JP6979577B2 - アルツハイマーaベータペプチド結合ポリペプチド - Google Patents

アルツハイマーaベータペプチド結合ポリペプチド Download PDF

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Description

発明の分野
本開示は、アミロイドβ(Aβ)ペプチド(以後、Aβと称する)に対する結合親和性を有する操作されたポリペプチドのクラスに関する。本開示はまた、治療、予後及び/又は診断剤としてのそのようなAβペプチド結合ポリペプチドの使用に関する。
背景
多くの異なる疾患、例えばアルツハイマー病、II型糖尿病、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、並びに家族性アミロイドポリニューロパチー1は、アミロイド疾患の増加するファミリーに属するものとして認識されている。全てのアミロイド疾患は、原繊維であってもなくてもよい細胞外タンパク質凝集物の存在を共通して有する。
アルツハイマー病(AD)は世界中で痴呆症の主要な原因であり、約3,500万人が罹患している。アルツハイマー病に対する現在の治療法は穏やかな症状の緩和しか提供せず、疾患の経過を遅らせ、並びに罹患しやすい個体において疾患を予防し又は遅らせる治療法に対する大きなニーズがある。過去数十年間の膨大な研究努力にもかかわらず、現在、疾患の経過を著しく変化させ、又はその進行を効率的に停止させる治療は存在しない(Citron(2010)Nat Rev Drug Discov 9(5):387~398)。ADの病理学的特徴は、罹患した個体の脳における大きな細胞外アミロイドプラーク及び細胞内神経原線維変化を含む(Citron(2010)、上記参照)。アミロイドプラークの主成分は、40及び42アミノ酸のアミロイドベータ(Aβ)ペプチドである。これらのペプチドのオリゴマー、プロトフィブリル(protofibrils)及びフィブリルへの凝集プロセスは、ADの神経病理学において中心的な役割を果たしているという仮説が立てられている。結果として、脳からのAβの産生及び凝集、並びに除去を標的とする治療戦略が研究中である。
1つの有望な治療法は、脳内のAβ凝集体に直接結合するか、又は血漿中の遊離Aβペプチドに結合する、Aβ特異的薬剤の投与に基づく(末梢シンク(peripheral sink)機構)(Citron(2010)、上記参照)。従来の抗体は、免疫療法の大きな可能性を示したが、重篤な副作用、例えばFc媒介性炎症誘発性免疫反応(Fc-mediated pro-inflammatory immune responses)にも関連している。さらに、抗体は大きな分子であり、その大きさは脳への取り込みを含むイン・ビボでの生体内分布に悪影響を及ぼし得る。それゆえ、操作された抗体代替物及びエフェクター機能をもたない代替足場タンパク質を使用する代替アプローチが、より安全かつより効果的な治療法を提供することを示唆しており、そして、より小さな足場タンパク質は大きな抗体よりも速く、血液脳関門を介して移動することが推定される。
特定の標的に対して親和性を有するいくつかの分子及び異なる非抗体ベースの足場が、当該技術分野において記載されている。特に、ブドウ球菌タンパク質A(SPA)のドメインBに由来するタンパク質Zに関連する分子は(Nilsson Bら(1987)Protein Engineering 1:107~133)、異なる相互作用標的を使用してランダム化されたタンパク質Z分子のライブラリーから選択されている(例えば、国際公開第95/19374号;国際公開第00/63243号; Nord Kら(1995)Prot Eng 8:601~608; Nord Kら(1997)Nature Biotechnology 15:772~777参照)。
17nMの親和性を有する単量体Aβを標的とする、ZAβ3で示されるタンパク質Z変異体(Gronwallら(2007)J Biotechnol 128(1):162~183; Hoyerら(2008)Proc Natl Acad Sci U S A 105(13):5099~5104)が、記載されている。構造解析により、ZAβ3がジスルフィド結合ホモ二量体として(内部システインに起因して)Aβペプチドに結合すること、並びにジスルフィド結合二量体Z変異体とAβペプチドとの両方が、結合時に折りたたまれることが示された。Aβペプチドはβ−ヘアピン構造に折りたたまれ、ホモ二量体の両方のZ変異体ユニット中の第1のα−へリックスに、非構造化N−末端を有するβ−シート構造をとらせる(Hoyer及びHard(2008)J. Mol. Biol. 378(2):398−411; Hoyerら(2008)、上記参照)。ADのAβトランスジェニックショウジョウバエ(fruit fly)モデルを用いた最近のイン・ビボでの研究において、ZAβ3は、毒性アミロイド形成性オリゴマー及びプラークの形成を効果的に阻害し、それによって神経毒性作用を無効にし、ハエの寿命を回復させることが示された(Hoyerら(2008)、上記参照; Luheshiら(2010)PLoS Biol 8(3):e1000334)。
末梢投与されたAβ特異的薬剤の親和性と、脳から血漿へのAβの流出との間には相関があることが実証されている。血中のAβペプチドのレベルは一般に低いので、そのような適用には高い親和性の捕捉剤を使用することが重要である。
したがって、Aβに対する高い親和性を有する薬剤が引き続き必要とされており、当該薬剤は、そのような親和性が必要とされる、例えばADの治療、診断及び予後において、様々なアッセイ及びプロセスにおいて試薬として使用することができる。
発明の概要
本開示の目的は、例えば治療、予後及び診断用途のために使用され得る、新規なAβペプチド結合剤を提供することである。
本開示の目的は、上述及びその他の現行治療の欠点を軽減しながら、様々な形態のAβペプチド関連病変を標的とする、効果的な治療を可能にする分子を提供することである。
さらに、本開示の目的は、予後及び診断用途に適した分子を提供することである。
これら、及び本開示から当業者に明らかなその他の目的は、添付の特許請求の範囲において請求され、一般に本明細書に開示された、本発明の異なる態様によって満たされる。
図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図1は、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドの例のアミノ酸配列(配列番号1〜106、115及び118〜553)、アルブミン結合ドメインPP013(配列番号107);無関係な標的に対する親和性を有する対照ポリペプチド(ZTaq;配列番号108);ヒトAβ1~42ペプチド(配列番号109);ヒトAβ1~40ペプチド(配列番号110);並びに、本開示の結合ポリペプチドの選択、スクリーニング及び/又は特徴づけに使用される、対照ペプチドZAβ3(配列番号111)、(ZAβ32(配列番号112)、(ZAβ3A122(配列番号113)、アルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)、(ZTaq2−PP013(配列番号116)及びレンサ球菌タンパク質G由来のアルブミン結合ドメインGA3、「ABD」(配列番号117)についてのアミノ酸配列、のリストである。本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの推定Aβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列では、残基4から残基25まで、及び残基64から残基85まで、それぞれ伸びている。配列番号18では、BM1及びBM2は、残基4から残基25まで、及び残基69から残基90まで、それぞれ伸びている。 図2は、Aβ1~40ペプチド(白色メッシュリボン)との複合体で示された、ZASlibと称される、切断された頭−尾連結二量体非対称ライブラリー(A)、及びZSYMlibと称される対称ライブラリーZ(B)の設計の構造的概観である(タンパク質データバンクエントリ2OTK)。それぞれのライブラリーにおけるランダム化された位置が示され、全長Z変異体におけるそれぞれの位置を参照する番号が付けられている。 図3は、本明細書で(ZAβ32(配列番号112)と称される第1世代AβペプチドZAβ3の頭−尾二量体と、2つの親和性成熟ライブラリー(A)ZASlib及び(B)ZSYMlibとの間の概略的な比較である。ライブラリー中でランダム化されるアミノ酸配列位置をXで示し、各ライブラリーについてこれらの位置で許容されるアミノ酸を示す。 図3は、本明細書で(ZAβ32(配列番号112)と称される第1世代AβペプチドZAβ3の頭−尾二量体と、2つの親和性成熟ライブラリー(A)ZASlib及び(B)ZSYMlibとの間の概略的な比較である。ライブラリー中でランダム化されるアミノ酸配列位置をXで示し、各ライブラリーについてこれらの位置で許容されるアミノ酸を示す。 図4は、(A)ZASlib及び(B)ZSYMlibのフローサイトメトリーソーティングの結果を示す散布図である。X軸上の蛍光強度が、表面露出タンパク質の不可欠な部分として発現されたアルブミン結合ポリペプチドABP(配列番号114)へのHSA結合を介してモニターされた表面発現レベルに対応する。Y軸上の蛍光強度が、Aβ結合に対応する。当該散布図は、各プロットで輪郭を描いたゲーティング(gating)に使用した領域でサイクル1、2、3及び4それぞれにおけるフローサイトメトリーソーティング前のブドウ球菌ライブラリーを示す。ビオチン化Aβペプチドの濃度が各選抜サイクルで減少し、かつ、オフ・レート(off-rate)選択が最後のサイクルで行われ、その後のラウンドにおける平均に対するシグナル強度の減少をもたらすことに留意されたい。 図5A及び5Bは、(ZAβ3A122(配列番号113)とともに、非対称ライブラリー(配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49及び50に、それぞれ対応する、ABPP001、005、009、013、014、016、018、020、021、025、026、028、033、035、037、040、042、048、049及び050)から、並びに、対称ライブラリー(配列番号53、54、59、60、61、62、70、75、78、84、89、90、95、96、97、100及び104に、それぞれ対応する、ABPP053、054、059、060、061、062、070、075、078、084、089、090、095、096、097、100及び104)からのFACSによって単離された親和性成熟Aβペプチド結合ポリペプチドの、アミノ酸配列を示す。(S4G)2リンカーが第1の部分と第2の部分との間に概略されている。ランダム化された位置がドットで示され、もとの足場で変異された位置が示される。各クローンが単離された回数が、各配列の右側に示されている。 図5A及び5Bは、(ZAβ3A122(配列番号113)とともに、非対称ライブラリー(配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49及び50に、それぞれ対応する、ABPP001、005、009、013、014、016、018、020、021、025、026、028、033、035、037、040、042、048、049及び050)から、並びに、対称ライブラリー(配列番号53、54、59、60、61、62、70、75、78、84、89、90、95、96、97、100及び104に、それぞれ対応する、ABPP053、054、059、060、061、062、070、075、078、084、089、090、095、096、097、100及び104)からのFACSによって単離された親和性成熟Aβペプチド結合ポリペプチドの、アミノ酸配列を示す。(S4G)2リンカーが第1の部分と第2の部分との間に概略されている。ランダム化された位置がドットで示され、もとの足場で変異された位置が示される。各クローンが単離された回数が、各配列の右側に示されている。 図6は、(ZAβ3A122(配列番号113)並びに37個のFACSによって単離されたユニークな親和性成熟Aβペプチド結合ポリペプチド(ABPP001、005、009、013、014、016、018、020、021、025、026、028、033、035、037、040、042、048、049、050、053、054、059、060、061、062、070、075、078、084、089、090、095、096、097、100及び104)の、オン・セル(on-cell)オフ・レートランキングのフローサイトメトリー分析からの結果の棒グラフを示す。Aβペプチド結合ポリペプチド変異体がX軸上に表され、そして、Aβペプチド結合に対応する平均蛍光強度(MFI)と、表面発現レベルに対応するMFIとの間の比がY軸上に表される。矢印は、さらなる特性評価のために選択された8つのクローンを示す。 図7は、8つの選択されたAβペプチド結合ポリペプチド(配列番号70、84及び95にそれぞれ対応する、ABPP070、084及び095、並びに配列番号18、28、35、49及び50にそれぞれ対応するABPP018、028、035、049及び050)の、並びに(ZAβ3A122(配列番号113)の、SEC精製後の細胞溶解物のSDS−PAGEゲルを示す。全ての精製されたAβペプチド結合ポリペプチドは、ゲルから推定して約14kDaの正しいサイズを示した。Mは、サイズマーカーを有するレーンを示す。 図8は、表面プラズモン共鳴(SPR)分析を用いたニュートラアビジン(neutravidin)センサーチップ上のビオチン化Aβ1~40に対するABPP095(配列番号95)の親和性測定から得られたセンサーグラムを示す。 図9は、ABPP095(配列番号95)の円二色性(CD)スペクトルを示す。図9Aは、ABPP095を20から90℃まで加熱しながら、221nmで得られた可変温度測定(VTM)スペクトルのグラフを示す。図9Bは、可変温度測定(VTM)前後の20℃における195〜250nmの範囲の波長でのABPP095のCDスペクトルを示す。 図10は、50pg/mlのAβ1~42でスパイクしたPBSからのAβペプチドのABPP095−PP013(配列番号115)媒介捕捉からのタンパク質画分のSDS−PAGE分析の結果を示す。ゲルをタンパク質バンドの可視化のために銀染色した。レーンM、分子量マーカー;レーン1、Aβ1~42ペプチドとインキュベートした[HSA Sepharose/ABPP095−PP013]からの溶出液;レーン2、参照ABPP095−PP013;レーン3、参照Aβ1~42ペプチド。 図11A及び11Bは、精製したABPP095−PP013(配列番号115)及び(ZTaq2−PP013(配列番号116)それぞれの、SDS−PAGE分析の結果を示す。図11A:レーン1、分子量マーカー;レーン2、20μgの還元ABPP095−PP013タンパク質;レーン3、20μgの非還元ABPP095−PP013タンパク質。図11B:レーン1、分子量マーカー;レーン2、10μgの還元(ZTaq2−PP013タンパク質。 図12は、実施例8に記載される行動試験の結果を示す。図12Aは、自発運動活性試験によって測定された、ABPP095−PP013(配列番号115)で処置された10匹の(2xTg)sweAPP/PS1マウス、並びに(ZTaq2−PP013(配列番号116;対照)で処置された10匹の(2xTg)sweAPP/PS1マウスから得られた、最大速度(Vmax)、平均速度(Vmean)、移動距離及び休止時間の棒グラフを示す。図12Bは、ロータロッド試験で測定された、ABPP095−PP013で処置された10(2xTg)sweAPP/PS1マウス、並びに(ZTaq2−PP013で処置された10(2xTg)sweAPP/PS1マウスから得られた走行速度の棒グラフを示す。 図12は、実施例8に記載される行動試験の結果を示す。図12Aは、自発運動活性試験によって測定された、ABPP095−PP013(配列番号115)で処置された10匹の(2xTg)sweAPP/PS1マウス、並びに(ZTaq2−PP013(配列番号116;対照)で処置された10匹の(2xTg)sweAPP/PS1マウスから得られた、最大速度(Vmax)、平均速度(Vmean)、移動距離及び休止時間の棒グラフを示す。図12Bは、ロータロッド試験で測定された、ABPP095−PP013で処置された10(2xTg)sweAPP/PS1マウス、並びに(ZTaq2−PP013で処置された10(2xTg)sweAPP/PS1マウスから得られた走行速度の棒グラフを示す。 図13は、ABPP095−PP013で処置された10(2xTg)sweAPP/PS1マウス、(ZTaq2−PP013(対照)で処置された10(2xTg)sweAPP/PS1マウス、並びに10匹の野生型対照マウスから得られた、ラジアルアーム迷路試験の結果を示す。エラーの数がy軸上に示され、試験日がx軸上に示されている。 図14は、(2xTg)sweAPP/PS1マウスの運動皮質におけるアミロイドプラークの蓄積を示す。図14A及び14Bは、(ZTaq2−PP013(対照)及びABPP095−PP013でそれぞれ処置されたマウスからの、代表的なAβ−免疫染色された(6E10/4G8)脳切片を示す。図14Cは、ABPP095−PP013処置マウス及び対照処置マウスにおける、皮質アミロイドプラーク負荷の組織学的定量化の棒グラフを示す。 図15は、(2xTg)sweAPP/PS1マウスの海馬の歯状回における、アミロイドプラークの蓄積を示す。図15A及び15Bは、(ZTaq2−PP013(対照)及びABPP095−PP013でそれぞれ処置されたマウスからの、代表的なAβ−免疫染色された(6E10/4G8)脳切片を示す。図15Cは、ABPP095−PP013処置マウス及び対照処置マウスにおける、海馬アミロイドプラーク負荷の組織学的定量化の棒グラフを示す。 図16は、(2xTg)sweAPP/PS1マウスの海馬におけるアストログリオーシス(astrogliosis)を示す。図16A及び16Bは、(ZTaq2−PP013(対照)及びABPP095−PP013でそれぞれ処置されたマウスからの代表的なGFAP−免疫染色された脳切片を示す。図16Cは、対照処置マウスと比較した、ABPP095−PP013処置マウスにおけるアストロサイトの半定量的分析の棒グラフを示す。 図17は、蛍光相関分光法による拡散時間分析を示す。拡散時間(τ)が、分析成分の大きさを反映して、ABPP095の非存在(黒丸)及び存在下(灰色環)でのAlexa467−標識されたAβ1~40ペプチドについて経時的に提示される。
したがって、本開示の第1の態様では、Aβペプチド結合ポリペプチドであって、以下、−第1のAβペプチド結合モチーフBM1を含む第1の部分、
−第2のAβペプチド結合モチーフBM2を含む第2の部分、及び
−リンカー、
を含み、
ここで、当該モチーフは、同一又は異なってもよく、
ここで、当該結合モチーフBM1及びBM2の各々が、以下、
i)EX23YX56NLX9A X11QLCAX16IX181920 ED
(式中、互いに独立して、
2は、I、M、Q、R、T及びYから選択され;
3は、H及びVから選択され;
5は、F、I及びLから選択され;
6は、P及びTから選択され;
9は、N及びTから選択され;
11は、D及びHから選択され;
16は、F及びIから選択され;
18は、N、Q及びRから選択され;
19は、K及びSから選択され;そして
20は、F、I、L及びRから選択される)
並びに、
ii)i)で定義された配列と少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列、
から選択されるアミノ酸配列からなる、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。
配列関連の、Aβペプチド結合ポリペプチドのクラスの上記の定義は、第1世代のAβペプチド結合ポリペプチドZAβ3の切断された二量体((ZAβ3A122;配列番号113)のランダムポリペプチド変異体の多数の統計分析に基づく。背景技術の項で詳述したように、この第1世代のAβペプチド結合ポリペプチドは、最初に選抜実験においてAβペプチドとのその相互作用に基づいて同定され、そして現在、その結合表面が改変されて、本明細書に定義された変異体が作り出された。同定されたAβペプチド結合モチーフ(BM1及びBM2)は、親足場(parent scaffold)の標的結合領域に対応し、ペプチドに結合する際にβシート及び2つのαへリックスを構成する。
当業者が理解することになるように、任意のポリペプチドの機能、例えば本開示のポリペプチドのAβペプチド結合能力は、ポリペプチドの三次構造に依存する。それゆえ、その機能に影響を与えることなく、ポリペプチド中のアミノ酸の配列にわずかに変更を加えることが可能である。したがって、本開示は、Aβペプチド結合特性を保持している、Aβペプチド結合ポリペプチドの修飾された変異体を包含する。このようにして、本開示により包含されるのは、i)に定義されたポリペプチドと95%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含む、Aβペプチド結合ポリペプチドである。例えば、特定の官能基のアミノ酸残基(例えば疎水性、親水性、極性など)に属するアミノ酸残基は、同じ官能基からの別のアミノ酸残基に交換されることが可能である。
いくつかの実施形態では、そのような変更は、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの配列の任意の位置で行われてもよい。他の実施形態では、そのような変更は、足場アミノ酸残基としても示される非可変位置においてのみ行われてもよい。そのような場合には、可変位置、すなわち配列i)において“X”で示された位置では変更が許されない。
用語「%の同一性」は、本明細書を通じて使用される場合、例えば以下のように計算され得る。クエリー配列はCLUSTAL Wアルゴリズムを使用して標的配列にアラインメントされる(Thompsonら(1994)Nucleic Acids Research、22:4673~4680)。整列された配列の最短に対応するウインドウにわたって比較が行われる。整列された配列の最短は、場合によっては、標的配列であってもよい。他の場合には、整列された配列の最短はクエリー配列であってもよい。各位置のアミノ酸残基が比較され、そして、標的配列中の同一の対応を有するクエリー配列中の位置のパーセンテージが、%の同一性として報告される。
第1の態様の一実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチドであって、前記結合モチーフの配列i)において、
2は、I、Q、及びRからさらに選択され;
5は、F及びLからさらに選択され;
16は、Fであり;そして
20は、I及びLからさらに選択される、
Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。
第1の態様の一実施形態では、上記で定義されたAβペプチド結合ポリペプチドであって、BM1における配列i)が、以下のアミノ酸配列、
EX23YX56NLX9A X11QLCAFIX1819L ED
(式中、互いに独立して、
2は、I、M、Q、R及びYから選択され;
3は、H及びVから選択され;
5は、F、I及びLから選択され;
6は、P及びTから選択され;
9は、N及びTから選択され;
11は、D及びHから選択され;
18は、N、Q及びRから選択され;そして
19は、K及びSから選択される)
からなる、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。
一実施形態では、BM1の配列i)において、X2は、I及びRからさらに選択され;そしてX5は、F及びLからさらに選択される。
別の実施形態では、BM1の配列i)において、X2は、I、Q、R及びYからさらに選択され;そしてX5は、F及びLからさらに選択される。
さらに別の実施形態では、BM1の配列i)において、X2は、I及びRからさらに選択され;そしてX18は、Q及びRからさらに選択される。
なおも別の実施形態では、BM1の配列i)において、X2は、I、M及びRからさらに選択される。
さらなる実施形態では、BM1の配列i)において、X2は、I及びRからさらに選択され;X3はVであり;そしてX5は、F及びLからさらに選択される。
一実施形態では、BM1における配列i)は、以下のアミノ酸配列、
EX2VYX56NLNA X11QLCAFIX18SL ED
(式中、互いに独立して、
2は、I、M及びRから選択され;
5は、F、I及びLから選択され;
6は、P及びTから選択され;
11は、D及びHから選択され;そして
18は、N、Q及びRから選択される)
からなる。
第1の態様の一実施形態では、上記で定義されたAβペプチド結合ポリペプチドであって、BM2における配列i)が、以下のアミノ酸配列、
EX2VYX5PNLX9A X11QLCAX16IX181920 ED
(式中、互いに独立して、
2は、I、M、Q、R及びTから選択され;
5は、F及びLから選択され;
9は、N及びTから選択され;
11は、D及びHから選択され;
16は、F及びIから選択され;
18は、N、Q及びRから選択され;
19は、K及びSから選択され;そして
20は、F、I、L及びRから選択される)
からなる、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。
一実施形態では、BM2の配列i)において、X2は、I、Q及びRからさらに選択され;X16は、Fであり;そしてX20は、I及びLからさらに選択される。
別の実施形態では、BM2の配列i)において、X2は、R及びTからさらに選択され;そしてX5は、Lである。
さらに別の実施形態では、BM2の配列i)において、X2は、Rであり;X5は、Lであり;X16は、Fであり;そしてX20は、I及びLからさらに選択される。
なおも別の実施形態では、BM2の配列i)において、X2は、I、M、Q及びRからさらに選択され;X16は、Fであり;そしてX20は、Lである。
さらなる実施形態では、BM2の配列i)において、X2は、I、Q及びRからさらに選択され;X16は、Fであり;そしてX20は、Lである。
一実施形態では、BM2における配列i)は、以下のアミノ酸配列、
EX2VYX56NLNA X11QLCAFIX18SX20 ED
(式中、互いに独立して、
2は、I、M及びRから選択され;
5は、F、I及びLから選択され;
6は、P及びTから選択され;
11は、D及びHから選択され;
18は、N、Q及びRから選択され;そして
20は、I及びLから選択される)
からなる。
上記で定義されたBM1及びBM2のいずれか1つの追加の実施形態では、X6は代わりに、P、T、R及びYから選択されてもよい。
本明細書で使用される場合、名称「第1の結合モチーフ」又は「BM1」及び「第2の結合モチーフ」又は「BM2」、並びに名称「第1の部分」及び「第2の部分」は、Aβペプチド結合モチーフと部分とを区別する明確性の理由のために作られている。これらの名称は、ポリペプチド中の異なるドメインの実際の順序を指すことを意図するものではない。したがって、例えば、前記BM2又は第2の部分は、制限なく、Aβペプチド結合ポリペプチド中の前記BM1又は第1の部分のN−末端に又はC−末端に現れ得る。
本明細書において、「Xn」及び「Xm」は、上記で定義された配列i)におけるn及びm位のアミノ酸残基を示すために使用され、ここで、n及びmは、前記配列のN−末端から数えた前記配列内のアミノ酸残基の位置を示す整数である。例えば、X3及びX6は、配列i)のN−末端から3位及び6位のアミノ酸残基をそれぞれ示す。
第1の態様の実施形態では、配列i)のXnが、表1に記載された可能性のある残基の群から独立して選択される、ポリペプチドが提供される。当業者は、Xnが可能性のある残基の列挙された群のいずれか1つから選択されてもよいこと、並びに、その選択がXm(ここでn≠m)におけるアミノ酸残基の選択から独立していることを理解するであろう。したがって、表1の位置Xnに列挙された可能性のある残基のいずれかは、表1の任意の他の可変位置に列挙された可能性のある残基のいずれかと独立して組み合わされてもよい。
当業者は、表1を以下のように読むべきであることを理解するであろう:
第1の態様による一実施形態では、配列i)のアミノ酸残基「Xn」が、「可能性のある残基」から選択される、ポリペプチドが提供される。したがって、表1は、本開示の第1の態様のいくつかの特定の個別化された実施形態を開示する。例えば、第1の態様による一実施形態では、配列i)のX2がI、M、Q、R及びYから選択されるポリペプチドが提供され、そして第1の態様による別の実施形態では、配列i)のX2が、M、Q、R及びTから選択されるポリペプチドが提供される。疑義を避けるために、列挙された実施形態は、さらに他の実施形態において自由に組み合わせることができる。例えば、そのような組み合わせ実施形態の1つは、X2が、I、M、Q、R及びYから選択され、一方でX6がTであり、そしてX18が、Q及びRから選択される、ポリペプチドである。
Figure 0006979577
第1の態様の一実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチドであって、前記第1及び第2の部分の少なくとも1つが、以下のアミノ酸配列、
AGXB−[BM]
(式中、BMは、本明細書で定義されたBM1又はBM2であり、そして、互いに独立して、
Aは、A及びSから選択され;そして
Bは、G及びRから選択される)
を含む、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。
別の実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチドであって、前記第1及び第2の部分の少なくとも1つが、以下、
iii)[BM]−DXaSQXbcdLLXe EAKKLXfghQA PXi
(式中、BMは、上記で定義されたBM1又はBM2であり、そして、互いに独立して、
aは、P、Q、R及びSから選択され;
bは、N、Q、R及びSから選択され;
cは、A及びSから選択され;
dは、K、N及びEから選択され;
eは、A、S及びCから選択され;
fは、E、N及びSから選択され;
gは、D、E及びSから選択され;
hは、A及びSから選択され;そして
iは、アミノ酸なし、A及びKから選択される)
並びに、
iv)iii)で定義された配列と少なくとも97%の同一性を有するアミノ酸配列、
から選択される結合モジュールアミノ酸配列、Bmodを含む、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。
一実施形態では、Bmodの配列iii)は、以下のアミノ酸配列、
[BM]−DXaSQXbAXdLLA EAKKLNDAQA PXi
(式中、[BM]は、上記で定義された[BM1]又は[BM2]であり、そして
aは、P、Q、R及びSから選択され;
bは、N、Q、R及びSから選択され;
dは、K及びNから選択され;そして
iは、アミノ酸なし、A及びKから選択される)
