JP7096458B2 - 抗ｖｗｆ ｄ’ｄ３単一ドメイン抗体及びそれを含むポリペプチド - Google Patents

抗ｖｗｆ ｄ’ｄ３単一ドメイン抗体及びそれを含むポリペプチド Download PDF

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Description

発明の分野：
本発明は免疫療法の分野にある。特に、本発明は、フォン・ヴィルブランド因子（ＶＷＦ）Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単離単一ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）及びそれを含むポリペプチド（例えば血液凝固因子など）ならびに治療におけるそれらの使用（例えば止血障害の防止及び処置など）に関する。
発明の背景：
治療用タンパク質のインビボ半減期を延長し、それによりそれらの効率を増強することは医薬分野における主要な関心事である。多くの戦略がこの目的のために用いられてきた（タンパク質安定性及び溶解性を改善し、タンパク質分解を防止し、血流からのクリアランス速度を低下させる、ＰＥＧ化を通じた又はＦｃ融合タンパク質など共有結合修飾を含む）。そのようなアプローチは、異なる治療用タンパク質に、及び異なる障害、例えば血友病Ａ（凝固ＶＩＩＩ因子（ＦＶＩＩＩ）をコードする遺伝子中の欠損により起こされ、出生男児１０，０００名中１～２名に罹患する出血性疾患）などについて適用されてきた。血友病Ａに罹患した患者は、精製血漿由来又は組換え産生ＦＶＩＩＩの注入で処置することができる。全ての市販のＦＶＩＩＩ産物は、しかし、数時間（７～２１時間、Van Dijk et al., Haematologica 2005 92:494-498）の短い半減期を有することが知られており、患者への頻繁な静脈内投与が要求される。このように、多くのアプローチがＦＶＩＩＩ半減期を延長するために試みられてきた。例えば、凝固因子の半減期を延長するための開発におけるアプローチには、ＦＶＩＩＩ分子の化学的（ＰＥＧ化）１又は遺伝子改変（Ｆｃ融合）２が含まれる。使用されているタンパク質工学にもかかわらず、しかし、現在開発中の長時間作用型ＦＶＩＩＩ産物は、限られた半減期を有すると報告されており、前臨床動物モデルにおいてわずか約１．５～２時間である。一貫した結果がヒトにおいて実証されており、例えば、ｒＦＶＩＩＩＦｃによって、ＡＤＶＡＴＥ（登録商標）と比較し、血友病Ａ患者における半減期が１．７倍まで改善すると報告された。
投薬スケジュールにより起こる頻繁な投与及び不便のために、あまり頻繁でない投与を要求するＦＶＩＩＩ産物、即ち、１．５～２倍の半減期の制限よりも長い半減期を有するＦＶＩＩＩ産物を開発する必要性が依然としてある。
発明の概要：
本発明は、フォン・ヴィルブランド因子（ＶＷＦ）Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単離単一ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）及びそれを含むポリペプチド（例えば血液凝固因子など）ならびに治療におけるそれらの使用（例えば止血障害の防止及び処置など）に関する。特に、本発明は特許請求の範囲により定義する。
発明の詳細な説明：
本発明は、フォン・ビルブラント因子（ＶＷＦ）Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単離単一ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）を治療用ペプチドに導入することにより、有意に増加した半減期を伴うポリペプチドが得られるとの発見に依存する。実際に、本発明に従ったキメラポリペプチドは、ＶＷＦからの解離低下を示し、より安定な複合体形成に導く。これによりクリアランス率の低下、及び、このように半減期の延長がもたらされる。例えば、本発明者らは、ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメイン（ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ）に対する２つの単離ｓｄＡｂを挿入し、それによりＢドメインを置換するキメラＦＶＩＩＩポリペプチドが、野生型Ｂドメインレス ＦＶＩＩＩとの比較で、延長した半減期を示し（野生型ＦＶＩＩＩについてのＴ１／２は１．１０時間（９５%信頼区間：０．８８～１．４８時間））、ＦＶＩＩＩ－ＫＢ－０１３ｂｖについてのＴ１／２は、血友病マウスにおいて測定した場合、２．１１時間である（９５%ＣＩ：１．６６～２．９２時間）。半減期延長は、このように、２．１１／１．１０＝１．９倍である。ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対するｓｄＡｂも、本来であればＶＷＦに結合しないタンパク質との複合体形成を誘導するために使用することができる。例えば、融合タンパク質ＦＶＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ（ＦＶＩＩ及びＦＶＩＩのＣ末端での２つの単離ｓｄＡｂからなる）（しかし、ＦＶＩＩではない）は、ＶＷＦと複合体を形成することが見出された。さらに、本発明者らは、その半減期をさらに改善するために、そのようなキメラＦＶＩＩＩポリペプチドがＶＷＦバリアントと複合体化しうることも実証した（例、ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ／Ｄ’Ｄ３－Ｆｃ）。従って、本発明者らは初めて、このような構造を用いた半減期の増加を実証した。
本発明のＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単一ドメイン抗体：
第１の態様では、本発明はフォン・ビルブラント因子（ＶＷＦ）Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単離単一ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）に関する。
「単離された」により、それは、本発明に従った単一ドメイン抗体を指す場合、示した分子が、同じ型の他の生物学的な巨大分子の実質的な非存在において存在することを意味する。
本明細書において使用するように、用語「単一ドメイン抗体」（ｓｄＡｂ）は、当技術分野においてその一般的な意味を有し、天然では軽鎖を欠いている、ラクダ科動物哺乳動物において見出されうる型の抗体の単一重鎖可変ドメインを指す。そのような単一ドメイン抗体はＶＨＨ又は「ナノボディー（登録商標）」とも呼ばれる。（単一）ドメイン抗体の一般的な記載については、上で引用する先行技術、ならびにＥＰ ０ ３６８ ６８４、Ｗａｒｄら（Nature 1989 Oct 12; 341 (6242): 544-6), Holt et al, Trends Biotechnol, 2003, 21(ll):484-490；及びＷＯ ０６／０３０２２０、ＷＯ ０６／００３３８８も参照する。単一ドメイン抗体のアミノ酸配列及び構造は、４つのフレームワーク領域又は［ＦＲ］で構成されると考えることができ、それらは、当技術分野においてそれぞれ「フレームワーク領域１」又は「ＦＲ１」として；「フレームワーク領域２」又は「ＦＲ２」として；「フレームワーク領域３」又は「ＦＲ３」として；及び「フレームワーク領域４」又は「ＦＲ４」として言及され；それぞれのフレームワーク領域は、３つの相補性決定領域又は「ＣＤＲ」により中断されており、それらは、当技術分野においてそれぞれ「相補性決定領域１」又は「ＣＤＲ１」として；「相補性決定領域２」又は「ＣＤＲ２」として；及び「相補性決定領域３」又は「ＣＤＲ３」として言及される。したがって、単一ドメイン抗体は、一般的な構造：ＦＲ１－ＣＤＲ１－ＦＲ２－ＣＤＲ２－ＦＲ３－ＣＤＲ３－ＦＲ４を伴うアミノ酸配列として定義することができ、それにおいてＦＲ１からＦＲ４はそれぞれフレームワーク領域１～４を指し、及びそれにおいてＣＤＲ１からＣＤＲ３は相補性決定領域１～３を指す。本発明の文脈において、単一ドメイン抗体のアミノ酸残基は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＩｍＭｕｎｏＧｅｎｅＴｉｃｓ情報システムアミノ酸ナンバリング（ｈｔｔｐ：／／ｉｍｇｔ．ｃｉｎｅｓ．ｆｒ／）により与えられるＶＨドメインについての一般的なナンバリングに従って番号付けられる。
用語「ＶＷＦ」は、当技術分野における一般的な意味を有し、血液凝固に含まれる血液糖タンパク質であるヒトフォン・ビルブラント因子（ＶＷＦ）を指す。ＶＷＦは、各々が異なる機能をカバーするいくつかの相同ドメインで構成される単量体である：Ｄ１－Ｄ２－Ｄ’－Ｄ３－Ａ１－Ａ２－Ａ３－Ｄ４－Ｃ１－Ｃ２－Ｃ３－Ｃ４－Ｃ５－Ｃ６－ＣＫ。天然に生じるヒトＶＷＦタンパク質は、ＧｅｎｅＢａｎｋ受託番号ＮＰ＿０００５４３．２に示されるようなアミノ酸配列を有する。単量体は、その後、ジスルフィド結合を介したシステイン残基の架橋により二量体又は多量体中に配置される。ＶＷＦの多量体は、このように、極めて大きく、ＶＷＦの高分子量（ＨＭＷ）多量体とも呼ばれる４０を超える単量体からなることができる。
好ましくは、ｖｏｎ ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単一ドメイン抗体は、ＶＷＦのアンフォールディング（血小板結合部位の曝露に導く）を誘導しない。さらに、本発明の文脈内では、フォンＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単一ドメイン抗体によって、以下に記載するようなそのような単一ドメイン抗体を含む凝固因子などのポリペプチドのＶＷＦへの結合は遮断されない。
本発明者らは、要求される特性を伴う単一ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）ＫＢ－ＶＷＦ－０１３を単離し、前記ＫＢ－ＶＷＦ－０１３の相補性決定領域（ＣＤＲ）を特徴付け、及び、このように前記ｓｄＡｂのＣＤＲを決定している（表Ａ）。
Figure 0007096458000001
特に、本発明は、配列番号１として示す配列と少なくとも８０%、好ましくは少なくとも９０%、より好ましくは少なくとも９５%、さらにより好ましくは少なくとも９９%の配列同一性を有するＣＤＲ１、配列番号２として示す配列と少なくとも８０%、好ましくは少なくとも９０%、より好ましくは少なくとも９５%、さらにより好ましくは少なくとも９９%の配列同一性を有するＣＤＲ２、及び配列番号３として示す配列と少なくとも８０%、好ましくは少なくとも９０%、より好ましくは少なくとも９５%、さらにより好ましくは少なくとも９９%の配列同一性を有するＣＤＲ３を含む単離単一ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）に関する。
アミノ酸配列同一性は、好ましくは、適切な配列アライメントアルゴリズム及びデフォルトパラメーター、例えばＢＬＡＳＴ Ｐ（Karlin and Altschul, Proc. Natl Acad. Sci. USA 87(6):2264-2268 (1990)）などを使用して決定する。
一部の実施形態では、本発明に従った単離単一ドメイン抗体は、配列番号１として示す配列を有するＣＤＲ１、配列番号２として示す配列を有するＣＤＲ２、及び配列番号３として示す配列を有するＣＤＲ３を含む。
一部の実施形態では、本発明に従った単離単一ドメイン抗体は、配列番号４として示す配列を有する。
ｓｄＡｂ ＫＢ－ＶＷＦ－０１３がマウスＶＷＦと交差反応することにさらに留意すべきであり、これは、前臨床評価及び毒物学的試験での関心である。
ＦＶＩＩＩ結合を遮断しないＶＷＦ Ｄ’Ｄ３に対するｓｄＡｂの他の例（潜在的なＣＤＲを太字で示す）：
Figure 0007096458000002
特に、本発明は、配列番号５として示す配列と少なくとも８０%、好ましくは少なくとも９０%、より好ましくは少なくとも９５%、さらにより好ましくは少なくとも９９%の配列同一性を有するＣＤＲ１、配列番号６として示す配列と少なくとも８０%、好ましくは少なくとも９０%、より好ましくは少なくとも９５%、さらにより好ましくは少なくとも９９%の配列同一性を有するＣＤＲ２、及び配列番号７として示す配列と少なくとも８０%、好ましくは少なくとも９０%、より好ましくは少なくとも９５%、さらにより好ましくは少なくとも９９%の配列同一性を有するＣＤＲ３を含む単離単一ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）に関する。
一部の実施形態では、本発明に従った単離単一ドメイン抗体は、配列番号５として示す配列を有するＣＤＲ１、配列番号６として示す配列を有するＣＤＲ２、及び配列番号７として示す配列を有するＣＤＲ３を含む。
