KR20140030250A - 치료제로서 사용하기 위한 가용성 단백질 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 의약으로서 사용하기 위한, 특히 자가면역 및 염증성 장애, 예를 들어 알레르기성 천식 및 염증성 장 질환의 예방 또는 치료를 위한 개선된 결합 단백질에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 각 이종이량체가 (i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및 (b) VH 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드; 및 (ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및 (d) VL 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질이며; VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 항원에 대한 특이성을 가져 상기 가용성 단백질의 총 원자가가 6이 되는 것을 특징으로 하는 가용성 단백질에 관한 것이다. 본 발명은 또한 도 1에 도시된 바와 같은 가용성 SIRPα-결합 항체-유사 단백질에 관한 것이다.

Description

치료제로서 사용하기 위한 가용성 단백질 {SOLUBLE PROTEINS FOR USE AS THERAPEUTICS}
본 발명은 의약으로서 사용하기 위한, 특히 자가면역 및 염증성 장애, 예를 들어 알레르기성 천식 및 염증성 장 질환의 예방 또는 치료를 위한 가용성, 다중특이적, 다가 결합 단백질에 관한 것이다. 본 발명의 가용성 단백질은 각 이종이량체가
(i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
(b) VH 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드;
및
(ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
(d) VL 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하며; VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 항원에 대한 특이성을 가져 상기 가용성 단백질의 총 원자가가 6이 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 보다 구체적으로 SIRPα에 대한 특이성을 갖는 가용성 결합 단백질에 관한 것이다. 본 발명의 한 구체적 실시양태가 도 1에 의해 추가로 설명된다.
SIRPα (CD172a)는 대식세포, 과립구 및 종래의 수지상 세포 (DC)를 포함하는 골수계 세포 뿐만 아니라 뉴런 세포에 의해 발현되는 면역수용체이다 (문헌 [van den Berg, et al. 2008, Trends in Immunol., 29(5):203-6]). SIRPα는 CD47에 대한 저친화도 리간드이고 (문헌 [Rebres, et al. 2001, J. Biol. Chem.; 276(37):34607-16; Hatherley, et al. 2007; J. Biol. Chem.; 282(19):14567-75; Hatherley, et al. 2008; Mol. Cell; 31(2) 266-77]), SIRPα의 CD47와의 상호작용은 부착 및 양방향 신호전달 제어에 기초한 세포 통신 시스템을 구성하며, 이는 면역계 및 뉴런계에서 다중 세포 기능을 조절한다. 이러한 기능은 골수 수지상 세포의 이동, 세포 성숙, 대식세포 식세포작용 및 시토카인 생산을 포함한다 (문헌 [van den Berg, et al. 2008 Trends in Immunol. 29(5):203-6; Sarfati 2009, Current Drug Targets, 9(10):852-50]).
동물 모델로부터의 데이터는 SIRPα/CD47 상호작용이 자가면역, 염증성 (문헌 [Okuzawa, et al. 2008, BBRC; 371(3):561-6; Tomizawa, et al. 2007, J Immunol; 179(2):869-877]); 허혈성 (문헌 [Isenberg, et al. 2008, Arter.Thromb Vasc. Biol., 28(4):615-21; Isenberg 2008, Am. J. Pathol., 173(4):1100-12]) 또는 종양학-관련 (문헌 [Chan, et al. 2009, PNAS, 106(33): 14016-14021; Majeti, et al. 2009, Cell, 138(2):286-99]) 질환을 포함하는 여러 장애의 발병기전에 기여할 수 있거나, 심지어 이를 제어할 수 있음을 시사한다. 따라서, SIRPα/CD47 경로를 조정하는 것은 여러 질환에 대한 유망한 치료 옵션일 수 있다.
CD47, SIRPα 또는 CD47-유래 SIRPα-결합 폴리펩티드에 대한 항체의 사용이 치료 접근법으로서 제안되었다 (예를 들어, WO 1998/40940, WO 2004/108923, WO 2007/133811 및 WO 2009/046541 참조). 또한, SIRPα 결합 CD47-유래 융합 단백질이 TNBS-결장염 (문헌 [Fortin, et al. 2009, J Exp Med., 206(9):1995-2011]), 랑게르한스 세포 이동 (문헌 [J. Immunol. 2004, 172: 4091-4099]) 및 관절염 (문헌 [VLST Inc, 2008, Exp. Opin.Therap. Pat., 18(5): 555-561])과 같은 질환의 동물 모델에서 효과적이었다.
또한, SIRPα/CD47이 식세포작용 제어에 관여하는 것으로 제안되었고 (문헌 [van den Berg, et al. 2008, Trends in Immunol., 29(5):203-6]), SIRPα 결합 폴리펩티드에 의한 개입이 NOD 마우스 계통에서의 인간 줄기 세포 이식을 증대시키는 것으로 주장되었으며 (WO 2009/046541), 이는 인간 줄기 세포 이식에서 사용하기 위한 CD47 세포외 도메인 (ECD) 함유 치료제의 잠재적 이익을 시사한다.
본 발명은 제1 및 제2 폴리펩티드 쇄의 이종이량체를 포함하며, 각 쇄가 항체 중쇄 또는 경쇄 서열에 융합된 결합 모이어티를 포함하는 가용성 결합 단백질을 제공한다. 이 가용성 단백질은 항원, 표적 또는 결합 파트너에 대한 단일-, 이중-, 삼중- 또는 사중-특이성을 갖고, 선행 기술 분자와 비교하여 증가된 원자가를 가질 수 있다. 선행 기술 분자와 비교하여 본 발명의 가용성 단백질은 결합 파트너에 대한 증가된 특이성 수 및 증가된 원자가를 제공한다. 이는 하기 제시된 바와 같은 중요한 이점을 갖는다. 이 가용성 단백질은 치료제로서 사용하기 위한 것이다.
본 발명은 또한 치료제로서 사용하기 위한 개선된 가용성 SIRPα 결합 단백질을 제공한다. 본 발명에 정의된 바와 같은 SIRPα-결합 항체-유사 단백질은 우수한 개발가능성 특성을 유지하면서 선행 기술 CD47 단백질 융합체와 비교하여 표적화된 SIRPα 발현 세포에 대한 결합력을 증가시키는 수단을 제공할 수 있다. 추가로, 어떠한 이론에도 제한되지 않으면서, 보다 높은 결합력은 보다 긴 약역학적 반감기를 발생시켜 증진된 치료 효능을 제공할 것으로 예상된다. 이러한 새로운 발견은 SIRPα 발현 세포를 표적화하는 새로운 치료 도구를 제공하고, 특히 여러 자가면역 및 염증성 장애, 암 장애 또는 줄기 세포 이식을 위한 치료 전망을 나타낸다.
따라서, 한 측면에서, 본 발명은 각 이종이량체가
(i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
(b) VH 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드;
및
(ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
(d) VL 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질이며; VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 항원에 대한 특이성을 가져 상기 가용성 단백질의 총 원자가가 6이 되는 것을 특징으로 하는 가용성 단백질을 제공한다.
본 출원인은 항체의 양쪽 아암의 가변 영역이 포유동물 결합 분자의 영역, 예를 들어 SIRPα 결합 도메인에 의해 대체되어 다가 가용성 단백질을 제공하는, "푸소바디"로 지칭되는 항체-유사 분자를 이전에 개발하였다. 본 발명의 가용성 단백질은 이들 분자가 또한 항체 서열을 포함한다는 점에서 본 출원인의 푸소바디와 유사하다. 그러나, 본 발명의 분자에서, 항체 서열의 VH 및 VL 영역 - 및 연관된 원자가 및 항원 특이성 -이 보유되고, 이들 영역은 포유동물 결합 분자의 영역에 융합된다. 따라서, 본 발명의 분자는 2가 항체 서열에 의해 제공된 하나 이상의 결합 특이성, 및 포유동물 결합 분자의 4개의 1가 영역에 의해 제공된 추가의 특이성을 갖는다. 본 발명의 가용성 단백질을 본 출원인에 의해 이전에 개발된 것과 구별하기 위해, 이하에 용어 "확장된 푸소바디"가 사용될 것이다. 본 출원인의 이전에 개발된 분자는 계속 "푸소바디" 또는 "비-확장된 푸소바디"로 지칭될 것이다.
확장된 푸소바디의 한 예는 도 1에 도시되며, 이는 또한 본 출원인의 이전에 개발된 푸소바디를 참조 CD47-Fc 분자와 함께 도시한다.
선행 기술 분자와 비교하여, 본 발명의 가용성 단백질은 증가된 원자가를 갖는다. 본 발명의 이종이량체는 폴리펩티드 쇄 및 VH 및 VL 영역의 각 쌍당 1가에 기초하여 3의 원자가를 갖고, 바람직하게는 1가 항원 결합 특이성을 추가로 제공한다. 따라서, 본 발명의 가용성 단백질은 4개의 폴리펩티드 쇄의 포유동물 결합 분자의 영역에 의해 기여된 4가 및 항체 VH 및 VL 영역에 의해 기여된 2가에 기초하여 6의 원자가 (6가)를 갖는다. 바람직한 실시양태에서, 각 단일 쇄 폴리펩티드는 1가이고, 각 이종이량체는 3가이고, 각 가용성 단백질은 6가 (2개의 이종이량체의 복합체에 기초함)이다. 각 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드의 1가 결합 분자 및 VH 및 VL 영역의 각 쌍에 의해 제공된 1가 항원 결합 특이성의 혼입에 의해, 각 이종이량체의 원자가는 3이며, 즉 각 이종이량체는 최대 3개의 개별 결합 파트너에 결합하거나 또는 동일한 결합 파트너 상에 최대 3회 결합할 수 있다. 이는 2개의 이종이량체의 복합체가 2의 원자가를 갖는다는 점에서 제1 및 제2 폴리펩티드 쇄의 이종이량체의 원자가가 1인 (즉, 양쪽 쇄가 결합 파트너에 결합하기 위해 요구되는) 선행 기술 분자 (예를 들어, WO 01/46261에 개시된 것)와 대조적이다. 본 발명의 2개의 3가 이종이량체의 복합체는 6의 원자가를 가지며, 즉 단백질은 최대 6개의 결합 파트너에 결합하거나 또는 동일한 결합 파트너 상에 최대 6회 결합할 수 있다. 본 발명의 이종이량체는 3가이고, 이종이량체의 복합체는 n x 3 (여기서, n은 복합체 내에 포함된 이종이량체의 수임)의 원자가를 갖는다. 바람직한 실시양태에서, 복합체는 2개의 이종이량체를 포함하고, 6의 원자가를 갖는다. 2개 초과의 이종이량체를 포함하는 복합체는 6 초과, 예를 들어 9, 12, 15 또는 18의 원자가를 갖는다. 본 발명의 가용성 단백질의 증가된 원자가는 반감기 및 효능에 대한 유리한 효과와 함께 보다 높은 결합력을 발생시킨다. 이러한 효과 뿐만 아니라 (보다 낮은 결합력을 갖는 것과 비교하여) 높은-결합력을 갖는 치료 분자의 또 다른 이점은 투약의 감소가 예를 들어 최대 10배까지 이용될 수 있다는 것이다.
항체의 불변 영역에 융합된 이중-가변 도메인을 갖는 항체-유사 분자가 WO 2010/127284에 개시되어 있다. 개시된 분자는 이중특이적이고, 분자의 각 아암 상의 2쌍의 VH 및 VL 영역으로부터 유래된 4의 원자가를 갖는다. 본 발명의 가용성 단백질 또는 확장된 푸소바디와 WO 2010/127284에 개시된 이중-가변 도메인 분자 사이의 중요한 차이점 중 하나는 오직 하나의 가변 도메인 (즉, VH 및 VL)이 본 발명의 가용성 단백질/확장된 푸소바디의 각 아암 상에서 이용된다는 것이다. 제2 가변 도메인 대신에 포유동물 결합 분자의 1가 영역 - 예를 들어 CD47과 같은 세포 표면 수용체의 세포외 도메인 -을 사용함으로써, 제2 (또는 제3 항원)에 대한 특이성을 여전히 수득할 수 있다. 천연 수용체 도메인을 사용하는 이점 중 하나는 그의 동족 결합 파트너와의 상호작용이 보다 예측가능하고, 자연적이며 특이적이라는 것이고, 치료 관점에서 포유동물 결합 분자의 도메인은 치료 항체 또는 이중-가변 도메인 분자와 비교하여 예상되는 면역원성을 갖지는 않으며, 면역원성 영역 및/또는 특이성, 친화도 및 결합력을 개선하는 돌연변이를 포함할 수 있다. 이중-가변 도메인 분자와 비교하여, 항체 가변 도메인에 융합된 1가 포유동물 결합 영역을 사용하는 또 다른 이점은 항체 가변 도메인 옆의 포유동물 결합 분자의 영역을 입체형태적으로 배치하는 (그러나 요구되는 결합 특이성은 보유하는) 문제가 상이한 특이성을 갖는 2개의 도메인을 배치하는 것보다 훨씬 간편한다는 것이며, 여기서 링커의 정확한 최적의 사용은 변함없이 요구된다. 따라서, 선행 기술 분자를 사용하여 달성된 다중 특이성은 본 발명의 가용성 단백질을 사용하여 보다 쉽게 달성될 수 있고, 이에 의해 이러한 분자는 증가된 원자가 및 추가의 이점을 제공한다.
한 측면에서 본 발명은 본 발명의 2개 이상의 가용성 단백질을 포함하며, N개의 가용성 단백질을 포함하는 경우에 원자가가 N x 6인 다가 가용성 단백질 복합체를 제공한다.
따라서, 한 측면에서, 본 발명은 각 이종이량체가
(i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
(b) VH 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 영역
을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드;
및
(ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
(d) VL 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 영역
을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 적어도 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질이며; VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 항원에 대한 특이성을 갖고 (즉, 1가임) 포유동물 결합 분자의 각 영역이 1가를 가져 상기 가용성 단백질의 총 원자가가 6이 되는 것을 특징으로 하는, 적어도 6가를 갖는 (또는 적어도 6가인) 가용성 단백질을 제공한다..
또 다른 측면에서, 본 발명은 각 이종이량체가
(i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
(b) VH 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 영역
을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드;
및
(ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
(d) VL 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 영역
을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 적어도 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질의 복합체이며; VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 항원에 대한 특이성을 갖고 (즉, 1가임) 포유동물 결합 분자의 각 영역이 1가를 가져 상기 가용성 단백질의 총 원자가가 6이 되는 것을 특징으로 하고, 상기 단백질 복합체가 N개의 가용성 단백질을 포함하는 경우에 원자가가 N x 6인, 각 가용성 단백질이 적어도 6가를 갖는 (또는 적어도 6가임) 가용성 단백질의 복합체를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 각 이종이량체가
(i) (a) 2개의 CH1 영역, CH2, 및 CH3 영역을 CH1-CH1-CH2-CH3의 순서대로 갖는 변형된 항체 중쇄 서열; 및
(b) 제1 CH1 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드; 및
(ii) (c) 2개의 융합된 CL 영역을 갖는 변형된 항체 경쇄 서열; 및
(d) 제1 VL 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질이며; 상기 가용성 단백질의 총 원자가가 4인 것을 특징으로 하는 가용성 단백질을 제공한다.
그러나, 가용성 단백질의 원자가가 4인 이러한 측면에서, 분자는 VH 및 VL 서열이 각각 CH1 및 CL 서열로 대체되기 때문에 확장된 푸소바디-유사 구조를 보유한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 각 이종이량체가
(i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
(b) VH 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 적어도 하나의 1가 영역
을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드; 및
(ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
(d) VL 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 적어도 하나의 1가 영역
을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질이며; VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 항원에 대한 특이성을 가져 상기 가용성 단백질의 총 원자가가 적어도 6이 되는 것을 특징으로 하는 가용성 단백질을 제공한다.
바람직한 측면에서, 가용성 단백질은 1, 2 또는 3개의 항원에 대한 결합 특이성을 갖는다. 결합 특이성은 (i) 항체 서열의 VH 및 VL 영역의 항원 결합 특이성, 및; (ii) 포유동물 결합 분자의 각 영역의 결합 특이성으로부터 생성된다.
바람직한 측면에서, 각 이종이량체 내의 VH 및 VL 영역은 동일한 항원, 바람직하게는 그 항원 상의 동일한 에피토프에 대해 특이적이다.
바람직한 측면에서, 상기 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드 내에 포함된 포유동물 결합 분자는 동일하다. 보다 바람직한 측면에서, 상기 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드 내에 포함된 포유동물 결합 분자의 영역은 동일하다.
따라서, 본 발명은 각 이종이량체가
(i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
(b) VH 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드;
및
(ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
(d) VL 영역에 융합된 동일한 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질이며; VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 항원에 대한 특이성을 가져 상기 가용성 단백질의 총 원자가가 6이 되는 것을 특징으로 하는 가용성 단백질을 제공한다.
본 발명은 또한 각 이종이량체가
(i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
(b) VH 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드;
및
(ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
(d) VL 영역에 융합된 동일한 포유동물 결합 분자의 동일한 영역
을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질이며; VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 항원에 대한 특이성을 가져 상기 가용성 단백질의 총 원자가가 6이 되는 것을 특징으로 하는 가용성 단백질을 제공한다.
한 실시양태에서, 포유동물 결합 분자의 각 영역 및 VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍은 동일한 단일 항원에 대한 결합 특이성을 갖는다. 한 실시양태에서, 포유동물 결합 분자의 영역은 항원 상의 제1 에피토프에 결합할 수 있고, VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍은 동일한 항원 상의 제2 에피토프에 결합할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 포유동물 결합 분자의 영역 및 VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍은 동일한 항원 상의 동일한 에피토프에 결합할 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명의 가용성 단백질 또는 확장된 푸소바디는 2개의 항원에 대한 결합 특이성을 가지며, 여기서 포유동물 결합 분자의 각 영역은 제1 항원에 대한 결합 특이성을 갖고, VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍은 제2 항원에 대한 결합 특이성을 갖는다. 구체적 실시양태에서, 본 발명의 SIRPα-결합 단백질은 SIRPα (각 폴리펩티드 서열 내에 포함된 CD47의 세포외 결합 도메인에 기초함) 및 TNF 알파 또는 시클로스포린 A (VH/VL 및 연관 CDR 서열의 특이성에 기초함)에 대한 특이성을 갖는다.
또 다른 실시양태에서, 상기 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드 내에 포함된 포유동물 결합 분자는 상이하다. 따라서 본 발명은 각 이종이량체가
(i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
(b) VH 영역에 융합된 제1 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드;
및
(ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
(d) VL 영역에 융합된 제2 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질이며; 상기 제1 및 제2 포유동물 결합 분자가 제1 및 제2 항원에 대한 결합 특이성을 갖고 VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 상기 제1 또는 상기 제2 항원에 대한 특이성을 가짐으로써 가용성 단백질이 6의 총 원자가를 가지며 이중특이적인 것을 특징으로 하는 가용성 단백질을 제공한다.
대안적 실시양태에서, VH 및 VL 영역은 포유동물 결합 분자의 영역에 의해 결합된 1 또는 2개의 항원에 상이한 항원을 결합시키 수 있다. 이러한 확장된 푸소바디는 삼중특이적, 즉 3개의 상이한 항원에 결합할 수 있으며, 여기서 제1 단일 폴리펩티드 쇄 내에 포함된 포유동물 결합 분자의 영역은 제1 항원에 대한 결합 특이성을 갖고, 제2 단일 폴리펩티드 쇄 내에 포함된 포유동물 결합 분자의 영역은 제2 항원에 대한 결합 특이성을 갖고, VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍은 제3 항원에 대한 결합 특이성을 갖는다. 따라서, 본 발명은 각 이종이량체가
(i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
(b) VH 영역에 융합된 제1 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드;
및
(ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
(d) VL 영역에 융합된 제2 포유동물 결합 분자의 1가 영역
을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질이며; 상기 제1 및 제2 포유동물 결합 분자가 제1 및 제2 항원에 대한 결합 특이성을 갖고 VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 제3 제2 항원에 대한 특이성을 가짐으로써 가용성 단백질이 6의 총 원자가를 가지며 삼중특이적인 것을 특징으로 하는 가용성 단백질을 제공한다.
구체적 실시양태에서, VH 및 VL CDR 서열은 TNF알파 또는 시클로스포린 A, 또는 그로부터 유래된 에피토프에 대한 결합 특이성을 갖는다.
바람직한 실시양태에서, 포유동물 결합 분자의 영역은 항체 서열의 N-말단 부분에 (즉, VH 및 VL 불변 영역에) 융합된다. 따라서, 포유동물 결합 분자의 영역의 C-말단은 항체 서열의 N-말단에 융합된다. 일부 실시양태에서, 서열은 직접 연결되고, 일부 실시양태에서 링커 서열이 사용될 수 있다.
한 실시양태에서, 결합 분자는 시토카인, 성장 인자, 호르몬, 신호전달 단백질, 저분자량 화합물 (약물), 리간드 또는 세포 표면 수용체이다. 바람직하게는, 결합 분자는 포유동물 단량체성 또는 단독중합체성 세포 표면 수용체이다. 결합 분자의 영역은 전체 분자, 또는 그의 생물학적 활성을 보유할 수 있는 그의 일부 또는 단편일 수 있다. 결합 분자의 영역은 세포외 영역 또는 도메인일 수 있다. 한 실시양태에서, 상기 포유동물 단량체성 또는 단독중합체성 세포 표면 수용체는 이뮤노글로불린 슈퍼패밀리 (IgSF) 도메인을 포함하고, 예를 들어 이는 CD47의 세포외 도메인일 수 있는 SIRP알파 결합 도메인을 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 각 이종이량체가
(i) 항체의 VH 영역의 N-말단 부분에서 융합된 제1 SIRPα-결합 도메인을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드; 및,
(ii) 항체의 VL 영역의 N-말단 부분에서 융합된 제2 SIRPα-결합 도메인을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 2개의 3가 이종이량체의 6가 복합체를 포함하는 단리된 가용성 SIRPα-결합 단백질 또는 SIRPα-결합 확장된 푸소바디에 관한 것이다.
바람직한 실시양태에서, CH1, CH2 및 CH3 영역은 인간 IgG1, IgG2, IgG3 또는 IgG4 상응 영역의 야생형 또는 돌연변이 변이체 (침묵 이펙터 기능 및/또는 감소된 세포 사멸, ADCC 또는 CDC 이펙터 기능, 예를 들어 감소된 ADCC 이펙터 기능을 가짐)로부터 유래될 수 있다.
한 실시양태에서, 상기 가용성 단백질 또는 SIRPα-결합 확장된 푸소바디는 2가 동역학적 핏팅 모델을 적용하여 표면 플라즈몬 공명, 예컨대 비아코어(BiaCORE) 검정에 의해 측정시에 0.05 [1/s] 이하의 koff (kd1)로 인간 SIRPa에 대한 결합으로부터 해리된다.
또 다른 실시양태에서, 상기 가용성 단백질 또는 SIRPα 결합 푸소바디는 시험관내 생성된 단핵구-유래 수지상 세포에서의 염증유발 시토카인의 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 코완(Cowan) 균주 입자 자극된 방출을 억제한다.
예를 들어, 상기 가용성 단백질 또는 SIRPα 결합 푸소바디는 시험관내 생성된 단핵구-유래 수지상 세포에서의 염증유발 시토카인의 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 균주 입자 자극된 방출을, 수지상 세포 시토카인 방출 검정에서 측정시에 2nM 이하, 1nM 이하, 0.2nM 이하, 0.1nM 이하, 예를 들어 10pM 내지 2nM, 또는 20pM 내지 1nM, 또는 30pM 내지 0.2nM의 IC50으로 억제한다.
또 다른 관련 실시양태에서, 각 이종이량체의 상기 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드는 디술피드 가교에 의해, 예를 들어 상응하는 CH1 및 CL 영역의 시스테인 잔기 사이의 천연 디술피드 가교를 사용하여 공유 결합된다.
