JP7464530B2 - インターロイキン-2/インターロイキン-2受容体アルファ融合タンパク質および使用方法 - Google Patents

インターロイキン-2/インターロイキン-2受容体アルファ融合タンパク質および使用方法 Download PDF

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Description

1. 関連出願の相互参照
本出願は、2018年3月28日出願の米国仮出願62/649,379の利益を請求し、それは引用により全体として本明細書に包含させる。
2. EFS-WEBにより電子的に提出した配列表についての記載
本出願と共にASCIIテキストファイル(名称:3338_100PC01_Seqlisting_ST25.txt;サイズ:354,542バイト;および作成日:2019年3月27日)の電子的に提出した配列表の内容を、引用により全体として本明細書に包含させる。
3. 分野
ここに開示する対象は、一般にインターロイキン-2/インターロイキン-2受容体-アルファ融合タンパク質を用いて免疫応答を調節するための方法および組成物に関する。
4. 発明の背景
インターロイキン-2(IL2またはIL-2)は、免疫系の重要な側面を制御する生物学的サイトカインである。IL2は、癌、炎症性疾患または自己免疫性疾患を有する患者の免疫応答を押し上げる試みにおいて使用されている。IL2は、抗原活性化T細胞のクローン増殖を含む免疫応答を促進し、CD4+ Tヘルパー(Th)1およびTh2細胞の発展を駆動し、最後にCD8+細胞毒性Tリンパ球(CTLs)を分化する強力なT細胞増殖因子であり、CD4+ Th17およびT濾胞性ヘルパー(Tfh)細胞の発展に対抗する。IL2はまたT細胞記憶想起応答を形づくる。
臨床治験は、IL2のT細胞活性化性質を、癌およびHIV/AIDSを有する患者に、T細胞およびNK細胞を押し上げるために、高用量のIL2(一般に>500,000単位/kgを反復)の点滴により利用している。事実、IL2は、一部(約5%)が完全寛解を示したとして、FDAは黒色腫および腎臓細胞癌の患者における使用を承認した。それにも関わらず、これらおよび他の癌で応答率は低く、同時にこの治療には重篤な毒性が付随した。同様に、IL2はHIV/AIDS患者の免疫促進に有効ではないとされた。これらの状況における高用量IL2の有効性の乏しさは、一部Tregの付随する増大による。
より最近、低用量のIL2が、自己組織の自己免疫様攻撃に関連する望まれない免疫応答を抑制するための耐容性を選択的に押し上げるために使用されている。これらの低用量のIL2は、自己反応性T細胞の増強または再活性化の徴候を何ら示していない。前臨床試験は、低IL2Rシグナル伝達が、Tregの重要な活性を選択的に促進するが、Tエフェクター(Teff)細胞は促進せず、低レベルのIL2でのマウスの処置は、自己免疫を阻止したことを示した。現在、免疫応答が活動亢進した多数の患者が、低用量IL2(50万~200万単位を定期的)で処置されている。現在までの経験では、この治療は安全であり、自己攻撃性T細胞の再活性化の兆候はなく、臨床的改善にしばしば関連するTregはほぼ全患者で増加する。それにも関わらず、IL2は、インビボでの極めて短い半減期を含む、治療としての重大な欠点を有し、これは高用量でその有効性および毒性を制限する。これらの理由により、使用のための薬物動態および応答の耐久性が改善された、新規IL2生物製剤が必要とされる。
5. 発明の概要
本発明は、(a)インターロイキン-2(IL2)ポリペプチドを含む第一ポリペプチド;および(b)インターロイキン-2受容体アルファ(IL2Rα)ポリペプチドの細胞外ドメインを含む第二ポリペプチドを含む、融合タンパク質であって;ここで、(i)IL2Rαポリペプチドの細胞外ドメインは、天然IL2Rαの細胞外ドメイン(配列番号7)に比して、グリコシル化が少なくとも一つ少ない;および/または(ii)IL2ポリペプチドは、天然IL2(配列番号2)に比して、グリコシル化が少なくとも一つ少ない;そして、ここで融合タンパク質はIL2活性を有する、融合タンパク質を含む。ある実施態様において、IL2Rαポリペプチドの細胞外ドメインは、天然IL2Rαの細胞外ドメイン(配列番号7)に比して、グリコシル化が少なくとも一つ少ない、グリコシル化が少なくとも二つ少ない、グリコシル化が少なくとも三つ少ない、グリコシル化が少なくとも四つ少ない、グリコシル化が少なくとも五つ少ない、グリコシル化が少なくとも六つ少ない、グリコシル化が少なくとも七つ少ない、グリコシル化が少なくとも八つ少ないまたはグリコシル化が少なくとも九つ少ない。ある実施態様において、IL2ポリペプチドは、天然IL2(配列番号2)に比して、グリコシル化が少なくとも一つ少ない。
ある実施態様において、融合タンパク質は第一ポリペプチドを含み、ここで、第一ポリペプチドは,配列番号2に少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または約100%同一であるアミノ酸配列を含む。ある実施態様において、融合タンパク質は第二ポリペプチドを含み、ここで、第二ポリペプチドは,配列番号12に少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または約100%同一であるアミノ酸配列を含む。
ある実施態様において、グリコシル化が少なくとも一つ少ないIL2Rαポリペプチドの細胞外ドメインは、グリコシル化を除去する変異を含む。ある実施態様において、変異は、O-グリコシル化および/またはN-グリコシル化を除去する。ある実施態様において、変異は、O-グリコシル化を除去する。ある実施態様において、変異は、N-グリコシル化を除去する。
ある実施態様において、IL2Rαポリペプチドの細胞外ドメインにおける変異は、配列番号7に対応する、アミノ酸167~219、アミノ酸168~219、アミノ酸169~219、アミノ酸170~219、アミノ酸171~219、アミノ酸172~219、アミノ酸173~219、アミノ酸174~219、アミノ酸175~219、アミノ酸176~219、アミノ酸177~219、アミノ酸178~219、アミノ酸179~219、アミノ酸180~219、アミノ酸181~219、アミノ酸182~219、アミノ酸183~219、アミノ酸184~219、アミノ酸185~219、アミノ酸186~219、アミノ酸187~219、アミノ酸188~219、アミノ酸189~219、アミノ酸190~219、アミノ酸191~219またはアミノ酸192~219の欠失である。ある実施態様において、変異は、配列番号7に対応する、167、169、171乃至192~219のアミノ酸の欠失である。ある実施態様において、変異は、配列番号7に対応する170~219の欠失を含まない。ある実施態様において、第二ポリペプチドは配列番号11である。ある実施態様において、第二ポリペプチドは配列番号12である。
ある実施態様において、変異は、グリコシル化されていないアミノ酸でのグリコシル化されているアミノ酸の1以上の置換である。ある実施態様において、変異は、近くのアミノ酸のグリコシル化をさせないアミノ酸での、アミノ酸の1以上の置換である。ある実施態様において、1以上の置換は、アミノ酸N49、アミノ酸N68、アミノ酸T74、アミノ酸T85、アミノ酸T197、アミノ酸T203、アミノ酸T208およびアミノ酸T216またはこれらの何れかの組み合わせであり、ここで、アミノ酸位置は配列番号7に対応する。ある実施態様において、1以上の置換は、アスパラギンから、アラニン、スレオニン、セリン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸へである。ある実施態様において、1以上の置換は、スレオニンから、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸へである。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸N49である。ある実施態様において、N49は、アラニン、スレオニン、セリン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸N68である。ある実施態様において、N68は、アラニン、スレオニン、セリン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸T74である。ある実施態様において、T74は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸T85である。ある実施態様において、T85は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸T197である。ある実施態様において、T197は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸T203である。ある実施態様において、T203は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸T208である。ある実施態様において、T208は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸T216である。ある実施態様において、T216は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、1以上の置換は、アミノ酸50、アミノ酸51、アミノ酸T69、アミノ酸T70、アミノ酸C192またはこれらの何れかの組み合わせであり、ここで、アミノ酸位置は配列番号7に対応する。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸50である。ある実施態様において、S50はプロリンに変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸51である。ある実施態様において、S51は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸T69である。ある実施態様において、T69はプロリンに変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸T70である。ある実施態様において、T70は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、スレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸C192である。ある実施態様において、C192は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、グリコシル化が少なくとも一つ少ないIL2ポリペプチドは、グリコシル化を除去する変異を含む。ある実施態様において、変異は、グリコシル化されていないアミノ酸でのグリコシル化されているアミノ酸の1以上の置換である。ある実施態様において、変異は、近くのアミノ酸のグリコシル化をさせないアミノ酸での、アミノ酸の1以上の置換である。ある実施態様において、1以上の置換は、アラニンから、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸へである。ある実施態様において、1以上の置換は、スレオニンから、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸へである。ある実施態様において、1以上の置換は、システインから、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸へである。ある実施態様において、1以上の置換は、システインからセリンへである。ある実施態様において、1以上の置換は、システインからアラニンへである。ある実施態様において、1以上の置換は、システインからバリンへである。
ある実施態様において、1以上の置換は、配列番号2と対応させて比較して、アミノ酸T3である。ある実施態様において、置換の一つは、アミノ酸C125である。ある実施態様において、アミノ酸C125での置換は、C125S、C125AおよびC125Vからなる群から選択される。
ある実施態様において、変異は欠失である。ある実施態様において、欠失は、アミノ酸A1である。
ある実施態様において、融合タンパク質は酵素的または化学的に脱グリコシル化される。ある実施態様において、融合タンパク質は、アルカリ、ヒドラジノリシス、PNGase F、Endo H、O-グリコシダーゼまたはこれらの何れかの組み合わせにより脱グリコシル化される。
ある実施態様において、融合タンパク質は、さらに第一ポリペプチドと第二ポリペプチドの間をインフレームで融合させるリンカーを含む。ある実施態様において、リンカーはグリシン/セリンリンカーである。ある実施態様において、グリシン/セリンリンカーは(GS)、(GGS)、(GGGS)、(GGGGS)または(GGGGS)のアミノ酸配列を含み、ここで、nは1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の整数である。ある実施態様において、グリシン/セリンリンカーは、(GGGS)のアミノ酸配列を含む。
ある実施態様において、融合タンパク質は、さらに第一ポリペプチドおよび/または第二ポリペプチドに融合した異種部分を含む。ある実施態様において、異種部分は、半減期延長部分である。ある実施態様において、異種部分は、非ポリペプチド部分を含む。ある実施態様において、異種部分は、ポリペプチドを含む。ある実施態様において、異種部分は、アルブミン、免疫グロブリン定常領域またはその一部、免疫グロブリン結合ポリペプチド、免疫グロブリンG(IgG)、アルブミン結合ポリペプチド(ABP)、PASylation部分、HESylation部分、XTEN、ペグ化部分、Fc領域およびこれらの何れかの組み合わせを含む。
ある実施態様において、融合タンパク質は、配列番号2または配列番号13からなるポリペプチドより安定である。ある実施態様において、融合タンパク質は、(i)対照タンパク質と比較した熱力学的安定性の増加;(ii)対照タンパク質と比較したTMの増加;(iii)対照タンパク質と比較した分解への抵抗性の増加;(iv)対照タンパク質と比較した修飾への抵抗性の増加;(v)対照タンパク質と比較したインビボでの安定性の増加;および(vi)これらの何れかの組み合わせからなる群から選択される、1以上の性質を有し、ここで、対照タンパク質は(i)インターロイキン-2(IL2)ポリペプチドを含む第一ポリペプチド;および(b)インターロイキン-2受容体アルファ(IL2Rα)ポリペプチドの細胞外ドメインを含む第二ポリペプチドを含み、該融合タンパク質と比較してグリコシル化が少なくとも一つ少ないものである。
ある実施態様において、融合タンパク質は、モノマーである。ある実施態様において、融合タンパク質は、ダイマーである。ある実施態様において、ダイマーは2個のモノマーを含み、これらモノマーは互いに共有結合により結合される。ある実施態様において、ダイマーは2個のモノマーを含み、これらモノマーは非共有結合により結合される。
ある実施態様において、融合タンパク質は、配列番号2または配列番号13からなるポリペプチドの薬物動態特性と比較して、半減期延長、Cmax増加、AUC増加、Cmin増加、クリアランス低減、バイオアベイラビリティ改善およびこれらの何れかの組み合わせからなる群から選択される1以上の薬物動態特性を有する。ある実施態様において、融合タンパク質は延長された半減期を有する。ある実施態様において、延長された半減期は、配列番号2または配列番号13からなるポリペプチドの半減期と比較して、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約21倍または少なくとも約22倍である。
ある実施態様において、ここに開示されるのは、1以上の融合タンパク質である。ある実施態様において、ここに提供されるのは、1以上のここに開示する融合タンパク質を含む組成物である。
ある実施態様において、ここに開示されるのは、ここに開示する融合タンパク質の何れかをコードする核酸である。ある実施態様において、ここに開示されるのは、ここに開示する融合タンパク質の何れかをコードする核酸を含むベクターである。ある実施態様において、ここに開示されるのは、ここに開示する融合タンパク質の何れかをコードする核酸を含む宿主細胞である。ある実施態様において、宿主細胞は真核生物細胞である。ある実施態様において、宿主細胞は哺乳動物細胞、昆虫細胞、酵母細胞、トランスジェニック哺乳動物細胞および植物細胞からなる群から選択される。ある実施態様において、宿主細胞は哺乳動物細胞である。ある実施態様において、宿主細胞は原核生物細胞である。ある実施態様において、原核生物細胞は細菌細胞である。
ある実施態様において、ここに提供されるのは、(a)ここに開示する融合タンパク質、ここに開示する組成物、ここに開示する核酸、ここに開示するベクターまたはここに開示する宿主細胞;および(b)薬学的に許容される添加物を含む、医薬組成物である。
ある実施態様において、ここに提供されるのは、ここに開示する融合タンパク質、ここに開示する組成物、ここに開示する核酸、ここに開示するベクターまたはここに開示する宿主細胞および該融合タンパク質をそれを必要とする対象に投与するための指示を含む、キットである。
ある実施態様において、ここに提供されるのは、適当な条件下でここに開示する宿主細胞を培養し、該融合タンパク質を回収することを含む、ここに開示する融合タンパク質を製造する方法である。ある実施態様において、宿主細胞は、真核生物細胞または原核生物細胞である。ある実施態様において、宿主細胞は、哺乳動物細胞、昆虫細胞、真菌細胞、植物細胞、トランスジェニック哺乳動物細胞または細菌細胞である。ある実施態様において、宿主細胞は、CHO細胞、HEK 293細胞、NS0細胞、Per C6細胞、BHK細胞およびCOS細胞からなる群から選択される。ある実施態様において、細菌細胞はエシェリキア・コリである。
ある実施態様において、ここに提供されるのは、処置を必要とする対象における疾患または障害を処置する方法であって、対象に有効量のここに開示する融合タンパク質、ここに開示する組成物、ここに開示する核酸、ここに開示するベクター、ここに開示する宿主細胞または医薬ここに開示する組成物を投与することを含む、方法である。ある実施態様において、疾患または障害は癌である。ある実施態様において、癌は、膀胱癌、乳癌、子宮癌、子宮内膜癌、卵巣癌、結腸直腸癌、結腸癌、頭頸部癌、肺癌、胃癌、胚細胞癌、骨癌、扁平上皮細胞癌、皮膚癌、中枢神経系新生物、リンパ腫、白血病、肉腫、ウイルス関連癌、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、消化器癌、ホジキンまたは非ホジキンリンパ腫、膵臓癌、神経膠芽腫、神経膠腫、子宮頸癌、卵巣癌、肝臓癌、骨髄腫、唾液腺癌、腎臓癌、基底細胞癌、黒色腫、前立腺癌、外陰癌、甲状腺癌、精巣癌、食道癌または頭頸部癌およびこれらの何らかの組み合わせである。
ある実施態様において、疾患または障害は、炎症性疾患または自己免疫性疾患である。ある実施態様において、炎症性疾患または自己免疫性疾患は、I型糖尿病、多発性硬化症、関節リウマチ、セリアック病、全身性エリテマトーデス、ループス腎炎、皮膚ループス、若年性特発性関節炎、クローン病、潰瘍性大腸炎または全身性硬化症、移植片対宿主病、乾癬、円形脱毛症、HCV誘発脈管炎、シェーグレン症候群、天疱瘡、強直性脊椎炎、ベーチェット病、ウェゲナー肉芽腫、高安病、自己免疫性肝炎、硬化性胆管炎、グーゲル・シェーグレンおよびマクロファージ活性化症候群からなる群から選択される。
ある実施態様において、疾患または障害は、感染性疾患である。ある実施態様において、感染性疾患は病原性ウイルスが原因である。ある実施態様において、病原性ウイルスは、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、ヘルペスウイルス、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、フラビウイルス、エコーウイルス、ライノウイルス、コクサッキーウイルス、コロナウイルス、呼吸器多核体ウイルス、ムンプスウイルス、ロタウイルス、麻疹ウイルス、風疹ウイルス、パルボウイルス、ワクシニアウイルス、ヒトT細胞白血病(HTL)ウイルス、デングウイルス、パピローマウイルス、軟属腫ウイルス、ポリオウイルス、狂犬病ウイルス、ジョン・カニンガム(JC)ウイルスおよびアルボウイルス脳炎ウイルスからなる群から選択される。ある実施態様において、感染性疾患は病原性細菌が原因である。ある実施態様において、病原性細菌は、クラミジア、リケッチア目細菌、マイコバクテリア、ブドウ球菌、連鎖球菌、肺炎球菌、髄膜炎菌および淋菌、クレブシエラ属、プロテウス属、セラチア属、シュードモナス属、レジオネラ属、ジフテリア、サルモネラ属、桿菌、コレラ、破傷風、ボツリヌス症、炭疽菌、ペスト、レプトスピラ症およびライム病細菌からなる群から選択される。ある実施態様において、感染性疾患は病原性真菌が原因である。ある実施態様において、病原性細菌は、カンジダ(アルビカンス、クルーセイ、グラブラータ、トロピカリスなど)、クリプトコックス・ネオフォルマンス、アスペルギルス(フミガーツス、ニガーなど)、ムーコル目(ムコール属、アブシジア属、リゾプス属)、スポロトリックス・シェンキィ、ブラストマイセス・デルマチチジス、パラコクシジオイデス・ブラジリエンシス、コクシジオイデス・イミチスおよびヒストプラズマ・カプスラーツムからなる群から選択される。ある実施態様において、感染性疾患は病原性寄生虫が原因である。ある実施態様において、病原性寄生虫は、赤痢アメーバ、大腸バランジウム、フォーラーネグレリア、アカントアメーバ属、ランブル鞭毛虫、クリプトスポリジウム属、ニューモシスチス・カリニ、三日熱マラリア原虫、バベシア・ミクロチ、ブルーストリパノソーマ、クルーズトリパノソーマ、ドノヴァン・リーシュマニア、トキソプラズマ・ゴンディおよびブラジル鉤虫からなる群から選択される。
ある実施態様において、ここに開示する方法は、さらに対象に第二剤を投与することを含む。ある実施態様において、第二剤は、PD-1アンタゴニスト、CTLA-4アンタゴニスト、TIM3アンタゴニスト、GITRアンタゴニスト、KIRアンタゴニスト、LAG3アンタゴニストまたはこれらの何れかの組み合わせである。ある実施態様において、第二剤は抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗CTLA-4抗体、抗TIM3抗体、抗KIR抗体、抗GITR抗体、抗LAG3抗体またはこれらの何れかの組み合わせである。ある実施態様において、第二剤は、サイトカイン阻害剤である。ある実施態様において、サイトカイン阻害剤はIL-6、IL-10、TGF-β、VEGF、IFN-γまたはこれらの何れかの組み合わせの1以上を標的とする。
ある実施態様において、融合タンパク質は、局所、上皮粘膜、鼻腔内、経口、膣、直腸、舌下、局所、静脈内、腹腔内、筋肉内、動脈内、髄腔内、リンパ内、病巣内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、経気管支、皮下、表皮下、関節内、嚢下、クモ膜下、脊髄内、硬膜外または胸骨内経路により投与される。
6. 図面の簡単な説明
図1は、SEC/MALS静的光散乱で測定して、配列番号16の分子量が93kDaであることを示す。ポリペプチド鎖単独の理論的質量は、37,812Da低い。観察される溶液質量は、それが均一ホモダイマーとして存在し、質量の約19%がグリコシル化によることを示す。
図2は、表面プラズモン共鳴測定を使用したIL2-CD25融合タンパク質(配列番号16)のヒトCD25への原型的結合を示す。
図3は、0.5mg/kg単回静脈内(IV)または皮下(SC)投与後のBalb/Cマウスにおける、示す融合タンパク質血清濃度の経時変化を示す。各時点は、3マウスからのサンプルの平均を表す。エラーバーは標準偏差を表す。
図4は、0.5mg/kg単回静脈内(IV)または皮下(SC)投与後のBalb/Cマウスにおける、示す融合タンパク質血清濃度の経時変化を示す。各時点は、3マウスからのサンプルの平均を表す。エラーバーは標準偏差を表す。
図5は、0.075mg/kg単回皮下(SC)投与後のカニクイザルにおける、hIL2-CD25(22-212)の血清濃度の経時変化を示す。各時点は、3サルからのサンプルの平均を表す。エラーバーは標準偏差を表す。
図6は、IL2-CD25融合タンパク質が、代表的ドナーからのヒトPBMCにおけるSTAT5リン酸化を誘導する活性を示す。細胞をTreg(CD4、foxp3、CD25)またはTconv(CD4、foxp3)、CD8およびNK細胞(CD3、CD56)でゲーティングし、インキュベーション後pSTAT5で陽性に染色された細胞の存在を定量した。これらの実験で決定されたTregにおけるpSTAT5誘導のEC50は、それぞれhIL2-CD25(22-240)、hIL2-CD25(22-212)およびhIL2-CD25(22-187)について10ng/ml、4.4ng/mlおよび4.6ng/mlであった。
図7は、切断融合タンパク質が全血におけるIL2Rを刺激し、種々の細胞型でリン酸化STAT5を誘導する能力を示す。IL2Rシグナル伝達を、pSTAT5で細胞内染色後フローサイトメトリーでの測定により検出し、全血混合物におけるpSTAT5陽性染色細胞のパーセンテージを決定した。hIL2-CD25(22-240)の効力を代表的ドナーにおいてhIL2-CD25(22-212)と比較した。タンパク質をヒト全血で力価測定し、細胞内pSTAT5染色強度をフローサイトメトリーで測定した。TregにおけるpSTAT5誘導のEC50は、hIL2-CD25(22-240)で22ng/mlおよびhIL2-CD25(22-212)で36ng/mlであった。
図8A~図8Cは、ヒト化免疫系を有するマウスにおけるT細胞増加についてのhIL2-CD25(22-240)、hIL2-CD25(22-212)およびhIL2-CD25(22-184)の類似能力を示す。NSG-huCD34移植マウスへの融合タンパク質投与(s.c.)を、3回、3日毎に実施した。投与マウスの脾臓からのTreg(図8A)、CD8(図8B)およびNK細胞(図8C)の分析を、フローサイトメトリーにより決定した。
図9Aおよび図9Bは、PBMC(図9A)または全血濃度(図9B)とhIL2-CD25(22-212)(配列番号16)を含む混合細胞集団で15分間後のSTAT5のリン酸化を示す。
図10は、インビトロでヒトまたはマウス血清におけるIL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)の(G3S)3リンカー安定性のLC-MS/MSベースの分析を示す。LC-MS/MSを使用するIL2とCD25のピーク面積比を、抗IL2抗体を使用する捕捉後記録する。
図11は、0.075mg/kg単回皮下投与後のサル血清におけるIL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)の(G3S)3リンカー安定性のLC-MS/MSベースの分析を示す。LC-MS/Mを使用するIL2とCD25のピーク面積比Sを、抗IL2抗体を使用する捕捉後記録する。
7. 発明の詳細な記載
本開示は、本発明の全てではないが、一部実施態様が示される、添付する図面を参照して、以下にさらに完全に記載される。事実、これらの開示は多くの種々の形態に具現化でき、ここに示す実施態様に限定されると解釈してはならない;むしろ、これらの実施態様は、本開示が適用され得る法的基準を満たすように提供される。全体をとおして、同様の数字は、同様の態様をいう。
ここに示す開示の多くの修飾および他の実施態様が、前記および添付する図面に示される教示の利点を有するとして、本発明が属する分野の当業者には明らかとなる。それ故に、本発明は、開示される特定の実施態様に限定されず、修飾および他の実施態様が添付する特許請求の範囲の範囲内に包含されることが意図されると理解されるべきである。特定のものをさす用語がここで用いられるが、それらは、一般的かつ記述的意味でのみ用いられ、限定する目的ではない。
7.1 概要
免疫系調節に用いられ得る、種々の方法および組成物が提供される。組成物は(a)インターロイキン-2(IL2)ポリペプチドを含む第一ポリペプチド;および(b)インターロイキン-2受容体アルファ(IL2Rα)ポリペプチドの細胞外ドメインを含む第二ポリペプチドを含む融合タンパク質を含み;ここで、(i)IL2Rαポリペプチドの細胞外ドメインは、天然IL2Rαの細胞外ドメイン(配列番号7)に比して、グリコシル化が少なくとも一つ少ない;および/または(ii)IL2ポリペプチドは、天然IL2(配列番号2)に比して、グリコシル化が少なくとも一つ少ない;そして、ここで融合タンパク質はIL2活性を有する。
本明細書はまた、ここに開示する融合タンパク質をコードするヌクレオチド、該ヌクレオチドを含むベクター、該ヌクレオチドを含む宿主細胞および該融合タンパク質、ヌクレオチド、ベクターまたは宿主細胞を含む組成物も開示する。本発明はまた融合タンパク質、ヌクレオチド、ベクター、宿主細胞もしくは組成物を製造する方法または融合タンパク質、ヌクレオチド、ベクター、宿主細胞もしくは組成物を使用する方法にも関する。
7.2 定義
あるものの単数表現は、そのものの1以上をいうことは注意すべきである;例えば、「ヌクレオチド配列」は1以上のヌクレオチド配列を表すと理解される。そのようなものとして、単数表現、「1以上の」および「少なくとも一つ」は、ここでは相互交換可能に使用され得る。
さらに、「および/または」は、ここで使用されているとき、2つの特定した特性または要素の各々の、他方を伴うまたは伴わない具体的開示と解釈される。故に、ここで「Aおよび/またはB」などの言い回しで使用される用語「および/または」は、「AおよびB」、「AまたはB」、「A」(単独)および「B」(単独)を含むことを意図する。同様に、「A、Bおよび/またはC」のような表現で使用される用語「および/または」は、次の態様の各々を含むことを意図する:A、BおよびC;A、BまたはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;AおよびC;AおよびB;BおよびC;A(単独);B(単独);およびC(単独)。
同様に、単語「または」は、文脈に明らかに反しない限り、「および」を含むことを意図する。核酸またはポリペプチドについて示す全ての塩基サイズまたはアミノ酸サイズおよび全ての分子量または分子量値は近似であり、説明のために提供されることが理解されるべきである。
ここで、態様が「含む」なる用語を用いて記載されているとき、「からなる」および/または「本質的にからなる」の用語以外類似する態様も提供されることが理解される。
特に断らない限り、ここで使用する全ての技術的および科学的用語は、本開示が関連する分野の当業者に一般に理解されるのと同じ意味を有する。例えば、the Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology, Juo, Pei-Show, 2nd ed., 2002, CRC Press; The Dictionary of Cell and Molecular Biology, 3rd ed., 1999, Academic Press;およびthe Oxford Dictionary Of Biochemistry And Molecular Biology, Revised, 2000, Oxford University Pressは、本明細書で使用する用語の体部分の一般的辞書を当業者に提供する。
単位、接頭辞および記号は、その国際単位系(SI)が認めた形態である。数値範囲は、該範囲を定義する数値を含む。特に断らない限り、アミノ酸配列は、左から右にアミノからカルボキシ配向で記載する。ここに提供する表題は、本明細書を全体として参照して得られ得る種々の態様の開示を制限しない。従って、すぐ下に定義する用語は、本明細書をその全体として参照して、より完全に定義される。
用語「約」は、ここでは、おおよそ、大まか、周辺または幅内を意味する。用語「約」が数値範囲と組み合わせて使用されるとき、示す数値の上および下に境界を拡大することにより、その範囲を修飾する。故に、「約10~20」は「約10~約20」を意味する。一般に、用語「約」は、数値を、例えば、10パーセント上または下(高または低)の分散により、示す数値を上および下に修飾し得る。
ここで使用する「インターロイキン-2」、「IL2」または「IL-2」は、特に断らない限り、霊長類(例えば、ヒト)および齧歯類(例えば、マウスおよびラット)および家庭飼育または農業用哺乳動物などの哺乳動物を含む、あらゆる脊椎動物からのあらゆる天然または組み換えIL2をいう。本用語は、非プロセシングIL2ならびに細胞内でのプロセシングに由来するIL2のあらゆる形態(すなわち、IL2の成熟形態)を包含する。本用語は、IL2の天然に存在するバリアントおよびフラグメント、例えばスプライスバリアントまたはアレルバリアントならびに天然に存在するIL2のIL2活性を有する天然に存在しないバリアントも包含する。
IL2のさらなる核酸およびアミノ酸配列は知られる。例えば、GenBank Accession Nos: Q7JFM2(Aotus lemurinus(Gray-bellied night monkey)); Q7JFM5(Aotus nancymaae(Ma's night monkey)); P05016(Bos taurus(ウシ)); Q29416(イエイヌ(イヌ)(Canis lupus familiaris)); P36835(Capra hircus(ヤギ)); およびP37997(Equus caballus(ウマ))参照。
IL2活性の生物学的に活性なフラグメントおよびバリアントは、IL2活性を保持する。用語「IL2の生物学的活性」または「IL2活性」は、IL2受容体担持リンパ球を刺激する能力を含むが、これに限定されない、IL2の生物学的活性の1以上をいう。このような活性は、インビトロおよびインビボ両者で測定され得る。IL2は免疫活性の包括的レギュレーターであり、ここで見られる効果はそのような活性の合計である。例えば、それは生存活性(Bcl-2)を制御し、Tエフェクター活性(IFN-ガンマ、グランザイムBおよびパーフォリン)を誘導しおよび/またはT制御性活性(FoxP3)を促進する。
IL2の生物学的に活性なバリアントは知られる。例えば、US出願公開20060269515および20060160187およびWO99/60128参照。
ここで使用する用語「CD25」、「IL2受容体α」、「IL2Rα」または「IL2Ra」は、特に断らない限り、霊長類(例えばヒト)および齧歯類(例えば、マウスおよびラット)および家庭飼育または農業用哺乳動物を含む哺乳動物を含む、あらゆる脊椎動物からのあらゆる天然または組み換えIL2Rαをいう。本用語はまたIL2Rαの天然に存在するバリアント、例えば、スプライスバリアントまたはアレルバリアントまたはIL2Rα活性を有する天然に存在しないバリアントも包含する。ヒトIL2は、その受容体系、IL2Rを介するシグナル伝達により生物学的効果を発揮する。IL2およびその受容体(IL2R)は、T細胞増殖および免疫応答に極めて重要である他の基本的な機能に必要である。IL2Rは、アルファ(p55)、ベータ(p75)およびガンマ(p65)鎖である、3つの非共有性に結合したI型膜貫通タンパク質からなる。ヒトIL2Rアルファ鎖は、219アミノ酸の細胞外ドメイン、19アミノ酸の膜貫通ドメインおよび13アミノ酸の細胞内ドメインからなる。IL2Rアルファ(IL2R-α)の分泌細胞外ドメインを、ここに記載する融合タンパク質に用い得る。
IL2Rαの核酸およびアミノ酸配列は知られる。例えば、GenBank Accession Nos: NP_001030597.1(Pan troglodytes); NP_001028089.1(Macaca mulatta); NM_001003211.1(Canis lupus); NP_776783.1(Bos taurus); NP_032393.3(Mus musculus);およびNP_037295.1(Rattus norvegicus)参照。
IL2Rα細胞外ドメイン活性の生物学的に活性なフラグメントおよびバリアントは、IL2Rα細胞外ドメイン活性を保持する。用語「IL2Rα細胞外ドメインの生物学的活性」は、IL2に結合するおよび/またはIL2受容体応答性細胞における細胞内シグナル伝達を増強する能力を含むが、これらに限定されないIL2Rαの細胞外ドメインの生物学的活性の1以上をいう。IL2Rαの生物学的に活性なフラグメントおよびバリアントの非限定的例は、例えば、Robb et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85:5654-5658, 1988に開示される。ある実施態様において、ここに開示するIL2Rαの生物学的に活性なフラグメントおよびバリアントは、天然IL2Rαの細胞外ドメインと比較して、少なくとも一つ少ないグリコシル化を含む。
ここで使用する対象物に適用される用語「天然に存在する」は、当該対象物が天然で見出され得ることをいう。例えば、天然源から単離でき、人の手により実験室で意図的に修飾されていない生物(ウイルスを含む)に存在するポリペプチドまたはポリヌクレオチド配列は、天然に存在する。
「ポリペプチド」は、少なくとも2つの連続して結合したアミノ酸残基を含む鎖をいい、鎖長の上限はない。タンパク質における1以上のアミノ酸残基は、グリコシル化、リン酸化またはジスルフィド結合形成などの、しかしこれらに限定されない修飾を含み得る。「タンパク質」または「融合タンパク質」は、1以上のポリペプチドを含み得る。
本発明にまた包含されるのは、ポリペプチドのフラグメントまたはバリアントおよびこれらの何れかの組み合わせである。用語「フラグメント」または「バリアント」は、本発明のポリペプチド結合ドメインまたは結合分子をいうとき、対照ポリペプチドの性質の少なくとも一部(例えば、IL2RαについてIL2結合活性)を保持する、あらゆるポリペプチドを含む。ポリペプチドのフラグメントはタンパク分解フラグメントおよび欠失フラグメントを含むが、天然に存在する完全長ポリペプチド(または成熟ポリペプチド)を含まない。本発明のポリペプチド結合ドメインまたは結合分子のバリアントは、上記フラグメントおよびまたアミノ酸置換、欠失または挿入によりアミノ酸配列が改変されたポリペプチドも含む。バリアントは天然に存在しても、しなくてもよい。天然に存在しないバリアントは、当分野で知られる変異導入技術を使用して製造され得る。バリアントポリペプチドは保存的または非保存的アミノ酸置換、欠失または付加を含み得る。
上記のとおり、ポリペプチドバリアントは、例えば、修飾ポリペプチドを含む。修飾は、例えば、アセチル化、アシル化、ADP-リボース化、アミド化、フラビンの共有結合、ヘム部分の共有結合、ヌクレオチドまたはヌクレオチド誘導体の共有結合、脂質または脂質誘導体の共有結合、ホスホチジルイノシトールの共有結合、架橋、環化、ジスルフィド結合形成、デメチル化、共有架橋形成、システイン形成、ピログルタミン酸形成、ホルミル化、ガンマ-カルボキシル化、グリコシル化、GPIアンカー形成、ヒドロキシル化、ヨウ素化、メチル化、ミリストイル化、酸化、ペグ化(Mei et al., Blood 116:270-79 (2010))、タンパク分解プロセシング、リン酸化、プレニル化、ラセミ化、セレニル化、硫酸化、アルギニル化のようなタンパク質へのアミノ酸の転移RNA介在付加およびユビキチン化を含む。
ここで使用するタンパク質またはヌクレオチド配列における「対応する」、「対応するアミノ酸」、「対応する部位」または「等価アミノ酸」は、第一タンパク質配列、例えば、IL2配列と第二タンパク質配列、例えば、第二IL2配列の同一性または類似性を最大化するためのアラインメントにより同定される。第二タンパク質配列における等価アミノ酸の同定に使用する数字は、第一タンパク質配列における対応するアミノ酸の同定に使用する数字に基づく。ある実施態様において、用語「対応する」は、ポリペプチドにおける1以上のアミノ酸またはポリヌクレオチドにおける1以上のヌクレオチドでの変異の相関をいう。非限定的例として、ここに開示するポリヌクレオチド(例えば、配列番号7)の特定のアミノ酸(例えば、S50)は、配列番号7の50番目のアミノ酸- セリン- をいう。
ここで使用する用語「結合する」は、第一アミノ酸鎖と第二アミノ酸鎖の間で形成される共有または非共有結合をいう。ある実施態様において、用語「結合する」は、共有の非ペプチド結合または非共有結合を意味する。この結合は、コロン、すなわち、(:)によって示され得る。他の実施態様において、それはペプチド結合以外の共有結合を意味する。例えば、アミノ酸システインは、第二システイン残基上のチオール基とジスルフィド結合または架橋を形成し得るチオール基を含む。ほとんどの天然に存在するIgG分子において、CH1領域とCL領域はジスルフィド結合により結合され、二つの重鎖はKabatナンバリングシステムを使用して239および242(位置226または229、EUナンバリングシステム)に対応する位置で、2つのジスルフィド結合により結合される。共有結合の例は、ペプチド結合、金属結合、水素結合、ジスルフィド結合、シグマ結合、パイ結合、デルタ結合、グリコシド結合、アグノスティック結合、ベント結合、双極性結合、パイ逆供与結合、二重結合、三重結合、四重結合、五重結合、六重結合、共役結合、超共役結合、芳香族性、ハプト結合または反結合を含むが、これらに限定されない。非共有結合の非限定的例は、イオン結合(例えば、カチオン-パイ結合または塩結合)、金属結合、水素結合(例えば、二水素結合、二水素複合体、低障壁水素結合または対称水素結合)、ファンデルワールス力、ロンドン分散力、機械結合、ハロゲン結合、金親和性、インターカレーション、スタッキング、エントロピー力または化学極性を含む。
