KR20220161405A - 마스킹된 il-12 사이토카인 및 이들의 절단 산물 - Google Patents

마스킹된 il-12 사이토카인 및 이들의 절단 산물 Download PDF

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KR20220161405A
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라파엘 로젠펠드
우구르 에스키오카크
화웨이 치우
파커 존슨
커트 알렌 젠킨스
마갈리 페데르졸리-리베일
디라즈 싱 토마르
레베카 케이 오도넬
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실리오 디벨럽먼트, 인크.
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Abstract

본 발명은 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편, 마스킹 모이어티, 및 단백질분해 절단성 링커를 포함하는, 마스킹된 IL-12 사이토카인에 관한 것이다. 마스킹 모이어티는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 마스킹함으로써, IL-사이토카인 또는 이의 기능적 단편이 그의 동족 수용체에 결합하는 것을 감소시키거나 방지하지만, 표적 부위에서 절단성 링커의 단백질분해성 절단 후에, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이 활성화되고, 이는 IL-사이토카인 또는 이의 기능적 단편이 그의 동족 수용체에 결합할 수 있게 하거나 더 많이 결합할 수 있게 한다.

Description

마스킹된 IL-12 사이토카인 및 이들의 절단 산물
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 4월 1일에 출원된 미국 특허 가출원 제63/003,842호; 2020년 11월 25일에 출원된 미국 특허 가출원 제63/118,579호; 및 2020년 12월 18일에 출원된 미국 특허 가출원 제63/127,893호의 우선권의 이익을 주장하며, 이들 각각은 그 전체가 참조로서 본원에 통합된다.
ASCII 텍스트 파일을 이용한 서열 목록의 제출
ASCII 텍스트 파일을 이용한 다음 제출물의 내용은 그 전체가 참조로서 본원에 통합된다: 컴퓨터 판독 가능 형태(CRF)의 서열 목록(파일명: 737762002840SEQLIST.TXT, 생성일: 2021년 3월 26일, 크기: 1,000 KB).
기술분야
본 발명은 마스킹된 IL-12 사이토카인 및 이의 사용 및 제조와 관련된 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상기 마스킹된 IL-12 사이토카인의 절단 산물 및 이의 사용과 관련된 방법에 관한 것이다.
암은 미국에서 두 번째 주요 사망 원인이며, 사망자가 차지하는 비중은 그 다음 5가지 주요 사망 원인(만성 호흡기 질환, 뇌졸중, 사고, 알츠하이머병, 및 당뇨병)에 의한 사망자 비중보다 더 많다. 특히 표적 요법을 통해 큰 진전이 이루어졌지만, 이 분야에서 해야 할 많은 일이 남아 있다. 면역요법과 이 분야의 한 가지인 면역 종양학은 악성 종양을 치료하기 위한 실행 가능하고 흥미로운 치료 방법을 생성하고 있다. 구체적으로는, 암의 한 가지 특징이 면역 회피라는 것이 이제 인식되고 있고, 암을 인식하고 치료하기 위해, 많은 노력을 들여 면역 체계를 재활성화하기 위해 표적을 확인하고 이들 표적에 대한 치료법을 개발해 왔다.
사이토카인은 다양한 방식으로, 예컨대 이들의 3차원 구조에 기초하여 분류될 수 있다. 일부 사이토카인은 이종이량체인 것으로 분류된다. 이종이량체 사이토카인의 예는 IL-12 및 IL-23을 포함한다. IL-12 사이토카인은 p35 및 p40 서브유닛을 포함하는 이종이량체이다.
사이토카인 요법은 면역계를 자극하여 항종양 세포독성을 유도하는 효과적인 전략이다. 특히, 인터류킨-2(IL-2)의 재조합 형태인 알데스류킨은 전이성 신장 세포 암종 및 흑색종 치료용으로 FDA의 승인을 받았다. 안타깝게도, 환자에게 투여되는 사이토카인은 일반적으로 매우 짧은 반감기를 가지므로, 빈번한 투여가 요구된다. 예를 들어, Proleukin이라는 상표명으로 시판되는 알데스류킨의 제품 라벨은, 5분의 정맥내(IV) 주입으로 치료받은 환자의 약물 반감기가 85분으로 나타났다고 명시하고 있다. 또한, 고 투여량의 사이토카인의 투여는 전신 면역 활성화를 통해 혈관 누출과 같은 건강에 유해한 결과를 야기할 수 있다. 이러한 결과는 전신 면역 활성화와 관련된 이상반응 없이 종양을 효과적으로 표적화하는 IL-2 사이토카인 치료제 개발에 대한 요구를 예시한다.
이러한 요구를 해결하기 위한 마스킹된 IL-12 사이토카인, 상기 마스킹된 IL-12 사이토카인의 절단 산물, 및 이의 조성물 및 이의 사용 방법이 본원에 제공된다.
개시된 발명은 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편의 하나 이상의 수용체 결합 부위(들)에서 마스킹 모이어티에 의해 마스킹되도록 조작된 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편에 관한 것이다. IL-12 사이토카인은, 단백질분해 절단성 링커를 포함시킴으로써, 종양 미세환경에서와 같은 표적 부위에서 프로테아제에 의해 활성화될 수 있도록 조작된다. 마스킹된 사이토카인 작제물에서, 마스킹 모이어티는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능성 단편이 그의 동족 수용체에 결합하는 것을 감소시키거나 방지한다. 표적 부위에서 절단성 링커가 단백질분해에 의해 절단된 후, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이 활성화되며, 이는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이 그의 동족 수용체에 결합할 수 있게 하거나 더 잘 결합할 수 있게 한다.
마스킹된 IL-12 사이토카인이 본원에 제공되며, 상기 마스킹된 IL-12 사이토카인은 제1 폴리펩티드 사슬 및 제2 폴리펩티드 사슬을 포함하며,
제1 폴리펩티드 사슬을 다음을 포함하고:
N' HL1-L1-MM C'
제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하며:
N' HL2-L2-C C'
식 중 HL1은 제1 반감기 연장 도메인이고, L1은 제1 링커이고, MM은 마스킹 모이어티이고, HL2는 제2 반감기 연장 도메인이고, L2는 제2 링커이고, C는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이고,
제1 반감기 연장 도메인은 제2 반감기 연장 도메인과 결합되고,
제1 링커 또는 제2 링커 중 하나는 단백질분해 절단성 펩티드를 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편은 IL-12p35 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편에 공유 연결된 IL-12p40 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 5개 내지 20개의 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 아미노산 잔기 G 및 S가 풍부하다.
일부 구현예에서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 서열번호 3을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1을 포함하거나, 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 적어도 하나의 아미노산 변형을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 GAG-결합 도메인(KSKREKKDRV)에 대해 적어도 하나의 아미노산 변형을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 57을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 58을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 하나 이상의 시스테인 치환 돌연변이를 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 59를 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 60을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p35 폴리펩티드는 서열번호 2를 포함하거나, 서열번호 2의 아미노산 서열과 비교했을 때 적어도 하나의 아미노산 변형을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p35 폴리펩티드는 서열번호 2를 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4를 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 61을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 62를 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 63을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64를 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 IL-12 사이토카인 수용체, 또는 이의 서브유닛 또는 기능성 단편을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ1 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체의 세포외 도메인을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ1의 잔기 24 내지 237, 즉 서열번호 5를 갖는 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ1의 잔기 24 내지 545, 즉 서열번호 6을 갖는 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ2 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체의 세포외 도메인을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 212, 즉 서열번호 7을 갖는 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 222, 즉 서열번호 8을 갖는 서열을 포함하거나, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 227, 즉 서열번호 11을 갖는 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 9를 갖는 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 9의 서열과 비교했을 때 적어도 하나의 아미노산 변형을 포함하고, 임의로 상기 변형은 시스테인 치환 돌연변이이다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 65를 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 622, 즉 서열번호 10을 갖는 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 6 내지 10개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 15의 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 41의 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 42의 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 43의 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 44의 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 45의 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하고:
N' HL1-비절단성 L1-MM C'
제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함한다:
N' HL2-절단성 L2-C C'
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 3 내지 18개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 3 내지 15개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 아미노산 잔기 G 및 S가 풍부하다.
일부 구현예에서, 비-절단성 링커는 [(G)nS]를 포함하고, 여기서 n=4 또는 5이다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 12에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 13에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 14에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 54에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGSGGSGGSGGSGGSSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 55에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(PGGSGP)을 포함한다 .
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 56에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGSPG)을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 스페이서 도메인(SD)이 양 측면에 위치하는 단백질분해 절단성 펩티드(CP)를 포함하되:
SD1-CP-SD2
여기서 SD1 및 SD2는 상이하여, 제1 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하고:
N' HL1-비절단성 L1-MM C'
제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함한다:
N' HL2- SD1-CP-SD2 -C C'
일부 구현예에서, 제1 스페이서 도메인(SD1)은 3 내지 10개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, SD1은 서열번호 16을 포함한다.
일부 구현예에서, SD1은 서열번호 17을 포함한다.
일부 구현예에서, 제2 스페이서 도메인(SD2)은 3 내지 6개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, SD2는 서열번호 18을 포함한다.
일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 링커는 SD1-CP-SD2를 포함하고, 여기서 SD1은 제1 스페이서 도메인이고, CP는 절단성 펩티드이고, SD2는 제2 스페이서 도메인이며, CP는 서열번호 44에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖고, SD2는 서열번호 18에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖는다.
일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 링커는 SD1-CP-SD2를 포함하고, 여기서 SD1은 제1 스페이서 도메인이고, CP는 절단성 펩티드이고, SD2는 제2 스페이서 도메인이며, CP는 서열번호 45에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖고, SD2는 서열번호 18에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖는다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 19를 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 20을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 46을 포함한다. (GGSGGSMPYDLYHPSGP)
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 47을 포함한다. (GGSGGSGGSMPYDLYHPSGP)
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 48을 포함한다. (GGSGGSDSGGFMLTSGP)
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 49를 포함한다. (GGSGGSGGSDSGGFMLTSGP)
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 50을 포함한다. (GGSGGSRAAAVKSPSGP)
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 51을 포함한다. (GGSGGSGGSRAAAVKSPSGP)
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 52를 포함한다. (GGSGGSISSGLLSGRSSGP)
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 53을 포함한다. (GGSGGSGGSISSGLLSGRSSGP)
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은 제1 IgG1 Fc 도메인 또는 이의 단편을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 제2 IgG1 Fc 도메인 또는 이의 단편을 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 및/또는 제2 Fc 도메인은 제1 및 제2 반감기 연장 도메인의 비공유 결합을 촉진하는 하나 이상의 변형을 각각 함유한다.
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인을 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인을 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V, N297A 및 I253A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A 및 I253A)을 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 폴리펩티드 사슬은 서열번호 34의 아미노산 서열을 포함하고; 제2 폴리펩티드 사슬은 서열번호 40의 아미노산 서열을 포함한다.
본원에 기술된 진술 또는 구현예 중 어느 하나에 정의된 것과 같이, 마스킹된 IL-12 사이토카인 내 절단성 펩티드의 단백질분해 절단에 의해 제조될 수 있고, IL-12R에 결합할 수 있는 절단 산물이 본원에 제공되며, 상기 절단 산물은 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 포함한다.
마스킹된 IL-12 사이토카인의 절단 산물로서, IL-12R에 결합할 수 있는 절단 산물이 본원에 제공되며, 상기 절단 산물은 다음을 포함하는 폴리펩티드를 포함하되:
PCP-SD2-C
여기서 PCP는 단백질분해 절단성 펩티드의 일부분이고; SD2는 스페이서 도메인이고; C는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이다.
일부 구현예에서, PCP는 본원에 기술된 것과 같은 단백질분해 절단성 펩티드의 일부분이다.
일부 구현예에서, SD2는 본원에 기술된 것과 같은 스페이터 도메인이다.
일부 구현예에서, C는 본원에 기술된 것과 같은 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 29로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 29의 아미노산 서열을 포함한다.
본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인 중 어느 하나를 암호화하는 핵산이 본원에 제공된다.
본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인 중 어느 하나의 사슬 중 하나를 암호화하는 핵산이 본원에 제공된다.
본원에 기술된 핵산을 포함하는 벡터가 본원에 제공된다.
본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인을 암호화하는 핵산을 포함하는 벡터가 본원에 제공된다.
본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인의 사슬 중 하나를 암호화하는 핵산을 포함하는 벡터가 본원에 제공된다.
본원에 기술된 핵산을 포함하는 숙주 세포가 본원에 제공된다.
일 구현예에서, 숙주 세포는 HEK 세포이다. 또 다른 구현예에서, 숙주 세포는 CHO 세포이다.
본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인 중 어느 하나를 포함하는 조성물이 본원에 제공된다.
본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인 중 어느 하나 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물이 본원에 제공된다.
일부 구현예에서, 약학적 조성물은 단일 단위 투여 형태이다.
일부 구현예에서, 약학적 조성물은 정맥내 투여용으로 제형화되고, 단일 단위 투여 형태이다.
일부 구현예에서, 약학적 조성물은 주사용으로 제형화되고, 단일 단위 투여 형태이다.
일부 구현예에서, 약학적 조성물은 액체이고, 단일 단위 투여 형태이다.
본원에 기술된 것과 같은 마스킹된 IL-12 사이토카인, 또는 본원에 기술된 조성물, 또는 본원에 기술된 약학적 조성물을 포함하는 키트가 본원에 제공된다.
본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인을 생산하는 방법이 본원에 제공되며, 상기 방법은 마스킹된 IL-12 사이토카인을 생산하는 조건 하에 본원에 기술된 숙주 세포를 배양하는 단계를 포함한다.
본원에 기술된 절단 산물을 암호화하는 핵산이 본원에 제공된다.
본원에 기술된 절단 산물을 포함하는 조성물이 본원에 제공된다.
본원에 기술된 절단 산물 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물이 본원에 제공된다.
의약에 사용하기 위한 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인이 본원에 제공된다.
의약에 사용하기 위한 본원에 기술된 절단 산물이 본원에 제공된다.
대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법이 본원에 제공되며, 상기 방법은 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다.
대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법이 본원에 제공되며, 상기 방법은 본원에 기술된 조성물의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다.
대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법이 본원에 제공되며, 상기 방법은 본원에 기술된 약학적 조성물의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다.
대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법이 본원에 제공되며, 상기 방법은 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하며, 이에 의해 마스킹된 사이토카인은 단백질분해에 의해 생체내에서 절단되어 본원에 기술된 절단 산물을 생성한다.
대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법이 본원에 제공되며, 상기 방법은 동족 수용체에 결합할 수 있는 절단 산물을 생체내에서 생산하는 단계를 포함하며, 여기서 절단 산물은 본원에 기술된 절단 산물이다.
일부 구현예에서, 암은 고형 종양이다.
암의 치료 또는 예방에 사용하기 위한 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인이 본원에 제공된다.
암을 치료 또는 예방하는 방법에 사용하기 위한 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인이 본원에 제공되며, 상기 방법은 마스킹된 IL-12 사이토카인의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하며, 이에 의해 마스킹된 사이토카인은 단백질분해에 의해 생체내에서 절단되어 본원에 기술된 것과 같은 절단 산물을 생성한다.
일부 구현예에서, 암은 고형 종양이다.
암을 치료 또는 예방하는 데 사용하기 위한 본원에 기술된 절단 산물이 본원에 제공된다.
암을 치료 또는 예방하는 방법에 사용하기 위한 본원에 기술된 절단 산물이 본원에 제공되며, 상기 방법은 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인을 환자에게 투여하여, 마스킹된 사이토카인의 생체내 단백질분해에 의해 절단 산물을 생성하는 단계를 포함한다.
암을 치료 또는 예방하는 방법에 사용하기 위한 본원에 기술된 절단 산물이 본원에 제공되며, 상기 방법은 대상체에게 투여된 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인으로부터 생체내 단백질분해에 의해 절단 산물을 생성하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 암은 고형 종양이다.
암의 치료 또는 예방에 사용하기 위한 본원에 기술된 약학적 조성물이 본원에 제공된다.
일부 구현예에서, 암은 고형 종양이다.
도 1은 마스킹 모이어티, 사이토카인 또는 이의 기능적 단편("사이토카인"), 반감기 연장 도메인, 및 제1 링커를 포함하는 마스킹된 사이토카인의 예식적인 구현예의 구조를 보여주는 것으로서, 상기 제1 링커는 제1 절단성 펩티드("1CP"), 제1 N-말단 스페이서 도메인("1NSD"), 및 제1 C-말단 스페이서 도메인("1CSD")을 포함한다. 이들 예시적인 구현예는 또한, 제2 절단성 펩티드("2CP"), 제2 N-말단 스페이서 도메인("2NSD"), 및 제2 C-말단 스페이서 도메인("2CSD")을 포함하는 제2 링커를 포함한다. 화살표로 표시된 바와 같이, 예시적인 구현예는 마스킹 모이어티가 제1 링커에 연결되어 있고, 사이토카인 또는 이의 기능성 단편이 제1 링커 및 제2 링커에 연결된 것으로 나타내고 있지만, 마스킹 모이어티와 사이토카인 또는 이의 기능성 단편은, 사이토카인 또는 이의 기능성 단편이 제1 링커에 연결되고 마스킹 모이어티가 제1 링커 및 제2 링커에 연결되도록 상호교환될 수 있다. 도 1은 단량체로서의 마스킹된 사이토카인의 예시적인 구현예의 구조를 도시한다.