한 실시양태에서, 상기 포유동물 결합 분자의 각 영역은 펩티드 링커의 부재 하에 그의 각 VH 또는 VL 서열에 융합된다. 또 다른 실시양태에서, 상기 포유동물 결합 분자의 각 영역은 펩티드 링커를 통해 그의 각 VH 또는 VL 서열에 융합된다. 펩티드 링커는 5 내지 20개의 아미노산을 포함할 수 있고, 예를 들어 이는 글리신 및 세린 아미노산의 중합체, 바람직하게는 (GGGGS)n의 중합체일 수 있으며, 여기서 n은 1 내지 4의 임의의 정수, 바람직하게는 2이다.
한 바람직한 실시양태에서, 상기 가용성 단백질 또는 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 2개의 이종이량체로 본질적으로 이루어지며, 여기서 각 이종이량체의 상기 제1 단일 쇄 폴리펩티드가 이뮤노글로불린 불변 부분의 힌지 영역을 포함하고, 2개의 이종이량체가 이들의 힌지 영역에서의 시스테인 사이의 디술피드 가교에 의해 서로 안정하게 회합된다.
한 실시양태에서, 본 발명의 가용성 단백질은
(i) 인간 세포 표면 수용체 CD47의 세포외 도메인;
(ii) 서열 2로부터 유래된 세포외 도메인;
(iii) SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 3, 서열 4, 서열 5, 서열 57 또는 그의 단편의 폴리펩티드; 및,
(iv) 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 가지며 SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 3, 서열 4, 서열 5, 서열 57 또는 그의 단편의 변이체 폴리펩티드
로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 SIRPα 결합 도메인을 포함한다.
바람직한 실시양태에서, CD47의 세포외 도메인의 영역은 서열 3, 서열 4 또는 서열 57이다.
한 구체적 실시양태에서, 상기 제1 및 제2 단일 폴리펩티드 쇄 내에 포함된 2개 이상의 SIRPα 결합 도메인은 서로 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98, 99 또는 99.5 퍼센트 서열 동일성을 공유한다. 바람직한 실시양태에서, 2개 이상의 SIRPα 결합 도메인은 동일한 아미노산 서열을 갖는다.
한 구체적 실시양태에서, SIRPα 결합 확장된 푸소바디 내의 모든 SIRPα 결합 도메인은 동일한 아미노산 서열을 갖는다. 예를 들어, 모든 SIRPα 결합 도메인은 서열 3 또는 서열 4 또는 서열 5 또는 서열 57로 이루어진다.
한 구체적 실시양태에서, 본 발명의 상기 가용성 단백질 또는 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 각 이종이량체가
(i) 서열 20의 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 21의 제2 단일 경쇄 폴리펩티드;
(ii) 서열 22의 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 23의 제2 단일 경쇄 폴리펩티드; 또는
(ii) 서열 40의 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 41의 제2 단일 경쇄 폴리펩티드
로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체를 포함한다.
상기 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드는 항체의 중쇄 및 경쇄와 유사하게 적어도 디술피드 결합 1개를 통해 안정하게 회합된다.
관련 실시양태에서, 가용성 단백질 또는 SIRPα 결합 푸소바디는 각 이종이량체의 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드가 각각 (i) 서열 20 및 서열 21; (ii) 서열 22 및 서열 23; 또는 (ii) 서열 40 및 서열 41의 상응하는 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드에 대해 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 갖는 2개의 이종이량체를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 분자는 상기 기재된 바와 같은 SIRPα 결합 확장된 푸소바디의 유리한 기능적 특성을 보유한다.
한 구체적 실시양태에서, 본 발명에 따른 SIRPα 결합 확장된 푸소바디의 4개의 SIRPα 결합 도메인은 서열이 동일하다.
본 발명은 또한 2개 이상의 확장된 푸소바디 또는 SIRPα-결합 확장된 푸소바디를 포함하며, N개의 가용성 단백질을 포함하는 경우에 원자가가 N x 6인 이러한 다가 가용성 단백질 복합체에 관한 것이다.
본 발명은 또한 약물 또는 진단 도구로서, 예를 들어 자가면역 및 급성 및 만성 염증성 장애의 치료 또는 진단에 사용하기 위한 이러한 가용성 단백질 또는 확장된 푸소바디, 특히 SIRPα-결합 단백질 또는 확장된 푸소바디에 관한 것이다. 특히, SIRPα-결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 Th2-매개 기도 염증, 알레르기성 장애, 천식, 염증성 장 질환 및 관절염으로 이루어진 군으로부터 선택된 것의 치료에 사용하기 위한 것이다.
본 발명의 가용성 단백질 또는 푸소바디는 허혈성 장애, 백혈병 또는 다른 암 장애의 치료 또는 진단에서, 또는 조혈 줄기 이식의 증가를 필요로 하는 대상체에서 조혈 줄기 이식을 증가시키는데에 또한 사용될 수 있다.
정의
본 발명을 보다 용이하게 이해할 수 있도록, 우선 특정 용어를 정의한다. 추가의 정의는 발명의 상세한 설명 전반에 열거되어 있다.
용어 SIRPα는 CD47 (인테그린 회합 단백질)에 대한 부착을 나타내는 인간 신호 조절 단백질 알파 (CD172a 또는 SHPS-1로 또한 명명됨)를 지칭한다. 인간 SIRPα는 서열 1을 포함하고, 또한 인간 SIRPα의 임의의 천연 다형성 변이체 (예를 들어, 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP) 포함) 또는 스플라이스 변이체를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 인간에서 발견되는 SIRPα 뉴클레오티드 서열에서의 스플라이스 변이체 또는 SNP의 예는 표 1에 기재되어 있다.
[표 1]
Figure pct00001
용어 CD47은 세포외 매트릭스에 세포 부착시에 일어나는 세포내 칼슘 농도의 증가에 관여하는 관련된 포유동물 막 단백질인 인테그린 회합 단백질을 지칭한다. 인간 CD47은 서열 2를 포함하고, 또한 인간 CD47의 임의의 천연 다형성 변이체 (예를 들어, 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP) 포함) 또는 스플라이스 변이체를 포함한다. 인간에서 발견되는 CD47 뉴클레오티드 서열에서의 스플라이스 변이체 또는 SNP의 예가 표 2에 기재되어 있다.
[표 2]
Figure pct00002
본원에 사용된 용어 "단백질"은 하나 이상의 선형 쇄 내에 배열되고 구형 형태로 폴딩된 아미노산으로 제조된 임의의 유기 화합물을 지칭한다. 중합체 쇄 내의 아미노산은 인접한 아미노산 잔기의 카르복실 및 아미노 기 사이의 펩티드 결합에 의해 함께 연결된다. 용어 "단백질"은 펩티드, 단일 쇄 폴리펩티드, 또는 2개 이상의 아미노산 쇄로 주로 구성된 임의의 복합체 분자를 추가로 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 이는 당단백질 또는 다른 공지된 번역후 변형을 추가로 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 이는 천연 단백질의 공지된 천연 또는 인공 화학적 변형, 예컨대 당조작, PEG화, HES화 등, 비-천연 아미노산의 혼입, 및 또 다른 분자와의 화학적 접합을 위한 아미노산 변형을 추가로 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
본원에 사용된 "복합체 단백질"은 적어도 2개의 단일 쇄 폴리펩티드로 제조되며, 여기서 상기 적어도 2개의 단일 쇄 폴리펩티드가 비-공유 결합 또는 공유 결합을 통해, 예를 들어 디술피드 가교에 의해 적절한 조건 하에 함께 회합된 단백질을 지칭한다. "이종이량체성 단백질"은 복합체 단백질을 형성하는 2개의 단일 쇄 폴리펩티드로 제조되며, 여기서 상기 2개의 단일 쇄 폴리펩티드가 상이한 아미노산 서열을 갖고, 특히 이들의 아미노산 서열이 서로 90, 80, 70, 60 또는 50% 이하의 동일성을 공유하는 단백질을 지칭한다. 대조적으로, "동종이량체성 단백질"은 복합체 단백질을 형성하는 2개의 동일하거나 실질적으로 동일한 폴리펩티드로 제조되며, 여기서 상기 2개의 단일 쇄 폴리펩티드가 100% 동일성, 또는 적어도 95% 동일성 또는 적어도 99% 동일성을 공유하고, 아미노산 차이가 동종이량체의 다른 하나와 비교하여 폴리펩티드의 기능적 및 물리적 특성에 영향을 미치지 않는 아미노산 치환, 부가 또는 결실, 예를 들어, 보존적 아미노산 치환으로 이루어진 것인 단백질을 지칭한다.
본원에 사용된 단백질은 임의의 막횡단 도메인 또는 폴리펩티드를 이러한 폴리펩티드를 발현하는 세포의 막으로 앵커링하거나 통합시키는 단백질 도메인이 결핍된 경우에 "가용성"이다. 특히, 본 발명의 가용성 단백질은 또한 CD47의 막횡단 및 세포내 도메인을 배제할 수 있다. 본원에 사용된 용어 "항체"는 디술피드 결합에 의해 서로 연결된 적어도 2개의 중쇄 (H) 및 2개의 경쇄 (L)를 포함하는 단백질을 지칭한다. 각 중쇄는 중쇄 가변 영역 (이하, VH라 약칭함) 및 중쇄 불변 영역으로 구성된다. 중쇄 불변 영역은 CH1, CH2 및 CH3의 3개의 도메인으로 구성된다. 각 경쇄는 경쇄 가변 영역 (본원에서 VL이라 약칭함) 및 경쇄 불변 영역으로 구성된다. 경쇄 불변 영역은 1개의 도메인 CL로 구성된다. VH 및 VL 영역은 프레임워크 영역 (FR)이라 불리는 보다 보존된 영역이 산재되어 있는, 상보성 결정 영역 (CDR)이라 불리는 초가변 영역으로 보다 세분화될 수 있다. 각 VH 및 VL은 아미노-말단으로부터 카르복시-말단으로 하기 순서대로 배열된 3개의 CDR 및 4개의 FR로 구성된다: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. 중쇄 및 경쇄의 가변 영역은 항원과 상호작용하는 결합 도메인을 함유한다. 항체의 불변 영역은 숙주 조직 또는 인자, 예를 들어 면역계의 다양한 세포 (예를 들어, 이펙터 세포) 및 고전적 보체 시스템의 제1 성분 (Clq)에 대한 이뮤노글로불린의 결합을 매개할 수 있다.
용어 "상보성 결정 영역" 및 "CDR"은 항원 특이성 및 결합 친화도를 부여하는 항체 가변 영역 내의 아미노산의 서열을 지칭한다. 일반적으로, 각 중쇄 가변 영역 (HCDR1, HCDR2, HCDR3) 내에 3개의 CDR 및 각 경쇄 가변 영역 (LCDR1, LCDR2, LCDR3) 내에 3개의 CDR이 있다.
주어진 CDR의 아미노산 서열 경계는 문헌 [Kabat et al. (1991), "Sequences of Proteins of Immunological Interest," 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD ("Kabat" numbering scheme), Al-Lazikani et al., (1997) JMB 273,927-948 ("Chothia" numbering scheme)]에 기재된 것을 포함하여 다수의 방법에 의해 결정될 수 있다. 어구 "불변 영역"은 이펙터 기능을 부여하는 항체 분자의 일부를 지칭한다.
본문에 사용된 용어 "푸소바디" (또는 "비-확장된 푸소바디")는 2개의 이종이량체를 포함하고, 각 이종이량체가 예를 들어 1개 이상의 디술피드 결합(들)을 통해 함께 안정하게 회합된 아미노산의 1개의 중쇄 및 1개의 경쇄로 이루어진 항체-유사 가용성 단백질을 지칭한다. 각 중쇄 또는 경쇄는 이후에 각각 푸소바디의 중쇄 및 경쇄 불변 영역으로 지칭되는 항체의 불변 영역을 포함한다. 중쇄 불변 영역은 적어도 항체의 CH1 영역을 포함하고, 힌지 영역을 비롯하여 CH2 및 CH3 영역을 추가로 포함할 수 있다. 경쇄 불변 영역은 항체의 CL 영역을 포함한다. 푸소바디에서, 항체의 가변 영역이 이종 가용성 결합 도메인인 포유동물 결합 분자의 영역에 의해 대체된다. 용어 "이종"은 항체의 불변 영역과 회합된 이러한 도메인이 자연에서 발견되지 않는다는 것을 의미한다. 특히, 이러한 이종 결합 도메인은 4개의 프레임워크 영역, FR1, FR2, FR3 및 FR4 및 이들 사이의 3개의 상보성 결정 영역 (CDR)으로 이루어진 항체 가변 도메인의 전형적인 구조를 갖지 않는다. 따라서, 푸소바디의 각 아암은 항체의 불변 CH1 중쇄 영역의 N-말단 부분에서 공유 연결된 제1 결합 도메인을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드, 및 항체의 불변 CL 경쇄 영역의 N-말단 부분에서 공유 연결된 제2 결합 도메인을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드를 포함한다. 공유 연결은 예를 들어 펩티드성 결합을 통해 직접적일 수 있거나, 또는 링커, 예를 들어 펩티드성 링커를 통해 간접적일 수 있다. 푸소바디의 2개의 이종이량체는, 예를 들어 이들의 힌지 영역에서의 적어도 1개의 디술피드 가교에 의해, 항체 구조와 유사하게, 공유 연결된다.
"확장된 푸소바디"는 2개의 이종이량체를 포함하고, 각 이종이량체가 예를 들어 1개 이상의 디술피드 결합(들)을 통해 함께 안정하게 회합된 아미노산의 1개의 중쇄 및 1개의 경쇄로 이루어진 항체-유사 가용성 단백질을 지칭한다. 각 중쇄 또는 경쇄는 이후에 각각 확장된 푸소바디의 중쇄 및 경쇄 불변 영역으로 지칭되는 항체의 불변 및 가변 영역을 포함한다. 중쇄에서 불변 영역은 힌지 영역을 비롯하여 항체의 CH1, CH2 및 CH3 영역을 포함한다. 항체의 CH2 및 CH3 영역은 항체 구조에 대한 유사성에 의해 확장된 푸소바디의 Fc 부분 또는 Fc 모이어티로 지칭된다. 확장된 푸소바디의 Fc 부분의 상세한 설명은 하기 단락에 추가로 기재된다. 경쇄에서 경쇄 불변 영역은 항체의 CL 영역을 포함한다. VH 및 VL 영역에 부착되는 것은 이종 가용성 결합 도메인인 포유동물 결합 분자의 영역이다. 용어 "이종"은 항체의 가변 또는 불변 영역과 회합된 이러한 도메인이 자연에서 발견되지 않고, 이러한 도메인이 4개의 프레임워크 영역, FR1, FR2, FR3 및 FR4 및 이들 사이의 3개의 CDR로 이루어진 항체 가변 도메인의 전형적인 구조를 갖지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 확장된 푸소바디의 각 아암은 항체의 중쇄의 VH 영역의 N-말단 부분에서 공유 연결된 제1 결합 도메인을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드, 및 항체의 경쇄의 VL 영역의 N-말단 부분에서 공유 연결된 제2 결합 도메인을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드를 포함한다. 공유 연결은 예를 들어 펩티드성 결합을 통해 직접적일 수 있거나, 또는 링커, 예를 들어 펩티드성 링커를 통해 간접적일 수 있다. 확장된 푸소바디의 2개의 이종이량체는, 예를 들어 이들의 힌지 영역에서의 적어도 1개의 디술피드 가교에 의해, 항체 구조와 유사하게, 공유 연결된다. 이전에 기재된 바와 같이, 확장된 푸소바디는 그의 VH 및 VL 영역에 의해 제공된 항원에 대한 특이성, 및 항체 중쇄 및 경쇄 서열에 융합된 이종 가용성 결합 도메인에 의해 제공된 추가의 특이성을 갖는다.
본원에 사용된 용어 "Fc 영역"은 이뮤노글로불린 중쇄의 C-말단 영역 및 본 발명의 가용성 단백질 및 확장된 푸소바디를 정의하는데 사용된다. 이 정의는 천연 서열 Fc 영역 및 변이체 Fc 영역을 포함한다. 인간 IgG 중쇄 Fc 영역은 일반적으로 위치 C226 또는 P230으로부터 IgG 항체의 카르복실-말단까지의 아미노산 잔기를 포함하는 것으로 정의된다. Fc 영역에서의 잔기의 넘버링은 카바트의 EU 인덱스의 넘버링이다. Fc 영역의 C-말단 리신 (잔기 K447)은 예를 들어 항체의 생산 또는 정제 동안 제거될 수 있다.
용어 항체의 "원자가"는 개별 항체 분자가 결합할 수 있는 항원 결정기의 수를 지칭한다. 모든 항체의 원자가는 적어도 2이고, 일부 경우에 이를 초과한다.
용어 "결합력"은 단백질 사이의 다중 결합 상호작용의 강도의 합을 설명하기 위해 사용된다. 결합력은 단일 결합의 강도를 설명하는 친화도와 구별된다. 이에 따라, 결합력은 결합의 합이기 보다는 결합 친화도 (기능적 친화도)의 상승작용적 강도의 합이다. 본 발명의 확장된 푸소바디에서, 포유동물 결합 분자의 영역 및 VH/VL 쌍으로부터의 항원 결합 부위는 그의 각 결합 파트너와 동시에 상호작용한다. 각각의 단일 결합 상호작용은 쉽게 깨어질 수 있으나 (상대적 친화도에 따름), 다수의 결합 상호작용이 동시에 존재하기 때문에, 단일 부위의 일시적 탈결합이 분자를 멀어지게 하지 않고, 그 부위의 결합은 아마도 회복될 것이다. 전반적 효과는 항체에 대한 항원의 상승작용적인 강한 결합이다 (예를 들어, IgM은 IgG, IgE 및 IgD의 2개의 강한 결합 부위와는 대조적으로 10개의 약한 결합 부위를 갖기 때문에 낮은 친화도를 갖지만 높은 결합력을 갖는 것으로 언급됨). 도 1은 참조 CD47-Fc 분자와 비교한 푸소바디 및 확장된 푸소바디 분자의 개략적 표현이다. 푸소바디-유사 구조를 갖는 분자의 예, 특히 각 이종이량체의 양쪽 쇄가 각 리간드에 결합하기 위해 요구되는 이종이량체성 수용체의 리간드 결합 영역을 포함하는, 즉 이종이량체당 1의 원자가 및 2개의 이종이량체로 이루어진 단백질에 대해 2의 총 원자가를 갖는 분자가 당업계에 기재되어 있다 (예를 들어, WO 01/46261 참조).
바람직한 실시양태에서, 포유동물 단량체성 또는 단독중합체성 세포 표면 수용체의 세포외 도메인, 또는 리간드 결합 활성을 보유하는 이러한 세포외 도메인의 변이체 또는 영역이 항체의 중쇄 및 경쇄의 가변 영역에 융합된다. 생성된 확장된 푸소바디 분자는 치료 분자로서 사용하기 위한 항체 분자의 유리한 특성을 보유하는 다가 단백질이다.
본원에 사용된 용어 "포유동물 결합 분자"는 표적 분자, 세포, 복합체 및/또는 조직에 결합할 수 있는 임의의 분자, 또는 그의 일부 또는 단편이고, 각각 가용성 단백질, 세포 표면 단백질, 세포 표면 수용체 단백질, 세포내 단백질, 탄수화물, 핵산, 호르몬, 또는 저분자량 화합물 (소분자 약물), 또는 그의 단편으로 이루어진 군으로부터 선택된 구성원 중 하나 이상에 결합하는 능력을 지니는 단백질, 핵산, 탄수화물, 지질, 저분자량 화합물 및 그의 단편을 포함한다. 포유동물 결합 분자는 단백질, 시토카인, 성장 인자, 호르몬, 신호전달 단백질, 염증 매개물, 리간드, 수용체 또는 그의 단편일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 포유동물 결합 분자는 이뮤노글로불린 슈퍼패밀리에 속하는 천연 또는 돌연변이 단백질; 천연 호르몬 또는 그의 천연 수용체에 결합할 수 있는 그의 변이체; 상보성 서열 및/또는 가용성 세포 표면 또는 세포내 핵산/폴리뉴클레오티드 결합 단백질에 결합할 수 있는 핵산 또는 폴리뉴클레오티드 서열; 다른 탄수화물 결합 모이어티 및/또는 가용성, 세포 표면 또는 세포내 단백질에 결합할 수 있는 탄수화물 결합 모이어티; 가용성 또는 세포 표면 또는 세포내 표적 단백질에 결합하는 저분자량 화합물 (약물)이다.
용어 "IgSF-도메인"은 세포의 결합, 인식 또는 부착 과정을 매개함으로써 면역계에 관련된 세포 표면 및 가용성 단백질의 거대 군을 포함하는, 이뮤노글로불린 슈퍼패밀리 도메인 함유 단백질을 지칭한다. IgSF-도메인 분자의 이뮤노글로불린 도메인은 이뮤노글로불린과 구조적 유사성을 공유한다. IgSF-도메인은 약 70-110개의 아미노산을 함유하고, 그의 크기 및 기능에 따라 분류된다. Ig-도메인은 역평행 베타 가닥의 시트 2개에 의해 형성된 샌드위치와 유사한 구조를 지니는 특징적인 Ig-폴드를 보유한다. Ig-폴드는 시스테인 잔기 사이에 형성된 고도로 보존된 디술피드 결합 뿐만 아니라 샌드위치의 내부 측면 상의 소수성 아미노산 사이의 상호작용에 의해 안정화된다. Ig 도메인의 한쪽 말단은 IgSF 도메인의 특이성에 중요한 상보성 결정 영역으로 불리는 영역을 갖는다. 대부분의 Ig 도메인은 가변성 (IgV) 또는 불변성 (IgC)이다. 하나 이상의 IgSF 도메인을 디스플레이하는 단백질의 예는 세포 표면 공동-자극 분자 (CD28, CD80, CD86), 항원 수용체 (TCR/BCR) 공동-수용체 (CD3/CD4/CD8)이다. 다른 예는 세포 부착에 관여하는 분자 (ICAM-1, VCAM-1) 또는 시토카인 결합 수용체를 형성하는 IgSF 도메인이 있는 분자 (IL1R, IL6R) 뿐만 아니라 세포내 근육 단백질이다. 다수의 예에서, 세포 환경에 대해 근접한 여러 IgSF 도메인이 존재하는 것이 이러한 IgSF 도메인을 함유하는 상기 세포 표면 수용체에 의해 유발되는 신호전달의 효능을 위한 요건이다. 우세한 예는 미세환경이 항원-제시 세포에 의한 최적의 항원-제시를 허용할 수 있게 할 뿐만 아니라 나이브 T 세포의 제어된 활성화를 발생할 수 있게 하는 면역학적 시냅스에서의 IgSF 도메인 함유 분자 (CD28, ICAM-1, CD80 및 CD86)의 클러스터링이다 (문헌 [Dustin, 2009, Immunity]). 적합한 기능을 위해 클러스터링을 필요로 하는 다른 IgSF 함유 분자에 대한 또 다른 예는 CD2 (문헌 [Li, et al. 1996, J. Mol. Biol., 263(2):209-26]) 및 ICAM-1 (문헌 [Jun, et al. 2001, J. Biol. Chem.; 276(31):29019-27])이다.
따라서, IgSF 도메인을 함유하는 올리고 원자가 구조를 모방함으로써, 여러 IgSF 도메인을 함유하는 본 발명의 확장된 푸소바디가 그의 상응하는 결합 파트너의 활성을 조정하기 위해 유리하게 사용될 수 있다.
본원에 사용된 용어 SIRPγ는 CD172g를 지칭한다. 인간 SIRPγ는 서열 115를 포함하고, 또한 인간 SIRPγ의 임의의 천연 다형성 변이체 (예를 들어, 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP) 포함) 또는 스플라이스 변이체를 포함한다. 인간에서 발견되는 SIRPγ 뉴클레오티드 서열에서의 스플라이스 변이체 또는 SNP의 예가 표 3에 기재되어 있다.
