JP6552636B2 - 血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン - Google Patents
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Description
（関連出願の相互参照）
本出願は、欧州特許庁に２０１５年４月２日出願の欧州特許出願公開第１５１６２５０２号の利益及び優先権を主張する。本出願はまた、欧州特許庁に２０１５年４月２日出願の欧州特許出願公開第１５１６２５１１号の利益及び優先権を主張する。欧州特許出願公開第１５１６２５０２号及び同第１５１６２５１１号の内容は、全ての表、図、及び特許請求の範囲を含むその全容が、全て参照により本明細書に組み込まれ、並びに、特許協力条約の規則４．１８に従った、本明細書には含まれない、特許協力条約の規則２０．５（ａ）に言及されている明細書、特許請求の範囲若しくは図面の任意の要素又は一部の組み込みも含まれる。
本出願は、欧州特許庁に２０１５年４月２日出願の欧州特許出願公開第１５１６２５０２号の利益及び優先権を主張する。本出願はまた、欧州特許庁に２０１５年４月２日出願の欧州特許出願公開第１５１６２５１１号の利益及び優先権を主張する。欧州特許出願公開第１５１６２５０２号及び同第１５１６２５１１号の内容は、全ての表、図、及び特許請求の範囲を含むその全容が、全て参照により本明細書に組み込まれ、並びに、特許協力条約の規則４．１８に従った、本明細書には含まれない、特許協力条約の規則２０．５（ａ）に言及されている明細書、特許請求の範囲若しくは図面の任意の要素又は一部の組み込みも含まれる。
（開示の分野）
改善された保存安定性特性を呈する、新規の、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインが提供される。血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む、組み換え結合タンパク質もまた提供され、このタンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、改善された薬物動態特性を呈する。特に、肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）に対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも１つ含み、血管内皮増殖因子Ａ（ＶＥＧＦ−Ａ）に対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも１つ含み、かつ血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質が提供される。更に、このような設計アンキリンリピートドメイン及び／又は組み換え結合タンパク質をコードする核酸、このような設計アンキリンリピートドメイン、組み換え結合タンパク質又は核酸を含む医薬組成物、並びにこのような設計アンキリンリピートドメイン、組み換え結合タンパク質、核酸、又は医薬組成物の疾患の治療における使用が提供される。
改善された保存安定性特性を呈する、新規の、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインが提供される。血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む、組み換え結合タンパク質もまた提供され、このタンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、改善された薬物動態特性を呈する。特に、肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）に対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも１つ含み、血管内皮増殖因子Ａ（ＶＥＧＦ−Ａ）に対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも１つ含み、かつ血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質が提供される。更に、このような設計アンキリンリピートドメイン及び／又は組み換え結合タンパク質をコードする核酸、このような設計アンキリンリピートドメイン、組み換え結合タンパク質又は核酸を含む医薬組成物、並びにこのような設計アンキリンリピートドメイン、組み換え結合タンパク質、核酸、又は医薬組成物の疾患の治療における使用が提供される。
背景技術に関する以下の考察は、単に読者の本発明の理解を助けるために提供するものであり、本発明の先行技術を説明する、又は、本発明の先行技術であることを容認するものではない。
抗体の他に、標的分子を特異的に結合させるために使用できる、新規の結合タンパク質又は結合ドメインが存在する（例えば、Ｂｉｎｚ，Ｈ．Ｋ．，Ａｍｓｔｕｔｚ，Ｐ．，Ｐｌｕｅｃｋｔｈｕｎ，Ａ．，Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２３，１２５７〜１２６８，２００５）。このような、Ｆｃを有さない結合タンパク質又は結合ドメインの新規のクラスの１つは、設計アンキリンリピートタンパク質又は設計アンキリンリピートドメイン（国際公開第２００２／０２０５６５号；Ｂｉｎｚ，Ｈ．Ｋ．，Ａｍｓｔｕｔｚ，Ｐ．，Ｋｏｈｌ，Ａ．，Ｓｔｕｍｐｐ，Ｍ．Ｔ．，Ｂｒｉａｎｄ，Ｃ．，Ｆｏｒｒｅｒ，Ｐ．，Ｇｒｕｅｔｔｅｒ，Ｍ．Ｇ．，Ｐｌｕｅｃｋｔｈｕｎ，Ａ．，Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２２，５７５〜５８２，２００４）等の、設計リピートタンパク質又は設計リピートドメインに基づいている。国際公開第２００２／０２０５６５号は、アンキリンリピートタンパク質等のリピートタンパク質についてどの程度大きなライブラリーが構築され得るか、及びこれらの一般的な用途を記載している。国際公開第２０１２／０６９６５４号は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを含む、組み換え結合タンパク質を記載している。国際公開第２０１０／０６０７４８号は、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを含む、組み換え結合タンパク質を記載し、また、国際公開第２０１１／１３５０６７号は、このようなＶＥＧＦ−Ａへの結合に特異的な組み換え結合タンパク質の修飾体を記載している。国際公開第２０１４／１９１５７４号は、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを含む、組み換え結合タンパク質を記載している。これらの特許出願はいずれも、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインと、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインと、を含む、組み換え結合タンパク質については、開示していない。
例えば、ＦｃＲｎ再利用によってもたらされる長い全身性半減期(systemic half-live)を呈するＩｇＧ抗体とは異なり、設計アンキリンリピートドメインを含むタンパク質は、そのタンパク質が、例えば、国際公開第２０１２／０６９６５４号に記載の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン等の、薬物動態特性を改善する構成要素を含まない限り、典型的には、迅速な薬物動態クリアランス及び短い終末相半減期を呈する。血清アルブミン結合を使用してタンパク質の薬物動態特性を改善することは、当該技術分野において周知の方法である（例えば、国際公開第９１０１７４３号；Ｆｒｅｊｄ Ｆ．Ｙ．，２０１２（Ｋｏｎｔｅｒｍａｎｎ，Ｒ（Ｅｄ．）「Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ ｐｒｏｔｅｉｎｓ：ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｔｏ ｍｏｄｕｌａｔｅ ｔｈｅｉｒ ｐｌａｓｍａ ｈａｌｆ−ｌｉｖｅｓ」，Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ Ｖｅｒｌａｇ ＧｍｂＨ，２０１２，ＩＳＢＮ ９７８−３−５２７−３２８４９−９中）；Ｎｇｕｙｅｎ，Ａ．，Ｒｅｙｅｓ，Ａ．Ｅ．ＩＩ．，Ｚｈａｎｇ，Ｍ．，ＭｃＤｏｎａｌｄ，Ｐ．，Ｗｏｎｇ，Ｗ．Ｌ．，Ｄａｍｉｃｏ，Ｌ．Ａ．，Ｄｅｎｎｉｓ，Ｍ．Ｓ．Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｎｇ．Ｄｅｓ．Ｓｅｌ．１９，２９１〜２９７，２００６；国際公開第２００８／０９６１５８号；同第２００６／１２２７８７号；同第２０１１／０９５５４５号；及び同第２０１２／０６９６５４号を参照）。血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを臨床の薬物候補で使用できるようにするためには、血清アルブミンに対する結合特異性を有する既知の設計アンキリンリピートドメインの保存安定性を改善する必要がある。本明細書において、改善された特性を有する、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインが開示される。
血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの結合価の、組み換え結合タンパク質の薬物動態特性に対する効果については精査されていなかった。アルブミン結合ドメインの知見（Ｈｏｐｐ，Ｊ．，Ｈｏｒｎｉｎｇ，Ｎ．，Ｚｅｔｔｌｉｔｚ，Ｋ．Ａ．，Ｓｃｈｗａｒｚ，Ａ．，Ｆｕｓｓ，Ｎ．，Ｍｕｅｌｌｅｒ，Ｄ．，Ｋｏｎｔｅｒｍａｎｎ，Ｒ．Ｅ．Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｎｇ．Ｄｅｓ．Ｓｅｌ．２３，８２７〜８３４，２０１０）に基づき、当業者は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン等のアルブミン結合タンパク質ドメインを２つ含む組み換え結合タンパク質が、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、改善された薬物動態特性を有することはないものと予想していた。驚くべきことに、発明者らは、これが事実ではないことを見出した。これにより、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含み、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、改善された薬物動態特性（すなわち、終末相半減期の延長、曝露の増加、クリアランスの低下、及び／又は注入量の割合の増加）を呈する、組み換え結合タンパク質が開示される。
血管新生（新生血管形成）が、腫瘍の増殖及び維持において重要な役割を果たしていることは周知である（Ｆｅｒｒｅｒａ，Ｎ．，ａｎｄ Ｋｅｒｂｅｌ，Ｒ．Ｓ．，Ｎａｔｕｒｅ ４３８，９６７〜９７４，２００５）。したがって、血管新生の阻害、特に、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）及びその受容体を標的とすることが、現代の臨床腫瘍学における重要な礎となっている（Ｈｕｒｗｉｔｚ，Ｈ．，Ｃｌｉｎ．Ｃｏｌｏｒｅｃｔａｌ Ｃａｎｃｅｒ，Ｓｕｐｐｌ．２，６２〜６８，２００４；Ｅｓｃｕｄｉｅｒ，Ｂ．，Ｃｌｉｎ．Ａｄｖ．Ｈｅｍａｔｏｌ．Ｏｎｃｏｌ．５，５３０〜５３１，２００７）。哺乳動物のＶＥＧＦファミリーは、ＶＥＧＦ−Ａ、ＶＥＧＦ−Ｂ、ＶＥＧＦ−Ｃ、ＶＥＧＦ−Ｄ（別名ＦＩＧＦ）及び胎盤増殖因子（ＰｌＧＦ、別名ＰＧＦ）と呼ばれる５つの糖タンパク質からなる。ＶＥＧＦ−Ａは、抗血管新生療法に有効な標的であることが示されている（Ｗｅｉｓ，Ｓ．Ｍ．，ａｎｄ Ｃｈｅｒｅｓｈ，Ｄ．Ａ．，Ｎａｔ．Ｍｅｄ．１７，１３５９〜１３７０，２０１１）。ＶＥＧＦ−Ａのリガンドは、３つの構造的に類似したＩＩＩ型受容体チロシンキナーゼである、特定のＶＥＧＦＲ−１（別名ＦＬＴ１）、ＶＥＧＦＲ−２（別名ＫＤＲ）及びＶＥＧＦＲ−３（別名ＦＬＴ４）に結合し、活性化する。これまでにいくつかの血管新生阻害剤が規制当局の承認を受けており、様々な癌種において、化学療法との併用で、延長した無憎悪生存期間（ＰＦＳ）及び／又は全生存期間を示している。残念ながら、ＶＥＧＦ−Ａ阻害剤ベバシズマブ（Ａｖａｓｔｉｎ（登録商標））等のＶＥＧＦ／ＶＥＧＦＲ阻害剤による治療の過程において、耐性が不可避的に発生しており、追加の標的及び耐性経路を同時に阻害することが、より優れた臨床結果を達成するために必要であり得ることを示唆している（Ｋｅｒｂｅｌ，Ｒ．Ｓ．，Ｎ．Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．３５８，２０３９〜２０４９，２００８；Ｈｕｒｗｉｔｚ，２００４，ｌｏｃ．ｃｉｔ．；Ｅｓｃｕｄｉｅｒ，２００７，ｌｏｃ．ｃｉｔ．）。
ｃＭｅｔチロシンキナーゼは、主として上皮細胞上に発現される、肝細胞増殖因子（ＨＧＦ、別名分散因子、ＳＦ）の細胞表面受容体である（Ｃｏｍｏｇｌｉｏ，Ｐ．Ｍ．，Ｇｉｏｒｄａｎｏ，Ｓ．，ａｎｄ Ｔｒｕｓｏｌｉｎｏ，Ｌ．，Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖ．７，５０４〜５１６，２００８）。ｃＭｅｔ及びＨＧＦは、正常な成人組織では低レベルで発現されるのに対し、広範なヒトの腫瘍においては、これらの発現が上方制御されることが多く、これは、前臨床モデルにおいて、腫瘍細胞の生存、増殖、血管新生、侵襲及び転移と相関している（Ｒｏｎｇ，Ｓ．，Ｓｅｇａｌ，Ｓ．，Ａｎｖｅｒ，Ｍ．，Ｒｅｓａｕ，Ｊ．Ｈ．，Ｖａｎｄｅ Ｗｏｕｄｅ，Ｇ．Ｆ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ９１，４７３１〜４７３５，１９９４；Ｍｉｃｈｉｅｌｉ，Ｐ．，Ｍａｚｚｏｎｅ，Ｍ．，Ｂａｓｉｌｉｃｏ，Ｃ．，Ｃａｖａｓｓａ，Ｓ．，Ｓｏｔｔｉｌｅ，Ａ．，Ｎａｌｄｉｎｉ，Ｌ．，Ｃｏｍｏｇｌｉｏ，Ｐ．Ｍ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｃｅｌｌ ６，６１〜７３，２００４）。ＨＧＦ及び／又はｃＭｅｔの発現並びにシグナル伝達の上方制御は、臨床における多くの腫瘍型において、予後不良及び薬剤耐性と関連することが判明している（Ｆａｓｏｌｏ，Ａ．，Ｓｅｓｓａ，Ｃ．，Ｇｉａｎｎｉ，Ｌ．，Ｂｒｏｇｇｉｎｉ，Ｍ．，Ａｎｎ．Ｏｎｃｏｌ．２４，１４〜２０，２０１３）。全体的に見て、これは、ＨＧＦ−ｃＭｅｔ系が、治療介入にとって重要な標的であることを示している（Ｃｏｍｏｇｌｉｏ，２００８ ｌｏｃ．ｃｉｔ．；Ｆａｓｏｌｏ ｅｔ ａｌ．，２０１３，ｌｏｃ．ｃｉｔ．）。ＨＧＦは、その受容体への結合により、様々な細胞種の分散、細管及び管腔の形成、上皮間葉転換、血管新生、肝再生、創傷治癒及び胎生発育といった、多数の細胞応答を媒介する。ＨＧＦ／ｃ−Ｍｅｔシグナル伝達経路もまた、様々な疾患において役割を果たすことが示されており、例えば、多くのヒト固形腫瘍において、腫瘍の形成、侵襲及び転移に関与している。第ＩＩ相又は第ＩＩＩ相臨床開発中の現在のＨＧＦ／ｃＭｅｔ経路阻害剤は、ｃＭｅｔの細胞外ドメインを標的とするモノクローナル抗体（ｍＡｂ）（すなわちＧｅｎｅｎｔｅｃｈ−ＲｏｃｈｅのＭｅｔＭａｂ）又はｃＭｅｔの細胞内キナーゼドメインの小分子阻害剤を含む。チバンチニブ（ＡｒＱｕｌｅ（登録商標））及びカボザンチニブ（Ｃｏｍｅｔｒｉｑ（登録商標））等の小分子阻害剤は非常に強力であるが、ｍＡｂよりも特異性が低く、また、より高い毒性を有する可能性がある。ＨＧＦ／ＳＦに対する生物学的薬剤としては、ＨＧＦに対するヒト化ｍＡｂであるリロツムマブ（ＡＭＧ１０２）、及びヒト化抗ＨＧＦ ＩｇＧ１であるフィクラツズマブ（ＡＶ−２９９）が挙げられる。ＨＧＦ／ｃＭｅｔ阻害剤の他の標的剤との併用は、重複性の、又は、相乗的な腫瘍の機能を有する、様々なシグナル伝達経路を同時に阻害することを目的とした、活発な研究領域である。ＨＧＦ／ｃＭｅｔは、新たな腫瘍の血管の誘発においてＶＥＧＦと相乗的に作用する、強力な血管新生シグナルを誘発し、神経膠芽腫（Ｊａｈａｎｇｉｒｉ，Ａ．，Ｄｅ Ｌａｙ，Ｍ．，Ｍｉｌｌｅｒ，Ｌ．Ｍ．，Ｃａｒｂｏｎｅｌｌ，Ｗ．Ｓ．，Ｈｕ，Ｙ．Ｌ．，Ｌｕ，Ｋ．，Ｔｏｍ，Ｍ．Ｗ．，Ｐａｑｕｅｔｔｅ，Ｊ．，Ｔｏｋｕｙａｓｕ，Ｔ．Ａ．，Ｔｓａｏ，Ｓ．，Ｍａｒｓｈａｌｌ，Ｒ．，Ｐｅｒｒｙ，Ａ．，Ｂｊｏｒｇａｎ，Ｋ．Ｍ．，Ｃｈａｕｍｅｉｌ，Ｍ．Ｍ．，Ｒｏｎｅｎ，Ｓ．Ｍ．，Ｂｅｒｇｅｒｓ，Ｇ．，Ａｇｈｉ，Ｍ．Ｋ．，Ｃｌｉｎ．Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．１９，１７７３〜１７８３，２０１３）及び腎細胞癌においてそれぞれ、Ａｖａｓｔｉｎ（登録商標）及びＳｕｔｅｎｔ（登録商標）（スニチニブ）等の抗血管新生療法に対する耐性を誘発する場合がある。
現在、抗ＶＥＧＦ受容体阻害剤等の他の標的剤との併用で研究中の、多数の抗ＨＧＦ／ｃＭｅｔ化合物があり、様々な腫瘍型において、好ましい安全性プロファイルを示している（Ｓｈａｒｍａ，Ｐ．Ｓ．，Ｓｈａｒｍａ，Ｒ．，Ｔｙａｇｉ，Ｔ．Ｃｕｒｒ．Ｃａｎｃｅｒ Ｄｒｕｇ Ｔａｒｇｅｔｓ．１１，６２４〜６５３，２０１１）。しかしながら、このような併用療法の手法は、患者が、それぞれ安全性プロファイルが異なる、２つの別個の治療を受けなければならないことになり、これによって望ましくない毒性が高くなる場合があり、その結果、治療法の選択肢が制限されてしまう場合がある。更に、異なる治療には異なる投与計画が施される場合があり、患者にとって、投与がより煩わしいものとなりかねない。最後になるが重要なこととして、各種の薬剤を同時に投与することにより、治療及び患者のケアに関連する費用が著しく増加してしまう場合がある。
ｃＭｅｔ及びＶＥＧＦの二重の阻害活性を有する市販の薬物の１つはカボザンチニブ（Ｃｏｍｅｔｒｉｑ（登録商標）、小分子薬物）で、これは、経口の、（ＲＥＴ、ＫＩＴ、ＡＸＬ及びＦＬＴ３に加えて）ｃＭｅｔ及びＶＥＧＦＲ １〜３を標的とする多特異性のチロシンキナーゼ阻害剤である。カボザンチニブは、腫瘍中のＨＧＦ及びＶＥＧＦを単剤で同時に阻害するという臨床的な手法を実証した（Ｙａｋｅｓ，Ｆ．Ｍ．，Ｃｈｅｎ，Ｊ．，Ｔａｎ，Ｊ．，Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，Ｋ．，Ｓｈｉ，Ｙ．，Ｙｕ，Ｐ．，Ｑｉａｎ，Ｆ．，Ｃｈｕ，Ｆ．，Ｂｅｎｔｚｉｅｎ，Ｆ．，Ｃａｎｃｉｌｌａ，Ｂ．，Ｏｒｆ，Ｊ．，Ｙｏｕ，Ａ．，Ｌａｉｒｄ，Ａ．Ｄ．，Ｅｎｇｓｔ，Ｓ．，Ｌｅｅ，Ｌ．，Ｌｅｓｃｈ，Ｊ．，Ｃｈｏｕ，Ｙ．Ｃ．，Ｊｏｌｙ，Ａ．Ｈ．，Ｍｏｌ．Ｃａｎｃｅｒ Ｔｈｅｒ．１０，２２９８〜２３０８，２０１１；Ｃａｓｔｅｌｌｏｎｅ，Ｍ．Ｄ．，Ｃａｒｌｏｍａｇｎｏ，Ｆ．，Ｓａｌｖａｔｏｒｅ，Ｇ．，Ｓａｎｔｏｒｏ，Ｍ．，Ｂｅｓｔ Ｐｒａｃｔ．Ｒｅｓ．Ｃｌｉｎ．Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ．Ｍｅｔａｂ．２２，１０２３〜１０３８，２００８）。例えば、去勢抵抗性前立腺癌において、抗ＨＧＦ ｍＡｂリロツムマブは第ＩＩ相試験で単剤としては有効性を示さず、カボザンチニブは第ＩＩ相試験で患者において高率で抗腫瘍活性を示した（Ｓｍｉｔｈ，Ｄ．Ｃ．，Ｓｍｉｔｈ，Ｍ．Ｒ．，Ｓｗｅｅｎｅｙ，Ｃ．，Ｅｌｆｉｋｙ，Ａ．Ａ．，Ｌｏｇｏｔｈｅｔｉｓ，Ｃ．，Ｃｏｒｎ，Ｐ．Ｇ．，Ｖｏｇｅｌｚａｎｇ，Ｎ．Ｊ．，Ｓｍａｌｌ，Ｅ．Ｊ．，Ｈａｒｚｓｔａｒｋ，Ａ．Ｌ．，Ｇｏｒｄｏｎ，Ｍ．Ｓ．，Ｖａｉｓｈａｍｐａｙａｎ，Ｕ．Ｎ．，Ｈａａｓ，Ｎ．Ｂ．，Ｓｐｉｒａ，Ａ．Ｉ．，Ｌａｒａ，Ｐ．Ｎ．Ｊｒ．，Ｌｉｎ，Ｃ．Ｃ．，Ｓｒｉｎｉｖａｓ，Ｓ．，Ｓｅｌｌａ，Ａ，Ｓｃｈｏｅｆｆｓｋｉ，Ｐ．，Ｓｃｈｅｆｆｏｌｄ，Ｃ．，Ｗｅｉｔｚｍａｎ，Ａ．Ｌ．，Ｈｕｓｓａｉｎ，Ｍ．，Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｏｎｃｏｌ．３１，４１２〜４１９，２０１３）。しかしながら、活性は高頻度の有害事象を伴い、６２％の患者において投与量の低減が必要となり、このような多面的な作用機序の安全性及び忍容性について疑問が呈された。
ＶＥＧＦ−Ａ及びＨＧＦ／ｃＭｅｔを同時に標的とすることにより、血管新生及び腫瘍進行を有利に阻害し得る。本明細書で前述したように、ＶＥＧＦ−Ａ／ＶＥＧＦＲ−２経路及びＨＧＦ／ｃＭｅｔ経路のいずれにも同時に作用する現在の治療法は、非特異的で、安全性上の知見の原因となる単独療法に基づいている、又は、併用しなくてはならないいくつかの特異的な治療法を伴い、その結果、同時投与若しくは多重投与が必要となる。更に、現在の薬物のいくつかは、短い全身性半減期を呈する。したがって、ＶＥＧＦ−Ａ／ＶＥＧＦＲ−２経路及びＨＧＦ／ｃＭｅｔ経路を阻害する、改善された薬物を提供する必要性がある。これは、抗体医薬品では、哺乳動物細胞における困難な生産が必要であることが更に障害となり、技術的に達成が困難である。本明細書では、これらの課題に対処する、組み換え結合タンパク質が提供される。いくつかの実施形態において、本明細書で提供される組み換え結合タンパク質は、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも１つ含み、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも１つ含み、かつ薬物動態特性の改善のために、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む。
本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する既知の設計アンキリンリピートドメインよりも改善された保存安定性を呈する、配列番号５０のアミノ酸配列を含む、新規の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインに関する。一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５０を含む。一実施形態において、本発明は、第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインはＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインはＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有し、かつアミノ酸配列５０のアミノ酸配列を含む。一実施形態において、上記の組み換え結合タンパク質の上記の第１、第２、第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインは、Ｎ末端からＣ末端に向かって第３−第２−第１−第４の順である。一実施形態において、上記の組み換え結合タンパク質の上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号１２〜２１のアミノ酸配列と、配列番号１２〜２１の最大１０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列と、からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、かつ上記の組み換え結合タンパク質の上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２３〜３７のアミノ酸配列と、配列番号２３〜３７の最大１０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列と、からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、かつ上記の組み換え結合タンパク質の上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５０のアミノ酸配列を含み、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２〜９のアミノ酸配列と、配列番号２〜９の最大４個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列と、からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドリンカーによって結合されている。一実施形態において、上記の組み換え結合タンパク質の上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号１８のアミノ酸配列を含み、かつ上記の組み換え結合タンパク質の上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２６のアミノ酸配列を含み、かつ上記の組み換え結合タンパク質の上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５０のアミノ酸配列を含み、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号９のアミノ酸配列からなるポリペプチドリンカーによって結合されている。一実施形態において、本発明は、配列番号１３４のアミノ酸配列と少なくとも９０％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、組み換え結合タンパク質に関する。一実施形態において、本発明は、配列番号１３４のアミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含む、組み換え結合タンパク質に関する。好ましい一実施形態において、本発明は、配列番号１３４のアミノ酸配列からなる組み換え結合タンパク質に関する。
本発明は更に、本発明の設計アンキリンリピートドメイン又は組み換え結合タンパク質のアミノ酸配列をコードする、核酸に関する。
本発明はまた、本発明の組み換え結合タンパク質及び／若しくは設計アンキリンリピートドメイン又は核酸、並びに任意に、薬学的に許容される担体及び／若しくは賦形剤を含む、医薬組成物に関する。
本発明はまた、本発明の医薬組成物の疾患の治療への使用にも関する。一実施形態において、本発明は、本発明の医薬組成物の癌、胃癌、又は腎癌の治療への使用に関する。
本発明の文脈において、用語「タンパク質」はポリペプチドを指し、ここで、ポリペプチドの少なくとも一部は、単一のポリペプチド鎖内かつ／又は複数のポリペプチド鎖間で二次、三次、又は四次構造を形成することにより、明確な三次元配列を有する、又は、とることができる。タンパク質が２つ以上のポリペプチド鎖を含む場合、個々のポリペプチド鎖は、非共有結合又は共有結合により、例えば、２つのポリペプチド間のジスルフィド結合により、結合され得る。個々に二次又は三次構造を形成することにより、明確な三次元配列を有する、又は、とることができるタンパク質の一部は、「タンパク質ドメイン」と呼ばれる。このようなタンパク質ドメインは、当業者に周知である。
