAC TGTGAGGATG
2201 GCTTCATGCA CTGTACCATG AGTGGAGTCC CCGGAAGCTT GCTGCCTGAC
2251 GCTGTCCTCA GCAGTCCCCT GTCTCATCGC AGCAAAAGGA GCCTATCCTG
2301 TCGGCCCCCC ATGGTCAAGC TGGTGTGTCC CGCTGACAAC CTGCGGGCTG
2351 AAGGGCTCGA GTGTACCAAA ACGTGCCAGA ACTATGACCT GGAGTGCATG
2401 AGCATGGGCT GTGTCTCTGG CTGCCTCTGC CCCCCGGGCA TGGTCCGGCA
2451 TGAGAACAGA TGTGTGGCCC TGGAAAGGTG TCCCTGCTTC CATCAGGGCA
2501 AGGAGTATGC CCCTGGAGAA ACAGTGAAGA TTGGCTGCAA CACTTGTGTC
2551 TGTCGGGACC GGAAGTGGAA CTGCACAGAC CATGTGTGTG ATGCCACGTG
2601 CTCCACGATC GGCATGGCCC ACTACCTCAC CTTCGACGGG CTCAAATACC
2651 TGTTCCCCGG GGAGTGCCAG TACGTTCTGG TGCAGGATTA CTGCGGCAGT
2701 AACCCTGGGA CCTTTCGGAT CCTAGTGGGG AATAAGGGAT GCAGCCACCC
2751 CTCAGTGAAA TGCAAGAAAC GGGTCACCAT CCTGGTGGAG GGAGGAGAGA
2801 TTGAGCTGTT TGACGGGGAG GTGAATGTGA AGAGGCCCAT GAAGGATGAG
2851 ACTCACTTTG AGGTGGTGGA GTCTGGCCGG TACATCATTC TGCTGCTGGG
2901 CAAAGCCCTC TCCGTGGTCT GGGACCGCCA CCTGAGCATC TCCGTGGTCC
2951 TGAAGCAGAC ATACCAGGAG AAAGTGTGTG GCCTGTGTGG GAATTTTGAT
3001 GGCATCCAGA ACAATGACCT CACCAGCAGC AACCTCCAAG TGGAGGAAGA
3051 CCCTGTGGAC TTTGGGAACT CCTGGAAAGT GAGCTCGCAG TGTGCTGACA
3101 CCAGAAAAGT GCCTCTGGAC TCATCCCCTG CCACCTGCCA TAACAACATC
3151 ATGAAGCAGA CGATGGTGGA TTCCTCCTGT AGAATCCTTA CCAGTGACGT
3201 CTTCCAGGAC TGCAACAAGC TGGTGGACCC CGAGCCATAT CTGGATGTCT
3251 GCATTTACGA CACCTGCTCC TGTGAGTCCA TTGGGGACTG CGCCGCATTC
3301 TGCGACACCA TTGCTGCCTA TGCCCACGTG TGTGCCCAGC ATGGCAAGGT
3351 GGTGACCTGG AGGACGGCCA CATTGTGCCC CCAGAGCTGC GAGGAGAGGA
3401 ATCTCCGGGA GAACGGGTAT GAGGCTGAGT GGCGCTATAA CAGCTGTGCA
3451 CCTGCCTGTC AAGTCACGTG TCAGCACCCT GAGCCACTGG CCTGCCCTGT
3501 GCAGTGTGTG GAGGGCTGCC ATGCCCACTG CCCTCCAGGG AAAATCCTGG
3551 ATGAGCTTTT GCAGACCTGC GTTGACCCTG AAGACTGTCC AGTGTGTGAG
3601 GTGGCTGGCC GGCGTTTTGC CTCAGGAAAG AAAGTCACCT TGAATCCCAG
3651 TGACCCTGAG CACTGCCAGA TTTGCCACTG TGATGTTGTC AACCTCACCT
3701 GTGAAGCCTG CCAGGAGCCG ATATCTGGCG GTGGAGGTTC CGGTGGCGGG
3751 GGATCCGGCG GTGGAGGTTC CGGCGGTGGA GGTTCCGGTG GCGGGGGATC
3801 CGGTGGCGGG GGATCCTTAC CTGAAACTGG AGCCCTGCGG CCCCGGGTCG
3851 TCGGCGGTGG AGGTTCCGGT GGCGGGGGAT CCGACAAAAC TCACACATGC
3901 CCACCGTGCC CAGCTCCAGA ACTCCTGGGC GGACCGTCAG TCTTCCTCTT
3951 CCCCCCAAAA CCCAAGGACA CCCTCATGAT CTCCCGGACC CCTGAGGTCA
4001 CATGCGTGGT GGTGGACGTG AGCCACGAAG ACCCTGAGGT CAAGTTCAAC
4051 TGGTACGTGG ACGGCGTGGA GGTGCATAAT GCCAAGACAA AGCCGCGGGA
4101 GGAGCAGTAC AACAGCACGT ACCGTGTGGT CAGCGTCCTC ACCGTCCTGC
4151 ACCAGGACTG GCTGAATGGC AAGGAGTACA AGTGCAAGGT CTCCAACAAA
4201 GCCCTCCCAG CCCCCATCGA GAAAACCATC TCCAAAGCCA AAGGGCAGCC
4251 CCGAGAACCA CAGGTGTACA CCCTGCCCCC ATCCCGGGAT GAGCTGACCA
4301 AGAACCAGGT CAGCCTGACC TGCCTGGTCA AAGGCTTCTA TCCCAGCGAC
4351 ATCGCCGTGG AGTGGGAGAG CAATGGGCAG CCGGAGAACA ACTACAAGAC
4401 CACGCCTCCC GTGTTGGACT CCGACGGCTC CTTCTTCCTC TACAGCAAGC
4451 TCACCGTGGA CAAGAGCAGG TGGCAGCAGG GGAACGTCTT CTCATGCTCC
4501 GTGATGCATG AGGCTCTGCA CAACCACTAC ACGCAGAAGA GCCTCTCCCT
4551 GTCTCCGGGT AAATGA
表17:FVIII265(N末端にペンタグリシンを有するFVIII単鎖分子)のヌクレオチド配列(配列番号102)
1 ATGCAAATAG AGCTCTCCAC CTGCTTCTTT CTGTGCCTTT TGCGATTCTG
51 CTTTAGTGGA GGAGGAGGAG GAGCCACCAG AAGATACTAC CTGGGTGCAG
101 TGGAACTGTC ATGGGACTAT ATGCAAAGTG ATCTCGGTGA GCTGCCTGTG
151 GACGCAAGAT TTCCTCCTAG AGTGCCAAAA TCTTTTCCAT TCAACACCTC
201 AGTCGTGTAC AAAAAGACTC TGTTTGTAGA ATTCACGGAT CACCTTTTCA
251 ACATCGCTAA GCCAAGGCCA CCCTGGATGG GTCTGCTAGG TCCTACCATC
301 CAGGCTGAGG TTTATGATAC AGTGGTCATT ACACTTAAGA ACATGGCTTC
351 CCATCCTGTC AGTCTTCATG CTGTTGGTGT ATCCTACTGG AAAGCTTCTG
401 AGGGAGCTGA ATATGATGAT CAGACCAGTC AAAGGGAGAA AGAAGATGAT
451 AAAGTCTTCC CTGGTGGAAG CCATACATAT GTCTGGCAGG TCCTGAAAGA
501 GAATGGTCCA ATGGCCTCTG ACCCACTGTG CCTTACCTAC TCATATCTTT
