JP6994481B2 - 線維性疾患を処置するためのエンドグリンポリペプチド - Google Patents

線維性疾患を処置するためのエンドグリンポリペプチド Download PDF

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Description

関連出願
本出願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９の下で、２０１３年１０月２５日に出願された米国仮出願第61/896,002号、名称「線維性疾患を処置するためのペプチド」の出願日の利益を主張し、この全内容は、本明細書に参照により組み込まれる。
背景
線維症は、器官または組織における過剰な線維性結合組織の形成である。線維症は、修復または反応プロセスとして物理的または化学的な損傷に応じて生じることがあり、瘢痕とも称される。線維症はまた、外部損傷のない細胞または組織における病理学的な異常からも発生することがある。線維症は、外傷後の組織の恒常性および治癒を支援し得る結合組織の沈着をもたらす。しかしながら、過度の線維症は、下にある器官または組織のアーキテクチャ(architecture)を消し去り得、および、その機能を邪魔し得ることで、例えば肝線維症、肺線維症および嚢胞性線維症などの線維性障害につながる。線維化組織は典型的には、それぞれの器官に特化した機能を実行し得ず、修復され得ない。それ故に、線維性障害のための処置の選択肢は、臓器移植などの組織置換アプローチ、および緩和療法に限定される。
線維症を阻害および処置するのに有効な組成物および方法が開発されることが望ましい。これらは、線維性障害に関連する過度の線維症を阻害および/または逆戻りさせ得る方法および組成物を含む。
概要
本開示のいくつかの側面は、エンドグリン（ＥＮＧ）ポリペプチドおよび線維性障害を処置または予防するためのかかるエンドグリンポリペプチドの使用を提供する。本開示のいくつかの態様は、それを必要とする患者において線維性障害を処置または予防する方法を提供する。いくつかの態様において、方法は、本明細書中に提供されるエンドグリンペプチドの有効量を患者へ投与することを含む。いくつかの態様において、使用されるエンドグリンポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸４２～３３３に少なくとも９５％同一であるアミノ酸配列を含む。
いくつかの態様において、線維性障害は、肝線維症、血管線維症、肺線維症、膵臓線維症、腎線維症、筋骨格系の線維症、心臓の線維症、眼の線維症、進行性全身性硬化症（ＰＳＳ）、慢性移植片対宿主病、ペイロニー病、膀胱鏡検査後の尿道狭窄症、後腹膜線維症、縦隔線維症、進行性塊状線維症、増殖性線維症、腎性全身性線維、新生物性(neoplastic)線維症、デュピュイトラン病、狭窄症、放射線誘発性線維症、嚢胞性線維症、胸膜線維症、サルコイドーシス、強皮症、脊髄損傷／線維症、骨髄線維症、血管再狭窄、アテローム性動脈硬化、注射線維症(injection fibrosis)（筋肉内注射の合併症として、特に子供において発生する可能性がある）、または、石炭労働者のじん肺の合併症である。いくつかの態様において、線維性障害は、骨髄線維症ではない。
いくつかの態様において、肝線維症は、肝硬変、アルコール性(alcohol-induced)肝線維症、胆管損傷、原発性胆汁性肝硬変、感染性(infection-induced)肝線維症、先天性肝線維症または自己免疫性肝炎である。いくつかの態様において、感染性肝線維症は、細菌性またはウイルス性である。いくつかの態様において、肺性線維症は特発性、薬理学的に誘導されたか、放射線誘発性、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）または慢性喘息である。いくつかの態様において、心臓線維症は心内膜心筋線維症または特発性の心筋症である。
いくつかの態様において、皮膚の線維症は、強皮症、外傷後、手術による皮膚の瘢痕、ケロイドまたは皮膚のケロイド形成である。いくつかの態様において、眼の線維症は、緑内障、眼の硬化症、結膜瘢痕、角膜瘢痕または翼状片である。いくつかの態様において、後腹膜線維症は、特発性であるか、薬理学的に誘導されたか、または、放射線誘発性である。いくつかの態様において、嚢胞性線維症は膵臓の嚢胞性線維症または肺の嚢胞性線維症である。いくつかの態様において、注射線維症は筋肉内注射の合併症として生じる。
いくつかの態様において、本明細書中に提供される線維性障害を処置するために使用されるエンドグリンポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸３７９～４３０からなる配列を含まない。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、配列番号１の２６～４２のいずれかの位置に対応するアミノ酸から開始し、配列番号１の３３３～３７８のいずれかの位置に対応するアミノ酸で終止する配列に少なくとも９５％同一なアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸２６～３４６、配列番号１のアミノ酸２６～３５９、または、配列番号１のアミノ酸２６～３７８に少なくとも９５％同一であるアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸２６～３４６、配列番号１のアミノ酸２６～３５９、または、配列番号１のアミノ酸２６～３７８に少なくとも９５％同一であるアミノ酸配列からなる第１部分と、配列番号１に非相同の第２部分からなる。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドの第２部分は、ＩｇＧのＦｃ部分を含む。
いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸３７９～５８６からなる配列からの連続した５０を超えるアミノ酸を含まない。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、ダイマー、または、２個以上のエンドグリンポリペプチドを含むより高次の多量体であり、任意にホモダイマー、ヘテロダイマー、ホモ多量体またはヘテロ多量体であってもよい。
いくつかの態様において、本明細書において提供される線維性障害を処置するために用いられるエンドグリンポリペプチドは、ヒトＢＭＰ－９に、１×１０－９Ｍ未満の平衡解離定数（ＫＤ）または１×１０－３ｓ－１未満の解離速度定数（ｋｄ）で結合する。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、ヒトＢＭＰ－９に、１×１０－９Ｍ未満の平衡解離定数（ＫＤ）または５×１０－４ｓ－１未満の解離速度定数（ｋｄ）で結合する。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、ヒトＢＭＰ－１０に、１×１０－９Ｍ未満の平衡解離定数（ＫＤ）または５×１０－３ｓ－１未満の解離速度定数（ｋｄ）で結合する。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、ヒトＢＭＰ－１０に、１×１０－９Ｍ未満の平衡解離定数（ＫＤ）または２．５×１０－３ｓ－１未満の解離速度定数（ｋｄ）で結合する。
任意に、上のＢＭＰ－９またはＢＭＰ－１０結合特性のいずれかによって特徴付けられるエンドグリンポリペプチドは、ダイマーまたはより高次の多量体である。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、ヒトＴＧＦ－β１にも、ヒトＴＧＦ－β３にも、ヒトＶＥＧＦにも、またはヒト塩基性線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ－２）にも結合しない。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、エンドグリンアミノ酸配列を含む部分に加えて、以下：in vivo安定性、in vivo半減期、取込み／投与、組織の局在化または分散、ダイマーまたは多量体といった、タンパク質複合体の形成、および／または精製、の１以上を強化する、１以上のポリペプチド部分を含む融合タンパク質である。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、イムノグロブリンの定常領域の部分および/または血清アルブミンの部分を含む。
いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、イムノグロブリンＦｃドメインを含む。いくつかの態様において、イムノグロブリンＦｃドメインは、ＥＮＧポリペプチド部分に、リンカーによって連結されている。いくつかの態様において、リンカーは、配列番号３１（ＴＧＧＧ）またはＧＧＧからなるアミノ酸配列からなる。いくつかの態様において、Ｆｃドメインは、ダイマーを形成している。いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、以下：糖化アミノ酸、ＰＥＧ化アミノ酸、ファネシル化アミノ酸、アセチル化アミノ酸、ビオチン化アミノ酸、脂質部分に結合したアミノ酸、および、有機誘導体化剤に結合したアミノ酸、から選択される１個以上の改変アミノ酸残基を含む。
いくつかの態様において、エンドグリンポリペプチドは、静脈内、筋肉内、動脈内、皮下または経口的に投与される。
本開示は一部において、エンドグリン（ＥＮＧ）ポリペプチドおよび、かかるエンドグリンポリペプチドのＢＭＰ９および／またはＢＭＰ１０に対する選択的アンタゴニストとしての使用を提供する。本明細書に記載されるように、エンドグリン細胞外ドメイン（ＥＣＤ）の一部または全部を含むポリペプチドは、ＢＭＰ９およびＢＭＰ１０に結合し、一方でＴＧＦ－βスーパーファミリーの他のメンバーには実質的な結合を示さない。本開示は、エンドグリンＥＣＤの一部または全部を含むポリペプチドが、ＢＭＰ９およびＢＭＰ１０のシグナル伝達の効果的なアンタゴニストであり、in vivoでの血管新生および腫瘍増殖を阻害するように作用することを実証する。それ故に、ある態様において、本開示は、血管新生および本明細書中に記載のＢＭＰ９またはＢＭＰ１０に関連する他の障害の阻害に用いるための、ＢＭＰ９および／またはＢＭＰ１０のアンタゴニストとしてのエンドグリンポリペプチドを提供する。
ある側面において、本開示は、エンドグリンの切断型細胞外ドメインを含むポリペプチドであって、血管新生を阻害し、ＢＭＰ９またはＢＭＰ１０に関連する他の障害を処置するために用いる前記ポリペプチドを提供する。いかなる特定の作用機構にも束縛されることは望まないが、かかるポリペプチドは、ＢＭＰ９および／またはＢＭＰ１０に結合して、これらのリガンドの、ＡＬＫ１、ＡＬＫ２、ＡｃｔＲＩＩＡ、ＡｃｔＲＩＩＢおよびＢＭＰＲＩＩ等の受容体とシグナル伝達複合体を形成する能力を阻害することにより、作用する。ある態様において、エンドグリンポリペプチドは、配列番号１のヒトエンドグリン配列のアミノ酸４２～３３３、２６～３４６、２６～３５９または２６～３７８の配列に、少なくとも７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％同一なアミノ酸配列を、含むか、これからなるか、または実質的にこれからなる。エンドグリンポリペプチドは、配列番号１のヒトエンドグリン配列の２６～４２のいずれかの位置から開始し、配列番号１の３３３～３７８のいずれかの位置で終止するアミノ酸の配列に、少なくとも７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％同一なアミノ酸配列を、含むか、これからなるか、または実質的にこれからなってよい。エンドグリンポリペプチドは、よりストリンジェントでない、ストリンジェントな、または高度にストリンジェントな条件下で、以下：配列番号２のヌクレオチド５３７～１４１２、配列番号３０のヌクレオチド１２１～１０３５、配列番号２６のヌクレオチド１２１～１０７４、配列番号２４のヌクレオチド１２１～１１３１、配列番号３０のヌクレオチド７３～１０３５、配列番号２６のヌクレオチド７３～１０７４および配列番号２４のヌクレオチド７３～１１３１からなる群から選択されるヌクレオチド配列の相補体にハイブリダイズする核酸によりコードされるポリペプチドを、含むか、これからなるか、または実質的にこれからなってよい。上記のそれぞれにおいて、エンドグリンポリペプチドは、それが完全長エンドグリンＥＣＤを含まないように選択してもよい（例えばエンドグリンポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸３７９～４３０の配列を、またはその一部を、または配列番号１のユニークな配列のいかなる追加の部分も含まないように、選択してよい）。
エンドグリンポリペプチドは、単量体タンパク質として、または二量体形態で用いることができる。エンドグリンポリペプチドはまた、第２のポリペプチド部分に融合させて、例えば半減期の増加または生成もしくは精製のさらなる容易化などの、改善された特性を提供してもよい。融合は、直接であってもよいし、エンドグリンポリペプチドと任意の他の部分との間にリンカーを挿入してもよい。リンカーは、構造化または非構造化されていてもよく、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、５０またはそれ以上のアミノ酸からなってよく、任意に、二次構造はあまりなくてもよい。リンカーは、グリシンとプロリン残基が豊富であってよく、例えば、スレオニン／セリンおよびグリシンの配列（例えばＴＧＧＧ（配列番号３１））を含有してもよいし、単に１以上のグリシン残基（例えばＧＧＧ（配列番号３２））を含んでもよい。免疫グロブリンのＦｃ部分への融合またはポリオキシエチレン部分（例えばポリエチレングリコール）への連結は、全身投与（例えば静脈内、動脈内および腹腔内投与）におけるエンドグリンポリペプチドの血清半減期を増加させるために特に有用となり得る。
ある態様において、エンドグリン－Ｆｃ融合タンパク質は、配列番号１のヒトエンドグリン配列の２６～４２のいずれかの位置から開始し、配列番号１の３３３～３７８のいずれかの位置で終止するアミノ酸の配列に、少なくとも７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％同一なアミノ酸配列を、含むか、これからなるか、または実質的にこれからなるポリペプチドを含み、および任意に、それが完全長エンドグリンＥＣＤを含まなくてもよく（例えばエンドグリンポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸３７９～４３０の配列を、またはその一部を含まないよう、または、エンドグリンの任意の部分または配列番号１のアミノ酸３７９～５８１の任意の部分の、任意の５、１０、２０、３０、４０、５０、５２、６０、７０、１００、１５０または２００またはそれ以上の別のアミノ酸を含まないよう、選択してよい）、このペプチドは、介在リンカー有または無しで、免疫グログリンのＦｃ部分に融合する。エンドグリン－Ｆｃ融合タンパク質を含むエンドグリンポリペプチドは、ＢＭＰ９および／またはＢＭＰ１０に、１０－８Ｍ、１０－９Ｍ、１０－１０Ｍ、１０－１１Ｍまたはそれ以下のＫＤで、または１０－３ｓ－１、３×１０－３ｓ－１、５×１０－３ｓ－１、または１×１０－４ｓ－１未満の解離定数（ｋｄ）で、結合することができる。エンドグリンポリペプチドは、ＢＭＰ９に対するＫＤがＢＭＰ１０に対するＫＤより小さくなるように、任意に５倍、１０倍、２０倍、３０倍、４０倍またはそれより小さくなるように選択することができる。エンドグリンポリペプチドは、ＴＧＦ－β１、－β２または－β３のいずれかまたは全てに対してほとんど親和性を持たないか、または実質的に親和性がなくてもよく、および、ＴＧＦ－β１、－β２または－β３のいずれかまたは全てに対するＫＤが、１０－９Ｍ、１０－８Ｍ、１０－７Ｍまたは１０－６Ｍよりも大きくてよい。エンドグリンポリペプチドは、ダイマーまたはより高次の多量体であってもよい。
Ｆｃ部分は、生物にとって適切であるように選択すればよい。任意に、Ｆｃ部分は、ヒトＩｇＧ１のＦｃ部分である。任意に、エンドグリン－Ｆｃ融合タンパク質は、配列番号３３、３４、３５または３６のいずれかのアミノ酸配列を含む。任意に、エンドグリン－Ｆｃ融合タンパク質は、哺乳動物の細胞株、特にチャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞株において、配列番号１７、２０、２２、２４、２６、２８または３０のいずれかの核酸の発現により産生されるタンパク質である。エンドグリンポリペプチドは、実質的にパイロジェン(pyrogen)フリーの医薬製剤として製剤化されてもよい。医薬製剤は、全身送達用として（例えば静脈内、筋肉内、動脈内または皮下送達）、または局所送達用（例えば眼への）として調製することができる。
本明細書に開示されるエンドグリンポリペプチドは、例えば抗血管新生剤、ＶＥＧＦ拮抗剤、抗ＶＥＧＦ抗体、抗新生物性組成物、細胞毒性剤、化学療法剤、抗ホルモン剤および増殖阻害剤を含む、１以上の追加の治療剤と組み合わせて、または順番に、用いることができる。前述のカテゴリーの各分子のさらなる例は、本明細書に提供される。
ある側面において、本開示は、本明細書に一般的にまたは具体的に記載されたエンドグリンポリペプチドのいずれかを投与することにより、哺乳動物における血管新生を阻害する方法を提供する。エンドグリンポリペプチドは、局所的に（例えば眼に）または全身的に（例えば静脈内、筋肉内、動脈内または皮下）送達することができる。ある態様において、本開示は、エンドグリンポリペプチドを、哺乳動物に対して眼についての遠位的な位置に、例えば全身投与により投与することにより、哺乳動物の眼における血管新生を阻害する方法を提供する。
ある側面において、本開示は、哺乳動物における腫瘍を処置するための方法を提供する。かかる方法は、腫瘍を有する哺乳動物に対して、エンドグリンポリペプチドの有効量を投与することを含んでよい。方法はさらに、例えば抗血管新生剤、ＶＥＧＦ拮抗剤、抗ＶＥＧＦ抗体、抗新生物性組成物、細胞毒性剤、化学療法剤、抗ホルモン剤および増殖阻害剤を含む、１以上の追加の剤を投与することを含んでよい。腫瘍はまた、抗ＶＥＧＦ療法に抵抗性である腫瘍などの、複数の血管新生促進因子を利用するものであってもよい。
ある側面において、本開示は、ＢＭＰ９またはＢＭＰ１０に関連する障害を有する患者を処置するための方法を提供する。かかる障害の例は本明細書に提供されており、これには一般に、血管系の障害、高血圧および線維性障害を含むことができる。
ある側面において、本開示は、眼科用製剤を提供する。かかる製剤は、本明細書に開示されたエンドグリンポリペプチドを含んでよい。ある側面において、本開示は、眼の線維性疾患または血管新生関連疾患を処置するための方法を提供する。かかる方法は、全身的にまたはこの眼に対して、本明細書に開示されたエンドグリンポリペプチドの有効量を含む医薬製剤を投与することを含んでよい。
図面の簡単な説明
図１は、ヒトＥＮＧ、アイソフォーム１（Ｌ－ＥＮＧ）の天然のアミノ酸配列を示す。リーダー（残基１～２５）および予測膜貫通ドメイン（残基５８７～６１１）は、それぞれ下線で示す。 図２は、ヒトＥＮＧ、アイソフォーム１（Ｌ－ＥＮＧ）をコードする天然のヌクレオチド配列を示す。リーダーをコードする配列（ヌクレオチド４１４～４８８）および予測膜貫通ドメイン（ヌクレオチド２１７２～２２４６）は、それぞれ下線で示す。 図３は、ヒトＥＮＧ、アイソフォーム２（Ｓ－ＥＮＧ）の天然のアミノ酸配列を示す。リーダー（残基１～２５）および予測膜貫通ドメイン（残基５８７～６１１）は、それぞれ下線で示す。アイソフォーム１と比較して、アイソフォーム２は短くて異なるＣ末端を有するが、細胞外ドメインの配列（図９を参照）は同一である。
図４は、ヒトＥＮＧ、アイソフォーム２（Ｓ－ＥＮＧ）をコードする天然のヌクレオチド配列を示す。リーダーをコードする配列（ヌクレオチド４１４～４８８）および予測膜貫通ドメイン（ヌクレオチド２１７２～２２４６）は、それぞれ下線で示す。 図５は、マウスＥＮＧ、アイソフォーム１（Ｌ－ＥＮＧ）の天然のアミノ酸配列を示す。リーダー（残基１～２６）および予測膜貫通ドメイン（残基５８２～６０６）は下線で示し、成熟ペプチドの細胞外ドメインは括弧で囲んだ（図１０参照）。マウスＥＮＧのアイソフォーム３（GenBankアクセッションNM_001146348）は、ここに示した配列とリーダーのみが異なり、ここで２３位のスレオニンは削除され（強調表示）、２４位にグリシンからセリンへの置換が存在する（これも強調表示）。 図６は、マウスＥＮＧ、アイソフォーム１（Ｌ－ＥＮＧ）をコードする天然のヌクレオチド配列を示す。リーダーをコードする配列（ヌクレオチド３６４～４４１）および予測膜貫通ドメイン（ヌクレオチド２１０７～２１８１）は、それぞれ下線で示す。マウスＥＮＧのアイソフォーム３をコードするヌクレオチド配列（GenBankアクセッションNM_001146348）は、ここに示した配列とリーダーのみが、特に位置４３０～４３３（強調表示）において異なる。
図７は、マウスＥＮＧ、アイソフォーム２（Ｓ－ＥＮＧ）の天然のアミノ酸配列を示す。リーダー（残基１～２６）および予測膜貫通ドメイン（残基５８２～６０６）は下線で示す。アイソフォーム１と比較して、アイソフォーム２は短くて異なるＣ末端を有するが、細胞外ドメインの配列（図１０を参照）は同一である。 図８は、マウスＥＮＧ、アイソフォーム２（Ｓ－ＥＮＧ）をコードする天然のヌクレオチド配列を示す。リーダーをコードする配列（ヌクレオチド３６４～４４１）および予測膜貫通ドメイン（ヌクレオチド２１０７～２１８１）は下線で示す。 図９は、ヒトＥＮＧの細胞外ドメインのアミノ酸配列を示す。２つのヒトアイソフォームの細胞外ドメインは、アミノ酸およびヌクレオチド配列共に同一である。 図１０は、ヒト対応物と６９％が同一である、マウスＥＮＧの細胞外ドメインのアミノ酸配列を示す。２つのマウスアイソフォームの細胞外ドメインは、アミノ酸およびヌクレオチド配列共に同一である。
図１１は、ヒトＩｇＧ１ Ｆｃドメインのアミノ酸配列を示す。下線の残基は、テキストで説明するように任意の変異部位である。 図１２は、ヒトＩｇＧ１ ＦｃドメインのＮ末端切断アミノ酸配列を示す。下線の残基は、テキストで説明するように任意の変異部位である。 図１３は、ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃのアミノ酸配列を示す。ＥＮＧドメインは下線で、ＴＰＡリーダー配列は二重下線で、およびリンカー配列は太字強調表示で示す。 図１４は、ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃをコードするヌクレオチド配列を示す。ＥＮＧドメインをコードするヌクレオチドは下線で、ＴＰＡリーダー配列をコードするものは二重下線で、およびリンカー配列をコードするものは太字強調表示で示す。 図１４は、ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃをコードするヌクレオチド配列を示す。ＥＮＧドメインをコードするヌクレオチドは下線で、ＴＰＡリーダー配列をコードするものは二重下線で、およびリンカー配列をコードするものは太字強調表示で示す。 図１５は、Ｎ末端切断Ｆｃドメインを有するｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃのアミノ酸配列を示す。ＥＮＧドメインは下線で、ＴＰＡリーダー配列は二重下線で、およびリンカー配列は太字強調表示で示す。
図１６は、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃのアミノ酸配列を示す。ＥＮＧドメインは下線で、ＴＰＡリーダー配列は二重下線で、およびリンカー配列は太字強調表示で示す。 図１７は、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃをコードするヌクレオチド配列を示す。ＥＮＧドメインをコードするヌクレオチドは下線で、ＴＰＡリーダー配列をコードするものは二重下線で、およびリンカー配列をコードするものは太字強調表示で示す。 図１７は、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃをコードするヌクレオチド配列を示す。ＥＮＧドメインをコードするヌクレオチドは下線で、ＴＰＡリーダー配列をコードするものは二重下線で、およびリンカー配列をコードするものは太字強調表示で示す。 図１８は、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）ベースアッセイで決定したｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃに結合したＢＭＰ－９の特徴を示す。捕捉されたｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃに結合したＢＭＰ－９を、リガンド濃度０および０．０１～０．６２５ｎＭ（０．３１２５ｎＭを除き、２倍の増分で）において評価し、非線形回帰を用いてＫＤを２９ｐＭと決定した。
図１９は、ＳＰＲベースアッセイで決定したｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃに結合したＢＭＰ－１０の特徴を示す。捕捉されたｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃに結合したＢＭＰ－１０を、リガンド濃度０および０．０１～１．２５ｎＭ（２倍の増分で）において評価し、非線形回帰を用いてＫＤを４００ｐＭと決定した。 図２０は、可溶性ヒトＥＮＧ細胞外ドメインであるｈＥＮＧ（２６～５８６）の、ＢＭＰ－９のＡＬＫ１への結合に対する効果を示す。ｈＥＮＧ（２６～５８６）の０～５０ｎＭの濃度を、固定濃度のＢＭＰ－９（１０ｎＭ）と予め混合し、捕捉されたＡＬＫ１に結合したＢＭＰ－９を、ＳＰＲベースアッセイで決定した。最上トレース(trace)はｈＥＮＧ（２６～５８６）なしに対応し、一方最低トレースは、ＥＮＧ：ＢＭＰ－９比率５：１に対応する。ＢＭＰ－９のＡＬＫ１への結合は、可溶性ｈＥＮＧ（２６～５８６）によって濃度依存的に阻害され、ＩＣ５０は９．７ｎＭであった。
図２１は、可溶性ヒトＥＮＧ細胞外ドメインであるｈＥＮＧ（２６～５８６）の、ＢＭＰ－１０のＡＬＫ１への結合に対する効果を示す。ｈＥＮＧ（２６～５８６）の０～５０ｎＭの濃度を、固定濃度のＢＭＰ－１０（１０ｎＭ）と予め混合し、捕捉されたＡＬＫ１に結合したＢＭＰ－１０を、ＳＰＲベースアッセイで決定した。最上トレースはｈＥＮＧ（２６～５８６）なしに対応し、一方最低トレースは、ＥＮＧ：ＢＭＰ－１０比率５：１に対応する。ＢＭＰ－１０のＡＬＫ１への結合は、可溶性ｈＥＮＧ（２６～５８６）によって濃度依存的に阻害され、ＩＣ５０は６．３ｎＭであった。 図２２は、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃの、培養物におけるヒト臍帯静脈内皮細胞（ＨＵＶＥＣ）による臍帯(cord)形成に対する効果を示す。データは、デュプリケートの培養物平均±ＳＤである。インデューサである内皮細胞増殖物質（ＥＣＧＳ）は無処理と比較して平均臍帯長を倍増し、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃはこの増加をほぼ６０％低減した。刺激の欠如（無処理）において 、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃはほとんど効果を示さなかった。
図２３は、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃの、ニワトリ漿尿膜（ＣＡＭ）アッセイにおけるＶＥＧＦ刺激による血管新生に対する効果を示す。データは平均±ＳＥＭ；＊ｐ＜０．０５である。ＶＥＧＦ処理によって誘導される追加の血管数は、同時のｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃ処理によって６５％減少した。 図２４は、１１日間のｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ処理の、マウス・アンジオリアクター(angioreactor)アッセイにおける、成長因子（ＧＦ）である血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）と塩基性線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ－２）の組み合わせにより刺激された血管新生に対する効果を示す。血管新生は相対蛍光±ＳＥＭの単位；＊ｐ＜０．０５。ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃは、このin vivoアッセイにおいてＧＦ刺激による血管新生を完全にブロックした。
図２５は、ｈＥＮＧ－Ｆｃ融合コンストラクトのドメイン構造を示す図である。完全長のＥＮＧ細胞外ドメイン（上部構造の残基２６～５８６）は、オーファン(orphan)ドメインとＮ末端およびＣ末端の透明帯（ＺＰ）ドメインで構成される。以下に、選択された切断変異体の構造および、これらがＳＰＲベースアッセイにおいて、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０に対して高親和性（＋／－）で結合するかどうかを示す。 図２６は、ｈＥＮＧ（２６～４３７）－ｈＦｃのアミノ酸配列を示す。ＥＮＧドメインは下線で、ＴＰＡリーダー配列は二重下線で、およびリンカー配列は太字強調表示で示す。 図２７は、ｈＥＮＧ（２６～４３７）－ｈＦｃをコードするヌクレオチド配列を示す。ＥＮＧドメインをコードするヌクレオチドは下線で、ＴＰＡリーダー配列をコードするものは二重下線で、およびリンカー配列をコードするものは太字強調表示で示す。