一部の実施形態では、本発明に従った単離単一ドメイン抗体は、配列番号８として示す配列を有する。
ｓｄＡｂ ＫＢ－ＶＷＦ－００８がイヌＶＷＦと交差反応することにさらに留意すべきであり、これは、前臨床評価及び毒物学的試験での関心である。
Figure 0007096458000003
特に、本発明は、配列番号９として示す配列と少なくとも８０%、好ましくは少なくとも９０%、より好ましくは少なくとも９５%、さらにより好ましくは少なくとも９９%の配列同一性を有するＣＤＲ１、配列番号１０として示す配列と少なくとも８０%、好ましくは少なくとも９０%、より好ましくは少なくとも９５%、さらにより好ましくは少なくとも９９%の配列同一性を有するＣＤＲ２、及び配列番号１１として示す配列と少なくとも８０%、好ましくは少なくとも９０%、より好ましくは少なくとも９５%、さらにより好ましくは少なくとも９９%の配列同一性を有するＣＤＲ３を含む単離単一ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）に関する。
一部の実施形態では、本発明に従った単離単一ドメイン抗体は、配列番号９として示す配列を有するＣＤＲ１、配列番号１０として示す配列を有するＣＤＲ２、及び配列番号１１として示す配列を有するＣＤＲ３を含む。
一部の実施形態では、本発明に従った単離単一ドメイン抗体は、配列番号１２として示す配列を有する。
一部の実施形態では、単一ドメイン抗体は「ヒト化」単一ドメイン抗体である。本明細書で使用するように、用語「ヒト化」は、天然に生じるＶＨＨドメインのアミノ酸配列に対応するアミノ酸配列が「ヒト化」されている（即ち、前記の天然に生じるＶＨＨ配列のアミノ酸配列中（特にフレームワーク配列中）の１つ又は複数のアミノ酸残基を、ヒトからの従来の鎖抗体からのＶＨドメイン中の対応する位置に生じるアミノ酸残基の１つ又は複数により置換することによる）本発明の単一ドメイン抗体を指す。単一ドメイン抗体をヒト化するための方法は、当技術分野において周知である。典型的には、ヒト化置換は、結果として得られるヒト化単一ドメイン抗体が、本発明の単一ドメイン抗体の好ましい特性を依然として保持するように選ぶべきである。当業者は、適切なヒト化置換又はヒト化置換の適切な組み合わせを決定及び選択することができる。
本発明のキメラポリペプチド：
本発明の第２の態様は、ポリペプチド及び本発明のＶＷＦに対する少なくとも１つの単一ドメイン抗体を含むキメラポリペプチドに関する。
本明細書で使用するように、用語「タンパク質」又は「ポリペプチド」は、２つ又はそれ以上の天然アミノ酸又は非天然アミノ酸のポリマーを指す。
「融合」又は「キメラ」タンパク質又はポリペプチドは、天然において天然には連結されていない第２のアミノ酸配列に連結された第１のアミノ酸配列を含む。別々のタンパク質中に通常存在するアミノ酸配列は、融合ポリペプチド中にまとめることができる。融合タンパク質は、例えば、化学合成により、又はポリペプチド領域が所望の関係でコードされているポリヌクレオチドを作製及び翻訳することにより作製する。「融合」又は「キメラ」ポリペプチド及びタンパク質には、第１のポリペプチド鎖（例、ＦＶＩＩＩタンパク質）と第２のポリペプチド鎖（例、ｖｏｎ ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単一ドメイン抗体）との組み合わせが含まれる。
一実施形態では、キメラポリペプチドは、好ましくは、それを必要とする患者への反復投与に導く短い半減期を有する、任意のポリペプチド、特に治療用ポリペプチドを含む。そのような治療用ポリペプチドは、例えば、インスリン、グルカゴン、オステオプロテゲリン（ＯＰＧ）、アンジオポエチン２（ＡＮＧＰＴ２）、又はフリンでありうる。
特定の実施形態では、キメラポリペプチドは凝固因子（血液凝固因子としても言及する）を含む。
本明細書において使用するように、用語「凝固因子」は、被験体における出血エピソードの持続を防止又は減少させる、天然に生じる又は組み換え産生された分子又はその類似体を指す。換言すれば、それは、プロ凝固活性を有する分子、即ち、フィブリノゲンを不溶性フィブリンのメッシュに変換し、血液を凝血又は凝固させることに関与する分子を意味する。凝固因子には、ＶＩＩＩ因子、プロトロンビン因子（ＶＩＩ因子、ＩＸ因子、Ｘ因子、プロテインＣ、プロテインＳ、プロテインＺ、及びプロトロンビンを含む）及び凝固因子Ｖが含まれる。特定の実施形態では、本発明に従ったキメラポリペプチドであって、ポリペプチドは、ＦＶＩＩ、ＦＶＩＩＩ、プロテインＣ、及びプロテインＳからなる群より選択される凝固因子である。本発明の凝固因子は、野生型凝固因子のバリアントであってもよい。用語「バリアント」は、保存的又は非保存的挿入、欠失及び置換を含み、そこでは、そのような変化によって、それぞれの凝固因子の生物学的活性を付与する活性部位又は活性ドメインは実質的に変化しない。好ましくは、凝固因子は、ＦＶＩＩ、ＦＶＩＩＩ、及びＦＸからなる群より選択する。
一実施形態では、本発明に従った、ポリペプチド及びＶＷＦに対する少なくとも１つの単一ドメイン抗体を含むキメラポリペプチドであって、それにおいて、前記キメラポリペプチドは、野生型ポリペプチドとの比較で、ＶＷＦについての増加した親和性及び／又は低下した解離速度定数を有する。
理論に縛られることを望むことなく、親和性（即ち、ＶＷＦについての親和性）がＫｄ＝会合速度（ｋｏｎ）／解離速度（ｋｏｆｆ）により定義されることを知ることなく、キメラポリペプチドは、ＶＷＦへの、ｖｏｎ ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３に対する単一ドメイン抗体の結合の結果として、低下したｋｏｆｆに主に起因する親和性増加を有するはずである。
好ましい実施形態では、キメラポリペプチドは、ＶＷＦに対して向けられ、被験体に投与された、前記ｓｄＡｂに連結されていない対応するポリペプチドと比較し、被験体に投与された場合、クリアランス速度の低下、及び、このように、延長された半減期を示す。
本明細書で使用するように、用語「半減期」は、インビボでの特定のポリペプチドの生物学的半減期を指す。半減期は、被験体に投与される量の半分が動物における循環及び／又は他の組織から除去されるために要求される時間により表してもよい。所与のポリペプチドのクリアランス曲線が時間の関数として構築される場合、曲線は通常、迅速なα相及びより長いβ相を伴う二相性である。
典型的には、本発明のキメラポリペプチドは、本発明の少なくとも１つの単一ドメイン抗体を含み、それは、治療用ポリペプチドのＮ末端に、Ｃ末端に、又はＮ末端及びＣ末端の両方に融合されており、即ち、融合タンパク質（最終的には少なくとも１つのさらなるアミノ酸配列を介して）を提供する。
あるいは、本発明のキメラポリペプチドは本発明の少なくとも１つの単一ドメイン抗体を含み、それは治療用ポリペプチド中に挿入される。
用語「中に挿入される」は、本明細書において使用するように、天然ポリペプチド（例えば成熟ヒトＦＶＩＩＩポリペプチドなど）における類似位置と比べた、キメラポリペプチドにおけるｖｏｎ ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単一ドメイン抗体の位置を指す。この用語は、天然ポリペプチドと比べたキメラポリペプチドの特性を指し、キメラポリペプチドが作製された任意の方法又はプロセスを示さず、暗示せず、又は推論しない。例えば、本明細書において提供するキメラポリペプチドに関して、語句「ｖｏｎ ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単一ドメイン抗体が、ＦＶＩＩＩポリペプチドの残基７５９の下流に挿入される」は、キメラポリペプチドが、天然ヒトＦＶＩＩＩ中のアミノ酸Ａｒｇ７５９に対応するアミノ酸の下流のｖｏｎ ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対するｓｄＡｂ（例、天然ヒトＦＶＩＩＩのアミノ酸Ｓｅｒ７６０又はＰｈｅ７６１に対応するアミノ酸により結合されている）を含むことを意味する。重要なことに、融合タンパク質との関連でｓｄＡｂの曝露を改善するために、柔軟なアミノ酸リンカー（例、Ｇｌｙ－Ｇｌｙ－Ｇｌｙ－Ｓｅｒモチーフの１つ又は複数のコピー）を各々のｓｄＡｂ配列のＮ末端又はＣ末端に配置してもよい。
本明細書において使用するように、用語「挿入部位」は、異種部分を挿入することができる位置のすぐ上流にある、ポリペプチド（例えばＦＶＩＩＩポリペプチドなど）中の位置を指す。「挿入部位」は数字として特定され、この数字は、挿入位置の直ぐＮ末端である挿入部位に対応する、前記ポリペプチド中のアミノ酸の数である。
本発明に従い、唯一の単一ドメイン抗体を含むポリペプチドは、本明細書において「一価」ポリペプチドとして言及する。本発明に従った２つ又はそれ以上の単一ドメイン抗体を含む、又はそれらから本質的になるポリペプチドは、本明細書において「多価」ポリペプチドとして言及する。
本発明に従ったキメラポリペプチドは、本発明の少なくとも１つの単一ドメイン抗体を含み、前記単一ドメイン抗体は、治療用ポリペプチドのＮ末端に、Ｃ末端に、Ｎ末端及びＣ末端の両方に融合されるか、又は治療用ポリペプチドの配列内に挿入される。
一実施形態では、ポリペプチドは、ＶＷＦに対する２つ、３つ、４つ、５つのｓｄＡｂを含む。特定の実施形態では、本発明に従った２つ又はそれ以上の単一ドメイン抗体は、同じ末端に、又は同じ挿入部位に融合又は挿入される。
一実施形態では、ポリペプチドは、好ましくは単一ドメイン抗体でもある、本発明の少なくとも１つの単一ドメイン抗体及び少なくとも１つの他の結合単位（即ち、別のエピトープ、抗原、標的、タンパク質、又はポリペプチドに対して向けられている）を含む。そのようなポリペプチドは、同じ単一ドメイン抗体を含むポリペプチド（「単一特異性」ポリペプチド）とは対照的に、本明細書において「多重特異性」ポリペプチドとして言及する。
このように、一部の実施形態では、本発明のポリペプチドはまた、任意の所望のタンパク質、ポリペプチド、抗原、抗原決定基、又はエピトープに対する少なくとも１つのさらなる結合部位を提供しうる。前記結合部位は、本発明の単一ドメイン抗体が再び向けられる同じタンパク質、ポリペプチド、抗原、抗原決定基、又はエピトープに対して向けられるか、あるいは、本発明の単一ドメイン抗体からの異なるタンパク質、ポリペプチド、抗原、抗原決定基、又はエピトープに対して向けられうる。本発明の「二重特異性」ポリペプチドは、第１の抗原（例、ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメイン）に対する少なくとも１つの単一ドメイン抗体及び第２の抗原（即ち、ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインとは異なる）に対する少なくとも１つのさらなる結合部位を含むポリペプチドである。
一部の実施形態では、さらなる結合部位は、単一ドメイン抗体の半減期が増加するように、血清タンパク質に対して向けられる。典型的には、前記血清タンパク質はアルブミンである。一部の実施形態では、ポリペプチドは、免疫グロブリンドメインに連結された本発明の単一ドメイン抗体を含む。例えば、ポリペプチドは、Ｆｃ部分（例えばヒトＦｃなど）に連結された本発明の単一ドメイン抗体を含む。前記Ｆｃ部分は、本発明の単一ドメイン抗体の半減期及びさらに産生を増加させるために有用でありうる。例えば、Ｆｃ部分は血清タンパク質に結合することができ、このように、単一ドメイン抗体での半減期を増加させる。
特定の実施形態では、凝固因子はＦＶＩＩＩである。用語「ＶＩＩＩ因子」及び「ＦＶＩＩＩ」は、本明細書において互換的に使用する。ＦＶＩＩＩタンパク質を６つの構造ドメインに分ける：三重Ａドメイン（Ａ１、Ａ２、Ａ３）、炭水化物が豊富な、不要な中心ドメイン（Ｂドメイン）、及び二重Ｃドメイン（Ｃ１、Ｃ２）。また、Ａ１及びＡ２ドメイン、Ａ２及びＢドメイン、ならびにＢ及びＡ３ドメインは、それぞれａ１、ａ２、及びａ３として公知の短い配列により分離されており、それらは複数の酸性アミノ酸の存在により特徴付けられる。天然に生じるヒトＦＶＩＩＩタンパク質は、ＧｅｎｅＢａｎｋ受託番号ＮＰ＿０００１２３に示すアミノ酸配列を有する。「ＦＶＩＩＩ」は、野生型ＦＶＩＩＩならびに野生型ＦＶＩＩＩの凝血促進活性を有する野生型ＦＶＩＩＩのバリアントを含む。バリアントは、野生型ＦＶＩＩＩのアミノ酸配列と比較し、欠失、挿入、及び／又は付加を有していてもよい（例えば低下した免疫原性を伴う変異体など）。用語ＦＶＩＩＩは、タンパク質分解処理された形態のＦＶＩＩＩを含む。市販の治療用ＦＶＩＩＩ産物は、血漿由来ＦＶＩＩＩ（ｐｄＦＶＩＩＩ）産物及び組換えＦＶＩＩＩ（ｒＦＶＩＩＩ）産物、例えば全長ｒＦＶＩＩＩ（Ｋｏｇｅｎａｔｅ Ｂａｙｅｒ、Ａｄｖａｔｅ Ｂａｘｔｅｒ、Ｈｅｌｉｘａｔｅ ＣＳＬ－Ｂｅｈｒｉｎｇ）及びＢドメイン欠失ｒＦＶＩＩＩ（Ｒｅｆａｃｔｏ Ｗｙｅｔｈ、現在ＰｆｉｚｅｒによりＸｙｎｔｈａとして販売されている）などを含む。