からなる。
一実施形態では、配列iii)は、以下、
[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DPSQQAKLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DRSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DQSQRANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DQSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DRSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DRSQRANLLAEAKKLNDAQAP;及び
[BM]−DRSQNANLLAEAKKLNDAQAP、
から選択されるアミノ酸配列からなる。
より特定の実施形態では、前記第1の部分は、配列iii)が、以下、
[BM1]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPA;
[BM1]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAPA;
[BM1]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAPA;
[BM1]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAPA;
[BM1]−DPSQQAKLLAEAKKLNDAQAPA;
[BM1]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAPA;及び
[BM1]−DRSQNANLLAEAKKLNDAQAPA、
から選択されるアミノ酸配列である、Bmodを含む。
別の特定の実施形態では、前記第2の部分は、配列iii)が、以下、
[BM2]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DRSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DQSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DQSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DRSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DRSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;及び
[BM2]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAPK、
から選択されるアミノ酸配列である、Bmodを含む。
本開示の第1の態様はまた、上述されたAβペプチド結合ポリペプチドであって、前記第1及び第2の部分の少なくとも1つが、以下のアミノ酸配列、
AGXB−[BMod]
(式中、Bmodは上記で定義したとおりであり、そして、互いに独立して、
Aは、A及びSから選択され;そして
Bは、G及びRから選択される)
を含む、Aβペプチド結合ポリペプチドを提供する。
一実施形態では、前記第1及び第2の部分の少なくとも1つが、以下、
AGG−[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
AGG−[BM]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
AGG−[BM]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
AGG−[BM]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
AGG−[BM]−DPSQQAKLLAEAKKLNDAQAP;
AGG−[BM]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DRSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DQSQRANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DQSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DRSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
SGG−[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DRSQRANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAP;及び
AGR−[BM]−DRSQNANLLAEAKKLNDAQAP、
から選択されるアミノ酸配列を含む。
一実施形態では、前記第1の部分が、以下、
AGG−[BM1]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGG−[BM1]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGG−[BM1]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGG−[BM1]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGR−[BM1]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGG−[BM1]−DPSQQAKLLAEAKKLNDAQAPA;及び
AGG−[BM1]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGR−[BM1]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM1]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAP;及び
AGR−[BM1]−DRSQNANLLAEAKKLNDAQAP、
から選択されるアミノ酸配列を含む。
一実施形態では、前記第2の部分が、以下、
AGR−[BM2]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DRSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DQSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DQSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DRSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGG−[BM2]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
SGG−[BM2]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DRSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGG−[BM2]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;及び
AGG−[BM2]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAPK、
から選択されるアミノ酸配列を含む。
配列i)に関連した上記の議論と同様に、「Xy」及び「Xz」は、本明細において、上記で定義した配列のy及びz位におけるアミノ酸残基を示すために使用され、ここで、y及びzは、前記配列のN−末端から数えた前記配列内の可変アミノ酸残基の位置を示す、文字A、B及びa〜iを表す。例えば、Xa及びXbは、配列iii)のN−末端から数えて第1及び第2の可変アミノ酸残基をそれぞれ示すが、アミノ酸配列中の1位及び2位にある必要はない。
第1の態様による実施形態では、可変アミノ酸残基Xyは、表2に記載された可能性のある残基の群から独立して選択される、ポリペプチドが提供される。当業者は、Xyが可能性のある残基の列挙された群のいずれか1つから選択されてもよいこと、並びにその選択がXz(ここでy≠z)におけるアミノ酸の選択から独立していることを理解するであろう。したがって、表2の位置Xyに列挙された可能性のある残基のいずれかは、表2の任意の他の可変位置に列挙された可能性のある残基のいずれかと独立して組み合わされてもよい。
当業者は、表2を以下のように読むべきであることを理解するであろう:
第1の態様による一実施形態では、アミノ酸残基「Xy」が、「可能性のある残基」から選択される、ポリペプチドが提供される。したがって、表2は、本開示の第1の態様のいくつかの特定の個別化された実施形態を開示する。
Figure 0006979577
さらに、表3は、XA-B及びXa-iの2、3又は6つの可能な組み合わせを列挙する。当業者は、これらの組み合わせが、表2の任意の他の可変位置に列挙された可能性のある残基のいずれかと独立して組み合わされてもよいことを理解するであろう。
Figure 0006979577
上記で論じたように、ポリペプチドの三次構造又は機能にほとんど影響を与えない、上記アミノ酸配列と比較してわずかな変更を含むポリペプチドも、本開示の範囲内である。したがって、配列iv)は、iii)によって定義された配列と少なくとも97%の同一性を有する。
本開示の第1の態様によるAβペプチド結合ポリペプチドの一実施形態では、上記定義は、ポリペプチドの第1及び第2の部分の少なくとも1つが、以下、
VDNKFNKEGK GAPGEIHYLP NLNADQLCAF IRSLEDDPSQ SANLLAEAKK LNDAQAPK(配列番号554)
及び
VDNKFNKEIE VATGEIVYLP NLNADQLCAF INSLEDDPSQ SANLLAEAKK LNDAQAPK(配列番号555)
から選択されるアミノ酸配列を含まないことを条件とする。
上記のように、第1の態様によるAβペプチド結合ポリペプチドは、リンカーを含む。一実施形態では、前記リンカーは、本明細書で定義された前記第1の部分と前記第2の部分との間に配置される。
当業者は、異なる特性を有する異なる種類のリンカー、例えば柔軟性アミノ酸リンカー、剛性アミノ酸リンカー及び切断可能なアミノ酸リンカーを認識している。リンカーは、例えば融合タンパク質の安定性を増加させ、又は融合タンパク質のフォールディングを改善するため、融合タンパク質の発現を増大し、生物学的活性を向上させ、標的化を可能にし、及び薬物動態を変化させるために使用されている。
柔軟性リンカーは、接合されたドメインがある程度の運動又は相互作用を必要とする場合にしばしば使用され、本明細書で定義されたAβペプチド結合ポリペプチドのいくつかの実施形態で特に有用であり得る。そのようなリンカーは一般に、小さい、非極性(例えばG)又は極性(例えばS又はT)アミノ酸からなる。いくつかの柔軟性リンカーは主に、G及びS残基のストレッチ、例えば(GGGGS)p及び(SSSSG)pからなる。コピー数「p」を調整することにより、機能的部分間の適切な分離を達成するため、又は必要な部分間の相互作用を維持するための、リンカーの最適化が可能になる。G及びSリンカーとは別に、他の柔軟性リンカーが当該技術分野で知られており、例えば柔軟性を維持するための付加的なアミノ酸残基、例えばT、A、K及びE、並びに溶解性を改善するための極性アミノ酸残基を含む、G及びSリンカーである。
本明細書に開示された第1の態様の一実施形態では、リンカーは、グリシン(G)、セリン(S)及びスレオニン(T)からなる群から選択される少なくとも1つのアミノ酸残基を含む、柔軟性リンカーである。一実施形態では、前記リンカーは、(Gnmp及び(Snmpから選択される一般式(式中、独立して、n=1〜7、m=0〜7、n+m≦8及びp=1〜10である)を有する。一実施形態では、n=1〜5である。一実施形態では、m=0〜5である。一実施形態では、p=1〜5である。一実施形態では、前記リンカーは、S4G、(S4G)3、(S4G)4及び(S4G)8からなる群から選択される。一実施形態では、前記リンカーは、S4G、(S4G)2、(S4G)3及び(S4G)4からなる群から選択される。より特定の実施形態では、n=4、m=1及びp=2〜3である。一実施形態では、前記リンカーは、(S4G)2及び(S4G)3からなる群から選択される。一実施形態では、前記リンカーは(S4G)2である。一実施形態では、前記リンカーは(S4G)3である。
本開示の第1の態様の別の実施形態では、本明細書で定義されたAβペプチド結合ポリペプチドであって、前記リンカーが、以下、VEVDNKFNKEMAS、VDNKFNKEMAS、VEVDNKFNKE、VDNKFNKE、AEAKYAKE、ADNNFNK、ADNKFNK、ADAQQNNFNK、AQHDE、VDNKFNK、AEAKYAK、VDAKYAK及びADAKYAKからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。一実施形態では、前記配列が、VEVDNKFNKEMAS及びVDNKFNKEMASから選択される。一実施形態では、前記配列が、VEVDNKFNKE及びVDNKFNKEから選択される。一実施形態では、前記配列はVEVDNKFNKEMASである。別の実施形態では、前記配列はVEVDNKFNKEである。
当業者は、リンカーの特性が、一般に、そのN−又はC−末端への少数のアミノ酸残基の付加によって変化するものではないことを理解するであろう。したがって、さらなる実施形態では、前記リンカーは、前記リンカーのN−又はC−末端に1〜5個の付加的なアミノ酸残基、例えば1〜4個の付加的なアミノ酸残基、例えば1〜3個の付加的なアミノ酸残基、例えば3個の付加的なアミノ酸残基をさらに含む。一実施形態では、前記付加的なアミノ酸残基は、AS、MAS及びRASからなる群から選択される。一実施形態では、前記付加的なアミノ酸残基はRASである。一実施形態では、前記付加的なアミノ酸残基はMASである。
当業者は、上述した文脈のいずれかに配置されたリンカーの存在は、同じ又は任意の他の文脈における付加的なリンカーの存在を排除しないことを理解するであろう。したがって、一実施形態では、本明細書で定義されたAβペプチド結合ポリペプチドは、少なくとも1つの付加的なリンカー、例えば柔軟性アミノ酸リンカー、剛性アミノ酸リンカー及び切断可能なアミノ酸リンカーからなる群から選択されるリンカーをさらに含む。一実施形態では、前記リンカーは、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドと、所望の生物学的活性を有するポリペプチドからなる第2の又はさらなる部位との間に配置される。さらに、そのような第2の部位についての代替案の一般的な議論を以下に示す。
当業者は、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドは、任意の第1の部分を、任意の第2の部分と組み合わせて含み得ることを理解するであろう。したがって、本明細書に開示された1つの特定の第1の部分の存在は、第2の部分の選択も、本明細書に開示されたリンカーの選択も制限せず、逆もまた同様である。当業者は、本明細書に開示された第1の部分、第2の部分及びリンカーは独立して組み合わされ得ることを理解するであろう。
以下の実験の節で詳述するように、Aβペプチド結合ポリペプチドの選択は、多数の個々のAβペプチド結合モチーフ(BM1及びBM2)の同定をもたらした。これらのモチーフは、本態様による配列i)の個々の実施形態を構成する。AβペプチドのAβペプチド結合モチーフBM1及びBM2は、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553を有する配列における、アミノ酸残基4〜25及び64〜85にそれぞれ対応し、並びに、配列番号18におけるアミノ酸残基4〜25及び69〜90にそれぞれ対応し、全て図1に示されたとおりである。したがって、本明細書で定義されたAβペプチド結合ポリペプチドの一実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号1〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、一方でBM2の配列i)が、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する。別の実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号1〜106のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、一方でBM2の配列i)が、配列番号1〜17及び19〜106のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する。別の実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、一方でBM2の配列i)が、配列番号1、5、9、13、14、16、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する。別の実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、53、54、59、60、61、62、70、75、78、84、89、90、95、96、97、100及び104のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、一方でBM2の配列i)が、配列番号1、5、9、13、14、16、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、53、54、59、60、61、62、70、75、78、84、89、90、95、96、97、100及び104のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する。別の実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号18、28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、一方でBM2の配列i)が、配列番号28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する。別の実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号18、51、55、59、64、70、78、95及び118〜142のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、一方でBM2の配列i)が、配列番号51、55、59、64、70、78、95及び118〜142のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する。別の実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号18、55、70、95、124〜127、130〜133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、一方でBM2の配列i)が、配列番号55、70、95、124〜127、130〜133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する。別の実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号18、55、70、95、124、125、132、133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、一方でBM2の配列i)が、配列番号55、70、95、124、125、132、133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する。別の実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号18、28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、一方でBM2の配列i)が、配列番号28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する。一実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号18、70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、一方でBM2の配列i)が、配列番号70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する。特定の一実施形態では、BM1の配列i)が、配列番号95におけるアミノ酸残基4〜25に対応し、そしてBM2の配列i)が、配列番号95におけるアミノ酸残基64〜85に対応する。
別の実施形態では、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドであって、第1の部分が、配列番号1〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。別の実施形態では、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドであって、第1の部分が、配列番号1〜106のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号1〜17及び19〜106のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。別の実施形態では、第1の部分が、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む。別の実施形態では、第1の部分が、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、53、54、59、60、61、62、70、75、78、84、89、90、95、96、97、100及び104のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号1、5、9、13、14、16、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、53、54、59、60、61、62、70、75、78、84、89、90、95、96、97、100及び104のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む。別の実施形態では、第1の部分が、配列番号18、28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む。別の実施形態では、第1の部分が、配列番号18、51、55、59、64、70、78、95及び118〜142のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号51、55、59、64、70、78、95及び118〜142のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む。別の実施形態では、第1の部分が、配列番号18、55、70、95、124〜127、130〜133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号55、70、95、124〜127、130〜133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む。別の実施形態では、第1の部分が、配列番号18、55、70、95、124、125、132、133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号55、70、95、124、125、132、133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む。さらに別の実施形態では、第1の部分が、配列番号18、28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む。一実施形態では、第1の部分が、配列番号18、70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む。特定の一実施形態では、第1の部分が、配列番号95におけるアミノ酸残基1〜25を含み、並びに、第2の部分が、配列番号95におけるアミノ酸残基61〜85を含む。
別の実施形態では、上記で定義された結合モジュール、Bmod、を有する、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドであって、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、一方で第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。別の実施形態では、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1〜106のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、一方で第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1〜17及び19〜106のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む。別の実施形態では、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、一方で第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1、5、9、13、14、16、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む。別の実施形態では、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、53、54、59、60、61、62、70、75、78、84、89、90、95、96、97、100及び104のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、一方で第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1、5、9、13、14、16、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、53、54、59、60、61、62、70、75、78、84、89、90、95、96、97、100及び104のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む。別の実施形態では、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号18、28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、一方で第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む。別の実施形態では、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号18、51、55、59、64、70、78、95及び118〜142のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、一方で第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号51、55、59、64、70、78、95及び118〜142のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む。別の実施形態では、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号18、55、70、95、124〜127、130〜133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、一方で第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号55、70、95、124〜127、130〜133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む。別の実施形態では、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号18、55、70、95、124、125、132、133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、一方で第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号55、70、95、124、125、132、133、139及び140のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む。さらに別の実施形態では、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号18、28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、一方で第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号28、35、49、50、70、84及び95におけるアミノ酸残基64〜107又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む。一実施形態では、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号18、70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、一方で第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む。特定の一実施形態では、第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号95におけるアミノ酸残基4〜47に対応し、並びに、第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号95におけるアミノ酸残基64〜107を含む。
