JP6676551B2

JP6676551B2 - 改変フォンウィルブランド因子

Info

Publication number: JP6676551B2
Application number: JP2016576005A
Authority: JP
Inventors: ウィルソン、マイケル; ダワー、スティーブ; ハートマン、ダラス; ハーディ、マシュー
Original assignee: ツェー・エス・エル・ベーリング・レングナウ・アクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2020-04-08
Anticipated expiration: 2035-07-02
Also published as: EP3164150B1; KR20170026580A; JP2017521070A; CA2953593A1; BR112016030950A2; WO2016000039A1; AU2015283822A1; DK3164150T3; US10253088B2; CN106659771B; AU2015283822B2; ES2844232T3; CA2953593C; EP3164150A4; EP3164150A1; CN106659771A; US20170152300A1

Description

本発明は、ポリペプチド、特に、第ＶＩＩＩ因子への改善された結合親和性を示す改変フォンウィルブランド因子に関する。本発明はさらに、当該ポリペプチド及びＦＶＩＩＩを含む複合体、本発明の当該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド及び当該ポリペプチドを生成する方法に関する。さらに、本発明は、出血障害を治療するための本発明の当該ポリペプチド又は複合体の治療的又は予防的使用に関する。

血液凝固因子の欠損によって引き起こされる様々な出血障害が存在する。最も一般的な障害は血友病Ａ及びＢであり、これらは、それぞれ血液凝固第ＶＩＩＩ及びＩＸ因子の欠損に起因する。別の既知の出血障害はフォンウィルブランド病である。

血漿では、ＦＶＩＩＩはＶＷＦとの非共有結合性複合体として支配的に存在し、膜結合型活性化第Ｘ因子生成複合体において活性化第ＩＸ因子のコファクターとして働く。

細胞受容体とのその相互作用を低減させることによって（ＷＯ０３／０９３３１３Ａ２、ＷＯ０２／０６０９５１Ａ２）、ポリマーをＦＶＩＩＩに共有結合させることによって（ＷＯ９４／１５６２５、ＷＯ９７／１１９５７及びＵＳ４９７０３００）、ＦＶＩＩＩの封入によって（ＷＯ９９／５５３０６）、新規な金属結合部位の導入によって（ＷＯ９７／０３１９３）、ペプチド結合（ＷＯ９７／４０１４５及びＷＯ０３／０８７３５５）若しくはジスルフィド結合（ＷＯ０２／１０３０２４Ａ２）のいずれかによりＡ２ドメインをＡ３ドメインに共有結合させることによって、又はＡ１ドメインをＡ２ドメインに共有結合させることによって（ＷＯ２００６／１０８５９０）、非活性化ＦＶＩＩＩの半減期を延長するための試みが行われている。

ＦＶＩＩＩ又はＶＷＦの機能的半減期を増大するための別のアプローチは、ＦＶＩＩＩのペグ化による（ＷＯ２００７／１２６８０８、ＷＯ２００６／０５３２９９、ＷＯ２００４／０７５９２３）。血漿中に存在するＦＶＩＩＩの半減期を間接的に増大する目的で、ＶＷＦのペグ化（ＷＯ２００６／０７１８０１）も試みられている。ＦＶＩＩＩの融合タンパク質も記載されている（ＷＯ２００４／１０１７４０、ＷＯ２００８／０７７６１６及びＷＯ２００９／１５６１３７）。

様々な形態のフォンウィルブランド病（ＶＷＤ）において、存在しない、機能的に欠陥のある、又は低減した量でのみ得られるＶＷＦは、血漿中に存在する多量体の粘着性糖タンパク質であり、複数の生理的機能を有する。１次止血の間、ＶＷＦは、血小板表面上の特定の受容体とコラーゲンなどの細胞外基質の成分の間のメディエーターとして働く。さらに、ＶＷＦは、凝血原ＦＶＩＩＩに対する担体及び安定化タンパク質として働く。ＶＷＦは、２８１３アミノ酸の前駆体分子として、内皮細胞及び巨核球で合成される。野生型ＶＷＦのアミノ酸配列及びｃＤＮＡ配列は、Ｃｏｌｌｉｎｓら１９８７、ＰｒｏｃＮａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ８４：４３９３〜４３９７に開示されている。前駆体ポリペプチド、すなわちプレプロＶＷＦは、血漿中で見られる２２残基のシグナルペプチド、７４１残基のプロペプチド及び２０５０残基のポリペプチドからなる（Ｆｉｓｃｈｅｒら、ＦＥＢＳＬｅｔｔ．３５１：３４５〜３４８、１９９４）。小胞体でのシグナルペプチドの切断後に、ＶＷＦの２つのモノマーの間にＣ末端ジスルフィド架橋が形成される。分泌経路を通るさらなる輸送の間に１２個のＮ結合型及び１０個のＯ−結合型炭化水素側鎖が加えられる。重要なことに、ＶＷＦ二量体はＮ末端ジスルフィド架橋を介して多量体化され、７４１アミノ酸のプロペプチドは、後期ゴルジ装置でＰＡＣＥ／フューリン酵素によって切断される。プロペプチド及びＶＷＦの高分子量多量体（ＶＷＦ−ＨＭＷＭ）は、内皮細胞のバイベル・パラーデ小体又は血小板のα顆粒中に貯蔵される。

血漿中に一旦分泌されると、プロテアーゼのＡＤＡＭＴＳ１３がＶＷＦのＡ１ドメイン内でＶＷＦを切断する。血漿のＶＷＦは、５００ｋＤの単一の二量体から１０，０００ｋＤａを超える分子量の２０個を超える二量体からなる多量体にわたる範囲の、ある範囲の多量体からなる。典型的には、ＶＷＦ高分子量多量体（ＶＷＦ−ＨＭＷＭ）が最も強い止血活性を有し、これは、リストセチンコファクター活性（ＶＷＦ：ＲＣｏ）で測定することができる。ＶＷＦ：ＲＣｏ／ＶＷＦ抗原の比が高いほど、高分子量多量体の相対量が高い。

ＶＷＦの欠陥は、程度の差はあるが明白な出血の表現型を特徴とするフォンウィルブランド病（ＶＷＤ）の原因である。３型ＶＷＤは最も重篤な形態であり、ＶＷＦが完全に存在しない。１型ＶＷＤはＶＷＦの量的欠乏に関し、その表現型は非常に軽い場合がある。２型ＶＷＤはＶＷＦの質的欠陥に関し、３型ＶＷＤと同じくらい重篤であり得る。２型ＶＷＤは多くの亜型を有し、それらのうちのいくつかは高分子量多量体の欠乏又は低下を伴う。２a型フォンＶＷＤは、中程度の多量体と大型の多量体の両方の欠乏を特徴とする。２Ｂ型ＶＷＤは、最も高分子量の多量体の欠乏を特徴とする。

ＶＷＤは最もよくあるヒトの遺伝性出血障害であり、血漿又は組換え起源のＶＷＦを含む濃縮物を用いる補充療法(replacement therapy)によって治療することができる。ＶＷＦは、例えばＥＰ０５５０３９９１に記載されているように、ヒト血漿から調製することができる。ＥＰ０７８４６３２は、組換えＶＷＦを生成及び単離する方法を記載している。

血漿では、ＦＶＩＩＩはＶＷＦに高親和性で結合し、ＶＷＦは、早すぎる異化作用からＦＶＩＩＩを保護するので、１次止血におけるその役割に加えて、ＦＶＩＩＩの血漿レベルの調節において重要な役割を果たし、その結果として、２次止血制御における中心的因子でもある。ＶＷＦに結合した非活性化ＦＶＩＩＩの半減期は、血漿中で約１２〜１４時間である。ＶＷＦが存在しない、又はほとんど存在しない３型フォンウィルブランド病では、ＦＶＩＩＩの半減期はわずか約６時間であり、ＦＶＩＩＩ濃度の低下が原因で、そのような患者において軽度から中程度の血友病Ａの症状をもたらす。ＦＶＩＩＩに対するＶＷＦの安定化作用は、ＣＨＯ細胞でＦＶＩＩＩの組換え発現を助長するためにも使用されている（Ｋａｕｆｍａｎら１９８９、ＭｏｌＣｅｌｌＢｉｏｌ）。

第１の態様では、本発明は、第ＶＩＩＩ因子に結合する改変ポリペプチドにおいて、配列番号３に示される配列であって、この配列の位置１又は３に少なくとも１つの改変を含む配列を含み、その結果、非改変の配列番号３を含む参照ポリペプチドより少なくとも５倍低いオフ速度(off rate)で第ＶＩＩＩ因子に結合する、改変ポリペプチドを提供する。

第２の態様では、本発明は、第ＶＩＩＩ因子に結合する改変ポリペプチドにおいて、配列番号３に示される配列であって、この配列の少なくとも位置３に改変を含む配列を含み、その結果、非改変の配列番号３を含む参照ポリペプチドより低いオフ速度で第ＶＩＩＩ因子に結合する、改変ポリペプチドを提供する。