ここで使用する用語「同等」は、例えば、融合タンパク質の使用によりもたらされる、比較速度またはレベルが、対照速度またはレベルに等しい、実質的に等しいまたは類似することを意味する。ここで使用する用語「類似する」は、比較速度またはレベルと、対照速度またはレベルとの差異が10%を超えないまたは15%を超えないことを意味する。用語「実質的に等しい」は、比較速度またはレベルと対照速度またはレベルの差異が0.01%、0.5%または1%を超えないことを意味する。
ここで使用する用語「発現」は、ポリヌクレオチドが遺伝子産物、例えば、RNAまたはポリペプチドを産生する過程をいう。
「融合」または「融合」タンパク質は、第一アミノ酸配列が、天然では自然に結合しない第二アミノ酸配列とインフレームで結合することを意味する。融合ポリペプチド例えば、IL2タンパク質とIL2-Rαタンパク質の融合において、通常タンパク質に存在するアミノ酸配列を、融合ポリペプチドで共有できまたは通常同じタンパク質に存在するアミノ酸配列を、新しい配置で置くことができる。融合タンパク質は、例えば、化学合成により、または、ペプチド領域が所望の相関でコードされているポリヌクレオチドの作製および翻訳により、産生される。融合タンパク質は、さらに、共有の非ペプチド結合または非共有結合で第一アミノ酸配列に結合した第二アミノ酸配列を含み得る。転写/翻訳により、単一タンパク質が製造される。この方法で、複数タンパク質またはそのフラグメントが単一ポリペプチドに取り込まれ得る。「操作可能に結合」は、2以上の要素間の機能的結合を意味することを意図する。例えば、2ポリペプチド間の操作可能な結合は、両ポリペプチドをインフレームで相互に結合させて、単一ポリペプチド融合タンパク質を産生する。特定の態様において、融合タンパク質は、下にさらに記載するとおり、リンカー配列を含み得る第三ポリペプチドをさらに含む。
「Fc領域」(結晶化できるフラグメント領域)、「Fcドメイン」または「Fc」は、免疫系の種々の細胞(例えば、エフェクター細胞)に位置するFc受容体または古典的補体系の第一成分(C1q)への結合を含む、免疫グロブリンの宿主組織または因子への結合に介在する、抗体重鎖のC末端領域をいう。それ故に、Fc領域は、第一定常領域免疫グロブリンドメイン(例えば、CH1またはCL)以外の抗体の定常領域を含む。IgG、IgAおよびIgD抗体アイソタイプにおいて、Fc領域は、抗体の2つの重鎖の第二(CH2)および第三(CH3)ドメイン定常ドメイン由来の2つの同一タンパク質フラグメントを含み;IgMおよびIgE Fc領域は、各ポリペプチド鎖の3つの重鎖ドメイン定常ドメイン(CHドメイン2~4)を含む。IgGアイソタイプはある種でサブクラスに分割される:ヒトでIgG1、IgG2、IgG3およびIgG4ならびにマウスでIgG1、IgG2a、IgG2bおよびIgG3。IgGについて、Fc領域は、免疫グロブリンドメインCH2およびCH3ならびにCH1ドメインとCH2ドメインの間にヒンジを含む。免疫グロブリン重鎖のFc領域の境界の定義は変わり得るが、ここで定義されるとおり、ヒトIgG重鎖Fc領域は、IgG1について重鎖のアミノ酸残基D221、IgG2についてV222、IgG3についてL221およびIgG4についてP224からカルボキシ末端までのストレッチをいい、ここで、ナンバリングは、KabatにおけるようなEUインデックスによる。ヒトIgG Fc領域のCH2ドメインは、アミノ酸237からアミノ酸340に伸び、CH3ドメインはFc領域のCH2ドメインのC末端側に位置し、すなわち、IgGのアミノ酸341~アミノ酸447または446(C末端リシン残基がないならば)または445(C末端グリシンおよびリシン残基がないならば)に伸びる。ここで使用するFc領域は、あらゆるアロタイプバリアントを含む天然配列FcまたはバリアントFc(例えば、天然に存在しないFc)であり得る。
「Fc受容体」または「FcR」は、免疫グロブリンのFc領域に結合する受容体である。IgG抗体に結合するFcRは、FcγRファミリーの受容体を含み、これら受容体のアレルバリアントおよび選択的スプライシング形態を含む。FcγRファミリーは、3つの活性化(マウスにおいてFcγRI、FcγRIIIおよびFcγRIV;ヒトにおいてFcγRIA、FcγRIIAおよびFcγRIIIA)および1つの阻害性(FcγRIIB)受容体からなる。ヒトFcγRの種々の性質は、当分野で知られる。生来のエフェクター細胞型の大部分は、1以上の活性化FcγRと阻害性FcγRIIBを共発現し、ナチュラルキラー(NK)細胞は、選択的に1つの活性化Fc受容体(マウスにおいてFcγRIIIおよびヒトにおいてFcγRIIIA)を発現するが、マウスおよびヒトにおいて阻害性FcγRIIBを発現しない。ヒトIgG1は大部分のヒトFc受容体に結合し、それが結合する活性化Fc受容体のタイプに関して、マウスIgG2aと等価と考えられている。
ここで使用する用語「挿入」、「が挿入された」、「への挿入」または文法的に関連する用語は、特定のタンパク質の類似位置に対する、融合ポリペプチドにおける異種部分(例えば、半減期延長部分)の位置をいう。ここで使用する該用語は、ここに開示する組み換えポリペプチドの特徴をいい、融合ポリペプチドを製造した何らかの方法または工程を示さず、含意せずまたは暗示しない。
ポリペプチドまたはポリヌクレオチドに対する「異種」および「異種部分」は、異なるタンパク質またはポリヌクレオチド由来のポリペプチドまたはポリヌクレオチドである。融合タンパク質のさらなる成分は、融合タンパク質の他のポリペプチド成分と同じ生物由来でよくまたはさらなる成分は、融合タンパク質の他のポリペプチド成分と異なる生物からであってよい。例えば、異種ポリペプチドは合成または異なる種、個体の異なる細胞型または別個の固体の同一または異なるタイプの細胞由来であり得る。ある態様において、異種部分は、融合ポリペプチドまたはタンパク質を産生するために、他のポリペプチドに融合したポリペプチドである。他の態様において、異種部分は、ポリペプチドまたはタンパク質にコンジュゲートしたPEGなどの非ポリペプチドである。ここに記載する異種部分の非限定的例は、グリシン/セリンリンカー(例えば、GGGSGGGSGGGS(配列番号71)((GlySer))とも記す)である。
「天然配列Fc領域」または「天然配列Fc」は、天然で見られるFc領域のアミノ酸配列と同一であるアミノ酸配列を含む。天然配列ヒトFc領域は、天然配列ヒトIgG1 Fc領域;天然配列ヒトIgG2 Fc領域;天然配列ヒトIgG3 Fc領域;および天然配列ヒトIgG4 Fc領域ならびに天然に存在するそのバリアントを含む。天然配列Fcは、Fcの種々のアロタイプを含む(例えば、Jefferis et al. (2009) mAbs 1: 1参照)。
融合タンパク質を使用するインビトロまたはインビボアッセイの文脈での用語「EC50」は、最大応答の50%、すなわち、最大応答とベースラインの中間である応答を誘発する融合タンパク質の濃度をいう。
「保存的アミノ酸置換」は、あるアミノ酸残基の、類似側鎖を有するアミノ酸残基での置換をいう。類似側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当分野で定義されている。これらのファミリーは、塩基性側鎖(例えば、リシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、トリプトファン)、非極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン)、ベータ-分岐側鎖(例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を有するアミノ酸を含む。ある実施態様において、IL2/IL2Rα融合タンパク質中の予測非必須アミノ酸残基を、同じ側鎖ファミリーの他のアミノ酸残基で置き換える。抗原結合を排除しないヌクレオチドおよびアミノ酸保存的置換を同定する方法は、当分野で周知である(例えば、Brummell et al., Biochem. 32: 1180-1187 (1993); Kobayashi et al. Protein Eng. 12(10):879-884 (1999);およびBurks et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:412-417 (1997)参照)。
ここで使用する用語「核酸分子」は、DNA分子およびRNA分子を含むことを意図する。核酸分子は一本鎖でも二本鎖でもよく、cDNAであり得る。
ここで使用する用語「制御領域」は、コード領域の上流(5’非コード配列)、その中または下流(3’非コード配列)に位置し、関連コード領域の転写、RNAプロセシング、安定性または翻訳に影響するヌクレオチド配列をいう。制御領域は、プロモーター、翻訳リーダー配列、イントロン、ポリアデニル化認識配列、RNAプロセシング部位、エフェクター結合部位およびステムループ構造を含み得る。コード領域が真核生物細胞での発現が意図されるならば、ポリアデニル化シグナルおよび転写停止配列は、通常コード配列に対して3’に位置する。
遺伝子産物、例えば、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、1以上のコード領域に操作可能に結合したプロモーターおよび/または他の転写または翻訳調節要素を含み得る。プロモーター以外の他の転写調節要素、例えばエンハンサー、オペレーター、レプレッサーおよび転写停止シグナルも、遺伝子産物発現を指示するため、コード領域に操作可能に結合し得る。
多様な転写調節領域が当業者に知られる。これらは、サイトメガロウイルス(イントロン-Aと関連した最初期プロモーター)、サルウイルス40(初期プロモーター)およびレトロウイルス(例えばラウス肉腫ウイルス)からのプロモーターおよびエンハンサーセグメントを含むが、これらに限定されない。脊椎動物細胞で機能する転写調節領域を含むが、これらに限定されない。他の転写調節領域は、アクチン、ヒートショックタンパク質、ウシ成長ホルモンおよびウサギβ-グロビンなどの脊椎動物遺伝子由来のものならびに真核生物細胞で遺伝子発現制御ができる他の配列を含む。さらなる適当な転写調節領域は、組織特異的プロモーターおよびエンハンサーならびにリンホカイン誘導性プロモーター(例えば、インターフェロンまたはインターロイキンにより誘導され得るプロモーター)を含む。
同様に、多様な翻訳調節要素は、当業者に知られる。これらは、リボソーム結合部位、翻訳開始および停止コドンおよびピコルナウイルス由来の要素(特にリボソーム内部侵入部位またはIRES、CITE配列とも称する)を含むが、これらに限定されない。
用語「パーセント配列同一性」、「パーセント同一性」、「配列同一性」または「同一性」は相互交換可能に使用し、2つの配列の最適アラインメントのために導入すべきであった付加または欠失(すなわち、ギャップ)を考慮に入れた、比較ウィンドウにわたる2つのポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列間で共有される同一マッチ位置の数をいう。マッチ位置は、同一ヌクレオチドまたはアミノ酸が標的配列および対照配列両者に存在する、あらゆる位置をいう。標的配列に存在するギャップは、ギャップがヌクレオチドまたはアミノ酸ではないため、カウントしない。同様に、対照配列に存在するギャップは、対照配列からのヌクレオチドまたはアミノ酸ではなく、標的配列ヌクレオチドまたはアミノ酸がカウントされるため、カウントされない。
2つの配列間の配列比較およびパーセント同一性決定は、下記非限定的例に記載の数学的アルゴリズムを使用して達成され得る。
配列同一性のパーセンテージは、マッチ位置数を得るために両配列で同一アミノ酸残基または核酸塩基が現れる位置の数を決定し、マッチ位置数を比較ウィンドウにおける総数で除し、結果に100を乗じて、配列同一性パーセンテージを得ることにより計算される。2つの配列間の配列比較およびパーセント同一性決定は、オンライン用途およびダウンロード両者で容易に利用可能なソフトウェアを使用して、達成され得る。適当なソフトウェアプログラムは、種々の源からならびに両タンパク質およびヌクレオチド配列のアラインメントのために入手可能である。パーセント配列同一性決定のための適当なプログラムの一つは、U.S. government's National Center for Biotechnology Information BLAST web site (blast.ncbi.nlm.nih.gov)から入手可能なBLASTプログラム集の一部であるbl2seqである。bl2seqは、BLASTNまたはBLASTPアルゴリズムを使用した、2配列間の比較を実施する。BLASTNは核酸配列の比較に使用され、BLASTPはアミノ酸配列の比較に使用される。他の適当なプログラムは、例えば、EMBOSSバイオインフォマティックプログラム集の一部であり、European Bioinformatics Institute (EBI) at www.ebi.ac.uk/Tools/psaからも入手可能なNeedle, Stretcher, WaterまたはMatcherである。
ポリヌクレオチドまたはポリペプチド対照配列とアラインした単一ポリヌクレオチドまたはポリペプチド標的配列内の種々の領域が、各々それ自体のパーセント配列同一性を有し得る。パーセント配列同一性値は1/10の桁で四捨五入していることは注意すべきである。例えば、80.11、80.12、80.13および80.14は80.1に切り捨て、80.15、80.16、80.17、80.18および80.19は80.2に切り上げる。長さ値は常に整数であることも注意すべきである。
2つのヌクレオチド配列間のパーセント同一性は、GCGソフトウェアパッケージ(worldwideweb.gcg.comで入手可能)のGAPプログラムで、NWSgapdna.CMPマトリクスおよびギャップ荷重40、50、60、70または80および長さ荷重1、2、3、4、5または6を使用して、決定できる。2つのヌクレオチドまたはアミノ酸配列間のパーセント同一性は、ALIGNプログラム(version 2.0)に入れられているE. Meyers and W. Miller(CABIOS, 4: 11-17 (1989))のアルゴリズムを使用して、PAM120荷重残基表、ギャップ長ペナルティ12およびギャップペナルティ4を使用して、決定できる。さらに、2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、GCGソフトウェアパッケージ(http://www.gcg.comで入手可能)のGAPプログラムに入れられているNeedleman and Wunsch(J. Mol. Biol. (48):444-453 (1970))アルゴリズムを使用して、Blossum 62マトリクスまたはPAM250マトリクスおよびギャップ荷重16、14、12、10、8、6または4および長さ荷重1、2、3、4、5または6を使用して、決定され得る。
ここに記載する核酸およびタンパク質配列は、さらに、例えば、関連配列同定のための、公開のデータベースに対するサーチを実施するための「クエリー配列」として使用され得る。このようなサーチは、Altschul, et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-10のNBLASTおよびXBLASTプログラム(version 2.0)を使用して実施され得る。BLASTヌクレオチドサーチを、NBLASTプログラムで、スコア=100、単語長=12を使用して実施し、ここに記載する核酸分子に相同なヌクレオチド配列を得ることができる。BLASTタンパク質サーチサーチを、XBLASTプログラム、スコア=50、単語長=3を使用して実施し、ここに記載するタンパク質分子に相同なアミノ酸配列を得ることができる。比較目的でのギャップ付きアラインメントを得るために、Gapped BLASTを、Altschul et al., (1997) Nucleic Acids Res. 25(17):3389-3402に記載のとおり利用できる。BLASTおよびGapped BLASTプログラムを使用するとき、各プログラム(例えば、XBLASTおよびNBLAST)のデフォルトパラメータが使用され得る。worldwideweb.ncbi.nlm.nih.gov参照。
核酸は全細胞、細胞ライセートまたは部分的に精製したまたは実質的に純粋な形態で存在し得る。核酸は、アルカリ/SDS処理、CsClバンディング、カラムクロマトグラフィー、アガロースゲル電気泳動および当分野で周知のその他を含む標準技術によりの細胞成分または他の汚染物質、例えば、他の細胞核酸(例えば、染色体の他の部分)またはタンパク質から精製されて離されたとき、「単離された」または「実質的に純粋とされた」。F. Ausubel, et al., ed. Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing and Wiley Interscience, New York (1987)参照。
ここで使用する用語「ベクター」は、それに結合している他の核酸を輸送できる核酸分子をいうことを意図する。ベクターの一つのタイプは、さらなるDNAセグメントがライゲートされ得る環状二本鎖DNAループをいう「プラスミド」である。ベクターの他のタイプはウイルスベクターであり、さらなるDNAセグメントがウイルスゲノム内にライゲートされ得る。あるベクターは、導入される宿主細胞で自律複製できる(例えば、細菌複製起点を有する細菌ベクターおよびエピソーム哺乳動物ベクター)。他のベクター(例えば、非エピソーム哺乳動物ベクター)は、宿主細胞への導入により宿主細胞ゲノムに統合され、それにより宿主ゲノムと同時に複製され得る。さらに、あるベクターは、操作可能に結合している遺伝子の発現を指示できる。このようなベクターは、「組み換え発現ベクター」(または単に、「発現ベクター」)と称する。一般に、組み換えDNA技術で有用性のある発現ベクターはしばしばプラスミドの形である。本明細書で、「プラスミド」および「ベクター」は、プラスミドがベクターの最も一般的に使用される形態であるため、相互交換可能に使用され得る。しかしながら、同等の機能を有するウイルスベクター(例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルス)などの発現ベクターの他の形態も包含する。
ここに使用する用語「インビトロ宿主細胞」(または単に「宿主細胞」)は、該細胞に天然に存在しない核酸を含む細胞をいうことを意図し、組み換え発現ベクターが導入されている細胞であり得る。このような用語は、特定の対象細胞だけでなく、このような細胞の子孫も含むことが理解されるべきである。後代で変異または環境的影響により何らかの修飾が起こり得るので、実際、このような子孫は親細胞と同一ではあり得ないが、なおここに使用する用語「宿主細胞」の範囲内に含まれる。宿主細胞の例は、原核生物細胞(例えば、大腸菌)または代替的に、真核生物細胞、例えば、真菌細胞(例えば、酵母細胞、例えば出芽酵母、ピキア酵母または分裂酵母)および種々の動物細胞、例えば、昆虫細胞(例えば、Sf-9)または哺乳動物細胞(例えば、HEK293F、CHO、COS-7、NIH-3T3)を含む。
ここで使用する用語「アミノ酸の直ぐに下流」は、アミノ酸の末端カルボキシル基のすぐ隣の位置をいう。同様に、用語「アミノ酸の直ぐに上流」は、アミノ酸の末端アミン基のすぐ隣の位置をいう。それ故に、ここで使用する用語「挿入部位の2つのアミノ酸間」は、異種部分(例えば、半減期延長部分)が2つの隣接アミノ酸間に挿入されたところの位置をいう。
ここで使用する「投与」は、治療剤を含む組成物の、当業者に知られる種々の方法および送達系の何れかを使用する対象への物理的導入をいう。ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質の種々の投与経路は、例えば、注射または点滴による、静脈内、腹腔内、筋肉内、皮下、脊椎または他の非経腸投与経路を含む。ここで使用する用語「非経腸投与」は、通常、注射による、経腸および局所投与以外の投与方式を意味し、静脈内、腹腔内、筋肉内、動脈内、髄腔内、リンパ内、病巣内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、経気管支、皮下、表皮下、関節内、嚢下、クモ膜下、脊髄内、硬膜外および胸骨内注射および点滴ならびにインビボエレクトロポレーションを含むが、これらに限定されない。あるいは、ここに記載する抗体を、局所、上皮または粘膜投与経路、例えば、鼻腔内、経口、膣、直腸、舌下または局所的などの非経腸ではない経路で投与し得る。投与はまた、例えば、1回、複数回および/または1回以上の長期でも実施し得る。
「免疫応答」は、当分野でおよび一般に外来因子または異常、例えば、癌細胞に対する脊椎動物内の生物学的応答をいうと理解され、この応答はこれらの因子およびそれが原因の疾患から生物を保護する。免疫応答は、免疫系の1個以上の細胞(例えば、Tリンパ球、Bリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、マクロファージ、好酸球、肥満細胞、樹状細胞または好中球)およびこれらの細胞または肝臓が産生する可溶性巨大分子(抗体、サイトカインおよび補体を含む)の作用が介在し、これは侵入病原体、病原体で感染した細胞または組織、癌または他の異常細胞、または自己免疫または病的炎症の場合、正常ヒト細胞または組織の哺乳動物身体での選択的標的化、結合、損傷、破壊および/または排除をもたらす。免疫反応は、例えば、T細胞、例えば、エフェクターT細胞、Th細胞、CD4細胞、CD8 T細胞またはTreg細胞の活性化または阻害または免疫系の何らかの他の細胞、例えば、NK細胞の活性化または阻害を含む。
「免疫調節剤」または「イムノレギュレーター」は、ある薬剤、例えば、免疫応答の調節、制御または修飾に関与し得るシグナル伝達経路の成分を標的とする薬剤をいう。免疫応答の「調節」、「制御」または「修飾」は、免疫系細胞またはこのような細胞(例えば、Th1細胞などのエフェクターT細胞)の活性の何らかの改変をいう。より具体的に、ここで使用する用語「調節」は、ある活性または応答の誘発、阻害、増強、上昇、増加または減少を含む。このような調節は、各種細胞型の数の増加または減少、これらの細胞の活性の増加または減少または免疫系内で生じ得る他の何らかの変化により顕在化され得る免疫系の刺激または抑制を含む。阻害性および刺激性両者の免疫調節剤が同定されており、その一部は腫瘍微小環境で機能が増強されている可能性がある。ある実施態様において、免疫調節剤は、T細胞表面の分子を標的とする。「免疫調節性標的」または「免疫制御性標的」は、物質、薬剤、部分、化合物または分子による結合の標的とされ、結合により活性が変えられる、分子、例えば、細胞表面分子である。免疫調節性標的は、例えば、細胞表面受容体(「免疫調節性受容体」)および受容体リガンド(「免疫調節性リガンド」)を含む。
「免疫療法」は、免疫系または免疫応答の誘発、増強、抑制または他の修飾を含む方法による、疾患を有するまたはその発症もしくは再発のリスクのある対象の処置をいう。
「免疫刺激性治療」または「免疫刺激治療」は、例えば、癌を処置するための、対象の免疫応答の増加(誘発または増強)をもたらす治療をいう。
「内因性免疫応答増強」は、対象に存在する免疫応答の有効性または効力の増加を意味する。この有効性および効力の増加は、例えば、内因性宿主免疫応答を抑制する機序の克服または内因性宿主免疫応答を増強する機序の刺激により達成され得る。
「Tエフェクター」(「Teff」)細胞は、細胞溶解活性を有するT細胞(例えば、CD4およびCD8 T細胞)ならびにサイトカインを分泌し、他の免疫細胞を活性化および指示するTヘルパー(Th)細胞、例えば、Th1細胞をいうが、制御性T細胞(Treg細胞)を含まない。あるここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質は、Teff細胞、例えば、CD4およびCD8eff細胞およびTh1細胞を活性化する。
免疫応答または免疫系を刺激する能力の増加は、T細胞共刺激受容体のアゴニスト活性増強および/または阻害性受容体のアンタゴニスト活性増強によりもたらされ得る。免疫応答または免疫系を刺激する能力の増加は、免疫応答を測定するアッセイでのEC50または活性の最大レベル、例えば、サイトカインまたはケモカイン放出、細胞溶解活性(標的細胞で直接またはCD107aまたはグランザイム検出により間接的に決定)および増殖の変化を測定するアッセイの増加倍率により反映され得る。免疫応答または免疫系活性を刺激する能力は、少なくとも10%、30%、50%、75%、2倍、3倍、5倍またはそれ以上増強され得る。
ここで使用する用語「結合」および「融合」は、それぞれ第二アミノ酸配列またはヌクレオチド配列に共有的または非共有的に結合された、第一アミノ酸配列またはヌクレオチド配列をいう。第一アミノ酸またはヌクレオチド配列は、第二アミノ酸またはヌクレオチド配列に直接結合されるかまたは並列されてよく、あるいは介在配列が、第一配列を第二配列に共有結合させてよい。用語「結合」は、C末端またはN末端での第一アミノ酸配列の第二アミノ酸配列への融合だけでなく、第一アミノ酸配列(または第二アミノ酸配列)全体の、第二アミノ酸配列(またはそれぞれ第一アミノ酸配列)における何れかの2アミノ酸への挿入も含む。ある実施態様において、第一アミノ酸配列は、ペプチド結合またはリンカーにより第二アミノ酸配列に結合される。第一ヌクレオチド配列は、ホスホジエステル結合またはリンカーにより第二ヌクレオチド配列に結合される。リンカーは、ペプチドまたはポリペプチド(ポリペプチド鎖について)またはヌクレオチドまたはヌクレオチド鎖(ヌクレオチド鎖について)または何らかの化合物部分(ポリペプチドおよびポリヌクレオチド鎖両者について)であり得る。用語「結合」はハイフン(-)によっても表される。
ここで使用する用語「T細胞介在応答」は、エフェクターT細胞(例えば、CD8細胞)およびヘルパーT細胞(例えば、CD4細胞)を含むT細胞が介在する応答をいう。T細胞介在応答は、例えば、T細胞の細胞毒性および増殖を含む。
ここで使用する用語「細胞毒性Tリンパ球(CTL)応答」は、細胞毒性T細胞により誘導される免疫応答をいう。CTL応答は、主にCD8 T細胞により介在される。
ここで使用する用語「阻害」または「遮断」(例えば、IL2の細胞のIL2Rαへの結合の阻害/遮断に関する)は相互交換可能に使用し、部分的および完全な両者の阻害/遮断を包含する。ある実施態様において、IL2/IL2Rα融合タンパク質は、IL2のIL2Rαへの結合を、例えば、ここにさらに記載するとおり決定して、少なくとも約50%、例えば、約60%、70%、80%、90%、95%、99%または100%阻害する。ある実施態様において、IL2/IL2Rα融合タンパク質は、IL2のIL2Rαへの結合を、例えば、ここにさらに記載するとおり決定して、50%未満、例えば、約40%、30%、20%、10%、5%または1%阻害する。
ここで使用する用語「腫瘍の増殖阻害」は、腫瘍の増殖のあらゆる測定可能な減少を含み、例えば、少なくとも約10%、例えば、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約99%または100%の腫瘍の増殖阻害を含む。
ここで使用する「癌」は、体内の異常細胞の制御されない増殖により特徴づけられる広い一群の疾患をいう。制御されない細胞分裂は、隣接組織に侵襲し、リンパ系または血流を介して体の遠位部分に転移し得る、悪性腫瘍または細胞の形成をもたらし得る。
ここで使用する用語「処置」、「処置する」および「治療」は、疾患と関連する症状、合併症、状態または生化学的徴候の進行、進展、重症度または再発の反転、軽減、改善、阻止または減速または予防または全生存期間延長を目的として、対象に行うあらゆるタイプの介入または過程または活性剤の投与をいう。処置は、疾患を有する対象または疾患を有していない対象(例えば、予防目的)に対するものであり得る。予防的に提供されるとき、ここに開示する融合タンパク質は、あらゆる症状の前に提供される。物質の予防投与は、その後の何らかの症状の予防または減弱に役立つ。
融合タンパク質、医薬組成物またはワクチンに関連する「有効性増強」または「免疫原性増強」は、例えば、保護的免疫と関連する融合タンパク質、医薬組成物またはワクチンの活性の特定のパラメータの増加または減少などの、特定の値の変化により測定して、転帰を改善することを意図する。ある実施態様において、増強は、特定のパラメータの少なくとも5%、10%、25%、50%、100%または100%を超える増加をいう。他の実施態様において、増強は、特定のパラメータの少なくとも5%、10%、25%、50%、100%または100%を超える減少をいう。一例において、ワクチンの有効性/免疫原性増強は、疾患進行阻止または処置に対するワクチンの能力の、その目的のワクチンの有効性の少なくとも5%、10%、25%、50%、100%または100%を超えるような増加をいう。さらなる例において、ワクチンの有効性/免疫原性増強は、既に発展している癌に対する対象の自然防御を漸加するためのワクチンの、その目的の融合タンパク質、医薬組成物またはワクチンの有効性の少なくとも5%、10%、25%、50%、100%または100%を超えるような増加をいう。
同様に、融合タンパク質、医薬組成物またはワクチンに関連する「免疫応答抑制を克服」は、例えば、保護的免疫に関連するワクチンの活性の特定のパラメータにおける以前陽性であった値への回復などの、特定の値の変化により測定して、転帰を改善することを意図する。ある実施態様において、克服は、特定のパラメータの少なくとも5%、10%、25%、50%、100%または100%を超える増加をいう。一例において、融合タンパク質、医薬組成物またはワクチンに対する免疫応答抑制を克服は、融合タンパク質、医薬組成物またはワクチンが、疾患進行阻止または処置に対する、その目的のワクチンの有効性の少なくとも5%、10%、25%、50%、100%または100%を超える再生をいう。
ここで(相互交換可能に)使用する「治療有効量」、「治療用量」、「用量」、「有効用量」、「有効投与量」または「投与量」は、ここに記載する治療目標を達成する用量をいう。ある実施態様において、「治療用量」は、対象における免疫耐容性を誘発する用量をいう。ある実施態様において、「治療用量」は、対象に特定の耐容性期間内、例えば、第一用量の投与12週間以内に免疫耐容性を誘導する用量をいう。IL2/IL2Rα融合タンパク質の「治療有効量」は、所望の生物学的応答の誘発に十分なIL2/IL2Rα融合タンパク質の量をいう。当業者には認識されるとおり、有効である特定のIL2/IL2Rα融合タンパク質の絶対量は、所望の生物学的エンドポイント、送達されるIL2/IL2Rα融合タンパク質、標的細胞または組織などの因子により変わり得る。当業者は、有効量を一用量で投与してよくまたは複数回用量(すなわち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の用量)の投与により達成してよいことを理解する。治療剤が疾患退縮を促進するまたは疾患の発症もしくは再発を阻害する能力を、治験中のヒト対象で、ヒトでの有効性を予測する動物モデルでまたはインビトロアッセイで薬剤の活性のアッセイによるなど、通常の技術の実施者に知られる多くの方法を使用して、評価し得る。
ここに使用する用語「処置」または「処置する」は、例えば、疾患または状態の重症度低減;状態経過の期間の短縮;疾患または状態に関連する1以上の症状の改善または排除;疾患または状態の治癒は必ずしも必要とせず、対象における疾患または状態の有益な効果の提供をいう。
例として、抗癌剤は、対象における癌退縮を促進する薬物である。ある実施態様において、治療有効量の薬物は、癌除去の点まで癌退縮を促進する。「癌退縮促進」は、有効量の薬物の、単独でまたは抗新生物剤と組み合わせて投与が、患者における腫瘍増殖またはサイズ減少、腫瘍壊死、少なくとも一つの疾患症状の重症度低減、無疾患症状期間の頻度および期間の増大、疾患罹患による機能障害または能力障害の予防または疾患症状の他の改善をもたらすことを意味する。さらに、処置に関連する用語「有効」および「有効性」は、薬理学的有効性および生理学的安全性両者を含む。薬理学的有効性は、薬物が患者において癌退縮を促進する能力をいう。生理学的安全性は、薬物投与に起因する、細胞、臓器および/または生物レベル(有害作用)での毒性または他の有害生理学的作用のレベルをいう。
例として、腫瘍の処置のために、治療有効量または投与量の薬物は、細胞増殖または腫瘍増殖を、未処置対象に比して、少なくとも約20%、少なくとも約40%、少なくとも約60%または少なくとも約80%阻害する。ある実施態様において、治療有効量または投与量の薬物は、細胞増殖または腫瘍増殖を完全に阻害する、すなわち、細胞増殖または腫瘍増殖を100%阻害する。化合物が腫瘍増殖を阻害する能力は、下記アッセイを使用して、評価され得る。あるいは、組成物のこの性質は、化合物が細胞増殖を阻害する能力の試験により評価でき、このような阻害は、熟練した当業者に知られるアッセイによりインビトロで測定され得る。ここに記載するある実施態様において、腫瘍退縮は、少なくとも約20日、少なくとも約40日または少なくとも約60日の期間観察され、継続し得る。
用語「患者」は、予防または治療処置を受ける、ヒトおよび他の哺乳動物対象を含む。
ここで使用する用語「対象」は、あらゆるヒトまたは非ヒト動物を含む。例えば、ここに記載する方法および組成物を、癌を有する対象の処置に使用し得る。用語「非ヒト動物」は、全脊椎動物、例えば、哺乳動物および非哺乳動物、例えば非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ニワトリ、両生類、爬虫類などを含む。
ここでいう用語「体重に基づく」用量または投与は、患者に投与される用量が、患者体重に基づき計算されることを意味する。例えば、体重60kgの患者が3mg/kgの抗IL2抗体を必要とするとき、投与のための適切な量のIL2/IL2Rα融合タンパク質(すなわち、180mg)を計算し、使用できる。
ここに記載する方法および投与量に関連する用語「一定用量」は、患者の体重または体表面積(BSA)と無関係で患者に投与される用量を意味する。一定用量は、それ故に薬剤(例えば、IL2/IL2Rα融合タンパク質)のmg/kg用量ではなく、絶対量として提供される。例えば、60kgの人および100kgの人は、同用量の抗体(例えば、480mgのIL2/IL2Rα融合タンパク質)を受ける。
ここで使用する用語「ug」および「uM」は、それぞれ「μg」および「μM」と相互交換可能に使用される。
ここに記載する種々の態様を、次のサブセクションでさらに詳述する。
免疫グロブリンまたは免疫グロブリンフラグメントまたは領域のアミノ酸ナンバリングに関する記載は、全て、Kabat et al. 1991, Sequences of Proteins of Immunological Interest, U. S. Department of Public Health, Bethesda; MDに基づく。(FcRn受容体は、ヒトを含む数哺乳動物種から単離されている。ヒトFcRn、ラットFcRnおよびマウスFcRnの配列は知られる(Story et al., J. Exp. Med. 180: 2377 (1994)。)Fcは、免疫グロブリンのCH2およびCH3ドメインを、免疫グロブリンのヒンジ領域を伴いまたは伴わずに含み得る。Fcバリアントの例は、WO2004/101740およびWO2006/074199に提供される。
7.3 インターロイキン-2/インターロイキン-2受容体アルファ融合タンパク質
ここに開示されるのは、(a)インターロイキン-2(IL2)ポリペプチドを含む第一ポリペプチド;および(b)インターロイキン-2受容体アルファ(IL2Rα)ポリペプチドの細胞外ドメインを含む第二ポリペプチドの少なくとも2成分を含む、融合タンパク質である。ある実施態様において、IL2Rαポリペプチドの細胞外ドメインは、天然IL2Rαの細胞外ドメイン(配列番号7)に比して、グリコシル化が少なくとも一つ少ない;および/または(ii)IL2ポリペプチドは、天然IL2(配列番号2)に比して、グリコシル化が少なくとも一つ少ない。ある実施態様において、融合タンパク質はIL2活性を有する。
7.3.1 インターロイキン-2
ある実施態様において、インターロイキン-2(IL2)を含む第一ポリペプチドと、インフレームに融合したインターロイキン-2受容体アルファ(IL2Rα)ポリペプチドの細胞外ドメインを含むまたはそれからなる第二ポリペプチドを含む、融合タンパク質が提供される。ある実施態様において、融合タンパク質は、配列番号2を有するIL2を含む、第一ポリペプチドを含む。ある実施態様において、第一ポリペプチドは、配列番号2に少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または約100%同一であるアミノ酸配列を含む。
ある実施態様において、IL2ポリペプチドは、特に断らない限り、霊長類(例えば、ヒト)および齧歯類(例えば、マウスおよびラット)および家庭飼育または農業用哺乳動物などの哺乳動物を含む、あらゆる脊椎動物源からの天然または組み換えIL2である。
本発明で有用なIL2ポリペプチドは、融合タンパク質で発現される。ここに記載する融合タンパク質は、ヒトIL2R、より特に、ヒトIL2Rαの細胞外ドメイン内の特定のドメイン(例えば、機能的ドメイン)に特異的に結合する。ある実施態様において、IL2を含む融合タンパク質はアンタゴニストである。ある実施態様において、IL2を含む融合タンパク質は、高親和性でヒトIL2Rαに結合する。
用語IL2は、プロセシングされていないIL2および細胞におけるプロセシングに由来するあらゆる形態のIL2(すなわち、IL2の成熟形態)を含む。本用語はまた、IL2の天然に存在するバリアントおよびフラグメント、例えば、スプライスバリアントまたはアレルバリアントおよび天然に存在しないバリアントも包含する。ヒトIL2の例示的成熟形態のアミノ酸配列(20アミノ酸シグナル配列を有する)を、配列番号2に示す。プロセシングされていないヒトIL2はさらにN末端20アミノ酸シグナルペプチドを含み(配列番号1)、これは成熟IL2分子にはない。マウスIL2の例示的成熟形態のアミノ酸配列(20アミノ酸シグナル配列を有する)を、配列番号4に示す。プロセシングされていないマウスIL2はさらにN末端20アミノ酸シグナルペプチド(配列番号3)を含み、これは成熟IL2分子にはない。「天然IL2」は、「野生型IL2」とも称し、天然に存在するまたは組み換えIL2を意図する。
IL2のさらなる核酸およびアミノ酸配列は知られる。例えば、GenBank Accession Nos: Q7JFM2(Aotus lemurinus(Gray-bellied night monkey)); Q7JFM5(Aotus nancymaae(Ma's night monkey)); P05016 (Bos taurus(ウシ)); Q29416 (Canis familiaris (イヌ)(Canis lupus familiaris)); P36835(Capra hircus(ヤギ));およびP37997(Equus caballus(ウマ)参照。
IL2活性の生物学的に活性なフラグメントおよびバリアントは、IL2活性を保持する。IL2の生物学的活性は、IL2受容体担持リンパ球を刺激する能力を指称し得る。このような活性は、インビトロおよびインビボ両方で測定され得る。IL2は免疫活性の包括的レギュレーターであり、ここで見られる効果はそのような活性の総和である。例えば、生存活性(Bcl-2)を制御し、Tエフェクター活性(IFN-ガンマ、グランザイムBおよびパーフォリン)を誘発し、T制御性活性(FoxP3)を促進する。例えば、Malek et al. (2010) Immunity 33(2):153-65参照。
IL2の生物学的に活性なバリアントは知られている。例えば、US出願公開2006/0269515および2006/0160187およびWO99/60128参照。
IL2の生物学的に活性なフラグメントおよびバリアントを、ここに開示する融合タンパク質に用い得る。このような機能的フラグメントは、配列番号2の少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、75、100、125、150またはそれ以上の連続アミノ酸を含み得る。あるいは、機能的バリアントは、配列番号2に示す配列と、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%配列同一性を含み得る。
IL2タンパク質をコードするポリヌクレオチドの活性バリアントおよびフラグメントがさらに提供される。このようなポリヌクレオチドは、配列番号2をコードするポリペプチドの少なくとも100、200、300、400、500、600、700連続ヌクレオチドを含んでよく、IL2活性を有するタンパク質をコードし続ける。あるいは、機能的ポリヌクレオチドは、配列番号2に示すアミノ酸をコードするポリペプチドと少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%配列同一性を含んでよく、機能的IL2ポリペプチドをコードを維持する。
IL2のポリペプチド配列例を、下表1に示す。

