JP7492463B2 - Fgf-21製剤 - Google Patents

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Description

(EFS-WEBを通して電子的に提出される配列表への言及)
本願と一緒に提出される電子提出の配列表の内容(名称: 3338_133PC01_SeqListing.txt;大きさ: 5,532バイト;および作成日: June 26、2019)は、その全てが出典明示により本明細書の一部とされる。
(発明の分野)
本願は、とりわけ、例えば、皮下投与を包含する種々の経路を介して投与するために、キレート剤(例えば、DTPA)、界面活性剤(例えば、PS80)を用いて安定化され、特定のpH値(例えば、約7.1)を有する、FGF-21ポリペプチド、例えば、修飾FGF-21ポリペプチドを含む製剤に関する。
線維芽細胞成長因子(FGF)は、複数の生理作用にて極めて重要な役割を果たす(McKeehanら、Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 59:135-176, 1998;Burgess, W. H.ら、Annu. Rev. Biochem. 58:575-606(1989))、発育中および成熟した組織にて広く発現されるポリペプチドである(Bairdら、Cancer Cells, 3:239-243, 1991)。文献によれば、FGFファミリーは少なくとも22種のメンバーから構成される(Reussら、Cell Tissue Res. 313:139-157(2003))。
FGF-21は、線維症に付随する疾患および症状を治療するために使用され得る。線維症は臓器または組織にて線維性結合組織を過度に形成する。線維性組織の過剰な沈着は、臓器または組織の機能の障害に至り得る、病的状態と関連付けられる。影響を受ける臓器は、肺(肺線維症)、肝臓(肝線維症)、腎臓(腎臓線維症)および心臓(心臓線維症)を包含し得る。線維症はまた、関節、皮膚、腸、骨髄等を含む、他の組織および臓器にも影響を与え得る。例示的な線維性症状または疾患として、肝臓に影響を与える、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH);腎臓に影響を与える、糖尿病性腎疾患および糖尿病性腎症;および心臓に影響を与える、代謝性心不全が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、NASHは、アルコールをほとんどまたは全く消費しない人々の肝臓における脂肪の蓄積、炎症および損傷を特徴とし、該疾患は肝硬変に至り得る。NASHは、特定の脂質が高い血中レベルにあることが多い、太り過ぎ、または肥満の中年の人々にて、および糖尿病または糖尿病予備軍にて診断される傾向にある。
FGF-21は、インビボにてタンパク質分解を受け、インビトロにて凝集体を形成し、脱アミドを受ける傾向があると報告されており((GimenoおよびMoller、Trends Endocrinol Metab. 2014 June, 25(6):303-11;米国特許第8,361,963号;Hechtら、PLoS One. 2012, 7(11):e49345;米国特許公開番号2007/0293430;WO 2006/0065582)、FGF-21を含有する医薬組成物の保存可能期間を制限する可能性がある。治療用ポリペプチドの凝集体および脱アミド形態は免疫原性を高める可能性がある(米国保健福祉省、「治療用タンパク質製品の免疫原性評価(Immunogenicity Assessment for Therapeutic Protein Products)」、2014年8月; Subramanyam(編)、「治療用タンパク質免疫原性フォーカス基ニュースレター(Therapeutic Protein Immunogenicity Focus Group Newsletter)」、American Association of Pharmaceutical Scientists, Vol. 1, Issue 3(2011年12月)を参照のこと)。
本開示は、とりわけ、FGF-21ポリペプチド、特に修飾FGF-21ポリペプチドを含む、医薬製剤の製造と関連付けられる問題を処理する、医薬製剤の必要性に対処する。
本開示は、線維芽細胞成長因子21(FGF-21)ポリペプチド、例えば、修飾FGF-21ポリペプチド、およびジエチレントリアミン五酢酸(ペンテト酸またはDTPAとしても公知)などのアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤を含む、医薬製剤であって、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤を含有しない対照製剤と比べて、安定性の改良された製剤を提供する。これらの医薬製剤は、当該分野にて公知の代替となる製剤について1または複数の強化を、例えば、例として40℃で約1か月にわたって貯蔵した場合に脱アミドの速度がより遅いこと、および/または、例えば、40℃で約1か月貯蔵した場合に高分子量(HMW)の凝集速度がより遅いことを示す。
アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤が開示の製剤中に存在することはまた、FGF-21ポリペプチド酸化を、特にメチオニン酸化を軽減する。例えば、製剤中にDTPAを配合することは、25℃および/または40℃で、配列番号:3のアミノ酸1および/またはアミノ酸169(または配列番号:1および2中の対応するメチオニン)に相当する1または複数のFGF-21メチオニンの酸化を軽減または防止し得る。
いくつかの態様において、DTPAカチオンキレート剤は、約10μM~約100μMのDTPA、約20μM~約90μMのDTPA、約30μM~約80μMのDTPA、約25μM~約75μMのDTPA、約40μM~約60μMのDTPA、約30μM~約70μMのDTPA、または約40μM~約70μMのDTPAの量で存在する。別の態様にて、DTPAカチオンキレート剤は約40μM、約45μM、約50μM、約55μMまたは約60μM DTPAの量で存在する。
本明細書に開示の医薬製剤のいくつかの態様において、製剤のpHは6.5より上、6.6より上、6.7より上、6.8より上、6.9より上、7.0より上、7.1より上、7.2より上、7.3より上、7.4より上、または7.5より上である。
いくつかの態様において、pHは約6.7~約7.5、約6.8~約7.5、約6.9~約7.4、約7.0~約7.3、約7.1~約7.2、約7.1~約7.3、約7.1~約7.4、または約7.1~約7.5である。いくつかの態様において、pHは約6.7、約6.8、約6.9、約7.0、約7.1、約7.2、約7.3、約7.4、または約7.5である。いくつかの態様において、該医薬製剤はpHが6.5の対照となる製剤よりも安定している。
いくつかの態様において、本明細書に開示の医薬製剤はさらに、界面活性剤、例えば、非イオン性界面活性剤を含む。いくつかの態様において、非イオン性界面活性剤は、ポリソルベート、例えば、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート(ポリソルベート80)である。いくつかの態様において、ポリソルベート80界面活性剤は約0.01%~約0.1%(w/v)、約0.02%~約0.09%(w/v)、約0.03%~約0.08%(w/v)、約0.04%~約0.07%(w/v)、または約0.05%~約0.06%(w/v)の量にて存在する。
いくつかの態様において、ポリソルベート80界面活性剤は、少なくとも約0.01%(w/v)、少なくとも約0.02%(w/v)、少なくとも約0.03%(w/v)、少なくとも約0.04%(w/v)、少なくとも約0.05%(w/v)、少なくとも約0.06%(w/v)、少なくとも約0.07%(w/v)、少なくとも約0.08%(w/v)、少なくとも約0.09%(w/v)、または少なくとも約0.1%(w/v)の量で配合される。いくつかの態様において、界面活性剤は、例えば、振盪器でかき混ぜられた場合に、粒子および/または気泡形成を軽減する。
いくつかの態様において、本明細書に開示の医薬製剤はさらに、アミノ酸緩衝剤、例えば、ヒスチジンを含む。いくつかの態様において、ヒスチジン緩衝剤は、約10mM~約100mM ヒスチジン、約20mM~約90mM ヒスチジン、約30mM~約80mM ヒスチジン、約40mM~約70mM ヒスチジン、約10mM~約30mM ヒスチジン、約15mM~約25mM ヒスチジン、約17.5mM~約22.5mM ヒスチジン、または約40mM~約60mM ヒスチジンの量で配合される。いくつかの態様において、ヒスチジン緩衝剤は、約10mM ヒスチジン、約15mM ヒスチジン、約20mM ヒスチジン、約25mM ヒスチジン、約30mM ヒスチジン、約35mM ヒスチジン、約40mM ヒスチジン、約45mM ヒスチジン、または約50mM ヒスチジンの量で配合される。
いくつかの態様において、本明細書に開示の医薬製剤はさらに、浸透圧調節剤、例えば、糖を含む。いくつかの態様において、糖はシュークロースである。いくつかの態様において、シュークロース浸透圧調節剤は、約100mM~約1M シュークロース、約200mM~約900mM シュークロース、約300mM~約800mM シュークロース、約400mM~約700mM シュークロース、または約500mM~約600mM シュークロースの量で存在する。いくつかの態様において、シュークロース浸透圧調節剤は、約100mM シュークロース、約200mM シュークロース、約300mM シュークロース、約400mM シュークロース、約500mM シュークロース、約600mM シュークロース、約700mM シュークロース、約800mM シュークロース、約900mM シュークロース、または約1M シュークロースの量で存在する。
本明細書に開示の医薬製剤のいくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドは、修飾FGF-21ポリペプチドを含むか、修飾FGF-21ポリペプチドから構成されるか、または本質的に修飾FGF-21ポリペプチドからなる。いくつかの態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、配列番号:3のアミノ酸配列に対して少なくとも約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%、または少なくとも約99%のアミノ酸配列同一性を有するポリペプチドを含み、ここで該ポリペプチドはFGF-21活性を有する。
いくつかの態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは半減期延長部分と連結される。いくつかの態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、FGF-21ポリペプチドの配列中の天然にてコードされないアミノ酸の側鎖を介して半減期延長部分と連結される。いくつかの態様において、半減期延長部分は、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、Fc領域、およびそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの態様において、半減期延長部分は水溶性ポリマーを含む。いくつかの態様において、水溶性ポリマーはポリエチレングリコール(PEG)である。いくつかの態様において、PEGは平均分子量が約10kDa~約40kDaである。いくつかの態様において、PEGは平均分子量が約30kDaである。
本明細書に開示の製剤のいくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸はフェニルアラニン誘導体である。いくつかの態様において、フェニルアラニン誘導体はパラ-アセチル-L-フェニルアラニンである。いくつかの態様において、半減期延長部分は、オキシム連結を介して天然にてコードされないアミノ酸と連結される。いくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸が、配列番号:3のアミノ酸グルタミン109に取って代わる。
本明細書に開示の製剤のいくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドは約1mg/ml~約40mg/mlの濃度で存在する。いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドは約10mg/mlまたは約20mg/ml濃度で存在する。いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドは約1mg~約40mg/用量の量で存在する。いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドは約1mg/用量、約5mg/用量、約10mg/用量、約20mg/用量、または約40mg/用量の量で存在する。
いくつかの態様において、製剤は皮下投与用に処方される。いくつかの態様において、製剤は安全シリンジを用いる皮下投与用に処方される。いくつかの態様において、製剤は毎日または毎週の投与用に処方される。いくつかの態様において、製剤は水性製剤である。本明細書に開示のいくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドはPEG-FGF-21(配列番号:2)である。
本開示は、(i)FGF-21ポリペプチド;(ii)ヒスチジンを約10mM~約50mMの濃度で;(iii)シュークロースを約100mM~約1Mの濃度で;(iv)ポリソルベート80を約0.01%~約0.1%(w/v)の濃度で;および(v)DTPAを約10μM~約100μMの濃度で含む医薬製剤であって、その製剤のpHが約6.7~約7.5である、医薬製剤を提供する。
本開示はまた、(i)FGF-21ポリペプチド;(ii)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(iii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;および(v)DTPAを約50μMの濃度で含む医薬製剤であって、そのpHが約7.1である、医薬製剤を提供する。(i)FGF-21ポリペプチド;(ii)ヒスチジンを20mMの濃度で;(iii)シュークロースを600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;および(v)DTPAを50μMの濃度で含む医薬製剤であって、そのpHが7.1である、医薬製剤も提供される。
本開示はまた、(i)FGF-21ポリペプチド;(ii)ヒスチジンを約20mMの濃度で;および(iii)シュークロースを約600mMの濃度で含む医薬製剤であって、そのpHが約7.0である、医薬製剤を提供する。(i)FGF-21ポリペプチド;(ii)ヒスチジンを20mMの濃度で;および(iii)シュークロースを600mMの濃度で含む医薬製剤であって、そのpHが7.0である、医薬製剤も提供される。
(i)PEG-FGF-21を約10mg/mLの濃度で;(ii)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(iii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;およびDTPAを約50μMの濃度で含む医薬製剤であって、そのpHが約7.1である、医薬製剤も提供される。
(i)PEG-FGF-21を約20mg/mLの濃度で;(ii)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(iii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;およびDTPAを約50μMの濃度で含む医薬製剤であって、そのpHが約7.1である、医薬製剤も提供される。
(i)PEG-FGF-21を10mg/mLの濃度で;(ii)ヒスチジンを20mMの濃度で;(iii)シュークロースを600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;およびDTPAを50μMの濃度で含む医薬製剤であって、そのpHが7.1である、医薬製剤も提供される。
(i)PEG-FGF-21を20mg/mLの濃度で;(ii)ヒスチジンを20mMの濃度で;(iii)シュークロースを600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;およびDTPAを50μMの濃度で含む医薬製剤であって、そのpHが7.1である、医薬製剤も提供される。
本開示はまた、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤を混合することを含む、FGF-21ポリペプチドから構成される医薬製剤の安定性を改善する方法であって、ここで該製剤が、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤を含有しない対照となる製剤と比べて、安定性が改善されている、方法を提供する。1の態様において、安定性の改善は、(i)物理的安定性の増加、(ii)化学的安定性の増加、または(iii)その組み合わせを含む。1の態様において、物理的安定性の増加は(i)ポリペプチド凝集の防止または減少、(ii)ポリペプチド断片化の防止または減少、あるいは(iii)それらの組み合わせを含む。いくつかの態様において、化学的安定性の増加は(i)脱アミド化の防止または減少、(ii)酸化の防止または減少、あるいは(iii)それらの組み合わせを含む。いくつかの態様において、安定性の改善は、1または複数の
(a)対照製剤との関係で40℃で1か月貯蔵した場合に脱アミド化速度が低いこと;
(b)対照製剤との関係で40℃で1か月貯蔵した場合に高分子量(HMW)の凝集割合が低いこと;または
(c)(a)および(b)の両方
を含む。
本明細書にて開示される医薬製剤の安定性を改善するための方法のいくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤は、25℃および/または40℃で、配列番号:3のアミノ酸1および/またはアミノ酸169に対応する1または複数のメチオニン(あるいは配列番号:1または配列番号:2、または他の修飾FGF-21ポリペプチドにある対応するメチオニン)の酸化を軽減する。いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤はDTPAである。いくつかの態様において、DTPAカチオンキレート剤は、約10μM~約100μM DTPA、約20μM~約90μM DTPA、約25μM~約75μM DTPA、約40μM~約60μM DTPA、約30μM~約70μM DTPA、約30μM~約80μM DTPA、または約40μM~約70μM DTPAの量で存在する。いくつかの態様において、DTPAカチオンキレート剤は、約40μM、約45μM、約50μM、約55μM、または約60μM DTPAの量で存在する。
いくつかの態様において、本明細書に開示の医薬製剤の安定性を改善するための方法は、該製剤のpHを6.5より上に、6.6より上に、6.7より上に、6.8より上に、6.9より上に、または7.0より上に調整することをさらに含む。いくつかの態様において、該pHは、約6.8~約7.5、または約6.9~約7.4、あるいは約7.0~約7.3、または約7.1~7.2、または約7.1~約7.3、または約7.1~約7.4、または約7.1~約7.5のpH値に調整される。いくつかの態様において、調整されたpHは約6.8、約6.9、約7.0、約7.1、約7.2、約7.3、約7.4、または約7.5である。いくつかの態様において、pH調整された製剤は、pHが6.5である対照製剤(すなわち、濃度は同じであるが、pHの異なる、成分が同じの製剤)よりも安定している。
いくつかの態様において、本明細書に開示の医薬製剤の安定性を改善するための方法は、界面活性剤を混合することをさらに含む。いくつかの態様において、界面活性剤は非イオン性界面活性剤、例えば、ポリソルベートである。いくつかの態様において、ポリソルベートはポリソルベート80である。いくつかの態様において、ポリソルベート80界面活性剤は、約0.01%~約0.1%(w/v)、約0.02%~約0.09%(w/v)、約0.03%~約0.08%(w/v)、約0.04%~約0.07%(w/v)、または約0.05%~約0.06%(w/v)の量で混合される。いくつかの態様において、ポリソルベート80界面活性剤は、少なくとも約0.01%(w/v)、少なくとも約0.02%(w/v)、少なくとも約0.03%(w/v)、少なくとも約0.04%(w/v)、少なくとも約0.05%(w/v)、少なくとも約0.06%(w/v)、少なくとも約0.07%(w/v)、少なくとも約0.08%(w/v)、少なくとも約0.09%(w/v)または少なくとも約0.1%(w/v)の量で混合される。いくつかの態様において、界面活性剤は、例えば振盪器上で製剤がかき混ぜられる場合に、粒子および/または気泡の形成を軽減する。
いくつかの態様において、本明細書に開示の医薬製剤の安定性を改善するための方法は、アミノ酸緩衝剤、例えば、ヒスチジンを混合することをさらに含む。いくつかの態様において、該ヒスチジン緩衝剤は、約10mM~約100mMヒスチジン、約20mM~約90mMヒスチジン、約30mM~約80mMヒスチジン、約40mM~約70mMヒスチジン、約10mM~約30mMヒスチジン、約15mM~約25mMヒスチジン、約17.5mM~約22.5mMヒスチジン、または約40mM~約60mMヒスチジンの量にて混合される。いくつかの態様において、該ヒスチジン緩衝剤は約10mMヒスチジン、約15mMヒスチジン、約20mMヒスチジン、約25mMヒスチジン、約30mMヒスチジン、約35mMヒスチジン、約40mMヒスチジン、約45mMヒスチジン、または約50mMヒスチジンの量で混合される。
いくつかの態様において、本明細書に開示の医薬製剤の安定性を改善するための方法は、浸透圧調節剤、例えば、糖を混合することをさらに含む。いくつかの態様において、該糖はシュークロースである。いくつかの態様において、該シュークロース浸透圧調節剤は約100mM~約1Mシュークロース、約200mM~約900mMシュークロース、約300mM~約800mMシュークロース、約400mM~約700mMシュークロース、または約500mM~約600mMシュークロースの量で混合される。いくつかの態様において、該シュークロース浸透圧調節剤は約100mMシュークロース、約200mMシュークロース、約300mMシュークロース、約400mMシュークロース、約500mMシュークロース、約600mMシュークロース、約700mMシュークロース、約800mMシュークロース、約900mMシュークロース、または約1Mシュークロースの量で混合される。
本明細書に開示の医薬製剤の安定性を改善するための方法のいくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドは修飾FGF-21ポリペプチドである。いくつかの態様において、該修飾FGF-21ポリペプチドは、配列番号:3のアミノ酸配列に対して少なくとも約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%、または少なくとも約99%のアミノ酸配列同一性を有する、FGF-21ポリペプチド配列を含み、ここで該ポリペプチドはFGF-21活性を有する。いくつかの態様において、該修飾FGF-21ポリペプチドは半減期延長部分と連結される。いくつかの態様において、該修飾FGF-21ポリペプチドは、FGF-21ポリペプチドの配列において天然にてコードされないアミノ酸の側鎖を介して半減期延長部分と連結される。
いくつかの態様において、半減期延長部分は、例えば、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、IgG、ABP、PASylation部分、HESylation部分、XTEN、Fc領域、およびそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの態様において、該半減期延長部分は水溶性ポリマーを含む。いくつかの態様において、該水溶性ポリマーはPEGである。いくつかの態様において、該PEGは約10kDa~約40kDaの平均分子量を有する。いくつかの態様において、該PEGは約30kDaの平均分子量を有する。いくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸はフェニルアラニン誘導体である。いくつかの態様において、該フェニルアラニン誘導体はパラ-アセチル-L-フェニルアラニンである。いくつかの態様において、該半減期延長部分は、オキシム連結を介して、天然にてコードされないアミノ酸と連結される。いくつかの態様において、その天然にてコードされないアミノ酸が配列番号:3のアミン酸グルタミン109に取って代わる。いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチドは約1mg/ml~約40mg/mlの濃度で存在する。いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチドは約10mg/mlまたは約20mg/mlの濃度で存在する。いくつかの態様において、該製剤は水性製剤である。上記の方法のいくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチドはPEG-FGF-21(配列番号:2)である。
本開示はまた、FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約10mM~約50mMの濃度で;(ii)シュークロースを約100mM~約1Mの濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.01%~約0.1%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを約10μM~約100μMの濃度で混合し、ここで該製剤のpHが約6.7~約7.5であることを含む、方法を提供する。FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(ii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを約50μMの濃度で混合し;ここでそのpHが約7.1であることを含む、方法も提供される。FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを20mMの濃度で;(ii)シュークロースを600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを50μMの濃度で混合し;ここでそのpHが7.1であることを含む、方法も提供される。
本開示はまた、FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(ii)シュークロースを約600mMの濃度で混合し、ここでそのpHが約7.0であることを含む、方法を提供する。本開示はまた、FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを20mMの濃度で;(ii)シュークロースを600mMの濃度で混合し;ここでそのpHが7.0であることを含む、方法も提供される。FGF-21ポリペプチドを約10mg/mLの濃度で含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(ii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを約50μMの濃度で混合し;ここでそのpHが約7.1であることを含む、方法も提供される。
本開示はまた、PEG-FGF-21を約20mg/mLの濃度で含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(ii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを約50μMの濃度で混合し;ここでそのpHが約7.1であることを含む、方法も提供される。PEG-FGF-21を約10mg/mLの濃度で含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを20mMの濃度で;(ii)シュークロースを600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを50μMの濃度で混合し;ここでそのpHが7.1であることを含む、方法も提供される。
PEG-FGF-21を約20mg/mLの濃度で含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを20mMの濃度で;(ii)シュークロースを600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを50μMの濃度で混合し;ここでそのpHが7.1であることを含む、方法も提供される。
本開示はまた、本明細書にて開示される、FGF-21(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21)を含む製剤の安定性を改善するためのいずれかの方法に従って製造される医薬製剤を提供する。また、(i)本明細書に開示のFGF-21(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21)を含む医薬製剤と、(ii)使用説明書とを含む、キットも提供される。
本開示はまた、線維症および/または糖尿病に付随する疾患または症状を治療または予防する必要のある対象におけるその治療または予防方法であって、該対象に本明細書に開示の効果的な量のFGF-21(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21)を含む医薬製剤を投与することを含む、方法を提供する。いくつかの態様において、該疾患または症状は糖尿病である。いくつかの態様において、該糖尿病は2型糖尿病である。いくつかの態様において、該疾患または症状は非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)である。いくつかの態様において、効果的な量の本明細書に開示のFGF-21(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21)を含む医薬製剤の対象への投与は、肝硬直を減らし、体脂肪の割合を減らし、体重を減らし、体重に対する肝臓の重量割合を減らし、肝脂質含量を減らし、肝線維症領域を減らし、空腹時血糖レベルを下げ、空腹時トリグリセリドレベルを下げ、LDLコレステロールレベルを下げ、ApoBレベルを下げ、ApoCレベルを下げ、HDLコレステロールを増加させ、あるいはそれらのいずれかの組み合わせをもたらす。いくつかの態様において、約1mg~約40mg/用量のFGF-21ポリペプチドが投与される。いくつかの態様において、約1mg、約5mg、約10mg、約20mg、または約40mg/用量のFGF-21ポリペプチドが投与される。いくつかの態様において、医薬製剤は皮下投与される。いくつかの態様において、医薬製剤は安全シリンジを用いて皮下投与される。いくつかの態様において、医薬製剤は毎日または毎週投与される。
いくつかの態様において、本明細書にて開示される治療方法に従って、本明細書に開示のFGF-21(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21)を含む医薬製剤の対象への投与は、未処理の対象でのレベルと比べて、または医薬製剤を投与する前の対象と比べて、(i)肝脂肪のレベルを下げ;(ii)肝障害のレベルを下げ;(iii)線維症のレベルを下げ;(iv)線維症バイオマーカー血清Pro-C3(N-末端III型コラーゲンプロぺプチド)のレベルを低下させ;(v)アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)のレベルを低下させ;(vi)アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)のレベルを低下させ;(vii)血清中アディポネクチンのレベルを上昇させ;(viii)血漿中LDLのレベルを低下させ、血漿中HDLのレベルを上昇させ;(ix)血漿中トリグリセリドのレベルを低下させ;(x)肝硬直のレベルを下げ;または(xi)それらのいずれかの組み合わせをもたらす。
いくつかの態様において、医薬製剤は、(i)約10mg/mLの最終濃度を達成する量のPEG-FGF-21;(ii)約20mMの最終濃度を達成する量のヒスチジン;(iii)約600mMの最終濃度を達成する量のシュークロース;(iv)約0.05%(w/v)の最終濃度を達成する量のポリソルベート80;および(v)約50μMの最終濃度を達成する量のDTPAを混合し;そのpHを約7.1に調整するプロセスによって製造される。