図２８は、Ｎ末端切断Ｆｃドメインを有するｈＥＮＧ（２６～３７８）－ｈＦｃのアミノ酸配列を示す。ＥＮＧドメインは下線で、ＴＰＡリーダー配列は二重下線で、およびリンカー配列は太字強調表示で示す。 図２９は、Ｎ末端切断Ｆｃドメインを有するｈＥＮＧ（２６～３７８）－ｈＦｃをコードするヌクレオチド配列を示す。ＥＮＧドメインをコードするヌクレオチドは下線で、およびリンカー配列をコードするものは太字強調表示で示す。 図３０は、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃのアミノ酸配列を示す。ＥＮＧドメインは下線で、ＴＰＡリーダー配列は二重下線で、およびリンカー配列は太字強調表示で示す。 図３１は、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃをコードするヌクレオチド配列を示す。ＥＮＧドメインをコードするヌクレオチドは下線で、ＴＰＡリーダー配列をコードするものは二重下線で、およびリンカー配列をコードするものは太字強調表示で示す。
図３２は、Ｎ末端切断Ｆｃドメインを有するｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃのアミノ酸配列を示す。ＥＮＧドメインは下線で、ＴＰＡリーダー配列は二重下線で、およびリンカー配列は太字強調表示で示す。 図３３は、Ｎ末端切断Ｆｃドメインを有するｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃをコードするヌクレオチド配列を示す。ＥＮＧドメインをコードするヌクレオチドは下線で、ＴＰＡリーダー配列をコードするものは二重下線で、およびリンカー配列をコードするものは太字強調表示で示す。 図３４は、Ｎ末端切断Ｆｃドメインを有するｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃのアミノ酸配列を示す。ＥＮＧドメインは下線で、ＴＰＡリーダー配列は二重下線で、およびリンカー配列は太字強調表示で示す。 図３５は、Ｎ末端切断Ｆｃドメインを有するｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃをコードするヌクレオチド配列を示す。ＥＮＧドメインをコードするヌクレオチドは下線で、およびリンカー配列をコードするものは太字強調表示で示す。
図３６は、それぞれのＣＨＯ細胞由来タンパク質をプロテインＡアフィニティクロマトグラフィーにより精製した後の、ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃ（Ａ）、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃ（Ｂ）およびｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃ（Ｃ）のサイズ排除クロマトグラムを示す。モノマーｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃの回復％は、ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃと同じであった。対照的に、モノマーｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃの回復％は追加の高分子量凝集体の存在により減少し、このため、他のコンストラクトと同等の精度を得るためには追加の手順が必要であった。 図３７は、ＳＰＲベースアッセイで決定した、ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃ（Ａ）、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃ（Ｂ）およびｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃ（Ｃ）に結合したＢＭＰ－９の動力学的特徴付けを示す。捕捉されたＣＨＯ細胞由来タンパク質へのＢＭＰ－９の結合は、０．０１９５～０．６２５ｎＭのリガンド濃度で２倍の増分にて評価した。ＲＵ：応答単位。ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃに比べて、切断変異体についての低いオフ率に注意のこと。
図３８は、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃの、ＣＡＭアッセイにおけるＶＥＧＦ刺激による血管新生に対する効果を示す。データは平均±ＳＥＭ；＊ｐ＜０．０５である。ＶＥＧＦ処理によって誘導される追加の血管数は、同時のｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃ処理によって、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃはＶＥＧＦに結合しないにも関わらず、７５％減少した。 図３９は、１１日間のｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃ処理の、マウスアンジオリアクターアッセイにおける、成長因子（ＧＦ）であるＶＥＧＦとＦＧＦ－２の組み合わせにより刺激された血管新生に対する効果を示す。Ａ．血管新生は、相対蛍光±ＳＥＭの単位；＊ｐ＜０．０５。Ｂ．個々のアンジオリアクターの写真（マウス当たり４枚）は処理群ごとに配置し、血管の形成は暗い内容物として視覚化されている。ＶＥＧＦまたはＦＧＦ－２自体に結合できないにも関わらず、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃは、このin vivoアッセイにおいてＧＦ刺激による血管新生を完全にブロックした。
図４０は、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃの、マウスにおける４Ｔ１乳房腫瘍異種移植片の増殖に対する効果を示す。データは平均±ＳＥＭである。移植の２４日後までに、腫瘍体積は、ビヒクルに比べてｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃで処理したマウスにおいて、４５％減少した（ｐ＜０．０５）。 図４１は、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃの、マウスにおけるＣｏｌｏｎ－２６腫瘍異種移植片の増殖に対する効果を示す。ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃでの処理は、腫瘍の増殖を用量依存的に抑制し、高用量群の腫瘍体積は、ビヒクルに比べて移植の５８日後までにほぼ７０％減少した。
図４２は、エンドグリン(ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ)処置ありまたはなしの肝線維症のマウスＣＣl４モデルにおける肝臓を％体重として示す。 図４３は、モック注射（ＰＢＳ）マウスにおける肝臓組織のＨ＆Ｅ染色を示す。 図４４は、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦＣ注射マウスにおける肝臓組織のＨ＆Ｅ染色を示す。 図４５は、ＣＣl４誘導マウスにおける肝臓組織のマッソントリクローム染色を示す。
図４６は、ＰＢＳまたはｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃを注射したＣＣＬ４誘導マウスにおける肝臓組織のオイルレッドＯ染色を示す。ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃで処置された動物は、オイルレッドＯ染色が広範囲に陽性の肝臓を、最も低い割合で有した。 図４７は、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃまたはＰＢＳで処置したＣＣＬ４誘導およびモック誘導（オリーブオイル）マウスにおける血清アルカリホスファターゼレベルを示す。エンドグリン処置群における血清ＡＰはより低かった。 図４８は、メチオニンおよびコリンの食餌性欠乏により生じた肝線維症のモデルであるＭＣＤＤマウスにおける肝臓脂質沈着に対するＥＮＧ－Ｆｃ処置の効果を示す。ＭＣＤＤマウスにおいて、ビヒクル（Ａ、Ｃ）と比較すると、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃによる３週間の処置によって、肝臓脂質沈着は著しく低下した（Ｂ、Ｄ）。脂質沈着は、脂溶性ジアゾ染料であるオイルレッドＯの強い染色により同定した。倍率は１００×（Ａ、Ｂ）および２００×（Ｃ、Ｄ）。
詳細な説明
１．概略
ある側面において、本発明は、ＥＮＧ（ＣＤ１０５としても知られている）ペプチドに関する。ＥＮＧは、リガンドのトランスフォーミング増殖因子β（ＴＧＦ－β）スーパーファミリーに対するコレセプターと称され、正常および病的な線維症ならびに血管新生に関与している。ＥＮＧの発現は静止血管内皮では低いが、治癒傷、発生中の胚、炎症組織および固形腫瘍の内皮細胞においては上方制御される（Dallas et al, 2008, Clin Cancer Res 14:1931-1937）。ヌルＥＮＧ対立遺伝子のホモ接合体マウスは、血管の発達の欠陥のために妊娠の早い段階で死ぬが（Li et al, 1999, Science 284:1534-1537）、一方ヘテロ接合ヌルＥＮＧマウスは、成体で血管新生の異常を示す（Jerkic et al, 2006, Cardiovasc Res 69:845-854）。
ヒトでは、ＥＮＧ遺伝子変異が、遺伝性出血性末梢血管拡張症（オスラー・ランデュ・ウェーバー症候群）１型（ＨＨＴ－１）の原因として同定され、これは、介入毛細血管床なしで動脈から静脈（動静脈シャント）への直接の流れ（連絡）をもたらす動静脈奇形を特徴とする、血管異形成の常染色体優性型である（McAllister et al, 1994, Nat Genet 8:345-351；Fernandez-L et al, 2006, Clin Med Res 4:66-78）。ＨＨＴ患者の典型的な症状には、再発性鼻出血、消化管出血、皮膚および粘膜皮膚末梢血管拡張症、および、肺、脳または肝血管系における動静脈奇形が含まれる。
線維症および血管新生におけるＥＮＧの具体的な役割は未だ決定されていないが、おそらくこのプロセスにおけるＴＧＦ－βシグナル伝達系の重要な役割と関連するであろう（Cheifetz et al, 1992, J Biol Chem 267:19027-19030；Pardali et al, 2010, Trends Cell Biol 20:556-567）。重要なのは、ＥＮＧの発現が、腫瘍組織内で増殖する血管内皮細胞において上方制御されており（Burrows et al, 1995, Clin Cancer Res 1:1623-1634；Miller et al, 1999, Int J Cancer 81:568-572）、腫瘍におけるＥＮＧ発現の血管数が、広範囲のヒトの腫瘍についての生存と逆相関することである（Fonsatti et al, 2010, Cardiovasc Res 86:12-19）。したがって、ＥＮＧは一般の抗血管新生療法のための有望な標的であり、特にがんについてそうである（Dallas et al, 2008, Clin Cancer Res 14:1931-1937；Bernabeu et al, 2009, Biochim Biophys Acta 1792:954-973）。
構造的に、ＥＮＧはホモ二量体細胞表面糖タンパク質である。これはタンパク質の透明帯（ＺＰ）ファミリーに属し、短いＣ末端細胞質ドメイン、単一の疎水性膜貫通ドメインおよび長い細胞外ドメイン（ＥＣＤ）から構成される（Gougos et al, 1990, J Biol Chem 265:8361-8364）。ヒトでは、一次転写結果の選択的スプライシングにより２つのＥＮＧアイソフォームがもたらされ、これらの１つは６５８残基（長、Ｌ、配列番号１）で構成され、他方は６２５残基（短、Ｓ、配列番号３）で構成され、その細胞質ドメインのみが異なっている（Bellon et al, 1993, 23:2340-2345；ten Dijke et al, 2008, Angiogenesis 11:79-89）。マウスＥＮＧは３つのアイソフォームとして存在する：Ｌ－ＥＮＧ（配列番号５）、Ｓ－ＥＮＧ（配列番号７）およびリーダー配列内の２つの位置における変化以外はＬ－ＥＮＧと同一の、未知の機能的重要性を有する第３の変異体（アイソフォーム３）である（Perez-Gomez et al, 2005, Oncogene 24:4450-4461）。マウスＥＮＧのＥＣＤは、ヒトＥＮＧのものと６９％のアミノ酸同一性を示し、ヒトタンパク質に見出されるＡｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ（ＲＧＤ）インテグリンの相互作用モチーフを欠いている。最近の証拠によれば、Ｌ－ＥＮＧとＳ－ＥＮＧのアイソフォームは、in vivoで別の機能的役割を果たしている可能性があることが示唆されている（Blanco et al, 2008, Circ Res 103:1383-1392；ten Dijke et al, 2008, Angiogenesis 11:79-89）。
コレセプターとして、ＥＮＧはそれ自身によるリガンドのシグナル伝達を直接介することなく、他の受容体のＴＧＦ－βファミリーリガンドへの応答を調節すると考えられている。ＴＧＦ－βファミリーのリガンドは、通常、ホモ二量体ＩＩ型受容体に結合することによりシグナル伝達し、これがホモ二量体Ｉ型受容体の動員とリン酸転移を引き起こし、それによって特定遺伝子の転写活性化に役目を果たすＳｍａｄタンパク質のリン酸化がもたらされる（Massague, 2000, Nat Rev Mol Cell Biol 1:169-178）。異所性細胞の発現アッセイによれば、ＥＮＧはそれ自身でリガンドに結合することができず、そのＴＧＦ－β１、ＴＧＦ－β３、アクチビンＡ、骨形成タンパク質－２（ＢＭＰ－２）およびＢＭＰ－７への結合には、適切なＩ型および／またはＩＩ型受容体の存在が必要であることが報告されている（Barbara et al, 1999, J Biol Chem 274:584-594）。それにもかかわらず、線維芽細胞株により発現されたＥＮＧは、ＴＧＦ－β１を結合できるとの証拠があり（St.-Jacques et al, 1994, Endocrinology 134:2645-2657）、またＣＯＳ細胞における最近の結果は、トランスフェクトされた完全長ＥＮＧが、トランスフェクトされたＩ型またはＩＩ型受容体の不在のもとで、ＢＭＰ－９を結合できることを示す（Scharpfenecker et al, 2007, J Cell Sci 120:964-972）。
上記に加えて、ＥＮＧは一定の条件下、完全長膜結合タンパク質のタンパク質分解切断後に、in vivoにおいて可溶性形態で生じることができる（Hawinkels et al, 2010, Cancer Res 70:4141-4150）。可溶性ＥＮＧレベルの上昇は、がんおよび子癇前症の患者の循環(circulation)において観察されている（Li et al, 2000, Int J Cancer 89:122-126；Calabro et al, 2003, J Cell Physiol 194:171-175；Venkatesha et al, 2006, Nat Med 12:642-649；Levine et al, 2006, N Engl J Med 355:992-1005）。内因性可溶性ＥＮＧの役割は充分に理解されていないが、ＥＮＧ前駆体の残基２６～４３７に対応するタンパク質（配列番号１のアミノ酸２６～４３７）は、ＴＧＦ－βファミリーリガンドに対するスカベンジャーまたはトラップとして作用することが提案されており（Venkatesha et al, 2006, Nat Med 12:642-649；WO-2007/143023）、ここではＴＧＦ－β１とＴＧＦ－β３のみが具体的に関与する。
本開示は、ＢＭＰ９および／またはＢＭＰ１０に選択的に結合し、および、ＢＭＰ９および／またはＢＭＰ１０アンタゴニストとして作用できるＥＮＧの細胞外ドメインの切断部分を含むポリペプチドを提供し、完全長の細胞外ドメインに比べて有利な特性を提供し、ならびに、線維症を抑制するために使用し得る。部分的には、本開示は、可溶性ＥＮＧポリペプチドについての、生理学的高親和性リガンドのアイデンティティを提供する。驚くべきことに、可溶性ＥＮＧポリペプチドは本明細書において、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０に対して高度に特異的で高親和性の結合を有し、一方でＴＧＦ－β１、ＴＧＦ－β２またはＴＧＦ－β３にはいかなる意味のある結合も示さないことが示され、さらに、可溶性ＥＮＧポリペプチドは本明細書において、ＢＭＰ９およびＢＭＰ１０の、ＩＩ型受容体との相互作用を抑制し、これにより細胞のシグナル伝達を阻害することが示される。本開示はさらに、ＥＮＧポリペプチドが、線維症を抑制することを実証する。データはまた、ＥＮＧポリペプチドが、これがＴＧＦ－β１、ＴＧＦ－β３、ＶＥＧＦまたはＦＧＦ－２には意味のある結合も示さないとの所見にも関わらず、抗血管新生効果を発揮できることを実証する。
したがって、ある側面において、本開示は、一般に任意のＢＭＰ－９またはＢＭＰ－１０障害を抑制するのに用いるための、および特に、ＶＥＧＦ依存性血管新生およびＶＥＧＦ非依存性血管新生の両方を含む線維症および／または血管新生を阻害するための、ＢＭＰ－９またはＢＭＰ－１０のアンタゴニストとしてのエンドグリンポリペプチドを提供する。しかしながら、ＥＮＧ自体に対する抗体は、ＥＮＧポリペプチドとは異なる効果を有すると予想されることに留意すべきである。ＥＮＧに対する汎中和抗体（すべての強い／弱いリガンドの結合を阻害するもの）は、かかるリガンドのシグナル伝達を、ＥＮＧを介して阻害すると予想されるが、かかるリガンドの別の受容体（例えばＢＭＰ－９またはＢＭＰ－１０の場合はＡＬＫ－１、ＡＬＫ－２、ＢＭＰＲＩＩ、ＡｃｔＲＩＩＡまたはＡｃｔＲＩＩＢ）を介したシグナル伝達の能力を阻害することは予想されない。
さらに、ここに提示されたデータに基づきおそらく天然のＢＭＰ－９／１０アンタゴニストとして作用するであろう、天然に循環する可溶性ＥＮＧポリペプチドの存在を仮定すると、中和化抗ＥＮＧ抗体が、ＥＮＧの膜結合形態を主に阻害するのか（したがってＥＮＧ／ＢＭＰ－９／１０アンタゴニストとして作用する）、あるいは、ＥＮＧの可溶性形態を主に阻害するのか（したがってＥＮＧ／ＢＭＰ－９／１０アゴニストとして作用する）は、明確ではない。一方、本開示に基づいて、ＥＮＧポリペプチドは、これが強く結合する全てのリガンド（例に示されているものなどのコンストラクト、ＢＭＰ－９またはＢＭＰ－１０を含む）を阻害することが予想されるが、しかしこれが弱く結合するリガンドには影響を及ぼさないようである。したがって、ＥＮＧに対する汎中和抗体は、ＥＮＧを介してＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０のシグナル伝達をブロックするが、これは別の受容体を介しては、ＢＭＰ－９またはＢＭＰ－１０のシグナル伝達をブロックしない。また、ＥＮＧポリペプチドはＢＭＰ－９のシグナル伝達をすべての受容体（ＥＮＧ以外の受容体を含む）を介して阻害することができるが、弱い結合のリガンドのシグナル伝達は、いかなる受容体（ＥＮＧでさえも）を介しても阻害することは予想されない。
特に別の指定がない限り、本明細書に記載のタンパク質は、ヒト形態である。タンパク質のGenBank参照は以下である：ヒトＥＮＧアイソフォーム１（Ｌ－ＥＮＧ）、NM_001114753；ヒトＥＮＧアイソフォーム２（Ｓ－ＥＮＧ）、NM_000118；マウスＥＮＧアイソフォーム１（Ｌ－ＥＮＧ）、NM_007932；マウスＥＮＧアイソフォーム２（Ｓ－ＥＮＧ）、NM_001146350；マウスＥＮＧアイソフォーム３、NM_001146348。ヒトおよびマウスからの天然のＥＮＧタンパク質の配列は、図１～８に示されている。
本明細書で使用される用語は、一般に、本開示の文脈内および各用語が使用される具体的な文脈において、当該技術分野における通常の意味を有する。一定の用語が本明細書で議論され、本明細書に開示された組成物および方法、およびいかにしてこれらを作製および使用するかについての説明において、実行者に対してさらなる指針を提供する。用語の任意の使用の範囲または意味は、その用語が使用される具体的な文脈から明らかになるであろう。
２．治療方法およびＥＮＧポリペプチドの使用
線維症および線維性障害
本開示のいくつかの側面は、ＥＮＧポリペプチドが、線維性障害を抑制および/または処置するために使用することができるという驚くべき認識に基づいている。本開示は、ＥＮＧポリペプチドの有効量を投与するすることにより哺乳動物における線維性障害を抑制する方法を提供する。例えば、前記ＥＮＧポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸４２～３３３に少なくとも９５％同一なアミノ酸配列を含むＥＮＧポリペプチドであり、ＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質または上記の核酸アンタゴニスト（例えばアンチセンスまたはｓｉＲＮＡ）を含む。これらのＥＮＧポリペプチド、ＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質および核酸アンタゴニストを以後まとめて「治療剤」とも称する。
いくつかの態様において、本開示は、ＥＮＧポリペプチドおよび線維症の処置、抑制または予防に有用なかかるポリペプチドを使用する方法を提供する。本明細書において使用される用語「線維症」は、器官または組織中の細胞による、過度な線維性結合組織の異常形成または発達を意味する。線維症に関連するプロセスは、正常な組織形成または修復の一環としても発生し得るが、これらのプロセスの調節不全は、組織や器官の機能を徐々に損なう細胞組成の変化および過度の結合組織沈着につながり得る。線維組織の形成は、修復または反応プロセスに起因し得る。
本明細書中に提供されるとおりのＥＮＧポリペプチドおよびかかるポリペプチドを使用する治療方法により処置され得る線維性障害または状態としては、限定することなく、心疾患、脳疾患、末梢血管疾患などの血管疾患に関連する、ならびに、心臓、皮膚、腎臓、肺、腹膜、腸、および肝臓を含む組織および含む器官系に関連する（例えばWynn, 2004, Nat Rev 4:583-594に開示、これは参照により本明細書に組み込まれる）、線維増殖性障害を含む。処置することができる例示的な障害としては、限定することなく以下を含む：傷害／線維症に関連する腎症を含む腎線維症、例えば、糖尿病に関連する慢性腎症（例えば糖尿病性腎症）、狼瘡、強皮症、糸球体腎炎、巣状分節性糸球体硬化症、ＩｇＡ腎症；肺または肺線維症、例えば、特発性肺線維症、放射線誘発性線維症、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、強皮症、および慢性喘息；腸線維症、例えば、強皮症、および放射線誘発腸線維症；肝線維症、例えば、肝硬変、アルコール性肝線維症、胆管損傷、原発性胆汁性肝硬変、感染またはウイルス性肝線維症、先天性肝線維症、および自己免疫性肝炎；およびその他の線維化状態、例えば、嚢胞性線維症、心内膜心筋線維症、縦隔線維症、胸膜線維症、サルコイドーシス、強皮症、脊髄損傷／線維症、骨髄線維症、血管再狭窄、アテローム性動脈硬化症、膵臓および肺の嚢胞性線維症、注射線維症(injection fibrosis)（筋肉内注射の合併症として、特に子供において発生する可能性がある）、心内膜心筋線維症、肺の特発性肺線維症、縦隔線維症、骨髄線維症(mylcofibrosis)、後腹膜線維症、進行性塊状線維症、石炭労働者のじん肺の合併症、および腎性全身性線維症。
本明細書において使用される用語「線維性障害」、「線維化状態」および「線維性疾患」は、線維増多を特徴とする障害、状態または疾患を指すために互換的に使用される。線維性障害の例としては、限定はされないが、血管線維症、肺線維症（例えば特発性肺線維症）、膵臓線維症、肝線維症（例えば肝硬変）、腎線維症、筋骨格系の線維症、心臓の線維症（例えば心内膜心筋線維症、特発性心筋症）、皮膚の線維症（例えば強皮症、外傷後、手術による皮膚の瘢痕、ケロイドおよび皮膚のケロイド形成）、眼の線維症（例えば緑内障、眼の硬化症、結膜および角膜瘢痕および翼状片）、進行性全身性硬化症（ＰＳＳ）、慢性移植片対宿主病、ペイロニー病、膀胱鏡検査後の尿道狭窄症、特発性および薬理学的に誘導された後腹膜線維症、縦隔線維症、進行性塊状線維症、増殖性線維症および新生物性線維症を含む。
本明細書において使用される用語「細胞」は、線維化反応を受けやすい任意の細胞を指し、これには個々の細胞、組織ならびに組織および器官内の細胞を含むが、これらに限定されない。本明細書において細胞は、細胞自体および、細胞を取り囲む細胞外マトリックス（ＥＣＭ）を含む。例えば、細胞の線維化反応の阻害は、限定することなく以下における線維化反応の阻害を含む：肺（または肺組織）内の１以上の細胞；肝臓（または肝臓組織）内の１以上の細胞；腎臓（または腎組織）内の１以上の細胞；筋肉組織内の１以上の細胞；心臓（または心臓組織）内の１以上の細胞；膵臓内の１以上の細胞；皮膚内の１以上の細胞；骨内の１以上の細胞、血管系の１以上の細胞、１以上の幹細胞；または眼内の１以上の細胞。
本発明の方法および組成物は、線維性障害を処置および／または予防するために使用することができる。線維性障害の例示的な種類としては、限定することなく以下を含む：血管線維症、肺線維症（例えば特発性肺線維症）、膵臓線維症、肝線維症（例えば肝硬変）、腎線維症、筋骨格系の線維症、心臓の線維症（例えば、心内膜心筋線維症、特発性心筋症）、皮膚の線維症（例えば、強皮症、外傷後、手術による皮膚の瘢痕、ケロイドおよび皮膚のケロイド形成）、眼の線維症（例えば、緑内障、眼の硬化症、結膜および角膜瘢痕、および翼状片）、進行性全身性硬化症（ＰＳＳ）、慢性移植片対宿主病、ペイロニー病、膀胱鏡検査後の尿道狭窄症、特発性および薬理学的に誘導された後腹膜線維症、縦隔線維症、進行性塊状線維症、増殖性線維症、新生物性線維症、デュピュイトラン病、狭窄症および放射線誘発性線維症。特定の態様において、線維性障害は骨髄線維症ではない。
本発明の方法および組成物は、肝線維症として現れるかまたはそれをもたらす肝臓障害を処置および／または予防するために使用することができ、前記肝臓障害としては、非アルコール性脂肪肝疾患（ＮＡＦＬＤ）、非アルコール性脂肪肝炎（ＮＡＳＨ）および長期の過度なアルコール摂取、胆汁うっ滞、自己免疫性肝臓疾患、鉄または銅の過剰症、および、ウイルス性慢性肝炎に起因し得る後天性線維性障害を含む。ＮＡＦＬＤは肥満および２型糖尿病の代謝状態に起因する。ＮＡＦＬＤの患者は、脂肪症(steatosis)（脂肪肝）のみ～しばしばＮＡＳＨと称される壊死性炎症を含む広範な組織病理学的所見を呈する。ＮＡＦＬＤおよびＮＡＳＨの患者は、重篤な線維症および肝硬変を含む線維症のより重篤な状態に進行し得る。ＮＡＳＨを有する患者は、４～６年の期間にわたって２５％～５０％が進行性線維症を発症し、ＮＡＳＨを有する個体の１５％～２５％が肝硬変に進行することがある。ＮＡＳＨ肝硬変は、合衆国において肝移植を生む重要な原因であり、肝細胞癌のリスクの増加および肝移植を待つ患者の死亡率に関連している。アルコール依存症およびウイルス感染症もまた、肝線維症および肝硬変に進行する肝臓の損傷をもたらす可能性がある。
肝臓の健康および線維性疾患の進行を評価するための様々な手段を使用し得る。肝生検は肝組織の組織学的特徴の評価を可能にし、前記評価は、脂肪肝疾患のケースにおいて、組織におけるコラーゲンレベルならびに脂質レベルについての染色およびその定量を含む。ＮＡＦＬＤアクティビティースコア(Activity Score)（ＮＡＳ）は数値スコアを提供し、ＮＡＳＨを有する患者の大半は、脂肪症（０～３）、肝細胞のバルーン状拡張(ballooning)（０～２）および小葉炎症（０～３）の別々のスコアの合計が５≧のＮＡＳスコアを有している。Kleiner et al., Design and validation of a histological scoring system for nonalcoholic fatty liver disease. Hepatology 41(6), 1313-1321 (2005)を参照。血清マーカーは、肝機能、ＡＬＴおよびＡＳＴのマーカー、および、細胞外マトリックス形成のマーカー、線維溶解プロセスのマーカー、細胞外マトリックス分解および特定のサイトカインのマーカーを含む。
本発明は、ＥＮＧポリペプチドの、１以上の他の治療様式と組み合わせての使用を企図する。したがって、ＥＮＧポリペプチドの使用に加えて、対象に対して、線維性障害を処置するための１以上の「標準」療法を投与してもよい。例えば、ＥＮＧポリペプチドを、細胞毒素、免疫抑制剤、放射性毒性剤および／または治療用抗体と組み合わせて（すなわち一緒に）投与することができる。本発明により企図された特定の共治療剤としては、限定はされないが以下を含む：ステロイド類（例えばプレドニゾンなどのコルチコステロイド）、免疫抑制および／または抗炎症剤（例えばγインターフェロン、シクロホスファミド、アザチオプリン、メトトレキサート、ペニシラミン、シクロスポリン、コルヒチン、抗胸腺細胞グロブリン、ミコフェノール酸モフェチルおよびヒドロキシクロロキン）、細胞毒性剤、カルシウムチャネル遮断薬（例えばニフェジピン）、アンジオテンシン変換酵素阻害剤（ＡＣＥ）阻害剤、パラ－アミノ安息香酸（ＰＡＢＡ）、ジメチルスルホキシド、形質転換増殖因子β（ＴＧＦ－β）阻害剤、インターロイキン５（ＩＬ－５）阻害剤およびパン－カスパーゼ阻害剤。
