JP6997767B2 - Cd200変異体及びその使用 - Google Patents
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Description
本発明は一般に、野生型CD200よりも高い親和性でCD200受容体と結合する変異体CD200タンパク質に関し、特に本発明はアミノ酸残基位置130及び/又は131に変異を含む変異型CD200タンパク質に関する。また、本発明は任意のリンカー部分を介して非CD200タンパク質コード部分と融合された、本明細書で規定するタンパク質を含む融合タンパク質、本明細書で規定するタンパク質を含む医薬組成物、及びそれらの使用に関する。
自己免疫性疾患は世界的に第二位の慢性的疾病の原因であり、この疾患は米国においては女性の病的状態の第一位の原因である。2008年の国際調査によれば、米国における慢性的に不調を訴える患者は他の国の患者と比較して、費用の負担が大きいために、適正な治療を受けないで済ませる見込みが高い(Schoen, C.らの文献、(2008) Health Affairs Web Exclusive, w1-w16)。さらに、これらの患者は最も高い比率の医療過誤、治療の調整の問題、及び自費の高い医療費を経験する見込みが比較的高い。
本発明の第1の態様に従って、アミノ酸残基位置130及び/又は131に変異を含む変異型CD200タンパク質を提供する。
本発明の第1の態様に従って、アミノ酸残基位置130及び/又は131に変異を含む変異型CD200タンパク質を提供する。本発明者らは、これらの特定のアミノ酸残基でのCD200の細胞外ドメインに変異を入れると、CD200受容体(CD200R)との結合親和性が増加した変異体CD200が生産されることを見出した。さらに、本明細書に記載の変異型CD200タンパク質は、特に臨床有効性がより高い低用量での治療を提供する観点で、顕著な利益を有する。
本発明の第2の態様に従って、任意のリンカー部分を介して非CD200タンパク質コード部分と融合された本明細書で規定するタンパク質を含む融合タンパク質を提供する。
本発明は、CD200タンパク質及びCD200受容体の間の相互作用が、ひいてはCD200のCD200受容体への親和性を減少させる急速な「オン」速度及び急速な解離(「オフ」)速度を特徴とするため、治療に際する特定の応用性を有する。従って、本明細書で提示する変異体CD200タンパク質のCD200受容体への親和性の増加は、より強力な特性を有する医薬組成物の製造において使用することができる。
(遺伝子合成)
Uniprot P412178(OX2G_Human)の変異体又は野生型ヒトCD200の残基1~231をコードするDNA配列はN末端シグナル配列を含み、そのC末端で2つのタンパク質ドメインの間のリンカー配列
受け取りからすぐに、CD200-Fc標的タンパク質(野生型及び変異体CD200-Fcタンパク質の両方)の凍結乾燥DNAコンストラクトを50 μlのMQに懸濁し、DH 5α細胞に形質転換した。各標的タンパク質の単一コロニーを選択して5.0mlのアンピシリン含有LBに接種した。次に、培養物2.0 mlからのDNAを確認のために単離し、アガロースゲル電気泳動によって分析した。コンストラクトをHind III及びXhoIを用いたDNAの消化によって確認した。各変異体又は野生型コンストラクトをミディスケールでのDNA調製のために100 mlのLB中で培養した。DNAをpurelink Hipureプラスミドミディプレップキットを使用して単離した。
CD200-Fc標的タンパク質を、25 mlの培養体積用の製造業者の説明書に従い、Thermo Fisher Gibco(商標)ExpiCHO(商標)発現系を使用して製造した。発現されたCD200-Fcを含む培地上清を収集し、使用まで-80℃で保存した。