用語「組み換え」は、組み換えタンパク質、組み換えタンパク質ドメイン、組み換え結合タンパク質等で使用する場合、上記のポリペプチドが、当業者に周知の組み換えＤＮＡ技術の使用によって作製されることを意味する。例えば、ポリペプチドをコードする組み換えＤＮＡ分子（例えば遺伝子合成によって作製される）を細菌発現プラスミド（例えばｐＱＥ３０、ＱＩＡｇｅｎ）、酵母発現プラスミド、哺乳動物発現プラスミド、若しくは植物発現プラスミド、又はｉｎ ｖｉｔｒｏ発現を可能にするＤＮＡにクローニングすることができる。例えば、このような組み換え細菌発現プラスミドを適切な細菌（例えば大腸菌）に挿入すると、この細菌は、この組み換えＤＮＡによってコードされたポリペプチドを産生することができる。それに応じて産生されたポリペプチドは、組み換えポリペプチド又は組み換えタンパク質と呼ばれる。
本発明の文脈において、用語「結合タンパク質」は、２つ以上、好ましくは３つ以上、より好ましくは４つ以上の結合ドメインを含むタンパク質を指す。好ましくは、上記の結合タンパク質は、組み換え結合タンパク質である。好ましくは、上記の結合タンパク質は、２つ以上のリピートドメインを含む。より好ましくは、上記の結合タンパク質は、３つのリピートドメインを含む。より好ましくは、上記の結合タンパク質は、４つのリピートドメインを含む。更に好ましくは、上記の結合タンパク質は、３つ以上の設計アンキリンリピートドメインを含む。更に好ましくは、上記の結合タンパク質は、４つ以上の設計アンキリンリピートドメインを含む。より好ましくは、上記の結合タンパク質は、４つの設計アンキリンリピートドメインを含む。任意に、上記の結合タンパク質は、１つ以上の生理活性化合物を含む。上記の結合タンパク質の上記の結合ドメインはそれぞれ、標的特異性を有する。好ましくは、上記の結合タンパク質の上記の結合ドメインの２つ以上はそれぞれ、血清アルブミンに対する標的特異性を有する。好ましくは、上記の結合タンパク質は、少なくとも２つの異なる標的に結合する、少なくとも３つの結合ドメインを含む。より好ましくは、上記の結合タンパク質は、少なくとも３つの異なる標的に結合する、少なくとも４つの結合ドメインを含む。
更に、任意のこのような結合タンパク質は、当業者に周知の、更なるポリペプチド（例えばポリペプチドタグ、又はポリペプチドリンカー等）を含んでもよい。
用語「生理活性化合物」は、上記の疾患を有する哺乳動物に適用した際に疾患修飾性である化合物を指す。生理活性化合物は、アンタゴニスト特性又はアゴニスト特性を有することができ、タンパク性生理活性化合物又は非タンパク性生理活性化合物であり得る。このようなタンパク性生理活性化合物は、共有結合により、例えば、本発明の結合ドメインに、標準的なＤＮＡクローニング技術に続いてそれらの標準的な発現及び精製を用いて遺伝子融合ポリペプチドを産生させることにより、結合させることができる。非タンパク性生理活性化合物は、共有結合により、例えば、本発明の結合ドメインに、化学的手段によって、例えば、本明細書で前述したような結合ドメインのＮ末端又はＣ末端にポリペプチドリンカーを介して結合されているシステインを有するマレイミドリンカーを介してシステインチオールに結合させることにより、結合させることができる。タンパク性生理活性化合物の例は、明確な標的特異性を有する結合ドメイン（例えば、増殖因子に結合することによって増殖因子を中和する）、サイトカイン（例えばインターロイキン）、増殖因子（例えばヒト成長ホルモン）、抗体及びそれらのフラグメント、ホルモン（例えばＧＬＰ−１）、又はタンパク質性薬物である。非タンパク性生理活性化合物の例は、毒素（例えばＩｍｍｕｎｏＧｅｎのＤＭ１）、ＧＰＣＲを標的とする小分子、抗体又は非タンパク質薬物である。
用語「結合ドメイン」は、タンパク質スキャフォールドと同一の「フォールド」（すなわち二次、三次、及び／又は四次構造）を呈し、以下に定義するような所定の特性を有するタンパク質ドメインを意味する。このような結合ドメインは、当該技術分野において既知の技術である、合理的な、又は最も一般的には、コンビナトリアルタンパク質工学の手法によって得ることができる（Ｂｉｎｚ ｅｔ ａｌ．，２００５，ｌｏｃ．ｃｉｔ．）。例えば、所定の特性を有する結合ドメインは、（ａ）以下に更に定義するようなタンパク質スキャフォールドと同一のフォールドを呈するタンパク質ドメインの多様なコレクションを提供する工程と、（ｂ）上記の多様なコレクションをスクリーニングし、かつ／又は、上記の多様なコレクションから選択し、上記の所定の特性を有するタンパク質ドメインを少なくとも１つ得る工程と、を含む方法によって得ることができる。タンパク質ドメインの多様なコレクションは、使用されるスクリーニング系及び／又は選択系に従ういくつかの方法によって提供することができ、ファージディスプレイ又はリボソームディスプレイ等の、当業者に周知の方法の使用を含み得る。好ましくは、上記の結合ドメインは、組み換え結合ドメインである。
用語「タンパク質スキャフォールド」は、アミノ酸の挿入、置換又は欠失を高度に許容できる露出表面積を有するタンパク質を意味する。本発明の結合ドメインの産生に使用できるタンパク質スキャフォールドの例は、単鎖Ｆｖ又はＦａｂフラグメント等の、抗体又はそれらのフラグメント、黄色ブドウ球菌のプロテインＡ、オオモンシロチョウ（Pieris brassicae）からのビリン結合タンパク質又は他のリポカリン、アンキリンリピートタンパク質又は他のリピートタンパク質、及びヒトフィブロネクチンである。タンパク質スキャフォールドは、当業者に既知である（Ｂｉｎｚ ｅｔ ａｌ．，２００５，ｌｏｃ．ｃｉｔ．；Ｂｉｎｚ ｅｔ ａｌ．，２００４，ｌｏｃ．ｃｉｔ．）。
用語「標的」は、核酸分子、ポリペプチド若しくはタンパク質、炭水化物、又は任意の他の天然に存在する分子等の個々の分子を指し、このような個々の分子の任意の一部、又はこのような分子の２つ以上の複合体を含む。標的は細胞全体若しくは組織試料であってもよい、又は、任意の非天然化合物であってもよい。好ましくは、標的は天然に存在する、若しくは、非天然のポリペプチド、又は、例えば、天然若しくは非天然のリン酸化、アセチル化、若しくはメチル化によって修飾された、化学修飾を含むポリペプチドである。本発明の特定の用途において、標的は血清アルブミン、ＨＧＦ、及びＶＥＧＦ−Ａである。
用語「所定の特性」は、標的への結合、標的の阻害、標的を媒介とした反応の活性化、酵素活性、及び関連の更なる特性等の特性を指す。所望の特性の種類に応じて、当業者は、所望の特性を有する結合ドメインのスクリーニング及び／又は選択を実施するためのフォーマット及び必要な工程を特定することができる。好ましくは、上記の所定の特性は、標的に特異的に結合することである。
本発明の文脈において、用語「ポリペプチド」は、ペプチド結合によって結合された、複数、すなわち２つ以上のアミノ酸の鎖からなる分子に関する。好ましくは、ポリペプチドは、ペプチド結合によって結合された８個超のアミノ酸からなる。用語「ポリペプチド」はまた、システインのＳ−Ｓ架橋によって結合されたアミノ酸の複数の鎖も包含する。ポリペプチドは、当業者に周知である。
用語「ポリペプチドタグ」は、ポリペプチド／タンパク質に結合されたアミノ酸配列を指し、ここで、上記のアミノ酸配列は、上記のポリペプチド／タンパク質の精製、検出、若しくは「標的化」（すなわち、標的部位への局在）に有用であり、又は、上記のアミノ酸配列は、ポリペプチド／タンパク質の物理化学的挙動を改善し、又は、上記のアミノ酸配列はエフェクター機能を有する。結合タンパク質の個々のポリペプチドタグは、結合タンパク質の他の部分に、直接又はポリペプチドリンカーを介して結合することができる。これらのポリペプチドタグは当該技術分野で周知であり、当業者には十分に利用可能である。ポリペプチドタグの例は、小ポリペプチド配列、例えば、Ｈｉｓタグ（例えば配列番号１のＨｉｓタグ）、ｍｙｃタグ、ＦＬＡＧタグ、若しくはＳｔｒｅｐタグ、又は酵素（例えばアルカリホスファターゼ）等のポリペプチドであり、これらにより、上記のポリペプチド／タンパク質、又は標的化に使用できるポリペプチド（免疫グロブリン又はそれらのフラグメント等）及び／若しくはエフェクター分子として使用できるポリペプチドの検出が可能となる。
用語「ポリペプチドリンカー」は、例えば、２つのタンパク質ドメイン、ポリペプチドタグとタンパク質ドメイン、タンパク質ドメインと非タンパク質化合物若しくはポリエチレングリコール等のポリマー、又は２つの配列タグを、結合させることができるアミノ酸配列を指す。このような更なるドメイン、タグ、非タンパク質化合物又はポリマー及びリンカーは、当業者に既知である。例の一覧は、特許出願、国際公開第２００２／０２０５６５号の記載に提供されている。このようなリンカーの特定の例は、様々な長さのグリシン−セリンリンカー及びプロリン−スレオニンリンカーであり、好ましくは、上記のリンカーは、２〜３０個のアミノ酸のアミノ酸の長さを有し、より好ましくは、上記のリンカーは、２〜２４個のアミノ酸の長さを有する。グリシン−セリンリンカーの例は、ＧＳ及び配列番号２〜６で提供されるアミノ酸配列であり、プロリン−スレオニンリンカーの例は、配列番号７〜９のアミノ酸配列で提供される。
特許出願、国際公開第２００２／０２０５６５号及びＦｏｒｒｅｒ ｅｔ ａｌ．，２００３（ｌｏｃ．ｃｉｔ．）は、リピートタンパク質の特徴及びリピートドメインの特徴、技術及び用途の概説を含んでいる。用語「リピートタンパク質」は、１つ以上のリピートドメインを含むタンパク質を指す。好ましくは、リピートタンパク質は、最大６つのリピートドメインを含む。より好ましくは、リピートタンパク質は、最大５つのリピートドメインを含む。より好ましくは、リピートタンパク質は、最大４つのリピートドメインを含む。更に、上記のリピートタンパク質は、更なる非リピートタンパク質ドメイン、ポリペプチドタグ及び／又はポリペプチドリンカーを含む場合がある。リピートドメインは、本明細書で前述したような結合ドメインである場合がある。
用語「リピートドメイン」は、２つ以上の連続したリピートモジュールを構造単位として含むタンパク質ドメインを指し、上記の構造単位は同一のフォールドを有し、堅固に積み重なり、結合疎水性コアを有する超らせん構造を形成する。構造的相同性に次いで、このようなリピートモジュールは、配列相同性を更に有する。好ましくは、リピートドメインは、Ｎ末端及び／又はＣ末端キャッピングリピートを更に含む。明確に説明すると、キャッピングリピートは、リピートモジュールであり得る。このようなリピートドメイン、リピートモジュール、及びキャッピングリピート、配列モチーフ、並びに構造的相同性及び配列相同性は、設計アンキリンリピートドメイン（国際公開第２００２／０２０５６５号）、ロイシンリッチリピートドメイン（同第２００２／０２０５６５号）、テトラトリコペプチドリピートドメイン（Ｍａｉｎ，Ｅ．Ｒ．，Ｘｉｏｎｇ，Ｙ．，Ｃｏｃｃｏ，Ｍ．Ｊ．，Ｄ’Ａｎｄｒｅａ，Ｌ．，Ｒｅｇａｎ，Ｌ．，Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ １１（５），４９７〜５０８，２００３）、及びアルマジロリピートドメイン（同第２００９／０４０３３８号）の例から、当業者に周知である。このようなリピートドメインは、繰り返しアミノ酸配列を含むが、各繰り返しアミノ酸配列が個々のドメイン（例えばフィブロネクチンのＦＮ３ドメイン）を形成できる、又は、繰り返しアミノ酸配列が構造単位ではない、すなわち、上記の繰り返しアミノ酸配列が堅固に積み重ならず、結合疎水性コアを有する超らせん構造を形成しないタンパク質とは異なることが、当業者には更に周知である。リピートモジュール若しくはリピート配列モチーフを同定及び測定する、又は、このようなリピート単位若しくはモチーフを含む関連タンパク質のファミリーを同定するための方法、例えばホモロジー検索（ＢＬＡＳＴ等）は、生物情報学の分野において十分に確立されており、当業者に周知である。
用語「設計リピートタンパク質」及び「設計リピートドメイン」は、例えば、特許出願、国際公開第２００２／０２０５６５号に説明されているような発明手順の結果として得られる、リピートタンパク質又はリピートドメインをそれぞれ指す。用語「設計」は、このようなリピートタンパク質及びリピートドメインがそれぞれ人工、合成であり、天然由来ではない特性を指す。国際公開第２００２／０２０５６５号の設計リピートタンパク質又は設計リピートドメインは、設計アンキリンリピートタンパク質又は設計アンキリンリピートドメインをそれぞれ含む。したがって、本明細書の設計アンキリンリピートタンパク質は、少なくとも１つの設計アンキリンリピートドメインを含む本発明のタンパク質に対応する。更に、用語「天然由来ではない」は、上記の結合タンパク質又は上記の結合ドメインの配列が、非人工配列エントリーとして、配列データベース、例えばＧｅｎＢａｎｋ、ＥＭＢＬ−Ｂａｎｋ又はＳｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔに存在しないことを意味する。これらのデータベース及び他の類似のデータベースは、当業者に周知である。本発明の組み換え結合タンパク質又は設計アンキリンリピートドメインは、天然に存在しない。
用語「リピートモジュール」、「リピート単位」、「キャッピングリピート」、「キャッピングモジュール」、並びにリピートタンパク質及びリピートドメインに関連する更なる用語は、国際公開第２００２／０２０５６５号に定義されており、これらの定義は参照により本明細書に組み込まれる。
用語「標的に対する結合特異性を有する」、「標的に特異的に結合する」、「標的に高い特異性で結合する」、「標的に対して特異的」又は「標的特異性」等は、結合タンパク質又は結合ドメインが、大腸菌マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）等の非関連タンパク質に結合するよりも、ＰＢＳ中で、標的に、より低い解離定数で結合する（すなわち、より高い親和性で結合する）ことを意味する。好ましくは、標的に対するＰＢＳ中での解離定数（「Ｋｄ」）は、ＭＢＰに対する対応する解離定数よりも、少なくとも１０2倍、より好ましくは少なくとも１０3倍、より好ましくは少なくとも１０4倍、又はより好ましくは少なくとも１０5倍低い。
タンパク質−タンパク質間の相互作用の解離定数を測定するための方法、例えば、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）に基づく技術（例えば、ＳＰＲ平衡解析）又は等温滴定熱量測定（ＩＴＣ）は、当業者に周知である。特定のタンパク質−タンパク質相互作用のＫｄの測定値は、異なる条件下（例えば、塩濃度、ｐＨ）で測定された場合、変動し得る。したがって、Ｋｄ値の測定は、好ましくは、タンパク質の標準化溶液及びＰＢＳ等の標準化緩衝液を使用して実施される。
用語「ＰＢＳ」は、１３７ｍＭ ＮａＣｌ、１０ｍＭリン酸塩及び２．７ｍＭ ＫＣｌを含み、ｐＨが７．４であるリン酸緩衝水溶液を意味する。
本発明の結合ドメインの文脈における用語「結合を阻害する」は、上記の結合ドメインが、その標的が別のタンパク質、典型的には標的の天然のリガンド又は別のアンタゴニストに結合するのを阻害する能力を指す。阻害の強さは、典型的には、最大半量阻害の濃度（ＩＣ50）を評価することによって測定される。阻害という用語及びＩＣ50値の評価は、当該分野において十分に確立している。例えば、配列番号１８の設計アンキリンリピートドメインは、ＶＥＧＦ−Ａの天然のリガンドＶＥＧＦ−２への結合を阻害する。
本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインと、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質と、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質とに関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインはＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインはＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有する。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインに関する。血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの例は、配列番号４０〜５６に示されており（実施例もまた参照）、更なる例が、国際公開第２０１２／０６９６５４号に記載されている。特に、本発明は、配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号４９及び５０、より好ましくは配列番号５０の、最大１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、又は０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されている群から選択される、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインに関する。一実施形態において、本発明は、配列番号４８〜５０の群、より好ましくは配列番号４９及び５０、より好ましくは配列番号５０から選択される、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインと、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％の配列同一性を有する、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインに関する。一実施形態において、本発明は、配列番号４８〜５０の群、より好ましくは配列番号４９及び５０、より好ましくは配列番号５０から選択されるアミノ酸配列を含む、血清に対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインに関する。一実施形態において、本発明は、配列番号４８〜５０の群、より好ましくは配列番号４９及び５０、より好ましくは配列番号５０から選択されるアミノ酸配列からなる、選択された、血清に対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインに関する。一実施形態において、本発明は、配列番号５０のアミノ酸配列を含む、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインに関する。本発明の好ましい血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、配列番号５０である。好ましくは、上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、マウス、ラット、イヌ、カニクイザル、又はヒト由来の血清アルブミン、より好ましくはマウス、カニクイザル又はヒト由来の血清アルブミン、より好ましくはカニクイザル又はヒト由来の血清アルブミン、より好ましくはヒト由来の血清アルブミンを、ＰＢＳ中で、解離定数（Ｋｄ）１０-5Ｍ未満、好ましくは１０-6Ｍ未満、より好ましくは１０-7Ｍ未満で結合させる。用語「マウス血清アルブミン」は、ＵｎｉＰｒｏｔ受入番号Ｐ０７７２４を指し、用語「カニクイザル血清アルブミン」（すなわちmacaca fascicularis）は、ＵｎｉＰｒｏｔ受入番号Ａ２Ｖ９Ｚ４を指し、用語「ヒト血清アルブミン」はＵｎｉＰｒｏｔ受入番号Ｐ０２７６８を指す。一実施形態において、本発明は、配列番号５１に比べ、改善された保存安定性を呈する、配列番号４８〜５０の群、より好ましくは配列番号４９及び５０、より好ましくは配列番号５０から選択されるアミノ酸配列を含む、より好ましくはこれらのアミノ酸配列からなる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインに関する。本発明の文脈において「改善された保存安定性」は、変性温度の中点（すなわち温度上昇に伴う協調的アンフォールディング（cooperative unfolding）の中点）の０．５℃、１℃、１．５℃、２℃、２．５℃、３℃、３．５℃、若しくは４℃の改善、及び／又は分解バンドの量の減少、好ましくは、４０℃で１箇月間ＰＢＳ中に１０ｍｇ／ｍＬで保存した後に実施するクマシー染色ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって検出される、分解物の量の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、若しくは５０％の減少を意味する。ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって保存安定性を評価するための方法、及び蛍光測定法又は円偏光二色性を用いることによって変性の中点を測定するための方法は、当業者に周知である。一実施形態において、本発明は、配列番号５０のアミノ酸配列を含む、より好ましくはこのアミノ酸配列からなる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインに関し、配列番号４９に比べて改善された保存安定性を示し、好ましくは、４０℃で１箇月間ＰＢＳ中に１０ｍｇ／ｍＬで保存した後に実施するＳＤＳ−ＰＡＧＥによって検出される分解物の量が、配列番号４９に比べ少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、又は５０％の減少を呈する。改善された保存安定性特性を有する、設計アンキリンリピートドメイン及び組み換え結合タンパク質の例は、実施例９に示す。
一実施形態において、本発明は、位置７８にグルタメートを含む、配列番号４４〜４９、５１及び５２、より好ましくは４８、４９、５１、及び５２、より好ましくは４８及び４９、より好ましくは４９のアミノ酸配列からなる群から選択される、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインに関する。一実施形態において、本発明は、位置７８のアスパルテートがグルタメートにより交換され、配列番号５０に対応する、配列番号４９に関する。配列番号４９は、多数の潜在的な分解部位を含む。分解は、更なる潜在的な分解部位の中でも、例えば、配列番号４９の５個のアスパラギン（アスパラギン−グリシンジペプチドを含む）、１３個のアスパルテート、又は１０個のグリシンのいずれか１つの近傍で起こり得る。配列番号４９は、多数の潜在的な酸化部位を更に含む。驚くべきことに、保存安定性に対する主な効果は、配列番号４９の位置７８のみを変異させることによってもたらすことができる。更に、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートの機能は、配列番号４９の位置７８をアスパルテートからグルタミンに変異させても保持することができる。位置７８にグルタメートを含む配列番号４９からなる設計アンキリンリピートドメインは、その位置にアスパルテートを含む設計アンキリンリピートドメインに比べ、より高い保存安定性を呈する。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む、好ましくは２つ含む、組み換え結合タンパク質に関する。本発明の好ましい組み換え結合タンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含む。このような組み換え結合タンパク質の例は、配列番号６２、６３、７３〜８１、及び９５〜１７９のアミノ酸配列に示す。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む、より好ましくは２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の組み換えタンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、改善された薬物動態特性を呈する。本発明の実施例は、このような組み換え結合タンパク質を開示する。
表現「血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質」は、１つ以外の全ての血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインと対応するポリペプチドリンカーを除去することにより、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの数が１つに減少されている、本発明の組み換え結合タンパク質の組成を有する、組み換え結合を意味する。好ましくは、上記の残りの１つの血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、本発明の組み換え結合タンパク質中で血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを含んでいた位置に対応する、組み換え結合タンパク質中の位置に配置され、また、残りの１つの血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、本発明の組み換え結合タンパク質中の対応する位置にあった、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインと同一である。例えば、配列番号８５からなる組み換え結合タンパク質は、Ｃ末端の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン（この場合配列番号５０）及び隣接するポリペプチドリンカー（この場合配列番号９）が除去されている、配列番号９５からなる組み換え結合タンパク質である。重要なことに、配列番号８５の残りの血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン（配列番号５０）はＮ末端であり、また、配列番号９５は、同じ位置に同一の配列番号５０を含む。同様に、配列番号８３からなる組み換え結合タンパク質は、Ｃ末端の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン（この場合配列番号５０）及び隣接するポリペプチドリンカー（この場合配列番号９）が除去されている、配列番号１１０からなる組み換え結合タンパク質である。
