JP7097293B2 - ヒトＦｃ受容体に結合する融合タンパク質 - Google Patents

ヒトＦｃ受容体に結合する融合タンパク質 Download PDF

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Description

本発明はヒトＦｃ受容体に結合する融合タンパク質に関する。融合タンパク質は最初、単量体として産生され、目的の標的部位で集合して多量体になることができる。本発明は、融合タンパク質を含む治療組成物及び疾患の治療におけるその広範な使用にも関する。
モノクローナル抗体（ｍＡｂ）は医学的治療の最も急速に成長している部門の１つである。モノクローナル抗体は現在ではがんから自己免疫に及ぶ多くの疾患の治療に用いられ成功している。これらの疾患は高齢化する人口によって数が急速に増加しており、したがって、新しいさらに効果的な治療が求められている。ｍＡｂベースの治療のこのような成長を維持しその有効性を高めるためには、ｍＡｂの作用機序をもっとよく理解し、その天然の治療能力をはるかに増強することが可能な新しい技術及びフォーマットを開発する必要がある。
ほとんどすべてのｍＡｂが、免疫系の重要な要素；中でも注目すべきは補体及び免疫エフェクター細胞と相互作用する機能をそのＦｃ領域に依存している。この反応にとり重要なのは、ｍＡｂ Ｆｃ領域と免疫受容体分子；補体の第１成分（Ｃ１）と種々のＦｃガンマ受容体（ＦｃγＲ）の間の構造的関係である。しかし、これらの関係は依然として部分的にしか理解されていない。
補体は細胞表面に集合するＩｇＧ六量体により活性化されうることが最近見出された。ＩｇＧ抗体のＦｃセグメント間の特定の非共有相互作用により、細胞上の抗原結合後規則正しい抗体六量体が形成されることが観察された。六量体はＣ１を動員して活性化し、補体カスケードを始動させた（Diebolder C.A. et al., Science 343, 1260-1263, (2014)）。
抗体療法の進歩は主にｍＡｂをさらに強力にすることに焦点を合わせてきた。増強されたエフェクター機能の場合には、このせいで、多くの場合、より大きな副作用及び用量制限毒性を伴って薬物の許容性がより低くなることがある。したがって、高度に効果的で強力であるが有害な副作用が少なく毒性が低い、より優れた安全性プロファイルを有する改良された抗体療法の重要な臨床的必要性が残っている。
本発明では、したがって、ヒトＦｃ受容体に結合する改良された融合タンパク質を提供する。融合タンパク質は最初、単量体として産生され、目的の標的部位で集合して多量体になることができる。融合タンパク質を使用すれば、比較的不活性な単量体として投与され、その単量体が目的の標的部位で所望の位置に到達した場合のみ集合して極めて強力な多量体になる新しい種類の抗体療法を設計することができる。したがって、融合タンパク質は、増強された有効性と効力をより少ない有害な副作用と低毒性と組み合わせる、安全性のより大きな改良された治療用組成物を提供することができる。
他の方法で定義されなければ、本明細書で使用される専門用語及び科学用語はすべて、本発明が属する技術分野の当業者により一般的に理解されているのと同じ意味を有する。本明細書で言及される出版物及び特許はすべて参照により組み込まれる。
本明細書に記載される実施形態のいずれでも組み合わせることができることは認識されるであろう。
本明細書では、他の方法で明記されていなければ、ＥＵ付番方式を使用して抗体ドメイン中の残基に言及する。この方式は最初、Edelman et al, 1969により考案され、Kabat et al, 1987に詳細に説明されている。
Edelman et al, 1969；「全γＧ免疫グロブリン分子の共有結合構造（Ｔｈｅ ｃｏｖａｌｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｎ ｅｎｔｉｒｅ γＧ ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ ｍｏｌｅｃｕｌｅ）」、PNAS Biochemistry Vol.63 pp78-85．
Kabat et al, 1987；「免疫学的に興味深いタンパク質の配列において（ｉｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｏｆ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）」、US Department of Health and Human Services, NIH, USA.
当業者には既知であるように、特定の抗体アイソタイプについて位置番号及び／又はアミノ酸残基が与えられている場合、他の任意の抗体アイソタイプにおける対応する位置及び／又はアミノ酸残基に適用できることが意図されている。ＩｇＭ又はＩｇＡに由来するテイルピース中のアミノ酸残基に言及する場合、当技術分野の従来的慣習に従って、与えられた位置番号は天然に存在するＩｇＭ又はＩｇＡにおける残基の位置番号である。
本発明はＩｇＧ由来の２つの重鎖Ｆｃ領域を有する抗体Ｆｃドメインを含む単量体融合タンパク質であって、
１つ又はそれぞれの重鎖Ｆｃ領域がそのＣ末端で抗体テイルピースに融合しており、
前記テイルピースシステイン残基がジスルフィド結合の形成を妨げるように改変されている、
上記単量体融合タンパク質を提供する。
一実施形態では、テイルピースシステイン残基は欠失している、置換されている、又はチオールキャッピング剤で遮断されている。
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は抗原結合領域をさらに含む。抗原結合領域はいかなる適切な抗原結合ドメインを含んでもよい。一例では、抗原結合領域は抗体由来でもよく、例えば、ＶＨ及び／又はＶＬ抗原結合ドメインを含んでいてもよい。一実施形態では、抗原結合領域は、Ｆａｂ、ｓｃＦｖ、単一ドメイン抗体（ｄＡｂ）、及びＤＡＲＰｉｎから選択される。一例では、単一ドメイン抗体はＶＨ、ＶＬ又はＶＨＨドメインでもよい。一実施形態では、抗原結合領域は重鎖Ｆｃ領域のＮ末端に融合している。抗原結合領域は重鎖Ｆｃ領域のＮ末端に直接融合していてもよい。代わりに、抗原結合領域は、介在アミノ酸配列を用いて間接的に融合していてもよい。例えば、短いペプチドリンカー又はヒンジ配列を、融合パートナーと重鎖Ｆｃ領域の間に提供してもよい。
一実施形態では、本発明の融合タンパク質は融合パートナーをさらに含む。典型的には用語「融合パートナー」とは抗原、病原体関連分子パターン（ＰＡＭＰ）、薬物、リガンド、受容体、サイトカイン又はケモカインのことである。一例では、「融合パートナー」は抗体又は抗体由来の可変ドメインを含まない。一実施形態では、融合タンパク質は重鎖Ｆｃ領域のＮ末端に融合している。融合パートナーは重鎖Ｆｃ領域のＮ末端に直接融合させることができる。代わりに、融合パートナーは、介在アミノ酸配列により間接的に融合させることができる。例えば、短いペプチドリンカー又はヒンジ配列を、融合パートナーと重鎖Ｆｃ領域の間に提供してもよい。
本発明の単量体の抗体Ｆｃドメイン成分はいかなる適切な種由来でもよい。一実施形態では、抗体ＦｃドメインはヒトＦｃドメインに由来している。
抗体Ｆｃドメインは、ＩｇＡ（サブクラスＩｇＡ１及びＩｇＡ２を含む）、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ（サブクラスＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３及びＩｇＧ４を含む）、及びＩｇＭを含む、抗体の適切ないかなるクラス由来でもよい。典型的には、抗体ＦｃドメインはＩｇＧ由来である。一実施形態では、抗体ＦｃドメインはＩｇＧ１由来である。一実施形態では、抗体ＦｃドメインはＩｇＧ２由来である。一実施形態では、抗体ＦｃドメインはＩｇＧ３由来である。一実施形態では、抗体ＦｃドメインはＩｇＧ４に由来する。