第３の態様では、本発明は、第ＶＩＩＩ因子に結合する改変ポリペプチドにおいて、配列番号３に示される配列であって、この配列の少なくとも位置１に改変を含む配列を含み、その結果、非改変の配列番号３を含む参照ポリペプチドより低いオフ速度で第ＶＩＩＩ因子に結合し、位置１の残基は、Ｇ、Ｐ、Ｅ、Ｙ、Ａ及びＬからなる群から選択される、改変ポリペプチドを提供する。

本発明はまた、第ＶＩＩＩ因子分子と本発明の改変ポリペプチドとを含む複合体、並びに当該改変ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを提供する。

本発明はまた、ＶＷＦの第ＶＩＩＩ因子への結合親和性を増大させる方法であって、配列番号３の位置１及び３又は位置３及び９又は位置３及び４３の残基が変わるように、ＶＷＦのアミノ酸配列のＤ’ドメインに少なくとも２つの変異を導入することを含む方法を提供する。

ＶＷＦ
本明細書で使用する場合、用語「フォンウィルブランド因子」又は「ＶＷＦ」は、野生型ＶＷＦの生物学的活性、特に、第ＶＩＩＩ因子に結合する能力を有する任意のポリペプチドを指す。野生型ＶＷＦをコードする遺伝子は、９ｋｂのｍＲＮＡに転写され、これは、３１０，０００Ｄａの推定分子量を有する２８１３アミノ酸のプレプロポリペプチドに翻訳される。このプレプロポリペプチドは、２２アミノ酸のシグナルペプチド、７４１アミノ酸のプロポリペプチド及び成熟サブユニットを含む。７４１アミノ酸のプロポリペプチドのＮ末端からの切断は、２０５０アミノ酸からなる成熟ＶＷＦをもたらす。ＶＷＦプレプロポリペプチドのアミノ酸配列を配列番号２に示す。別段指示がない限り、ＶＷＦ分子が配列番号２のすべての残基を含む必要がない場合であっても、本出願におけるＶＷＦ残基のアミノ酸の番号づけは配列番号２を参照する。成熟ＶＷＦのアミノ酸配列を配列番号４に示す。本明細書で使用する場合、用語「ＶＷＦ」は、別段指示がない限り、ＶＷＦの成熟形態を指す。

野生型ＶＷＦのプロポリペプチドは、以下の順序で配列される複数のドメインを含む。
Ｄ１−Ｄ２−Ｄ’−Ｄ３−Ａ１−Ａ２−Ａ３−Ｄ４−Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３−Ｃ１−Ｃ２−ＣＫ

Ｄ１及びＤ２ドメインは、切断されて成熟ＶＷＦをもたらすプロペプチドに相当する。Ｄ’ドメインは、配列番号２のアミノ酸７６４〜８６５を包含する。野生型ＶＷＦのＤ’ドメインのアミノ酸配列を配列番号３に示す。カルボキシ末端の９０残基は、「システインノット」スーパーファミリーのタンパク質に相同な「ＣＫ」ドメインを含む。このファミリーのメンバーは、ジスルフィド結合を介して二量体化する傾向がある。

好ましくは、野生型ＶＷＦは、配列番号４で示す成熟ＶＷＦのアミノ酸配列を含む。ＶＷＦの生物学的活性、特に、ＦＶＩＩＩに結合する能力が保持される限り、ＶＷＦへの付加、挿入、Ｎ末端、Ｃ末端又は内部の欠失も包含される。欠失を有するＶＷＦが少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２５％、より好ましくは少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも７５％の野生型ＶＷＦの生物学的活性を保持する場合、本発明の意味において、生物学的活性は保持される。野生型ＶＷＦの生物学的活性は、リストセチンコファクター活性（ＦｅｄｅｒｉｃｉＡＢら２００４．Ｈａｅｍａｔｏｌｏｇｉｃａ８９：７７〜８５）、血小板糖タンパク質複合体Ｉｂ−Ｖ−ＩＸのＧＰＩｂαへのＶＷＦの結合（Ｓｕｃｋｅｒら２００６．ＣｌｉｎＡｐｐｌＴｈｒｏｍｂＨｅｍｏｓｔ．１２：３０５〜３１０）又はコラーゲン結合アッセイ（Ｋａｌｌａｓ＆Ｔａｌｐｓｅｐ．２００１．ＡｎｎａｌｓｏｆＨｅｍａｔｏｌｏｇｙ８０：４６６〜４７１）に関する方法を使用して、当業者が測定することができる。ＶＷＦの生物学的活性がＦＶＩＩＩに結合する能力である場合、これは、いくつかの方法で測定することができるが、好ましくは、本明細書の例１に記載されているように測定される。

第ＶＩＩＩ因子
用語「血液凝固第ＶＩＩＩ因子」、「第ＶＩＩＩ因子」及び「ＦＶＩＩＩ」は、本明細書で互換的に使用される。「血液凝固第ＶＩＩＩ因子」は、野生型血液凝固ＦＶＩＩＩ及び野生型血液凝固ＦＶＩＩＩの凝血原活性を有する野生型血液凝固ＦＶＩＩＩ誘導体を含む。誘導体は、野生型ＦＶＩＩＩのアミノ酸配列と比較して、欠失、挿入及び／又は付加を有し得る。用語ＦＶＩＩＩは、重鎖及び軽鎖を含む、ＦＶＩＩＩのタンパク質分解的にプロセシングを受けた形態、例えば、活性化前の形態を含む。

用語「ＦＶＩＩＩ」は、野生型第ＶＩＩＩ因子の少なくとも２５％、より好ましくは少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも７５％の生物学的活性を有する任意のＦＶＩＩＩ変異体又は突然変異体を含む。

非限定例として、ＦＶＩＩＩ分子としては、ＡＰＣ切断を防止する又は低減させるＦＶＩＩＩ突然変異体（Ａｍａｎｏ１９９８．Ｔｈｒｏｍｂ．Ｈａｅｍｏｓｔ．７９：５５７〜５６３）、Ａ２ドメインをさらに安定化しているＦＶＩＩＩ突然変異体（ＷＯ９７／４０１４５）、発現が増大したＦＶＩＩＩ突然変異体（Ｓｗａｒｏｏｐら１９９７．ＪＢＣ２７２：２４１２１〜２４１２４）、免疫原性が低減したＦＶＩＩＩ突然変異体（Ｌｏｌｌａｒ１９９９．Ｔｈｒｏｍｂ．Ｈａｅｍｏｓｔ．８２：５０５〜５０８）、別々に発現した重鎖及び軽鎖から再構成されたＦＶＩＩＩ（Ｏｈら１９９９．Ｅｘｐ．Ｍｏｌ．Ｍｅｄ．３１：９５〜１００）、ＦＶＩＩＩ様ＨＳＰＧ（ヘパラン硫酸プロテオグリカン）及び／又はＬＲＰ（低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質）の異化作用につながる受容体への結合が低減したＦＶＩＩＩ突然変異体（Ａｎａｎｙｅｖａら２００１．ＴＣＭ、１１：２５１〜２５７）、ジスルフィド結合安定化ＦＶＩＩＩ変異体（Ｇａｌｅら、２００６．Ｊ．Ｔｈｒｏｍｂ．Ｈｅｍｏｓｔ．４：１３１５〜１３２２）、分泌特性が向上したＦＶＩＩＩ突然変異体（Ｍｉａｏら、２００４．Ｂｌｏｏｄ１０３：３４１２〜３４１９）、コファクター特異的活性が増大したＦＶＩＩＩ突然変異体（Ｗａｋａｂａｙａｓｈｉら、２００５．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ４４：１０２９８〜３０４）、生合成及び分泌が向上した、ＥＲシャペロン相互作用が低減した、ＥＲ−ゴルジ輸送が向上した、活性化が増大した又は不活性化への抵抗性が増大した、及び半減期が向上した、ＦＶＩＩＩ突然変異体（Ｐｉｐｅ２００４．Ｓｅｍ．Ｔｈｒｏｍｂ．Ｈｅｍｏｓｔ．３０：２２７−２３７によって概説される）が挙げられる。別の特に好ましい例は、Ｚｏｌｌｎｅｒら２０１３、ＴｈｒｏｍｂｏｓｉｓＲｅｓｅａｒｃｈ、１３２：２８０〜２８７に記載されているような組換え型のＦＶＩＩＩである。これらのＦＶＩＩＩ突然変異体及び変異体のすべては、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

好ましくは、ＦＶＩＩＩは配列番号１８で示すＦＶＩＩＩの全長配列を含む。ＦＶＩＩＩの生物学的活性が保持される限り、ＦＶＩＩＩへの付加、挿入、置換、Ｎ末端、Ｃ末端又は内部の欠失も包含する。改変を有するＦＶＩＩＩが野生型ＦＶＩＩＩの少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２５％、より好ましくは少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも７５％の生物学的活性を保持する場合、本発明の意味において、生物学的活性は保持される。ＦＶＩＩＩの生物学的活性は、以下に記載のように当業者が測定することができる。