551 CTCATGTGGA CCTGGTAAAA GACTTGAATT CAGGCCTCAT TGGAGCCCTA
601 CTAGTATGTA GAGAAGGGAG TCTGGCCAAG GAAAAGACAC AGACCTTGCA
651 CAAATTTATA CTACTTTTTG CTGTATTTGA TGAAGGGAAA AGTTGGCACT
701 CAGAAACAAA GAACTCCTTG ATGCAGGATA GGGATGCTGC ATCTGCTCGG
751 GCCTGGCCTA AAATGCACAC AGTCAATGGT TATGTAAACA GGTCTCTGCC
801 AGGTCTGATT GGATGCCACA GGAAATCAGT CTATTGGCAT GTGATTGGAA
851 TGGGCACCAC TCCTGAAGTG CACTCAATAT TCCTCGAAGG TCACACATTT
901 CTTGTGAGGA ACCATCGCCA GGCGTCCTTG GAAATCTCGC CAATAACTTT
951 CCTTACTGCT CAAACACTCT TGATGGACCT TGGACAGTTT CTACTGTTTT
1001 GTCATATCTC TTCCCACCAA CATGATGGCA TGGAAGCTTA TGTCAAAGTA
1051 GACAGCTGTC CAGAGGAACC CCAACTACGA ATGAAAAATA ATGAAGAAGC
1101 GGAAGACTAT GATGATGATC TTACTGATTC TGAAATGGAT GTGGTCAGGT
1151 TTGATGATGA CAACTCTCCT TCCTTTATCC AAATTCGCTC AGTTGCCAAG
1201 AAGCATCCTA AAACTTGGGT ACATTACATT GCTGCTGAAG AGGAGGACTG
1251 GGACTATGCT CCCTTAGTCC TCGCCCCCGA TGACAGAAGT TATAAAAGTC
1301 AATATTTGAA CAATGGCCCT CAGCGGATTG GTAGGAAGTA CAAAAAAGTC
1351 CGATTTATGG CATACACAGA TGAAACCTTT AAGACTCGTG AAGCTATTCA
1401 GCATGAATCA GGAATCTTGG GACCTTTACT TTATGGGGAA GTTGGAGACA
1451 CACTGTTGAT TATATTTAAG AATCAAGCAA GCAGACCATA TAACATCTAC
1501 CCTCACGGAA TCACTGATGT CCGTCCTTTG TATTCAAGGA GATTACCAAA
1551 AGGTGTAAAA CATTTGAAGG ATTTTCCAAT TCTGCCAGGA GAAATATTCA
1601 AATATAAATG GACAGTGACT GTAGAAGATG GGCCAACTAA ATCAGATCCT
1651 CGGTGCCTGA CCCGCTATTA CTCTAGTTTC GTTAATATGG AGAGAGATCT
1701 AGCTTCAGGA CTCATTGGCC CTCTCCTCAT CTGCTACAAA GAATCTGTAG
1751 ATCAAAGAGG AAACCAGATA ATGTCAGACA AGAGGAATGT CATCCTGTTT
1801 TCTGTATTTG ATGAGAACCG AAGCTGGTAC CTCACAGAGA ATATACAACG
1851 CTTTCTCCCC AATCCAGCTG GAGTGCAGCT TGAGGATCCA GAGTTCCAAG
1901 CCTCCAACAT CATGCACAGC ATCAATGGCT ATGTTTTTGA TAGTTTGCAG
1951 TTGTCAGTTT GTTTGCATGA GGTGGCATAC TGGTACATTC TAAGCATTGG
2001 AGCACAGACT GACTTCCTTT CTGTCTTCTT CTCTGGATAT ACCTTCAAAC
2051 ACAAAATGGT CTATGAAGAC ACACTCACCC TATTCCCATT CTCAGGAGAA
2101 ACTGTCTTCA TGTCGATGGA AAACCCAGGT CTATGGATTC TGGGGTGCCA
2151 CAACTCAGAC TTTCGGAACA GAGGCATGAC CGCCTTACTG AAGGTTTCTA
2201 GTTGTGACAA GAACACTGGT GATTATTACG AGGACAGTTA TGAAGATATT
2251 TCAGCATACT TGCTGAGTAA AAACAATGCC ATTGAACCAA GAAGCTTCTC
2301 TCAAAACCCA CCAGTCTTGA AGGCCCATCA GGCCGAAATA ACTCGTACTA
2351 CTCTTCAGTC AGATCAAGAG GAAATTGACT ATGATGATAC CATATCAGTT
2401 GAAATGAAGA AGGAAGATTT TGACATTTAT GATGAGGATG AAAATCAGAG
2451 CCCCCGCAGC TTTCAAAAGA AAACACGACA CTATTTTATT GCTGCAGTGG
2501 AGAGGCTCTG GGATTATGGG ATGAGTAGCT CCCCACATGT TCTAAGAAAC
2551 AGGGCTCAGA GTGGCAGTGT CCCTCAGTTC AAGAAAGTTG TTTTCCAGGA
2601 ATTTACTGAT GGCTCCTTTA CTCAGCCCTT ATACCGTGGA GAACTAAATG
2651 AACATTTGGG CCTCCTCGGC CCATATATAA GAGCAGAAGT TGAAGATAAT
2701 ATCATGGTAA CTTTCAGAAA TCAGGCCTCT CGTCCCTATT CCTTCTATTC
2751 TAGCCTTATT TCTTATGAGG AAGATCAGAG GCAAGGAGCA GAACCTAGAA
2801 AAAACTTTGT CAAGCCTAAT GAAACCAAAA CTTACTTTTG GAAAGTGCAA
2851 CATCATATGG CACCCACTAA AGATGAGTTT GACTGCAAAG CCTGGGCTTA
2901 TTTCTCTGAT GTTGACCTGG AAAAAGATGT GCACTCAGGC CTGATTGGAC
2951 CCCTTCTGGT CTGCCACACT AACACACTGA ACCCTGCTCA TGGGAGACAA
3001 GTGACAGTAC AGGAATTTGC TCTGTTTTTC ACCATCTTTG ATGAGACCAA
3051 AAGCTGGTAC TTCACTGAAA ATATGGAAAG AAACTGCAGG GCTCCCTGCA
3101 ATATCCAGAT GGAAGATCCC ACTTTTAAAG AGAATTATCG CTTCCATGCA
3151 ATCAATGGCT ACATAATGGA TACACTACCT GGCTTAGTAA TGGCTCAGGA
3201 TCAAAGGATT CGATGGTATC TGCTCAGCAT GGGCAGCAAT GAAAACATCC
3251 ATTCTATTCA TTTCAGTGGA CATGTGTTCA CTGTACGAAA AAAAGAGGAG
3301 TATAAAATGG CACTGTACAA TCTCTATCCA GGTGTTTTTG AGACAGTGGA
3351 AATGTTACCA TCCAAAGCTG GAATTTGGCG GGTGGAATGC CTTATTGGCG
3401 AGCATCTACA TGCTGGGATG AGCACACTTT TTCTGGTGTA CAGCAATAAG
3451 TGTCAGACTC CCCTGGGAAT GGCTTCTGGA CACATTAGAG ATTTTCAGAT
3501 TACAGCTTCA GGACAATATG GACAGTGGGC CCCAAAGCTG GCCAGACTTC