抗体Ｆｃドメインは２つの個別のポリペプチド鎖を含み、それぞれが重鎖Ｆｃ領域と呼ばれる。この２つの重鎖Ｆｃ領域は二量体化して抗体Ｆｃドメインを作り出す。一緒になって抗体Ｆｃドメインを形成する２つの重鎖Ｆｃ領域は互いに異なっていてもよいが、これらの重鎖Ｆｃ領域は通常は互いに同じになると認識される。
典型的にはそれぞれの重鎖Ｆｃ領域は２つ若しくは３つの重鎖定常ドメインを含む又はそれからなる。
天然の抗体では、ＩｇＡ、ＩｇＤ及びＩｇＧの重鎖Ｆｃ領域は、２つの重鎖定常ドメイン（ＣＨ２及びＣＨ３）で構成されており、ＩｇＥ及びＩｇＭの重鎖Ｆｃ領域は３つの重鎖定常ドメイン（ＣＨ２、ＣＨ３及びＣＨ４）で構成されている。これらは二量体化して抗体Ｆｃドメインを作り出す。
本発明では、重鎖Ｆｃ領域は、１つ又は複数の異なるクラスの抗体、例えば、１つ、２つ又は３つの異なるクラス由来の重鎖定常ドメインを含むことができる。
一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域は、ＩｇＧ１に由来するＣＨ２及びＣＨ３ドメインを含む。
一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域は、ＩｇＧ２に由来するＣＨ２及びＣＨ３ドメインを含む。
一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域は、ＩｇＧ３に由来するＣＨ２及びＣＨ３ドメインを含む。
一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域は、ＩｇＧ４に由来するＣＨ２及びＣＨ３ドメインを含む。
我々の以前の出願、ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０５４６８７では、ＣＨ３ドメインが抗体Ｆｃドメイン及びテイルピース配列を含む融合タンパク質の重合化に重要な役割を果たしていることを開示している。ＣＨ３ドメインの３５５位のアミノ酸が特に強い効果を及ぼすことが見出された。
したがって、一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域はＩｇＧ１に由来するＣＨ３ドメインを含む。
一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域はＩｇＧ４に由来するＣＨ２ドメインとＩｇＧ１に由来するＣＨ３ドメインを含む。
一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域は３５５位にアルギニン残基を含む。
一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域は、ＩｇＭに由来するＣＨ４ドメインを含む。ＩｇＭ ＣＨ４ドメインは典型的にはＣＨ３ドメインとテイルピース間に位置している。
一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域は、ＩｇＧに由来するＣＨ２及びＣＨ３ドメイン並びにＩｇＭに由来するＣＨ４ドメインを含む。
本発明の重鎖Ｆｃ領域を産生するのに使用するための重鎖定常ドメインは、上記の天然に存在する定常ドメインの変異体を含むことができることは認識されるであろう。そのような変異体は、野生型定常ドメインと比べて１つ又は複数のアミノ酸変異を含むことができる。一例では、本発明の重鎖Ｆｃ領域は、野生型定常ドメインとは配列が異なる少なくとも１つの定常ドメインを含む。変異定常ドメインは野生型定常ドメインと比べて長くても短くてもよいことは認識されるであろう。好ましくは、変異定常ドメインは野生型定常ドメインと少なくとも５０％同一である又は類似している。用語「同一性」は、本明細書で使用されるように、整列させた配列中のいかなる特定の位置でもアミノ酸残基が配列間で同一であることを示す。用語「類似性」は、本明細書で使用されるように、整列させた配列中のいかなる特定の位置でもアミノ酸残基が配列間で類似する種類であることを示す。例えば、イソロイシン又はバリンの代わりにロイシンを使ってもよい。多くの場合互いに置き換えることが可能である他のアミノ酸には、
フェニルアラニン、チロシン及びトリプトファン（芳香族側鎖を有するアミノ酸）
リシン、アルギニン及びヒスチジン（塩基性側鎖を有するアミノ酸）
アスパラギン酸及びグルタミン酸（酸性側鎖を有するアミノ酸）
アスパラギン及びグルタミン（アミド側鎖を有するアミノ酸）、並びに
システイン及びメチオニン（硫黄含有側鎖を有するアミノ酸）
が含まれるがこれらに限定されない。
同一性及び類似性の程度は容易に計算することが可能である（Computational Molecular Biology, Lesk, A.M., ed., Oxford University Press, New York, 1988; Biocomputing. Informatics and Genome Projects, Smith, D.W., ed., Academic Press, New York, 1993; Computer Analysis of Sequence Data, Part 1, Griffin, A.M., and Griffin, H.G., eds., Humana Press, New Jersey, 1994; Sequence Analysis in Molecular Biology, von Heinje, G., Academic Press, 1987; and Sequence Analysis Primer, Gribskov, M. and Devereux, J., eds., M Stockton Press, New York, 1991）。一例では、変異定常ドメインは野生型定常ドメインに少なくとも６０％同一である又は類似している。別の例では、変異定常ドメインは少なくとも７０％同一である又は類似している。別の例では、変異定常ドメインは少なくとも８０％同一である又は類似している。別の例では、変異定常ドメインは少なくとも９０％同一である又は類似している。別の例では、変異定常ドメインは少なくとも９５％同一である又は類似している。
本発明の融合タンパク質では、１つ又はそれぞれの重鎖Ｆｃ領域はＣ末端で抗体テイルピースに融合しており、テイルピースシステイン残基はジスルフィド結合の形成を妨げるように改変されている。
本発明の抗体テイルピースはいかなる適切な種由来でもよい。抗体テイルピースは進化的に保存されており、硬骨類などの原始的な種を含む大半の種に見出される。一実施形態では、抗体テイルピースはヒト抗体に由来する。
ヒトでは、ＩｇＭ及びＩｇＡは、共通のＨ２Ｌ２抗体単位の共有結合多量体として天然には存在する。ＩｇＭはＪ鎖を組み込んでいる場合は五量体として、又はＪ鎖を欠く場合は六量体として存在する。ＩｇＡは単量体及び二量体形態として存在する。ＩｇＭ及びＩｇＡの重鎖は、テイルピースとして知られる、Ｃ末端定常ドメインまでの１８アミノ酸伸長を有する。このテイルピースは、ポリマー中の隣接する重鎖とジスルフィド結合を形成するシステイン残基を天然に含み、重合化において重要な役割を有すると考えられている。テイルピースはグリコシル化部位も含有する。
我々の以前の出願、ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０５４６８７では、ＩｇＧ由来の抗体Ｆｃドメイン及びテイルピースを含む組換え融合タンパク質は主として六量体として合成されることを開示した。