ある実施態様において、ここに提供する融合タンパク質は、IL2Rαの細胞外ドメイン内に少なくとも一つの変異を含み得る。ある実施態様において、IL2ポリペプチドは、天然IL2(配列番号2)と比較して、グリコシル化部位が少なくとも一つ少ない。ある実施態様において、少なくとも一つ少ないグリコシル化部位は、グリコシル化を除く1以上の変異による。
他の実施態様において、融合タンパク質は、グリコシル化部位を有しないアミノ酸でのグリコシル化部位を有するアミノ酸の置換である、変異を含む。ある実施態様において、変異は、O-グリコシル化および/またはN-グリコシル化を除去する。ある実施態様において、変異は、O-グリコシル化、例えば、配列番号2のアミノ酸3のスレオニンを除去する。他の実施態様において、変異は、N-グリコシル化を除去する。
ある実施態様において、変異は、IL2におけるグリコシル化されるアミノ酸のグリコシル化されないアミノ酸での1以上の置換である。ある実施態様において、変異は、IL2の近くのアミノ酸のグリコシル化を可能とするアミノ酸の近くのアミノ酸のグリコシル化を可能としないアミノ酸での1以上の置換である。
ある実施態様において、IL2のアミノ酸の1以上の置換は、アラニンから、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸への置換である。
ある実施態様において、IL2のアミノ酸の1以上の置換は、スレオニンから、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸への置換である。
ある実施態様において、IL2のアミノ酸の1以上の置換は、反応性アミノ酸、例えば、システインから、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸への置換である。ある実施態様において、1以上の置換は、システインからセリンへの置換である。ある実施態様において、1以上の置換は、システインからアラニンへの置換である。ある実施態様において、1以上の置換は、システインからバリンへの置換である。
ある実施態様において、1以上の置換は、配列番号2と対応させて比較して、IL2のアミノ酸T3である。
ある実施態様において、置換の一つは、配列番号2のアミノ酸C125である。特定の実施態様において、アミノ酸C125での置換は、C125S、C125AおよびC125Vからなる群から選択される。
ある実施態様において、変異は欠失である。特に実施態様、欠失は配列番号2のアミノ酸A1である。
本発明はまたIL2ポリペプチドのあらゆる他の変異も含む。他の実施態様において、変異は、IL2の性質を改善するIL2活性を改善する、例えば、IL2の半減期を改善する、安定性を改善するなどなどの1以上の置換も含む。
このセクションの下に記載するとおり、ここでいう変異は、配列番号2のアミノ酸位置に対する変異である。本発明により、下記変異の何れも、単独でまたは他に開示された変異もしくは当分野で知られる何れかと組み合わせて、ここに記載するIL2融合タンパク質の1以上に使用される。
ある実施態様において、IL2は、Carmenate et al., J Immunol, 200 (10) 3475-3484 (2018)および/またはUS8,759,486に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基Q22、Q126、I129、S130またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、Q22V、Q126A、I129D、S130Gまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。ある実施態様において、IL2は、US8,759,486B2に開示の、L18N、Q126YおよびS130Rの1以上の変異を含む。ある実施態様において、IL2は、US8,759,486B2に開示の、Q13Y、Q126Y、I129DおよびS130Rの1以上の変異を含む。ある実施態様において、IL2は、WO2018/091003A1に開示の、K35E、K35DおよびK35Qの1以上の変異を含む。
ある実施態様において、IL2は、Epstein et al. Blood, 101(12):4853-61](2003)および/またはUS7,371,371に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基R38、例えば、R38Wを含む。ある実施態様において、IL2は、IL2に開示のとおり、R38Wの変異およびアミノ酸位置22~58以外の1以上の変異を含む。
ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. J Immunother. 32(9):887-94 (2009)および/またはUS8,906,356に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基91、126または両者、例えば、V91R、Q126Tまたは両者を含む。ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. J Immunother. 32(9):887-94 (2009)およびまたUS8,906,356に開示のE15Wの変異を含む。ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. J Immunother. 32(9):887-94 (2009)およびまたUS8,906,356に開示のN88RおよびV91Rの一方または両者の変異を含む。ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. J Immunother. 32(9):887-94 (2009)および/またはUS8,906,356に開示のQ126TまたはQ126Iの変異を含む。
ある実施態様において、IL2は、US8,906,356B2に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸69、74、91、126またはこれらの何れかの組み合わせを含む。ある実施態様において、変異は、US8,906,356B2に開示のV91R、Q126T、Q126L、Q127Tまたはこれらの何れかの組み合わせである。
ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. J Immunother. 32(9):887-94 (2009)および/またはUS7,569,215B2に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基E15、N30、E68、V69、N71、S75、N90またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、N30S、E68D、V69A、N71A、S75P、N90Hまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. Biochemistry, Vol. 44, No. 31 (2005)に開示のE15Wの変異を含む。ある実施態様において、変異は、US7,569,215B2に開示のV69Aである。
ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. J Immunother. 32(9):887-94 (2009)および/またはUS7,951,360B2に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基N29、Y31、K35、T37、K48、V69、N71、N88またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、N29S、Y31H、K35R、T37A、K48E、V69A、N71R、N88Dまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. Biochemistry, Vol. 44, No. 31 (2005)に開示のE15Wの変異を含む。
ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. J Immunother. 32(9):887-94 (2009)および/またはUS8,349,311B2に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸69、74、128またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、V69A、I128Pまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。
ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. J Immunother. 32(9):887-94 (2009)に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基S4、T10、Q11、V69、N88、T133またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、S4P、T10A、Q11R、V69A、N88D、T133Aまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。
ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. J Immunother. 32(9):887-94 (2009)に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基N30、V69、I128またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、N30S、V69A、I128Tまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。
ある実施態様において、IL2は、Wittrup et al. J Immunother. 32(9):887-94 (2009)に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基K8、Q13、N26、N30、K35、T37、V69またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、K8R、Q13R、N26D、N30T、K35R、T37R、V69Aまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。
ある実施態様において、IL2は、Shanafelt et al., Nat Biotechnol., 18(11):1197-202 (2000)に開示の1以上の変異、例えば、アミノ酸残基N88、例えば、N88Rを含む。
ある実施態様において、IL2は、US9,616,105B2に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸20、88、126またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、N88R、N88GまたはN88Iを含む。ある実施態様において、IL2は、US9,616,105B2に開示のN88R、N88GまたはN88Iの変異を含む。ある実施態様において、IL2は、US9,616,105B2に開示のD20H、D20IまたはD20Yの変異を含む。ある実施態様において、IL2は、US9,616,105B2に開示のQ126Lの変異を含む。
ある実施態様において、IL2は、US2018/0125941A1に開示の1以上の変異:例えば、D20H、N88I、N88G、N88R、Q126L、Q126Fまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。ある実施態様において、IL2は、US2018/0037624A1に開示の、T3A、N88G、N88R、D20H、C125S、Q126LおよびQ126Fの1以上の変異を含む。
ある実施態様において、IL2は、US2017/0327555A1に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基N88、D20、C125、Q126またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、N88G、N88R、D20H、C125S、Q126L、Q126Fまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。
ある実施態様において、IL2は、WO2016/025385A1に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基D109、C125または両者、例えば、D109C、C125Sまたは両者を含む。ある実施態様において、IL2は、WO2016/025385A1に開示の1以上の変異:例えば;アミノ酸残基D20、N88、Q126、C125、Q126またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、D20H、N88I、N88G、N88R、Q126L、C125S、Q126Fまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。
ある実施態様において、IL2は、WO2016/164937A1に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基L12、Q13、E15、H16、L19、D20、M23、D84、S87、N88、V91、E95またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、L12G、L12K、L12Q、L12S、Q13G、E15A、E15G、E15S、H16A、H16D、H16G、H16K、H16M、H16N、H16R、H16S、H16T、H16V、H16Y、L19A、L19D、L19E、L19G、L19N、L19S、L19T、L19V、D20A、D20E、D20F、D20G、D20T、D20W、M23R、D84A、D84E、D84G、D84I、D84M、D84Q、D84R、D84S、D84T、S87E、N88A、N88D、N88E、N88F、N88G、N88M、N88R、N88S、N88V、N88W、V91D、V91E、V91G、V91S、E95Gまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。
ある実施態様において、IL2は、US9,932,380B2またはUS9,580,486に開示の1以上の変異:例えば、アミノ酸残基V91、例えば、V91Kを含む。ある実施態様において、IL2は、さらにC125AまたはC125Sの変異を含む。ある実施態様において、IL2は、さらにT3の変異を含む。ある実施態様において、T3の変異は、T3AまたはT3Nの一つである。ある実施態様において、IL2は、S5の変異を含む。ある実施態様において、変異はS5Tである。
ある実施態様において、IL2は、US9,732,134B2に開示の1以上の変異:例えば、E15、H16、Q22、D84、N88、E95またはこれらの何れかの組み合わせを含む。
ある実施態様において、IL2は、US2015/0218260A1に開示の1以上の変異:例えば、N88Dを含む。ある実施態様において、IL2は、US9,266,938B2に開示の変異:例えば、アミノ酸42、45、72またはこれらの何れかの組み合わせ、例えば、L72G、L72A、L72S、L72T、L72Q、L72E、L72N、L72D、L72RまたはL72Kを含む。ある実施態様において、IL2は、F42A、F42G、F42S、F42T、F42Q、F42E、F42N、F42D、F42RおよびF42Kの変異を含む。ある実施態様において、IL2は、Y45A、Y45G、Y45S、Y45T、Y45Q、Y45E、Y45N、Y45D、Y45RおよびY45Kの変異を含む。
ある実施態様において、IL2は、1~4変異:L72G、L72A、L72S、L72T、L72Q、L72E、L72N、L72D、L72RまたはL72Kの第一変異、F42A、F42G、F42S、F42T、F42Q、F42E、F42N、F42D、F42RまたはF42K、Y45A、Y45G、Y45S、Y45T、Y45Q、Y45E、Y45N、Y45D、Y45RまたはY45Kの第二変異、T3A、T3G、T3Q、T3E、T3N、T3D、T3R、T3KまたはT3Pの第三変異および/またはC125A、C125S、C125TまたはC125Vの第四変異を含む。ここに挙げるまたはここで引用する特許、特許公開もしくは何らかの他の引用文献に開示の変異は、引用によりその全体として本明細書に包含させる。
7.3.2 インターロイキン-2受容体アルファ
融合タンパク質は、インターロイキン-2受容体アルファ(IL2Rα)の細胞外ドメインを含む第二ポリペプチドを含む。ある実施態様において、IL2Rαの細胞外ドメインは、配列番号7として示すアミノ酸配列を含む。ある実施態様において、第二ポリペプチドは、配列番号7に少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または約100%同一であるアミノ酸配列を含む。
ここで使用する用語「CD25」または「IL2受容体a」、「IL2Rα」、「IL2Ra」、「IL2-Rα」および「IL2-Ra」は、特に断らない限り、霊長類(例えば、ヒト)および齧歯類(例えば、マウスおよびラット)および家庭飼育または農業用哺乳動物などの哺乳動物を含む、あらゆる脊椎動物からのあらゆる天然または組み換えIL2Rαをいう。本用語はまた、IL2Rαの天然に存在するバリアント、例えば、スプライスバリアントまたはアレルバリアントまたは天然に存在しないバリアントも包含する。ヒトIL2は、その受容体系、IL2Rを介するシグナル伝達により生物学的効果を発揮する。IL2およびその受容体(IL2R)は、T細胞増殖および免疫応答に重要な他の基本的な機能に必要である。IL2Rは、アルファ(p55)、ベータ(p75)およびガンマ(p65)鎖である3つの非共有性に結合したI型膜貫通タンパク質からなる。ヒトIL2Rアルファ鎖は、219アミノ酸の細胞外ドメイン、19アミノ酸の膜貫通ドメインおよび13アミノ酸の細胞内ドメインからなる。IL2Rアルファの分泌細胞外ドメイン(IL2Rα)を、ここに記載する融合タンパク質に用い得る。
ヒトIL2Rαの例示的成熟形態のアミノ酸配列を、配列番号6に示す。プロセシングされていないヒトIL2Rαを、配列番号5に示す。配列番号5および/または配列番号6の細胞外ドメインを配列番号7に示す。マウスIL2Rαの例示的成熟形態のアミノ酸配列を、配列番号9に示す。プロセシングされていないマウスIL2Rαを、配列番号8に示す。配列番号8および/または配列番号9の細胞外ドメインを配列番号10に示す。「天然IL2Rα」、または「野生型IL2Rα」とも称するが、天然に存在するまたは組み換えIL2Rαを意味する。
IL2Rαの核酸およびアミノ酸配列は知られている。例えば、GenBank Accession Nos: NP_001030597.1 (P. troglodytes); NP_001028089.1 (M. mulatta); NM_001003211.1 (C. lupus); NP_776783.1 (B. taurus); NP_032393.3 (M. musculus);およびNP_037295.1 (R. norvegicus)参照。
ここで使用するIL2Rαの細胞外ドメインは、特に断らない限り、IL2への結合での通常の役割における機能的IL2Rα細胞外ドメインをいう。用語IL2Rα ECドメインは、IL2結合で完全長野生型IL2Rα ECの機能を保持するその機能的フラグメント、バリアント、アナログまたは誘導体を含む。IL2Rα ECドメインは、ヒト、ブタ、イヌ、ラットまたはマウスIL2Rα ECドメインであり得る。用語「IL2Rα ECドメインの生物学的活性」は、IL2受容体応答性細胞における細胞内シグナル伝達増強を含むが、これに限定されない、IL2RαのECドメインの生物学的活性の1以上をいう。IL2Rα ECドメインの生物学的に活性なフラグメントおよびバリアントの非限定的例は、例えば、Robb et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85:5654-5658, 1988に記載される。ある実施態様において、ここに開示するIL2Rα ECドメインの生物学的に活性なフラグメントおよびバリアントは、天然IL2Rαの細胞外ドメインと比較して、少なくとも一つ少ないグリコシル化を含む。
IL2Rαの細胞外ドメインの生物学的に活性なフラグメントおよびバリアントを、ここに開示する融合タンパク質に用い得る。このような機能的フラグメントは、配列番号7の細胞外ドメインの少なくとも10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、75、100、125、150、175、200、215またはそれより多いアミノ酸を含む。あるいは、機能的バリアントは、配列番号7に示す配列と、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%配列同一性を含み得る。
IL2Rαの細胞外ドメインをコードするポリヌクレオチドの活性バリアントおよびフラグメントがさらに提供される。このようなポリヌクレオチドは、配列番号7をコードするポリペプチドの少なくとも100、200、300、400、500、600またはそれより多いヌクレオチドを含んでよく、IL2Rαの細胞外ドメイン活性を有するタンパク質のコードを維持する。あるいは、機能的ポリヌクレオチドは、配列番号7に示すアミノ酸のコードするポリペプチドと少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%配列同一性を含んでよく、IL2Rαの細胞外ドメイン活性を有するタンパク質のコードを維持する。
IL2Rαのポリペプチド配列を表2に示す。