本発明における表現「改善された薬物動態特性を呈する」、「改善された薬物動態特性」、又は「薬物動態特性の改善」は、組み換え結合タンパク質の薬物動態パラメータが、比較対象のタンパク質の対応する薬物動態パラメータに比べ、改善されているという意味を有する。対応する例は、実施例５及び６、並びに図３及び４に示す。例えば、タンパク質＃１１０（配列番号１１０と、更にＮ末端の配列番号１とからなるタンパク質）を、タンパク質＃８３（配列番号８３と、更にＮ末端の配列番号１とからなるタンパク質）と、カニクイザルの薬物動態試験において比較すると、タンパク質＃１１０は、タンパク質＃８３よりも高い曝露（＋３２％）、低下したクリアランス（−４７％）及びより高い終末相半減期（＋１６８％、１日目〜６日目で算出）を有する。別の例としては、タンパク質＃６２（配列番号６２と、更にＮ末端の配列番号１とからなるタンパク質）を、タンパク質＃５７（配列番号５７と、更にＮ末端の配列番号１とからなるタンパク質）と、カニクイザルの薬物動態試験において比較すると、タンパク質＃６２は、タンパク質＃５７よりも高い曝露（＋１１９％）、低下したクリアランス（−７１％）及びより高い終末相半減期（＋９７％、１日目〜７日目で算出）を有する。又は、タンパク質＃１０９（配列番号１０９と、更にＮ末端の配列番号１とからなるタンパク質）を、タンパク質＃８２（配列番号８２と、更にＮ末端の配列番号１とからなるタンパク質）と、カニクイザルの薬物動態試験において比較すると、タンパク質＃１０９は、タンパク質＃８２よりも高い曝露（＋１９％）、低下したクリアランス（−３７％）及びより高い終末相半減期（＋５５％、１日目〜７日目で算出）を有する。更に別の例としては、タンパク質＃９７（配列番号９７と、更にＮ末端の配列番号１とからなるタンパク質）を、タンパク質＃６８（配列番号６８と、更にＮ末端の配列番号１とからなるタンパク質）と、カニクイザルの薬物動態試験において比較すると、タンパク質＃９７は、タンパク質＃６８よりも高い終末相半減期（＋２６４％、１日目〜７日目で算出）を有する。更なる例は、実施例５及び６、並びに図３及び４に示す。好ましくは、改善された薬物動態特性は、クリアランスの低下、及び／又は曝露の増加、及び／又は終末相半減期の延長である。より好ましくは、改善された薬物動態特性は、終末相半減期の延長である。一実施形態において、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む、より好ましくは２つ含む、本発明の組み換え結合タンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１５０％、２００％、又は２５０％の終末相半減期の延長、及び／又はクリアランスの低下、及び／又は曝露の増加を呈する。一実施形態において、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む、より好ましくは２つ含む、本発明の組み換え結合タンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、終末相半減期の延長、好ましくは、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１５０％、２００％、又は２５０％の終末相半減期の延長を呈する。
好ましくは、クリアランス、及び／又は曝露、及び／又は終末相半減期は、哺乳動物、より好ましくはマウス及び／又はカニクイザル、より好ましくはカニクイザルで評価する。好ましくは、クリアランス、及び／又は曝露、及び／又は終末相半減期をマウスで測定する場合、評価は、注入後４８時間までのデータを考慮して実施する。より好ましくは、マウスにおける終末相半減期の評価は、２４時間〜４８時間で計算する。好ましくは、クリアランス、及び／又は曝露、及び／又は終末相半減期をカニクイザルで測定する場合、評価は、注入後７日目までのデータを考慮して実施する。より好ましくは、カニクイザルにおける終末相半減期の評価は、１日目〜７日目で計算する。本発明の組み換え結合タンパク質等の薬物の用語「終末相半減期」は、擬平衡に達した後、哺乳動物に投与した薬物の血漿中濃度の半分に達するのに必要な時間を指す（例えば、マウスでは２４時間〜４８時間で算出する、又は、カニクイザルでは１日目〜７日目で算出する）。終末相半減期は、哺乳動物に投与された薬物の用量の半分を排泄するのに必要な時間とは定義されない。終末相半減期という用語は、当業者に周知である。好ましくは、薬物動態の比較は、任意の投与量、より好ましくは同等の投与量（すなわち、同一のｍｇ／ｋｇ投与量）又は等モル投与量（すなわち、同一のｍｏｌ／ｋｇ投与量）、より好ましくは等モル投与量（すなわち、同一のｍｏｌ／ｋｇ投与量）、で行う。動物での同等及び／又は等モルの投与は、少なくとも２０％、より好ましくは３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、又は１００％の実験的な投与量のばらつきを伴うことが、当業者には理解される。好ましくは、薬物動態の測定に用いられる投与量は、０．００１〜１０００ｍｇ／ｋｇ、より好ましくは０．０１〜１００ｍｇ／ｋｇ、より好ましくは０．１〜５０ｍｇ／ｋｇ、より好ましくは０．５〜１０ｍｇ／ｋｇから選択される。
一実施形態において、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む、より好ましくは２つ含む、本発明の組み換え結合タンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、マウスにおいて、より高い注入量の割合を、注入後２４時間及び／又は４８時間及び／又は７２時間で、好ましくは注入後２４時間で、好ましくは注入後４８時間で、より好ましくは注入後７２時間で、より好ましくは注入後７２時間及び４８時間で、より好ましくは注入後２４時間、４８時間及び７２時間で呈する。好ましくは、マウスにおける注入量の割合は、注入後１時間又は４時間、好ましくは１時間の濃度測定値との比較によって算出する。一実施形態において、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む、より好ましくは２つ含む、本発明の組み換え結合タンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、カニクイザルにおいて、より高い注入量の割合を、注入後４日及び／又は５日及び／又は６日で、好ましくは注入後４日で、好ましくは注入後５日で、より好ましくは注入後６日で、より好ましくは注入後５及び６日で、より好ましくは注入後４、５、及び６日で呈する。好ましくは、カニクイザルにおける注入量の割合は、注入後１０分又は１時間、好ましくは１０分の濃度測定値との比較によって算出する。注入量のより高い割合は、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１５０％、２００％、又は２５０％の投与量の増加した割合を指す。
一実施形態において、本発明の組み換え結合タンパク質は、少なくとも３つの設計アンキリンリピートドメインを含み、少なくとも２つの設計アンキリンリピートドメインは、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインである。このような組み換え結合タンパク質の例は、配列番号７３〜８１及び９５〜１７９のアミノ酸配列に示す。
一実施形態において、組み換え結合タンパク質は、少なくとも４つの設計アンキリンリピートドメインを含み、少なくとも２つの設計アンキリンリピートドメインは、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインである。このような組み換え結合タンパク質の例は、配列番号９５〜１７９のアミノ酸配列に示す。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインのそれぞれは、ＰＢＳ中で、哺乳動物由来、より好ましくはマウス、ラット、イヌ、カニクイザル、又はヒト由来の血清アルブミン、より好ましくはマウス、カニクイザル又はヒト由来の血清アルブミン、より好ましくはカニクイザル又はヒト由来の血清アルブミン、より好ましくはヒト由来の血清アルブミンに対して結合特異性を有する。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインのそれぞれは、血清アルブミン、より好ましくは哺乳動物由来の血清アルブミン、より好ましくはマウス、ラット、イヌ、カニクイザル、又はヒト由来の血清アルブミン、より好ましくはマウス、カニクイザル又はヒト由来の血清アルブミン、より好ましくはカニクイザル又はヒト由来の血清アルブミン、好ましくはヒト由来の血清アルブミンを、ＰＢＳ中で、解離定数（Ｋｄ）１０-5Ｍ未満、好ましくは１０-6Ｍ未満、より好ましくは１０-7Ｍ未満で結合させる。このような血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの例は、実施例２及び配列番号４０〜５６に示す。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の２つの設計アンキリンリピートドメインは、任意の他のタンパク質ドメイン、好ましくは上記の組み換え結合タンパク質中に含まれる任意の他の設計アンキリンリピートドメインに対して任意の位置にあり、好ましくは、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の２つの設計アンキリンリピートドメインは、両方が、任意の他のタンパク質ドメイン、好ましくは上記の組み換え結合タンパク質中に含まれる任意の他の設計アンキリンリピートドメインのＮ末端であり、又は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の２つの設計アンキリンリピートドメインは、１つが、任意の他のタンパク質ドメイン、好ましくは上記の組み換え結合タンパク質中に含まれる任意の他の設計アンキリンリピートドメインのＮ末端、かつ１つが同Ｃ末端であり、又は、より好ましくは、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の２つの設計アンキリンリピートドメインは、１つが、任意の他のタンパク質ドメイン、好ましくは上記の組み換え結合タンパク質中に含まれる任意の他の設計アンキリンリピートドメインのＮ末端、かつ１つが同Ｃ末端である。好ましくは、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の２つの設計アンキリンリピートドメインは、両方が、任意の他のタンパク質ドメイン、好ましくは上記の組み換え結合タンパク質中に含まれる任意の他の設計アンキリンリピートドメインのＣ末端であることはない。組み換え結合タンパク質内の設計アンキリンリピートドメインの異なる配列の例は、配列番号９５〜１７９に示し、実施例に記載する。配列番号１３４は、本発明の組み換え結合タンパク質における、血清アルブミンに対する結合特異性を有する２つの設計アンキリンリピートドメインの好ましい配列を示す。
一実施形態において、本発明は、設計アンキリンリピートドメインを少なくとも３つ含む、好ましくは少なくとも４つ含む、より好ましくは４つ含む、組み換え結合タンパク質に関し、上記の設計アンキリンリピートドメインの少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つ、より好ましくは４つのうち、２つはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有し、かつ／又は、好ましくは、上記の設計アンキリンリピートドメインの少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つ、より好ましくは４つは、ポリペプチドリンカーによって結合されている。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４４〜５２の群、好ましくは配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号４９及び５０、より好ましくは配列番号５０から選択されるいずれかのアミノ酸配列と、少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％の同一性を有する。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、配列番号４４〜５２の群、好ましくは配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号４９及び５０、より好ましくは配列番号５０から選択されるいずれかのアミノ酸配列から選択され、かつ血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の２つの設計アンキリンリピートドメインのそれぞれにおいて、最大１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１又は０個のアミノ酸が、任意のアミノ酸によって交換されている。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、配列番号４４〜５２の群、好ましくは配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号４９及び５０、より好ましくは配列番号５０から選択されるいずれかのアミノ酸配列から選択される。一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５０のアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、少なくとも７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％アミノ酸配列が同一である。一実施形態において、上記の組み換え結合タンパク質の上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、アミノ酸配列が同一である。例えば、配列番号１３０に含まれる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する２つの設計アンキリンリピートドメインは、少なくとも９５％が同一である（１２４個のアミノ酸上で６個の残基相違）。別の実施例において、配列番号１２９に含まれる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する２つの設計アンキリンリピートドメインは、少なくとも８０％が同一である（１２４個のアミノ酸上で２４個の残基相違）。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、それぞれ１つの血清アルブミン分子を同時に結合させることができる。好ましくは、上記の血清アルブミンはヒト由来のものである。血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含む、本発明の組み換え結合タンパク質による、２つのヒト血清アルブミン分子の同時結合の例は、実施例７に示す。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも３、４、５、６、７、８、９、１０個含む組み換え結合タンパク質に関する。
一実施形態において、本発明は、設計アンキリンリピートドメインを少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つ含む、より好ましくは４つ含む、組み換え結合タンパク質に関し、上記の設計アンキリンリピートドメインの少なくとも２つ、より好ましくは２つは、血清アルブミン、より好ましくはヒト血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインであり、かつ血清アルブミンに対する結合特異性を有する、上記の少なくとも２つ、より好ましくは２つの設計アンキリンリピートドメインは、好ましくは、１つが、任意の他の設計アンキリンリピートドメイン、好ましくは他の２つの設計アンキリンリピートドメインのＮ末端、かつ１つが同Ｃ末端であり、かつ血清アルブミンに対する結合特異性を有する、上記の少なくとも２つ、より好ましくは２つの設計アンキリンリピートドメインは、それぞれ、血清アルブミン、好ましくはヒト由来の血清アルブミンを、ＰＢＳ中で、解離定数（Ｋｄ）少なくとも１０-5Ｍ、好ましくは１０-6Ｍ未満、又はより好ましくは１０-7Ｍ未満で結合させており、かつ上記の組み換え結合タンパク質は、終末相半減期の延長、好ましくは、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、又は５０％延長した終末相半減期を呈し、かつ上記の少なくとも３つ、好ましくは少なくとも４つ、より好ましくは４つの設計アンキリンリピートドメインは、ポリペプチドリンカーによって結合されている。一実施形態において、上記の組み換え結合タンパク質の、血清アルブミンに対する結合特異性を有する、上記の少なくとも２つ、より好ましくは２つの設計アンキリンリピートドメインは、少なくとも７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％が同一であり、より好ましくは同一である。
一実施形態において、本発明の組み換え結合タンパク質中に存在するタンパク質ドメイン又は設計アンキリンリピートドメインは、任意のアミノ酸配列組成のポリペプチドリンカーによって結合されている。一実施形態において、本発明の組み換え結合タンパク質中に存在するタンパク質ドメイン又は設計アンキリンリピートドメインを結合させるポリペプチドリンカーは、配列番号２〜９、より好ましくは配列番号３〜９、より好ましくは配列番号４〜９、より好ましくは配列番号６又は９、より好ましくは配列番号９の、最大４、３、２、１、０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態において、上記のポリペプチドリンカーは、配列番号２〜９、より好ましくは配列番号３〜９、より好ましくは配列番号４〜９、より好ましくは配列番号６又は９、より好ましくは配列番号９のアミノ酸配列のうちのいずれかから選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態において、配列番号７〜９の隣接するＮ末端ＧｌｙＳｅｒ及び／又は配列番号２〜９の隣接するＣ末端ＧｌｙＳｅｒは、任意に欠損している。一実施形態において、配列番号７〜９は、（例えば、配列番号６８及び１０９に存在するように）ＡｒｇＳｅｒをＣ末端に更に含む。一実施形態において、配列番号２〜６の上記のポリペプチドリンカーのＣ末端から２番目のアミノ酸のグリシンは、（例えば、配列番号７０及び８８に存在するように）アルギニンによって交換されている場合がある。一実施形態において、本発明の組み換え結合タンパク質中に存在する設計アンキリンリピートドメインを結合させるポリペプチドリンカーは、配列番号２〜９、より好ましくは配列番号３〜９、より好ましくは配列番号４〜９、より好ましくは配列番号６又は９、より好ましくは配列番号９のアミノ酸配列のいずれかから選択されるアミノ酸配列からなる。一実施形態において、本発明の組み換え結合タンパク質中に存在する上記のポリペプチドリンカーは、７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％が同一であり、好ましくは同一である。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記のポリペプチドリンカーは、配列番号２〜９、より好ましくは配列番号３〜９、より好ましくは配列番号４〜９、より好ましくは配列番号６又は９、より好ましくは配列番号９の、最大４、３、２、１、０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、かつ上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４４〜５２の群、好ましくは配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号４９及び５０、より好ましくは配列番号５０から選択されるいずれかのアミノ酸配列と、少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、１００％の同一性を有する。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記のポリペプチドリンカーは、配列番号６又は９の、最大４、３、２、１、０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列からなり、上記の血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４８〜５０の群から選択されるいずれかのアミノ酸配列と、少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、１００％の同一性を有するアミノ酸配列からなる。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の少なくとも２つの設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５０のアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の少なくとも２つの設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５０のアミノ酸配列を含み、かつ上記の組み換え結合タンパク質は、改善された保存安定性、好ましくは、４０℃で１箇月間、１０ｍｇ／ｍＬでＰＢＳ中に保存した後、組み換え結合タンパク質に比べ、分解物量の低下を呈し、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の少なくとも２つの設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４９のアミノ酸配列を含み、かつ／又は組み換え結合タンパク質に比べ、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の少なくとも２つの設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５１のアミノ酸配列を含み、好ましくは組み換え結合タンパク質に比べ、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の少なくとも２つの設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４９のアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の少なくとも２つの設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５０のアミノ酸配列を含み、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号９のアミノ酸配列をそれぞれ含むポリペプチドリンカーによって結合されている。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の少なくとも２つの設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５０のアミノ酸配列からなる。
一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む組み換え結合タンパク質に関し、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の少なくとも２つの設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５０のアミノ酸配列からなり、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号９のアミノ酸配列からそれぞれなるポリペプチドリンカーによって結合されている。
一実施形態において、本発明は、設計アンキリンリピートドメインを４つ含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の設計アンキリンリピートドメインのうちの２つは、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインであり、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の２つの設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号５０のアミノ酸配列を含み、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号９のアミノ酸配列をそれぞれ含むポリペプチドリンカーによって結合されており、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、（Ｎ末端側からＣ末端側に）配列番号５０−配列番号９−ＸＸＸ−配列番号９−ＹＹＹ−配列番号９−配列番号５０（ここで、ＸＸＸ及びＹＹＹはそれぞれ、血清アルブミンとは別の標的に対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを表す）で配列されている。
一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインはＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインはＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有する。好ましくは、上記の組み換え結合タンパク質は、単一のポリペプチド鎖からなる。より好ましくは、上記の第１、第２、第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインは、ポリペプチドリンカーによって結合されている。一実施形態において、本発明は、第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインはＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインはＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有する。このような組み換え結合タンパク質の例は、配列番号９５〜１０８及び１１６〜１７９のアミノ酸配列に示す。
好ましくは、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、マウス、ラット、イヌ、ウサギ、カニクイザル、又はヒト由来のＶＥＧＦ−Ａ、より好ましくはマウス、カニクイザル又はヒト由来のＶＥＧＦ−Ａ、より好ましくはカニクイザル又はヒト由来のＶＥＧＦ−Ａ、より好ましくはヒト由来のＶＥＧＦ−Ａを結合させる。好ましくは、ＶＥＧＦ−ＡはヒトＶＥＧＦ−Ａ１６５である。ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの例は本明細書に示されており（配列番号１２〜２１、実施例を参照）、更なる例が、国際公開第２０１０／０６０７４８号及び同第２０１１／１３５０６７号に記載されている。
好ましくは、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインは、マウス、ラット、イヌ、ウサギ、カニクイザル、又はヒト由来のＨＧＦ、より好ましくはマウス、カニクイザル又はヒト由来のＨＧＦ、より好ましくはカニクイザル又はヒト由来のＨＧＦ、より好ましくはヒト由来のＨＧＦを結合させる。ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの例は本明細書に示されており（配列番号２３〜３７、実施例を参照）、更なる例が、国際公開第２０１４／１９１５７４号に記載されている。