ＦＶＩＩＩの生物学的活性を測定するのに適する試験は、例えば、１段階又は２段階凝固アッセイ（Ｒｉｚｚａら１９８２．ＣｏａｇｕｌａｔｉｏｎａｓｓａｙｏｆＦＶＩＩＩ：ＣａｎｄＦＩＸａおよびＢｌｏｏｍ編集、ＴｈｅＨｅｍｏｐｈｉｌｉａｓ）ＮＹＣｈｕｒｃｈｃｈｉｌｌＬｉｖｉｎｇｓｔｏｎ１９９２）又は発色基質ＦＶＩＩＩ：Ｃアッセイ（Ｓ．Ｒｏｓｅｎ、１９８４．ＳｃａｎｄＪＨａｅｍａｔｏｌ３３：１３９〜１４５、補遺）である。これらの参考文献の内容は参照によって本明細書に組み込まれる。

成熟野生型形態のヒト血液凝固ＦＶＩＩＩのアミノ酸配列を配列番号１８に示す。特定の配列のアミノ酸位置への言及は、当該ＦＶＩＩＩ野生型タンパク質におけるアミノ酸の位置を意味し、言及される配列中の他の位置における変異、例えば、欠失、挿入及び／又は置換の存在を除外しない。例えば、配列番号１８に言及する「Ｇｌｕ２００４」における変異は、改変相同体において、配列番号１８の位置１から２３３２のうちの１つ又は複数のアミノ酸が存在しないことを除外しない。

上記の定義内の「ＦＶＩＩＩ」及び／又は「ＶＷＦ」は、個体ごとに存在し得、生じ得る、天然の対立遺伝子変異も含む。上記の定義内の「ＦＶＩＩＩ」及び／又は「ＶＷＦ」は、ＦＶＩＩＩ及び／又はＶＷＦの変異体をさらに含む。そのような変異体は、１つ又は複数のアミノ酸残基が野生型配列と異なる。そのような相違の例としては、一群の保存的アミノ酸置換、すなわち、類似した特徴を有するアミノ酸、例えば、（１）小型アミノ酸、（２）酸性アミノ酸、（３）極性アミノ酸、（４）塩基性アミノ酸、（５）疎水性アミノ酸及び（６）芳香族アミノ酸の範囲内の置換を挙げることができる。そのような保存的置換の例を表１に示す。

改変ＶＷＦ
本発明の改変ＶＷＦは、野生型ＶＷＦのものと異なるアミノ酸配列を有する。本発明によれば、改変ＶＷＦは、配列番号３で示す野生型ＶＷＦのＤ’ドメインのアミノ酸配列と比較して、そのＤ’ドメイン内に少なくとも１つのアミノ酸置換を有する。

改変ＶＷＦのＤ’ドメインのアミノ酸配列は、配列番号３と比べて、１つ又は複数のアミノ酸置換を有し得る。改変ＶＷＦのＤ’ドメインのアミノ酸配列は、配列番号３と比べて、好ましくは１つ又は２つのアミノ酸置換を有する。

配列番号３の位置１のＳが、Ｇ、Ｐ、Ｖ、Ｅ、Ｙ、Ａ及びＬからなる群から選択されるアミノ酸で置換されることが好ましい。

配列番号３の位置３のＳが、Ｙ、Ｉ、Ｍ、Ｖ、Ｆ、Ｈ、Ｒ及びＷからなる群から選択されるアミノ酸で置換されることも好ましい。

置換の好ましい組合せとしては、Ｓ７６４Ｇ／Ｓ７６６Ｙ、Ｓ７６４Ｐ／Ｓ７６６Ｉ、Ｓ７６４Ｐ／Ｓ７６６Ｍ、Ｓ７６４Ｖ／Ｓ７６６Ｙ、Ｓ７６４Ｅ／Ｓ７６６Ｙ、Ｓ７６４Ｙ／Ｓ７６６Ｙ、Ｓ７６４Ｌ／Ｓ７６６Ｙ、Ｓ７６４Ｐ／Ｓ７６６Ｗ、Ｓ７６６Ｗ／Ｓ８０６Ａ、Ｓ７６６Ｙ／Ｐ７６９Ｋ、Ｓ７６６Ｙ／Ｐ７６９Ｎ、Ｓ７６６Ｙ／Ｐ７６９Ｒ及びＳ７６４Ｐ／Ｓ７６６Ｌが挙げられる。

本発明の一態様によれば、ＦＶＩＩＩへの本発明のポリペプチドの結合親和性は、配列番号３中の改変を除いて同じアミノ酸配列を有する参照ポリペプチドのものよりも高い。

第ＶＩＩＩ因子分子へのＶＷＦ分子の結合親和性は、当技術分野で使用される結合アッセイによって測定することができる。例えば、ＶＷＦ分子を固体支持体に固定化し、漸増濃度の第ＶＩＩＩ因子を加え、一定期間インキュベートし、洗浄後、結合した第ＶＩＩＩ因子を発色アッセイで測定することができる。次いで、スキャッチャード分析又は別の適切な方法によって、親和定数又は解離定数を決定することができる。フォンウィルブランド因子へのヒト第ＶＩＩＩ因子の結合親和性を測定する方法は、Ｖｌｏｔら（１９９５）、Ｂｌｏｏｄ、８５巻、１１号、３１５０〜３１５７に記載されている。しかし、好ましくは、本出願の例１に記載されているように第ＶＩＩＩ因子へのＶＷＦの親和性を測定する。

解離定数を含めた、本明細書における親和性の任意の指標は、好ましくは、本発明の改変ＶＷＦ又は本発明のポリペプチドのＦＶＩＩＩへの結合を指す。ＦＶＩＩＩの単鎖のアミノ酸配列を配列番号１４に示す。

ＦＶＩＩＩとのＶＷＦの相互作用が典型的には速いオン速度を有するので、解離定数の変化は、主としてオフ速度の変化に依存する。したがって、ＶＷＦのＦＶＩＩＩとの結合の増大における主な焦点は、ＦＶＩＩＩとＶＷＦの間のオフ速度を低下させるための試みに関する。好ましくは、野生型ＶＷＦ及びＦＶＩＩＩと比較した際の、改変ＶＷＦ及びＦＶＩＩＩのオフ速度は、少なくとも２倍低く、より好ましくは少なくとも５倍低く、好ましくは少なくとも１０倍低く、より好ましくは少なくとも２０倍低い。

ＶＷＦとＦＶＩＩＩからなる複合体の解離定数は、好ましくは０．２ｎｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは０．１７５ｎｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは０．１５ｎｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは０．１２５ｎｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは０．１ｎｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは０．０５ｎｍｏｌ／Ｌ以下、最も好ましくは０．０１ｎｍｏｌ／Ｌ以下である。

本発明のポリペプチドと配列番号１８の第ＶＩＩＩ因子との複合体の解離定数ＫＤは、典型的には、参照ポリペプチド（例えば、配列番号４のポリペプチド）と配列番号１８の第ＶＩＩＩ因子との複合体の解離定数ＫＤの９０％未満である。本発明のポリペプチドと配列番号１８の第ＶＩＩＩ因子との複合体の解離定数ＫＤは、参照ポリペプチド（例えば、配列番号４のポリペプチド）と配列番号１８の第ＶＩＩＩ因子との複合体の解離定数ＫＤの、好ましくは７５％未満、より好ましくは５０％未満、より好ましくは２５％未満、より好ましくは１０％未満、より好ましくは５％未満である。

参照ポリペプチドは、ＶＷＦのＤ’ドメイン内の変異を除いて、そのアミノ酸配列が本発明のポリペプチドのものと同一であるポリペプチドである。すなわち、参照ポリペプチドは、参照ポリペプチドのＤ’ドメインが配列番号３で示すアミノ酸配列からなるという条件で、好ましくは、本発明のポリペプチドのものと同一のアミノ酸配列を有する。言い換えれば、本発明のポリペプチドと参照ポリペプチドの間の、配列の唯一の相違は、Ｄ’ドメインのアミノ酸配列にある。参照ポリペプチドは、好ましくは、本発明のポリペプチドと同じ条件下で調製されている。

本発明のポリペプチドは、改変ＶＷＦからなっていてもよい。別の実施形態では、本発明のポリペプチドは、さらなるアミノ酸配列、好ましくは、異種性のアミノ酸配列を含む。異種性のアミノ酸配列は、典型的には、天然ではＶＷＦに融合していない。

本発明は、半減期が向上したＶＷＦ変異体が使用される場合に特に有用である。これは、例えばＶＷＦをヒト血清アルブミンに融合させることによって、達成することができる。そのような融合の詳細な考察はＵＳ８，５７５，１０４に提供され、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。

一実施形態では、本発明のポリペプチドは、改変ＶＷＦ及び半減期増強タンパク質（ＨＬＥＰ）を含む。好ましくは、ＨＬＥＰはアルブミンである。

好ましくは、例えばＦＶＩＩＩ、血小板、ヘパリン又はコラーゲンへのＶＷＦの結合能を妨げないように、１つ又は複数のＨＬＥＰをＶＷＦのＣ末端部分に融合させることができる。

一実施形態では、改変ＶＷＦは以下の構造を有する：
Ｎ−ＶＷＦ−Ｃ−Ｌ１−Ｈ［式１］
（式中、
ＮはＶＷＦのＮ末端部分であり、
Ｌ１は化学結合又はリンカー配列であり、
ＨはＨＬＥＰであり、
ＣはＶＷＦのＣ末端部分である）。