ＥＮＧポリペプチドと組み合わせて使用することができる追加の抗線維化剤には、限定はされないが、レクチン（例えば米国特許第7026283号で説明されているとおり；この内容全体は参照により本明細書に組み込まれる）、ならびにWynn et al（2007, J Clin Invest 117:524-529；この内容全体は参照により本明細書に組み込まれる）によって記載された抗線維化剤が挙げられる。例えば、追加の抗線維化剤および療法は、限定はされないが以下を含む：種々の抗炎症／免疫抑制性／細胞毒性剤（コルヒチン、アザチオプリン、シクロホスファミド、プレドニゾン、サリドマイド、ペントキシフィリンおよびテオフィリンを含む）、ＴＧＦ－βシグナル伝達修飾因子（リラキシン、ＳＭＡＤ７、ＨＧＦおよびＢＭＰ７、ならびに、ＴＧＦ－β１、ＴＧＦβＲＩ、ＴＧＦβＲＩＩ、ＥＧＲ－ＩおよびＣＴＧＦの阻害剤を含む）、サイトカインとサイトカイン受容体アンタゴニスト（ＩＬ－１β、ＩＬ－５、ＩＬ－６、ＩＬ－１３、ＩＬ－２１、ＩＬ－４Ｒ、ＩＬ－１３Ｒα１、ＧＭ－ＣＳＦ、ＴＮＦ－α、オンコスタチンＭ、ＷｌＳＰ－ＩおよびＰＤＧＦの阻害剤）、サイトカインおよびケモカイン（ＩＦＮ－γ、ＩＦＮ－α／β、ＩＬ－１２、ＩＬ－１０、ＨＧＦ、ＣＸＣＬｌ０およびＣＸＣＬ１１）、ケモカインアンタゴニスト（ＣＸＣＬｌ、ＣＸＣＬ２、ＣＸＣＬ１２、ＣＣＬ２、ＣＣＬ３、ＣＣＬ６、ＣＣＬ１７およびＣＣＬ１８の阻害剤）、ケモカイン受容体アンタゴニスト（ＣＣＲ２、ＣＣＲ３、ＣＣＲ５、ＣＣＲ７、ＣＸＣＲ２およびＣＸＣＲ４の阻害剤）、ＴＬＲアンタゴニスト（ＴＬＲ３、ＴＬＲ４およびＴＬＲ９の阻害剤）、血管新生アンタゴニスト（ＶＥＧＦ特異的抗体およびアデノシンデアミナーゼ補充療法）、降圧薬（ベータ遮断薬およびＡＮＧ１１、ＡＣＥおよびアルドステロンの阻害剤）、血管作動性物質（ＥＴ－１受容体アンタゴニストおよびボセンタン(bosetan)）、コラーゲンを合成および処理する酵素の阻害剤（プロリルヒドロキシラーゼの阻害剤）、Ｂ細胞アンタゴニスト（リツキシマブ）、インテグリン／接着分子アンタゴニスト（α１β１およびαｖβ６インテグリンを遮断する分子ならびにインテグリン結合キナーゼの阻害剤およびＩＣＡＭ－ＩおよびＶＣＡＭ－Ｉ特異的抗体）、筋線維芽細胞を標的とするアポトーシス促進薬、ＭＭＰ阻害剤（ＭＭＰ２、ＭＭＰ９およびＭＭＰ１２の阻害剤）およびＴｌＭＰ阻害剤（ＴＩＭＰ－１特異的抗体）。
ＥＮＧポリペプチドおよび共治療剤または共療法は、同一の製剤中で、または別々に投与することができる。別々の投与の場合、ＥＮＧポリペプチドは、共治療剤または共療法の前、後または同時に投与することができる。１つの薬剤は、別の薬剤の投与の前または後に、数分から数週間までの間隔を有することができる。対象に対し、２以上の異なる治療剤を別々に適用する態様では、各々の送達の間に相当な時間が空かないようにして、これらの異なる薬剤が、標的組織または細胞に有利な組み合わせ効果を発揮できることを確実にすべきである。
血管新生
新しい血管を形成するプロセスである血管新生は、正常および異常な多くの生理学的状態において重要である。正常な生理学的条件下では、ヒトおよび動物には特定の限定された状況において血管新生が生じる。例えば血管新生は通常、創傷治癒、胎児発達および胚発生ならびに黄体、子宮内膜および胎盤の形成において観察される。
望ましくない、または不適切に制御された血管新生は、異常な内皮増殖が病理学的プロセスを引き起こすかまたはこれに関与し得る、多くの障害において発生する。例えば血管新生は、多くの腫瘍の増殖に関与している。無秩序な血管新生は、例えば関節リウマチ、網膜症、血管腫および乾癬などの病理学的プロセスに関係する。無秩序な血管新生が存在する多様な病理学的疾患状態は、血管新生関連疾患として分類されている。
制御された、および制御されない血管新生の両方は、よく似た様式で進行すると考えられている。毛細血管は主に内皮細胞および周皮細胞から構成され、基底膜によって囲まれている。血管新生は、内皮細胞と白血球が放出する酵素による基底膜の侵食から始まる。内皮細胞は血管の内腔を覆い、次いで基底膜を通って突出する。血管新生因子は内皮細胞を、侵食された基底膜を通って移行するように誘導する。移行細胞は、親血管から突出する「新芽」を形成し、ここで内皮細胞は有糸分裂を起こして増殖する。内皮新芽は互いにマージして毛細血管ループを形成し、新しい血管を作る。
血管新生を阻害する薬剤は、種々の障害の処置に有効であることが証明されている。血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）に結合するモノクローナル抗体であるAvastinTM（ベバシズマブ）は、種々のがんの処置に使用されている。ＶＥＧＦに結合するアプタマーであるMacugenTMは、新生血管性（湿式）加齢黄斑変性症の処置に有効であることが証明されている。ＳＤＦ／ＣＸＣＲ４シグナル伝達経路のアンタゴニストは、腫瘍血管新生を阻害し、マウスモデルにおいてがんに対して有効である（Guleng et al. Cancer Res. 2005 Jul 1;65(13):5864-71）。バンデタニブ、スニチニブ、アキシチニブ、ソラフェニブ、バタラニブおよびパゾパニブ含む、種々のいわゆる多重標的チロシンキナーゼ阻害剤は、様々なタイプの腫瘍の処置において抗血管新生剤として使用される。サリドマイドおよび関連化合物（ポマリドマイドおよびレナリドマイドを含む）は、がんの処置に有益な効果を示しており、作用の分子機構は明らかではないが、血管新生の阻害は、抗腫瘍効果の重要な要素であるように見える（例えばDredge et al. Microvasc Res. 2005 Jan;69(1-2):56-63を参照）。多くの抗血管新生剤は影響を受ける組織に関わらず血管新生に影響を及ぼすが、他の血管新生剤は、組織選択的効果を有する傾向があるようである。
本開示は、新生物性および非新生物性障害の両方を含む、調節不全の血管新生状態を処置または予防するための方法および組成物を提供する。さらに提供されるのは、特定の心血管障害を処置または予防するための方法および組成物である。さらに本開示は、線維性障害および状態を処置または予防するための方法および組成物を提供する。加えて、本開示は、ＢＭＰ９および／またはＢＭＰ１０活性に関連する障害を処置するための方法を提供する。
本開示は、哺乳動物における血管新生を阻害する方法であって、対象に対して、前述のＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質または核酸アンタゴニスト（例えばアンチセンスまたはｓｉＲＮＡ）を含む、ＥＮＧポリペプチドの有効量を投与することによる前記方法を提供し、これらは以下ではまとめて、「治療剤」として言及される。提示されたデータは、本明細書に開示の抗血管新生治療剤が、腫瘍に関連する血管新生を阻害するために使用できることを具体的に示している。これらの治療剤はまた、眼における血管新生を阻害するのにも有用であることが期待される。
血管新生関連疾患としては、限定はされないが以下を含む：血管新生依存性癌、例えば固形腫瘍、白血病などの血液で生まれる腫瘍および腫瘍転移；良性腫瘍、例えば血管腫、聴神経腫、神経線維腫、トラコーマおよび化膿性肉芽腫；関節リウマチ；乾癬；ルベオーシス；オスラー・ウェーバー症候群；心筋の血管新生；プラーク血管新生；毛細血管拡張症；血友病者の関節；および血管線維腫。
特に、本開示のポリペプチド治療剤は、がん（腫瘍）、特に増殖を支援するために血管新生プロセスに依存することが知られているがんを、処置または予防するのに有用である。ほとんどの抗血管新生剤とは異なり、ＥＮＧポリペプチドは、複数の要因によって誘導される血管新生に影響を与える。これは、腫瘍の血管新生を支援する複数の要因を頻繁に取得するようながんに、高く関連する。したがって、本明細書に開示の治療剤は、単一の血管新生因子を標的とする薬剤（例えばＶＥＧＦを標的とするベバシズマブ）による処置に対して抵抗性である腫瘍の処置に、特に有効であろうし、異なるメカニズムにより作用する他の抗血管新生化合物と組み合わせて、特に有効となり得る。
血管新生の調節不全は、本発明の組成物および方法によって処置することができる多くの障害につながる可能性がある。これらの障害には、新生物性および非新生物性状態の両方が含まれる。用語「がん」および「がん性」とは、調節されない細胞成長／増殖を典型的な特徴とする、哺乳動物における生理学的状態を指すかまたは記述する。がんまたは新生物性障害の例としては、限定はされないが、癌、リンパ腫、芽細胞腫、肉腫および白血病を含む。かかるがんのより具体的な例としては、以下を含む：扁平上皮がん、小細胞肺がん、非小細胞肺がん、肺の腺癌、肺扁平上皮癌、腹膜がん、肝細胞がん、消化管がん、膵臓がん、神経膠芽腫、子宮頸がん、卵巣がん、肝臓がん、膀胱がん、肝細胞がん、乳がん、結腸がん、結腸直腸がん、子宮内膜または子宮がん、唾液腺癌、腎臓がん、前立腺がん、外陰がん、甲状腺がん、肝癌、胃がん、黒色腫および扁平上皮頭頸部がんを含む頭頸部がんの様々なタイプ。
新生物性障害および関連する状態の他の例としては、以下を含む：食道癌、卵胞膜細胞腫、卵巣男性胚細胞腫、子宮内膜増殖症、子宮内膜症、線維肉腫、絨毛癌、咽頭癌、喉頭癌、肝芽腫、カポジ肉腫、皮膚癌、血管腫、海綿状血管腫、血管芽腫、網膜芽細胞腫、神経膠星状細胞腫、神経膠芽細胞腫、神経鞘腫、乏突起神経膠腫、髄芽細胞腫、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、骨肉腫、平滑筋肉腫、尿路癌、ウィルムス腫瘍、腎細胞癌、前立腺癌、母斑症に関連付けられる異常な血管増殖およびメイグス症候群。本明細書中に記載の治療剤による処置に特に適しているがんは、以下の１以上を特徴とし得る：がんが、血管新生活性、腫瘍または血清中で検出可能な上昇したＥＮＧレベル、増加しているＢＭＰ－９またはＢＭＰ－１０の発現レベルまたは生物学的活性を有し、転移性であるか転移性となるリスクにあり、またはこれらの任意の組み合わせを有する。
本発明において有用なＥＮＧポリペプチドでの処置が可能な、調節不全の血管新生を有する非新生物性障害としては、限定することなく以下を含む：望ましくないまたは異常な肥大、関節炎、関節リウマチ、乾癬、乾癬性斑、サルコイドーシス、アテローム性動脈硬化症、アテローム性動脈硬化プラーク、糖尿病性およびその他の増殖性の網膜症で未熟児網膜症を含むもの、水晶体後線維増殖症、血管新生緑内障、加齢黄斑変性症、糖尿病性黄斑浮腫、角膜血管新生、角膜移植片血管新生、角膜移植片拒絶反応、脈絡膜／網膜血管新生、隅角血管新生（ルベオーシス）、眼の新生血管疾患、血管再狭窄、動静脈奇形（ＡＶＭ）、髄膜腫、血管腫、血管線維腫、甲状腺過形成（グレーブス病を含む）、角膜およびその他の組織移植、慢性炎症、肺の炎症、急性肺損傷／ＡＲＤＳ、敗血症、原発性肺高血圧症、悪性肺胸水、脳浮腫（例えば、急性脳梗塞／非開放性頭部損傷／外傷に関連付けられているもの）、滑膜炎症、ＲＡのパンヌス形成、骨化性筋炎、異所性(hypertropic)骨形成、変形性関節症、難治性腹水、多嚢胞性卵巣疾患、子宮内膜症、流体疾患の第３スペーシング(3rd spacing of fluid diseases)（膵炎、コンパートメント症候群、火傷、腸疾患）、子宮筋腫、早産、ＩＢＤなどの慢性炎症（クローン病および潰瘍性大腸炎）、腎臓の同種移植片拒絶反応、炎症性腸疾患、ネフローゼ症候群、望ましくないまたは異常な組織塊の成長（非癌）、血友病性関節、肥厚性瘢痕、毛の成長の阻害、オスラー・ウェーバー症候群、化膿性肉芽腫水晶体後線維増殖症、強皮症、トラコーマ、血管の癒着、滑膜炎、皮膚炎、子癇前症、腹水、心嚢液貯留（心膜炎に関連付けられているものなど）および胸水。かかる障害のさらなる例には、上皮または心臓の障害が挙げられる。
かかる方法のある態様において、１以上のポリペプチド治療剤を、一緒に（同時に）または異なる時間に（順番に）に投与することができる。さらに、ポリペプチド治療剤は、がんを治療するため、または血管新生を阻害するための別の種類の化合物と共に投与することができる。
ある態様において、本開示の対象の方法は、単独で使用することができる。代替的に、本方法は、増殖性疾患（例えば腫瘍）の処置または予防に向けられた他の従来の抗癌治療アプローチと組み合わせて使用することができる。例えば、かかる方法は、予防的ながんの予防、手術後のがんの再発や転移の予防および他の従来のがん治療のアジュバントとして使用することができる。本開示は、従来のがん治療（例えば化学療法、放射線療法、光線療法、免疫療法および外科手術）の有効性が、対象のポリペプチドの治療剤の使用によって増強可能であることを認識する。
多様な従来の化合物が、抗新生物性活性を有することが示されている。これらの化合物は、固形腫瘍を縮小し、転移およびさらなる成長を防止し、または白血病もしくは骨髄悪性腫瘍における悪性細胞の数を減少させるための、化学療法の薬剤として使用されている。化学療法は、様々な種類の悪性腫瘍の処置に有効であるが、多くの抗新生物性化合物は望ましくない副作用を引き起こす。２以上の異なる処置を組み合わせた場合、処置は相乗的に働き、各々の処置の投与量の低減を可能にし、これにより、より高用量での各化合物によって及ぼされる有害な副作用を低減できることが示されている。他の例では、処置に抵抗性である悪性腫瘍は、２以上の異なる処置の併用療法に応答する場合がある。
本明細書に開示された治療剤を、従来の別の抗新生物性剤と組み合わせて、同時にまたは順番に投与する場合、かかる治療剤は、抗新生物性剤の治療効果を増強し、またはかかる抗新生物性剤に対する細胞の耐性を克服することができる。これにより抗新生物性剤の投与量を低減することができ、これにより望ましくない副作用を減少させるか、または耐性細胞における抗新生物性剤の有効性を回復する。
本開示によれば、本明細書中に記載の抗血管新生剤は、疾患の処置のための他の組成物および手順と組み合わせて使用することができる。例えば腫瘍は、従来の外科手術、放射線療法または化学療法にＥＮＧポリペプチドを組み合わせて処置することができ、次いでＥＮＧポリペプチドを患者に投与して、微小転移の休眠を延長し、任意の残存原発腫瘍を安定化することができる。
多くの抗血管新生剤が同定されて当該技術分野で知られており、それらは本明細書に挙げられたものを含み、例えば、Carmeliet and Jain, Nature 407:249-257 (2000)；Ferrara et al., Nature Reviews:Drug Discovery, 3:391- 400 (2004)；およびSato Int. J. Clin. Oncol, 8:200-206 (2003)に挙げられたものである。さらに米国特許出願US20030055006も参照のこと。一態様において、ＥＮＧポリペプチドは、抗ＶＥＧＦ中和抗体（またはその断片）および／または他のＶＥＧＦアンタゴニストまたはＶＥＧＦ受容体アンタゴニストと組み合わせて使用され、例としては、これらに限定されるものではないが、可溶性ＶＥＧＦ受容体（例えばＶＥＧＦＲ－１、ＶＥＧＦＲ－２、ＶＥＧＦＲ－３、ニューロフィリン（例えばＮＲＰ１、ＮＲＰ２））断片、ＶＥＧＦまたはＶＥＧＦＲを遮断可能なアプタマー、中和および抗ＶＥＧＦＲ抗体、ＶＥＧＦＲチロシンキナーゼの低分子量阻害剤（ＲＴＫ）、ＶＥＧＦに対するアンチセンス戦略、ＶＥＧＦまたはＶＥＧＦ受容体に対するリボザイム、ＶＥＧＦのアンタゴニスト変異体；およびこれらの任意の組み合わせを含む。代替的に、または付加的に、２以上の血管新生阻害剤を、ＶＥＧＦアンタゴニストおよび他の薬剤に加えて、任意に患者に同時投与することができる。ある態様において、１以上の追加の治療剤、例えば抗がん剤を、ＥＮＧポリペプチド、ＶＥＧＦアンタゴニストおよび抗血管新生剤と併用して投与することができる。
用語「ＶＥＧＦ」および「ＶＥＧＦ－Ａ」は互換的に使用され、Leung et al. Science, 246:1306 (1989)；Houck et al. Mol Endocrinol, 5:1806 (1991)；およびRobinson & Stringer, J Cell Sci, 144(5):853-865 (2001)に記載されているように、１６５アミノ酸の血管内皮細胞増殖因子および関連する１２１－、１４５－、１８３－、１８９－および２０６アミノ酸の血管内皮細胞増殖因子ならびにこれらの天然に存在する対立遺伝子および加工形態を意味する。
「ＶＥＧＦアンタゴニスト」は、１以上のＶＥＧＦ受容体への結合を含むＶＥＧＦ活性を、中和し、遮断し、阻害し、抑止し、低減し、および干渉することのできる分子を意味する。ＶＥＧＦアンタゴニストは以下を含む：抗ＶＥＧＦ抗体およびその抗原結合断片、ＶＥＧＦに特異的に結合してその１以上の受容体への結合を封鎖する受容体分子および誘導体、抗ＶＥＧＦ受容体抗体およびＶＥＧＦ受容体アンタゴニスト、例えばＶＥＧＦＲチロシンキナーゼの小分子阻害剤および融合タンパク質、例えばＶＥＧＦ－Ｔｒａｐ（Regeneron）、ＶＥＧＦ１２１－ゲロニン（Peregrine）。ＶＥＧＦアンタゴニストはまた、ＶＥＧＦのアンタゴニスト変異体、ＶＥＧＦに指向されたアンチセンス分子、ＲＮＡアプタマーおよびＶＥＧＦまたはＶＥＧＦ受容体に対するリボザイムをも含む。
「抗ＶＥＧＦ抗体」は、充分な親和性および特異性を有してＶＥＧＦに結合する抗体である。抗ＶＥＧＦ抗体は、ＶＥＧＦ活性が関与する疾患または状態を標的化してこれに干渉する治療剤として用いることができる。例えば、米国特許第6,582,959号、第6,703,020号；WO98/45332；WO 96/30046；WO94/10202、WO2005/044853；EP 0666868B1；米国特許出願20030206899、20030190317、20030203409、20050112126、20050186208および20050112126；Popkov et al, Journal of Immunological Methods 288:149-164 (2004)；およびWO2005012359を参照のこと。抗ＶＥＧＦ抗体は、通常はＶＥＧＦ－ＢまたはＶＥＧＦ－Ｃなどの他のＶＥＧＦホモログには結合せず、ＰＩＧＦ、ＰＤＧＦまたはｂＦＧＦなどの他の増殖因子にも結合しない。抗ＶＥＧＦ抗体「ベバシズマブ（ＢＶ）」は、「ｒｈｕＭＡｂ ＶＥＧＦ」または「アバスチン（Avastin（登録商標））」としても知られており、これはPresta et al. Cancer Res. 57:4593-4599 (1997) に従って生成された組み換えヒト化抗ＶＥＧＦモノクローナル抗体である。これは、変異したヒトＩｇＧ１フレームワーク領域およびヒトＶＥＧＦのその受容体への結合を遮断する、マウス抗ｈＶＥＧＦモノクローナル抗体Ａ．４．６．１からの抗原結合相補性決定領域を含む。ベバシズマブのほとんどのフレームワーク領域を含む約９３％のアミノ酸配列は、ヒトＩｇＧ１に由来し、約７％の配列がマウス抗体Ａ．４．６．１に由来する。ベバシズマブは、約１４９，０００ダルトンの分子量を有し、グリコシル化されている。ベバシズマブおよび、「ルセンティス（Lucentis（登録商標））」としても知られている抗ＶＥＧＦ抗体断片である「ラニビズマブ」を含む、他のヒト化抗ＶＥＧＦ抗体は、２００５年２月２６日発行の米国特許第6,884,879号にさらに記載されている。
用語「抗新生物組成物」は、少なくとも１つの活性治療剤、例えば「抗がん剤」を含む、がんの処置に有用な組成物を意味する。治療剤（本明細書において、抗がん剤、また「抗新生物剤」とも呼ぶ）の例としては、限定はされないが以下が挙げられる：例えば、化学療法剤、増殖阻害剤、細胞毒性剤、放射線治療に用いられる薬剤、抗血管新生剤、アポトーシス剤、抗チューブリン剤、毒素およびがんを処置するその他の剤、例えば抗ＶＥＧＦ中和抗体、ＶＥＧＦアンタゴニスト、抗ＨＥＲ－２、抗ＣＤ２０、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）アンタゴニスト（例えばチロシンキナーゼ阻害剤）、ＨＥＲ１／ＥＧＦＲ阻害剤、エルロチニブ、ＣＯＸ－２阻害剤（例えばセレコキシブ）、インターフェロン、サイトカイン、１以上のＥｒｂＢ２、ＥｒｂＢ３、ＥｒｂＢ４またはＶＥＧＦ受容体に結合するアンタゴニスト（例えば中和抗体）、血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）および／または幹細胞因子（ＳＣＦ）のための受容体チロシンキナーゼに対する阻害剤（例えばメシル酸イマチニブ（Gleevec（登録商標） Novartis）、ＴＲＡＩＬ／Ａｐｏ２Ｌおよびその他の生物活性有機化学剤等。
「血管新生因子または薬剤」は、血管の発達を刺激する増殖因子であり、例えば血管新生、血管内皮細胞の増殖、血管の安定性および／または脈管形成等を促進する。例えば血管新生因子としては、限定はされないが、ＶＥＧＦおよびＶＥＧＦファミリーのメンバー、ＰＩＧＦ、ＰＤＧＦファミリー、線維芽細胞増殖因子ファミリー（ＦＧＦ）、ＴＩＥリガンド（アンジオポエチン）、エフリン、ＡＮＧＰＴＬ３、ＡＬＫ－１等を含む。これはさらに創傷治癒を促進する因子も含み、例えば成長ホルモン、インスリン様増殖因子Ｉ（ＩＧＦ－Ｉ）、ＶＩＧＦ、上皮成長因子（ＥＧＦ）、ＣＴＧＦおよびそのファミリーのメンバーおよびＴＧＦ－αおよびＴＧＦ－βである。例えば、Klagsbrun and D'Amore, Annu. Rev. Physiol, 53:217-39 (1991)；Streit and Detmar, Oncogene, 22:3172-3179 (2003)；Ferrara & Alitalo, Nature Medicine 5(12): 1359-1364 (1999)；Tonini et al., Oncogene, 22:6549-6556 (2003)（例えば表１には血管新生因子が挙げられている）；およびSato Int. J. Clin. Oncol., 8:200-206 (2003)を参照。
「抗血管新生剤」または「血管新生阻害剤」は、血管新生、脈管形成または望ましくない血管透過性を直接的または間接的に阻害する、低分子量物質、ポリヌクレオチド（例えば阻害性ＲＮＡ（ＲＮＡｉまたはｓｉＲＮＡ））、ポリペプチド、単離されたタンパク質、組換えタンパク質、抗体またはそれらの複合体もしくは融合タンパク質を意味する。例えば、抗血管新生剤は、上記で定義された血管新生剤に対する抗体または他のアンタゴニストであり、例えばＶＥＧＦに対する抗体、ＶＥＧＦ受容体に対する抗体、ＶＥＧＦ受容体シグナル伝達を遮断する小分子（例えば、PTK787／ZK2284、SU6668、SUTENT（登録商標）／SU 11248（リンゴ酸スニチニブ）、AMG706、または、例えば国際特許出願WO 2004/113304に記載されたもの）である。抗血管新生剤はまた、天然の血管新生阻害剤、例えばアンジオスタチン、エンドスタチンなども含む。例えば以下を参照のこと：Klagsbrun and D'Amore, Annu. Rev. Physiol, 53:217-39 (1991)；Streit and Detmar, Oncogene, 22:3172-3179 (2003)（例えば表３には、悪性メラノーマにおける抗血管新生療法が記載されている）；Ferrara & Alitalo, Nat Med 5(12): 1359-1364 (1999)；Tonini et al, Oncogene, 22:6549-6556 (2003)（例えば表２には、抗血管新生因子が記載されている）；およびSato Int. J. Clin. Oncol, 8:200-206 (2003)（例えば表１には、臨床試験で用いられた抗血管新生剤が記載されている）。
本発明のある側面において、ＥＮＧポリペプチドとの組み合わせの腫瘍療法に有用な他の治療剤には、他のがん治療、例えば、外科手術、細胞毒性剤、放射性物質の照射または投与を含む放射線治療、化学療法剤、抗ホルモン剤、増殖阻害剤、抗新生物性組成物、および、本明細書に挙げられ、当該技術分野で知られている抗がん剤による処置またはその組み合わせが含まれる。
本明細書において、用語「細胞毒性剤」は、細胞の機能を阻害または妨害する、および／または、細胞の破壊を引き起こす物質を指す。この用語は、以下を含むことを意図する：放射性同位元素（例えばＡＴ２１１、Ｉ１３１、Ｉ１２５、Ｙ９０、Ｒｅ１８６、Ｒｅ１８８、Ｓｍ１５３、Ｂｉ２１１、Ｐ３２およびＬｕの放射性同位元素）、化学療法剤、例えばメトトレキサート、アドリアマイシン、ビンカアルカロイド（ビンクリスチン、ビンブラスチン、エトポシド）、ドキソルビシン、メルファラン、マイトマイシンＣ、クロラムブシル、ダウノルビシンまたは他の挿入剤、酵素およびそれらの断片、例えば核酸分解酵素、抗生物質、および毒素、例えば小分子毒素または細菌、真菌、植物もしくは動物起源の酵素活性な毒素であって、これらの断片および／または変異体を含むものおよび以下に開示される種々の抗腫瘍剤または抗がん剤。他の細胞毒性剤は、以下に記載する。殺腫瘍剤は、腫瘍細胞の破壊を引き起こす。
「化学療法剤」は、がんの処置に有用な化合物である。化学療法剤の例は以下を含む：チオテパおよびCYTOXAN（登録商標）シクロホスファミドなどのアルキル化剤；ブスルファン、インプロスルファンおよびピポスルファンなどのアルキルスルホン酸塩；ベンゾドーパ、カルボクオン、メツレドーパおよびウレドーパなどのアジリジン；アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホルアミド、トリエチレンチオホスホルアミドおよびトリメチロールメラミンを含むエチレンイミンおよびメチラメラミン；アセトゲニン（特にブラタシンおよびブラタシノン）、デルタ－９－テトラヒドロカンナビノール（ドロナビノール、MARINOL（登録商標））；ベータ－ラパコン；ラパコール；コルヒチン；ベツリン酸；カンプトテシン（合成アナログトポテカン（HYCAMTIN（登録商標））、ＣＰＴ－１１（イリノテカン、CAMPTOSAR（登録商標））、アセチルカンプトテシン、スコポレクチンおよび９－アミノカンプトテシンを含む）；ブリオスタチン；カリスタチン；ＣＣ－１０６５（そのアドゼレシン、カルゼレシンおよびビゼレシン合成アナログを含む）；
ポドフィロトキシン；ポドフィリン酸；テニポシド；クリプトフィシン（特にクリプトフィシン１およびクリプトフィシン８）；ドラスタチン；デュオカルマイシン（合成アナログ、ＫＷ－２１８９およびＣＢ１－ＴＭ１を含む）；エリュテロビン；パンクラチスタチン；サルコディクチン(sarcodictyin)；スポンギスタチン；クロラムブシル、クロルナファジン、クロロホスファミド、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、メクロレタミン酸化塩酸塩、メルファラン、ノベムビシン(novembichin)、フェネステリン、プレドニムスチン、トロホスファミド、ウラシルマスタードなどのナイトロジェンマスタード；カルムスチン、クロロゾトシン、フォテムスチン、ロムスチン、ニムスチンおよびラニムスチンなどのニトロソ尿素；エンジイン抗生物質などの抗生物質（例えばカリケアマイシン、特にカリケアマイシンガンマール(gammall)およびカリケアマイシンオメガール(omegall)（例えばAgnew, Chem Intl. Ed. Engl., 33: 183-186 (1994)を参照）；
ジネマイシンＡを含むジネマイシン；エスペラミシン；および、ネオカルジノスタチン発色団および関連の色素タンパクエンジイン抗生物質発色団）、アクラシノマイシン、アクチノマイシン、オースラマイシン(authramycin)、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン、カラビシン(carabicin)、カルミノマイシン、カルジノフィリン(carzinophilin)、クロモマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン(detorubicin)、６－ジアゾ－５－オキソ－Ｌ－ノルロイシン、ADRIAMYCIN（登録商標）ドキソルビシン（モルホリノ－ドキソルビシン、シアノモルホリノ－ドキソルビシン、２－ピロリノ－ドキソルビシンおよびデオキシドキソルビシンを含む）、エピルビシン、エソルビシン(esorubicin)、イダルビシン、マルセロマイシン(marcellomycin)、マイトマイシンＣなどのマイトマイシン、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリボマイシン(olivomycins)、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン(potfiromycin)、ピューロマイシン、クエラマイシン(quelamycin)、ロドルビシン、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ウベニメクス、ジノスタチン、ゾルビシン；メトトレキサートおよび５－フルオロウラシル（５－ＦＵ）等の抗代謝物；
デノプテリン、メトトレキサート、プテロプテリン、トリメトレキサート等の葉酸類似体；フルダラビン、６－メルカプトプリン、チアミプリン、チオグアニン等のプリン類似体；アンシタビン、アザシチジン、６－アザウリジン、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロクスウリジン等のピリミジン類似体；カルステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テストラクトン等のアンドロゲン；アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタン等の抗アドレナリン；フォリン(frolinic)酸などの葉酸補液；アセグラトン；アルドホスファミドグリコシド；アミノレブリン酸；エニルウラシル；アムサクリン；ベストラブシル(bestrabucil)；ビサントレン(bisantrene)；エダトラキサート(edatraxate)；デフォファミン(defofamine)；デメコルシン(demecolcine)；ジアジコン(diaziquone)；エルフォルニチン(elfornithine)；酢酸エリプチニウム；エポチロン；エトグルシド(etoglucid)；硝酸ガリウム；ヒドロキシウレア；レンチナン；ロニダイニン(lonidainine)；メイタンシン(maytansine)およびアンサミトシンなどのメイタンシノイド；ミトグアゾン；ミトキサントロン；モピダンモール(mopidanmol)；ニトラエリン(nitraerine)；ペントスタチン；フェナメット(phenamet)；ピラルビシン；ロソキサントロン(losoxantrone)；２－エチルヒドラジド；プロカルバジン；