도 2는 마스킹 모이어티, 사이토카인 또는 이의 기능적 단편("사이토카인"), 제1 반감기 연장 도메인, 및 제2 반감기 연장 도메인을 포함하는 마스킹된 사이토카인의 예시적인 구현예의 구조를 도시한다. 도 2에 도시된 예시적인 구현예는 또한, 제1 절단성 펩티드("1CP"), 제1 N-말단 스페이서 도메인("1NSD"), 및 제1 C-말단 스페이서 도메인("1CSD")을 포함하는 제1 링커; 및 제2 절단성 펩티드("2CP"), 제2 N-말단 스페이서 도메인("2NSD"), 및 제2 C-말단 스페이서 도메인("2CSD")을 포함하는 제2 링커를 포함한다. 예시적인 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은 제1 반감기 연장 도메인에서 "홀"로 도시되고 제2 반감기 연장 도메인에서 "노브"로 도시된 바와 같은, 제1 반감기 연장 도메인과 제2 반감기 연장 도메인의 결합을 촉진하는 "노브 인투 홀(knobs into holes)" 변형을 포함한다. 제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인은 또한, 이황화 결합의 형성으로 인해 적어도 부분적으로 결합되는 것으로 도시되어 있다. "홀"이 (마스킹 모이어티에 연결된) 제1 반감기 연장 도메인의 일부로서 도시되고 "노브"가 (사이토카인에 연결된) 제2 반감기 연장 도메인의 일부로서 도시되어 있지만, "홀"이 (사이토카인에 연결된) 제2 반감기 연장 도메인의 일부가 되고 "노브"가 (마스킹 모이어티에 연결된) 제1 반감기 연장 도메인의 일부가 되도록 대안적으로 "홀"과 "노브"가 제2 반감기 연장 도메인과 상기 제1 반감기 연장 도메인에 각각 포함될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 3a~3b는 종양 미세환경에서와 같이 프로테아제에 의해 절단되기 전(좌측) 및 후(우측)의 마스킹된 사이토카인의 예시적인 구현예를 보여준다. 도 3a~3b는 마스킹된 IL-2 사이토카인의 예시적인 구현예를 도시한다. 프로테아제에 의한 절단은 마스킹 모이어티(예를 들어 도 3b에 도시된 것과 같은 IL-2Rβ)를 방출하거나, IL-2(도 3a)를 방출한다.
도 4는 IL-2 작제물(AK304, AK305, AK307, AK308, AK309, AK310, AK311, AK312, AK313, AK314, 및 AK315)의 생산 및 정제 후, 관류(flow-through)(FT) 샘플(즉, 단백질 A 컬럼에 결합하지 않은 단백질) 및 용리된(E) 샘플(즉, 단백질 A 컬럼에 결합하여 이로부터 용리된 단백질)에 대한 SDS-PAGE 분석을 보여준다.
도 5a~5d는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물(AK168) 또는 rhIL2 대조군이 CD25-Fc에 결합하는 것을 시험한 SPR 분석의 결과를 보여준다. 도 5a는 AK168과 CD25-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 5b는 MMP로 활성화된 AK168과 CD25-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 5c는 재조합 인간 IL-2(rhIL-2) 대조군과 CD25-Fc 간의 상호작용을 도시한다. 도 5d는 각 상호작용에 대한 결합 상수(ka), 해리 상수(kd), 평형 해리 상수(KD)를 비롯하여 Chi2 값 및 U 값으로부터 얻은 데이터를 요약한 표를 제공한다.
도 6a~6d는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물(AK111) 또는 rhIL-2 대조군이 CD122-Fc에 결합하는 것을 시험한 SPR 분석의 결과를 보여준다. 도 6a는 AK111과 CD122-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 6b는 프로테아제로 활성화된 AK111과 CD122-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 6c는 재조합 인간 IL-2(rhIL-2) 대조군과 CD122-Fc 간의 상호작용을 도시한다. 도 6d는 각 상호작용에 대한 결합 상수(ka), 해리 상수(kd), 평형 해리 상수(KD)를 비롯하여 Chi2 값 및 U 값으로부터 얻은 데이터를 요약한 표를 제공한다.
도 7a는 종양 미세환경에서와 같이 프로테아제에 의해 절단되기 전(좌측) 및 후(우측)의 마스킹된 사이토카인의 예시적인 구현예를 보여준다. 도 7b는 MMP10 프로테아제의 부재(좌측 레인) 또는 존재(우측 레인) 하에 인큐베이션한 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 SDS-PAGE 분석을 도시한 것으로서, Fc 부분으로부터 IL-2가 방출된다는 것을 입증한다.
도 8a~8d는 작제물 AK032, AK035, AK041, 또는 대조군으로서 rhIL-2로 처리한 PBMC에서 STAT5 활성화(%)를 보여준다. rhIL-2(도 8a), AK032(도 8b), AK035(도 8c), 또는 AK041(도 8d)과 함께 인큐베이션한 후 결정했을 때의 STAT5 활성화 수준(%)이 NK 세포, CD8+ T 세포, 효과기 T 세포(Teff), 및 조절 T 세포(Treg)에 대해 도시되어 있다.
도 9a~9c는 작제물 AK081 또는 AK032로 처리한 PBMC에서 STAT5 활성화(%)를 보여준다. MMP10에 이전에 노출되었거나 노출되지 않은 AK081 작제물을 시험하였다. 이소형 대조군뿐만 아니라 IL-2 음성 대조군도 시험하였다. STAT5 활성화 수준(%)은 NK 세포(도 9a), CD8+ T 세포(도 9c), 및 CD4+ T 세포(도 9b)에 대해 도시되어 있다.
도 10a~10d는 작제물 AK081 및 AK111을 비롯하여 rhIL-2 및 항-RSV 항체가 포함된 대조군을 사용해 PBMC에서 수행한 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. 무치료 대조군도 시험하였다. rhIL-2, AK081, 및 AK111 처리에 대한 EC50(pM)도 도시되어 있다. STAT5 활성화(%)는 CD4+FoxP3+CD25+ 세포(도 10a), CD8+ 세포(도 10b), 및 CD4+FoxP3-CD25- 세포(도 10c)에 대해 도시되어 있다. 도 10d는 AK081, AK111 작제물뿐만 아니라 rhIL-2 대조군에 대한 EC50(pM) 및 배수 변화 데이터를 제공한다.
도 11a~11d는 작제물 AK167 및 AK168을 비롯하여 rhIL-2 및 항-RSV 항체가 포함된 대조군을 사용해 PBMC에서 수행한 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. 무치료 대조군도 시험하였다. rhIL-2, AK167, 및 AK168 처리에 대한 EC50(pM)도 도시되어 있다. STAT5 활성화(%)는 CD4+FoxP3+CD25+ 세포(도 11a), CD8+ 세포(도 11b), 및 CD4+FoxP3-CD25- 세포(도 11c)에 대해 도시되어 있다. 도 11d는 AK167 및 AK168 작제물뿐만 아니라 rhIL-2 대조군에 대한 EC50(pM) 및 배수 변화 데이터를 제공한다.
도 12a~12d는 이전에 MMP10 프로테아제에 노출되었거나(+ MMP10) 노출되지 않은 작제물 AK165 또는 AK166, 또는 이소형 대조군 또는 IL-2-Fc 대조군으로 처리한 PBMC에서 수행한 STAT5 활성화(%)를 도시한다. 도 12a에 도시된 주요 항목들은 도 12b에도 적용되며, 도 12c에 도시된 것과 같은 주요 항목들은 도 12d에도 적용된다. STAT5 활성화(%)는 CD4+FoxP3+ T 조절 세포(도 12a), CD4+FoxP3- T 헬퍼 세포(도 12b), CD8+ 세포독성 T 세포(도 12c), 및 CD56+ NK 세포(도 12d)에 대해 도시되어 있다.
도 13a~13d는 이전에 MMP10 프로테아제에 노출되었거나(+ MMP10) 노출되지 않은 작제물 AK109 또는 AK110, 또는 이소형 대조군 또는 IL-2-Fc 대조군으로 처리한 PBMC에서 수행한 STAT5 활성화(%)를 도시한다. 도 12b에 도시된 것과 같은 주요 항목들은 도 13a에도 적용된다. STAT5 활성화(%)는 NK 세포(도 13a), CD8 세포(도 13b), 및 CD4 세포(도 13c)에 대해 도시되어 있다.
도 14a~14d는 작제물 AK211, AK235, AK253, AK306, AK310, AK314, 및 AK316을 비롯하여 rhIL-2 대조군을 사용해 PBMC에서 수행한 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. STAT5 활성화(%)는 CD3+CD4+FoxP3+ 세포(도 14a), CD3+CD4+FoxP3- 세포(도 14b), 및 CD3+CD8+ 세포(도 14c)에 대해 도시되어 있다. 도 14d는 시험된 작제물뿐만 아니라 rhIL-2 대조군에 대한 EC50 데이터도 제공한다.
도 15a~15d는 프로테아제에 의해 활성화된 작제물 AK081, AK167, AK216, AK218, AK219, AK220, 및 AK223뿐만 아니라 rhIL-2 대조군을 사용하여 PBMC에서 수행된 STAT5 활성화 연구의 결과를 보여준다. STAT5 활성화(%)는 CD4+FoxP3+CD25+ 조절 T 세포(도 15a), CD4+FoxP3-CD25- 세포(도 15b), 및 CD8+ 세포(도 15c)에 대해 도시되어 있다. 도 15d는 시험된 작제물뿐만 아니라 rhIL-2 대조군에 대한 EC50 데이터도 제공한다.
도 16a~16c는 작제물 AK081, AK189, AK190, 또는 AK210, 또는 항-RSV 대조군으로 처리한 PBMC에서 STAT5 활성화(%)를 보여준다. 도 16a에 도시된 것과 같은 주요 항목들은 도 16b16c에도 적용된다. STAT5 활성화(%)는 조절 T 세포(도 16a), CD4 헬퍼 T 세포(도 16b), 및 CD8 세포(도 16c)에 대해 도시되어 있다.
도 17a~17c는 작제물 AK167, AK191, AK192, 또는 AK193, 또는 항-RSV 대조군으로 처리한 PBMC에서 STAT5 활성화(%)를 보여준다. 도 17a에 도시된 것과 같은 주요 항목들은 도 17b17c에도 적용된다. STAT5 활성화(%)는 조절 T 세포(도 17a), CD4 헬퍼 T 세포(도 17b), 및 CD8 세포(도 17c)에 대해 도시되어 있다.
도 18a~18d는 작제물 AK032, AK081, AK111, AK167, 또는 AK168, 또는 항-RSV 대조군을 사용해 종양을 가진 마우스에서 수행한 약동학 연구의 결과를 보여준다. 도 18a는 시험된 작제물 각각의 구조를 간단하게 도시한다. 도 18b는 인간 IgG 검출에 의한 혈장 내 Fc 수준(μg/mL)을 보여주고, 도 18c는 인간 CD 122 검출에 의한 혈장 내 Fc-CD122 수준(μg/mL)을 보여주고, 도 18d는 인간 IL-2 검출에 의한 혈장 내 Fc-IL2 수준(μg/mL)을 보여준다. 검출 단계 전에, 항-인간 IG를 포획 항체로서 사용하였다.
도 19a~19d는 작제물 AK167, AK191 AK197, AK203, AK209, 또는 AK211, 또는 항-RSV 대조군을 사용해 종양을 가진 마우스에서 수행한 약동학 연구의 결과를 보여준다. 도 19a는 시험된 작제물 각각의 구조를 간단하게 도시한다. 도 19b는 인간 IgG 검출에 의한 혈장 내 Fc 수준(μg/mL)을 보여주고, 도 19c는 인간 IL-2 검출에 의한 혈장 내 Fc-IL2 수준(μg/mL)을 보여주고, 도 19d는 인간 CD 122 검출에 의한 혈장 내 Fc-CD122 수준(μg/mL)을 보여준다. 검출 단계 전에, 항-인간 IG를 포획 항체로서 사용하였다.
도 20a~20l은 AK032, AK081, AK111, AK167, 또는 AK168 작제물, 또는 항-RSV IgG 대조군을 사용해 비장, 혈액, 및 종양에서 CD4, CD8, NK, 및 Treg의 생체내 반응(%)을 시험한 연구들의 결과를 보여준다. 비장 조직에 대한 CD3 세포의 CD8 세포 백분율(%)(도 20a), CD3 세포의 CD4 백분율(%)(도 20b), CD3-세포의 NK 세포 백분율(%)(도 20c), CD4 세포의 FoxP3 백분율(%)(도 20d)이 도시되어 있다. 혈액에 대한 CD3 세포의 CD8 세포 백분율(%)(도 20e), CD3 세포의 CD4 백분율(%)(도 20f), CD3-세포의 NK 세포 백분율(%)(도 20g), CD4 세포의 FoxP3 백분율(%)(도 20h)이 도시되어 있다. 종양 조직에 대한 CD3 세포의 CD8 세포 백분율(%)(도 20i), CD3 세포의 CD4 백분율(%)(도 20j), CD3-세포의 NK 세포 백분율(%)(도 20k), CD4 세포의 FoxP3 백분율(%)(도 20l)이 도시되어 있다.
도 21a~21l은 AK167, AK168, AK191, AK197, AK203, AK209, 또는 AK211 작제물, 또는 항-RSV IgG 대조군을 사용해 비장, 혈액, 및 종양에서 CD4, CD8, NK, 및 Treg의 생체내 반응(%)을 시험한 연구들의 결과를 보여준다. 비장 조직에 대한 CD3 세포의 CD8 세포 백분율(%)(도 21a), CD3 세포의 CD4 백분율(%)(도 21b), CD3-세포의 NK 세포 백분율(%)(도 21c), CD4 세포의 FoxP3 백분율(%)(도 21d)이 도시되어 있다. 혈액에 대한 CD3 세포의 CD8 세포 백분율(%)(도 21e), CD3 세포의 CD4 백분율(%)(도 21f), CD3-세포의 NK 세포 백분율(%)(도 21g), CD4 세포의 FoxP3 백분율(%)(도 21h)이 도시되어 있다. 종양 조직에 대한 CD3 세포의 CD8 세포 백분율(%)(도 21i), CD3 세포의 CD4 백분율(%)(도 21j), CD3-세포의 NK 세포 백분율(%)(도 21k), CD4 세포의 FoxP3 백분율(%)(도 21l)이 도시되어 있다.
도 22a~22l은 AK235, AK191, AK192, AK193, AK210, AK189, AK190, 또는 AK211 작제물, 또는 항-RSV IgG 대조군을 사용해 비장, 혈액, 및 종양에서 CD4, CD8, NK, 및 Treg의 생체내 반응(%)을 시험한 연구들의 결과를 보여준다. 비장 조직에 대한 CD3 세포의 CD8 세포 백분율(%)(도 22a), CD3 세포의 CD4 백분율(%)(도 22b), CD3-세포의 NK 세포 백분율(%)(도 22c), CD4 세포의 FoxP3 백분율(%)(도 22d)이 도시되어 있다. 혈액에 대한 CD3 세포의 CD8 세포 백분율(%)(도 22e), CD3 세포의 CD4 백분율(%)(도 22f), CD3-세포의 NK 세포 백분율(%)(도 22g), CD4 세포의 FoxP3 백분율(%)(도 22h)이 도시되어 있다. 종양 조직에 대한 CD3 세포의 CD8 세포 백분율(%)(도 22i), CD3 세포의 CD4 백분율(%)(도 22j), CD3-세포의 NK 세포 백분율(%)(도 22k), CD4 세포의 FoxP3 백분율(%)(도 22l)이 도시되어 있다.
도 23a~23i는 비장, 혈액, 및 종양에서 AK235, AK191, AK192, AK193, AK210, AK189, AK190, 또는 AK211 작제물을 사용해 수행한 생체내 T 세포 활성화의 결과를 보여준다. T 세포 활성화는 비장, 혈액, 및 종양에서 CD8+ T 세포 중 CD25의 평균 형광 강도(MFI)(도 23a; 도 23d; 도 23g), CD4+ T 세포 중 CD25의 MFI(도 23b; 도 23e; 도 23h), 또는 Foxp3+ 세포 중 CD25의 MFI(도 23c; 도 23f; 도 23i)로서 측정하였다. 통계적 분석은 비절단성 AK211 작제물과 비교했을 때의 일원 ANOVA를 사용하여 수행하였다.
도 24a~24d는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 AK168(절단성 펩티드 서열: MPYDLYHP) 및 AK209(절단성 펩티드 서열: VPLSLY; 서열번호 15)의 생체내 절단을 시험한 연구의 결과를 보여준다. 도 24e는 AK167, AK168, 및 AK209 작제물의 총 수준 및 각 작제물의 절단되지 않은 형태의 수준에 대한 총 혈장 IgG 농도(μg/mL)의 약동학적 연구의 결과를 보여준다.
도 25a~25d는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 AK111 또는 AK168, 또는 마스킹되지 않은 IL-2 폴리펩티드 작제물 AK081 또는 AK167, 또는 항-RSV 대조군을 사용하여 혈관 누출을 평가한 생체내 연구의 결과를 보여준다. 도 25a는 체중 감소의 백분율(%)을 보여주고, 도 25b, 25c, 및 25d는 각각에 대한 간, 폐, 및 비장 각각의 중량을 그램으로 보여준다.
도 26a 26b는 AK081, AK111, AK167, 또는 AK168 작제물, 또는 항-RSV 대조군의 투여 후 간 및 폐 조직 내로 누출된 염료의 정도를 측정함으로써, 표시된 바와 같이 혈관 누출을 평가한 생체내 연구의 결과를 보여준다. 간(도 26a) 및 폐(도 26b) 내로의 염료 누출 정도는 650 nm에서의 흡광도에 기초하여 측정하였다.
도 27a 27b는 AK081, AK111, AK167, 또는 AK168 작제물, 또는 항-RSV 대조군의 투여 후 간 및 폐 조직 내로 단핵 세포가 혈관 주위에 침범한 정도를 측정함으로써 표시된 바와 같이 혈관 누출을 평가한 생체내 연구의 결과를 보여준다. 간 내 단핵 세포의 평균 수(도 27a) 및 폐 내 단핵 세포의 평균 수(도 27b)가 각각 도시되어 있다.
도 28a 28b는 AK032, AK081, AK111, AK167, 또는 AK168 작제물, 또는 항-RSV 대조군으로 치료하는 과정에 걸쳐 종양 부피 및 체중을 평가한 동계 종양 모델 연구의 결과를 보여준다. 도 28a는 치료 과정에 걸쳐 종양 부피에 대한 데이터를 보여주고, 도 28b는 치료 과정에 걸쳐 체중 변화율(%)에 대한 데이터를 보여준다.
도 29a29b는 I253A FcRn 돌연변이를 가진 AK471이 주변부에서 비활성 상태를 유지하면서 TME에서 강력한 CD8 T 세포 확장을 유도했음을 보여준다.
도 30a~30c는 AK471이 비당질-hIgG1와 비교해 반감기가 약간 더 짧다는 것을 보여준다.
도 31a~31c는 혈장에서 AK471에 의한 절단 또는 절두의 증거가 없음을 보여준다.
도 32는 예시적인 IL-12 작제물 포맷을 보여준다.
