JP7072507B2 - 眼の障害を処置するための方法 - Google Patents

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Description

関連出願への相互参照
本出願は、2015年11月23日に出願された米国仮出願番号第62/258,934号からの優先権の利益を主張している。前述の出願の明細書は、その全体が参考として本明細書に援用される。
発明の背景
最も代謝的に活性な組織の1つとして、眼の構造的および機能的な完全性は、血液からの規則的な酸素の供給および栄養素に依存する[Suk-Yeeら(2012年)Oxidative Medicine and Cellular Longevity 2012年:1~10頁]。この高い代謝上の要求を満たすために、眼は、視力の維持にとって重要な眼の構成要素に酸素および栄養素を供給する数種の構造的および機能的に別個の血管床を含有する[Kiel J.W.(2010年)The Ocular Circulation. San Rafael (CA) Morgan & Claypool Life Sciences、第2章、Anatomy]。血管床は、それぞれ網膜の内側および外側の部分に供給を行う網膜および脈絡膜血管系、ならびに角膜の外縁に位置する角膜縁血管系を含む。視力障害および失明の主な原因は、なかでも、眼の血管の正常な構造および/または機能を損なう傷害および疾患、特に、虚血および血管合併症、例えば新血管形成、血管の漏出、および血管の閉塞などに関連するものが挙げられる[Kaurら(2008年)Clinical Ophthalmology 2巻(4号):879~999頁]。そのような傷害および疾患はしばしば、眼内で低酸素症および/または酸化的ストレスの増加(例えば、活性酸素種レベルの増加)を引き起こし、それにより特に網膜および眼の神経が損傷を受ける可能性がある。したがって、多くの虚血性および微小血管不全障害において、視覚損失は、網膜の損傷、視神経の損傷、および硝子体出血(血管外漏出、または眼の硝子体液中およびその周辺の領域への血液や流体の漏出)の1つまたは複数に起因する。
例えば、糖尿病性網膜症は、網膜血管系に影響を及ぼす最も一般的な疾患の1つであり、これは、1型糖尿病または2型糖尿病患者の両方に現れる可能性がある[Shinら(2014年)J Opthalmic Vis Res.9巻(3号):362~373頁]。最初は、糖尿病性網膜症は一般的に無症状であるか、または軽度の視力問題を引き起こす程度である。しかしながら、未処置のままにすると、糖尿病性網膜症が、最終的に失明を引き起こす可能性がある。非増殖性網膜症として分類される疾患の早期段階では、網膜の血管に毛細血管瘤が発生する。疾患が進行するにつれて、より多くの血管が損傷を受けたりまたは閉塞したりするようになり、その結果として虚血が生じ、低減した酸素および栄養素の循環を補おうとして新生血管の成長(新血管形成)が促進される。疾患のこの段階は、増殖性網膜症と呼ばれる。新生血管は、網膜および眼の内部を満たす透明な硝子体ゲルの表面に沿って生じる。これらの新生血管は、薄くもろい壁を有し、流体(全血および/またはそれらの一部の成分)を漏出させたり破裂したりする傾向がある。そのような漏出により、網膜の層内および硝子体液中に血液および/または流体がたまり、視界の曇りを引き起こす。また、血液および/または流体は、鋭い直線的な視覚に関与する眼の一部である網膜の黄斑に漏出する可能性がある。黄斑が膨潤すると、患者の中央の視界が歪むようになる。この状態は黄斑浮腫と称され、未処置のままにすると、糖尿病患者において黄斑変性症を引き起こす可能性がある。
また虚血および微小血管の病理は、他の多くの眼の障害にも関連し、そのような障害としては、例えば、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症が挙げられる。
眼の血管障害のためのほとんどの利用可能な処置は、血管および神経の損傷を緩和することに向けられており、そのような処置としては、例えば、レーザー光凝固療法、低線量の放射線、および外科手術(例えば、新生血管膜の除去および硝子体切除)が挙げられる。残念なことに、これらの療法の多くは、限定的な効果または短時間の効果しかない。例えば、新生血管膜は、初期はレーザー療法に応答するが、高い再発率を示し、レーザー処置中の損傷による視覚損失のリスクもある。同様に、低線量の放射線療法を受けている患者において、新血管形成(neovacuolization)の高い再発率が生じる。新生血管膜の外科的除去および硝子体切除は、網膜剥離を引き起こす可能性があり、処置後に白内障の発症を伴うことが多い[Bensonら(1988年)Ophthalmic Surgery 19巻(20号):826~824頁]。近年、加齢性黄斑変性症で使用するための種々のVEGFアンタゴニストが承認されており、他の眼の徴候に関して治験が継続中である。しかしながら、VEGFアンタゴニスト療法も、種々の有害な合併症を伴うものであった[Falavarjaniら(2013年)Eye 27巻:787~794頁]。
Suk-Yeeら(2012年)Oxidative Medicine and Cellular Longevity 2012年:1~10頁 Kiel J.W.(2010年)The Ocular Circulation. San Rafael (CA) Morgan & Claypool Life Sciences、第2章、Anatomy Kaurら(2008年)Clinical Ophthalmology 2巻(4号):879~999頁] Shinら(2014年)J Opthalmic Vis Res.9巻(3号):362~373頁 Falavarjaniら(2013年)Eye 27巻:787~794頁
したがって、眼の障害、特に虚血および/または微小血管不全に関連する眼の障害を処置するのに有効な療法への未だ満たされていない高い必要性がある。したがって、本発明の開示の目的は、それを必要とする患者において視覚を改善するための方法、および眼の血管障害を処置する方法を提供することである。
発明の要旨
本明細書に記載される通り、ActRIIアンタゴニスト(阻害剤)は、目の(眼)障害を処置するのに使用できることが発見された。特に、ActRIIポリペプチドでの処置は、血管性の眼損傷に関連する疾患を有する患者において視覚を改善することが観察された。したがって、ある特定の態様では、本発明の開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト、例えば、ActRIIポリペプチド(ActRIIAおよびActRIIBポリペプチド、加えてそれらの改変体、例えばGDFトラップなど)などをそれを必要とする患者に投与することによって、眼の障害、特定の眼の血管障害を処置または予防するための方法に関する。本明細書に記載されるActRIIポリペプチド、加えてそれらの改変体は、TGF-βスーパーファミリーの種々のリガンド[例えば、GDF11、GDF8、アクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)、BMP6、GDF3、BMP10、および/またはBMP9]に結合する。したがって、ActRIIポリペプチド、特に可溶性ポリペプチドは、ActRII-リガンド相互作用(例えば、細胞膜で起こる天然に存在するリガンド-受容体相互作用)を阻害するのに使用することができ、したがってActRII媒介Smad(例えば、Smad1、2、3、5および8)シグナル伝達を阻害するのに使用することができる。したがって、特定の作用機序に束縛されることは望まないが、本明細書に記載されるActRIIポリペプチドのアンタゴニスト特性を模擬する他のActRII阻害剤またはActRII阻害剤の組み合わせが、インビボにおける類似の生物学的作用、例えば、眼の障害、特に眼の血管障害を有する患者において視覚を改善する能力などを有することが予想される。そのようなアンタゴニスト模倣剤(例えば、少なくとも1つのActRIIリガンドおよび/またはActRII受容体を阻害する1つまたは複数の改変体ActRIIポリペプチド、少なくとも1つのActRIIリガンドおよび/またはActRII受容体を阻害する1つまたは複数の抗体、少なくとも1つのActRIIリガンドおよび/またはActRII受容体を阻害する1つまたは複数の核酸、少なくとも1つのActRIIリガンドおよび/またはActRII受容体を阻害する1つまたは複数の小分子、加えてそれらの組み合わせ)は、本明細書において集合的に「ActRIIアンタゴニスト」または「ActRII阻害剤」と称される。
したがって、ある特定の態様では、本開示は、眼の障害(例えば、眼の血管障害)を処置または予防するための方法、特に、障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防するための方法であって、有効量のActRIIアンタゴニスト(阻害剤)またはActRIIアンタゴニストの組み合わせをそれを必要とする対象(患者)に投与することを含む、方法を提供する。例えば、本開示は、眼の障害、特に眼の血管障害を有する患者において視覚を改善するための方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを投与することを含む、方法を提供する。一部の実施形態では、そのような方法は、患者において視覚を増加させる。他の実施形態では、このような方法は、患者において視野を増加させる。さらに他の実施形態では、このような方法は、患者において視覚および視野を増加させる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、眼の障害、特に虚血に関連する眼の血管障害を処置または予防するのに使用することができる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、眼の障害、特に微小血管不全に関連する眼の血管障害を処置または予防するのに使用することができる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、眼の障害、特に網膜症に関連する眼の血管障害を処置または予防するのに使用することができる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、眼の障害、特に視神経症に関連する眼の血管障害を処置または予防するのに使用することができる。したがって、ある特定の態様では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、1つまたは複数の眼の障害、特に、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、網膜静脈閉塞症後の黄斑浮腫、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、糖尿病黄斑浮腫、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症からなる群から選択される眼の血管障害を処置または予防するのに使用することができる。一部の実施形態では、眼の障害、特に眼の血管障害の処置または予防が必要な患者は、貧血を有する。例えば、眼の障害、特に眼の血管障害の処置または予防が必要な患者は、鉄芽球性貧血を有していてもよい。一部の実施形態では、眼の障害、特に眼の血管障害の処置または予防が必要な患者は、骨髄異形成症候群を有する。一部の実施形態では、眼の障害、特に眼の血管障害の処置または予防が必要な患者は、異常ヘモグロビン症を有する。例えば、眼の障害、特に眼の血管障害の処置または予防が必要な患者は、サラセミア障害、これらに限定されないが、β-サラセミアまたは中間型サラセミアなどを有していてもよい。一部の実施形態では、眼の障害、特に眼の血管障害の処置または予防が必要な患者は、鎌状赤血球症を有さない。一部の実施形態では、眼の障害、特に眼の血管障害の処置または予防が必要な患者は、鎌状赤血球症の合併症としての周辺部網膜虚血を有さない。一部の実施形態では、眼の障害、特に眼の血管障害の処置または予防が必要な患者は、鎌状赤血球症の合併症としての増殖性鎌状赤血球網膜症を有さない。一部の実施形態では、眼の障害、特に眼の血管障害の処置または予防が必要な患者は、鎌状赤血球症の合併症としての硝子体出血を有さない。同様に、本開示は、本明細書に記載される眼の血管障害を処置または予防することにおいて使用するための、ActRIIアンタゴニスト(阻害剤)またはActRIIアンタゴニストの組み合わせを含む組成物および医薬を提供する。
ある特定の形態では、本開示は、患者において眼の障害を処置する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、本開示は、患者において眼の障害を予防する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、本開示は、患者において眼の障害の重症度を低減する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、眼の障害は、眼の血管障害である。一部の実施形態では、眼の障害は、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、新生血管加齢性黄斑変性症、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、および虚血性網膜静脈閉塞症)、 網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、 黄斑浮腫(例えば、網膜静脈閉塞症後の黄斑浮腫および糖尿病黄斑浮腫)、糖尿病性網膜症(例えば、糖尿病性網膜症、および糖尿病黄斑浮腫を有する患者における糖尿病性網膜症)、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症からなる群から選択される。一部の実施形態では、本方法は、視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較して視力(処置の開始前の患者における視力)を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも30、45、60、90、100、120、140、160、180、200、250、300、もしくは360日間、またはそれより多くの日数、視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも160日間視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも360日間視力を維持する。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、15文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して15文字未満である。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも30、45、60、90、100、120、140、160、180、200、250、300、もしくは360日間、またはそれより多くの日数、視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも160日間視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも360日間視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、少なくとも50、40、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して、少なくとも50、40、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、少なくとも15文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して少なくとも15文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、網膜の厚さを低減する。一部の実施形態では、患者は、これまでにVEGF阻害剤で処置されている。一部の実施形態では、患者は、VEGF阻害剤での処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、アフリベルセプトである。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、ラニビズマブである。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、ベバシズマブである。一部の実施形態では、患者は、これまでにペガプタニブで処置されている。一部の実施形態では、患者は、ペガプタニブでの処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、患者は、これまでにフルオシノロンアセトニドで処置されている。一部の実施形態では、患者は、フルオシノロンアセトニドでの処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、患者は、眼または眼周囲の感染を有さない。一部の実施形態では、患者は、緑内障を有さない。一部の実施形態では、患者は、活動性の眼内炎症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての周辺部網膜虚血を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての増殖性鎌状赤血球網膜症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての硝子体出血を有さない。一部の実施形態では、本方法は、ActRIIアンタゴニストを、眼の障害の重症度を処置、予防または低減するための1つまたは複数の追加の活性作用因子または支持療法と組み合わせて投与することをさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の支持療法は、外科手術、レーザー療法(例えば、光凝固)、抗血管新生療法[例えば、VEGF阻害剤、例えばベバシズマブ(Avastin(登録商標))など、ラニビズマブ(Lucentis(登録商標))、およびアフリベルセプト(Eylea(登録商標))]、Ca2+阻害剤(例えば、フルナリジンおよびニフェジピン)、寒冷療法、高圧酸素療法、Na+チャネルブロッカー(例えば、トピラメート)、iGluRアンタゴニスト(例えば、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディル、およびフルピルチン)、抗酸化剤(例えば、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファ-リポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、 デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジン、およびEGB-761)、抗炎症剤、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、眼濾過手術、排水弁の埋め込み、 抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジン、およびクロピドグレル)、抗凝血剤療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)、ステロイド、全身または局所のコルチコステロイド(例えば、プレドニゾン、トリアムシノロン(Triesence(登録商標))およびフルオシノロンアセトニド(Iluvien))、およびデキサメタゾン(Ozurdex(登録商標))、ステロイド減量の免疫抑制剤(例えば、サイクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノール酸塩、モフェチル、インフリキシマブおよびエタネルセプト)、栄養補助食品(例えば、ビタミンC、ビタミンE、ルテイン、ゼアキサンチン、亜鉛、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、およびゼアキサンチン)、硝子体切除、強膜バックル手術、および気体網膜復位術からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、血管内皮増殖因子(VEGF)阻害剤である。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、VEGF-A阻害剤である。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、胎盤増殖因子(PIGF)阻害剤である。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、VEGFおよびPIGFを阻害する。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、アフリベルセプトである。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、ラニビズマブである。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、ベバシズマブである。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、非経口投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、皮下投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、眼への投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、硝子体内投与によって投与される。
ある特定の態様では、本開示は、患者において黄斑変性症を処置する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、本開示は、患者において黄斑変性症を予防する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、本開示は、患者において黄斑変性症の重症度を低減する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、黄斑変性症は、加齢性黄斑変性症(AMD)である。一部の実施形態では、患者は、加齢性眼疾患研究(Age-Related Eye Disease Study;AREDS)に基づきカテゴリー2のAMDを有する。一部の実施形態では、患者は、加齢性眼疾患研究(AREDS)に基づきカテゴリー3のAMDを有する。一部の実施形態では、患者は、加齢性眼疾患研究(AREDS)に基づきカテゴリー4のAMDを有する。一部の実施形態では、AMDは、新生血管(滲出型)AMDである。一部の実施形態では、AMDは、非新生血管(乾燥)AMDである。一部の実施形態では、本方法は、AREDSに基づきAMDにおける少なくとも1段階の改善をもたらす(例えば、AREDSに基づきカテゴリー4からカテゴリー3にAMDを改善するか、AREDSに基づきカテゴリー3からカテゴリー2にAMDを改善するか、またはAREDSに基づきカテゴリー2からカテゴリー1にAMDを改善する)。一部の実施形態では、本方法は、AREDSに基づきAMDにおける少なくとも2段階の改善をもたらす(例えば、AREDSに基づきカテゴリー4からカテゴリー2にAMDを改善するか、またはAREDSに基づきカテゴリー3からカテゴリー1にAMDを改善する)。一部の実施形態では、患者は、Beckmanの黄斑調査分類委員会に関するイニシアティブ(Beckman Initiative for Macular Research Classification Committee;BIMRCC)分類に基づき少なくとも初期のAMDを有する。例えば、Frederick L. Ferris IIIら(2013年)American Academy of Ophthalmology. 120巻(4号):844~851頁を参照されたい。一部の実施形態では、患者は、BIMRCC分類に基づき中期AMDを有する。一部の実施形態では、患者は、BIMRCC分類に基づき後期AMDを有する。一部の実施形態では、本方法は、(BIMRCC)分類に基づきAMDにおける少なくとも1段階の改善をもたらす(例えば、BIMRCCに基づき後期AMDから中期AMDに改善するか、またはBIMRCCに基づき中期AMDから初期AMDに改善する)。一部の実施形態では、本方法は、(BIMRCC)分類に基づきAMDにおける少なくとも2段階の改善をもたらす(例えば、BIMRCCに基づき後期AMDから初期AMDに改善する)。一部の実施形態では、本方法は、視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較して視力(処置の開始前の患者における視力)を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも30、45、60、90、100、120、140、160、180、200、250、300、もしくは360日間、またはそれより多くの日数、視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも160日間視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも360日間視力を維持する。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、15文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して15文字未満である。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも30、45、60、90、100、120、140、160、180、200、250、300、もしくは360日間、またはそれより多くの日数、視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも160日間視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも360日間視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、少なくとも50、40、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して、少なくとも50、40、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、少なくとも15文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して少なくとも15文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、網膜の厚さを低減する。一部の実施形態では、患者は、これまでにVEGF阻害剤で処置されている。一部の実施形態では、患者は、VEGF阻害剤での処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、アフリベルセプトである。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、ラニビズマブである。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、ベバシズマブである。一部の実施形態では、患者は、これまでにペガプタニブで処置されている。一部の実施形態では、患者は、ペガプタニブでの処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、患者は、これまでにフルオシノロンアセトニドで処置されている。一部の実施形態では、患者は、フルオシノロンアセトニドでの処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、患者は、眼または眼周囲の感染を有さない。一部の実施形態では、患者は、緑内障を有さない。一部の実施形態では、患者は、活動性の眼内炎症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての周辺部網膜虚血を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての増殖性鎌状赤血球網膜症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての硝子体出血を有さない。一部の実施形態では、本方法は、ActRIIアンタゴニストを、眼の障害の重症度を処置、予防または低減するための1つまたは複数の追加の活性作用因子または支持療法と組み合わせて投与することをさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の支持療法は、外科手術、レーザー療法(例えば、光凝固)、抗血管新生療法[例えば、VEGF阻害剤、例えばベバシズマブ(Avastin(登録商標))など、ラニビズマブ(Lucentis(登録商標))、およびアフリベルセプト(Eylea(登録商標))]、Ca2+阻害剤(例えば、フルナリジンおよびニフェジピン)、寒冷療法、高圧酸素療法、Na+チャネルブロッカー(例えば、トピラメート)、iGluRアンタゴニスト(例えば、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディル、およびフルピルチン)、抗酸化剤(例えば、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファ-リポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、 デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジン、およびEGB-761)、抗炎症剤、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、眼濾過手術、排水弁の埋め込み、 抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジン、およびクロピドグレル)、抗凝血剤療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)、ステロイド、全身または局所のコルチコステロイド(例えば、プレドニゾン、トリアムシノロン(Triesence(登録商標))およびフルオシノロンアセトニド(Iluvien))、およびデキサメタゾン(Ozurdex(登録商標))、ステロイド減量の免疫抑制剤(例えば、サイクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノール酸塩、モフェチル、インフリキシマブおよびエタネルセプト)、栄養補助食品(例えば、ビタミンC、ビタミンE、ルテイン、ゼアキサンチン、亜鉛、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、およびゼアキサンチン)、硝子体切除、強膜バックル手術、および気体網膜復位術からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、血管内皮増殖因子(VEGF)阻害剤である。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、VEGF-A阻害剤である。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、胎盤増殖因子(PIGF)阻害剤である。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、VEGFおよびPIGFを阻害する。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、アフリベルセプトである。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、ラニビズマブである。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、ベバシズマブである。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、非経口投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、皮下投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、眼への投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、硝子体内投与によって投与される。
ある特定の形態では、本開示は、患者において黄斑浮腫を処置する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、本開示は、患者において黄斑浮腫を予防する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、本開示は、患者において黄斑浮腫の重症度を低減する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、患者は、網膜静脈閉塞症(RVO)後の黄斑浮腫を有する。一部の実施形態では、RVOは、分枝RVOである。一部の実施形態では、RVOは、中心RVOである。一部の実施形態では、患者は、分枝および中心RVOの両方を有する。一部の実施形態では、RVOは、半中心RVOである。一部の実施形態では、黄斑浮腫は、糖尿病黄斑浮腫である。一部の実施形態では、本方法は、視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較して視力(処置の開始前の患者における視力)を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも30、45、60、90、100、120、140、160、180、200、250、300、もしくは360日間、またはそれより多くの日数、視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも160日間視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも360日間視力を維持する。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、15文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して15文字未満である。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも30、45、60、90、100、120、140、160、180、200、250、300、もしくは360日間、またはそれより多くの日数、視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも160日間視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも360日間視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、少なくとも50、40、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して、少なくとも50、40、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、少なくとも15文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して少なくとも15文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、網膜の厚さを低減する。一部の実施形態では、患者は、これまでにVEGF阻害剤で処置されている。一部の実施形態では、患者は、VEGF阻害剤での処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、アフリベルセプトである。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、ラニビズマブである。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、ベバシズマブである。一部の実施形態では、患者は、これまでにペガプタニブで処置されている。一部の実施形態では、患者は、ペガプタニブでの処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、患者は、これまでにフルオシノロンアセトニドで処置されている。一部の実施形態では、患者は、フルオシノロンアセトニドでの処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、患者は、眼または眼周囲の感染を有さない。一部の実施形態では、患者は、緑内障を有さない。一部の実施形態では、患者は、活動性の眼内炎症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての周辺部網膜虚血を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての増殖性鎌状赤血球網膜症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての硝子体出血を有さない。一部の実施形態では、本方法は、ActRIIアンタゴニストを、眼の障害の重症度を処置、予防または低減するための1つまたは複数の追加の活性作用因子または支持療法と組み合わせて投与することをさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の支持療法は、外科手術、レーザー療法(例えば、光凝固)、抗血管新生療法[例えば、VEGF阻害剤、例えばベバシズマブ(Avastin(登録商標))など、ラニビズマブ(Lucentis(登録商標))、およびアフリベルセプト(Eylea(登録商標))]、Ca2+阻害剤(例えば、フルナリジンおよびニフェジピン)、寒冷療法、高圧酸素療法、Na+チャネルブロッカー(例えば、トピラメート)、iGluRアンタゴニスト(例えば、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディル、およびフルピルチン)、抗酸化剤(例えば、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファ-リポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、 デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジン、およびEGB-761)、抗炎症剤、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、眼濾過手術、排水弁の埋め込み、 抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジン、およびクロピドグレル)、抗凝血剤療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)、ステロイド、全身または局所のコルチコステロイド(例えば、プレドニゾン、トリアムシノロン(Triesence(登録商標))およびフルオシノロンアセトニド(Iluvien))、およびデキサメタゾン(Ozurdex(登録商標))、ステロイド減量の免疫抑制剤(例えば、サイクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノール酸塩、モフェチル、インフリキシマブおよびエタネルセプト)、栄養補助食品(例えば、ビタミンC、ビタミンE、ルテイン、ゼアキサンチン、亜鉛、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、およびゼアキサンチン)、硝子体切除、強膜バックル手術、および気体網膜復位術からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、血管内皮増殖因子(VEGF)阻害剤である。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、VEGF-A阻害剤である。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、胎盤増殖因子(PIGF)阻害剤である。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、VEGFおよびPIGFを阻害する。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、アフリベルセプトである。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、ラニビズマブである。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、ベバシズマブである。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、非経口投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、皮下投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、眼への投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、硝子体内投与によって投与される。
ある特定の態様では、本開示は、患者においてRVOを処置する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、本開示は、患者においてRVOを予防する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、本開示は、患者においてRVOの重症度を低減する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、RVOは、分枝RVOである。一部の実施形態では、RVOは、中心RVOである。一部の実施形態では、患者は、分枝および中心RVOの両方を有する。一部の実施形態では、患者は、半中心RVOを有する。一部の実施形態では、患者は、網膜静脈閉塞症(RVO)後の黄斑浮腫を有する。一部の実施形態では、本方法は、視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較して視力(処置の開始前の患者における視力)を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも30、45、60、90、100、120、140、160、180、200、250、300、もしくは360日間、またはそれより多くの日数、視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも160日間視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも360日間視力を維持する。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、15文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して15文字未満である。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも30、45、60、90、100、120、140、160、180、200、250、300、もしくは360日間、またはそれより多くの日数、視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも160日間視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも360日間視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、少なくとも50、40、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して、少なくとも50、40、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、少なくとも15文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して少なくとも15文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、網膜の厚さを低減する。一部の実施形態では、患者は、これまでにVEGF阻害剤で処置されている。一部の実施形態では、患者は、VEGF阻害剤での処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、アフリベルセプトである。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、ラニビズマブである。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、ベバシズマブである。一部の実施形態では、患者は、これまでにペガプタニブで処置されている。一部の実施形態では、患者は、ペガプタニブでの処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、患者は、これまでにフルオシノロンアセトニドで処置されている。一部の実施形態では、患者は、フルオシノロンアセトニドでの処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、患者は、眼または眼周囲の感染を有さない。一部の実施形態では、患者は、緑内障を有さない。一部の実施形態では、患者は、活動性の眼内炎症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての周辺部網膜虚血を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての増殖性鎌状赤血球網膜症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての硝子体出血を有さない。一部の実施形態では、本方法は、ActRIIアンタゴニストを、眼の障害の重症度を処置、予防または低減するための1つまたは複数の追加の活性作用因子または支持療法と組み合わせて投与することをさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の支持療法は、外科手術、レーザー療法(例えば、光凝固)、抗血管新生療法[例えば、VEGF阻害剤、例えばベバシズマブ(Avastin(登録商標))など、ラニビズマブ(Lucentis(登録商標))、およびアフリベルセプト(Eylea(登録商標))]、Ca2+阻害剤(例えば、フルナリジンおよびニフェジピン)、寒冷療法、高圧酸素療法、Na+チャネルブロッカー(例えば、トピラメート)、iGluRアンタゴニスト(例えば、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディル、およびフルピルチン)、抗酸化剤(例えば、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファ-リポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、 デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジン、およびEGB-761)、抗炎症剤、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、眼濾過手術、排水弁の埋め込み、 抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジン、およびクロピドグレル)、抗凝血剤療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)、ステロイド、全身または局所のコルチコステロイド(例えば、プレドニゾン、トリアムシノロン(Triesence(登録商標))およびフルオシノロンアセトニド(Iluvien))、およびデキサメタゾン(Ozurdex(登録商標))、ステロイド減量の免疫抑制剤(例えば、サイクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノール酸塩、モフェチル、インフリキシマブおよびエタネルセプト)、栄養補助食品(例えば、ビタミンC、ビタミンE、ルテイン、ゼアキサンチン、亜鉛、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、およびゼアキサンチン)、硝子体切除、強膜バックル手術、および気体網膜復位術からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、血管内皮増殖因子(VEGF)阻害剤である。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、VEGF-A阻害剤である。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、胎盤増殖因子(PIGF)阻害剤である。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、VEGFおよびPIGFを阻害する。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、アフリベルセプトである。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、ラニビズマブである。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、ベバシズマブである。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、非経口投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、皮下投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、眼への投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、硝子体内投与によって投与される。
ある特定の態様では、本開示は、患者において網膜症を処置する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、本開示は、患者において網膜症を予防する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、本開示は、患者において網膜症の重症度を低減する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法に関する。一部の実施形態では、網膜症は、糖尿病性網膜症である。一部の実施形態では、患者は、糖尿病黄斑浮腫を有する。一部の実施形態では、患者は、糖尿病性網膜症の早期処置研究(Early Treatment Diabetic Retinopathy Study;ETDRS)分類に基づき、少なくとも軽度非増殖性糖尿病性網膜症(NPDR)を有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS分類に基づき中程度のNPDRを有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS分類に基づき重度のNPDRを有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS分類に基づき極めて重度のNPDRを有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS分類に基づき早期増殖性糖尿病性網膜症(PDR)を有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS分類に基づき高リスクPDRを有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS分類に基づき進行したPDRを有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS分類に基づき臨床的に有意な黄斑変性症を有する進行したPDRを有する。一部の実施形態では、本方法は、ETDRS分類に基づき、糖尿病性網膜症において少なくとも1段階の改善(例えば、臨床的に有意な黄斑変性症を有する進行したPDRから有意な黄斑変性症がない進行したPDRへの改善、進行したPDRから高リスクPDRへの改善、高リスクPDRから早期PDRへの改善、早期PDRから極めて重度のNPDRへの改善、極めて重度のNPDRから重度のNPDRへの改善、重度のNPDRから中程度のNPDRへの改善、または中程度のNPDRから軽度NPDRへの改善)をもたらす。一部の実施形態では、本方法は、ETDRS分類に基づき、糖尿病性網膜症において少なくとも2段階の改善(例えば、臨床的に有意な黄斑変性症を有する進行したPDRから高リスクPDRへの改善、進行したPDRから早期PDRへの改善、高リスクPDRから極めて重度のNPDRへの改善、早期PDRから重度のNPDRへの改善、極めて重度のNPDRから中程度のNPDRへの改善、重度のNPDRから軽度NPDRへの改善、または中程度のNPDRから明らかな網膜症がない状態への改善)をもたらす。一部の実施形態では、患者は、ETDRSの糖尿病性網膜症重症度スケール(ETDRS Diabetic Retinopathy Severity Scale;ETDRS-DRSS)分類に基づき、少なくとも軽度NPDRを有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS-DRSS分類に基づき中程度のNPDRを有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS-DRSS分類に基づき重度のNPDRを有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS-DRSS分類に基づきPDRを有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS-DRSS分類に基づき糖尿病黄斑浮腫を有さないPDRを有する。一部の実施形態では、患者は、ETDRS-DRSS分類に基づき糖尿病黄斑浮腫を有するPDRを有する。一部の実施形態では、本方法は、ETDRS-DRSS分類に基づき、糖尿病性網膜症において少なくとも1段階の改善(例えば、糖尿病黄斑浮腫を有するPDRから糖尿病黄斑浮腫がないPDRへの改善、糖尿病黄斑浮腫がないPDRからPDRへの改善、PDRから重度のNPDRへの改善、重度のNPDRから中程度のNPDRへの改善、中程度のNPDRから軽度NPDRへの改善、または軽度のNPDRから明らかな網膜症がない状態への改善)をもたらす。一部の実施形態では、本方法は、ETDRS-DRSS分類に基づき、糖尿病性網膜症において少なくとも2段階の改善(例えば、糖尿病黄斑浮腫を有するPDRからPDRへの改善、糖尿病黄斑浮腫がないPDRから重度のNPDRへの改善、PDRから中程度のNPDRへの改善、重度のNPDRから軽度NPDRへの改善、中程度のNPDRから明らかな網膜症がない状態への改善、または軽度のNPDRから明らかな網膜症がない状態への改善)をもたらす。一部の実施形態では、本方法は、視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較して視力(処置の開始前の患者における視力)を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも30、45、60、90、100、120、140、160、180、200、250、300、もしくは360日間、またはそれより多くの日数、視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも160日間視力を維持する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも360日間視力を維持する。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、15文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字未満である。一部の実施形態では、患者の視覚損失は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して15文字未満である。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも30、45、60、90、100、120、140、160、180、200、250、300、もしくは360日間、またはそれより多くの日数、視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも160日間視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、ベースラインと比較した場合、少なくとも360日間視力を改善する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、少なくとも50、40、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して、少なくとも50、40、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、少なくとも15文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、視力を改善し、患者の視力は、ベースライン(処置の開始前の患者における視力)と比較して少なくとも15文字増加する。一部の実施形態では、本方法は、網膜の厚さを低減する。一部の実施形態では、患者は、これまでにVEGF阻害剤で処置されている。一部の実施形態では、患者は、VEGF阻害剤での処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、アフリベルセプトである。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、ラニビズマブである。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、ベバシズマブである。一部の実施形態では、患者は、これまでにペガプタニブで処置されている。一部の実施形態では、患者は、ペガプタニブでの処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、患者は、これまでにフルオシノロンアセトニドで処置されている。一部の実施形態では、患者は、フルオシノロンアセトニドでの処置に不応性または不寛容である。一部の実施形態では、患者は、眼または眼周囲の感染を有さない。一部の実施形態では、患者は、緑内障を有さない。一部の実施形態では、患者は、活動性の眼内炎症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての周辺部網膜虚血を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての増殖性鎌状赤血球網膜症を有さない。一部の実施形態では、患者は、鎌状赤血球症の合併症としての硝子体出血を有さない。一部の実施形態では、本方法は、ActRIIアンタゴニストを、眼の障害の重症度を処置、予防または低減するための1つまたは複数の追加の活性作用因子または支持療法と組み合わせて投与することをさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の支持療法は、外科手術、レーザー療法(例えば、光凝固)、抗血管新生療法[例えば、VEGF阻害剤、例えばベバシズマブ(Avastin(登録商標))など、ラニビズマブ(Lucentis(登録商標))、およびアフリベルセプト(Eylea(登録商標))]、Ca2+阻害剤(例えば、フルナリジンおよびニフェジピン)、寒冷療法、高圧酸素療法、Na+チャネルブロッカー(例えば、トピラメート)、iGluRアンタゴニスト(例えば、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディル、およびフルピルチン)、抗酸化剤(例えば、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファ-リポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、 デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジン、およびEGB-761)、抗炎症剤、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、眼濾過手術、排水弁の埋め込み、 抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジン、およびクロピドグレル)、抗凝血剤療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)、ステロイド、全身または局所のコルチコステロイド(例えば、プレドニゾン、トリアムシノロン(Triesence(登録商標))およびフルオシノロンアセトニド(Iluvien))、およびデキサメタゾン(Ozurdex(登録商標))、ステロイド減量の免疫抑制剤(例えば、サイクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノール酸塩、モフェチル、インフリキシマブおよびエタネルセプト)、栄養補助食品(例えば、ビタミンC、ビタミンE、ルテイン、ゼアキサンチン、亜鉛、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、およびゼアキサンチン)、硝子体切除、強膜バックル手術、および気体網膜復位術からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、血管内皮増殖因子(VEGF)阻害剤である。一部の実施形態では、VEGF阻害剤は、VEGF-A阻害剤である。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、胎盤増殖因子(PIGF)阻害剤である。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、VEGFおよびPIGFを阻害する。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、アフリベルセプトである。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、ラニビズマブである。一部の実施形態では、1つまたは複数の追加の活性作用因子は、ベバシズマブである。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、非経口投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、皮下投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、眼への投与によって投与される。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、硝子体内投与によって投与される。
本開示のActRIIアンタゴニストとしては、例えば、ActRII受容体(例えば、ActRIIAおよび/またはActRIIB受容体)シグナル伝達経路を阻害できる作用因子(例えば、例えばSmad1、2、3、5、および/または8などの細胞内媒介物質を介したシグナル伝達の活性化);1つまたは複数のActRIIリガンド[例えば、GDF11、GDF8、アクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)、BMP6、GDF3、BMP10、および/またはBMP9]の、例えばActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害できる作用因子;ActRIIリガンドおよび/またはActRII受容体の発現(例えば、転写、翻訳、細胞分泌、またはそれらの組み合わせ)を阻害する作用因子;およびActRIIシグナル伝達経路の1つまたは複数の細胞内媒介物質(例えば、Smad1、2、3、5、および/または8)を阻害できる作用因子が挙げられる。このような作用因子としては、例えば、ActRII(ActRIIAまたはActRIIB)ポリペプチドまたはActRIIポリペプチドの組み合わせ、加えてそれらの改変体(例えば、GDFトラップポリペプチド);1つまたは複数のActRIIリガンドおよび/またはActRII受容体に結合する抗体または抗体の組み合わせ;1つまたは複数のActRIIリガンドおよび/またはActRII受容体の発現を阻害するRNAまたはRNAの組み合わせ;1つまたは複数のActRIIリガンドおよび/またはActRII受容体の発現を阻害する小分子または小分子の組み合わせ、加えてそれらの組み合わせが挙げられる。
ある特定の態様では、本明細書に記載される方法および使用に従って使用される好ましいActRIIアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、少なくともGDF11媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害する作用因子である。リガンド媒介シグナル伝達への作用は、例えば細胞ベースのアッセイ、例えば本明細書に記載されるものなどを使用して決定することができる。したがって、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともGDF11に結合することができる。リガンドの結合活性は、例えば結合親和性アッセイ、例えば本明細書に記載されるものなどを使用して決定することができる。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともGDF11に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合する。
他の態様では、本明細書に記載される方法および使用に従って使用される好ましいActRIIアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、少なくともGDF8媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害する作用因子である。したがって、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともGDF8に結合することができる。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともGDF8に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合する。
それでもなお他の態様では、本明細書に記載される方法および使用に従って使用される好ましいActRIIアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、少なくともアクチビン媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害する作用因子である。したがって、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)に結合することができる。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともアクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンEに、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合する。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともアクチビンBに、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合する。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンAに実質的に結合しないか(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)、および/またはアクチビンA活性を阻害する。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともアクチビンBに結合するが(例えば、少なくとも1×10-7M、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12MのKで結合する)、アクチビンAに実質的に結合しないか(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)および/またはアクチビンA活性を阻害する。
さらなる他の態様では、本明細書に記載される方法および使用に従って使用される好ましいActRIIアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、少なくともBMP6媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害する作用因子である。したがって、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP6に結合することができる。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP6に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合する。代替として、他の態様では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP6に実質的に結合しないか(例えば、BMP6に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)、および/またはBMP6活性を阻害する。
さらなる他の態様では、本明細書に記載される方法および使用に従って使用される好ましいActRIIアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、少なくともGDF3媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害する作用因子である。したがって、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともGDF3に結合することができる。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともGDF3に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合する。代替として、他の態様では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、GDF3に実質的に結合しないか(例えば、GDF3に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)、および/またはGDF3活性を阻害する。
それでもなお他の態様では、本明細書に記載される方法および使用に従って使用される好ましいActRIIアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、少なくともBMP9媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害する作用因子である。したがって、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP9に結合することができる。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP9に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合する。代替として、他の態様では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP9に実質的に結合しないか(例えば、BMP9に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)、および/またはBMP9活性を阻害する。
さらなる他の態様では、本明細書に記載される方法および使用に従って使用される好ましいActRIIアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、少なくともBMP10媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害する作用因子である。したがって、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP10に結合することができる。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP10に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合する。代替として、他の態様では、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP10に実質的に結合しないか(例えば、BMP10に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)、および/またはBMP10活性を阻害する。
さらなる態様では、本明細書に記載される方法および使用に従って使用される好ましいActRIIアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、少なくともGDF11媒介およびGDF8媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害する作用因子である。したがって、本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともGDF11およびGDF8に結合することができる。一部の実施形態では、本開示のActRII阻害剤は、少なくともGDF11に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合し、GDF8に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合する。一部の実施形態では、GDF11およびGDF8に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンAに実質的に結合しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11およびGDF8に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP9に実質的に結合しない(例えば、BMP9に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11およびGDF8に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP10に実質的に結合しない(例えば、BMP10に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11およびGDF8に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP9またはBMP10に実質的に結合しない(例えば、BMP9およびBMP10に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11およびGDF8に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンA、BMP9、またはBMP10に実質的に結合しない(例えば、アクチビンA、BMP9およびBMP10に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
他のさらなる態様では、GDF11媒介および/またはGDF8媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害するアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、アクチビン媒介シグナル伝達をさらに阻害することができる。したがって、本開示のGDF11および/またはGDF8に結合するActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)にさらに結合することができる。一部の実施形態では、本開示のGDF11および/またはGDF8に結合するActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで、さらに結合することができる。一部の実施形態では、本開示のGDF11および/またはGDF8に結合するActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともアクチビンBにさらに結合することができる(例えば、少なくとも1×10-7M、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12MのKで結合する)。一部の実施形態では、本開示のGDF11および/またはGDF8に結合するActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンAに実質的に結合しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、本開示のGDF11および/またはGDF8に結合するActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともアクチビンBにさらに結合することができるが(例えば、少なくとも1×10-7M、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12MのKで結合する)、アクチビンAに実質的に結合しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、本開示のGDF11および/またはGDF8に結合するActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP9に実質的に結合しない(例えば、BMP9に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、本開示のGDF11および/またはGDF8に結合するActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP10に実質的に結合しない(例えば、BMP10に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、本開示のGDF11および/またはGDF8に結合するActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP9またはBMP10に実質的に結合しない(例えば、BMP9およびBMP10に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、本開示のGDF11および/またはGDF8に結合するActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンA、BMP9、またはBMP10に実質的に結合しない(例えば、アクチビンA、BMP9およびBMP10に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
