JP6521915B2 - Cd86アンタゴニストの多標的結合タンパク質 - Google Patents

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(関連出願への相互参照)
本出願は、2008年10月2日に出願された米国仮特許出願番号61/102,288号、2008年10月2日に出願された米国仮特許出願番号61/102,297号、2008年10月2日に出願された米国仮特許出願番号61/102,307号、2008年10月2日に出願された米国仮特許出願番号61/102,315号、2008年10月2日に出願された米国仮特許出願番号61/102,319号、2008年10月2日に出願された米国仮特許出願番号61/102,327号、2008年10月2日に出願された米国仮特許出願番号61/102,331号、2008年10月2日に出願された米国仮特許出願番号61/102,334号、2008年10月2日に出願された米国仮特許出願番号61/102,336号の米国特許法119条(e)項の下での利益を主張し、これら(9件)の仮出願は、その全容が参照によって本明細書に援用される。
(配列表に関する記載)
本出願書類に関連する配列表を、紙面コピーに代えてテキスト形式で提供し、引用により本明細書に組み込んでいる。配列表を含むテキストファイル名は、910180_421PC_SEQUENCE_LISTING.txtである。テキストファイルは705KBであり、2009年10月2日に作成したものであり、本明細書の出願と同時にEFS−Webにより電子的に提出されている。
(背景)
(技術分野)
本開示は、一般的に、多重特異性結合分子およびその治療的適用の分野に関し、より詳しくは、CD86アンタゴニスト結合ドメインと、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストなどの異種標的に特異的な別の結合ドメインとで構成された融合タンパク質、ならびにその組成物および治療的使用に関する。
(関連技術の説明)
ヒト免疫機構は、一般的には、異物および病原体による損傷から身体を保護する。免疫機構が身体を保護する様式の一例は、Tリンパ球またはT細胞と称される特殊細胞の産生によってもたらされるものである。T細胞と抗原提示細胞(APC)との細胞間相互作用により、T細胞共刺激性(costimulatory)シグナルが生成され、これにより、抗原に対するT細胞応答がもたらされる。十分なT細胞の活性化には、抗原提示細胞上に存在する抗原−MHC複合体に対するT細胞受容体(TCR)の結合と、抗原提示細胞上、特に樹状細胞上に存在するCD86および/またはCD80リガンドに対するT細胞表面上の受容体CD28の結合の両方が必要とされる。
CD80(B7−1としても知られる)は、最初は、ヒトB細胞関連活性化抗原として報告され、その後、関連T細胞分子CD28および細胞傷害性Tリンパ球関連抗原−4(CTLA4)の受容体であることがわかった。後の研究において、CD86として知られる(B7−0またはB7−2としても知られる)CTLA4の別の対抗受容体(counterreceptor)が同定された。CD86はCD80と、その細胞外領域において約25%の配列同一性を共有している。CD80とCD86は、一般的に、CD4(+)T細胞の増殖を開始させて維持する能力において機能的に同等であると考えられており(非特許文献1)、両分子のこの活性をブロックする可溶性CTLA4 Ig融合タンパク質を用いた臨床データにより臨床的有益性が示されている(非特許文献2)が、CD86の特異的阻害が有益であり得るという証拠がいくつかある。例えば、CD86またはCD80の関与はB細胞に対して異なる効果を有する。具体的には、CD80は、正常B細胞とB細胞リンパ腫の両方の増殖およびIgG分泌に対して負のシグナルをもたらすが、CD86は、B細胞の活性を高めることが示されている(非特許文献3)。また、T細胞に対するCD80の関与は免疫抑制性であり(非特許文献4;非特許文献5;非特許文献6)、PD−L1(CD274)シグナル伝達により、活性化されたAPCまたはT細胞に対して、さらなる免疫抑制を媒介し得る(非特許文献7;非特許文献8)という証拠もいくつかある。したがって、CD80阻害の非存在下でのCD86の阻害は、自己免疫疾患および炎症性疾患ならびにB細胞リンパ腫の処置において有益であり得る。
CTLA4は、主に活性化T細胞において発現される免疫グロブリンスーパーファミリーの1型膜貫通糖タンパク質であり、発現は一部、CD4+CD25+調節T細胞(Treg)サブセットにも見られる。CD86およびCD80は、CTLA4に対する唯一の内在性リガンドと考えられている。CTLA4は、CD86およびCD80に、CD28と比べて大きな親和性およびアビディティで結合し(非特許文献9;非特許文献10)、T細胞の活性化の負の調節因子として重要な役割を果たしていることが示されている。具体的には、CD80/CD86に対するCTLA4の結合によりT細胞応答の下方調節がもたらされ、また、T細胞恒常性および末梢耐容性の保持がもたらされる。これは、CD28依存性共刺激の拮抗作用と、CTLA4細胞質テールによる指令的な負のシグナル伝達の両方によるものと考えられる。CTLA4の構造および機能の概説については、Teftら(2006)Annu.Rev.Immunol.24:65−97を参照のこと。
上記のように、生産的免疫応答には、TCRの関与と、CD80および/またはCD86に対するCD28の結合の両方が必要とされる。CD28結合の非存在下でのTCR結合は、T細胞を、アポトーシスを受けるか、またはアネルギーとなるかのいずれかに導く。また、CD28シグナル伝達により、T細胞によるサイトカイン産生が増大することが示されている。具体的には、CD28の刺激により、IL−2、TNFα、リンホトキシン、IFNγおよびGM−CSFの産生が、活性化T細胞において5〜50倍増大することが示されている。さらに、CD28によるリンホカインおよび/またはサイトカイン遺伝子発現の誘導は、免疫抑制薬シクロスポリンの存在下であっても起こることが示されている(Thompsonら(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:1333−1337)。また、CD28は、抗アポトーシス性BCL−XLの上方調節を誘導することにより、T細胞の生存を増進させることが示されている(Alegreら(2001)Nature Rev.Immunol.1:220−228)。
CTLA4の可溶性形態が、CTLA4の可変様細胞外ドメインを免疫グロブリンの定常ドメインに融合させてCTLA4−Ig融合タンパク質を得ることにより構築された。可溶性CTLA−4−Igは、CD86とCD80の両方に結合することにより、CD28依存性共刺激を抑制すること(Linsleyら(1991)J.Exp.Med.,174:561−69)、およびヒトにおいてT細胞の共刺激を抑止し、有益な免疫抑制効果を有すること(Bruce & Boyce(2007)Ann.Pharmacother.41:1153−1162)が示されている。CTLA4−Ig融合タンパク質であるアバタセプト(abatacept)は、現在、関節リウマチの処置で、抗TNFα療法に対する応答が不十分である場合に使用されている。しかしながら、すべての患者がCTLA4−Igに応答するわけではなく、おそらく、一部において、CD28とCD86/CD80との相互作用のブロックが、Tregの弱い誘導因子であり、また、疾患環境において活性化エフェクターT細胞応答をブロックするのに不十分であるため、継続的な応答には頻繁な薬物投与が必要とされる。
Vasilevkoら、DNA Cell Biol.(2002)21:137−49 Genoveseら、NEJM(2005)353:114−1123 Suvasら、J.Biol.Chem.(2002)277:7766−7775 Langら、J.Immunol.(2002)168:3786−3792 Taylorら、J.Immunol.(2004)172:34−39 Paustら、PNAS(2004)101:10398−10403 Butteら、Immunity(2007)27:111−122 Keir、Ann.Rev.Immunol.(2008)26:677−704 Linsleyら、J.Exp.Med.(1991)174:561−69 Linsleyら、Immunity(1994)1:793−801
(詳細説明)
本開示により、活性を改変するための抗原提示細胞(APC)の標的化が可能になる。例えば、CD86に優先的に結合する第1結合ドメインと、第2結合ドメイン(異種結合ドメイン)とを含む多重特異性xceptor融合タンパク質を提供することにより、T細胞の活性が調整され得る。一部の特定の実施形態では、多重特異性xceptor融合タンパク質は、第1および第2結合ドメイン、第1および第2リンカー、ならびに介在ドメインを含み、該介在ドメインの一端は、リンカーによって、CD86結合ドメインである第1結合ドメインに融合されており、他端は、リンカーによって、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである第2結合ドメインに融合されている。
一部の特定の実施形態では、CD86結合ドメインは、CTLA4エクトドメイン、CD28エクトドメイン、またはCD86に特異的な免疫グロブリン可変領域結合ドメイン(scFvなど)(例えば、モノクローナル抗体3D1またはFUN1由来)である。一部の実施形態では、完全体より小さいエクトドメインが使用される。例えば、CD86に結合してCD28に対するCD86の結合を抑制するCTLA4エクトドメイン内のドメインが使用され得る。さらなる実施形態において、IL10アゴニストはIL10またはその機能性領域である。さらなる実施形態において、HLA−Gアゴニストは、HLA−G5、HLA−G1、HLA−Gムテインもしくはその機能性領域;HLA−G5、HLA−G1もしくはHLA−Gムテインのエクトドメイン;またはILT2、ILT4もしくはKIR2DL4に特異的な免疫グロブリン可変領域結合ドメイン(scFvなど)である。なおさらなる実施形態において、異種結合ドメインは、HGFもしくはそのサブドメインなどのHGFアゴニストである。別の実施形態では、異種結合ドメインは、IL35Rに特異的な免疫グロブリン可変領域結合ドメイン(scFvなど)もしくはIL35またはその機能性領域などのIL35アゴニストである。さらなる実施形態において、LIGHTアンタゴニストは、LIGHTに特異的な免疫グロブリン可変領域結合ドメイン(scFvなど)、またはHVEMエクトドメインまたはその機能性領域である。さらなる実施形態において、PD−1アゴニストは、PD−1に特異的な免疫グロブリン可変領域結合ドメイン(scFvなど)、またはPD−1リガンド(例えば、PD−L1またはPD−L2)またはその機能性領域である。さらなる実施形態において、BTLAアゴニストは、BTLAに特異的な免疫グロブリン様可変領域結合ドメイン(scFvなど)、またはHVEMエクトドメインまたはその機能性領域である。一部の特定の実施形態では、GITRLアンタゴニストは、GITRLに特異的な免疫グロブリン様可変領域結合ドメイン(scFvなど)、またはGITRエクトドメイン、可溶性GITRまたはその機能性領域である。一部の特定の実施形態では、CD40アンタゴニストは、CD40に特異的な免疫グロブリン様可変領域結合ドメイン(scFvなど)である。
かかる多重特異性融合タンパク質(本明細書においてXceptor分子と称する)の例示的な構造としては、N−BD−ID−ED−C、N−ED−ID−BD−C、N−BD1−ID−BD2−C、およびN−ED−ID−ED−Cが挙げられ、式中、N−および−Cは、それぞれ、アミノ末端およびカルボキシ末端を示す;BDは、免疫グロブリン様または免疫グロブリン可変領域結合ドメインである;IDは介在ドメインである;EDは、細胞外またはエクトドメイン、例えば、受容体リガンド結合ドメイン、リガンド、C型レクチンドメイン、セマホリンまたはセマホリン様ドメインなどである。一部の構築物では、IDは、第1結合ドメインと第2結合ドメインとの間に配置された免疫グロブリンの定常領域または部分領域を含むものであり得る。なおさらなる構築物では、BDとEDは各々、IDに、同じリンカーまたは異なるリンカー(例えば、1〜50個のアミノ酸を含むリンカー)によって、例えば、免疫グロブリンヒンジ領域(例えば、上側領域とコア領域で構成)もしくはその機能性改変体、またはレクチンドメイン間領域もしくはその機能性改変体、または表面抗原分類(cluster of differentiation(CD))分子ストーク(stalk)領域もしくはその機能性改変体によって連結されている。
本発明の好ましい実施形態では、例えば以下が提供される:
(項目1)
介在ドメインによって異種結合ドメインに連結されたCD86結合ドメインを含む多重特異性融合タンパク質であって、該異種結合ドメインは、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである、多重特異性融合タンパク質。
(項目2)
該CD86結合ドメインが、CTLA4エクトドメインまたはCTLA4エクトドメインのサブドメインである、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目3)
該CD86結合ドメインが、CD86に特異的なFab、scFv、ドメイン抗体、または重鎖のみの抗体である、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目4)
該CD86結合ドメインが、FUN1抗CD86抗体またはそのヒト化改変体の軽鎖および重鎖の可変ドメインを含む、項目3に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目5)
該FUN1結合ドメインが、配列番号187または237のアミノ酸1〜258を含む、項目4に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目6)
該CD86結合ドメインが、配列番号1〜6のいずれか1つに示すアミノ酸配列を含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目7)
該異種結合ドメインが、配列番号7、14、15、18〜22、25、26、29、32、33、39および40のいずれか1つに示すアミノ酸配列を含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目8)
該異種結合ドメインが、配列番号7に示すアミノ酸配列または87位に点変異を含むその改変体を含むIL−10アゴニストを含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目9)
該異種結合ドメインが、配列番号14または15に示すアミノ酸配列を含むHLA−Gアゴニストを含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目10)
該異種結合ドメインが、配列番号18〜22のいずれか1つに示すアミノ酸配列を含むHGFアゴニストを含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目11)
該異種結合ドメインが、配列番号25または26に示すアミノ酸配列を含むIL−35アゴニストを含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目12)
該異種結合ドメインが、配列番号32または33に示すアミノ酸配列を含むPD−1アゴニストを含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目13)
異種結合ドメインが、配列番号29に示すアミノ酸配列を含むBTLAアゴニストを含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目14)
該異種結合ドメインが、配列番号29に示すアミノ酸配列を含むLIGHTアンタゴニストを含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目15)
該異種結合ドメインが、配列番号39または40に示すアミノ酸配列を含むGITRLアンタゴニストを含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目16)
該介在ドメインが、該CD86結合ドメインと該異種結合ドメインとの間に配置される免疫グロブリンの定常領域または部分領域を含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目17)
該免疫グロブリンの定常領域または部分領域がIgG1 CH2CH3である、項目16に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目18)
該介在ドメインが、第1リンカーと第2リンカーとの間に配置される免疫グロブリンの定常領域を含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目19)
該第1リンカーおよび第2リンカーが、独立して、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398に示すリンカーから選択される、項目18に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目20)
該介在ドメインが、ヒト免疫グロブリンFc領域、アルブミン、トランスフェリン、または血清タンパク質に結合する骨格ドメインを含む、項目18に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目21)
該介在ドメインが、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって以下:
−L1−X−L2−
(式中:
L1およびL2は各々、独立して、2〜約150個のアミノ酸を含むリンカーであり;
Xは、免疫グロブリンの定常領域もしくは部分領域、アルブミン、トランスフェリン、または別の血清タンパク質結合タンパク質である)
の構造を含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目22)
該免疫グロブリンの定常領域または部分領域がIgG1 CH2CH3である、項目21に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目23)
L1が、1つ以上のシステインが他のアミノ酸で置き換わるように任意選択で変異させられたヒト免疫グロブリンヒンジ領域である、項目21に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目24)
Xが、FcγRI−III相互作用を解消するがFcRn相互作用は保持するように任意選択で変異させられたヒトIgG1 Fcドメインまたはその少なくとも1つのCHドメインである、項目21または23に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目25)
該介在ドメインが二量体化ドメインである、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目26)
下記の構造:
N−BD1−X−L2−BD2−C
(式中:
BD1は、CTLA4のエクトドメインと少なくとも約90%同一であるCD86結合ドメインであり;
−X−は、−L1−CH2CH3−(式中、L1は、第1システインを置換することにより任意選択で変異させられた第1IgG1ヒンジであり、−CH2CH3−は、FcγRI−III相互作用を解消するがFcRn相互作用は保持するように任意選択で変異させられたIgG1 FcドメインのCH2CH3領域である)であり;
L2は、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398から選択されるリンカーであり;
BD2は、該異種結合ドメインである)
を有する、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目27)
配列番号9、13、17、24、28、31、35、38、42、171、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、237、239、252、254、256、258、260、262、266、276、302、330、334、336、338、340、350、352、および354のいずれか1つに示すアミノ酸配列を含む、項目1に記載の多重特異性融合タンパク質。
(項目28)
前述の項目のいずれかに記載の1種類以上の多重特異性融合タンパク質と、薬学的に許容され得る担体、希釈剤または賦形剤とを含む組成物。
(項目29)
該多重特異性融合タンパク質が該組成物中で二量体または多量体として存在している、項目28に記載の組成物。
(項目30)
項目1〜27のいずれか1項に記載の多重特異性融合タンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(項目31)
配列番号8、12、16、23、27、30、34、37、41、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、236、238、251、253、255、257、259、261、265、275、301、329、333、335、337、339、349、351および353のいずれか1つに示すポリヌクレオチドを含む、項目30に記載のポリヌクレオチド。
(項目32)
発現制御配列に作動可能に連結された項目30または31に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
(項目33)
項目32に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
(項目34)
治療有効量の前述の項目のいずれかに記載の多重特異性融合タンパク質またはその組成物を投与することを含む、CD86、IL−10、HLA−G、HGF、IL−35、PD−1、BTLA、LIGHT、GITRLまたはCD40と関連している障害を有する被験体の処置方法。
(項目35)
該障害が、関節リウマチ、若年性関節リウマチ、全身性エリテマトーデスまたは固形臓器移植である、項目34に記載の方法。
図1は、種々のタンパク質、例えば、アバタセプト、CTLA4−Ig(N2)(配列番号11)、およびIL10に融合させたCTLA4エクトドメインを含む多重特異性xceptor融合タンパク質(配列番号9)によるCD80に対する結合を示す。 図2は、CTLA4−Ig(N2)(配列番号11)、およびIL10に融合させたCTLA4エクトドメインを含む多重特異性xceptor融合タンパク質(配列番号9)が、可溶性IL10Ra(sIL10Ra)に結合し得ることを示す。 図3はおよび図4は、IL10に融合させたCTLA4エクトドメインを含む多重特異性xceptor融合タンパク質(配列番号9)がPBMCにおいてSTAT3リン酸化を誘導し得ることを示す。 図3はおよび図4は、IL10に融合させたCTLA4エクトドメインを含む多重特異性xceptor融合タンパク質(配列番号9)がPBMCにおいてSTAT3リン酸化を誘導し得ることを示す。 図5は、3D1およびヒト化FUN1モノクローナル抗体由来抗CD86結合ドメインを含むxceptorがWIL2−S細胞上のCD86に結合することを示す。 図6は、CD86結合ドメインおよびIL10を含むxceptorが、細胞表面CD86とsIL10Raに同時に結合し得ることを示す。 図7は、ヒト化抗CD86 FUN1 SMIPの種々の異なる変形型がCD86に結合し得ることを示す。 図8は、IL10をxceptorのカルボキシ末端(BD2)に連接する種々のリンカーを有するCTLA4::IL10 xceptor分子がIL10R1−Igに結合し得ることを示す。白抜きの三角形−配列番号9;白抜きの菱形−配列番号171;黒塗りの円−配列番号302;黒塗りの三角形−配列番号173。 図9は、IL10をxceptorのカルボキシ末端(BD2)を連接する短リンカーを有するCTLA4::IL10 xceptor分子がIL10R1−Igに結合し得ることを示す。白抜きの三角形−配列番号171;白抜きの菱形−配列番号175;黒塗りの円−配列番号177;黒塗りの三角形−配列番号179。 図10は、いくつかのxceptorタンパク質がCD80に結合することを示す。 図11は、いくつかのxceptorタンパク質がCD86に結合することを示す。 図12は、いくつかのxceptorタンパク質がsIL10Raに結合することを示す。 図13は、いくつかのxceptorタンパク質がCD80とsIL10Raに同時に結合し得ることを示す。 図14は、いくつかのxceptorタンパク質がマウスCD80と交差反応性であることを示す。 図15は、いくつかのxceptorタンパク質がマウスCD86と交差反応性であることを示す。 図16および図17は、MLRアッセイにおいて、いくつかのxceptorタンパク質がヒトT細胞応答をブロックすることを示す。 図16および図17は、MLRアッセイにおいて、いくつかのxceptorタンパク質がヒトT細胞応答をブロックすることを示す。 図18〜図20は、MLRアッセイにおいて、いくつかのxceptorタンパク質がマウスT細胞応答をブロックすることを示す。 図18〜図20は、MLRアッセイにおいて、いくつかのxceptorタンパク質がマウスT細胞応答をブロックすることを示す。 図18〜図20は、MLRアッセイにおいて、いくつかのxceptorタンパク質がマウスT細胞応答をブロックすることを示す。 図21および図22は、MLRアッセイにおいて、改変体IL10(I87変異を有するIL10もしくはモノIL10のいずれか)または改変体CTLA4を含むいくつかのxceptorタンパク質がヒトT細胞応答をブロックすることを示す。 図21および図22は、MLRアッセイにおいて、改変体IL10(I87変異を有するIL10もしくはモノIL10のいずれか)または改変体CTLA4を含むいくつかのxceptorタンパク質がヒトT細胞応答をブロックすることを示す。 図23は、MC/9細胞増殖アッセイにおいて、改変体IL10(I87変異を有するIL10またはモノIL10のいずれか)を含むいくつかのxceptorタンパク質が、マウスIL10よりも免疫賦活性が低いことを示す。 図24は、MC/9細胞増殖アッセイにおいて、改変体IL10(I87変異を有するIL10またはモノIL10のいずれか)を含むいくつかのxceptorタンパク質が、ヒトIL10よりも免疫賦活性が低いことを示す。
本開示をより詳細に示す前に、本明細書で用いる一部の用語の定義を示すことが、その理解を助けることになり得よう。さらなる定義は、本開示の至る箇所に示している。
本記載において、任意の濃度範囲、パーセント範囲、比率範囲または整数範囲は、特に記載のない限り、記載の範囲内の任意の整数値ならびに、適切な場合は、その分数(整数の10分の1および100分の1など)を含むと理解されたい。また、任意の物理的特徴に関する本明細書に記載の任意の数値範囲(ポリマーサブユニット、サイズまたは厚さなど)は、特に記載のない限り、記載の範囲内の任意の整数を含むと理解されたい。本明細書で用いる場合、「約」または「本質的に〜からなる」は、特に記載のない限り、表示した範囲、値または構造の±20%を意味する。用語「a」および「an」は、本明細書で用いる場合、列挙成分の「1つ以上」を指すことを理解されたい。代替的記載(例えば、「または/もしくは」)の使用は、該代替的記載のいずれか1つ、両方、またはその任意の組合せを意味すると理解されたい。本明細書で用いる場合、用語「include」および「comprise」(含む)は同義的に用いている。また、本明細書に記載の構造および置換基の種々の組合せにより得られる個々の化合物または化合物群は、各化合物または化合物群が、あたかも具体的に個々に示されているのと同程度に本出願書類に開示されていると理解されたい。したがって、具体的な構造または具体的な置換基の選択は本開示の範囲に含まれる。
本開示による「結合ドメイン」または「結合領域」は、例えば、生物学的分子(例えば、CD86)または1種類より多くの同じ分子もしくは異なる分子の複合体もしくは集合体もしくは凝集体(安定であれ一過性であれ)(例えば、CD86/CD28複合体)を特異的に認識して結合する能力を有する任意のタンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチドまたはペプチドであり得る。かかる生物学的分子としては、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、アミノ酸、もしくはその誘導体、脂質、脂肪酸、もしくはその誘導体;糖質、糖類、もしくはその誘導体;ヌクレオチド、ヌクレオシド、ペプチド核酸、核酸分子、もしくはその誘導体;糖タンパク質、グリコペプチド、糖脂質、リポタンパク質、プロテオリピド、もしくはその誘導体;例えば生物学的試料中に存在し得る他の生物学的分子;またはその任意の組合せが挙げられる。結合領域としては、目的の生物学的分子または他の標的に対する、天然に存在する、合成、半合成または組換え産生された任意の結合パートナーが挙げられる。特定の標的と特異的に結合する本開示の結合ドメインを同定するためのさまざまなアッセイが知られており、FACS、ウエスタンブロット、ELISAまたはBiacore分析が挙げられる。
本開示の結合ドメインおよびその融合タンパク質は、例えば、約10−1、10−1、10−1、10−1、10−1、1010−1、1011−1、1012−1、または1013−1以上の親和性またはK(すなわち、特定の結合相互作用の平衡会合定数、単位は1/M)で標的分子に結合する場合、上記本開示の結合ドメインおよびその融合タンパク質は、標的に所望の度合まで結合(例えば、「特異的または選択的に結合」)し得、一方で試験試料中に存在する他の成分には有意に結合しないであろう。「高親和性」結合ドメインは、少なくとも10−1、少なくとも10−1、少なくとも10−1、少なくとも1010−1、少なくとも1011−1、少なくとも1012−1、少なくとも1013−1以上のKを有する結合ドメインをいう。あるいはまた、親和性は、特定の結合相互作用の平衡解離定数(K)で定義され得る(単位はM(例えば、10−5M〜10−13M))。本開示による結合ドメインポリペプチドおよび融合タンパク質の親和性は、慣用的な手法を用いて容易に測定され得る(例えば、Scatchardら(1949)Ann.N.Y.Acad.Sci.51:660;および米国特許第5,283,173号;同第5,468,614号、またはその対応物参照)。