いくつかの態様において、医薬製剤は、(i)約20mg/mLの最終濃度を達成する量のPEG-FGF-21;(ii)約20mMの最終濃度を達成する量のヒスチジン;(iii)約600mMの最終濃度を達成する量のシュークロース;(iv)約0.05%(w/v)の最終濃度を達成する量のポリソルベート80;および(v)約50μMの最終濃度を達成する量のDTPAを混合し;そのpHを約7.1に調整するプロセスによって製造される。
いくつかの態様において、医薬製剤は、(i)10mg/mLの最終濃度を達成する量のPEG-FGF-21;(ii)20mMの最終濃度を達成する量のヒスチジン;(iii)600mMの最終濃度を達成する量のシュークロース;(iv)0.05%(w/v)の最終濃度を達成する量のポリソルベート80;および(v)50μMの最終濃度を達成する量のDTPAを混合し;そのpHを7.1に調整するプロセスによって製造される。
いくつかの態様において、医薬製剤は、(i)20mg/mLの最終濃度を達成する量のPEG-FGF-21;(ii)20mMの最終濃度を達成する量のヒスチジン;(iii)600mMの最終濃度を達成する量のシュークロース;(iv)0.05%(w/v)の最終濃度を達成する量のポリソルベート80;および(v)50μMの最終濃度を達成する量のDTPAを混合し;そのpHを7.1に調整するプロセスによって製造される。
図1Aおよび1Bは、製剤の組成における関数としてのPEG-FGF-21の脱アミド化を示す。図1Aはペンテト酸(DTPA)またはポリソルベート80を含まない製剤での脱アミド化を示す。図1Bはペンテト酸(DTPA)およびポリソルベート80を含む製剤での脱アミド化を示す。
図2Aおよび2Bは、50μM DTPA(ペンテト酸としても知られる)の有無におけるメチオニン1(図2A)およびメチオニン169(図2B)でのPEG-FGF-21ポリペプチドの金属触媒酸化を示す。
図3Aおよび3Bは、PEG-FGF-21凝集に対するpHの影響を示す。図3Aは、時間、pH、および使用される緩衝系の関数としての凝集を示す。図3Bは異なる温度と時間(5℃、14か月;25℃、1か月;40℃、1日)および異なるpHでの凝集を示す。
図4Aおよび4Bは、製剤の組成における関数としてのPEG-FGF-21の凝集を示す。図4Aはペンテト酸(DTPA)またはポリソルベート80を含まない製剤での凝集を示す。図4Bはペンテト酸(DTPA)およびポリソルベート80を含む製剤での凝集を示す。
PS80不含の高濃度のPEG-FGF-21が、300rpmのオービタルシェーカーで24時間経過後に(左図)またはリストアクションで6時間振盪させた後に(右図)混濁したことを示す。ポリソルベート80の0.01%~0.1%(w/v)での添加は試料の混濁を減らした。
本開示は、線維芽細胞成長因子21(FGF-21)ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21(配列番号:2)などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む、安定した医薬製剤を提供する。DTPAなどのアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤の存在は、FGF-21ポリペプチドにある1または複数のアミノ酸残基、例えば、メチオニンの酸化を減らすことが観察された。DTPAのFGF-21製剤への組み込みも、貯蔵の間のFGF-21ポリペプチドの脱アミド化の速度を低下させ、また貯蔵の間の高分子量の凝集割合を減らす。製剤のpHを7.1に調整することによりさらなる安定化が達成され得る。また、製剤はポリソルベート80などの界面活性剤を添加することによりさらに安定化され得る。
本開示はまた、開示の製剤を製造するための方法、ならびに該開示の方法を適用することで生成される製剤を提供する。線維症に付随する疾患、例えば、NASHおよび糖尿病を治療または予防する方法であって、その開示の安定した製剤をその必要とする対象に投与することを含む、方法も提供される。
定義
本開示がより容易に理解され得るように、特定の用語をまず定義する。本明細書にて使用される場合、本明細書で明示的に規定される場合を除き、次の用語は、各々、下記の意義を有するものとする。さらなる定義も明細書全体に記載される。
本開示は、正確にはグループの1つの部材が、所定の生成物または方法にて存在するか、利用されるか、さもなければ関連する、態様を包含する。本開示は、グループの1または複数の、あるいは全ての部材が、所定の生成物または方法にて存在するか、利用されるか、さもなければ関連する、態様を包含する。
単数形の「a」、「an」および「the」は、文脈でそうでないと明示されない限り、複数の指示対象を包含する。「a」(または「an」)なる語、ならびに「1または複数」および「少なくとも1つ」なる語は、本明細書にて同義的に使用され得る。特定の態様にて、「a」または「an」なる語は「単一」を意味する。別の態様において、「a」または「an」なる語は「2以上」または「複数」を包含する。かくして、例えば、「FGF-21」または「FGF-21ポリペプチド」への言及は、1または複数のかかるタンパク質への言及であり、当業者に公知のその均等物等を包含する。
さらには、本明細書にて使用される、「および/または」は、2つの特定の特徴または構成要素の、他方と共にまたはなしで、各々の個々の開示として解釈されるべきである。かくして、本明細書にて「Aおよび/またはB」などの区にて用いられる「および/または」なる語は、「AおよびB」、「AまたはB」、「A」(単独)、および「B」(単独)を包含するものとする。同様に、「A、Bおよび/またはC」などの区にて用いられる「および/または」なる語は、以下の態様:A、BおよびC;A、BまたはC;AまたはC;AまたはB;BまたはC;AおよびC;AおよびB;BおよびC;A(単独);B(単独)およびC(単独)の各々を包含するものとする。
本明細書にて使用される「約」なる語は、当業者によって決定される特定の値または構成について許容される誤差の範囲内にある値または構成をいい、それはその値または構成がどのように測定されるか、または決定されるかに、すなわち測定システムの限界にある程度は依存するであろう。例えば、「約」は、当該分野での実践に付き標準偏差が1以内、または1より大きいことを意味し得る。あるいはまた、「約」は20%までの範囲を意味し得る。さらには、特に生物学的システムまたはプロセスに関して、該用語は、最大で1桁、または最大で5倍の値を意味し得る。特定の値または構成が本願および特許請求の範囲において提供される場合、特記されない限り、「約」の意義は、その特定の値または構成について許容される誤差の範囲内にあると想定されるべきである。「約」なる語が数値範囲と合わさって使用される場合、それは、示された数値の上限および下限を拡張することによりその範囲を変更する。「約10-20」は「約10~約20」を意味する。一般に、「約」なる語は、数値を、例えば10%の上下(より高いか、低い)の変動により、記載された値の上に、または下に変更し得る。
特記されない限り、本明細書にて使用されるすべての技術および科学用語は、本開示と関連付けられる分野における当業者によって一般的に理解されるのと同じ意義を有する。例えば、the Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology、Juo, Pei-Show、第2版、2002, CRC Press;The Dictionary of Cell and Molecular Biology、第3版、1999、Academic Press;およびthe Oxford Dictionary Of Biochemistry And Molecular Biology、2000年改訂、Oxford University Pressは、本開示にて使用される多くの用語についての一般的な辞書を当業者に提供する。
態様が本明細書にて「含む(comprising)」なる語を用いて記載される場合は常に、「構成される(consisting of)」および/または「本質的に・・・からなる(consisting essentially of)」なる語において記載される他の類似する態様もまた提供されることが理解される。
単位、接頭辞、および記号は、国際単位系(SI)で承認された形態にて示される。数値範囲は範囲を規定する数も含まれる。特記されない限り、アミノ酸配列はアミノからカルボキシの方向で左から右に記載される。本明細書で提供される見出しは、本開示の種々の態様を限定するものではなく、それは明細書全体に言及することによってもたらされ得る。従って、すぐ下記にて定義される用語は明細書全体を参照とすることによってより詳細に規定される。
アミノ酸は、その周知の3文字記号、またはIUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionが推奨する1文字記号のいずれかで本明細書に言及される。特記されない限り、アミノ酸配列は、アミノからカルボキシの方向で左から右に記載される。
凝集:「凝集」なる語は、ポリペプチド、例えば、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドが他の分子(同じポリペプチドの他の分子など)との非共有結合複合体を形成する傾向にあり、それによって高分子量の複合体を形成することをいう。凝集体の形成を測定する例示的な方法として、本明細書の実施例に記載されるような分析サイズ排除クロマトグラフィーが挙げられる。凝集の相対量は、例えば、凝集の減少したポリペプチドを同定するために、対照となる化合物に対して決定されてもよい。凝集の相対量はまた、例えば、FGF-21ポリペプチドが凝集を軽減させた製剤を同定するために、対照となる製剤に対して決定され得る。
アミノ酸置換:「アミノ酸置換」なる語は、親配列または対照配列(例えば、野生型配列)にあるアミノ酸残基をもう一つ別のアミノ酸残基と置き換えることをいう。アミノ酸は、親配列または対照配列(例えば、野生型ポリペプチド配列)において、例えば、化学ペプチド合成を介して、または当該分野にて公知の組換え技法を通して置換され得る。従って、「位置Xでの置換」についての言及は、位置Xにあるアミノ酸の別のアミノ酸残基との置換をいう。いくつかの態様において、置換パターンは、スキーマ:AnY(ここで、Aは位置nに天然でまたは元々あるアミノ酸に対応する1文字コードであり、Yは置換アミノ酸残基である)に従って、記載することができる。別の態様において、置換パターンは、スキーマ:An(YZ)(ここで、Aは位置nに天然でまたは元々あるアミノ酸と置き換わるアミノ酸残基に対応する1文字コードであり、YおよびZはAと置き換わり得る別の置換アミノ酸残基である)に従って、記載することができる。
本開示の文脈において、置換(それらがアミノ酸置換と称される場合であっても)は、核酸レベルで行われ、すなわち、アミノ酸残基と代替アミノ酸残基との置換は、第1アミノ酸をコードするコドンを、第2アミノ酸をコードするコドンと置換することにより行われる。
およそ:本明細書で使用される場合、「およそ」なる語は、目的とする1または複数の値に適用される時は、記載される対照値と同様の値を言う。特定の態様において、「およそ」なる語は、特記されない限り、または文脈から明らかでない限り、指定された対照値のいずれかの方向(より大きいまたはより小さい方向)にて10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、またはそれ以下の範囲内にある一連の値を言う(ただし、かかる数値は可能性のある値の100%超える場合を除く)。
付随する:疾患に関して本明細書で使用される場合、「付随する」なる語は、問題の症状、測定、特徴、または状態が、その疾患の診断、発症、存在、または進行と関連付けられることを意味する。関連付けは、疾患と因果関係がある可能性があるが、そうである必要はない。
生物学的に活性な:本明細書に開示される分子、例えば、FGF-21ポリペプチドに適用される「生物学的に活性な」なる語は、生物学的システム、経路、分子、または生体に関連する相互作用の任意の物理的または生化学的特性に影響し得るいずれの物質も意味する。特に、本明細書で使用される場合、生物学的に活性な分子は、ヒトまたは他の動物における、疾患または症状、例えば線維症に付随する疾患または症状の診断、治癒、緩和、治療または予防を意図とする、さもなければヒトまたは動物の身体的または精神的な幸福度を高める、いずれの物質も包含するが、これらに限定されない。
保存的アミノ酸置換:「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が類似する側鎖を有するアミノ酸残基と置き換えられている、置換である。類似する側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、塩基性側鎖(例えば、リシン、アルギニン、またはヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸またはグルタミン酸)、非荷電性極性側鎖(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、またはシステイン)、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、またはトリプトファン)、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、またはヒスチジン)を含め、当該分野において規定される。かくして、ポリぺプチドのアミノ酸が同じ側鎖ファミリーからの別のアミノ酸と置き換えられている場合、そのアミノ酸置換は保存的であると考えられる。もう一つ別の態様において、アミノ酸のストリングは、側鎖ファミリーメンバーの順序および/または組成が異なる構造的に類似するストリングと保存的に置き換えることができる。
非保存的アミノ酸置換は、(i)電気陽性側鎖を有する残基(例えば、Arg、HisまたはLys)が電気陰性残基(例えば、GluまたはAsp)の代わりに用いられるか、またはそれによって置換されるか、(ii)親水性残基(例えば、SerまたはThr)が疎水性残基(例えば、Ala、Leu、Ile、PheまたはVal)の代わりに用いられるか、またはそれによって置換されるか、(iii)システインまたはプロリンが他のいずれかの残基の代わりに用いられるか、またはそれによって置換されるか、あるいは(iv)嵩高い疎水性または芳香族側鎖を有する残基(例えば、Val、His、IleまたはTrp)がより小さな側鎖を有する残基(例えば、AlaまたはSer)または側鎖のない残基(例えば、Gly)の代わりに用いられるか、またはそれによって置換される、アミノ酸置換を包含する。
他のアミノ酸置換も用いることができる。例えば、アミノ酸アラニンでは、D-アラニン、グリシン、ベータ-アラニン、L-システインおよびD-システインのいずれか1つと置換を行うことができる。リシンでは、置換はD-リシン、アルギニン、D-アルギニン、ホモ-アルギニン、メチオニン、D-メチオニン、オルニチンまたはD-オルニチンのいずれか1つとすることができる。一般に、単離ポリペプチドの特性において変化を誘発すると期待され得る機能的に重要な領域の置換は、(i)極性残基、例えば、セリンまたはスレオニンが、疎水性残基、例えば、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、またはアラニンの代わりに用いられるか(またはそれによって置換される);(ii)システイン残基がいずれか別の残基の代わりに用いられるか(またはそれによって置換される);(iii)電気陽性側鎖を有する残基、例えば、リジン、アルギニンまたはヒスチジンが電気陰性側鎖を有する残基、例えば、グルタミン酸またはアスパラギン酸の代わりに用いられるか(またはそれによって置換される);あるいは(iv)嵩高い側鎖を有する残基、例えば、フェニルアラニンがかかる側鎖を有しない残基、例えば、グリシンの代わりに用いられるか、またはそれによって置換される、ものである。上記した非保存的置換の1つがタンパク質の機能性を改変しうる可能性はまた、タンパク質の機能的に重要な領域に関する置換の位置とも相関しており、従って、非保存的置換のいくつかは生物学的特性にほとんど、または全く影響を付与し得ない。
保存された:本明細書で使用される場合、「保存された」なる語は、ポリペプチドのアミノ酸残基が、2またはそれ以上の配列を比較した時に同じ位置で、各々、残基の改変が生じていないことをいう。相対的に保存されるアミノ酸は、配列の他の位置にあるヌクレオチドまたはアミノ酸よりも関連性の高い配列間で保存されているものである。
いくつかの態様において、2またはそれ以上の配列は、仮にそれらが相互に100%同一である場合、「完全に保存されている」または「同一である」と言われる。いくつかの態様において、2またはそれ以上の配列は、仮にそれらが相互に少なくとも70%同一、少なくとも80%同一、少なくとも90%同一、または少なくとも95%同一である場合、「高度に保存されている」と言われる。いくつかの態様において、2またはそれ以上の配列は、仮にそれらが相互に約70%同一、約80%同一、約90%同一、約95%、約98%または約99%同一である場合、「高度に保存されている」と言われる。いくつかの態様において、2またはそれ以上の配列は、仮にそれらが相互に少なくとも30%同一、少なくとも40%同一、少なくとも50%同一、少なくとも60%同一、少なくとも70%同一、少なくとも80%同一、少なくとも90%同一、または少なくとも95%同一である場合、「保存されている」と言われる。いくつかの態様において、2またはそれ以上の配列は、仮にそれらが相互に約30%同一、約40%同一、約50%同一、約60%同一、約70%同一、約80%同一、約90%同一、約95%同一、約98%同一、または約99%同一である場合、「保存されている」と言われる。配列の保存は、ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの全長に適用されてもよく、あるいはその一部、領域または特徴に適用されてもよい。
脱アミド化:「脱アミド化」なる語は、ポリペプチド内のアミノ酸残基が自発的に脱アミド化反応を起こし、それによって、アミノ酸の化学構造が変化し、潜在的にポリペプチドの機能に影響を及ぼすという傾向をいう。脱アミド化を測定する例示的方法が本明細書の実施例に開示されている。脱アミド化の相対量は、対照となる化合物に対して、例えば、脱アミド化の減少したポリペプチドを同定して決定されてもよい。脱アミド化の相対量はまた、対照となる製剤に対して、例えば、FGF-21ポリペプチドの脱アミド化の減少した製剤を同定して決定されてもよい。
線維症に付随する疾患:「線維症に付随する疾患」なる語は、線維症の発症が観察されるか、または線維症が疾患の病因、進行、または徴候に付随するか、または寄与することが知られているか、またはそうと考えられるか、あるいは疾患が進行するにつれて線維症を発症することが知られているか、またはそうと考えられる、疾患、障害、および症状を包含する。
線維症は、膵臓、肺、心臓、腎臓、肝臓、眼、神経系、骨髄、リンパ節、心筋内膜、または後腹膜などの器官または組織に影響を及ぼすかもしれない。線維症に付随する例示的な疾患として、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、肝線維症、前肝硬変、肝硬変、びまん性実質性肺疾患、嚢胞性線維症、肺線維症、進行性塊状線維症、特発性肺線維症、インジェクション線維症、腎線維症、慢性腎疾患、糖尿病性腎疾患、巣状分節状糸球体硬化症、膜性腎症、IgA腎症、骨髄線維症、心不全、代謝性心不全、心線維症、白内障線維症、白内障、眼瘢痕、膵線維症、皮膚線維症、腸線維症、腸狭窄、心内膜心筋線維症、心房線維症、縦隔線維症、クローン病、腹膜後線維症、ケロイド、腎性全身性線維症、強皮症、全身性硬化症、関節線維症、ペイロニー症候群、デュプイトラン拘縮、糖尿病性神経障害、癒着性関節包炎、アルコール性肝疾患、肝脂肪症、ウイルス性肝炎、胆管疾患、原発性ヘモクロマトーシス、薬物関連肝硬変、原因不明肝硬変、ウィルソン病、および、アルファ1-抗トリプシン欠乏症、間質性肺疾患(ILD)、ヒト線維性肺疾患、黄斑変性症、レチナール網膜症(retinal retinopathy)、硝子体網膜症、心筋線維症、グレーブス眼症、薬物誘発性麦角病、心血管疾患、アテローム性動脈硬化症/再狭窄、肥大性瘢痕、原発性または特発性骨髄線維症、および炎症性腸疾患(コラーゲン蓄積大腸炎を含むが、これに限定されない)が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、肝線維症、腎線維症、肺線維症および心線維症を包含し得る。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は肝線維症であり得る。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患はNASHであり得る。
効果的な量:本明細書で使用される場合、本明細書にて開示されるFGF-21製剤の「効果的な量」なる語は、有益なまたは所望の結果、例えば、臨床結果をもたらすのに十分な量であり、「効果的な量」それ自体は、それが適用される状況に依存する。例えば、NASHを治療するFGF-21ポリペプチドを投与する状況において、FGF-21ポリペプチドの効果的な量は、例えば、肝脂肪、肝損傷または線維症を改善する(例えば、治療していない対象におけるレベルについて、または治療の投与を行う前の対象におけるレベルについて肝脂肪、肝損傷または線維症を軽減させる)のに十分な量である。
いくつかの態様において、NASHを治療するのに効果的な量のFGF-21ポリペプチド、例えば、修飾FGF-21ポリペプチドは、治療していない対象におけるレベルについて、または治療の投与を行う前の対象におけるレベルについて、1または複数の線維症バイオマーカーのレベルを変えること:例えば、血清Pro-C3を減らし;ALTまたはASTを減らし;血清中アジポネクチンを増やし;血漿中LDLを減らし;血漿中HDLを増やし;血漿中トリグリセリドレベルを下げること、またはそれらのいずれの組み合わせも可能である。
「効果的な量」なる語は、「効果的な用量」、「治療的に効果的な量」または「治療的に効果的な用量」と互換的に使用され得る。
FGF-21活性:「FGF-21活性」なる語は、FGF-21ポリペプチドの少なくとも1つの生物学的活性をいう。「生物学的活性」なる語は、分子、例えば、FGF-21ポリペプチドの、生物(ウイルス、細菌、バクテリオファージ、トランスポゾン、プリオン、昆虫、真菌、植物、動物およびヒトを含むが、これらに限定されない)に関連する、生物学的システム、経路、分子または相互作用の物理的または生化学的特性に影響を及ぼす能力をいう。
例えば、改変されていないか、または改変されたFGF-21の状況において、生物学的活性は、FGF-21によって実行されるいずれかの生物学的機能を包含する。分子が野生型FGF-21(配列番号:3の野生型FGF-21ポリペプチドなど)の少なくとも1つの生物学的活性を有するかどうかを決定する例維持的方法は、米国出願公開番号2017/0189486(出典明示により本明細書の一部とする)の実施例5および17に開示の方法を含め、当該分野にて公知のいずれの機能アッセイも包含し得る。
生物学的活性の相対レベルは、対照となる化合物に関して、例えば、生物学的活性を有するか、または意図する治療的使用に対して十分に高い生物学的活性を有する、例えば、EC50が対照となる化合物のEC50の5倍未満、10倍未満、20倍未満、50倍未満、または100倍未満である、ポリペプチドを同定するのに決定され得る。生物学的活性の相対レベルはまた、対照となる製剤に関して、例えば、FGF-21ポリペプチドが、生物学的活性を有するか、または意図する治療的使用に対して十分に高い生物学的活性を有する、例えば、EC50が対照となる製剤中のFGF-21ポリペプチドのEC50の5倍未満、10倍未満、20倍未満、50倍未満、または100倍未満である、製剤を同定するのに決定され得る。
本明細書に記載の対照となる化合物は、本明細書にて記載される修飾などの、修飾を欠くFGF-21配列であり得る。例えば、対照となる化合物は、野生型FGF-21、または融合パートナーを含まない、例えばPEGを含まない、同じ修飾FGF-21ポリペプチド配列であり得る。PEG-FGF-21について例示的な対照となる化合物は、配列番号:3の野生型FGF-21ポリペプチド、および配列番号:1の修飾FGF-21ポリペプチドを含むが、これらに限定されない。
いくつかの態様において、対照となる化合物は、リンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、ペプチド、ポリペプチド、または本明細書に記載の半減期延長部分(例えば、PEG)に連結され得る、少なくとも1つの天然にてコードされないアミノ酸を含有し得る。いくつかの態様において、対照となる化合物は、リンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、ペプチド、ポリペプチド、または本明細書に記載の半減期延長部分(例えば、PEG)に連結され得ない、少なくとも1つの天然にてコードされないアミノ酸を含有し得る。いくつかの態様において、対照となる化合物は、さらなるアミノ酸置換、欠失、および/または挿入を有してもよい。いくつかの態様において、ポリペプチドのペグ化または非ペグ化形態で、比較を行うことができ;前者の場合、天然にてコードされないアミノ酸を含む、または含まないポリペプチドで、比較を行うことができる。
FGF-21ポリペプチド:「FGF-21ポリペプチド」なる語は、野生型FGF-21ポリペプチドおよび修飾FGF-21ポリペプチドをいう。
半減期延長部分:「半減期延長部分」なる語は、FGF-21ポリペプチド、例えば、本明細書に記載の修飾FGF-21ポリペプチドに、所望により天然にてコードされないアミノ酸を介してもよく、直接的にまたはリンカーを介して、共有結合(「コンジュゲート」または「融合」)した医薬的に許容される部分、ドメイン、または分子であって、修飾FGF-21ポリペプチドのコンジュゲートしていない形態、または野生型FGF-21ポリペプチドなどの対照となる化合物と比べて、修飾FGF-21ポリペプチドのインビボでのタンパク質分解または他の活性を低下させる化学修飾を防止または軽減させ、半減期を増大させ、および/または他の薬物動態学的または生物物理学的特性を改善または改変させる(吸収速度の増加、毒性の減少、溶解性の改善、タンパク質凝集の減少、修飾FGF-21ポリペプチドの生物学的活性および/または標的選択性の増加、製造可能性の増加、および/または修飾FGF-21ポリペプチドの免疫原性の低下をもたらす)、部分、ドメイン、または分子をいう。
同一性:本明細書にて使用される場合、「同一性」なる語は、ポリマー分子間の、例えばポリぺプチド分子間のモノマー全体の保存をいう。付加的な修飾子のない「同一」なる語は、例えば、タンパク質Aはタンパク質Bと同一であるということは、配列が100%同一であること(100%配列同一性)を意味する。2つの配列を、例えば、「70%同一」と記載することは、それは、例えば、「70%配列同一性」と記載することと同等である。
例えば、2つのポリペプチド配列のパーセント同一性の計算は、2つの配列を最適な比較を目的として整列させることで実行され得る(例えば、最適な整列のために第1および第2のポリペプチド配列の一方または両方にギャップを導入することができ、比較を目的として同一でない配列は無視され得る)。特定の態様において、比較を目的として整列された配列の長さは、対照となる配列の長さの少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または100%である。次に対応するアミノ酸位置にあるアミノ酸を比較する。
第1配列における位置が第2配列での対応する位置と同じアミノ酸で占められている時、その場合、分子はその位置で同一である。2つの配列間のパーセント同一性は、2つの配列の最適な整列のために導入される必要のある、ギャップの数、および各ギャップの長さを考慮した、配列によって共有される同一の位置の数の関数である。配列の比較および2つの配列間のパーセント同一性の決定は、数学的アルゴリズムを用いて行うことができる。
タンパク質およびヌクレオチド配列の両方を整列させるのに、適切なソフトウェアプログラムは様々な供給源から入手可能である。パーセント配列の同一性を測定するのに適切な1のプログラムが、米国政府の国立バイオテクノロジー情報センターのBLASTウェブサイト(blast.ncbi.nlm.nih.gov)から入手可能なプログラムのBLASTスイートの一部である、b12seqである。b12seqはBLASTNまたはBLASTPアルゴリズムのいずれかを用いて2つの配列間の比較を行う。BLASTNは核酸配列を比較するのに用いられ、一方でBLASTPはアミノ酸配列を比較するのに使用される。他の適切なプログラムが、例えば、Needle、Stretcher、Water、またはMatcher、バイオインフォマティクスプログラムのEMBOSSパッケージソフトの一部であり、European Bioinformatics Institute(EBI)からもwww.ebi.ac.uk/Tools/psaで入手可能である。配列の整列は、MAFFT、Clustal(ClustalW、Clustal XまたはClustal Omega)、MUSCLE等などの当該分野にて公知の方法を用いて行われ得る。
対照となるポリペプチド配列と整列する標的となる単一のポリペプチド配列内にある異なる領域は、各々、その独自のパーセント配列同一性を有し得る。そのパーセント配列同一性の値は最も近い小数第1位に四捨五入されることに留意する。例えば、80.11、80.12、80.13、および80.14は80.1に切り捨てられ、一方で80.15、80.16、80.17、80.18、および80.19は80.2に切り上げられる。また、長さの値は常に整数であることにも留意する。
特定の態様において、第1アミノ酸配列の第2アミノ酸配列に対するパーセンテージ同一性(%ID)は、%ID=100x(Y/Z)の式で計算され、式中のYは第1および第2配列のアライメント(目視検査または特定の配列アライメントプログラムによって整列されるようなアライメント)において完全に一致するものとしてスコア付けされたアミノ酸残基の数であり、Zは第2配列の残基の総数である。第1配列の長さが第2配列よりも長い場合、第1配列の第2配列に対するパーセント同一性は、第2配列の第1配列に対するパーセント同一性よりも高いであろう。
当業者であれば、パーセント配列同一性を計算するための配列アライメントの生成が、一次配列データにより排他的に駆動されるバイナリー配列-配列の比較に限定されないことを理解するであろう。配列アライメントは、配列データを、構造データ(例えば、結晶学的タンパク質構造)、機能データ(例えば、変異の位置)、または系統発生データなどの異種供給源からのデータと統合することによって生成され得ることも理解されよう。異種データを統合して複数の配列アライメントを生成するのに適切なプログラムが、www.tcoffee.orgで入手可能な、あるいはまた、例えばEBIより入手可能なT-Coffeeである。パーセント配列同一性を計算するのに使用される最終アライメントは、自動または手動のいずれかでキュレートされ得ることも理解されよう。
インビボタンパク質分解:「インビボタンパク質分解」なる語は、生体系に導入された時に(例えば、生物に注入された時に)、該生物において生じる、プロテアーゼよりもたらされ得る、ポリペプチドの切断を言う。タンパク質分解はポリペプチドの生物学的活性または半減期に潜在的に影響を及ぼし得る。例えば、野生型FGF-21はC-末端での切断を受け、トランケートの不活性なポリペプチドが結果として生じ得る。FGF-21のインビボタンパク質分解を測定する例示としての方法が、米国特許出願公開番号US2017/0189486の実施例10に記載のメソスケールディスカバリー(Meso Scale Discovery(MSD))ベースの電気化学発光免疫吸着検定法(ECLIA)である。インビボまたはインビトロタンパク質分解の相対量は、対照となる化合物に関して、例えば、インビボタンパク質分解の減少したポリペプチドを同定するのに測定されてもよい。インビボタンパク質分解の相対量はまた、対照となる製剤に関して、すなわち、FGF-21ポリペプチドがインビトロタンパク質分解を減少させた製剤を同定するのに測定され得る。
単離された:本明細書で使用される場合、「単離された」なる語は、物質または実体(例えば、ポリペプチド)が(天然にて、または実験的セッティングのいずれかにて)結合する、少なくともいくつかの成分から分離されることをいう。単離された物質(例えば、タンパク質)は、それらが結合する物質に対して、可変レベルの純度を有し得る。