Ｌ１は、化学結合でもよいし、或いは互いに同じでもよいし異なってもよい１個若しくは複数のアミノ酸からなる、例えば、１〜５０、１〜３０、１〜２０、１〜１５、１〜１０、１〜５若しくは１〜３個（例えば、１、２若しくは３個）のアミノ酸からなる、リンカー配列でもよい。通常、リンカー配列は野生型凝固因子の対応する位置に存在しない。Ｌ１に存在する適切なアミノ酸の例としては、Ｇｌｙ及びＳｅｒが挙げられる。

好ましいＨＬＥＰ配列は以下に記載される。さらに、それぞれのＨＬＥＰの正確な「Ｎ末端アミノ酸」への融合、又はＨＬＥＰの１つ又は複数のアミノ酸のＮ末端欠失を含む、それぞれのＨＬＥＰの「Ｎ末端部分」への融合が本発明に包含される。

本発明の改変ＶＷＦ、又はＦＶＩＩＩと改変ＶＷＦとの複合体は、１つより多いＨＬＥＰ配列、例えば、２つ又は３つのＨＬＥＰ配列を含むことができる。これらの複数のＨＬＥＰ配列を、直列に、例えば連続的なリピートとして、ＶＷＦのＣ末端部分に融合させることができる。

リンカー配列
本発明によれば、ペプチドリンカーによって、治療用ポリペプチド部分をＨＬＥＰ部分に結合させることができる。リンカーは、非免疫原性であるべきであり、切断不可能なリンカーでもよいし、切断可能なリンカーでもよい。

切断不可能なリンカーは、ＷＯ２００７／０９０５８４に例示されるように、交互のグリシン及びセリン残基を含み得る。

本発明の別の実施形態では、ＶＷＦ部分とアルブミン部分の間のペプチドリンカーは、ヒトタンパク質において天然のドメイン間リンカーとして働くペプチド配列からなる。好ましくは、その天然の環境におけるそのようなペプチド配列は、タンパク質表面の近くに位置し、免疫系に接近しやすく、その結果、この配列に対する自然寛容が想定され得る。ＷＯ２００７／０９０５８４に例が示される。

切断可能なリンカーは、プロテアーゼによる切断を可能にする程十分にフレキシブルでなければならない。好ましい実施形態では、リンカーの切断は、融合タンパク質が改変ＦＶＩＩＩである場合、融合タンパク質内のＦＶＩＩＩの活性化と同程度に速く進行する。

切断可能なリンカーは、
（ａ）リンカーが、治療用ポリペプチドの活性化の間にタンパク質分解的に切断されるタンパク質分解的切断部位を含む場合、投与される治療用ポリペプチド自体
（ｂ）治療用ポリペプチドの関与によって活性化若しくは形成されるプロテアーゼによって切断される基質ポリペプチド、又は
（ｃ）凝固若しくは線維素溶解に関与するポリペプチド
に由来する配列を好ましくは含む。

より好ましい実施形態では、リンカー領域はＶＷＦの配列を含み、これは、発現融合タンパク質の新抗原特性の危険性を低下させるはずである。

リンカーペプチドは、好ましくは、凝固系のプロテアーゼ、例えばＦＩＩａ、ＦＩＸａ、ＦＸａ、ＦＸＩａ、ＦＸＩＩａ及びＦＶＩＩａによって切断可能である。

治療用ポリペプチド、切断可能なリンカー及びＨＬＥＰの例示的組合せとしては、ＷＯ２００７／０９０５８４（例えば、表２及び図４）並びにＷＯ２００７／１４４１７３（例えば、表３ａ及び３ｂ）に列挙されるコンストラクトが挙げられるが、これらに限定されない。

半減期増強ポリペプチド（ＨＬＥＰ）
本明細書で使用する場合、「半減期増強ポリペプチド」は、アルブミン、アルブミンファミリーのメンバー、免疫グロブリンＧの定常領域及びその断片、生理的条件下でアルブミン、アルブミンファミリーのメンバー及び免疫グロブリン定常領域部分に結合することができる領域及びポリペプチドからなる群から選択される。これは、本明細書に記載の全長の半減期増強タンパク質（例えば、アルブミン、アルブミンファミリーのメンバー若しくは免疫グロブリンＧの定常領域）又は凝固因子の治療活性若しくは生物学的活性を安定化する若しくは延長することができる、それらのうちの１つ又は複数の断片でもよい。そのような断片は、ＨＬＥＰ断片が、野生型ＶＷＦと比較して少なくとも２５％の機能的半減期の延長をもたらす限り、１０個以上のアミノ酸の長さのものでもよく、又はＨＬＥＰ配列由来の少なくとも約１５、少なくとも約２０、少なくとも約２５、少なくとも約３０、少なくとも約５０、少なくとも約１００個若しくはそれ超の連続的なアミノ酸を含んでいてもよく、又はそれぞれのＨＬＥＰの特定のドメインの一部若しくはすべてを含んでいてもよい。

本発明の提案される凝固因子挿入コンストラクトのＨＬＥＰ部分は、正常なＨＬＥＰの変異体でもよい。用語「変異体」は、保存的又非保存的な挿入、欠失及び置換を含み、そのような変化は、改変ＶＷＦの生物学的活性を与える活性部位又は活性ドメインを実質的に変えない。

特に、本発明の提案されるＶＷＦＨＬＥＰ融合コンストラクトは、ＨＬＥＰの天然に存在する多形変異体及びＨＬＥＰの断片を含むことができる。ＨＬＥＰは、任意の脊椎動物、特に、任意の哺乳動物、例えば、ヒト、サル、ウシ、ヒツジ又はブタに由来し得る。非哺乳類のＨＬＥＰは、限定されないが、メンドリ及びサケが挙げられる。

ＨＬＥＰとしてのアルブミン
用語、「ヒト血清アルブミン」（ＨＳＡ）及び「ヒトアルブミン」（ＨＡ）及び「アルブミン」（ＡＬＢ）は、本出願において互換的に使用される。用語「アルブミン」及び「血清アルブミン」はより広範であり、ヒト血清アルブミン（並びにその断片及び変異体）並びに他の種由来のアルブミン（並びにその断片及び変異体）を包含する。

本明細書で使用する場合、「アルブミン」は、アルブミンのポリペプチド若しくはアミノ酸配列、又はアルブミンの１つ若しくは複数の機能活性（例えば、生物学的活性）を有するアルブミンの断片若しくは変異体をまとめて指す。特に、「アルブミン」は、ヒトアルブミン又はその断片、特に、本明細書に配列番号１５で示すヒトアルブミンの成熟形態若しくは他の脊椎動物由来のアルブミン若しくはその断片、又はこれらの分子の類似体若しくは変異体若しくはその断片を指す。

特に、本発明の提案されるＶＷＦ融合コンストラクトは、ヒトアルブミンの天然に存在する多形変異体及びヒトアルブミンの断片を含むことができる。概して、アルブミンの断片又は変異体は、少なくとも１０、好ましくは少なくとも４０、最も好ましくは、７０個を超えるアミノ酸の長さである。アルブミン変異体は、優先的には、アルブミンの少なくとも１つのドメイン全体又は前記ドメインの断片、例えばドメイン１（配列番号１５のアミノ酸１〜１９４）、２（配列番号１５のアミノ酸１９５〜３８７）、３（配列番号１５のアミノ酸３８８〜５８５）、１＋２（配列番号１５の１〜３８７）、２＋３（１配列番号１５の１９５〜５８５）又は１＋３（配列番号１５のアミノ酸１〜１９４＋配列番号１５のアミノ酸３８８〜５８５）からなり得、或いはこれらを含み得る。各ドメインはそれ自体、残基Ｌｙｓ１０６〜Ｇｌｕ１１９、Ｇｌｕ２９２〜Ｖａｌ３１５及びＧｌｕ４９２〜Ａｌａ５１１を含むフレキシブルなサブドメイン間リンカー領域を有する２つの相同なサブドメイン、すなわち１〜１０５、１２０〜１９４、１９５〜２９１、３１６〜３８７、３８８〜４９１及び５１２〜５８５で構成されている。

本発明の提案されるＶＷＦ融合コンストラクトのアルブミン部分は、ＨＡの少なくとも１つのサブドメイン若しくはドメイン又はそれらの保存的改変体を含むことができる。

好ましい実施形態では、アルブミンのＮ末端は、改変ＶＷＦのアミノ酸配列のＣ末端に融合している。すなわち、本発明のポリペプチドは以下の構造を有し得る：
Ｎ−ｍＶＷＦ−Ｃ−Ｌ１−Ａ
（式中、ＮはＶＷＦのＮ末端部分であり、ｍＶＷＦは上記の改変ＶＷＦであり、ＣはＶＷＦのＣ末端部分であり、Ｌ１は化学結合又はリンカー配列であり、
Ａは上記で定義されるアルブミンである）。