他のさらなる態様では、GDF11、GDF8、および/またはアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害するアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、BMP6媒介シグナル伝達をさらに阻害することができる。したがって、GDF11、GDF8、および/またはアクチビンに結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP6にさらに結合することができる。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、および/またはアクチビンに結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP6に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで、さらに結合することができる。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンAに実質的に結合しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP9に実質的に結合しない(例えば、BMP9に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP10に実質的に結合しない(例えば、BMP10に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP9またはBMP10に実質的に結合しない(例えば、BMP9およびBMP10に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンA、BMP9、またはBMP10に実質的に結合しない(例えば、アクチビンA、BMP9、およびBMP10に1×10-7Mより高いKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
よりさらなる態様では、GDF11、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)および/またはBMP6媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害するアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、GDF3媒介シグナル伝達をさらに阻害することができる。したがって、GDF11、GDF8、アクチビンおよび/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともGDF3にさらに結合することができる。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともGDF3にさらに、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで結合することができる。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンAに実質的に結合しない(例えば、1×10-7Mより高いKでのアクチビンAへの結合、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP9に実質的に結合しない(例えば、1×10-7Mより高いKでのBMP9への結合、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP10に実質的に結合しない(例えば、1×10-7Mより高いKでのBMP9への結合、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP9またはBMP10に実質的に結合しない(例えば、1×10-7Mより高いKでのBMP9およびBMP10への結合、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、および/またはBMP6に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンA、BMP9、またはBMP10に実質的に結合しない(例えば、1×10-7Mより高いKでのアクチビンA、BMP9、およびBMP10への結合、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
よりさらなる態様では、GDF11、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)、BMP6、および/またはGDF3媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害するアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、BMP10媒介シグナル伝達をさらに阻害することができる。したがって、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、および/またはGDF3に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP10にさらに結合することができる。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、および/またはGDF3に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP10に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで、さらに結合することができる。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、GDF3および/またはBMP10に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンAに実質的に結合しない(例えば、1×10-7Mより高いKでのアクチビンAへの結合、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、GDF3および/またはBMP10に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、BMP9に実質的に結合しない(例えば、1×10-7Mより高いKでのBMP9への結合、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、GDF3および/またはBMP10に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンAまたはBMP9に実質的に結合しない(例えば、1×10-7Mより高いKでのアクチビンAおよびBMP9への結合、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
他の態様では、GDF11、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)、BMP6、GDF3および/またはBMP10媒介シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)を阻害するアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせは、BMP9媒介シグナル伝達をさらに阻害することができる。したがって、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、GDF3および/またはBMP10に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP9にさらに結合することができる。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、GDF3および/またはBMP10に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、少なくともBMP9に、少なくとも1×10-7M(例えば、少なくとも1×10-8M、少なくとも1×10-9M、少なくとも1×10-10M、少なくとも1×10-11M、または少なくとも1×10-12M)のKで、さらに結合することができる。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、GDF3、BMP10、および/またはBMP9に結合する本開示のActRII阻害剤または阻害剤の組み合わせは、アクチビンAに実質的に結合しない(例えば、1×10-7Mより高いKでのアクチビンAへの結合、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
ある特定の態様では、本発明の開示は、眼の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って、有効量のActRIIポリペプチドをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法および組成物に関する。用語「ActRIIポリペプチド」は、集合的に、天然に存在するActRIIAおよびActRIIBポリペプチド、加えてそれらの短縮型および改変体、例えば本明細書に記載されるものなど(例えば、GDFトラップポリペプチド)を指す。好ましくはActRIIポリペプチドは、ActRIIポリペプチドまたはそれらの修飾された(改変体)形態のリガンド結合ドメインを含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなる。例えば、一部の実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、ActRIIAポリペプチドのActRIIAリガンド結合ドメイン、例えばActRIIA細胞外ドメインの一部分を含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなる。同様に、ActRIIBポリペプチドは、ActRIIBポリペプチドのActRIIBリガンド結合ドメイン、例えばActRIIB細胞外ドメインの一部分を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。好ましくは、本明細書に記載される方法および使用に従って使用されるActRIIポリペプチドは、可溶性ポリペプチドである。
ある特定の態様では、本発明の開示は、眼の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って、有効量のActRIIAポリペプチドをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法および組成物に関する。例えば、一部の実施形態では、本開示のActRIIAポリペプチドは、配列番号9のアミノ酸30~110の配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなる。他の実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号9のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。他の実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号10のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。さらなる他の実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号11のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。さらなる他の実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号32のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号36のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIAポリペプチドは、配列番号39のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。
他の態様では、本発明の開示は、眼の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って、有効量のActRIIBポリペプチドをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法および組成物に関する。例えば、一部の実施形態では、本開示のActRIIBポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸29~109の配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなる。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸29~109の配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸[天然に存在する(EまたはD)または人工酸性アミノ酸]を含む。他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸25~131の配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸25~131の配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。さらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号2のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。それでもなお他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号3のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。他では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号3のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号4のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号4のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号4に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号5のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号5のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号4に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号6のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号6のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号4に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号44のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号44のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号45のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号45のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号46のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号46のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号48のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号48のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。他では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号49のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号49のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号50のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号50のアミノ酸配列と、
少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号79のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。他では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号79のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号61のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。他では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号61のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号64のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。他では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号64のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号65のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。他では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号65のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号40のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号40のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号41のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号41のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。なおさらなる他の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号78のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。一部の実施形態では、ActRIIBポリペプチドは、配列番号78のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよく、ActRIIBポリペプチドは、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む。ある特定の実施形態では、本明細書に記載される方法および使用に従って使用されるActRIIBポリペプチドは、配列番号1のL79に対応する位置における酸性アミノ酸を含まない。
他の態様では、本発明の開示は、眼の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って、有効量のGDFトラップポリペプチド(GDFトラップ)をそれを必要とする患者に投与することを含む、方法および組成物に関する。一部の実施形態では、
GDFトラップは、そのアクチビンAへの結合についてのKの、GDF11および/またはGDF8への結合についてのKに対する比が、野生型リガンド結合性ドメインの場合の比と比べて、少なくとも2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、なおまたは1000倍である変更させたActRIIリガンド結合性ドメインを含むか、本質的にそれからなるか、それからなる。任意選択で、変更させたリガンド結合性ドメインを含むGDFトラップは、アクチビンAの阻害についてのIC50の、GDF11および/またはGDF8の阻害についてのIC50に対する比が、野生型ActRIIリガンド結合性ドメインの場合と比べて、少なくとも2倍、5倍、10倍、20倍、25倍、50倍、100倍、なおまたは1000倍である。任意選択で、変更させたリガンド結合性ドメインを含むGDFトラップは、GDF11および/またはGDF8を、アクチビンAの阻害についてのIC50の、多くとも、2分の1、5分の1、10分の1、20分の1、50分の1、なおまたは100分の1であるIC50で阻害する。これらのGDFトラップは、免疫グロブリンFcドメイン(野生型または変異体)を含む融合タンパク質であり得る。ある特定の場合には、対象の可溶性GDFトラップは、GDF8および/またはGDF11媒介性細胞内シグナル伝達(例えば、Smad2/3シグナル伝達)のアンタゴニスト(阻害剤)である。
一部の実施形態では、本開示は、変更させたリガンド結合性(例えば、GDF11結合性)ドメインを含む可溶性ActRIIBポリペプチドであるGDFトラップを提供する。リガンド結合性ドメインを変更させたGDFトラップは、例えば、ヒトActRIIBのE37、E39、R40、K55、R56、Y60、A64、K74、W78、L79、D80、F82、およびF101(番号付けは、配列番号1に照らした番号付けである)などのアミノ酸残基において、1つまたは複数の変異を含み得る。任意選択で、変更させたリガンド結合性ドメインは、GDF8/GDF11などのリガンドに対する選択性を、ActRIIB受容体の野生型リガンド結合性ドメインと比べて増大させている場合がある。例示すると、本明細書では、これらの変異:K74Y、K74F、K74I、L79D、L79E、およびD80Iが、変更させたリガンド結合性ドメインの、GDF11に対する選択性を、アクチビンに対する場合を上回って増大させる(したがって、おそらく、GDF8に対する選択性も増大させる)ことが実証される。以下の変異:D54A、K55A、L79A、およびF82Aは、逆の作用を及ぼし、アクチビンへの結合の、GDF11への結合に対する比を増大させる。全体的な(GDF11およびアクチビンへの)結合活性は、「テール」領域の組入れにより増大する場合もあり、おそらく、構造化されていないリンカー領域により増大する場合もあり、また、K74A変異の使用により増大する場合もある。リガンド結合アフィニティーの全体的な減少を引き起こした他の変異は、R40A、E37A、R56A、W78A、D80K、D80R、D80A、D80G、D80F、D80M、およびD80Nを含む。変異は、所望の効果を達成するように組み合わせることができる。例えば、GDF11への結合の、アクチビンへの結合に対する比に影響を及ぼす変異の多くは、リガンドへの結合に対して、全体的な負の作用を及ぼし、したがって、これらを、リガンドへの結合を一般に増大させる変異と組み合わせることができ、これにより、リガンドへの選択性を有する、改善された結合性タンパク質をもたらす。例示的な実施形態では、GDFトラップは、任意選択で、追加のアミノ酸の置換、付加、または欠失と組み合わせた、L79D変異またはL79E変異を含むActRIIBポリペプチドである。
本明細書に記載される通り、ActRIIポリペプチドおよびそれらの改変体(GDFトラップ)は、ホモ多量体、例えば、ホモ二量体、ホモ三量体、ホモ四量体、ホモ五量体、およびより高次のホモ多量体複合体であり得る。ある特定の好ましい実施形態では、ActRIIポリペプチドおよびそれらの改変体は、ホモ二量体である。ある特定の実施形態では、本明細書に記載されるActRIIポリペプチド二量体は、第1のActRIIポリペプチドが、第2のActRIIポリペプチドに共有結合または非共有結合したものを含み、第1のポリペプチドは、ActRIIドメインおよび相互作用対(例えば、免疫グロブリンの定常ドメイン)の第1のメンバー(または第2のメンバー)のアミノ酸配列を含み、第2のポリペプチドは、ActRIIポリペプチドおよび相互作用対の第2のメンバー(または第1のメンバー)のアミノ酸配列を含む。
ある特定の態様では、ActRIIポリペプチドは、それらの改変体(例えば、GDFトラップ)を含め、融合タンパク質であってもよい。例えば、一部の実施形態では、ActRIIポリペプチドは、ActRIIポリペプチドドメインおよび1つまたは複数の異種(非ActRII)ポリペプチドドメインを含む融合タンパク質であってもよい。一部の実施形態では、ActRIIポリペプチドは、1つのドメインとして、ActRIIポリペプチド(例えば、ActRII受容体またはそれらの改変体のリガンド結合ドメイン)由来のアミノ酸配列を有し、所望の特性、例えば改善された薬物動態、より簡単な精製、特定の組織への標的化などを提供する1つまたは複数の異種ドメインを有する融合タンパク質であってもよい。例えば、融合タンパク質のドメインは、インビボにおける安定性、インビボ半減期、取込み/投与、組織局在化もしくは分布、タンパク質複合体の形成、融合タンパク質の多量体化、および/または精製の1つまたは複数を増強し得る。任意選択で、融合タンパク質のActRIIポリペプチドドメインは、1つまたは複数の異種ポリペプチドドメインに直接接続(融合)されているか、またはActRIIポリペプチドのアミノ酸配列と1つまたは複数の異種ドメインのアミノ酸配列との間に、介在配列、例えばリンカーなどが配置されていてもよい。ある特定の実施形態では、ActRII融合タンパク質は、比較的構造化されていないリンカーであって、異種ドメインと、ActRIIドメインとの間に位置するリンカーを含む。この構造化されていないリンカーは、ActRIIAまたはActRIIBの細胞外ドメインのC末端(「テール」)における、約15アミノ酸の構造化されていない領域に対応してもよく、3と、15、20、30、50、またはこれを超えるアミノ酸との間の人工配列であって、比較的二次構造を含まない人工配列でもよい。リンカーは、グリシン残基およびプロリン残基に富む場合がある。リンカーの例としては、これらに限定されないが、配列TGGG(配列番号23)、SGGG(配列番号24)、TGGGG(配列番号21)、SGGGG(配列番号22)、GGGGS(配列番号25)、GGGG(配列番号20)、およびGGG(配列番号19)が挙げられる。一部の実施形態では、ActRII融合タンパク質は、免疫グロブリンの定常ドメイン、例えば免疫グロブリンのFc部分などを含み得る。例えば、IgG(IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4)、IgA(IgA1またはIgA2)、IgE、またはIgM免疫グロブリンのFcドメイン由来のアミノ酸配列。例えば、免疫グロブリンドメインのFc部分は、配列番号14~18のいずれか1つと少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。このような免疫グロブリンドメインは、変更されたFc活性を付与する、例えば、1つまたは複数のFcエフェクター機能を低下させる1つまたは複数のアミノ酸修飾(例えば、欠失、付加、および/または置換)を含み得る。一部の実施形態において、ActRII融合タンパク質は、式A-B-Cに示されるアミノ酸配列を含む。例えば、B部分は、本明細書に記載される通りのNおよびC末端が短縮されたActRIIポリペプチドである。AおよびC部分は、独立に、0、1、または1を超えるアミノ酸であってもよく、AおよびC部分の両方は、Bにとって異種である。Aおよび/またはC部分は、リンカー配列を介してB部分に付加され得る。ある特定の実施形態では、ActRII融合タンパク質は、リーダー配列を含む。リーダー配列は、天然のActRIIリーダー配列(例えば、天然のActRIIAリーダー配列またはActRIIBリーダー配列)であってもよく、異種リーダー配列であってもよい。ある特定の実施形態では、リーダー配列は、組織プラスミノーゲンアクチベーター(TPA)リーダー配列である。
ActRIIポリペプチドは、それらの改変体(例えば、GDFトラップ)を含め、エピトープタグ、FLAGタグ、ポリヒスチジン配列、およびGST融合などの精製部分配列を含み得る。任意選択で、ActRIIポリペプチドは、グリコシル化アミノ酸、PEG化アミノ酸、ファルネシル化アミノ酸、アセチル化アミノ酸、ビオチン化アミノ酸、脂質部分に結合体化したアミノ酸、および有機誘導体化剤に結合体化したアミノ酸から選択される、1つまたは複数の修飾アミノ酸残基を含む。ActRIIポリペプチドは、少なくとも1つのN-連結糖を含んでいてもよく、2つ、3つまたはそれより多くのN-連結糖を含んでいてもよい。このようなポリペプチドはまた、O-連結糖を含んでいてもよい。一般に、ActRIIアンタゴニストポリペプチドは、患者における望ましくない免疫応答の可能性を低減するために好適にはポリペプチドの天然グリコシル化を媒介する哺乳動物細胞株内で発現させることが好ましい。ActRIIポリペプチドは、操作された昆虫または酵母細胞、および哺乳動物細胞、例えばCOS細胞、CHO細胞、HEK細胞およびNSO細胞などの、患者の使用にとって好適な方式でタンパク質をグリコシル化する種々の細胞株で産生させることができる。一部の実施形態では、ActRIIポリペプチドは、グリコシル化されており、チャイニーズハムスター卵巣細胞株から得ることができるグリコシル化パターンを有する。一部の実施形態では、本開示のActRIIポリペプチドは、哺乳動物(例えば、マウスまたはヒト)において少なくとも4、6、12、24、36、48、または72時間の血清中半減期を呈示する。任意選択で、ActRIIポリペプチドは、哺乳動物(例えば、マウスまたはヒト)において少なくとも6、8、10、12、14、20、25、または30日の血清中半減期を呈示していてもよい。
ある特定の態様では、本開示は、本発明の開示の1つまたは複数のActRIIアンタゴニストおよび薬学的に許容されるキャリアを含む医薬調製物を提供する。また医薬調製物は、1つまたは複数の追加の活性作用因子、例えば本明細書に記載されるものなどの眼の血管障害を処置するのに使用される化合物を含んでいてもよい。本開示の医薬調製物は、実質的に発熱物質非含有であることが好ましい。ある特定の実施形態では、本開示は、パッケージングされた医薬品であって、本明細書に記載される医薬調製物を含み、1つまたは複数の眼の血管障害[例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)の処置または予防の増進の1つまたは複数での使用に関するラベルが付された、医薬品を提供する。
ある特定の態様では、本発明の開示は、患者における眼の血管障害の処置または予防であって、少なくとも1つのActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与し、さらに、例えば、外科手術、レーザー療法(例えば、光凝固)、抗血管新生療法[例えば、VEGF阻害剤、例えばベバシズマブ(Avastin(登録商標))など、ラニビズマブ(Lucentis(登録商標))、およびアフリベルセプト(Eylea(登録商標))]、Ca2+阻害剤(例えば、フルナリジンおよびニフェジピン)、寒冷療法、高圧酸素療法、Na+チャネルブロッカー(例えば、トピラメート)、iGluRアンタゴニスト(例えば、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディル、およびフルピルチン)、抗酸化剤(例えば、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファ-リポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、 デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジン、およびEGB-761)、抗炎症剤、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、眼濾過手術、排水弁の埋め込み、抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジン、およびクロピドグレル)、抗凝血剤療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)、ステロイド、全身または局所のコルチコステロイド(例えば、プレドニゾン、トリアムシノロン(Triesence(登録商標))およびデキサメタゾン(Ozurdex(登録商標))、ステロイド減量の免疫抑制剤(例えば、サイクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノール酸塩、モフェチル、インフリキシマブおよびエタネルセプト)、栄養補助食品(例えば、ビタミンC、ビタミンE、ルテイン、ゼアキサンチン、亜鉛、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、およびゼアキサンチン)、硝子体切除、強膜バックル手術、および気体網膜復位術などの障害を処置するための少なくとも1つの追加の療法とを施すことを含む、患者における眼の血管障害の処置または予防に関する。
ある特定の態様では、本発明の開示は、ActRII活性に拮抗する(例えば、ActRIIAおよび/またはActRIIBシグナル伝達、例えば、Smad1、2、3、5、および8シグナル伝達の阻害)抗体または抗体の組み合わせに関する。特に、本開示は、眼の血管障害を処置または予防するための方法であって、有効量の抗体ActRIIアンタゴニストまたは抗体ActRIIアンタゴニストの組み合わせ(例えば、ActRIIリガンド結合抗体、ActRII抗体など)をそれを必要とする対象に投与することを含む、方法を提供する。例えば、ある特定の実施形態では、本開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともGDF11に結合する抗体または抗体の組み合わせである。他の実施形態では、本開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともGDF8に結合する抗体または抗体の組み合わせである。他の実施形態では、本開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)に結合する抗体または抗体の組み合わせである。さらなる実施形態では、本開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともアクチビンAおよびアクチビンBに結合する抗体または抗体の組み合わせである。さらなる実施形態では、本開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともアクチビンA、アクチビンB、アクチビンABに結合する抗体または抗体の組み合わせである。さらなる他の実施形態では、本開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、特に二特異性抗体などの多特異性抗体の文脈において、少なくともGDF11およびGDF8に結合する抗体または抗体の組み合わせである。任意選択で、GDF11および/またはGDF8に結合する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、アクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)、BMP6、またはBMP10の1つまたは複数にさらに結合する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8に結合する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、少なくともアクチビンBにさらに結合する。一部の実施形態では、本開示の抗体または抗体の組み合わせは、アクチビンAに結合するか、またはそれに実質的に結合しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより大きいKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。一部の実施形態では、本開示の抗体または抗体の組み合わせは、BMP10に結合しないか、またはそれに実質的に結合しない(例えば、BMP10に1×10-7Mより大きいKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
ある特定の場合において、眼の血管障害を処置または予防するために、本開示のActRIIアンタゴニストまたはアンタゴニストの組み合わせを投与する場合、ActRIIアンタゴニストの投与時における赤血球に対する効果をモニタリングするか、または赤血球に対する所望されない作用を低減するために、ActRIIアンタゴニストの投薬を決定もしくは調整することが望ましいと考えられる。例えば、赤血球レベル、ヘモグロビンレベル、またはヘマトクリットレベルの上昇は、血圧の望ましくない上昇を引き起こし得る。
特許または特許出願書類は、カラーで作成された少なくとも1つの図を含む。カラー図を含む本特許または特許出願公開の複製は、申請および手数料の支払いにより特許庁から提供される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
患者において眼の血管障害を処置または予防するための方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法。
(項目2)
前記患者の眼の視野を改善する、項目1に記載の方法。
(項目3)
眼の血管障害を有する患者において視覚を改善するための方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法。
(項目4)
視力を増加させる、項目2または3に記載の方法。
(項目5)
視野を増加させる、項目2から4のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
前記眼の血管障害が、虚血に関連する、項目1から5のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記眼の血管障害が、微小血管不全に関連する、項目1から6のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
前記眼の血管障害が、網膜症に関連する、項目1から7のいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
前記眼の血管障害が、視神経症に関連する、項目1から8のいずれか一項に記載の方法。
(項目10)
前記眼の血管障害が、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症の1つまたは複数から選択される、項目1から9のいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
前記患者が、貧血を有する、項目1から10のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
前記患者が、骨髄異形成症候群を有する、項目1から10のいずれか一項に記載の方法。
(項目13)
前記患者が、鉄芽球性貧血を有する、項目11または12に記載の方法。
(項目14)
前記患者が、サラセミアを有する、項目11に記載の方法。
(項目15)
前記患者が、β-サラセミアを有する、項目14に記載の方法。
(項目16)
前記患者が、中間型サラセミアを有する、項目14に記載の方法。
(項目17)
患者において眼の障害の重症度を処置する、予防する、または低減する方法であって、有効量のActRIIアンタゴニストをそれを必要とする患者に投与することを含む、方法。
(項目18)
前記患者が、眼の血管障害を有する、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記眼の障害が、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、新生血管加齢性黄斑変性症、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、黄斑浮腫(例えば、網膜静脈閉塞症後の黄斑浮腫および糖尿病黄斑浮腫)、糖尿病性網膜症(例えば、糖尿病性網膜症、および糖尿病黄斑浮腫を有する患者における糖尿病性網膜症)、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症からなる群から選択される、項目17または18に記載の方法。
(項目20)
前記眼の障害が、黄斑変性症である、項目17から19のいずれか一項に記載の方法。
(項目21)
前記眼の障害が、加齢性黄斑変性症(AMD)である、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記患者が、加齢性眼疾患研究(AREDS)に基づき少なくともカテゴリー2のAMDを有する、項目21に記載の方法。
(項目23)
前記患者が、AREDSに基づきカテゴリー4のAMDを有する、項目22に記載の方法。
(項目24)
前記AMDが、新生血管(滲出型)AMDである、項目21または23に記載の方法。
(項目25)
前記AMDが、非新生血管(乾燥)AMDである、項目21または23に記載の方法。
(項目26)
AREDSに基づきAMDにおける少なくとも1段階の改善をもたらす、項目22から25のいずれか一項に記載の方法。
(項目27)
AREDSに基づきAMDにおける少なくとも2段階の改善をもたらす、項目21および23から25のいずれか一項に記載の方法。
(項目28)
前記患者が、Beckmanの黄斑調査分類委員会に関するイニシアティブ(BIMRCC)分類に基づき少なくとも初期AMDを有する、項目21に記載の方法。
(項目29)
前記患者が、(BIMRCC)分類に基づき後期AMDを有する、項目28に記載の方法。
(項目30)
前記AMDが、新生血管(滲出型)AMDである、項目29に記載の方法。
(項目31)
前記AMDが、非新生血管(乾燥)AMDである、項目29に記載の方法。
(項目32)
(BIMRCC)分類に基づきAMDにおける少なくとも1段階の改善をもたらす、項目21および28から31のいずれか一項に記載の方法。
(項目33)
(BIMRCC)分類に基づきAMDにおける少なくとも2段階の改善をもたらす、項目21および29から32のいずれか一項に記載の方法。
(項目34)
前記眼の障害が、黄斑浮腫である、項目17から19のいずれか一項に記載の方法。
(項目35)
前記患者が、網膜静脈閉塞症(RVO)後の黄斑浮腫を有する、項目34に記載の方法。
(項目36)
前記RVOが、分枝RVOである、項目35に記載の方法。
(項目37)
前記RVOが、中心RVOである、項目35に記載の方法。
(項目38)
患者が、分枝および中心RVOの両方を有する、項目35に記載の方法。
(項目39)
前記RVOが、半中心RVOである、項目35に記載の方法。
(項目40)
前記黄斑浮腫が、糖尿病黄斑浮腫である、項目35に記載の方法。
(項目41)
前記眼の障害が、網膜症である、項目17から19のいずれか一項に記載の方法。
(項目42)
前記網膜症が、糖尿病性網膜症である、項目41に記載の方法。
(項目43)
前記患者が、糖尿病黄斑浮腫を有する、項目41または42に記載の方法。
(項目44)
前記患者が、糖尿病性網膜症の早期処置研究(ETDRS)分類に基づき少なくとも軽度非増殖性糖尿病性網膜症(NPDR)を有する、項目42または43に記載の方法。
(項目45)
前記患者が、ETDRS分類に基づき、軽度、中程度、重度、または極めて重度のNPDRを有する、項目42から44のいずれか一項に記載の方法。
(項目46)
ETDRS分類に基づき糖尿病性網膜症において少なくとも1段階の改善をもたらす、項目42から45のいずれか一項に記載の方法。
(項目47)
ETDRS分類に基づき糖尿病性網膜症において少なくとも2段階の改善をもたらす、項目46に記載の方法。
(項目48)
前記患者が、ETDRSの糖尿病性網膜症重症度スケール(ETDRS-DRSS)分類に基づき少なくとも軽度非増殖性糖尿病性網膜症(NPDR)を有する、項目42または43に記載の方法。
(項目49)
前記患者が、前記ETDRS-DRSS分類に基づき中程度から重度のNPDRを有する、項目48に記載の方法。
(項目50)
ETDRS-DRSS分類に基づき糖尿病性網膜症において少なくとも1段階の改善をもたらす、項目48または49に記載の方法。
(項目51)
ETDRS-DRSS分類に基づき糖尿病性網膜症において少なくとも2段階の改善をもたらす、項目49または50に記載の方法。
(項目52)
前記患者が、RVOを有する、項目17から19のいずれか一項に記載の方法。
(項目53)
前記RVOが、分枝RVOである、項目52に記載の方法。
(項目54)
前記RVOが、中心RVOである、項目52に記載の方法。
(項目55)
前記患者が、分枝および中心RVOの両方を有する、項目52に記載の方法。
(項目56)
前記患者が、半中心RVOを有する、項目52に記載の方法。
(項目57)
前記患者が、網膜静脈閉塞症(RVO)後の黄斑浮腫を有する、項目52から56のいずれか一項に記載の方法。
(項目58)
視力を維持する、項目1から57のいずれか一項に記載の方法。
(項目59)
ベースライン(処置の開始前の視力)と比較して視力を維持する、項目58に記載の方法。
(項目60)
ベースラインと比較した場合、少なくとも30日間視力を維持する、項目58または59に記載の方法。
(項目61)
前記患者の視覚損失が、15文字未満である、項目58から60のいずれか一項に記載の方法。
(項目62)
前記患者の視覚損失が、ベースライン(処置の開始前の視力)と比較して15文字未満である、項目61に記載の方法。
(項目63)
視力を改善する、項目1から57のいずれか一項に記載の方法。
(項目64)
ベースライン(処置の開始前の視力)と比較して視力を改善する、項目63に記載の方法。
(項目65)
ベースラインと比較した場合、少なくとも30日間視力を改善する、項目63または64に記載の方法。
(項目66)
前記患者の視力が、少なくとも15文字増加する、項目63から65のいずれか一項に記載の方法。
(項目67)
前記患者の視力が、ベースライン(処置の開始前の視力)と比較して少なくとも15文字増加する、項目66に記載の方法。
(項目68)
網膜の厚さを低減する、項目1から67のいずれか一項に記載の方法。
(項目69)
前記患者が、これまでにVEGF阻害剤で処置されている、項目1から68のいずれか一項に記載の方法。
(項目70)
前記患者が、VEGF阻害剤での処置に不応性または不寛容である、項目1から69のいずれか一項に記載の方法。
(項目71)
前記VEGF阻害剤が、アフリベルセプトである、項目69または70に記載の方法。
(項目72)
前記VEGF阻害剤が、ラニビズマブである、項目69または70に記載の方法。
(項目73)
前記VEGF阻害剤が、ベバシズマブである、項目69または70に記載の方法。
(項目74)
前記患者が、これまでにペガプタニブで処置されている、項目69または70に記載の方法。
(項目75)
前記患者が、ペガプタニブでの処置に不応性または不寛容である、項目74に記載の方法。
(項目76)
前記患者が、これまでにフルオシノロンアセトニドで処置されている、項目1から75のいずれか一項に記載の方法。
(項目77)
前記患者が、フルオシノロンアセトニドでの処置に不応性または不寛容である、項目76に記載の方法。
(項目78)
前記患者が、眼または眼周囲の感染を有さない、項目1から77のいずれか一項に記載の方法。
(項目79)
前記患者が、緑内障を有さない、項目1から78のいずれか一項に記載の方法。
(項目80)
前記患者が、活動性の眼内炎症を有さない、項目1から79のいずれか一項に記載の方法。
(項目81)
前記患者が、鎌状赤血球症を有さない、項目1から80のいずれか一項に記載の方法。
(項目82)
前記患者が、鎌状赤血球症の合併症としての周辺部網膜虚血を有さない、項目81に記載の方法。
(項目83)
前記患者が、鎌状赤血球症の合併症としての増殖性鎌状赤血球網膜症を有さない、項目81に記載の方法。
(項目84)
前記患者が、鎌状赤血球症の合併症としての硝子体出血を有さない、項目81に記載の方法。
(項目85)
前記ActRIIアンタゴニストが、ActRIIポリペプチドである、項目1から84のいずれか一項に記載の方法。
(項目86)
前記ActRIIポリペプチドが、
a)配列番号10のアミノ酸配列を含むか、または配列番号10のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
b)配列番号11のアミノ酸配列を含むか、または配列番号11のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
c)配列番号9のアミノ酸30~110と同一であるアミノ酸配列を含むか、または配列番号9のアミノ酸30~110の配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
d)配列番号1のアミノ酸29~109と同一であるアミノ酸配列を含むか、または配列番号1のアミノ酸29~109の配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
e)配列番号1のアミノ酸25~131と同一であるアミノ酸配列を含むか、または配列番号1のアミノ酸25~131の配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
f)配列番号2のアミノ酸配列を含むか、または配列番号2のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
g)配列番号3のアミノ酸配列を含むか、または配列番号3のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
h)配列番号5のアミノ酸配列を含むか、または配列番号5のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
i)配列番号6のアミノ酸配列を含むか、または配列番号6のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
j)配列番号45のアミノ酸配列を含むか、または配列番号45のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
k)配列番号48のアミノ酸配列を含むか、または配列番号48のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
l)配列番号49のアミノ酸配列を含むか、または配列番号49のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;および
m)配列番号65のアミノ酸配列を含むか、または配列番号65のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
からなる群から選択される、項目85に記載の方法。
(項目87)
前記ポリペプチドが、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む、項目86に記載の方法。
(項目88)
前記ポリペプチドが、配列番号1に照らして79位にDまたはEを含む、項目87に記載の方法。
(項目89)
前記ポリペプチドが、ActRIIポリペプチドドメインに加えて、免疫グロブリンのFcドメインを含む融合タンパク質である、項目86から88のいずれか一項に記載の方法。
(項目90)
前記免疫グロブリンのFcドメインが、IgG1のFcドメインである、項目89に記載の方法。
(項目91)
前記免疫グロブリンのFcドメインが、配列番号14~18のいずれか1つと少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含む、項目89に記載の方法。
(項目92)
前記融合タンパク質が、前記ActRIIドメインと前記免疫グロブリンのFcドメインとの間に位置するリンカードメインをさらに含む、項目89から91のいずれか一項に記載の方法。
(項目93)
前記リンカードメインが、GGG(配列番号19)、GGGG(配列番号20)、TGGGG(配列番号21)、SGGGG(配列番号22)、TGGG(配列番号23)、SGGG(配列番号24)、およびGGGGS(配列番号25)からなる群から選択される、項目92に記載の方法。
(項目94)
前記ポリペプチドが、
a)配列番号32のアミノ酸配列を含むか、または配列番号32のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
b)配列番号36のアミノ酸配列を含むか、または配列番号36のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
c)配列番号39のアミノ酸配列を含むか、または配列番号39のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
d)配列番号40のアミノ酸配列を含むか、または配列番号40のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
e)配列番号41のアミノ酸配列を含むか、または配列番号41のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
f)配列番号44のアミノ酸配列を含むか、または配列番号44のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
g)配列番号46のアミノ酸配列を含むか、または配列番号46のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
h)配列番号50のアミノ酸配列を含むか、または配列番号50のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
i)配列番号61のアミノ酸配列を含むか、または配列番号61のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
j)配列番号64のアミノ酸配列を含むか、または配列番号64のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
k)配列番号78のアミノ酸配列を含むか、または配列番号78のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;および
l)配列番号50のアミノ酸配列を含むか、または配列番号79のアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
からなる群から選択されるポリペプチドを含むActRII-Fc融合タンパク質である、項目89に記載の方法。
(項目95)
前記ポリペプチドが、配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含む、項目94に記載の方法。
(項目96)
前記ポリペプチドが、配列番号1に照らして79位にDまたはEを含む、項目95に記載の方法。
(項目97)
前記ポリペプチドが、グリコシル化アミノ酸、PEG化アミノ酸、ファルネシル化アミノ酸、アセチル化アミノ酸、ビオチン化アミノ酸、および脂質部分に結合体化したアミノ酸から選択される、1つまたは複数のアミノ酸修飾を含む、項目85から96のいずれか一項に記載の方法。
(項目98)
前記ポリペプチドが、グリコシル化されており、かつ哺乳動物グリコシル化パターンを有する、項目97に記載の方法。
(項目99)
前記ポリペプチドが、グリコシル化されており、かつチャイニーズハムスター卵巣細胞株から得ることができるグリコシル化パターンを有する、項目98に記載の方法。
(項目100)
前記ポリペプチドが、GDF11に結合する、項目85から99のいずれか一項に記載の方法。
(項目101)
前記ポリペプチドが、GDF8に結合する、項目85から100のいずれか一項に記載の方法。
(項目102)
前記ポリペプチドが、アクチビンに結合する、項目85から101のいずれか一項に記載の方法。
(項目103)
前記ポリペプチドが、アクチビンAに結合する、項目102に記載の方法。
(項目104)
前記ポリペプチドが、アクチビンBに結合する、項目102または103に記載の方法。
(項目105)
前記ActRIIアンタゴニストが、抗GDF11または抗GDF8抗体である、項目1から84のいずれか一項に記載の方法。
(項目106)
前記ActRIIアンタゴニストが、抗アクチビン抗体である、項目1から84のいずれか一項に記載の方法。
(項目107)
前記ActRIIアンタゴニストが、少なくともGDF11に結合する多特異性抗体である、項目1から84のいずれか一項に記載の方法。
(項目108)
前記多特異性抗体が、GDF8および/またはアクチビンにさらに結合する、項目107に記載の方法。
(項目109)
前記多特異性抗体が、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、またはBMP6の1つまたは複数にさらに結合する、項目107または108に記載の方法。
(項目110)
前記抗体が、二特異性抗体である、項目105から109のいずれか一項に記載の方法。
(項目111)
前記二特異性抗体が、GDF11およびGDF8に結合する、項目110に記載の方法。
(項目112)
前記抗体が、キメラ抗体、ヒト化抗体、またはヒト抗体である、項目105から111のいずれか一項に記載の方法。
(項目113)
前記ActRIIアンタゴニストを、眼の障害の重症度を処置、予防または低減するための1つまたは複数の追加の活性作用因子または支持療法と組み合わせて投与することをさらに含む、項目1から112のいずれか一項に記載の方法。
(項目114)
前記1つまたは複数の支持療法が、外科手術、レーザー療法(例えば、光凝固)、抗血管新生療法[例えば、VEGF阻害剤、例えばベバシズマブ(Avastin(登録商標))など、ラニビズマブ(Lucentis(登録商標))、およびアフリベルセプト(Eylea(登録商標))]、Ca 2+ 阻害剤(例えば、フルナリジンおよびニフェジピン)、寒冷療法、高圧酸素療法、Na チャネルブロッカー(例えば、トピラメート)、iGluRアンタゴニスト(例えば、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディル、およびフルピルチン)、抗酸化剤(例えば、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファ-リポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジン、およびEGB-761)、抗炎症剤、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、眼濾過手術、排水弁の埋め込み、抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジン、およびクロピドグレル)、抗凝血剤療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)、ステロイド、全身または局所のコルチコステロイド(例えば、プレドニゾン、トリアムシノロン(Triesence(登録商標))およびフルオシノロンアセトニド(Iluvien))、およびデキサメタゾン(Ozurdex(登録商標))、ステロイド減量の免疫抑制剤(例えば、サイクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノール酸塩、モフェチル、インフリキシマブおよびエタネルセプト)、栄養補助食品(例えば、ビタミンC、ビタミンE、ルテイン、ゼアキサンチン、亜鉛、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、およびゼアキサンチン)、硝子体切除、強膜バックル手術、および気体網膜復位術からなる群から選択される、項目113に記載の方法。
(項目115)
前記1つまたは複数の追加の活性作用因子が、血管内皮増殖因子(VEGF)阻害剤である、項目113に記載の方法。
(項目116)
前記VEGF阻害剤が、VEGF-A阻害剤である、項目115に記載の方法。
(項目117)
前記1つまたは複数の追加の活性作用因子が、胎盤増殖因子(PIGF)阻害剤である、項目113に記載の方法。
(項目118)
前記1つまたは複数の追加の活性作用因子が、VEGFおよびPIGFを阻害する、項目113に記載の方法。
(項目119)
前記1つまたは複数の追加の活性作用因子が、アフリベルセプトである、項目115から118のいずれか一項に記載の方法。
(項目120)
前記1つまたは複数の追加の活性作用因子が、ラニビズマブである、項目115に記載の方法。
(項目121)
前記1つまたは複数の追加の活性作用因子が、ベバシズマブである、項目115に記載の方法。
(項目122)
前記ActRIIアンタゴニストが、非経口投与によって投与される、項目1から121のいずれか一項に記載の方法。
(項目123)
前記ActRIIアンタゴニストが、皮下投与によって投与される、項目1から121のいずれか一項に記載の方法。
(項目124)
前記ActRIIアンタゴニストが、眼への投与によって投与される、項目1から121のいずれか一項に記載の方法。
(項目125)
前記ActRIIアンタゴニストが、硝子体内投与によって投与される、項目1から121のいずれか一項に記載の方法。
図1は、複数のActRIIBおよびActRIIAの結晶構造の合成解析に基づき、ボックスで指し示されるリガンドに直接接触することが本明細書で推定される残基を伴う、ヒトActRIIAの細胞外ドメイン(配列番号51)およびヒトActRIIBの細胞外ドメイン(配列番号2)のアラインメントを示す。
図2は、種々の脊椎動物ActRIIBタンパク質およびヒトActRIIA(配列番号52~58)の多重配列アライメントならびにアライメント由来のコンセンサスActRII配列(配列番号59)を示す。
図3は、CHO細胞内で発現させたActRIIA-hFcの精製を示す。タンパク質は、サイジングカラム(上パネル)およびクーマシー染色したSDS-PAGE(下パネル)(左レーン:分子量標準物質;右レーン:ActRIIA-hFc)により視覚化される通り、単一の、十分に明確なピークとして精製される。
図4は、Biacore(商標)アッセイにより測定される、ActRIIA-hFcの、アクチビン(上パネル)およびGDF-1(下パネル)への結合を示す。
図5は、GDFトラップであるActRIIB(L79D 20~134)-hFc(配列番号46)の全長アミノ酸配列であって、TPAリーダー配列(二重下線を付す)、ActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1内の残基20~134;一重下線を付す)、およびhFcドメインを含む全長アミノ酸配列を示す。シーケンシングにより、成熟融合タンパク質内のN末端残基であると明らかにされたグリシンと同様に、天然配列内の79位において置換されたアスパラギン酸にも二重下線を付し、強調する。
図6Aおよび6Bは、ActRIIB(L79D 20~134)-hFcをコードするヌクレオチド配列を示す。配列番号47は、センス鎖に対応し、配列番号60は、アンチセンス鎖に対応する。TPAリーダー(ヌクレオチド1~66)に二重下線を付し、ActRIIB細胞外ドメイン(ヌクレオチド76~420)に一重下線を付す。 図6Aおよび6Bは、ActRIIB(L79D 20~134)-hFcをコードするヌクレオチド配列を示す。配列番号47は、センス鎖に対応し、配列番号60は、アンチセンス鎖に対応する。TPAリーダー(ヌクレオチド1~66)に二重下線を付し、ActRIIB細胞外ドメイン(ヌクレオチド76~420)に一重下線を付す。
図7は、短縮型GDFトラップであるActRIIB(L79D 25~131)-hFc(配列番号61)の全長アミノ酸配列であって、TPAリーダー(二重下線を付す)、短縮型ActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1内の残基25~131;一重下線を付す)、およびhFcドメインを含む全長アミノ酸配列を示す。シーケンシングにより、成熟融合タンパク質内のN末端残基であると明らかにされたグルタミン酸と同様に、天然配列内の79位において置換されたアスパラギン酸にも二重下線を付し、強調する。
図8Aおよび8Bは、ActRIIB(L79D 25~131)-hFcをコードするヌクレオチド配列を示す。配列番号62は、センス鎖に対応し、配列番号63は、アンチセンス鎖に対応する。TPAリーダー(ヌクレオチド1~66)に二重下線を付し、短縮型ActRIIB細胞外ドメイン(ヌクレオチド76~396)に一重下線を付す。また、ActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1内の残基25~131)のアミノ酸配列も示す。 図8Aおよび8Bは、ActRIIB(L79D 25~131)-hFcをコードするヌクレオチド配列を示す。配列番号62は、センス鎖に対応し、配列番号63は、アンチセンス鎖に対応する。TPAリーダー(ヌクレオチド1~66)に二重下線を付し、短縮型ActRIIB細胞外ドメイン(ヌクレオチド76~396)に一重下線を付す。また、ActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1内の残基25~131)のアミノ酸配列も示す。
図9は、リーダーを伴わない短縮型GDFトラップであるActRIIB(L79D 25~131)-hFcのアミノ酸配列(配列番号64)を示す。短縮型ActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1内の残基25~131)に下線を付す。シーケンシングにより、成熟融合タンパク質内のN末端残基であると明らかにされたグルタミン酸と同様に、天然配列内の79位において置換されたアスパラギン酸にも二重下線を付し、強調する。
図10は、リーダー、hFcドメイン、およびリンカーを伴わない短縮型GDFトラップであるActRIIB(L79D 25~131)のアミノ酸配列(配列番号65)を示す。シーケンシングにより、成熟融合タンパク質内のN末端残基であると明らかにされたグルタミン酸と同様に、天然配列内の79位において置換されたアスパラギン酸にも下線を付し、強調する。
図11Aおよび11Bは、ActRIIB(L79D 25~131)-hFcをコードする代替的なヌクレオチド配列を示す。配列番号66は、センス鎖に対応し、配列番号67は、アンチセンス鎖に対応する。TPAリーダー(ヌクレオチド1~66)に二重下線を付し、短縮型ActRIIB細胞外ドメイン(ヌクレオチド76~396)に下線を付し、細胞外ドメインの野生型ヌクレオチド配列内の置換に二重下線を付し、強調する(図8の配列番号62と比較する)。また、ActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1内の残基25~131)のアミノ酸配列も示す。 図11Aおよび11Bは、ActRIIB(L79D 25~131)-hFcをコードする代替的なヌクレオチド配列を示す。配列番号66は、センス鎖に対応し、配列番号67は、アンチセンス鎖に対応する。TPAリーダー(ヌクレオチド1~66)に二重下線を付し、短縮型ActRIIB細胞外ドメイン(ヌクレオチド76~396)に下線を付し、細胞外ドメインの野生型ヌクレオチド配列内の置換に二重下線を付し、強調する(図8の配列番号62と比較する)。また、ActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1内の残基25~131)のアミノ酸配列も示す。
図12は、図11に示される代替的なヌクレオチド配列(配列番号66)のヌクレオチド76~396(配列番号68)を示す。図11に表示した同じヌクレオチド置換に、本図でもまた下線を付し、強調する。配列番号68は、L79D置換を有する短縮型ActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1内の残基25~131に対応する)、例えば、ActRIIB(L79D 25~131)だけをコードする。
図13は、GDFトラップがMDSのマウスモデルにおける複数の段階の疾患重症度で無効赤血球生成を軽減でき、貧血を改善できることを示す。(A)1週間に2回、8週間、終了時およそ6カ月齢(初期段階)でビヒクル(Tris緩衝生理食塩水、TBS、n=5)を用いて処置した野生型(Wt)マウス、TBSを用いて処置したMDSマウス(n=5)およびActRIIB(L79D 25-131)-mFcを用いて処置したMDSマウス(10mg/kg、n=6)におけるRBC数およびヘモグロビン濃度(上)ならびに骨髄中の造血前駆体の形態学的一覧(下)。TBS処置MDSマウスに対して、P<0.05、**P<0.01;野生型マウスに対して、###P<0.001。(B)7週間、終了時およそ12カ月齢(後期段階)でActRIIB(L79D 25-131)-mFc(10mg/kg、1週間に2回、n=5)またはTBS(n=4)を用いて処置したMDSマウスにおけるパネルAと同じエンドポイント。TBS処置MDSマウスに対して、P<0.05。データは、平均±SEMである。
図14は、種々の脊椎動物ActRIIAタンパク質およびヒトActRIIAの多重配列アライメント(配列番号69~76)を示す。
図15は、Clustal 2.1を使用してヒトIgGアイソタイプからのFcドメインの多重配列アライメントを示す。ヒンジ領域は点線下線で示されている。
図16は、ActRIIB(25-131)-hFc(配列番号79)についての全長の、プロセシングされていないアミノ酸配列を示す。TPAリーダー(残基1~22)および二重短縮型ActRIIB細胞外ドメイン(残基24~131、配列番号1の天然配列に基づく番号付けを使用)それぞれに下線を付す。強調されているのは、配列番号1に対して25位である、シーケンシングにより成熟融合タンパク質のN末端アミノ酸であると明らかにされたグルタミン酸である。
図17Aおよび17Bは、ActRIIB(25-131)-hFcをコードするヌクレオチド配列を示す(コード鎖は上に示され、配列番号80、相補体は下に示されている、3’-5’、配列番号81)。TPAリーダー(ヌクレオチド1~66)およびActRIIB細胞外ドメイン(ヌクレオチド73~396)をコードする配列に下線を付す。ActRIIB(25-131)についての対応するアミノ酸配列も示されている。 図17Aおよび17Bは、ActRIIB(25-131)-hFcをコードするヌクレオチド配列を示す(コード鎖は上に示され、配列番号80、相補体は下に示されている、3’-5’、配列番号81)。TPAリーダー(ヌクレオチド1~66)およびActRIIB細胞外ドメイン(ヌクレオチド73~396)をコードする配列に下線を付す。ActRIIB(25-131)についての対応するアミノ酸配列も示されている。
図18は、ActRIIB(25-131)-hFcをコードする代替ヌクレオチド配列を示す(コード鎖は上に示され、配列番号82、相補体は下に示されている、3’-5’、配列番号83)。この配列は、最初の形質転換体においてタンパク質のより多い発現レベルを付与し、細胞株発達をさらに急速なプロセスにする。TPAリーダー(ヌクレオチド1~66)およびActRIIB細胞外ドメイン(ヌクレオチド73~396)をコードする配列に下線を付し、ECDの野生型ヌクレオチド配列中の置換(図17を参照されたい)を強調する。ActRIIB(25-131)に対応するアミノ酸配列も示す。 図18は、ActRIIB(25-131)-hFcをコードする代替ヌクレオチド配列を示す(コード鎖は上に示され、配列番号82、相補体は下に示されている、3’-5’、配列番号83)。この配列は、最初の形質転換体においてタンパク質のより多い発現レベルを付与し、細胞株発達をさらに急速なプロセスにする。TPAリーダー(ヌクレオチド1~66)およびActRIIB細胞外ドメイン(ヌクレオチド73~396)をコードする配列に下線を付し、ECDの野生型ヌクレオチド配列中の置換(図17を参照されたい)を強調する。ActRIIB(25-131)に対応するアミノ酸配列も示す。
(発明の詳細な説明)
(1.概要)
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は、共通の配列エレメントと構造モチーフを共有する、種々の増殖因子を含む。これらのタンパク質は、脊椎動物および無脊椎動物の両方における広範な種々の細胞型に対して生物学的作用を発揮することが公知である。このスーパーファミリーのメンバーは、胚発生の間に、パターン形成および組織の特異化において重要な機能を果たし、そして、脂質生成、筋発生、軟骨形成、心臓発生、造血、神経発生および上皮細胞分化を含む種々の分化プロセスに影響を及ぼし得る。TGF-βファミリーのメンバーの活性を操作することによって、しばしば、生物において顕著な生理学的変化を引き起こすことが可能である。例えば、ウシのPiedmonteseおよびBelgian Blue品種は、GDF8(ミオスタチンとも呼ばれる)遺伝子に機能喪失変異を有しており、筋肉量の顕著な増加を引き起こしている[例えば、Grobetら(1997年)、Nat Genet.、17巻(1号):71~4頁を参照されたい]。さらに、ヒトでは、GDF8の不活性な対立遺伝子は、筋肉量の増加、および、報告によれば、例外的な強度と関連している[例えば、Schuelkeら(2004年)、N Engl J Med、350巻:2682~8頁を参照されたい]。
TGF-βシグナルは、I型およびII型のセリン/スレオニンキナーゼ受容体の異種複合体(heteromeric complex)によって媒介され、これらは、リガンド刺激の際に、下流のSMADタンパク質(例えば、SMADタンパク質1、2、3、5、および8)をリン酸化および活性化する[例えば、Massague、2000年、Nat.Rev.Mol.Cell Biol.1巻:169~178頁を参照のこと]。これらのI型およびII型受容体は、システインリッチな領域を持つリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および、予測セリン/スレオニン特異性を持つ細胞質ドメインから構成される膜貫通タンパク質である。I型受容体は、シグナル伝達に必須である。II型受容体は、リガンド結合およびI型受容体の活性化に必要とされる。I型およびII型のアクチビン受容体は、リガンド結合後に安定な複合体を形成し、II型受容体によるI型受容体のリン酸化をもたらす。
2つの関連するII型受容体(ActRII)である、ActRIIAおよびActRIIBがアクチビンについてのII型受容体として同定されている[例えば、MathewsおよびVale(1991年)、Cell、65巻:973~982頁;ならびにAttisanoら(1992年)、Cell、68巻:97~108頁を参照されたい]。ActRIIAおよびActRIIBは、アクチビンに加えて、例えば、BMP6、BMP7、Nodal、GDF8、およびGDF11を含む他のいくつかのTGF-βファミリータンパク質とも生化学的に相互作用し得る[例えば、Yamashitaら(1995年)、J. Cell Biol.、130巻:217~226頁;LeeおよびMcPherron(2001年)、Proc. Natl. Acad. Sci.USA、98巻:9306~9311頁;YeoおよびWhitman(2001年)、Mol. Cell、7巻:949~957頁;ならびにOhら(2002年)、Genes
Dev.、16巻:2749~54頁を参照されたい]。ALK4は、アクチビン、特に、アクチビンAに対する主たるI型受容体であり、ALK7は、同様に他のアクチビン、特に、アクチビンBに対する受容体として機能し得る。ある特定の実施形態では、本開示は、本明細書で開示される1つまたは複数の阻害剤作用因子、特に、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、BMP9、BMP10、BMP6、GDF3、GDF11および/またはGDF8のうちの1つまたは複数に拮抗し得る阻害剤作用因子で、ActRII受容体のリガンド(ActRIIリガンドとも呼ばれる)に拮抗することに関する。
アクチビンとは、TGFベータスーパーファミリーに属する、二量体ポリペプチドの増殖因子である。2つの近縁のβサブユニットのホモ/ヘテロ二量体(それぞれ、ββ、ββ、およびββ)である、3つの主要なアクチビン形態(A、B、およびAB)が存在する。ヒトゲノムはまた、主に肝臓内で発現する、アクチビンCおよびアクチビンEもコードし、βまたはβを含有するヘテロ二量体形態もまた公知である。
TGF-βスーパーファミリーにおいて、アクチビンは、卵巣および胎盤の細胞におけるホルモン生成を刺激し得、神経細胞の生存を支援し得、細胞周期の進行に対して細胞型に依存して正もしくは負に影響を及ぼし得、そして、少なくとも両生類の胚において中胚葉分化を誘導し得る、独特かつ多機能の作用因子である[DePaoloら(1991年)、Proc Soc Ep Biol Med.198巻:500~512頁;Dysonら(1997年)、Curr Biol.7巻:81~84頁;およびWoodruff(1998年)、Biochem Pharmacol.55巻:953~963頁]。さらに、刺激されたヒト単球性白血病細胞から単離された赤血球分化作用因子(EDF)は、アクチビンAと同一であることが分かった[Murataら(1988年)、PNAS、85巻:2434頁]。アクチビンAは、骨髄における赤血球生成を促進することが示唆されている。いくつかの組織では、アクチビンのシグナル伝達は、その関連するヘテロ二量体であるインヒビンによって拮抗される。例えば、下垂体からの卵胞刺激ホルモン(FSH)の放出の間に、アクチビンは、FSHの分泌および合成を促進するが、インヒビンは、FSHの分泌および合成を抑制する。アクチビンの生活性を調節し得、そして/または、アクチビンに結合し得る他のタンパク質としては、フォリスタチン(FS)、フォリスタチン関連タンパク質(FSRP、FLRGまたはFSTL3としても公知)およびα-マクログロブリンが挙げられる。
本明細書で記載される通り、「アクチビンA」に結合する作用因子は、単離βサブユニットの文脈であれ、二量体の複合体(例えば、ββホモ二量体またはββヘテロ二量体)としてであれ、βサブユニットに特異的に結合する作用因子である。ヘテロ二量体の複合体(例えば、ββヘテロ二量体)の場合、「アクチビンA」に結合する作用因子は、βサブユニット内に存在するエピトープには特異的であるが、複合体のβ以外のサブユニット(例えば、複合体のβサブユニット)内に存在するエピトープには結合しない。同様に、「アクチビンA」に拮抗する(これを阻害する)本明細書で開示される作用因子は、単離βサブユニットの文脈であれ、二量体の複合体(例えば、ββホモ二量体またはββヘテロ二量体)としてあれ、βサブユニットにより媒介される1つまたは複数の活性を阻害する作用因子である。ββヘテロ二量体の場合、「アクチビンA」を阻害する作用因子は、βサブユニットの1つまたは複数の活性を特異的に阻害するが、複合体のβ以外のサブユニット(例えば、複合体のβサブユニット)の活性は阻害しない作用因子である。この原則はまた、「アクチビンB」、「アクチビンC」、および「アクチビンE」に結合し、かつ/またはこれらを阻害する作用因子にも当てはまる。「アクチビンAB」に拮抗する本明細書で開示される作用因子は、βサブユニットにより媒介される1つまたは複数の活性と、βサブユニットにより媒介される1つまたは複数の活性とを阻害する作用因子である。