特定の実施形態では、本発明に従ったＦＶＩＩＩポリペプチド及びＶＷＦに対する少なくとも１つのｓｄＡｂを含み、前記ＦＶＩＩＩポリペプチドは、Ａ１ドメイン、Ａ２ドメイン、Ａ３ドメイン、Ｃ１ドメイン、Ｃ２ドメイン、及び場合によりＢドメインの全部又は一部を含み、ＶＷＦに対する少なくとも１つの単一ドメイン抗体が、（ｉ）前記ＦＶＩＩＩポリペプチドのＣ末端；（ｉｉ）Ｂドメインの全部又は一部が存在する場合、前記ＦＶＩＩＩポリペプチドのＢドメイン内に；（ｉｉｉ）前記ＦＶＩＩＩポリペプチドのＡ１ドメインの表面ループ内に；（ｉｖ）前記ＦＶＩＩＩポリペプチドのＡ２ドメインの表面ループ内に；（ｖ）前記ＦＶＩＩＩポリペプチドのＡ３ドメインの表面ループ内に；（ｖｉ）前記ＦＶＩＩＩポリペプチドのＣ１ドメイン内に；又は（ｖｉｉ）前記ＦＶＩＩＩポリペプチドのＣ２ドメイン内に存在し；前記ポリペプチドは、ｖｏｎ ＶＷＦに対して向けられ、被験体に投与された、前記ｓｄＡｂに連結されていない対応するＦＶＩＩＩと比較し、被験体に投与された場合に延長された半減期を示す。
一実施形態では、Ｂドメインの部分は、Ｂドメインの１～２０のアミノ酸を伴う部分（即ち、Ａｒｇ７４０位のトロンビンの切断部位を含む部分）である。
ヒトにおけるヒトＦＶＩＩＩの典型的な半減期は数時間（７～２１時間、Van Dijk et al., Haematologica 2005 92:494-498）である。一部の実施形態では、キメラＦＶＩＩＩポリペプチドは、野生型ＦＶＩＩＩポリペプチドと比較して延長した半減期を有する。特定の実施形態では、キメラＦＶＩＩＩポリペプチドの半減期は、少なくとも約１．５倍、少なくとも約２倍、少なくとも約２．５倍、少なくとも約３倍、少なくとも約４倍、少なくとも約５倍、少なくとも約６倍、少なくとも約７倍、少なくとも約８倍、少なくとも約９倍、少なくとも約１０倍、少なくとも約１１倍、又は少なくとも約１２倍、野生型ＦＶＩＩＩよりも長く延長される。
特定の実施形態では、ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂは、ＶＩＩＩ因子のＢドメイン（ＦＶＩＩＩ－ＫＢ１３－ｂｖ）（配列番号１３）内に挿入される。
Figure 0007096458000004
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Figure 0007096458000006

Figure 0007096458000007
特定の実施形態では、ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂが、ＦＶＩＩＩのＢドメイン（ＦＶＩＩＩ＿ＫＢ００１３ｂｖ（６ＧＧＧＳ））（配列番号１６）内に挿入される。ｓｄＡｂ配列とＦＶＩＩＩ軽鎖の間のリンカーは、１ではなく６つのＧＧＧＳ配列を含む。
Figure 0007096458000008
Figure 0007096458000009
特定の実施形態では、ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂが、ＦＶＩＩＩのＢドメイン（ＦＶＩＩＩ＿ＫＢ００１３ｂｖ（６ＧＧＧＳ）＿Ｙ１６８０Ｆ）（配列番号１７）内に挿入される。ｓｄＡｂ配列とＦＶＩＩＩ軽鎖の間のリンカーは、１ではなく６つのＧＧＧＳ配列を含む。ＶＷＦへのＦＶＩＩＩの自然結合を回避するためのＹ１６８０Ｆ変異（結合はｓｄＡｂのみにより媒介される）。
Figure 0007096458000010
Figure 0007096458000011

Figure 0007096458000012
特定の実施形態では、ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂが、ＦＶＩＩＩ（ＦＶＩＩＩ＿ＢＤ＿Ｃｔｅｒ－００１３ｂｖ）（配列番号１８）のＣ末端に挿入される。
Figure 0007096458000013
特定の実施形態では、ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂが、ＦＶＩＩＩのＣ末端（ＦＶＩＩＩ＿ＢＤ＿Ｃｔｅｒ－００１３ｂｖ＿Ｙ１６８０Ｆ）（配列番号１９）に挿入される。ＶＷＦへのＦＶＩＩＩの自然結合を回避するためのＹ１６８０Ｆ変異（結合はｓｄＡｂのみにより媒介される）。
Figure 0007096458000014
Figure 0007096458000015
特定の実施形態では、ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂがＦＶＩＩＩのＢドメイン内に挿入され、２つのｓｄＡｂはＣ末端（ＦＶＩＩＩ＿ＫＢ００１３ｂｖ＿Ｃｔｅｒ－００１３ｂｖ）（配列番号２０）に挿入される。
Figure 0007096458000016
Figure 0007096458000017

Figure 0007096458000018
特定の実施形態では、ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂがＦＶＩＩＩのＢドメイン内に挿入され、２つのｓｄＡｂはＣ末端（ＦＶＩＩＩ＿ＫＢ００１３ｂｖ＿Ｃｔｅｒ－００１３ｂｖ＿Ｙ１６８０Ｆ）（配列番号２１）に挿入される。Ｙ１６８０Ｆ変異によって、ＶＷＦへのＦＶＩＩＩの自然結合を回避することが可能になる（結合はｓｄＡｂのみにより媒介される）。Ｃ末端トロンビン切断部位によって、ＦＶＩＩＩ活性化時にｓｄＡｂを放出することが可能になる。
Figure 0007096458000019
Figure 0007096458000020
特定の実施形態では、ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂがＦＶＩＩＩのＢドメイン内に挿入され、２つのｓｄＡｂはＣ末端（ＦＶＩＩＩ＿ＫＢ００１３ｂｖ（６ＧＧＧＳ）＿Ｃｔｅｒ－００１３ｂｖ）（配列番号２２）に挿入されている。ｓｄＡｂ配列とＦＶＩＩＩ軽鎖の間のリンカーは、１ではなく６つのＧＧＧＳ－配列を含む。Ｃ末端トロンビン切断部位によって、ＦＶＩＩＩ活性化時にｓｄＡｂを放出することが可能になる。
Figure 0007096458000021
Figure 0007096458000022

Figure 0007096458000023
特定の実施形態では、ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂがＦＶＩＩＩのＢドメイン内に挿入され、２つのｓｄＡｂがＣ末端（ＦＶＩＩＩ＿ＫＢ００１３ｂｖ（６ＧＧＧＳ）＿Ｃｔｅｒ－００１３ｂｖ＿Ｙ１６８０Ｆ）（配列番号２３）に挿入される。ｓｄＡｂ配列とＦＶＩＩＩ軽鎖の間のリンカーは、１ではなく６つのＧＧＧＳ配列を含む。Ｙ１６８０Ｆ変異によって、ＶＷＦへのＦＶＩＩＩの自然結合を回避することが可能になる（結合はｓｄＡｂのみにより媒介される）。Ｃ末端トロンビン切断部位によって、ＦＶＩＩＩ活性化時にｓｄＡｂを放出することが可能になる。
Figure 0007096458000024
Figure 0007096458000025

Figure 0007096458000026
特定の実施形態では、凝固因子はＦＶＩＩである。用語「ＶＩＩ因子」及び「ＦＶＩＩ」は、本明細書において互換的に使用する。ＶＩＩ因子は、一本鎖チモーゲンとして血液中を循環する微量の血漿糖タンパク質である。チモーゲンは触媒的に不活性である。一本鎖因子ＶＩＩは、インビトロでＸａ因子、ＸＩＩａ因子、ＩＸａ因子、又はトロンビンにより二本鎖ＶＩＩａ因子に変換されうる。Ｘａ因子はＶＩＩ因子の主要な生理学的アクチベーターであると考えられている。止血に含まれるいくつかの他の血漿タンパク質と同様に、ＶＩＩ因子は、その活性についてビタミンＫに依存し、それは、タンパク質のアミノ末端にクラスター化された複数のグルタミン酸残基のγカルボキシル化のために要求とされる。これらのγカルボキシル化グルタミン酸は、ＶＩＩ因子とリン脂質との金属関連相互作用のために要求される。
チモーゲンＶＩＩ因子の活性化二本鎖分子への変換は、分子のほぼ中央に位置する内部ペプチド結合の切断により生じる。ヒトＶＩＩ因子において、活性化切断部位はＡｒｇ１５２－Ｉｌｅ１５３にある。組織因子、リン脂質、及びカルシウムイオンの存在において、二本鎖ＶＩＩａ因子は、限定されたタンパク質分解によりＸ因子又はＩＸ因子を迅速に活性化する。市販の治療用ＦＶＩＩ産物には、血漿由来ＦＶＩＩ（ｐｄＦＶＩＩ）、例えばＶＩＩ因子（登録商標）（Baxterにより市販されているImmuseven）など、及び組み換えＦＶＩＩ（ｒＦＶＩＩ）、例えばNovoNordiskにより市販されているNovoSeven（登録商標）など、及び臨床試験中の他の組換えＦＶＩＩ産物：NovonordiskのｐｒＬＡ－ｒＦＶＩＩａ（第Ｉ／ＩＩ相試験）、CSL BehringのＣＳＬ６８９ ｒＶＩＩａ－ＦＰ（第ＩＩ／ＩＩＩ相試験）、BaxterのＢＡＸ ８１７（第ＩＩＩ相試験）、rEVO Biologics及びLFB BiotechnologiesのＬＲ７６９（第ＩＩＩ相試験）、Bayer のＢＡＹ ８６－６１５０ ｅｐｔａｃｏｇ ａｌｆａ（第ＩＩ／ＩＩＩ相試験）、OPKO HealthのＶＩＩａ－ＣＴＰ因子（第ＩＩ相試験）又はPfizer のＰＦ－０５２８０６０２（第Ｉ相試験）が含まれる。
特定の実施形態では、ポリペプチドは、ＦＶＩＩポリペプチド及び本発明に従ったＶＷＦに対する少なくとも１つのｓｄＡｂを含み、前記ＦＶＩＩポリペプチドは、Ｇｌａドメイン、疎水性領域、ＥＧＦ１ドメイン及びＥＧＦ２ドメイン、触媒ドメイン（Ｈｉｓ－Ａｓｐ－Ｓｅｒ）を含み、ＶＷＦに対する前記の少なくとも１つの単一ドメイン抗体は、前記ＦＶＩＩポリペプチドのＣ末端で前記ＦＶＩＩポリペプチドに連結されている。
ヒトにおけるヒトＦＶＩＩの典型的な半減期は数時間である（４．２時間、Osterm et al., 2007, Thromb Haemostas vol 98, pp 790-797）。一部の実施形態では、キメラＦＶＩＩポリペプチドは、野生型ＦＶＩＩポリペプチドと比較し、延長された半減期を有する。特定の実施形態では、キメラＦＶＩＩポリペプチドの半減期は、少なくとも約１．５倍、少なくとも約２倍、少なくとも約２．５倍、少なくとも約３倍、少なくとも約４倍、少なくとも約５倍、少なくとも約６倍、少なくとも約７倍、少なくとも約８倍、少なくとも約９倍、少なくとも約１０倍、少なくとも約１１倍、又は少なくとも約１２倍、野生型ＦＶＩＩよりも長く延長される。
特定の実施形態では、ＶＷＦに対するｓｄＡｂは、ＶＩＩ因子のＣ－ｔｅｒドメイン（ＦＶＩＩ－ＫＢ１３－ｂｖ）（配列番号１４）に挿入される。
Figure 0007096458000027
特定の実施形態では、本発明に従ったキメラポリペプチドであって、ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂが、ｉ）ＶＩＩＩ因子のＢドメインのＣ末端部分を置換している（ＦＶＩＩＩ－ＫＢ１３－ｂｖ）（配列番号１３；配列番号１６；配列番号１７）；ｉｉ）ＦＶＩＩＩのＣ末端に融合されている（配列番号１８；配列番号１９）； ｉｉｉ）同時に、ＶＩＩＩ因子のＢドメインのＣ末端部分を置換し、ＶＩＩＩ因子のＣ末端に融合されている（配列番号２０；配列番号２１；配列番号２２；配列番号２３）；又はｉｖ）ＶＩＩ因子のＣ末端に挿入されている（配列番号１４）。
特定の実施形態では、本発明に従ったキメラポリペプチドであって、ポリペプチドは、第１の抗原に対する少なくとも１つの単一ドメイン抗体及び第２の抗原に対する少なくとも１つのさらなる結合部位を含む。
本発明に従い、本発明の単一ドメイン抗体及びポリペプチドは、従来の自動ペプチド合成方法により、又は組換え発現により産生してもよい。タンパク質の設計及び作製のための一般的な原則は、当業者に周知である。
本発明の単一ドメイン抗体及びポリペプチドは、溶液中で、又は従来技術に従って固体支持体上で合成してもよい。種々の自動シンセサイザーが市販されており、Stewart and Young;Tam et al., 1983；Merrifield, 1986及びBarany and Merrifield, Gross and Meienhofer, 1979において記載される公知のプロトコールに従って使用することができる。本発明の単一ドメイン抗体及びポリペプチドはまた、例示的なペプチドシンセサイザー（例えばApplied Biosystems Inc.からのモデル４３３Ａなど）を用いて固相技術により合成してもよい。任意の所与のタンパク質の純度（自動ペプチド合成を通じて、又は組換え方法を通じて生成された）を、逆相ＨＰＬＣ分析を使用して決定してもよい。各々のペプチドの化学的信憑性は、当業者に周知の任意の方法により確立されうる。