ＨＬＥＰとしての免疫グロブリン
免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）定常領域（Ｆｃ）は、治療用タンパク質の半減期を増大することが当技術分野で既知である（ＤｕｍｏｎｔＪＡら２００６．ＢｉｏＤｒｕｇｓ２０：１５１〜１６０）。重鎖のＩｇＧ定常領域は、３つのドメイン（ＣＨ１〜ＣＨ３）及びヒンジ領域からなる。免疫グロブリン配列は、任意の哺乳動物に由来してもよいし、それぞれサブクラスのＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３又はＩｇＧ４に由来してもよい。ＩｇＧ及び抗原結合ドメインを有さないＩｇＧ断片もＨＬＥＰとして使用することもできる。治療用ポリペプチド部分は、好ましくは、切断可能でさえあり得る抗体のヒンジ領域又はペプチドリンカーを介して、ＩｇＧ又はＩｇＧ断片に結合される。いくつかの特許及び特許出願は、治療用タンパク質のインビボ半減期を増強するための、免疫グロブリン定常領域への治療用タンパク質の融合を記載している。ＵＳ２００４／００８７７７８及びＷＯ２００５／００１０２５は、免疫グロブリン定常領域のＦｃドメイン又は少なくとも一部と、ペプチドの半減期を増大させ、そうでなければインビボで急速に除去されるであろう生物学的に活性なペプチドとの融合タンパク質を記載している。生物学的活性の増強、循環半減期の延長及びより大きな溶解度を達成したＦｃ−ＩＦＮ−β融合タンパク質が記載された（ＷＯ２００６／０００４４８）。血清半減期が延長し、インビボでの効力が増大したＦｃ−ＥＰＯタンパク質が開示され（ＷＯ２００５／０６３８０８）、並びにＧ−ＣＳＦ（ＷＯ２００３／０７６５６７）、グルカゴン様ペプチド−１（ＷＯ２００５／０００８９２）、凝固因子（ＷＯ２００４／１０１７４０）及びインターロイキン−１０（ＵＳ６，４０３，０７７）とのＦｃ融合体が開示され、すべて半減期増強特性を有する。

別の実施形態では、本発明のポリペプチドの又は本発明のポリペプチドと複合体化されたＦＶＩＩＩの機能的半減期は、野生型ＶＷＦの機能的半減期又は野生型ＶＷＦ若しくは上で定義された参照ポリペプチドと複合体化されたＦＶＩＩＩの機能的半減期と比較して、延長される。増大は、１５％超、例えば、少なくとも２０％又は少なくとも５０％であり得る。また、そのような機能的半減期値は、改変ＶＷＦ又はＦＶＩＩＩと改変ＶＷＦとの複合体が投与された後に前記哺乳動物から様々な時間間隔で採取された血液試料において、インビトロで測定することができる。

本発明の別の実施形態では、本発明のポリペプチド又は本発明のポリペプチドと複合体化されたＦＶＩＩＩは、野生型ＶＷＦ又は野生型ＶＷＦ若しくは上で定義された参照ポリペプチドと複合体化されたＦＶＩＩＩと比較して、向上したインビボリカバリーを示す。インビボリカバリーは、インビボで、例えば、正常な動物で又はＦＶＩＩＩノックアウトマウスのような血友病Ａの動物モデルで測定することができ、ここでは対応する野生型ＶＷＦ又は上で定義された参照ポリペプチドと比較して、ＦＶＩＩＩのパーセンテージの増大が、抗原又は活性アッセイによって、ｉ．ｖ．投与の直後（５〜１０分）の循環中に見られることが予想されると思われる。

インビボリカバリーは、野生型ＶＷＦ又は上で定義された参照ポリペプチドと複合体化されたＦＶＩＩＩと比較して、好ましくは、少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも２０％、さらにより好ましくは少なくとも４０％増大する。

本発明のさらに別の実施形態では、免疫グロブリン定常領域又はその一部がＨＬＥＰとして使用される。好ましくは、ＩｇＧの、より好ましくはＩｇＧ１のＣＨ２及びＣＨ３ドメイン並びにヒンジ領域を含むＦｃ領域又はそれらの断片若しくは変異体が使用され、変異体は、新生児型Ｆｃ受容体（ＦｃＲｎ）への結合を増強する変異を含む。

ポリヌクレオチド
本発明は、本出願に記載されているように、改変ＶＷＦ又は前記改変ＶＷＦを含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドにさらに関する。用語「ポリヌクレオチド（単数又は複数）」は、一般に、非改変ＲＮＡ又はＤＮＡでもよいし、改変ＲＮＡ又はＤＮＡでもよい、任意のポリリボヌクレオチド又はポリデオキシリボヌクレオチドを指す。ポリヌクレオチドは、一本鎖又は二本鎖ＤＮＡ、一本鎖又は二本鎖ＲＮＡであり得る。本明細書で使用する場合、用語「ポリヌクレオチド（単数又は複数）」は、１つ又は複数の改変塩基及び／又は通常とは異なる塩基、例えばイノシンを含むＤＮＡ又はＲＮＡも含む。当業者に既知の多くの有用な目的に役立つ様々な改変をＤＮＡ及びＲＮＡに行うことができることが理解されよう。本明細書で用いられる場合、用語「ポリヌクレオチド（単数又は複数）」は、そのような化学的に、酵素的に又は代謝的に改変された形態のポリヌクレオチド、並びにウイルス、及び例えば、単純型細胞及び複雑型細胞を含めた細胞に特徴的なＤＮＡ及びＲＮＡの化学形態を包含する。

遺伝暗号の縮重が原因で、所与のポリペプチが異なるポリヌクレオチドにコードされ得ることを、当業者なら理解するであろう。これらの「変異体」は、本発明に包含される。

好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは単離されたポリヌクレオチドである。用語「単離された」ポリヌクレオチドは、例えば、限定されないが、他の染色体及び染色体外のＤＮＡ及びＲＮＡなどの他の核酸配列を実質的に含まないポリヌクレオチドを指す。単離されたポリヌクレオチドは、宿主細胞から精製することができる。当業者に既知の従来の核酸精製方法を使用して、単離されたポリヌクレオチドを得ることができる。この用語は、組換えポリヌクレオチド及び化学的に合成されたポリヌクレオチドも含む。

本発明は、本発明の改変ＶＷＦ又は改変ＶＷＦを含む本発明のポリペプチドを一緒にコードする一群のポリヌクレオチドにさらに関する。群の第１のポリヌクレオチドは改変ＶＷＦのＮ末端部分をコードすることができ、第２のポリヌクレオチドは改変ＶＷＦのＣ末端部分コードすることができる。

本発明のさらに別の態様は、本発明によるポリヌクレオチドを含むプラスミド又はベクターである。好ましくは、プラスミド又はベクターは発現ベクターである。特定の実施形態では、ベクターは、ヒト遺伝子療法で使用するためのトランスファーベクターである。

本発明は、上記の群のポリヌクレオチドを含む一群のプラスミド又はベクターにも関する。第１のプラスミド又はベクターは、前記第１のポリヌクレオチドを含むことができ、第２のプラスミド又はベクターは、前記第２のポリヌクレオチドを含むことができる。或いは、両方のコード配列は、２つの別々のプロモーター配列、又は１つのプロモーターと配列内リボソーム進入部位（ＩＲＥＳ）エレメント（これは、例えば、成熟ＶＷＦの生成を増強するために、フューリンの発現を導くのに使用することができる）のいずれかを使用する、１つの発現ベクターにクローニングされる。

本発明のさらに別の態様は、本発明のポリヌクレオチド、プラスミド若しくはベクター、又は本明細書に記載の一群のポリヌクレオチド若しくは一群のプラスミド若しくはベクターを含む宿主細胞である。

本発明の宿主細胞は、改変ＶＷＦ又は前記改変ＶＷＦを含むポリペプチドを生成する方法で用いることができ、これは、本発明の一部である。この方法は、以下を含む：
（ａ）所望の改変タンパク質が発現するような条件下で本発明の宿主細胞を培養すること；及び
（ｂ）場合により、宿主細胞から又は培養培地から所望の改変タンパク質を回収すること。

本発明の改変ＶＷＦ又は改変ＶＷＦを含むポリペプチドを８０％以上の純度、より好ましくは、９５％以上の純度に精製することが好ましく、巨大分子、特に他のタンパク質及び核酸の混入について９９．９％純粋を超え、感染性及び発熱性物質を含んでいない医薬的に純粋な状態が特に好ましい。好ましくは、単離された又は精製された本発明の改変ＶＷＦ又は本発明のポリペプチドは、関係のない他のポリペプチドを実質的に含んでいない。

本発明の様々な生成物は医薬として有用である。したがって、本発明は、本明細書に記載の改変ＶＷＦ若しくは前記改変ＶＷＦを含むポリペプチド、本発明のポリヌクレオチド又は本発明のプラスミド若しくはベクターを含む医薬組成物に関する。

本発明は、血友病Ａ若しくはＢ又はＶＷＤなどの血液凝固障害を罹患する個体を治療する方法にも関する。本方法は、有効量の（ｉ）ＦＶＩＩＩ及び改変ＶＷＦ若しくは改変ＶＷＦを含むポリペプチド、又は（ｉｉ）ＦＶＩＩＩと改変ＶＷＦとの複合体、又は（ｉｉｉ）ＦＶＩＩＩと本明細書に記載の改変ＶＷＦを含むポリペプチドとの複合体を前記個体に投与することを含む。別の実施形態では、本方法は、有効量の本発明のポリヌクレオチド又は本発明のプラスミド若しくはベクターを個体に投与することを含む。或いは、本方法は、有効量の本明細書に記載の本発明の宿主細胞を個体に投与することを含むことができる。