3551 ATTATTCCGG ATCAATCAAT GCCTGGAGCA CCAAGGAGCC CTTTTCTTGG
3601 ATCAAGGTGG ATCTGTTGGC ACCAATGATT ATTCACGGCA TCAAGACCCA
3651 GGGTGCCCGT CAGAAGTTCT CCAGCCTCTA CATCTCTCAG TTTATCATCA
3701 TGTATAGTCT TGATGGGAAG AAGTGGCAGA CTTATCGAGG AAATTCCACT
3751 GGAACCTTAA TGGTCTTCTT TGGCAATGTG GATTCATCTG GGATAAAACA
3801 CAATATTTTT AACCCTCCAA TTATTGCTCG ATACATCCGT TTGCACCCAA
3851 CTCATTATAG CATTCGCAGC ACTCTTCGCA TGGAGTTGAT GGGCTGTGAT
3901 TTAAATAGTT GCAGCATGCC ATTGGGAATG GAGAGTAAAG CAATATCAGA
3951 TGCACAGATT ACTGCTTCAT CCTACTTTAC CAATATGTTT GCCACCTGGT
4001 CTCCTTCAAA AGCTCGACTT CACCTCCAAG GGAGGAGTAA TGCCTGGAGA
4051 CCTCAGGTGA ATAATCCAAA AGAGTGGCTG CAAGTGGACT TCCAGAAGAC
4101 AATGAAAGTC ACAGGAGTAA CTACTCAGGG AGTAAAATCT CTGCTTACCA
4151 GCATGTATGT GAAGGAGTTC CTCATCTCCA GCAGTCAAGA TGGCCATCAG
4201 TGGACTCTCT TTTTTCAGAA TGGCAAAGTA AAGGTTTTTC AGGGAAATCA
4251 AGACTCCTTC ACACCTGTGG TGAACTCTCT AGACCCACCG TTACTGACTC
4301 GCTACCTTCG AATTCACCCC CAGAGTTGGG TGCACCAGAT TGCCCTGAGG
4351 ATGGAGGTTC TGGGCTGCGA GGCACAGGAC CTCTACTGA
実施例20:HemA血漿およびFVIII/VWF二重ノックアウト(DKO)血漿におけるFVIII198の血漿安定性およびPK
FVIII198(単鎖FVIIIFc分子‐226N6を含有する部分的B‐ドメインである;226はFVIII B‐ドメインのN末端226アミノ酸を表し、N6はB‐ドメイン中の6つのN−グリコシル化部位を表す)の血漿安定性をFVIII/VWFダブル・ノックアウト(DKO)血漿中において単鎖FVIIIFc(FVIII155/Fc)と比較した。FVIII155とFVIII198の模式図を図25に見ることができる。
安定性アッセイのために5IU/mlのFVIII198タンパク質またはFVIIIFcタンパク質をマウス血漿またはDKO血漿と37℃で保温した。FVIII発色性アッセイによる活性測定のためにアリコットを様々な時点で採取した。各時点における活性を2つ組で測定し、そして、平均活性を時間の関数としてプロットした。安定性アッセイでは部分的B‐ドメインの存在が単鎖FVIIIFcの安定性を増加させた(図26A)。
FVIII198(単鎖−B226N6)の半減期もDKOマウスにおいてFVIII155(単鎖B‐ドメイン欠失FVIII)と比較した。FVIII198はFVIII155と比べて少なくとも約1.5倍長い半減期を有する(図26B)。これらの実験は、FVIII安定性とそのインビボ半減期の間に相関があり得ると示唆している。
FVIII198(部分的B‐ドメインである226N6を有するFVIIIFc)のヌクレオチド配列(配列番号104)
1 ATGCAAATAG AGCTCTCCAC CTGCTTCTTT CTGTGCCTTT TGCGATTCTG
51 CTTTAGTGCC ACCAGAAGAT ACTACCTGGG TGCAGTGGAA CTGTCATGGG
101 ACTATATGCA AAGTGATCTC GGTGAGCTGC CTGTGGACGC AAGATTTCCT
151 CCTAGAGTGC CAAAATCTTT TCCATTCAAC ACCTCAGTCG TGTACAAAAA
201 GACTCTGTTT GTAGAATTCA CGGATCACCT TTTCAACATC GCTAAGCCAA
251 GGCCACCCTG GATGGGTCTG CTAGGTCCTA CCATCCAGGC TGAGGTTTAT
301 GATACAGTGG TCATTACACT TAAGAACATG GCTTCCCATC CTGTCAGTCT
351 TCATGCTGTT GGTGTATCCT ACTGGAAAGC TTCTGAGGGA GCTGAATATG
401 ATGATCAGAC CAGTCAAAGG GAGAAAGAAG ATGATAAAGT CTTCCCTGGT
451 GGAAGCCATA CATATGTCTG GCAGGTCCTG AAAGAGAATG GTCCAATGGC
501 CTCTGACCCA CTGTGCCTTA CCTACTCATA TCTTTCTCAT GTGGACCTGG
551 TAAAAGACTT GAATTCAGGC CTCATTGGAG CCCTACTAGT ATGTAGAGAA
601 GGGAGTCTGG CCAAGGAAAA GACACAGACC TTGCACAAAT TTATACTACT
651 TTTTGCTGTA TTTGATGAAG GGAAAAGTTG GCACTCAGAA ACAAAGAACT
701 CCTTGATGCA GGATAGGGAT GCTGCATCTG CTCGGGCCTG GCCTAAAATG
751 CACACAGTCA ATGGTTATGT AAACAGGTCT CTGCCAGGTC TGATTGGATG
801 CCACAGGAAA TCAGTCTATT GGCATGTGAT TGGAATGGGC ACCACTCCTG
851 AAGTGCACTC AATATTCCTC GAAGGTCACA CATTTCTTGT GAGGAACCAT
901 CGCCAGGCGT CCTTGGAAAT CTCGCCAATA ACTTTCCTTA CTGCTCAAAC
951 ACTCTTGATG GACCTTGGAC AGTTTCTACT GTTTTGTCAT ATCTCTTCCC
1001 ACCAACATGA TGGCATGGAA GCTTATGTCA AAGTAGACAG CTGTCCAGAG
1051 GAACCCCAAC TACGAATGAA AAATAATGAA GAAGCGGAAG ACTATGATGA
1101 TGATCTTACT GATTCTGAAA TGGATGTGGT CAGGTTTGAT GATGACAACT
1151 CTCCTTCCTT TATCCAAATT CGCTCAGTTG CCAAGAAGCA TCCTAAAACT
1201 TGGGTACATT ACATTGCTGC TGAAGAGGAG GACTGGGACT ATGCTCCCTT
1251 AGTCCTCGCC CCCGATGACA GAAGTTATAA AAGTCAATAT TTGAACAATG
1301 GCCCTCAGCG GATTGGTAGG AAGTACAAAA AAGTCCGATT TATGGCATAC
1351 ACAGATGAAA CCTTTAAGAC TCGTGAAGCT ATTCAGCATG AATCAGGAAT
1401 CTTGGGACCT TTACTTTATG GGGAAGTTGG AGACACACTG TTGATTATAT
1451 TTAAGAATCA AGCAAGCAGA CCATATAACA TCTACCCTCA CGGAATCACT
1501 GATGTCCGTC CTTTGTATTC AAGGAGATTA CCAAAAGGTG TAAAACATTT