本発明者らは、テイルピースシステイン残基を改変すると、極めて珍しい多量体化特性を有する融合タンパク質が得られることを思いがけず発見した。図１に示されるように、本発明の融合タンパク質は主に単量体として合成され、高濃度になると集合して多量体になることができる。融合タンパク質を使用すれば、比較的不活性な単量体として投与され、その単量体が目的の標的部位で所望の位置に到達した場合のみ集合して極めて強力な多量体になる新しい種類の抗体療法を設計することができる。したがって、融合タンパク質は、増強された有効性と効力をより少ない有害な副作用と低毒性と組み合わせる、安全性のより大きな改良された治療用組成物を提供することができる。
一例では、本発明の単量体は、Ｆｃドメイン及び／又は、存在する場合は、抗原結合領域及び／又は融合パートナーを介して目的の標的部位に向けられる。例えば、本発明の単量体は、腫瘍細胞又は免疫細胞表面で単量体が集合して極めて強力な多量体になることができるように、腫瘍細胞又は免疫細胞などの細胞の表面で発現される抗原に結合することができる抗原結合領域を含んでいてもよい。適切な抗原の例はＨＥＲ２／ｎｅｕ又はＣＤ２０を含む。
本発明の融合タンパク質では、テイルピースシステイン残基はジスルフィド結合の形成を妨げるように改変される。システイン残基は、ジスルフィド結合の形成を妨げるいかなる適切な方法を使用して改変してもよい。
一実施形態では、テイルピースシステイン残基は突然変異している。一実施形態では、テイルピースシステイン残基は欠失している。一実施形態では、テイルピースシステイン残基は別のアミノ酸残基で置換されている。
一実施形態では、抗体テイルピースは、通常ＩｇＭの５７５位又はＩｇＡの４９５位に見出されるテイルピースシステイン残基が欠失している又は別のアミノ酸残基で置換されている、ヒトＩｇＭ又はＩｇＡ由来である。
一実施形態では、通常ＩｇＭの５７５位に見出されるテイルピースシステイン残基は、セリン、スレオニン又はアラニン残基で置換されている（Ｃ５７５Ｓ、Ｃ５７５Ｔ、又はＣ５７５Ａ）。
一実施形態では、通常ＩｇＡの４９５位に見出されるテイルピースシステイン残基は、セリン、スレオニン又はアラニン残基で置換されている（Ｃ４９５Ｓ、Ｃ４９５Ｔ、又はＣ４９５Ａ）。
一実施形態では、テイルピースシステイン残基はチオールキャッピング剤で遮断されている。チオールキャッピング剤は還元されたシステイン残基中のスルフヒドリル基と反応して、スルフヒドリル基がジスルフィド結合を形成するのを妨げる化合物である。適切なチオールキャッピング剤の例は、Ｎ－エチルマレイミド、ヨード酢酸、又はヨードアセトアミドを含む。
一実施形態では、テイルピースシステイン残基を遮断するために使用されるチオールキャッピング剤は薬物にコンジュゲートしている。したがって、キャッピング反応は薬物と標的タンパク質中のシステイン残基の間に橋を効果的に形成し、薬物をテイルピースにコンジュゲートする。
一実施形態では、テイルピースは表１に示されるヒトＩｇＭ又はＩｇＡ由来の１８アミノ酸テイルピース配列のすべて又は部分を含み、通常ＩｇＭの５７５位、又はＩｇＡの４９５位に見出されるシステイン残基は欠失している、置換されている、又はチオールキャッピング剤で遮断されている。
テイルピースは重鎖Ｆｃ領域のＣ末端に直接融合させることができる。代わりに、テイルピースは介在アミノ酸配列によって間接的に融合させることができる。例えば、短いリンカー配列をテイルピースと重鎖Ｆｃ領域の間に与えてもよい。
本発明のテイルピースは、上記のテイルピース配列の変異体又は断片を含むことができる。ＩｇＭ又はＩｇＡテイルピースの変異体は典型的には、表１に示されている１８個のアミノ酸の位置のうちの８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、又は１７個の位置で、記載される配列と同一であるアミノ酸配列を有する。断片は典型的には８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、又は１７個のアミノ酸を含む。テイルピースはハイブリッドＩｇＭ／ＩｇＡテイルピースでもよい。変異体の断片も想定している。
Figure 0007097293000001
本発明のそれぞれの重鎖Ｆｃ領域は、場合により、そのＮ末端に天然の又は改変されたヒンジ領域を有することができる。
天然のヒンジ領域は、天然に存在する抗体中のＦａｂとＦｃドメイン間に通常見出されると考えられるヒンジ領域である。改変されたヒンジ領域は天然のヒンジ領域とは長さ及び／又は組成が異なる任意のヒンジである。そのようなヒンジは、ヒト、マウス、ラット、ウサギ、サメ、ブタ、ハムスター、ラクダ、ラマ又はヤギヒンジ領域などの他の種由来のヒンジ領域を含むことが可能である。他の改変されたヒンジ領域は、重鎖Ｆｃ領域のクラス又はサブクラスとは異なるクラス又はサブクラスの抗体に由来する完全なヒンジ領域を含むことができる。代わりに、改変されたヒンジ領域は、天然のヒンジの一部又はリピート中のそれぞれの単位が天然のヒンジ領域に由来する反復単位を含むことができる。追加の代替物では、天然のヒンジ領域は、１つ若しくは複数のシステイン若しくは他の残基をセリン若しくはアラニンなどの中性の残基に変換することにより、又は適切に置かれた残基をシステイン残基に変換することにより改変することができる。そのような手段により、ヒンジ領域のシステイン残基の数を増やす又は減らすことができる。他の改変されたヒンジ領域は完全に合成的でもよく、長さ、システイン組成及び柔軟性などの所望の特性を有するように設計することもできる。
いくつかの改変されたヒンジ領域が既に、例えば、ＵＳ５６７７４２５、ＷＯ９９１５５４９、ＷＯ２００５００３１７０、ＷＯ２００５００３１６９、ＷＯ２００５００３１７０、ＷＯ９８２５９７１及びＷＯ２００５００３１７１に記載されており、これらの特許文献は参照により本明細書に組み込まれる。
適切なヒンジ配列の例は表２に示されている。
一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域はそのＮ末端にインタクトなヒンジ領域を有する。
一実施形態では、重鎖Ｆｃ領域及びヒンジ領域はＩｇＧ４に由来し、ヒンジ領域は突然変異配列ＣＰＰＣ（配列番号１１）を含む。ヒトＩｇＧ４のコアヒンジ領域は、配列ＣＰＰＣを含有するＩｇＧ１と比べて、配列ＣＰＳＣ（配列番号１２）を天然に含有する。ＩｇＧ４配列中に存在するセリン残基はこの領域の柔軟性を増加させ、したがって、ＩｇＧ分子内のもう一方の重鎖に架橋して鎖間ジスルフィドを形成するのではなく分子の部分が同一タンパク質鎖内でジスルフィド結合（鎖内ジスルフィド）を形成する（Angal S. et al, Mol Immunol, Vol 30(1), p105-108, 1993）。セリン残基をプロリンに変えてＩｇＧ１と同じコア配列を与えると、ＩｇＧ４ヒンジ領域における鎖間ジスルフィドの完全な形成が可能になり、したがって、精製された製品中の不均一性が減じられる。この改変されたアイソタイプはＩｇＧ４Ｐと名付けられる。
Figure 0007097293000002
一実施形態では、本発明の単量体融合タンパク質は、場合により代替のヒンジ又はテイルピース配列を有する、図２に提供されるアミノ酸配列を含む。
したがって、一例では、本発明は、それぞれのポリペプチド鎖が配列番号２６から３７までのうちのいずれか１つに与えられる配列を含む又はからなる、２つの同一のポリペプチド鎖を含む単量体融合タンパク質を提供する。