ある実施態様において、ここに提供する融合タンパク質は、IL2RαのECドメイン内に少なくとも一つの変異を含み得る。
ある実施態様において、IL2RαのECドメインポリペプチドは、天然IL2Rαの細胞外ドメイン(配列番号7)に比して、グリコシル化が少なくとも一つ少ない、グリコシル化が少なくとも二つ少ない、グリコシル化が少なくとも三つ少ない、グリコシル化が少なくとも四つ少ない、グリコシル化が少なくとも五つ少ない、グリコシル化が少なくとも六つ少ない、グリコシル化が少なくとも七つ少ない、グリコシル化が少なくとも八つ少ないまたはグリコシル化が少なくとも九つ少ない。
ある実施態様において、グリコシル化が少なくとも一つ少ないIL2RαのECドメインポリペプチドは、グリコシル化を除去する変異を含む。他の実施態様において、融合タンパク質は、グリコシル化部位を有しないアミノ酸でのグリコシル化部位を有するアミノ酸の置換である、変異を含む。ある実施態様において、変異は、O-グリコシル化および/またはN-グリコシル化を除去する。ある実施態様において、変異は、O-グリコシル化を除去する。他の実施態様において、変異は、N-グリコシル化を除去する。
ある実施態様において、融合タンパク質の変異は、IL2RαのC末端の欠失を含む。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸167~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸168~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸169~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸170~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸171~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸172~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸173~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸174~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸175~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸176~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸177~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸178~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸179~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸180~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸181~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸182~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸183~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸184~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸185~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸186~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸187~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸188~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸189~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸190~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸191~219の欠失である。ある実施態様において、変異は配列番号7のアミノ酸192~219の欠失である。
ある実施態様において、変異は、配列番号7に対応する、167、168、169または171乃至192~219のアミノ酸の欠失である。ある実施態様において、変異は、配列番号7に対応する170~219の欠失を含まない。
ある実施態様において、第二ポリペプチドは、配列番号11に示すアミノ酸配列と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または約100%同一のアミノ酸配列を含む、それから本質的になるまたはそれからなる。他の実施態様において、第二ポリペプチドは、配列番号11および+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7、+8、+9、+10、+11、+12、+13、+14、+15、+16、+17、+18、+19、+20、+21、+22、+23、+24または+25アミノ酸を含む、それから本質的になるまたはそれからなる。ある実施態様において、第二ポリペプチドは、配列番号11とさらに25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2または1アミノ酸を含む、それから本質的になるまたはそれからなる。ある実施態様において、第二ポリペプチドは、配列番号12に示すアミノ酸配列と少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または約100%同一のアミノ酸配列を含む、それから本質的になるまたはそれからなる。
ある実施態様において、融合タンパク質は1以上の変異を含む。ある実施態様において、1以上の変異は、グリコシル化されるIL2Rαのアミノ酸のグリコシル化されないアミノ酸での1以上の置換である。
ある実施態様において、IL2Rαのアミノ酸の1以上の置換は、アミノ酸N49、アミノ酸N68、アミノ酸T74、アミノ酸T85、アミノ酸T197、アミノ酸T203、アミノ酸T208およびアミノ酸T216またはこれらの何れかの組み合わせであり、ここで、アミノ酸位置は配列番号7に対応する。
ある実施態様において、1以上の置換は、アスパラギンから他のアミノ酸への置換である。ある実施態様において、1以上の置換は、アスパラギンから、アラニン、スレオニン、セリン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸への置換である。
ある実施態様において、1以上の置換は、スレオニンから他のアミノ酸への置換である。ある実施態様において、1以上の置換は、スレオニンから、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸への置換である。
ある実施態様において、置換は、配列番号7のアミノ酸N49である。ある実施態様において、配列番号7のアミノ酸N49は、アラニン、スレオニン、セリン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7のアミノ酸N68である。ある実施態様において、配列番号7のアミノ酸N68は、アラニン、スレオニン、セリン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7のアミノ酸T74である。ある実施態様において、配列番号7のアミノ酸T74は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7のアミノ酸T85である。ある実施態様において、配列番号7のアミノ酸T85は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7のアミノ酸T197である。ある実施態様において、配列番号7のアミノ酸T197は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7のアミノ酸T203である。ある実施態様において、配列番号7のアミノ酸T203は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7のアミノ酸T208である。ある実施態様において、配列番号7のアミノ酸T208は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7のアミノ酸T216である。ある実施態様において、配列番号7のアミノ酸T216は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、融合タンパク質は1以上の変異を含む。ある実施態様において、1以上の変異は、IL2Rαのアミノ酸の近くのアミノ酸のグリコシル化を可能とするアミノ酸の近くのアミノ酸のグリコシル化を可能としないアミノ酸での1以上の置換である。
ある実施態様において、置換はアミノ酸50、アミノ酸51、アミノ酸T69、アミノ酸T70、アミノ酸C192またはこれらの何れかの組み合わせであり、ここで、アミノ酸位置は配列番号7に対応する。
ある実施態様において、置換は、配列番号7に対応するアミノ酸50である。ある実施態様において、配列番号7に対応するアミノ酸50はプロリンに変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7に対応するアミノ酸51である。ある実施態様において、配列番号7に対応するアミノ酸51は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7に対応するアミノ酸T69である。ある実施態様において、配列番号7に対応するアミノ酸T69はプロリンに変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7に対応するアミノ酸T70である。ある実施態様において、配列番号7に対応するアミノ酸T70は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、スレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
ある実施態様において、置換は、配列番号7に対応するアミノ酸C192である。ある実施態様において、配列番号7に対応するアミノ酸C192は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸に変異される。
7.3.3 リンカー
発明の融合タンパク質はさらにリンカーを含み得る。ある実施態様において、リンカーは、第一ポリペプチドを第二ポリペプチドにN末端からC末端で、例えば、N-IL2-リンカー-IL2Rα EC-Cで結合させ得る。他の実施態様において、リンカーは、第二ポリペプチドを第一ポリペプチドにN末端からC末端で、例えば、N-IL2Rα EC-リンカー-IL2-Cで結合させ得る。
ある実施態様において、IL2/IL2Rα融合タンパク質は、IL2ポリペプチドとIL2Rαポリペプチドの間に位置するリンカー配列を含む。リンカーは如何なる長さであってよく、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、50または60またはそれ以上のアミノ酸を含み得る。他の実施態様において、本発明で有用なリンカーは、少なくとも一つアミノ酸および100未満のアミノ酸、90未満のアミノ酸、80未満のアミノ酸、70未満のアミノ酸、60未満のアミノ酸、50未満のアミノ酸、40未満のアミノ酸、30未満のアミノ酸、20未満のアミノ酸、19未満のアミノ酸、18未満のアミノ酸、17未満のアミノ酸、16未満のアミノ酸、15未満のアミノ酸、14未満のアミノ酸、13未満のアミノ酸または12未満のアミノ酸を含み得る。ある実施態様において、リンカー配列はグリシンアミノ酸残基を含む。他の例において、リンカー配列グリシンとセリンアミノ酸残基の組み合わせを含む。
ある実施態様において、融合タンパク質は、第一ポリペプチドと第二ポリペプチドの間をインフレームで融合させるリンカーを含む。ある実施態様において、融合タンパク質は、グリシン/セリンリンカーであるリンカーを含む。このようなグリシン/セリンリンカーは、ペプチドGGGS(配列番号174)またはGGGGS(配列番号72)またはこれら記載のペプチドの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそれ以上の反復を含むこの反復を含むが、これらに限定されないアミノ酸残基を含む。ここに開示するグリシン/セリンリンカーは(GS)、(GGS)、(GGGS)、(GGGGS)または(GGGGS)のアミノ酸配列を含み、ここで、nは1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の整数である。特定の実施態様において、リンカー配列は、GGGSGGGSGGGS(配列番号71)((GlySer)とも示す)を含む。他の実施態様において、リンカー配列は、GGGSGGGSGGGSGGGS(配列番号74)((GlySer)とも示す)を含む。他の実施態様において、リンカー配列は、(GlySer)(GGGSGGGSGGGSGGGSGGGS)(配列番号75)、(GlySer)(GGGSGGGSGGGSGGGSGGGSGGGS)(配列番号76)または(GlySer)(GGGSGGGSGGGSGGGSGGGSGGGSGGGS)(配列番号77)の一つを含む。他の実施態様において、リンカー配列は、配列番号78に示す(GlySer)(GGGGSGGGGSGGGGS)を含む。さらなる実施態様において、リンカー配列は、GGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号79)((GlySer)とも示す);GGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号80)((GlySer)とも示す);(GlySer)(GGGGSGGGGS)(配列番号81)、(GlySer)(GGGGS)(配列番号82)、(GlySer)(GGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS)(配列番号83);(GlySer)(GGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS)(配列番号97);または(GlySer)(GGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS)(配列番号84)を含む。
7.3.4 異種部分
本発明の融合タンパク質は、さらなる要素、例えば、異種部分をさらに含み得る。このような要素は、融合タンパク質発現を助ける、融合タンパク質分泌を助ける、融合タンパク質の安定性を改善する、タンパク質のより効率的精製を可能とするおよび/または融合タンパク質の活性を調節することができる。ある実施態様において、異種部分はポリペプチド部分である。他の実施態様において、異種部分は非ポリペプチド部分である。
ある実施態様において、融合タンパク質は、第一ポリペプチドに融合した異種部分を含む。ある実施態様において、融合タンパク質は、第二ポリペプチドに融合した異種部分を含む。ある実施態様において、融合タンパク質は、第一ポリペプチドおよび第二ポリペプチドに融合した異種部分を含む。
ある実施態様において、ここに開示する融合タンパク質は1以上のさらなる異種部分を含む。ある実施態様において、異種部分は半減期延長部分である。ある実施態様において、異種部分は、アルブミン、免疫グロブリン定常領域またはその一部、免疫グロブリン結合ポリペプチド、免疫グロブリンG(IgG)、アルブミン結合ポリペプチド(ABP)、PASylation部分、HESylation部分、XTEN、ペグ化部分、Fc領域およびこれらの何れかの組み合わせを含む。
1) 免疫グロブリン定常領域またはその一部
免疫グロブリン定常領域は、CH(定常重)ドメイン(CH1、CH2など)と称されるドメインからなる。アイソタイプ(すなわちIgG、IgM、IgA、IgDまたはIgE)によって、定常領域は3または4CHドメインからなる。一部アイソタイプ(例えばIgG)定常領域はヒンジ領域も含む。Janeway et al. 2001, Immunobiology, Garland Publishing, N.Y., N.Y参照。
本発明の融合タンパク質を製造するための免疫グロブリン定常領域またはその一部は、多くの種々の起源から得ることができる。好ましい実施態様において、免疫グロブリン定常領域またはその一部はヒト免疫グロブリンに由来する。しかしながら、免疫グロブリン定常領域またはその一部は、例えば、齧歯類(例えばマウス、ラット、ウサギ、モルモット)または非ヒト霊長類(例えばチンパンジー、マカク)種を含む、他の哺乳動物種の免疫グロブリンに由来し得ることは理解される。さらに、免疫グロブリン定常領域またはその一部は、IgM、IgG、IgD、IgAおよびIgEを含むあらゆる免疫グロブリンクラスおよびIgG1、IgG2、IgG3およびIgG4を含むあらゆる免疫グロブリンアイソタイプに由来し得る。ある実施態様において、ヒトアイソタイプIgG1が使用される。
多様な免疫グロブリン定常領域遺伝子配列(例えばヒト定常領域遺伝子配列)は、公開されたアクセス可能な寄託機関から利用可能である。特定のエフェクター機能を有する(または特定のエフェクター機能を欠く)または免疫原性を低減する特定の修飾がされた定常領域ドメイン配列が選択され得る。抗体および抗体コード化遺伝子の多くの配列が公開されており、適当なIg定常領域配列(例えばヒンジ、CH2および/またはCH3配列またはその一部)が、当分野で認識されている技術を使用して、これらの配列からもたらされ得る。前記方法の何れかを使用して得た遺伝物質を、その後改変するかまたは合成して、本発明のポリペプチドを得ることができる。さらに、本発明の範囲は定常領域DNA配列のアレル、バリアントおよび変異を包含することは認識される。
免疫グロブリン定常領域またはその一部の配列を、例えば、目的ドメインの増幅のために選択される、ポリメラーゼ連鎖反応およびプライマーを使用して、クローン化できる。免疫グロブリン定常領域またはその一部の配列を抗体からクローン化するために、mRNAをハイブリドーマ、脾臓またはリンパ細胞から単離し、DNAに逆転写し、抗体遺伝子をPCRにより増幅し得る。PCR増幅方法は、米国特許4,683,195;4,683,202;4,800,159;4,965,188;および、例えば、“PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications” Innis et al. eds., Academic Press, San Diego, CA (1990); Ho et al. 1989. Gene 77:51; Horton et al. 1993. Methods Enzymol. 217:270)に詳述される。PCRを、コンセンサス定常領域プライマーまたは公開された重鎖および軽鎖DNAおよびアミノ酸配列に基づくより特異的なプライマーにより開始し得る。上記のとおり、PCRを、抗体軽鎖および重鎖をコードするDNAクローン単離のためにも使用し得る。この場合、ライブラリーをコンセンサプライマーまたは大型相同プローブ、例えばマウス定常領域プローブを使用して、スクリーニングし得る。抗体遺伝子増幅に適する多数のプライマーセットが当分野で知られる(例えば、精製抗体のN末端配列に基づく5’プライマー(Benhar and Pastan. 1994. Protein Engineering 7:1509);cDNA末端迅速増幅(Ruberti, F. et al. 1994. J. Immunol. Methods 173:33);抗体リーダー配列(Larrick et al. 1989 Biochem. Biophys. Res. Commun. 160:1250)。抗体配列のクローニングは、1995年1月25日出願、Newman et al.、米国特許5,658,570にさらに詳述される。
ここで使用する免疫グロブリン定常領域は、全ドメインおよびヒンジ領域またはその一部を含み得る。ある実施態様において、免疫グロブリン定常領域またはその一部は、CH2ドメイン、CH3ドメインおよびヒンジ領域、すなわち、Fc領域またはFcRn結合パートナーを含む。
ここで使用する用語「Fc領域」は、天然免疫グロブリンのFc領域に対応するポリペプチドの部分、すなわち、その2つの重鎖の各Fcドメインのダイマー結合により形成されるとして定義される。天然Fc領域は、他のFc領域とホモダイマーを形成する。
ある実施態様において、「Fc領域」は、パパイン開裂部位(すなわち、重鎖定常領域の第一残基を114として、IgGにおける残基216)の直ぐ上流のヒンジ領域から始まり、抗体のC末端で終わる、単一免疫グロブリン重鎖の部分をいう。従って、完全Fcドメインは少なくともヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含む。
免疫グロブリン定常領域のFc領域は、免疫グロブリンアイソタイプによって、CH2、CH3およびCH4ドメインならびにヒンジ領域を含み得る。免疫グロブリンのFc領域を含む融合タンパク質は安定性増加、血清半減期延長(Capon et al., 1989, Nature 337:525参照)ならびに新生児Fc受容体(FcRn)などのFc受容体への結合(米国特許6,086,875、6,485,726、6,030,613;WO03/077834;US2003-0235536A1)を含む、いくつかの望ましい性質を融合タンパク質に付与する。
ある実施態様において、「Fc領域」は、FcドメインのまたはFcドメイン由来のアミノ酸配列をいう。ある実施態様において、Fc領域は、ヒンジ(例えば、上部、中部および/または下部ヒンジ領域)ドメイン(EUナンバリングにより抗体のアミノ酸約216~230)、CH2ドメイン(EUナンバリングにより抗体のアミノ酸凡そ231~340)、CH3ドメイン(EUナンバリングにより抗体のアミノ酸約341~438)、CH4ドメインまたはそのバリアント、一部もしくはフラグメントの少なくとも一つを含む。他の実施態様において、Fc領域は、完全Fcドメイン(すなわち、ヒンジドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメイン)を含む。ある実施態様において、Fc領域は、CH3ドメイン(またはその一部)に融合した(またはその一部)、CH2ドメイン(またはその一部)に融合したヒンジドメイン(またはその一部)、CH3ドメイン(またはその一部)に融合したCH2ドメイン(またはその一部)、ヒンジドメイン(またはその一部)およびCH3ドメイン(またはその一部)両者に融合したCH2ドメイン(またはその一部)を含む、それから本質的になるまたはそれからなる。さらに他の実施態様において、Fc領域は、CH2ドメインの少なくとも一部(例えば、CH2ドメインの全てまたは一部)を欠く。特定の実施態様において、Fc領域は、EU番号221~447に対応するアミノ酸を含むまたはそれからなる。
ここでF、F1またはF2と称するFcドメインは、多くの種々の源から得ることができる。ある実施態様において、ポリペプチドのFc領域はヒト免疫グロブリンに由来する。しかしながら、Fc領域は、例えば、齧歯類(例えばマウス、ラット、ウサギ、モルモット)または非ヒト霊長類(例えばチンパンジー、マカク)種を含む、他の哺乳動物種の免疫グロブリンに由来し得ることも理解される。さらに、Fcドメインまたはその一部のポリペプチドは、IgM、IgG、IgD、IgAおよびIgEを含むあらゆる免疫グロブリンクラスおよびIgG1、IgG2、IgG3およびIgG4を含むあらゆる免疫グロブリンアイソタイプに由来し得る。他の実施態様において、ヒトアイソタイプIgG1が使用される。
ある実施態様において、Fcバリアントは、該野生型Fcドメインを含むFc領域により付与される少なくとも一つのエフェクター機能(例えば、Fc領域がFc受容体(例えばFcγRI、FcγRIIまたはFcγRIII)または補体タンパク質(例えばC1q)に結合する能力または抗体依存性細胞傷害(ADCC)、食作用または補体依存性細胞傷害(CDCC)を誘発する能力の改善または低減)を変化させる。他の実施態様において、Fcバリアントは、エンジニアリングされたシステイン残基を提供する。
本発明のFc領域は、エフェクター機能および/またはFcR結合を変化(例えば、増強または低減)させることが知られる、当分野で認識されるFcバリアントを用い得る。特に、本発明の結合分子は、国際PCT公開WO88/07089A1、WO96/14339A1、WO98/05787A1、WO98/23289A1、WO99/51642A1、WO99/58572A1、WO00/09560A2、WO00/32767A1、WO00/42072A2、WO02/44215A2、WO02/060919A2、WO03/074569A2、WO04/016750A2、WO04/029207A2、WO04/035752A2、WO04/063351A2、WO04/074455A2、WO04/099249A2、WO05/040217A2、WO04/044859、WO05/070963A1、WO05/077981A2、WO05/092925A2、WO05/123780A2、WO06/019447A1、WO06/047350A2およびWO06/085967A2;米国特許公開US2007/0231329、US2007/0231329、US2007/0237765、US2007/0237766、US2007/0237767、US2007/0243188、US20070248603、US20070286859、US20080057056;または米国特許5,648,260;5,739,277;5,834,250;5,869,046;6,096,871;6,121,022;6,194,551;6,242,195;6,277,375;6,528,624;6,538,124;6,737,056;6,821,505;6,998,253;7,083,784;7,404,956および7,317,091に開示のアミノ酸位置の1以上に、例えば、変化(例えば、置換)を含み得る。ある実施態様において、特定の変化(例えば、文献に開示アミノ酸の1以上の特定の置換)を、開示されるアミノ酸位置の1以上で行い得る。他の実施態様において、開示されるアミノ酸位置の1以上での種々の変化(例えば、文献に開示の1以上のアミノ酸位置での種々の置換)をなし得る。
IgGのFc領域を、Fc受容体により結合される修飾IgGまたはFcフラグメントまたはその一部を得るために、部位特異的変異導入などの十分に認識されている方法により修飾し得る。このような修飾は、Fc受容体への結合を保持するかまたは増強する、Fc受容体接触部位から遠位の修飾および接触部位内の修飾を含む。例えば、ヒトIgG1 Fc(Fc γ1)における次のP238A、S239A、K246A、K248A、D249A、M252A、T256A、E258A、T260A、D265A、S267A、H268A、E269A、D270A、E272A、L274A、N276A、Y278A、D280A、V282A、E283A、H285A、N286A、T289A、K290A、R292A、E293A、E294A、Q295A、Y296F、N297A、S298A、Y300F、R301A、V303A、V305A、T307A、L309A、Q311A、D312A、N315A、K317A、E318A、K320A、K322A、S324A、K326A、A327Q、P329A、A330Q、P331A、E333A、K334A、T335A、S337A、K338A、K340A、Q342A、R344A、E345A、Q347A、R355A、E356A、M358A、T359A、K360A、N361A、Q362A、Y373A、S375A、D376A、A378Q、E380A、E382A、S383A、N384A、Q386A、E388A、N389A、N390A、Y391F、K392A、L398A、S400A、D401A、D413A、K414A、R416A、Q418A、Q419A、N421A、V422A、S424A、E430A、N434A、T437A、Q438A、K439A、S440A、S444AおよびK447Aの単一アミノ酸残基を、Fc受容体に対するFc結合親和性を顕著に損なうことなく、置換でき、ここで、例えばP238Aは、238位での野生型プロリンがアラニンに置換されたことを表す。例として、特定の実施態様は、高度に保存されたN-グリコシル化部位を除去するN297A変異を含む。アラニンに加えて、他のアミノ酸を、上に特定した位置で野生型アミノ酸について置換し得る。変異は、天然Fcと異なる100を超えるFc領域を生じるように、Fcに導入され得る。さらに、これら個々の変異の2、3またはそれ以上の組み合わせを、数百を超えるFc領域を生じるように共に導入し得る。さらに、本発明の構築物のFc領域の一つを変異してよく、構築物の他のFc領域は全く変異させないまたは両者を変異させ得るが、異なる変異である。
上記変異の一部は、Fc領域に新規機能性を付与し得る。例えば、ある実施態様は、高度に保存されたN-グリコシル化部位を除去するN297Aを含む。この変異の効果は免疫原性の減少であり、それにより親和性を損なうことなく、Fc領域の循環半減期を延長し、Fc領域をFcγRI、FcγRIIA、FcγRIIBおよびFcγRIIIAに結合不可能とする(Routledge et al. 1995, Transplantation 60:847; Friend et al. 1999, Transplantation 68:1632; Shields et al. 1995, J. Biol. Chem. 276:6591)。上記変異に起因する新規機能性のさらなる例として、Fc受容体への親和性が、ある場合、野生型を超えて、増加され得る。この親和性増加は、「オン」速度増加、「オフ」速度減少または「オン」速度増加と「オフ」速度減少両者により反映される。Fc受容体への親和性増加を与えると考えられる変異の例は、T256A、T307A、E380AおよびN434Aを含むが、これらに限定されない(Shields et al. 2001, J. Biol. Chem. 276:6591)。
さらに、少なくとも3つのヒトFcガンマ受容体が、下部ヒンジ領域、一般にアミノ酸234~237内のIgGの結合部位を認識すると考えられる。それ故に、新規機能性および免疫原性の減少の可能性の他の例は、例えば、ヒトIgG1アミノ酸233~236「ELLG」のIgG2からの対応する配列「PVA」(1アミノ酸欠失を伴う)への置換による、この領域の変異に起因し得る。種々のエフェクター機能に介在するFcγRI、FcγRIIおよびFcγRIIIが、このような変異が導入されたとき、IgG1に結合しないことが示されている。Ward and Ghetie 1995, Therapeutic Immunology 2:77およびArmour et al. 1999, Eur. J. Immunol. 29:2613。
ある実施態様において、免疫グロブリン定常領域またはその一部、例えば、Fc領域は、配列PKNSSMISNTP(配列番号98)を含み、所望によりHQSLGTQ(配列番号93)、HQNLSDGK(配列番号94)、HQNISDGK(配列番号95)またはVISSHLGQ(配列番号96)から選択される配列をさらに含むポリペプチドである(米国特許5,739,277)。
ある実施態様において、免疫グロブリン定常領域またはその一部はヘミグリコシル化されている。例えば、2つのFc領域またはFcRn結合パートナーを含む融合タンパク質は第一、グリコシル化、Fc領域(例えば、グリコシル化CH2領域)および第二、アグリコシル化、Fc領域(例えば、アグリコシル化CH2領域)を含み得る。ある実施態様において、リンカーは、グリコシル化とアグリコシル化Fc領域の間に挿入され得る。他の実施態様において、Fc領域またはFcRn結合パートナーは完全グリコシル化、すなわち、Fc領域の全てがグリコシル化されている。他の実施態様において、Fc領域はアグリコシル化であってよく、すなわち、Fc部分の何れもグリコシル化されていない。
ある実施態様において、本発明の融合タンパク質は、免疫グロブリン定常領域またはその一部(例えば、Fcバリアント)にアミノ酸置換を含み、これは、Ig定常領域の抗原非依存的エフェクター機能、特にタンパク質の循環半減期を変える。
このようなタンパク質は、これらの置換がないタンパク質と比較してFc受容体への結合の増加または減少を示し、それ故に、それぞれ血清半減期が延長または短縮する。Fc受容体への親和性が改善されたFcバリアントは、血清半減期が長いことが予測され、このような分子は、例えば、慢性疾患または障害のために、投与ポリペプチドの半減期が長いことが望まれる、哺乳動物の方法の適用に有用である(例えば、米国特許7,348,004、7,404,956および7,862,820参照)。対照的に、Fc受容体結合親和性が減少したFcバリアントは、血清半減期が短いことが予測され、このような分子は、短循環時間が有利であり得る、例えば、インビボ診断的造影またはポリペプチドが長期に循環に存在するとき、毒性副作用を有する状況で、例えば、哺乳動物への投与にまた有用である。Fc受容体結合親和性が減少したFcバリアントはまた胎盤を通過する可能性が低く、それ故に、妊婦の疾患または障害処置にも有用である。さらに、低いFc受容体結合親和性が望まれ得る他の適用は、脳、腎臓および/または肝臓局在化が望まれるときを含む。ある例示的実施態様において、本発明の融合タンパク質は、脈管構造から腎臓糸球体への上皮を通過する輸送の減少が示される。他の実施態様において、本発明の融合タンパク質は、脳から脈管性間隙への血液脳関門(BBB)を通過する輸送の減少が示される。ある実施態様において、Fc受容体結合が改変されたタンパク質は、Ig定常領域の「Fc受容体結合ループ」内に1以上のアミノ酸置換を宇ゆする、少なくとも一つのFc領域(例えば、1つまたは2つのFc領域)を含む。Fc受容体結合ループは、野生型、完全長、Fc領域のアミノ酸残基280~299(EUナンバリングによる)からなる。他の実施態様において、Fc受容体結合親和性が改変された本発明のIg定常領域またはその一部は、次のEU位置256、277~281、283~288、303~309、313、338、342、376、381、384、385、387、434(例えば、N434AまたはN434K)および438の何れかに対応するアミノ酸位置に1以上のアミノ酸置換を有する、少なくとも一つのFc領域を含む。Fc受容体結合活性を改変したアミノ酸置換の例は、国際PCT公開WO05/047327に開示される。
2) アルブミンまたはそのフラグメントもしくはバリアント
ある実施態様において、IL2ポリペプチドおよび/またはIL2Rα ECドメインに結合した異種部分はアルブミンまたはその機能的フラグメントである。
完全長形態で609アミノ酸のタンパク質であるヒト血清アルブミン(HSAまたはHA)は、血清浸透圧の相当な部分を担い、また内因性および外因性リガンドの担体として機能する。ここで使用する用語「アルブミン」は、完全長アルブミンまたはその機能的フラグメント、バリアント、誘導体もしくはアナログを含む。
ある実施態様において、融合タンパク質はここに記載するIL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインおよびアルブミン、そのフラグメントまたはバリアントを含み、ここで、IL2ポリペプチドはアルブミンまたはそのフラグメントもしくはバリアントに結合される。他の実施態様において、融合タンパク質はここに記載するIL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインおよびアルブミン、そのフラグメントまたはバリアントを含み、ここで、IL2Rα ECはアルブミンまたはそのフラグメントもしくはバリアントに結合される。
他の実施態様において、IL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインに結合される異種部分はアルブミンまたはそのフラグメントもしくはバリアントであり、それは、IL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインの半減期を延長する(または延長する能力がある)。アルブミンまたはフラグメントまたはそのバリアントのさらなる例は、米国公開2008/0194481A1、2008/0004206A1、2008/0161243A1、2008/0261877A1または2008/0153751A1またはPCT出願公開2008/033413A2、2009/058322A1または2007/021494A2に開示される。
3) アルブミン結合部分
ある実施態様において、IL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインに結合される異種部分は、アルブミン結合ペプチド、細菌アルブミン結合ドメイン、アルブミン結合抗体フラグメントまたはこれらの何れかの組み合わせを含むアルブミン結合部分である。例えば、アルブミン結合タンパク質は、ドメイン抗体を含む、細菌アルブミン結合タンパク質、抗体または抗体フラグメントを含む(米国特許6,696,245参照)。例えば、アルブミン結合タンパク質は、レンサ球菌プロテインGの一つなどの細菌アルブミン結合ドメインであり得る(Konig, T. and Skerra, A. (1998) J. Immunol. Methods 218, 73-83)。共役パートナーとして使用し得るアルブミン結合ペプチドの他の例は、例えば、Cys-Xaa-Xaa-Xaa-Xaa-Cysコンセンサス配列を有するもの(ここで、米国特許出願2003/0069395またはDennis et al. (Dennis et al. (2002) J. Biol. Chem. 277, 35035-35043)に記載のとおり、XaaはAsp、Asn、Ser、ThrまたはTrp;XaaはAsn、Gln、His、Ile、LeuまたはLys;XaaはAla、Asp、Phe、TrpまたはTyr;およびXaaはAsp、Gly、Leu、Phe、SerまたはThrである)を有するものである。
4) PAS配列
他の実施態様において、IL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインに結合される異種部分はPAS配列である。ある実施態様において、融合タンパク質はここに記載するIL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインおよびPAS配列を含み、ここで、IL2ポリペプチドおよび/またはIL2Rα ECドメインはPAS配列に結合される。
ここで使用するPAS配列は、生理学的条件下で、ランダムコイル二次構造を形成するアミノ酸配列である、主にアラニンおよびセリン残基または主にアラニン、セリンおよびプロリン残基を含む、アミノ酸配列を意味する。従って、PAS配列は、融合タンパク質の異種部分の一部として使用され得るアラニン、セリンおよびプロリンを含む、本質的にそれからなるまたはそれからなる、構成要素、アミノ酸ポリマーまたは配列カセットである。さらに、アラニン、セリンおよびプロリン以外の残基がPAS配列における微量成分として加えられたときも、アミノ酸ポリマーがランダムコイル二次構造を形成し得ることを当業者は認識する。ここで使用する用語「微量成分」は、アラニン、セリンおよびプロリン以外のアミノ酸が、PAS配列に、ある程度まで、例えば、約12%まで、すなわち、100アミノ酸のPAS配列の約12、約10%まで、すなわち100アミノ酸のPAS配列の約10、約9%まで、すなわち、100アミノ酸の約9、約8%まで、すなわち、100アミノ酸の約8、約6%、すなわち、100アミノ酸の約6、約5%、すなわち、100アミノ酸の約5、約4%、すなわち、100アミノ酸の約4、約3%、すなわち、100アミノ酸の約3、約2%、すなわち、100アミノ酸の約2、約1%、すなわち、100アミノ酸の約1で加えられ得ることを意味する。アラニン、セリンおよびプロリン以外のアミノ酸は、Arg、Asn、Asp、Cys、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、TyrおよびValからなる群から選択される。
生理学的条件下、PAS配列ストレッチはランダムコイル二次構造を形成し、それによりIL2ポリペプチドのインビボおよび/またはインビトロ安定性増加に介在し得る。ランダムコイルドメインがそれ自体安定な構造または機能を採用しないため、それが融合するIL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインが介在する生物学的活性は本質的に保存される。他の実施態様において、ランダムコイルドメインを形成するPAS配列は、特に、血液血漿におけるタンパク質分解、免疫原性、等電点/静電挙動、細胞表面受容体への結合または内在化に関して生物学的に不活性であるが、なお生分解性であり、これは、PEGなどの合成ポリマーを超える明らかな利点をもたらす。
ランダムコイル二次構造を形成するPAS配列の非限定的例は、ASPAAPAPASPAAPAPSAPA(配列番号85)、AAPASPAPAAPSAPAPAAPS(配列番号86)、APSSPSPSAPSSPSPASPSS(配列番号87)、APSSPSPSAPSSPSPASPS(配列番号88)、SSPSAPSPSSPASPSPSSPA(配列番号89)、AASPAAPSAPPAAASPAAPSAPPA(配列番号90)およびASAAAPAAASAAASAPSAAA(配列番号91)またはこれらの何れかの組み合わせからなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。PAS配列のさらなる例は、例えば、米国特許公開2010/0292130A1およびPCT出願公開WO2008/155134A1から知られる。
5) HAP配列
ある実施態様において、IL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインに結合される異種部分は、グリシンリッチホモアミノ酸ポリマー(HAP)である。HAP配列は、少なくとも50アミノ酸、少なくとも100アミノ酸、120アミノ酸、140アミノ酸、160アミノ酸、180アミノ酸、200アミノ酸、250アミノ酸、300アミノ酸、350アミノ酸、400アミノ酸、450アミノ酸または500アミノ酸長を有する、グリシンの反復配列を含み得る。ある実施態様において、HAP配列は、HAP配列に融合または結合した部分の半減期を延長する能力がある。HAP配列の非限定的例は、(Gly)、(GlySer)またはS(GlySer)を含むが、これらに限定されず、ここで、nは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20である。ある実施態様において、nは20、21、22、23、24、25、26、26、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39または40である。他の実施態様において、nは50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190または200である。
6) トランスフェリンまたはそのフラグメント
ある実施態様において、IL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインに結合される異種部分は、トランスフェリンまたはそのフラグメントである。あらゆるトランスフェリンを、本発明の融合タンパク質の製造に使用し得る。例として、野生型ヒトTf(Tf)は、約75KDa(グリコシル化を考慮しない)の679アミノ酸タンパク質であり、遺伝子重複に端を発すると考えられる2つの主ドメイン、N(約330アミノ酸)およびC(約340アミノ酸)を含む。GenBank accession numbers NM001063, XM002793, M12530, XM039845, XM 039847およびS95936 (www.ncbi.nlm.nih.gov/)参照。トランスフェリンは、2ドメイン、NドメインおよびCドメインを含む。Nドメインは、2サブドメイン、N1ドメインおよびN2ドメインを含み、Cドメインは2サブドメイン、C1ドメインおよびC2ドメインを含む。
ある実施態様において、融合タンパク質のトランスフェリン部分はトランスフェリンスプライスバリアントを含む。一例において、トランスフェリンスプライスバリアントは、ヒトトランスフェリンのスプライスバリアント、例えば、Genbank Accession AAA61140であり得る。他の実施態様において、融合タンパク質のトランスフェリン部分は、トランスフェリン配列の1以上のドメイン、例えば、Nドメイン、Cドメイン、N1ドメイン、N2ドメイン、C1ドメイン、C2ドメインまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。
7) ポリマー、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)
他の実施態様において、IL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインに結合した異種部分は、ポリエチレングリコール、エチレングリコール/プロピレングリコールコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストランまたはポリビニルアルコールを含むが、これらに限定されない、当分野で知られる可溶性ポリマーである。可溶性ポリマーなどの異種部分は、IL2ポリペプチドまたはIL2Rα ECドメインまたはN末端もしくはC末端の何れかの位置に結合し得る。
ここにまた提供されるのは、本発明の融合タンパク質の化学的修飾誘導体であり、これは、ポリペプチドの溶解度、安定性および循環時間増大または免疫原性低減などのさらなる利点を提供し得る(米国特許4,179,337参照)。修飾のための化学部分は、ポリエチレングリコール、エチレングリコール/プロピレングリコールコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストランおよびポリビニルアルコールを含むが、これらに限定されない水可溶性ポリマーからなる群から選択され得る。融合タンパク質は、分子内またはN末端もしくはC末端のランダム位置でまたは分子内の予定された位置で修飾され得て、1、2、3またはそれ以上の結合化学部分を含み得る。
ポリマーはあらゆる分子量のものであってよく、分岐していても、分岐していなくてもよい。ポリエチレングリコールについて、ある実施態様において、分子量は、取り扱いおよび製造の容易さから、約1kDa~約100kDaである。所望のプロファイルにより、他のサイズが使用され得る(例えば、所望の持続放出の時間、もしあるならば、生物学的活性に対する効果、取り扱いの容易さ、抗原性の程度または欠失およびタンパク質またはアナログに対するポリエチレングリコールの他の既知効果)。例えば、ポリエチレングリコールは、約200、500、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10,000、10,500、11,000、11,500、12,000、12,500、13,000、13,500、14,000、14,500、15,000、15,500、16,000、16,500、17,000、17,500、18,000、18,500、19,000、19,500、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、55,000、60,000、65,000、70,000、75,000、80,000、85,000、90,000、95,000または100,000kDaの平均分子量を有し得る。
ある実施態様において、ポリエチレングリコールは分岐構造を有し得る。分岐ポリエチレングリコールは、例えば、米国特許5,643,575; Morpurgo et al., Appl. Biochem. Biotechnol. 56:59-72 (1996); Vorobjev et al., Nucleosides Nucleotides 18:2745-2750 (1999); and Caliceti et al., Bioconjug. Chem. 10:638-646 (1999)に記載される。
本発明の各融合タンパク質、IL2ポリペプチドまたはIL2Rα ECドメインに結合するポリエチレングリコール部分の数(すなわち、置換の程度)も変わり得る。例えば、本発明のペグ化タンパク質は、平均、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、17、20またはそれ以上のポリエチレングリコール分子に結合させ得る。同様に、平均の置換の程度は、1~3、2~4、3~5、4~6、5~7、6~8、7~9、8~10、9~11、10~12、11~13、12~14、13~15、14~16、15~17、16~18、17~19または18~20ポリエチレングリコール部分/タンパク質分子の範囲内である。置換の程度を決定する方法は、例えば、Delgado et al., Crit. Rev. Thera. Drug Carrier Sys. 9:249-304 (1992)に記載される。
他の実施態様において、本発明で使用されるIL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインは1以上のポリマーにコンジュゲートされる。ポリマーは水可溶性であってよく、IL2ポリペプチド、IL2Rα ECドメインまたはIL2ポリペプチドまたはIL2Rα ECドメインにコンジュゲートした他の部分に共有結合または非共有結合する。ポリマーの非限定的例は、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリンまたはポリ(アクリロイルモルホリン)であり得る。
8) ヒドロキシエチルデンプン(HES)
ある実施態様において、IL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインに結合される異種部分は、ポリマー、例えば、ヒドロキシエチルデンプン(HES)またはその誘導体である。ある実施態様において、融合タンパク質はここに記載するIL2ポリペプチドおよびHESを含み、ここで、IL2ポリペプチドおよびIL2Rα ECドメインはHESに結合される。
ヒドロキシエチルデンプン(HES)は天然に存在するアミロペクチンの誘導体であり、体内でアルファ-アミラーゼにより分解される。HESは、トウモロコシデンプンに95重量%までの濃度で存在する、炭水化物ポリマーアミロペクチンの置換誘導体である。HESは、有利な生物学的性質を示し、代用血液剤としておよび血液希釈治療に臨床で使用されている(Sommermeyer et al., Krankenhauspharmazie, 8(8), 271-278 (1987); and Weidler et al., Arzneim.-Forschung/Drug Res., 41, 494-498 (1991))。
アミロペクチンは、主鎖にアルファ-1,4-グリコシド結合が存在し、分岐部位にアルファ-1,6-グリコシド結合が見られる、グルコース部分を含む。この分子の物理化学的性質は、主にグリコシド結合のタイプにより決定される。ニックアルファ-1,4-グリコシド結合により、約6グルコース-モノマー/ターンの螺旋構造が産生される。ポリマーの物理化学的および生化学的性質は、置換により修飾され得る。ヒドロキシエチル基の導入は、アルカリヒドロキシエチル化により達成され得る。反応条件選択により、ヒドロキシエチル化に関して非置換グルコースモノマーにおける各ヒドロキシ基の種々の反応性を利用することが可能である。この事実により、当業者は、限定的な程度で置換パターンに影響を与えることが可能である。
HESは、主に分子量分布および置換の程度により特徴づけられる。DSと称する置換の程度は、モル置換に関し、当業者に知られる。上記引用Sommermeyer et al., Krankenhauspharmazie, 8(8), 271-278 (1987), 特にp. 273参照。
ある実施態様において、ヒドロキシエチルデンプンは、1~300kD、2~200kD、3~100kDまたは4~70kDの平均分子量(重量平均)を有する。ヒドロキシエチルデンプンは、さらに、ヒドロキシエチル基に関し、0.1~3、好ましくは0.1~2、より好ましくは、0.1~0.9、好ましくは0.1~0.8の置換のモル程度および2~20範囲のC2:C6置換比を有する。約130kDの平均分子量を有するHESの非限定的は、0.2~0.8、例えば、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7または0.8、好ましくは0.4~0.7、例えば、0.4、0.5、0.6または0.7の置換の程度を有するHESである。特定の実施態様において、約130kDの平均分子量を有するHESは、FreseniusからのVOLUVEN(登録商標)である。VOLUVEN(登録商標)は、例えば、血液量減少の治療および予防の治療適応症において、代替血液として使用される、人工コロイドである。VOLUVEN(登録商標)の特徴は、平均分子量130,000±20,000D、モル置換0.4およびC2:C6比約9:1である。他の実施態様において、ヒドロキシエチルデンプンの平均分子量範囲は、例えば、4~70kDまたは10~70kDまたは12~70kDまたは18~70kDまたは50~70kDまたは4~50kDまたは10~50kDまたは12~50kDまたは18~50kDまたは4~18kDまたは10~18kDまたは12~18kDまたは4~12kDまたは10~12kDまたは4~10kDである。さらに他の実施態様において、用いられるヒドロキシエチルデンプンの平均分子量は、4kDを超え、70kD未満の範囲、例えば、約10kDまたは9~10kDまたは10~11kDまたは9~11kDまたは約12kDまたは11~12kDの範囲)または12~13kDまたは11~13kDの範囲または約18kDまたは17~18kDまたは18~19kDまたは17~19kDの範囲または約30kDまたは29~30または30~31kDの範囲または約50kDまたは49~50kDまたは50~51kDまたは49~51kDの範囲である。
ある実施態様において、異種部分は、種々の平均分子量および/または種々の置換の程度および/または種々のC2:C6置換比を有するヒドロキシエチルデンプンの混合物であり得る。それ故に、種々の平均分子量および種々の置換の程度および種々のC2:C6置換比を有するまたは種々の平均分子量および種々の置換の程度および同じまたはほぼ同じC2:C6置換比を有するまたは種々の平均分子量および同じまたはほぼ同じ置換の程度および種々のC2:C6置換比を有するまたは同じまたはほぼ同じ平均分子量および種々の置換の程度および種々のC2:C6置換比を有するまたは種々の平均分子量および同じまたはほぼ同じ置換の程度および同じまたはほぼ同じC2:C6置換比を有するまたは同じまたはほぼ同じ平均分子量および種々の置換の程度および同じまたはほぼ同じC2:C6置換比を有するまたは同じまたはほぼ同じ平均分子量および同じまたはほぼ同じ置換の程度および種々のC2:C6置換比を有するまたはほぼ同じ平均分子量およびほぼ同じ置換の程度およびほぼ同じC2:C6置換比を有するヒドロキシエチルデンプンの混合物が用いられ得る。
9) ポリシアル酸(PSA)
ある実施態様において、非ポリペプチドIL2ポリペプチドおよび/またはIL2Rα ECドメインに結合した異種部分は、ポリマー、例えば、ポリシアル酸(PSA)またはその誘導体である。ポリシアル酸(PSA)は、ある細菌株および哺乳動物のある細胞で産生される、シアル酸の天然に存在する非分岐ポリマーである(From Microbes to Man, eds Roth J., Rutishauser U., Troy F. A. (Birkhaeuser Verlag, Basel, Switzerland), pp 335-348)。それらは、n=約80またはそれ以上のシアル酸残基からn=2ほど低い種々の程度重合化で、限定酸加水分解またはノイラミニダーゼでの消化または天然、細菌由来形態のポリマーの分画により産生され得る。種々のポリシアル酸の組成も、ホモ重合形態すなわち大腸菌株K1およびB群髄膜炎菌の莢膜多糖を含むアルファ-2,8結合ポリシアル酸(神経細胞接着分子(N-CAM)の胚形態でも見られる)であるように、変わる。ヘテロ重合形態も存在する - 例えば大腸菌株K92および髄膜炎菌C群多糖の交互アルファ-2,8アルファ-2,9-ポリシアル酸。シアル酸は、髄膜炎菌のグループW135またはグループYのように、シアル酸以外のモノマーを伴う交互コポリマーでも見られる。ポリシアル酸は、病原性細菌の免疫および補体系回避および胎児発達中の未成熟神経細胞のグリアの接着の制御(ここで、該ポリマーは、抗接着機能を有する)(ChoおよびTroy, P.N.A.S., USA, 91 (1994) 11427-11431)を含む重要な生物学的機能を有するが、哺乳動物でポリシアル酸に対する受容体は知られていない。大腸菌株K1のアルファ-2,8結合ポリシアル酸は‘コロミン酸’としても知られ、本開示を例示するために(種々の長さで)使用される。ポリペプチドにポリシアル酸を結合またはコンジュゲートする種々の方法は記載れている(例えば、米国特許5,846,951;WO-A-0187922およびUS2007/0191597A1参照)。
10) XTEN配列
ここで使用する「XTEN配列」は、主に小親水性アミノ酸からなる、天然に存在しない、実質的に非反復配列を有する、生理的条件下で二次または三次構造の程度は低いかまたはない配列を伴う、伸長ポリペプチドをいう。融合タンパク質パートナーとして、XTENは担体として役立ち、融合タンパク質を作るために、本発明のIL2ポリペプチドおよび/またはIL2Rα ECドメインに結合したとき、ある望ましい薬物動態、物理化学的および薬学的性質を提供する。このような望ましい性質は、薬物動態パラメータおよび溶解度特徴を含むが、これらに限定されない。
ある実施態様において、本発明のXTEN配列は、約20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1200、1400、1600、1800または2000を超えるアミノ酸残基を有するペプチドまたはポリペプチドである。ある実施態様において、XTENは、約20~約3000アミノ酸残基を超える、30~約2500残基を超える、40~約2000残基を超える、50~約1500残基を超える、60~約1000残基を超える、70~約900残基を超える、80~約800残基を超える、90~約700残基を超える、100~約600残基を超える、110~約500残基を超えるまたは120~約400残基を超えるペプチドまたはポリペプチドである。
本発明のXTEN配列は、9~14アミノ酸残基の1以上の配列モチーフまたは配列モチーフに少なくとも80%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一であるアミノ酸配列を含み得て、ここで、該モチーフは、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、スレオニン(T)、グルタミン酸(E)およびプロリン(P)をからなる群から選択される4~6タイプのアミノ酸を含む、それから本質的になるまたはそれからなる。US2010-0239554A1参照。
ある実施態様において、XTEN配列は、ADモチーフファミリーまたはAEモチーフファミリーまたはAFモチーフファミリーまたはAGモチーフファミリーまたはAMモチーフファミリーまたはAQモチーフファミリーまたはBCファミリーまたはBDファミリーの非重複配列モチーフの複数単位を含み、ここで、得られたXTENは、一定範囲の相同性を有する。他の実施態様において、XTENは、2以上のモチーフファミリーからのモチーフ配列の複数単位を含む。これらの配列は、下にさらに詳述する、モチーフのアミノ酸組成により付与される、正味電荷、親水性、二次構造欠如または反復性欠如などの性質を含む、所望の物理/化学的特徴を達成するように選択され得る。他の実施態様において、XTENに取り込まれるモチーフは、約36~約3000アミノ酸残基のXTENを達成するように、ここに記載する方法を使用して選択および集合され得る。
さらなる実施態様において、本発明で使用するXTEN配列は、本発明の融合タンパク質の物理または化学的性質、例えば、薬物動態に影響する。本発明で使用するXTEN配列は、次の配座柔軟性、水性溶解度増強、高度プロテアーゼ抵抗性、低免疫原性、哺乳動物受容体への低結合または流体力学(またはStokes)半径増加の有利な性質の1以上を示し得る。特定の実施態様において、本発明のIL2ポリペプチドおよび/またはIL2Rα ECドメインに結合したXTEN配列は、長い末端半減期または曲線下面積(AUC)増大などの薬物動態特性を増大し、よって、ここに記載する融合タンパク質はインビボで、野生型IL2ポリペプチドと比較して、長時間留まる。さらなる実施態様において、本発明で使用するXTEN配列は長い末端半減期または曲線下面積(AUC)増大などの薬物動態特性を増大し、よって、IL2ポリペプチドは、インビボ、野生型IL2と比較して、長時間留まる。
多くの方法およびアッセイを、XTEN配列を含むタンパク質の物理/化学的性質決定に用い得る。このような方法は、分析用遠心、EPR、HPLC-イオン交換、HPLC-サイズ排除、HPLC-逆相、光散乱、キャピラリー電気泳動、円偏光二色性、示差走査熱量測定、蛍光、HPLC-イオン交換、HPLC-サイズ排除、IR、NMR、ラマンスペクトロスコピー、屈折分析およびUV/可視スペクトロスコピーを含むが、これらに限定されない。さらなる方法は、Amau et al., Prot ExprおよびPurif 48, 1-13 (2006)に記載される。
本発明で使用できるXTEN配列のさらなる例は、米国特許公開2010/0239554A1、2010/0323956A1、2011/0046060A1、2011/0046061A1、2011/0077199A1または2011/0172146A1または国際特許公開WO2010091122A1、WO2010144502A2、WO2010144508A1、WO2011028228A1、WO2011028229A1またはWO2011028344A2に記載される。
11) 免疫グロブリン結合ペプチド(またはポリペプチド)
ある実施態様において、非IL2ポリペプチドおよび/またはIL2Rα ECドメインに結合した異種部分は、免疫グロブリン結合ペプチドである。免疫グロブリン結合ペプチドはFc領域に結合でき、ここに記載する融合タンパク質の半減期を改善し得る。
ある実施態様において、本発明に有用な免疫グロブリン結合ペプチドは、約5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450または500を超えるアミノ酸残基を有するペプチドまたはポリペプチドである。
ある実施態様において、本発明で有用な免疫グロブリン結合ペプチドは、13量体IgG-Fcドメイン結合ペプチド(IgGBP)を含む。DeLano WL, et al. (2000) Science 287:1279-1283。他の実施態様において、本発明で有用な免疫グロブリン結合ペプチドは、米国特許公開20170334954、米国特許公開20170210777またはPCT公開WO/2017/069158に開示のペプチドを含む。
7.3.5 融合タンパク質
ある実施態様において、融合タンパク質は、表3に示す、配列番号13~配列番号70および配列番号202~配列番号204の何れかを含む。
IL2は、特記しない限り、成熟(IL2(21-153))である。IL2とCD25の間のリンカーは、特に断らない限り(G3S)である。
ある実施態様において、本発明の融合タンパク質は、配列番号13~配列番号70および配列番号202~配列番号204の何れかに少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%または約100%同一であるアミノ酸配列を含む。
IL2-IL2Rα本発明の融合タンパク質は、次の性質/活性の1以上を有し得る:(1)低用量IL2ベースの治療で制御性T細胞(Treg)活性増加および/または免疫耐容性増加;(2)高用量治療で免疫応答および記憶増加;(3)組み換えIL2と比較したIL2利用能増加;および/または(4)インビボでIL2R担持リンパ球の永続性IL2刺激増加。
ある実施態様において、ここに開示する融合タンパク質は、IL2(配列番号2)または配列番号204(切断なしの12量体リンカーを伴うwt IL2-CD25配列)からなるポリペプチドの薬物動態特性と比較して、半減期延長、Cmax増加、AUC増加、Cmin増加、クリアランス低減、バイオアベイラビリティ改善およびこれらの何れかの組み合わせからなる群から選択される、1以上の薬物動態特性を含む。
ある実施態様において、ここに開示する融合タンパク質は、IL2(配列番号2)または配列番号204(切断なしの12量体リンカーを伴うwt IL2-CD25配列)と比較して、長い半減期を宇ゆする。ある実施態様において、延長された半減期は、IL2(配列番号2)または配列番号204(何ら切断なしの12量体リンカーを伴うwt IL2-CD25配列)からなるポリペプチドの半減期と比較して、少なくとも約1.5倍、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約6倍、少なくとも約7倍、少なくとも約8倍、少なくとも約9倍、少なくとも約10倍、少なくとも約11倍、少なくとも約12倍、少なくとも約13倍、少なくとも約14倍、少なくとも約15倍、少なくとも約16倍、少なくとも約17倍、少なくとも約18倍、少なくとも約19倍、少なくとも約20倍、少なくとも約21倍または少なくとも約22倍である。
ある実施態様において、IL2/IL2Rα融合タンパク質よりもたらされるTregの活性増加は、例えば、(1)CD4+ T細胞区画におけるTreg提示および数増大;(2)IL2依存性CD25上方制御;(3)増殖性マーカーKi67発現により評価した増殖増加;および(4)IL2依存性高分化Klrg1 + Tregサブセットの分画増加を含む、多様な方法でアッセイされ得る。Tregにおけるこのような効果は、例えば、脾臓および/または炎症膵臓で観察され得る。
ある実施態様において、IL2/IL2Rα本発明の融合タンパク質は、Tエフェクター/記憶応答増加により免疫寛容原性および免疫抑制Tregおよび免疫を増大させ、さらなる実施態様において、(1)天然または組み換えIL2と比較して低いIL2活性有効レベル;および/または(2)天然または組み換えIL2より永続性の生物学的応答を示すなどの応答を送達することにより、薬物動態改善を示す。
特定の実施態様において、融合タンパク質は、天然または組み換えIL2より改善された活性を有する。例えば、IL2/IL-2Rα融合タンパク質の効果は、免疫寛容原性Tregを、天然または組み換えIL2と比較して約2倍、5倍、10倍、20倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍150倍、200倍または低レベルのIL2活性で増大できる。他の実施態様において、IL2/IL2Rα融合タンパク質は、Treg永続性増大および関連性質誘導に、天然または組み換えIL2より有効である。
多様な生物からの種々のIL2およびIL2Rαフラグメントおよびバリアントを、ここに提供するIL2/IL2Rα細胞外ドメイン融合タンパク質の製造に使用できる。このような成分は、本明細書の他の箇所にさらに詳述される。非限定的非プロセシングまたは成熟IL2/IL2Rα細胞外ドメイン融合タンパク質の例は、配列番号13~配列番号70および配列番号202~配列番号204に示される。
用語「分泌シグナル配列」は、大型ポリペプチドの成分として、それが合成される細胞の分泌経路に大型ポリペプチドを指向させる、ポリペプチド(「分泌ペプチド」)をコードする、ポリヌクレオチド配列をいう。大型ポリペプチドは、分泌経路を移動中、一般に開裂されて、分泌ペプチドが除去される。ここで使用する「成熟」形態の融合タンパク質またはポリペプチドは、分泌ペプチドが除去されている、ポリペプチドのプロセシングされた形態を含む。ここで使用する「非プロセシング」形態の融合タンパク質は分泌ペプチド配列を保持する。
成熟およびプロセシングされていない形態のIL2/IL-Ra ECドメイン融合タンパク質の生物学的に活性なフラグメントおよびバリアントならびにそれをコードするポリヌクレオチドも提供される。このような機能的ポリペプチドフラグメントは、配列番号13~配列番号70および配列番号202~配列番号204の何れかの少なくとも5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、75、100、150、200、250、300、350、400、450、500またはそれ以上の連続アミノ酸を含み得る。あるいは、機能的ポリペプチドバリアントは、配列番号13~配列番号70および配列番号202~配列番号204に示す配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%配列同一性を含み得る。
IL2/IL-Ra細胞外ドメイン融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドの活性バリアントおよびフラグメントがさらに提供される。このようなポリヌクレオチドは、配列番号13~配列番号70および配列番号202~配列番号204に示すポリペプチドをコードする少なくとも100、200、300、400、500、600、700、800、1000、1100、1200、1300、1500、1800,2000連続ヌクレオチドを含み得て、機能的IL2/IL-Ra細胞外ドメイン融合タンパク質をコードし続ける。
IL2/IL2Rα融合タンパク質の成分はどの順番であってもよいことは認識される。ある実施態様において、IL2ポリペプチドは融合タンパク質のN末端であり、IL2Rαの細胞外ドメインはC末端である。
ある実施態様において、融合タンパク質はダイマーを形成する。他の実施態様において、融合タンパク質は、モノマーである。なお、ある実施態様において、ダイマーは2個のモノマーを含み、これらモノマーは互いに共有結合により結合される。ある実施態様において、ダイマーは2個のモノマーを含み、これらモノマーは非共有結合により結合される。
本発明のある実施態様において、融合タンパク質は、IL2(配列番号2)または配列番号204(切断なしの12量体リンカーを伴うwt IL2-CD25配列)からなるポリペプチドより安定である。ある実施態様において、融合タンパク質は、(i)対照タンパク質と比較した熱力学的安定性の増加;(ii)対照タンパク質と比較したTMの増加;(iii)対照タンパク質と比較した分解への抵抗性の増加;(iv)対照タンパク質と比較した修飾への抵抗性の増加;(v)対照タンパク質と比較したインビボでの安定性の増加;および(vi)これらの何れかの組み合わせからなる群から選択される、1以上の性質を有し、ここで、対照タンパク質は(i)インターロイキン-2(IL2)ポリペプチドを含む第一ポリペプチド;および(b)インターロイキン-2受容体アルファ(IL2Rα)ポリペプチドの細胞外ドメインを含む第二ポリペプチドを含み、該融合タンパク質と比較してグリコシル化が少なくとも一つ多いものである。
ここに開示する融合タンパク質のグリコシル化部位は、何れも他の機構により除去され得る。ある実施態様において、融合タンパク質は酵素的または化学的に脱グリコシル化される。ある実施態様において、融合タンパク質はアルカリ、ヒドラジノリシス、ペプチド-N-グリコシダーゼF(PNGase F)、Endo-β-N-アセチルグルコサミニダーゼH(Endo H)、O-グリコシダーゼまたはこれらの何れかの組み合わせにより脱グリコシル化される。
ある実施態様において、融合タンパク質の1以上のグリコシル化部位の除去は、アルカリで融合タンパク質を処理することにより達成される。ある実施態様において、グリカンは、アルカリボロハイドライド処理によりグリコシル化ポリペプチドから除去される。他の実施態様において、ここに開示する融合タンパク質のグリコシル化部位は、炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩を使用して除去され得る。ある実施態様において、アルカリは、β-脱離処理のために使用する。
ある実施態様において、融合タンパク質の1以上のグリコシル化部位の除去は、ヒドラジノリシスの手段による、融合タンパク質の化学処理により達成される。ある実施態様において、グリコシル化は、ここに開示する融合タンパク質から融合タンパク質をヒドラジノリシスに付して除去され、遊離糖鎖は、2-アミノピリジンでの蛍光標識に付される。Hase et al. J. Biochem., 95, 197 (1984)参照。ある実施態様において、ヒドラジノリシスを、Oxford GlycoSystems(the GlycoPrep 1000)により提供された装置で行う。
他の実施態様において、融合タンパク質の1以上のグリコシル化部位の除去を、融合タンパク質をトリフルオロメタンスルホン酸(TFMS)処理に付すことにより達成する。
ある実施態様において、融合タンパク質の1以上のグリコシル化部位の除去を、融合タンパク質を酵素で処理して達成する。ある実施態様において、酵素はグリコシダーゼである。ある実施態様において、融合タンパク質の1以上のグリコシル化部位の除去は、ペプチド-N-グリコシダーゼF(PNGase F)を使用して達成される。PNGase F濃度は変化し得て、経験的に決定される。ある実施態様において、グリコシダーゼはPNGase Fである。PNGase Fは市販酵素である(例えば、New England Biolabs, Ipswich MA, Cat. #P0704または#P0710)。ある実施態様において、PNGase Fは融合タンパク質である。例えば、PNGase Fは、キチン結合ドメイン(CBD)でタグ付けされたPNGase FまたはPNGase F-SNAP融合タンパク質であり得る。ある実施態様において、グリコシダーゼは凍結乾燥物である。ある実施態様において、グリコシダーゼは凍結乾燥PNGase Fである。ある実施態様において、グリコシダーゼは、実質的に動物由来成分がない。
ある実施態様において、融合タンパク質の1以上のグリコシル化部位の除去は、融合タンパク質をEndo-β-N-アセチルグルコサミニダーゼH(Endo H)で処理して達成される。Endo-Hは、ストレプトマイセス・プリカタスおよび他のストレプトマイセス数種から分泌されるグリコヒドロラーゼである(Tarentino et al., 1976)。オリゴ糖のN-アセチルグルコサミンコアのβ-l、4-グリコシド結合を開裂し、1つのN-アセチルキトビオース結合を、糖タンパク質のアスパラギン残基に残す(Trimble et al., 1978; Muramatsu 1971)。ストレプトマイセス・プリカタスのEndo H遺伝子は、939bp(GenBank accession AAA26738.1)であり、28.9kDaタンパク質をコードする。ストレプトマイセス・プリカタスのEndo Hは、最近ピキア・パストリスで発現され、Endo Hを産生するピキア・パストリスの脱グリコシル化活性がインビトロで、共発酵および発酵後処理の両方で確認された(Wang et al., 2015)。
ある実施態様において、融合タンパク質の1以上のグリコシル化部位の除去は、融合タンパク質をO-グリコシダーゼで処理して、達成される(New England Biolabs, Ipswich MA)。O-グリコシドは、endo-アルファ-N-アセチルガラクトサミニダーゼとも称され、糖タンパク質のコア1およびコア3O結合二糖除去を触媒する。ある実施態様において、糖タンパク質から非置換Ser-およびThr結合を遊離する。
融合タンパク質の1以上のグリコシル化部位の除去は、IL2/IL2Rα融合タンパク質製造後、IL2/IL2Rα融合タンパク質は細胞培養で産生されているとき、融合タンパク質採取後および/または融合タンパク質が精製されているとき、細胞培養により達成できるが(例えば、バイオリアクター)。ある実施態様において、1以上のグリコシル化部位の除去は、融合タンパク質発現中、細胞培養の間に1以上の除去剤を加えることにより達成され得る。他の実施態様において、1以上のグリコシル化部位の除去は、グリコシル化を排除するグリコシル化が低減されている特定の細胞型を宿主細胞として選択することにより、達成され得る(例えば、大腸菌またはストレプトマイセス種)。ある実施態様において、1以上のグリコシル化部位の除去は、融合タンパク質をコードする遺伝子と、1以上のグリコシル化を除去する酵素をコードする遺伝子の共発現により達成される。
下表4は、種々のIL-2アミノ酸配列を示す。ある実施態様において、ここに記載する融合タンパク質は、表4に示す配列番号101~配列番号115の何れかを含む。