自動ペプチド合成への代替物として、組換えＤＮＡ技術を用いてもよく、それにおいて、選んだポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を発現ベクター中に挿入し、適当な宿主細胞中に形質転換又はトランスフェクトし、発現のために適切な条件下で培養する（本明細書において以下に記載する通り）。組換え方法は、より長いポリペプチドを産生するために特に好ましい。
種々の発現ベクター／宿主系を利用し、ペプチド又はタンパク質をコードする配列を含み、発現させてもよい。これらは、微生物、例えば組換えバクテリオファージ、プラスミド、又はコスミドＤＮＡ発現ベクターを用いて形質転換した細菌；酵母発現ベクターを用いて形質転換した酵母（Giga-Hama et al., 1999）；ウイルス発現ベクター（例、バキュロウイルス、Ghosh et al., 2002を参照のこと）を用いて感染させた昆虫細胞系；ウイルス発現ベクター（例、カリフラワーモザイクウイルス、ＣａＭＶ；タバコモザイクウイルス、ＴＭＶ）を用いてトランスフェクトした、又は細菌発現ベクター（例、Ｔｉ又はｐＢＲ３２２プラスミド；Babe et al., 2000を参照のこと）を用いて形質転換した植物細胞系；又は動物細胞系などを含むが、しかし、これらに限定しない。当業者は、タンパク質の哺乳動物発現を最適化するための種々の技術を知っている（例、Kaufman, 2000；Colosimo et al., 2000を参照のこと）。組換えタンパク質産生において有用である哺乳動物細胞は、ＶＥＲＯ細胞、ＨｅＬａ細胞、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞株、ＣＯＳ細胞（例えばＣＯＳ－７など）、Ｗ１３８、ＢＨＫ、ＨｅｐＧ２、３Ｔ３、ＲＩＮ、ＭＤＣＫ、Ａ５４９、ＰＣ１２、Ｋ５６２、及び２９３細胞を含むが、しかし、これらに限定しない。細菌、酵母、及び他の無脊椎動物におけるペプチド基質又は融合ポリペプチドの組換え発現のための例示的なプロトコールが、当業者に公知であり、本明細書において以下に簡単に記載している。組換えタンパク質の発現のための哺乳動物宿主系も当業者に周知である。宿主細胞株は、発現タンパク質をプロセシングする、又はタンパク質の活性を提供する際に有用でありうる特定の翻訳後修飾を産生する特定の能力について選んでもよい。ポリペプチドのそのような修飾は、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、及びアシル化を含むが、しかし、これらに限定しない。タンパク質の「プレプロ」形態を切断する翻訳後プロセシングはまた、正確な挿入、フォールディング、及び／又は機能のために重要でありうる。異なる宿主細胞（例えば、ＣＨＯ、ＨｅＬａ、ＭＤＣＫ、２９３、ＷＩ３８など）は、特定の細胞機構及びそのような翻訳後活性のための特徴的な機構を有し、導入された外来タンパク質の正確な修飾及びプロセシングを確実にするために選ばれうる。
本発明の単一ドメイン抗体及びポリペプチドの組換え産生において、本発明の単一ドメイン抗体及びポリペプチドをコードするためのポリヌクレオチド分子を含むベクターを用いることが必要であろう。そのようなベクターを調製し、ならびにそのようなベクターを用いて形質転換された宿主細胞を産生する方法は、当業者に周知である。そのような努力において使用されるポリヌクレオチド分子をベクターに結合してもよく、それは一般的に宿主おいて伝播するための選択マーカー及び複製起点を含む。発現コンストラクトのこれらのエレメントは当業者に周知である。一般的に、発現ベクターは、適切な転写又は翻訳調節配列（例えば哺乳動物遺伝子、微生物遺伝子、ウイルス遺伝子、又は昆虫遺伝子に由来するものなど）に作動可能に連結されている所与のタンパク質をコードするＤＮＡを含む。調節配列の例は、転写プロモーター、オペレーター、又はエンハンサー、ｍＲＮＡリボソーム結合部位、ならびに転写及び翻訳を制御する適当な配列を含む。
用語「発現ベクター」、「発現コンストラクト」、又は「発現カセット」は、本明細書を通して互換的に使用され、遺伝子産物をコードする核酸を含む任意の型の遺伝子コンストラクトを含むことを意味し、それにおいて、配列をコードする核酸の部分又は全部を転写することが可能である。
本発明のペプチド又はポリペプチドの発現のための適切な発現ベクターの選択は、もちろん、使用される特定の宿主細胞に依存し、当業者の技術の範囲内である。
発現は、適当なシグナルがベクター中に提供されることを要求する（例えば、宿主細胞において目的の核酸の発現を駆動するために使用されうるウイルス及び哺乳類の両方の供給源からのエンハンサー／プロモーターなど）。通常、発現される核酸は、プロモーターの転写制御下にある。「プロモーター」は、遺伝子の特異的な転写を開始するために要求される、細胞の合成機構、又は導入された合成機構により認識されるＤＮＡ配列を指す。ヌクレオチド配列は、調節配列が目的のタンパク質（即ち、単一ドメイン抗体）をコードするＤＮＡに機能的に関連する場合、作動可能に連結されている。このように、プロモーターヌクレオチド配列は、プロモーターヌクレオチド配列が配列の転写に向ける場合、所与のＤＮＡ配列に作動可能に連結されている。
本発明に従ったキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体
別の態様では、本発明はキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体に関し、そこでは、キメラポリペプチドは上記の本発明のキメラポリペプチドであり、延長された半減期を伴うＶＷＦポリペプチドである。
本明細書で使用するように、用語「延長された半減期を伴うＶＷＦポリペプチド」は、保存的又は非保存的のいずれかの挿入、欠失、及び置換を伴うＶＷＦ又はそのフラグメント（特にＤ’Ｄ３ドメインを含む）のバリアントを指し、そのような変化によって、ＶＷＦ又はＷＶＦの誘導体（例えばＦｃ融合物など）の生物学的活性は変化せず、天然ＶＷＦと比較して延長した半減期に導かれる。ヒトにおけるヒトＶＷＦの典型的な半減期は１６時間である（Goudemand et al., 2005）。
一実施形態では、延長された半減期を伴うＶＷＦポリペプチドはＰＥＧ化ｒＶＷＦ（ＰＥＧｒＶＷＦ）である。
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）が、その高い程度の生体適合性及び修飾の容易さを前提として、薬物担体として広く使用されてきた。種々の薬物、タンパク質、及びリポソームへの付着によって、滞留時間が改善され、毒性が減少することが示されてきた。ＰＥＧは、鎖の末端でヒドロキシル基を通じて、及び他の化学的方法を介して活性薬剤に結合させることができる；しかし、ＰＥＧ自体は１分子当たり多くて２つの活性薬剤に限定される。異なるアプローチにおいて、ＰＥＧとアミノ酸のコポリマーを、ＰＥＧの生体適合性の特性を保持しうるが、しかし、１分子当たり多数の付着点（より大きな薬物負荷を提供する）という追加の利点を有しうる、種々の適用に適するように合成的に設計されうる新規生体材料として探索した。
特定の実施形態では、延長された半減期を伴うＶＷＦポリペプチドは、ＰＥＧ化ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３である。
特定の実施形態では、延長された半減期を伴うＶＷＦポリペプチドは、アルブミンにコンジュゲートされたＶＷＦ Ｄ’Ｄ３（Ｄ’Ｄ３－Ａｌｂ）である。
特定の実施形態において、延長された半減期を伴うＶＷＦポリペプチドは、ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３－Ｆｃである（ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３－Ｆｃは、Ｆｃ受容体ＦｃＲｎリサイクリング経路との相互作用のため、ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３と比べて延長された半減期を有する）３。
ＶＷＦ又はＶＷＦ Ｄ’Ｄ３の半減期を延長するための修飾の他の可能性は、ＨＥＰｙｌａｔｉｏｎ、ポリシアリル化、又はＸＴＥＮポリペプチドの付着である。
治療方法及び使用：
別の態様では、本発明は、薬物としての使用のための、フォン・ビルブラント因子（ＶＷＦ）Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単離単一ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）に関する。
別の態様では、本発明は、薬物としての使用のための、本発明のポリペプチド及び少なくとも１つの単一ドメイン抗体を含むキメラポリペプチドに関する。
さらに別の態様では、本発明は、薬物としての使用のための、本発明のキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体に関する。
本発明に従い、本発明の単一ドメイン抗体又は本発明のキメラポリペプチド、又は本発明のキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体は、治療的に効果的な量で患者に投与される。
特定の実施形態では、出血性障害を防止又は処置するための方法における使用のための、本発明に従ったＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単離ｓｄＡｂ、本発明に従ったポリペプチド及びＶＷＦに対する少なくとも１つのｓｄＡｂを含むキメラポリペプチド、又は本発明に従ったキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体。
別の実施形態では、本発明は、治療的に効果的な量の本発明に従ったキメラポリペプチド又は上に記載するキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体を前記被験体に投与することを含む、それを必要とする被験体における出血障害の防止又は処置の方法のために適切である。
例えば、本発明に従った修飾凝固因子は、出血障害を防止及び／又は処置するための方法において使用してもよい。本発明の修飾凝固因子の投与により処置されうる出血障害は、血友病、ならびにフィブリノゲン、プロトロンビン、Ｖ因子、ＶＩＩ因子、又はＸ因子の欠損又は構造異常を含むが、しかし、これらに限定しない。
特定の実施形態では、本発明の修飾凝固因子の投与により処置されうる出血障害は、血友病Ａ又は血友病Ｂである。
「治療的に効果的な量」とは、任意の医療処置に適用可能な合理的な利益／リスク比での慢性閉塞性肺疾患の急性増悪の処置のための方法における使用のために、防止するために十分な量のポリペプチド（又はポリペプチドをコードする核酸）を意味する。本発明の化合物及び組成物の毎日の総使用量は、健全な医学的判断の範囲内で主治医により決められることが理解されるであろう。任意の特定の患者のための特定の治療的に効果的な用量レベルは、患者の年齢、体重、全般的な健康状態、性別、及び食事；用いられる特定の化合物の投与時間、投与経路、及び排泄速度；治療期間；用いられる特定のポリペプチドと組み合わせで又はそれと同時に使用される薬物；及び医学的技術分野において周知の因子を含む種々の因子に依存する。例えば、所望の治療的効果を達成するために、及び所望の効果が達成されるまで投与量を徐々に増加させるために要求されるものよりも低いレベルで化合物の用量を開始することは、当業者の技術内で周知である。しかし、産物の１日投与量は、０．０１～１，０００mg/成人/日の広範囲にわたり変動しうる。好ましくは、組成物は、処置される患者への投与量の症候性調整のために、０．０１、０．０５、０．１、０．５、１．０、２．５、５．０、１０．０、１５．０、２５．０、５０．０、１００、２５０、及び５００mgの活性成分を含む。医薬は、典型的には、約０．０１mg～約５００mgの活性成分を、好ましくは１mg～約１００mgの活性成分を含む。効果的な量の薬物は、普通は、０．０００２mg/kg～約２０mg/kg体重/日、特に約０．００１mg/kg～７mg/kg体重/日の投与量レベルで供給される。
別の態様は、ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単一ドメイン抗体、キメラポリペプチド、本明細書に記載するキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体、及び医薬的に許容可能な担体を含む医薬組成物に関する。
本発明の単一ドメイン抗体及びポリペプチド（又はその核酸をコードする核酸）は、医薬組成物を形成するために、医薬的に許容可能な賦形剤、及び、場合により徐放性マトリックス（例えば生分解性ポリマーなど）と組み合わせてもよい。本明細書において使用するように、用語「医薬的に」又は「医薬的に許容可能な」は、哺乳動物、特にヒトに適宜投与した場合、有害な、アレルギー性の、又は他の厄介な反応を産生しない分子実体及び組成物を指す。医薬的に許容可能な担体又は賦形剤は、非毒性の固体、半固体、もしくは液体充填剤、希釈剤、カプセル化材料、又は任意の型の補助製剤を指す。