増殖および分化因子8(GDF8)は、ミオスタチンとしても公知である。GDF8は、骨格筋量の負の調節因子である。GDF8は、発生中および成体中の骨格筋において高度に発現する。遺伝子導入マウスにおけるGDF8欠失変異は、骨格筋の顕著な肥大および過形成を特徴とする[McPherronら、Nature(1997年)、387巻:83~90頁]。骨格筋量の同様の増加は、ウシ[例えば、Ashmoreら(1974年)、Growth、38巻:501~507頁;SwatlandおよびKieffer(1994年)、J. Anim. Sci.、38巻:752~757頁;McPherronおよびLee(1997年)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、94巻:12457~12461頁;ならびにKambadurら(1997年)、Genome Res.、7巻:910~915頁を参照されたい]および、驚くべきことに、ヒト[例えば、Schuelkeら(2004年)、N Engl J Med、350巻:2682~8頁を参照されたい]におけるGDF8の天然に存在する変異において明らかである。研究は、ヒトにおけるHIV感染に関連する筋肉消耗には、GDF8タンパク質の発現の増加が随伴することも示している[例えば、Gonzalez-Cadavidら(1998年)、PNAS、95巻:14938~43頁を参照されたい]。加えて、GDF8は、筋肉特異的酵素(例えば、クレアチンキナーゼ)の生成を調節することが可能であり、筋芽細胞の増殖を調節し得る[例えば、国際特許出願公開第WO00/43781号を参照されたい]。GDF8プロペプチドは、成熟GDF8ドメイン二量体に非共有結合的に結合し、その生物活性を不活性化することができる[例えば、Miyazonoら(1988年)、J. Biol. Chem.、263巻:6407~6415頁;Wakefieldら(1988年)、J. Biol. Chem.、263巻:7646~7654頁;およびBrownら(1990年)、Growth Factors、3巻:35~43頁を参照されたい]。GDF8または構造的に関連するタンパク質に結合し、それらの生物活性を阻害する他のタンパク質として、フォリスタチン、および、潜在的に、フォリスタチン関連タンパク質が挙げられる[例えば、Gamerら(1999年)、Dev. Biol.、208巻:222~232頁を参照されたい]。
BMP11としても公知の増殖および分化因子11(GDF11)は、分泌タンパク質である[McPherronら(1999年)、Nat. Genet.、22巻:260~264頁]。GDF11は、マウス発生時に尾芽、肢芽、上顎弓および下顎弓、ならびに後根神経節において発現する[例えば、Nakashimaら(1999年)、Mech. Dev.、80巻:185~189頁を参照されたい]。GDF11は、中胚葉組織および神経組織の両方のパターン形成において、固有の役割を果たす[例えば、Gamerら(1999年)、Dev Biol.、208巻:222~32頁を参照されたい]。GDF11は、発生中のニワトリの肢における軟骨形成および筋発生の負の調節因子であることが示された[例えば、Gamerら(2001年)、Dev Biol.、229巻:407~20頁を参照されたい]。筋内のGDF11の発現はまた、GDF8と同様の方式での筋肉の増殖の調節におけるその役割も示唆する。加えて、脳内のGDF11の発現は、GDF11はまた、神経系の機能に関連する活性を有し得ることを示唆する。興味深いことに、GDF11は、嗅上皮における神経発生を阻害することも見出された[例えば、Wuら(2003年)、Neuron、37巻:197~207頁を参照されたい]。
ActRIIポリペプチド(例えば、ActRIIAおよびActRIIBポリペプチド、加えてそれらの改変体、例えばGDFトラップなど)は、インビボでの赤血球レベルを増加させるのに使用できることが実証された(例えば、WO2008/046437およびWO2010/019261を参照されたい)。本明細書に記載のある特定の例では、GDFトラップポリペプチドは、(非改変)ActRIIポリペプチドの対応する試料と比較して、固有の生体特性を特徴とすることが示される。このGDFトラップは部分的に、アクチビンAに対する結合アフィニティーの実質的な喪失を特徴とし、したがって、アクチビンA活性に拮抗する能力の有意な減殺を特徴とするが、GDF11に対する結合および阻害の野生型に近いレベルを保持する。GDFトラップは、赤血球レベルを増加させることにおいて、対応する非改変ActRIIBポリペプチドと比較してより有効であり、貧血についての種々のモデルにおいて有益な効果を有する。したがってデータは、ActRIIポリペプチドの観察された生物活性は、赤血球レベルに関して、アクチビンA阻害に依存しないことを指し示す。しかし、アクチビンAへの結合を保持する非改変ActRIIポリペプチドもやはり、インビボにおいて赤血球を増大させる能力を実証することに注目されたい。さらに、より適度の赤血球レベルの上昇が望ましく、かつ/またはある程度のレベルのオフターゲット活性も許容可能である(なおまたは望ましい)一部の適用では、アクチビンAの阻害を保持するActRIIポリペプチドが、アクチビンAに対する結合アフィニティーが減殺されたGDFトラップと比較して、より強く望ましいと考えられる。注目すべきことに、造血は、エリスロポイエチン、G-CSF、および鉄のホメオスタシスを含む種々の因子によって調節される複雑なプロセスである。用語「赤血球レベルを増加させる」および「赤血球形成を促進する」は、ヘマトクリット、赤血球数、およびヘモグロビン測定値のような臨床的に観察可能な測定基準(metrics)を指し、そのような変化が起こる機構に関しては中立であることが意図される。
本明細書に記載される通り、ActRIIアンタゴニスト(阻害剤)は、MDS患者において、ヘモグロビンレベルを増加させ、輸血負荷を低減するのに使用できることが決定された。したがって、これらのデータは、ActRII阻害剤は、任意選択で1つまたは複数の支持療法と組み合わせて、それを必要とする対象において、骨髄異形成症候群を処置すること、鉄芽球性貧血を処置すること、さらに、鉄芽球性貧血または骨髄異形成症候群の1つまたは複数の合併症(例えば、貧血、血液、輸血必要状態、鉄過剰負荷、好中球減少症、脾腫、および急性骨髄性白血病への進行)を処置または予防すること、任意選択で、輪状鉄芽球および/または骨髄細胞におけるSF3B1遺伝子の1つまたは複数の変異を有する患者の亜集団においてそれらを処置または予防することに使用できることを指し示す。
驚くべきことに、ActRIIアンタゴニストはまた、MDS患者において視覚を改善することも観察された。したがって、貧血の処置への陽性効果に加えて、ActRII阻害剤は、MDS患者において視覚の増加(例えば、視力および/または視野の増加)をもたらす可能性がある。さらに、MDS関連の視覚損失に関する報告された機構を考慮すれば[Hanら(2015年)J Glaucoma(印刷前の電子出版);Brouzasら(2009年)Clinical Ophthalmology 3巻:133~137頁]、データは、ActRII阻害剤はまた、他のタイプの眼(目の)障害、特に虚血および血管不全に関連する障害の処置に対しても陽性効果も有する可能性があることを示唆する。
したがって、本発明の開示の方法は、一部、それを必要とする対象において眼の血管障害を処置または予防するための、眼の血管障害を有する患者において視野を改善するための(例えば、視力および/または視野を増加させるための)、および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置もしくは予防するための、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト(阻害剤)の、任意選択で1つまたは複数の支持療法と組み合わせた使用に関する。
本明細書中で使用される用語は、一般に、本開示の文脈の範囲内で、かつ、各々の用語が使用される特定の文脈において、当該分野におけるその通常の意味を有する。本開示の組成物および方法、ならびに、これらの作製方法および使用方法の記載において、専門家にさらなる案内を提供するために、特定の用語が以下または本明細書中の他の場所で論じられている。用語の任意の使用の範囲および意味は、それらが使用される特定の文脈から明らかである。
「相同」は、そのあらゆる文法的な形態および語の綴りのバリエーションにおいて「共通する進化的起源」を有する2つのタンパク質間の関係を指し、同じ生物種のスーパーファミリーからのタンパク質ならびに異なる生物種からの相同タンパク質を含む。このようなタンパク質(およびこれをコードする核酸)は、%同一性の観点であれ、特定の残基もしくはモチーフおよび保存された位置の存在によるものであれ、その配列類似性によって反映されるように、配列の相同性を有する。
用語「配列類似性」は、そのあらゆる文法的な形態において、共通する進化の起源を共有している場合も共有していない場合もある、核酸もしくはアミノ酸配列間の同一性もしくは対応性の程度をいう。
しかし、一般的な用法およびこの出願において、用語「相同」は、「高度に」のような副詞で修飾されるとき、配列の類似性を指す場合があり、そして、共通する進化の起源に関連していてもしていなくてもよい。
参照ポリペプチド(またはヌクレオチド)配列に照らした「配列同一性パーセント(%)」とは、配列を決定し、必要な場合、最大の配列同一性パーセントを達成するようにギャップを導入した後における、保存的置換は配列同一性の一部と考えない場合の、候補配列内のアミノ酸残基(または核酸)の百分率であって、参照ポリペプチド(ヌクレオチド)配列内のアミノ酸残基(または核酸)と同一であるアミノ酸残基(または核酸)の百分率と定義される。アミノ酸配列同一性パーセントを決定することを目的とするアラインメントは、当該分野の技術の範囲内にある種々の方式で、例えば、BLASTソフトウェア、BLAST-2ソフトウェア、ALIGNソフトウェア、またはMegalign(DNASTAR)ソフトウェアなど、一般に利用可能なコンピュータソフトウェアを使用して達成することができる。当業者は、配列を決定するのに適切なパラメータであって、比較される配列の全長にわたり最大のアラインメントを達成するのに必要とされる、任意のアルゴリズムを含むパラメータを決定することができる。しかし、本明細書の目的では、アミノ酸(核酸)配列同一性%値は、配列比較コンピュータプログラムである、ALIGN-2を使用して生成する。ALIGN-2配列比較コンピュータプログラムは、Genentech,Inc.により作成され、ソースコードは、使用説明書と共に、米国著作権局、Washington D.C.、20559に提出され、ここで、米国著作権登録第TXU510087号として登録されている。ALIGN-2プログラムは、Genentech,Inc.、South San Francisco、Calif.から一般に利用可能であるが、ソースコードからコンパイルすることもできる。ALIGN-2プログラムは、デジタルUNIX(登録商標) V4.0Dを含む、UNIX(登録商標)オペレーティングシステム上の使用のためにコンパイルされるべきである。全ての配列比較パラメータは、ALIGN-2プログラムにより設定され、変化しない。
「アゴナイズする」は、全てのその文法上の形態において、タンパク質および/または遺伝子を活性化するプロセス(例えば、そのタンパク質の遺伝子発現を活性化または増幅することによって、または不活性なタンパク質が活性状態になるように誘導することによって)、またはタンパク質および/または遺伝子の活性を増加させるプロセスを指す。
「拮抗する」は、全てのその文法上の形態において、タンパク質および/または遺伝子を阻害するプロセス(例えば、そのタンパク質の遺伝子発現を阻害するかまたは低下させることによって、または活性タンパク質が不活性状態になるように誘導することによって)、またはタンパク質および/または遺伝子の活性を低下させるプロセスを指す。
本明細書で使用される場合、別段の指定がない限り、「Xに実質的に結合しない」とは、作用因子が、約10-7より大きい、約10-6より大きい、約10-5より大きい、約10-4より大きい、またはそれより大きいKを有すること(例えば、「X」に関するKを決定するのに使用されるアッセイでは検出不可能な結合、または「X」に関して比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示すこと)を意味することが意図される。
用語「約」および「およそ」は、本明細書および特許請求の範囲にわたり数値と関連して使用される場合、当業者にとって一般的な許容できる正確さの隔たりを意味する。一般に、このような正確さの隔たりは±10%である。代替的に、生物系において特に、用語「約」および「およそ」は、所与の値の1ケタ以内、好ましくは5倍以内、より好ましくは2倍以内の値を意味し得る。
本明細書で開示された数値範囲は、範囲を定義する数を含む。
用語「1つの(a)」および「1つの(an)」は、その用語が使用される文脈が明らかにそうではないことを指示しない限り、複数形の指示対象を含む。用語「1つの(a)」(または「1つの(an)」)、加えて用語「1つまたは複数の」、および「少なくとも1つの」は、本明細書において同義的に使用することができる。さらに、「および/または」は、本明細書において使用される場合、2つまたはそれより多くの特定された特徴または構成要素のそれぞれが他方を含むまたは含まないことの具体的な開示として解釈されるものとする。したがって、用語「および/または」は、本明細書において例えば「Aおよび/またはB」などの成句で使用される場合、「AおよびB」、「AまたはB」、「A」(単独)、および「B」(単独)を含むことが意図される。同様に、用語「および/または」は、例えば「A、B、および/またはC」などの成句で使用される場合、以下の態様:A、B、およびC;A、B、またはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;AおよびC;AおよびB;BおよびC;A(単独);B(単独);ならびにC(単独)のそれぞれを包含することが意図される。
本明細書にわたり、文言「含む(comprise)」または「含む(comprises)」もしくは「含むこと(comprising)」などの派生語は、述べられている整数または整数の群を含むことを暗に意味するが、他のいずれの整数または整数の群も排除されないことが理解される。
2.ActRIIアンタゴニスト
本明細書で示されたデータは、ActRIIアンタゴニスト(阻害剤)(例えば、ActRII媒介Smad1、2、3、5、および8シグナル伝達の阻害剤)は、眼の血管障害を処置するのに使用できることを実証する。特に、ActRIIアンタゴニストは、MDS患者において視覚を増加させることに有効であることが示された。MDS患者における視覚損失は、虚血および/または血管不全が媒介する血管性の問題との関連が示されてきた[Hanら(2015年)J Glaucoma(印刷前の電子出版);Brouzasら(2009年)Clinical Ophthalmology 3巻:133~137頁]。したがって、本発明の開示は、それを必要とする患者において、眼の血管障害[例えば、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、網膜静脈閉塞症後の黄斑浮腫、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、糖尿病黄斑浮腫、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症を処置または予防するための;それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚(例えば、視力および/または視野)を増加させるための;および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防するための、単独で、または1つまたは複数の追加の支持療法と組み合わせて使用することができる種々のActRIIアンタゴニストを部分的に提供する。
ある特定の態様では、本明細書で開示された方法に従って使用されるActRIIアンタゴニストは、それらの短縮型および改変体を含むActRIIポリペプチド(ActRIIAまたはActRIIBポリペプチド)である。一部の実施形態では、本明細書で開示された方法に従って使用される好ましいActRIIアンタゴニストは、GDF11および/またはGDF8への強から中程度の結合アフィニティーを保持するが、対応する非改変体ActRIIポリペプチドと比較して1つまたは複数のActRIIリガンド(例えば、アクチビンA)への結合が低減された改変体ActRIIポリペプチドである。このような改変体ActRIIポリペプチドは、一般に、本明細書では「GDFトラップ」または「GDFトラップポリペプチド」と称される。
可溶性ActRIIポリペプチドおよびそれらの改変体(例えば、GDFトラップ)は、ActRIIリガンドの阻害以外の機構を介して、視覚または眼の血管障害の他の合併症に影響を及ぼす可能性があるが[例えば、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、GDF3、BMP10、および/またはBMP9の1つまたは複数の阻害は、おそらくTGF-ベータスーパーファミリーの他のメンバーも含む広範な追加の作用因子の活性を阻害する作用因子の傾向の指標であることが可能であり、このような集合的な阻害は、例えば視覚に所望の効果をもたらす可能性がある]、他のタイプのActRIIリガンドおよび受容体の阻害剤または阻害剤の組み合わせが、開示の方法に従って有用であることが予想され、このような他のタイプの阻害剤としては、例えば、抗GDF11抗体;抗GDF8抗体;抗ActRIIA抗体;抗ActRIIB抗体;抗ActRIIA/IIB抗体;抗アクチビン抗体;抗BMP6抗体;抗GDF3抗体;抗BMP10抗体;抗BMP9抗体;GDF11、GDF8、ActRIIA、ActRIIB、アクチビン、BMP6、GDF3、BMP10、およびBMP9の1つまたは複数の発現(例えば、転写、翻訳、細胞からの分泌、またはそれらの組み合わせ)を阻害する核酸;ならびにGDF11、GDF8、ActRIIA、ActRIIB、アクチビン、BMP6、GDF3、BMP10、およびBMP9の1つまたは複数の低分子阻害剤などが挙げられる。
A.ActRIIポリペプチド
ある特定の態様では、本発明の開示は、ActRIIポリペプチドに関する。特に、本開示は、それを必要とする患者において、眼の障害、特に眼の血管障害[例えば、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、網膜静脈閉塞症後の黄斑浮腫、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、糖尿病黄斑浮腫、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症]を処置または予防するための、それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を改善するための(増加させるための)(例えば、視力を増加させる、および/または視野を増加させるための)、および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防するための、単独で、または1つまたは複数の追加の活性作用因子または支持療法と組み合わせて、ActRIIポリペプチドを使用する方法を提供する。本明細書で使用される用語「ActRII」とは、II型アクチビン受容体のファミリーを指す。このファミリーは、アクチビン受容体IIA型(ActRIIA)およびアクチビン受容体IIB型(ActRIIB)を含む。
本明細書で使用する場合、用語「ActRIIB」とは、任意の種に由来するアクチビン受容体IIB型(ActRIIB)タンパク質のファミリーと、変異誘発または他の改変によるこのようなActRIIBタンパク質に由来する改変体とを指す。本明細書におけるActRIIBに対する言及は、現在同定されている形態のうちの任意の1つに対する言及であるものと理解される。ActRIIBファミリーのメンバーは、一般に、システインリッチな領域を含むリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメインおよび予測セリン/スレオニンキナーゼ活性を持つ細胞質ドメインから構成される、膜貫通タンパク質である。
用語「ActRIIBポリペプチド」は、ActRIIBファミリーメンバーの任意の天然に存在するポリペプチド、ならびに、有用な活性を保持するその任意の改変体(変異体、フラグメント、融合物およびペプチド模倣形態を含む)を含むポリペプチドを包含する。このような改変体ActRIIAポリペプチドの例は、本開示を通して提供されるほか、参照によりその全体において本明細書に組み込まれる、国際特許出願公開第WO2006/012627号においても提供されている。本明細書で記載される、全てのActRIIB関連ポリペプチドのアミノ酸の番号付けは、そうでないことが具体的に指示されない限りにおいて、下記で提供される、ヒトActRIIB前駆体のタンパク質配列(配列番号1)の番号付けに基づく。
ヒトActRIIB前駆体タンパク質配列は、以下の通りである。
Figure 0007072507000001
シグナルペプチドは、一重下線で指し示し、細胞外ドメインは、太字フォントで指し示し、潜在的な、内因性N-連結グリコシル化部位は、二重下線で指し示す。
プロセシング後の細胞外ActRIIBポリペプチド配列は、以下の通りである。
Figure 0007072507000002
一部の実施形態では、タンパク質は、N末端における「SGR・・・」配列により生成することができる。細胞外ドメインのC末端「テール」は、一重下線で指し示す。「テール」を欠失させた配列(Δ15配列)は、以下の通りである。
Figure 0007072507000003
配列番号1の64位においてアラニン(A64)を有するActRIIBの形態についてはまた、文献[Hildenら(1994年)、Blood、83巻(8号):2163~2170頁]においても報告されている。本出願人らは、A64置換を有するActRIIBの細胞外ドメインを含むActRIIB-Fc融合タンパク質は、アクチビンおよびGDF11に対するアフィニティーが比較的低いことを確認した。これに対し、64位においてアルギニン(R64)を有する、同じActRIIB-Fc融合タンパク質は、アクチビンおよびGDF11に対するアフィニティーが、低nM~高pMの範囲である。したがって、R64を有する配列を、本開示におけるヒトActRIIBのための「野生型」参照配列として使用する。
64位にアラニンを有するActRIIBの形態は、以下の通りである。
Figure 0007072507000004
シグナルペプチドは、一重下線で指し示し、細胞外ドメインは、太字フォントで指し示す。
代替A64形態のプロセシング後の細胞外ActRIIBポリペプチド配列は、以下の通りである。
Figure 0007072507000005
一部の実施形態では、タンパク質は、N末端における「SGR・・・」配列により生成することができる。細胞外ドメインのC末端「テール」は、一重下線で指し示す。「テール」を欠失させた配列(Δ15配列)は、以下の通りである。
Figure 0007072507000006
ヒトActRIIB前駆体タンパク質をコードする核酸配列であって、ActRIIB前駆体のアミノ酸1~513をコードする、Genbank参照配列NM_001106.3のヌクレオチド25~1560からなる核酸配列を、下記(配列番号7)に示す。示される配列は、64位においてアルギニンを提示するが、代わりに、アラニンを提示するように改変することができる。シグナル配列に下線を付す。
Figure 0007072507000007
Figure 0007072507000008
プロセシング後のヒト細胞外ActRIIBポリペプチドをコードする核酸配列は、以下(配列番号8)の通りである。
Figure 0007072507000009
示される配列は、64位においてアルギニンを提示するが、代わりに、アラニンを提示するように改変することができる。
ヒトActRIIB細胞外ドメインおよびヒトActRIIA細胞外ドメインのアミノ酸配列のアラインメントを、図1に例示する。このアラインメントは、両方の受容体内のアミノ酸残基であって、ActRIIリガンドに直接接触すると考えられるアミノ酸残基を指し示す。例えば、複合的なActRII構造から、ActRIIB-リガンド結合ポケットは、残基Y31、N33、N35、L38~T41、E47、E50、Q53~K55、L57、H58、Y60、S62、K74、W78~N83、Y85、R87、A92、およびE94~F101によって部分的に定義されることが指し示された。これらの位置において、保存的変異が許容されることが予想される。
加えて、ActRIIBは、一般に、脊椎動物のなかでよく保存されており、完全に保存された細胞外ドメインの大きいストレッチを有する。例えば、図2は、種々のActRIIBオーソログと比較したヒトActRIIB細胞外ドメインの多重配列アラインメントを描示する。ActRIIBに結合するリガンドの多くも高度に保存されている。したがって、これらのアラインメントから、通常のActRIIB-リガンド結合活性に重要なリガンド結合ドメイン内の主要なアミノ酸位置を予想することが可能であるほか、通常のActRIIB-リガンド結合活性を顕著に変更させずに、置換に対して許容性を有する可能性が高いアミノ酸位置を予想することも可能である。したがって、ここで開示された方法に従って有用な活性ヒトActRIIB改変体ポリペプチドは、別の脊椎動物のActRIIBの配列からの対応する位置における1つまたは複数のアミノ酸を含み得、または、ヒトまたは他の脊椎動物の配列中の残基に類似している残基を含み得る。
限定することを意味しないが、以下の実施例は、活性なActRIIB改変体を定義するためのこのアプローチを例示する。ヒト細胞外ドメイン(配列番号2)におけるL46は、アフリカツメガエルActRIIB(配列番号57)におけるバリンであり、したがってこの位置は変更され得、任意選択で、V、IまたはFなどの別の疎水性残基、またはAなどの非極性残基に変更され得る。ヒト細胞外ドメインにおけるE52は、アフリカツメガエルではKであり、これは、この部位は、E、D、K、R、H、S、T、P、G、YおよびおそらくAなどの極性残基を含めた多種多様の変化が許容され得ることを示す。ヒト細胞外ドメインにおけるT93は、アフリカツメガエルではKであり、これは、この位置において幅広い構造的なバリエーションが許容されることを示しており、S、K、R、E、D、H、G、P、GおよびYなどの極性残基が好ましい。ヒト細胞外ドメインにおけるF108は、アフリカツメガエルではYであり、したがって、Yまたは他の疎水性基、例えばI、VまたはLが許容されるはずである。ヒト細胞外ドメインにおけるE111は、アフリカツメガエルではKであり、これは、この位置において、D、R、KおよびH、ならびにQおよびNを含めた荷電残基が許容されるはずであることを示す。ヒト細胞外ドメインにおけるR112は、アフリカツメガエルではKであり、これは、この位置において、RおよびHを含めた塩基性残基が許容されることを示す。ヒト細胞外ドメインにおける119位のAは比較的不完全に保存されており、げっ歯類ではP(配列番号52および54)およびアフリカツメガエルではVとして出現し、したがってこの位置では本質的にいかなるアミノ酸も許容されるはずである。
さらに当該分野では、ActRIIタンパク質は、構造的/機能的な特徴に関して、特にリガンド結合に関して特徴付けられている[Attisanoら(1992年)Cell 68巻(1号):97~108頁;Greenwaldら(1999年)Nature Structural Biology 6巻(1号):18~22頁;Allendorphら(2006年)PNAS 103巻(20号):7643~7648頁;Thompsonら(2003年)The EMBO Journal 22巻(7号):1555~1566頁;および米国特許第7,709,605号、同第7,612,041号、および同第7,842,663号]。本明細書に記載の教示に加えて、これらの参考文献は、1つまたは複数の所望の活性(例えば、リガンド結合活性)を保持するActRII改変体をどのように生成するかに関する詳細な指針を提供する。
例えば、スリーフィンガー毒素のフォールドとして公知の構造的なモチーフを定義することが、I型およびII型受容体によるリガンド結合にとって重要であり、各モノマー受容体の細胞外ドメイン内の様々な位置に配置されている保存されたシステイン残基によって形成される[Greenwaldら(1999年)Nat Struct Biol 6巻:18~22頁;およびHinck(2012年)FEBS Lett 586巻:1860~1870頁]。したがって、ヒトActRIIBのコアリガンド結合ドメインは、これらの保存されたシステインの最も外側を境界と定めた場合、配列番号1(ActRIIB前駆体)の29~109位に対応する。これらのシステインによって境界を定められたコア配列の端にある構造的にあまり秩序立っていないアミノ酸は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、または37残基短縮されていてもよく、それにより必ずしもリガンド結合は変更されない。N末端および/またはC末端における短縮の例示的なActRIIB細胞外ドメインとしては、配列番号2、3、5、および6が挙げられる。
Attisanoらは、ActRIIBの細胞外ドメインのC末端におけるプロリンノットの欠失が、アクチビンに対する受容体のアフィニティーを低減したことを示した。本発明の配列番号1のアミノ酸20~119を含有するActRIIB-Fc融合タンパク質「ActRIIB(20~119)-Fc」は、プロリンノット領域および完全な膜近傍ドメインを含むActRIIB(20~134)-Fcに比べて、GDF11およびアクチビンへの結合を低減した(例えば、米国特許第7,842,663号を参照されたい)。しかしながら、ActRIIB(20~129)-Fcタンパク質は、プロリンノット領域が崩壊されていたとしても、野生型に類似した、ただし多少低減された活性を保持する。したがって、アミノ酸134、133、132、131、130および129(配列番号1に照らして)で終わるActRIIB細胞外ドメインは全て、活性であると予想されるが、134または133で終わる構築物が最も高い活性を有し得る。同様に、残基129~134(配列番号1に照らして)のいずれかにおける変異は、リガンド結合アフィニティーが大幅に変更されるとは予想されない。この裏付けとして、P129およびP130の変異(配列番号1に照らして)によって、リガンド結合は実質的に低下しないことが当該分野において公知である。したがって、本発明の開示のActRIIBポリペプチドは、アミノ酸109(最後のシステイン)もの早期に終わる場合もあるが、109および119で終わるかまたはその間(例えば、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、または119)で終わる形態は、低減したリガンド結合を有すると予想される。アミノ酸119(本発明の配列番号1に照らして)は不完全に保存されているので、たやすく変更または短縮される。128またはそれ以降(配列番号1に照らして)で終わるActRIIBポリペプチドは、リガンド結合活性を保持すると予想される。配列番号1に照らして、119および127で終わるかまたはその間(例えば、119、120、121、122、123、124、125、126、または127)で終わるActRIIBポリペプチドは、中間の結合能力を有すると予想される。これらの形態のいずれも、臨床上または実験の設定に応じて使用するのに望ましい可能性がある。
ActRIIBのN末端では、アミノ酸29またはその手前(配列番号1に照らして)で始まるタンパク質が、リガンド結合活性を保持することが予想される。アミノ酸29は、最初のシステインを表す。24位におけるアラニンからアスパラギンへの変異(配列番号1に照らして)は、リガンド結合に実質的に影響を及ぼさずに、N-連結グリコシル化配列を導入する[米国特許第7,842,663号]。これにより、シグナル切断ペプチドとシステイン架橋領域との間の領域であって、アミノ酸20~29に対応する領域内の変異は、良好に許容されることが確認される。特に、20、21、22、23、および24位(配列番号1に照らして)から始まるActRIIBポリペプチドは、一般的なリガンド結合活性を保持し、25、26、27、28、および29位(配列番号1に照らして)から始まるActRIIBポリペプチドも、リガンド結合活性を保持すると予想される。例えば米国特許第7,842,663号において、驚くべきことに、22、23、24、または25位から始まるActRIIB構築物が最も高い活性を有すると予想されることが実証された。
総合すると、ActRIIBの活性部分(例えば、リガンド結合部分)の一般式は、配列番号1のアミノ酸29~109を含む。したがって、ActRIIBポリペプチドは、例えば、ActRIIBの一部分であって、配列番号1のアミノ酸20~29のいずれか1つに対応する残基で始まり(例えば、アミノ酸20、21、22、23、24、25、26、27、28、または29のいずれか1つで始まり)、配列番号1のいずれか1つのアミノ酸109~134に対応する位置で終わる(例えば、アミノ酸109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、または134のいずれか1つで終わる)一部分と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよいし、これらから本質的になっていてもよいし、またはこれらからなっていてもよい。他の例としては、配列番号1の、20~29位(例えば、20、21、22、23、24、25、26、27、28、または29位のいずれか1つ)または21~29位(例えば、21、22、23、24、25、26、27、28、または29位のいずれか1つ)で始まり、119~134位(例えば、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、または134位のいずれか1つ)、119~133位(例えば、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、または133位のいずれか1つ)、129~134位(例えば、129、130、131、132、133、または134位のいずれか1つ)、または129~133位(例えば、129、130、131、132、または133位のいずれか1つ)で終わるポリペプチドが挙げられる。他の例としては、配列番号1の、20~24位(例えば、20、21、22、23、または24位のいずれか1つ)、21~24位(例えば、21、22、23、または24位のいずれか1つ)、または22~25位(例えば、22、22、23、または25位のいずれか1つ)で始まり、109~134位(例えば、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、または134位のいずれか1つ)、119~134位(例えば、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、または134位のいずれか1つ)または129~134位(例えば、129、130、131、132、133、または134位のいずれか1つ)で終わる構築物が挙げられる。これらの範囲内の改変体も企図され、特に、配列番号1の対応する部分と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性を有する改変体も企図される。
本明細書に記載されるバリエーションは、種々の方法で組み合わせられ得る。一部の実施形態では、ActRIIB改変体は、リガンド結合ポケット内に、1、2、5、6、7、8、9、10または15以下の保存的アミノ酸変化を含み、リガンド結合ポケット内の40、53、55、74、79および/または82位に、0、1つまたは複数の非保存的変更を含む。可変性が特に良好に許容され得る結合ポケットの外側の部位は、細胞外ドメインのアミノおよびカルボキシ末端(上述のように)、ならびに42~46位および65~73位(配列番号1に照らして)を包含する。65位におけるアスパラギンからアラニンへの変更(N65A)は、A64バックグラウンドにおけるリガンド結合を実際に改善し、したがってR64バックグラウンドにおいてリガンド結合に対する好ましくない影響を有さないと予想される[米国特許第7,842,663号]。この変化により、A64バックグラウンドにおけるN65のグリコシル化が排除される可能性があり、したがって、この領域における著しい変化が許容される可能性があることが実証されている。R64A変化は許容性が乏しいが、R64Kは良好に許容される、したがって、Hなどの別の塩基性残基は、64位において許容され得る[米国特許第7,842,663号]。さらに、本技術に記載される変異誘発プログラムの結果は、保存が多くの場合有益であるアミノ酸位がActRIIBにあることを示す。配列番号1に照らして、これらとしては、80位(酸性または疎水性アミノ酸)、78位(疎水性、そして特にトリプトファン)、37位(酸性、そして特にアスパラギン酸またはグルタミン酸)、56位(塩基性アミノ酸)、60位(疎水性アミノ酸、特にフェニルアラニンまたはチロシン)が挙げられる。したがって、本開示はActRIIBポリペプチドに保存され得るアミノ酸のフレームワークを提供する。保存が望ましいと考えられる他の位置は以下の通りである:52位(酸性アミノ酸)、55位(塩基性アミノ酸)、81位(酸性)、98位(極性または荷電、特にE、D、RまたはK)、全て配列番号1に照らして。
ActRIIB細胞外ドメインへのさらなるN-連結グリコシル化部位(N-X-S/T)の付加は、良好に許容されることがこれまでに実証された(例えば、米国特許第7,842,663号を参照されたい)。したがって、N-X-S/T配列は、一般に、本発明の開示のActRIIBポリペプチドにおいて図1において定義されるリガンド結合ポケットの外側の位置に導入され得る。非内因性N-X-S/T配列の導入に特に好適な部位としては、アミノ酸20~29、20~24、22~25、109~134、120~134または129~134(配列番号1に照らして)が挙げられる。またN-X-S/T配列は、ActRIIB配列とFcドメインまたは他の融合成分との間のリンカーにも導入され得る。このような部位は、以前から存在しているSまたはTに対して正しい位置にNを導入することによって、または以前から存在しているNに対応する位置にSまたはTを導入することによって、最小の労力で導入され得る。したがって、N-連結グリコシル化部位を生じる望ましい変更は、A24N、R64N、S67N(可能であればN65Aの変更と組み合わせる)、E105N、R112N、G120N、E123N、P129N、A132N、R112SおよびR112T(配列番号1に照らして)である。グリコシル化されることが予測されるSはどれも、グリコシル化によってもたらされる保護のために、免疫原性部位を生じることなくTに変更され得る。同様に、グリコシル化されることが予測されるTはどれも、Sに変更され得る。したがって、S67TおよびS44T(配列番号1に照らして)の変更が企図される。同様に、A24N改変体では、S26Tの変更が使用され得る。したがって、本発明の開示のActRIIBポリペプチドは、上記の、1つまたは複数の追加の非内因性N-連結グリコシル化コンセンサス配列を有する改変体であり得る。
ある特定の実施形態では、本開示は、少なくとも1つのActRIIBポリペプチド、それらのフラグメント、機能的な改変体、および改変形態などを含むActRII阻害剤に関する。好ましくは、本開示に従って使用するためのActRIIBポリペプチドは、可溶性である(例えば、ActRIIBの細胞外ドメイン)。一部の実施形態では、本開示に従って使用するためのActRIIBポリペプチドは、1つまたは複数のTGF-ベータスーパーファミリーのリガンド[例えば、GDF11、GDF8、アクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)、BMP6、GDF3、BMP10、および/またはBMP9]の活性(例えば、Smad1、2、3、5、または8シグナル伝達の誘導)を阻害する(それに拮抗する)。一部の実施形態では、本開示に従って使用するためのActRIIBポリペプチドは、1つまたは複数のTGF-ベータスーパーファミリーのリガンド[例えば、GDF11、GDF8、アクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)、BMP6、GDF3、BMP10、および/またはBMP9]に結合する。一部の実施形態では、本開示のActRIIBポリペプチドは、ActRIIBの一部分であって、配列番号1のアミノ酸20~29に対応する残基で始まり(例えば、アミノ酸20、21、22、23、24、25、26、27、28、または29のいずれか1つで始まり)、配列番号1のアミノ酸109~134に対応する位置で終わる(例えば、アミノ酸109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、または134のいずれか1つで終わる)一部分と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなる。一部の実施形態では、本開示のActRIIBポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸29~109に、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらからなるか、またはこれらから本質的になる。一部の実施形態では、本開示のActRIIBポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸29~109に、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらからなるか、またはこれらから本質的になり、配列番号1のL79に対応する位置は、酸性アミノ酸(天然に存在する酸性アミノ酸DおよびE、または人工酸性アミノ酸)である。ある特定の好ましい実施形態では、本開示のActRIIBポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸25~131に、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらからなるか、またはこれらから本質的になる。ある特定の好ましい実施形態では、本開示のActRIIBポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸25~131に、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらからなるか、またはこれらから本質的になり、配列番号1のL79に対応する位置は、酸性アミノ酸である。一部の実施形態では、開示のActRIIBポリペプチドは、配列番号1、2、3、4、5、6、40、41、44、45、46、48、49、50、61、64、65、78、および79のいずれか1つのアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらからなるか、またはこれらから本質的になる。一部の実施形態では、開示のActRIIBポリペプチドは、配列番号1、2、3、4、5、6、40、41、44、45、46、48、49、50、61、64、65、78、および79のいずれか1つのアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらからなるか、またはこれらから本質的になり、配列番号1のL79に対応する位置は、酸性アミノ酸である。一部の実施形態では、本開示のActRIIBポリペプチドは、少なくとも1つのActRIIBポリペプチドからなるか、またはこれらから本質的になり、配列番号1のL79に対応する位置は、酸性アミノ酸ではない(すなわち、天然に存在する酸アミノ酸DもしくはE、または人工酸性アミノ酸残基ではない)。
ある特定の実施形態では、本発明の開示は、ActRIIAポリペプチドに関する。本明細書で使用される場合、用語「ActRIIA」は、任意の種に由来するIIA型アクチビン受容体(ActRIIA)タンパク質のファミリーと、変異誘発または他の改変によるこのようなActRIIAタンパク質に由来する改変体とを指す。本明細書におけるActRIIAに対する言及は、現在識別されている形態のいずれか1つに対する言及であるものと理解される。ActRIIAファミリーのメンバーは一般に、システインリッチな領域を含むリガンド結合細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および予測されるセリン/スレオニンキナーゼ活性を有する細胞質内ドメインから構成される膜貫通タンパク質である。
用語「ActRIIAポリペプチド」は、ActRIIAファミリーメンバーの任意の天然に存在するポリペプチドのほか、有用な活性を保持する任意のその改変体(変異体、フラグメント、融合、およびペプチド模倣物形態を含む)も含むポリペプチドを含む。このような改変体ActRIIAポリペプチドの例は、本発明の開示を通して提供されるほか、参照によりその全体において本明細書に組み込まれる国際特許出願公報第WO2006/012627号においても提供されている。本明細書に記載される全てのActRIIA関連ポリペプチドのアミノ酸の番号付けは、そうでないことが具体的に指示されない限りにおいて、下記で提供されるヒトActRIIA前駆体タンパク質配列(配列番号9)の番号付けに基づく。
正規のヒトActRIIA前駆体タンパク質配列は、以下の通りである。
Figure 0007072507000010
シグナルペプチドは、一重下線で指し示し、細胞外ドメインは、太字フォントで指し示され、可能性のある、内因性N-連結グリコシル化部位は、二重下線で指し示す。
プロセシング後の細胞外ヒトActRIIAポリペプチド配列は、以下の通りである。
Figure 0007072507000011
細胞外ドメインのC末端「テール」は、一重下線で指し示す。「テール」が欠失した配列(Δ15配列)は、以下の通りである。
Figure 0007072507000012
ヒトActRIIA前駆体タンパク質をコードする核酸配列を以下に示し(配列番号12)、次に示すようにヌクレオチド159~1700はGenbank参照配列NM_001616.4由来である。シグナル配列に下線を付す。
Figure 0007072507000013
Figure 0007072507000014
プロセシング後の可溶性(細胞外)ヒトActRIIAポリペプチドをコードする核酸配列は、以下の通りである。
Figure 0007072507000015
ActRIIAは、脊椎動物の間で良好に保存されており、完全に保存された細胞外ドメインの大きなストレッチを持つ。例えば、図14は、種々のActRIIAオーソログと比較したヒトActRIIA細胞外ドメインの多重配列アラインメントを描示する。ActRIIAに結合するリガンドの多くも高度に保存されている。したがって、これらのアラインメントからは、通常のActRIIA-リガンド結合活性に重要なリガンド結合ドメイン内の鍵となるアミノ酸位置を予測することが可能であるほか、通常のActRIIA-リガンド結合活性を顕著に変更させずに、置換に対して許容性を有する可能性が高いアミノ酸位置を予測することも可能である。したがって、ここで開示された方法に従って有用な活性なヒトActRIIA改変体ポリペプチドは、別の脊椎動物ActRIIA由来の配列からの対応する位置に1つまたは複数のアミノ酸を含んでいてもよいし、またはヒトまたは他の脊椎動物配列中の残基に類似した残基を含んでいてもよい。
制限することを意味しないが、以下の実施例は、活性なActRIIA改変体を定義するために、このアプローチを例示する。ヒト細胞外ドメインにおけるF13は、Ovis aries(配列番号70)、Gallus gallus(配列番号73)、Bos taurus(配列番号74)、Tyto alba(配列番号75)、およびMyotis davidii(配列番号76)のActRIIAにおいてYであり、これは、この位置において、F、W、およびYなどの芳香族残基が許容されることを指し示す。ヒト細胞外ドメインにおけるQ24は、Bos taurusのActRIIAにおいてRであり、これは、この位置において、D、R、K、H、およびEなどの荷電残基が許容されることを指し示す。ヒト細胞外ドメインにおけるS95は、Gallus gallusおよびTyto albaのActRIIAにおいてFであり、これは、この部位は、E、D、K、R、H、S、T、P、G、Yなどの極性残基、およびおそらくL、I、またはFなどの疎水性残基を含む多種多様の変化が許容され得ることを指し示す。ヒト細胞外ドメインにおけるE52は、Ovis ariesのActRIIAにおいてDであり、これは、この位置において、DおよびEなどの酸性残基が許容されることを指し示す。ヒト細胞外ドメインにおけるP29は、比較的十分に保存されておらず、Ovis ariesのActRIIAではSおよびMyotis davidiiのActRIIAではLとして出現し、したがって、この位置において、本質的に全てのアミノ酸が許容されるはずである。
さらに、上記で論じられたように、ActRIIタンパク質は、当該分野では構造的/機能的な特徴に関して、特にリガンド結合に関して特徴付けられている[Attisanoら(1992年)Cell 68巻(1号):97~108頁;Greenwaldら(1999年)Nature Structural Biology 6巻(1号):18~22頁;Allendorphら(2006年)PNAS 103巻(20号:7643~7648頁;Thompsonら(2003年)The EMBO Journal 22巻(7号):1555~1566頁;加えて米国特許第7,709,605号、同第7,612,041号、および同第7,842,663号]。これらの参考文献は、本明細書における教示に加えて、1つまたは複数の所望の活性(例えば、リガンド結合活性)を保持するActRII改変体をどのように生成するのかに関する詳細な指針を提供する。
例えば、スリーフィンガー毒素のフォールドとして公知の構造的なモチーフを定義することは、I型およびII型受容体によるリガンド結合にとって重要であり、各モノマー受容体の細胞外ドメイン内の様々な位置に配置された保存されたシステイン残基によって形成される[Greenwaldら(1999年)Nat Struct Biol 6巻:18~22頁;およびHinck(2012年)FEBS Lett 586巻:1860~1870頁]。したがって、ヒトActRIIAのコアリガンド結合ドメインは、これらの保存されたシステインの最も外側を境界と定めた場合、配列番号9(ActRIIA前駆体)の30~110位に対応する。したがって、これらのシステインによって境界を定められたコア配列の端にある構造的にあまり秩序立っていないアミノ酸は、N末端において、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、または29残基、C末端において、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25残基短縮されていてもよく、それにより必ずしもリガンド結合は変更されない。例示的なActRIIA細胞外ドメインの短縮型としては、配列番号10および11が挙げられる。
したがって、ActRIIAの活性部分(例えば、リガンド結合)の一般式は、配列番号9のアミノ酸30~110を含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなるポリペプチドである。したがって、ActRIIAポリペプチドは、例えば、ActRIIAの一部分であって、配列番号9のアミノ酸21~30のいずれか1つに対応する残基で始まり(例えば、アミノ酸21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30のいずれか1つで始まり)、配列番号9のいずれか1つのアミノ酸110~135に対応する位置で終わる(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、または135のいずれか1つで終わる)一部分と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含んでいてもよいし、これらから本質的になっていてもよいし、またはこれらからなっていてもよい。他の例としては、配列番号9の、21~30から選択される位置で始まり(例えば、アミノ酸21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30のいずれか1つで始まり)、22~30から選択される位置で始まり(例えば、アミノ酸22、23、24、25、26、27、28、29、または30のいずれか1つで始まり)、23~30から選択される位置で始まり(例えば、アミノ酸23、24、25、26、27、28、29、または30のいずれか1つで始まり)、24~30から選択される位置で始まり(例えば、アミノ酸24、25、26、27、28、29、または30のいずれか1つで始まり)、配列番号9の、111~135から選択される位置で終わり(例えば、アミノ酸111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134または135のいずれか1つで終わり)、112~135から選択される位置で終わり(例えば、アミノ酸112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134または135のいずれか1つで終わり)、113~135から選択される位置で終わり(例えば、アミノ酸113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134または135のいずれか1つで終わり)、120~135から選択される位置で終わり(例えば、アミノ酸120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134または135のいずれか1つで終わり)、130~135から選択される位置で終わり(例えば、アミノ酸130、131、132、133、134または135のいずれか1つで終わり)、111~134から選択される位置で終わり(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、または134のいずれか1つで終わり)、111~133から選択される位置で終わり(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、または133のいずれか1つで終わり)、111~132から選択される位置で終わり(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、または132のいずれか1つで終わり)、または111~131から選択される位置で終わる(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、または131のいずれか1つで終わる)構築物が挙げられる。したがって、本発明の開示のActRIIAは、配列番号9のアミノ酸30~110と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるポリペプチドを含んでいてもよく、これらから本質的になっていてもよく、またはこれらからなっていてもよい。任意選択で、本発明の開示のActRIIAポリペプチドは、配列番号9のアミノ酸30~110と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であり、リガンド結合ポケット内に1、2、5、10または15個以下の保存的アミノ酸変化を含み、リガンド結合ポケット内の40、53、55、74、79および/または82位に配列番号9に照らして0、1つまたは複数の非保存的変更を含むポリペプチドを含む。
ある特定の実施形態では、本開示は、少なくとも1つのActRIIAポリペプチド、それらのフラグメント、機能的な改変体、および改変形態などを含むActRII阻害剤に関する。好ましくは、本開示に従って使用するためのActRIIAポリペプチドは、可溶性である(例えば、ActRIIAの細胞外ドメイン)。一部の実施形態では、本開示に従って使用するためのActRIIAポリペプチドは、1つまたは複数のTGF-ベータスーパーファミリーのリガンド[例えば、GDF11、GDF8、アクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)、BMP6、GDF3、BMP10、および/またはBMP9]の活性(例えば、Smad1、2、3、5、または8シグナル伝達の誘導)を阻害する(それに拮抗する)。一部の実施形態では、本開示に従って使用するためのActRIIAポリペプチドは、1つまたは複数のTGF-ベータスーパーファミリーのリガンド[例えば、GDF11、GDF8、アクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)、BMP6、GDF3、BMP10、および/またはBMP9]に結合する。一部の実施形態では、本開示のActRIIAポリペプチドは、ActRIIAの一部分であって、配列番号9のアミノ酸21~30に対応する残基で始まり(例えば、アミノ酸21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30のいずれか1つで始まり)、配列番号9のいずれか1つのアミノ酸110~135に対応する位置で終わる(例えば、アミノ酸110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、または135のいずれか1つで終わる)一部分と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなる。一部の実施形態では、本開示のActRIIAポリペプチドは、配列番号9のアミノ酸30~110と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらからなるか、またはこれらから本質的になる。ある特定の実施形態では、本開示のActRIIAポリペプチドは、配列番号9のアミノ酸21~135と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらからなるか、またはこれらから本質的になる。一部の実施形態では、開示のActRIIAポリペプチドは、配列番号9、10、11、32、36、および39のいずれか1つのアミノ酸配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むか、これらからなるか、またはこれらから本質的になる。
ある特定の態様では、本発明の開示は、GDFトラップポリペプチド(「GDFトラップ」とも称される)に関する。一部の実施形態では、本発明の開示のGDFトラップは、改変体ActRIIポリペプチドが対応する野生型ActRIIポリペプチドに比べて1つまたは複数の変更されたリガンド結合活性を有するように、ActRIIポリペプチド(例えば、「野生型」または非改変ActRIIポリペプチド)の細胞外ドメイン(リガンド結合ドメインとも称される)中に1つまたは複数の変異(例えば、アミノ酸付加、欠失、置換、およびそれらの組み合わせ)を含む改変体ActRIIポリペプチド(例えば、ActRIIAおよびActRIIBポリペプチド)である。好ましい実施形態では、本発明の開示のGDFトラップポリペプチドは、対応する野生型ActRIIポリペプチドと類似した少なくとも1つの活性を保持する。例えば、好ましいGDFトラップは、GDF11および/またはGDF8に結合して、その機能を阻害する(例えばそれに拮抗する)。一部の実施形態では、本発明の開示のGDFトラップは、TGF-ベータスーパーファミリーのリガンドの1つまたは複数にさらに結合し、それを阻害する。したがって、本発明の開示は、1つまたは複数のActRIIリガンドに対する変更された結合特異性を有するGDFトラップポリペプチドを提供する。
例示すれば、1つまたは複数のActRII結合リガンド、例えばアクチビン(アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)、特にアクチビンAと比べて、GDF11および/またはGDF8への変更されたリガンド結合ドメインの選択性を増加させる1つまたは複数の変異を選択してもよい。任意選択で、変更されたリガンド結合ドメインは、アクチビン結合に関するKとGDF11および/またはGDF8結合に関するKとの比率が、野生型リガンド結合ドメインの比率に対して、少なくとも2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍であり、または1000倍もの大きさである。任意選択で、変更されたリガンド結合ドメインは、アクチビン阻害に関するIC50とGDF11および/またはGDF8阻害に関するIC50との比率が、野生型リガンド結合ドメインに対して、少なくとも2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍であり、または1000倍もの大きさである。任意選択で、変更されたリガンド結合ドメインは、アクチビン阻害に関するIC50の、少なくとも2分の1、5分の1、10分の1、20分の1、50分の1、100分の1またはさらには1000分の1もの低さでGDF11および/またはGDF8を阻害する。
ある特定の好ましい実施形態では、本発明の開示のGDFトラップは、GDF11および/またはGDF8(ミオスタチンとしても公知である)に優先的に結合するように設計される。任意選択で、GDF11および/またはGDF8結合トラップは、アクチビンBにさらに結合することができる。任意選択で、GDF11および/またはGDF8結合トラップは、BMP6にさらに結合することができる。任意選択で、GDF11および/またはGDF8結合トラップは、BMP10にさらに結合することができる。任意選択で、GDF11および/またはGDF8結合トラップは、アクチビンBおよびBMP6にさらに結合することができる。ある特定の実施形態では、本発明の開示のGDFトラップは、例えば、野生型ActRIIポリペプチドと比較して、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンA/B、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE)への結合アフィニティーが低減されている。ある特定の好ましい実施形態では、本発明の開示のGDFトラップポリペプチドは、アクチビンAへの結合アフィニティーが低減されている。
ActRIIBタンパク質のアミノ酸残基(例えば、E39、K55、Y60、K74、W78、L79、D80、およびF101)は、ActRIIBリガンド結合ポケット中であり、例えばアクチビンA、GDF11、およびGDF8を含めたそのリガンドへの結合の媒介を助ける。したがって本発明の開示は、それらのアミノ酸残基において1つまたは複数の変異を含むActRIIB受容体の変更されたリガンド結合ドメイン(例えばGDF8/GDF11結合ドメイン)を含むGDFトラップポリペプチドを提供する。
具体例として、ActRIIBのリガンド結合ドメインの正に荷電したアミノ酸残基であるAsp(D80)を、異なるアミノ酸残基に変異させて、アクチビンではなく、GDF8に優先的に結合するGDFトラップポリペプチドを生成することができる。好ましくは、D80残基を、配列番号1に照らして、非荷電アミノ酸残基、負荷電アミノ酸残基、および疎水性アミノ酸残基からなる群から選択されるアミノ酸残基に変化させる。さらなる具体例として、配列番号1の疎水性残基であるL79を変更させて、アクチビン-GDF11/GDF8結合特性の変更を付与することができる。例えば、L79P置換は、GDF11への結合を、アクチビンへの結合より大幅に低減する。これに対し、L79の、酸性アミノ酸による置き換え[アスパラギン酸またはグルタミン酸;L79D置換またはL79E置換]は、GDF11への結合アフィニティーを保持しながら、アクチビンAへの結合アフィニティーを大幅に低減する。例示的な実施形態では、本明細書に記載される方法は、任意選択で、1つまたは複数の追加のアミノ酸の置換、付加、または欠失と組み合わせた、配列番号1の79位に対応する位置に酸性アミノ酸(例えば、DまたはE)を含む改変体ActRIIBポリペプチドである、GDFトラップポリペプチドを利用する。
一部の実施形態では、本開示は、治療有効性または安定性(例えば、貯蔵寿命およびインビボでのタンパク質分解に対する抵抗性)を増強することなどの目的のために、ActRIIポリペプチドの構造を改変することにより機能的改変体を作製することを企図する。改変体は、アミノ酸の置換、欠失、付加またはそれらの組み合わせによっても生成することができる。例えば、ロイシンのイソロイシンもしくはバリンでの単発的な置換、アスパラギン酸のグルタミン酸での単発的な置換、スレオニンのセリンでの単発的な置換、または、あるアミノ酸の、構造的に関連したアミノ酸での同様の置換(例えば、保存的変異)は、結果として生じる分子の生物学的活性に対して大きな影響を及ぼさないと予想するのは理にかなっている。保存的置換は、その側鎖が関連しているアミノ酸のファミリー内で行われる置換である。本開示のポリペプチドのアミノ酸配列における変化が機能的な相同体をもたらすかどうかは、野生型ポリペプチドに類似した様式で細胞内の応答を生成するか、または例えば、BMP2、BMP2/7、BMP3、BMP4、BMP4/7、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8a、BMP8b、BMP9、BMP10、GDF3、GDF5、GDF6/BMP13、GDF7、GDF8、GDF9b/BMP15、GDF11/BMP11、GDF15/MIC1、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、nodal、グリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アルテミン、パーセフィン、MIS、およびLeftyなど、1つまたは複数のTGF-ベータリガンドに結合する、改変体ポリペプチドの能力を評価することによってたやすく決定することができる。
ある特定の実施形態では、本開示は、ポリペプチドのグリコシル化を変更させるような、ActRIIポリペプチドの特異的変異を企図する。このような変異は、1または複数のグリコシル化部位(例えば、O-連結もしくはN-連結のグリコシル化部位)を導入もしくは排除するように選択され得る。アスパラギン連結グリコシル化認識部位は、一般に、トリペプチド配列、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)を含み、この配列は、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。変化はまた、(O-連結グリコシル化部位については)ポリペプチドの配列への、1または複数のセリンもしくはスレオニン残基の付加、または、1または複数のセリンもしくはスレオニン残基による置換によってなされ得る。グリコシル化認識部位の第1位もしくは第3位のアミノ酸の一方もしくは両方における種々のアミノ酸置換もしくは欠失(および/または、第2位におけるアミノ酸の欠失)は、改変されたトリペプチド配列において非グリコシル化をもたらす。ポリペプチドにおける糖質部分の数を増加させる別の手段は、ポリペプチドへのグリコシドの化学的もしくは酵素的な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様式に依存して、糖は、(a)アルギニンおよびヒスチジン;(b)遊離カルボキシル基;(c)遊離スルフヒドリル基(例えば、システインのもの);(d)遊離ヒドロキシル基(例えば、セリン、スレオニンまたはヒドロキシプロリンのもの);(e)芳香族残基(例えば、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);または(f)グルタミンのアミド基に付加され得る。ポリペプチド上に存在する1または複数の糖質部分の除去は、化学的および/または酵素的に達成され得る。化学的な脱グリコシル化は、例えば、化合物トリフルオロメタンスルホン酸または等価な化合物へのポリペプチドの曝露を含み得る。この処理は、アミノ酸配列をインタクトなままにしつつ、連結糖(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)を除くほとんどもしくは全ての糖の切断を生じる。ポリペプチドにおける、炭水化物部分の酵素的切断は、Thotakuraら[Meth. Enzymol.(1987年)、138巻:350頁]により記載されているように、様々なエンドグリコシダーゼおよびエキソグリコシダーゼの使用により達成することができる。ポリペプチドの配列は、適切なように、使用される発現系のタイプに応じて調節され得る。というのも、哺乳動物、酵母、昆虫および植物の細胞は全て、ペプチドのアミノ酸配列によって影響され得る異なるグリコシル化パターンを導入し得る。一般に、ヒトにおいて使用するための本開示のポリペプチドは、適切なグリコシル化を提供する哺乳動物細胞株(例えば、HEK293細胞株またはCHO細胞株)において発現され得るが、他の哺乳動物発現細胞株も同様に有用であることと期待される。
本発明の開示はさらに、変異体、特にActRIIポリペプチドのコンビナトリアル変異体のセットのほか、短縮型変異体を生成する方法も企図する。コンビナトリアル変異体のプールは、機能的に活性な(例えば、TGF-ベータスーパーファミリーのリガンドに結合する)ActRII配列を識別するために特に有用である。このようなコンビナトリアルライブラリーをスクリーニングする目的は、例えば、薬物動態の変更またはリガンドへの結合の変更など、特性を変更させたポリペプチド改変体を生成することであり得る。種々のスクリーニングアッセイが以下に提供され、そして、このようなアッセイは、改変体を評価するために使用され得る。例えば、ActRII改変体は、1つまたは複数のTGF-ベータスーパーファミリーのリガンド(例えば、BMP2、BMP2/7、BMP3、BMP4、BMP4/7、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8a、BMP8b、BMP9、BMP10、GDF3、GDF5、GDF6/BMP13、GDF7、GDF8、GDF9b/BMP15、GDF11/BMP11、GDF15/MIC1、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンAC、nodal、グリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アルテミン、パーセフィン、MIS、およびLefty)に結合する能力、TGF-ベータスーパーファミリー受容体へのTGF-ベータスーパーファミリーのリガンドの結合を防止する能力、および/またはTGF-ベータスーパーファミリーのリガンドによって引き起こされるシグナル伝達に干渉する能力についてスクリーニングされ得る。
ActRIIポリペプチドの活性はまた、細胞ベースのアッセイまたはインビボアッセイでも試験することができる。例えば、視力に関与する遺伝子の発現に対するActRIIポリペプチドの作用が、評価され得る。これは、必要な場合、1つまたは複数の組換えActRIIリガンドタンパク質(例えば、BMP2、BMP2/7、BMP3、BMP4、BMP4/7、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8a、BMP8b、BMP9、BMP10、GDF3、GDF5、GDF6/BMP13、GDF7、GDF8、GDF9b/BMP15、GDF11/BMP11、GDF15/MIC1、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、nodal、グリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アルテミン、パーセフィン、MIS、およびLefty)の存在下で行われ得、そして、ActRIIポリペプチド、そして任意選択でActRIIリガンドが生成するように細胞がトランスフェクトされ得る。同様に、ActRIIポリペプチドは、マウスまたは他の動物に投与され得、そして、視力が、当該分野で認識された方法を用いて評価され得る。同様に、ActRIIポリペプチドまたはその改変体の活性は、血液細胞の前駆細胞中で、これらの細胞の成長に対する何らかの効果に関して、例えば本明細書に記載されるアッセイや当該分野において常識的なアッセイによって試験することができる。このような細胞株では、下流のシグナル伝達への作用をモニタリングために、SMAD応答性レポーター遺伝子を使用することができる。
コンビナトリアル由来の改変体であって、参照ActRIIポリペプチドと比べて選択的、または一般的に効力を増大させたリガンドトラップを生成することができる。このような改変体は、組換えDNA構築物から発現されたとき、遺伝子治療のプロトコルにおいて使用され得る。同様に、変異誘発は、対応する非改変ActRIIポリペプチドとは劇的に異なる細胞内半減期を有する改変体を生じ得る。例えば、変更されたタンパク質は、タンパク質分解、または、非改変ポリペプチドの崩壊もしくは他の方法で不活性化をもたらす他の細胞プロセスに対してより安定性であるかもしくは安定性が低いかのいずれかにされ得る。このような改変体およびこれをコードする遺伝子は、そのポリペプチドの半減期を調節することによってポリペプチド複合体レベルを変更するのに利用され得る。例えば、短い半減期は、より一過性の生物学的作用を生じ得、そして、誘導性の発現系の一部である場合、細胞内での組換えポリペプチド複合体レベルのより厳しい制御を可能にし得る。Fc融合タンパク質では、変異は、ActRIIポリペプチドの半減期を変更するために、リンカー(存在する場合)および/またはFc部分において作製され得る。
コンビナトリアルライブラリーは、各々が潜在的なActRII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によって生成することができる。例えば、潜在的なActRIIをコードする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、大型の融合タンパク質のセット(例えば、ファージディスプレイのための)として発現可能であるように、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ションすることができる。
潜在的な相同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し得る、多くの方式が存在する。縮重遺伝子配列の化学合成は、自動式DNA合成器で実行することができ、次いで、合成遺伝子は、発現に適切なベクターにライゲーションすることができる。縮重オリゴヌクレオチドの合成は、当該分野で周知である。[Narang, SA(1983年)、Tetrahedron、39巻:3頁;Itakuraら(1981年)、Recombinant DNA、Proc. 3rd Cleveland Sympos. Macromolecules、AG Walton編、Amsterdam、Elsevier、273~289頁;Itakuraら(1984年)、Annu. Rev. Biochem.、53巻:323頁;Itakuraら(1984年)、Science、198巻:1056頁およびIkeら(1983年)、Nucleic Acid Res.、11巻:477頁]。このような技法は、他のタンパク質の指向進化で利用されている。[Scottら、(1990年)、Science、249巻:386~390頁;Robertsら(1992年)、PNAS USA、89巻:2429~2433頁;Devlinら(1990年)、Science、249巻:404~406頁;Cwirlaら、(1990年)、PNAS USA、87巻:6378~6382頁のほか、米国特許第5,223,409号、同第5,198,346号、および同第5,096,815号]。
代替的に、変異誘発の他の形態も、コンビナトリアルライブラリーを生成するのに活用することができる。例えば、本開示のActRIIポリペプチドは、例えば、アラニン走査変異誘発[Rufら(1994年)、Biochemistry、33巻:1565~1572頁;Wangら(1994年)、J. Biol. Chem.、269巻:3095~3099頁;Balintら(1993年)、Gene、137巻:109~118頁;Grodbergら(1993年)、Eur. J. Biochem.、218巻:597~601頁;Nagashimaら(1993年)、J. Biol. Chem.、268巻:2888~2892頁;Lowmanら(1991年)、Biochemistry、30巻:10832~10838頁;およびCunninghamら(1989年)、Science、244巻:1081~1085頁]を使用して、リンカー走査変異誘発[Gustinら(1993年)、Virology、193巻:653~660頁;およびBrownら(1992年)、Mol. Cell Biol.、12巻:2644~2652頁;McKnightら(1982年)、Science、232巻:316頁]によって、飽和変異誘発[Meyersら、(1986年)、Science、232巻:613頁]によって、PCR変異誘発[Leungら(1989年)、Method Cell Mol Biol、1巻:11~19頁]によって、または化学的変異誘発[Millerら(1992年)、A Short Course in Bacterial Genetics、CSHL Press、Cold Spring Harbor、NY;およびGreenerら(1994年)、Strategies in Mol Biol、7巻:32~34頁]を含むランダム変異誘発によって、スクリーニングすることにより、ライブラリーから生成および単離することができる。特に、コンビナトリアルの状況におけるリンカー走査変異誘発は、ActRIIポリペプチドの短縮型(生体活性)形態を同定するための魅力的な方法である。
当該分野では、広範にわたる技法であって、点変異および短縮により作製されるコンビナトリアルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングするための技法、および、このために、ある特定の特性を有する遺伝子産物についてcDNAライブラリーをスクリーニングするための技法が公知である。このような技法は一般に、ActRIIポリペプチドのコンビナトリアル変異誘発により生成される遺伝子ライブラリーの迅速なスクリーニングに適合可能である。大規模な遺伝子ライブラリーをスクリーニングするために最も広く使用される技法は典型的に、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工程と、適切な細胞を結果として得られるベクターのライブラリーで形質転換する工程と、所望の活性の検出により、その産物が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条件下で、コンビナトリアル遺伝子を発現させる工程とを含む。好ましいアッセイは、TGF-ベータリガンド(例えば、BMP2、BMP2/7、BMP3、BMP4、BMP4/7、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8a、BMP8b、BMP9、BMP10、GDF3、GDF5、GDF6/BMP13、GDF7、GDF8、GDF9b/BMP15、GDF11/BMP11、GDF15/MIC1、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、nodal、グリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アルテミン、パーセフィン、MIS、およびLefty)についての結合アッセイおよび/またはTGF-ベータリガンドに媒介される細胞シグナル伝達アッセイを含む。
当業者により認識される通り、本明細書で記載される変異、改変体または改変の大半は、核酸レベルで作製することもできる、または、場合によって、翻訳後修飾または化学合成により作製することもできる。このような技法は、当該分野で周知であり、それらの一部については、本明細書で記載される。本発明の開示は、部分的に、本明細書に記載される本発明の範囲内の他の改変体ActRIIポリペプチドを生成したり使用したりするための指標として使用することができる、ActRIIポリペプチドの機能的に活性な部分(フラグメント)および改変体を識別する。