連結した:本明細書で使用される「連結した」または「結合した」なる語は、アミノ酸配列の、分子、例えば水溶性ポリマーとの共有結合または非共有結合をいう。「連結した」なる語は、アミノ酸配列(例えば、FGF-21ポリペプチド)のC-末端またはN-末端での第2アミノ酸配列(例えば、アルブミン半減期延長剤)との融合または連結だけを意味するものではない。それはまた、全アミノ酸配列(例えば、XTEN半減期延長剤)の第2アミノ酸配列(例えば、FGF-21ポリペプチド)における2個のいずれかのアミノ酸への挿入を包含する。いくつかの態様において、第1アミノ酸配列におけるアミノ酸の側鎖(例えば、FGF-21ポリペプチド)と第2分子(例えば、第2アミノ酸配列またはPEGなどの可溶性ポリマー)との間で連結が起こり得る。本開示の文脈において、「融合した」または「融合」なる語は、少なくとも2個のポリペプチド鎖が作動可能に連結され、組換え的に発現されることを示す。いくつかの態様において、2つのポリペプチド鎖は化学合成の結果として「融合され」得る。本開示の文脈において、「コンジュゲート」または「コンジュゲーション」なる語は、2つの分子の実体(例えば、2つのポリペプチド、または1つのポリペプチドと、PEGなどのポリマー)が化学的に連結していることを意味する。
修飾FGF-21ポリペプチド:本明細書で使用される場合、「修飾FGF-21ポリペプチド」、「修飾線維芽細胞成長因子21」または「修飾FGF-21」およびそれらのハイフンの無い形態は、交換可能に使用され、野生型FGF-21(例えば、配列番号:3の野生型ヒトFGF-21)と異なり、典型的には線維芽細胞成長因子21の少なくとも1つの生物学的活性を有する、それらのポリペプチドおよびタンパク質、ならびにその同じものの生物学的活性に関係なく、FGF-21アナログ、FGF-21イソ形態、FGF-21模倣体、FGF-21フラグメント、ハイブリッドFGF-21タンパク質、融合タンパク質、オリゴマーおよびマルチマー、ホモログ、グリコシル化パターン変種、変種、スプライス変種、およびその変異タンパク質を包含するであろう。この定義に含まれる修飾FGF-21ポリペプチドを下記にさらに詳細に記載する。
変異:本開示の内容において、上記される「変異」および「アミノ酸置換」(時には単に「置換」と称される)なる語は、交換可能であると考えられる。
天然にてコードされないアミノ酸:「天然にてコードされないアミノ酸」は、20種の一般的アミノ酸あるいはピロリシンまたはセレノシステインの1つでない、アミノ酸をいう。「天然にてコードされないアミノ酸」なる語と同義的に使用され得る他の用語が、「非天然アミノ酸」、「天然にないアミノ酸」、「天然にて存在しないアミノ酸」およびその種々のハイフンおよびハイフンのないバージョンである。「天然にてコードされないアミノ酸」なる語はまた、天然にてコードされるアミノ酸(20種の一般的アミノ酸を含むが、限定されない)を修飾(例えば、翻訳後修飾)することで生じるが、それら自体が翻訳複合体によって成長ポリペプチド鎖に自然に組み込まれない、アミノ酸を包含するが、これらに限定されない。かかる天然にてコードされないアミノ酸の例として、N-アセチルグルコサミニル-L-セリン、N-アセチルグルコサミニル-L-スレオニン、およびO-ホスホチロシンが挙げられるが、これらに限定されない。本開示の1の特定の態様において、天然にてコードされないアミノ酸はパラ-アセチル-L-フェニルアラニンである。
患者:本明細書で使用される場合、「患者」は、治療を求めるか、または必要とし得るか、治療を要求するか、治療を受けているか、治療を受けるであろう対象を、あるいは特定の疾患または症状について訓練を受けた熟練者による治癒の下にある対象をいう。
医薬組成物:「医薬組成物」なる語は、活性成分(FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の生物学的活性が効果的であることを容認するような形態であり、該組成物が投与される対象に対して許容できないほどに毒性であるさらなる成分(例えば、賦形剤および水)を含有しない、製剤をいう。かかる組成物は滅菌であり得る。
医薬的に許容される:「医薬的に許容される」なる語は、本明細書にて、適切な医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題または合併症がなく、合理的な利益/危険の割合に見合った、ヒトおよび動物の組織と接触して使用するのに適する、それらの化合物、材料、組成物、および/または剤形を言うのに使用される。一般に、動物、より具体的にはヒトにおいて用いるための、連邦政府または州政府の規制当局による承認(または米国薬局方もしくは他の一般的に認識される薬局方にて列挙される承認)は、それらの化合物、材料、組成物、および/または剤形が医薬的に許容されることを意味する。治療目的のために安全であると一般に許容される化合物、材料、組成物、および/または剤形は「治療的に許容される」である。
医薬的に許容される賦形剤:本明細書で使用される場合、「医薬的に許容される賦形剤」なる語は、本明細書に記載されている活性な化合物以外の成分であって、対象において実質的に非毒性かつ非炎症性である特性を有するいずれの成分(例えば、活性な化合物の懸濁または溶解能を有するビヒクル)をもいう。賦形剤は、例えば、キレート剤、界面活性剤、緩衝剤、浸透圧調節剤、酸化防止剤、乳化剤、充填剤(希釈剤)、保存剤、吸着剤、沈殿防止剤または分散剤、甘味剤、および水和水を包含し得る。治療目的のために安全であると一般に許容される賦形剤は「治療的に許容される賦形剤」である。
医薬的に許容される塩:本開示はまた、本明細書に記載の化合物の医薬的に許容される塩を包含する。本明細書で使用される場合、「医薬的に許容される塩」は開示される化合物の誘導体をいい、ここでは親化合物が、存在する酸または塩基部分がその塩形態に変換されることによって(例えば、遊離塩基の基を適切な有機酸と反応させることにより)修飾される。医薬的に許容される塩の例として、アミンなどの塩基性残基の無機または有機酸との塩;カルボン酸などの酸性残基とのアルカリまたは有機塩等が挙げられるが、これらに限定されない。
ポリペプチド:「ポリペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」なる語は、本明細書において互換的に使用され、いずれの長さのアミノ酸のポリマーをもいう。該ポリマーは修飾アミノ酸を含み得る。該用語はまた、自然に、または介入によって、例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化によって、あるいは標識成分とのコンジュゲーションなどの他のいずれかの操作または修飾によって、修飾されているアミノ酸ポリマーを包含する。例えば、アミノ酸の1または複数のアナログ(例えば、ホモシステイン、オルニチン、p-アセチルフェニルアラニン、D-アミノ酸、およびクレアチンなどの非天然アミノ酸を包含する)を含有するポリペプチドならびに当該分野にて公知の他の修飾も該定義に含まれる。
本明細書で使用される場合の用語は、いずれの大きさ、構造または機能のタンパク質、ポリペプチド、およびペプチドをもいう。ポリペプチドは、遺伝子産物、天然に存在するポリペプチド、合成ポリペプチド、ホモログ、オルソログ、パラログ、フラグメントおよび他の均等物、変種、および上記した物のアナログを包含する。ポリペプチドは単一ポリペプチドとすることができ、あるいは二量体、三量体または四量体などの他分子複合体とすることもできる。それらは一本鎖または多鎖ポリペプチドも含み得る。最も一般的なジスルフィド結合が多鎖ポリペプチドにて見られる。ポリペプチドなる語はまた、1または複数のアミノ酸残基が対応する天然に存在するアミノ酸の人工化学アナログである、アミノ酸ポリマーに適用できる。いくつかの態様において、「ペプチド」は長さが50個以下のアミノ酸、例えば、長さが約5、10、15、20、25、30、35、40、45、または50個のアミノ酸とすることができる。
予防する:本明細書で使用される場合、「予防する」なる語は、疾患、障害および/または症状の発症を部分的にまたは完全に遅らせること;特定の疾患、障害および/または症状の1または複数の徴候、特徴または臨床兆候の発症を部分的にまたは完全に遅らせること;特定の疾患、障害および/または症状の1または複数の徴候、特徴または兆候の発症を部分的にまたは完全に遅らせること;特定の疾患、障害および/または症状からの進行を部分的にまたは完全に遅らせること;および/または疾患、障害および/または症状に付随する病状を発症するリスクを低減することをいう。いくつかの態様において、本出願にて開示される医薬製剤は、発症を防止し、徴候を妨げ、またはNASHまたは糖尿病などの線維症に付随する疾患または症状の合併症を予防するのに使用され得る。
予防的:本明細書で使用される場合、「予防的」は疾患または症状の発症を予防するのに、または、例えば、線維症に付随する疾患または症状、例えば、NASHの徴候を防止または遅らせるのに使用される治療的または一連の作用をいう。いくつかの態様において、本願にて開示される医薬製剤は予防的に使用され得る。
予防:本明細書で使用される場合、「予防」は、健康を維持し、線維症に付随する疾患または症状、例えば、NASHまたは糖尿病の発症を予防または遅らせるために、あるいは疾患または症状に付随する徴候を予防または遅らせるために取られる措置をいう。
組換え体:「組換え」ポリペプチドまたはタンパク質は、組換えDNA技法を介して産生されるポリペプチドまたはタンパク質をいう。遺伝子操作された宿主細胞にて発現される組換え産生ポリペプチドおよびタンパク質は、いずれか適切な技法によって分離されるか、分画されるか、あるいは部分的に、または実質的に精製された天然または組換えポリペプチドであるように、本開示の目的のために単離されると考えられる。本明細書にて開示されるFGF-21ポリペプチドは、当該分野にて公知の方法を用いて組換え技法により産生され得る。本明細書に開示のタンパク質およびペプチドもまた、化学的に合成され得る。
類似性:本明細書で使用される場合、「類似性」なる語は、ポリマー分子間の、例えばポリペプチド分子間の全体としての関係性をいう。ポリマー分子の相互のパーセント類似性の計算は、パーセント類似性の計算が当該分野において理解されるように、保存的置換を考慮することを除き、パーセント同一性の計算と同じ方法で行われ得る。
溶解性:「溶解性」なる語は、もう一つ別の物質中に溶解し得る物質の量、例えば水溶液中に溶解し得る未修飾または修飾FGF-21ポリペプチドの量をいう。未修飾または修飾FGF-21ポリペプチドの溶解性を測定する例示的な方法が、米国特許出願公開番号US2017/0189486の実施例8に記載のプラグフロー溶解度試験である。相対溶解度は、対照となる化合物に対して、例えば、溶解度の高いポリペプチドを同定するのに測定され得る。いくつかの態様において、相対溶解度は、対照となる製剤に対して、例えば、ポリペプチドが高い溶解度を有する製剤を同定するのに測定され得る。
対象:「対象」または「個体」または「動物」または「哺乳動物」とは、診断、予後、または治療が望まれる、いずれかの対象、特に哺乳動物の対象を意味する。哺乳動物の対象として、ヒト、家畜、農園の動物、動物園の動物、スポーツ用動物、イヌ、ネコ、モルモット、ウサギ、ラット、マウス、ウマ、ウシ、雌ウシなどのペット動物;類人猿、サル、オランウータン、およびチンパンジーなどの霊長類;イヌおよびオオカミなどのイヌ科動物;ネコ、ライオン、およびトラなどのネコ科動物;ウマ、ロバ、およびシマウマなどのウマ科動物;クマ;ウシ、ブタ、およびヒツジなどの食用動物;シカおよびキリンなどの有蹄動物;マウス、ラット、ハムスターおよびモルモットなどの齧歯動物等が挙げられるが、これらに限定されない。特定の態様において、哺乳動物はヒト対象である。他の態様において、対象はヒト患者である。特定の態様にて、対象は、インビボ、インビトロまたはエクスビボのいずれであっても、本明細書に記載の方法に適した、ヒト患者またはその細胞である。
患っている:疾患、障害および/または症状を「患っている」個体は、疾患、障害および/または症状の1または複数の徴候と診断されているか、またはそれらを示している。いくつかの態様において、本明細書に開示の医薬製剤は、NASHまたは糖尿病などの線維症に付随する疾患または症状を患っている対象に投与され得る。
感受的:疾患、障害、および/または症状に対して「感受的」である個体は、該疾患、障害、および/または症状であると診断されないし、および/またはその徴候を示さない可能性があるが、疾患またはその徴候を発症する傾向を宿す。いくつかの態様において、疾患、障害、および/または症状(例えば、がん)に対して感受的である個体は、1または複数の次の事項:(1)疾患、障害、および/または症状の発症と関連付けられる遺伝的変異;(2)疾患、障害、および/または症状の発症と関連付けられる遺伝的多型;(3)疾患、障害、および/または症状と関連付けられるタンパク質および/または核酸の発現および/または活性の増加および/または減少;(4)疾患、障害、および/または症状の発症と関連付けられる習慣および/またはライフスタイル;(5)疾患、障害、および/または症状の家族の病歴;および(6)疾患、障害、および/または症状の発症と関連付けられる微生物への暴露および/または微生物での感染、によって特徴付けられ得る。
いくつかの態様において、疾患、障害、および/または症状に対して感受的である個体は、該疾患、障害、および/または症状を発症するであろう。いくつかの態様において、疾患、障害、および/または症状に対して感受的である個体は、該疾患、障害、および/または症状を発症しないであろう。いくつかの態様において、本明細書に開示の医薬製剤は、NASHまたは糖尿病などの線維症に付随する疾患または症状に対して感受的である対象に投与され得る。
治療剤:「治療剤」または「薬剤」なる語は、対象に投与された時に、治療、診断、および/または予防効果を有し、および/または所望の生物学的および/または薬理学的効果を誘発する分子の実体をいう。例えば、いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21)は治療剤であり得る。いくつかの態様において、薬剤は、本明細書に開示の少なくとも1つのFGF-21ポリペプチドとの併用療法の一部として共同投与されるもう一つ別の分子である。
治療的に効果的な量:本明細書で使用される場合、「治療的に効果的な量」なる語は、感染、疾患、障害、および/または症状を患っているか、または感受的である対象に投与される場合、該感染、疾患、障害、および/または症状を治療し、その徴候を改善し、診断し、予防し、および/またはその発症を遅らせるのに十分である、送達されるべき薬剤(例えば、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドまたは該ポリペプチドを含む製剤)の量を意味する。一般に、治療的に効果的な量の投与は治療的に効果的な成果をもたらすと考えられる。
治療的に効果的な成果:本明細書で使用される場合、「治療的に効果的な成果」なる語は、感染、疾患、障害、および/または症状を患っているか、または感受的である対象において、該感染、疾患、障害、および/または症状を治療し、その徴候を改善し、診断し、予防し、および/またはその発症を遅らせるのに十分である、成果を意味する。
治療する、治療、療法:本明細書で使用される場合、「治療する」または「治療」または「療法」なる語またはそれらの文法的変形は、線維症に付随する疾患または症状、例えば、NASHまたは糖尿病の1または複数の徴候または特徴を、部分的または完全に防止し、軽減し、改良し、改善し、緩和し、その発症を遅らせ、その進行を阻害し、その重篤度を軽減し、および/またはその発生率を減らすことをいう。例えば、線維症に付随する疾患を「治療する」とは、徴候を予防し、徴候を改良し、疾患または障害あるいはその徴候の発症を遅らせること等、ということができる。治療は、疾患、障害、および/または症状に付随する病状を発症するリスクを軽減する目的で、疾患、障害、および/または症状のサインを示さない対象に、および/または疾患、障害、および/または症状のほんの初期のサインを示す対象に投与され得る。
ug、uM、uL:本明細書で使用される場合、「ug」、「uM」および「uL」なる語は、「μg」、「μM」および「μL」と、各々、互換的に使用される。
水溶性ポリマー:本明細書で使用される場合、「水溶性ポリマー」なる語は、水性溶媒に可溶性であるいずれかのポリマーをいう。水溶性ポリマーの修飾FGF-21ポリペプチドとの連結は、血清(インビボ)半減期の増加または調節、あるいは非修飾形態と比べた治療半減期の増加または調節、免疫原性または毒性の調節、凝集および多量体形成などの物理的会合特性の調節、受容体結合の改変、1または複数の結合パートナーとの結合の改変、および受容体の二量体化または多量体化の改変を含め、変化をもたらし得るが、これらに限定されない。
水溶性ポリマーは、それ自体が生物学的活性を有しても、有しなくてもよく、修飾FGF-21を他の物質(1または複数の非修飾または修飾FGF-21ポリペプチド、あるいは1または複数の生物学的に活性な分子を含むが、これらに限定されない)に結合させるためのリンカーとして利用することができる。適切なポリマーとして、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒド、そのモノC1-C10アルコキシまたはアリールオキシ誘導体(出典明示により本明細書の一部とされる米国特許第5,252,714号に記載される)、モノメトキシ-ポリエチレングリコール、ディスクリートPEG、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアミド酸、ジビニルエーテルマレイン酸無水物、N-(2-ヒドロキシプロピル)-メタクリルアミド、デキストラン、硫酸デキストランを含むデキストラン誘導体、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレンオキシド/エチレンオキシドコポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール、ヘパリン、ヘパリンフラグメント、多糖類、オリゴ糖類、グリカン、セルロースおよびセルロース誘導体(メチルセルロースおよびカルボキシメチルセルロースを含むが、これらに限定されない)、澱粉および澱粉誘導体、ポリペプチド、ポリアルキレングリコールおよびその誘導体、ポリアルキレングリコールおよびその誘導体のコポリマー、ポリビニルエチルエーテル、およびアルファ-ベータ-ポリ[(2-ヒドロキシエチル)-DL-アスパルタミド等、あるいはそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。かかる水溶性ポリマーの例として、ポリエチレングリコールおよび血清アルブミンが挙げられるが、これらに限定されない。
本開示の様々な態様は、以下のサブセクションにてさらに詳細に記載される。
I. FGF-21製剤
本開示は、線維芽細胞成長因子21(FGF-21)ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド、およびアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤、例えば、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)を含む医薬製剤であって、ここで対照となる製剤、すなわち、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤を含有しないことを除いて、同じ成分を含有する、対応する製剤と比べて安定性が改善されている医薬製剤を提供する。
「キレート剤」または「カチオンキレート剤」なる語は互換性があり、元の金属イオンの化学特性と異なる特性を有する新たな錯イオンを形成することによって溶液系から金属イオンを取り除くことのできるいずれの物質をもいう。特に、本明細書に開示のカチオンキレート剤は、二価金属、例えば、Ca++と特異的に結合するキレート剤である。
いくつかの態様において、本明細書にて開示される医薬製剤は、安定性において1または複数の改善、例えば、脱アミド化速度の低下、凝集速度の低下を示す。例えば、DTPAなどのアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤を医薬製剤に配合することで、特定の温度(例えば、40℃)で特定の期間(例えば、1か月)にわたって貯蔵した場合に、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の脱アミド化速度を、対照となる製剤に対して、低下させることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、約25℃、約30℃、約35℃、約40℃、または約45℃で貯蔵した医薬製剤におけるFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の脱アミド化速度を、対照となる製剤に対して、下げることができる。いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、25℃より上、30℃より上、35℃より上、約40℃、または約45℃の温度で貯蔵した医薬製剤におけるFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の脱アミド化速度を、対照となる製剤に対して、下げることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、約20℃と約25℃との間、約25℃と約30℃との間、約30℃と約35℃との間、または約40℃と約45℃との間で貯蔵した医薬製剤におけるFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の脱アミド化速度を、対照となる製剤に対して、下げることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、対照となる製剤に対して、上記される温度または温度範囲で約1週間、約2週間、約3週間、約1か月、約2か月、約3か月、または約4か月にわたって貯蔵した後で、医薬製剤中でのFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の脱アミド化速度を下げることができる。特定の態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、対照となる製剤に対して、40℃で約1か月にわたって貯蔵した医薬製剤中でのFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の脱アミド化速度を下げることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、対照となる製剤に対して、約25℃で、約30℃で、約35℃で、約40℃で、または約45℃で貯蔵した医薬製剤中でのFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の高分子量(HMW)の凝集速度を下げることができる。いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、対照となる製剤に対して、25℃より上、30℃より上、35℃より上、約40℃、または約45℃の温度で貯蔵した医薬製剤中でのFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)のHMWの凝集速度を下げることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、対照となる製剤に対して、約20℃~約25℃、約25℃~約30℃、約30℃~約35℃、または約40℃~約45℃で貯蔵した医薬製剤中のFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)のHMWの凝集速度を下げることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、対照となる製剤に対して、上記される温度または温度範囲で約1週間、約2週間、約3週間、約1か月、約2か月、約3か月、または約4か月にわたって貯蔵した後の、医薬製剤中でのFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)のHMWの凝集速度を下げることができる。特定の態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、対照となる製剤に対して、40℃で約1か月貯蔵した医薬製剤中でのFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)のHMWの凝集速度を下げることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤、例えば、DTPAは、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)における1または複数のアミノ酸、例えば、メチオニンの酸化を防止または減らす。特定の態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤、例えば、DTPAは、25℃および/または40℃で、配列番号:3のアミノ酸1および/またはアミノ酸169(あるいは配列番号:1もしくは配列番号:2または他のいずれかのFGF-21ポリペプチドの対応するアミノ酸)の酸化を防止または減らす。
いくつかの特定の態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤はDTPAである。ペンテト酸またはジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)は、5個のカルボキシメチル基を有するジエチレントリアミン骨格からなるアミノポリカルボン酸である。DTPAの共役塩基は金属カチオンに対して高親和性を有する。かくして、ペンタ-アニオン DTPA5-は、各窒素中心と、各COO-基を配位の中心として数えると仮定して潜在的に八座配位子である。その錯体の形成定数はEDTAの定数よりも約100大きい。DTPAは、キレート剤として、8個までの結合を形成することによって金属イオンを包み込む。しかしながら、遷移金属は、通常、8個未満の配位結合を形成する。それで、金属と錯体を形成した後でも、DTPAはまだ、その誘導性ペンデチドによって示されるように、他の試薬と結合する能力がある。例えば、その銅(II)との錯体において、DTPAは、3個のアミン中心と、5個のカルボキシレートのうちの3個を利用して六座様式にて結合する。
他のいくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤は、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、エチレングリコール-ビス(β-アミノエチルエーテル)-N,N,N’,N’-テトラ四酢酸(EGTA)、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7,10-四酢酸(DOTA)、または関連化合物、例えば、チウキセタン(その炭素骨格がイソチオシアナトベンジルとメチル基を含有するDTPAの修飾バージョン)などのもう一つ別のアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤であり得る。当該分野において公知のDTPAおよびEDTAと関連する他のキレート剤は、アミド基の窒素が1または複数のC1-18アルキル基と置換されてもよいキレート剤、例えば、DTPA・BMAおよびEDTA・BMAである。
いくつかの態様において、DTPAカチオンキレート剤は、約10μMと約100μMとの間、15μMと約95μMとの間、約20μMと約90μMとの間、約25μMと約85μMとの間、約30μMと約80μMとの間、約35μMと約75μMとの間、約40μMと約70μMとの間、約45μMと約65μMとの間、約50μMと約60μMとの間、約25μMと約75μMとの間、約40μMと約60μMとの間、約30μMと約70μMとの間、または約40μMと約75μMとの間の量で存在する。
いくつかの態様において、DTPAカチオンキレート剤は、約10μM、約15μM、約20μM、約25μM、約30μM、約35μM、約40μM、約45μM、約50μM、約55μM、約60μM、約65μM、約70μM、約75μM、約80μM、約85μM、約90μM、約95μMまたは約100μMの量で存在する。
いくつかの態様において、DTPAカチオンキレート剤は、少なくとも約15μM、少なくとも約20μM、少なくとも約25μM、少なくとも約30μM、少なくとも約35μM、少なくとも約40μM、少なくとも約45μM、少なくとも約50μM、少なくとも約55μM、少なくとも約60μM、少なくとも約65μM、少なくとも約70μM、または少なくとも約75μMの量で存在する。
特定の態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤、例えば、DTPAは、50μMの量で存在する。
いくつかの態様において、本明細書において開示される製剤のpHは、約6.5より上、約6.6より上、約6.7より上、約6.8より上、約6.9より上、約7.0より上、約7.1より上、約7.2より上、約7.3より上、約7.4より上、または約7.5より上である。いくつかの態様において、該製剤のpHは6.5より上、6.6より上、6.7より上、6.8より上、6.9より上、7.0より上、7.1より上、7.2より上、7.3より上、7.4より上、または7.5より上である。いくつかの態様において、該製剤のpHは約6.5、約6.6、約6.7、約6.8、約6.9、約7.0、約7.1、約7.2、約7.3、約7.4、または約7.5である。
いくつかの態様において、該製剤のpHは約6.5~約7.5、約6.6~約7.5、約6.7~約7.5、約6.8~約7.5、約6.9~約7.5、約7.0~約7.5、約7.1~約7.5、約7.2~約7.5、約7.3~約7.5、約7.4~約7.5、約6.5~約7.4、約6.5~約7.3、約6.5~約7.2、約6.5~約7.1、約6.5~約7.0、約6.5~約6.9、約6.5~約6.8、約6.5~約6.7、約6.6~約7.4、約6.7~約7.4、約6.8~約7.4、約6.9~約7.4、約7.0~約7.4、約7.1~約7.4、約7.2~約7.4、約7.3~約7.4、約6.5~約7.3、約6.6~約7.3、約6.7~約7.3、約6.7~約7.3、約6.8~約7.3、約6.9~約7.3、約7.0~約7.3、約7.1~約7.3、約7.2~約7.3、約6.5~約7.2、約6.6~約7.2、約6.7~約7.2、約6.8~約7.2、約6.9~約7.2、約7.0~約7.2、約7.1~約7.2、約6.9~約7.1、または約7.0~約7.1である。
いくつかの態様において、該製剤のpHは約6.8、約6.9、約7.0、約7.1、約7.2、約7.3、約7.4、または約7.5である。いくつかの態様において、該医薬製剤は、pHが6.5の対照となる製剤よりも安定している。
いくつかの態様において、該医薬製剤はさらに界面活性剤を含む。「界面活性剤」なる語は、本明細書で使用される場合、水または水溶液に溶解または懸濁される時に表面張力を低下させるか、あるいは2種の液体間、または液体と固体の間の界面張力を低下させる、いずれかの化合物、典型的には、両親媒性分子を意味する。本開示の文脈において、界面活性剤は、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む溶液での、界面応力および剪断力を減少させる任意の化合物である。
いくつかの態様において、界面活性剤は非イオン性界面活性剤であり、すなわち、中性溶液中で正味の電荷を有しにくい、界面活性剤である。いくつかの態様において、非陰イオン性界面活性剤はポリソルベートである。ポリソルベートは、界面誘発性凝集に拮抗してタンパク質を安定化させ、タンパク質の表面吸着を最小とするのに、タンパク質の医薬品において広く用いられる、重要な一連の非イオン性界面活性剤である(Wang W 2005. Protein aggregation and its inhibition in biopharmaceutics. Int J Pharm 289(1-2):1-30)。ポリソルベートは、ポリオキシエチレン(POE)ソルビタンの脂肪酸エステルから構成される両親媒性非イオン性界面活性剤である。市販のポリソルベートは主にソルビタンPOE脂肪酸エステルを含有する化学的に多様な混合物である。
本明細書で使用される場合、「ポリソルベート」なる語は、典型的には酸化エチレンと共重合した、ソルビトールおよびその無水物のオレイン酸エステルをいう。例示的なポリソルベートは、ポリソルベート20(TWEEN 20;PS20)(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート);ポリソルベート40(TWEEN 40;PS40)(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート);ポリソルベート60(TWEEN 60;PS60)(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート);およびポリソルベート80(TWEEN 80;PS80)(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート)を包含する。