下表5は種々のリンカーアミノ酸配列を示す。ある実施態様において、ここに開示する融合タンパク質は、表5に示す配列番号116~配列番号127の何れかから選択される、複数連結配列を含む。

下表6は種々のCD25アミノ酸配列を示す。ある実施態様において、ここに記載する融合タンパク質は、表6に示す、配列番号128~配列番号169の何れかを含む。
下表7は種々のリンカーアミノ酸配列を示す。ある実施態様において、ここに記載する融合タンパク質は、表7に示す、配列番号170~配列番号186の何れかを含む。ある実施態様において、リンカー配列がない(すなわち、表7における「TL0」)。

下表8は種々のエンハンサーアミノ酸配列を示す。ある実施態様において、ここに記載する融合タンパク質は、表8に示す、配列番号187~配列番号201の何れかを含む。
ある実施態様において、ここに開示する融合タンパク質は、表4から選択されるIL-2配列(すなわち、配列番号101~配列番号115の一つ)および表6からのCD25配列(すなわち、配列番号128~配列番号169の一つ)を含む。ある実施態様において、融合タンパク質はまた、表5から選択される配列または複数連結配列(すなわち、配列番号116~配列番号127の1以上)も含む。
ある実施態様において、ここに開示する融合タンパク質は、上記表4から選択されるIL-2配列(すなわち、配列番号101~配列番号115の一つ)および表6からのCD25配列(すなわち、配列番号128~配列番号169の一つ)、表5から選択される配列または複数連結配列(すなわち、配列番号116~配列番号127の1以上)および表7からの配列または複数連結配列を含む何れかのリンカー(すなわち、配列番号170~配列番号186の1以上)を含む。
ある実施態様において、ここに開示する融合タンパク質は、上記表4から選択されるIL-2配列(すなわち、配列番号101~配列番号115の一つ)および表6からのCD25配列(すなわち、配列番号128~配列番号169の一つ)、表5からの配列または複数連結配列および表8からの配列または複数連結配列を含む何れかのリンカー(すなわち、配列番号187~配列番号201の一つ)を含む。
ある実施態様において、ここに開示する融合タンパク質は、順に、表8からのエンハンサー配列(すなわち、配列番号187~配列番号201の一つ)、表7から選択される配列または複数連結配列(すなわち、配列番号170~配列番号186の1以上)、表4から選択されるIL-2配列(すなわち、配列番号101~配列番号115の一つ)および表6からのCD25配列(すなわち、配列番号128~配列番号169の一つ)を含む。ある実施態様において、融合タンパク質は、表7から選択される配列または複数連結配列(すなわち、配列番号170~配列番号186の1以上)を含む。ある実施態様において、融合タンパク質は、表5から選択される配列または複数連結配列(すなわち、配列番号116~配列番号127の1以上)を含む。
7.4 ポリヌクレオチド
ある態様において、ここに提供されるのは、IL2活性を有するここに記載する融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチド、例えば、DNAまたはRNAならびにそのようなポリヌクレオチド配列を含むベクター、例えば、宿主細胞、例えば、哺乳動物細胞での効率的発現のための発現ベクターである。ある実施態様において、ここに提供されるのは、配列番号1~配列番号70および配列番号202~配列番号204のポリヌクレオチド配列をコードするポリヌクレオチド配列である。
ここで使用する「単離」ポリヌクレオチドまたは核酸分子は、核酸分子の天然源(例えば、マウスまたはヒトにおける)に存在する他の核酸分子から離されているものをいう。さらに、cDNA分子などの「単離」核酸分子は、組み換え技術により産生されたとき、他の細胞物質または培養培地が実質的にないまたは化学合成されたとき化学的前駆体または他の化学物質が実質的にないものであり得る。例えば、用語「実質的にない」は、他の物質、例えば、細胞物質、培養培地、他の核酸分子、化学的前駆体および/または他の化学物質が約15%、10%、5%、2%、1%、0.5%または0.1%未満(特に約10%未満)である、ポリヌクレオチドまたは核酸分子の調製物を含む。特定の実施態様において、ここに記載する融合タンパク質をコードする核酸分子は単離または精製されている。
ポリヌクレオチドを、当分野で知られる何らかの方法により得て、ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列を決定できる。ここに記載する融合タンパク質、例えば、表3に記載する融合タンパク質およびこれら融合タンパク質の修飾体をコードするヌクレオチド配列は、当分野で十分に知られる方法を使用して決定できる、すなわち、特定のアミノ酸をコードすることが知られるヌクレオチドコドンを、該融合タンパク質をコードする核酸が産生されるような方法で、組み立てる。このような融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドは、化学合成オリゴヌクレオチドから組み立てることができ(例えば、Kutmeier G et al., (1994), BioTechniques 17: 242-6)、これは、簡潔には、融合タンパク質をコードする配列の部分を含む重複オリゴヌクレオチドを合成し、これらオリゴヌクレオチドをアニーリングおよびライゲーションし、次いでPCRによりライゲートしたオリゴヌクレオチドを増幅することを含む。
あるいは、ここに記載する融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドを、当分野で周知の方法(例えば、PCRおよび他の分子クローニング方法)を使用して、適当な起源(例えば、ハイブリドーマ)からの核酸から産生し得る。例えば、既知配列の3’および5’末端とハイブリダイズ可能な合成プライマーを使用するPCR増幅を、目的の融合タンパク質を産生するハイブリドーマ細胞から得たゲノムDNAを使用して、実施できる。このようなPCR増幅方法を使用して、例えば、IL2、リンカー配列またはIL2-Rαをコードする配列を含む核酸を得ることができる。増幅核酸を宿主細胞での発現および、例えば、融合タンパク質を産生するためのさらなるクローニングのために、ベクターにクローン化し得る。
特定の融合タンパク質をコードする核酸を含むクローンが利用可能ではないが、融合タンパク質分子の配列が分かるならば、該融合タンパク質をコードする核酸を化学合成できるかまたは適当な源(例えば、産生されたcDNAライブラリーまたはcDNAライブラリー、または、目的のタンパク質を発現する何らかの組織または細胞、例えば、ここに記載する融合タンパク質を発現するよう選択されたハイブリドーマ細胞から単離された核酸、好ましくはポリA+ RNA)から、該配列の3’および5’末端にハイブリダイズ可能な合成プライマーを使用するPCR増幅によりまたは、例えば、融合タンパク質をコードするcDNAライブラリーから、cDNAクローンを同定するための特定の遺伝子配列に特異的なオリゴヌクレオチプローブを使用するクローニングにより得ることができる。次いで、PCRにより産生された増幅核酸を、当分野で周知の何らかの方法を使用して、複製可能クローニングベクターにクローン化し得る。
ここに記載する融合タンパク質をコードするDNAは、慣用法を使用して、容易に単離および配列決定され得る(例えば、ここに開示する融合タンパク質をコードする遺伝子に特異的に結合できるオリゴヌクレオチドプローブの使用による)。ハイブリドーマ細胞は、このようなDNAの供給源として役立つ。単離されたら、DNAを発現ベクターに入れ、次いで、これを、宿主細胞、例えば大腸菌細胞、サルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞(例えば、CHO GS SystemTM(Lonza)からのCHO細胞)または他の方法では免疫グロブリンタンパク質を産生しない骨髄腫細胞にトランスフェクトして、組み換え宿主細胞で融合タンパク質を合成させる。
IL2/IL2Rα融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドは、融合タンパク質の翻訳を助けるさらなる要素を含み得ることはさらに認識される。このような配列は、例えば、融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドの5’末端に結合したKozak配列である。Kozakコンセンサス配列は、翻訳過程の開始に役割を有し、コンセンサス(gee)gccRccAUGG(配列番号92)を有する、真核生物mRNAに存在する配列である;ここで、(1)小文字は、最も一般的な塩基を意味し、その塩基の位置は、それにも関わらず変わってよい;(2)大文字は高度に保存的塩基を示し、すなわち‘AUGG’配列は、プリン(アデニンまたはグアニン)が通常その位置で観察されることを示す、IUPAC曖昧コード‘R’以外、一定であるか、あるとしても、変化は稀である;そして(3)括弧内の配列((gee))は、意義不明のものである。
一つの非限定的実施態様において、IL2/IL2Rα融合タンパク質は、配列番号92(gccaccATGGACAGGATGCAACTCCTGTCTTGCATTGCACTAAGTCTTGCACTTGTCACAAACAGT)に示すIL2リーダー最適化Kozak配列または機能的バリアントまたはそのフラグメントを含む。Kozak配列の機能的バリアントまたはフラグメントは、リーダーを欠く配列からの翻訳レベルと比較して、タンパク質の翻訳を増加させる能力を保持する。このような機能的フラグメントは、Kozak配列または配列番号92もしくは配列番号99(gccaccATGG)に示す配列の少なくとも5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40連続ヌクレオチドを含み得る。あるいは、機能的バリアントは、Kozak配列または配列番号92もしくは配列番号99に示す配列と少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%配列同一性を含み得る。
7.5 細胞およびベクター
ある態様において、ここに提供されるのは、ここに記載する融合タンパク質を発現(例えば、組み換えにより)する、細胞(例えば、宿主細胞)およびここに記載する融合タンパク質をコードするヌクレオチドを含む発現ベクターである。ここに提供されるのは、宿主細胞での組み換え発現のための融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドを含む、ベクター(例えば、発現ベクター)である。
ある実施態様において、宿主細胞は、ここに記載する核酸を含む。
ある実施態様において、宿主細胞は真核生物細胞である。ある実施態様において、宿主細胞は哺乳動物細胞、昆虫細胞、酵母細胞、トランスジェニック哺乳動物細胞および植物細胞からなる群から選択される。ある実施態様において、宿主細胞は原核生物細胞である。ある実施態様において、原核生物細胞は細菌細胞である。
ある実施態様において、宿主細胞は哺乳動物細胞である。このような哺乳動物宿主細胞は、CHO、VERO、BHK、HeLa、MDCK、HEK 293、NIH 3T3、W138、BT483、Hs578T、HTB2、BT2OおよびT47D、NS0(あらゆる免疫グロブリン鎖を内因性に産生しないマウス骨髄腫細胞株)、CRL7O3O、COS(例えば、COS1またはCOS)、PER.C6、VERO、HsS78Bst、HEK-293T、HepG2、SP210、R1.1、B-W、L-M、BSC1、BSC40、YB/20、BMT10およびHsS78Bst細胞を含むが、これらに限定されない。
ここで使用する発現ベクターは、適切な宿主細胞に導入されたとき、挿入コード配列の転写および翻訳に必要な要素またはRNAウイルスベクターの場合、複製および翻訳に必要な要素を含む、あらゆる核酸構築物をいう。発現ベクターは、プラスミド、ファージミド、ウイルスおよびその誘導体を含む。
ここで使用する遺伝子発現調節配列は、操作可能に結合するコード核酸の効率的転写および翻訳を促進する、プロモーター配列またはプロモーター-エンハンサー組み合わせなどのあらゆる制御性ヌクレオチド配列をいう。遺伝子発現調節配列は、例えば、構成的または誘導性プロモーターなどの哺乳動物またはウイルスプロモーターであり得る。構成的哺乳動物プロモーターは、次の遺伝子のためのプロモーター:ヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HPRT)、アデノシンデアミナーゼ、ピルビン酸キナーゼ、ベータ-アクチンプロモーターおよび他の構成的プロモーターを含むが、これらに限定されない。真核生物細胞で構成的に機能するウイルスプロモーターの例は、例えば、サイトメガロウイルス(CMV)、サルウイルス(例えば、SV40)、パピローマウイルス、アデノウイルス、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、ラウス肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス、モロニー白血病ウイルスからのプロモーターおよび他のレトロウイルスの長い末端反復(LTR)および単純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼプロモーターを含む。他の構成的プロモーターは、当業者に知られる。本発明の遺伝子発現配列として有用なプロモーターは、誘導性プロモーターも含む。誘導性プロモーターは、誘導因子存在下で発現される。例えば、メタロチオネインプロモーターを、ある金属イオン存在下、転写および翻訳促進のために誘導する。他の誘導性プロモーターは、当業者に知られる。
本発明の目的で、多数の発現ベクター系が使用され得る。これらの発現ベクターは、エピソームまたは宿主染色体DNAの必須部分として、宿主生物で一般に複製可能である。発現ベクターは、プロモーター(例えば、天然に関連または異種プロモーター)、エンハンサー、シグナル配列、スプライスシグナル、エンハンサー要素および転写停止配列を含むが、これらに限定されない発現調節配列を含み得る。好ましくは、発現調節配列は、真核生物宿主細胞を形質転換またはトランスフェクトできるベクターにおける、真核生物プロモーター系である。発現ベクターはまた、ウシパピローマウイルス、ポリオーマウイルス、アデノウイルス、ワクシニアウイルス、バキュロウイルス、レトロウイルス(RSV、MMTVまたはMOMLV)、サイトメガロウイルス(CMV)またはSV40ウイルスなどの動物ウイルス由来であるDNA要素も利用できる。その他は、内部リボソーム結合部位を有するポリシストロン系を含む。
一般に、発現ベクターは、所望のDNA配列で形質転換された細胞の決定を可能とする、選択マーカー(例えば、アンピシリン耐性、ハイグロマイシン耐性、テトラサイクリン耐性またはネオマイシン耐性)を含む(例えば、Itakura et al., 米国特許4,704,362参照)。染色体に統合DNAを有する細胞を、トランスフェクト宿主細胞の選択を可能とする1以上のマーカーの導入により、選択できる。マーカーは、栄養要求性宿主、殺生物剤耐性(例えば、抗生物質)または銅などの重金属に対する抵抗性の表現型について、提供され得る。選択可能マーカー遺伝子を、発現させるDNA配列に直接結合させても、共形質転換により同じ細胞に導入してもよい。
本発明方法で使用する融合タンパク質の最適化発現に有用なベクターの例は、NEOSPLA(米国特許6,159,730)である。このベクターは、サイトメガロウイルスプロモーター/エンハンサー、マウスベータグロビンメジャープロモーター、SV40複製起点、ウシ成長ホルモンポリアデニル化配列、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼエキソン1およびエキソン2、ジヒドロ葉酸レダクターゼ遺伝子およびリーダー配列を含む。ベクター系は、米国特許5,736,137および5,658,570にも教示される。この系は、高発現レベル、例えば、>30pg/細胞/日のために提供される。他の例示的ベクター系は、例えば、米国特許6,413,777に開示される。
他の実施態様において、本発明のポリペプチドは、ポリシストロン構築物を使用して、発現される。これらの発現系において、マルチマー結合タンパク質の複数ポリペプチドなどの目的の複数遺伝子産物が、単一ポリシストロン構築物から産生され得る。これらの系は、有利にリボソーム内部侵入部位(IRES)を使用し、真核生物宿主細胞で比較的高レベルのポリペプチドを提供する。適合性のIRES配列は、米国特許6,193,980に開示される。
より一般に、ポリペプチドをコードするベクターまたはDNA配列が調製されたら、発現ベクターが適切な宿主細胞に導入され得る。すなわち、宿主細胞が形質転換され得る。宿主細胞へのプラスミドの導入は、上記のような、当業者に周知の種々の技術により達成され得る。形質転換細胞を融合タンパク質の産生に適する条件下で増殖させ、融合タンパク質合成についてアッセイする。アッセイ技術の例は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、放射免疫アッセイ(RIA)または蛍光標示式細胞分取分析(FACS)、免疫組織化学などを含む。
7.6 医薬組成物
種々のここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質(ここでは「活性化合物」とも称する)を、投与に適する医薬組成物に組み込み得る。このような組成物は、一般に融合タンパク質および薬学的に許容される担体を含む。ここで使用する用語「薬学的に許容される担体」は、薬物投与に適合する、全ての溶媒、分散媒体、コーティング、抗細菌および抗真菌剤、等張および吸収遅延剤などを含む。医薬活性物質のための、このような媒体および添加物は、当分野で周知である。慣用の媒体または添加物は活性化合物と不適合でない限り、組成物におけるその使用が考慮される。補助的活性化合物も組成物に組み込まれ得る。
ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質および(b)薬学的に許容される添加物を含む、医薬組成物である。
ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を含む組成物および(b)薬学的に許容される添加物を含む、医薬組成物である。
ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載する核酸および(b)薬学的に許容される添加物を含む、医薬組成物である。
ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載するベクターおよび(b)薬学的に許容される添加物を含む、医薬組成物である。
ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載する宿主細胞および(b)薬学的に許容される添加物を含む、医薬組成物である。
本発明の医薬組成物は、その意図される投与経路と適合性であるように製剤される。投与経路の例は、非経腸、例えば、静脈内、皮内、皮下、経口(例えば、吸入)、経皮(局所)および経粘膜を含む。さらに、治療有効量の医薬組成物を処置が必要な領域に局所的に投与することが望ましいことがある。これは、例えば、手術中の局所または領域注入または灌流、局所適用、注射、カテーテル、坐薬またはインプラント(例えば、シアラスティック膜または繊維などの膜を含む、多孔性、非多孔性またはゼラチン様物質から形成されたインプラント)などにより達成され得る。他の実施態様において、治療有効量の医薬組成物は、リポソームなどの小胞で送達される(例えば、Langer, Science 249:1527-33, 1990 and Treat et al., in Liposomes in the Therapy of Infectious Disease and Cancer, Lopez Berestein and Fidler (eds.), Liss, N.Y., pp. 353-65, 1989参照)。
さらに他の実施態様において、治療有効量の医薬組成物は、制御放出系で送達され得る。一例において、ポンプが使用できる(例えば、Langer, Science 249:1527-33, 1990; Sefton, Crit. Rev. Biomed. Eng. 14:201-40, 1987; Buchwald et al., Surgery 88:507-16, 1980; Saudek et al., N Engl. J Med. 321:574-79, 1989参照)。他の例では、ポリマー物質が使用できる(例えば、Levy et al., Science 228:190-92, 1985; During et al., Ann. Neural. 25:351-56, 1989; Howard et al., J Neurosurg. 71:105-12, 1989参照)。他の制御放出系、例えば、Langer(Science 249:1527-33, 1990)に記載のものも使用できる。
許容される担体、添加物または安定化剤は、用いる投与量および濃度でレシピエントに非毒性であり、リン酸、クエン酸および他の有機酸などの緩衝剤;アスコルビン酸およびメチオニンを含む抗酸化剤;防腐剤(例えばオクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド;ヘキサメトニウムクロライド;塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム;フェノール、ブチルまたはベンジルアルコール;メチルまたはプロピルパラベンなどのアルキルパラベン;カテコール;レソルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;およびm-クレゾール);低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチンまたは免疫グロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニンまたはリシンなどのアミノ酸;グルコース、マンノースまたはデキストリンを含む単糖、二糖および他の炭水化物;EDTAなどのキレート剤;スクロース、マンニトール、トレハロースまたはソルビトールなどの糖;ナトリウムなどの塩形成カウンターイオン;金属錯体(例えば、Zn-タンパク質錯体);および/またはTWEENTM、PLURONICSTMまたはポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン界面活性剤を含む。
非経腸製剤で使用される薬学的に許容される担体は、水性媒体、非水性媒体、抗微生物剤、等張剤、緩衝液、抗酸化剤、局所麻酔剤、懸濁および分散剤、乳化剤、金属イオン封鎖またはキレート剤および他の薬学的に許容される物質を含む。水性媒体の例は、塩化ナトリウム注射液、リンゲル注射液、等張デキストロース注射液、無菌水注射液、デキストロースおよび乳酸・リンゲル注射液を含む。非水性非経腸媒体は、植物起源の固定油、綿実油、トウモロコシ油、ゴマ油およびピーナツ油を含む。静菌または靜真菌濃度の抗微生物剤を、複数回用容器に封入された非経腸製剤に加えてよく、フェノールまたはクレゾール、水銀、ベンジルアルコール、クロロブタノール、メチルおよびプロピルp-ヒドロキシ安息香酸エステル、チメロサール、塩化ベンザルコニウムおよび塩化ベンゼトニウムを含む。等張剤は塩化ナトリウムおよびデキストロースを含む。緩衝剤はリン酸およびクエン酸を含む。抗酸化剤は、重硫酸ナトリウムを含む。局所麻酔剤は、塩酸プロカインを含む。懸濁および分散剤は、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびポリビニルピロリドンを含む。乳化剤は、Polysorbate 80(TWEEN(登録商標) 80)を含む。金属イオン封鎖または金属イオンキレート剤は、EDTAを含む。医薬担体は、水混和性媒体のためのエチルアルコール、ポリエチレングリコールおよびプロピレングリコール;およびpH調節のための水酸化ナトリウム、塩酸、クエン酸または乳酸も含む。
非経腸、皮内または皮下適用で使用する溶液または懸濁液は、次の成分を含み得る:無菌希釈剤、例えば注射用水、食塩水溶液、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶媒;抗細菌剤、例えばベンジルアルコールまたはメチルパラベン;抗酸化剤、例えばアスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウム;キレート剤、例えばエチレンジアミン四酢酸;緩衝剤、例えば酢酸、クエン酸またはリン酸および張性調節用薬剤、例えば塩化ナトリウムまたはデキストロース。pHを、塩酸または水酸化ナトリウムなどの酸または塩基で調節し得る。非経腸製剤を、ガラスまたはプラスチック製のアンプル、使い捨てシリンジまたは複数回用バイアルに入れることができる。
注射使用に適する医薬組成物は、無菌水溶液(水可溶性であるとき)または分散体および無菌注射用溶液または分散体の即座の調製のための無菌粉末を含む。静脈内投与のために、適当な担体は、生理学的食塩水、静菌水、Cremophor ELS(BASF; Parsippany, NJ)またはリン酸緩衝化食塩水(PBS)を含む。全ての場合で、組成物は無菌でなければならず、容易に注射針通過可能である程度に流動性であるべきである。製造および保存条件下で安定でなければならず、細菌および真菌などの微生物の汚染活動に対して保存されていなければならない。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコールおよび液体ポリエチレングリコールなど)およびそれらの適当な混合物を含む、溶媒または分散媒体である。適正な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用により、分散体の場合必要な粒子径の維持によりおよび界面活性剤の使用により維持される。微生物の活動の予防は、種々の抗細菌および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなどにより達成され得る。多くの場合、組成物に等張剤、例えば、糖、ポリアルコール、例えばマンニトール、ソルビトール、塩化ナトリウムを含めるのが好ましい。注射用組成物の長期吸収は、組成物に吸収遅延剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを入れることによりもたらされ得る。
無菌注射用溶液は、必要量の活性化合物を、必要に応じて、上記成分の一つまたは組み合わせを含む適切な溶媒に溶解し、濾過滅菌することにより、調製できる。一般に、分散体は、活性化合物を、基本的分散媒体および上記からの必要な他の成分を含む、無菌媒体に加えることにより、調製される。無菌注射用溶液調製用無菌粉末の場合、好ましい製造方法は、予め滅菌濾過した溶液からの活性成分と、何らかのさらなる所望の成分を含む粉末をもたらす、真空乾燥および凍結乾燥を含む。
吸入による投与のために、化合物は、適当な噴射剤、例えば、二酸化炭素などのガスまたはネブライザーを含む加圧容器またはディスペンサーからのエアロゾルスプレーの形態で送達される。全身投与は、経粘膜または経皮手段も含み得る。
経粘膜または経皮投与のために、透過すべきバリアに適する浸透剤が製剤で使用される。このような浸透剤は一般に当分野で知られ、例えば、経粘膜投与のために、界面活性剤、胆汁酸塩およびフシジン酸誘導体を含む。経粘膜投与は、経鼻スプレーまたは坐薬の使用によって達成される。経皮投与のために、活性化合物は、一般に当分野で知られる、軟膏、膏薬、ゲルまたはクリームに製剤される。化合物はまた直腸送達用の坐薬(例えば、カカオバターおよび他のグリセリドなどの慣用の坐薬基剤と)または停留浣腸の形で調製され得る。
ある実施態様において、活性化合物を、インプラントおよびマイクロカプセル化送達系を含む、などの、体内からの迅速な排泄に対して化合物を保護する担体と製剤する。エチレンビニルアセテート、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステルおよびポリ乳酸などの生分解性、生体適合性ポリマーが使用され得る。このような製剤の製造方法は当業者には明らかである。これら物質はまたAlza CorporationおよびNova Pharmaceuticals, Inc.から商業的に入手可能である。リポソーム懸濁液も薬学的に許容される担体として使用され得る。これらは、例えば、米国特許4,522,811に記載のとおり、当業者に知られる方法で製剤され得る。
投与の容易さおよび投与量の一様性のために、経口または非経腸組成物を投与量単位形態で製剤するのが特に有利である。ここで使用する投与量単位形態は、処置対象への単位投与量として適する物理的に分かれた単位を言い、各単位は必要な医薬担体と共に所望の治療効果を生じるよう計算された予定量の活性化合物を含む。ここに記載される投与量単位形態の詳細は、活性化合物の特有の性質および達成すべき特定の治療効果および個体の感受性による活性化合物の製剤の分野に固有の限界により指示され、依存する。医薬組成物は、投与指示と共に、容器、包装またはディスペンサーに包含され得る。
このような機能の調節に有用なIL2/IL2Rα融合タンパク質の有効量は、処置する対象、苦痛の重症度およびIL2/IL2Rα融合タンパク質の投与方式による。用量の例は、約104~約107IUのIL2活性/成人、約104~105IUのIL2活性/成人、約105~約106IUのIL2活性/成人、約106~約107IUのIL2活性/成人を含む。他の例において、IL2/IL2Rα融合タンパク質の治療的有効用量は、約105IUのIL2活性の±100倍、約105IUのIL2活性の±10倍、約105IUのIL2活性の±2倍、約105IUのIL2活性の±20倍、約105IUのIL2活性の±30倍、約105IUのIL2活性の±40倍、約105IUのIL2活性の±50倍、約105IUのIL2活性の±60倍、約105IUのIL2活性の±70倍、約105IUのIL2活性の80倍または約105IUのIL2活性の90倍である。具体的非限定的実施態様において、ヒトIL2融合タンパク質はこの国際単位の投与量で投与される。
7.7 使用および方法
7.7.1 ここに開示する組成物の製造法
上記のとおり、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を使用して、IL2、IL2Rαまたはここに記載する何れかの異種部分配列の修飾により、新規IL2/IL2Rα融合タンパク質を作ることができる。それ故に、ここに記載する他の態様においてここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質の構造特性を使用して、ヒトIL2RαおよびカニクイザルIL2Rαへの結合などのここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質の少なくとも一つの機能的性質を保持する、構造的に関連するIL2/IL2Rα融合タンパク質を作ることができる。例えば、IL2、IL2Rαまたはここに記載する何れかの異種部分配列の1以上を、上記のとおり、既知フレームワーク領域および/または他のタンパク質と組み換えにより組み合わせて、さらに、組み換え技術によって作られた、ここに記載する融合タンパク質を作ることができる。
ある実施態様において、ここに開示されるのは、IL2/IL2Rα融合タンパク質を製造する方法であって、該融合タンパク質を含む宿主細胞を適当な条件下で培養し、該融合タンパク質を回収することを含む、方法である。ある実施態様において、宿主細胞は、真核生物細胞または原核生物細胞である。ある実施態様において、宿主細胞は、哺乳動物細胞、昆虫細胞、真菌細胞、植物細胞、トランスジェニック哺乳動物細胞または細菌細胞である。ある実施態様において、宿主細胞は、CHO細胞、HEK 293細胞、NS0細胞、Per C6細胞、BHK細胞およびCOS細胞からなる群から選択される。ある実施態様において、宿主細胞は細菌細胞である。特定の実施態様において、細菌細胞はエシェリキア・コリである。
他のタイプの修飾は、先の部分に記載のものを含む。操作(engineering)する方法の出発物質は、ここに提供するIL2またはIL2Rα配列の1以上である。操作された融合タンパク質を作るために、ここに提供するIL2またはIL2Rα配列の1以上を有する融合タンパク質を実際に製造する(すなわち、タンパク質として発現させる)必要はない。むしろ、配列に含まれる情報を出発物質として使用し、元の配列に由来する「第二世代」配列を作成し、次いで、該「第二世代」配列を調製し、タンパク質として発現される。
従って、ここに提供されるのは、(a)IL2およびIL2Rαを準備し;(b)IL2およびIL2Rα内の少なくとも一つアミノ酸残基を改変させて、少なくとも一つの改変融合タンパク質配列を作製し;そして(c)タンパク質として該改変融合タンパク質配列を発現させることを含む、融合タンパク質の製造法である。
またここに提供されるのは、(a)IL2およびIL2Rαを準備し;(b)IL2およびIL2Rα内の少なくとも一つのグリコシル化を改変させて、少なくとも一つの改変グリコシル化部位を作製し;そして(c)タンパク質として該改変融合タンパク質配列を発現させることを含む、融合タンパク質の製造法である。
改変抗体は、上記(1)~(10)に示す機能的性質の1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上または全てを示し得る。改変抗体の機能的性質を、当分野で利用可能な標準アッセイを使用して評価し得る。
ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を操作する方法のある実施態様において、変異を、IL2/IL2Rα融合タンパク質コード配列の全てまたは一部に沿って無作為にまたは選択的に導入でき、得られた修飾IL2/IL2Rα融合タンパク質を、ここで記載する結合活性および/または他の機能的性質についてスクリーニングし得る。変異方法は文献に記載されている。例えば、ShortのPCT公開WO02/092780は、飽和変異導入、合成ライゲーションアセンブリーまたはこれらの組み合わせを使用する、変異を作製およびスクリーニングする方法を記載する。あるいは、Lazar et al. のPCT公開WO03/074679は、タンパク質の物理化学的性質を最適化するための計算スクリーニング方法を使用する方法を記載する。
組成物は、さらに、上記種々のここに記載する融合タンパク質ならびにそのバリアントおよびフラグメントをコードする、単離ポリヌクレオチドを含む。ここに記載するポリヌクレオチドを含むベクターおよび発現カセットがさらに開示される。発現カセットは、一般にポリヌクレオチドに操作可能に結合したプロモーターならびに転写および翻訳停止領域を含む。
用語「ポリヌクレオチド」の使用は、本発明を、DNAを含むポリヌクレオチドに限定する意図ではない。当業者は、ポリヌクレオチドがリボヌクレオチドおよびリボヌクレオチドとデオキシリボヌクレオチドの組み合わせを含むことを認識する。このようなデオキシリボヌクレオチドおよびリボヌクレオチドは、天然に存在する分子および合成アナログ両者を含む。
1を超えるプロセシングまたは開裂部位を含む構築物において、このような部位は同一でも異なってもよいことは認識される。
「単離」または「精製」ポリヌクレオチドまたはタンパク質または生物学的に活性なその一部は、その天然に存在する環境で見られるポリヌクレオチドまたはタンパク質と通常付随するまたは相互作用する成分が実質的にまたは本質的にない。それ故に、単離または精製ポリヌクレオチドまたはタンパク質は、組み換え技術により産生されたとき、他の細胞物質または培養培地が実質的にないまたは化学合成のとき化学前駆体または他の化学物質が実質的にない。最適に、「単離」ポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチドが由来する生物のゲノムDNAでポリヌクレオチドと天然に隣接する配列(最適にタンパク質コード化配列)(すなわち、ポリヌクレオチドの5’および3’末端に位置する配列)がない。例えば、種々の実施態様において、単離ポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチドが由来する細胞のゲノムDNAにおいてポリヌクレオチドと天然に隣接するヌクレオチド配列を、約5kb、4kb、3kb、2kb、1kb、0.5kbまたは0.1kb未満含む。
細胞物質が実質的にないタンパク質は、汚染タンパク質が約30%、20%、10%、5%または1%(乾燥重量で)未満であるタンパク質製剤を含む。本発明のタンパク質または生物学的に活性なその一部が組み換えにより産生されるとき、培養培地成分は、好ましくは化学的前駆体または非タンパク性化学物質の約30%、20%、10%、5%または1%(乾燥重量で)未満を占める。
当分野の技術範囲内である慣用の分子生物学、微生物学および組み換えDNA技術がここで用いられ得る。このような技術は、文献に十分記載されている。例えば、Sambrook et al., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual" (1989); "Current Protocols in Molecular Biology" Volumes I-III [Ausubel, R. M., ed. (1994)]; "Cell Biology: A Laboratory Handbook" Volumes I-III [J. E. Celis, ed. (1994))]; "Current Protocols in Immunology" Volumes I-III [Coligan, J. E., ed. (1994)]; "Oligonucleotide Synthesis" (M.J. Gaited. 1984); "Nucleic Acid Hybridization" [B.D. Hames & S.J. Higgins eds. (1985)]; "Transcription And Translation" [B.D. Hames & S.J. Higgins, eds. (1984)]; "Animal Cell Culture" [R.I. Freshney, ed. (1986)]; "Immobilized Cells And Enzymes" [IRL Press, (1986)]; B. Perbal, "A Practical Guide To Molecular Cloning" (1984)参照。
プロモーターに操作可能に結合した上記ポリヌクレオチドを含むベクターも、ここで提供される。ヌクレオチド配列は、発現調節配列(例えば、プロモーター)がその配列の転写および翻訳を調節および制御するとき、該発現調節配列に「操作可能に結合」される。ヌクレオチド配列を参照する用語「操作可能に結合」は、発現すべきヌクレオチド配列の前の適切な開始シグナル(例えば、ATG)を有することならびに発現調節配列制御下の配列の発現を可能とする正確な読み枠および配列によりコードされる所望の産物の産生が維持されることを含む。組み換え核酸分子に挿入したい遺伝子が適切な開始シグナルを含まないならば、このような開始シグナルを遺伝子の前に挿入し得る。「ベクター」は、結合セグメントの複製がされるように、他の核酸セグメントを結合させ得る、プラスミド、ファージまたはコスミドなどのレプリコンである。プロモーターは、細菌、酵母、昆虫または哺乳動物プロモーターと同一であってよく、または同一である。さらに、ベクターはプラスミド、コスミド、酵母人工染色体(YAC)、バクテリオファージまたは真核生物ウイルスDNAであり得る。タンパク質発現に有用であるとして当分野で知られる他の多数のベクター主鎖を用い得る。このようなベクターは、アデノウイルス、サルウイルス40(SV40)、サイトメガロウイルス(CMV)、マウス乳房腫瘍ウイルス(MMTV)、モロニーマウス白血病ウイルス、DNA送達系、すなわちリポソームおよび発現プラスミド送達系を含むが、これらに限定されない。さらに、ベクターの一つのクラスは、ウシパピローマウイルス、ポリオーマウイルス、バキュロウイルス、レトロウイルスまたはセムリキ森林熱ウイルスなどのウイルスに由来するDNA要素を含む。このようなベクターは商業的に入手できるか、または記載の配列を既知の方法で組み立て得る。
適当な宿主細胞のベクターを含むポリペプチド産生のための宿主ベクター系がここに提供される。適当な宿主細胞は、原核生物または真核生物細胞、例えば細菌細胞(グラム陽性細胞を含む)、酵母細胞、真菌細胞、昆虫細胞および動物細胞を含むが、これらに限定されない。多数の哺乳動物細胞を宿主として使用でき、マウス線維芽細胞NIH 3T3、CHO細胞、HeLa細胞、Ltk細胞などを含むが、これらに限定されない。さらなる動物細胞、例えば、Rl.l、B-WおよびL-M細胞、アフリカミドリザル腎臓細胞(例えば、COS 1、COS 7、BSC1、BSC40およびBMT10)、昆虫細胞(例えば、Sf9)およびヒト細胞および組織培養における植物細胞も使用され得る。
広範な宿主/発現ベクター組み合わせを、ここに示すポリヌクレオチド配列発現に用い得る。有用な発現ベクターは、例えば、染色体、非染色体および合成DNA配列のセグメントからなり得る。適当なベクターは、SV40の誘導体および既知細菌プラスミド、例えば、大腸菌プラスミドcol El、pCR1、pBR322、pMB9およびその誘導体、RP4などのプラスミド;ファージDNAS、例えば、ファージAの多数の誘導体、例えば、NM989および他のファージDNA、例えば、M13および繊維状一本鎖ファージDNA;2!lプラスミドなどの酵母プラスミドまたはその誘導体;真核生物細胞で有用なベクター、例えば、昆虫または哺乳動物細胞で有用なベクター;プラスミドおよびファージDNAの組み合わせに由来するベクター、例えば、ファージDNAまたは他の発現調節配列を用いるように修飾されているプラスミドなどを含む。
