KR20170138585A - 단일-쇄 cd40-수용체 작용제 단백질 - Google Patents
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Abstract
특정 CD40 수용체 작용제 단백질, 이를 코딩하는 핵산, 및 CD40L-관련된 질환 또는 장애를 갖는 피험체를 치료하는 방법이 본원에 제공된다. 본원에 제공된 상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 3개의 가용성 CD40L 도메인 및 Fc 단편을 포함한다. 상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 실질적으로 비-응집성이고, 치료, 진단 및/또는 연구 적용에 적합하다.
Description
본 발명은 3개의 가용성 CD40L 도메인 및 Fc 단편을 포함하는 특정 CD40 수용체 작용제 단백질, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질을 코딩하는 핵산 분자, 및 그 용도를 제공한다. 상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 실질적으로 비-응집성이고, 치료, 진단 및/또는 연구 적용에 적합하다.
TNF 상과 (TNF superfamily: TNFSF) 시토킨의 삼량체화는 효율적인 수용체 결합 및 활성화를 필요로 하는 것으로 알려져 있다. 그러나, TNF 상과 시토킨의 삼량체 복합체는 재조합 단량체 단위로부터 제조하기 어렵다.
WO 01/49866 및 WO 02/09055는 TNF 시토킨 및 다량체화 성분을 포함하는 재조합 융합 단백질, 특히 C1q 단백질 부류 또는 모음으로부터의 단백질을 개시하였다. 그러나, 이들 융합 단백질의 단점은, 상기 삼량체화 도메인이 대개 큰 분자량을 갖고 및/또는 상기 삼량체화가 다소 비효율적이라는 것이다.
Schneider et al. (J Exp Med 187 (1989), 1205-1213)은 TNF 시토킨의 삼량체가 N-말단에 위치한 안정화 모티프에 의해 안정화된다고 개시하였다. CD95L에서, 수용체 결합 도메인 삼량체의 안정화는 아마도 세포질 막 근처에 위치한 N-말단 아미노산 도메인에 의해 야기된다.
Shiraishi et al. (Biochem Biophys Res Commun 322 (2004), 197-202)은 CD95L의 수용체 결합 도메인이 N-말단에 위치된 합성 α-나선 코일형-코일 (류신 지퍼) 모티프에 의해 안정화될 수 있다고 개시하였다. 그러나, 상기 폴리펩티드 사슬의 서로에 대한 배향, 예를 들면, 평행 또는 역평행 배향은, 거의 예상할 수 없음이 밝혀졌다. 추가로, 코일형-코일 지퍼 모티프에서 7 (heptad)-반복의 최적의 수는 결정하기 어렵다. 추가로, 코일형-코일 구조는 pH 및/또는 이온 강도의 변경 후 거대분자 응집물을 형성하는 경향이 있다.
WO 01/25277은 세포 수용체의 세포외 리간드 결합 도메인에 결합한 단일-쇄 올리고머 폴리펩티드에 관한 것이고, 여기서 상기 폴리펩티드는 적어도 3개의 수용체 결합 위치를 포함하고, 이들 중 적어도 하나는 세포 수용체의 리간드 결합 도메인에 결합할 수 있고, 적어도 하나는 세포 수용체의 리간드 결합 도메인에 효과적으로 결합할 수 없어서, 단일-쇄 올리고머 폴리펩티드는 상기 수용체에 결합할 수 있지만, 상기 수용체를 활성화시킬 수 없다. 예를 들면, 상기 단량체는 TNF 부류의 시토킨 리간드, 특히 TNF-α로부터 유래된다.
WO 2005/103077은 TNF 부류 리간드 구성원의 적어도 3개의 단량체 및 상기 TNF 리간드 부류 구성원의 단량체를 또 다른 것에 연결하는 적어도 2개의 펩티드 링커를 포함하는 단일-쇄 융합 폴리펩티드를 개시하였다. 최근 실험은, 그러나, 이들 단일-쇄 융합 폴리펩티드가 원하지 않는 응집을 나타내는 것으로 나타났다.
WO 2010/010051은 3개의 가용성 TNF 부류 시토킨 도메인 및 적어도 2개의 펩티드 링커를 포함하는 단일-쇄 융합 폴리펩티드를 개시하였다. 상기 개시된 융합 폴리펩티드는 실질적으로 비-응집성이다.
최근의 연구에 따르면 현재 임상에서 탐구된 항-CD40-mAb의 F(ab`)2-단편은 부가의 가교 없이 작용성이 없음이 밝혀졌다 (Vonderheide, R. H. and M. J. Glennie (2013). "Agonistic CD40 antibodies and cancer therapy." Clin Cancer Res 19(5): 1035-1043 참조).
당해 기술 분야에서 인 비보에서 Fc-감마-R 기반된 가교와 무관하게 높은 생물학적 활성, 높은 안정성을 나타내고, 또한 효율적인 재조합 제조를 가능하게 하는 신규한 CD40 수용체 작용제가 필요하다.
본 발명은 인 비보에서 CD40:CD40L 상호작용을 모방하고, 낮은 단백질분해를 나타내고, 및 인 비보 반감기를 연장시키는 특정 CD40 수용체 작용제 단백질을 제공한다.
본 발명의 CD40 수용체 작용제 단백질은 일반적으로 하기를 포함한다: (i) 제1 가용성 CD40L 시토킨 도메인; (ii) 제1 펩티드 링커; (iii) 제2 가용성 CD40L 도메인; (iv) 제2 펩티드 링커; (v) 제3 가용성 CD40L 도메인; (vi) 제3 펩티드 링커 (예컨대, 힌지-링커); 및 (vii) 항체 Fc 단편.
일 구현예에서, 상기 항체 Fc 단편 (vi)은 상기 제1 CD40L 도메인 (i)에 대해 N 말단 및/또는 상기 제3 CD40L 도메인 (v)에 대해 C-말단에 위치한다. 또다른 구현예에서 상기 항체 Fc 단편은 상기 제3 CD40L 도메인 (v)에 대해 C-말단에 위치한다. 일 구현예에서, 상기 폴리펩티드는 실질적으로 비 응집성이다. 또다른 구현예에서, 상기 제2 및/또는 제3 가용성 CD40L 도메인은 아미노산 서열 돌연변이를 임의로 포함하는 N-말단 단축된 도메인이다.
일 구현예에서, 상기 가용성 CD40L 도메인 중 적어도 하나, 특히 상기 가용성 CD40L 도메인 (iii) 및 (v) 중 적어도 하나는 인간 CD40L의 아미노산 Gln121 또는 Ile122에서 시작하는 N-말단 서열을 갖는 가용성 CD40L 도메인이고, 상기에서, Gln121은 중성 아미노산, 예컨대 Ser 또는 Gly에 의해 대체될 수 있다. 또다른 구현예에서, 상기 가용성 CD40L 도메인 중 적어도 하나, 특히 상기 가용성 CD40L 도메인 (iii) 및 (v) 중 적어도 하나는, (a) Gln121 - Ile122 및 (b) (Gly/Ser)121 - Ile122로부터 선택된 N-말단 서열을 갖는 가용성 CD40L 도메인이다. 일 구현예에서, 상기 가용성 CD40L 도메인은 인간 CD40L의 아미노산 Leu261로 끝나고, 및/또는 위치 E129, A130, S132, K133, T134, E142, Y145, Y146, C178, C194, R200, F201, C218, Q220, N240에서 하나 이상의 돌연변이를 임의로 포함한다. 일 구현예에서, 상기 가용성 CD40L 도메인 (i), (iii) 및 (v)는 서열번호: 1에 따른 인간 CD40L의 아미노산 Gln121 - Leu261을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 펩티드 링커 (ii) 및 (iv)는 독립적으로 3-8개의 아미노산 길이, 특히 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8개의 아미노산 길이를 갖고, 바람직하게는, 글리코실화될 수 있는 아스파라긴 잔기를 임의로 포함하는 글리신/세린 링커이다. 일 구현예에서, 상기 제1 및 상기 제2 펩티드 링커 (ii) 및 (iv)은 서열번호: 2에 따른 아미노산 서열로 구성된다. 또다른 구현예에서, 상기 폴리펩티드는 프로테아제 절단 부위를 포함할 수 있는, 예컨대 서열번호: 17의, N-말단 시그날 펩티드 도메인을 더 포함하고, 및/또는 서열번호: 18에 따른 세린 링커에 부착된 Strep-tag와 같은 인식/정제 도메인을 포함할 수 있고 및/또는 이에 연결될 수 있는 C-말단 요소 (element)를 더 포함한다.
일 구현예에서, 상기 항체 Fc 단편 (vii)이 상기 가용성 CD40L 도메인 (i) 및/또는 (v)에 바람직하게는 서열번호: 16의 힌지-링커를 통해 융합된다. 또다른 구현예에서, 상기 항체 Fc 단편 (vii)은 서열번호: 13 또는 14에 개시된 바와 같은 아미노산 서열로 구성된다.
일 구현예에서, 본 발명의 단일-쇄 융합 폴리펩티드는 서열번호: 15, 및 25-35로 구성된 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함한다.
일 구현예에서, 본 발명은 서열번호: 27에 개시된 아미노산 서열을 각각 갖는 2개의 단일-쇄 융합 폴리펩티드를 포함하는 CD40 수용체 작용제 단백질을 제공한다. 일 구현예에서, 상기 2개의 폴리펩티드가 각 폴리펩티드의 시스테인 잔기 453, 459, 및 462 사이에 형성된 3개의 쇄간 (interchain) 디술피드 결합을 통해 공유결합으로 연결된다.
일 구현예에서, 성숙한 폴리펩티드(들) 서열번호: 27, 28, 29, 30, 32, 또는 34의 위치 147 및 296에서 아스파라긴 잔기들의 하나 이상이 N-글리코실화된다. 또다른 구현예에서, 상기 폴리펩티드(들)의 위치 147 및 296에서 아스파라긴 잔기들이 둘 다 N-글리코실화된다.
또다른 구현예에서, 상기 폴리펩티드(들)가 추가로 번역-후 변형된다. 또다른 구현예에서, 상기 번역-후 변형은 N-말단 글루타민의 피로글루타메이트로의 변형을 포함한다.
또다른 양태에서, 본 발명은 본원에 개시된 CD40 수용체 작용제 단백질 및 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제, 부형제, 및/또는 아쥬반트를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.
또다른 양태에서, 본 발명은 CD40 수용체 작용제 단백질을 코딩하는 핵산 분자를 제공한다. 또다른 구현예에서, 본 발명은 상기 핵산 분자를 포함하는 발현 벡터를 제공한다. 또다른 구현예에서, 본 발명은 상기 핵산 분자를 포함하는 세포를 제공한다. 부가의 구현예에서, 상기 세포는 진핵 세포이다. 또다른 구현예에서, 상기 세포는 포유류 세포이다. 또다른 구현예에서, 상기 세포는 차이니즈 햄스터 난소 (Chinese Hamster Ovary: CHO) 세포이다. 다른 구현예에서, 상기 세포가 CHO-DBX11, CHO-DG44, CHO-S, 및 CHO-K1 세포로 구성된 군으로부터 선택된다. 다른 구현예에서, 상기 세포가 Vero, BHK, HeLa, COS, MDCK, HEK-293, NIH-3T3, W138, BT483, Hs578T, HTB2, BT20, T47D, NS0, CRL7030, HsS78Bst, PER.C6, SP2/0-Agl4, 및 하이브리도마 (hybridoma) 세포로 구성된 군으로부터 선택된다.
또다른 양태에서, 본 발명은 CD40L-관련 질환 또는 장애를 갖는 피험체를 치료하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 유효량의 상기 CD40 수용체 작용제 단백질을 상기 피험체에 투여하는 단계를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질이 단독으로 투여된다. 또다른 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질이 제2 제제의 투여 이전, 동시 또는 이후에 투여된다. 또다른 구현예에서, 상기 질환 또는 장애는 하기로 구성된 군으로부터 선택된다: 종양, 감염 질환, 염증 질환, 대사 질환, 자가면역 장애, 퇴행성 질환, 아폽토시스-관련 질환, 및 이식 거부. 일 구현예에서, 상기 종양은 고형 종양이다. 일 구현예에서, 상기 종양은 육종, 식도암, 및 위암으로 구성된 암의 그룹으로부터 나온다. 또다른 구현예에서, 상기 종양은 유잉 육종 (Ewing's sarcoma) 또는 섬유육종 (fibrosarcoma)으로부터 나온다. 또다른 구현예에서, 상기 종양은 비-소세포 폐 암종 (Non-Small Cell Lung Carcinoma: NSCLC), 췌장암, 결장직장암, 유방암, 난소암, 두경부암, 및 소세포 폐암 (Small Cell Lung Cancer: SCLC)으로 구성된 암의 그룹으로부터 나온다. 또다른 구현예에서, 상기 종양은 림프 종양이다. 일 구현예에서, 상기 종양은 혈액 종양이다. 또다른 구현예에서, 상기 종양은 비-호지킨 림프종 (non-Hodgkin's lymphoma), 백혈병, 급성 림프모구 백혈병 (acute lymphoblastic leukemia: ALL), 급성 골수성 백혈병 (acute myeloid leukemia: AML), B 세포 림프종, 버킷 림프종 (Burkitt's lymphoma), 만성 골수성 백혈병 (chronic myelocytic leukemia: CML), 만성 림프구 백혈병 (chronic lymphocytic leukemia: CLL), 또는 털 세포 백혈병 (hairy cell leukemia)으로부터 나온다. 또다른 구현예에서, 상기 자가면역 장애는 류마티스 질환, 관절염 질환, 또는 류마티스 및 관절염 질환이다. 부가의 구현예에서, 상기 질환 또는 장애는 류마티스 관절염이다. 또다른 구현예에서, 상기 퇴행성 질환은 신경퇴행성 질환이다. 부가의 구현예에서, 상기 신경퇴행성 질환은 다발성 경화증이다.
일 구현예에서, 상기 제2 제제는 화학요법제, 방사선요법제, 또는 생물학적 제제이다. 일 구현예에서, 상기 제2 제제는 두벨리시브, 이브루티닙, 나비토클락스, 및 베네토클락스로 구성된 군으로부터 선택된다. 또다른 구현예에서, 상기 제2 제제는 아폽토시스 제제이다. 일 구현예에서, 상기 아폽토시스 제2 제제는 보르테조밉, 아자시티딘, 다사티닙, 및 게피티닙으로 구성된 군으로부터 선택된다. 특정한 구현예에서, 본원에 개시된 약학적 조성물은 정맥내 또는 피하 투여에 의해 환자에게 투여된다. 다른 구현예에서, 상기 개시된 약학적 조성물이 경구, 비경구, 근육내, 관절내, 기관지내, 복부내, 피막내, 연골내, 체강내 (intracavitary), 복내 (intracelial), 소뇌내, 뇌실내, 결장내, 경부내, 위내, 간내, 심근내, 뼈내, 골반내, 심장주위내, 복강내, 흉막내, 전립선내, 폐내, 직장내, 신장내, 망막내, 척수내, 활액내, 흉부내, 자궁내, 방광내, 볼루스 (bolus), 질, 직장, 구강, 설하, 비강내, 또는 경피 투여로 환자에게 투여된다.
일 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 단일 볼루스로서 투여된다. 또다른 구현예에서, CD40 수용체 작용제 단백질이 수회로 분할된 용량으로 투여될 수 있다. 상기 CD40 수용체 작용제 단백질이 약 0.1-100 mg/kg으로 투여될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 하기로 구성된 군으로부터 선택된 투여량으로 투여될 수 있다: 약 0.1-0.5, 0.1-1, 0.1-10, 0.1-20, 0.1-50, 0.1-75, 1-10, 1-15, 1-7.5, 1.25-15, 1.25-7.5, 2.5-7.5, 2.5-15, 5-15, 5-7.5, 1-20, 1-50, 7-75, 1-100, 5-10, 5-15, 5-20, 5-25, 5-50, 5-75, 10-20, 10-50, 10-75, 및 10-100 mg/kg. 다른 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 약학적 조성물에 약 0.1-100 mg/ml로 존재한다. 일 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 약학적 조성물에 하기로 구성된 군으로부터 선택된 양으로 존재한다: 약 0.1-0.5, 0.1-1, 0.1-10, 0.1-20, 0.1-50, 0.1-75, 1-10, 1-20, 1-50, 1-75, 1-100, 5-10, 5-15, 5-20, 5-25, 5-50, 5-75, 10-20, 10-50, 10-75, 또는 10-100 mg/ml. 다른 구현예에서, CD40 수용체 작용제 단백질의 치료적 유효량이 피험체에게 투여된다. 또다른 구현예에서, CD40 수용체 작용제 단백질의 예방적 유효량이 피험체에게 투여된다.
도 1 3개의 CD40L 도메인 I., II., III. 가용성 CD40L 도메인들을 포함하는 단일-쇄 융합 폴리펩티드의 도메인 구조.
도 2 CD40L의 일반 구조를 나타내는 도식.
■ ■ ■ 세포 막, 상기 세포 내에 위치하는 N-말단,
1. 수용체-결합 도메인 (receptor-binding domain: RBD)의 역평행 (anti-parallel) β-폴드 (fold),
2. RBD 및 세포막의 계면,
3. 프로테아제 절단 부위.
도 3 부가의 Fab 항체 단편을 포함하는 단일-쇄 융합 폴리펩티드.
도 4 3개의 디술피드 브릿지 (disulfide bridges)를 통한 2개의 C-말단 융합된 scFc 융합 폴리펩티드의 이량체화.
도 5 6가의 scCD 40L-RBD-FC 융합 단백질인, 단백질 A, 단백질 B, 및 단백질 C의 분석 SEC의 크로마토그램.
도 6 비-환원된 (non-reduced) 및 환원된 (reduced) 조건 하에 단백질 A, 단백질 B, 및 단백질 C로 표시되는 단백질들의 SDS-Page 겔 전기영동 레인 1: 단백질 A, 비-환원됨; 레인 2: 단백질 A, 환원됨; 레인 3: 분자량 마커; 레인 4: 단백질 B, 비-환원됨; 레인 5: 단백질 B, 환원됨; 레인 6: 검정, 레인 7, 단백질 C, 비-환원됨; 레인 8: 단백질 C, 환원됨;
도 7 CD40-발현하는 Ramos B 세포가 단백질 X (c), 단백질 A (d), 단백질 B (e), 또는 단백질 C (f)와 인큐베이션되었고, 및 결합 활성 (binding activity)이 형광 단위로 개시되었다. (a)는 세포 단독임. (b)는 형광-표지된 항체와 인큐베이션된 세포 단독임.
도 8 CD40-발현하는 Ramos B 세포가 1 μg/ml 단백질 X (b), 10 μg/ml 단백질 X (c), 1 μg/ml 단백질 A (d), 또는 10 μg/ml 단백질 A (e)와 인큐베이션되었고, 및 상기 결합 활성이 (a)로 정규화된 CD86 발현으로 개시되었고, 이는 임의의 CD40 수용체 작용제와 인큐베이션되지 않았다.
도 9 2ml의 혈액이 1 μg/ml 단백질 X (b), 50 μg/ml 단백질 X (c), 1 μg/ml 단백질 A (d), 또는 50 μg/ml 단백질 A (e)와 인큐베이션되었다. 상기 CD83-포지티브 세포의 백분율이 결정되었고, 대조군 시료 (a)로 정규화되었고, 이는 CD40 수용체 작용제와 인큐베이션되지 않았다.