[표 3]
Figure pct00003
본원에 사용된 용어 "2가 동역학적 핏팅 모델"은 문헌 [Baumann et al., (1998, J. Immunol. Methods, 221(1-2):95-106)] (그의 내용이 참고로 포함됨)에 기재된 바와 같이 1가 리간드에 대한 2가 분석물의 결합을 설명하는 모델을 지칭한다. 이 모델에서, 2 세트의 비율 상수가 생성되며, 각각의 결합 단계에 대해 하나의 비율 상수, ka1, ka2, kd1 및 kd2가 생성된다. 본원에 사용된 용어 "kassoc" 또는 "ka"는 특정한 단백질-단백질 상호작용의 회합률 상수를 지칭하도록 의도되는 반면, 본원에 사용된 용어 "kdis" 또는 "kd"는 특정한 단백질-단백질 상호작용의 해리율 상수를 지칭하도록 의도된다. 용어 "koff"는 kdis 또는 kd1 또는 해리율 상수에 대한 동의어로 사용된다. 본원에 사용된 용어 "KD"는 해리 상수를 지칭하도록 의도되고, 이는 ka에 대한 kd의 비 (즉, kd/ka)로부터 수득되고, KD1에 대해서는 몰 농도 (M)로 및 KD2에 대해서는 공명 단위 (RU)로 표현된다. KD2 (RU)는 문헌 [Baumann et al.]에 기재된 바와 같이 몰 농도 (M)로 전환될 수 있다. 단백질-단백질 상호작용에 대한 KD 값은 당업계에 널리 확립된 방법을 이용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 단백질/단백질 상호작용의 KD (또는 KD1 또는 KD2)를 결정하는 방법은 표면 플라즈몬 공명을 이용하거나, 또는 바이오센서 시스템, 예컨대 비아코어 시스템을 이용하는 것이다. SIRPa와 상호작용하는 본 발명의 단백질의 KD 값을 결정하기 위한 적어도 하나의 검정이 하기 실시예에 기재되어 있다.
본원에 사용된 용어 "친화도"는 단일 부위에서 폴리펩티드와 그의 표적 사이의 상호작용의 강도를 지칭한다. 각각의 부위 내에서 폴리펩티드의 결합 영역은 그의 표적과 수많은 부위에서 약한 비-공유 힘을 통해 상호작용하고, 상호작용이 많을수록 친화도가 더 강하다.
본원에 사용된 결합 폴리펩티드 또는 단백질에 대한 용어 "고친화도"는 그의 표적에 대해 1μM 이하의 KD를 갖는 폴리펩티드 또는 단백질을 지칭한다.
한 실시양태에서, 본 발명의 가용성 단백질은 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 1 (판소르빈(Pansorbin)) 또는 가용성 CD40L 및 IFN-γ로 자극된 말초 혈액 단핵구, 종래의 수지상 세포 (DC) 및/또는 단핵구-유래 DC로부터의 면역 복합체-자극된 세포 시토카인 (예를 들어, IL-6, IL-10, IL-12p70, IL-23, IL-8 및/또는 TNF-α) 방출을 억제한다. 면역 복합체-자극된 수지상 세포 시토카인 방출 검정의 한 예는 하기 실시예에 보다 상세하게 기재된 시험관내 생성된 단핵구-유래 수지상 세포에서의 염증유발 시토카인의 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 균주 입자 자극된 방출이다. 바람직한 실시양태에서, 면역 복합체-자극된 세포 시토카인 방출을 억제하는 단백질은 시험관내 생성된 단핵구-유래 수지상 세포에서의 염증유발 시토카인의 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 균주 입자 자극된 방출을 수지상 세포 시토카인 방출 검정에서 측정시에 2nM 이하, 0.2nM 이하, 0.1nM 이하, 예를 들어 2nM 내지 20pM, 또는 1nM 내지 10pM의 IC50으로 억제하는 단백질이다.
달리 보다 구체적으로 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 용어 "억제"는 기능적 검정과 관련되는 경우에 음성 대조군과 비교시에 측정된 기능의 임의의 통계적으로 유의한 억제를 지칭한다.
SIRPα의 기능적 특성에 대한 본 발명의 가용성 단백질 또는 확장된 푸소바디의 효과를 평가하기 위한 검정이 실시예에 추가로 상세하게 기재된다.
본원에 사용된 용어 "대상체"는 임의의 인간 또는 비-인간 동물을 포함한다.
용어 "비-인간 동물"은 모든 척추동물, 예를 들어 포유동물 및 비-포유동물, 예컨대 비-인간 영장류, 양, 개, 고양이, 말, 소, 닭, 양서류, 파충류 등을 포함한다.
본원에 사용된 용어 "최적화된"은 뉴클레오티드 서열이 진핵 세포, 예를 들어 피키아(Pichia) 또는 사카로미세스(Saccharomyces)의 세포, 트리코더마(Trichoderma)의 세포, 차이니즈 햄스터 난소 세포 (CHO) 또는 인간 세포, 또는 원핵 세포, 예를 들어 에스케리키아 콜라이(Escherichia coli)의 균주인 생산 세포 또는 유기체에서 바람직한 코돈을 이용하여 아미노산 서열을 코딩하도록 변경된 것을 의미한다.
최적화된 뉴클레오티드 서열은 출발 뉴클레오티드 서열에 의해 본래 코딩되는 아미노산 서열 ("모" 서열이라고도 공지됨)을 완전하게 또는 가능한 한 많이 보유하도록 조작된다. 본원에서의 최적화된 서열은 상응하는 생산 세포 또는 유기체, 예를 들어 포유동물 세포에서 바람직한 코돈을 갖도록 조작되었지만, 본원에서는 다른 원핵 또는 진핵 세포에서 이들 서열의 최적화된 발현이 또한 고려된다. 최적화된 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열 역시 최적화된 것으로 지칭된다.
본원에 사용된 "SIRPα 결합 도메인"은 적절한 조건 하에 SIRPα에 대한 결합에 필요한 임의의 단일 쇄 폴리펩티드 도메인을 지칭한다. SIRPα 결합 도메인은 SIRPα와의 물리적 상호작용에 직접적으로 관여하는 모든 아미노산 잔기를 포함한다. 이는 또한 SIRPα와 직접 상호작용하지 않지만 SIRPα와 상호작용하기에 적절한 SIRPα 결합 도메인의 입체형태에 요구되는 다른 아미노산을 포함할 수 있다. SIRPα 결합 도메인은 SIRPα에 대한 그의 결합 특성의 유의한 변경없이 이종 도메인에 융합될 수 있다. SIRPα 결합 도메인은 SIRPα, 예컨대 CD47 단백질에 결합하는 것으로 알려진 단백질의 결합 도메인 중에서 선택될 수 있다. SIRPα 결합 도메인은 또한 SIRPα에 대한 인공 결합제로 이루어질 수 있다. 특히, 단일 쇄 이뮤노글로불린 스캐폴드로부터 유래된 결합제, 예컨대 단일 도메인 항체, 단일 쇄 항체 (scFv) 또는 낙타류 항체. 한 실시양태에서, 용어 "SIRPα 결합 도메인"은 SIRPα에 결합하는 항체의 가변 영역, 예컨대 VH 및 VL 영역으로부터 유래된 SIRPα 항원-결합 영역을 함유하지 않는다.
본 발명의 다양한 측면은 하기 서브섹션에 추가로 상세하게 기재되어 있다.
본 발명의 확장된 푸소바디의 바람직한 실시양태는 가용성 SIRPα 결합 단백질, 그의 복합체, 및 유도체이며, 이들은 모두 하기 기재된 바와 같은 SIRPα-결합 도메인을 포함한다. 이해를 쉽게 하기 위해, SIRPα 결합 도메인을 포함하는 확장된 푸소바디, 그의 복합체, 및 유도체는 본 발명의 SIRPα 결합 단백질로 지칭된다.
한 바람직한 실시양태에서, SIRPα 결합 도메인은 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
(i) 인간 CD47의 세포외 도메인;
(ii) 서열 4 또는 SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 4의 단편의 폴리펩티드;
(iii) 서열 4에 대해 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 가지며 SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 4의 변이체 폴리펩티드;
(iv) 서열 3 또는 SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 3의 단편의 폴리펩티드;
(v) 서열 3에 대해 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 가지며 SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 3의 변이체 폴리펩티드;
(vi) 서열 57 또는 SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 57의 단편의 폴리펩티드; 및,
(vii) 서열 57에 대해 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 가지며 SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 57의 변이체 폴리펩티드.
본 발명의 SIRPα 결합 단백질은 SIRPα에 결합하는 능력을 보유해야 한다. CD47의 결합 도메인은 잘 특성화되어 있고, 인간 CD47의 한 세포외 도메인은 서열 4, 서열 57 또는 서열 3의 폴리펩티드이다. 따라서, 서열 4, 서열 57 또는 서열 3의 폴리펩티드의 단편은 CD47의 SIRPα 결합 도메인을 포함하는 단편 중에서 선택될 수 있다. 이러한 단편은 일반적으로 CD47의 막횡단 및 세포내 도메인을 포함하지 않는다. 비제한적인 예시적 실시양태에서, SIRPα-결합 도메인은 서열 3, 서열 4, 서열 5 또는 서열 57로 본질적으로 이루어진다. 단편은 1 내지 10개의 아미노산이 서열 3, 서열 4 또는 서열 5의 C-말단 또는 N-말단으로부터 말단절단된 보다 짧은 폴리펩티드, 예를 들어 서열 57을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. SIRPα-결합 도메인은 또한 아미노산 잔기가 아미노산 결실, 삽입 또는 치환에 의해 돌연변이되지만, 각각 서열 4, 서열 57 또는 서열 3에 대해 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 동일성을 가지며; 천연 서열에 대한 변화가 SIRPα 결합 단백질의 생물학적 활성, 특히 SIRPα에 대한 그의 결합 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 한, 서열 4, 서열 57 또는 서열 3의 변이체 폴리펩티드를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 일부 실시양태에서, 이는 서열 4, 서열 57 또는 서열 3과 비교시에 SIRPα-결합 도메인에서 1, 2, 3, 4 또는 5개 이하의 아미노산이 아미노산 결실 또는 치환에 의해 돌연변이된 돌연변이체 아미노산 서열을 포함한다. 돌연변이체 아미노산 서열의 예는 단일 뉴클레오티드 다형성으로부터 유래된 서열이다 (표 2 참조).
본원에 사용된 2개의 서열 사이의 동일성 퍼센트는 2개의 서열의 최적의 정렬을 위해 도입될 필요가 있는 갭의 수 및 각각의 갭의 길이를 고려하여, 서열이 공유하는 동일한 위치의 수의 함수이다 (즉, % 동일성 = 동일한 위치의 # / 위치의 총 # x 100). 2개의 서열 사이의 서열 비교 및 동일성 퍼센트의 결정은 하기하는 바와 같은 수학적 알고리즘을 이용하여 달성할 수 있다.
2개의 아미노산 서열 사이의 동일성 퍼센트를 ALIGN 프로그램에 포함된 문헌 [E. Myers and W. Miller (Comput. Appl. Biosci. 4:11-17, 1988)]의 알고리즘을 사용하여 결정할 수 있다. 또한, 2개의 아미노산 서열 사이의 동일성 퍼센트를 GCG 소프트웨어 패키지 내의 GAP 프로그램에 포함된 문헌 [Needleman and Wunsch (J. Mol. Biol. 48:443-453, 1970)]의 알고리즘을 사용하여 결정할 수 있다. 동일성 퍼센트를 결정하는 또 다른 프로그램은 독립형 프로그램으로서 또는 웹 서버 (http://www.clustal.org/ 참조)를 통해 입수가능한 CLUSTAL (문헌 [M. Larkin et al., Bioinformatics 23:2947-2948, 2007]; 문헌 [D. Higgins and P. Sharp, Gene 73:237-244, 1988]에 의해 최초로 기재됨)이다.
구체적 실시양태에서, SIRPα 결합 도메인은 서열 4, 서열 57 또는 서열 3에 대한 변화를 포함하며, 여기서 서열 4, 서열 57 또는 서열 3에 대한 상기 변화는 본질적으로 보존적 아미노산 치환으로 이루어진다.
보존적 아미노산 치환은 아미노산 잔기를 유사한 측쇄를 갖는 아미노산 잔기로 대체시키는 것이다. 유사한 측쇄를 갖는 아미노산 잔기 패밀리는 당업계에 정의되어 있다. 이러한 패밀리는 염기성 측쇄를 갖는 아미노산 (예를 들어, 리신, 아르기닌, 히스티딘), 산성 측쇄를 갖는 아미노산 (예를 들어, 아스파르트산, 글루탐산), 비하전 극성 측쇄를 갖는 아미노산 (예를 들어, 글리신, 아스파라긴, 글루타민, 세린, 트레오닌, 티로신, 시스테인, 트립토판), 비극성 측쇄를 갖는 아미노산 (예를 들어, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 프롤린, 페닐알라닌, 메티오닌), 베타-분지형 측쇄를 갖는 아미노산 (예를 들어, 트레오닌, 발린, 이소류신) 및 방향족 측쇄를 갖는 아미노산 (예를 들어, 티로신, 페닐알라닌, 트립토판, 히스티딘)을 포함한다. 따라서, 서열 4, 서열 57 또는 서열 3의 SIRPα 결합 도메인 내의 1개 이상의 아미노산 잔기가 동일한 측쇄 패밀리로부터의 다른 아미노산 잔기로 대체될 수 있고, 새로운 폴리펩티드 변이체를 본원에 기재된 결합 또는 기능적 검정을 사용하여 기능 보유에 대해 시험할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, SIRPα 결합 도메인은 비-인간 영장류 SIRPα, 예컨대 시노몰구스 또는 레서스 원숭이와 교차-반응하는 것 중에서 선택된다.
또 다른 실시양태에서, SIRPα 결합 도메인은 SIRPα와 밀접하게 관련된 인간 단백질, 예컨대 SIRPγ와 교차-반응하지 않는 것 중에서 선택된다.
일부 실시양태에서, SIRPα 결합 도메인은 이러한 SIRPα 결합 도메인을 포함하는 SIRPα-결합 단백질이 SIRPα+ U937 세포에 대한 CD47-Fc 융합체의 결합을 억제하는 능력을, 플레이트-기반 세포 부착 검정에서 측정시에 서열 4 또는 서열 3의 인간 SIRPα의 세포외 도메인을 포함하는 SIRPα 결합 단백질과 적어도 동일한 정도로 보유하는 것 중에서 선택된다.
다른 실시양태에서, SIRPα 결합 도메인은 이러한 SIRPα 결합 도메인을 포함하는 SIRPα-결합 단백질이 시험관 내에서 분화된 골수 수지상 세포에서의 염증유발 시토카인의 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 균주 입자 자극된 방출을 억제하는 능력을, 수지상 세포 시토카인 방출 검정에서 측정시에 서열 4 또는 서열 3의 인간 SIRPα의 세포외 도메인을 포함하는 SIRPα 결합 단백질과 적어도 동일한 정도로 보유하는 것 중에서 선택된다.
SIRPα 결합 도메인은 직접적으로 VH 또는 VL과 인 프레임으로 또는 폴리펩티드 링커 (스페이서)를 통해 융합될 수 있다. 이러한 스페이서는 단일 아미노산 (예컨대, 예를 들어 글리신 잔기) 또는 5-100개의 아미노산, 예를 들어 5-20개의 아미노산일 수 있다. 링커는 SIRPα 결합 도메인이 적절한 공간적 배향을 취하여 SIRPα와의 결합 부위를 형성하는 것을 허용해야 한다. 적합한 폴리펩티드 링커는 가요성 입체형태를 갖는 것으로부터 선택될 수 있다. 이러한 링커의 예는 (비제한적으로) 글리신 및 세린 잔기, 예를 들어, (Gly4Ser)n (여기서, n은 1-12, 예를 들어 1 내지 4의 정수, 예를 들어 2임)을 포함하는 링커이다.
본 발명의 SIRPα 결합 단백질은 함께 접합 또는 융합되어 다가 단백질을 형성할 수 있다.
당업자는 또한 분자의 원자가를 증가시키기 위해 또는 조작된 분자의 특성을 그의 특정 용도에 대해 개선 또는 개조하기 위해, 항체 분자 조작용으로 개발된 배경 기술을 유리하게 사용할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명의 SIRPα 결합 단백질은 혈액에서 생성된 융합 단백질의 반감기를 증가시킬 수 있는 또 다른 이종 단백질에 융합될 수 있다.
이러한 이종 단백질은, 예를 들어 이뮤노글로불린, 혈청 알부민 및 그의 단편일 수 있다. 또한 이러한 이종 단백질은 대상체에 투여시에 생성된 분자의 반감기를 증가시키는 혈청 알부민 단백질에 결합할 수 있는 폴리펩티드일 수 있다. 이러한 접근법이 예를 들어 EP0486525에 기재되어 있다.
대안적으로 또는 추가로, 본 발명의 가용성 단백질은 다량체화를 위한 도메인을 추가로 포함한다.
SIRPα 결합 확장된 푸소바디
한 측면에서, 본 발명은 적어도 하나의 SIRPα 결합 도메인을 포함하는 확장된 푸소바디에 관한 것이다. 확장된 푸소바디의 2개의 이종이량체는 상이한 결합 특이성을 갖는 상이한 결합 도메인을 함유함으로써 이중특이적 또는 삼중특이적 푸소바디를 생성할 수 있다. 예를 들어, 푸소바디는 SIRPα 결합 도메인을 함유하는 1개의 이종이량체 및 또 다른 이종 결합 도메인을 함유하는 또 다른 이종이량체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 푸소바디의 양쪽 이종이량체는 SIRPα 결합 도메인을 포함한다. 후자에서, 이러한 SIRPα 결합 도메인의 구조 또는 아미노산 서열이 동일하거나 상이할 수 있다. 한 바람직한 실시양태에서, 푸소바디의 양쪽 이종이량체는 동일한 SIRPα 결합 도메인을 포함한다.
본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디의 구체적 예
본 발명의 푸소바디는 실시예의 표 4에 기재된 바와 같이 구조적으로 특성화된 푸소바디를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 이러한 실시예에 사용된 SIRPα 결합 도메인은 서열 3 또는 서열 4에 제시된다. 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디의 중쇄 아미노산 서열의 구체적 예는 서열 20, 서열 22 및 서열 40으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리펩티드 서열이다. 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디의 경쇄 아미노산 서열의 구체적 예는 서열 21, 서열 23 및 서열 41로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리펩티드 서열이다.
다른 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 아미노산 결실, 삽입 또는 치환에 의해 돌연변이되지만, 서열 3 또는 서열 4의 상응하는 SIRPα 결합 도메인 중 어느 하나에서 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 갖는 SIRPα 결합 도메인을 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 푸소바디는 서열 3 또는 서열 4의 서열 중 어느 하나에 도시된 바와 같은 SIRPα 결합 도메인과 비교시에 SIRPα 결합 도메인에서 1, 2, 3, 4 또는 5개 이하의 아미노산이 아미노산 결실 또는 치환에 의해 변화된 돌연변이체 아미노산 서열을 포함하는 SIRPα 결합 도메인을 포함한다.
한 실시양태에서, 실시예 #4로 기재된 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 서열 18의 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 19의 제2 단일 경쇄 폴리펩티드를 포함한다.
한 실시양태에서, 실시예 #5로 기재된 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 서열 20의 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 21의 제2 단일 경쇄 폴리펩티드를 포함한다.
한 실시양태에서, 실시예 #6으로 기재된 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 서열 22의 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 23의 제2 단일 경쇄 폴리펩티드를 포함한다.
한 실시양태에서, 실시예 #7로 기재된 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 서열 40의 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 41의 제2 단일 경쇄 폴리펩티드를 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 상기 실시예 #4, #5, #6 또는 #7의 상응하는 중쇄 및 결쇄 폴리펩티드 중 적어도 하나에 대해 적어도 95 퍼센트 서열 동일성을 갖는 중쇄 폴리펩티드 및/또는 경쇄 폴리펩티드를 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 서열 75의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 76의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 제2 단일 경쇄 폴리펩티드를 갖는, 실시예 #4로 기재된 본 발명의 단리된 확장된 푸소바디를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 서열 77의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 78의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 제2 단일 경쇄 폴리펩티드를 갖는, 실시예 #5로 기재된 본 발명의 단리된 확장된 푸소바디를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 서열 79의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 80의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 제2 단일 경쇄 폴리펩티드를 갖는, 실시예 #6으로 기재된 본 발명의 단리된 확장된 푸소바디를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 (iii) 서열 97의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 제1 단일 중쇄 폴리펩티드 및 서열 98의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 제2 단일 경쇄 폴리펩티드를 갖는, 실시예 #7로 기재된 본 발명의 단리된 확장된 푸소바디를 제공한다.
다른 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 뉴클레오티드 결실, 삽입 또는 치환에 의해 돌연변이되지만, 서열 77, 또는 서열 79 또는 서열 97에 대해 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩된 중쇄를 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 확장된 푸소바디는 1, 2, 3, 4 또는 5개 이하의 뉴클레오티드가 서열 77, 또는 서열 79 또는 서열 97과 비교시에 뉴클레오티드 결실, 삽입 또는 치환에 의해 변화된 돌연변이체 뉴클레오티드 서열을 포함하는 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩된 중쇄를 포함한다. 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 뉴클레오티드 결실, 삽입 또는 치환에 의해 돌연변이되지만, 서열 78, 또는 서열 80 또는 서열 98에 대해 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩된 경쇄를 포함한다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 확장된 푸소바디는 1, 2, 3, 4 또는 5개 이하의 뉴클레오티드가 서열 78, 또는 서열 80 또는 서열 98과 비교시에 뉴클레오티드 결실, 삽입 또는 치환에 의해 변화된 돌연변이체 뉴클레오티드 서열을 포함하는 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩된 경쇄를 포함한다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명은 (a) VH 영역이 서열 27, 서열 28 및 서열 29로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 CDR을 포함하고/거나 VL 영역이 서열 31, 서열 32 및 서열 33으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 CDR을 포함하거나, 또는 (b) VH 영역이 서열 45, 서열 46 및 서열 47로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 CDR을 포함하고/거나 VL 영역이 서열 49, 서열 50 및 서열 51로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 CDR을 포함하거나, 또는 (c) VH 및/또는 VL 영역이 상기 (a) 또는 (b)에 기재된 바와 같은 상응하는 CDR 서열과 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 공유하는 하나 이상의 CDR을 포함하는 본 발명의 단리된 확장된 푸소바디를 제공한다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 확장된 푸소바디는 (a) 서열 26 및 서열 44로 이루어진 군으로부터 선택된 VH 폴리펩티드 서열, 및/또는 (b) 서열 30 및 서열 48로 이루어진 군으로부터 선택된 VL 폴리펩티드 서열, 및/또는 (c) 상기 (a) 또는 (b)에 기재된 바와 같은 상응하는 VH 또는 VL 서열 중 적어도 하나에 대해 적어도 95 퍼센트 서열 동일성을 갖는 VH 또는 VL 폴리펩티드 서열을 포함한다.
바람직한 측면에서, 본 발명은 또한 이전에 기재된 바와 같은 적어도 하나의 가용성 단백질 또는 확장된 푸소바디를 교차-차단하거나 또는 이에 의해 교차-차단되거나, 또는 이전에 기재된 바와 같은 가용성 단백질 또는 확장된 푸소바디와 동일한 에피토프에 대한 결합에 대해 경쟁하는 확장된 푸소바디를 제공한다.