本開示の結合ドメインは、本明細書に記載のようにして、または当該技術分野において知られたさまざまな方法によって作製され得る(例えば、米国特許第6,291,161号;同第6,291,158号参照)。供給源としては、(抗体、sFv、scFvもしくはFabとして、例えばファージライブラリーにフォーマット化され得る)種々の種、例えば、ヒト、ラクダ科(ラクダ、ヒトコブラクダ、もしくはラマ由来;Hamers−Castermanら(1993)Nature,363:446およびNguyenら(1998)J.Mol.Biol.,275:413)、サメ(Rouxら(1998)Proc.Nat’l.Acad.Sci.(USA)95:11804)、魚類(Nguyenら(2002)Immunogenetics,54:39)、齧歯類、鳥類、ヒツジに由来する抗体遺伝子配列、ランダムペプチドライブラリーをコードする配列、または代替非抗体骨格のループ領域内の操作された多様なアミノ酸をコードする配列、例えば、フィブリノゲンドメイン(例えば、Weiselら(1985)Science 230:1388参照)、Kunitzドメイン(例えば、米国特許第6,423,498号参照)、リポカリンドメイン(例えば、WO2006/095164参照)、V様ドメイン(例えば、米国特許出願公開第2007/0065431号参照)、C型レクチンドメイン(ZelenskyおよびGready(2005)FEBS J.272:6179)、mAbもしくはFcabTM(例えば、PCT特許出願公開番号WO2007/098934;WO2006/072620参照)などが挙げられる。また、例えば、免疫原としての合成単鎖CD86を、簡便な系(例えば、マウス、HuMAbマウス(登録商標)、TCマウスTM、KM−マウス(登録商標)、ラマ、ニワトリ、ラット、ハムスター、ウサギなど)において使用する、ハイブリドーマ開発のための従来のストラテジーも、本開示の結合ドメインの開発に使用され得る。
当業者によって抗体手法を示すものと理解されている用語は、本明細書において特に明示的に定義していない限り、各々、当該技術分野において得られている意味を示す。例えば、用語「V」および「V」は、それぞれ、抗体の軽鎖および重鎖に由来する可変結合領域をいう。可変結合領域は、「相補性決定領域」(CDR)および「フレームワーク領域」(FR)として知られる別個のよく定義された部分領域で構成されている。用語「C」および「C」は、「免疫グロブリンの定常領域」、すなわち、それぞれ、抗体の軽鎖または重鎖に由来する定常領域をいい、後者の領域は、その領域が由来する抗体アイソタイプ(IgA、IgD、IgE、IgG、IgM)に応じて、さらにCH1、CH2、CH3およびCH4定常領域ドメインに分けることができると理解されている。定常領域ドメインの一部は、Fc領域(「結晶化可能断片」領域)を構成しており、該領域は、免疫グロブリンのエフェクター機能、例えば、ADCC(抗体依存性細胞媒介性細胞傷害性)、CDC(補体依存性細胞傷害性)および補体結合、Fc受容体に対する結合、Fc領域欠損ポリペプチドと比べてより大きなインビボ半減期、プロテインA結合、ならびに場合によってはさらに胎盤移行を担うドメインを含む(Caponら(1989)Nature,337:525参照)。さらに、Fc領域を含むポリペプチドでは、該ポリペプチドの二量体化または多量体化が可能になる。「ヒンジ領域」は本明細書では「リンカー」とも称し、これは、抗体の一本の鎖の可変結合領域と定常領域との間に介在し、これらを連結しているアミノ酸配列であり、抗体または抗体様分子に対してヒンジの形態で柔軟性を提供するものとして当該技術分野において知られている。
免疫グロブリンのドメイン構造は、抗原結合ドメインおよびエフェクター機能を付与するドメインが、免疫グロブリンのクラスおよびサブクラス間で交換されることがあり得るため、操作に適している。免疫グロブリンの構造および機能は、例えば、Harlowら編,Antibodies:A Laboratory Manual,第14章(Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,1988)に概説されている。組換え抗体手法のあらゆる態様に関するさらなる序論ならびに詳細な情報は、教科書Recombinant Antibodies(John Wiley & Sons,NY,1999)に見出すことができる。詳細な抗体操作実験プロトコルの包括的な収集は、R.KontermannおよびS.Duebel編,The Antibody Engineering Lab Manual(Springer Verlag,Heidelberg/New York,2000)に見出すことができる。また、さらなる関連プロトコルは、John Wiley & Sons,Inc.,Boston,MAによって出版されたCurrent Protocols in Immunology(2009年8月)において入手可能である。
「誘導体」は、本明細書で用いる場合、親化合物と構造的に類似しており、該親化合物から(実際に、または理論的に)誘導可能な化学的または生物学的に修飾された型の化合物をいう。一般的に、「誘導体」は「類似体」と、「誘導体」の作製には親化合物が出発材料とされ得るが、「類似体」の作製には、必ずしも親化合物が出発材料として使用されなくてもよいという点で異なる。類似体は、親化合物と異なる化学的または物理的特性を有するものであってもよい。例えば、誘導体は、親化合物と比べて、より親水性であってもよく、改変された反応性(例えば、標的に対するその親和性を改変させるアミノ酸変化を有するCDR)を有するものであってもよい。
用語「生物学的試料」は、血液試料、生検被検物、組織外植片、器官培養物、生体液(例えば、血清、尿、CSF)、または任意の他の組織もしくは細胞、または被験体もしくは生物学的供給源由来の他の調製物を包含する。被験体または生物学的供給源は、例えば、ヒトもしくは非ヒト動物、一次細胞培養物または適合化培養細胞株、例えば、染色体に組み込まれた、もしくはエピソーム組換え核酸配列を含むものであり得る遺伝子操作された細胞株、体細胞ハイブリッド細胞株、不死化もしくは不死化可能な細胞株、分化もしくは分化可能な細胞株、形質転換細胞株などであり得る。本開示のさらなる実施形態では、被験体または生物学的供給源は、疾患、障害もしくは病状、例えば、悪性の疾患、障害もしくは病状またはB細胞障害を有することが疑われるか、または有するリスクがある被験体または生物学的供給源であり得る。一部の特定の実施形態では、被験体または生物学的供給源は、過剰増殖性、炎症性、または自己免疫性の疾患を有することが疑われるか、または有するリスクがある被験体または生物学的供給源であり得、本開示の一部の特定の他の実施形態では、被験体または生物学的供給源は、かかる疾患、障害または病状のリスクまたは存在がないことがわかっている被験体または生物学的供給源であり得る。
(CD86結合ドメイン)
本明細書に示すように、CD86は、免疫グロブリンスーパーファミリーの一構成員であるI型膜タンパク質を含む。CD86は、抗原提示細胞によって発現され、2種類のT細胞タンパク質CD28およびCTLA4のリガンドである。CD28とCD28との結合は、T細胞の活性化に対する共刺激性シグナルであるが、CD28とCTLA4との結合は、T細胞の活性化を下方調節し、免疫応答を低減させる。選択的スプライシングにより、異なるアイソフォーム(GenbankアクセッションNP_787058.3およびNP_008820.2)をコードする2種類の転写物改変体がもたらされる。
本開示のCD86結合ドメインは、CD28に対するCD86の結合をブロックし、それにより、T細胞の活性化を下方調節し得るものである。想定されるCD86結合ドメインとしては、CTLA4細胞外ドメインもしくはそのサブドメイン、CD28細胞外ドメインもしくはサブドメイン、またはCD86特異的抗体由来結合ドメイン(FUN1モノクローナル抗体由来のもの(例えば、J Pathol.1993 Mar;169(3):309−15参照);もしくは3D1抗CD86モノクローナル抗体由来のものなど)が挙げられる。
一部の実施形態では、CD86結合ドメインは、ヒトCTLA4(GenbankアクセッションNP_005205)の細胞外ドメイン(「エクトドメイン」)、例えば、配列番号1(シグナルペプチド:アミノ酸1〜37)の成熟ポリペプチド配列である。シグナルペプチドなしのCTLA4エクトドメインのアミノ酸配列は配列番号410に示す。本出願人らは、一部の研究ではCTLA4エクトドメインの成熟ポリペプチドが配列番号1の38位のメチオニンから始まることが示され、他の研究では該成熟ポリペプチドが37位のアラニンから始まることが示されたことに言及する。さらなる実施形態において、CD86結合ドメインは、CD86に対して野生型よりも高いアビディティを有するように変異させたCTLA4のエクトドメイン、または例えば米国特許出願公開US2003/0035816に開示されているような非変異型CTLA4のエクトドメインである。一部の特定の実施形態では、該変異型CTLA4エクトドメインは、配列番号410の29位のアミノ酸にアラニンもしくはチロシン、および/または104位にグルタミン酸、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、イソロイシン、ロイシンもしくはトレオニンを含む。A29Y L104E CTLA 4エクトドメイン改変体のアミノ酸配列を、配列番号411に示す。一部の特定の実施形態では、CD86結合ドメインは、CTLA−4可変様ドメイン(配列番号3に示す配列など)、またはCTLA−4可変様ドメインのCDR(配列番号4(CDR1)、配列番号5(CDR2)もしくは配列番号6(CDR3)など)である。かかるCDRは、例えば、米国特許7,405,288に記載されている。代替的実施形態では、CD86結合ドメインは、CD28(GenbankアクセッションNP_006130.1)の細胞外ドメイン(「エクトドメイン」)(配列番号2に示す配列など)である。配列番号2のアミノ酸1〜18はシグナルペプチドである。シグナルペプチドなしのCD28のエクトドメインのアミノ酸配列を配列番号412に示す。
またさらなる実施形態では、CD86結合ドメインは、CD86に特異的な単鎖免疫グロブリン様ドメイン(scFvなど)を含む。一部の特定の実施形態では、CD86結合ドメインは、モノクローナル抗体FUN1または3D1由来の軽可変結合ドメインおよび重可変結合ドメインを含む。FUN1および3D1抗CD86モノクローナル抗体由来の重鎖、軽鎖、scFv リンカーおよびCDRの配列を、それぞれ、配列番号305〜313および318〜326に示す。これらは、本開示のxceptor分子に使用され得る。
一態様において、本開示のCD86結合ドメインまたはその融合タンパク質は、CD86に特異的であり、解離定数(K)が約10−3M〜約10−8M未満の親和性を有する。一部の特定の好ましい実施形態において、CD86結合ドメインまたはその融合タンパク質はCD86に、約0.3μMの親和性で結合する。
実例としての一例において、本開示のCD86結合ドメインは、Fabファージ断片のライブラリーを用いて(例えば、Hoetら(2005)Nature Biotechnol.23:344参照)、合成または組換えCD86(GenBankアクセッション番号NP_787058.3もしくはNP_008820.2に示されるアミノ酸配列もしくはその断片を使用)に対する結合に関してスクリーニングすることにより同定され得る。一部の特定の実施形態では、CD86結合ドメインの作製に使用されるCD86分子は、さらに、本明細書に記載の介在ドメインまたは二量体化ドメイン(免疫グロブリンFcドメインまたはその断片など)を含むものであり得る。
一部の実施形態では、本開示のCD86結合ドメインは、本明細書に記載のVおよびVドメイン(例えば、FUN1、3D1、またはそのヒト化誘導体)を含む。他の例示的なVおよびVドメインとしては、米国特許6,827,934に記載されたものが挙げられる。一部の特定の実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。さらなる実施形態において、配列番号305および306、配列番号318および319の1つ以上の軽鎖可変領域(V)または1つ以上の重鎖可変領域(V)またはその両方、あるいは米国特許6,827,934(引用により本明細書に組み込まれる)に開示されたもののアミノ酸配列と、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%または少なくとも100%同一である配列を有する本開示のCD86結合ドメインを提供し、ここで、各CDRは、0、1、2または3つのアミノ酸変化を有し得る(すなわち、ほとんどの変化はフレームワーク領域(1つもしくは複数)内に存在する)。
用語「同一の」または「同一性割合」は、2つ以上のポリペプチドまたは核酸分子配列との関連において、比較ウィンドウまたは指定領域にわたって一致が最大となるように比較およびアラインメントし、当該技術分野において知られた方法(配列比較アルゴリズム、手作業によるアラインメント、または目視検査など)を用いて測定した場合、同じである2つ以上の配列または部分配列、または特定の領域にわたって同じであるアミノ酸残基もしくはヌクレオチドが特定の割合(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の同一性)である2つ以上の配列または部分配列を意味する。例えば、配列同一性および配列類似性の割合を調べるのに適した好ましいアルゴリズムは、BLASTおよびBLAST 2.0アルゴリズムである(これらは、それぞれ、Altschulら(1977)Nucleic Acids Res.25:3389およびAltschulら(1990)J.Mol.Biol.215:403に記載されている)。
およびVドメインが所望され得る本明細書に記載のこれらまたは他の任意の実施形態において、VおよびVドメインはいずれの向きに配置されてもよく、約30個までのアミノ酸のリンカー(本明細書において開示)、または該2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合性であるスペーサー機能をもたらすことができる任意のアミノ酸配列によって引き離されていてもよい。一部の特定の実施形態では、VドメインとVドメインを連接するリンカーは、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398の1つ以上のいずれかに示すアミノ酸配列を含む(リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、リンカー131(配列番号164)、リンカー115(配列番号148)、または配列番号244に示すリンカーなど)。多重特異性結合ドメインは、少なくとも2つの特異的サブ結合ドメイン(ラクダ科抗体の構成に類似)、または少なくとも4つの特異的サブ結合ドメイン(V鎖およびV鎖のペアのより慣用的な哺乳動物抗体の構成に類似)を有するものである。
CDRは、当該技術分野において種々に定義されており、Kabat、Chothia、AbM、およびコンタクト(contact)定義が挙げられる。Kabat定義は、配列可変性に基づいており、CDR領域の推定に最も一般的に使用されている定義である(Johnsonら(2000)Nucleic Acids Res.28:214)。Chothia定義は、構造的ループ領域の位置に基づいている(Chothiaら(1986)J.Mol.Biol.196:901;Chothiaら(1989)Nature 342:877)。AbM定義は、Kabat定義とChothia定義の折衷案であり、Oxford Molecular Groupによって作製された抗体構造モデリング用プログラムの一体型総合ソフトウェアである(Martinら(1989)Proc.Nat’l.Acad.Sci.(USA)86:9268;Reesら,ABMTM,抗体の可変領域のモデリング用のコンピュータープログラム,Oxford,UK;Oxford Molecular,Ltd.)。コンタクト定義として知られるさらなる定義が最近導入されており(MacCallumら(1996)J.Mol.Biol.5:732参照)、これは、入手可能な複合的結晶構造の分析に基づいている。
慣例により、重鎖のCDRドメインはH1、H2およびH3と称され、これらは、アミノ末端からカルボキシ末端に向かう順に連続的に番号付けされている。CDR−H1は、約10〜12残基長であり、ChothiaおよびAbMの定義によれば、Cysの4残基後ろから、またはKabat定義によれば5残基後ろから始まる。H1の後には、Trp、Trp−Val、Trp−Ile、またはTrp−Alaが存在し得る。H1の長さは、AbM定義によれば、ほぼ10〜12残基であるが、Chothia定義では最後の4残基を含めない。CDR−H2は、KabatおよびAbMの定義によれば、H1の末端の15残基後ろから始まり、CDR−H2の前には、一般的に配列Leu−Glu−Trp−Ile−Glyが存在し(だが、いくつかのバリエーションが知られている)、後には、一般的に配列Lys/Arg−Leu/Ile/Val/Phe/Thr/Ala−Thr/Ser/Ile/Alaが存在する。Kabat定義によれば、H2の長さは約16〜19残基であるが、AbM定義では、長さは9〜12残基であると推定されている。CDR−H3は、通常H2の末端の33残基後ろから始まり、その前には一般的にアミノ酸配列Cys−Ala−Argが存在し、後にはアミノ酸Glyが存在し、3〜約25残基の範囲の長さを有する。
慣例により、軽鎖のCDR領域はL1、L2およびL3と称され、これらは、アミノ末端からカルボキシ末端に向かう順に連続的に番号付けされている。CDR−L1(ほぼ10〜17残基長)は、一般的に、ほぼ第24残基から始まり、一般的にCysに続く。CDR−L1の後の残基は常にTrpであり、これは、以下の配列:Trp−Tyr−Gln、Trp−Leu−Gln、Trp−Phe−Gln、またはTrp−Tyr−Leuのうちの1つを始める。CDR−L2(約7残基長)は、L1の末端の約16残基後ろから始まり、一般的に残基Ile−Tyr、Val−Tyr、Ile−Lys、またはIle−Pheに続く。CDR−L3は、通常、L2の末端の33残基後ろから始まり、一般的にCysに続き、この後には、一般的に配列Phe−Gly−XXX−Glyが存在し、約7〜11残基の長さを有する。
したがって、本開示の結合ドメインは、抗CD86抗体の可変領域の単一のCDRを含むものであってもよく、同じであっても異なっていてもよい複数のCDRを含むものであってもよい。一部の特定の実施形態では、本開示の結合ドメインは、CD86に特異的であり、かつフレームワーク領域と、CDR1、CDR2およびCDR3領域とを含み、(a)Vドメインが重鎖CDR3のアミノ酸配列を含むか;または(b)Vドメインが軽鎖CDR3のアミノ酸配列を含むか;または(c)該結合ドメインが(a)のVアミノ酸配列と(b)のVアミノ酸配列を含むか;または該結合ドメインが(a)のVアミノ酸配列と(b)のVアミノ酸配列を含み、VおよびVが同じ参照配列内に見られる、VおよびVドメインを含む。さらなる実施形態において、本開示の結合ドメインは、CD86に特異的であり、かつフレームワーク領域と、CDR1、CDR2およびCDR3領域とを含み、(a)Vドメインが重鎖CDR1、CDR2、およびCDR3のアミノ酸配列を含むか;または(b)Vドメインが軽鎖CDR1、CDR2、およびCDR3のアミノ酸配列を含むか;または(c)該結合ドメインが(a)のVアミノ酸配列と(b)のVアミノ酸配列を含むか;または該結合ドメインが、(a)のVアミノ酸配列と(b)のVアミノ酸配列を含み、VおよびVアミノ酸配列が同じ参照配列に由来するものである、VおよびVドメインを含む。
特異的CDRを含む本明細書に記載の任意の実施形態において、結合ドメインは、(i)Vドメインのアミノ酸配列と少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有するVドメイン;または(ii)Vドメインのアミノ酸配列と少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を有するVドメイン;または(iii)(i)のVドメインと(ii)のVドメインの両方;または(i)のVドメインと(ii)のVドメインの両方(ここで、VおよびVは同じ参照配列に由来するものである)を含むものであり得、ここで、各CDRは3つまでのアミノ酸変化を有する(すなわち、該変化の多くはフレームワーク領域(1つもしくは複数)内に存在する)。
本開示のxceptor融合タンパク質のCD86結合ドメインは、免疫グロブリン骨格などの免疫グロブリン様ドメインであってもよい。本開示で想定される免疫グロブリン骨格としては、scFv、ドメイン抗体、または重鎖のみの抗体が挙げられる。scFvにおいて、本開示では、重鎖と軽鎖の可変領域が、本明細書に記載の、または結合分子内の連接ドメインもしくは領域と適合性であることが当該技術分野において知られている任意のリンカーペプチドによって連接されていることを想定する。例示的なリンカーは、GlySerリンカーモチーフ((GlySer)(式中、n=1〜5)など)を基礎としたリンカーである。本開示の融合タンパク質の結合ドメインが、非ヒト免疫グロブリンを基礎としたもの、または非ヒトCDRを含むものである場合、該結合ドメインを、当該技術分野において知られた方法に従って「ヒト化」してもよい。
あるいはまた、本開示の融合タンパク質のCD86結合ドメインは、免疫グロブリン骨格以外の骨格であってもよい。本開示で想定される他の骨格は、機能性コンホメーションにおいてCD86特異的CDR(1つまたは複数)を提示するものである。想定される他の骨格としては、限定されないが、Aドメイン分子、フィブロネクチンIIIドメイン、アンチカリン(anticalin)、操作されたアンキリン反復結合分子、アドネクチン、KunitzドメインまたはプロテインAZドメインアフィボディが挙げられる。
(IL10)
上記のように、一部の特定の実施形態では、本開示により、IL10アゴニストである(すなわち、IL10シグナル伝達を増大させ得る)結合領域またはドメインを含むポリペプチドを提供する。一部の実施形態では、IL10アゴニスト結合ドメインは、IL10もしくはIL10Fcまたはその機能性サブドメインである。他の実施形態において、IL10アゴニスト結合ドメインは、IL10R1またはIL10R2に特異的に結合する単鎖結合タンパク質(scFvなど)である。一部の実施形態では、IL10アゴニスト結合ドメインは、配列番号7の87位に点変異、例えば「I」から「A」または「S」(本明細書において、それぞれ、I87AまたはI87Sと称する)を含むIL10である。I87改変体IL10分子は、野生型IL10と比べて免疫賦活性が低いことがわかっている(Dingら,J.Exp.Med.191:213,2000)。また、IL10は、通常、各単量体分子のアミノ末端ドメインが他方の単量体のカルボキシ末端ドメインに結合しているホモ二量体を形成している。一実施形態において、IL10アゴニスト結合ドメインは、分子の2つのサブドメイン(アミノおよびカルボキシ末端ドメイン)を引き離す短いリンカー(gggsgg 配列番号379)を有するIL10分子であり、そのため、これらのサブドメインが分子内二量体を形成し得ることも調べた。これを、本明細書においてモノIL10分子と称する。
IL10(Genbankアクセッション番号NP_000563.1;配列番号7)は、共通してα−ヘリックス構造を有するサイトカインスーパーファミリーの一構成員である。配列番号7のアミノ酸1〜18は、前駆IL10タンパク質のシグナルペプチドである。成熟IL10タンパク質のアミノ酸配列を配列番号418に示す。実験による証拠は存在しないが、このファミリーの構成員はすべて6つのα−ヘリックスを有することが示唆されている(Fickenscher,H.ら,(2002)Trends Immunol.23:89)。IL10は4つのシステインを有し、そのうち1つだけがファミリー構成員間で保存されている。IL10は、その二量体化に寄与するV形状のフォールディングを示すため、この構造に、ジスルフィド結合は不可欠ではないと思われる。ファミリー構成員のIL10とのアミノ酸同一性は、20%(IL−19)〜28%(IL−20)の範囲である(Dumouterら,(2002)Eur.Cytokine Netw.13:5)。
IL10は、最初は、Th1細胞によるIFN−αおよびGM−CSFサイトカイン産生を阻害するマウスのTh2サイトカインとして記載された(Mooreら,2001,Annu.Rev.Immunol.19:683;Fiorentinoら,(1989)J.Exp.Med.170:2081)。ヒトIL10は、18アミノ酸のシグナル配列と160アミノ酸の成熟セグメントを有する178アミノ酸長のものである。その分子量は、ほぼ18kDaである(単量体)。ヒトIL10は、潜在的N連結グリコシル化部位を含まず、グリコシル化されない(Dumouterら,(2002)Eur.Cytokine Netw.13:5;Vieiraら,(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:1172)。これは、2つの鎖間ジスルフィド結合を形成している4つのシステイン残基を含む。1つの単量体のヘリックスA→Dは、第2の単量体のヘリックスEおよびFと非共有的に相互作用し、非共有性のV形状のホモ二量体を形成する。IL10分子において複数の機能性領域がマッピングされた。N末端では、プレヘリックスA残基♯1〜9が肥満細胞増殖に関与しており、一方、C末端では、ヘリックスF残基♯152〜160が白血球の分泌および化学走性を媒介する。
IL10を発現することがわかっている細胞としては、CD8+ T細胞、ミクログリア、CD14+(CD16+は違う)単球、Th2 CD4+細胞(マウス)、ケラチノサイト、肝星細胞、Th1およびTh2 CD4+ T細胞(ヒト)、黒色腫細胞、活性化マクロファージ、NK細胞、樹状細胞、B細胞(CD5+およびCD19+)ならびに好酸球が挙げられる。T細胞に対して、最初に観察されたIFN−γ産生のIL10阻害は、現在、アクセサリー細胞によって媒介される間接効果であることが示唆されている。しかしながら、T細胞に対するさらなる効果としては、IL10誘導性CD8+ T細胞化学走性、IL−8に対するCD4+ T細胞化学走性の阻害、活性化後のIL−2産生の抑制、Bcl−2上方調節によるT細胞アポトーシスの阻害、およびCD28共刺激に伴う低抗原曝露後のT細胞増殖の遮断が挙げられる(Akdisら,(2001)Immunology 103:131)。
B細胞に対しては、IL10は、関連するが相違するいくつかの機能を有する。TNF−βおよびCD40Lとともに、IL10は、ナイーブ(IgD+)B細胞においてIgA産生を誘導する。TGF−β/CD40Lはクラススイッチングを促進させ、一方、IL10は、分化と増殖を開始させると考えられる。TGF−βが存在しない場合、IL10はCD40Lと、IgG1およびIgG3(ヒト)の誘導において協働し、したがって、IgGサブタイプの直接的なスイッチング因子となり得る。興味深いことに、IL10は、IL−4誘導性IgE分泌に対して相違する効果を有する。IL10が、IL−4誘導性クラススイッチングの時点で存在している場合、効果を逆転させる;IgEコミットメント(commitment)後に存在させると、IgE分泌を増大させる。最後に、IL10の存在下では、CD27/CD70相互作用により記憶B細胞からの形質細胞の形成が促進される(Agematsuら,(1998)Blood 91:173)。
また、肥満細胞およびNK細胞は、IL10によって影響を受ける。肥満細胞では、IL10は、ヒスタミンの放出を誘導するが、GM−CSFおよびTNF−αの放出はブロックする。ラットにおいて、IL10が肥満細胞によって放出されることがわかっているため、この効果はオートクラインであり得る。その多面的性質の証拠として、IL10は、NK細胞に対して反対の効果を有する。TNF−αおよびGM−CSF産生をブロックするのではなく、IL10は、NK細胞に対して、実は、この機能を増進させる。また、IL−2誘導性NK細胞増殖を増強し、IL−18によって刺激を受けたNK細胞におけるIFN−γ分泌を助長する。IL−12および/またはIL−18の両者と協調して、IL10は、NK細胞細胞傷害性を増強する(Caiら,1999,Eur.J.Immunol.29:2658)。
IL10は、好中球に対して顕著な抗炎症性の影響を有する。これは、ケモカインMIP−1α、MIP−1βおよびIL−8の分泌を阻害し、炎症促進性メディエータIL−1βおよびTNF−αの産生をブロックする。また、好中球がスーパーオキシドを生成させる能力を低下させ、その結果、PMN媒介性抗体依存性細胞性細胞傷害性を妨害する。また、IL−8およびfMLP誘発化学走性を、おそらくCXCR1を介してブロックする(Viciosoら,(1998)Eur.Cytokine Netw.9:247)。
樹状細胞(DC)に対しては、IL10は、一般的に免疫抑制効果を示す。これは、DCを犠牲にしてCD14+マクロファージの分化を促進させるようである。IL10は、DCがT細胞(特に、Th1型細胞)を刺激する能力を低下させるようである。これは、MHC−II発現と比べて、下方調節され得るか、未変化であり得るか、または上方調節され得る(Sharmaら,(1999)J.Immunol.163:5020)。CD80およびCD86に関して、IL10は、その発現を上方調節するか、または下方調節するかのいずれかである。B7−2/CD86は、T細胞の活性化に重要な役割を果たしている。この分子について、IL10は、上方調節と下方調節の両方に関与している。しかしながら、おそらく、最も有意な調整はCD40の場合で起こる(IL10は、その発現を低減させるようである)。局所的レベルでは、IL10は、炎症促進性サイトカインに応答したランゲルハンス細胞の移動を阻害することにより、免疫刺激をブロックすることがあり得る。あるいはまた、IL10は、通常CCR1、CCR2およびCCR5の下方調節とCCR7の上方調節を伴う炎症誘発DC成熟工程をブロックする。このブロックにより、CCR1、CCR2およびCCR5は保持され、DCは局所的結節に移動されなくなる。その結果、非可動性となったDCは、T細胞を刺激するのではなく、炎症促進性(proinflammatory)ケモカインに、応答することなく結合(そして排除)する(D−Amicoら,(2000)Nat.Immunol.1:387)。
単球に対しては、IL10は、いくつかの立証された効果を有する。例えば、IL10は、細胞表面MHC−IIの発現を明白に低減させるようである。また、これは、刺激後のIL−12産生を阻害する。これはM−CSFともに、単球をマクロファージ移行へと促進するが、マクロファージの表現型は不明である(すなわち、CD16+/細胞傷害性対CD16−)。また、IL10は、単球GM−CSFの分泌およびIL−8産生を低減させるが、IL−1raの放出は促進させる(Gesserら,(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:14620)。結合組織の一成分であるヒアルロネクチンは、現在、IL10に応答した単球によって分泌されることがわかっている。ヒアルロネクチンが細胞外空間を介して細胞移動を遮断することがわかっており、IL10が、細胞移動(特に、腫瘍細胞転移)において、なんらかの重要性を有している可能性がある(Gesserら,(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:14620)。
マウスまたはマカクいずれかのFc領域とのIL10の融合タンパク質(IL10Fcと称する)は、マクロファージの機能を阻害し膵島異種移植片の生存を長期化すること(Fengら(1999)Transplantation 68:1775;Asieduら(2007)Cytokine 40:183)、ならびにマウスモデルにおいて敗血症性ショックを低減させること(Zhengら(1995)J.Immunol.154:5590)が示されている。