ある特定の実施形態では、本発明の開示のActRIIポリペプチドの機能的に活性なフラグメントは、ActRIIポリペプチドをコードする核酸(例えば、配列番号7、8、12、13、37、42、47、60、62、63、66、67、68、80、81、82、および83)の対応するフラグメントから組換えにより生成されたポリペプチドをスクリーニングすることにより得ることができる。加えて、フラグメントは、従来のメリフィールド固相f-Mocまたはt-Boc化学など、当該分野において公知の技法を使用して化学合成することができる。フラグメントを生成し(組換えにより、または化学合成により)、試験して、ActRII受容体および/または1つまたは複数のリガンド(例えば、BMP2、BMP2/7、BMP3、BMP4、BMP4/7、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8a、BMP8b、BMP9、BMP10、GDF3、GDF5、GDF6/BMP13、GDF7、GDF8、GDF9b/BMP15、GDF11/BMP11、GDF15/MIC1、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、nodal、グリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アルテミン、パーセフィン、MIS、およびLefty)のアンタゴニスト(阻害剤)として機能することができるペプチジルフラグメントを識別することができる。
ある特定の実施形態では、本開示のActRIIポリペプチドまたはGDFトラップポリペプチドはさらに、ActRII(例えば、ActRIIAまたはActRIIBポリペプチド)内に天然に存在する任意の翻訳後修飾に加えて翻訳後修飾を含み得る。このような修飾としては、アセチル化、カルボキシル化、グリコシル化、リン酸化、脂質化およびアシル化が挙げられるがこれらに限定されない。結果として、ActRIIポリペプチドは、ポリエチレングリコール、脂質、多糖類もしくは単糖類およびホスフェイトのような非アミノ酸成分を含み得る。このような非アミノ酸成分の、リガンドトラップポリペプチドの機能に対する影響は、他のActRII改変体について本明細書中に記載されるようにして試験され得る。本開示のポリペプチドの新生形態を切断することによってポリペプチドが細胞内で生成される場合、翻訳後プロセシングもまた、このタンパク質の正確な折り畳みおよび/または機能にとって重要となり得る。様々な細胞(例えば、CHO、HeLa、MDCK、293、WI38、NIH-3T3またはHEK293)が、このような翻訳後の活性のための特定の細胞機構および特徴的なメカニズムを有し、そして、ActRIIポリペプチドの正確な修飾およびプロセシングを保証するように選択され得る。
ある特定の態様では、本開示のActRIIポリペプチドは、少なくともActRIIポリペプチド(例えば、ActRIIAまたはActRIIBポリペプチド)の部分(ドメイン)と、1つまたは複数の異種部分(ドメイン)とを有する融合タンパク質を含む。このような融合ドメインの周知の例としては、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が挙げられるがこれらに限定されない。融合ドメインは、所望される特性を与えるように選択され得る。例えば、いくつかの融合ドメインが、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では、グルタチオン-、アミラーゼ-、およびニッケル-もしくはコバルト-結合化樹脂のような、アフィニティクロマトグラフィーのための適切なマトリクスが使用される。このようなマトリクスの多くは、Pharmacia GST精製システムおよび(HIS)融合パートナーと共に有用なQIAexpressTMシステム(Qiagen)のような「キット」の形態で利用可能である。別の例としては、融合ドメインは、ActRIIポリペプチドの検出を容易にするように選択され得る。このような検出ドメインの例としては、種々の蛍光タンパク質(例えば、GFP)、ならびに、「エピトープタグ」(これは、特定の抗体に利用可能な、通常は短いペプチド配列である)が挙げられる。特定のモノクローナル抗体に容易に利用可能な周知のエピトープタグとしては、FLAG、インフルエンザウイルスヘマグルチニン(HA)およびc-mycタグが挙げられる。いくつかの場合、融合ドメインは、関連のプロテアーゼが融合タンパク質を部分的に消化し、それによって、そこから組換えタンパク質を解放することを可能にする、第Xa因子またはトロンビンのようなプロテアーゼ切断部位を有する。解放されたタンパク質は、次いで、その後のクロマトグラフィーによる分離によって、融合ドメインから単離され得る。選択され得る融合ドメインの他のタイプとしては、多量体化(例えば、二量体化、四量体化)ドメインおよび機能性ドメイン(追加の生物学的機能を付与するもの)、例えば免疫グロブリンからの定常ドメイン(例えば、Fcドメイン)などが挙げられる。
ある特定の態様では、本発明の開示のActRIIポリペプチドは、ポリペプチドを「安定化すること」が可能な1つまたは複数の改変を含有する。「安定化すること」とは、それが、破壊の低減によるものであるか、腎臓によるクリアランスの減少によるものであるか、または作用因子の他の薬物動態作用によるものであるかとは無関係に、インビトロ半減期、血清中半減期を増加させる任意のものを意味する。例えば、このような修飾は、ポリペプチドの貯蔵寿命を増強させるか、ポリペプチドの循環半減期を増強させる、かつ/または、ポリペプチドのタンパク質分解を減少させる。このような安定化修飾としては、融合タンパク質(例えば、ActRIIポリペプチドドメインと安定化ドメインとを含む融合タンパク質が挙げられる)、グリコシル化部位の修飾(例えば、本開示のポリペプチドへのグリコシル化部位の付加が挙げられる)、および糖質部分の修飾(例えば、本開示のポリペプチドからの炭水化物部分の除去が挙げられる)が挙げられるがこれらに限定されない。本明細書中で使用される場合、用語「安定化ドメイン」は、融合タンパク質の場合のように融合ドメイン(例えば、免疫グロブリンFcドメイン)を指すだけでなく、炭水化物部分のような非タンパク質性修飾、または、ポリエチレングリコールのような非タンパク質性部分も含む。ある特定の好ましい実施形態では、ActRIIポリペプチドは、ポリペプチドを安定化させる異種ドメイン(「安定剤」ドメイン)、好ましくはインビボにおけるポリペプチドの安定性を増加させる異種ドメインと融合されている。免疫グロブリンの定常ドメイン(例えば、Fcドメイン)との融合は、多様なタンパク質に所望の薬物動態特性を付与することが公知である。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。
以下に、ヒトIgG1のFc部分(G1Fc)に使用できる天然アミノ酸配列の例を示す(配列番号14)。点線の下線は、ヒンジ領域を指し示し、実線の下線は、天然に存在する改変体を有する位置を指し示す。本開示は、部分的に、配列番号14と、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなるポリペプチドを提供する。G1Fc中の天然に存在する改変体は、配列番号14で使用される番号付けシステム(Uniprot P01857を参照)に従ってE134DおよびM136Lを含み得ると予想される。
Figure 0007072507000016
任意選択で、IgG1Fcドメインは、Asp-265、リシン322、およびAsn-434のような残基における1つまたは複数の変異を有する。特定の場合には、これらの変異のうち1つまたは複数(例えば、Asp-265変異)を有する変異型IgG1Fcドメインは、野生型Fcドメインに対する、Fcγ受容体への結合能の低下を有する。他の場合には、これらの変異のうち1つまたは複数(例えば、Asn-434変異)を有する変異型Fcドメインは、野生型IgG1Fcドメインに対する、MHCクラスI関連のFc受容体(FcRN)への結合能の増加を有する。
以下に、ヒトIgG2(G2Fc)のFc部分に使用できる天然アミノ酸配列の例を示す(配列番号15)。点線の下線は、ヒンジ領域を指し示し、二重下線は、配列においてデータベースの矛盾がある位置(UniProt P01859に従う)を指し示す。本開示は、部分的に、配列番号15と、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなるポリペプチドを提供する。
Figure 0007072507000017
以下に、ヒトIgG3(G3Fc)のFc部分に使用できるアミノ酸配列の2つの例を示す。G3Fc中のヒンジ領域は、他のFc鎖中のものの最大4倍であってもよく、類似の17残基のセグメントに続き、3つの同一である15残基のセグメントを含有する。以下に示す第1のG3Fc配列(配列番号16)は、単一の15残基のセグメントからなる短いヒンジ領域を含有し、それに対して第2のG3Fc配列(配列番号17)は、全長ヒンジ領域を含有する。それぞれの場合において、点線の下線は、ヒンジ領域を指し示し、実線の下線は、UniProt P01859に従って天然に存在する改変体を有する位置を指し示す。本開示は、部分的に、配列番号16および17と、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなるポリペプチドを提供する。
Figure 0007072507000018
G3Fc中の天然に存在する改変体(例えば、Uniprot P01860を参照)は、配列番号16で使用される番号付けシステムに変換した場合、E68Q、P76L、E79Q、Y81F、D97N、N100D、T124A、S169N、S169del、F221Yを含み、本発明の開示は、これらのバリエーションのうち1つまたは複数を含有するG3Fcドメインを含む融合タンパク質を提供する。加えて、ヒト免疫グロブリンIgG3遺伝子(IGHG3)は、異なるヒンジ長さを特徴とする構造的多型を示す[Uniprot P01859を参照]。具体的には、改変体WISは、V領域のほとんどおよびCH1領域の全てが欠失している。これは、ヒンジ領域中に通常存在する11個に加えて、7位に余分な鎖間のジスルフィド結合を有する。改変体ZUCは、V領域のほとんど、CH1領域の全て、およびヒンジの一部を欠如している。改変体OMMは、対立遺伝子型または別のガンマ鎖サブクラスを表す場合がある。本発明の開示は、これらの改変体のうち1つまたは複数を含有するG3Fcドメインを含む追加の融合タンパク質を提供する。
以下に、ヒトIgG4(G4Fc)のFc部分に使用できる天然アミノ酸配列の例を示す(配列番号18)。点線の下線は、ヒンジ領域を指し示す。本開示は、一部、配列番号18と、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むか、これらから本質的になるか、またはこれらからなるポリペプチドを提供する。
Figure 0007072507000019
Fcドメインにおける種々の操作された変異が、本明細書ではG1Fc配列(配列番号14)に関して示されており、G2Fc、G3Fc、およびG4Fcにおける類似の変異は、図15におけるそれらのG1Fcとのアラインメントから誘導することができる。不均一なヒンジ長さのために、アイソタイプアラインメント(図15)に基づく類似のFc位置は、配列番号14、15、16、17、および18において異なるアミノ酸の数を有する。また、ヒンジ、C2、およびC3領域からなる免疫グロブリン配列中の所与のアミノ酸位置(例えば、配列番号14、15、16、17、および18)は、Uniprotデータベースに記載の通り、番号付けがIgG1重鎖定常ドメイン(C1、ヒンジ、C2、およびC3領域からなる)全体を包含する場合の同位置とは異なる番号で識別されることも認められ得る。例えば、ヒトG1Fc配列(配列番号14)、ヒトIgG1重鎖定常ドメイン(Uniprot P01857)、およびヒトIgG1重鎖中の選択されたC3の位置間の対応は、以下の通りである。
Figure 0007072507000020
融合タンパク質(例えば、免疫グロブリンFc融合タンパク質)の異なるエレメントが、所望の機能性に符合する任意の形態で配列され得ることが理解される。例えば、ActRIIポリペプチドドメインを、異種ドメインに対してC末端に設置することもでき、または代替的に、異種ドメインは、ActRIIポリペプチドドメインに対してC末端に設置することもできる。ActRIIポリペプチドドメインと異種ドメインとは、融合タンパク質内で隣接する必要はなく、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に対してC末端またはN末端に含めることもでき、またはドメイン間に含めることもできる。
例えば、ActRII受容体融合タンパク質は、式A-B-Cに示されるアミノ酸配列を含み得る。B部分は、ActRIIポリペプチドドメインに対応する。A部分およびC部分は、独立に、0、1、または1を超えるアミノ酸であることが可能であり、A部分およびC部分のいずれも、存在する場合、Bに対して異種である。A部分および/またはC部分は、リンカー配列を介してB部分に付加され得る。リンカーは、グリシンリッチであってもよく(例えば、2~10、2~5、2~4、2~3個のグリシン残基)、またはグリシンおよびプロリン残基がリッチであってもよく、例えば、スレオニン/セリンおよびグリシンの単一の配列、またはスレオニン/セリンおよび/もしくはグリシンの反復配列、例えば、GGG(配列番号19)、GGGG(配列番号20)、TGGGG(配列番号21)、SGGGG(配列番号22)、TGGG(配列番号23)、SGGG(配列番号24)、またはGGGGS(配列番号25)のシングレットまたはリピートを含有し得る。ある特定の実施形態では、ActRII融合タンパク質は、式A-B-Cに示されるアミノ酸配列を含み、式中Aは、リーダー(シグナル)配列であり、Bは、ActRIIポリペプチドドメインからなり、Cは、インビボにおける安定性、インビボにおける半減期、取込み/投与、組織局在化もしくは分布、タンパク質複合体の形成、および/または精製の1つまたは複数を増強するポリペプチド部分である。ある特定の実施形態では、ActRII融合タンパク質は、式A-B-Cに示されるアミノ酸配列を含み、式中Aは、TPAリーダー配列であり、Bは、ActRII受容体ポリペプチドドメインからなり、Cは、免疫グロブリンのFcドメインである。好ましい融合タンパク質は、配列番号32、36、39、40、41、44、46、50、61、64、78、および79のいずれか1つに示されるアミノ酸配列を含む。
好ましい実施形態では、本明細書で記載される方法に従い使用されるActRIIポリペプチドは、単離ポリペプチドである。本明細書で使用する場合、単離タンパク質または単離ポリペプチドとは、その天然環境の成分から分離されたタンパク質またはポリペプチドである。一部の実施形態では、本開示のポリペプチドを、例えば、電気泳動(例えば、SDS-PAGE、等電点電気泳動(IEF)、キャピラリー電気泳動)、またはクロマトグラフィー(例えば、イオン交換HPLCまたは逆相HPLC)により決定した場合に、95%、96%、97%、98%、または99%より高い純度まで精製する。当該分野では、抗体純度を評価するための方法が周知である[例えば、Flatmanら、(2007年)、J. Chromatogr.、B848巻:79~87頁を参照されたい]。一部の実施形態では、本明細書に記載される方法に従って使用されるActRIIポリペプチドは、組換えポリペプチドである。
ある特定の実施形態では、本開示のActRIIポリペプチドは、当該分野で公知の様々な技法により生成することができる。例えば、本開示のポリペプチドは、Bodansky, M.、Principles of Peptide Synthesis、Springer Verlag、Berlin(1993年);およびGrant G. A.(編)、Synthetic Peptides: A User’s Guide、W. H. Freeman and Company、New York(1992年)において記載されているものなどの標準的なタンパク質化学技術を使用して合成することができる。加えて、自動式ペプチド合成器も、市販されている(例えば、Advanced ChemTech 396型;Milligen/Biosearch9600)。代替的に、それらのフラグメントまたは改変体を含む、本開示のポリペプチドは、当該分野で周知の、種々の発現系[例えば、E.coli、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、COS細胞、バキュロウイルス]を使用して、組換えにより生成することもできる。さらなる実施形態では、本開示の改変ポリペプチドまたは非改変ポリペプチドは、例えば、プロテアーゼ、例えば、トリプシン、サーモリシン、キモトリプシン、ペプシン、またはPACE(paired basic amino acid converting enzyme)の使用を介する、組換えにより生成された全長ActRIIポリペプチドの消化により生成することができる。(市販のソフトウェア、例えば、MacVector、Omega、PCGene、Molecular Simulation,Inc.を使用する)コンピュータ解析を使用して、タンパク質分解性切断部位を同定することができる。代替的に、このようなポリペプチドは、化学的切断(例えば、臭化シアン、ヒドロキシルアミンなど)を使用して、組換えにより生成された全長ActRIIポリペプチドから生成することができる。
本明細書に記載されるActRIIポリペプチド(例えば、ActRIIAまたはActRIIBポリペプチド、加えてそれらの改変体、例えばGDFトラップなど)のいずれかを、1つまたは複数の追加のActRIIアンタゴニストと組み合わせて、所望の効果を達成する(例えば、それを必要とする患者において眼の血管障害を処置または予防する、それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を増加させる、および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防する)ことができる。例えば、ActRIIポリペプチドは、i)1つまたは複数の追加のActRIIポリペプチド、ii)1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト抗体;iii)1つまたは複数の低分子ActRIIアンタゴニスト;iv)1つまたは複数のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニスト;v)1つまたは複数のフォリスタチンポリペプチド;および/またはvi)1つまたは複数のFLRGポリペプチドと組み合わせて使用することができる。
B.ActRIIポリペプチドをコードする核酸
B.ActRIIポリペプチドおよびGDFトラップをコードする核酸
ある特定の実施形態では、本開示は、ActRIIポリペプチド(そのフラグメント、機能的改変体(例えば、GDFトラップ)、および融合タンパク質を含む)をコードする、単離核酸および/または組換え核酸を提供する。例えば、配列番号12は、天然に存在するヒトActRIIA前駆体のポリペプチドをコードするが、配列番号13は、ActRIIAのプロセシング後の細胞外ドメインをコードする。さらに、配列番号7は、天然に存在するヒトActRIIB前駆体ポリペプチド(上記のR64改変体)をコードするが、配列番号8は、ActRIIBのプロセシング後の細胞外ドメイン(上記のR64改変体)をコードする。対象核酸は、一本鎖でもよく、二本鎖でもよい。このような核酸は、DNA分子でもよく、RNA分子でもよい。これらの核酸は、例えば、本明細書に記載のActRIIベースのリガンドトラップポリペプチドを作製するための方法において使用することができる。
本明細書で使用する場合、単離核酸とは、その天然環境の成分から分離された核酸分子を指す。単離核酸は、その核酸分子を通常含有するが、その核酸分子が染色体外またはその天然の染色体位置と異なる染色体位置に存在する細胞内に含有される核酸分子を含む。
ある特定の実施形態では、本開示のActRIIポリペプチドをコードする核酸は、配列番号7、8、12、13、37、42、47、60、62、63、66、67、68、80、81、82、および83のいずれか1つの改変体である核酸を含むことが理解される。改変体ヌクレオチド配列は、対立遺伝子改変体を含む、1つまたは複数のヌクレオチドの置換、付加、または欠失により異なる配列、、したがって、配列番号7、8、12、13、37、42、47、60、62、63、66、67、68、80、81、82、および83のいずれか1つに表示されるヌクレオチド配列とは異なるコード配列を含み得る。
ある特定の実施形態では、本開示のActRIIポリペプチドは、配列番号7、8、12、13、37、42、47、60、62、63、66、67、68、80、81、82、および83のいずれか1つと、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94% 95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一である、単離されたおよび/または組換え核酸配列によってコードされる。当業者は、配列番号7、8、12、13、37、42、47、60、62、63、66、67、68、80、81、82、および83、ならびにこれらの改変体に相補的な配列と、少なくとも70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94% 95%、96%、97%、98%、99%、または100%同一である核酸配列もまた、本発明の開示の範囲内にあることを理解する。さらなる実施形態では、本開示の核酸配列は、単離核酸配列であっても、組換え核酸配列であっても、および/または異種ヌクレオチド配列と融合させてもよく、またはDNAライブラリー内の核酸配列であってもよい。
他の実施形態では、本開示の核酸はまた、配列番号7、8、12、13、37、42、47、60、62、63、66、67、68、80、81、82および83に指定されるヌクレオチド配列、配列番号7、8、12、13、37、42、47、60、62、63、66、67、68、80、81、82および83の相補配列、またはこれらのフラグメントに対して高度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列も含む。上述のように、当業者は、DNAの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が変更され得ることを容易に理解する。当業者は、DNAの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が変更され得ることを容易に理解する。例えば、約45℃における6.0×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)でのハイブリダイゼーションの後に、50℃における2.0×SSCの洗浄を行い得る。例えば、洗浄工程における塩濃度は、50℃における約2.0×SSCの低ストリンジェンシーから、50℃における約0.2×SSCの高ストリンジェンシーまで選択され得る。さらに、洗浄工程における温度は、室温(約22℃)の低ストリンジェンシー条件から、約65℃の高ストリンジェンシー条件まで上昇され得る。温度と塩の両方が変更されても、温度または塩濃度が一定に保たれ、他の変数が変更されてもよい。一実施形態では、本開示は、室温における6×SSCとその後の室温で2×SSCでの洗浄の低ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズする核酸を提供する。
遺伝子コードにおける縮重に起因して配列番号7、8、12、13、37、42、47、60、62、63、66、67、68、80、81、82および83に示される核酸と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、多数のアミノ酸が1より多いトリプレットによって示される。同じアミノ酸を特定するコドンまたは同義語(例えば、CAUおよびCACはヒスチジンに対する同義語である)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」変異を生じ得る。しかしながら、哺乳動物細胞の中には、本主題のタンパク質のアミノ酸配列に変化をもたらすDNA配列の多型が存在することが予想される。当業者は、天然の対立遺伝子改変に起因して、所与の種の個体間に、特定のタンパク質をコードする核酸の1または複数のヌクレオチド(約3~5%までのヌクレオチド)におけるこれらの改変が存在し得ることを理解する。任意およびあらゆるこのようなヌクレオチドの改変と、結果として生じるアミノ酸の多型とは、本開示の範囲内である。
特定の実施形態では、本開示の組換え核酸は、発現構築物において1または複数の調節性ヌクレオチド配列に作動可能に連結され得る。調節性のヌクレオチド配列は、一般に、発現のために使用される宿主細胞に対して適切なものである。多数のタイプの適切な発現ベクターおよび適切な調節性配列が当該分野で公知であり、種々の宿主細胞において使用することができる。代表的には、上記1または複数の調節性ヌクレオチド配列としては、プロモーター配列、リーダー配列もしくはシグナル配列、リボソーム結合部位、転写開始配列および転写終結配列、翻訳開始配列および翻訳終結配列、ならびに、エンハンサー配列もしくはアクチベーター配列が挙げられ得るがこれらに限定されない。当該分野で公知の構成的もしくは誘導性のプロモーターが、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つより多くの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のいずれかであり得る。発現構築物は、プラスミドのようにエピソーム上で細胞中に存在し得るか、または、発現構築物は、染色体中に挿入され得る。一部の実施形態では、発現ベクターは、形質転換された宿主細胞の選択を可能にするために、選択可能なマーカー遺伝子を含む。選択可能なマーカー遺伝子は、当該分野で周知であり、そして、使用される宿主細胞により変化し得る。
特定の態様では、本明細書に記載の本主題の核酸は、ActRIIポリペプチドをコードし、そして、少なくとも1つの調節性配列に作動可能に連結されたヌクレオチド配列を含む発現ベクターにおいて提供される。調節性配列は当該分野で認識され、そして、ActRIIポリペプチドの発現を誘導するように選択される。したがって、用語、調節性配列は、プロモーター、エンハンサーおよび他の発現制御エレメントを含む。例示的な調節性配列は、Goeddel;Gene Expression Technology:Methods in Enzymology、Academic Press、San Diego、CA(1990年)に記載される。例えば、作動可能に連結されたときにDNA配列の発現を制御する広範な種々の発現制御配列のいずれかが、ActRIIポリペプチドをコードするDNA配列を発現させるためにこれらのベクターにおいて使用され得る。このような有用な発現制御配列としては、例えば、SV40の初期および後期プロモーター、tetプロモーター、アデノウイルスもしくはサイトメガロウイルスの前初期プロモーター、RSVプロモーター、lacシステム、trpシステム、TACもしくはTRCシステム、T7 RNAポリメラーゼによってその発現が誘導されるT7プロモーター、ファージλの主要なオペレーター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もしくは他の糖分解酵素のプロモーター、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(mating factor)のプロモーター、バキュロウイルス系の多角体プロモーター、ならびに、原核生物もしくは真核生物の細胞、または、そのウイルスの遺伝子の発現を制御することが公知である他の配列、ならびにこれらの種々の組み合わせが挙げられる。発現ベクターの設計は、形質転換される宿主細胞の選択および/または発現されることが所望されるタンパク質のタイプのような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、コピー数を制御する能力およびベクターによってコードされる任意の他のタンパク質(例えば、抗生物質マーカー)の発現もまた考慮されるべきである。
本開示の組換え核酸は、クローニングされた遺伝子またはその一部を、原核生物細胞、真核生物細胞(酵母、鳥類、昆虫または哺乳動物)のいずれか、または両方において発現させるために適切なベクター中に連結することによって生成され得る。組換えActRII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が挙げられる。例えば、適切なベクターとしては、以下のタイプのプラスミドが挙げられる:原核生物細胞(例えば、E.coli)における発現のための、pBR322由来のプラスミド、pEMBL由来のプラスミド、pEX由来のプラスミド、pBTac由来のプラスミドおよび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、細菌中でのベクターの増殖を促進するための原核生物の配列と、真核生物細胞において発現される1または複数の真核生物の転写単位との両方を含む。pcDNAI/amp、pcDNAI/neo、pRc/CMV、pSV2gpt、pSV2neo、pSV2-dhfr、pTk2、pRSVneo、pMSG、pSVT7、pko-neoおよびpHyg由来のベクターは、真核生物細胞のトランスフェクションに適切な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、原核生物細胞および真核生物細胞の両方における複製および薬物耐性選択を容易にするために、細菌プラスミド(例えば、pBR322)からの配列を用いて改変される。あるいは、ウシパピローマウイルス(BPV-1)またはエプスタイン-バーウイルス(pHEBo、pREP由来およびp205)のようなウイルスの誘導体が、真核生物細胞におけるタンパク質の一過的な発現のために使用され得る。他のウイルス(レトロウイルスを含む)発現系の例は、遺伝子治療送達系の説明において以下に見出され得る。プラスミドの調製および宿主生物の形質転換において用いられる種々の方法は、当該分野で周知である。原核生物細胞および真核生物細胞の両方についての他の適切な発現系、ならびに、一般的な組換え手順、例えば、Molecular Cloning A Laboratory Manual、3rd Ed.、Sambrook、FritschおよびManiatis編(Cold Spring Harbor Laboratory Press、2001年)。いくつかの場合において、バキュロウイルス発現系を用いて組換えポリペプチドを発現させることが望ましくあり得る。このような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、pAcUWl)およびpBlueBac由来のベクター(例えば、β-galを含むpBlueBac III)が挙げられる。
好ましい実施形態では、ベクターは、CHO細胞における本主題のActRIIポリペプチドの生成のために設計される(例えば、Pcmv-Scriptベクター(Stratagene,La Jolla,Calif.)、pcDNA4ベクター(Invitrogen,Carlsbad,Calif.)およびpCI-neoベクター(Promega,Madison,Wisc))。明らかであるように、本主題の遺伝子構築物は、例えば、タンパク質(融合タンパク質または改変体タンパク質を含む)を生成するため、精製のために、培養物において増殖させた細胞において本主題のActRIIポリペプチドの発現を引き起こすために使用され得る。
本開示はまた、1または複数の本主題のActRIIポリペプチドのコード配列を含む組換え遺伝子をトランスフェクトされた宿主細胞に関する。宿主細胞は、任意の原核生物細胞または真核生物細胞であり得る。例えば、本開示のActRIIポリペプチドは、E.coliのような細菌細胞、昆虫細胞(例えば、バキュロウイルス発現系を用いる)、酵母細胞または哺乳動物細胞[例えば、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株]において発現され得る。他の適切な宿主細胞は、当業者に公知である。
したがって、本開示はさらに、本主題のActRIIポリペプチドを生成する方法に関する。例えば、ActRII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は、ActRIIポリペプチドの発現を起こすことが可能な適切な条件下で培養され得る。ポリペプチドは、ポリペプチドを含む細胞および培地の混合物から分泌および単離され得る。あるいは、ActRIIポリペプチドは、細胞質または膜画分に保持され得、そして、細胞が回収、溶解され、そして、タンパク質が単離される。細胞培養物は、宿主細胞、培地および他の副産物を含む。細胞培養に適切な培地は、当該分野で周知である。本主題のポリペプチドは、タンパク質を精製するための当該分野で公知の技法であって、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー、限外濾過、電気泳動、ActRIIポリペプチドの特定のエピトープに特異的な抗体による免疫アフィニティー精製、およびActRIIポリペプチドに融合させたドメインに結合する作用因子によるアフィニティー精製(例えば、プロテインAカラムを使用して、ActRII-Fc融合タンパク質を精製することができる)を含む技法を使用して、細胞培養培地、宿主細胞、またはこれらの両方から単離することができる。一部の実施形態では、ActRIIポリペプチドは、その精製を容易とするドメインを含有する融合タンパク質である。
一部の実施形態では、精製は、一連のカラムクロマトグラフィー工程であって、例えば、以下: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、サイズ除外クロマトグラフィー、およびカチオン交換クロマトグラフィーのうちの3つまたはこれより多く、任意の順序で含む工程により達成する。精製は、ウイルス濾過および緩衝液交換により完了し得る。ActRIIタンパク質は、サイズ除外クロマトグラフィーにより決定した場合に、>90%、>95%、>96%、>98%、または>99%の純度まで精製することができ、SDS PAGEにより決定した場合に、>90%、>95%、>96%、>98%、または>99%の純度まで精製することができる。純度の標的レベルは、哺乳動物系、特に、非ヒト霊長動物、齧歯動物(マウス)、およびヒトにおいて、望ましい結果を達成するのに十分なレベルであるべきである。
別の実施形態では、精製用リーダー配列(例えば、組換えActRIIポリペプチドの所望の部分のN末端に位置するポリ-(His)/エンテロキナーゼ切断部位の配列)をコードする融合遺伝子は、Ni2+金属樹脂を用いる親和性クロマトグラフィーによる、発現された融合タンパク質の精製を可能にし得る。その後、精製用リーダー配列は、引き続いて、エンテロキナーゼでの処理によって除去され、精製ActRIIポリペプチドを提供し得る。例えば、Hochuliら、(1987年)J.Chromatography 411巻:177頁;およびJanknechtら、(1991年)PNAS USA 88巻:8972頁を参照のこと)。
融合遺伝子を作製するための技術は周知である。本質的には、異なるポリペプチド配列をコードする種々のDNAフラグメントの接合は、ライゲーションのための平滑末端もしくは突出(staggered)末端、適切な末端を提供するための制限酵素消化、必要に応じた粘着末端のフィルイン(filling-in)、所望されない接合を回避するためのアルカリ性ホスファターゼ処理、および酵素によるライゲーション、を用いる従来の技術に従って行われる。別の実施形態では、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され得る。あるいは、遺伝子フラグメントのPCR増幅は、2つの連続した遺伝子フラグメント間の相補的なオーバーハング(overhang)を生じるアンカープライマーを用いて行われ得、これらのフラグメントは、その後、キメラ遺伝子配列を生じるようにアニーリングされ得る。例えば、Current Protocols in Molecular Biology、Ausubelら編、John Wiley & Sons:1992年を参照のこと。
C.抗体アンタゴニスト
他の態様では、本発明の開示は、ActRII活性に拮抗する(例えば、Smad1、2、3、5、および8を介したActRIIシグナル伝達の阻害)抗体または抗体の組み合わせに関する。このような抗体は、1つまたは複数のTGF-βリガンド(例えば、BMP2、BMP2/7、BMP3、BMP4、BMP4/7、BMP5、BMP6、BMP7、BMP8a、BMP8b、BMP9、BMP10、GDF3、GDF5、GDF6/BMP13、GDF7、GDF8、GDF9b/BMP15、GDF11/BMP11、GDF15/MIC1、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、アクチビンAB、アクチビンAC、nodal、グリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)、ニュールツリン、アルテミン、パーセフィン、MIS、およびLefty)または1つまたは複数のI型および/またはII型受容体(例えば、ActRIIA、ActRIIB、ALK4、ALK5)に結合することができる。特に、本開示は、それを必要とする患者において、眼の血管障害[例えば、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、網膜静脈閉塞症後の黄斑浮腫、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、糖尿病黄斑浮腫、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症]を処置または予防するために;それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を増加させる(視力および/または視野を増加させる)ために;および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために、抗体ActRIIアンタゴニストまたは抗体ActRIIアンタゴニストの組み合わせを、単独で、または1つまたは複数の追加の支持療法と組み合わせて使用する方法を提供する。
ある特定の態様では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、少なくともGDF11に結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。他の態様では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、少なくともGDF8に結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。他の態様では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、少なくともGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。さらなる他の態様では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、少なくともBMP6に結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。それでもなお他の態様では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、少なくともBMP9に結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。代替的態様では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、BMP9に結合せず、かつ/またはその活性を阻害しない抗体または抗体の組み合わせである。さらになお他の態様では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、少なくともBMP10に結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。代替的態様では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、BMP10に結合せず、かつ/またはその活性を阻害しない抗体または抗体の組み合わせである。さらなる態様では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、およびアクチビンD)に結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。一部の実施形態では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、少なくともアクチビンBに結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。一部の実施形態では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、少なくともアクチビンAおよびアクチビンBに結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。代替的に、一部の実施形態では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、少なくともアクチビンBに結合し、かつ/またはその活性を阻害するが、アクチビンAに結合せず、かつ/またはそれを阻害しない抗体または抗体の組み合わせである。よりさらなる態様では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、BMP9、BMP10、およびアクチビンAの1つまたは複数に結合せず、かつ/またはその活性を阻害しない抗体または抗体の組み合わせである。
一部の実施形態では、本開示の好ましい抗体ActRIIアンタゴニストは、特に、GDF11およびGDF8の両方に対する結合アフィニティーを有する多特異性抗体の場合において、または1つまたは複数の抗GDF11抗体および1つまたは複数の抗GDF8抗体の組み合わせの文脈において、少なくともGDF11およびGDF8に結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)にさらに結合し、かつ/またはその活性を阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、アクチビンBにさらに結合し、かつ/またはその活性を阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、アクチビンAに結合せず、かつ/もしくはその活性を阻害しないか、またはそれに実質的に結合せず、かつ/もしくはその活性を阻害しない(例えば、アクチビンAに関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、および/またはアクチビンに結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、BMP6にさらに結合し、かつ/またはその活性を阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、および/またはBMP6に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、GDF3にさらに結合し、かつ/またはその活性を阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、BMP10にさらに結合し、かつ/またはその活性を阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、GDF3、および/またはBMP10に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、BMP9にさらに結合し、かつ/またはその活性を阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、BMP9に結合せず、かつ/またはそれを阻害しない(例えば、BMP9に関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、BMP10に結合せず、かつ/またはそれを阻害しない(例えば、BMP10に関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、BMP9またはBMP10に結合せず、かつ/またはそれを阻害しない(例えば、BMP9およびBMP10に関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、BMP9に結合せず、かつ/またはそれを阻害しない(例えば、BMP9に関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、BMP10に結合せず、かつ/またはそれを阻害しない(例えば、BMP10に関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、BMP9またはBMP10に結合せず、かつ/またはそれを阻害しない(例えば、BMP9およびBMP10に関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、アクチビンAに結合せず、かつ/またはそれを阻害しない(例えば、アクチビンAに関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、アクチビンAまたはBMP10に結合せず、かつ/またはそれを阻害しない(例えば、アクチビンAおよびBMP10に関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、アクチビンAまたはBMP9に結合せず、かつ/またはそれを阻害しない(例えば、アクチビンAおよびBMP9に関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、および/またはGDF3に結合し、かつ/またはその活性を阻害する本開示の抗体または抗体の組み合わせは、アクチビンA、BMP9、またはBMP10に結合せず、かつ/またはそれを阻害しない(例えば、アクチビンA、BMP9、およびBMP10に関して1×10-7より大きいKを有する抗体)。
別の態様では、本開示のActRIIアンタゴニストは、ActRII受容体(例えば、ActRIIA受容体および/またはActRIIB受容体)に結合し、かつ/またはその活性を阻害する抗体または抗体の組み合わせである。一部の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、ActRII受容体に結合し、少なくともGDF11によるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止する。一部の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、ActRII受容体に結合し、少なくともGDF8によるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止する。一部の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、ActRII受容体に結合し、少なくともGDF3によるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止する。一部の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、ActRII受容体に結合し、少なくともBMP6によるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止する。一部の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、ActRII受容体に結合し、少なくともBMP10によるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止する。代替の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、BMP10によるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止しない。一部の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、ActRII受容体に結合し、少なくともBMP9によるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止する。代替の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、BMP9によるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止しない。一部の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、ActRII受容体に結合し、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、およびアクチビンE)によるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止する。一部の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、ActRII受容体に結合し、少なくともアクチビンBによるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止する。一部の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、アクチビンAによるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止しない。一部の実施形態では、本開示の抗ActRII受容体抗体または抗体の組み合わせは、ActRII受容体に結合し、少なくともアクチビンBによるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止するが、アクチビンAによるActRII受容体への結合および/またはその活性化を防止しない。
抗体という用語は、本明細書では、最も広い意味で使用され、それらが、所望の抗原結合活性を呈示する限りにおいて、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多特異性抗体(例えば、二特異性抗体)、および抗体フラグメントを含むがこれらに限定されない、種々の抗体構造を包摂する。抗体フラグメントとは、インタクトな抗体以外の分子であって、インタクトな抗体が結合する抗原に結合するインタクトな抗体の一部を含む分子を指す。抗体フラグメントの例は、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’);ダイアボディー(diabody);直鎖状抗体;単鎖抗体分子(例えば、scFv);および抗体フラグメントから形成される多特異性抗体を含むがこれらに限定されない。例えば、Hudsonら(2003年)、Nat. Med.、9巻:129~134頁;Plueckthun、The Pharmacology of Monoclonal Antibodies、113巻、RosenburgおよびMoore編(Springer-Verlag、New York)、269~315頁(1994年);WO93/16185;ならびに米国特許第5,571,894号;同第5,587,458号;および同第5,869,046号を参照されたい。本明細書で開示される抗体は、ポリクローナル抗体でもよく、モノクローナル抗体でもよい。ある特定の実施形態では、本開示の抗体は、それらに付加させた、検出可能な標識を含む(例えば、標識は、放
射性同位元素、蛍光化合物、酵素、または酵素補因子であり得る)。好ましい実施形態では、本開示の抗体は、単離された抗体である。
ダイアボディーは、二価または二特異性であり得る、2つの抗原結合性部位を有する抗体フラグメントである。例えば、EP404,097;WO1993/01161;Hudsonら(2003年)、Nat. Med.、9巻:129~134頁;およびHollingerら(1993年)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、90巻:6444~6448頁を参照されたい。トリアボディー(triabody)およびテトラボディー(tetrabody)もまた、Hudsonら(2003年)、Nat. Med.、9巻:129~134頁において記載されている。
単一ドメイン抗体とは、抗体の重鎖可変ドメインの全部もしくは一部、または抗体の軽鎖可変ドメインの全部もしくは一部を含む抗体フラグメントである。ある特定の実施形態では、単一ドメイン抗体は、ヒト単一ドメイン抗体である。例えば、米国特許第6,248,516号を参照されたい。
抗体フラグメントは、本明細書で記載されるように、インタクトな抗体のタンパク質分解性消化のほか、組換え宿主細胞(例えば、E.coliまたはファージ)による生成を含むがこれらに限定されない種々の技法により作製することができる。
本明細書の抗体は、任意のクラスの抗体であり得る。抗体のクラスとは、その重鎖により保有される定常ドメインまたは定常領域の種類を指す。抗体の5つの主要なクラス:IgA、IgD、IgE、IgG、およびIgMが存在し、これらのいくつかは、サブクラス(アイソタイプ)、例えば、IgG、IgG、IgG、IgG、IgA、およびIgAにさらに分けることができる。免疫グロブリンの異なるクラスに対応する重鎖定常ドメインは、アルファ、デルタ、イプシロン、ガンマ、およびミューと呼ばれる。
一般に、本明細書で開示される方法における使用のための抗体は、その標的抗原に、好ましくは、大きな結合アフィニティーで特異的に結合する。アフィニティーは、K値として表すことができ、内因性結合アフィニティー(例えば、アビディティー効果を最小化して)を反映する。典型的に、結合アフィニティーは、無細胞状況の場合であれ、細胞会合状況の場合であれ、インビトロにおいて測定する。本明細書で開示されるアッセイを含む、当該分野で公知の多数のアッセイであって、例えば、表面プラズモン共鳴(Biacore(商標)アッセイ)、放射性標識抗原結合アッセイ(RIA)、およびELISAを含むアッセイのいずれかを使用して、結合アフィニティーの測定値を得ることができる。。一部の実施形態では、本開示の抗体は、それらの標的抗原(例えば、GDF11、GDF8、ActRIIA、ActRIIBなど)に、少なくとも1×10-7もしくはこれよりも強力に、1×10-8もしくはこれよりも強力に、1×10-9もしくはこれよりも強力に、1×10-10もしくはこれよりも強力に、1×10-11もしくはこれよりも強力に、1×10-12もしくはこれよりも強力に、1×10-13もしくはこれよりも強力に、または1×10-14もしくはこれよりも強力なKで結合する。
ある特定の実施形態では、Kは、以下のアッセイにより記載されるように、関心のある抗体のFabバージョンおよびその標的抗原で実施されるRIAにより測定される。Fabの抗原に対する溶液結合アフィニティーは、Fabを、滴定系列の非標識抗原の存在下において、最低濃度の放射性標識された抗原(例えば、125Iで標識された)と平衡化し、次いで、結合した抗原を、抗Fab抗体でコーティングしたプレートで捕捉することにより測定する[例えば、Chenら(1999年)、J.Mol.Biol.、293巻:865~881頁を参照されたい]。アッセイ条件を確立するために、マルチウェルプレート(例えば、Thermo Scientific製のMICROTITER(
登録商標))を、捕捉用抗Fab抗体(例えば、Cappel Labs製)でコーティングし(例えば、一晩にわたり)、その後、好ましくは、室温(例えば、およそ23℃)において、ウシ血清アルブミンでブロッキングする。非吸着型プレートでは、放射性標識された抗原を、関心のあるFabの系列希釈液と混合する[例えば、Prestaら、(1997年)、Cancer Res.、57巻:4593~4599頁における抗VEGF抗体である、Fab-12の評価と符合する]。次いで、関心のあるFabを、好ましくは、一晩にわたりインキュベートするが、平衡に到達することを確保するように、インキュベーションは、長時間(例えば、約65時間)にわたり継続することもできる。その後、混合物を、好ましくは、室温で約1時間にわたるインキュベーションのために、捕捉プレートに移す。次いで、溶液を除去し、プレートを、好ましくは、ポリソルベート20とPBSとの混合物で、複数回洗浄する。プレートを乾燥させたら、シンチレーション剤(例えば、Packard製のMICROSCINT(登録商標))を添加し、ガンマカウンター(例えば、Packard製のTOPCOUNT(登録商標))上で、プレートをカウントする。
別の実施形態によれば、Kは、例えば、抗原CM5チップを約10応答単位(RU)で固定化させた、BIACORE(登録商標)2000またはBIACORE(登録商標)3000(Biacore,Inc.、Piscataway、N.J.)を使用する、表面プラズモン共鳴アッセイを使用して測定する。略述すると、供給元の指示書に従い、カルボキシメチル化デキストランバイオセンサーチップ(CM5、Biacore,Inc.)を、N-エチル-N’-(3-ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミドヒドロクロリド(EDC)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)で活性化させる。例えば、抗原は、10mMの酢酸ナトリウム、pH4.8で、5μg/ml(約0.2μM)まで希釈してから、5μl/分の流量で注入して、およそ10応答単位(RU)のタンパク質のカップリングを達成することができる。抗原を注入した後、1Mのエタノールアミンを注入して、未反応基をブロッキングする。反応速度の測定のため、Fabの2倍系列希釈液(0.78nM~500nM)を、0.05%のポリソルベート20(TWEEN-20(登録商標))界面活性剤を含むPBS(PBST)に、およそ25μl/分の流量で注入する。会合速度(kon)および解離速度(koff)は、例えば、単純な一対一ラングミュア結合モデル(BIACORE(登録商標)Evaluation Softwareバージョン3.2)を使用して、会合センサーグラムおよび解離センサーグラムのフィッティングを同時に行うことにより計算する。平衡解離定数(K)は、koff/kon比として計算する[例えば、Chenら、(1999年)、J. Mol. Biol.、293巻:865~881頁を参照されたい]。オン速度が、例えば、上記の表面プラズモン共鳴アッセイで10-1-1を超える場合、オン速度は、徐々に増大する濃度の抗原の存在下におけるPBS中、20nMの抗抗原抗体(Fab形態)の蛍光発光強度(例えば、励起=295nm;発光=340nm、16nmのバンドパス)であって、攪拌型キュベットを有するストップフロー装備型分光光度計(Aviv Instruments)、または8000シリーズのSLM-AMINCO(登録商標)分光光度計(ThermoSpectronic)などの分光計により測定した場合の、蛍光発光強度の増加または減少を測定する蛍光消光法を使用することにより決定することができる。
本明細書で使用される抗GDF11抗体とは一般に、抗体が、GDF11を標的化するときの診断剤および/または治療剤として有用であるように、十分なアフィニティーでGDF11に結合することが可能である抗体を指す。ある特定の実施形態では、抗GDF11抗体の、GDF11以外の非関連タンパク質への結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)により測定される、抗体のGDF11への結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満、または1%未満である。ある特定の実施形態では、抗GDF11抗体は、異なる種に由来するGDF11の間で保存的な、GDF
11のエピトープに結合する。ある特定の好ましい実施形態では、本開示の抗GDF11抗体は、GDF11活性を阻害し得るアンタゴニスト抗体である。例えば、本開示の抗GDF11抗体は、GDF11が、同族受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)に結合することを阻害することが可能であり、かつ/またはActRII受容体によるSmadシグナル伝達など、GDF11に媒介される、同族受容体のシグナル伝達(活性化)を阻害し得る。一部の実施形態では、本発明の開示の抗GDF11抗体は、特に多特異性抗体の場合において、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはその活性を実質的に阻害しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより大きいKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。注目すべきことに、GDF11は、GDF8と高い配列相同性を有することから、GDF11に結合し、かつ/またはそれを阻害する抗体は、場合によって、GDF8に結合し、かつ/またはそれを阻害する可能性もある。
本明細書で使用される抗GDF8抗体とは一般に、抗体が、GDF8を標的化するときの診断剤および/または治療剤として有用であるように、十分なアフィニティーでGDF8に結合することが可能である抗体を指す。ある特定の実施形態では、GDF8以外の非関連タンパク質への抗GDF8抗体の結合の程度は、例えばラジオイムノアッセイ(RIA)により測定される、抗体のGDF8への結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満、または1%未満である。ある特定の実施形態では、抗GDF8抗体は、異なる種に由来するGDF8の間で保存的な、GDF8のエピトープに結合する。ある特定の好ましい実施形態では、本発明の開示の抗GDF8抗体は、GDF8活性を阻害し得るアンタゴニスト抗体である。例えば、本開示の抗GDF8抗体は、GDF8が、同族受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)に結合することを阻害することが可能であり、かつ/またはActRII受容体によるSmadシグナル伝達など、同族受容体のGDF8に媒介されるシグナル伝達(活性化)を阻害することが可能である。一部の実施形態では、本発明の開示の抗GDF8抗体は、特に多特異性抗体の場合において、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはその活性を実質的に阻害しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより大きいKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。GDF8は、GDF11との配列相同性が大きく、したがって、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する抗体はまた、場合によって、GDF11にも結合し、かつ/またはこれも阻害し得ることに注目されたい。
本明細書で使用される抗アクチビン抗体とは一般に、抗体が、アクチビンを標的化するときの診断剤および/または治療剤として有用であるように、十分なアフィニティーでアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンAB、および/またはアクチビンEの1つまたは複数)に結合することが可能である抗体を指す。ある特定の実施形態では、抗アクチビン抗体の、アクチビン以外の非関連タンパク質への結合の程度は、例えばラジオイムノアッセイ(RIA)により測定される、抗体のアクチビンへの結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満、または1%未満である。ある特定の実施形態では、抗アクチビン抗体は、異なる種に由来するアクチビンの間で保存的な、アクチビンのエピトープに結合する。ある特定の好ましい実施形態では、本発明の開示の抗アクチビン抗体は、アクチビン活性を阻害し得るアンタゴニスト抗体である。例えば、本開示の抗アクチビン抗体は、アクチビンが、同族受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)に結合することを阻害することが可能であり、かつ/またはActRII受容体によるSmadシグナル伝達など、同族受容体のアクチビンに媒介されるシグナル伝達(活性化)を阻害することが可能である。一部の実施形態では、本発明の開示の抗アクチビン抗体は、アクチビンBに結合し、かつ/またはその活性を阻害する。一部の実施形態では、本発明の開示の抗アクチビン抗体は、アクチビンAおよびアクチビンBに結合し、かつ/またはその活性を阻害する。一部の実施形態では、本発明の開示の抗アクチビン抗体は、特に多特異性抗体の場合において、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはその活性を実質的に阻害しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより大きいKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
本明細書で使用される抗BMP6抗体とは一般に、抗体が、BMP6を標的化するときの診断剤および/または治療剤として有用であるように、十分なアフィニティーでBMP6に結合することが可能である抗体を指す。ある特定の実施形態では、BMP6以外の非関連タンパク質への抗BMP6抗体の結合の程度は、例えばラジオイムノアッセイ(RIA)により測定される、抗体のBMP6への結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満、または1%未満である。ある特定の実施形態では、抗BMP6抗体は、異なる種に由来するBMP6の間で保存的な、BMP6のエピトープに結合する。ある特定の好ましい実施形態では、本発明の開示の抗BMP6抗体は、BMP6活性を阻害し得るアンタゴニスト抗体である。例えば、本開示の抗BMP6抗体は、BMP6が、同族受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)に結合することを阻害することが可能であり、かつ/またはActRII受容体によるSmadシグナル伝達など、同族受容体のBMP6に媒介されるシグナル伝達(活性化)を阻害することが可能である。一部の実施形態では、本発明の開示の抗BMP6抗体は、特に多特異性抗体の場合において、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはその活性を実質的に阻害しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより大きいKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
本明細書で使用される抗GDF3抗体とは一般に、抗体が、GDF3を標的化するときの診断剤および/または治療剤として有用であるように、十分なアフィニティーでGDF3に結合することが可能である抗体を指す。ある特定の実施形態では、GDF3以外の非関連タンパク質への抗GDF3抗体の結合の程度は、例えばラジオイムノアッセイ(RIA)により測定される、抗体のGDF3への結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満、または1%未満である。ある特定の実施形態では、抗GDF3抗体は、異なる種に由来するGDF3の間で保存的な、GDF3のエピトープに結合する。ある特定の好ましい実施形態では、本発明の開示の抗GDF3抗体は、GDF3活性を阻害し得るアンタゴニスト抗体である。例えば、本開示の抗GDF3抗体は、GDF3が、同族受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)に結合することを阻害することが可能であり、かつ/またはActRII受容体によるSmadシグナル伝達など、同族受容体のGDF3に媒介されるシグナル伝達(活性化)を阻害することが可能である。一部の実施形態では、本発明の開示の抗GDF3抗体は、特に多特異性抗体の場合において、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはその活性を実質的に阻害しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより大きいKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
本明細書で使用される抗BMP10抗体とは一般に、抗体が、BMP10を標的化するときの診断剤および/または治療剤として有用であるように、十分なアフィニティーでBMP10に結合することが可能である抗体を指す。ある特定の実施形態では、BMP10以外の非関連タンパク質への抗BMP10抗体の結合の程度は、例えばラジオイムノアッセイ(RIA)により測定される、抗体のBMP10への結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満、または1%未満である。ある特定の実施形態では、抗BMP10抗体は、異なる種に由来するBMP10の間で保存的な、BMP10のエピトープに結合する。ある特定の好ましい実施形態では、本発明の開示の抗BMP10抗体は、BMP10活性を阻害し得るアンタゴニスト抗体である。例えば、本開示の抗BMP10抗体は、BMP10が、同族受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)に結合することを阻害することが可能であり、かつ/またはActRII受容体によるSmadシグナル伝達など、同族受容体のBMP10に媒介されるシグナル伝達(活性化)を阻害することが可能である。一部の実施形態では、本発明の開示の抗BMP10抗体は、特に多特異性抗体の場合において、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはその活性を実質的に阻害しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより大きいKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
本明細書で使用される抗BMP9抗体とは一般に、抗体が、BMP9を標的化するときの診断剤および/または治療剤として有用であるように、十分なアフィニティーでBMP9に結合することが可能である抗体を指す。ある特定の実施形態では、BMP9以外の非関連タンパク質への抗BMP9抗体の結合の程度は、例えばラジオイムノアッセイ(RIA)により測定される、抗体のBMP9への結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満、または1%未満である。ある特定の実施形態では、抗BMP9抗体は、異なる種に由来するBMP9の間で保存的な、BMP9のエピトープに結合する。ある特定の好ましい実施形態では、本発明の開示の抗BMP9抗体は、BMP9活性を阻害し得るアンタゴニスト抗体である。例えば、本開示の抗BMP9抗体は、BMP9が、同族受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)に結合することを阻害することが可能であり、かつ/またはActRII受容体によるSmadシグナル伝達など、同族受容体のBMP9に媒介されるシグナル伝達(活性化)を阻害することが可能である。一部の実施形態では、本発明の開示の抗BMP9抗体は、特に多特異性抗体の場合において、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはその活性を実質的に阻害しない(例えば、アクチビンAに1×10-7Mより大きいKで結合するか、または比較的中度の結合、例えば、約1×10-8Mまたは約1×10-9Mを示す)。
抗ActRII抗体は、抗体が、ActRIIを標的化するときの診断剤および/または治療剤として有用であるように、十分なアフィニティーでActRII(ActRIIAおよび/またはActRIIB)に結合することが可能である抗体を指す。ある特定の実施形態では、ActRII以外の非関連タンパク質への抗ActRII抗体の結合の程度は、例えばラジオイムノアッセイ(RIA)により測定される、抗体のActRIIへの結合の約10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%未満、または1%未満である。ある特定の実施形態では、抗ActRII抗体は、異なる種に由来するActRIIの間で保存的な、ActRIIのエピトープに結合する。好ましい実施形態では、本発明の開示の抗ActRII抗体は、ActRII活性を阻害し得るアンタゴニスト抗体である。例えば、本発明の開示の抗ActRII抗体は、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE、GDF11、GDF8、アクチビンA、BMP6、およびBMP7から選択される1つまたは複数のActRIIリガンドが、ActRII受容体に結合することを阻害することが可能であり、かつ/またはこれらのリガンドの1つが、ActRIIシグナル伝達(例えば、Smad1、2、3、5、および8シグナル伝達)を活性化することを阻害することが可能である。一部の実施形態では、本発明の開示の抗ActRII抗体は、GDF11が、ActRII受容体に結合することを阻害し、かつ/またはGDF11が、ActRIIシグナル伝達を活性化することを阻害する。一部の実施形態では、本発明の開示の抗ActRII抗体は、GDF8が、ActRII受容体に結合することを阻害し、かつ/またはGDF8が、ActRIIシグナル伝達を活性化することを阻害する。一部の実施形態では、本発明の開示の抗ActRII抗体は、GDF8およびGDF11のActRII受容体への結合を阻害する、および/またはGDF8およびGDF11のActRIIシグナル伝達の活性化を阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する、本開示の抗ActRII抗体は、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)のActRII受容体への結合および/またはその活性化をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する、本開示の抗ActRII抗体は、BMP6が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはそれを活性化させることをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する、本開示の抗ActRII抗体は、BMP10が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはそれを活性化させることをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する、本開示の抗ActRII抗体は、BMP6およびBMP10が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはそれを活性化させることをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する、本開示の抗ActRII抗体は、アクチビン(例えば、アクチビンB)およびBMP6が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはそれを活性化させることをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する、本開示の抗ActRII抗体は、アクチビン(例えば、アクチビンB)およびBMP10が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはそれを活性化させることをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する、本開示の抗ActRII抗体は、アクチビン(例えば、アクチビンB)、BMP6、およびBMP10が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはそれを活性化させることをさらに阻害する。一部の実施形態では、本発明の開示の抗ActRIIA抗体は、アクチビンAが、ActRII受容体に結合することを実質的に阻害せず、かつ/またはActRIIシグナル伝達の、アクチビンAに媒介される活性化を実質的に阻害しない。
当該分野では、ヒトActRII受容体およびリガンド(例えば、GDF11、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、GDF8、BMP6、BMP10、ActRIIB、およびActRIIA)の核酸配列およびアミノ酸配列が周知であり、したがって、本開示に従う使用のための抗体アンタゴニストは、当該分野における知見および本明細書で提供される教示に基づき、当業者が日常的に作製することができる。
ある特定の実施形態では、本明細書で提供される抗体は、キメラ抗体である。キメラ抗体とは、重鎖および/または軽鎖の一部が特定の供給源または種に由来する一方、重鎖および/または軽鎖の残余は異なる供給源または種に由来する抗体を指す。ある特定のキメラ抗体は、例えば、米国特許第4,816,567号;およびMorrisonら、(1984年)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、81巻:6851~6855頁に記載されている。一部の実施形態では、キメラ抗体は、非ヒト可変領域(例えば、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、またはサルなどの非ヒト霊長動物に由来する可変領域)と、ヒト定常領域とを含む。一部の実施形態では、キメラ抗体は、クラスまたはサブクラスを、親抗体のクラスまたはサブクラスから変化させた「クラススイッチ」抗体である。一般に、キメラ抗体は、その抗原結合フラグメントを含む。
ある特定の実施形態では、本明細書で提供されるキメラ抗体は、ヒト化抗体である。ヒト化抗体とは、非ヒト超可変領域(HVR)に由来するアミノ酸残基と、ヒトフレームワーク領域(FR)に由来するアミノ酸残基とを含むキメラ抗体を指す。ある特定の実施形態では、ヒト化抗体は、少なくとも1つの可変ドメインであり、典型的には2つの可変ドメインであって、HVR(例えば、CDR)の全てまたは実質的に全てが非ヒト抗体のHVR(例えば、CDR)に対応し、FRの全てまたは実質的に全てがヒト抗体のFRに対応する、可変ドメインの実質的に全てを含む。ヒト化抗体は任意選択で、ヒト抗体に由来する抗体定常領域の少なくとも一部を含み得る。抗体、例えば、非ヒト抗体の「ヒト化形態」とは、ヒト化を経た抗体を指す。
ヒト化抗体およびそれらを作製する方法は、例えば、AlmagroおよびFransson(2008年)、Front. Biosci.、13巻:1619~1633頁において総説されており、例えば、Riechmannら、(1988年)、Nature、332巻:323~329頁;Queenら(1989年)、Proc. Nat’l Acad. Sci. USA、86巻:10029~10033頁;米国特許第5,821,337号;同第7,527,791号;同第6,982,321号;および同第7,087,409号;Kashmiriら、(2005年)、Methods、36巻:25~34頁[SDR(a-CDR)グラフティングについて記載する];Padlan、Mol. Immunol.、(1991年)、28巻:489~498頁(「リサーフェシング」について記載する);Dall’Acquaら(2005年)、Methods、36巻:43~60頁(「FRシャフリング」について記載する);Osbournら(2005年)、Methods、36巻:61~68頁;ならびにKlimkaら、Br. J. Cancer(2000年)、83巻:252~260頁(FRシャフリングへの「誘導選択」アプローチについて記載する)においてさらに記載されている。
ヒト化のために使用され得るヒトフレームワーク領域は、「ベストフィット」法を使用して選択されるフレームワーク領域[例えば、Simsら(1993年)、J. Immunol.、151巻:2296頁を参照されたい];軽鎖可変領域または重鎖可変領域の特定の亜集団による、ヒト抗体のコンセンサス配列に由来するフレームワーク領域[例えば、Carterら(1992年)、Proc. Natl. Acad. Sci.
