JP7445695B2 - 長期活性型ポリペプチドならびに当該ポリペプチドの製造方法および投与方法 - Google Patents

長期活性型ポリペプチドならびに当該ポリペプチドの製造方法および投与方法 Download PDF

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Description

CTP改変(修飾)ヒト成長ホルモンポリペプチド、ならびに当該ポリペプチドを含有する医薬製剤および医薬組成物、ならびに当該ポリペプチドの製造方法および使用方法が開示される。
ポリペプチドは、血液、肝臓または腎臓における変性または酵素分解に影響を受けやすい。そのため、ポリペプチドは通常、数時間の短い循環半減期を有している。その安定性の低さのために、ペプチド製剤は多くの場合、活性ペプチドの有効血漿濃度を維持するために持続的な頻度で送達される。さらに、ペプチド製剤は通常、点滴により投与されるため、頻繁なペプチド製剤の投与は対象にとって非常に不便である。
たとえば短い血清半減期等の、好ましくない薬物動態によって、それ以外は有望な多くの薬剤候補の薬剤開発が阻まれている。血清半減期は、分子の実験的な特性であり、可能性のある新規の各薬剤に対し、実験により測定されなければならない。たとえば、低分子量ポリペプチド製剤の場合には、腎ろ過等の生理学的クリアランス機構により必要とされる投薬レジメンの費用または頻度によって、薬剤を治療レベルに維持することは非現実的である。逆に、薬剤またはその代謝物が毒性の副作用を有している場合には、長い血清半減期は望ましいものではない。
ゆえに、治療用ポリペプチドの薬理学的有効性を高く維持しながら、その半減期を延長させるような技術が必要とされている。そのような望ましいペプチド製剤はまた、対象に投与された際の血清安定性の強化、高い活性、および望ましくない免疫反応を誘導する可能性が低いという要求にも合致しなければならない。本発明は、高い薬理学的有効性を維持し、ならびに血清安定性を増強させ、高い活性を有し、および対象に望ましくない免疫反応を誘導する可能性を低下させながら、半減期が延長されたCTP改変ペプチドを提供することにより、この要求に対応するものである。
1つの実施形態において、本発明は、医薬製剤であって、緩衝剤と、等張化剤と、成長ホルモンならびに該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)および成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPからなるCTP改変ポリペプチドとを含む医薬製剤に関する。1つの実施形態において、成長ホルモンはヒト成長ホルモンである。1つの実施形態において、等張化剤は塩化ナトリウムである。1つの実施形態において、等張化剤は147mMの塩化ナトリウムである。1つの実施形態において、当該製剤は液体製剤である。1つの実施形態において、当該製剤のpHは約6.2~6.4である。
1つの実施形態において、本発明は、成長ホルモン欠乏症を有する対象に、週に1回投与するための製剤に関する。他の実施形態においては、当該対象は、成人である。他の実施形態においては、当該対象は、成長ホルモン欠乏症の成人である。他の実施形態においては、当該対象は、小児である。他の実施形態においては、当該対象は、成長ホルモン欠乏症の小児である。他の実施形態においては、本発明は、成長ホルモン欠乏症を有する対象に、週に1回投与するための医薬製剤を作製する方法に関するものであり、当該方法は、
a.当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPを付加させることにより、成長ホルモンを改変するステップと、
b.上記ステップaで改変された成長ホルモンと、当該緩衝剤、および当該等張化剤を、6.2~6.4のpHで混合するステップと、
c.当該製剤をシリンジに予め充填するステップと
を含む。
1つの実施形態において、本発明は、CTP改変ポリペプチドを含有する、成長ホルモン欠乏症を有する対象に、週に1回投与するための医薬組成物に関するものであり、当該CTP改変ポリペプチドは、成長ホルモン、および当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPからなる。1つの実施形態において、当該成長ホルモンは、ヒト成長ホルモンである。他の実施形態においては、当該対象は、成人である。他の実施形態においては、当該対象は、成長ホルモン欠乏症の成人である。他の実施形態においては、当該対象は、小児である。他の実施形態においては、当該対象は、成長ホルモン欠乏症の小児である。
1つの実施形態において、本発明は、本発明の医薬製剤または本発明の医薬組成物を含む週1回投与製剤に関するものである。
1つの実施形態において、本発明は、本明細書に開示される製剤をシリンジに充填する方法に関するものであり、当該方法は、
a.既定量のCTP改変hGHを有する、週1回投与形態の当該CTP改変hGHを製剤化するステップと、
b.当該製剤をシリンジに充填するステップと
を含む。
本発明の他の特性および利点は、以下の詳細な実施例および図面から明らかである。しかしながら、当該詳細な説明および具体的な実施例は、本発明の好ましい実施形態を示唆するものであり、解説の目的のためにのみ提示され、本発明の主旨および範囲内での様々な改変および修飾が、本明細書から当業者には明らかであることを理解されたい。
以下の図面は、本明細書の一部を形成するものであり、本開示のさらなる態様をより説明するために含まれ、本明細書に提示される特定の実施形態の詳細な説明と組み合わせて、これら図面の1つ以上を参照することにより、それら発明はさらに理解されうる。特許または特許出願書類は、少なくとも1つのカラーで出願された図面を含有している。カラー図面(複数含む)を伴う当該特許または特許出願公開のコピーは、請求および必要な料金の支払いにより、当局から提供される。
MOD-4020(配列番号36)、MOD-4021(配列番号37)、MOD-4022(配列番号38)、MOD-4023(配列番号39)、およびMOD-4024(配列番号40)の分子量および識別番号を示すウェスタンブロットである。PAGE SDSゲルはブロッティングされ、および抗hGHモノクローナル抗体を用いて染色された。写真は、同種の市販されている野生型hGH、MOD-7020-4変異体が、抗hGH抗体により認識されることを示している。 本発明のGH-CTPポリペプチド投与後の下垂体切除ラットの体重増加を示す棒グラフである。 (1)CTP-hGH-CTP-CTP pCI-dhfrプラスミドのマップ、および(2)CTP-hGH-CTP-CTPの構造タンパク質式の2つのスキームを含む。 ラット(投与量/経路あたり、n=3~6)における、CTP-hGH-CTP-CTPもしくはGHの単回i.v.またはs.c.投与後の、平均血漿CTP-hGH-CTP-CTPまたはGHの濃度(pg/ml)を示すグラフである。 GHの毎日投与(0.1mg/Kg/日)と比較した、下垂体切除ラットにおける、CTP-hGH-CTP-CTP(0.4、0.8、および4mg/Kg)の単回s.c.投与後の平均体重増加増分を示すグラフである(投与量あたり、n=10)。 ラットにおいて、CTP-hGH-CTP-CTPの単回投与後の曲線下面積が、体重増加と関連することを示すグラフである。 毎日のGH投与(0.1mg/Kg/日)と比較した、下垂体切除ラットにおける、4日ごとのCTP-hGH-CTP-CTP(0.4、0.8、および4mg/Kg)の単回s.c.投与後の体重増加増分を示すグラフである(投与量あたり、n=10)。 CTP-hGH-CTP-CTPおよび市販hGHのSC注射後の、下垂体切除ラットにおけるhGH血清濃度を示すグラフである。CTP-hGH-CTP-CTP 0.6mg/Kgもしくは1.8mg/Kgの単回投与、またはBiotropin 0.35mg/Kgもしくは1.05mg/Kgの単回投与は、下垂体切除ラットに対し皮下注射され、PK/PDプロファイルが測定された。注射後の血清hGHは、特異的ELISAキットを用いて測定された。 CTP-hGH-CTP-CTPおよび市販hGHのSC注射後の、下垂体切除ラットにおけるIGF-1血清レベルを示すグラフである。CTP-hGH-CTP-CTP 0.6mg/Kgもしくは1.8mg/Kgの単回投与、またはBiotropin 0.35mg/Kgもしくは1.05mg/Kgの単回投与は、下垂体切除ラットに対し皮下注射され、PK/PDプロファイルが測定された。注射後の血清IGF-1は、特異的ELISAキット(Roche Diagnostics)を用いて測定された。 第II相試験デザインの図を示す。 4回目の毎週投与後のIGF-1 SDSを示す。全てのコホート。 成長ホルモン欠乏症の成人に対する、MOD-4023の皮下投与後のIGF-1血漿濃度における、基準からの平均変化を示す(第I相;4回目注射後)。 4か月の延長試験の間における、平均IGF-1レベル(投与後4日目に測定された)を示す(52名の患者)。 MOD-4023の第II相臨床試験の概略図である。 毎週の平均MOD-4023 PKプロファイルを示すグラフである。 毎日の平均hGH PKプロファイルを示すグラフである。 MOD-4023 小児第二相、6か月平均IGF-1 SDSプロファイルを示すグラフである。 MOD-4023 小児第二相、各最終投与量での2週目の間における、IGF-1 BP-3プロファイルを示すグラフである。 MOD-4023 小児第二相-6か月平均IGF-1 BP-3プロファイルを示すグラフである。 6か月の処置を完了した全ての患者に対する、MOD-4023小児第II相 HV結果の6か月の年率換算の身長発育速度を示すグラフである。 MOD-4023小児第II相前臨床HV SDS結果を示すグラフである。 6か月 HV SDS結果を示すグラフである。 各最終投与量でのMOD-4023小児第II相-PD(IGF-1 SDS)プロファイルを示すグラフである。 Δ身長SDSを示すグラフである。 最終投与量での基準からのMOD-4023小児第II相-IGF-1変化を示すグラフである。 10mMクエン酸、147mM NaCl(pH6)において産生された非GMPバッチおよびGMPバッチを示す表である。 -20℃でのクローン2 MOD-4023 RP-HPLC安定性を示すグラフである。 5℃でのクローン2 MOD-4023 RP-HPLC安定性を示すグラフである。 25℃でのクローン2 MOD-4023 RP-HPLCの安定性を示すグラフである。 -20℃でのクローン28(Xcellerex)安定性を示すグラフである(RP-HPLC)。 5℃でのクローン28(Xcellerex)安定性を示すグラフである(RP-HPLC)。 25℃でのクローン28(Xcellerex)安定性を示すグラフである(RP-HPLC)。 5℃でのクローン2およびクローン28の安定性プロファイルの比較を示すグラフである(RP-HPLC)。 Xcellerex(XC)からRentschler(RB)への、MOD-4023製造の移転を示す表である。 図30は、Rentschler(RB)とXcellerex(XCLX)-主要ピークの間のRP-HPLC安定性結果における差異を示すグラフである。 GMP1の主要ピーク安定性結果を示す表である(RB)。 XCLXの主要ピーク安定性結果を示す表である(RBで検証された)。 Rentschler(RB)とXcellerex(XCLX)-ピーク3の間のRP-HPLC安定性結果における差異を示すグラフである。 GMP1のピーク3安定性結果を示す表である(RB)。 XCLXのピーク3安定性結果を示す表である(RBで検証された)。 Rentschler(RB)とXcellerex(XCLX)-ピーク5の間のRP-HPLC安定性結果における差異を示すグラフである。 GMP1のピーク5安定性結果を示す表である(RB)。 XCLXのピーク5安定性結果を示す表である(RBで検証された)。 25℃で3か月後の、CRP-HPLC、バッチGMP Xcellerexの安定性結果を示すグラフである。ピーク7は、XCマテリアルでは観察されなかった。 Rentschlerでの、バッチGMP-1、RP-HPLCの安定性結果を示すグラフである。XCマテリアルでは観察されなかったピーク7が、25℃、2週後に現れている。 25℃、3か月後のRP-HPLC安定性GMP-1を示すグラフである。矢印は、XCマテリアルでは観察されなかった新たなピーク(7)を指している。 MOD-4023バッチのIEFプロファイルを示す。pI値3.5~4.2の範囲に、類似したバンドパターンが存在する。1つのXCLXバッチにおいて、高pI境界に、微かなアイソフォームがわずかに存在する。RBバッチにおいては、低pI境界に、微かなアイソフォームが多く存在する。 RBおよびXCLXからの安定性結果(IEF)を示す(25℃で3か月)。XCLX試料において、より多くの拡散したバンドがある。 主要ピーク%に対する、高温の効果を示す。 ピーク%に対する、高温の効果を示す。ピーク3の形成は、温度に依存しており、高温でより加速される。 ピーク%に対する、高温の効果を示す。ピーク5の形成は、温度に依存しており、高温でより加速される。 ピーク%に対する、高温の効果を示す。 主要ピーク%に対するpHの効果を示す。 ピーク%に対するpHの効果を示す。ピーク3:pH=4で5日間まで、およびpH=12で2時間までインキュベーションした後、ピーク%における変化はない。 ピーク%に対するpHの効果を示す。ピーク5:pH=4、6時間までインキュベーションした後、ピーク%における変化はない。しかし、6時間後、急激なピーク%の増加が観察された。pH=12、2時間のインキュベーションでは、ピークは消失している。 ピーク%に対するpHの効果を示す。 Rentschlerでの強制分解実験を示す(クローン28)。自然状態(上方)およびストレス下(下方)のMOD-4023の製剤原料の拡大図を重ね合わせた。非ストレス下試料に対しては、ピークはLOQを下回っているため、MOD-4023製剤原料における関連体5の解析のために、MOD-4023(CTP-hGH-CTP-CTP)の製剤原料のストレス下試料(65℃で約3日)が調製された。 RP-HPLC関連体に対するpHの効果を示す。検証試料:RB-40mg/ml、pH=5.9;RB-10mg/ml、pH=6.2;XCLX-40mg/ml、pH=6.2。
本出願は、2013年10月21日に出願された米国特許出願公開番号US-2014-0113860-A1の優先権を主張するものであり、および2014年6月19日に出願された米国特許出願番号14/309,496の優先権を主張するものである。これら出願は、その全体において、参照により本明細書に援用される。
1つの実施形態において、本発明は、緩衝剤、等張化剤、ならびに、成長ホルモン、および当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPからなるCTP改変ポリペプチドを含有する医薬製剤に関する。
1つの実施形態において、本発明は、成長ホルモン欠乏症を有する対象に対し、週1回投与するための製剤に関する。他の実施形態において、当該対象は、成人である。他の実施形態において、当該対象は、成長ホルモン欠乏症の成人である。他の実施形態において、当該対象は、小児である。他の実施形態において、当該対象は、小児成長ホルモン欠乏症である。他の実施形態において、本発明は、成長ホルモン欠乏症を有する対象に週1回投与するための医薬製剤を製造する方法に関するものであり、当該方法は、
a.当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)を1つ、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された絨毛性ゴナドトロピンCTPを2つ付加することにより、成長ホルモンを改変するステップと、
b.上記ステップaの当該改変成長ホルモンと、当該緩衝剤、および当該等張化剤を、6.2~6.4のpHで混合するステップと、
c.当該製剤をシリンジに予め充填するステップと
を含む。
1つの実施形態において、本発明は、本明細書に開示される製剤をシリンジに充填する方法に関するものであり、当該方法は、
a.既定量のCTP改変hGHを有する、週1回投与形態の当該CTP改変ヒト成長ホルモン(hGH)を製剤化するステップと、
b.当該製剤をシリンジに充填するステップと
を含む。
1つの実施形態において、本発明は、長期活性型ポリペプチド、ならびに当該ポリペプチドの製造方法および使用方法を開示する。他の実施形態において、長期活性型ポリペプチドは、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)のカルボキシ末端ペプチド(CTP)を含有する。他の実施形態において、CTPは、それらから誘導されたタンパク質またはペプチドの分解に対する保護剤として作用する。他の実施形態において、CTPは、それらから誘導されたタンパク質またはペプチドの循環半減期を延長させる。一部の実施形態において、CTPは、それらから誘導されたタンパク質またはペプチドの有効性を増強させる。
他の実施形態において、「CTPペプチド」、「カルボキシ末端ペプチド」、「CTP配列」、および「絨毛性ゴナドトロピンC末端ペプチド」は、本明細書において相互交換可能に用いられる。他の実施形態において、カルボキシ末端ペプチドは、全長CTPである。他の実施形態において、カルボキシ末端ペプチドは、断片化CTPである。各可能性は、本発明の別々の実施形態を表す。
他の実施形態において、「シグナル配列」および「シグナルペプチド」は、本明細書において、相互交換可能に用いられる。他の実施形態において、ヌクレオチドに関連した場合の「配列」とは、コード部分を指し得る。各可能性は、本発明の別々の実施形態を表す。
他の実施形態において、「対象のペプチド」および「対象のポリペプチド配列」は、本明細書において相互交換可能に用いられる。他の実施形態において、対象のペプチドは、全長タンパク質である。他の実施形態において、対象のペプチドは、タンパク質断片である。各可能性は、本発明の別々の実施形態を表す。
他の実施形態において、本発明により、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチドからなるポリペプチドを含有する医薬製剤が開示される。他の実施形態において、本発明により、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド、当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド、および1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチドの当該アミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなるポリペプチドを含有する医薬製剤が開示される。他の実施形態において、当該医薬製剤はさらに、緩衝剤および等張化剤を含有する。他の実施形態において、緩衝剤は10mMのクエン酸であり、等張化剤は147mMのNaClである。1つの実施形態において、当該製剤のpHは約6.0である。他の実施形態において、当該製剤のpHは約6.2である。他の実施形態において、当該製剤のpHは約6.4である。他の実施形態において、当該製剤のpHは約6.0~6.4の範囲である。1つの実施形態において、緩衝剤は10mMのクエン酸であり、等張化剤は147mMのNaClであり、およびpHは6.0である。他の実施形態において、当該製剤は液体製剤である。
他の実施形態において、本明細書により、本明細書に開示される医薬製剤を含む週1回投与製剤が開示される。
他の実施形態において、本発明により、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチドからなるポリペプチドを含有する医薬組成物が開示される。他の実施形態において、本発明により、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド、当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド、および1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチドの当該アミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなるポリペプチドを含有する医薬組成物が開示される。
他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPを含有する成長ホルモンは、CTPを有していない同じ成長ホルモンと比較し、高いin vivo生物活性を有している。他の実施形態において、そのアミノ末端に付加されたCTPを少なくとも1つ、およびそのカルボキシ末端に付加されたCTPを少なくとも2つ、含有する成長ホルモンは、CTPを有していない同じ成長ホルモンと比較し、高いin vivo生物活性を有している。他の実施形態において、そのアミノ末端に付加されたCTPを1つ、およびそのカルボキシ末端に付加されたCTPを2つ、含有する成長ホルモンは、CTPを有していない同じ成長ホルモンと比較し、高いin vivo生物活性を有している。
他の実施形態において、対象のポリペプチド配列に付加された、絨毛性ゴナドトロピンのカルボキシ末端ペプチド(CTP)配列を少なくとも2つ含有するポリペプチド(ここで、当該少なくとも2つのCTP配列のうちの第一のCTP配列は、対象のポリペプチド配列のアミノ末端に付加され、および当該少なくとも2つのCTP配列の第二のCTP配列は、対象のポリペプチドのカルボキシ末端に付加されている)が開示される。他の実施形態において、当該カルボキシ末端ペプチド(CTP)配列は、ヒト絨毛性ゴナドトロピンのものである。
他の実施形態において、対象はヒト対象である。1つの実施形態において、ヒト対象は成長ホルモン欠乏症である。1つの実施形態において、対象は成長ホルモン欠乏症である。他の実施形態において、対象はペットである。他の実施形態において、対象は哺乳類である。他の実施形態において、対象は家畜である。他の実施形態において、対象はイヌである。他の実施形態において、対象はネコである。他の実施形態において、対象はサルである。他の実施形態において、対象はウマである。他の実施形態において、対象はウシである。他の実施形態において、対象はマウスである。他の実施形態において、対象はラットである。1つの実施形態において、対象は男性である。他の実施形態において、対象は女性である。他の実施形態において、対象は成長ホルモン欠乏症(GHD)の成人である。他の実施形態において、対象は思春期前成長ホルモン欠乏症(GHD)の小児である。本明細書において、MOD-4023(CTP-hGH-CTP-CTP)の様々な投与量により、成長期前の小児において、優れた追いつき成長応答がもたらされた(実施例10を参照のこと)。
他の実施形態において、「対象のポリペプチド配列」という文言は、たとえば生物活性を含有するポリペプチド等の任意のポリペプチド配列を指す。他の実施形態において、ペプチドは、グリコシル化されている。他の実施形態において、ペプチドは、非グリコシル化されている。循環半減期の延長により利益を得るポリペプチドの例としては、限定されないが、エリスロポエチン(EPO)、インターフェロン、ヒト成長ホルモン(hGH)、およびグルカゴン様ペプチド-1(GLP-1)が挙げられる。1つの実施形態において、ポリペプチドは、成長ホルモン(GH)である。他の実施形態において、ポリペプチドは、ヒト成長ホルモン(hGH)である。
1つの実施形態において、本明細書に開示されるCTP-成長ホルモン-CTP-CTPの構造は、リンカーを介して少なくとも1つのCTP単位に連結された成長ホルモンまたはその活性断片を含有する。1つの実施形態において、リンカーは、ペプチド結合である。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTP-成長ホルモン-CTP-CTPの構造は、ペプチド結合を介して少なくとも1つのCTP単位に連結された成長ホルモンまたはその活性断片を含有する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTP-成長ホルモン-CTP-CTPは、ペプチド結合を介して追加のCTPに連結されている、少なくとも1つのCTPにペプチド結合を介して連結された成長ホルモンまたはその活性断片を含有する。他の実施形態に置いて、その成長ホルモン断片、ならびにCTP単位および/またはその断片を含有する、本明細書に開示されるポリペプチドは、ペプチド結合を介して相互に連結されている。他の実施形態において、1つの核酸分子は、成長ホルモンおよび/またはその断片、ならびにCTP単位および/またはその断片を含有する、本明細書に開示されるポリペプチドをコードする。
他の実施形態において、カルボキシ末端ペプチド(CTP)は、リンカーを介して対象のポリペプチド配列に付加されている。他の実施形態において、少なくとも1つのCTPが、任意選択的に、リンカーを介して対象の当該ポリペプチド配列に付加されている。他の実施形態において、CTP配列を対象のポリペプチド配列に連結するリンカーは、共有結合である。他の実施形態において、CTP配列を対象のポリペプチド配列に連結するリンカーは、ペプチド結合である。他の実施形態において、CTP配列を対象のポリペプチド配列に連結するリンカーは、置換ペプチド結合である。他の実施形態において、カルボキシ末端ペプチド(CTP)配列は、配列番号48に記述される配列から選択されるアミノ酸配列を含有する。
他の実施形態において、配列番号48は、以下のアミノ酸(AA)配列を含有する:DPRFQDSSSSKAPPPSLPSPSRLPGPSDTPILQ(配列番号48)。
他の実施形態において、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCH)のカルボキシ末端ペプチド(CTP)は、タンパク質に融合されている。他の実施形態において、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCH)のカルボキシ末端ペプチド(CTP)は、当該タンパク質のペプチドに融合されている。1つの実施形態において、タンパク質またはそのペプチドは、成長ホルモンである。1つの実施形態において、タンパク質またはそのペプチドは、ヒト成長ホルモンである。他の実施形態において、ヒトhCGのカルボキシ末端ペプチド(CTP)は、糖タンパク質に融合されている。他の実施形態において、hCGのカルボキシ末端ペプチド(CTP)は、糖タンパク質ホルモンに融合されている。他の実施形態において、hCGのCTPは、糖タンパク質ホルモンから誘導されたペプチドに融合されている。一部の実施形態において、糖タンパク質ホルモンには、EPO、FSH、またはTSH、およびそれらから誘導されたペプチドが含まれる。
一部の実施形態において、ポリペプチドのアミノ末端およびカルボキシ末端の両方のCTP配列により、タンパク質分解に対する防御が増強される。一部の実施形態において、ポリペプチドのアミノ末端およびカルボキシ末端の両方のCTPにより、付加されたタンパク質の半減期が延長される。
一部の実施形態において、ポリペプチドのアミノ末端のCTP配列、当該ポリペプチドのカルボキシ末端のCTP配列、および当該カルボキシ末端のCTP配列に一列に付加された少なくとも1つの追加CTP配列により、タンパク質分解に対する防御が増強される。一部の実施形態において、ポリペプチドのアミノ末端のCTP配列、当該ポリペプチドのカルボキシ末端のCTP配列、および当該カルボキシ末端のCTP配列に一列に付加された少なくとも1つの追加CTP配列により、付加されたタンパク質の半減期が延長される。一部の実施形態において、ポリペプチドのアミノ末端のCTP配列、当該ポリペプチドのカルボキシ末端のCTP配列、および当該カルボキシ末端のCTP配列に一列に付加された少なくとも1つの追加CTP配列により、付加されたタンパク質の活性が増強される。
一部の実施形態において、ポリペプチドのアミノ末端のCTP配列、当該ポリペプチドのカルボキシ末端のCTP配列、および当該アミノ末端のCTP配列に一列に付加された少なくとも1つの追加CTP配列により、当該付加タンパク質の分解に対する保護が増強される。一部の実施形態において、ポリペプチドのアミノ末端のCTP配列、当該ポリペプチドのカルボキシ末端のCTP配列、および当該アミノ末端のCTP配列に一列に付加された少なくとも1つの追加CTP配列により、当該付加タンパク質の半減期が延長される。一部の実施形態において、ポリペプチドのアミノ末端のCTP配列、当該ポリペプチドのカルボキシ末端のCTP配列、および当該アミノ末端のCTP配列に一列に付加された少なくとも1つの追加CTP配列により、当該付加タンパク質の活性が増強される。
一部の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端の両方のCTP配列により、成長ホルモンの分解に対する防御が増強される。他の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端の少なくとも1つのCTP配列、および成長ホルモンのカルボキシ末端の2つのCTP単位により、クリアランスに対する防御が増強される。他の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端の少なくとも1つのCTP配列、および成長ホルモンのカルボキシ末端の2つのCTP単位により、クリアランス時間が延長される。他の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端の少なくとも1つのCTP配列、および成長ホルモンのカルボキシ末端の2つのCTP単位により、成長ホルモンのCmaxが増強される。他の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端の少なくとも1つのCTP配列、および成長ホルモンのカルボキシ末端の2つのCTP単位により、成長ホルモンのTmaxが増強される。他の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端の少なくとも1つのCTP配列、および成長ホルモンのカルボキシ末端の2つのCTP単位により、T1/2が延長される。
一部の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端および当該成長ホルモンのカルボキシ末端の両方のCTP配列により、当該改変成長ホルモンの半減期が延長される。他の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端の少なくとも1つのCTP配列、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端の少なくとも2つのCTP配列により、当該改変成長ホルモンの半減期が延長される。他の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端の1つのCTP配列、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端の2つのCTP配列により、当該付加成長ホルモンの半減期が延長される。他の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端の1つのCTP配列、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に一列に配置された2つのCTP配列により、当該改変成長ホルモンの半減期が延長される。
一部の実施形態において、ポリペプチドのアミノ末端のCTP配列、当該成長ホルモンのカルボキシ末端のCTP配列、および当該カルボキシ末端のCTP配列に一列に付加された少なくとも1つの追加CTP配列により、成長ホルモンの分解に対する防御が増強される。一部の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端のCTP配列、当該成長ホルモンのカルボキシ末端のCTP配列、および当該カルボキシ末端のCTP配列に一列に付加された少なくとも1つの追加CTP配列により、当該成長ホルモンの半減期が延長される。一部の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端のCTP配列、当該成長ホルモンのカルボキシ末端のCTP配列、および当該カルボキシ末端のCTP配列に一列に付加された少なくとも1つの追加CTP配列により、当該成長ホルモンの生物活性が増強される。
1つの実施形態において、当該少なくとも1つのCTPの配列は、配列番号17および配列番号18からなる群から選択されるアミノ酸配列からなる。他の実施形態において、本発明のカルボキシ末端ペプチド(CTP)ペプチドは、配列番号17に記述されるヒト絨毛性ゴナドトロピンのアミノ酸112位から145位のアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明のCTP配列は、配列番号18に記述されるヒト絨毛性ゴナドトロピンのアミノ酸118位から145位のアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、当該CTP配列はまた、ヒト絨毛性ゴナドトロピンの112~118位の間の任意の位置から始まり、145位で終わる。一部の実施形態において、当該CTP配列ペプチドは、28、29、30、31、32、33または34アミノ酸の長さであり、および当該CTPアミノ酸配列の112、113、114、115、116、117または118位で始まる。
他の実施形態において、CTPペプチドは、天然型CTPから1~5の保存的アミノ酸置換により異なっている絨毛性ゴナドトロピンCTPの変異体である(米国特許第5,712,122号に記載)。他の実施形態において、CTPペプチドは、1つの保存的アミノ酸置換により天然型CTPから異なっている絨毛性ゴナドトロピンCTPの変異体である。他の実施形態において、CTPペプチドは、2つの保存的アミノ酸置換により天然型CTPから異なっている絨毛性ゴナドトロピンCTPの変異体である。他の実施形態において、CTPペプチドは、3つの保存的アミノ酸置換により天然型CTPから異なっている絨毛性ゴナドトロピンCTPの変異体である。他の実施形態において、CTPペプチドは、4つの保存的アミノ酸置換により天然型CTPから異なっている絨毛性ゴナドトロピンCTPの変異体である。他の実施形態において、CTPペプチドは、5つの保存的アミノ酸置換により天然型CTPから異なっている絨毛性ゴナドトロピンCTPの変異体である。他の実施形態において、本発明のCTPペプチドアミノ酸配列は、天然型CTPアミノ酸配列またはそのペプチドに対して少なくとも70%相同である。他の実施形態において、本発明のCTPペプチドアミノ酸配列は、天然型CTPアミノ酸配列またはそのペプチドに対して少なくとも80%相同である。他の実施形態において、本発明のCTPペプチドアミノ酸配列は、天然型CTPアミノ酸配列またはそのペプチドに対して少なくとも90%相同である。他の実施形態において、本発明のCTPペプチドアミノ酸配列は、天然型CTPアミノ酸配列またはそのペプチドに対して少なくとも95%相同である。
他の実施形態において、本発明のCTPペプチドDNA配列は、天然型CTP DNA配列またはそのペプチド DNA配列に対し、少なくとも70%相同である。他の実施形態において、本発明のCTPペプチドDNA配列は、天然型CTP DNA配列またはそのペプチド DNA配列に対し、少なくとも80%相同である。他の実施形態において、本発明のCTPペプチドDNA配列は、天然型CTP DNA配列またはそのペプチド DNA配列に対し、少なくとも90%相同である。他の実施形態において、本発明のCTPペプチドDNA配列は、天然型CTP DNA配列またはそのペプチド DNA配列に対し、少なくとも95%相同である。
1つの実施形態において、絨毛性ゴナドトロピンCTPアミノ酸配列のうちの少なくとも1つが、断片化されている。他の実施形態において、絨毛性ゴナドトロピンCTPアミノ酸配列のうち両方が、断片化されている。他の実施形態において、絨毛性ゴナドトロピンCTPアミノ酸配列のうち2つが、断片化されている。他の実施形態において、絨毛性ゴナドトロピンCTPアミノ酸配列のうち2以上が、断片化されている。他の実施形態において、すべての絨毛性ゴナドトロピンCTPアミノ酸が、断片化されている。1つの実施形態において、断片化CTPは、配列番号43の最初の10アミノ酸を含有する。1つの実施形態において、断片化CTPは、配列番号43の最初の11アミノ酸を含有する。1つの実施形態において、断片化CTPは、配列番号43の最初の12アミノ酸を含有する。1つの実施形態において、断片化CTPは、配列番号43の最初の13アミノ酸を含有する。1つの実施形態において、断片化CTPは、配列番号43の最初の14アミノ酸を含有する。1つの実施形態において、断片化CTPは、配列番号43の最初の15アミノ酸を含有する。1つの実施形態において、断片化CTPは、配列番号43の最初の16アミノ酸を含有する。1つの実施形態において、断片化CTPは、配列番号43の最後の14アミノ酸を含有する。
1つの実施形態において、絨毛性ゴナドトロピンCTPアミノ酸配列の少なくとも1つが、グリコシル化されている。他の実施形態において、絨毛性ゴナドトロピンCTPアミノ酸配列の両方が、グリコシル化されている。他の実施形態において、絨毛性ゴナドトロピンCTPアミノ酸配列の2つが、グリコシル化されている。他の実施形態において、絨毛性ゴナドトロピンCTPアミノ酸配列の2以上が、グリコシル化されている。他の実施形態において、すべての絨毛性ゴナドトロピンCTPアミノ酸配列が、グリコシル化されている。1つの実施形態において、本発明のCTP配列は、少なくとも1つのグリコシル化部位を含有する。1つの実施形態において、本発明のCTP配列は、2つのグリコシル化部位を含有する。1つの実施形態において、本発明のCTP配列は、3つのグリコシル化部位を含有する。1つの実施形態において、本発明のCTP配列は、4つのグリコシル化部位を含有する。各可能性は、本発明の別々の実施形態を表す。
一部の実施形態において、本発明に従う「相同性」は、欠失、挿入または置換変異体(そのアミノ酸置換を含む)、およびその生物学的に活性なポリペプチド断片も包含する。
一部の実施形態において、ヒト成長ホルモン(hGH)は、本発明の教示に従い使用される。一部の実施形態において、hGHタンパク質のアミノ末端およびカルボキシ末端の両方へのCTP配列の付加により、有効性の増加がもたらされる(図2、3、5、7および9)。一部の実施形態において、hGHタンパク質のアミノ末端およびカルボキシ末端の両方へのCTP配列の付加により、in vivo活性の延長がもたらされる。1つの実施形態において、本発明のCTP-hGHポリペプチドは、配列番号39~41に記述される。
本明細書において、下垂体切除ラット(成長ホルモンが分泌されない)における、CTP-hGH投与後の成長増加が示される。さらに本明細書において、思春期前成長ホルモン欠乏症の小児における、当該患者の追いつき成長と良く相関した成長増加が示された(本明細書の実施例10を参照)。
1つの実施形態において、思春期前成長ホルモン欠乏症の小児の、正常な成長回復を達成させる方法が開示され、当該方法は、本明細書に開示されるCTP改変成長ホルモンを含有する医薬組成物の投与が含まれる。他の実施形態において、思春期前成長ホルモン欠乏症の小児の、成長回復を達成させる方法が開示され、当該方法は、本明細書に開示されるCTP改変成長ホルモンを含有する医薬組成物の投与が含まれる。
1つの実施形態において、「ヒト成長ホルモン(hGH)」という文言は、hGH活性(すなわち、成長を刺激する)を示す、たとえばGenbankアクセッション番号P01241(配列番号47)に記述されるポリペプチドを指す。
他の実施形態において、「ヒト成長ホルモン(hGH)」とは、hGH活性(すなわち、成長を刺激する)を示す、たとえばGenbankアクセッション番号P01241に記述されるポリペプチドを指す。他の実施形態において、本発明の「GH」はまた、ホモログを指す。他の実施形態において、本発明方法および組成物のGHアミノ酸配列は、本明細書に記述されるGH配列に対し少なくとも50%相同である(National Center of Biotechnology Information (NCBI)のBlastPソフトウェア(デフォルトパラメータを使用)を用いて決定される)。他の実施形態において、当該相同性割合は、60%である。他の実施形態において、当該相同性割合は、70%である。他の実施形態において、当該相同性割合は、80%である。他の実施形態において、当該相同性割合は、90%である。他の実施形態において、当該相同性割合は、少なくとも95%である。他の実施形態において、当該相同性割合は、95%超である。各可能性は、本発明の別々の実施形態を表す。
本発明の例示的なCTP-GHポリペプチドおよびCTP-hGHポリペプチドは、配列番号39、配列番号40、および配列番号41に記述される。
他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する成長ホルモン(GH)ペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号23に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号36に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号37に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号38に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、配列番号39に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、配列番号40に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、配列番号41に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号42に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。1つの実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に1つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号44の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号45の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、GHペプチド、およびN末端上の1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端上の2つのCTPアミノ酸ペプチドをコードする、配列番号46の核酸が提供される。
1つの実施形態において、本発明により、対象における、成長ホルモンの投与頻度を減少させる方法が開示され、当該方法は、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTP、からなるポリペプチドの治療有効量を当該対象に投与し、それにより対象における成長ホルモンの投与頻度を低下させることを含み、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなる。
他の実施形態において、本発明により、対象における成長ホルモンの曲線下面積(AUC)を改善する方法が開示され、当該方法は、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTP、からなるポリペプチドの治療有効量を当該対象に投与し、それにより対象における成長ホルモンの投与頻度が減少することを含み、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなる。
他の実施形態において、本発明により、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTP、からなるポリペプチドを含有する製剤が開示され、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなり、当該製剤は安定性が増加している。1つの実施形態において、当該製剤は少なくとも1年間安定である。他の実施形態において、当該製剤は少なくとも2年間安定である。
1つの実施形態において、本発明により、GH治療の必要がある対象を治療する方法が開示され、当該方法は、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTP、からなるポリペプチドの治療有効量を当該対象に投与し、それにより対象における成長ホルモンの投与頻度を減少させるステップを含み、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなる。
他の実施形態において、本発明により、対象におけるインスリン様成長因子(IGF-1)のレベルを上昇させる方法が開示され、当該方法は、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTP、からなるポリペプチドの治療有効量を当該対象に投与し、それにより対象におけるインスリン様成長因子(IGF-1)のレベルを上昇させるステップを含み、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなる。
他の実施形態において、本発明により、対象におけるインスリン様成長因子(IGF-1)のレベルを維持させる方法が開示され、当該方法は、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTP、からなるポリペプチドの治療有効量を当該対象に投与するステップを含み、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなり、それにより対象におけるインスリン様成長因子(IGF-1)のレベルが維持される。他の実施形態において、IGF-1のレベルは、本明細書に詳述される既定の範囲に維持される。
他の実施形態において、本発明により、対象において、インスリン様成長因子(IGF-1)のレベルを既定範囲内に増加させ、および維持する方法が開示され、当該方法は、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTP、からなるポリペプチドの治療有効量を当該対象に投与し、それにより対象におけるインスリン様成長因子(IGF-1)のレベルを既定範囲内に上昇させかつ維持するステップを含み、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなる。
他の実施形態において、当該既定範囲は、本明細書に開示されるCTP改変成長ホルモンを投与することにより達成される治療投与量範囲である。他の実施形態において、当該既定範囲は、IGF-1の正弦関数的CmaxおよびCtroughが、本明細書に詳述されるCTP改変成長ホルモンの連続投与後に維持される範囲である(実施例15を参照)。他の実施形態において、当該既定範囲は、対象において優れた応答性を伴い、および投与量調節の必要性が最小限である、本明細書に開示されるCTP改変成長ホルモンの連続的投与に対する治療投与量範囲である。他の実施形態において、当該既定範囲は、正常であるとみなされる個人におけるIGF-1のレベルと同等の範囲である。他の実施形態において、当該既定範囲は、正常な個人における、IGF-1のレベル/値の正常な範囲である。さらに他の実施形態において、当該既定範囲は、IGF-1 SDS値が±2 SDS内である場合に、正常範囲内である。
他の実施形態において、本発明方法により、骨の成長を刺激するための、本明細書に記述される任意のCTP改変GHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、骨の成長を刺激するための、本明細書に記述される任意のCTP改変GHペプチドをコードする核酸配列が提供される。
他の実施形態において、本発明の結合型成長ホルモンは、非改変成長ホルモンと同様の様式で用いられる。他の実施形態において、本発明の結合型成長ホルモンは、循環半減期および血漿滞留時間が増加し、クリアランスが低下し、ならびにin vivo臨床活性が上昇している。他の実施形態において、本明細書に開示される結合型成長ホルモンの特性の改善によって、これら結合型は、非改変成長ホルモンよりも少ない頻度で投与される。他の実施形態において、本明細書に開示される結合型成長ホルモンは、週1回ないし2週に1回投与される。他の実施形態において、本明細書に開示される結合型成長ホルモンは、2週に1回ないし3週に1回投与される。他の実施形態において、本明細書に開示される結合型成長ホルモンは、1日に1回ないし週に3回投与される。他の実施形態において、投与頻度の減少により、患者のコンプライアンスが改善され、それにより、治療転帰が改善し、ならびに患者の生活の質が改善される。他の実施形態において、ポリ(エチレングリコール)に連結された従来の成長ホルモン結合型と比較し、本発明の結合型の分子量およびリンカー構造を有する成長ホルモンCTP結合型は、有効性が改善され、安定性が改善され、AUCレベルが上昇し、循環半減期が延長されていることが見出された。他の実施形態において、ポリ(エチレングリコール)に連結された従来の成長ホルモン結合型と比較し、本発明の結合型の分子量およびリンカー構造を有する成長ホルモンは、有効性が改善され、安定性が改善され、AUCレベルが上昇し、循環半減期が延長されていることが見出された。他の実施形態において、結合型成長ホルモンの治療有効量は、in vivoで計測可能な予測生物活性に必要な結合型ホルモンの量である。他の実施形態において、本発明の教示に従い使用される成長ホルモンは、高い有効性を示す。一部の実施形態において、成長ホルモンのアミノ末端およびカルボキシ末端の両方へのCTP配列の付加により、in vivo活性の延長がもたらされる。
他の実施形態において、結合型成長ホルモンの治療有効量は、治療される疾患の正確な型、治療される患者の状態、ならびに、当該組成物中の他の成分等の因子に従い決定される。他の実施形態において、結合型成長ホルモンの治療有効量は、0.01~10μg/kg体重であり、週1回投与される。他の実施形態において、結合型成長ホルモンの治療有効量は、0.1~1μg/kg体重であり、週1回投与される。他の実施形態において、結合型成長ホルモンを含有する医薬組成物は、様々な手段によるヒト患者への投与に対し有効な濃度で製剤化される。
他の実施形態において、成長ホルモンは、当業者に公知の任意の成長ホルモンである。他の実施形態において、成長ホルモンは、ヒト成長ホルモンである。他の実施形態において、成長ホルモンは、非ヒト成長ホルモンである。他の実施形態において、成長ホルモンのヌクレオチド配列および/またはアミノ酸配列は、遺伝子バンクデータベースで入手可能である。他の実施形態において、成長ホルモンは、ホモログである。他の実施形態において、ホモログとは、欠失、挿入または置換変異体(そのアミノ酸置換を含む)、およびそれらの生物学的に活性なポリペプチド断片も指す。
他の実施形態において、成長ホルモンは、エクソン2、3、4またはそれらの任意の組み合わせを失っているhGH変異体である。他の実施形態において、成長ホルモンは、シグナルペプチドを含有する。他の実施形態において、成長ホルモンは、シグナル開裂部位を含有する。他の実施形態において、本発明のCTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、組み換えGHを含有する。
他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の質を維持するための、本発明のGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、骨の質を維持するための、本発明のGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、骨の質を維持するための、本発明のGH-CTP核酸配列が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、消耗性疾患を治療するための、本明細書に開示される任意のCTP改変GHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、消耗性疾患を治療するための、本明細書に開示されるCTP改変GHペプチドのいずれかをコードする核酸配列が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、心臓機能を増加させるための、本明細書に開示される任意のCTP改変GHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、心臓機能を増加させるための、本明細書に開示されるCTP改変GHペプチドのいずれかをコードする核酸配列が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、脂肪分解を増加させるための、本明細書に開示されるGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、脂肪分解を増加させるための、本明細書に開示されるCTP改変GHペプチドのいずれかをコードする核酸配列が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、液体平衡を改善するための、本明細書に開示される任意のCTP改変GHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号AAA72260で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号AAK69708で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号CAA01435で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号CAA01329で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号CAA00380で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号AAA72555で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号NP_000506.2で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号NP_072053.1で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号NP_072054.1で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号NP_072055.1で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。他の実施形態において、本発明の成長ホルモンは、アクセッション番号NP_072056.1で寄託された遺伝子バンクアミノ酸配列を含有する。