ＰＳＫ（登録商標）多糖類複合体（JHS Natural Products, Eugene, OR）；ラゾキサン；リゾキシン；シゾフィラン(sizofiran)；スピロゲルマニウム；テヌアゾン酸；トリアジクオン；２，２’，２”－トリクロロトリエチルアミン；トリコテセン（特にＴ－２トキシン、ベラクリンＡ、ロリジンＡおよびアングイジン）；ウレタン；ビンデシン（ELDISINE（登録商標）、FILDESIN（登録商標））；ダカルバジン；マンノムスチン；ミトブロニトール；ミトラクトール；ピポブロマン；ガシトシン(gacytosine)；アラビノシド（「Ａｒａ－Ｃ」）；チオテパ；タキソイド、例えばTAXOL（登録商標）パクリタキセル（Bristol-Myers Squibb Oncology, Princeton, N.J.）、ABRAXANE（商標）クレモフォールフリー、パクリタキセルのアルブミン操作ナノ粒子製剤（American Pharmaceutical Partners, Schaumberg, Illinois）およびTAXOTERE（登録商標）ドキセタキセル（Rhone-Poulenc Rorer, Antony, France）；クロランブシル(chloranbucil)；ゲムシタビン（GEMZAR（登録商標））；６－チオグアニン；メルカプトプリン；メトトレキサート；シスプラチンおよびカルボプラチン等の白金類似体；
ビンブラスチン（VELBAN（登録商標））；白金；エトポシド（ＶＰ－１６）；イホスファミド；ミトキサントロン；ビンクリスチン（ONCOVIN（登録商標））；オキサリプラチン；ロイコボビン(leucovovin)；ビノレルビン（NAVELBINE（登録商標））；ノバントロン；エダトレキサート；ダウノマイシン；アミノプテリン；イバンドロナート；トポイソメラーゼ阻害剤RFS 2000；ジフルオロメチルオルニチン（ＤＭＦＯ）；レチノイン酸等のレチノイド；カペシタビン（XALODA（登録商標））；上記のいずれかの薬学的に許容し得る塩、酸または誘導体；ならびに上記の２以上の組み合わせ、例えばＣＨＯＰ（シクロホスファミド、ドキソルビシン、ビンクリスチンおよびプレドニゾロンの併用療法の略号）およびＦＯＬＦＯＸ（オキサリプラチン（ELOXATIN（商標））を５－ＦＵおよびロイコボビン(leucovovin)と組み合わせた処置レジメンの略号）など。
さらにこの定義に含まれるのは、がんの増殖を促進することができるホルモンの効果を、調節、低減、遮断または阻害するように作用し、全身性形態または全身処置においてしばしば用いられる抗ホルモン剤である。これは、ホルモン自体であってもよい。例としては、以下を含む：抗エストロゲンおよび選択的エストロゲン受容体モジュレーター（ＳＥＲＭ）であって、例えばタモキシフェン（NOLVADEX（登録商標）タモキシフェンを含む）、EVISTA（登録商標）ラロキシフェン、ドロロキシフェン、４－ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン、ケオキシフェン、LYl 17018、オナプリストンおよびFARESTON（登録商標）トレミフェンを含むもの；抗プロゲステロン；エストロゲン受容体ダウンレギュレーター（ＥＲＤ）；卵巣を抑制または妨げるよう機能する薬剤、例えばLUPRON（登録商標）およびELIGARD（登録商標）ロイプロリド酢酸などの黄体形成ホルモン放出ホルモン（ＬＨＲＨ）アゴニスト、酢酸ゴセレリン、酢酸ブセレリンおよびトリプテレリン(tripterelin)；
フルタミド、ニルタミドおよびビカルタミドなどの他の抗アンドロゲン；および酵素アロマターゼを阻害するアロマターゼ阻害剤であって、副腎でエストロゲン産生を調節するもの、例えば４（５）－イミダゾール、アミノグルテチミド、MEGASE（登録商標）酢酸メゲストロール、AROMASIN（登録商標）エキセメスタン、ホルメスタン、ファドロゾール、RIVIS OR（登録商標）ボロゾール、FEMARA（登録商標）レトロゾールおよびARIMIDEX（登録商標）アナストロゾール。さらに、化学療法剤のかかる定義は、以下も含む：ビスホスホナート、例えばクロドロナート（例えばBONEFOS（登録商標）またはOSTAC（登録商標））、DIDROC AL（登録商標）エチドロナート、NE-58095、ZOMET A（登録商標）ゾレドロン酸／ゾレドロナート、FOSAMAX（登録商標）アレンドロナート、AREDIA（登録商標）パミドロナート、SKELID（登録商標）チルドロナート、またはACTONEL（登録商標）リセドロナート；
ならびにトロキサシタビン(troxacitabine)（１，３－ジオキソランヌクレオシドシトシンアナログ）；アンチセンスオリゴヌクレオチド、特に、異常細胞(abherant cell)増殖に関与するシグナル伝達経路における遺伝子の発現を阻害するものであって、例えばＰＫＣ－アルファ、Ｒａｆ、Ｈ－Ｒａｓおよび上皮成長因子受容体（ＥＧＦ－Ｒ）など；THERATOPE（登録商標）ワクチンおよび遺伝子治療ワクチンなどのワクチン、例えばALLOVECTIN（登録商標）ワクチン、LEUVECTIN（登録商標）ワクチンおよびVAXID（登録商標）ワクチン；LURTOTECAN（登録商標）トポイソメラーゼ１阻害剤；ABARELIX（登録商標）rmRH；ラパチニブジトシラート（GW572016としても知られているＥｒｂＢ－２およびＥＧＦＲ二重チロシンキナーゼ小分子阻害剤）；および上記のいずれかの薬学的に許容し得る塩、酸または誘導体。
本明細書で使用する場合、「増殖阻害剤」は、in vitroまたはin vivoのいずれかで細胞の増殖を阻害する化合物または組成物を意味する。したがって、増殖阻害剤は、Ｓ期の細胞の割合を大幅に減少させるものであってもよい。増殖阻害剤の例としては、細胞周期（Ｓ期以外の場所において）の進行をブロックする剤、例えばＧ１停止およびＭ期停止を誘導する剤である。古典的なＭ期ブロッカーは、ビンカ類（ビンクリスチンおよびビンブラスチン）、タキサンおよびトポイソメラーゼＩＩ阻害剤、例えばドキソルビシン、エピルビシン、ダウノルビシン、エトポシドおよびブレオマイシンを含む。Ｇ１を停止する剤はＳ期停止にも波及し、例えばタモキシフェン、プレドニゾン、ダカルバジン、メクロレタミン、シスプラチン、メトトレキサート、５－フルオロウラシルおよびａｒａ－ＣなどのＤＮＡアルキル化剤である。更なる情報は、The Molecular Basis of Cancer, Mendelsohn and Israel, eds., 第１章「Cell cycle regulation, oncogenes, and antineoplastic drugs」、Murakami et al. (WB Saunders: Philadelphia, 1995)の特に１３ページに見出すことができる。タキサン類（パクリタキセルおよびドセタキセル）は、両方がイチイに由来する抗がん剤である。ヨーロッパイチイ由来ドセタキセル（TAXOTERE（登録商標）、Rhone-Poulenc Rorer）は、パクリタキセル（TAXOL（登録商標）、Bristol-Myers Squibb）の半合成アナログである。パクリタキセルおよびドセタキセルは、チューブリン二量体から微小管の集合を促進し、そして脱重合を防止することにより微小管を安定化させ、これは、細胞内の有糸分裂の阻害をもたらす。
血管新生阻害剤はまた、新しいがんまたは再発がんを発症するリスクが高いことが知られている個人に、予防的に与えることができる。したがって、本開示の一側面は、対象におけるがんの予防的防止のための方法であって、該対象に対して、本開示のＥＮＧポリペプチドおよび／またはその誘導体または別の血管新生阻害剤の有効量を投与することを含む、前記方法を包含する。
ある正常な生理学的プロセスも血管新生に関連しており、例えば排卵、月経および胎盤形成である。本開示の血管新生を阻害するタンパク質は、内皮細胞の過剰なまたは異常な刺激の疾患の処置に有用である。これらの疾患としては、腸癒着、アテローム性動脈硬化症、強皮症および肥厚性瘢痕、すなわちケロイドを含むが、これらに限定されない。これらはまた、例えばネコスクラッチ病(Rochele minalia quintosa)および潰瘍（ヘリコバクターピロリ）などの、病的な結果としての血管新生を有する疾患の処置にも有用である。
一般的な血管新生阻害タンパク質は、胚着床のために必要な子宮の血管新生を低減または防止することにより、避妊剤として使用することができる。したがって、本開示は、胚着床を防止するのに充分な阻害タンパク質の量を雌に投与した場合に、有効な避妊方法を提供する。避妊方法の一側面において、胚着床を阻止するのに充分な阻害タンパク質の量を、性交および受精が起こる前または後に投与して、効果的な避妊法を、おそらくは「モーニングアフター」法を提供する。この表現に束縛されることは意図しないが、子宮内膜の血管新生の阻害は、胚盤胞の着床を妨げると考えられている。卵管粘膜の血管新生の同様の阻害は胚盤胞の着床を妨げ、卵管妊娠の発生を防止する。投与方法としては、ピル、注射剤（静脈内、皮下、筋肉内）、坐剤、膣スポンジ、膣タンポンおよび子宮内避妊器具を含んでよいが、これらに限定はしない。本開示の血管新生阻害剤の投与は、正常な胎盤の強化された血管新生を妨げ、また正常に着床した胚盤胞内の血管の発達および胚と胎児の発達も妨げると考えられる。
眼において、血管新生は、例えば糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、黄斑変性症、角膜移植片拒絶反応、血管新生緑内障および水晶体後線維増殖症に関連付けられている。本明細書に開示の治療剤は、眼内または他の局所投与により、眼に投与することができる。眼の血管新生に関連する他の疾患には、限定することなく、流行性角結膜炎、ビタミンＡ欠乏症、コンタクトレンズの使い過ぎ、アトピー性角膜炎、上輪部角膜炎、翼状片乾性角膜炎、シェーグレン症候群、酒さ性座瘡、フィレクテヌローシス(phylectenulosis)、梅毒、マイコバクテリア感染症、脂質変性症、化学熱傷、細菌性潰瘍、真菌性潰瘍、ヘルペス感染症、帯状疱疹感染症、原虫感染症、カポジ肉腫、モーレン潰瘍、テリエン周辺角膜変性、辺縁表皮剥奪(marginal keratolysis)、関節リウマチ、全身性狼瘡(systemic lupus)、多発性動脈炎、外傷、ヴェーゲナーのサルコイドーシス、強膜炎、スティーブン・ジョンソン病、ペリフィゴイド(periphigoid)放射状角膜切開、角膜移植片拒絶反応、鎌状赤血球貧血、サルコイド、弾性線維偽黄色腫、パジェット病、静脈閉塞、動脈閉塞、頸動脈閉塞性疾患、慢性ブドウ膜炎／硝子体炎、マイコバクテリア感染症、ライム病、全身性エリテマトーデス、未熟児網膜症、イールズ病、ベーチェット病、網膜炎または脈絡膜炎を引き起こす感染症、推定眼ヒストプラズマ症、ベスト病、近視、視窩、スターガルト(Stargarts)病、扁平部炎、慢性網膜剥離、過粘稠度症候群、トキソプラズマ症、外傷およびポストレーザー合併症を含む。他の疾患は、限定することなく、ルベオーシス（隅角の血管新生）に関連する疾患および増殖性硝子体網膜症の全ての形態を含む、血管結合組織または線維組織の異常な増殖によって引き起こされる疾患を含む。
眼の状態は、例えば治療剤の全身的、局所的、眼内注射によって、または治療剤を放出する持続放出装置の挿入によって、処置または予防することができる。治療剤は、薬学的に許容し得る眼科用ビヒクル中で、例えば化合物が、眼の角膜および内部領域（例えば前室、後室、硝子体、房水、硝子体液、角膜、虹彩／毛様体、レンズ、脈絡膜／網膜および強膜）に浸透することを可能にする充分な時間、眼の表面と接触して維持されるように送達することができる。薬学的に許容し得る眼科用ビヒクルは、例えば軟膏、植物油またはカプセル化材料であってもよい。代替的に、本開示の治療剤は、硝子体および房水に直接注入してもよい。さらなる代替において、化合物は、眼の治療のために、静脈内注入または注射による、などによって全身的に投与することができる。
１以上の治療剤を投与することができる。本開示の方法はまた、眼の状態を処置するために使用される他の薬剤との同時投与も含む。１より多くの薬剤または薬剤と薬物の組み合わせを投与する場合、投与は時間的に同時にまたは順番に行うことができる。治療薬および／または薬物は、異なる投与経路によって、または同じ投与経路によって投与することができる。一態様において、治療剤および薬物は、眼科用医薬製剤中で一緒に投与される。
一態様において、治療剤は、眼における血管新生に関連する疾患を処置するために、薬理学的なメカニズムによって血管新生を遮断するように作用する他の薬物との同時投与により用いられる。本開示の治療剤と共に同時投与することができる薬物としては、限定はされないが、ペガプタニブ（Macugen（商標））、ラニビズマブ（Lucentis（商標））、乳酸スクアラミン（Evizon（商標））、ヘパリナーゼおよびグルココルチコイド（例えばトリアムシノロン）を含む。一態様において、血管新生に関連する疾患を処置する方法であって、本明細書に開示された少なくとも１つの治療剤と、次の薬物の少なくとも１つ：ペガプタニブ（Macugen（商標））、ラニビズマブ（Lucentis（商標））、乳酸スクアラミン（Evizon（商標））、ヘパリナーゼおよびグルココルチコイド（例えばトリアムシノロン）、とを含有する眼科用医薬製剤を投与することによる、前記方法が提供される。
他の疾患または障害
いくつかの態様において、ＥＮＧポリペプチドは、心血管障害またはＢＭＰ－９またはＢＭＰ－１０に関連する状態を患っているが、必ずしも血管新生を伴わない患者を処置するために用いることができる。この種の例示の障害としては、限定はされないが以下を含む：心臓疾患（心筋疾患、心筋梗塞、狭心症および心臓弁膜症を含む）；腎疾患（慢性糸球体炎症、糖尿病性腎不全および狼瘡に関連する腎炎症を含む）；血圧の疾患（全身および肺のタイプを含む）；アテローム性動脈硬化症または他の種類の動脈硬化症に関連する疾患（脳卒中、脳出血、くも膜下出血、狭心症および腎動脈硬化を含む）；血栓性疾患（脳血栓、肺血栓症、血栓性腸管壊死を含む）；糖尿病の合併症（糖尿病関連網膜疾患、白内障、糖尿病関連腎疾患、糖尿病関連の神経病理学、糖尿病関連の壊疽および糖尿病関連の慢性感染症を含む）；血管の炎症性疾患（全身性エリテマトーデス、関節リウマチ、関節の動脈の炎症、大細胞性動脈炎症(large-cell arterial inflammation)、川崎病、高安動脈炎、チャーグ・ストラウス症候群およびヘノッホ・シェンライン紫班）；および心疾患、例えば先天性心疾患、心筋症（例えば拡張、肥大、拘束性などの心筋症）およびうっ血性心不全。ＥＮＧポリペプチドは、対象に対して、単独で、または１以上の、ＢＭＰ－９／１０に関連する心血管障害および／または状態を処置するのに有用な薬剤もしくは治療様式、例えば治療剤と組み合わせて、投与することができる。一態様において、第２の薬剤または治療様式は、以下の１以上から選択される：血管形成術、ベータ遮断薬、抗高血圧薬、強心剤、抗血栓剤、血管拡張剤、ホルモンアンタゴニスト、エンドセリンアンタゴニスト、カルシウムチャネル遮断薬、ホスホジエステラーゼ阻害剤、アンジオテンシン２型アンタゴニストおよび／またはサイトカイン遮断薬／阻害剤。
さらに別の態様において、ＥＮＧポリペプチドは、ＢＭＰ９に関連するようではあるが、上には記載されていない炎症性障害または状態の処置にも有用であり得る。例示の障害としては、肝疾患（急性肝炎、慢性肝炎および肝硬変を含む）；胸部または腹部の浮腫；慢性膵臓疾患；アレルギー（鼻アレルギー、喘息、気管支炎、アトピー性皮膚炎を含む）；アルツハイマー病；レイノー症候群；および、びまん性硬化症が挙げられる。
３．製剤および有効用量
本明細書に記載の治療剤は、医薬組成物中に製剤化することができる。本開示に従って使用するための医薬組成物は、従来の方法で、１以上の生理学的に許容し得る担体または賦形剤を使用して製剤化することができる。かかる製剤は一般的に、ほとんどの規制要件に従って実質的にパイロジェンフリーである。
ある態様において、本開示の治療方法は、組成物を全身的に、または移植片もしくはデバイスとして局部的に投与することを含む。投与される場合、本開示において使用する治療用組成物は、パイロジェンフリーな生理学的に許容し得る形態である。また、任意に上述のように組成物中に含めることができる、ＥＮＧシグナル伝達アンタゴニスト以外の治療的に有用な薬剤は、本明細書に開示された方法において、対象化合物（例えばＥＮＧポリペプチド）と同時にまたは順番に投与してもよい。
典型的には、本明細書に開示されるタンパク質治療剤は、非経口的に、特に静脈内または皮下的に投与される。非経口投与に適した医薬組成物は、１以上のＥＮＧポリペプチドを、１以上の薬学的に許容し得る滅菌等張の水性もしくは非水性溶液、分散液、懸濁液または乳濁液と、または使用の直前に滅菌注射液もしくは分散液中に再構成することができる滅菌粉末と組み合わせて含むことができ、これらは、抗酸化剤、バッファー、静菌薬、意図されるレシピエントの血液と製剤を等張性にする溶質、または懸濁剤または増粘剤を含んでよい。本開示の医薬組成物に用いることができる、適切な水性および非水性担体の例は、水、エタノール、ポリオール（例えばグリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど）およびそれらの適切な混合物、オリーブ油等の植物油およびオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルが挙げられる。適切な流動性は、レシチンなどのコーティング材料の使用によって、分散液の場合は必要な粒径の維持により、および界面活性剤の使用によって、維持することができる。
一態様において、本明細書に開示されたＥＮＧポリペプチドは、眼科用医薬製剤として投与される。いくつかの態様において、眼科用医薬製剤は、好ましくは注射に適した濃度の滅菌水溶液または膏薬（salve）または軟膏（ointment）である。かかる膏薬または軟膏は、典型的には、本明細書に開示された１以上のＥＮＧポリペプチドを、鉱油－白色ワセリンベースなどの無菌の薬学的に許容し得る膏薬または軟膏ベースに溶解または懸濁されて含む。膏薬または軟膏剤組成物において、無水ラノリンも製剤中に含まれてよい。チメロサールまたはクロロブタノールもまた、かかる軟膏剤組成物に抗菌剤として好ましく添加される。一態様において、滅菌水溶液は、米国特許第6,071,958号に記載されている。
本開示は、ｐＨを調整するための酸および塩基を、およびｐＨを狭い範囲に維持するための緩衝剤を含むように変化させることができる製剤を提供する。追加の薬剤を、製剤に添加することができる。これには、限定はされないが、ペガプタニブ、ヘパリナーゼ、ラニビズマブまたはグルココルチコイドが含まれる。本開示による眼科用医薬製剤は、無菌操作により調製され、または滅菌は、調製の適切な段階で行われる。
組成物および製剤は、必要に応じて、活性成分を含む１以上の単位剤形を含むことができるパックまたはディスペンサーデバイスで提供することができる。パックは、例えばブリスターパックなどの金属またはプラスチックホイルを含んでもよい。パックまたはディスペンサーデバイスには、投与のための説明書を添付してもよい。
４．可溶性ＥＮＧポリペプチド
一定の条件下の場合を除き、天然に存在するＥＮＧタンパク質は膜貫通タンパク質であり、タンパク質の一部は細胞の外側（細胞外部分）に、およびタンパク質の一部は細胞の内側（細胞内部分）に配置されている。本開示の側面は、ＥＮＧの細胞外ドメイン（ＥＣＤ）の一部を含むポリペプチドを包含する。
ある態様において、本開示は、ＥＮＧポリペプチドを提供する。ＥＮＧポリペプチドは、Ｃ末端が配列番号１のアミノ酸３３３～３７８の任意のアミノ酸で生じる天然に存在するＥＮＧポリペプチドの切断ＥＣＤドメインに少なくとも９０％同一なアミノ酸配列、および任意に少なくとも９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％同一なアミノ酸配列からなるか、またはこれを含むポリペプチドを含んでよく、ここで該ポリペプチドは配列番号１のアミノ酸３７９～４３０からなる配列を含まない。任意に、ＥＮＧポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸３７９～５８６からなる配列から、または配列番号１のアミノ酸３７９～５８１からなる配列から、５つを超えて連続するアミノ酸、または１０、２０、３０、４０、５０、５２、６０、７０、８０、９０、１００、１５０または２００またはそれ以上の連続するアミノ酸を含まない。未処理のＥＮＧポリペプチドは、任意のシグナル配列およびシグナル配列に対するＮ末端の任意の配列を、含めるかまたは除外してよい。本明細書で詳述するように、成熟（処理済）ＥＮＧポリペプチドのＮ末端は、配列番号１の任意のアミノ酸２６～４２で起こり得る。成熟ＥＮＧポリペプチドの例としては、配列番号２３のアミノ酸２５～３７７、配列番号２５のアミノ酸２５～３５８および配列番号２９のアミノ酸２５～３４５が挙げられる。
同様に、ＥＮＧポリペプチドは、以下によりコードされるポリペプチドを含んでよい：配列番号２４のヌクレオチド７３～１１３１、配列番号２６のヌクレオチド７３～１０７４または配列番号３０のヌクレオチド７３～１０３５またはこれらのサイレント変異体またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でこれらの補体にハイブリダイズする核酸（一般にかかる条件は当技術分野で知られているが、例えば以下である：５０％ｖ／ｖホルムアミド、５×ＳＳＣ、２％ｗ／ｖブロッキング剤、０．１％のＮ－ラウロイルサルコシンおよび０．３％ＳＤＳ中で、６５℃にて一晩のハイブリダイゼーション、および、例えば５×ＳＳＣ中約６５℃での洗浄）。用語「ＥＮＧポリペプチド」はしたがって以下を包含する：ＥＮＧポリペプチドの単離された細胞外部分、その変異体（例えば、配列番号１のアミノ酸２６～３７８に対応する配列中に、例えば２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０または３５個以下のアミノ酸置換を含む変異体を含む）、その断片および前述のいずれかを含む融合タンパク質；ただし、各場合において好ましくは、上記ＥＮＧポリペプチドのいずれも、ＢＭＰ－９および／またはＢＭＰ－１０に対する実質的な親和性を保持している。一般にＥＮＧポリペプチドは、生物学的に関連する温度、ｐＨレベル、および浸透圧において、水溶液中に可溶性であるように設計される。
ここで提示されるデータは、ＥＮＧポリペプチドの短いＣ末端切断変異体を含むＦｃ融合タンパク質が、ＴＧＦ－β１およびＧＦ－β３には明らかな結合を示さないが、代わりにＢＭＰ－９に対して、ＥＮＧ（２６～４３７）－Ｆｃまたは完全長ＥＮＧ ＥＣＤを含むＦｃ融合タンパク質と比べて顕著に低い解離速度で高親和性結合を示すことを示している。具体的には、配列番号１のアミノ酸３７８、３５９および３４６で終止するＣ末端切断変異体は全て、ＥＮＧ（２６～４３７）またはＥＮＧ（２６～５８６）と比べて、実質的に高い親和性でＢＭＰ－９に（および、低減なしの親和性でＢＭＰ－１０に）結合することが見出された。しかしながらＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０への結合は、アミノ酸３３２、３２９または２５７へのより広範なＣ末端切断によって、完全に破壊された。したがって、アミノ酸３３３とアミノ酸３７８の間で終止するＥＮＧポリペプチドは全て活性であることが予想されるが、アミノ酸３４６および３５９において、またはこの間で終止するコンストラクトは、最も活性となる可能性がある。アミノ酸３６０と３７８において、またはこの間で終止する形態は、ＥＮＧ（２６～３７８）が示す中間のリガンド結合親和性の傾向が予測される。他の重要なパラメータの改善が期待されるのは、ＥＮＧ（２６～３４６）－Ｆｃで観察されるタンパク質発現および除去半減期の改善に基づき、アミノ酸３３３と３７８で、またはこの間で終止する特定のコンストラクトにおいて、完全長ＥＮＧ ＥＣＤを含む融合タンパク質と比較して期待される（例を参照）。これらの切断変異体形態の任意のものは、臨床的または実験的な設定に応じて、使用が望ましい可能性がある。
Ｎ末端において、配列番号１のアミノ酸２６（最初のグルタミン酸）またはこれより前から開始するＥＮＧポリペプチドは、リガンド結合活性を保持することが予想される。本明細書に開示されているように、配列番号１のアミノ酸６１のＮ末端切断は、より広範囲のＮ末端切断がそうであるように、リガンド結合を破壊する。しかし、これも本明細書に開示されているように、ＥＮＧ一次配列のコンセンサスモデリングは、配列番号１のアミノ酸２６～６０で規定される領域内の秩序ある二次構造が、配列番号１の４２～４５位における高信頼が予想される４つの残基のβ鎖および、配列番号１の２８～２９位における非常に低い信頼が予想される２つの残基のβ鎖に限定されることを示す。したがって、活性なＥＮＧポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸２６にて（またはその前にて）、好ましくはアミノ酸２７～４２の任意のものにおいて、開始する。
まとめると、ＥＮＧポリペプチドの活性部分は、配列番号１のアミノ酸配列２６～３３３、２６～３３４、２６～３３５、２６～３３６、２６～３３７、２６～３３８、２６～３３９、２６～３４０、２６～３４１、２６～３４２、２６～３４３、２６～３４４、２６～３４５または２６～３４６、ならびに、配列番号１のアミノ酸２７～４２の任意のアミノ酸において開始する、これらの配列の変異体を含んでいてもよい。例示のＥＮＧポリペプチドとしては、配列番号１のアミノ酸配列２６～３４６、２６～３５９および２６～３７８を含む。これらの範囲内の変異体もまた企図され、特に、配列番号１の対応する部分に対して、少なくとも８０％、８５％、９０％、９５％または９９％の同一性を有するものが企図される。ＥＮＧポリペプチドは、配列番号１のアミノ酸３７９～４３０からなる配列を、含んでいなくてもよい。
上述したように、本開示は、天然に存在するＥＮＧポリペプチドと特定の程度の配列同一性または類似性を共有する、ＥＮＧポリペプチドを提供する。２つのアミノ酸配列の同一性パーセントを決定するために、配列を最適な比較目的のために整列させる（例えば最適なアラインメントのために、第１および第２アミノ酸または核酸配列の一方または両方にギャップを導入することができ、比較目的のために、非相同配列を無視することができる）。次に、対応するアミノ酸位置におけるアミノ酸残基を比較する。第１配列の位置が、第２配列の対応する位置と同一のアミノ酸残基で占められている場合、分子はその位置において同一である（本明細書において、アミノ酸「同一性」は、アミノ酸「相同性」と等価である）。２つの配列間の同一性パーセントは、２つの配列の最適なアラインメントのために導入する必要があるギャップの数および各ギャップの長さを考慮した、配列が共有する同一位置の数の関数である。
２つの配列間の配列の比較ならびに同一性および類似性パーセントの決定は、数学的アルゴリズムを用いて行うことができる。（Computational Molecular Biology, Lesk, A. M., ed., Oxford University Press, New York, 1988；Biocomputing: Informatics and Genome Projects, Smith, D. W., ed., Academic Press, New York, 1993；Computer Analysis of Sequence Data, Part 1, Griffin, A. M., and Griffin, H. G., eds., Humana Press, New Jersey, 1994；Sequence Analysis in Molecular Biology, von Heinje, G., Academic Press, 1987；およびSequence Analysis Primer, Gribskov, M. and Devereux, J., eds., M Stockton Press, New York, 1991）。
一態様において、２つのアミノ酸配列間の同一性パーセントは、ＧＣＧソフトウェアパッケージのＧＡＰプログラムに組み込まれた、NeedlemanおよびWunsch（J Mol. Biol. (48):444-453 (1970)）のアルゴリズムを用いて決定される（http://www.gcg.comで入手可能）。特定の態様において、次のパラメータがＧＡＰプログラムで使用される：Blosum 62マトリックスまたはPAM250マトリックスのどちらか、およびギャップ重みとして１６、１４、１２、１０、８、６または４、および長さ重みとして１、２、３、４、５または６。さらに他の態様において、２つのヌクレオチド配列間の同一性パーセントは、ＧＣＧソフトウェアパッケージのＧＡＰプログラムを用いて決定される（Devereux, J., et al., Nucleic Acids Res. 12(1):387 (1984)）（http://www.gcg.comで入手可能）。例示のパラメータは、NWSgapdna.CMPマトリックスおよびギャップ重みとして４０、５０、６０、７０または８０、および長さ重みとして１、２、３、４、５または６の使用を含む。特に別の指定がない限り、２つのアミノ酸配列間の同一性パーセントは、Blosum 62マトリックス、ギャップ重み１０および長さ重み３を用いたＧＡＰプログラムを用いて決定され、かかるアルゴリズムが所望の同一性パーセントを算出できない場合には、本明細書に開示された好適な代替案が選択されるべきである。