도 10 본 발명의 6가 단일쇄 CD40 수용체 작용제 융합 단백질의 도식. 내부면에 존재하는 CH2-탄수화물 (5)은 통상적으로 "열린 (open) Fc-형태 (conformation) 전이 (transits)" 동안 상기 CH2-서브도메인 (2)을 프로테아제로부터 입체적으로 차폐시키고, 여기에서 힌지-쇄간 디술피드 결합 (4)이 환원되고, 상기 공유 쇄간 연결이 분열된다. 이는 CH2-해리 및 내부면 및 상부 힌지 리신 K223 (6)을 프로테아제에 노출되도록 한다. 상기 "열린 단계"에서 이량체 결합이 상기 CH3 도메인들 (3)의 서로에 대한 높은 친화도로 인해 손상되지 않고 유지된다. (1) scCD40L-RBD; (2) CH2 도메인; (3) CH3 도메인; (4) 힌지-시스테인 (좌측면: 디술피드 브리짓로 산화되고; 우측면은 유리 티올에 의한 환원된 단계); (5) N297 위치에 부착된 CH2-탄수화물 (EU-번호매김); (6) 상부 힌지 리신 (K223)
도 2 CD40L의 일반 구조를 나타내는 도식.
■ ■ ■ 세포 막, 상기 세포 내에 위치하는 N-말단,
1. 수용체-결합 도메인 (receptor-binding domain: RBD)의 역평행 (anti-parallel) β-폴드 (fold),
2. RBD 및 세포막의 계면,
3. 프로테아제 절단 부위.
도 3 부가의 Fab 항체 단편을 포함하는 단일-쇄 융합 폴리펩티드.
도 4 3개의 디술피드 브릿지 (disulfide bridges)를 통한 2개의 C-말단 융합된 scFc 융합 폴리펩티드의 이량체화.
도 5 6가의 scCD 40L-RBD-FC 융합 단백질인, 단백질 A, 단백질 B, 및 단백질 C의 분석 SEC의 크로마토그램.
도 6 비-환원된 (non-reduced) 및 환원된 (reduced) 조건 하에 단백질 A, 단백질 B, 및 단백질 C로 표시되는 단백질들의 SDS-Page 겔 전기영동 레인 1: 단백질 A, 비-환원됨; 레인 2: 단백질 A, 환원됨; 레인 3: 분자량 마커; 레인 4: 단백질 B, 비-환원됨; 레인 5: 단백질 B, 환원됨; 레인 6: 검정, 레인 7, 단백질 C, 비-환원됨; 레인 8: 단백질 C, 환원됨;
도 7 CD40-발현하는 Ramos B 세포가 단백질 X (c), 단백질 A (d), 단백질 B (e), 또는 단백질 C (f)와 인큐베이션되었고, 및 결합 활성 (binding activity)이 형광 단위로 개시되었다. (a)는 세포 단독임. (b)는 형광-표지된 항체와 인큐베이션된 세포 단독임.
도 8 CD40-발현하는 Ramos B 세포가 1 μg/ml 단백질 X (b), 10 μg/ml 단백질 X (c), 1 μg/ml 단백질 A (d), 또는 10 μg/ml 단백질 A (e)와 인큐베이션되었고, 및 상기 결합 활성이 (a)로 정규화된 CD86 발현으로 개시되었고, 이는 임의의 CD40 수용체 작용제와 인큐베이션되지 않았다.
도 9 2ml의 혈액이 1 μg/ml 단백질 X (b), 50 μg/ml 단백질 X (c), 1 μg/ml 단백질 A (d), 또는 50 μg/ml 단백질 A (e)와 인큐베이션되었다. 상기 CD83-포지티브 세포의 백분율이 결정되었고, 대조군 시료 (a)로 정규화되었고, 이는 CD40 수용체 작용제와 인큐베이션되지 않았다.
도 10 본 발명의 6가 단일쇄 CD40 수용체 작용제 융합 단백질의 도식. 내부면에 존재하는 CH2-탄수화물 (5)은 통상적으로 "열린 (open) Fc-형태 (conformation) 전이 (transits)" 동안 상기 CH2-서브도메인 (2)을 프로테아제로부터 입체적으로 차폐시키고, 여기에서 힌지-쇄간 디술피드 결합 (4)이 환원되고, 상기 공유 쇄간 연결이 분열된다. 이는 CH2-해리 및 내부면 및 상부 힌지 리신 K223 (6)을 프로테아제에 노출되도록 한다. 상기 "열린 단계"에서 이량체 결합이 상기 CH3 도메인들 (3)의 서로에 대한 높은 친화도로 인해 손상되지 않고 유지된다. (1) scCD40L-RBD; (2) CH2 도메인; (3) CH3 도메인; (4) 힌지-시스테인 (좌측면: 디술피드 브리짓로 산화되고; 우측면은 유리 티올에 의한 환원된 단계); (5) N297 위치에 부착된 CH2-탄수화물 (EU-번호매김); (6) 상부 힌지 리신 (K223)
본 발명자들은 단일-쇄 CD40L 수용체-결합 도메인을 항체 유래된 이량체화 도메인에 융합시킴으로써 우수한 안정성을 겸비한 높은 생물학적 활성을 제공하는 6가 CD40 수용체 작용제를 유도하는 것을 발견하였다. 따라서, 2개의 펩티드 링커에 의해 연결된 적어도 3개의 가용성 CD40L 도메인 및 N-말단 및/또는 C-말단 항체-유래 이량체화 도메인을 포함하는 단일-쇄 융합 폴리펩티드가 제공된다.
바람직하게, 상기 단일-쇄 융합 폴리펩티드는 비-응집성이다. 용어 "비-응집성 (non-aggregating)"은 제조물 중 단량체 함량이 ≥ 50%, 바람직하게는 ≥ 70% 및 보다 바람직하게는 ≥ 90%인 것을 나타낸다. 단량체 함량 대 응집물 함량의 비율은 크기-배제 크로마토그래피 (SEC)를 사용하여 응집물 형성의 양을 조사하여 결정될 수 있다. 응집 관련 안정성은 정의된 기간, 예를 들면, 몇일 내지 수일, 수주 및 수개월 후에 상이한 보관 조건하에, 예컨대 4℃ 또는 25℃에서 SEC에 의해 결정될 수 있다. 융합 단백질에 대해, 실질적으로 비-응집성으로서 분류되기 위해, 상기 "단량체" 함량은 4℃, 또는 25℃에서 보관하고 수일의 기간, 예컨대, 10일 후, 보다 바람직하게는 수주 후, 예컨대, 2, 3 또는 4주 후, 및 가장 바람직하게는 수개월 후, 예컨대, 2 또는 3개월 후 상기 정의된 바와 같은 것이 바람직하다. FC-융합 단백질의 경우에서 "단량체"의 정의와 관련하여, 2개의 폴리펩티드 사슬의 조립체 (assembly)가 FC-부분에 의해 유도되고, 및 결과의 조립된 단백질의 기능적 유닛은 2개의 사슬로 구성된다. 상기 유닛은 이량체화된 단일-쇄 융합 폴리펩티드인 것과 관계없이 Fc-융합 단백질의 경우 "단량체"로 정의된다.
상기 단일-쇄 융합 폴리펩티드는 그 N- 및/또는 C-말단에 위치할 수 있는 부가의 도메인을 포함할 수 있다. 부가의 융합 도메인의 예는, 예컨대, 프로테아제 절단 부위를 포함할 수 있는 N-말단 시그날 펩티드 도메인 또는 인식/정제 도메인을 포함할 수 있고 및/또는 이에 연결될 수 있는 C-말단 요소이다. 바람직한 구현예에 따르면, 상기 융합 폴리펩티드는 링커를 통해 융합되는 그 C-말단에서 Strep-tag를 포함한다. 짧은 세린 링커를 포함하는 예시되는 Strep-tag는 서열번호: 18에 개시되었다.
본 발명의 CD40 수용체 작용제 단백질은 CD40L로부터 유래된 3개의 가용성 도메인을 포함한다. 바람직하게, 이들 가용성 도메인은 포유류, 특히 인간 CD40L 및 그 대립유전자 변이체 및/또는 유도체로부터 유래된다. 상기 가용성 도메인은 도메인에 위치한 막 없이 수용체 결합 도메인을 포함하는 CD40L의 세포외 부분을 포함한다. 상기 TNF 상과의 다른 단백질과 유사하게, CD40L이 15-30개의 아미노산의 N-말단 부분, 소위 줄기-영역 (stalk-region)을 통해 상기 막에 고착된다. 상기 줄기 영역은 삼량체화에 기여하고, 상기 세포막에 일정한 거리를 제공한다. 그러나, 상기 줄기 영역은 상기 수용체 결합 도메인 (RBD)의 일부는 아니다.
중요하게, 상기 RBD는 그 N- 및 C-말단 아미노산의 특정한 위치선정 (localization)에 의해 특성화된다. 상기 아미노산은 상기 삼량체의 축에 바로 옆에 인접하고, 및 중심에 위치한다. 상기 RBD의 제1 N-말단 아미노산은 상기 RBD의 C-말단 아미노산을 갖는 역평행 베타-가닥을 형성한다 (도 2).
그러므로, 상기 RBD의 역평행 베타-가닥은 세포막과 경계면을 형성하고, 이는 줄기 영역의 아미노산을 통해 세포막에 연결되고 및 세포막 내에 고착된다. 상기 CD40 수용체 작용제 단백질의 가용성 CD40L 도메인은 줄기 영역으로부터 임의의 아미노산이 결여된 CD40L의 수용체 결합 도메인을 포함하는 것이 매우 바람직하다. 그렇지 않으면, 상기 가용성 도메인 중 하나의 C-말단을 다음의 가용성 도메인의 N-말단과 연결하는 긴 링커는 상기 다음의 가용성 도메인의 N-말단 줄기-영역을 보충하기 위해 필요로 할 수 있어서, 이는 불안정성 및/또는 응집물의 형성을 초래할 수 있다.
이러한 가용성 도메인의 부가의 이점은 상기 RBD의 N- 및 C-말단 아미노산이 임의의 항-약물 항체에 대해 접근가능하지 않다는 것이다. 바람직하게, 상기 단일-쇄 융합 폴리펩티드는 개별 CD40L 수용체에 대해 적어도 하나의 기능적 결합 부위를 포함하는 정돈된 (ordered) 삼량체 구조를 형성할 수 있다.
상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 3개의 기능적 CD40 수용체 결합 부위, 즉 CD40 수용체와 복합체를 형성할 수 있는 아미노산 서열을 포함한다. 그러므로, 상기 가용성 도메인은 상응하는 CD40 수용체에 결합할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 가용성 도메인 중 적어도 하나는 수용체 활성화가 가능하고, 이에 의해, 아폽토시스 및/또는 증식 활성에 영향을 받을 수 있다. 부가의 구현예에서, 상기 가용성 도메인 중 하나 이상은 수용체 활성화가 불가능한 것으로 선택된다.
상기 가용성 CD40L 도메인은 서열번호: 1에 개시된 바와 같은 인간 CD40L로부터 유래될 수 있다. 바람직하게, 상기 가용성 CD40L 도메인은 특히 아미노산 121 또는 122로부터 시작하는 인간 CD40L로부터 유래되고, 특히 서열번호: 1의 아미노산 121-261 또는 122-261을 포함한다. 선택적으로, 서열번호: 1의 아미노산 Gln121은 비-대전된 아미노산, 예컨대 Ser 또는 Gly로 대체될 수 있다.
상기에 나타낸 바와 같이, 상기 가용성 CD40L 도메인은 서열번호: 1에 나타낸 바와 같은 야생형 서열을 포함할 수 있다. 그러나, 이들 가용성 도메인 중 하나 이상에서 돌연변이, 예컨대 상기 가용성 도메인의 결합 특성을 변경 (예컨대, 증가 또는 감소)시키는 돌연변이를 도입시킬 수 있다는 것을 주지하여야 한다. 일 구현예에서, 상기 상응하는 시토킨 수용체에 결합할 수 없는 가용성 도메인이 선택될 수 있다.
본 발명의 부가의 구현예에서, 상기 가용성 CD40L 도메인 (i)은 CD40 수용체의 감소된 친화도 및/또는 감소된 활성화를 유도하는 CD40L의 돌연변이체 또는 그 수용체 결합 도메인을 포함한다.
상기 돌연변이체의 결합 및/또는 활성이, 예컨대 An et al. (2011, J Biol Chem 286(13): 11226-11235); Singh et al. (1998, Protein Sci 7(5): 1124-1135); Kim et al, J Biol Chem 286(13): 11226-11235; 또는 Singh et al (1998). Protein Sci 7(5): 1124-1135에 개시된 것과 같은 분석으로 결정될 수 있다.
상기 돌연변이체가 임의의 기술에 의해 생성될 수 있고, 이는 당분야의 통상의 지식을 가진 사람에게 알려져 있다. 상기 치환은 본원에 개시된 바와 같은 CD40L, 예컨대 인간 CD40L (예컨대, 서열번호: 1)의 적어도 하나의 아미노산 또는 그 수용체 결합 도메인에 영향을 줄 수 있다. 이와 관련하여 바람직한 치환은 서열번호: 1의 인간 CD40L의 하기의 아미노산들 중 적어도 하나에 영향을 줄 수 있다: E129, S132, T134, E142, Y145, Y146, R200, F201, Q220, 가령 E129G, S132E, S132N, T134E, T134N, E142G, E142S, Y145S, Y146S, R200S, Q220E, 및 Q220S; 특히 E129G 및 E142G.
상기 아미노산 치환(들)은 상기 CD40 결합 또는 CD40 유도된 신호전달에 대해 또는 이에 있어서 CD40L, 예컨대 인간 CD40L의 결합 및/또는 활성에 영향을 줄 수 있다. 상기 CD40의 결합 및/또는 활성에 긍정적인 영향을 줄 수 있고, 즉 상기 수용체가 더 강한, 더 선택적인 또는 더 특이적인 결합 및/또는 더 크게 활성화될 수 있다. 대안으로, 상기 CD40의 결합 및/또는 활성에 부정적인 영향을 줄 수 있고, 즉 상기 수용체가 더 약한, 덜 선택적인 또는 덜 특이적인 결합 및/또는 더 적은 활성화 또는 활성이 없을 수 있다.
CD40의 결합 및/또는 활성화에 영향을 주는 본 발명의 아미노산 치환(들)을 갖는 CD40L의 돌연변이체의 예는, 예컨대 An et al. (상기 참조)의 도 1에서 찾을 수 있다.
그러므로 일 구현예는 본원에 개시된 바와 같은 CD40 수용체 작용제 단백질이고, 상기 가용성 도메인의 적어도 하나는 야생형-CD40L보다 더 적은 정도로 CD40을 결합 및/또는 활성화시키는 CD40L의 돌연변이체 또는 그 수용체 결합 도메인을 포함한다.
감소된 CD40L 감소된 수용체 응집 및/또는 감소된 신호전달을 보이는 CD40L의 돌연변이체의 부가의 예는 S132E, 및 T134E이다.
일 구현예는 본원에 개시된 바와 같은 CD40 수용체 작용제 단백질이고, 적어도 하나의 인공 N-글리코실화 컨센서스 부위가 E129-S136에 의해 한정된 서열 영역으로 도입되어서 감소된 수용체 응집 및/또는 감소된 신호전달을 유도한다. 상기 영역내 인공 N-글리코실화 컨센서스 부위를 유도하는 CD40L의 돌연변이체의 예는 E129N, A130N, S132N, K133N 및 T134N이다.
본 발명의 부가의 구현예에서, 상기 가용성 CD40L 도메인들 (i), (iii), 및 (v)의 하나 이상은 CD40L의 돌연변이체 또는 그 수용체 결합 도메인을 포함할 수 있어서 이는 감소된 자기-응집 및/또는 연장된 인 비보 안정성을 유도할 수 있다. 이와 관련한 바람직한 치환들은 서열번호: 1의 인간 CD40L의 하기의 아미노산들 중 적어도 하나에 영향을 준다: C178, C194, C218, N240; 가령 C178(A,S,G); C194(A,S,G), F201 (G,S,T, D), C218(A,S,G) 및 N240(E,S,D,T). 각 CD40L 도메인의 돌연변이(들)는 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
본 발명의 단일-쇄 융합 분자는 3개의 가용성 CD40L 도메인, 즉 성분들 (i), (iii) 및 (v)을 포함한다. 상기 제2 및/또는 제3 가용성 CD40L 도메인이 아미노산 서열 돌연변이를 임의로 포함하는 N-말단 단축된 도메인인 경우, 응집에 대한 단일-쇄 CD40L 융합 폴리펩티드의 안정성이 향상된다. 그러므로, 바람직하게, 상기 제2 및 상기 제3 가용성 CD40L 도메인 둘 다는 N-말단 영역에서, 바람직하게 상기 가용성 CD40L 도메인의 N-말단의 처음 5개의 아미노산 내에 아미노산 서열 돌연변이를 임의로 포함하는 N-말단 단축된 도메인이다. 상기 돌연변이는 염기성 아미노산을 중성 아미노산, 특히 세린 또는 글리신으로 대체시키는 것을 포함할 수 있다.
이와 대조적으로, 상기 제1 가용성 CD40L 도메인의 선택은 그다지 중요하지 않다. 본원에서, 전장 N-말단 서열을 갖는 가용성 도메인이 사용될 수 있다. 그러나, 또한 상기 제1 가용성 CD40L 도메인은 N-말단 단축되고 및 임의로 돌연변이된 서열을 가질 수 있음을 알아야 한다.
본 발명의 부가의 바람직한 구현예에서, 상기 가용성 CD40L 도메인 (i), (iii) 및 (v)은 가용성 인간 CD40L 도메인이다. 상기 제1 가용성 CD40L 도메인 (i)이 천연, 단축 및/또는 돌연변이된 서열로부터 선택될 수 있다. 그러므로, 상기 제1 가용성 CD40L 도메인 (i)은 인간 CD40L의 아미노산 Gln121 또는 Ile122에서 시작할 수 있는 N-말단 서열을 가지며, 상기에서 Gln121이 중성 아미노산, 예컨대 Ser 또는 Gly로 대체될 수 있다. 상기 제2 및 제3 가용성 CD40L 도메인들 (iii) 및 (v)는 인간 CD40L의 아미노산 Gln120 또는 Ile122로 바람직하게 시작하는 단축된 N-말단 서열을 가지며, 상기에서 Gln121이 또다른 아미노산, 예컨대 Ser 또는 Gly로 대체될 수 있다.
바람직하게, 상기 가용성 CD40L 도메인들 (iii) 및 (v)의 N-말단 서열이 하기로부터 선택된다:
(a) Gln121 또는 Ile122
(b) (Gly/Ser) 121.
상기 가용성 CD40L 도메인은 바람직하게 인간 CD40L의 아미노산 Leu261로 끝난다. 특정 구현예에서, 상기 CD40L 도메인은 전술한 바와 같은 내부 돌연변이를 포함할 수 있다.
상기 CD40 수용체 작용제 단백질의 성분들 (ii) 및 (iv)는 각각 성분들 (i) 및 (iii) 사이 또는 (iii) 및 (v) 사이에 위치한 펩티드 링커 요소이다. 상기 가요성 링커 요소는 3-8개 아미노산의 길이, 특히 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8개 아미노산의 길이를 갖는다. 상기 링커 요소들은 바람직하게 글리신/세린 링커이고, 즉 상기 아미노산인 글리신 및 세린으로 실질적으로 구성되는 펩티드 링커이다. 상기 가용성 시토킨 도메인이 S 또는 G (N-말단)로 시작하는 경우에, 상기 링커는 상기 S 또는 G 전에 끝난다.