他の実施形態において、本発明方法により、液体平衡を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、液体平衡を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。1つの実施形態において、本発明方法により、液体平衡を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に1つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする配列番号44の核酸が提供される。他の実施形態において、液体平衡を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする配列番号45の核酸が提供される。他の実施形態において、液体平衡を改善するための、GHペプチド、およびN末端上の1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端上の2つのCTPアミノ酸ペプチドをコードする配列番号46の核酸が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号23に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号36に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号37に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号38に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、配列番号39に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、配列番号40に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、配列番号41に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号42に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。1つの実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に1つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号44の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号45の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を治療するための、GHペプチド、およびN末端上の1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端上の2つのCTPアミノ酸ペプチドをコードする、配列番号46の核酸が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号23に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号36に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号37に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号38に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、配列番号39に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、配列番号40に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、配列番号41に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号42に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。1つの実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に1つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号44の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号45の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、骨粗しょう症を抑制するための、GHペプチド、およびN末端上の1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端上の2つのCTPアミノ酸ペプチドをコードする、配列番号46の核酸が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、運動能力を改善するための、本発明のGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号23に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号36に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号37に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号38に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、配列番号39に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、配列番号40に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、配列番号41に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号42に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。1つの実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に1つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号44の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号45の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、肺機能を改善するための、GHペプチド、およびN末端上の1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端上の2つのCTPアミノ酸ペプチドをコードする、配列番号46の核酸が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号23に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号36に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号37に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号38に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、配列番号39に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、配列番号40に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、配列番号41に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号42に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。1つの実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に1つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号44の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号45の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、免疫を改善するための、GHペプチド、およびN末端上の1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端上の2つのCTPアミノ酸ペプチドをコードする、配列番号46の核酸が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号23に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号36に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号37に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号38に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、配列番号39に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、配列番号40に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、配列番号41に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号42に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。1つの実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に1つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号44の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号45の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、重要臓器を再成長させるための、GHペプチド、およびN末端上の1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端上の2つのCTPアミノ酸ペプチドをコードする、配列番号46の核酸が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、幸福感を増加させるための、本発明のGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号23に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号36に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号37に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する配列番号38に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、配列番号39に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、配列番号40に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、配列番号41に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有する、配列番号42に記述されるGHペプチドが提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHペプチドが提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するGHペプチドをコードする核酸配列が提供される。1つの実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に1つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号44の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、N末端に1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に2つのCTPアミノ酸ペプチドを含有するGHペプチドをコードする、配列番号45の核酸が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、レム睡眠を回復させるための、GHペプチド、およびN末端上の1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端上の2つのCTPアミノ酸ペプチドをコードする、配列番号46の核酸が提供される。
他の実施形態において、本発明方法により、本明細書に記述されるGHタンパク質をコードする核酸配列が提供される。他の実施形態において、本発明方法により、筋肉の成長を刺激するための、心臓機能を増加させるための、骨の成長を刺激するための、筋肉の完全性を維持するための、筋代謝の平衡を保つための、筋肉の増強を誘導するための、新たな筋肉増強を誘導するための、骨重量を増強させるための、骨粗しょう症に関連した症状を治療するための、消耗性疾患を治療するための、脂肪分解を増加させるための、液体平衡を改善するための、骨粗しょう症を治療するための、肺機能を改善するための、免疫を改善するための、重要臓器を再成長させるための、幸福感を増加させるための、REM睡眠を回復させるための、またはそれらの任意の組み合わせのための、CTPにより改変されたhGHを含有するポリペプチドをコードする核酸配列が提供される。
一部の実施形態において、本発明の「相同性」とは、欠失、挿入、または置換変異体(そのアミノ酸置換を含む)、およびその生物学的に活性なポリペプチド断片も包含する。1つの実施形態において、置換変異体は、hGHの65位のグルタミンがバリンに置換されたものである[Gellerfors et al., J Pharm Biomed Anal 1989, 7:173-83]。
他の実施形態において、本明細書に開示される成長ホルモンをコードする核酸分子は、当業者に公知の成長ホルモンのうちの任意のアミノ酸配列をコードする。他の実施形態において、本明細書に開示される成長ホルモンをコードする核酸分子は、hGHをコードする。他の実施形態において、成長ホルモンをコードする核酸分子は、アクセッション番号NM_000515.3のもと寄託された遺伝子バンク核酸配列を含有する。他の実施形態において、成長ホルモンをコードする核酸分子は、アクセッション番号NM_022559.2のもと寄託された遺伝子バンク核酸配列を含有する。他の実施形態において、成長ホルモンをコードする核酸分子は、アクセッション番号NM_022560.2のもと寄託された遺伝子バンク核酸配列を含有する。他の実施形態において、成長ホルモンをコードする核酸分子は、アクセッション番号NM_022561.2のもと寄託された遺伝子バンク核酸配列を含有する。他の実施形態において、成長ホルモンをコードする核酸分子は、アクセッション番号NM_022562.2のもと寄託された遺伝子バンク核酸配列を含有する。
1つの実施形態において、ホモログはまた、欠失、挿入または置換変異体(そのアミノ酸置換を含む)、およびその生物学的に活性なポリペプチドも指す。
他の実施形態において、対象のポリペプチド配列は、hGHである。他の実施形態において、対象のポリペプチド配列は、任意の改変体を含む、ペプチドまたはタンパク質である。
他の実施形態において、本発明方法により、消耗性疾患、AIDS、悪液質、またはhGH欠乏症の治療のための、N末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチド、およびC末端に少なくとも1つのCTPアミノ酸ペプチドをさらに有するhGHが提供される。
1つの実施形態において、本発明は、獣医学分野において用いられる。1つの実施形態において、本発明は、ヒトのコンパニオンとして飼育されている家畜用哺乳類(たとえば、イヌ、ネコ、ウマ)、高い商業的価値を有する家畜用哺乳類(たとえば、乳牛、肉牛、競技用動物)、高い科学的価値を有する家畜用哺乳類(たとえば、絶滅危惧種の飼育動物または野生動物)、または他の価値を有する家畜用哺乳類の治療を提供する。
一部の実施形態において、CTP配列の改変は、用いられる投与量が少なくて済むという利点がある。
一部の実施形態において、本明細書の「ポリペプチド」とは、天然型ポリぺプチド(分解産物、合成的に合成されたポリペプチド、または組み換えポリペプチドのいずれか)、およびペプチド模倣体(典型的には、合成ポリペプチド)、ならびにペプトイドおよびセミペプトイド(ポリペプチドアナログであり、一部の実施形態においては、当該ポリペプチドが、体内でより安定となる改変、または細胞へより浸透できる改変が為されている)を包含する。
一部の実施形態において、改変には、限定されないが、N末端修飾、C末端修飾、ポリペプチド結合修飾(限定されないが、CH2-NH、CH2-S、CH2-S=O、O=C-NH、CH2-O、CH2-CH2、S=C-NH、CH=CHまたはCF=CHを含む)、主鎖修飾、および残基修飾が含まれる。ペプチド模倣化合物の作製方法は当分野に公知であり、たとえば、Quantitative Drug Design, C.A. Ramsden Gd., Chapter 17.2, F. Choplin Pergamon Press (1992)、に詳述されている(本明細書に完全に記述されているように、参照により援用される)。この点に関するさらなる詳細は、以下に提示される。
一部の実施形態において、ポリペプチド内のポリペプチド結合(-CO-NH-)は、置換されている。一部の実施形態において、ポリペプチド結合は、Nメチル化結合(-N(CH3)-CO-)により置換されている。一部の実施形態において、ポリペプチド結合は、エステル結合(-C(R)H-C-O-O-C(R)-N-)により置換されている。一部の実施形態において、ポリペプチド結合は、ケトメチレン結合(-CO-CH2-)により置換されている。一部の実施形態において、ポリペプチド結合は、α-アザ結合(-NH-N(R)-CO-)(ここでRは任意のアルキル(たとえば、メチル)である)、カルバ結合(-CH2-NH-)、により置換されている。一部の実施形態において、ポリペプチド結合は、ヒドロキシエチレン結合(-CH(OH)-CH2-)により置換されている。一部の実施形態において、ポリペプチド結合は、チオアミド結合(-CS-NH-)により置換されている。一部の実施形態において、ポリペプチド結合は、オレフィン二重結合(-CH=CH-)により置換されている。一部の実施形態において、ポリペプチド結合は、レトロアミド結合(-NH-CO-)により置換されている。一部の実施形態において、ポリペプチド結合は、ポリペプチド誘導体(-N(R)-CH2-CO-)により置換されており、ここで、Rは、炭素原子上に天然型で存在する「正常な」側鎖である。一部の実施形態において、これら改変は、ポリペプチド鎖に沿った任意の結合で、およびいくつかの結合(2~3の結合)で同時にも発生する。
一部の実施形態において、たとえばTrp、Tyr、およびPhe等のポリペプチドの天然型芳香族アミノ酸は、たとえばフェニルグリシン、TIC、ナフチルエラニン(Nol)、Pheの環メチル化誘導体、Pheのハロゲン化誘導体、またはo-メチル-Tyr等の合成非天然型酸と置換される。一部の実施形態において、本発明のポリペプチドは、1以上の改変アミノ酸、または1以上の非アミノ酸単量体(たとえば、脂肪酸、複合糖質等)を含む。
1つの実施形態において、「アミノ酸」または「アミノ酸」は、20の天然型アミノ酸(それらアミノ酸はしばしば、in vivoで翻訳後に修飾されている(たとえば、ヒドロキシプロリン、ホスホセリン、およびホスホスレオニン等を含む));および他の稀なアミノ酸(限定されないが、2-アミノアジピン酸、ヒドロキシリシン、イソデスモシン、ノルバリン、ノルロイシン、およびオルニチンを含む)、を含むものと理解されている。1つの実施形態において、「アミノ酸」は、D-アミノ酸およびL-アミノ酸の両方を含む。
一部の実施形態において、本発明のポリペプチドは、可溶性形態のポリペプチドを必要とする治療に用いられる。一部の実施形態において、本発明のポリペプチドは、1以上の非天然型または天然型の極性アミノ酸(限定されないが、セリンおよびスレオニンを含み、それらは、そのヒドロキシル含有側鎖によりポリペプチドの可溶性を上昇させることができる)を含有する。
一部の実施形態において、本発明のポリペプチドは、直鎖状形態で利用されるが、当業者であれば、環化反応がポリペプチドの特性に酷く干渉しない場合には、当該ポリペプチドの環状形態もまた利用され得ることを認識するであろう。
一部の実施形態において、本発明のポリペプチドは、たとえば標準的な固相合成技術を用いて生化学的に合成される。一部の実施形態において、これら生化学的方法としては、排他的固相合成法、部分的固相合成法、フラグメント縮合、または伝統的な溶液合成法が挙げられる。一部の実施形態において、これら方法は、ポリペプチドが比較的短い(約5~15kDa)場合、および/または組み換え技術により製造できない場合(すなわち、核酸配列によりコードされない)に用いられ、ゆえに、異なる化学的性質を含有する。
一部の実施形態において、固相ポリペプチド合成法は、当業者に公知であり、John Morrow Stewart and Janis Dillaha Young, Solid Phase Polypeptide Syntheses (2nd Ed., Pierce Chemical Company, 1984)に詳細に記述されている。一部の実施形態において、合成ポリペプチドは、予備的高速液体クロマトグラフィ[Creighton T. (1983) Proteins, structures and molecular principles. WH Freeman and Co. N.Y.]により精製され、その組成物は、当業者公知のアミノ酸配列解析を介して確認される。
一部の実施形態において、組み換えタンパク質技術を用いて、本発明のポリペプチドが作製される。一部の実施形態において、組み換えタンパク質技術は、比較的長いポリペプチド(たとえば、18~25超のアミノ酸)の作製に用いられる。一部の実施形態において、組み換えタンパク質技術は、本発明ポリペプチドの大量作製に用いられる。一部の実施形態において、組み換え技術は、Bitter et al., (1987) Methods in Enzymol. 153:516-544、Studier et al. (1990) Methods in Enzymol. 185:60-89、Brisson et al. (1984) Nature 310:511-514、Takamatsu et al. (1987) EMBO J. 6:307-311, Coruzzi et al. (1984) EMBO J. 3:1671-1680およびBrogli et al, (1984) Science 224:838-843、Gurley et al. (1986) Mol. Cell. Biol. 6:559-565、ならびにWeissbach & Weissbach, 1988, Methods for Plant Molecular Biology, Academic Press, NY, Section VIII, pp 421-463に記述されている。
1つの実施形態において、本発明のポリペプチドは、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いて合成される。一部の実施形態において、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、シス制御配列(たとえばプロモーター配列)の転写制御を含有する発現ベクターへとライゲートされる。一部の実施形態において、シス制御配列は、本発明ポリペプチドの構造的発現の管理に適している。一部の実施形態において、シス制御配列は、本発明ポリペプチドの組織特異的発現の管理に適している。一部の実施形態において、シス制御配列は、本発明ポリペプチドの誘導性発現の管理に適している。
一部の実施形態において、本発明ポリペプチドを発現するポリヌクレオチドは、配列番号44、45および46に記述されている。
一部の実施形態において、本発明での使用に適した組織特異的プロモーターとしては、特定の細胞群で機能する配列が挙げられ、たとえば、限定されないが、肝臓特異的なアルブミンプロモーター[Pinkert et al., (1987) Genes Dev. 1:268-277]、リンパ特異的プロモーター[Calame et al., (1988) Adv. Immunol. 43:235-275];特にT細胞受容体のプロモーター[Winoto et al., (1989) EMBO J. 8:729-733]、およびイムノグロブリンプロモーター[Banerji et al. (1983) Cell 33729-740]、たとえばニューロフィラメントプロモーター[Byrne et al. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:5473-5477]等のニューロン特異的プロモーター、膵臓特異的プロモーター[Edlunch et al. (1985) Science 230:912-916]、またはたとえば乳清プロモーター(米国特許第4,873,316号および欧州特許出願公開第264,166号)等の乳腺特異的プロモーターが挙げられる。本発明での使用に適した誘導性プロモーターとしては、たとえば、テトラサイクリン誘導性プロモーター(Srour, M.A., et al., 2003. Thromb. Haemost. 90: 398-405)が挙げられる。
1つの実施形態において、「ポリヌクレオチド」とは、単離され、RNA配列、相補的ポリヌクレオチド配列(cDNA)、ゲノムポリヌクレオチド配列、および/または複合ポリヌクレオチド配列(たとえば、上述の組み合わせ)の形態で提供される、一本鎖または二本鎖核酸配列を指す。
1つの実施形態において、「相補的ポリヌクレオチド配列」とは、逆転写酵素または任意の他のRNA依存性DNAポリメラーゼを用いて、メッセンジャーRNAの逆転写から得られる配列を指す。1つの実施形態において、当該配列は、次いで、DNAポリメラーゼを用いてin vivoまたはin vitroで増幅されても良い。
1つの実施形態において、「ゲノムポリヌクレオチド配列」とは、染色体から誘導(単離)された配列を指し、染色体の連続的な部分を表す。
1つの実施形態において、「複合ポリヌクレオチド配列」とは、少なくとも部分的に相補的であり、および少なくとも部分的にゲノム性である、配列を指す。1つの実施形態において、複合配列は、本発明のポリペプチドをコードするために必要とされるいくつかのエクソン配列、ならびにそれらの間に挟まれるイントロン配列を含んでも良い。1つの実施形態において、イントロン配列は、任意の源(他の遺伝子を含む)のものであっても良く、典型的には、保存的スプライシングシグナル配列を含有する。1つの実施形態において、イントロン配列は、シス作用発現制御エレメントを含む。
1つの実施形態において、本発明のポリヌクレオチドはさらに、本発明ポリペプチドの分泌のためのシグナルペプチドをコードするシグナル配列を含有する。一部の実施形態において、シグナル配列としては、限定されないが、たとえば配列番号19に記述されるEPOに対する内因性シグナル配列、または配列番号26に記述されるIFN-β1に対する内因性シグナル配列が挙げられる。他の実施形態において、シグナル配列は、CTP配列のN末端にあり、当該CTP配列は同様に対象のポリペプチド配列のN末端にある;たとえば、当該配列は、(a)シグナル配列-(b)CTP-(c)対象の配列-(d)任意選択的に1以上の追加CTP配列。他の実施形態において、1以上のCTP配列は、対象のポリペプチド配列のシグナル配列と、その対象のポリペプチド配列の間に挿入されており、それにより、対象の野生型配列に割り込む。各可能性は、本発明の別々の実施形態を表す。
他の実施形態において、成長ホルモンはさらにシグナルペプチドを含有する。一部の実施形態において、シグナル配列としては、限定されないが、内因性シグナルペプチドが挙げられる。一部の実施形態において、シグナル配列としては、任意の公知の成長ホルモン(複数含む)の内因性シグナル配列が挙げられる。他の実施形態において、本発明ポリペプチドおよび本発明方法により、以下のアミノ酸配列:MATGSRTSLLLAFGLLCLPWLQEGSA(配列番号49)を含有するシグナルペプチドをさらに有する成長ホルモンが提供される。
1つの実施形態において、発現および分泌の後、シグナルペプチドは前駆タンパク質から開裂され、それにより成熟タンパク質が得られる。
一部の実施形態において、本発明ポリヌクレオチドは、当業者公知の方法および手順を用いたPCR法を用いて作製される。一部の実施形態において、当該手順は、2つの異なるDNA配列解析の連結を含む(たとえば、"Current Protocols in Molecular Biology", eds. Ausubel et al., John Wiley & Sons, 1992を参照)。
1つの実施形態において、本発明ポリヌクレオチドは、発現ベクター(すなわち、核酸構築物)の間に挿入され、組み換えポリペプチドを発現する。1つの実施形態において、本発明の発現ベクターは、原核細胞での複製および統合にこのベクターを適合させる追加の配列を含有する。1つの実施形態において、本発明の発現ベクターは、真核細胞での複製および統合にこのベクターを適合させる追加の配列を含有する。1つの実施形態において、本発明の発現ベクターは、原核細胞および真核細胞の両方における複製および統合にこのベクターを適合させるシャトルベクターを含有する。一部の実施形態において、クローニングベクターは、転写開始配列および翻訳開始配列(たとえば、プロモーター、エンハンサー)、ならびに転写終結および翻訳終結(たとえば、ポリアデニル化シグナル)を含有する。
1つの実施形態において、様々な原核細胞または真核細胞が宿主発現システムとして用いられ、本発明ポリペプチドが発現される。一部の実施形態において、これらとしては、限定されないが、たとえば組み換えバクテリオファージDNA、プラスミドDNA、またはコスミドDNA発現ベクター(ポリペプチドコード配列を含有する)を用いて形質転換された細菌等の微生物;酵母発現ベクター(ポリペプチドコード配列を含有する)を用いて形質転換された酵母;組み換えウイルス発現ベクター(たとえば、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)で感染させた植物細胞システム、またはたとえばTiプラスミド(ポリペプチドコード配列を含有する)等の組み換えプラスミド発現ベクターで形質転換された植物細胞システムが挙げられる。
一部の実施形態において、非細菌性発現システムを用いて(たとえば、CHO細胞等の哺乳類発現システム)、本発明ポリペプチドが発現される。1つの実施形態において、本発明のポリヌクレオチドを哺乳類細胞において発現させるために用いられる発現ベクターは、CMVプロモーターおよびネオマイシン耐性遺伝子を含有するpCI-DHFRベクターである。ある実施形態に従う、pCI-dhfrベクターの構造は、実施例1および図3に記述されている。
一部の実施形態において、本発明の細菌システムにおいて、発現されるポリペプチドに意図される用途に基づき、多くの発現ベクターが優先して選択される。1つの実施形態においては、大量のポリペプチドが望ましい。1つの実施形態において、場合により、疎水性シグナル配列(タンパク質産物の精製が容易な細菌のペリプラズムまたは培養培地中へと発現産物を誘導する)との融合物として、タンパク質産物の高レベル発現を誘導するベクターが望ましい。1つの実施形態において、ある融合タンパク質は、ポリペプチドの回収を補助するための特定の開裂部位を用いて操作される。1つの実施形態において、そのような操作に適合可能なベクターとしては、限定されないが、大腸菌発現ベクターのpETシリーズが挙げられる[Studier et al., Methods in Enzymol. 185:60-89 (1990)]。
1つの実施形態において、酵母発現システムが用いられる。1つの実施形態において、構造プロモーターまたは誘導プロモーターを含有する多くのベクターを酵母で用いることができる(米国特許第5,932,447号に記述される)。他の実施形態においては、外来性DNA配列の酵母染色体への統合を促進するベクターが用いられる。
1つの実施形態において、本発明の発現ベクターはさらに、たとえば配列内リボソーム進入部位(IRES)等の1つのmRNAから数種のタンパク質の翻訳が可能となるような追加のポリヌクレオチド配列、およびプロモーター-キメラポリペプチドのゲノム統合のための配列を含有しても良い。
一部の実施形態において、哺乳類発現ベクターとしては、限定されないが、pcDNA3、pcDNA3.1(+/-)、pGL3、pZeoSV2(+/-)、pSecTag2、pDisplay、pEF/myc/cyto、pCMV/myc/cyto、pCR3.1、pSinRep5、DH26S、DHBB、pNMT1、pNMT41、pNMT81(Invitrogenから入手可能)、pCI(Promegaから入手可能)、pMbac、pPbac、pBK-RSVおよびpBK-CMV(Strategeneから入手可能)、pTRES(Clontechから入手可能)ならびにそれらの誘導体が挙げられる。
一部の実施形態において、たとえばレトロウイルス等の真核細胞ウイルス由来の制御エレメントを含有する発現ベクターが本発明により用いられる。SV40ベクターは、pSVT7およびpMT2を含む。一部の実施形態において、ウシパピローマウイルス由来のベクターとしては、pBV-1MTHAが挙げられ、Epstein Barウイルス由来のベクターとしては、pHEBOおよびp2O5が挙げられる。他の例示的なベクターとしては、pMSG、pAV009/A、pMTO10/A、pMAMneo-5、バキュロウイルスpDSVE、および、SV-40早期プロモーター、SV-40後期プロモーター、メタロチオネインプロモーター、マウス乳腺腫瘍プロモーター、Rous肉腫ウイルスプロモーター、ポリヘドリン(polyhedrin)プロモーター、または真核細胞での発現に有効であることが示されている他のプロモーターの制御下でのタンパク質の発現が可能な任意の他のベクターが挙げられる。
一部の実施形態においては、たとえば水平感染および標的特異性等の利点ゆえに、本発明ポリペプチドのin vivo発現には組み換えウイルスベクターが有用である。1つの実施形態において、水平感染は、たとえば、レトロウイルス等のライフサイクルに備わっているものであり、1つの感染細胞が多くの子孫ビリオンを生み出し、それらが放出され、隣の細胞へと感染するプロセスである。1つの実施形態において、その結果、広範な範囲で急速に感染が発生し、その大部分が当初は元々のウイルス粒子により感染していなかった部分である。1つの実施形態において、水平に広がることができないウイルスベクターが作製される。1つの実施形態において、この特性は、限局的な数の標的細胞にのみ特定の遺伝子を導入することが目的の場合に有用でありうる。
1つの実施形態において、本発明の発現ベクターを細胞に導入するために、様々な方法を用いることができる。そのような方法は、Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Springs Harbor Laboratory, New York (1989, 1992)、in Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, Baltimore, Md. (1989)、Chang et al., Somatic Gene Therapy, CRC Press, Ann Arbor, Mich. (1995)、Vega et al., Gene Targeting, CRC Press, Ann Arbor Mich. (1995)、Vectors: A Survey of Molecular Cloning Vectors and Their Uses, Butterworths, Boston Mass. (1988)および Gilboa et at. [Biotechniques 4 (6): 504-512, 1986]に概略されており、たとえば、安定的トランスフェクションまたは一過性トランスフェクション、リポフェクション、エレクトロポレーション、および組み換えウイルスベクターを用いた感染が挙げられる。さらに、陽性-陰性選択法に関しては、米国特許第5,464,764号および第5,487,992号を参照のこと。
一部の実施形態において、ウイルスの感染性により、より高いトランスフェクション効率が得られるため、ウイルス感染による核酸の導入は、他の方法(たとえばリポフェクションおよびエレクトロポレーション等)を超えるいくつかの利点が得られる。
1つの実施形態において、本発明ポリペプチドはまた、上述の任意の適切な投与様式を用いて個体に投与された核酸構築物から発現され得ることを認識されたい(すなわち、in vivo遺伝子治療)。1つの実施形態において、核酸構築物は、適切な遺伝子送達ビヒクル/方法を介して、適切な細胞へと導入され(たとえばトランスフェクション、形質導入、相同組み換え等)、および必要に応じて発現システムへと導入され、次いで、当該改変細胞は、培養で増殖され、個体へと戻される(すなわち、ex-vivo遺伝子治療)。
1つの実施形態において、植物発現ベクターが用いられる。1つの実施形態において、ポリペプチドコード配列の発現は、多くのプロモーターにより誘導される。一部の実施形態において、たとえばCaMVの35S RNAプロモーターおよび19S RNAプロモーター等のウイルスプロモーター[Brisson et al., Nature 310:511-514 (1984)]、またはTMVに対する外皮タンパク質プロモーター[Takamatsu et al., EMBO J. 6:307-311 (1987)]が用いられる。他の実施形態において、たとえばRUBISCOの小サブユニット[Coruzzi et al., EMBO J. 3:1671-1680 (1984);およびBrogli et al., Science 224:838-843 (1984)]またはヒートショックプロモーター(たとえば、大豆hsp17.5-Eまたは17.3-B)[Gurley et al., Mol. Cell. Biol. 6:559-565 (1986)]等の植物プロモーターが用いられる。1つの実施形態において、構築物は、Tiプラスミド、Riプラスミド、植物ウイルスベクター、直接DNA形質転換、マイクロインジェクション、エレクトロポレーション、および他の当業者公知の技術を用いて、植物細胞へ導入される。たとえば、Weissbach & Weissbach [Methods for Plant Molecular Biology, Academic Press, NY, Section VIII, pp 421-463 (1988)]を参照のこと。たとえば昆虫宿主細胞システムや哺乳類宿主細胞システム等の他の発現システムも当分野公知であり、本発明に用いることができる。
挿入されたコード配列(ポリペプチドをコードしている)の転写および翻訳に必須な要素を含有する以外にも、本発明の発現用構築物は、発現されたポリペプチドの安定性、産生、精製、収率および活性を最適化するために操作された配列を含むことができることを認識されたい。
一部の実施形態において、様々な方法を用いて本発明の発現ベクターを宿主細胞システムへと導入しても良い。一部の実施形態において、そのような方法は、Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Springs Harbor Laboratory, New York (1989, 1992)、Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, Baltimore, Md. (1989)中、Chang et al., Somatic Gene Therapy, CRC Press, Ann Arbor, Mich. (1995)、Vega et al., Gene Targeting, CRC Press, Ann Arbor Mich. (1995)、Vectors: A Survey of Molecular Cloning Vectors and Their Uses, Butterworths, Boston Mass. (1988)、およびGilboa et at. [Biotechniques 4 (6): 504-512, 1986]に概略されており、たとえば、安定的トランスフェクションまたは一過性トランスフェクション、リポフェクション、エレクトロポレーションおよび組み換えウイルスベクターを用いた感染等を含んでもよい。さらに、陽性-陰性選択法に関しては、米国特許第5,464,764号および第5,487,992号を参照のこと。
一部の実施形態において、形質転換細胞は、多量の組換えポリペプチドの発現が可能となる有効な条件下で培養される。一部の実施形態において、有効な培養条件としては、限定されないが、タンパク質産生が可能となる有効培地、バイオリアクター、温度、pH、および酸素条件が挙げられる。1つの実施形態において、有効培地とは、細胞が培養され、本発明の組み換えポリペプチドを産生する任意の培地を指す。一部の実施形態において、培地は、通常、同化可能な炭素、窒素、およびリン酸源、ならびに適切な塩、ミネラル、金属および他の栄養源(たとえばビタミン類)を有する水性溶液を含む。一部の実施形態において、本発明の細胞は、標準的な発酵バイオリアクター、振とうフラスコ、試験管、マイクロタイターディッシュ、およびペトリプレート中で培養されても良い。一部の実施形態において、培養は、組み換え細胞に適した温度、pH、および酸素含量で行われる。一部の実施形態において、培養条件は、当業者の専門的知識の範囲内にある。
一部の実施形態において、産生に用いられたベクターおよび宿主システムに応じて得られた本発明のポリペプチドは、組換え宿主細胞内に留まっているか、発酵培地へ分泌されているか、2つの細胞膜の間の空間に分泌されているか(たとえば、大腸菌の細胞周辺腔);または細胞もしくはウイルス膜の外部表面上に留められている。
1つの実施形態において、既定時間の培養を行った後に組み換えポリペプチドの回収が行われる。
1つの実施形態において、本明細書に用いられる「組み換えポリペプチドの回収」という文言は、当該ポリペプチドを含有する発酵培地全体を回収することを指し、必ずしも分離または精製の追加工程を暗示するものではない。
1つの実施形態において、本発明のポリペプチドは様々な標準的タンパク質精製技術(たとえば、限定されないが、アフィニティクロマトグラフィ、イオン交換クロマトグラフィ、ろ過、電気泳動、疎水性相互作用クロマトグラフィ、ゲルろ過クロマトグラフィ、逆相クロマトグラフィ、コンカナバリンAクロマトグラフィ、クロマト分画および分別可溶化(differential solubilization)等)を用いて精製される。
1つの実施形態において、回収を促進するために、発現されたコード配列は、本発明のポリペプチドをコードし、および開裂可能な部分と融合するよう操作されていても良い。1つの実施形態において、融合タンパク質は、当該ポリペプチドが容易にアフィニティクロマトグラフィにより単離されるよう設計されていても良い(たとえば、当該開裂部分に特異的なカラム上への固定により単離される)。1つの実施形態において、開裂部位は、当該ポリペプチドと当該開裂可能部分の間に組み込まれており、当該ポリペプチドは、この部位で当該融合タンパク質を特異的に開裂する適切な酵素または剤を用いた処置により、クロマトグラフィカラムから放出されても良い[たとえば、Booth et al., Immunol. Lett. 19:65-70 (1988);および Gardella et al., J. Biol. Chem. 265:15854-15859 (1990)を参照]。
1つの実施形態において、本発明のポリペプチドは、「実質的に純粋」な形態で回収される。
1つの実施形態において、「実質的に純粋」という文言は、本明細書に開示される応用において、当該タンパク質の有効的使用が可能となる純度を指す。
1つの実施形態において、本発明のポリペプチドはまた、in vitro発現システムを用いて合成されても良い。1つの実施形態において、in vitro合成法は、当分野に公知であり、当該システムの構成要素は市販されている。
一部の実施形態において、組み換えポリペプチドは、合成および精製され;それらの治療有効性は、in vivoまたはin vitroで分析されても良い。1つの実施形態において、組み換えDNA技術を用いてCTPにより改変されたGHの製造が行われる。
一部の実施形態において、組み換えポリペプチドは、合成および精製され;それらの治療有効性は、in vivoまたはin vitroのいずれかで分析されても良い。1つの実施形態において、本発明のCTPにより改変された組み換えGHの結合活性は、様々な分析法を用いて確定されてもよい。
1つの実施形態において、本発明は、CTP-GH-CTPポリペプチドを含有する。1つの実施形態において、組み換えDNA技法が、CTP-GH-CTPポリペプチドの製造に用いられる。1つの実施形態において、本発明は、CTP-GH-CTP-CTPポリペプチドを含有する。1つの実施形態において、実施例1および図1に示される、組み換えDNA技法が、CTP-GH-CTP-CTPの製造に用いられる。1つの実施形態において、本発明のCTP-GH-CTPポリペプチド、またはCTP-GH-CTP-CTPポリペプチドの治療有効性は、in vivoのいずれかで分析される。1つの実施形態において、本発明のCTP-GH-CTPポリペプチド、またはCTP-GH-CTP-CTPポリペプチドの治療有効性は、in vitroのいずれかで分析される。1つの実施形態において、本発明の組み換えGHポリペプチドの結合活性は、Nb2(プロラクチン依存性ラットリンパ腫細胞株(ECACC Cell Bank))またはFCD-P1マウス細胞株(従前にヒト成長ホルモン受容体をトランスフェクトされている)を用いて測定される。1つの実施形態において、これら受容体へのGHの結合により、細胞増殖(1つの実施形態において、GH活性の機能として、MTT細胞染色のレベルにより測定される)が誘導される。1つの実施形態において、in vivo活性は、処置された成長ホルモン欠乏症動物における経時的な体重増加を測定することにより推定される。
1つの実施形態において、本発明により、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPを含有するポリペプチドの治療有効量を対象に投与し、それにより対象における成長と体重増加を誘導することを含む、対象における成長または体重増加を誘導する方法が提供される。
他の実施形態において、本発明により、ポリペプチドをコードする核酸からなるポリヌクレオチドを含有する発現ベクターの治療有効量を非ヒト対象に投与し、それにより非ヒト対象における成長または体重増加を誘導することを含む、非ヒト対象における成長または体重増加を誘導する方法が提供され、当該ポリペプチドは、非ヒト成長ホルモン、当該非ヒト成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該非ヒト成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPからなり、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなる。
他の実施形態において、本発明により、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPを含有するポリペプチドの治療有効量を対象に投与し、それにより対象における体重減少を誘導する、または体脂肪を減少させることを含む、対象における体重減少を誘導する方法または体脂肪を減少させる方法が提供される。1つの実施形態において、当該対象は、肥満である。他の実施形態において、当該対象は、太りすぎである。
他の実施形態において、本発明により、ポリヌクレオチドを含有する発現ベクターの治療有効量を非ヒト対象に投与し、それにより非ヒト対象における成長または体重増加を誘導することを含む、非ヒト対象における体脂肪を減少させる方法が提供され、当該ポリヌクレオチドは、非ヒト成長ホルモン、当該非ヒト成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該非ヒト成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPからなり、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなる。
他の実施形態において、本発明により、対象における脂肪沈着を減少させる方法が提供される。他の実施形態において、本発明により、対象における筋肉の量を増加させる方法が提供される。他の実施形態において、本発明により、対象における筋肉の成長を促進する方法が提供される。他の実施形態において、本発明により、筋肉と脂肪の比率を増加させる方法が提供される。他の実施形態において、本発明により、ボディマスインデックス(BMI)またはQueteletインデックスを低下させる方法が提供される。
他の実施形態において、成長は、体重増加により測定される。他の実施形態において、成長は、身長増加により測定される。他の実施形態において、成長は、体重増加により測定される。他の実施形態において、成長は、筋肉量の増加により測定される。他の実施形態において、成長は、体重増加により測定される。他の実施形態において、成長は、骨量の増加により測定される。他の実施形態において、成長は、体重増加により測定される。他の実施形態において、成長は、筋肉量の増加により測定される。他の実施形態において、体重増加は、骨量および/または筋肉量の増加によるものである。他の実施形態において、成長は、当業者公知の任意の既知の測定単位により測定される。
一部の実施形態において、本発明のヒト成長ホルモンポリペプチドは、たとえば発育不全疾患、AIDS消耗、加齢、HIV感染対象の免疫機能不全、異化疾患、外科手術からの回復、うっ血性心筋症、肝移植、肝切除後の肝臓再生、慢性腎不全、腎性骨ジストロフィー、骨粗しょう症、軟骨形成不全/軟骨低形成症、骨格形成異常、慢性炎症または栄養障害疾患(たとえばクローン病)、短腸症候群、若年性慢性関節炎、嚢胞性線維症、男性不妊、X染色体性低リン酸塩血症性くる病、ダウン症、二分脊椎、ヌーナン症候群、肥満、筋力低下、および線維筋痛等の成長と体重に関連した疾患を有する対象を治療するために用いられても良い。一部の実施形態において、本発明のインターフェロンポリペプチドは、たとえば有毛細胞白血病(HCL)、カポジ肉腫(KS)、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性C型肝炎(CHC)、尖圭コンジローム(CA)、慢性B型肝炎、悪性メラノーマ、濾胞性非ホジキンリンパ腫、多発性骨髄腫、慢性肉芽腫性疾患、非定型抗酸菌複合体(MAC)、肺線維症、および骨粗しょう症等の様々な疾患を有する対象を治療するために用いられる。
1つの実施形態において、本発明のポリペプチドは、それ自体が個体に提供されても良い。1つの実施形態において、本発明のポリペプチドは、薬学的に受容可能な担体と混合されている場合には、医薬組成物の一部として個体に提供されても良い。
1つの実施形態において、「医薬組成物」とは、本明細書に開示される1以上の活性成分と、たとえば生理学的に適切な担体および賦形剤等の他の化学的成分との調製物を指す。医薬組成物の目的は、生物体への化合物投与を容易にすることである。
1つの実施形態において、「活性成分」とは、生物学的効果の要因となる、対象のポリペプチド配列を指す。
一部の実施形態において、本発明の任意の組成物は、いかなる形態であれ、対象のタンパク質に結合されたCTP配列を少なくとも2つ含有する。1つの実施形態において、本発明により、混合調製物が提供される。1つの実施形態において、「混合調製物」とは、上述に定義される組み合わせのパートナーが、独立して、または異なる量の組み合わせパートナーを用いて異なる一定の組み合わせの使用により、投与されうる(すなわち、同時に、共に、別々に、または連続して投与されうる)という意味では、特に「複数部分のキット」を定義するものである。一部の実施形態において、次いで、複数部分のキットの部分は、同時に、または時間をずらして投与されても良い(すなわち、複数部分のキットの任意の部分に対し、異なる時点で、および等しい時間間隔または異なる時間間隔で、投与されても良い)。一部の実施形態において、組み合わせパートナーの総量の比率は、当該混合調製物中で処理されても良い。1つの実施形態において、混合調製物は、治療される患者亜群の必要性に対処するために、または特定の疾患、疾患の重篤度、年齢、性別もしくは体重によって異なる必要性がある1人の患者の必要性に対処するために、変化しても良く、当業者により容易に行うことができる。
1つの実施形態において、「生理学的に受容可能な担体」および「薬学的に受容可能な担体」は、相互交換可能に用いられ、生物体に対し顕著な刺激を与えることなく、および投与される化合物の生物活性および特性を損うことのない担体または希釈剤を指す。アジュバントは、これら文言に含まれる。1つの実施形態において、薬学的に受容可能な担体に含まれる成分のうちの1つは、たとえば、有機媒体および水性媒体の両方における広範な溶解性を有する生体適合性ポリマーであるポリエチレングリコール(PEG)である(Mutter et al. (1979))。
1つの実施形態において、「賦形剤」とは、活性成分の投与をさらに促進するために医薬組成物に添加される不活性な物質を指す。1つの実施形態において、賦形剤としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、様々な糖類、ならびにある種のデンプン、セルロース誘導体、ゼラチン、植物油、およびポリエチレングリコールが挙げられる。
薬剤の処方および投与の技術に関しては、"Remington's Pharmaceutical Sciences," Mack Publishing Co., Easton, PAの最新版に見出される(参照により本明細書に援用される)。
1つの実施形態において、適切な投与経路としては、たとえば、経口、直腸内、経粘膜、経鼻、腸内、または非経口送達(筋肉内、皮下、および髄内注射を含む)、ならびにくも膜下注射、直接脳室内注射、静脈内注射、腹腔内注射、鼻内注射、または眼球内注射が挙げられる。
1つの実施形態において、たとえば患者身体の特定領域への調製物の直接注射を介して、調製物は、全身ではなく局所に投与される。
1つの実施形態において、医薬製剤または医薬組成物は、注射を介して対象に投与され、シリンジまたはPENデバイスを用いて投与がなされる。
他の実施形態において、本発明のCTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、1~90マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、1~50マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、1~25マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、50~90マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、10~50マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、5ミリグラム(mg)/1ml溶液、10mg/1ml溶液、または20mg/1ml溶液、または40mg/1ml溶液の用量で投与される。