기능적 푸소바디
또 다른 실시양태에서, 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 상기 단락에 기재된 특정 SIRPα 결합 푸소바디, 특히 표 4에 기재된 바와 같은 실시예 #4, #5, #6 및 #7의 상응하는 아미노산 및 뉴클레오티드 서열에 상동성인, 중쇄 및 경쇄 아미노산 서열; 중쇄 및 경쇄 뉴클레오티드 서열 또는 중쇄 및 경쇄 불변 영역에 융합된 SIRPα 결합 영역을 가지며, 여기서 상기 확장된 푸소바디는 상기 단락에 기재된 특정 SIRPα 결합 푸소바디, 특히 표 4에 기재된 바와 같은 실시예 #4-7 중 적어도 하나의 실질적으로 동일한 기능적 특성을 보유한다.
예를 들어, 본 발명은 중쇄 아미노산 서열 및 경쇄 아미노산 서열을 포함하는 단리된 확장된 푸소바디를 제공하며, 여기서 중쇄는 서열 20, 서열 22 및 서열 40으로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열과 적어도 80%, 적어도 90%, 적어도 95% 또는 적어도 99% 동일한 아미노산 서열을 갖고; 경쇄는 서열 21, 서열 23 및 서열 41로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열과 적어도 80%, 적어도 90%, 적어도 95% 또는 적어도 99% 동일한 아미노산 서열을 갖고; 확장된 푸소바디는 SIRPα, 및 TNF알파 또는 시클로스포린 A에 특이적으로 결합하고, 확장된 푸소바디는 시험관내 생성된 단핵구 유래 수지상 세포에서 염증유발 시토카인의 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 균주 입자 자극된 방출을 억제한다.
본원에 사용된 "SIRPα에 특이적으로 결합하는" 확장된 푸소바디는 실시예에 기재된 결합 친화도 검정 중 적어도 하나에서, 예를 들어 비아코어 검정에서 표면 플라즈몬 공명에 의해 0.05 [1/s] 이하의 koff (kd1)로 서열 1의 인간 SIRPα 폴리펩티드에 결합하는 푸소바디를 지칭하도록 의도된다. "SIRPα가 아닌 폴리펩티드와 교차-반응"하는 확장된 푸소바디는 0.05 [1/s] 이하의 koff (kd1)로 다른 폴리펩티드에 결합하는 푸소바디를 지칭하도록 의도된다. "특정한 폴리펩티드와 교차-반응하지 않는" 확장된 푸소바디는 그 폴리펩티드에, 유사한 조건 하에 인간 SIRPα에 대한 상기 확장된 푸소바디의 결합 친화도를 측정한 koff (kd1)보다 적어도 10배 더 높은, 바람직하게는 적어도 100배 더 높은 koff (kd1)로 결합하는 푸소바디를 지칭하도록 의도된다. 특정 실시양태에서, 다른 폴리펩티드와 교차-반응하지 않는 이러한 푸소바디는 표준 결합 검정에서 이들 단백질에 대해 본질적으로 검출불가능한 결합을 나타낸다.
다양한 실시양태에서, 푸소바디는 상기 논의된 기능적 특성 중 하나 이상 또는 모두를 나타낼 수 있다.
다른 실시양태에서, SIRPα-결합 도메인은 SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 3, 서열 4, 서열 5, 서열 57 또는 그의 단편의 폴리펩티드를 포함하나 이에 제한되지는 않는, "SIRPα 결합 도메인"과 관련하여 상기 단락에 열거된 SIRPα 결합 도메인의 특정 서열 중 적어도 하나에 대해 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 동일할 수 있다. 다른 실시양태에서, SIRPα-결합 도메인은 SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 3, 서열 4, 서열 5, 서열 57 또는 그의 단편의 폴리펩티드를 포함하나 이에 제한되지는 않는, "SIRPα 결합 도메인"과 관련하여 상기 단락에 열거된 SIRPα 결합 도메인의 특정 서열 중 적어도 하나에 대해 상기 특정 서열의 1, 2, 3, 4 또는 5개 이하의 아미노산 위치에서의 아미노산 치환을 제외하고는 동일할 수 있다.
구체적으로 기재된 SIRPα-결합 도메인에 대한 높은 (즉, 적어도 80%, 90%, 95%, 99% 또는 그 초과의) 동일성을 갖는 SIRPα-결합 도메인을 갖는 확장된 푸소바디는 각각 상기 특정 SIRPα-결합 도메인을 코딩하는 핵산 분자의 돌연변이유발 (예를 들어, 부위-지정 또는 PCR-매개 돌연변이유발)에 이어 코딩되는 변경된 확장된 푸소바디를 본원에 기재된 기능적 검정을 이용하여 기능 (즉, 상기 열거된 기능) 보유에 대해 시험함으로써 수득될 수 있다.
다른 실시양태에서, 중쇄 및 경쇄 아미노산 서열은 상기 기재된 SIRPα 결합 확장된 푸소바디의 기능적 특성 중 적어도 하나를 보유하면서, 상기 열거된 특정 푸소바디 실시예 #4-7의 중쇄 및 경쇄와 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 동일할 수 있다. 각각 서열 20, 또는 서열 22 또는 서열 40 중 어느 하나의 상응하는 중쇄 및 서열 21, 또는 서열 23 또는 서열 41 중 어느 하나의 경쇄와 높은 (즉, 적어도 80%, 90%, 95% 또는 그 초과의) 동일성을 갖는 중쇄 및 경쇄를 갖는 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 각각 서열 77, 서열 79 및 서열 97의 중쇄; 및 서열 78, 서열 80 및 서열 98의 경쇄를 코딩하는 핵산 분자의 돌연변이유발 (예를 들어, 부위-지정 또는 PCR-매개 돌연변이유발)에 이어 본원에 기재된 기능적 검정을 이용하여 보유된 기능 (즉, 상기 열거된 기능)에 대해 코딩된 변경된 SIRPα 결합 푸소바디를 시험함으로써 수득될 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 서열 18과 적어도 80%, 90%, 95% 또는 99% 동일한 중쇄 및 서열 19와 적어도 80%, 90%, 95% 또는 99% 동일한 경쇄를 갖는 실시예 #4의 변이체이고, 확장된 푸소바디는 SIRPα에 특이적으로 결합하고, 확장된 푸소바디는 다양한 박테리아 유도체, 예컨대 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 균주 입자 또는 기타에 의해 도출된 시험관내 생성된 단핵구-유래 수지상 세포에서 염증유발 시토카인의 방출을 억제한다.
한 실시양태에서, 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 서열 20과 적어도 80%, 90%, 95% 또는 99% 동일한 중쇄 및 서열 21과 적어도 80%, 90%, 95% 또는 99% 동일한 경쇄를 갖는 실시예 #5의 변이체이고, 확장된 푸소바디는 SIRPα에 특이적으로 결합하고, 확장된 푸소바디는 하기 기능적 특성 중 적어도 하나를 나타낸다: (i) 이는 다양한 박테리아 유도체, 예컨대 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 균주 입자 또는 기타에 의해 도출된 시험관내 생성된 단핵구-유래 수지상 세포에서 염증유발 시토카인의 방출을 억제하고, (ii) 이는 TNF 알파에 대한 결합 특이성을 갖는다.
한 실시양태에서, 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 서열 22와 적어도 80%, 90%, 95% 또는 99% 동일한 중쇄 및 서열 23과 적어도 80%, 90%, 95% 또는 99% 동일한 경쇄를 갖는 실시예 #6의 변이체이고, 확장된 푸소바디는 SIRPα에 특이적으로 결합하고, 확장된 푸소바디는 하기 기능적 특성 중 적어도 하나를 나타낸다: (i) 이는 다양한 박테리아 유도체, 예컨대 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 균주 입자 또는 기타에 의해 도출된 시험관내 생성된 단핵구-유래 수지상 세포에서 염증유발 시토카인의 방출을 억제하고, (ii) 이는 TNF 알파에 대한 결합 특이성을 갖는다.
한 실시양태에서, 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디는 서열 40과 적어도 80%, 90%, 95% 또는 99% 동일한 중쇄 및 서열 41과 적어도 80%, 90%, 95% 또는 99% 동일한 경쇄를 갖는 실시예 #7로 기재된 변이체이고, 확장된 푸소바디는 SIRPα에 특이적으로 결합하고, 확장된 푸소바디는 하기 기능적 특성 중 적어도 하나를 나타낸다: (i) 이는 다양한 박테리아 유도체, 예컨대 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 균주 입자 또는 기타에 의해 도출된 시험관내 생성된 단핵구-유래 수지상 세포에서 염증유발 시토카인의 방출을 억제하고, (ii) 이는 시클로스포린 A에 대한 결합 특이성을 갖는다.
확장된 푸소바디의 Fc 도메인
Fc 도메인은 적어도 CH2 및 CH3 도메인을 포함한다. 본원에 사용된 용어 Fc 도메인은 항체의 천연 Fc 단편, 예를 들어 인간 Fc 단편과 비교하여 1, 2, 3, 4 또는 5개의 아미노산 위치에서의 아미노산 치환, 결실 또는 삽입이 도입된 Fc 변이체를 추가로 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
인간에서 증가된 생체내 반감기를 갖는 가용성 구축물을 제조하기 위한 Fc 도메인의 용도가 당업계에 널리 공지되어 있고, 예를 들어 US 5,428,130 (Capon et al.)에 기재되어 있다. 한 실시양태에서, 푸소바디 구축물 내에서 유사한 Fc 모이어티를 사용하는 것이 제안된다. 그러나, 본 발명이 "Fc 융합 단백질" 또는 "이뮤노어드헤신"으로 때때로 지칭되는 당업계의 공지된 단백질에 관한 것은 아닌 것으로 이해된다. 실제로, 용어 "Fc 융합 단백질" 또는 "이뮤노어드헤신"은 일반적으로 당업계에서 CH2 및 CH3 도메인에 직접 융합되지만 적어도 CL 또는 CH1 영역을 포함하지 않는 이종 결합 영역을 지칭한다. 생성된 단백질은 2개의 이종 결합 영역을 포함한다. 푸소바디는 CH1 영역의 N-말단에 융합된 Fc 모이어티를 포함하여 전장 불변 중쇄를 재구성할 수 있고, 이는 일반적으로 CH1 및 CL 디술피드 결합을 통해 경쇄와 상호작용할 수 있다.
한 실시양태에서, 확장된 푸소바디 또는 SIRPα 결합 단백질의 CH1의 힌지 영역이 변형되어 힌지 영역 내의 시스테인 잔기의 수가 변경, 예를 들어 증가 또는 감소된다. 이러한 접근법이 미국 특허 번호 5,677,425 (Bodmer et al.)에 추가로 기재되어 있다. CH1의 힌지 영역 내의 시스테인 잔기의 수가 변경되어, 예를 들어 경쇄 및 중쇄의 조립이 용이해지거나 융합 폴리펩티드의 안정성이 증가 또는 감소한다.
또 다른 실시양태에서, 확장된 푸소바디 또는 SIRPα 결합 단백질의 Fc 영역이 변형되어 그의 생물학적 반감기가 증가한다. 다양한 접근법이 가능하다. 예를 들어, 위치 252, 254, 256 중 하나 이상이 미국 특허 번호 6,277,375에 기재된 바와 같이 돌연변이될 수 있고, 예를 들어, M252Y, S254T, T256E이다.
또 다른 실시양태에서, 확장된 푸소바디 또는 SIRPα 결합 단백질의 Fc 영역이 적어도 1개의 아미노산 잔기를 상이한 아미노산 잔기로 대체함으로써 변경되어 Fc 부분의 이펙터 기능이 변경된다. 예를 들어, 1개 이상의 아미노산이 상이한 아미노산 잔기로 대체되어 Fc 부분이 이펙터 리간드에 대해 변경된 친화도를 가질 수 있다. 친화도가 변경된 이펙터 리간드는 예를 들어 Fc 수용체 또는 보체의 C1 성분일 수 있다. 이러한 접근법은 미국 특허 번호 5,624,821 및 5,648,260 (둘 다 Winter et al.)에 추가로 상세하게 기재되어 있다.
또 다른 실시양태에서, 아미노산 잔기로부터 선택된 1개 이상의 아미노산이 상이한 아미노산 잔기로 대체되어 생성된 Fc 부분에서 C1q 결합이 변경되고/되거나 보체 의존성 세포독성 (CDC)이 감소 또는 제거될 수 있다. 이러한 접근법은 미국 특허 번호 6,194,551 (Idusogie et al.)에 추가로 상세하게 기재되어 있다.
또 다른 실시양태에서, 1개 이상의 아미노산 잔기가 변경되어 보체를 고정시키는 Fc 영역의 능력이 변경된다. 이러한 접근법은 PCT 공개 WO 94/29351 (Bodmer et al.)에 추가로 기재되어 있다.
또 다른 실시양태에서, 확장된 푸소바디 또는 SIRPα 결합 단백질의 Fc 영역이 변형되어 항체 의존성 세포 세포독성 (ADCC)을 매개하는 융합 폴리펩티드의 능력이 증가하고/거나 1개 이상의 아미노산을 변형시킴으로써 Fcγ 수용체에 대한 Fc 영역의 친화도가 증가 또는 감소한다. 이러한 접근법은 PCT 공개 WO 00/42072에 추가로 기재되어 있다. 또한, FcγRI, FcγRII, FcγRIII 및 FcRn에 대한 인간 IgG1의 결합 부위가 맵핑되어 있고, 개선된 결합을 갖는 변이체가 기재되어 있다 (문헌 [Shields, R.L. et al., 2001 J. Biol. Chem. 276:6591-6604] 참조).
한 실시양태에서, 확장된 푸소바디 또는 SIRPα 결합 단백질의 Fc 도메인은 인간 기원의 것이고, 임의의 이뮤노글로불린 부류, 예컨대 IgG 또는 IgA, 및 임의의 하위유형, 예컨대 인간 IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4, 또는 IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4의 키메라로부터의 것일 수 있다. 다른 실시양태에서, Fc 도메인은 비-인간 동물, 예를 들어 마우스, 래트, 토끼, 낙타류, 상어, 비-인간 영장류 또는 햄스터 (그러나 이에 제한되지는 않음)로부터의 것이다.
특정 실시양태에서, IgG1 이소형의 Fc 도메인이 확장된 푸소바디 또는 SIRPα 결합 단백질에 사용된다. 일부 구체적 실시양태에서, IgG1 Fc 단편의 돌연변이 변이체, 예를 들어 융합 폴리펩티드가 항체 의존성 세포 세포독성 (ADCC)을 매개하고/하거나 Fcγ 수용체에 결합하는 능력을 감소시키거나 제거하는 침묵 IgG1 Fc가 사용된다. IgG1 이소형 침묵 돌연변이체의 예는 문헌 [Hezareh et al. (J. Virol 2001 Dec;75(24):12161-8)]에 기재된 바와 같이 아미노산 위치 234 및 235에서 류신 잔기가 알라닌 잔기에 의해 대체된, 소위 LALA 돌연변이체이다. IgG1 이소형 침묵 돌연변이체의 또 다른 예는 D265A 돌연변이 및/또는 P329A 돌연변이를 포함한다. 특정 실시양태에서, Fc 도메인은 Fc 도메인의 위치 297의 잔기에서의 글리코실화, 예를 들어 Fc 도메인의 위치 297에서의 아스파라긴 잔기의 아미노산 치환을 방지하는 돌연변이체이다. 이러한 아미노산 치환의 예는 N297의 글리신 또는 알라닌에 의한 대체이다.
또 다른 실시양태에서, Fc 도메인은 IgG2, IgG3 또는 IgG4로부터 유래된다.
한 실시양태에서, 확장된 푸소바디 또는 SIRPα 결합 단백질의 Fc 도메인은, 바람직하게는 이러한 Fc 도메인을 포함하는 2개의 융합 폴리펩티드 사이의 공유 디술피드 가교를 만들 수 있는 시스테인을 통한, 이량체화 도메인을 포함한다.
글리코실화 변형
또 다른 실시양태에서, 특히 SIRPα-결합 단백질 또는 확장된 푸소바디를 포함하는 본 발명의 가용성 단백질의 글리코실화 패턴이 전형적인 포유동물 글리코실화 패턴, 예컨대 CHO 또는 인간 세포주에서 수득되는 것과 비교하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 숙주 세포로서 원핵 세포주 또는 글리코실화가 결핍되도록 조작된 포유동물 세포를 사용함으로써 글리코실화되지 않은 단백질이 제조될 수 있다. 예를 들어, SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디 내의 1개 이상의 글리코실화 부위를 변경시킴으로써, 탄수화물 변형이 또한 달성될 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 변형된 글리코실화 유형을 갖는 글리코실화 단백질을 제조할 수 있다. 이러한 탄수화물 변형은, 예를 들어, 변경된 글리코실화 장치가 있는 숙주 세포에서 본 발명의 가용성 단백질을 발현시킴으로써 달성될 수 있고, 즉 가용성 단백질의 글리코실화 패턴이 상응하는 야생형 세포에서 관찰되는 글리코실화 패턴과 비교하여 변경된다. 변경된 글리코실화 장치를 갖는 세포가 당업계에 기재되어 있고, 재조합 가용성 단백질을 세포에서 발현시켜 이에 의해 글리코실화가 변경된 이러한 가용성 단백질을 생산하기 위한 숙주 세포로 사용될 수 있다. 예를 들어, EP 1,176,195 (Hang et al.)는 푸코실 트랜스퍼라제를 코딩하는, 기능적으로 파괴된 FUT8 유전자를 갖는 세포주를 기재하며, 이러한 세포주에서 발현된 당단백질은 저푸코실화를 나타낸다. 숙주 세포에서 또한 발현된 당단백질의 저푸코실화를 초래하는, 푸코스를 Asn(297)-연결 탄수화물에 부착시키는 능력이 감소된 변이체 CHO 세포주인 Lecl3 세포가 WO 03/035835에 기술되어 있다 (또한, 문헌 [Shields, R.L. et al., 2002 J. Biol. Chem. 277:26733-26740] 참조). 대안적으로, 포유동물-유사 글리코실화 패턴에 대해 조작된 효모, 예를 들어 피키아 파스토리스(Pichia pastoris), 또는 사상 진균, 예를 들어 트리코더마 레에세이(Trichoderma reesei)에서 가용성 단백질이 생산될 수 있다 (예를 들어, EP1297172B1 참조). 당조작된 숙주 세포의 이점은 특히 균일한 글리코실화 패턴 및/또는 보다 높은 수율을 갖는 폴리펩티드 조성물을 제공한다는 점이다.
PEG화 가용성 단백질 및 다른 접합체
가용성 단백질 또는 본 발명의 또 다른 실시양태는 PEG화에 관한 것이다. 본 발명의 가용성 단백질, 예를 들어 SIRPα-결합 단백질 또는 확장된 푸소바디가 PEG화될 수 있다. PEG화는 생성된 생물제제의 생물학적 (예를 들어, 혈청) 반감기를 PEG화가 없는 동일한 생물제제와 비교하여 증가시키는 널리 공지된 기술이다. 폴리펩티드를 PEG화하기 위해, 이러한 폴리펩티드를 전형적으로 1개 이상의 PEG 기가 상기 폴리펩티드에 부착되는 조건 하에 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 예컨대 PEG의 반응성 에스테르 또는 알데히드 유도체와 반응시킨다. PEG화는 반응성 PEG 분자 (또는 유사한 반응성 수용성 중합체)와의 아실화 반응 또는 알킬화 반응에 의해 수행될 수 있다. 본원에 사용된 용어 "폴리에틸렌 글리콜"은 다른 단백질을 유도체화하기 위해 사용되는 임의의 형태의 PEG, 예컨대 모노 (C1-C10) 알콕시- 또는 아릴옥시-폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 글리콜-말레이미드를 포함하는 것으로 의도된다. 단백질을 PEG화시키는 방법이 당업계에 공지되어 있고, 본 발명의 가용성 단백질에 적용될 수 있다. 예를 들어, EP 0 154 316 (Nishimura et al.) 및 EP 0 401 384 (Ishikawa et al.)를 참조한다.
특히, 생성된 접합체의 약동학적 특성을 개선하기 위해, 대안적 접합체 또는 중합체성 담체가 사용될 수 있다. 중합체성 담체는 적어도 하나의 천연 또는 합성의 분지형, 선형 또는 수지상 중합체를 포함할 수 있다. 중합체성 담체는 바람직하게는 물 및 체액에서 가용성이고, 바람직하게는 제약상 허용되는 중합체이다. 수용성 중합체 모이어티는 예를 들어 폴리알킬렌 글리콜 및 그의 유도체, 예컨대 PEG, PEG 단독중합체, mPEG, 폴리프로필렌글리콜 단독중합체, 에틸렌 글리콜과 프로필렌 글리콜의 공중합체 (여기서, 상기 단독중합체 및 공중합체는 치환되지 않거나, 또는 한쪽 말단에서 예를 들어 아실기로 치환됨); 폴리글리세린 또는 폴리시알산; 탄수화물, 폴리사카라이드, 셀룰로스 및 셀룰로스 유도체, 예컨대 메틸셀룰로스 및 카르복시메틸셀룰로스; 전분 (예를 들어, 히드록시알킬 전분 (HAS), 특히 히드록시에틸 전분 (HES) 및 덱스트린, 및 그의 유도체; 덱스트란 및 덱스트란 유도체, 예컨대 덱스트란술페이트, 가교된 덱스트린, 및 카르복시메틸 덱스트린; 키토산 (선형 폴리사카라이드), 헤파린 및 헤파린의 단편; 폴리비닐 알콜 및 폴리비닐 에틸 에테르; 폴리비닐피롤리돈; 알파,베타-폴리[(2-히드록시에틸)-DL-아스파르트아미드; 및 폴리옥시-에틸화 폴리올을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
SIRPα 결합 단백질의 의약으로서의 용도
본 발명의 확장된 푸소바디, 특히 SIRPα 결합 가용성 단백질은, 특히 대상체에서 염증성 및/또는 자가면역 반응, 특히 SIRPα+ 세포에 의해 매개되는 반응을 (통계적으로 또는 생물학적으로 유의한 방식으로) 감소시키거나 또는 억제하기 위해, 의약으로서 사용될 수 있다. 세포독성제에 접합되거나 또는 Fc 모이어티에 의해 제공된 세포-사멸 이펙터 기능을 갖는 경우에, SIRPα 결합은 또한 암 장애 또는 종양, 예컨대 특히 골수성 림프증식성 질환, 예컨대 급성 골수성 림프증식성 (AML) 장애 또는 방광암을 치료하거나, 감소시키거나 또는 억제하는데 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명의 가용성 단백질을 코딩하는 핵산 분자
본 발명의 또 다른 측면은 예를 들어 실시예의 표 4에 기재된 바와 같은 확장된 푸소바디와 관련된 실시양태를 포함하나 이에 제한되지는 않는 본 발명의 가용성 단백질을 코딩하는 핵산 분자에 관한 것이다. 본 발명은 가용성 단백질의 한 이종이량체의 적어도 하나의 단일 쇄 폴리펩티드를 코딩하는 단리된 핵산을 제공한다. SIRPα 결합 확장된 푸소바디를 코딩하는 뉴클레오티드 서열의 비제한적 예는 서열 77 및 서열 78; 또는 서열 79 및 서열 80; 또는 서열 97 및 서열 98을 포함하며, 이들 각 쌍은 SIRPα 결합 확장된 푸소바디의 중쇄 및 경쇄를 각각 코딩한다.