링커 (ii) 및 링커 (iv)는 동일한 길이를 가질 필요는 없다는 것을 알아야 한다. 잠재적인 면역원성을 감소시키기 위해서, 더 짧은 링커를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 더 짧은 링커는 응집체를 형성하는 경향이 감소된 단일쇄 분자를 유도하는 것이 밝혀졌다. 반면에 본원에 개시된 것보다 실질적으로 더 긴 링커는 바람직하지 않은 응집 특성을 나타낼 수 있다.
원한다면, 상기 링커는 글리코실레이트 부위 Asn-Xaa-Ser을 형성할 수 있는 아스파라긴 잔기를 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 상기 링커들 중 하나, 예컨대 링커 (ii) 또는 링커 (iv)는 글리코실화 부위를 포함한다. 다른 구현예에서, 링커들 (iv) 둘 다는 글리코실화 부위를 포함한다. 상기 CD40L 작용제 단백질의 용해도를 증가시키고 및/또는 잠재적인 면역원성을 감소시키기 위해서, 링커 (ii) 또는 링커 (iv) 또는 둘 다는 글리코실화 부위를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
바람직한 링커 서열이 하기 표 2에 개시되었다. 바람직한 링커는 GSGSGNGS이다 (서열번호: 2).
상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 상기 제1 CD40L 도메인 (i)에 대해 N 말단 및/또는 상기 제3 CD40L 도메인 (v)에 대해 C 말단에 위치할 수 있는 항체 Fc 단편 도메인을 더 포함한다. 바람직하게, 상기 항체 Fc 단편 도메인은 인 비보에서 Fc-감마-R 수용체와 상호작용하기 위한 감소된 능력을 포함한다. 바람직하게, 상기 항체 Fc 단편 도메인은 서열번호: 13 또는 14에 개시된 바와 같은 아미노산 서열을 포함하거나 또는 이로 구성된다. 예시되는 Fc 단편 도메인이 하기 표 3에 개시되었다.
글리코사이트 (glycosites)의 전체 수 및 3차원 탄수화물의 개별적인 위치는 CD40 수용체 작용제 단백질의 인 비보 안정성에 영향을 미친다. 부가로, 탄수화물 인식은 말단 사카리드의 국소 밀도, 상기 탄수화물 트리 (tree)의 가지화 (branching) 및 상기 탄수화물 물질 (matter)의 상대적 위치에 좌우한다.
CH2-도메인 탄수화물의 고갈은 인 비보에서 Fc-수용체 기반 가교 및 가능한 CD40L-수용체 수퍼클러스터링 (superclustering)-기반 독성을 피하기 위해 필수적이다. 부가로, 부분 분해된 탄수화물은 CD40 수용체 작용제 단백질의 인 비보 반감기를 렉틴-구동 기전 (lectin-driven mechanisms)을 통해 감소시킨다. 상기 분자에서 글리코실화 부위의 전체 수를 감소시킴으로써, 결과의 화합물은 이들 기전에 접근가능성이 떨어져서, 반감기를 증가시킨다. 따라서, 일 구현예에서, 본 발명의 CD40 수용체 작용제 단백질에서 글리코사이트의 전체 수가 CH2 글리코사이트의 고갈을 통해 감소되어서, 아글리코실(aglycosl)-CH2 도메인을 형성하는 서열번호: 15 (단백질 A) (EU 넘버링 시스템에 따름)의 N297S 동등한 돌연변이를 포함하는 CD40 수용체 작용제 단백질을 유도한다.
내부 표면 영역에 존재하는 CH2-글리코사이트는 통상적으로 프로테아제로부터 서브도메인을 "열린 Fc-형태 전이" 동안 차폐시키고, 상기에서 힌지-쇄간 디술피드 결합이 환원되고, 공유결합 쇄간 연결이 파괴된다 (도 10). 이는 CH2-해리 및 내부 표면이 프로테아제에 노출되도록 한다.
그러므로, 아글리코실-CH2를 형성하는 서열번호: 15 (단백질 A) (EU 넘버링 시스템에 따름)의 N297S 동등한 돌연변이를 포함하는 CD40 수용체 작용제 단백질은 야생형 CH2 글리코실화를 갖는 동등한 구조를 갖는 것보다 단백질분해에 덜 안정한 경향이 있다. 이는 USP/DSP/보관 동안 상기 화합물의 안정성에 영향을 줄 것이고, 여기서 숙주 세포 프로테아제가 존재하고 구조에 장기간 접근을 갖는다. 따라서, 특정 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제는 CH2 글리코사이트가 결여되지만, 각 폴리펩티드 사슬의 링커 서열에 글리코사이트를 포함한다 (예컨대, GSGSGNGS, 서열번호: 2). 특정 예시되는 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제는 이량체 중 총 10개의 글리코사이트에 대해, 폴리펩티드 사슬당 5개의 글리코사이트를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 항체 Fc 단편 도메인이 힌지-링커 요소를 통해 융합된다. 상기 힌지-링커 요소는 10-30개 아미노산의 길이, 특히 15-25개 아미노산의 길이, 예컨대, 22개 아미노산 길이를 갖는다. 상기 힌지-링커 요소는 바람직하게는 본원에 "Ig 힌지-영역"로 언급되는, 면역글로불린의 힌지-영역 서열을 포함한다. 용어 "Ig 힌지-영역"은, 상기 디술피드 결합이 면역글로불린의 2개의 중쇄를 연결하는 시스테인 잔기를 포함하는 자연 발생하는 Ig 힌지-영역 서열의 부분과 서열 동일성 또는 유사성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 임의의 폴리펩티드를 의미한다.
상기 힌지-영역의 유도체 및 유사체는 돌연변이에 의해 수득될 수 있다. 본원에 언급된 유도체 또는 유사체는 야생형 (또는 자연 발생하는 단백질)의 전장 서열과 서열 동일성 또는 유사성을 공유하는 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩티드이고, 단 이는 결실, 삽입 및/또는 치환을 야기하는 하나 이상의 아미노산 서열 차이를 갖는다. 본 발명에 따르면, 그러나, 상기 용어 "힌지-링커"는 Ig 힌지-영역 또는 그 유도체를 포함하는 이들 링커에 제한되지 않고, 임의의 링커는 힌지-링커 요소에 의해 부착된 도메인이 생물학적으로 활성인 확인을 획득할 수 정도로 충분히 길다.
개별 CD40 수용체 작용제 단백질에서 열린 Fc-형태를 갖는 분자의 수는 힌지 영역에 존재하는 쇄간-디술피드 결합의 수에 좌우된다. 따라서, 일 구현예에서, 제3 시스테인은 본 발명의 CD40 수용체 작용제 단백질의 힌지 영역 내로 도입되어 상기 CH2-글리코사이트의 고갈 효과를 개선시켰다.
6가 CD40 수용체 작용제 단백질의 동종이량체를 안정화시키는 힌지 영역의 쇄간-디술피드 전도도가 또한 상기 CD40L 하위서열의 유리 티올기 (이량체 당 총 6개)에 의해 영향을 받을 것이다. 상기는 또한 상기 제조물의 내인성 유리 티올에 의한 상기 구조의 힌지 디술피드-브릿지의 자가-환원으로 인해 전술한 열린 FC-형태를 유도한다. 결과적으로, 6개의 유리 티올을 포함하는 단일-쇄 CD40L-FC 융합 단백질은 산소와 프로테아제에 오랜 시간 노출되면 제조 및 보관 동안에 안정성이 떨어질 것으로 기대된다.
그러므로, 6가의 CD40 수용체 작용제의 제조를 가능하게 하기 위해서, 상기 C194 잔기가 바람직하게 수용체 결합에 영향을 주지 않고 다른 아미노산으로 돌연변이된다.
또한, 본 발명의 CD40 수용체 작용제 단백질은 상기 부위에서 단백질분해 과정을 감소시키기 위해 상부-힌지 리신을 글리신으로의 돌연변이를 더 포함한다. 따라서, 일 구현예에서, 본 발명의 CD40 수용체 작용제 단백질은 상기 부위에서 단백질분해 과정을 감소시키기 위해 상부-힌지 리신 (K223, EU 넘버링 시스템에 따름)을 글리신으로의 돌연변이를 더 포함하고, 이로 인해 상기 융합 단백질의 전체 안정성을 향상시킨다. 상기 힌지 영역 내에 전술한 리신을 글리신으로의 돌연변이 (K223G, EU 넘버링 시스템에 따름)와 제3 시스테인 (C225, EU 넘버링 시스템에 따름)의 전술합 도입의 조합으로 본 발명의 전체적으로 안정화된 CD40 수용체 작용제 단백질을 유도하였다.
특히 바람직한 힌지-링커 요소는 서열번호: 16에 개시된 바와 같은 아미노산 서열을 포함하거나 또는 이로 구성되고 (표 4), 이는 전술한 시스테인 C225 및 리신의 글리신 돌연변이 K223G를 포함한다.
상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 N-말단 시그날 펩티드 도메인을 더 포함할 수 있고, 적합한 숙주 세포에서 처리, 예컨대, 세포외 분비될 수 있다. 바람직하게, 상기 N-말단 시그날 펩티드 도메인은 프로테아제 절단 부위, 예컨대 시그날 펩티다제 절단 부위를 포함하고, 따라서, 발현 이후 또는 그 동안 제거되어 성숙한 단백질을 수득할 수 있다. 특히 바람직한 N-말단 시그날 펩티드 도메인은 서열번호: 17에 개시된 바와 같은 아미노산 서열을 포함한다 (표 4).
또한, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 인식/정제 도메인, 예컨대 FLAG 도메인, Strep-tag 또는 Strep-tag II 도메인 및/또는 poly-His 도메인을 포함하거나 또는 이에 연결할 수 있는 예컨대, 1-50개, 바람직하게 10-30개 아미노산의 길이를 갖는 C-말단 요소를 더 포함할 수 있다. 특히 바람직한 구현예에 따르면, 상기 융합 폴리펩티드는 서열번호: 18에 개시된 바와 같은 짧은 세린 링커를 통해 C-말단에 융합된 Strep-tag를 포함한다 (표 4).
예시되는 힌지-링커 요소 (서열번호: 16, 19-24), N-말단 시그날 펩티드 도메인 (서열번호: 17), 및 세린 링커-Strep-tag (서열번호: 18)가 하기 표 4에 개시되었다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 융합 폴리펩티드는 서열번호: 2의 펩티드 링커 요소에 의해 융합된 3개의 가용성 CD40L 도메인을 포함한다. 상기 제1 가용성 CD40L 도메인 (i)은 서열번호: 1에 따른 인간 CD40L의 아미노산 121-261로 구성되고 및 상기 가용성 CD40L 도메인 (iii) 및 (v)은 서열번호: 1에 따른 인간 CD40L의 아미노산 121-261로 구성된다.
또한, 상기 융합 폴리펩티드는 서열번호: 16에 따른 힌지-링커를 통해 상기 가용성 CD40L 도메인 (v)에 대해 C-말단에 융합된 서열번호: 13에 따른 항체 Fc 단편 도메인을 포함한다. 본 발명자들은 놀랍게도 이러한 특정한 융합 폴리펩티드가 개선된 생물학적 활성을 제공하고, 특히 안정하다는 것을 발견하였다. 본 발명의 CD40 수용체 작용제 단백질의 예시되는 구현예의 아미노산 서열이 서열번호: 27에 개시된다.
또한, 상기 융합 폴리펩티드는 예컨대 서열번호: 17에 따른 N-말단 시그날 펩티드 도메인을 포함할 수 있다. 본 발명의 CD40 수용체 작용제 단백질의 특이적 예가 서열번호: 25에 개시된다.
또다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 융합 폴리펩티드는 서열번호: 18에 개시된 바와 같이 짧은 세린 링커를 통해 본 발명의 폴리펩티드에 융합된 C-말단 Strep-tag를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 이러한 양태에 따르면, 상기 Fc 단편은 바람직하게는 서열번호: 13 또는 14에 개시된 바와 같은 아미노산 서열로 구성된다. 또한, 상기 Fc 단편은 더 짧은 Fc 단편으로 구성될 수 있고, 예를 들면 서열번호: 13의 아미노산 1-217을 포함한다. C-말단 Strep-tag를 포함하는 융합 폴리펩티드의 특히 바람직한 예는 서열번호: 15에 개시된다 (단백질 A).
서열번호: 15, 25 및 26에 개시된 바와 같은 예시되는 CD40 수용체 작용제 단백질은 각각 N-말단 시그날 펩티드 도메인을 포함한다. 상기 시그날 펩티드 도메인은 아미노산 1-20을 포함한다. 각각의 경우, 상기 성숙한 단백질은 아미노산 21로 시작한다. 본 발명의 성숙한 예시되는 CD40 수용체 작용제 단백질 (시그날 펩티드가 없음)이 서열번호: 27-30, 32 및 34에 개시된다. 전술한 예시되는 CD40 수용체 작용제 단백질이 하기 표 5에 개시되었다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 단일-쇄 CD40L 융합 폴리펩티드 도메인은 서열번호: 2의 펩티드 링커 요소에 의해 융합된 3개의 가용성 CD40L 도메인을 포함한다. 상기 가용성 CD40L 도메인들 (i), (iii) 및 (v) 각각은 C194S 돌연변이를 갖는 서열번호: 1에 따른 인간 CD40L의 아미노산 121-261로 구성된다. 전술한 CD40L 121-261 C194S 뮤테인 (muteins)을 포함하는 단일-쇄-CD40L 폴리펩티드가 서열번호: 36에 개시되었고, 이는 야생형과 비교하여 향상된 안정성을 갖는 N- 또는 C-말단에서 융합 단백질을 생성하는데 적당하다. 바람직한 구현예에서, 서열번호: 13에 따른 항체 Fc 단편 도메인이 서열번호: 16에 따른 힌지 링커를 통해 서열번호: 36의 상기 가용성 CD40L 도메인 (v)에 대해 C-말단에 융합된다.
서열번호: 27에 개시된 CD40 수용체 작용제는 글리코실화 부위 (CH2 영역에서 N297S 돌연변이로 아글리코실화된 (aglycosylated) CH2 도메인을 제공함)의 감소된 전체 수, 힌지 영역에서 쇄간 디술피드 결합의 증가된 수, 및 상부-힌지 리신의 글리신으로의 돌연변이를 갖는다. 이러한 변경은 잠재적 분해 및 CD40L 수용체 수퍼클러스터링 (수반되는 독성과 함께)의 감소를 제공한다. 일부 구현예에서, 상기 N-말단 글루타민은 피로글루타메이트로 변형된다 (Liu et al. 2011, J. Biol. Chem. 286:11211-11217).
본 발명의 추가의 양태는 본원에 개시된 바와 같은 CD40 수용체 작용제 단백질을 코딩하는 핵산 분자에 관한 것이다. 상기 핵산 분자는 DNA 분자, 예컨대, 이중-가닥 또는 단일-가닥 DNA 분자, 또는 RNA 분자일 수 있다. 상기 핵산 분자는 상기 CD40 수용체 작용제 단백질 또는 이의 전구체, 예컨대 CD40 수용체 작용제 단백질의 프로(pro)- 또는 프리-프로폼(pre-proform)을 코딩할 수 있고, 이는 시그날 서열 또는 상기 CD40 수용체 작용제 단백질의 N- 및/또는 C-말단에 바람직하게 위치하는 분비 또는 정제를 위한 다른 이종 아미노산 부분을 포함할 수 있다. 상기 이종 아미노산 부분은 제1 및/또는 제2 도메인에 프로테아제 절단 부위를 통해, 예컨대 인자 X3, 트롬빈 또는 IgA 프로테아제 절단 부위를 통해 연결될 수 있다. 본 발명의 핵산 서열의 특이적 예가 서열번호: 37과 같이 표 6에 개시된다. 상기 핵산 분자는 서열번호: 25의 융합 폴리펩티드를 코딩한다.
상기 핵산 분자는 발현 조절 서열, 예컨대 원하는 숙주 세포에서 핵산 분자의 발현을 가능하게 하는 발현 조절 서열에 작동가능하게 (operatively) 연결될 수 있다. 상기 핵산 분자는 벡터, 예컨대 플라스미드, 박테리오파지, 바이러스 벡터, 염색체 통합 벡터 등에 위치할 수 있다. 적합한 발현 조절 서열 및 벡터의 예는 예를 들면 Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, and Ausubel et al. (1989), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons 또는 그 최신판에 개시되었다.
다양한 발현 벡터/숙주 세포 시스템이 본 발명의 CD40 수용체 작용제 단백질을 코딩하는 핵산 서열을 발현시키는데 사용될 수 있다. 적합한 숙주 세포는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 박테리아와 같은 원핵 세포, 예컨대 이.콜리 (E.coli), 진핵 숙주 세포 가령 효모 세포, 곤충 세포, 식물 세포 또는 동물 세포, 바람직하게 포유류 세포, 보다 바람직하게 인간 세포를 포함한다. 또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 핵산 분자로 형질전환 또는 형질감염된 비-인간 생물체에 관한 것이다. 이러한 유전자이식 생물체가 상동성 재조합을 포함하는 유전 전달의 알려진 방법에 의해 생성될 수 있다.
본 발명의 부가의 양태는 활성제로서 모두 본원에 개시되는 적어도 하나의 CD40 수용체 작용제 단백질, 이에 따라 코딩되는 각 핵산, 또는 형질전환 또는 형질감염된 세포를 포함하는 약학적 또는 진단적 조성물에 관한 것이다.
본원에 사용된 용어 "CD40L-관련 질환 또는 장애"는 CD40 수용체 작용제의 첨가에 의해 개선될 수 있는 임의의 질환 또는 장애이다. 모두 본원에 개시되는 바와 같이 적어도 하나의 CD40 수용체 작용제 단백질, 이에 따라 코딩되는 각 핵산, 또는 형질전환 또는 형질감염된 세포가 치료법, 예컨대 CD40L의 기능이상에 의해 야기되고, 이와 관련되고 및/또는 이를 수반하는 장애, 특히 종양과 같은 증식성 장애, 예컨대, 고형 또는 림프 종양; 감염 질환; 염증 질환; 대사 질환; 자가면역 장애, 예컨대 류마티스 및/또는 관절염 질환; 퇴행성 질환, 예컨대 다발성 경화증과 같은 신경퇴행성 질환; 아폽토시스-관련 질환 또는 이식 거부의 예방 및/또는 치료에 사용될 수 있다.
본원에 사용된 용어 "CD40L의 기능이상"은 CD40L의 정상 기능 또는 발현으로부터 벗어난 CD40L의 임의의 기능 또는 발현, 예컨대 CD40L의 정상 생리학적 발현 수준과 비교하여 CD40L 유전자 또는 단백질의 과발현, CD40L 유전자 또는 단백질의 감소되거나 폐지된 발현, CD40L의 정상 생리학적 활성 또는 결합과 비교하여 CD40L의 증가된 활성, CD40L의 감소되거나 또는 폐지된 활성, 임의의 결합 파트너, 예를 들면, 수용체, 특히 CD40L 수용체 또는 또다른 시토킨 분자로의 CD40L의 증가된 결합, 임의의 결합 파트너, 예컨대, 수용체, 특히 CD40L 수용체 또는 또다른 시토킨 분자로의 감소되거나 또는 폐지된 결합으로서 이해되어야 한다.