他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、1~90マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で、筋肉内(IM)注射、皮下(SC)注射、または静脈内(IV)注射により、週1回投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、1~90マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で、筋肉内(IM)注射、皮下(SC)注射、または静脈内(IV)注射により、週に2回投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、1~90マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で、筋肉内(IM)注射、皮下(SC)注射、または静脈内(IV)注射により、週に3度、投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、1~90マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で、筋肉内(IM)注射、皮下(SC)注射、または静脈内(IV)注射により、2週に1回投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、1~90マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で、筋肉内(IM)注射、皮下(SC)注射、または静脈内(IV)注射により、17日ごとに1回投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、1~90マイクログラム/0.1~5ml溶液の用量で、筋肉内(IM)注射、皮下(SC)注射、または静脈内(IV)注射により、19日ごとに1回投与される。1つの実施形態において、投与は筋肉内(IM)注射により行われる。1つの実施形態において、投与は皮下(SC)注射により行われる。1つの実施形態において、投与は静脈内(IV)注射により行われる。
様々な実施形態の投与範囲が、本発明に予期される。本発明のポリペプチドの投与量は、1つの実施形態において、0.05~80mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.05~50mg/日である。他の実施形態において、投与量は、0.1~20mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.1~10mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.1~5mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.5~5mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.5~50mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、5~80mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、35~65mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、35~65mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、20~60mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、40~60mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、45~60mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、40~60mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、60~120mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、120~240mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、40~60mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、240~400mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、45~60mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、15~25mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、5~10mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は、55~65mg/日の範囲である。
1つの実施形態において、投与量は、20mg/日である。他の実施形態において、投与量は、30mg/日である。他の実施形態において、投与量は、40mg/日である。他の実施形態において、投与量は、50mg/日である。他の実施形態において、投与量は、60mg/日である。他の実施形態において、投与量は、70mg/日である。他の実施形態において、投与量は、80mg/日である。他の実施形態において、投与量は、90mg/日である。他の実施形態において、投与量は、100mg/日である。
本発明のCTPにより改変されたGHの投与量は、1つの実施形態において、0.005~100mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、1つの実施形態において、0.005~5mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.01~50mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.1~20mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.1~10mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.01~5mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.001~0.01mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.001~0.1mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.1~5mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.5~50mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.2~15mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、0.8~65mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、1~50mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、5~10mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、8~15mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、10~20mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、20~40mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、60~120mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、12~40mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、40~60mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、50~100mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、1~60mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、15~25mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、5~10mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、55~65mg/週の範囲である。他の実施形態において、投与量は、1~5mg/週の範囲である。
他の実施形態において、対象に与えられるGHの投与量は、対象の同じ群(たとえば、小児、高齢者、男性、女性、GH欠乏症、特定の国籍等)の参照対象に与えられる標準的投与量の50%である。他の実施形態において、投与量は、対象の特定の群の対象に与えられる投与量の30%である。他の実施形態において、投与量は、対象の特定の群に与えられる投与量の45%である。他の実施形態において、投与量は、対象の特定の群の対象に与えられる投与量の100%である。
他の実施形態において、投与量は、1~5mg/週である。他の実施形態において、投与量は、2mg/週である。他の実施形態において、投与量は、4mg/週である。他の実施形態において、投与量は、1.2mg/週である。他の実施形態において、投与量は、1.8mg/週である。他の実施形態において、投与量は、およそ本明細書に記述される投与量である。
他の実施形態において、投与量は、1~5mg/投与である。他の実施形態において、投与量は、2mg/投与である。他の実施形態において、投与量は、4mg/投与である。他の実施形態において、投与量は、1.2mg/投与である。他の実施形態において、投与量は、1.8mg/投与である。1つの実施形態において、組成物は、週1回投与される。他の実施形態において、組成物は、2週に1回投与される。他の実施形態において、組成物は、毎月投与される。他の実施形態において、組成物は、毎日投与される。
1つの実施形態において、CTPにより改変されたGHは、液体製剤形態で製剤化される。
他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、鼻内投与形態で製剤化される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、注射用投与形態で製剤化される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、0.0001mg~0.6mgの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、0.001mg~0.005mgの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、0.005mg~0.01mgの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、0.01mg~0.3mgの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、0.2mg~0.6mgの範囲の用量で対象に投与される。
他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、1~100マイクログラムの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、10~80マイクログラムの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、20~60マイクログラムの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、10~50マイクログラムの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、40~80マイクログラムの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、10~30マイクログラムの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、30~60マイクログラムの範囲の用量で対象に投与される。
他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、0.2mg~2mgの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、2mg~6mgの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、4mg~10mgの範囲の用量で対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、5mg~15mgの範囲の用量で対象に投与される。
他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、筋肉内に注射される(筋肉内注射)。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、皮膚の下に注射される(皮下注射)。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、筋肉内に注射される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、皮膚の下に注射される。
他の実施形態において、本発明方法は、その必要のある対象に対し、CTPにより改変されたGHを提供し、それにより成長ホルモン療法の使用におけるコンプライアンスを上昇させることを含む、GH治療の使用におけるコンプライアンスを上昇させることを含む。
他の実施形態において、たとえば本発明のCTPにより改変されたGH等の50,000ダルトン未満の分子量のタンパク製剤は、一般的に、in vivoで短命な種類であり、数時間の短い循環半減期を有している。他の実施形態において、皮下経路での投与により、一般的に、循環中へゆっくりと放出される。他の実施形態において、本発明のCTP改変ポリペプチドは、たとえばGH等の50,000ダルトン未満の分子量のタンパク質製剤の半減期を延長させる。他の実施形態において、本発明のCTP改変ポリペプチドは、長期間、インターフェロンの有益効果を持続させることができる。
他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するCTP改変ポリペプチドの免疫原性は、単離GHと等しい。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するCTP改変ポリペプチドの免疫原性は、単離GHと同等である。他の実施形態において、CTPペプチドを用いた、本明細書に開示されるGHの改変により、GHの免疫原性が低下する。他の実施形態において、GHを含有するCTP改変ポリペプチドは、単離GHタンパク質と同様の活性である。他の実施形態において、GHを含有するCTP改変ポリペプチドは、単離GHよりも活性が高い。他の実施形態において、GHを含有するCTP改変ポリペプチドは、生物活性の低下を最小化させながら、分解に対する成長ホルモンの防御能力を最大化させる。
他の実施形態において、本発明方法は、GH治療の必要がある慢性疾患に罹患した対象のコンプライアンスを増加させることを含む。他の実施形態において、本発明方法は、上述のようにCTPを用いてGHを改変することにより、GHの投与頻度を低下させることができる。他の実施形態において、コンプライアンスという用語は、順守を含む。他の実施形態において、本発明方法は、GHの投与頻度を低下させることにより、GH治療の必要のある対象のコンプライアンスを増加させることを含む。他の実施形態において、GHの投与頻度の低下は、CTP改変GHをより安定化させるCTP改変により達成される。他の実施形態において、GHの投与頻度の低下は、成長ホルモンのT1/2を延長した結果として達成される。他の実施形態において、GHの投与頻度の低下は、GHのクリアランス時間の延長の結果として達成される。他の実施形態において、成長ホルモンの投与頻度の低下は、成長ホルモンのAUC測定値の増加の結果として達成される。
他の実施形態において、本発明により、非ヒト対象における体脂肪を低下させる方法が提供され、当該方法は、ポリヌクレオチドを含有する発現ベクターの治療有効量を当該対象に投与し、それにより非ヒト対象における成長または体重増加を誘導することを含み、当該ポリヌクレオチドは、非ヒト成長ホルモン、当該非ヒト成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該非ヒト成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPからなり、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなる。
他の実施形態において、本発明により、ヒト対象における、インスリン様成長因子(IGF-1)レベルを増加させる方法が提供され、当該方法は、成長ホルモン、当該成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPを含有するポリペプチドの治療有効量を当該対象に投与し、それにより当該対象におけるIGF-1のレベルを増加させることを含む。
他の実施形態において、本発明により、非ヒト対象におけるインスリン様成長因子(IGF-1)のレベルを増加させる方法が提供され、当該方法は、ポリヌクレオチドを含有する発現ベクターの治療有効量を非ヒト対象に投与し、それにより非ヒト対象における成長または体重増加を誘導することを含み、当該ポリヌクレオチドは、非ヒト成長ホルモン、当該非ヒト成長ホルモンのアミノ末端に付加された1つの絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)、および当該非ヒト成長ホルモンのカルボキシ末端に付加された2つの絨毛性ゴナドトロピンCTPからなり、ここで、当該ポリペプチドは、任意選択的に、当該1つのCTPのアミノ末端に付加されたシグナルペプチドからなる。
1つの実施形態において、ヒト対象におけるIGF-1レベルの増加は、1型糖尿病、2型糖尿病、筋萎縮性側索硬化症(ALS、別名「ルー・ゲーリック病」)、重度の火傷、および筋強直性筋ジストロフィー(MMD)の治療、予防または抑制に有効でありうる。
他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、1日に1回、対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHを含有するポリペプチドは、2日に1回、対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、3日に1回、対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、4日に1回、対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、5日に1回、対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、6日に1回、対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、週1回対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、7~14日ごとに1回、対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、10~20日ごとに1回、対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、5~15日ごとに1回、対象に投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、15~30日ごとに1回、対象に投与される。
他の実施形態において、投与量は50~500mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は50~150mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は100~200mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は150~250mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は200~300mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は250~400mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は300~500mg/日の範囲である。他の実施形態において、投与量は350~500mg/日の範囲である。
1つの実施形態において、投与量は20mg/日である。1つの実施形態において、投与量は30mg/日である。1つの実施形態において、投与量は40mg/日である。1つの実施形態において、投与量は50mg/日である。1つの実施形態において、投与量は0.01mg/日である。他の実施形態において、投与量は0.1mg/日である。他の実施形態において、投与量は1mg/日である。他の実施形態において、投与量は0.530mg/日である。他の実施形態において、投与量は0.05mg/日である。他の実施形態において、投与量は50mg/日である。他の実施形態において、投与量は10mg/日である。他の実施形態において、投与量は20-70mg/日である。他の実施形態において、投与量は5mg/日である。
他の実施形態において、投与量は1~90mg/日である。他の実施形態において、投与量は1~90mg/2日である。他の実施形態において、投与量は1~90mg/3日である。他の実施形態において、投与量は1~90mg/4日である。他の実施形態において、投与量は1~90mg/5日である。他の実施形態において、投与量は1~90mg/6日である。他の実施形態において、投与量は1~90mg/週である。他の実施形態において、投与量は1~90mg/9日である。他の実施形態において、投与量は1~90mg/11日である。他の実施形態において、投与量は1~90mg/14日である。
他の実施形態において、成長ホルモンの投与量は10~50mg/日である。他の実施形態において、投与量は10~50mg/2日である。他の実施形態において、投与量は10~50mg/3日である。他の実施形態において、投与量は10~50mg/4日である。他の実施形態において、投与量は10~50mg/5日である。他の実施形態において、投与量は10~50mg/6日である。他の実施形態において、投与量は10~50mg/週である。他の実施形態において、投与量は10~50mg/9日である。他の実施形態において、投与量は10~50mg/11日である。他の実施形態において、投与量は10~50mg/14日である。
1つの実施形態において、経口投与は、錠剤、カプセル、トローチ剤、チュアブル錠、懸濁液、エマルション等を含む単位投与剤型を含有する。そのような単位投与剤型は、所望される化合物(複数含む)の安全で有効な量を含有し、それら各々は、1つの実施形態において、約0.7または3.5mg~約280mg/70kgであり、または他の実施形態においては、約0.5または10mg~約210mg/70kgである。経口用の単位投与剤型の調製に適した薬学的に受容可能な担体は、当分野に公知である。一部の実施形態において、錠剤は、多くの場合、不活性な希釈剤(たとえば、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、マンニトール、ラクトースおよびセルロース);結合剤(たとえばデンプン、ゼラチンおよびスクロース);崩壊剤(たとえばデンプン、アルギン酸およびクロスカルメロース);潤滑剤(たとえばステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、および滑石)として標準的な薬学的に適合性のあるアジュバントを含有する。1つの実施形態において、たとえば二酸化シリコン等の流動促進剤を用いて、粉末混合物の流動特性を改善しても良い。1つの実施形態において、外観用に、たとえばFD&C色素等の着色剤を添加しても良い。たとえばアステルパーム、サッカリン、メントール、ペパーミント、および果実フレーバー等の甘味料および香味剤は、チュアブル錠のアジュバントに有用である。一般的に、カプセルは、上述の1以上の固形希釈剤を含有する。一部の実施形態において、担体成分の選択は、味、コスト、および保存性等の二次的な考察事項に依存し、それらは本発明の目的に対し重要ではなく、当業者により容易に実施される。
1つの実施形態において、経口投与型製剤は、所定の放出プロファイルを含有する。1つの実施形態において、本発明の経口投与型製剤は、徐放性の錠剤、カプセル、トローチ剤、またはチュアブル錠を含有する。1つの実施形態において、本発明の経口投与型製剤は、持続放出性の錠剤、カプセル、トローチ剤、またはチュアブル錠を含有する。1つの実施形態において、本発明の経口投与型製剤は、即時放出型の錠剤、カプセル、トローチ剤、およびチュアブル錠を含有する。1つの実施形態において、経口投与型製剤は、当業者公知の薬学的に活性な成分の所望される放出プロファイルに従い、製剤化される。
一部の実施形態において、経口組成物は、液体溶液、エマルション、懸濁液等を含有する。一部の実施形態において、そのような組成物の調製に適した薬学的に受容可能な担体は、当分野に公知である。一部の実施形態において、液体経口組成物は、所望される化合物(複数含む)を約0.012%~約0.933%、または他の実施形態においては、約0.033%~約0.7%、含有する。
一部の実施形態において、本発明方法における使用のための組成物は、溶液またはエマルションを含有し、それらは、一部の実施形態において、本発明化合物、および任意選択的に局所経鼻投与を目的とした他の化合物の安全で有効な量を含有する水性溶液またはエマルションである。一部の実施形態において、組成物は、対象化合物を約0.01%~約10.0% w/v、より好ましくは約0.1%~約2.0%、含有し、それらは経鼻経路による化合物の全身送達に用いられる。
他の実施形態において、医薬組成物は、液体調製物の静脈内注射、動脈内注射、または筋肉内注射により投与される。一部の実施形態において、液体製剤は、溶液、懸濁液、分散液、エマルション、油等を含有する。1つの実施形態において、医薬組成物は、静脈内投与され、そのため、静脈内投与に適した剤型で処方される。他の実施形態において、医薬組成物は動脈内投与され、そのため、動脈内投与に適した剤型で処方される。他の実施形態において、医薬組成物は筋肉内投与され、そのため、筋肉内投与に適した剤型で処方される。
他の実施形態において、医薬組成物は、身体表面に対し局所的に投与され、そのため、局所投与に適した剤型で処方される。適切な局所用製剤は、ゲル、軟膏、クリーム、ローション、ドロップ等を含有する。局所投与に対して、本発明化合物は、追加の適切な治療剤(複数含む)と混合され、調製され、および、生理学的に受容可能な希釈剤において溶液、懸濁液またはエマルションとして、薬学的担体と共に、または薬学的担体無しで、適用される。
1つの実施形態において、本発明の医薬組成物は、当分野公知の方法により製造される(たとえば、標準的な混合、溶解、粒状化、糖衣錠化、粉末化、乳化、カプセル化、封入、または凍結乾燥法を用いる)。
1つの実施形態において、本発明に従う使用のための医薬組成物は、薬学的に用いることができ、調製物への活性成分の処理を容易にする、賦形剤および補助剤を含む、生理学的に受容可能な担体を1つ以上用いて、標準的な様式で製剤化される。1つの実施形態において、製剤化は、選択された投与経路に基づいている。
1つの実施形態において、本発明の注射剤は、水性溶液で製剤化される。1つの実施形態において、本発明の注射剤は、たとえばハンクス液、リンゲル液、または生理学的な塩緩衝液等の、生理学的に適合可能な緩衝液において製剤化される。一部の実施形態において、経粘膜投与に対しては、浸透されるバリアに対し適切な浸透剤が、製剤化に用いられる。そのような浸透剤は、当分野に一般的に公知である。
1つの実施形態において、本明細書に開示される調製物は、たとえば、ボーラス注射または持続点滴等による、非経口投与用に製剤化される。一部の実施形態において、注射用製剤は、たとえばアンプル中の、または任意選択的に添加保存料と共に複数回投与容器中の単位投与剤型で提供される。一部の実施形態において、組成物は、油性ビヒクルまたは水性ビヒクルの懸濁液、溶液またはエマルションであり、たとえば懸濁化剤、安定化剤および/または分散剤等の処方剤を含有する。
また、組成物は、一部の実施形態において、たとえば塩化ベンザルコニウムおよびチメロサール等の保存料;たとえばエデト酸ナトリウム等のキレート剤;たとえばリン酸、クエン酸および酢酸等の緩衝剤;たとえば塩化ナトリウム、塩化カリウム、グリセリン、マンニトール等の等張化剤;たとえばアスコルビン酸、アセチルシスチン、メタ重亜硫酸塩等の抗酸化剤;芳香剤;セルロースおよびその誘導体を含む、たとえばポリマー等の粘性調整剤;およびポリビニルアルコールを含有し、ならびに必要に応じてこれら水性組成物のpHを調節するための酸および塩基を含有する。当該組成物はまた、一部の実施形態において、局所麻酔薬または他の活性物質を含有する。当該組成物は、スプレー、ミスト、ドロップ等として用いても良い。
一部の実施形態において、非経口投与用の医薬組成物は、水溶液の形態で、活性調製物の水性溶液を含む。さらに、一部の実施形態において、活性成分の懸濁液は、適切な油性または水性ベースの注射用懸濁液として調製される。適切な親油性溶媒またはビヒクルは、一部の実施形態において、たとえばゴマ油等の脂肪油、またはたとえばオレイン酸エチル、トリグリセリドまたはリポソーム等の合成脂肪酸エステルを含む。一部の実施形態において、水性注射用懸濁液は、たとえばカルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトールまたはデキストラン等の懸濁液の粘性を高める物質を含有する。他の実施形態において、懸濁液はまた、適切な安定化剤、または当該調製物が高濃度溶液となるように活性成分の溶解性を高める剤を含有する。
他の実施形態において、活性化合物は、小胞、特にリポソーム中で送達されても良い(Langer, Science 249:1527-1533 (1990); Treat et al., in Liposomes in the Therapy of Infectious Disease and Cancer, Lopez- Berestein and Fidler (eds.), Liss, New York, pp. 353-365 (1989); Lopez-Berestein, 同書、pp. 317-327を参照のこと)。
他の実施形態において、制御放出システムで送達される医薬組成物は、静脈内点滴、埋め込み型浸透圧ポンプ、経皮貼布、シリンジ、リポソーム、または他の投与様式に対して製剤化される。1つの実施形態において、ポンプが用いられる(Langer、上述; Sefton, CRC Crit. Ref. Biomed. Eng. 14:201 (1987); Buchwald et al., Surgery 88:507 (1980); Saudek et al., N. Engl. J. Med. 321:574 (1989)を参照のこと)。他の実施形態において、高分子材料が用いられても良い。さらに他の実施形態において、制御放出システムは、治療標的の近傍(すなわち、脳であり、全身投与量のほんの一部のみを必要とする)に設置されても良い(たとえば、Goodson, in Medical Applications of Controlled Release、上述、vol. 2, pp. 115-138 (1984)を参照のこと)。他の制御放出システムは、Langer (Science 249:1527-1533 (1990))による概説に検討されている。
一部の実施形態において、活性成分は、適切なビヒクル(たとえば、使用前に滅菌され、発熱物質が含まれていない水性溶液等)を用いた構築用の粉末形態である。組成物は、一部の実施形態において、噴霧および吸入投与に対して製剤化される。他の実施形態において、組成物は、添付された噴霧化剤と共に容器中に含まれる。
1つの実施形態において、本発明の調製物は、たとえばココアバターまたは他のグリセリド等の標準的な座薬ベースを用いて、たとえば座薬または停留浣腸等の直腸組成物中で製剤化される。
1つの実施形態において、本発明の調製物は、シリンジまたはPenデバイスを介した注射に対する液体製剤で製剤化される。一部の実施形態において、本発明に関連した使用に適した医薬組成物は、意図される目的を達成するために有効な量で活性成分が含有される組成物を含む。一部の実施形態において、治療有効量とは、疾患の症状を予防、緩和もしくは改善する、または治療される対象の生存期間を延長させるために有効な活性成分の量を意味する。
1つの実施形態において、治療有効量の決定は、当業者の能力の範囲内にある。
1つの実施形態において、本明細書に開示される製剤はまた、たとえば塩化ベンザルコニウムおよびチメロサール等の保存料;たとえばエデト酸ナトリウム等のキレート剤;たとえばリン酸、クエン酸および酢酸等の緩衝剤;たとえば塩化ナトリウム、塩化カリウム、グリセリン、マンニトール等の等張化剤;たとえばアスコルビン酸、アセチルシスチン、メタ重亜硫酸塩等の抗酸化剤;芳香剤;セルロースおよびその誘導体を含む、たとえばポリマー等の粘性調整剤;およびポリビニルアルコールを含有し、ならびに必要に応じてこれら水性組成物のpHを調節するための酸および塩基を含有する。当該組成物はまた、局所麻酔薬または他の活性物質を含有する。当該組成物は、スプレー、ミスト、ドロップ等として用いても良い。
薬学的に受容可能な担体またはその成分として供されることができる物質の例の一部は、たとえばラクトース、グルコース、およびスクロース等の糖類;たとえばコーンスターチ、およびポテトスターチ等のスターチ類;セルロースおよびその誘導体(たとえばカルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロースおよびメチルセルロース等);粉末化トラガカント;麦芽;ゼラチン;滑石;たとえばステアリン酸およびステアリン酸マグネシウム等の固形潤滑剤;硫酸カルシウム;たとえばピーナッツ油、綿実油、ゴマ油、オリーブオイル、コーン油、およびカカオ脂等の植物油;ポリエチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、マンニトール、およびポリエチレングリコール等のポリオール類;アルギン酸;たとえばTween(登録商標)ブランドの乳化剤等の乳化剤;ラウリル硫酸ナトリウム等の湿潤化剤;着色剤;香味剤;錠剤化剤、安定化剤;抗酸化剤;保存料;発熱物質の無い水;等張生理食塩水;およびリン酸緩衝溶液である。当該化合物と併せて用いられる薬学的に受容可能な担体の選択は、基本的に、化合物が投与される方法により決定される。もし対象化合物が注射される場合、1つの実施形態において、薬学的に受容可能な担体は、約7.4に調製されたpH、血液適合性のある懸濁化剤を伴う滅菌生理食塩水である。
さらに、当該製剤は、結合剤(たとえば、アカシア、コーンスターチ、ゼラチン、カルボマー、エチルセルロース、グアーガム、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポビドン等)、崩壊剤(たとえば、コーンスターチ、ポテトスターチ、アルギン酸、二酸化シリコン、クロスカルメロースナトリウム、クロスポビドン、グアーガム、デンプングリコール酸ナトリウム等)、様々なpHおよびイオン強度の緩衝剤(たとえば、Tris-HCl、酢酸、リン酸等)、たとえばアルブミンまたはゼラチン等の表面への吸着を防ぐための添加剤、洗剤(たとえば、Tween20、Tween80、Pluronic F68、胆汁酸塩等)、プロテアーゼ阻害剤、界面活性剤(たとえば、ラウリル硫酸ナトリウム等)、透過促進剤、可溶化剤(たとえばグリセロール、ポリエチレングリセロール等)、抗酸化剤(たとえば、アスコルビン酸、メタ重亜硫酸ナトリウム、ブチル化ヒドロキシアニソール等)、安定化剤(たとえば、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等)、粘性増強剤(たとえば、カルボマー、コロイド状二酸化ケイ素、エチルセルロース、グアーガム等)、甘味料(たとえば、アスパルテーム、クエン酸等)、保存料(たとえば、チメロサール、ベンジルアルコール、パラベン等)、潤滑剤(たとえば、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム)、フローエイド(flow-aids)(たとえば、コロイド状二酸化ケイ素)、可塑剤(たとえば、フタル酸ジエチル、クエン酸トリエチル等)、乳化剤(たとえば、カルボマー、ヒドロキシプロピルセルロース、ラウリル硫酸ナトリウム等)、ポリマーコーティング(たとえば、ポロキサマ―またはポロキサミン等)、コーティングおよびフィルム形成剤(たとえば、エチルセルロース、アクリル酸、ポリメタクリレート)および/またはアジュバントを含有する。
シロップ、エリキシル、エマルションおよび懸濁剤に対する典型的な担体成分としては、エタノール、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、液体スクロース、ソルビトールおよび水が挙げられる。懸濁液に対しては、典型的な懸濁化剤として、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、セルロース(たとえば、Avicel(登録商標)、RC-591)、トラガカント、およびアルギン酸ナトリウムが挙げられる;典型的な湿潤剤としては、レシチンおよびポリエチレンオキシドソルビタン(たとえば、ポリソルベート80)が挙げられる。典型的な保存料としては、メチルパラベンおよび安息香酸ナトリウムが挙げられる。他の実施形態において、経口用液体組成物はまた、たとえば上述の甘味料、香味料、および着色料等の成分を1つ以上含有する。
本明細書に開示される製剤はまた、たとえばポリ乳酸、ポリグリコール酸、ハイドロゲル等のポリマー化合物の粒子状調製物内への、または粒子調製物上への活性マテリアルの組み込み、またはリポソーム、マイクロエマルション、ミセル、単層小胞もしくは多層小胞、赤血球ゴースト、またはスフェロプラスト上への活性マテリアルの組み込みを含む。そのような組成物は、物理的状態、可溶性、安定性、in vivo放出速度、およびin vivoクリアランス速度に影響を与える。
また、本発明により、ポリマー(たとえばポロキサマ―またはポロキサミン等)で覆われた粒子状組成物が包含され、および組織特異的受容体、リガンド、もしくは抗原に対する抗体に連結された化合物、または組織特異的受容体のリガンドに連結された化合物が包含される。
一部の実施形態において、化合物は、たとえばポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールとポリ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、またはポリプロリン等の水溶性ポリマーの共有結合的付加により改変される。他の実施形態において、改変化合物は、静脈注射後、同等の非改変化合物よりも血中で大幅に長い半減期を示す。1つの実施形態において、改変は、水性溶液中の化合物の溶解性も上昇させ、凝集を除去し、当該化合物の物理的および化学的安定性を増強させ、および当該化合物の免疫原性および反応性を大きく低下させる。他の実施形態において、所望されるin vivo生物活性は、そのようなポリマー化合物の、非改変化合物よりも低頻度の投与により得られ、または低い投与量で得られる。
一部の実施形態において、有効量または有効投与量の調製物は、最初にin vitro分析から推定されうる。1つの実施形態において、投与量は、動物モデルにおいて策定され、当該情報を用いて、ヒトにおける有用投与量のより正確な決定がなされる。
1つの実施形態において、本明細書に記述される活性成分の毒性および治療有効性は、in vitro、細胞培養または実験動物における標準的な薬学的手順により決定されうる。1つの実施形態において、これらin vitroおよび細胞培養分析および動物実験から得られたデータは、ヒトでの使用に対する投与量範囲の策定に用いられる。1つの実施形態において、投与量は、用いられる投与剤型、および用いられる投与経路により変化する。1つの実施形態において、正確な剤型、投与経路、および投与量は、患者の状態を鑑み、個々の医師により選択されうる[たとえば、Fingl, et al., (1975)"The Pharmacological Basis of Therapeutics", Ch. 1 p.1を参照のこと]。
1つの実施形態において、治療される疾患の重症度および反応性に応じて、投与は、単回投与であってもよく、または数日から数週、治療効果が得られるまで、もしくは病的状態が減縮するまで継続する一連の治療を伴う複数回投与であっても良い。
1つの実施形態において、投与される組成物または製剤の量はもちろん、治療される対象、障害の重症度、投与様式、処方する医師の判断等に基づきうる。
1つの実施形態において、適合性のある薬学的な担体中で製剤化される本発明の調製物を含有する組成物はまた、適切な容器中で調製、配置され、および指定された状態の治療に関するラベルを貼られる。
他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、全身投与を介して投与される。他の実施形態において、本明細書に開示される成長ホルモンは、静脈内注射、筋肉内注射、または皮下注射により投与される。他の実施形態において、CTPにより改変されたGHは、複合的な有機賦形剤および安定化剤(たとえば非イオン性表面活性剤(すなわち、界面活性剤)、様々な糖類、有機ポリオール類および/またはヒト血清アルブミン等)と組み合わされた、凍結乾燥(すなわち、凍結され、乾燥された)調製物である。他の実施形態において、医薬組成物は、注射用滅菌水中に本明細書に開示されるCTPにより改変された凍結乾燥GHを含有する。他の実施形態において、医薬組成物は、注射用滅菌PBS中に、開示される凍結乾燥成長ホルモンを含有する。他の実施形態において、医薬組成物は、注射用滅菌0.9% NaCl中に、開示される凍結乾燥成長ホルモンを含有する。
他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物はさらに、たとえばヒト血清アルブミン、ポリオール類、糖類、およびアニオン性表面活性安定化剤等の複合担体を含有するように製剤化される。たとえば、国際公開第89/10756号(Haraら-ポリオールおよびp-ヒドロキシ安息香酸エステルを含有)を参照のこと。他の実施形態において、医薬組成物は、本明細書に開示される成長ホルモンを含有し、さらに、ラクトビオン酸および酢酸/グリシン緩衝剤を含有するように製剤化される。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、インターフェロン組成物の水溶解性を増加させるアミノ酸(たとえばアルギニンまたはグルタミン酸)を含有するよう製剤化される。他の実施形態において、医薬組成物は、本明細書に開示されるCTPにより改変された凍結乾燥GHを含有し、さらに、グリシンまたはヒト血清アルブミン(HSA)、緩衝剤(たとえば酢酸)、および等張化剤(たとえば、NaCl)を含有するよう製剤化される。他の実施形態において、医薬組成物は、本明細書に開示されるCTPにより改変された凍結乾燥GHを含有し、さらに、リン酸緩衝剤、グリシン、およびHSAを含有するよう製剤化される。
他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、pH約4~7.2の緩衝溶液におかれた場合に、安定化される。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、pH約6~6.4の緩衝溶液に置かれた場合に、安定化される。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、pH約6.0の緩衝溶液に置かれた場合に、安定化される。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、pH約6.2の緩衝溶液に置かれた場合に、安定化される。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、pH約6.4の緩衝溶液に置かれた場合に、安定化される。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、安定化剤としてアミノ酸、および一部の場合においては塩(もし当該アミノ酸が荷電側鎖を含有していない場合)を用いて安定化される。1つの実施形態において、当該医薬組成物は、室温で安定化される。他の実施形態において、当該医薬組成物は、4℃で安定化される。他の実施形態において、当該医薬組成物は、5℃で安定化される。他の実施形態において、当該医薬組成物は、-20℃で安定化される。1つの実施形態において、当該医薬組成物は、少なくとも3か月間、安定化される。1つの実施形態において、当該医薬組成物は、少なくとも6か月間、安定化される。1つの実施形態において、当該医薬組成物は、少なくとも1年間、安定化される。1つの実施形態において、当該医薬組成物は、少なくとも2年間、安定化される。
他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、アミノ酸重量で約0.3%~約5%の安定化剤を含有する液体組成物中で製剤化される。
他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、投薬精度および製品安全性を提供する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、注射適用における使用に対し、生物学的に活性で、安定した液体製剤を提供する。他の実施形態において、当該医薬組成物は、本明細書に開示されるCTPにより改変された非凍結乾燥GHを含有する。
他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、液体状態で長期間、保管が可能であり、投与前の保管および輸送が簡易な液体製剤を提供する。
他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、マトリクス物質とし固体脂質を含有する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する注射用医薬組成物は、マトリクス物質として固体脂質を含有する。他の実施形態において、スプレー凝固による脂質マイクロ粒子の製造は、Speiser and al., Pharm. Res. 8 (1991) 47-54に記述されており、その後、経口投与用の脂質ナノペレットが続く(Speiser、欧州特許第0167825号(1990))。他の実施形態において、使用される脂質は、身体に対し良好な耐容性である(たとえば、非経口栄養用エマルション中に存在する脂肪酸から構成されるグリセリド)。
他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、リポソームの形態である(J. E. Diederichs and al., Pharm./nd. 56 (1994) 267- 275)。
他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、ポリマーマイクロ粒子を含有する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する注射用医薬組成物は、ポリマーマイクロ粒子を含有する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、ナノ粒子を含有する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、リポソームを含有する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、脂質エマルションを含有する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、マイクロスフィアを含有する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、脂質ナノ粒子を含有する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、両親媒性脂質を含有する脂質ナノ粒子を含有する。他の実施形態において、本明細書に開示されるCTPにより改変されたGHを含有する医薬組成物は、薬剤、脂質マトリクス、および界面活性剤を含有する脂質ナノ粒子を含有する。他の実施形態において、当該脂質マトリクスは、少なくとも50%w/wのモノグリセリド含量を有する。
1つの実施形態において、本発明の組成物は、パックまたはディスペンサー装置(たとえば、FDA承認のキット)中に存在しており、それらは、活性成分を含有する単位投与剤型を1以上含有する。1つの実施形態において、たとえば、パックは、金属箔またはプラスチック箔(たとえばブリスターパック)を含有する。1つの実施形態において、パックまたはディスペンサー装置は、投与に関する説明書が添付されている。1つの実施形態において、パックまたはディスペンサー装置は、医薬品の製造、使用または販売を規制する政府当局により規定された形態で、当該容器に関連した注意書きが収められており、当該注意書きは、ヒトもしくは獣医学的適用、または組成物の形態に関する当局による承認を反映しているものである。そのような注意書きは、1つの実施形態において、処方薬に関し、U.S.Food and Drug Administrationにより承認されたラベルであり、または承認された製品添付文書である。
1つの実施形態において、本発明のCTPにより改変されたGHは、各剤それ自身を用いた治療と比較し、改善された治療効果を得るために、追加の活性剤と共に個体に提供されても良いことを認識されたい。他の実施形態において、併用療法に関連した有害な副作用を最小化するための手段(たとえば、投与および補助剤の選択)がとられる。
本発明のさらなる目的、利点、および新たな特性は、以下の実施例を検証することで、当業者には明らかであり、それらは限定の意図ではない。さらに、上述され、以下の請求項において請求されている本発明の様々な実施形態および態様の各々は、以下の実施例において、実験的な立証を得ている。
概して、本明細書に用いられている命名法および本発明に用いられている実験手法は、分子学的技術、生化学的技術、微生物学的技術および組み換えDNA技術を含む。そのような技術は文献中にすべて説明されている。たとえば、"Molecular Cloning: A laboratory Manual" Sambrook et al., (1989);"Current Protocols in Molecular Biology" Volumes I-III Ausubel, R. M., ed. (1994);Ausubel et al.,"Current Protocols in Molecular Biology",John Wiley and Sons, Baltimore, Maryland (1989);Perbal,"A Practical Guide to Molecular Cloning",John Wiley & Sons, New York (1988);Watson et al.,"Recombinant DNA",Scientific American Books, New York; Birren et al. (eds)"Genome Analysis: A Laboratory Manual Series", Vols. 1-4, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York (1998);米国特許第4,666,828号;第4,683,202号;第4,801,531号;第5,192,659号、および第5,272,057号に記述される技法;"Cell Biology: A Laboratory Handbook", Volumes I-III Cellis, J. E., ed. (1994);"Culture of Animal Cells - A Manual of Basic Technique" by Freshney, Wiley-Liss, N. Y. (1994), Third Edition;"Current Protocols in Immunology" Volumes I-III Coligan J. E., ed. (1994); Stites et al. (eds),"Basic and Clinical Immunology"(8th Edition), Appleton & Lange, Norwalk, CT (1994); Mishell and Shiigi (eds),"Selected Methods in Cellular Immunology",W. H. Freeman and Co., New York (1980);利用可能なイムノアッセイは、特許および科学文献に詳述されており、たとえば、米国特許第3,791,932号;第3,839,153号;第3,850,752号;第3,850,578号;第3,853,987号;第3,867,517号;第3,879,262号;第3,901,654号;第3,935,074号;第3,984,533号;第3,996,345号;第4,034,074号;第4,098,876号;第4,879,219号;第5,011,771号、および第5,281,521号;"Oligonucleotide Synthesis" Gait, M. J., ed. (1984);"Nucleic Acid Hybridization" Hames, B. D., and Higgins S. J., eds. (1985);"Transcription and Translation" Hames, B. D., and Higgins S. J., eds. (1984);"Animal Cell Culture" Freshney, R. I., ed. (1986);"Immobilized Cells and Enzymes" IRL Press, (1986);"A Practical Guide to Molecular Cloning"Perbal, B., (1984) and"Methods in Enzymology" Vol. 1-317, Academic Press;"PCR Protocols: A Guide To Methods And Applications", Academic Press, San Diego, CA (1990); Marshak et al.,"Strategies for Protein Purification and Characterization - A Laboratory Course Manual" CSHL Press(1996)(これらすべては参照により援用される)を参照のこと。他の一般的な参照文献は、本明細書全体を通じて提示されている。
実施例1
hGH構築物の作製
材料と方法
4つのhGHクローン(20kDタンパク質の変異体)が合成された。当該4つの変異体由来のhGH配列を含有するXbaI-NotI断片を、真核生物発現ベクターpCI-dhfr(従前に、XbaI-NotIを用いて切断されている)にライゲートした。当該4クローン由来のDNA(401-0、1、2、3および4)が調製された。22kDタンパク質由来の他のhGH部分クローン(1-242bp)もまた合成された(0606114)。プライマーは、Sigma-Genosysで合成された。本発明のhGH-CTPポリペプチドを作製するために用いられたプライマー配列を、以下の表1に要約する。