ヒトIL10R1は、90〜110kDaの1回貫通I型膜貫通糖タンパク質であり、限定的な数の細胞型上に発現される(Liuら,1994,J.Immunol.152:1821)。膵臓、骨格筋、脳、心臓および腎臓では、弱い発現が見られる。胎盤、肺および肝臓では、中間レベルが示された。単球、B細胞、大型顆粒リンパ球およびT細胞では、高レベルで発現される(Liuら,1994,J.Immunol.152:1821)。発現されるタンパク質は、21アミノ酸のシグナルペプチド、215アミノ酸の細胞外領域、25アミノ酸の膜貫通セグメント、および317アミノ酸の細胞質ドメインを含む578アミノ酸のタンパク質である。細胞外領域内には2つのFNIIIモチーフが存在し、細胞質ドメインには、STAT3ドッキング部位とJAK1関連領域が存在する(Kotenkoら,2000 Oncogene 19:2557;Kotenkoら,1997,EMBO J.16:5894)。IL10R1はヒトIL10に、200pMのKdで結合する。
一部の実施形態では、本開示の結合ドメインは、本明細書に記載のIL10R1またはIL10R2に特異的なVおよびVドメインを含む。一部の特定の実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。VおよびVドメインはいずれの向きに配置されてもよく、約30個までのアミノ酸のリンカー(本明細書において開示)、または該2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合性であるスペーサー機能をもたらすことができる任意の他のアミノ酸配列によって引き離されていてもよい。一部の特定の実施形態では、VドメインとVドメインを連接するリンカーは、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398に示すアミノ酸配列を含む(配列番号244に示すリンカー、リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、またはリンカー131(配列番号164)など)。多重特異性結合ドメインは、少なくとも2つの特異的サブ結合ドメイン(ラクダ科抗体の構成に類似)、または少なくとも4つの特異的サブ結合ドメイン(V鎖およびV鎖のペアのより慣用的な哺乳動物抗体の構成に類似)を有するものであり得る。さらなる実施形態において、本開示のIL10R1またはIL10R2に特異的な結合ドメインは、1つ以上の相補性決定領域(「CDR」)を含むもの、または複数コピーの1つ以上のかかるCDRを含むものであり得、該CDRは、抗IL10R1またはIL10R2 scFvまたはFab断片の可変領域から、あるいはその重鎖または軽鎖可変領域から取得、誘導または設計したものである。したがって、本開示の結合ドメインは、抗IL10R1またはIL10R2の可変領域の単一のCDRを含むものであってもよく、同じであっても異なっていてもよい複数のCDRを含むものであってもよい。一部の特定の実施形態では、本開示の結合ドメインは、IL10R1またはIL10R2に特異的であり、かつフレームワーク領域と、CDR1、CDR2およびCDR3領域とを含むVおよびVドメインを含む。
(HLA−G)
上記のように、一部の特定の実施形態では、本開示により、HLA−Gアゴニストである(すなわち、HLA−Gシグナル伝達を増大させ得る)結合領域またはドメインを含むポリペプチドを提供する。一部の実施形態では、HLA−Gアゴニスト結合ドメインは、成熟タンパク質の147位のシステインが代替的アミノ酸(例えば、セリン)に変異させられた、HLA−G1(配列番号14)、HLA−G5(配列番号15)またはHLA−Gムテインである。それぞれHLA−G1およびHLA−G5のアミノ酸1〜24および1〜23は、シグナルペプチドを示す。他の実施形態において、HLA−Gアゴニストドメインは、フレキシブルリンカーによってN末端に結合されたβ−2 ミクログロブリンを有するか、または有しないかのいずれかである、HLA−G1またはHLA−G5のエクトドメインである。かかるリンカーの例としては、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398に示すもの、および後述するものが挙げられる。可溶性HLA−G1の調製は、米国特許出願公開US2004/0044182に記載されている。
また他の実施形態において、HLA−Gアゴニスト結合ドメインは、ILT2、ILT4またはKIR2DL4に特異的に結合する免疫グロブリン可変結合ドメインまたはその誘導体(例えば、抗体、Fab、scFvなど)である。ILT2、ILT4またはKIR2DL4に特異的な抗体としては、例えば、米国特許出願公開US2003/0232051に記載されたものが挙げられる。
ヒト白血球抗原G(HLA−G)は、重鎖と軽鎖からなるヘテロ二量体(β−2ミクログロブリン)であり、重鎖が膜内にアンカーされている非古典的主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスI分子である。HLA−Gは、免疫調節性分子としての機能を果たし、胎児の組織を母親の免疫機構から保護する。HLA−Gの構成的発現は、胎児の組織、成人の胸腺髄質、角膜、膵島および赤血球系および内皮細胞前駆細胞に限定されるが、その発現は、がん、移植、多発性硬化症、炎症性疾患およびウイルス感染症において誘導されることがあり得る。HLA−G一次転写物により、膜結合型タンパク質アイソフォームHLA−G1、−G2、−G3および−G4、ならびに可溶性タンパク質アイソフォームHLA−G5、HLA−G6およびHLA−G7をコードする7種類の選択的mRNAが生成され、HLA−G5は、細胞表面結合型HLA−G1タンパク質の可溶性形態である。
HLA−Gは有意な免疫賦活機能を有しないようであるが、これは、阻害性受容体、すなわち、ILT2、ILT4、KIR2DL4およびCD8に結合し、それによりB細胞、T細胞、NK細胞および抗原提示細胞と相互作用することが示されている。HLA−Gの二量体形態は、ILT2に対して、ILT4、KIR2DL4またはCD8に対する親和性よりも数桁大きい親和性を有する。HLA−G1は、子宮および末梢血NK細胞の細胞溶解機能、細胞傷害性Tリンパ球の抗原特異的細胞溶解機能、CD4+ T細胞のアロ増殖性(alloproliferative)応答、T細胞および末梢血NK細胞の増殖、ならびに樹状細胞の成熟および機能を阻害することが示されている(例えば、Wiendlら(2003)Blood,126:176−185参照)。HLA−Gは、多発性硬化症と関連しているCNSの炎症応答の低減に(Wiendlら(2005)Blood,128:2689−2704)、および移植での移植片に対する耐容性の増進における治療用薬剤として(Carosellaら(2008)Blood 111:4862−4870)有用であり得ることが示唆されている。
一部の実施形態では、本開示の結合ドメインは、本明細書に記載のILT2、ILT4またはKIR2DL4に特異的なVおよびVドメインを含む。一部の特定の実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。VおよびVドメインはいずれの向きに配置されてもよく、約30個までのアミノ酸のリンカー(本明細書において開示)、または該2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合性であるスペーサー機能をもたらすことができる任意の他のアミノ酸配列によって引き離されていてもよい。一部の特定の実施形態では、VドメインとVドメインを連接するリンカーは、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398の1つ以上のいずれかに示すアミノ酸配列を含む(リンカー115(配列番号148)、配列番号244に示すリンカー、リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、またはリンカー131(配列番号164)など)。多重特異性結合ドメインは、少なくとも2つの特異的サブ結合ドメイン(ラクダ科抗体の構成に類似)、または少なくとも4つの特異的サブ結合ドメイン(V鎖およびV鎖のペアのより慣用的な哺乳動物抗体の構成に類似)を有するものであり得る。
さらなる実施形態において、本開示のILT2、ILT4またはKIR2DL4に特異的な結合ドメインは、1つ以上の相補性決定領域(「CDR」)を含むもの、または複数コピーの1つ以上のかかるCDRを含むものであり得、該CDRは、抗ILT2、抗ILT4または抗KIR2DL4 scFvまたはFab断片の可変領域から、あるいはその重鎖または軽鎖可変領域から取得、誘導または設計したものである。したがって、本開示の結合ドメインは、抗ILT2、抗ILT4または抗KIR2DL4の可変領域の単一のCDRを含むものであってもよく、同じであっても異なっていてもよい複数のCDRを含むものであってもよい。
(HGF)
上記のように、一部の特定の実施形態では、本開示により、HGFアゴニストである(すなわち、HGFシグナル伝達を増大させ得る)結合領域またはドメインを含むポリペプチドを提供する。一部の実施形態では、HGFアゴニスト結合ドメインはHGFまたはその機能性サブドメインである。
肝細胞成長因子(HGF)は、癌原性(proto−oncogenic)c−Met受容体に結合した後、チロシンキナーゼシグナル伝達カスケードを活性化させることにより細胞増殖、細胞運動性および形態形成を調節する。HGFは、いくつかの細胞型に影響を及ぼし、種々の生体活動、例えば、サイトカイン産生、細胞移動、増殖および生存を調節している。HGFは、単一の不活性なポリペプチドとして分泌され、セリンプロテアーゼによって切断されて69kDaのα鎖と34kDaのβ鎖になる。α鎖とβ鎖との間のジスルフィド結合によって活性なヘテロ二量体分子がもたらされる。HGF遺伝子の選択的スプライシングによって5種類の異なるアイソフォームが生じる(アイソフォーム1〜5;それぞれ、Genbankアクセッション番号NP_000592.3、NP_001010931.1、NP_001010932.1、NP_001010933.1およびNP_001010934.1;配列番号18〜22;これらの各配列のアミノ酸1〜31はシグナルペプチドである)。
HGFは、疾患進行の抑制および減弱における重要な因子と考えられている(Itoら(2008)Int.Arch.Allergy Immunol.146 Suppl 1:82−87)。例えば、HGFは、マウスにおいて、コラーゲン誘発関節炎の抑制に有効であること(Okunishiら(2007)Jnl.Immunol.179:5504−5513)、およびアレルギー性気道炎症のマウスモデルにおいて保護的役割を果たしていることが示されている(Okunishiら(2005)Jnl.Immunol.175:4745−4753;Itoら Am.J.Respir.Cell.Mol.Biol.(2005)32:268−280)。
一部の実施形態では、本開示の結合ドメインは、本明細書に記載のHGFに特異的なVおよびVドメインを含む。一部の特定の実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。VおよびVドメインはいずれの向きに配置されてもよく、約30個までのアミノ酸のリンカー(本明細書において開示)、または該2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合性であるスペーサー機能をもたらすことができる任意の他のアミノ酸配列によって引き離されていてもよい。一部の特定の実施形態では、VドメインとVドメインを連接するリンカーは、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398の1つ以上のいずれかに示すアミノ酸配列を含む(配列番号244に示すリンカー、リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、またはリンカー131(配列番号164)など)。多重特異性結合ドメインは、少なくとも2つの特異的サブ結合ドメイン(ラクダ科抗体の構成に類似)、または少なくとも4つの特異的サブ結合ドメイン(V鎖およびV鎖のペアのより慣用的な哺乳動物抗体の構成に類似)を有するものであり得る。さらなる実施形態において、本開示のHGFに特異的な結合ドメインは、1つ以上の相補性決定領域(「CDR」)を含むもの、または複数コピーの1つ以上のかかるCDRを含むものであり得、該CDRは、抗HGF scFvまたはFab断片の可変領域から、あるいはその重鎖または軽鎖可変領域から取得、誘導または設計したものである。したがって、本開示の結合ドメインは、抗HGFの可変領域の単一のCDRを含むものであってもよく、同じであっても異なっていてもよい複数のCDRを含むものであってもよい。一部の特定の実施形態では、本開示の結合ドメインは、HGFに特異的であり、かつフレームワーク領域と、CDR1、CDR2およびCDR3領域とを含むVおよびVドメインを含む。
(IL35)
上記のように、一部の特定の実施形態では、本開示により、IL35アゴニストである(すなわち、IL35シグナル伝達を増大させ得る)結合領域またはドメインを含むポリペプチドを提供する。一部の実施形態では、IL35アゴニスト結合ドメインは、IL35(例えば、配列番号25および26)またはその機能性サブドメインである。一部の特定の実施形態では、IL35アゴニスト結合ドメインは、配列番号25および26またはその機能性サブドメインの配列を含む単鎖ポリペプチドである。かかる単鎖ポリペプチドは、1つ以上のリンカー(例えば、本明細書に記載のリンカー)を含むものであってもよい。他の実施形態において、IL35アゴニスト結合ドメインは、IL35アゴニスト活性を有するIL35Rに特異的な単鎖免疫グロブリン可変ドメイン(scFvなど)である。
IL−35は、IL−12サイトカインサブファミリーの新たに記載されたサイトカインである。このヘテロ二量体分子は、IL−12 p35およびIL−27 Ebi3サブユニットで構成されている。これは、最近、関節炎のマウスモデルにおいて、Treg機能の強力な誘導因子であり、TH17応答を改変する能力を有することが示された(Niedbalaら(2007)Eur.J.Immunol.37:3021;Collisonら(2007)Nature 450:566)。したがって、IL−35のアゴニスト作用をCD86阻害と組み合わせると、CD28阻害単独の治療有益性が増大することが推定される。
調節性T細胞(TREG)は、自己耐容性の維持と自己免疫の抑制、慢性炎症性疾患(喘息および炎症性腸疾患など)の制限、ならびに恒常的リンパ球増殖の調節に重要なCD4+ T細胞の不可欠な亜集団である。IL35は、抗炎症性サイトカインであり、調節T細胞の増殖およびTh17細胞発生の抑制を刺激することにより、免疫応答を抑制することが示されている(Collisonら(2007)Nature 450:566−9)。IL35は、エプスタイン―バーウイルス誘導遺伝子3(EBI3;配列番号25;シグナルペプチド:アミノ酸1〜20)と、IL12のp35サブユニット(配列番号26;シグナルペプチド:アミノ酸1〜56)(Devergneら(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:12041−12046;米国特許5,830,451;米国特許出願公開US2007/0299026)で形成されたヘテロ二量体である。これは、マウスコラーゲン誘発関節炎モデルにおいて、EnbrelTMと同等の治療効果を有することが示されており(Niedbalaら(2007)Eur.J.Immunol.37:3021−3029)、したがって、臨床関節リウマチに対する治療用薬剤として提案されている。
一部の実施形態では、本開示の結合ドメインは、本明細書に記載のIL35Rに特異的なVおよびVドメインを含む。一部の特定の実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。VおよびVドメインはいずれの向きに配置されてもよく、約30個までのアミノ酸のリンカー(本明細書において開示)、または該2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合性であるスペーサー機能をもたらすことができる任意の他のアミノ酸配列によって引き離されていてもよい。一部の特定の実施形態では、VドメインとVドメインを連接するリンカーは、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398の1つ以上のいずれかに示すアミノ酸配列を含む(配列番号244に示すリンカー、リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、またはリンカー131(配列番号164)など)。多重特異性結合ドメインは、少なくとも2つの特異的サブ結合ドメイン(ラクダ科抗体の構成に類似)、または少なくとも4つの特異的サブ結合ドメイン(V鎖およびV鎖のペアのより慣用的な哺乳動物抗体の構成に類似)を有するものであり得る。さらなる実施形態において、本開示のIL35Rに特異的な結合ドメインは、1つ以上の相補性決定領域(「CDR」)を含むもの、または複数コピーの1つ以上のかかるCDRを含むものであり得、該CDRは、抗IL35R scFvまたはFab断片の可変領域から、あるいはその重鎖または軽鎖可変領域から取得、誘導または設計したものである。したがって、本開示の結合ドメインは、抗IL35Rの可変領域の単一のCDRを含むものであってもよく、同じであっても異なっていてもよい複数のCDRを含むものであってもよい。一部の特定の実施形態では、本開示の結合ドメインは、IL−35Rに特異的であり、かつフレームワーク領域と、CDR1、CDR2およびCDR3領域とを含むVおよびVドメインを含む。
(LIGHT)
上記のように、一部の特定の実施形態では、本開示により、LIGHTアンタゴニストである(すなわち、LIGHTシグナル伝達を阻害し得る)結合領域またはドメインを含むポリペプチドを提供する。一部の実施形態では、LIGHTアンタゴニスト結合ドメインは、HVEMエクトドメイン(sHVEMとも称する;配列番号29;シグナルペプチド:アミノ酸1〜38)またはその機能性サブドメインである。他の実施形態において、LIGHTアンタゴニスト結合ドメインは、LIGHTに特異的な単鎖免疫グロブリン様可変ドメイン(scFvなど)である。一部の特定の実施形態では、LIGHTアンタゴニストドメインは、PCT特許出願公開WO 08/027338に記載されたVおよびVドメインを含む単鎖免疫グロブリン様可変ドメインである。
LIGHTは、TNFスーパーファミリーの一構成員であり、活性化Tリンパ球、単球、顆粒球および未成熟樹状細胞上に発現される。LIGHTには、2種類の別個のアイソフォームが報告されている(Genbankアクセッション番号NP_003798.2およびNP_742011.1)。LIGHTは、ヘルペスウイルスエントリーメディエータ(HVEM)とリンホトキシンβ受容体(LTβR)を介したシグナル伝達によってT細胞免疫応答を調節することが示されている。HVEMおよびLTβRは、どちらもLIGHTに高い親和性で結合し、HVEMの発現は、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞および内皮細胞において検出され、LTβRは、単球および間質細胞において発現されるが、T細胞およびB細胞では発現されない。LIGHTは、CD28非依存性T細胞の活性化に対する共刺激性分子であり、IFN−γおよびGM−CSF産生を優先的に誘導することが示されている。LTβR−Ig融合タンパク質または抗LIGHT抗体のインビボ投与によるLIGHTのブロックにより、マウスモデルにおいて、T細胞媒介性免疫応答の低減がもたらされ、対宿主性移植片病が改善される(Tamadaら(2000)Nat.Med.6:283−9)。LIGHTの構成的発現により、組織破壊および自己免疫様疾患症候群がもたらされる(Granger & Rickert(2003)Cytokine Growth Factor Rev.14:289−96)。
一部の実施形態では、本開示の結合ドメインは、本明細書に記載のLIGHTに特異的なVおよびVドメインを含む。一部の特定の実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。VおよびVドメインはいずれの向きに配置されてもよく、約30個までのアミノ酸のリンカー(本明細書において開示)、または該2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合性であるスペーサー機能をもたらすことができる任意の他のアミノ酸配列によって引き離されていてもよい。一部の特定の実施形態では、VドメインとVドメインを連接するリンカーは、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398の1つ以上のいずれかに示すアミノ酸配列を含む(配列番号244に示すリンカー、リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、またはリンカー131(配列番号164)など)。多重特異性結合ドメインは、少なくとも2つの特異的サブ結合ドメイン(ラクダ科抗体の構成に類似)、または少なくとも4つの特異的サブ結合ドメイン(V鎖およびV鎖のペアのより慣用的な哺乳動物抗体の構成に類似)を有するものであり得る。
さらなる実施形態において、本開示のLIGHTに特異的な結合ドメインは、1つ以上の相補性決定領域(「CDR」)を含むもの、または複数コピーの1つ以上のかかるCDRを含むものであり得、該CDRは、抗LIGHT scFvまたはFab断片の可変領域から、あるいはその重鎖または軽鎖可変領域から取得、誘導または設計したものである。したがって、本開示の結合ドメインは、抗LIGHTの可変領域の単一のCDRを含むものであってもよく、同じであっても異なっていてもよい複数のCDRを含むものであってもよい。一部の特定の実施形態では、本開示の結合ドメインは、LIGHTに特異的であり、かつフレームワーク領域と、CDR1、CDR2およびCDR3領域とを含むVおよびVドメインを含む。
(PD−1)
上記のように、一部の特定の実施形態では、本開示により、PD−1アゴニストである(すなわち、PD−1シグナル伝達を増大させ得る)結合領域またはドメインを含むポリペプチドを提供する。一部の実施形態では、PD−1アゴニスト結合ドメインは、PD1−L1(例えば、配列番号32;シグナルペプチド:アミノ酸1〜18)、PD1−L2(例えば、配列番号33;シグナルペプチド:アミノ酸1〜19)またはその機能性サブドメインである。他の実施形態において、PD−1アゴニスト結合ドメインは、PD−1に特異的な単鎖免疫グロブリン様可変ドメイン(scFvなど)である。PD−1に特異的な抗体としては、例えば、米国特許出願公開US2006/0210567に記載されたものが挙げられる。
PD−1(GenbankアクセッションNP_005009.1)は、CD28/CTLA4ファミリーの一構成員であり、活性化T細胞、B細胞および骨髄系細胞上に発現される。PD−1は、免疫受容体チロシンベース阻害性モチーフを含む。PD−1は、プログラム死−1リガンド1(PD1−L1;CD274としても知られる)およびプログラム死−1リガンド2(PD1−L2)に結合することにより機能を発揮する。ヒトPD−L1およびPD−L2は、未成熟および成熟両方の樹状細胞、IFNγ処理単球および濾胞性樹状細胞上に発現される。PD−1欠損マウスはさまざまな自己免疫病態を示し、これは、PD−1が免疫応答の負の調節因子であることを示す(Nishimura &
Honjo(2001)Trends Immunol.2:265;Nishimuraら(1999)Immunity 11:141)。PD−1をPD1−L1およびPD1−L2に結合させると、T細胞の活性化の下方調節がもたらされることが示されている(Freemanら(2000)J.Exp.Med.192:1027;Latchmanら(2001)Nat.Immunol.2:261;Carterら(2002)Eur.J.Immunol.32:634)。
一部の実施形態では、本開示の結合ドメインは、本明細書に記載のPD−1に特異的なVおよびVドメインを含む。一部の特定の実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。VおよびVドメインはいずれの向きに配置されてもよく、約30個までのアミノ酸のリンカー(本明細書において開示)、または該2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合性であるスペーサー機能をもたらすことができる任意の他のアミノ酸配列によって引き離されていてもよい。一部の特定の実施形態では、VドメインとVドメインを連接するリンカーは、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398に示すアミノ酸配列を含む(配列番号244に示すリンカー、リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、またはリンカー131(配列番号164)など)。多重特異性結合ドメインは、少なくとも2つの特異的サブ結合ドメイン(ラクダ科抗体の構成に類似)、または少なくとも4つの特異的サブ結合ドメイン(V鎖およびV鎖のペアのより慣用的な哺乳動物抗体の構成に類似)を有するものであり得る。
さらなる実施形態において、本開示のPD−1に特異的な結合ドメインは、1つ以上の相補性決定領域(「CDR」)を含むもの、または複数コピーの1つ以上のかかるCDRを含むものであり得、該CDRは、抗PD−1 scFvまたはFab断片の可変領域から、あるいはその重鎖または軽鎖可変領域から取得、誘導または設計したものである。したがって、本開示の結合ドメインは、抗PD−1の可変領域の単一のCDRを含むものであってもよく、同じであっても異なっていてもよい複数のCDRを含むものであってもよい。
(BTLA)
上記のように、一部の特定の実施形態では、本開示により、BTLAアゴニストである(すなわち、BTLAシグナル伝達を増大させ得る)結合領域またはドメインを含むポリペプチドを提供する。一部の実施形態では、BTLAアゴニスト結合ドメインは、HVEMエクトドメイン(sHVEMとも称する;配列番号29;シグナルペプチド:アミノ酸1〜38)またはその機能性サブドメイン(例えば、配列番号29のアミノ酸54〜78)である。他の実施形態において、BTLAアゴニスト結合ドメインは、BTLAに特異的な単鎖免疫グロブリン様可変ドメイン(scFvなど)である。BTLAに特異的なアゴニスト抗体は、例えば、Kriegら(2005)J.Immunol.175:6420−6472に記載されている。
BTLA(Genbankアクセッション番号NP_001078826.1およびNP_861445.3;それぞれ、アイソフォーム2および1)は、免疫グロブリンファミリーの一構成員である細胞表面タンパク質であり、B細胞、T細胞および抗原提示細胞上に発現される。BTLAのリガンドはヘルペスウイルスエントリーメディエータ(HVEM)であり、これは、腫瘍壊死因子受容体ファミリーの一構成員であり、また、LIGHTのリガンドとしての機能も果たす(Sedyら(2005)Nat.Immunol.6:90−98)。BTLAに対する結合部位はHVEMのCRD1内に同定されている(配列番号29のアミノ酸54〜78;PCT特許出願公開WO2006/063067)。この部位は、LIGHTによって占有されるものとは相違するが、HVEMのgD結合部位と重複している。HVEMがLIGHTに結合すると、強力な免疫応答が誘導されるが、HVEMがBTLAに結合すると、T細胞応答の負の調節がもたらされる(Murphyら(2006)Nat.Rev.Immunol.6:671−681)。BTLAがHVEMに結合すると、BTLAのチロシンリン酸化が活性化され、それにより、タンパク質チロシンホスファターゼSHP−1およびSHP−2との会合が誘導されることが示されている(Gavrieliら(2003)Biochem.Biophys.Res.Commun.312:1236)が、一部のデータにより、SHPリクルートがBTLAの負の調節活性の一因となっているのかどうかは疑問視されている(Chemnitzら(2006)J.Immunol.176:6603−6614)。
可溶性HVEMは、CD4+ T細胞の抗CD3誘発増殖を阻害することが示されており、この効果は抗BTLA抗体によって逆転される(Gonzalezら(2005)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102:1116−1121)。同様に、アゴニスト抗BTLAモノクローナル抗体も、抗CD3媒介性CD4+ T細胞増殖およびサイトカイン産生を阻害することが示された(Kriegら(2005)J.Immunol.175:6420−6472)。インタクトなBTLA遺伝子のないマウスは、実験的自己免疫脳脊髄炎に対する感受性の増大(Watanabeら(2003)Nat.Immunol.4:670−679)および気道炎症の長期化(Deppongら(2006)J.Immunol.176:3909−3913)を示す。
一部の実施形態では、本開示の結合ドメインは、本明細書に記載のBTLAに特異的なVおよびVドメインを含む。一部の特定の実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。VおよびVドメインはいずれの向きに配置されてもよく、約30個までのアミノ酸のリンカー(本明細書において開示)、または該2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合性であるスペーサー機能をもたらすことができる任意の他のアミノ酸配列によって引き離されていてもよい。一部の特定の実施形態では、VドメインとVドメインを連接するリンカーは、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398に示すアミノ酸配列を含む(配列番号244に示すリンカー、リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、またはリンカー131(配列番号164)など)。多重特異性結合ドメインは、少なくとも2つの特異的サブ結合ドメイン(ラクダ科抗体の構成に類似)、または少なくとも4つの特異的サブ結合ドメイン(V鎖およびV鎖のペアのより慣用的な哺乳動物抗体の構成に類似)を有するものであり得る。
さらなる実施形態において、本開示のBTLAに特異的な結合ドメインは、1つ以上の相補性決定領域(「CDR」)を含むもの、または複数コピーの1つ以上のかかるCDRを含むものであり得、該CDRは、抗BTLA scFvまたはFab断片の可変領域から、あるいはその重鎖または軽鎖可変領域から取得、誘導または設計したものである。したがって、本開示の結合ドメインは、抗BTLAの可変領域の単一のCDRを含むものであってもよく、同じであっても異なっていてもよい複数のCDRを含むものであってもよい。