経口、舌下、皮下、筋肉内、静脈内、経皮、局所、又は直腸投与のための本発明の医薬組成物において、活性成分は、単独で又は別の活性成分との組み合わせで、従来の医薬的支持体との混合物として、動物及びヒトに単位投与形態で投与することができる。適切な単位投与形態は、経口経路形態（例えば錠剤、ゲルカプセル、粉末、顆粒剤及び経口懸濁剤又は溶液など）、舌下及び頬側投与形態、エアロゾル、インプラント、皮下、経皮、局所、腹腔内、筋肉内、静脈内、皮下、皮内、髄腔内及び鼻腔内投与形態及び直腸投与形態などを含む。好ましくは、医薬組成物は、注射することが可能な製剤用の医薬的に許容可能である賦形剤を含む。これらは、特に等張性の無菌生理食塩溶液（リン酸一ナトリウム又はリン酸二ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム又は塩化マグネシウムなど、あるいはそのような塩の混合物）、又は乾燥、特に凍結乾燥組成物でありうるが、それらは、滅菌水又は生理学的食塩水の添加時に、場合に依存して、注射可能な溶液の構成を許す。
注射可能な使用のために適切な医薬的形態は、無菌水溶液又は分散剤；ゴマ油、ピーナッツ油又は水性プロピレングリコールを含む製剤；及び無菌の注射可能な溶液又は分散剤の即時調製のための無菌粉末を含む。全ての場合において、形態は無菌でなければならず、容易な注射可能性が存在する程度まで液体でなければならない。それは、製造及び保存の条件下で安定でなければならず、微生物（例えば細菌及び真菌など）の汚染作用に対して保存されなければならない。遊離塩基又は薬理学的に許容可能な塩としての本発明の化合物を含む溶液は、界面活性剤（例えばヒドロキシプロピルセルロースなど）と適切に混合し、水中で調製することができる。分散剤はまた、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、及びそれらの混合物中ならびに油中で調製することができる。保存及び使用の普通の条件下では、これらの調製物は、微生物の成長を防止するための保存剤を含む。
ポリペプチド（又はそれをコードする核酸）は、中性又は塩の形態の組成物に製剤化することができる。医薬的に許容可能な塩は、酸付加塩（タンパク質の遊離アミノ基と形成される）を含み、それらは、無機酸、例えば、塩酸又はリン酸、あるいは酢酸、シュウ酸、酒石酸、マンデル酸などの有機酸と形成される。遊離カルボキシル基と形成される塩はまた、無機塩基、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム、又は水酸化鉄など、及びイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、プロカインなどの有機塩基に由来しうる。担体はまた、例えば、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、及び液体ポリエチレングリコールなど）、その適切な混合物、及び野菜油を含む溶媒又は分散媒質でありうる。適した流動性は、例えば、コーティング（例えばレシチンなど）の使用により、要求される粒子サイズの維持により（分散剤の場合において）、及び界面活性剤の使用により維持することができる。微生物の作用の防止は、種々の抗菌薬剤及び抗真菌薬剤（例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなど）によりもたらすことができる。多くの場合において、等張薬剤（例えば、糖又は塩化ナトリウム）を含むことが好ましいであろう。注射可能な組成物の長期吸収は、吸収を遅延させる薬剤の組成物（例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチン）中での使用によりもたらすことができる。
無菌の注射可能な溶液は、上に列挙する他の成分のいくつかを伴う適当な溶媒中に、要求される量で活性ポリペプチドを取り込ませることにより調製し、必要な場合、ろ過滅菌が続く。一般的に、分散剤は、種々の滅菌活性成分を、塩基性分散媒及び上に列挙するものからの要求される他の成分を含む無菌賦形剤中に取り込ませることにより調製する。無菌の注射可能な溶液の調製のための無菌粉末の場合において、好ましい調製方法は真空乾燥技術及び凍結乾燥技術であり、それによって、活性成分プラス先に無菌ろ過したその溶液からの任意の追加の所望の成分の粉末がもたらされる。
製剤化時に、溶液は、投与製剤と適合する様式で、治療的に効果的な量で投与されうる。製剤は、種々の投与形態（例えば上に記載する注射可能な溶液の型など）で容易に投与されるが、しかし、薬物放出カプセルなどを用いることもできる。
水溶液中での非経口投与のために、例えば、溶液は、必要な場合、適切に緩衝化し、液体希釈剤は、最初に、十分な生理食塩水又はグルコースを用いて等張にすべきである。これらの特定の水溶液は、静脈内、筋肉内、皮下、及び腹腔内投与のために特に適切である。これに関連して、用いることができる無菌水性媒質は、本開示に照らして当業者に公知であろう。例えば、１投与量を、１mlの等張性ＮａＣｌ溶液中に溶解し、１０００mlの皮下注入液に添加する、又は提案された注入部位に注射しうる。投与量におけるいくらかの変動が、処置されている患者の状態に依存して必然的に生じる。投与に責任のある人は、任意の事象において、個々の被験体のための適当な用量を決定する。
ポリペプチド（又はそれをコードする核酸）を、治療用混合物内で製剤化し、約０．０００１～１．０ミリグラム、又は約０．００１～０．１ミリグラム、又は約０．１～１．０、又はさらには約１０ミリグラム/用量かそこらを含みうる。複数用量を投与することもできる。本発明をさらに、以下の図面及び実施例により例証する。
治療用ポリペプチドの半減期を延長又は増加させる方法：
治療用ポリペプチドのポリペプチド配列に、ＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する少なくとも１つの単一ドメイン抗体を加える工程を含む治療用ポリペプチドの半減期を延長又は増加させる方法も開示する。
一実施形態では、ＶＷＦに対する前記の少なくとも１つの単一ドメイン抗体は、上記のように前記の治療用ポリペプチドのポリペプチド配列中に融合又は挿入される。特定の実施形態では、ＶＷＦに対する前記の少なくとも１つの単一ドメイン抗体は、上記のようにＶＩＩＩ因子のＢドメイン内に挿入される。
同種抗体の形成を低下させる方法：
一部の実施形態では、本発明のｓｄＡｂは、同種抗体の形成を低下させるのに適切である。特定の実施形態では、ＶＷＦに対する少なくとも１つの単一ドメイン抗体は、上記のようにＶＩＩＩ因子のＢドメイン内に挿入されて、同種抗体の形成を低下させる。
用語「同種抗体」は、当技術分野において一般的な意味を有し、同じ種の人からの異種組織に対して天然に生じる抗体を指す。典型的には、本発明の文脈において、ＦＶＩＩＩタンパク質におけるＶＷＦに対するｓｄＡｂの取り込みによって、ＶＷＦ（ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ）からのＦＶＩＩＩの解離が回避され、このように、被験体は、通常の会合－解離速度を示すＦＶＩＩＩと比較して免疫原性が低いＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖに対する同種抗体を発生しない。
本発明はさらに、以下の図面及び実施例により例証される。しかし、これらの実施例及び図面は、本発明の範囲を限定するものとして任意の方法で解釈すべきではない。
ＦＶＩＩＩ及びｓｄＡｂとのＶＷＦ相互作用の会合及び解離のリアルタイム分析。固定化されたｓｄＡｂへのＶＷＦの結合及び固定化されたＶＷＦへのＦＶＩＩＩの結合に関する会合及び解離曲線を図１にプロットする。分析のために、本発明者らは解離相に焦点を当てた。見掛けの解離定数は、２．０±１．１×１０－５／秒（ＫＢ－ＶＷＦ－００８）、０．６±０．５×１０－５／秒（ＫＢ－ＶＷＦ－０１１）、１．３－３．５×１０－５／秒（ＫＢ－ＶＷＦ０１３）、及び２．２－３．０×１０－３／秒（ＦＶＩＩＩ）である。 ＶＩＩＩ因子へのＶＷＦ結合に対するｓｄＡｂの効果。固定化されたＶＷＦへのＦＶＩＩＩの結合を、ｓｄＡｂ又はＭａｂ４１８の非存在又は存在において決定した。抗体の非存在におけるＦＶＩＩＩ結合と比べたＦＶＩＩＩ結合のパーセンテージがプロットされている。ＦＶＩＩＩ結合は、ＫＢ－ＶＷＦ－００８、０１１、又は０１３の存在により影響されない。 ＶＩＩＩ－ｓｄＡｂ因子融合タンパク質はＶＷＦに結合する。ＶＷＦと複合体を形成する能力を、血友病マウスにおけるＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱ、ＦＶＩＩＩ－ＳＱ／ｐ．Ｙ１６８０Ｆ、又はＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ／ｐ．Ｙ１６８０Ｆの一過性発現に介してテストした。遺伝子導入の４日後、ＶＷＦ／ＦＶＩＩＩ複合体を決定し、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱと比べた複合体のパーセンテージとして表した。予想通り、ｐ．Ｙ１６８０Ｆ変異の存在によって、ＶＷＦ（ＦＶＩＩＩ－ＳＱ／ｐ．Ｙ１６８０Ｆ）へのＦＶＩＩＩの結合は無効になった。対照的に、ＫＢ－ＶＷＦ－０１３の導入によって、ｐ．Ｙ１６８０Ｆ変異の存在にもかかわらず、ＶＷＦへの結合が回復し、さらに改善した。 ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖの発現及び機能解析。精製ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３及びＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱを、トロンビンの非存在又は存在においてインキュベートした。ウエスタンブロット分析を実施して、ＦＶＩＩＩフラグメントの存在を決定した。ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖは、トロンビンの非存在においてインキュベートした場合、主に一本鎖タンパク質として移動するのに対し（レーン１）、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱは主にヘテロ二量体タンパク質として移動する（レーン３）。トロンビンのインキュベーション後、ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ及びＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱの両方が、トロンビン切断軽鎖及び重鎖由来Ａ１及びＡ２ドメインからなるヘテロ二量体タンパク質として存在する（レーン２及び４）。 ＦＶＩＩＩ－ＫＢ－０１３ｂｖのインビボ生存率。ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ又はＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱをＦＶＩＩＩ欠損マウスに静脈内に与えた。指示時点で、血液を採取し、ＦＶＩＩＩ活性を決定した。注射３分後の活性と比べた残留活性を、注射後の時間に対してプロットする。ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖは、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱよりも遅く循環から除去される。 ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ注射の２４時間後の血友病マウスにおける止血の矯正。ＦＶＩＩＩ欠損マウスにＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ又はＢドメインレスＦＶＩＩＩ（Ｘｙｎｔｈａ）を静脈内に与え、注入２４時間後、麻酔したマウスにおいて尾の末端を切断した。血液喪失を３０分間にわたりモニターした。流血の量を決定し、各々のマウスについて提示した。ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖで処置したマウスは、野生型ＢドメインレスＦＶＩＩＩで処置したマウスと比較して、有意に少ない血液を喪失した。 ＫＢ－ＶＷＦ－０１３の凝固ＶＩＩ因子への融合によって、ＶＷＦとの複合体形成が誘導される。ＶＷＦと複合体を形成する能力を、野生型Ｃ５７Ｂ１６マウスにおける野生型ＦＶＩＩ及びＦＶＩＩ－ＫＢ０１３－ｂｖの一過性発現を介してテストした。遺伝子導入の４日後、ＶＷＦ／ＦＶＩＩＩ複合体を決定し、ＯＤ４５０nmとして表した。予想通り、ＶＷＦとの複合体形成は野生型ＦＶＩＩについては検出されなかった。対照的に、ＶＷＦ－ＦＶＩＩ複合体は、ＦＶＩＩ－ＫＢ０１３－ｂｖを発現する全てのマウスにおいて検出された。このように、ＦＶＩＩとＫＢ－ＶＷＦ－０１３の融合によって、ＶＷＦに結合するＦＶＩＩの能力が誘導される。