表1
Figure 0007445695000001
402-0-p69-1(hGH)配列番号36の構築:MOD-4020は、以下に記述される実験において対照として使用されるために調製された、野生型組換えヒト成長ホルモン(CTP無し)である。
PCR反応を3回行った。第一の反応は、プライマー25およびプライマー32、および鋳型として0606114のプラスミドDNA(hGH1-242bpの部分クローン)を用いて行い;PCR増幅の結果、245bpの産物が形成された。
第二の反応は、プライマー33およびプライマー4、および鋳型として401-0-p57-2のプラスミドDNAを用いて行い;PCR増幅の結果、542bpの産物が形成された。
最後の反応は、プライマー25および4、および鋳型として上述の2つの反応の産物の混合物を用いて行い;PCR増幅の結果、705bpの産物が形成され、TAクローニングベクター(Invitrogen、カタログK2000-01)へとライゲートされた。hGH-0配列を含有するXbaI-NotI断片は、真核細胞発現ベクターpCI-dhfrへとライゲートされた。ベクターは、DG-44 CHO細胞へとトランスフェクトされた。細胞は、タンパク質フリー培地中で増殖された。
402-1-p83-5 (hGH-CTP)-配列番号37、および402-2-p72-3(hGH-CTPx2)-配列番号38の構築:MOD-4021は、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(CTP)のベータ鎖のC末端ペプチドの1コピーに融合された組換えヒト成長ホルモンである。MOD-4021のCTPカセットは、C末端に付加された(1カセット)。MOD-4022は、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(CTP)のベータ鎖のC末端ペプチドの2コピーに融合された組換えヒト成長ホルモンである。MOD-4022の2つのCTPカセットは、C末端に付加された(2カセット)。
hGH-CTPおよびhGH-CTP-CTPの構築は、hGH-0の構築と同様に行われた。pCI-dhfr-401-1-p20-1(hGH-ctp)、およびpCI-dhfr-401-2-p21-2(hGH-ctp x2)は、第二のPCR反応の鋳型として用いられた。
MOD-4021およびMOD-4022は、DG-44 CHO細胞中で発現された。細胞は、タンパク質フリー培地中で増殖された。hGHは22KdのMWを有しており、一方で、「CTPカセット」は、総分子量の8.5Kdに相当するため、MOD-4021の分子量は、約30.5Kdとなる(図1を参照)。MOD-4022の分子量は約39Kdである(図1を参照)。
402-3-p81-4(CTP-hGH-CTP-CTP)-配列番号39、および402-4-p82-9(CTPhGH-CTP-CTP)-配列番号40の構築:MOD-4023は、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(CTP)のベータ鎖のC末端ペプチドの3コピーに融合された組換えヒト成長ホルモンである。MOD-4023の3つのCTPカセットは、N末端(1カセット)およびC末端(2カセット)の両方に付加された。MOD-4024は、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(CTP)のベータ鎖のC末端ペプチドの1つの不完全コピーと2つの完全コピーに融合された組換えヒト成長ホルモンである。MOD-4024の不完全CTPカセットは、N末端に付加され、2つのCTPカセットはC末端に付加された(2カセット)。
PCR反応を3回行った。第一の反応は、プライマー25およびプライマー32、および鋳型としてp401-3-p12-5または401-4-p22-1のプラスミドDNAを用いて行い;PCR増幅の結果、265または220bpの産物が形成された。第二の反応は、プライマー34およびプライマー37、および鋳型としてTA-hGH-2-q65-1のプラスミドDNAを用いて行い;PCR増幅の結果、695bpの産物が形成された。最後の反応は、プライマー25、および37、および鋳型として上述の2つの反応の産物の混合物を用いて行い;PCR増幅の結果、938または891bpの産物が形成され、当該産物はTAクローニングベクター(Invitrogen、カタログK2000-01)へとライゲートされた。hGH配列を含有するXbaI-NotI断片は、我々の真核細胞発現ベクターpCI-dhfrへとライゲートされた(図3)。
MOD-4023およびMOD-4024は、DG-44 CHO細胞で発現された。細胞は、タンパク質フリー培地中で増殖された。MOD-4023の分子量は約47.5Kdであり(図1を参照)、MOD-4024の分子量は約43.25Kdである(図1)。
402-6-p95a-8(CTP-hGH-CTP)-配列番号41の構築:hGH-6の構築は、hGH-3の構築と同様の方法で行われた。pCI-dhfr-402-1-p83-5(hGH-ctp)が、第二のPCR反応の鋳型として用いられた。
402-5-p96-4(CTP-hGH)-配列番号42の構築:PCR反応は、プライマー25、およびプライマー39、および鋳型としてpCI-dhfr-ctp-EPO-ctp(402-6-p95a-8)のプラスミドDNAを用いて行われ;PCR増幅の結果、763bpの産物が形成され、当該産物はTAクローニングベクター(Invitrogen、カタログK2000-01)へとライゲートされた。ctp-hGH配列を含有するXbaI-NotI断片は、我々の真核細胞発現ベクターpCI-dhfrへとライゲートされ、402-5-p96-4クローンを得た。
実施例2
本発明のhGH-CTPポリペプチドのin vivo生物活性試験
以下の実験は、市販の組換えヒトGHおよびMOD-4020と比較した、hGH-CTPポリペプチドの長時間作用型生物活性の可能性を検証するために行われた。
材料と方法
メスの脳下垂体切除ラット(60~100g)に、週1回21.7μgのhGH-CTPポリペプチドのS.C.投与、または、1日1回5μgの対照の市販rhGHのS.C.投与を行った。
処置の前、最初の投与の24時間後、および、その後21日目に実験が終了するまで1日おきに、全ての動物で体重を計測した。各点は、当該群の平均体重増加割合を表している(0日目の体重-最終日の体重/0日目の体重)。平均体重増加は、1日1回の市販hGH投与に対して標準化された。処置スケジュールを、表2に要約する。