(GITRL)
上記のように、一部の特定の実施形態では、本開示により、GITRLアンタゴニストである(すなわち、GITRLシグナル伝達を阻害し得る)結合領域またはドメインを含むポリペプチドを提供する。一部の実施形態では、GITRLアンタゴニスト結合ドメインは、GITRエクトドメイン(sGITRとも称する;配列番号39および40;シグナルペプチド:これらの各配列のアミノ酸1〜25)またはその機能性サブドメインである。他の実施形態において、GITRLアンタゴニスト結合ドメインは、GITRLに特異的な単鎖免疫グロブリン様可変ドメイン(scFvなど)である。GITRLに対するアンタゴニスト抗体は、例えば、米国特許出願公開2005/0014224号に記載されている。
グルココルチコイド誘発腫瘍壊死因子受容体(GITR;AITRとしても知られる)は、I型膜貫通タンパク質であり、TNF受容体スーパーファミリーの一構成員である(Nocentiniら(2007)Eur.J Immunol.37:1165−69)。GITRは、T細胞増殖およびTCR媒介性アポトーシスの調節において重要な役割を果たしている。GITR発現はT細胞上で上方調節され、CD4CD25調節T細胞上では、高レベルのGITRが構成的に発現されており(Kwonら(2003)Exp.Mol.Med.35:8−16)、また、マクロファージ、B細胞およびNK細胞上でも発現が起こる(Liuら(2008)J.Biol.Chem.283:8202−8210)。GITRの同族リガンドであるGITRLは、樹状細胞およびB細胞などの抗原提示細胞上で構成的に発現されている。GITRがGITRLに結合すると、CD4CD25エフェクターT細胞が、CD4CD25調節T細胞の阻害効果に対して抵抗性になることが示されている。GITRLまたはアゴニスト抗体いずれかによるGITR活性化により、TCR誘発T細胞増殖およびサイトカイン産生が増大すること、ならびにT細胞が抗CD3誘発アポトーシスから救済されることが示されている(Nocentiniら(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:6216−6221)。また、GITRがGITRLに結合すると、T調節細胞が阻害され得、および/またはエフェクターT細胞が、T調節細胞媒介性抑制に対してより抵抗性となり得る(Kanamaruら(2004)J.Immunol.172:7306−7314)。
研究により、実験的自己免疫性脳脊髄炎の誘導期間中に抗GITR mAbを投与すると、臨床疾患の重症度が有意に高まるとともに、CNS炎症および自己反応性T細胞応答が増大することが示されている(Kohmら(2004)J.Immunol.172:4686−4690)。また、GITRシグナル伝達の活性化により、マウスの喘息およびコラーゲン誘発関節炎がともに悪化する(Patelら(2005)Eur.J.,Immunol.35:3581−90)。
一部の実施形態では、本開示の結合ドメインは、本明細書に記載のGITRLに特異的なVおよびVドメインを含む。一部の特定の実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。VおよびVドメインはいずれの向きに配置されてもよく、約30個までのアミノ酸のリンカー(本明細書において開示)、または該2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合性であるスペーサー機能をもたらすことができる任意の他のアミノ酸配列によって引き離されていてもよい。一部の特定の実施形態では、VドメインとVドメインを連接するリンカーは、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398に示すアミノ酸配列を含む(配列番号244に示すリンカー、リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、またはリンカー131(配列番号164)など)。多重特異性結合ドメインは、少なくとも2つの特異的サブ結合ドメイン(ラクダ科抗体の構成に類似)、または少なくとも4つの特異的サブ結合ドメイン(V鎖およびV鎖のペアのより慣用的な哺乳動物抗体の構成に類似)を有するものであり得る。
さらなる実施形態において、本開示のGITRLに特異的な結合ドメインは、1つ以上の相補性決定領域(「CDR」)を含むもの、または複数コピーの1つ以上のかかるCDRを含むものであり得、該CDRは、抗GITRL scFvまたはFab断片の可変領域から、あるいはその重鎖または軽鎖可変領域から取得、誘導または設計したものである。したがって、本開示の結合ドメインは、抗GITRLの可変領域の単一のCDRを含むものであってもよく、同じであっても異なっていてもよい複数のCDRを含むものであってもよい。一部の特定の実施形態では、本開示の結合ドメインは、GITRLに特異的であり、かつフレームワーク領域と、CDR1、CDR2およびCDR3領域とを含むVおよびVドメインを含む。
(CD40)
上記のように、一部の特定の実施形態では、本開示により、CD40アンタゴニストである(すなわち、CD40シグナル伝達を阻害し得る)結合領域またはドメインを含むポリペプチドを提供する。一部の実施形態では、CD40アンタゴニスト結合ドメインは、CD40に特異的な単鎖免疫グロブリン様可変ドメイン(scFvなど)である。CD40に対するアンタゴニスト抗体は、例えば、米国特許出願公開US2008/0057070、ならびに米国特許5,874,082号および同6,838,261号に記載されている。
CD40は、正常および新生物性B細胞、樹状細胞、抗原提示細胞、内皮細胞、単球性細胞ならびに上皮細胞の表面上に見られる55kDの細胞表面抗原である。抗原提示細胞上でのCD40発現は、Tヘルパーおよび細胞傷害性Tリンパ球の作用において、重要な共刺激性の役割を果たしている。CD40リガンド(CD40L、CD154としても知られる)の発現は、正常な免疫応答中にT細胞上で上方調節される。T細胞発現CD40LがB細胞発現CD40に結合することにより、B細胞の増殖と分化、抗体産生、同位体スイッチ(isotope switching)、およびB細胞記憶の発生がもたらされる。ヒト抗CD40アンタゴニスト抗体は、ヒト慢性リンパ性白血病細胞に対して抗白血病活性を有することが示されている(Luqmanら(2008)Blood 112:711−720)。
一部の実施形態では、本開示の結合ドメインは、例えば、米国特許出願公開US2008/0057070に記載されているような、CD40に特異的なVおよびVドメインを含む。一部の特定の実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。VおよびVドメインはいずれの向きに配置されてもよく、約30個までのアミノ酸のリンカー(本明細書において開示)、または該2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合性であるスペーサー機能をもたらすことができる任意の他のアミノ酸配列によって引き離されていてもよい。一部の特定の実施形態では、VドメインとVドメインを連接するリンカーは、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398に示すアミノ酸配列を含む(配列番号244に示すリンカー、リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、またはリンカー131(配列番号164)など)。多重特異性結合ドメインは、少なくとも2つの特異的サブ結合ドメイン(ラクダ科抗体の構成に類似)、または少なくとも4つの特異的サブ結合ドメイン(V鎖およびV鎖のペアのより慣用的な哺乳動物抗体の構成に類似)を有するものであり得る。
さらなる実施形態において、本開示のCD40に特異的な結合ドメインは、1つ以上の相補性決定領域(「CDR」)を含むもの、または複数コピーの1つ以上のかかるCDRを含むものであり得、該CDRは、抗CD40 scFvまたはFab断片の可変領域から、あるいはその重鎖または軽鎖可変領域から取得、誘導または設計したものである。したがって、本開示の結合ドメインは、抗CD40の可変領域の単一のCDRを含むものであってもよく、同じであっても異なっていてもよい複数のCDRを含むものであってもよい。一部の特定の実施形態では、本開示の結合ドメインは、例えば、米国特許出願公開US2008/0057070に記載されているような、CD40に特異的であり、かつフレームワーク領域と、CDR1、CDR2およびCDR3領域とを含むVおよびVドメインを含む。
(多重特異性融合タンパク質)
本開示により、CD86に結合するドメイン(「CD86結合ドメイン」)と、CD86以外の分子に結合するドメイン(「異種結合ドメイン」)とを含む多重特異性融合タンパク質を提供する。一部の特定の実施形態では、異種結合ドメインは、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである。
一部の特定の実施形態では、異種結合ドメインは、IL10アゴニスト、例えば、IL10、IL10Fc、またはIL10R1もしくはIL10R2に特異的に結合する単鎖結合ドメインである。一部の特定の実施形態では、異種結合ドメインは、HLA−Gアゴニスト、例えば、HLA−G1、HLA−G5、HLA−Gムテイン、もしくはその機能性領域(エクトドメインなど)、またはILT2、ILT4もしくはKIR2DL4に特異的に結合する単鎖結合ドメインである。一部の特定の実施形態では、異種結合ドメインは、HGFアゴニスト、例えばHGFまたはそのサブドメインである。一部の特定の実施形態では、異種結合ドメインは、IL35アゴニスト、例えばIL35もしくはそのサブドメイン、単鎖IL35もしくはそのサブドメイン、またはIL35Rに特異的であり、IL35アゴニスト活性を有する単鎖免疫グロブリン様可変ドメインである。一部の特定の実施形態では、異種結合ドメインは、LIGHTアンタゴニスト、例えば、HVEMエクトドメインもしくはそのサブドメイン、またはLIGHTに特異的な単鎖免疫グロブリン様可変ドメインである。一部の特定の実施形態では、異種結合ドメインは、PD−1アゴニスト、例えば、PD1−L1、PD1−L2もしくはそのサブドメイン、またはPD−1に特異的な単鎖免疫グロブリン様可変ドメインである。一部の特定の実施形態では、異種結合ドメインは、BTLAアゴニスト、例えば、HVEMエクトドメインもしくはそのサブドメイン、またはBTLAに特異的な単鎖免疫グロブリン様可変ドメインである。一部の特定の実施形態では、異種結合ドメインは、GITRLアンタゴニスト、例えば、GITRエクトドメインもしくはそのサブドメイン、またはGITRLに特異的な単鎖免疫グロブリン様可変ドメインである。一部の特定の実施形態では、異種結合ドメインは、CD40アンタゴニスト、例えば、CD40に特異的な単鎖免疫グロブリン様可変ドメインである。
一般的に、本発明の融合タンパク質は、リーダーペプチド(シグナルペプチド)を含まない成熟タンパク質を利用したものである。したがって、本明細書において提供する結合ドメインタンパク質(例えば、CTLA4、CD28、HLA−G1およびHLA−G5ならびに本明細書に記載の他のもの)についての一部の配列はリーダーペプチドを含むが、当業者には、シグナルペプチドを含む配列から成熟タンパク質配列をどのようにして判定するかが容易に理解される。一部の特定の実施形態では、リーダー配列を含むことが有用であり得る。
CD86結合ドメインが、融合タンパク質のアミノ末端に存在し得、異種結合ドメインがカルボキシ末端に存在し得ることが想定される。一部の特定の実施形態では、xceptor分子は、配列番号9、13、17、24、28、31、35、42、171、173、175、177、179、181、187、189、191、193、219、221、223、237、262、302、330、336、338、340、または400に示すものである。また、異種結合ドメインがアミノ末端に存在し得、CD86結合ドメインがカルボキシ末端に存在し得ることも想定される。一部の特定の実施形態では、xceptor分子は、配列番号183、185、199、201、203、205、207、211、213、254、258、266、276、350、352、または354に示すものである。本明細書に示すように、本開示の結合ドメインは、介在ドメイン(例えば、該免疫グロブリンの定常領域またはその部分領域)の各末端に融合され得る。さらに、該2つ以上の結合ドメインを各々、本明細書に記載のリンカーによって介在ドメインに連接させてもよい。
本明細書で用いる場合、「介在ドメイン」は、該融合タンパク質が、組成物中で、主として(例えば、融合タンパク質集団の50%以上)または実質的に(例えば、融合タンパク質集団の90%以上)単鎖ポリペプチドとして存在するように、単純に、1つ以上の結合ドメインに対する骨格としての機能を果たすアミノ酸配列をいう。例えば、一部の特定の介在ドメインは、構造的機能(例えば、空間形成(spacing)、柔軟性、剛性)または生物学的機能(例えば、血漿中(例えば、ヒト血液中)での半減期の増大)を有するものであり得る。血漿中での本開示の融合タンパク質の半減期を増大させ得る例示的な介在ドメインとしては、アルブミン、トランスフェリン、血清タンパク質に結合する骨格ドメインなど、またはその断片が挙げられる。
一部の特定の実施形態では、本開示の多重特異性融合タンパク質に含まれる介在ドメインは、「二量体化ドメイン」であり、これは、非共有性もしくは共有性相互作用、例えば、水素結合、静電的相互作用、ファン・デル・ワールス力、ジスルフィド結合、疎水性相互作用など、またはその任意の組合せによる、少なくとも2つの単鎖ポリペプチドまたはタンパク質の会合を促進させ得るアミノ酸配列をいう。例示的な二量体化ドメインとしては、免疫グロブリン重鎖定常領域または部分領域が挙げられる。二量体化ドメインは、二量体またはそれより高次の多量体複合体(例えば、三量体、四量体、五量体、六量体、七量体、八量体など)の形成を促進させ得るものであることを理解されたい。
「定常部分領域」は、本明細書において、供給源抗体の1つ以上の定常領域ドメインの一部または全部に対応または由来するが、全定常領域ドメインではないペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質配列を示すものと定義する用語である。好ましい一実施形態において、定常部分領域は、IgG CH2CH3、好ましくはIgG1 CH2CH3である。一部の実施形態では、本開示の融合タンパク質の定常領域ドメインは、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害性(ADCC)ならびに補体活性化および補体依存性細胞傷害性(CDC)のエフェクター機能がないか、または最小限であるが、一部のF受容体に結合する(FRnなどに結合する)力を保持し、および比較的長いインビボ半減期を保持しているものであり得る。一部の特定の実施形態では、本開示の結合ドメインをヒトIgG1定常領域または部分領域に融合させ、該IgG1定常領域または部分領域は、変異させた以下のアミノ酸:234位のロイシン(L234)、235位のロイシン(L235)、237位のグリシン(G237)、318位のグルタミン酸(E318)、320位のリシン(K320)、322位のリシン(K322)またはその任意の組合せ(Kabatに従う番号付け)の1つ以上を有する。例えば、これらのアミノ酸の任意の1つ以上はアラニンに変更され得る。さらなる一実施形態において、IgG1 Fcドメインは、アラニンに変異させられたL234、L235、G237、E318、K320およびK322(EUに従う番号付け)の各々(すなわち、それぞれ、L234A、L235A、G237A、E318A、K320A、およびK322A)、さらにその上任意選択でN297A変異(すなわち、本質的にCH2ドメインのグリコシル化の消失)も有する。
Fc受容体(CD16、CD32、CD64、CD89、FcεR1、FcRn)または補体成分C1q(例えば、米国特許第5,624,821号;Presta(2002)Curr. Pharma. Biotechnol. 3:237参照)とのFc相互作用が改変され得る変異をFcドメインの内部または外部に作出するための方法は、当該技術分野において知られている。本開示の具体的な実施形態としては、FcRnおよびプロテインAに対する結合が保存されており、Fcドメインが他のFc受容体またはC1qと、もはや相互作用しないか、または相互作用が最小限である、ヒトIgG由来の定常領域または部分領域を有する免疫グロブリンまたは融合タンパク質を含む組成物が挙げられる。例えば、本開示の結合ドメインは、297位のアスパラギン(Kabat番号付けでN297)を別のアミノ酸に変異させてこの部位のグリコシル化を低減または解消させ、したがって、FcγRおよびC1qに対する効率的なFc結合が消去されるようにしたヒトIgG1定常領域または部分領域に融合させたものであり得る。別の例示的な変異はP331Sであり、これにより、C1q結合が減弱されるがFc結合は影響されない。
さらなる実施形態において、免疫グロブリンFc領域は、免疫グロブリン参照配列と比べて改変されたグリコシル化パターンを有するものであり得る。例えば、グリコシル化部位を形成している具体的なアミノ酸残基の1つ以上(CH2ドメインのN297など(EU番号付け))を改変するために、任意のさまざまな遺伝的手法が使用され得る(Coら(1993)Mol. Immunol. 30:1361;Jacquemonら(2006)J. Thromb. Haemost. 4:1047;Schusterら(2005)Cancer Res. 65:7934;Warnockら(2005)Biotechnol. Bioeng. 92:831参照)。あるいはまた、本開示の融合タンパク質を産生する宿主細胞を、改変されたグリコシル化パターンをもたらすように操作してもよい。当該技術分野において知られた方法の一例は、例えば、ADCCを増大させるバイセクト型非フコシル化改変体の形態のグリコシル化の改変をもたらすものである。該改変体は、オリゴ糖修飾酵素を含む宿主細胞における発現により得られる。あるいはまた、BioWa/Kyowa HakkoのPotelligent手法により、本開示によるグリコシル化された分子のフコース含量が低減されることが想定される。既知の方法の一例において、GDP−フコースの産生によって免疫グロブリンFc領域のグリコシル化パターンを修飾する組換え免疫グロブリン産生のためのCHO宿主細胞が得られる。
あるいはまた、化学的手法を用いて、本開示の融合タンパク質のグリコシル化パターンを改変する。例えば、さまざまなグリコシダーゼおよび/またはマンノシダーゼインヒビターにより、ADCC活性の増大、Fc受容体結合の増大、およびグリコシル化パターンの改変の所望の効果の1つ以上がもたらされる。一部の特定の実施形態では、本開示の多重特異性融合タンパク質(IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストに連結されたCD86アンタゴニストドメインを含む)を発現する細胞を、前記宿主細胞によって産生される免疫糖タンパク質分子のADCCを増大させる濃度の糖鎖修飾剤を含む培養培地中で培養し、ここで、前記糖鎖修飾剤は800μM未満の濃度である。好ましい一実施形態では、このような多重特異性融合タンパク質を発現する細胞を、100〜800μM(100μM、200μM、300μM、400μM、500μM、600μM、700μM、または800μMなど)の濃度のカスタノスペルミンまたはキフネンシン、より好ましくはカスタノスペルミンを含む培養培地中で培養する。カスタノスペルミンなどの糖鎖修飾剤でグリコシル化を改変するための方法は、米国特許出願公開第2009/0041756号またはPCT公開番号WO2008/052030に示されている。
別の実施形態では、免疫グロブリンFc領域は、エフェクター細胞Fc受容体に対する結合に影響を及ぼすアミノ酸修飾を有するものであり得る。このような修飾は、当該技術分野において知られた任意の手法(Prestaら(2001)Biochem. Soc. Trans. 30:487に開示されたアプローチなど)を用いて行なわれ得る。別のアプローチでは、細胞死エフェクター機能を向上させるためにFcドメインに対応する定常部分領域を操作するのに、Xencor XmAbTM手法が利用可能である(Lazarら(2006)Proc. Nat’l. Acad. Sci.(USA)103:4005参照)。このアプローチを使用することで、例えば、FCγRに対する特異性および結合性が改善され、それにより、細胞死エフェクター機能が向上した定常部分領域を作製することができる。
なおさらなる実施形態において、定常領域または部分領域は、任意選択で、かかる介在ドメインがない対応する融合タンパク質と比べて、血漿半減期または胎盤移送が増大し得るものである。一部の特定の実施形態では、本開示の融合タンパク質の延長された血漿半減期は、ヒトにおいて、少なくとも2時間、少なくとも3時間、少なくとも4時間、少なくとも5時間、少なくとも10時間、少なくとも12時間、少なくとも18時間、少なくとも20時間、少なくとも24時間、少なくとも30時間、少なくとも36時間、少なくとも40時間、少なくとも48時間、少なくとも数日間、少なくとも1週間、少なくとも2週間、少なくとも数週間、少なくとも1ヶ月、少なくとも2ヶ月、少なくとも数ヶ月、またはそれ以上である。
定常部分領域は、以下のドメイン:CH2ドメイン、CH3ドメイン(IgA、IgD、IgG、IgE、またはIgM)、およびCH4ドメイン(IgEまたはIgM)のいずれかの一部または全部を含むものであり得る。したがって、本明細書において定義する定常部分領域は、免疫グロブリンの定常領域の一部分に対応するポリペプチドをいう場合があり得る。該定常部分領域は、同じか、または異なる免疫グロブリン、抗体アイソタイプまたは対立遺伝子改変体に由来するCH2ドメインおよびCH3ドメインを含むものであり得る。一部の実施形態では、CH3ドメインは切断型であり、米国特許出願第12/041,590号(これは、PCT/US2007/071052のCIPである)に配列番号366〜371として記載されたカルボキシ末端配列を含む。一部の特定の実施形態では、本開示のポリペプチドの定常部分領域は、任意選択でアミノ末端リンカー、カルボキシ末端リンカー、または両端にリンカーを有するものであり得るCH2ドメインおよびCH3ドメインを有する。
「リンカー」は、他のペプチドまたはポリペプチドを連接または連結するペプチドであり、例えば、リンカーは約2〜約150アミノ酸である。本開示の融合タンパク質において、リンカーは、介在ドメイン(例えば、免疫グロブリン由来定常部分領域)を結合ドメインに連接するものであり得、またはリンカーは、結合ドメインの2つの可変領域、あるいはヘテロ二量体分子から形成された単鎖ポリペプチド内の2つの領域(EBI3(配列番号25)と、IL35のIL12(配列番号26)のp35サブユニットなど)を連接するものであり得る。例えば、リンカーは、抗体ヒンジ領域配列、結合ドメインを受容体に連結させる配列、または結合ドメインを細胞表面膜貫通領域もしくは膜アンカーに連結させる配列から取得、誘導または設計されたアミノ酸配列であり得る。一部の実施形態では、リンカーは、生理学的条件下または他の標準的なペプチド条件(例えば、ペプチド精製条件、ペプチド貯蔵条件)下で、少なくとも1つのジスルフィド結合に参与し得る少なくとも1つのシステインを有するものであり得る。一部の特定の実施形態では、免疫グロブリンヒンジペプチドに対応または類似したリンカーは、該ヒンジのアミノ末端側に配置されたヒンジシステインに対応するシステインを保持している。さらなる実施形態において、リンカーは、IgG1またはIgG2Aヒンジ由来のものであり、ヒンジシステインに対応する1つのシステインまたは2つのシステインを有する。一部の特定の実施形態では、1つ以上のジスルフィド結合は、介在ドメイン間の鎖間ジスルフィド結合として形成されている。他の実施形態において、本開示の融合タンパク質は、結合ドメインに直接融合された介在ドメインを有する(すなわち、リンカーまたはヒンジがない)ものであり得る。一部の実施形態では、介在ドメインは、IgG1 CH2CH3 Fc部分などの二量体化ドメインである。
本開示の多重特異性融合タンパク質の介在ドメインまたは二量体化ドメインは、1つ以上の末端結合ドメインに、ペプチドリンカーによって接続されていてもよい。空間形成機能がもたらされることに加え、リンカーにより、融合タンパク質の1つ以上の結合ドメインが適正な向きになるのに適した柔軟性または剛性がもたらされ得る(該融合タンパク質内および該融合タンパク質とその標的(1つもしくは複数)との間)。さらに、リンカーは、完全長の融合タンパク質の発現、ならびにインビトロおよびインビボ(該精製タンパク質を必要とする被験体(ヒトなど)に投与後)の両方での該タンパク質の安定性を補助するものであり得、好ましくは、該被験体において非免疫原性であるか、または免疫原性が乏しいものである。一部の特定の実施形態では、本開示の多重特異性融合タンパク質の介在ドメインまたは二量体化ドメインのリンカーは、ヒト免疫グロブリンヒンジの一部または全部を含むものであり得る。
また、結合ドメインはVドメインとVドメインを含むものであり得、これらの可変領域ドメインがリンカーによって結合されていてもよい。例示的な可変領域結合ドメインリンカーとしては、(GlySer)ファミリー、例えば、(GlySer)(GlySer)、(GlySer)(GlySer)、(GlySer)(GlySer)、または(GlySer)などに属するものが挙げられ、式中、nは1〜5の整数である(例えば、それぞれ、配列番号64、71、88、131、132、149、163および164に対応するリンカー22、29、46、89、90、116、130および131を参照のこと)。好ましい実施形態では、このような(GlySer)系リンカーは、介在ドメイン(例えば、IgG CH2CH3)に、可変ドメインを連結させるために使用されるが、結合ドメイン(例えば、scFv)を連結させるためには使用されない。
介在ドメイン(例えば、免疫グロブリン由来定常部分領域)を結合ドメインに連接させるために使用され得る例示的なリンカーまたは結合ドメインの2つの可変領域を連接させ得るリンカーを、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398に挙げる。
本開示において想定されるリンカーとしては、例えば、免疫グロブリンスーパーファミリー構成員の任意のドメイン間領域(例えば、抗体ヒンジ領域)またはII型膜タンパク質ファミリーであるC型レクチンのストーク領域に由来するペプチドが挙げられる。このようなリンカーは、長さが、約2〜約150アミノ酸、または約2〜約40アミノ酸、または約8〜約20アミノ酸、好ましくは約10〜約60アミノ酸、より好ましくは約10〜約30アミノ酸、最も好ましくは約15〜約25アミノ酸の範囲である。例えば、リンカー1は2アミノ酸長であり、リンカー116は36アミノ酸長である(リンカー1〜133を、それぞれ配列番号43〜166に示す;さらなる例示的なリンカーを配列番号244、307、320、355〜379、および383〜398に示す)。
一般的な長さの考慮事項以外に、本開示の融合タンパク質における使用に適したリンカーとしては、IgGヒンジ、IgAヒンジ、IgDヒンジ、IgEヒンジ、またはその改変体から選択される抗体ヒンジ領域が挙げられる。一部の特定の実施形態では、リンカーは、ヒトIgG1、ヒトIgG2、ヒトIgG3、ヒトIgG4、またはその断片もしくは改変体から選択される抗体ヒンジ領域(上側およびコア領域)であり得る。本明細書で用いる場合、「免疫グロブリンヒンジ領域」であるリンカーは、CH1のカルボキシル末端と、CH2のアミノ末端(IgG、IgAおよびIgDの場合)またはCH3のアミノ末端(IgEおよびIgMの場合)との間にみられるアミノ酸をいう。「野生型免疫グロブリンヒンジ領域」は、本明細書で用いる場合、抗体の重鎖にみられる、CH1とCH2領域間(IgG、IgAおよびIgDの場合)に介在し、これらを接続しているか、またはCH2とCH3領域間(IgEおよびIgMの場合)に介在し、これらを接続している天然に存在するアミノ酸配列をいう。好ましい実施形態では、野生型免疫グロブリンヒンジ領域配列はヒトである。
結晶学的研究によれば、IgGヒンジドメインは、機能的および構造的に、3つの領域:上側ヒンジ領域、コアまたは中央ヒンジ領域、および下側ヒンジ領域に細分され得る(Shinら(1992)Immunological Reviews 130:87)。例示的な上側ヒンジ領域としては、IgG1に見られるEPKSCDKTHT(配列番号383)、IgG2に見られるERKCCVE(配列番号384)、IgG3に見られるELKTPLGDTTHT(配列番号385)またはEPKSCDTPPP(配列番号386)、およびIgG4に見られるESKYGPP(配列番号387)が挙げられる。例示的な中央ヒンジ領域としては、IgG1およびIgG2に見られるCPPCP(配列番号398)、IgG3に見られるCPRCP(配列番号388)、ならびにIgG4に見られるCPSCP(配列番号389)が挙げられる。IgG1、IgG2、およびIgG4抗体は、各々、単一の上側ヒンジと中央ヒンジを有するようであるが、IgG3は、タンデムに4つ−1つのELKTPLGDTTHTCPRCP(配列番号390)と3つのEPKSCDTPPPCPRCP(配列番号391)を有する。
IgAおよびIgD抗体にはIgG様コア領域がないようであり、IgDは、2つの上側ヒンジ領域をタンデムに有するようである(配列番号392および393参照)。IgA1およびIgA2抗体に見られる例示的な野生型上側ヒンジ領域を、それぞれ配列番号394および395に示す。
IgEおよびIgM抗体は、対照的に、典型的なヒンジ領域の代わりに、ヒンジ様特性を有するCH2領域を有する。IgEおよびIgMの例示的な野生型CH2上側ヒンジ様配列を、それぞれ、配列番号396
に示す。
「改変された野生型免疫グロブリンヒンジ領域」または「改変された免疫グロブリンヒンジ領域」は、(a)30%までのアミノ酸変化(例えば、25%、20%、15%、10%もしくは5%までのアミノ酸置換もしくは欠失)を有する野生型免疫グロブリンヒンジ領域、(b)少なくとも10アミノ酸長(例えば、少なくとも12、13、14もしくは15アミノ酸長)であり、30%までのアミノ酸変化(例えば、25%、20%、15%、10%もしくは5%までのアミノ酸置換もしくは欠失)を有する野生型免疫グロブリンヒンジ領域の一部分、または(c)コアヒンジ領域(該部分は、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14もしくは15または少なくとも4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14もしくは15アミノ酸長であり得る)を含む野生型免疫グロブリンヒンジ領域の一部分をいう。一部の特定の実施形態では、野生型免疫グロブリンヒンジ領域内の1つ以上のシステイン残基が、1つ以上の他のアミノ酸残基(例えば、1つ以上のセリン残基)で置換されていてもよい。あるいはまたさらに、改変された免疫グロブリンヒンジ領域は、野生型免疫グロブリンヒンジ領域のプロリン残基が別のアミノ酸残基(例えば、セリン残基)で置換されたものであってもよい。