ヒンジが配列番号２６から３７までに与えられる配列から変化している場合がある一例では、本発明は、それぞれのポリペプチド鎖が配列番号２６から２９までのうちのいずれか１つのアミノ酸６から２２２に与えられる配列、又は配列番号３０若しくは３１のアミノ酸６から３３３に与えられる配列、又は配列番号３２から３５までのうちのいずれか１つのアミノ酸６から２２１に与えられる配列、又は配列番号３６若しくは３７のアミノ酸６から３３２に与えられる配列を含む又はからなる、２つの同一のポリペプチド鎖を含む単量体融合タンパク質を提供する。
一実施形態では、本発明の単量体融合タンパク質は、図３に提供されるアミノ酸配列を含む。したがって、一例では、本発明は、配列番号３８から６９までのうちのいずれか１つに与えられるアミノ酸配列を含む又はからなる単量体融合タンパク質を提供する。
本発明の単量体融合タンパク質は、濃度依存的に集合して多量体になることができる。多量体は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１若しくは１２又はそれよりも多い単量体単位を含むことができる。そのような多量体は代わりに、それぞれ、二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、七量体、八量体、九量体、十量体、十一量体、十二量体、等と呼ばれることもある。一例では、単量体融合タンパク質は集合して六量体になる。
したがって、一実施形態では、本発明は、本発明の単量体融合タンパク質と多量体を含み、前記多量体が２つ又はそれよりも多い単量体単位を含む、混合物を提供する。
一実施形態では、混合物は本発明の単量体融合タンパク質と六量体を含む。
一実施形態では、混合物は５５％よりも多い単量体、例えば、６５％よりも多い、７５％よりも多い、８５％よりも多い、９０％よりも多い又は９５％よりも多い単量体を含む。
一実施形態では、混合物は本発明の融合タンパク質の単量体形態について濃縮される。一例では、用語「濃縮される」とは、８０％よりも多い、例えば、９０％よりも多い又は９５％よりも多い本発明の融合タンパク質が混合物中に単量体形態で存在していることを意味する。試料中の単量体の割合は、本明細書の下に記載されるように、分析的サイズ排除クロマトグラフィーなどの任意の適切な方法を使用して決定することが可能である。
一実施形態では、本発明の単量体融合タンパク質は、タンパク質の単量体形態を安定化する成分を使用して産生される又は処方される。成分は、別の方法で考えられるよりも高い割合のタンパク質が単量体形態で存在するように、混合物中の単量体対多量体の比率を高めることができる。適切な成分の例は、投与に先立って本発明の単量体融合タンパク質が高濃度で処方されることを可能にする医薬賦形剤、希釈剤又は担体を含む。
本発明の単量体融合タンパク質は、本明細書の下に記載するように、タンパク質の機能的特性、例えば、白血球受容体などのＦｃ受容体への結合、補体又はＦｃＲｎを含むことができる。タンパク質の機能的特性を変化させる突然変異の例は、我々の以前の出願、ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０５４６８７に詳細に記載されている。これらの突然変異のいずれでも適切な任意の方法で組み合わせて所望の機能的特性を実現する、及び／又は他の突然変異と組み合わせてタンパク質の機能的特性を変化させることは認識されるであろう。
本発明は、本発明のポリペプチド鎖、又はその成分部分をコードする単離されたＤＮＡ配列も提供する。ＤＮＡ配列は、例えば、化学処理により産生される合成ＤＮＡ、ｃＤＮＡ、ゲノムＤＮＡ又はその任意の組合せを含むことができる。
本発明のポリペプチド鎖をコードするＤＮＡ配列は当業者に周知である方法により得ることが可能である。例えば、ポリペプチド鎖の一部又はすべてをコードするＤＮＡ配列は、決定されているＤＮＡ配列から又は対応するアミノ酸配列に基づいて、望み通りに合成することができる。
一例では、本発明の単量体融合タンパク質は図３に提供されるＤＮＡ配列によりコードされている。したがって、一例では、本発明は配列番号３８から６９までのうちのいずれか１つに与えられるＤＮＡ配列を提供する。
分子生物学の標準技法を使用して本発明のポリペプチド鎖をコードするＤＮＡ配列を調製することができる。所望のＤＮＡ配列はオリゴヌクレオチド合成技法を使用して完全に又は一部合成することができる。部位特異的突然変異誘発及びポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）技法を必要に応じて使用してもよい。
本発明は、本発明の１つ又は複数のＤＮＡ配列を含むクローニング又は発現ベクターにも関する。したがって、本発明のポリペプチド鎖、又はその成分部分をコードする１つ又は複数のＤＮＡ配列を含むクローニング又は発現ベクターが提供される。
ベクターを構築することができる一般的方法、トランスフェクション法及び培養法は当業者には周知である。この点に関しては、"Current Protocols in Molecular Biology", 1999, F. M. Ausubel (ed), Wiley Interscience, New York and the Maniatis Manual produced by Cold Spring Harbor Publishingを参照する。
本発明の単量体融合タンパク質をコードする１つ又は複数のＤＮＡ配列を含む１つ又は複数のクローニング又は発現ベクターを含む宿主細胞も提供される。いかなる適切な宿主細胞／ベクター系でも本発明の単量体融合タンパク質をコードするＤＮＡ配列の発現のために使用することができる。細菌、例えば、大腸菌（E.coli）系及び酵母類（Saccharomyces）若しくはピキア（Pichia）などの他の微生物系を使用することができる、又は真核、例えば、哺乳動物宿主細胞発現系も使用することができる。適切な哺乳動物宿主細胞にはＣＨＯ細胞が含まれる。本発明において使用するのに適した種類のチャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ細胞）には、ＤＨＦＲ選択可能マーカーと一緒に使用することができるＣＨＯ－ＤＧ４４細胞及びＣＨＯ－ＤＸＢ１１細胞などの、ｄｈｆｒ－ＣＨＯ細胞、又はグルタミンシンセターゼ選択可能マーカーと一緒に使用することができるＣＨＯＫ１－ＳＶ細胞を含む、ＣＨＯ及びＣＨＯ－Ｋ１細胞が含まれうる。他の適切な宿主細胞にはＮＳＯ細胞が含まれる。
本発明は、本発明に従った単量体融合タンパク質の産生のための工程であって、単量体融合タンパク質の発現に適した条件下で本発明のベクターを含有する宿主細胞を培養することと、単量体融合タンパク質を単離し、場合によって精製することとを含む、上記工程も提供する。
本発明の単量体融合タンパク質は宿主細胞から良好なレベルで発現される。したがって、単量体融合タンパク質の特性は商業的処理に貢献する。
本発明の単量体融合タンパク質は、任意の適切な方法を使用して作製することができる。一実施形態では、本発明の単量体融合タンパク質は、凝集を最小化する条件下で産生することができる。一例では、凝集は培養培地、培養液上清、又は精製培地に保存剤を添加することにより最小化することができる。適切な保存剤の例には、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、エチレングリコール四酢酸（ＥＧＴＡ）などのジスルフィド阻害剤、又はｐＨ６．０より下への酸性化が含まれる。
一実施形態では、本発明の単量体融合タンパク質を精製するための工程であって、不純物がカラム上に保持され単量体融合タンパク質は溶出されるように、陰イオン交換クロマトグラフィーを非結合様式で実施するステップを含む上記工程が提供される。
一実施形態では、精製はＦｃＲｎ、ＦｃγＲ又はＣ反応性タンパク質カラム上での親和性捕獲を用いる。
一実施形態では、精製はプロテインＡを用いる。