다양한 구현예에서, CD40L 수용체를 표적화하여 진단 및/또는 치료될 수 있는 장애를 앓고 있는 인간 피험체를 진단 및/또는 치료하기 위한 방법이 제공되고, 이는 상기 인간 피험체에게 본원에 개시된 CD40 수용체 작용제 단백질을 투여하여, 이로써 상기 인간 피험체에서 표적, 또는 표적들의 활성에 미치는 효과가 작용성이고, 하나 이상의 증상이 완화되고 및/또는 치료가 성취되는 단계를 포함한다. 본원에 제공된 CD40 수용체 작용제 단백질은 원발성 및 전이성 암을 앓는 인간의 진단 및/또는 치료에 사용될 수 있고, 상기 암은 유방, 결장, 직장, 폐 (예컨대 소세포 폐암 "SCLC" 및 비-소세포 폐암 "NSCLC"), 구인두, 하인두, 식도, 위, 췌장, 간, 담낭 및 담관, 소장, 요로 (신장, 방광 및 요로상피를 포함함), 여성 생식관 (경부, 자궁, 및 난소 뿐만 아니라 융모막암종 및 임신영양막질환을 포함함), 남성 생식관 (전립선, 정낭, 고환 및 생식 세포 종양을 포함함), 내분비샘 (갑상샘, 부신, 및 뇌하수체를 포함함), 및 피부의 암종, 뿐만 아니라 혈관종, 흑색종, 육종 (뼈 및 연조직으로부터 발생되는 것 뿐만 아니라 카포시 육종을 포함함), 뇌, 신경, 눈, 및 수막의 종양 (별아교세포종, 신경아교종, 아교모세포종, 망막모세포종, 신경종, 신경모세포종, 슈반세포종 (Schwannomas), 및 수막종을 포함함), 조혈 악성종양으로부터 발생한 종양, 급성 백혈병, 급성 림프모구 백혈병 (ALL), 급성 골수성 백혈병 (AML), B 세포 림프종, 버킷 림프종, 만성 골수성 백혈병 (CML), 만성 림프구 백혈병 (CLL), 털 세포 백혈병, 호지킨 및 비-호지킨 림프종, DLBCL, 소포 림프종, 조혈 악성종양, 카포시 육종, 악성 림프종, 악성 조직구증, 악성 흑색종, 다발성 골수종, 악성종양의 신생물딸림증후군 (paraneoplastic syndrome)/고칼슘혈증 (hypercalcemia), 또는 고형 종양을 포함한다.
본원에 개시된 CD40 수용체 작용제 단백질 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약학적 조성물이 제공된다. 일부 구현예에서, 상기 약학적 조성물은 장애를 치료하기 위한 적어도 하나의 부가의 치료제를 포함한다. 예를 들면, 상기 부가의 제제는 치료제, 화학요법제; 영상화제 (imaging agent), 세포독성제, 혈관형성 억제제, 키나제 억제제 (이에 한정되는 것을 아니지만 KDR 및 TIE-2 저해제를 포함함), 공-자극 분자 조절제 또는 면역 체크포인트 저해제 (이에 한정되는 것을 아니지만 항-B7.1, 항-B7.2, 항-B7.3, 항-B7.4, 항-CD28, 항-B7RP1, CTLA4-Ig, 항-CTLA-4, 항-PD-1, 항-PD-L1, 항-PD-L2, 항-ICOS, 항-LAG-3, 항-Tim3, 항-VISTA, 항-HVEM, 항-BTLA, LIGHT 융합 단백질, 항-CD137, 항-CD137L, 항-OX40, 항-OX40L, 항-CD70, 항-CD27, 항-GAL9, 항-A2AR, 항-KIR, 항-IDO-1, 항-CD20을 포함함), 수지상 세포/항원-제시 세포 조절제 (이에 한정되는 것을 아니지만, 항-CD40 항체, 항-CD40 L, 항-DC-SIGN, 항-덱틴-1, 항-CD301, 항-CD303, 항-CD123, 항-CD207, 항-DNGR1, 항-CD205, 항-DCIR, 항-CD206, 항-ILT7을 포함함), 톨 (Toll)-유사 수용체에 대한 조절제 (이에 한정되는 것을 아니지만, 항-TLR-1, 항-TLR-2, 항-TLR-3, 항-TLR-4, 항-TLR-4, 항-TLR-5, 항-TLR-6, 항-TLR-7, 항-TLR-8, 항-TLR-9를 포함함), 접착 (adhesion) 분자 차단제 (이에 한정되는 것을 아니지만, 항-LFA-1 항체, 항-E/L 셀렉틴 항체, 소분자 저해제를 포함함), 항-시토킨 항체 또는 이의 기능적 단편 (이에 한정되는 것을 아니지만, 항-IL-18, 항-TNF, 또는 항-IL-6/시토킨 수용체 항체를 포함함), 이특이적 재지향된 T 세포 또는 NK 세포 세포독성 (이에 한정되는 것을 아니지만, BiTE®를 포함함), 키메라 T 세포 수용체 (CAR-T) 기반 요법, T 세포 수용체 (TCR)-기반 요법, 치료적 암 백신, 메토트렉세이트, 시클로스포린, 라파마이신, FK506, 검출가능한 표지 또는 리포터, TNF 길항제, 항-류마티스제, 근육 이완제, 마약 (narcotic), 비-스테로이드 항-염증성 약물 (NSAID), 진통제, 마취제, 진정제, 국소 마취제, 신경근 차단제, 항미생물제, 항건선제, 코르티코스테로이드, 아나볼릭 스테로이드, 에리트로포이에틴, 면역법, 면역글로불린, 면역억제제, 성장 호르몬, 호르몬 대체 약물, 방사선제제, 항우울제, 항정신병약, 자극제, 천식 약제, 베타 작용제, 흡입 스테로이드, 에피네프린 또는 유사체, 시토킨, 또는 시토킨 길항제일 수 있다.
본원에 개시된 암의 치료 방법 또는 상기 종양으로부터 전이의 예방 또는 저해의 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질(들)은 단독으로 또는 하나 이상의 부가의 제제, 예컨대, 화학요법제, 방사선요법제, 또는 생물학적 제제와 병용하여 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 제제는 하기를 포함할 수 있다: 13-시스-레티노산; 2-CdA; 2-클로로데옥시아데노신; 5-아자시티딘; 5-플루오로우라실; 5-FU; 6-머캅토퓨린; 6-MP; 6-TG; 6-티오구아닌; 아브락산; Accutane®; 악티노마이신-D; Adriamycin®; Adrucil®; Afinitor®; Agrylin®; Ala-Cort®; 알데스류킨; 알렘투주맙; 알림타 (ALIMTA); 알리트레티노인; Alkaban-AQ®; Alkeran®; 모든-트란스레티노산 (All-transretinoic Acid); 알파 인터페론; 알트레타민; 아메토프테린; 아미포스틴; 아미노글루테티미드; 아나그렐리드; Anandron®; 아나스트로졸; 아라비노실시토신; Ara-C Aranesp®; Aredia®; Arimidex®; Aromasin®; Arranon®; 삼산화비소; Arzerra™; 아스파라기나제; ATRA; Avastin®; 아자시티딘; BCG; BCNU; 벤다무스틴; 베바시주맙; 벡사로텐; BEXXAR®; 비칼루타미드; BiCNU; Blenoxane®; 블레오마이신; 보르테조밉; 부술판; Busulfex®; C225; 칼슘 류코보린; Campath®; Camptosar®; 캄프토테신-11; Capecitabine Carac™; 카르보플라틴; 카르무스틴; 카르무스틴 웨이퍼; Casodex®; CC-5013; CCI-779; CCNU; CDDP; CeeNU; Cerubidine®; 세툭시맙; 클로람부실; 시스플라틴; 시트로보룸 인자; 클라드리빈; 코르티손; Cosmegen®; CPT-11; 시클로포스파미드; Cytadren®; 시타라빈; 시타라빈 리포솜; Cytosar-U®; Cytoxan®; 다카르바진; 다코겐; 닥티노마이신; 다르베포에틴 알파; 다사티닙; 다우노마이신; 다우노루비신; 다우노루비신 히드로클로리드; 다우노루비신 리포솜; DaunoXome®; 데카드론; 데시타빈; Delta-Cortef®; Deltasone®; 데니류킨; 디프티톡스; DepoCyt™; 덱사메타손; 덱사메타손 아세테이트; 덱사메타손 소듐 포스페이트; 덱사손; 덱스라족산; DHAD; DIC; 디오덱스; 도세탁셀; Doxil®; 독소루비신; 독소루비신 리포솜; Droxia™; DTIC; DTIC-Dome®; Duralone®; 두벨리시브; Efudex®; Eligard™; Ellence™; Eloxatin™; Elspar®; Emcyt®; 에피루비신; 에포에틴 알파; 에르비툭스; 에를로티닙; 에르위니아 L-아스파라기나제; 에스트라무스틴; Ethyol Etopophos®; 에토포시드; 에토포시드 포스페이트; Eulexin®; 에베롤리무스; Evista®; 엑세메스탄; Fareston®; Faslodex®; Femara®; 필그라스팀; 플록수리딘; Fludara®; 플루다라빈; Fluoroplex®; 플루오로우라실; 플루오로우라실 (크림); 플루옥시메스테론; 플루타미드; 폴린산; FUDR®; 풀베스트란트; 게피티닙; 겜시타빈; 겜투주맙 오조가미신; 겜자르; Gleevec™; Gliadel® Wafer; GM-CSF; 고세렐린; 과립구-콜로니 자극 인자(G-CSF); 과립구 마크로파지 콜로니 자극 인자(G-MCSF); Halotestin®; Herceptin®; 헥사드롤; Hexalen®; 헥사메틸멜라민; HMM; Hycamtin®; Hydrea®; Hydrocort Acetate®; 히드로코르티손; 히드로코르티손 소듐 포스페이트; 히드로코르티손 소듐 숙시네이트; 히드로코르톤 포스페이트; 히드록시우레아; 이브루티닙; 이브리투모맙; 이브리투모맙 티욱세탄; Idamycin®; Idarubicin Ifex®; 인터페론-알파; 인터페론-알파-2b (PEG 콘쥬게이트); 이포스파미드; 인터류킨-11 (IL-11); 인터류킨-2 (IL-2); 이마티닙 메실레이트; 이미다졸 카르복사미드; Intron A®; 이필리무맙, Iressa®; 이리노테칸; 이소트레티노인; 익사베필론; Ixempra™; KADCYCLA®; Kidrolase (t) Lanacort®; 라파티닙; L-아스파라기나제; LCR; 레날리도미드; 레트로졸; 류코보린; 류케란; Leukine™; 류프롤리드; 류로크리스틴; Leustatin™; 리릴루맙; 리포솜 Ara-C; Liquid Pred®; 로무스틴; L-PAM; L-사르콜리신; Lupron®; Lupron Depot®; Matulane®; 막시덱스; 메클로레타민; 메클로레타민 히드로클로리드; Medralone®; Medrol®; Megace®; 메게스트롤; 메게스트롤 아세테이트; MEK 저해제; 멜팔란; 메르캅토퓨린; 메스나; Mesnex™; 메토트렉세이트; 메토트렉세이트 소듐; 메틸프레드니솔론; Meticorten®; 미토마이신; 미토마이신-C; Mitoxantrone M-Prednisol®; MTC; MTX; Mustargen®; 무스틴; Mutamycin®; Myleran®; Mylocel™; Mylotarg®; 나비토클락스; Navelbine®; 넬라라빈; Neosar®; Neulasta™; Neumega®; Neupogen®; Nexavar®; Nilandron®; 닐로티닙; 닐루타미드; Nipent®; Nitrogen Mustard Novaldex®; 니볼루맙; Novantrone®; 엔플레이트; 옥트레오티드; 옥트레오티드 아세테이트; 오파투무맙; Oncospar®; Oncovin®; Ontak®; Onxal™; 오프렐베킨; Orapred®; Orasone®; 옥살리플라틴; 파클리탁셀; 파클리탁셀 단백질-결합된; 파미드로네이트; 파니투무맙; Panretin®; Paraplatin®; 파조파닙; Pediapred®; PEG 인터페론; 페가스파르가제; 페그필그라스팀; PEG-INTRON™; PEG-L-아스파라기나제; PEMETREXED; 펨브롤리주맙; 펜토스타틴; 페르투주맙; 페닐알라닌 머스타드; 필딜리주맙; Platinol®; Platinol-AQ®; 프레드니솔론; 프레드니손; Prelone®; 프로카르바진; PROCRIT®; Proleukin®; 카르무스틴 임플란트를 갖는 프로리페프로스판 20; Purinethol®; BRAF 억제제; 랄록시펜; Revlimid®; Rheumatrex®; Rituxan®; 리툭시마브; Roferon-A®; 로미플로스팀; Rubex®; 루비도마이신 히드로클로리드; Sandostatin®; Sandostatin LAR®; 사르그라모스팀; Solu-Cortef®; Solu-Medrol®; 소라페닙; SPRYCEL™; STI-571; STIVAGRA™, 스트렙토조신; SU11248; 수니티닙; Sutent®; Tamoxifen Tarceva®; Targretin®; Tasigna®; Taxol®; Taxotere®; Temodar®; 테모졸로미드 템시롤리무스; 테니포시드; TESPA; 탈리도미드; Thalomid®; TheraCys®; 티오구아닌; Thioguanine Tabloid®; 티오포스포아미드; Thioplex®; 티오테파; TICE®; Toposar®; 토포테칸; 토레미펜; Torisel®; 토시투모맙; 트라스투주맙; Treanda®; 트레멜리무맙; 트레티노인; Trexall™; Trisenox®; TSPA; TYKERB®; 우렐루맙; VCR; Vectibix™; Velban®; Velcade®; 베네토클락스; VePesid®; Vesanoid®; Viadur™; Vidaza®; 빈블라스틴; 빈블라스틴 술페이트; Vincasar Pfs®; 빈크리스틴; 비노렐빈; 비노렐빈 타르트레이트; VLB; VM-26; 보리노스타트; 보트리엔트; VP-16; Vumon®; Xeloda®; Zanosar®; Zevalin™; Zinecard®; Zoladex®; 졸레드론산; 졸린자; 또는 Zometa®, 및/또는 특히 본원에 열거되지 않은 유사한 경로를 표적화하는 임의의 다른 제제.
2 이상의 물질 또는 원리가 조합된 치료 용법의 일부로서 사용되는 경우, 이들은 동일한 투여 경로를 통해 또는 다른 투여 경로를 통해, 본질적으로 동일한 시간에 또는 상이한 시간에 (예컨대 본질적으로 동시에, 순차적으로, 또는 대안의 용법에 따라서) 투여될 수 있다. 상기 물질 또는 원리가 동시에 동일한 투여 경로를 통해 투여되는 경우, 이들은 당해 기술 분야의 숙련가에게 명백한 것과 같이 상이한 약학적 제형 또는 조성물 또는 조합된 약학적 제형 또는 조성물의 일부로 투여될 수 있다.
또한, 2 이상의 활성 물질 또는 원리가 조합된 치료 용법의 일부로서 사용되는 경우, 상기 물질 또는 원리 각각은 동일한 양으로 및 화합물 또는 원리가 자체로 사용되는 경우에 사용되는 동일한 요법에 따라서 투여될 수 있고, 이러한 조합된 사용은 상승적 효과를 야기할 수 있거나 또는 그렇지 않을 수 있다. 그러나, 2 이상의 활성 물질 또는 원리의 조합된 사용이 상승적 효과를 야기하는 경우, 이는 또한 투여되는 물질 또는 원리 중 하나, 또는 하나 초과, 또는 모두의 양을 감소시킬 수 있으면서, 동시에 여전히 원하는 치료적 작용은 성취된다. 이는, 예컨대 물질 또는 원리가 이의 통상의 양으로 사용되는 경우에, 물질 또는 원리 중 하나 이상의 사용과 관련된 임의의 원치않는 부작용을 피하고, 제한하고, 감소시키는데 유용할 수 있으면서, 동시에 여전히 원하는 약학적 또는 치료적 효과가 성취된다.
본 발명에 따라 사용되는 치료 용법의 효과는 임상의에게 명백한 상기 질환 또는 관련 장애에 대해 자체 공지된 임의의 방법으로 결정 및/또는 준수될 수 있다. 임상의는 또한, 적합하게 및 사례에 따른 기준으로, 특정한 치료 용법을 변경 또는 변형하여 원하는 치료적 효과를 성취하고, 원치않은 부작용을 피하고 제한하고 감소시키고, 및/또는 한편으로 목적하는 치료적 효과를 성취하는 것과 다른 한편으로 원하지 않는 부작용을 피하고, 제한하고, 또는 감소시키는 것 사이의 적합한 균형을 성취할 수 있을 것이다.
일반적으로, 상기 치료 용법은 목적하는 치료적 효과가 성취될 때까지 및/또는 목적하는 치료적 효과가 유지되는 한 준수될 것이다. 다시, 이는 임상의에 의해 결정될 수 있다.
다양한 구현예에서, 하나 이상의 CD40 수용체 작용제 단백질을 단독으로 또는 예방적 제제, 치료제, 및/또는 약학적으로 허용가능한 담체와 함께 포함하는 약학적 조성물이 본원에 제공된다. 다양한 구현예에서, 본원에 개시된 약학적 조성물의 용도의 비제한적 예는 장애의 진단, 검출, 및/또는 모니터링, 장애 또는 이의 하나 이상의 증상의 예방, 치료, 관리, 및/또는 개선, 및/또는 연구를 포함한다. 약학적 조성물의 제형은, 단독으로 또는 예방적 제제, 치료제, 및/또는 약학적으로 허용가능한 담체와 함께, 당해 기술 분야의 숙련가에게 공지되어 있다 (US 특허 공보 제20090311253호 A1).
다양한 구현예에서, 약학적 제형은 하나 이상의 아미노산, 하나 이상의 폴리사카리드 및/또는 폴리소르베이트, 및 CD40 수용체 작용제 단백질을 약 0.1 내지 100 mg/ml 사이로 그 종점을 포함하는 농도 (예컨대 0.1-10, 1-10, .01-50, 1-50, 1-100, 10-100, 25-100, 25-50, 또는 50-100 mg/ml)로 포함할 수 있고, 여기서 상기 제형은 pH 약 5.0 내지 7.0 사이로 그 종점을 포함하는 pH (예컨대 pH 약 5.0-6.0, 5.5-6.0, 5.0-6.5, 5.5-6.5, 또는 6.0-7.0)로 존재한다. 구현예에서, 상기 제형 중 적어도 하나의 아미노산은 히스티딘이고, 약 10-20 mM, 10-15 mM, 15-20 mM, 또는 약 15 mM의 농도로 존재한다. 구현예에서, 상기 제형에서 적어도 하나의 폴리사카리드는 수크로스이고, 약 0-8.0% 중량/부피 (w/v)의 농도로 존재한다. 구현예에서, 상기 제형 중 폴리소르베이트는 폴리소르베이트 80이고, 약 0-0.06% w/v의 농도로 존재한다. 구현예에서, 상기 제형 중 적어도 하나의 아미노산은 아르기닌이고, 약 0-1.5% w/v (예컨대 0.5-1.5, 1.0-1.5, 또는 0.5-1.0 w/v)의 농도로 존재한다. 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 상기 제형에서 약 0.1-100 mg/ml의 농도 (예컨대 약 1-100 mg/ml, 또는 약 1-15 mg/ml, 또는 약 1-7.5 mg/ml, 또는 약 2.5-7.5 mg/ml, 또는 약 5-7.5 mg/ml, 또는 약 25-100 mg/ml, 또는 약 20-60 mg/ml, 또는 약 25-50 mg/ml, 또는 약 25 mg/ml, 또는 약 50 mg/ml, 또는 약 0.1-60 mg/ml, 또는 약 0.1-25 mg/ml, 또는 약 1.0-60 mg/ml, 또는 약 0.5-60 mg/ml, 또는 약 0.1-2.0 mg/ml, 또는 약 0.5-2.0 mg/ml, 또는 약 1-5 mg/ml, 또는 약 1-7.5 mg/ml, 또는 약 1-15 mg/ml, 또는 약 0.5 mg/ml, 또는 약 1.0 mg/ml)로 존재한다.