도 33a 및 33b는 예시적인 분자 AK380, AK381 및 AK384에 대한 예시적인 절단 프로세스(도 34a), 및 AK383, AK386, AK434, AK447, AK448, AK446, AK528 및 AK529에 대한 예시적인 절단 프로세스(도 34b)를 보여준다.
도 34a~34d는 예시적인 마스킹된 IL-12 폴리펩티드 작제물(AK384 및 AK386)이 rhIL-12RB1-Fc에 결합하는 것을 시험한 SPR 분석을 사용하여, IL-12RB1에 대한 IL-12의 마스킹을 도시한다. 도 34a는 AK168과 IL-12RB1-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 34b는 AK386과 IL-12RB1-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 34c는 재조합 인간 IL-12(rhIL-12) 대조군과 IL-12RB1-Fc 간의 상호작용을 도시한다. 도 34d는 결합 상수(ka), 해리 상수(kd), 평형 해리 상수(KD)를 비롯하여 각 상호작용에 대한 Chi2 값 및 U 값으로부터 얻은 데이터를 요약한 표를 제공한다. 곡선의 형상으로 인해, 정확한 동역학을 결정할 수 없었으므로, KD는 결합 속도에 기초하여 추정된다. 이들 결과는, 이들 예시적인 마스킹된 IL-12 폴리펩티드 작제물(AK168 및 AK386)이 IL-12RB1-Fc에 대한 검출 가능한 결합을 나타내지 않았고, 야생형 rhIL-12 대조군은 검출 가능한 결합을 나타냈음을 입증한다.
도 35a~35d는 예시적인 마스킹된 IL-12 폴리펩티드 작제물(AK384 및 AK386)이 rhIL-12RB2-Fc에 결합하는 것을 시험한 SPR 분석을 사용하여, IL-12RB2에 대한 IL-12의 마스킹을 도시한다. 도 35a는 AK384와 IL-12RB2-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 35b는 AK386과 IL-12RB2-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 35c는 재조합 인간 IL-12(rhIL-12) 대조군과 IL-12RB2-Fc 간의 상호작용을 도시한다. 도 35d는 각 상호작용에 대한 결합 상수(ka), 해리 상수(kd), 평형 해리 상수(KD)를 비롯하여 각 상호작용에 대한 Chi2 값 및 U 값으로부터 얻은 데이터를 요약한 표를 제공한다. 곡선의 형상으로 인해, 정확한 동역학을 결정할 수 없었으므로, KD는 결합 속도에 기초하여 추정된다. 이들 결과는, 예시적인 마스킹된 IL-12 폴리펩티드 작제물(AK386)이 IL-12RB1-Fc에 대한 검출 가능한 결합을 나타내지 않았고, 야생형 rhIL-12 대조군 및 예시적인 IL-12 폴리펩티드 작제물(AK384)은 검출 가능한 결합을 나타냈음을 입증한다.
도 36~40은 실시예 6의 결과를 보여준다. 도 41~43은 실시예 7의 결과를 보여준다. 도 44~52e는 실시예 8의 결과를 보여준다.
도 53a~53d도 54a~54f는 펩티드 기질을 포함하지 않는 예시적인 IL-15 작제물 AK904 및 AK910, 펩티드 기질을 포함하는 작제물 AK932, AK938, AK930, 및 AK936을 사용하는 SDS-PAGE 및 HEK-Blue IL-2 생물검정의 결과를 보여준다. 도 53a~53d는 SDS-PAGE 겔 결과를 보여준다. 도 54a~54f는 HEK-Blue IL-2 생물검정 결과를 보여준다.
도 55a~68은 실시예 11의 결과를 보여준다. 예시적인 쥣과 동물화 분자 AK944, AK945, AK947 및 대조군 AK948의 PK/PD를 2개의 종양 모델인 MB49 및 B16F10을 대상으로 생체내에서 분석하였다.
도 69~71b는 실시예 12의 결과를 보여준다. 예시적인 분자 AK667, AK921, AK923 및 대조군 AK671의 PK, PD, 혈액학 및 혈청 화학을 시노몰구스 원숭이를 대상으로 분석하였다.
마스킹 모이어티를 사용함으로써, 투여된 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편의 전신 이상 반응은 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이 그의 동족 수용체에 결합하는 능력을 방해함으로써 감소될 수 있다.
인테류킨 12 수용체는 인터류킨 12에 결합하는 I형 사이토카인 수용체이다. 이는 베타 1 및 베타 2 서브유닛으로 구성된다.
단백질분해 절단성 펩티드를 포함하는 링커를 사용하여 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 마스킹함으로써, 마스킹 모이어티의 사용에 의해 방해되는 결합 능력은 종양 미세환경에서 절단성 펩티드의 절단에 의해 복원될 수 있다. 따라서, 본원에 제공된 마스킹된 IL-12 사이토카인은 암의 특징 중 하나인, 활성 프로테아제의 높은 국소 농도를 이용함으로써 종양 미세환경에 대한 약리학적 활성을 정확하게 표적화하도록 조작된다. 종양 미세환경의 이러한 특징은 전신 불활성 분자를 IL-12 절단 산물의 형태를 갖는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편으로 형질전환시키는 데 사용된다. 종양 미세환경에서 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 활성화하면, 활성 형태로 대상체에게 투여되는 약물과 결합할 수 있는 전신 독성을 유의하게 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 마스킹된 IL-2 사이토카인은 전구약물로서 간주될 수 있다.
본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인은 다양한 유리한 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 본원의 어느 곳에서나 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인은 단백질분해 절단 시, 우선적으로는 종양 미세환경에서 및 주변부에서는 더 낮은 수준에서, 면역 세포를 활성화(증식 및 확장)할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 본원의 어느 곳에서나 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인은 단백질분해 절단 시, 종양 근절(즉, 항종양 활성을 나타냄) 및 전이 억제를 촉진할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 본원의 어느 곳에서나 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인은 유리한 장기간의 약물 노출을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인은 유리한 안정성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인은 유리한 내약성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 또한, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인은 유리한 효능을 나타내는 것으로 밝혀졌다.
1. '이종이량체' 마스킹된 사이토카인
일부 구현예에서, 제1 폴리펩티드 사슬에 마스킹 모이어티를 포함하고 제2 폴리펩티드 사슬에 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 포함하는 마스킹된 사이토카인이 본원에 제공된다. 이러한 마스킹된 사이토카인은 '이종이량체' 마스킹된 사이토카인으로서 지칭될 수 있다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 단백질 이종이량체를 포함하고, 단백질 이종이량체는:
a) 제1 링커를 통해 제1 반감기 연장 도메인에 연결된 마스킹 모이어티를 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬; 및
b) 제2 링커를 통해 제2 반감기 연장 도메인에 연결된 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함하되,
제1 반감기 연장 도메인은 제2 반감기 연장 도메인과 결합되고,
제1 링커 또는 제2 링커 중 하나는 단백질분해 절단성 펩티드를 포함한다.
마스킹 모이어티, 반감기 연장 도메인, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편, 링커, 및 제1 반감기 연장 도메인과 제2 반감기 연장 도메인 사이의 결합 유형은 본원에 기술된 것들 중 어느 하나, 및 본원에 기술된 것들의 임의의 조합일 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 폴리펩티드 사슬에서, 제1 반감기 연장 도메인은 제1 링커의 아미노 말단에 연결되고, 제1 링커의 카르복시 말단은 상기 마스킹 모이어티의 아미노 말단에 연결되며, 제2 폴리펩티드 사슬에서, 제2 반감기 연장 도메인은 제2 링커의 아미노 말단에 연결되고, 제2 링커의 카르복시 말단은 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편의 아미노 말단에 연결된다. 이는 아래에 개략적으로 도시되어 있으며, 여기서:
제1 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하고:
N' HL1-L1-MM C'
제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하며:
N' HL2-L2-C C'
식 중 HL1은 제1 반감기 연장 도메인이고, L1은 제1 링커이고, MM은 마스킹 모이어티이고, HL2는 제2 반감기 연장 도메인이고, L2는 제2 링커이고, C는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이다.
1.1 IL-12 사이토카인
마스킹된 사이토카인 또는 이의 절단 산물에 사용하기 위한 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이 본원에 제공된다. 사이토카인은, 특히 면역계의 세포에서, 세포의 신호전달에 있어서 역할을 한다. IL-12는 면역계에서 백혈구의 활성을 조절하는 사이토카인 신호 전달 분자의 일종인 인터류킨이다.
내인성 IL-12는 생합성 동안 세포에서 이량체화되는 2개의 구별되는 분자 IL-12 p40 및 IL-12 p35로서 존재한다.
IL-12 p40 및 IL-12 p35의 전체 서열은 다음과 같다(생합성 동안 절단된 프로-펩티드는 굵은 글씨체로 표시되어 있음):
IL-12 p40 서브유닛:
MCHQQLVISWFSLVFLASPLVAIWELKKDVYVVELDWYPDAPGEMVVLTCDTPEEDGITW
TLDQSSEVLGSGKTLTIQVKEFGDAGQYTCHKGGEVLSHSLLLLHKKEDGIWSTDILKDQ
KEPKNKTFLRCEAKNYSGRFTCWWLTTISTDLTFSVKSSRGSSDPQGVTCGAATLSAERV
RGDNKEYEYSVECQEDSACPAAEESLPIEVMVDAVHKLKYENYTSSFFIRDIIKPDPPKN
LQLKPLKNSRQVEVSWEYPDTWSTPHSYFSLTFCVQVQGKSKREKKDRVFTDKTSATVIC
RKNASISVRAQDRYYSSSWSEWASVPCS
IL-12 p35 서브유닛:
MCPARSLLLVATLVLLDHLSLARNLPVATPDPGMFPCLHHSQNLLRAVSNMLQKARQTLE
FYPCTSEEIDHEDITKDKTSTVEACLPLELTKNESCLNSRETSFITNGSCLASRKTSFMM
ALCLSSIYEDLKMYQVEFKTMNAKLLMDPKRQIFLDQNMLAVIDELMQALNFNSETVPQK
SSLEEPDFYKTKIKLCILLHAFRIRAVTIDRVMSYLNAS
성숙한 형태는 다음과 같다:
IL-12 p40 서브유닛:
IWELKKDVYVVELDWYPDAPGEMVVLTCDTPEEDGITWTLDQSSEVLGSGKTLTIQVKEFGDAGQYTCHKGGEVLSHSLLLLHKKEDGIWSTDILKDQKEPKNKTFLRCEAKNYSGRFTCWWLTTISTDLTFSVKSSRGSSDPQGVTCGAATLSAERVRGDNKEYEYSVECQEDSACPAAEESLPIEVMVDAVHKLKYENYTSSFFIRDIIKPDPPKNLQLKPLKNSRQVEVSWEYPDTWSTPHSYFSLTFCVQVQGKSKREKKDRVFTDKTSATVICRKNASISVRAQDRYYSSSWSEWASVPCS
 
IL-12 p35 서브유닛:
RNLPVATPDPGMFPCLHHSQNLLRAVSNMLQKARQTLEFYPCTSEEIDHEDITKDKTSTVEACLPLELTKNESCLNSRETSFITNGSCLASRKTSFMMALCLSSIYEDLKMYQVEFKTMNAKLLMDPKRQIFLDQNMLAVIDELMQALNFNSETVPQKSSLEEPDFYKTKIKLCILLHAFRIRAVTIDRVMSYLNAS
 
이들은 2개의 서브유닛 사이에서 결합된 이황화물을 통해 생합성 동안 공유적으로 이량체화되는 2개의 사슬로서 표현된다: p40 서브유닛의 시스테인 C199는 p35 서브유닛의 시스테인 C96과 결합한다.
IL-12 사이토카인의 "기능적 단편"은 (예를 들어 전장 사이토카인 단백질과 비교해 적어도 50%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 100%의 활성 이내에서) 사이토카인 수용체 결합 능력을 보유하거나 변형된 사이토카인 수용체 결합 능력을 갖는, 전장 사이토카인 단백질의 일부분을 포함한다. 사이토카인 수용체 결합 능력은, 예를 들어 사이토카인이 사이토카인의 동족 수용체 또는 이의 성분에 결합하는 능력에 의해 나타날 수 있다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 인터류킨-12 수용체에 결합할 수 있는 임의의 자연 발생 인터류킨-2(IL-12) 단백질 또는 이의 변형된 변이체이다.
일부 구현예에서, IL-12 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편은 IL-12p35 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편에 공유 연결된 IL-12p40 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 포함한다..
IL-12p40 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편은, 제1 폴리펩티드 사슬이 다음을 포함하고:
N' HL1-L1-MM C'
제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하도록 제1 반감기 연장 도메인에 부착될 수 있으며:
N' HL2-L2-[IL-12p40-링커-IL-12p35] C'
여기서, 'IL-12p40'은 IL-12p40 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편이고, 'IL-12p35'는 IL-12p35 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편이다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 적어도 하나의 아미노산 변형을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 적어도 하나의 아미노산 변형의 각각은 치환, 삽입, 또는 결실과 같은 임의의 아미노산 변형일 수 있다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 적어도 1개, 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 5개, 적어도 6개, 적어도 7개, 적어도 8개, 적어도 9개, 또는 적어도 10개의 아미노산 치환을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때, 적어도 5개의 아미노산 치환을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
IL-12p40 폴리펩티드는 글리코사미노글리칸(GAG)-결합 도메인을 포함한다. 헤파린 및 헤파란 황산염과 같은 GAG는 IL-12를 포함하는 다수의 성장 인자 및 사이토카인에 결합하는 것으로 나타났다. 이러한 결합의 생리학적 유의성은 2배이다. 첫째, GAG는 세포 표면에서 공동 수용체로서 작용하여 사이토카인의 높은 국소 농도를 유지할 수 있다. 둘째, GAG는 이량체화 및 단백질 분해로부터의 보호를 포함하는 다수의 메커니즘을 통해 성장 인자 및 사이토카인의 생물활성을 조절할 수 있다.
성숙한 형태의 IL-12 p40 서브유닛 내의 GAG-결합 도메인은 아래에 굵은 글씨체로 표시되어 있다:
IWELKKDVYVVELDWYPDAPGEMVVLTCDTPEEDGITWTLDQSSEVLGSGKTLTIQVKEFGDAGQYTCHKGGEVLSHSLLLLHKKEDGIWSTDILKDQ
KEPKNKTFLRCEAKNYSGRFTCWWLTTISTDLTFSVKSSRGSSDPQGVTCGAATLSAERV
RGDNKEYEYSVECQEDSACPAAEESLPIEVMVDAVHKLKYENYTSSFFIRDIIKPDPPKN
LQLKPLKNSRQVEVSWEYPDTWSTPHSYFSLTFCVQVQGKSKREKKDRVFTDKTSATVIC
RKNASISVRAQDRYYSSSWSEWASVPCS
GAG-결합 도메인(KSKREKKDRV)에 대한 변형은 돌연변이된 GAG-결합 도메인을 갖는 IL-12 사이토카인을 포함하는 작제물의 PK 프로파일을 사이토카인 활성의 감소 없이 증가시키는 것으로 본원에서 나타났다. 따라서, 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 GAG-결합 도메인에 대한 적어도 하나의 아미노산 변형을 포함한다. 일부 구현예에서, GAG-결합 도메인에 대한 변형은 결실 돌연변이이다. 일부 구현예에서, GAG-결합 도메인에 대한 변형은 결실 돌연변이 및 적어도 하나의 치환 돌연변이이다.
일부 구현예에서, GAG-결합 도메인은 아미노산 서열 KDNTERV를 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 57의 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, GAG-결합 도메인은 아미노산 서열 KDNTEGRV를 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 58의 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, GAG-결합 도메인은 아미노산 서열 KDNTERV로 구성된다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 57의 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, GAG-결합 도메인은 아미노산 서열 KDNTEGRV로 구성된다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 58의 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 하나 이상의 시스테인 치환을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 위치 C252에서 하나의 아미노산 치환을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 위치 C252에서의 아미노산 치환은 C252S이다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 59의 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 59의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 59의 아미노산 서열로 구성된다.
일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 하나 이상의 시스테인 치환을 갖는 아미노산 서열 및, GAG-결합 도메인에 대한 적어도 하나의 아미노산 변형을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 위치 C252S에서 하나의 아미노산 치환을 포함하고, GAG-결합 도메인은 아미노산 서열 KDNTERV를 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 위치 C252S에서 하나의 아미노산 치환을 포함하고, GAG-결합 도메인은 아미노산 서열 KDNTEGRV를 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 60의 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 60의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 60의 아미노산 서열로 구성된다.
일부 구현예에서, IL-12p35 폴리펩티드는 서열번호 2를 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12p35 폴리펩티드는 서열번호 2의 아미노산 서열과 비교했을 때 적어도 하나의 아미노산 변형을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 적어도 하나의 아미노산 변형의 각각은 치환, 삽입, 또는 결실과 같은 임의의 아미노산 변형일 수 있다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 2의 아미노산 서열과 비교했을 때 적어도 1개, 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 5개, 적어도 6개, 적어도 7개, 적어도 8개, 적어도 9개, 또는 적어도 10개의 아미노산 치환을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 2의 아미노산 서열과 비교했을 때, 적어도 5개의 아미노산 치환을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 5개 내지 20개의 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 아미노산 잔기 G 및 S가 풍부하다.
일부 구현예에서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 G 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 잔기 유형만을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 [(G)nS]를 포함하고, 여기서 n=4 또는 5이다.
일부 구현예에서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 (GGGGS) 반복을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 서열번호 3을 포함한다. (GGGGSGGGGSGGGGS)
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4를 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 1 및 2의 아미노산 서열과 비교했을 때 적어도 하나의 아미노산 변형을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 적어도 하나의 아미노산 변형의 각각은 치환, 삽입, 또는 결실과 같은 임의의 아미노산 변형일 수 있다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 1 및 2의 아미노산 서열과 비교했을 때 적어도 1개, 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 5개, 적어도 6개, 적어도 7개, 적어도 8개, 적어도 9개, 또는 적어도 10개의 아미노산 치환을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 1 및 2의 아미노산 서열과 비교했을 때, 적어도 5개의 아미노산 치환을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 61의 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 61의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 62의 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 62의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 63의 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 63의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
1.2 마스킹 모이어티
마스킹된 사이토카인에 사용하기 위한 마스킹 모이어티가 본원에 제공된다. 마스킹 모이어티는 마스킹된 사이토카인으로부터 절단되어 이의 절단 산물을 형성한다는 것이 이해될 것이다. 마스킹 모이어티는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 마스킹하여 마스킹된 사이토카인을 형성하여, IL-사이토카인 또는 이의 기능적 단편이 그의 동족 수용체에 결합하는 것을 감소시키거나 방지한다.