この工程において使用するのに適したイオン交換樹脂には、Ｑ．ＦＦ樹脂（ＧＥ－Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅから供給される）が含まれる。このステップは、例えば、ｐＨ約８で実施することができる。この工程は、例えば、４．５などの約４～５のｐＨで実施される、陽イオン交換クロマトグラフィーを用いる最初の捕獲ステップをさらに含むことができる。陽イオン交換クロマトグラフィーは、例えば、ＣａｐｔｏＳ樹脂又はＳＰセファロースＦＦ（ＧＥ－Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅから供給される）などの樹脂を用いることができる。次に、単量体融合タンパク質は、塩化ナトリウムなどのイオン性塩溶液を、例えば、２００ｍＭの濃度で用いて樹脂から溶出することが可能である。
クロマトグラフィーステップ（単数又は複数）は、必要に応じて１回又は複数回の洗浄ステップを含むことができる。
精製工程は、ダイアフィルトレーションステップなどの、１つ又は複数の濾過ステップも含むことができる。
本発明の単量体融合タンパク質は、例えば、サイズ排除クロマトグラフィーにより分子サイズに従って精製することが可能である。
したがって、一実施形態では、エンドトキシン及び／又は宿主細胞タンパク質若しくはＤＮＡから実質的に精製された、特にエンドトキシン及び／又は宿主細胞タンパク質若しくはＤＮＡがない或いは実質的にない本発明に従った精製された単量体融合タンパク質が提供される。
本明細書で使用される精製された形態は、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９％ｗ／ｗ又はそれよりも純粋な、などの少なくとも９０％純度を指すことを意図されている。
エンドトキシンが実質的にないことは一般的に、ｍｇ産物当たり０．５又は０．１ＥＵなどのｍｇタンパク質産物当たり１ＥＵ又はそれよりも少ないエンドトキシン含有量を指すことを意図されている。
宿主細胞タンパク質又はＤＮＡが実質的にないことは一般的に、ｍｇ当たり１００μｇ又はそれよりも少ない産物、特にｍｇ当たり２０μｇ産物などの、ｍｇのタンパク質産物当たり宿主細胞タンパク質及び／又はＤＮＡ含有量４００μｇ又はそれよりも少ないことを指すことを意図されている。
本発明の単量体融合タンパク質は病態の治療及び／又は予防において有用なので、本発明は、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤又は担体のうちの１つ又は複数と組み合わせて本発明の単量体融合タンパク質を含む医薬又は診断用組成物も提供する。
本発明は医薬又は診断用組成物の調製のための工程であって、本発明の単量体融合タンパク質を薬学的に許容される賦形剤、希釈剤又は担体のうちの１つ又は複数と一緒に添加し混合することを含む上記工程も提供する。
一実施形態では、医薬組成物は、タンパク質の単量体形態を安定化させる又は混合物中の単量体対多量体の比率を高める成分を含む。
単量体融合タンパク質は医薬又は診断用組成物中の唯一の活性成分であってもよく、抗体成分又は他の薬物分子などの非抗体成分を含む他の活性成分を伴っていてもよい。
医薬組成物は、治療的有効量の本発明の単量体融合タンパク質を適切に含む。本明細書で使用される用語「治療的有効量」とは、標的にされた疾患若しくは状態を治療する、寛解する若しくは予防するのに、又は検出可能な治療的若しくは予防的効果を示すのに必要な治療剤の量のことである。いかなる医療でも、治療的有効量は、最初は細胞培養アッセイにおいて又は動物モデルにおいて、通常は齧歯類、ウサギ、イヌ、ブタ若しくは霊長類においてのいずれかで評価することが可能である。動物モデルを使用して適切な濃度範囲及び投与経路を決定することもできる。次に、そのような情報を使用して、ヒトにおける投与のための有用な用量及び経路を決定することが可能である。
ヒト対象のための正確な治療的有効量は、疾患状態の重症度、対象の全体的健康、対象の年齢、体重及び性別、食事、投与時間及び頻度、複合薬（単数又は複数）、反応感受性並びに療法に対する耐性／応答に依拠することになる。この量は通例の実験法により決定することが可能であり、臨床医の判断の範囲内である。一般に、治療的有効量は、０．０１ｍｇ／ｋｇ～５００ｍｇ／ｋｇ、例えば、１００ｍｇ／ｋｇなどの０．１ｍｇ／ｋｇ～２００ｍｇ／ｋｇになる。医薬組成物は、都合よく、用量当たり予め決められた量の本発明の単量体融合タンパク質を含有する単位用量形態で提供することができる。
組成物は患者に個別に投与してもよいし、他の薬剤、薬物又はホルモンと組み合わせて（例えば、同時に、順次に又は別々に）投与してもよい。
本発明の単量体融合タンパク質が投与される用量は、治療する状態の性質、存在する疾患の程度及び単量体融合タンパク質が予防的に使用されているのか既存の状態を治療するために使用されているのかどうかに依拠する。
投与頻度は単量体融合タンパク質の半減期及びその効果の持続時間に依拠することになる。単量体融合タンパク質の半減期が短ければ（例えば、２～１０時間）、１日当たり１回又は複数回の投与をする必要がある。代わりに、単量体融合タンパク質の半減期が長ければ（例えば、２～１５日間）及び／又は持続性の薬力学的効果があれば、１日に１回、１週間に１回又は１若しくは２か月ごとに１回投与するだけでよい。
一実施形態では、用量は隔週で、すなわち、月２回送達される。
本明細書で用いられる半減期は、循環中、例えば、血清又は血漿中の単量体融合タンパク質の持続時間を指すことが意図されている。
本明細書で用いられる薬力学とは、単量体融合タンパク質の生物学的作用のプロファイル、特に持続時間のことである。
薬学的に許容される担体はそれ自体が組成物を受ける個体にとって有害な抗体の産生を誘発するべきではなく、毒性をもつべきではない。適切な担体は、タンパク質、ポリペプチド、リポソーム、多糖類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、重合体アミノ酸、アミノ酸共重合体及び不活性ウイルス粒子などの大きくゆっくり代謝される巨大分子であってもよい。薬学的に許容される塩、例えば、塩酸塩、臭化水素酸、リン酸塩及び硫酸塩などの鉱酸塩、又は酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩及び安息香酸塩などの有機酸の塩を使用することが可能である。
治療組成物中の薬学的に許容される担体は、水、生理食塩水、グリセロール及びエタノールなどの液体をさらに含有することができる。さらに、湿潤剤若しくは乳化剤又はｐＨ緩衝物質などの補助物質がそのような組成物中に存在していてもよい。
薬学的に許容される担体についての徹底的な考察はRemington's Pharmaceutical Sciences (Mack Publishing Company, N.J. 1991)で入手可能である。
治療懸濁液又は溶液製剤は、１つ又は複数の賦形剤も含有することが可能である。賦形剤は当技術分野では周知であり、緩衝液（例えば、クエン酸緩衝液、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液及び炭酸水素緩衝液）、アミノ酸、尿素、アルコール、アスコルビン酸、リン脂質、タンパク質（例えば、血清アルブミン）、ＥＤＴＡ、塩化ナトリウム、リポソーム、マンニトール、ソルビトール及びグリセロールが含まれる。溶液又は懸濁液はリポソーム又は生分解性マイクロスフェアに被包することが可能である。
製剤は一般に、無菌製造工程を用いることから実質的に無菌で提供されることになる。これには、製剤のために使用される緩衝溶媒／溶液の濾過による生産及び無菌化、無菌緩衝溶媒溶液中のタンパク質の無菌懸濁液、及び当業者にはよく知られている方法による無菌容器内への製剤の分注が含まれ得る。