1551 GAAGGATTTT CCAATTCTGC CAGGAGAAAT ATTCAAATAT AAATGGACAG
1601 TGACTGTAGA AGATGGGCCA ACTAAATCAG ATCCTCGGTG CCTGACCCGC
1651 TATTACTCTA GTTTCGTTAA TATGGAGAGA GATCTAGCTT CAGGACTCAT
1701 TGGCCCTCTC CTCATCTGCT ACAAAGAATC TGTAGATCAA AGAGGAAACC
1751 AGATAATGTC AGACAAGAGG AATGTCATCC TGTTTTCTGT ATTTGATGAG
1801 AACCGAAGCT GGTACCTCAC AGAGAATATA CAACGCTTTC TCCCCAATCC
1851 AGCTGGAGTG CAGCTTGAGG ATCCAGAGTT CCAAGCCTCC AACATCATGC
1901 ACAGCATCAA TGGCTATGTT TTTGATAGTT TGCAGTTGTC AGTTTGTTTG
1951 CATGAGGTGG CATACTGGTA CATTCTAAGC ATTGGAGCAC AGACTGACTT
2001 CCTTTCTGTC TTCTTCTCTG GATATACCTT CAAACACAAA ATGGTCTATG
2051 AAGACACACT CACCCTATTC CCATTCTCAG GAGAAACTGT CTTCATGTCG
2101 ATGGAAAACC CAGGTCTATG GATTCTGGGG TGCCACAACT CAGACTTTCG
2151 GAACAGAGGC ATGACCGCCT TACTGAAGGT TTCTAGTTGT GACAAGAACA
2201 CTGGTGATTA TTACGAGGAC AGTTATGAAG ATATTTCAGC ATACTTGCTG
2251 AGTAAAAACA ATGCCATTGA ACCAAGAAGC TTCTCTCAGA ATTCAAGACA
2301 CCCTAGCACT AGGCAAAAGC AATTTAATGC CACCACAATT CCAGAAAATG
2351 ACATAGAGAA GACTGACCCT TGGTTTGCAC ACAGAACACC TATGCCTAAA
2401 ATACAAAATG TCTCCTCTAG TGATTTGTTG ATGCTCTTGC GACAGAGTCC
2451 TACTCCACAT GGGCTATCCT TATCTGATCT CCAAGAAGCC AAATATGAGA
2501 CTTTTTCTGA TGATCCATCA CCTGGAGCAA TAGACAGTAA TAACAGCCTG
2551 TCTGAAATGA CACACTTCAG GCCACAGCTC CATCACAGTG GGGACATGGT
2601 ATTTACCCCT GAGTCAGGCC TCCAATTAAG ATTAAATGAG AAACTGGGGA
2651 CAACTGCAGC AACAGAGTTG AAGAAACTTG ATTTCAAAGT TTCTAGTACA
2701 TCAAATAATC TGATTTCAAC AATTCCATCA GACAATTTGG CAGCAGGTAC
2751 TGATAATACA AGTTCCTTAG GACCCCCAAG TATGCCAGTT CATTATGATA
2801 GTCAATTAGA TACCACTCTA TTTGGCAAAA AGTCATCTCC CCTTACTGAG
2851 TCTGGTGGAC CTCTGAGCTT GAGTGAAGAA AATAATGATT CAAAGTTGTT
2901 AGAATCAGGT TTAATGAATA GCCAAGAAAG TTCATGGGGA AAAAATGTAT
2951 CGTCAGAAAT AACTCGTACT ACTCTTCAGT CAGATCAAGA GGAAATTGAC
3001 TATGATGATA CCATATCAGT TGAAATGAAG AAGGAAGATT TTGACATTTA
3051 TGATGAGGAT GAAAATCAGA GCCCCCGCAG CTTTCAAAAG AAAACACGAC
3101 ACTATTTTAT TGCTGCAGTG GAGAGGCTCT GGGATTATGG GATGAGTAGC
3151 TCCCCACATG TTCTAAGAAA CAGGGCTCAG AGTGGCAGTG TCCCTCAGTT
3201 CAAGAAAGTT GTTTTCCAGG AATTTACTGA TGGCTCCTTT ACTCAGCCCT
3251 TATACCGTGG AGAACTAAAT GAACATTTGG GACTCCTGGG GCCATATATA
3301 AGAGCAGAAG TTGAAGATAA TATCATGGTA ACTTTCAGAA ATCAGGCCTC
3351 TCGTCCCTAT TCCTTCTATT CTAGCCTTAT TTCTTATGAG GAAGATCAGA
3401 GGCAAGGAGC AGAACCTAGA AAAAACTTTG TCAAGCCTAA TGAAACCAAA
3451 ACTTACTTTT GGAAAGTGCA ACATCATATG GCACCCACTA AAGATGAGTT
3501 TGACTGCAAA GCCTGGGCTT ATTTCTCTGA TGTTGACCTG GAAAAAGATG
3551 TGCACTCAGG CCTGATTGGA CCCCTTCTGG TCTGCCACAC TAACACACTG
3601 AACCCTGCTC ATGGGAGACA AGTGACAGTA CAGGAATTTG CTCTGTTTTT
3651 CACCATCTTT GATGAGACCA AAAGCTGGTA CTTCACTGAA AATATGGAAA
3701 GAAACTGCAG GGCTCCCTGC AATATCCAGA TGGAAGATCC CACTTTTAAA
3751 GAGAATTATC GCTTCCATGC AATCAATGGC TACATAATGG ATACACTACC
3801 TGGCTTAGTA ATGGCTCAGG ATCAAAGGAT TCGATGGTAT CTGCTCAGCA
3851 TGGGCAGCAA TGAAAACATC CATTCTATTC ATTTCAGTGG ACATGTGTTC
3901 ACTGTACGAA AAAAAGAGGA GTATAAAATG GCACTGTACA ATCTCTATCC
3951 AGGTGTTTTT GAGACAGTGG AAATGTTACC ATCCAAAGCT GGAATTTGGC
4001 GGGTGGAATG CCTTATTGGC GAGCATCTAC ATGCTGGGAT GAGCACACTT
4051 TTTCTGGTGT ACAGCAATAA GTGTCAGACT CCCCTGGGAA TGGCTTCTGG
4101 ACACATTAGA GATTTTCAGA TTACAGCTTC AGGACAATAT GGACAGTGGG
4151 CCCCAAAGCT GGCCAGACTT CATTATTCCG GATCAATCAA TGCCTGGAGC
4201 ACCAAGGAGC CCTTTTCTTG GATCAAGGTG GATCTGTTGG CACCAATGAT
4251 TATTCACGGC ATCAAGACCC AGGGTGCCCG TCAGAAGTTC TCCAGCCTCT
4301 ACATCTCTCA GTTTATCATC ATGTATAGTC TTGATGGGAA GAAGTGGCAG
4351 ACTTATCGAG GAAATTCCAC TGGAACCTTA ATGGTCTTCT TTGGCAATGT
4401 GGATTCATCT GGGATAAAAC ACAATATTTT TAACCCTCCA ATTATTGCTC
4451 GATACATCCG TTTGCACCCA ACTCATTATA GCATTCGCAG CACTCTTCGC
4501 ATGGAGTTGA TGGGCTGTGA TTTAAATAGT TGCAGCATGC CATTGGGAAT