提案される突然変異体の発現
適切な宿主細胞における組換え突然変異体タンパク質の高レベルでの生成は、当業者に既知の方法に従って、様々な発現系で増殖することができる組換え発現ベクターにおいて、適切な調節エレメントとともに上記の改変ｃＤＮＡを有効な転写単位へアセンブリーすることを必要とする。有効な転写調節エレメントは、天然の宿主として動物細胞を有するウイルスに由来し得るか、動物細胞の染色体ＤＮＡに由来し得る。好ましくは、シミアンウイルス４０、アデノウイルス、ＢＫポリオーマウイルス、ヒトサイトメガロウイルス若しくはラウス肉腫ウイルスのロングターミナルリピートに由来するプロモーター−エンハンサーの組合せ、又はβ−アクチン若しくはＧＲＰ７８のような、動物細胞において構成的に強く転写される遺伝子を含むプロモーター−エンハンサーの組合せを使用することができる。ｃＤＮＡから転写される安定的な高レベルのｍＲＮＡを得るために、転写単位は、その３’近傍部に、転写終結−ポリアデニル化配列をコードするＤＮＡ領域を含むべきである。好ましくは、この配列は、シミアンウイルス４０初期転写領域、ウサギβ−グロビン遺伝子又はヒト組織プラスミノーゲンアクチベーター遺伝子に由来する。

次いで、改変ＦＶＩＩＩ及び／又はＶＷＦタンパク質を発現させるのに適切な宿主細胞系のゲノムにｃＤＮＡを組み込む。好ましくは、この細胞系は、正確なフォールディング、ジスルフィド結合形成、アスパラギン結合型グリコシル化及び他の翻訳後修飾並びに培養培地中への分泌を確実にするために、脊椎動物起源の動物細胞系であるべきである。他の翻訳後修飾の例は、新生ポリペプチド鎖のチロシンＯ−硫酸化及びタンパク質分解性プロセシングである。使用することができる細胞系の例は、サルＣＯＳ−細胞、マウスＬ−細胞、マウスＣ１２７−細胞、ハムスターＢＨＫ−２１細胞、ヒト胎児由来腎臓２９３細胞、及びハムスターＣＨＯ−細胞である。

対応するｃＤＮＡをコードする組換え発現ベクターを、いくつかの異なる方法で動物細胞系に導入することができる。例えば、様々な動物ウイルスに基づくベクターから、組換え発現ベクターを作出することができる。これらの例は、バキュロウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、好ましくはウシパピローマウイルスに基づくベクターである。

ゲノムに組換えＤＮＡが組み込まれた特定の細胞クローンを単離しやすくするために、これらの細胞において優性選択マーカーとして機能することができる別の組換え遺伝子とともに、対応するＤＮＡをコードする転写単位を動物細胞に導入することもできる。このタイプの優性選択マーカー遺伝子の例は、ゲンタマイシン（Ｇ４１８）に抵抗性を与えるＴｎ５アミノグリコシドホスホトランスフェラーゼ、ハイグロマイシンに抵抗性を与えるハイグロマイシンホスホトランスフェラーゼ及びピューロマイシンに抵抗性を与えるピューロマイシンアセチルトランスフェラーゼである。そのような選択マーカーをコードする組換え発現ベクターは、所望のタンパク質のｃＤＮＡをコードするものと同じベクターに存在してもよく、又は宿主細胞のゲノムに同時に導入され、組み込まれ、その結果、異なる転写単位間で堅固な物理的な結合がしばしば生じる別個のベクターにコードされてもよい。

所望のタンパク質のｃＤＮＡとともに使用することができる他のタイプの選択マーカー遺伝子は、ジヒドロ葉酸還元酵素（ｄｈｆｒ）をコードする様々な転写単位に基づく。このタイプの遺伝子を、内在性のｄｈｆｒ活性を欠く細胞、優先的にはＣＨＯ細胞（ＤＵＫＸ−Ｂ１１、ＤＧ−４４）に導入した後、ヌクレオシドを欠く培地でこれらを生育させることが可能になる。そのような培地の例は、ヒポキサンチン、チミジン及びグリシンを含まないＨａｍのＦ１２である。これらのｄｈｆｒ遺伝子を、同じベクター上で連結して又は異なるベクター上で、ＦＶＩＩＩｃＤＮＡ転写単位とともに上記のタイプのＣＨＯ−細胞に導入することができ、これにより、組換えタンパク質を生成するｄｈｆｒ陽性細胞系を作出することができる。

細胞毒性ｄｈｆｒ阻害剤であるメトトレキサートの存在下で上記の細胞系が生育する場合、メトトレキサート抵抗性の新しい細胞系が出現する。これらの細胞系は、連結されたｄｈｆｒ及び所望のタンパク質の転写単位の数が増加したことにより、組換えタンパク質を増大した速度で生成することができる。漸増濃度のメトトレキサート（１〜１００００ｎＭ）中でこれらの細胞系を増殖させると、非常に高い速度で所望のタンパク質を生成する新しい細胞系を得ることができる。

所望のタンパク質を生成する上記の細胞系を、懸濁培養中又様々な固体支持体上のいずれかで大規模に生育させることができる。これらの支持体の例は、デキストラン若しくはコラーゲンマトリックスに基づくマイクロキャリアー、又は中空繊維若しくは様々なセラミック材料の形態の固体支持体である。細胞懸濁培養中又はマイクロキャリアー上で生育させる場合は、上記の細胞系の培養は、バッチ培養、又は長期間にわたり条件培地を連続的に生成する灌流培養のいずれかとして行うことができる。したがって、本発明によれば、上記の細胞系は、所望の組換え突然変異体タンパク質を生成するための工業的プロセスの開発によく適している。

精製及び製剤
上記のタイプの分泌細胞の培地中に蓄積する組換え改変ＶＷＦタンパク質は、細胞培養培地中の所望のタンパク質と他の物質の間のサイズ、電荷、疎水性、溶解度、特異的親和性などの違いを利用する方法を含めた、様々な生化学的及びクロマトグラフィー的方法によって、濃縮及び精製することができる。

そのような精製の例は、固体支持体に固定化された、例えばＨＬＥＰ、好ましくはヒトアルブミンに対する又はそれぞれの凝固因子に対する、モノクローナル抗体への組換え突然変異体タンパク質の吸着である。支持体への改変ＶＷＦの吸着、洗浄及び脱着後、上記の特性に基づく様々なクロマトグラフィー法によって、タンパク質をさらに精製することができる。

精製ステップの順序は、例えばステップの能力及び選択性、支持体の安定性又は他の態様に従って選択される。好ましい精製ステップとしては、限定されないが、イオン交換クロマトグラフィーステップ、免疫アフィニティークロマトグラフィーステップ、アフィニティークロマトグラフィーステップ、疎水性相互作用クロマトグラフィーステップ、色素クロマトグラフィーステップ、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーステップ、マルチモーダルクロマトグラフィーステップ及びサイズ排除クロマトグラフィーステップが挙げられる。

ウイルス混入の理論上の危険性を最小限にするために、ウイルスの効果的な不活性化又は除去を可能にするさらなるステップをプロセス中に含むことができる。そのようなステップは、例えば、液体若しくは固体状態での熱処理、溶媒及び／若しくは洗浄剤による処理、可視若しくはＵＶスペクトルでの照射、γ線照射又はナノ濾過である。

本発明の改変ポリヌクレオチド（例えばＤＮＡ）を、ヒト遺伝子療法で使用するためのトランスファーベクターに組み込むことができる。

本明細書に記載の様々な実施形態を互いに組み合わせることができる。本発明を、以下のそれらの実施例において、より詳細にさらに記載する。本発明の特定の実施形態のこの説明は、添付の図と併せて行う。

本発明に記載される改変ＶＷＦは、治療的使用のための医薬調製物に製剤化することができる。精製タンパク質を従来の生理的に適合する水性緩衝溶液に溶解することができ、医薬調製物を提供するために、この溶液に、場合により医薬品賦形剤を添加することができる。

そのような医薬担体及び賦形剤並びに適切な医薬製剤は当技術分野で周知である（例えば、「ペプチド及びタンパク質の医薬製剤開発（ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＦｏｒｍｕｌａｔｉｏｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＰｅｐｔｉｄｅｓａｎｄＰｒｏｔｅｉｎｓ）」、Ｆｒｏｋｊａｅｒら、Ｔａｙｌｏｒ＆Ｆｒａｎｃｉｓ（２０００）又は「医薬品賦形剤ハンドブック（ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＥｘｃｉｐｉｅｎｔｓ）」、第３版、Ｋｉｂｂｅら、ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＰｒｅｓｓ（２０００）を参照されたい）。標準的な医薬製剤法は当業者に周知である（例えば、２００５医師用添付文書集（Ｐｈｙｓｉｃｉａｎｓ’ＤｅｓｋＲｅｆｅｒｅｎｃｅ）（登録商標）、ＴｈｏｍｓｏｎＨｅａｌｔｈｃａｒｅ：Ｍｏｎｔｖａｌｅ、ＮＪ、２００４；Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：薬学の科学と実践（ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＰｈａｒｍａｃｙ）、第２０版、Ｇｅｎｎａｒｏら編、ＬｉｐｐｉｎｃｏｔｔＷｉｌｌｉａｍｓ＆Ｗｉｌｋｉｎｓ：Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、ＰＡ、２０００を参照されたい）。特に、本発明のポリペプチド変異体を含む医薬組成物は、凍結乾燥形態又は安定な液体形態で製剤化することができる。当技術分野で既知の様々な手順によって、ポリペプチド変異体を凍結乾燥することができる。凍結乾燥製剤は、１種又は複数の医薬的に許容可能な希釈剤、例えば、無菌の注射用水又は無菌の生理的食塩水を加えることによって、使用前に再構成される。