投与のための適切な形態には、例えば、注射又は注入による、例えば、ボーラス注射又は持続注入による、非経口投与に適した形態が含まれる。産物が注射又は注入目的である場合、産物は、油性又は水性媒体中で懸濁液、溶液又は乳濁液の形態をとってもよく、懸濁剤、保存剤、安定化剤及び／又は分散剤などの調合剤を含有していてもよい。単量体融合タンパク質はナノ粒子の形態であってもよい。代わりに、単量体融合タンパク質は、使用前に適切な無菌液で再構成するために乾燥形態であってもよい。
処方された後は、本発明の組成物は対象に直接投与することが可能である。治療される対象は動物でも可能である。しかし、１つ又は複数の実施形態では、組成物はヒト対象への投与のために適応される。
本発明の医薬組成物は、経口、静脈内、筋肉内、動脈内、髄内、くも膜下腔内、脳室内、経皮的（transdermal）、経皮的（transcutaneous）（例えば、ＷＯ９８／２０７３４参照）、皮下、腹腔内、鼻腔内、経腸的、局所的、舌下、膣内又は直腸経路を含むがこれらに限定されない任意の数の経路により投与することができる。典型的には、治療組成物は液体溶液又は懸濁液のいずれかとして注射液として調製することができる。注射に先立って液体媒体中の溶液又は懸濁液に適した固形形態も調製することができる。
組成物の直接送達は一般に、皮下に、腹腔内に、静脈内に若しくは筋肉内に注射により達成される、又は組織の間質腔に送達されることになる。組成物は病変内に投与することも可能である。投薬治療は単一用量予定でも複数用量予定でもよい。
組成物中の活性成分はタンパク質分子になることは認識されるであろう。したがって、活性成分は胃腸管中での分解に感受性になる。したがって、組成物を胃腸管を使用する経路により投与するつもりであれば、組成物は、タンパク質を分解から保護するが胃腸管により吸収された後はタンパク質を放出する薬剤を含有する必要がある。
一実施形態では、製剤は、吸入を含む局所投与のための製剤として提供される。
一実施形態では、治療で使用するための本発明の単量体融合タンパク質を提供する。一実施形態では、医薬の製造のための本発明の単量体融合タンパク質の使用を提供する。
一実施形態では、がんの治療で使用するための本発明の単量体融合タンパク質を提供する。
一実施形態では、がんの治療のための医薬の製造のための本発明の単量体融合タンパク質の使用を提供する。
本発明の単量体融合タンパク質を使用して治療することができるがんの例は、結腸直腸がん、肝臓がん、前立腺がん、膵臓がん、乳がん、卵巣がん、甲状腺がん、腎臓がん、膀胱がん、頭頸部がん又は肺がんを含む。一実施形態では、がんはメラノーマなどの皮膚がんである。一実施形態では、がんは白血病である。一実施形態では、がんは神経膠芽腫、髄芽腫又は神経芽細胞腫である。一実施形態では、がんは神経内分泌がんである。一実施形態では、がんはホジキン又は非ホジキンリンパ腫である。
一実施形態では、免疫異常の治療において使用するために本発明の単量体融合タンパク質を提供する。
一実施形態では、免疫異常の治療のための医薬を調製するための本発明の単量体融合タンパク質の使用を提供する。
本発明の単量体融合タンパク質を使用して治療することができる免疫異常の例は、自己免疫疾患、例えば、急性散在性脳脊髄炎（ＡＤＥＭ）、急性壊死性出血性白質脳炎、アジソン病、無ガンマグロブリン血症、円形脱毛症、アミロイドーシス、ＡＮＣＡ関連血管炎、強直性脊椎炎、抗ＧＢＭ／抗ＴＢＭ腎炎、抗リン脂質抗体症候群（ＡＰＳ）、自己免疫血管浮腫、自己免疫再生不良性貧血、自己免疫自律神経障害、自己免疫性肝炎、自己免疫高脂血症、自己免疫免疫不全症、自己免疫性内耳疾患（ＡＩＥＤ）、自己免疫性心筋炎、自己免疫性膵炎、自己免疫網膜症、自己免疫性血小板減少性紫斑病（ＡＴＰ）、自己免疫性甲状腺疾患、自己免疫蕁麻疹、軸索及びニューロンのニューロパチー、バロー病、ベーチェット病、水疱性類天疱瘡、心筋症、キャッスルマン病、セリアック病、シャーガス病、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー（ＣＩＤＰ）、慢性再発性多巣性骨髄炎（ＣＲＭＯ）、チャーグ・ストラウス症候群、瘢痕性類天疱瘡／良性粘膜類天疱瘡、クローン病、コーガン症候群、寒冷凝集素症、先天性心ブロック、コクサッキー心筋症、クレスト病、本態性混合型クリオグロブリン血症、脱髄性ニューロパチー、疱疹状皮膚炎、皮膚筋炎、デビック病（視神経脊髄炎）、拡張型心筋症、円板状ループス、ドレスラー症候群、子宮内膜症、好酸球性血管中心性線維症（Eosinophilic angiocentric fibrosis）、好酸球性筋膜炎、結節性紅斑、実験的アレルギー性脳脊髄炎、エヴァンス症候群、線維性肺胞炎、巨細胞性動脈炎（側頭動脈炎）、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、多発血管炎性肉芽腫症（ＧＰＡ）ウェゲナー参照、グレーブス病、ギラン・バレー症候群、橋本脳炎（Hashimoto's encephalitis）、橋本甲状腺炎、溶血性貧血、ヘノッホ・シェーンライン紫斑病、妊娠性疱疹、低ガンマグロブリン血症、特発性低補体血症性尿細管間質性腎炎（Idiopathic hypocomplementemic tubulointestitial nephritis）、特発性血小板減少性紫斑病（ＩＴＰ）、ＩｇＡ腎症、ＩｇＧ４関連疾患、ＩｇＧ４関連硬化性疾患、免疫調節性リポタンパク質、炎症性大動脈瘤、炎症性偽腫瘍、封入体筋炎、インスリン依存性糖尿病（１型）、間質性膀胱炎、若年性関節炎、若年性糖尿病、川崎症候群、キュットナー腫瘍、ランバート・イートン症候群、白血球破壊性血管炎、扁平苔癬、硬化性苔癬、木質性結膜炎、線状ＩｇＡ病（ＬＡＤ）、ループス（ＳＬＥ）、ライム病、慢性縦隔線維症、メニエール病、顕微鏡的多発血管炎、ミクリッツ症候群、混合性結合組織病（ＭＣＴＤ）、モーレン潰瘍、ムッハ・ハーベルマン病、結合組織増殖症候群、多発性硬化症、重症筋無力症、筋炎、ナルコレプシー、視神経脊髄炎（デビック病）、好中球減少症、眼部瘢痕性類天疱瘡、視神経炎、オーモンド病（後腹膜線維症）、回帰性リウマチ、ＰＡＮＤＡＳ（連鎖球菌に関連する小児自己免疫精神神経障害）、傍腫瘍性小脳変性症、異常タンパク性多発ニューロパチー（Paraproteinemic polyneuropathies）、発作性夜間血色素尿症（ＰＮＨ）、パリー・ロンベルク症候群（Parry Romberg syndrome）、パーソネージ・ターナー症候群、毛様体扁平部炎（周辺性ブドウ膜炎）、尋常性天疱瘡、大動脈周囲炎、動脈周囲炎、末梢神経障害、静脈周囲脳髄膜炎、悪性貧血、ＰＯＥＭＳ症候群、結節性多発動脈炎、１型、２型及び３型自己免疫多腺性症候群、リウマチ性多発筋痛症、多発性筋炎、心筋梗塞後症候群、心膜切開後症候群、プロゲステロン皮膚炎、原発性胆汁性肝硬変、原発性硬化性胆管炎、乾癬、乾癬性関節炎、特発性肺線維症、壊疽性膿皮症、赤芽球癆、レイノー現象、反射性交感神経性ジストロフィー、ライター症候群、再発性多発軟骨炎、下肢静止不能症候群、後腹膜線維症（オーモンド病）、リウマチ熱、関節リウマチ、リーデル甲状腺炎、サルコイドーシス、シュミット症候群、強膜炎、強皮症、シェーグレン症候群、精子及び精巣自己免疫、全身硬直症候群、亜急性細菌性心内膜炎（ＳＢＥ）、スザック症候群、交感性眼炎、高安動脈炎、側頭動脈炎／巨細胞性動脈炎、血栓性、血小板減少性紫斑病（ＴＴＰ）、トロサ・ハント症候群、横断性脊髄炎、潰瘍性大腸炎、未分化結合組織疾患（ＵＣＴＤ）、ブドウ膜炎、血管炎、水疱性皮膚炎、白斑、ワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症、温特発性溶血性貧血（Warm idiopathic haemolytic anaemia）及びウェゲナー肉芽腫症（現在では、多発血管炎性肉芽腫症（ＧＰＡ）を含む。