핵산은 전세포 또는 세포 용해물에 존재할 수도 있고, 또는 부분적으로 정제되거나 실질적으로 순수한 형태의 핵산일 수도 있다. 핵산은 표준 기술, 예를 들어 알칼리성/SDS 처리, CsCl 밴딩, 칼럼 크로마토그래피, 아가로스 겔 전기영동 및 당업계에 널리 공지된 다른 기술에 의해 다른 세포 성분 또는 다른 오염물, 예를 들어 다른 세포성 핵산 또는 단백질로부터 정제된 경우에 "단리"되거나 "실질적으로 순수한" 상태이다. 문헌 [F. Ausubel, et al., ed. 1987 Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing and Wiley Interscience, New York]을 참조한다. 본 발명의 핵산은 예를 들어 DNA 또는 RNA일 수 있고, 인트론 서열을 함유할 수 있거나 함유하지 않을 수 있다. 한 실시양태에서, 핵산은 cDNA 분자이다. 핵산은 벡터, 예컨대 파지 디스플레이 벡터 또는 재조합 플라스미드 벡터에 존재할 수 있다. 따라서, 본 발명은 서열 77, 서열 78, 서열 79, 서열 80, 서열 97 및 서열 98로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 핵산을 포함하는 단리된 핵산 또는 클로닝 또는 발현 벡터를 제공한다.
상기 및 실시예에 기재된 바와 같은 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디를 코딩하는 DNA 단편은, 예를 들어 발현 시스템에서 적절한 분비를 위한 임의의 신호 서열, 임의의 정제 태그 및 추가의 정제 단계를 위한 절단가능한 태그를 포함하도록, 표준 재조합 DNA 기술에 의해 추가로 조작될 수 있다. 이러한 조작시에, DNA 단편은 또 다른 DNA 분자에 또는 또 다른 단백질, 예컨대 정제/분비 태그 또는 가요성 링커를 코딩하는 단편에 작동가능하게 연결된다. 이와 관련하여 사용된 용어 "작동가능하게 연결된"은 2개의 DNA 단편이 기능적 방식으로, 예를 들어 2개의 DNA 단편에 의해 코딩되는 아미노산 서열이 인-프레임으로 유지되도록, 또는 이 단백질이 원하는 프로모터의 제어 하에 발현되도록 연결된 것을 의미하도록 의도된다.
SIRPα-결합 단백질 및 확장된 푸소바디를 생산하는 트랜스펙토마의 생성
본 발명의 가용성 단백질, 예를 들어 SIRPα-결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 예를 들어 당업계에 널리 공지된 바와 같은 재조합 DNA 기술 및 유전자 형질감염 방법의 조합을 이용하여 숙주 세포 트랜스펙토마에서 생산될 수 있다. 숙주 세포 트랜스펙토마에서의 재조합 확장된 푸소바디의 발현 및 생산을 위해, 당업자는 항체 분자 또는 항체-유사 분자의 발현 및 재조합 생산과 관련된 그 자신의 일반적 지식을 유리하게 이용할 수 있다. 본 발명은 본 발명의 가용성 단백질 또는 단백질 복합체의 상기 이종이량체의 상기 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드, 및 임의로 분비 신호를 코딩하는 핵산을 포함하는, 본 발명의 가용성 단백질 또는 단백질 복합체의 생산에 적합한 재조합 숙주 세포를 제공한다.
한 측면에서, 재조합 숙주 세포는 게놈에 안정하게 통합된 서열 77 및 서열 78; 또는 서열 79 및 서열 80; 또는 서열 97 및 서열 98의 핵산을 포함한다. 바람직한 측면에서, 숙주 세포는 포유동물 세포주이다. 본 발명은 본 발명의 가용성 단백질, 예컨대 SIRPα-결합 단백질 또는 확장된 푸소바디, 또는 단백질 복합체의 생산에 적절한 조건 하에 숙주 세포를 배양하는 것, 및 상기 단백질을 단리하는 것을 포함하는, 이전에 기재된 바와 같은 상기 가용성 단백질 또는 단백질 복합체를 생산하는 방법을 제공한다.
예를 들어, 본 발명의 가용성 단백질 또는 그의 중간체를 발현시키기 위해, 상응하는 폴리펩티드를 코딩하는 DNA를 표준 분자 생물학 기술 (예를 들어, 관심 폴리펩티드를 발현하는 하이브리도마를 사용하는 cDNA 클로닝 또는 PCR 증폭)에 의해 수득할 수 있고, 이러한 DNA를 상응하는 유전자가 전사 및 번역 제어 서열에 작동가능하게 연결되도록 발현 벡터 내로 삽입할 수 있다. 발현 벡터 및 발현 제어 서열은 사용된 발현 숙주 세포와 상용가능한 것을 선택한다. 본 발명의 가용성 단백질, 예를 들어 SIRPα 결합 확장된 푸소바디의 중쇄 및 경쇄 또는 중간체를 코딩하는 유전자는 표준 방법 (예를 들어, 유전자 단편 및 벡터 상의 상보적 제한 부위의 라이게이션, 또는 제한 부위가 존재하지 않는 경우의 평활 말단 라이게이션)에 의해 발현 벡터 내로 삽입된다. 추가로 또는 대안적으로, 재조합 발현 벡터가 숙주 세포로부터의 폴리펩티드 쇄(들)의 분비를 촉진하는 신호 펩티드를 코딩할 수 있다. 상기 유전자는 신호 펩티드가 폴리펩티드 쇄의 아미노 말단에 인 프레임으로 연결되도록 벡터 내로 클로닝될 수 있다. CD47 유래 서열, 예컨대 SIRPα 결합 영역을 사용하는 구체적 실시양태에서, 신호 펩티드는 CD47 신호 펩티드 또는 이종 신호 펩티드 (즉, CD47 서열과 자연적으로 회합되지 않는 신호 펩티드)일 수 있다.
본 발명의 재조합 발현 벡터는 폴리펩티드 코딩 서열 뿐만 아니라 숙주 세포에서의 유전자 발현을 제어하는 조절 서열을 갖는다. 용어 "조절 서열"은 폴리펩티드 쇄 유전자의 전사 또는 번역을 제어하는 프로모터, 인핸서 및 다른 발현 제어 요소 (예를 들어, 폴리아데닐화 신호)를 포함하도록 의도된다. 이러한 조절 서열은 예를 들어 문헌 [Goeddel (Gene Expression Technology, Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, CA 1990)]에 기재되어 있다. 당업자는 조절 서열의 선택을 비롯한 발현 벡터의 설계가 형질전환될 숙주 세포의 선택, 원하는 단백질의 발현 수준 등과 같은 인자에 따라 달라질 수 있음을 인지할 것이다. 포유동물 숙주 세포 발현을 위한 조절 서열은 포유동물 세포 내 높은 수준의 단백질 발현을 지시하는 바이러스 요소, 예컨대 시토메갈로바이러스 (CMV), 원숭이 바이러스 40 (SV40), 아데노바이러스 (예를 들어, 아데노바이러스 주요 후기 프로모터 (AdMLP)) 및 폴리오마로부터 유래된 프로모터 및/또는 인핸서를 포함한다. 대안적으로, 비-바이러스 조절 서열, 예컨대 유비퀴틴 프로모터 또는 P-글로빈 프로모터를 사용할 수 있다. 또한, 상이한 공급원들로부터의 서열로 구성된 조절 요소, 예컨대 SRa 프로모터 시스템은 SV40 초기 프로모터 및 인간 T 세포 백혈병 바이러스 유형 1의 긴 말단 반복부의 서열을 함유한다 (문헌 [Takebe, Y. et al., 1988 Mol. Cell. Biol. 8:466-472]).
뿐만 아니라, 본 발명의 재조합 발현 벡터는 추가의 서열, 예컨대 숙주 세포에서 벡터의 복제를 조절하는 서열 (예를 들어, 복제 기원) 및 선택가능한 마커 유전자를 보유할 수 있다. 선택가능한 마커 유전자는 벡터를 도입시킨 숙주 세포의 선택을 용이하게 한다 (예를 들어, 미국 특허 4,399,216; 4,634,665; 및 5,179,017 (모두 Axel et al.) 참조). 예를 들어, 전형적으로, 선택가능한 마커 유전자는 벡터가 도입된 숙주 세포에서 G418, 히그로마이신 또는 메토트렉세이트와 같은 약물에 대한 내성을 부여한다. 선택가능한 마커 유전자는 디히드로폴레이트 리덕타제 (DHFR) 유전자 (메토트렉세이트 선택/증폭과 함께 dhfr- 숙주 세포에 사용하기 위함) 및 neo 유전자 (G418 선택을 위함)를 포함한다.
단백질의 발현을 위해, 가용성 단백질 또는 중간체, 예컨대 SIRPα 결합 확장된 푸소바디의 중쇄 및 경쇄 서열을 코딩하는 발현 벡터(들)를 표준 기술에 의해 숙주 세포 내로 형질감염시킨다. 다양한 형태의 용어 "형질감염"은 원핵 또는 진핵 숙주 세포 내로 외인성 DNA를 도입하는데 일반적으로 이용되는 광범위하게 다양한 기술, 예를 들어 전기천공, 칼슘 포스페이트 침전, DEAE-덱스트란 형질감염 등을 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 가용성 단백질을 원핵 또는 진핵 숙주 세포에서 발현시키는 것이 이론적으로 가능하다. 진핵 세포, 특히 포유동물 숙주 세포에서의 당단백질의 발현이 논의되는데, 이는 원핵 세포보다 이러한 진핵 세포, 특히 포유동물 세포에서 정확하게 폴딩되고 생물학적으로 활성인 당단백질, 예컨대 SIRPα 결합 확장된 푸소바디가 더 잘 조립 및 분비될 수 있기 때문이다.
확장된 푸소바디는 항체 분자에 대해 개발된 널리 공지된 발현 시스템을 이용하여 유리하게 생산될 수 있다. 이중 가변 도메인을 포함하는 선행 기술 분자에 비해 본 발명의 확장된 푸소바디의 이점 중 하나는 항원/표적 특이성이 항체에 의해 제공된 VH 및 VL 서열과 함께 천연 또는 천연-유사 포유동물 결합 도메인의 조합을 이용하여 달성될 수 있다는 것이다. 가용성 도메인이 이종이량체당 오직 1개 세트의 VH 및 VL 서열을 포함하기 때문에, 포유동물 결합 분자의 연관된 영역 옆에 이들 영역을 배치하는 것이 2개 (또는 그 초과)의 세트의 VH 및 VL 서열을 배치하는 경우에 요구되는 것보다 덜 중요하다. 따라서, 임의의 링커 서열의 이용 및 최적화에 대해, 및 추가로 수죽 세포에서의 이종이량체의 발현과 관련하여, 본 발명의 가용성 단백질은 증가된 생산의 간편성 및 용이함을 제공하고, 분자 생물학을 이용하는 보다 간편한 조작을 요구한다. 다르게는, 본 발명의 가용성 도메인 내에 포함되고, 여전히 요구되는 기능성을 보유하는 서열의 스페이싱을 최적화할 필요가 보다 적다. 이는 이중 특이성이 2개의 세트의 VH 및 VL 도메인을 사용하여 달성된 분자와 대조적일 것이며, 여기서 서로에 대한 이들 각각의 입체형태 및 배치가 보다 중요할 수 있으며, 이에 따라 보다 높은 공간 최적화가 요구된다.
본 발명의 가용성 단백질 및 중간체, 예컨대 SIRPα 결합 푸소바디의 중쇄 및 경쇄를 발현시키기 위한 포유동물 숙주 세포는 차이니즈 햄스터 난소 (CHO 세포) (예를 들어, 문헌 [R.J. Kaufman and P.A. Sharp, 1982 Mol. Biol. 159:601-621]에 기재된 바와 같이, DHFR 선택가능한 마커와 함께 사용되는 dhfr- CHO 세포 (문헌 [Urlaub and Chasin, 1980, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216-4220]에 기재됨) 포함), NSO 골수종 세포, COS 세포 및 SP2 세포 또는 인간 세포주 (PER-C6 세포주, 크루셀(Crucell) 또는 HEK293 세포 포함, 문헌 [Yves Durocher et al., 2002, Nucleic acids research vol 30, No 2 e9])를 포함한다. 폴리펩티드를 코딩하는 재조합 발현 벡터가 포유동물 숙주 세포 내로 도입되는 경우에, 숙주 세포 내에서의 재조합 폴리펩티드의 발현 또는 숙주 세포가 성장한 배양 배지 내로의 재조합 폴리펩티드의 분비를 허용하는데 충분한 기간 동안 숙주 세포를 배양함으로써 본 발명의 가용성 단백질 및 중간체, 예컨대 SIRPα 결합 확장된 푸소바디의 중쇄 및 경쇄 서열이 생산된다. 이어서, 표준 단백질 정제 방법을 이용하여 폴리펩티드를 배양 배지로부터 회수할 수 있다.
다가 SIRPα 결합 단백질
또 다른 측면에서, 본 발명은 적어도 2개의 동일하거나 상이한 본 발명의 가용성 SIRPα 결합 단백질을 포함하는 (예를 들어, 복합체 형태의) 다가 단백질을 제공한다. 한 실시양태에서, 다가 단백질은 적어도 2, 3 또는 4개의 본 발명의 가용성 SIRPα 결합 단백질을 포함한다. 가용성 SIRPα 결합 단백질은 단백질 융합 또는 공유 또는 비-공유 연결을 통해 함께 연결될 수 있다. 본 발명의 다가 단백질은 당업계에 공지된 방법을 이용하여 구성성분 결합 특이체를 접합시켜 제조할 수 있다. 예를 들어, 다가 단백질의 각각의 결합 특이체를 개별적으로 생성시킨 후에 서로 접합시킬 수 있다.
다양한 커플링제 또는 가교제가 공유 접합에 사용될 수 있다. 가교제의 예는 단백질 A, 카르보디이미드, N-숙신이미딜-S-아세틸-티오아세테이트 (SATA), 5,5'-디티오비스(2-니트로벤조산) (DTNB), o-페닐렌디말레이미드 (oPDM), N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트 (SPDP) 및 술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸) 시클로헥산-1-카르복실레이트 (술포-SMCC)를 포함한다 (예를 들어, 문헌 [Karpovsky et al., 1984 J. Exp. Med. 160:1686; Liu, MA et al., 1985 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:8648] 참조). 다른 방법은 문헌 [Paulus, 1985 Behring Ins. Mitt. No. 78,118-132; Brennan et al., 1985 Science 229:81-83), 및 Glennie et al., 1987 J. Immunol. 139: 2367-2375)]에 기재된 것을 포함한다. 공유 연결은 2개의 시스테인 사이의 디술피드 가교, 예를 들어 Fc 도메인의 시스테인으로부터의 디술피드 가교에 의해 수득될 수 있다.
접합된 SIRPα 결합 단백질
또 다른 측면에서, 본 발명은 치료 모이어티, 예컨대 세포독소, 약물 (예를 들어, 면역억제제) 또는 방사성독소에 접합된 확장된 푸소바디, 특히 SIRPα 결합 확장된 푸소바디를 특징으로 한다. 이러한 접합체는 본원에서 "접합된 확장된 푸소바디" 또는 "접합된 SIRPα 결합 확장된 푸소바디"로 지칭된다. 세포독소 또는 세포독성제는 세포에게 해로운 (예를 들어, 사멸시키는) 임의의 작용제를 포함한다. 이러한 작용제는 항체의 접합체 또는 면역접합체를 제조하는데 사용된다. 이러한 기술은 접합된 확장된 푸소바디, 특히 접합된 SIRPα 결합 확장된 푸소바디와 유리하게 적용될 수 있다. 세포독소 또는 세포독성제의 예는 탁손, 시토칼라신 B, 그라미시딘 D, 브로민화에티듐, 에메틴, 미토마이신, 에토포시드, 테노포시드, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 티. 콜키신, 독소루비신, 다우노루비신, 디히드록시 안트라신 디온, 미톡산트론, 미트라마이신, 악티노마이신 D, 1-데히드로테스토스테론, 글루코코르티코이드, 프로카인, 테트라카인, 리도카인, 프로프라놀롤 및 퓨로마이신, 및 그의 유사체 또는 상동체를 포함한다. 치료제는 또한 예를 들어 항대사물 (예를 들어, 메토트렉세이트, 6-메르캅토퓨린, 6-티오구아닌, 시타라빈, 5-플루오로우라실 데카르바진), 알킬화제 (예를 들어, 메클로레타민, 티오에파 클로람부실, 멜팔란, 카르무스틴 (BSNU) 및 로무스틴 (CCNU), 시클로포스파미드, 부술판, 디브로모만니톨, 스트렙토조토신, 미토마이신 C, 및 시스-디클로로디아민 백금 (II) (DDP) 시스플라틴), 안트라시클린 (예를 들어, 다우노루비신 (이전에 다우노마이신) 및 독소루비신), 항생제 (예를 들어, 닥티노마이신 (이전에 악티노마이신), 블레오마이신, 미트라마이신, 및 안트라마이신 (AMC)), 및 항유사분열 작용제 (예를 들어, 빈크리스틴 및 빈블라스틴)를 포함한다.
본 발명의 확장된 푸소바디에 접합될 수 있는 치료 세포독소의 다른 예는 두오카르마이신, 칼리케아미신, 메이탄신 및 아우리스타틴, 및 그의 유도체를 포함한다.
당업계에서 이용가능한 링커 기술을 이용하여 세포독소를 본 발명의 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디에 접합시킬 수 있다. 세포독소를 본 발명의 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디에 접합시키는데 사용된 링커 유형의 예는 히드라존, 티오에테르, 에스테르, 디술피드 및 펩티드-함유 링커를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어 리소솜 구획 내의 낮은 pH에 의한 절단에 감수성이거나 또는 프로테아제, 예컨대 종양 조직에서 우세하게 발현되는 프로테아제, 예컨대 카텝신 (예를 들어, 카텝신 B, C, D)에 의한 절단에 감수성인 링커가 선택될 수 있다.
세포독소의 유형, 링커, 및 치료제를 항체에 접합시키는 방법에 관한 추가의 논의를 위해, 또한 문헌 [Saito, G. et al., 2003 Adv. Drug Deliv. Rev. 55:199-215; Trail, P.A. et al., 2003 Cancer Immunol. Immunother. 52:328-337; Payne, G., 2003 Cancer Cell 3:207-212; Allen, T.M., 2002 Nat. Rev. Cancer 2:750-763; Pastan, I. and Kreitman, R. J., 2002 Curr. Opin. Investig. Drugs 3:1089-1091; Senter, P.D. and Springer, C.J., 2001 Adv. Drug Deliv. Rev. 53:247-264]을 참조한다.
또한 본 발명의 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디가 방사성 동위원소에 접합되어, 세포독성 방사성제약을 생성할 수 있다. 진단적으로 또는 치료적으로 사용하기 위해 본 발명의 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디에 접합될 수 있는 방사성 동위원소의 예는 아이오딘131, 인듐111, 이트륨90 및 루테튬177을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 방사성면역접합체의 제조 방법은 당업계에 확립되어 있다. 제발린(Zevalin)™ (아이덱 파마슈티칼스(IDEC Pharmaceuticals)) 및 벡사르(Bexxar)™ (코릭사 파마슈티칼즈(Corixa Pharmaceuticals))를 포함하는 방사성 면역접합체의 예가 상업적으로 입수가능하고, 유사한 방법이 본 발명의 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디를 사용하여 방사성 면역접합체를 제조하는데 이용될 수 있다. 또한, 독소 또는 방사성동위원소를 항체에 접합시키기 위한 기술이 널리 공지되어 있고, 예를 들어 문헌 [Thorpe, "Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review", Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications, Pinchera et al. (eds.), pp. 475-506 (1985); "Analysis, Results, And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy", Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy, Baldwin et al. (eds.), pp. 303-16 (Academic Press 1985), 및 Thorpe et al., "The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody-Toxin Conjugates", Inmunol. Rev., 62:119-58 (1982)]을 참조한다.
제약 조성물
또 다른 측면에서, 본 발명은 하나 이상의 제약상 허용되는 비히클 또는 담체와 함께 제제화된, 본 발명의 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디 중 하나 또는 그의 조합을 함유하는 조성물, 예를 들어 제약 조성물을 제공한다.
본 발명의 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디를 포함하는 제약 제제는 수용액, 동결건조 또는 다른 건조 제제 형태로, 원하는 정도의 순도를 갖는 단백질을 선택적인 생리학상 허용되는 담체, 부형제 또는 안정화제 (문헌 [Remington: The Science and Practice of Pharmacy 20th edition (2000)])와 혼합하여 저장용으로 제조될 수 있다. 본 발명은 또한 적어도 본 발명의 가용성 단백질, 예를 들어 본 발명의 SIRPα 결합 확장된 푸소바디 및 하나 이상의 적절한 제약상 허용되는 담체를 포함하는 동결건조 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 적어도 본 발명의 가용성 단백질, 예를 들어 SIRPα 결합 확장된 푸소바디 및 하나 이상의 적절한 제약상 허용되는 담체 또는 비히클을 포함하는 액체 제제로 사전-충전된 시린지에 관한 것이다.
제약 조성물은 적어도 하나의 다른 활성 성분을 추가로 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제약 조성물은 또한 조합 요법, 즉 다른 작용제와 조합되여 투여될 수 있다. 예를 들어, 조합 요법은 적어도 하나의 다른 활성 성분, 예컨대 항염증제 또는 또 다른 화학요법제와 조합된 본 발명의 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디를 포함할 수 있다. 조합 요법에 사용될 수 있는 치료제의 예는 하기의 본 발명의 가용성 SIRPα 결합 단백질의 용도에 대한 섹션에서 보다 상세하게 기재된다.
본원에 사용된 "제약상 허용되는 담체" 또는 "제약상 허용되는 비히클"은 생리학상 상용성인 임의의 모든 용매, 분산 매질, 코팅, 항박테리아제 및 항진균제, 등장화제 및 흡수 지연제 등을 포함한다. 담체는 정맥내, 근육내, 피하, 비경구, 척수 또는 표피 투여에 적합해야 한다 (예를 들어, 주사 또는 주입에 의함). 투여 경로에 따라, 활성 성분이 활성 성분을 불활성화시킬 수 있는 산 및 다른 천연 조건의 작용으로부터 이를 보호하기 위한 물질로 코팅될 수 있다.
본 발명의 제약 조성물은 하나 이상의 제약상 허용되는 염을 포함할 수 있다. "제약상 허용되는 염"은 모 화합물의 원하는 생물학적 활성을 보유하고, 임의의 원치않는 독성 효과는 제공하지 않는 염을 지칭한다 (예를 들어, 문헌 [Berge, S.M., et al., 1977 J. Pharm. Sci. 66:1-19] 참조). 이러한 염의 예는 산 부가염 및 염기 부가염을 포함한다. 산 부가염은 비독성 무기 산, 예컨대 염산, 질산, 인산, 황산, 브로민화수소산, 아이오딘화수소산, 인산 등으로부터 유래된 염 뿐만 아니라 비독성 유기 산, 예컨대 지방족 모노- 및 디-카르복실산, 페닐-치환된 알칸산, 히드록시 알칸산, 방향족 산, 지방족 및 방향족 술폰산으로부터 유래된 염 등을 포함한다. 염기 부가염은 알칼리 토금속, 예컨대 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 등 뿐만 아니라 비독성 유기 아민, 예컨대 N,N'-디벤질에틸렌디아민, N-메틸글루카민, 클로로프로카인, 콜린, 디에탄올아민, 에틸렌디아민, 프로카인 등으로부터 유래된 것을 포함한다.
본 발명의 제약 조성물은 또한 제약상 허용되는 항산화제를 포함할 수 있다. 제약상 허용되는 항산화제의 예는 다음을 포함한다: 수용성 항산화제, 예컨대 아스코르브산, 시스테인 히드로클로라이드, 중황산나트륨, 메타중아황산나트륨, 아황산나트륨 등; 지용성 항산화제, 예컨대 아스코르빌 팔미테이트, 부틸화된 히드록시아니솔 (BHA), 부틸화 히드록시톨루엔 (BHT), 레시틴, 프로필 갈레이트, 알파-토코페롤 등; 및 금속 킬레이트화제, 예컨대 시트르산, 에틸렌디아민 테트라아세트산 (EDTA), 소르비톨, 타르타르산, 인산 등.