上記で論じたように、当業者は、22アミノ酸残基の結合モチーフBM、並びに、本明細書で定義され、全てBMを含む25、44又は47アミノ酸残基の様々なストレッチは、全て独立して組み合わされ得ることを理解するであろう。例えば、BM又は、BMを含む25アミノ酸残基ストレッチは、新しい環境がもとの環境の三次元構造を実質的に保持する、もとのポリペプチドの環境よりも、別のアミノ酸環境に移植することができる。したがって、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの別の実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチドであって、第1の部分が、配列番号1〜106及び118〜553のいずれか1つからのアミノ酸残基4〜25、1〜25、4〜47又は1〜47に対応するアミノ酸配列を含み;並びに、第2の部分が、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553のいずれか1つからのアミノ酸残基64〜85、61〜85、64〜107又は61〜107に、あるいは配列番号18からのアミノ酸残基69〜90、66〜90、69〜112又は66〜112に対応するアミノ酸配列を含み、ここで、第1及び第2の部分のそれぞれに含まれる両方のアミノ酸配列が同一の配列番号に由来する、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。また、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの別の実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチドであって、第1の部分が、配列番号1〜106のいずれか1つからのアミノ酸残基4〜25、1〜25、4〜47又は1〜47に対応するアミノ酸配列を含み;並びに、第2の部分が、配列番号1〜17及び19〜106のいずれか1つからのアミノ酸残基64〜85、61〜85、64〜107又は61〜107に;あるいは配列番号18からのアミノ酸残基69〜90、66〜90、69〜112又は66〜112に対応するアミノ酸配列を含み、ここで、第1及び第2の部分のそれぞれに含まれる両方のアミノ酸配列が、同一の配列番号に由来する、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。
本開示の本態様による別の実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチドであって、配列番号1〜106及び118〜553からなる群から選択されるアミノ酸配列;例えば、配列番号1〜106からなる群から;例えば、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159からなる群から;例えば、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、53、54、59、60、61、62、70、75、78、84、89、90、95、96、97、100及び104からなる群から;例えば、配列番号18、28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159からなる群から;例えば、配列番号18、51、55、59、64、70、78、95及び118〜142からなる群から;例えば、配列番号18、55、70、95、124〜127、130〜133、139及び140からなる群から;例えば、配列番号18、55、70、95、124、125、132、133、139及び140からなる群から;例えば、配列番号18、28、35、49、50、70、84及び95からなる群から;例えば配列番号18、70及び95からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。一実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチドは、配列番号95を含む。
「アミロイドβ」、「Aβ」又は「β−アミロイド」は、本明細書で使用される場合、アミロイドβタンパク質及びペプチド、アミロイドβ前駆体タンパク質(APP)、並びにその修飾物、フラグメント及び機能的等価物をいう。特に、「アミロイドβペプチド」又は「Aβペプチド」によって、APPのタンパク質分解切断によって産生される任意のフラグメント、特にアミロイド病理に関与し又は関連するフラグメントを意味する。そのようなフラグメントには、Aβ1~38、Aβ1~39、Aβ1~40、Aβ1~41、Aβ1~42及びAβ1~43が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
用語「Aβペプチド結合」及び「Aβペプチドに対する結合親和性」は、本明細書中で使用される場合、例えばELISAにより、又は表面プラズモン共鳴(SPR)技術の使用によって試験され得るポリペプチドの特性を指す。
例えば以下の実施例に記載されるように、Aβペプチド結合親和性は、ポリペプチドの試料を抗体コーティングしたELISAプレート上に捕捉し、ビオチン化Aβペプチドを添加し、ストレプトアビジンコンジュゲートHRPに続く、実験において試験され得る。TMB基質を添加し、450nmでの吸光度をマルチ−ウェルプレートリーダー、例えばVictor3(Perkin Elmer)を使用して測定する。次に、当業者はそのような実験によって得られた結果を解釈して、Aβペプチドに対するポリペプチドの結合親和性の少なくとも定性的な測定を確立し得る。定量的測定が望まれる場合、例えば相互作用についてのEC50値(半数最大効果濃度)を決定するために、ELISAも使用され得る。ビオチン化Aβペプチドの希釈系列に対するポリペプチドの反応を、上述したELISAを用いて測定する。次に、当業者はそのような実験によって得られた結果を解釈し、EC50値をその結果から、例えばGraphPad Prism 5及び非線形回帰を用いて計算することができる。
Aβペプチド結合親和性は、Aβペプチド又はそのフラグメントを表面プラズモン共鳴(SPR)装置のセンサーチップ上に固定化し、試験すべきポリペプチドを含む試料をチップ上を通過させる、実験で試験することもできる。あるいは、試験すべきポリペプチドを装置のセンサーチップ上に固定化し、Aβペプチド又はそのフラグメントを含む試料をチップ上を通過させる。次に、当業者はそのような実験から得られた結果を解釈して、Aβペプチドに対するポリペプチドの結合親和性の少なくとも定性的測定を確立し得る。定量的測定が望まれる場合、例えば相互作用についてのKD値を決定するために、表面プラズモン共鳴法を使用することができる。結合値は、例えばBiacore(GE Healthcare)又はProteOn XPR 36(Bio-Rad)装置で定義されてもよい。Aβペプチドを装置のセンサーチップ上に適切に固定化し、親和性が決定されるべきポリペプチドの試料を連続希釈によって調製し、ランダムな順序で注入する。次に、例えば、装置の製造業者から提供される、BIAevaluation 4.1ソフトウェア、又は他の好適なソフトウェアの、1:1ラングミュア(Langmuir)結合モデルを用いて、KD値を結果から計算し得る。
一実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチドは、相互作用のEC50値が、多くとも1×10-7M、例えば多くとも1×10-8M、例えば多くとも1×10-9M、例えば多くとも1×10-10Mであるように、Aβペプチドに結合することができる。
一実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチドは、相互作用のKD値が、多くとも1×10-7M、例えば多くとも1×10-8M、例えば多くとも1×10-9M、例えば多くとも1×10-10Mであるように、Aβペプチドに結合することができる。
当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、ポリペプチドを特定の用途に合わせるために、本明細書に開示された第1の態様によるAβペプチド結合ポリペプチドに様々な修飾及び/又は付加が成され得ることを理解するであろう。
例えば、一実施形態では、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドのフラグメントを提供し、当該フラグメントはAβペプチドに対する結合親和性を保持する。
本開示により包含されるAβペプチド結合ポリペプチドは、多数の付加的なアミノ酸残基を含んでもよい。例えば、一実施形態では、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチドであって、当該ポリペプチドがN末端及びC末端の少なくとも一方に、少なくとも1つの付加的なアミノ酸により伸長されている、及び/又は、少なくとも1つの付加的なアミノ酸を含む、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。そのようなポリペプチドは、ポリペプチド鎖中のまさに最初及び/又はまさに最後の位置に、1又は数個の付加的なアミノ酸残基を有するポリペプチドとして理解されるべきである。したがって、Aβペプチド結合ポリペプチドは、任意の適切な数の付加的なアミノ酸残基、例えば少なくとも1つの付加的なアミノ酸残基を含んでもよい。適切には、付加的なアミノ酸を有するAβペプチド結合ポリペプチドは、Aβペプチドに対する結合親和性を保持するであろう。
各付加的なアミノ酸残基は、例えば、ポリペプチドの生成、精製、イン・ビボで又はイン・ビトロでの安定化、カップリングあるいは検出を改善し又は単純化するために、個々に又は集合的に追加されてもよい。そのような付加的なアミノ酸残基は、例えば化学的カップリングの目的で追加された1又は数個のアミノ酸残基を含んでもよい。一例としてはシステイン残基の付加が挙げられる。付加的なアミノ酸残基はまた、ポリペプチドの精製又は検出のための「タグ」、例えばタグに特異的な抗体との相互作用のための、あるいはHis6−タグの場合の固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)のための、His6タグ、(HisGlu)3タグ(「HEHEHE」タグ)又は「myc」(c−myc)タグ又は「FLAG」タグを提供し得る。
上述のさらなるアミノ酸は、化学的結合によって(既知の有機化学の方法を使用して)、又は任意の他の手段、例えば融合タンパク質としてのAβペプチド結合ポリペプチドの発現によって、Aβペプチド結合ポリペプチドに結合することができ、あるいは、直接に又はリンカー、例えば上述のアミノ酸リンカーを介してのいずれかで、任意の他の方法で接合することができる。
本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチドが第1のドメイン(本明細書において第1の部位と呼ぶ)を構成し、そして第2の及び任意にさらなるドメイン(本明細書において第2の及びさらなる部位と呼ぶ)も含む、融合タンパク質又はコンジュゲートも企図され、本開示の範囲内に入る。融合ポリペプチド又はコンジュゲートの第2の及び任意のさらなる部位は、適切には所望の生物学的活性を有する。
例えば、そのような所望の生物学的活性は、第1の部位と同一の標的、Aβペプチドへの結合で有り得る。一実施形態では、この第2の及び任意のさらなるAβペプチド結合部位は、上記第1の態様に開示された1又は数個の付加的なポリペプチドを含むことができ、融合タンパク質又はコンジュゲート、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの多量体(例えば二量体、三量体、四量体等)を形成する。個々の「単量体」ポリペプチド鎖のアミノ酸配列は、同一又は異なってもよい。また、第1の部位が第1の態様に開示されたとおりである一方で、第2の及び任意のさらなる部位は第1の態様に開示されたものとは異なる、コンストラクトも企図される。
したがって、本開示の第2の態様では、融合タンパク質又はコンジュゲートであって、第1の態様によるAβペプチド結合ポリペプチドからなる第1の部位、並びに所望の生物学的活性を有するポリペプチドからなる第2の部位を含む、融合タンパク質又はコンジュゲートが提供される。一実施形態では、前記融合タンパク質又はコンジュゲートは、第1及び/又は第2の部位の生物学的活性と同一又は異なり得る、所望の生物学的活性を含むさらなる部位を追加的に含んでもよい。明確にするために、前記第2の部位に関して以下に続く議論は、本明細書で定義された融合又はコンジュゲートに存在してもよい、任意のさらなる部位に同様に関連している。
所望の生物学的活性の非限定的な例は、治療活性、結合活性及び酵素活性を含む。
一実施形態では、所望の生物学的活性を有する第2の部位は、治療的に活性なポリペプチドである。
治療的に活性なポリペプチドの非限定的な例は、生体分子、例えばヒト内在性酵素、ホルモン、成長因子、ケモカイン、サイトカイン及びリンホカインからなる群から選択される分子である。
結合活性の非限定的な例は、融合タンパク質又はコンジュゲートのイン・ビボでの半減期を増大させる結合活性である。特定の一実施形態では、融合タンパク質又はコンジュゲートのイン・ビボでの半減期を増大させる前記結合活性は、アルブミン結合活性である。一実施形態では、前記アルブミン結合活性は、例えばアミノ酸配列の配列番号107又はその誘導体を含む、レンサ球菌タンパク質Gのアルブミン結合ドメイン又はその誘導体によって提供される。別の特定の実施形態では、融合タンパク質又はコンジュゲートのイン・ビボでの半減期を増大させる前記結合活性は、FcRn結合活性である。FcRn結合は、例えば、FcRn親和性を有する抗体又はそのフラグメントによって(Roopenian及びAkilesh(2007)、Nat Rev Immunol 7:715~725に概説)、あるいはFcRnに対する操作された親和性を有するZ変異体によって(Seijsingら(2014)、Proc Natl Acad Sci USA 111:17110~5)、提供され得る。
上述の結合活性は、生物学的活性を遮断するように作用する結合活性又は、生物学的活性を刺激するように作用する結合活性で有り得る。第2の又は任意のさらなる部位の結合に特異的な、企図される標的は、Tau、アポリポタンパク質E(ApoE)、ベータ−セクレターゼ1(BACE1)、ガンマ−セクレターゼ、トランスフェリン受容体(TfR)、補体因子C1s、プレセニリン1、プレセニリン2、ニカストリン、アルファ−シヌクレイン及びBriからなる群から選択される。
特定の一実施形態では、前記融合タンパク質又はコンジュゲート第2の部位は、抗体又はその抗原結合フラグメントを含み得る。よく知られているように、抗体は、標的(抗原)、例えば炭水化物、ポリヌクレオチド、脂質、ポリペプチド又はその他に、免疫グロブリン分子の可変領域に位置する少なくとも1つの抗原認識部位を介して、特異的結合することができる免疫グロブリン分子である。本明細書で使用される場合、用語「抗体又はその抗原結合フラグメント」は、全長又はインタクトなポリクローナル又はモノクローナル抗体だけでなく、その抗原−結合フラグメント、例えばFab、Fab′、F(ab′)2、Fab3、Fv及びその変異体、1又は複数の抗体部分を含む融合タンパク質、ヒト化抗体、キメラ抗体、ミニボディ、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、線状抗体、一本鎖抗体、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、並びに、抗体のグリコシル化変異体、抗体のアミノ酸配列変異体、及び共有結合的に修飾された抗体を含む、必要とされる特異性の抗原認識部位を含む免疫グロブリン分子の任意の他の修飾された構成も、包含する。修飾された抗体及びその抗原結合フラグメントのさらなる例には、ナノボディ、AlbudAb、DART(二重親和性再標的化)、BiTE(二重特異性T細胞エンゲージャー(engager))、TandAb(タンデムダイアボディ)、DAF(二重作用性Fab)、two−in−one抗体、SMIP(小モジュラー免疫薬)、FynomAb(抗体に縮合したフィノマー(fynomer))、DVD−Ig(デュアル可変ドメイン免疫グロブリン)、CovX−bodies(ペプチド修飾抗体)、デュオボディ及びtriomAbが挙げられる。抗体及びその抗原結合フラグメントの変異体のこのリストは限定的なものと見られることなく、当業者は他の好適な変異体を認識している。
全長抗体は、2本の重鎖及び2本の軽鎖を含む。各重鎖は、重鎖可変領域(VH)及び第1、第2及び第3の定常領域(CH1、CH2及びCH3)を含む。各軽鎖は、軽鎖可変領域(VL)及び軽鎖定常領域(CL)を含む。その重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に応じて、抗体は異なるクラスに割り当てられる。抗体の6つの主要なクラス:IgA、IgD、IgE、IgG、IgM及びIgYがあり、これらのいくつかは、サブクラス(アイソタイプ)、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1及びIgA2にさらに細分され得る。用語「全長抗体」は、本明細書で使用される場合、任意のクラス、例えばIgD、IgE、IgG、IgA、IgM又はIgY(又はその任意のサブクラス)の抗体を指す。抗体の異なるクラスのサブユニット構造及び三次元構造はよく知られている。
「抗原結合フラグメント」は、対応する全長抗体の抗原結合の全て又は重要な部位を保持している、抗体分子又はその誘導体の一部分又は領域である。抗原結合フラグメントは、重鎖可変領域(VH)、軽鎖可変領域(VL)、又は両方を含み得る。VH及びVLのそれぞれは、典型的に、3つの相補性決定領域CDR1、CDR2及びCDR3を含む。VH又はVL中の3つのCDRはフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3及びFR4)に隣接している。上記に簡潔に列挙されたように、抗原結合フラグメントの例には:(1)VL−CL鎖及びVH−CH1鎖を有する一価のフラグメントである、Fabフラグメント;(2)重鎖ヒンジ領域を有するFabフラグメントである、Fab’フラグメント(3)重鎖ヒンジ領域によって接合された、例えばヒンジ領域でジスルフィド架橋によって連結された、Fab’フラグメントの二量体である、F(ab′)2フラグメント;(4)Fcフラグメント;(5)抗体のシングルアーム(single arm)のVL及びVHドメインを有する最小抗体フラグメントである、Fvフラグメント;(6)scFvのVH及びVLドメインがペプチドリンカーによって連結されている単一のポリペプチド鎖である、一本鎖Fv(scFv)フラグメント;(7)ジスルフィド架橋を介して2つのVHドメインにわたって関連している2つのVHドメイン及び2つのVLドメインを含む、(scFv)2、並びに(8)抗原に特異的に結合する抗体の単一可変ドメイン(VH又はVL)ポリペプチドで有り得る、ドメイン抗体、が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
抗原結合フラグメントは日常的な方法によって調製することができる。例えば、F(ab′)2フラグメントは、全長抗体分子のペプシン消化によって生成することができ、Fabフラグメントは、F(ab′)2フラグメントのジスルフィド架橋を還元することによって生成することができる。あるいは、フラグメントは、好適な宿主細胞(例えば、大腸菌(E.coli)、酵母、哺乳動物、植物又は昆虫細胞)中で、重鎖及び軽鎖フラグメントを発現し、それらを組み立てて、イン・ビボ又はイン・ビトロのいずれかで所望の抗原−結合フラグメントを形成することによって、組換え技術を介して調製することができる。一本鎖抗体は、重鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列と、軽鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列とを連結することによって、組換え技術を介して調製することができる。例えば、柔軟性リンカーが2つの可変領域の間に組み込まれ得る。当業者は、全長抗体及びその抗原結合フラグメント両方の調製方法を認識している。
したがって、一実施形態では、本明細書で定義された融合タンパク質又はコンジュゲートであって、前記少なくとも1つの抗体又はその抗原結合フラグメントが、全長抗体、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)2フラグメント、Fcフラグメント、Fvフラグメント、一本鎖Fvフラグメント、(scFv)2及びドメイン抗体、からなる群から選択される、融合タンパク質又はコンジュゲートが提供される。一実施形態では、前記少なくとも1つの抗体又はその抗原結合フラグメントが、全長抗体、Fabフラグメント及びscFvフラグメントから選択される。特定の一実施形態では、前記少なくとも1つの抗体又はその抗原結合フラグメントは、全長抗体である。
一実施形態では、抗体又はその抗原結合フラグメントが、モノクローナル抗体、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、及びその抗原−結合フラグメントからなる群から選択される。
用語「モノクローナル抗体」は、本明細書で使用される場合、モノクローナル抗体の試料中の各抗体分子が抗原上の同じエピトープに結合することを意味する、一価の親和性を有する抗体を指す一方で、用語「ポリクローナル抗体」は、本明細書で使用される場合、特定の抗原に対して反応する抗体の集合を指すが、その集合には、例えば抗原上の異なるエピトープを同定する、異なる抗体分子が存在し得る。ポリクローナル抗体は、典型的には好適な哺乳動物の接種により生成され、哺乳動物の血清から精製される。モノクローナル抗体は、唯一の親細胞(例えばハイブリドーマ細胞株)のクローンである同一の免疫細胞から作られる。用語「ヒト抗体」は、本明細書で使用される場合、ヒト対象から得られた抗体に実質的に対応するか、又は由来する、可変領域及び定常領域を有する抗体を指す。用語「キメラ抗体」は、本明細書で使用される場合、組換え又は遺伝子操作された抗体、例えば、抗体の免疫原性を減少させるために導入される、異なる種、例えばヒト由来のポリペプチド又はドメインを含むマウスモノクローナル抗体を指す。用語「ヒト化抗体」は、免疫原性を減少させるために、そのタンパク質配列が、ヒトで自然に産生された抗体変異体との類似性を増大するように改変されている、非ヒト種由来の抗体を指す。
一実施形態では、本明細書に開示された融合タンパク質又はコンジュゲートであって、抗体又はその抗原結合フラグメントが、以下、Tau、アポリポタンパク質E(ApoE)、ベータ−セクレターゼ1(BACE1; Atwalら(2011)、Sci Transl Med 3:84ra43)、ガンマ−セクレターゼ、トランスフェリン受容体(TfR; Yuら,(2014)Sci Transl Med 6:261ra154)、補体因子C1s、プレセニリン1、プレセニリン2、ニカストリン、アルファ−シヌクレイン及びBri、からなる群から選択される標的に対する親和性を有する、融合タンパク質又はコンジュゲートが提供される。
血液脳関門(BBB)は、中枢神経系(CNS)への薬物の送達に対する主要な障害を表す。BBBは、中枢神経系における脳細胞外液から循環血液を分離する高度に選択的な透過障壁であり、その重要な機能の1つはCNSへの出入りから循環物質を遮断することであって、脳への薬物送達を困難にしている。それゆえ、BBBを横切る輸送を促進する第2の部位との融合によって、融合タンパク質又はコンジュゲートを脳に標的化することは有益であり得る。CNSへの物質の送達のための主要なメカニズムは膜透過拡散(transmembrane diffusion)及び飽和輸送である。ほとんどのCNS治療薬は、BBBを横切るために膜透過拡散に依存している可能性がある、小さな脂溶性分子である。ペプチド、さらにはいくつかの小さなタンパク質は、測定可能な膜透過拡散を有するが、飽和輸送体(saturable transporters)は、CNSへのこれら分子の送達のために最も効果的なメカニズムであると考えられている。飽和輸送体は、典型的には、膜透過拡散で生じることになるものよりも、10〜100倍多くそれらの主なリガンドをCNSに送達する。Aβ標的に結合した後にCNSから出られるように、融合タンパク質又はコンジュゲートを適合させることも興味深く、したがって例えばAβペプチドをより効率的に除去又は捕捉し得る。
したがって、一実施形態では、第2の部位が、脳脊髄液及び/又は脳への融合タンパク質又はコンジュゲートの輸送を媒介する、本明細書に開示された融合タンパク質又はコンジュゲートが提供される。一実施形態では、前記第2の部位が、トランスフェリン、グレリン、インスリン及びレプチンからなる群から選択され;例えばトランスフェリン及びグレリンから選択される。
別の実施形態では、第2の部位が、脳脊髄液及び/又は脳から離れる輸送を媒介する、開示された融合タンパク質又はコンジュゲートが提供される。かかる一実施形態では、前記第2の部位が、上記の半減期延長の文脈に開示された抗FcRn抗体(Roopenian及びAkilesh(2007)、上記参照)及びFcRn−結合Z変異体(Seijsingら(2014)、上記参照)からなる群から選択される。
本開示はさらに、第1の態様による、及び第2の態様による融合タンパク質又はコンジュゲートに含まれる、Aβペプチド結合ポリペプチドが、標識、例えば蛍光色素及び金属、発色団色素、化学発光化合物及び生物発光タンパク質、酵素、放射性核種及び放射性粒子からなる群から選択される標識をさらに含む、ポリペプチドを包含する。他の実施形態では、標識されたAβペプチド結合ポリペプチドは、所望の生物学的活性を有する第2の及び任意のさらなる部位も含む、融合タンパク質又はコンジュゲート中の部分として存在する。標識は場合によっては、Aβペプチド結合ポリペプチドのみに結合してもよく、そして場合によっては、Aβペプチド結合ポリペプチドと、融合タンパク質又はコンジュゲートの第2の部位との両方に結合してもよい。さらに、標識は、Aβペプチド結合部位にではなく、第2の部位に結合させることも可能である。したがって、さらに別の実施形態では、前記標識が第2の部位のみに結合している、第2の部位を含む、Aβペプチド結合ポリペプチドが提供される。そのような標識は、例えばイン・ビボで又はイン・ビトロでのポリペプチドの検出に使用され、診断及び治療モニタリングに有用で有り得る。当業者は、Aβ及びそのプラークを検出するための、例えば陽電子放射断層撮影法(positron emission tomography)に有用で有り得る、放射性核種を認識している。
一実施形態では、本明細書に記載された前記Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートは、システイン残基のチオール基又はリシン残基のアミノ基を介してAβペプチド結合ポリペプチドにコンジュゲートしたポリアミノポリカルボキシレートキレート剤によって提供されるキレート環境を含む。
Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートが放射性標識されている実施形態では、そのような放射性標識されたポリペプチドは放射性核種を含み得る。大多数の放射性核種は金属性を有し、金属は典型的に、タンパク質及びペプチドに存在する元素と安定した共有結合を形成することができない。この理由から、放射性金属によるタンパク質及びペプチドの標識は、キレート剤、すなわち金属イオンとキレートと呼ばれる非共有結合化合物を形成する多座配位子の使用によって行われる。Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートの一実施形態では、放射性核種がポリペプチドに配位、キレート化又は複合体化され得る、キレート化環境の提供によって放射性核種の取り込みが可能になる。
キレート剤の一例は、ポリアミノポリカルボキシレート型のキレート剤である。そのようなポリアミノポリカルボキシレートキレート剤の2つのクラスは、大環状と非環状キレート剤とに区別することができる。
一実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートは、システイン残基のチオール基又はリシン残基のイプシロンアミノ基を介して、Aβペプチド結合ポリペプチドにコンジュゲートしたポリアミノポリカルボキシレートキレート剤によって提供されるキレート化環境を含む。
インジウム、ガリウム、イットリウム、ビスマス、放射性アクチニド(radioactinides)及び放射性ランタニドの放射性同位体のために最も一般的に使用される大環状キレート剤は、DOTA(1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−四酢酸)の異なる誘導体である。一実施形態では、Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートのキレート化環境は、DOTA又はその誘導体によって提供される。より具体的に、一実施形態では、本開示により包含されるキレート化ポリペプチドは、前記ポリペプチドと、DOTA誘導体1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7−トリス−酢酸−10−マレイミドエチルアセトアミド(マレイミドモノアミド−DOTA)とを反応させることによって得られる。
さらに、1,4,7−トリアザシクロノナン−1,4,7−三酢酸(NOTA)及びその誘導体がキレート剤として使用され得る。したがって、一実施形態では、ポリアミノポリカルボキシレートキレート剤が、1,4,7−トリアザシクロノナン−1,4,7−三酢酸又はその誘導体である、Aβ結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートが提供される。
最も一般的に使用される非環状ポリアミノポリカルボキシレートキレート剤は、DTPA(ジエチレントリアミン−五酢酸)の異なる誘導体である。したがって、ジエチレントリアミン五酢酸又はその誘導体によって提供されるキレート化環境を有するポリペプチドも本開示に包含される。
本開示の第3の態様では、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド又は融合タンパク質をコードするポリヌクレオチド;当該ポリヌクレオチドを含む発現ベクター;及び当該発現ベクターを含む宿主細胞、が提供される。
また、本開示によって包含されるのは、上述されたポリペプチド又は融合タンパク質の産生方法であって、その発現ベクターからの前記ポリペプチドの発現を許容する条件下で前記宿主細胞を培養し、そしてポリペプチドを単離すること、を含む、方法である。