表2
Figure 0007445695000002
結果
結果を図2に要約する。これら結果から、MOD-4023(配列番号39)およびMOD-4024(配列番号40)は、市販のrhGH(100%の体重増加誘導)と比較し、120%を超える体重増加を誘導したことが示された。
結論
21.7μgのMOD-4023(配列番号39)、およびMOD-4024(配列番号40)の週1回投与を3回行う(1、7、および13日目に投与)ことにより、下垂体切除ラットにおいて、市販rhGH(13日間、5μgの投与量で1日1回投与され、同じ蓄積投与量で投与された)と比較し、30%高い体重増加を誘導した。
実施例3
CTP改変GHの薬物動態試験
単回投与薬物動態実験をSprague-Dawleyラットにおいて行った。すべての動物実験は、Animal Welfare Act, the Guide for the Care and Use of Laboratory Animalsに従い、the Institutional Animal Care and Use Committees of Modigene, Biotechnology General Ltdの管理および承認のもと、行われた。ラットは、ケージに1匹ずつ、または2匹ずつのいずれかで、12時間の明暗サイクルの室内において飼育された。水(市から供給)および非保証のラットの餌は、継続的に与えられた。
ラットにおけるCTP-hGH-CTP-CTPおよびGHの薬物動態を比較するために、4群のSprague-Dawleyラット(270~290g)(1群あたり3~6匹のオスラット)が準備された。ラットはランダムに4つの処置群に割り当てられた(表3を参照)。ラットは、GH(50μg/kg i.v.またはs.c.)もしくはCTP-hGH-CTP-CTP(108μg/kg i.v.またはs.c.)の単回s.c.注射または単回i.v.注射を投与された。イソフルラン麻酔科で採取された投与前試料を除き、血液採取は、非麻酔下の動物で行われた。表11に記載される時点で、CTP-hGH-CTP-CTPの血漿濃度のELISA解析のために、EDTAコートされた微量採血管で、血液試料(およそ0.25ml)が採取された。各試料を採取した後、血液は、等量の滅菌0.9%生理食塩水で置換された。遠心および血漿採取の前に、試料は氷上で1時間まで保存された。血漿試料は、解析まで約-20℃で保存された。