본 발명의 제약 조성물에 사용될 수 있는 적합한 수성 및 비수성 담체의 예는 물, 에탄올, 폴리올 (예컨대, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등), 및 그의 적합한 혼합물, 식물성 오일, 예컨대 올리브 오일, 및 주사가능한 유기 에스테르, 예컨대 에틸 올레에이트를 포함한다. 적절한 유동성은 예를 들어 코팅 물질, 예컨대 레시틴의 사용, 분산액의 경우에는 필요한 입자 크기의 유지, 및 계면활성제의 사용으로 유지될 수 있다.
이들 조성물은 또한 아주반트, 예컨대 보존제, 습윤제, 유화제 및 분산제를 함유할 수 있다. 미생물 존재의 방지는 상기 문헌의 멸균 절차, 및 다양한 항박테리아제 및 항진균제, 예를 들어 파라벤, 클로로부탄올, 페놀 소르브산 등의 도입 둘 다에 의해 보장될 수 있다. 또한, 등장화제, 예컨대 당, 염화나트륨 등을 조성물 내에 포함시키는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 주사가능한 제약 형태의 장기 흡수는 흡수를 지연시키는 작용제, 예를 들어 알루미늄 모노스테아레이트 및 젤라틴을 포함시켜 유도될 수 있다.
제약상 허용되는 담체는 멸균 주사가능한 용액 또는 분산액의 즉석 제조를 위한 멸균 수용액 또는 분산액 및 멸균 분말을 포함한다. 제약상 활성 물질을 위한 이러한 매질 및 작용제의 사용은 당업계에 공지되어 있다. 임의의 종래의 매질 또는 작용제가 활성 화합물과 비상용성인 경우를 제외하고는, 본 발명의 제약 조성물에서 이들을 사용하는 것이 고려된다. 보충 활성 화합물이 또한 조성물에 혼입될 수 있다.
치료 조성물은 전형적으로 제조 및 저장 조건 하에 멸균되고 안정해야 한다. 조성물은 용액, 마이크로에멀젼, 리포솜, 또는 높은 약물 농도에 적합한 다른 정렬된 구조로서 제제화될 수 있다. 담체는, 예를 들어 물, 에탄올, 폴리올 (예를 들어, 글리세롤, 프로필렌 글리콜 및 액체 폴리에틸렌 글리콜 등), 및 그의 적합한 혼합물을 함유하는 용매 또는 분산 매질일 수 있다. 적절한 유동성은 예를 들어 코팅제, 예컨대 레시틴의 사용, 분산액의 경우에는 필요한 입자 크기의 유지, 및 계면활성제의 사용으로 유지될 수 있다. 많은 경우에, 조성물 중에 등장화제, 예를 들어 당, 폴리알콜, 예컨대 만니톨, 소르비톨 또는 염화나트륨을 포함시킬 수 있다. 주사가능한 조성물의 장기간 흡수는 흡수를 지연시키는 작용제, 예를 들어 모노스테아레이트 염 및 젤라틴을 조성물에 포함시켜 유발시킬 수 있다.
요구된 양의 가용성 단백질, 예를 들어 SIRPα 결합 확장된 푸소바디를, 필요에 따라 상기 열거된 성분 중 하나 또는 그의 조합과 함께, 적절한 용매 내에 혼입시킨 후에 멸균 마이크로여과에 의해 멸균 주사액을 제조할 수 있다. 일반적으로, 활성 성분을 기본적인 분산 매질 및 상기 열거된 것으로부터의 필요한 다른 성분을 함유하는 멸균 비히클 내로 혼입시킴으로써 분산액이 제조된다. 멸균 주사가능한 용액을 제조하기 위한 멸균 분말의 경우에, 제조 방법은 이전에 멸균-여과된 용액으로부터 활성 성분 플러스 임의의 추가의 원하는 성분의 분말을 수득하는 진공 건조 및 냉동-건조 (동결건조)이다.
담체 물질과 조합되어 단일 투여 형태를 생성할 수 있는 활성 성분의 양은 치료할 대상체, 및 특정한 투여 방식에 따라 달라질 것이다. 담체 물질과 조합되어 단일 투여 형태를 생성할 수 있는 활성 성분의 양은 일반적으로 치료 효과를 나타내는 조성물의 양일 것이다. 일반적으로, 이러한 양은 제약상 허용되는 담체와 조합되어 100 퍼센트 중에서 약 0.01 퍼센트 내지 약 99 퍼센트의 활성 성분, 약 0.1 퍼센트 내지 약 70 퍼센트, 또는 약 1 퍼센트 내지 약 30 퍼센트의 활성 성분의 범위일 것이다.
투여 요법은 원하는 최적의 반응 (예를 들어, 치료 반응)을 제공하도록 조정된다. 예를 들어, 단일 볼루스가 투여될 수 있거나, 여러 분할 용량이 시간 경과에 따라 투여될 수 있거나, 또는 용량이 치료 상황의 긴급성에 따라 정해지는 바에 비례하여 감소 또는 증가될 수 있다. 비경구 조성물을 투여의 용이성 및 투여량의 균일성을 위해 투여량 단위 형태로 제제화하는 것이 특히 유리하다. 본원에 사용된 투여량 단위 형태는 치료할 대상체에 대한 단위 투여량으로서 적합한 물리적 이산 단위를 지칭하고; 각 단위는 요구되는 제약 담체와 함께 목적하는 치료 효과를 제공하도록 계산된 예정량의 활성 화합물을 함유한다. 본 발명의 투여량 단위 형태에 관한 상세사항은, 활성 화합물의 특유한 특징 및 달성하고자 하는 특정 치료 효과, 및 개체에서의 감수성 치료를 위해 이러한 활성 화합물을 배합하는 분야에 내재된 제한에 의해 지시되고 이에 직접 의존한다.
본 발명의 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디의 투여를 위해, 투여량은 약 0.0001 내지 100 mg/kg, 보다 일반적으로는 0.01 내지 5 mg/kg (숙주 체중)의 범위이다. 예를 들어, 투여량은 0.3 mg/kg (체중), 1 mg/kg (체중), 3 mg/kg (체중), 5 mg/kg (체중) 또는 10 mg/kg (체중) 또는 1-30 mg/kg의 범위내일 수 있다. 예시적인 치료 요법은 매주 1회, 2주마다 1회, 3주마다 1회, 4주마다 1회, 매월 1회, 3개월마다 1회, 또는 3 내지 6개월마다 1회 투여를 포함한다. 본 발명의 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디에 대한 투여 요법은 정맥내 투여에 의한 1 mg/kg (체중) 또는 3 mg/kg (체중)을 포함하며, 여기서 단백질은 6회 투여량에 대해 4주마다, 이어서 3개월마다 투여하는 투여 일정; 3주마다 투여하는 투여 일정; 3 mg/kg (체중)을 1회 투여한 후에 1 mg/kg (체중)을 3주마다 투여하는 투여 일정 중 하나를 사용하여 제공된다.
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 일반적으로 수회 투여된다. 단일 투여 사이의 간격은, 예를 들어 매주, 매달, 3개월마다 또는 매년일 수 있다. 간격은 또한 환자에서 가용성 폴리펩티드/단백질의 혈중 농도를 측정함으로써 나타나는 바에 따라 불규칙할 수도 있다. 일부 방법에서, 약 0.1-1000 μg/ml의 혈장 폴리펩티드 농도를 달성하도록 투여량이 조정되고, 일부 방법에서는 약 5-300 μg/ml이다.
대안적으로, 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디가 지속 방출 제제로 투여될 수 있고, 이러한 경우 덜 빈번한 투여가 요구된다. 환자 내에서의 가용성 단백질의 반감기에 따라 투여량 및 빈도가 달라진다. 투여량 및 투여 빈도는 치료가 예방적인지 치료적인지의 여부에 따라 달라질 수 있다. 예방 용도에서, 비교적 낮은 투여량이 비교적 빈번하지 않은 간격으로 장기간의 시간에 걸쳐 투여된다. 일부 환자는 그의 나머지 일생 동안 계속 치료를 받는다. 치료 용도에서는 질환의 진행이 저하되거나 종결될 때까지, 또는 환자가 질환 증상의 부분적 또는 완전한 개선을 나타낼 때까지 비교적 높은 투여량을 비교적 짧은 간격으로 투여하는 것이 때때로 요구된다. 그 후에, 환자에게 예방 요법을 투여할 수 있다.
본 발명의 제약 조성물 중 활성 성분의 실제 투여량 수준은 환자에게 독성이 없으면서 특정한 환자, 조성물 및 투여 방식에 대해 원하는 치료 반응을 달성하는데 효과적인 활성 성분의 양이 달성되도록 달라질 수 있다. 선택된 투여량 수준은 사용되는 본 발명의 특정한 조성물 또는 그의 에스테르, 염 또는 아미드의 활성, 투여 경로, 투여 시간, 사용되는 특정한 화합물의 배출 속도, 치료 기간, 사용되는 특정한 조성물과 조합되어 사용되는 다른 약물, 화합물 및/또는 물질, 치료할 환자의 연령, 성별, 체중, 상태, 일반적 건강 및 이전의 의학적 병력 및 의학 분야에 널리 공지된 유사 요인을 포함하는 다양한 약동학 요인에 따라 달라될 것이다.
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디의 "치료상 유효 투여량"은 질환 증상의 중증도의 감소, 질환 증상이 없는 기간의 빈도 및 지속기간의 증가, 또는 질환 고통으로 인한 손상 또는 장애의 예방을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 조성물은 당업계에 공지된 다양한 방법 중 하나 이상을 이용하여 하나 이상의 투여 경로로 투여될 수 있다. 당업자가 인지하는 바와 같이, 투여 경로 및/또는 방식은 원하는 결과에 따라 달라질 것이다. 본 발명의 가용성 단백질에 대한 투여 경로는, 예를 들어 주사 또는 주입에 의한, 정맥내, 근육내, 피내, 복강내, 피하, 척수 또는 다른 비경구 투여 경로를 포함한다. 본원에 사용된 어구 "비경구 투여"는 경장 및 국소 투여 이외의 투여 방식, 통상적으로는 주사에 의한 투여를 의미하고, 정맥내, 근육내, 동맥내, 척수강내, 피막내, 안와내, 심장내, 피부내, 복강내, 안내, 경기관, 피하, 표피하, 관절내, 피막하, 지주막하, 척수내, 경막외 및 흉골내 주사 및 주입을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
대안적으로, 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디가 비경구 경로가 아닌 경로, 예컨대 국소, 표피 또는 점막 투여 경로, 예를 들어, 비강내, 경구, 질, 직장, 설하 또는 국소 투여에 의해 투여될 수 있다.
이식물, 경피 패치 및 마이크로캡슐화 전달 시스템이 포함되는 제어 방출 제제와 같이, 활성 성분이 급속한 방출에 대해 단백질을 보호할 담체와 함께 제조될 수 있다. 생분해성 생체적합성 중합체, 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리무수물, 폴리글리콜산, 콜라겐, 폴리오르토에스테르 및 폴리락트산이 사용될 수 있다. 이러한 제제의 제조를 위한 다수의 방법이 공개되어 있거나 또는 당업자에게 일반적으로 공지되어 있다. 예를 들어, 문헌 [Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems, J.R. Robinson, ed., Marcel Dekker, Inc., New York, 1978]을 참조한다.
치료 조성물은 당업계에 공지된 의료 장치를 이용하여 투여될 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 본 발명의 치료 조성물은 무바늘 피하 주사 장치, 예컨대 미국 특허 번호 5,399,163; 5,383,851; 5,312,335; 5,064,413; 4,941,880; 4,790,824 또는 4,596,556에 기재된 장치로 투여될 수 있다. 본 발명에 유용한 널리 공지된 이식물 및 모듈의 예는 다음을 포함한다: 제어된 속도로 의약을 분배하는 이식가능한 미세-주입 펌프를 제시한 미국 특허 번호 4,487,603; 피부를 통해 의약을 투여하는 치료 장치를 제시한 미국 특허 번호 4,486,194; 정확한 주입 속도로 의약을 전달하기 위한 의약 주입 펌프를 제시한 미국 특허 번호 4,447,233; 연속적 약물 전달을 위한 가변 유동식 이식가능한 주입 장치를 제시한 미국 특허 번호 4,447,224; 다중-챔버 구획을 갖는 삼투성 약물 전달 시스템을 제시한 미국 특허 번호 4,439,196; 및 삼투성 약물 전달 시스템을 제시한 미국 특허 번호 4,475,196. 많은 다른 이러한 이식물, 전달 시스템 및 모듈이 당업자에게 공지되어 있다.
특정 실시양태에서, 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 생체 내에서의 적절한 분포가 확실하도록 제제화될 수 있다. 예를 들어, 혈액-뇌 장벽 (BBB)은 고도로 친수성인 다수의 화합물을 배제시킨다. 본 발명의 치료 화합물이 (원하는 경우에) BBB를 확실히 횡단하도록 하기 위해, 이들은 예를 들어 리포솜 내에 제제화할 수 있다. 리포솜의 제조 방법에 대해 예를 들어 미국 특허 4,522,811; 5,374,548; 및 5,399,331을 참조한다. 리포솜은 특정 세포 또는 기관 내로 선택적으로 수송되는 1개 이상의 모이어티를 포함할 수 있고, 따라서 표적화된 약물 전달을 증진시킨다 (예를 들어, 문헌 [V.V. Ranade, 1989 J. Cline Pharmacol. 29:685] 참조).
본 발명의 용도 및 방법
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 시험관내 및 생체내 진단 및 치료 유용성을 갖는다. 예를 들어, 다양한 장애의 치료, 예방 및 진단을 위해, 이러한 분자가 배양물 내의 세포 (예를 들어, 시험관내 또는 생체내) 또는 대상체 (예를 들어, 생체내)에 투여될 수 있다. 한 실시양태에서, 확장을 방해할 다른 세포 유형의 존재 하에 줄기 세포 또는 다른 세포 유형, 예컨대 췌장 베타 세포의 시험관내 확장에서 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디가 사용될 수 있다. 또한, 특히 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디가 인간과 같은 유기체의 생물학적 샘플로부터의 세포의 세포 표면에서 기능적 SIRPα의 발현을 시험관 내에서 정성화 및 정량화하는데 사용된다. 상업적으로 입수가능한 SIRPα 항체는 SIRPβ의 다양한 이소형과 교차-반응하여 세포 표면 상에서의 SIRPα 단백질 발현을 명백하게 정량하는 것을 어렵게 하기 때문에 이러한 용도가 유용할 수 있다. 따라서, SIRPα 단백질 발현의 양 및 면역 또는 암 장애의 상관관계를 평가하고, 따라서 예를 들어 접합된 SIRPα 결합 단백질 또는 SIRPα에 대해 표적화된 항체-기반 요법으로의 치료를 위한 환자 선택 (환자 계층화)을 허용하기 위한 진단 목적에 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디의 정량화가 이용될 수 있다.
이러한 방법은 SIRPα+ 세포에 의해 매개되는 자가면역 및 염증성 장애, 예를 들어 알레르기성 천식 또는 궤양성 대장염을 치료, 예방 또는 진단하는데 특히 적합하다. 급성 및 만성 염증 상태, 알레르기 및 알레르기성 상태, 자가면역 질환, 허혈성 장애, 중증 감염, 및 비-인간 조직의 이식 (이종이식)을 포함하는 세포 또는 조직 또는 기관 이식 거부가 이에 포함된다. 이러한 방법은 CD47에 반응성이고 CD47 또는 다른 SIRPα 리간드에 대한 결합을 통해 기능이상을 나타내는 활성화 SIRPβ 수용체의 이상 또는 돌연변이된 변이체를 발현하는 세포에 의해 매개되는 자가면역 및 염증성 또는 악성 장애를 치료, 예방 또는 진단하는데 특히 적합하다.
자가면역 질환의 예는 관절염 (예를 들어, 류마티스 관절염, 만성 진행성 관절염 및 변형성 관절염) 및 류마티스성 질환 (골 손실을 수반하는 염증성 상태 및 류마티스성 질환 포함), 염증성 통증, 척추관절병증 (강직성 척추염, 라이터 증후군, 반응성 관절염, 건선성 관절염 및 장병증성 관절염 포함), 과민증 (기도 과민증 및 피부 과민증 둘 다 포함) 및 알레르기를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 자가면역 질환은 자가면역 혈액학적 장애 (예를 들어, 용혈성 빈혈, 재생불량성 빈혈, 진정 적혈구 빈혈 및 특발성 혈소판감소증 포함), 전신 홍반성 루푸스, 염증성 근육 장애, 다발연골염, 경피증, 베게너 육아종증, 피부근염, 만성 활성 간염, 중증 근무력증, 건선, 스티븐-존슨 증후군, 특발성 스프루, 내분비 안병증, 그레이브스병, 사르코이드증, 다발성 경화증, 원발성 담즙성 간경변증, 소아 당뇨병 (제I형 당뇨병), 포도막염 (전포도막염 및 후포도막염), 건성 각결막염 및 춘계 각결막염, 간질성 폐 섬유증, 건선성 관절염 및 사구체신염 (통풍, 랑게르한스 세포 조직구증, 특발성 신증후군 또는 미세 변화 신병증을 예를 들어 포함하는 신증후군을 수반하거나 수반하지 않음), 종양, 다발성 경화증, 피부 및 각막의 염증성 질환, 근염, 골 이식물의 해리, 대사 장애, 예컨대 아테롬성동맥경화증, 당뇨병 및 이상지혈증을 포함한다.
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 천식, 기관지염, 진폐증, 폐 기종, 및 기도의 다른 폐쇄성 또는 염증성 질환의 치료, 예방 또는 개선에 또한 유용하다.
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 심장 근병증을 포함하는 면역계-매개 또는 염증성 근병증의 치료, 예방 또는 개선에 또한 유용하다.
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 SIRPα를 발현하는 내피 또는 평활근계에 관련된 질환의 치료, 예방 또는 개선에 또한 유용하다.
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 IgE-매개 장애의 치료에 또한 유용하다. IgE 매개 장애는 많은 통상적인 천연 발생 흡입 및 섭취 항원에 대해 면역학적으로 반응하는 유전적 성향 및 IgE 항체의 지속적인 생성을 특징으로 하는 아토피성 장애를 포함한다. 구체적 아토피성 장애는 알레르기성 천식, 알레르기성 비염, 아토피성 피부염 및 알레르기성 위장병증을 포함한다.
그러나, 증가된 IgE 수준과 관련이 있는 장애는 유전적 (아토피성) 병인을 갖는 것으로 제한되지 않는다. IgE-매개되는 것으로 보이고 본 발명의 제제로 치료가능한, 상승된 IgE 수준과 관련되는 다른 장애는 과민증 (예를 들어, 아나필락시스성 과민증), 습진, 두드러기, 알레르기성 기관지폐 아스페르길루스증, 기생충성 질환, 과다-IgE 증후군, 운동실조-모세혈관확장증, 비스코트-알드리치 증후군, 흉선성 림프형성부전, IgE 골수종 및 이식편-대-숙주 반응을 포함한다.
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 SIRPα+ 세포, 예컨대 활성화된 소교 세포에 의해 염증성 경로가 매개되는 주요 신경계에 관련된 급성 질환의 일선 치료에서 유용하다. 특정 용도는, 예를 들어, 치유를 가속화하고 신경계의 일부에 대해 자가반응성인 항체 및 림프양 구조물의 형성을 방지하기 위해 척수 손상 후의 활성화된 소교 세포를 침묵시키는 것일 수 있다.
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는, 예를 들어 상기 언급된 질환의 치료 또는 예방을 위해, 단독 활성 성분으로서, 또는 다른 약물, 예를 들어 면역억제제 또는 면역조절제 또는 다른 항염증 작용제와 함께, 예를 들어 이들에 대한 아주반트로서 또는 이들과 조합되어 투여될 수 있다. 예를 들어, 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디가 DMARD, 예를 들어 금 염, 술파살라진, 항말라리아제, 메토트렉세이트, D-페니실라민, 아자티오프린, 미코페놀산, 시클로스포린 A, 타크롤리무스, 시롤리무스, 미노시클린, 레플루노미드, 글루코코르티코이드; 칼시뉴린 억제제, 예를 들어 시클로스포린 A 또는 FK 506; 림프구 재순환 조절제, 예를 들어 FTY720 및 FTY720 유사체; mTOR 억제제, 예를 들어 라파마이신, 40-O-(2-히드록시에틸)-라파마이신, CCI779, ABT578, AP23573 또는 TAFA-93; 면역-억제 특정이 있는 아스코마이신, 예를 들어 ABT-281, ASM981 등; 코르티코스테로이드; 시클로포스파미드; 아자티오프렌; 메토트렉세이트; 레플루노미드; 미조리빈; 미코페놀산; 미코페놀레이트 모페틸; 15-데옥시스페르구알린 또는 그의 면역억제 동족체, 유사체 또는 유도체; 면역억제 모노클로날 항체, 예를 들어 백혈구 수용체, 예를 들어 MHC, CD2, CD3, CD4, CD7, CD8, CD25, CD28, CD40, CD45, CD58, CD80, CD86 또는 그의 리간드에 대한 모노클로날 항체; 다른 면역조절 화합물, 예를 들어 LEA29Y; 부착 분자 억제제, 예를 들어 LFA-1 길항제, ICAM-1 또는 -3 길항제, VCAM-4 길항제 또는 VLA-4 길항제; 또는 화학요법제, 예를 들어 파클리탁셀, 젬시타빈, 시스플라티눔, 독소루비신 또는 5-플루오로우라실; 항 TNF 작용제, 예를 들어 TNF에 대한 모노클로날 항체, 예를 들어 인플릭시맙, 아달리무맙, CDP870, 또는 TNF-RI 또는 TNF-RII에 대한 수용체 구축물, 예를 들어 에타네르셉트, PEG-TNF-RI; 염증유발 시토카인의 차단제, IL-1 차단제, 예를 들어 아나킨라 또는 IL-1 트랩, AAL160, ACZ 885, IL-6 차단제; 케모카인 차단제, 예를 들어 프로테아제, 예를들어 메탈로프로테아제의 억제제 또는 활성화제, 항-IL-15 항체, 항-IL-6 항체, 항-CD20 항체, 항-CD22 항체, 항-IL17 항체, 항-IL12 항체, 항-IL12R 항체, 항-IL23 항체, 항-IL23R 항체, 항-IL21 항체, NSAID, 예컨대 아스피린, 이부프로펜, 파라세타몰, 나프록센, 선택적 Cox2 억제제, 조합된 Cox1 및 2 억제제, 예컨대 디클로페낙, 또는 항감염 작용제와 조합되어 사용될 수 있다 (목록이 언급된 작용제에 제한되지 않음).
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는, 특히 폐쇄성 또는 염증성 기도 질환, 예컨대 상기 언급된 것의 치료에서, 항염증 또는 기관지확장 약물 물질과 함께 사용하기 위한 공동-치료제로서, 예를 들어 이러한 약물의 치료 활성의 강화제로서 또는 이러한 약물의 필요한 투여량 또는 잠재적인 부작용을 감소시키는 수단으로서 또한 유용하다. 본 발명의 작용제는 고정된 제약 조성물에서 항염증 또는 기관지확장 약물과 혼합될 수도 있고, 또는 항염증 또는 기관지확장 약물의 투여 전에, 그와 동시에 또는 그 후에 개별적으로 투여될 수도 있다. 이러한 항염증 약물은 스테로이드, 특히 글루코코르티코스테로이드, 예컨대 부데소니드, 베클라메타손, 플루티카손 또는 모메타손, 및 도파민 수용체 효능제, 예컨대 카베르골린, 브로모크립틴 또는 로피니롤을 포함한다. 이러한 기관지확장 약물은 항콜린제 또는 항무스카린제, 특히 이프라트로피움 브로마이드, 옥시트로피움 브로마이드 및 티오트로피움 브로마이드를 포함한다.