「ポリオキシエチレン」部分の後にある数20は、分子中にあるオキシエチレン-(CHCHO)-基の総数をいう。「ポリソルベート」部分の後にある数は、分子のポリオキシエチレンソルビタン部分と結合する脂肪酸の型と関連付けられる。モノラウレートは20で示され、モノパルミテートは40で、モノステアレートは60で、およびモノオレエートは80で示される。いくつかの態様において、非イオン性界面活性剤は、臨界ミセル濃度(CMC)を越える量で、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルでは、およそ少なくとも0.01mg/mlの量で、存在する。WanおよびLee、Journal of Pharm Sci, 63, p.136, 1974を参照のこと。
いくつかの態様において、ポリソルベートは、ポリソルベート80(PS80)である。いくつかの態様において、ポリソルベート80界面活性剤は、約0.01%~約0.1%(w/v)、約0.02%~約0.1%(w/v)、約0.03%~約0.1%(w/v)、約0.04%~約0.1%(w/v)、約0.05%~約0.1%(w/v)、約0.06%~約0.1%(w/v)、約0.07%~約0.1%(w/v)、約0.08%~約0.1%(w/v)、約0.09%~約0.1%(w/v)、約0.02%~約0.09%(w/v)、約0.03%~約0.09%(w/v)、約0.04%~約0.09%(w/v)、約0.05%~約0.09%(w/v)、約0.06%~約0.09%(w/v)、約0.07%~約0.09%(w/v)、約0.08%~約0.09%(w/v)、約0.03%~約0.08%(w/v)、約0.04%~約0.08%(w/v)、約0.05%~約0.08%(w/v)、約0.06%~約0.08%(w/v)、約0.07%~約0.08%(w/v)、約0.04%~約0.07%(w/v)、約0.05%~約0.07%(w/v)、約0.06%~約0.07%(w/v)、または約0.05%~約0.06%(w/v)の量で存在する。
いくつかの態様において、ポリソルベート80界面活性剤は、少なくとも約0.01%(w/v)、少なくとも約0.02%(w/v)、少なくとも約0.03%(w/v)、少なくとも約0.04%(w/v)、少なくとも約0.05%(w/v)、少なくとも約0.06%(w/v)、少なくとも約0.07%(w/v)、少なくとも約0.08%(w/v)、少なくとも約0.09%(w/v)または少なくとも約0.1%(w/v)の量で存在する。
いくつかの態様において、界面活性剤、例えば、ポリソルベート80は、例えば、該製剤が振盪器上で撹拌されると、粒子および/または気泡形成を軽減する。いくつかの態様において、製剤中での界面活性剤、例えば、ポリソルベート80の存在は、対照となる製剤中での粒子形成のレベルと比較して、粒子形成を、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または100%減少させることができる。いくつかの態様において、製剤中での界面活性剤、例えば、ポリソルベート80の存在は、対照となる製剤中での気泡形成のレベルと比べて、気泡形成を、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または100%減らすことができる。
いくつかの態様において、医薬製剤はさらにアミノ酸緩衝剤を含む。アミノ酸は容易に代謝可能な自然に存在する物質であるため、それらは医薬用途にて緩衝剤として有利に使用されてもよい。さらには、緩衝剤として使用されるアミノ酸は、仮に該製剤が凍結乾燥されるならば、非晶質相にあるタンパク質を保護することもできる。適切なアミノ酸緩衝剤は、ヒスチジン、リジン、および/またはアルギニンを含有し得る。ヒスチジンはpH7の付近で優れた緩衝能がある。
本明細書において使用される場合、「ヒスチジン」なる語は、L-ヒスチジンまたはD-ヒスチジンのいずれか、ヒスチジンの溶媒和形態、ヒスチジンの水和形態(例えば、一水和物)、またはヒスチジンの無水形態、あるいはそれらの混合物を含む。本開示の製剤中の他の適切な緩衝剤は、ほんの数例を挙げるとして、グルタメート、トリスまたはスクシネートである。
いくつかの特定の態様において、アミノ酸緩衝剤はL-ヒスチジンである。
いくつかの態様において、ヒスチジン緩衝剤は、約10mM~約100mMヒスチジン、約15mM~約100mMヒスチジン、約20mM~約100mMヒスチジン、約25mM~約100mM、約30mM~約100mMヒスチジン、約35mM~約100mMヒスチジン、約40mM~約100mMヒスチジン、約45mM~約100mMヒスチジン、約50mM~約100mMヒスチジン、約55mM~約100mMヒスチジン、約60mM~約100mMヒスチジン、約65mM~約100mMヒスチジン、約70mM~約100mMヒスチジン、約75mM~約100mMヒスチジン、約80mM~約100mMヒスチジン、約85mM~約100mMヒスチジン、約90mM~約100mMヒスチジン、または約95mM~約100mMヒスチジンの量で存在する。
いくつかの態様において、ヒスチジン緩衝剤は、約20mM~約90mMヒスチジン、約25mM~約90mMヒスチジン、約30mM~約90mMヒスチジン、約35mM~約90mMヒスチジン、約40mM~約90mMヒスチジン、約45mM~約90mMヒスチジン、約50mM~約90mMヒスチジン、約55mM~約90mMヒスチジン、約60mM~約90mMヒスチジン、約65mM~約90mMヒスチジン、約70mM~約90mMヒスチジン、約75mM~約90mMヒスチジン、約80mM~約90mMヒスチジン、約85mM~約90mMヒスチジン、約30mM~約80mMヒスチジン、約35mM~約80mMヒスチジン、約40mM~約80mMヒスチジン、約45mM~約80mMヒスチジンの量で存在する。
いくつかの態様において、ヒスチジン緩衝剤は、約50mM~約80mMヒスチジン、約55mM~約80mMヒスチジン、約60mM~約80mMヒスチジン、約65mM~約80mMヒスチジン、約70mM~約80mMヒスチジン、約75mM~約80mMヒスチジン、約40mM~約70mMヒスチジン、約45mM~約70mMヒスチジン、約50mM~約70mMヒスチジン、約55mM~約70mMヒスチジン、約60mM~約70mMヒスチジン、約65mM~約70mMヒスチジン、約10mM~約30mMヒスチジン、約15mM~約30mMヒスチジン、約20mM~約30mMヒスチジン、約25mM~約30mMヒスチジン、約15mM~約25mMヒスチジン、または約20mM~約25mMの量で存在する。
いくつかの態様において、ヒスチジン緩衝剤は、約15mM~約20mMヒスチジン、約40mM~約60mMヒスチジン、約45mM~約60mMヒスチジン、約50mM~約60mMヒスチジン、約15.5mM~約24.5mMヒスチジン、約16mM~約24mMヒスチジン、約16.5mM~約23.5mMヒスチジン、約17mM~約23mMヒスチジン、約17.5mM~約22.5mMヒスチジン、約18mM~約22mMヒスチジン、約18.5mM~約21.5mMヒスチジン、約19mM~約21mMヒスチジン、または約19.5mM~約20.5mMヒスチジンの量で存在する。
いくつかの態様において、ヒスチジン緩衝剤は、約10mMヒスチジン、約11mMヒスチジン、約12mMヒスチジン、約13mMヒスチジン、約14mMヒスチジン、約15mMヒスチジン、約16mMヒスチジン、約17mMヒスチジン、約18mMヒスチジン、約19mMヒスチジン、約20mMヒスチジン、約21mMヒスチジン、約22mMヒスチジン、約23mMヒスチジン、約24mMヒスチジン、約25mMヒスチジン、約26mMヒスチジン、約27mMヒスチジン、約28mMヒスチジン、約29mMヒスチジン、約30mMヒスチジン、約31mMヒスチジン、約32mMヒスチジン、約33mMヒスチジン、約34mMヒスチジン、約35mMヒスチジン、約36mMヒスチジン、約37mMヒスチジン、約38mMヒスチジン、約39mMヒスチジン、約40mMヒスチジン、約41mMヒスチジン、約42mMヒスチジン、約43mMヒスチジン、約44mMヒスチジン、約45mMヒスチジン、約46mMヒスチジン、約47mMヒスチジン、約48mMヒスチジン、約49mMヒスチジン、または約50mMヒスチジンの量で存在する。
いくつかの態様において、該医薬製剤は浸透圧調節剤(当該分野において張性剤としても知られる)をさらに含む。本開示によれば、浸透圧調節剤(張性剤)は、ポリオール、糖質、炭水化物、塩化ナトリウムなどの塩、またはそれらの混合物を含み得る。例示的なポリオールは、分子量が約600kD未満の(例えば、120~400kDの範囲にある)ポリオール、例えば、マンニトール、トレハロース、ソルビトール、エリスリトール、イソマルト、ラクチトール、マルチトール、キシリトール、グリセロール、ラクチトール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、イノシトール、またはそれらの混合物を含む。
糖質または炭水化物の浸透圧調節剤は、単糖類、二糖類および多糖類またはそれらの混合物を含む。いくつかの態様において、糖質または炭水化物は、フルクトース、グルコース、マンノース、シュークロース、ソルボース、キシロース、ラクトース、マルトース、シュークロース、デキストラン、プルラン、デキストリン、シクロデキストリン、可溶性デンプン、ヒドロキシエチルデンプン、水溶性グルカン、およびそれらの混合物からなる群より選択される。
いくつかの態様において、浸透圧調節剤は、還元糖または非還元糖あるいはそれらの混合物の群より選択される糖質を含む。いくつかの態様において、浸透圧調節剤または張性剤は、非還元糖、好ましくは、シュークロース、トレハロース、およびそれらの混合物からなる群より選択される糖である、糖質を含む。いくつかの態様において、非還元糖はシュークロースである。
いくつかの態様において、シュークロースの浸透圧調節剤は、約100mM~約1Mシュークロース、約200mM~約1Mシュークロース、約300mM~約1Mシュークロース、約400mM~約1Mシュークロース、約500mM~約1Mシュークロース、約600mM~約1Mシュークロース、約700mM~約1Mシュークロース、約800mM~約1Mシュークロース、約900mM~約1Mシュークロース、約200mM~約900mMシュークロース、約300mM~約900mMシュークロース、約400mM~約900mMシュークロース、約500mM~約900mMシュークロース、約600mM~約900mMシュークロース、約700mM~約900mMシュークロース、約800mM~約900mMシュークロース、約300mM~約800mMシュークロース、約400mM~約800mMシュークロース、約500mM~約800mMシュークロース、約600mM~約800mMシュークロース、約700mM~約800mMシュークロース、約400mM~約700mMシュークロース、約500mM~約700mMシュークロース、約600mM~約700mMシュークロース、または約500mM~約600mMシュークロースの量で存在する。
いくつかの態様において、シュークロースの浸透圧調節剤は、約100mMシュークロース、約150mMシュークロース、約200mMシュークロース、約250mMシュークロース、約300mMシュークロース、約350mMシュークロース、約400mMシュークロース、約450mMシュークロース、約500mMシュークロース、約550mMシュークロース、約600mMシュークロース、約650mMシュークロース、約700mMシュークロース、約750mMシュークロース、約800mMシュークロース、約850mMシュークロース、約900mMシュークロース、約950mMシュークロース、または約1Mシュークロースの量で存在する。
本明細書にて開示される医薬製剤のいくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドは修飾FGF-21ポリペプチドである。当該分野において公知である多数の修飾FGF-21ポリペプチドが、本明細書にて開示される製剤、例えば、米国特許第8,012,931および9,434,788(その両方は出典明示により本明細書の一部とされる)に開示の製剤にて使用され得る。線維芽細胞成長因子21(FGF-21)は文献(Nishimuraら、Biochimica et Biophysica Acta, 1492:203-206(2000);WO 01/36640;およびWO 01/18172、ならびに米国特許公開番号20040259780(それらの各々の内容を出典明示により本明細書の一部とする)に記載されている。他のFGFと異なり、FGF-21は増殖性および腫瘍原性作用を有しないと報告されている(OrnitzおよびItoh、Genome Biology 2001, 2(3):reviews 3005.1-3005.12)。
特定のFGF-21ポリペプチドおよびその使用は、米国特許公開番号20010012628、米国特許第6,716,626号、米国特許公開番号2004/0259780、WO 03/011213、Kharitonenkov ら、J Clin Invest. 2005 June;115(6):1627-35、WO 03/059270、米国特許公開番号2005/0176631、WO 2005/091944、WO 2007/0293430、米国特許公開番号2007/0293430、WO/2008/121563、米国特許第4,904,584、WO 99/67291、WO 99/03887、WO 00/26354、および米国特許第5,218,092号(それらの内容は、各々、出典明示により本明細書の一部とされる)に記載される。
本願において開示されるように処方され得るさらなるFGF-21は、下記により詳細に記載される。
いくつかの態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列に対して少なくとも約70%、少なくとも約75%、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%、または少なくとも約99%のアミノ酸配列の同一性を有するポリペプチドを含み、ここで該ポリペプチドはFGF-21活性を有する。
いくつかの態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、配列番号:1または配列番号:3のアミノ酸配列に対して少なくとも約70%、少なくとも約75%、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%、または少なくとも約99%のアミノ酸配列の同一性を有するポリペプチドから構成されるか、または本質的にそれらからなり、ここで該ポリペプチドはFGF-21活性を有する。
いくつかの態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、例えば、FGF-21ポリペプチドの配列にある天然にてコードされないアミノの側鎖を介して、半減期延長部分に連結される。本開示の修飾FGF-21ポリペプチド、例えば、配列番号:1のFGF-21ポリペプチドと連結し得る半減期延長部分は、例えば、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、Fc領域、およびそれらのいずれかの組み合わせを含む。FGF-21ポリペプチドを修飾するのに用いることのできる半減期延長部分は下記により詳細に記載される。
いくつかの態様において、半減期延長部分は、水溶性ポリマー、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)を含む。いくつかの態様において、該PEGは約10kDaと約40kDaの間の平均分子量を有する。かくして、いくつかの態様において、該PEGは、約10kDa、約15kDa、約20kDa、約25kDa、約30kDa、約35kDa、または約40kDaの平均分子量を有する。
いくつかの態様において、該PEGは、約30kDaの平均分子量を有する。いくつかの態様において、該PEG、約15kDaと約40kDaとの間の、約20kDaと約40kDaとの間の、約25kDaと約40kDaとの間の、約30kDaと約40kDaとの間の、約35kDaと約40kDaとの間の、約15kDaと約35kDaとの間の、約15kDaと約30kDaとの間の、約15kDaと約25kDaとの間の、約15kDaと約20kDaとの間の、約20kDaと約35kDaとの間の、約25kDaと約35kDaとの間の、または約30kDaと約35kDaとの間の平均分子量を有する。
いくつかの態様において、半減期延長部分、例えば、PEGは、天然にてコードされないアミノ酸、例えば、フェニルアラニン誘導体を介してFGF-21ポリペプチド(例えば、配列番号:1または配列番号:2の修飾FGF-21ポリペプチド)に連結される。いくつかの態様において、該フェニルアラニン誘導体はパラ-アセチル-L-フェニルアラニンである。いくつかの態様において、半減期延長部分はオキシム連結を介して天然にてコードされないアミノ酸と連結される。いくつかの態様において、該天然にてコードされないアミノ酸は配列番号:3(野生型FGF-21)のアミノ酸グルタミン109と置き換わる。
本開示のいくつかの特定の態様において、該FGF-21ポリペプチドは、PEG-FGF-21(配列番号:2)、すなわち、野生型FGF-21(配列番号:3)のグルタミン109がパラ-アセチル-L-フェニルアラニンと置き換えられ、30kDaのPEG鎖がオキシム連結を介して位置109でパラ-アセチル-L-フェニルアラニンに共有結合している、配列番号:1の修飾FGF-21の誘導体である。
いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)は、約1mg/mlと約40mg/mlとの間の濃度で存在する。いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチドは、約10mg/ml、約20mg/ml、約30mg/ml、または約40mg/mlの濃度で存在する。いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)は、約1mg/mlと5mg/mlとの間の、約5mg/mlと約10mg/mlとの間の、約10mg/mlと約15mg/mlとの間の、約15mg/mlと約20mg/mlとの間の、約20mg/mlと約25mg/mlとの間の、約25mg/mlと約30mg/mlとの間の、約30mg/mlと約35mg/mlとの間の、または約35mg/mlと約40mg/mlとの間の濃度で存在する。
いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)は、1mg/ml、2mg/ml、3mg/ml、4mg/ml、5mg/ml、6mg/ml、7mg/ml、8mg/ml、9mg/ml、10mg/ml、11mg/ml、12mg/ml、13mg/ml、14mg/ml、15mg/ml、16mg/ml、17mg/ml、18mg/ml、19mg/ml、20mg/ml、21mg/ml、22mg/ml、23mg/ml、24mg/ml、25mg/ml、26mg/ml、27mg/ml、28mg/ml、29mg/ml、30mg/ml、31mg/ml、32mg/ml、33mg/ml、34mg/ml、35mg/ml、36mg/ml、37mg/ml、38mg/ml、39mg/ml、または40mg/mlの濃度で存在する。いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドの濃度は、当該分野にて既知の方法、または本明細書の実施例のセクションにて開示の特定の方法に従って決定される。
いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)は、本明細書にて開示される製剤において約1mgと約40mg/用量の間の量で存在する。いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)は、本明細書にて開示される製剤中に、約1mgと約5mg/用量との間の、約5mgと約10mg/用量との間の、または約10mgと約15mg/用量との間の、約15mgと約20mg/用量との間の、または約20mgと約25mg/用量との間の、約25mgと約30mg/用量との間の、または約30mgと約35mg/用量との間の、または約35mgと約40mg/用量との間の量で存在する。いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドは、本明細書にて開示される製剤中に、40mg/用量よりも多い量で存在する。
いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)は、本明細書にて開示される製剤中に、約1mg/用量、約2mg/用量、約3mg/用量、約4mg/用量、約5mg/用量、約6mg/用量、約7mg/用量、約8mg/用量、約9mg/用量、約10mg/用量、約11mg/用量、約12mg/用量、約13mg/用量、約14mg/用量、約15mg/用量、約16mg/用量、約17mg/用量、約18mg/用量、約19mg/用量、約20mg/用量、約21mg/用量、約22mg/用量、約23mg/用量、約24mg/用量、約25mg/用量、約26mg/用量、約27mg/用量、約28mg/用量、約29mg/用量、約30mg/用量、約31mg/用量、約32mg/用量、約33mg/用量、約34mg/用量、約35mg/用量、約36mg/用量、約37mg/用量、約38mg/用量、約39mg/用量または約40mg/用量の量で存在する。
いくつかの態様において、医薬製剤は皮下投与用に処方される。下記に示されるように、本明細書にて開示される他の医薬製剤は他の経路を通して投与され得る。いくつかの態様において、医薬製剤は、例えば、安全シリンジを用いて皮下投与用に処方される。いくつかの態様において、該製剤は、毎日または毎週の投与用に、例えば、1日、2日、3日、4日、5日、6日毎に、週毎または2週毎に処方される。いくつかの態様において、該製剤は水性製剤である。
いくつかの態様において、本開示は、(i)FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド;(ii)ヒスチジンを約10mMと約50mMとの間の濃度で;(iii)シュークロースを約100mMと約1Mとの間の濃度で;(iv)ポリソルベート80を約0.01%と約0.1%(w/v)との間の濃度で;および(v)DTPAを約10μMと約100μMとの間の濃度で含み;ここで該製剤のpHが約6.7と約7.5との間にある、医薬製剤を提供する。
(i)FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド;(ii)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(iii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;および(v)DTPAを約50μMの濃度で含む医薬製剤であって、ここでそのpHが7.1である、医薬製剤も提供される。
(i)FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド;(ii)ヒスチジンを20mMの濃度で;(iii)シュークロースを600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;および(v)DTPAを50μMの濃度で含む、医薬製剤であって、ここでそのpHが7.1である、医薬製剤も提供される。
(i)FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド;(ii)ヒスチジンを約20mMの濃度で;および(iii)シュークロースを約600mMの濃度で含む医薬製剤であって、そのpHが約7.0である、医薬製剤も提供される。
(i)FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド;(ii)ヒスチジンを20mMの濃度で;および(iii)シュークロースを600mMの濃度で含む医薬製剤であって、そのpHが7.0である、医薬製剤も提供される。
いくつかの特定の態様において、本開示は(i)PEG-FGF-21(配列番号:2)を約10mg/mLの濃度で;(ii)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(iii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;および(v)DTPAを約50μMの濃度で含む医薬製剤であって、ここでそのpHが7.1である、医薬製剤を提供する。
(i)PEG-FGF-21を約20mg/mLの濃度で;(ii)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(iii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;および(v)DTPAを約50μMの濃度で含む医薬製剤であって、ここでそのpHが7.1である、医薬製剤が提供される。
(i)PEG-FGF-21を10mg/mLの濃度で;(ii)ヒスチジンを20mMの濃度で;(iii)シュークロースを600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;および(v)DTPAを50μMの濃度で含む、医薬製剤であって、ここでそのpHが7.1である、医薬製剤も提供される。
(i)PEG-FGF21を20mg/mLの濃度で;(ii)ヒスチジンを20mMの濃度で;(iii)シュークロースを600mMの濃度で;(iv)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;および(v)DTPAを50μMの濃度で含む、医薬製剤であって、ここでそのpHが7.1である、医薬製剤も提供される。
本開示はまた、下記に開示されるFGF-21(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21)を含む製剤の安定性を改善するためにいずれかの方法に従って製造される医薬製剤を提供する。
II.製造方法
本開示はまた、FGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤の安定性を改善または強化するための方法であって、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤、例えば、DTPAを混合することを含み、ここで該製剤がアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤を含有しない対照となる製剤と比べて安定性が改善される、方法を提供する。これらの安定化方法は、(i)アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤を該製剤と混合するか、(ii)ポリソルベート界面活性剤、例えば、ポリソルベート80と混合するか、(iii)該製剤のpHを約7.1に調整するか、または(iv)それらのいずれかの組み合わせを含む。
いくつかの態様において、本明細書に記載の医薬製剤は、(i)PEG-FGF-21を約10mg/mLの最終濃度を達成する量にて;(ii)ヒスチジンを約20mMの最終濃度を達成する量にて;(iii)シュークロースを約600mMの最終濃度を達成する量にて;(iv)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の最終濃度を達成する量にて;および(v)DTPAを約50μMの最終濃度を達成する量にて混合し;そしてそのpHを約7.1に調整する方法によって製造される。
いくつかの態様において、本明細書に記載の医薬製剤は、(i)PEG-FGF-21を約20mg/mLLの最終濃度を達成する量にて;(ii)ヒスチジンを約20mMの最終濃度を達成する量にて;(iii)シュークロースを約600mMの最終濃度を達成する量にて;(iv)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の最終濃度を達成する量にて;および(v)DTPAを約50μMの最終濃度を達成する量にて混合し;そしてそのpHを約7.1に調整する方法によって製造される。
いくつかの態様において、本明細書に記載の医薬製剤は、(i)PEG-FGF-21を10mg/mLの最終濃度を達成する量にて;(ii)ヒスチジンを20mMの最終濃度を達成する量にて;(iii)シュークロースを600mMの最終濃度を達成する量にて;(iv)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の最終濃度を達成する量にて;および(v)DTPAを50μMの最終濃度を達成する量にて混合し;そしてそのpHを7.1に調整する方法によって製造される。
いくつかの態様において、本明細書に記載の医薬製剤は、(i)PEG-FGF-21を20mg/mLの最終濃度を達成する量にて;(ii)ヒスチジンを20mMの最終濃度を達成する量にて;(iii)シュークロースを600mMの最終濃度を達成する量にて;(iv)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の最終濃度を達成する量にて;および(v)DTPAを50μMの最終濃度を達成する量にて混合し;そしてそのpHを7.1に調整する方法によって製造される。
本明細書において使用される場合、「混合する」なる語は、当該分野にて既知のいずれかの手段により開示される濃度を得るために、予め定められていない順序で本明細書に開示の製剤の成分を合わせることをいう。例えば、本明細書に開示の医薬製剤中の賦形剤はFGF-21ポリペプチド溶液に連続してまたは同時に添加され得る。あるいはまた、FGF-21ポリペプチドの濃縮溶液を該製剤のあらゆるまたは一部の賦形剤を含む溶液に添加することができる。他の態様において、賦形剤を、例えば、透析または濾過を用いて、該製剤に組み込むことができる。
いくつかの態様において、開示される方法を適用することで得られる安定性の改善は、例えば、(i)対照となる製剤に対して、物理的安定性の向上、(ii)対照となる製剤に対して、化学的安定性の向上、または(iii)その組み合わせを含む。
いくつかの態様において、物理的安定性の向上は、(i)ポリペプチドの凝集の防止または減少、(ii)ポリペプチドの分画の防止または減少、あるいは(iii)それらの組み合わせを含む。いくつかの態様において、本明細書に開示される医薬組成物において観察されるポリペプチドの凝集は、対照となる製剤において観察される凝集の約90%、約85%、約80%、約75%、約70%、約65%、約60%、約55%、約50%、約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、または約10%である。いくつかの態様において、本明細書に開示される医薬組成物において観察されるポリペプチドの凝集は、対照となる製剤において観察される凝集の90%未満、85%未満、80%未満、75%未満、70%未満、65%未満、60%未満、55%未満、50%未満、45%未満、40%未満、35%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、または10%未満である。いくつかの態様において、本明細書に開示される医薬組成物において観察されるポリペプチドの分画は、対照となる製剤において観察される分画の約90%、約85%、約80%、約75%、約70%、約65%、約60%、約55%、約50%、約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、または約10%である。いくつかの態様において、本明細書に開示される医薬組成物において観察されるポリペプチドの分画は、対照となる製剤において観察される凝集の90%未満、85%未満、80%未満、75%未満、70%未満、65%未満、60%未満、55%未満、50%未満、45%未満、40%未満、35%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、または10%未満である。