4551 GGAGAGTAAA GCAATATCAG ATGCACAGAT TACTGCTTCA TCCTACTTTA
4601 CCAATATGTT TGCCACCTGG TCTCCTTCAA AAGCTCGACT TCACCTCCAA
4651 GGGAGGAGTA ATGCCTGGAG ACCTCAGGTG AATAATCCAA AAGAGTGGCT
4701 GCAAGTGGAC TTCCAGAAGA CAATGAAAGT CACAGGAGTA ACTACTCAGG
4751 GAGTAAAATC TCTGCTTACC AGCATGTATG TGAAGGAGTT CCTCATCTCC
4801 AGCAGTCAAG ATGGCCATCA GTGGACTCTC TTTTTTCAGA ATGGCAAAGT
4851 AAAGGTTTTT CAGGGAAATC AAGACTCCTT CACACCTGTG GTGAACTCTC
4901 TAGACCCACC GTTACTGACT CGCTACCTTC GAATTCACCC CCAGAGTTGG
4951 GTGCACCAGA TTGCCCTGAG GATGGAGGTT CTGGGCTGCG AGGCACAGGA
5001 CCTCTACGAC AAAACTCACA CATGCCCACC GTGCCCAGCT CCAGAACTCC
5051 TGGGCGGACC GTCAGTCTTC CTCTTCCCCC CAAAACCCAA GGACACCCTC
5101 ATGATCTCCC GGACCCCTGA GGTCACATGC GTGGTGGTGG ACGTGAGCCA
5151 CGAAGACCCT GAGGTCAAGT TCAACTGGTA CGTGGACGGC GTGGAGGTGC
5201 ATAATGCCAA GACAAAGCCG CGGGAGGAGC AGTACAACAG CACGTACCGT
5251 GTGGTCAGCG TCCTCACCGT CCTGCACCAG GACTGGCTGA ATGGCAAGGA
5301 GTACAAGTGC AAGGTCTCCA ACAAAGCCCT CCCAGCCCCC ATCGAGAAAA
5351 CCATCTCCAA AGCCAAAGGG CAGCCCCGAG AACCACAGGT GTACACCCTG
5401 CCCCCATCCC GGGATGAGCT GACCAAGAAC CAGGTCAGCC TGACCTGCCT
5451 GGTCAAAGGC TTCTATCCCA GCGACATCGC CGTGGAGTGG GAGAGCAATG
5501 GGCAGCCGGA GAACAACTAC AAGACCACGC CTCCCGTGTT GGACTCCGAC
5551 GGCTCCTTCT TCCTCTACAG CAAGCTCACC GTGGACAAGA GCAGGTGGCA
5601 GCAGGGGAAC GTCTTCTCAT GCTCCGTGAT GCATGAGGCT CTGCACAACC
5651 ACTACACGCA GAAGAGCCTC TCCCTGTCTC CGGGTAAATG A
FVIII198のタンパク質配列(配列番号105)
1 MQIELSTCFF LCLLRFCFSA TRRYYLGAVE LSWDYMQSDL GELPVDARFP
51 PRVPKSFPFN TSVVYKKTLF VEFTDHLFNI AKPRPPWMGL LGPTIQAEVY
101 DTVVITLKNM ASHPVSLHAV GVSYWKASEG AEYDDQTSQR EKEDDKVFPG
151 GSHTYVWQVL KENGPMASDP LCLTYSYLSH VDLVKDLNSG LIGALLVCRE
201 GSLAKEKTQT LHKFILLFAV FDEGKSWHSE TKNSLMQDRD AASARAWPKM
251 HTVNGYVNRS LPGLIGCHRK SVYWHVIGMG TTPEVHSIFL EGHTFLVRNH
301 RQASLEISPI TFLTAQTLLM DLGQFLLFCH ISSHQHDGME AYVKVDSCPE
351 EPQLRMKNNE EAEDYDDDLT DSEMDVVRFD DDNSPSFIQI RSVAKKHPKT
401 WVHYIAAEEE DWDYAPLVLA PDDRSYKSQY LNNGPQRIGR KYKKVRFMAY
451 TDETFKTREA IQHESGILGP LLYGEVGDTL LIIFKNQASR PYNIYPHGIT
501 DVRPLYSRRL PKGVKHLKDF PILPGEIFKY KWTVTVEDGP TKSDPRCLTR
551 YYSSFVNMER DLASGLIGPL LICYKESVDQ RGNQIMSDKR NVILFSVFDE
601 NRSWYLTENI QRFLPNPAGV QLEDPEFQAS NIMHSINGYV FDSLQLSVCL
651 HEVAYWYILS IGAQTDFLSV FFSGYTFKHK MVYEDTLTLF PFSGETVFMS
701 MENPGLWILG CHNSDFRNRG MTALLKVSSC DKNTGDYYED SYEDISAYLL
751 SKNNAIEPRS FSQNSRHPST RQKQFNATTI PENDIEKTDP WFAHRTPMPK
801 IQNVSSSDLL MLLRQSPTPH GLSLSDLQEA KYETFSDDPS PGAIDSNNSL
851 SEMTHFRPQL HHSGDMVFTP ESGLQLRLNE KLGTTAATEL KKLDFKVSST
901 SNNLISTIPS DNLAAGTDNT SSLGPPSMPV HYDSQLDTTL FGKKSSPLTE
951 SGGPLSLSEE NNDSKLLESG LMNSQESSWG KNVSSEITRT TLQSDQEEID
1001 YDDTISVEMK KEDFDIYDED ENQSPRSFQK KTRHYFIAAV ERLWDYGMSS
1051 SPHVLRNRAQ SGSVPQFKKV VFQEFTDGSF TQPLYRGELN EHLGLLGPYI
1101 RAEVEDNIMV TFRNQASRPY SFYSSLISYE EDQRQGAEPR KNFVKPNETK
1151 TYFWKVQHHM APTKDEFDCK AWAYFSDVDL EKDVHSGLIG PLLVCHTNTL
1201 NPAHGRQVTV QEFALFFTIF DETKSWYFTE NMERNCRAPC NIQMEDPTFK
1251 ENYRFHAING YIMDTLPGLV MAQDQRIRWY LLSMGSNENI HSIHFSGHVF
1301 TVRKKEEYKM ALYNLYPGVF ETVEMLPSKA GIWRVECLIG EHLHAGMSTL
1351 FLVYSNKCQT PLGMASGHIR DFQITASGQY GQWAPKLARL HYSGSINAWS
1401 TKEPFSWIKV DLLAPMIIHG IKTQGARQKF SSLYISQFII MYSLDGKKWQ
1451 TYRGNSTGTL MVFFGNVDSS GIKHNIFNPP IIARYIRLHP THYSIRSTLR
1501 MELMGCDLNS CSMPLGMESK AISDAQITAS SYFTNMFATW SPSKARLHLQ
1551 GRSNAWRPQV NNPKEWLQVD FQKTMKVTGV TTQGVKSLLT SMYVKEFLIS
1601 SSQDGHQWTL FFQNGKVKVF QGNQDSFTPV VNSLDPPLLT RYLRIHPQSW
1651 VHQIALRMEV LGCEAQDLYD KTHTCPPCPA PELLGGPSVF LFPPKPKDTL
1701 MISRTPEVTC VVVDVSHEDP EVKFNWYVDG VEVHNAKTKP REEQYNSTYR
1751 VVSVLTVLHQ DWLNGKEYKC KVSNKALPAP IEKTISKAKG QPREPQVYTL