본원에 사용된 바와 같이 어구 "유효량"은 CD40L의 기능이상 또는 CD40L-관련 질환 또는 장애와 연관된 하나 이상의 파라미터에서 검출가능한 향상 (예컨대 기준으로부터 적어도 약 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 또는 그 이상)을 야기하는 CD40L 작용제 단백질의 양을 의미한다.
다양한 구현예에서, 상기 약학적 제형은 수성 제형, 동결건조 제형, 또는 동결건조 및 재수화 제형이다. 구현예에서, 상기 수화 용액은 덱스트로스 및/또는 염수 (예컨대 약 5% w/v의 농도의 덱스트로스 및/또는 약 0.9% w/v의 농도의 염수)이다. 구현예에서, 상기 약학적 제형은 약 15 mM 히스티딘, 약 0.03% (w/v) 폴리소르베이트 80, 약 4% (w/v) 수크로스, 및 약 0.1-25 mg/ml의 CD40 수용체 작용제 단백질, 또는 약 1-15 mg/ml의 CD40 수용체 작용제 단백질을 포함하고, pH 약 6으로 존재한다. 구현예에서, 상기 제형은 적어도 하나의 부가의 제제를 더 포함한다.
다양한 구현예에서, 약 25 mg/ml CD40 수용체 작용제 단백질, 약 15 mM 히스티딘, 0.03% 폴리소르베이트 80 (중량/부피, w/v), 4.0% 수크로스 (w/v), 및 pH 약 6.0을 포함하는 제형이 사용된다. 일부 구현예에서, 상기 제형은 아르기닌을 포함하지 않는다. 일부 구현예에서, 상기 제형은, 다른 성분 또는 농도를 포함하는 다른 제형과 비교하여, 예상치못하게 개선된 냉동-해동 안정성, 액체 제형 안정성, 및/또는 동결건조 제형 안정성을 나타낸다.
본원에 제공된 치료제의 투여 방법은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 경구 투여, 비경구 투여 (예컨대, 피부내, 근육내, 복강내, 정맥내 및 피하), 경막외 투여, 종양내 투여, 점막 투여 (예컨대, 비강내 및 경구 경로) 및 폐 투여 (예컨대, 인할러 (inhaler) 또는 네불라이저 (nebulizer)로 투여되는 에어로졸화된 화합물)를 포함한다. 특정 투여 경로를 위한 약학적 조성물, 및 다양한 투여 방법에 필요한 물질 및 기술의 제형이 이용가능하고, 당해 기술 분야의 숙련가들에게 공지되어 있다 (US 특허 공보 제20090311253호 A1).
다양한 구현예에서, 투여량 용법은 최적의 원하는 반응 (예컨대 치료적 또는 예방적 반응)을 제공하기 위해 조정될 수 있다. 예를 들면, 단회 볼루스 (bolus)가 투여될 수 있고, 수회로 분할된 용량이 경시적으로 투여될 수 있거나 또는 용량은 치료학적 상황의 긴급에 의해 지시된 바와 같이 비례적으로 감소되거나 또는 증가될 수 있다. 일부 구현예에서, 비경구 조성물은 투여 용이성 및 용량 균일성을 위해 단위 제형으로 제형화된다. 용어 "단위 제형 (dosage unit form)"은 치료될 포유류 피험체를 위한 단일 투여량으로 적합한 물리적으로 별개의 단위를 나타내고; 각각의 단위는 필요한 약학적 담체와 회합된 목적하는 치료적 효과를 제공하도록 산출된 활성 화합물의 미리결정된 양을 포함한다.
본원에 제공된 CD40 수용체 작용제 단백질의 치료적 또는 예방적 유효량에 대한 예시되는 비제한적 범위는 약 0.1-100 mg/kg (예컨대 약 0.1-0.5, 0.1-1, 0.1-10, 0.1-20, 0.1-50, 0.1-75, 1-10, 1-15, 1-7.5, 1.25-15, 1.25-7.5, 2.5-7.5, 2.5-15, 5-15, 5-7.5,1-20, 1-50, 7-75, 1-100, 5-10, 5-15, 5-20, 5-25, 5-50, 5-75, 10-20, 10-50, 10-75, 또는 10-100 mg/kg, 또는 그 사이의 임의의 농도)이다. 일부 구현예에서, 상기 CD40 수용체 작용제 단백질은 약학적 조성물이 치료적 유효 농도, 예컨대, 약 0.1-100 mg/ml의 농도 (예컨대 약 0.1-0.5, 0.1-1, 0.1-10, 0.1-20, 0.1-50, 0.1-75, 1-10, 1-20, 1-50, 1-75, 1-100, 5-10, 5-15, 5-20, 5-25, 5-50, 5-75, 10-20, 10-50, 10-75, 또는 10-100 mg/ml, 또는 그 사이의 임의의 농도)로 존재한다. 투여량 값이 완화될 병태의 타입 및/또는 중증도에 따라 가변될 수 있음을 주지한다. 임의의 특정한 피험체에 대해, 특별한 투여량 용법은 개별적인 필요 및/또는 상기 조성물을 투여 또는 투여를 감리하는 사람의 전문적인 판단에 따라서 경시적으로 조정될 수 있고, 본원에 개시된 투여량 범위는 단지 예시이고, 청구된 조성물의 범위 및 실시를 제한하려는 의도는 아님을 더 이해하여야 한다.
실시예
실시예
1: CD40 수용체 작용제 단백질의 제조
1.1 폴리펩티드 구조
A) 아미노산 Met1 - Gly20
Ig-카파-시그날 펩티드, 아미노산 Gly 20 뒤에 추정된 시그날 펩티다제 절단 부위.
B) 아미노산 Gln21 - Leu161
인간 CD40L 리간드의 제1 가용성 시토킨 도메인 (CD40L, 서열번호: 1의 아미노산 121-261).
C) 아미노산 Gly162 - Ser169
서열번호: 2의 제1 펩티드 링커 요소.
D) 아미노산 Gln170 - Leu310
인간 CD40L 리간드의 제2 가용성 시토킨 도메인 (CD40L, 서열번호: 1의 아미노산 121 - 261).
E) 아미노산 Gly311 - Ser318.
서열번호: 2의 제2 펩티드 링커 요소.
F) 아미노산 Gln319 - Leu459
인간 CD40L 리간드의 제3 가용성 시토킨 도메인 (CD40L, 서열번호: 1의 아미노산 121-261).
G) 아미노산 Gly460 - Cys482
서열번호: 16의 힌지-링커 요소.
H) 아미노산 Pro483 - Lys700
서열번호: 13의 항체 Fc 단편 도메인.
상기 CD40 수용체 작용제 단백질이 서열번호: 25에 개시되었다.
지시된 링커는 다른 바람직한 링커에 의해, 예컨대 서열번호: 3-12에 개시된 것에 의해 대체될 수 있다.
지시된 힌지-링커 요소는 다른 바람직한 힌지-링커에 의해, 예컨대 서열번호: 19 및 20에 개시된 것에 의해 대체될 수 있다.
상기 제1 및 제2 펩티드 링커가 동일할 필요가 없음을 주지하여야 한다.
상기 시그날 펩티드 서열 (A)은 임의의 다른 적합한, 예컨대, 포유류 시그날 펩티드 서열로 대체될 수 있다.
1.2 상기 폴리펩티드를 코딩하는 유전자 카세트
합성 유전자가 적합한 숙주 세포, 예컨대 곤충 세포 또는 포유류 세포에서 발현을 위한 그 코돈 사용을 고려하여 최적화될 수 있다. 바람직한 핵산 서열이 서열번호: 37에 개시되었다
실시예
2: 발현 및 정제
2.1 융합 폴리펩티드의
클로닝
, 발현 및 정제
전술한 융합 단백질이 2개의 상이한 진핵 숙주 세포에서 재조합으로 발현되었다:
전술한 CD40 수용체 작용제 융합 단백질의 초기 분석을 위해, 10% FBS, 100 유닛/ml 페니실린 및 100 [mu]g/ml 스트렙토마이신이 보충된 DMEM + GlutaMAX (GibCo)에서 성장시킨 Hek293T 세포를 융합 폴리펩티드 및 적합한 선택 마커에 대한 발현 카세트, 예컨대 블라스티시딘, 푸로마이신 또는 하이그로마이신 내성 유전자를 포함하는 기능적 발현 카세트를 포함하는 플라스미드로 일시적으로 형질감염시켰다. 다수의 폴리펩티드 사슬이 최종 산물을 수득하기 위해 필수적인 경우에, 상기 발현 카세트는 형질감염 동안 하나의 플라스미드 상에서 결합되거나 또는 상이한 플라스미드 상에 위치하였다. 재조합 융합 폴리펩티드를 포함하는 세포 배양 상층액이 형질감염되고 3일 후에 수거되었고, 300x g에서 원심분리하여 정화시키고, 이어서, 0.22 μm 멸균 필터를 통해 여과시켰다.
인 비보에서 사용되는 CD40 수용체 작용제 융합 단백질의 보다 큰 규모 발현을 위해, 전술한 단백질을 코딩하는 합성 DNA 카세트가 적합한 선택 마커 (예컨대 블라스티시딘, 푸로마이신 또는 하이그로마이신 내성 유전자를 포함하는 기능적 발현 카세트) 및 숙주 세포 게놈 내에 전사적으로 활성인 삽입 부위의 수를 향상시키는데 적합한 유전 요소를 포함하는 진핵세포 발현 벡터에 삽입되었다. 서열 확인된 발현 벡터가 전기천공에 의해 차이니즈 햄스터 난소 세포 (CHO-S, Invitrogen)로 조정된 현탁액에 도입되었다. 적합한 선택 압력이 형질감염되고 3일 후에 상기 형질감염된 세포에 적용되었다. 상기 벡터 유래된 내성 유전자(들)를 운반하는 생존 세포가 후속 배양에 의해 선택 압력하에 회수되었다. 화학적으로 정의된 배지 (PowerCHO2-CD, Lonza)에서 37℃ 및 7% CO2 분위기에서 오비탈 진탕기 인큐베이터 (100 rpm, 50mm 진탕 쓰로우 (shaking throw))에서 선택된 세포 풀의 안정한 성장 후, 개별 상층액이 전술한 단백질을 검출하는 ELISA-분석법으로 분석되었고, 가장 높은 특이적 생산성을 갖는 세포 풀이 단백질 생성 전에 진탕 플라스크에서 확장되었다 (오비탈 진탕기, 100 rpm, 진탕 쓰로우 50mm).
실험실-규모 단백질 생성을 위해, 개별 세포 풀이 7-12일 동안 화학적으로 정의된 배지 (PowerCHO2-CD, Lonza)에서 37℃ 및 7% CO2 분위기에서 Wave 바이오리액터 20/50 EHT (GE-Healthcare)에서 배양되었다. 기본 배지는 4mM 글루타맥스가 보충된 PowerCHO2-CD이었다. Wave 배양을 생존가능한 세포 농도 0.3 내지 0.4 x 10e6 세포/ml 및 하기 설정을 사용하여 시작하였다 (5- 또는 10 리터 백에 대해): 진탕 빈도 18rpm, 진탕 각 7°, 기체 흐름 0.2-0.3 L/min, 7% CO2, 36.5℃. 상기 Wave를 실행하는 동안, 상기 세포 배양물에 PowerFeed A (Lonza)가, 보통 2일 (20% 공급) 및 5일 (30% 공급)에 2회 공급되었다. 두번째 공급 후, 진탕 빈도를 22rpm으로 증가시키고, 뿐만 아니라 진탕 각을 8°로 증가시켰다.
상기 바이오리액터가 대개 상기 세포 생존력이 80% 아래로 떨어질 때 7일 내지 12일 사이에 수거되었다. 먼저, 상기 배양 상층액이 수동 심청 여과 시스템 (Millipore Millistak Pod, MC0HC 0.054m2)을 사용하여 정화되었다. Strep-태그된 단백질에 대해, 아비딘이 최종 농도 0.5mg/L로 첨가되었다. 최종적으로, 상기 CD40 수용체 작용제 융합 단백질을 포함하는 배양 상층액이 보틀 탑 필터 (bottle top filter) (0.22μm, PES, Corning)를 사용하여 멸균 여과되었고, 추가 처리까지 2-8℃로 보관되었다.
친화도 정제 (affinity purification)를 위해, 스트렙탁틴 세파로스가 컬럼(겔 층 1ml)에 충전되었고, 15ml 버퍼 W (100 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, pH 8.0) 또는 PBS pH 7.4로 평형화시키고, 상기 세포 배양 상층액이 상기 컬럼에 4ml/min의 유속으로 적용되었다. 후속적으로, 상기 컬럼을 15ml 버퍼 W로 세척시키고, 결합된 폴리펩티드가 7 x 1ml 버퍼 E (100 mM Tris HCl, 150 mM NaCl, 2.5 mM 데스티오비오틴, pH 8.0)를 첨가하여 단계적으로 용리되었다. 대안으로, 2.5 mM 데스티오비오틴를 포함하는 PBS pH 7.4가 이러한 단계를 위해 사용될 수 있다.
상기 스트렙탁틴 세파로스 기반 방법에 대안으로, 상기 친화도 정제가 고정된 단백질-A를 친화도 리간드로서 사용하는 컬럼 및 Akta 크로마토그래피 시스템 (GE-Healthcare)을 사용하여 수행되었다. 융합 단백질의 FC-도메인에 대해 높은 친화도를 갖는 고체 상 물질이 선택되었다: MABSelect SureTM (GE Healthcare). 간단하게, 상기 정화된 세포 배양 상층액이 컬럼-층 1ml당 10mg 융합 단백질 적재량을 초과하지 않는 세척-버퍼-1 (20 mM Pi, 95 mM NaCl, pH7.2)로 평형화된 HiTrap MabSelectSure 컬럼 (CV=5ml) 상에 적재되었다. 상기 컬럼을 전술한 평형화 버퍼의 10 컬럼-부피 (10CV), 이어서, 세척-버퍼-2 (20mM Pi, 95mM NaCl, pH 8.0)의 4 컬럼-부피 (4CV)로 세척시켜서, 숙주-세포 단백질 및 숙주-세포 DNA를 고갈시켰다. 이어서, 상기 컬럼이 용리 버퍼 (20mM Pi, 95mM NaCl, pH 3.5)로 용리되었고, 용리액이 10 이하의 분획으로 수거되었고, 각 분획은 컬럼-층 부피 (5ml)와 동일한 부피를 갖는다. 각 분획이 동일한 부피의 전술한 세척-버퍼-2로 중화시켰다. 선형 속도는 150cm/h로 설정되었고, 전술한 친화도 크로마토그래피 방법 동안 일정하게 유지되었다.
상기 용리액 분획의 단백질 양이 정량화되었고, 피크 분획이 한외여과로 농축되었고, 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)로 더 정제되었다.
SEC가 Superdex 200 10/300 GL 또는 HiLoad 26/60 컬럼 상에서 Akta 크로마토그래피 시스템 (GE-Healthcare)을 사용하여 수행되었다. 상기 컬럼이 포스페이트 완충된 염수를 사용하여 평형화시키고, 농축된, 친화도-정제된 폴리펩티드가 SEC 컬럼 상에 2% (v/v)의 컬럼-부피를 초과하지 않는 샘플 부피로 적재되었다. Superdex 200 10/300 GL 컬럼 (GE Healthcare)의 경우에, 1분당 0.5ml의 유속이 적용되었다. HiLoad 26/60 Superdex200 컬럼의 경우에, 1분당 2.5ml의 유속이 적용되었다. 폴리펩티드의 용리 프로파일이 280nm에서 흡광도에 의해 모니터되었다.
6가의 scCD 40L-RBD-FC 융합 단백질인, 단백질 A, 단백질 B, 및 단백질 C의 분석 SEC의 크로마토그램이 도 5에 개시되었다.
네이티브 조건하에 정제된 융합 폴리펩티드의 겉보기 분자량의 결정을 위해, Superdex 200 컬럼에 공지된 분자량의 표준 단백질이 적재되었다. 표준 단백질의 용리 부피를 기준으로 하여, 검정 곡선이 플롯팅되었고, 정제된 융합 폴리펩티드의 겉보기 분자량이 결정되었다. CD40 수용체 작용제 융합 단백질을 포함하는 FC-도메인이 통상적으로 대략 160-180 kDa의 겉보기 분자량을 갖는 Superdex200 컬럼으로부터 용리되어서, Fc 도메인에 의해 성숙한 CD40 수용체 작용제 융합 폴리펩티드의 동종이량체화를 확인하였다.
실시예
3: 단백질 A, B, 및 C로부터 발현된
이량체
단백질의
SDS
-PAGE 결과
단백질 A, B, 및 C가 실시예 1 및 2에 따라 발현 및 정제되었다. 상기 3개의 정제된 단백질이 환원되지 않거나 (레인 1, 4, 및 7) 또는 디티오트레이톨 (dithiothreitol)로 환원되었고 (레인 2, 5, 8), 4-12% 비스-트리스 중에서 SDS-Page 겔 전기영동이 수행되었다. 결과가 도 6에 개시되었다. 레인 1은 환원되지 않은 조건 하에, 단백질 A를 발현시키는 단백질은 단량체 (85 kDa) 및 이량체 (170 kDa) 밴드를 갖는 것을 보였고, 이는 상기 폴리펩티드 자체에 존재하는 내인성 유리 티올에 의해 쇄간 힌지 디술피드의 자가-환원을 나타내는 것이다. 대조적으로, 레인 4 및 7은 환원되지 않은 조건하에, 단백질 B 및 단백질 C를 발현시키는 단백질은 단지 이량체 (170 kDa) 밴드 만을 갖는 것을 보였고, 이는 상기 폴리펩티드의 자가-환원 특성을 갖지 않아서 상기 힌지 영역의 쇄간 디술피드-브릿지를 온전하게 두는 것을 나타낸다.
실시예
4: 3가
대조군 단백질
6가 CD40 수용체 작용제 융합 단백질과 박테리오파지 RB69-FOLDON으로 안정화시킨 3가 CD40 사이의 상대 결합을 비교하기 위해서, 단백질 X (서열번호: 38)가 CHO-S 세포에서 발현되었고, 이전 섹션에 개시된 바와 같이 정제되었다. 상기 SEC-정제된 단백질이 하기 실시예에서 대조군으로 제공되었다. 단백질 X의 서열 (서열번호: 38)이 하기 표 7에 개시되었다. 단백질 X의 아미노산 1-20은 시그날 펩티드를 나타내고, 성숙한 단백질은 아미노산 Gln21로 시작하였다. 상기 단백질은 3개의 동일한 폴리펩티드로 구성되고, 각각은 1개의 가용성 CD40L 도메인 (서열번호: 1의 Q121-L261)을 포함하고; 박테리오파지 RB69 피브리틴 (fibritin)의 삼량체화 도메인에 의해 안정화된 조립체가 CD40L의 C-말단에 가요성 링커에 의해 융합되었다.
실시예
5: 세포 분석
5A.