別の態様において、２つのアミノ酸配列間の同一性パーセントは、E. Myers and W. Miller（CABIOS, 4:11-17 (1989)）のアルゴリズムを用いて決定され、これはＡＬＩＧＮプログラム（version 2.0）に組み込まれており、PAM120重量残基表、ギャップ長ペナルティとして１２、およびギャップペナルティとして４を使用する。
２つのアミノ酸配列間の最良の全体的アライメントを決定するための別の態様は、Brutlag et al（Comp. App. Biosci., 6:237-245 (1990)）のアルゴリズムに基づくＦＡＳＴＤＢコンピュータプログラムを用いて決定することができる。配列アラインメントにおいて、クエリ（質問）と対象の配列は、共にアミノ酸配列である。前記グローバル配列アラインメントの結果は、同一性パーセントで表示される。一態様において、アミノ酸配列同一性は、Brutlag et al.（Comp. App. Biosci., 6:237-245 (1990)）のアルゴリズムに基づきＦＡＳＴＤＢコンピュータプログラムを用いて行われる。特定の態様において、アミノ酸アラインメントの同一性および類似性パーセントを算出するのに用いるパラメータは、以下を含む：マトリックス＝PAM 150、ｋ－タプル(touple)＝２、ミスマッチペナルティ＝１、連結ペナルティ(joining penalty)＝２０、ランダム化グループ長さ＝０、カットオフスコア＝１、ギャップペナルティ＝５、および、ギャップサイズペナルティ＝０．０５。
ある態様において、ＥＮＧポリペプチドはＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０に結合し、該ＥＮＧポリペプチドはＴＧＦ－β１またはＧＦ－β３に実質的に結合を示さない。結合は、溶液中の精製タンパク質を用いて、またはBiacore（商標）システムなどの表面プラズモン共鳴システムにおいて評価することができる。ＥＮＧポリペプチドは、抗血管新生活性を示すように選択することができる。血管新生阻害活性のためのバイオアッセイは、ニワトリ漿尿膜（ＣＡＭ）アッセイ、マウスアンジオリアクターアッセイ、および、移植腫瘍上での単離または合成されたタンパク質の投与の効果を測定するためのアッセイが含まれる。ＣＡＭアッセイ、マウスアンジオリアクターアッセイおよびその他のアッセイは、実施例に記載されている。
ＥＮＧポリペプチドはさらに、Ｎ末端に種々のリーダー配列のいずれかを含むことができる。かかる配列は、ペプチドが発現されて、真核生物系における分泌経路を標的とすることを可能とする。例えばErnst et al.の米国特許第5,082,783号(1992)を参照のこと。代替的に、天然のＥＮＧシグナル配列を用いて、細胞からの押し出し(extrusion)を行うことができる。可能なリーダー配列には、ミツバチのメリチン、ＴＰＡおよび天然のリーダー（それぞれ配列番号１３～１５）が含まれる。ＴＰＡリーダー配列を組み込んだＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質の例は、配列番号２３、２５、２７および２９を含む。シグナルペプチドの処理は、他の変数のうちの、選択されたリーダー配列、使用される細胞種類および培養条件に依存して変化する可能性があり、したがって、成熟ＥＮＧポリペプチドの実際のＮ末端開始部位は、Ｎ末端またはＣ末端方向のどちらかの方向に１、２、３、４または５アミノ酸だけシフトしてもよい。成熟したＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質は配列番号３３～３６を含み、これらは下記にＥＮＧポリペプチド部分に下線を付けて示される。
ヒトＥＮＧ（２６～３７８）－ｈＦｃ（切断Ｆｃ）
ETVHCD LQPVGPERDE VTYTTSQVSK GCVAQAPNAI LEVHVLFLEF PTGPSQLELT LQASKQNGTW PREVLLVLSV NSSVFLHLQA LGIPLHLAYN SSLVTFQEPP GVNTTELPSF PKTQILEWAA ERGPITSAAE LNDPQSILLR LGQAQGSLSF CMLEASQDMG RTLEWRPRTP ALVRGCHLEG VAGHKEAHIL RVLPGHSAGP RTVTVKVELS CAPGDLDAVL ILQGPPYVSW LIDANHNMQI WTTGEYSFKI FPEKNIRGFK LPDTPQGLLG EARMLNASIV ASFVELPLAS IVSLHASSCG GRLQTSPAPI QTTPPKDTCS PELLMSLIQT KCADDAMTLV LKKELVATGG GTHTCPPCPA PELLGGPSVF LFPPKPKDTL MISRTPEVTC VVVDVSHEDP EVKFNWYVDG VEVHNAKTKP REEQYNSTYR VVSVLTVLHQ DWLNGKEYKC KVSNKALPAP IEKTISKAKG QPREPQVYTL PPSREEMTKN QVSLTCLVKG FYPSDIAVEW ESNGQPENNY KTTPPVLDSD GSFFLYSKLT VDKSRWQQGN VFSCSVMHEA LHNHYTQKSL SLSPGK （配列番号３３）
ヒトＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃ
ETVHCD LQPVGPERDE VTYTTSQVSK GCVAQAPNAI LEVHVLFLEF PTGPSQLELT LQASKQNGTW PREVLLVLSV NSSVFLHLQA LGIPLHLAYN SSLVTFQEPP GVNTTELPSF PKTQILEWAA ERGPITSAAE LNDPQSILLR LGQAQGSLSF CMLEASQDMG RTLEWRPRTP ALVRGCHLEG VAGHKEAHIL RVLPGHSAGP RTVTVKVELS CAPGDLDAVL ILQGPPYVSW LIDANHNMQI WTTGEYSFKI FPEKNIRGFK LPDTPQGLLG EARMLNASIV ASFVELPLAS IVSLHASSCG GRLQTSPAPI QTTPPKDTCS PELLMSLITG GGPKSCDKTH TCPPCPAPEL LGGPSVFLFP PKPKDTLMIS RTPEVTCVVV DVSHEDPEVK FNWYVDGVEV HNAKTKPREE QYNSTYRVVS VLTVLHQDWL NGKEYKCKVS NKALPAPIEK TISKAKGQPR EPQVYTLPPS REEMTKNQVS LTCLVKGFYP SDIAVEWESN GQPENNYKTT PPVLDSDGSF FLYSKLTVDK SRWQQGNVFS CSVMHEALHN HYTQKSLSLS PGK (配列番号３４)
ヒトＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃ（切断Ｆｃ）
ETVHCD LQPVGPERDE VTYTTSQVSK GCVAQAPNAI LEVHVLFLEF PTGPSQLELT LQASKQNGTW PREVLLVLSV NSSVFLHLQA LGIPLHLAYN SSLVTFQEPP GVNTTELPSF PKTQILEWAA ERGPITSAAE LNDPQSILLR LGQAQGSLSF CMLEASQDMG RTLEWRPRTP ALVRGCHLEG VAGHKEAHIL RVLPGHSAGP RTVTVKVELS CAPGDLDAVL ILQGPPYVSW LIDANHNMQI WTTGEYSFKI FPEKNIRGFK LPDTPQGLLG EARMLNASIV ASFVELPLAS IVSLHASSCG GRLQTSPAPI QTTPPKDTCS PELLMSLITG GGTHTCPPCP APELLGGPSV FLFPPKPKDT LMISRTPEVT CVVVDVSHED PEVKFNWYVD GVEVHNAKTK PREEQYNSTY RVVSVLTVLH QDWLNGKEYK CKVSNKALPA PIEKTISKAK GQPREPQVYT LPPSREEMTK NQVSLTCLVK GFYPSDIAVE WESNGQPENN YKTTPPVLDS DGSFFLYSKL TVDKSRWQQG NVFSCSVMHE ALHNHYTQKS LSLSPGK (配列番号３５)
ヒトＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃ（切断Ｆｃ）
ETVHCD LQPVGPERDE VTYTTSQVSK GCVAQAPNAI LEVHVLFLEF PTGPSQLELT LQASKQNGTW PREVLLVLSV NSSVFLHLQA LGIPLHLAYN SSLVTFQEPP GVNTTELPSF PKTQILEWAA ERGPITSAAE LNDPQSILLR LGQAQGSLSF CMLEASQDMG RTLEWRPRTP ALVRGCHLEG VAGHKEAHIL RVLPGHSAGP RTVTVKVELS CAPGDLDAVL ILQGPPYVSW LIDANHNMQI WTTGEYSFKI FPEKNIRGFK LPDTPQGLLG EARMLNASIV ASFVELPLAS IVSLHASSCG GRLQTSPAPI QTTPPTGGGT HTCPPCPAPE LLGGPSVFLF PPKPKDTLMI SRTPEVTCVV VDVSHEDPEV KFNWYVDGVE VHNAKTKPRE EQYNSTYRVV SVLTVLHQDW LNGKEYKCKV SNKALPAPIE KTISKAKGQP REPQVYTLPP SREEMTKNQV SLTCLVKGFY PSDIAVEWES NGQPENNYKT TPPVLDSDGS FFLYSKLTVD KSRWQQGNVF SCSVMHEALH NHYTQKSLSL SPGK （配列番号３６）
ある態様において、本開示は、ポリペプチドのグリコシル化を変化させるような、ＥＮＧポリペプチドの特定の変異を企図する。かかる変異は例えば、Ｏ結合またはＮ結合グリコシル化部位などの１以上のグリコシル化部位を、導入または除去するように選択することができる。アスパラギン結合型グリコシル化認識部位は一般に、トリペプチド配列、すなわち適切な細胞のグリコシル化酵素によって特異的に認識される、アスパラギン－Ｘ－スレオニン（またはアスパラギン－Ｘ－セリン）（ここで「Ｘ」は任意のアミノ酸である）を含む。改変はまた、１以上のセリンまたはスレオニン残基の、野生型ＥＮＧポリペプチドの配列（Ｏ結合グリコシル化部位について）への付加または置換によって行うことができる。グリコシル化認識部位の第１または第３アミノ酸位置のいずれかまたは両方における、種々のアミノ酸置換または欠失（および／または第２位置におけるアミノ酸欠失）は、修飾トリペプチド配列の非グリコシル化を生じさせる。ＥＮＧポリペプチド上の炭水化物部分の数を増加させる別の手段は、ＥＮＧポリペプチドへの、化学的または酵素的なグリコシドのカップリングによるものである。
使用されるカップリング方法に応じて、糖（単数または複数）は、（ａ）アルギニンおよびヒスチジンに、（ｂ）遊離カルボキシル基に、（ｃ）システインのものなどの遊離スルフヒドリル基に、（ｄ）セリン、スレオニンまたはヒドロキシプロリンのものなどの遊離ヒドロキシル基に、（ｅ）フェニルアラニン、チロシンまたはトリプトファンのものなどの芳香族残基に、または（ｆ）グルタミンのアミド基に、付着することができる。これらの方法は、１９８７年９月１１日に公開されたWO 87/05330、およびAplin and Wriston (1981) CRC Crit. Rev. Biochem., pp. 259-306に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。ＥＮＧポリペプチド上に存在する１以上の炭水化物部分の除去は、化学的および／または酵素的に実施することができる。化学的脱グリコシル化は例えば、ＥＮＧポリペプチドの、化合物トリフルオロメタンスルホン酸または同等の化合物への露出を伴う。この処理により、結合糖（Ｎ－アセチルグルコサミンまたはＮ－アセチルガラクトサミン）以外のほとんどまたは全ての糖の切断がもたらされ、一方でアミノ酸配列はそのままである。化学的脱グリコシル化はさらに、Hakimuddin et al. (1987) Arch. Biochem. Biophys. 259:52およびEdge et al. (1981) Anal. Biochem. 118:131に記載されている。
ＥＮＧポリペプチド上の炭水化物部分の酵素による切断は、Thotakura et al. (1987) Meth. Enzymol. 138:350に記載されているように、種々のエンド－およびエキソ－グリコシダーゼを用いることによって実施することができる。ＥＮＧポリペプチドの配列は、用いる発現系に応じて適切に調節することができ、これは、哺乳動物、酵母、昆虫および植物細胞はすべて、ペプチドのアミノ酸配列の影響を受け得る異なるグリコシル化パターンを導入する可能性があるからである。一般的には、ヒトにおける使用のためのＥＮＧポリペプチドは、ＨＥＫ２９３またはＣＨＯ細胞株などの、適切なグリコシル化を提供する哺乳動物細胞株において発現され、ただし、他の哺乳動物発現細胞株、改変グリコシル化酵素による酵母細胞株および昆虫細胞も、有用であることが期待されている。
本開示はさらに、変異体、特にＥＮＧポリペプチドのコンビナトリアル変異体のセットならびに切断変異体を生成する方法を企図する；コンビナトリアル変異体のプールは、機能的変異配列を同定するために特に有用である。かかるコンビナトリアルライブラリーのスクリーニングの目的は、例えば、アゴニストまたはアンタゴニストのどちらかとして作用できるか、あるいは全体として新規な活性を有するような、ＥＮＧポリペプチド変異体を生成することであってもよい。様々なスクリーニングアッセイが以下に提供されており、かかるアッセイは、変異体を評価するために使用することができる。例えば、ＥＮＧポリペプチド変異体は、ＥＮＧリガンドに結合する能力、ＥＮＧリガンドのＥＮＧポリペプチドへの結合を防止する能力、または、ＥＮＧリガンドによって引き起こされるシグナル伝達を妨害する能力について、スクリーニングすることができる。ＥＮＧポリペプチドまたはその変異体の活性は、細胞ベースまたはin vivoアッセイにおいて、特に実施例に開示された任意のアッセイにおいても、試験することができる。
コンビナトリアル由来の変異体は、天然に存在するＥＮＧポリペプチドの細胞外ドメインを含むＥＮＧポリペプチドに対して、選択的効力または一般に増加した効力を有するように生成することができる。同様に、変異誘発は、対応する野生型ＥＮＧポリペプチドとは劇的に異なる血清半減期を有する変異体を生じさせることができる。例えば、改変されたタンパク質は、天然のＥＮＧポリペプチドの破壊または別の除去もしくは不活性化をもたらすタンパク質分解またはその他のプロセスに対して、より安定であるか不安定にすることができる。かかる変異体およびこれをコードする遺伝子は、ＥＮＧポリペプチドの半減期を調節することによって、ＥＮＧポリペプチドのレベルを変えるために利用することができる。例えば、短い半減期はより一時的な生物学的効果を生じさせることができ、患者内での組換えＥＮＧポリペプチドレベルの、より厳密な制御を可能にする。Ｆｃ融合タンパク質においては、突然変異は、タンパク質の半減期を変化させるために、リンカー（もしあれば）および／またはＦｃ部分内に作られてもよい。
コンビナトリアルライブラリーは、各々が潜在的ＥＮＧポリペプチド配列の少なくとも一部を含むポリペプチドのライブラリーをコードする遺伝子の、縮重ライブラリーを介して生成することができる。例えば、合成オリゴヌクレオチドの混合物を遺伝子配列に酵素的にライゲートして、潜在的ＥＮＧポリペプチドヌクレオチド配列の縮重セットが、個々のポリペプチドとして、または代替的により大きな融合タンパク質のセットとして（例えばファージディスプレイなど）、発現可能であるようにすることができる。
潜在的ＥＮＧポリペプチド変異体のライブラリーを縮重オリゴヌクレオチド配列から生成可能にする、多くの方法がある。縮重遺伝子配列の化学的合成は、ＤＮＡ自動合成機で行うことができ、合成遺伝子はその後、発現に適したベクターにライゲートされる。縮重オリゴヌクレオチドの合成は当技術分野で知られている（例えば、Narang, SA (1983) Tetrahedron 39:3；Itakura et al., (1981) Recombinant DNA, Proc. 3rd Cleveland Sympos. Macromolecules, ed. AG Walton, Amsterdam: Elsevier pp273-289；Itakura et al., (1984) Annu. Rev. Biochem. 53:323；Itakura et al., (1984) Science 198:1056；Ike et al., (1983) Nucleic Acid Res. 11:477を参照）。かかる技法は、他のタンパク質の定方向進化において採用されている（例えばScott et al., (1990) Science 249:386-390；Roberts et al., (1992) PNAS USA 89:2429-2433；Devlin et al., (1990) Science 249: 404-406；Cwirla et al., (1990) PNAS USA 87: 6378-6382；ならびに米国特許第5,223,409号、第5,198,346号および第5,096,815号を参照）。
代替的に、突然変異誘発の他の形態を用いて、コンビナトリアルライブラリーを生成することができる。例えば、ＥＮＧポリペプチド変異体は、ライブラリーからスクリーニングにより、例えばアラニン走査型(scanning)変異誘発などにより（Ruf et al., (1994) Biochemistry 33:1565-1572；Wang et al., (1994) J. Biol. Chem. 269:3095-3099；Balint et al., (1993) Gene 137:109-118；Grodberg et al., (1993) Eur. J. Biochem. 218:597-601；Nagashima et al., (1993) J. Biol. Chem. 268:2888-2892；Lowman et al., (1991) Biochemistry 30:10832-10838；およびCunningham et al., (1989) Science 244:1081-1085）；リンカー走査型変異誘発により（Gustin et al., (1993) Virology 193:653-660；Brown et al., (1992) Mol. Cell Biol. 12:2644-2652；McKnight et al., (1982) Science 232:316）；飽和突然変異誘発により（Meyers et al., (1986) Science 232:613）；ＰＣＲ変異誘発により（Leung et al., (1989) Method Cell Mol Biol 1:11-19）；または化学的突然変異誘発等を含むランダム突然変異誘発により（Miller et al., (1992) A Short Course in Bacterial Genetics, CSHL Press, Cold Spring Harbor, NY；およびGreener et al., (1994) Strategies in Mol Biol 7:32-34）、生成して単離することができる。特にコンビナトリアル設定におけるリンカー走査型変異誘発は、ＥＮＧポリペプチドの切断（生理活性）形態を識別するための魅力的な方法である。
広い範囲の技術が当該技術分野において、突然変異および切断により作製されたコンビナトリアルライブラリーの遺伝子産物のスクリーニング用に、そしてさらに、ある特性を有する遺伝子産物についてのｃＤＮＡライブラリーのスクリーニング用に知られている。かかる技術は、ＥＮＧポリペプチドのコンビナトリアル突然変異誘発によって生成された遺伝子ライブラリーの迅速なスクリーニングのために、一般的に適応可能となるであろう。大きな遺伝子ライブラリーのスクリーニングに最も広く使用される技術は、典型的には、遺伝子ライブラリーを複製可能な発現ベクターにクローニングすること、得られたベクターのライブラリーで適当な細胞を形質転換すること、および、所望の活性の検出が、産物を検出された遺伝子をコードするベクターの比較的容易な単離を促進するような条件下で、コンビナトリアル遺伝子を発現させること、を含む。好適なアッセイには、ＥＮＧリガンド結合アッセイおよびリガンド媒介性細胞シグナル伝達アッセイが含まれる。
ある態様において、本開示のＥＮＧポリペプチドはさらに、ＥＮＧポリペプチドにおいて自然に存在する任意のものに加えて、翻訳後修飾を含むことができる。かかる修飾としては、限定はされないが、アセチル化、カルボキシル化、グリコシル化、リン酸化、脂質化、ペグ化（ポリエチレングリコール）およびアシル化を含む。その結果、修飾ＥＮＧポリペプチドは、ポリエチレングリコール、脂質、多糖または単糖およびリン酸塩などの非アミノ酸要素を含むことができる。かかる非アミノ酸要素の、ＥＮＧポリペプチドの機能に対する効果は、他のＥＮＧポリペプチド変異体のために本明細書に記載されているようにして、試験することができる。ＥＮＧポリペプチドが、細胞内でＥＮＧポリペプチドの初期の形態を切断することによって産生される場合、翻訳後プロセシングも、タンパク質の正確なフォールディングおよび／または機能のために重要であり得る。別の細胞（例えばＣＨＯ、ＨｅＬａ、ＭＤＣＫ、２９３、ＷＩ３８、ＮＩＨ－３Ｔ３またはＨＥＫ２９３など）は、特定の細胞マシナリーおよびかかる翻訳後活動に対する特徴的なメカニズムを有し、ＥＮＧポリペプチドの正しい修飾およびプロセシングを確実にするために選択され得る。
ある側面において、ＥＮＧポリペプチドの機能的変異体または修飾形態は、ＥＮＧポリペプチドの少なくとも一部および１以上の融合ドメインを有する融合タンパク質を含む。かかる融合ドメインのよく知られた例としては、限定はされないが、ポリヒスチジン、Ｇｌｕ－Ｇｌｕ、グルタチオンＳトランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、チオレドキシン、プロテインＡ、プロテインＧ、免疫グロブリン重鎖定常領域（Ｆｃ）、マルトース結合タンパク質（ＭＢＰ）またはヒト血清アルブミンを含む。融合ドメインは、所望の特性を付与するように選択することができる。例えば、いくつかの融合ドメインは、アフィニティクロマトグラフィーによる融合タンパク質の単離に特に有用である。アフィニティ精製の目的のために、アフィニティクロマトグラフィーに関連するマトリクス、例えばグルタチオン－、アミラーゼ－、およびニッケル－またはコバルト－共役樹脂が用いられる。かかるマトリクスの多くは、「キット」の形態で、例えばPharmacia GST精製システムおよび、例えば（Ｈｉｓ６）融合パートナーと共に有用なQIAexpress（商標）システム（Qiagen）などにおいて、利用可能である。別の例として、融合ドメインは、ＥＮＧポリペプチドの検出を容易にするように選択することができる。かかる検出ドメインの例には、各種蛍光タンパク質（例えばＧＦＰ）だけでなく、「エピトープタグ」が挙げられ、これらは通常は短いペプチド配列であって、特異的な抗体が利用可能である。特異的なモノクローナル抗体が容易に利用可能なよく知られているエピトープタグは、ＦＬＡＧ、インフルエンザウイルス血球凝集素（ＨＡ）およびｃ－ｍｙｃタグを含む。
いくつかの場合において、融合ドメインは、例えばＸａ因子またはトロンビンのためのプロテアーゼ切断部位を有し、これにより、関連するプロテアーゼが融合タンパク質を部分的に消化して、そこから組換えタンパク質を遊離することが可能となる。遊離タンパク質は、その後のクロマトグラフィー分離により融合ドメインから単離することができる。ある好ましい態様において、ＥＮＧポリペプチドは、in vivoでＥＮＧポリペプチドを安定化するドメイン（「安定剤」ドメイン）と融合されている。「安定化する」とは、これが破壊の減少のため、腎臓によるクリアランスの減少のためまたは他の薬物動態学的効果のためであるかどうかに関わらず、血清半減期を増加させる任意のものを意味する。免疫グロブリンのＦｃ部分との融合は、広い範囲のタンパク質に、所望の薬物動態学的特性を付与することが知られている。同様に、ヒト血清アルブミンへの融合は、所望の特性を付与することができる。選択可能な融合ドメインの他の種類には、多量体化（例えば二量体化、四量体化）ドメインおよび機能ドメインが含まれてよい。
具体例として、本開示は、２つのＦｃドメイン配列（例えば配列番号１１、１２）の１つに融合したＥＮＧポリペプチドの変異体を含む融合タンパク質を提供する。任意に、Ｆｃドメインは、Ａｓｐ－２６５、Ｌｙｓ－３２２およびＡｓｎ－４３４（対応する完全長ＩｇＧに従って番号付けされている）などの残基に、１以上の変異を有する。ある場合において、これらの変異（例えばＡｓｐ－２６５変異）の１以上を有する変異体Ｆｃドメインは、野生型Ｆｃドメインと比べて、Ｆｃγ受容体に結合する能力が減少している。別のケースでは、これらの変異（例えばＡｓｎ－４３４変異）の１以上を有する変異体Ｆｃドメインは、野生型Ｆｃドメインと比べて、ＭＨＣクラスＩ関連Ｆｃ受容体（ＦｃＲＮ）に結合する能力が増加している。
融合タンパク質の異なる要素は、所望の機能性と整合する任意の様式で配置され得ることが理解される。例えば、ＥＮＧポリペプチドは異種ドメインのＣ末端に配置してもよく、または代替的に、異種ドメインをＥＮＧポリペプチドのＣ末端に配置してもよい。ＥＮＧポリペプチドドメインおよび異種ドメインは、融合タンパク質に隣接している必要はなく、追加のドメインまたはアミノ酸配列を、いずれかのドメインのＣまたはＮ末端またはドメイン間に含めることができる。
本明細書において、用語「免疫グロブリンＦｃドメイン」または単に「Ｆｃ」は、免疫グロブリン鎖定常領域の、好ましくは免疫グロブリン重鎖定常領域の、カルボキシル末端部分またはその一部を意味すると理解される。例えば、免疫グロブリンＦｃ領域は以下を含んでよい：１）ＣＨ１ドメイン、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメイン、２）ＣＨ１ドメインとＣＨ２ドメイン、３）ＣＨ１ドメインとＣＨ３ドメイン、４）ＣＨ２ドメインとＣＨ３ドメイン、または５）２以上のドメインの組み合わせおよび免疫グロブリンヒンジ領域。好ましい態様において、免疫グロブリンＦｃ領域は、少なくとも免疫グロブリンヒンジ領域、ＣＨ２ドメインおよびＣＨ３ドメインを含み、好ましくはＣＨ１ドメインを欠いている。
一態様において、重鎖定常領域が由来する免疫グロブリンのクラスは、ＩｇＧ（Ｉｇγ）（γサブクラス１、２、３または４）である。免疫グロブリンの他のクラス、ＩｇＡ（Ｉｇα）、ＩｇＤ（Ｉｇδ）、ＩｇＥ（Ｉｇε）およびＩｇＭ（Ｉｇμ）も使用することができる。適切な免疫グロブリン重鎖定常領域の選択は、米国特許第5,541,087号および第5,726,044号に詳細に記載されている。特定の結果を達成するための、ある免疫グロブリンクラスおよびサブクラスからの特定の免疫グロブリン重鎖定常領域配列の選択は、当業者のレベル内であると考えられる。免疫グロブリンのＦｃ領域をコードするＤＮＡコンストラクトの部分は、ヒンジドメインの少なくとも一部を、および好ましくは、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥまたはＩｇＭのいずれかのＦｃγのＣＨ３ドメインまたは相同ドメインの少なくとも一部を含む。
さらに、免疫グロブリン重鎖定常領域内のアミノ酸の置換または欠失は、本明細書で開示される方法および組成物の実施に有用となり得ることが企図される。一例としては、上部ＣＨ２領域にアミノ酸置換を導入することにより、Ｆｃ受容体への親和性が減少したＦｃ変異体を作製することである（Cole et al. (1997) J. Immuno. 159:3613）。
ある態様において、本開示は、ＥＮＧポリペプチドの単離および／または精製形態であって、他のタンパク質および／または他のＥＮＧポリペプチド種から単離されたか、またはそれらを実質的に含まない（例えば、少なくとも８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％または９９％含まない）ものを利用可能とする。ＥＮＧポリペプチドは、一般的に、組換え核酸からの発現によって産生される。
ある態様において、本開示は、ＥＮＧタンパク質の細胞外部分のコード配列を含む可溶性ＥＮＧポリペプチドをコードする核酸を含む。さらなる態様において、本開示はまた、かかる核酸を含む宿主細胞にも関する。宿主細胞は、任意の原核細胞または真核細胞であってよい。例えば、本開示のポリペプチドは、大腸菌などの細菌細胞、昆虫細胞（例えば、バキュロウイルス発現系を用いて）、酵母または哺乳動物細胞中で発現させることができる。他の適切な宿主細胞は、当業者によく知られている。したがって、本開示のいくつかの態様はさらに、ＥＮＧポリペプチドを生成する方法に関する。配列番号２５および２９に記載され、ＣＨＯ細胞で発現されるＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質は、強力な抗血管新生活性を有することが確立されている。
５．ＥＮＧポリペプチドをコードする核酸
ある側面において、本開示は、本明細書に開示された、断片、機能性変異体および融合タンパク質を含むＥＮＧポリペプチドのいずれかをコードする、単離および／または組換え核酸を提供する。例えば、配列番号２および４は、天然のヒトＥＮＧ前駆体ポリペプチドのそれぞれ長いおよび短いアイソフォームをコードし、一方配列番号３０は、ＩｇＧ１ Ｆｃドメインに融合したＥＮＧ細胞外ドメインの１つの変異体をコードする。対象の核酸は、一本鎖または二本鎖であってもよい。かかる核酸はＤＮＡまたはＲＮＡ分子であってもよい。これらの核酸は、例えば、ＥＮＧポリペプチドを作製するための方法において、または直接治療剤として（例えばアンチセンス、ＲＮＡｉまたは遺伝子治療アプローチで）、用いることができる。