본 발명의 작용제와 스테로이드의 조합물은 예를 들어 COPD 또는 특히 천식의 치료에 사용될 수 있다. 본 발명의 작용제 및 항콜린제 또는 항무스카린제 또는 도파민 수용체 효능제의 조합물은 예를 들어 천식 또는 특히 COPD의 치료에 사용될 수 있다.
상기 내용에 따라, 본 발명은 폐쇄성 또는 염증성 기도 질환의 치료를 필요로 하는 대상체, 특히 인간 대상체에게 본원에서 상기 기재된 바와 같은 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디를 투여하는 것을 포함하는, 폐쇄성 또는 염증성 기도 질환의 치료 방법을 또한 제공한다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 폐쇄성 또는 염증성 기도 질환의 치료를 위한 의약의 제조에 사용하기 위한, 본원에서 상기 기재된 바와 같은 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디를 제공한다.
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 크론병 및 궤양성 결장염을 포함하는 만성 위장 염증, 예컨대 염증성 장 질환의 치료, 예방 또는 개선에 또한 특히 유용하다.
"만성 위장 염증"은 상대적으로 보다 긴 발병 기간을 특징으로 하고 오래 지속되고 (예를 들어, 수일, 수주, 수개월 또는 수년 및 최대로는 대상체의 평생) 단핵 세포의 침윤 또는 유입과 관련이 있는 위장관 점막의 염증을 지칭하고, 자발적 개선 및 자발적 발생 기간과 추가로 관련이 있을 수 있다. 따라서, 만성 위장 염증을 갖는 대상체는 오랜 기간의 감독, 관찰 또는 관리가 필요하다고 예상될 수 있다. 이러한 만성 염증을 갖는 "만성 위장 염증성 상태" ("만성 위장 염증성 질환"으로 또한 지칭됨)는 염증성 장 질환 (IBD), 환경적 손상에 의해 유발된 결장염 (예를 들어, 치료 요법, 예컨대 화학요법의 투여, 방사선 요법 등에 의해 (예를 들어, 부작용으로서) 유발되거나 이와 연관되는 위장 염증 (예를 들어, 결장염)), 만성 육아종성 질환과 같은 상태에서의 결장염 (문헌 [Schappi et al. Arch Dis Child. 2001 February;1984(2):147-151]), 복강 질환, 복강 스프루 (글루텐으로 공지된 단백질의 섭취에 반응하여 장 내막에 염증이 생기는 유전 질환), 식품 알레르기, 위염, 감염성 위염 또는 소장결장염 (예를 들어, 헬리코박터 필로리(Helicobacter pylori)-감염 만성 활성 위염) 및 감염원에 의해 유발되는 다른 형태의 위장 염증, 및 다른 유사한 상태를 포함하나, 반드시 이에 제한되지는 않는다.
본원에 사용된 "염증성 장 질환" 또는 "IBD"는 장 전체 또는 일부의 염증을 특징으로 하는 임의의 다양한 질환을 지칭한다. 염증성 장 질환의 예는 크론병 및 궤양성 결장염을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 본 명세서 전반에 걸쳐 IBD에 관한 언급은 종종 본 명세서에서 위장 염증성 상태의 예로서 언급되나, 이에 제한되지는 않는다.
상기 내용에 따라, 본 발명은 만성 위장 염증 또는 염증성 장 질환, 예컨대 궤양성 결장염의 치료를 필요로 하는 대상체, 특히 인간 대상체에게 본원에서 상기 기재된 바와 같은 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디를 투여하는 것을 포함하는, 만성 위장 염증 또는 염증성 장 질환, 예컨대 궤양성 결장염의 치료 방법을 또한 제공한다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 만성 위장 염증 또는 염증성 장 질환의 치료를 위한 의약의 제조에 사용하기 위한, 본원에서 상기 기재된 바와 같은 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디를 제공한다.
본 발명은 또한 백혈병 또는 다른 암 장애의 치료, 예방 또는 개선에 유용하다. 예를 들어, 본 발명의 가용성 SIRPα 결합 단백질은 백혈병에서 세포 고갈 또는 아폽토시스를 유발할 수 있다. 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디는 급성 골수성 백혈병, 급성 림프모구성 백혈병, 만성 골수성 백혈병, 만성 림프구성 백혈병, 골수증식성 장애, 골수이형성 증후군, 다발성 골수종, 비-호지킨 림프종, 호지킨병, 방광암, 악성 형태의 랑게르한스 세포 조직구증으로 이루어진 군으로부터 선택된 암 장애의 치료, 예방 또는 개선에 사용될 수 있다.
SIRPα-CD47 상호작용을 조정하는 것이 조혈 줄기 세포 이식을 증가시키는데 사용될 수 있다 (예를 들어, CD47-Fc 융합 단백질의 용도에 관련된 WO2009/046541 참조). 따라서, 본 발명, 예를 들어 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디가 인간 조혈 줄기 세포 이식을 증가시키는데 유용하다. 조혈 부전, 또는 유전적 면역결핍 질환, 자가면역 장애 또는 조혈 장애를 앓고 있거나 임의의 골수 제거 치료를 받은 환자의 증상을 치료하거나 감소시키는데 조혈 줄기 세포 이식이 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 조혈 장애는 급성 골수성 백혈병, 급성 림프모구성 백혈병, 만성 골수성 백혈병, 만성 림프구성 백혈병, 골수증식성 장애, 골수이형성 증후군, 다발성 골수종, 비-호지킨 림프종, 호지킨병, 재생불량성 빈혈, 진정 적혈구 무형성증, 발작성 야간 혈색소뇨, 판코니 빈혈, 중증 지중해빈혈, 겸상 적혈구성 빈혈, 중증 복합 면역결핍, 비스코트-알드리치 증후군, 식혈세포성 림프조직구증 및 선천성 대사 이상으로부터 선택된다. 따라서, 한 실시양태에서, 본 발명은 특히 조혈 줄기 세포 이식을 개선하기 위해 조혈 줄기 세포를 함유하는 확장된 세포 집단으로의 치료 후에, 급성 골수성 백혈병, 급성 림프모구성 백혈병, 만성 골수성 백혈병, 만성 림프구성 백혈병, 골수증식성 장애, 골수이형성 증후군, 다발성 골수종, 비-호지킨 림프종, 호지킨병, 재생불량성 빈혈, 진정 적혈구 무형성증, 발작성 야간 혈색소뇨, 판코니 빈혈, 중증 지중해빈혈, 겸상 적혈구성 빈혈, 중증 복합 면역결핍, 비스코트-알드리치 증후군, 식혈세포성 림프조직구증 및 선천성 대사 이상으로부터 선택된 조혈 장애를 치료하는데 사용하기 위한 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 푸소바디에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 범위에는 치료 유효량의 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디 및 적어도 하나의 제2 약물 물질을 공동 투여하는 것, 예를 들어 동시에 투여하거나 순차적으로 투여하는 것을 포함하며, 여기서 상기 제2 약물 물질은 면역억제/면역조절, 항염증 화학요법제 또는 항감염 약물, 예를 들어 상기 나타낸 바와 같은 것인, 상기 정의된 바와 같은 방법이 포함된다.
또한, 본 발명의 범위에는 치료 유효량의 a) 가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디 및 b) 면역억제/면역조절, 항염증 화학요법제 또는 항감염 약물, 예를 들어 상기 나타낸 바와 같은 것으로부터 선택된 적어도 하나의 제2 물질을 포함하는 치료 조합물, 예를 들어 키트가 포함된다. 키트는 그의 투여를 위한 지침서를 포함할 수 있다.
가용성 SIRPα 결합 단백질 또는 확장된 푸소바디가 다른 면역억제/면역조절, 항염증 화학요법제 또는 항감염 요법과 함께 투여되는 경우에, 공동-투여되는 조합 화합물의 투여량은 물론 사용되는 공동-약물의 유형, 치료할 상태 등에 따라 달라질 것이다.
도 1: 비-확장된 푸소바디 및 참조 CD47-Fc 분자와 비교한, SIRP알파 결합 확장된 푸소바디의 예의 개략적 표현.
도 2a: 고정화된 인간 SIRP알파에 대한 참조 CD47-Fc 분자 (실시예 #9)의 결합.
도 2b: 고정화된 인간 SIRP알파에 대한 CD47 및 TNF알파 특이성을 갖는 확장된 푸소바디 (실시예 #5)의 결합.
도 3: CD47 특이성을 갖는 비-확장된 푸소바디 (실시예 #2) 및 항-TNF알파 모노클로날 항체 (실시예 #8)와 비교한, 고정화된 재조합 인간 TNF알파에 대한 CD47 및 TNF알파에 대한 특이성을 갖는 확장된 푸소바디 (실시예 #5 및 #6)의 결합.
본 발명이 상세하게 기재되었으나, 하기 실시예 및 특허청구범위에 의해 추가로 설명되며, 이는 예시적인 것이지 추가의 제한을 의미하는 것은 아니다.
실시예
1. 본 발명의 확장된 푸소바디의 예
하기 표 4는 개시된 확장된 푸소바디 중쇄 및 경쇄 아미노산 서열을 코딩하는 DNA를 이용하는 재조합 방법에 의해 생산될 수 있는 본 발명의 확장된 푸소바디의 예 (실시예 #4, #5, #6 및 #7)를 제공한다. 표는 또한 비-확장된 포맷을 갖는 푸소바디 (실시예 #2 및 #3), 및 참조 CD47-Fc 분자 (실시예 #1 및 #9), 및 상업적으로 입수가능한 종래의 항-TNF 항체 (실시예 #8)를 포함한다.
[표 4]
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2. 친화도 결정
2.1. SIRP알파에 대한 결합 검정 (비아코어 검정)
2가 재조합 SIRP알파에 대한 SIRP알파 결합 모이어티를 갖는 확장된 푸소바디의 결합력은 표면 플라즈몬 공명에 의해 특성화될 수 있다. 이를 위해 인간 SIRP알파-Fc (1 μg/mL, R&D 시스템즈(R&D systems), 영국)를 각각 EDC/NHS 또는 에탄올아민과 같은 표준 절차에 의한 표면 활성화/탈활성화 후에 CM5 (카르복시메틸화 덱스트란 매트릭스)와 같은 비아코어 칩 상에 단백질 A를 통해 고정화할 수 있다. 평가는 120s 동안의 주사된 확장된 푸소바디의 SIRP알파 결합 모이어티와의 접촉 시간, 240s 동안의 해리 시간 및 50 μl/분에서의 유량에 의해 수행할 수 있다. 분석물의 각각의 주사 후에, 칩을 젠틀(Gentle) 용리 완충제 (써모사이언티픽(ThermoScientific))로 재생시킬 수 있다.
2.2 고정화된 항원에 대한 결합 검정
확장된 푸소바디가 근본적 항체-스캐폴드의 1차 항원 (또는 대안적으로 그 위에 융합된 수용체 도메인의 리간드)에 결합하는 능력은 DELFIA-기반 방법에 의해 시험할 수 있다. 도 3에 제시된 CD47-TNF알파 확장된 푸소바디 (실시예 #5 및 #6)의 경우에, 이는 포스페이트 완충 염수 pH 7.6 (PBS, 라이프-테크놀로지스(Life-technologies), 스위스) 중 1-3 μg/mL의 인간 재조합 TNFα (노파르티스(Novartis) 계열 또는 R&D 시스템즈, 영국)를 적절한 마이크로타이트 플레이트 (맥시소르브(Maxisorb), 눈크 브랜드(Nunc Brand), 스위스) 상에 고정화시켜 수행하였다. 1% w/v 소 혈청 알부민 (BSA), 0.05% 트윈20 (시그마 알드리치 인크(Sigma Aldrich Inc), 스위스)을 함유하는 PBS로 차단한 후에, 시험 단백질을 PBS/0.5% BSA 중에 0.01-1μg/mL의 농도로 진탕기 상에서 실온에서 첨가하였다. 미결합 단백질을 PBS/BSA 0.5% /트윈20 0.05%에서의 3회 세척 사이클에 의해 제거한 후에 비오티닐화 염소 항-인간 IgG (서던 바이오테크(Southern Biotech)) 1-3 μg/ml를 첨가하였다. 3회 세척 사이클 후에 결합된 비오티닐화 항-인간 Ig를 스트렙타비딘-유로퓸 및 DELFIA 검출 시약을 제조업체의 지시 (퍼킨 엘머(Perkin Elmer))에 따라 사용하여 검출하였다. 유로퓸-유래 시간 분할 형광을 전용 판독기 (빅터(Victor)2, 퍼킨 엘머)를 이용하여 정량화할 수 있다.
2.3 전혈 인간 세포 결합 검정
건강한 자원자로부터의 인간 혈액을 윤리 지침을 적용하여 Na-헤파린이 코팅된 바큐테이너 (벡톤디킨슨(BectonDickinson), BD)에 수집하였다. 혈액을 96-웰 심정 폴리프로필렌 플레이트 (코스타(Costar))에 분취하고, 다양한 농도의 SIRP알파 결합 단백질 (본 발명의 푸소바디 및 참조 CD47 Fc 분자 포함)와 모두 최종 0.1% w/v 아지드화나트륨의 존재 하에 얼음 상에서 인큐베이션하였다. 형광색소 알렉사 플루오르 647(Alexa Fluor 647) (AX647)을 표지화 키트 (인비트로젠(Invitrogen))를 이용하여 SIRP알파 결합 단백질에 접합시킬 수 있다. AX647-접합된 SIRP알파 결합 단백질 (실시예 1 및 표 4에 기재된 바와 같음)은 1-10 nM의 농도로 30분 동안 얼음 상에서 전혈 샘플에 첨가될 수 있다. 마지막 15분 동안, 표현형 세포 표면 마커에 대한 농도-최적화 항체를 첨가하였다: CD14-PE (클론 MEM18, 이뮤노툴즈(Immunotools), 독일), CD3 Percp-Cy5.5 (클론 SK7, BD), CD16 FITC (클론 3G8, BD). 10x 부피의 팩스라이싱(FACSLYSING) 용액 (BD)의 첨가 및 10분 동안 실온에서의 인큐베이션에 의해 전혈을 용해시켰다. 샘플을 0.5% 소 혈청 알부민 (시그마-알드리치)을 함유하는 포스페이트-완충 용액으로 2회 세척하였다. 용해후 24시간 내에 팩스 칸토 II (Facs Canto II) (BD) 상에서 샘플을 수득하였다. 세포 하위세트를 단핵구 광 산란 프로파일에 따라, 및 CD14+ 및 CD3- 발현에 의해 게이팅하였다. 이러한 세포 하위세트 중에서, 중간 형광 강도를 판독값으로 하여 형광 히스토그램을 작성하고, 통계학적으로 평가할 수 있다.
3. 염증유발 시토카인의 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 1 균주 입자 자극된 방출의 억제를 측정하기 위한 수지상 세포 시토카인 방출 검정
말초 혈액 단핵구 (CD14+)를 이전에 기재된 바와 같이 GMSCF/IL4와 단핵구-유래 수지상 세포 (DC)로 분화시켰다 (문헌 [Latour et al., J of Immunol, 2001: 167:2547]). DC를 X-VIVO15 혈청-무함유 배지에서 다양한 농도의 인간 SIRPα 결합 푸소바디 (1 내지 10000 pM)의 존재 하에 1/40.000에서의 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 1 입자 (판소르빈)로 자극시켰다. TNF알파 방출을 24시간 배양 후에 HTRF (시스바이오(Cisbio))에 의해 평가하였다.
4. 결과
표 4에 기재된 바와 같은 SIRPα 결합 확장된 푸소바디 및 참조 분자의 결합 특성은 표 5A 및 5B에 제시된다.
[표 5A]
Figure pct00007
4.1 친화도 결정
확장된 푸소바디 실시예 #5에 대한 비아코어 결합 데이터 (Koff)는 참조 CD47-Fc 분자 (실시예 #9)와 비교하여 표 5B에 제시된다. 이러한 분자에 대한 비아코어 결합은 각각 도 2a 및 2b에 제시된다. 결과는 확장된 푸소바디 #5가 SIRP알파에 대해 보다 높은 결합력을 갖는다는 것 (개선된 Koff 또는 kd1에 기초함)을 보여준다. 이러한 발견은 또한 표 5A에 열거된 결과에 반영되며, 확장된 푸소바디가 참조 CD47-Fc 분자와 비교하여 최대 200배 개선된 IC50 값을 보여준다.
[표 5B]
Figure pct00008
4.2 시토카인 방출의 억제
스타필로코쿠스 아우레우스 코완 1 입자 자극된 인간 단핵구-유래 수지상 세포로부터 TNF알파 방출의 억제가 일어나는 농도 (IC50)가 표 6에 제시된다. 결과는 CD47 확장된 푸소바디가 pM 효력에서 수지상 세포 활성화를 차단하는데 기능적으로 활성이라는 것을 입증한다. 이러한 데이터는 CD47 도메인의 기능을 단일특이적 및 이중특이적 확장된 푸소바디 스캐폴드 둘 다가 보유한다는 것을 입증한다.
[표 6]
Figure pct00009
4.3 TNF 알파에 대한 결합
도 3은 CD47 및 TNF알파 둘 다에 대한 특이성을 갖는 확장된 푸소바디 (실시예 #5 및 #6)가 근본적 스캐폴딩 항체의 가변 도메인에 도입된 변형에도 불구하고 TNF알파에 결합할 수 있다는 것을 보여주며, 이러한 경우에 링커의 도입은 CD47 도메인을 항-TNF알파 항체의 VH/VL에 융합시킨다. 대조적으로, CD47 특이성을 갖는 단일특이적 비-확장된 푸소바디 (실시예 #2)는 고정화된 TNF알파에 결합하지 않는다. 이러한 데이터는 75KDa의 1차 항원, 예컨대 TNF알파가 상이한 링커 길이를 함유하는 CD47-TNF알파-확장된 푸소바디에 의해 여전히 효율적으로 결합될 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 항원에 대한 결합은 플라스틱 표면 상으로의 항원 고정화에도 불구하고 가능하다. 다른 실험은 가용성 항원 (TNFα)이 또한 CD47 도메인이 SIRP알파에 의해 동시에 점유된 CD47-TNFα 푸소바디에 의해 결합되어 중화될 수 있다는 것을 보여준다 (데이터는 나타내지 않음). 포괄적으로, 이러한 데이터는 본 발명의 확장된 푸소바디의 다중특이적 결합 능력을 확인한다.