あるいは、本開示のAβペプチド結合ポリペプチドは、保護された反応性側鎖を有するアミノ酸及び/又はアミノ酸誘導体を用いる、非生物学的ペプチド合成によって生成することができ、当該非生物学的ペプチド合成は、以下、
−保護された反応性側鎖を有する第1の態様によるポリペプチドを形成するための、アミノ酸及び/又はアミノ酸誘導体の段階的カップリング、
−ポリペプチドの反応性側鎖からの保護基の除去、並びに
−水溶液中でのポリペプチドのフォールディング、
を含む。
別の態様では、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート、及び少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤又は担体を含有する、組成物が提供される。一実施形態では、前記組成物は、少なくとも1つの追加の活性薬剤、例えば少なくとも2つの追加の活性薬剤、例えば少なくとも3つの追加の活性薬剤をさらに含有する。そのような組成物に有用であると判明し得る追加の活性薬剤の非限定的な例は、以下、神経伝達物質分解の阻害剤、神経伝達物質、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、NMDA受容体アンタゴニスト、TNF阻害剤、抗ヒスタミン剤、抗ウイルス剤、アルファ−セクレターゼ活性化剤、ベータ−又はガンマ−セクレターゼの阻害剤、α−シヌクレイン凝集の阻害剤、タウ凝集の阻害剤、カルシウムチャネル遮断薬、酸化ストレスに対して有効な化合物、抗アポトーシス化合物、金属キレート剤、DNA修復の阻害剤、例えばピレンゼピン及び代謝産物、Aβを除去/枯渇させる細胞成分のための誘引剤、ピログルタミン酸化された(pyroglutamated)Aβ3~42を含むN−末端切断Aβの阻害剤、抗炎症性分子、非定型抗精神病薬、例えばクロザピン、ジプラシドン、リスペリドン、アリピプラゾール及びオランザピン、コリンエステラーゼ阻害剤(ChEIs)、例えばタクリン、リバスチグミン、ドネペジル及びガランタミン、M1アゴニスト及び任意のアミロイド又はタウ修飾薬(tau modifying drug)を含む他の薬剤及び栄養補助食品、例えばビタミンB12、システイン、アセチルコリン前駆体、レシチン、コリン、イチョウ(Ginkgo biloba)、アセチル−L−カルニチン、イデベノン、プロペントフィリン、及びキサンチン誘導体からなる群から選択される薬剤である。一実施形態では、追加の活性薬剤(複数)は、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、NMDA受容体アンタゴニスト、TNF阻害剤、抗ヒスタミン剤及び抗ウイルス剤からなる群から選択される。
当業者は、前記Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート、あるいは、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートを含有する組成物が、対象に、標準的な投与技術を用いて投与することができ、例えば経口、静脈内、腹腔内、皮下、くも膜下腔内(例えばオンマイヤリザーバー(Ommaya reservoir)を介して)、肺内、経皮的、筋肉内、鼻腔内、頬側、舌下又は坐剤投与が挙げられることを理解するであろう。したがって、一実施形態では、経口、静脈内、腹腔内、皮下、くも膜下腔内、肺内、経皮的、筋肉内、鼻腔内、頬側、舌下又は坐剤投与からなる群から選択される経路、例えば経口、くも膜下腔内、静脈内及び鼻腔内投与からなる群から選択される経路、特に鼻腔内投与を介した投与のための、本明細書に開示された組成物又はAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲートが提供される。
Aβペプチドは、Aβペプチド関連障害の診断及び予後のためのマーカーとしても機能し得る。ここでAβペプチド関連障害としては、アミロイドーシスが挙げられる。アミロイドーシスとは、続発性アミロイドーシス及び加齢に伴うアミロイドーシスを含む、アミロイドプラークの形成に関連する疾患及び障害の群を意味する。例としては、これらに限定されるものではないが、認知記憶能力(cognitive memory capacity)の喪失を特徴とする神経障害又は状態、例えば、アルツハイマー病(AD)、軽度認知障害(MCI)、レビー小体認知症(Lewybody dementia)、ダウン症候群、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血(オランダ型)、グアムパーキンソン認知症複合(Guam Parkinson-dementia complex);並びに、アミロイド様タンパク質に基づくか、又は関連する他の疾患、例えば脳アミロイド血管症、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、家族性アミロイドポリニューロパチー1、進行性核上性麻痺、多発性硬化症、クロイツフェルト・ヤコブ病(Creutzfeld Jacob disease)、パーキンソン病、HIV関連認知症、ALS(筋萎縮性側索硬化症)、封入体筋炎(IBM)、II型糖尿病、及び老人性心アミロイドーシス;並びに、緑内障、黄斑変性、ドルーゼン関連視神経症(drusen-related optic neuropathy)、及びベータアミロイド沈着による白内障を含む、様々な眼疾患等が挙げられる。
本開示によるAβペプチド結合ポリペプチドは、治療、診断又は予後剤として有用であり得る。したがって、本開示の別の態様では、薬剤、診断剤又は予後剤としての使用のための、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物が提供される。
Aβの過剰発現、又はAβ凝集若しくはAβ沈着を特徴とする疾患に罹患した対象への、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物の投与は、おそらくAβ毒性を低下させ、対象におけるAβ分解を促進するであろうことが想定される(Luheshiら(2010)PLOS Biology、March、Vol 8、Issue 3、e1000334)。これは次に、アミロイドベータペプチドの可溶性形態と凝集形態との間の平衡のシフトによって、体内の不溶性Aβの量も減少させるであろう。このようにして、Aβの量を減少させ、及び/又はAβを封鎖することは、疾患そのもののまさに根源を減少させ、及び恐らく排除するのに役立つ。
したがって、一実施形態では、血液中の遊離Aβペプチドの量を減少させる薬剤としての使用のための、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物が提供される。一実施形態では、Aβ単量体−凝集体平衡を減速させ、停止し又は逆転させる薬剤としての使用のための、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物が提供される。一実施形態では、Aβ凝集体形成を予防し又は逆進させる薬剤としての使用のための、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物が提供される。当業者は、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物の機能の上述された3つの様式が、互いに排他的でないことを理解するであろう。代わりに、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物は、例えば、治療される患者における前記Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物の有効濃度、並びに疾患の段階に応じて、同時に、若しくは異なる時点で、いずれか1つ、2つ又は3つ全ての効果を発揮し得る。
一実施形態では、Aβペプチド関連症状の治療、診断又は予後における使用のための、Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物であって、ここでAβペプチド関連症状はアミロイドーシスからなる群から選択され、アミロイドーシスとは、続発性アミロイドーシス及び加齢に伴うアミロイドーシスを含む、アミロイドプラークの形成に関連する疾患及び障害の群を意味し、例としては、これらに限定されるものではないが、認知記憶能力の喪失を特徴とする神経障害又は状態、例えば、アルツハイマー病(AD)、軽度認知障害(MCI)、レビー小体認知症、ダウン症候群、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血(オランダ型)、グアムパーキンソン認知症複合;並びに、アミロイド様タンパク質に基づくか、又は関連する他の疾患、例えば脳アミロイド血管症、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、家族性アミロイドポリニューロパチー1、進行性核上性麻痺、多発性硬化症、クロイツフェルト・ヤコブ病(Creutzfeld Jacob disease)、パーキンソン病、HIV関連認知症、ALS(筋萎縮性側索硬化症)、封入体筋炎(IBM)、II型糖尿病、及び老人性心アミロイドーシス;並びに、緑内障、黄斑変性、ドルーゼン関連視神経症、及びベータアミロイド沈着による白内障を含む、様々な眼疾患等が挙げられる、Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物が提供される。一実施形態では、前記Aβペプチド関連症状は、認知症、認知機能障害、アルツハイマー病、脳アミロイド血管症、ダウン症候群、II型糖尿病、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、家族性アミロイドポリニューロパチー1、緑内障及び加齢黄斑変性からなる群から選択される。特定の一実施形態では、前記症状はアルツハイマー病である。
関連態様では、Aβペプチドの検出方法であって、Aβペプチドを含むことが疑われる試料を提供し、前記試料を、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物と接触させ、そして試料中のAβペプチドの存在を示すための、Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物の結合を検出すること、を含む、方法が提供される。一実施形態では、前記方法は、試料を接触させた後に、非結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物を除去するための、中間洗浄ステップをさらに含む。
一実施形態では、前記方法は、対象におけるAβペプチドの存在を決定するための診断又は予後方法であって、当該方法は、以下のステップ:
−対象、又は対象から単離した試料を、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物と接触させ、そして
−前記対象又は前記試料に結合した、Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物の量に対応する値を得ること、
を含む。
一実施形態では、前記方法は、対象又は試料を接触させた後で、かつ値を得る前に、非結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物を除去するための、中間洗浄ステップをさらに含む。
一実施形態では、前記方法は、前記値を参照と比較するステップをさらに含む。前記参照は、数値、閾値又は視覚的指標、例えば呈色反応に基づいて評価され得る。当業者は、参照との比較の異なる方法が当該技術分野で知られており、使用に適している可能性があることを理解するであろう。
そのような方法の一実施形態では、前記対象は哺乳動物対象、例えばヒト対象である。
そのような方法の一実施形態では、前記試料は、生体液試料、例えば全血試料、血漿試料及び血清試料からなる群から選択される試料である。
そのような別の実施形態では、前記試料は組織試料である。
一実施形態では、前記方法はイン・ビボで行われる。
一実施形態では、前記方法はイン・ビトロで行われる。
関連態様では、Aβペプチド関連症状の治療方法であって、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物の有効量を、それを必要とする対象に投与することを含む、方法が提供される。前記方法のより特定の実施形態では、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物は、血液中の遊離Aβペプチドの量を減少させ;Aβ単量体−凝集体平衡を減速させ、停止し又は逆転させ;Aβ凝集体形成を予防し又は逆進させ;あるいはそれらの組み合わせである。
一実施形態では、前記Aβペプチド関連症状は、アミロイドーシスからなる群から選択され、アミロイドーシスとは、続発性アミロイドーシス及び加齢に伴うアミロイドーシスを含む、アミロイドプラークの形成に関連する疾患及び障害の群を意味し、例としては、これらに限定されるものではないが、認知記憶能力の喪失を特徴とする神経障害又は状態、例えば、アルツハイマー病(AD)、軽度認知障害(MCI)、レビー小体認知症、ダウン症候群、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血(オランダ型)、グアムパーキンソン認知症複合;並びに、アミロイド様タンパク質に基づくか、又は関連する他の疾患、例えば脳アミロイド血管症、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、家族性アミロイドポリニューロパチー1、進行性核上性麻痺、多発性硬化症、クロイツフェルト・ヤコブ病(Creutzfeld Jacob disease)、パーキンソン病、HIV関連認知症、ALS(筋萎縮性側索硬化症)、封入体筋炎(IBM)、II型糖尿病、及び老人性心アミロイドーシス;並びに、緑内障、黄斑変性、ドルーゼン関連視神経症、及びベータアミロイド沈着による白内障を含む、様々な眼疾患等が挙げられる。一実施形態では、Aβペプチド関連症状は、認知症、認知機能障害、アルツハイマー病、脳アミロイド血管症、ダウン症候群、II型糖尿病、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、家族性アミロイドポリニューロパチー1、緑内障及び加齢黄斑変性からなる群から選択される。前記態様の特定の一実施形態では、Aβペプチド関連症状は、アルツハイマー病である。
本明細書に記載されたAβペプチドポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物、及び少なくとも1つの第2の原薬の治療上有効量を投与することは有益であり得、当該原薬は、例えば神経伝達物質分解の阻害剤、神経伝達物質、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、NMDA受容体アンタゴニスト、TNF阻害剤、抗ヒスタミン剤、抗ウイルス剤、アルファ−セクレターゼ活性化剤、ベータ−又はガンマ−セクレターゼの阻害剤、α−シヌクレイン凝集の阻害剤、タウ凝集の阻害剤、カルシウムチャネル遮断薬、酸化ストレスに対して有効な化合物、抗アポトーシス化合物、金属キレート剤、DNA修復の阻害剤、例えばピレンゼピン及び代謝産物、Aβを除去/枯渇させる細胞成分のための誘引剤、ピログルタミン酸化されたAβ3~42を含むN−末端切断Aβの阻害剤、抗炎症性分子、非定型抗精神病薬、例えばクロザピン、ジプラシドン、リスペリドン、アリピプラゾール及びオランザピン、コリンエステラーゼ阻害剤(ChEIs)、例えばタクリン、リバスチグミン、ドネペジル及びガランタミン、M1アゴニスト及び任意のアミロイド又はタウ修飾薬(tau modifying drug)を含む他の薬剤及び栄養補助食品、例えばビタミンB12、システイン、アセチルコリン前駆体、レシチン、コリン、イチョウ(Ginkgo biloba)、アセチル−L−カルニチン、イデベノン、プロペントフィリン、及びキサンチン誘導体からなる群から選択される薬剤である。一実施形態では、少なくとも1つの第2の原薬は、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、NMDA受容体アンタゴニスト、TNF阻害剤、抗ヒスタミン剤及び抗ウイルス剤からなる群から選択される。
本明細書で使用される場合、用語「共投与(co-adminstration)」は、同時投与及び順次投与を包含する。したがって、一実施形態では、上述の薬剤の少なくとも1つの共投与をさらに含む、上記で定義された方法が提供される。
本発明の別の態様によれば、Aβペプチドの分離、除去及び/又は精製の方法が提供される。適切には、そのような方法は、例えばクロマトグラフィー媒体、膜、セルロース、シリカ、アガロース、ポリアクリルアミド、磁気ビーズ、2相系、及び分離に一般的に使用される他のこのような材料から選択される、分離デバイスを含む。一実施形態では、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートは、分離デバイスに結合される。したがって得られた分離デバイスは、それに結合した前記Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートを有し、親和性マトリックスと呼ばれる。したがって、本開示の一態様では、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートを含む、親和性マトリックスが提供される。
当該方法は親和性分離ステップを含み、当該ステップにおいて、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートを含む親和性マトリックスが使用される。
試料からのAβペプチドの精製の目的のために、精製すべきAβ含有試料は、マトリックスへのAβペプチドの結合を許容する条件下で、そのような親和性マトリックスに適切に適用される。その後、親和性マトリックスは、マトリックスへのAβペプチドの結合が維持されるが、大半の、理想的には全ての、マトリックスに結合した他のタンパク質及び夾雑物が洗い流されるような条件下で洗浄される。溶出ステップでは、マトリックスは、Aβペプチドがマトリックスから、回収され得る「Aβペプチド画分」と称されるAβペプチド富化画分に放出されるように処理される。
逆に、分離の目的がAβペプチドの除去である場合、いくつかの例外を除いて、本質的には上記と同じステップが適切に行われる。除去すべきAβペプチドを含有する試料は、マトリックスへのAβペプチドの結合を許容する条件下で、親和性マトリックスに適切に適用される。その後、親和性マトリックスは、マトリックスへのAβペプチドの結合が維持されるが、大半の、理想的には全ての、他のタンパク質がフロースルーで回収されるような条件下で洗浄され、したがって回収されるAβペプチド含量が実質的に減少した「枯渇(depleted)画分」が得られる。試料の非Aβ成分は、保持され及び使用され及び/又はさらに処理され得る。
本開示の別の関連態様は、ヒトの体液の一部分におけるAβペプチドの含量を減少させるための方法であって、以下のステップ:
a)ヒト由来の体液の一部分を提供し;
b)当該一部分を本明細書に記載された親和性マトリックスに、当該親和性マトリックスへのAβペプチドの結合を許容する環境下で適用し、それによって体液の一部分におけるAβペプチドの含量の減少を引き起こし;そして
c)当該ヒトに、体液の当該一部分の少なくとも一部を戻すこと、
を含む、方法である。
本開示による方法は、以下、認知症、認知機能障害、アルツハイマー病、脳アミロイド血管症、ダウン症候群、II型糖尿病、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、家族性アミロイドポリニューロパチー1、緑内障及び加齢黄斑変性、例えばアルツハイマー病からなる群から選択される、Aβペプチド関連症状に罹患している対象の体液におけるAβペプチドの含量を減少させることに関し得る。当該体液は例えば全血、血漿又は血清で有り得る。したがって、本発明による方法を使用することによって、前記Aβペプチド関連症状に罹患した対象は、Aβの体外除去によって治療され得る。
本発明は、様々な例示的態様及び実施形態を参照して説明されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が成されてもよく、等価物がその要素に代えられてもよいことが当業者に理解されるであろう。さらに、その本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況又は分子を本発明の教示に適合させるために、多くの改変が成され得る。それゆえ、本発明は企図される特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は添付の特許請求の範囲に含まれる全ての実施形態を含むことになることが意図される。
実施例
概要
以下の実施例は、ブドウ球菌ディスプレイ技術に基づく新規なAβペプチド結合ポリペプチドの開発を開示する。本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチドをコードする遺伝子を配列決定し、そして対応するアミノ酸配列を図1に列挙し、識別子配列番号1〜106及び118〜553で示している。本実施例はまた、Aβペプチド結合ポリペプチドの生成、特性評価及び機能性を記載する。
明確性のために、用語「Z変異体」は、本明細書で使用される場合、タンパク質Zに由来する標的結合ポリペプチドを称する。したがって、本明細書に記載されたAβペプチド結合ポリペプチドは、第1のZ変異体ユニット及び第2のZ変異体ユニットの二量体を含み、ここで、前記ユニットはN−末端で切断されているZ変異体であってもよい。
実施例1
親和性成熟ライブラリーの設計及びクローニング
概要
本実施例は、先に同定された第1世代Aβペプチド結合ポリペプチド変異体ZAβ3(配列番号111)の二量体に基づく、2つの親和性成熟ライブラリー、ZASlib及びZSYMlibの設計及びクローニングを記載する。
材料及び方法
二本鎖DNAの2つのSlonoMax(登録商標)頭−尾二量体ライブラリーを、Sloning BioTechnology GmbH(プッフハイム(Pucheim)、ドイツ)から購入した。ライブラリーオリゴヌクレオチドは、Aβペプチド結合ポリペプチドの第1及び第2の部分を構成する、第1のZ変異体ユニットの切断されたヘリックス1プラスヘリックス2及び3、並びに第2のZ変異体ユニットのヘリックス1及び2をコードした(非対称ライブラリー:5’−GCG GGT GGG GAG NNN NNN TAT NNN NNN AAC TTA AAC GCG NNN CAA CTG TGT GCC TTC ATC NNN AGT TTA GAA GAT GAC CCA AGC CAA NNN GCT AAC TTG TTG GCA GAA GCT AAA AAG CTA AAT GAT GCT CAG GCG CCG GCG AGC AGC AGC AGC GGG AGC AGC AGC AGC GGG CGC GCG AGT GCG GGT CGC GAG NNN GTT TAT TTA NNN AAC TTA AAC GCG NNN CAA CTG TGT GCC NNN ATC NNN AGT NNN GAA GAT GAC NNN AGC CAA NNN GCT AAC TT −3’(配列番号556;ランダム化コドンはNNNで示す);対称ライブラリー: 5’−GCG GGT NNN GAG NNN GTT TAT NNN NNN AAC TTA AAC GCG NNN CAA CTG TGT GCC TTC ATC NNN AGT TTA GAA GAT GAC NNN AGC CAA NNN GCT AAC TTG TTG GCA GAA GCT AAA AAG CTA AAT GAT GCT CAG GCG CCG GCG AGC AGC AGC AGC GGG AGC AGC AGC AGC GGG CGC GCG AGT GCG GGT NNN GAG NNN GTT TAT NNN NNN AAC TTA AAC GCG NNN CAA CTG TGT GCC TTC ATC NNN AGT TTA GAA GAT GAC NNN AGC CAA NNN GCT AAC TT −3’(配列番号557;ランダム化コドンはNNNで示す)。当該遺伝子を、ブドウ球菌ベクターへのサブクローニングのためのXhoI及びNheI制限部位に隣接させた。ライブラリーをPhusion DNAポリメラーゼ(Finnzymes、エスポー、フィンランド)を用いて8サイクルでPCR増幅し、最終PCR産物をQIAquick PCR精製キット(Qiagen GmbH)を使用して精製した。精製したPCR産物をXhoI及びNheI−HF(New England Biolabs)制限酵素によって消化し、QIAquickゲル抽出キット(Qiagen GmbH)を用いて調製用ゲル電気泳動(2%アガロースゲル)によって精製した。S.カルノーサス(S.carnosus)発現ベクターpSCZ1(Lofblomら(2007)J Appl Microbiol 102(3):736~747)を同じ酵素で消化し、上述の調製用ゲル電気泳動によって精製した。精製したライブラリーフラグメントを、ベクターとインサートとの1:5モル比でT4DNAリガーゼ(New England Biolabs)を用いてベクターに連結し、DNAフラグメントの精製及び濃縮のためのフェノール−クロロホルム抽出及びエタノール沈澱に続く。次に、ライブラリーをコードするプラスミドを、エレクトロポレーションによってエレクトロコンピテント大腸菌SS320細胞(Lucigen Corporation、ミドルトン、USA)に形質転換した。個々のクローンを、BigDye Thermo Cycle シークエンシング反応及びABI Prism 3700装置(Applied Biosystems、フォスターシティ、CA)を用いて後続のライブラリー配列検証のためにPCR増幅した。その後ライブラリープラスミドをJetstar Maxi Kit(Genomed)を用いて調製し、フェノール−クロロホルム抽出により精製し、イソプロパノール沈澱によって濃縮した。最後に、当該ライブラリー(以後、Sc:ZASlib及びSc:ZSYMlibと称する)を前述のようにエレクトロコンピテントS.カルノーサスに形質転換した(Lofblomら(2007)、上記参照)。
ライブラリーがブドウ球菌表面に機能的に表示されたことを確認するために、細胞を蛍光標識されたヒト血清アルブミン(HSA;Kabi Pharmacia)とインキュベートし、フローサイトメトリーを用いて分析した。Alexa Fluor 647スクシンイミジルエステル(Invitrogen)でのHSAの標識を、供給業者の推奨に従って行った。
結果
Aβペプチドに対する親和性を向上するために、Aβペプチド結合ポリペプチドの親和性成熟を行った。2つの親和性成熟ライブラリーを、第1世代Aβペプチド結合ポリペプチドZAβ3(配列番号111)の頭−尾二量体に基づいて設計した。当該ライブラリーを、各ドメインの独立した操作を可能にし、並びに還元条件の影響をより受けにくくするために、一本鎖二量体として設計した。先のデータは、第1世代Aβペプチド結合ポリペプチドZAβ3の二量体のN末端から最初の構造化されていない11アミノ酸残基を切断することが、Aβペプチドに対する親和性に有利な効果を有することを示している(Lindgrenら(2010)Protein Sci 19(12):2319~2329; Lindbergら(2013)Biotechnol J 8(1):139~145)。それゆえ、第1のZ変異体ユニットのこの一部分は、ライブラリーから除外した。第2のZ変異体ユニットにおいて、二量体コンストラクトの正しいフォールディングを可能にするために、対応する一部分は代わりに柔軟性(S4G)2リンカーによって置換された。両方のライブラリーにおけるランダム化の設計は、第1世代Aβペプチド結合ポリペプチドのAβペプチドとの相互作用の構造解析に基づき、並びに第1世代Aβペプチド結合ポリペプチドの選択からの配列出力に基づく(Gronwallら(2007)、上記参照;Hoyerら(2008)、上記参照)。
ライブラリーのランダム化のために異なるアプローチを使用した。1つのライブラリーでは、2つのZ変異体ユニット上の異なる位置をランダム化(非対称ランダム化)のための標的とする一方で、他のライブラリーでは、両方のZ変異体ユニットにおける同じ位置をランダム化した(対称ランダム化)。第1のアプローチでは、両方のZ変異体ユニットにおける15の非対称に分布した位置を部分的にランダム化した(ZASlibと称されるライブラリー;図2A)。第2のアプローチでは、16の対称に分布した位置(各Z変異体ユニットにつき8つ)を部分的にランダム化した(ZSYMlibと称されるライブラリー;図2B)。各ランダム化された位置を、当初のアミノ酸のためのコドンに1〜4個の他のアミノ酸のためのコドンの混合と組み合わせて50〜75%にスパイクしたところ、比較的低い突然変異頻度をもたらした。複雑なランダム化されたDNAオリゴの構築を可能にするために、トリヌクレオチドビルディングブロックのセットを生成中に組み合わせた(Slonomics(登録商標)技術)。この方法は、ライブラリーのためのコドンを選択する際に完全な自由を提供し、縮重コドン及びエラープローン(error-prone)PCRアプローチと比較して最小のバイアスを有するランダム化を可能にする。当該設計は、8.1×107(ZASlib)及び2.33×107(ZSYMlib)の個々のオリゴヌクレオチドの、理論的なライブラリーの複雑性をもたらした。当該ライブラリー設計は図3に概説されている。
2つのライブラリーをコードするオリゴヌクレオチド混合物を、アルブミン結合ポリペプチド(ABP;配列番号114)に融合したブドウ球菌ディスプレイベクターpSCZ1にサブクローニングし(Lofblom(2007)、上記参照)、そしてS.カルノーサスに形質転換して、約1×108(ZASlib)及び1.3×107(ZSYMlib)の多様性を有する、細菌上に表示されたライブラリーを生成した。個々のライブラリーメンバーの配列分析は理論的な設計に従ったコドンの分布を明らかにし、望ましくないコドンの発生は認められなかった。しかしながら、ZSYMlibの約10%は完全な(S4G)2リンカーを有していなかった。ライブラリーがブドウ球菌表面上に機能的に表示されたことを確認するために、細胞を蛍光標識されたHSAとインキュベートし、フローサイトメトリーを用いて分析した。集団の約60〜67%が、機能性アルブミン結合受容体タンパク質によって評価されるように、表面露出組換えタンパク質を表示した。標識されたAβ1-40とインキュベートした場合、両方のライブラリーは標的結合を保持しているクローンの画分を示した(図4、サイクル1)。
実施例2
親和性成熟ライブラリーのフローサイトメトリーソーティング及び単離されたポリペプチドのシークエンシング
概要