接続領域として使用され得る代替的なヒンジ配列およびリンカー配列は、IgV様ドメイン同士またはIgC様ドメイン同士を接続している細胞表面受容体の一部分から作出され得るものである。IgV様ドメイン間の領域(ここで、細胞表面受容体が複数のIgV様ドメインをタンデムに含む)、およびIgC様ドメイン間の領域(ここで、細胞表面受容体が複数のタンデムIgC様領域を含む)もまた、接続領域またはリンカーペプチドとして使用され得る。一部の特定の実施形態では、ヒンジ配列およびリンカー配列は5〜60アミノ酸長であり、主として柔軟性であり得るが、より剛性な特性をもたらすものであってもよく、主にα−ヘリックス構造を含み、β−シート構造は最小限であるものであってもよい。好ましくは、配列は、血漿中および血清中で安定であり、タンパク質分解性切断に対して抵抗性である。一部の実施形態では、配列は、分子のC末端を安定化させるための1つのジスルフィド結合または複数のジスルフィド結合の形成能を付与する、天然に存在するか、または付加されたモチーフ(CPPC(配列番号422)など)を含むものであり得る。他の実施形態において、配列は1つ以上のグリコシル化部位を含むものであり得る。ヒンジ配列およびリンカー配列の例としては、CD2、CD4、CD22、CD33、CD48、CD58、CD66、CD80、CD86、CD96、CD150、CD166、およびCD244のIgV様ドメインとIgC様ドメインとの間、またはIgC様ドメイン同士もしくはIgV様ドメイン同士のドメイン間領域が挙げられる。また、代替的なヒンジは、非免疫グロブリンスーパーファミリー構成員由来のII型受容体(CD69、CD72、およびCD161など)のジスルフィド含有領域から作出され得るものである。
一部の特定の実施形態では、本発明のリンカーはスコーピオンリンカーを含むものである。スコーピオンリンカーとしては、免疫グロブリンスーパーファミリー構成員のドメイン間領域に由来するペプチド、例えば、免疫グロブリンヒンジ領域(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、およびIgEなどのヒンジ領域)に由来するヒンジ様ペプチドが挙げられる。一部の特定の実施形態では、ヒンジ様スコーピオンリンカーは、生理学的条件下で鎖間ジスルフィド結合を形成し得る少なくとも1つのシステインを保持している。IgG1に由来するスコーピオンリンカーは、1つのシステインまたは2つのシステインを有するものであり得、野生型IgG1のN末端ヒンジシステインに対応するシステインを保持しているものであり得る。また、非ヒンジ様ペプチドもスコーピオンリンカーとして想定されるが、かかるペプチドにより、2つの結合ドメイン(中央よりに存在する定常部分領域ドメインよりもタンパク質の各末端(NおよびC)側に存在する)を形成し得る単鎖タンパク質が得られるよう十分な空間形成および柔軟性がもたらされるものとする。例示的な非ヒンジ様スコーピオンリンカーとしては、II型膜タンパク質のC型レクチンストーク領域のストーク領域(例えば、CD69、CD72、CD94、NKG2AおよびNKG2Dのストーク領域)由来のペプチドが挙げられる。一部の実施形態では、スコーピオンリンカーは、配列番号355〜359および365からなる群より選択される配列を含む。
一部の実施形態では、リンカーは、鎖間ジスルフィド結合の形成のためのシステイン残基を1つ有するものである。他の実施形態では、リンカーは、鎖間ジスルフィド結合の形成のためのシステイン残基を2つ有するものである。さらなる実施形態において、リンカーは、免疫グロブリンドメイン間領域(例えば、抗体ヒンジ領域)またはII型C型レクチンストーク領域(II型膜タンパク質由来;例えば、PCT出願公開WO2007/146968に示された例示的なレクチンストーク領域配列、例えば、該公開からの配列番号111、113、115、117、119、121、123、125、127、129、131、133、135、149、151、153、155、157、159、161、163、165、167、169、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253、255、257、259、261、263、265、267、269、271、273、275、277、279、281、287、289、297、305、307、309〜311、313〜331、346、373〜377、380、または381などを参照のこと、これらの配列は引用により本明細書に組み込まれる)に由来するものである。
一態様において、本明細書に記載のCD86結合ドメインを含む例示的な多重特異性融合タンパク質はまた、CD86以外の標的に特異的な少なくとも1つのさらなる結合領域またはドメイン(「異種結合ドメイン」)も含む。例えば、本開示の多重特異性融合タンパク質は、介在ドメインによって、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである結合ドメインに連結されたCD86結合ドメインを有する。一部の特定の実施形態では、多重特異性融合タンパク質は、第1および第2結合ドメイン、第1および第2リンカー、ならびに介在ドメインを含み、該介在ドメインの一端は、第1リンカーによって、CD86結合ドメイン(例えば、CTLA4エクトドメイン、CD28エクトドメイン、抗CD86)である第1結合ドメインに融合されており、他端には、第2リンカーによって、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである異なる結合ドメインが融合されている。
一部の特定の実施形態では、本開示の多重特異性融合タンパク質の第1リンカーおよび第2リンカーは各々、独立して、例えば、配列番号43〜166に示すリンカー1〜133ならびに配列番号244、307、320、355〜379および383〜398に示すリンカーから選択される。例えば、第1または第2リンカーは、リンカー47、58、126〜131(それぞれ、配列番号89、100、および159〜164)、または配列番号244もしくは355〜379に示すリンカーのいずれか1つまたはその任意の組合せであり得る。さらなる例では、一方のリンカーがリンカー47(配列番号89)またはリンカー132(配列番号165)であり、他方のリンカーが配列番号355に示すリンカーまたはリンカー127(配列番号160)であるか、あるいは、一方のリンカーがリンカー58(配列番号100)またはリンカー133(配列番号166)であり、他方のリンカーがリンカー126(配列番号159)であるか、あるいは一方のリンカーがリンカー58(配列番号100)またはリンカー133(配列番号166)であり、他方のリンカーがリンカー127(配列番号160)であるか、あるいは一方のリンカーがリンカー58(配列番号100)またはリンカー133(配列番号166)であり、他方のリンカーがリンカー128(配列番号161)であるか、あるいは一方のリンカーがリンカー58(配列番号100)またはリンカー133(配列番号166)であり、他方のリンカーがリンカー129(配列番号162)である。さらなる例では、CD86に特異的なものなどのVおよびVドメインを含む本開示の結合ドメインは、VドメインとVドメインとの間にさらなる(第3)リンカー、例えば、配列番号244、配列番号89に示すリンカー、リンカー46(配列番号88)、リンカー130(配列番号163)、またはリンカー131(配列番号164)などを有するものであり得る。任意のこのような実施形態において、該リンカーには1〜5個のさらなるアミノ酸が、内部側に隣接(flank)していてもよく(例えば、リンカー131は、(GS)コア配列に対して内部側にアラニンを有する)、いずれかの末端(例えば、リンカー130は、(GS)コア配列のアミノ末端にセリンを有する)、または両方の末端(例えば、リンカー120は、(GS)コア配列の一端に2つのアミノ酸(アスパラギン−チロシン)および他端に3つのアミノ酸(グリシン−アスパラギン−セリン)を有する)に隣接していてもよく、これは、単純に、かかる組換え分子の作製の結果であり得(例えば、核酸分子同士を連接するための特定の制限酵素部位の使用により、1〜数個のアミノ酸の挿入がもたらされることがあり得る)、本開示の目的上、任意の特定のリンカーコア配列の一部とみなされ得る。
さらなる実施形態において、本開示の多重特異性融合タンパク質の介在ドメインは、免疫グロブリンの定常領域または部分領域で構成されており、該介在ドメインは、CD86結合ドメインと、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである結合ドメインとの間に配置されている。一部の特定の実施形態では、本開示の多重特異性融合タンパク質の介在ドメインは、CD86結合ドメインをアミノ末端に、およびIL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである結合ドメインをカルボキシ末端に有する。他の実施形態では、本開示の多重特異性融合タンパク質の介在ドメインは、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである結合ドメインをアミノ末端に、およびCD86結合ドメインをカルボキシ末端に有する。
さらなる実施形態において、免疫グロブリンの定常領域の部分領域としては、免疫グロブリンG1(IgG1)のCH2およびCH3ドメインが挙げられる。関連実施形態において、IgG1のCH2およびCH3ドメインは、以下のアミノ酸:234位のロイシン(L234)、235位のロイシン(L235)、237位のグリシン(G237)、318位のグルタミン酸(E318)、320位のリシン(K320)、322位のリシン(K322)またはその任意の組合せ(Kabatに従う番号付け)の1つ以上が変異されている(すなわち、その位置に異なるアミノ酸を有する)。例えば、これらのアミノ酸のいずれか1つがアラニンに変更され得る。さらなる一実施形態において、Kabat番号付けに従い、CH2ドメインは、アラニンに変異させられた各L234、L235、およびG237(すなわち、それぞれ、L234A、L235A、およびG237A)を有し、IgG1 CH3ドメインは、アラニンに変異させられた各E318、K320、およびK322(すなわち、それぞれ、E318A、K320A、およびK322A)を有する。
一部の特定の実施形態では、本開示の多重特異性融合タンパク質は、「小モジュール免疫薬(small modular immunopharmaceutical)」(SMIPTM)を含むものであり得る。これに関連して、用語SMIPTMは、モノクローナル抗体および組換え抗体よりも薬物特性が高められた高度にモジュール型の化合物の一類型をいう。SMIPは、例えば、抗体可変ドメインを基礎とした標的特異的結合ドメインを、所望のクラスのエフェクター細胞(例えば、マクロファージおよびナチュラルキラー(NK)細胞など)の特異的リクルートおよび/または補体媒介性死滅の補強を可能にする可変FC領域との組合せで含む単一のポリペプチド鎖を含むものである。標的およびヒンジ領域の選択肢に応じて、SMIPは、細胞表面受容体を介してシグナル伝達するもの、またはシグナル伝達をブロックするものであり得る。本明細書で用いる場合、「小モジュール免疫薬」または「SMIPTM製剤」と称される操作型融合タンパク質は、米国特許出願公開第2003/133939号、同第2003/0118592号、および同第2005/0136049号、ならびに国際特許出願公開WO02/056910、WO2005/037989、およびWO2005/017148に記載されているようなものである。
一部の実施形態では、多重特異性融合タンパク質は、米国特許出願公開第2009/0148447号および国際特許出願公開WO2009/023386に記載されたものなどのPIMS分子を含むものであり得る。
一部の特定の実施形態では、本発明の多重特異性融合タンパク質は、特定の細胞型を標的化するために異なるフロントおよびバック末端親和性を有するように操作され得る。例えば、CD86に対する親和性が、操作型IL10アゴニスト(例えば、I87AもしくはI87S変異またはモノIL10構造を有する)がhuIL10R1に対して有する親和性よりも高い、抗CD86結合ドメイン(例えば、3D1、FUN1、またはそのヒト化改変体)の使用、およびかかる分子を本開示(disclcosure)のxceptor分子に組み合わせることは、目的の特定の細胞型(抗原提示細胞(APC)など)を標的とすることに有利になるように使用され得る。これに関連して、標的とする所望の細胞型に応じて、CD86に対する親和性が高いかまたは低い、あるいは、本明細書に記載の任意の異種標的タンパク質に対する親和性が高いかまたは低い融合タンパク質が作製され得る。好ましい実施形態では、CD86アンタゴニスト結合ドメインが、異種結合ドメインがその結合パートナーに対して有する親和性よりも大きいCD86に対する親和性を有することにより、多標的特異的xceptor分子はAPCを優先的に標的とする。
一部の実施形態では、本開示の多重特異性融合タンパク質は、CTLA4細胞外ドメインもしくはサブドメイン、CD28細胞外ドメインもしくはサブドメイン、またはCD86特異的抗体由来結合ドメインを含むCD86結合ドメインを有する。一部の特定の実施形態では、CD86特異的抗体由来結合ドメインは、FUN1モノクローナル抗体に由来する(例えば、J Pathol. 1993 Mar;169(3):309−15参照);または3D1抗CD86モノクローナル抗体に由来するものである。一部の特定の実施形態では、CD86結合ドメインは、配列番号1の成熟ポリペプチド配列などのsCTLA4である。一部の特定の実施形態では、CD86結合ドメインは、配列番号1の配列などのsCTLA4、または配列番号3などのCTLA4の可変様ドメインもしくはそのサブドメインである。他の実施形態において、CD86結合ドメインは、配列番号2の成熟ポリペプチド配列(シグナルペプチド:アミノ酸1〜18)などのsCD28である。なおさらなる実施形態において、CD86結合ドメインは、FUN1(例えば、配列番号305および306)または3D1(例えば、配列番号318および319)由来の軽鎖および重鎖可変ドメインを、好ましくはscFvの形態で含む。
さらなる実施形態において、本開示の多重特異性融合タンパク質は、CD86結合ドメインと、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである異種結合ドメイン(例えば、配列番号7、14、15、18〜22、25、26、29、32、33、36、39および40に示す異種結合ドメインのアミノ酸配列参照)とを有する。
本明細書においてXceptor分子と称するかかる多重特異性融合タンパク質の例示的な構造としては、N−BD1−ID−BD2−C、N−BD2−ID−BD1−Cが挙げられ、式中、NおよびCは、それぞれ、アミノ末端およびカルボキシ末端を表す;BD1は、CD86結合ドメイン(免疫グロブリン様もしくは免疫グロブリン可変領域結合ドメインまたはエクトドメインなど)である;Xは介在ドメインであり、BD2は、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである結合ドメインである。一部の構築物では、Xは、第1結合ドメインと第2結合ドメインとの間に配置された免疫グロブリンの定常領域または部分領域を含むものであり得る。一部の実施形態では、本開示の多重特異性融合タンパク質は、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって以下:−L1−X−L2−のような構造を含む介在ドメイン(X)を有し、式中、L1およびL2は各々、独立して、2〜約150個のアミノ酸を含むリンカーである;Xは、免疫グロブリンの定常領域または部分領域である。さらなる実施形態において、多重特異性融合タンパク質は、アルブミン、トランスフェリンまたは別の血清タンパク質結合タンパク質である介在ドメインを有し、該融合タンパク質は、組成物中で主に、または実質的に単鎖ポリペプチドとして保持される。
例示的なXceptor融合タンパク質のアミノ酸配列を、配列番号9、13、17、24、28、31、35、38、42、171、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、237、239、252、254、256、258、260、262、266、276、302、330、334、336、338、340、350、352、および354(それぞれ、配列番号8、12、16、23、27、30、34、37、41、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、236、238、251、253、255、257、259、261、265、275、301、329、333、335、337、339、349、351および353に示すポリヌクレオチド配列にコードされている)に示す。
なおさらなる実施形態において、本開示の多重特異性融合タンパク質は、下記の構造:N−BD1−X−L2−BD2−Cを有し、式中、BD1は、CD86結合ドメイン(CTLA4エクトドメインと少なくとも約90%同一である結合ドメインなど)である;−X−は、−L1−CH2CH3−(式中、L1は、第1または第2システインを置換することにより任意選択で変異させられた第1IgG1ヒンジであり、−CH2CH3−は、IgG1 FcドメインのCH2CH3領域である)である;L2は、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398から選択されるリンカーである;BD2は、本明細書に記載のIL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである結合ドメインである。
具体的な実施形態において、多重特異性Xceptor融合タンパク質は、(a)配列番号1または配列番号2の成熟ポリペプチド配列と少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または少なくとも100%同一であるアミノ酸配列を含むCD86結合ドメインと、(b)配列番号7、14、15、18〜22、25、26、29、32、33、36、39および40に示す前述の異種結合タンパク質の対応する成熟ポリペプチド配列と少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または少なくとも100%同一であるアミノ酸配列を含む、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである結合ドメインとを有し、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって、またはカルボキシ末端からアミノ末端に向かって、(i)(a)のCD86結合ドメインまたは(b)の結合ドメインが第1リンカーに融合されており、(ii)第1リンカーが、配列番号409および415〜417のいずれか1つに示すCH2およびCH3の免疫グロブリン重鎖定常領域に融合されており、(iii)CH2CH3定常領域ポリペプチドが第2リンカーに融合されており、(iv)第2リンカーが(a)のCD86結合ドメインまたは(b)の結合ドメインに融合されている。一部の特定の実施形態では、第1リンカーは、リンカー47(配列番号89)、リンカー132(配列番号165)またはリンカー133(配列番号166)であり、第2リンカーは、リンカー126〜129(配列番号159〜162)のいずれか1つであり、CD86結合ドメインのVドメインとVドメインとの間のさらなる(第3)リンカーは、リンカー130(配列番号163)またはリンカー131(配列番号164)である。
例示的なXceptor融合タンパク質のアミノ酸配列を、配列番号9、13、17、24、28、31、35、38、42、171、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、237、239、252、254、256、258、260、262、266、276、302、330、334、336、338、340、350、352、および354(それぞれ、配列番号8、12、16、23、27、30、34、37、41、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、236、238、251、253、255、257、259、261、265、275、301、329、333、335、337、339、349、351および353に示すポリヌクレオチド配列にコードされている)に示す。
(多重特異性融合タンパク質の作製)
本明細書に記載の任意の結合ドメインポリペプチドまたは融合タンパク質を効率的に作製するため、発現されるポリペプチドおよび融合タンパク質の分泌を助長するためにリーダーペプチドが使用される。慣用的なリーダーペプチド(シグナル配列)のいずれかの使用により、新生の(nascently)発現ポリペプチドまたは融合タンパク質が分泌経路に指向されること、およびリーダーペプチドと成熟ポリペプチドまたは融合タンパク質との間の接合部またはその付近での該ポリペプチドまたは融合タンパク質からのリーダーペプチドの切断がもたらされることが予測される。具体的なリーダーペプチドは、当該技術分野において知られた考慮事項に基づいて、例えば、分子的操作を容易にするため、制限エンドヌクレアーゼ切断部位をリーダーペプチドのコード配列の最初または最後に容易に含めることを可能にするポリヌクレオチドにコードされた配列などを用いて選択される。ただし、かかる導入配列により、新生の発現タンパク質からのリーダーペプチドの任意の所望のプロセッシングを許容され得ないほど妨害しないか、またはポリペプチドまたは融合タンパク質の成熟中にリーダーペプチドが切断されない場合は、該ポリペプチドもしくは融合タンパク質分子の任意の所望の機能を許容され得ないほど妨害しないかのいずれかであるアミノ酸が指定されるものとする。本開示の例示的なリーダーペプチドとしては、天然リーダー配列(すなわち、天然タンパク質で発現されるもの)または異種リーダー配列、例えば、HN−MDFQVQIFSFLLISASVIMSRG(X)−COH(式中、Xは、任意のアミノ酸であり、nは0〜3である)(配列番号167、419、420、および421)もしくはHN−MEAPAQLLFLLLLWLPDTTG−COH(配列番号168)の使用が挙げられる。
本明細書において示しているように、本明細書に記載の結合ドメイン(エクトドメイン、軽および重可変領域ならびにCDRなど)の改変体および誘導体が想定される。一例では、1つ以上のアミノ酸残基により特異的結合因子のアミノ酸配列が補われる挿入改変体を提供する。挿入を、該タンパク質のいずれかの末端または両端に存在させてもよく、該特異的結合因子のアミノ酸配列の内部領域内に配置してもよい。また、本開示の改変体生成物には、成熟特異的結合因子生成物、すなわち、リーダーまたはシグナル配列が除去され、得られたタンパク質がさらなるアミノ末端残基を有する特異的結合因子生成物も包含される。該さらなるアミノ末端残基は、別のタンパク質に由来するものであってもよく、特定のタンパク質由来のものであると同定可能でない1つ以上の残基を含むものであってもよい。さらなるメチオニン残基を−1位に有するポリペプチドが想定され、さらなるメチオニンとリシン残基を−2位と−1位に有する本開示のポリペプチドも同様である。さらなるMet、Met−LysもしくはLys残基(または1つ以上の一般的な塩基性残基)を有する改変体は、細菌宿主細胞における組換えタンパク質産生の向上に特に有用である。
本明細書で用いる場合、「アミノ酸」は、天然(自然界に存在するもの)アミノ酸、置換型天然アミノ酸、非天然アミノ酸、置換型非天然アミノ酸またはその任意の組合せをいう。天然アミノ酸に対する表記は、本明細書において、標準的な1文字コードまたは3文字コードのいずれかで示す。天然極性アミノ酸としては、アスパラギン(AspまたはN)およびグルタミン(GlnまたはQ);ならびに塩基性アミノ酸、例えば、アルギニン(ArgまたはR)、リシン(LysまたはK)、ヒスチジン(HisまたはH)およびその誘導体;ならびに酸性アミノ酸、例えば、アスパラギン酸(AspまたはD)およびグルタミン酸(GluまたはE)およびその誘導体が挙げられる。天然疎水性アミノ酸としては、トリプトファン(TrpまたはW)、フェニルアラニン(PheまたはF)、イソロイシン(IleまたはI)、ロイシン(LeuまたはL)、メチオニン(MetまたはM)、バリン(ValまたはV)およびその誘導体;ならびに他の無極性アミノ酸、例えば、グリシン(GlyまたはG)、アラニン(AlaまたはA)、プロリン(ProまたはP)およびその誘導体が挙げられる。中間極性の天然アミノ酸としては、セリン(SerまたはS)、トレオニン(ThrまたはT)、チロシン(TyrまたはY)、システイン(CysまたはC)およびその誘導体が挙げられる。特に記載のない限り、本明細書に記載のアミノ酸はいずれも、D−配置またはL−配置のいずれであってもよい。
置換改変体としては、アミノ酸配列内の1つ以上のアミノ酸残基が除去され、代替的な残基で置き換えられた融合タンパク質が挙げられる。一部の実施形態では、置換は本質的に保存的なものである;しかしながら、本開示は、非保存的である置換も包含する。アミノ酸は、物性ならびにタンパク質の二次および三次構造に対する寄与に従って分類され得る。保存的置換は、当該技術分野において、あるアミノ酸の、類似した特性を有する別のアミノ酸での置換と認識されている。例示的な保存的置換を、すぐ下の表1に示す(1997年3月13日に公開されたWO97/09433,第10頁参照)。
あるいはまた、保存的アミノ酸は、Lehninger(Biochemistry,第2版;Worth Publishers,Inc. NY:NY(1975),pp.71−77)に記載のようにして群分けされ得、これを、すぐ下の表2に示す。
また、改変体または誘導体は、特定の発現系の使用によって生成されるさらなるアミノ酸残基を有するものであってもよい。例えば、所望のポリペプチドが、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)融合生成物の一部として発現される市販のベクターの使用により、所望のポリペプチドからのGST成分の切断後、さらなるグリシン残基を−1位に有する所望のポリペプチドが得られる。他のベクター系での発現により得られる改変体も想定される(例えば、ヒスチジンタグがアミノ酸配列内に、一般的には該配列のカルボキシおよび/またはアミノ末端に組み込まれたもの)。
また、本開示の結合ドメインにおいて1つ以上のアミノ酸残基が除去された欠失改変体も想定される。欠失は、該融合タンパク質の一端に行なわれたものであっても両端に行なわれたものであってもよく、アミノ酸配列内の1つ以上の残基の除去によって行なわれたものであってもよい。
一部の特定の実例としての実施形態において、本開示の融合タンパク質はグリコシル化されたものであり、グリコシル化パターンは、さまざまな要素、例えば、タンパク質を発現させる宿主細胞(組換え宿主細胞において調製する場合)および培養条件に依存性である。
また、本開示は、該融合タンパク質の誘導体を提供する。誘導体としては、アミノ酸残基の挿入、欠失または置換以外の修飾を有する特定の結合ドメインポリペプチドが挙げられる。一部の特定の実施形態では、該修飾は、本質的に共有性のものであり、例えば、ポリマー、脂質、他の有機部分および無機部分との化学結合が挙げられる。本開示の誘導体は、特定の結合ドメインポリペプチドの循環半減期が増大するように調製され得るか、または所望の細胞、組織もしくは器官を該ポリペプチドが標的とする能力が改善されるように設計され得る。
本開示は、さらに、1つ以上の水溶性ポリマー結合物、例えば、米国特許第4,640,835号;同第4,496,689号;同第4,301,144号;同第4,670,417号;同第4,791,192号および同第4,179,337号に記載のようなポリエチレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、またはポリプロピレングリコールなどを含むように共有結合により修飾または誘導体化された融合タンパク質を包含する。当該技術分野において知られたさらに他の有用なポリマーとしては、モノメトキシポリエチレングリコール、デキストラン、セルロース、および他の糖質系ポリマー、ポリ−(N−ビニルピロリドン)−ポリエチレングリコール、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキシド/エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール(例えば、グリセロール)およびポリビニルアルコール、ならびにこれらのポリマーの混合物が挙げられる。特に好ましいのは、ポリエチレングリコール(PEG)誘導体化タンパク質である。水溶性ポリマーは、本開示によるタンパク質およびポリペプチドの特定の位置(例えば、アミノ末端)に結合させてもよく、該ポリペプチドの1つ以上の側鎖にランダムに結合させてもよい。治療能を改善するためのPEGの使用は、米国特許第6,133,426号に記載されている。
本開示の具体的な一実施形態は、免疫グロブリンまたはFc融合タンパク質である。かかる融合タンパク質は、長い半減期、例えば、数時間、1日もしくはそれ以上、さらには1週間もしくはそれ以上を有するものであり得る(特に、Fcドメインが新生児Fc受容体であるFcRnと相互作用し得る場合)。また、Fcドメイン内のFcRnに対する結合部位は、細菌プロテインAおよびGが結合する部位でもある。これらのタンパク質間の強固な結合は、例えば、タンパク質精製中にプロテインAまたはプロテインGアフィニティクロマトグラフィーを用いることにより、本開示の抗体または融合タンパク質を精製するための手段として使用され得る。
タンパク質精製手法は当業者に周知である。このような手法は、一レベルでは、ポリペプチド画分および非ポリペプチド画分の粗分画を含む。多くの場合では、一部または完全な精製(または均一になるまでの精製)を達成するため、クロマトグラフィーおよび電気泳動による手法を用いるさらなる精製が所望される。精製融合タンパク質の調製に特に適した分析方法は、イオン交換クロマトグラフィー;排除クロマトグラフィー;ポリアクリルアミドゲル電気泳動;および等電点電気泳動法である。特に効率的なペプチド精製法は、高速タンパク質液体クロマトグラフィーおよびHPLCである。
本開示の一部の特定の態様は、融合タンパク質の精製に関し、具体的な実施形態では、実質的な精製に関する。用語「精製融合タンパク質」は、本明細書で用いる場合、他の成分から単離可能な組成物であって、該融合タンパク質が、天然で得られ得る状態と比べて任意の度合まで精製されている組成物をいうことを意図する。したがって、精製融合タンパク質はまた、これが天然に存在し得る環境から遊離された融合タンパク質をいう。
一般的に、「精製された」は、分別に供されて種々の他の成分が除去されている融合タンパク質組成物であって、該組成物が、発現されるその生物学的活性を実質的に保持しているものをいう。用語「実質的に精製された」が使用されている場合、この表記は、融合タンパク質が組成物の主要成分を形成している、例えば、組成物中、重量基準で、タンパク質の約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、約99%またはそれ以上を構成している融合結合タンパク質組成物をいう。