実施例：
実施例Ａ：ＶＷＦのタンパク質ドメイン構造
ＶＷＦのｃＤＮＡ配列及びタンパク質配列のバイオインフォマティクス分析によって、タンパク質構造によって異なる型のドメイン構造が区別されることが明らかになった。本来、このドメイン構造は、以下の順序で配置された、シグナルペプチド（ＳＰ）、Ａドメイン、Ｂドメイン、Ｃドメイン、Ｄドメイン、及びＣＫドメインからなる：ＳＰ－Ｄ１－Ｄ２－Ｄ’－Ｄ３－Ａ１－Ａ２－Ａ３－Ｄ４－Ｂ１－Ｂ２－Ｂ３－Ｃ１－Ｃ２－ＣＫ（Verweij CL et al., (1986) EMBO Journal, vol. 5, pp. 1839-1847）。最近では、更新されたドメイン構成が提案されており、そこでは、ドメインが以下の順序で配置されている：ＳＰ－Ｄ１－Ｄ２－Ｄ’－Ｄ３－Ａ１－Ａ２－Ａ３－Ｄ４－Ｃ１－Ｃ２－Ｃ３－Ｃ４－Ｃ５－Ｃ６－ＣＫ（Zhou YF et al., (2012) Blood, vol 120, pp. 449-458）。異なるドメインの境界は、出版物から別の出版物で変動しうるため、本発明者らは、本願では、Lenting PJ et al., (2015) Blood, vol 125, pp. 2019-2028の図１中で定義される境界を使用する。
実施例Ｂ：ＶＷＦ又はそのフラグメントへのｓｄＡｂの結合
ｓｄＡｂｓ ＫＢ－ＶＷＦ－００８、０１１、及び０１３を、ハーフウェルマイクロタイタープレート（Greiner Bio-One、フランス、レ・ジュリス）中での５０ｍＭの容量の１０ｍＭ ＮａＨＣＯ３、５０mM Ｎａ２ＣＯ３（ｐＨ９．５）中に４℃で１６時間にわたり固定化した（５μg/mL）。陽性対照として、ポリクローナルウサギ抗ＶＷＦ抗体（Dako、デンマーク、グロストルプ）も同様の様式で固定化した。陰性対照として、抗体は固定化しなかった。０．１%Ｔｗｅｅｎ－２０（ＴＢＳ－Ｔ）を添加したＴｒｉｓ緩衝生理食塩水（ｐＨ ７．６）（７５μl/ウェル）を使用してウェルを３回洗浄した後、ウェルを、３%ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を添加したＴＢＳ－Ｔ（７５μl/ウェル）を用いて３０分間にわたり３７℃でブロックした。ウェルを上に記載するように洗浄し、その後、以下のＶＷＦ調製物（３%ＢＳＡを添加したＴｒｉｓ緩衝化生理食塩水（ｐＨ７．６）で希釈、全て２μg/ml、５０μl/ウェル、３７℃で２時間）を、固定化ｓｄＡｂ及び両方の型の対照ウェルの各々に加えた：
－精製組換えヒトＶＷＦ（ｒｈＶＷＦ）、
－精製組換えマウスＶＷＦ（ｒｍＶＷＦ）、
－ＶＷＦフラグメントＳｐＩＩ（ＶＷＦの残基２１２９～２８１３を包含する、黄色ブドウ球菌Ｖ８プロテアーゼとのインキュベーション後の血漿由来の（ｐｄ）－ＶＷＦのタンパク質分解フラグメント；Denis C et al., (1993) Arteriosclerosis Thrombosis, vol 13, pp. 398-406）、
－ＶＷＦフラグメントＳｐＩＩＩ（ＶＷＦの残基７６４－２１２８を包含する、黄色ブドウ球菌Ｖ８－プロテアーゼとのインキュベーション後のｐｄ－ＶＷＦのタンパク質分解フラグメント；Kalafatis M et al., (1987) Blood, vol 70, pp. 1577-1583）、
－Ｄ’Ｄ３－ＨＰＣ４フラグメント（抗体ＨＰＣ４についての認識部位を表すアミノ酸配列ＥＤＱＶＤＰＲＬＩＤＧＫ（配列番号１５）に融合されたヒトＶＷＦ残基７６４～１２４７）、
－Ａ１－Ａ２－Ａ３－ＨＰＣ４フラグメント（アミノ酸配列ＥＤＱＶＤＰＲＬＩＤＧＫに融合されたヒトＶＷＦ残基１２６０～１８７４）、
－ｈＤ１－Ｄ２－ＨＰＣ４フラグメント（アミノ酸配列ＥＤＱＶＤＰＲＬＩＤＧＫに融合されたヒトＶＷＦ残基２３～７６２）、
－ｍＤ１－Ｄ２－ＨＰＣ４フラグメント（アミノ酸配列ＥＤＱＶＤＰＲＬＩＤＧＫに融合されたマウスＶＷＦ残基２３～７６２）
ウェルを次に、ＴＢＳ－Ｔ（７５μl/ウェル）を使用して３回洗浄した。結合したＶＷＦ調製物を、ｒｈＶＷＦ、ｒｍＶＷＦ、ＳｐＩＩ、及びＳＰＩＩＩについてのペルオキシダーゼ標識ポリクローナルウサギ抗ＶＷＦ抗体（Dako、デンマーク、グロストルプ；１／６０００希釈）を用いて、又はＤ’Ｄ３－ＨＰＣ４、Ａ１Ａ２Ａ３－ＨＰＣ４、ｈＤ１Ｄ２－ＨＰＣ４、及びｍＤ１－Ｄ２－ＨＰＣ４についてのペルオキシダーゼ標識モノクローナル抗体ＨＰＣ４（１／１０００希釈）（５０μl/ウェル）を用いて３７℃で２時間にわたりプローブした。ウェルを次に、ＴＢＳ－Ｔ（７５μl/ウェル）を用いて３回洗浄した。残留したペルオキシダーゼ活性を、３，３’，５，５’－テトラメチルベンジジンのペルオキシダーゼ媒介加水分解を測定することにより検出した。
陰性結合（－）を光学密度（ＯＤ）≦０．５として定義し、中程度陽性結合（＋）をＯＤ＞０．５及び＜１．０として定義し、強陽性結合（＋＋）をＯＤ≧１．０として定義した。これらの定義に基づいて、ＶＷＦ調製物のいずれも、陰性対照への中程度又は強陽性結合を示さなかった（表１）。ｍＤ１－Ｄ２－ＨＰＣ４を除いた全てのＶＷＦ調製物が、陽性対照（ポリクローナル抗ＶＷＦ抗体）への中程度又は強陽性結合を有していた。ｓｄＡｂのいずれもＳｐＩＩ、Ａ１Ａ２Ａ３－ＨＰＣ４、ｈＤ１－Ｄ２－ＨＰＣ４、又はｍＤ１－Ｄ２－ＨＰＣ４に結合しなかった。対照的に、ＫＢ－ＶＷＦ－００８、０１１、及び０１３は、ｒｈＶＷＦ、ｓｐＩＩＩ、及びＤ’Ｄ３－ＨＰＣ４への中程度又は強陽性結合を有し、これら３つのｓｄＡｂのエピトープがＶＷＦ残基７６４～１２４７内に位置することを示唆する。さらに、ｓｄＡｂ ＫＢ－ＶＷＦ－０１３は、ｒｍＶＷＦと陽性反応した、３つのテストされたｓｄＡｂのうちの、ただ一つのものであり、このｓｄＡｂがマウスＶＷＦと交差反応することを示す。
Figure 0007096458000028
ｒｈＶＷＦ：組換えヒトＶＷＦ；ｒｍＶＷＦ：組換えマウスＶＷＦ；ｓｐＩＩ：ＶＷＦの残基２１２９～２８１３を包含する黄色ブドウ球菌Ｖ８プロテアーゼとのインキュベーション後の血漿由来（ｐｄ）－ＶＷＦのタンパク質分解フラグメント；ｓｐＩＩＩ：ＶＷＦの残基７６４～２１２８を包含する黄色ブドウ球菌Ｖ８プロテアーゼとのインキュベーション後のｐｄ－ＶＷＦのタンパク質分解フラグメント；Ｄ’Ｄ３－ＨＰＣ４：アミノ酸配列ＥＤＱＶＤＰＲＬＩＤＧＫに融合されたヒトＶＷＦ残基７６４～１２４７；Ａ１－Ａ２－Ａ３－ＨＰＣ４：アミノ酸配列ＥＤＱＶＤＰＲＬＩＤＧＫに融合されたヒトＶＷＦ残基１２６０～１８７４；ｈＤ１－Ｄ２－ＨＰＣ４：アミノ酸配列ＥＤＱＶＤＰＲＬＩＤＧＫに融合されたヒトＶＷＦ残基２３～７６２；ｍＤ１－Ｄ２－ＨＰＣ４：アミノ酸配列ＥＤＱＶＤＰＲＬＩＤＧＫに融合されたマウスＶＷＦ残基２３～７６２；対照；ポリクローナルウサギ抗ヒトＶＷＦ抗体（Dako）。
－ ：陰性結合を、ＯＤ≦０．５であると定義する；
＋：中程度の陽性結合を、ＯＤ＞ ０．５－ ＜１．０であると定義する；
＋＋：強陽性結合を、≧１．０であると定義する。
実施例Ｃ：ＦＶＩＩＩ及びｓｄＡｂとのＶＷＦ相互作用の会合及び解離のリアルタイム分析
ＶＷＦとｓｄＡｂの間での相互作用を、Octet-QK機器（Fortebio、米国カリフォルニア州メルドパーク）を使用したバイオレイヤー干渉法を介して分析した。この目的のために、ｓｄＡｂｓ ＫＢ－ＶＷＦ－００８、０１１、及び０１３を、ＥＤＣ／ＮＨＳ活性化アミン反応性バイオセンサー（Fortebio、米国カリフォルニア州メルドパーク）へのカップリングのために、１０μg/mlの濃度まで０．１M Ｍｅｓ（ｐＨ５．０）中で希釈した。センサーを０．２mlの０．１M ＭＥＳ、ｐＨ５．０中で３００秒間にわたり再水和させた。センサーを次に、０．１mlの０．２M ＥＤＣ／０．０９５M ＮＨＳ混合物との３００秒間にわたるインキュベーションにより活性化し、その後０．１mlのｓｄＡｂ溶液と６００秒間にわたりインキュベートした。非占有アミン反応部位を、１Ｍエタノールアミンとの１８０秒間にわたりインキュベートすることによりクエンチし、センサーを、０．１%Ｔｗｅｅｎ－２０（ＰＢＳ－Ｔ）を添加したリン酸緩衝生理食塩水との３００秒間にわたるインキュベーションを介して、安定したベースラインレベルに到達させた。ｓｄＡｂでコーティングされたセンサーを次に、種々の濃度の精製血漿由来ＶＷＦ（ＫＢ－ＶＷＦ－００８及び０１１についてのＰＢＳ－Ｔ中の２．５、２５、及び２５０μg/ ml対ＫＢ－ＶＷＦ－０１３についての２５及び２５０μg/ml）を含むウェルに移し、固定化ｓｄＡｂへのＶＷＦの会合を視覚化するために、６００秒間にわたりインキュベートした。この会合段階の後、センサーをＰＢＳ－Ｔを含むウェルに移し、９００秒間にわたりインキュベートし、ＶＷＦ－ｓｄＡｂ複合体の解離を可能にした。
別の組の実験では、本発明者らは、再びOctet-QK機器を使用し、バイオレイヤー干渉法分析を介して固定化組換えヒトＶＷＦへのＶＩＩＩ因子の会合及び解離を決定した。アミン反応性バイオセンサーを使用し、組換えＶＷＦ（０．１M ＭＥＳ、ｐＨ５．０中で５０μg/ml）を固定化した。０．１M ＭＥＳ ｐＨ５．０との６００秒間のインキュベーションを介したセンサーの水和後、センサーを０．１mlの０．２M ＥＤＣ／０．０９５M ＮＨＳ混合物を用いて４２０秒間にわたり活性化し、その後、０．１mlのＶＷＦ溶液と４２０秒間にわたりインキュベートした。非占有アミン反応部位を１Mエタノールアミンと４２０秒間にわたりインキュベートすることによりクエンチし、センサーを、Ｈｅｐｅｓ緩衝液（２０mM Ｈｅｐｅｓ、０．１１M ＮａＣｌ、０．００５%Ｔｗｅｅｎ－２０、５mM ＣａＣｌ２、ｐＨ７．３）との６００秒間にわたるインキュベーションを介して、安定したベースラインレベルに到達させた。ＶＷＦコーティングされたセンサーを次に、種々の濃度の精製組換え全長ＶＩＩＩ因子（Kogenate；Ｈｅｐｅｓ緩衝液中で３．５nM又は１．４nMに希釈）を含むウェルに移し、固定化ＶＷＦへのＦＶＩＩＩの会合を視覚化するために６００秒間にわたりインキュベートした。この会合段階に続き、センサーを、Ｈｅｐｅｓ緩衝液を含むウェルに移し、６００秒間にわたりインキュベートし、ＶＷＦ－ＦＶＩＩＩ複合体の解離を可能にした。
会合及び解離曲線を図１にプロットする。ｓｄＡｂｓとＶＷＦの間での相互作用対ＶＷＦとＦＶＩＩＩの間で相互作用のデータを分析する際、本発明者らは、両方の型の相互作用について解離相に焦点を当てた。ＶＷＦ－ＦＶＩＩＩ相互作用についての解離速度定数を、単一の指数関数的減衰についての等式を使用して算出し、解離速度定数は、３．５nM及び１．４nMのＦＶＩＩＩ濃度について、それぞれ２．２×１０－３／秒及び３．０×１０－３／秒と算出した。これらの値は、文献に記載されるものと同様である（０．３～６．０×１０－３／秒；Sandberg et al., (2012) Thromb Res vol 130, pp 808-817；Dimitrov et al., (2012) Biochemistry vol 51, pp 4108-4116；Zollner et al., (2014) Thromb Res vol 134, pp 125-131）。ｓｄＡｂの解離定数は、モニターされた期間中に解離が遅すぎるため、単一の指数関数的減衰についての等式を使用して正確に算出することはできなかった。本発明者らは、従って、解離曲線の勾配を決定するための線形回帰アプローチを使用し、それは、真の解離速度定数を恐らくは過大評価する見掛けの解離速度定数を表す（即ち、実際には、解離は見掛けの解離速度定数により表されるよりも遅い）。ＫＢ－ＶＷＦ－００８については、見掛けの解離速度定数は２．０±１．１×１０－５／秒（平均値±標準偏差；ｎ＝３濃度）であった。ＫＢ－ＶＷＦ－０１１については、見掛けの解離速度定数は０．６±０．５×１０－５／秒（平均値±標準偏差；ｎ＝３濃度）であった。ＫＢ－ＶＷＦ－０１３については、見掛けの解離速度定数はそれぞれ１．３×１０－５／秒及び３．５×１０－５／秒（それぞれ２５０μg/ml及び２５μg/ml）であった。このように、３つのｓｄＡｂの各々について、ＶＷＦとの相互作用についての見掛けの解離速度定数は、ＦＶＩＩＩ－ＶＷＦ相互作用についての文献で報告された解離速度定数と比較して少なくとも１５～３００倍遅く、同じOctet-QK機器で分析したＶＷＦ－ＦＶＩＩＩ相互作用について算出した解離速度定数と比較して少なくとも１００倍遅い。
実施例Ｄ：ＶＩＩＩ因子へのＶＷＦ結合に対するｓｄＡｂの効果