IL-12 수용체, 베타 1, 또는 IL-12Rβ1은 IL-12 수용체 복합체의 서브유닛이다. IL-12Rβ1은 CD212로도 알려져 있다. 이러한 단백질은 낮은 친화도로 인터류킨-12(IL-12)에 결합한다. 이러한 단백질은 이황화-결합 올리고머를 형성하는데, 이는 IL-12 결합 활성에 요구된다. IL-12 수용체, 베타 2, 또는 IL-12Rβ2는 IL-12 수용체 복합체의 서브유닛이다. IL-12Rβ1 및 IL-12Rβ2 단백질의 공동 발현은 고친화도 IL-12 결합 부위의 형성을 유도하는 것으로 나타났다.
단백질(예: 사이토카인)이 동족 단백질(예: 사이토카인 수용체)에 결합하는 정도를 결정하는 방법은 당업계에 잘 알려져 있다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 IL-12 사이토카인 수용체, 또는 이의 서브유닛 또는 기능적 단편의 세포외 도메인을 포함한다.
CD212로도 불리는 인터류킨-12 수용체 서브유닛 베타-1은 다음의 서열을 갖는다:
 
MEPLVTWVVPLLFLFLLSRQGAA CRTSECCFQDPPYPDADSGSASGPRDLRCYRISSDRY
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LHLGKMPYLSGAAYNVAVISSNQFGPGLNQTWHIPADTHTEPVALNISVGTNGTTMYWPA
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WINPVDFQEEASLQEALVVEMSWDKGERTEPLEKTELPEGAPELALDTELSLEDGDRCKA
KM
 
인터류킨-12 수용체 서브유닛 베타-2는 다음의 서열을 갖는다:
 
MAHTFRGCSLAFMFIITWLLIKA KIDACKRGDVTVKPSHVILLGSTVNITCSLKPRQGCF
HYSRRNKLILYKFDRRINFHHGHSLNSQVTGLPLGTTLFVCKLACINSDEIQICGAEIFV
GVAPEQPQNLSCIQKGEQGTVACTWERGRDTHLYTEYTLQLSGPKNLTWQKQCKDIYCDY
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WNSIPVQEQMGCLLHYRIYWKERDSNSQPQLCEIPYRVSQNSHPINSLQPRVTYVLWMTA
LTAAGESSHGNEREFCLQGKAN WMAFVAPSICIAIIMVGIFST HYFQQKVFVLLAALRPQ
WCSREIPDPANSTCAKKYPIAEEKTQLPLDRLLIDWPTPEDPEPLVISEVLHQVTPVFRH
PPCSNWPQREKGIQGHQASEKDMMHSASSPPPPRALQAESRQLVDLYKVLESRGSDPKPE
NPACPWTVLPAGDLPTHDGYLPSNIDDLPSHEAPLADSLEELEPQHISLSVFPSSSLHPL
TFSCGDKLTLDQLKMRCDSLML
굵은 글씨체는 프로-펩티드를 나타내고, 밑줄이 그어진 이탤릭체는 세포외 도메인을 나타내고, 이탤릭체는 막관통 도메인을 나타내며, 밑줄이 그어진 굵은 글씨체는 세포질 도메인을 나타낸다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ1 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체의 세포외 도메인을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 내지 4개의 아미노산 치환을 갖는 인간 IL-12Rβ1의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 또는 2개의 아미노산 치환을 갖는 인간 IL-12Rβ1의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는, 인간 IL-12Rβ1의 잔기 24 내지 237, 즉 서열번호 5를 갖는 서열, 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 5를 갖는 IL-12Rβ1을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 5의 아미노산 서열 중 어느 하나와 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 내지 4개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 5의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 또는 2개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 5의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는, 인간 IL-12Rβ1의 잔기 24 내지 545, 즉 서열번호 6을 갖는 서열, 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 6을 갖는 IL-12Rβ1을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 6의 아미노산 서열 중 어느 하나와 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 내지 4개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 6의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 또는 2개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 6의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ2 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체의 세포외 도메인을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 내지 4개의 아미노산 치환을 갖는 인간 IL-12Rβ2의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 또는 2개의 아미노산 치환을 갖는 인간 IL-12Rβ2의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 212, 즉 서열번호 7을 갖는 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 7의 아미노산 서열 중 어느 하나와 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 내지 4개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 7의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 또는 2개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 7의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 222, 즉 서열번호 8을 갖는 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 8의 아미노산 서열 중 어느 하나와 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 내지 4개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 8의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 또는 2개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 8의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 9를 갖는 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 9의 아미노산 서열 중 어느 하나와 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 내지 4개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 9의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 또는 2개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 9의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 하나 이상의 시스테인 치환을 갖는 서열번호 9를 갖는 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 위치 C242에서 하나의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 9를 갖는 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 위치 C242에서의 아미노산 치환은 C242S이다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 65의 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 65의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 65의 아미노산 서열로 구성된다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 622, 즉 서열번호 10을 갖는 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 10의 아미노산 서열 중 어느 하나와 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 내지 4개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 10의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 또는 2개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 10의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 227, 즉 서열번호 11을 갖는 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 서열번호 11의 아미노산 서열 중 어느 하나와 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 내지 4개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 11의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 1개 또는 2개의 아미노산 치환을 갖는 서열번호 11의 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
1.3 링커
마스킹된 사이토카인 또는 이의 절단 산물에 사용하기 위한 링커가 본원에 제공된다. 본원에 제공된 것과 같은 링커는 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인 내의 2개의 기능적 성분을 함께 연결하는데 사용되는, 2개 이상의 아미노산으로 이루어진 펩티드를 지칭한다.
마스킹된 사이토카인은 제1 링커 및 제2 링커를 포함하며, 제1 링커 또는 제2 링커 중 하나는 단백질분해 절단성 펩티드를 포함한다.
일부 구현예에서, 제2 링커는 단백질분해 절단성 펩티드(본원에서 '단백질분해 절단성 링커'로서 지칭되는 링커)를 포함하고, 제1 링커는 단백질분해 절단성 펩티드(본원에서 '비단백질분해 절단성 링커'로서 지칭되는 링커)를 포함하지 않아, 제1 폴리펩티드 사슬을 다음을 포함하고:
N' HL1-비절단성 L1-MM C'
제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함한다:
N' HL2-절단성 L2-C C'
일부 구현예에서, 제1 링커는 단백질분해 절단성 펩티드(본원에서 '단백질분해 절단성 링커' 또는 '절단성 링커'로 지칭되는 링커)를 포함하고, 제2 링커는 단백질분해 절단성 펩티드(본원에서 '비단백질분해 절단성 링커' 또는 '비절단성 링커'로 지칭되는 링커)를 포함하지 않아, 제1 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하고:
N' HL1- 절단성 L1-MM C'
제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함한다:
N' HL2-비절단성 L2-C C'
일부 구현예의 비절단성 링커 및 절단성 링커는 이하에서 더욱 상세히 기술된다.
1.3.1 비단백질분해 절단성 링커
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 3 내지 18개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 3 내지 15개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 아미노산 잔기 G 및 S가 풍부하다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 G 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 잔기 유형만을 포함한다.
일부 구현예에서, 비-절단성 링커는 [(G)nS]를 포함하고, 여기서 n=4 또는 5이다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 12(GGGGS)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함한다 .
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 13(GGGGSGGGGS)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함한다 .
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 14(GGSGGGSGGGGGS)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함한다 .
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 54에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGSGGSGGSGGSGGSSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 55에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(PGGSGP)을 포함한다 .
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 56에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGSPG)을 포함한다.
일부 구현예에서, 제2 링커는 단백질분해 절단성 펩티드를 포함함으로써 제2 링커는 단백질분해 절단성 링커가 되고, 제1 링커는 단백질분해 절단성 링커를 포함하지 않음으로써 제1 링커는 비단백질분해 절단성 링커가 되며, 비절단성 링커는 3 내지 18개 아미노산의 길이이다. 일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 12(GGGGS)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함한다 . 일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 13(GGGGSGGGGS)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함한다 . 일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 14(GGSGGGSGGGGGS)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함한다 . 일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 54에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGSGGSGGSGGSGGSSGP)을 포함한다. 일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 55에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(PGGSGP)을 포함한다 . 일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 56(GGSPG)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함한다 .
일부 구현예에서, 조립된 작제물에서, 제1 반감기 연장 도메인이 제2 반감기 연장 도메인과 결합하는 것, 및 마스킹 모이어티가 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 마스킹하는 것을 용이하게 하기 위해, 제1 및 제2 폴리펩티드 사슬의 길이가 동일하거나 유사한 것이 바람직하다. 이와 같이, 마스킹 모이어티가 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편보다 더 짧은 아미노산 서열인 경우, 더 긴 링커 L1을 사용함으로써 길이의 차이를 완전히 또는 부분적으로 보상할 수 있다.
1.3.2 단백질분해 절단성 링커
일부 구현예에서, 절단성 링커는 10 내지 25개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 아래에 도시된 것과 같은 스페이서 도메인(SD)이 양 측면에 위치하는 단백질분해 절단성 펩티드(CP)를 포함한다:
SD-CP-SD
절단성 펩티드
절단성 링커는 절단성 펩티드를 포함한다.
절단성 펩티드는 프로테아제 절단 부위를 포함하는 폴리펩티드이므로, 절단성 펩티드는 단백질분해에 의해 절단될 수 있다. 프로테아제는 표적 기질 단백질의 2개의 특이적 아미노산 잔기 사이의 펩티드 결합을 절단하고 가수분해하는 효소이다. 본원에 사용된 "절단 부위"는 본원에 기술된 절단성 펩티드를 포함하는 링커 중 어느 하나에서 발견되는 절단성 펩티드의 일부분을 절단하기 위한 인식 가능 부위를 지칭한다. 따라서, 절단 부위는 본원에 기술된 것과 같은 절단성 펩티드의 서열에서 발견될 수 있다. 일부 구현예에서, 절단 부위는 절단제에 의해 인식되고 절단되는 아미노산 서열이다.
일부 구현예에서, 프로테아제 절단 부위는 종양-연관 프로테아제 절단 부위이다. 본원에 제공된 "종양-연관 프로테아제 절단 부위"는 발현이 종양 세포 또는 이의 종양 세포 환경에 특이적이거나 이에 대해 상향 조절되는 프로테아제에 의해 인식되는 아미노산 서열이다.
종양 세포 환경은 복잡하며 다수의 상이한 프로테아제를 포함할 수 있다. 이와 같이, 주어진 절단성 펩티드가 종양 세포 환경에서 절단될 정확한 부위는 종양 유형 간에, 동일한 종양 유형을 갖는 환자 간에, 그리고 특정 종양 세포 환경에 의존적인 동일한 종양에서 형성된 절단 산물 간에도 달라질 수 있다. 또한, 절단 후에도, 예를 들어, 1개 또는 2개의 말단 아미노산의 제거에 의해, 초기 절단 산물의 추가 변형이 종양 세포 환경에서 프로테아제의 추가 작용에 의해 발생할 수 있다. 따라서, 본원에 기술된 것과 같은 단일 구조의 마스킹된 사이토카인의 투여 후에, 환자의 종양 세포 환경에서 절단 산물의 분포가 형성될 것으로 예상할 수 있다.
본원에서 지칭되는 것과 같은 절단 부위는 종양 세포 환경과 연관되는 것으로 알려진 프로테아제의 표적이 되는, 절단성 펩티드 내의 2개의 특이적 아미노산 잔기 사이의 부위를 지칭한다는 것을 이해할 것이다. 이러한 의미에서, 본원에 기술된 것과 같은 절단성 펩티드 내에 2개 이상의 절단 부위가 존재할 수 있고, 이 경우 상이한 프로테아제가 상이한 절단 부위에서 절단성 펩티드를 절단한다. 2개 이상의 프로테아제가 절단성 펩티드 내에서 동일한 절단 부위에 작용하는 것도 가능하다. 프로테아제 절단 부위의 논의는 당업계에서 확인할 수 있다.
따라서, 본원에 개시된 절단성 펩티드는 하나 이상의 프로테아제에 의해 절단될 수 있다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 IL-12 사이토카인 수용체를 발현하는 영역 또는 조직에 공동 국소화되는 프로테아제에 대한 기질이다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 5량체(즉, 5개 아미노산 길이의 펩티드), 6량체(즉, 6개 아미노산 길이의 펩티드), 7량체(즉, 7개 아미노산 길이의 펩티드), 8량체 (즉, 8개 아미노산 길이의 펩티드), 9량체(즉, 9개 아미노산 길이의 펩티드), 10량체 (즉, 10개 아미노산 길이의 펩티드), 11량체(즉, 11개 아미노산 길이의 펩티드), 12량체(즉, 12개 아미노산 길이의 펩티드), 13량체 (즉, 13개 아미노산 길이의 펩티드), 14량체(즉, 14개 아미노산 길이의 펩티드), 15량체(즉, 15개 아미노산 길이의 펩티드), 16량체(즉, 16개 아미노산 길이의 펩티드), 17량체(즉, 17개 아미노산 길이의 펩티드), 또는 18량체(즉, 18개 아미노산 길이의 펩티드)이다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 5 내지 18개 아미노산의 길이이다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 6 내지 10개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, 절단성 링커 내의 절단성 펩티드는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함한다:
Figure pct00001
순수하게 예시로서, 상기 표에서, *는 절단성 펩티드 내의 알려진 또는 관찰된 프로테아제 절단 부위를 나타낸다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 15의 아미노산 서열(VPLS*LY)을 포함하고, 예를 들어 절단성 펩티드는 서열번호 210의 아미노산 서열(VPLSLYSG)을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 41의 아미노산 서열(MPYD*LYHP)을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 42의 아미노산 서열(DSGG*FMLT)을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 43의 아미노산 서열(RAAA*VKSP)을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 44의 아미노산 서열(ISSGLL*SGRS)을 포함하고, 예를 들어, 절단성 펩티드는 서열번호 211의 아미노산 서열(ISSGLLSGRSDQP)을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 45의 아미노산 서열(DLLA*VVAAS)을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 15의 아미노산 서열(VPLS*LY)을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 210의 아미노산 서열(VPLSLYSG)을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 41의 아미노산 서열(MPYD*LYHP)을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 42의 아미노산 서열(DSGG*FMLT)을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 43의 아미노산 서열(RAAA*VKSP)을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 44의 아미노산 서열(ISSGLL*SGRS)을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 211의 아미노산 서열(ISSGLLSGRSDQP)을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 펩티드는 서열번호 45의 아미노산 서열(DLLA*VVAAS)을 포함한다.
서열번호 44 또는 45에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖는 절단성 펩티드는 비종양 세포 환경과 비교하여 종양 세포 환경에서 매우 특이적인 절단을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 이들 절단성 펩티드가 본원의 어느 곳에서나 개시된 것과 같은 마스킹된 IL-12 사이토카인에 혼입될 때, 투여된 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편으로 인한 임의의 전신 이상 반응이 추가로 감소될 수 있다.
스페이서 도메인
스페이서 도메인은 하나 이상의 아미노산으로 구성될 수 있다. 스페이서 도메인이 존재하는 경우, 이의 기능은 본원에 기술된 작제물에서 단백질분해 절단성 펩티드(CP)를 다른 기능적 성분에 연결시키는 것이다.
스페이서 도메인은 종양 세포 환경 또는 비-종양 세포 환경에서 단백질분해 절단성 펩티드와 프로테아제의 생물학적 상호작용을 변경시키지 않는다는 것을 이해할 것이다. 즉, 스페이서 도메인의 존재하더라도 본원에 개시된 본 발명의 단백질분해 절단성 펩티드는 이들의 유리한 종양 특이성을 유지한다.
일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 펩티드의 측면에 위치하는 스페이서 도메인들은 상이하다.
일부 구현예에서, 스페이서 도메인은 아미노산 잔기 G, S, 및 P가 풍부하다.
일부 구현예에서, 스페이서 도메인은 G, S, 및 P로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 잔기 유형만을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 다음을 포함하며:
N' SD1-CP-SD2 C'
식 중 SD1은 제1 스페이서 도메인이고, SD2는 제2 스페이서 도메인이다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 다음을 포함한다:
N' SD1-CP-SD2 C'
일부 구현예에서, 제1 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하고:
N' HL1-비절단성 L1-MM C'
제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함한다:
N' HL2- SD1-CP-SD2 -C C'
일부 구현예에서, 제1 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하고:
N' HL1- SD1-CP-SD2 -MM C'
제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함한다:
N' HL2-비절단성 L2-C C'
일부 구현예에서, SD1의 N-말단은 글리신(G)이다.
일부 구현예에서, 제1 스페이서 도메인(SD1)은 3 내지 10개 아미노산의 길이이다. 일부 구현예에서, 제1 스페이서 도메인(SD1)은 5 내지 9개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, SD1은 서열번호 16(GGSGGS)을 포함한다.
일부 구현예에서, SD1은 서열번호 17(GGSGGSGGS)을 포함한다.
일부 구현예에서, SD2의 C-말단 서열은 -GP C'이다.
일부 구현예에서, 제2 스페이서 도메인(SD2)은 3 내지 6개 아미노산의 길이이다.
일부 구현예에서, SD2는 서열번호 18(SGP)을 포함한다.
절단 가능한 링커 내 SD1 및 SD2의 예시적인 조합이 아래에 도시되어 있다:
Figure pct00002
일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 링커는 SD1-CP-SD2를 포함하고, 여기서 SD1은 제1 스페이서 도메인이고, CP는 절단성 펩티드이고, SD2는 제2 스페이서 도메인이며, CP는 서열번호 44에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖는다. 일부 구현예에서, 스페이서 도메인은 아미노산 잔기 G, S, 및 P가 풍부하다. 일부 구현예에서, 스페이서 도메인은 G, S, 및 P로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 잔기 유형만을 포함한다.
일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 링커는 SD1-CP-SD2를 포함하고, 여기서 SD1은 제1 스페이서 도메인이고, CP는 절단성 펩티드이고, SD2는 제2 스페이서 도메인이며, CP는 서열번호 45에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖는다. 일부 구현예에서, 스페이서 도메인은 아미노산 잔기 G, S, 및 P가 풍부하다. 일부 구현예에서, 스페이서 도메인은 G, S, 및 P로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 잔기 유형만을 포함한다.