組成物の製剤は、任意の医薬的に適切な投与手段で個体に送達される。様々な送達系が知られており、任意の好都合な経路によって組成物を投与するのに使用することができる。優先的には、本発明の組成物は全身的に投与される。全身的な使用については、本発明のタンパク質は、従来の方法に従って、非経口（例えば、静脈内、皮下、筋肉内、腹腔内、脳内、肺内、鼻腔内又は経皮）又は経腸（例えば、経口、腟又は直腸）送達用に製剤化される。最も好ましい投与経路は静脈内及び皮下投与である。製剤は、注入又はボーラス注射によって、連続的に投与することができる。いくつかの製剤は、徐放系を包含する。

本発明のタンパク質は、治療有効量で患者に投与され、治療有効量は、耐えられない有害な副作用をもたらす用量に達することなく、所望の効果をもたらし、治療を受ける状態又は適応症の重症度又は蔓延を予防又は軽減するのに十分である用量を意味する。正確な用量は、例えば、適応症、製剤及び投与様式のような多くの因子に依存し、それぞれ個々の適応症についての前臨床及び臨床試験において決定されなければならない。

本発明の医薬組成物は、単独で又は他の治療剤とともに投与することができる。これらの薬剤は、同じ医薬品の一部として組み込むことができる。そのような薬剤の一例は、改変ＶＷＦとＦＶＩＩＩとの組合せである。

本明細書で言及する配列の概要を表２に示す。

（例１）
ＦＶＩＩＩへの結合が向上したｖＷＦ点突然変異体
背景
上述したように、循環ＦＶＩＩＩの大部分はＶＷＦとの複合体になっている。ヒトでは、ＦＶＩＩＩは、ＶＷＦの非存在下及び存在下で、それぞれ、およそ２時間及び１６時間のｔ_１／２で血液から排除される。ＶＷＦはＦＶＩＩＩ半減期の増大を与えるが、これはまた、それ自体の半減期によって決まる、ｔ_１／２の上限も定める。ＵＳ８，５７５，１０４は、ＶＷＦ−アルブミン融合タンパク質を開示している。この融合タンパク質は、げっ歯類モデルにおいて、野生型ＶＷＦよりも５倍長い半減期を有する。この融合タンパク質とＦＶＩＩＩの間の安定な複合体は、ＦＶＩＩＩに対してさらなる半減期の利益を与えることができる。ＦＶＩＩＩ／ｖＷＦ相互作用の平衡結合定数は高いが、結合キネティクスは速く、ＶＷＦ−アルブミン融合タンパク質と複合体になっているいかなるＦＶＩＩＩも、注入の際に内在性のｖＷＦと急速に交換される。したがって、ＶＷＦ−アルブミン融合体とのＦＶＩＩＩのオフ速度が天然のＶＷＦとのＦＶＩＩＩのオフ速度と実質的に等しいのであれば、ＶＷＦ−アルブミン融合体の使用は、ＦＶＩＩＩの半減期のいかなる実質的な増大も提供しないであろう。

したがって、ＶＷＦ−アルブミン融合体のより長い半減期を活用してＦＶＩＩＩの半減期を延ばすためには、ＶＷＦ−アルブミン融合体とのＦＶＩＩＩのオフ速度を低下させることが必要である。ＶＷＦのレベルが正常であるが、ＶＷＦがＦＶＩＩＩと結合する能力が激しく低下している２Ｎ型フォンウィルブランド病の患者で行われる測定を活用するモデル化研究から、ＦＶＩＩＩ半減期の臨床的に意味がある向上を提供するためには、少なくとも５倍のオフ速度の低下が必要とされることが推定された。ＦＶＩＩＩＶＷＦ−アルブミン融合体のオフ速度の低下とＦＶＩＩＩ半減期の増大の間の想定される関連性を表３に示す。

ＦＶＩＩＩＶＷＦ−アルブミン融合体のオフ速度を低下させる目的で、突然変異体ＶＷＦ−アルブミン融合タンパク質が有意に遅いＦＶＩＩＩのオフ速度をもたらし、それによって、ＶＷＦ−アルブミン融合タンパク質との安定な結合を介してＦＶＩＩＩの半減期を延ばすための実行可能な選択肢を提供することができるかどうかを評価するために、実験を行った。

結合したＦＶＩＩＩの解離速度を遅くすることを目的に、ｖＷＦのアミノ酸位置７６４、７６５、７６６、７６８、７６９、７７３、８０６及び８０９近傍で一連の突然変異体を構築した。これらの実験では、組換え型のＦＶＩＩＩを使用した。このＦＶＩＩＩは、Ｚｏｌｌｎｅｒら２０１３、ＴｈｒｏｍｂｏｓｉｓＲｅｓｅａｒｃｈ、１３２：２８０〜２８７に記載されている。最初に、上述の残基のうちの１つを、システインを除くすべての遺伝子コードされるアミノ酸へと変異させたｖＷＦコンストラクトについて、ＦＶＩＩＩ結合を測定した。向上した結合体の特定に続いて、変異の組合せを含めた、さらなる変異体セットを生成した。さらに、アルブミン融合体によってもたらされる半減期の延長がＦｃＲｎ媒介性リサイクルに依存するので、いくつかの突然変異体はｐＨ５．５でも試験した。様々な変異についての結果を表４〜１９に示す。

方法
ヒトフォンウィルブランド因子のＤ’及びＤ３ドメイン（ｖＷＦ；アミノ酸（ａａ）７６４〜１２７０；ＧｅｎＢａｎｋ受託番号ＮＰ＿０００５４３及びＺｈｏｕら２０１２Ｂｌｏｏｄ１２０：４４９〜４５８によって解明されたドメイン境界部位に基づく）をコードする、コドン最適化合成ｃＤＮＡは、ＧｅｎｅＡＲＴＡＧ（Ｒｅｇｅｎｓｂｅｒｇ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から得た。これを、それ自体のシグナルペプチド（ａａ１〜２２）をコードするように５’末端で、及びＣ末端の８×Ｈｉｓタグをコードするように３’末端で改変した。このコンストラクト（Ｈｕ−ｖＷＦ［７６４〜１２７０］−８Ｈｉｓ）を、開始メチオニン上流のＫｏｚａｋコンセンサス配列（ＧＣＣＡＣＣ）及びオープンリーディングフレームの３’末端の二重終止コドン（ＴＧＡ）を有するｐｃＤＮＡ３．１哺乳類発現ベクター（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、ＵＳＡ）に定方向クローニングし、自動シークエンシングによってプラスミド配列を確認した。次いで、この発現プラスミドを鋳型として使用して、標準的なＰＣＲ法を使用して、Ｓｅｒ７６４、Ｌｅｕ７６５、Ｓｅｒ７６６又はＬｙｓ７７３において一重、二重又は三重の残基変化を起こし、上記のように、コンストラクトをｐｃＤＮＡ３．１にクローニングし、シークエンシングした。Ｃ末端のＦＬＡＧタグ（ＤＹＫＤＤＤＤＫ）とともにＨｕ−ｖＷＦのＤ１及びＤ２ドメイン（ａａ１〜７６２）をコードする、第２のコドン最適化ｃＤＮＡも合成し、ＧｅｎｅＡｒｔから得た。これを、ｐｃＤＮＡ３．１に上記のようにクローニングし、シークエンシングした。

一過的な哺乳類発現のために、ＦｒｅｅｓｔｙｌｅＴＭ２９３懸濁細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ］を、５ｍｌのＦｒｅｅｓｔｙｌｅ発現培地（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）中で１．１×１０^６細胞／ｍｌまで生育させた。７μＬの２９３Ｆｅｃｔｉｎ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）トランスフェクション試薬を、１６７μＬのＯｐｔｉ−ＭＥＭＩ培地（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）とともに５分間プレインキュベートし、次いで、野生型／突然変異体Ｈｕ−ｖＷＦ［７６４〜１２７０］−８Ｈｉｓをコードする２．５μｇのプラスミドＤＮＡ＋Ｈｕ−ｖＷＦ［１〜７６２］−ＦＬＡＧをコードする２．５μｇのプラスミドＤＮＡに加え、この混合物をさらに２０分間インキュベートした。このＤＮＡ−２９３Ｆｅｃｔｉｎ複合体を、２５０ｒｐｍの振盪インキュベーター中で３７℃、８％ＣＯ_２で６日間培養した細胞に加えた。２０００ｒｐｍで５分間遠心分離することによって培養上清を採取し、これを分析用に４℃で貯蔵した。