본 발명을 실시하기 위해 유용한 아미노산 및 뉴클레오티드 서열
[표 7A]
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
[표 7B]
Figure pct00016
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
SEQUENCE LISTING <110> Novartis AG <120> SOLUBLE PROTEINS FOR USE AS THERAPEUTICS <130> PAT054632 <160> 127 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 504 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Met Glu Pro Ala Gly Pro Ala Pro Gly Arg Leu Gly Pro Leu Leu Cys 1 5 10 15 Leu Leu Leu Ala Ala Ser Cys Ala Trp Ser Gly Val Ala Gly Glu Glu 20 25 30 Glu Leu Gln Val Ile Gln Pro Asp Lys Ser Val Leu Val Ala Ala Gly 35 40 45 Glu Thr Ala Thr Leu Arg Cys Thr Ala Thr Ser Leu Ile Pro Val Gly 50 55 60 Pro Ile Gln Trp Phe Arg Gly Ala Gly Pro Gly Arg Glu Leu Ile Tyr 65 70 75 80 Asn Gln Lys Glu Gly His Phe Pro Arg Val Thr Thr Val Ser Asp Leu 85 90 95 Thr Lys Arg Asn Asn Met Asp Phe Ser Ile Arg Ile Gly Asn Ile Thr 100 105 110 Pro Ala Asp Ala Gly Thr Tyr Tyr Cys Val Lys Phe Arg Lys Gly Ser 115 120 125 Pro Asp Asp Val Glu Phe Lys Ser Gly Ala Gly Thr Glu Leu Ser Val 130 135 140 Arg Ala Lys Pro Ser Ala Pro Val Val Ser Gly Pro Ala Ala Arg Ala 145 150 155 160 Thr Pro Gln His Thr Val Ser Phe Thr Cys Glu Ser His Gly Phe 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Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val 50 55 60 Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln 65 70 75 80 Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln 85 90 95 Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala 100 105 110 Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro 115 120 125 Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr 130 135 140 Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser 145 150 155 160 Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr 165 170 175 Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr 180 185 190 Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe 195 200 205 Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys 210 215 220 Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 225 230 <210> 12 <211> 331 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 12 Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser 1 5 10 15 Lys Ser 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accttgctgg tggccctact gatggcggcc ctctacctcg tccgaatcag acagaagaaa 1200 gcccagggct ccacttcttc tacaaggttg catgagcccg agaagaatgc cagagaaata 1260 acacaggaca caaatgatat cacatatgca gacctgaacc tgcccaaggg gaagaagcct 1320 gctccccagg ctgcggagcc caacaaccac acggagtatg ccagcattca gaccagcccg 1380 cagcccgcgt cggaggacac cctcacctat gctgacctgg acatggtcca cctcaaccgg 1440 acccccaagc agccggcccc caagcctgag ccgtccttct cagagtacgc cagcgtccag 1500 gtcccgagga agtga 1515 <210> 59 <211> 972 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 59 atgtggcccc tggtagcggc gctgttgctg ggctcggcgt gctgcggatc agctcagcta 60 ctatttaata aaacaaaatc tgtagaattc acgttttgta atgacactgt cgtcattcca 120 tgctttgtta ctaatatgga ggcacaaaac actactgaag tatacgtaaa gtggaaattt 180 aaaggaagag atatttacac ctttgatgga gctctaaaca agtccactgt ccccactgac 240 tttagtagtg caaaaattga agtctcacaa ttactaaaag gagatgcctc tttgaagatg 300 gataagagtg atgctgtctc acacacagga aactacactt gtgaagtaac agaattaacc 360 agagaaggtg aaacgatcat cgagctaaaa tatcgtgttg tttcatggtt ttctccaaat 420 gaaaatattc ttattgttat tttcccaatt tttgctatac tcctgttctg gggacagttt 480 ggtattaaaa cacttaaata tagatccggt ggtatggatg agaaaacaat tgctttactt 540 gttgctggac tagtgatcac tgtcattgtc attgttggag ccattctttt cgtcccaggt 600 gaatattcat taaagaatgc tactggcctt ggtttaattg tgacttctac agggatatta 660 atattacttc actactatgt gtttagtaca gcgattggat taacctcctt cgtcattgcc 720 atattggtta ttcaggtgat agcctatatc ctcgctgtgg ttggactgag tctctgtatt 780 gcggcgtgta taccaatgca tggccctctt ctgatttcag gtttgagtat cttagctcta 840 gcacaattac ttggactagt ttatatgaaa tttgtggctt ccaatcagaa gactatacaa 900 cctcctagga aagctgtaga ggaacccctt aatgcattca aagaatcaaa aggaatgatg 960 aatgatgaat aa 972 <210> 60 <211> 369 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 60 cagctactat ttaataaaac aaaatctgta gaattcacgt tttgtaatga cactgtcgtc 60 attccatgct ttgttactaa tatggaggca caaaacacta ctgaagtata cgtaaagtgg 120 aaatttaaag gaagagatat ttacaccttt gatggagctc taaacaagtc cactgtcccc 180 actgacttta gtagtgcaaa aattgaagtc tcacaattac taaaaggaga tgcctctttg 240 aagatggata 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180 aaaggaagag atatttacac ctttgatgga gctctaaaca agtccactgt ccccactgac 240 tttagtagtg caaaaattga agtctcacaa ttactaaaag gagatgcctc tttgaagatg 300 gataagagtg atgctgtctc acacacagga aactacactt gtgaagtaac agaattaacc 360 agagaaggtg aaacgatcat cgagctaaaa tatcgtgttg tttcatggtt ttctccaaat 420 gaaaatggag gtggtggatc tggaggtgga ggatccgata tcgtgctgac ccaatctcca 480 gcttctttgg ctgtgtctct agggcagagg gccaccatct cctgcagggc cagcgaaagt 540 gttgataatt ctggctttag ttttatgaac tggttccaac agaaaccagg acagccaccc 600 aaactcctca tctatgctgc atccaaccaa ggatccgggg tccctgccag gtttagtggc 660 agtgggtctg agacagactt cagcctcaac atccatccta tggaggagga tgatactgca 720 gtgtatttct gtcagcaaag taaggaggtt ccttggacgt tcggtggagg caccaagctg 780 gaaatcaagc gtacggtggc cgctcccagc gtgttcatct tcccccccag cgacgagcag 840 ctgaagagcg gcaccgccag cgtggtgtgc ctgctgaaca acttctaccc ccgggaggcc 900 aaggtgcagt ggaaggtgga caacgccctg cagagcggca acagccagga gagcgtcacc 960 gagcaggaca gcaaggactc cacctacagc ctgagcagca ccctgaccct gagcaaggcc 1020 gactacgaga 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gcgggcggac cctccgtgtt cctgttcccc cccaagccca aggacaccct gatgatcagc 780 aggacccccg aggtgacctg cgtggtggtg gacgtgagcc acgaggaccc agaggtgaag 840 ttcaactggt acgtggacgg cgtggaggtg cacaacgcca agaccaagcc cagagaggag 900 cagtacaaca gcacctacag ggtggtgtcc gtgctgaccg tgctgcacca ggactggctg 960 aacggcaagg aatacaagtg caaggtctcc aacaaggccc tgccagcccc catcgaaaag 1020 accatcagca aggccaaggg ccagccacgg gagccccagg tgtacaccct gcccccctcc 1080 cgggaggaga tgaccaagaa ccaggtgtcc ctgacctgtc tggtgaaggg cttctacccc 1140 agcgacatcg ccgtggagtg ggagagcaac ggccagcccg agaacaacta caagaccacc 1200 cccccagtgc tggacagcga cggcagcttc ttcctgtaca gcaagctgac cgtggacaag 1260 tccaggtggc agcagggcaa cgtgttcagc tgcagcgtga tgcacgaggc cctgcacaac 1320 cactacaccc agaagagcct gagcctgtcc cccggcaag 1359 <210> 100 <211> 654 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 100 gatatcgtgc tgacccaatc tccagcttct ttggctgtgt ctctagggca gagggccacc 60 atctcctgca gggccagcga aagtgttgat aattctggct ttagttttat gaactggttc 120 caacagaaac caggacagcc acccaaactc ctcatctatg ctgcatccaa ccaaggatcc 180 ggggtccctg ccaggtttag tggcagtggg tctgagacag acttcagcct caacatccat 240 cctatggagg aggatgatac tgcagtgtat ttctgtcagc aaagtaagga ggttccttgg 300 acgttcggtg gaggcaccaa gctggaaatc aagcgtacgg tggccgctcc cagcgtgttc 360 atcttccccc ccagcgacga gcagctgaag agcggcaccg ccagcgtggt gtgcctgctg 420 aacaacttct acccccggga ggccaaggtg cagtggaagg tggacaacgc cctgcagagc 480 ggcaacagcc aggagagcgt caccgagcag gacagcaagg actccaccta cagcctgagc 540 agcaccctga ccctgagcaa ggccgactac gagaagcata aggtgtacgc ctgcgaggtg 600 acccaccagg gcctgtccag ccccgtgacc aagagcttca acaggggcga gtgc 654 <210> 101 <211> 366 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 101 gaggtgcaat tggagcagag cggccctgtg ctggtgaagc ccggcaccag catgaagatc 60 agctgcaaga ccagcggcta cagcttcacc ggctacacca tgtcctgggt gcgccagagc 120 cacggcaaga gcctggaatg gatcggcctg atcatcccca gcaacggcgg caccaactac 180 aaccagaagt tcaaggacaa ggccagcctg accgtggaca agagcagcag caccgcctac 240 atggaactgc tgtccctgac cagcgaggac agcgccgtgt actactgcgc cagacccagc 300 tactacggca 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Asp Gly Ser Phe Phe Leu 180 185 190 Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val 195 200 205 Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln 210 215 220 Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 225 230 <210> 117 <211> 357 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 117 Gln Leu Leu Phe Asn Lys Thr Lys Ser Val Glu Phe Thr Phe Cys Asn 1 5 10 15 Asp Thr Val Val Ile Pro Cys Phe Val Thr Asn Met Glu Ala Gln Asn 20 25 30 Thr Thr Glu Val Tyr Val Lys Trp Lys Phe Lys Gly Arg Asp Ile Tyr 35 40 45 Thr Phe Asp Gly Ala Leu Asn Lys Ser Thr Val Pro Thr Asp Phe Ser 50 55 60 Ser Ala Lys Ile Glu Val Ser Gln Leu Leu Lys Gly Asp Ala Ser Leu 65 70 75 80 Lys Met Asp Lys Ser Asp Ala Val Ser His Thr Gly Asn Tyr Thr Cys 85 90 95 Glu Val Thr Glu Leu Thr Arg Glu Gly Glu Thr Ile Ile Glu Leu Lys 100 105 110 Tyr Arg Val Val Ser Trp Phe Ser Pro Asn Glu Asn Leu Glu Pro Lys 115 120 125 Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu 130 135 140 Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr 145 150 155 160 Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val 165 170 175 Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val 180 185 190 Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Ala Ser 195 200 205 Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu 210 215 220 Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala 225 230 235 240 Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro 245 250 255 Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln 260 265 270 Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala 275 280 285 Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr 290 295 300 Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu 305 310 315 320 Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser 325 330 335 Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser 340 345 350 Leu Ser Pro Gly Lys 355 <210> 118 <211> 699 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 118 ctcgagccca aatcttgtga caaaactcac acatgcccac cgtgcccagc acctgaactc 60 ctggggggac cgtcagtctt cctcttcccc ccaaaaccca aggacaccct catgatctcc 120 cggacccctg aggtcacatg cgtggtggtg gacgtgagcc acgaagaccc tgaggtcaag 180 ttcaactggt acgtggacgg cgtggaggtg cataatgcca agacaaagcc gcgggaggag 240 cagtacgcca gcacgtaccg ggtggtcagc gtcctcaccg tcctgcacca ggactggctg 300 aatggcaagg agtacaagtg caaggtctcc aacaaagccc tcccagcccc catcgagaaa 360 accatctcca aagccaaagg gcagccccga gaaccacagg tgtacaccct gcccccatcc 420 cgggaggaga tgaccaagaa ccaggtcagc ctgacctgcc tggtcaaagg cttctatccc 480 agcgacatcg ccgtggagtg ggagagcaat gggcagccgg agaacaacta caagaccacg 540 cctcccgtgc tggactccga cggctccttc ttcctctaca gcaagctcac cgtggacaag 600 agcaggtggc agcaggggaa cgtcttctca tgctccgtga tgcatgaggc tctgcacaac 660 cactacacgc agaagagcct ctccctgtct ccgggtaaa 699 <210> 119 <211> 1128 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 119 atgtggcccc tggtagcggc gctgttgctg ggctcggcgt gctgcggatc agctcagcta 60 ctatttaata aaacaaaatc tgtagaattc acgttttgta atgacactgt cgtcattcca 120 tgctttgtta ctaatatgga ggcacaaaac actactgaag tatacgtaaa gtggaaattt 180 aaaggaagag atatttacac ctttgatgga gctctaaaca agtccactgt ccccactgac 240 tttagtagtg caaaaattga agtctcacaa ttactaaaag gagatgcctc tttgaagatg 300 gataagagtg atgctgtctc acacacagga aactacactt gtgaagtaac agaattaacc 360 agagaaggtg aaacgatcat cgagctaaaa tatcgtgttg tttcatggtt ttctccaaat 420 gaaaatctcg agcccaaatc ttgtgacaaa actcacacat gcccaccgtg cccagcacct 480 gaactcctgg ggggaccgtc agtcttcctc ttccccccaa aacccaagga caccctcatg 540 atctcccgga cccctgaggt cacatgcgtg gtggtggacg tgagccacga agaccctgag 600 gtcaagttca actggtacgt ggacggcgtg gaggtgcata atgccaagac aaagccgcgg 660 gaggagcagt acgccagcac gtaccgggtg gtcagcgtcc tcaccgtcct gcaccaggac 720 tggctgaatg gcaaggagta caagtgcaag gtctccaaca aagccctccc agcccccatc 780 gagaaaacca tctccaaagc caaagggcag ccccgagaac cacaggtgta caccctgccc 840 ccatcccggg aggagatgac caagaaccag gtcagcctga cctgcctggt caaaggcttc 900 tatcccagcg acatcgccgt ggagtgggag agcaatgggc agccggagaa caactacaag 960 accacgcctc ccgtgctgga ctccgacggc tccttcttcc tctacagcaa gctcaccgtg 1020 gacaagagca ggtggcagca ggggaacgtc ttctcatgct ccgtgatgca tgaggctctg 1080 cacaaccact acacgcagaa gagcctctcc ctgtctccgg gtaaatga 1128 <210> 120 <211> 15 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Linker sequence <400> 120 Glu Pro Lys Ser Cys Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 10 15 <210> 121 <211> 45 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Linker sequence <400> 121 gagcccaaga gctgcggcgg cggcggctcc ggcggcggcg gatcc 45 <210> 122 <211> 232 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 122 Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala 1 5 10 15 Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro 20 25 30 Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val 35 40 45 Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val 50 55 60 Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln 65 70 75 80 Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln 85 90 95 Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala 100 105 110 Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro 115 120 125 Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr 130 135 140 Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser 145 150 155 160 Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr 165 170 175 Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr 180 185 190 Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe 195 200 205 Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys 210 215 220 Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 225 230 <210> 123 <211> 696 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 123 gagcccaaga gctgcgacaa gacccacacc tgccccccct gcccagcccc agagctgctg 60 ggcggaccct ccgtgttcct gttccccccc aagcccaagg acaccctgat gatcagcagg 120 acccccgagg tgacctgcgt ggtggtggac gtgagccacg aggacccaga ggtgaagttc 180 aactggtacg tggacggcgt ggaggtgcac aacgccaaga ccaagcccag agaggagcag 240 tacaacagca cctacagggt ggtgtccgtg ctgaccgtgc tgcaccagga ctggctgaac 300 ggcaaggaat acaagtgcaa ggtctccaac aaggccctgc cagcccccat cgaaaagacc 360 atcagcaagg ccaagggcca gccacgggag ccccaggtgt acaccctgcc cccctcccgg 420 gaggagatga ccaagaacca ggtgtccctg acctgtctgg tgaagggctt ctaccccagc 480 gacatcgccg tggagtggga gagcaacggc cagcccgaga acaactacaa gaccaccccc 540 ccagtgctgg acagcgacgg cagcttcttc ctgtacagca agctgaccgt ggacaagtcc 600 aggtggcagc agggcaacgt gttcagctgc agcgtgatgc acgaggccct gcacaaccac 660 tacacccaga agagcctgag cctgtccccc ggcaag 696 <210> 124 <211> 297 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 124 agcgctagca ccaagggccc cagcgtgttc cccctggccc ccagcagcaa gagcaccagc 60 ggcggcacag ccgccctggg ctgcctggtg aaggactact tccccgagcc cgtgaccgtg 120 tcctggaaca gcggagccct gacctccggc gtgcacacct tccccgccgt gctgcagagc 180 agcggcctgt acagcctgtc cagcgtggtg acagtgccca gcagcagcct gggcacccag 240 acctacatct gcaacgtgaa ccacaagccc agcaacacca aggtggacaa gagagtg 297 <210> 125 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Linker sequence <400> 125 ggcggcggcg gctccggcgg cggcggatcc 30 <210> 126 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Linker Sequence <400> 126 ggaggtggtg gatctggagg tggaggatcc 30 <210> 127 <211> 360 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 127 gaggtgcaat tggtggaaag cggcggagga ctggtgcagc ccggcagaag cctgagactg 60 agctgcgccg ccagcggctt caccttcgac gactacgcca tgcactgggt ccgccaggcc 120 cctggcaagg gactggaatg ggtgtccgcc atcacctgga acagcggcca catcgactac 180 gccgacagcg tggaaggccg gttcaccatc agccgggaca acgccaagaa cagcctgtac 240 ctgcagatga acagcctgcg ggccgaggac accgccgtgt actactgcgc caaggtgtcc 300 tacctgagca ccgccagcag cctggactac tggggccagg gcacactggt cacagtcagc 360

Claims (49)

  1. 각 이종이량체가
    (i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
    (b) VH 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역
    을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드;
    및
    (ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
    (d) VL 영역에 융합된 포유동물 결합 분자의 1가 영역
    을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
    로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질이며, VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 항원에 대한 특이성을 가져 상기 가용성 단백질의 총 원자가가 6이 되는 것을 특징으로 하는 가용성 단백질.
  2. 제1항에 있어서, 1, 2 또는 3개의 결합 파트너에 대한 결합 특이성을 갖는 가용성 단백질.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드 내에 포함된 포유동물 결합 분자의 영역이 동일한 것인 가용성 단백질.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 포유동물 결합 분자의 각 1가 영역 및 VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 동일한 단일 항원에 대한 결합 특이성을 갖는 것인 가용성 단백질.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 포유동물 결합 분자의 영역이 항원 상의 제1 에피토프에 결합할 수 있고, VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 동일한 항원 상의 제2 에피토프에 결합할 수 있는 것인 가용성 단백질.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 포유동물 결합 분자의 영역 및 VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 동일한 항원 상의 동일한 에피토프에 결합할 수 있는 것인 가용성 단백질.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 항원에 대한 결합 특이성을 가지며, 여기서 포유동물 결합 분자의 각 영역이 제1 항원에 대한 결합 특이성을 갖고, VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 제2 항원에 대한 결합 특이성을 갖는 것인 가용성 단백질.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드 내에 포함된 포유동물 결합 분자가 상이한 것인 가용성 단백질.
  9. 제8항에 있어서, 2개의 항원에 대한 결합 특이성을 가지며, 여기서 제1 단일 폴리펩티드 쇄 내에 포함된 포유동물 결합 분자의 영역이 제1 항원에 대한 결합 특이성을 갖고, 제2 단일 폴리펩티드 쇄 내에 포함된 포유동물 결합 분자의 영역이 제2 항원에 대한 결합 특이성을 갖고, VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 제1 또는 제2 항원에 대한 결합 특이성을 갖는 것인 가용성 단백질.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 3개의 항원에 대한 결합 특이성을 가지며, 여기서 제1 단일 폴리펩티드 쇄 내에 포함된 포유동물 결합 분자의 영역이 제1 항원에 대한 결합 특이성을 갖고, 제2 단일 폴리펩티드 쇄 내에 포함된 포유동물 결합 분자의 영역이 제2 항원에 대한 결합 특이성을 갖고, VH 및 VL CDR 서열의 각 쌍이 제3 항원에 대한 결합 특이성을 갖는 것인 가용성 단백질.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포유동물 결합 분자가 단백질, 시토카인, 성장 인자, 호르몬, 신호전달 단백질, 염증 매개물, 저분자량 화합물, 리간드, 세포 표면 수용체 또는 그의 단편인 가용성 단백질.
  12. 제11항에 있어서, 상기 포유동물 결합 분자가 단량체성 또는 단독중합체성 세포 표면 수용체의 세포외 도메인인 가용성 단백질.
  13. 제12항에 있어서, 상기 포유동물 단량체성 또는 단독중합체성 세포 표면 수용체가 IgSF 도메인을 포함하는 것인 가용성 단백질.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 포유동물 결합 분자가 SIRPα 결합 도메인을 포함하는 것인 가용성 단백질.
  15. 제14항에 있어서, 상기 SIRPα 결합 도메인이
    (i) 인간 세포 표면 수용체 CD47의 세포외 도메인;
    (ii) 서열 2로부터 유래된 세포외 도메인;
    (iii) SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 3, 서열 4, 서열 5, 서열 57 또는 그의 단편의 폴리펩티드; 및,
    (iv) 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 가지며 SIRPα 결합 특성을 보유하는 서열 3, 서열 4, 서열 5, 서열 57 또는 그의 단편의 변이체 폴리펩티드
    로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 가용성 단백질.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 제1 및 제2 단일 폴리펩티드 쇄 내에 포함된 2개 이상의 SIRPα 결합 도메인이 서로 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 99.5 퍼센트 서열 동일성을 공유하는 것인 가용성 단백질.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 2개 이상의 SIRPα 결합 도메인이 동일한 아미노산 서열을 갖는 것인 가용성 단백질.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 각 이종이량체 내의 SIRPα 결합 도메인이 동일한 아미노산 서열을 갖는 것인 가용성 단백질.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, SIRPα 결합 도메인이 서열 3, 서열 4, 서열 5 및 서열 57로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 갖는 인간 세포 표면 수용체 CD47의 세포외 도메인인 가용성 단백질.
  20. 제15항에 있어서, 각 이종이량체가
    (i) (a) VH, CH1, CH2 및 CH3 영역을 갖는 항체 중쇄 서열; 및
    (b) CD47 영역의 카르복실-말단이 VH 영역의 N-말단에 융합된 CD47의 세포외 도메인의 1가 영역
    을 포함하는 제1 단일 쇄 폴리펩티드; 및
    (ii) (c) VL 및 CL 영역을 갖는 항체 경쇄 서열; 및
    (d) CD47 영역의 카르복실-말단이 VL 영역의 N-말단에 융합된 CD47의 세포외 도메인의 1가 영역
    을 포함하는 제2 단일 쇄 폴리펩티드
    로 본질적으로 이루어진 2개의 이종이량체의 복합체를 포함하는 가용성 단백질.
  21. 제20항에 있어서, CD47의 세포외 도메인의 상기 영역이 서열 3 또는 서열 57인 가용성 단백질.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, VH 및 VL CDR 서열이 TNF알파, 시클로스포린 A 또는 이로부터 유래된 에피토프에 대한 결합 특이성을 갖는 것인 가용성 단백질.
  23. 제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 2가 동역학적 핏팅 모델을 적용하여 비아코어(BiaCORE) 검정에서 측정시에 0.05 [1/s] 이하의 koff (kd1)로 인간 SIRP알파에 대한 결합으로부터 해리되는 가용성 단백질.
  24. 제14항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 시험관내 생성된 단핵구-유래 수지상 세포의 염증유발 시토카인의 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 코완(Cowan) 균주 입자 자극된 방출을 억제하는 가용성 단백질.
  25. 제24항에 있어서, 시험관내 생성된 단핵구-유래 수지상 세포의 염증유발 시토카인의 스타필로코쿠스 아우레우스 코완 균주 입자-자극된 방출을 수지상 세포 시토카인 방출 검정에서 측정시에 0.1nM 이하의 IC50으로 억제하는 가용성 단백질.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 각 이종이량체의 상기 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드가 디술피드 가교에 의해 공유 결합된 것인 가용성 단백질.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 각 이종이량체의 상기 제1 단일 쇄 폴리펩티드가 이뮤노글로불린 불변 부분의 힌지 영역을 포함하고, 상기 2개의 이종이량체가 상기 힌지 영역에서 디술피드 가교에 의해 서로 안정하게 회합된 것인 가용성 단백질.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포유동물 결합 분자의 각 영역이 펩티드 링커의 부재 하에 그의 각 VH 또는 VL 서열에 융합된 것인 가용성 단백질.
  29. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포유동물 결합 분자의 각 영역이 펩티드 링커를 통해 그의 각 VH 또는 VL 서열에 융합된 것인 가용성 단백질.
  30. 제29항에 있어서, 상기 펩티드 링커가 5 내지 20개의 아미노산을 포함하는 것인 가용성 단백질.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 펩티드 링커가 글리신 및 세린 아미노산의 중합체, 바람직하게는 (GGGGS)n의 중합체이며, 여기서 n이 1 내지 4의 임의의 정수, 바람직하게는 2인 가용성 단백질.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 항체의 CH1, CH2 및 CH3 영역이 감소된 ADCC 이펙터 기능을 갖는 인간 IgG1, IgG2 또는 IgG4 상응 영역의 침묵 돌연변이체로부터 유래된 것인 가용성 단백질.
  33. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이종이량체가
    (i) 서열 20의 제1 단일 쇄 폴리펩티드 및 서열 21의 제2 단일 쇄 폴리펩티드;
    (ii) 서열 22의 제1 단일 쇄 폴리펩티드 및 서열 23의 제2 단일 쇄 폴리펩티드; 또는
    (ii) 서열 40의 제1 단일 쇄 폴리펩티드 및 서열 41의 제2 단일 쇄 폴리펩티드
    를 포함하는 것인 가용성 단백질.
  34. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 단일 쇄 폴리펩티드가
    (i) 서열 20 및 서열 21;
    (ii) 서열 22 및 서열 23; 또는
    (ii) 서열 40 및 서열 41
    의 상응하는 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드에 대해 적어도 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98 또는 99 퍼센트 서열 동일성을 갖는 것인 가용성 단백질.
  35. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) 서열 77의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 중쇄; 및 서열 78의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 경쇄; 또는
    (ii) 서열 79의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 중쇄; 및 서열 80의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 경쇄; 또는
    (iii) 서열 97의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 중쇄; 및 서열 98의 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 경쇄
    를 포함하는 가용성 단백질.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 2개 이상의 가용성 단백질을 포함하며, N개의 가용성 단백질을 포함하는 경우에 원자가가 N x 6인 다가 가용성 단백질 복합체.
  37. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 약물 또는 진단 도구로서 사용하기 위한 가용성 단백질 또는 단백질 복합체.
  38. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 자가면역 및/또는 급성 및 만성 염증성 장애의 치료 또는 진단에 사용하기 위한 가용성 단백질 또는 단백질 복합체.
  39. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, Th2-매개 기도 염증, 알레르기성 장애, 천식, 염증성 장 질환 및 관절염으로 이루어진 군 중에서 선택된 것의 치료에 사용하기 위한 가용성 단백질 또는 단백질 복합체.
  40. 제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 허혈성 장애, 백혈병 또는 다른 암 장애의 치료에 사용하기 위한 가용성 단백질 또는 단백질 복합체.
  41. 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 조혈 줄기 이식의 증가를 필요로 하는 대상체에서 조혈 줄기 이식을 증가시키는데 사용하기 위한 가용성 단백질 또는 단백질 복합체.
  42. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 가용성 단백질 또는 단백질 복합체를 하나 이상의 제약상 허용되는 비히클과 함께 포함하는 제약 조성물.
  43. 제42항에 있어서, 적어도 하나의 다른 활성 성분을 추가로 포함하는 제약 조성물.
  44. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 가용성 단백질의 한 이종이량체의 적어도 하나의 단일 쇄 폴리펩티드를 코딩하는 단리된 핵산.
  45. 제44항에 있어서, 서열 77, 서열 78, 서열 79, 서열 80, 서열 97 및 서열 98로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 핵산을 포함하는 단리된 핵산 또는 클로닝 또는 발현 벡터.
  46. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 가용성 단백질 또는 단백질 복합체의 상기 이종이량체의 상기 제1 및 제2 단일 쇄 폴리펩티드 및 임의로 분비 신호를 코딩하는 핵산을 포함하는, 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 가용성 단백질 또는 단백질 복합체의 생산에 적합한 재조합 숙주 세포.
  47. 제46항에 있어서, 게놈에 안정하게 통합된 서열 77 및 서열 78; 또는 서열 79 및 서열 80; 또는 서열 97 및 서열 98의 핵산을 포함하는 재조합 숙주 세포.
  48. 제46항 또는 제47항에 있어서, 상기 숙주 세포가 포유동물 세포주인 재조합 숙주 세포.
  49. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 가용성 단백질 또는 단백질 복합체의 생산에 적절한 조건 하에 제46항 내지 제48항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 숙주 세포를 배양하는 것, 및 상기 단백질을 단리하는 것을 포함하는, 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 가용성 단백질 또는 단백질 복합체의 생산 방법.
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