一実施形態において、組み換え結合タンパク質又は設計アンキリンリピートドメインは、遊離Ｃｙｓ残基がない。「遊離Ｃｙｓ残基」は、ジスルフィド結合の形成には関与しない。一実施形態において、本発明は、いかなるＣｙｓ残基も含まない、結合タンパク質又は結合ドメインに関する。一実施形態において、設計アンキリンリピートドメイン及び／又は組み換え結合タンパク質には、いかなるジスルフィド結合もない。例えば抗体フラグメントのジスルフィド結合が、細菌における抗体フラグメントの単純な産生を阻害することが、当業者に既知である。
本発明の組み換え結合タンパク質を修飾する技術は、当業者に周知である。
特に、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、ＶＥＧＦ−Ａを、ＰＢＳ中で、解離定数（Ｋｄ）１０-7Ｍ未満、好ましくは１０-8Ｍ未満、より好ましくは１０-9Ｍ未満、又はより好ましくは１０-10Ｍ未満で結合させ、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、ＨＧＦを、ＰＢＳ中で、Ｋｄ １０-7Ｍ未満、好ましくは１０-8Ｍ未満、より好ましくは１０-9Ｍ未満、又はより好ましくは１０-10Ｍ未満で結合させ、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、血清アルブミンを、ＰＢＳ中で、Ｋｄ １０-5Ｍ未満、好ましくは１０-6Ｍ未満、又はより好ましくは１０-7Ｍ未満で結合させる。ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン、及び血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの例は、本明細書に示す（配列番号１２〜５６、実施例を参照）。
更に、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、ヒトＶＥＧＦ−ＡのヒトＶＥＧＦＲ−２への結合を、ＰＢＳ中で、ＩＣ50値１０-7Ｍ未満、好ましくは１０-8Ｍ未満、より好ましくは１０-9Ｍ未満で阻害し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、ヒトＨＧＦのヒトｃＭｅｔへの結合を、ＰＢＳ中で、ＩＣ50値１０-7Ｍ未満、好ましくは１０-8Ｍ未満、より好ましくは１０-9Ｍ未満で阻害する。配列番号１２〜３７から選択される設計アンキリンリピートドメインの異なる例を、実施例に示す。
一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号１２〜２１、より好ましくは配列番号１７〜２１、より好ましくは配列番号１８〜２０、より好ましくは配列番号１８のアミノ酸配列からなる群から選択される１つの設計アンキリンリピートドメインと、少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、１００％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一実施形態において、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号１２〜２１、より好ましくは配列番号１７〜２１、より好ましくは配列番号１８〜２０、より好ましくは配列番号１８のアミノ酸配列と、配列番号１２〜２１、より好ましくは配列番号１７〜２１、より好ましくは配列番号１８〜２０、より好ましくは配列番号１８の最大１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列と、からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態において、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号１４〜２１のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、個々のアミノ酸は、配列番号１４〜２１のアミノ酸配列のアラインメントの同一の位置に存在する任意のアミノ酸によって置換されている。一実施形態において、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号１２〜２１、より好ましくは配列番号１７〜２１、より好ましくは配列番号１８〜２０、より好ましくは配列番号１８のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態において、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号１２〜２１、より好ましくは配列番号１７〜２１、より好ましくは配列番号１８〜２０、より好ましくは配列番号１８のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列からなる。更に、上記の組み換え結合タンパク質の上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２３〜３７、より好ましくは配列番号２３〜２７、より好ましくは配列番号２５〜２７、より好ましくは配列番号２６のアミノ酸配列からなる群から選択される１つの設計アンキリンリピートドメインと、少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、１００％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を、好ましくは含む。一実施形態において、上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２３〜３７、より好ましくは配列番号２３〜２７、より好ましくは配列番号２５〜２７、より好ましくは配列番号２６のアミノ酸配列と、配列番号２３〜３７、より好ましくは配列番号２３〜２７、より好ましくは配列番号２５〜２７、より好ましくは配列番号２６の最大１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列と、からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態において、上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２３〜２７のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、個々のアミノ酸は、配列番号２３〜２７のアミノ酸配列のアラインメントの同一の位置に存在する任意のアミノ酸によって置換されている。一実施形態において、上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２３〜３７、より好ましくは配列番号２３〜２７、より好ましくは配列番号２５〜２７、より好ましくは配列番号２６のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態において、上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２３〜３７、より好ましくは配列番号２３〜２７、より好ましくは配列番号２５〜２７、より好ましくは配列番号２６のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列からなる。一実施形態において、上記の組み換え結合タンパク質の上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４０〜５６、好ましくは配列番号４８〜５２、より好ましくは配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号５０のアミノ酸配列からなる群から選択される１つのアンキリンリピートドメインと、少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、１００％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一実施形態において、上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４０〜５６、好ましくは配列番号４８〜５２、より好ましくは配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号５０のアミノ酸配列と、配列番号４０〜５６、好ましくは配列番号４８〜５２、より好ましくは配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号５０の最大１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、０個のアミノ酸が任意の他のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列と、からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態において、上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４２〜５１のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、個々のアミノ酸は、配列番号４２〜５１のアミノ酸配列のアラインメントの同一の位置に存在する任意のアミノ酸によって置換されている。一実施形態において、上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４０〜５６、好ましくは配列番号４８〜５２、より好ましくは配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号５０のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態において、上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４０〜５６、好ましくは配列番号４８〜５２、より好ましくは配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号５０のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列からなる。一実施形態において、上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインは同一である。更にこの実施形態において、上記の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２〜９、より好ましくは配列番号３〜９、より好ましくは配列番号４〜９、より好ましくは配列番号６又は９、より好ましくは配列番号９のアミノ酸配列と、配列番号２〜９、より好ましくは配列番号３〜９、より好ましくは配列番号４〜９、より好ましくは配列番号６又は９、より好ましくは配列番号９の最大４、３、２、１、０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列と、からなる群から選択されるポリペプチドリンカーによって結合されている。一実施形態において、上記のポリペプチドリンカーは、配列番号２〜９、より好ましくは配列番号３〜９、より好ましくは配列番号４〜９、より好ましくは配列番号６又は９、より好ましくは配列番号９のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態において、配列番号７〜９の隣接するＮ末端ＧｌｙＳｅｒ及び／又は配列番号２〜９の隣接するＣ末端ＧｌｙＳｅｒは、任意に欠損している。一実施形態において、配列番号７〜９は、（例えば、配列番号９７及び９８に存在するように）ＡｒｇＳｅｒをＣ末端に更に含む。一実施形態において、配列番号２〜６の上記のポリペプチドリンカーのＣ末端から２番目のアミノ酸のグリシンは、（例えば、配列番号９９及び１００に存在するように）アルギニンによって交換されている場合がある。一実施形態において、本発明の組み換え結合タンパク質中に存在する設計アンキリンリピートドメインを結合させるポリペプチドリンカーは、配列番号２〜９、より好ましくは配列番号３〜９、より好ましくは配列番号４〜９、より好ましくは配列番号６又は９、より好ましくは配列番号９のアミノ酸配列のいずれかから選択されるアミノ酸配列からなる。一実施形態において、本発明の組み換え結合タンパク質中に存在する上記のポリペプチドリンカーは、同一である。組み換え結合タンパク質中の、このようなポリペプチドリンカー、これらの変化形、及びこのようなポリペプチドリンカーの使用の例を、実施例に示す。
一実施形態において、本発明は少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号１２〜２１、好ましくは配列番号１７〜２１、より好ましくは配列番号１８〜２０、より好ましくは配列番号１８のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２３〜３７、より好ましくは配列番号２３〜２７、より好ましくは配列番号２５〜２７、より好ましくは配列番号２６のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ、配列番号４０〜５６、好ましくは配列番号４８〜５２、より好ましくは配列番号４８〜５０、より好ましくは配列番号５０のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号２〜９、より好ましくは配列番号３〜９、より好ましくは配列番号４〜９、より好ましくは配列番号６又は９、より好ましくは配列番号９のアミノ酸配列からなる群から選択されるポリペプチドリンカーによって結合されている。
一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインはＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインはＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有し、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインはポリペプチドリンカーによって結合されており、上記の組み換え結合タンパク質は、ＶＥＧＦ−Ａ及びＨＧＦ、より好ましくはＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、及び血清アルブミン、より好ましくはヒトＶＥＧＦ−Ａ、ヒトＨＧＦ及びヒト血清アルブミンを、同時に結合させることができる。一実施形態において、上記の組み換え結合タンパク質は、２つの血清アルブミン分子、より好ましくは２つのヒト血清アルブミン分子を、同時に結合させることができる。
「第１の設計アンキリンリピートドメイン」、「第２の設計アンキリンリピートドメイン」、「第３の設計アンキリンリピートドメイン」、及び「第４の設計アンキリンリピートドメイン」において使用される用語「第１の」、「第２の」、「第３の」、及び任意に使用される「第４の」は、組み換え結合タンパク質内の上記の設計アンキリンリピートドメインのいかなる位置的な配列も示す、又は、含意するものではない。
一実施形態において、本発明は、ポリペプチドリンカーによって結合されている、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関する。一実施形態において、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、Ｃ末端設計アンキリンリピートドメインと、他の２つの設計アンキリンリピートドメインのＣ末端とのＮ末端である。一実施形態において、ＨＧＦに対する結合特異性を有する、上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、Ｎ末端設計アンキリンリピートドメインと、他の２つの設計アンキリンリピートドメインのＮ末端とのＣ末端である。一実施形態において、それぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有する、上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインは、１つが他の２つの設計アンキリンリピートドメインのＮ末端、かつ１つが同Ｃ末端であり、又は、これらは、他の２つの設計アンキリンリピートドメインのＮ末端であり、より好ましくは、上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインは、１つが他の２つの設計アンキリンリピートドメインのＮ末端、かつ１つが同Ｃ末端である。一実施形態において、上記の第３の設計アンキリンリピートドメインは、他の３つの設計アンキリンリピートドメインのＮ末端であり、上記の第４の設計アンキリンリピートドメインは、他の３つの設計アンキリンリピートドメインのＣ末端であり、上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは、上記の第３の設計アンキリンリピートドメインのＣ末端及び上記の第１の設計アンキリンリピートドメインのＮ末端であり、かつ上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは、上記の第２の設計アンキリンリピートドメインのＣ末端及び上記の第４の設計アンキリンリピートドメインのＮ末端である。
一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインはＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインはＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有し、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、ポリペプチドリンカーによって結合されている。一実施形態において、上記の第１、第２、第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインは、（Ｎ末端からＣ末端に向かって）第３−第２−第１−第４、第３−第４−第２−第１、第４−第２−第１−第３、又は第４−第３−第２−第１、更により好ましくは第３−第２−第１−第４、又は第４−第２−第１−第３、より好ましくは第３−第２−第１−第４の順である。
一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインはＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインはＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有し、上記の組み換え結合タンパク質は、ＶＥＧＦ−Ａ、好ましくはヒトＶＥＧＦ−Ａを、ＥＣ50 １０-7Ｍ未満、好ましくは１０-8Ｍ未満、より好ましくは１０-9Ｍ未満、より好ましくは１０-10Ｍ未満で結合させる。
一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ配列番号５０のアミノ酸配列を含む。一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは配列番号１８のアミノ酸配列を含み、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは配列番号２６のアミノ酸配列を含み、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ配列番号５０のアミノ酸配列を含み、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号９のアミノ酸配列をそれぞれ含むポリペプチドリンカーによって結合されている。
一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインは配列番号１８のアミノ酸配列を含み、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインは配列番号２６のアミノ酸配列を含み、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ配列番号５０のアミノ酸配列を含み、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号９のアミノ酸配列をそれぞれ含むポリペプチドリンカーによって結合されており、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、（Ｎ末端側からＣ末端側に）配列番号５０−配列番号９−配列番号２６−配列番号９−配列番号１８−配列番号９−配列番号５０で配列されている。
一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインはＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインはＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有し、かつ上記の設計アンキリンリピートドメインは、配列番号９のアミノ酸配列をそれぞれ含むポリペプチドリンカーによって結合されており、かつ上記の組み換え結合タンパク質は、ＶＥＧＦ−Ａ、及び／又はＨＧＦ、好ましくはＶＥＧＦ−Ａを、上記の設計アンキリンリピートドメインが配列番号６のアミノ酸配列をそれぞれ含むポリペプチドリンカーによって結合されている組み換え結合タンパク質に比べ、より低い、すなわちより良好なＥＣ50で結合させる。リンカーのＥＣ50に対する影響の例は実施例８に示し、また、用語「より低いＥＣ50」は、当業者に周知である。好ましくは、用語「より低いＥＣ50」は、１．１倍、より好ましくは１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０倍改善されたＥＣ50値を意味する。
一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインはＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインはＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有し、上記の組み換え結合タンパク質は、ＶＥＧＦ−Ａ、及び／又はＨＧＦ、好ましくはＶＥＧＦ−Ａを、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、より低い、すなわちより良好なＥＣ50で結合させる。例は、実施例８に示す。
一実施形態において、本発明は、配列番号１３４〜１７９、好ましくは配列番号１３４〜１５８、より好ましくは配列番号１３４〜１４９、より好ましくは配列番号１３４〜１４０、より好ましくは配列番号１３４のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列と、少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、組み換え結合タンパク質に関する。
一実施形態において、本発明は、配列番号１３４〜１７９、好ましくは配列番号１３４〜１５８、より好ましくは配列番号１３４〜１４９、より好ましくは配列番号１３４〜１４０、より好ましくは配列番号１３４の、最大５０、４９、４８、４７、４６、４５、４４、４３、４２、４１、４０、３９、３８、３７、３６、３５、３４、３３、３２、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、又は０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、組み換え結合タンパク質に関する。
所与のアミノ酸配列と少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％の同一性を有するアミノ酸配列を含む、設計アンキリンリピートドメイン又は組み換え結合タンパク質に関する本発明のいずれかの実施形態において、非同一アミノ酸は、設計アンキリンリピートドメイン又は組み換え結合タンパク質の任意の位置に配置されてもよい。
同様に、最大５０、４９、４８、４７、４６、４５、４４、４３、４２、４１、４０、３９、３８、３７、３６、３５、３４、３３、３２、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、又は０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されている、設計アンキリンリピートドメイン又は組み換え結合タンパク質に関する本発明のいずれかの実施形態において、交換されたアミノ酸は、設計アンキリンリピートドメインの任意の位置に配置されてもよい。
一実施形態において、本発明は、配列番号１３４〜１７９、好ましくは配列番号１３４〜１５８、より好ましくは配列番号１３４〜１４９、より好ましくは配列番号１３４〜１４０、より好ましくは配列番号１３４のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む組み換え結合タンパク質に関する。
本発明は、特に、配列番号１３４のアミノ酸配列と少なくとも９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、組み換え結合タンパク質に関する。
一実施形態において、本発明は、配列番号１３４の、最大５０、４９、４８、４７、４６、４５、４４、４３、４２、４１、４０、３９、３８、３７、３６、３５、３４、３３、３２、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、又は０個のアミノ酸が任意のアミノ酸によって交換されているアミノ酸配列を含む、組み換え結合タンパク質に関する。
本発明は更に、特に、配列番号１３４のアミノ酸配列からなるアミノ酸配列を含む、組み換え結合タンパク質に関する。一実施形態において、本発明は、配列番号１３４のアミノ酸配列を含む組み換え結合タンパク質に関する。
一実施形態において、本発明は、配列番号１３４〜１７９、好ましくは配列番号１３４〜１５８、より好ましくは配列番号１３４〜１４９、より好ましくは配列番号１３４〜１４０、より好ましくは配列番号１３４のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列からなる組み換え結合タンパク質に関する。
好ましいのは配列番号１３４である。好ましいのは、アミノ酸配列が配列番号１３４である、組み換え結合タンパク質である。好ましいのは、アミノ酸配列が配列番号１３４である、タンパク質である。好ましいのは、配列番号１３４のアミノ酸配列からなる組み換え結合タンパク質である。