USA、89巻:4285頁;およびPrestaら(1993年)、J. Immunol.、151巻:2623頁を参照されたい];ヒト成熟(体細胞変異させた)フレームワーク領域またはヒト生殖細胞系列フレームワーク領域[例えば、AlmagroおよびFransson(2008年)、Front. Biosci.、13巻:1619~1633頁を参照されたい];およびFRライブラリーのスクリーニングに由来するフレームワーク領域[例えば、Bacaら、(1997年)、J. Biol. Chem.、272巻:10678~10684頁;およびRosokら、(1996年)、J. Biol. Chem.、271巻:22611~22618頁を参照されたい]を含むがこれらに限定されない。
ある特定の実施形態では、本明細書で提供される抗体は、ヒト抗体である。ヒト抗体は、当該分野で公知の種々の技法を使用して生成することができる。ヒト抗体は一般に、van Dijkおよびvan de Winkel(2001年)、Curr. Opin. Pharmacol.、5巻:368~74頁;ならびにLonberg(2008年)、Curr. Opin. Immunol.、20巻:450~459頁において記載されている。
ヒト抗体は、免疫原(例えば、GDF11ポリペプチド、GDF8ポリペプチド、ActRIIAポリペプチド、またはActRIIBポリペプチド)を、抗原性攻撃に応答して、インタクトなヒト抗体またはヒト可変領域を有するインタクトな抗体を生成するように改変されたトランスジェニック動物に投与することにより調製することができる。このような動物は典型的に、内因性免疫グロブリン遺伝子座を置きかえるか、または染色体外に存在するかもしくは動物の染色体にランダムに組み込まれた、ヒト免疫グロブリン遺伝子座の全部または一部を含有する。このようなトランスジェニック動物では、内因性免疫グロブリン遺伝子座は一般に、不活性化されている。トランスジェニック動物からヒト抗体を得るための方法の総説については、例えば、Lonberg(2005年)、Nat. Biotechnol.、23巻:1117~1125頁;米国特許第6,075,181号および同第6,150,584号(XENOMOUSE(商標)技術について記載);米国特許第5,770,429号(HuMab(登録商標)技術について記載);米国特許第7,041,870号(K-M MOUSE(登録商標)技術について記載);ならびに米国特許出願公開第2007/0061900号(VelociMouse(登録商標)技術について記載)を参照されたい。このような動物により生成されるインタクトな抗体に由来するヒト可変領域は、例えば、異なるヒト定常領域と組み合わせることによりさらに改変することができる。
本明細書で提供されるヒト抗体はまた、ハイブリドーマベースの方法により作製することもできる。ヒトモノクローナル抗体を生成するためのヒト骨髄腫細胞株およびマウス-ヒトヘテロ骨髄腫細胞株は記載されている[例えば、Kozbor、J. Immunol.、(1984年)、133巻:3001頁;Brodeurら(1987年)、Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications、51~63頁、Marcel Dekker, Inc.、New York;およびBoernerら(1991年)、J. Immunol.、147巻:86頁を参照されたい]。ヒトB細胞ハイブリドーマ技術を介して生成されるヒト抗体はまた、Liら、(2006年)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、103巻:3557~3562頁において記載されている。追加の方法は、例えば、米国特許第7,189,826号(ハイブリドーマ細胞株からのヒトモノクローナルIgM抗体の生成について記載)およびNi、Xiandai Mianyixue(2006年)、26巻(4号):265~268頁(2006年)(ヒト-ヒトハイブリドーマについて記載)において記載されている方法を含む。ヒトハイブリドーマ技術(トリオーマ技術)はまた、VollmersおよびBrandlein(2005年)、Histol. Histopathol.、20巻(3号):927~937頁;ならびにVollmersおよびBrandlein(2005年)、Methods Find Exp. Clin. Pharmacol.、27巻(3号):185~91頁において記載されている。
本明細書で提供されるヒト抗体はまた、ヒト由来のファージディスプレイライブラリーより選択されるFvクローン可変ドメイン配列を単離することによっても生成することができる。次いで、このような可変ドメイン配列を、所望のヒト定常ドメインと組み合わせることができる。ヒト抗体を抗体ライブラリーより選択するための技法については、本明細書で記載される。
例えば、本開示の抗体は、1つまたは複数の所望の活性を有する抗体のためのコンビナトリアルライブラリーをスクリーニングすることにより単離することができる。当該分野では、ファージディスプレイライブラリーを生成し、このようなライブラリーを、所望の結合特徴を保有する抗体についてスクリーニングするための、様々な方法が公知である。このような方法は、例えば、Hoogenboomら(2001年)、Methods in Molecular Biology、178巻:1~37頁、O’Brienら編、Human Press、Totowa、N.J.において総説されており、例えば、McCaffertyら(1991年)、Nature、348巻:552~554頁;Clacksonら、(1991年)、Nature、352巻:624~628頁;Marksら(1992年)、J. Mol. Biol.、222巻:581~597頁;MarksおよびBradbury(2003年)、Methods in Molecular Biology、248巻:161~175頁、Lo編、Human Press、Totowa、N.J.;Sidhuら(2004年)、J. Mol. Biol.、338巻(2号):299~310頁;Leeら(2004年)、J. Mol. Biol.、340巻(5号):1073~1093頁;Fellouse(2004年)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、101巻(34号):12467~12472頁;ならびにLeeら(2004年)、J. Immunol. Methods、284巻(1~2号):119~132頁においてさらに記載されている。
ある特定のファージディスプレイ法では、Winterら(1994年)、Ann. Rev. Immunol.、12巻:433~455頁において記載されているように、VH遺伝子およびVL遺伝子のレパートリーを、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により個別にクローニングし、ファージライブラリー内でランダムに組み換え、次いで、抗原結合ファージについてスクリーニングすることができる。ファージは典型的に、抗体フラグメントを、単鎖Fv(scFv)フラグメントまたはFabフラグメントとして呈示する。免疫化された供給源に由来するライブラリーは、ハイブリドーマを構築する必要なく、免疫原(例えば、GDF11、アクチビンB、ActRIIA、またはActRIIB)に対する高アフィニティー抗体をもたらす。代替的に、ナイーブレパートリーは、Griffithsら(1993年)、EMBO J、12巻:725~734頁により記載されているように、いかなる免疫化もなく、広範にわたる非自己抗原を指向する抗体の単一の供給源をもたらし、また、広範にわたる自己抗原を指向する抗体の単一の供給源ももたらすように、クローニングすることができる(例えば、ヒトから)。最後に、ナイーブライブラリーはまた、HoogenboomおよびWinter(1992年)、J. Mol. Biol.、227巻:381~388頁により記載されているように、再配列されていないV遺伝子セグメントを、幹細胞からクローニングし、高度に可変的なCDR3領域をコードし、インビトロにおける再配列を達成する、ランダム配列を含有するPCRプライマーを使用することを介して、合成により作製することもできる。ヒト抗体ファージライブラリーについて記載する特許公開は、例えば、米国特許第5,750,373号;ならびに米国特許公開第2005/0079574号、同第2005/0119455号、同第2005/0266000号、同第2007/0117126号、同第2007/0160598号、同第2007/0237764号、同第2007/0292936号、および同第2009/0002360号を含む。
ある特定の実施形態では、本明細書で提供される抗体は、多特異性抗体、例えば、二特異性抗体である。多特異性抗体(典型的に、モノクローナル抗体)は、1つまたは複数の(例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、またはこれを超える)抗原上の、少なくとも2つの(例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、またはこれを超える)異なるエピトープに対する結合特異性を有する。
ある特定の実施形態では、本開示の多特異性抗体は、2つまたはこれを超える結合特異性を含み、結合特異性の少なくとも1つは、GDF11エピトープに対する結合特異性であり、任意選択で、1つまたは複数の追加の結合特異性は、異なるActRIIリガンド(例えば、GDF8、アクチビン、BMP6、および/またはBMP10)上および/またはActRII受容体(例えば、ActRIIA受容体および/またはActRIIB受容体)上のエピトープに対する結合特異性である。ある特定の実施形態では、多特異性抗体は、GDF11の2つまたはこれを超える異なるエピトープに結合し得る。好ましくは、部分的に、GDF11エピトープに対する結合アフィニティーを有する、本開示の多特異性抗体を使用して、GDF11活性(例えば、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれらを活性化させる能力)を阻害することができ、任意選択で、1つまたは複数の異なるActRIIリガンド(例えば、GDF8、アクチビン、BMP6、および/またはBMP10)および/またはActRII受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)の活性を阻害することができる。ある特定の好ましい実施形態では、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともGDF8にさらに結合し、かつ/またはこれをさらに阻害する。任意選択で、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはこれを実質的に阻害しない。
ある特定の実施形態では、本開示の多特異性抗体は、2つまたはこれを超える結合特異性を含み、結合特異性の少なくとも1つは、GDF8エピトープに対する結合特異性であり、任意選択で、1つまたは複数の追加の結合特異性は、異なるActRIIリガンド(例えば、GDF11、アクチビン、BMP6、BMP10、BMP9および/またはGDF3)上および/またはActRII受容体(例えば、ActRIIA受容体および/またはActRIIB受容体)上のエピトープに対する結合特異性である。ある特定の実施形態では、多特異性抗体は、GDF8の2つまたはこれを超える異なるエピトープに結合し得る。好ましくは、部分的に、GDF8エピトープに対する結合アフィニティーを有する、本開示の多特異性抗体を使用して、GDF8活性(例えば、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれらを活性化させる能力)を阻害することができ、任意選択で、1つまたは複数の異なるActRIIリガンド(例えば、GDF11、アクチビン、BMP6、BMP10、BMP9および/またGDF3)および/またはActRII受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)の活性を阻害することができる。ある特定の好ましい実施形態では、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともGDF11にさらに結合し、かつ/またはこれをさらに阻害する。任意選択で、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、およびアクチビンE)にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともアクチビンBにさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはこれを実質的に阻害しない。任意選択で、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともBMP6にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。任意選択で、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともBMP9にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、BMP9に実質的に結合せず、かつ/またはこれを実質的に阻害しない。任意選択で、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともBMP10にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、BMP10に実質的に結合せず、かつ/またはこれを実質的に阻害しない。任意選択で、GDF8に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともGDF3にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。
ある特定の実施形態では、本開示の多特異性抗体は、2またはこれを超える結合特異性を含み、結合特異性の少なくとも1つは、GDF11エピトープに対する結合特異性であり、任意選択で、1つまたは複数の追加の結合特異性は、異なるActRIIリガンド(例えば、GDF8、アクチビン、BMP6、BMP10、BMP9、および/またはGDF3)上および/またはActRII受容体(例えば、ActRIIAおよび/またはActRIIB受容体)上のエピトープに対する結合特異性である。ある特定の実施形態では、多特異性抗体は、GDF11の2またはこれを超える異なるエピトープに結合することができる。好ましくは、部分的に、GDF11エピトープに対する結合アフィニティーを有する、本開示の多特異性抗体を使用して、GDF11活性(例えば、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれらを活性化させる能力)を阻害することができ、任意選択で、1つまたは複数の異なるActRIIリガンド(例えば、GDF8、アクチビン、BMP6、BMP10、BMP9、および/またはGDF3)および/またはActRII受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)の活性を阻害することができる。ある特定の好ましい実施形態では、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本発明の開示の多特異性抗体は、少なくともGDF8にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。任意選択で、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、およびアクチビンE)にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともアクチビンBにさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはこれを実質的に阻害しない。任意選択で、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともBMP6にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。任意選択で、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともBMP9にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、BMP9に実質的に結合せず、かつ/またはこれを実質的に阻害しない。任意選択で、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともBMP10にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、BMP10に実質的に結合せず、かつ/またはこれを実質的に阻害しない。任意選択で、GDF11に結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともGDF3にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。
ある特定の実施形態では、本発明の開示の多特異性抗体は、2またはこれを超える結合特異性を含み、結合特異性の少なくとも1つは、アクチビンに対する結合特異性であり、任意選択で、1つまたは複数の追加の結合特異性は、異なるActRIIリガンド(例えば、GDF11、GDF8、BMP6、BMP10、BMP9、および/またはGDF3)上および/またはActRII受容体(例えば、ActRIIAおよび/またはActRIIB受容体)上のエピトープに対する結合特異性である。ある特定の実施形態では、多特異性抗体は、アクチビンの2またはこれを超える異なるエピトープに結合することができ、または異なるタイプのアクチビン上の2またはこれを超える異なるエピトープに結合することができる(例えば、アクチビンAエピトープに結合し、かつアクチビンBエピトープに結合する)。好ましくは、部分的に、アクチビンエピトープに対する結合アフィニティーを有する、本開示の多特異性抗体を使用して、アクチビン活性(例えば、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれらを活性化させる能力)を阻害することができ、任意選択で、1つまたは複数の異なるActRIIリガンド(例えば、GDF11、GDF8、BMP6、BMP10、BMP9、および/またはGDF3)および/またはActRII受容体(例えば、ActRIIA受容体またはActRIIB受容体)の活性を阻害することができる。ある特定の好ましい実施形態では、アクチビンに結合し、かつ/またはこれを阻害する、本発明の開示の多特異性抗体は、少なくともGDF11にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。任意選択で、アクチビンに結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともGDF8にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、アクチビンBに結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体。一部の実施形態では、アクチビンBに結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、アクチビンAに実質的に結合せず、かつ/またはこれを実質的に阻害しない。任意選択で、アクチビンに結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともBMP6にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。任意選択で、アクチビンに結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともBMP9にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、アクチビンに結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、BMP9に実質的に結合せず、かつ/またはこれを実質的に阻害しない。任意選択で、アクチビンに結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともBMP10にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。一部の実施形態では、アクチビンに結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、BMP10に実質的に結合せず、かつ/またはこれを実質的に阻害しない。任意選択で、アクチビンに結合し、かつ/またはこれを阻害する、本開示の多特異性抗体は、少なくともGDF3にさらに結合し、かつ/またはこれを阻害する。
本明細書にはまた、3つまたはこれを超える、機能的な抗原結合性部位を有する操作抗体であって、「オクトパス抗体」を含む操作抗体も含まれる(例えば、US2006/0025576A1を参照されたい)。
ある特定の実施形態では、本明細書で開示される抗体は、モノクローナル抗体である。モノクローナル抗体とは、実質的に均一な抗体の集団から得られた抗体を指す、すなわち、集団を構成する個々の抗体は、可能な改変体抗体、例えば、天然に存在する変異を含有する、またはモノクローナル抗体調製物の生成時に発生する改変体抗体(このような改変体は、一般に少量で存在する)を除き同一であり、かつ/または同じエピトープに結合する。典型的に、異なるエピトープを指向する異なる抗体を含むポリクローナル抗体調製物とは対照的に、モノクローナル抗体調製物の各モノクローナル抗体は、抗原上の単一のエピトープを指向する。したがって、修飾語「モノクローナル」とは、実質的に均一な抗体集団から得られる抗体の性質を指し示し、任意の特定の方法により抗体の生成を必要とするとはみなさないものとする。例えば、本方法に従って使用されるモノクローナル抗体は、ハイブリドーマ法、組換えDNA法、ファージディスプレイ法、およびヒト免疫グロブリン遺伝子座の全部または一部を含有するトランスジェニック動物を活用する方法、本明細書で記載されるモノクローナル抗体を作製するためのこのような方法および他の例示的な方法を含むがこれらに限定されない様々な技法により作製することができる。
例えば、標準的なプロトコルを介して、GDF11に由来する免疫原を使用することにより、抗タンパク質/抗ペプチド抗血清または抗タンパク質/抗ペプチドモノクローナル抗体を作製することができる[例えば、Antibodies: A Laboratory Manual(1988年)、HarlowおよびLane編、Cold Spring Harbor Pressを参照されたい]。マウス、ハムスター、またはウサギなどの哺乳動物は、GDF11ポリペプチドの免疫原性形態、抗体応答を誘発することが可能である抗原性フラグメント、または融合タンパク質で免疫化することができる。タンパク質またはペプチドに免疫原性を付与するための技法は、キャリアへの結合体化または当該分野で周知の他の技法を含む。GDF11ポリペプチドの免疫原性部分は、アジュバントの存在下で投与することができる。免疫化の進行は、血漿中または血清中の抗体力価の検出によりモニタリングすることができる。免疫原を抗原とする標準的なELISAまたは他のイムノアッセイを使用して、抗体生成レベルおよび/または結合アフィニティーレベルを評価することができる。
GDF11の抗原性調製物で動物を免疫化した後、抗血清を得ることができ、所望の場合、ポリクローナル抗体を血清から単離することができる。モノクローナル抗体を生成するために、抗体生成細胞(リンパ球)を、免疫化動物から採取し、標準的な体細胞融合手順により、骨髄腫細胞など、不死化細胞と融合させて、ハイブリドーマ細胞をもたらすことができる。このような技法は、当該分野で周知であり、例えば、ハイブリドーマ技法[例えば、KohlerおよびMilstein(1975年)、Nature、256巻:495~497頁を参照されたい]、ヒトB細胞ハイブリドーマ技法[例えば、Kozbarら(1983年)、Immunology Today、4巻:72頁を参照されたい]、およびヒトモノクローナル抗体を生成するEBVハイブリドーマ技法[Coleら(1985年)、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R. Liss, Inc.、77~96頁]が挙げられる。ハイブリドーマ細胞は、GDF11ポリペプチドと特異的に反応性である抗体、およびこのようなハイブリドーマ細胞を含む培養物から単離されたモノクローナル抗体の生成について、免疫化学的にスクリーニングすることができる。
ある特定の実施形態では、1つまたは複数のアミノ酸改変を、本明細書で提供される抗体のFc領域に導入し、これにより、Fc領域改変体を生成することができる。Fc領域改変体は、1つまたは複数のアミノ酸位置において、アミノ酸改変(例えば、置換、欠失、および/または付加)を含む、ヒトFc領域配列(例えば、ヒトIgG1、ヒトIgG2、ヒトIgG3、またはヒトIgG4のFc領域)を含み得る。
例えば、本開示は、一部のエフェクター機能を保有するが、全てのエフェクター機能は保有しない抗体の改変体であって、これにより、インビボにおける抗体の半減期は重要であるが、ある特定のエフェクター機能[例えば、補体依存性細胞傷害作用(CDC)および抗体依存性細胞傷害作用(ADCC)]は、不要または有害である適用に望ましい候補となる抗体の改変体を企図する。インビトロおよび/またはインビボにおける細胞傷害作用アッセイを実行して、CDC活性および/またはADCC活性の低減/枯渇を確認することができる。例えば、Fc受容体(FcR)結合アッセイを実行して、抗体が、FcγR結合を欠く(よって、ADCC活性を欠く可能性が高い)が、FcRnへの結合能は保持することを確保することができる。ADCCを媒介するための主要な細胞であるNK細胞がFcγRIIIだけを発現するのに対し、単球はFcγRI、FcγRII、およびFcγRIIIを発現する。造血細胞におけるFcRの発現は、例えば、RavetchおよびKinet(1991年)、Annu. Rev. Immunol.、9巻:457~492頁にまとめられている。関心のある分子のADCC活性を評価するインビトロアッセイの非限定的な例は、米国特許第5,500,362号;Hellstrom,
I.ら(1986年)、Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA、83巻:7059~7063頁;Hellstrom, Iら(1985年)、Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA、82巻:1499~1502頁;米国特許第5,821,337号;およびBruggemann, M.ら(1987年)、J. Exp. Med.、166巻:1351~1361頁において記載されている。代替的に、非放射性アッセイ法を利用することができる(例えば、フローサイトメトリーのためのACTI(商標)非放射性細胞傷害作用アッセイ;CellTechnology,Inc.、Mountain View、Calif.;およびCytoTox 96(登録商標)非放射性細胞傷害作用アッセイ、Promega、Madison、Wis.)。このようなアッセイに有用なエフェクター細胞として、末梢血単核細胞(PBMC)およびナチュラルキラー(NK)細胞が挙げられる。代替的に、または加えて、関心のある分子のADCC活性は、インビボにおいて、例えば、Clynesら(1998年)、Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA、95巻:652~656頁において開示されている動物モデルなどの動物モデルにおいて評価することができる。また、C1q結合アッセイを実行して、抗体がC1qに結合できず、よって、CDC活性を欠くことを確認することもできる[例えば、WO2006/029879およびWO2005/100402における、C1q結合ELISAおよびC3c結合ELISAを参照されたい]。補体の活性化を評価するために、CDCアッセイを実施することができる[例えば、Gazzano-Santoroら(1996年)、J. Immunol. Methods、202巻:163頁;Cragg, M. S.ら(2003年)、Blood、101巻:1045~1052頁;ならびにCragg, M. S.およびM. J. Glennie(2004年)、Blood、103巻:2738~2743頁を参照されたい]。当該分野で公知の方法を使用して、FcRnへの結合およびインビボにおけるクリアランス/半減期の決定もまた、実施することができる[例えば、Petkova, S. B.ら(2006年)、Int. Immunol.、18巻(12号):1759~1769頁を参照されたい]。
エフェクター機能を低減した本開示の抗体は、Fc領域残基238、265、269、270、297、327、および329のうちの1つまたは複数を置換した抗体を含む(米国特許第6,737,056号)。このようなFc変異体は、アミノ酸265位、269位、270位、297位、および327位のうちの2つまたはこれより多くにおいて置換を有するFc変異体であって、残基265および297のアラニンへの置換を有する、いわゆる「DANA」Fc変異体を含むFc変異体を含む(米国特許第7,332,581号)。
ある特定の実施形態では、システイン操作抗体、例えば、抗体の1つまたは複数の残基をシステイン残基で置換した「チオMAb」を創出することが望ましいと考えられる。特定の実施形態では、残基の置換を、抗体の接近可能な部位に施す。システインでこれらの残基を置換することにより、反応性のチオール基が抗体の接近可能な部位に配置され、抗体を、薬物部分またはリンカー-薬物部分など、他の部分に結合体化させて、本明細書でさらに記載されるような、免疫結合体を創出するのに使用することができる。ある特定の実施形態では、以下の残基:軽鎖のV205(Kabat番号付け);重鎖のA118(EU番号付け);および重鎖Fc領域のS400(EU番号付け)のうちの任意の1つまたは複数を、システインで置換することができる。システイン操作抗体は、例えば、米国特許第7,521,541号において記載されているように生成することができる。
加えて、望ましい抗体を同定するための抗体をスクリーニングするのに使用される技法は、得られる抗体の特性に影響を及ぼし得る。例えば、抗体を、溶液中の抗原の結合に使用する場合、溶液中での結合について試験することが望ましいと考えられる。抗体と抗原との相互作用を試験して、特に望ましい抗体を同定するために、様々な異なる技法が利用可能である。このような技法として、ELISA、表面プラズモン共鳴結合アッセイ(例えば、Biacore結合アッセイ、Biacore AB、Uppsala、Sweden)、サンドイッチアッセイ(例えば、IGEN International,Inc.、Gaithersburg、Marylandの常磁性ビーズシステム)、ウェスタンブロット、免疫沈降アッセイ、および免疫組織化学が挙げられる。
ある特定の実施形態では、本明細書で提供される抗体および/または結合ポリペプチドのアミノ酸配列改変体が企図される。例えば、抗体および/または結合ポリペプチドの結合アフィニティーおよび/または他の生体特性を改善することが望ましい場合がある。抗体および/または結合ポリペプチドのアミノ酸配列改変体は、抗体および/または結合ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に適切な改変を導入することにより調製することもでき、ペプチド合成により調製することもできる。このような改変は、例えば、抗体および/または結合性ポリペプチドのアミノ酸配列内の残基からの欠失、および/またはこれらへの挿入、および/またはこれらの置換を含む。欠失、挿入、および置換の任意の組み合わせは、最終的な構築物が、所望の特徴、例えば、標的への結合(GDF11、GDF8、ActRIIA、および/またはActRIIBへの結合)を保有するという条件で、最終的な構築物に到達するように施すことができる。
変更(例えば、置換)をHVR内に施して、例えば、抗体のアフィニティーを改善することができる。このような変更は、HVRの「ホットスポット」、すなわち、体細胞成熟プロセスにおいて高頻度で変異を経るコドンによりコードされる残基(例えば、Chowdhury(2008年)、Methods Mol. Biol.、207巻:179~196頁(2008年)を参照されたい)、および/またはSDR(a-CDR)に施すことができ、結果として得られる改変体VHまたは改変体VLを結合アフィニティーについて調べる。当該分野では、二次ライブラリーを構築し、ここから再選択することによるアフィニティー成熟が記載されている[例えば、Hoogenboomら、Methods in Molecular Biology、178巻:1~37頁、O’Brienら編、Human Press、Totowa、N.J.(2001年)を参照されたい]。アフィニティー成熟の一部の実施形態では、様々な方法(例えば、エラープローンPCR、鎖シャフリング、またはオリゴヌクレオチド指向変異誘発)のいずれかにより、成熟のために選択された可変遺伝子に多様性を導入する。次いで、二次ライブラリーを創出する。次いで、ライブラリーをスクリーニングして、所望のアフィニティーを有する任意の抗体改変体を同定する。多様性を導入する別の方法は、いくつかのHVR残基(例えば、一度に4~6残基)をランダム化する、HVR指向アプローチを伴う。抗原の結合に関与するHVR残基は、例えばアラニン走査変異誘発またはモデル化を使用して、特異的に同定することができる。特にCDR-H3およびCDR-L3は、しばしば標的化される。
ある特定の実施形態では、このような変更が、抗原に結合する抗体の能力を実質的に低減しない限りにおいて、1つまたは複数のHVR内に置換、挿入、または欠失を施すことができる。例えば、結合アフィニティーを実質的に低減しない保存的変更(例えば、本明細書で提供される保存的置換)を、HVR内に施すことができる。このような変更は、HVR「ホットスポット」またはSDRの外部であり得る。上記で提供した改変体VH配列およびVL配列のある特定の実施形態では、各HVRは、不変であるか、または1つ、2つ、もしくは3つ以下のアミノ酸置換を含有する。
変異誘発のために標的化され得る抗体および/または結合性ポリペプチドの残基または領域の同定に有用な方法は、CunninghamおよびWells(1989年)、Science、244巻:1081~1085頁により記載されているように、「アラニン走査変異誘発」と呼ばれている。この方法では、残基または標的残基の群(例えば、arg、asp、his、lys、およびgluなどの荷電残基)を同定し、中性であるかまたは負に荷電したアミノ酸(例えば、アラニンまたはポリアラニン)で置きかえて、抗体または結合性ポリペプチドの、抗原との相互作用が影響を受けるのかどうかを決定する。初期の置換に対して機能的な感受性を顕示するアミノ酸位置に、さらなる置換を導入することもできる。代替的に、または加えて、抗原-抗体複合体の結晶構造を使用して、抗体と抗原との間の接点を同定することができる。このような接触残基および近傍の残基は、置換の標的化してもよく、置換の候補として消失させてもよい。改変体をスクリーニングして、それらが所望の特性を含有するかどうかを決定することができる。
アミノ酸配列の挿入は、1残基~100またはこれより多くの残基を含有するポリペプチドの範囲の長さのアミノ末端融合物および/またはカルボキシル末端融合物のほか、単一または複数のアミノ酸残基の内部配列挿入も含む。末端挿入の例として、N末端メチオニル残基を有する抗体が挙げられる。抗体分子の他の挿入改変体として、抗体のN末端もしくはC末端の、酵素(例えば、ADEPTのための)、または抗体の血清中半減期を延長するポリペプチドへの融合物が挙げられる。
ある特定の実施形態では、本明細書で提供される抗体および/または結合性ポリペプチドを、当該分野で公知であり、たやすく利用可能である、追加の非タンパク質性部分を含有するようにさらに修飾することができる。抗体および/または結合性ポリペプチドの誘導体化に適する部分は、水溶性ポリマーを含むがこれらに限定されない。水溶性ポリマーの非限定的な例として、ポリエチレングリコール(PEG)、エチレングリコール/プロピレングリコールのコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ-1,3-ジオキソラン、ポリ-1,3,6-トリオキサン、エチレン/無水マレイン酸コポリマー、ポリアミノ酸(ホモポリマーまたはランダムコポリマー)、およびデキストラン、またはポリ(n-ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、ポリプロピレン(propropylene)グリコールホモポリマー、ポリプロピレン(prolypropylene)オキシド/エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール(例えば、グリセロール)、ポリビニルアルコール、ならびにこれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない。ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒドは、水中のその安定性のために、製造において有利であり得る。ポリマーは、任意の分子量であることが可能であり、分枝状でもよく、非分枝状でもよい。抗体および/または結合ポリペプチドに付加させるポリマーの数は、変化させることができ、1つより多くのポリマーを付加させる場合、それらは、同じ分子でもよく、異なる分子でもよい。一般に、誘導体化に使用されるポリマーの数および/または種類は、抗体の誘導体および/または結合ポリペプチドの誘導体が規定の条件下での治療に使用されようと、改善する抗体および/または結合ポリペプチドの特定の特性または機能を含むがこれらに限定されない検討事項に基づき決定することができる。
本明細書で開示されたActRIIアンタゴニスト抗体(例えば、抗アクチビンA抗体、抗アクチビンB抗体、抗アクチビンC抗体、抗アクチビンE抗体、抗GDF11抗体、抗GDF8抗体、抗BMP6抗体、抗BMP10抗体、抗ActRIIA抗体、抗GDF3抗体、および/または抗ActRIIB抗体)のいずれかは、1つまたは複数の追加のActRIIアンタゴニスト作用因子と組み合わせて、所望の効果を達成する[それを必要とする患者において眼の血管障害を処置または予防する;それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を増加させる(例えば、視力および/または視野を増加させる);および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防する]ことができる。例えば、ActRIIアンタゴニスト抗体は、i)1つまたは複数の追加のActRIIアンタゴニスト抗体、ii)1つまたは複数のActRIIポリペプチド;iii)1つまたは複数の低分子ActRIIアンタゴニスト;iv)1つまたは複数のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニスト;v)1つまたは複数のフォリスタチンポリペプチド;および/またはvi)1つまたは複数のFLRGポリペプチドと組み合わせて使用することができる。
D.低分子アンタゴニスト
別の態様では、本発明の開示は、ActRII活性に拮抗する(例えば、Smad1、2、3、5、および8を介したActRIIシグナル伝達の阻害)低分子または低分子の組み合わせに関する。特に、本開示は、それを必要とする患者において、眼の血管障害[例えば、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、網膜静脈閉塞症後の黄斑浮腫、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、糖尿病黄斑浮腫、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症]を処置または予防するために;それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を増加させる(例えば、視力を増加させる、および/または視野を増加させる)ために;および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために、ActRIIの、低分子アンタゴニスト(阻害剤)または低分子アンタゴニストの組み合わせを、単独で、または1つまたは複数の追加の支持療法と組み合わせて使用する方法を提供する。
一部の実施形態では、本発明の開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともGDF11活性を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせである。一部の実施形態では、本発明の開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともGDF8活性を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせである。一部の実施形態では、本発明の開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともGDF3活性を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせである。一部の実施形態では、本発明の開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともBMP6活性を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせである。一部の実施形態では、本発明の開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともBMP9活性を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせである。代替的に、他の実施形態では、本発明の開示の好ましい低分子ActRIIアンタゴニストは、BMP9活性を阻害しない。一部の実施形態では、本発明の開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともBMP10活性を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせである。代替的に、他の実施形態では、本発明の開示の好ましい低分子ActRIIアンタゴニストは、BMP10活性を阻害しない。一部の実施形態では、本発明の開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、およびアクチビンE)活性を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせである。一部の実施形態では、本発明の開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともアクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、およびアクチビンE)活性を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせである。一部の実施形態では、本発明の開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともアクチビンB活性を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせである。一部の実施形態では、本発明の好ましい低分子ActRIIアンタゴニストは、アクチビンB活性を阻害しない。
一部の実施形態では、本発明の開示の好ましいActRIIアンタゴニストは、少なくともGDF11およびGDF8活性を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせである。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8活性を阻害する、本発明の開示の低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、および/またはアクチビン活性を阻害する、本発明の開示の低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、BMP6をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、および/またはBMP6活性を阻害する、本発明の開示の低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、GDF3をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、および/またはGDF3活性を阻害する、本発明の開示の低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、BMP10をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、GDF3、および/またはBMP10活性を阻害する、本発明の開示の低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、BMP9をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、GDF3、BMP9、および/またはBMP10活性を阻害する、本発明の開示の低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、アクチビンAを阻害しない。
一部の実施形態では、本発明の開示の低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、ActRII受容体(例えばActRII媒介Smad1、2、3、5、および8シグナル伝達)を阻害する。例えば、一部の実施形態では、本開示の低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、GDF11が、ActRII受容体(ActRIIAおよび/またはActRIIB)に結合し、かつ/またはこれを活性化することを阻害する。一部の実施形態では、本開示の低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、GDF8が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれを活性化することを阻害する。一部の実施形態では、本開示の低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、GDF11およびGDF8が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれを活性化することを阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれを活性化することをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、BMP6が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれを活性化することをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、BMP10が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれを活性化することをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、BMP6およびBMP10が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれを活性化することをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、アクチビン(例えば、アクチビンB)およびBMP6が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれを活性化することをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、アクチビン(例えば、アクチビンB)およびBMP10が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれを活性化することをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、アクチビン(例えば、アクチビンB)、BMP6、およびBMP10が、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれを活性化することをさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8のActRII受容体への結合および/またはその活性化を阻害する低分子アンタゴニストまたは低分子アンタゴニストの組み合わせは、アクチビンAが、ActRII受容体に結合し、かつ/またはこれを活性化することを阻害しない。
低分子ActRIIアンタゴニストは、直接的または間接的な阻害剤であり得る。例えば、間接的な低分子ActRIIアンタゴニストまたは低分子ActRIIアンタゴニストの組み合わせは、GDF11、GDF8、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)、BMP6、GDF3、BMP10、ActRIIAおよび/またはActRIIBの少なくとも1つまたはそれより多くの発現(例えば、転写、翻訳、細胞分泌、またはそれらの組み合わせ)を阻害し得る。代替的に、直接的な低分子ActRIIアンタゴニストまたは低分子ActRIIアンタゴニストの組み合わせは、例えば、1つまたは複数のリガンド[例えば、GDF11、GDF8,GDF3、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE)、BMP6、および/またはBMP10]、受容体(ActRIIAおよび/またはActRIIB)、またはActRII-リガンドシグナル伝達経路のシグナル伝達成分(例えば、Smad1、2、3、5、および8の1つまたは複数)に直接的に結合し得る。1つまたは複数の間接的な低分子ActRIIアンタゴニスト、および1つまたは複数の直接的な低分子ActRIIアンタゴニストの組み合わせは、本明細書で開示された方法に従って使用することができる。
本開示の結合有機低分子アンタゴニストは、公知の方法を使用して、同定し、化学合成することができる(例えば、PCT公開第WO00/00823号および同第WO00/39585号を参照されたい)。一般に、本開示の低分子アンタゴニストは、通常約2000ダルトン未満のサイズであり、代替的に、約1500、750、500、250、または200ダルトン未満のサイズであり、ここで、このような有機低分子は、本明細書で記載されるポリペプチド(例えば、GDF11、GDF8、ActRIIAおよびActRIIB)に、好ましくは、特異的に結合することが可能である。このような低分子アンタゴニストは、不要な実験を行わず、周知の技法を使用して同定することができる。これに関して、当該分野では、ポリペプチド標的に特異的に結合することが可能な分子について、有機低分子ライブラリーをスクリーニングするための技法が周知であることに留意されたい(例えば、国際特許公開第WO00/00823号および同第WO00/39585号を参照されたい)。
本開示の結合有機低分子は、例えば、アルデヒド、ケトン、オキシム、ヒドラゾン、セミカルバゾン、カルバジド、一級アミン、二級アミン、三級アミン、N置換ヒドラジン、ヒドラジド、アルコール、エーテル、チオール、チオエーテル、ジスルフィド、カルボン酸、エステル、アミド、尿素、カルバメート、カーボネート、ケタール、チオケタール、アセタール、チオアセタール、アリールハロゲン化物、アリールスルホネート、アルキルハロゲン化物、アルキルスルホネート、芳香族化合物、複素環化合物、アニリン、アルケン、アルキン、ジオール、アミノアルコール、オキサゾリジン、オキサゾリン、チアゾリジン、チアゾリン、エナミン、スルホンアミド、エポキシド、アジリジン、イソシアネート、スルホニル塩化物、ジアゾ化合物、および酸塩化物であり得る。
本明細書で開示された低分子ActRIIアンタゴニスト(例えば、GDF11、GDF8、GDF3、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE、BMP6、BMP10、ActRIIA、および/またはActRIIBの1つまたは複数の低分子アンタゴニスト)のいずれかを、1つまたは複数の追加のActRIIアンタゴニスト作用因子と組み合わせて、所望の効果を達成する[例えば、それを必要とする患者において眼の血管障害を処置または予防する;それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を増加させる(例えば、視力を増加させる、および/または視野を増加させる);および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防する]ことができる。例えば、低分子ActRIIアンタゴニストは、i)1つまたは複数の追加の低分子ActRIIアンタゴニスト、ii)本明細書で開示された1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト抗体;iii)1つまたは複数のActRIIポリペプチド;iv)1つまたは複数のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニスト;v)1つまたは複数のフォリスタチンポリペプチド;および/またはvi)1つまたは複数のFLRGポリペプチドと組み合わせて使用することができる。
E.アンタゴニストポリヌクレオチド
別の態様では、本発明の開示は、ActRII活性に拮抗する(例えば、Smad1、2、3、5、および8を介したActRIIシグナル伝達の阻害)ポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチドの組み合わせに関する。特に、本開示は、それを必要とする患者において、眼の血管障害[例えば、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、網膜静脈閉塞症後の黄斑浮腫、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、糖尿病黄斑浮腫、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症]を処置または予防するために、それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を増加させる(例えば、視力および/または視野を増加させる)ために、および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために、ポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせを、単独で、または1つまたは複数の追加の支持療法と組み合わせて使用する方法を提供する。
一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用して、GDF11の活性および/または発現(例えば、転写、翻訳、分泌、またはそれらの組み合わせ)を阻害することができる。一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用して、GDF8の活性および/または発現を阻害することができる。一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用して、GDF3の活性および/または発現を阻害することができる。一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用して、BMP6の活性および/または発現を阻害することができる。一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用して、BMP9の活性および/または発現を阻害することができる。代替的に、他の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、BMP9の活性および/または発現を阻害しない。一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用して、BMP10の活性および/または発現を阻害することができる。代替的に、他の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、BMP10の活性および/または発現を阻害しない。一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用して、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、およびアクチビンE)の活性および/または発現を阻害することができる。一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用して、アクチビンBの活性および/または発現を阻害することができる。一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、アクチビンAの活性および/または発現を阻害しない。一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、アクチビンBの活性および/または発現を阻害するのに使用することができるが、アクチビンAの活性および/または発現を阻害しない。
一部の実施形態では、本発明の開示のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用して、GDF11およびGDF8の活性および/または発現を阻害することができる。一部の実施形態では、GDF11および/またはGDF8の活性および/または発現を阻害する、ポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、アクチビン(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、および/またはアクチビンE)の活性および/または発現をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、および/またはアクチビンの活性および/または発現を阻害するポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、BMP6の活性および/または発現をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、および/またはBMP6の活性および/または発現を阻害するポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、GDF3の活性および/または発現をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、および/またはGDF3の活性および/または発現を阻害するポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、BMP10の活性および/または発現をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビン、BMP6、GDF3、および/またはBMP10の活性および/または発現を阻害するポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、BMP9の活性および/または発現をさらに阻害する。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、GDF3、BMP9、および/またはBMP10の活性および/または発現を阻害するポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、アクチビンAの活性および/または発現を阻害しない。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、GDF3、および/またはBMP10の活性および/または発現を阻害するポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、アクチビンAまたはBMP9の活性および/または発現を阻害しない。一部の実施形態では、GDF11、GDF8、アクチビンB、BMP6、および/またはGDF3の活性および/または発現を阻害するポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストまたはポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストの組み合わせは、アクチビンA、BMP9、またはBMP10の活性および/または発現を阻害しない。
一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチドアンタゴニストまたはポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、ActRII(ActRIIAおよび/またはActRIIB)の活性および/または発現(例えば、転写、翻訳、分泌、またはそれらの組み合わせ)を阻害する。一部の実施形態では、ActRIIの活性および/または発現を阻害する、本開示のポリヌクレオチドアンタゴニストまたはポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、リガンド(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE、BMP6、BMP9、GDF11、GDF8、およびBMP10)の1つまたは複数の活性およびまたは発現をさらに阻害することができる。一部の実施形態では、ActRIIの活性および/または発現を阻害する、本開示のポリヌクレオチドアンタゴニストまたはポリヌクレオチドアンタゴニストの組み合わせは、アクチビンAの活性およびまたは発現を阻害しない。
本開示のポリヌクレオチドアンタゴニストは、アンチセンス核酸、RNAi分子[例えば、低分子干渉RNA(siRNA)、低分子ヘアピンRNA(shRNA)、マイクロRNA(miRNA)]、アプタマーおよび/またはリボザイムであり得る。当該分野では、ヒトGDF11、GDF8、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、BMP6、BMP10、ActRIIAおよびActRIIBの核酸配列およびアミノ酸配列が公知であり、したがって、本開示の方法に従う使用のためのポリヌクレオチドアンタゴニストは、当該分野における知見および本明細書で提供される教示に基づき、当業者が慣習的に作製することができる。
例えば、アンチセンス技術は、アンチセンスDNAもしくはアンチセンスRNA、または三重螺旋形成を介して、遺伝子発現を制御するのに使用することができる。アンチセンス法は、例えば、Okano(1991年)、J. Neurochem.、56巻:560頁;Oligodeoxynucleotides as Antisense Inhibitors of Gene Expression、CRC Press、Boca Raton、Fla.(1988年)において論じられている。三重螺旋形成は、例えば、Cooneyら(1988年)、Science、241巻:456頁;およびDervanら、(1991年)、Science、251巻:1300頁において論じられている。方法は、ポリヌクレオチドの、相補性DNAまたはRNAへの結合に基づく。一部の実施形態では、アンチセンス核酸は、望ましい遺伝子のRNA転写物の少なくとも一部に相補的な一本鎖RNA配列または一本鎖DNA配列を含む。しかし、絶対的な相補性は、好ましいが、必要ではない。
本明細書で言及される「RNAの少なくとも一部に相補的な」配列とは、RNAとハイブリダイズし、安定的な二重鎖を形成することが可能であるのに十分な相補性を有する配列を意味し、したがって、本明細書で開示される遺伝子の二本鎖アンチセンス核酸の場合、二重鎖DNAの一本鎖を試験してもよく、三重鎖形成をアッセイしてもよい。ハイブリダイズする能力は、アンチセンス核酸の相補性の程度および長さの両方に依存する。一般に、ハイブリダイズさせる核酸が大型であるほど、それが含有し得るRNAとの塩基のミスマッチも多くなるが、なおも安定的な二重鎖(または、場合に応じて、三重鎖)を形成する。当業者は、ハイブリダイズした複合体の融点を決定する標準的な手順の使用により、ミスマッチの許容可能な程度を確認することができる。