広範な発現調節配列(それに操作可能に結合したヌクレオチド配列の発現を調節する配列)の何れも、ここに提供するポリヌクレオチド配列を発現させるために、これらベクターで使用し得る。このような有用な発現調節配列は、例えば、SV40、CMV、ワクシニア、ポリオーマまたはアデノウイルスの早期または後期プロモーター、lac系、trp系、TAC系、TRC系、LTR系、ファージAの主要オペレーターおよびプロモーター領域、fdコートタンパク質の調節領域、3-ホスホグリセリン酸キナーゼまたは他の解糖酵素のプロモーター、酸ホスファターゼのプロモーター(例えば、Pho5)、酵母a-接合因子のプロモーターおよび原核生物または真核生物細胞またはそのウイルスで遺伝子発現を調節することが知られる他の配列およびこれらの種々の組み合わせを含む。
全てのベクター、発現調節配列および宿主が、ここに提供するポリヌクレオチド配列の発現に、等しく良好に機能するとは限らないことは理解される。全ての宿主は、同じ発現系で等しく良好に機能しない。しかしながら、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、所望の発現を達成するために、過度の実験なく、適切なベクター、発現調節配列および宿主を選択できる。例えば、ベクターの選択に際し、宿主を、ベクターがそれで機能しなければならないため、考慮すべきである。ベクターのコピー数、そのコピー数抗生物質マーカーなどのベクターによりコードされる何らかの他のタンパク質のおよび発現を調節する能力も考慮される。
発現調節配列選択に際し、多様な因子が通常考慮される。これらは、例えば、系の相対強度、その可制御性および、特に潜在的二次構造に関連して、発現される特定のヌクレオチド配列または遺伝子とのその適合性を含む。適当な単細胞宿主を、例えば、選択ベクターとの適合性、分泌特性、タンパク質を正確に折り畳む能力および発酵要求ならびに発現されるヌクレオチド配列によりコードされる産物の宿主に対する毒性および発現産物精製の容易さを考慮して選択する。
発現カセットの調製において、種々のポリヌクレオチドを、ポリヌクレオチド配列を、適切な配向でかつ、適当ならば、適切な読み取り枠で提供するように、操作し得る。この目的のために、アダプターまたはリンカーをポリヌクレオチドの連結に用いてよくまたは他の操作が簡便な制限部位、不必要DNAの除去、制限部位の除去などのために含まれ得る。例えば、2つのグリシンなどのリンカーを、ポリペプチド間に付加し得る。ATGヌクレオチド配列によりコードされるメチオニン残基を、遺伝子転写を開始させるために付加し得る。この目的で、インビトロ変異導入、プライマー修復、制限、アニーリング、再置換、例えば、トランジションおよびトランスバージョンが含まれ得る。
さらに提供されるのは、ここに開示する融合タンパク質をコードするポリヌクレオチドを、宿主細胞で該ポリペプチドのポリペプチドを可能にする適当な条件下発現させ、およびそうして産生されたポリペプチドを回収することを含む、ポリペプチドを製造する方法である。
7.7.2 治療的使用および方法
ここに記載する融合タンパク質および方法は、例えば、IL2Rα(例えば、シグナル伝達)または阻害(または拮抗)によるなどの、免疫応答の増強またはIL2の検出が関与する、多数のインビトロおよびインビボ有用性がある。例えば、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、培養細胞に、インビトロまたはエクスビボでまたはヒト対象に、例えば、インビボで投与して、多様な疾患における免疫を増強することができる。従って、ここに提供されるのは、処置を必要とする対象における疾患または障害を処置する方法であって、対象における免疫応答が修飾されるように、対象にここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含む、方法である。ある実施態様において、応答は増強、刺激または上方制御される。
本方法に適する対象は、免疫応答増強が望ましいヒト患者を含む。方法は、免疫応答(例えば、T細胞介在免疫応答、例えば、抗原特異的T細胞応答)増強により処置され得る障害を有するヒト患者の処置に特に適する。ある実施態様において、方法は、インビボでの癌処置に特に適する。免疫の抗原特異的増強を達成するために、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を目的の抗原と共に投与できまたは抗原は処置対象に既に存在し得る(例えば、腫瘍担持またはウイルス担持対象)。ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を他の薬剤と共に投与するとき、2剤は別々に投与しても、同時に投与してもよい。
また包含されるのは、サンプルにおけるヒトIL2またはヒトIL2Rαの存在を検出するまたはヒトIL2抗原の量を測定する方法であって、サンプルおよび対照サンプルを、ヒトIL2またはIL2Rαに特異的に結合する融合タンパク質またはモノクローナル抗体、例えば、ヒトモノクローナル抗体またはその抗原結合部分と、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質およびヒトIL2Rαの間で複合体の形成を可能とする条件下で接触させることを含む。次いで、複合体形成を検出し、ここで、対照サンプルと比較したサンプルの複合体形成の差異は、サンプル中のヒトIL2またはIL2Rαの存在の指標である。さらに、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質が免疫親和性精製を介するヒトIL2またはIL2Rαの精製に使用できる。
ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質が、IL2またはIL2Rαの負の作用の阻害によるなど、T細胞応答、例えば、抗原特異的T細胞応答を刺激または共刺激する能力から、ここに提供されるのは、抗原特異的T細胞応答、例えば、抗腫瘍T細胞応答の刺激、増強または上方制御のために、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を使用するインビトロおよびインビボ方法である。ある実施態様において、CD3刺激も提供され(例えば、膜CD3を発現する細胞との共インキュベーションによる)、この刺激は、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質の刺激と同時、前または後に提供され得る。例えば、ここに提供されるのは、抗原特異的T細胞応答を刺激する方法であって、該T細胞とここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質および所望により抗CD3抗体を、抗原特異的T細胞応答が刺激されるように接触させることを含む、方法である。
抗原特異的T細胞応答を測定するために抗原特異的T細胞応答を何れかの適当なインディケーターが使用できる。このような適当なインディケーターの非限定的例は、抗体存在下のT細胞増殖増加および/または抗体存在下のサイトカイン産生増加を含む。ある実施態様において、抗原特異的T細胞によるインターロイキン-2および/またはインターフェロン-γ産生が刺激される。
ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質で増強または共刺激されるT細胞は、CD4 T細胞およびCD8 T細胞を含む。T細胞はTeff細胞、例えば、CD4 Teff細胞、CD8 Teff細胞、Tヘルパー(Th)細胞(例えば、Th1細胞)またはT細胞毒性(Tc)細胞であり得る。
さらに包含されるのは、対象における免疫応答(例えば、抗原特異的T細胞応答)を刺激する方法であって、対象における免疫応答(例えば、抗原特異的T細胞応答)が刺激されるように、対象にここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含む、方法である。ある実施態様において、対象は腫瘍担持対象であり、腫瘍に対する免疫応答が刺激される。腫瘍は固形腫瘍または液体腫瘍、例えば、造血器腫瘍であり得る。ある実施態様において、腫瘍は免疫原性腫瘍である。ある実施態様において、腫瘍は非免疫原性である。ある実施態様において、腫瘍はPD-L1陽性である。ある実施態様において、腫瘍はPD-L1陰性である。対象はウイルス担持対象であってもよく、ウイルスに対する免疫応答が刺激される。
さらに提供されるのは、対象における腫瘍細胞増殖を阻害する方法であって、対象において腫瘍の増殖が阻害されるように、対象にここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含む、方法である。また提供されるのは、対象におけるウイルス感染を処置する方法であって、対象においてウイルス感染が処置されるように、対象にここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含む、方法である。
ある実施態様において、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を補助的治療として対象に与える。ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質での癌を有する対象の処置は、現在の標準療法と比較して、長期生存、例えば、長期持続可能応答、少なくとも3か月、6か月、9か月、1年、2年、3年、4年、5年、10年またはそれ以上の長期生存または少なくとも3か月、6か月、9か月、1年、2年、3年、4年、5年または10年またはそれ以上の無再発生存をもたらし得る。ある実施態様において、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質の癌を有する対象の処置は、例えば、3か月、6か月、9か月、1年、2年、3年、4年、5年または10年またはそれ以上、癌再発を予防するかまたは癌再発を遅延させる。IL2/IL2Rα融合タンパク質処置が第一選択、第二選択または第三選択処置として使用できる。
ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質の癌を有する対象の処置は、例えば、疾患安定、部分応答、全生存増加、無疾患生存増加または無進行生存増強をもたらし得る。
ある実施態様において、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質の毒性は顕著ではない。例えば、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質は、例えば、臨床治験で決定して、ヒト臓器、例えば、肝臓、腎臓、脳、肺および心臓の1以上に顕著に毒性ではない。ある実施態様において、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質は、望ましくない免疫応答、例えば、自己免疫または炎症を顕著に誘発しない。
ある実施態様において、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質での対象の処置は、対象の免疫系がその後対象自体を攻撃する(例えば、自己免疫性応答)または、例えば、アナフィラキシーをもたらすほどに免疫系の過剰刺激をもたらさない。それ故に、ある実施態様において、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質はアナフィラキシーを引き起こさない。
ある実施態様において、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質での対象の処置は、顕著な炎症性反応、例えば、免疫介在肺炎、免疫介在大腸炎、免疫介在肝炎、免疫介在腎炎または腎機能不全、免疫介在下垂体炎、免疫介在甲状腺機能低下症および甲状腺機能亢進症または他の免疫介在有害反応を引き起こさない。ある実施態様において、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質での対象の処置は、顕著な心臓障害、例えば、心室性不整脈;眼障害、例えば、虹彩毛様体炎;点滴関連反応;アミラーゼ増加、リパーゼ増加;神経系障害、例えば、めまい、末梢および感覚性ニューロパチー;皮膚および皮下組織障害、例えば、発疹、掻痒、剥脱性皮膚炎、多形性紅斑、白斑症または乾癬;呼吸器、胸部および縦隔障害、例えば、咳嗽;疲労;悪心;食欲減退;便秘;関節痛;または下痢を引き起こさない。
ある実施態様において、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質は、免疫系を刺激する化合物(例えば、腫瘍免疫療法剤)、例えば、ここに記載する化合物またはここに記載する標的を調節する化合物などの他の癌治療と組み合わせて相乗的抗腫瘍効果を提供する。
ある実施態様において、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質は、局所、上皮粘膜、鼻腔内、経口、膣、直腸、舌下、局所、静脈内、腹腔内、筋肉内、動脈内、髄腔内、リンパ内、病巣内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、経気管支、皮下、表皮下、関節内、嚢下、クモ膜下、脊髄内、硬膜外または胸骨内経路により投与される。
対象における免疫応答のための種々の方法が提供される。このような方法は、免疫応答の増加が必要な対象に、治療有効量のIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含む。すなわち、特定の実施態様において、高用量IL2の一時的な適用が、免疫エフェクターおよび記憶応答押し上げのために用いられる。
対象における免疫応答減少のための種々の方法が提供される。このような方法は、免疫応答の減少が必要な対象に、治療有効量のIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含む。望まれない免疫応答を阻害するために、Tregの抑制力を利用することに対する興味が高まっている。マウスおよびヒトでのデータは、低用量のIL2でのIL2Rシグナル伝達増強が、Tregを選択的に押し上げ、免疫寛容原性機構を増強することを示している。IL2/IL2Rαここに提供する融合タンパク質は、Tregをより強力に増強する、IL2の新規かつ改善された形態を表す。それ故に、IL2/IL2Rα融合タンパク質を、自己免疫性疾患、慢性移植片対宿主病、移植片拒絶反応および目的が自己反応抑制である他の状態を有する患者に投与し得る。
ここに記載するこれらおよび他の方法を、下にさらに詳述する。
7.7.2.1 癌
ある実施態様において、ここに開示されるのは、癌を処置する方法である。IL2/IL2Rα融合タンパク質によるIL2Rα阻害は、癌を有する患者における癌細胞に対する免疫応答を増強し得る。ここに提供されるのは、癌を有する対象を処置する方法であって、対象が処置される、例えば、癌性腫瘍の増殖が阻害または低減されるおよび/または腫瘍が退行するおよび/または長期生存が達成されるように、対象にここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含む、方法である。IL2/IL2Rα融合タンパク質を、癌性腫瘍増殖阻害に単独で使用し得る。あるいは、IL2/IL2Rα融合タンパク質を、下記の、他の薬剤、例えば、他の免疫原性剤、標準癌処置または他の抗体と共に使用し得る。
従って、ここに提供されるのは、対象に治療有効量のここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含む、対象における、例えば、腫瘍細胞増殖阻害により、癌を処置する方法である。増殖が本発明の抗体を使用して阻害され得る癌は、免疫療法に一般に応答性の癌および免疫療法に一般に応答性ではない癌を含む。癌は、固形腫瘍または血液悪性腫瘍(液体腫瘍)を伴う癌であり得る。ある実施態様において、癌は、膀胱癌、乳癌、子宮癌、子宮内膜癌、卵巣癌、結腸直腸癌、結腸癌、頭頸部癌、肺癌、胃癌、胚細胞癌、骨癌、扁平上皮細胞癌、皮膚癌、中枢神経系新生物、リンパ腫、白血病、肉腫、ウイルス関連癌、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、消化器癌、ホジキンまたは非ホジキンリンパ腫、膵臓癌、神経膠芽腫、神経膠腫、子宮頸癌、卵巣癌、肝臓癌、骨髄腫、唾液腺癌、腎臓癌、基底細胞癌、黒色腫、前立腺癌、外陰癌、甲状腺癌、精巣癌、食道癌または頭頸部癌およびこれらの何らかの組み合わせである。
処置のための癌の他の非限定的例は、扁平上皮癌、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、扁平非小細胞肺癌(NSCLC)、非扁平NSCLC、神経膠腫、胃腸癌、腎癌(例えば、明細胞癌)、卵巣癌、肝臓癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、腎臓癌(例えば、腎細胞癌(RCC))、前立腺癌(例えば、ホルモン難治性前立腺腺癌)、甲状腺癌、神経芽細胞腫、膵臓癌、神経膠芽腫(神経膠芽腫多形)、子宮頸癌、胃癌、膀胱癌、肝細胞癌、乳癌、結腸癌および頭頸部癌(または癌腫)、胃癌(gastric cancer)、生殖細胞腫瘍、小児肉腫、副鼻腔ナチュラルキラー、黒色腫(例えば、皮膚または眼球内悪性黒色腫など転移性悪性黒色腫)、骨癌、皮膚癌、子宮癌、肛門領域癌、精巣癌、卵管癌腫、子宮内膜癌腫、子宮頸部癌腫、膣癌、外陰部癌腫、食道癌、小腸癌、内分泌系癌、上皮小体腺癌、副腎癌、柔組織肉腫、尿道癌、陰茎癌、小児固形腫瘍、尿管癌、腎盂癌腫、中枢神経系(CNS)新生物、原発性CNSリンパ腫、腫瘍血管新生、脊髄軸腫瘍、脳癌、脳幹神経膠腫、下垂体腺腫、カポジ肉腫、類表皮癌、扁平上皮癌、T細胞リンパ腫、アスベストによって誘導されるものを含む環境誘導性癌、ウイルス関連癌またはウイルス起源の癌(例えば、ヒトパピローマウイルス(HPV関連もしくは起源の腫瘍))および2種の主要な血液細胞系統の何れか、すなわち、骨髄系細胞株(顆粒球、赤血球、血小板、マクロファージおよび肥満細胞を産生する)またはリンパ球系細胞株(B、T、NKおよび形質細胞を産生する)に由来する血液悪性腫瘍、例えば、すべての種類の白血病、リンパ腫および骨髄腫、例えば、急性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性リンパ性白血病(CLL)および慢性骨髄性白血病(CML)、未分化AML(MO)、骨髄芽球性白血病(M1)、骨髄芽球性白血病(M2;細胞成熟を伴う)、前骨髄球性白血病(M3またはM3変異体[M3V])、骨髄単球性白血病(M4または好酸球増加症を伴うM4変異体[M4E])、単球性白血病(M5)、赤白血病(M6)、巨核芽球性白血病(M7)、単離された顆粒球性肉腫および緑色腫などの急性、慢性、リンパ性および/または骨髄性白血病;ホジキンリンパ腫(HL)、非ホジキンリンパ腫(NHL)、B細胞血液悪性腫瘍、B細胞リンパ腫、T細胞リンパ腫、リンパ形質細胞性リンパ腫、単球様B細胞リンパ腫、粘膜関連リンパ球系組織(MALT)リンパ腫、未分化(例えば、Ki 1+)大細胞型リンパ腫、成人T細胞リンパ腫/白血病、マントル細胞リンパ腫、血管免疫芽細胞性T細胞リンパ腫、血管中心性リンパ腫、腸管T細胞リンパ腫、原発性縦隔B細胞リンパ腫、前駆体Tリンパ芽球性リンパ腫、Tリンパ芽球性およびリンパ腫/白血病(T-Lbly/T-ALL)、末梢T細胞リンパ腫、リンパ芽球性リンパ腫、移植後リンパ増殖性障害、真性組織球性リンパ腫、原発性中枢神経系リンパ腫、原発性滲出性リンパ腫、B細胞リンパ腫、リンパ芽球性リンパ腫(LBL)、リンパ球系統の造血器腫瘍、急性リンパ性白血病、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫、バーキットリンパ腫、濾胞性リンパ腫、びまん性組織球性リンパ腫(DHL)、免疫芽球性大細胞型リンパ腫、前駆体Bリンパ芽球性リンパ腫、皮膚T細胞リンパ腫(CTLC)(菌状息肉症またはセザリー症候群とも呼ばれる)およびワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症を伴うリンパ形質細胞性リンパ腫(LPL)などのリンパ腫;IgG骨髄腫、軽鎖骨髄腫、非分泌性骨髄腫、くすぶり型骨髄腫(低悪性度骨髄腫とも呼ばれる)、孤立性形質細胞腫および多発性骨髄腫、慢性リンパ性白血病(CLL)、ヘアリー細胞リンパ腫などの骨髄腫;骨髄系統の造血器腫瘍、線維肉腫および横紋筋肉腫(rhabdomyoscarcoma)を含めた間葉系起源の腫瘍;セミノーマ、奇形癌腫、星状細胞腫、シュワン腫を含めた中枢および末梢神経の腫瘍;線維肉腫、横紋筋肉腫(rhabdomyoscaroma)および骨肉腫を含めた間葉系起源の腫瘍;ならびに黒色腫、色素性乾皮症、ケラトアカントーマ、セミノーマ、甲状腺濾胞性癌および奇形癌腫を含めたその他の腫瘍、リンパ球系統の造血器腫瘍、例えば、それだけには限らないが、小細胞および大脳様細胞型を含めたT前リンパ球性白血病(T-PLL)などのT細胞障害を含めたT細胞およびB細胞腫瘍;T細胞型の大顆粒リンパ球性白血病(LGL);a/d T-NHL肝脾リンパ腫;末梢/成熟T細胞リンパ腫(多形性および免疫芽球性亜種);血管中心性(鼻腔の)T細胞リンパ腫;頭頸部の癌、腎癌、直腸癌、甲状腺の癌;急性骨髄系リンパ腫ならびに前記の癌の何らかの組み合せを含む。ここに記載する方法はまた、転移性癌、切除不能な難治性癌(例えば、遮断性CTLA-4またはPD-1抗体を用いる、例えば、先の免疫療法に対して難治性の癌)および/または再発性癌の治療のために使用し得る。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、以前の処置、例えば、腫瘍免疫療法または免疫療法剤を用いた以前の処置に対して難治性な応答を示したかもしくはその後進行した癌を有する患者に、または難治性もしくは抵抗性、本質的に不応性もしくは抵抗性の何れかである(例えば、PD-1経路アンタゴニストに対して不応性である)癌を有する患者に、または耐性もしくは不応性状態が獲得された場合に、投与する。例えば、第一治療に対して応答性でないかもしくは十分に応答性でない対象を、または処置後、例えば、抗PD-1での処置後に、疾患の進行が見られる対象を、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質の、単独または別の治療法(例えば、抗PD-1治療法)と組み合わせた投与によって、処置することができる。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、腫瘍免疫療法剤、例えば、PD-1経路アンタゴニスト先に受けていない(すなわち、処置されていない)患者に投与する。
ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質で癌を有する対象を処置する方法は、IL2またはIL2Rαを発現する癌細胞を有する対象に、治療有効量のここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含み得る。またここに提供されるのは、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質での処置に対象が応答するか否かを予測する方法であって、ここで、患者でIL2またはIL2Rαレベルを決定することを含み、対象がIL2またはIL2Rαが陽性であるならば、対象はここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質での処置に応答する可能性があるものである。
ある実施態様において、対象における癌を処置する方法は、まず、対象が、PD-L1またはPD-1陽性である、例えば、PD-L1またはPD-1を発現する腫瘍細胞またはTILを有するかどうかを判定し、対象がPD-L1またはPD-1陽性癌細胞またはTIL細胞を有するならば、対象に、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質(および所望によりPD-1またはPD-L1アンタゴニスト)を投与することを含む。ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質で癌を有する対象を処置する方法(および所望によりPD-1またはPD-L1アンタゴニスト)は、PD-L1またはPD-1を発現する癌細胞またはTIL細胞を有する対象に、治療有効量のここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質(および所望によりPD-1またはPD-L1アンタゴニスト)を投与することを含み得る。またここに提供されるのは、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質(および所望によりPD-1またはPD-L1アンタゴニスト)での処置に対象が応答するか否かを予測する方法、患者の癌またはTIL細胞におけるPD-L1またはPD-1レベルを決定することを含み、対象の癌またはTIL細胞がPD-L1またはPD-1陽性であるならば、対象はここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質(および所望によりPD-1またはPD-L1アンタゴニスト)での処置に応答する可能性があるものである。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を標準治療処置と共に投与する。ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を維持治療、例えば、腫瘍の発生または再発を予防することを意図する治療として投与し得る。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、他の処置、例えば、放射線、手術または化学療法と投与する。例えば、ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を使用する補助的治療は、微小転移が存在し得る危険性があるとき、および/または再発の危険性を低減するために、投与され得るが投与される。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を単剤治療としてまたは唯一の免疫刺激治療として投与する。IL2Rαに対する抗体また、免疫原性剤、例えば、癌細胞、精製腫瘍抗原(組換えタンパク質、ペプチドおよび炭水化物分子を含む)、細胞ならびに免疫刺激性サイトカインをコードする遺伝子をトランスフェクトした細胞と組み合わせることができる(He et al.,(2004) J. Immunol. 173:4919-28)。使用できる腫瘍ワクチンの非限定的例は、p100、MAGE抗原、Trp-2、MART1および/もしくはチロシナーゼのペプチドなどの黒色腫抗原のペプチドまたはサイトカインGM-CSFを発現するようトランスフェクトされた腫瘍細胞を含む(以下にさらに記載)。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、ワクチン接種プロトコールと組み合わせる。腫瘍に対するワクチン接種のための多数の実験戦略が考案されている(Rosenberg, S., 2000, Development of Cancer Vaccines, ASCO Educational Book Spring: 60-62; Logothetis, C, 2000, ASCO Educational Book Spring: 300-302; Khayat, D. 2000, ASCO Educational Book Spring: 414-428; Foon, K. 2000, ASCO Educational Book Spring: 730-738参照; Restifo, N. and Sznol, M., Cancer Vaccines, Ch. 61, pp. 3023-3043 in DeVita et al. (eds.), 1997, Cancer: Principles and Practice of Oncology, Fifth Editionも参照)。これらの戦略の一つにおいて、ワクチンは、自己または同種腫瘍細胞を使用して調製される。これらの細胞ワクチンは、腫瘍細胞がGM-CSFを発現するよう形質導入される場合に最も有効であることが示されている。GM-CSFは、腫瘍ワクチン接種のための抗原提示の強力なアクチベーターであることが示されている(Dranoff et al. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 90: 3539-43)。
種々の腫瘍における遺伝子発現および大規模遺伝子発現パターンの研究は、いわゆる腫瘍特異的抗原の定義につながった(Rosenberg, S A (1999) Immunity 10: 281-7)。多くの場合には、これらの腫瘍特異的抗原は、腫瘍において、また腫瘍が生じた細胞において発現される分化抗原、例えば、メラノサイト抗原gp100、MAGE抗原およびTrp-2である。より重要なことに、これらの抗原の多くは、宿主における腫瘍特異的T細胞の標的であると示され得る。これらのタンパク質に対する免疫応答を生じさせるために、ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、腫瘍において発現される組換えタンパク質および/またはペプチドの収集物とともに使用できる。これらのタンパク質は、正常には、自己抗原として免疫系によって見なされ、したがって、それらに対して寛容である。腫瘍抗原は、染色体のテロメアの合成に必要であり、ヒト癌の85%超において、および限定された数の体細胞組織のみにおいて発現されるタンパク質テロメラーゼを含み得る(Kim et al. (1994) Science 266: 2011-2013)。腫瘍抗原はまた、タンパク質配列を変更するか、または2種の無関係の配列間の融合タンパク質(すなわち、フィラデルフィア染色体中のbcr-abl)もしくはB細胞腫瘍からのイディオタイプを作製する体細胞突然変異のために癌細胞において発現される「ネオ抗原」であり得る。
その他の腫瘍ワクチンは、ヒトパピローマウイルス(HPV)、肝炎ウイルス(HBVおよびHCV)およびカポジヘルペス肉腫ウイルス(KHSV)のようなヒト癌に関わるウイルスに由来するタンパク質を含み得る。本発明の融合タンパク質と共に使用できる腫瘍特異的抗原の別の形態として、腫瘍組織自体から単離された精製されたヒートショックタンパク質(HSP)がある。これらの熱ショックタンパク質は、腫瘍細胞に由来するタンパク質の断片を含有し、これらのHSPは、腫瘍免疫を誘発するための抗原提示細胞への送達で高度に効率的である(Suot & Srivastava (1995) Science 269:1585-1588; Tamura et al. (1997) Science 278:117-120)。
樹状細胞(DC)は、抗原特異的応答を発動させるために使用できる強力な抗原提示細胞である。DCは、エキソビボで生産され、種々のタンパク質およびペプチド抗原ならびに腫瘍細胞抽出物を搭載させることができる(Nestle et al. (1998) Nature Medicine 4: 328-332)。DCはまた、同様にこれらの腫瘍抗原を発現するよう遺伝的手段によって形質導入できる。DCはまた、免疫処置を目的として腫瘍細胞と直接融合されている(Kugler et al. (2000) Nature Medicine 6:332-336)。ワクチン化の方法として、より強力な抗腫瘍応答を活性化するよう、DC免疫処置を、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質と効率的に組み合わせることができる。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を使用する癌を処置する方法を、標準癌処置(例えば、手術、放射線および化学療法)と組み合わせる。このような組み合わせの例は、黒色腫処置のための、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質と組み合わせた抗TIM3抗体である。ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質および化学療法の組合せ使用の背後の科学的論拠は、ほとんどの化学療法薬化合物の細胞傷害性作用の結果である細胞死が、抗原提示経路における腫瘍抗原のレベルの増大をもたらすはずであるということである。細胞死によりここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質と相乗性をもたらし得る他の組み合わせ治療は、放射線、手術およびホルモン抑制である。これらのプロトコールの各々は、宿主における腫瘍抗原の起源となる。血管形成阻害剤もここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質と組み合わせ得る。血管新生の阻害は、腫瘍細胞死につながり、これが、腫瘍抗原を宿主抗原提示経路に供給し得る。
ここに開示するここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質をまた腫瘍細胞に対するFcαまたはFcγ受容体を発現するエフェクター細胞を標的とする二重特異性抗体と組み合わせても使用できる(例えば、米国特許第5,922,845号および同第5,837,243号を参照のこと)。2種の別個の抗原を標的とするよう二重特異性抗体を使用できる。例えば、抗Fc受容体/抗腫瘍抗原(例えば、Her-2/neu)二重特異性抗体が、腫瘍の部位に対するマクロファージを標的とするために使用されている。この標的化は、腫瘍特異的応答を効率的に活性化し得る。あるいは、抗原は、腫瘍抗原および樹状細胞特異的細胞表面マーカーと結合する二重特異性抗体の使用によってDCに直接送達され得る。
腫瘍は、多種多様な機序によって宿主免疫監視を回避する。これらの機序のうち多くは、腫瘍によって発現され、免疫抑制であるタンパク質の不活性化によって克服され得る。これらは、中でも、TGF-β(Kehrl et al. (1986) J. Exp. Med. 163: 1037-1050)、IL-10(Howard & O'Garra (1992) Immunology Today 13: 198-200)およびFasリガンド(Hahne et al. (1996) Science 274: 1363-1365)を含む。これらの実体の各々に対する抗体は、免疫抑制剤の効果に対抗し、宿主による腫瘍免疫応答に有利に働くよう、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質と組み合わせて使用できる。
宿主免疫応答性を活性化するその他の抗体を、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質と組み合わせて使用できる。これらは、DC機能および抗原提示を活性化する樹状細胞の表面上の分子を含む。抗CD40抗体は、効率的に、T細胞ヘルパー活性の代わりとなることができ(Ridge et al. (1998) Nature 393: 474-478)、抗TIM3抗体とともに使用できる。CTLA-4(例えば、米国特許5,811,097)、OX-40(Weinberg et al. (2000) Immunol 164: 2160-2169)、4-1BB(Melero et al. (1997) Nature Medicine 3: 682-685 (1997)およびICOS(Hutloff et al. (1999) Nature 397: 262-266)などのT細胞共刺激分子に対する抗体を活性化することはまた、T細胞活性化のレベルの増大を提供し得る。PD1またはPD-L1の阻害剤もまた、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質と共に使用してもよい。その他の組合せは、本明細書の別の箇所に提供される。
骨髄移植は、現在造血起源の多様な腫瘍の処置に使用される。移植片対宿主病は、この処置の結果であるが、治療的利益が移植片対腫瘍応答から得られ得る。ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を使用して、ドナーから移植された腫瘍特異的T細胞の有効性を増大することができる。
抗原特異的T細胞のエキソビボ活性化および拡大、および腫瘍に対する抗原特異的T細胞を刺激するための、これらの細胞のレシピエントへの養子移植を含むいくつかの実験治療プロトコールも存在する(Greenberg & RiddellScience 285: 546-51)。これらの方法はまた、CMVなどの感染性病原体に対するT細胞応答を活性化するよう使用できる。ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質でのエキソビボ活性化は、養子導入されたT細胞の頻度および活性を増大することができる。
7.7.2.2 炎症性疾患または自己免疫性疾患
ある実施態様において、ここに記載されるのは、処置を必要とする対象における疾患または障害を処置する方法であり、ここで、疾患または障害は、炎症性疾患または自己免疫性疾患である。ある実施態様において、方法は、対象に治療有効量のここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含む。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、先の処置に応答が不適切であるまたは進行した炎症性疾患または自己免疫性疾患を有する患者に投与する。ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、炎症性疾患または自己免疫性疾患について先に処置を受けていない(すなわち処置されていない)患者に投与する。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、炎症性疾患または自己免疫性疾患の標準治療処置と投与する。ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を炎症性疾患または自己免疫性疾患の維持治療、例えば、炎症の発症または再発を防止することを意図した治療として投与する。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、炎症性疾患または自己免疫性疾患処置の単剤治療としてまたは炎症性疾患または自己免疫性疾患の処置の唯一の免疫刺激治療として投与する。ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、炎症性疾患または自己免疫性疾患の処置のためのワクチン接種プロトコールと組み合わせる。ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、炎症性疾患または自己免疫性疾患処置に使用する抗体と組み合わせる。
ある実施態様において、炎症性疾患または自己免疫性疾患は、I型糖尿病、多発性硬化症、関節リウマチ、セリアック病、全身性エリテマトーデス、ループス腎炎、皮膚ループス、若年性特発性関節炎、クローン病、潰瘍性大腸炎または全身性硬化症、移植片対宿主病、乾癬、円形脱毛症、HCV誘発脈管炎、シェーグレン症候群、天疱瘡、強直性脊椎炎、ベーチェット病、ウェゲナー肉芽腫、高安病、自己免疫性肝炎、硬化性胆管炎、グーゲル・シェーグレンおよびマクロファージ活性化症候群からなる群から選択される。
7.7.2.3 感染性疾患
ここに記載する方法を、特定の毒素または病原体に曝されている患者の処置に使用し得る。従って、ある実施態様において、ここに記載されるのは、処置を必要とする対象における疾患または障害を処置する方法であり、ここで、疾患または障害は、感染性疾患である。ある実施態様において、方法は、感染性疾患を処置するために、対象に治療有効量のここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を投与することを含む。
上記の腫瘍適用に類似して、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質での処置を含む方法を、病原体、毒素および自己抗原に対する免疫応答を刺激するために、単独またはアジュバントとして、ワクチンと組み合わせで使用する。この治療的アプローチが特に有用である病原体の例は、現在有効なワクチンがない病原体または慣用のワクチンの効果が十分ではない病原体を含み得る。これらは、HIV、肝炎(A、B&C)、インフルエンザ、ヘルペス、ジアルジア、マラリア、リーシュマニア、黄色ブドウ球菌、緑膿菌を含むが、これらに限定されない。
ここに記載する方法により処置可能な感染症を引き起こす病原性ウイルスの例の一部は、HIV、肝炎(A、BまたはC)、ヘルペスウイルス(例えば、VZV、HSV-1、HAV-6、HSV-IIおよびCMV、エプスタイン・バールウイルス)、アデノウイルス、インフルエンザウイルス、フラビウイルス、エコーウイルス、ライノウイルス、コクサッキーウイルス、コロナウイルス、呼吸器多核体ウイルス、ムンプスウイルス、ロタウイルス、麻疹ウイルス、風疹ウイルス、パルボウイルス、ワクシニアウイルス、HTLVウイルス、デングウイルス、パピローマウイルス、軟属腫ウイルス、ポリオウイルス、狂犬病ウイルス、JCウイルスおよびアルボウイルス脳炎ウイルスを含む。
ここに記載する方法により処置され得る感染を引き起こす病原性細菌の一部例は、クラミジア、リケッチア目細菌、マイコバクテリア、ブドウ球菌、連鎖球菌、肺炎球菌、髄膜炎菌および淋菌、クレブシエラ属、プロテウス属、セラチア属、シュードモナス属、レジオネラ属、ジフテリア、サルモネラ属、桿菌、コレラ、破傷風、ボツリヌス症、炭疽菌、ペスト、レプトスピラ症およびライム病細菌を含む。
ここに記載する方法により処置され得る感染を引き起こす病原性真菌の一部例は、カンジダ(アルビカンス、クルーセイ、グラブラータ、トロピカリスなど)、クリプトコックス・ネオフォルマンス、アスペルギルス(フミガーツス、ニガーなど)、ムーコル目(ムコール属、アブシジア属、リゾプス属)、スポロトリックス・シェンキィ、ブラストマイセス・デルマチチジス、パラコクシジオイデス・ブラジリエンシス、コクシジオイデス・イミチスおよびヒストプラズマ・カプスラーツムを含む。
ここに記載する方法により処置され得る感染を引き起こす病原性寄生虫の例は、赤痢アメーバ、大腸バランジウム、フォーラーネグレリア、アカントアメーバ属、ランブル鞭毛虫、クリプトスポリジウム属、ニューモシスチス・カリニ、三日熱マラリア原虫、バベシア・ミクロチ、ブルーストリパノソーマ、クルーズトリパノソーマ、ドノヴァン・リーシュマニア、トキソプラズマ・ゴンディおよびブラジル鉤虫を含む。