일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 링커는 SD1-CP-SD2를 포함하고, 여기서 SD1은 제1 스페이서 도메인이고, CP는 절단성 펩티드이고, SD2는 제2 스페이서 도메인이며, CP는 서열번호 44에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖고, SD2는 서열번호 18에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖는다. 일부 구현예에서, SD1은 3개 내지 6개 아미노산의 길이이다. 일부 구현예에서, 스페이서 도메인은 아미노산 잔기 G, S, 및 P가 풍부하다. 일부 구현예에서, 스페이서 도메인은 G, S, 및 P로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 잔기 유형만을 포함한다.
일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 링커는 SD1-CP-SD2를 포함하고, 여기서 SD1은 제1 스페이서 도메인이고, CP는 절단성 펩티드이고, SD2는 제2 스페이서 도메인이며, CP는 서열번호 45에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖고, SD2는 서열번호 18에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖는다. 일부 구현예에서, SD1은 3개 내지 6개 아미노산의 길이이다. 일부 구현예에서, 스페이서 도메인은 아미노산 잔기 G, S, 및 P가 풍부하다. 일부 구현예에서, 스페이서 도메인은 G, S, 및 P로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 잔기 유형만을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 19(GGSGGSVPLSLYSGP)를 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 20(GGSGGSGGSVPLSLYSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 46(GGSGGSMPYDLYHPSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 47(GGSGGSGGSMPYDLYHPSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 48(GGSGGSDSGGFMLTSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 49(GGSGGSGGSDSGGFMLTSGP)를 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 50(GGSGGSRAAAVKSPSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 51(GGSGGSGGSRAAAVKSPSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 52(GGSGGSISSGLLSGRSSGP)를 포함한다.
일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 53(GGSGGSGGSISSGLLSGRSSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 12에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGGS)를 포함하고, 절단 가능한 링커는 서열번호 19(GGSGGSVPLSLYSGP)를 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 13에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGGGSGGGGS)을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 19(GGSGGSVPLSLYSGP)를 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 14에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGSGGGSGGGGGS)을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 19(GGSGGSVPLSLYSGP)를 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 12에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGGS)을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 20(GGSGGSGGSVPLSLYSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 13에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGGGSGGGGS)을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 20(GGSGGGSVPLSLYSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 비절단성 링커는 서열번호 14에 도시된 것과 같은 아미노산 서열(GGSGGGSGGGGGS)을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 20(GGSGGGSVPLSLYSGP)을 포함한다.
일부 구현예에서, 제2 링커는 단백질분해 절단성 펩티드를 포함함으로써 제2 링커는 단백질분해 절단성 링커가 되고, 제1 링커는 단백질분해 절단성 링커를 포함하지 않음으로써 제1 링커는 비단백질분해 절단성 링커가 되며, 절단성 링커는 서열번호 46을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 55를 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 47을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 55를 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 48을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 55를 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 49를 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 56을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 50을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 55를 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 50을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 14를 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 51을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 56을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 51을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 14를 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 52를 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 55를 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 52를 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 14를 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 53을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 56을 포함한다. 일부 구현예에서, 절단성 링커는 서열번호 53을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 14를 포함한다.
일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 링커는 서열번호 44의 아미노산 서열로 이루어진 절단성 펩티드를 포함한다. (ISSGLL*SGRS).
일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 링커는 서열번호 45의 아미노산 서열로 이루어진 절단성 펩티드를 포함한다. (DLLA*VVAAS).
본원에 개시되고 예시적인 AK 분자에 개시된 링커 조합은 본원에 개시된 임의의 IL-12 사이토카인 또는 이의 단편과 함께 사용될 수 있다. 본원에 개시되고 예시적인 AK 분자에 개시된 링커 조합은 본원에 개시된 임의의 마스킹 모이어티와 함께 사용될 수 있다. 본원에 개시되고 예시적인 AK 분자에 개시된 링커 조합은 임의의 반감기 연장 도메인과 함께 사용될 수 있다. 즉, 예시적인 AK 분자에 개시된 링커는 본원에 개시된 임의의 IL-12 사이토카인 또는 이의 단편, 본원에 개시된 마스킹 모이어티, 및/또는 본원에 개시된 반감기 연장 도메인과 조합으로 사용될 수 있다.
1.4 반감기 연장 도메인
마스킹된 사이토카인 또는 이의 절단 산물에 사용하기 위한 반감기 연장 도메인이 본원에 제공된다. 생체내 긴 반감기는 치료 단백질에 중요하다. 안타깝게도, 대상체에게 투여되는 사이토카인은 일반적으로 짧은 반감기를 갖는데, 이는 신장에 의한 제거 및 세포내 분해를 포함하는 메커니즘에 의해 사이토카인이 대상체로부터 일반적으로 신속하게 제거되기 때문이다. 따라서, 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인에서, 반감기 연장 도메인은 생체내에서 사이토카인의 반감기를 연장하기 위해 마스킹된 사이토카인에 연결된다.
용어 "반감기 연장 도메인"은 혈청에서 표적 성분의 반감기를 연장시키는 도메인을 지칭한다. 용어 "반감기 연장 도메인"은, 예를 들어 항체 및 항체 단편을 포함한다.
본원에 제공된 마스킹된 사이토카인은 제2 반감기 연장 도메인과 결합된 제1 반감기 연장 도메인을 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인은 비공유 결합된다.
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인은 공유 결합된다.
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은 하나 이상의 이황화 결합을 통해 제2 반감기 연장 도메인에 연결된다.
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은 반감기 연장 도메인 링커(HLDL)를 통해 제2 반감기 연장 도메인에 연결된다.
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인은 비공유 결합되고, 추가로, 제1 반감기 연장 도메인은 이황화 결합을 통해 제2 반감기 연장 도메인에 연결된다.
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은 제1 항체 또는 이의 단편을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 제2 항체 또는 이의 단편을 포함한다.
FcRn-매개 재생이 가능한 항체 또는 이의 단편은 대상체로부터 마스킹된 사이토카인의 제거를 감소시키거나 달리 지연시켜, 투여된 마스킹된 사이토카인의 반감기를 연장시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 FcRn-매개 재생이 가능한 임의의 항체 또는 이의 단편, 예컨대 FcRn-매개 재생이 가능한 임의의 중쇄 폴리펩티드 또는 이의 일부분(예를 들어 Fc 도메인 또는 이의 단편)이다.
항체 또는 이의 단편은 임의의 항체 또는 이의 단편일 수 있다. 그러나, 제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인을 포함하는 마스킹된 사이토카인의 일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인 또는 제2 반감기 연장 도메인은 경쇄 폴리펩티드와 같은 FcRn 수용체에 결합하지 않는 항체 또는 이의 단편을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마스킹된 사이토카인의 일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은, FcRn 수용체와 직접 상호작용하지 않는 경쇄 폴리펩티드 또는 이의 일부분을 포함하는 항체 또는 이의 단편을 포함하지만, 그럼에도 불구하고, 마스킹된 사이토카인은 FcRn 수용체와 상호작용할 수 있는 제2 반감기 연장 도메인을 포함함으로 인해, 예컨대 중쇄 폴리펩티드를 포함함으로써, 연장된 반감기를 갖는다. FcRn-매개 재생은 FcRn 수용체가 항체 또는 이의 단편의 Fc 영역에 결합하는 것을 필요로 한다는 것을 당업계는 인식한다. 예를 들어, 연구를 통해서 잔기 I253, S254, H435, 및 Y436(Kabat EU 인덱스 넘버링 체계에 따른 넘버링)이 인간 Fc 영역과 인간 FcRn 복합체 사이의 상호작용에 중요하다는 것이 나타났다. 예를 들어, Firan, M. 등의 문헌[Int. Immunol. 13 (2001) 993-1002]; Shields, R.L. 등의 문헌[J. Biol. Chem. 276 (2001) 6591-6604] 참조. 잔기 248~259, 301~317, 376~382, 및 424~437(Kabat EU 인덱스 넘버링 체계에 따른 넘버링)의 다양한 돌연변이체도 조사하여 보고된 적이 있다. Yeung, Y.A. 등의 문헌[J. Immunol. 182 (2009) 7667-7671].
일부 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 중쇄 폴리펩티드 또는 경쇄 폴리펩티드를 포함한다. 일부 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 중쇄 폴리펩티드 또는 경쇄 폴리펩티드의 일부분을 포함한다. 일부 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 Fc 도메인 또는 이의 단편을 포함한다. 일부 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 CH2 및 CH3 도메인 또는 이의 단편을 포함한다. 일부 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 중쇄 폴리펩티드의 불변 도메인을 포함한다. 일부 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 경쇄 폴리펩티드의 불변 도메인을 포함한다. 일부 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 중쇄 폴리펩티드의 또는 이의 단편(예를 들어 Fc 도메인 또는 이의 단편)을 포함한다. 일부 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 경쇄 폴리펩티드를 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은 제1 Fc 도메인 또는 이의 단편을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 제2 Fc 도메인 또는 이의 단편을 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 및/또는 제2 Fc 도메인은 제1 및 제2 반감기 연장 도메인의 비공유 결합을 촉진하는 하나 이상의 변형을 각각 함유한다. 일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은 제1 반감기 연장 도메인에서 '홀(hole)'을 형성하기 위해 돌연변이 Y349C; T366S; L38A; 및 Y407V를 포함하는 IgG1 Fc 도메인 또는 이의 단편을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 제2 반감기 연장 도메인에서 '노브(knob)'를 형성하기 위해 돌연변이 S354C 및 T366W를 포함하는 IgG1 Fc 도메인 또는 이의 단편을 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은 각각 IgG1, IgG2, 또는 IgG4 Fc 도메인 또는 이의 단편이다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은 각각 IgG1 Fc 도메인 또는 이의 단편이다. 인간 IgG1 면역글로불린 중쇄 불변 감마 1은 다음 서열을 갖는다:
ASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSS
GLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGG
PSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYN
STYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDE
LTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRW
QQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
(서열번호 21)
일부 구현예에서, 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 21('부모 서열')을 갖는 인간 IgG1 면역글로불린 중쇄 불변 감마 1에 대한 서열로부터 유래됨으로써, 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은 하나 이상의 아미노산이 변형된 서열번호 21 또는 이의 단편을 각각 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은 임의로 하나 이상의 아미노산이 변형된 서열번호 21의 일부분(위에서 굵은 글씨체로 표시됨), 즉 다음을 각각 포함한다:
DKTHTCPPCPAPELLGG
PSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYN
STYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDE
LTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRW
QQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG
(서열번호 22)
일부 구현예에서, 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은, '노브 인투 홀' 접근법에 따라 제1 및 제2 반감기 연장 도메인의 결합을 촉진하기 위한 아미노 치환을 갖는 서열번호 22을 포함한다. 일부 구현예에서, 서열번호 22의 서열은 제1 반감기 연장 도메인에서 '홀'을 형성하기 위한 돌연변이 Y349C; T366S; L38A; 및 Y407V(Kabat EU 넘버링 시스템에 따라 넘버링됨) 및 제2 반감기 연장 도메인에서 '노브'를 형성하기 위한 돌연변이 S354C 및 T366W(Kabat EU 넘버링 시스템에 따라 넘버링됨)를 함유한다. 이들 변형된 서열은 아래에 도시된 서열번호 23 및 24를 갖는다:
제1 반감기 연장 도메인(Y349C; T366S; L38A; 및 Y407V) 서열번호 23:
DKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHE
DPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWL
NGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVCTLPPSRDELTKNQ
VSLSCAVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLVSKL
TVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG
제2 반감기 연장 도메인(S354C 및 T366W) 서열번호 24:
DKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSH
EDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDW
LNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPCRDELTK
NQVSLWCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFL
YSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG
일부 구현예에서, 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은 Kabat EU 넘버링 시스템에 따라 넘버링된 아미노 치환 N297A를 각각 추가로 포함한다:
제1 반감기 연장 도메인(Y349C; T366S; L38A; Y407V 및 N297A) 서열번호 25:
DKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHE
DPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYASTYRVVSVLTVLHQDWL
NGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVCTLPPSRDELTKNQ
VSLSCAVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLVSKL
TVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG
제2 반감기 연장 도메인(S354C, T366W, 및 N297A) 서열번호 26:
DKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSH
EDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYASTYRVVSVLTVLHQDW
LNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPCRDELTK
NQVSLWCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFL
YSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG
일부 구현예에서, 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은 Kabat EU 넘버링 시스템에 따라 넘버링된 아미노 치환 I253A를 각각 추가로 포함한다:
일부 구현예에서, 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은 Kabat EU 넘버링 시스템에 따라 넘버링된 아미노 치환 N297A 및 I253A 둘 다를 각각 추가로 포함한다:
제1 반감기 연장 도메인(Y349C; T366S; L38A; Y407V, N297A, 및 I253A) 서열번호 27:
DKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMASRTPEVTCVVVDVSHEDP
EVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYASTYRVVSVLTVLHQDWLNGKE
YKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVCTLPPSRDELTKNQVSLSCA
VKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLVSKLTVDKSRW
QQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG
제2 반감기 연장 도메인(S354C, T366W, N297A, 및 I253A) 서열번호 28:
DKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMASRTPEVTCVVVDVSHEDP
EVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYASTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEY
KCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPCRDELTKNQVSLWCLVK
GFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRW
QQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPG
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 22, 23, 25, 및 27 중 어느 하나의 아미노산 서열 중 어느 하나와 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 22, 24, 26, 및 28 중 어느 하나의 아미노산 서열 중 어느 하나와 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 22, 23, 25, 및 27 중 어느 하나의 아미노산 서열과 비교했을 때 하나 이상의 변형, 예컨대 하나 이상의 아미노산 치환, 추가, 또는 결실을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.   일부 구현예에서, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 22, 24, 26, 및 28 중 어느 하나의 아미노산 서열과 비교했을 때 하나 이상의 변형, 예컨대 하나 이상의 아미노산 치환, 추가, 또는 결실을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 하나 이상의 변형은 본원에 기술된 임의의 변형 또는 변경일 수 있으며, 일부 구현예에서는, 폴리펩티드 사슬의 이종이량체화를 촉진하고/하거나 폴리펩티드 사슬의 동종이량체화를 억제하거나, 효과기 기능을 변경하거나, 효과기 기능을 향상시키는 본원에 개시된 임의의 변형 또는 변경을 포함한다. 
일부 구현예에서, Fc 도메인 또는 이의 단편은 효과기 기능을 변경하는 하나 이상의 아미노산 치환을 포함한다. 일부 구현예에서, 반감기 연장 도메인은 IgG1 Fc 도메인 또는 이의 단편이고, Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링된 N297A, N297G, N297Q, L234A, L235A, C220S, C226S, C229S, P238S, E233P, L234V, L234F, L235E, P331S, S267E, L328F, D265A, 및 P329G로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산 치환을 포함한다. 일부 구현예에서, 반감기 연장 도메인은 IgG2 Fc 도메인 또는 이의 단편이고, 다음 아미노산 치환(들)을 포함한다: Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링된 V234A 및 G237A; H268Q, V309L, A330S, 및 A331S; 및/또는 V234A, G237A, P238S, H268A, V309L, 및 A330S. 일부 구현예에서, 반감기 연장 도메인은 IgG2 Fc 도메인 또는 이의 단편이고, Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링된 V234A, G237A, H268Q, V309L, A330S, A331S, P238S, H268A, 및 V309L로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산 치환을 포함한다. 일부 구현예에서, 반감기 연장 도메인은 IgG4 Fc 도메인 또는 이의 단편이고, 다음 아미노산 치환(들)을 포함한다: Kabat EU 넘버링 시스템에 따라 넘버링된 L235A, G237A, 및 E318A; S228P, L234A, 및 L235A; H268Q, V309L, A330S, 및 P331S; 및/또는 S228P 및 L235A. 일부 구현예에서, 반감기 연장 도메인은 IgG2 Fc 도메인 또는 이의 단편이고, Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링된 L235A, G237A, E318A, S228P, L234A, H268Q, V309L, A330S, 및 P331S로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산 치환을 포함한다.
일부 구현예에서, 반감기 연장 도메인은 효과기 기능을 향상시키는 하나 이상의 아미노산 치환을 포함하는 Fc 도메인 또는 이의 단편을 포함한다. 일부 구현예에서, 반감기 연장 도메인은 IgG1 Fc 도메인 또는 이의 단편이고, 다음 아미노산 치환(들)을 포함한다: Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링된 S298A, E333A, 및 K334A; S239D 및 I332E; S239D, A330L, 및 I332E; P247I 및 A339D 또는 A339Q; D280H 및 K290S; D280H, K290S, 및 S298D 또는 S298V; F243L, R292P, 및 Y300L; F243L, R292P, Y300L, 및 P396L; F243L, R292P, Y300L, V305I, 및 P396L; G236A, S239D, 및 I332E; K326A 및 E333A; K326W 및 E333S; K290E, S298G, 및 T299A; K290E, S298G, T299A, 및 K326E; K290N, S298G, 및 T299A; K290N, S298G, T299A, 및 K326E; K334V; L235S, S239D, 및 K334V; K334V 및 Q331M, S239D, F243V, E294L, 또는 S298T; E233L, Q311M, 및 K334V; L234I, Q311M, 및 K334V; K334V 및 S298T, A330M, 또는 A330F; K334V, Q311M, 및 A330M 또는 A330F 중 하나; K334V, S298T, 및 A330M 또는 A330F 중 하나; K334V, S239D, 및 A330M 또는 S298T 중 하나; L234Y, Y296W, 및 K290Y, F243V, 또는 E294L; Y296W 및 L234Y 또는 K290Y; S239D, A330S, 및 I332E, V264I; F243L 및 V264I; L328M; I332E; L328M 및 I332E; V264I 및 I332E; S239E 및 I332E; S239Q 및 I332E; S239E; A330Y; I332D; L328I 및 I332E; L328Q 및 I332E; V264T; V240I; V266I; S239D; S239D 및 I332D; S239D 및 I332N; S239D 및 I332Q; S239E 및 I332D; S239E 및 I332N; S239E 및 I332Q; S239N 및 I332D; S239N 및 I332E; S239Q 및 I332D; A330Y 및 I332E; V264I, A330Y, 및 I332E; A330L 및 I332E; V264I, A330L, 및 I332E; L234E, L234Y, 또는 L234I; L235D, L235S, L235Y, 또는 L235I; S239T; V240M; V264Y; A330I; N325T; I332E 및 L328D, L328V, L328T, 또는 L328I; V264I, I332E, 및 S239E 또는 S239Q; S239E, V264I, A330Y, 및 I332E; A330Y, I332E, 및 S239D 또는 S239N; A330L, I332E, 및 S239D 또는 S239N; V264I, S298A, 및 I332E; S298A, I332E, 및 S239D 또는 S239N; S239D, V264I, 및 I332E; S239D, V264I, S298A, 및 I332E; S239D, V264I, A330L, 및 I332E; S239D, I332E, 및 A330I; P230A; P230A, E233D, 및 I332E; E272Y; K274T, K274E, K274R, K274L, 또는 K274Y; F275W; N276L; Y278T; V302I; E318R; S324D, S324I 또는 S324V; K326I 또는 K326T; T335D, T335R, 또는 T335Y; V240I 및 V266I; S239D, A330Y, I332E, 및 L234I; S239D, A330Y, I332E, 및 L235D; S239D, A330Y, I332E, 및 V240I; S239D, A330Y, I332E, 및 V264T; 및/또는 S239D, A330Y, I332E, 및 K326E 또는 K326T. 일부 구현예에서, 반감기 연장 도메인은 IgG1 Fc 도메인 또는 이의 단편이고, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산 치환(들)을 포함한다: P230A, E233D, L234E, L234Y, L234I, L235D, L235S, L235Y, L235I, S239D, S239E, S239N, S239Q, S239T, V240I, V240M, F243L, V264I, V264T, V264Y, V266I, E272Y, K274T, K274E, K274R, K274L, K274Y, F275W, N276L, Y278T, V302I, E318R, S324D, S324I, S324V, N325T, K326I, K326T, L328M, L328I, L328Q, L328D, L328V, L328T, A330Y, A330L, A330I, I332D, I332E, I332N, I332Q, T335D, T335R, 및 T335Y.