本開示に鑑みると、当業者には、精製度合を定量するための種々の方法がわかる。このような方法としては、例えば、活性画分の比結合活性の測定、またはSDS/PAGE分析による画分中の融合タンパク質の量の評価が挙げられる。タンパク質画分の純度を評価するための好ましい方法は、該画分の結合活性を計算し、これを、最初の抽出物の結合活性と比較し、かくして、本明細書において「精製倍数」で評価する精製度合を計算することである。結合活性の量を示すために用いる実際の単位は、もちろん、精製を追跡するのに選択される具体的なアッセイ手法、および発現された融合タンパク質が検出可能な結合活性を示すか否かに依存性である。
タンパク質の精製における使用に適した種々の手法は、当業者に十分わかる。このような手法としては、例えば、硫酸アンモニウム、PEG、抗体など、または熱変性による沈降、その後の遠心分離;クロマトグラフィー工程(イオン交換、ゲル濾過、逆相、ヒドロキシルアパタイト、およびアフィニティクロマトグラフィーなど);等電点電気泳動法;ゲル電気泳動;ならびにこれらおよび他の手法の組合せが挙げられる。当該技術分野において一般的に知られているように、種々の精製工程を行なう順序は変更してもよく、一部の工程を省いてもよく、それでもなお、実質的に精製されたタンパク質の調製に適当な方法であると考えられる。
融合タンパク質がその最も精製された状態で常に得られる一般的な要件はない。実際、実質的に精製された状態に満たないタンパク質が、一部の特定の実施形態において有用性を有することが想定される。一部精製は、少ない回数の精製工程を組み合わせて使用すること、または同じ一般的な精製スキームの種々の形態を用いることによりなされ得る。例えば、HPLC装置を用いて行なわれるカチオン交換カラムクロマトグラフィーでは、一般的に、低圧クロマトグラフィー系を用いた同じ手法よりも良好な精製がもたらされることは認識される。相対的に低い度合の精製が示される方法は、タンパク質生成物の全回収または発現されたタンパク質の結合活性の維持において利点を有することがあり得る。
ポリペプチドの移動は、SDS/PAGEの条件が異なると、場合によっては有意に異なり得ることがわかっている(Capaldiら(1977)Biochem. Biophys. Res. Comm. 76:425)。したがって、電気泳動条件が異なると、精製または部分精製融合タンパク質発現産物の見かけ分子量が異なり得ることが認識される。
(ポリヌクレオチド、発現ベクターおよび宿主細胞)
本開示により、本開示の多重特異性融合タンパク質をコードするポリヌクレオチド(単離または精製または純粋なポリヌクレオチド)、かかるポリヌクレオチドを含むベクター(例えば、クローニングベクターおよび発現ベクター)、ならびに本開示によるポリヌクレオチドまたはベクターで形質転換またはトランスフェクトした細胞(例えば、宿主細胞)を提供する。
一部の特定の実施形態では、本開示の結合ドメインまたは1つ以上のかかる結合ドメインを含む多重特異性融合タンパク質をコードするポリヌクレオチド(DNAもしくはRNA)が想定される。該多重特異性融合タンパク質構築物をコードする発現カセットを、本明細書に付属の実施例に示す。
また、本開示は、本開示のポリヌクレオチドを含むベクター、特に、組換え発現構築物に関する。一実施形態において、本開示では、本開示のCD86結合ドメインと、IL−10アゴニスト、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストドメインとを含む多重特異性融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドを、かかる多重特異性融合タンパク質コード配列の転写、翻訳およびプロセッシングを誘起または助長する他のポリヌクレオチド配列とともに含むベクターを想定する。
原核生物系および真核生物系宿主での使用のための適切なクローニングベクターおよび発現ベクターは、例えば、Sambrookら,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第2版,Cold Spring Harbor,NY,(1989)に記載されている。例示的なクローニング/発現ベクターとしては、クローニングベクター、シャトルベクター、およびプラスミド、ファージミド、ファスミド、コスミド、ウイルス、人工染色体を主体としたものであり得る発現構築物、あるいは当該技術分野において、内包されたポリヌクレオチドの増幅、移動および/または発現に適していることが知られた任意の核酸ビヒクルが挙げられる。
本明細書で用いる場合、「ベクター」は、連結された別の核酸の輸送を行なうことができる核酸分子を意味する。例示的なベクターとしては、プラスミド、酵母人工染色体、およびウイルスゲノムが挙げられる。一部の特定のベクターは、宿主細胞内で自律的に複製できるものであり、他のベクターは、宿主細胞のゲノム内に組み込まれ得、それにより宿主ゲノムとともに複製されるものである。また、一部の特定のベクターを、本明細書において「組換え発現ベクター」(または、単に「発現ベクター」)と称し、これは、発現制御配列に作動可能に連結された核酸配列を含み、したがって、該配列の発現を指令できるものである。
一部の特定の実施形態では、発現構築物は、プラスミドベクターから誘導されたものである。実例としての構築物としては、修飾型pNASSベクター(Clontech,Palo Alto,CA)(これは、アンピシリン耐性遺伝子、ポリアデニル化シグナルおよびT7プロモーター部位をコードする核酸配列を有する);pDEF38およびpNEF38(CMC ICOS Biologics,Inc.)(これらは、CHEF1プロモーターを有する);ならびにpD18(Lonza)(これは、CMVプロモーターを有する)が挙げられる。他の適当な哺乳動物系発現ベクターは、よく知られている(例えば、Ausubelら,1995;Sambrookら(上掲)参照;また、例えば、Invitrogen,San Diego,CA;Novagen,Madison,WI;Pharmacia,Piscataway,NJのカタログも参照のこと)。該融合タンパク質の産生レベルの向上を促進させるため(該レベルは、適切な選択薬剤(例えば、メトトレキサート)の適用後、遺伝子増幅により得られる)、適当な調節制御下にあるジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)コード配列を含む有用な構築物が調製され得る。
一般的に、組換え発現ベクターには、複製起点と、宿主細胞の形質転換を可能にする選択可能マーカーと、上記のような、下流構造の配列の転写を指令するための高度に発現される遺伝子に由来するプロモーターとが含まれる。本開示によるポリヌクレオチドが作動可能に連結された状態のベクターにより、クローニングまたは発現構築物がもたらされる。例示的なクローニング/発現構築物は、本開示のポリヌクレオチドに作動可能に連結された少なくとも1つの発現制御エレメント(例えば、プロモーター)を含む。また、さらなる発現制御エレメント、例えば、エンハンサー、因子特異的結合部位、ターミネータ、およびリボソーム結合部位なども、本開示によるベクターおよびクローニング/発現構築物において想定される。本開示によるポリヌクレオチドの異種構造配列は、適切な相において翻訳開始および終止配列と共にアッセンブルされる。したがって、例えば、本明細書において提供する該融合タンパク質コード核酸は、さまざまな発現ベクター構築物のいずれか1つに、かかるタンパク質を宿主細胞内で発現させるための組換え発現構築物として含めてもよい。
適切なDNA配列(1つまたは複数)がベクター内に、例えば、さまざまな手順によって挿入され得る。一般に、DNA配列は、適切な制限エンドヌクレアーゼ切断部位(1つまたは複数)内に、当該技術分野において知られた手順によって挿入される。クローニング、DNAの単離、増幅および精製のため、DNAリガーゼ、DNAポリメラーゼ、制限エンドヌクレアーゼなどを伴う酵素反応のための標準的な手法、ならびに種々の分離手法が想定される。いくつかの標準的な手法は、例えば、Ausubelら(Current Protocols in Molecular Biology,Greene Publ. Assoc. Inc. & John Wiley & Sons,Inc.,Boston,MA,1993);Sambrookら(Molecular Cloning,第2版,Cold Spring Harbor Laboratory,Plainview,NY,1989);Maniatisら(Molecular Cloning,Cold Spring Harbor Laboratory,Plainview,NY,1982);Glover(編)(DNA Cloning 第I巻および第II巻,IRL Press,Oxford,UK,1985);HamesおよびHiggins(編)(Nucleic Acid Hybridization,IRL Press,Oxford,UK,1985);などに記載されている。
発現ベクター内のDNA配列は、mRNA合成を指令する少なくとも1つの適切な発現制御配列(例えば、構成的プロモーターまたは調節プロモーター)に作動可能に連結される。かかる発現制御配列の代表例としては、上記のような、真核生物細胞またはそれらのウイルスのプロモーターが挙げられる。プロモーター領域は、CAT(クロラムフェニコールトランスフェラーゼ)ベクターまたは選択可能マーカーを有する他のベクターを用いて、任意の所望の遺伝子から選択され得る。真核生物系プロモーターとしては、CMV前初期、HSVチミジンキナーゼ、初期および後期SV40、レトロウイルス由来LTR、ならびにマウスメタロチオネイン−Iが挙げられる。適切なベクターおよびプロモーターの選択は、十分に当該技術分野の通常の技能レベルの範囲内であり、本開示によるタンパク質またはポリペプチドをコードする核酸に作動可能に連結された少なくとも1つのプロモーターまたは調節プロモーターを含む一部の特に好ましい組換え発現構築物の調製を、本明細書において記載する。
また、本開示のポリヌクレオチドの改変体も想定される。改変体ポリヌクレオチドは、本明細書に記載の規定配列のポリヌクレオチドの1つと、少なくとも90%、好ましくは95%、99%または99.9%同一であるもの、または該規定配列のポリヌクレオチドの1つに、0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウム、約65〜68℃もしくは0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウム、50%ホルムアミド、約42℃のストリンジェントハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズするものである。ポリヌクレオチド改変体は、本明細書に記載の機能性を有する結合ドメインまたはその融合タンパク質をコードする能力を保持している。
用語「ストリンジェント」は、当該技術分野においてストリンジェントと一般に理解されている条件をいうために用いる。ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーは、主に、温度、イオン強度、および変性剤(ホルムアミドなど)の濃度によって決定される。ハイブリダイゼーションおよび洗浄に関するストリンジェント条件の例は、0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウム、約65〜68℃、または0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウム、50%ホルムアミド、約42℃である(Sambrookら,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第2版,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor,N.Y.,1989参照)。
よりストリンジェントな条件(より高い温度、より低いイオン強度、より高いホルムアミドまたは他の変性剤など)も使用してもよい;しかしながら、ハイブリダイゼーション率が影響を受ける。デオキシオリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションに関する場合、さらなる例示的なストリンジェントハイブリダイゼーション条件としては、6×SSC、0.05%ピロリン酸ナトリウム中、37℃(14塩基オリゴヌクレオチドの場合)、48℃(17塩基オリゴヌクレオチドの場合)、55℃(20塩基オリゴヌクレオチドの場合)、および60℃(23塩基オリゴヌクレオチドの場合)での洗浄が挙げられる。
本開示のさらなる一態様により、本開示の任意のポリヌクレオチドまたはベクター/発現構築物で形質転換またはトランスフェクトされた宿主細胞、あるいは本開示の任意のポリヌクレオチドまたはベクター/発現構築物を含む宿主細胞を提供する。本開示のポリヌクレオチドまたはクローニング/発現構築物は、適当な細胞内に、当該技術分野において知られた任意の方法、例えば、形質転換、トランスフェクションおよび形質導入を用いて導入される。宿主細胞としては、エキソビボ細胞療法(例えば、エキソビボ遺伝子療法など)を受けている被験体の細胞が挙げられる。本開示によるポリヌクレオチド、ベクターまたはタンパク質を有する場合、本開示の一態様として想定される真核生物宿主細胞としては、被験体自身の細胞(例えば、ヒト患者自身の細胞)に加えて、VERO細胞、HeLa細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株(例えば、発現される多価結合分子のグリコシル化パターンが変更され得るように修飾されたCHO細胞、米国特許出願公開第2003/0115614号参照)、COS細胞(COS−7など)、W138、BHK、HepG2、3T3、RIN、MDCK、A549、PC12、K562、HEK293細胞、HepG2細胞、N細胞、3T3細胞、Spodoptera frugiperda細胞(例えば、Sf9細胞)、Saccharomyces cerevisiae細胞、ならびに当該技術分野において、本開示によるタンパク質またはペプチドの発現および任意選択で単離に有用であることがわかっている任意の他の真核生物細胞が挙げられる。また、原核生物細胞、例えば、大腸菌、Bacillus subtilis、Salmonella typhimurium、ストレプトミセス属、または当該技術分野において、本開示によるタンパク質もしくはペプチドの発現および任意選択で単離に適していることがわかっている任意の原核生物細胞も想定される。原核生物細胞からのタンパク質またはペプチドの単離では、特に、封入体からタンパク質を抽出するための当該技術分野において知られた手法が使用され得ることが想定される。適切な宿主の選択は、本明細書における教示により、当業者の技能の範囲内である。本開示の融合タンパク質がグリコシル化される宿主細胞が想定される。
用語「組換え宿主細胞」(または、単に「宿主細胞」)は、組換え発現ベクターを含む細胞をいう。かかる用語は、具体的な主題の細胞だけでなくかかる細胞の子孫も示すことを意図することを理解されたい。後継世代では、変異または環境による影響のいずれかによってある種の修飾が起こり得るため、かかる子孫は親細胞と同一でないことがあり得、実際、同一でないが、それでも本明細書で用いる用語「宿主細胞」の範囲に含める。
組換え宿主細胞は、プロモーターの活性化、形質転換体の選択、または特定遺伝子の増幅に適切なように修正された慣用的な栄養培地中で培養され得る。発現用に選択された具体的な宿主細胞のための培養条件(例えば、温度、pHなど)は、当業者には、容易にわかる。また、種々の哺乳動物細胞培養系も、組換えタンパク質の発現に使用され得る。哺乳動物系発現系の例としては、COS−7サル腎臓線維芽細胞株(Gluzman(1981)Cell 23:175に記載)、ならびに適合性のベクターを発現し得る他の細胞株、例えば、C127、3T3、CHO、HeLaおよびBHK細胞株が挙げられる。哺乳動物系発現ベクターには、複製起点、適当なプロモーターおよび任意選択でエンハンサー、また、任意の必要なリボソーム結合部位、ポリアデニル化部位、スプライスドナーおよびアクセプター部位、転写終結配列、ならびに5’−フランキング非転写配列(例えば、多価結合タンパク質発現構築物の調製に関して本明細書に記載のもの)が含まれる。SV40スプライスに由来するDNA配列およびポリアデニル化部位の使用により、必要とされる非転写遺伝要素が得られ得る。宿主細胞内への該構築物の導入は、当業者が熟知しているさまざまな方法によって、例えば、リン酸カルシウムトランスフェクション、DEAE−デキストラン媒介性トランスフェクション、またはエレクトロポレーション(Davisら(1986)Basic Methods in Molecular Biology)によって行なわれ得る。
一実施形態において、宿主細胞は、本開示によるタンパク質またはポリペプチドの発現を指令する組換えウイルス構築物によって形質導入される。形質導入された宿主細胞は、ウイルス出芽の際にウイルス粒子によって組み込まれた宿主細胞膜の一部分に由来する発現タンパク質またはポリペプチドを含有するウイルス粒子を産生する。
(組成物および使用方法)
CD86、IL−10、HLA−G、IL−35、PD−1、BTLA、LIGHT、GITRLまたはCD40の調節不全と関連している疾患状態に罹患したヒトまたは非ヒト哺乳動物を処置するため、本開示の多重特異性融合タンパク質は、該被験体に、1回以上の投与過程後に該疾患状態の症状が改善されるのに有効な量で投与される。ポリペプチドであるため、本開示の多重特異性融合タンパク質を薬学的に許容され得る希釈剤(任意選択で、他の薬学的に許容され得る賦形剤である安定剤を含めてもよい)中に懸濁または溶解させてもよく、これは、注射または注入による静脈内投与に使用され得る(より詳しく後述する)。
医薬有効用量は、疾患状態を予防、その発生を抑止、またはそれを処置(その症状をある程度、好ましくは全症状を軽減)するのに必要とされる用量である。医薬有効用量は、疾患の型、使用される組成物、投与経路、処置対象の被験体の型、処置の考慮下の具体的な被験体の身体的特徴、併用薬物療法、および医学分野の当業者に認識される他の要素に依存する。例えば、本開示の結合ドメインポリペプチドまたは多重特異性タンパク質融合体の効力に応じて、0.1mg/kg〜100mg/kg体重(これは、単回用量として、あるいは毎時間、毎日、毎週、毎月または適切な間隔であるその任意の組合せで施与される複数回用量で投与され得る)の量の活性成分が投与され得る。
一部の特定の態様では、該融合タンパク質の組成物が本開示により提供される。本開示の医薬組成物は、一般的に、1種類以上の型の該結合ドメインまたは融合タンパク質を、薬学的に許容され得る担体、賦形剤または希釈剤との組み合わせで含む。かかる担体は、レシピエントに対して、使用される投薬量および濃度で無毒性のものである。治療的使用のための薬学的に許容され得る担体は、製薬技術分野でよく知られており、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.(A.R. Gennaro(編)1985)に記載されている。例えば、生理学的pHの滅菌生理食塩水およびリン酸緩衝生理食塩水が使用され得る。保存料、安定剤、色素などを医薬用組成物に入れてもよい。例えば、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸またはp−ヒドロキシ安息香酸エステルが保存料として添加され得る(同書,第1449頁)。また、酸化防止剤および懸濁化剤を使用してもよい(同書)。本発明の化合物は、遊離塩基または塩形態のいずれかで使用され得、どちらの形態も、本発明の範囲に含まれるとみなされる。
また、医薬組成物には、希釈剤(緩衝液など)、酸化防止剤(アスコルビン酸など)、低分子量(約10残基未満)ポリペプチド、タンパク質、アミノ酸、糖質(例えば、グルコース、スクロース、もしくはデキストリン)、キレート剤(例えば、EDTA)、グルタチオンまたは他の安定剤もしくは賦形剤が含有され得る。非特異的血清アルブミンと混合された中性緩衝生理食塩水または生理食塩水は、例示的な適切な希釈剤である。好ましくは、製品は、適切な賦形剤液が希釈剤として使用される凍結乾燥物として処方されたものである。
本開示の組成物は、ヒトおよび非ヒト哺乳動物において、CD86、IL−10、HLA−G、IL−35、PD−1、BTLA、LIGHT、GITRLまたはCD40の調節不全の結果であるか、該調節不全と関連している疾患状態を処置するために使用され得る。上記のように、CD28に対するCD86の結合を、例えば、CTLA4Igの投与によってブロックすることは、関節リウマチなどの自己免疫障害の処置に有効であることが示されている。IL10は免疫抑制性特性を有すること(Comminsら(2008)J. Allergy Clin. Immunol. 121:1108−11;Mingら,(2008)Immunity 28:468−476)、ならびにIL10の投与後に有益な応答が乾癬の患者(Asadullahら(1999)Arch. Dermatol. 135:187−92)および炎症性腸疾患の患者(Schreiberら(2000)Gastroenterology 119:1461−72)にみられることがわかっている。上記のように、HLA−Gは、多発性硬化症と関連しているCNSの炎症応答の低減に(Wiendlら(2005)Blood,128:2689−2704)、および移植での移植片に対する耐容性の増進における治療用薬剤として(Carosellaら(2008)Blood 111:4862−4870)有用であり得ることが示唆されている。HGFは、関節炎のマウスモデルおよび喘息のマウスモデルの両方において疾患の低減に有効であることが示されている。IL35は、関節炎のマウスモデルの疾患の低減に有効であること、およびT細胞増殖を抑制することが示されている。上記のように、LIGHTアンタゴニストは、対宿主性移植片病の低減に有効であること、およびT細胞増殖を抑制することが示されている。また、LIGHTは、炎症性腸疾患およびクローン病において、ある役割を果たしていると考えられている。PD−1に対するPD1−L1またはPD1−L2は、T細胞の活性化とサイトカイン産生の低減に有効であることが示されている。BTLAは、T細胞の活性化とサイトカイン産生の低減に有効であることが示されている。GITRに対するGITRLの結合により、喘息および関節炎の動物モデルにおいて疾患の重症度が増大することが示されており、T細胞炎症応答および免疫応答が増大することがわかっている。上記のように、CD40シグナル伝達は、自己免疫疾患、がん、ならびに器官および組織移植片拒絶などの疾患に関与している。
したがって、本開示の多重特異性融合タンパク質は、種々の自己免疫性および/または炎症性の障害、例えば、関節リウマチ、若年性関節リウマチ、喘息、全身性エリテマトーデス(SLE)、炎症性腸疾患(例えば、クローン病および潰瘍性大腸炎)、対宿主性移植片病、乾癬、多発性硬化症、皮膚筋炎、多発性筋炎、悪性貧血、原発性胆汁性肝硬変、急性播種性脳脊髄炎(ADEM)、アジソン病、強直性脊椎炎、抗リン脂質抗体症候群(APS)自己免疫性肝炎、真性糖尿病1型、グッドパスチャー症候群、グレーヴズ病、ギヤン−バレー症候群(GBS)、橋本病、特発性血小板減少性紫斑病、紅斑性狼瘡、尋常性天疱瘡、シェーグレン症候群、側頭動脈炎(「巨細胞性動脈炎」としても知られる)、自己免疫性溶血性貧血、水疱性類天疱瘡、脈管炎、セリアック病、子宮内膜症、汗腺膿瘍、間質性膀胱炎、限局性強皮症、強皮症、ナルコレプシー、神経ミオトニー、白斑および自己免疫性内耳疾患などの処置に有用である。また、本開示の多重特異性融合タンパク質は、器官移植片(例えば、固形臓器移植片または同種移植片)、細胞移植片などにおける有害な免疫アロ応答(alloresponse)の抑制に有用である。
「薬学的に許容され得る塩」は、薬学的に許容され得、かつ親化合物の所望の薬理学的活性を有する、本開示の結合ドメインポリペプチドまたは融合タンパク質の塩をいう。かかる塩としては、以下のもの:(1)無機酸(例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸など)と形成される酸付加塩;もしくは有機酸(例えば、酢酸、プロピオン酸、ヘキサン酸、シクロペンタンプロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、乳酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、3−(4−ヒドロキシベンゾイル)安息香酸、桂皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、1,2−エタン−ジスルホン酸、2−ヒドロキシエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、4−クロロベンゼンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸、4−トルエンスルホン酸、カンフルスルホン酸、4−メチルビシクロ[2.2.2]−オクト−2−エン−1−カルボン酸、グルコヘプトン酸、3−フェニルプロピオン酸、トリメチル酢酸、第三ブチル酢酸、ラウリル硫酸、グルコン酸、グルタミン酸、ヒドロキシナフトエ酸、サリチル酸、ステアリン酸、ムコン酸など)と形成される酸付加塩;または(2)酸性プロトンが親化合物に存在し、いずれかが、金属イオン(例えば、アルカリ金属イオン、アルカリ土類イオンもしくはアルミニウムイオン)で置き換えられた場合;あるいは有機塩基(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルグルカミンなど)と配位する場合に形成される塩が挙げられる。
特別な実例としての実施形態において、本開示のポリペプチドまたは融合タンパク質は、例えば、ボーラス注射または注入によって静脈内投与される。静脈内以外の投与経路としては、経口、経表面、非経口(例えば、舌下または口腔内)、舌下、経直腸、経膣、および鼻腔内が挙げられる。非経口という用語は、本明細書で用いる場合、皮下注射、静脈内、筋肉内、胸骨内、空洞内、髄腔内、道内(intrameatal)、尿道内注射手法または注入手法を包含する。医薬用組成物は、患者に投与されると、内包された活性成分がバイオアベイラブルとなるように処方される。患者に投与される組成物は1以上の投薬量単位の形態をとり、この場合、例えば、錠剤は単一の投薬量単位であり得、エーロゾル形態の本開示の1種類以上の化合物の容器には、複数の投薬量単位が収容され得る。
経口投与では、スクロース、カオリン、グリセリン、デンプンデキストラン、シクロデキストリン、アルギン酸ナトリウム、エチルセルロース、およびカルボキシメチルセルロースなどの賦形剤および/または結合剤を存在させ得る。甘味剤、保存料、色素/着色料、矯味矯臭向上剤またはその任意の組合せを、任意選択で存在させ得る。また、コーティングシェルが任意選択で使用され得る。
注射による投与が意図される組成物では、界面活性剤、保存料、湿潤剤、分散剤、懸濁化剤、緩衝剤、安定剤、等張剤の1種類以上またはその任意の組合せが、任意選択で含まれ得る。
核酸系処方物または本開示による発現産物を含む処方物では、約0.01μg/kg〜約100mg/kg体重が、例えば、皮内、皮下、筋肉内または静脈内経路によって、あるいは当該技術分野において所与の設定状況下で適当であることがわかっている任意の経路によって投与される。好ましい投薬量は、例えば約1μg/kg〜約20mg/kgであり、約5μg/kg〜約10mg/kgが特に好ましい。当業者には、投与の回数および頻度が宿主の応答に依存性であることが明白である。
本開示の医薬用組成物は、患者に対する投与を可能にする任意の形態、例えば、固形、液状またはガス(エーロゾル)などの形態であり得る。該組成物は、本明細書に記載の任意の経路による投与のための液状形態、例えば、エリキシル剤、シロップ剤、液剤、乳剤または懸濁剤であり得る。
液状医薬用組成物は、本明細書で用いる場合、液剤、懸濁剤または他の同様の形態のいずれの形態であれ、以下の成分:滅菌希釈剤(注射用水、塩水(例えば、生理食塩水)、リンゲル液、等張性塩化ナトリウムなど)、溶媒または懸濁媒体としての機能を果たし得る固定油(合成のモノグリセリドもしくはジグリセリドなど)、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の溶媒;抗細菌剤(ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなど);酸化防止剤(アスコルビン酸または重硫酸ナトリウムなど);緩衝剤(酢酸塩、クエン酸塩またはリン酸塩など);キレート剤(エチレンジアミン四酢酸など);および張度の調整のための薬剤(ナトリウム、塩化物またはデキストロースなど)の1種類以上が含有され得る。非経口調製物は、ガラス製またはプラスチック製のアンプル、使い捨てシリンジまたは複数回用量バイアル内に封入され得る。生理食塩水は好ましい添加剤である。注射可能医薬用組成物は、好ましくは滅菌されている。
また、該調製物中に、送達用ビヒクルなどの他の成分、例えば、アルミニウム塩、油中水型乳剤、生物分解性油性ビヒクル、水中油型乳剤、生物分解性マイクロカプセル、およびリポソームを含めることが望ましい場合があり得る。かかるビヒクルにおける使用のための佐剤の例としては、N−アセチルムラミル−L−アラニン−D−イソグルタミン(MDP)、リポ多糖類(LPS)、グルカン、IL−12、GM−CSF、γ−インターフェロン、およびIL−15が挙げられる。
当業者に公知の任意の適当な担体が、本開示の医薬用組成物において使用され得るが、担体の型は、投与様式および徐放が所望されるかどうかに応じて異なる。非経口投与では、担体は、水、生理食塩水、アルコール、脂肪、ワックス、緩衝液またはその任意の組合せを含むものであり得る。経口投与では、上記の任意の担体または固形担体、例えば、マンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、滑石、セルロース、グルコース、スクロース、炭酸マグネシウム、またはその任意の組合せが使用され得る。
また、本開示の多重特異性融合タンパク質組成物を、第2の薬剤と組み合わせて投与することが想定される。第2の薬剤は、当該技術分野において特定の疾患状態(炎症、自己免疫およびがんなど)の標準的な処置剤と認められているものであり得る。想定される例示的な第2の薬剤としては、サイトカイン、増殖因子、ステロイド類、NSAID、DMARD、化学療法剤、放射線療法剤、または他の活性薬剤および補助薬剤が挙げられる。
本開示では、本開示の医薬用組成物を含む投薬量単位を想定する。かかる投薬量単位としては、例えば、単回用量または複数用量のバイアルまたはシリンジ(例えば、一方に凍結乾燥形態の本開示の医薬用組成物を含み、他方に再構成用の希釈剤を含む2コンパートメント式のバイアルまたはシリンジ)が挙げられる。また、複数用量の投薬量単位は、例えば、静脈内注入デバイスに接続するためのバッグまたはチューブであってもよい。
また、本開示では、単位用量または複数用量容器(例えば、バイアル)内の医薬用組成物と、本明細書に記載の障害に罹患した患者に該組成物を投与するための一セットの使用説明書とを含むキットを想定する。