いくつかの態様において、化学的安定性の向上は、(i)ポリペプチドの脱アミド化の防止または減少、(ii)ポリペプチドの酸化の防止または減少、あるいは(iii)それらの組み合わせを含む。いくつかの態様において、本明細書に開示される医薬組成物において観察されるポリペプチドの脱アミド化は、対照となる製剤において観察されるポリペプチドの脱アミド化の約90%、約85%、約80%、約75%、約70%、約65%、約60%、約55%、約50%、約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、または約10%である。いくつかの態様において、本明細書に開示される医薬組成物において観察されるポリペプチドの脱アミド化は、対照となる製剤において観察されるポリペプチドの脱アミド化の90%未満、85%未満、80%未満、75%未満、70%未満、65%未満、60%未満、55%未満、50%未満、45%未満、40%未満、35%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、または10%未満である。いくつかの態様において、本明細書に開示される医薬組成物において観察されるポリペプチドの酸化は、対照となる製剤において観察されるポリペプチドの酸化の約90%、約85%、約80%、約75%、約70%、約65%、約60%、約55%、約50%、約45%、約40%、約35%、約30%、約25%、約20%、約15%、または約10%である。いくつかの態様において、本明細書に開示される医薬組成物において観察されるポリペプチドの酸化は、対照となる製剤において観察されるポリペプチドの酸化の90%未満、85%未満、80%未満、75%未満、70%未満、65%未満、60%未満、55%未満、50%未満、45%未満、40%未満、35%未満、30%未満、25%未満、20%未満、15%未満、または10%未満である。
いくつかの態様において、本明細書に開示される製剤を安定化させる(安定性を改善または強化する)方法は、分解レベルだけでなく、分解速度も下げることができる:例えば、開示される方法は、対照となる製剤に対して、ポリペプチドの脱アミド化の速度を低下させ、ポリペプチドの酸化の速度を低下させ、ポリペプチドの凝集の速度を低下させ、タンパク質の分解速度を低下させ、またはそれらのいずれかの組み合わせとすることができる。
例えば、DTPAなどのアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤の本明細書に開示される医薬製剤における混合は、対照となる製剤に対して、特定の温度で特定の期間貯蔵した場合に、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドの脱アミド化速度を低下させることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)のFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)を含む医薬製剤への混合は、対照となる製剤に対して、該医薬製剤を、例えば、約25℃、約30℃、約35℃、約40℃、または約45℃で貯蔵した場合に、FGF-21ポリペプチドの脱アミド化速度を低下させることができる。いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、該医薬製剤を、25℃より上、30℃より上、35℃より上、約40℃、または約45℃の温度で貯蔵した場合に、対照となる製剤に対して、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドの脱アミド化速度を低下させることができる。いくつかの態様において、該アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)は、該医薬製剤を、約20℃と約25℃、約25℃と約30℃、約30℃と約35℃、または約40℃と約45℃の間で貯蔵した場合に、対照となる製剤に対して、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドの脱アミド化速度を低下させることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)の、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)を含む医薬製剤への混合は、該医薬製剤を、上記した温度または温度範囲で、約1週間、約2週間、約3週間、約1か月、約2か月、約3か月、または約4か月貯蔵した場合に、対照となる製剤に対して、該FGF-21ポリペプチドの脱アミド化速度を低下させることができる。
特定の態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)の、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)を含む医薬製剤への混合は、該医薬製剤を、40℃で、約1か月貯蔵した場合に、対照となる製剤に対して、該FGF-21ポリペプチドの脱アミド化速度を低下させることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)の、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)を含む医薬製剤への混合は、該医薬製剤を、約25℃、約30℃、約35℃、約40℃、または約45℃で貯蔵した場合に、対照となる製剤に対して、FGF-21ポリペプチドの高分子量(HMW)の凝集速度を低下させることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)の、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)を含む医薬製剤への混合は、該医薬製剤を、25℃より上、30℃より上、35℃より上、約40℃、または約45℃の温度で貯蔵した場合に、対照となる製剤に対して、FGF-21ポリペプチドのHMWの凝集速度を低下させることができる。いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)の、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)を含む医薬製剤への混合は、該医薬製剤を、約20℃と約25℃、約25℃と約30℃、約30℃と約35℃、または約40℃と約45℃との間の濃度で貯蔵した場合に、対照となる製剤に対して、FGF-21ポリペプチドのHMWの凝集速度を低下させることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)の、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)を含む医薬製剤への混合は、該医薬製剤を、上記した温度または温度範囲で、約1週間、約2週間、約3週間、約1か月、約2か月、約3か月、または約4か月貯蔵した場合に、対照となる製剤に対して、該FGF-21ポリペプチドのHMWの凝集速度を低下させることができる。
特定の態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)の、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)を含む医薬製剤への混合は、該医薬製剤を、40℃で、約1か月貯蔵した場合に、対照となる製剤に対して、該FGF-21ポリペプチドのHMWの凝集速度を低下させることができる。
いくつかの態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)の、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)を含む医薬製剤への混合は、FGF-21ポリペプチドにある1または複数のメチオニンの酸化を防止または軽減することができる。
特定の態様において、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤(例えば、DTPA)の、FGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)を含む医薬製剤への混合は、例えば、25℃、および/または40℃で、配列番号:3のアミノ酸1および/またはアミノ酸169(あるいは配列番号:1、2または他のいずれかのFGF-21ポリペプチドにある対応するアミノ酸)の酸化を防止または軽減することができる。
開示された方法は、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤 DTPAを使用し得る。しかしながら、他のいくつかの態様にて、アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤は、例えば、EDTA、EGTA、DOTA、チウキセタンなどのDTPA関連の化合物、または当該分野にて既知のDTPAおよびEDTAと関連するいずれかのキレート剤、例えば、DTPA・BMAおよびEDTA・BMAなどのもう一つ別のアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤であり得る。
いくつかの態様において、該DTPAカチオンキレート剤は、約10μMと約100μMの間、15μMと約95μMの間、約20μMと約90μMの間、約25μMと約85μMの間、約30μMと約80μMの間、約35μMと約75μMの間、約40μMと約70μMの間、約45μMと約65μMの間、約50μMと約60μMの間、約25μMと約75μMの間、約40μMと約60μMの間、約30μMと約70μMの間、または約40μMと約75μMの間の量まで混合され得る。
いくつかの態様において、該DTPAカチオンキレート剤は、約10μM、約15μM、約20μM、約25μM、約30μM、約35μM、約40μM、約45μM、約50μM、約55μM、約60μM、約65μM、約70μM、約75μM、約80μM、約85μM、約90μM、約95μMまたは約100μMの量まで混合され得る。
いくつかの態様において、該DTPAカチオンキレート剤は、少なくとも約15μM、少なくとも約20μM、少なくとも約25μM、少なくとも約30μM、少なくとも約35μM、少なくとも約40μM、少なくとも約45μM、少なくとも約50μM、少なくとも約55μM、少なくとも約60μM、少なくとも約65μM、少なくとも約70μM、または少なくとも約75μMの量まで混合され得る。
特定の態様において、該アミノポリカルボン酸カチオンキレート剤、例えば、DTPAは、50μMの量まで混合される。
本明細書に開示される方法のいくつかの態様において、製剤のpHは、約6.5より上、約6.6より上、約6.7より上、約6.8より上、約6.9より上、約7.0より上、約7.1より上、約7.2より上、約7.3より上、約7.4より上、または約7.5より上のpHに調整される。
いくつかの態様において、該製剤のpHは、6.5より上、6.6より上、6.7より上、6.8より上、6.9より上、7.0より上、7.1より上、7.2より上、7.3より上、7.4より上、または7.5より上のpHに調整される。
いくつかの態様において、該製剤のpHは、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、または7.5のpHに調整される。
いくつかの態様において、該製剤のpHは、約6.5と約7.5、約6.6と約7.5、約6.7と約7.5、約6.8と約7.5、約6.9と約7.5、約7.0と約7.5、約7.1と約7.5、約7.2と約7.5、約7.3と約7.5、約7.4と約7.5、約6.5と約7.4、約6.5と約7.3、約6.5と約7.2、約6.5と約7.1、約6.5と約7.0、約6.5と約6.9、約6.5と約6.8、約6.5と約6.7、約6.6と約7.4、約6.7と約7.4、約6.8と約7.4、約6.9と約7.4、約7.0と約7.4、約7.1と約7.4、約7.2と約7.4、約7.3と約7.4、約6.5と約7.3、約6.6と約7.3、約6.7と約7.3、約6.7と約7.3、約6.8と約7.3、約6.9と約7.3、約7.0と約7.3、約7.1と約7.3、約7.2と約7.3、約6.5と約7.2、約6.6と約7.2、約6.7と約7.2、約6.8と約7.2、約6.9と約7.2、約7.0と約7.2、約7.1と約7.2、約6.9と約7.1、または約7.0と約7.1の間のpHに調整される。
いくつかの態様において、該製剤のpHは、約6.8、約6.9、約7.0、約7.1、約7.2、約7.3、約7.4、または約7.5のpHに調整される。いくつかの態様において、該医薬製剤は、そのpHを調整した後、pHが6.5の対照となる製剤よりも安定している。
いくつかの態様において、該製剤のpHは、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、または7.5のpHに調整される。いくつかの態様において、該医薬製剤は、そのpHを調整した後、pHが6.5の対照となる製剤よりも安定している。
いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の安定性を改善する方法は、界面活性剤を混合することをさらに含む。いくつかの態様において、混合される界面活性剤は非イオン性界面活性剤、すなわち、中性溶液中で正味の電荷を有しにくい、界面活性剤である。いくつかの態様において、混合される非陰イオン性界面活性剤はポリソルベートである。いくつかの態様において、非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルでは、おおよそ、少なくとも0.01mg/mlの量である、臨界ミセル濃度(CMC)よりも高い量にて混合される。WanおよびLee、Journal of Pharm Sci, 63, p.136, 1974を参照のこと。本方法のいくつかの態様において、ポリソルベートはポリソルベート80(PS80)である。
いくつかの態様において、PS80界面活性剤は、該医薬製剤に、約0.01%~約0.1%(w/v)、約0.02%~約0.1%(w/v)、約0.03%~約0.1%(w/v)、約0.04%~約0.1%(w/v)、約0.05%~約0.1%(w/v)、約0.06%~約0.1%(w/v)、約0.07%~約0.1%(w/v)、約0.08%~約0.1%(w/v)、約0.09%~約0.1%(w/v)、約0.02%~約0.09%(w/v)、約0.03%~約0.09%(w/v)、約0.04%~約0.09%(w/v)、約0.05%~約0.09%(w/v)、約0.06%~約0.09%(w/v)、約0.07%~約0.09%(w/v)、約0.08%~約0.09%(w/v)、約0.04%~約0.08%(w/v)、約0.04%~約0.08%(w/v)、約0.05%~約0.08%(w/v)、約0.06%~約0.08%(w/v)、約0.07%~約0.08%(w/v)、約0.04%~約0.07%(w/v)、約0.05%~約0.07%(w/v)、約0.06%~約0.07%(w/v)、または約0.05%~約0.06%(w/v)の量にて混合される。
いくつかの態様において、ポリソルベート80界面活性剤は、少なくとも約0.01%(w/v)、少なくとも約0.02%(w/v)、少なくとも約0.03%(w/v)、少なくとも約0.04%(w/v)、少なくとも約0.05%(w/v)、少なくとも約0.06%(w/v)、少なくとも約0.07%(w/v)、少なくとも約0.08%(w/v)、少なくとも約0.09%(w/v)または少なくとも約0.1%(w/v)の量にて混合される。いくつかの態様において、該界面活性剤、例えば、PS80は、該製剤を(例えば、振盪器で)かき混ぜた時に、粒子形成および/または気泡形成を軽減または防止するのに十分な量で投与される。
いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の安定性を改善する方法は、アミノ酸緩衝、例えば、ヒスチジン(すなわち、L-ヒスチジン、D-ヒスチジン、溶媒和ヒスチジン、水和ヒスチジン、無水ヒスチジン、またはそれらの混合物)を混合することをさらに含む。
いくつかの態様において、ヒスチジン緩衝剤は、約10mM~約100mMヒスチジン、約15mM~約100mMヒスチジン、約20mM~約100mMヒスチジン、約25mM~約100mMヒスチジン、約30mM~約100mMヒスチジン、約35mM~約100mMヒスチジン、約40mM~約100mMヒスチジン、約45mM~約100mMヒスチジン、約50mM~約100mMヒスチジン、約55mM~約100mMヒスチジン、約60mM~約100mMヒスチジン、約65mM~約100mMヒスチジン、約70mM~約100mMヒスチジン、約75mM~約100mMヒスチジン、約80mM~約100mMヒスチジン、約85mM~約100mMヒスチジン、約90mM~約100mMヒスチジン、約95mM~約100mMヒスチジン、約20mM~約90mMヒスチジン、約25mM~約90mMヒスチジン、約30mM~約90mMヒスチジン、約35mM~約90mMヒスチジン、約40mM~約90mMヒスチジン、約45mM~約90mMヒスチジン、約50mM~約90mMヒスチジン、約55mM~約90mMヒスチジン、約60mM~約90mMヒスチジン、約65mM~約90mMヒスチジン、約70mM~約90mMヒスチジン、約75mM~約90mMヒスチジン、約80mM~約90mMヒスチジン、約85mM~約90mMヒスチジン、約30mM~約80mMヒスチジン、約35mM~約80mMヒスチジン、約40mM~約80mMヒスチジン、約45mM~約80mMヒスチジン、約50mM~約80mMヒスチジン、約55mM~約80mMヒスチジン、約60mM~約80mMヒスチジン、約65mM~約80mMヒスチジン、約70mM~約80mMヒスチジン、約75mM~約80mMヒスチジン、約40mM~約70mMヒスチジン、約45mM~約70mMヒスチジン、約50mM~約70mMヒスチジン、約55mM~約70mMヒスチジン、約60mM~約70mMヒスチジン、約65mM~約70mMヒスチジン、約10mM~約30mMヒスチジン、約15mM~約30mMヒスチジン、約20mM~約30mMヒスチジン、約25mM~約30mMヒスチジン、約15mM~約25mMヒスチジン、約20mM~約25mM、約15mM~約20mMヒスチジン、約40mM~約60mMヒスチジン、約45mM~約60mMヒスチジン、約50mM~約60mMヒスチジン、約15.5mM ~約24.5mMヒスチジン、約16mM~約24mMヒスチジン、約16.5mM~約23.5mMヒスチジン、約17mM~約23mMヒスチジン、約17.5mM~約22.5mMヒスチジン、約18mM~約22mMヒスチジン、約18.5mM~約21.5mMヒスチジン、約19mM~約21mMヒスチジン、または約19.5mM~約20.5mMヒスチジンの量にて混合される。
いくつかの態様において、ヒスチジン緩衝剤は、約10mMヒスチジン、約11mMヒスチジン、約12mMヒスチジン、約13mMヒスチジン、約14mMヒスチジン、約15mMヒスチジン、約16mMヒスチジン、約17mMヒスチジン、約18mMヒスチジン、約19mMヒスチジン、約20mMヒスチジン、約21mMヒスチジン、約22mMヒスチジン、約23mMヒスチジン、約24mMヒスチジン、約25mMヒスチジン、約26mMヒスチジン、約27mMヒスチジン、約28mMヒスチジン、約29mMヒスチジン、約30mMヒスチジン、約31mMヒスチジン、約32mMヒスチジン、約33mMヒスチジン、約34mMヒスチジン、約35mMヒスチジン、約36mMヒスチジン、約37mMヒスチジン、約38mMヒスチジン、約39mMヒスチジン、約40mMヒスチジン、約41mMヒスチジン、約42mMヒスチジン、約43mMヒスチジン、約44mMヒスチジン、約45mMヒスチジン、約46mMヒスチジン、約47mMヒスチジン、約48mMヒスチジン、約49mMヒスチジン、または約50mMヒスチジンの量にて混合される。
いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の安定性を改善する方法は、浸透圧調節剤(張性剤)を混合することをさらに含む。本開示によれば、浸透圧調節剤(張性剤)は、ポリオール、糖質、炭水化物、塩化ナトリウムなどの塩、またはそれらの混合物を含み得る。例示的なポリオールは、分子量が約600kD未満(例えば、120~400kDの範囲にある)であるもの、例えば、マンニトール、トレハロース、ソルビトール、エリスリトール、イソマルト、ラクチトール、マルチトール、キシリトール、グリセロール、ラクチトール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、イノシトール、またはそれらの混合物を含む。糖質または炭水化物の浸透圧調節剤は、単糖類、二糖類および多糖類またはそれらの混合物を含む。いくつかの態様において、該糖質または炭水化物は、フルクトース、グルコース、マンノース、シュークロース、ソルボース、キシロース、ラクトース、マルトース、シュークロース、デキストラン、プルラン、デキストリン、シクロデキストリン、可溶性デンプン、ヒドロキシエチルデンプン、水溶性グルカン、およびそれらの混合物からなる群より選択される。いくつかの態様において、浸透圧調節剤は、還元糖または非還元糖あるいはそれらの混合物の群より選択される糖質を含む。いくつかの態様において、浸透圧調節剤または張性剤は、非還元糖、好ましくは、シュークロース、トレハロース、およびそれらの混合物からなる群より選択される糖である、糖質を含む。いくつかの態様において、非還元糖はシュークロースである。いくつかの特定の態様において、非還元糖はシュークロースである。
いくつかの態様において、シュークロース浸透圧調節剤は、約100mM~約1Mシュークロース、約200mM~約1Mシュークロース、約300mM~約1Mシュークロース、約400mM~約1Mシュークロース、約500mM~約1Mシュークロース、約600mM~約1Mシュークロース、約700mM~約1Mシュークロース、約800mM~約1Mシュークロース、約900mM~約1Mシュークロース、約200mM~約900mMシュークロース、約300mM~約900mMシュークロース、約400mM~約900mMシュークロース、約500mM~約900mMシュークロース、約600mM~約900mMシュークロース、約700mM~約900mMシュークロース、約800mM~約900mMシュークロース、約300mM~約800mMシュークロース、約400mM~約800mMシュークロース、約500mM~約800mMシュークロース、約600mM~約800mMシュークロース、約700mM~約800mMシュークロース、約400mM~約700mMシュークロース、約500mM~約700mMシュークロース、約600mM~約700mMシュークロース、または約500mM~約600mMシュークロースの量にて混合される。
いくつかの態様において、シュークロース浸透圧調節剤は、約100mMシュークロース、約150mMシュークロース、約200mMシュークロース、約250mMシュークロース、約300mMシュークロース、約350mMシュークロース、約400mMシュークロース、約450mMシュークロース、約500mMシュークロース、約550mMシュークロース、約600mMシュークロース、約650mMシュークロース、約700mMシュークロース、約750mMシュークロース、約800mMシュークロース、約850mMシュークロース、約900mMシュークロース、約950mMシュークロース、または約1Mシュークロースの量にて混合される。
いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチドは修飾FGF-21ポリペプチドである。当該分野にて既知の多数の修飾FGF-21ポリペプチドは、本明細書に開示の方法、例えば、米国特許第8,012,931号および第9,434,788号(両方共に出典明示により本明細書の一部とされる)にて開示される方法にて使用され得る。本願において開示されるように処方され得る、さらなるFGF-21を下記においてさらに詳細に記載する。
いくつかの態様において、本明細書にて開示される方法において有用な修飾FGF-21ポリペプチドは、配列番号:3(野生型ヒトFGF-21)のアミノ酸配列に対して、少なくとも約70%、少なくとも約75%、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%、または少なくとも約99%のアミノ酸配列同一性を有するポリペプチドを含み、ここで該ポリペプチドはFGF-21活性を有する。
いくつかの態様において、本明細書にて開示される方法において有用な修飾FGF-21ポリペプチドは、配列番号:3(野生型ヒトFGF-21)のアミノ酸配列に対して、少なくとも約70%、少なくとも約75%、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%、または少なくとも約99%のアミノ酸配列同一性を有するポリペプチドから構成されるか、または本質的にそれらからなり、ここで該ポリペプチドはFGF-21活性を有する。
いくつかの態様において、本明細書にて開示される方法において有用な修飾FGF-21ポリペプチドは、例えば、FGF-21ポリペプチドの配列にある天然にてコードされないアミノの側鎖を介して、半減期延長部分に連結される。本開示のFGF-21ポリペプチド、例えば、配列番号:1の修飾FGF-21ポリペプチドと連結し得る半減期延長部分は、例えば、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、IgG、ABP、PASylation部分、HESylation部分、XTEN、Fc領域、およびそれらのいずれかの組み合わせを含む。FGF-21ポリペプチドを修飾するのに用いることのできる半減期延長部分は下記により詳細に記載される。
いくつかの態様において、本明細書にて開示される方法において有用な半減期延長部分は、水溶性ポリマー、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)を含む。いくつかの態様において、該PEGは約10kDaと約40kDaとの間、例えば、約10kDa、約15kDa、約20kDa、約25kDa、約30kDa、約35kDa、または約40kDaの平均分子量を有する。いくつかの態様において、該PEGは約30kDaの平均分子量を有する。いくつかの態様において、該PEGは約15kDaと約40kDaの間、約20kDaと約40kDaの間、約25kDaと約40kDaの間、約30kDaと約40kDaの間、約35kDaと約40kDaの間、約15kDaと約35kDaの間、約15kDaと約30kDaの間、約15kDaと約25kDaの間、約15kDaと約20kDaの間、約20kDaと約35kDaの間、約25kDaと約35kDaの間、または30kDaと約35kDaの間の平均分子量を有する。
いくつかの態様において、該半減期延長部分、例えば、PEGは、天然にてコードされないアミノ酸、例えば、フェニルアラニン誘導体を介してFGF-21ポリペプチドに連結される。いくつかの態様において、該フェニルアラニン誘導体はパラ-アセチル-L-フェニルアラニンである。いくつかの態様において、該半減期延長部分はオキシム連結を介して天然にてコードされないアミノ酸に連結される。いくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸は配列番号:3のアミノ酸グルタミン109と置き換わる。いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドはPEG-FGF-21(配列番号:2)、すなわち、グルタミン109がパラ-アセチル-L-フェニルアラニンと置き換わり、30kDaのPEG鎖がオキシム連結を介してパラ-アセチル-L-フェニルアラニンと共有結合している、配列番号:1のFGF-21である。
本明細書にて開示される方法のいくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチドは、約1mg/mlと約40mg/mlの間の濃度で存在する。いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドは、約10mg/ml、約20mg/ml、約30mg/ml、または約40mg/mlの濃度で存在する。いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドの濃度は、当該分野にて既知の方法、または本明細書の実施例のセクションにおいて開示される特定の方法に従って決定される。
本明細書にて開示される方法のいくつかの態様において、該製剤は皮下投与用に処方される。いくつかの態様において、該製剤は安全シリンジを用いて皮下投与するために処方される。いくつかの態様において、該製剤は毎日または毎週の投与用に処方される。いくつかの態様において、該製剤は水性製剤である。
本開示は、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約10mMと約50mMの間の濃度で;(ii)シュークロースを約100mMと約1Mの間の濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.01%と約0.1%(w/v)の間の濃度で;および(iv)DTPAを約10μMと約100μMの間の濃度で混合することを含み;ここで該製剤のpHが約6.7と約7.5との間にある、方法を提供する。
本開示は、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約15mMと約45mMの間の濃度で;(ii)シュークロースを約200mMと約900mMの間の濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.02%と約0.09%(w/v)の間の濃度で;および(iv)DTPAを約20μMと約90μMの間の濃度で混合することを含み;ここで該製剤のpHが約6.8と約7.4の間にある、方法を提供する。
本開示は、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約15mMと約40mMの間の濃度で;(ii)シュークロースを約300mMと約800mMの間の濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.03%と約0.08%(w/v)の間の濃度で;および(iv)DTPAを約30μMと約80μMの間の濃度で混合することを含み;ここで該製剤のpHが約6.9と約7.3の間にある、方法を提供する。
本開示は、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約15mMと約30mMの間の濃度で;(ii)シュークロースを約400mMと約800mMの間の濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.04%と約0.07%(w/v)の間の濃度で;および(iv)DTPAを約40μMと約70μMの間の濃度で混合することを含み;ここで該製剤のpHが約7と約7.2の間にある、方法を提供する。
本開示は、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約15mMと約25mMの間の濃度で;(ii)シュークロースを約500mMと約700mMの間の濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.04%と約0.06%(w/v)の間の濃度で;および(iv)DTPAを約45μMと約55μMの間の濃度で混合することを含み;ここで該製剤のpHが約7と約7.1の間にある、方法を提供する。
本開示はまた、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(ii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを約50μMの濃度で混合することを含み;ここでそのpHが7.1である、方法を提供する。
本開示はまた、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを20mMの濃度で;(ii)シュークロースを600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを50μMの濃度で混合することを含み、ここで該pHが7.1である、方法を提供する。
本開示は、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約20mMの濃度で;および(ii)シュークロースを約600mMの濃度で混合することを含み;ここでそのpHが約7.0である、方法を提供する。
本開示は、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドを含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを20mMの濃度で;および(ii)シュークロースを600mMの濃度で混合することを含み;ここでそのpHが7.0である、方法を提供する。
本開示は、PEG-FGF-21(配列番号:2)を約10mg/mLの濃度で含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(ii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを約50μMの濃度で混合することを含み;ここでそのpHが7.1である、方法を提供する。