本実施例は、ブドウ球菌ディスプレイのためのベクターへの実施例1の親和性成熟ライブラリーのクローニング、並びに、各ソーティングサイクルで増加したストリンジェンシー条件(increased stringency conditions)を用いるフローサイトメトリーによるその後のAβペプチド結合ポリペプチドのソーティング及び選択を記載する。単離された変異体のシークエンシングは、非対称ライブラリーからの51個のユニークな変異体(配列番号1〜51)、及び対称ライブラリーからの55個のユニークな変異体(配列番号52〜106)の同定につながる。
材料及び方法
いずれかのライブラリーの少なくとも10倍のライブラリーサイズを、酵母抽出物(TSB+Y; Merck、ダルムシュタット、ドイツ)及び20μg/mlのクロラムフェニコールで補充したトリプシン大豆ブロスに接種し、37℃及び150rpmで一晩増殖させた。翌日、細胞を遠心分離(6000rpm、6分、4℃)によって回収し、C−末端ビオチン化Aβ1~40ペプチド(配列番号110;AnaSpec)の添加前に、0.1%のPluronic(登録商標)F108 NF界面活性剤(PBSP;pH7.4;BASF Corporation)で補充したリン酸緩衝生理食塩水で洗浄した。細胞を、平衡に達するまで、穏やかに混合しながら室温で45分間インキュベートした。その後、細胞を氷冷PBSPで洗浄し、そしてフィコエリトリンとコンジュゲートしたストレプトアビジン(SAPE;Invitrogen)並びにAlexa Fluor 647とコンジュゲートしたHSAで、30分間氷上でそれぞれ5μg/ml及び150nMの濃度で標識した。氷冷PBSPでの最終洗浄ステップ後、細胞をソーティング前に氷冷PBSPに再懸濁した。細胞を、MoFlo(登録商標)Astriosフローサイトメーター(Beckman Coulter)を使用して、各サイクルで増加したストリンジェンシーにより4サイクルでソートした。選択の第1サイクルでは、ライブラリー細胞を、50nMのC−末端ビオチン化Aβ1~40ペプチドと、そして第2及び第3サイクルではそれぞれ20nM及び10nMとインキュベートした。最後のサイクルでは、細胞をオフ・レート(off-rate)選択手順に供した。
最後のオフ・レート選択サイクルでは、富化されたライブラリー細胞を25nMのC−末端ビオチン化Aβ1~40ペプチドと45分間平衡結合に達するまでインキュベートし、氷冷PBSP中で洗浄し、100nM非標識Aβ1~40ペプチドと6時間インキュベートし、次にFACSソーティングの前にHSA−Alexa Fluor 647及びSAPEで標識した。各ソーティングサイクルでは、約10倍のライブラリーサイズがフローサイトメーターで分析され、及び細胞表面発現蛍光に対するAβ1~40結合の最も高い比を有する細胞のトップ画分(約0.35%)がゲーティングされそしてTSB+Yに直接ソートされた。ソートされた細胞を、FACSの次のサイクルの前に、150rpmの振とうで37℃で一晩増幅のために、クロラムフェニコール(10μg/ml)で補充されたTSB+Yに接種した。
ソーティングの最終サイクル後に、細胞を10μg/mlのクロラムフェニコールを含有する寒天プレート上に広げた。それぞれのソートされたライブラリーから96個ランダムに選択したコロニーを、BigDye Thermo Cycle Sequencing反応及びABI Prism 3700(Applied Biosystems)を使用して、配列決定した。
結果
蛍光活性化細胞ソーティング(FACS)と組み合わせたブドウ球菌ディスプレイ技術は、個々のライブラリーメンバー間での微細な親和性の差別化が可能であるため、親和性成熟目的に十分適している(Lofblom(2007)上記参照;Kronqvist(2008)Protein Eng Des Sel 21(4):247~255; Malmら(2013)PLoS One 8(5):e62791)。高親和性Aβペプチド結合ポリペプチドを単離するために、2つの表示されたライブラリーをFACSの4サイクルに供した。ブドウ球菌細胞を、ビオチン化Aβ1~40ペプチドと、45分間室温で結合平衡に達するまで、インキュベートした。その後細胞を、以前に記載された細胞表面発現レベルでの標的結合の検出及び正規化のために、洗浄し、蛍光標識されたHSA及びストレプトアビジン−コンジュゲートフィコエリトリンと氷上でインキュベートした(Kronqvistら(2008)上記参照)。追加の洗浄後、フローサイトメーターにおける表面−発現比に最も高い標的−結合を示すライブラリー細胞をゲーティングし(図4に概説されるように)、増幅及びその後のソーティングのラウンドのために単離した。各サイクルでは、ソーティングパラメーター及びゲートを変更することによって、並びに標的濃度をサイクル1、2及び3においてそれぞれ50nM、20nM及び10nMに低下させることによって、選択ストリンジェンシーが増加した。第4及び最終サイクルでは、最も遅い解離を有する結合剤に有利なように、オフ・レート選択アプローチを使用した。選択の各サイクル後のフローサイトメトリー分析によって示されたように、ソーティングはAβ結合クローンの富化をもたらした(図4A及び4B)。ソーティングの4サイクル後に、個々のコロニーを同定のために配列決定した。192個の配列の合計のうち(ライブラリーあたり96個)、51個のユニークなポリペプチド変異体(配列番号1〜51)が非対称ライブラリーからの出力において同定され、及び55個のユニークなポリペプチド変異体(配列番号52〜106)が対称ライブラリーからの出力において同定された(図1)。興味深いことに、非対称ライブラリーから単離された1つのクローン(ABPP018、配列番号18)は、設計により意図された2つの代わりに、3つのS4Gリピートからなるリンカーを含んだ。
実施例3
Aβ結合のためのオン・セルスクリーニング
概要
本実施例では、Aβペプチドに対する37個の単離されたポリペプチド変異体の親和性をフローサイトメトリーによって分析した。
材料及び方法
実施例2の選択結果において各々2回以上出現した37個のクローン(配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49及び50にそれぞれ対応する、ABPP001、005、009、013、014、016、018、020、021、025、026、028、033、035、037、040、042、048、049及び050;並びに配列番号53、54、59、60、61、62、70、75、78、84、89、90、95、96、97、100及び104にそれぞれ対応する、ABPP053、054、059、060、061、062、070、075、078、084、089、090、095、096、097、100及び104)を、クロラムフェニコール(10μg/ml)を含むTSB+Yに個々に接種し、37℃及び150rpmで一晩増殖させた。106の一晩培養細胞を遠心分離によってペレット化し、そして、1nMのビオチン化Aβ1~40(AnaSpec)に再懸濁する前に、PBSP中で洗浄した。室温で穏やかに混合しながら45分のインキュベーション後に、細胞を氷冷PBSPで洗浄し、30分間氷上でSAPE及びHSA−Alexa Fluor 647で標識した。次に、細胞を洗浄し、氷冷PBSPに再懸濁し、そしてフローサイトメトリー分析に供した。Aβ1~40結合及び細胞表面発現からの平均蛍光強度(MFI)をGalliosフローサイトメーター(Beckman Coulter)で測定した。第1世代結合剤の頭−尾ホモ二量体(ZAβ32(配列番号112)、並びに11個のN−末端アミノ酸残基が切断された頭−尾ホモ二量体(ZAβ3A122(配列番号113)を、比較のために分析に含めた。実験を、異なる日に新たに調製された溶液を用いて二連で実施した。
結果
実施例2に記載されたようにライブラリーから単離された37個の候補を、最も高いAβ結合シグナルをスクリーニングするために、個々にフローサイトメトリー分析に供した。合計で、配列分析において複数回出現する、ZASlibからの19個の変異体(それぞれABPP001、005、009、013、014、016、020、021、025、026、028、033、035、037、040、042、048、049及び050)、並びにZSYMlibからの17個(それぞれABPP053、054、059、060、061、062、070、075、078、084、089、090、095、096、097、100及び104)、並びに、より長いリンカーを含む非対称ライブラリーからの変異体ABPP018(配列番号18)が、アッセイに含まれた。組換え細菌を1nMのビオチン化Aβ1~40及び上述された二次試薬とインキュベートした。その後試料をフローサイトメーターでAβペプチド結合について分析し、そして、表面発現レベルからのシグナルに対するAβペプチド結合からのシグナルの比(FL−2/FL−6)を決定した。N−末端切断を有するZAβ3の頭−尾ホモ二量体(ZAβ3A122(配列番号113)を比較のために分析に含めた。全ての変異体は対照よりも高い結合−シグナルを示し、Aβペプチドに対する向上された親和性を示した。
実施例4
オン・セル、オフ・レートランキング及び結合の決定
概要
本実施例では、ブドウ球菌細胞表面上に発現され、実施例3で試験された、37個のポリペプチド変異体を、それらのオフ・レートによって測定された、Aβペプチドに対するそれらの親和性に基づいてランク付けした。
材料及び方法
個々のブドウ球菌クローン(ABPP001、005、009、013、014、016、018、020、021、025、026、028、033、035、037、040、042、048、049、050、053、054、059、060、061、062、070、075、078、084、089、090、095、096、097、100及び104)を、クロラムフェニコール(10μg/ml)を含むTSB+Yに接種し、37℃及び150rpmで一晩増殖させた。106個の細胞を一晩培養し、遠心分離によってペレット化し、そして、PBSP中の100nMの非標識Aβ1~40に再懸濁する前に、PBSP中で洗浄した。室温で穏やかに混合しながら6時間のインキュベーション後、細胞を氷冷PBSPで洗浄し、室温で45分間PBSP中の25nMのC−末端ビオチン化Aβ1~40ペプチド(AnaSpec)とインキュベートした。その後、細胞を氷冷PBSPで洗浄し、そして30分間氷上でSAPE及びHSA−Alexa Fluor 647で標識した。細胞を洗浄し、フローサイトメトリー分析の前に氷冷PBSPに再懸濁した。Aβ1~40結合及び細胞表面発現からの平均蛍光強度(MFI)をGalliosフローサイトメーター(Beckman Coulter)で測定した。頭−尾ホモ二量体(ZAβ3A122(配列番号113)を比較のために分析に含めた。実験を、異なる日に新たに調製された溶液を用いて二連で実施した。
結果
さらなる分析に向けてAβペプチド結合変異体の数を制限するために、37個のユニークなクローンがオフ・レート測定によってランク付けされ、ブドウ球菌細胞表面上に発現された。ビオチン化Aβ1~40との結合変異体のインキュベーション後、非標識Aβペプチドを4倍過剰で加え、解離させた。次に、Aβペプチド結合と表面発現レベルとの間の比を決定した(FL−2/FL−6)。全てのクローンは(ZAβ3A122(配列番号113)と比較して、Aβペプチドからのかなり遅い解離を示した(図6)。
8個の変異体をさらなる試験のために選択した(配列番号70、84、95、18、28、35、49及び50にそれぞれ対応する、ABPP070、084、095、018、028、035、049及び050)。これらのうち4個が親和性スクリーニングから最も高いAβ結合を示した一方で、他の4個は最もよいオフ・レートを示した。選択されたクローンは図6に矢印で示されている。
実施例5
可溶性Aβペプチド結合ポリペプチドの発現及び精製
概要
本実施例では、実施例4で選択された8つのポリペプチド、すなわちABPP070、084、095、018、028、035、049及び050、を発現し、固定化金属イオンアフィニティークロマトグラフィー(IMAC)によって精製した。
材料及び方法
8つの親和性成熟Aβ結合ポリペプチド及び(ZAβ3A122(配列番号113)を生成し、さらなる特性評価のために精製した。ポリペプチドをコードするDNA配列を、上流NdeI及び下流XhoI制限部位を導入するプライマーを用いて、PCRによってコロニーから増幅した。その後DNA配列をNdeI及びXhoI消化した発現ベクターpET26b+(Novagen)にサブクローニングし、C−末端His6タグを有するコンストラクトを生成した。プラスミドをヒートショックによってBL21大腸菌細胞に形質転換した。細胞を37℃でTSB中で培養し、OD600が約1に達したら、1mMの最終濃度までのIPTGの添加によって発現を誘導した。25℃での一晩のインキュベーション後、細胞を遠心分離によって回収した(4000rpm、8分、4℃)。次に細胞を超音波処理によって溶解させ、細胞残屑を遠心分離によって除去した(16,000rpm、20分、4℃)。Aβペプチド結合ポリペプチドを、ネイティブ条件下(洗浄緩衝液:20mMのNaHPO4、300mMのNaCl、15mMのイミダゾール、pH7.4、0.45μm濾過;溶出緩衝液:20mMのNaHPO4、300mMのNaCl、150mMのイミダゾール、pH7.4、0.45μm濾過)で、HisPur(商標)Cobalt resin(Thermo Scientific)を用いてIMACによって精製した。次に、潜在的な多量体を、Superdex 75ゲル濾過カラム(GE Healthcare)及びランニング緩衝液としてPBSを使用してAKTAexplorer 10上で、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって除去した。その後Aβペプチド結合ポリペプチドの分子量及び純度を、LC/MS(Agilent Technologies 6520 ESI-Q-TOF)及びSDS−PAGEによって、還元及び非還元条件下の両方で、確認した。タンパク質濃度を、280nmでの吸光度測定によって決定した。
結果
オン・セルランキングからの8つのAβペプチド結合ポリペプチド(配列番号70、84、95、18、28、35、49及び50にそれぞれ対応する、ABPP070、084、095、018、028、035、049及び050)を発現ベクターにサブクローニングし、C−末端His6タグ化ポリペプチドとして大腸菌で産生した。ポリペプチドをIMACにより精製し、続くSECによって潜在的な多量体複合体を除去した。還元及び酸化条件両方の下での溶出画分のSDS−PAGE分析は、約14kDaの正確なサイズを有する純粋なタンパク質を示した(図7)。
実施例6
Aβペプチド結合ポリペプチドの特性評価
概要
本実施例では、実施例5で発現されたポリペプチド、すなわちABPP070、084、095、018、028、035、049及び050のAβペプチドに対する親和性を、表面プラズモン共鳴(SPR)を用いて分析し、そしてABPP095をさらに円二色性(CD)分光法によって特性評価した。
材料及び方法
オフ・レート及び親和性のバイオセンサー分析:精製されたAβペプチド結合ポリペプチドの親和性をProteOn XPR36装置(Bio Rad Laboratories、CA、USA)でSPR−ベースのバイオセンサーアッセイを用いて決定した。N−末端ビオチン化Aβ1~40ペプチド(AnaSpec)を、固定化(固定化レベルは約50RUであった)のためにニュートラアビジンセンサーチップ(Bio Rad Laboratories)上に注入した。各ポリペプチドの二連の試料を、固定化されたAβペプチド上に、6.25nM〜50nMの範囲の濃度で注入した。流速は50μl/分であり、会合及び解離をそれぞれ300秒間及び2時間続けた。HBS−EPをランニング緩衝液として使用し、0.5%のSDSを再生に使用した。全ての実験において、ブランク表面上の各試料からの応答を差し引いて、緩衝液の寄与を最小化した。オン及びオフ・レートを、Proteon Manager Software(BioRad Laboratories)を使用して、ラングミュア1:1モデルに対する非線形回帰によって決定した。
円二色性分光法:親和性成熟Aβペプチド結合ポリペプチドABPP095(配列番号95)の二次構造含量を、1mmの光路長を有するセルでJasco J−810分光偏光計(Jasco Scandinavia AB、Molndal、Sweden)を使用してCD分光法によって0.2mg/mlの濃度で分析した。ABPP095を20から90℃まで(5℃/分)加熱しながら、熱安定性を221nmで測定した。250〜195nmでのCDスペクトルを90℃に加熱する前後に20℃で得た。
結果
オフ・レート及び親和性のバイオセンサー分析:8つの精製したAβペプチド結合ポリペプチドをSPR−ベースのバイオセンサーアッセイを用いる親和性及びオフ・レート決定に供した(表4)。各結合剤の4つの異なる濃度の希釈系列を、固定化されたビオチン化Aβペプチドを有するニュートラアビジンチップ表面上に注入した。相互作用の速度定数を、1サイト(one-site)結合モデルを使用し非線形回帰によって全ての候補について決定し、次にKD値の計算のために使用した。ABPP095はAβ1~40に対して最も高い親和性を示し、340pMの近似解離定数KDを示し、第1世代結合剤について報告された17nMの親和性と比較して50倍改善された親和性に対応する(Hoyer、2008、上記参照)。解離を2時間続け、ABPP095についてのオフ・レートを3.2×10-5-1と決定した(図8)。
Figure 0006979577
円二色性分光法:最も高い親和性を有するAβペプチド結合ポリペプチド(ABPP095)をさらに特性評価するために、その熱安定性及び二次構造含量を円二色性分光法で分析した。当該分析は、Aβペプチド結合ポリペプチドが第1世代結合剤と同様の二次構造を保持していることを示した(Hoyerら(2008)、上記参照)。ポリペプチドの熱安定性を決定するために、ヘリックス含量をモニターしながら試料を20から90℃まで加熱し、約43℃のTm値をもたらし(図9A)、当該値は元の変異体ZAβ3と同様であった(Hoyerら(2008)、上記参照)。さらに、熱処理後のアンフォールディングの可逆性を評価するために、可変温度測定後にCDスペクトルを得た。当該スペクトルは非加熱試料からのスペクトルと完全な重なりを示し、ABPP095が90℃への加熱後に完全にリフォールディングしたことを示唆している(図9B)。
実施例7
スパイクされた大腸菌溶解物からのAβペプチドの捕捉
概要
本実施例では、複合体溶液中のAβペプチドを捕捉するABPP095(配列番号95)の能力を、親和性分析を用いて試験した。
材料及び方法
ABPP095は、PP013(配列番号107)と称される46アミノ酸のアルブミン結合ドメインに、10アミノ酸の柔軟性リンカーを介してC−末端で遺伝的に融合された。遺伝子をT7プロモーターの制御下でカナマイシン耐性の遺伝子を含むPETベースの発現ベクターに連結した。DNA配列の確認、プラスミド調製及び培養は基本的に上述のとおりに行った。タンパク質精製を基本的に以前に記載されたとおり行ったが(Jonssonら(2008)Prot Eng Des Sel 21(8):515~527)、アフィニティークロマトグラフィーマトリックスにはヒト血清アルブミンの代わりに抗[アルブミン結合ドメイン]リガンド(社内で作製)を使用した。
700μgのABPP095−PP013(配列番号115)を、室温で20分間穏やかに混合しながらバッチ結合によって、1mlのHSA−Sepharose 4 fast flow(GE Healthcare、ウプサラ、スウェーデン)に非共有結合させた。次いで、結合したポリペプチドを有するHSA−Sepharose試料を1.5時間穏やかに混合しながら50pg/mlのAβ1-42ペプチドでスパイクしたPBSとインキュベートした。Sepharoseを遠心分離によってペレット化し、HSA−Sepharoseからの補足されたAβ1~42ペプチドの溶出(0.3MのHAc、pH2.8)の前に、50mlのPBSで洗浄した。溶出液をSpeedVac(Savant Instruments、ミルフォード、MA、USA)を使用して凍結乾燥し、還元試料緩衝液(20mMのTris−HCl、pH8.0、1mMのEDTA、2.5%のSDS、5%のβ−メルカプトエタノール、0.01%のBFB)に溶解した。試料を96℃で10分間加熱し、MESランニング緩衝液(50mMのMES、50mMのTris塩基、0.1SDS、1mMのEDTA、pH7.3)を使用して、12%のbis−Tris NuPAGEゲル(Invitrogen、カールスバッド、CA、USA)上にロードした。分子量を、SeaBlue2 Pre−stainedマーカー(Invitrogen)を使用して推定した。ゲルを銀染色(SilverXpress(登録商標) Silver Staining Kit、Invitrogen)によって、製造業者の指示に従って染色した。
結果
Aβペプチドを捕捉するABPP095−PP013(配列番号115)の能力を、親和性分析を用いて試験した。Aβペプチド結合ポリペプチドの効力は長いイン・ビボでの半減期から利益を得る可能性があり、そして、アルブミン結合ドメインへの分子の融合が血清アルブミンへの結合によって循環における時間を劇的に改善することが以前に示されている(Andersenら(2011)J Biol Chem 286(7):5234~5241; Orlovaら(2013)J Nucl Med 54(6):961~968)。それゆえABPP095をPP013に融合し、ポリペプチドが同時にアルブミンと相互作用しながら、Aβを捕捉することができるかどうかを評価するためにアッセイを設計した。ABPP095−PP013を最初にHSA−Sepharoseに結合させ、次いでAβ1~42を含有するPBS(50pg/ml)とインキュベートした。レベルは患者間で有意に変化することが報告されているが、Aβ1~42ペプチドのこの濃度は血液中のAβ1~42ペプチドの生理学的レベルを反映するように選択された(Kouら(2000)、上記参照;Duら(2005)、上記参照;Pesiniら(2012)、上記参照)。捕捉物からの溶出液のSDS−PAGE分析は、ABPP095がAβ1~42ペプチドの効率的かつ選択的な捕捉が可能であることを示した(図10)。溶出液中のより高い分子範囲のバンドはおそらく、HSA−Sepharoseへのタンパク質の非特異的な結合によるものであった。それにもかかわらず、非特異的結合は、Aβに結合するAβペプチド結合ポリペプチドの能力に有意に影響しないようであった。
実施例8
Aβペプチド結合ポリペプチドで処置したアルツハイマー病モデルマウスの自発運動及び認知試験
概要
本実施例では、アルブミン結合ドメインに融合したABPP095(配列番号95)で処置されたアルツハイマー病モデルマウスの感覚運動及び認知能力を、前記アルブミン結合ドメインに融合した対照ポリペプチドZTaq(配列番号108)の二量体で処置したアルツハイマー病モデルマウスと比較する。
材料及び方法
タンパク質生成:ABPP095−PP013(配列番号115)及び(ZTaq2−PP013(配列番号116)を、実施例7に記載したように調製した。多量体を除去するために、追加の精製を、AKTAシステムにおけるHiLoad 16/60カラム(GE Healthcare)及びランニング緩衝液としてPBSを使用して、サイズ排除クロマトグラフィーによって行った。供給業者の推奨に従って、タンパク質を1mlのEndoTrapカラム(Hyglos)を通過させることによって、潜在的な残留エンドトキシンを除去した。タンパク質を1mg/mlの濃度でDPBS(Gibco、Life Technologies)中に溶出させた。その後タンパク質の分子量及び純度を、還元及び非還元条件両方の下で、LC/MS及びSDS−PAGEによって確認した。潜在的な多量体を検出するために、還元並びに非還元形態の多量のタンパク質(20μg)をSDS−PAGEゲル上にロードした。タンパク質濃度を、280nmでの吸光度測定によって決定した。
トランスジェニックマウスの処置:動物実験はNew York University School of Medicine Institutional Animal Care and Use Committeeによって承認され、アメリカ獣医学協会(American Veterinary Association)の勧告と一致していた。血管アミロイド沈着及びアミロイド関連病変をモデル化するために、よく特徴づけられたダブルトランスジェニック(2xTg)sweAPP/PS1マウスモデルを使用した。当該モデルはAPPK670N/M671L突然変異(「スウェーデン突然変異」)並びにPS1M146V突然変異の発現を可能にし、AD病変の早期発症を有する。20匹の動物を2つの群に分け、ABPP095−PP013タンパク質又は無関係な(ZTaq2−PP013タンパク質の100μgの腹腔内(i.p.)注射を(100μlの容量で)、週に3回、13週間、3〜4ヶ月齢の初めに受けた。10匹のマウスをABPP095−PP013タンパク質で処置し、10匹のマウスを陰性対照(ZTaq2−PP013タンパク質で処置した。処置中に、獣医スタッフが毒性の任意の兆候、例えば体重、身体的外観における変化、及び行動の変化について動物を監視した。6〜7ヶ月時に、マウスは広範囲の行動試験を受け、その後7〜8ヶ月齢で組織分析のために殺された。
行動試験:認知試験の前に、運動協調及びバランスを測定するために、探索的な自発運動活性及び加速ロータロッド性能試験を行った。これは、認知課題の実施において観察された任意の効果が感覚運動能力の違いによるものであることを排除するために行われた。
自発運動活性:Hamilton-Kinder Smart-frame Photobeam Systemを使用して、指定された期間にわたってマウスの活性を記録した。円形オープンフィールドチャンバー(直径70cm)での15分間の馴化後、各マウスに15分間その環境を探索させた。マウスの水平方向の動きは、チャンバーの上に取り付けられたビデオカメラによって自動的に記録された。各セッションの後、フィールドを水及び30%のエタノールで洗浄した。結果を各動物について移動距離(cm)、平均及び最大移動速度(cm/秒)並びに平均休止時間(秒)として報告した。
ロータロッド性能:各動物を3.6cmのロッド直径を有するロッド装置上に置き、ABPP095−PP013タンパク質で処置されたマウスと、(ZTaq2−PP013タンパク質で処置されたマウスとの間の、運動協調及びバランスにおける違いを評価した(ロータロッド7650加速モデル;Ugo Basile)。動物を、ベースラインレベルの性能に達するために、2つの訓練試験のために装置に慣らした。その後動物を15分の介在期間を有する3つの追加試験で試験した。ロータロッドを1.0rpmの初期速度に設定し、30秒毎に0.5rpmずつ徐々に上げた。ソフトフォームクッションをロッドの下に置き、落下による怪我を防いだ。ロッドを各セッション後に水及び30%のエタノールで洗浄した。性能を評価するために、回転バレルの頂部からマウスが落下したか、(しがみつくことによって)逆さまになったときに、ロッド上での合計時間及びロッドの速度を記録した。
ラジアルアーム迷路:中央の空間から生じる8本の30cmの長さのアームを有する、8アーム放射状迷路を使用して、空間記憶を評価した。0.25mlの0.1%サッカリン水溶液を各アームの端に置いた。ABPP095−PP013で処置した(2xTg)sweAPP/PS1マウス、及び(ZTaq2−PP013で処置した(2xTg)sweAPP/PS1マウスに加えて、同齢の対照群の野生型マウス(n=10)を本実験に含めた。
試験前に、マウスは24時間水を与えられず、マウスの水の利用は試験期間中1日当たり1〜2時間に制限された。動物は中心区域を通って迷路に出入りした。リモートプーリーシステム(remote pulley system)によって操作される透明なPlexiglasギロチンドアが、中心区域からアームへのアクセスを制御した。迷路への適応の2日間後、水を制限されたマウスに1日あたり1回の訓練セッションを連続10〜11日間与えた。毎日の試験の前に、マウスを15分間ライトを点灯させて部屋に適応させた。動物はまた、装置に適応され、8つの報酬(サッカリンを含む餌)が摂取されるまで全てのアームに入ることが許された。エラーの数(既に訪れたアームへの侵入)を記録した。
統計分析:探索的自発運動活性試験、加速ロータロッド性能試験、及びラジアルアーム迷路試験からのデータを、2方向ANOVA、反復測定及びNeuman Keuls(Statistica)又はBonferroni(GraphPad、サンディエゴ、CA)ポストホックテスト(post hoc test)を使用して分析した。
結果
タンパク質生成:治療剤としてのAβペプチド結合ポリペプチドの効力は長いイン・ビボでの半減期から利益を得るであろうことが期待された。他の非関連標的に対する親和性を有するZ変異体分子を、親和性成熟アルブミン結合ドメインに融合させると、血清アルブミンへの結合によってイン・ビボでの半減期が有意に改善されることが以前に示されている。それゆえ、イン・ビボでの分析のための調製において、高親和性Aβ特異的ABPP095ポリペプチド及び対照ポリペプチドZTaqの二量体をサブクローニングし、C−末端脱免疫化(deimmunized)高親和性アルブミン結合ドメインPP013との融合で発現させた。ポリペプチドとアルブミン結合ドメインとを区切る10アミノ酸リンカーを使用した。ZTaqをABPP095のフォーマットを模倣する頭−尾二量体としてクローニングした。約300mgの各タンパク質をイン・ビボでの試験のために生成し、精製した。多量体をサイズ排除クロマトグラフィーによって除去し、潜在的なエンドトキシンをEndoTrapカラムを使用して除去した。タンパク質の分子量及び純度をLC/MS及びSDS−PAGEによって確認し(図11)、タンパク質濃度を決定した。
行動試験:ABPP095−PP013で又は(ZTaq2−PP013(対照)で処置した(2xTg)sweAPP/PS1マウスの群を、認知及び感覚運動試験の両方で評価した。移動距離、休止時間、最高速度、及び平均速度に関して、自発運動活性における群間で有意差は観察されなかった(図12A)。これと関連して、ABPP095−PP013で処置されたトランスジェニックマウスと(ZTaq2−PP013(対照)でのトランスジェニックマウスとの間でのロータロッド性能試験において差異は観察されなかった(図12B)。したがって、認知試験の性能は運動機能の差異又は異常によって混乱されなかった。
ラジアルアーム迷路では、ABPP095−PP013で処置した(2xTg)sweAPP/PS1マウス、並びに対照として使用された野生型マウスが、対照ポリペプチドを注射されたトランスジェニックマウスと比較して、有意に優れた性能を示した。野生型対照とABPP095−PP013で処置されたトランスジェニックマウスとの間では、性能の差異は観察されなかった(図13)。2方向反復測定ANOVAは、(ZTaq)2−PP013の注射と比較して、ABPP095−PP013処置の有意な認知改善の利点を明らかにした。したがって、ABPP095−PP013での処置は、ラジアルアーム迷路で評価されたように、トランスジェニックアルツハイマー病モデルマウスの認知能力を有意に改善した。