複数の特徴により、配列番号１３４が、本発明の好ましい組み換え結合タンパク質となる。この組み換え結合タンパク質は、それぞれが配列番号５０からなる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含み、血清アルブミンに対する結合特異性を有する既知の設計アンキリンリピートドメインに比べ、改善された保存安定性の特性を示す（実施例９、図２を参照）。この組み換え結合タンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含み、驚くべきことに、改善された薬物動態特性をもたらす（実施例５及び６、図３及び４）。血清アルブミンに対する結合特異性を有する２つの設計アンキリンリピートドメインは、他の設計アンキリンリピートドメインと隣接し、最も良好な薬物動態特性が認められた（実施例６）。ＶＥＧＦ−Ａ及びＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン、並びにこれらの構造的な配列は、化合物の活性を最大化するように選択された（実施例８）。設計アンキリンリピートドメインは、ＰＴリッチリンカーを使用して結合され、驚くべきことに、個々の設計アンキリンリピートドメインの活性を改善し（実施例８）、また、驚くべきことに、薬物動態特性を改善する（実施例５）。
一実施形態において、本発明は、少なくとも第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質に関し、上記の第１の設計アンキリンリピートドメインはＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ上記の第２の設計アンキリンリピートドメインはＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ上記の第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインはそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有し、かつ上記の第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインは、ポリペプチドリンカーによって結合されており、かつ上記の組み換え結合タンパク質は、終末相半減期の延長、好ましくは、血清アルブミンに対する結合特異性を有する上記の第４の設計アンキリンリピートドメインを欠く組み換え結合タンパク質に比べ、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、又は４５％の終末相半減期の延長を呈する。このような終末相半減期の延長の例を、実施例５及び６、並びに図３及び４に示す。
一実施形態において、本発明は、本発明の設計アンキリンリピートドメイン又は組み換え結合タンパク質、より好ましくは本発明の組み換え結合タンパク質のアミノ酸配列をコードする、核酸に関する。一実施形態において、本発明は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む、より好ましくは２つ含む、本発明のいずれかの組み換え結合タンパク質のアミノ酸配列をコードする、核酸に関する。一実施形態において、本発明は、本発明の組み換え結合タンパク質のアミノ酸配列をコードする、核酸に関する。更に、本発明は、本発明のいずれかの核酸を含むベクターに関する。核酸は、当業者に周知である。実施例において、核酸は、本発明の設計アンキリンリピートドメイン又は組み換え結合タンパク質を、大腸菌で産生するために使用した。
一実施形態において、本発明は、本発明の組み換え結合タンパク質及び／若しくは設計アンキリンリピートドメイン、又は本発明の組み換え結合タンパク質及び／若しくは設計アンキリンリピートドメインをコードする核酸、並びに任意に、薬学的に許容される担体及び／若しくは賦形剤を含む、医薬組成物に関する。
一実施形態において、本発明は、組み換え結合タンパク質、又は組み換え結合タンパク質をコードする核酸、並びに任意に、薬学的に許容される担体及び／若しくは賦形剤を含む、医薬組成物に関する。
薬学的に許容される担体及び／又は賦形剤は当業者に既知であり、下記でより詳細に説明する。更にまた、上記の、組み換え結合タンパク質及び／又は設計アンキリンリピートドメイン、及び／又は核酸のうちの１つ以上、特に組み換え結合タンパク質を含む、診断用組成物が考慮される。
医薬組成物は、本明細書に記載のような組み換え結合タンパク質、及び／又は設計アンキリンリピートドメイン、及び／又は核酸、及び例えばＲｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ １６th ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｏｓｏｌ，Ａ．Ｅｄ．，１９８０に記載のような、薬学的に許容される担体、添加物若しくは安定剤を含む。当業者に既知の、好適な担体、添加物又は安定剤は、生理食塩水、リンゲル液、デキストロース溶液、ハンクス液、固定油、オレイン酸エチル、５％デキストロース生理食塩水、等張性及び化学的安定性を高める物質、緩衝液並びに保存剤である。他の好適な担体としては、それ自体が、組成物を投与される個体にとって有害な抗体の産生を誘発しない任意の担体、例えば、タンパク質、ポリサッカライド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリマーアミノ酸及びアミノ酸コポリマーが挙げられる。医薬組成物はまた、抗癌剤若しくは抗血管新生剤、又は更なる生理活性化合物等の、追加の有効成分を含む、合剤であってもよい。
本発明の一実施形態は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ含む、より好ましくは２つ含む、本発明の組み換え結合タンパク質の医薬組成物の製造のための使用に関し、上記の組み換え結合タンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、終末相半減期の延長、好ましくは少なくとも５％、好ましくは、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１５０％、２００％、又は２５０％の終末相半減期の延長を呈する。
一実施形態において、医薬組成物は、本明細書に記載のような少なくとも１つの組み換え結合タンパク質、並びに非イオン性洗剤等の洗剤、リン酸塩等の緩衝液、及びスクロース等の糖を含む。一実施形態において、このような組成物は、上記のような組み換え結合タンパク質及びＰＢＳを含む。
一実施形態において、本発明は、本発明による医薬組成物又は組み換え結合タンパク質の、疾患の治療のための使用に関する。そのため、本発明による医薬組成物又は組み換え結合タンパク質は、これらを必要とする患者に、治療有効量で投与される。投与としては、局所投与、経口投与、及び非経口投与を挙げることができる。典型的な投与経路は非経口投与である。非経口投与において、本発明の薬剤は、上記で定義したような薬学的に許容される添加物と共に、溶液、懸濁液又はエマルション等の単位用量の注射剤形で配合される。用量及び投与方法は、治療される個体及び特定の疾患によって異なる。
更に、上記の医薬組成物又は組み換え結合タンパク質のいずれかは、疾患の治療について考慮される。
本発明の医薬組成物は、例えば、非経口的投与によって投与してもよい。非経口投与において、本発明の薬剤は、上記で定義したような薬学的に許容される添加物と共に、溶液、懸濁液又はエマルション等の単位用量の注射剤形で配合される。用量及び投与方法は、治療される個体及び特定の疾患によって異なる。一実施形態において、上記の組み換え結合タンパク質又は本明細書に記載のこのような他の医薬組成物は、静脈内投与される。非経口投与のため、組み換え結合タンパク質又は上記の医薬組成物は、ボーラス注入として又は緩徐な点滴注入により、治療有効量で注入することができる。
一実施形態において、本発明は、医学的状態の治療方法に関し、方法は、このような治療を必要とする患者に、本発明の組み換え結合タンパク質の治療有効量を投与するステップを含む。一実施形態において、本発明は、医学的状態の治療方法に関し、方法は、このような治療を必要とする患者に、本発明の医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含む。実施例１４（図１０）は、配列番号１３４からなる組み換え結合タンパク質の癌の治療への使用の有用性を示す。一実施形態において、本発明は、本発明による医薬組成物の、疾患の治療のための使用に関する。一実施形態において、本発明は、疾患の治療において使用するための医薬組成物に関する。
「医学的状態」（又は疾患）は、不適切な血管新生を特徴とするものである場合がある。医学的状態は、過剰増殖状態である場合がある。治療に好適な医学的状態の例としては、自己免疫異常、炎症性疾患、網膜症（特に増殖性網膜症）、神経変性疾患、感染、及び腫瘍性疾患が挙げられる。本明細書に記載の組み換え結合タンパク質のいずれかを、このような疾患、特に、自己免疫疾患、炎症性疾患、網膜症、及び腫瘍性疾患からなる群から選択される疾患の治療のための薬剤の調製に使用することができる。本発明は、特に、医学的状態の治療方法に関し、方法は、このような治療を必要とする患者に、本発明の組み換え結合タンパク質又は上記の医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含む。いくつかの実施形態において、上記の医学的状態は腫瘍性疾患である。用語「腫瘍性疾患」は、本明細書で使用する場合、急速に増殖する細胞増殖又は腫瘍を特徴とする、細胞又は組織の異常な状態（state or condition）を指す。より具体的な意味合いにおいて、この用語は癌に関する。より具体的な意味合いにおいて、この用語は、腎癌及び／又は胃癌及び／又は多発性骨髄腫に関する場合がある。用語「治療有効量」は、患者において所望の効果をもたらすのに十分な量を意味する。
特に、本発明は、本発明の医薬組成物を使用した医学的状態の治療に関し、上記の医学的状態は癌である。
本発明の組み換え結合タンパク質又は上記の医薬組成物の癌疾患の治療のための使用はまた、当該技術分野において既知の任意の他の療法との併用とすることができる。用語「〜との併用」は、本明細書で使用する場合、所与の投与計画の下で実施される共投与を指すものとする。これには、異なる化合物の同時投与及び異なる化合物の時間を変えた投与が含まれる（例えば、化合物Ａを１回投与し、かつ化合物Ｂをその後に数回投与する、若しくは逆もまた同様、又は、両化合物を同時に投与し、かつ２つのうちの１つを後の段階でまた投与する）。
組み換えタンパク質の、病的血管新生を含む疾患の治療への使用が、更に考慮される。用語「病的血管新生」は、いくつかの疾患状態の維持及び進行中の、血管の形成及び増殖を指す。
更なる一実施形態において、本発明は、本発明の組み換え結合タンパク質の、医学的状態、好ましくは腫瘍性疾患、より好ましくは癌の治療に使用される薬剤の製造のための使用に関する。
一実施形態において、本発明は、本発明の医薬組成物の、腫瘍性疾患、特に癌であり得る、医学的状態の治療に使用される薬剤の製造のための使用に関する。
ｉｎ ｖｉｖｏ投与に使用される製剤は、無菌でなくてはならない、又は、滅菌されていなくてはならない。これは、滅菌濾過膜で濾過することにより、容易に実施される。
本発明における単一の選択に関連した用語「からなる群から選択される」は、その特定の選択という意味合いを有する。例えば、一実施形態において、「本発明は、配列番号１３４のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む組み換え結合タンパク質に関し」、これは、「本発明は、配列番号１３４のアミノ酸配列を含む組み換え結合タンパク質に関する」という意味合いを有する。
一実施形態において、本発明は、上記のリピートドメインのいずれかを含む組み換え結合タンパク質に関する。一実施形態において、本発明は、上記の配列番号１３４〜１７９のいずれかを含む組み換え結合タンパク質に関する。
本発明は、実施例に記載の特定の実施形態に限定されない。他の供給源を使用し、下記の概要に従って処理してもよい。
本明細書を通して多くの文書に言及しており、これらの文書の開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書は、「ＭＤ４１２１１＿Ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿Ｌｉｓｔｉｎｇ．ｔｘｔ」という名前の、本明細書のアミノ酸配列一覧の多数のアミノ酸配列を参照しており、配列プロトコルのアミノ酸配列は、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示の標準物質及び試薬の全ては当業者に既知であり、市販されている、又は、周知の技術を使用して調製することができる。
材料
化学物質はＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）より購入した。オリゴヌクレオチドはＭｉｃｒｏｓｙｎｔｈ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）より購入した。特に明記しない限り、ＤＮＡポリメラーゼ、制限酵素及び緩衝液は、Ｎｅｗ Ｅｎｇｌａｎｄ Ｂｉｏｌａｂｓ（ＵＳＡ）又はＴｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｆｅｒｍｅｎｔａｓ（Ｌｉｔｈｕａｎｉａ）より購入した。クローニング及びタンパク質産生株は、大腸菌ＸＬ１−ｂｌｕｅ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ（ＵＳＡ））又はＢＬ２１（Ｎｏｖａｇｅｎ（ＵＳＡ））であった。組み換えＶＥＧＦ−Ａ（ヒト、マウス、ラット）、ＶＥＧＦ−Ｃ、ＰＤＧＦ−ＡＢ、及びＨＧＦ（ヒト、カニクイザル、マウス）は、Ｒ＆Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｂｉｏｔｅｃｈｎｅ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＵＳＡ））、Ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ（Ｒｏｃｋｙ Ｈｉｌｌ，ＵＳＡ）、Ｓｉｎｏ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ（Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）、ＲｅｌｉａＴｅｃｈ（Ｗｏｌｆｅｎｂｕｅｔｔｅｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手した、又は、標準的な手順に従い、チャイニーズハムスター卵巣細胞若しくはピキアパストリスで産生し、精製した。異なる種の血清アルブミンは、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ（Ｎｏｖｉ，ＵＳＡ）、ＣＳＬ Ｂｅｈｒｉｎｇ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から入手した、又は、標準的な方法を用い、動物から直接採取した。ビオチン化したＶＥＧＦ−Ａ又はＨＧＦは、標準的なビオチン化試薬及び方法（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｃ．（ＵＳＡ））を使用し、ビオチン部分をタンパク質の第一級アミンにカップリングすることにより、化学的に得た。抗体は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ若しくはＱＩＡｇｅｎ（Ｇｅｒｍａｎｙ）より入手した、又は、当業者に周知の手順である、標準的な免疫付与及びハイブリドーマ手順をマウス若しくはウサギにおいて使用して産生させた。細胞培養試薬は、Ｌｏｎｚａ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）、Ｒｏｃｈｅ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、及びＰｒｏｍｏｃｅｌｌ（Ｇｅｒｍａｎｙ）より購入した。
化学物質はＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）より購入した。オリゴヌクレオチドはＭｉｃｒｏｓｙｎｔｈ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）より購入した。特に明記しない限り、ＤＮＡポリメラーゼ、制限酵素及び緩衝液は、Ｎｅｗ Ｅｎｇｌａｎｄ Ｂｉｏｌａｂｓ（ＵＳＡ）又はＴｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｆｅｒｍｅｎｔａｓ（Ｌｉｔｈｕａｎｉａ）より購入した。クローニング及びタンパク質産生株は、大腸菌ＸＬ１−ｂｌｕｅ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ（ＵＳＡ））又はＢＬ２１（Ｎｏｖａｇｅｎ（ＵＳＡ））であった。組み換えＶＥＧＦ−Ａ（ヒト、マウス、ラット）、ＶＥＧＦ−Ｃ、ＰＤＧＦ−ＡＢ、及びＨＧＦ（ヒト、カニクイザル、マウス）は、Ｒ＆Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｂｉｏｔｅｃｈｎｅ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＵＳＡ））、Ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ（Ｒｏｃｋｙ Ｈｉｌｌ，ＵＳＡ）、Ｓｉｎｏ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ（Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）、ＲｅｌｉａＴｅｃｈ（Ｗｏｌｆｅｎｂｕｅｔｔｅｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手した、又は、標準的な手順に従い、チャイニーズハムスター卵巣細胞若しくはピキアパストリスで産生し、精製した。異なる種の血清アルブミンは、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ（Ｎｏｖｉ，ＵＳＡ）、ＣＳＬ Ｂｅｈｒｉｎｇ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から入手した、又は、標準的な方法を用い、動物から直接採取した。ビオチン化したＶＥＧＦ−Ａ又はＨＧＦは、標準的なビオチン化試薬及び方法（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｃ．（ＵＳＡ））を使用し、ビオチン部分をタンパク質の第一級アミンにカップリングすることにより、化学的に得た。抗体は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ若しくはＱＩＡｇｅｎ（Ｇｅｒｍａｎｙ）より入手した、又は、当業者に周知の手順である、標準的な免疫付与及びハイブリドーマ手順をマウス若しくはウサギにおいて使用して産生させた。細胞培養試薬は、Ｌｏｎｚａ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）、Ｒｏｃｈｅ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、及びＰｒｏｍｏｃｅｌｌ（Ｇｅｒｍａｎｙ）より購入した。
分子生物学
特に明記しない限り、方法は、記載の手順（Ｓａｍｂｒｏｏｋ Ｊ．，Ｆｒｉｔｓｃｈ Ｅ．Ｆ．及びＭａｎｉａｔｉｓ Ｔ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ １９８９，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）に従い、実施する。
特に明記しない限り、方法は、記載の手順（Ｓａｍｂｒｏｏｋ Ｊ．，Ｆｒｉｔｓｃｈ Ｅ．Ｆ．及びＭａｎｉａｔｉｓ Ｔ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ １９８９，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）に従い、実施する。
設計アンキリンリピートドメイン、ライブラリー及び選択
設計アンキリンリピートタンパク質ライブラリーを作製する方法、設計アンキリンリピートタンパク質ライブラリーの例、及び設計アンキリンリピートタンパク質を設計アンキリンリピートタンパク質のライブラリーから選択する方法は、記載されている（国際公開第２００２／０２０５６５号、同第２０１０／０６０７４８号、同第２０１２／０６９６５４号、同第２０１２／０６９６５５号、同第２０１４／００１４４２号、Ｂｉｎｚ ｅｔ ａｌ．２００４，ｌｏｃ．ｃｉｔ．）。
設計アンキリンリピートタンパク質ライブラリーを作製する方法、設計アンキリンリピートタンパク質ライブラリーの例、及び設計アンキリンリピートタンパク質を設計アンキリンリピートタンパク質のライブラリーから選択する方法は、記載されている（国際公開第２００２／０２０５６５号、同第２０１０／０６０７４８号、同第２０１２／０６９６５４号、同第２０１２／０６９６５５号、同第２０１４／００１４４２号、Ｂｉｎｚ ｅｔ ａｌ．２００４，ｌｏｃ．ｃｉｔ．）。
実施例１：ＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの選択、発現、精製、及び分析
リボソームディスプレイ（Ｂｉｎｚ ｅｔ ａｌ．，２００４，ｌｏｃ．ｃｉｔ．）を用い、ＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを、コンビナトリアルライブラリーから、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの作製については国際公開第２０１０／０６０７４８号に記載の方法により、また、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの作製については同第２０１４／１９１５７４号に記載の方法により、また、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの作製については同第２０１２／０６９６５４号に記載の方法により、選択した。選択されたクローンの、特異的な標的（それぞれＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミン）及び非特異的な標的（例えばＭＢＰ、大腸菌マルトース結合タンパク質）への結合を粗抽出ＥＬＩＳＡによって評価し、それぞれ、ＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミンに対する結合特異性を有する、何百もの設計アンキリンリピートドメインが、それぞれの標的の各選択において、首尾よく選択されたことが示された。例えば、配列番号１２〜２２の設計アンキリンリピートドメインは、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有するアンキリンリピートドメインのアミノ酸配列を構成し、配列番号２３〜３７の設計アンキリンリピートドメインは、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインのアミノ酸配列を構成し、配列番号４０〜５６の設計アンキリンリピートドメインは、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインのアミノ酸配列を構成する。
リボソームディスプレイ（Ｂｉｎｚ ｅｔ ａｌ．，２００４，ｌｏｃ．ｃｉｔ．）を用い、ＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを、コンビナトリアルライブラリーから、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの作製については国際公開第２０１０／０６０７４８号に記載の方法により、また、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの作製については同第２０１４／１９１５７４号に記載の方法により、また、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの作製については同第２０１２／０６９６５４号に記載の方法により、選択した。選択されたクローンの、特異的な標的（それぞれＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミン）及び非特異的な標的（例えばＭＢＰ、大腸菌マルトース結合タンパク質）への結合を粗抽出ＥＬＩＳＡによって評価し、それぞれ、ＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミンに対する結合特異性を有する、何百もの設計アンキリンリピートドメインが、それぞれの標的の各選択において、首尾よく選択されたことが示された。例えば、配列番号１２〜２２の設計アンキリンリピートドメインは、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有するアンキリンリピートドメインのアミノ酸配列を構成し、配列番号２３〜３７の設計アンキリンリピートドメインは、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインのアミノ酸配列を構成し、配列番号４０〜５６の設計アンキリンリピートドメインは、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインのアミノ酸配列を構成する。
これらのＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、若しくは血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン、又は既知の結合特異性を有さない陰性対照の設計アンキリンリピートドメイン（すなわちタンパク質＃１０及び＃１１）を、タンパク質を簡便に精製するためのＮ末端Ｈｉｓタグを付与するｐＱＥ（ＱＩＡｇｅｎ（Ｇｅｒｍａｎｙ））系の発現ベクターにクローニングした。タンパク質は、例えば国際公開第２０１０／０６０７４８号に記載のような、当業者に既知の方法によって作製し、精製した。
実施例２：表面プラズモン共鳴を使用した設計アンキリンリピートドメインの特徴づけ
ＳＰＲは、ＰｒｏｔｅＯｎ装置（ＢｉｏＲａｄ）を使用して測定し、測定は、当業者に既知の標準的な手順に従って実施した。選択されたタンパク質について測定したＫｄ値を、表１〜３に列挙する。
ＳＰＲは、ＰｒｏｔｅＯｎ装置（ＢｉｏＲａｄ）を使用して測定し、測定は、当業者に既知の標準的な手順に従って実施した。選択されたタンパク質について測定したＫｄ値を、表１〜３に列挙する。