メッセージの5’末端、例えば、AUG開始コドンまでの5’側非翻訳配列であって、AUG開始コドンを含む5’側非翻訳配列に相補的なポリヌクレオチドは、翻訳を阻害するのに最も効率的に働くはずである。しかし、mRNAの3’側非翻訳配列に対する配列相補性もまた、mRNAの翻訳を阻害するのに効果的であることが示されている[例えば、Wagner, R.、(1994年)、Nature、372巻:333~335頁を参照されたい]。したがって、本開示の遺伝子の非コード領域である、5’側または3’側の非翻訳領域に相補的なオリゴヌクレオチドは、内因性mRNAの翻訳を阻害するアンチセンスアプローチにおいて使用し得る。mRNAの5’側非翻訳領域に相補的なポリヌクレオチドは、AUG開始コドンの相補体を含むべきである。mRNAコード領域に相補的なアンチセンスポリヌクレオチドは、翻訳のそれほど効率的な阻害剤ではないが、本開示の方法に従い使用し得る。本開示のmRNAの5’側非翻訳領域、3’側非翻訳領域、またはコード領域のいずれにハイブリダイズするようにデザインされている場合でも、アンチセンス核酸は、少なくとも6ヌクレオチドの長さであるべきであり、好ましくは、6~約50ヌクレオチドの範囲の長さのオリゴヌクレオチドである。具体的な態様では、オリゴヌクレオチドは、少なくとも10ヌクレオチド、少なくとも17ヌクレオチド、少なくとも25ヌクレオチド、または少なくとも50ヌクレオチドである。
一実施形態では、本開示のアンチセンス核酸は、外因性配列からの転写により、細胞内で生成される。例えば、ベクターまたはその一部は、転写され、本開示の遺伝子のアンチセンス核酸(RNA)を生成する。このようなベクターは、所望のアンチセンス核酸をコードする配列を含有する。このようなベクターは、所望のアンチセンスRNAを生成するように転写され得る限りにおいて、エピソームにとどまってもよく、染色体に組み込まれてもよい。このようなベクターは、当該分野で標準的な組換えDNA法により構築することができる。ベクターは、プラスミドベクターでもよく、ウイルスベクターでもよく、または当該分野で公知の他のベクターであって、脊椎動物細胞内の複製および発現のために使用されるベクターでもよい。本開示の所望の遺伝子またはこれらのフラグメントをコードする配列の発現は、脊椎動物細胞内、好ましくは、ヒト細胞内で作用することが当該分野で公知の任意のプロモーターによるものであり得る。このようなプロモーターは、誘導性であっても、恒常的であってもよい。このようなプロモーターとして、SV40初期プロモーター領域[例えば、BenoistおよびChambon(1981年)、Nature、29巻:304~310頁を参照されたい]、ラウス肉腫ウイルスの3’側長末端リピート内に含有されるプロモーター[例えば、Yamamotoら(1980年)、Cell、22巻:787~797頁を参照されたい]、ヘルペスチミジンプロモーター[例えば、Wagnerら(1981年)、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.、78巻:1441~1445頁を参照されたい]、およびメタロチオネイン遺伝子の調節配列[例えば、Brinsterら(1982年)、Nature、296巻:39~42頁を参照されたい]が挙げられるがこれらに限定されない。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドアンタゴニストは、1つまたは複数の遺伝子の発現を標的化する干渉RNAまたはRNAi分子である。RNAiとは、標的化されるmRNAの発現に干渉するRNAの発現を指す。具体的には、RNAiは、siRNA(低分子干渉RNA)を介する特異的mRNAとの相互作用により、標的化される遺伝子をサイレンシングする。次いで、dsRNA複合体が、細胞による分解の標的化される。siRNA分子は、10~50ヌクレオチドの長さの二本鎖RNA二重鎖であり、十分に相補的な標的遺伝子(例えば、遺伝子に少なくとも80%の同一性)の発現に干渉する。一部の実施形態では、siRNA分子は、標的遺伝子のヌクレオチド配列に少なくとも85、90、95、96、97、98、99、または100%同一であるヌクレオチド配列を含む。
追加のRNAi分子として、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)が挙げられ、また、短鎖干渉ヘアピンおよびマイクロRNA(miRNA)が挙げられる。shRNA分子は、ループにより接続された、標的遺伝子に由来するセンス配列とアンチセンス配列とを含有する。shRNAは、核から細胞質に輸送され、mRNAと共に分解される。Pol IIIプロモーターまたはU6プロモーターを使用して、RNAiのためのRNAを発現させることができる。Paddisonら[Genes & Dev.(2002年)、16巻:948~958頁、2002年]は、RNAiを実行する手段としてヘアピンに折り畳まれた低分子RNA分子を使用している。したがって、このような短鎖ヘアピンRNA(shRNA)分子はまた、本明細書で記載される方法においても有利に使用される。機能的なshRNAのステムおよびループの長さは、サイレンシング活性に影響を及ぼさずに変化し、ステム長は、約25~約30ntのいずれかの範囲であることが可能であり、ループサイズは、4~約25ntの間の範囲であり得る。いかなる特定の理論に束縛されることも望まないが、これらのshRNAは、DICER RNaseの二本鎖RNA(dsRNA)産物に相似し、いずれにせよ、特異的遺伝子の発現を阻害するための同じ能力を有すると考えられる。shRNAは、レンチウイルスベクターから発現させることができる。miRNAは、約10~70ヌクレオチドの長さの一本鎖RNAであり、「ステムループ」構造を特徴とするpre-miRNAとして最初に転写され、その後、RISCを介するさらなるプロセシングの後で、成熟miRNAにプロセシングされる。
siRNAを含むがこれに限定せず、RNAiを媒介する分子は、インビトロで、化学合成(Hohjoh、FEBS Lett、521巻:195~199頁、2002年)、dsRNAの加水分解(Yangら、Proc Natl Acad Sci USA、99巻:9942~9947頁、2002年)、T7 RNAポリメラーゼによるインビトロ転写(Donzeetら、Nucleic Acids Res、30巻:e46頁、2002年;Yuら、Proc Natl Acad Sci USA、99巻:6047~6052頁、2002年)、およびE.coli RNアーゼIIIなどのヌクレアーゼを使用する二本鎖RNAの加水分解(Yangら、Proc Natl Acad Sci USA、99巻:9942~9947頁、2002年)によって生成することができる。
別の態様に従うと、本開示は、デコイDNA、二本鎖DNA、一本鎖DNA、複合体化DNA、封入型DNA、ウイルスDNA、プラスミドDNA、ネイキッドRNA、封入型RNA、ウイルスRNA、二本鎖RNA、RNA干渉をもたらすことが可能な分子、またはこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されないポリヌクレオチドアンタゴニストを提供する。
一部の実施形態では、本開示のポリヌクレオチドアンタゴニストは、アプタマーである。アプタマーは、二本鎖DNA分子および一本鎖RNA分子を含む核酸分子であって、GDF11、GDF8、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンC、アクチビンE、BMP6、BMP7、Nodal、ActRIIAおよびActRIIBのポリペプチドなど、標的分子に特異的に結合する三次構造に結合し、これを形成する核酸分子である。当該分野では、アプタマーの生成および治療的使用が、十分に確立されている。例えば、米国特許第5,475,096号を参照されたい。アプタマーについての追加の情報は、米国特許出願公開第20060148748号において見出すことができる。核酸アプタマーは、当該分野で公知の方法を使用して、例えば、SELEX(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment)プロセスを介して選択される。SELEXは、例えば、米国特許第5,475,096号、同第5,580,737号、同第5,567,588号、同第5,707,796号、同第5,763,177号、同第6,011,577号、および同第6,699,843号において記載されているように、標的分子に高度に特異的に結合する核酸分子のインビトロ進化法である。アプタマーを同定する別のスクリーニング法は、米国特許第5,270,163号において記載されている。SELEXプロセスは、単量体であれ、多量体であれ、他の核酸分子およびポリペプチドを含め、事実上任意の化合物に対してリガンドとして作用する(特異的結合対を形成する)ヌクレオチド単量体内で利用可能な二次元構造および三次元構造ならびに化学的多様性を形成する核酸の能力に基づく。任意のサイズまたは組成の分子が、標的として機能し得る。SELEX法は、候補オリゴヌクレオチドの混合物からの選択、ならびに結合、区分、および増幅の段階的反復を伴い、同じ一般的な選択スキームを使用して、所望の結合アフィニティーおよび選択性を達成する。ランダム化された配列のセグメントを含み得る核酸の混合物から始めて、SELEX法は、混合物を結合に好適な条件下で標的と接触させる工程と;非結合核酸を標的分子に特異的に結合した核酸から区分する工程と;核酸-標的複合体を解離させる工程と;核酸-標的複合体から解離させた核酸を増幅して、リガンド濃縮された核酸混合物をもたらす工程とを含む。結合させる工程と、区分する工程と、解離させる工程と、増幅する工程を、所望の回数のサイクルにわたり繰り返して、標的分子に対する高度に特異的な高アフィニティーの核酸リガンドをもたらす。
典型的に、このような結合分子は、動物に別個に投与される[例えば、O’Connor(1991年)、J. Neurochem.、56巻:560頁を参照されたい]が、このような結合分子はまた、宿主細胞により取り込まれたポリヌクレオチドからインビボで発現させることもでき、インビボで発現させることができる[例えば、Oligodeoxynucleotides as Antisense Inhibitors of Gene Expression、CRC Press、Boca Raton、Fla.(1988年)を参照されたい]。
本明細書で開示されたポリヌクレオチドActRIIアンタゴニスト(例えば、GDF11、GDF8、GDF3、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、アクチビンE、BMP6、BMP10、ActRIIA、および/またはActRIIBの1つまたは複数のポリヌクレオチドアンタゴニスト)のいずれかは、1つまたは複数の追加のActRIIアンタゴニストと組み合わせて、所望の効果を達成することができる[例えば、それを必要とする患者において眼の血管障害を処置または予防する;それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を増加させる(例えば、視力および/または視野を増加させる)、および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防する]ことができる。例えば、本明細書で開示されたポリヌクレオチドActRIIアンタゴニストは、i)1つまたは複数の追加のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニスト、ii)1つまたは複数のActRIIポリペプチド;iii)1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト抗体;iv)1つまたは複数の低分子ActRIIアンタゴニスト;v)1つまたは複数のフォリスタチンポリペプチド;および/またはvi)1つまたは複数のFLRGポリペプチドと組み合わせて使用することができる。
F.フォリスタチンおよびFLRGアンタゴニスト
他の態様では、本明細書で開示された方法に従って使用するためのActRIIアンタゴニスト(阻害剤)は、フォリスタチンまたはFLRGポリペプチドであり、これらを、単独で、または1つまたは複数の追加の支持療法と組み合わせて、それを必要とする患者において、眼の血管障害(例えば、黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、網膜静脈閉塞症後の黄斑浮腫、および虚血性網膜静脈閉塞症)、網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、糖尿病黄斑浮腫、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症)を処置または予防するために;それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を増加させる(例えば、視力および/または視野を増加させる)ために、および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために使用してもよい。
用語「フォリスタチンポリペプチド」は、フォリスタチンの任意の天然に存在するポリペプチドのほか、有用な活性を保持するその任意の改変体(変異体、フラグメント、融合物、およびペプチド模倣物形態を含む)も含むポリペプチドを含み、フォリスタチンの任意の機能的な単量体または多量体もさらに含む。ある特定の好ましい実施形態では、本開示のフォリスタチンポリペプチドは、アクチビン、特に、アクチビンAに結合し、かつ/またはこれらの活性を阻害する。アクチビンへの結合特性を保持する、フォリスタチンポリペプチドの改変体は、フォリスタチンとアクチビンとの相互作用に関するかつての研究に基づき同定することができる。例えば、WO2008/030367は、アクチビンへの結合に重要であることが示されている、特異的なフォリスタチンドメイン(「FSD」)について開示している。下記の配列番号28~30に示される通り、フォリスタチンのN末端ドメイン(「FSND」;配列番号28)、FSD2(配列番号30)は、フォリスタチン内の例示的なドメインであって、アクチビンへの結合に重要なドメインを表し、程度は劣るが、FSD1(配列番号29)も、フォリスタチン内の例示的なドメインであって、アクチビンへの結合に重要なドメインを表す。加えて、上記では、ActRIIポリペプチドの文脈において、ポリペプチドのライブラリーを作製し、これについて調べるための方法についても記載したが、このような方法はまた、フォリスタチンの改変体を作製し、これらについて調べることにも関する。フォリスタチンポリペプチドは、任意の公知のフォリスタチン配列に由来するポリペプチドであって、フォリスタチンポリペプチドの配列に少なくとも約80%同一である配列を有し、任意選択で、少なくとも85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、またはこれを超える同一性を有するポリペプチドを含む。フォリスタチンポリペプチドの例は、成熟フォリスタチンポリペプチド、または、例えば、WO2005/025601において記載されている、ヒトフォリスタチン前駆体ポリペプチド(配列番号26)の短いアイソフォームもしくは他の改変体を含む。
ヒトフォリスタチン前駆体ポリペプチドのアイソフォームであるFST344は、以下の通りである。
Figure 0007072507000021
シグナルペプチドに下線を付す;上記ではまた、このフォリスタチンアイソフォームを、下記に示される短いフォリスタチンアイソフォームであるFST317から弁別する、C末端伸長部分を表す最後の27残基にも下線を付している。
ヒトフォリスタチン前駆体ポリペプチドのアイソフォームであるFST317は、以下の通りである。
Figure 0007072507000022
シグナルペプチドに下線を付す。
フォリスタチンN末端ドメイン(FSND)配列は、以下の通りである。
Figure 0007072507000023
FSD1およびFSD2配列は、以下の通りである。
Figure 0007072507000024
他の態様では、本明細書で開示される方法に従う使用のための作用因子は、フォリスタチン関連タンパク質3(FSTL3)としてもまた公知の、フォリスタチン様関連遺伝子(FLRG)である。用語「FLRGポリペプチド」は、FLRGの任意の天然に存在するポリペプチドのほか、有用な活性を保持するその任意の改変体(変異体、フラグメント、融合物、およびペプチド模倣物形態を含む)も含むポリペプチドを含む。ある特定の好ましい実施形態では、本開示のFLRGポリペプチドは、アクチビン、特に、アクチビンAに結合し、かつ/またはこれらの活性を阻害する。アクチビンへの結合特性を保持するFLRGポリペプチドの改変体は、FLRGとアクチビンとの相互作用についてアッセイする日常的方法を使用して同定することができる(例えば、US6,537,966を参照されたい)。加えて、上記では、ActRIIポリペプチドの文脈において、ポリペプチドのライブラリーを作製し、これについて調べるための方法についても記載したが、このような方法はまた、FLRGの改変体を作製し、これらについて調べることにも関する。FLRGポリペプチドは、任意の公知のFLRG配列に由来するポリペプチドであって、FLRGポリペプチドの配列に少なくとも約80%同一である配列を有し、任意選択で、少なくとも85%、90%、95%、97%、99%、またはこれを超える同一性を有するポリペプチドを含む。
ヒトFLRG前駆体(フォリスタチン関連タンパク質3前駆体)ポリペプチドは、以下の通りである。
Figure 0007072507000025
シグナルペプチドに下線を付す。
ある特定の実施形態では、フォリスタチンポリペプチドおよびFLRGポリペプチドの機能的な改変体または改変形態は、フォリスタチンポリペプチドまたはFLRGポリペプチドの少なくとも一部を有する融合タンパク質と、例えば、ポリペプチドの単離、検出、安定化、または多量体化を容易とするドメインなど、1つまたは複数の融合ドメインとを含む。適切な融合ドメインについては、ActRIIポリペプチドに関して、上記で詳細に論じられている。一部の実施形態では、本開示のアンタゴニスト作用因子は、Fcドメインに融合させたフォリスタチンポリペプチドのアクチビン結合性部分を含む融合タンパク質である。別の実施形態では、本開示のアンタゴニスト作用因子は、Fcドメインに融合させたFLRGポリペプチドのアクチビン結合性部分を含む融合タンパク質である。
本明細書で開示されたフォリスタチンポリペプチドのいずれかを、1つまたは複数の本開示の追加のActRIIアンタゴニスト作用因子と組み合わせて、所望の効果を達成する(例えば、それを必要とする患者において眼の血管障害を処置または予防する、それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を増加させる、および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防する)ことができる。例えば、フォリスタチンポリペプチドは、i)1つまたは複数の追加のフォリスタチンポリペプチド、ii)本明細書で開示された1つまたは複数のActRIIポリペプチド、iii)1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト抗体;iv)1つまたは複数の低分子ActRIIアンタゴニスト;v)1つまたは複数のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニスト;および/またはvi)1つまたは複数のFLRGポリペプチドと組み合わせて使用することができる。
同様に、本明細書で開示されたFLRGポリペプチドのいずれかを、1つまたは複数の本開示の追加のActRIIアンタゴニスト作用因子と組み合わせて、所望の効果を達成する(例えば、それを必要とする患者において眼の血管障害を処置または予防する、それを必要とする眼の血管障害を有する患者において視覚を増加させる、および/または眼の血管障害の1つまたは複数の合併症を処置または予防する)ことができる。例えば、FLRGポリペプチドは、i)1つまたは複数の追加のFLRGポリペプチド、ii)本明細書で開示された1つまたは複数のActRIIポリペプチド、iii)1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト抗体;iv)1つまたは複数の低分子ActRIIアンタゴニスト;v)1つまたは複数のポリヌクレオチドActRIIアンタゴニスト;および/またはvi)1つまたは複数のフォリスタチンポリペプチドと組み合わせて使用することができる。
3.スクリーニングアッセイ
ある特定の態様では、本開示は、ActRIIポリペプチドのアゴニストまたはアンタゴニストである化合物(作用因子)を識別するための主題のActRIIポリペプチド(例えば、ActRIIAおよびActRIIBポリペプチドならびにその改変体)の使用に関する。このスクリーニングを通じて識別される化合物は、例えば動物モデルにおいて視力を改善するそれらの能力を評価するために検査できる。
ActRIIシグナル伝達(例えば、Smad1、2、3、5、および8を介するActRIIシグナル伝達)を標的化することによって視覚を改善する(例えば、視力および/または視野を増加させる)ための治療剤についてスクリーニングする多数のアプローチがある。特定の実施形態では、選択された細胞株においてActRII媒介性の作用を混乱させる作用因子を同定するために、化合物のハイスループットスクリーニングが行われ得る。特定の実施形態では、アッセイは、ActRIIポリペプチドの、その結合パートナー、例えばActRIIリガンドなど(例えば、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB、アクチビンC、GDF8、GDF11またはBMP10)への結合を特異的に阻害または減少させる化合物をスクリーニングおよび同定するために行われ得る。あるいは、アッセイは、ActRIIポリペプチドの、その結合パートナー、例えばActRIIリガンドなどへの結合を増強しない化合物を同定するために使用され得る。さらなる実施形態では、化合物は、ActRIIポリペプチドと相互作用するその能力によって同定され得る。
種々のアッセイ形式が十分であり、そして、本開示を考慮すれば、本明細書中に明示的に記載されない形式は、本明細書中に記載されていないにもかかわらず、当業者によって理解される。本明細書中に記載されるように、本発明の試験化合物(作用因子)は、任意の組み合わせ化学の方法によって作製され得る。あるいは、本主題の化合物は、インビボまたはインビトロで合成された天然に存在する生体分子であり得る。組織増殖の調節因子として作用するその能力について試験される化合物(作用因子)は、例えば、細菌、酵母、植物または他の生物によって生成されても(例えば、天然の生成物)、化学的に生成されても(例えば、ペプチド模倣物を含む低分子)、組換えにより生成されてもよい。本発明によって企図される試験化合物としては、非ペプチジル有機分子、ペプチド、ポリペプチド、ペプチド模倣物、糖、ホルモンおよび核酸分子が挙げられる。ある特定の実施形態では、試験作用因子は、約2000ダルトン未満の分子量を持つ小さな有機分子である。
本開示の試験化合物は、単一の別個の実体として提供され得るか、または、組み合わせ化学によって作製されたような、より複雑度の高いライブラリーにおいて提供され得る。これらのライブラリーは、例えば、アルコール、ハロゲン化アルキル、アミン、アミド、エステル、アルデヒド、エーテルおよび有機化合物の他の分類を含み得る。試験システムに対する試験化合物の提示は、特に、最初のスクリーニング段階において、単離された形態または化合物の混合物としてのいずれかであり得る。任意選択で、化合物は、任意選択で他の化合物で誘導体化され得、そして、化合物の単離を容易にする誘導体化基を有し得る。誘導体化基の非限定的な例としては、ビオチン、フルオレセイン、ジゴキシゲニン、緑色蛍光タンパク質、同位体、ポリヒスチジン、磁気ビーズ、グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)、光活性化クロスリンカー、またはこれらの任意の組み合わせが挙げられる。
化合物および天然抽出物のライブラリーを試験する多くの薬物スクリーニングプログラムにおいて、所与の期間に調査される化合物の数を最大にするためには、ハイスループットアッセイが望ましい。精製もしくは半精製(semi-purified)されたタンパク質で誘導され得るような、無細胞のシステムにおいて行われるアッセイは、試験化合物によって媒介される分子標的における変更の迅速な発生と比較的容易な検出とを可能にするように作られ得るという点で、しばしば、「一次」スクリーニングとして好ましい。さらに、試験化合物の細胞毒性またはバイオアベイラビリティの作用は、一般に、インビトロのシステムでは無視され得るが、その代わりに、このアッセイは主として、ActRIIポリペプチドとその結合パートナー(例えば、ActRIIリガンド)との間の結合親和性の変更において明らかになり得るような、分子標的に対する薬物の作用に焦点を当てている。
単なる例示として、本開示の例示的なスクリーニングアッセイでは、関心のある化合物は、アッセイの意図に応じて適宜、通常ActRIIBリガンドに結合し得る単離および精製されたActRIIBポリペプチドと接触させられる。その後、化合物とActRIIBポリペプチドとの混合物は、ActRIIBリガンド(例えば、GDF11)を含む組成物に加えられる。ActRIIB/ActRIIBリガンド複合体の検出および定量は、ActRIIBポリペプチドとその結合タンパク質との間の複合体の形成の阻害(または助長)における化合物の効力を決定するための手段を提供する。化合物の効力は、種々の濃度の試験化合物を用いて得られたデータから用量応答曲線を生成することによって評価され得る。さらに、比較のためのベースラインを提供するためのコントロールアッセイもまた行われ得る。例えば、コントロールアッセイでは、単離および精製されたActRIIBリガンドは、ActRIIBポリペプチドを含む組成物に加えられ、そして、ActRIIB/ActRIIBリガンド複合体の形成は、試験化合物の非存在下で定量される。一般に、反応物が混合され得る順序は変化し得、そして、同時に混合され得ることが理解される。さらに、適切な無細胞アッセイ系を与えるように、精製したタンパク質の代わりに、細胞の抽出物および溶解物が使用され得る。
ActRIIポリペプチドとその結合タンパク質との間の複合体の形成は、種々の技術によって検出され得る。例えば、複合体の形成の調節は、例えば、検出可能に標識されたタンパク質、例えば、放射標識(例えば、32P、35S、14CまたはH)、蛍光標識(例えば、FITC)、または、酵素標識されたActRIIポリペプチドおよび/またはその結合タンパク質を用いて、イムノアッセイによって、あるいは、クロマトグラフィーによる検出によって定量され得る。
特定の実施形態では、本開示は、直接的または間接的のいずれかで、ActRIIポリペプチドとその結合タンパク質との間の相互作用の程度を測定する、蛍光偏光アッセイおよび蛍光共鳴エネルギー遷移(FRET)アッセイの使用を企図する。さらに、光導波管(waveguide)(例えば、PCT公開WO96/26432および米国特許第5,677,196号を参照のこと)、表面プラズモン共鳴(SPR)、表面電荷センサ、および表面力センサに基づくもののような、他の検出様式が、本開示の多くの実施形態と適合性がある。
さらに、本開示は、ActRIIポリペプチドとその結合パートナーとの間の相互作用を妨害または助長する作用因子を同定するための、「ツーハイブリッドアッセイ」としても公知である相互作用トラップアッセイの使用を企図する。例えば、米国特許第5,283,317号;Zervosら(1993年)Cell 72巻:223~232頁;Maduraら(1993年)J Biol Chem 268巻:12046~12054頁;Bartelら(1993年)Biotechniques 14巻:920~924頁;およびIwabuchiら(1993年)Oncogene 8巻:1693~1696頁を参照のこと。特定の実施形態では、本開示は、ActRIIポリペプチドまたはGDFトラップとその結合タンパク質との間の相互作用を解離させる化合物(例えば、低分子またはペプチド)を同定するための、逆ツーハイブリッドシステムの使用を企図する[例えば、VidalおよびLegrain(1999年)Nucleic Acids Res 27巻:919~29頁;VidalおよびLegrain(1999年)Trends Biotechnol 17巻:374~81頁;ならびに米国特許第5,525,490号;同第5,955,280号;および同第5,965,368号を参照のこと]。
特定の実施形態では、本主題の化合物は、ActRIIポリペプチドと相互作用するその能力によって同定される。化合物と、ActRIIポリペプチドとの間の相互作用は、共有結合性であっても非共有結合性であってもよい。例えば、このような相互作用は、光架橋、放射性標識リガンド結合、およびアフィニティクロマトグラフィーを含むインビトロの生化学的な方法を用いて、タンパク質レベルで同定され得る[例えば、Jakoby WBら(1974年)、Methods in Enzymology 46巻:1頁を参照のこと]。特定の場合には、化合物は、ActRIIポリペプチドに結合する化合物を検出するためのアッセイのような、機構ベースのアッセイにおいてスクリーニングされ得る。これは、固相もしくは流体相の結合事象を含み得る。あるいは、ActRIIポリペプチドをコードする遺伝子は、レポーターシステム(例えば、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼまたは緑色蛍光タンパク質)と共に細胞中にトランスフェクトされ、そして、好ましくは、ハイスループットスクリーニングによって、ライブラリーに対して、または、ライブラリーの個々のメンバーを用いてスクリーニングされ得る。他の機構ベースの結合アッセイ(例えば、自由エネルギーの変化を検出する結合アッセイ)が使用され得る。結合アッセイは、ウェル、ビーズもしくはチップに固定されているか、または、固定された抗体によって捕捉されている標的を用いて行われ得るか、あるいは、キャピラリー電気泳動によって分離され得る。結合した化合物は通常、比色エンドポイントあるいは蛍光または表面プラズモン共鳴を用いて検出され得る。
4.例示的治療用使用
本明細書で記載される通り、本出願人らは、ActRIIアンタゴニスト(阻害剤)がMDS患者において視覚の改善に驚くべき効果を有することを発見した。さらに、MDS関連視覚損失について報告された機構[Hanら、(2015年)J Glaucoma(印刷前の電子出版)、[Brouzasら、(2009年)Clinical Ophthalmology 3巻:133~137頁]の観点から、本開示のデータは、ActRII阻害剤も他の種類の眼(視覚)の障害、特に例えば、虚血および/または血管不全と関連するものを含む血管性眼障害を処置または予防することに正の効果を有し得ることを示唆している。
眼の構造的および機能的な完全性は、規則的な酸素および栄養素の供給に依存する。代謝的に最も活性な組織の1つとして、網膜は、身体における他の組織より急速に酸素を消費する[Cohenら、(1965年)Biochemistry of the Retina. Orlando、Fla: Academic Press Inc;36~50頁、Andersonら、(1964年)Arch Ophthalmol 72巻:792~795頁およびAmes A.、(1992年)Can J Physiol Pharmacol. 70巻(補遺):S158~64頁]。二重循環システムの存在は、網膜の酸素化を独特にしている[Osborneら、(2004年)Prog Retin Eye Res. 23巻:91~147頁]。光受容体および外網状層の大部分は、栄養物を脈毛細管から間接的に施される一方で、内側の網膜層は、網膜の中心動脈の分枝部によって形成された表在性および深部のキャピラリー神経叢によって供給される。網膜の内層は、低酸素攻撃に最も高い感受性を示すことが公知であり[Janakyら、(2007年)Doc Ophthalmol. 114巻:45~51頁]、一方で外側の網膜は、低酸素ストレスにより抵抗性である[Tinjustら、(2002年)Aviat Space Environ Med. 73巻:1189~94頁]。
解糖、血管新生、血管拡張および赤血球生成などの多数の全身性および細胞性の応答は、生物が低酸素に応答できるようにする[Harrisら、(2002年)Nat Rev Cancer. 2巻:38~47頁]。多くの組織は、低酸素虚血状態下で、典型的には発症の数分間以内に誘導され、損傷を限定するために非常に重要である防御機構を誘導できる[Kitagawaら、(1990年)Brain Res. 528巻:21~4頁]。しかし長期間の低酸素状態の際に、これらの防御機構は低酸素虚血発作の数時間以内に一般に減殺/喪失され、細胞死および組織損傷をもたらす[Prassら、(2003年)Stroke. 34巻:1981~6頁]。転写アクチベーター低酸素誘導因子1α(HIF-1α)は、細胞性Oホメオスタシスのマスター調節因子である[Iyerら、(1998年)Genes Dev. 12巻:149~62頁]。低酸素症は、多くの組織においてHIF-1αならびに血管内皮増殖因子(VEGF)および一酸化窒素合成酵素(NOS)などのその標的遺伝子を誘導することが公知である。興味深いことに、長期間の低酸素症の際などのこれらの因子の過剰生成は、低酸素虚血条件での細胞死に関与していた。加えて、長期間の低酸素症の際に生じるグルタミン酸および炎症性サイトカインの細胞外蓄積の増強は、細胞および組織を損傷する場合がある。HIF-1α、VEGFおよびNOSの種々のアイソフォームの発現の増加は、低酸素傷害後に網膜において報告された[Kaurら、(2006年)Invest Ophthalmol Vis Sci. 47巻:1126~41頁、およびTezelら、(2004年)Curr Opin Ophthalmol. 15巻:80~4頁]。
網膜神経節細胞(RGC)は、急性、一過性および軽度の全身性低酸素ストレスに特に感受性である[Kergoatら、(2006年)Invest Ophthalmol Vis Sci. 47巻:5423~7頁]。RGCの喪失は、緑内障および糖尿病などの多くの眼の状態において生じ(Sucherら、(1997年)Vision Res. 37巻:3483~93頁、Abu-El-Asrarら、(2004年)Invest Ophthalmol Vis Sci. 45巻:2760~6頁]、低酸素症は、そのような喪失に関与している[Waxら、(2002年)Mol Neurobiol. 26巻:45~55頁、Tezelら、(2004年). Curr Opin Ophthalmol. 15巻:80~4頁およびChenら、(2007年)Stem Cells. 25巻:2291~301頁]。酸素および基質の欠乏によって生じる網膜低酸素虚血から生じる神経変性は、遊離酸素ラジカルの蓄積[Blockら、(1997年)Exp Eye Res. 64巻:559~64頁、Mullerら、(1997年)Exp Eye Res. 64巻:637~43頁およびSzaboら、(1997年)Clin Neurosci. 4巻:240~5頁]、グルタミン酸興奮毒性[Kuroiwa Tら、(1985年)Acta Neuropathol (Berl)68巻:122~9頁、Osborneら、(2004年)Prog Retin Eye Res. 23巻:91~147頁およびKaurら、(2006年)Invest Ophthalmol Vis Sci. 47巻:1126~41頁]、炎症、および血液網膜関門の破壊[Kuroiwaら、(1985年)Acta Neuropathol (Berl)68巻:122~9頁およびKaurら、(2007年)J Pathol. 212巻:429~39頁]によって部分的に媒介される。
低酸素虚血は、細胞外間隙(血管原性浮腫)または細胞内間隙(細胞傷害性浮腫)での流体貯留と関連する網膜血管損傷ももたらす[Marmorら、(1999年)Doc Ophthalmol. 97巻:239~49頁]。内側の網膜における細胞外間隙は、しっかりと詰まった細胞要素間の狭い割れ目からなる。内側の網膜中の損傷された毛細血管から漏出した流体は、細胞外間隙に貯留し、網膜の細胞要素を置き換え、神経連絡の正常な解剖学的形態を破壊し、黄斑浮腫を生じる[Hamannら、(2005年)Acta Ophthalmol Scand. 83巻:523~5頁]。黄斑浮腫は、網膜虚血をさらに増悪し、酸化ストレスおよび炎症の増加を促進する可能性がある(Guex-Crosier Y.、(1999年)Doc Ophthalmol. 97巻:297~309頁、van Dam PS.、(2002年)Diabetes Metab Res Rev. 18巻:176~84頁およびMiyakeら、(2002年)Surv Ophthalmol. 47巻:S203~8頁)。流体貯留を生じる血液網膜関門(BRB)の透過性の増加は、圧迫による網膜の神経変性に寄与すると報告された[Antcliffら、(1999年)Semin Ophthalmol. 14巻:223~32頁、Marumo Tら、(1999年)J Vasc Res. 36巻:510~15頁およびReichenbachら、(2007年)Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 245巻:627~36頁)。最初は防御的であるが、低酸素虚血発作の際のVEGF、一酸化窒素(NO)およびアクアポリン-4の過剰なおよび/または慢性産生は、内側の網膜におけるBRBの新血管形成および機能障害を生じる可能性があり、網膜の組織への血清漏出および網膜浮腫を生じる。血管透過性の増加に加えて、眼低酸素症は、内皮細胞死、血管の白血球プラギングおよび毛細血管瘤にも関連する[Linsenmeierら、(1998年)Invest Ophthalmol Vis Sci. 39巻:1647~57頁]。
低酸素虚血は、例えば、網膜動脈/静脈閉塞症または血栓症、眼虚血性症候群、虚血性視神経症および網膜虚血を含む種々の眼の状態において生じる。低酸素虚血は、緑内障の発症にも関連し[Flammer J.、(1994年)‘Surv Ophthalmol. 38巻(補遺):S3~6頁、Chungら、(1999年)Surv Ophthalmol. 43巻(補遺1号):S43~50頁およびTezelら、(2004年)Curr Opin Ophthalmol. 15巻:80~4頁]、網膜および視神経乳頭新血管形成を含む糖尿病性眼疾患の視力を脅かす合併症の多くの根底にあると考えられており[Linsenmeierら、(1998年)Invest Ophthalmol Vis Sci. 39巻:1647~57頁]、加齢性黄斑変性症において役割を果たしている可能性がある[Tsoら、(1982年)Ophthalmology. 89巻:902~15頁、Yanoffら、(1984年)Surv Ophthalmol. 28巻(補遺):505~11頁およびBresslerら、(2001年)Schachat AP編、Retina. St. Louis、MO: Mosby]。眼低酸素症の全身的原因として、心血管系作用、慢性閉塞性気道疾患、動脈性/静脈性閉塞性状態、[Brownら、(1988年)Int Ophthalmol. 11巻:239~51頁]高安動脈炎[Shelhamerら、(1985年)Ann Intern Med. 103巻:121~6頁]、過粘稠度症候群[Ashtonら、(1963年)J Pathol Bacteriol. 86巻:453~61頁]および外傷(例えば、手術または偶発的損傷)[Purtscher’s retinopathy;Buckleyら、(1996年)Postgrad Med J. 72巻:409~12頁]が挙げられる。上記の状態と関連する低酸素症は、視力障害および失明の一般的な原因である[Osborneら、(2004年)Prog Retin Eye Res. 23巻:91~147頁]。
したがって、ある特定の態様では、本開示は、ActRIIアンタゴニスト(阻害剤)またはActRIIアンタゴニストの組み合わせの治療有効量を患者に投与することによって、それを必要とする患者(対象)(具体的にはげっ歯類、ネコ、イヌ、霊長類およびヒトなどの哺乳動物)において眼の血管障害(疾患)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。一部の実施形態では、本開示は、虚血と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、虚血性眼疾患を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、微小血管系不全と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、眼の微小血管系不全疾患を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、網膜症と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、視神経症と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、虚血性網膜症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、虚血性視神経症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、微小血管系不全と関連する網膜症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、微小血管系不全と関連する視神経症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。具体的には、本開示は:黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、および虚血性網膜静脈閉塞症)、 網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症から選択される1つまたは複数の疾患を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、眼疾患を処置するための本明細書で開示される方法および組成物は、患者の眼に視力の改善をもたらす。一部の実施形態では、眼疾患を処置するための本明細書で開示される方法および組成物は、患者の眼に視力の増加をもたらす。一部の実施形態では、眼疾患を処置するための本明細書で開示される方法および組成物は、患者の眼に視野の増加をもたらす。任意選択で、眼の血管障害を処置または予防するための本開示の方法は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせの投与に加えて障害を処置または予防するための1つまたは複数の支持療法の投与をさらに含む場合がある[例えば、外科手術、レーザー療法(例えば、光凝固)、抗血管新生療法[例えば、VEGF阻害剤、例えばベバシズマブ(Avastin(登録商標))など、ラニビズマブ(Lucentis(登録商標))、およびアフリベルセプト(Eylea(登録商標))]、Ca2+阻害剤(例えば、フルナリジンおよびニフェジピン)、寒冷療法、高圧酸素療法、Na+チャネルブロッカー(例えば、トピラメート)、iGluRアンタゴニスト(例えば、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディル、およびフルピルチン)、抗酸化剤(例えば、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファ-リポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、 デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジン、およびEGB-761)、抗炎症剤、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、眼濾過手術、排水弁の埋め込み、抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジンおよびクロピドグレル)、抗凝固療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)、ステロイド、全身または局所のコルチコステロイド(例えば、プレドニゾン、トリアムシノロン(Triesence(登録商標))およびデキサメタゾン(Ozurdex(登録商標))、ステロイド減量の免疫抑制剤(例えば、サイクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノール酸塩、モフェチル、インフリキシマブおよびエタネルセプト)、栄養補助食品(例えば、ビタミンC、ビタミンE、ルテイン、ゼアキサンチン、亜鉛、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、およびゼアキサンチン)、硝子体切除、強膜バックル手術、および気体網膜復位術].
ある特定の態様では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において眼の血管障害を、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせの治療有効量を患者に投与することによって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。一部の実施形態では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において眼の虚血と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において虚血性眼疾患を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において微小血管系不全と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において眼の微小血管系不全疾患を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において網膜症と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において視神経症と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において虚血性網膜症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において虚血性視神経症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において微小血管系不全と関連する網膜症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において微小血管系不全と関連する視神経症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において眼疾患を処置するための本明細書で開示される方法および組成物は、患者の眼に視力の改善をもたらす。一部の実施形態では:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において眼の血管障害を処置するための本明細書で開示される方法および組成物は、患者の眼に視力の増加をもたらす。一部の実施形態では:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において眼の血管障害を処置するための本明細書で開示される方法および組成物は、患者の眼に視野の増加をもたらす。任意選択で:貧血、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、異常ヘモグロビン症、サラセミアおよび鎌状赤血球症の1つまたは複数を有する患者において眼疾患を処置または予防するための本開示の方法は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせの投与に加えて眼の血管障害を処置または予防するための1つまたは複数の支持療法の投与をさらに含むことができる。
ある特定の態様では、本開示は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせの治療有効量を患者に投与することによって、骨髄異形成症候群を有する患者(対象)(具体的には、げっ歯類、ネコ、イヌ、霊長類およびヒトなどの哺乳動物)において眼の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を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において眼の虚血と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において虚血性眼疾患を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において微小血管系不全と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において眼の微小血管系不全疾患を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において網膜症と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において視神経症と関連する眼の血管障害を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において虚血性網膜症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において虚血性視神経症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において微小血管系不全と関連する網膜症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において微小血管系不全と関連する視神経症を処置または予防するためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、骨髄異形成症候群を有する患者において眼の血管障害を処置するための本明細書で開示される方法および組成物は、患者の眼に視力の改善をもたらす。一部の実施形態では、骨髄異形成症候群を有する患者において眼の血管障害を処置するための本明細書で開示される方法および組成物は、患者の眼に視力の増加をもたらす。一部の実施形態では、骨髄異形成症候群を有する患者において眼の血管障害を処置するための本明細書で開示される方法および組成物は、患者の眼に視野の増加をもたらす。任意選択で、骨髄異形成症候群を有する患者において眼の血管障害を処置または予防するための本開示の方法は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせの投与に加えて眼の疾患を処置または予防するための1つまたは複数の支持療法の投与をさらに含むことができる。
ある特定の態様では、本開示は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせの治療有効量を患者に投与することによって、それを必要とする患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ための方法および組成物を提供する。一部の実施形態では、本開示は、眼の血管障害を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、虚血性眼疾患と関連する眼の血管障害を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、微小血管系不全と関連する眼の血管障害を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、眼の微小血管系不全疾患を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、網膜症と関連する眼の血管障害を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、視神経症と関連する眼の血管障害を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、虚血性網膜症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、虚血性視神経症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、微小血管系不全と関連する網膜症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、微小血管系不全と関連する視神経症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。具体的には、本開示は:黄斑変性症(例えば、加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、滲出型黄斑変性症、萎縮型黄斑変性症、シュタルガルト病、およびベスト病)、網膜静脈閉塞症(例えば、網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、および虚血性網膜静脈閉塞症)、 網膜動脈閉塞症(例えば、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および虚血性網膜動脈閉塞症)、糖尿病性網膜症、虚血性視神経症[例えば、前部虚血性視神経症(動脈炎性および非動脈炎性)および後部虚血性視神経症]、黄斑部毛細血管拡張症(I型またはII型)、網膜虚血(例えば、急性網膜虚血または慢性網膜虚血)、眼虚血性症候群、網膜血管炎、および未熟児網膜症から選択される1つまたは複数の疾患を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、貧血を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、骨髄異形成症候群を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、鉄芽球性貧血を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、異常ヘモグロビン症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、サラセミアを有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、鎌状赤血球症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ためにActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせを使用するための方法を提供する。任意選択で、眼疾患を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ための本開示の方法は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせの投与に加えて眼疾患を処置または予防するための1つまたは複数の支持療法の投与をさらに含むことができる。
本明細書中で使用される場合、障害または状態を「予防する」治療薬は、統計的試料において、無処置の対照試料に対して、処置試料における障害もしくは状態の出現を低下させるか、あるいは、無処置の対照試料に対して、障害もしくは状態の1または複数の症状の発症を遅延させるか、または、重篤度を低下させるような化合物を指す。
用語「処置する」は、本明細書中で使用される場合、一度確立された状態の改善もしくは除去を含む。いずれの場合にも、予防または処置は、医師または他の医療提供者によって提供される診断、および、治療剤の投与の意図される結果において認識され得る。
一般に、本開示で記載されている疾患または状態の処置または予防は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト(例えば、ActRIIAおよび/またはActRIIBアンタゴニスト)を、「有効量」で投与することにより達成する。作用因子の有効量とは、必要な投与量で、かつ、必要な期間にわたり、所望の治療結果または予防結果を達成するのに効果的な量を指す。本開示の作用因子の「治療有効量」は、個体の疾患状態、年齢、性別、および体重、ならびに個体において所望の応答を誘発する作用因子の能力などの要因に従い変化し得る。「予防有効量」とは、必要な投与量で、かつ、必要な期間にわたり、所望の予防結果を達成するのに効果的な量を指す。
眼損傷は、骨髄異形成症候群の合併症/徴候である[Hanら、(2015年)J Glaucoma(印刷前の電子出版)、[Brouzasら、(2009年)Clinical Ophthalmology 3巻:133~137頁]。本出願人らは、ActRII阻害剤を用いる処置がMDS患者における視覚の改善に驚くべき効果を有することを発見した。MDS患者における視覚損失に関する機構についての洞察は、ActRII阻害剤療法が眼の他の血管障害、特に虚血および/または微小血管系不全と関連するものの処置においても有用である可能性があることを示唆している。例えばMDSに加えて、他の血液学的障害は、例えば、異常ヘモグロビン症疾患(例えば、鎌状赤血球症およびサラセミア)を含む眼の損傷と関連していた[de Melo M.B.、(2014年)Rev Hematol Hemoter 36巻(5号):319~321頁およびAksoyら、(2013年)Seminars in Ophthalmology 28巻(1号):22~26頁]。
したがって、ある特定の態様では、本開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト(例えば、GDF-ActRIIアンタゴニスト、ActRIIAポリペプチド、ActRIIBポリペプチド、GDFトラップなど)を投与することによって、血液学的障害を有する患者において視覚(例えば、視力および/または視野)を改善するための方法および組成物を提供する。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、貧血を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力および/または視野を改善する)ために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、MDSを有する患者において視覚を改善する(例えば、視力および/または視野を改善する)ために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、異常ヘモグロビン症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力および/または視野を改善する)ために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、サラセミアを有する患者において視覚を改善する(例えば、視力および/または視野を改善する)ために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、鎌状赤血球症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力および/または視野を改善する)ために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、鉄芽球性貧血を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力および/または視野を改善する)ために使用できる。任意選択で、血液学的障害(例えば、骨髄異形成症候群、鉄芽球性貧血、サラセミア、鎌状赤血球症、貧血、異常ヘモグロビン症または鉄芽球性貧血)を有し、視力の改善(視力および/または視野の改善)を必要とする患者は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせに加えて血液学的障害を処置するための1つまたは複数の支持療法を用いて処置される場合がある。
網膜虚血は、一般的な疾患であり、比較的効果がない処置のために依然として、先進工業国における視力障害および失明の一般的原因のままである[Osborneら、(2004年)Progress in Retinal and Eye Research 23巻:91~147頁]。虚血とは、細胞のエネルギー要求に応じられない、組織への不適当な(必ずしも完全な欠如ではない)血流を含む病理学的状況を指す。一般に、虚血とは、組織の3つの要求:酸素、代謝基質および老廃物の除去を欠乏させる。3つの要求の欠如は、最初にホメオスタシス反応を低下させ、時間と共に組織に傷害を誘導する。十分長期間抑制されると、組織は死滅する(梗塞)。細胞レベルでは、虚血性網膜傷害は、神経の脱分極、カルシウム流入ならびにエネルギー不全およびグルタミン酸刺激の増加によって始まる酸化ストレスを含む自己強化型破壊カスケードからなる。最終的には虚血性損傷は、例えば、光受容体、神経節細胞およびアマクリン細胞を含む網膜中の細胞の喪失をもたらす可能性がある。
網膜虚血は、例えば、脳卒中、眼傷害および糖尿病を含む様々な状態によって引き起こされる可能性がある。網膜中心静脈が閉塞したまたは眼から解離した場合にも一般に生じる。網膜がその酸素供給を喪失すると、身体は、例えば血管内皮増殖因子(VEGF)を含む種々の血管修飾作用因子を産生することによって補おうと試みる。残念ながらこれは、網膜の表面での異常な血管の増殖を生じる場合があり、失明をもたらす。実際、虚血は、網膜静脈閉塞症、糖尿病、鎌状赤血球性網膜症および未熟児網膜症を有する患者において網膜新血管形成の原因となり、その全てが最終的には網膜血管出血および/または網膜剥離を生じる可能性があることが示唆されている[Osborneら、(2004年)Progress in Retinal and Eye Research 23巻:91~147頁]。
網膜虚血は、慢性または急性疾患として顕在化する場合がある。一般に網膜虚血は、最初は一方の眼に局在するが、経時的にしばしば両眼を冒すように進行する。多くの場合、網膜虚血を有する患者は、視神経乳頭腫脹を伴う視力および視野の無痛性の低下を示す。この状態を有する患者の年齢範囲は、幅広く、虚血の原因にある程度依存する。しかし一部の患者は、全く急激な視覚損失を経験する。視覚損失の程度は、重度である場合があり、または患者は、しばしば視野の一部での影もしくはベールと記載されるかすみ目の曖昧な感覚だけを認める場合がある。視覚損失は変化し、視野および視力に重度の機能障害を生じる場合がある。発症すると、視力の低下は、いくらかの回復が初期段階では適切な処置を用いて可能であるが、通常永久的である。
網膜虚血を処置するために利用可能な種々の眼のおよび全身性の処置があり、多くは限定的な効力および/または潜在的に有害な副作用を伴う。これらの処置として、例えば:手術、レーザー療法(例えば、光凝固)、抗凝固剤(例えば、アスピリンおよびPAF阻害剤)、抗血管新生療法(例えば、VEGF阻害剤)、Ca2+阻害剤(例えば、フルナリジンおよびニフェジピン)、寒冷療法、高圧酸素療法、Naチャネルブロッカー(例えば、トピラマート)、iGluRアンタゴニスト(例えば、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディルおよびフルピルチン)、抗酸化物質(例えば、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファ(alph)リポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジンおよびEGB-761)および抗炎症剤が挙げられる。
ある特定の態様では、本開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト[例えば、ActRIIポリペプチドまたはその改変体(例えば、GDFトラップ)]を投与することによって、それを必要とする患者において網膜虚血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。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:急性網膜虚血および慢性網膜虚血の1つまたは複数を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:白内障、角膜浮腫、低眼圧、眼圧の上昇、前房炎、新生血管緑内障および虹彩新血管形成、網膜動脈の狭窄、網膜静脈の拡張、網膜出血、綿花状白斑、サクランボ赤色斑、視神経新血管形成、網膜新血管形成、虚血性眼痛ならびに一過性黒内障から選択される網膜虚血の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、網膜虚血を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力および/または視野を改善する)ために使用できる。任意選択で、網膜虚血を患う患者は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせに加えて網膜虚血を処置するための1つまたは複数の支持療法[例えば、手術、レーザー療法(例えば、光凝固)、眼内圧を低下させる局所薬物療法、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、硝子体内ステロイド、眼濾過手術、新生血管緑内障を処置するための緑内障排水弁の埋め込み、抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジンおよびクロピドグレル)、抗凝固療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)ならびに全身性ステロイド療法、抗血管新生療法(例えば、VEGF阻害剤)、Ca2+阻害剤(例えば、フルナリジンおよびニフェジピン)、寒冷療法、高圧酸素療法、Naチャネルブロッカー(例えば、トピラマート)、iGluRアンタゴニスト(例えば、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディルおよびフルピルチン)、抗酸化物質(例えば、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファリポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジンおよびEGB-761)ならびに抗炎症剤]を用いて処置できる。