表3 ラット薬物動態試験の実験デザイン
Figure 0007445695000003
ヒト成長ホルモンの検出に特異的な市販のサンドイッチELISAキット(Roche Diagnostics)を、ラット血漿試料の評価に用いた。このキットは、抗体サンドイッチELISA形式を用いて血漿中のヒト成長ホルモンを検出する。このキットは、当初、ラット血漿中のCTP-hGH-CTP-CTPの濃度を測定するために用いられた。これら血漿試料に対し、CTP-hGH-CTP-CTP標準曲線(1.2~100ng/ml)を用いて、ラット血漿中のCTP-hGH-CTP-CTPの濃度をこの曲線から内挿した。
標準的な薬物動態パラメータ(クリアランス(CLまたはCL/F)、分布容積(VdまたはVd/F)、半減期(t1/2)、血漿中濃度時間曲線下面積(AUC)、最高血漿濃度(Cmax)、および最高血漿中濃度到達時間(Tmax)を含む)は、モデリングプログラムWinNonlin(Pharsight, version 3.1)を用いた非コンパートメント解析により、血漿アルブトロピンまたはGH濃度/時間の曲線から得られた。血漿CTP-hGH-CTP-CTPまたはGH濃度データは、この解析に対し、均一に重みづけがされた。AUCは、i.v.データに対しては、対数線形台形解析を用いて算出され、s.c.データに対しては、リニア-アップ/ログ-ダウン(linear-up/log-down)台形法を用いて算出された。各ラット(s.c.アルブトロピンデータは除く)またはサルに対する血漿濃度プロファイルは個々に解析され、薬物動態パラメータに対する平均±標準誤差(S.E.M.)の値は、表4および図4に示す。
CTP-hGH-CTP-CTPは、275のアミノ酸と12以下のO結合型糖質の一本鎖タンパク質である。構造は、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)のベータ鎖のC末端ペプチド(CTP)の3つのコピーが付加された改変ヒト成長ホルモン(Somatropin);N末端に1つのコピーおよびC末端に2つのコピー(一列に配置)からなる。ヒト成長ホルモンは、191アミノ酸から構成される。CTPは、28のアミノ酸および4つのO結合型糖鎖から構成される。
実施例4
SDラットにおけるCTP改変GHの薬物動態
CTP-hGH-CTP-CTPの薬物動態を評価し、市販のhGH(Biotropin)と比較した。
表4.Sprague-Dawleyラットにおける、CTP-hGH-CTP-CTPおよびGH(Biotropin)の単回i.v.投与および単回s.c.投与後の平均薬物動態パラメータ
Figure 0007445695000004
データの統計的解析
血清試料の解析は、各試料に対する具体的な濃度レベルを測定するために行われた。濃度および時点データは、WiNonLin非コンパートメント解析を用いて処理された。
測定されたパラメータは以下である:AUC、MRT、t1/2、Cmax、およびTmax。図4は、ラットにおける、CTP-hGH-CTP-CTPまたはGHの単回i.v.投与またはs.c.投与後の、GH濃度と比較したCTP-hGH-CTP-CTP血漿濃度(pg/ml)の包括的薬物動態プロファイルを示す(投与量/経路あたり、n=3~6)。
50μg/kgの単回s.c.注射後の、SDラット血液からのCTP-hGH-CTP-CTPクリアランスは、Biotropinのクリアランス、およびCTP-hGH-CTPのクリアランスよりも有意に低かった。対応する算出半減期およびAUCは以下である:

Biotropin
1/2 1.7時間、AUC 41時間ng/mL
CTP-hGH-CTP
1/2 8.5時間、AUC 424時間ng/mL
CTP-hGH-CTP-CTP
1/2 9.0時間、AUC 680時間ng/mL
結論:
CTP-hGH-CTP-CTPは、他の6変異体からの最終候補として選出された。CTP-hGH-CTP-CTPは、生物活性および薬物動態の観点から優れた性能を示した。
実施例5
CTP改変GHの単回投与/反復投与に対する体重増加解析(WGA)
3~4週齢の下垂体切除(両耳間法)のオスのラットは、CRL Laboratoriesから得た。3週間の術後順応期間、ラットは検査され、週に2回体重を測定され、不完全な下垂体切除術を受けたとみなされる動物(偽手術を受けたラットの体重増加と類似した体重増加により証明される)を排除した。不完全な下垂体切除を受けたラットは本実験から排除された。実験時、下垂体切除ラットの平均体重は70~90gであった。これは、hGHに対する標準的なUSPおよびEPバイオアッセイである。下垂体切除されたラット(下垂体が除去されているラット)は、体重を増加させる能力が失われている。これらラットへのhGHの注射(およびCTP-hGH-CTP-CTPの注射)により、体重が増加する。所定の期間および所定のhGH注射量と共に計測された体重の増加に基づき、hGH(およびCTP-hGH-CTP-CTP)の特異的活性が決定される。ラットは、0.4、0.8および4mg/Kgの単回s.c.投与、または3週間、4日ごとの0.6および1.8mg/Kgの反復s.c.投与のいずれかを与えられた。全ての動物の個々の体重は、最初の投与の前、その後は2日毎、または死亡時および安楽死の前に、ランダムに測定される。
単回投与および反復投与の体重増加分析
下垂体切除ラットにおける、異なるCTP-hGH-CTP-CTP投与パターン後の全体重増加応答を比較した結果を、図5に示す。結果から、hGH-CTPの0.4および0.8mg/Kg/日の単回注射は、Biotropinの0.1mg/Kg/日を4回、毎日注射することと等しかったことが示される。hGH-CTP効果のピークは、2日後であった。
図6はさらに、ラットにおいて、CTP-hGH-CTP-CTPの単回注射の後、曲線下面積が体重増加と相関していることを示している。従って、得られたデータから、体重増加は、累積AUCと密接に相関していることが示される。
4日ごとのhGH-CTP構築物の投与は、Biotropinの毎日投与と同じく体重増加を促進する(図7に示される)。ヒトにおけるhGHの半減期は、ラットにおける半減期よりも5倍長いと予測されており、このことから、ヒトにおける、単回投与に対するピーク効果の可能性は10日後であることが示唆される。これら結果は、ヒトにおいては、hGH-CTP構築物のCTP-hGH-CTP-CTPを週1回または週2回投与することを裏付けるものである。
実施例6
CTP改変GHの薬力学/薬物動態学的実験
3~4週齢の下垂体切除(両耳間法)のオスのラットは、CRL Laboratoriesから得た。3週間の術後順応期間、ラットは検査され、週に2回体重を測定され、不完全な下垂体切除術を受けたとみなされる動物(偽手術を受けたラットの体重増加と類似した体重増加により証明される)を排除した。不完全な下垂体切除を受けたラットは本実験から排除された。実験時、下垂体切除ラットおよび偽手術ラットの平均体重は、それぞれ、70および150gであった。
CTP-hGH-CTP-CTP、ビヒクル、ヒト成長ホルモンCTP-hGH-CTP-CTPを用いてラットに単回s.c.投与され、またはヒト成長ホルモン(20μg/ラット)が、0.2ml/ラットの投与量でs.c.投与された。GHの投与量は0.35および1.05μg/Kgであり、0.6および1.8μg/KgのCTP-hGH-CTP-CTP投与量に相当するGHの量と等モルの成長ホルモンの投与量であった。処置群を表5に要約する。投与後、IGF-1解析のための血漿試料は、表5に記述される時点で得た。試料は、市販のELISA(R&D systems)を用いてIGF-1濃度に対し解析を行った。

表5 下垂体切除ラット実験の処理スケジュール
Figure 0007445695000005
非コンパートメント薬物動態解析は、各群の平均血清中濃度時間曲線に対して行われた。CTP-hGH-CTP-CTP Cmaxは、Biotropin Cmaxよりも有意に高かった。CTP-hGH-CTP-CTPの終末相半減期は、Biotropinよりも6倍高かった。
表6:下垂体切除ラットにおける、単回皮下投与後のCTP-hGH-CTP-CTPおよびBiotropinの薬物動態パラメータ推定値
Figure 0007445695000006
AUC0~tおよびAUC0~∞は、非常に類似しており、このことから、当該試料採取期間が薬物動態プロファイルの特徴解析に適切であったことが示唆された。CTP-hGH-CTP-CTPのAUCは、Biotropinよりも10倍高かった。さらに、Cmaxは多くの場合、投与量に比例し、CTP-hGH-CTP-CTPに関しては、BiotropinのCmaxよりも2倍高かった。しかしながら、図8に示されるように、CTP-hGH-CTP-CTPのTmaxは8時間であり、Biotropinは0.5時間であった。そして終末相半減期は、投与量のレベルで変化しなかった。CTP-hGH-CTP-CTPのT1/2は、Biotropinよりも6.8倍長かった。
GHの間接作用は、主に、インスリン様成長因子-I(IGF-1)(成長ホルモンに反応し、肝臓および他の組織から分泌されるホルモン)により調節されている。成長ホルモンの成長促進作用の大部分は、実際には、標的細胞に対するIGF-1の作用によるものである。従って、CTP-hGH構築物であるCTP-hGH-CTP-CTPの、下垂体切除ラットにおける、IGF-1血清レベルに対する効果が測定された。図9に、CTP-hGH-CTP-CTPおよび市販hGHのSC投与後の下垂体切除ラットにおけるIGF-1血清レベルの結果を示す。
PK/PDプロファイルを測定するための、下垂体切除ラットに対するCTP-hGH-CTP-CTP 0.6もしくは1.8mg/Kgの単回投与、またはBiotropin 0.35もしくは1.05mg/Kgの単回投与は、皮下注射で行われた。注射後の血清IGF-1は、特異的ELISAキット(Roche Diagnostics)を用いて測定された。
CTP-hGH-CTP-CTP注射後のIGF-1累積血清レベルは、Biotropinの注射後よりも有意に高かった。Cmaxは多くの場合、投与量に比例し、CTP-hGH-CTP-CTPに関しては、BiotropinのCmaxよりも3~4倍高かった。CTP-hGH-CTP-CTPのTmaxは、Biotropinの20~24時間と比較し、36~48時間であった。結論として、血清中の高いhGHレベルおよび長い滞留により、IGF-1レベルの有意な増加がもたらされた。
実施例7
CTP改変GHの糖質含量およびシアル酸含量
O-グリカンの解析は、Prozymeキットに基づいている。O-グリカンは、タンパク質から化学的および酵素的に開裂され、ペーパークロマトグラフィを用いてペプチドから分離される。O-グリカンプールの配列解析は、連続酵素消化(エキソグリコシダーゼ)の後、HPLC解析(標準と比較)により行われる。
配列解析を用いた糖プロファイリング
糖プロファイリングは、Ludger Ltd.により行われた。2つの試料(EN648およびRS0708)は、三連の放出を介して採取され、および各放出物はまた、HPLCにより三重に解析された。EN648およびRS0708の三連の試料300μg、および陽性対照フェツイン(fetuin)(250μg)を加えたクエン酸/塩化ナトリウム緩衝液の一つの試料100μl、および陰性対照の水100μlを、10,000Daの分子量カットオフ膜を用いた遠心により超ろ過し、緩衝液と水を交換し、次いで、O-モード条件下でヒドラジン分解を介して採取された(60℃で6時間)。放出されたグリカンは、再度N-アセチル化され、LudgerClean CEXカートリッジにより浄化された。次いで、放出グリカンの分注物を、2-アミノベンザミド(2AB)を用いて標識し、Ludger Clean Sカートリッジを用いて浄化し、LudgerSep-N2 HILIC-HPLCにより解析した。
単糖含量
中性単糖の解析には、グリカンを、その構成する単糖成分にまで加水分解する必要がある。加水分解は、そのままの糖タンパク質試料に対し、Ludger Ltd,により行われた。具体的には、50μgの、損なわれていない糖タンパク質を、酸加水分解し、2-AB(2-アミノベンザミド)で標識し、逆相HPLCカラムに流した。この方法は、N結合型およびO結合型を含む糖タンパク質上に存在する全てのグリカンを加水分解する。
シアル酸プロファイリング
2つの試料(EN648およびRS0708)および緩衝液対照を解析した。シアル酸解析には、単糖の弱酸放出後にDMBフルオロフォア標識およびLudgerSep-R1カラム上でのHPLC解析が必要となる。50μgの損なわれていない糖タンパク質を、各解析に対し酸加水分解した。
CTP-hGH-CTP-CTPの糖解析

表7 グリカン解析。構造割り当ておよびピーク面積割合は、HPLCおよび酵素アレイ消化に基づいている。
Figure 0007445695000007
単糖プロファイルから、CTP-hGH-CTP-CTP糖タンパク質試料はO型グリカンを主に含有していることが示唆される。この主要O-グリカンピークは、シアル化コア1(Neu5Acα2-3Galβ1-3GalNAc)である。この主要シアル酸はNeu5Acであり、いくつかの小さなピークが存在していることから、3~4%のジアセチル化シアル酸N-アセチル-9-O-アセチルノイラミン酸(Neu5、9Ac2)、および1%未満のN-グリコリルノイラミン酸の存在が示唆される。
実施例8
アカゲザルにおける、CTP改変GHの薬物動態解析/毒物動態解析
各動物に対する血清中濃度時間曲線が作成された。WinNonlinプロフェッショナルバージョン5.2.1(Pharsight Corporation, Mt View CA.)を用いて非コンパートメント解析が行われた。推定薬物動態パラメータ以下の表8に示す。
表8:アカゲザルにおける、単回皮下注射後の非コンパートメント解析から得られた、CTP-hGH-CTP-CTPの薬物動態パラメータ(平均±SD)の推定値
Figure 0007445695000008
AUC0~tおよびAUC0~∞は、非常に類似していたことから、試料採取期間は、薬物動態プロファイルの特徴解析に適していたことが示唆される。Cmaxは、投与量に比例した。Tmaxは、高用量で遅くなった。Tmaxは、低用量群においては全ての動物に対し4時間であったが、高用量群では8または24時間であった。終末相半減期は、当該2つの用量群で類似している。
AUCは、投与量におおよそ比例していたが、高用量の場合には比例的AUCよりもやや大きく、低用量の場合と比較し、CL/FおよびVz/Fに対しやや低い推定値が出された。もしCLおよびVzが高用量で低い場合、または、Fが低用量で低い場合を言及するのは難しい。当該群の間には重複があり、このことがCL/FとVz/Fにおける重要な差異を表すかどうかは疑わしい。
当該モデルにより推定された薬物動態パラメータは、非コンパートメント解析から得られたパラメータと酷似していた。吸収および排出半減期を、以下の表9に示す。
表9:アカゲザルにおける、薬物動態モデルから得られた、皮下注射後のCTP-hGH-CTP-CTPの吸収および排出の半減期の推定値(平均±SD)。
Figure 0007445695000009
データは、排出速度が、低用量群でややT1/2 elが長いが、当該群の間でかなり類似していることを示す。しかしながら、吸収は、1.8mg/kgの皮下投与と比較し、90mg/kgの皮下投与後で5倍超、遅延している。非コンパートメント解析の場合のように、モデルは、高用量で遅延Tmaxを示した。
GHの補充は、小児および成人のGH欠乏の治療に有効であるが、長期間にわたる毎日の注射という不便さにより、ある患者群においては医師によりその使用が制限され、ならびに投薬過誤のリスク、介護人の数、治療コストおよび服薬不履行が増す。たとえば所定のGH投与レジメンに従わない場合の影響を理解していない小人症の小児等のある群においては、GH療法から最適な利益を得るためのコンプライアンスの必要性は特に重要である。GH欠乏性の小児はGH治療を継続的に必要としながら成人することから、毎日のGH注射とそのコンプライアンスに替わる、より適した代替法を見出すという課題は、さらに重要性を増している。毎日の治療の必要性は、組換えGHが短い血漿半減期であることが主な原因であり、GHの徐放性形態の開発へと至っている(Reiter EO. Attire KM., Mashing TJ. Silverman BL. Kemp SF. Neolith RB. Ford KM. and Sanger P. A multimember study of the efficacy and safety of sustained release GH in the treatment of naive pediatric patients with GH deficiency. J. Clin. Endocrinol. Metab. 86 (2001), pp. 4700-4706.)。
本明細書に開示される組み換えヒト成長ホルモン-CTP融合タンパク質であるGH-CTPは、ラットにおいて、GHよりも長期間の薬物動態プロファイルを有している。このユニークな薬物動態プロファイルにより、成長ホルモン欠乏ラットにおいて、断続的なGH-CTP投与で、薬力学的効果を得ることが可能となる(それぞれ、成長と血漿IGF-1レベルの上昇により証明される)。
GH-CTPは、ラットにs.c.投与された際、GHと比較し優れた薬物動態プロファイルをもたらす。GHと比較し、GH-CTPの血漿クリアランスにおいて顕著な差異が存在する。具体的には、s.c.投与後、GHよりも6倍超遅くGH-CTPは血漿からクリアランスされる。s.c.投与後のラットにおける、GH-CTPの終末相半減期および平均滞留時間は、GHよりも約6倍長かった。さらに、s.c.投与後のC1/Fは、GHよりも、GH-CTPの方が10倍低い。
ラットにおける薬物動態的利点が、薬力学的利点へと転換されるか否かを検証する目的で、GH-CTPが、毎日よりも低い頻度の投与レジメンで、GH欠乏下垂体切除ラットにおいて成長を刺激しうるかどうかを、等モルのCTP-hGH-CTP-CTPおよびGHの投与量レベルで検証した。GH-CTPの単回SC注射により、漸増的な体重増加(incremental weight gain)が促進され、それはGHの4回の毎日の連続的な注射と等しいものであった。さらに、4日毎のGH-CTPの投与スケジュールは、GHを超える体重増加の増強を示した。
下垂体切除ラットにおける、GHと比較し、GH-CTPの薬力学的に長い循環時間により、単回s.c.注射後、長期間のIGF-1応答(血漿中で測定される)が得られる。下垂体切除ラットにおいて、GH-CTPの単回皮下投与により、用量依存性に循環IGF-1濃度が増加した。最も高いアルブトロピン(albutropin)投与量で、IGF-1濃度は、単回投与後75時間もの長い間、基準を超えて上昇していた。ゆえに、GH-CTPの単回投与による循環時間の延長は、GHの単回投与を超える薬力学的な大幅な改善をもたらし、これにより、標準的なGH治療レジメンと比較し低い投与頻度で、類似の成長促進効果が得られる可能性が増した。
CTP改変hGHの単回投与(アカゲザルで90mg/kg、およびラットで180mg/kg)は、両種において良好な耐容性であった。ラットおよび霊長類の間の相対成長係数はおよそX2である(これら動物におけるタンパク質の予想クリアランスに基づいている)。産業的に受け入れられている治療用タンパク質の半減期に対する外挿モデルは、両種の間で増加している(FDA Guidance)。霊長類におけるCTP改変hGH 90mg/kgは、ラットにおける180mg/kgよりもやや良いPKプロファイルを有している。ゆえに、ヒトへの相対成長外挿からは、毎週、または2週に1回の投与が支持される。
CTP-GH構築物を使用する本発明の主旨は、市販のGH組換え製品と比較し投与頻度を下げることである。Nutropin Depot(登録商標)は、小児における使用が承認されたGHの徐放型製剤である;しかし、ヒストリカルコントロールとの比較により、1年および2年成長率は、GHで治療された小児(1年成長率 10.1±2.8cm/年)よりも、Nutripin Depot(登録商標)を投与された小児(1年成長率8.2±1.8cm/年)において有意に低い(p<0.001)ことが明らかとなった(Silverman BL, et al. J. Pediatr. Endocrinol. Metab. 15 (2002), pp. 715-722.)。皮下投与されたNutropin Depot(登録商標)の局所作用は、小瘤、紅斑、注射部位の疼痛、頭痛および嘔吐が含まれる。ラットおよびサルの両方における前臨床毒性試験では、ビヒクルと比較し、CTP-hGH-CTP-CTPのs.c.投与で局所反応は生じなかったことが示されている。より低頻度なGH投与剤型に対する医学的必要性を鑑みると、ラットにおける本試験のCTP-hGH-CTP-CTPの薬理学的特性は、本製品が、毒性および患者のコンプライアンスの観点からも好ましいことが示唆される。ラットniokeruCTP-hGH-CTP-CTPの持続的な活性は、現在は毎日の投与を行うことで得られている治療効果を、断続的な投与のみで得られる剤としての利用可能性を裏付けるものである。
実施例9
ヒト成長ホルモンの長期活性CTP改変型(hGH-CTP)は、成長ホルモン欠乏症の成人において非常に有効であった-第II相臨床試験
ランダム化、非盲検の第II相臨床試験が行われ、現在、成長ホルモンを毎日投与されている患者において、週1回または月2回のいずれかで投与されるhGH-CTPの安全性、耐容性、薬物動態、および薬力学的特性が評価された。試験は、6つの国において、多施設で行われた。試験の3つの主要なコホートでは、hGH-CTP(成長ホルモン欠乏症の成人患者が、7日間にわたり毎日投与剤型で投与されていた市販hGH累積投与量等量の30%、45%または100%を含有する)(それぞれ、「30%」コホート、「45%」コホート、および「100%」コホートと呼称される)は週1回、単回投与された。データは、39人の患者(各コホート13人)の結果を反映している。2名の女性が、各コホートに含まれていた。
当該3つの主要コホートに加え、第II相の正式な試験の枠外で行われる、実験的な4番目のコホートに、成長ホルモン欠乏症の成人を登録した。実験的第4コホートの患者は、2週に1回、hGH-CTPの単回投与(成長ホルモン欠乏症の成人の患者が、毎日投与剤型で2週間にわたり投与される市販品の累積投与量の50%を含有する)を受けた。
週1回、hGH-CTPの投与を受けた3つの主要コホートに対する有効性は、7日間にわたり(本試験治療の最終週の間)、毎日、望ましい治療範囲内にあるインスリン様成長因子1(IGF-1)のレベルを測定することにより決定された。望ましい治療範囲は、年齢群および性別で階層化された、健常群で予測される平均IGF-1レベルから、+2~-2の標準偏差の間と定義される。さらに、試験で、正常範囲内にある患者の分散を観察する目的で、標準偏差±1.5のより狭い範囲内にあるIGF-1レベルを測定した。
結果:
表10は、最終治療週の間に測定された、男性に対する、正常治療範囲(±2 SD)内にある日の平均割合、より狭い正常治療範囲(±1.5 SD)内にある日の平均割合、およびIGF-1の平均Cmax(最も高い濃度レベル)を含むものである(正常群の平均IGF-1レベルからの標準偏差で表されている)。

表10:ヒト第II相臨床試験の結果
Figure 0007445695000010
2mg/週のhGH-CTP(成人患者が通常、初期治療用量として処方される、1週の累積hGH用量の50%を含有する)が、成人の第III相において、男性および女性に対する開始用量として定義される可能性が高い。
安全性および/または耐容性の問題に関する証拠はなく、およびhGH-CTPが高用量で用いられた際に、患者において、過剰なレベルまたは正常範囲を超えるレベルのIGF-1を誘導した兆候もなかった。
第II相-IGF-1 要約及び展望
MOD-4023 第II相試験のデザインおよび目的:
CTP-hGH-CTP-CTPの毎週投与レジメンを確認する2つのステージの第II相試験が完了した(図10を参照)。試験は、これまで毎日hGH治療を受け、MOD-4023投与の前の毎日の治療で正常化されたとみなされた(正常範囲(±2SDS)内のIGF-1 SDSレベルにより反映されている)成長ホルモン欠乏症(GHD)患者において行われたスイッチオーバー実験であった。本試験のステージIは、MOD-4023の4回目の投与後、週間の全薬物動態-薬力学的(PK-PD)解析により支持される、4週の投与量発見試験(4度の注射)であった。本部分の主要な目的は、IGF-1レベルが既定範囲内に維持される治療投与量の範囲を特定することであった。他の目的は、3つの異なる投与量/乗数でのMOD-4023のPK-PDプロファイルを評価すること、および用量依存性応答を確認することであった。本試験の第二のステージ(ステージII)は、16週間のMOD-4023治療および用量漸増期間であった。ステージIIへと続けた患者はすべて、同じMOD-4023投与量レベル(患者個人に最適化された、累積r-hGH週投与量の61.7%)で開始されたが、モニターされたIGF-1レベルに基づき、その投与量を改変することも出来た。
本試験の最初の部分では、MOD-4023の週レジメン後の最初の反応を評価するため、週累積hGHの割合に基づいて、用量が投与されていた。たとえば、55%コホートにランダム割り当てされた患者(1mg/日のhGHを投与されている)は、週ベースで、1mg 0.55の用量のMOD-4023を投与された。
結果
本試験の主要有効性エンドポイントは、ステージIの間、最後の用量投与後から、IGF-1レベルが正常範囲内にある平均期間であった(時間で表される)。最終解析において、当該週の間、ほとんどの患者のIGF-1レベルは、まる1週間、正常範囲内であった(表11)。最終時点で特定のSDS範囲内にあった患者は、168時間の期間に割り当てられた。Cmaxで+2 SDSを超える患者はおらず、このことから、過剰なIGF-1レベルではなかったことが示唆される。男性の85%(28/33)が、正常範囲(±2 SDS)内の平均IGF-1 SDSであった(図11)。3つ全てのコホートの、±正常範囲内にあるIGF-レベルの平均期間は、有意差は示さず、すべての平均期間は、互いに1標準偏差内であった。
表11:ステージIの間、4回目の用量投与後から、IGF-1が±2 SDS内にある期間
Figure 0007445695000011
予想されたように、hGH週投与量の37%の投与では、IGF-1 SDS値は正常範囲の低い部分となり、正常範囲内にある期間も短かった。正常範囲内にある期間により反映される、IGF-1レベルの有意な改善は、高用量(累積hGH週投与量の55%)が投与された場合に認められた。
基準と比較した、IGF-1の用量依存性応答を、図12に示す。図12に示される結果から、IGF-1レベルはMOD-4023用量依存性に増加し、IGF-1の週プロファイルの調節が可能であるという見解が支持される。さらに、IGF-1値の基準からの平均変化は、投与後120~168時間で、基準値に戻っており、このことから、正常化された成長ホルモン欠乏症の成人(GHDA)群において、IGF-1のトラフ濃度は、悪化することなく、安定であることが示唆される(図12)。
毎日の治療を受けていた、正常化された患者の、平均IGF-1露出を表すCavg(AUC/時間)を、同じ患者が毎週MOD-4023で治療された場合と比較した(それぞれ、AUC 0~24/24時間と、AUC 0~168/168時間)。累積hGH週投与量の55~123.4%の週投与により、同等のIGF-1露出がもたらされる(Cavgにより反映される)、一方で、週投与量の37%で治療された患者に対してはCavgの低下が観察され、相対的に低い週投与量によるものであるという我々の予測と一致した(表12および13)。
表12:MOD-4023の投与前、成長ホルモン欠乏症の成人に対するr-hGHの皮下投与後のIGF-1の薬力学的パラメータの要約(ステージ1;4週)
Figure 0007445695000012
表13:成長ホルモン欠乏症の成人に対するMOD-4023の皮下投与後のIGF-1の薬力学的パラメータの要約(ステージ1;4週)
Figure 0007445695000013
第II相ステージIのPD解析に基づき、以下が結論づけられた:1)実験目的は患者のIGF-1レベルを最適化すること、すなわちIGF-1 SDS値を0に標的化すること(IGF-1 SDS最適化は、比較的長い用量設定期間が必要となるため)ではなかったが、MOD-4023の週投与に対する治療投与量範囲が確立された;hGHの毎日投与の週累積の約56%~123%。2)MOD-4023の毎週投与後のIGF-1プロファイルが比較的平坦であり、CmaxとCtroughの間はかなり小さな差であることが反映されている。3)平均週IGF-1露出を表すCavg(AUC 0~168/168時間)は、4日目の値と相関していた。それゆえ、MOD-4023投与後4日目を、IGF-1レベルのモニタリングの日として選択した。
第II相ステージII(4か月延長)の結果と展望:
週投与MOD-4023の、長期間、最適用量で正常範囲内にIGF-1を維持する能力は、試験の第二部の間に検討した(ステージII-4か月延長期間;図10)。本試験においては、第一のステージと同じ患者群に、彼らのhGH週投与量の61.7%を投与し、IGF-1は2週毎にモニターした。患者の大部分は試験期間を通じて正常範囲内にIGF-1 SDS値を維持した(投与後4日目に測定)。正常範囲を下回るIGF-1レベルを示した患者はさらに用量設定し、彼らのMOD-4023投与量を増加させた(診察と連携)。
正常範囲を下回るIGF-1 SDS値を有する少数の患者に対しては、さらなる用量設定を必要としたが、IGF-1 SDSの著しい改善を示したことから、IGF-1プロファイルはMOD-4023投与量の増加/減少により最適化されうることが示される。優れた反応性であり、最小限の投与量調整が必要とされた(図13に示され、以下の表14に要約される)。