Ｂｉａｃｏｒｅ４０００バイオセンサーを３７℃で使用して、表面プラズモン共鳴法によって、結合キネティクスを調べた。各突然変異体を、抗Ｈｉｓ抗体（１４，０００ＲＵ）を予め固定化したＣＭ−５センサーチップ上に、４０〜１５０ＲＵの密度まで細胞培養培地から捕獲した。最初のスクリーニング研究では、捕獲した突然変異体上にＦＶＩＩＩを１ｎＭで５分間注入し、及び解離を５分間モニターした。次いで、野生型と比べてｋｄの低下を示した突然変異体を、１、０．５及び０．２５ｎＭで５分間注入したＦＶＩＩＩで再検査し、解離を３０分間モニターした。

参照スポット（固定化された抗Ｈｉｓ抗体のみを含む）から、及びブランク注入からシグナルを引くことによって、すべてのセンサーグラムをダブルリファレンスした。ダブルリファレンスしたセンサーグラムを１：１キネティックモデルに当てはめることによって、結合キネティクスを決定した。

結果
プロリンへのセリン７６４の突然変異誘発は、オフ速度がおよそ３．５倍低下し、親和性が４．４倍増大したｖＷＦ変異体を生成した。位置７６５の変異は、野生型ｖＷＦと比較して、いかなるより優れた結合体ももたらさなかった。位置７６６の多数の変異は、オフ速度特性が向上し、親和性が野生型ｖＷＦより高い変異体ｖＷＦ分子を生成した（Ｈｉｓ、Ａｒｇ、Ｖａｌ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｔｈｒ、Ｐｈｅ、Ｉｌｅ、Ｇｌｎ、Ｇｌｙ＆Ａｓｎ）。位置７６４のプロリンがオフ速度に有意な増強を与え、一方で、位置７６６の多数の変異が結合に明確に強い影響を与えたことを受けて、Ｓ７６４Ｐと位置７６６のシステインを除くすべての他の遺伝子コードされるアミノ酸とからなる、一連の突然変異体が生成された。Ｓ７６４Ｐと位置７６５のシステインを除くすべての他の遺伝子コードされるアミノ酸とを含む、類似した変異が生成された。いくつかのこれらの二重突然変異体は、野生型ｖＷＦと比較して、有意に遅いオフ速度及び高い親和性を有する。特に、Ｓ７６６Ｉと組み合わせたＳ７６４Ｐは、オフ速度が２２倍低下し、親和性が３０倍増加したｖＷＦ変異体を生成する。

（実施例２）
点突然変異体を有するヒト血清アルブミンｖＷＦ融合体及びＦＶＩＩＩ結合
標準的なＮＨＳ／ＥＤＣカップリング化学反応を使用して、マウス抗ＨＳＡ抗体をＣＭ５チップ上に固定化した。典型的には、固定化レベルは１０，０００から１２，０００ＲＵの間であった。ｖＷＦ−ＨＳＡ（モノマー及び二量体）の各バッチを、０．１〜１μｇ／ｍｌの範囲の様々な濃度で、各フローセルの単一スポット上に２分間捕獲した。捕獲レベルは、４０〜１５０ＲＵの範囲にわたった。抗ｖＷＦが固定化されているが、ｖＷＦ−ＨＳＡが捕獲されていない隣接するスポットを参照として使用した。捕獲は、ＦＶＩＩＩ結合分析前のすべてのサイクルで実施した。

ＦＶＩＩＩを、相互作用の親和性及び分析のｐＨに応じた変動濃度で、すべてのフローセルのすべてのスポット上に無作為に且つ及び二重に注入した。ＦＶＩＩＩの結合及び解離を、生じている相互作用に最も適する様々な時間枠にわたってモニターした。

解離期間後に、２５ｍＭグリシンｐＨ２．６を３０秒注入して表面を再生した。全体にわたってランニングバッファーは、１０ｍＭＨＥＰＥＳ、１５０ｍＭＮａＣｌ、１０ｍＭＮａクエン酸、２．５ｍＭＣａＣｌ_２、０．１％ＢＳＡ、ｐＨ７．３及びｐＨ５であり、さらに、流速は３０μｌ／分であった。各相互作用を３７℃で４回（ｎ＝４）測定した。

参照スポットへの結合に対する反応をｖＷＦ−ＨＳＡ捕獲スポットの反応から引いた。次いで、ブランク注入からの反応をすべて他の試料の反応から引いて、ダブルリファレンスしたセンサーグラムを得た。ダブルリファレンスしたセンサーグラムを、マストランスポートリミテーションについての項目を含む１：１キネティックモデルに当てはめた。結合及び解離速度は全体的に当てはめ、Ｒｍａｘを局所的に当てはめた。得られた結果を表２０及び２１に示す。

Claims

第ＶＩＩＩ因子に結合する改変ポリペプチドにおいて、配列番号３に示される配列であって、少なくとも位置１及び３に改変を含む配列を含み、該位置１の残基が、Ｇ、Ｐ、Ｅ、Ｙ、Ａ及びＬからなる群から選択されるように改変され、該位置３の残基がＹ、Ｉ、Ｍ、Ｖ、Ｆ、Ｈ、Ｒ及びＷからなる群から選択されるように改変され、その結果、非改変の配列番号３を含む参照ポリペプチドより低いオフ速度で第ＶＩＩＩ因子に結合する、改変ポリペプチド。
第ＶＩＩＩ因子に結合する改変ポリペプチドであって、
配列番号５（Ｓ７６４Ｇ／Ｓ７６６Ｙ）、配列番号６（Ｓ７６４Ｐ／Ｓ７６６Ｉ）、配列番号７（Ｓ７６４Ｐ／Ｓ７６６Ｍ）、配列番号８（Ｓ７６４Ｖ／Ｓ７６６Ｙ）、配列番号９（Ｓ７６４Ｅ／Ｓ７６６Ｙ）、配列番号１０（Ｓ７６４Ｙ／Ｓ７６６Ｙ）、配列番号１１（Ｓ７６４Ｌ／Ｓ７６６Ｙ）、配列番号１２（Ｓ７６４Ｐ／Ｓ７６６Ｗ）、配列番号１３（Ｓ７６６Ｗ／Ｓ８０６Ａ）、配列番号１４（Ｓ７６６Ｙ／Ｐ７６９Ｋ）、配列番号１５（Ｓ７６６Ｙ／Ｐ７６９Ｎ）、配列番号１６（Ｓ７６６Ｙ／Ｐ７６９Ｒ）、及び配列番号１７（Ｓ７６４Ｐ／Ｓ７６６Ｌ）からなる群から選択される配列を含む、改変ポリペプチド。
改変フォンウィルブランド因子（ＶＷＦ）である、請求項１又は２に記載の改変ポリペプチド。
半減期増強タンパク質（ＨＬＥＰ）をさらに含む、請求項１から３までのいずれか一項に記載の改変ポリペプチド。
前記ＨＬＥＰがアルブミンである、請求項４に記載の改変ポリペプチド。
前記アルブミンのＮ末端が、直接的に又スペーサーを介して前記改変ポリペプチド配列のＣ末端に融合している、請求項５に記載の改変ポリペプチド。
前記改変ポリペプチドの天然のＣ末端の１〜５個のアミノ酸が欠失した、請求項６に記載の改変ポリペプチド。
第ＶＩＩＩ因子分子と請求項１から７までのいずれか一項に記載の改変ポリペプチドとを含む複合体。
請求項１から７までのいずれか一項に記載の改変ポリペプチド又は請求項８に記載の複合体を含む医薬組成物。
出血障害の治療又は予防処置に使用するための、請求項９に記載の医薬組成物。
前記出血障害が、フォンウィルブランド病（ＶＷＤ）又は血友病Ａである、請求項１０に記載の医薬組成物。
出血障害の前記治療のための医薬の調製における、請求項１から７までのいずれか一項に記載の改変ポリペプチド又は請求項８に記載の複合体の使用。
前記出血障害がフォンウィルブランド病（ＶＷＤ）又は血友病Ａである、請求項１２に記載の使用。
請求項１から７までのいずれか一項に記載の改変ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
請求項１４に記載のポリヌクレオチドを含む、プラスミド又はベクター。
前記プラスミド又はベクターが発現ベクターである、請求項１５に記載のプラスミド又はベクター。
請求項１４に記載のポリヌクレオチド又は請求項１５若しくは１６に記載のプラスミドを含む、宿主細胞。
改変ＶＷＦを含むポリペプチドを生成する方法であって、
（ｉ）該改変ＶＷＦを含むポリペプチドが発現するような条件下で、請求項１７に記載の宿主細胞を培養すること；及び
（ｉｉ）場合により、該宿主細胞から又は培養培地から該改変ＶＷＦを含むポリペプチドを回収すること
を含む方法。
ＶＷＦの第ＶＩＩＩ因子への結合親和性を増大させる方法であって、配列番号３の位置１及び３、位置３及び９、又は位置３及び４３の残基が変わるように、該ＶＷＦのアミノ酸配列のＤ’ドメインに２つの変異を導入することを含み、
変異後のＤ’ドメインの配列が、配列番号５〜１７からなる群から選択される、方法。
第ＶＩＩＩ因子の半減期を増大させる方法であって、該第ＶＩＩＩ因子を請求項１から７までのいずれか一項に記載の改変ポリペプチドと混合することを含む方法。