眼虚血性症候群(OIS)は、徐々にまたは突然の視力の低下が慢性血管不全から生じる稀な疾患である[Brownら、(1994年)Ocular ischemic syndrome. Retina. 第2版、Mosby. 1515~27頁およびChenら、(2007年)Compr Ophthalmol Update. 8巻(1号):17~28頁]。OISの最も一般的な病因は、内頸動脈の重度の一側性もしくは両側性動脈硬化性疾患または総頸動脈の分岐での顕著な狭窄である。OISは、巨細胞性動脈炎によっても生じる可能性がある。血管灌流の減少が組織低酸素症および眼の虚血の増加を生じ、それが典型的には新血管形成をもたらすことが想定される。疾患は、糖尿病、高脂血症および高血圧症などの心血管疾患についての他の危険因子を有する患者において最も頻繁に見出される。一般的な前部の病態として、白内障、角膜浮腫、低眼圧、眼圧の上昇、前房炎、新生血管緑内障および虹彩新血管形成が挙げられる。後部の徴候として、網膜動脈の狭窄、拡張型だが非蛇行性の網膜静脈、網膜出血、綿花状白斑、サクランボ赤色斑および視神経/網膜新血管形成が挙げられる。
OISの主な症状として、視覚損失、光誘発一過性視覚損失、一過性黒内障および虚血性眼痛が挙げられる[Mizenerら、(1997年)Ophthalmology. 104巻(5号):859~64頁およびChenら、(2007年)Compr Ophthalmol Update. 8巻(1号):17~28頁]。視力の低下は、最も頻繁に直面する症状であり、70~90%の患者に存在する。視覚損失は、典型的には数週間から数カ月の期間にわたって徐々に生じる一方で、急激にも生じる可能性がある。OISを有する患者の約40%は、虚血性疼痛の症状を示す。一般に疼痛は、眉全体の鈍痛として特徴的に記載され、それは数時間から数日で徐々に回復する。一過性黒内障は、約10分間未満の期間続く完全なまたは部分的な単眼失明の一過性エピソードである。一過性黒内障の病歴は、OISを有する患者の約9~15%において見出される。
OISを処置するために利用可能な種々の眼のおよび全身性の処置があり、多くは限定的な効力および/または潜在的に有害な副作用を伴う。眼の処置として、例えば:手術または虹彩、視神経もしくは網膜の新血管形成を処置するためのレーザー療法(例えば、汎網膜光凝固);眼内圧を低下させる局所薬物療法、眼内圧を低下させる毛様体ジアテルミーおよび毛様体冷凍術;硝子体内ステロイド;ならびに眼濾過手術および新生血管緑内障を処置するための緑内障排水弁の埋め込みが挙げられる。全身処置として、例えば:抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジンおよびクロピドグレル)、抗凝固療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)およびステロイドが挙げられる。
ある特定の態様では、本開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト[例えば、ActRIIポリペプチドまたはその改変体(例えば、GDFトラップ)]を投与することによって、それを必要とする患者において眼虚血性症候群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。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:白内障、角膜浮腫、低眼圧、眼圧の上昇、前房炎、新生血管緑内障および虹彩新血管形成、網膜動脈の狭窄、網膜静脈の拡張、網膜出血、綿花状白斑、サクランボ赤色斑、視神経新血管形成、網膜新血管形成、虚血性眼痛ならびに一過性黒内障から選択される眼虚血性症候群の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、眼虚血性症候群を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力および/または視野を改善する)ために使用できる。任意選択で、眼虚血性症候群を患う患者は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせに加えて眼虚血性症候群を処置するための1つまたは複数の支持療法[例えば、汎網膜光凝固、眼内圧を低下させる局所薬物療法、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、硝子体内ステロイド、眼濾過手術、新生血管緑内障を処置するための緑内障排水弁の埋め込み、抗血小板療法(例えば、アスピリン、チクロピジンおよびクロピドグレル)、抗凝固療法(例えば、ワルファリンおよびヘパリン)および全身性ステロイド療法]を用いて処置できる。
虚血性視神経症(ION)は、眼の視神経への血流の減少または中断による中心視、側視または両方の突然の喪失である。IONの2つの主なカテゴリーがある:後部虚血性視神経症(PION)および前部虚血性視神経症(AION)。AIONは、一般に動脈炎性AION(AAION)または非動脈炎性AION(NAION)のいずれかとして分類される。
PIONは、一般に虚血による視神経の眼球後部分への損傷を特徴とする。用語、後部にもかかわらず、この病態生理は、状態が視神経における損傷の位置と同程度に視覚損失の具体的な機構を記載することから、虚血性損傷が前側である場合に適用される場合がある。AIONは、それが素因となる状態および/または心血管系危険因子を有する患者において自然発症的におよび一側性に生じる事実によって識別される。典型的にはPIONは、2つのカテゴリーの患者において生じる:i)特に長時間にわたる、または顕著な失血を伴う眼以外の手術を受けた患者、およびii)事故または血管破裂からの顕著な出血を経験した患者。高血圧、糖尿病および喫煙歴を有する患者は、一般に彼らが血管自己調節が損なわれていることから、PIONに最も感受性である。
AAIONは、中型の血管の炎症性疾患であり、一般に高齢者に生じる、側頭動脈炎(巨細胞性動脈炎とも称される)から生じる。多くの場合AAIONは、一方の眼における完全に近い視覚損失を生じる。未処置のままにすると、1~2週間以内に第2の眼も視覚損失を被りやすい。対照的に、NAIONは、少し若い群で頻繁に観察され、「小乳頭」または「危険性がある乳頭」としばしば称される種類の視神経乳頭を有する患者において、心血管系危険因子(例えば、糖尿病、高血圧症および高コレステロールレベル)の併発から生じる。
ION損傷は元に戻せないと以前は信じられていた。しかし、近年の研究は、IONの初期段階で大用量のコルチコステロイド(例えば、プレドニゾン)を用いて処置された患者において視力の改善を示した[Hayrehら、(2008年)Graefe’s Archive for Clinical Experimental Opthalmology 246巻(7号):1029~1046頁]。
ある特定の態様では、本開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト[例えば、ActRIIポリペプチドまたはその改変体(例えば、GDFトラップ)]を投与することによって、それを必要とする患者において虚血性視神経症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。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:後部虚血性視神経症、前部虚血性視神経症、動脈炎性前部虚血性視神経症および非動脈炎性前部虚血性視神経症の1つまたは複数を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:後部虚血性視神経症、前部虚血性視神経症、動脈炎性前部虚血性視神経症および非動脈炎性前部虚血性視神経症の1つまたは複数を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力およびまたは視野を増加させる)ために使用できる。任意選択で、虚血性視神経症を患う患者は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせに加えて虚血性視神経症を処置するための1つまたは複数の支持療法[例えば、コルチコステロイド(プレドニゾン)]を用いて処置できる。
網膜血管炎は、網膜血管の炎症を特徴とする局所または全身性障害の孤立性の状態または合併症である場合がある[Waltonら、(2003年)Current opinion in ophthalmology. 14巻(6号):413~419頁およびAliら、(2014年)The British journal of ophthalmology. 98巻(6号):785~789頁]。網膜血管炎は、一般に、位置に基づいて分類される:大型血管炎、中型血管炎、小型血管炎、多様な血管の血管炎および単一の臓器の血管炎。網膜血管炎の古典的な特性は、血管壁周囲の鞘の存在である。血管周囲鞘形成は、罹患した血管周囲の炎症性細胞からなる滲出物の集積物である。これは、血管周囲の白色カフの出現を生じる。網膜炎のパッチは、網膜血管炎に付随する場合がある。これらは、アダマンチアデス-ベーチェット病および感染性ぶどう膜炎を有する個体において見られる。網膜炎は、一過性である場合があり、または網膜壊死を伴う場合がある。網膜内浸潤は、視力を脅かす可能性があり、網膜萎縮、孔、および剥離を生じる可能性がある。網膜血管炎は、表在性の網膜表面の散在性、フラッフィー、綿花様斑として顕在化する網膜神経線維束の微小梗塞を生じる可能性がある。網膜血管炎を伴う感染型のぶどう膜炎は、網膜層の壊死を伴う可能性がある。糖衣状分枝血管炎は、リンパ形質細胞性浸潤物での血管周囲腔の重度の浸潤を特徴とする網膜血管炎についての記述用語である。これは、樹木の霜で覆われた枝の所見をもたらす。炎症に続発する網膜の脈管構造の閉塞は、網膜の虚血および毛細血管非灌流領域の発症を生じる可能性がある。これらの患者は、新血管形成および眼内出血などの網膜の非灌流から生じる合併症を発症しやすい場合がある。これは、網膜の顕著な非灌流領域の発症を生じる可能性がある。生じる可能性がある種々の他の合併症として、ルベオーシス、牽引性網膜剥離、新生血管緑内障および再発性硝子体出血が挙げられる。
非感染性網膜血管炎は、全身性または局所コルチコステロイド(例えば、プレドニゾンおよびトリアムシノロン)およびステロイド減量の免疫抑制剤(例えば、シクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノレート、モフェチル、インフリキシマブおよびエタネルセプト)によって管理される。治療剤の局所送達は、硝子体内注射または眼周囲治療を介して行われる場合があるが、後者は重度の網膜血管炎の場合は十分に適切でない場合がある。免疫抑制薬の選択は、眼所見、病因学および全身性併存症に基づいて適合されるべきである。免疫抑制とは別に、手術、寒冷療法およびレーザー療法(例えば、汎網膜光凝固)などの種々の治療選択肢は、網膜血管炎を管理するために使用できる。
ある特定の態様では、本開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト[例えば、ActRIIポリペプチドまたはその改変体(例えば、GDFトラップ)]を投与することによって、それを必要とする患者において網膜血管炎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。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:大型血管炎、中型血管炎、小型血管炎、多様な血管の血管炎および単一の臓器の血管炎の1つまたは複数を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:血管周囲鞘形成、網膜炎、網膜壊死、網膜内浸潤糖衣状分枝毛細管非灌流、新血管形成、眼内出血、ルベオーシス、網膜剥離、新生血管緑内障および再発性硝子体出血から選択される網膜血管炎の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、網膜血管炎(例えば、大型血管炎、中型血管炎、小型血管炎、多様な血管の血管炎および単一の臓器の血管炎)を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力を増加させるおよび/または視野を増加させる)ために使用できる。任意選択で、網膜血管炎を患う患者は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせに加えて網膜血管炎を処置するための1つまたは複数の支持療法[例えば、コルチコステロイド(例えば、プレドニゾンおよびトリアムシノロン)およびステロイド減量の免疫抑制剤(例えば、シクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノレート、モフェチル、インフリキシマブおよびエタネルセプト)]を用いて処置できる。
黄斑変性症は、視覚の中心(黄斑)での視力の低下を生じ、一般に網膜への損傷によって引き起こされる[de Jong PT、(2006年)N Engl J Med 255巻(14号):1474~1485頁]。それは、失明および視力障害の主な原因であり、通常高齢者において生じ、世界でおよそ2~5千万人を苦しめている。主に高齢者において顕在化することから、黄斑変性症は、しばしば加齢性黄斑変性症と称される。若年患者では黄斑変性症は、しばしば若年性黄斑変性症と称され、一般に基礎遺伝性障害(例えば、シュタルガルト病またはベスト病)の結果である[Dryjaら、(1998年)Science 279巻(5354号):1107頁]。一般に黄斑変性症は、「乾燥」(非滲出性)または「滲出型」(滲出性)疾患のいずれかとして顕在化する。萎縮型黄斑変性症では、黄色沈着物(ドルーゼン)が黄斑、網膜色素上皮と基礎にある脈絡膜との間に蓄積する。大きなおよび/または多数のドルーゼン沈着は、黄斑下の色素細胞層を破壊し、光受容体(錐体および杆体)の損傷により視覚損失を引き起こす場合がある。一般に、滲出型黄斑変性症は、ブルッフ膜を通じた脈絡毛細管からの異常な血管増殖(脈絡膜新血管形成)から生じる。これらの新たな血管は、脆弱であり、黄斑下に血液およびタンパク質の漏出をもたらす。これらの血管からの出血および瘢痕は、光受容体を損傷させ、それにより視覚損失を促進する場合がある。
残念なことに、萎縮型黄斑変性症のための処置は限定されている。しかし、大規模な科学的研究(加齢性眼疾患研究2)は、後期黄斑変性症を発症する高い危険性を有する人々では、亜鉛との組み合わせでビタミンC、ビタミンE、ルテインおよびゼアキサンチンの栄養補助食品を摂取することが疾患の先の段階への進行を少なくとも25%低下させたことを示した[Chewら、(2013年)Ophthalmology 120巻(8号):1604~1611頁]。女性での別の大規模研究は、葉酸ならびにビタミンB6およびB12を摂取することによる利益を示した[Christenら、(2009年)Arch Intern Med 169巻(4号):335~341頁]。他の研究は、ルテインおよびゼアキサンチンが萎縮型黄斑変性症を発症する危険性を低減できることを示した[Chewら、(2013年)Ophthalmology 131巻(7号):843~850頁]。
滲出型黄斑変性症のための最も一般的な治療は、例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブおよびアフリベルセプトを含む1つまたは複数の血管内皮増殖因子(VEGF)アンタゴニスト(阻害剤)の投与である。ベバシズマブ(Avastin(登録商標))は、ヒト化、モノクローナルVEGF-A抗体である。同様にラニビズマブ(Lucentis(登録商標))は、モノクローナルVEGF-A抗体断片(Fab)である。アフリベルセプト(Eylea(登録商標))は、ヒトVEGF受容体1および2の細胞外ドメイン由来部分を含む免疫グロブリンFc融合タンパク質である。ほとんどの場合は薬物療法を用いて処置されるが、手術またはレーザー療法も滲出型黄斑変性症を処置するために使用できる。レーザー療法では、光の集束ビームが網膜での異常な血管を破壊するために使用され、さらなる迷走性血管増殖および漏出を予防する。一部の場合では、滲出型黄斑変性症は、光線力学的治療を用いて処置される場合があり、それは光活性化薬(光増感剤)および低出力レーザーの組み合わせを使用する。光感受性薬は、患者に注射され、眼の後ろの異常な血管内を含む身体全体を巡る。低出力レーザーは、薬物を活性化するために異常な血管に直接標的化され、それにより望ましくない血管を特異的に損傷させる。
ある特定の態様では、本開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト[例えば、ActRIIポリペプチドまたはその改変体(例えば、GDFトラップ)]を投与することによって、それを必要とする患者において黄斑変性症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。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:加齢性黄斑変性症、若年性黄斑変性症、シュタルガルト病、ベスト病、萎縮型黄斑変性症および滲出型黄斑変性症の1つまたは複数を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、例えばドルーゼ沈着/蓄積、黄斑浮腫および新血管形成を含む黄斑変性症の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、黄斑変性症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力を増加させるおよび/または視野を増加させる)ために使用できる。任意選択で、黄斑変性症を患う患者は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせに加えて黄斑変性症を処置するために、1つまたは複数の支持療法[例えば、VEGFアンタゴニスト(例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブおよびアフリベルセプト)、手術、レーザー療法、光線力学的治療および/または栄養補助食品(例えば、ビタミンC、ビタミンE、ルテイン、ゼアキサンチン、亜鉛、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12およびゼアキサンチン)]を用いて処置できる。
糖尿病性網膜症は、糖尿病の眼の所見であり、2種類に分類される:非増殖性糖尿病性網膜症(NPDR)および増殖性糖尿病性網膜症(PDR)[Semeraroら、(2015年)Journal of Diabetes Research 2015年(582060)1~16頁、Ardenら、(2011年)Current Diabetes Reviews 7巻:291~304頁およびEshaqら、(2014年)Redox Biology 2巻:661~666頁]。NPDRは、一般に軽度の症状または症状がない疾患の初期段階である。NPDRでは網膜中の血管は、弱められ、毛細血管瘤を生じる。これらの毛細血管瘤(microanuerysms)は、網膜に流体を漏出する場合があり、黄斑浮腫をもたらす可能性がある。それにより、NPDR合併症は、毛細血管瘤、網膜出血、黄斑浮腫および黄斑虚血としてしばしば顕在化する。PDRは、疾患の最も進行した形態である。この段階では、循環の問題は網膜を酸素欠乏にし、硝子体に伸長する可能性がある網膜での新たな脆弱な血管の形成を促進する。この新血管形成は、視界を曇らせる可能性がある硝子体出血を生じる可能性がある。PDRの他の合併症として、瘢痕組織形成による網膜の剥離および緑内障の発症が挙げられる。一部の場合では眼内部の液圧の増加は、視神経損傷をもたらす。未処置のままにすると、糖尿病性網膜症は、重度の視覚損失および失明さえ生じる場合がある。
糖尿病性網膜症の処置は、一般に黄斑浮腫および新血管形成などの合併症について患者をモニタリングし、その合併症を処置することによる視力の維持に向けられる。糖尿病性網膜症のそのような合併症は、例えばVEGFアンタゴニスト(例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブおよびアフリベルセプト)および/またはコルチコステロイド(例えば、トリアムシノロンおよびデキサメタゾン)を投与することによって処置できる。一部の場合では、糖尿病性網膜症は、手術、レーザー療法(例えば、レーザー光凝固、格子状レーザー光凝固、汎網膜光凝固および光線力学的治療)および/または硝子体切除を用いて処置される。
ある特定の態様では、本開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト[例えば、ActRIIポリペプチドまたはその改変体(例えば、GDFトラップ)]を投与することによって、それを必要とする患者において糖尿病性網膜症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。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:非増殖性糖尿病性網膜症および増殖性糖尿病性網膜症の1つまたは複数を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、例えば、毛細血管瘤、網膜出血、黄斑浮腫、黄斑虚血、新血管形成、緑内障、硝子体出血、視神経損傷および網膜剥離を含む糖尿病性網膜症の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、糖尿病性網膜症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力を増加させるおよび/または視野を増加させる)ために使用できる。任意選択で、糖尿病性網膜症を患う患者は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせに加えて、糖尿病性網膜症を処置するための1つまたは複数の支持療法[例えば、VEGFアンタゴニスト(例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブおよびアフリベルセプト)、コルチコステロイド(トリアムシノロンおよびデキサメタゾン)、手術、レーザー療法(例えば、レーザー光凝固、格子状レーザー光凝固、汎網膜光凝固および光線力学的治療)および/または硝子体切除]を用いて処置できる。
網膜閉塞症は、網膜の一般的血管障害であり、世界的に最も一般的な視覚損失の原因の1つである[Kleinら、(2000年)Tran Am Opthalmol Soc. 98巻:133~141頁]。網膜閉塞症は、網膜動脈閉塞症(RAC)としてまたは網膜静脈閉塞症(RVO)として顕在化する場合がある。網膜閉塞症は、閉塞がどこに位置するかによって分類される。視神経のレベルでの中心静脈の閉塞は、網膜中心動脈/静脈閉塞症(CRAOおよびCRVO)と称される。網膜のおよそ半分を巻き込む第1上分枝または第1下分枝での閉塞は、半側網膜動脈/網膜閉塞症(HRAOおよびHRVO)と称される。網膜のさらに離れた分枝での閉塞は、分枝網膜動脈/網膜閉塞症(BRAOおよびBRVO)と称される。閉塞の位置は、病態形成、臨床症状および網膜閉塞症の管理に影響を及ぼす。網膜閉塞症は、観察される網膜毛細管虚血の量により、非虚血性および虚血性型にさらに細分される。
一般に、網膜閉塞症は、血液を供給する(RAC)または網膜から血液を排出する(RVO)循環の一部の遮断である。遮断により、毛細血管において圧力が高まり、出血ならびに流体および血液の漏出をもたらす。これは、黄斑に浮腫を生じる可能性がある。黄斑虚血は、網膜に酸素を供給する、これらの毛細血管内でも発症する場合がある。酸素および栄養素利用能の低減は、新血管形成を促進し、新生血管緑内障、硝子体出血、網膜剥離を生じる場合がある。視覚の病的な状態および失明は、一般にこれらの因子の組み合わせから生じる。
網膜閉塞症の処置は、一般に黄斑浮腫および新血管形成などの合併症について患者をモニタリングし、その合併症を処置することによる視力の維持に向けられる。そのような合併症は、VEGFアンタゴニスト(例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブおよびアフリベルセプト)および/または、例えば、トリアムシノロン(Triesence(登録商標))およびデキサメタゾン(Ozurdex(登録商標))を含むコルチコステロイドを用いて処置できる。一部の場合では、網膜閉塞症は、手術、またはある特定の種の光線力学的治療技術を含むレーザー療法を用いて処置される。難治性の場合では、硝子体切除が必要である可能性があり、硝子体の除去および生理食塩水溶液を用いた置換を含む。
ある特定の態様では、本開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト[例えば、ActRIIポリペプチドまたはその改変体(例えば、GDFトラップ)]を投与することによって、それを必要とする患者において網膜閉塞症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。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:網膜中心静脈閉塞症、半側網膜静脈閉塞症、分枝網膜静脈閉塞症、虚血性網膜静脈閉塞症、非虚血性網膜静脈閉塞症、網膜中心動脈閉塞症、半側網膜動脈閉塞症、分枝網膜動脈閉塞症、虚血性網膜動脈閉塞症および非虚血性網膜動脈閉塞症の1つまたは複数を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、例えば、黄斑浮腫、黄斑虚血、新血管形成、緑内障(glaucocma)および網膜剥離を含む網膜閉塞症の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、網膜閉塞症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力を増加させるおよび/または視野を増加させる)ために使用できる。任意選択で、網膜閉塞症を患う患者は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせに加えて網膜閉塞症を処置するための、1つまたは複数の支持療法[例えば、VEGFアンタゴニスト(例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブおよびアフリベルセプト)、コルチコステロイド(トリアムシノロンおよびデキサメタゾン)、手術、レーザー療法、光線力学的治療および硝子体切除]を用いて処置できる。
黄斑部毛細血管拡張症は、黄斑の中心である中心窩周辺の損傷を特徴とし、2つの形態で顕在化する。2型黄斑部毛細血管拡張症は、疾患の最も一般的な形態であり、中心窩周辺の血管の漏出として顕在化する。この漏出は、黄斑浮腫および新血管形成をもたらす場合があり、部分的に、硝子体出血により中心視に影響を及ぼす。同様に瘢痕組織が黄斑および中心窩を覆って形成される場合があり、きめ細かい視力の低下をもたらす。2型黄斑部毛細血管拡張症は、両眼を冒すが、必ずしも同じ重症度を有さない。1型黄斑部毛細血管拡張症では、中心窩周辺の血管は、拡張されて黄斑浮腫および新血管形成を促進する可能性がある小さな動脈瘤を形成する。1型黄斑部毛細血管拡張症は、ほとんどの場合一方の眼に生じ、疾患の2型形態と区別される。
黄斑部毛細血管拡張症の処置は、一般に黄斑浮腫および新血管形成などの合併症について患者をモニタリングし、その合併症を処置することによる視力の維持に向けられる。黄斑部毛細血管拡張症のそのような合併症は、VEGFアンタゴニスト(例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブおよびアフリベルセプト)を投与することによって処置できる。一部の場合、黄斑部毛細血管拡張症は、手術、レーザー療法(例えば、レーザー光凝固、格子状レーザー光凝固、汎網膜光凝固および光線力学的治療)および/または硝子体切除を用いて処置される。
ある特定の態様では、本開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト[例えば、ActRIIポリペプチドまたはその改変体(例えば、GDFトラップ)]を投与することによって、それを必要とする患者において黄斑部毛細血管拡張症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。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは:2型黄斑部毛細血管拡張症および1型黄斑部毛細血管拡張症の1つまたは複数を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、例えば、毛細血管瘤、黄斑浮腫、新血管形成および硝子体出血を含む黄斑部毛細血管拡張症の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、黄斑部毛細血管拡張症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力を増加させるおよび/または視野を増加させる)ために使用できる。任意選択で、黄斑部毛細血管拡張症を患う患者は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせに加えて網膜黄斑部毛細血管拡張症を処置するための、1つまたは複数の支持療法[例えば、VEGFアンタゴニスト(例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブおよびアフリベルセプト)、手術、レーザー療法(例えば、レーザー光凝固、格子状レーザー光凝固、汎網膜光凝固、および光線力学的治療)および硝子体切除]を用いて処置できる。
未熟児網膜症(ROP)は、テリー症候群または後水晶体線維増加症とも称される、網膜周辺の異常な血管増殖を有する未熟児において生じる眼疾患である[Phelps D.L.、(2001年)NeoReview 2巻(7号):153~166頁]。網膜周辺の新血管形成は、黄斑浮腫および硝子体出血をもたらす場合があり、視力を損なう。一部の場合では、新血管形成は、網膜周辺に瘢痕組織形成をもたらし、網膜剥離を促進する可能性がある。ROPを有する患者は、特に重度の疾患を発症した者は、後年に近視(近眼)、弱視(amblyopia)(弱視(lazy eye))、斜視(strabismus)(斜視(misaligned eyes))、白内障および緑内障についてのより大きな危険性がある。
ROPの処置は、一般に黄斑浮腫、網膜出血、新血管形成、硝子体出血および網膜剥離などの合併症について患者をモニタリングし、その合併症を処置することによる視力の維持に向けられる。ROPのそのような合併症は、VEGFアンタゴニスト(例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブおよびアフリベルセプト)を投与することによって処置できる。一部の場合では、ROPは、手術、レーザー療法(例えば、レーザー光凝固、格子状レーザー光凝固、汎網膜光凝固および光線力学的治療)および/または硝子体切除を用いて処置される。強膜バックル術および気体網膜復位術は、網膜剥離を修復するための一般的な眼科的手順である。近年、ベータブロッカー(例えば、プロプラノロール)は、ROPの進行を、詳細には網膜の血管新生を阻害し、それにより血液網膜関門機能障害を改善することによって、遅らせることが実証された[Ristori C.、(2001年)Invest Ophthalmol Vis Sci 52巻(1号):155~170頁]。
ある特定の態様では、本開示は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト[例えば、ActRIIポリペプチドまたはその改変体(例えば、GDFトラップ)]を投与することによって、それを必要とする患者において未熟児網膜症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。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、例えば、網膜出血、黄斑浮腫、新血管形成、硝子体出血および網膜剥離を含む未熟児網膜症の1つまたは複数の合併症を処置または予防するために使用できる。一部の実施形態では、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせは、未熟児網膜症を有する患者において視覚を改善する(例えば、視力を増加させるおよび/または視野を増加させる)ために使用できる。任意選択で、未熟児網膜症を患う患者は、ActRIIアンタゴニストまたはActRIIアンタゴニストの組み合わせに加えて未熟児網膜症を処置するための、1つまたは複数の支持療法[例えば、VEGFアンタゴニスト(例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブおよびアフリベルセプト)、ベータブロッカー(プロプラノロール)、手術、レーザー療法(例えば、レーザー光凝固、格子状レーザー光凝固、汎網膜光凝固および光線力学的治療)、硝子体切除、強膜バックル術、および/または気体網膜復位術]を用いて処置できる。
本明細書で使用する場合、「~と組み合わせて」または「併用投与」とは、追加的治療(例えば、第2、第3、第4など)が、体内でなおも効果的である(例えば、複数の化合物は、患者において同時に効果的であり、これは、これらの化合物の相乗効果を含み得る)ような、任意の投与形態を指す。有効性は、血中、血清中、または血漿中の作用因子の測定可能な濃度と相関しない場合もある。例えば、異なる治療用化合物は、同じ製剤において投与することもでき、別個の製剤において、同時または逐次的に投与することもでき、異なるスケジュールで投与することもできる。したがって、このような処置を施される個体は、異なる治療の組み合わせ効果から利益を得ることができる。本開示の1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト(例えば、GDF-ActRIIアンタゴニスト、ActRIIAポリペプチド、ActRIIBポリペプチド、GDFトラップ、抗体など)は、1つまたは複数の他の追加の作用因子または支持療法と同時に、これらの前に、またはこれらの後に投与され得る。一般に、各治療剤は、その特定の作用因子について決定された用量および/または時間スケジュールで投与される。レジメンにおいて利用する特定の組み合わせは、本開示のアンタゴニストの、治療および/または所望のその適合性を考慮に入れる。
視力(VA)は、視力の鋭さまたは鮮明さであり、一部は眼内の網膜焦点のシャープさおよび脳の解釈能力の感受性に依存する。視力は、視覚処理系の空間分解能の尺度である。一部の実施形態では、VAは、視力を検査される人に規定の距離からチャート上の字、典型的には数または文字を識別するように求めることによって検査される。一般に、チャート字は、白色背景に対して黒色シンボルとして表される。人の眼と検査チャートとの間の距離は、レンズが焦点を合わせようと試みる場合のほぼ無限大の十分な距離に設定される。一部の実施形態では、20フィートまたは6メートル、光学的観点から本質的に無限大。
VAを測定するための非限定的な一手段は、ESV-3000 ETDRS検査デバイス(US5,078,486を参照されたい)、自己キャリブレート検査照明の使用である。ESV-3000デバイスは、LED光源技術を組み込んでいる。自己キャリブレーション電子回路は、LED光源を常にモニタリングし、検査輝度を85cd/m2または3cd/m2にキャリブレートする。大型のETDRS検査(20/200まで)が、4メートルで実施される臨床試験のために設計されたが、デバイスは非研究設定、例えば眼疾患モニタリングが行われる病院またはクリニックでも使用できる。一部の実施形態では、検査は、規格化された照明条件、例えば85cd/m2の明順応検査レベルで行われる。この光レベルは、National Academy of SciencesによっておよびAmerican National Standards InstituteによってETDRSおよびコントラスト感度視力検査のために推奨されている。視力のスコア化は、モニターによって選択された任意の様式によって達成できる。ベースライン評価を提供した後に、検査対象によって識別できる文字数の増加または減少は、処置の際の見る能力の増加または減少の測定値を提供する。VAを測定する他の方法として、例えば、スネレン検査、Eチャート検査およびニア検査が挙げられる。
一態様では、本開示は、本明細書に記載される眼の血管障害を有する対象において視力を増加させるための方法および組成物を提供する。一般に、これらの方法は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニストの有効量をそれを必要とする患者に投与する工程を含む。一部の実施形態では、方法は、処置された眼によって認識可能な文字数を約1から約30文字増加させるための手段を提供する。別の実施形態では、認識可能な文字数は、約5から約25文字増加される。さらなる実施形態では、認識可能な文字数は、約5から約20文字増加される。さらに別の実施形態では、認識可能な文字数は、約5から約15文字増加される。なおさらなる実施形態では、認識可能な文字数は、約5から約10文字増加される。さらに別の実施形態では、認識可能な文字数は、約10から約25文字増加される。さらになおさらなる実施形態では、認識可能な文字数は、約15から約25文字増加される。さらになお別の実施形態では、認識可能な文字数は、約20から約25文字増加される。
一般に、視野は、患者が周辺的に見ることが可能である水平および垂直範囲全体の視野検査を通じて決定できる。この種類の検査は、患者はまっすぐ前の光源を凝視し、異なる濃さのランダム光が患者の視界の周辺部で点滅する自動化視野測定検査を用いて通常実施される。患者は、光を見ることができることを示すためにボタンまたは他の手段を押す。本明細書に記載の方法により使用できる視野検査として、例えば、アムスラーグリッド検査、対面検査、視野測定検査およびタンジェントスクリーン検査が挙げられる。
一態様では、本開示は、本明細書に記載される眼の血管障害を有する対象において視野を増加させるための方法および組成物を提供する。一般にこれらの方法は、1つまたは複数のActRIIアンタゴニストの有効量をそれを必要とする患者に投与する工程を含む。一部の実施形態では、方法は、患者の視野を少なくとも10%(例えば、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%)増加させるための手段を提供する。
無効赤血球生成の最も一般的な原因は、サラセミア症候群、インタクトアルファおよびベータヘモグロビン鎖の産生の不均衡が赤芽球成熟の際のアポトーシスの増加を引き起こす遺伝子性異常ヘモグロビン症である(Schrier、2002年、Curr Opin Hematol 9巻:123~126頁)。サラセミアは、集合的に世界中で最も高頻度の遺伝性障害であり、疫学的パターンの変化を伴って米国および世界的の両方において公衆衛生問題の拡大に寄与すると予測されている(Vichinsky、2005年、Ann NY Acad Sci 1054巻:18~24頁)。サラセミア症候群は、それらの重症度に応じて名付けられている。それにより、α-サラセミアは、α-サラセミア軽症型(α-サラセミア形質としても公知;2カ所影響を受けたα-グロビン遺伝子)、ヘモグロビンH疾患(3カ所影響を受けたα-グロビン遺伝子)およびα-サラセミア重症型(胎児水腫としても公知;4カ所影響を受けたα-グロビン遺伝子)を含む。β-サラセミアは、β-サラセミア軽症型(β-サラセミア形質としても公知;1カ所影響を受けたβ-グロビン遺伝子)、β-サラセミア中間型(2カ所影響を受けたβ-グロビン遺伝子)、ヘモグロビンEサラセミア(2カ所影響を受けたβ-グロビン遺伝子)およびβ-サラセミア重症型(クーリー貧血としても公知;β-グロビンタンパク質の完全な欠如をもたらす2カ所影響を受けたβ-グロビン遺伝子)を含む。複数の臓器に影響を及ぼすβ-サラセミアは、相当な罹患率および死亡率と関連し、現在生涯にわたるケアを必要としている。β-サラセミアを有する患者における平均余命は、鉄キレート化との組み合わせでの定期的な輸血の使用により近年増加しているが、輸血および鉄の過剰な消化管吸収の両方から生じる鉄過剰負荷は、心疾患、血栓症、性腺機能低下、甲状腺機能低下、糖尿病、骨粗鬆症および骨減少症などの重篤な合併症を引き起こす可能性がある(Rundら、2005年、N Engl J Med 353巻:1135~1146頁)。ActRIIアンタゴニストは、任意選択で1つまたは複数の追加的支持療法との組み合わせで、サラセミア症候群を処置するために使用できる。
ActRIIアンタゴニストは、任意選択で1つまたは複数の追加的支持療法との組み合わせで、サラセミア症候群に加えて無効赤血球生成の障害を処置するために使用できる。そのような障害として、鉄芽球性(siderblastic)貧血(遺伝性または後天性);赤血球異形成貧血(IおよびII型);鎌状赤血球貧血;遺伝性球状赤血球症;ピルビン酸キナーゼ欠損;葉酸欠損(先天性疾患、摂取不足または要求量の増加による)、コバラミン欠損(先天性疾患、悪性貧血、吸収障害、膵臓不全または摂取不足による)、ある特定の薬物または原因不明(先天性赤血球異形成貧血、不応性巨赤芽球性貧血または赤白血病)などの状態によって生じる可能性がある巨赤芽球性貧血;骨髄線維症(骨髄化生)および骨髄癆を含む骨髄癆性貧血;先天性赤血球生成性ポルフィン症;ならびに鉛中毒が挙げられる。
骨髄異形成症候群(MDS)とは、骨髄性血球生成の無効および急性骨髄性白血病への転換の危険性を特徴とする血液学的障害の多様な集合である。MDS患者では、血液幹細胞が、健常な赤血球、白血球、または血小板に成熟しない。MDS障害として、例えば、不応性貧血、単一血球系統の異形成を伴う不応性血球減少症(RCUD)、環状鉄芽球を伴う不応性貧血(RARS)、顕著な血小板増加を伴う環状鉄芽球性不応性貧血(RARS-T)、過剰な芽球を有する不応性貧血(RAEB-1)、変形した過剰な芽球を有する不応性貧血(RAEB-2)、多系列異形成を有する不応性血球減少症(RCMD)、分類不能MDS(MDS-U)、および孤発性5q染色体異常と関連する骨髄異形成症候群[del(5q)を有するMDS]が挙げられる。
MDS患者は、赤血球レベルを高めるための、輸血および/または、血球生成性増殖因子(例えば、EPOなどのESA)単独もしくはコロニー刺激因子[例えば、フィルグラスチムなどの顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)の類似体またはサルグラモスチムなどの顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-GSF)の類似体]との組み合わせでの処置を最終的に必要とする。輸血の頻度は、疾患の程度および併存疾患の存在に依存する。慢性的輸血は、ヘモグロビンレベルを増加させることが公知であり、次に脳および抹消組織酸素化を改善し、それにより身体的活性および精神的敏捷性を改善する。しかし、多くのMDS患者は、このような治療の使用に起因する副作用を発症する。例えば、高頻度の赤血球輸血を施される患者は、鉄蓄積および有毒な活性酸素種の生成に由来する組織損傷および臓器損傷を有し得る。したがって、本開示の1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト作用因子(例えば、GDF-ActRIIアンタゴニスト、ActRIIAポリペプチド、ActRIIBポリペプチド、GDFトラップなど)は、任意選択で、EPO受容体活性化因子と組み合わせて、MDSまたは鉄芽球性貧血を有する患者を処置するのに使用できる。ある特定の実施形態では、MDSまたは鉄芽球性貧血を患う患者は、本開示の1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト作用因子(例えば、GDF-ActRIIアンタゴニスト、ActRIIAポリペプチド、ActRIIBポリペプチド、GDFトラップなど)を、任意選択で、EPO受容体活性化因子と組み合わせて使用して処置することができる。他の実施形態では、MDSまたは鉄芽球性貧血を患う患者は、本開示の1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト作用因子の組み合わせ(例えば、GDF-ActRIIアンタゴニスト、ActRIIAポリペプチド、ActRIIBポリペプチド、GDFトラップなど)ならびに、例えば、ESA;フィルグラスチムを含むG-CSF類似体;サルグラモスチムを含むGM-CSF類似体;レナリドミド;サリドマイド;ポマリドミド、アザシチジンおよびデシタビンを含む低メチル化剤;デフェロキサミンおよびデフェラシロクスを含む鉄キレート化剤;ロミプロスチムおよびエルトロンボパグを含むトロンボポエチン模倣物;単独またはイダルビシン、トポテカンもしくはフルダラビンとの組み合わせでのシタラビン(ara-C)を含む化学療法剤;抗胸腺細胞グロブリン、アレムツズマブおよびシクロスポリンを含む免疫抑制剤;ボリノスタット、バルプロ酸、フェニルブチレート、エンチノスタット、MGCD0103ならびに他のクラスI核HDAC阻害剤、クラスII非核HDAC阻害剤、汎HDAC阻害剤およびアイソフォーム特異的HDAC阻害剤を含むヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDAC阻害剤);ティピファニルブおよびロナファルニブを含むファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤;エタネルセプトまたはインフリキシマブを含む腫瘍壊死因子-アルファ(TNF-α)阻害剤;エザチオスタットを含むグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)P1-1の阻害剤;ならびにゲムツズマブオゾガマイシンを含むCD33の阻害剤を含む、MDSを処置するための1つまたは複数の追加的治療剤を使用して処置できる。
本明細書で記載される通り、環状鉄芽球を呈する患者は、ActRIIアンタゴニストを用いる処置に特に適している可能性がある。鉄芽球性貧血は、先天性(遺伝性)および後天性型に大きく分類でき、表1に示す通りさらに細分できる。
Figure 0007072507000026
新規シーケンシング技術は、過去数年間でMDSにおいて繰り返し変異する数十個の遺伝子の識別をもたらした。種類によって分類されたそのような遺伝子の2013年のリストを表3に示す。1つまたは複数のそのような変異は、MDSを有するほとんど全ての患者において見出すことができ、関与する遺伝子の性質を知ることは、どのようにMDSが発症し、発達するかについての理解を改善したが、処置にはまだ効果を与えていない。MDS患者試料に適用された全ゲノムシーケンシングは、mRNAスプライシング(スプライソソーム)因子をコードするがん関連遺伝子の完全に新規のクラスを識別した。MDSにおいて識別された最初のそのような遺伝子はSF3B1であり、RARSを有する患者において特に高頻度で変異されている[Papaemmanuilら、(2011年)N Engl J Med 365巻:1384~1395頁]。変異遺伝子の他の主なカテゴリーは、エピジェネティック(DNAメチル化)調節因子、転写因子およびシグナル伝達分子である[Cazzolaら、(2013年)Blood 122巻:4021~4034頁、Bejarら、(2014年)Blood 124巻:2793~2803頁]。これらの変異がMDS患者で同時に生じる程度は、遺伝子型によって異なると考えられる。例えば、MDS患者のおよそ50%は、変異体スプライシング因子をコードする今日までに識別された10個の遺伝子のうちの1個を有するが、これらの変異体遺伝子は、同じ患者ではめったに同時に生じない[Bejarら、(2014年)Blood 124巻:2793~2803頁]。それによりこれらの変異体遺伝子は、同じ個体についてのほとんど重複しないマーカーである。変異体エピジェネティック調節因子をコードする遺伝子は、同じ患者において互いに、および変異体スプライシング因子遺伝子とさらに高頻度で同時に生じる。本明細書に開示の通り、表3に列挙するものなどの変異体遺伝子の発生差異は、MDSまたは鉄芽球性貧血を有するどの患者がActRIIアンタゴニストに治療的に応答性または非応答性のどちらの可能性があるかを予測する助けとなり得る遺伝子シグネチャーを提供する。
Figure 0007072507000027
表3に列挙される遺伝子のうち、スプライシング因子3B1(SF3B1)をコードする遺伝子は、MDS、具体的にはRARS、RARS-TおよびRCMD-RSサブタイプに、極めて重要であるとして、近年関連付けられている[Malcovatiら、(2011年)Blood 118巻:6239~6246頁、Dolatshadら、(2014年)Leukemia doi: 10.1038/leu.2014.331 印刷前の電子出版]。SF3B1中の体細胞変異は、慢性リンパ性白血病(CLL)および急性骨髄性白血病(AML)を含む血液学的がんにおいてならびに乳がん、膵臓がん、胃がん、前立腺がんおよびぶどう膜メラノーマにおいても生じる[Malcovatiら、(2011年)Blood 118巻:6239~6246頁、Wangら、(2011年)N Engl J Med 365巻:2497~2506頁、The Cancer Genome Atlas Network(2012年)Nature 490巻:61~70頁、Biankinら、(2012年)Nature 491巻:399~405頁、Chesnaisら、(2012年)Oncotarget 3巻:1284~1293頁、Furneyら、(2013年)Cancer Discov 3巻:1122~1129頁、Jeら、(2013年)Int J Cancer 133巻:260~266頁]。SF3B1変異のスペクトルは、多くはタンパク質中の数個の位置にクラスター化され、臨床試料においてまたは高濃度のプラジエノリドに曝露された細胞株において識別されている[Webbら、(2013年)Drug Discov Today 18巻:43~49頁]。MDSにおいて識別されるSF3B1変異として、例えばK182E、E491G、R590K、E592K、R625C、R625G、N626D、N626S、H662Y、T663A、K666M、K666Q、K666R、Q670E、G676D、V701I、I704N、I704V、G740R、A744P、D781GおよびA1188Vが挙げられる。がんにおいて識別されるSF3B1変異として、例えばN619K、N626H、N626Y、R630S、I704T、G740E、K741N、G742D、D894G、Q903R、R1041HおよびI1241Tが挙げられる。最終的に、MDSおよびがんの両方において見出されるSF3B1変異として、例えばG347V、E622D、Y623C、R625H、R625L、H662D、H662Q、T663I、K666E、K666N、K666T、K700EおよびV701Fが挙げられる。
本開示の一実施形態では、ActRIIアンタゴニストは、例えば環状鉄芽球を伴う不応性貧血(RARS)、顕著な血小板増加を伴うRARS(RARS-T)、または多系列異形成を有する不応性血球減少症(RCMD、環状鉄芽球が顕著である患者ではRCMD-RSとしても公知)において1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%または95%を超える赤血球前駆体が環状鉄芽球であるMDS患者または鉄芽球性貧血を有する患者を含む、患者における眼の血管障害を処置するために有用である。
多数の遺伝子が古典的鎌状赤血球症(SCD;鎌状赤血球症(drepanocytosis))に寄与する。第1に、鎌状赤血球症とは、β-グロビン遺伝子内の変異(コドン6における、グルタミン酸のバリンへの変異)により引き起こされる遺伝性障害である。例えば、Kassimら、(2013年)Annu Rev Med、64巻:451~466頁を参照されたい。鎌状赤血球貧血とは、β対立遺伝子内のホモ接合性変異(HbSS)を有する鎌状赤血球症の最も一般的な形態を指し、鎌状赤血球症を有する人々の60~70%を冒している。β-グロビン遺伝子内の変異のために、脱酸素化状態に置かれると露出される疎水性モチーフを有する、異常なヘモグロビン分子が生成される[例えば、Eatonら(1990年)、Adv Protein Chem、40巻:63~279頁;Steinberg, MH(1999年)、N Engl J Med、340巻(13号):1021~1030頁;およびBallasら(1992年)、Blood、79巻(8号):2154~63頁を参照されたい]。露出されると、個別のヘモグロビン分子鎖は、重合化し、この結果として、赤血球膜への損傷および細胞内脱水をもたらす。膜の損傷は、エリスロサイト膜の外側リーフレット上のホスファチジルセリンの発現をもたらす、膜脂質の再分布により部分的に顕示される[例えば、(2002年)、Blood、99巻(5号):1564~1571頁を参照されたい]。外在化ホスファチジルセリンは、脈管(血管)閉塞に寄与する、マクロファージおよび活性化内皮細胞の両方への接着を促進する。したがって、低酸素状態では、赤血球のヘモグロビンは、長い結晶へと沈降し、これにより、伸長が引き起こされ、「鎌状」赤血球へと形態的に切り替わる。遺伝子型ならびに脱酸素化の広がりおよび程度の両方が、ヘモグロビン多量体化の重症度に寄与する。胎児性ヘモグロビンの存在は、病理学的ヘモグロビンポリマーの量を比例的に低減し、血管閉塞性クリーゼに対して保護的であることが実証されている。
鎌状赤血球症を有する大部分の患者のための処置の中心は、支持的である。鎌状赤血球症を有する患者に対する現在の処置選択肢として、抗生物質、疼痛管理[例えば、1つまたは複数の麻薬、非ステロイド系抗炎症薬、および/またはコルチコステロイド)、静脈内輸液、輸血、手術、鉄キレート化療法(例えば、デフェロキサミン)およびヒドロキシウレア(例えばDroxia(登録商標))を用いる処置]が挙げられる。一部の実施形態では、本開示の1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト作用因子(例えば、GDF-ActRIIアンタゴニスト、ActRIIAポリペプチド、ActRIIBポリペプチド、GDFトラップなど)は、鎌状赤血球症を処置するための1つまたは複数の追加的作用因子ならびに/または支持療法(例えば、1つまたは複数の麻薬、非ステロイド系抗炎症薬、および/またはコルチコステロイドを用いる処置)、静脈内輸液、輸血、手術、鉄キレート化療法(例えば、デフェロキサミン)およびヒドロキシウレア)との組み合わせで、それを必要とする患者において鎌状赤血球症を処置するのに使用できる。
ある特定の実施形態では、本開示は、本開示の1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト[例えば、ActRIIAポリペプチドおよびその改変体(例えばGDFトラップ)]を用いて処置されているか、または処置される候補の患者を、その患者における1つまたは複数の血液学的パラメータを測定することによって管理するための方法を提供する。血液学的パラメータは、本開示のアンタゴニストを用いた処置の候補である患者に対する適切な投薬を評価するため、処置中に血液学的パラメータをモニタリングするため、本開示の1つまたは複数のアンタゴニストを用いた処置中に投薬量を調節するかどうかを評価するため、および/または本開示の1つまたは複数のアンタゴニストの適切な維持用量を評価するために使用され得る。1つまたは複数の血液学的パラメータが正常レベルの外側である場合、1つまたは複数のActRIIアンタゴニストを用いた投薬は減少、延期または終了され得る。
本明細書中で提供される方法に従って測定され得る血液学的パラメータとしては、例えば、赤血球レベル、血圧、貯蔵鉄、および、当該分野で認識されている方法を使用する、赤血球レベルの増加と相関する体液中に見出される他の作用因子が挙げられる。そのようなパラメータは、患者からの血液試料を使用して決定され得る。赤血球レベル、ヘモグロビンレベル、および/またはヘマトクリットレベルの増加により、血圧の上昇が引き起こされ得る。
一実施形態では、1つまたは複数のActRIIアンタゴニストを用いて処置される候補である患者において、1つまたは複数の血液学的パラメータが正常範囲の外側、または正常の高値側である場合、そのときは、血液学的パラメータが自然にまたは治療介入によってのいずれかで正常または許容されるレベルに戻るまで、1つまたは複数のアンタゴニストの投与の開始が延期され得る。例えば、候補の患者が高血圧または前高血圧である場合、そのときは、患者は、患者の血圧を低下させるために血圧降下剤を用いて処置され得る。個々の患者の状態に適した任意の血圧降下剤が使用され得、例えば、利尿薬、アドレナリンインヒビター(アルファ遮断薬およびベータ遮断薬を含む)、血管拡張薬、カルシウムチャネル遮断薬、アンジオテンシン変換酵素(ACE)インヒビター、またはアンジオテンシンII受容体遮断薬が挙げられる。血圧は、食事および運動レジメンを使用して代替的に処置され得る。同様に、候補の患者が正常よりも低いか、または正常の低値側の貯蔵鉄を有する場合、そのときは、患者は、患者の貯蔵鉄が正常または許容されるレベルに戻るまで、適切な食事および/または鉄サプリメントのレジメンを用いて処置され得る。正常よりも高い赤血球レベルおよび/またはヘモグロビンレベルを有する患者に対して、そのときは、そのレベルが正常または許容されるレベルに戻るまで本開示の1つまたは複数のアンタゴニストの投与が延期され得る。
特定の実施形態では、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト作用因子を用いて処置される候補である患者において、1つまたは複数の血液学的パラメータが正常範囲の外側、または正常の高値側である場合、そのときは、投与の開始が延期されないことがある。しかし、1つまたは複数のアンタゴニストの投薬量または投薬の頻度は、本開示の1つまたは複数のアンタゴニストが投与されると上昇する血液学的パラメータの許容されない増加リスクを低下させる量に設定され得る。あるいは、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト作用因子(例えば、GDF-ActRIIアンタゴニスト、ActRIIAポリペプチド、ActRIIBポリペプチド、GDFトラップなど)と、望ましくないレベルの血液学的パラメータに対処する治療剤を組み合わせた治療レジメンが患者のために開発され得る。例えば、患者の血圧が上昇している場合、治療レジメンは、1つまたは複数のActRIIアンタゴニストおよび血圧降下剤の投与を含めて設計され得る。所望より低い貯蔵鉄を有する患者について、治療レジメンは、1つまたは複数のActRIIアンタゴニストおよび鉄の補給を含めて開発され得る。
一実施形態では、1つまたは複数の血液学的パラメータについてのベースラインパラメータは、1つまたは複数のActRIIアンタゴニスト作用因子を用いて処置される候補である患者に対して確立され得、適切な投薬レジメンが、ベースライン値に基づいて患者に対して確立される。あるいは、患者の病歴に基づいて確立されたベースラインパラメータが、患者に対して適切なアンタゴニスト投薬レジメンを通知するために使用され得る。例えば、健康な患者が、規定の正常範囲を超える確立された血圧のベースライン数値を有する場合、本開示の1つまたは複数のアンタゴニストを用いた処置の前に、その患者の血圧を一般集団について正常だとみなされる範囲に至らせる必要がないことがあり得る。患者の、1つまたは複数のActRIIアンタゴニストを用いた処置前の1つまたは複数の血液学的パラメータのベースライン値は、本明細書に記載の1つまたは複数のアンタゴニストを用いた処置中の、血液学的パラメータの任意の変化をモニタリングするための関連性のある比較値としても使用され得る。
特定の実施形態では、1つまたは複数の血液学的パラメータは、1つまたは複数のActRIIアンタゴニストを用いて処置されている患者において測定される。血液学的パラメータは、処置中の患者をモニタリングし、本開示の1つまたは複数のアンタゴニストを用いた投薬または別の治療剤を用いた追加の投薬の調節または終了を可能にするために使用され得る。例えば、1つまたは複数のActRIIアンタゴニストの投与によって血圧、赤血球レベル、またはヘモグロビンレベルが上昇したか、または貯蔵鉄が減少した場合、そのときは、本開示の1つまたは複数のアンタゴニストの用量は、1つまたは複数の血液学的パラメータに対する本開示の1つまたは複数のアンタゴニストの作用を減少させるために、その量または頻度が減少され得る。1つまたは複数のActRIIアンタゴニストの投与によって、患者にとって不都合な1つまたは複数の血液学的パラメータの変化が生じた場合、そのときは、本明細書に記載の1つまたは複数のアンタゴニストの投薬は、一時的に、血液学的パラメータが許容されるレベルに戻るまでか、または永久に、のいずれかで終了され得る。同様に、本明細書に記載の1つまたは複数のアンタゴニストの投与の用量または頻度を減らした後、1つまたは複数の血液学的パラメータが許容される範囲内に至らない場合、そのときは、投薬は終了され得る。本開示の1つまたは複数のアンタゴニストを用いた投薬を減らすかまたは終了する代わりに、またはそれに加えて、患者は、血液学的パラメータの望ましくないレベルに対処する追加の治療剤、例えば、血圧降下剤または鉄のサプリメントなどが投薬され得る。例えば、1つまたは複数のActRIIアンタゴニストを用いて処置されている患者の血圧が上昇している場合、そのときは、本開示の1つまたは複数のアンタゴニストを用いた投薬は同じレベルで継続され得、および処置レジメンに血圧降下剤が追加されるか、1つまたは複数のアンタゴニストを用いた投薬例えば、量および/または頻度について)、および処置レジメンに血液降下剤が追加されるか、または、1つまたは複数のアンタゴニストを用いた投薬は終了され得、および患者は血圧降下剤を用いて処置され得る。
(6.薬学的組成物)
ある特定の態様では、本開示の1つまたは複数のActRIIアンタゴニストは、単独で投与することもでき、医薬製剤(治療用組成物または薬学的組成物とも称される)の成分として投与することもできる。医薬製剤とは、その中に含有される活性成分(例えば、本開示の作用因子)の生物活性が効果的であることを可能とするような形態にあり、製剤が投与される対象に対して許容不可能に毒性である、さらなる成分を含有しない調製物を指す。本主題の化合物は、ヒト医療または獣医療における使用のために好都合な任意の方式における投与のために製剤化され得る。例えば、本開示の1つまたは複数の作用因子は、薬学的に許容されるキャリアと共に製剤化することができる。薬学的に許容されるキャリアとは、医薬製剤中の、活性成分以外の成分であって、対象に対して一般に非毒性である成分を指す。薬学的に許容されるキャリアは、緩衝剤、賦形剤、安定化剤、および/または保存剤を含むがこれらに限定されない。一般に、本開示における使用のための医薬製剤は、対象に投与されるとき、発熱物質非含有であり、生理学的に許容される形態にある。本明細書に記載のもの以外の治療的に有用な作用因子であって、任意選択で、上記の製剤中に含まれ得る作用因子を、本開示の方法における主題の作用因子と組み合わせて投与することができる。
典型的には、化合物は、例えば局所投与、眼内(例えば、硝子体内)注射によって、またはインプラントもしくはデバイスによって、を含んで眼に投与される。硝子体内注射は、例えば毛様体扁平部を通じて、縁より3mmから4mm後方に注射されてよい。眼への投与のための医薬組成物は、例えば点眼剤、点眼薬、眼科用懸濁剤、眼科用乳剤、硝子体内注射、テノン嚢下注射、眼科用生体内分解性インプラントおよび非生体内分解性眼科用挿入物もしくはデポーを含む種々の方法で製剤化され得る。
一部の実施形態では、化合物は、非経口投与される[例えば、静脈内(I.V.)注射、動脈内注射、骨内注射、筋内注射、髄腔内注射、皮下注射、または皮内注射により]。
点眼または非経口投与に適する薬学的組成物は、本開示の1つまたは複数の作用因子を、1つまたは複数の薬学的に許容される無菌かつ等張の水性もしくは非水性の溶液、分散液、懸濁液、もしくはエマルジョン、または使用直前に無菌の溶液もしくは分散液へと再構成され得る無菌粉末と組み合わせて含み得る。溶液または分散液は、抗酸化物質、緩衝剤、静菌剤、懸濁剤、増粘剤、または製剤を意図されるレシピエントの血液と等張にする溶質を含有し得る。本開示の医薬製剤において利用され得る、適切な水性および非水性のキャリアの例は、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)、植物油(例えば、オリーブ油)、注射可能な有機エステル(例えば、オレイン酸エチル)、およびこれらの適切な混合物を含む。適正な流動性は、例えば、コーティング材料(例えば、レシチン)の使用によって、分散剤の場合には必要とされる粒子径の維持によって、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。