ポリクローナルウサギ抗ＶＷＦ抗体（Dako、デンマーク、グロストルプ）を、５０mM Ｎａ２ＣＯ３（ｐＨ９．５）中の５μg/mlで、一晩４℃で５０μlの容量でマイクロタイターウェル上に固定化した。０．１%Ｔｗｅｅｎ－２０（ＴＢＳ－Ｔ）を添加したＴｒｉｓ緩衝生理食塩水で３回洗浄後、ウェルをＴＢＳ－Ｔ中の３%ＢＳＡで飽和させた。次に、ｒＶＷＦ（０．０３～１．０μg/ml；５０μl/ウェル）をウェルに加えて、４℃で一晩インキュベートした。ＴＢＳ－Ｔ中での洗浄後、ウェルを７５μlの０．３５M ＣａＣｌ２を用いて２回、３７℃で１０分間にわたりインキュベートし、ＴＢＴＳ－Ｔ（７５μl/ウェル）を用いた６回の洗浄が続いた。次に、１．５U/mlの濃度に希釈したｒＦＶＩＩＩ（Kogenate-FS、Bayer Healthcare）を、２０μg/mlのｓｄＡｂ ＫＢ－ＶＷＦ－００８、－１１、又は－０１３の存在下又は非存在において５０μlの全容量で加えた。対照として、ＦＶＩＩＩを、ＶＷＦへのＦＶＩＩＩの結合をブロックするマウスモノクローナル抗ＶＷＦ抗体Ｍａｂ４１８の存在において加えた（Takahashi Y et al., (1987) Blood vol 70, pp 1679-1682）。３７℃で２時間及びＴＢＳ－Ｔ（７５μl/ウェル）で３回洗浄後、結合したＦＶＩＩＩを、ペルオキシダーゼ標識ポリクローナルヒツジ抗ＦＶＩＩＩ抗体（Stago BNL、オランダ、ライデン）を使用してプローブし、３，３’，５，５’テトラメチルベンジジンのペルオキシダーゼ媒介性加水分解を測定することにより検出した。各々のＶＷＦ濃度について、ｓｄＡｂ又はＭａｂ４１８の存在におけるＦＶＩＩＩ結合を、ｓｄＡｂ又はＭａｂ４１８の非存在におけるＦＶＩＩＩ結合と比べて算出し、結合パーセンテージ（%）で表した（図２）。Ｍａｂ４１８の存在によって、ＶＷＦへのＦＶＩＩＩの結合が７２±５%（平均値±標準偏差；ｎ＝６；対照と比較してｐ＜０．００１）だけ低下したのに対し、各々のｓｄＡｂの存在によって、いずれの抗体の非存在と同様のＦＶＩＩＩ結合が残った（複数比較を用いた一方向ＡＮＯＶＡを使用してテストした場合、ｐ＞０．０５）。これは、ｓｄＡｂｓ ＫＢ－ＶＷＦ－００８、－０１１、及び－０１３がＶＷＦへのＦＶＩＩＩの結合に干渉しないことを示す。
実施例Ｅ：因子ＶＩＩＩ－ｓｄＡｂ融合タンパク質はＶＷＦに結合する。
野生型ＢドメインレスＦＶＩＩＩ（ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱ）、１６８０位のＴｙｒからＰｈｅへの置換を含むＢドメインレスＦＶＩＩＩ（ＦＶＩＩＩ－ＳＱ／ｐ．Ｙ１６８０Ｆ）及び１６８０位のＴｙｒからＰｈｅへの置換を含むＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ（ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ／ｐ．Ｙ１６８０Ｆ）をコードするｃＤＮＡ構築物をｐＬＩＶＥ－プラスミド（Mirus Bio、米国ウィスコンシン州マディソン）にクローニングした。１６８０位のチロシンは、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱ中で硫酸化されており（フォン・ビルブラント因子（ＶＷＦ）への結合の必要条件）、Ｐｈｅへのｐ．Ｔｙｒ１６８０の変異は、ＶＷＦ結合の喪失と関連付けられる（Leyte A et al., (1991) J Biol Chem vol 266, pp 740-746）。プラスミド（１００μg/マウス）を、流体力学的遺伝子導入を介してＶＩＩＩ因子欠損マウス中に注射した：プラスミドは、動物の体重の１０%（即ち、２０グラムのマウスについては２ml）に相当する容量を用いて、０．９%生理食塩水中に希釈した。溶液を５秒以内に尾静脈に注入する。遺伝子導入の４日後、血液を、イソフルラン麻酔マウスから眼窩後穿刺を介して採取し、血漿を遠心分離（２２℃で２０分間にわたり１５００g）により調製した。血漿を次に使用し、マウスの血漿中に形成されたＶＷＦ－ＦＶＩＩＩ複合体を測定した。複合体は以下のように決定した：マイクロタイターウェルを、実施例Ｄに記載するように、ポリクローナルウサギ抗ＶＷＦ抗体（５μg/ml）を用いてコーティングした。０．１%Ｔｗｅｅｎ－２０（ＴＢＳ－Ｔ）を添加したＴｒｉｓ緩衝生理食塩水で３回洗浄後、ウェルをＴＢＳ－Ｔ中の３%ＢＳＡを用いて飽和させた。次に、マウス血漿サンプル（ＴＢＳ－Ｔで１０倍に希釈）をウェルに加え、３７℃で２時間にわたりインキュベートした。ＴＢＳ－Ｔ（７５μl/ウェル）での３回洗浄後、結合したＦＶＩＩＩを、ペルオキシダーゼ標識ポリクローナルヒツジ抗ＦＶＩＩＩ抗体（Stago BNL、オランダ、ライデン）を使用してプローブし、３，３’，５，５’テトラメチルベンジジンのペルオキシダーゼ媒介性加水分解を測定することにより検出した。変異体ＦＶＩＩＩ－ＳＱ／ｐ．Ｙ１６８０Ｆ及びＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ／ｐ．Ｙ１６８０ＦについてのＶＷＦ複合体の量は、任意に１００%として設定した、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱの量と関連していた。予測された通り、ＶＷＦとの複合体形成は、変異体ＦＶＩＩＩ－ＳＱ／ｐ．Ｙ１６８０Ｆについては強く低下した（ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱについての１００%と比較して８%；図３を参照のこと）。対照的に、結合は、ＶＷＦ結合性ｓｄＡｂを含むバリアントＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ／ｐ．Ｙ１６８０Ｆについては２．４倍（２３８%）増加した。ｐ．Ｙ１６８０Ｆ変異は自然のＶＷＦ結合を無効にするため、これらのデータは、ＶＩＩＩ因子タンパク質中に組み込まれながら、ｓｄＡｂ ＫＢ－ＶＷＦ－０１３はＶＷＦへの結合を救済することができることを示す。このように、融合タンパク質との関連において、ｓｄＡｂ ＫＢ－ＶＷＦ－０１３は、ＶＷＦ結合に寄与する。
実施例Ｆ：ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖの発現及び機能解析
ベビーハムスター腎臓（ＢＨＫ）細胞を、ｐｃＤＮＡ３．１／Ｈｙｇｒｏ中にクローン化されたＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖをコードするｃＤＮＡを用いてトランスフェクトし、ハイグロマイシンを用いた選択を介して安定な細胞株を得た。１つのクローンをＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖの産生のために選択した。ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖを、製造者（GE Healthcare、フランス、ヴェリジー＝ヴィラクブレー）が指示する通り、ＶＩＩＩＳｅｌｅｃｔ－マトリックスを使用した親和性クロマトグラフィーを介して培地から精製した。精製したＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖを活性及び抗原についてテストした。５つのトップフラクションを選択し、発色２段階活性（Biophen FVIII:C;Hyphen Biomed、フランス、ヌーヴィル＝シュル＝オワーズ）及びＶＩＩＩ因子抗原レベル（Girma JP et al., (1998) Haemophilia vol 4 pp 98-103）を決定した。平均活性は１８８±４２U/ml（平均値±標準偏差；ｎ＝５連続溶出画分）であることが見出され、抗原は１７６±２８U/mlであると算出された。平均活性／抗原比は１．１±０．３であり、ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖが発色２段階活性アッセイにおいて完全な活性を呈することを示した。
第２の分析では、ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ及びＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱをトロンビン（１０nM）の非存在又は存在において室温で３０分間にわたりインキュベートした。その後、サンプルを、ポリクローナルヒツジ抗ＦＶＩＩＩ抗体を使用したウエスタンブロッティングを介して分析した。トロンビンの非存在においてインキュベートしたサンプルについては、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱは切断形態で主に存在し、９０kDaの重鎖及び８０kDaの軽鎖からなり、一部の非切断物質も存在する（図４中のレーン３）。対照的に、ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖについては、調製物の＞９０%が一本鎖タンパク質として存在し、二本鎖として現れた（図４中のレーン１）。注目すべきは、非切断ＦＶＩＩＩ－０１３ｂｖのサイズは、ＦＶＩＩＩ重鎖と軽鎖の間でのｓｄＡｂ ＫＢ－ＶＷＦ－０１３の２つのコピーの挿入のために、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱのサイズよりわずかに大きい（図４中のレーン１及び３）。対照的に、トロンビンとのインキュベーション後、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱ及びＦＶＩＩＩ－０１３ｂｖは、トロンビン活性化ＦＶＩＩＩについて同様のパターンを呈し、７０kDaの軽鎖ならびに別々のＡ１及びＡ２ドメインを伴った（図４中のレーン２及び４）。この分析は、トロンビン活性化後、挿入されたｓｄＡｂ ＫＢ－ＶＷＦ－０１３ｂｖがタンパク質から除去され、天然のヘテロ三量体ＦＶＩＩＩａタンパク質を生じることを示す。
実施例Ｇ：ＦＶＩＩＩ－ＫＢ－０１３ｂｖのインビボでの生存
精製したＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱ又はＦＶＩＩＩ－ｋｂ０１３ｂｖ（両方ともＢＨＫ－Ｍ細胞において産生され、ＶＩＩＩ選択親和性クロマトグラフィーを使用して精製した）をＦＶＩＩＩ欠損マウスに静脈内（２５０－５００U/kg）投与した。注射後の異なる時間点（ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱについては３分、３０分、１時間、２時間、８時間、及び２４時間、ならびにＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖについては３分、４時間、９時間、２１時間、２９時間、及び４８時間）に、血液サンプルをイソフルラン麻酔マウスからの眼窩後穿刺を介して得て、血漿を遠心分離（２２℃で２０分間にわたり１５００ｇ）により調製した。残留ＦＶＩＩＩ活性を、製造者（Biophen FVIII：Ｃ；Hyphen Biomed、フランス、ヌーヴィル＝シュル＝オワーズ）により指示された通りに、発色２段階アッセイを使用して測定した。注射後３分目での活性と比べた残留ＦＶＩＩＩ活性を、注射後の時間に対してプロットした（図５）。このアプローチによって、ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖについての活性が、後の時間点でより高いＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱのままであることが明らかになった。例えば、２４時間でのＷＴ－ＦＶＩＩＩについての相対的残留ＦＶＩＩＩ活性は０．７２±０．２３%（ｎ＝３）であったのに対し、ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖについては、２９時間での相対残留活性は３倍以上であった（２．６２±０．２５%；ｎ＝３；スチューデントｔ検定においてｐ＝０．０００７）。データを、単一の指数関数的減衰（Graph Prism 5 for Mac OSX、GraphPad Software、米国カリフォルニア州ラホーヤ）を記載する等式を使用して分析した場合、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱについて算出された半減期は１．１時間であった（９５%信頼区間０．９～１．５時間）。ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖについては、半減期は２．１時間と算出し（９５%信頼区間１．７～２．９時間；ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱと比較してｐ＝０．００３２）、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱについての半減期より２倍長い。これらの結果は、２つのコピーのｓｄＡｂ ＫＢ－ＶＷＦ－０１３の存在が、ＦＶＩＩＩの生存に対して有意な有益な効果を有することを示す。