Ramos
B 세포의
표면 상에
그
네이티브
수용체 CD40에 CD40 수용체 작용제의 결합을 입증하기 위한 세포 결합 분석
석영 결정 미세저울 (quartz crystal microbalance: QCM)을 사용하여 수득된 CD40 수용체 작용제에 대한 친화도 데이터를 보완하기 위해서, 본 발명자는 본원의 CD40 수용체 작용제가 세포의 표면에서 그 네이티브 수용체를 결합할 수 있는지를 조사하기를 원했다. B 세포는 완전한 활성화를 위해 CD40 신호전달에 의존하기 때문에, 본 발명자들은 본 분석을 위해 인간 B 세포주 Ramos를 사용하였다. Ramos 세포는 그 표면에서 CD40을 발현시키는 것이 알려져 있고, CD40 수용체 작용제와 인큐베이션 후에, 항체에 의해 본원의 CD40 수용체 작용제에 결합된 C-말단 StrepTag II를 검출할 수 있을 것으로 상상할 수 있었다. 상기 항체는 그 후 차례로 형광 항체로 검출될 수 있으며, 세포가 유세포 분석기에서 분석될 수 있다.
그 표면에 CD40을 발현하는 Ramos B 세포가 빙 (ice) 상에서 30분 동안 단백질 X (c), 단백질 A (d), 단백질 B (e) 또는 단백질 C (f)와 인큐베이트되어서, 수용체-리간드를 결합시켰다. 세포가 빙-냉 세척 버퍼로 세척되었고, 폴리클로날 토끼 항-StrepTagII 항체와 빙 상에서 30분 동안 인큐베이션되어서 상기 세포 표면에 결합된 CD40 수용체 작용제를 검출하였다. Fc-수용체가 염색 및 세척 버퍼에 1% 인간 IgG (Gamunex)의 첨가로 차단되었다. 세포가 다시 빙-냉 세척 버퍼로 세척되었고, 그 후 빙냉 및 어둠에서 20분 동안 폴리클로날 Alexa488-표지된 염소 항-토끼 항체와 인큐베이션되었다. 세포가 그 후에 빙-냉 PBS로 세척함으로써 유세포분석으로 처리되었다. 세포가 Guava Easycyte 유세포 분석기에서 분석되었고, 녹색 채널의 형광이 수득되었다. 생존 세포를 게이팅 (gating)하고 및 상기 게이트 내에서 Alexa488-형광을 분석함으로써 FlowJo 소프트웨어를 사용하여 원 유세포 분석 데이터로부터 평균 형광 유닛이 궁극적으로 수득되었다. 세포 단독 (a) 및 2차 염소 항-토끼 항체와 배양된 세포 (b)가 대조군으로 제공되었다.
도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 모든 CD40 수용체 작용제는 세포 단독 또는 형광 이차 항체와 함께 인큐베이트된 세포와 비교하여 세포의 형광의 현저한 상승을 유도하였다. 상기 분석에서, 단백질 B는 최고 형광 시그날 (e)을 생성하였고, 이는 단백질 B가 Ramos 세포에 보다 잘 결합함을 나타낸다. 단백질 B의 시그날 강도 다음에 단백질 A (d) 및 단백질 X (c)가 나오고, 단백질 C (f)가 가장 약한 시그날을 제공하였다. 총괄하여, 모든 CD40 수용체 작용제가 인 비트로에서 가장 양호한 결합제인 단백질 B에 의해 세포 내에서 그들의 네이티브 수용체와 결합한다고 가정할 수 있다.
5B. CD40 수용체 작용제에 의해 유발된 CD40 신호전달의 해독으로서 B 세포에서 CD86 상향조절
CD86은 인간 B 세포에서 활성화 마커이고, T 세포에서 CD28 및 CTLA-4에 대한 리간드이다. CD86 표면 발현은 종종 B 세포의 활성화 상태를 개시하는 수단으로 사용된다. B 세포는 B 세포 수용체를 포함한 완전한 활성화 및 CD40 결찰을 위한 수 개의 시그날을 필요로 하기 때문에 CD40 수용체 작용제가 CD86 표면 발현 상향조절을 유도할 수 있는지가 궁금했다.
그 목적을 위해, Ramos B 세포가 1μg/ml 단백질 X (b), 10μg/ml 단백질 X (c), 1μg/ml 단백질 A (d) 또는 10μg/ml 단백질 A (e)와 24-웰 플레이트에서 밤새 37 ℃ 및 5% CO2에서 인큐베이트되었다. 치리되지 않은 세포는 대조군 (a)으로 제공되었다. 다음날, 모든 시료가 PE-표지된 항-인간 CD86 항체와 30분 동안 빙상 및 어두운 곳에서 인큐베이트되었다. Fc-수용체가 염색 및 세척 버퍼에 1 % 인간 IgG (Gamunex)를 첨가하여 차단시켰다. 시료가 이후에 Guava Easycyte 유세포 분석기에서 유세포 분석을 위해 처리되었다. 생존 세포를 게이팅하고 및 상기 게이트 내에서 PE-형광을 분석함으로써 FlowJo 소프트웨어를 사용하여 원 유세포 분석 데이터로부터 평균 형광 유닛이 궁극적으로 수득되었다. 평균 형광 값이 사용되어 CD86 표면 수준을 나타내었고 값을 CD40 수용체 작용제 (a)와 인큐베이트되지 않은 대조군 시료로 정규화되었다.
도 8에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 모든 CD40 수용체 작용제는 CD86 표면 발현을 증가시켜 모든 화합물이 CD40 신호전달을 유발한다는 것을 나타낸다. 중요하게도, 상기 증가는 막대 b 및 c 또는 d 및 e (각각 동일한 화합물의 10μg/ml에 대한 1μg/ml)를 비교할 때, 용량-의존적이었다. 또한, CD86 상향조절은 단백질 A에 대해 더 강하고, 이는 6가이다. 이는 단백질 X에 비해 명확한 결합 효과를 의미하고, 이는 3가이다. 상기 결과는 본원에서 사용된 CD40 수용체 작용제가 용량-의존적 방식으로 생물학적 활성을 갖는다는 것을 나타낸다.
5C. CD40 수용체 작용제에 의한 CD83 상향조절과 함께 면역 세포 자극을
나
타내기 위한 전혈 분석
CD83은 표면 분자이고, 이는 인간 면역 세포의 증식 및 성숙 과정에서 상향조절된다. CD83은 수지상 세포 및 T 세포에서 주로 발견되고, 면역 세포 자극을 위한 마커로 사용될 수 있다. Chowdhury et al. (Cancer Immunology Research, 2013, doi: 10.1158/2326-6066.CIR-13-0070)에 의해 개시된 바와 같이, CD83 상향조절은 항체에 의한 CD40 결찰 후 면역 세포 활성화를 연구하는 수단으로 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명자들은 본원의 CD40 수용체 작용제는 전혈을 사용하는 분석법에서 CD83의 상향조절을 또한 유도할 수 있는지 궁금해했다.
그 목적을 위해, EDTA 튜브에서 건강한 공여체로부터 전혈이 수집되었다. 2ml의 혈액이 1μg/ml 단백질 X (b), 50μg/ml 단백질 X (c), 1μg/ml 단백질 A (d) 또는 50μg/ml 단백질 A (e)와 24-웰 플레이트에서 4시간 동안 37℃ 및 5% CO2로 인큐베이트되었다. 처리되지 않은 혈액이 대조군 (a)으로 제공되었다. 4시간 후에, 모든 시료가 PerCP/Cy5.5-표지된 항-인간 CD83 항체와 20분 동안 실온 및 어두은 곳에서 인큐베이트되었다. 시료들이 이후에 제조자의 지시에 따라 BD FACS 용해 용액을 사용하여 고정 및 적혈구 세포 용해에 의해 유세포분석을 위해 처리되었다. 시료들이 Guava Easycyte 유세포분석기에서 분석되었고, 세포 개체군 (과립구, 림프구 및 단핵구)이 그 분산 프로파일에 기반하여 게이트되었다. 원적외선 채널의 형광이 각 개체군에 대해 수집되었고, FlowJo 소프트웨어를 사용하여 분석되었다. CD83-포지티브 세포의 백분율이 결정되었고, 대조군 시료로 정규화되었고, 이는 CD40 수용체 작용제와 인큐베이트되지 않았다.
도 9에서 관찰된 바와 같이, 단백질 X 및 단백질 A 둘 다는 처리되지 않은 혈액 세포 (a)와 비교하여 신규한 CD83-포지티브 개체군의 생성을 유도하였다. 상기 신규한 CD83-포지티브 개체군은 분석된 모든 세포 개체군 (림프구, 단핵구 및 과립구)에서 나타났고, 림프구의 사례에서 가장 우세했다. 중요하게, 막대 b 및 c 또는 d 및 e (각각 동일한 화합물의 50μg/ml에 대한 1μg/ml)를 비교할 때 CD83-포지티브 세포의 백분위 몫은 용량-의존적이었다. 또한, 상기 CD83-포지티브 개체군의 크기는 6가 단백질 A에 대해 동일한 투여량으로 단백질 X와 비교할 때 더 강했다. 상기 결과는 3가 단백질 X와 비교하여 6가 단백질 A의 분명한 결합 효과를 보였다. 상기 결과는 또한 본원에 사용된 CD40 수용체 작용제는 신선한 인간 혈액을 사용하는 용량-의존적 방식으로 생물학적 활성을 갖는 것을 보였다.
실시예
6: 고정된 CD40-수용체에
대한 인 비트로
결합 분석
CD40에 대한 CD40L의 3가 구조체 (예컨대, 단백질 X) 및 CD40L의 6가 구조체 (예컨대, 단백질 A, 단백질 B 및 단백질 C)의 평형 결합 상수 (KD)가 자동화된 바이오센서 시스템 (Attana A100)으로 결정된 키네틱 결합 데이터 (kon 및 koff)에 기반하여 산출되었다. 상기 A100은 석영 결정 미세저울 (QCM) 기술에 기반하여 실시간으로 분자 상호작용을 조사할 수 있다.
그 목적을 위해, Enzo (catalogue number: ALX-522-016-C050)로부터 구입한 인간 CD40-Fc가 카르복실-활성화된 QCM-칩의 표면에 고정되었다. 삼량체 및 육량체 CD40L-구조체가 가용성 분석물로서 1, 5, 및 10 μg/ml의 농도로 사용되었다. 결합 (kon) 및 해리 (koff)가 분석되었다. 실시간 측정 및 그 산출된 KD는 모든 6가 단백질 A, B 및 C 중에서 상응하는 결합 활성을 나타내었지만, 그러나 3가 단백질 X보다 6가 단백질의 결합이 더 우수했다.
| 화합물 | Kon | Koff | KD [mol] |
| 단백질 X | 9.87e4 | 8.93e-4 | 9.05e-9 |
| 단백질 A | 1.75e6 | 2.92e-4 | 1.67e-10 |
| 단백질 B | 1.91e6 | 2.90e-4 | 1.52e-10 |
| 단백질 C | 1.82e6 | 3.21e-4 | 1.76e-10 |
실시예
7: 반감기 결정
분자들 단백질 A / 단백질 B / 단백질 C가 각각 3개의 쇄간 디술피드 결합에 의해 공유적으로 연결된 2개의 폴리펩티드로 구성되고, 모두는 상기 Fc 영역의 위치 297에서 (EU 인덱스에 따름) N297S 돌연변이를 포함하여, CH2 도메인의 아글리코실화를 유도하였다. 상기 가용성 CD40L 도메인의 외부면 시스테인이 세린으로 돌연변이되어서 (서열번호: 1에 개시된 바와 같은 CD40L의 C194 동등한 위치), 서열번호: 15 (단백질 A)와 비교하여 C94S, C243S, C392S를 갖는 서열번호: 31 (단백질 B)을 유도하였다. 대안으로, 상기 가용성 CD40L 도메인의 외부면 시스테인이 알라닌으로 돌연변이되어서 (서열번호: 1에 개시된 바와 같은 CD40L의 C194 동등한 위치), 서열번호: 15 (단백질 A)와 비교하여 C94A, C243A, C392A를 갖는 서열번호: 35 (단백질 C)를 유도하였다. 결과의 FC-융합 단백질의 반감기가 상기 변경에 의해 도입된 효과에 대해 평가되었다.
암컷 NMRI 마우스가 1.0 mg/kg의 각 화합물 (단백질 A/단백질 B/단백질 C)에 의해 단일 정맥내 볼루스 주사로 처리되었다. 전혈이 적용 전 (투약 전 (predose)), 및 시험 항목 투여 후 최대 312시간까지 수집되었다. 혈청이 준비되었고, 시료가 -80℃에서 혈청 농도의 측정까지 보관되었다.
마우스 혈청에서 단백질 A/단백질 B/단백질 C 농도의 정량화가 ELISA-분석법에 의해 수행되어서 표 7에 개시된 개별 CD40 작용제를 검출하였다. 플레이트가 CD40-Fc로 코팅되었다. 그 수용체 CD40에 특이적으로 결합하는 CD40-리간드 구조체가 그 후에 StrepTactin-HRP를 사용하는 Strep-Tag를 통해 검출되었다. ELISA 분석법이 검정 및 대조군 시료로서 단백질 A 또는 단백질 B 또는 단백질 C를 사용하여 수행되었다. 표준 농도의 측정된 데이터가 5-파라미터 피트를 사용하여 검정 곡선을 형성하는데 사용되었다. 이는 개별 마우스 혈청 시료에서 알려져 있지 않은 단백질 A 또는 단백질 B 또는 단백질 C 농도를 결정할 수 있다.
약동학적 파라미터가 평균 혈청 농도 및 비-구획 약동학적 데이터 분석을 위한 약동학적 평가 프로그램 PK Solutions 버젼 2.0을 사용하여 산출되었다 (Summit Research Services, Montrose, CO). PK Solutions은 자동화된, 엑셀-기반 어플리케이션이고, 이는 예컨대 정맥내 또는 혈관외 투여 경로 후 생물학적 시료의 분석으로부터 수득된 농도-시간 데이터로부터 약동학적 파라미터를 계산하였다. PK Solutions은 임의의 특이적 구획 모델을 추정하지 않고 결과를 산출하였다.
상기 약동학 평가로부터의 결과가 하기 표 9에 요약되었다.
상기 결과는 C194S가 돌연변이된 Q121-L261 하위서열을 포함하는 단백질 B가 상기 야생형 (단백질 A) 또는 C194A-뮤테인을 함유하는 단백질 C와 비교하여 인 비보 안정성이 연장되었음을 보여주었다.
실시예
8: 안정성/응집 테스트 (예측
실시예
)
단량체 및 응집물의 함량이 실시예 2에 개시된 분석적 SEC에 의해 결정된다. 이러한 특정한 목적을 위해, 상기 분석이 생리학적 pH (예컨대 0.9% NaCl, pH 7.4; PBS pH 7.4)에서 생리학적 염 농도를 포함하는 버퍼 중에서 수행된다. 통상적인 응집 분석이 Superdex200 컬럼 (GE Healthcare) 상에서 실행된다. 상기 컬럼은 단백질들을 10 내지 800 kDa의 범위로 분리시켰다.
네이티브 조건하에 정제된 융합 폴리펩티드의 겉보기 분자량의 결정을 위해, Superdex 200 컬럼에 알려져 있는 분자량의 표준 단백질이 적재된다. 표준 단백질의 용리 부피를 기준으로 하여, 검정 곡선이 플롯팅되었고, 알지 못하는 분자량의 정제된 융합 폴리펩티드의 겉보기 분자량이 용리 부피에 기반하여 산출되었다.
가용성, 비-응집된 단백질의 SEC 분석은 통상적으로 별개의 단일 단백질 피크를 정의된 용리 부피에서 보여주었다 (280nm에서 OD 및 214nm에서 OD가 측정됨). 이러한 용리 부피는 특정한 단백질의 겉보기 네이티브 분자량에 해당한다. FC-융합 단백질의 경우에 "단량체"의 정의와 관련하여, 2개의 폴리펩티드-사슬의 조립체가 상기 단백질의 FC-부분에 의해 유래되고, 기능적 유닛은 2개 사슬로 구성된 단백질이다. 2개의 FC-연결된 폴리펩티드 사슬을 포함하는 유닛은 이량체화된 단일-쇄 융합 폴리펩티드와 관계없이 Fc-융합 단백질의 경우에 "단량체"로 정의된다.
단백질 응집이 일어나는 경우, 상기 SEC 분석은 더 낮은 보유 (retention) 부피를 갖는 추가의 단백질 피크를 나타낸다. 단백질 올리고머는 잠재적으로 응집 시드 (aggregation seeds)로 제공되고, 고 함량의 올리고머는 잠재적으로 상기 단백질의 응집을 유도한다. 큰 분자량의 올리고머 및 응집물은 Superdex200 컬럼의 공극 (void) 부피로 용리되고, 그 네이티브 분자량에 대해 SEC에 의해 분석될 수 없다.
CD40 수용체 작용제 융합 단백질의 정제된 제조물은 바람직하게는 단지 한정된 단량체 단백질 및 단지 매우 적은 양의 올리고머 단백질을 포함하여야 한다. 특정한 CD40 수용체 작용제 융합 단백질 제조물의 응집/올리고머화 정도가 SEC 분석을 기초로 하여 정의된 단량체 및 올리고머/응집물 분획 각각에 대해 OD280 다이아그램의 피크 면적을 산출하여 결정된다. 전체 피크 면적에 기반하여, 정의된 단량체 단백질의 백분율이 하기와 같이 산출된다:
단량체 함량[%] = [피크 면적 단량체 단백질] / [전체 피크 면적] x 100)
상기 본문에서 사용되는 가용성 단백질에 대한 정의는 생리학적 염 농도의 버퍼에서 생리학적 pH에 있는 정제된 CD40 수용체 작용제 단백질의 단백질 제조물을 개시하고, 이는 정의된 가용성 단백질 함량 > 90%를 0.2 내지 10.0 mg/ml의 통상적인 단백질 농도 범위 내에 포함한다.
실시예
9: CD40 수용체 작용제에 의해 유발된 CD40 신호전달은 M2-극성
마크로파지에서
활성화
마커의
발현을 증가시킴.