本開示は、PEG-FGF-21(配列番号:2)を約20mg/mLの濃度で含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを約20mMの濃度で;(ii)シュークロースを約600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を約0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを約50μMの濃度で混合することを含み;ここでそのpHが7.1である、方法を提供する。
本開示は、PEG-FGF-21(配列番号:2)を約10mg/mLの濃度で含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを20mMの濃度で;(ii)シュークロースを600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを50μMの濃度で混合することを含み、ここでそのpHが7.1である、方法を提供する。
本開示は、PEG-FGF-21(配列番号:2)を約20mg/mLの濃度で含む製剤の安定性を改善するための方法であって、(i)ヒスチジンを20mMの濃度で;(ii)シュークロースを600mMの濃度で;(iii)ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度で;および(iv)DTPAを50μMの濃度で混合することを含み;ここでそのpHが7.1である、方法を提供する。
いくつかの実施態様において、医薬製剤中に含まれる個々の賦形剤(例えば、DTPA、PS80、ヒスチジン、シュークロース)の濃度は、完成した医薬製剤の最終容量単位当たりの、その製造の過程において、該医薬製剤に添加される個々の賦形剤の量(重量、モル等)であると決定/算定され得る。他の実施態様において、医薬製剤に含まれる賦形剤(例えば、DTPA、PS80、ヒスチジン、シュークロース)の濃度は、該医薬製剤中の個々の賦形剤の実際の量を基礎とする。
III.治療方法
本開示はまた、線維症および/または糖尿病に付随する疾患または症状の治療または予防を必要とする対象において、それらを治療または予防する方法であって、該対象に効果的な量の本明細書に開示のFGF-21(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21)を含む医薬製剤を投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの態様において、該疾患または症状は、糖尿病、例えば、2型糖尿病である。いくつかの態様において、該疾患または症状は非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)である。
いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドは、本明細書に開示の治療または予防方法において、約1mgと約40mg/用量の間の量で使用され得る。いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドは、本明細書に開示の治療または予防方法において、約1mgと約5mg/用量の間、または約5mgと約10mg/用量の間、または約10mgと約15mg/用量の間、または約15mgと約20mg/用量の間、または約20mgと約25mg/用量の間、または約25mgと約30mg/用量の間、または約30mgと約35mg/用量の間、または約35mgと約40mg/用量の間の量で使用され得る。いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドは、本明細書に開示の治療または予防方法において、40mg/用量よりも多い量で使用され得る。
いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチド、例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチドは、本明細書に開示の治療または予防方法において、約1mg、約2mg、約3mg、約4mg、約5mg、約6mg、約7mg、約8mg、約9mg、約10mg、約11mg、約12mg、約13mg、約14mg、約15mg、約16mg、約17mg、約18mg、約19mg、約20mg、約21mg、約22mg、約23mg、約24mg、約25mg、約26mg、約27mg、約28mg、約29mg、約30mg、約31mg、約32mg、約33mg、約34mg、約35mg、約36mg、約37mg、約38mg、約39mg、または約40mg/用量の量で使用され得る。
いくつかの態様において、医薬製剤は、例えば、安全シリンジを用いて皮下投与される。いくつかの態様において、該医薬製剤は毎日または毎週投与される。
いくつかの態様において、効果的な量の本明細書に開示のFGF-21(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21)を含む医薬製剤の対象への投与は、肝硬度を下げ、体脂肪率を下げ、体重を減らし、肝臓の体重に対する割合を減らし、肝脂質含有量を減らし、肝線維症の領域を減らし、空腹時血中グルコースレベルを下げ、空腹時トリグリセリドレベルを下げ、LDLコレステロールレベルを下げ、ApoBレベルを下げ、ApoCレベルを下げ、HDLコレステロールを上げ、またはそれらのいずれかの組み合わせである。
いくつかの態様において、本明細書に開示の治療方法に従って、本明細書にて開示されるFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21ポリペプチド)の対象への投与は、未処理対象のレベルと比べて、または該医薬製剤を投与する前の対象と比べて、(i)肝脂質レベルの減少;(ii)肝損傷レベルの低下;(iii)線維症レベルの低下;(iv)線維症バイオマーカー血清Pro-C3(N-末端III型コラーゲンプロぺプチド)レベルの低下;(v)アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)レベルの低下;(vi)アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)レベルの低下;(vii)血清中アジポネクチンレベルの上昇;(viii)血漿中LDLレベルの低下;(ix)血漿中HDLレベルの上昇;(x)血漿中トリグリセリドレベルの低下;(xi)肝硬度レベルの低下;または(xii)それらのいずれかの組み合わせをもたらす。
本開示は、線維症に付随する疾患の治療方法であって、その治療を必要とする対象に、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む効果的な量の医薬製剤を投与することを含む、方法を提供する。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、膵臓、肺、心臓、腎臓、肝臓、眼、神経系、骨髄、リンパ節、心内膜心筋、および/または後腹膜腔などの器官または組織に影響を及ぼし得る。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、肝線維症または前肝硬変であり得る。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、肝硬変、びまん性実質性肺疾患、嚢胞性線維症、肺線維症、進行性塊状線維症、特発性肺線維症、インジェクション線維症、腎線維症、慢性腎疾患、糖尿病性腎疾患、巣状分節状糸球体硬化症、膜性腎症、IgA腎症、骨髄線維症、心不全、急性心不全、慢性心不全、代謝性心不全、心線維症、白内障線維症、白内障、眼瘢痕、膵線維症、皮膚線維症、腸線維症、腸狭窄、心内膜心筋線維症、心房線維症、縦隔線維症、クローン病、腹膜後線維症、ケロイド、腎性全身性線維症、強皮症、全身性硬化症、関節線維症、ペイロニー症候群、デュプイトラン拘縮、糖尿病性神経障害、癒着性関節包炎、アルコール性肝疾患、肝脂肪症、ウイルス性肝炎、胆管疾患、原発性ヘモクロマトーシス、薬物関連肝硬変、原因不明肝硬変、ウィルソン病、および、アルファ1-抗トリプシン欠乏症、間質性肺疾患(ILD)、ヒト線維性肺疾患、肝線維症、黄斑変性症、レチナール網膜症、硝子体網膜症、心筋線維症、グレーブス眼症、薬物誘発性麦角病、心血管疾患、アテローム性動脈硬化症/再狭窄、肥大性瘢痕、原発性または特発性骨髄線維症、および炎症性腸疾患(コラーゲン蓄積大腸炎を含むが、これに限定されない)より選択されてもよい。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、1または複数の肺疾患、肺がん、薬物療法、化学療法、または放射線療法よりもたらされる。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、1または複数の加齢、心臓発作、脳卒中、心筋障害、または左心室機能不全よりもたらされる。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、腎線維症、糸球体腎炎、慢性腎臓病、慢性腎不全、および全身性エリテマトーデス、がん、身体的閉塞、毒素、代謝性疾患、免疫病、または糖尿病性腎症に付随する腎炎より選択され得る。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、1または複数の外傷、脊椎損傷、感染、手術、虚血性損傷、心臓発作、火傷、環境汚染物質暴露、肺炎、結核、または急性呼吸窮迫症候群よりもたらされる。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、肺線維症、間質性肺疾患、ヒト線維性肺疾患、特発性肺線維症、肝線維症、心線維症、心筋線維症、黄斑変性症、レチナール網膜症、硝子体網膜症、グレーブス眼症、薬物誘発性エルゴチズム、心血管疾患、アテローム性動脈硬化症/再狭窄、ケロイドおよび肥大性瘢痕、原発性または特発性骨髄線維症、炎症性腸疾患、膠原性大腸炎、眼瘢痕および白内障術後線維症より選択され得る。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、NASH、肝線維症、および肝硬変より選択され得る。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患はNASHであり得る。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、糖尿病性腎疾患、慢性腎疾患、および腎線維症より選択され得る。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は、代謝性心不全および心線維症より選択され得る。いくつかの態様において、線維症に付随する疾患は肺線維症であってもよい。
いくつかの態様において、本開示は、肝脂肪画分を減らすことを必要とする対象においてそれを減少させる方法であって、該対象に本明細書にて記載されるFGF-21ポリペプチドを含む効果的な量の医薬製剤を投与することを含み、ここで所望により該対象はNASHを発症するリスクがあるか、またはNASHと診断されてもよい、方法を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、次のことを必要とする対象において、肝硬度を下げ、体脂肪率を下げ、体重を減らし、肝臓の体重に対する割合を減らし、肝脂質含有量を減らし、肝線維症の領域を減らし、空腹時血中グルコースレベルを下げ、空腹時トリグリセリドを減らし、LDLコレステロールを減らし、ApoBを減らし、ApoCレベルを減らし、および/またはHDLコレステロールを上げる方法であって、該対象に本明細書にて記載されるFGF-21ポリペプチドを含む効果的な量の医薬製剤を投与することを含み、ここで所望により該対象はNASHを発症するリスクがあるか、またはNASHと診断されてもよい、方法を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、アジポネクチンレベルを上げることを必要とする対象においてそれを増大させる方法であって、該対象にFGF-21ポリペプチドを含む効果的な量の医薬製剤を投与することを含み、ここで所望により該対象はNASHを発症するリスクがあるか、またはNASHと診断されてもよい、方法を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、NASHに付随する1または複数の徴候を治療することを必要とする対象においてそれを治療する方法であって、該対象にFGF-21ポリペプチドを含む効果的な量の医薬製剤を投与することを含む、方法を提供する。
NASHを治療または予防する必要のある対象において、それを治療または予防する方法であって、該対象に配列番号:1を含む修飾FGF-21ポリペプチドを含む本明細書にて記載される治療的に効果的な量の医薬製剤を投与することを含み、ここでそのpAF残基が分子量が約30kDaのポリ(エチレングリコール)部分(PEG-FGF-21)に連結される、方法も提供される。
いくつかの態様において、対象は、所望により肝生検によって決定されてもよい、NASH CRN線維症段階1-3を示し得る。いくつかの態様において、治療の前に、対象は少なくとも約60の脂肪肝指数を示し得る。いくつかの態様において、治療の前に、対象は、所望により、磁気共鳴映像法によって決定されてもよい、少なくとも10%の肝脂肪画分率を示し得る。
いくつかの態様において、本開示は、1型糖尿病または2型糖尿病の治療を必要とする対象においてそれを治療する方法であって、該対象に本明細書にて記載されるFGF-21ポリペプチドを含む治療的に効果的な量の医薬製剤を投与することを含む、方法を提供する。いくつかの態様において、本開示は、肥満の治療を必要とする対象においてそれを治療する方法であって、該対象に本明細書にて記載されるFGF-21ポリペプチドを含む治療的に効果的な量の医薬製剤を投与することを含む、方法を提供する。いくつかの態様において、本開示は、グルコースおよび脂質ホメオスタシス、グルコースの取り込み、GLUT1発現、および/または血清中グルコース、トリグリセリド、インスリンまたはグルカゴン濃度のうちの少なくとも1つの調節を必要とする対象においてそれを調節する方法であって、該対象に本明細書にて記載されるFGF-21ポリペプチドを含む効果的な量の医薬製剤を投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、以下の必要とする対象において、インスリン感受性を亢進し、アジポネクチンレベルを上げ、血中グルコースレベルを下げ、グルカゴンレベルを下げ、トリグリセリドレベルを下げ、フルクトサミンレベルを下げ、低密度コレステロールレベルを下げるか、またはC-反応性タンパク質レベルを下げる方法であって、該対象に本明細書にて記載されるFGF-21ポリペプチドを含む効果的な量の医薬製剤を投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、肥満、糖尿病、膵炎、インスリン耐性、高インスリン血症、耐糖能異常、高血糖症、メタボリックシンドローム、耐糖能障害、不十分なブドウ糖クリアランス、高血中グルコース、およびプラダ-ウィリ症候群より選択される症状または障害の治療を必要とする対象においてそれを治療する方法であって、該対象に本明細書にて記載されるFGF-21ポリペプチドを含む効果的な量の医薬製剤を投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの態様において、本開示は、A型インスリン耐性、C型インスリン耐性(AKA HAIR-AN症候群)、ラブソン-メンデンホール症候群、ドナヒュー症候群またはレプレショーニズム、アンドロゲン過剰症、多毛症、または黒色表皮腫より選択されるインスリン関連の症状または障害の治療を必要とする対象においてそれらを治療する方法であって、該対象に本明細書にて記載されるFGF-21ポリペプチドを含む効果的な量の医薬製剤を投与することを含む、方法を提供する。
いくつかの態様において、本明細書にて記載されるFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は注射を介して投与され得る。いくつかの態様において、本明細書にて開示されるFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は皮下注射、IV注射、腹腔内注射、または筋肉内注射を介して投与され得る。
いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、一日に付き約1回の頻度か、一日当たり約1回よりも少ない頻度で投与され得る。いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、一週間に付き約2回の頻度か、一週間当たり約2回よりも少ない頻度で投与され得る。いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、一週間に付き約1回の頻度か、一週間当たり約2回よりも少ない頻度で投与され得る。いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、二週間に付き約1回の頻度か、二週間当たり約2回よりも少ない頻度で投与され得る。いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、三週間に付き約1回の頻度か、一週間当たり約2回よりも少ない頻度で投与され得る。いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、一か月に付き約1回の頻度か、一か月当たり約1回よりも少ない頻度で投与され得る。いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、四週間に付き約1回の頻度か、一週間当たり約2回よりも少ない頻度で投与され得る。いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、一日に付き約1回の頻度で投与され得る。いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は一週間に付き約1回の頻度で投与され得る。
いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、約1mg、約2mg、約5mg、約10mg、約15mg、約20mg、約25mg、約30mg、約35mg、約40mg、約45mg、約50mg、約55mg、約60mg、約65mg、約70mg、約75mg、約80mg、約85mg、約90mg、約95、および約100mgのFGF-21ポリペプチド/用量より選択される量にて投与され得る。
例えば、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、受容対象の体重1k当たり約0.1と100mgの間のFGF-21ポリペプチド濃度で対象に投与され得る。いくつかの態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、受容対象の体重1k当たり約0.5と5mgの間のFGF-21ポリペプチド濃度で対象に投与され得る。もう一つ別の態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤は、一週間に約1回または2回、二日毎に1回、三日毎に1回、四日毎に1回、五日毎に1回、または六日毎に1回などの、一日に1回と二週間に付き1回の間の頻度で受容対象に投与され得る。
本開示の医薬製剤は、限定されないが、非経口的に、例えば、注射(限定されないが、皮下的または静脈内注射)、あるいは注射または注入の他のいずれかの形態を含む、タンパク質またはペプチドに適した従来のいずれかの経路で投与され得る。
IV. 修飾FGF-21ポリペプチド
本開示のFGF-21ポリペプチドは、1または複数のアミノ酸置換、付加または欠失を含むFGF-21ポリペプチドを包含する。例えば、本開示のFGF-21ポリペプチドは、1または複数のアミノ酸置換(例えば、天然に存在するか、天然には存在しないアミノ酸との置換)、欠失(末端または内部欠失)、あるいは異種部分の結合など(アミノ酸配列での割込み/挿入によるか、側鎖結合によるかいずれかのC-末端、N-末端、または内部)の修飾を含む。いくつかの特定の態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、配列番号:3(野生型FGF-21)の修飾バージョン、または配列番号:1(グルタミン109がパラ-アセチル-L-フェニルアラニンで置換されることで修飾された野生型配列)を含む。いくつかの特定の態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、例えば、異種部分(例えば、PEG)の付着を介する、配列番号:1の誘導体である。特定の態様において、修飾FGF-21はPEG-FGF-21(配列番号:2)である。
表1:FGF-21ポリペプチドの配列
Figure 0007492463000001
「修飾FGF-21ポリペプチド」なる語はまた、多型(例えば、天然に存在するFGF-21配列変種)、例えば、FGF-21のP-形態またはL-形態も包含する。
天然に存在するFGF-21での多種多様なアミノ酸位置の置換が記載されている。置換は、溶解性または安定性を調整する置換、アゴニスト活性を亢進する置換、インビボまたはインビトロにおける半減期を延ばす置換、プロテアーゼ耐性を向上させる置換、ポリペプチドをアンタゴニストに変換する置換、免疫原性または毒性を減らす置換、精製または製造可能性を促進する置換、あるいはそれらのいずれかの組み合わせ(これらに限定されない)を含み、修飾FGF-21ポリペプチドなる語でも包含される。
場合によっては、天然にてコードされないアミノ酸置換を、修飾FGF-21ポリペプチド内で他の付加、置換または欠失と組み合わせ、その修飾FGF-21ポリペプチドのもう一つ別のFGF-21ポリペプチド(例えば、配列番号:3の野生型FGF-21ポリペプチド、配列番号:1の修飾FGF-21ポリペプチド、配列番号:2のPEG-FGF-21ポリペプチド、付加、置換または欠失のない同じFGF-21ポリペプチド、あるいはもう一つ別の未修飾または修飾のFGF-21の未修飾または修飾のポリペプチド)に対して相対的な他の生物学的特性に影響を与えるようにしてもよい。
場合によっては、他の付加、置換または欠失が、修飾FGF-21ポリペプチドの安定性(タンパク質分解に対する耐性を含むが、これに限定されない)を向上させるか、修飾FGF-21ポリペプチドのその受容体に対する親和性を増大させるかもしれない。いくつかの場合では、他の付加、置換または欠失が修飾FGF-21ポリペプチドの医薬安定性を向上させるかもしれない。いくつかの場合では、他の付加、置換または欠失が修飾FGF-21ポリペプチドの溶解性を増大させるかもしれない。
いくつかの態様において、組換え宿主細胞にて発現した後に、ポリペプチドの溶解性の増大をもたらす非天然アミノ酸を取り込むためのもう一つ別の部位に加えて、天然にてコードされるアミノ酸、または非天然のアミノ酸と置換させるための部位が選択される。
いくつかの態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、FGF-21ポリペプチド受容体、結合タンパク質、または関連リガンドに対する親和性を調節し、FGF-21受容体と結合した後のシグナル伝達を調節し、循環半減期を調節し、放出または生物学的利用能を調節し、精製を容易にするか、あるいは特定の投与経路を改善または改変する、もう一つ別の付加、置換または欠失を含む。
いくつかの態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、修飾FGF-21のその受容体に対する親和性を増大させる、付加、置換または欠失を含む。同様に、修飾FGF-21ポリペプチドは、ポリペプチドの検出(GFPを含むが、限定されない)、精製、組織または細胞膜を介する輸送、プロドラッグ放出または活性化、修飾FGF-21の大きさの減少、または他の特性を改善する、化学的または酵素切断配列、プロテアーゼ切断配列、反応基、抗体結合ドメイン(FLAGまたはポリ-Hisを含むが、限定されない)または他の親和性に基づく配列(FLAG、ポリ-His、GST等を含むが、限定されない)または連結分子(ビオチンを含むが、限定されない)を含み得る。
FGF-21の複数の多形が同定されている。ロイシンまたはプロリンが、米国特許公開番号20010012628および米国特許第6,716,626号にて、同じ位置で記載されている。1個のアミノ酸(ロイシン)が異なるN-末端リーダーまたはシグナル配列が、米国特許第6,716,626号および米国特許公開番号20040259780に示される。FGF-21ポリペプチド変種または変異体は、米国特許第6,716,626号;米国特許公開番号2005/0176631、2005/0037457、2004/0185494、2004/0259780、2002/0164713、および2001/0012628;WO 01/36640;WO 03/011213;WO 03/059270;WO 04/110472;WO 05/061712;WO 05/072769;WO 05/091944;WO 05/113606;WO 06/028595;WO 06/028714;WO 06/050247;WO 06/065582;WO 06/078463;WO01/018172;WO09/149171;WO10/042747;WO12/066075;WO11/154349;WO13/052311;WO13/188181(それらの内容を出典明示により本明細書の一部とする)にて開示される変種または変異体を包含するが、これらに限定されない。
「修飾FGF-21ポリペプチド」なる語はまた、天然に存在するFGF-21の生物学的に活性なフラグメント、生物学的に活性な変種および立体異性体、ならびに天然に存在するFGF-21およびそのポリペプチド融合体のアゴニスト、模倣、およびアンタゴニスト変種を包含する。アミノ末端、カルボキシル末端またはその両方にて付加的なアミノ酸を含む融合体は、修飾FGF-21ポリペプチドなる語に包含される。
例示的な融合体として、限定されないが、例えば、メチオニンがリーダーまたはシグナルペプチドまたはその部分を欠くFGF-21の成熟形態の組換え発現より由来のFGF-21のN-末端に連結している(メチオニンが、例えば、イー・コリにおいて組換え発現より由来のFGF-21のN-末端に連結している)メチオニルFGF-21、精製を目的とした融合体(ポリ-ヒスチジンまたは親和性エピトープを含むが、限定されない)、PKEアドネクチンなどの血清アルブミン結合ペプチドとの融合体、血清アルブミンなどの血清タンパク質との融合体、およびFGF-21および1または複数の他の分子(異種部分)(血清アルブミン、Fcドメイン、免疫グロブリン定常領域、XTENなどの非構造化ポリペプチドを含むが、これらに限定されない)を含む融合タンパク質等が挙げられる。かかるいずれのフラグメントも、標準的な生化学的方法により、または該フラグメントをコードするポリヌクレオチドを発現させることでタンパク質より製造され得る。
「修飾FGF-21ポリペプチド」なる語は、PEGなどのポリマーとコンジュゲートしたポリペプチドを包含し、所望により1または複数のシステイン、リジンまたは他の残基のさらなる誘導体を含んでもよい。加えて、修飾FGF-21ポリペプチドはリンカーまたはポリマーを含んでもよく、ここで該リンカーまたはポリマーがコンジュゲートしたアミノ酸は本開示に係る非天然アミノ酸であってもよく、あるいはリジンまたはシステインとのカップリングのように当該分野にて公知の技法を利用して天然にコードされるアミノ酸とコンジュゲートされてもよい。
「修飾FGF-21ポリペプチド」なる語はまた、いずれかのアミノ酸位置でグリコシル化されたポリペプチド、N-連結またはO-連結されたポリペプチドのグリコシル化形態(これらに限定されない)などのグリコシル化修飾FGF-21を包含する。一塩基変化を含有する変種はまた、FGF-21ポリペプチドの生物学的に活性な変種であると考えられる。加えて、スプライス変種も包含される。
「修飾FGF-21ポリペプチド」なる語はまた、化学的手段によって連結されるか、融合タンパク質として発現される、1または複数のいずれかの非修飾または修飾FGF-21ポリペプチド、あるいは他のいずれかのポリペプチド、タンパク質、炭水化物、ポリマー、小分子、リンカー、リガンドまたは他のいずれかの型の生物学的に活性な分子のFGF-21ポリペプチドのヘテロダイマー、ホモダイマー、ヘテロマルチマー、またはホモマルチマー、ならびに、例えば、未だに生物学的活性を維持する、特定の欠失または他の修飾を含有するポリペプチドアナログを包含する。
「修飾FGF-21ポリペプチド」なる語はまた、1または複数のアミノ酸置換、挿入または欠失を含むFGF-21ポリペプチドを包含する。例えば、本開示のFGF-21ポリペプチドは、所望により1または複数の非天然アミノ酸修飾と組み合わせてもよい、1または複数の天然アミノ酸を用いる修飾から構成されてもよい。アゴニスト活性を亢進し、ポリペプチドの溶解度を上げ、プロテアーゼ感受性を下げ、脱アミド化を減少させ、ポリペプチドをアンタゴニストに変換させ、免疫原性または毒性を減らし、あるいは精製または製造可能性を容易にする等(これらに限定されない)などの医薬安定性を調節し、FGF-21ポリペプチドの1または複数の生物学的活性を調節する置換を含むが、これらに限定されない、FGF-21ポリペプチドの多種多様なアミノ酸位置での例示的な置換、挿入または欠失は、修飾FGF-21ポリペプチドなる語が包含する。
いくつかの態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、修飾FGF-21ポリペプチドの生物学的活性を調節する付加挿入、置換または欠失をさらに含む。例えば、その付加、置換または欠失は修飾FGF-21の1または複数の特性または活性を調節するかもしれない。例えば、該付加、置換または欠失はFGF-21ポリペプチド受容体に対する親和性を調節し、循環半減期を調節し、治療半減期を調節し、該ポリペプチドの安定性を調節し、プロテアーゼによる切断を調節し、用量を調節し、放出または生物学的利用能を調節し、精製を容易にし、脱アミド化を減らし、貯蔵寿命を改善し、あるいは特定の投与経路を改善または改変するかもしれない。同様に、修飾FGF-21ポリペプチドは、プロテアーゼ切断配列、反応基、抗体結合ドメイン(FLAGまたはポリ-Hisを含むが、限定されない)または他の親和性に基づく配列(FLAG、ポリ-His、GST等を含むが、限定されない)あるいはポリペプチドの検出(GFPを含むが、限定されない)、精製または他の特性を改善する連結分子(ビオチンを含むが、限定されない)を含んでもよい。
「修飾FGF-21ポリペプチド」なる語はまた、Fcドメインなどの融合パートナーを介して形成されるホモ二量体、ヘテロ二量体、ホモ多量体、およびヘテロ多量体を、あるいは天然にてコードされないアミノ酸側鎖を介して直接的に連結されるものを含むが、限定されない、同じまたは異なる天然にてコードされないアミノ酸側鎖の、または天然にてコードされるアミノ酸側鎖のいずれかに連結される、またはリンカーを介して間接的に連結される、ホモ二量体、ヘテロ二量体、ホモ多量体、およびヘテロ多量体を包含する。例示的なリンカーとして、小型有機化合物、ポリ(エチレングリコール)またはポリデキストランなどの様々な長さの水溶性ポリマー、あるいは様々な長さのポリペプチドが挙げられるが、限定されない。
いくつかの態様において、本明細書に記載の天然にてコードされないアミノ酸は、カルボニル基、アミノオキシ基、ヒドラジド基、ヒドラジン基、セミカルバジド基、アジド基、またはアルキン基を含んでもよい。いくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸は、カルボニル部分を含み、アミノオキシ、ヒドラジン、ヒドラジドまたはセミカルバジド部分を含む、リンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、または半減期延長部分に連結される。いくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸は、アミド結合を通してリンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、または半減期延長部分に連結される、アミノオキシ、ヒドラジン、ヒドラジドまたはセミカルバジド部分を含む。
いくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸は、アジド部分を介してリンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、または半減期延長部分に連結される、アルキン部分を含む。いくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸は、アルキン部分を含むリンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、または半減期延長部分に連結される、アジド部分を含む。いくつかの態様において、1の天然にてコードされないアミノ酸は、アミド結合を介してリンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、または半減期延長部分に連結される、アジドまたはアルキン部分を含む。
いくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸は、オキシム結合を通してリンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、または半減期延長部分に連結される。いくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸は、オキシム結合を通してリンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、または半減期延長部分に連結され、ここで該オキシム結合はカルボニル基がアミノオキシ基と反応することで得られる構造を有する。いくつかの態様において、天然にてコードされないアミノ酸は、オキシム結合を通してリンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、または半減期延長部分に連結され、ここで該オキシム結合は該天然にてコードされないアミノ酸中に含有されるカルボニル基が該リンカー、ポリマー、生物学的に活性な分子、または半減期延長部分中に含有されるアミノオキシ基と反応することで得られる構造を有する。
いくつかの態様において、本明細書に記載の修飾FGF-21ポリペプチドは、配列番号:3のアミノ酸配列を有する、野生型ヒトFGF-21ポリペプチドの少なくとも1つの生物学的活性を有する。
いくつかの態様において、修飾FGF-21ポリペプチドは、ポリ(エチレングリコール)部分を含む水溶性ポリマーと連結した、少なくとも1つの天然にてコードされないアミノ酸を含む。いくつかの態様において、1または複数の天然にてコードされないアミノ酸は、修飾FGF-21にある1または複数の次の位置:位置1(すなわち、N-末端)の前に、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182(すなわち、タンパク質のカルボキシル末端)に組み込まれる(配列番号:3に相当するアミノ酸位置)。
いくつかの態様において、本明細書にて開示される医薬製剤中のFGF-21ポリペプチドは、例えば、米国特許第9,273,106号;第9,458,214号;第9,744,213号;第8,541,369号;第8,188,040号;第9,120,871号;第9,895,417号;第9,266,935号;第6,716,626号;第4,904,584号;または第8,722,622号;米国特許公開番号2013/0231277;2009/0305986;2011/0195895;2010/0216715;2001/0012628;2004/0259780;2005/0176631;20070293430;または2012/0035099;あるいはPCT公開番号WO2016048999;WO2010065439;WO2017093465;WO2003011213;WO2003059270;WO2005091944;WO2008121563;WO199967291、WO199903887、WO200026354;またはWO2017220706(それらのすべての内容を出典明示により本明細書の一部とする)にて記載される修飾FGF-21ポリペプチドである。
V. 半減期延長部分
本開示のFGF-21ポリペプチドは、いくつかの態様にて、半減期延長部分である、異種部分を含み得る。いくつかの態様において、該半減期延長部分はポリペプチド部分であるのに対して、いくつかの別の態様では該半減期延長部分は非ポリペプチド部分である。いくつかの態様において、該FGF-21ポリペプチドは単一の半減期延長部分を含む。しかしながら、別の態様において、本明細書に開示のFGF-21ポリペプチドは1つより多くの半減期延長部分を含み得る。
半減期延長部分は非タンパク質性およびタンパク質性の半減期延長部分を含む。非タンパク質性の半減期延長部分は、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)などの水溶性ポリマー、ヒドロキシエチル澱粉(HES)、脂質、分岐または非分岐アシル基、分岐または非分岐C8-C30アシル基、分岐または非分岐アルキル基、および分岐または非分岐C8-C30アルキル基を包含する。タンパク質性の半減期延長部分は、例えば、血清アルブミン、トランスフェリン、アドネクチン(例えば、アルブミン-結合または薬物動態延長(PKE)アドネクチン)、Fcドメイン、およびXTENおよびPAS(例えば、アミノ酸Pro、Alaおよび/またはSerから構成される立体配座的に無秩序なポリペプチド配列)などの非構造ポリペプチド、ならびに上記したいずれかのフラグメントを包含する。
を包含する。
FGF-21またはFGFファミリーメンバーの結晶構造およびそのFGF受容体との相互作用の検査は、特定のアミノ酸残基が溶媒と完全にまたは部分的にアクセス可能である側鎖を有することを示し得る。これらの位置にある天然にてコードされないアミノ酸の側鎖は、タンパク質表面から離れる方向で、溶媒中に向いている可能性があり、かくして、例えば、水溶性ポリマーと結びついているかもしれない。
(a)免疫グロブリン定常領域またはその部分
いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドは、免疫グロブリン定常領域またはその一部に連結されており、例えば、融合またはコンジュゲートされている。免疫グロブリン定常領域は、CH(constant heavy)ドメイン(CH1、CH2等)と称されるドメインで構成される。そのイソ型(すなわち、IgG、IgM、IgA、IgDまたはIgE)に応じて、定常領域は3または4個のCHドメインで構成され得る。いくつかのイソ型(例えば IgG)の定常領域はまた、ヒンジ領域を含有する。Janewayら、2001, Immunobiology, Garland Publishing, N.Y., N.Y.。
本開示の融合タンパク質を産生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異なる供給源から入手することができる。いくつかの態様において、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より由来する。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、齧歯動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット)またはヒト以外の霊長類(例えば、チンパンジー、マカク)種を含む、もう一つ別の哺乳類種の免疫グロブリンより由来してもよいことが理解される。その上、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、いずれかの免疫グロブリンのクラス、あるいはIgG1、IgG2、IgG3およびIgG4を含む、いずれかの免疫グロブリンのイソ型より由来してもよい。1の態様において、ヒトイソ型IgG1が用いられる。
種々の免疫グロブリン定常領域の遺伝子配列(例えば、ヒト定常領域の遺伝子配列)は公的にアクセス可能な寄託された形態にて利用可能である。定常領域ドメイン配列は、特定のエフェクター機能を有するか(または特定のエフェクター機能を欠くか)、あるいは免疫原性を減らすのに特定の修飾があるかで選択され得る。抗体および抗体をコードする遺伝子の多数の配列は公開されており、適切なIg定常領域の配列(例えば、ヒンジ、CH2および/またはCH3配列、またはその一部)が当該分野にて認識される技法を用いてこれらの配列より誘導され得る。次に上記したいずれかの方法を用いて得られた遺伝物質を改変または合成して本開示のポリペプチドを得てもよい。本開示の範囲が定常領域のDNA配列の対立遺伝子、変種および変異を包含することが理解されよう。
免疫グロブリン定常領域またはその一部の配列は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応および目的とするドメインを増幅するのに洗濯されるプライマーを用いてクローン化され得る。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、またはリンパ球から単離し、DNAに逆転写し、抗体遺伝子をPCRで増幅させることができる。PCR増幅方法は、米国特許第4,683,195号;第4,683,202号;第4,800,159号;第4,965,188号にて;および、例えば、「PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications」Innisら編、Academic Press, San Diego, CA(1990);Hoら1989. Gene 77:51;Horton ら1993. Methods Enzymol. 217:270)において詳細に記載される。PCRはコンセンサス定常領域プライマーによって、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って開始されてもよい。上記されるように、PCRはまた、抗体の軽鎖および重鎖をコードするDNAクローンを単離するのに使用され得る。この場合、ライブラリーをコンセンサスプライマーで、またはマウス定常領域プローブなどのより大きな相同的プローブでスクリーニングしてもよい。抗体遺伝子を増幅するのに適する多くのプライマーセットが当該分野にて知られている(例えば、精製された抗体のN-末端配列に基づく5’プライマー(BenharおよびPastan. 1994. Protein Engineering 7: 1509);cDNA末端の迅速増幅(Ruberti, F.ら1994. J. Immunol. Methods 173: 33);抗体リーダー配列(Larrickら1989 Biochem. Biophys. Res. Commun. 160: 1250))。抗体配列のクローニングは、Newmanら.、米国特許第5,658,570号(1995年1月25日付け出願)においてさらに記載される。
本明細書で使用される免疫グロブリン定常領域は、すべてのドメインおよびヒンジ領域またはその一部を包含し得る。一の態様において、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。
本明細書で使用される場合、「Fc領域」なる語は、天然免疫グロブリンのFc領域に対応する、すなわち、その2つの重鎖の個々のFcドメインの二量体会合によって形成されるような、ポリペプチドの部分として定義される。天然Fc領域はもう一つ別のFc領域とのホモ二量体を形成する。
1の態様において、「Fc領域」は、パパイン切断部位のすぐ上流のヒンジ領域で始まり(すなわち、重鎖定常領域の第1残基が114であるとして、IgG中で残基216’)、抗体のC-末端で終える、単一の免疫グロブリン重鎖の部分をいう。従って、完全な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、免疫グロブリンのイソ型に応じて、CH2、CH3およびCH4ドメイン、ならびにヒンジ領域を包含することができる。免疫グロブリンのFc領域を含む融合タンパク質は、安定性の増加、血清半減期の増加(Caponら.、1989, Nature 337: 525)、ならびに胎児性Fc受容体(FcRn)などのFc受容体との結合を含め、融合タンパク質に数種の望ましい特性を付与する(米国特許第6,086,875号、第6,485,726号、第6,030,613号;WO03/077834;US2003-0235536A1)。
いくつかの態様において、「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含む。特定の態様において、Fc領域は、ヒンジ(例えば、上部、中間、および/または下部のヒンジ領域)ドメイン(EU番号付けによる抗体Fc領域のアミノ酸216-230について)、CH2ドメイン(EU番号付けによる抗体Fc領域のアミノ酸231-340について)、CH3ドメイン(EU番号付けによる抗体Fc領域のアミノ酸341-438について)、CH4ドメイン、あるいはその変種、部分またはフラグメントのうちの少なくとも1つを含む。他の態様において、Fc領域は完全な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。いくつかの態様において、Fc領域は、CH3ドメイン(またはその一部)と融合したヒンジドメイン(またはその一部)、CH2ドメイン(またはその一部)と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)と融合した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)の両方と融合したCH2ドメイン(またはその一部)を含むか、本質的にそれらからなるか、またはそれらより構成される。さらに別の態様において、Fc領域は、CH2ドメインの少なくとも一部(例えば、CH2ドメインの全部または部分)を欠く。特定の態様において、Fc領域は、EU番号221~447に対応するアミノ酸を含むか、構成される。
本明細書においてF、F1またはF2と称されるFcドメインは、多数の異なる供給源より得ることができる。1の態様において、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、齧歯動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット)またはヒト以外の霊長類(例えば、チンパンジー、マカク)種を含む、もう一つ別の哺乳類種の免疫グロブリンに由来してもよいことが理解される。その上、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、いずれかの免疫グロブリンのクラス、あるいはIgG1、IgG2、IgG3およびIgG4を含む、いずれかの免疫グロブリンのイソ型に由来してもよい。もう一つ別の態様において、ヒトイソ型IgG1が用いられる。
特定の態様において、Fc変種は、該野生型Fcドメインを含むFc領域によって付与される少なくとも1つのエフェクター機能にて変化(例えば、Fc領域の、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)との結合能の改善または減少、あるいは抗体依存性細胞毒性(ADCC)、食作用、または補体依存性細胞毒性(CDCC)を誘発する能力の改善または減少)を与える。他の態様において、Fc変種は操作されたシステイン残基を提供する。
本開示のFc領域は、エフェクター機能および/またはFcR結合において変化(例えば、強化または減少)を付与することが知られている、当該分野で認識されるFc変種を使用してもよい。具体的には、該開示の結合分子は、例えば、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;米国特許公開番号US2007/0231329、US2007/0231329、US2007/0237765、US2007/0237766、US2007/0237767、US2007/0243188、US20070248603、US20070286859、US20080057056;または米国特許第5,648,260号;第5,739,277号;第5,834,250号;第5,869,046号;第6,096,871号;第6,121,022号;第6,194,551号;第6,242,195号;第6,277,375号;第6,528,624号;第6,538,124号;第6,737,056号;第6,821,505号;第6,998,253号;第7,083,784号;第7,404,956号、および第7,317,091号において開示される、1または複数のアミノ酸位置での変化(例えば、置換)を包含し得る。1の態様において、特定の変化(例えば、当該分野にて開示される1または複数のアミノ酸の特定の置換)は、1または複数の開示されているアミノ酸位置でなされてもよい。もう一つ別の態様において、1または複数の開示されているアミノ酸位置で、異なる変化(例えば、当該分野にて開示される1または複数のアミノ酸位置での異なる置換)がなされてもよい。
IgGのFc領域は、部位特異的変異誘発等などの周知操作に従って、Fc受容体と結合するであろう、修飾IgGまたはFcフラグメントあるいはその部分を生じるように修飾され得る。かかる修飾は、Fc受容体接触部位から離れた修飾、ならびにFc受容体との結合を維持するか、さらに強化する接触部位の範囲内での修飾を包含する。例えば、ヒトIgG1 Fc(Fcγ1)における次の単一アミノ酸残基: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は、Fc受容体に対するFc結合親和性を有意に喪失することなく、置換され得、ここで例えばP238Aは番号238の位置にある野生型プロリンがアラニンで置換されていることを表す。一例として、特定の態様にてN297A変異を取り入れ、高度に保存されたN-グリコシル化部位を取り除く。アラニンに加えて、上記の位置で野生型アミノ酸の代わりに他のアミノ酸を用いることができる。変異をFcに導入し、100個を超える天然のFcとは異なるFc領域を生じさせてもよい。加えて、2、3またはそれ以上のこれらの個々の変異を組み合わせて一緒に導入され、数百以上のFc領域を生じさせてもよい。その上、本開示の構築のFc領域の1つが変異し、該構築の他のFc領域が全く変異しないか、あるいはそれらの両方が変異するが、異なる変異であtってもよい。
特定の上記した変異はFc領域に新しい機能を付与し得る。例えば、1の態様ではN297Aを取り入れ、高度に保存されたN-グリコシル化部位を取り除く。この変異の効果は、免疫原性を低下させ、それによってFc領域の循環半減期を延ばし、Fc領域を、親和性を損なうことなく、FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIB、およびFcγRIIIAと結合できないようにすることである(Routledgeら 1995, Transplantation 60: 847;Friendら 1999, Transplantation 68: 1632;Shieldsら 1995, J. Biol. Chem. 276: 6591)。上記した変異から生じる新たな機能のさらなる例として、Fc受容体に対する親和性が、場合によっては、野生型の親和性を凌駕して増加するかもしれない。この親和性の増加は、「オン」割合の増加、「オフ」割合の減少、または「オン」割合の増加および「オフ」割合の減少の両方を反映するかもしれない。Fc受容体に対する親和性の増加を付与すると考えられる変異の例が、T256A、T307A、E380A、およびN434Aを包含するが、これらに限定されない(Shieldsら 2001, J. Biol. Chem. 276:6591)。
加えて、少なくとも3個のヒトFcガンマ受容体は、下部ヒンジ領域内にあるIgG上の結合部位、一般にはアミノ酸234-237を認識するようである。従って、新たな機能性の、および免疫原性が低下する可能性のもう一つ別の例が、例えばヒトIgG1「ELLG」のアミノ酸233-236をIgG2「PVA」からの対応する配列(アミノ酸が1個欠失している)に置き換えることによるような、この領域を変異させることで生じるかもしれない。種々のエフェクター機能を媒介するFcγRII、FcγRII、およびFcγRIIIは、かかる変異が導入された場合、IgG1と結合しないであろう。WardおよびGhetie 1995, Therapeutic Immunology 2: 77およびArmourら 1999, Eur. J. Immunol. 29: 2613。
特定の態様において、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個の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1のグリコシル化Fc領域(例えば、グリコシル化CH2領域)および第2の非グリコシル化Fc領域(例えば、非グリコシル化CH2領域)を含有し得る。1の態様において、リンカーをグリコシル化と非グリコシル化のFc領域の間に入れてもよい。もう一つ別の態様において、Fc領域またはFcRn結合パートナーは完全にグリコシル化され、すなわち、すべてのFc領域がグリコシル化される。他の態様において、Fc領域は非グリコシル化されてもよく、すなわち、Fc部分のいずれもグリコシル化されない。
特定の態様において、本開示の融合タンパク質は、Ig定常領域の抗原非依存性エフェクター機能、特にタンパク質の循環半減期を改変する、免疫グロブリン定常領域またはその一部(例えば、Fc変種)へのアミノ酸置換を含む。
かかるタンパク質は、これらの置換を欠くタンパク質と比べた場合に、Fc受容体との結合が増加するか、減少するかのいずれかを示し、従って、血清中の半減期が、各々、増加または減少する。Fc受容体に対する親和性の改善したFc変種はより長い血清中半減期を有すると考えられ、かかる分子は投与されるポリペプチドの長い半減期が望ましい場合の、例えば、慢性疾患または障害を治療するための、哺乳動物の治療方法において有用な用途がある(例えば、米国特許第7,348,004号、第7,404,956号、および第7,862,820号を参照のこと)。対照的に、Fc受容体結合親和性の減少したFc変種は、より短い半減期を有すると考えられ、かかる分子はまた、例えば、短縮された循環時間が有利である場合に、例えば、インビボでの画像診断用に、または出発ポリペプチドが循環中に長期間にわたって存在する場合に毒性の副作用がある状況にて、哺乳動物に投与するのに有用である。Fc受容体結合親和性の減少したFc変種はまた、胎盤を横切る可能性が低く、かくして妊婦での疾患または障害の治療にて有用である。
加えて、Fc受容体結合親和性の減少が望ましい他の用途として、脳、腎臓、および/または肝臓の局在化が望ましいそれらの用途が挙げられる。1の例示的な態様において、本開示の融合タンパク質は、血管系から腎糸球体の上皮を横切る輸送の減少を示す。もう一つ別の態様において、本開示の融合タンパク質は、脳から血管空間に血液脳関門(BBB)を横切る輸送の減少を示す。1の態様において、Fc受容体結合の改変したタンパク質は、Ig定常領域の「Fc受容体結合ループ」の範囲内に、1または複数のアミノ酸置換を有する、少なくとも1個のFc領域(例えば、1または2個のFc領域)を含む。Fc受容体結合ループは、野生型の全長のFc領域のアミノ酸残基280-299(EU番号付けによる)で構成される。
他の態様において、Fc受容体結合親和性の改変した、本開示の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のいずれか1つに相当するアミノ酸位置で1または複数のアミノ酸置換を有する、少なくとも1つのFc領域を含む。Fc受容体結合活性を改変させる例示的なアミノ酸置換がPCT国際公開WO05/047327にて開示される。
(b)アルブミンあるいはそのフラグメントまたは変種
いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドは、アルブミンまたはその機能的フラグメントに連結されており、例えば、融合またはコンジュゲートされている。
ヒト血清アルブミン(HSA、またはHA)、その全長形にて609個のアミノ酸のタンパク質は、血清の浸透圧にて有意な割合で関与し、また内因性および外因性リガンドの担体としても機能する。本明細書で使用される場合の「アルブミン」なる語は、全長のアルブミン、あるいはその機能的フラグメント、変種、誘導体、またはアナログを包含する。
いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドに連結した半減期延長部分がアルブミンあるいはそのフラグメントまたは変種であり、それはFGF-21ポリペプチドの半減期を延長させる(あるいは延長能を有する)。アルブミンあるいはそのフラグメントまたは変種のさらなる例が米国特許公開番号2008/0194481 A1、2008/0004206 A1、2008/0161243 A1、2008/0261877 A1、or 2008/0153751 A1またはPCT出願公開番号2008/033413 A2、2009/058322 A1、または2007/021494 A2に開示される。
(c)アルブミン結合部分
特定の態様において、FGF-21ポリペプチドに連結する、例えば、融合またはコンジュゲートする半減期延長部分が、アルブミン結合部分であり、それ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、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。例えば、アルブミン結合タンパク質は、細菌アルブミン結合タンパク質、抗体またはドメイン抗体を含む抗体フラグメントであり得る(米国特許第6,696,245を参照のこと)。例えば、アルブミン結合タンパク質は、連鎖球菌タンパク質Gの1つなどの細菌アルブミン結合ドメインであり得る(Konig, T.およびSkerra, A.(1998) J. Immunol. Methods 218, 73-83)。コンジュゲーションパートナーとして使用され得るアルブミン結合ペプチドの他の例が、例えば、Cys-Xaa1-Xaa2-Xaa3-Xaa4-Cysコンセンサス配列を有するものであり、ここで米国特許出願2003/0069395またはDennisら(Dennisら(2002) J. Biol. Chem. 277, 35035-35043)に記載されるように、Xaa1はAsp、Asn、Ser、ThrまたはTrpであり;Xaa2はAsn、Gln、His、Ile、LeuまたはLysであり;Xaa3はAla、Asp、Phe、TrpまたはTyrであり;Xaa4はAsp、Gly、Leu、Phe、SerまたはThrである。
(d)PAS配列
他の態様において、FGF-21ポリペプチドに連結する、例えば、融合またはコンジュゲートする半減期延長部分がPAS配列である。「PAS配列」は、本明細書で使用される場合、主にアラニンおよびセリン残基を含むか、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し、該アミノ酸配列は生理学的条件下でランダムコイル構造を形成する。従って、PAS配列は、融合タンパク質における異種部分の一部として用いることのできる、アラニン、セリンおよびプロリンを含むか、本質的にそれらからなるか、または構成される、ビルディングブロック、アミノ酸ポリマー、または配列カセットである。それでも、当業者は、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付加された場合に、アミノ酸ポリマーもまた、ランダムコイル構造を形成し得ることを認識している。「微量成分」なる語は、本明細書で使用される場合、アラニン、セリンおよびプロリン以外のアミノ酸が、ある程度、例えば、約12%まで、すなわち、PAS配列の100個のアミノ酸の約12個まで、約10%まで、すなわちPAS配列の100個のアミノ酸の約10個まで、約9%まで、すなわち100個のアミノ酸の約9個まで、約8%まで、すなわち100個のアミノ酸の約8個まで、約6%まで、すなわち100個のアミノ酸の約6個まで、約5%まで、すなわち100個のアミノ酸の約5個まで、約4%まで、すなわち100個のアミノ酸の約4個まで、約3%まで、すなわち100個のアミノ酸の約3個まで、約2%まで、すなわち100個のアミノ酸の約2個まで、約1%まで、すなわち100個のアミノ酸の約1個まPAS配列に付加されてもよい。アラニン、セリンおよびプロリンと異なるアミノ酸は、Arg、Asn、Asp、Cys、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、TyrおよびValからなる群より選択され得る。
生理学的条件下、PAS配列ストレッチはランダムコイル構造を形成し、それによってFGF-21ポリペプチドに対するインビボおよび/またはインビトロでの安定性の増加を媒介し得る。ランダムコイルドメインはそれ自体では安定した構造または機能を採用していないため、FGF-21によって媒介される生物学的活性が本質的に保存される。他の態様において、ランダムコイルドメインを形成するPAS配列は、特に血漿中でのタンパク質分解、免疫原性、等電点/静電挙動、細胞表面受容体と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、それでも生分解性であり、これはPEGなどの合成ポリマーよりも明白な利点を提供する。
例示的なPAS配列が、例えば、米国特許公開2010/0292130 A1およびPCT出願公開番号WO 2008/155134 A1(その両方を出典明示により本明細書の一部とする)にて提供される。
(e)HAP配列
特定の態様において、FGF-21ポリペプチドに連結される、例えば、融合またはコンジュゲートされる半減期延長部分は、グリシンに富むホモアミノ酸ポリマー(HAP)である。HAP配列はグリシンの反復配列を含み、それは長さが少なくとも50個のアミノ酸、少なくとも100個のアミノ酸、120個のアミノ酸、140個のアミノ酸、160個のアミノ酸、180個のアミノ酸、200個のアミノ酸、250個のアミノ酸、300個のアミノ酸、350個のアミノ酸、400個のアミノ酸、450個のアミノ酸、または500個のアミノ酸であり得る。
1の態様において、HAP配列は、該HAP配列に融合または連結した部分の半減期の延長能を有する。HAP配列の非限定的な例として、限定されないが、(Gly)、(Gly4Ser)またはS(Gly4Ser)が挙げられ、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。1の態様において、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。もう一つ別の態様において、nは50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190または200である。
(f)トランスフェリンまたはそのフラグメント
特定の態様において、FGF-21ポリペプチドに連結される、例えば、融合またはコンジュゲートされる半減期延長部分は、トランスフェリンまたはそのフラグメントである。本開示の融合タンパク質を製造するのにいずれのトランスフェリンを使用してもよい。一例として、野生型ヒトTf(Tf)は、2つの主たるドメイン、N(約330アミノ酸)とC(約340アミノ酸)を有する約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、遺伝子重複に由来するようである。GenBank accession numbers NM001063、XM002793、M12530、XM039845、XM 039847およびS95936(www.ncbi.nlm.nih.gov/)を参照のこと。トランスフェリンは2つのドメイン、NドメインとCドメインを含む。Nドメインは2つのサブドメイン、N1ドメインとN2ドメインを含み、Cドメインは2つのサブドメイン、C1ドメインとC2ドメインを含む。
1の態様において、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変種を含む。一例では、トランスフェリンスプライス変種は、ヒトトランスフェリンのスプライス変種、例えば、Genbank Accession AAA61140であり得る。もう一つ別の態様において、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または複数のドメイン、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ドメインまたはそれらのいずれかの組み合わせを含む。
(g)ポリマー、例えばポリエチレングリコール(PEG)
他の態様において、FGF-21ポリペプチドに連結される、例えば、融合またはコンジュゲートされる半減期延長部分は、ポリエチレングリコール(PEG)、エチレングリコール/プロピレングリコールコポリマー、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、当該分野にて公知の可溶性ポリマーである。本開示のFGF-21ポリペプチドの化学的に修飾された誘導体は、ポリペプチドの溶解度、安定性および循環時間の増加、または免疫原性の低下などの付加的な利点を提供し得る(米国特許第4,179,337を参照のこと)。可溶性ポリマーは、FGF-21ポリペプチド内にあるいずれかの位置に、またはそのN-またはC-末端に結合し得る、該可溶性ポリマーは、FGF-21ポリペプチド配列内のランダムな位置で、または該FGF-21ポリペプチド内の所定の位置で結合でき、1、2、3またはそれ以上の結合した可溶性ポリマー部分を含んでもよい。いくつかの態様において、該ポリマーは天然に存在するアミノ酸の側鎖に結合する。他の態様において、該ポリマーは、天然にてコードされないアミノ酸、例えば、パラ-アセチル-L-フェニルアラニンなどのフェニルアラニン誘導体の側鎖に結合する。