1801 PPSRDELTKN QVSLTCLVKG FYPSDIAVEW ESNGQPENNY KTTPPVLDSD
1851 GSFFLYSKLT VDKSRWQQGN VFSCSVMHEA LHNHYTQKSL SLSPGK*
実施例21.VWFのD1D2タンパク質の発現
D’D3ドメインの適切な折り畳み構造はそのFVIIIへの結合に必須である。VWFプロペプチド(D1D2−アミノ酸1〜763)が効率的なジスルフィド結合の形成とD’D3の折畳みに必要とされる。それはD’D3の折畳みの内部シャペロンとして作用する。VWF断片を作製するVWFコンストラクトは発現してVWFプロペプチド(すなわち、D1D2ドメイン)がD’D3ドメインに直接的に結合し、D’D3の規則的な(すなわち、cisでの)細胞内プロセッシングの間に除去され得るか、他のプラスミド、すなわちtransで発現し得る。我々は、D1D2がcisまたはtransのどちらかで発現することができるような方式でFVIII‐VWFヘテロダイマーを消化した。
クローニングVWF053:VWF053クローンはD1D2のtransでの発現のためにVWFプロペプチド(D1D2ドメイン)を発現する。VWFプロペプチドはESC54とESC124を使用して全長からPCR増幅された。
BsiWI部位を有するESC54‐VWFフォワード(配列番号111)
(CGCTTCGCGACGTACGGCCGCCACCATGATTCCTGCCAGATTTGCCGGGGTGCTGCTTGCTC)
NotI部位を有するESC124−D1D2クローニングオリゴ‐リバース(配列番号112)
(CTAGACTCGAGCGGCCGCTCACCTTTTGCTGCGATGAGACAGGGGACTGCTGAGGACAGC)
PCR産物はBsiWIとNotIで消化され、そして、BsiWI/NotIで消化されたpCDNA4にライゲーションされた。
VWF053(VWF D1D2−プロペプチド)のヌクレオチド配列(配列番号113)
1 ATGATTCCTG CCAGATTTGC CGGGGTGCTG CTTGCTCTGG CCCTCATTTT
51 GCCAGGGACC CTTTGTGCAG AAGGAACTCG CGGCAGGTCA TCCACGGCCC
101 GATGCAGCCT TTTCGGAAGT GACTTCGTCA ACACCTTTGA TGGGAGCATG
151 TACAGCTTTG CGGGATACTG CAGTTACCTC CTGGCAGGGG GCTGCCAGAA
201 ACGCTCCTTC TCGATTATTG GGGACTTCCA GAATGGCAAG AGAGTGAGCC
251 TCTCCGTGTA TCTTGGGGAA TTTTTTGACA TCCATTTGTT TGTCAATGGT
301 ACCGTGACAC AGGGGGACCA AAGAGTCTCC ATGCCCTATG CCTCCAAAGG
351 GCTGTATCTA GAAACTGAGG CTGGGTACTA CAAGCTGTCC GGTGAGGCCT
401 ATGGCTTTGT GGCCAGGATC GATGGCAGCG GCAACTTTCA AGTCCTGCTG
451 TCAGACAGAT ACTTCAACAA GACCTGCGGG CTGTGTGGCA ACTTTAACAT
501 CTTTGCTGAA GATGACTTTA TGACCCAAGA AGGGACCTTG ACCTCGGACC
551 CTTATGACTT TGCCAACTCA TGGGCTCTGA GCAGTGGAGA ACAGTGGTGT
601 GAACGGGCAT CTCCTCCCAG CAGCTCATGC AACATCTCCT CTGGGGAAAT
651 GCAGAAGGGC CTGTGGGAGC AGTGCCAGCT TCTGAAGAGC ACCTCGGTGT
701 TTGCCCGCTG CCACCCTCTG GTGGACCCCG AGCCTTTTGT GGCCCTGTGT
751 GAGAAGACTT TGTGTGAGTG TGCTGGGGGG CTGGAGTGCG CCTGCCCTGC
801 CCTCCTGGAG TACGCCCGGA CCTGTGCCCA GGAGGGAATG GTGCTGTACG
851 GCTGGACCGA CCACAGCGCG TGCAGCCCAG TGTGCCCTGC TGGTATGGAG
901 TATAGGCAGT GTGTGTCCCC TTGCGCCAGG ACCTGCCAGA GCCTGCACAT
951 CAATGAAATG TGTCAGGAGC GATGCGTGGA TGGCTGCAGC TGCCCTGAGG
1001 GACAGCTCCT GGATGAAGGC CTCTGCGTGG AGAGCACCGA GTGTCCCTGC
1051 GTGCATTCCG GAAAGCGCTA CCCTCCCGGC ACCTCCCTCT CTCGAGACTG
1101 CAACACCTGC ATTTGCCGAA ACAGCCAGTG GATCTGCAGC AATGAAGAAT
1151 GTCCAGGGGA GTGCCTTGTC ACTGGTCAAT CCCACTTCAA GAGCTTTGAC
1201 AACAGATACT TCACCTTCAG TGGGATCTGC CAGTACCTGC TGGCCCGGGA
1251 TTGCCAGGAC CACTCCTTCT CCATTGTCAT TGAGACTGTC CAGTGTGCTG
1301 ATGACCGCGA CGCTGTGTGC ACCCGCTCCG TCACCGTCCG GCTGCCTGGC
1351 CTGCACAACA GCCTTGTGAA ACTGAAGCAT GGGGCAGGAG TTGCCATGGA
1401 TGGCCAGGAC ATCCAGCTCC CCCTCCTGAA AGGTGACCTC CGCATCCAGC
1451 ATACAGTGAC GGCCTCCGTG CGCCTCAGCT ACGGGGAGGA CCTGCAGATG
1501 GACTGGGATG GCCGCGGGAG GCTGCTGGTG AAGCTGTCCC CCGTCTATGC
1551 CGGGAAGACC TGCGGCCTGT GTGGGAATTA CAATGGCAAC CAGGGCGACG
1601 ACTTCCTTAC CCCCTCTGGG CTGGCGGAGC CCCGGGTGGA GGACTTCGGG
1651 AACGCCTGGA AGCTGCACGG GGACTGCCAG GACCTGCAGA AGCAGCACAG
1701 CGATCCCTGC GCCCTCAACC CGCGCATGAC CAGGTTCTCC GAGGAGGCGT
1751 GCGCGGTCCT GACGTCCCCC ACATTCGAGG CCTGCCATCG TGCCGTCAGC
1801 CCGCTGCCCT ACCTGCGGAA CTGCCGCTAC GACGTGTGCT CCTGCTCGGA
1851 CGGCCGCGAG TGCCTGTGCG GCGCCCTGGC CAGCTATGCC GCGGCCTGCG
1901 CGGGGAGAGG CGTGCGCGTC GCGTGGCGCG AGCCAGGCCG CTGTGAGCTG
1951 AACTGCCCGA AAGGCCAGGT GTACCTGCAG TGCGGGACCC CCTGCAACCT
2001 GACCTGCCGC TCTCTCTCTT ACCCGGATGA GGAATGCAAT GAGGCCTGCC
2051 TGGAGGGCTG CTTCTGCCCC CCAGGGCTCT ACATGGATGA GAGGGGGGAC
2101 TGCGTGCCCA AGGCCCAGTG CCCCTGTTAC TATGACGGTG AGATCTTCCA
2151 GCCAGAAGAC ATCTTCTCAG ACCATCACAC CATGTGCTAC TGTGAGGATG
2201 GCTTCATGCA CTGTACCATG AGTGGAGTCC CCGGAAGCTT GCTGCCTGAC