一実施形態では、自己免疫疾患は、免疫性血小板減少症（ＩＴＰ）、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー（ＣＩＤＰ）、川崎病及びギラン・バレー症候群（ＧＢＳ）から選択される。
一実施形態では、本発明の単量体融合タンパク質は、癲癇又は発作の治療又は予防において用いられる。
一実施形態では、本開示に従った単量体融合タンパク質及び断片は、多発性硬化症の治療又は予防に用いられる。
本開示に従った単量体融合タンパク質は治療又は予防において用いることができる。
本発明の単量体融合タンパク質は診断、例えば、Ｂ細胞関連リンパ腫などのＦｃ受容体に関連する病状のｉｎ ｖｉｖｏ診断及び画像診断においても使用することができる。
１（ａ）はテイルピースシステイン残基が欠失している又は別のアミノ酸残基で置換されている融合タンパク質は主に単量体として発現され、濃度依存的に集合して六量体になることができることを示す図である。１（ｂ）は改変されたテイルピースを欠く対照タンパク質は、試験された最も高濃度でも集合して六量体になることができないことを示す図である。１（ｃ）は無傷のシステイン残基を有する非改変テイルピースを含む対照タンパク質が主に六量体形態で発現されることを示す図である。 単量体融合タンパク質のポリペプチド鎖の例となるアミノ酸配列を示す図である。それぞれの配列では、テイルピース配列は下線が施され、いかなる突然変異もボールド及び下線で示されている。ヒンジはボールドである。ＩｇＭ由来のＣＨ４ドメインを含む構築物では、この領域はイタリック体で示されている。 本発明の抗体融合タンパク質についての例となるアミノ酸及びＤＮＡ配列を示す図である。テイルピース配列は下線が引かれている。 本発明の改変されたテイルピースを含む完全長抗体融合タンパク質が高分子量種（ＨＭＷＳ）への濃度依存性多量体化を示すことを実証しているクロマトグラフである。４（ａ）はリツキシマブＩｇＧ１ ＦＬ ＩｇＭ ｔｐ Ｃ５７５Ｓの図である。４（ｂ）はトラスツズマブＩｇＧ１ ＦＬ ＩｇＭ ｔｐ Ｃ５７５Ｓの図である。 本発明の融合タンパク質による細胞の補体死滅を示すグラフである。グラフはＣＤ２０陽性ラージ細胞及びＣＤ２０陽性ラモス細胞の補体死滅を示している。結果は、抗ＣＤ２０抗体リツキシマブが本発明のテイルピースで改変されると増強されたＣＤＣを示すことを実証している。
（例１）
分子生物学
ＤＮＡ配列は、ＰＣＲ、制限－ライゲーションクローニング、点突然変異誘発（Ｑｕｉｋｃｈａｎｇｅ）及びサンガー配列決定法を含む標準分子生物学的方法を使用して構築した。発現構築物は、ＣＨＯ細胞において一過性発現と安定的発現の両方に適している発現プラスミド（ｐＮＡＦＬ、ｐＮＡＦＨ）にクローニングした。適切な発現ベクターの他の例にはｐＣＤＮＡ３（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）が含まれる。
単量体融合タンパク質のポリペプチド鎖の例となるアミノ酸配列を示す図は、図２に提供されている。それぞれの配列では、テイルピース配列は下線が施され、いかなる突然変異もボールド及び下線で示されている。ヒンジはボールドである。ＩｇＭ由来のＣＨ４ドメインを含む構築物では、この領域はイタリック体で示されている。
（例２）
発現
リポフェクタミン又は電気穿孔法を使用してトランスフェクトされたＨＥＫ２９３又はＣＨＯ細胞の「一過性」発現を使用して小規模発現を実施した。培養物は、ＣＤ－ＣＨＯ（Ｌｏｎｚａ）又はＰｒｏＣＨＯ５（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）培地において５０～２０００ｍｌの範囲のスケールで５～１０日間、振盪フラスコ又は撹拌バッグ中で増殖させた。細胞は遠心分離により除去し、培養液上清は精製するまで４℃で保存した。細胞を除去した後、いくつかの培養物には保存剤を添加した。
（例３）
精製及び分析
タンパク質は、ｐＨの点検／６．５以上への調整後プロテインＡクロマトグラフィーとともにｐＨ３．４緩衝液を使用する溶出ステップにより培養液上清から精製した。溶出液は１Ｍ Ｔｒｉｓ ｐＨ８．５を使用して直ちにｐＨ約７．０まで中和した。
試料は、圧力撹拌細胞及び１０ｋＤａカットオフ膜を使用して、０．１Ｍクエン酸ナトリウム緩衝液、ｐＨ７．５中で１００ｍｇ／ｍｌよりも上まで濃縮した。次に、試料は、下に記載される多量体形態のＳＥ－ＨＰＬＣ分析の前に、表３に示される異なる最終濃度の範囲までＰＢＳに希釈した。エンドトキシンはカブトガニアメボサイトライセート（ＬＡＬ）アッセイを使用して試験した。アッセイで使用した試料は１ＥＵ／ｍｇ未満であった。
多量体形態のＳＥ－ＨＰＬＣ分析
ＴＳＫ－Ｇ３０００
タンパク質はサイズ排除ＨＰＬＣを使用して分析され、システムＡｇｉｌｅｎｔ １１００シリーズでの使用されたカラムは１５ｍｌ ＴＳＫｇｅｌ－Ｇ３０００ＳＷ（Ｔｏｓｏｈ）であった。移動相は０．２Ｍリン酸ナトリウム、ｐＨ７．０、流速１ｍｌ／分であり、５０μｇのタンパク質が注入された。シグナルはＵＶ吸光度検出器を使用して２８０ｎｍ波長で検出した。
ｕＰＬＣ
タンパク質はサイズ排除ＨＰＬＣを使用して分析され、システムＡｇｉｌｅｎｔ １１００シリーズでの使用されたカラムは２．５ｍｌ ＢＥＨ２００（Ｗａｔｅｒｓ）であった。移動相は０．２Ｍリン酸ナトリウム、ｐＨ７．０、流速０．４ｍｌ／分であり、２．５及び５μｇのタンパク質が注入された。シグナルは蛍光検出器を使用して検出し、励起：３５０ｎｍ、発光：３９０ｎｍであった。
Ｓｕｐｅｒｄｅｘ２００ＳＥＣ－ＭＡＬＳ
タンパク質はサイズ排除ＨＰＬＣを使用して分析され、システムＡｇｉｌｅｎｔ １１００シリーズでの使用されたカラムは２４ｍｌ Ｓｕｐｅｒｄｅｘ２００ １０／３００（ＧＥ）であった。移動相は１０ｍＭ ＨＥＰＥＳ、１００ｍＭ ＮａＣｌ ｐＨ７．５、流速０．５ｍｌ／分であり、１００μｇのタンパク質が注入された。シグナルはＵＶ吸光度検出器を２８０ｎｍ波長で、追加の屈折率検出器（Ｖｉｓｃｏｔｅｋ ＶＥ３５８０）及びＭＡＬＳ検出器（Ｖｉｓｃｏｔｅｃｈ ＳＥＣ－ＭＡＬＳ２０、Ｍａｌｖｅｒｎ）を使用して検出した。
結果
結果は、図１に示されるように、本発明の融合タンパク質が主に単量体として合成され、高濃度では集合して多量体になることができることを実証している。
ヒンジ－Ｆｃ－テイルピース－Ｃ５７５Ｓ：
テイルピースシステイン残基が欠失している又は別のアミノ酸残基で置換されている融合タンパク質は主に単量体として発現され、濃度依存的に集合して六量体になることができる。図１（ａ）。
対照タンパク質：ヒンジ－Ｆｃ（テイルピースなし）：
改変されたテイルピースを欠く対照タンパク質は、試験された最も高濃度でも集合して六量体になることができない。図１（ｂ）。
対照タンパク質：ヒンジ－Ｆｃ－テイルピース（Ｃ５７５）：
無傷のシステイン残基を有する非改変テイルピースを含む対照タンパク質は主に六量体形態で発現される。図１（ｃ）。
（例５）
補体依存性細胞障害（ＣＤＣ）
下の表３に示される完全長抗体構築物が調製された。リツキシマブ及びトラスツズマブは、それぞれＣＤ２０及びＨＥＲ２／ｎｅｕを認識する周知の抗体である。ＣＡ１１５１はクロストリジウム・ディフィシルエンドトキシンを認識し、負の対照抗体として比較のために本研究に含まれた。抗体構築物のアミノ酸及びＤＮＡ配列は図３に提供されている。
Figure 0007097293000003
濃縮及び分析的ＨＰＬＣ