일부 구현예에서, 반감기 연장 도메인은 FcRn에 대한 반감기 연장 도메인의 결합을 향상시키는 하나 이상의 아미노산 치환(들)을 포함한다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 아미노산 치환(들)은 산성 pH에서 FcRn에 대한 Fc-함유 폴리펩티드(예: 중쇄 폴리펩티드 또는 Fc 도메인 또는 이의 단편)의 결합 친화도를 증가시킨다. 일부 구현예에서, 반감기 연장 도메인은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산 치환(들)을 포함한다: M428F; T250Q 및 M428F; M252Y, S254T, 및 T256E; P257I 및 N434H; D376V 및 N434H; P257I 및 Q3111; N434A; N434W; M428F 및 N434S; V259I 및 V308F; M252Y, S254T, 및 T256E; V259I, V308F 및 M428F; T307Q 및 N434A; T307Q 및 N434S; T307Q, E380A, 및 N434A; V308P 및 N434A; N434H; 및 V308P.
제조를 목적으로, 신호 펩티드는 단백질의 분비를 개선하기 위해 반감기 도메인의 상류에서 조작될 수 있다. 신호 펩티드는 당업계에 알려진 바와 같이 세포주의 요건에 따라 선택된다. 신호 펩티드는, 완제의약품으로서 정제되고 제형화될 단백질의 일부로서 발현되지 않는다는 것을 이해할 것이다.
1.4.1 이종이량체화 변형
본원에 기술된 반감기 연장 도메인은 2개의 상이한 반감기 연장 도메인의 이종이량체화를 촉진하는 하나 이상의 변형을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인이 정확한 이종이량체 형태로 효율적으로 생산되도록, 제1 및 제2 반감기 연장 도메인의 이종이량체화를 촉진하는 것이 바람직할 것이다. 이와 같이, Klein 등의 문헌[(2012), MAbs, 4(6): 653-663]에 기술된 것과 같은 임의의 전략을 포함하여 당업계에서 이용할 수 있는 임의의 전략을 사용하여 제1 반감기 연장 도메인에 대한 하나 이상의 아미노산 변형이 이루어질 수 있고, 제2 반감기 연장 도메인에 대한 하나 이상의 아미노산 변형이 이루어질 수 있다. 예시적인 전략 및 변형은 아래에 상세하게 기술된다.
노브-인투-홀 접근법
2개의 상이한 반감기 연장 도메인의 이종이량체화를 촉진하기 위한 하나의 전략은 "노브-인투-홀"이라고 불리는 접근법이다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 각각 CH3 도메인을 포함하는 제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인을 포함한다. 일부 구현예에서, CH3 도메인을 포함하는 반감기 연장 도메인은 중쇄 폴리펩티드 또는 이의 단편(예: Fc 도메인 또는 이의 단편)이다. 2개의 반감기 연장 도메인의 CH3 도메인은 "노브-인투-홀" 기술에 의해 변경될 수 있으며, 이는 예를 들어 WO 1996/027011; Ridgway, J.B. 등의 문헌[Protein Eng. (1996) 9(7): 617-621]; Merchant, A.M. 등의 문헌[Nat. Biotechnol. (1998) 16(7): 677-681]에 여러 가지 실시예와 함께 상세하게 기술되어 있다. Klein 등의 문헌[(2012), MAbs, 4(6): 653-663]도 참조한다. 노브-인투-홀 방법을 사용하여, 2개의 CH3 도메인의 상호작용 표면을 변경시켜, 2개의 변경된 CH3 도메인을 함유하는 2개의 반감기 연장 도메인의 이종이량체화를 증가시킨다. 이는, 반감기 연장 도메인 중 하나의 CH3 도메인 내에 "노브"로서 작용하는 벌크형 잔기를 도입함으로써 발생한다. 그러면, 벌크형 잔기를 수용하기 위해, 노브를 수용할 수 있는 다른 하나의 반감기 연장 도메인에 "홀"이 형성된다. 변경된 CH3 도메인 중 하나는 "노브"일 수 있고 다른 하나는 "홀"일 수 있다. 이황화 브리지의 도입은 이종이량체를 추가로 안정화시킬 뿐 아니라(Merchant, A.M. 등의 문헌[Nat. Biotechnol. (1998) 16(7)]; Atwell, S. 등의 문헌[J. Mol. Biol. (1997) 270(1): 26-35]) 수율도 증가시킨다.
중쇄에 S354C 및 T366W 돌연변이를 도입하여 "노브"를 생성하고 중쇄에 Y349C, T366S, L368A, 및 Y407V 돌연변이를 도입하여 "홀"을 생성함으로써 97%를 초과하는 이종이량체화 수율을 달성할 수 있다는 것이 보고되었다(잔기들은 Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링됨). Carter 등의 문헌[(2001), J. Immunol. Methods, 248: 7-15]; Klein 등의 문헌[(2012), MAbs, 4(6): 653-663]도 참조한다.
제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인을 포함하는 일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은 아미노산 돌연변이 S354C 및 T366S(Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링됨)를 포함하는 중쇄 폴리펩티드 또는 이의 일부분(예를 들어 Fc 도메인 또는 이의 단편)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 아미노산 돌연변이 Y349C, T366S, L368A, 및 Y407V(Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링됨)를 포함하는 중쇄 폴리펩티드 또는 이의 일부분(예를 들어 Fc 도메인 또는 이의 단편)을 포함한다. 제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인을 포함하는 일부 구현예에서, 제1 반감기 연장 도메인은 아미노산 돌연변이 Y349C, T366S, L368A, 및 Y407V(Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링됨)를 포함하는 중쇄 폴리펩티드 또는 이의 일부분(예를 들어 Fc 도메인 또는 이의 단편)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 아미노산 돌연변이 S354C 및 T366W(Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링됨)를 포함하는 중쇄 폴리펩티드 또는 이의 일부분(예를 들어 Fc 도메인 또는 이의 단편)을 포함한다.
노브와 홀을 형성하기 위해 이루어질 수 있는 치환의 추가 예는 US20140302037A1에 기술된 것들을 포함하며, 그 내용은 참조로서 본원에 통합된다. 예를 들어, 일부 구현예에서, Fc 도메인을 각각 포함하는 제1 반감기 연장 도메인("제1 도메인") 및 이와 쌍을 형성한 제2 반감기 연장 도메인("제2 도메인")에 대해 다음 아미노산 치환 중 어느 하나가 이루어질 수 있다: (a) 제1 도메인에서 Y407T 및 제2 도메인에서 T366Y; (b) 제1 도메인에서 Y407A 및 제2 도메인에서 T366W; (c) 제1 도메인에서 F405A 및 제2 도메인에서 T394W; (d) 제1 도메인에서 F405W 및 제2 도메인에서 T394S; (e) 제1 도메인에서 Y407T 및 제2 도메인에서 T366Y; (f) 제1 도메인에서 T366Y 및 F405A 및 제2 도메인에서 T394W 및 Y407T; (g) 제1 도메인에서 T366W 및 F405W 및 제2 도메인에서 T394S 및 Y407A; (h) 제1 도메인에서 F405W 및 Y407A 및 제2 도메인에서 T366W 및 T394S; 또는 (i) 제1 도메인에서 T366W 및 제2 도메인에서 T366S, L368A, 및 Y407V(잔기는 Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링됨).
일부 구현예에서, Fc 도메인을 각각 포함하는 제1 반감기 연장 도메인("제1 도메인") 및 이와 쌍을 형성한 제2 반감기 연장 도메인("제2 도메인")에 대해 다음 아미노산 치환 중 어느 하나가 이루어질 수 있다: (a) 제2 도메인에서 Y407T 및 제1 도메인에서 T366Y; (b) 제2 도메인에서 Y407A 및 제2 도메인에서 T366W; (c) 제2 도메인에서 F405A 및 제1 도메인에서 T394W; (d) 제2 도메인에서 F405W 및 제1 도메인에서 T394S; (e) 제2 도메인에서 Y407T 및 제1 도메인에서 T366Y; (f) 제2 도메인에서 T366Y 및 F405A 및 제1 도메인에서 T394W 및 Y407T; (g) 제2 도메인에서 T366W 및 F405W 및 제1 도메인에서 T394S 및 Y407A; (h) 제2 도메인에서 F405W 및 Y407A 및 제1 도메인에서 T366W 및 T394S; 또는 (i) 제2 도메인에서 T366W 및 제1 도메인에서 T366S, L368A, 및 Y407V(잔기는 Kabat EU 넘버링 체계에 따라 넘버링됨).
Fc 도메인을 각각 포함하는 제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인을 포함하는 구현예에서, 본원에 기술된 이종이량체화 변형 중 어느 하나가 Fc 도메인에 사용되어 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인 중 어느 하나의 이종이량체화를 촉진할 수 있다.
1.5 예시적인 마스킹된 사이토카인
본 개시에 따른 마스킹된 사이토카인은 본원의 어느 곳에서나 기술된 것과 같은 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편; 본원의 어느 곳에서나 기술된 것과 같은 마스킹 모이어티; 본원의 어느 곳에서나 기술된 것과 같은 제1 및 제2 반감기 도메인; 및 본원의 어느 곳에서나 기술된 것과 같은 절단성 및 비절단성 링커를 합칠 수 있다.
또한, 일 구현예에서, 본원에 개시된 임의의 특정 서열은 임의로 아미노산 치환, 예컨대 1개, 2개 또는 3개의 치환을 추가로 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 마스킹된 사이토카인의 도메인에 대해 본원에 개시된 임의의 특정 서열과 적어도 90%, 바람직하게는 95%, 보다 바람직하게는 99%의 상동성을 갖는 서열도 본 발명에 포함된다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ1 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ1의 잔기 24 내지 237, 즉 서열번호 5를 갖는 서열 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ1의 잔기 24 내지 545, 즉 서열번호 6을 갖는 서열 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ2 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 61의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ2 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 62의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ2 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 63의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ2 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ2 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 212, 즉 서열번호 7을 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 222, 즉 서열번호 8을 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 9를 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 63의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 622, 즉 서열번호 10을 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 227, 즉 서열번호 11을 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ1 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V; N297A 및 I253A)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A 및 I253A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ1의 잔기 24 내지 237, 즉 서열번호 5를 갖는 서열 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V; N297A 및 I253A)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A 및 I253A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ1의 잔기 24 내지 545, 즉 서열번호 6을 갖는 서열 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V; N297A 및 I253A)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A 및 I253A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ2 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V; N297A 및 I253A)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A 및 I253A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 212, 즉 서열번호 7을 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V; N297A 및 I253A)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A 및 I253A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 222, 즉 서열번호 8을 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V; N297A 및 I253A)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A 및 I253A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 9를 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V; N297A 및 I253A)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A 및 I253A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 622, 즉 서열번호 10을 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V; N297A 및 I253A)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A 및 I253A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 227, 즉 서열번호 11을 갖는 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V; N297A 및 I253A)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A 및 I253A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 14의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 55의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 56의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 절단성 펩티드는 서열번호 41의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 절단성 펩티드는 서열번호 43의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 절단성 펩티드는 서열번호 44의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 51의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 53의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 46의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 56의 아미노산 서열을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 51의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 14의 아미노산 서열을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 53의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64의 아미노산 서열을 포함하고, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 65를 갖는 서열을 포함하고, 비절단성 링커는 서열번호 55의 아미노산 서열을 포함하고, 절단성 링커는 서열번호 46의 아미노산 서열을 포함하고, 제1 반감기 연장 도메인은 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 제1 폴리펩티드 사슬 및 제2 폴리펩티드 사슬을 포함하되, 제1 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하고:
N' HL1-L1-MM C'
제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하며:
N' HL2-L2-[IL-12p35-링커-IL-12p40] C'
식 중 'IL-12p40'은 IL-12p40 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편이고, 'IL-12p35'는 IL-12p35 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편이다. 제1 반감기 연장 도메인(HL1), 제1 링커(L1), 마스킹 모이어티(MM), 제2 반감기 연장 도메인(HL2), 제2 링커(L2), 및 IL-12 사이토카인 또는 이의 단편([IL-12p35-링커-IL-12p40])은 본원의 어느 곳에서나 정의된 것과 같을 수 있다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 34의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 40의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 81의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 40의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 34의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 88의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 81의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 88의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 82의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 89의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 83의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 90의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 83의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 91의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 82의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 92의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 83의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 93의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 82의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 94의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 84의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 93의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 84의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 94의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 83의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 95의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 82의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 96의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 83의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 97의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 82의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 98의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 84의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 97의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 서열번호 84의 아미노산 서열을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬 및 서열번호 98의 아미노산 서열을 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬을 포함한다.
2. 절단 산물
본원에 기술된 '이종이량체' 마스킹된 IL-12 사이토카인의 절단 산물이 본원에 제공된다.
본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인은 절단성 링커를 포함한다. 절단 부위에서 절단성 링커가 단백질분해에 의해 절단되면, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 포함하는 절단 산물이 형성된다. 절단 산물 내 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 마스킹 모이어티에 의해 더 이상 마스킹되지 않기 때문에 활성화된다. 따라서, 절단 산물 내 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 표적 단백질에 결합할 수 있다.
종양 세포 환경은 복잡하며 다수의 상이한 프로테아제를 포함할 수 있다. 이와 같이, 마스킹된 IL-12 사이토카인 내 주어진 절단성 펩티드가 종양 세포 환경 내에서 절단될 정확한 부위는 종양 유형들 간에, 동일한 종양 유형을 가진 환자들 간에, 그리고 심지어 동일한 종양 내에 형성된 절단 산물 간에도 달라질 수 있다. 또한, 절단 후에도, 예를 들어, 1개 또는 2개의 말단 아미노산의 제거에 의해, 초기 절단 산물의 추가 변형이 종양 세포 환경에서 프로테아제의 추가 작용에 의해 발생할 수 있다. 따라서, 본원에 기술된 것과 같은 마스킹된 사이토카인의 투여 후에, 환자의 종양 세포 환경에서 절단 산물의 분포가 형성될 것으로 예상할 수 있다.
본원의 어느 곳에서나 기술된 것과 같이, 마스킹된 IL-12 사이토카인 내 절단성 펩티드의 단백질분해 절단에 의해 제조될 수 있고, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 포함하고, IL-12R에 결합할 수 있는 절단 산물이 본원에 제공된다.
또한, 마스킹된 IL-12 사이토카인의 절단 산물이 본원에 제공되며, 여기서 절단 산물은 IL-12R에 결합할 수 있고, 상기 절단 산물은 본원의 어느 곳에서나 정의된 것과 같은 IL-2 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 포함한다. 또한, 마스킹된 IL-12 사이토카인의 단일 구조로부터 수득된 또는 수득될 수 있는 절단 산물의 분포가 본원에 제공되며, 여기서 절단 산물의 분포 내의 각 절단 산물은 (i) IL-12R에 결합할 수 있고, (ii) 본원의 어느 곳에서나 정의된 것과 같은 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 포함한다.
또한, 마스킹된 IL-12 사이토카인의 절단 산물로서, IL-12R에 결합할 수 있는 절단 산물이 본원에 제공되며, 상기 절단 산물은 다음을 포함하는 폴리펩티드를 포함하며:
PCP-SD-C
식 중 PCP는 단백질분해 절단성 펩티드의 일부분이고; SD는 스페이서 도메인이고; C는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이다.
마스킹된 IL-12 사이토카인의 절단 산물로서, IL-12R에 결합할 수 있는 절단 산물이 추가로 본원에 제공되며, 상기 절단 산물은 다음을 포함하는 단백질 이종이량체를 포함하되:
a) 제1 반감기 연장 도메인을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬; 및
b) 식 5를 포함하는 폴리펩티드를 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬:
HL2-L2-C
(5)
식 중 HL2는 제2 반감기 연장 도메인이고; L2는 비절단성 링커이고; C는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이고; 제1 반감기 연장 도메인은 제2 반감기 연장 도메인과 결합된다. 또한, 마스킹된 IL-12 사이토카인의 단일 구조로부터 수득되었거나 수득될 수 있는 절단 산물의 분포가 본원에 제공되며, 여기서 절단 산물의 분포 내의 각각의 절단 산물은 (i) IL-12R에 결합할 수 있고, (ii) 다음을 포함하는 단백질 이종이량체를 포함하되:
a) 제1 반감기 연장 도메인을 포함하는 제1 폴리펩티드 사슬; 및
b) 식 5를 포함하는 폴리펩티드를 포함하는 제2 폴리펩티드 사슬:
HL2-L2-C
(5)
식 중 HL2는 제2 반감기 연장 도메인이고; L2는 비-절단성 링커이고; C는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이고; 제1 반감기 연장 도메인은 제2 반감기 연장 도메인과 결합된다.