ある側面において、ＥＮＧポリペプチドをコードする対象核酸はさらに、配列番号２４、２６、２８または３０の変異体である核酸を含むことが理解される。変異体ヌクレオチド配列は、１以上のヌクレオチド置換、付加または欠失によって異なる配列を含み、例えば対立遺伝子変異体である。
ある態様において、本開示は、配列番号２４、２６、２８または３０に少なくとも８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％同一な、単離されたまたは組み換え核酸配列を提供する。当業者は、配列番号２４、２６、２８または３０に相補的な核酸配列、および、配列番号２４、２６、２８または３０の変異体は、本開示の範囲内であることを認識する。さらなる態様において、本開示の核酸配列は、単離し、組み換え、および／または、異種ヌクレオチド配列またはＤＮＡライブラリーに融合することができる。
他の態様において、本開示の核酸はまた、高度にストリンジェントな条件下で、配列番号２４、２６、２８または３０に規定されたヌクレオチド配列に、配列番号２４、２６、２８または３０の相補配列にまたはそれらの断片にハイブリダイズするヌクレオチド配列を含む。上述したように当業者は、ＤＮＡハイブリダイゼーションを促進する適切なストリンジェンシー条件を変化させ得ることを、容易に理解するであろう。例えば、ハイブリダイゼーションを約４５℃にて、６．０×塩化ナトリウム／クエン酸ナトリウム（ＳＳＣ）で行い、続いて５０℃で２．０×ＳＳＣの洗浄を行うことができる。例えば、洗浄ステップにおける塩濃度は、約５０℃で２．０×ＳＳＣの低ストリンジェンシーから、約５０℃で０．２×ＳＳＣの高ストリンジェンシーまでより、選択することができる。また、洗浄ステップにおける温度は、低ストリンジェンシー条件の室温約２２℃から、高ストリンジェンシー条件の約６５℃まで上昇させることができる。温度および塩の両方を変えることができ、または温度や塩濃度を一定に保持しつつ、他の変数を変化させることができる。一態様において、本開示は、室温で６×ＳＳＣの低ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズし、続いて室温で２×ＳＳＣで洗浄した核酸を提供する。
遺伝子コードにおける縮重のために、配列番号２４、２６、２８または３０に規定された核酸とは異なる単離された核酸もまた、本開示の範囲内である。例えば、アミノ酸の数は、１より多いトリプレットにより指定される。同一のアミノ酸またはシノニムを特定するコドン（例えばＣＡＵとＣＡＣはヒスチジンのシノニムである）は、タンパク質のアミノ酸配列に影響を及ぼさない「サイレント」突然変異をもたらし得る。しかしながら、対象タンパク質のアミノ酸配列に変化をもたらすＤＮＡ配列多型が、哺乳動物細胞内に存在することが予想される。当業者は、特定のタンパク質をコードする核酸の１以上のヌクレオチド（ヌクレオチドの約３～５％まで）におけるこれらの変異は、天然の対立遺伝子変異に起因して、特定の種の個体の間に存在し得ることを理解するであろう。任意の全てのかかるヌクレオチド変異および、生じるアミノ酸多型は、この開示の範囲内である。
ある態様において、本開示の組換え核酸は、発現コンストラクトの１以上の調節ヌクレオチド配列に、動作可能に連結することができる。調節ヌクレオチド配列は一般に、発現に用いられる宿主細胞に適切である。適切な発現ベクターおよび適切な調節配列の多くの種類は、様々な宿主細胞について技術分野で知られている。典型的には、前記１以上の調節ヌクレオチド配列は、限定はされないが、プロモーター配列、リーダーまたはシグナル配列、リボソーム結合部位、転写開始および終止配列、翻訳開始および終止配列、および、エンハンサーまたはアクチベーター配列を含んでよい。当該技術分野において公知の構成的または誘導性プロモーターは、本開示によって企図される。プロモーターは、天然に存在するプロモーター、または、１より多いプロモーターの要素を組み合わせたハイブリッドプロモーターであってもよい。発現コンストラクトは、細胞またはエピソーム、例えばプラスミドなどに存在してもよく、または発現コンストラクトは、染色体に挿入されてもよい。好ましい態様において、発現ベクターは選択可能なマーカー遺伝子を含み、形質転換された宿主細胞の選択を可能にする。選択可能なマーカー遺伝子は当技術分野で周知であり、用いる宿主細胞によって異なる。
本明細書に開示されるある側面において、対象核酸は、ＥＮＧポリペプチドをコードし、少なくとも１つの調節配列に動作可能に連結されているヌクレオチド配列を含む発現ベクター内で提供される。調節配列は、当該技術分野で認識され、ＥＮＧポリペプチドの発現を指向するように選択される。したがって、調節配列の用語は、プロモーター、エンハンサーおよびその他の発現制御要素を含む。典型的な調節配列は、Goeddel; Gene Expression Technology: Methods in Enzymology, Academic Press, San Diego, CA (1990)に記載されている。例えば、ＤＮＡ配列の発現をこれに動作可能に連結された場合に制御する多種多様な発現制御配列の任意のものをこれらのベクターにおいて用いて、ＥＮＧポリペプチドをコードするＤＮＡ配列を発現することができる。かかる有用な発現制御配列としては、例えば以下が挙げられる：ＳＶ４０の初期および後期プロモーター、ｔｅｔプロモーター、アデノウイルスまたはサイトメガロウイルス最初期プロモーター、ＲＳＶプロモーター、ｌａｃ系、ｔｒｐ系、ＴＡＣまたはＴＲＣ系、発現がＴ７ ＲＮＡポリメラーゼにより指示されるＴ７プロモーター、ファージラムダの主要なオペレータおよびプロモーター領域、ｆｄコートタンパク質の制御領域、３－ホスホグリセリン酸キナーゼまたは他の糖分解酵素用のプロモーター、酸性ホスファターゼのプロモーター、例えばＰｈｏ５、酵母α－接合因子のプロモーター、バキュロウイルス系の多面体プロモーター、および、原核細胞または真核細胞またはそれらのウイルスの遺伝子発現を制御することが知られているその他の配列、および、それらの種々の組み合わせ。発現ベクターの設計は、形質転換される宿主細胞および／または発現が所望されるタンパク質の種類の選択などの要因に依存し得ることが理解されるべきである。さらに、ベクターのコピー数およびそのコピー数を制御する能力や抗生物質マーカー等、ベクターによってコードされる任意の他のタンパク質の発現も、考慮すべきである。
本開示に含まれる組換え核酸は、クローニングされた遺伝子またはその一部を、原核細胞、真核細胞（酵母、鳥類、昆虫または哺乳動物）のいずれかあるいはその両方における発現に適したベクターに、ライゲートすることにより生成することができる。組換えＥＮＧポリペプチドの生成のための発現ビヒクルとしては、プラスミドおよび他のベクターを含む。例えば適切なベクターとしては、以下の種類のプラスミドを含む：ｐＢＲ３２２由来プラスミド、ｐＥＭＢＬ由来プラスミド、ＰＥＸ由来プラスミド、ｐＢＴａｃ由来プラスミド、および、大腸菌などの原核細胞での発現のためのｐＵＣ由来のプラスミド。
いくつかの哺乳動物発現ベクターは、細菌内でのベクターの繁殖を促進する原核生物の配列、および真核細胞で発現される１以上の真核生物の転写単位の両方を含む。例えばｐｃＤＮＡＩ／ａｍｐ、ｐｃＤＮＡＩ／ｎｅｏ、ｐＲＣ／ＣＭＶ、ｐＳＶ２ｇｐｔ、ｐＳＶ２ｎｅｏ、ｐＳＶ２－ｄｈｆｒ、ｐＴｋ２、ｐＲＳＶｎｅｏ、ｐＭＳＧ、ｐＳＶＴ７、ｐｋｏ－ｎｅｏおよびｐＨｙｇに由来するベクターは、真核細胞のトランスフェクションに適した哺乳動物発現ベクターの例である。これらのベクターのいくつかは、ｐＢＲ３２２などの細菌プラスミドからの配列で修飾されて、原核細胞および真核細胞の両方で複製および薬剤耐性選択を促進する。代替的に、ウシパピローマウイルス（ＢＰＶ－１）またはエプスタインバルウイルス（ｐＨＥＢｏ、ｐＲＥＰ由来およびｐ２０５）などのウイルスの誘導体を、真核細胞におけるタンパク質の一過性発現のために使用することができる。他のウイルス（レトロウイルスを含む）の発現系の例は、以下の遺伝子治療送達システムの説明において見出すことができる。プラスミドの調製および宿主生物の形質転換において使用される種々の方法は、当該技術分野において周知である。原核細胞と真核細胞の両方に適したその他の発現系および一般的な組換え手順については、Molecular Cloning A Laboratory Manual, 3rd Ed., ed. by Sambrook, Fritsch and Maniatis (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001)を参照のこと。いくつかの例では、組換えポリペプチドを、バキュロウイルス発現系を用いて発現することが望ましい場合がある。かかるバキュロウイルス発現系の例としては、ｐＶＬ由来のベクター（例えばｐＶＬ１３９２、ｐＶＬ１３９３およびｐＶＬ９４１）、ｐＡｃＵＷ由来のベクター（例えばｐＡｃＵＷ１）およびｐＢｌｕｅＢａｃ由来のベクター（例えばｐＢｌｕｅＢａｃ ＩＩＩを含有するβ－ｇａｌ）が挙げられる。
好ましい態様において、ベクターはＣＨＯ細胞における対象ＥＮＧポリペプチドの生成用に設計され、例えばPcmv-Scriptベクター（Stratagene, La Jolla, Calif.）、ｐｃＤＮＡ４ベクター（Invitrogen、Carlsbad、CA）およびｐＣＩ－ｎｅｏベクター（Promega, Madison, Wisc.）などである。明らかなように、対象となる遺伝子コンストラクトは、培養液中で繁殖する細胞内で対象ＥＮＧポリペプチドの発現を引き起こすために、例えば精製用の融合タンパク質または変異体タンパク質を含むタンパク質を発現するために、用いることができる。
本開示はまた、１以上の対象ＥＮＧポリペプチドのために、コード配列（例えば配列番号２４、２６、２８または３０）を含む組み換え遺伝子でトランスフェクトされた宿主細胞にも関する。宿主細胞は、任意の原核細胞または真核細胞であってよい。例えば、本明細書に開示されるＥＮＧポリペプチドは、大腸菌などの細菌細胞、昆虫細胞（例えばバキュロウイルス発現系を用いて）、酵母または哺乳動物細胞中で発現させることができる。他の適切な宿主細胞は、当業者によく知られている。
したがって、本開示はさらに、対象ＥＮＧポリペプチドを生成する方法にも関する。例えば、ＥＮＧポリペプチドをコードする発現ベクターでトランスフェクトされた宿主細胞を、適切な条件下で培養して、ＥＮＧポリペプチドの発現を可能にすることができる。ＥＮＧポリペプチドは、ＥＮＧポリペプチドを含有する培地と細胞の混合物から分泌され、単離することができる。代替的に、ＥＮＧポリペプチドは、細胞質または膜画分中に保持することができ、細胞を収穫して溶解し、タンパク質を分離する。細胞培養物は、宿主細胞、培地およびその他の副生成物を含む。細胞培養に適した培地は、当該技術分野で周知である。対象ＥＮＧポリペプチドは、細胞培養培地、宿主細胞またはその両方から、タンパク質を精製するために当技術分野で周知の技術を用いて単離することができ、該技術としては、イオン交換クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー、限外ろ過、電気泳動、ＥＮＧポリペプチドの特定のエピトープに特異的な抗体を用いた免疫アフィニティ精製およびＥＮＧポリペプチドに融合したドメインに結合する剤を用いたアフィニティ精製（例えばプロテインＡカラムを用いて、ＥＮＧ－Ｆｃ融合を精製することができる）が含まれる。好ましい態様において、ＥＮＧポリペプチドは、その精製を容易にするドメインを含む融合タンパク質である。例として、精製は一連のカラムクロマトグラフィー工程により実施することができ、これには、以下の３以上の工程が任意の順序で含まれる：プロテインＡクロマトグラフィー、Ｑセファロースクロマトグラフィー、フェニルセファロースクロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィーおよびカチオン交換。精製は、ウイルスろ過とバッファー交換で完了することができる。
別の態様において、例えば、組換えＥＮＧポリペプチドの所望部分のＮ末端におけるポリ－（Ｈｉｓ）／エンテロキナーゼ切断部位配列などの、精製リーダー配列をコードする融合遺伝子は、発現された融合タンパク質の、Ｎｉ２＋金属樹脂を用いたアフィニティクロマトグラフィーによる精製を可能とする。精製リーダー配列は次に、エンテロキナーゼで処理することにより除去して、精製ＥＮＧポリペプチドを提供する（例えば、Hochuli et al., (1987) J.Chromatography 411:177; and Janknecht et al., PNAS USA 88:8972参照）。
融合遺伝子を作製するための技術は周知である。本質的に、異なるポリペプチド配列をコードする様々なＤＮＡ断片の連結は、従来技術に従って、ライゲーションのための平滑末端または付着末端を用い、制限酵素消化により適切な末端を提供し、必要に応じて粘着末端を充填し、アルカリホスファターゼ処理によって望ましくない連結および酵素的ライゲーションを防いで実施される。別の態様において、融合遺伝子は、自動ＤＮＡ合成装置を含む従来の技術によって合成することができる。代替的に、遺伝子断片のＰＣＲ増幅を、２つの連続した遺伝子断片の間の相補的なオーバーハングを生じさせるアンカープライマーを用いて実施することができ、これは続いてアニールすることによりキメラ遺伝子配列を生成する（例えばCurrent Protocols in Molecular Biology, eds. Ausubel et al., John Wiley & Sons: 1992参照）。
ＥＮＧ、ＢＭＰ－９またはＢＭＰ－１０のアンタゴニストである核酸化合物のカテゴリーの例としては、アンチセンス核酸、ＲＮＡｉコンストラクトおよび触媒核酸コンストラクトが挙げられる。核酸化合物は、一本鎖または二本鎖であってよい。二本鎖化合物はまた、オーバーハングまたは非相補性領域を含むことができ、ここでどちらかの鎖は一本鎖である。一本鎖化合物は自己相補性領域を含むことができ、これはすなわち、化合物が、いわゆる「ヘアピン」または「ステムループ」構造と、二重らせん構造の領域を形成することを意味する。核酸化合物は、完全長ＥＮＧ核酸配列またはリガンド核酸配列の、１０００以下、５００以下、２５０以下、１００以下、または、５０、３５、３０、２５、２２、２０もしくは１８以下のヌクレオチドからなる領域に相補的なヌクレオチド配列を含んでよい。相補性領域は、好ましくは少なくとも８個のヌクレオチド、および任意に、少なくとも１０または少なくとも１５ヌクレオチド、および任意に１５～２５ヌクレオチドの間である。相補性領域は、標的転写物のイントロン、コード配列または非コード配列、例えばコード配列部分内に含まれることができる。一般に、核酸化合物は、約８～５００のヌクレオチドまたは塩基対の長さを有し、任意に長さは約１４～約５０ヌクレオチドである。核酸は、ＤＮＡ（特にアンチセンスとして使用するため）、ＲＮＡ、または、ＲＮＡ：ＤＮＡハイブリッドであってもよい。任意の１つの鎖は、ＤＮＡとＲＮＡの混合物、および、ＤＮＡまたはＲＮＡのどちらかに容易に分類することができない修飾形態を含むことができる。
同様に、二本鎖化合物は、ＤＮＡ：ＤＮＡ、ＤＮＡ：ＲＮＡ、または、ＲＮＡ：ＲＮＡであってよく、および任意の１つの鎖はまた、ＤＮＡとＲＮＡの混合物、および、ＤＮＡまたはＲＮＡのどちらかに容易に分類することができない修飾形態を含むことができる。核酸化合物は種々の修飾の任意のものを含んでよく、これには、骨格（ヌクレオチド間結合を含む、天然の核酸の糖－リン酸部）または塩基部分（天然の核酸のプリンまたはピリミジン部分）への１またはそれ以上の修飾を含む。アンチセンス核酸化合物は、好ましくは約１５～約３０ヌクレオチドの長さを有し、しばしば１以上の修飾を含んで、これにより、血清中、化合物が送達される可能性が大きい細胞または場所において、例えば経口送達化合物の場合は胃、および、吸入化合物の場合は肺において、安定性などの特徴を改善する。ＲＮＡｉコンストラクトの場合、標的転写物の相補鎖は一般に、ＲＮＡまたはその修飾物である。他の鎖は、ＲＮＡ、ＤＮＡまたは任意の他の変異でもよい。二本鎖または一本鎖「ヘアピン」ＲＮＡｉコンストラクトの二本鎖部分は好ましくは、それがダイサー基質として機能する限り、１８～４０のヌクレオチドの長さを、任意に２１～２３のヌクレオチドの長さを有する。触媒または酵素核酸は、リボザイムまたはＤＮＡ酵素であってもよく、また修飾形態を含むことができる。核酸化合物は、生理的条件下で、ナンセンスまたはセンス制御がほとんどまたは全く効果を有さない濃度において、細胞と接触した場合に、約５０％、７５％、９０％またはそれ以上、標的の発現を阻害することができる。核酸化合物の効果を試験するための好ましい濃度は、１、５および１０μｍｏｌである。核酸化合物はまた、例えば、血管新生に対する効果について試験することができる。
６．Ｆｃ融合タンパク質における改変
本出願はさらに、改変されたかまたは変異体Ｆｃ領域を有するＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質を提供する。かかる抗体およびＦｃ融合タンパク質は、例えば抗原依存性細胞傷害（ＡＤＣＣ）および補体依存性細胞障害（ＣＤＣ）などのエフェクター機能の調節において有用であり得る。さらに、修飾は、抗体およびＦｃ融合タンパク質の安定性を向上することができる。抗体およびＦｃ融合タンパク質のアミノ酸配列変異体は、適切なヌクレオチド変化をＤＮＡに導入することによって、またはペプチド合成によって調製される。かかる変異体としては、例えば、本明細書に開示された抗体およびＦｃ融合タンパク質のアミノ酸配列内の残基の欠失および／または挿入および／または置換を含む。欠失、挿入および置換の任意の組み合わせは、最終的なコンストラクトが所望の特性を有することを条件として、最終的なコンストラクトに到達するために行われる。アミノ酸変化はまた、抗体およびＦｃ融合タンパク質の翻訳後プロセスを変化させてよく、例えばグリコシル化部位の数や位置を変更させてよい。
低減されたエフェクター機能を有する抗体およびＦｃ融合タンパク質は、アミノ酸配列に変化を導入することによって生成することができ、これにはBluestone et al.（WO 94/28027およびWO 98/47531参照；また、Xu et al. 2000 Cell Immunol 200; 16-26も参照のこと）に記載されたＡｌａ－Ａｌａ変異を含むが、これらに限定はされない。したがってある態様において、Ａｌａ－Ａｌａ変異を含む定常領域内の変異を有する本開示の抗体およびＦｃ融合タンパク質は、エフェクター機能を低減または消滅させるために使用することができる。これらの態様によれば、抗体およびＦｃ融合タンパク質は、２３４位におけるアラニンへの突然変異または２３５位におけるアラニンへの突然変異、または、それらの組み合わせを含んでもよい。一態様において、抗体またはＦｃ融合タンパク質はＩｇＧ４フレームワークを含み、ここでＡｌａ－Ａｌａ変異は、２３４位におけるフェニルアラニンからアラニンへの変異および／または２３５位におけるロイシンからアラニンへの変異を記述する。別の態様において、抗体またはＦｃ融合タンパク質はＩｇＧ１フレームワークを含み、ここでＡｌａ－Ａｌａ変異は、２３４位におけるロイシンからアラニンへの変異および／または２３５位におけるロイシンからアラニンへの変異を記述する。抗体またはＦｃ融合タンパク質は、代替的にまたは付加的に他の変異を有することができ、これには、ＣＨ２ドメインでの点突然変異Ｋ３２２Ａを含む（Hezareh et al. 2001 J Virol. 75: 12161-8）。
特定の態様において、抗体またはＦｃ融合タンパク質は、補体依存性細胞障害（ＣＤＣ）を亢進するかまたは抑制するかどちらかとなるよう、修飾することができる。調節されたＣＤＣ活性は、Ｆｃ領域に１以上のアミノ酸置換、挿入または欠失を導入することにより、達成することができる（米国特許第6,194,551号参照）。代替的にまたは付加的に、システイン残基（単数または複数）をＦｃ領域に導入し、それによってこの領域における鎖間ジスルフィド結合の形成を可能にしてもよい。このようにして生成されホモ二量体抗体は、改善されたかまたは低減された内在化機能を、および／または、増加または低減された補体媒介性の細胞死滅を有する可能性がある。Caron et al., J. Exp Med. 176:1191-1195 (1992)およびShopes, B. J. Immunol. 148:2918-2922 (1992)；WO99/51642；Duncan & Winter Nature 322: 738-40 (1988)；米国特許第5,648,260号；米国特許第5,624,821号；およびWO94/29351を参照。
例
本発明はここに一般的に記述されており、以下の例を参照することによってさらに容易に理解されるであろう；これらの例は、ある態様および本発明の態様の説明のみを目的としており、本発明を限定するものではない。
例１：ヒトＥＮＧの完全長細胞外ドメインを含む融合タンパク質の発現
出願人らは、ヒトＥＮＧの完全長細胞外ドメイン（ＥＣＤ）（図９、配列番号９）が、ヒトＩｇＧ１ Ｆｃドメイン（図１１、配列番号１１）にこれらのドメイン間に最小リンカーを有して付着している、可溶性エンドグリン（ＥＮＧ）融合タンパク質（ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃ）を構築した。ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃは、ＨＥＫ２９３細胞における一過性トランスフェクションによって発現させた。概要を述べると、ＨＥＫ２９３細胞を、５００ｍｌのスピナー内に、２５０ｍｌの用量のFreestyle培地（Invitrogen）中６×１０５細胞／ｍｌにてセットし、一晩培養した。翌日これらの細胞を、ＤＮＡ：ＰＥＩ（１：１）複合体で０．５ｕｇ／ｍｌの最終ＤＮＡ濃度にて処理した。４時間後、２５０ｍｌの培地を添加し、細胞を７日間増殖させた。馴化培地は、細胞をスピンダウンして濃縮することにより回収した。ＣＨＯ細胞での発現のために、ＥＮＧポリペプチドコンストラクトをＣＨＯ DUKX B11細胞株にトランスフェクトした。クローンは、典型的には５ｎＭまたは１０ｎＭの初期濃度のメトトレキサート（ＭＴＸ）で選択し、ついで任意に、５０ｎＭのＭＴＸ中の増幅により発現を増加させた。高発現クローンを希釈クローニングによって同定し、無血清懸濁増殖に適合させて、精製のための馴化培地を生成することができる。任意に、遍在性クロマチンオープニングエレメント（ＵＣＯＥ）をベクターに含めて、発現を促進することができる。例えばCytotechnology. 2002 Jan; 38 (1-3):43 -6を参照のこと。
３つの異なるリーダー配列を用いることができる：
（ｉ）ミツバチメリチン（ＨＢＭＬ）：MKFLVNVALVFMVVYISYIYA（配列番号１３）
（ｉｉ）組織プラスミノーゲン活性化因子（ＴＰＡ）：MDAMKRGLCCVLLLCGAVFVSP（配列番号１４）
（ｉｉｉ）天然のヒトＥＮＧ：MDRGTLPLAVALLLASCSLSPTSLA（配列番号１５）
ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃの選択形態は、ＴＰＡリーダーを使用し、図１３（配列番号１６）に示す未処理のアミノ酸配列を有し、図１４（配列番号１７）に示すヌクレオチド配列によりコードされる。出願人らはまた、ｈＥＮＧ（２６～５８６）にＴＧＧＧリンカーにより付着したＮ末端切断ｈＦｃドメイン（図１２、配列番号１２）を含む、ＴＰＡリーダー（図１５、配列番号１８）を有する代替的なｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃ配列も想定する。精製は種々の技術を用いて実施され、これには例えば、馴化培地のろ過、次いでプロテインＡクロマトグラフィー、低ｐＨ値（３．０）グリシンバッファーによる溶出、試料の中和およびＰＢＳに対する透析を含む。試料の純度は、分析用サイズ排除クロマトグラフィー、ＳＤＳ－ＰＡＧＥ、銀染色およびウェスタンブロットにより評価した。成熟タンパク質の分析により、予想のＮ末端配列が確認された。
例２：マウスＥＮＧの完全長細胞外ドメインを含む融合タンパク質の発現
出願人らは、マウスＥＮＧの完全長細胞外ドメイン（図１０、配列番号１０）が、マウスＩｇＧ２ａ Ｆｃドメインにこれらのドメイン間に最小リンカーを有して融合されている、可溶性マウスＥＮＧ融合タンパク質（ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ）を構築した。ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃは、ＨＥＫ２９３細胞における一過性トランスフェクションによって発現させた。
ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃの選択形態は、ＴＰＡリーダーを使用し、図１６（配列番号１９）に示す未処理のアミノ酸配列を有し、図１７（配列番号２０）に示すヌクレオチド配列によりコードされる。精製は、トランスフェクトされたＨＥＫ２９３細胞からの馴化培地のろ過と、続くプロテインＡクロマトグラフィーにより行った。試料の純度は、分析用サイズ排除クロマトグラフィー、ＳＤＳ－ＰＡＧＥ、銀染色およびウェスタンブロット分析により評価した。
例３：ＢＭＰ－９／ＢＭＰ－１０の、完全長細胞外ＥＮＧドメインを含むタンパク質への選択的結合
コレセプターを考えると、ＥＮＧは、ＴＧＦ－β１および－３のＩおよびＩＩ型受容体の多タンパク質複合体への結合を促進することにより機能すると、広く考えられている。単離されたＥＮＧによる直接のリガンド結合の可能性を調べるために、出願人らは、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）方法論（Biocore（商標）器具）を用いて、ＥＮＧの完全長細胞外ドメインを含む捕捉されたタンパク質の、種々の可溶性ヒトＴＧＦ－βファミリーリガンドへの結合について、スクリーニングした。
Figure 0006994481000001
この表に示すように、ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃの結合親和性は、低いリガンド濃度で評価された場合にｈＢＭＰ－９とｈＢＭＰ－１０について高かった（＋＋＋＋、ＫＤ＜１ｎＭ）。４０倍高い濃度においても、ＴＧＦ－β１、ＴＧＦ－β２、ＴＧＦ－β３、アクチビンＡ、ＢＭＰ－２およびＢＭＰ－７の、ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃへの結合は検出されなかった（－）。この後者のグループのリガンドについて、単離されたＥＮＧ融合タンパク質への直接結合の欠如は注目すべきであり、なぜならば、Ｉ型およびＩＩ型受容体の多タンパク質複合体が、ＥＮＧの存在下において、不在の場合よりも、これらの多くに対してよりよく結合することが示されているからである。また上記の表に示すように、リガンドを、Ｆｃドメインのないヒト変異体である固定化されたｈＥＮＧ（２６～５８６）（R&D Systems, catalog #1097-EN）に結合するそれらの能力について、または、ヒトＩｇＧ１のＦｃドメインに６残基リンカー配列（IEGRMD）を介して付着したマウスＥＮＧの細胞外ドメイン（残基２７～５８１）からなる、捕捉されたｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃ（R&D Systems, catalog #1320-EN）に結合するそれらの能力についてスクリーニングした場合に、同様の結果が得られた。ＳＰＲによる特徴付けにより（図１８、１９）、捕捉されたｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃは、可溶性ＢＭＰ－９に２９ｐＭのＫＤで、可溶性ＢＭＰ－１０に４００ｐＭのＫＤで結合したことが決定された。このように、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０の選択的高親和性結合は、以前には認識されていなかったＥＮＧ細胞外ドメインの特性であり、種の間で一般的である。
例４：ｈＥＮＧの可溶性細胞外ドメインは、ＢＭＰ－９／ＢＭＰ－１０のＡＬＫ１および他の同族受容体への結合を阻害する
ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０は、Ｉ型受容体ＡＬＫ１（アクチビン受容体様キナーゼ１）における高親和性リガンドである。ＳＰＲベースのアッセイを用いて、可溶性ｈＥＮＧ（２６～５８６）（R&D Systems, catalog #1097-EN）の、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０のＡＬＫ１への結合に対する効果を決定した。ＡＬＫ１－ｈＦｃを捕捉し、次いで、種々の比率でＢＭＰ－９と予備混合された可溶性ｈＥＮＧ（２６～５８６）を含有する溶液に曝した。図２０に示すように、可溶性ｈＥＮＧ（２６～５８６）は、ＢＭＰ－９のＡＬＫ１－Ｆｃへの結合を、１０ｎＭ未満のＩＣ５０で濃度依存的に阻害した。同様の結果はＢＭＰ－１０についても得られた（図２１）。別の実験により、可溶性ｈＥＮＧ（２６～５８６）がＡＬＫ１に結合せず、したがってこのメカニズムによってリガンドのＡＬＫ１への結合を阻害しないことが実証された。確かに、ＳＰＲに基づく追加実験は、可溶性ｈＥＮＧ（２６～５８６）がＩ型受容体ＡＬＫ２～ＡＬＫ７にも、アクチビン受容体ＩＩＡ、アクチビン受容体ＩＩＢ、骨形成タンパク質受容体ＩＩ、およびＴＧＦ－β受容体ＩＩなどのＩＩ型受容体にも結合しないことを示す。これらの結果は、ＥＮＧがＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０のＡＬＫ１への結合を、主にこれらのリガンドとの直接相互作用を介して阻害するというさらなる証拠を提供する。