可溶性ポリマーはいずれの分子量とすることもでき、分岐または非分岐とすることもできる。PEGでは、1の態様にて、分子量は、取り扱いおよび製造を容易にするために約1kDa~約100kDaである。いくつかの態様において、可溶性ポリマー、例えば、PEGの分子量は約30kDaである。所望する特性(例えば、所望の徐放性の持続期間、あるならば、生物学的活性に対する効果、取り扱いの容易性、抗原性の程度または欠如、およびポリエチレングリコールのタンパク質またはアナログに対する他の既知の作用)に応じて、他の大きさを用いてもよい。例えば、該PEG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100,000Daの平均分子量を有する。
いくつかの態様において、PEGは分岐構造を有してもよい。分岐したPEGが、例えば、米国特許第5,643,575;Morpurgoら、Appl. Biochem. Biotechnol. 56: 59-72(1996);Vorobjevら、Nucleosides Nucleotides 18: 2745-2750(1999);およびCalicetiら、Bioconjug. Chem. 10: 638-646(1999)に記載される。
FGF-21ポリペプチドと結合したPEG部分の数も変化し得る。例えば、本開示のPEG化タンパク質は、平均して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、17、20個またはそれ以上のPEG分子に連結され得る。同様に、平均置換度は、タンパク質分子に付きPEG部分が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個などの範囲内にあってもよい。置換度を測定する方法が、例えば、Delgadoら、Crit. Rev. Thera. Drug Carrier Sys. 9: 249-304(1992)に開示されている。
他の態様において、本開示の製剤にて使用されるFGF-21ポリペプチドは、1または複数のポリマーにコンジュゲートされる。該ポリマーは水溶性であって、FGF-21ポリペプチドまたは該FGF-21ポリペプチドにコンジュゲートした他の部分と共有結合または非共有結合し得る。該ポリマーの非限定例は、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(アクリルオキシモルホリン)であり得る。
(h)ヒドロキシエチル澱粉(HES)
特定の態様において、FGF-21ポリペプチドに連結される、例えば、融合またはコンジュゲートされる半減期延長部分は、ヒドロキシエチル澱粉(HES)またはその誘導体である。HESは天然に存在するアミロペクチンの誘導体であり、アルファ-アミラーゼにより体内で分解される。HESは炭水化物ポリマーのアミロペクチンの置換誘導体であり、トウモロコシ澱粉中に95重量%までの濃度で存在する。HESは有利な生物学的特性を示し、血液容量置換剤として、クリニックでの血液希釈療法にて使用される(Sommermeyerら、Krankenhauspharmazie, 8(8), 271-278(1987);およびWeidlerら、Arzneim.-Forschung/Drug Res., 41, 494-498(1991))。
アミロペクチンは、その主鎖にアルファ-1,4-グルコシド結合が存在し、分岐部位にてアルファ-1,6-グルコシド結合が見られる、グルコース部分を含有する。この分子の物理化学的特性は、主に、グルコシド結合の型によって決定される。アルファ-1,4-グルコシド結合のニック(nicked)に起因して、ターンに付き約6個のグルコースモノマーのあるらせん構造が産生される。該ポリマーの物理化学的ならびに生化学的特性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性ヒドロキシエチル化を介して達成され得る。反応条件を適合させることにより、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ある各ヒドロキシ基の異なる反応性を利用することが可能である。このことに起因して、当業者は限られた範囲で置換パターンに影響を及ぼすことができる。
HESは、主として、分子量分布および置換度によって特徴付けられる。DSと称される、置換度は、モル置換に関連し、当業者に公知である。上掲の、Sommermeyerら、Krankenhauspharmazie, 8(8), 271-278(1987)、特に273頁を参照のこと。
一の態様において、HESは、平均分子量(重量平均)が1~300kD、2~200kD、3~100kD、または4~70kDである。ヒドロキシエチル澱粉はさらに、ヒドロキシエチル基に関して、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のモル置換度を示し、C2とC6の間の置換の割合が2~20の範囲内とすることができる。平均分子量が約130kDである、非限定的な例のHESは、置換度が0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、または0.8などの0.2~0.8、好ましくは0.4、0.5、0.6、または0.7などの0.4~0.7であるHESである。特定の態様において、平均分子量が約130kDであるHESは、Fresenius由来のVoluven(登録商標)である。Voluven(登録商標)は、血液量減少の治療および予防のために治療適応症にて使用される、例えば容量置換に利用される人工コロイドである。Voluven(登録商標)の特性は、平均分子量が130,000+/-20,000Dであり、モル置換度が0.4であって、C2:C6の割合が約9:1である。他の態様において、ヒドロキシエチル澱粉の平均分子量の範囲は、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。さらに別の態様において、利用されるヒドロキシエチル澱粉の平均分子量は、約10kDなどの4kDより上で70kD未満の範囲、または9~10kD、または10~11kD、または9~11kDの範囲、または約12kD、あるいは11~12kD、または12~13kD、または11~13kDの範囲、または約18kD、あるいは17~18kD、または18~19kD、または17~19kDの範囲、または約30kD、あるいは29~30kD、または30~31kDの範囲、または約50kD、あるいは49~50kD、または50~51kD、または49~51kDの範囲にある。
特定の態様において、半減期延長部分は、平均分子量が異なり、および/または置換度が異なり、および/またはC2:C6置換の割合が異なる、HESの混合物であり得る。従って、平均分子量が異なり、置換度が異なり、C2:C6置換の割合が異なるか、または平均分子量が異なり、置換度が異なり、C2:C6置換の割合が同じか略同じであるか、または平均分子量が異なり、置換度が同じか略同じであり、C2:C6置換の割合が異なるか、または平均分子量が同じか略同じであり、置換度が異なり、C2:C6置換の割合が異なるか、または平均分子量が異なり、置換度が同じか略同じであり、C2:C6置換の割合が同じか略同じであるか、または平均分子量が同じか略同じであり、置換度が異なり、C2:C6置換の割合が同じか略同じであるか、または平均分子量が同じか略同じであり、置換度が同じか略同じであり、C2:C6置換の割合が異なるかるか、あるいは平均分子量が略同じであり、置換度が略同じであり、C2:C6置換の割合が略同じである、HESの混合物を利用してもよい。
(i)ポリシアル酸(PSA)
特定の態様において、FGF-21ポリペプチドに連結される、例えば、融合またはコンジュゲートされる半減期延長部分は、ポリシアル酸(PSA)またはその誘導体である。PSAは、特定の細菌株によって、哺乳動物の特定の細胞中にて産生されるシアル酸の天然にて存在する非分岐ポリマーである。Roth J.ら、(1993)in Polysialic Acid: From Microbes to Man、Roth J., Rutishauser U., Troy F. A.編(Birkhauser Verlag, Basel, Switzerland)、pp 335-348。それらは、酸加水分解の制限によるか、ノイラミニダーゼによる消化によって、あるいはポリマーの天然での細菌由来の形態の分画によって、シアル酸残基がn=約80以上から、n=2まで降下した種々の重合度にて産生され得る。
異なるポリシアル酸の組成はまた、ホモポリマー形態、すなわち、イー・コリ菌株K1および群B髄膜炎菌の莢膜多糖を含むアルファ-2,8-結合ポリシアル酸があるように変化し、神経細胞接着分子(N-CAM)の胚型においても見いだされる。イー・コリ菌株K92およびN.meningitidisの群C多糖が交互にあるアルファ-2,8-、アルファ-2,9-ポリシアル酸などの、ヘテロポリマーの形態も存在する。シアル酸はN.meningitidisの群W135または群Yなどのシアル酸以外のモノマーとの交互コポリマーにて見いだされることがある。ポリシアル酸は、病原菌による免疫系および補体系の回避、胎児の発育中の未成熟神経細胞のグリア接着の調整を含む、重要な生物学的機能を有するが(ここで、該ポリマーには抗接着機能がある)(ChoおよびTroy、P.N.A.S.、USA, 91(1994)11427-11431)、哺乳動物においてポリシアル酸に対して既知の受容体は存在しない。イー・コリ菌株K1のアルファ-2,8-結合ポリシアル酸は「コロミン酸」としても知られており、本開示を例証するのに(様々な長さにて)使用される。
ポリシアル酸をポリペプチドに結合またはコンジュゲートするための様々な方法が記載される(例えば、米国特許第5,846,951号;WO-A-0187922、およびUS2007/0191597 A1を参照のこと)。
(j)XTEN配列
いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドに連結される、例えば、融合またはコンジュゲートされる半減期延長部分は、XTEN配列である。本明細書にて使用される「XTEN配列」は、生理学的条件下で低度であるか、二次または三次構造を有しない配列を有する、主に小型親水性アミノ酸から構成される天然にて存在しない、実質的に非反復配列の延長した長さのポリペプチドをいう。XTENは、融合タンパク質のパートナーとして、FGF-21ポリペプチドと連結して融合タンパク質を産生する場合に、特定の望ましい薬物動態学的、物理化学的および薬学的特性を付与する、担体として供し得る。かかる望ましい特性は、薬物動態パラメーターおよび溶解特性の強化を含むが、これらに限定されない。
いくつかの態様において、本開示の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個よりも多くの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。特定の態様において、XTENは、約20個より多く、約3000個までのアミノ酸残基、約30個より多く、約2500個までの残基、約40個より多く、約2000個までの残基、約50個より多く、約1500個までの残基、約60個より多く、約1000個までの残基、約70個より多く、約900個までの残基、約80個より多く、約800個までの残基、約90個より多く、約700個までの残基、約100個より多く、約600個までの残基、約110個より多く、約500個までの残基、または約120個より多く、約400個までの残基を有するペプチドまたはポリペプチドである。
本開示のXTEN配列は、9ないし14個のアミノ酸残基の1または複数の配列モチーフ、あるいはその配列モチーフと少なくとも80%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一のアミノ酸配列を有することができ、ここでそのモチーフは、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)からなる群より選択される4ないし6種のアミノ酸を含むか、本質的にそれらからなるか、または構成される。米国2010-0239554 A1を参照のこと。
いくつかの態様において、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モチーフファミリー、またはBDモチーフファミリーの複数の単位の非重複配列モチーフを含み、その得られるXTENは一連の相同性を示す。他の態様において、XTENは2種以上のモチーフファミリーから由来の複数の単位のモチーフ配列を含む。これらの配列は、下記にてより詳細に記載される、モチーフのアミノ酸組成によって付与される、所望の物理的/化学的特性(正味電荷、親水性、二次構造の欠如、または反復性の欠如を含む)を達成するように選択され得る。他の態様において、XTENに組み込まれるモチーフを選択し、本明細書に記載の方法を用いて組み立て、約36~約3000個のアミノ酸残基を得ることができる。
さらなる態様において、本開示にて使用されるXTEN配列は、本開示の融合タンパク質の物理的または化学的特性、例えば、薬物動態に影響を与える。本開示にて使用されるXTEN配列は、1または複数の次の有利な特性:配座柔軟性、水可溶性の強化、高度なプロテアーゼ耐性、低免疫原性、哺乳動物受容体との低結合、または流体力学(またはストークス)半径の増大を示し得る。
いくつかの態様において、FGF-21ポリペプチドに連結されるXTEN配列は、終末半減期をより長くする、または曲線下面積(AUC)を増大させるなどの薬物動態特性を増加させることができ、その結果、FGF-21ポリペプチドは、XTEN不含の対応するFGF-21ポリペプチドと比べて、長期間にわたってインビボにて留まる。さらなる態様において、本明細書にて開示されるFGF-21ポリペプチドに連結されるXTEN配列は、終末半減期をより長くする、または曲線下面積(AUC)を増大させるなどの薬物動態特性を増加させることができ、その結果、FGF-21ポリペプチドは、XTEN不含の対応するFGF-21ポリペプチドと比べて、長期間にわたってインビボにて留まる。
種々の方法およびアッセイは、XTEN配列を含むタンパク質の物理的/化学的特性を測定するのに利用され得る。かかる方法は、以下に限定されないが、分析遠心分離法、EPR、HPLC-イオン交換法、HPLC-サイズ排除法、HPLC-逆相法、光散乱法、キャピラリー電気泳動法、環状二色法、示差走査熱量測定法、蛍光法、HPLC-イオン交換法、HPLC-サイズ排除法、IR、NMR、ラマン分光法、屈折率測定法、およびUV/可視分光法を包含する。さらなる方法はAmauら、Prot Expr and Purif 48、1-13(2006)に開示される。
本開示に従って使用され得るXTEN配列のさらなる例は、米国特許公開番号2010/0239554 A1、2010/0323956 A1、2011/0046060 A1、2011/0046061 A1、2011/0077199 A1、または2011/0172146 A1、あるいは国際特許公開番号WO 2010091122 A1、WO 2010144502 A2、WO 2010144508 A1、WO 2011028228 A1、WO 2011028229 A1、またはWO 2011028344 A2に開示され、そのすべてを出典明示により本明細書の一部とする。
(k)免疫グロブリン結合ペプチド(またはポリペプチド)
特定の態様において、FGF-21ポリペプチドに連結される、例えば、融合またはコンジュゲートされる半減期延長部分は、免疫グロブリン結合ペプチドである。該免疫グロブリン結合ペプチドはFc領域と結合することができ、本明細書に記載の融合タンパク質の半減期を改善し得る。
いくつかの態様において、本開示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個よりも多くの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。
いくつかの態様において、本開示に有用な免疫グロブリン結合ペプチドは、13-量体のIgG-Fcドメイン結合ペプチド(IgGBP)を含む。DeLano WLら、(2000) Science 287:1279-283。他の態様において、本開示に有用な免疫グロブリン結合ペプチドは、米国特許公開番号20170334954、米国特許公開番号20170210777、またはPCT公開番号WO/2017/069158において開示されるペプチドを含む。
VI. 製造品およびキット
本開示はまた、(i)本明細書に開示のFGF-21ポリペプチド(例えば、PEG-FGF-21などの修飾FGF-21)を含むFGF-21医薬製剤、および(ii)使用説明書を含む、製品または製造物またはキットを提供する。製造品は容器を含み得る。適切な容器として、例えば、ボトル、バイアル、シリンジおよび試験管が挙げられる。該容器は、ガラス、プラスチックまたは金属などの様々な材料より形成されてもよい。該容器は、FGF-21医薬製剤、例えば、液体製剤を保持する。
容器上の、または容器に付随するラベルは、復元および/または使用のための指示を示し得る。例えば、該ラベルはFGF-21医薬製剤が上記のようなタンパク質濃度に希釈されてもよいことを示し得る。該ラベルはさらに、皮下製剤が皮下投与に有用であるか、皮下投与を意図することを示し得る。
製剤を保持する容器は、例えば、皮下製剤の反復投与(例えば、2~6回以上の投与)を可能とする複数回使用バイアルであり得る。あるいはまた、該容器は、例えば皮下製剤を含有する予め充填されたシリンジであってもよい。
製造品またはキットはさらに、例えば、溶媒を含む第2の容器を含んでもよい。製造品はさらに、他の緩衝剤、希釈剤、フィルター、針、シリンジ、および使用説明書付きのパッケージインサートを含む、商業的および使用者の観点から望ましい他の材料を含んでもよい。
概要および要約のセクションではなく、発明を実施するための形態のセクションは、特許請求の範囲を解釈するのに用いられるのを意図とすることを理解すべきである。概要および要約セクションは、本発明者が予想するような、本開示のすべてではないが、1または複数の例示的な態様を記載することができ、かくして本開示および添付した特許請求の範囲を決して制限することを意図するものではない。
本開示は、特定の機能およびその関係の実施を説明する機能的構成要素の助けを借りて上記されてきた。これらの機能的構成要素の境界は記載の便宜上で本明細書にて任意に定義されている。特定の機能およびその関係が適切に実行される限り、代わりの境界を定めることができる。
特定の態様についての上記の記載は本開示の一般的特性を完全に明らかにし、当該分野の技術の範囲内にある知識を適用することで、第三者は、過度の実験を行うことなく、本開示の一般的概念から逸脱することなく、かかる特定の態様を容易に修飾し、および/またはそのための様々な用途に適応することができるであろう。かくして、かかる適応および修飾は、本明細書にて提示される教示および指導に基づいて、開示された態様を意味し、それと均等の範囲内にあるものとする。本明細書の用語は説明を目的とし、制限を目的とするものではなく、本明細書の用語は教示および指導を考慮して当業者により解釈されるべきであることを理解すべきである。
本開示の幅および範囲は、上記のいずれかの例示的態様により制限されるべきではなく、以下の特許請求の範囲およびその均等の範囲に従ってのみ定義されるべきである。
実施例1
PEG-FGF-21製剤の開発
初期の研究では、PEG-FGF-21は、20mMトリス、250mMシュークロース、pH8.3中に7.5mg/mLで処方された。この製剤で観察された高い脱アミド化速度により、医薬品は-20℃で凍結させて貯蔵することが必要不可欠となった。かくして、医薬品の2~8℃での貯蔵を可能とする、すぐに使用される(RTU)製剤を開発するのに、さらなる作業がなされた。
PEG-FGF-21(配列番号:2)は、直線状の30kDaのPEG部分を修飾FGF-21(配列番号:1)に部位特異的方法で結合させることで製造された。部位特異的PEG化を達成するのに、活性化PEGを、当該分野にて既知の方法により、FGF-21分子の109位にある非天然アミノ酸、パラ-アセチルフェニルアラニン(pAF)と反応させ、化学的に安定したオキシム連結のPEG-タンパク質コンジュゲートを形成した。
製剤のpHが低いと、分子の凝集速度が増大することが分かり、その一方で製剤のpHが高いと、脱アミド化速度が増大することが分かった。10mg/mLの標的タンパク質濃度で、pH7.0が凝集と脱アミド化速度との間で最適なバランスであることが判明した。シュークロース濃度の増加は該分子を凝集に対してさらに安定化することが示された。
さらなる研究のために選択された製剤が、20mM L-ヒスチジン、600mMシュークロース、pH7.0中の10mg/mLのPEG-FGF-21であった。20mgの想定されっる週用量を前提として、予め充填されたシリンジ中の高濃度の医薬品が開発された。高濃度の医薬品を可能とするために、製剤のさらなる最適化を必要とした。
高濃度製剤の初期開発は、3mLのI型ガラスバイアルで行われた。15mg/mLおよび22mg/mL PEG-FGF-21を20mM L-ヒスチジン、600mMシュークロース、pH7.0中でかき混ぜると、気泡の閉じ込めが観察され、溶液はますます混濁するようになった(図5、左画像)。この問題を軽減するために、ポリソルベート80を用いた。ポリソルベート80は気泡の閉じ込めを妨げることができた(図5、右画像)。そこで、ポリソルベート80を0.05%(w/v)の濃度でPEG-FGF-21の高濃度の製剤に添加した。
酸化はPEG-FGF-21の臨界的な品質属性であり、C-末端付近のメチオニン-169の酸化は、受容体の結合を無力化し、かくして該分子の活性を無効にする。金属触媒による酸化は、それによってタンパク質が酸化され得る機構の1つである。細胞培養液からの持ち越し、ステンレススチール容器との接触、賦形剤中の不純物、予め充填したシリンジの形成プロセスなどにより、微量の金属がタンパク質製剤中に存在し得る。
PEG-FGF-21が金属触媒酸化に敏感であるかどうかを試験するために、0.05mM ペンテチン酸(ジエチレントリアミン五酢酸、DTPA)の存在または不在下で、金属カクテル(250ppm Fe、10ppm Cu、15ppm Cr、15ppm Ni、10ppm Mo)を添加した、または添加していないサンプルを、各々、25℃で1か月、40℃で2週間にわたってインキュベートし、メチオニン1およびメチオニン169での酸化レベルをトリプシンペプチドマッピングで測定した(図2Aおよび2B)。
ペンテト酸(DTPA)の不在下で、金属を添加していないサンプルであっても両方のメチオニン残基の有意な酸化が観察されたが、金属カクテルでスパイクされたサンプルでは酸化レベルはさらに高かった。50μM ペンテト酸を入れたサンプル中ではいずれのメチオニンでも酸化レベルの増加は観察されなかった。このことは、PEG-FGF-21が金属触媒酸化に敏感であり、製剤中に微量の金属が既に存在することを示唆する。ペンテト酸は製剤中に存在する金属を、ならびに製剤中にスパイクされた付加的な金属を効果的にキレート化し、メチオニン1および169の金属触媒酸化を妨げた。そこで、50μMペンテト酸を高濃度のPEG-FGF-21の製剤に添加した。
高濃度製剤のpHを最適化するために、本発明者らはpH6.3と8.5との間で集めたPEG-FGF-21の凝集データを検討し、pH6.8未満で凝集速度が急速に増加したことを示した(図3Aおよび3B)。それで、本発明者らは高濃度製剤に対する標的pHをpH7.0からpH7.1に引き上げた。
新しい高濃度製剤と以前の製剤とを比較するのに、20mM L-ヒスチジン、600mMシュークロース、0.05mMペンテト酸、0.05%(w/v)ポリソルベート80、pH7.0(pH最適化前)中で20mg/mLのPEG-FGF-21を安定した状態で置き、20mM L-ヒスチジン、600mMシュークロース、pH7.0中で22.5mg/mLのPEG-FGF-21と比較した。
図4Aおよび4B、図1Aおよび1Bに示されるように、ポリソルベート80およびペンテト酸のPEG-FGF-21製剤への添加は、すべての温度で凝集速度の低下を、40℃で脱アミド化の減少をもたらした。
試験方法
凝集:凝集は、市販の分析カラム(Tosoh TSK gel G3000SWXL、7.8 x 300 mm、P/N: 08541)を装着した、市販のシステムでのサイズ排除高性能液体クロマトグラフィー(例えば、Agilent Technologies 1100 Series HPLCシステム+PDA検出器またはWaters Alliance e2695 Series HPLC+PDA検出器)で試験した。95%リン酸緩衝生理食塩水(PBS)および5%エタノールの移動相を0.8ml/分の流速で用い、高分子量種をタンパク質単量体から分離した。サンプルをPBSで0.5mg/mLのタンパク質濃度に希釈し、0.01mg(0.02mL)を各実験に注入した。凝集体の量を機器ソフトウェアを用いて高分子量ピークの面積を観察されたすべてのピークの総面積で割ることによって測定した。
脱アミド化:脱アミド化は、市販の分析カラム(Agilent Bio WAX、非細孔、5μmカラム、4.6 x 250 mm、P/N: 5190-2487)を装着した、市販のシステムでのアニオン交換高性能液体クロマトグラフィー(例えば、Agilent Technologies 1100 Series HPLCシステム+PDA検出器またはWaters Alliance e2695 Series HPLC+PDA検出器)で試験した。移動相Aは20mMトリス、pH8.2で構成され、移動相Bは20mMトリス、500mM塩化ナトリウム、pH8.2で構成された。1.0ml/分の流速で20分間にわたって2%B~67%Bへの直線勾配に付し、荷電タンパク質変種を分離した。サンプルを移動相Aで1mg/mLのタンパク質濃度に希釈し、0.075mg(0.075mL)を各実験に注入した。脱アミド化量を機器ソフトウェアを用いて酸性変種ピークの面積を観察されたすべてのピークの総面積で割ることによって測定した。
酸化:酸化はトリプシンペプチドマッピングのよって試験した。タンパク質サンプルをトリプシンで消化した後、得られたペプチドを、市販の分析カラム(Waters Acquity C18 BEH peptide RP UPLC column、2.1 × 150 mm、1.7-μm粒径、130-Å孔径P/N: 186003556)を装着した、市販のシステムでの逆相超高性能液体クロマトグラフィー(例えば、Waters Acquity UPLC)で分離した。移動相Aは水中0.2%トリフルオロ酢酸(TFA)で構成され、移動相Bはアセトニトリル中0.2%TFAで構成される。60℃の温度および0.3ml/分の流速で27分間にわたって10%B~40%Bとする複合的勾配に付し、トリプシンペプチドを分離した。酸化の量を機器ソフトウェアを用いて酸化ペプチドピークの面積を酸化ピークおよび非酸化ピークの総面積で割ることによって測定した。
粒子形成および気泡形成:目視で観察した。
PEG-FGF-21の濃度:本明細書にて開示される医薬製剤中のPEG-FGF-21の濃度は、0.87(mL/(mg*cm))の吸光係数を用いて280nmで傾斜分光法により測定した。
pHの測定:pHを標準的方法(USP<791>)に従って測定した。
賦形剤の濃度:本明細書にて開示される医薬製剤中の個々の賦形剤(例えば、DTPA、PS80、ヒスチジン、シュークロース)の濃度は、完成した医薬製剤の最終体積単位当たりのその製造過程において医薬製剤に添加された個々の賦形剤の量(重量、モル等)であると決定/算定された。あるいはまた、賦形剤の濃度は、医薬製剤中の個々の賦形剤の実際の量に基づくこともできる。

Claims (14)

  1. (i)(a)配列番号3のアミノ酸配列に対して少なくとも0%の配列同一性を有する、FGF-21活性を有するFGF-21ポリペプチド配列;および(b)10kDa~40kDaの間の平均分子量を有する、該FGF-21ポリペプチドの配列中のアミノ酸側鎖に共有結合されたポリエチレングリコール(PEG)半減期延長部分;
    を含む、PEG化された線維芽細胞成長因子21(FGF-21)ポリペプチド;ならびに
    (ii)ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)を含むアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤、
    を含む、医薬製剤であって、製剤のpHは約6.7~約7.5の間である、医薬製剤。
  2. FGF-21ポリペプチドが、配列番号3のグルタミン109において天然には存在しないアミノ酸を含む、請求項1に記載の医薬製剤。
  3. 天然には存在しないアミノ酸がパラ-アセチル-L-フェニルアラニンである、請求項2に記載の医薬製剤。
  4. PEG半減期延長部分が、天然には存在しないアミノ酸側鎖にオキシム結合を介して共有結合する、請求項1~3の何れか1項に記載の医薬製剤。
  5. PEG化されたFGF-21(PEG-FGF-21)ポリペプチドが、配列番号2に記載の配列を含む、請求項1~4の何れか1項に記載の医薬製剤。
  6. PEG化されたFGF-21ポリペプチドが、0.87(mL/(mg*cm))の吸光係数を用いて280nmで傾斜分光法により測定するところの、1mg/ml~40mg/mlの濃度、例えば、10mg/mlまたは20mg/mlの濃度で存在する、請求項1~5の何れか1項に記載の医薬製剤。
  7. DTPAが25μM~75μM DTPAの間の量で存在し、および医薬製剤が任意には以下:
    (a)10mM~100mMの量のアミノ酸緩衝剤;
    (b)約100mM~約1Mの量の浸透圧調節剤;
    (c)約0.01%~約0.1%(w/v)の量の非アニオン性界面活性剤;または
    (d)その組み合わせ、
    をさらに含む、および製剤のpHが約6.7~約7.5の間である、請求項1~6の何れか1項に記載の医薬製剤。
  8. (i)配列番号2に記載の配列を含むPEG化されたFGF-21(PEG-FGF-21)ポリペプチド;
    (ii)約10mM~約50mMの間の濃度のヒスチジン;
    (iii)約100mM~約1Mの間の濃度のシュークロース;
    (iv)約0.01%~約0.1%(w/v)の間の濃度のポリソルベート80;および
    (v)約10μM~約100μMの間の濃度のDTPA;
    を含み、ここで製剤のpHが約6.7~約7.5の間である、請求項1~7の何れか1項に記載の医薬製剤。
  9. (i)0.87(mL/(mg*cm))の吸光係数を用いて280nmで傾斜分光法により測定するところの20mg/mLの濃度で配列番号2に記載の配列を含むPEG化されたFGF-21(PEG-FGF21)ポリペプチド;
    (ii)20mMの濃度のヒスチジン;
    (iii)600mMの濃度のシュークロース;
    (iv)0.05%(w/v)の濃度のポリソルベート80;および
    (v)50μMの濃度のDTPA;
    を含み、ここでpHが7.1である、請求項1~8の何れか1項に記載の医薬製剤。
  10. 製剤が皮下投与用に処方される、請求項1~9の何れか1項に記載の医薬製剤。
  11. 糖尿病または非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)の治療または予防において使用するための、請求項1~10の何れか1項に記載の医薬製剤。
  12. PEG化された線維芽細胞成長因子21(FGF-21)ポリペプチドおよびアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤を混合する事を含む、請求項1~11の何れか1項に記載の製剤の、製造方法。
  13. (a)配列番号3のアミノ酸配列に対して少なくとも0%のアミノ酸配列同一性を有する、FGF-21活性を有するFGF-21ポリペプチド配列;および(b)10kDa~40kDaの間の平均分子量を有する、該FGF-21ポリペプチドの配列中のアミノ酸側鎖に共有結合されたポリエチレングリコール(PEG)半減期延長部分;
    を含むFGF-21ポリペプチドを含む医薬製剤の安定性を改善する方法であって、
    ここで該方法は、該FGF-21ポリペプチド、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)を含むアミノポリカルボン酸カチオンキレート剤を混合する事を含む、およびここで製剤のpHは約6.7~約7.5の間である、方法。
  14. (i)請求項1~11の何れか1項に記載の医薬製剤、および(ii)使用説明書を含む、キット。
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