2251 GCTGTCCTCA GCAGTCCCCT GTCTCATCGC AGCAAAAGG
VWF053(VWF D1D2−プロペプチド)のタンパク質配列(配列番号114)
1 MIPARFAGVL LALALILPGT LCAEGTRGRS STARCSLFGS DFVNTFDGSM
51 YSFAGYCSYL LAGGCQKRSF SIIGDFQNGK RVSLSVYLGE FFDIHLFVNG
101 TVTQGDQRVS MPYASKGLYL ETEAGYYKLS GEAYGFVARI DGSGNFQVLL
151 SDRYFNKTCG LCGNFNIFAE DDFMTQEGTL TSDPYDFANS WALSSGEQWC
201 ERASPPSSSC NISSGEMQKG LWEQCQLLKS TSVFARCHPL VDPEPFVALC
251 EKTLCECAGG LECACPALLE YARTCAQEGM VLYGWTDHSA CSPVCPAGME
301 YRQCVSPCAR TCQSLHINEM CQERCVDGCS CPEGQLLDEG LCVESTECPC
351 VHSGKRYPPG TSLSRDCNTC ICRNSQWICS NEECPGECLV TGQSHFKSFD
401 NRYFTFSGIC QYLLARDCQD HSFSIVIETV QCADDRDAVC TRSVTVRLPG
451 LHNSLVKLKH GAGVAMDGQD IQLPLLKGDL RIQHTVTASV RLSYGEDLQM
501 DWDGRGRLLV KLSPVYAGKT CGLCGNYNGN QGDDFLTPSG LAEPRVEDFG
551 NAWKLHGDCQ DLQKQHSDPC ALNPRMTRFS EEACAVLTSP TFEACHRAVS
601 PLPYLRNCRY DVCSCSDGRE CLCGALASYA AACAGRGVRV AWREPGRCEL
651 NCPKGQVYLQ CGTPCNLTCR SLSYPDEECN EACLEGCFCP PGLYMDERGD
701 CVPKAQCPCY YDGEIFQPED IFSDHHTMCY CEDGFMHCTM SGVPGSLLPD
751 AVLSSPLSHR SKR
特定の実施形態の前述の説明は本発明の一般的な性質を充分に明らかにしているので、他者は当業者の知識を応用することにより、過度の実験を行うこと無く、本発明の全般的な考えから逸脱すること無く、そのような特定の実施形態を様々な用途のために容易に改変および/または改造することができる。したがって、そのような改造および改変は、本明細書において提示された教示と指導に基づき、開示された実施形態の同等物の意味と範囲の内にあるものとする。本明細書における用語法または用語は、当業者が本教示と指導に照らして本明細書の用語または用語法を理解することができるように、説明を目的とするものであり、制限を目的とするものではないと理解されるべきである。
本発明の他の実施形態は本明細書において開示される本発明の明細および実施を考慮すると当業者に明らかである。本明細書と実施例は例示のみとされ、本発明の真の範囲と精神は次の特許請求の範囲によって示される。
本明細書において引用された全ての特許および出版物は参照により全体が本明細書に組み込まれる。

Claims (44)

  1. VIII因子(「FVIII」)タンパク質及びフォンウィルブランド因子VWF断片を含むキメラ分子であって、
    前記VWF断片は、VWFのD’ドメイン及びD3ドメインを含み、前記FVIIIタンパク質がVWFクリアランス経路を通じて排除されるのを防止し、
    前記VWF断片および前記FVIIIタンパク質は、互いに共有結合により連結または結合し、
    前記VWF断片は、前記FVIIIタンパク質のVWF結合部位を遮蔽またはブロックすることによって、内因性VWFが前記FVIIIタンパク質に結合するのを阻害または防止する、キメラ分子
  2. 前記VWF結合部位は、配列番号16のアミノ酸1669から1689及び/または2303から2332に対応するアミノ酸配列である、請求項に記載のキメラ分子
  3. 前記VWF断片は、少なくとも1つの異種部分(H1)及び随意のリンカーを前記VWF断片と前記異種部分(H1)の間に含む、請求項1または2に記載のキメラ分子
  4. 前記異種部分(H1)は、イムノグロブリン定常領域もしくはその一部分、アルブミンもしくはその断片、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンもしくはその断片、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項に記載のキメラ分子
  5. 前記異種部分(H1)は、第1Fc領域を含む、請求項に記載のキメラ分子
  6. 前記キメラ分子は、前記VWF断片と前記異種部分(H1)の間に切断可能リンカーであるリンカーを含む、請求項に記載のキメラ分子
  7. 前記FVIIIタンパク質は、FVIII及び少なくとも1つの異種部分(H2)を含む、請求項1からのいずれか一項に記載のキメラ分子
  8. 前記異種部分(H2)は、前記FVIIIタンパク質の半減期を延長することができる、請求項に記載のキメラ分子
  9. 前記異種部分(H2)は、イムノグロブリン定常領域もしくはその一部分、アルブミンもしくはその断片、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリシアル酸、ヒドロキシエチルデンプン(HES)、それらの誘導体、アルブミン結合部分、PAS配列、HAP配列、トランスフェリンもしくはその断片、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項またはに記載のキメラ分子
  10. 前記異種部分(H2)は、第2Fc領域を含む、請求項に記載のキメラ分子
  11. 前記VWF断片、第1異種部分及びリンカーを含む第1ポリペプチドと、前記FVIIIタンパク質及び第2異種部分を含む第2ポリペプチドとを含み、前記第1ポリペプチドと前記第2ポリペプチドが互いに共有結合により連結している、請求項1から1のいずれか一項に記載のキメラ分子
  12. 前記第1異種部分と前記第2異種部分は互いに共有結合により連結しており、前記共有結合は、前記第1ポリペプチド中の前記VWF断片がインビボにおいて内因性VWFで置換されるのを防止する、請求項1に記載のキメラ分子
  13. 前記FVIIIタンパク質と前記第2異種部分の間の前記リンカーは切断可能リンカーである、請求項から1のいずれか一項に記載のキメラ分子
  14. (a) V−L1−H1−L3−C−L2−H2、
    (b) H2−L2−C−L3−H1−L1−V、
    (c) C−L2−H2−L3−V−L1−H1、
    (d) H1−L1−V−L3−H2−L2−C、
    (e) H1−L1−V−L3−C−L2−H2、
    (f) H2−L2−C−L3−V−L1−H1、
    (g) V−L1−H1−L3−H2−L2−C、
    (h) C−L2−H2−L3−H1−L1−V、
    (i) H2−L3−H1−L1−V−L2−C、
    (j) C−L2−V−L1−H1−L3−H2、
    (k) V−L2−C−L1−H1−L3−H2及び
    (l) H2−L3−H1−L1−C−L2−V
    から選択される式を含むキメラ分子であって、
    式中、
    VはVWFのD’ドメイン及びD3ドメインを含むVWF断片であり、前記FVIIIタンパク質がVWFクリアランス経路を通じて排除されるのを防止し
    L1は随意のリンカーであり;
    L2は随意のリンカーであり;
    (a)から(f)のL3は随意のリンカーであり、
    (g)から(l)のL3は随意のscFcリンカーであり、
    H1及びH2はそれぞれ随意の異種部分を含み;
    CはFVIIIタンパク質を含み、
    (−)はペプチド結合または1もしくは複数のアミノ酸であり、