タンパク質はＡｍｉｃｏｎ Ｕｌｔｒａ－１５遠心濾過装置を使用する遠心分離により濃縮した。試料は所望の濃度に到達するまで４０００ＲＰＭで遠心分離された。タンパク質はサイズ排除ＨＰＬＣを使用して分析され、システムＡｇｉｌｅｎｔ １１００シリーズでの使用されたカラムは１５ｍｌ ＴＳＫｇｅｌ－Ｇ３０００ＳＷ（Ｔｏｓｏｈ）であった。移動相は０．２Ｍリン酸ナトリウム、ｐＨ７．０、流速１ｍｌ／分であり、５０μｇのタンパク質が注入された。シグナルはＵＶ吸光度検出器を使用して２８０ｎｍ波長で検出した。
結果は、本発明の改変されたテイルピースを含む完全長抗体融合タンパク質が高分子量種（ＨＭＷＳ）への濃度依存性多量体化を示すことを実証していた。図４。
ＣＤＣアッセイ
改変された抗体の生物活性は、補体依存性細胞障害アッセイを使用して調べられた。標的細胞（５０×１０５）を平底９６ウェルプレートにおいて最終体積１００μｌで抗体濃縮シリーズと一緒にインキュベートし、室温で１５分間オプソニン化させておいた。オプソニン化された標的細胞は最終濃度３０％（４２μｌ添加）で正常なヒト血清と一緒にインキュベートし、３７℃インキュベーターにおいて３０分間インキュベートした。細胞溶解は、ＢＤ ＦＡＣＳＣａｌｉｂｕｒフローサイトメーターにより決定されるＰＩ＋細胞の割合として測定された。グラフはＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍソフトウェアを使用してプロットした。
抗ＣＤ２０抗体リツキシマブを含む融合タンパク質の結果は図５に示されている。グラフはＣＤ２０陽性ラージ細胞及びＣＤ２０陽性ラモス細胞の補体死滅を示している。結果は、リツキシマブが本発明のテイルピースで改変されると増強されたＣＤＣを示すことを実証していた。

Claims (20)

  1. 単量体融合タンパク質を含む医薬組成物であって、
    前記単量体融合タンパク質がヒトＩｇＧ由来の２つの重鎖Ｆｃ領域を含む抗体Ｆｃドメインを含み、
    １つ又はそれぞれの重鎖Ｆｃ領域が、そのＣ末端でヒトＩｇＭ又はヒトＩｇＡ由来の抗体テイルピースに融合しており、
    前記テイルピースのアミノ酸配列が、
    Figure 0007097293000004
    からなる群から選択され（式中、Ｘはシステインとは別のアミノ酸残基を意味する。）、
    前記それぞれの重鎖Ｆｃ領域が、配列番号２６から２９までのうちのいずれか１つのアミノ酸６から２２２に与えられる配列、又は配列番号３０若しくは３１のアミノ酸６から３３３に与えられる配列、又は配列番号３２から３５までのうちのいずれか１つのアミノ酸６から２２１に与えられる配列、又は配列番号３６若しくは３７のアミノ酸６から３３２に与えられる配列を含む又はからなり、
    かつ前記単量体融合タンパク質が抗原結合領域を含む、
    上記医薬組成物。
  2. 前記抗原結合領域がＶＨ又はＶＬ抗原結合領域である、請求項１に記載の医薬組成物。
  3. 前記抗原結合領域が、Ｆａｂ、ｓｃＦｖ、ｄＡｂ、ＶＨＨ、及びＤＡＲＰｉｎからなる群から選択される、請求項１に記載の医薬組成物。
  4. 抗原、病原体関連分子パターン（ＰＡＭＰ）、薬物、リガンド、受容体、サイトカイン及びケモカインからなる群から選択される融合パートナーをさらに含む、請求項１から３までのいずれか一項に記載の医薬組成物。
  5. それぞれの重鎖Ｆｃ領域がそのＮ末端にヒンジ領域を有する、請求項１から４までのいずれか一項に記載の医薬組成物。
  6. 重鎖Ｆｃ領域及びヒンジ領域がＩｇＧ４由来である時、ヒンジ領域が突然変異配列ＣＰＰＣを含む、請求項５に記載の医薬組成物。
  7. そのＦｃ受容体結合プロファイルを変化させる１つ又は複数の突然変異を含む、請求項１から６までのいずれか一項に記載の医薬組成物。
  8. それぞれの重鎖Ｆｃ領域が、配列番号３～２５のうちのいずれか１つに与えられる配列を有するヒンジ領域をさらに含む、請求項１～７までのいずれか一項に記載の医薬組成物。
  9. 前記単量体融合タンパク質が、それぞれのポリペプチド鎖が配列番号２６～３７のうちのいずれか１つに与えられる配列を含む又はそれからなる２つの同一なポリペプチド鎖を含む又はそれからなる、請求項１に記載の医薬組成物。
  10. 前記単量体融合タンパク質が精製されている単量体である、請求項１から９までのいずれか一項に記載の医薬組成物。
  11. 薬学的に許容される賦形剤、希釈剤又は担体を含む、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の医薬組成物。
  12. 他の活性成分をさらに含む、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の医薬組成物。
  13. 治療において使用するための請求項１から１２までのいずれか一項に記載の医薬組成物。
  14. がんの治療において使用するための請求項１から１３までのいずれか一項に記載の医薬組成物。
  15. 免疫異常の治療において使用するための請求項１から１３までのいずれか一項に記載の医薬組成物。
  16. 医薬の調製のための単量体融合タンパク質の使用であって、
    前記単量体融合タンパク質がヒトＩｇＧ由来の２つの重鎖Ｆｃ領域を含む抗体Ｆｃドメインを含み、
    １つ又はそれぞれの重鎖Ｆｃ領域が、そのＣ末端でヒトＩｇＭ又はヒトＩｇＡ由来の抗体テイルピースに融合しており、
    前記テイルピースのアミノ酸配列が、
    Figure 0007097293000005
    からなる群から選択され（式中、Ｘはシステインとは別のアミノ酸残基を意味する。）、
    前記それぞれの重鎖Ｆｃ領域が、配列番号２６から２９までのうちのいずれか１つのアミノ酸６から２２２に与えられる配列、又は配列番号３０若しくは３１のアミノ酸６から３３３に与えられる配列、又は配列番号３２から３５までのうちのいずれか１つのアミノ酸６から２２１に与えられる配列、又は配列番号３６若しくは３７のアミノ酸６から３３２に与えられる配列を含む又はからなり、
    かつ前記単量体融合タンパク質が抗原結合領域を含む、
    上記使用。
  17. 前記医薬ががんの治療のための医薬である、請求項１６に記載の使用。
  18. 前記医薬が免疫異常の治療のための医薬である、請求項１６に記載の使用。
  19. 単量体融合タンパク質及び多量体を含む混合物であって、
    前記単量体融合タンパク質がヒトＩｇＧ由来の２つの重鎖Ｆｃ領域を含む抗体Ｆｃドメインを含み、
    １つ又はそれぞれの重鎖Ｆｃ領域が、そのＣ末端でヒトＩｇＭ又はヒトＩｇＡ由来の抗体テイルピースに融合しており、
    前記テイルピースのアミノ酸配列が、
    Figure 0007097293000006
    からなる群から選択され（式中、Ｘはシステインとは別のアミノ酸残基を意味する。）、
    前記それぞれの重鎖Ｆｃ領域が、配列番号２６から２９までのうちのいずれか１つのアミノ酸６から２２２に与えられる配列、又は配列番号３０若しくは３１のアミノ酸６から３３３に与えられる配列、又は配列番号３２から３５までのうちのいずれか１つのアミノ酸６から２２１に与えられる配列、又は配列番号３６若しくは３７のアミノ酸６から３３２に与えられる配列を含む又はからなり、
    かつ前記単量体融合タンパク質が抗原結合領域を含み、並びに
    前記多量体が２つ又はそれよりも多い前記単量体融合タンパク質が集合してなり、
    かつ前記混合物が前記単量体融合タンパク質及び前記多量体に含まれる前記融合タンパク質を合わせて５ｍｇ／ｍｌ以上の濃度で含む、
    上記混合物。
  20. ５５％よりも多い単量体を含む、請求項１９に記載の混合物。
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