実施例9
Aβペプチド結合ポリペプチドで処置されたアルツハイマー病モデルマウスの組織学的分析
概要
本実施例は、Aβペプチド結合ポリペプチドABPP095−PP013又は対照ポリペプチドで処置され、実施例8に記載された行動試験後に屠殺した、(2xTg)sweAPP/PS1マウスの組織学的分析について記載する。結果は、ABPP095−PP013が脳アミロイド負荷を実質的に減少させ、この効果が処置された(2xTg)sweAPP/PS1マウスにおける行動改善と関連することを示した。
材料及び方法
マウスをペントバルビタールナトリウム(150mg/kg i.p.)で麻酔し、経皮的にかん流し、脳を直ちに取り出して処理した。右半球を過ヨウ素酸−リジン−パラホルムアルデヒド中に一晩浸漬固定した。固定後、脳を20%のグリセロール及び2%のジメチルスルホキシド(DMSO)を含有するリン酸緩衝液に移し、切片化するまで4℃で保存した。連続冠状脳切片(40μm)を切断し、エチレングリコール凍結保護剤に入れ、使用するまで−20℃で保存した。切片を免疫組織化学分析のために、i)抗Aβモノクローナル抗体6E10及び4G8の混合物(Covagen Research Products Inc)、ii)アストロサイトを検出するためのポリクローナル抗グリア線維性酸性タンパク質(GFAP)抗体(DAKO)で、染色した。染色を以前に記載されたように行った(Boutajangoutら(2009)J Alzheimers Dis18:961~72; Scholzovaら(2009)J Neuroscience 29:1846~54; Liuら(2014)J Neurochem 128:577~91)。
Bioquantステレオロジー画像分析システム(BIOQUANT Image Analysis Corporation)によって、ランダム不偏(random unbiased)サンプリングスキームを用いて、アミロイド負荷を定量した。総Aβ負荷(Aβ免疫反応性が占める試験範囲のパーセンテージとして定義される)を、抗Aβモノクローナル抗体6E10及び4G8の混合物によって染色された冠状面切片上の皮質及び海馬について定量した。
GFAP抗体で染色された切片の評価は、以前に公開された方法を用いて半定量的分析に基づいていた(Yangら(2011)J Alzheimers Dis 24:269~285; Scholtzovaら(2009)上記参照; Sadowskiら(2006)Proc Natl Acad Sci 103:18787~92)。分析前に、脳を顕微鏡を通して観察し、病変及び/又はグリア細胞の活性化段階の程度に応じて、0〜4の評点を、0.5ずつの増加で与えた。動物あたり、おおよそ5つの皮質切片及び6つの海馬切片を分析した。評点は、反応性ニューロンボディ(neuronal bodies)及びプロセスの数に基づいていた。アストログリオーシスを、皮質、海馬及び視床領域において10倍の倍率で分析した。アストログリオーシスについての評点は、GFAP免疫反応性の程度に基づいていた(GFAP免疫反応性細胞の数及び星状細胞分岐の複雑さ)。評点はマウスの処置状態を知らない観察者によって行われた。
総アミロイド負荷及びアストログリオーシスの全統計分析をPrism 6.0(Graphpad、サンディエゴ、CA、USA)を用いて行った。
結果
アミロイド負荷の組織学的定量化:ABPP095−PP013処置マウス、対、(ZTaq)2−PP013(対照)処置マウスの皮質及び海馬の歯状回における総アミロイド負荷を、6E10及び4G8抗体の混合物で免疫染色された連続切片に、ランダム不偏サンプリングを用いて立体解析学的技法によって定量した。Aβ免疫染色は、対照群と比較してABPP095−PP013処置マウスの皮質(図14A−C)及び海馬(図15A−C)切片両方におけるAβ蓄積の有意な減少を示した(皮質及び海馬においてそれぞれp=0.03及びp=0.05)。
処置後の神経炎症反応:Aβ沈着を標的とする治療薬を投与する際の懸念は、脳の炎症の増加のリスクであり、最終的にはニューロンの機能不全又は死をもたらす。脳の炎症に対するABPP095−PP013処置の影響を評価するために、海馬及び皮質におけるグリオーシスの程度を免疫組織化学染色によって定量的に調べた。観察された差異は有意ではなかったが、抗GFAP抗体で染色されたアストロサイトの組織学的観察は、対照処置群と比較してABPP095−PP013処置マウスにおいてアストログリオーシスのわずかな減少があったことを明らかにした(図16A−C)。最も重要なことに、ABPP095−PP013処置と関連して、脳の炎症のリスクの増加は観察されなかった。
実施例10
Aβペプチド結合ポリペプチドで処置したアルツハイマー病モデルマウスからの可溶性及び不溶性Aβの抽出
概要
本実施例は、実施例8に記載された行動試験の後に屠殺され、実施例9に記載されたように組織学的に試験された、(2xTg)sweAPP/PS1マウスの脳における全可溶性Aβ及びAβ凝集体/オリゴマーの評価について記載する。
材料及び方法
各脳の左半球を秤量し、均質化のすぐ前に加えた100mMのフッ化フェニルメチルスルホニル(phenylmethylsulphonyl fluoride)、完全プロテアーゼ阻害剤カクテル及びPhosSTOPホスファターゼ阻害剤カクテル(Roche)を含む、組織均質化緩衝液(20mMのTris塩基、pH7.4、250mMのスクロース、1mMのEDTA、1mMのEGTA)にホモジナイズした(10%w/v)。可溶性Aβ及び全Aβの抽出を以前に公開された方法に従って行った(Boutajangoutら(2009)上記参照; Scholtzovaら(2009)上記参照; Goniら(2010)PLoS One 5:e13391; Yangら 2011 上記参照; Liuら 2014、上記参照)。
簡潔には、第1の脳ホモジネート(200μl)を等量の冷0.4%ジエチルアミン(DEA)/100mMのNaClと混合し、続いて100000gで1時間4℃で遠心分離した。得られた上清を1/10容量の0.5MTris、pH6.8で中和し、ドライアイス上で急速凍結し、可溶性Aβ画分として使用するまで−80℃で保存した。
第2のホモジネート(200μl)を440μlの冷ギ酸(FA)に添加し、1分間氷上で超音波処理した。その後、400μlのこの溶液を100000gで1時間4℃で遠心分離し、得られた上清の210μlを4mlのFA中和溶液に希釈し(1MのTris塩基、0.5MのNa2HPO4、0.05%のNaN3)、ドライアイス上で急速凍結し、全Aβ測定に使用するまで−80℃で保存した。
DEA及びFA抽出物をそれぞれ用いた、可溶性及び全Aβのレベルを、例えばScholtzovaらに記載されたように(2009、上記参照)、サンドイッチ酵素結合免疫吸着検定法(Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay)(ELISA)によって決定した。
試料の調製、並びに脳におけるAβオリゴマー及びAβ凝集体のレベルの測定を、製造業者の指示に従った、Aβオリゴマー/凝集体に特異的な抗体(例えばA11ポリクローナル抗体(Invitrogen))を用いるウェスタンブロット分析、並びにヒト凝集Aβ ELISAキット(Invitrogen)による分析を含む、例えばScholtzovaら(2014、Acta Neuropathologica Communications 2:101)及びLiuら 2014、上記参照)に記載されたように決定する。
結果
結果は、対照ポリペプチド(ZTaq)2−PP013で処置されたマウスからの脳と比較したABPP095−PP013処置マウスからの脳における全Aβ及び可溶性Aβのレベルの減少、並びにAβ凝集体/オリゴマーのレベルの減少を示すことが期待される。
実施例11
Aβペプチド結合ポリペプチドの血漿レベルの測定
概要
本実施例は、実施例8で試験された(2xTg)sweAPP/PS1マウスにおけるABPP095−PP013及び(ZTaq)2−PP013の血漿レベルの評価を記載する。
材料及び方法
マウスは、実施例8に記載された行動試験の開始の前に、並びに試験を通じて定期的に採血された。ABPP095−PP013及び(ZTaq)2−PP013の血漿レベルを、0.5μg/ウェルのAβ1-40ペプチド(Yale UniversityのKeck Foundationで合成された)でコーティングされたプレート(Immulon 2HB; Thermo Electron Corp)を用いてELISAによって検出する。1/1000の希釈度で一次ポリクローナルヤギ抗ZIgG(社内で作製)を使用し、続いて標識された二次抗体、例えば抗ヤギIgG−HRP(Jackson)によって、検出を行う。プレートをTMB基質で展開し、反応を2MのH2SO4で停止させ、450nmでの吸光度測定に続く。
結果
結果は、処置された(2xTg)sweAPP/PS1マウスから得られた血漿試料中で経時的にABPP095−PP013及び(ZTaq)2−PP013のレベルを示すことが期待される。
実施例12
チオフラビン蛍光アッセイによって試験されたAβペプチド結合ポリペプチドによるAβ凝集の阻害
概要
アルツハイマー病(AD)では、Aβペプチドが凝集する傾向がある。事象の経過はイン・ビトロで、例えばチオフラビンT(ThT)蛍光アッセイなどの方法で試験することができる(Hellstrandら(2009)、ACS Chem. Neurosci. 1:13~18)。このアッセイは、アミロイドフィブリルへの結合時のThTの蛍光強度の変化を測定する。増強された蛍光は蛍光分光法によって観察することができる。Aβペプチド凝集を阻害する本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの能力をThTアッセイで試験する。
材料及び方法
様々な濃度の単量体Aβ1~40又はAβ1~42を、200μMのEDTAで補充した20mMのリン酸ナトリウム緩衝液中の20μMのThT(Sigma)と混合する。調製を、透明な底を有する黒色ポリスチレンELISAプレート中で、氷上で行う。96ウェルプレートを37℃に置き、100rpmで振とうすることによって凝集が引き起こされる。ThT蛍光を、Enspireプレートリーダー(Perkin Elmer)で、440及び480nmの励起及び発光フィルターをそれぞれ使用して測定する。蛍光を最初に一定時間にわたって測定し、最適なAβペプチド濃度及び最大凝集に達するのに必要な時間を見出す。凝集を阻害する本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドの能力は、最適化されたAβ:ThT比とともに様々な濃度でAβペプチド結合ポリペプチドを混合し、次に上述された蛍光を読み取ることによって試験される。
結果
結果は、本明細書に開示されたAβペプチド結合ポリペプチドが、ThT凝集アッセイによって測定されるように、イン・ビトロでのAβペプチドの凝集を阻害することが示されると期待される。
実施例13
蛍光相関分光法(FCS)によって試験されたAβペプチド結合ポリペプチドによるAβ凝集の阻害
材料及び方法
試料調製:Aβ40(AlexoTech AB、Umea、Sweden)を、ペプチド粉末を氷上で10mMのNaOHに1.0mg/mlの濃度に溶解することによって新たに調整し、必要に応じて20mMのHEPES、pH7.0での希釈に続く。蛍光標識されたオピオイドペプチド(カスタム合成及び精製された>98%)(Biomatik)を、非標識Aβ40の新たに調製した溶液に添加し、混合直後に濃度をFCSによって確認した。20μMのAβ結合ポリペプチドABPP095(配列番号95)の存在又は非存在下で、20mMのHEPES、pH7.0、T=20℃中に、10μMの非標識Aβ40、100nMのAβ40−Alexa488及び100nMのAβ40−Alexa647を含有する溶液中で、Aβ40凝集の時間経過をモニターした。
FCS測定:FCS測定を、透過光及び落射蛍光のための倒立顕微鏡(Axiovert 200 M);Ar/ArKr(458、477、488及び514nm)、HeNe 543nm及びHeNe 633nmのレーザーを含むVIS−レーザーモジュール;及び走査モジュールLSM 510 METAからなる、独自に改変したConfoCor3装置(Carl Zeiss、Jena、Germany)で行った。当該装置はイメージング及びFCSのために、シリコンAvalanche Photo Detectors(SPCM-AQR-1X;PerkinElmer、USA)を用いた検出が可能となるように改変した(Vukojevicら(2008)、Proc Natl Acad Sci 105:18176~18181)。C−Apochromat 40×、NA=1.2、水浸UV−VIS−IR対物を終始使用した。Alexa488はAr/ArKrレーザーの488nmラインを使用して励起され、一方で、HeNe633レーザーをAlexa647を励起するために使用した。メインダイクロイックビームスプリッターHFT488/543/633を、入射光と蛍光とを分離するために使用した。蛍光シグナルを二次ダイクロイックビームスプリッター(NFT 635)を使用して分離し、検出前にAlexa488のためのバンドパスフィルター(BP505〜610)及びAlexa647のためのロングパスフィルター(LP650)を使用してさらにスペクトルを狭めた。
蛍光強度の変動を、30回の連続した測定のアレイで約10分間隔で記録し、各測定は10秒間持続し、そして時間的自己相関分析によって分析した。自己相関曲線をデータ分析のためのオンラインソフトウェアを用いて分析し、生成した自己相関曲線を1つの成分の自由3D拡散のためのモデルにフィットさせた。フィッティングは、実行中のソフトウェアの一部である専用ルーチンを使用して実行され、フィッティングの品質を残差分析によって評価した。
結果
蛍光相関分光法を適用して、Aβ結合ポリペプチドABPP095の存在下又は非存在下での経時的な溶液中におけるAβ40凝集を調べた。結果は、凝集するAβ40の傾向がABPP095の存在下で減少することを示した。拡散時間の分布の変化をモニタリングする拡散時間分析は、凝集サイズの変化を反映し、図17に示されている。ABPP095の非存在下では、拡散時間(τD)のひろがりが約1時間後に現れたのに対し、ABPP095の存在下では拡散時間は低いままだった。
実施例14
Aβペプチド結合ポリペプチドの鼻腔内投与
概要
鼻腔内薬物投与は、中枢神経系(CNS)への化合物の送達に魅力的な経路である。鼻腔内投与されたタンパク質の有効性は様々なげっ歯類疾患モデル(Thorneら,(2004),Neuroscience、127:481~496; De Rosaら(2005)、Proc. Natl. Acad. Sci. 102:3811−3816; Topkuruら(2013)、Stroke、44:3189~3194; Lochheadら,(2015)、J Cereb. Blood Flow Met. 35:371~381)並びにヒト(reviewed in Lochhead及びThorne(2012)、Adv. Drug Deliv. Rev. 64:614~628)において実証されている。それゆえ鼻腔内投与は脳及び脳脊髄液(CSF)へのAβペプチド結合ポリペプチドの送達について評価される。さらに、全身注射とは対照的に、鼻腔内投与はまた、血液循環における高い曝露を回避し、したがって全身性の副作用の可能性を低下させる。
材料及び方法
全ての動物、例えばSprague Dawleyラット(認可された業者からのもの)のプレブリード(Prebleeds)を、投薬の10日前に採取する。鼻腔内投与をイソフルラン麻酔下で行う。動物を仰臥位に置き、合計60μl(1000μg)のAβペプチド結合ポリペプチド(単独で、又はアルブミン結合ドメインPP013(配列番号107)とあわせて)を、ピペットにより10μlの滴下で投与し、各鼻腔を2.5分毎に合計10分かけて処置する。3mMのPz−ペプチド(4−フェニルアゾベンゾキシ−カルボニル−Pro−Leu−Gly−Pro−DArg;Bachem)がAβペプチド結合ポリペプチド製剤に浸透増強剤として含まれ得る。動物を麻酔し、第1の鼻腔内点滴の0.5、2、6、及び24時間後に屠殺する。血液試料を採取し、次いでラットをCSFの採取のためにケタミン+キシラジン/メデトミジンを用いて麻酔する。安楽死させた後、ラットを氷冷PBSでかん流し、嗅球を慎重に採取する。組織を秤量し、ドライアイス上で凍結させ、分析まで−80℃で保存した。脳組織を溶解緩衝液の添加によって調製し、超音波処理に続く。細胞残屑を遠心分離によって除去し、上清及びCSFを、例えば実施例11に記載されたように、Aβペプチド結合ポリペプチド濃度のELISAベースの測定に供する。同じELISA法を適用し、血液試料から回収された血清を分析して、全身曝露を評価する。
結果
結果は、嗅球においてAβペプチド結合ポリペプチドの有意な濃度を示すと期待される。CSF及び血液中の濃度は、Furrerら(2009、J Neuroimmunol 215:65−72)及びThorneら(上記参照)と一致して低いと予想される。嗅球は嗅覚系を介して鼻腔に接続され、脳幹は末梢三叉神経系を介して鼻孔に接続される。CNSへのAβペプチド結合ポリペプチドの送達は、血液脳関門を越えた浸透が必要である用量調整された(例えば同じ系の曝露を得るように調整された)静脈内注射後よりも、鼻腔内投与後にさらに効率的であると期待される。
実施例15
代替足場を有するAβペプチド結合ポリペプチドの特性評価
概要
本実施例は、代替足場配列におけるAβペプチド結合ポリペプチドABPP095の結合部位の適合、並びに円二色性(CD)分光法及び表面プラズモン共鳴(SPR)によるそのような代替配列の分析について記載する。
材料及び方法
ABPP095の足場突然変異変異体のクローニング:C−末端His6タグを有するABPP095(実施例5及び6で使用された)を、両方の部分内で対称的に足場位置でさらに改変した。導入された突然変異を表5に列挙する。合成遺伝子をDNA2.0から注文した。送達されたプラスミドから、ポリペプチドをコードするDNA配列を切断し、続いてNdeI及びXhoI制限部位を用いて発現ベクターpET26b+(Novagen)に連結した。C−末端His6タグを有する生成したコンストラクトは、一般的なフォーマットABPP095#−LEHHHHHHであった。
Figure 0006979577
ABPP095の足場突然変異変異体の産生:大腸菌T7E2細胞(GeneBridges)をそれぞれのABPP095変異体の遺伝子フラグメントを含むプラスミドで形質転換し、発酵槽(GRETA4、Belach Bioteknik AB)で37℃で、50μg/mlのカナマイシンで補充した約940mlのTSB−YE培地中で培養した。タンパク質発現を誘導するために、OD600=2でIPTGを0.17mMの最終濃度まで添加し、培養物を37℃でさらに5時間インキュベートした。細胞を遠心分離によって回収した。
約4gの各細胞ペレットを13mlの[20mMのリン酸ナトリウム、0.5MのNaCl、20mMのイミダゾール、pH7.4]に再懸濁し、及びBenzonase(登録商標)(Merck、cat. No.1.01654.0001)を約90U/mlの濃度まで添加した。細胞懸濁液を10gのLysing Matrix B(MP Biomedicals、cat. No.116540429)に移し、細胞をFastPrep(登録商標)−24 装置(MP Biomedicals)を使用して破壊した。細胞残屑を遠心分離によって除去し、各上清を1mlのHis GraviTrap IMACカラム(GE Healthcare、cat. No.11-0033-99)に適用した。夾雑物を洗浄緩衝液(20mMのリン酸ナトリウム、0.5MのNaCl、60mMのイミダゾール、pH7.4)で洗浄することによって除去し、その後ABPP095変異体を3mlの溶出緩衝液(20mMのリン酸ナトリウム、0.5MのNaCl、500mMのイミダゾール、pH7.4)で溶出した。ジスルフィドの還元のために、ジチオスレイトール(DTT)を20mMの最終濃度で添加し、RTで1時間のインキュベーションに続く。[20mMのTris−HCl、150mMのNaCl、pH8.0]への緩衝液交換をPD−10脱塩カラム(GE Healthcare、cat. No.17-0851-01)を使用して行い、試料を同じ緩衝液で0.2mg/mlに希釈した。還元型グルタチオン(GSH; Sigma、cat. No.G-4251)及び酸化型グルタチオン(GSSG; Sigma、cat. No.G-4376)をそれぞれ2mM及び0.4mMの濃度まで加え、暗所で4℃での一晩のインキュベーションに続く。各試料を、AKTAexplorer 10システム(GE Healthcare)に接続された1mlのResource RPCカラム(GE Healthcare、cat.no 17-1181-01)を使用して、逆相クロマトグラフィー(RPC)によってさらに精製した。アセトニトリル(ACN)を10%の最終濃度まで補充し、試料を溶媒A(Milli−Q水中の10%のACN、0.1%のトリフルオロ酢酸(TFA))で平衡化したResource RPCカラムにロードした。カラムを、18カラム容量にわたって、0〜60%のリニアグラジエントの溶媒B(Milli−Q水中の80%のACN、0.1%のTFA)による溶出の前に、5CVの溶媒Aで洗浄した。最後に、DPBS(Corning、cat.No.21-031-CVR)への緩衝液交換をPD−10 Desaltingカラムを用いて行った。
各タンパク質について、NanoDrop(登録商標)ND−1000分光光度計及びタンパク質の吸光係数を使用して、280nmでの吸光度を測定することによって濃度を決定した。純度をCoomassie Blueで染色したSDS−PAGEによって分析し、各精製されたABPP095変異体の同一性をHPLC−MS分析(HPLC-MS 1100; Agilent Technologies)を用いて確認した。
円二色性分光法:CD分析を、タンパク質濃度は0.5mg/mlを使用した以外は、基本的に実施例6に記載されたように行った。
Biacore動態分析:ヒトAβ1~40(hAβ1~40)、ヒトAβ1~42(hAβ1~42)及びマウスAβ1~40(mAβ1~40)に対する粗速度定数(ka及びkd)及び親和性(KD)を、ABPP095(配列番号95)、その足場突然変異誘導体ABPP095a(配列番号551)、ABPP095b(配列番号552)及びABPP095c(配列番号553)について、並びにABPP095−PP013(配列番号115)について、Biacore 2000装置(GE Healthcare)を使用して決定した。N−末端ビオチン化hAβ1~40(AnaSpec、cat. No.AS-24648)、hAβ1~42(AnaSpec、cat. No.AS-24641-01)及びmAβ1~40(AnaSpec、cat. No.AS-61717-01)をストレプトアビジン被覆チップ(Biacore Sensor Chip SA、cat. No.BR100032)上の別個のフローセルに固定化し、ランニング緩衝液としてHBS−EP(0.01MのHEPES、pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%v/vの界面活性剤P20、GE Healthcare、cat. No.BR100188)を使用した。表面上へのリガンド固定化レベルは、hAβ1~40について17RU、hAβ1-42について16RU、そしてmAβ1~40について22RUであった。チップ上の1つのフローセル表面を分析物注入の間にブランクとして使用した。HBS−EPをランニング緩衝液として使用し、流速は30μl/分であった。分析物、すなわちAβペプチド結合ポリペプチドを、HBS−EP緩衝液で630、210、70、23及び8nMの濃度までそれぞれ希釈し、6分間注入し、ランニング緩衝液で40分間の解離に続く。解離後、表面を10mMのグリシンpH2.0で再生した。速度定数を、BiaEvaluationソフトウェア4.1(GE Healthcare)のラングミュア1:1モデルを使用して、センサーグラムから計算した。
結果
ABPP095の足場突然変異変異体の生成:全ての変異体は、大腸菌で可溶性遺伝子産物として発現された。各最終タンパク質調製物のSDS−PAGE分析は>98%の純度を示した。正確な酸化単量体の同一性をHPLC−MS分析によって確認した。
CD分析:融解温度(Tm)を可変温度測定を用いて決定し、足場突然変異変異体のTmがABPP095のTmと同様であったことが示された(表6)。90℃に加熱する前後に20℃で測定したスペクトルを重ねた時に、可逆的なフォールディングを全ての突然変異した変異体について観察した。
Figure 0006979577
SPR動態分析:ABPP095、その足場突然変異誘導体ABPP095a、ABPP095b及びABPP095c並びにABPP095−PP013と、hAβ1~40、hAβ1~42及びmAβ1~40との相互作用を、各Aβペプチドを含む表面上に様々な濃度のAβペプチド結合ポリペプチドを注入することによってBiacore装置で分析した。試験された全てのAβペプチド結合ポリペプチドは各Aβペプチド変異体への結合を示した。1:1相互作用モデルを使用して得られた動態パラメータ(KD、ka及びkd)の概要を表7に示す。
Figure 0006979577
実施例16
追加のAβペプチド結合ポリペプチドの分析
材料及び方法
スクリーニングのためのAβペプチド結合ポリペプチドのサブクローニング:実施例2に記載された細胞ソーティングの第3ラウンドから得られた各ライブラリー(すなわちそれぞれ対称及び非対称ライブラリー)からのクローンの別個の混合物を、PCR増幅し、エンドヌクレアーゼAccI及びXhoIを用いて制限し、同じエンドヌクレアーゼを用いて制限したファージミドベクターpAY02592に連結した(基本的にGronwallら、上記参照に記載されたとおり)。連結物の形質転換をエレクトロコンピテント大腸菌ER2738(Lucigen)に行った。
シークエンシング:全ての個々のクローンを配列決定した。PCRフラグメントを単一コロニーから増幅し、基本的に国際公開第2009/077175号に記載されたように、配列決定及び分析した。
ELISAのためのAβペプチド結合ポリペプチドの生成:バルククローニングからの単一コロニーを、ディープウェルプレート(Nunc、cat. No.278752)中に100μg/mlのアンピシリン及び0.1mMのIPTGで補充した1.2mlのTSB−YE培地中に接種することによって、配列決定したAβペプチド結合ポリペプチドを産生した。プレートを24時間37℃でインキュベートした。細胞を遠心分離によってペレット化し、150μlのPBST0.05%(0.05%のTween−20で補充したPBS)に再懸濁し、82℃で水浴中で20分間インキュベートした。細胞懸濁液を96ウェル濾過プレートに移し(MerckMillipore、cat.No.MSNANLY50)、遠心分離機で1500xgで4分間遠心し、そして透過物を新しい96ウェルプレートに回収した。
ペリプラズム抽出物の上清は、本明細書においてABDと称される、ストレプトコッカス(Streptococcus)株G148からのタンパク質GのGA3に対応するアルブミン結合ドメインとの融合としてAβペプチド結合ポリペプチドを含み、AQHDEALE−[ABPP###]−VDYV−[ABD]−YVPGとして表される(Gronwallら、上記参照)。ABPP###は、個々に、107アミノ酸残基のAβペプチド結合ポリペプチドを指す。
Aβペプチド結合ポリペプチドののELISA分析:Aβ1~40へのAβペプチド結合ポリペプチドの結合をサンドイッチELISAで分析した。ハーフエリア96ウェルELISAプレート(Costar、cat.No.3690)を、コーティング緩衝液(50mMの炭酸ナトリウム、pH9.6;Sigma、cat. No.C3041)で希釈した2μg/mlの抗ABDヤギ抗体(社内で作製)で4℃で一晩コーティングした。ウェルを100μlのPBSC(0.5%カゼインで補充したPBS;Sigma、cat. No.C8654)でブロックし、50μlのペリプラズム溶液をウェルに加え、30分間RTでインキュベートした。ウェルをPBST0.05%で4回洗浄し、その後PBSC中で2nMの濃度での50μlのN−末端ビオチン化hAβ1~40(AnaSpec、cat. No.AS-24648)を各ウェルに加えた。プレートを75分間RTでインキュベートし、4回の洗浄及びPBSCで1:30000希釈されたストレプトアビジンコンジュゲートHRPの添加に続く(Thermo Scientific、cat. No.N100)。プレートを30分間インキュベートし、その後それらを上述のように洗浄した。プレートを、製造業者の推奨に従って、50μlの1−Step Ultra TMB(Thermo Scientific、cat.No.34028)の添加によって展開した。
Aβペプチド結合ポリペプチドABPP095(配列番号95)のペリプラズム画分を、各ELISAプレート上に陽性対照として二連で使用した。陰性対照を、ビオチン化hAβ1~40に対してアッセイされたABDペリプラズムを用いて作成した。450nmでの吸光度をマルチウェルプレートリーダー(EnSpire; Perkin Elmer)を使用して測定した。
Aβペプチド結合ポリペプチドのELISA EC50分析:Aβペプチド結合ポリペプチドの選択を、基本的に上述されたように、ELISAを用いてビオチン化hAβ1~40の希釈系列に対する応答の分析に供した。アッセイを384ウェル高結合アッセイプレート(Greiner、cat. No.781061)で行った。ビオチン化タンパク質を150nMの濃度で添加し、240pMまで段階的に1:5希釈した。全てのAβペプチド結合ポリペプチドをまた、バックグラウンドコントロールとして標的タンパク質を加えることなくアッセイした。Aβペプチド結合ポリペプチドABPP095を含むペリプラズム試料を陽性対照として含め、分析した。陰性対照として、ABDのみを含むペリプラズムを同じ標的に対してアッセイした。得られた値をGraphPad Prism 5及び非線形回帰を用いて分析し、EC50値(半数最大効果濃度)を計算した。
ペリプラズム試料のSPR分析:Aβペプチド結合ポリペプチドの選択を、Biacore 2000装置(GE Healthcare)を使用して、ビオチン化hAβ1~40に対する応答の分析に供した。ビオチン化抗ABDヤギ抗体(社内で作製)及びN−末端ビオチン化hAβ1~40(AnaSpec cat. No.AS-24648)を、ストレプトアビジン被覆チップ(Biacore Sensor Chip SA、cat. No.BR100032)上の別個のフローセルに固定化し、ランニング緩衝液としてHBS−EP(0.01MのHEPES、pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%v/vの界面活性剤P20、GE Healthcare、cat. No.BR100188)を使用した。表面上へのリガンド固定化レベルは抗ABD抗体について約2000RU及びhAβ1~40について225RUであった。チップ上の1つのフローセル表面を分析物注入の間にブランクとして使用した。HBS−EPをランニング緩衝液として使用し、流速は25μl/分であった。分析物、すなわち上述されたAβペプチド結合ポリペプチドのペリプラズム調製物を、HBS−EP緩衝液で15xにそれぞれ希釈し、10分間注入し、ランニング緩衝液で5分間の解離に続く。解離後、表面を10mMのグリシンpH2.0の2つのパルスで再生した。ABPP095は表面の安定性を確保するために分析の参照として、最初の試料として、中間に、及び最後の試料として含まれ、合計で6回流した。ABDの試料をhAβ1~40表面のためにブランク対照として含めた。