表14:ステージIIの間に必要とされた投与量調整の要約
Figure 0007445695000014
4日目のIGF-1 SDS値(Cavgと相関している)に基づくと、本試験のステージIと比較し、IGF-1レベルの有意な改善が個々の患者に見られた。この結果はさらに、最適なIGF-1レベルおよびプロファイルに到達するためには調節期間が必要であるという見解に支持される。女性は、hGH(同様にMOD-4023)補充治療に対し感受性が低いことが知られており、通常、高用量が必要であり、用量設定に長期間を要する。さらに、4日目に測定されるIGF-1 SDSレベルは、4か月の延長期間の間、正常範囲内に類似した値で一定に維持されており、このことから、MOD-4023は、週レジメンで投与され得ることが示唆される。MOD-4023の連続投与後、4日目のIGF-1レベルの主要な減少は見られなかったことから、CmaxおよびCtroughの、IGF-1の「正弦関数的」振る舞いは、本試験の間、維持されており、再度、MOD-4023の週レジメンが裏付けられた。
結論として、MOD-4023は、GHDの治療に現在のところ必要とされている膨大な回数の投与を不要とするであろう。本試験の結果は、MOD-4023が、週1回の投与で、好ましい安全性プロファイルを維持しながら評価される臨床有効エンドポイントに到達できることを示している。低頻度投与を要するGH治療レジメンは、コンプライアンスを改善し、全体的な転帰を改善する可能性を秘めている。
ゆえに、得られたIGF-1プロファイルおよび第II相安全性および耐容性試験の結果に基づき、第III相試験に対する推奨される投与頻度および投与量は以下である:各患者に対し最適化された、累積hGH週投与量の61.7%を含有するMOD-4023の週1回の投与。
実施例10
ヒト成長ホルモンのCTP改変型(hGH-CTP)の投与により、思春期前の小児の成長ホルモン欠乏症(GHD)の薬物動態が改善された。
ランダム化、非盲検の第II相臨床試験が行われ、市販の標準的な組換えヒト成長ホルモンの毎日投与に対する、3つのMOD-4023投与量の安全性、耐容性、薬物動態、および薬力学的特性を評価した。試験は、6か月のスクリーニングと2つの積極的治療期間から構成された:6か月の治療期間は、PK/PDサンプリングとその後の追加の6か月の連続的な反復投与期間を含む(図14に概略を示す)。第二の目的は、思春期前の小児の成長ホルモン欠乏症(GHD)における、3つの異なる投与量のMOD-4023の薬物動態(PK)および薬力学(PD)プロファイルを評価すること、および安全性と有効性に基づき、引き続く第3相試験に対するMOD-4023の最適投与量を選択することであった。
まだ投薬を受けていない患者に対し、MOD-4023の割り当て投与量を漸増させながら導入するために、段階的な投与量の増加が行われた。3つのMOD-4023投与量のうちの1つを投与されるようにランダム化されたすべての患者は、低用量MOD-4023(0.25mg/kg)で、2週間、治療を開始された。その後、患者の投与量割り当てに基づき、最終割り当て投与量に達するまで、2週間毎に次の投与レベルまで投与量が増加された。

表15:投与量コホート
Figure 0007445695000015
標的投与量の第二の用量の投与の後で、限定された(群に基づいた)PKおよびPDサンプリングが、表16に記述されるように行われた。

表16:MOD-4023コホートに対する、投与量増加スキーム
Figure 0007445695000016
MOD-4023投与量コホートに割り当てられた患者は、3つのブロックのうちの1つにコホート内で割り当てられ、以下の表17に従い、限定PK/PDサンプリングを受けた(1週間にわたり、患者ごとに4回のサンプリング)。

表17:MOD-4023群のPKおよびPDサンプリングスキーム
Figure 0007445695000017
コホート1に割り当てられた患者は、2回目のMOD-4023の投与後、限定PK/PDサンプリングを受け(V2a-g-2週目)、6週目の投与を受けた4日後、1回のビジットのためにメディカルセンターへと戻った(V4h)。
コホート2に割り当てられた患者は、2週目の投与を受けた4日後、1回のビジットのためにメディカルセンターに戻り(V2h)、MOD-4023の4回目の投与後、限定PK/PDサンプリングを受け(4週目:割り当てられた投与レベルでの2回目の投与;V3a-g)、6週目の投与を受けた4日後、1回のビジットのためにメディカルセンターに戻った。
コホート3に割り当てられた患者は、2週目および4週目の投与を受けた4日後、1回のビジットのためにメディカルセンターを訪れ(V2h、およびV3h)、MOD-4023の6回目の投与を受けた後、限定サンプリングを受けた(6週目:割り当てられた投与レベルでの2回目の投与、V4a-g)。
ビジット2aおよび2h、3aおよび3h、ならびに4aおよび4hで、患者は医師の診察を受け、バイタルサイン、AE、局所耐容性、併用薬、グルコース代謝のパラメータ(空腹時血糖およびインスリン;V4でのみHbA1C)、他のホルモンレベル(TSH、fT4、T3、コルチゾール)、通常の安全性生化学検査および血液検査(ビジット2aおよび2h、4aおよび4h)、患者の身長と体重、脂質代謝のパラメータ、ならびにIGF-1およびIGFBP-3血清レベルの検査を受けた。
Genotropinコホートに割り当てられた患者(コホート4)は、2週目および6週目の治療の間に、ビジット2および4のためにメディカルセンターに戻った。以下の手順が行われた:医師の診察、バイタルサイン、AE、局所耐容性、併用薬、グルコース代謝のパラメータ(空腹時血糖およびインスリン;V4でのみHbA1C)、他のホルモンレベル(TSH、fT4、T3、コルチゾール)、通常の安全性生化学検査および血液検査、患者の身長と体重、脂質代謝のパラメータ、IGF-1およびIGF-1 BP-3血清レベル(図17)。
さらに、8回目のGenotropin投与の後(2週目の投与の開始時)、Genotropinコホートに割り当てられた患者は、3つのブロックのうちの1つにランダム化され、以下の表18に従い、限定PK/PDサンプリングを受けた(24時間にわたり、患者ごとに4回のサンプリング)。

表18:Genotropin群のPKおよびPDサンプリングスキーム(ビジット2)
Figure 0007445695000018
試験の最初の6週の後、全ての患者は、月ごとに病院を訪れた(10、14、18、22および26週目)。MOD-4023投与量コホート(コホート1~3)に割り当てられた患者は、MOD-4023、IGF-1およびIGFBP-3のレベルを取得し、および通常の安全性評価を行うために、MOD-4023投与の4日後に戻るよう依頼された。さらに、投与の5か月後、MOD-4023投与に割り当てられた患者は、MOD-4023およびPD(IGF-1およびIGF-1BP-3)試料のトラフレベルを取得するため、投与前の午前中にメディカルセンターに戻るよう依頼された。Genotropin投与コホート(コホート4)に割り当てられた患者は、関連投与週の間の任意の日に戻るよう依頼された。
結果:
以下の表19に、全ての患者の実験デモグラフィックを示す。

表19 第2相試験 基準デモグラフィック
Figure 0007445695000019
投薬を受けていないGHDに、最終的に投与された量での投与MOD-4023の平均PKプロファイルを図15に示し、PKパラメータは以下の表20に示す。

表20 平均PKパラメータの比較
Figure 0007445695000020
予測されたように、週1回投与されたMOD-4023は、半減期の延長を示し、毎日投与のhGHと比較し、8倍長いことが示された。さらに用量依存性応用が観察された(各MOD-4023投与量のAUC値に反映されている)。
用量依存性応答は、MOD-4023が毎週投与されている最初の6か月の間、維持されていた(データは示さず)。
hGH活性に対するサロゲートマーカーとして実証されているIGF-1はまた、過剰なレベル(>2SDS、図21)にはならずに週の大半の間、標的値(-2を超える身長SDスコア[SDS])を維持しながら用量依存性のレベルで増加した(図23)。IGF-1 SDSレベルは、試験の最初の6か月の間、2SDSを超えるような過剰レベルに達することなく、用量依存性に適度に上昇し続けた(図16)。
hGH処置群(コホート4)はまた、MOD-4023の2つの最も高いコホートで見られた傾向と非常に類似したIGF-1 SDS値の上昇を示した。さらに、IGF-1 BP3の値はまた、MOD-4023の投与で用量依存性に増加し、およそ15週目で定常状態に達した(それぞれ図17および図18)。これらをまとめると、IGF-1およびIGF1BP3の2つの薬力学的プロファイルにより、MOD-4023の週1回投与は、7日間毎日の投与を類似の投与量範囲で置き換えることが出来ることが確認された。
身長発育速度は、投与前、およびMOD-4023の週1投与またはhGHの毎日投与の6か月後にモニターされた。全てのコホートで優れた成長応答が得られ、異なるコホート間に統計的有意差は無かった(表21および図19)ことから、MOD-4023の週1投与は、hGHの毎日投与のように適切に成長させうることがさらに確認された。

表21 MOD-4023 6か月の年率換算身長成長速度-6か月の治療を終えた全ての患者
Figure 0007445695000021
並行して、身長成長速度SDSのすぐれた上昇もまた得られた(表22、表23、および図20)。最終的に、デルタ身長SDSは、患者の身長の遅れの取り戻しと優れた相関を示した(図22)。
表22:MOD-4023 Ped.第2相-試験前HV SDS結果
Figure 0007445695000022

表23:MOD-4023 Ped.第2相-6か月HV SDS結果
Figure 0007445695000023
結論
全ての投与量が、良い成長の遅れの取り戻し反応をもたらした。予備的な統計解析でコホート間の統計的有意差は示されなかったが、限られたコホート当たりの患者数であったこと、および比較的重度のGHD患者であったことに関し、何らかの限界がある。
実施例11
MOD-4023の製剤化開発
タンパク質:MOD-4023は、皮下投与のための長期活性型組み換えヒト成長ホルモン(hGH)である。MOD-4023は、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)のベータ鎖のC末端ペプチド(CTP)の3つのコピーが融合されたhGHからなる;CTPは、4つのO-グリコシル化部位を有しており、ゆえに、当該タンパク質は、最大で12のO結合型糖質を有する275アミノ酸の一本鎖である。当該タンパク質は、産生クローンからCHO細胞で製造される。
産生クローン:クローン#2は、第I相の早期毒性試験および第II相(成人)に用いられた親クローンであった。このクローンのDSおよびDPに対する安定性データでは、-20℃および5℃で、2年までの間、利用可能である。新たな産生クローン(クローン#28)への転換は、生産性およびクローンの安定性を改善するために行われた。クローン#28 DPは、長期毒性試験および小児の第II相試験で使用され、全てのさらなる臨床活動および市販品の製造に用いられる。このクローンのDPに対する安定性データでは、-20℃および5℃で、1年までの間、利用可能である。
製造CMO:MOD-4023の製造は、早期ステージでXcellerex(USA)により行われ、第II相まで非臨床試験で使用された。当該方法は、Rentschler Biotechnologie(RB)(ドイツ)に移転された。2つのGMPバッチは、RBですでに作成された。
追加情報
物理化学的特性-
高度にグリコシル化され、負電荷を帯びている(pI=3~4.5)
密度:1.0216g/ml
水性溶液で可溶性
DSおよびDPの両方に対する液体製剤:10mMクエン酸、147mM NaCl pH6
DSの最終濃度:40mg/ml
DPの最終濃度:5、10、20および40mg/ml
初期梱包-
2Rバイアル(Schott)
ストッパー(West)
アルミニウムシール(West)
将来的な初期梱包-PEN Device
剤型最適化の目標
MOD-4023の安定な液体製剤を開発する:
1.第一の目標:バイアル中、5℃で2年間の安定性
2.第二の目標:カートリッジ内、5℃で2年間の安定性
必要とされる解析試験
RP-HPLC(認証された方法)
SEC-HPLC(認証された方法)
CZE(TBD)(確立された方法)
予定
安定性データに基づき、25℃、2週間を用いて、5℃での製品安定性を予測し、包括的マトリックス製剤試験のための初期評価を可能とする。
安定性データ
データは、10mMクエン酸、147mM NaCl pH6で製造された非GMPおよびGMPバッチを示す(図24)。また、データは、MOD-4023クローン2が、20mg/m中、24か月間、5℃で安定であること、および5mg/ml~20mg/mlで類似の安定性プロファイルであることを示す(図25Aおよび図25Bを参照)。さらに、MOD-4023クローン2は、室温で3か月間安定である(図26を参照)。MOD-4023クローン28は、20mg/mlまたは40mg/mlで12か月間、5℃で安定である;DP主要ピーク規格>88%(図27Aおよび図27B)。MOD-4023クローン28は、室温で少なくとも1か月間、安定である(図28A)。
クローン28とクローン2(5℃で24か月安定)の間の類似性に基づき、Xcellerex(XC)で製造されたクローン28は、5℃で24か月安定であることが予測される;DP主要ピーク規格>88%(図28B)。
MOD-4023の製造
Xcellerex(XC)とRentschler(RB)のDSの間は、T=0で同等のプロファイルである(図29)。図30~34は、XCとRBの間の安定性における差異を示す。等電点電気泳動法(IEF)により、3.5~4.2の範囲のpI値で、類似のバンドパターンがあることが示される。あるXCバッチで、高pI境界に微かなアイソフォームがわずかに存在し、あるRBバッチにおいては、低pI境界に微かなアイソフォームがより多く存在する(図35A)。さらに、RB試料と比較し、XC試料において、より多くの拡散したバンドが存在する(図35B)。
さらなる観察により、両ピーク(3および5-以下のピーク定義を参照)の形成は、温度依存性であり、高温で加速されることが示された(図36A~図36D)。さらに、pH=4で最大5日間、およびpH=12で最大2時間のインキュベーション後、ピーク3の割合に変化は無く(図37B、図37D)、ならびにpH=4、最大6時間のインキュベーション後、ピークの割合に変化は無かった。しかし、6時間後、ピーク割合に急激な増加がみられた;最大2時間のpH12インキュベーションで、ピークは消失する(図37A~図37D)。
RBでの強制分解試験(クローン28)
非ストレス下試料に関しては、ピークは、LOQを下回っているため、MOD-4023製剤原料中の関連体5の解析のために、MOD-4023製剤原料のストレス下試料(約3日間、65℃)を調製した。

RP-HPLC関連体に対するpHの効果を検証するために、3つの試料を試験した:
RB-40mg/ml、pH=5.9
RB-10mg/ml、pH=6.2
XC-40mg/ml、pH=6.2

結果は、図38および図39に示す。
関連体ピーク(1~7)の単離および特徴解析-M-Scan
ピーク1-脱アミド化MOD-4023の酸化
ピーク2-MOD-4023の脱アミド化
ピーク3-MOD-4023の部分的酸化
ピーク5-MOD4023.ジスルフィドのアミノ酸残基167と168の間、およびアミノ酸残基171と172の間のペプチド結合の開裂
ピーク6およびピーク7-断片化形態
結論(図24~39を参照)
安定性
クローン2由来製品は、5℃で最大2年間、安定である。
XCで製造されたクローン28由来製品は、クローン2と類似のプロファイルを有し、5℃で少なくとも1年間、安定である。
RBで製造されたクローン28由来製品は、関連体(主にピーク5)の形成が多く、および従前には観察されなかった新たなピーク(ピーク7)が形成され、異なる安定性プロファイルを有している。
従前の試験において、ピーク3とピーク5は、主要ピークと類似のMwを有し、MOD-4023バンドに相当する抗hGHと反応することが示された。
両ピーク:3と5は温度依存性である(ピーク割合は、温度が上昇すると増加する)。
-20℃および5℃でのインキュベーションの間、HMW形態の割合に変化はなかった。
異なる温度(5、25、37、50、および65℃)でのRB製品GMP1の安定性(2週間のインキュベーション後)から、ピーク7の形成は、25℃および37℃で増加するが、50℃および65℃では観察されないことが示された。
RBサンプルを10分間、65℃でインキュベーションし、その後、25℃でインキュベーションすると、ピーク7の形成が消失した(25℃で2週間後)。
添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を記述したが、本発明は当該実施形態に限定されず、および添付のクレームに定義される本発明の範囲または主旨から逸脱することなく、当業者により様々な変化および改変が本発明にもたらされうることを理解されたい。

Claims (19)

  1. 医薬製剤を含むシリンジを製造する方法であって、
    前記医薬製剤は、対に0.25~0.66mg/(体重)kg/週の投与量で投与され、前記対象は、成長ホルモン欠乏症を有するヒト小児であり、前記方法は、
    (a)シリンジを準備するステップと、
    (b)ヒト成長ホルモン(hGH)のアミノ末端に、絨毛性ゴナドトロピンカルボキシ末端ペプチド(CTP)を1つ付加し、かつ前記hGHのカルボキシ末端に絨毛性ゴナドトロピンCTPを2つ一列に付加することにより、前記hGHを改変した改変hGHを得るステップと、
    (c)前記ステップ(b)の前記改変hGHと、緩衝剤および等張化剤とを混合するステップであって、混合により医薬製剤を生成する、該混合するステップと、
    (d)前記医薬製剤をシリンジに充填するステップとを含み、
    前記医薬製剤は、成長ホルモン欠乏症を有する前記対象に週1回投与することにより、前記成長ホルモン欠乏症を有するヒト小児である前記対象においてSDS値で±2の範囲である正常治療範囲内にインスリン様成長因子1(IGF-1)のレベルを上昇させるための医薬製剤であるか、ヒト小児である前記対象においてSDS値で±2の範囲である正常治療範囲内にインスリン様成長因子1(IGF-1)のレベルを維持するための医薬製剤であるか、またはヒト小児である前記対象においてSDS値で±2の範囲である正常治療範囲内にインスリン様成長因子1(IGF-1)のレベルを上昇させ、かつ維持するための医薬製剤のいずれかであることを特徴とする方法。
  2. 請求項1に記載の方法であって、
    既定量の前記改変hGHを有する、週1回投与形態の前記改変hGHを製剤化するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  3. 請求項1または2に記載の方法であって、
    前記緩衝剤が、10mMクエン酸であることを特徴とする方法。
  4. 請求項1~3のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記等張化剤が、147mM塩化ナトリウムであることを特徴とする方法。
  5. 請求項1~4のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記混合するステップ(c)において、4~7.2のpHで混合が行われることを特徴とする方法。
  6. 請求項5に記載の方法であって、
    前記混合するステップ(c)において、6.2~6.7のpHで混合が行われることを特徴とする方法。
  7. 請求項1~6のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記改変hGHの少なくとも1つのCTPの配列が、配列番号18のアミノ酸配列からなることを特徴とする方法。
  8. 請求項1~7のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記改変hGHの少なくとも1つのCTPが、グリコシル化されていることを特徴とする方法。
  9. 請求項1~8のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記改変hGHの少なくとも1つのCTPが、共有結合のリンカーを介して前記hGHに結合されることを特徴とする方法。
  10. 請求項9に記載の方法であって、
    前記共有結合のリンカーが、ペプチド結合であることを特徴とする方法。
  11. 請求項1~10のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記改変hGHのアミノ酸配列が、配列番号39の27番目から301番目のアミノ酸からなる配列であることを特徴とする方法。
  12. 請求項1~11のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記改変hGHが、配列番号45の89番目から913番目の核酸からなる配列によってコードされることを特徴とする方法。
  13. 請求項1~12のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記ヒト小児である前記対象におけるIGF-1レベルの前記正常治療範囲が、SDS値で±1.5の範囲であることを特徴とする方法。
  14. 請求項1~13のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記IGF-1レベルは、前記正常治療範囲内に2週間~6週間の期間維持されることを特徴とする方法。
  15. 請求項1~14のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記医薬製剤は、前記対象に0.25mg/(体重)kg/週の投与量で投与されることを特徴とする方法。
  16. 請求項1~14のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記医薬製剤は、前記対象に0.48mg/(体重)kg/週の投与量で投与されることを特徴とする方法。
  17. 請求項1~14のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記医薬製剤は、前記対象に0.66mg/(体重)kg/週の投与量で投与されることを特徴とする方法。
  18. 請求項1~17のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記医薬製剤は、注射を介して前記対象に投与されることを特徴とする方法。
  19. 請求項1~18のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記ヒト小児である前記対象が、成長ホルモン療法を必要とすることを特徴とする方法。
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