上記方法の全てにおいて、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質での処置を、免疫療法の他の形態、例えば、ここに記載のもの、例えばサイトカイン処置(例えば、インターフェロン、GM-CSF、G-CSF、IL2)または腫瘍抗原の増強された提示を提供する二特異的抗体治療と組み合わせ得る(例えば、Holliger (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6444-6448; Poljak (1994) Structure 2: 1121-1123参照)。
7.7.2.4 ワクチン
ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質は、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質と目的の抗原(例えば、ワクチン)の共投与により、抗原特異的免疫応答を刺激するために使用され得る。従って、ここに提供されるのは、対象における抗原に対する免疫応答を増強する方法であり、対象に(i)抗原;および(ii)ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、対象における抗原に対する免疫応答が増強されるように投与することを含む。抗原は、例えば、腫瘍抗原、ウイルス抗原、細菌抗原または病原体からの抗原であり得る。このような抗原の非限定的例は、上に記載したもの、例えば上記腫瘍抗原(または腫瘍ワクチン)または上記ウイルス、細菌または他の病原体からの抗原を含む。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質が結合するエピトープを含むペプチドまたは融合タンパク質を、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質の代わりに、またはそれに加えて、ワクチンとして使用する。
インビボおよびインビトロでここに記載する抗体組成物(例えば、ヒトモノクローナル抗体、多特異的および二特異的分子およびイムノコンジュゲート)を投与する適当な経路は当分野で周知であり、当業者により選択され得る。例えば、抗体組成物は注射により投与され得る(例えば、静脈内または皮下)。使用する分子の適当な投与量は、対象の年齢および体重および抗体組成物の濃度および/または製剤による。
7.7.2.5 第二剤との共投与
先に記載のとおり、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、1以上の他の治療剤、例えば、細胞毒性剤、放射性毒性剤または免疫抑制剤と共投与し得る。抗体を該薬剤と結合でき(免疫複合体として)または該薬剤と別に投与し得る。後者の場合(別の投与)、抗体を、他の既知治療、例えば、抗癌治療、例えば、放射の前、後または同時に投与し得る。このような治療剤は、数ある中で、それ自体、患者に毒性または準毒性であるレベルでしか有効ではない、抗新生物剤、例えばドキソルビシン(アドリアマイシン)、シスプラチンブレオマイシンスルフェート、カルムスチン、クロラムブシル、ダカルバジンおよびシクロホスファミドヒドロキシ尿素を含む。シスプラチンは、100mg/ml投与量で4週に1回静脈内投与され、アドリアマイシンは、60~75mg/ml投与量で21日毎に1回静脈内投与される。ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質と化学療法剤の共投与は、異なる作用機序で作用する2つの抗癌剤を提供し、これは、ヒト腫瘍細胞に細胞毒効果を生じる。このような共投与は、薬物への抵抗性獲得または抗体に反応しなくなる腫瘍細胞の抗原性変化による問題を解決し得る。
ここに提供されるのは、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、免疫応答の刺激に有効であり、それにより対象における免疫応答をさらに増強、刺激または上方制御する、1以上のさらなる薬剤(第二治療剤)、例えば、小分子薬物、抗体またはその抗原結合部分と共投与することを含む組み合わせ治療の方法である。
一般に、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、T細胞などの免疫細胞の(i)刺激(例えば、共刺激)分子(例えば、受容体またはリガンド)のアゴニストおよび/または(ii)阻害性シグナルまたは分子(例えば、受容体またはリガンド)のアンタゴニストと組み褪せることができ、この何れも抗原特異的T細胞応答などの免疫応答を増強させる。ある態様において、腫瘍免疫療法剤は、細胞、例えば、T細胞活性化を阻害するものまたは自然免疫に関与するもの、例えば、NK細胞の(i)刺激(共刺激を含む)分子(例えば、受容体またはリガンド)のアゴニストまたは(ii)阻害性(共阻害性を含む)分子(例えば、受容体またはリガンド)のアンタゴニストであり、ここで、腫瘍免疫療法剤は自然免疫を増強する。このような腫瘍免疫療法薬は、しばしば免疫チェックポイント調節剤、例えば、免疫チェックポイント阻害剤または免疫チェックポイント刺激剤と称される。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)のメンバーである刺激性または阻害性分子を標的とする薬剤と投与する。例えば、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、対象に、例えば、IgSFファミリーのメンバーを標的とする薬剤と投与して、免疫応答を増加させ得る。例えば、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、B7-1、B7-2、B7-H1(PD-L1)、B7-DC(PD-L2)、B7-H2(ICOS-L)、B7-H3、B7-H4、B7-H5(VISTA)およびB7-H6を含む膜結合リガンドのB7ファミリーのメンバーを標的とする(または特異的に結合する)薬剤または共刺激またはB7ファミリーメンバーに特異的結合する共阻害性受容体またはリガンドと共に投与し得る。
ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質は、分子のTNFおよびTNFRファミリーのメンバー(リガンドまたは受容体)、例えばCD40およびCD40L、OX-40、OX-40L、CD70、CD27L、CD30、CD30L、4-lBBL、CD137、TRAIL/Apo2-L、TRAILR1/DR4、TRAILR2/DR5、TRAILR3、TRAILR4、OPG、RANK、RANKL、TWEAKR/Fn 14、TWEAK、BAFFR、EDAR、XEDAR、TACI、APRIL、BCMA、LTpR、LIGHT、DcR3、HVEM、VEGI/TL1A、TRAMP/DR3、EDA1、EDA2、TNFR1、リンフォトキシンa/TNFp、TNFR2、TNFa、LTpR、リンフォトキシンa 1β2、FAS、FASL、RELT、DR6、TROYおよびNGFRを標的とする薬剤とも共投与し得る(例えば、Tansey (2009) Drug Discovery Today 00: 1参照)。
ある実施態様において、ここに開示するIL2/IL2Rα融合タンパク質を、抗PD-1抗体を含む薬剤と投与する。抗PD-1抗体は、PD-1に結合し、PD-1とPD-L1の相互作用を阻害する、あらゆる抗体であり得る。ある実施態様において、抗PD-1抗体は、当分野で知られるあらゆる抗PD-1抗体である。ある実施態様において、第二治療剤は、ニボルマブを含む。ある実施態様において、第二治療剤は、ペンブロリズマブを含む。
ある実施態様において、第二治療剤は、抗PD-L1抗体を含む。抗PD-L1抗体は、PD-L1に結合し、PD-1とPD-L1の相互作用を阻害する、あらゆる抗体であり得る。ある実施態様において、抗PD-L1抗体は、当分野で知られるあらゆる抗PD-L1抗体である。ある実施態様において、第二治療剤は、アテゾリズマブを含む。ある実施態様において、第二治療剤は、デュルバルマブを含む。ある実施態様において、第二治療剤は、アベルマブを含む。
ある実施態様において、第二治療剤は、抗CTLA-4抗体を含む。抗CTLA-4抗体は、CTLA-4に結合し、その活性を阻害する、あらゆる抗体であり得る。ある実施態様において、抗CTLA-4抗体は、当分野で知られるあらゆる抗CTLA-4抗体である。ある実施態様において、第二治療剤は、トレメリムマブを含む。ある実施態様において、第二治療剤は、イピリムマブを含む。
ある実施態様において、第二治療剤は、抗LAG3抗体を含む。抗LAG3抗体は、LAG-3に結合し、その活性を阻害する、あらゆる抗体であり得る。ある実施態様において、抗LAG3抗体は、当分野で知られるあらゆる抗LAG3抗体である。ある実施態様において、第二治療剤は、25F7を含む。
ある実施態様において、第二治療剤は、抗CD137抗体を含む。抗CD137抗体は、CD137に結合し、その活性を阻害する、あらゆる抗体であり得る。ある実施態様において、抗CD137抗体は、当分野で知られるあらゆる抗CD137抗体である。ある実施態様において、第二治療剤は、ウレルマブを含む。
ある実施態様において、第二治療剤は、抗KIR抗体を含む。抗KIR抗体は、KIRに結合し、その活性を阻害する、あらゆる抗体であり得る。ある実施態様において、抗KIR抗体は、当分野で知られるあらゆる抗KIR抗体である。ある実施態様において、第二治療剤は、リリルマブを含む。
ある実施態様において、第二治療剤は、抗GITR抗体を含む。抗GITR抗体は、GITRに結合し、その活性を阻害する、あらゆる抗体であり得る。ある実施態様において、抗GITR抗体は、当分野で知られるあらゆる抗GITR抗体である。ある実施態様において、第二治療剤は、MK4166を含む。ある実施態様において、第二治療剤は、TRX518を含む。
他の実施態様において、第二治療は、抗TIM3抗体の投与を含む。抗TIM3抗体は、TIM3に結合し、その活性を阻害する、あらゆる抗体であり得る。ある実施態様において、抗TIM3抗体は、当分野で知られるあらゆる抗TIM3抗体である。
ある実施態様において、第二治療は、化学療法剤の投与を含む。ある実施態様において、化学療法剤は、プロテアソーム阻害剤、免疫調節性薬物(IMiD)、Bet阻害剤およびこれらの何れかの組み合わせから選択される。ある実施態様において、プロテアソーム阻害剤は、ボルテゾミブ、イキサゾミブ、カルフィルゾミブ、オプロゾミブおよびマリゾミブから選択される。ある実施態様において、プロテアソーム阻害剤は、ボルテゾミブを含む。
ある実施態様において、第二治療は、放射線療法を含む。当分野で知られるあらゆる放射線療法が第二治療として使用できる。
ある実施態様において、第二治療は、自然免疫細胞を活性化する薬剤の投与を含む。ある実施態様において、自然免疫細胞を活性化する薬剤は、NLRP3アゴニストを含む。ある実施態様において、NLRP3アゴニストは、尿酸ナトリウム水和物(MSU)および/またはワクチンアジュバントアルムを含む。ある実施態様において、自然免疫細胞を活性化する薬剤は、toll様受容体7(TLR7)アゴニストである。ある実施態様において、TLR7アゴニストは、イミキモド(R837)、GS-9620(Tsai et al., J. Virology doi:10.1128/JVI.02166-16 (Feb. 8, 2017))、ORN R-2336(Miltenyl Biotec参照)またはこれらの何れかの組み合わせを含む。
ある実施態様において、第二治療は、ナチュラルキラー(NK)細胞、CD8 T細胞または両者の生存を増強する薬剤の投与を含む。
ある実施態様において、第二治療は、ドキソルビシン(アドリアマイシン(登録商標))、シスプラチン、カルボプラチン、硫酸ブレオマイシン、カルムスチン、クロラムブシル(リューケラン(登録商標))、シクロホスファミド(シトキサン(登録商標);NEOSAR(登録商標))、レナリドマイド(レブラミド(登録商標))、ボルテゾミブ(ベルケイド(登録商標))、デキサメサゾン、ミトキサントロン、エトポシド、シタラビン、ベンダムスチン(TREANDA(登録商標))、リツキシマブ(リツキサン(登録商標))、イホスファミド、ビンクリスチン(オンコビン(登録商標))、フルダラビン(フルダラ(登録商標))、サリドマイド(サロミド(登録商標))、アレムツズマブ(キャンパス(登録商標))、オファツムマブ(アーゼラ(登録商標))、エベロリムス(アフィニトール(登録商標)、ZORTRESS(登録商標))、カルフィルゾミブ(カイプロリスTM)およびこれらの何れかの組み合わせからなる群から選択される薬剤の投与を含む。
上記タンパク質の1つを調節し、癌の処置にここに記載する融合タンパク質と組む合わせ得る薬剤の例は、ヤーボイ(登録商標)(イピリムマブに対する)またはトレメリムマブ(CTLA-4に対する)、ガリキシマブ(B7.1に対する)、BMS-936558(PD-1に対する)、MK-3475(PD-1に対する)、アテゾリズマブ(テセントリク(登録商標に対する)に対する)、AMP224(B7DCに対する)、BMS-936559(B7-H1に対する)、MPDL3280A(B7-H1に対する)、MEDI-570(ICOSに対する)、AMG557(B7H2に対する)、MGA271(B7H3に対する)、IMP321(LAG-3に対する)、BMS-663513(CD137に対する)、PF-05082566(CD137に対する)、CDX-1127(CD27に対する)、抗OX40(Providence Health Services)、huMAbOX40L(OX40Lに対する)、アタシセプト(TACIに対する)、CP-870893(CD40に対する)、ルカツムマブ(CD40に対する)、ダセツズマブ((CD40に対する)、ムロモナブ-CD3(CD3に対する);抗GITR抗体MK4166、TRX518、Medi1873、INBRX-110、LK2-145、GWN-323、GITRL-Fcまたはこれらの何れかの組み合わせを含む。
癌の治療のために融合タンパク質と組み合わせることができるその他の分子は、NK細胞上の阻害性受容体のアンタゴニストまたはNK細胞上の活性化受容体のアゴニストを含む。例えば、抗TIM3抗体を、KIRのアンタゴニスト(例えば、リリルマブ)と組み合わせることができる。
T細胞活性化は、可溶性サイトカインによっても制御され、ここに記載する融合タンパク質は、T細胞活性化を阻害するサイトカインのアンタゴニストまたはT細胞活性化を刺激するサイトカインのアゴニストとともに、例えば癌を有する対象に投与され得る。
ある実施態様において、ここに記載する融合タンパク質を、(i)T細胞活性化を阻害する、IgSFファミリーもしくはB7ファミリーもしくはTNFファミリーのタンパク質のアンタゴニスト(または阻害剤もしくは遮断剤)またはT細胞活性化を阻害するサイトカイン(例えば、IL-6、IL-10、TGF-β、VEGF;「免疫抑制性サイトカイン」)のアンタゴニストおよび/または(ii)免疫応答を刺激するための、例えば、癌などの増殖性疾患を治療するためのIgSFファミリー、B7ファミリーもしくはTNFファミリーの、またはT細胞活性化を刺激するサイトカインの刺激性受容体のアゴニストと組み合わせて使用できる。
組み合わせ治療のためのさらに他の薬剤は、マクロファージまたは単球を阻害または枯渇する薬剤を含み、RG7155(WO11/70024、WO11/107553、WO11/131407、W013/87699、W013/119716、WO13/132044)またはFPA-008(WO11/140249;W013169264;WO14/036357)を含む、CSF-1Rアンタゴニスト抗体などのCSF-1Rアンタゴニストを含むが、これらに限定されない。
本発明の融合タンパク質はまた、TGF-βシグナル伝達を阻害する薬剤とともに投与してもよい。
ここに記載する融合タンパク質と組み合わせることができるさらなる薬剤は、腫瘍抗原提示を増強する薬剤、例えば、樹状細胞ワクチン、GM-CSF分泌細胞性ワクチン、CpGオリゴヌクレオチドおよびイミキモド、または腫瘍細胞の免疫原性を増強する治療法(例えば、アントラサイクリン)を含む。
ここに記載する融合タンパク質と組み合わせることができる他の治療は、インドールアミンジオキシゲナーゼ(IDO)、ジオキシゲナーゼ、アルギナーゼまたは一酸化窒素シンテターゼなどの代謝酵素を阻害する治療である。
ここに記載する融合タンパク質とともに使用され得る別のクラスの薬剤は、アデノシンの形成を阻害する薬剤、例えばCD73阻害剤またはアデノシンA2A受容体を阻害する薬剤を含む。
癌を治療するためにここに記載する融合タンパク質と組み合わせることができる他の治療法は、T細胞アネルギーまたは疲弊を逆転/防止する治療法ならびに腫瘍部位における自然免疫活性化および/または炎症を引き起こす治療を含む。
癌を治療するためにここに記載する融合タンパク質と組み合わせることができるその他の治療は、IL-8を遮断する治療法、例えば、HuMax-IL8を用いるものが挙げられる。
ここに記載する融合タンパク質は、1を超える腫瘍免疫療法薬と組み合わせてもよく、例えば、次の:腫瘍抗原の提示を増強する治療(例えば、樹状細胞ワクチン、GM-CSF分泌細胞性ワクチン、CpGオリゴヌクレオチド、イミキモド);例えば、CTLA-4および/もしくはPD1/PD-L1/PD-L2経路を阻害するならびに/またはTregもしくは他の免疫抑制細胞を枯渇もしくは遮断することによって、負の免疫制御を阻害する治療;例えば、CD-137、OX-40および/もしくはCD40もしくはGITR経路を刺激するアゴニストならびに/またはT細胞エフェクター機能を刺激するアゴニストを用いて、正の免疫調節を刺激する治療;抗腫瘍T細胞の頻度を全身的に増大させる治療;例えば、CD25のアンタゴニスト(例えば、ダクリズマブ)を使用してまたはエクスビボでの抗CD25ビーズ枯渇によって腫瘍におけるTregなどのTregを枯渇または阻害する治療;腫瘍における抑制骨髄系細胞の機能に影響を及ぼす治療;腫瘍細胞の免疫原性を増強する治療(例えば、アントラサイクリン);遺伝子修飾された細胞、例えば、キメラ抗原受容体によって修飾された細胞(CAR-T療法)を含む、養子T細胞またはNK細胞移入;インドールアミンジオキシゲナーゼ(IDO)、ジオキシゲナーゼ、アルギナーゼまたは一酸化窒素シンテターゼなどの代謝酵素を阻害する治療;T細胞アネルギーまたは疲弊を逆転/防止する治療;腫瘍部位における先天免疫活性化および/または炎症を引き起こす治療;免疫刺激サイトカインの投与;あるいは免疫抑制サイトカインの遮断の1つ以上など、免疫経路の複数の要素を標的とするコンビナトリアルアプローチと組み合わせてもよい。
ここに記載する融合タンパク質は、1以上の、陽性共刺激性受容体をライゲーションするアゴニスト剤、阻害性受容体によるシグナル伝達を減弱する遮断薬、アンタゴニストならびに1以上の、抗腫瘍T細胞の頻度を全身性に増大する薬剤、腫瘍微小環境内のそれぞれの免疫抑制経路を遮断し(例えば阻害性受容体結合(例えば、PD-L1/PD-1相互作用)を遮断しTregを枯渇または阻害し(例えば、抗CD25モノクローナル抗体(例えば、ダクリズマブ)を使用して、またはエキソビボ抗CD25ビーズ枯渇によって)、IDOなどの代謝酵素を阻害するか、またはT細胞アネルギーもしくは消耗を逆転させる/防ぐ)薬剤および自然免疫活性化および/または腫瘍部位での炎症を誘導する薬剤と共に使用できる。
ある実施態様において、本発明の融合タンパク質、対象が、BRAF V600突然変異に関して陽性である場合、BRAF阻害剤と一緒に対象に投与される。
例えば、本発明の融合タンパク質およびここに記載する組み合わせ治療は、放射線照射および/または化学療法、(例えば、カンプトテシン(CPT-11)、5-フルオロウラシル(5-FU)、シスプラチン、ドキソルビシン、イリノテカン、パクリタキセル、ゲムシタビン、シスプラチン、パクリタキセル、カルボプラチン-パクリタキセル(タキソール)、ドキソルビシン、5-FUまたはカンプトテシン+apo2l/TRAIL(6X combo)を使用する)、1以上のプロテアソーム阻害剤(例えば、ボルテゾミブまたはMG132)、1以上のBcl-2阻害剤(例えば、BH3I-2’(bcl-xl阻害剤)、インドールアミンジオキシゲナーゼ-1(IDO1)阻害剤(例えば、INCB24360、インドキシモド、NLG-919、またはF001287)、AT-101(R-(-)-ゴシポール誘導体)、ABT-263(小分子)、GX-15-070(オバトクラックス(obatoclax))またはMCL-1(骨髄系白血病細胞分化タンパク質-1)アンタゴニスト)、iAP(アポトーシスタンパク質の阻害剤)アンタゴニスト(例えば、smac7、smac4、小分子smacミメティック、合成smacペプチド(Fulda et al., Nat Med 2002;8:808-15)、ISIS23722(LY2181308)またはAEG-35156(GEM-640))、HDAC(ヒストンデアセチラーゼ)阻害剤、抗CD20抗体(例えば、リツキシマブ)、血管新生阻害剤(例えば、ベバシズマブ)、VEGFおよびVEGFRを標的化する抗血管新生剤(例えば、アバスチン)、合成トリテルペノイド(Hyer et al, Cancer Research 2005;65:4799-808を参照のこと)、c-FLIP(細胞性FLICE阻害性タンパク質)モジュレーター(例えば、PPARy(ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ)の天然および合成リガンド、5809354または5569100)、キナーゼ阻害剤(例えば、ソラフェニブ)、トラスツズマブ、セツキシマブ、テムシロリムス、ラパマイシンおよびテムシロリムスなどのmTOR阻害剤、ボルテゾミブ、JAK2阻害剤、HSP90阻害剤、PI3K-AKT阻害剤、レナリドマイド(Lenalildomide)、GSK3P阻害剤、IAP阻害剤および/または遺伝毒性薬物などのさらなる治療と組み合わせて(例えば、同時または別個に)使用できる。
本発明の融合タンパク質およびここに記載する組み合わせ治療は、1以上の抗増殖性細胞傷害性薬剤と組み合わせてさらに使用できる。抗増殖性細胞傷害性薬剤として使用してもよい化合物のクラスとして、次のものを含むが、これらに限定されない:
アルキル化剤(制限するものではないが、ナイトロジェンマスタード、エチレンイミン誘導体、アルキルスルホネート、ニトロソ尿素およびトリアゼンを含む):ウラシルマスタード、クロルメチン、シクロホスファミド(シトキサン(登録商標))ホスファミド、メルファラン、クロラムブシル、ピポブロマン、トリエチレンメラミン、トリエチレンチオホスホラミン、ブスルファン、カルムスチン、ロムスチン、ストレプトゾシン、ダカルバジンおよびテモゾロミド。
代謝拮抗剤(制限するものではないが、葉酸アンタゴニスト、ピリミジン類似体、プリン類似体およびアデノシンデアミナーゼ阻害剤を含む):メトトレキサート、5-フルオロウラシル、フロクスウリジン、シタラビン、6-メルカププリン、6-チオグアニン、リン酸フルダラビン、ペントスタチンおよびゲムシタビン。
当分野で知られる他のマイクロチューブリン分解防止剤に加えて、本発明の融合タンパク質と組み合わせるのに適した、タキサン、パクリタキセル(パクリタキセルは、タキソールTMとして市販されている)、ドセタキセル、ディスコデルモリド(DDM)、ジクチオスタチン(DCT)、ペロルシド(Peloruside)A、エポチロン、エポチロンA、エポチロンB、エポチロンC、エポチロンD、エポチロンE、エポチロンF、フラノエポチロンD、デスオキシエポチロンBl、[17]-デヒドロデスオキシエポチロンB、[18]デヒドロデスオキシエポチロンB、C12,13-シクロプロピル-エポチロンA、C6-C8架橋エポチロンA、トランス-9,10-デヒドロエポチロンD、シス-9,10-デヒドロエポチロンD、16-デスメチルエポチロンB、エポチロンBIO、ディスコデルモリド(discoderomolide)、パツピロン(patupilone)(EPO-906)、KOS-862、KOS-1584、ZK-EPO、ABJ-789、XAA296A(ディスコデルモリド(discoderomolide))、TZT-1027(ソブリドチン)、ILX-651(タシドチン塩酸塩(tasidotin hydrochloride))、ハリコンドリンB、エリブリンメシル酸塩(Eribulin mesylate)(E-7389)、ヘミアステリン(HTI-286)、E-7974、クリプトフィシン、LY-355703、マイタンシノイドイムノコンジュゲート(DM-1)、MKC-1、ABT-751、T1-38067、T-900607、SB-715992(イスピネシブ(ispinesib))、SB-743921、MK-0731、STA-5312、エリュテロビン、17β-アセトキシ-2-エトキシ-6-オキソ-B-ホモ-エストラ-1,3,5(10)-トリエン-3-オール、シクロストレプチン、イソラウリマリド、ラウリマリド、4-エピ-7-デヒドロキシ-14,16-ジデメチル-(+)-ディスコデルモリドおよびクリプトチロン(cryptothilone)1であるが、これらに限定されない抗増殖性薬剤。
ここに記載する本発明の融合タンパク質を用いる治療とともに、またはそれに先立って異常に増殖性の細胞を静止状態にすることが望ましい場合には、17a-エチニルエストラジオール、ジエチルスチルベストロール、テストステロン、プレドニゾン、フルオキシメステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、テストラクトン、メゲストロールアセテート、メチルプレドニゾロン、メチル-テストステロン、プレドニゾロン、トリアムシノロン、クロロトリアニセン、ヒドロキシプロゲステロン、アミノグルテチミド、エストラムスチン、メドロキシプロゲステロンアセテート、リュープロリド、フルタミド、トレミフェン、ZOLADEXTM(登録商標)などのホルモンおよびステロイド(合成類似体を含む)も、患者に投与できる。ここに記載する方法または組成物を使用する場合には、鎮吐剤などの、臨床設定において腫瘍成長または転移の調節において使用されるその他の薬剤も、望まれるように投与できる。
ある実施態様において、ここに記載する本発明の融合タンパク質と第二剤の組み合わせを、医薬上許容される担体中の単一組成物として同時に、または医薬上許容される担体中の本発明の融合タンパク質および第二剤を有する別個の組成物として同時に、投与できる。ある実施態様において、本発明の融合タンパク質と第二剤の組み合わせは、逐次的に投与され得る。2つの薬剤の投与は、例えば、30分間、60分間、90分間、120分間、3時間、6時間、12時間、24時間、36時間、48時間、3日間、5日間、7日間、または1週間もしくは数週間離れた時点で開始してもよく、または第2の薬剤の投与は、例えば、第1の薬剤を投与した30分後、60分後、90分後、120分後、3時間後、6時間後、12時間後、24時間後、36時間後、48時間後、3日後、5日後、7日後、または1週間後もしくは数週間後に開始してもよい。
ある実施態様において、本発明の融合タンパク質および/または第二剤と組み合わせることができる抗新生物抗体としては、リツキサン(登録商標)(リツキシマブ)、ハーセプチン(登録商標)(トラスツズマブ)、ベキサール(登録商標)(トシツモマブ)、ゼヴァリン(登録商標)(イブリツモマブ)、キャンパス(登録商標)(アレムツズマブ)、リンホサイド(Lymphocide)(登録商標)(エプルツズマブ(eprtuzumab))、アバスチン(登録商標)(ベバシズマブ)およびタルセバ(登録商標)(エルロチニブ)またはこれらの何れかの組合せが挙げられる。ある実施態様において、本発明の融合タンパク質との組み合わせ治療に有用な第二抗体は、抗体薬物コンジュゲートであり得る。
ある実施態様において、本発明の融合タンパク質は、単独または別の薬剤と組み合わせて、造血起源の多様な腫瘍を処置するために、骨髄移植と同時にまたは逐次的に使用される。
ここに提供されるのは、第二剤を伴って、または伴わずに対象に本発明の融合タンパク質を投与することを含む、免疫賦活性薬剤を用いる過剰増殖性疾患(例えば、癌)の治療と関連する有害事象を変更するための方法である。例えば、ここに記載する方法は、患者に非吸収性ステロイドを投与することによって、免疫賦活性治療用抗体誘導性大腸炎または下痢の罹患率を低減する方法を提供する。本明細書において、「非吸収性ステロイド」は、広範な初回通過代謝を示し、その結果、肝臓における代謝後に、ステロイドのバイオアベイラビリティが低い、すなわち、約20%未満であるグルココルチコイドである。ここに記載するある実施態様において、非吸収性ステロイドは、ブデソニドである。ブデソニドは、経口投与後に広範に、主に肝臓によって代謝される局所活性糖質コルチコイドである。ENTOCORT EC(登録商標)(Astra-Zeneca)は、回腸および結腸全体への薬物送達を最適化するために開発されたブデソニドのpHおよび時間依存性経口製剤である。ENTOCORT EC(登録商標)は、回腸および/または上行結腸が関与する軽度から中程度のクローン病の治療のために米国において承認されている。ある実施態様において、非吸収性ステロイドを伴う本発明の融合タンパク質を、サリチル酸とさらに組み合わせることができる。サリチル酸は、例えば、スルファサラジン(AZULFIDINE(登録商標)、Pharmacia & UpJohn);オルサラジン(DJPENTUM(登録商標)、Pharmacia & UpJohn);バルサラジド(COLAZAL(登録商標)、Salix Pharmaceuticals, Inc.);およびメサラミン(ASACOL(登録商標)、Procter & Gamble Pharmaceuticals;PENTASA(登録商標)、Shire US;CANASA(登録商標)、Axcan Scandipharm, Inc.;ROWASA(登録商標)、Solvay)などの5-ASA薬剤を含む。
7.8 キット
ここで使用するキットは、本明細書の他の箇所に記載する、免疫応答の調節に使用するIL2/IL2Rα融合タンパク質を含む。ここで使用する用語「キット」および「系」は、特定の実施態様において、1以上の他のタイプの要素または成分(例えば、他のタイプの生化学試薬、容器、パッケージ、商業販売用に意図されるパッケージ、使用指示など)と組み合わせることが意図される、少なくとも1以上のIL2/IL2Rα融合タンパク質をいう。
ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質の1以上、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を含む組成物、ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質をコードする核酸、ベクターおよび/または宿主細胞;および(b)および該融合タンパク質をそれを必要とする対象に投与するための指示を含む、キットである。ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質および(b)および該融合タンパク質をそれを必要とする対象に投与するための指示を含む、キットである。ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質を含む組成物および(b)および該組成物のそれを必要とする対象への投与の指示を含む、キットである。ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載するIL2/IL2Rα融合タンパク質をコードする核酸および(b)および該核酸のそれを必要とする対象への投与の指示を含む、キットである。ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載するベクターおよび(b)および該ベクターのそれを必要とする対象への投与の指示を含む、キットである。ある実施態様において、開示されるのは、(a)ここに記載する宿主細胞および(b)および該宿主細胞のそれを必要とする対象への投与の指示を含む、キットである。
特定の実施態様において、ここに提供されるのは、ここに提供する融合タンパク質の1以上などの、ここに記載する医薬組成物の成分の1以上で満たされた1以上の容器を含む、薬学的パックまたはキットである。ある実施態様において、キットは、ここに記載する医薬組成物および何らかの予防または治療剤、例えば、ここに記載のものを含む。ある実施態様において、キットは、例えば、フィトヘマグルチニン(PHA)および/またはホルボールミリステート酢酸塩(PMA)などのT細胞有糸分裂促進因子または抗CD3抗体および抗CD28抗体などのTCR複合体刺激抗体を含む。所望により、このような容器には、医薬品または生物学的製剤の製造、使用または販売を規制する政府機関によって規定された形式の指示書を添付でき、この指示書は、ヒトへの投与のための製造、使用または販売の機関による承認を反映したものである。
またここに提供されるのは、上記方法に使用できるキットである。ある実施態様において、キットは、ここに記載する融合タンパク質、好ましくは、精製融合タンパク質を1以上の容器に含む。特定の実施態様において、ここに記載するキットは、対照として、実質的に単離された融合タンパク質を含む。他の特定の実施態様において、ここに記載するキットは、さらにIL2および/またはIL2-Rα抗原と反応しない対照抗体または融合タンパク質を含む。他の特定の実施態様において、ここに記載するキットは、融合タンパク質のIL2および/またはIL2-Rα抗原への結合を検出する1以上の要素を含む(例えば、融合タンパク質を、蛍光化合物、酵素基質、放射性化合物または発光化合物などの検出可能基質と検出できまたは第一抗体を認識する第二抗体を検出可能基質とコンジュゲートし得る)。特定の実施態様において、ここに提供するキットは、組み換えにより産生されたまたは化学合成融合タンパク質を含み得る。キットで提供される、ここに開示する融合タンパク質に対する抗原も、固体支持体に結合させ得る。より特定の実施態様において、上記キットの検出手段は、融合タンパク質の抗原が結合した固体支持体を含む。このようなキットは、非結合レポーター標識抗ヒト抗体または抗マウス/ラット抗体も含み得る。この実施態様において、融合タンパク質の抗原への結合は、該レポーター標識抗体の結合により検出され得る。
本開示の実施には、別途示されない限り、細胞生物学、細胞培養学、分子生物学、トランスジェニック生物学、微生物学、組換えDNAおよび免疫学の従来的な技術が用いられ、これらは、当業者の技術の範囲内である。そのような技術は、文献に完全に説明されている。例えば、Sambrook et al., ed. (1989) Molecular Cloning A Laboratory Manual (2nd ed.; Cold Spring Harbor Laboratory Press)、Sambrook et al., ed. (1992) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, (Cold Springs Harbor Laboratory, NY)、D. N. Glover ed., (1985) DNA Cloning, Volumes I and II、Gait, ed. (1984) Oligonucleotide Synthesis、Mullis et al. U.S. Pat. No. 4,683,195、Hames and Higgins, eds. (1984) Nucleic Acid Hybridization、Hames and Higgins, eds. (1984) Transcription And Translation、Freshney (1987) Culture Of Animal Cells (Alan R. Liss, Inc.)、Immobilized Cells And Enzymes (IRL Press) (1986)、Perbal (1984) A Practical Guide To Molecular Cloning、the treatise, Methods In Enzymology (Academic Press, Inc., N.Y.)、Miller and Calos eds. (1987) Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells, (Cold Spring Harbor Laboratory)、Wu et al., eds., Methods In Enzymology, Vols. 154 and 155、Mayer and Walker, eds. (1987) Immunochemical Methods In Cell And Molecular Biology (Academic Press, London)、Weir and Blackwell, eds., (1986) Handbook Of Experimental Immunology, Volumes I-IV、Manipulating the Mouse Embryo, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., (1986); )、Crooks, Antisense drug Technology: Principles, strategies and applications, 2nd Ed. CRC Press (2007)およびAusubel et al. (1989) Current Protocols in Molecular Biology (John Wiley and Sons, Baltimore, Md.)を参照のこと。
上記に引用された参考文献のすべておよび本明細書において引用されるすべての参考文献ならびにアミノ酸またはヌクレオチド配列(例えば、GenBank numbersおよび/またはUniprot numbers)は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれる。
以下の実施例は、限定としてではなく、例示として提供されるものである。
8. 実施例
実施例1. IL2-CD25融合タンパク質は、安定な、均一ホモダイマーを形成する
融合タンパク質のサイズおよびオリゴマー状態を、インラインマルチアングル光散乱検出器と連結させたサイズ排除クロマトグラフィー(SEC-MALS)により試験した。30μgのストックタンパク質サンプルの注入により、サンプルを調製した。定組成分離を、脱ガス装置、定組成ポンプ、注入器を伴う冷却サンプルホルダー、UV/vis検出器およびカラムオーブンからなるProminence Shimadzu UFLC系に接続したGE Healthcare Superdex 200 Increase 10/300 GLカラム(10mm×300mm)で、40mM Tris、200mM NaCl(pH7.5)を含み、0.02%Naアジドを加え、0.1μm濾過した緩衝液中、流速0.75mL/分で流して実施した。サンプルをShimadzuオートサンプラーを使用してカラムに注入し、データを、280nmでの取得に設定されたShimadzu SPD-20二波長UV/vis分光光度計、続いてWyatt Technologies mini-Dawn TREOS3角度レーザー光散乱検出器および次いでWyatt Optilab T-rEX干渉屈折計の一連に接続された3つのオンライン検出器で得た。データを、Astra 6(Wyatt)およびLabSolutions Lite(Shimadzu)ソフトウェアを使用して、取得し、分析した。
図1のデータは、分析的サイズ排除クロマトグラフィーからの典型的な絶対質量対溶出時間を示す。図1で分析したサンプルは、ポリペプチド鎖の理論的分子量37,812(還元)である、Hisタグ(GGHHHHHH(配列番号100)に融合したIL2-CD25(22-212)(配列番号16)についてである。データは、IL2-CD25(22-212)が、実測絶対的質量93kDaを有する溶出プロファイル全体にわたり均一種を形成することを示す。溶出ピークは、主ピーク以外のモノマー種の証拠も、高次のオリゴマー種の証拠も示さない。93kDaの質量値は、分子がホモダイマーを形成し、グリコシル化もされていることを示す(IL2およびCD25の既知N-およびO結合グリコシル化部位から約18%質量)。
実施例2:IL2-CD25融合タンパク質は、観察される親和性が減弱して、sCD25およびsIL2Rβ/IL2Rγヘテロ受容体に等しく結合する。
表面プラズモン共鳴(SPR)試験を、Biacore T100および/またはT200装置(GE Healthcare)で、25℃で実施した。融合タンパク質検体の結合を、リン酸緩衝化食塩水(PBS-T)(pH7.1)中、低密度(約300RU)の、His開裂され(hCD25)、SAセンサーチップ捕捉されたbiot-hCD25-BioP-TVMV-His、ストレプトアビジンまたは標準エチル(ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド/N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)化学とエタノールアミン遮断で、プロテインA固定CM5センサーチップ表面に補足されているhCD122(27-241)-hFc-D/hCD132(23-263)-hFc-KヘテロダイマーFc融合(hIL2-Rb/g)からなる表面で試験した。タンパク質検体をタイトレーションシリーズで注入し、ベースラインへの復帰再生を、低pH緩衝液の2×8秒注射で実施した。データを、Biacore T-200 Evaluationソフトウェアを使用して分析した。
図2は、IL2-CD25融合タンパク質(配列番号16)のヒトCD25への原型的結合を示す。4.2マイクロモルの観察される見かけの平衡解離定数は、表面プラズモン共鳴により測定した単離IL2のsCD25への親和性より約150倍弱かった(Liparoto, S.F., Myszka, D.G., Wu, Z., Goldstein, B., Laue, T.M., and Ciardelli, T.L. (2002) Biochemistry 41, 2543-51.)。