마스킹된 IL-12 사이토카인의 절단 산물로서, IL-12R에 결합할 수 있는 절단 산물이 추가로 본원에 제공되며, 상기 절단 산물은 다음을 포함하는 단백질 이종이량체를 포함하되:
a) 제1 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하는 폴리펩티드를 포함하고:
HL1-SD-PCP
식 중 HL1은 제1 반감기 연장 도메인이고; SD는 스페이서 도메인이고; PCP는 단백질분해 절단성 펩티드의 일부분이며;
b) 제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하는 폴리펩티드를 포함하며:
HL2-L2-C
식 중 HL2는 제2 반감기 연장 도메인이고; L2는 링커이고; C는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이며;
제1 반감기 연장 도메인은 제2 반감기 연장 도메인과 결합된다.
절단 산물 내 마스킹 모이어티, 반감기 연장 도메인, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편, 링커, 스페이서 도메인, 및 제1 반감기 연장 도메인과 제2 반감기 연장 도메인 사이의 결합 유형은 본원에 기술된 것들 중 어느 하나, 및 본원에 기술된 것들의 임의의 조합일 수 있다.
절단성 펩티드의 위치는 IL-12 사이토카인을 포함하는 생성된 절단 산물의 구조를 결정한다.
"단백질분해 절단성 펩티드의 일부분"은 절단 부위에서 절단이 발생한 후의 원래 단백질분해 절단성 펩티드 서열의 일부분을 지칭한다. 절단 후, 종양 세포 환경에서 프로테아제의 추가 작용에 의해, 예를 들어 1개 또는 2개의 말단 아미노산의 제거에 의해, 초기 절단 산물의 추가 변형이 발생할 수도 있다. 이와 같이, 마스킹된 사이토카인의 투여 후 환자의 종양 세포 환경에서 형성될 수 있는 절단 산물의 분포 내의 절단 산물은 단백질분해 절단성 펩티드의 임의의 일부분을 함유하지 않을 수 있다.
일부 구현예에서, "일부분"은 원래 단백질분해 절단성 펩티드 서열의 1개의 아미노산, 2개의 아미노산, 3개의 아미노산, 4개의 아미노산, 5개의 아미노산, 또는 6개의 아미노산을 지칭한다. 일부 구현예에서, "일부분"은 원래 단백질분해 절단성 펩티드 서열의 2개의 아미노산을 지칭한다. 일부 구현예에서, "일부분"은 원래 단백질분해 절단성 펩티드 서열의 3개의 아미노산을 지칭한다. 일부 구현예에서, "일부분"은 원래 단백질분해 절단성 펩티드 서열의 4개의 아미노산을 지칭한다.
일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 펩티드의 '일부분'은 3 내지 6개 아미노산의 길이이다. 일부 구현예에서, 단백질분해 절단성 펩티드의 '일부분'은 3개 또는 4개 아미노산의 길이이다.
본원에 개시된 절단성 링커에 대한 절단 부위가 아래에 개시된다:
Figure pct00003
순수하게 예시로서, 상기 표에서, *는 절단성 펩티드 내의 알려진 또는 관찰된 프로테아제 절단 부위를 나타낸다.
따라서, 본원에 개시된 마스킹된 사이토카인 중 어느 하나의 절단 산물이 본원에 개시된다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 29로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 29를 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 66의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 66을 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 67의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 67을 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 68의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 68을 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 69의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 69를 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 70의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 70을 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 71의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 71을 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 72의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 72를 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 73의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 73을 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 74의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 74를 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 75의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 75를 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 76의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 76을 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 77의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 77을 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 78의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 78을 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 79의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 79를 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 80의 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 구현예에서, 절단 산물은 서열번호 80을 포함하는 아미노산 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
3. 결합 검정
면역학적 결합 상호작용의 강도 또는 친화도, 예컨대 사이토카인 또는 이의 기능적 단편과 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이 특이적인 결합 파트너(예를 들어 사이토카인 수용체와 같은 표적 단백질) 간의 결합 상호작용의 강도 또는 친화도는 상호작용의 해리 상수(Kd)로 표현될 수 있으며, 여기서 Kd가 작을수록 친화도가 크다. IL-12 사이토카인 수용체에 대한 IL-12 사이토카인의 결합은 Kd로 표현될 수 있다. 일부 구현예에서, 면역학적 결합 상호작용은 마스킹된 사이토카인(프로테아제의 존재 또는 부재 시)과 사이토카인 수용체와 같은 표적 단백질 간의 상호작용이다. 단백질의 면역학적 결합 특성은 당업계에 잘 알려진 방법을 사용하여 정량화할 수 있다. 예를 들어, 하나의 방법은 사이토카인 수용체(예: IL-12R)/사이토카인(예: IL-12) 복합체 형성 및 해리의 속도를 측정하는 단계를 포함하며, 여기서 이러한 속도는 복합체 파트너의 농도, 상호작용의 친화도, 및 양 방향으로 속도에 동일한 영향을 미치는 기하 파라미터에 따라 달라진다. "온 속도 상수"(Kon) 및 "오프 속도 상수"(Koff) 둘 다는 농도, 및 결합과 해리의 실제 속도를 계산하여 결정될 수 있다. Koff/Kon의 비율은 친화도와 무관한 모든 파라미터의 취소를 가능하게 하고, 이는 해리 상수 Kd에 대해서도 동일하다. Davies 등의 문헌[Annual Rev Biochem. 59:439-473, (1990)] 참조.
일부 양태에서, 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인은, 마스킹 모이어티를 포함하지만 절단성 펩티드를 포함하지 않는 부모 사이토카인과 비교했을 때, 프로테아제에 의한 절단된 후 대략 동일하거나 더 높은 친화도로 표적 단백질에 결합한다. 표적 단백질은 임의의 사이토카인 수용체일 수 있다.
일부 구현예에서, 링커에서 절단성 펩티드를 포함하지 않는 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인은 표적 단백질과 ≤ 1M, ≤150 nM, ≤100 nM, ≤50 nM, ≤ 10 nM, ≤1 nM, ≤0.1 nM, ≤0.01 nM, 또는 ≤0.001 nM(예를 들어 10~8 M 이하, 예를 들어 10~8 M 내지 10~13 M, 예를 들어 10~9 M 내지 10~13 M)의 해리 상수(Kd)를 갖는다. 일부 구현예에서, 링커에서 절단성 펩티드를 포함하는 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인은, 프로테아제로 절단되기 전에 표적 단백질과 ≤1M, ≤150 nM, ≤ 100 nM, ≤50 nM, ≤10 nM, ≤1 nM, ≤0.1 nM, ≤ 0.01 nM, 또는 ≤0.001 nM(예를 들어 10~8 M 이하, 예를 들어 10~8 M 내지 10~13 M, 예를 들어 약 10~9 M 내지 10~13 M)의 해리 상수(Kd)를 갖는다. 일부 구현예에서, 링커에서 절단성 펩티드를 포함하는 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인은, 프로테아제로 절단된 후 표적 단백질과 ≤1M, ≤150 nM, ≤ 100 nM, ≤50 nM, ≤10 nM, ≤1 nM, ≤0.1 nM, ≤ 0.01 nM, 또는 ≤0.001 nM(예를 들어 10~8 M 이하, 예를 들어 10~8 M 내지 10~13 M, 예를 들어 약 10~9 M 내지 10~13 M)의 해리 상수(Kd)를 갖는다. 일부 구현예에서, 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인의 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 마스킹된 사이토카인의 마스킹 모이어티와 ≥ 500M, ≥ 250MM, ≥ 200MM, ≥ 150M, ≥ 100M, ≥ 50M, ≥ 10M, ≥ 1M, ≥ 500 nM, ≥ 250 nM, ≥ 150 nM, ≥ 100 nM, ≥ 50 nM, ≥ 10 nM, ≥ 1 nM, ≥ 0.1 nM, ≥ 0.01 nM, 또는 ≥ 0.001 nM의 해리 상수(Kd)를 갖는다. 일부 구현예에서, 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인의 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 약 200 M 내지 약 50 nM, 예컨대 약 또는 적어도 약 175 M, 약 또는 적어도 약 150 M, 약 또는 적어도 약 125 M, 약 또는 적어도 약 100 M, 약 또는 적어도 약 75 M, 약 또는 적어도 약 50 M, 약 또는 적어도 약 25 M, 약 또는 적어도 약 5 M, 약 또는 적어도 약 1 M, 약 또는 적어도 약 750 nM, 약 또는 적어도 약 500 nM, 약 또는 적어도 약 250 nM, 약 또는 적어도 약 150 nM, 약 또는 적어도 약 100 nM, 약 또는 적어도 약 75 nM, 또는 약 또는 적어도 약 50 nM의 해리 상수(Kd)를 갖는다. 결합 친화도를 평가하기 위한 검정은 당업계에 잘 알려져 있다.
일부 양태에서, 원하는 폐색 비율을 나타내는 마스킹된 사이토카인이 제공된다. 본원에서 사용되는 용어 "폐색 비율(occlusion ratio)"은 (a) 제1 세트의 조건 하에서 파라미터의 최대 검출 수준 대 (b) 제2 세트의 조건 하에서 해당 파라미터의 최소 검출 값의 비율을 지칭한다. 마스킹된 IL-12 폴리펩티드의 맥락에서, 폐색 비율은, (a) 마스킹된 IL-12 폴리펩티드의 절단성 펩티드를 절단할 수 있는 적어도 하나의 프로테아제의 존재 하에, 마스킹된 IL-12 폴리펩티드에 결합하는 표적 단백질(예: IL-12R 단백질)의 검출된 최대 수준 대 (b) 프로테아제의 부재 하에 마스킹된 IL-12 폴리펩티드에 결합하는 표적 단백질(예: IL-12R 단백질)의 검출된 최소 수준을 비율을 지칭한다. 따라서, 마스킹된 사이토카인에 대한 폐색 비율은 마스킹된 사이토카인 절단 전 EC50을 마스킹된 사이토카인 절단 후 EC50으로 나눔으로써 계산될 수 있다. 마스킹된 사이토카인의 폐색 비율은 마스킹된 사이토카인을 프로테아제로 절단하기 전의 해리 상수 대 마스킹된 사이토카인을 프로테아제로 절단한 후의 해리 상수의 비율로서 계산할 수도 있다. 일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인에 대한 폐색 비율이 더 크다는 것은, 마스킹된 사이토카인의 절단성 펩티드를 절단할 수 있는 프로테아제가 없을 때보다 프로테아제가 존재할 때, 마스킹된 사이토카인에 의해 결합된 표적 단백질이 더 큰 정도로 (예를 들어 주로) 발생한다는 것을 나타낸다.
일부 구현예에서, 최적의 폐색 비율을 갖는 마스킹된 사이토카인이 본원에 제공된다. 일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인의 최적 폐색 비율은 마스킹된 사이토카인이 본원에서 고려되는 방법 또는 조성물에 유용한 바람직한 특성을 가짐을 나타낸다. 일부 구현예에서, 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인은 약 2 내지 약 10,000, 예를 들어 약 80 내지 약 100의 최적 폐색 비율을 나타낸다. 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인 중 어느 하나의 추가 구현예에서, 폐색 비율은 약 2 내지 약 7,500, 약 2 내지 약 5,000, 약 2 내지 약 2,500, 약 2 내지 약 2,000, 약 2 내지 약 1,000, 약 2 내지 약 900, 약 2 내지 약 800, 약 2 내지 약 700, 약 2 내지 약 600, 약 2 내지 약 500, 약 2 내지 약 400, 약 2 내지 약 300, 약 2 내지 약 200, 약 2 내지 약 100, 약 2 내지 약 50, 약 2 내지 약 25, 약 2 내지 약 15, 약 2 내지 약 10, 약 5 내지 약 10, 약 5 내지 약 15, 약 5 내지 약 20, 약 10 내지 약 100, 약 20 내지 약 100, 약 30 내지 약 100, 약 40 내지 약 100, 약 50 내지 약 100, 약 60 내지 약 100, 약 70 내지 약 100, 약 80 내지 약 100, 또는 약 100 내지 약 1,000.이다. 일부 구현예에서, 본원에 제공된 마스킹된 항체는 약 2 내지 약 1,000의 최적 폐색 비율을 나타낸다. 프로테아제로 절단하기 전 및/또는 절단한 후에, 표적 단백질에 대한 마스킹된 IL-12 폴리펩티드의 결합은 당업계에 잘 알려진 기술을 사용하여, 예컨대 ELISA에 의해 결정될 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹 모이어티는 사이토카인 또는 이의 기능적 단편과 표적 단백질(예: 사이토카인 수용체) 간의 친화도보다 낮은 친화도로 본원에 기술된 것과 같은 사이토카인 또는 이의 기능적 단편에 결합한다. 소정의 구현예에서, 본원에 제공된 마스킹 모이어티는 ≥ 500M, ≥ 250M, ≥ 200M, ≥ 150M, ≥ 100M, ≥ 50M, ≥ 10M, ≥ 1M, ≥ 500 nM, ≥ 250 nM, ≥ 150 nM, ≥ 100 nM, ≥ 50 nM, ≥ 10 nM, ≥ 1 nM, ≥ 0.1 nM, ≥ 0.01 nM, 또는 ≥ 0.001 nM의 해리 상수(Kd)로 본원에 기술된 것과 같은 사이토카인 또는 이의 기능적 단편에 결합한다.
4. 마스킹된 IL-12 사이토카인의 생산
본원에 기술된 마스킹된 사이토카인은 단백질은 당업계에서 이용 가능한 기술을 사용하여 제조되며, 예시적인 방법이 기술된다.
4.1 항체 생산
마스킹된 IL-12 사이토카인의 일부 구현예는 항체 또는 이의 단편을 포함한다. 다음 섹션은 본원에 제공된 마스킹된 IL-12 사이토카인의 일부 구현예에서 사용될 수 있는 항체 및 항체 단편, 이의 변이체 및 이의 유도체의 생산에 대해 더 상세한 내용을 제공한다. 일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 이황화 결합을 통해 결합된 마스킹된 IL-12 사이토카인의 2개의 카피에 의해 생산된 이량체의 형태이다.
1. 항체 단편
본 발명은, 일부 구현예에서, 항체 단편을 포함한다. 항체 단편은 특히, Fc 도메인, 중쇄의 일부분, 경쇄의 일부분, Fab, Fv, 또는 scFv와 같은 임의의 항체 단편일 수 있다. 항체 단편은 효소 분해와 같은 전통적인 수단에 의하거나, 재조합 기술에 의해 생성될 수 있다. 소정의 상황에서는, 전체 항체보다는 항체 단편을 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인에 연결하는 것이 유리하다. 특정 항체 단편의 검토는, Hudson 등의 문헌[(2003) Nat. Med. 9:129-134]을 참조한다.
항체 단편의 생산을 위한 다양한 기술이 개발되었다. 전통적으로, 이들 단편은 온전한 항체의 단백질 분해를 통해 유래되었다(예를 들어, Morimoto 등의 문헌[Journal of Biochemical and Biophysical Methods 24:107-117 (1992)]; 및 Brennan 등의 문헌[Science, 229:81 (1985)] 참조). 그러나, 이들 단편은 이제 재조합 숙주 세포에 의해 직접 생산될 수 있다. Fab, Fv, 및 ScFv 항체 단편은 모두 대장균 및 다른 세포 유형(예컨대 HEK293 세포 및 CHO 세포)에서 발현되고 이들로부터 분비될 수 있으므로, 이들 단편을 대량으로 용이하게 생산할 수 있다. 대안적으로, Fab-SH 단편은 배양 배지로부터 직접 회수될 수 있고 화학적으로 결합되어 F(ab)2 단편을 형성할 수 있다(Carter 등의 문헌[Bio/Technology 10: 163-167 (1992)] 참조). 다른 접근법에 따르면, F(ab)2 단편은 재조합 숙주 세포 배양물로부터 직접 단리될 수 있다. FcRN/구제 수용체(salvage receptor) 결합 에피토프 잔기를 포함하고 생체내 반감기가 증가된 Fab 및 F(ab)2 단편은 미국 특허 제5,869,046호에 기술되어 있다. 마스킹된 사이토카인에 사용하기 위한 항체 단편의 생산을 위한 다른 기술은 당업자에게 명백할 것이다. 소정의 구현예에서, 마스킹된 항체는 단쇄 Fv 단편(scFv)을 포함한다. WO 93/16185; 미국 특허 제5,571,894호; 및 제5,587,458호 참조. scFv의 아미노 말단 또는 카르복시 말단에서 효과기 단백질의 융합을 생성하기 위해 scFv 융합 단백질은 작제할 수 있다. 전술한 Borrebaeck(ed.)의 문헌[Antibody Engineering] 참조. 또한, 일부 구현예에서, 폴리펩티드 링커를 통해 연결된 2개의 scFv를 포함하는 바이-scFv가 마스킹된 사이토카인과 함께 사용될 수 있다.
본 발명은, 일부 구현예에서, 적절한 링커를 통해 연결된 항체의 중쇄 및 경쇄 서열을 포함하는 단쇄 면역글로불린 또는 (예를 들어, 미국 특허 제5,641,870호에 기술된 것과 같은) 선형 항체를 포함한다. 이러한 선형 항체 또는 면역글로불린은 단일특이적이거나 이중특이적일 수 있다. 이러한 단쇄 면역글로불린은 이량체화되어 원래 사량체인 항체와 유사한 구조 및 활성을 유지할 수 있다. 또한, 일부 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 단일 중쇄 가변 영역을 갖고 경쇄 서열은 갖지 않는 항체일 수 있다. 이러한 항체는 단일 도메인 항체(sdAb) 또는 나노바디로 불린다. 이들 항체는 본 발명에 따른 항체의 기능적 단편의 의미로도 포함된다. 항체 단편은 본원에 제공된 지침에 따라 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인에 연결될 수 있다.