同様のＶＥＧＦ−Ａの解離定数値が、タンパク質＃１４、＃１５、及び＃１７〜＃２２について得られる。
同様のＨＧＦの解離定数値が、タンパク質＃３０〜＃３７について得られる。
同様のヒト血清アルブミンの解離定数値が、タンパク質＃４０〜＃４３、＃５３、＃５６、及び＃５７について得られる。
実施例３：競合結合アッセイ及び受容体競合結合アッセイ
それぞれＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの、競合アッセイによる特徴づけ。このようなアッセイは、当業者に周知である。ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインについて、製造業者（ＶＥＧＦ−Ａ ＱｕａｎｔｉｋｉｎｅキットＤＶＥ００、Ｒ＆Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ）に従い、定量的サンドイッチ酵素免疫測定法の手法を使用した。ＶＥＧＦ−Ａに特異的なモノクローナル抗体を、マイクロプレート上にプレコートした。ＶＥＧＦ−Ａ標準物質、及びＶＥＧＦ−Ａ（２０ｐＭ）と異なる濃度のタンパク質＃１８、＃１９、又は＃２０との混合物をウェルに添加し、存在する全ての遊離のＶＥＧＦ−Ａ（すなわち、設計アンキリンリピートドメインに結合していない）を、固定化された抗体によって結合させる。全ての非結合の物質を洗い流した後、ＶＥＧＦ−Ａに特異的な酵素結合ポリクローナル抗体をウェルに加える。洗浄して全ての非結合の抗体−酵素試薬を除去した後、基質溶液をウェルに加えると、最初の工程で結合されたＶＥＧＦ−Ａの量に比例して発色する。発色を停止し、発色の強度を測定する。このアッセイにおいて、試験した設計アンキリンリピートタンパク質は、高いＶＥＧＦ−Ａ阻害効力を示した。ＩＣ50値は、Ｇｒａｐｈ Ｐａｄ Ｐｒｉｓｍソフトウェア及び当業者に既知の標準的な手順を使用し、上記のように得られた滴定曲線から算出した。ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインについては、ｃＭｅｔ受容体競合アッセイを実施した。そのために、ＰＢＳ中の５ｎＭのヒトｃＭｅｔ受容体を、Ｍａｘｉｓｏｒｐプレートに４℃で終夜固定化した。０．０５％ ＴＷＥＥＮ ２０を含むＰＢＳで洗浄した後、０．０５％ ＴＷＥＥＮ ２０及び０．２５％カゼインを含むＰＢＳを使用し、室温でプレートを２時間、３００ｒｐｍで振とうしてブロックした。０．０５％ ＴＷＥＥＮ ２０を含むＰＢＳ中で、一定濃度５ｎＭのヒトＨＧＦを、１０００ｎＭ〜１ｐＭのタンパク質＃２３、＃２６、＃２８、及び＃２９（それぞれ１：４の希釈系列）と、希釈プレート上で３０分間室温でプレインキュベートした。ＥＬＩＳＡプレートを０．０５％ ＴＷＥＥＮを含むＰＢＳで洗浄した後、プレインキュベートした試料をＥＬＩＳＡプレートに移し、プレートを３００ｒｐｍで振とうし、室温で２時間インキュベートした。０．２５％ ＴＷＥＥＮを含むＰＢＳで洗浄した後、２００ｎｇ／ｍＬの抗ヒトＨＧＦ抗体を、室温で１時間、３００ｒｐｍで振とうして加えた。０．０５％ ＴＷＥＥＮを含むＰＢＳで洗浄した後、１００ｎｇ／ｍＬのＨＲＰ複合ポリクローナル抗ＨＧＦ種抗体を、室温で３０分間、３００ｒｐｍで振とうして加えた。検出には、１：３に希釈したＢＭブルーＰＯＤ（Ｒｏｃｈｅ）を使用した。呈色反応を１５分後、１Ｍ Ｈ２ＳＯ４を加えて停止した。読み取りは、Ａ６２０を参照波長として使用し、Ａ４５０で行った。
それぞれＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの、競合アッセイによる特徴づけ。このようなアッセイは、当業者に周知である。ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインについて、製造業者（ＶＥＧＦ−Ａ ＱｕａｎｔｉｋｉｎｅキットＤＶＥ００、Ｒ＆Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ）に従い、定量的サンドイッチ酵素免疫測定法の手法を使用した。ＶＥＧＦ−Ａに特異的なモノクローナル抗体を、マイクロプレート上にプレコートした。ＶＥＧＦ−Ａ標準物質、及びＶＥＧＦ−Ａ（２０ｐＭ）と異なる濃度のタンパク質＃１８、＃１９、又は＃２０との混合物をウェルに添加し、存在する全ての遊離のＶＥＧＦ−Ａ（すなわち、設計アンキリンリピートドメインに結合していない）を、固定化された抗体によって結合させる。全ての非結合の物質を洗い流した後、ＶＥＧＦ−Ａに特異的な酵素結合ポリクローナル抗体をウェルに加える。洗浄して全ての非結合の抗体−酵素試薬を除去した後、基質溶液をウェルに加えると、最初の工程で結合されたＶＥＧＦ−Ａの量に比例して発色する。発色を停止し、発色の強度を測定する。このアッセイにおいて、試験した設計アンキリンリピートタンパク質は、高いＶＥＧＦ−Ａ阻害効力を示した。ＩＣ50値は、Ｇｒａｐｈ Ｐａｄ Ｐｒｉｓｍソフトウェア及び当業者に既知の標準的な手順を使用し、上記のように得られた滴定曲線から算出した。ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインについては、ｃＭｅｔ受容体競合アッセイを実施した。そのために、ＰＢＳ中の５ｎＭのヒトｃＭｅｔ受容体を、Ｍａｘｉｓｏｒｐプレートに４℃で終夜固定化した。０．０５％ ＴＷＥＥＮ ２０を含むＰＢＳで洗浄した後、０．０５％ ＴＷＥＥＮ ２０及び０．２５％カゼインを含むＰＢＳを使用し、室温でプレートを２時間、３００ｒｐｍで振とうしてブロックした。０．０５％ ＴＷＥＥＮ ２０を含むＰＢＳ中で、一定濃度５ｎＭのヒトＨＧＦを、１０００ｎＭ〜１ｐＭのタンパク質＃２３、＃２６、＃２８、及び＃２９（それぞれ１：４の希釈系列）と、希釈プレート上で３０分間室温でプレインキュベートした。ＥＬＩＳＡプレートを０．０５％ ＴＷＥＥＮを含むＰＢＳで洗浄した後、プレインキュベートした試料をＥＬＩＳＡプレートに移し、プレートを３００ｒｐｍで振とうし、室温で２時間インキュベートした。０．２５％ ＴＷＥＥＮを含むＰＢＳで洗浄した後、２００ｎｇ／ｍＬの抗ヒトＨＧＦ抗体を、室温で１時間、３００ｒｐｍで振とうして加えた。０．０５％ ＴＷＥＥＮを含むＰＢＳで洗浄した後、１００ｎｇ／ｍＬのＨＲＰ複合ポリクローナル抗ＨＧＦ種抗体を、室温で３０分間、３００ｒｐｍで振とうして加えた。検出には、１：３に希釈したＢＭブルーＰＯＤ（Ｒｏｃｈｅ）を使用した。呈色反応を１５分後、１Ｍ Ｈ２ＳＯ４を加えて停止した。読み取りは、Ａ６２０を参照波長として使用し、Ａ４５０で行った。
これらのアッセイによって得られたＩＣ50値の例を、表４及び５に示す。同様のＶＥＧＦ−ＡのＩＣ50値が、タンパク質＃１２〜＃１７、＃２１について得られ、同様のＨＧＦのＩＣ50値が、タンパク質＃２４、＃２５、＃２７、及び＃３０〜＃３７について得られる。
実施例４：組み換え結合タンパク質、特に２つ、３つ又は４つの設計アンキリンリピートドメイン、及び他のリピートタンパク質を含む組み換え結合タンパク質の作製
設計アンキリンリピートドメイン又は組み換え結合タンパク質をコードするＤＮＡは、当業者に周知の遺伝学的方法によって作製した。配列番号５８〜１３３のアミノ酸配列の群から選択され、更に配列番号１若しくはアミノ酸ＧＳをＮ末端に有する組み換え結合タンパク質、又は配列番号１３４〜１７９のアミノ酸配列の群から選択された組み換え結合タンパク質、又は配列番号１０〜５７のアミノ酸配列の群から選択され、更に配列番号１若しくはアミノ酸ＧＳをＮ末端に有する設計アンキリンリピートドメインは、Ｑｉａｇｅｎ（Ｇｅｒｍａｎｙ）のｐＱＥ発現系を使用し、標準的手法を用いて、大腸菌の細胞質中で発現した。アミノ酸ＧＳがＮ末端にある場合、発現ベクターによって更にコードされたＭｅｔ残基は、小さなＧｌｙ残基（すなわち、配列番号１３４〜１７９の位置１のアミノ酸）が開始Ｍｅｔに後続するため、大腸菌の細胞質中で、発現されたポリペプチドから、効率的に切断された。フレンチプレスを使用して細胞を溶解し、当業者に周知の標準的なクロマトグラフィーの手法を使用し、タンパク質を粗細胞抽出物からほぼ均質な状態に精製した。
設計アンキリンリピートドメイン又は組み換え結合タンパク質をコードするＤＮＡは、当業者に周知の遺伝学的方法によって作製した。配列番号５８〜１３３のアミノ酸配列の群から選択され、更に配列番号１若しくはアミノ酸ＧＳをＮ末端に有する組み換え結合タンパク質、又は配列番号１３４〜１７９のアミノ酸配列の群から選択された組み換え結合タンパク質、又は配列番号１０〜５７のアミノ酸配列の群から選択され、更に配列番号１若しくはアミノ酸ＧＳをＮ末端に有する設計アンキリンリピートドメインは、Ｑｉａｇｅｎ（Ｇｅｒｍａｎｙ）のｐＱＥ発現系を使用し、標準的手法を用いて、大腸菌の細胞質中で発現した。アミノ酸ＧＳがＮ末端にある場合、発現ベクターによって更にコードされたＭｅｔ残基は、小さなＧｌｙ残基（すなわち、配列番号１３４〜１７９の位置１のアミノ酸）が開始Ｍｅｔに後続するため、大腸菌の細胞質中で、発現されたポリペプチドから、効率的に切断された。フレンチプレスを使用して細胞を溶解し、当業者に周知の標準的なクロマトグラフィーの手法を使用し、タンパク質を粗細胞抽出物からほぼ均質な状態に精製した。
実施例５．組み換え結合タンパク質に含まれる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの数を増やすことによる薬物動態特性の改善−マウスの薬物動態試験
マウス薬物動態試験のため、実施例４に記載のように調製したタンパク質＃５７、＃６２、＃６３、＃６４、＃６８、＃７３、＃７４、＃８２、＃８３、＃９７、＃１０９、及び＃１１０（配列番号５７、６２、６３、６４、６８、７３、７４、８２、８３、９７、１０９、及び１１０に対応し、更に配列番号１をＮ末端に有するタンパク質）を、記載（Ｚａｈｎｄ，Ｃ．，Ｋａｗｅ，Ｍ．，Ｓｔｕｍｐｐ，Ｍ．Ｔ．，ｄｅ Ｐａｓｑｕａｌｅ，Ｃ．，Ｔａｍａｓｋｏｖｉｃ，Ｒ．，Ｎａｇｙ−Ｄａｖｉｄｅｓｃｕ，Ｇ．，Ｄｒｅｉｅｒ，Ｂ．，Ｓｃｈｉｂｌｉ，Ｒ．，Ｂｉｎｚ，Ｈ．Ｋ．，Ｗａｉｂｅｌ，Ｒ．，Ｐｌｕｅｃｋｔｈｕｎ，Ａ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．７０，１５９５〜１６０５，２０１０）のように放射活性物質で標識し、１００μＬ中１０μｇで、単回の静脈内ボーラス注入として、メスのＢＡＬＢ／ｃマウスの尾静脈にそれぞれ投与した。各マウスから血清試料を様々な時点で採取し、蓄積された放射能を、γシンチレーションカウンターを使用して測定した。
マウス薬物動態試験のため、実施例４に記載のように調製したタンパク質＃５７、＃６２、＃６３、＃６４、＃６８、＃７３、＃７４、＃８２、＃８３、＃９７、＃１０９、及び＃１１０（配列番号５７、６２、６３、６４、６８、７３、７４、８２、８３、９７、１０９、及び１１０に対応し、更に配列番号１をＮ末端に有するタンパク質）を、記載（Ｚａｈｎｄ，Ｃ．，Ｋａｗｅ，Ｍ．，Ｓｔｕｍｐｐ，Ｍ．Ｔ．，ｄｅ Ｐａｓｑｕａｌｅ，Ｃ．，Ｔａｍａｓｋｏｖｉｃ，Ｒ．，Ｎａｇｙ−Ｄａｖｉｄｅｓｃｕ，Ｇ．，Ｄｒｅｉｅｒ，Ｂ．，Ｓｃｈｉｂｌｉ，Ｒ．，Ｂｉｎｚ，Ｈ．Ｋ．，Ｗａｉｂｅｌ，Ｒ．，Ｐｌｕｅｃｋｔｈｕｎ，Ａ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．７０，１５９５〜１６０５，２０１０）のように放射活性物質で標識し、１００μＬ中１０μｇで、単回の静脈内ボーラス注入として、メスのＢＡＬＢ／ｃマウスの尾静脈にそれぞれ投与した。各マウスから血清試料を様々な時点で採取し、蓄積された放射能を、γシンチレーションカウンターを使用して測定した。
これらの実験において、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含むタンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む比較用の構造体に比べ、改善された薬物動態特性を一貫して呈した（図３）。例えば、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン（配列番号５１に加えてＣ末端ポリペプチドを含む、配列番号５７）を１つ含むタンパク質＃５７と、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ（ＧＳポリペプチドリンカー（配列番号６３）又はＰＴリッチポリペプチドリンカー（配列番号６２）によって結合された、２回分の配列番号５１）含むタンパク質＃６２及び＃６３とを比較すると、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ有することにより、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含むタンパク質に比べ、％ＩＤが、例えば、注入後２４時間（ＧＳ＋５７％、ＰＴ＋５９％）、４８時間（ＧＳ＋７６％、ＰＴ＋８２％）又は７２時間（ＧＳ＋７９％、ＰＴ＋９４％）で上昇し、終末相半減期が改善する（ＧＳ＋３８％、ＰＴ＋４８％）ことが示される（図３ａ）。特に、ＰＴリッチリンカー、特に配列番号９を使用することにより、薬物動態特性が改善する（図３ａ）。以下の３つの例は、タンパク質中に存在する、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを（１つではなく）２つ有することによって薬物動態特性を改善する方法は、異なる設計アンキリンリピートドメインを含む異なるタンパク質に移行が可能であることを示している。例えば、配列番号２２（血清アルブミンとは別の標的に対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン）及び配列番号５１（血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン）を含むタンパク質＃６４の薬物動態プロファイルを、それぞれ配列番号２２と、２回分の配列番号５１を含むタンパク質＃７３及び＃７４（タンパク質＃７３は、配列番号２２に隣接する配列番号５１を２つ有し、タンパク質＃７４は、配列番号２２のＮ末端に配列番号５１を２つ有する）と比較すると、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ有することにより、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含むタンパク質に比べ、％ＩＤが、例えば、注入後２４時間（Ｎ末端＋６２％、隣接＋８９％）、又は４８時間（Ｎ末端＋１３６％、隣接＋１７５％）で上昇し、終末相半減期が改善する（Ｎ末端又は隣接の両方について＋６３％超）ことが示される（図３ｂ）。同様に、配列番号１１（既知の結合特異性を有さない設計アンキリンリピートドメイン）を２回分、及び配列番号５１（血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン）を１回分含むタンパク質＃８２の薬物動態プロファイルを、配列番号１１を２回分及び配列番号５１（Ｎ末端）を２回分含むタンパク質＃１０９と比較すると、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ有することにより、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含むタンパク質に比べ、％ＩＤが、例えば、注入後２４時間（＋１２％）、又は４８時間（＋３５％）で上昇し、終末相半減期が改善する（＋７１％）ことが示される（図３ｃ）。更に、配列番号３８及び３９（血清アルブミンとは別の標的に対する結合特異性をそれぞれ有する設計アンキリンリピートドメイン）、並びに配列番号５０（血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン）を含むタンパク質＃８３の薬物動態プロファイルを、それぞれ配列番号３８及び３９、並びに２回分の配列番号５０（配列番号３８及び３９に隣接している）を含むタンパク質＃１１０と比較すると、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ有することにより、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含むタンパク質に比べ、％ＩＤが、例えば、注入後２４時間（＋１９８％）、４８時間（＋１９８％）、又は７２時間（＋２２８％）で上昇し、終末相半減期が改善する（＋１９％）ことが示される（図３ｄ）。更に、タンパク質＃９７は、タンパク質＃６８に比べ、著しく改善された薬物動態特性を呈し、例えば、終末相半減期はそれぞれ２１時間及び１６時間であり、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ有することは、このようなドメインを１つのみ有するよりも有益であることが示された。
これらの結果は、驚くべきことに、更に実施例６で論ずるように、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを、１つではなく２つ、組み換え結合タンパク質中に使用することにより、薬物動態特性が改善することを示している。
実施例６．組み換え結合タンパク質に含まれる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの数を増やすことによる薬物動態特性の改善−カニクイザルの薬物動態試験
カニクイザルの薬物動態試験のため、実施例４に記載のように調製したタンパク質＃５７、＃６２、及び＃９７（配列番号５７、６２、及び９７に対応し、更に配列番号１をＮ末端に有するタンパク質）及びタンパク質＃１３４（配列番号１３４に対応するタンパク質）を、静脈内注入により３０分間、目標用量濃度０．５〜１００ｍｇ／ｋｇで、カニクイザルに投与した。血液試料は、投与前と、更に選択された時点、例えば、注入の終了後（すなわち注入後）５分、１０分、０．５時間、１時間、２時間、４時間、８時間、１２時間、２４時間、４８時間、７２時間、９６時間、１２０時間及び１６８時間に採取した。血液試料を室温に放置し、遠心分離して血清を生成させた後、分析まで−８０℃で保存した。薬物動態パラメータは、当業者に周知の手順を使用して測定した。タンパク質＃５７、＃６２、＃９７及び＃１３４の血清中濃度は、サンドイッチＥＬＩＳＡにより、ウサギモノクローナル抗設計アンキリンリピートドメイン抗体を捕捉試薬として、マウスモノクローナル抗設計アンキリンリピートドメイン抗体を検出試薬として使用し、標準曲線を使用して測定した。薬物動態パラメータは、Ｐｈｏｅｎｉｘ ＷｉｎＮｏｎＬｉｎ（Ｃｅｒｔａｒａ（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＵＳＡ））又はＧｒａｐｈＰａｄＰｒｉｓｍ（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ（Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＵＳＡ））等の標準的なソフトフェア及び非コンパートメント解析等の標準的な解析を使用して測定した。得られた薬物動態プロファイルを図４に示す。血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含むタンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む比較用の構造体に比べ、改善された薬物動態特性を一貫して呈した。例えば、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン（配列番号５１）を１つ含むタンパク質＃５７（０．５ｍｇ／ｋｇ、２７．７ｎｍｏｌ／ｋｇ）を、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ（ＰＴリッチポリペプチドリンカーによって結合された２回分の配列番号５１）含むタンパク質であるタンパク質＃６２（１．０４ｍｇ／ｋｇ、３４．５ｎｍｏｌ／ｋｇ）と比較することにより、結果は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインをタンパク質中に２つ有することにより、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含むタンパク質に比べ、曝露が上昇し（２１３８ｄ・ｎｍｏｌ／Ｌ対４６７６ｄ・ｎｍｏｌ／Ｌ、すなわち７日目までの計算で＋１１９％）、クリアランスが低下し（０．０１０８Ｌ／（ｄ・ｋｇ）対０．００３１Ｌ／（ｄ・ｋｇ）、すなわち−７１％）、終末相半減期が改善する（４．５７ｄ対９．００ｄ、すなわち１日目〜７日目の計算で＋９７％）ことを示す（図４ａ）。更に、注入後１０分の測定濃度に規準化した注入量の割合は、タンパク質＃５７をタンパク質＃６２と比較すると、４日目（２３．３９％対５７．７２％、＋１４８％）、５日目（１９．００％対４８．４１％、＋１５５％）、及び６日目（１８．５％対５１．９４％、＋１７５％）に増加する。カニクイザルにおける更なる例として、タンパク質＃１３４（実施例４に記載のように作製された、配列番号１３４に対応するタンパク質）を異なる投与量で、それぞれ１０頭（各投与量につきオス５頭、メス５頭）において試験し、終末相半減期を、ＷｉｎＮｏｎＬｉｎを使用し、７日目までの濃度値を考慮して評価した。タンパク質＃１３４は、カニクイザルに１ｍｇ／ｋｇで投与したとき、平均終末相半減期４．０日（９５時間）（１ｍｇ／ｋｇで終末相半減期２．７日（６５時間）を呈したタンパク質＃９７に比べ、＋４６％）、１０ｍｇ／ｋｇで投与したとき５．３日（１２７時間）、また、１００ｍｇ／ｋｇで投与したとき５．８日（１３９時間）を呈した。タンパク質＃１３４のカニクイザルにおける薬物動態プロファイルを、タンパク質＃９７と比較して図４ｂに示す。実施例５と同様に、これらの結果は、驚くべきことに、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを、１つではなく２つ、組み換え結合タンパク質中に使用することにより、薬物動態特性が改善することを示している。これらの結果は、以下のように考察される。
カニクイザルの薬物動態試験のため、実施例４に記載のように調製したタンパク質＃５７、＃６２、及び＃９７（配列番号５７、６２、及び９７に対応し、更に配列番号１をＮ末端に有するタンパク質）及びタンパク質＃１３４（配列番号１３４に対応するタンパク質）を、静脈内注入により３０分間、目標用量濃度０．５〜１００ｍｇ／ｋｇで、カニクイザルに投与した。血液試料は、投与前と、更に選択された時点、例えば、注入の終了後（すなわち注入後）５分、１０分、０．５時間、１時間、２時間、４時間、８時間、１２時間、２４時間、４８時間、７２時間、９６時間、１２０時間及び１６８時間に採取した。血液試料を室温に放置し、遠心分離して血清を生成させた後、分析まで−８０℃で保存した。薬物動態パラメータは、当業者に周知の手順を使用して測定した。タンパク質＃５７、＃６２、＃９７及び＃１３４の血清中濃度は、サンドイッチＥＬＩＳＡにより、ウサギモノクローナル抗設計アンキリンリピートドメイン抗体を捕捉試薬として、マウスモノクローナル抗設計アンキリンリピートドメイン抗体を検出試薬として使用し、標準曲線を使用して測定した。薬物動態パラメータは、Ｐｈｏｅｎｉｘ ＷｉｎＮｏｎＬｉｎ（Ｃｅｒｔａｒａ（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＵＳＡ））又はＧｒａｐｈＰａｄＰｒｉｓｍ（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ（Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＵＳＡ））等の標準的なソフトフェア及び非コンパートメント解析等の標準的な解析を使用して測定した。得られた薬物動態プロファイルを図４に示す。血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含むタンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む比較用の構造体に比べ、改善された薬物動態特性を一貫して呈した。例えば、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン（配列番号５１）を１つ含むタンパク質＃５７（０．５ｍｇ／ｋｇ、２７．７ｎｍｏｌ／ｋｇ）を、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ（ＰＴリッチポリペプチドリンカーによって結合された２回分の配列番号５１）含むタンパク質であるタンパク質＃６２（１．０４ｍｇ／ｋｇ、３４．５ｎｍｏｌ／ｋｇ）と比較することにより、結果は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインをタンパク質中に２つ有することにより、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含むタンパク質に比べ、曝露が上昇し（２１３８ｄ・ｎｍｏｌ／Ｌ対４６７６ｄ・ｎｍｏｌ／Ｌ、すなわち７日目までの計算で＋１１９％）、クリアランスが低下し（０．０１０８Ｌ／（ｄ・ｋｇ）対０．００３１Ｌ／（ｄ・ｋｇ）、すなわち−７１％）、終末相半減期が改善する（４．５７ｄ対９．００ｄ、すなわち１日目〜７日目の計算で＋９７％）ことを示す（図４ａ）。更に、注入後１０分の測定濃度に規準化した注入量の割合は、タンパク質＃５７をタンパク質＃６２と比較すると、４日目（２３．３９％対５７．７２％、＋１４８％）、５日目（１９．００％対４８．４１％、＋１５５％）、及び６日目（１８．５％対５１．９４％、＋１７５％）に増加する。カニクイザルにおける更なる例として、タンパク質＃１３４（実施例４に記載のように作製された、配列番号１３４に対応するタンパク質）を異なる投与量で、それぞれ１０頭（各投与量につきオス５頭、メス５頭）において試験し、終末相半減期を、ＷｉｎＮｏｎＬｉｎを使用し、７日目までの濃度値を考慮して評価した。タンパク質＃１３４は、カニクイザルに１ｍｇ／ｋｇで投与したとき、平均終末相半減期４．０日（９５時間）（１ｍｇ／ｋｇで終末相半減期２．７日（６５時間）を呈したタンパク質＃９７に比べ、＋４６％）、１０ｍｇ／ｋｇで投与したとき５．３日（１２７時間）、また、１００ｍｇ／ｋｇで投与したとき５．８日（１３９時間）を呈した。タンパク質＃１３４のカニクイザルにおける薬物動態プロファイルを、タンパク質＃９７と比較して図４ｂに示す。実施例５と同様に、これらの結果は、驚くべきことに、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを、１つではなく２つ、組み換え結合タンパク質中に使用することにより、薬物動態特性が改善することを示している。これらの結果は、以下のように考察される。
いかなるアルブミン結合活性もない場合、組み換え結合タンパク質は、終末相半減期が、マウスとカニクイザルの両方において分の範囲である（国際公開第２０１２／０６９６５４号を参照）。血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも１つ含むタンパク質は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインが存在していない場合よりもはるかに長い終末相半減期を示す。血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含むタンパク質の薬物動態プロファイルを、図３ａ及び４ａに示す。