まとめると、これらのデータは、可溶性ＥＮＧ－Ｆｃキメラタンパク質ならびに非キメラ水溶性ＥＮＧが、ＡＬＫ１を含む複数のシグナル伝達経路を介して、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０シグナル伝達のアンタゴニストとして用いることができることを示す。
例５：ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃの、培養中のヒト臍帯静脈内皮細胞（ＨＵＶＥＣ）に対する効果
出願人らは、ＨＵＶＥＣベースの培養系における、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃの血管新生作用を検討した。ＨＵＶＥＣを重合マトリゲル基質上で培養し、試験物質の、内皮細胞の管（臍帯(cord)）形成に対する効果を、１２時間暴露した後の位相差顕微鏡により評価した。単一の細胞の幅と少なくとも３つの枝を有する臍帯が視覚的に同定され、コンピュータ支援画像分析を用いてかかる臍帯の全長を決定した。平均値は、実験条件ごとにデュプリケートの培養ウェルに基づき、各ウェルは３つの観察視野の平均を取った。基底条件（無処理）と比較して、強力な誘導剤である内皮細胞増殖物質（ＥＣＧＳ、０．２μｇ／ｍｌ）は、平均の臍帯の長さを倍増させた（図２２）。ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃ（R&D Systems, catalog #1320-EN、１０μｇ／ｍｌ）は、この増加を６０％近く低減し、これは刺激された条件に特異的な効果であり、なぜならば、同様の濃度のｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃは、ＥＣＧＳの不在においてはほとんど効果を示さなかったからである（図２２）。これらの結果は、ＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質が、血管新生の細胞培養モデルにおいてそれ以外は刺激された条件下で、内皮細胞の凝集を抑制可能であることを実証する。
例６：ＥＮＧ－Ｆｃはニワトリ漿尿膜（ＣＡＭ）アッセイにおいてＶＥＧＦ誘導性血管新生を阻害する
ニワトリ漿尿膜（ＣＡＭ）アッセイ系を用いて、ＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質の血管新生に対する効果を調べた。簡単に述べると、９日齢の受精ニワトリ胚を、制御された温度（３７℃）および湿度（６０％）で卵のインキュベーターに維持した。卵殻をアルコールで軟化し、卵殻膜とＣＡＭとの間に「ブリスター」を作るための小さな穴を穿刺して卵殻を取り除き、顕著な血管を覆うウィンドウを作成した。小さなフィルターディスクを、０．０１ＭのＨＥＰＥＳ、０．５ＭのＮａＣｌ、３ｍＭのＥＤＥＴＡ、０．００５％ｖ／ｖの界面活性剤P20、および０．５ｍｇ／ｍｌのウシ血清アルブミンを含むバッファー（ｐＨ７．４）に溶解したｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃタンパク質（R&D Systems, catalog #1320-EN；毎日１４μｇ）の存在または不在において、ＶＥＧＦ（毎日５０ｎｇ）で処理した。試験物質を含んだフィルターディスクを次に開口部を通して挿入し、ＣＡＭに並置した。卵（群あたりｎ＝８）を新鮮な試験物質で３日間毎日処理し、４日目にフィルターディスクに関連付けられた血管の数を、卵ランプの支援により目視検査によって決定した。
予想されるように、ＣＡＭアッセイ系におけるＶＥＧＦ処理は、ビヒクルと比べて著しく血管数を増加させた。ＶＥＧＦ処理によって誘発される追加の血管の数は、同時のｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃ処理（図２３）によって６５％減少した。ＳＰＲに基づく検討により、ＶＥＧＦがｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃに結合しないことが示されており、したがって本ＣＡＭ実験におけるｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｈＦｃの血管新生に対する効果は、融合タンパク質とＶＥＧＦの直接の相互作用のためではない。前述の結果は、ＥＮＧ－Ｆｃが、in vivoモデルにおいて良好に確立されているＶＥＧＦの血管新生作用を、ＶＥＧＦそれ自体と接触することなく大幅に阻害できることを示す。
例７：ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃの、マウスアンジオリアクターアッセイにおける血管新生に対する効果
ＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質の血管新生に対する効果を、指向性in vivo血管新生アッセイ（DIVAA（商標）; Guedez et al., 2003, Am J Pathol 162:1431-1439）としても知られているマウスアンジオリアクターアッセイにおいてさらに検討した；これは、製造業者（Trevigen（登録商標））の指示に従って実施した。簡単に述べると、移植グレードのシリコンで作られ一端を閉じた中空円筒内に、塩基性線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ－２、１．８ｇ）とＶＥＧＦ（６００ｎｇ）の組み合わせ有りまたは無しと予め混合した基底膜抽出物（ＢＭＥ）を充填した。ＢＭＥがゲル化した後、アンジオリアクターを無胸腺ヌードマウスの皮下に移植した（マウスあたり４つ）。マウスは、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ（１０ｍｇ／ｋｇ，ｓ．ｃ．）またはビヒクル（Ｔｒｉｓ緩衝生理食塩水）で１１日間毎日処理し、その後マウスに、フルオレセインイソチオシアナート（ＦＩＴＣ）標識デキストラン（２０ｍｇ／ｋｇ，ｉ．ｖ．）を注射し、２０分後に安楽死させた。アンジオリアクターを取り出し、それぞれに含まれるＦＩＴＣ－デキストランの量を、血管形成の指標として、４８５ｎｍ励起／５２０ｎｍ発光の蛍光プレートリーダー（Infinite（登録商標）M200, Tecan）を用いて定量した。図２４に示すように、ＦＧＦ－２およびＶＥＧＦのＢＭＥへの添加は、試験完了時においてアンジオリアクター内の血管新生の大幅な増加をもたらしたが、一方ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃの同時投与は、この増加を完全に阻止した。哺乳動物系で得られたこれらの結果は、上述したＣＡＭアッセイで得られたものを補完し、完全長ＥＮＧ細胞外ドメインを組み込んだＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質の、in vivo抗血管新生活性を実証する。
例８：切断ｈＥＮＧ細胞外ドメインを持つ変異体の発現
出願人らは、ヒトＥＮＧ ＥＣＤの切断変異体が最小限のリンカーでヒトＩｇＧ１のＦｃドメインに融合されている、可溶性ＥＮＧ融合タンパク質を生成した。これらの変異体を以下に記載し、選択された変異体の構造は図２５に概略的に示す。
Figure 0006994481000002
これらの変異体は、示されるように、ＨＥＫ２９３細胞またはＣＯＳ細胞における一過性トランスフェクションによって発現させた。
ｈＥＮＧ（２６～４３７）－ｈＦｃの選択された形態はＴＰＡリーダーを使用し、図２６（配列番号２１）に示す未処理のアミノ酸配列を有し、図２７（配列番号２２）に示すヌクレオチド配列でコードされる。ｈＥＮＧ（２６～３７８）－ｈＦｃの選択された形態もＴＰＡリーダーを使用し、図２８（配列番号２３）に示す未処理のアミノ酸配列を有し、図２９（配列番号２４）に示すヌクレオチド配列でコードされる。ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃの選択された形態もＴＰＡリーダーを使用し、図３０（配列番号２５）に示す未処理のアミノ酸配列を有し、図３１（配列番号２６）に示すヌクレオチド配列でコードされる。出願人らはまた、ｈＥＮＧ（２６～３５９）にＴＧＧＧリンカーにより付着したＮ末端切断ｈＦｃドメイン（図１２、配列番号１２）を含む、ＴＰＡリーダー（図３２、配列番号２７）を有する代替的なｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃ配列も想定する。この代替的なｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃタンパク質をコードするヌクレオチド配列を、図３３（配列番号２８）に示す。ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃの選択された形態はＴＰＡリーダーを使用し、Ｎ末端切断ｈＦｃドメインを含む図３４（配列番号２９）に示す未処理のアミノ酸配列を有し、図３５（配列番号３０）に示すヌクレオチド配列によりコードされる。
各々がＮ末端切断ｈＦｃドメイン（配列番号１２）を有する、選択されたｈＥＮＧ－ｈＦｃ変異体は、ＣＨＯ細胞中に安定に発現され（上述の方法を用いて）、ろ過およびプロテインＡクロマトグラフィーにより馴化培地から精製された。ＣＨＯ細胞で発現された成熟タンパク質の分析により、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃおよびｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃのＮ末端配列が予想通りであることを確認した。タンパク質収量（理論分子量の違いについての補正なし）に基づき、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃ（９０ｍｇ／Ｌ）は、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃ（９ｍｇ／Ｌ）および完全長ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃ（３１ｍｇ／Ｌ）のどちらよりも優れていた。図３６に示すように、サイズ排除クロマトグラフィーによるこれらの精製された試料の分析は、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃタンパク質（９６％モノマー）の品質が、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃタンパク質（８４％モノマー）よりも優れており、およびｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃタンパク質（９６％モノマー）と同等であることを明らかにした。したがって、高分子量凝集体のより高いレベルのためには、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃに比べて、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃについては追加の精製工程の使用が必要である。
例９：ＢＭＰ－９／ＢＭＰ－１０の切断ｈＥＮＧ－ｈＦｃ変異体への高親和性結合
出願人らはＳＰＲ法を用いて、以下のｈＥＮＧ－ｈＦｃタンパク質変異体を、ヒトＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０への高親和性結合についてスクリーニングした。これらの実験において、捕捉されたｈＥＮＧ－ｈＦｃタンパク質は、１００ｎＭの可溶性ヒトＢＭＰ－９またはＢＭＰ－１０にそれぞれ暴露した。
Figure 0006994481000003
上記の表に示すように、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０への高親和性結合は、完全長コンストラクトおよび、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃと同程度に短いＣ末端切断変異体についてのみ観察された。ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０への高親和性結合は、試験された全ての６１アミノ酸よりも長いＮ末端切断型について、観察されなかった。
リガンドのパネルを、Ｃ末端切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃ、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃおよびｈＥＮＧ（２６～４３７）－ｈＦｃへの潜在的結合についてスクリーニングした。これら３つのタンパク質の高親和性結合は、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０について選択的であった。ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃ、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃおよびｈＥＮＧ（２６～４３７）－ｈＦｃのいずれもが、ＢＭＰ－２、ＢＭＰ－７、ＴＧＦ－β１、ＴＧＦ－β２、ＴＧＦ－β３またはアクチビンＡに対して、高いリガンド濃度においてさえも、検出可能な結合を示さなかった。
Figure 0006994481000004
出願人らはＳＰＲ法を用いて、以下の５つのコンストラクトによるＢＭＰ－９結合のキネティクスを比較した：ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃ、ｈＥＮＧ（２６～４３７）－ｈＦｃ、ｈＥＮＧ（２６～３７８）－ｈＦｃ、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃおよびｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃ。図３７は、いくつかのコンストラクトについての結合曲線を示し、以下の表は、平衡解離定数および解離速度定数（ｋｄ）についての計算値を示す。ヒトＢＭＰ－９の、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃおよびｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃに対する親和性（低ピコモル範囲のｋｄを有する）は、完全長コンストラクトに対するより１桁近く強かった。ＥＮＧ－Ｆｃなどのリガンドトラップは比較的低いリガンド解離速度を有することが非常に望ましく、これによる、完全長コンストラクトと比較した、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃに対するＢＭＰ－９解離速度における１０倍の改善（低減）は注目に値する。
Figure 0006994481000005
以下に示すように、切断変異体の各々はまた、完全長コンストラクトと比べてより高い親和性かつ良好なキネティクスでＢＭＰ－１０に結合した。それでも切断変異体間では、ＢＭＰ－１０と比べたＢＭＰ－９に対する選好の程度が（ＫＤ比率に基づく）異なり、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃは最大の差異を示し、ｈＥＮＧ（２６～４３７）－ｈＦｃは最小の差異を示す。切断変異体の間のリガンド選好の程度における差は、それらのin vivoでの活性における意味ある違いへ変わる可能性がある。
Figure 0006994481000006
上記の結果が明らかにしたのは、ｈＥＮＧ ＥＣＤの特定のＣ末端切断変異体を含む融合タンパク質は、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０に対して高親和性結合を示すが、ＴＧＦ－β１およびＴＧＦ－β３を含む種々の他のＴＧＦ－βファミリーリガンドに対してはそうではないことである。特に、切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃ、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃおよびｈＥＮＧ（２６～３７８）－ｈＦｃは、完全長コンストラクトｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃおよび切断変異体ｈＥＮＧ（２６～４３７）－ｈＦｃの両方と比較して、ＢＭＰ－９に対して平衡でのより高い結合親和性と改善された運動特性を示す。
例１０：ＥＮＧのＮ末端領域についての二次構造の予測
上で開示されたように、３６アミノ酸という短いＮ末端切断型（ｈＥＮＧ（６１～３４６）－ｈＦｃ）は、ＥＮＧポリペプチドへのリガンド結合を消失させることが見出された。さらに短いＮ末端切断型のリガンド結合に対する効果を予測するために、ヒトエンドグリンの孤児ドメインの二次構造を、修正版Psipred version 3（Jones, 1999, J Mol Biol 292:195-202）を用いてコンピュータにより予測した。分析は、配列番号１のアミノ酸２６～６０によって規定されるＥＮＧポリペプチド領域内の規則二次構造(ordered secondary structure)が、配列番号１の４２～４５位に高い信頼性で予想される４残基のβ鎖および配列番号１の２８～２９位に非常に低い信頼性で予想される２残基のβ鎖に限定されることを示す。したがって、アミノ酸２７または２８で開始するＥＮＧポリペプチド変異体、および任意に、配列番号１のアミノ酸２９～４２で開始するものは、重要な構造要素およびリガンド結合を保持する可能性がある。
例１１：細胞ベースのアッセイにおけるＥＮＧ－Ｆｃ変異体の効力
Ａ２０４細胞におけるレポーター遺伝子アッセイを用いて、ｈＥＮＧ－ｈＦｃ融合タンパク質が、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０によるシグナル伝達を阻害する効力を決定した。このアッセイは、ｐＧＬ３ ＢＲＥルシフェラーゼレポータープラスミド（Korchynskyi et al, 2002, J Biol Chem 277: 4883-4891）ならびにトランスフェクション効率を制御するためのRenillaレポータープラスミド（ｐＲＬＣＭＶ－ＢＲＥルシフェラーゼ）によってトランスフェクトされた、ヒト横紋筋肉腫細胞株に基づく。ＢＲＥモチーフはＢＭＰ応答性遺伝子（Ｉｄ１プロモーターを含む）に存在するため、このベクターは、Ｓｍａｄ１および／またはＳｍａｄ５を介してシグナル伝達する因子に対して一般的に用いられる。ＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質の不在のもとで、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０は用量依存的にＡ２０４細胞におけるシグナル伝達を刺激する。
アッセイ１日目に、Ａ２０４細胞（ＡＴＣＣ（登録商標）番号：HTB-82（商標）；寄託者：DJ Giard）を、４８ウェルプレートにウェル当たり１０５細胞で配分した。翌日、１２μｇのｐＧＬ３ ＢＲＥ－ルシフェラーゼ、０．１μｇのｐＲＬＣＭＶ－ルシフェラーゼ、３０μｌのFugene 6（Roche Diagnostics）および９７０μｌのOptiMEM(Invitrogen）を含有する溶液を、室温で３０分プレインキュベートし、その後２４ｍｌのアッセイバッファー（０．１％ＢＳＡを補足したMcCoy培地）に添加した。この混合物をプレートした細胞（５００μｌ／ウェル）に適用して、３７℃で一晩インキュベートした。３日目に培地を除去し、アッセイバッファーで希釈した試験物質（２５０μｌ／ウェル）に置き変えた。３７℃で一晩のインキュベーション後、細胞を洗浄し、受動溶解バッファー（Promega E1941）に溶解し、－７０℃で凍結した。アッセイの前に、プレートを穏やかに振盪しながら室温まで加温した。細胞溶解物を化学発光プレート（９６ウェル）にデュプリケートで移送し、ルミノメーターで、Dual-Luciferase Reporter Assay system（Promega E1980）からの試薬を用いて分析して、正規化されたルシフェラーゼ活性を決定した。
結果は、ｈＥＮＧ－ｈＦｃタンパク質が、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０によって媒介される細胞内シグナル伝達の強力な阻害剤であることを示す。下表のように、完全長コンストラクトｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃは、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０によるシグナル伝達を、それぞれサブナノモルおよび低いナノモル範囲のＩＣ５０値にて阻害する。さらに、切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃおよびｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃは両方とも、ｈＥＮＧ（２６～５８６）－ｈＦｃよりも強力であった。
Figure 0006994481000007
例１２：切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃは、ＣＡＭアッセイにおけるＶＥＧＦ誘導性血管新生を阻害する
出願人らは、切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃの血管新生への効果を、ＶＥＧＦを用いて血管新生を誘導する例６に記載されたものと同じＣＡＭアッセイ系で検討した。ＶＥＧＦ処理（毎日５０ｎｇ）によって誘発される追加の血管数は、ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃ処理（配列番号２５；毎日２０μｇ）の併用によって７５％減少した（図３８）。ＳＰＲに基づく試験により、ＶＥＧＦがｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃに結合しないことが示されており、したがって本ＣＡＭ実験におけるこの変異体の血管新生に対する効果は、融合タンパク質とＶＥＧＦの直接の相互作用によるものではない。ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃについて、１０μｇの用量は、各コンストラクトの理論分子量に基づくと、例６で試験したより長いＥＮＧ－Ｆｃコンストラクトについて用いた１４μｇに対応することに注意すべきである。したがって、切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃは、ＶＥＧＦ誘導性の血管新生を阻害することについて、同じアッセイ系において完全長ＥＣＤを有するＥＮＧコンストラクト（図２３）と比較して、これより高くはないとしても、同等の有効性を示した。
例１３：切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃは、マウスアンジオリアクターアッセイにおける血管新生を阻害する
切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃを、例７に記載したものと同じマウスアンジオリアクターアッセイで試験した。アンジオリアクターを無胸腺ヌードマウスの皮下に移植し（マウスあたり４つ）、マウスを、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃ（１０ｍｇ／ｋｇ，ｓ．ｃ．）またはビヒクル（Ｔｒｉｓバッファー生理食塩水）で１１日間毎日処理し、その後マウスに、フルオレセインイソチオシアナート（ＦＩＴＣ）標識デキストラン（２０ｍｇ／ｋｇ，ｉ．ｖ．）を注射し、２０分後に安楽死させた。各アンジオリアクターに含まれるＦＩＴＣ－デキストランの量を、次に血管形成の指標として測定した。図３９に示すように、増殖因子（ＧＦ）ＦＧＦ－２およびＶＥＧＦのアンジオリアクターへの添加は、血管新生の大幅な増加をもたらしたが、一方ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃの同時投与は、この増加を完全に阻止した。ＳＰＲに基づく試験により、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃは、ＦＧＦ－２にもＶＥＧＦにも結合しないことが確認され、これにより、本実験におけるｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃの誘導性血管新生への効果が、融合タンパク質とＦＧＦ－２またはＶＥＧＦどちらかへの直接的相互作用によるという可能性が除外された。この哺乳動物のアッセイ系での本結果は、ＣＡＭアッセイでの切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃについて得られた結果を補完する（図１２）。これらを一緒にすると、ＥＮＧ細胞外ドメインの好ましい切断を組み込んだＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質の、in vivo抗血管新生活性を実証する。
例１４：切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃのin vivoでの長い半減期
出願人らは、修正薬物動態試験を実施して、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃの全身消失半減期を決定し、これを完全長タンパク質ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃのそれと比較した。ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃタンパク質は、SAIVI（商標）(小動物のin vivo画像化) Rapid Antibody Labeling kitを製造業者（Invitrogen（商標））の指示書に従って用いて、Alexa Fluor（登録商標）750染料で標識した。標識されたタンパク質は、サイズ排除クロマトグラフィーにより遊離標識から分離した。無胸腺ヌードマウス（ｎ＝３、１７～２０ｇ）に、標識したｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃ（２ｍｇ／ｋｇ、ｓ．ｃ．）を注射し、全身撮像をIVIS画像化システム（Xenogen（登録商標）/Caliper Life Sciences）を用いて実施し、注射後２、４、６、８、２４、３２、４８および７２時間における融合タンパク質レベルを決定した。ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃの平均消失半減期は２６．５時間であり、これは同様の試験で決定したｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃの半減期の２２時間よりも長かった。
例１５：ＥＮＧ－Ｆｃタンパク質のマウス異種移植モデルにおける腫瘍増殖に対する効果
ＥＮＧ－Ｆｃタンパク質を２つの異なるマウス異種移植モデルにおいて試験して、これらのタンパク質が腫瘍増殖を阻害できるかどうかを決定した。最初の実験では、無胸腺ヌードマウスに、１０６個の４Ｔ１乳癌細胞（ATCC（登録商標）番号：CRL-2539（商標）；寄託者：BA Pulaski）を６週齢で皮下注射した。マウス（群あたりｎ＝１０）には、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ（１０ｍｇ／ｋｇ）またはビヒクル（Ｔｒｉｓバッファー生理食塩水）を毎日皮下投与した。腫瘍を、デジタルキャリパーを使用して手動で測定し、腫瘍体積は、式：容積＝０．５（長さ）（幅２）に従って計算した。図４０に示すように、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃの処理は、ビヒクルに比べ、移植後２４日までに腫瘍体積を４５％減少させた。
ＥＮＧ－Ｆｃ融合タンパク質をさらに、Colon-26癌異種移植モデルにおいて試験した。ＢＡＬＢ／ｃマウスに、１．５×１０６のColon-26癌細胞（ATCC（登録商標）番号：CRL-2638TM；寄託者：N Restifo）を７週齢で皮下注射した。マウス（群あたりｎ＝１０）には、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ（１、１０、もしくは３０ｍｇ／ｋｇ）またはビヒクル（Ｔｒｉｓバッファー生理食塩水）を毎日皮下投与した。腫瘍体積は上記のようにして決定した。図４１に示すように、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃの処理は濃度依存的に腫瘍体積を減少させ、ビヒクルと比較して移植後５８日までに、用量１０ｍｇ／ｋｇおよび３０ｍｇ／ｋｇにおいてそれぞれ５５％およびほぼ７０％の減少であった。このように、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃは、マウスの異種移植モデルにおける２つの異なる腫瘍種類の増殖を顕著に示し、これは前述の、完全長マウスＥＮＧ細胞外ドメインを組み込んだ融合タンパク質（例５～７）の抗血管新生活性と一致している。予備実験において、切断変異体ｈＥＮＧ（２６～３４６）も、Colon-26異種移植モデルにおける腫瘍増殖をビヒクルよりも低減させ、これはこの変異体のマウスアンジオリアクターアッセイ（例１３）の抗血管新性活性と一致している。