実施例Ｈ：ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖ注射の２４時間後での血友病マウスにおける止血の矯正
８～１２週齢の血友病マウスに、静脈内尾注入を介して５００U/kgの用量でＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱ（Xyntha）又はＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖを与えた。注射から２４時間後、尾部の末端３mmをケタミン／キシラジン麻酔マウスから切断した。切断した尾部を、切断直後に、温かい生理食塩水で満たした５０mlチューブ中に浸漬した。血液を３７℃で３０分間にわたり採取した。３０分後、血液と生理食塩水の混合物を１５００ｇで遠心分離した。赤血球ペレットを次にＨ２Ｏ中に溶解し、ヘモグロビンの量を、４１６ｎｍで吸光度を読み取ることにより得た。各々のサンプル中の喪失した血液の容量を、上に記載するようにヘモグロビンを抽出するために、Ｈ２Ｏ中のマウス血液の一定量（２０μl、４０μl、６０μl、８０μl、及び１００μl）を溶解することにより得られた標準曲線から算出した。各々のマウスについての血液喪失量を図６中に提示する。ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖを注射したマウスについては、平均血液喪失量は１３±３μl（平均値±標準偏差；ｎ＝３マウス）と算出された。ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱを投与したマウスについては、平均血液喪失量は１９４±１４６μL（平均値±標準偏差；ｎ＝５マウス）であり、それは、ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖを注射したマウスと比較して有意に高かった（ｐ＝０．００４３、マン・ホイットニー検定を使用して決定）。このように、ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖは、ＷＴ－ＦＶＩＩＩ－ＳＱよりも長い期間にわたり止血活性を呈する。
実施例Ｉ：同種抗体の形成を低下させるための治療用タンパク質としてのＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖの使用
ＶＷＦ及びＦＶＩＩＩは複合体として血漿中を循環するが、同種抗体がこれらのタンパク質の治療的適用後に発生する程度に顕著な差がある。補充療法に応答したＶＷＦへの同種抗体の発生は、重度フォン・ビルブラント疾患を伴う患者の５～１０%を含むと推定されている（James et al., (2013) Blood vol 122, pp 636-640）。対照的に、阻害性同種抗体は、以前に未処置の血友病Ａ患者の２７%までにおいて発生する（Iorio et al., (2010) JTH vol 8, pp 1256-1265）。
この抗体の発生率における差の根本的な理由は不明である。最近、Ｓｏｒｖｉｌｌｏ及び共同研究者（Haematologica 2016 in press；doi:10.3324/haematol.2015.137067）は、ＶＷＦが、エンドサイトーシスされることなく、抗原提示細胞の表面に結合したままであることを示した。対照的に、このＶＷＦに結合したＦＶＩＩＩは実際にこれらの細胞により取り込まれ、ＭＨＣクラスＩＩ分子中への取り込みのためにプロセッシングされ、それによりＣＤ４＋ Ｔ細胞への提示を可能にする。ＦＶＩＩＩ（しかし、ＶＷＦではない）が抗原提示細胞に侵入するとの概念は、抗体発生がＶＷＦ補充療法と比較し、ＦＶＩＩＩ補充療法時に増加することを説明しうる。抗原提示細胞の表面でのＦＶＩＩＩの解離を防止し、それにより抗原提示細胞によるＦＶＩＩＩの取り込みを防止する方法は、このように、ＦＶＩＩＩ置換療法時に同種抗体の形成を低下させる手段となりうる。ＶＷＦからのＦＶＩＩＩの解離を低下させるための１つの方法は、ＦＶＩＩＩタンパク質中のＶＷＦに対するｓｄＡｂを組み入れることによるものであり、その例は本発明のＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖである。ＦＶＩＩＩ－ＫＢ０１３ｂｖは、従って、通常の会合－解離速度を呈するＦＶＩＩＩと比較し、免疫原性が低い治療用タンパク質として使用することができるであろう。
実施例Ｊ：凝固ＶＩＩ因子へのＫＢ－ＶＷＦ－０１３の融合によって、ＶＷＦとの複合体形成が誘導される。
ＶＷＦを認識するｓｄＡｂがＶＷＦへのＦＶＩＩＩ以外のタンパク質の結合を媒介することができるか否かを決定するために、ＫＢ－ＶＷＦ－０１３の２つのコピーに融合したヒト凝固ＶＩＩ因子（ＦＶＩＩ）の配列をコードするｃＤＮＡを構築した。ＦＶＩＩ及びＫＢ－ＶＷＦ－０１３をコードする配列を、トロンビン切断部位をコードするリンカー配列により分離した。このｃＤＮＡ及び対応するタンパク質の全配列をＦＶＩＩ－ＫＢ１３－ｂｖとして言及する。ＦＶＩＩ－ＫＢ－１３－ｂｖ及びＷＴ－ＦＶＩＩをｐＬＩＶＥ－プラスミド（Mirus Bio、米国ウィスコンシン州マディソン）中にクローニングした。プラスミドを、流体力学的遺伝子導入を介して野生型Ｃ５７Ｂ１６－マウス中に注射した（１００μg/マウス）：プラスミドを、動物の体重の１０%（即ち、２０gマウスについて２ml）に相当する容量で０．９%生理食塩水中に希釈した。溶液を５秒以内に尾静脈に注射する。遺伝子導入の４日後、血液を、イソフルラン麻酔マウスから眼窩後穿刺により採取し、血漿を遠心分離（２２℃で２０分間にわたり１５００g）により調製した。血漿を次に使用し、マウスの血漿中に形成されたＶＷＦとＦＶＩＩ又はＦＶＩＩ－ＫＢ１３－ｂｖの間の複合体を測定した。複合体は以下のように決定した：マイクロタイターウェルを、５０μlの炭酸緩衝液（０．０７M ＮａＨＣＯ３、０．０３M Ｎａ２ＨＣＯ３、ｐＨ ９．６）中２．５μg/mlの濃度でポリクローナルヒツジ抗ヒトＦＶＩＩ抗体（Affinity Biologicals、カナダオンタリオ州アンカスター）で、４℃で一晩コーティングした。ウェルを、０．１%Ｔｗｅｅｎ－２０（ＴＢＳ－Ｔ）を添加したＴｒｉｓ緩衝生理食塩水で３回洗浄し、次にＴＢＳ－Ｔ中の５%ＢＳＡ、１%ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を用いて３７℃で２時間にわたり飽和させ、再びＴＢＳ－Ｔで５回洗浄する。次に、マウス血漿サンプル（１%ＢＳＡを含む５０μlのＴＢＳ－Ｔ中で１０倍に希釈）をウェルに加え、３７℃で２時間にわたりインキュベートした。ＴＢＳ－Ｔ（７５μl/ウェル）で５回洗浄後、結合したＦＶＩＩ又はＦＶＩＩ－ＫＢ１３－ｂｖを、ペルオキシダーゼ標識ポリクローナルウサギ抗ＶＷＦ抗体（Dako）を使用してプローブし、３，３’，５，５’－テトラメチルベンジジンのペルオキシダーゼ媒介加水分解を測定することにより検出した。ＦＶＩＩを発現するマウスについては、バックグラウンドを超えるシグナルは検出されず（ＯＤ４５０nm＝－０．０３８±０．０３３；平均値±標準偏差；ｎ＝４マウス）、ＶＷＦとＦＶＩＩの間に複合体が存在しないことを示唆する。対照的に、明確なシグナルが、ＦＶＩＩ－ＫＢ１３－ｂｖを発現する各々のマウスからの血漿について観察された（ＯＤ４５０nm＝０．６８４±０．５５４；ｎ＝４；ｐ＝０．０２９、マン・ホイットニー検定を用いて分析）。これによって、ｓｄＡｂ ＫＢ－ＶＷＦ－０１３へのＦｖＩＩの融合により、循環ＶＷＦへのタンパク質の会合が誘導されることが実証される。
参考文献
本願を通して、種々の参考文献において、本発明が関係する最新技術が記載されている。これらの参考文献の開示は、本明細書により参考として本開示中に組み入れられる。
Figure 0007096458000029

Claims (16)

  1. フォン・ビルブラント因子（ＶＷＦ）Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単離された単一ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）であって、前記ｓｄＡｂが、配列番号１として示す配列を有するＣＤＲ１、配列番号２として示す配列を有するＣＤＲ２、及び配列番号３として示す配列を有するＣＤＲ３か、配列番号５として示す配列を有するＣＤＲ１、配列番号６として示す配列を有するＣＤＲ２、及び配列番号７として示す配列を有するＣＤＲ３か、又は配列番号９として示す配列を有するＣＤＲ１、配列番号１０として示す配列を有するＣＤＲ２、及び配列番号１１として示す配列を有するＣＤＲ３、を含む、単離された単一ドメイン抗体。
  2. 前記ｓｄＡｂが、ＫＢ－ＶＷＦ－０１３（配列番号４）、ＫＢ－ＶＷＦ－００８（配列番号８）、又はＫＢ－ＶＷＦ－０１１（配列番号１２）である、請求項１記載の単離された単一ドメイン抗体。
  3. ポリペプチド及び請求項１又は２記載のＶＷＦに対する少なくとも１つのｓｄＡｂを含むキメラポリペプチド。
  4. 前記キメラポリペプチドが、野生型ポリペプチドとの比較で、ＶＷＦについての増加した親和性及び／又は低下した解離速度定数を有する、請求項３記載のキメラポリペプチド。
  5. 前記ポリペプチドが、ＦＶＩＩ、ＦＶＩＩＩ、プロテインＣ、及びプロテインＳからなる群より選択される凝固因子である、請求項３又は４記載のキメラポリペプチド。
  6. 前記ｓｄＡｂが、少なくとも１つの請求項１又は２に記載の単一ドメイン抗体を含み、単一ドメイン抗体が、治療用ポリペプチドのＮ末端に、Ｃ末端に、若しくはＮ末端及びＣ末端の両方に融合されるか、又は治療用ポリペプチドの配列内に挿入される、請求項３記載のキメラポリペプチド。
  7. ＶＷＦに対する２つ、３つ、４つ、又は５つのｓｄＡｂを含む、請求項３～６のいずれか一項記載のキメラポリペプチド。
  8. ＶＷＦに対する２つのｓｄＡｂが、ｉ）ＶＩＩＩ因子のＢドメインのＣ末端部分を置換している（ＦＶＩＩＩ－ＫＢ１３－ｂｖ）（配列番号１３；配列番号１６；若しくは配列番号１７）；ｉｉ）ＦＶＩＩＩのＣ末端に融合されている（配列番号１８；若しくは配列番号１９）；ｉｉｉ）同時に、ＶＩＩＩ因子のＢドメインのＣ末端部分を置換し、ＶＩＩＩ因子のＣ末端に融合されている（配列番号２０；配列番号２１；配列番号２２；若しくは配列番号２３）；又はｉｖ）ＶＩＩ因子のＣ末端に挿入されている（配列番号１４）、請求項３～７のいずれか一項記載のキメラポリペプチド。
  9. 前記ポリペプチドが、第１の抗原に対する少なくとも１つの単一ドメイン抗体及び第２の抗原に対する少なくとも１つのさらなる結合部位を含む、請求項３～８のいずれか一項記載のキメラポリペプチド。
  10. キメラポリペプチドが、請求項３～９のいずれか一項記載のキメラポリペプチドであり、ＶＷＦが、延長された半減期を伴うＶＷＦポリペプチドである、キメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体。
  11. 請求項３～９のいずれか一項記載のキメラポリペプチド又は請求項１０記載のキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体を含む、医薬組成物。
  12. 請求項１又は２記載のＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単離されたｓｄＡｂ、請求項４～９のいずれか一項記載のキメラポリペプチド、又は請求項１０記載のキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体を含む、医薬。
  13. 請求項１又は２記載のＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する単離されたｓｄＡｂ、請求項４～９のいずれか一項記載のキメラポリペプチド、又は請求項１０記載のキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体を含む、出血障害を予防又は治療するための医薬組成物。
  14. 請求項４～９のいずれか一項記載のキメラポリペプチド又は請求項１０記載のキメラポリペプチド／ＶＷＦ複合体を含む、出血障害を予防又は治療するための医薬組成物。
  15. 前記出血障害が、血友病Ａ又は血友病Ｂである、請求項１４記載の医薬組成物。
  16. 治療用ポリペプチドのポリペプチド配列に、請求項１に記載のＶＷＦ Ｄ’Ｄ３ドメインに対する少なくとも１つのｓｄＡｂをエキソビボで加える工程を含む、該治療用ポリペプチドの半減期を延長又は増加させる方法。
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