M2-유사 마크로파지는 활성화 마커/T 세포 활성화 분자, 가령 CD83, CD86 및 HLA의 낮은 발현, 및 면역조절 분자, 가령 IL-10의 높은 발현을 특징으로 한다. 이 때문에, M2-유사 마크로파지는 "항-종양" M1-유사 마크로파지와 달리 종종 종양-전 (pro-tumor)이라 한다. 본 발명자들은 단백질-B (서열번호: 31)에 의한 처리가 정상적으로 M2-극성 조건에서 M1-유사 마크로파지의 발생을 증가시킬 수 있는지를 테스트하기로 결정했다. 이를 달성하기 위해, 인간 말초 혈액 단핵 세포 (PBMCs)가 제조사의 지침에 따라 Ficoll-Hypaque (Sigma)를 사용하여 건강한 지원자로부터 수득된 버피 코트 (buffy coats)로부터 단리 및 정제되었다. 단핵구가 37 ℃에서 2시간 동안 12-웰 플레이트에서 배지 (RPMI)에서 PBMCs를 배양시킴으로써 단리되었다. 단핵구는 3일 동안 M2-극성 조건, IL-4 (50ng/ml) 및 IL-10 (50ng/ml), 또는 배지 단독으로 인큐베이트되었다. 상기 인큐베이션 기간 동안, 단백질-B (50ng/ml) 또는 배지 대조군이 상기 웰의 절반에 첨가되었다. 3일에, 세포 현탁액이 CD206, CD163, CD86, CD83, HLA-DR 및 CD4 (BioLegend, eBioscience 또는 BD Biosciences)를 포함하는 모노클로날 항체의 칵테일로 염색되었다. DAPI (4',6-디아미디노-2-페닐인돌, 디히드로클로리드) (ThermoFisher)가 제조사의 지침에 따라 사용되어 상기 분석으로부터 죽은 세포를 제거시켰다. 세포가 Guava easyCyte 12 유세포 분석기 (Merck Millipore)를 사용하여 분석되었다. 항체 품질이 확인되었고, 게이팅 (gating)이 이소타입 대조군을 사용하여 수행되었다. Tree Star FlowJo 및 Guava InCyte 소프트웨어가 유세포분석 데이터의 분석을 위해 사용되었다. 발현이 게이트 및 중간 형광 세기 (median fluorescence intensity: MFI)를 사용하여 정량화되었다. IL-4 및 IL-10 (M2-극성 마크로파지)에 의한 처리로 단핵구에서 M2-유사 마크로파지의 전형적인 마커인 CD206 및 CD163의 발현을 증가시켰다 (표 10 참조). 대조적으로, 단백질-B와 동시 처리로 CD206 및 CD163 발현은 37%에서 22%로 감소되었다. CD86 (B7.2)은 전형적인 T 세포 동시-자극 분자, 및 CD28의 결합 파트너이고, 반면 CD83은 항원 제시 세포 성숙의 마커이다. 중요하게, 단백질-B 처리는 CD86 및 CD83의 동시-발현을 IL-4/IL-10 단독인 경우와 비교하여 5%에서 20%로 증가시켰다. 또한, HLA-DR, DP의 발현은 IL-4/IL-10 단독과 비교하여, 단백질-B 처리 후 94에서 162 (MFI)로 더 높았다. 상기 결과는 단백질-B 처리가 M2-극성 마크로파지의 활성화 상태를 증가시키고, 또한 이를 보다 강력한 항원 제시 세포로 만드는 것을 입증하였다.
| 자극되지 않은 단핵구 | M2-극성화 단핵구 | 50ng/ml scCD40L-RBD-Fc를 갖는 M2-극성화 단핵구 | |
| CD206+ 및 CD163+인 마크로파지의 비율 (M2-유사) | 27% | 37% | 22% |
| CD86+ 및 CD83+인 마크로파지의 비율 (활성 마커) | 7% | 5% | 20% |
| HLA-DR,DP (MFI) | 82 | 94 | 162 |
실시예
10: M2-극성
마크로파지로
처리된 CD40 수용체 작용제는
동종이형
공-배양 시스템에서 미처리의 CD4+ T 세포 활성화를
위한 보다 강력한
항원 제시 세포임.
M2-유사 마크로파지는 HLA 및 동시-자극 분자 (예컨대, CD86)의 낮은 발현으로 T 세포 반응을 자극하는 약한 능력을 특징으로 한다. 본 발명자들은 단백질-B로의 처리가 M2-유사 마크로파지의 효능을 증가시킬 수 있는지를 테스트하기를 원했다. 이를 테스트하기 위해서, M2-유사 마크로파지가 IL-10 및 IL-4 (각 50ng/ml)로 상기에 개시된 바와 같이 생성되었다. 미처리된 CD4+ T 세포가 제조사의 지침에 따라 미처리 CD4+ T 세포 단리 키트 II (Miltenyi)를 사용하는 제2 (동종이형) 공여체로부터 PBMCs로부터 단리되었다. T 세포가 제조사의 지침에 따라 CellTrace CFSE 세포 증식 키트 (ThermoFisher)로 표지되었다. 3일 동안 처리된 단핵구가 미처리된 CD4+ T 세포에 10 림프구 대 1 단핵구의 비율로 첨가되었다. T 세포 증식 및 블라스팅 (blasting) (세포 분할 이전에 성장)이 CFSE 및 Forward Scatter (FSC) 각각을 사용하여 3일 후에 측정되었다. 배지 단독에서 인큐베이트된 T 세포의 2% 만이 증식 (CFSE 희석) 또는 블라스팅 (증가된 FSC)의 증거를 보였다 (표 11 참조). 대조적으로, 자극되지 않은 동종이형 단핵구와 인큐베이트된 T 세포의 23%는 활성화의 증거를 보였다. M2-극성 마크로파지와 T 세포의 인큐베이션으로 T 세포의 반응이 16%로 감소되었다. 흥미롭게도, 단백질-B를 M2-극성화 조건에 첨가하면 상기 동종이형 마크로파지의 효능이 증가되었고, T 세포의 31%가 반응하였다. 상기 데이터는 정상적인 M2-극성 조건에서 AGP1233으로 단핵구의 처리는 더 강력한 항원 제시 세포를 유도하는 것을 입증하였다.
| CD4+ T 세포 단독 | CD4+ T 세포 + 비자극된 단핵구 |
CD4+ T 세포 + M2-극성 단핵구 |
CD4+ T 세포 + 50ng/ml scCD40L-RBD-Fc를 갖는 M2-극성 단핵구 |
|
| CFSEdim 또는 FSChigh인 T 세포의 백분율 | 2% | 23% | 16% | 32% |
실시예
11: 6가
CD40 수용체 작용제에 의해 유발된 CD40 신호전달이 활성화 마커의 발현을
증가시킬때
가장 효과적이고 정제된 인간 단핵구와 배양 후에 M2-유사
마크로파지의
발생을 감소시킴.
수용체 클러스터링 (clustering) 및 다운스트림 신호전달의 효율을 테스트하기 위해서, 본 발명자들은 본 발명의 6가 작용제 단백질-B를 2개의 동종삼량체 3가 CD40 수용체 작용제와 비교하여 당분야에 알려져 있는 일반적인 엔지니어링 개념을 나타내고, 단백질-X2 (서열번호: 39)는 상기 동종삼량체, 비-안정화된 CD40L-RBD 자체를 나타내고, 및 단백질-X (서열번호: 38)는 박테리오파지 RB69로부터 유래된 C-말단 융합된 삼량체화 스카폴드 (scaffold)에 의해 안정화된 동종삼량체 CD40L-RBD를 나타낸다. 본 발명자들은 생성되는 CD40 수용체 신호전달이 활성화 마커의 상향조절 및 M1-유사 마크로파지 발생에서 증가를 유도하는 것을 보여 주었기 때문에, 상기 한 바와 같이, 본 발명자들은 버피 코트로부터 인간 단핵구를 정제하였다. 정제된 단핵구를 3가지 상이한 농도 (10, 100 및 1000ng/mL)의 3가지 상이한 구조체 (표 12 참조)가 보충된 배지에서 3일 동안 인큐베이트시키고, 활성화 및 표현형 마커의 발현을 위해 유세포 분석에 의해 세포가 분석되었다. 모두 3가지 농도의 6가 단백질-B로 처리하면 대조군에 비해 CD86 발현이 용량 의존적으로 증가했다 (MFI 및 포지티브 백분율 모두). 대조적으로, 3가 단백질-X2 농도 중 어느 것도 대조군과 비교하여 차이를 보이지 않았다. RB69-스카폴드 안정화된 3가 단백질-X의 경우에 가장 높은 농도만이 CD86 발현을 약간 증가시켰다. 또한, HLA-DR, DP 발현에서 동일한 화합물 및 용량 효과가 관찰되었는데, 6가 구조체의 심지어 낮은 용량이 수용체 클러스터링 및 생성 신호전달에 충분하다는 것을 확인했고, 상기 3가 구조체는 활성을 보이지 않거나, 또는 매우 높은 농도에서 낮은 활성을 보였다. 마지막으로, 배지 중 단핵구의 약 20 %는 일반적으로 3일 내에 CD206 및 CD163 발현을 상향조절하였고, 이는 M2-유사 마크로파지 발생을 나타낸다. 모두 3가지 농도의 6가 단백질-B로 처리하면 상기를 3% 미만으로 감소시켰다. 상기 활성화 마커 데이터와 일치하는, 상기 3가 단백질-X의 고농도 만이 M2-유사 마크로파지 발생에서 임의의 감소를 보였다. 총괄하여, 상기 데이터는 본 발명의 단백질 B의 우수한 생물학적 활성을 입증한다.
| 배양 조건 | 배지 단독 | 단백질-X2 (ng/mL) |
단백질-X (ng/mL) |
단백질-B (ng/mL) |
||||||
| 10 | 100 | 1000 | 10 | 100 | 1000 | 10 | 100 | 1000 | ||
| CD86 (MFI) |
12 | 11 | 12 | 11 | 11 | 11 | 12 | 17 | 39 | 47 |
| CD86+인 마크로파지의 백분율 | 8% | 7% | 7% | 8% | 7% | 8% | 16% | 30% | 58% | 64% |
| HLA-DR,DP (MFI) | 27 | 26 | 29 | 22 | 26 | 26 | 31 | 39 | 54 | 55 |
| HLA-DR,DP+인 마크로파지의 백분율 | 5% | 5% | 7% | 2% | 5% | 6% | 12% | 20% | 35% | 37% |
| CD206+ 및 CD163+인 마크로파지의 백분율 (M2-유사) | 23% | 21% | 23% | 21% | 17% | 21% | 10% | 3% | 2% | 1% |
또한, 본 발명은 하기 항목 1-22에 관한 것이다.
1. 서열번호: 15, 및 25-35로 구성된 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드를 포함하는 CD40 수용체 작용제 단백질.
2. 서열번호: 27, 28, 29, 30, 32, 또는 34에 개시된 아미노산 서열을 각각 갖는 2개의 폴리펩티드를 포함하는 CD40 수용체 작용제 단백질.
3. 항목 2에 있어서, 상기 2개의 폴리펩티드가 각 폴리펩티드의 시스테인 잔기들 453, 459, 및 462 사이에 형성된 3개의 쇄간 (interchain) 디술피드 결합을 통해 공유결합으로 연결되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
4. 항목 2 또는 3에 있어서, 상기 폴리펩티드(들)의 위치 147 및 296에서 아스파라긴 잔기들 중 하나 이상이 N-글리코실화되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
5. 항목 2 또는 3에 있어서, 상기 폴리펩티드(들)의 위치 147 및 296 둘 다에서 아스파라긴 잔기들이 N-글리코실화되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
6. 항목 1 내지 5에 있어서, 상기 폴리펩티드(들)가 추가로 번역-후 변형되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
7. 항목 6에 있어서, 상기 번역-후 변형은 상기 N-말단 글루타민의 피로글루타메이트로의 변형을 포함하는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
8. 항목 1 내지 7 중 어느 하나의 CD40 수용체 작용제 단백질 및 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제, 부형제, 및/또는 아쥬반트를 포함하는 약학적 조성물.
9. 항목 1의 CD40 수용체 작용제 단백질을 코딩하는 핵산 분자.
10. 항목 9의 핵산 분자를 포함하는 발현 벡터.
11. 항목 9의 핵산 분자를 포함하는 세포.
12. 항목 11에 있어서, 진핵 세포인 것인 세포.
13. 항목 11에 있어서, 상기 세포는 포유류 세포인 것인 세포.
14. 항목 11에 있어서, 상기 세포는 차이니즈 햄스터 난소 (Chinese Hamster Ovary: CHO) 세포인 것인 세포.
15. CD40L-관련 질환 또는 장애를 갖는 피험체를 치료하는 방법으로서, 항목 1 내지 7 중 어느 하나의 CD40 수용체 작용제 단백질의 유효량을 상기 피험체에게 투여하는 단계를 포함하는 방법.
16. 항목 15에 있어서, 상기 질환 또는 장애가 종양, 감염 질환, 염증 질환, 대사 질환, 자가면역 장애, 퇴행성 질환, 아폽토시스-관련 질환, 및 이식 거부로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방법.
17. 항목 16에 있어서, 상기 종양이 고형 종양인 것인 방법.
18. 항목 16에 있어서, 상기 종양은 림프 종양인 것인 방법.
19. 항목 16에 있어서, 상기 자가면역 장애는 류마티스 질환, 관절염 질환, 또는 류마티스 및 관절염 질환인 것인 방법.
20. 항목 16에 있어서, 상기 질환 또는 장애는 류마티스 관절염인 것인 방법.
21. 항목 16에 있어서, 상기 퇴행성 질환은 신경퇴행성 질환인 것인 방법.
22. 항목 21에 있어서, 상기 신경퇴행성 질환은 다발성 경화증인 것인 방법.
SEQUENCE LISTING
<110> Apogenix AG
<120> SINGLE-CHAIN CD40-RECEPTOR AGONIST PROTEINS
<130> SCCD40L-PCT
<160> 39
<170> BiSSAP 1.3.5
<210> 1
<211> 261
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<223> "wt CD40L"
<220>
<223> wt CD40L
<400> 1
Met Ile Glu Thr Tyr Asn Gln Thr Ser Pro Arg Ser Ala Ala Thr Gly
1 5 10 15
Leu Pro Ile Ser Met Lys Ile Phe Met Tyr Leu Leu Thr Val Phe Leu
20 25 30
Ile Thr Gln Met Ile Gly Ser Ala Leu Phe Ala Val Tyr Leu His Arg
35 40 45
Arg Leu Asp Lys Ile Glu Asp Glu Arg Asn Leu His Glu Asp Phe Val
50 55 60
Phe Met Lys Thr Ile Gln Arg Cys Asn Thr Gly Glu Arg Ser Leu Ser
65 70 75 80
Leu Leu Asn Cys Glu Glu Ile Lys Ser Gln Phe Glu Gly Phe Val Lys
85 90 95
Asp Ile Met Leu Asn Lys Glu Glu Thr Lys Lys Glu Asn Ser Phe Glu
100 105 110
Met Gln Lys Gly Asp Gln Asn Pro Gln Ile Ala Ala His Val Ile Ser
115 120 125
Glu Ala Ser Ser Lys Thr Thr Ser Val Leu Gln Trp Ala Glu Lys Gly
130 135 140
Tyr Tyr Thr Met Ser Asn Asn Leu Val Thr Leu Glu Asn Gly Lys Gln
145 150 155 160
Leu Thr Val Lys Arg Gln Gly Leu Tyr Tyr Ile Tyr Ala Gln Val Thr
165 170 175
Phe Cys Ser Asn Arg Glu Ala Ser Ser Gln Ala Pro Phe Ile Ala Ser
180 185 190
Leu Cys Leu Lys Ser Pro Gly Arg Phe Glu Arg Ile Leu Leu Arg Ala
195 200 205
Ala Asn Thr His Ser Ser Ala Lys Pro Cys Gly Gln Gln Ser Ile His
210 215 220
Leu Gly Gly Val Phe Glu Leu Gln Pro Gly Ala Ser Val Phe Val Asn
225 230 235 240
Val Thr Asp Pro Ser Gln Val Ser His Gly Thr Gly Phe Thr Ser Phe
245 250 255
Gly Leu Leu Lys Leu
260
<210> 2
<211> 8
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 2
Gly Ser Gly Ser Gly Asn Gly Ser
1 5
<210> 3
<211> 8
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 3
Gly Ser Gly Ser Gly Ser Gly Ser
1 5
<210> 4
<211> 8
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 4
Gly Gly Ser Gly Ser Gly Ser Gly
1 5
<210> 5
<211> 6
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 5
Gly Gly Ser Gly Ser Gly
1 5
<210> 6
<211> 4
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 6
Gly Gly Ser Gly
1
<210> 7
<211> 8
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 7
Gly Gly Ser Gly Asn Gly Ser Gly
1 5
<210> 8
<211> 8
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 8
Gly Gly Asn Gly Ser Gly Ser Gly
1 5
<210> 9
<211> 6
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 9
Gly Gly Asn Gly Ser Gly
1 5
<210> 10
<211> 6
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 10
Gly Ser Gly Ser Gly Ser
1 5
<210> 11
<211> 4
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 11
Gly Ser Gly Ser
1
<210> 12
<211> 3
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Linker Sequence"
<220>
<223> Linker Sequence
<400> 12
Gly Ser Gly
1
<210> 13
<211> 218
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<223> "antibody Fc fragment"
<220>
<223> antibody Fc fragment
<400> 13
Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro
1 5 10 15
Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys
20 25 30
Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp
35 40 45
Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu
50 55 60
Glu Gln Tyr Ser Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu
65 70 75 80
His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn
85 90 95
Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly
100 105 110
Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu
115 120 125
Met Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr
130 135 140
Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn
145 150 155 160
Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe
165 170 175
Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn
180 185 190
Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr
195 200 205
Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys
210 215
<210> 14
<211> 217
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<223> "antibody Fc fragment"
<220>
<223> antibody Fc fragment
<400> 14
Pro Ala Pro Pro Val Ala Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys
1 5 10 15
Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val
20 25 30
Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr
35 40 45
Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu
50 55 60
Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His
65 70 75 80
Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys
85 90 95
Gly Leu Pro Ser Ser Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln
100 105 110
Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met
115 120 125
Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro
130 135 140
Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn
145 150 155 160
Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu
165 170 175
Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val
180 185 190
Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln
195 200 205
Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys
210 215
<210> 15
<211> 714
<212> PRT
<213> Homo sapiens
<223> "Protein A"
<220>
<223> Protein A
<400> 15
Met Glu Thr Asp Thr Leu Leu Val Phe Val Leu Leu Val Trp Val Pro
1 5 10 15
Ala Gly Asn Gly Gln Ile Ala Ala His Val Ile Ser Glu Ala Ser Ser
20 25 30
Lys Thr Thr Ser Val Leu Gln Trp Ala Glu Lys Gly Tyr Tyr Thr Met
35 40 45
Ser Asn Asn Leu Val Thr Leu Glu Asn Gly Lys Gln Leu Thr Val Lys
50 55 60
Arg Gln Gly Leu Tyr Tyr Ile Tyr Ala Gln Val Thr Phe Cys Ser Asn
65 70 75 80
Arg Glu Ala Ser Ser Gln Ala Pro Phe Ile Ala Ser Leu Cys Leu Lys
85 90 95
Ser Pro Gly Arg Phe Glu Arg Ile Leu Leu Arg Ala Ala Asn Thr His
100 105 110
Ser Ser Ala Lys Pro Cys Gly Gln Gln Ser Ile His Leu Gly Gly Val
115 120 125
Phe Glu Leu Gln Pro Gly Ala Ser Val Phe Val Asn Val Thr Asp Pro
130 135 140
Ser Gln Val Ser His Gly Thr Gly Phe Thr Ser Phe Gly Leu Leu Lys
145 150 155 160
Leu Gly Ser Gly Ser Gly Asn Gly Ser Gln Ile Ala Ala His Val Ile
165 170 175
Ser Glu Ala Ser Ser Lys Thr Thr Ser Val Leu Gln Trp Ala Glu Lys
180 185 190
Gly Tyr Tyr Thr Met Ser Asn Asn Leu Val Thr Leu Glu Asn Gly Lys
195 200 205
Gln Leu Thr Val Lys Arg Gln Gly Leu Tyr Tyr Ile Tyr Ala Gln Val
210 215 220
Thr Phe Cys Ser Asn Arg Glu Ala Ser Ser Gln Ala Pro Phe Ile Ala
225 230 235 240
Ser Leu Cys Leu Lys Ser Pro Gly Arg Phe Glu Arg Ile Leu Leu Arg
245 250 255
Ala Ala Asn Thr His Ser Ser Ala Lys Pro Cys Gly Gln Gln Ser Ile
260 265 270
His Leu Gly Gly Val Phe Glu Leu Gln Pro Gly Ala Ser Val Phe Val
275 280 285
Asn Val Thr Asp Pro Ser Gln Val Ser His Gly Thr Gly Phe Thr Ser
290 295 300
Phe Gly Leu Leu Lys Leu Gly Ser Gly Ser Gly Asn Gly Ser Gln Ile
305 310 315 320
Ala Ala His Val Ile Ser Glu Ala Ser Ser Lys Thr Thr Ser Val Leu
325 330 335
Gln Trp Ala Glu Lys Gly Tyr Tyr Thr Met Ser Asn Asn Leu Val Thr
340 345 350
Leu Glu Asn Gly Lys Gln Leu Thr Val Lys Arg Gln Gly Leu Tyr Tyr
355 360 365
Ile Tyr Ala Gln Val Thr Phe Cys Ser Asn Arg Glu Ala Ser Ser Gln
370 375 380
Ala Pro Phe Ile Ala Ser Leu Cys Leu Lys Ser Pro Gly Arg Phe Glu
385 390 395 400
Arg Ile Leu Leu Arg Ala Ala Asn Thr His Ser Ser Ala Lys Pro Cys
405 410 415
Gly Gln Gln Ser Ile His Leu Gly Gly Val Phe Glu Leu Gln Pro Gly
420 425 430
Ala Ser Val Phe Val Asn Val Thr Asp Pro Ser Gln Val Ser His Gly
435 440 445
Thr Gly Phe Thr Ser Phe Gly Leu Leu Lys Leu Gly Ser Gly Ser Ser
450 455 460
Ser Ser Ser Ser Ser Ser Gly Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro
465 470 475 480
Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe
485 490 495
Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val
500 505 510
Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe
515 520 525
Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro
530 535 540
Arg Glu Glu Gln Tyr Ser Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr
545 550 555 560
Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val
565 570 575
Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala
580 585 590
Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg
595 600 605
Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly
610 615 620
Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro
625 630 635 640
Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser
645 650 655
Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln
660 665 670
Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His
675 680 685
Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Ser Ser Ser Ser Ser
690 695 700
Ser Ala Trp Ser His Pro Gln Phe Glu Lys
705 710
<210> 16
<211> 23
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "hinge linker variant "
<220>
<223> hinge linker variant
<400> 16
Gly Ser Gly Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ser Gly Ser Cys Asp Lys
1 5 10 15
Thr His Thr Cys Pro Pro Cys
20
<210> 17
<211> 20
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "signal peptide"
<220>
<223> signal peptide
<400> 17
Met Glu Thr Asp Thr Leu Leu Val Phe Val Leu Leu Val Trp Val Pro
1 5 10 15
Ala Gly Asn Gly
20
<210> 18
<211> 15
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "serine linker with strep tag"
<220>
<223> serine linker with strep tag
<400> 18
Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ala Trp Ser His Pro Gln Phe Glu Lys
1 5 10 15
<210> 19
<211> 21
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "hinge linker variant"
<220>
<223> hinge linker variant
<400> 19
Gly Ser Gly Ser Ser Ser Ser Ser Ser Gly Ser Cys Asp Lys Thr His
1 5 10 15
Thr Cys Pro Pro Cys
20
<210> 20
<211> 22
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "hinge linker variant"
<220>
<223> hinge linker variant
<400> 20
Gly Ser Gly Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ser Gly Ser Cys Asp Lys Thr
1 5 10 15
His Thr Cys Pro Pro Cys
20
<210> 21
<211> 20
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "hinge linker variant"
<220>
<223> hinge linker variant
<400> 21
Gly Ser Gly Ser Ser Ser Ser Ser Gly Ser Cys Asp Lys Thr His Thr
1 5 10 15
Cys Pro Pro Cys
20
<210> 22
<211> 18
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "hinge linker variant"
<220>
<223> hinge linker variant
<400> 22
Gly Ser Gly Ser Ser Ser Gly Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro
1 5 10 15
Pro Cys
<210> 23
<211> 20
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "hinge linker variant"
<220>
<223> hinge linker variant
<400> 23
Gly Ser Gly Ser Ser Ser Gly Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro
1 5 10 15
Pro Cys Gly Ser
20
<210> 24
<211> 22
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "hinge linker variant"
<220>
<223> hinge linker variant
<400> 24
Gly Ser Gly Ser Ser Ser Gly Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro
1 5 10 15
Pro Cys Gly Ser Gly Ser
20
<210> 25
<211> 700
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Protein-A without strep tag"
<220>
<223> Protein-A without strep tag
<400> 25
Met Glu Thr Asp Thr Leu Leu Val Phe Val Leu Leu Val Trp Val Pro
1 5 10 15
Ala Gly Asn Gly Gln Ile Ala Ala His Val Ile Ser Glu Ala Ser Ser
20 25 30
Lys Thr Thr Ser Val Leu Gln Trp Ala Glu Lys Gly Tyr Tyr Thr Met
35 40 45
Ser Asn Asn Leu Val Thr Leu Glu Asn Gly Lys Gln Leu Thr Val Lys
50 55 60
Arg Gln Gly Leu Tyr Tyr Ile Tyr Ala Gln Val Thr Phe Cys Ser Asn
65 70 75 80
Arg Glu Ala Ser Ser Gln Ala Pro Phe Ile Ala Ser Leu Cys Leu Lys
85 90 95
Ser Pro Gly Arg Phe Glu Arg Ile Leu Leu Arg Ala Ala Asn Thr His
100 105 110
Ser Ser Ala Lys Pro Cys Gly Gln Gln Ser Ile His Leu Gly Gly Val
115 120 125
Phe Glu Leu Gln Pro Gly Ala Ser Val Phe Val Asn Val Thr Asp Pro
130 135 140
Ser Gln Val Ser His Gly Thr Gly Phe Thr Ser Phe Gly Leu Leu Lys
145 150 155 160
Leu Gly Ser Gly Ser Gly Asn Gly Ser Gln Ile Ala Ala His Val Ile
165 170 175
Ser Glu Ala Ser Ser Lys Thr Thr Ser Val Leu Gln Trp Ala Glu Lys
180 185 190
Gly Tyr Tyr Thr Met Ser Asn Asn Leu Val Thr Leu Glu Asn Gly Lys
195 200 205
Gln Leu Thr Val Lys Arg Gln Gly Leu Tyr Tyr Ile Tyr Ala Gln Val
210 215 220
Thr Phe Cys Ser Asn Arg Glu Ala Ser Ser Gln Ala Pro Phe Ile Ala
225 230 235 240
Ser Leu Cys Leu Lys Ser Pro Gly Arg Phe Glu Arg Ile Leu Leu Arg
245 250 255
Ala Ala Asn Thr His Ser Ser Ala Lys Pro Cys Gly Gln Gln Ser Ile
260 265 270
His Leu Gly Gly Val Phe Glu Leu Gln Pro Gly Ala Ser Val Phe Val
275 280 285
Asn Val Thr Asp Pro Ser Gln Val Ser His Gly Thr Gly Phe Thr Ser
290 295 300
Phe Gly Leu Leu Lys Leu Gly Ser Gly Ser Gly Asn Gly Ser Gln Ile
305 310 315 320
Ala Ala His Val Ile Ser Glu Ala Ser Ser Lys Thr Thr Ser Val Leu
325 330 335
Gln Trp Ala Glu Lys Gly Tyr Tyr Thr Met Ser Asn Asn Leu Val Thr
340 345 350
Leu Glu Asn Gly Lys Gln Leu Thr Val Lys Arg Gln Gly Leu Tyr Tyr
355 360 365
Ile Tyr Ala Gln Val Thr Phe Cys Ser Asn Arg Glu Ala Ser Ser Gln
370 375 380
Ala Pro Phe Ile Ala Ser Leu Cys Leu Lys Ser Pro Gly Arg Phe Glu
385 390 395 400
Arg Ile Leu Leu Arg Ala Ala Asn Thr His Ser Ser Ala Lys Pro Cys
405 410 415
Gly Gln Gln Ser Ile His Leu Gly Gly Val Phe Glu Leu Gln Pro Gly
420 425 430
Ala Ser Val Phe Val Asn Val Thr Asp Pro Ser Gln Val Ser His Gly
435 440 445
Thr Gly Phe Thr Ser Phe Gly Leu Leu Lys Leu Gly Ser Gly Ser Ser
450 455 460
Ser Ser Ser Ser Ser Ser Gly Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro
465 470 475 480
Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe
485 490 495
Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val
500 505 510
Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe
515 520 525
Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro
530 535 540
Arg Glu Glu Gln Tyr Ser Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr
545 550 555 560
Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val
565 570 575
Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala
580 585 590
Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg
595 600 605
Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly
610 615 620
Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro
625 630 635 640
Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser
645 650 655
Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln
660 665 670
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<213> Artificial Sequence
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<220>
<223> fusion protein variant
<400> 36
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245 250 255
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260 265 270
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275 280 285
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355 360 365
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405 410 415
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<210> 37
<211> 2147
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<223> "DNA Sequence encoding fusion protein "
<220>
<223> DNA Sequence encoding fusion protein
<400> 37
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cgtgctgctg gtctgggtgc ctgcaggaaa tggacagatc gcagctcatg tgataagtga 120
ggcaagctcg aagacgacta gcgtattgca gtgggcagag aaggggtact acaccatgtc 180
caacaacctc gtcacgctgg agaacggcaa acagctcacc gtcaagcgac agggcctgta 240
ctacatctac gcacaagtca ccttctgttc taaccgagag gcttccagtc aagcaccctt 300
cattgcttcc ctgtgcctga aatcccctgg tcgattcgag aggatactgc tcagggcagc 360
taacactcac tccagtgcta agccttgcgg tcagcagagt atccacctcg gcggcgtatt 420
cgagctgcaa ccaggagctt ccgtctttgt gaacgtgact gacccttctc aagtctctca 480
cggaacagga ttcacctctt tcgggctcct aaagctgggt tccggaagcg gtaatggtag 540
tcaaatcgct gcccatgtaa tttccgaggc ttcgtcaaag actacgtctg ttctacaatg 600
ggccgagaaa ggctactata ccatgtcaaa taatctcgtc actcttgaga acgggaagca 660
gcttaccgtt aaacgtcagg gactttacta catttatgcc caagtcactt tctgctcaaa 720
tcgagaggca agctcccaag caccgttcat agcatcactc tgcctcaagt cccctggaag 780
gtttgaacga atactactta gggccgctaa tacacattcg agtgcaaagc cttgcggaca 840
gcaaagcatt catttaggtg gagtcttcga gcttcaacca ggagcctctg tattcgtcaa 900
cgtaacggac ccatcgcaag tatcccacgg cactggtttc acctcattcg gtttgctgaa 960
gttaggaagc ggcagtggaa acggttccca aatagctgcc catgtcatct cggaagcctc 1020
aagcaagacg acaagtgtct tgcaatgggc cgaaaagggt tattatacta tgtctaataa 1080
cctagtgacc ctagagaacg gtaaacaact tactgttaag cgccagggac tttattatat 1140
atatgctcag gtaacattct gctcgaatcg ggaagcatct tcacaggctc cttttatcgc 1200
tagtttatgt ctgaagagcc ccggacgatt tgagaggata ttgcttagag ccgcgaatac 1260
acacagttca gccaaacctt gtggacaaca gagtattcac ttaggtggcg tgtttgaatt 1320
acaaccaggg gcatcagtgt tcgtaaacgt aacagatccc agtcaggtct cgcacgggac 1380
gggatttact tcctttggtt tgctgaaatt aggctcggga tcctcgagtt catcgtcctc 1440
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aaaggagtat aagtgtaagg tctccaacaa ggccctgcct gcccccatcg agaaaaccat 1800
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atggcagcag ggcaacgtgt tctcctgctc cgtgatgcac gaggccctgc acaatcacta 2100
cacccagaag tccctgtctc tgagtccggg caaataatag gcgcgcc 2147
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<211> 218
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Protein-X (trivalent control protein incl. Signal Peptide and Strep Tag)"
<220>
<223> Protein-X (trivalent control protein incl. Signal Peptide and
Strep Tag)
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1 5 10 15
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20 25 30
Lys Thr Thr Ser Val Leu Gln Trp Ala Glu Lys Gly Tyr Tyr Thr Met
35 40 45
Ser Asn Asn Leu Val Thr Leu Glu Asn Gly Lys Gln Leu Thr Val Lys
50 55 60
Arg Gln Gly Leu Tyr Tyr Ile Tyr Ala Gln Val Thr Phe Cys Ser Asn
65 70 75 80
Arg Glu Ala Ser Ser Gln Ala Pro Phe Ile Ala Ser Leu Cys Leu Lys
85 90 95
Ser Pro Gly Arg Phe Glu Arg Ile Leu Leu Arg Ala Ala Asn Thr His
100 105 110
Ser Ser Ala Lys Pro Cys Gly Gln Gln Ser Ile His Leu Gly Gly Val
115 120 125
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130 135 140
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Leu Gly Ser Gly Ser Ser Gly Ser Ser Gly Ser Ser Gly Ser Gly Tyr
165 170 175
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<210> 39
<211> 177
<212> PRT
<213> Artificial Sequence
<223> "Protein-X2 (trivalent control protein incl. Signal Peptide and Strep Tag)"
<220>
<223> Protein-X2 (trivalent control protein incl. Signal Peptide and
Strep Tag)
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Ala Gly Asn Gly Gln Ile Ala Ala His Val Ile Ser Glu Ala Ser Ser
20 25 30
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Leu Gly Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ala Trp Ser His Pro Gln Phe Glu
165 170 175
Lys
Claims (27)
- 단일-쇄 융합 폴리펩티드를 포함하는 CD40 수용체 작용제 단백질로서:
(i) 제1 가용성 CD40L 도메인,
(ii) 제1 펩티드 링커,
(iii) 제2 가용성 CD40L 도메인,
(iv) 제2 펩티드 링커, 및
(v) 제3 가용성 CD40L 도메인, 및
(vi) 항체 Fc 단편, 바람직하게 서열번호: 13 또는 14에 개시된 바와 같은 아미노산 서열 또는 서열번호: 13 또는 14의 아미노산 1-217로 구성된 항체 Fc 단편을 포함하는 CD40 수용체 작용제 단백질. - 청구항 1에 있어서, 상기 항체 Fc 단편 (vi)이 상기 제1 CD40L 도메인 (i)에 대해 N-말단 및/또는 상기 제3 CD40L 도메인 (v)에 대해 C-말단에 위치하는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 항체 Fc 단편이 상기 제3 CD40L 도메인 (v)에 대해 C-말단에 위치하는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 비-응집성인 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 및/또는 제3 가용성 CD40L 도메인은 아미노산 서열 돌연변이를 임의로 (optionally) 포함하는 N-말단 단축된 도메인인 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가용성 CD40L 도메인들의 적어도 하나, 특히 상기 가용성 CD40L 도메인들 (iii) 및 (v)의 적어도 하나는 서열번호: 1에 따른 인간 CD40L의 아미노산 Gln121 또는 Ile122로 시작하는 N-말단 서열을 갖는 가용성 CD40L 도메인이고, Gln121이 중성 아미노산, 예컨대 Ser 또는 Gly로 대체될 수 있는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 6에 있어서, 상기 가용성 CD40L 도메인들의 적어도 하나, 특히 상기 가용성 CD40L 도메인들 (iii) 및 (v)의 적어도 하나는
(a) Gln121 또는 Ile122 및
(b) (Gly/Ser)121로부터 선택된 N-말단 서열을 갖는 가용성 CD40L 도메인인 것인 CD40 수용체 작용제 단백질. - 청구항 6 또는 7에 있어서, 상기 가용성 CD40L 도메인이 서열번호: 1에 따른 인간 CD40L의 아미노산 Leu261로 끝나고, 및/또는 위치 E129, A130, S132, K133, T134, E142, Y145, Y146, C178, C194, R200, F201, C218, Q220 또는 N240에서 돌연변이를 임의로 포함하는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가용성 CD40L 도메인들 (i), (iii) 및 (v)는 서열번호: 1에 따른 인간 CD40L의 아미노산들 121-261로 구성되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 펩티드 링커들 (ii) 및 (iv)는 독립적으로 3-8개의 아미노산 길이, 특히 3, 4, 5, 6, 7 또는 8개의 아미노산 길이를 가지며, 바람직하게는, 글리코실화 (glycosylated) 될 수 있는 아스파라긴 잔기를 임의로 포함하는 글리신/세린 링커인 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 10에 있어서, 상기 제1 및 제2 펩티드 링커 (ii) 및 (iv)는 서열번호: 2에 따른 아미노산 서열로 구성되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 프로테아제 절단 부위를 포함할 수 있는, 예컨대 서열번호: 17의, N-말단 시그날 펩티드 도메인을 더 포함하고, 및/또는 서열번호: 18에 따른 Strep-tag와 같은 인식/정제 (recognition/purification) 도메인을 포함할 수 있고 및/또는 이에 연결될 수 있는 C-말단 요소를 더 포함하는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 항체 Fc 단편 (vi)이 힌지-링커 (hinge-linker), 바람직하게 서열번호: 16 및 19-24 중 어느 하나의 힌지-링커를 통해 상기 가용성 CD40L 도메인 (i) 및/또는 (v)에 융합되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 항체 Fc 단편 (vi)은 서열번호: 13 또는 14에 개시된 바와 같은 아미노산 서열 또는 서열번호: 13 또는 14의 아미노산 1-217로 구성되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항에 있어서, 서열번호: 15 및 25-35 중 어느 하나의 아미노산 서열을 포함하는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 있어서, 서열번호: 27, 28, 29, 30, 32 또는 34에 개시된 바와 같은 아미노산 서열을 각각 갖는 2개의 폴리펩티드를 포함하는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 16에 있어서, 서열번호: 27, 28, 29, 30, 32 또는 34에 개시된 바와 같은 아미노산 서열을 각각 포함하는 2개의 폴리펩티드가 각 폴리펩티드의 시스테인 잔기들 453, 459 및 462 사이에 형성된 3개의 쇄간 (interchain) 디술피드 결합을 통해 공유결합으로 연결되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 16 또는 17에 있어서, 상기 폴리펩티드의 위치 147 및 296에서 아스파라긴 잔기들의 하나 이상이 N-글리코실화되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 18에 있어서, 상기 폴리펩티드의 위치 147 및 296 둘 다에서 아스파라긴 잔기가 N-글리코실화되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리펩티드(들)가 추가로 번역-후 변형되는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 20에 있어서, 상기 번역-후 변형은 상기 N-말단 글루타민의 피로글루타메이트로의 변형을 포함하는 것인 CD40 수용체 작용제 단백질.
- 청구항 1 내지 21 중 어느 한 항에 따른 CD40 수용체 작용제 단백질을 코딩하고, 바람직하게 발현 조절 서열과 작동가능하게 연결되어 있는 것인 핵산 분자.
- 청구항 22의 핵산 분자를 포함하는 발현 벡터.
- 청구항 22의 핵산 분자 또는 청구항 23의 벡터로 형질전환 또는 형질감염된 세포 또는 비-인간 생물체로서, 상기 세포는 예컨대 원핵 세포 또는 진핵 세포, 바람직하게는 포유류 세포, 또는 더 바람직하게는 인간 세포 또는 차이니즈 햄스터 난소 (Chinese Hamster Ovary: CHO) 세포인 것인 세포 또는 비-인간 생물체.
- 청구항 1 내지 21 중 어느 한 항의 CD40 수용체 작용제 단백질, 청구항 22의 핵산 분자 또는 청구항 23의 벡터를 활성제로 포함하는 약학적 또는 진단학적 조성물.
- 청구항 25에 있어서, 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제, 부형제 및/또는 아쥬반트를 더 포함하는 것인 약학적 또는 진단학적 조성물.
- 치료법, 더 구체적으로는 CD40L의 기능이상에 의해 유발, 이와 관련 및/또는 이를 수반하는 장애, 특히 증식성 장애, 가령 종양, 예컨대 고형 또는 림프 종양; 감염 질환; 염증 질환; 대사 질환; 자가면역 장애, 예컨대 류마티스 및/또는 관절염 질환; 퇴행성 질환, 예컨대 신경퇴행성 질환 가령 다발성 경화증; 아폽토시스-관련 질환 또는 이식 거부의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한, 청구항 25 또는 26에 따른 약학적 조성물.
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