一部の実施形態では、本開示の治療法は、インプラントもしくはデバイスから薬学的組成物を全身投与または局所投与する工程を包含する。さらに、薬学的組成物は、カプセル化され得、または、標的組織部位(例えば、骨髄または筋肉)へと送達するための形態で注射され得る。特定の実施形態では、本開示の組成物は、標的組織部位(例えば、骨髄または筋肉)に本開示の1つまたは複数の作用因子を送達し得、成長中の組織のための構造を提供し得、そして、最適には身体内へと再吸収され得るマトリクスを含み得る。例えば、マトリクスは、本開示の1つまたは複数の作用因子の遅速放出を提供し得る。このようなマトリクスは、他の移植医療用途に現在使用される材料から形成され得る。
マトリクス材料の選択は、生体適合性、生分解性、機械的特性、見かけ上の様相および界面の特性のうちの1つまたは複数に基づいてもよい。本主題の組成物の特定の用途が、適切な製剤を画定する。組成物のための可能性のあるマトリクスは、生分解性でかつ化学的に画定された硫酸カルシウム、リン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイト、ポリ乳酸およびポリ無水物であり得る。他の可能性のある材料は、生分解性でかつ生物学的に十分に画定されたもの(例えば、骨または皮膚のコラーゲンが挙げられる)である。さらなるマトリクスは、純粋なタンパク質または細胞外マトリクスの成分から構成される。他の可能性のあるマトリクスは、非生分解性でかつ化学的に規定されたもの(例えば、焼結ヒドロキシアパタイト、バイオグラス、アルミン酸塩、または他のセラミクスが挙げられる)である。マトリクスは、上述のタイプの材料のいずれかの組み合わせ(例えば、ポリ乳酸およびヒドロキシアパタイト、または、コラーゲンおよびリン酸三カルシウム)を含み得る。バイオセラミクスは、組成物(例えば、カルシウム-アルミン酸-リン酸)中で変化され得、孔径、粒子径、粒子の形状および生分解性のうちの1つまたは複数を変更するように加工され得る。
ある特定の実施形態では、本開示の薬学的組成物は、例えば、カプセル、カシェ、丸剤、錠剤、ロゼンジ(スクロースおよびアカシアまたはトラガントなどの矯味矯臭基材を使用する)、散剤、顆粒剤、水性もしくは非水性液体中の溶液もしくは懸濁液、水中油もしくは油中水の液体エマルジョン、またはエリキシルもしくはシロップ、または香錠(ゼラチンおよびグリセリン、またはスクロースおよびアカシアなどの不活性基材を使用する)、かつ/またはマウスウォッシュの形態で経口投与することもでき、各々が、所定量の、本開示の化合物と、任意選択で、1つまたは複数の他の活性成分とを含有する。本開示の化合物と、任意選択で、1つまたは複数の他の活性成分とはまた、ボーラス、舐剤、またはペーストとしても投与することができる。
経口投与のための固体投薬形態(例えば、カプセル、錠剤、丸剤、糖衣錠、散剤および顆粒剤)において、本開示の1または複数の化合物は、1または複数の薬学的に受容可能なキャリア(例えば、クエン酸ナトリウム、リン酸二カルシウム、充填剤または増量剤(例えば、デンプン、ラクトース、スクロース、グルコース、マンニトールおよびケイ酸)、結合剤(例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸塩、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロースおよびアカシア)、湿潤剤(例えば、グリセロール)、崩壊剤(例えば、アガー-アガー、炭酸カルシウム、ポテトもしくはタピオカデンプン、アルギン酸、ケイ酸塩、および炭酸ナトリウム)、溶液抑制因子(solution retarding agent)(例えば、パラフィン)、吸収加速剤(例えば、四級アンモニウム化合物)、加湿剤(例えば、セチルアルコールおよびモノステアリン酸グリセロール)、吸着剤(例えば、カオリンおよびベントナイトクレイ)、潤滑剤(例えば、滑石、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固体ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム)、着色剤およびこれらの混合物を含む)と共に混合され得る。カプセル、錠剤、および丸剤の場合、医薬製剤(組成物)はまた、緩衝剤も含み得る。また、同様の種類の固形組成物も、例えば、ラクトースまたは乳糖のほか、高分子量ポリエチレングリコールを含む、1つまたは複数の賦形剤を使用して、軟充填ゼラチンカプセル中および硬充填ゼラチンカプセル中の充填剤として利用することができる。
薬学的組成物の経口投与のための液体投薬形態としては、薬学的に受容可能なエマルジョン、マイクロエマルジョン、溶液、懸濁物、シロップおよびエリキシルが挙げられる。活性成分に加え、液体投薬形態は、当該分野で一般に用いられる不活性希釈剤(例えば、水または他の溶媒が挙げられる)、可溶化剤および/または乳化剤[例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、油(例えば、綿実油、ピーナッツ油、トウモロコシ油、胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油およびゴマ油)、グリセロール、テトラヒドロフリルアルコール、ポリエチレングリコール、ソルビタンの脂肪酸エステル、およびこれらの混合物]を含み得る。不活性な希釈剤に加え、経口用組成物はまた、例えば、加湿剤、乳化剤および懸濁剤、甘味剤、矯味矯臭剤、着色剤、芳香剤、保存剤およびこれらの組み合わせを含む佐剤を含み得る。
懸濁液は、活性化合物に加えて、例えば、エトキシル化イソステアリルアルコール、ポリオキシエチレンソルビトール、ソルビタンエステル、微結晶性セルロース、アルミニウムメタヒドロキシド、ベントナイト、アガー-アガー、トラガント、およびこれらの組み合わせを含む懸濁剤を含有し得る。
微生物の作用および/または増殖の防止は、例えば、パラベン、クロロブタノール、およびソルビン酸フェノールを含む、種々の抗細菌剤および抗真菌剤を組み入れることにより確保することができる。
ある特定の実施形態では、例えば、糖、または塩化ナトリウムを含む等張化剤を組成物中に組み入れることも望ましいと考えられる。加えて、注射可能な医薬形態の吸収の遅延も、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを含む、吸収を遅延させる作用因子を組み入れることにより、もたらすことができる。
投薬レジメンは、本開示の1つまたは複数の作用因子の作用を修飾する種々の要因を考慮して主治医によって決定されることが理解される。種々の要因として、患者の赤血球数、ヘモグロビンレベル、所望の標的赤血球数、患者の年齢、患者の性別、および患者の食餌、赤血球レベルの低下に寄与し得る任意の疾患の重症度、投与時間、ならびに他の臨床的要因が挙げられるがこれらに限定されない。他の公知の活性の作用因子の、最終組成物への添加もまた、投与量に影響を及ぼし得る。進行は、赤血球レベル、ヘモグロビンレベル、網状赤血球レベル、および造血プロセスの他の指標のうちの1つまたは複数の定期的な評価によりモニタリングすることができる。
特定の実施形態では、本開示はまた、本開示の1つまたは複数の作用因子のインビボ産生のための遺伝子治療を提供する。このような治療は、上に列挙したような障害のうち1つまたは複数を有する細胞または組織中に作用因子配列を導入することによってその治療作用を達成する。作用因子配列の送達は、例えば、キメラウイルスのような組換え発現ベクターまたはコロイド分散系を用いることによって達成され得る。本開示の1つまたは複数の作用因子配列の好ましい治療的送達は、標的化されたリポソームの使用である。
本明細書中で教示されるような遺伝子治療に利用され得る種々のウイルスベクターとしては、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニア、または、RNAウイルス(例えば、レトロウイルス)が挙げられる。レトロウイルスベクターは、マウスもしくはトリのレトロウイルスの誘導体であり得る。単一の外来遺伝子が挿入され得るレトロウイルスベクターの例としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:モロニーマウス白血病ウイルス(MoMuLV)、ハーベーマウス肉腫ウイルス(HaMuSV)、マウス乳腺癌ウイルス(MuMTV)およびラウス肉腫ウイルス(RSV)。多数のさらなるレトロウイルスベクターが多数の遺伝子を組み込み得る。これらのベクターは全て、形質導入された細胞が同定および生成され得るように、選択マーカーについての遺伝子を移送または組み込み得る。レトロウイルスベクターは、例えば、糖、糖脂質またはタンパク質を付着させることによって、標的特異的とされ得る。好ましい標的化は、抗体を用いて達成される。当業者は、本開示の1つまたは複数の作用因子を含むレトロウイルスベクターの標的特異的な送達を可能にするために、特定のポリヌクレオチド配列がレトロウイルスゲノム中に挿入され得るか、または、ウイルスエンベロープに付着され得ることを認識する。
あるいは、組織培養細胞は、従来のリン酸カルシウムトランスフェクション法によって、レトロウイルスの構造遺伝子(gag、polおよびenv)をコードするプラスミドを用いて直接トランスフェクトされ得る。これらの細胞は、次いで、関心のある遺伝子を含むベクタープラスミドでトランスフェクトされる。得られた細胞は、培養培地中にレトロウイルスベクターを放出する。
本開示の1つまたは複数の作用因子のための別の標的化送達システムは、コロイド分散系である。コロイド分散系としては、例えば、高分子複合体、ナノカプセル、ミクロスフェア、ビーズおよび脂質ベースの系(水中油エマルジョン、ミセル、混合型ミセルおよびリポソームを含む)が挙げられる。特定の実施形態において、本開示の好ましいコロイド系は、リポソームである。リポソームは、インビトロおよびインビボで送達ビヒクルとして有用な人工の膜小胞である。RNA、DNAおよびインタクトなビリオンが、水性の内部に封入され得、そして、生物学的に活性な形態で細胞へと送達され得る[例えば、Fraleyら(1981年)、Trends Biochem. Sci.、6巻:77頁を参照のこと]。リポソームビヒクルを用いた効率的な遺伝子移入のための方法は当該分野で公知である[例えば、Manninoら(1988年)、Biotechniques、6巻:682頁、1988を参照のこと]。
リポソームの組成は通常、リン脂質の組み合わせであり、ステロイド(例えば、コレステロール)を含み得る。リポソームの物理的特徴は、pH、イオン強度、および二価カチオンの存在に依存する。また、他のリン脂質または他の脂質であって、例えば、ホスファチジル化合物(例えば、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルエタノールアミン、スフィンゴ脂質、セレブロシドまたはガングリオシド)、卵ホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリンおよびジステアロイルホスファチジルコリンを含むリン脂質または脂質も使用することができる。例えば、器官特異性、細胞特異性および細胞小器官特異性に基づいたリポソームの標的化もまた可能であり、当該分野で公知である。
(実施例)
本発明は、ここで、一般的に記載されるが、単に特定の実施形態および本発明の実施形態を例示する目的のために含められ、本発明を限定することは意図されない以下の実施例を参照するとより容易に理解される。
(実施例1)
ActRIIa-Fc融合タンパク質
本出願人らは、間に最小限のリンカーを有する、ヒトActRIIaの細胞外ドメインを、ヒトFcドメインまたはマウスFcドメインに融合させた、可溶性ActRIIA融合タンパク質を構築した。構築物を、それぞれ、ActRIIA-hFcおよびActRIIA-mFcと呼ぶ。
CHO細胞株から精製されたActRIIA-hFcを、下記(配列番号32)に示す。
Figure 0007072507000028
ActRIIA-hFcおよびActRIIA-mFcタンパク質をCHO細胞株内で発現させた。3つの異なるリーダー配列:
(i)ミツバチメリチン(HBML):MKFLVNVALVFMVVYISYIYA(配列番号33)
(ii)組織プラスミノーゲンアクチベーター(TPA):MDAMKRGLCCVLLLCGAVFVSP(配列番号34)
(iii)天然:MGAAAKLAFAVFLISCSSGA(配列番号35)
について検討した。
選択された形態は、TPAリーダーを使用し、以下のプロセシングされていないアミノ酸配列を有する:
Figure 0007072507000029
このポリペプチドは、以下の核酸配列によりコードされる:
Figure 0007072507000030
Figure 0007072507000031
ActRIIA-hFcおよびActRIIA-mFcはいずれも、組換え発現に目覚ましく適した。図3において示される通り、タンパク質は、タンパク質の、単一で十分に明確なピークとして精製した。N末端のシーケンシングにより、-ILGRSETQE(配列番号38)の単一の配列を明らかにした。精製は、一連のカラムクロマトグラフィー工程であって、例えば、以下: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、サイズ除外クロマトグラフィー、およびカチオン交換クロマトグラフィーの3つまたはこれ超を、任意の順序で含む工程により達成することができた。精製は、ウイルス濾過および緩衝液交換により完了させることができた。ActRIIA-hFcタンパク質は、サイズ除外クロマトグラフィーにより決定されるように、>98%の純度まで精製し、SDS PAGEにより決定されるように、>95%の純度まで精製した。
ActRIIA-hFcおよびActRIIA-mFcは、リガンドに対する高アフィニティーを示した。GDF-11またはアクチビンAは、標準的なアミンカップリング手順を使用して、Biacore(商標)CM5チップ上に固定化した。ActRIIA-hFcタンパク質およびActRIIA-mFcタンパク質を、システム上にロードし、結合を測定した。ActRIIA-hFcは、アクチビンに、5×10-12の解離定数(K)で結合し、GDF11に、9.96×10-9のKで結合した。図4を参照されたい。ActRIIA-mFcも同様に挙動した。
ActRIIA-hFcは、薬物動態研究において極めて安定であった。ラットに、1mg/kg、3mg/kg、または10mg/kgのActRIIA-hFcタンパク質を投薬し、24、48、72、144、および168時間で、タンパク質の血漿レベルを測定した。別個の研究では、ラットに、1mg/kg、10mg/kg、または30mg/kgで投薬した。ラットでは、ActRIIA-hFcの血清半減期は、11~14日間であり、薬物の循環レベルは、2週間後においても極めて高かった(1mg/kg、10mg/kg、または30mg/kgの初回投与について、それぞれ、11μg/ml、110μg/ml、または304μg/ml)。カニクイザルでは、血漿半減期は、実質的に14日間を超え、薬物の循環レベルは、1mg/kg、10mg/kg、または30mg/kgの初回投与について、それぞれ、25μg/ml、304μg/ml、または1440μg/mlであった。
(実施例2)
ActRIIA-hFcタンパク質の特徴付け
ActRIIA-hFc融合タンパク質は、安定的にトランスフェクトされたCHO-DUKX B11細胞内で、pAID4ベクター(SV40 ori/エンハンサー、CMVプロモーター)から、配列番号3の組織プラスミノーゲンリーダー配列を使用して発現させた。上記の実施例1で記載した通りに精製されたタンパク質は、配列番号32の配列を有した。Fc部分は、配列番号32において示される、ヒトIgG1のFc配列である。タンパク質解析は、ActRIIA-hFc融合タンパク質は、ジスルフィド結合によるホモ二量体として形成されることを明らかにする。
CHO細胞により発現させた材料の、アクチビンBリガンドに対するアフィニティーは、ヒト293細胞内で発現させたActRIIa-hFc融合タンパク質について報告されているアフィニティー[del Reら(2004年)、J Biol Chem.、279巻(51
号):53126~53135頁を参照されたい]より大きい。加えて、TPAリーダー配列の使用は、他のリーダー配列より大きな生成をもたらし、天然のリーダーとともに発現させたActRIIA-Fcと異なり、高純度のN末端配列をもたらした。天然のリーダー配列の使用は、ActRIIA-Fcの2つの主要な分子種であって、各々が異なるN末端配列を有する分子種を結果としてもたらした。
(実施例3)
代替ActRIIA-Fcタンパク質
本明細書で記載される方法に従い使用され得る、様々なActRIIA改変体は、参照によりその全体において本明細書に組み込まれる、WO2006/012627として公開されている国際特許出願(例えば、55~58頁を参照されたい)において記載されている。代替的な構築物は、C末端テール(ActRIIAの細胞外ドメインの最後の15アミノ酸)を欠失させている場合がある。このような構築物の配列を下記(Fc部分に下線を付す)(配列番号39)に提示する。
Figure 0007072507000032
(実施例4)
ActRIIB-Fc融合タンパク質の生成
本出願人らは、間に最小限のリンカー(3つのグリシンアミノ酸)を有する、ヒトActRIIBの細胞外ドメインを、ヒトFcドメインまたはマウスFcドメインに融合させた、可溶性ActRIIB融合タンパク質を構築した。構築物を、それぞれ、ActRIIB-hFcおよびActRIIB-mFcと呼ぶ。
ActRIIB-hFcをCHO細胞株からの精製物として下記に示す(配列番号40):
Figure 0007072507000033
ActRIIB-hFcおよびActRIIB-mFcタンパク質をCHO細胞株内で発現させた。3つの異なるリーダー配列:(i)ミツバチメリチン(HBML)、ii)組織プラスミノーゲンアクチベーター(TPA)および(iii)天然:MGAAAKLAFAVFLISCSSGA(配列番号77)について検討した。
選択された形態は、TPAリーダーを使用し、以下のプロセシングされていないアミノ酸配列(配列番号41)を有する。
Figure 0007072507000034
このポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号42)によってコードされる。
Figure 0007072507000035
Figure 0007072507000036
CHO細胞により生成された材料の、N末端のシーケンシングにより、-GRGEAE(配列番号43)の主要な配列を明らかにした。とりわけ、文献において報告されている他の構築物は、-SGR・・・配列で始まる。
精製は、一連のカラムクロマトグラフィー工程であって、例えば、以下: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、サイズ除外クロマトグラフィー、およびカチオン交換クロマトグラフィーの3つまたはこれ超を、任意の順序で含む工程により達成することができた。精製は、ウイルス濾過および緩衝液交換により完了させることができた。
ActRIIB-Fc融合タンパク質はまた、HEK293細胞内およびCOS細胞内でも発現された。全ての細胞株および妥当な培養条件に由来する材料は、インビボにおいて筋構築活性を有するタンパク質をもたらしたが、おそらく細胞株の選択および/または培養条件に関連する、効力の変動性も観察された。
本出願人らは、ActRIIBの細胞外ドメイン内に一連の変異を生成し、これらの変異体タンパク質を、細胞外ActRIIBとFcドメインとの間の可溶性融合タンパク質として生成した。バックグラウンドのActRIIB-Fc融合物は、配列番号40の配列を有する。
N末端およびC末端の切断を含む種々の変異を、バックグラウンドのActRIIB-Fcタンパク質に導入した。本明細書に提示したデータに基づくと、これらの構築物は、TPAリーダーとともに発現させる場合、N末端のセリンを欠くことが予想される。変異は、PCR変異誘発により、ActRIIB細胞外ドメイン内に生成した。PCRの後、フラグメントを、Qiagenカラムを介して精製し、SfoIおよびAgeIで消化し、ゲル精製した。ライゲーションすると、ヒトIgG1との融合物キメラを創出するように、これらのフラグメントを、発現ベクターであるpAID4(WO2006/012627を参照されたい)にライゲーションした。E.coli DH5アルファへと形質転換させたら、コロニーを採取し、DNAを単離した。マウス構築物(mFc)のために、マウスIgG2aで、ヒトIgG1を置換した。全ての変異体の配列を検証した。
変異体の全ては、HEK293T細胞内で、一過性のトランスフェクションにより生成した。まとめると、500mlのスピナー内で、HEK293T細胞を、容量250mlのFreestyle(Invitrogen)培地中に1ml当たりの細胞6×10個で設定し、一晩にわたり増殖させた。翌日、これらの細胞を、最終DNA濃度を0.5ug/mlとするDNA:PEI(1:1)複合体で処理した。4時間後、250mlの培地を添加し、細胞を、7日間にわたり増殖させた。細胞をスピンダウンすることにより馴化培地を採取し、濃縮した。
変異体を、例えば、プロテインAカラムを含む、様々な技法を使用して精製し、低pH(3.0)のグリシン緩衝液で溶出させた。中和の後、これらを、PBSに対して透析した。
変異体はまた、同様な方法により、CHO細胞内でも生成した。変異体を、参照により本明細書に組み込まれる、WO2008/097541およびWO2006/012627において記載されている、結合アッセイおよび/またはバイオアッセイにおいて調べた。一部の場合には、アッセイを、精製タンパク質ではなく、馴化培地について実施した。ActRIIBの追加のバリエーションについては、米国特許第7,842,663号において記載されている。
本出願人らは、N末端およびC末端短縮(天然タンパク質配列番号1の残基25~131)を有し、N末端で天然ActRIIBリーダーを置換するTPAリーダー配列に、およびC末端で最小限のリンカー(3つのグリシン残基)を介してヒトFcドメインに融合された、ヒトActRIIB細胞外ドメインを含むActRIIB(25-131)-hFc融合タンパク質を生成した(図16)。この融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列を図17Aおよび17Bに示す。本出願人らは、コドンを改変し、最初の形質転換体の発現レベルに実質的な改善を提供したActRIIB(25-131)-hFcタンパク質をコードする改変体核酸を見出した(図18)。
成熟タンパク質は、以下のアミノ酸配列を有する(N末端はN末端シーケンシングによって確認した)(配列番号78)。
Figure 0007072507000037
Figure 0007072507000038
アミノ酸1~107はActRIIBに由来する。
発現分子は、一連のカラムクロマトグラフィー工程であって、例えば、以下: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、サイズ除外クロマトグラフィー、およびカチオン交換クロマトグラフィーのうちの3つまたはこれより多くを、任意の順序で含む工程を使用して精製された。精製は、ウイルス濾過および緩衝液交換により完了し得る。
ActRIIB(25-131)-hFcおよびその全長対応物ActRIIB(20-134)-hFcに対するいくつかのリガンドに対するアフィニティーを、インビトロにおいて、Biacore(商標)装置により評価し、結果を、下記の表にまとめる。Kd値は、複合体の会合および解離が極めて急速であり、konおよびkoffの正確な決定が妨げられるために、定常状態アフィニティーの当てはめにより得た。ActRIIB(25-131)-hFcは、アクチビンA、アクチビンBおよびGDF11に高アフィニティーで結合した。
ActRIIB-hFc体のリガンドアフィニティー:
Figure 0007072507000039
(実施例5)
GDFトラップの生成
本出願人らは、以下のようにGDFトラップを構築した。アクチビンAへの結合を、GDF11および/またはミオスタチンと比べて大幅に低減した(配列番号1内の79位における、ロイシンからアスパラギン酸への置換の帰結として)、改変ActRIIBの細胞外ドメイン(L79D置換を有する配列番号1のアミノ酸20~134)を有するポリペプチドを、間に最小限のリンカー(3つのグリシンアミノ酸)を有する、ヒトFcドメインまたはマウスFcドメインに融合させた。構築物を、それぞれ、ActRIIB(L79D 20~134)-hFcおよびActRIIB(L79D 20~134)-mFcと呼ぶ。79位にアスパラギン酸ではなく、グルタミン酸を有する代替的形態についても、同様に実施した(L79E)。下記の配列番号44に照らした226位において、バリンではなく、アラニンを有する代替的形態もまた、生成し、調べる全ての点において、同等に実施した。79位におけるアスパラギン酸(配列番号1に照らした;または配列番号44に照らした60位)は、下記で二重下線により指し示す。配列番号44に照らした226位におけるバリンもまた、下記で二重下線により指し示す。
GDFトラップActRIIB(L79D 20-134)-hFcをCHO細胞株からの精製物として下記に示す(配列番号44)。
Figure 0007072507000040
GDFトラップのActRIIBに由来する部分は、下記(配列番号45)に示されるアミノ酸配列を有し、この部分は、単量体として使用することもでき、単量体、二量体またはより高次の複合体としての非Fc融合タンパク質として使用することもできるであろう。
Figure 0007072507000041
GDFトラップタンパク質をCHO細胞株で発現させた。3つの異なるリーダー配列:
(i)ミツバチメリチン(HBML)、(ii)組織プラスミノーゲンアクチベーター(TPA)、および(iii)天然について検討した。
選択された形態は、TPAリーダーを使用し、以下のプロセシングされていないアミノ酸配列を有する。
Figure 0007072507000042
Figure 0007072507000043
このポリペプチドは、以下の核酸配列(配列番号47)によってコードされる。
Figure 0007072507000044
精製は、一連のカラムクロマトグラフィー工程であって、例えば、以下: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、サイズ除外クロマトグラフィー、およびカチオン交換クロマトグラフィーの3つまたはこれ超を、任意の順序で含む工程により達成することができた。精製は、ウイルス濾過および緩衝液交換により完了させることができた。精製スキームの例では、細胞培養培地を、プロテインAカラムに通し、150mMのトリス/NaCl(pH8.0)中で洗浄し、次いで、50mMのトリス/NaCl(pH8.0)中で洗浄し、0.1Mのグリシン、pH3.0で溶出させる。低pHの溶出物は、ウイルス除去工程として、室温で30分間にわたり保持する。次いで、溶出物を中和させ、Qセファロースイオン交換カラムに通し、50mMのトリス、pH8.0、50mMのNaCl中で洗浄し、150mM~300mMの間の濃度のNaClを伴う、50mMのトリス、pH8.0中で溶出させる。次いで、溶出物を、50mMのトリス、pH8.0、1.1Mの硫酸アンモニウムへと交換し、フェニルセファロースカラムに通し、洗浄し、150~300mMの間で硫酸アンモニウムを伴う、50mMのトリス、pH8.0で溶出させる。使用のために、溶出物を透析し、濾過する。
追加のGDFトラップ(アクチビンAへの結合の、ミオスタチンまたはGDF11への結合と比べた比を低減するように改変されたActRIIB-Fc融合タンパク質)は、参照により本明細書に組み込まれる、WO2008/097541およびWO2006/012627において記載されている。
(実施例6)
GDF-11およびアクチビンに媒介されるシグナル伝達についてのバイオアッセイ
A-204レポーター遺伝子アッセイを使用して、ActRIIB-Fcタンパク質およびGDFトラップの、GDF-11およびアクチビンAによるシグナル伝達に対する効果を評価した。細胞株:ヒト横紋筋肉腫(筋肉に由来する)。レポーターベクター:pGL3(CAGA)12(Dennlerら、1998年、EMBO、17巻:3091~3100頁
において記載されている)。CAGA12モチーフは、TGFベータ応答性遺伝子(例えば、PAI-1遺伝子)内に存在するので、このベクターは、SMAD2およびSMAD3を介してシグナル伝達する因子のために一般的に使用される。
1日目:A-204細胞を、48ウェルプレートに分ける。
2日目:A-204細胞に、10ugのpGL3(CAGA)12またはpGL3(CAGA)12(10ug)+pRLCMV(1μg)およびFugeneをトランスフェクトする。
3日目:因子(培地+0.1%のBSA中に希釈された)を添加する。細胞に添加する前に、1時間にわたり、阻害剤を、因子と共に、あらかじめインキュベートする必要がある。6時間後、細胞を、PBSですすぎ、溶解させた。
これに続いて、ルシフェラーゼアッセイを行う。いかなる阻害剤も存在しない下で、アクチビンAは、レポーター遺伝子発現に対する10倍の刺激およびED50約2ng/mlを示した。GDF-11:16倍の刺激、ED50:約1.5ng/mlを示した。
このアッセイでは、ActRIIB(20~134)は、アクチビンA、GDF-8、およびGDF-11の活性の強力な阻害剤である。下記で記載される、ActRIIB改変体もまた、このアッセイで調べた。
(実施例7)
ActRIIB-Fc改変体の細胞ベースの活性
ActRIIB-Fcタンパク質およびGDFトラップの活性を、上記で記載した細胞ベースのアッセイで調べた。結果を、下記の表にまとめる。一部の改変体を、異なるC末端切断構築物で調べた。上記で論じた通り、5または15アミノ酸の切断は、活性の低減を引き起こした。GDFトラップ(L79D改変体およびL79E改変体)は、GDF-11の野生型阻害をほとんど保持しながら、アクチビンA阻害の実質的な喪失を示した。
GDF11およびアクチビンAへの可溶性ActRIIB-Fc結合:
Figure 0007072507000045
Figure 0007072507000046
いくつかの改変体は、ラットにおける血清半減期について評価されている。ActRIIB(20~134)-Fcの血清半減期は、およそ70時間である。ActRIIB(A24N 20~134)-Fcの血清半減期は、およそ100~150時間である。A24N改変体の、細胞ベースのアッセイ(上記)における活性は、野生型分子と同等である。より長い半減期と併せて、これは、時間をわたって、A24N改変体は、タンパク質単位当たりで、野生型分子より大きな効果をもたらすことを意味する。A24N改変体、および上記で調べた他の改変体のいずれかは、L79D改変体またはL79E改変体など、GDFトラップ分子と組み合わせることができる。
(実施例8)
GDF-11およびアクチビンAへの結合
ある特定のActRIIB-Fcタンパク質およびGDFトラップの、リガンドへの結合について、Biacore(商標)アッセイで調べた。
ActRIIB-Fc改変体または野生型タンパク質を、抗hFc抗体を使用するシステム上に捕捉した。リガンドを注入し、捕捉された受容体タンパク質上に流した。結果を、下記の表にまとめる。
IIB改変体のリガンド結合特異性
Figure 0007072507000047
Figure 0007072507000048
無細胞アッセイにおいて得られたこれらのデータにより、細胞ベースのアッセイによるデータが確認され、A24N改変体は、ActRIIB(20~134)-hFc分子のリガンド結合活性と同様なリガンド結合活性を保持し、L79D分子またはL79E分子は、ミオスタチンおよびGDF11への結合を保持するが、アクチビンAへの結合の顕著な減殺(定量化不可能な結合)を示すことが実証される。
他の改変体も、WO2006/012627(参照によりその全体において本明細書に組み込まれる)で報告される通りに生成され、調べられている。例えば、デバイスにカップリングさせたリガンドを使用し、カップリングさせたリガンド上に受容体を流す、59~60頁を参照されたい。とりわけ、K74Y、K74F、K74I(および、おそらく、K74Lなど、K74における他の疎水性置換)およびD80Iは、アクチビンA(ActA)への結合の、GDF11への結合に対する比の、野生型K74分子と比べた減少を引き起こす。これらの改変体に関するデータの表を、下記に再掲載する。
GDF11およびアクチビンAへの可溶性ActRIIB-Fc改変体の結合(Biacore(商標)アッセイ)
Figure 0007072507000049
Figure 0007072507000050
(実施例9)
短縮型ActRIIB細胞外ドメインを有するGDFトラップの生成
ActRIIB(L79D 20~134)-hFcと呼ばれるGDFトラップを、N末端における、TPAリーダーの、ロイシンからアスパラギン酸への置換(配列番号1内の残基79における)を含有するActRIIB細胞外ドメイン(配列番号1内の残基20~134)への融合と、C末端における、ヒトFcドメインの、最小限のリンカー(3つのグリシン残基)による融合とにより生成した(図5)。この融合タンパク質に対応するヌクレオチド配列を、図6Aおよび6Bに示す。
ActRIIB(L79D 25-131)-hFcと呼ばれる短縮型ActRIIB細胞外ドメインを有するGDFトラップを、N末端における、TPAリーダーの、ロイシンからアスパラギン酸への置換(配列番号1内の残基79における)を含有する短縮型細胞外ドメイン(配列番号1内の残基25~131)への融合と、C末端における、ヒトFcドメインの、最小限のリンカー(3つのグリシン残基)による融合とにより生成した(図7、配列番号61)。ActRIIB(L79D 25-131)-hFc(配列番号64)のプロセシング後の形態を図9に示す。この融合タンパク質をコードする1つのヌクレオチド配列を図8Aおよび8B(配列番号62)に示し、正確に同じ融合タンパク質をコードする代替ヌクレオチド配列を図11Aおよび11B(配列番号66)に示す。
(実施例10)
二重短縮型ActRIIB細胞外ドメインを有するGDFトラップによる選択的リガンド結合
GDFトラップおよび他のActRIIB-hFcタンパク質の、いくつかのリガンドに対するアフィニティーを、インビトロにおいて、Biacore(商標)装置により評価した。結果を、下記の表にまとめる。Kd値は、複合体の会合および解離が極めて急速であり、konおよびkoffの正確な決定が妨げられるために、定常状態アフィニティーの当てはめにより得た。
ActRIIB-hFc改変体のリガンド選択性:
Figure 0007072507000051
短縮型細胞外ドメインを有するGDFトラップである、ActRIIB(L79D 25~131)-hFcは、より長い改変体である、ActRIIB(L79D 20~134)-hFcにより示されるリガンドへの選択性に匹敵するかまたはこれを凌駕し、アクチビンAへの結合の顕著な喪失、アクチビンBへの結合の部分的喪失、およびL79D置換を欠くActRIIB-hFc対応物と比較してほぼ完全なGDF11への結合の保持を伴った。短縮単独(L79D置換を有さない)では、本実施例で示されるリガンド間の選択性を変更しなかった[ActRIIB(L79 25~131)-hFcを、ActRIIB(L79 20~134)-hFcと比較する]ことに注目されたい。ActRIIB(L79D 25-131)-hFcもSmad2/3シグナル伝達リガンドGDF8ならびにSmad1/5/8リガンドBMP6およびBMP10への強いから中程度の結合を保持している。
(実施例11)
ActRIIB5由来GDFトラップ
他の研究者らも、ActRIIBの膜貫通ドメインを含むエクソン4が、異なるC末端配列により置きかえられた、ActRIIBの代替的な可溶性形態(ActRIIB5と表記される)について報告している(例えば、WO2007/053775を参照されたい)。
リーダーを含まない天然ヒトActRIIB5の配列は以下の通りである。
Figure 0007072507000052
記載される通りに、ロイシンからアスパラギン酸への置換、または他の酸性置換を、天然の79位(下線を付す)に施して、以下の配列を有する、改変体ActRIIB5(L79D)を構築することができる。
Figure 0007072507000053
この改変体を、TGGGリンカー(一重下線)により、ヒトFc(二重下線)に接続して、以下の配列を有するヒトActRIIB5(L79D)-hFc融合タンパク質を生成することができる。
Figure 0007072507000054
この構築物はCHO細胞において発現され得る。
(実施例12)
MDSのマウスモデルにおける無効赤血球生成および貧血へのGDFトラップの効果
本出願人らは、不完全な前駆体成熟および無効性造血を特徴とする、MDSのNUP98-HOXD13マウスモデルにおいてGDFトラップActRIIB(L79D 25-131)-mFcの効果を調査した。このモデルでは、疾患重症度は年齢と共に増加し、最終的に大部分のマウスにおいて急性骨髄性白血病に進行し、それらはおよそ14カ月の平均寿命を有する。およそ4カ月齢で始まって、これらのマウスは貧血、白血球減少症、無効赤血球生成、および正常細胞性から過形成性である骨髄を示す[Linら、(2005年)Blood 106巻:287~295頁]。慢性投与の効果をモニタリングするために、MDSマウスをActRIIB(L79D 25-131)-mFc(10mg/kg、s.c.)またはビヒクルを用いて1週間に2回、4カ月齢で開始して、7カ月間続けて処置し、その間、全血球計算分析のために血液試料(50μL)をベースライン時およびその後毎月回収した。予測される通り6カ月齢MDSマウスは、野生型マウスと比較して重度の貧血を発症し(図13A)、骨髄分析は、年齢適合FVB野生型マウスと比べてMDSマウスにおいて、無効赤血球生成の指標である赤血球前駆体数の増加(図13A)および低い骨髄性/赤血球(M/E)比を明らかにした[Suraganiら、(2014年)Nat Med 20巻:408~414頁]。6カ月齢MDSマウスでは、ActRIIB(L79D 25-131)-mFcを用いた処置は、RBC数を(16.9%)およびヘモグロビン濃度を(12.5%)顕著に増加させ(図13A)、骨髄中の赤血球前駆体細胞数を低減し(図13A)、M/E比を野生型マウスのものに正常化させた[Suraganiら、(2014年)Nat Med 20巻:408~414頁]。
12カ月齢のMDSマウスでは、ActRIIB(L79D 25-131)-mFc処置は、ビヒクルと比較してRBC数を(18.3%)およびヘモグロビンレベルを(13.0%)顕著に増加させ(図13B)、赤血球前駆体細胞数を低減し(図13B)、M:E比を改善した[Suraganiら、(2014年)Nat Med 20巻:408~414頁]。ActRIIB(L79D 25-131)-mFc処置は、骨髄性前駆体の絶対数に影響を及ぼさなかった。フローサイトメトリーは、ActRIIB(L79D 25-131)-mFc処置がMDSマウスにおいて両方の年齢で赤芽球過形成を低減したことを確認した。ActRIIB(L79D 25-131)-mFcを用いて7カ月間処置したMDSマウスでの経時的分析は、研究期間中維持されたRBC数の上昇を示した[Suraganiら、(2014年)Nat Med 20巻:408~414頁]。併せてこれらの結果は、GDFトラップを用いた処置が、MDSマウスにおいて疾患重症度にかかわらず貧血、赤芽球過形成および無効赤血球生成を改善することを示している。
(実施例13)
GDFトラップに治療応答性のMDS患者における細胞学的および遺伝子シグネチャー
改変アクチビン受容体IIB型およびIgG Fcを含有する組換え融合タンパク質[ActRIIB(L79D 25-131)-hFc、ラスパテルセプトまたはACE-536としても公知]は、骨髄異形成症候群(MDS)などの無効赤血球生成による貧血の処置のために開発されている。MDSを有する患者は、しばしばEPOのレベルが上昇しており、赤血球生成刺激剤(ESA)に非応答性または不応性である場合がある。MDS患者は、GDF11の血清レベルが上昇しており[Suraganiら、(2014年)Nat Med 20巻:408~414頁]、骨髄中のSmad2/3シグナル伝達が増加している[Zhouら、(2008年)Blood 112巻:3434~3443頁]ことも示されている。ActRIIB(L79D 25-131)-hFcは、GDF11を含むTGFβスーパーファミリー中のリガンドに結合し、Smad2/3シグナル伝達を阻害し、ESAとは異なる機構を介して後期赤血球分化を促進する。マウスバージョン、ActRIIB(L79D 25-131)-mFcは、MDSのマウスモデルにおいてSmad2シグナル伝達を低減し、ヘモグロビン(Hb)レベルを増加させ、骨髄赤芽球過形成を減少させた[Suraganiら、(2014年)Nat Med 20巻:408~414頁]。健康なボランティアでの研究では、ActRIIB(L79D 25-131)-hFcは、十分に許容され、Hbレベルを増加させた[Attieら、(2014年)Am J Hematol 89巻:766~770頁]。
本出願人らは、高い輸血負荷(HTB、ベースライン前8週間当たり≧4単位RBCとして定義される)または低い輸血負荷(LTB、ベースライン前8週間当たり<4単位RBCとして定義される)のいずれかを有する、低いまたはInt-1リスクMDSを有する患者における貧血へのActRIIB(L79D 25-131)-hFcの効果を評価するために進行中の、第2相、多施設、非盲検、用量設定研究を実施している。研究結果は、赤血球応答(LTB患者におけるHbの増加またはHTB患者における輸血負荷の低減のいずれか)、安全性、許容性、薬物動態および薬力学的バイオマーカーを含む。組み入れ基準は:低またはInt-1リスクMDS、年齢≧18歳、貧血(HTB患者である、またはLTB患者ではベースラインHb<10.0g/dLを有する、のいずれかとして定義される)、EPO>500U/LまたはESAに非応答性/不応性、先行するアザシチジンまたはデシタビンがない、および現在ESA、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)またはレナリドミド、サリドマイドもしくはポマリドミドを用いて処置されていないことを含む。用量漸増相では、ActRIIB(L79D 25-131)-hFcは、皮下注射によって、3週間ごとに1回、7個の系列コホート(n=3~6)において0.125、0.25、0.5、0.75、1.0、1.33および1.75mg/kgの用量レベルで5回投薬まで投与され、3カ月の経過観察を伴った。
データは、患者26名(7名LTB/19名HTB)について利用可能であった。年齢中央値は71歳(範囲:27~88歳)であり、50%が女性であり、54%が以前にEPO治療を受けたことがあり、15%が以前にレナリドミドを受けたことがあった。WHOサブタイプによる患者の分類は以下の通り:15%RARS、46%RCMD-RS、15%RCMD、15%RAEB-1(≧15%環状鉄芽球を有する患者2名を含む)および8%del(5q)であった。LTB患者(n=7)についての平均(SD)ベースラインHgbは、9.1(0.4)g/dLであった。処置前8週間に輸血された平均(SD)単位RBCは、LTB患者について0.9(1.1)単位であり、HTB患者について6.3(2.4)単位であった。LTB患者7名のうち2名は、ベースラインと比較して8週間で平均でHb≧1.5g/dLの増加を有した。LTB患者での平均最大Hb増加は、0.125(n=1)、0.25(n=1)、0.75(n=3)および1.75(n=2)mg/kg用量群においてそれぞれ0.8、1.0、2.2および3.5g/dLであった。LTB患者7名のうち6名が研究中に≧8週間のRBC輸血非依存(RBC-TI)を達成した。0.75mg/kgから1.75mg/kgの範囲の用量レベルが活性用量であると見なされた。活性用量群中の患者5名のうち、4名(80%)が≧2週間について≧1.5g/dlのHgb増加の事前に決められたエンドポイントを達成した。患者2名(40%)は、LTB患者において≧8週間についての≧1.5g/dlのHgb増加と定義されたHI-E応答を達成した[国際的作業部会、Chesonら、(2000年)Blood 96巻:3671~3674頁、Chesonら、(2006年)Blood 108巻:419~425頁]。HTB患者では、HI-E応答は、研究開始前8週間と比較して、8週間の間に輸血される赤血球の輸血負荷の少なくとも4単位の低減として定義されている。活性用量群では、HTB患者12名のうち5名(42%)が処置前の8週間と比較して処置期間の際の8週間間隔の間に輸血される≧4RBC単位の低減またはRBC単位での≧50%低減の事前に決められたエンドポイントに合致し、同じ患者(12名のうち5名、42%)がHI-E応答を達成し;活性用量群におけるHTB患者12名のうち3名(25%)が研究の際にRBC-TI≧8週間を達成した。試験薬投与後の好中球数における増加が一部の患者において観察された。最終的にActRIIB(L79D 25-131)-hFcは、一般に十分に許容された。関連する重篤な有害事象は、今日までに報告されていない。因果関係にかかわらず最も頻繁な有害事象は:下痢(n=4、グレード1/2)、骨痛、疲労、筋痙攣、筋肉痛および上咽頭炎(各n=3、グレード1/2)であった。
骨髄吸引液の評価は、環状鉄芽球の存在(≧15%の赤血球前駆体が環状鉄芽球形態を示した場合に陽性と見なされる)と活性用量群(0.75~1.75mg/kg)でのActRIIB(L79D 25-131)-hFcへの応答性との間の関連を実証した。LTBおよびHTB患者両方についての全奏効率(HI-E基準を使用、上に記載)は、17名のうち7名(41%)であった。ベースライン時に環状鉄芽球について陽性であった患者のうち、患者13名のうち7名(54%)がHI-E応答を達成し、注目すべきことにベースライン時に環状鉄芽球について陰性であった患者4名のうち誰も、HI-E応答を達成しなかった。
患者由来の骨髄吸引液を、MDSに関連する変異(主に体細胞変異)を有することが公知である21個の異なる遺伝子における変異の存在についても評価した。ゲノムDNAを骨髄吸引液から単離し、21個の遺伝子の選択したコード領域をポリメラーゼ連鎖反応によって増幅し、これらの領域のDNA配列を次世代シーケンシング(Myeloid Molecular Profile 21-gene panel、Genoptix,Inc.、Carlsbad、CA)を使用して決定した。この分析は、活性化シグナル伝達遺伝子(KIT、JAK2、NRAS、CBLおよびMPL)、転写因子(RUNX1、ETV6)、エピジェネティック遺伝子(IDH1、IDH2、TET2、DNMT3A、EZH2、ASXL1およびSETBP1)、RNAスプライシング遺伝子(SF3B1、U2AF1、ZRSF2およびSRSF2)および腫瘍抑制遺伝子/他(TP53、NPM1、PHF6)を検討した。SF3B1の分析はエクソン13~16を特異的に標的化した。評価したこれら21個のMDS関連遺伝子において、SF3B1中の変異は、非応答性患者においてよりも応答性患者において骨髄細胞中でより頻繁に検出された。これらの患者において検出された個々のSF3B1変異を下の表に示す。同じ変異が複数の患者において時に生じていた。
Figure 0007072507000055
活性用量群においてSF3B1変異を有する患者では、全部で3名の患者が8週間より長い輸血非依存を達成して、9名のうち6名(67%)がHI-E応答を達成した。SF3B1変異を有さない患者では、8名のうち1名(13%)だけがHI-E応答を達成した。SF3B1中の変異は、環状鉄芽球を有するMDS患者ではしばしば観察され、無効赤血球生成と関連する。
これらの結果は、≧15%環状鉄芽球(および他の形態の鉄芽球性貧血を有する患者)、ならびに/またはSF3B1中に少なくとも1つの変異を示すMDSを有する患者が、<15%環状鉄芽球を有する、および/またはSF3B1に変異を有さないMDS患者よりもActRIIB(L79D 25-131)-hFcに治療的に応答する可能性が高いことを示している。これらのデータに基づいて、これらの患者サブグループの者の選択的処置は、ActRII阻害剤を用いる処置の利益/リスク比を大きく増加させることが期待される。
(実施例14)
GDFトラップに治療的に応答性のMDS患者における視力の改善
ActRIIB(L79D 25-131)-hFc処置は、視覚に驚くべき効果を有することも観察された。上に記載の第2相MDS研究では、低い視覚を有する(例えば、ある特定の活動を実施するために矯正レンズを必要とする)男性患者は、ActRIIB(L79D 25-131)-hFc治療に応答性であることが示された。処置前に患者は、慢性貧血を患い、定期的な輸血を必要としていた。ActRIIB(L79D 25-131)-hFcは、患者にヘモグロビンレベルの顕著で持続的な増加をもたらした。実際に患者は、研究中に≧8カ月の輸血非依存を達成した。加えて、視覚の顕著な改善が患者で観察された。実際、患者はある特定の活動を実施するために矯正レンズをもはや必要としなかった。したがってこれらのデータは、貧血を処置することへの正の効果に加えて、ActRII阻害剤がMDS患者で視覚を改善するために使用できることを示している。さらに、下に考察するMDS関連視覚損失について報告された機構の観点から、データは、ActRII阻害剤が他の種類の眼障害を処置することにも正の効果を有する可能性があることを示唆している。
網膜神経線維層厚が、種々の血液学的障害、特に貧血に関連するものを有する患者において減少していることが報告されている[Hanら、(2015年)J Glaucoma(印刷前の電子出版)]。網膜神経線維におけるそのような変化は、視力の低減および眼における他の病理学的変化と関連している。研究は、これらの患者における網膜損傷が虚血性視神経症による可能性があることを示している。例えばMDS患者における視覚の損失は、NAIONの徴候と関連していた[Brouzasら、(2009年)Clinical Ophthalmology 3巻:133~137頁]。そのようなMDS患者では、NAIONの開始は、虚血および/または微小血管不全の機構を通じてであると考えられている。実際に、虚血低酸素を処置するための治療がMDS患者において視力を改善することが実証されている。したがって本出願のデータは、ActRIIアンタゴニストを他の関連する眼障害、特に虚血および微小血管不全に関連するものを処置するのに使用できることを示唆している。
(実施例15)
レーザー誘発脈絡膜新血管形成後の病変サイズおよび漏出へのActRIIポリペプチドの効果
レーザー誘発脈絡膜新血管形成のラットモデルでの病変サイズおよび漏出へのActRIIA-Fc(実施例1を参照されたい)、ActRIIB-Fc(実施例4を参照されたい)およびActRIIB(L79D 25-131)-Fc(実施例9を参照されたい)の効果を評価する。
研究1日目に、20匹のBrown Norwayラット(6~8週齢)に眼1個当たり3カ所の病変を生成する両側性レーザー処置を施す。動物を1%サイクロジル溶液で散大させ(dilated)、光から保護する。観察可能な散大に続いて動物を鎮静させる。鎮静させた動物の眼底を観察し、Micron IV small animal funduscope(Phoenix Research)を使用して記録する。レーザー処置を、Micron IV custom laser attachmentを通して連結する熱レーザーを使用して実施する。眼1個当たり合計3カ所の病変を右眼に波長532nmを使用して作る。得られた眼底画像を記録し、レーザーがブルッフ膜を通じて気泡を良好に生成することを確認するために評価する。
レーザー処置後にラットを4個の処置群のうちの1個に分ける:a)1、8および15日目にビヒクル(PBS)のs.c.投与;b)1、8および15日目にActRIIA-Fc(10mg/kg)のs.c.投与;c)1、8および15日目にActRIIB-Fc(10mg/kg)のs.c.投与;ならびにd)1、8、および15日目にActRIIB(L79D 25-131)-Fc(10mg/kg)のs.c.投与。
22日目に、ラットをインビボフルオレセイン血管造影写真によって病変サイズおよび漏出の低減について評価する。動物を麻酔し、次いで、体重1グラム当たり10%フルオレセインナトリウム1μlのIP注射を施す。次いで眼底画像を、Micron IIIおよび488nmの標的波長のための励起/バリアフィルターを使用して、8ビットTIFFファイルとして捕捉する。標準色眼底写真も各眼について捕捉する。全てのTIFF画像をコンピューター制御画像分析ソフトウェア(例えば、ImageJ、NIH、USA)を使用して定量する。次に病変の境界を個々にフリーハンドで描き、バックグラウンドシグナルを除くために得られた画像をmulti-Otsu thresholdingに供し、領域を画素で定量する。出血領域または2つの病変が重複している場所を分析から除外する。
(実施例16)
ストレプトゾトシン誘発糖尿病モデルのラットモデルにおける病変サイズおよび漏出へのActRIIポリペプチドの効果
ストレプトゾトシン(STZ)誘発糖尿病のラットモデルにおける病変サイズおよび漏出へのActRIIA-Fc(実施例1を参照されたい)、ActRIIB-Fc(実施例4を参照されたい)およびActRIIB(L79D 25-131)-Fc(実施例9を参照されたい)の効果を評価する。
STZは、全身投与後に膵島細胞の欠乏を生じる小分子である。島細胞死は、インスリン産生の減少および次いで数日以内に高血糖をもたらす血糖レベルの調節不全を生じる。このモデルは、糖尿病性網膜症および糖尿病黄斑浮腫の病態形成における炎症、血管病態およびシグナル伝達経路を研究するために使用されている。STZを用いる糖尿病の誘導後8週間で、顕著で進行性の視力および対比感度の低下がある。ヒト臨床試験についての規制機関によって承認された主要エンドポイントが視力および対比感度の定量的測定を中心としていることから、これは糖尿病性視覚損失を予防するための治療剤の活性を検査するための優れたモデルである。
研究1日目に、20匹のBrown Norwayラット(8~12週齢)にSTZ(10mmol/Lのクエン酸緩衝液、pH4.5中、体重1kg当たり50mg)の単回腹腔内注射を与える。血清グルコースレベルをSTZ注射の2日後およびその後1週間ごとに検討する。350mg/dlを超える血糖レベルを有する動物だけを糖尿病ラットとして使用する。
STZ処置6~8週間後、ラットを4個の処置群のうちの1個に分ける:a)1、8および15日目にビヒクル(PBS)のs.c.投与;b)1、8、および15日目にActRIIA-Fc(10mg/kg)のs.c.投与;c)1、8および15日目にActRIIB-Fc(10mg/kg)のs.c.投与;ならびにd)1、8および15日目にActRIIB(L79D 25-131)-Fc(10mg/kg)のs.c.投与。
治療開始後22日目に、実施例15において上に記載の通りインビボフルオレセイン血管造影写真によってラットを病変サイズおよび漏出の低減について評価する。
参照による援用
(参考としての援用)
本明細書中で言及される全ての刊行物および特許は、各個々の刊行物または特許が、具体的かつ個別に参考として援用されると示されるかのように、その全体が本明細書に参考として援用される。
本主題の特定の実施形態が考察されてきたが、上記明細書は、例示的であり、限定的なものではない。本明細書および以下の特許請求の範囲を精査すれば、多くの変更が当業者に明らかとなる。本発明の完全な範囲は、その等価物の完全な範囲と共に特許請求の範囲を、そして、このような変更と共に明細書を参照することによって決定されるべきである。

Claims (18)

  1. a)患者における眼の血管障害の処置または予防;
    b)眼の血管障害を有する患者における視覚の改善;および/または
    c)患者における眼の障害の重症度の処置、予防もしくは低減
    において使用するための組成物であって、
    前記患者は骨髄異形成症候群を有し、
    前記組成物は有効量のActRIIアンタゴニストを含み、
    前記ActRIIアンタゴニストは、配列番号1のアミノ酸29~109の配列と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドであり、
    前記ポリペプチドが配列番号1に照らして79位に酸性アミノ酸を含み、そして、前記ポリペプチドがGDF11に結合する、組成物。
  2. 前記眼の血管障害が、虚血または微小血管不全に関連する、請求項1に記載の使用のための組成物。
  3. 前記患者が、鉄芽球性貧血を有する、請求項1に記載の使用のための組成物。
  4. 前記ActRIIアンタゴニストが、ActRIIポリペプチドであり、前記ActRIIポリペプチドが、
    a)配列番号1のアミノ酸29~109と同一であるアミノ酸配列を含むか、または配列番号1のアミノ酸29~109の配列と、少なくとも91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    b)配列番号1のアミノ酸25~131と同一であるアミノ酸配列を含むか、または配列番号1のアミノ酸25~131の配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    c)配列番号2のアミノ酸配列を含むか、または配列番号2のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    d)配列番号3のアミノ酸配列を含むか、または配列番号3のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    e)配列番号5のアミノ酸配列を含むか、または配列番号5のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    f)配列番号6のアミノ酸配列を含むか、または配列番号6のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    g)配列番号45のアミノ酸配列を含むか、または配列番号45のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    h)配列番号48のアミノ酸配列を含むか、または配列番号48のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    i)配列番号49のアミノ酸配列を含むか、または配列番号49のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;および
    j)配列番号65のアミノ酸配列を含むか、または配列番号65のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    からなる群から選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  5. 前記ポリペプチドが、ActRIIポリペプチドドメインに加えて、免疫グロブリンのFcドメインを含む融合タンパク質である、請求項4に記載の使用のための組成物。
  6. 前記ポリペプチドが、
    a)配列番号40のアミノ酸配列を含むか、または配列番号40のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    b)配列番号41のアミノ酸配列を含むか、または配列番号41のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    c)配列番号44のアミノ酸配列を含むか、または配列番号44のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    d)配列番号46のアミノ酸配列を含むか、または配列番号46のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    e)配列番号50のアミノ酸配列を含むか、または配列番号50のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    f)配列番号61のアミノ酸配列を含むか、または配列番号61のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    g)配列番号64のアミノ酸配列を含むか、または配列番号64のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    h)配列番号78のアミノ酸配列を含むか、または配列番号78のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;および
    i)配列番号79のアミノ酸配列を含むか、または配列番号79のアミノ酸配列と、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチド;
    からなる群から選択されるポリペプチドを含むActRII-Fc融合タンパク質である、請求項5に記載の使用のための組成物。
  7. 前記ポリペプチドが、配列番号1に照らして79位にDを含む、請求項に記載の使用のための組成物。
  8. 前記ポリペプチドが、配列番号1に照らして79位にEを含む、請求項に記載の使用のための組成物。
  9. 前記組成物が、眼の障害の重症度を処置、予防または低減するための1つまたは複数の追加の活性作用因子または支持療法と組み合わせて投与される、請求項1からのいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  10. 前記1つまたは複数の支持療法が、外科手術、レーザー療法、光凝固、抗血管新生療法、VEGF阻害剤、ベバシズマブ、ラニビズマブ、およびアフリベルセプト、Ca2+阻害剤、フルナリジン、ニフェジピン、寒冷療法、高圧酸素療法、Naチャネルブロッカー、トピラメート、iGluRアンタゴニスト、MK-801、デキストロメトルファン、エリプロディル、フルピルチン、抗酸化剤、ジメチルチオ尿素、ビタミンE、アルファ-リポ酸、スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼ、デスフェリオキサミン、マンニトール、アロプリノール、ドベシル酸カルシウム、フルピルチン、トリメタジジン、EGB-761、抗炎症剤、毛様体ジアテルミー、毛様体冷凍術、眼濾過手術、排水弁の埋め込み、抗血小板療法、アスピリン、チクロピジン、およびクロピドグレル、抗凝血剤療法、ワルファリン、ヘパリン、ステロイド、全身または局所のコルチコステロイド、プレドニゾン、トリアムシノロン、フルオシノロンアセトニド、およびデキサメタゾン、ステロイド減量の免疫抑制剤、サイクロスポリン、アザチオプリン、シクロホスファミド、ミコフェノール酸塩、モフェチル、インフリキシマブ、エタネルセプト、栄養補助食品、ビタミンC、ビタミンE、ルテイン、ゼアキサンチン、亜鉛、葉酸、ビタミンB6、ビタミンB12、ゼアキサンチン、硝子体切除、強膜バックル手術、および気体網膜復位術からなる群から選択される、請求項に記載の使用のための組成物。
  11. 前記1つまたは複数の追加の活性作用因子が、血管内皮増殖因子(VEGF)阻害剤、VEGF-A阻害剤、胎盤増殖因子(PIGF)阻害剤、VEGFおよびPIGF阻害剤、アフリベルセプト、ラニビズマブおよびベバシズマブからなる群から選択される、請求項に記載の使用のための組成物。
  12. 前記組成物が、眼への投与または硝子体内投与によって投与される、請求項1から1のいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  13. 前記ActRIIアンタゴニストが、配列番号64のアミノ酸配列と、少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドである、請求項1から1のいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  14. 前記ActRIIアンタゴニストが、配列番号64のアミノ酸配列と、少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドである、請求項1から1のいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  15. 前記ActRIIアンタゴニストが、配列番号64のアミノ酸配列を含むポリペプチドである、請求項1から1のいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  16. 前記ActRIIアンタゴニストが、配列番号1のアミノ酸25~131と、少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドである、請求項1から1のいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  17. 前記ActRIIアンタゴニストが、配列番号1のアミノ酸25~131と、少なくとも95%同一であるアミノ酸配列を含むポリペプチドである、請求項1から1のいずれか一項に記載の使用のための組成物。
  18. 前記ActRIIアンタゴニストが、配列番号1のアミノ酸25~131を含むポリペプチドであるが、配列番号1の79位に対応する位置のアミノ酸が酸性アミノ酸である、請求項1から1のいずれか一項に記載の使用のための組成物。
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