アフィニティーカラム精製用に培地条件を整えるために、53 mlのSephadexG25を充填されたHiprep脱塩カラム(XK26/10)を使用して、緩衝液交換を実施した。脱塩カラムをAKTA explorerプラットフォームで緩衝液A(150 mM NaClを含む20 mMリン酸ナトリウム、pH 7.4)で平衡化した。清澄化した培養培地30 mlを直列に接続された2つの脱塩カラムに1 ml/分の速度で装荷した。タンパク質を2 ml/分の速度で溶出し、画分ごとに収集した。最大の吸光度及びpH 7.4~7.2を示した画分をプールした。より低いpHを示した画分は排除した。脱塩後、試料を希釈しておよそ45 mlの野生型又は変異体CD200-Fc上清を補った。全ての精製手順は氷上で4℃として実施した。
Biacore実験はSyngene International社で実施された(Biocon Park, Plot No 2&3, Bommasandra Industrial Area, Bommasadra-Jigani Link Road, Bangalore-560099, India)。
BIAcore装置は光学的方法、表面プラズモン共鳴(SPR)を使用して2つの相互作用分子の結合特性;この事例では野生型CD200-Fc又はCD200-Fc変異体のCD200受容体(CD200R)との結合を測定する。この技術では、チップ(センサー)表面に捕捉された2つの相互作用分子のうちの一方の、第2の分子が溶液中捕捉されたパートナーの上を流れる際の屈折率の変化を測定する。これらの実験においては、CD200-Fcをチップ(センサー)表面に固定化し、CD200Rを水性緩衝液中に注入して、連続フロー条件で捕捉されたCD200-Fcの上を通した。CD200Rの結合に続くCD200-Fcの屈折率の変化をリアルタイムで測定し、結果を反応単位(RU)対時間としてプロットし、センサーグラムを作成した(図5a及び5b)。
本実験はGE Healthcare BIAcore T200上で実施した。表1では、アッセイを開発し、実施する際に使用した試薬の詳細を示す。
抗ヒトFcを製造業者の説明書に従って、GE Healthcareキットを使用し、アミンカップリングによりBIAcore CM5センサーチップ表面に共有結合で固定化した。最大の固定化標的は、10000~15000 RUに設定した。図3に、チップ表面の抗ヒトFc抗体の捕捉を示す。フローセル1は固定化リガンドを含まない参照として使用し、チップ表面への非特異的結合を差し引けるようにした。FcリガンドはBIAcore実行緩衝液(HBS-EP+: 2 mM EDTA及び0.05 %界面活性剤P-20を含む10 mM HEPES緩衝生理食塩水)中で0.5 μg/mLに希釈した。最後の固定化工程では、野生型CD200-Fc、変異体CD200-Fc、及び無関係の対象タンパク質(ハーセプチン/トラスツズマブ)を120秒間、最低250反応単位(RU)を生じる濃度で、チップ上を通過させ(それぞれフローセル2、3、及び4を使用した)、続いて実行緩衝液中で120秒間表面を安定化させた。CD200-Fc捕捉の手順は、全てのCD200R濃度ごとに繰り返した。図4には、CD200受容体が予想通りチップ表面に固定化されたハーセプチンと結合しないことを示す。
Fcタグ付けされたタンパク質の捕捉後、CD200R(異なる濃度の)を捕捉されたCD200-Fc及び対照タンパク質上で120秒間流し(結合を観察するため)、続いて120秒間実行緩衝液を流した(解離を観察するため)。その後チップ表面を10 mMグリシン-HCl(pH 2)を使用して30秒間再生させ(30 μL/分の流速)、続いて次のサイクルの前にBIAcore実行緩衝液で60秒間表面を安定化させた。以下の濃度:1 μM、500 nM、250 nM、125 nM、62.5 nM、31.25 nM、15.6、及び0 nMの全てのCD200R濃度を2連で実行した。
結果を時間に対する反応又は共鳴単位(RU)としてプロットしたセンサーグラムで表した。実験的センサーグラムをBIAevaluationソフトウェアバージョン1.0(GE Healthcare)で解析した。曲線フィッティングを1:1ラングミュア結合モデルを使用して実施した。標準パラメータ(例えば、リガンド濃度、時間)を用いた速度式を使用して、反復的曲線フィッティングを行った。フィッティングの精度(Closeness)を、BIAevaluationソフトウェアバージョン1.0において製造業者の提供するアルゴリズムによって決定した。