本明細書において言及した米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、非特許刊行物、表、配列、ウェブサイトなどはすべて、引用によりその全体が本明細書に組み込まれる。以下の実施例は、本開示の例示を目的とし、限定を意図しない。
(実施例)
(Xceptorの配列)
CTLA4エクトドメインを有する例示的な多重特異性融合タンパク質のヌクレオチド発現カセットおよびアミノ酸の配列を、それぞれ、配列番号8、12、16、23、27、30、34、37および41、ならびに配列番号9、13、17、24、28、31、35、38および42に示す。これらの例示的な多重特異性融合タンパク質の活性を、以下の実施例1〜6に記載のようにして試験した。以下の実施例で使用する略語としては、以下の用語:PBS−T:PBS、pH7.2〜7.4および0.1%Tween(登録商標)20;ワーキング緩衝液:1%BSAを含むPBS−T;ブロッキング緩衝液:3%BSAを含むPBS−Tが挙げられる。
(実施例1)
(抗CD86結合ドメイン)
ハイブリドーマ3D1およびFUN1を用いて、これらのモノクローナル抗体の抗CD86可変結合ドメインをクローニングした。FUN1および3D1抗CD86モノクローナル抗体の重鎖、軽鎖、scFvリンカー、およびCDRの配列は、それぞれ、配列番号305〜313および318〜326を参照されたい。
以下のヒト化FUN1抗CD86モノクローナル抗体可変結合ドメインを使用し、SMIPタンパク質およびxceptorを構築した。FUN1 CDRを、ヒト生殖系列配列内に以下のように移植した。(1)FUN1−11は、軽鎖ではIgkv4−101 FRおよび重鎖ではIgHV1−F01 FRを有する;(2)FUN1−21は、軽鎖ではIgkv4−101 FRおよび重鎖ではIgHV1−202 FRを有する;(3)FUN1−31は、軽鎖ではIgkv4−101 FRおよび重鎖ではIgHV3−1101 FRを有する;(4)FUN1−12は、軽鎖ではIgkv1−2701 FRおよび重鎖ではIgHV1−F01 FRを有する;(5)FUN1−22は、軽鎖ではIgkv1−2701 FRおよび重鎖ではIgHV1−202 FRを有する;ならびに(6)FUN1−32は、軽鎖ではIgkv1−2701 FRおよび重鎖ではIgHV3−1101 FRを有する。該ヒト化分子の生殖系列CDRは、元のFUN1分子と類似している。
その結果、以下のようなヒト化FUN1 SMIPタンパク質の6種類の変形型も生成された:(1)FUN1−11(配列番号225);(2)FUN1−21(配列番号227);(3)FUN1−31(配列番号229);(4)FUN1−12(配列番号231);(5)FUN1−22(配列番号233);および(6)FUN1−32(配列番号235)。これらのヒト化FUN1 SMIP分子の結合活性を図7に示す。また、FUN1可変ドメイン(scFv)とヒト化FUN1 scFvを使用し、IL10::FUN1(配列番号183);FUN1::IL10(配列番号187);FUN1−21::IL10(配列番号237);IL10::FUN1−21(配列番号254);IL10 I87A::FUN1−21(配列番号258)などのxceptorを作製し、また、短A2ヒンジを用いてモノIL10::FUN1−21結合ドメインも作製した(配列番号276)(ここで、A2ヒンジアミノ酸配列は配列番号364に示したものである)。
本明細書に記載のこれらおよびその他のすべての構築物を適切な哺乳動物系発現ベクター内にクローニングし、種々の細胞株において発現させ、特定の機能アッセイのためにタンパク質を産生させた。
(実施例2)
(BIAcoreTMによるIL10−R1に対するXceptor結合)
IL10−R1結合活性を、CTLA4エクトドメインおよびIL10ドメインを含むXceptor(配列番号9)で、実質的に以下のようにして調べた。
表面プラズモン共鳴(SPR)の測定を、BIAcoreTM T100 SPR(Pharmacia Biotech AB,Uppsala)において、HBS−P+(GE Healthcare)を泳動緩衝液として用いて行なった。IL−10R1(10mM酢酸ナトリウム中25μg/mL,pH4.0;R&D Systems)をCM5チップ上に、標準的なアミンカップリング化学反応(Biacore Amine Coupling Kit,GE Healthcare)を用いて、最終固定化レベル867、2687および6719Ru(共鳴単位)で直接固定化した。IL−10含有構築物を300秒間、50μl/分の流速で、100pM〜10nMの一連の濃度で注入した。解離を1200秒間モニタリングし、2M塩化マグネシウム(pH7.58)を60秒間注入した後、20mM EDTA(HBS−P+中)を60秒間注入することにより表面を再生させた。表面との結合相互作用は、少なくとも30回の再生サイクル中、安定であった。データを、BiaEvaluation(T100用),バージョン2.0(GE Healthcare)を用いて分析した。固定化IL−10R1に対するCTLA4/IL10 Xceptorの結合反応速度は、1:1ラングミュア結合モデルにはフィットできなかったが、二価アナライト結合モデルには高精度でフィットできた。各構築物の平衡解離定数(K)は、飽和時の観察された応答を定常状態の平衡モデルにフィットさせることにより高精度で計算され得、以下の表3に示す。CTLA4エクトドメインをXceptor融合タンパク質に含めることは、IL10/IL10R1相互作用に対して明白な影響を及ぼさなかった。
(実施例3)
(ELISAによるCD80およびCD80とIL10の両方に対するXceptorの結合)
CD80およびIL10R結合活性を、ELISAにより、アバタセプト、CTLA4−N2と称するCTLA4−Ig構築物(配列番号11および10)、ならびに配列番号9のCTLA4/IL10 Xceptorで、実質的に以下のようにして調べた。
(CD80結合)
96ウェル黒色Maxisorp CD80プレート(Nuncカタログ番号437111)プレートの各ウェルを、2μg/ml溶液のCD80−mIg(Ancellカタログ番号510−020)でコーティングし、4℃で一晩インキュベートした。次いで、プレートをブロッキング緩衝液(3%無脂肪粉乳を含むPBS−T)でブロックした。ブロッキング緩衝液で連続希釈した試験対象のタンパク質の試料を、CD80−mIgコートプレートのウェルに二連で添加し、プレートに覆いをし、室温で約1時間インキュベートした。洗浄後、100μl/ウェルのホースラディッシュペルオキシダーゼヤギ抗ヒトIgG(γ)(ブロッキング緩衝液中1:1,000に希釈)を添加し、プレートに覆いをして室温で60分間インキュベートした後、QuantaBluTM Fluorogenic Peroxidase Substrate(Thermo Scientificカタログ番号15169)において、室温で10分間インキュベーションした。各ウェルの吸光度の読取りを420nmで行なった。非関連融合タンパク質TRU−015を陰性対照として使用した。
この実験の結果を図1に示す。このELISA形式において、CTLA4−N2は、アバタセプトと同様、CD80−mIgに結合することがわかったが、CTLA4/IL10 Xceptorが示すCD80結合は、より弱いようであった。
(sIL10R1とsCD80の両方に対するXceptor結合)
96ウェル黒色Maxisorp CD80プレート(Nuncカタログ番号437111)プレートの各ウェルを、2μg/ml溶液のsIL10Ra(R&D Systemsカタログ番号510−020)でコーティングし、4℃で一晩インキュベートした。次いで、プレートをブロッキング緩衝液(3%無脂肪粉乳を含むPBS−T)でブロックした。ブロッキング緩衝液で連続希釈した試験対象のタンパク質の試料を、sIL10Raコートプレートのウェルに二連で添加し、プレートに覆いをし、室温で約1時間インキュベートした。洗浄後、10ng/ulの抗CD152抗体(Ancell♯359−020)または5ug/mlのCD80−mIg(Ancell♯ 510−020)を添加した後、ホースラディッシュペルオキシダーゼヤギ抗マウスIgG(Fc)(Pierce ♯31439)(ブロッキング緩衝液中1:10,000に希釈)を添加し、プレートに覆いをして室温で60分間インキュベートした後、QuantaBluTM Fluorogenic Peroxidase Substrate(Thermo Scientificカタログ番号15169)において、室温で10分間インキュベーションした。各ウェルの吸光度の読取りを420nmで行なった。非関連融合タンパク質TRU−015を陰性対照として使用した。
図2は、CTLA4−N2および配列番号9のCTLA4::IL10 xceptorで得られた結果を示す。この結果は、CTLA4−Ig−IL10 XceptorのCTLA4ドメインとIL10ドメインの両方が、そのリガンド/受容体に同時に結合し得ることを示す。
(実施例4)
(Xceptor誘導性STAT3リン酸化)
IL10−R1に対するIL10の結合によりJak−1およびTykが活性化され、これによりSTAT3の活性化がもたらされることがわかっている(例えば、Williamsら(2007)J. Biol. Chem. 282:6965−6975参照)。また、研究により、フローサイトメトリーを用いてPBMCにおけるSTAT3のリン酸化が試験され得ることが示されている(Lafargeら(2007)BMC Mol. Biol. 8:64)。配列番号9のCTLA4/IL10 Xceptorを含む種々のIL10含有構築物がヒトPBMCにおいてSTAT3のリン酸化を誘導する能力を、実質的に以下のようにして調べた。
PBMCをヒトドナーから単離し、完全培地(RPMI,10%FBS,ペニシリン/ストレプトマイシン)中で、2×10細胞/mlで一晩培養した。翌朝、PBMCを1回洗浄し、予備加温RPMI 1640(補給物なし)を用いて4×10細胞/mlで再懸濁させ、37℃で2.5時間インキュベートした。処理物を、0.25mLのRPMI 1640中に2倍濃度で調製し、0.25mLのRPMI 1640中の1×10のPBMCと混合した。次いで、試料を37℃で15分間インキュベートした。15分間のインキュベーションが終了したら、0.5mLの氷冷BD Cytofix Buffer(BD Biosciences,カタログ番号554655)を各チューブに添加した。細胞を氷上で30分間インキュベートし、次いで、2mlのDPBS+2.5%FBS(FACS緩衝液)で洗浄した。試料のデカンテーションおよびボルテックス後、0.5mLの氷冷BD PERM BUFFER III(BD Biosciences,カタログ番号558050)を各チューブに添加し、次いで、試料を氷上で30分間インキュベートした。試料を2mLのFACS緩衝液で3回洗浄し、最終洗浄後、約0.2mLのFACS緩衝液中に再懸濁させた。20uLのFITC結合体化抗ヒトSTAT3 mAb(BD Biosciences,クローンPY705)を各試料に添加した。細胞を、暗所にて室温で30分間インキュベートした。次いで、試料をFACS緩衝液で3回洗浄し、結合していない抗体をすべて除去した。試料をLSRIIフローサイトメータにて分析した。SSCおよびFSCプロフィールに基づいてリンパ球生細胞にゲートを適用し、FITCのMFIを測定した。
図3および図4に示されるように、IL−10含有構築物はすべて、STAT3リン酸化を用量依存的様式で増大させた。
(実施例5)
(CD86およびCD86とIL10との両方に対するXceptor結合)
CD86を発現するヒトBリンパ芽球系細胞株(WIL2−S)を用いてCD86結合を調べ、CD86を表面上に発現するCHO細胞株(HuCD86−2A2細胞)を、マウスIgG Fcに連結させた可溶性IL10受容体1(IL10R1)融合タンパク質または抗IL10抗体と組み合わせて用い、xceptor分子上にみられるCD86アンタゴニストとIL10アゴニストの同時結合を調べた。簡単には、WIL2−SまたはHuCD86−2A2細胞を、飽和レベルからバックグラウンドレベルまでの範囲の濃度のCD86アンタゴニストを含む試験分子とともにインキュベートした。HuCD86−2A2細胞に、IL10R1−muIg融合タンパク質またはマウス抗IL10抗体をさらに添加し、CD86によって細胞表面に結合された試験分子との複合体を形成させた。インキュベーション後、細胞を洗浄し、xceptor分子、IL10R−Ig融合タンパク質、または抗IL10抗体のFc部分に特異的なフルオロフォア(R−フィコエリトリン)タグ化F(Ab’)抗体。次いで、このタグ化細胞をフローサイトメータに通し、各試料の中央値蛍光強度をプロットすることによりデータを分析した。
図5に示されるように、抗CD86結合ドメイン(例えば、ハイブリドーマ抗体3D1およびFUN1由来)を含むxceptor分子によるWIL2−S細胞上のCD86への結合では、CTLA4エクトドメイン含有xceptor分子の結合よりも高い親和性が示された。より詳しくは、抗CD86 3D1含有xceptor 3D1::IL10(配列番号189)は、CD86に対して、抗CD86 FUN1含有xceptor FUN1::IL10(配列番号187)よりもわずかに高い親和性を有したが、CTLA4−Ig(配列番号11)およびCTLA4含有xceptor(配列番号173)は、CD86に対して、ハイブリドーマ抗体3D1およびFUN1由来の抗CD86結合ドメインよりもずっと低い親和性を有した。
図6に示されるように、CD86アンタゴニストおよびIL10アゴニストを含むxceptor分子は、HuCD86−2A2細胞(研究所内で開発したCD86を細胞表面発現するCHO細胞)上のCD86と可溶性IL10R1とに、同時に結合し得た。さらに、図6は、これらのIL10改変体がIL10R1に対して異なる結合親和性を有したことを示す。例えば、xceptor分子CTLA4::モノIL10(配列番号181)および(CTLA4::IL10)−75(配列番号173)は、IL10R1に対して同様の親和性を有したが、ウイルス変異型IL10形態を含むxceptorであるCTLA4::IL10I87A(配列番号191)およびCTLA4::IL10I87S(配列番号193)では、IL10R1に対してずっと低い親和性が示された。
別の実験において、ヒト化FUN1 SMIPの異なる変形型をCD86結合について試験した。ヒト化FUN1 SMIPの該6種類の異なる変形型で一過的にトランスフェクトしたHEK293細胞の上清を、HuCD86−2A2細胞を用いて、CD86結合について調べた。図7は、FUN1−21(配列番号227)がCD86に対して最良の結合親和性を有し、続いてFUN1−22(配列番号233)、次いで、FUN1−11(配列番号225)であり、残りのヒト化FUN1 SMIPタンパク質(FUN1−12,配列番号229;FUN1−31,配列番号231;FUN1−32,配列番号235)は検出可能な結合を示さなかったことを示す。
(実施例6)
(Xceptorタンパク質における種々の結合ドメインリンカーの長さ)
CTLA4::IL10分子のリンカー安定性を調べた。リンカー改変体をすべて、CHOK1SV細胞内に安定的にトランスフェクトし、安定なバルク集団を37℃で培養し、第3日目に34℃にシフトした。タンパク質をプロテインAカラムによって精製した後、第2工程のSECカラムによって精製した。ELISAアッセイを行ない、IL10R1−mIg融合タンパク質に対するIL10結合を測定した。図8の結果により、xceptor(CTLA4::IL10)−65(配列番号9)では、リンカーの不安定性によりIL10結合が低減されていたが、(CTLA4::IL10)−68(配列番号171)、(CTLA4::IL10)−69(配列番号302)、および(CTLA4::IL10)−75(配列番号173)は、これらの培養条件において安定であることが示された。
また、より短いリンカー改変体も、CTLA4::IL10 xceptorタンパク質において、IL10R1に対する結合をELISAにより試験した。この短いリンカー改変体を一過的にトランスフェクトし、タンパク質をプロテインAカラムで精製した。ELISAアッセイを行ない、IL10R1−mIg融合タンパク質に対するIL10結合を測定した。図9の結果により、この短いリンカー改変体(CTLA4::IL10)−77(配列番号175)、Q0033(CTLA4::IL10)−78(配列番号177)、および(CTLA4::IL10)−79(配列番号179)は、後部末端IL10結合親和性に関して、より長いリンカーと同様に機能することが示された(例えば、(CTLA4::IL10)−68;配列番号171と比較)。
(実施例7)
(Xceptorタンパク質の血清安定性および薬物動態)
(CTLA4::IL10)−75(配列番号173)の血清安定性を試験した。この実験では、配列番号173の精製タンパク質を、マウス血清中37℃で、24時間、72時間およびF/T(凍結/解凍)およびアッセイ時点(T0)でスパイクイン(spike in)で処理した。すべての安定性試料を、CD80に対するその結合について(CD80発現1F6 CHO細胞を使用)、ならびにCD80に対する同時結合およびxceptor上のIL10に対する抗IL10抗体の結合について試験した。その結果により、配列番号173は非常に安定であり、マウス血清中でのインキュベーション後も、試験濃度(約0.01nM〜約10nM)において抗IL10結合を保持していることが示された。
(CTLA4::IL10)−68(配列番号171)および(CTLA4::IL10)−75(配列番号173)について、雌性Balb/cマウスにおいて各時点で3匹のマウスを用いて薬物動態(PK)試験を行なった。マウスには、200μg/マウスで静脈内注射した。マウス血清を、処置後15分、2時間、6時間、24時間、48時間、96時間、7日および14日の時点で採取した。試料を、CD80結合(CTLA4アッセイ)およびCD80と抗IL10抗体(IL10アッセイ)とに対する同時結合について試験した。結果を以下の表4にまとめる。

(実施例8)
(CD80、CD86およびIL10R1に対するXceptor結合)
CD80およびIL10R1結合をELISAにより調べ、ならびに/またはCD86およびIL10R1結合を、CD86発現CHO細胞およびIL10R1−Igまたは抗IL10のいずれかを用いて調べた。マウスCD80およびCD86に対する結合を、ELISAにより、ビオチン標識マウス抗体を用いて調べた。調べる分子には、対照CTLA4−Ig(配列番号11)融合タンパク質と、以下の試験xceptor分子:(CTLA4::IL10)−65(配列番号9);(CTLA4::IL10)−68(配列番号171);(CTLA4::IL10)−69(配列番号302)、(CTLA4::PDL2)−65(配列番号336)を含め、実質的に実施例3および5に記載のとおりにした。
図10および11に示されるように、(CTLA4::IL10)−65、(CTLA4::IL10)−68、および(CTLA4::IL10)−69 xceptor分子はすべて、ELISAにより、CD80および細胞上のCD86に結合した。図12の結果は、CTLA4::IL10 xceptor分子がhuIL10R1と相互作用し得ることを示す。さらに、図13に示されるように、CTLA4::IL10 xceptorは、ELISAにより、BD1(アミノ末端結合ドメイン)とBD2(カルボキシ末端結合ドメイン)の両方を、CD80およびIL10R1に同時に関与させ得る。また、図14および15は、(CTLA4::IL10)−65、(CTLA4::IL10)−68、および(CTLA4::IL10)−69 xceptor分子(ヒト分子に特異的)が、マウスCD80およびマウスCD86の両方と交差反応し得ることを示す。
(実施例9)
(BIAcoreTMによるCD80に対するXceptor結合)
CD80結合活性を、アバタセプト(Orencia(登録商標),Bristol−Myers Squibb)、L104E A29Y変異を含むCTLA4−Fc融合体(ベラタセプト(belatacept)と類似)(配列番号217)、各々、CTLA4エクトドメインとIL10ドメインとを有する3つのCTLA4::IL10 xceptorリンカー改変体:(CTLA4::IL10)−65(配列番号9)、(CTLA4::IL10)−68(配列番号171)、および(CTLA4::IL10)−75(配列番号173);L104E A29Y変異を有するCTLA4エクトドメインとIL10ドメインとを含むxceptor(配列番号219)、ならびにCTLA4エクトドメインとPD−L1ドメインとを含むxceptor(配列番号13)で、実質的に本明細書に記載のようにして調べた。BIAcoreによるCD80/86に対するCTLA4−Fcの結合の試験は、既に報告されている(Greeneら(1996)J. Biol. Chem. 271:26762−26771;van der Merweら(1997)J. Exp. Med. 185:393−403;Collinsら(2002)Immunity 17:201−210)。CTLA4によるCD80の結合は中程度の親和性(K=約200nM)であり、高いオン速度(on rate)(4〜8×10−1−1)および中程度のオフ速度(off rate)(0.090s−1)を特徴とする。CD80に対する二量体CTLA4−Fcの結合は二相性であり、2つのオフ速度(0.004、0.086s−1)が報告されている。CTLA4−FcにおけるL104E A29Y変異により、CD80に対する親和性が、野生型CTLA4−Fcと比べて2倍増大することが報告されており(Larsenら(2005)Am. J. Transplant. 5:443−453)、これは、主に初期オフ速度の減少による(0.00221s−1に対して0.00108s−1と報告)。
表面プラズモン共鳴(SPR)の測定を、BIAcoreTM T100 SPR(Pharmacia Biotech AB,Uppsala)において、HBS−EP+(GE Healthcare)を泳動緩衝液として用いて行なった。CD80−mIgG(10mM酢酸ナトリウム中25μg/mL、pH4.0;Ancell,Inc)をCM5チップ上に、標準的なアミンカップリング化学反応(Biacore Amine Coupling Kit,GE Healthcare)を用いて、最終固定化レベル317、973、および1678Ru(共鳴単位)で直接固定化した。CTLA4含有構築物を150秒間、10μl/分の流速で、5nM〜1μMの一連の濃度で注入した。解離を600秒間モニタリングし、50mMクエン酸ナトリウム、500mM塩化ナトリウム(pH4.0)を60秒間注入することにより表面を再生させた。表面との結合相互作用は、少なくとも75回の再生サイクル中、安定であった。データを、BiaEvaluation(T100用)ソフトウェア(バージョン2.0.1,GE Healthcare)を用いて分析した。
固定化CD80に対するCTLA4構築物の結合反応速度は、1:1ラングミュア結合モデルにフィットできなかったが、二価アナライト結合モデルには高精度でフィットできた。インジェクションの長さを長くすることにより会合相を増大させても、反応速度パラメータの計算値は変更されなかった。各構築物の平衡解離定数(K)は、飽和時の観察された応答を定常状態の平衡モデルにフィットさせることにより高精度で計算され得た。すべてのCD80結合分子の結果を以下の表5にまとめる。

Xceptorの平衡親和性を測定すると、アバタセプトのもの、およびCTLA4−Fcで報告された親和性(200nM;Greeneら 1996,同書)と類似していた。CTLA4::PDL1 xceptorの結合反応速度は、アバタセプトまたはCTLA4::IL10 xceptorのものと異なっていたが、オン/オフ速度を補正すると同様の親和性になる。これは、PD−L1がCD80に、CTLA4(2.5μMのK)よりも弱い親和性で結合するためであろう。先の試験と同様、L104E A29Y変異を含むCTLA4改変体(配列番号217および219)は、CD80に対してより高い親和性を有し、初期オフ速度のほぼ2倍の改善がみられた(配列番号217で0.00373s−1に対してアバタセプトでは0.006s−1)。
(実施例10)
(BIAcoreTMによるCD86に対するXceptor結合)
CD86結合活性を、アバタセプト、L104E A29Y変異を含むCTLA4−Fc融合体(ベラタセプトと類似)(配列番号217)、CTLA4エクトドメインとIL10ドメインとを含むxceptor(配列番号9)、L104E A29Y変異を有するCTLA4エクトドメインとIL10ドメインとを含むxceptor(配列番号219)、ならびに3D1およびFUN1抗CD86抗体由来の抗体可変ドメインを含む種々の構築物(SMIP、PIMS、およびxceptor)で、実質的に本明細書に記載のようにして調べた。CTLA4によるCD86の結合は低親和性(K=約2.2μM)であり、高いオン速度(2〜13×10−1−1)および中程度のオフ速度(0.42s−1)を特徴とする。CTLA4−FcにおけるL104E A29Y変異により、CD86に対する親和性が、野生型CTLA4−Fcと比べて4倍増大することが報告されている(Larsenら(2005)Am. J. Transplant. 5:443−453)、これは、主に初期オフ速度の減少による(0.00816s−1に対して0.00206s−1と報告)。明らかに、3D1またはFUN1抗体の反応速度または平衡親和性データはこれまでに公表されておらず、そのためこれらの相対親和性を求めた。
CTLA4エクトドメインを基礎とする低親和性CD86結合ドメイン。SPRの測定を、BIAcoreTM T100 SPR(Pharmacia Biotech AB,Uppsala)において、HBS−EP+(GE Healthcare)を泳動緩衝液として用いて行なった。CD86−mIgG(10mM酢酸ナトリウム中25μg/mL、pH4.0、Ancell,Inc)をCM5チップ上に、標準的なアミンカップリング化学反応(Biacore Amine Coupling Kit,GE Healthcare)を用いて、最終固定化レベル37、373、および903Ruで直接固定化した。CTLA4含有構築物を150秒間、10μl/分の流速で、4nM〜10μMの一連の濃度で注入した。解離を600秒間モニタリングし、50mMクエン酸ナトリウム、500mM塩化ナトリウム(pH5.0)を60秒間(野生型CTLA4)、または10mMグリシン(pH1.7)(L104E A29Y CTLA4)を注入することにより表面を再生させた。表面との結合相互作用および固定化レベルは、少なくとも100回の再生サイクル中、安定であった。データを、BiaEvaluation(T100用)ソフトウェア(バージョン2.0.1,GE Healthcare)を用いて分析した。CD86に対するCTLA4の低親和性、ならびに非常に高いオン速度およびオフ速度(文献値は、0.2〜1.3×10−1−1のkおよび0.42s−1のk,BIAcoreTM T100計測器の検出限界である)のため、固定化CD86に対するアバタセプトの結合反応速度は測定され得なかった。しかしながら、L104E A29Y CTLA4ドメインを有する構築物(配列番号217;配列番号219)の固定化CD86に対する結合反応速度は、観察された応答を二価アナライトモデルにフィットさせることによりほどほどの精度で測定され得た。すべての構築物の平衡解離定数(K)は、飽和時の観察された応答を定常状態の平衡モデルにフィットさせることにより高精度で計算され得た。結果を以下の表6に示す。
3D1およびFUN1抗体可変ドメインを基礎とする高親和性CD86結合ドメイン。SPRの測定を、以下の:HBS−P+(GE Healthcare)を泳動緩衝液として使用したこと;解離を1200秒間モニタリングしたこと;および10mMグリシン(pH1.7)を60秒間注入することにより表面を再生させたこと以外は上記のようにして行なった。固定化CD86に対する結合反応速度は、すべての場合で測定され得た。しかしながら、各構築物の平衡解離定数(K)は、飽和時の観察された応答を定常状態の平衡モデルにフィットさせることにより高精度で計算され得た。結果を以下の表6に示す。
アバタセプトの平衡親和性(3.2μM)は、CTLA4−Fcで報告された親和性(2.2μM;Greeneら 1996,同書)と類似していた。先の試験と同様、L104E A29Y変異を含むCTLA4改変体(配列番号217;配列番号219)は、CD86に対して4〜5倍高い親和性を有していた(670〜772nM)。3D1マウス単鎖抗体断片(scFv)をN末端に含む構築物(3D1 SMIP,配列番号317;3D1::IL10,配列番号189)は、3D1 scFvをC末端に有する対応構築物(3D1 PIMS,配列番号319;IL10::3D1,配列番号185)よりも高い親和性を有しており(11.7、26.5nM);結合反応速度を調べると、これは、高い初期オン速度と低い初期オフ速度の両方のために生じているようであったが、すべての場合で、CD86に対する親和性は、アバタセプトよりも少なくとも100倍高かった。FUN1抗体について、親マウスモノクローナル抗体を、2種類のヒト化単鎖FUN1抗体断片を含むSMIPタンパク質(配列番号225および227)とともに調べた;2つのうちの後者(配列番号227)では、CD86に対して、親FUN1 mAbと同様の結合反応速度および全体親和性が示され(それぞれ、26.9、36nM)、この場合も、アバタセプトよりも有意に高かった。ヒト化FUN1抗体断片をカルボキシ末端に含むXceptorまたはPIMS分子(IL10::FUN1−21,配列番号254;(IL10 I87A::FUN1−21)−75,配列番号258;(モノIL10−A2ヒンジ::FUN1−21)−75,(配列番号276);FUN1−21 PIMS,配列番号402)は、アミノ末端に親抗体配列を含むxceptor(FUN1::IL10,配列番号187)またはSMIPタンパク質上のアミノ末端の同じFUN1−21結合配列(配列番号227)よりも低い親和性を有した。
(実施例11)
(BIAcoreTMによるマウスCD86に対するXceptor結合)
マウスCD86結合活性を、アバタセプト、L104E A29Y変異を含むCTLA4−Fc融合体(ベラタセプトと類似)(配列番号217)、異なるBD2リンカーを含むが同じCTLA4およびIL10ドメインを含む2種類のxceptor(配列番号171および173)、L104E A29Y変異を有するCTLA4エクトドメインとIL10ドメインとを含むxceptor(配列番号219)、ヒトFcドメインとのマウスCTLA4融合体(配列番号404)、ならびにラットGL1抗マウスCD86抗体由来の抗体可変ドメインを含む種々の構築物、例えば、GL1抗体断片およびヒトIL10ドメインを含む2種類のxceptor(GL1::IL10,配列番号252;およびIL10::GL1,配列番号256)で、実質的に以下に記載するようにして調べた。ヒトCTLA4は、マウスCD86と交差反応性であることがわかっているが、本発明者らが知る限り、反応速度または親和性の測定はこれまでに報告されていない。同様に、ラットGL1抗体は、マウスCD86に特異的であることが報告されているが、反応速度または親和性の測定は報告されていない。