当該技術は、別の血清アルブミン結合タンパク質ドメインである、レンサ球菌Ｇタンパク質由来のアルブミン結合ドメイン（ＡＢＤ）の結合価の効果を精査した試験（Ｈｏｐｐ ｅｔ ａｌ．，２０１０；ｌｏｃ．ｃｉｔ．）を含む。別の試験ではＣ末端融合ペプチドを使用しており（国際公開第２０１１／０９５５４５号）、これはタンパク質ドメインではない。ＡＢＤは、血清アルブミンに対する結合特異性を有するらせん状のタンパク質ドメインである。重要なことに、Ｈｏｐｐ ｅｔ ａｌ．２０１０（ｌｏｃ．ｃｉｔ．）は、このようなＡＢＤを組み換え結合タンパク質中に２つ有すること（１つをＮ末端かつ１つをＣ末端）では、ＡＢＤ（Ｃ末端）を１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、マウスにおいて終末相半減期を有意に改善することはない（３７．９±１．１時間対３６．４±４．８時間）。特に、注入後２４時間及び７２時間で、ＡＢＤを１つ含む組み換え結合タンパク質は、ＡＢＤを２つ含む組み換え結合タンパク質と同一の注入量の割合を示し、２つの組み換え結合タンパク質の薬物動態特性が同等であることを示した。ＡＢＤに関する知見に基づき、当業者は、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン等のアルブミン結合タンパク質ドメインを２つ含む組み換え結合タンパク質が、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、改善された薬物動態特性を有することはないものと予想していた。驚くべきことに、発明者らは、これが事実ではないことを見出した。Ｈｏｐｐ ｅｔ ａｌ．（ｌｏｃ．ｃｉｔ．）とは対照的に、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含む組み換え結合タンパク質は、驚くべきことに、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、明らかに延長された終末相半減期を呈した。
これらの例は、多くの更なる知見を示している。例えば、タンパク質＃１３４の薬物動態特性はタンパク質＃９７の薬物動態特性よりも優れ、個々の設計アンキリンリピートドメインの選択の重要性を示している。配列番号１３４は、最大の活性及び最適な薬物動態特性をもたらす構成成分からなるように選択された。更に、タンパク質＃１３４内の設計アンキリンリピートドメインの配列は、最適な薬物動態特性をもたらすように選択された。血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン２つを含む、４つの設計アンキリンリピートドメインを含む組み換え結合タンパク質をマウス及びカニクイザルの薬物動態に関して解析した際、最も好ましい薬物動態特性が、他の２つの設計アンキリンリピートドメインに隣接する、血清アルブミンに対する結合特異性を有する２つの設計アンキリンリピートドメインを有する、組み換え結合タンパク質について認められた。
この実施例の例は、血清アルブミンとは別の標的に対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの異なる組み合わせを含んでいることから、薬物動態特性の改善のために、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを少なくとも２つ使用する手法は、いくつかの設計アンキリンリピートドメインを含むタンパク質に概して適用可能であることが明らかである。
実施例７．タンパク質＃１３４による、２つのヒト血清アルブミン分子の同時結合
タンパク質＃１３４（配列番号１３４からなり、更にＮ末端にＧＳを有する組み換え結合タンパク質）を、実施例４に記載のように調製した。タンパク質＃１３４、精製ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ）、及びタンパク質＃１３４／ＨＳＡ混合物（１：２の化学量論比）を、多角度静的光散乱に連結したサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ−ＭＡＬＳ）によって分析した。ＳＥＣ−ＭＡＬＳは、表６のタンパク質を３０μＭ（タンパク質＃１３４）又は６０μＭ（ＨＳＡ）の濃度で使用し、Ｗｙａｔｔ（ＵＳＡ）ＭＡＬＳ及び屈折率検出器に連結したＡｇｉｌｅｎｔ １２００システム（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＵＳＡ）において実施した（流量：０．６ｍＬ／分；注入量：１００μＬ；カラム：ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ（ＵＳＡ）Ｓｕｐｅｒｄｅｘ２００ １０／３００ ＧＬ）。タンパク質＃１３４／ＨＳＡ混合物は、注入前に２０℃で３時間プレインキュベートした。クロマトグラムを図５に示す。溶出物の分子量を測定し、表６に示した理論的分子量と比較した。この実験のために、ＨＳＡ １００ｍｇ（ＣＳＬ Ｂｅｈｒｉｎｇ ２０％溶液）を、Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ２００＿２６．６０カラムをＡＥＫＴＡ ｐｒｉｍｅ ｓｙｓｔｅｍ（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ；２．０ｍＬ／分、ＰＢＳ、アイソクラティックフロー、注入量はＰＢＳ中で１：２０に希釈したＨＳＡの１０ｍＬ、分画４ｍＬを採取する）で使用して精製した。主ピークのピーク分画を、ＳＥＣ−ＭＡＬＳ実験の実施に使用した。
タンパク質＃１３４（配列番号１３４からなり、更にＮ末端にＧＳを有する組み換え結合タンパク質）を、実施例４に記載のように調製した。タンパク質＃１３４、精製ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ）、及びタンパク質＃１３４／ＨＳＡ混合物（１：２の化学量論比）を、多角度静的光散乱に連結したサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ−ＭＡＬＳ）によって分析した。ＳＥＣ−ＭＡＬＳは、表６のタンパク質を３０μＭ（タンパク質＃１３４）又は６０μＭ（ＨＳＡ）の濃度で使用し、Ｗｙａｔｔ（ＵＳＡ）ＭＡＬＳ及び屈折率検出器に連結したＡｇｉｌｅｎｔ １２００システム（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＵＳＡ）において実施した（流量：０．６ｍＬ／分；注入量：１００μＬ；カラム：ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ（ＵＳＡ）Ｓｕｐｅｒｄｅｘ２００ １０／３００ ＧＬ）。タンパク質＃１３４／ＨＳＡ混合物は、注入前に２０℃で３時間プレインキュベートした。クロマトグラムを図５に示す。溶出物の分子量を測定し、表６に示した理論的分子量と比較した。この実験のために、ＨＳＡ １００ｍｇ（ＣＳＬ Ｂｅｈｒｉｎｇ ２０％溶液）を、Ｓｕｐｅｒｄｅｘ ２００＿２６．６０カラムをＡＥＫＴＡ ｐｒｉｍｅ ｓｙｓｔｅｍ（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ；２．０ｍＬ／分、ＰＢＳ、アイソクラティックフロー、注入量はＰＢＳ中で１：２０に希釈したＨＳＡの１０ｍＬ、分画４ｍＬを採取する）で使用して精製した。主ピークのピーク分画を、ＳＥＣ−ＭＡＬＳ実験の実施に使用した。
タンパク質＃１３４は３０μＭにおいて単分散で、溶出分画は予想された分子量のタンパク質を含んでいた（図５）。同様に、精製ＨＳＡは６０μＭにおいて単分散で、溶出分画は予想された分子量のタンパク質を含んでいた（表６）。３０μＭのタンパク質＃１３４と６０μＭのＨＳＡとの混合物は、ＳＥＣにおいて２つのピークとなった。１つのピークは、１：２（タンパク質＃１３４／ＨＳＡ）の複合体に対応する分子量のタンパク質複合体を含んでおり、血清アルブミンに対する結合特異性を有する２つの設計アンキリンリピートドメインが同時に機能していることを示した。更に、このピークのテール部分に、１：１（タンパク質＃１３４／ＨＳＡ）の複合体に対応する分子量のタンパク質複合体を検出することができた。更に、遊離ＨＳＡを検出することができた。この量がわずかであることから、主ピークが、確認された重量と理論的に一致する２：１（タンパク質＃１３４／ＨＳＡ）の複合体であることは除外することができ、更に、遊離ＨＳＡの７５％に対応する大きな分画が予想される。遊離タンパク質＃１３４／ＨＳＡは検出することができなかった。１：２（タンパク質＃１３４／ＨＳＡ）の複合体の分子量よりも大きい分子量に対応するピークは検出されなかった。ＳＥＣ−ＭＡＬＳの測定値及びＳＥＣ−ＭＡＬＳの測定値に認められたばらつきは、当業者に周知である。
１つの組み換え結合タンパク質による２つのヒト血清アルブミン分子の同時結合は、タンパク質＃９７及びタンパク質＃１０２、タンパク質＃１０９、タンパク質＃１１０を静的光散乱に連結したサイズ排除クロマトグラフィーにおいて分析した際にも同様に認められた。
実施例８：リンカー組成の選択、及び血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインの数の選択による、標的結合活性の最大化
タンパク質ドメインを結合させるポリペプチドリンカーは、当業者に周知である。Ｇｌｙ−Ｓｅｒリッチリンカーは、単鎖Ｆｖ抗体フラグメントから周知であり、ここで、Ｇｌｙ−Ｓｅｒリッチリンカーは、２つのＦｖポリペプチド鎖を結合させるために使用されている。各種の他のポリペプチドリンカーが存在し、例えば、抗体ヒンジ領域、又は非構造性ポリペプチド、例えば、主にアミノ酸Ａｌａ、Ｇｌｕ、Ｌｙｓ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ（国際公開第２００７／１０３５１５号）若しくはＡｌａ、Ｐｒｏ、及びＳｅｒ（同第２００８／１５５１３４号）を含む配列が挙げられる。更に、Ｐｒｏ−Ｔｈｒリッチリンカーが開示されている（同第２０１４／１９１５７４号）。このようなリンカーによって結合されたタンパク質ドメインの特性に対するこのようなリンカーの効果を、全てのリンカー／ドメインの組み合わせについて評価する必要がある。ポリペプチドリンカーの性質に次いで、発明者らは、驚くべきことに、血清アルブミン結合ドメインの数が、タンパク質の機能性に影響を及ぼし得ることを見出した。本発明の組み換え結合タンパク質の標的結合活性を最大化するために、Ｇｌｙ−Ｓｅｒリッチ及びＰｒｏ−Ｔｈｒリッチポリペプチドリンカーを含む組み換え結合タンパク質、並びに血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ又は２つ含む組み換え結合タンパク質を比較した。そのために、それぞれ配列番号１をＮ末端に更に有し、実施例４に記載のように調製された、タンパク質＃６９、＃７１、及び＃１０７を、ＶＥＧＦ−Ａ及びＨＧＦへの結合について、それぞれ、ＥＬＩＳＡ（方法については実施例４を参照）によって分析した。結果を表７に示す。タンパク質＃６９とタンパク質＃７１とのＥＣ50値の比較により、Ｐｒｏ−Ｔｈｒリッチリンカーを有する組み換え結合タンパク質は、ＶＥＧＦ−Ａ（因子２）及びＨＧＦ（因子１．３）の結合に関し、それぞれ、Ｇｌｙ−Ｓｅｒリッチリンカーを有する組み換え結合タンパク質に比べ、より強力であることが示される。タンパク質＃６９とタンパク質＃１０７とのＥＣ50値の比較により、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含む組み換え結合タンパク質は、ＶＥＧＦ−Ａ（因子１．４）及びＨＧＦ（因子１．１）の結合に関し、それぞれ、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、より強力であることが示される。これは、構造体中に２つのアルブミン結合ドメインが存在すると、分子の機能性に対して負の効果を有するという、以前の結果（Ｈｏｐｐ ｅｔ ａｌ．，２０１０）を考慮すると驚くべきことである。この結果は、組み換え結合タンパク質が、Ｐｒｏ−Ｔｈｒリッチリンカーと、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン２つとを、Ｇｌｙ−Ｓｅｒリッチリンカーと、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン１つとよりも優先的に含むことを示している。
タンパク質ドメインを結合させるポリペプチドリンカーは、当業者に周知である。Ｇｌｙ−Ｓｅｒリッチリンカーは、単鎖Ｆｖ抗体フラグメントから周知であり、ここで、Ｇｌｙ−Ｓｅｒリッチリンカーは、２つのＦｖポリペプチド鎖を結合させるために使用されている。各種の他のポリペプチドリンカーが存在し、例えば、抗体ヒンジ領域、又は非構造性ポリペプチド、例えば、主にアミノ酸Ａｌａ、Ｇｌｕ、Ｌｙｓ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ（国際公開第２００７／１０３５１５号）若しくはＡｌａ、Ｐｒｏ、及びＳｅｒ（同第２００８／１５５１３４号）を含む配列が挙げられる。更に、Ｐｒｏ−Ｔｈｒリッチリンカーが開示されている（同第２０１４／１９１５７４号）。このようなリンカーによって結合されたタンパク質ドメインの特性に対するこのようなリンカーの効果を、全てのリンカー／ドメインの組み合わせについて評価する必要がある。ポリペプチドリンカーの性質に次いで、発明者らは、驚くべきことに、血清アルブミン結合ドメインの数が、タンパク質の機能性に影響を及ぼし得ることを見出した。本発明の組み換え結合タンパク質の標的結合活性を最大化するために、Ｇｌｙ−Ｓｅｒリッチ及びＰｒｏ−Ｔｈｒリッチポリペプチドリンカーを含む組み換え結合タンパク質、並びに血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ又は２つ含む組み換え結合タンパク質を比較した。そのために、それぞれ配列番号１をＮ末端に更に有し、実施例４に記載のように調製された、タンパク質＃６９、＃７１、及び＃１０７を、ＶＥＧＦ−Ａ及びＨＧＦへの結合について、それぞれ、ＥＬＩＳＡ（方法については実施例４を参照）によって分析した。結果を表７に示す。タンパク質＃６９とタンパク質＃７１とのＥＣ50値の比較により、Ｐｒｏ−Ｔｈｒリッチリンカーを有する組み換え結合タンパク質は、ＶＥＧＦ−Ａ（因子２）及びＨＧＦ（因子１．３）の結合に関し、それぞれ、Ｇｌｙ−Ｓｅｒリッチリンカーを有する組み換え結合タンパク質に比べ、より強力であることが示される。タンパク質＃６９とタンパク質＃１０７とのＥＣ50値の比較により、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含む組み換え結合タンパク質は、ＶＥＧＦ−Ａ（因子１．４）及びＨＧＦ（因子１．１）の結合に関し、それぞれ、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つのみ含む組み換え結合タンパク質に比べ、より強力であることが示される。これは、構造体中に２つのアルブミン結合ドメインが存在すると、分子の機能性に対して負の効果を有するという、以前の結果（Ｈｏｐｐ ｅｔ ａｌ．，２０１０）を考慮すると驚くべきことである。この結果は、組み換え結合タンパク質が、Ｐｒｏ−Ｔｈｒリッチリンカーと、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン２つとを、Ｇｌｙ−Ｓｅｒリッチリンカーと、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメイン１つとよりも優先的に含むことを示している。
実施例９．配列番号５０を使用した場合のタンパク質の安定性の改善
タンパク質＃４８、＃４９、及び＃５１を、これらの変性温度の中点（すなわち、温度上昇に伴う協調的アンフォールディングの中点）について、本質的には、Ｎｉｅｓｅｎ ｅｔ ａｌ．２００７（Ｎｉｅｓｅｎ，Ｆ．Ｈ．，Ｂｅｒｇｌｕｎｄ，Ｈ．，Ｖｅｄａｄｉ，Ｍ．，Ｎａｔｕｒｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ２，２２１２〜２２２１，２００７）による記載のように、タンパク質（２５μＬ、ＰＢＳ中に１００μＭ）を蛍光染料（ＰＢＳ中で１／２５００に希釈したＳｙｐｒｏオレンジ（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）２５μＬ）と混合し、蛍光リーダーを備えるサーマルサイクラー（ＣＦＸ９６ Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ ＰＣＲ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；Ｂｉｏｒａｄ；０．５℃ごとに２５秒間の保持時間の後、蛍光を読み取る）で融解曲線を測定することにより、更に特徴づけした。ＰＢＳ中で、タンパク質＃４８は変性の中点８３．５℃を呈し、タンパク質＃４９は変性の中点８４．５℃を呈したのに対し、タンパク質＃５１は変性の中点７９．５℃を呈した。
タンパク質＃４８、＃４９、及び＃５１を、これらの変性温度の中点（すなわち、温度上昇に伴う協調的アンフォールディングの中点）について、本質的には、Ｎｉｅｓｅｎ ｅｔ ａｌ．２００７（Ｎｉｅｓｅｎ，Ｆ．Ｈ．，Ｂｅｒｇｌｕｎｄ，Ｈ．，Ｖｅｄａｄｉ，Ｍ．，Ｎａｔｕｒｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ２，２２１２〜２２２１，２００７）による記載のように、タンパク質（２５μＬ、ＰＢＳ中に１００μＭ）を蛍光染料（ＰＢＳ中で１／２５００に希釈したＳｙｐｒｏオレンジ（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）２５μＬ）と混合し、蛍光リーダーを備えるサーマルサイクラー（ＣＦＸ９６ Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ ＰＣＲ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；Ｂｉｏｒａｄ；０．５℃ごとに２５秒間の保持時間の後、蛍光を読み取る）で融解曲線を測定することにより、更に特徴づけした。ＰＢＳ中で、タンパク質＃４８は変性の中点８３．５℃を呈し、タンパク質＃４９は変性の中点８４．５℃を呈したのに対し、タンパク質＃５１は変性の中点７９．５℃を呈した。
最良の保存安定性特性を有する、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを特定するために、タンパク質＃４９、＃５０及び＃５１（それぞれ配列番号４９、５０及び５１に対応し、更に配列番号１をＮ末端に有する）を実施例４に記載のように調製し、試料をＰＢＳで１０ｍｇ／ｍＬに濃縮した。続いてタンパク質＃５０及び＃５１を−８０℃又は４０℃で１箇月間ガラスバイアル中に保存した後、ＳＤＳ１５％ ＰＡＧＥで分析した。タンパク質＃５０及び＃５１は−８０℃の保存で同等の安定性を示したが、４０℃で１箇月間保存した後、タンパク質＃５０は、タンパク質＃５１に比べ、ＳＤＳ１５％ ＰＡＧＥにおいて、分解物の量が、顕著に５０％超低下した。同様に、４℃、２５℃、４０℃及び６０℃で１週間、ＰＢＳ中１０ｍｇ／ｍＬで保存したとき、タンパク質＃５０は、タンパク質＃４９に比べ、分解物量の顕著な低下を示した。特に、両方とも４０℃又は６０℃でそれぞれ保存したとき、タンパク質＃５０は、タンパク質＃４９に比べ、ＳＤＳ１５％ ＰＡＧＥにおいて５０％超の分解物の低下を示した（図２）。これらの知見は、タンパク質＃５０が、タンパク質＃４９及び＃５１に比べ、改善された保存安定性を有することを示している。同様に、タンパク質＃４８〜＃５１（実施例４に記載のように作製され、配列番号４８〜５１に対応し、更に配列番号１をＮ末端に有する）の保存安定性を、ＰＢＳ中１０ｍｇ／ｍＬでガラスバイアル中に４０℃で１箇月間インキュベートすることによって比較するとき、タンパク質＃４８〜＃５０は、タンパク質＃５１に比べ、３０％超の分解物の低下を呈する。
これらの知見は、タンパク質＃１０２及びタンパク質＃１０３（配列番号１０２及び１０３に対応するアミノ酸配列からなり、両者とも更に配列番号１をＮ末端に有する、組み換え結合タンパク質）の保存安定性を試験することにより、裏付けられる。タンパク質＃１０２及びタンパク質＃１０３を実施例４に記載のように調製し、試料をＰＢＳ中で１０ｍｇ／ｍＬに濃縮し、−８０℃又は４０℃で１箇月間ガラスバイアル中に保存した後、標準的なサイズ排除クロマトグラフィーで分析した。タンパク質＃１０２及び＃１０３が−８０℃の保存で同等の溶出プロファイルを示したのに際し、４０℃の保存で、タンパク質＃１０２は９８．７２％の単量体種を示し、タンパク質＃１０３は１００％の単量体種を示した。これは、配列番号５０を組み換え結合タンパク質中に存在させることが、配列番号４９を存在させるよりも、保存安定性に関してより好ましいことを示している。同様に、ＰＢＳ中１０ｍｇ／ｍＬでガラスバイアル中に４０℃で１箇月間保存した後、ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって分析するとき、タンパク質＃１０３はタンパク質＃１０２よりも少量の分解物を呈し、配列番号４９を含む組み換え結合タンパク質に比べ、配列番号５０を含む組み換え結合タンパク質のより高い保存安定性が確認される。
同様の結果が、実施例４に記載のように調製された、タンパク質＃１３４をタンパク質＃１４３又はタンパク質＃１５０（配列番号１３４、１４３及び１５０にそれぞれ対応するアミノ酸配列からなる組み換え結合タンパク質）と比較するとき、得られる。ＰＢＳ中に１０ｍｇ／ｍＬでガラスバイアル中に４０℃で１箇月間保存するとき、タンパク質＃１３４は、タンパク質＃１４３及び＃１５０に比べ、ＳＤＳ１５％ ＰＡＧＥで分析するとき５０％超の分解物の低下を示す。これは、配列番号５０を組み換え結合タンパク質中に存在させることが、配列番号４９又は配列番号５１のいずれかを存在させるよりも、保存安定性に関してより好ましいことを示している。
実施例１０：ＥＬＩＳＡを使用した組み換え結合タンパク質の特徴づけ
実施例４に記載のように調製した、配列番号１３４のアミノ酸配列からなる精製組み換え結合タンパク質を、ＥＬＩＳＡで分析した。ウェル当たりＰＢＳ中２０ｎＭの標的（ＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミン）の１００μＬ又は５０μＬを、Ｍａｘｉｓｏｒｐプレート（Ｎｕｎｃ，Ｄｅｎｍａｒｋ）中で終夜４℃で固定化した。ＰＢＳＴ（０．１％ Ｔｗｅｅｎ ２０を補充したＰＢＳ）３００μＬで５回洗浄した後、ウェルをＰＢＳＴ−Ｃ（０．２５％カゼインを補充したＰＢＳＴ）３００μＬにより、Ｔｉｔｒａｍａｘ １０００振とう器（Ｈｅｉｄｏｌｐｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）において４５０ｒｐｍで室温で２時間振とうしてブロックした。上記のように５回洗浄した後、ＰＢＳＴ−Ｃ中のタンパク質＃１３４を１ウェル当たり１００μＬ又は５０μＬ（１００ｎＭ〜０．０１ｐＭの範囲の濃度）加え、室温で１時間〜２時間、４５０ｒｐｍで振とうしてインキュベートした。上記のように５回洗浄した後、タンパク質＃１３４の結合を、ＰＢＳＴ−Ｃ中のウサギ抗設計アンキリンリピートドメインモノクローナル抗体を１ウェル当たり１００μＬ又は５０μＬ使用し、室温で１時間、４５０ｒｐｍで振とうして検出した。上記のように５回洗浄した後、結合した抗設計アンキリンリピートドメイン抗体を、ＰＢＳＴ−Ｃ中のヤギ抗ウサギＩｇＧ−ＨＲＰ複合体を１ウェル当たり１００μＬ又は５０μＬ使用し、室温で１時間、４５０ｒｐｍで振とうして検出した。上記のように５回洗浄した後、水中１：４で希釈したＢＭ可溶性ブルーＰＯＤ基質（Ｒｏｃｈｅ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）１００μＬを使用し、ＥＬＩＳＡを実施した。反応は、５分後に１Ｍ Ｈ2ＳＯ4 １００μＬを使用して停止した。続いて、ＯＤ（ＯＤ４５０ｎｍ〜ＯＤ６２０ｎｍ）を記録した。
実施例４に記載のように調製した、配列番号１３４のアミノ酸配列からなる精製組み換え結合タンパク質を、ＥＬＩＳＡで分析した。ウェル当たりＰＢＳ中２０ｎＭの標的（ＶＥＧＦ−Ａ、ＨＧＦ、又は血清アルブミン）の１００μＬ又は５０μＬを、Ｍａｘｉｓｏｒｐプレート（Ｎｕｎｃ，Ｄｅｎｍａｒｋ）中で終夜４℃で固定化した。ＰＢＳＴ（０．１％ Ｔｗｅｅｎ ２０を補充したＰＢＳ）３００μＬで５回洗浄した後、ウェルをＰＢＳＴ−Ｃ（０．２５％カゼインを補充したＰＢＳＴ）３００μＬにより、Ｔｉｔｒａｍａｘ １０００振とう器（Ｈｅｉｄｏｌｐｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）において４５０ｒｐｍで室温で２時間振とうしてブロックした。上記のように５回洗浄した後、ＰＢＳＴ−Ｃ中のタンパク質＃１３４を１ウェル当たり１００μＬ又は５０μＬ（１００ｎＭ〜０．０１ｐＭの範囲の濃度）加え、室温で１時間〜２時間、４５０ｒｐｍで振とうしてインキュベートした。上記のように５回洗浄した後、タンパク質＃１３４の結合を、ＰＢＳＴ−Ｃ中のウサギ抗設計アンキリンリピートドメインモノクローナル抗体を１ウェル当たり１００μＬ又は５０μＬ使用し、室温で１時間、４５０ｒｐｍで振とうして検出した。上記のように５回洗浄した後、結合した抗設計アンキリンリピートドメイン抗体を、ＰＢＳＴ−Ｃ中のヤギ抗ウサギＩｇＧ−ＨＲＰ複合体を１ウェル当たり１００μＬ又は５０μＬ使用し、室温で１時間、４５０ｒｐｍで振とうして検出した。上記のように５回洗浄した後、水中１：４で希釈したＢＭ可溶性ブルーＰＯＤ基質（Ｒｏｃｈｅ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）１００μＬを使用し、ＥＬＩＳＡを実施した。反応は、５分後に１Ｍ Ｈ2ＳＯ4 １００μＬを使用して停止した。続いて、ＯＤ（ＯＤ４５０ｎｍ〜ＯＤ６２０ｎｍ）を記録した。
ＥＬＩＳＡの結果は、タンパク質＃１３４が、ヒト、カニクイザル、ラット及びマウスのＶＥＧＦ−Ａを、同等の強さで結合させることを示している（表８及び図６ａ）。カニクイザルＶＥＧＦ−ＡはヒトＶＥＧＦ−Ａと同等であるため、別途試験はしなかった。タンパク質＃１３４のＶＥＧＦ−Ｃ及びＰＤＧＦ−ＡＢへの結合は検出されなかった（表９及び図６ａ）。ヒト、カニクイザル及びマウスのＨＧＦは、タンパク質＃１３４により、同等の強さで結合する（２０〜５０ｐＭの範囲のＥＣ50値、表８及び図６ｂ）。更に、タンパク質＃１３４は、ヒト、カニクイザル、ラット、イヌ及びマウスの血清アルブミンを、同等の強さで結合させる（１０〜２０ｐＭの範囲のＥＣ50値、表８及び図６ｃ）。タンパク質＃１３４（すなわち配列番号１３４からなるタンパク質）とタンパク質＃６０又はタンパク質＃６１（すなわち、実施例４に記載のように作製され、配列番号６０又は６１からなり、更に配列番号１をＮ末端に有するタンパク質）とを比較することにより、ヒト血清アルブミンの結合について確認されたタンパク質＃１３４のＥＣ50は、タンパク質＃６０又は＃６１について確認されたＥＣ50（それぞれ２２５ｐＭ又は３２２ｐＭ）よりも極めて良好であることが明らかとなった。