結果
スクリーニングのためのAβペプチド結合ポリペプチドのサブクローニング:実施例2に記載された細胞ソーティングの第3ラウンドから、クローンをバルクでベクターpAY02592にサブクローニングした。2つの異なるライブラリーの結果を別々に保持し、クローンを大腸菌ER2738に形質転換した。
シークエンシング:同定のために個々のコロニーのサブクローニング後にシークエンシングを行った。合計1116配列のうち(ライブラリーあたり558個)、185個の新しいユニークなポリペプチド変異体を非対称ライブラリーからの出力で同定し、及び254個のユニークなポリペプチド変異体を対称ライブラリーからの出力で同定した。これらのうち、5つの変異体を両方のライブラリーからの出力で同定した。加えて、実施例2に記載された第1のスクリーニングで既に同定された51個のポリペプチド変異体(非対称ライブラリーから21個及び対称ライブラリーから30個)を再度ピックアップした。
Aβペプチド結合ポリペプチドのELISA分析:細胞ソーティングの3ラウンド後の結果のバルクでのサブクローニング後に得られたクローンを96ウェルプレートで生成し、ELISAでAβ結合活性についてスクリーニングした。陰性対照の平均応答は0.063AUであった。Aβペプチド結合ポリペプチドの大半は、2nMの濃度でのhAβ1~40に対して0.2AU以上の応答を与えることが見出された(少なくとも3x陰性対照に相当)。新たに同定されたこれらのポリペプチドの間でそれらのアミノ酸配列(実施例2の第1のスクリーン後に含まれていない)を配列番号118〜550として図1に列挙している。非対称ライブラリーからの出力で同定されたポリペプチド変異体を図1に配列番号139〜142、155〜159及び376〜550として列挙し、並びに対称ライブラリーからの出力で同定されたポリペプチド変異体を図1に配列番号118〜138、143〜154及び160〜374として列挙している。配列番号229、233、248、321及び334を有するポリペプチドを両方のライブラリーからの出力で同定した。
Aβペプチド結合ポリペプチドのELISA EC50分析:Aβペプチド結合ポリペプチドのサブセットを上述のELISA実験の結果に基づいて選択し、ELISAフォーマットにおける標的滴定に供した。ペリプラズム試料をビオチン化hAβ1~40の連続希釈とインキュベートした。Aβペプチド結合ポリペプチドABPP095(配列番号95)を有するペリプラズム試料をまた、陽性対照としてアッセイした。得られた値を分析し、それらのそれぞれのEC50値を計算した(表8)。
Figure 0006979577
ペリプラズム試料のSPR分析:抗ABDヤギ抗体及びhAβ1~40とZ変異体のサブセットとの相互作用を、ペリプラズム試料の希釈液を注入することによってBiacore装置で分析した。2つの表面に対する応答をモニターしたものを、表9に示す。抗ABDヤギ抗体に対する応答はペリプラズム試料中のZ変異体の相対量を示し、hAβ1~40に対する応答はその相対的な希釈における各変異体の結合能力を示す。
Figure 0006979577
実施形態の項目別リスト
1.Aβペプチド結合ポリペプチドであって、以下、
−第1のAβペプチド結合モチーフBM1を含む第1の部分、
−第2のAβペプチド結合モチーフBM2を含む第2の部分、及び
−リンカー、
を含み、
ここで、当該モチーフは、同一又は異なってもよく、
ここで、当該結合モチーフBM1及びBM2の各々が、以下、
i)EX23YX56NLX9A X11QLCAX16IX181920 ED
(式中、互いに独立して、
2は、I、M、Q、R、T及びYから選択され;
3は、H及びVから選択され;
5は、F、I及びLから選択され;
6は、P及びTから選択され;
9は、N及びTから選択され;
11は、D及びHから選択され;
16は、F及びIから選択され;
18は、N、Q及びRから選択され;
19は、K及びSから選択され;そして
20は、F、I、L及びRから選択される)
並びに、
ii)i)で定義された配列と少なくとも95%の同一性を有するアミノ酸配列、
から選択されるアミノ酸配列からなる、Aβペプチド結合ポリペプチド。
2.BM1における配列i)が、以下のアミノ酸配列、
EX23YX56NLX9A X11QLCAFIX1819L ED
(式中、互いに独立して、
2は、I、M、Q、R及びYから選択され;
3は、H及びVから選択され;
5は、F、I及びLから選択され;
6は、P及びTから選択され;
9は、N及びTから選択され;
11は、D及びHから選択され;
18は、N、Q及びRから選択され;そして
19は、K及びSから選択される)
からなる、項目1に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
3.互いに独立して、X2が、I、Q、R及びYからさらに選択され;そしてX5が、F及びLからさらに選択される、項目2に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
4.X2が、I、M及びRからさらに選択される、項目2に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
5.BM2における配列i)が、以下のアミノ酸配列、
EX2VYX5PNLX9A X11QLCAX16IX181920 ED
(式中、互いに独立して、
2は、I、M、Q、R及びTから選択され;
5は、F及びLから選択され;
9は、N及びTから選択され;
11は、D及びHから選択され;
16は、F及びIから選択され;
18は、N、Q及びRから選択され;
19は、K及びSから選択され;そして
20は、F、I、L及びRから選択される)
からなる、項目1から4のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
6.互いに独立して、X2が、R及びTからさらに選択され;そしてX5がLである、項目5に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
7.互いに独立して、X2が、I、M、Q及びRからさらに選択され;X16が、Fであり;そしてX20が、Lである、項目5に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
8.前記第1及び第2の部分の少なくとも1つが、以下のアミノ酸配列、
AGXB−[BM]
(式中、BMは、項目1〜7のいずれか1つで定義されたBM1又はBM2であり、そして、互いに独立して、
Aは、A及びSから選択され;そして
Bは、G及びRから選択される)
を含む、項目1から7のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
9.第1及び第2の部分の少なくとも1つが、以下、
iii)[BM]−DXaSQXbcdLLXe EAKKLXfghQA PXi
(式中、BMは、項目1〜7のいずれか1つで定義されたBM1又はBM2であり、そして、互いに独立して、
aは、P、Q、R及びSから選択され;
bは、N、Q、R及びSから選択され;
cは、A及びSから選択され;
dは、K、N及びEから選択され;
eは、A、S及びCから選択され;
fは、E、N及びSから選択され;
gは、D、E及びSから選択され;
hは、A及びSから選択され;そして
iは、アミノ酸なし、A及びKから選択される)
並びに
iv)iii)で定義された配列と少なくとも97%の同一性を有するアミノ酸配列、
から選択される結合モジュールアミノ酸配列、Bmodを含む、項目1〜7のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
10.配列iii)が以下のアミノ酸配列、
[BM]−DXaSQXbAXdLLA EAKKLNDAQA PXi
(式中、BMは、項目1〜7のいずれか1つで定義されたBM1又はBM2であり、そして、互いに独立して、
aは、P、Q、R及びSから選択され;
bは、N、Q、R及びSから選択され;
dは、K及びNから選択され;そして
iは、アミノ酸なし、A及びKから選択される)
からなる、項目9に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
11.配列iii)が以下、
[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DPSQQAKLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DRSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DQSQRANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DQSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DRSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
[BM]−DRSQRANLLAEAKKLNDAQAP;及び
[BM]−DRSQNANLLAEAKKLNDAQAP、
から選択されるアミノ酸配列からなる、項目10に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
12.前記第1の部分が、配列iii)が以下、
[BM1]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPA;
[BM1]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAPA;
[BM1]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAPA;
[BM1]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAPA;
[BM1]−DPSQQAKLLAEAKKLNDAQAPA;
[BM1]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAPA;及び
[BM1]−DRSQNANLLAEAKKLNDAQAPA、
から選択されるアミノ酸配列である、Bmodを含む、項目10に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
13.前記第2の部分が、配列iii)が以下、
[BM2]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DRSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DQSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DQSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DRSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DRSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
[BM2]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;及び
[BM2]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAPK、
から選択されるアミノ酸配列である、Bmodを含む、項目10に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
14.第1及び第2の部分の少なくとも1つが、以下のアミノ酸配列、
AGXB−[BMod]
(式中、BModは項目9〜13のいずれか1つで定義したとおりであり、そして、互いに独立して、
Aは、A及びSから選択され;そして
Bは、G及びRから選択される)
を含む、項目8〜13のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
15.前記第1及び第2の部分の少なくとも1つが、以下、
AGG−[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
AGG−[BM]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
AGG−[BM]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
AGG−[BM]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
AGG−[BM]−DPSQQAKLLAEAKKLNDAQAP;
AGG−[BM]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DRSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DQSQRANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DQSQQANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DRSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
SGG−[BM]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DRSQRANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAP;及び
AGR−[BM]−DRSQNANLLAEAKKLNDAQAP、
から選択されるアミノ酸配列を含む、項目14に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
16.前記第1の部分が、以下、
AGG−[BM1]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGG−[BM1]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGG−[BM1]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGG−[BM1]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGR−[BM1]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGG−[BM1]−DPSQQAKLLAEAKKLNDAQAPA;
AGG−[BM1]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAPA;
AGR−[BM1]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAP;
AGR−[BM1]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAP;及び
AGR−[BM1]−DRSQNANLLAEAKKLNDAQAP、
から選択されるアミノ酸配列を含む、項目14に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
17.前記第2の部分が、以下、
AGR−[BM2]−DPSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DRSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DQSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DQSQQANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DPSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DRSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGG−[BM2]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
SGG−[BM2]−DPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGR−[BM2]−DRSQRANLLAEAKKLNDAQAPK;
AGG−[BM2]−DSSQSANLLAEAKKLNDAQAPK;及び
AGG−[BM2]−DPSQNANLLAEAKKLNDAQAPK、
から選択されるアミノ酸配列を含む、項目14に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
18.前記リンカーが、前記第1の部分と前記第2の部分との間に配置される、項目1〜17のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
19.前記リンカーが、グリシン、セリン及びスレオニンからなる群から選択される少なくとも1つのアミノ酸残基を含む柔軟性リンカーである、項目18に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
20.前記リンカーが以下、
(Gnmp及び(Snmp
(式中、独立して、
n=1〜7、
m=0〜7、
n+m≦8、そして
p=1〜10である)
から選択される一般式を有する、項目19に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
21.n=1〜5である、項目20に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
22.m=0〜5である、項目20〜21のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
23.p=1〜5である、項目20〜22のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
24.n=4、m=1及びp=2〜3である、項目20〜23のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
25.前記リンカーが、(S4G)2及び(S4G)3から選択される、項目24に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
26.前記リンカーが(S4G)2である、項目25に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
27.前記リンカーが(S4G)3である、項目25に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
28.前記リンカーが、以下、VEVDNKFNKEMAS、VDNKFNKEMAS、VEVDNKFNKE、VDNKFNKE、AEAKYAKE、ADNNFNK、ADNKFNK、ADAQQNNFNK、AQHDE、VDNKFNK、AEAKYAK、VDAKYAK、ADAKYAKからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、項目18に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
29.前記リンカーが、前記リンカーのN−又はC−末端に1〜5個の付加的なアミノ酸残基、例えば1〜4個の付加的なアミノ酸残基、例えば1〜3個の付加的なアミノ酸残基、例えば3個の付加的なアミノ酸残基をさらに含む、項目20〜28のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
30.前記付加的なアミノ酸残基が、AS、MAS及びRASからなる群から選択される、項目29に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
31.項目12で定義された第1の部分及び項目13で定義された第2の部分を含む、項目1から30のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
32.項目16で定義された第1の部分及び項目17で定義された第2の部分を含む、項目1から31のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
33.項目1から32のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−BM1の配列i)が、配列番号1〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、そして
−BM2の配列i)が、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
34.項目33に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−BM1の配列i)が、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、そして
−BM2の配列i)が、配列番号1、5、9、13、14、16、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
35.項目34に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−BM1の配列i)が、配列番号18、28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、そして
−BM2の配列i)が、配列番号28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
36.項目35に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−BM1の配列i)が、配列番号18、70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、そして
−BM2の配列i)が、配列番号70及び95におけるアミノ酸残基64〜85のいずれか1つに、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
37.項目36に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−BM1の配列i)が、配列番号95におけるアミノ酸残基4〜25に対応し、そして
−BM2の配列i)が、配列番号95におけるアミノ酸残基64〜85に対応する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
38.項目1から37のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分が、配列番号1〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、そして
−第2の部分が、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む、Aβペプチド結合ポリペプチド。
39.項目38に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分が、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、そして
−第2の部分が、配列番号1、5、9、13、14、16、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む、Aβペプチド結合ポリペプチド。
40.項目39に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分が、配列番号18、28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、そして
−第2の部分が、配列番号28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む、Aβペプチド結合ポリペプチド。
41.項目40に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分が、配列番号18、70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基1〜25を含み、そして
−第2の部分が、配列番号70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基61〜85、又は配列番号18におけるアミノ酸残基66〜90を含む、Aβペプチド結合ポリペプチド。
42.項目41に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分が、配列番号95におけるアミノ酸残基1〜25を含み、そして
−第2の部分が、配列番号95におけるアミノ酸残基61〜85を含む、Aβペプチド結合ポリペプチド。
43.項目9〜14のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、そして
−第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107に、又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112に対応する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
44.項目43に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、そして
−第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号1、5、9、13、14、16、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107、又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112に対応する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
45.項目44に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号18、28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、そして
−第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107、又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112に対応する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
46.項目45に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号18、70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、そして
−第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号70及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107、又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112に対応する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
47.項目46に記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号95におけるアミノ酸残基4〜47に対応し、そして
−第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号95におけるアミノ酸残基64〜107に対応する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
48.項目33〜47のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチドであって、
−第1の部分が、配列番号1〜106及び118〜553のいずれか1つからのアミノ酸残基4〜25、1〜25、4〜47又は1〜47に対応するアミノ酸配列を含み;及び
−第2の部分が、配列番号1〜17、19〜106及び118〜553のいずれか1つからのアミノ酸残基64〜85、61〜85、64〜107又は61〜107に、あるいは配列番号18からのアミノ酸残基69〜90、66〜90、69〜112又は66〜112に対応するアミノ酸配列を含み;
ここで、第1及び第2の部分のそれぞれに含まれる両方の前記アミノ酸配列が同じ配列番号に由来する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
49.Aβペプチド結合ポリペプチドであって、配列番号1〜106及び118〜553からなる群から選択されるアミノ酸配列;例えば、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159からなる群から;例えば配列番号18、28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159からなる群から、例えば配列番号18、70及び95からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、Aβペプチド結合ポリペプチド。
50.アミノ酸配列の配列番号95を含む、項目49に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