下表10は、IL2-CD25の単および長バージョンのヒトCD25およびsIL2Rβ/IL2Rγヘテロダイマーの観察された平衡K値原型的結合を示す。種々のIL2-CD25融合タンパク質の観察される見かけの平衡解離定数は、IL2と比較して、有意に減弱される。sCD25への結合は、IL2と比較して、IL2-CD25融合体で約100倍弱い。同様にIL2-CD25融合体の結合は、IL2より、ベータ-ガンマヘテロダイマーに対して約150倍弱い。

実施例3:IL2-CD25の切断バージョンは凝集に対する安定性が改善する:加速安定性試験
融合タンパク質の安定性を、40℃でpH範囲4~8の緩衝液でインキュベートすることにより試験した。融合タンパク質を約15mg/mlに濃縮し、4℃で次の緩衝液で透析した:1)20mM 酢酸、250mM スクロース、pH4、2)20mM クエン酸、250mM スクロース、pH5、3)20mM ヒスチジン、250mM スクロース、pH6、4)20mM リン酸、250mM スクロース、pH7および5)20mM Tris、250mM スクロース、pH8.4(室温)。透析から回収後、融合タンパク質の濃度を、透析緩衝液で希釈することにより10mg/mlに標準化し、40℃で4週間、モニターするインキュベーターに入れ、一定量をインキュベーション直前(t0)、40℃インキュベーション1週間後(1w)および4週間後(4w)に取った。各時点を、流速0.30mL/分の100mM リン酸ナトリウ、150mM 塩化ナトリウム、pH7.3(0.2μm濾過)の緩衝液中、Agilent 1260 HPLC系に接続したShodex KW403-4Fカラムでのサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。
表11および12に示すとおり、IL2-CD25の切断バージョンは、長いバージョンより、加速安定性試験後はるかに良好な高分子量および低分子量プロファイルを示す。これは、pH値4、5、6および7で特に当てはまる。サンプルを、種々のpH条件で、4週間および40℃で置いた。各構築物の高分子量および低分子量フラクションのパーセントとして示す結果は、長構築物と比較した、短構築物の安定性の大きな改善を示す。各構築物の主ピークフラクションのパーセントとして示す結果は、長構築物と比較した、短構築物の安定性の大きな改善を示す。


ここでのIL2-CD25融合タンパク質は、精製を容易にする目的で、Hisタグ(GGHHHHHH、配列番号100)を含む。

実施例4:非ヒト動物での薬物動態試験
薬物動態試験:全動物プロトコールは、Central New Jersey Institutional Animal Care and Use Committeeにより承認され、動物をガイドラインに従い、飼育した。体重19~20グラムの雌Balb/Cマウを、Charles-River(Wilmington, MA)から購入した。非絶食時Balb/Cマウに、一回0.5mg/kg用量の示す分子を、尾静脈からの静脈内(IV)経路または皮下(SC)経路により投与した。薬物動態試験に使用したIL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-240)は、His6タグを有する。投与後、次の時点で、尾静脈から採血した:5分(IVのみ)、1時間、7時間、24時間、48時間、72時間、96時間および168時間。サルPK試験のために、雄カニクイザルサルをBuckshire Corporation(Perkasie, PA)から得た。サル(N=3、平均体重7.8kg)に、一回0.075mg/kg皮下用量のhIL2-CD25(22-212)を投与した。連続血液サンプルを、大腿動脈から、意識下および椅子に座らせたサルから、投与5時間、24時間、48時間、72時間、96時間、168時間、192時間および240時間後採った。血液サンプルを凝集させ、4℃(1500~2000×g)で遠心分離して、血清を得た。血清サンプルを、さらなる分析まで-80℃で保存した。
血清中の融合タンパク質検出:リガンド結合アッセイを使用して、マウスまたはサル血清サンプルの融合タンパク質レベルを検出した。簡潔には、96ウェルNunc MaxdiSorp平底プレート(Thermo Fisher Scientific, Denmark)を、捕捉剤(ラット抗ヒトIL2抗体、モノクローナルクローン:MQ1-17H12;Thermo Fisher Scientific, San Diego, CA)で、2μg/mLで、PBS中、一夜、4℃で被覆した。プレートを遮断緩衝液(PBS中5%BSA)で遮断し、25℃で1時間インキュベートした。標準、QCsおよびサンプルをアッセイ緩衝液(1%BSAおよび0.05%Tween 20含有PBS)で20倍希釈し、洗浄プレートにデュプリケートで加え、4℃で一夜インキュベートした。洗浄プレートを、検出剤(ヒトCD25ビオチニル化抗体、R&D Systems, Minneapolis, MNでアッセイ緩衝液中250ng/mL)を加え、2時間、25℃インキュベートした。洗浄プレートに、25℃で、アッセイ緩衝液中100ng/mLのNeutrAvidin-HRP(Thermo Scientific, Rockford, IL)を45分間、続いて化学発光基質ミックス(Thermo Scientific, Rockford, IL)を1分間連続的に加え、その後、SpectraMaxプレートリーダーで発光モードで読んだ。血清サンプル中の検体濃度を、softmax分析プログラム(Molecular Devices)のLog-Log線形曲線フィットアルゴリズムにより作成した標準曲線を使用して、計算した。


NA=適用せず、ND=決定せず。
実施例5:Kit225細胞でのIL2-CD25融合タンパク質の活性
修飾融合タンパク質の生物学的活性を、T細胞株、Kit225(OKT3+、-T4+、-T8-表現型を有するT細胞慢性リンパ球性白血病患者からのIL2依存的ヒトT細胞株)で内因性に発現されるIL2Rを刺激する能力の測定により決定した。IL2Rのシグナル伝達カスケードに感受性のレポーター系の使用により、活性を測定した。IFNγ活性化配列(IRF1-GAS-Luc)制御下、蛍ルシフェラーゼレポーター遺伝子と安定に統合されたKit225ヒトT細胞を、RPMI+Glutamax、10%熱不活性化FBS、20ng/mL 組み換えIL2(Invitrogen PHC0023)、1%Pen/Strepおよび0.7mg/mL ジェネテシン含有培地で増殖させた。アッセイ前日、レポーター細胞を洗浄し、アッセイ培地(無フェノールレッドRPMI+L-グルタミン、10%熱不活性化FBS、1%Pen/Strep)に再懸濁し、増殖培地に存在するIL2を除去し、次いで、一夜、37℃でインキュベートした。アッセイ当日、IL2分子をアッセイ緩衝液で3倍、11点濃度応答曲線のために連続希釈し、種々の濃度のIL2分子を、CulturPlate-384アッセイプレート(Perkin Elmer cat. no. 6007688)に加え、続いて70,000細胞/ウェルを加えた。アッセイプレートを、5時間、37℃でCOインキュベーターでインキュベートし、次いで、20分間室温で平衡化し、その後ONE-GLOTM基質(Promega E6120)を加えた。プレートを密封し、発光シグナルをPerkin Elmer Envisionで測定した。11点のIL2用量応答発光シグナルを、GraphPad Priamを使用して、プロットした。EC50は、4パラメータロジスティック回帰モデルを使用して決定した、11点フィット曲線から導かれた50%活性化に対応する、試験IL2融合タンパク質の濃度として定義される。初代細胞でのIL2Rシグナル伝達に対する融合タンパク質の効力を、融合タンパク質でのヒト末梢血単核細胞(PBMC)または全血刺激により決定した。pSTAT5のチロシンリン酸化が、IL2Rシグナル伝達の直接の結果であり、フローサイトメトリーにより全血またはPBMCの種々の細胞集団で検出された。血液サンプルまたはPBMCを、hIL2-CD25融合タンパク質の連続希釈で15分間、37℃で処理した。インキュベーション後、細胞を固定し、血液を溶解/固定緩衝液で10分間固定した(BD Phosflow)。細胞を2回洗浄し、次いで、氷冷メタノールで氷上30分間透過性処理し、さらに2回洗浄いた。次いで、サンプルをHuman Fc Block(ebioscience)で処理し、続いてCD3、CD4、CD8、CD25、pSTAT5、Foxp3およびCD56の標識抗体で染色した。次いで、全サンプルをフローサイトメトリーで分析した。
インビトロ細胞ベースのアッセイで、融合タンパク質は、IL2受容体活性化の効力を示し、これは、IL2に比して、有意に右にシフト(効力低下)していた。これは、非共有ダイマー形態の融合タンパク質の見かけの親和性減少に一致する。融合タンパク質へのFcテイル付加は、効力の20~30倍のさらに低下方向への有意なシフトをもたらした。Hisタグ除去またはC末端切断は、融合タンパク質の効力に最小限の効果を有した。類似する相対効力結果が全血で得られた。



hIL2-CD25(22-212)(配列番号16)を含むhIL2-CD25タンパク質の、シグナル伝達のTregに対する他の細胞型を超える選択性を、PBMCまたは全血を含む混合細胞集団で15分間後のSTAT5のリン酸化モニターにより測定できる(それぞれ図9Aおよび9B)。新たに得た血液サンプルを、hIL2-CD25(22-212)(配列番号16)で15分間、37℃で連続希釈した。インキュベーション後、細胞を処理し(固定および透過性処理)、CD3、CD4、CD8、CD25、pSTAT5、Foxp3およびCD56の標識抗体で標識し、フローサイトメトリーで分析。Tregは、hIL2-CD25(22-212)(配列番号16)によるIL2R刺激に極めて感受性であり、最大有効性はTregの90%がpSTAT5の情報制御による刺激に応答し、7±11ng/mlの効力であった。Tregで見られた強固な活性化と対照的に、CD4非Treg(foxp3-)、CD8およびNK細胞は、hIL2-CD25(22-212)(配列番号16)による刺激の効率的が低かった;これら細胞の50%未満が、全ての他の細胞型にわたる平均で、最大2700ng/mlの濃度でpSTAT5が上方制御された(表16)。他の細胞型を超えるTregへのIL2Rの全体的選択性は、rhIL2に比して、hIL2-CD25(22-212)(配列番号16)で維持または増加された。IL2-CD25を有するFcまたはHSA融合タンパク質は、効力が低いにも関わらず、全血で高Treg選択性を維持した(表16)。

実施例6:切断IL2-CD25融合タンパク質による白血球増加のインビボ活性
融合タンパク質がインビボで白血球を増加させる能力を、ヒト化免疫系を有するマウスで試験した。16~20週齢雌NSG-huCD34移植マウ(ヒトCD34+造血幹細胞で再構成されたNOD.Cg-Prkdcscid IL2rgtm1Wjl/SzJ)を、Jackson Laboratoryから購入した。各ヒト化マウスを、移植14週後、フローサイトメトリーにより末梢血液におけるhCD45+細胞およびマウスCD45+細胞(mCD45+)の存在を試験した。少なくとも25%ヒトCD45移植されたマウスを選択した。移植ヒト造血幹細胞は、HIV、HBV、HCVおよびLCMV(リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス)がないことを試験した。動物は使用前最低1週間、標準齧歯類餌および精製水を自由に摂取させ、馴化させた。動物を使用する全ての方法はBMS Institutional Animal Care and Use Committeeによりレビューされ、承認された。3日毎、16~20週齢NSG-huCD34移植マウスに、PBSを皮下でまたは融合タンパク質huIL2-CD25(22-187)、huIL2-CD25(22-212)およびHuIL2-CD25(22-240)を、10μg/マウスで200μl体積で皮下投与し、その間動物は麻酔した。計3回皮下投与を0日目、3日目および6日目に行った。最終投与24後、全処置群を麻酔し、Treg、CD8 TまたはNK細胞のFACS分析のために脾臓をHBSSに取得した。全3種の融合タンパク質は、脾臓細胞数増加に、類似能力を示した。
実施例7:ヒトまたはマウス血清におけるIL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)の(G3S)3ペプチドリンカーの安定性
液体クロマトグラフィーと直列マススペクトロメトリー(LC-MS/MS)ベースの生化学分析法を、インビトロ血清安定性試験およびインビボサルPK試験における(G3S)3リンカーの安定性評価の支持のために開発した。ラット抗IL-2抗体を使用するIL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)(すなわち、配列番号16)捕捉後、2つのシグネチャーペプチド、DLISNINVIVLELK(IL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)のIL-2ドメインから)およびEPPPWENEATER(IL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)のCD25ドメインから)のピーク面積比を使用して、IL-2とCD25の間のリンカー安定性を評価した。リンカー開裂および結果としての血清における循環開裂産物は、IL2/CD25面積比>1の系統的増加をもたらす。
インビトロでのIL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)のリンカー開裂傾向を試験するために、0.5μMのIL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)を、ヒト血清(Bioreclamation Cat# HMSRM-M; Lot# BRH1332647)またはマウス血清(Bioreclamation Cat# MSESRM-BALB-M; Lot# MSE264349)中で、総体積1.5mlで最大72時間、37℃でインキュベートした。サンプル(200μL血清)を0時間、4時間、24時間、48時間および72時間に集め、LC-MS/MSによるピーク面積比分析まで-80℃で保存した。サルでIL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)単回投与後インビボでのリンカー開裂による循環開裂産物の存在を同定するために、投与5時間、24時間、48時間、72時間、96時間および168時間後に採取した血清サンプルを、LC-MS/MSによりピーク面積比を分析した。
図10に示すとおり、IL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)のIL2およびCD25ドメインのシグネチャーペプチドのピーク面積比は、ヒトまたはマウス血清で37℃で72時間のインビトロインキュベーション後、ほぼ均一に維持され、それ故に、ヒト血清およびマウス血清両者でIL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)のリンカー開裂が無視できることが示される。
さらに、図11に示すとおり、IL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)0.075mg/kg単回皮下投与後のサルから集めた血清サンプルで、抗IL2を使用する免疫捕捉後のIL2対CD25サロゲートペプチドの比はほぼ均一に維持された。データは、IL2(21-153)-(G3S)3-CD25(22-212)(すなわち、配列番号16)投与したサルの血清でリンカー開裂がないことを示唆する。

Claims (23)

  1. (a)インターロイキン-2(IL2)ポリペプチドを含む第一ポリペプチドであって、配列番号2に記載のアミノ酸配列に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む第一ポリペプチド;および
    (b)インターロイキン-2受容体アルファ(IL2Rα)ポリペプチドの細胞外ドメインを含む第二ポリペプチドであって、配列番号12に記載のアミノ酸配列に対して少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む第二ポリペプチド、
    を含む融合タンパク質であって、ここでIL2Rαポリペプチドの細胞外ドメインは、配列番号7に記載の天然IL2Rαの細胞外ドメインのアミノ酸192~219を含まない、およびここで融合タンパク質はIL2活性を有する、融合タンパク質。
  2. 第一ポリペプチドが、配列番号2に対して95%~100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の融合タンパク質。
  3. 第二ポリペプチドが、配列番号12に対して95%~100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1または2に記載の融合タンパク質。
  4. 融合タンパク質が第二ポリペプチド内に変異を含み、ここで
    (a)変異が1以上の置換であり、ここで1以上の置換がアミノ酸N49、アミノ酸N68、アミノ酸T74、アミノ酸T85、アミノ酸T197、アミノ酸T203、アミノ酸T208およびアミノ酸T216またはこれらの何れかの組み合わせであり、ここでアミノ酸の位置は配列番号7に対応する;または
    (b)変異が1以上の置換であり、ここで1以上の置換がアミノ酸S50、アミノ酸S51、アミノ酸T69、アミノ酸T70、アミノ酸C192またはこれらの何れかの組み合わせであり、ここでアミノ酸の位置は配列番号7に対応する、
    請求項1~3の何れかに記載の融合タンパク質。
  5. 融合タンパク質が第一ポリペプチド内に変異を含み、ここで第一ポリペプチド内の変異は、配列番号2と対応させて比較して、アミノ酸T3および/またはC125における1以上の置換である、請求項1~4の何れかに記載の融合タンパク質。
  6. 融合タンパク質が第一ポリペプチド内に変異を含み、ここで第一ポリペプチド内の変異は、配列番号2と対応させて比較して、アミノ酸A1における欠失である、請求項1~5の何れかに記載の融合タンパク質。
  7. 第一ポリペプチドと第二ポリペプチドの間にインフレームで融合したリンカーをさらに含む、請求項1~6の何れかに記載の融合タンパク質。
  8. リンカーがグリシン/セリンリンカーである、請求項7に記載の融合タンパク質。
  9. グリシン/セリンリンカーが(GGGS)のアミノ酸配列を含む、請求項8に記載の融合タンパク質。
  10. 融合タンパク質が、第一ポリペプチドおよび/または第二ポリペプチドに融合した異種部分をさらに含む、請求項1~9の何れかに記載の融合タンパク質。
  11. 異種部分が半減期延長部分である、請求項10に記載の融合タンパク質。
  12. 異種部分がアルブミン、免疫グロブリン定常領域もしくはその一部、免疫グロブリン結合ポリペプチド、免疫グロブリンG(IgG)、アルブミン結合ポリペプチド(ABP)、PASylation部分、HESylation部分、XTEN、ペグ化部分、Fc領域、またはこれらの何れかの組み合わせを含む、請求項11に記載の融合タンパク質。
  13. 融合タンパク質が、配列番号16、配列番号20、配列番号34、配列番号39~41、配列番号46、配列番号47、配列番号49~53、配列番号57~59、または配列番号67~70に記載のアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の融合タンパク質。
  14. モノマーまたはダイマーである、請求項1~13の何れかに記載の融合タンパク質。
  15. 請求項1~14の何れかに記載の融合タンパク質をコードする、核酸。
  16. 請求項15に記載の核酸を含む、ベクター。
  17. 請求項15に記載の核酸を含む、宿主細胞。
  18. (a)請求項1~14の何れかに記載の融合タンパク質、請求項15に記載の核酸、請求項16に記載のベクターまたは請求項17に記載の宿主細胞;および
    (b)薬学的に許容される添加物を含む、医薬組成物。
  19. 請求項1~14の何れかに記載の融合タンパク質、請求項15に記載の核酸、請求項16に記載のベクター、請求項17に記載の宿主細胞、または請求項18に記載の医薬組成物、およびそれを必要とする対象に該融合タンパク質を投与するための指示書を含む、キット。
  20. 融合タンパク質を製造する方法であって、請求項17に記載の宿主細胞を適当な条件下で培養し、該融合タンパク質を回収することを含む、方法。
  21. 処置を必要とする対象における疾患または障害の処置に使用するための、請求項1~14の何れかに記載の融合タンパク質、請求項15に記載の核酸、請求項16に記載のベクター、請求項17に記載の宿主細胞、または請求項18に記載の医薬組成物。
  22. 疾患または障害が炎症性疾患、自己免疫性疾患、または感染性疾患であり、ここで該感染性疾患が病原性ウイルス、病原性細菌、病原性真菌、または病原性寄生虫に起因する、請求項21に記載の融合タンパク質、核酸、ベクター、宿主細胞、または医薬組成物。
  23. 炎症性疾患または自己免疫性疾患がI型糖尿病、多発性硬化症、関節リウマチ、セリアック病、全身性エリテマトーデス、ループス腎炎、皮膚ループス、若年性特発性関節炎、クローン病、潰瘍性大腸炎または全身性硬化症、移植片対宿主病、乾癬、円形脱毛症、HCV誘発脈管炎、シェーグレン症候群、天疱瘡、強直性脊椎炎、ベーチェット病、ウェゲナー肉芽腫、高安病、自己免疫性肝炎、硬化性胆管炎、グーゲル・シェーグレンおよびマクロファージ活性化症候群からなる群から選択される、請求項22に記載の融合タンパク質、核酸、ベクター、宿主細胞、または医薬組成物。
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