図4には、CD200受容体が予想通りチップ表面に固定化されたハーセプチンと結合しないことを示す。図5には、CD200受容体の野生型CD200-Fc(図5A)及びK130Y変異体CD200-Fc(図5B)との結合のセンサーグラムを示す。図5におけるセンサーグラムの比較から、K130Yが野生型CD200-Fcよりも高い親和性及び遅いオフ速度でCD200受容体と結合することが明らかである。表2には、野生型及び変異体CD200-Fc分子:WT、K130Y、I131Y、G129I、F128R、N81Kに対するオン速度(M-1s-1)、オフ速度(s-1)、及び結合親和性値(nM)が記録されている。半減期を関係式t1/2 (s)=0.693/koff(s-1)を使用して計算した。
酸化的破裂アッセイをGVK Biosciences Private社(Campus MLR 1, Survey Nos. 125 & 126, IDA Mallapur, Hyderabad-500076, India)で実施した。
ヒト好中球をficoll-paque分離及びデキストラン沈降法によって末梢血から単離した。細胞を1×106細胞/mLの濃度でアッセイ緩衝液(500 mL RPMI基礎培地、5g BS及び500 μLの1 M塩化カルシウム)中に懸濁した。細胞を参照分子(野生型CD200-Fc)又はCD200-Fc変異体とともにウォーターバス中37℃で30分間インキュベートした。次に10 μLの体積のジヒドロローダミン123の10×作業ストックを細胞に加え、これをウォーターバス中37℃で15分間インキュベートした。細胞を200 nMのPMA(1 mMストック)で刺激し、ウォーターバス中37℃でさらに45分間インキュベートした。最後のインキュベーション工程の後、細胞を室温で10分間遠心分離(500×g)した。上清を捨て、ペレットを0.5 mLのアッセイ緩衝液で再懸濁させた。細胞をフローサイトメトリー(BD FACSVerse, BD Biosciences, New Jersey, US)によって解析した。PMA単独で処理された細胞の平均の蛍光強度値を使用してデータをプロットし、PMA及び試験化合物(野生型CD200-Fc又は変異体CD200-Fc)で処理した細胞と比較した。GraphPad Prismバージョン6.0を使用してデータ解析を実施した。好中球のクラスターを解析プログラムにおいて前方及び後方散乱を使用してゲーティングし(FSC対SSC)、適切な細胞集団のデータが確実に収集されるようにした。最後に、蛍光ヒストグラムを解析し、酸化的破裂への野生型及び変異体CD200-Fcタンパク質の効果を定量した。
酸化的破裂のCD200-Fc仲介性の阻害を式:
パーセント阻害=100-(100×(試験化合物のカウント平均-陰性対照のカウント平均)/(陽性対照のカウント平均-陰性対照のカウント平均))
を使用して測定した。
表3は野生型CD200-Fc、K130Y、並びに陽性及び陰性対照についてのゲーティングされた細胞集団からの蛍光強度値の平均を詳細に示す。図6では酸化的破裂アッセイにおける野生型CD200-Fc及びK130Yの効果を比較する。
(構成1)
アミノ酸残基位置130及び/又は131に変異を含む変異型CD200タンパク質。
(構成2)
前記変異が置換変異である、構成1記載のタンパク質。
(構成3)
前記置換変異がK130Y及び/又はI131Yである、構成2記載のタンパク質。
(構成4)
1以上の追加の変異、例えばG129I、F128R、及びN81Kから選択される変異を含む、構成1~3のいずれか1項記載のタンパク質。
(構成5)
配列番号12又は配列番号13の配列を含む、構成1~4のいずれか1項記載のタンパク質。
(構成6)
前記タンパク質の細胞外ドメイン(ECD)を含む構成1~5のいずれか1項記載のタンパク質。
(構成7)
配列番号3又は配列番号4の配列を含む、構成1~6のいずれか1項記載のタンパク質。
(構成8)
任意のリンカー部分を介して非CD200タンパク質コード部分と融合された、構成1~7のいずれか1項記載のタンパク質を含む融合タンパク質。
(構成9)