51.相互作用のKD値が、多くとも1×10-7M、例えば多くとも1×10-8M、例えば多くとも1×10-9M、例えば多くとも1×10-10Mであるように、Aβペプチドに結合することができる、項目1から50のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
52.項目1から51のいずれか1つに記載のポリペプチドのフラグメントを構成し、当該フラグメントがAβペプチドに対する結合親和性を保持する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
53.N末端及びC末端の少なくとも一方に少なくとも1つの付加的なアミノ酸残基を含む、項目1から52のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
54.N末端及びC末端の両方に付加的なアミノ酸残基を含む、項目53に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
55.前記少なくとも1つの付加的なアミノ酸残基が、ポリペプチドの生成、精製、イン・ビボで又はイン・ビトロでの安定化、カップリングあるいは検出を改善し又は単純化する、項目53〜54のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
56.以下、
−項目1から55のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチドからなる第1の部位;及び
−所望の生物学的活性を有するポリペプチドからなる第2の部位、
を含む、融合タンパク質又はコンジュゲート。
57.前記所望の生物学的活性が、治療活性である、項目56に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
58.前記所望の生物学的活性が、結合活性である、項目56又は57に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
59.前記第2の部位の前記結合活性が、Aβペプチドへの結合である、項目58に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
60.前記結合活性が、融合タンパク質又はコンジュゲートのイン・ビボでの半減期を増大させるアルブミン結合活性である、項目58に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
61.前記第2の部位が、例えばアミノ酸配列の配列番号107、配列番号117又はその誘導体を含む、レンサ球菌タンパク質Gのアルブミン結合ドメイン又はその誘導体を含む、項目60に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
62.前記結合活性が生物学的活性を遮断するように作用する、項目58又は59に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
63.前記結合活性が生物学的活性を刺激するように作用する、項目58又は59に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
64.前記結合活性が、Tau、アポリポタンパク質E(ApoE)、ベータ−セクレターゼ1(BACE1)、ガンマ−セクレターゼ、トランスフェリン受容体(TfR)、補体因子C1s、プレセニリン1、プレセニリン2、ニカストリン、アルファ−シヌクレイン及びBriからなる群から選択される標的への結合である、項目58に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
65.前記所望の生物学的活性が酵素活性である、項目56に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
66.第2の部位が治療的に活性なポリペプチドである、項目57に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
67.第2の部位が、ヒト内在性酵素、ホルモン、成長因子、ケモカイン、サイトカイン及びリンホカインからなる群から選択される、項目56〜57及び65〜66のいずれか1つに記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
68.第2の部位が、抗体及びその抗原結合フラグメントからなる群から選択される、項目56〜57及び65〜66のいずれか1つに記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
69.前記抗体又はその抗原結合フラグメントが、全長抗体、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)2フラグメント、Fcフラグメント、Fvフラグメント、一本鎖Fvフラグメント、(scFv)2及びドメイン抗体からなる群から選択される、項目68に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
70.前記抗体又はその抗原結合フラグメントが、Tau、アポリポタンパク質E(ApoE)、ベータ−セクレターゼ1(BACE1)、ガンマ−セクレターゼ、トランスフェリン受容体(TfR)、補体因子C1s、プレセニリン1、プレセニリン2、ニカストリン、アルファ−シヌクレイン及びBriからなる群から選択される標的に対する親和性を有する、項目68又は69に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
71.第2の部位が、脳脊髄液又は脳への融合タンパク質又はコンジュゲートの輸送を媒介し、例えばトランスフェリン、グレリン、インスリン及びレプチンからなる群から選択される、項目56〜70のいずれか1つに記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
72.標識をさらに含む、項目1から71のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート。
73.前記標識が、蛍光色素及び金属、発色団色素、化学発光化合物及び生物発光タンパク質、酵素、放射性核種及び放射性粒子から選択される、項目72に記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート。
74.システイン残基のチオール基又はリシン残基のアミノ基を介してAβペプチド結合ポリペプチドにコンジュゲートしたポリアミノポリカルボキシレートキレート剤によって提供されるキレート化環境を含む、項目1から73のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート。
75.項目1〜71のいずれか1つに記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
76.項目75に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
77.項目76に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
78.項目1〜71のいずれか1つに記載のポリペプチドの産生方法であって、以下、
−前記発現ベクターからの前記ポリペプチドの発現を許容する条件下で項目77に記載の宿主細胞を培養し、そして
−前記ポリペプチドを単離すること、
を含む、方法。
79.項目1〜74のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート、及び少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤又は担体を含有する、組成物。
80.少なくとも1つの追加の活性薬剤をさらに含有する、項目79に記載の組成物。
81.前記追加の活性薬剤が、以下、神経伝達物質分解の阻害剤、神経伝達物質、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、NMDA受容体アンタゴニスト、TNF阻害剤、抗ヒスタミン剤、抗ウイルス剤、アルファ−セクレターゼ活性化剤、ベータ−又はガンマ−セクレターゼの阻害剤、α−シヌクレイン凝集の阻害剤、タウ凝集の阻害剤、カルシウムチャネル遮断薬、酸化ストレスに対して有効な化合物、抗アポトーシス化合物、金属キレート剤、DNA修復の阻害剤、例えばピレンゼピン及び代謝産物、Aβを除去/枯渇させる細胞成分のための誘引剤、ピログルタミン酸化されたAβ3~42を含むN−末端切断Aβの阻害剤、抗炎症性分子、非定型抗精神病薬、例えばクロザピン、ジプラシドン、リスペリドン、アリピプラゾール及びオランザピン、コリンエステラーゼ阻害剤(ChEIs)、例えばタクリン、リバスチグミン、ドネペジル及びガランタミン、M1アゴニスト及び任意のアミロイド又はタウ修飾薬(tau modifying drug)を含む他の薬剤及び栄養補助食品、例えばビタミンB12、システイン、アセチルコリン前駆体、レシチン、コリン、イチョウ(Ginkgo biloba)、アセチル−L−カルニチン、イデベノン、プロペントフィリン、及びキサンチン誘導体からなる群から選択される、項目80に記載の組成物。
82.前記追加の活性薬剤が、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、NMDA受容体アンタゴニスト、TNF阻害剤、抗ヒスタミン剤及び抗ウイルス剤からなる群から選択される、項目81に記載の組成物。
83.経口、静脈内、腹腔内、皮下、くも膜下腔内(例えばオンマイヤリザーバーを介して)、肺内、経皮的、筋肉内、鼻腔内、頬側、舌下又は坐剤投与からなる群から選択される経路、例えば経口、くも膜下腔内(intrathechal)、静脈内及び鼻腔内投与からなる群から選択される経路を介した投与のための、項目1〜74のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート、あるいは項目80〜82のいずれか1つに記載の組成物。
84.薬剤として、診断剤として、又は予後剤としての使用のための、項目1〜74のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート、あるいは項目80〜82のいずれか1つに記載の組成物。
85.前記ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物が血液中のAβペプチドの量を減少させることによる、項目84に記載の薬剤としての使用のためのAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物。
86.前記ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物がAβ単量体とAβ凝集体との間の平衡を減速させ、停止し又は逆転させることによる、項目84に記載の薬剤としての使用のためのAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物。
87.前記ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物がAβ凝集体形成を予防し又は逆進させることによる、項目84に記載の薬剤としての使用のためのAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物。
88.Aβペプチド関連症状の治療、診断又は予後における項目84〜87のいずれか1つに記載の使用のためのAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物であって、Aβペプチド関連症状は例としてアミロイドーシスからなる群から選択され、アミロイドーシスとは、続発性アミロイドーシス及び加齢に伴うアミロイドーシスを含む、アミロイドプラークの形成に関連する疾患及び障害の群を意味し、例としては、これらに限定されるものではないが、認知記憶能力の喪失を特徴とする神経障害又は状態、例えば、アルツハイマー病(AD)、軽度認知障害(MCI)、レビー小体認知症、ダウン症候群、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血(オランダ型)、グアムパーキンソン認知症複合;並びに、アミロイド様タンパク質に基づくか、又は関連する他の疾患、例えば脳アミロイド血管症、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、家族性アミロイドポリニューロパチー1、進行性核上性麻痺、多発性硬化症、クロイツフェルト・ヤコブ病(Creutzfeld Jacob disease)、パーキンソン病、HIV関連認知症、ALS(筋萎縮性側索硬化症)、封入体筋炎(IBM)、II型糖尿病、及び老人性心アミロイドーシス;並びに、緑内障、黄斑変性、ドルーゼン関連視神経症、及びベータアミロイド沈着による白内障を含む、様々な眼疾患等が挙げられる、AAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物。
89.Aβペプチド関連症状がアルツハイマー病である、項目88に記載の使用のためのAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物。
90.試料中のAβペプチドの検出方法であって、以下、
−Aβペプチドを含むことが疑われる試料を提供し、
−前記試料を、項目1〜74のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート、あるいは項目80〜82のいずれか1つに記載の組成物と、接触させ、そして
−Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物の結合を検出すること、
を含み、
ここで、結合の検出が試料中のAβペプチドの存在を示す、方法。
91.対象におけるAβペプチドの存在を決定するための方法であって、以下のステップ:
−対象、又は対象から単離された試料を、項目1〜74のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート、あるいは項目80〜82のいずれか1つに記載の組成物と接触させ、そして
−前記対象又は前記試料に結合した、Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物の量に対応する値を得ること、
を含む、方法。
92.前記値を参照と比較するステップをさらに含む、項目91に記載の方法。
93.前記対象が哺乳動物対象、例えばヒト対象である、項目91又は92に記載の方法。
94.前記試料が生体液試料、例えば全血試料、血漿試料及び血清試料からなる群から選択される試料である、項目91〜93のいずれか1つに記載の方法。
95.前記試料が組織試料である、項目91〜94のいずれか1つに記載の方法。
96.イン・ビボで行われる、項目91〜95のいずれか1つに記載の方法。
97.イン・ビトロで行われる、項目91〜95のいずれか1つに記載の方法。
98.Aβペプチド関連症状の治療方法であって、項目1〜74のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート、あるいは項目80〜82のいずれか1つに記載の組成物の有効量を、それを必要とする対象に投与することを含む、方法。
99.前記Aβペプチド関連症状がアミロイドーシスからなる群から選択され、アミロイドーシスとは、続発性アミロイドーシス及び加齢に伴うアミロイドーシスを含む、アミロイドプラークの形成に関連する疾患及び障害の群を意味し、例としては、これらに限定されるものではないが、認知記憶能力の喪失を特徴とする神経障害又は状態、例えば、アルツハイマー病(AD)、軽度認知障害(MCI)、レビー小体認知症、ダウン症候群、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血(オランダ型)、グアムパーキンソン認知症複合;並びに、アミロイド様タンパク質に基づくか、又は関連する他の疾患、例えば脳アミロイド血管症、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、家族性アミロイドポリニューロパチー1、進行性核上性麻痺、多発性硬化症、クロイツフェルト・ヤコブ病(Creutzfeld Jacob disease)、パーキンソン病、HIV関連認知症、ALS(筋萎縮性側索硬化症)、封入体筋炎(IBM)、II型糖尿病、及び老人性心アミロイドーシス;並びに、緑内障、黄斑変性、ドルーゼン関連視神経症、及びベータアミロイド沈着による白内障を含む、様々な眼疾患等が挙げられる、項目98に記載の方法。
100.前記Aβペプチド関連症状がアルツハイマー病である、項目99に記載の方法。
101.項目1〜74のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲートを含む、親和性マトリックス。
102.試料中の他の成分からの試料中に存在するAβペプチドの分離方法であって、項目1〜74のいずれか1つに記載のAβペプチド結合ポリペプチドが使用される、親和性分離ステップを含む、方法。
103.項目102に記載の方法であって、以下のステップ:
−親和性マトリックスへのAβペプチドの結合を許容する条件下で、項目101に記載の親和性マトリックスに試料を適用し;
−親和性マトリックスに結合していない物質の除去のために親和性マトリックスを洗浄し;そして
−親和性マトリックスから結合Aβペプチドを溶出させ、したがって富化Aβペプチド含量を有するAβペプチド画分を得て;そして
−前記Aβペプチド画分を回収すること、
を含む、方法。
104.項目102に記載の方法であって、以下のステップ:
−親和性マトリックスへのAβペプチドの結合を許容する条件下で、項目101に記載の親和性マトリックスに試料を適用し;
−親和性マトリックスに結合していない物質の回収のために親和性マトリックスを洗浄し、したがって実質的に減少したAβペプチド含量を有する枯渇画分を得て;そして
−前記枯渇画分を回収すること、
を含む、方法。
105.ヒトの体液の一部分におけるAβペプチドの含量を減少させるための方法であって、以下のステップ:
−ヒト由来の体液の一部分を提供し;
−体液の一部分を項目101に記載の親和性マトリックスに、親和性マトリックスへのAβペプチドの結合を許容する条件下で適用し、それによって体液の一部分におけるAβペプチドの含量の減少を引き起こし;そして
−当該ヒトに、体液の当該一部分の少なくとも一部を戻すこと、
を含む、方法。
106.前記体液が全血である、項目105に記載の方法。
107.前記体液が血漿である、項目105に記載の方法。
108.前記体液が血清である、項目105に記載の方法。
109.体液の前記試料が、Aβペプチド関連症状を患っている対象から得られる、項目105〜108のいずれか1つに記載の方法であって、Aβペプチド関連症状はアミロイドーシスからなる群から選択され、アミロイドーシスとは、続発性アミロイドーシス及び加齢に伴うアミロイドーシスを含む、アミロイドプラークの形成に関連する疾患及び障害の群を意味し、例としては、これらに限定されるものではないが、認知記憶能力の喪失を特徴とする神経障害又は状態、例えば、アルツハイマー病(AD)、軽度認知障害(MCI)、レビー小体認知症、ダウン症候群、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血(オランダ型)、グアムパーキンソン認知症複合;並びに、アミロイド様タンパク質に基づくか、又は関連する他の疾患、例えば脳アミロイド血管症、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、家族性アミロイドポリニューロパチー1、進行性核上性麻痺、多発性硬化症、クロイツフェルト・ヤコブ病(Creutzfeld Jacob disease)、パーキンソン病、HIV関連認知症、ALS(筋萎縮性側索硬化症)、封入体筋炎(IBM)、II型糖尿病、及び老人性心アミロイドーシス;並びに、緑内障、黄斑変性、ドルーゼン関連視神経症、及びベータアミロイド沈着による白内障を含む、様々な眼疾患等が挙げられる、方法。

Claims (15)

  1. Aβペプチド結合ポリペプチドであって、以下、
    −第1のAβペプチド結合モチーフBM1を含む第1の部分、
    −第2のAβペプチド結合モチーフBM2を含む第2の部分、及び
    −リンカー、
    を含み、
    ここで、当該モチーフは、同一又は異なってもよく、
    ここで、当該結合モチーフBM1及びBM2の各々が、以下、
    i)EX23YX56NLX9A X11QLCAX16IX181920 ED
    ここで、
    −BM1の配列i)が、配列番号18、28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、そして
    −BM2の配列i)が、配列番号28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する、
    から選択されるアミノ酸配列からなり、
    ここで、当該BM1及びBM2が、同一の配列番号に由来する、Aβペプチド結合ポリペプチド。
  2. 第1及び第2の部分の少なくとも1つが、以下、
    iii)[BM]−DXaSQXbcdLLXe EAKKLXfghQA PXi
    (式中、BMは、請求項1で定義されたBM1又はBM2であり、そして、互いに独立して、
    aは、P、Q、R及びSから選択され;
    bは、N、Q、R及びSから選択され;
    cは、A及びSから選択され;
    dは、K、N及びEから選択され;
    eは、A、S及びCから選択され;
    fは、E、N及びSから選択され;
    gは、D、E及びSから選択され;
    hは、A及びSから選択され;そして
    iは、アミノ酸なし、A及びKから選択される)
    並びに、
    iv)iii)で定義された配列と少なくとも97%の同一性を有するアミノ酸配列、
    から選択される結合モジュールアミノ酸配列、Bmodを含む、請求項1に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
  3. 配列iii)が、以下のアミノ酸配列、
    [BM]−DXaSQXbAXdLLA EAKKLNDAQA PXi
    (式中、BMは、請求項1で定義されたBM1又はBM2であり、そして、互いに独立して、
    aは、P、Q、R及びSから選択され;
    bは、N、Q、R及びSから選択され;
    dは、K及びNから選択され;そして
    iは、アミノ酸なし、A及びKから選択される)
    からなる、請求項2に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
  4. −BM1の配列i)が、配列番号18、28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜25に対応し、そして
    −BM2の配列i)が、配列番号28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜85に、又は配列番号18におけるアミノ酸残基69〜90に対応する、
    請求項1から3のいずれか一項に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
  5. −BM1の配列i)が、配列番号95におけるアミノ酸残基4〜25に対応し、そして
    −BM2の配列i)が、配列番号95におけるアミノ酸残基64〜85に対応する、
    請求項4に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
  6. −第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号18、28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基4〜47に対応し、そして
    −第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号28、35、49、50、70、84及び95のいずれか1つにおけるアミノ酸残基64〜107、又は、配列番号18におけるアミノ酸残基69〜112を含む、
    請求項2に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
  7. −第1の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号95におけるアミノ酸残基4〜47に対応し、そして
    −第2の部分のBmodにおける配列iii)が、配列番号95におけるアミノ酸残基64〜107に対応する、
    請求項6に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
  8. Aβペプチド結合ポリペプチドであって、配列番号1、5、9、13、14、16、18、20、21、25、26、28、33、35、37、40、42、48、49、50、51、53、54、55、59、60、61、62、64、65、70、72、75、78、84、89、90、95、96、97、100、104及び118〜159からなる群から;例えば、配列番号18、28、35、49、50、51、55、59、64、65、70、72、78、84、95及び118〜159からなる群から、例えば、配列番号18、70及び95からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、例えばアミノ酸配列の配列番号95を含む、Aβペプチド結合ポリペプチド。
  9. 相互作用のKD値が、多くとも1×10-7M、例えば多くとも1×10-8M、例えば多くとも1×10-9M、例えば多くとも1×10-10Mであるように、Aβペプチドに結合することができる、請求項1から8のいずれか一項に記載のAβペプチド結合ポリペプチド。
  10. −請求項1から9のいずれか一項に記載のAβペプチド結合ポリペプチドからなる第1の部位;並びに、
    −所望の生物学的活性を有するポリペプチドからなる第2の部位、
    を含む、融合タンパク質又はコンジュゲート。
  11. 前記所望の生物学的活性が、結合活性、例えば、Tau、アポリポタンパク質E(ApoE)、ベータ−セクレターゼ1(BACE1)、ガンマ−セクレターゼ、トランスフェリン受容体(TfR)、補体因子C1s、プレセニリン1、プレセニリン2、ニカストリン、アルファ−シヌクレイン及びBriからなる群から選択される標的への結合である、請求項10に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
  12. 前記第2の部位が、抗体及びその抗原結合フラグメントからなる群から選択される、請求項10又は11に記載の融合タンパク質又はコンジュゲート。
  13. 請求項1〜12のいずれか一項に記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート、並びに少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤又は担体を含有し、例えば少なくとも1つの追加の活性薬剤をさらに含有する、組成物であって、ここで、当該追加の活性薬剤が、例えば、神経伝達物質分解の阻害剤、神経伝達物質、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、NMDA受容体アンタゴニスト、TNF阻害剤、抗ヒスタミン剤、抗ウイルス剤、アルファ−セクレターゼ活性化剤、ベータ−又はガンマ−セクレターゼの阻害剤、α−シヌクレイン凝集の阻害剤、タウ凝集の阻害剤、カルシウムチャネル遮断薬、酸化ストレスに対して有効な化合物、抗アポトーシス化合物、金属キレート剤、DNA修復の阻害剤、例えばピレンゼピン及び代謝産物、Aβを除去/枯渇させる細胞成分のための誘引剤、ピログルタミン酸化された(pyroglutamated)Aβ3~42を含むN−末端切断Aβの阻害剤、抗炎症性分子、非定型抗精神病薬、例えばクロザピン、ジプラシドン、リスペリドン、アリピプラゾール及びオランザピン、コリンエステラーゼ阻害剤(ChEI)、例えばタクリン、リバスチグミン、ドネペジル及びガランタミン、M1アゴニスト及び任意のアミロイド又はタウ修飾薬(tau modifying drug)を含む他の薬剤及び栄養補助食品、例えばビタミンB12、システイン、アセチルコリン前駆体、レシチン、コリン、イチョウ(Ginkgo biloba)、アセチル−L−カルニチン、イデベノン、プロペントフィリン、及びキサンチン誘導体、からなる群から選択されてもよい、組成物。
  14. 薬剤として、診断剤として、又は予後剤としての使用のための、請求項1〜12のいずれか一項に記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質又はコンジュゲート、あるいは請求項13に記載の組成物。
  15. Aβペプチド関連症状の治療、診断又は予後における使用のための、請求項14に記載のAβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物であって、当該Aβペプチド関連症状は例としてアミロイドーシスからなる群から選択され、当該アミロイドーシスとは、続発性アミロイドーシス及び加齢に伴うアミロイドーシスを含む、アミロイドプラークの形成に関連する疾患及び障害の群を意味し、例としては、これらに限定されるものではないが、認知記憶能力(cognitive memory capacity)の喪失を特徴とする神経障害又は状態、例えば、アルツハイマー病(AD)、軽度認知障害(MCI)、レビー小体認知症(Lewybody dementia)、ダウン症候群、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血(オランダ型)、グアムパーキンソン認知症複合(Guam Parkinson-dementia complex);並びに、アミロイド様タンパク質に基づくか、又は関連する他の疾患、例えば脳アミロイド血管症、原発性及び続発性全身性アミロイドーシス、家族性アミロイドポリニューロパチー1、進行性核上性麻痺、多発性硬化症、クロイツフェルト・ヤコブ病(Creutzfeld Jacob disease)、パーキンソン病、HIV関連認知症、ALS(筋萎縮性側索硬化症)、封入体筋炎(IBM)、II型糖尿病、及び老人性心アミロイドーシス;並びに、緑内障、黄斑変性、ドルーゼン関連視神経症(drusen-related optic neuropathy)、及びベータアミロイド沈着による白内障を含む、様々な眼疾患等が挙げられる、Aβペプチド結合ポリペプチド、融合タンパク質、コンジュゲート又は組成物。
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