    前記VWF断片は、前記FVIIIタンパク質のVWF結合部位を遮蔽またはブロックすることによって、内因性VWFが前記FVIIIタンパク質に結合するのを阻害または防止する
    キメラ分子
  15. (m)V−L1−H1:H2−L2−C、
    (n)V−L1−H1:C−L2−H2;
    (o)H1−L1−V:H2−L2−C;
    (p)H1−L1−V:C−L2−H2;
    (q)V:C−L1−H1:H2;
    (r)V:H1−L1−C:H2;
    (s)H2:H1−L1−C:V、
    (t)C:V−L1−H1:H2、及び
    (u)C:H1−L1−V:H2
    から選択される式を含むキメラ分子であって、
    式中、
    VはVWFのD’ドメイン及びD3ドメインを含むVWF断片であり、前記FVIIIタンパク質がVWFクリアランス経路を通じて排除されるのを防止し
    L1は随意のリンカーであり;
    L2は随意のリンカーであり;
    H1は第1異種部分であり;
    H2は第2異種部分であり;
    CはFVIIIタンパク質であり;
    (−)はペプチド結合または1もしくは複数のアミノ酸であり、
    (:)は共有結合であり
    前記VWF断片は、前記FVIIIタンパク質のVWF結合部位を遮蔽またはブロックすることによって、内因性VWFが前記FVIIIタンパク質に結合するのを阻害または防止する、キメラ分子
  16. H1は、第1Fc領域を含む、請求項14または15に記載のキメラ分子
  17. H2は、第2Fc領域を含む、請求項14から16のいずれか一項に記載のキメラ分子
  18. 前記FVIIIタンパク質は、第3異種部分(H3)、第4異種部分(H4)、第5異種部分(H5)、または第6異種部分(H6)を含む、請求項1から17のいずれか一項に記載のキメラ分子
  19. 前記FVIIIタンパク質と前記VWF断片の間にリンカーをさらに含む、請求項1から18のいずれか一項に記載のキメラ分子
  20. 前記リンカーは、ソルターゼ認識モチーフである、請求項19に記載のキメラ分子
  21. 前記VWF断片の前記D’ドメインのアミノ酸配列は、配列番号2のアミノ酸764から866と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である、請求項1から0のいずれか一項に記載のキメラ分子
  22. 前記VWF断片の前記D3ドメインのアミノ酸配列は、配列番号2のアミノ酸867から1240と少なくとも90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である、請求項1から1のいずれか一項に記載のキメラ分子
  23. 前記VWF断片は、配列番号2の残基1099、残基1142、または残基1099及び1142の両方に対応する残基に少なくとも1つのアミノ酸置換を含む、請求項から22のいずれか一項に記載のキメラ分子
  24. 前記VWF断片の配列は、配列番号2のアミノ酸764から1240を含む、請求項から23のいずれか一項に記載のキメラ分子
  25. 前記VWF断片は、VWFのD1ドメイン、D2ドメイン、またはD1及びD2ドメインをさらに含む、請求項から24のいずれか一項に記載のキメラ分子
  26. 前記FVIIIタンパク質は、Bドメインまたはその一部分を含む、請求項1から25のいずれか一項に記載のキメラ分子
  27. 配列番号16または配列番号18と少なくとも9%同一のアミノ酸配列を含む、請求項1から26のいずれか一項に記載のキメラ分子
  28. 前記FVIIIタンパク質は、SQ Bドメイン欠失FVIIIである、請求項1から27のいずれか一項に記載のキメラ分子
  29. 前記FVIIIタンパク質は、一本鎖FVIIIまたは二本鎖FVIIIを含む、請求項1から28のいずれか一項に記載のキメラ分子
  30. 請求項1から29のいずれか一項に記載のキメラ分子をコードする、ポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチドの組。
  31. 請求項3に記載のポリヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドの組と、前記ポリヌクレオチドもしくは前記ポリヌクレオチドの組に機能的に連結した1もしくは複数のプロモーターとを含む、ベクターまたはベクターの組。
  32. 請求項3に記載のポリヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドの組または請求項31に記載のベクターもしくはベクターの組を含む、宿主細胞。
  33. 哺乳動物細胞である、請求項32に記載の宿主細胞。
  34. 前記哺乳動物細胞は、HEK293細胞、CHO細胞及びBHK細胞からなる群から選択される、請求項33に記載の宿主細胞。
  35. 請求項1から29のいずれか一項に記載のキメラ分子及び薬剤的に許容可能な担体を含む、医薬組成物。
  36. 請求項3に記載のポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチドの組及び薬剤的に許容可能な担体を含む、医薬組成物。
  37. 請求項31に記載のベクターまたはベクターの組及び薬剤的に許容可能な担体を含む、医薬組成物。
  38. 請求項32から34のいずれか一項に記載の宿主細胞及び薬剤的に許容可能な担体を含む、医薬組成物。
  39. FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用の防止または阻害を、それを必要とする対象において行うための医薬組成物であって、前記VWF断片は、前記FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用を防止または阻害する、請求項35から38のいずれか一項に記載の前記医薬組成物。
  40. FVIIIタンパク質の半減期制限因子の除去または低減を、それを必要とする対象において行うための医薬組成物であって、前記キメラ分子または前記ポリヌクレオチド、前記ベクターにコードされるか、もしくは前記宿主細胞により発現される前記キメラ分子は、前記FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用を防止または阻害する、請求項35から38のいずれか一項に記載の前記医薬組成物。
  41. FVIIIタンパク質の半減期の延長または増加を、それを必要とする対象において行うための医薬組成物であって、前記キメラ分子の前記VWF断片は、前記FVIIIタンパク質の内因性VWFとの相互作用を防止または阻害する、請求項35から38のいずれか一項に記載の前記医薬組成物。
  42. 出血性疾患または病状の治療を、それを必要とする対象において行うための医薬組成物であって、前記出血性疾患または病状は、出血性血液凝固障害、関節血症、筋肉出血、口腔出血、出血、筋肉内への出血、口腔出血、外傷、頭部外傷、消化器系出血、脳内出血、腹腔内出血、胸腔内出血、骨折、中枢神経系出血、咽頭後隙内出血、腹膜後隙内出血、腸腰筋外筒(illiopsoassheath)内出血、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択
    される、請求項35から38のいずれか一項に記載の前記医薬組成物。
  43. キメラ分子を作製する方法であって、1または複数の宿主細胞を請求項3に記載のポリヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドの組または請求項31に記載のベクターもしくはベクターの組により形質移入することと、前記宿主細胞内において前記VWF断片または前記キメラ分子を発現させることとを含む、方法。
  44. 請求項1〜29のいずれか一項に記載のキメラ分子を構築する方法であって、ソルターゼ酵素の存在下において共有結合により前記VWF断片を前記FVIIIタンパク質に連結することを含む、方法。
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