まとめると、前述の結果は、完全長ＥＮＧ ＥＣＤを含む融合タンパク質およびそれらの特定の切断変異体は、ＢＭＰ－９およびＢＭＰ－１０への高親和性結合を示すが、ＴＧＦ－β１およびＴＧＦ－β３を含むその他の様々なＴＧＦβファミリーのリガンドには示さないことを実証する。これらＥＮＧポリペプチドは、モデル系における血管新生および腫瘍増殖を阻害し、したがって、癌を含む望ましくない血管新生の患者を処置する可能性を有する。完全長ＥＮＧ ＥＣＤを含むコンストラクトと比較して、切断ＥＮＧポリペプチドであるｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃおよび／またはｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃは、複数のその他のキーとなるパラメータに対する高い効力および改善された性能を示した（以下の概要の表を参照）。
Figure 0006994481000008
変異体ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃは特に、完全長ＥＮＧ ＥＣＤコンストラクトよりも、高い効力、強い結合親和性、低い解離速度、長い消滅半減期および良好なタンパク質生産という、より優れた属性の組み合わせを有していた。リガンドトラップとして、切断ＥＮＧポリペプチドは好ましくは低いリガンド解離速度を示すべきであり、完全長ＥＮＧ ＥＣＤコンストラクトに比べて、ｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃのＢＭＰ－９解離速度における１０倍の減少は非常に望ましい。変異体ｈＥＮＧ（２６～３７８）－ｈＦｃは、ＢＭＰ－９への結合特性（親和性および解離速度）について、一方のｈＥＮＧ（２６～３４６）－ｈＦｃおよびｈＥＮＧ（２６～３５９）－ｈＦｃと、他方のｈＥＮＧ（２６～４３７）－ｈＦｃとの中間の値を示し、ｈＥＮＧ（２６～３７８）はより短いコンストラクトに類似していた。
例１６：ＥＮＧ－ＦＣタンパク質による肝線維症のマウスモデルの処置
線維症の処置におけるＥＮＧ－Ｆｃタンパク質の有効性は、肝線維症のマウスＣＣＬ４（四塩化炭素）モデルで評価した。本研究において５０匹のマウスを使用した。実験の開始（０日）に約１４週齢の雄および雌のＡ／Ｊマウスを、少なくとも４８時間実験室で馴化させた。動物を、実験の過程の間中、毎日モニターして、病的状態、死亡およびテスト品目の毒性の兆候が観察された場合、殺処分した。
動物に、肝線維症を誘導するため、週２回、経口胃管栄養法を介してオリーブオイル中５０％ＣＣＬ４を１ｍｌ／ｋｇの用量で与えた。下記の表に記載のとおり、動物に１３週間ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃを投与した。
Figure 0006994481000009
動物を、体重（ＢＷ）、肝臓重量、肝臓の能力および組織像の変化について分析した。０日目、２８日目、５６日目および９０日目に、動物をＮＭＲスキャンした。動物を、４５日目または９０日目にＣＯ２を用いて安楽死させた。血清分析のため、動物を、殺処分前の１２時間絶食させ、血清をサンプリングした。全血を肝機能分析のために採取し、各動物から肝臓を採取して秤量した。肝臓の半分を１０％ホルマリン中カートリッジ中に入れ、肝葉(lobe of liver)を液体窒素中で急速凍結した。
ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃによる処置は、１３週間の期間にわたって、肝臓重量（体重に対する割合として測定した）に影響を及ぼさなかった（図４２）。１３週の投薬期間の後、動物を殺処分し、肝臓の切片をＨ＆Ｅおよびマッソントリクローム染色によって染色した（図４３～４５）。処置動物は、非処置動物とは相対的に、線維症の著しい減少を呈した（図４５）。加えて、オイルレッドＯによる染色により、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ処置が肝臓組織における脂質沈着の蓄積の低下をもたらしたことが明らかになった。ここで前記脂質沈着は、しばしば肝臓損傷および線維沈着の前兆である（図４６）。加えて、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ処置は、肝細胞のバルーニング変性を減少させているようであった。前記バルーン状拡張は、アポトーシスに関係があり、肝臓の炎症に関連して見られる。血清アルカリホスファターゼレベルは、エンドグリン処置群において、非処置のものと比較して低下した（図４７）。まとめると、これらのデータは、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ処置が、この肝線維症のマウスモデルにおける肝臓損傷を減少させることができることを示しており、したがって、ＥＮＧ－Ｆｃタンパク質は、肝硬変およびその結果として生ずる肝細胞癌を含む肝臓の線維性障害の処置に有用である可能性がある。
例１７：肝線維症のマウス食餌モデルにおけるＥＮＧ－Ｆｃタンパク質の効果
ＥＮＧ－Ｆｃタンパク質の有効性をまた、メチオニンおよびコリンの食餌性欠乏（ＭＣＤＤ）によって引き起こされる非アルコール性脂肪肝炎（ＮＡＳＨ）のマウスモデルでも評価した。野生型Ｃ５７ＢＬ／６マウスに、標準的な固形飼料、または、高スクロース（４０％）および脂肪（１０％）を含有するが、肝臓のβ酸化および超低密度リポタンパク質の合成に不可欠である（Takahashi et al., 2012, World J Gastroenterol 18:2300-2308）メチオニンおよびコリンを欠く食餌のいずれかを与えた。その結果、ＭＣＤＤマウスは、肝臓損傷および線維沈着の前兆と考えられる脂質沈着を呈した（Corbin et al., 2012, Curr Opin Gastroenterol 28:159-165）。１２週齢でマウスを、それらそれぞれの食餌のもとに飼育し、３週間週２回のｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ（１０ｍｇ／ｋｇ）またはビヒクル（ｎ＝１０／グループ）のいずれかによる腹腔内処置を開始した。投薬の終わりにマウスを死なせ、肝臓切片を、脂質沈着の程度を査定するために脂溶性ジアゾ染料オイルＯレッドにより染色した。
予想どおり、固形飼料食餌を与えたマウスは、肝臓組織においてわずかな脂質沈着を示したにすぎないが（データ示さず）、一方でＭＣＤＤマウスは、総じて全組織面積の相当の部分を占有する多数の広範な脂質沈着を示した（図４８Ａ、Ｃ）。ＭＣＤＤマウスにおいて、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃ処置は、ビヒクルと比較して、肝臓脂質沈着を著しく低下させた。（図４８）。内因性ＴＧＦβは、肝臓疾患の進行に強く関与しているが（Dooley et al., 2012, Cell Tissue Res 347:245-256）、ＴＧＦβレセプタータイプＩＩを含みおよびＴＧＦβに高親和性をもって結合するＦｃ融合タンパク質は、肝臓の脂質沈着の蓄積にほとんど影響を与えなかった（データ示さず）。例３に開示されているように、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃおよび他のＥＮＧ―Ｆｃタンパク質は、ＴＧＦβ１、ＴＧＦβ２およびＴＧＦβ３のいずれにも結合しない。そのため、ＭＣＤＤマウスにおけるｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃの生物活性は、これらのリガンドによるシグナル伝達の阻害に起因するものではない。まとめると、これらの結果は、ｍＥＮＧ（２７～５８１）－ｍＦｃが、最終的に線維症および非アルコール性脂肪肝炎を引き起こす食餌性欠乏のマウスモデルにおいて脂質沈着を著しく阻害できることを示しており、それにより、ＥＮＧ－Ｆｃタンパク質が肝線維症の処置に有用である可能性がある追加の証拠が提供される。
参照による組み込み
本明細書で言及された全ての刊行物および特許は、個々の刊行物または特許が具体的かつ個別に参照によって組み込まれるかのようにして、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。矛盾する場合には、本明細書の任意の定義を含む本出願が優先される。
均等物
本発明の特定の態様が本明細書に明示的に開示されているが、上記明細書は例示であって限定するものではない。当業者には本発明の多くの変形が、本明細書および以下の特許請求の範囲の検討により明らかになるであろう。本発明の完全な範囲は、特許請求の範囲およびその均等物の全範囲および明細書とかかる変形を参照することにより、決定されるべきである。

Claims (22)

  1. それを必要とする対象における非アルコール性脂肪肝炎（ＮＡＳＨ）、非アルコール性脂肪肝疾患（ＮＡＦＬＤ）、または細菌性もしくはウイルス性肝線維症を処置または予防する、医薬組成物であって、配列番号１のアミノ酸２６～３４６に少なくとも９５％同一なアミノ酸配列を含むエンドグリンポリペプチドの有効量を含み、ここで該エンドグリンポリペプチドはヒトＢＭＰ－９および／またはヒトＢＭＰ－１０に結合する、前記医薬組成物。
  2. エンドグリンポリペプチドが、配列番号１のアミノ酸３７９～４３０からなる配列を含まない、請求項１に記載の医薬組成物。
  3. エンドグリンポリペプチドが、配列番号１の２６～３４６に少なくとも９５％同一なアミノ酸配列からなる第１部分、および配列番号１に非相同な第２部分を含む、請求項１または２に記載の医薬組成物。
  4. 第２部分が、in vivo安定性、in vivo半減期、取込み／投与、組織の局在化または分散、タンパク質複合体の形成および/または精製の１以上を強化するポリペプチドを含む、請求項３に記載の医薬組成物。
  5. 第２部分が、イムノグロブリンの定常領域および血清アルブミンからなる群から選択される、請求項３または４に記載の医薬組成物。
  6. エンドグリンポリペプチドが、イムノグロブリンＦｃドメインを含む、請求項３～５のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  7. エンドグリンポリペプチドの第２部分が、ＩｇＧのＦｃ部分を含む、請求項６に記載の医薬組成物。
  8. イムノグロブリンＦｃドメインが、ＥＮＧポリペプチド部分に、リンカーによって連結されている、請求項６または７に記載の医薬組成物。
  9. リンカーが、配列番号３１（ＴＧＧＧ）またはＧＧＧからなるアミノ酸配列からなる、請求項８に記載の医薬組成物。
  10. エンドグリンポリペプチドが、配列番号３６のアミノ酸配列を含む、請求項７～９のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  11. エンドグリンポリペプチドが、配列番号２９のアミノ酸配列を含む、請求項７～９のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  12. エンドグリンポリペプチドが、ダイマーである、請求項１～１１のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  13. エンドグリンポリペプチドが、ホモダイマーである、請求項１～１２のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  14. エンドグリンポリペプチドが、配列番号１のアミノ酸３７９～５８６からなる配列からの連続した５０を超えるアミノ酸を含まない、請求項１～１３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  15. エンドグリンポリペプチドが、ヒトＢＭＰ－９に、１×１０－９Ｍ未満の平衡解離定数（ＫＤ）または１×１０－３ｓ－１未満の解離速度定数(ｋｄ)で結合する、請求項１～１４のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  16. エンドグリンポリペプチドが、ヒトＢＭＰ－９に、１×１０－９Ｍ未満の平衡解離定数（ＫＤ）または５×１０－４ｓ－１未満の解離速度定数(ｋｄ)で結合する、請求項１～１５のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  17. エンドグリンポリペプチドが、ヒトＢＭＰ－１０に、１×１０－９Ｍ未満の平衡解離定数（ＫＤ）または５×１０－３ｓ－１未満の解離速度定数(ｋｄ)で結合する、請求項１～１６のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  18. エンドグリンポリペプチドが、ヒトＢＭＰ－１０に、１×１０－９Ｍ未満の平衡解離定数（ＫＤ）または２．５×１０－３ｓ－１未満の解離速度定数（ｋｄ）で結合する、請求項１～１７のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  19. エンドグリンポリペプチドが、ヒトＴＧＦ－β１にも、ヒトＴＧＦ－β３にも、ヒトＶＥＧＦにも、ヒト塩基性線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ－２）にも結合しない、請求項１～１８のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  20. エンドグリンペプチドが、以下：糖化アミノ酸、ＰＥＧ化アミノ酸、ファネシル化アミノ酸、アセチル化アミノ酸、ビオチン化アミノ酸、脂質部分に結合したアミノ酸、および、有機誘導体化剤に結合したアミノ酸、から選択される１個以上の改変アミノ酸残基を含む、請求項１～１９のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  21. エンドグリンペプチドが、静脈内、筋肉内、動脈内、皮下または経口的に投与される、請求項１～２０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  22. 配列番号３６のアミノ酸配列を含む、エンドグリン融合タンパク質の有効量を含む、それを必要とする対象における非アルコール性脂肪肝炎（ＮＡＳＨ）または非アルコール性脂肪肝疾患（ＮＡＦＬＤ）、または細菌性もしくはウイルス性肝線維症を処置または予防する、医薬組成物。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8642031B2 (en) 2006-11-02 2014-02-04 Acceleron Pharma, Inc. Antagonists of BMP9, BMP10, ALK1 and other ALK1 ligands, and uses thereof
EP3549952A1 (en) 2011-04-20 2019-10-09 Acceleron Pharma Inc. Endoglin polypeptides and uses thereof
CA2928708A1 (en) 2013-10-25 2015-04-30 Acceleron Pharma, Inc. Endoglin peptides to treat fibrotic diseases
JP2018522540A (ja) * 2015-06-05 2018-08-16 ノバルティス アーゲー 骨形成タンパク質９（ｂｍｐ９）を標的とする抗体およびそれらのための方法
US20200071382A1 (en) * 2016-07-07 2020-03-05 Acceleron Pharma Inc. Tgf-beta superfamily heteromultimers and uses thereof
CN106994181A (zh) * 2017-03-10 2017-08-01 上海交通大学医学院附属第九人民医院 Bmp9在制备延缓肝纤维化药物中的应用
TW202019476A (zh) * 2018-07-26 2020-06-01 日商參天製藥股份有限公司 伴隨視網膜纖維化之眼部疾病之藥劑
US20240115545A1 (en) * 2020-10-08 2024-04-11 Curome Biosciences Co., Ltd. Pharmaceutical composition containing b-lapachone as active ingredient for prevention or treatment of cholestatic liver disease

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012526087A (ja) 2009-05-08 2012-10-25 ノバルティス アーゲー 線維性障害の診断バイオマーカー
WO2012145539A1 (en) 2011-04-20 2012-10-26 Acceleron Pharma, Inc. Endoglin polypeptides and uses thereof
WO2013019805A1 (en) 2011-08-01 2013-02-07 Tufts Medical Center, Inc. Treatment of heart failure and related conditions

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8529014D0 (en) 1985-11-25 1986-01-02 Biogen Nv Enhanced secretion of heterologous proteins
JPS63502716A (ja) 1986-03-07 1988-10-13 マサチューセッツ・インステチュート・オブ・テクノロジー 糖タンパク安定性の強化方法
EP0307434B2 (en) 1987-03-18 1998-07-29 Scotgen Biopharmaceuticals, Inc. Altered antibodies
US5223409A (en) 1988-09-02 1993-06-29 Protein Engineering Corp. Directed evolution of novel binding proteins
US5096815A (en) 1989-01-06 1992-03-17 Protein Engineering Corporation Generation and selection of novel dna-binding proteins and polypeptides
US5198346A (en) 1989-01-06 1993-03-30 Protein Engineering Corp. Generation and selection of novel DNA-binding proteins and polypeptides
US5462990A (en) 1990-10-15 1995-10-31 Board Of Regents, The University Of Texas System Multifunctional organic polymers
US6582959B2 (en) 1991-03-29 2003-06-24 Genentech, Inc. Antibodies to vascular endothelial cell growth factor
US20030206899A1 (en) 1991-03-29 2003-11-06 Genentech, Inc. Vascular endothelial cell growth factor antagonists
DE69233803D1 (de) 1992-10-28 2011-03-31 Genentech Inc Verwendung von vaskulären Endothelwachstumsfaktor-Antagonisten
CA2147754A1 (en) 1992-10-30 1994-05-11 Michelle Letarte Compositions and methods for modifying the regulatory activity of tgf- .beta.
US5830847A (en) * 1992-10-30 1998-11-03 Hsc Research & Development Limited Partnership Soluble TGF-β-binding endoglin polypeptides and homodimers
US5885573A (en) 1993-06-01 1999-03-23 Arch Development Corporation Methods and materials for modulation of the immunosuppressive activity and toxicity of monoclonal antibodies
AU691811B2 (en) 1993-06-16 1998-05-28 Celltech Therapeutics Limited Antibodies
US5541087A (en) 1994-09-14 1996-07-30 Fuji Immunopharmaceuticals Corporation Expression and export technology of proteins as immunofusins
IL117645A (en) 1995-03-30 2005-08-31 Genentech Inc Vascular endothelial cell growth factor antagonists for use as medicaments in the treatment of age-related macular degeneration
US6423501B2 (en) 1996-12-13 2002-07-23 Beth Israel Deaconess Medical Center Calcium-independent negative regulation by CD81 of receptor signaling
MX9701946A (es) 1997-03-14 1998-04-30 Arturo Jimenez Bayardo Solucion oftalmica transportadora.
US20020032315A1 (en) 1997-08-06 2002-03-14 Manuel Baca Anti-vegf antibodies
US6884879B1 (en) 1997-04-07 2005-04-26 Genentech, Inc. Anti-VEGF antibodies
BRPI9809387B8 (pt) 1997-04-07 2021-05-25 Genentech Inc anticorpo humanizado anti-fator de crescimento endotelial vascular humano e composição que o compreende
NZ500077A (en) 1997-04-07 2001-10-26 Genentech Inc Humanized antibodies to vascular endothelial growth factor (VEGF) and methods for their preparation.
AU7467898A (en) 1997-04-21 1998-11-13 Arch Development Corporation Fc receptor non-binding anti-cd3 monoclonal antibodies deliver a partial cr signal and induce clonal anergy
US6194551B1 (en) 1998-04-02 2001-02-27 Genentech, Inc. Polypeptide variants
EP1068241B1 (en) 1998-04-02 2007-10-10 Genentech, Inc. Antibody variants and fragments thereof
US6703020B1 (en) 1999-04-28 2004-03-09 Board Of Regents, The University Of Texas System Antibody conjugate methods for selectively inhibiting VEGF
MEP13708A (en) 2000-06-23 2010-06-10 Bayer Schering Pharma Ag Combinations and compositions which interfere with vegf/vegf and angiopoietin/tie receptor function and their use (ii)
US20040142325A1 (en) 2001-09-14 2004-07-22 Liat Mintz Methods and systems for annotating biomolecular sequences
ATE469888T1 (de) 2003-05-22 2010-06-15 Abbott Lab Indazol-, benzisoxazol- und benzisothiazol- kinaseinhibitoren
ME00425B (me) 2003-05-30 2011-10-10 Genentech Inc Liječenje sa anti-vegf antitijelima
US20050106667A1 (en) 2003-08-01 2005-05-19 Genentech, Inc Binding polypeptides with restricted diversity sequences
WO2005044853A2 (en) 2003-11-01 2005-05-19 Genentech, Inc. Anti-vegf antibodies
US20090286271A1 (en) 2006-05-31 2009-11-19 Karumanchi Ananth S Methods of Diagnosing and Treating Complications of Pregnancy
WO2007143023A1 (en) 2006-05-31 2007-12-13 Beth Israel Deaconess Medical Center Soluble endoglin compounds and uses thereof for the treatment and prevention of cancer
MX2009004718A (es) 2006-11-02 2009-06-19 Acceleron Pharma Inc Antagonistas de receptor de alk1 y ligando y sus usos.
WO2008151078A1 (en) 2007-06-01 2008-12-11 Wyeth Methods and compositions for modulating bmp-10 activity
EP2209003A1 (en) 2009-01-16 2010-07-21 F. Hoffmann-Roche AG Means and methods for differentiating between fibrosis and cirrhosis
US20100210713A1 (en) * 2009-01-16 2010-08-19 The General Hospital Corporation Regeneration and survival of cardiac progenitors and cardiomyocytes with a stretch activated transcription factor
JP5755635B2 (ja) * 2009-03-30 2015-07-29 アクセルロン ファーマ， インコーポレイテッド Ｂｍｐ−ａｌｋ３アンタゴニストおよび骨成長促進のためのその使用
US8795663B2 (en) 2010-01-12 2014-08-05 Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. Soluble endoglin and uses thereof
US10214590B2 (en) * 2013-09-20 2019-02-26 Tufts Medical Center, Inc. Inhibitors of endoglin activity for the treatment of fibrosis
CA2928708A1 (en) 2013-10-25 2015-04-30 Acceleron Pharma, Inc. Endoglin peptides to treat fibrotic diseases
US10155820B2 (en) 2014-11-12 2018-12-18 Tracon Pharmaceuticals, Inc. Anti-endoglin antibodies and uses thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012526087A (ja) 2009-05-08 2012-10-25 ノバルティス アーゲー 線維性障害の診断バイオマーカー
WO2012145539A1 (en) 2011-04-20 2012-10-26 Acceleron Pharma, Inc. Endoglin polypeptides and uses thereof
WO2013019805A1 (en) 2011-08-01 2013-02-07 Tufts Medical Center, Inc. Treatment of heart failure and related conditions

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