前記リンカー部分が1~15アミノ酸を含むペプチドである、構成8記載のタンパク質。
(構成10)
前記非CD200タンパク質コード部分が抗体又はその断片である、構成8又は9記載のタンパク質。
(構成11)
前記非CD200タンパク質コード部分がFc断片である、構成8~10のいずれか1項記載のタンパク質。
(構成12)
配列番号6又は配列番号7の配列を含む、構成8~11のいずれか1項記載のタンパク質。
(構成13)
CD200受容体の調節因子である、構成1~12のいずれか1項記載のタンパク質。
(構成14)
前記CD200受容体のアゴニストである、構成1~12のいずれか1項記載のタンパク質。
(構成15)
構成1~14のいずれか1項記載のタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(構成16)
構成1~15のいずれか1項記載のタンパク質を含む医薬組成物。
(構成17)
自己免疫性疾患の治療において使用するための、構成1~14のいずれか1項記載のタンパク質、又は構成16記載の組成物。
Claims (18)
- 配列番号2のアミノ酸配列との少なくとも90%の配列同一性を有する細胞外ドメイン(ECD)、並びに配列番号1に対応するアミノ酸残基位置130及び/又は131の変異を含む、変異型CD200タンパク質であって、該変異がK130Y及び/又はI131Yから選択される置換基変異である、前記変異型CD200タンパク質。
- G129I、F128R、及びN81Kから選択される1以上の追加の変異を含む、請求項1記載の変異型CD200タンパク質。
- 配列番号12又は配列番号13の配列を含む、請求項1記載の変異型CD200タンパク質。
- 配列番号3又は配列番号4の配列を含む、請求項1又は3記載の変異型CD200タンパク質。
- 任意のリンカー部分を介して非CD200タンパク質部分と融合された、請求項1、3又は4のいずれか1項記載の変異型CD200タンパク質を含む、融合タンパク質。
- 前記リンカー部分が1~15アミノ酸を含むペプチドである、請求項5記載の融合タンパク質。
- 前記非CD200タンパク質部分が抗体又はその断片である、請求項5又は6記載の融合タンパク質。
- 前記非CD200タンパク質部分がFc断片である、請求項5~7のいずれか1項記載の融合タンパク質。
- 配列番号6又は配列番号7の配列を含む、請求項5~8のいずれか1項記載の融合タンパク質。
- 任意のリンカー部分を介して非CD200タンパク質部分と融合された、請求項2記載の変異型CD200タンパク質を含む、融合タンパク質。
- 前記リンカー部分が1~15アミノ酸を含むペプチドである、請求項10記載の融合タンパク質。
- 前記非CD200タンパク質部分が抗体又はその断片である、請求項10又は11記載の融合タンパク質。
- 前記非CD200タンパク質部分がFc断片である、請求項10~12のいずれか1項記載の融合タンパク質。
- CD200受容体の調節因子である、請求項1~4のいずれか1項記載の変異型CD200タンパク質又は請求項5~13のいずれか1項記載の融合タンパク質。
- CD200受容体のアゴニストである、請求項1~4のいずれか1項記載の変異型CD200タンパク質又は請求項5~13のいずれか1項記載の融合タンパク質。
- 請求項1~4のいずれか1項記載の変異型CD200タンパク質、請求項5~13のいずれか1項記載の融合タンパク質、又は請求項14若しくは15記載の変異型CD200タンパク質若しくは融合タンパク質をコードする、ポリヌクレオチド。
- 請求項1~4のいずれか1項記載の変異型CD200タンパク質、請求項5~13のいずれか1項記載の融合タンパク質、又は請求項14若しくは15記載の変異型CD200タンパク質若しくは融合タンパク質を含む、医薬組成物。
- 自己免疫性疾患の治療において使用するための、請求項1~4のいずれか1項記載の変異型CD200タンパク質、請求項5~13のいずれか1項記載の融合タンパク質、請求項14若しくは15記載の変異型CD200タンパク質若しくは融合タンパク質、又は請求項17記載の医薬組成物。
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