SPRの測定を、BIAcoreTM T100 SPR(Pharmacia Biotech AB,Uppsala)において、HBS−EP+(GE Healthcare)を泳動緩衝液として用いて行なった。マウスCD86−mIgG(10mM酢酸ナトリウム中25μg/mL,pH4.0、R&D Systems,Inc)をCM5チップ上に、標準的なアミンカップリング化学反応(Biacore Amine Coupling Kit,GE Healthcare)を用いて、最終固定化レベル150、493、および746Ruで直接固定化した。CTLA4含有構築物を150秒間、10μl/分の流速で、4nM〜8μMの一連の濃度で注入した。解離を600秒間(CTLA4構築物)または1200秒間(GL1構築物)モニタリングし、10mM グリシン(pH1.7)を60秒間注入することにより表面を再生させた。表面との結合相互作用および固定化レベルは、少なくとも100回の再生サイクル中、安定であった。データを、BiaEvaluation(T100用)ソフトウェア(バージョン2.0.1,GE Healthcare)を用いて分析した。固定化マウスCD86に対する結合反応速度は、すべての構築物で測定され得、高精度で二価アナライトモデルにフィットできた(表7)。また、各構築物の平衡解離定数(K)も、飽和時の観察された応答を定常状態の平衡モデルにフィットさせることにより高精度で計算され得た。CTLA4改変体(配列番号171、173、217、219、および404)について、3つの異なる固定化密度の3種類の全フローセルにわたる同時平衡フィットにより、任意の1つのフローセルのフィットよりも精度の高い結果が得られ(いわゆる「多重Rmax」フィット)、その親和性を示す。結果を以下の表7に示す。

ヒトCTLA4およびヒトIL10ドメインを含むXceptor(配列番号171および173)のマウスCD86に対する親和性(1.54、1.81μM)は、ヒトCTLA4−Fcで報告されたヒトCD86に対する親和性(2.2μM;Greeneら 1996)よりもわずかに高かった。L104E A29Y変異を含むヒトCTLA4改変体(配列番号217および219)のマウスCD86に対する親和性は2倍しか高くなく(870〜920nM);これは、マウスCD86に対する有益な高い初期オン速度と不利益な高い初期オフ速度の組合せにより生じているようである。マウスCTLA4は、マウスCD86に対して、ヒトCTLA4と同様かまたはわずかに低い全体親和性を有するようである。GL1抗体について、親ラットモノクローナル抗体を、単鎖GL1抗体断片を含むSMIP(GL1 SMIP,配列番号239)とともに調べた;両者で、マウスCD86に対する同様の結合反応速度および全体親和性が示され(それぞれ、37.7、26.2nM)、これは、ヒトまたはマウスCTLA4含有構築物よりも有意に高かった(約50倍)。IL−10およびGL1抗体断片を含むXceptor(配列番号252および256)では、マウスCD86に対して、親抗体またはSMIPと比べて3倍低い親和性が示されたが、これは、各場合において、低い初期オン速度またはオフ速度のいずれかのために生じるようであった。
(実施例12)
(BIAcoreTMによるPD1に対するXceptor結合)
PD1結合活性を、PDL1−Fc(配列番号268)およびPDL2−Fc(配列番号270)、ならびにCTLA4エクトドメインとPDL1(配列番号13)またはPDL2(配列番号336)ドメインのいずれかを含むxceptorで、実質的に以下のようにして調べた。PDL2によるPD1の結合は、一般的に、PDL1によるPD1の結合よりも親和性が高いと報告されている;以前の反応速度分析(Youngnakら,(2003)Biochem. Biophys. Res. Comm. 307、672)で、中程度の親和性が示唆された(PDL1で112nM、PDL2で37nM)が、別の形式で行なわれた平衡分析(Butteら,(2007)Immunity 27、111)では、より弱い親和性が示唆された(PDL1で770nM、PDL2で590nM)。
SPRの測定を、BIAcoreTM T100 SPR(Pharmacia Biotech AB,Uppsala)において、HBS−P+(GE Healthcare)を泳動緩衝液として用いて行なった。C末端AviTagTMに融合させたPD1エクトドメインを有する構築物(配列番号406)を、まず、BirA酵素(Avidity,Inc.,Aurora,CO)(10mM Tris中、pH8.0)を用いてビオチン化し、緩衝液をPBSに交換した。ニュートラアビジン(neutravidin)(10mM酢酸ナトリウム中100μg/mL,pH4.0,Thermo Scientific,Rockford,IL)をCM5チップ上に、標準的なアミンカップリング化学反応(Biacore Amine Coupling Kit,GE Healthcare)を用いて、最終固定化レベル191、771、および1522Ruで直接固定化し、これを用いて、それぞれ、171、597、および1244Ruレベルでビオチン化PD1を捕捉した。PDL1/2含有構築物を120秒間、30μl/分の流速で、6nM〜2μMの一連の濃度で注入した。解離を1200秒間モニタリングし、50mM NaOH、1M NaClを30秒間注入することにより表面を再生させた。表面との結合相互作用および固定化レベルは、少なくとも50回の再生サイクル中、安定であった。
データを、BiaEvaluation(T100用)ソフトウェア(バージョン2.0.1,GE Healthcare)を用いて分析した。固定化PD1に対する結合反応速度は、すべての構築物で測定され得、二価アナライトモデル(配列番号268および270)または1:1結合モデル(配列番号13および336)のいずれかに対して高精度でフィットできた(表8)。また、各構築物の平衡解離定数(K)は、飽和時の観察された応答を定常状態の平衡モデルにフィットさせることにより高精度で計算され得た。結果を以下の表8に示す。

PDL1−Fc(配列番号268)およびPDL2−Fc(配列番号270)では、文献に報告されたものと同様の結合反応速度および全体親和性が示された。CTLA4と、カルボキシ末端に融合されたPDL1またはPDL2ドメインを含むXceptor(配列番号13および336)は、PD1に対して、アミノ末端PDL1/PDL2融合体(246、42nM)よりも著しく弱い(約10倍)親和性(2.36、0.34μM)を有した;これは、主に、初期オフ速度の顕著な増大(0.165、0.0395対0.0544、0.00724)により生じ、該結合ドメインがBD2(カルボキシ末端)の位置に存在すると、PDL1/2:PD1複合体が不安定化され得ることを示す。
(実施例13)
(Xceptor融合タンパク質はヒトT細胞応答をブロックする)
この実施例は、本開示のxceptor融合タンパク質がヒトT細胞応答をブロックし得ることを示す。混合型リンパ球反応(MLR)を使用し、xceptor融合タンパク質によるブロックを試験した。簡単には、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)を2例のドナーから、標準的な方法を用いて単離し、別々に維持した。先の試験に基づき、第1のドナー由来のPBMCを「応答群」集団と命名し、第2のドナー由来のPBMCを「刺激群」集団と命名した。どちらのドナーPBMCも、標準的な方法を用いてCFSEで標識した。細胞分裂を抑制するため、刺激群PBMCをマイトマイシン−C(MMC)で処理した。MMC(Sigma ♯M4287−2mg)を、滅菌蒸留水(Gibco ♯15230)中にて0.5mg/mlの濃度で再構成させた。刺激群PBMCは、1×10/mlの濃度で完全培養培地(CM)(10%ヒトB血清,100U/mlペニシリン,100ug/mlストレプトマイシン,2mM L−グルタミン,NEAA,ピルビン酸Naを含むRPMI−1640(0.2um濾過CM))中に懸濁させ、MMCを、終濃度25μg/mlまで添加した。次いで、刺激群PBMC/MMC混合物を37℃、5%COで30分間インキュベートした後、細胞をCMで3回洗浄した。応答群および刺激群の細胞を4×10/mlの濃度でCM中に懸濁させ、96ウェル平底組織培養プレートのウェルあたり0.05mlの各細胞集団を最終2×10細胞/ウェル/ドナーで添加した。図に示した表示濃度のすべての処理物をプレートに、細胞と同時に添加した(注:抗体および融合タンパク質について示した濃度はモル当量である)。次いで、MLR条件(96ウェルプレートPBMC処理設定)を、37℃、5%COで実験期間中インキュベートした。MLR実験物を第7〜8日目に収集し、このとき、細胞をCD5(e−Bioscience)およびCD25(BD Biosciences)に対する蛍光タグ化抗体で染色し、フローサイトメータ(LSR II,Becton Dickenson)にて流した。データを、FlowJoフローサイトメトリーソフトウェア(TreeStar)を用いて分析した。ゲートストラテジーは以下のとおりとした:FSC:SSCリンパ球ゲートに含まれる細胞をCD5発現について分析し、その後続いて、CD5+ゲートに含まれる細胞を、CFSE希釈およびCD25上方調節について分析した。CD5+、CFSEおよびCD25である細胞を、を活性化T細胞とみなした。
図16、17、21および22は、CD86アンタゴニストを異種結合ドメインとの組合せで含む多くの異なる種類のxceptor融合タンパク質は、応答群/刺激群MLR条件に対するT細胞応答をブロックし得ることを示す。
(実施例14)
(CD86アンタゴニストXceptorはマウスT細胞応答をブロックする)
2種類の異なるマウス系統C57BL/6(またはB6D2F1)およびBALB/cに由来するマウス脾細胞を、メス/ナイロンメッシュおよびRBC溶解法を用いて単離した。先の試験に基づき、マウス系統C57Bl/6(またはB6D2F1)由来脾細胞を「応答群」集団と命名し、マウス系統BALB/c由来脾細胞を「刺激群」集団と命名した。どちらのマウス系統脾細胞も、上記のようにCFSEで標識した。細胞分裂を抑制するため、刺激群脾細胞をマイトマイシン−C(MMC)で処理した。MMC(Sigma ♯M4287−2mg)を、滅菌蒸留水(Gibco ♯15230)中にて0.5mg/mlの濃度で再構成させた。刺激群脾細胞は、5×10/ml濃度で、完全培養培地(CM)(10%FBS、100U/mlペニシリン、100μg/mlストレプトマイシン、2mM L−グルタミン、NEAA、ピルビン酸Na、および0.05mM 2−メルカプトエタノールを含むRPMI−1640)中に懸濁させ、MMCを終濃度50μg/mlまで添加した。次いで、刺激群脾細胞/MMC混合物を37℃、5%COで20分間インキュベートした後、細胞をCMで3回洗浄した。応答群および刺激群の細胞を8×10/mlの濃度でCM中に懸濁させ、96ウェル平底組織培養プレートのウェルあたり0.05mlの各細胞集団を最終4×10細胞/ウェル/系統で添加した。図18〜20に示した表示濃度のすべての処理物をプレートに、細胞と同時に添加した(注:抗体および融合タンパク質について示した濃度はモル当量である)。次いで、MLR条件(脾細胞を有する96ウェルプレート/処理設定)を37℃、5%COで実験期間中インキュベートした。MLR実験物を第4〜5日目に収集し、このとき、細胞をCD5(BD Biosciences)およびCD25(BD Biosciences)に対する蛍光タグ化抗体で染色し、フローサイトメータ(LSR II,Becton Dickenson)にて流した。データを、FlowJoフローサイトメトリーソフトウェア(TreeStar)を用いて分析した。ゲートストラテジーは以下のとおりとした:FSC:SSCリンパ球ゲートに含まれる細胞をCD5発現について分析し、その後続いて、CD5+ゲートに含まれる細胞をCFSE希釈およびCD25上方調節について分析した。CD5+、CFSEおよびCD25である細胞を活性化T細胞とみなした。
図18−20は、CD86アンタゴニストを異種結合ドメインとの組合せで含む多くの異なる種類のxceptor融合タンパク質は、応答群(B6D2F1)/刺激群(BALB/c)MLR条件に対するマウスT細胞応答をブロックし得ることを示す。
(実施例15)
(IL10を含むXceptor分子の免疫賦活活性)
種々のxceptor融合タンパク質におけるIL10の免疫賦活活性を、インビトロ細胞増殖アッセイにおいて試験した。特に、MC/9マウス肝臓脂肪細胞株を以下のようにして使用した。MC/9細胞株(American Type Culture Collection ♯CRL−8306)をDMEMまたはRPMI+10%FBSおよび5%Rat T−STIM(BD ♯354115)中で培養した。Rat T−STIMなしの培地中でMC/9細胞を洗浄し、一晩おいて置いた(37℃、5%COでインキュベート、96ウェル平底プレート内、1×10細胞/ウェル、100μl/ウェル)。種々の濃度のIL10タンパク質およびxceptor融合タンパク質を24時間インキュベートし、6時間後、増殖を[H]チミジン取込みによって評価した。
IL10のI87改変体は、野生型IL10と比べて免疫賦活性が低いことがわかっている(Dingら,J.Exp.Med.191:213,2000)。IL10は、通常、各単量体分子のアミノ末端ドメインが他の単量体のカルボキシ末端ドメインに結合しているホモ二量体を形成している。IL10 I87 改変体(I87AおよびI87S)を、IL10の該2つのサブドメインをさらに引き離し、これらのサブドメインが分子内二量体を形成することを可能にする短いリンカー(gggsgg;配列番号379)を有するIL10分子とともに、xceptor形式にて免疫賦活活性について調べた。
図23は、マウスIL10が、MC/9細胞増殖を、IL10のアミノ酸87に単一の変異を含むCTLA4::IL10−I87A(配列番号191)xceptorよりも高い程度まで増進させ得ることを示す。図24は、ヒトIL10と(CTLA4::IL10)−75(配列番号173)がともに、CTLA4::IL10−I87A(配列番号191)またはCTLA4::モノIL−10(配列番号181)のいずれかよりも大きくMC/9細胞増殖を増進させ得ることを示す。
(実施例16)
(Xceptor分子が特定の細胞型を標的とするようにする操作)
この実施例では、Xceptor融合タンパク質が特定の細胞型を標的とするようにする操作を説明する。これは、BD1およびBD2の親和性を操作することによりなされる。4種類のXceptor分子を、CD86およびhuIL10R1に対して異なる親和性を有するように操作した。表9は、これらの4種類の分子の異なる親和性比を示す。例えば、CD86結合ドメイン(例えば、3D1またはヒト化FUN1)およびhuIL10R1に対して低い親和性を有する操作型IL10分子(I87A)の使用によってCD86に対する親和性を改善することにより、次いで、かかる配置は、目的の特定の細胞型(APCなど)を標的とするのに有利になるように使用され得る。
(実施例17)
(インビボ関節リウマチ動物モデルにおけるXceptor活性)
(関節リウマチ)
本明細書において開示する任意のxceptor分子の治療効能を、関節リウマチ(RA)、すなわちコラーゲン誘発関節炎(CIA)モデルおよびグルコース−6−リン酸イソメラーゼ(G6PI)モデルの2つのマウスモデルの少なくとも一方において調べる。これらの各モデルは、RAにおける一部の特定の類型の治療用薬物の効能の推定に有用であることが示されている(Holmdahl(2000)Arthritis Res.2:169;Holmdahl(2006)Immunol.Lett.103:86;Holmdahl(2007)Methods Mol.Med.136:185;McDevitt,H.(2000)Arthritis Res.2:85;KamradtおよびSchubert(2005)Arthritis Res.Ther.7:20参照)。
((a)CIAモデル)
CIAモデルは、その病因および免疫学的根拠に関して最も十分に特性評価された関節炎のマウスモデルである。また、これは、最も広く使用されているRAモデルであり、薬物が患者の疾患を抑止する能力の推定について完璧ではないが、RAの新たな潜在的治療薬を研究する際には、多くの場合でモデル選択肢に考慮される(Jirholtら(2001)Arthritis Res.3:87;Van den Berg,W.B.(2002)Curr.Rheumatol.Rep.4:232;Rosloniec(2003)Collagen−Induced Arthritis. In Current Protocols in Immunology,Coliganら編,John Wiley & Sons,Inc,Hoboken,NJ)。
CIAモデルでは、完全フロイントアジュバント(CFA)中のII型コラーゲン(CII)で雄性DBA/1マウスの免疫処置によって関節炎を誘導する。具体的には、マウスにCII(CFA中)を第−21日目に皮内/皮下注射し、第0日目に、不完全フロイントアジュバント(IFA)中のCIIで追加刺激する。マウスは、CII/IFAでの追加刺激の数日以内に関節炎の臨床徴候を発現する。CII/CFAで免疫処置したサブセット(0%〜10%)のマウスは、追加刺激なしで第0日目またはその前後に関節炎の徴候を示し、これらは実験から除外する。一部のCIA実験では追加刺激を省き、代わりにマウスのXceptorまたは対照での処置を、CII/CFAでの免疫処置の21日後(すなわち、最初の処置日を第0日目とする)から開始する。
マウスは、Xceptor、ビヒクル(PBS)、または陰性もしくは陽性対照で、予防的および/または治療的レジメンにおいて処置する。予防的処置は第0日目に開始し、対照(無処置)マウスの疾患がピークの間中、継続する。治療的処置は、大部分のマウスが軽度の関節炎の徴候を示したときに開始する。CIAおよびG6PIの両関節炎誘発モデルにおいて良好な効能を有することが示されているEnbrel(登録商標)が、陽性対照として使用される。実験毎に収集するデータとしては、関節炎の臨床スコアおよび累積発生数が挙げられる。CIAモデルにおける関節炎の臨床徴候は、以下の表10に示す0から4までの段階を用いてスコアリングされる。
((b)G6PIモデル)
G6PIモデルでは、アジュバント中のG6PIでのDBA/1マウスの免疫処置によって関節炎を誘導する(KamradtおよびSchubert(2005)Arthritis Res.Ther.7:20;Schubertら,(2004)J.Immunol.172:4503;Bockermann,R.ら(2005)Arthritis Res.Ther.7:R1316;Iwanamiら、(2008)Arthritis Rheum.58:754;Matsumotoら、(2008)Arthritis Res.Ther.10:R66)。G6PIは、事実上、体内のすべての細胞中に存在する酵素である。なぜ免疫処置によって関節特異的疾患が誘導されるのかはわかっていない。CTLA4−Ig、TNFアンタゴニスト(例えば、Enbrel(登録商標))および抗IL6受容体モノクローナル抗体などのいくつかの薬剤により、G6PIモデルにおいて関節炎の発症が抑止されることが示されている。
関節炎を誘導するために、雄性DBA/1マウスを完全フロイントアジュバント(CFA)中のG6PIで免疫処置する。具体的には、マウスにCFA中のG6PIを第0日目に皮内/皮下注射すると、免疫処置の数日以内に関節炎の臨床徴候を発現する。上記のCIAモデルと同様、マウスをxceptor、ビヒクル(PBS)、または陰性もしくは陽性対照で、予防的および/または治療的レジメンにおいて処置する。予防的処置は第0日に開始し、対照マウスの疾患がピークの間中、継続する。治療的処置は、大部分のマウスが軽度の関節炎の徴候を示したときに開始する。CIAおよびG6PIの両関節炎誘発モデルにおいて良好な効能を有することが示されているEnbrel(登録商標)が、陽性対照として使用される。実験毎に収集するデータとしては、関節炎の臨床スコアおよび累積発生数が挙げられる。G6PIモデルにおける関節炎の臨床徴候は、CIAモデルで使用されるものと同様の段階を用いてスコアリングされる。
本発明を、本明細書に概略を示した具体的な実施形態と共に説明したが、多くの代替例、修正例および変形例が当業者に自明であることは明白である。したがって、上記に示した本開示の実施形態は例示であって限定を意図しない。以下の特許請求の範囲に規定される本開示の精神および範囲を逸脱することなく、種々の変更がなされ得る。本明細書において言及した、および/または出願データシートに列挙した特許、特許出願公開、特許出願、および非特許刊行物はすべて、引用によりその全体が本明細書に組み込まれる。

Claims (35)

  1. 介在ドメインによって異種結合ドメインに連結されたCD86結合ドメインを含む多重特異性融合タンパク質であって、該異種結合ドメインは、IL10またはモノIL10であり、該IL10がアゴニスト活性を有し、かつ、該モノIL10がアゴニスト活性を有する、多重特異性融合タンパク質。
  2. 前記CD86結合ドメインが、CTLA4エクトドメインまたはCTLA4エクトドメインのサブドメインである、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  3. 前記CD86結合ドメインが、CD86に特異的なFab、scFv、ドメイン抗体、または重鎖のみの抗体である、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  4. 前記CD86結合ドメインが、FUN1抗CD86抗体またはそのヒト化改変体の軽鎖および重鎖の可変ドメインを含む、請求項3に記載の多重特異性融合タンパク質。
  5. 前記CD86結合ドメインが、配列番号187または237のアミノ酸1〜258を含む、請求項4に記載の多重特異性融合タンパク質。
  6. 前記CD86結合ドメインが、配列番号3〜6および410〜412からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  7. 前記CD86結合ドメインが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、該重鎖可変領域が、配列番号308のCDR1、配列番号309のCDR2および配列番号310のCDR3を含み、該軽鎖可変領域が、配列番号311のCDR1、配列番号312のCDR2および配列番号313のCDR3を含む、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  8. 前記CD86結合ドメインが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、該重鎖可変領域が、配列番号321のCDR1、配列番号322のCDR2および配列番号323のCDR3を含み、該軽鎖可変領域が、配列番号324のCDR1、配列番号325のCDR2および配列番号326のCDR3を含む、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  9. 前記IL10またはモノIL10が、配列番号380〜382からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の多重特異性融合タンパク質。
  10. 前記CD86結合ドメインが配列番号237のアミノ酸1〜258を含み、前記モノIL10が配列番号380を含む、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  11. 前記CD86結合ドメインが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、該重鎖可変領域が、配列番号308のCDR1、配列番号309のCDR2および配列番号310のCDR3を含み、該軽鎖可変領域が、配列番号311のCDR1、配列番号312のCDR2および配列番号313のCDR3を含み、そして、前記モノIL10が配列番号380を含む、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  12. 前記介在ドメインが、前記CD86結合ドメインと前記異種結合ドメインとの間に配置される免疫グロブリンの定常領域または定常部分領域を含む、請求項1〜1のいずれか一項に記載の多重特異性融合タンパク質。
  13. 前記免疫グロブリンの定常領域または定常部分領域がIgG1 CH2およびCH3ドメインを含む、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  14. 前記介在ドメインが、配列番号409および415〜417からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1〜1のいずれか一項に記載の多重特異性融合タンパク質。
  15. 前記介在ドメインが配列番号417を含む、請求項1〜1のいずれか一項に記載の多重特異性融合タンパク質。
  16. 前記介在ドメインが第1リンカーと第2リンカーの間に配置される免疫グロブリン定常領域を含み、該第1リンカーおよび第2リンカーが、独立して、配列番号43〜166、244、307、320、355〜379および383〜398からなる群より選択される、請求項1〜1のいずれか一項に記載の多重特異性融合タンパク質。
  17. 前記介在ドメインが、ヒト免疫グロブリンFc領域、アルブミン、トランスフェリン、血清タンパク質に結合する骨格ドメイン、またはこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  18. 前記介在ドメインが、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって以下:
    −L1−X−L2−
    (式中:
    L1およびL2は各々、独立して、2〜150個のアミノ酸を含むリンカーであり;
    Xは、免疫グロブリン定常領域、免疫グロブリン定常部分領域、アルブミン、トランスフェリン、および別の血清タンパク質結合タンパク質からなる群より選択される)
    の構造を含む、請求項1〜1のいずれか一項に記載の多重特異性融合タンパク質。
  19. 前記免疫グロブリンの定常領域または定常部分領域がIgG1 CH2およびCH3ドメインを含む、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  20. L1がヒト免疫グロブリンヒンジ領域であり、該ヒト免疫グロブリンヒンジ領域中の0、1または複数のシステイン残基が各々他のアミノ酸で置き換わっている、請求項1または19に記載の多重特異性融合タンパク質。
  21. Xが、ヒトIgG1 Fcドメインまたはその少なくとも1つのCHドメインである、請求項1または2に記載の多重特異性融合タンパク質。
  22. Xが、FcγRI−III相互作用を解消するがFcRn相互作用は保持するように変異させられる、請求項2に記載の多重特異性融合タンパク質。
  23. 前記介在ドメインが二量体化ドメインである、請求項1〜1のいずれか一項に記載の多重特異性融合タンパク質。
  24. 下記の構造:
    N−BD1−X−L2−BD2−C
    (式中:
    BD1は、CD86に特異的なFab、scFv、ドメイン抗体、または重鎖のみの抗体であるCD86結合ドメインであり;
    −X−は、−L1−CH2CH3−(式中、L1は、IgG1ヒンジ領域であり、−CH2CH3−は、IgG1 FcドメインのCH2CH3領域である)であり;
    BD2は、IL10またはモノIL10である)
    を有する、請求項1に記載の多重特異性融合タンパク質。
  25. 前記IgG1ヒンジ領域中の1または複数のシステイン残基が置き換わっている、請求項2に記載の多重特異性融合タンパク質。
  26. 前記IgG1 Fcドメインが、FcγRI−III相互作用を解消するがFcRn相互作用は保持するように変異させられる、請求項2に記載の多重特異性融合タンパク質。
  27. 介在ドメインによって異種結合ドメインに連結されたCD86結合ドメインを含む多重特異性融合タンパク質であって、該異種結合ドメインはモノIL10であり、
    該CD86結合ドメインが、配列番号237のアミノ酸1〜258を含み;
    該介在ドメインが、配列番号89を含むリンカー、および、配列番号417を含むヒト免疫グロブリンFc領域を含み;そして
    該モノIL10が配列番号380を含む、
    多重特異性融合タンパク質。
  28. 介在ドメインによって異種結合ドメインに連結されたCD86結合ドメインを含む多重特異性融合タンパク質であって、該異種結合ドメインはモノIL10であり、
    該CD86結合ドメインが、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含み、該重鎖可変領域が、配列番号308のCDR1、配列番号309のCDR2および配列番号310のCDR3を含み、該軽鎖可変領域が、配列番号311のCDR1、配列番号312のCDR2および配列番号313のCDR3を含み;
    該介在ドメインが、配列番号89を含むリンカー、および、配列番号417を含むヒト免疫グロブリンFc領域を含み;そして
    該モノIL10が配列番号380を含む、
    多重特異性融合タンパク質。
  29. 前記介在ドメインがさらに、CD69、CD72、CD94、NKG2AおよびNKG2Dからなる群より選択されるII型C型レクチンタンパク質のスターク領域に由来する追加のリンカーを含む、請求項2または2に記載の多重特異性融合タンパク質。
  30. 請求項1〜29のいずれか1項に記載の多重特異性融合タンパク質をコードするポリヌクレオチド。
  31. 発現制御配列に作動可能に連結された請求項3に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
  32. 請求項3に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
  33. 請求項1〜29のいずれか一項に記載の1種類以上の多重特異性融合タンパク質と、薬学的に許容され得る担体、希釈剤または賦形剤とを含む組成物。
  34. CD86、IL−10と関連している障害を有する被験体を処置するための、請求項3に記載の組成物。
  35. 関節リウマチ、若年性関節リウマチ、喘息、全身性エリテマトーデス(SLE)、炎症性腸疾患(クローン病および潰瘍性大腸炎を含む)、対宿主性移植片病、乾癬、多発性硬化症、皮膚筋炎、多発性筋炎、悪性貧血、原発性胆汁性肝硬変、急性播種性脳脊髄炎(ADEM)、アジソン病、強直性脊椎炎、抗リン脂質抗体症候群(APS)自己免疫性肝炎、真性糖尿病1型、グッドパスチャー症候群、グレーヴズ病、ギヤン−バレー症候群(GBS)、橋本病、特発性血小板減少性紫斑病、紅斑性狼瘡、尋常性天疱瘡、シェーグレン症候群、側頭動脈炎(「巨細胞性動脈炎」としても知られる)、自己免疫性溶血性貧血、水疱性類天疱瘡、脈管炎、セリアック病、子宮内膜症、汗腺膿瘍、間質性膀胱炎、限局性強皮症、強皮症、ナルコレプシー、神経ミオトニー、白斑および自己免疫性内耳疾患からなる群より選択される自己免疫疾患を有する被験体の処置のため、または、器官移植片に対する有害な免疫アロ応答(alloresponse)の抑制のための、請求項3に記載の組成物。
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