実施例１１：競合アッセイを使用した組み換え結合タンパク質の特徴づけ
実施例４に記載のように調製した、配列番号１３４のアミノ酸配列からなる精製組み換え結合タンパク質を、競合ＥＬＩＳＡ及びＦＲＥＴで分析した。このような競合ＦＲＥＴ及びＥＬＩＳＡアッセイは、当業者に周知である。タンパク質＃１３４を、ＶＥＧＦ−Ａ／ＶＥＧＦＲ−２競合ＦＲＥＴアッセイにおいて測定した。そのために、タンパク質＃１３４及びビオチン化ＶＥＧＦ−Ａ１６５（Ｒｅｌｉａｔｅｃｈ、＃３００−０７６Ｂｉ−Ｌ）を、０．２％ＢＳＡ及び０．０１％Ｔｗｅｅｎを含むＰＢＳ（ＰＢＳＴ−ＢＳＡ）中の８倍濃度の保存液として調製した。８倍濃度のタンパク質＃１３４の５μＬと８倍濃度のビオチン化ＶＥＧＦ−Ａ１６５の５μＬとの競合混合液を、室温で１時間プレインキュベートした（競合混合液）。並行して、ストレプトアビジン−Ｔｂ（ストレプトアビジン−ルミ４−テルビウムクリプテートドナー、Ｃｉｓｂｉｏ ＃６１０ＳＡＴＬＢ）５μＬ及びＰＡｂ抗ｈＩｇＧ−ｄｅ（Ｄ２抱合型ヤギ抗ヒトＩｇＧ、Ｃｉｓｂｉｏ ＃６１ＨＦＣＤＡＡ）５μＬを、ＰＢＳＴ−ＢＳＡ緩衝液５００μＬに加え、２０分間インキュベートした（２倍試薬）。１ウェル当たり２倍試薬１０μＬを３８４ウェルのＨＴＲＦ白色プレート（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｃ．）に分注し、４倍濃度のｈＶＥＧＦ−Ｒ２−Ｆｃ融合物（Ｒｅｌｉａｔｅｃｈ ＃ＳＦＣ−００８）を１ウェル当たり５μＬ加えた。続いて、プレインキュベートした競合混合液５μＬをウェルに加えた。蛍光リーダーを使用した蛍光の読み取り前に、完全な反応混合物を暗所、室温で１時間インキュベートした。最終混合液は、１０ｎＭ可溶性ＶＥＧＦ−Ｒ２−Ｆｃ融合物、１０ｎＭビオチン化ＶＥＧＦ−Ａ、及び各種濃度のタンパク質＃１３４を含んでいた。読み取りは、Ａ６６５ｎｍ及びＡ５９５ｎｍの波長について行った（励起３４０ｎｍ）。アッセイの結果を図７ａに示す。このアッセイにおいて、タンパク質＃１３４は、ＶＥＧＦ−Ａ／ＶＥＧＦＲ−２の相互作用をＩＣ50値０．６ｎＭで阻害する。タンパク質＃１３４を、実施例３に記載のように、ＨＧＦ／ｃＭｅｔ競合ＥＬＩＳＡ実験によって更に測定した。アッセイの結果を図７ｂに示す。このアッセイにおいて、タンパク質＃１３４は、ＨＧＦ／ｃＭｅｔの相互作用をＩＣ50値０．９２ｎＭで阻害する。タンパク質＃１３４を、実施例３に記載のように、ＶＥＧＦ−Ａ競合ＥＬＩＳＡ実験によって更に測定した。結果を図７ｃに示す。このアッセイにおいて、タンパク質＃１３４は、ＶＥＧＦの結合を、１桁のｐＭの範囲のＩＣ50値（ＩＣ50 ４．５ｐＭ）で阻害する。
実施例４に記載のように調製した、配列番号１３４のアミノ酸配列からなる精製組み換え結合タンパク質を、競合ＥＬＩＳＡ及びＦＲＥＴで分析した。このような競合ＦＲＥＴ及びＥＬＩＳＡアッセイは、当業者に周知である。タンパク質＃１３４を、ＶＥＧＦ−Ａ／ＶＥＧＦＲ−２競合ＦＲＥＴアッセイにおいて測定した。そのために、タンパク質＃１３４及びビオチン化ＶＥＧＦ−Ａ１６５（Ｒｅｌｉａｔｅｃｈ、＃３００−０７６Ｂｉ−Ｌ）を、０．２％ＢＳＡ及び０．０１％Ｔｗｅｅｎを含むＰＢＳ（ＰＢＳＴ−ＢＳＡ）中の８倍濃度の保存液として調製した。８倍濃度のタンパク質＃１３４の５μＬと８倍濃度のビオチン化ＶＥＧＦ−Ａ１６５の５μＬとの競合混合液を、室温で１時間プレインキュベートした（競合混合液）。並行して、ストレプトアビジン−Ｔｂ（ストレプトアビジン−ルミ４−テルビウムクリプテートドナー、Ｃｉｓｂｉｏ ＃６１０ＳＡＴＬＢ）５μＬ及びＰＡｂ抗ｈＩｇＧ−ｄｅ（Ｄ２抱合型ヤギ抗ヒトＩｇＧ、Ｃｉｓｂｉｏ ＃６１ＨＦＣＤＡＡ）５μＬを、ＰＢＳＴ−ＢＳＡ緩衝液５００μＬに加え、２０分間インキュベートした（２倍試薬）。１ウェル当たり２倍試薬１０μＬを３８４ウェルのＨＴＲＦ白色プレート（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｃ．）に分注し、４倍濃度のｈＶＥＧＦ−Ｒ２−Ｆｃ融合物（Ｒｅｌｉａｔｅｃｈ ＃ＳＦＣ−００８）を１ウェル当たり５μＬ加えた。続いて、プレインキュベートした競合混合液５μＬをウェルに加えた。蛍光リーダーを使用した蛍光の読み取り前に、完全な反応混合物を暗所、室温で１時間インキュベートした。最終混合液は、１０ｎＭ可溶性ＶＥＧＦ−Ｒ２−Ｆｃ融合物、１０ｎＭビオチン化ＶＥＧＦ−Ａ、及び各種濃度のタンパク質＃１３４を含んでいた。読み取りは、Ａ６６５ｎｍ及びＡ５９５ｎｍの波長について行った（励起３４０ｎｍ）。アッセイの結果を図７ａに示す。このアッセイにおいて、タンパク質＃１３４は、ＶＥＧＦ−Ａ／ＶＥＧＦＲ−２の相互作用をＩＣ50値０．６ｎＭで阻害する。タンパク質＃１３４を、実施例３に記載のように、ＨＧＦ／ｃＭｅｔ競合ＥＬＩＳＡ実験によって更に測定した。アッセイの結果を図７ｂに示す。このアッセイにおいて、タンパク質＃１３４は、ＨＧＦ／ｃＭｅｔの相互作用をＩＣ50値０．９２ｎＭで阻害する。タンパク質＃１３４を、実施例３に記載のように、ＶＥＧＦ−Ａ競合ＥＬＩＳＡ実験によって更に測定した。結果を図７ｃに示す。このアッセイにおいて、タンパク質＃１３４は、ＶＥＧＦの結合を、１桁のｐＭの範囲のＩＣ50値（ＩＣ50 ４．５ｐＭ）で阻害する。
実施例１２：表面プラズモン共鳴を使用した組み換え結合タンパク質の同時標的結合の特徴づけ
ＳＰＲを、実施例２の記載と同様に、以下の設定で測定した。２７００ＲＵのヒトＨＧＦを、センサーチップ上に固定化した。続いて、１００ｎＭのタンパク質＃１３４又はＰＢＳＴを１８０秒間注入した後、ＰＢＳＴで３６０秒間洗浄した。これに続き、１００ｎＭのヒトＶＥＧＦ−Ａ又はＰＢＳＴを１８０秒間注入し（飽和に達する）、続いてＰＢＳＴで３６０秒間洗浄した。最後に、１００ｎＭのヒト血清アルブミン又はＰＢＳＴを１８０秒間注入した後、ＰＢＳＴで６００秒間洗浄した。得られたシグナルを図８に示す。結果は、タンパク質＃１３４が、ＨＧＦ、ＶＥＧＦ−Ａ、及び血清アルブミンを結合できることを示している。更に、結果は、タンパク質＃１３４が、ＨＧＦ及びＶＥＧＦ−Ａ、並びにＨＧＦ、ＶＥＧＦ−Ａ、及び血清アルブミンを同時に結合できることを示している。
ＳＰＲを、実施例２の記載と同様に、以下の設定で測定した。２７００ＲＵのヒトＨＧＦを、センサーチップ上に固定化した。続いて、１００ｎＭのタンパク質＃１３４又はＰＢＳＴを１８０秒間注入した後、ＰＢＳＴで３６０秒間洗浄した。これに続き、１００ｎＭのヒトＶＥＧＦ−Ａ又はＰＢＳＴを１８０秒間注入し（飽和に達する）、続いてＰＢＳＴで３６０秒間洗浄した。最後に、１００ｎＭのヒト血清アルブミン又はＰＢＳＴを１８０秒間注入した後、ＰＢＳＴで６００秒間洗浄した。得られたシグナルを図８に示す。結果は、タンパク質＃１３４が、ＨＧＦ、ＶＥＧＦ−Ａ、及び血清アルブミンを結合できることを示している。更に、結果は、タンパク質＃１３４が、ＨＧＦ及びＶＥＧＦ−Ａ、並びにＨＧＦ、ＶＥＧＦ−Ａ、及び血清アルブミンを同時に結合できることを示している。
実施例１３：細胞培養中の組み換え結合タンパク質の特徴づけ
実施例４に記載のように調製した、配列番号１３４のアミノ酸配列からなる精製組み換え結合タンパク質を、更に当業者に周知の細胞アッセイ、例えばＨＵＶＥＣ増殖アッセイによってＶＥＧＦ−Ａの阻害を評価し、また、Ａ５４９細胞遊走アッセイ及びｃＭｅｔリン酸化アッセイの両方によってＨＧＦの阻害を評価した。
実施例４に記載のように調製した、配列番号１３４のアミノ酸配列からなる精製組み換え結合タンパク質を、更に当業者に周知の細胞アッセイ、例えばＨＵＶＥＣ増殖アッセイによってＶＥＧＦ−Ａの阻害を評価し、また、Ａ５４９細胞遊走アッセイ及びｃＭｅｔリン酸化アッセイの両方によってＨＧＦの阻害を評価した。
ＶＥＧＦ−Ａによって誘発されるＨＵＶＥＣの増殖の阻害は、ＨＵＶＥＣ増殖アッセイにおいて、増加するタンパク質＃１３４濃度を滴定することによって測定した。ヒトＶＥＧＦ−Ａは、８ｎｇ／ｍＬの濃度（増殖アッセイによる測定でＥＣ８０に対応する）で使用した。タンパク質＃１３４を、２００ｎｇ／ｍＬ〜０．１９５ｎｇ／ｍＬで滴定した。細胞を５０μＬのアッセイ培地に接種した。タンパク質の希釈溶液（アッセイ培地中）は、希釈プレートで１：２倍の系列希釈によって調製し、濃度は最終濃度の４倍であった。タンパク質＃１３４の希釈溶液を、４倍濃度のＶＥＧＦ−Ａ（３２ｎｇ／ｍＬ、最終８ｎｇ／ｍＬ）と１：１の比で混合した。混合液の５０μＬを細胞に７２時間加えた。細胞増殖を、複製ＤＮＡ中のＢｒｄＵの取り込み、又はＷＳＴ−１を使用した代謝活性のモニタリングのいずれかによって測定した。結果を図９ａに示す。タンパク質＃１３４は、ＩＣ50 ５．７ｎｇ／ｍＬ（９１．３５ｐＭ）を呈することを示している。
ＨＧＦ／ｃＭｅｔ相互作用の阻害は、タンパク質＃１３４をＯｒｉｓ細胞遊走アッセイ（Ｐｌａｔｙｐｕｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ＵＳＡ））を使用して測定した。アッセイは、製造業者の手順書に従って実施した。簡潔に説明すると、細胞を、１００，０００のＡ５４９細胞と共に、無血清ＤＭＥＭに接種した。細胞は２４時間後に付着し、また、培地をアッセイ培地（ＤＭＥＭで、０．５ｎＭ ＨＧＦを含むもの及び含まないもの、５μＭのタンパク質を含むもの及び含まないもの）に交換した。ＨＧＦ及び中和タンパク質を、細胞に加える前に室温で１時間プレインキュベートした。Ｏｒｉｓ（登録商標）ストッパーを取り外した。続いてアッセイ系を４８時間インキュベートし、細胞遊走を可能とした。細胞をカルセイン（２．５ｎｇ／ｍＬ）で４０分間染色し、画像を撮影した。遊走領域を、反転顕微鏡Ｏｌｙｍｐｕｓ及びそのソフトウェアＣｅｌｌＳｅｎｓ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎを使用して測定した。遊走面積は、遊走前のウェルの覆われていない面積から、それぞれの試料ウェルの覆われていない面積を差し引くことにより、覆われた面積として算出した。覆われていない面積は細胞を含まない面積であり、ソフトウェアの処理フォルダ中の直径関数（diameter function）を使用して測定した。結果を図９ｂに示す。タンパク質＃１３４が、ＨＧＦによって誘発されるＡ５４９細胞の細胞遊走を抑制できることを示している。
タンパク質＃１３４によるｃＭｅｔのリン酸化の阻害は、Ａ５４９細胞及びＤｕｏＳｅｔ Ｐ−ｃＭｅｔ−ＥＬＩＳＡ（ＲｎＤ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を使用して測定した。細胞を、９６ウェルプレート中の完全培地に、ウェル当たり２００，０００個接種した。２４時間後に、培地を無血清培地に交換した。細胞を更に２４時間インキュベートし、タンパク質＃１３４の存在下又は不在下、１ｎＭヒトＨＧＦ（又は陰性対照についてはＰＢＳ）で刺激した。ＨＧＦ及びタンパク質＃１３４を、細胞に加える前に、室温で少なくとも３０分間プレインキュベートした。細胞を室温で１０分間刺激した。刺激は、手順書に従い、細胞上清を（はじいて）除去し、また、細胞溶解緩衝液を加えることによって停止した。細胞溶解物は、ＥＬＩＳＡの実験まで−２０℃で保存した。結果を図９ｃに示す。タンパク質＃１３４が、ＨＧＦによって媒介されるｃＭｅｔリン酸化を、ＩＣ50 １８４ｐＭで抑制できることを示している。
実施例１４：組み換え結合タンパク質のｉｎ ｖｉｖｏ腫瘍増殖に対する効果
Ｕ８７ＭＧ異種移植マウスモデルを使用し、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインと合わせて有する効果を、これらを別個に有する場合と比較して評価した。配列番号１３４（それぞれ配列番号５０のアミノ酸からなる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含み、配列番号１８からなる、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含み、かつ配列番号２６のアミノ酸からなる、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含む）からなるタンパク質＃１３４、配列番号６１（配列番号５０のアミノ酸からなる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含み、かつ配列番号１８のアミノ酸からなる、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含む）からなり、更に配列番号１をＮ末端に有するタンパク質＃６１、又は配列番号６０（配列番号５０のアミノ酸からなる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含み、かつ配列番号２６のアミノ酸からなる、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含む）からなり、更に配列番号１をＮ末端に有するタンパク質＃６０を、実施例４に記載のように調製した。ｉｎ ｖｉｖｏの分析のために、マウス１匹当たり２×１０6個のＵ８７ＭＧ細胞を、メスのＮＭＲＩ ｎｕ／ｎｕマウス（Ｈａｒｌａｎ）の右側腹部に皮下移植し、マウスを、それぞれ同等の腫瘍体積を有する群に分類した。２９日目及び３２日目に、マウスをＰＢＳ又は４ｍｇ／ｋｇのタンパク質の静注で処置した。３５日目に腫瘍を採取し、低温凍結した。処置の当日ごとに、以下の式を使用して各腫瘍の腫瘍体積を測定した：体積＝（幅）2×長さ／２。体重測定によると、４つの処置群の間に有意差は認められなかった。続いて腫瘍断面を、Ｋｉ６７に対する抗体（ａｂ６６１５５、Ａｂｃａｍ（Ｕ．Ｋ．））を使用して染色し、標準的なＩＨＣの方法を使用して増殖を定量し、又は、ＣＤ−３１に対する抗体（ＢＤ５５０２７４、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（ＵＳＡ））を使用して染色し、標準的なＩＨＣの方法を使用して血管新生を定量した。増殖細胞のパーセンテージ及び平均血管面積のパーセンテージを、ソフトウェアＩｍａｇｅ Ｊを使用して測定した。結果を図１０ａに示す。予想どおり、ＰＢＳに比べ、タンパク質＃６０及びタンパク質＃６１は増殖を阻害し、また、タンパク質＃６０（わずかに）及びタンパク質＃６１は血管新生を阻害する。しかしながら、タンパク質＃１３４をもたらす２つの組み合わせは、増殖と血管新生の両方の阻害が向上する。これは、抗ＶＥＧＦ−Ａ活性と抗ＨＧＦ活性との組み合わせが、良好な有効性の鍵となることを示している。
Ｕ８７ＭＧ異種移植マウスモデルを使用し、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインと合わせて有する効果を、これらを別個に有する場合と比較して評価した。配列番号１３４（それぞれ配列番号５０のアミノ酸からなる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを２つ含み、配列番号１８からなる、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含み、かつ配列番号２６のアミノ酸からなる、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含む）からなるタンパク質＃１３４、配列番号６１（配列番号５０のアミノ酸からなる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含み、かつ配列番号１８のアミノ酸からなる、ＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含む）からなり、更に配列番号１をＮ末端に有するタンパク質＃６１、又は配列番号６０（配列番号５０のアミノ酸からなる、血清アルブミンに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含み、かつ配列番号２６のアミノ酸からなる、ＨＧＦに対する結合特異性を有する設計アンキリンリピートドメインを１つ含む）からなり、更に配列番号１をＮ末端に有するタンパク質＃６０を、実施例４に記載のように調製した。ｉｎ ｖｉｖｏの分析のために、マウス１匹当たり２×１０6個のＵ８７ＭＧ細胞を、メスのＮＭＲＩ ｎｕ／ｎｕマウス（Ｈａｒｌａｎ）の右側腹部に皮下移植し、マウスを、それぞれ同等の腫瘍体積を有する群に分類した。２９日目及び３２日目に、マウスをＰＢＳ又は４ｍｇ／ｋｇのタンパク質の静注で処置した。３５日目に腫瘍を採取し、低温凍結した。処置の当日ごとに、以下の式を使用して各腫瘍の腫瘍体積を測定した：体積＝（幅）2×長さ／２。体重測定によると、４つの処置群の間に有意差は認められなかった。続いて腫瘍断面を、Ｋｉ６７に対する抗体（ａｂ６６１５５、Ａｂｃａｍ（Ｕ．Ｋ．））を使用して染色し、標準的なＩＨＣの方法を使用して増殖を定量し、又は、ＣＤ−３１に対する抗体（ＢＤ５５０２７４、ＢＤ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（ＵＳＡ））を使用して染色し、標準的なＩＨＣの方法を使用して血管新生を定量した。増殖細胞のパーセンテージ及び平均血管面積のパーセンテージを、ソフトウェアＩｍａｇｅ Ｊを使用して測定した。結果を図１０ａに示す。予想どおり、ＰＢＳに比べ、タンパク質＃６０及びタンパク質＃６１は増殖を阻害し、また、タンパク質＃６０（わずかに）及びタンパク質＃６１は血管新生を阻害する。しかしながら、タンパク質＃１３４をもたらす２つの組み合わせは、増殖と血管新生の両方の阻害が向上する。これは、抗ＶＥＧＦ−Ａ活性と抗ＨＧＦ活性との組み合わせが、良好な有効性の鍵となることを示している。
タンパク質＃１３４を、２つの患者由来の異種移植マウスモデル、胃癌モデル及び腎癌モデルにおいて、更に特徴づけした。患者由来の腫瘍異種移植マウスモデルは、当業者に周知である。タンパク質＃１３４は、実施例４に記載のように調製した。
腎癌患者由来の異種移植マウスモデルについては、外科検体からの腎細胞癌検体を、ＮＭＲＩ ｎｕ／ｎｕマウスに皮下移植し、安定な増殖パターンが確立するまで、３〜５回継代培養した。腫瘍は、ドナーマウスから取り出した後、直径４〜５ｍｍのフラグメントに切断し、ＮＭＲＩ ｎｕ／ｎｕマウスに皮下移植した。固形腫瘍増殖の開始が明確となった時点で、マウスを３匹ずつの群に無作為に割り付け、被験物質を以下のように、それぞれ１つの動物群に投与した：ＰＢＳを１０ｍＬ／ｋｇで１週間に３回、３週間静注投与し、タンパク質＃１３４を４ｍｇ／ｋｇで１週間に３回、３週間静脈投与し、ソラフェニブを１日に２００ｍｇ／ｋｇで２１日間経口投与した。腫瘍体積を、処置の開始日、並びに３、７、１０、１４、１８、及び２１日目に、上記のように評価した。結果を図１０ｂに示す。このモデルにおいて、タンパク質＃１３４は、腎細胞癌の治療に対する現在の標準治療であるソラフェニブよりも有効である。
胃癌患者由来の異種移植マウスモデルについては、外科検体からの胃癌検体を、ＮＭＲＩ ｎｕ／ｎｕマウスに移植し、安定な増殖パターンが確立するまで、３〜５回継代培養した。腫瘍は、ドナーマウスから取り出した後、直径４〜５ｍｍのフラグメントに切断し、ＮＭＲＩ ｎｕ／ｎｕマウスに皮下移植した。固形腫瘍増殖の開始が明確となった時点で、マウスを８匹ずつの群に無作為に割り付け、被験物質を以下のように、それぞれ１つの動物群に投与した：ＰＢＳを１０ｍＬ／ｋｇで０、３、６、９、１２、１５、及び１８日目に静脈投与し、タンパク質＃１３４を４ｍＬ／ｋｇで０、３、６、９、１２、１５、及び１８日目に静脈投与し、パクリタキセルを１５ｍｇ／ｋｇで０、７、及び１４日目に静脈投与し、タンパク質＃１３４及びパクリタキセルを、それぞれ、４ｍｇ／ｋｇで０、３、６、９、１２、１５、及び１８日目、１５ｍｇ／ｋｇで０、７、及び１４日目に静脈投与した。腫瘍体積を、処置の開始日、並びに２、６、１３、１６、及び２０日目に、上記のように評価した。結果を図１０ｃに示す。このモデルにおいて、タンパク質＃１３４は、少なくともパクリタキセルと同様に有効であり、これら２つの併用は、個々の構成要素よりも顕著に有効であった。
Claims (15)
- 第１、第２、第３、及び第４の設計アンキリンリピートドメインを含む、組換え結合タンパク質であって、
前記第１の設計アンキリンリピートドメインが血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ−Ａ）に対する結合特異性を有し、かつ配列番号１８のアミノ酸配列に対して少なくとも９０％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、
前記第２の設計アンキリンリピートドメインが肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）に対する結合特異性を有し、かつ配列番号２６のアミノ酸配列に対して少なくとも９０％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、並びに
前記第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインがそれぞれ血清アルブミンに対する結合特異性を有し、かつ配列番号５０のアミノ酸配列に対して少なくとも９０％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、
前記第１、第２、第３及び第４のアンキリンリピートドメインが、Ｎ末端からＣ末端に向かって第３−第２−第１−第４の順であり、
前記組換え結合タンパク質が、ＨＧＦ、ＶＥＧＦ−Ａ及び血清アルブミンに同時に結合可能である、組換え結合タンパク質。 - 前記第１の設計アンキリンリピートドメインが、配列番号１８のアミノ酸配列に対して少なくとも９５％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、
前記第２の設計アンキリンリピートドメインが、配列番号２６のアミノ酸配列に対して少なくとも９５％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、並びに
前記第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインがそれぞれ配列番号５０のアミノ酸配列に対して少なくとも９５％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項１に記載の結合タンパク質。 - 前記第１の設計アンキリンリピートドメインが、配列番号１８のアミノ酸配列に対して少なくとも９８％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、
前記第２の設計アンキリンリピートドメインが、配列番号２６のアミノ酸配列に対して少なくとも９８％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、並びに
前記第３及び第４の設計アンキリンリピートドメインがそれぞれ配列番号５０のアミノ酸配列に対して少なくとも９８％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項１に記載の結合タンパク質。 - 第１、第２、第３、及び第４のアンキリンリピートドメインを含む、結合タンパク質であって、
前記第１のアンキリンリピートドメインがヒトＶＥＧＦ−Ａに対する結合特異性を有し、かつ配列番号１８のアミノ酸配列に対して少なくとも９０％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、
前記第２のアンキリンリピートドメインがヒトＨＧＦに対する結合特異性を有し、かつ配列番号２６のアミノ酸配列に対して少なくとも９０％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、並びに
前記第３及び第４のアンキリンリピートドメインがそれぞれヒト血清アルブミンに対する結合特異性を有し、かつ配列番号５０のアミノ酸配列に対して少なくとも９０％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、
前記第１、第２、第３及び第４のアンキリンリピートドメインが、Ｎ末端からＣ末端に向かって第３−第２−第１−第４の順であり、
前記結合タンパク質が、ＨＧＦ、ＶＥＧＦ−Ａ及び血清アルブミンに同時に結合可能である、結合タンパク質。 - 前記第１のアンキリンリピートドメインが、配列番号１８のアミノ酸配列に対して少なくとも９５％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、
前記第２のアンキリンリピートドメインが、配列番号２６のアミノ酸配列に対して少なくとも９５％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、並びに
前記第３及び第４のアンキリンリピートドメインがそれぞれ配列番号５０のアミノ酸配列に対して少なくとも９５％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項４に記載の結合タンパク質。 - 前記第１のアンキリンリピートドメインが配列番号１８のアミノ酸配列を含み、
前記第２のアンキリンリピートドメインが配列番号２６のアミノ酸配列を含み、及び／又は
前記第３又は第４のアンキリンリピートドメインが配列番号５０のアミノ酸配列を含む、請求項４に記載の結合タンパク質。 - 前記結合タンパク質はＶＥＧＦ−ＡとＶＥＧＦＲ−２との間の結合相互作用を阻害するか、及び／又はＨＧＦとｃＭｅｔとの間の結合相互作用を阻害する、請求項４に記載の結合タンパク質。
- 前記結合タンパク質が配列番号１３４のアミノ酸配列に対して少なくとも９５％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項５に記載の結合タンパク質。
- 前記結合タンパク質が配列番号１３４のアミノ酸配列を含む、請求項５に記載の結合タンパク質。
- 配列番号１３４のアミノ酸配列に対して少なくとも９０％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む結合タンパク質であって、ＨＧＦ、ＶＥＧＦ−Ａ及び血清アルブミンに対して結合特異性を有する、結合タンパク質。
- 請求項１から１０の何れか一項に記載の結合タンパク質をコードする核酸。
- 請求項１から１０の何れか一項に記載の結合タンパク質並びに薬学的に許容される担体及び／若しくは賦形剤を含む、医薬組成物。
- 請求項１から１０の何れか一項に記載の結合タンパク質を含む、患者の医学的状態を治療するための医薬であって、前記医学的状態が腫瘍性疾患、病的血管新生、及び／又は炎症性疾患である、医薬。
- 前記医学的状態が腎癌、胃癌及び／又は多発性骨髄腫である、請求項１３に記載の医薬。
- 前記医学的状態が癌である、請求項１３に記載の医薬。
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