2. 인간화 항체
본 발명은, 일부 구현예에서, 인간화 항체 또는 이의 항체 단편을 포함한다. 일부 구현예에서, 인간화 항체는 임의의 항체 단편을 포함하는 임의의 항체일 수 있다. 비인간 항체를 인간화하기 위한 다양한 방법이 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 인간화 항체는 비인간 공급원으로부터 도입된 하나 이상의 아미노산 잔기를 가질 수 있다. 이들 비인간 아미노산 잔기는 종종 "유입(import)" 잔기로서 지칭되며, 이는 대개 "유입" 가변 도메인으로부터 가져온 것이다. 인간화는 본질적으로 Winter의 방법에 따라(Jones 등의 문헌[(1986) Nature 321:522-525]; Riechmann 등의 문헌[(1988) Nature 332:323-327]; Verhoeyen 등의 문헌[(1988) Science 239:1534-1536]), 초가변 영역 서열을 인간 항체의 상응하는 서열로 치환함으로써 수행될 수 있다. 따라서, 이러한 "인간화" 항체는 키메라 항체이며(미국 특허 제4,816,567호), 여기서 온전한 인간 가변 도메인보다 실질적으로 적은 부분이 비인간 종의 상응하는 서열로 치환된 것이다. 실제로, 인간화 항체는 일반적으로, 일부 초가변 영역 잔기 및 가능하게는 일부 FR 잔기가 설치류 항체의 유사한 부위에 있는 잔기로 치환되는 인간 항체이다. 인간화 항체는 본원에 제공된 지침에 따라 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인에 연결될 수 있다.
3. 인간 항체
본 발명의 일부 구현예의 인간 항체는 인간-유래 파지 디스플레이 라이브러리로부터 선택된 Fv 클론 가변 도메인 서열(들)을 알려진 인간 불변 도메인 서열(들)과 조합함으로써 작제될 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 일부 구현예의 인간 단클론 항체는 하이브리도마 방법에 의해, 예를 들어 마우스 세포, 랫트 세포, 소(예를 들어 암소) 세포, 또는 토끼 세포를 사용하여, 예를 들어 인간 단클론 항체를 생산함으로써 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 인간 항체 및 인간 단클론 항체는 임의의 항원에 결합하는 항체일 수 있다. 일부 구현예에서, 본 발명의 인간 단클론 항체는 인간 면역글로불린 유전자좌를 포함하는 비인간 동물을 표적 항원으로 면역화하고, 면역화된 동물 또는 면역화된 동물에서 유래된 세포로부터 항체를 단리함으로써 제조될 수 있다. 적절한 비인간 동물의 예는 유전자이식 또는 염색체전환 동물, 예컨대 HuMAb Mouse®(Medarex, Inc.), KM Mouse®, "TC 마우스", 및 Xenomouse™를 포함한다. 예를 들어, Lonberg 등의 문헌[(1994) Nature 368: 856-859]; Fishwild, D. 등의 문헌[(1996) Nature Biotechnology 14: 845-851]; WO2002/43478; 미국 특허 제5,939,598호; 제6,075,181호; 제6,114,598호; 제6,150,584호; 제6,162,963호; 및 Tomizuka 등의 문헌[(2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:722-727] 참조.
[0420] 인간 단클론 항체의 생산을 위한 인간 골수종 및 쥣과-인간 이종골수종 세포주는, 예를 들어 Kozbor의 문헌[J. Immunol., 133: 3001 (1984)]; Brodeur 등의 문헌[Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications, pp. 51-63 (Marcel Dekker, Inc., New York, 1987)]; 및 Boerner 등의 문헌[J. Immunol., 147: 86 (1991)]에 기술되었다. 인간 항체는 본원에 제공된 지침에 따라 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인에 연결될 수 있다.
4. 이중특이적 항체
이중특이적 항체는 적어도 2개의 상이한 항원에 대해 결합 특이성을 갖는 단클론 항체이다. 소정의 구현예에서, 이중특이적 항체는 인간 또는 인간화 항체이다. 일부 구현예에서, 결합 특이성 중 하나는 제1 항원에 대한 것이고 다른 하나는 제2 항원에 대한 것이며, 이들 항원은 동일한 표적 단백질 상의 2개의 상이한 에피토프이거나 2개의 상이한 표적 단백질 상의 2개의 상이한 에피토프일 수 있다. 이중특이적 항체는 세포독성제를 제1 항원 및/또는 제2 항원을 발현하는 세포에 국소화하는데 사용될 수도 있다. 이중특이적 항체는 T 세포 또는 자연 살해 세포와 같은 세포를 동원하여 특정 세포, 예를 들어 암세포를 살해하는 데 사용될 수도 있다. 이중특이적 항체는 전장 항체 또는 항체 단편(예: F(ab')2 이중특이적 항체)으로서 제조될 수 있다. 이중특이적 항체는 본원에 제공된 지침에 따라 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인에 연결될 수 있다.
이중특이적 항체를 제조하는 방법은 당업계에 공지되어 있다. Milstein 및 Cuello의 문헌[Nature, 305: 537 (1983)], 1993년 5월 13일에 공개된 WO 93/08829, Traunecker 등의 문헌[EMBO J., 10: 3655 (1991)]; Kontermann 및 Brinkmann의 문헌[Drug Discovery Today, 20(7):838-847] 참조. 이중특이적 항체를 생성하는 것에 대한 추가적인 세부 사항은, 예를 들어, Suresh 등의 문헌[Methods in Enzymology, 121:210(1986)]을 참조한다. 이중특이적 항체는 가교 결합 항체 또는 "이종접합" 항체를 포함한다. 예를 들어, 이종접합체 내 항체 중 하나는 아비딘에 결합될 수 있고, 다른 하나는 비오틴에 결합될 수 있다. 이종접합체 항체는 임의의 편리한 가교 결합 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 적절한 가교제는 당업계에 잘 알려져 있고, 미국 특허 제4,676,980호에 다수의 가교 기술과 함께 개시되어 있다.
5. 단일 도메인 항체
일부 구현예에서, 단일 도메인 항체는 본원에 제공된 지침에 따라 마스킹된 사이토카인에 연결된다. 단일 도메인 항체는 임의의 항체일 수 있다. 단일 도메인 항체는 항체의 중쇄 가변 도메인의 전부 또는 일부 또는 경쇄 가변 도메인의 전부 또는 일부를 포함하는 단일 폴리펩티드 사슬이다. 소정의 구현예에서, 단일 도메인 항체는 인간 단일도메인 항체이다(Domantis, Inc., Waltham, Mass.; 예를 들어, 미국 특허 제6,248,516 B1호 참조). 일부 구현예에서, 단일 도메인 항체는 항체의 중쇄 가변 도메인의 전부 또는 일부로 구성된다. 일부 구현예에서, 단일 도메인 항체는 카멜리드를 표적 항원으로 면역화하여 수득된 카멜리드 유래 항체이다. 일부 구현예에서, 단일 도메인 항체는 상어를 표적 항원으로 면역화하여 수득된 상어 유래 항체이다. 일부 구현예에서, 단일 도메인 항체는 나노바디이다(예를 들어 WO 2004041865A2 및 US20070269422A1 참조).
6. 항체 변이체
일부 구현예에서, 본원에 기술된 항체 또는 이의 단편의 아미노산 서열 변형(들)이 고려된다. 예를 들어, 항체의 FcRn-결합 친화도 및/또는 pH-의존적 FcRn-결합 친화도를 개선하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 특정 아미노산 변형을 도입함으로써 항체 중쇄의 이종이량체화를 촉진하는 것이 바람직할 수 있다. 이종이량체화를 용이하게 하기 위해 이루어질 수 있는 특정 변형을 포함하여, 항체 사슬의 이종이량체화를 촉진하는 방법은 Klein 등의 문헌[(2012), MAbs, 4(6): 653-663]도 참조한다.
항체의 아미노산 서열 변이체는 항체를 암호화하는 뉴클레오티드 서열에 적절한 변화를 도입하거나 펩티드 합성에 의해 제조될 수 있다. 이러한 변형은, 예를 들어, 항체의 아미노산 서열 내에 있는 잔기를 결실하는 것, 및/또는 삽입하는 것, 및/또는 치환하는 것을 포함한다. 최종 작제물이 바람직한 특성을 갖는다면, 결실, 삽입, 및 치환의 임의의 조합을 최종 작제물에 도달시킬 수 있다. 아미노산 변경은 서열이 만들어지는 시점에 대상 항체 아미노산 서열에 도입될 수 있다.
돌연변이 유발에 바람직한 위치인 항체의 특정 잔기 또는 영역을 확인하는 데 유용한 방법은 Cunningham 및 Wells의 문헌[(1989) Science, 244:1081-1085]에 의해 기술된 것과 같이 "알라닌 스캐닝 돌연변이 유발"로서 불린다. 여기서, 잔기 또는 표적 잔기의 군(예를 들어 arg, asp, his, lys, 및 glu와 같은 하전된 잔기)이 확인되고, 중성 또는 음으로 하전된 아미노산(예를 들어 알라닌 또는 폴리알라닌)으로 치환되어 아미노산과 항원의 상호 작용에 영향을 미친다. 그런 다음, 치환에 대한 작용성 민감도를 나타내는 이들 아미노산 위치는 치환 부위에 또는 치환 부위에 대한 추가 변이체 또는 다른 변이체를 도입함으로써 정제된다. 따라서, 아미노산 서열 변이를 도입하기 위한 부위는 미리 결정되지만, 돌연변이 자체의 성질을 미리 결정할 필요는 없다. 예를 들어, 주어진 부위에서 돌연변이의 성능을 분석하기 위해, ala 스캐닝 또는 무작위 돌연변이 유발이 표적 코돈 또는 영역에서 수행되고, 발현된 면역글로불린이 원하는 활성에 대해 스크리닝된다.
아미노산 서열 삽입체는, 길이 범위가 하나의 잔기에서 수백 개 이상의 잔기를 함유하는 폴리펩티드까지인 아미노- 및/또는 카르복실-말단 융합체뿐만 아니라 하나 또는 여러 개의 아미노산 잔기로 이루어진 서열 내 삽입체를 포함한다. 말단 삽입체의 예는 N-말단 메티오닐 잔기를 갖는 항체를 포함한다. 항체 분자의 다른 삽입 변이체는 항체의 반감기를 증가시키는 효소 또는 폴리펩티드를 항체의 N-말단 또는 C-말단에 융합시키는 것을 포함한다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 힌지 영역 근처에서 프로테아제 절단을 제거, 감소 또는 달리 방해하도록 변형된다. IgG의 "힌지 영역"은, E216을 포함하고, Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따른 인간 IgGl의 P230에서 종결하는 것으로서 일반적으로 정의되지만, 기능적으로, 사슬의 가요성 부분은 상부 및 하부 힌지 영역으로 불리는 추가의 잔기, 예컨대 E216 내지 G23을 포함하는 것으로서 간주될 수 있고(Roux 등의 문헌[1998 J Immunol 161:4083]), 하부 힌지는 FcyR 결합이 기인하는 Fc 영역의 잔기 233 내지 239로서 지칭되어 왔다. 본원에 기술된 임의의 마스킹된 사이토카인에 대한 변형은, 예를 들어 참조로서 본원에 통합되는 US 20150139984A1에 기술된 방법에 따라 수행될 수 있을뿐 아니라, 본원에 기술된 변형 중 어느 하나를 혼입함으로써 수행될 수도 있다.
일부 구현예에서, 약동학을 개선시키는 FcRn 돌연변이는 M428L, T250Q/M428L, M252Y/S254T/T256E, P257I/N434H, D376V/N434H, P257I/Q3111, N434A, N434W, M428L/N434S, V259I/V308F, M252Y/S254T/T256E, V259I/V308F/M428L, T307Q/N434A, T307Q/N434S, T307Q/E380A/N434A, V308P/N434A, N434H, V308P를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다. 일부 구현예에서, 이러한 돌연변이는 낮은 pH에서 FcRn에 대한 항체 결합을 향상시키지만, 중성 pH에서는 항체 친화도를 변화시키지 않는다.
소정의 구현예에서, 항체 또는 이의 단편은 항체가 당질화되는 정도를 증가시키거나 감소시키도록 변경된다. 폴리펩티드의 당질화는 통상적으로 N-연결 또는 O-연결이다. N-연결은 아스파라긴 잔기의 측쇄에 탄수화물 모이어티가 부착되는 것을 지칭한다. 트리펩티드 서열인 아스파라긴-X-세린 및 아스파라긴-X-트레오닌(여기서 X는 프롤린을 제외한 임의의 아미노산임)은 아스파라긴 측쇄에 대한 탄수화물 모이어티의 효소 부착을 위한 인식 서열이다. 따라서, 폴리펩티드 내에 이들 트리펩티드 서열 중 어느 하나가 존재하면 잠재적인 당질화 부위가 생성된다. O-연결 당질화는, 5-하이드록시프롤린 또는 5-하이드록시리신이 사용될 수도 있지만, 가장 보편적으로는 세린 또는 트레오닌인 하이드록시아미노산에 당류 N-아세틸갈락토사민, 갈락토오스, 또는 크실로오스 중 하나가 부착되는 것을 지칭한다.
마스킹된 사이토카인에 대한 당질화 부위의 추가 또는 결실은, (N-연결 당질화 부위에 대한) 전술한 트리펩티드 서열 중 하나 이상이 생성되거나 제거되도록 아미노산 서열을 변경함으로써 편리하게 달성된다. 변경은 하나 이상의 세린 또는 트레오닌 잔기를 (O-연결 당질화 부위에 대한) 원래 항체의 서열에 추가하거나, 결실시키거나, 치환함으로써 이루어질 수도 있다.
항체 또는 이의 단편이 Fc 영역을 포함하는 경우, 이에 부착된 탄수화물이 변경될 수 있다. 예를 들어, 항체의 Fc 영역에 부착된 푸코오스가 결여된 성숙한 탄수화물 구조를 갖는 항체는 미국 특허 출원 제2003/0157108호(Presta, L.)에 기술되어 있다. 또한 US 2004/0093621(Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd)을 참조한다. 항체의 Fc 영역에 부착된 탄수화물에서 이등분 N-아세틸글루코사민(GlcNAc)을 갖는 항체는 Jean-Mairet 등의 WO 2003/011878, Umana 등의 미국 특허 제6,602,684호에 참조되어 있다. 항체의 Fc 영역에 부착된 올리고당에서 적어도 하나의 갈락토오스 잔기를 갖는 항체는 WO 1997/30087(Patel 등)에 보고되어 있다. 변경된 탄수화물이 Fc 영역에 부착된 항체에 관해서는 WO 1998/58964(Raju, S.) 및 WO 1999/22764(Raju, S.)를 또한 참조한다. 변형된 당질화를 갖는 항원 결합 분자에 대해서는 US 2005/0123546(Umana 등)를 참조한다.
특정 구현예에서, 당질화 변이체는 Fc 영역을 포함하되, Fc 영역에 부착된 탄수화물 구조는 푸코오스가 결여되어 있거나 푸코오스가 감소된다. 이러한 변이체는 개선된 ADCC 기능을 갖는다. 임의로, Fc 영역은 그 안에 하나 이상의 아미노산 치환을 추가로 포함하는데, 이는 ADCC, 예를 들어, Fc 영역의 위치 298, 333 및/또는 334(잔기의 EU 넘버링)에서 치환을 추가로 개선한다. "탈푸코실화" 항체 또는 "푸코오스-결핍" 항체와 관련된 간행물의 예는 다음을 포함한다: US 2003/0157108; WO 2000/61739; WO 2001/29246; US 2003/0115614; US 2002/0164328; US 2004/0093621; US 2004/0132140; US 2004/0110704; US 2004/0110282; US 2004/0109865; WO 2003/085119; WO 2003/084570; WO 2005/035586; WO 2005/035778; WO2005/053742; Okazaki 등의 문헌[J. Mol. Biol. 336:1239-1249 (2004)]; Yamane-Ohnuki 등의 문헌[Biotech. Bioeng. 87: 614 (2004)]. 탈푸코실화 항체를 생산하는 세포주의 예는: 단백질 푸코실화가 결핍된 Lee 13 CHO 세포(Ripka 등의 문헌[Arch. Biochem. Biophys. 249:533-545 (1986)], 미국 특허 출원 제US 2003/0157108 A1호 (Presta, L); 및 WO 2004/056312 A1 (Adams 등) 중 특히 실시예 11), 및 알파-1,6-푸코실트랜스퍼라아제 유전자, FUT8, 넉아웃 CHO 세포와 같은 넉아웃 세포주(Yamane-Ohnuki 등의 문헌[Biotech. Bioeng. 87: 614 (2004)]), 및 (31,4-N-아세틸글리코스미닐트랜스퍼라아제 III(GnT-III) 및 골지 μ-만노시다아제 II(ManII)를 과발현하는 세포를 포함한다.
본원의 구현예 중 어느 하나에서, 마스킹된 사이토카인은 항체 의존성 세포 매개 세포독성(ADCC) 활성을 개선하도록 조작될 수 있다. 일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 알파l,6-푸코실트랜스퍼라아제(Fut8) 넉아웃을 갖는 세포주에서 생산될 수 있다. 일부 구현예에서, 숙주 세포는 감소된 내인성 알파l,6-푸코실화 활성을 갖도록 변형되었다. 포유류 숙주 세포에서 푸코실화 경로를 변형시키는 방법의 예는, 예를 들어 Yamane-Ohnuki 및 Satoh의 문헌[MAbs, 1(3): 230-236 (2009)]에서 확인할 수 있으며, 그 내용은 본원에 참조로서 통합된다. FUT8 유전자의 발현을 부분적으로 또는 완전히 불활성화하기 위한 방법 및 조성물의 예는, 예를 들어, 미국 특허 공개 제20160194665A 1호; WO2006133148A2에서 확인할 수 있으며, 그 내용은 본원에 참조로서 통합된다. 일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 CHO 세포의 Lecl3 변이체에서 생산되거나(예를 들어 Shields 등의 문헌[J. Biol. Chem., 277(30):26733-40 (2002)] 참조) FUT8 활성이 감소된 YB2/0 세포주에서 생산된다(예를 들어 Shinkawa 등의 문헌[J. Biol. Chem., 278(5): 3466-73 (2003) 참조). 일부 구현예에서, 알파l,6-푸코실화와 관련된 유전자에 대한 짧은 간섭 RNA(siRNA)가 도입될 수 있다(예를 들어 Mori 등의 문헌[Biotechnol. Bioeng. 88(7): 901-908 (2004)]; Imai-Nishiya 등의 문헌[BMC Biotechnol. 7: 84 (2007)]; Omasa 등의 문헌[J. Biosci. Bioeng., 106(2): 168¬173 (2008)] 참조). 일부 추가 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 |31,4-N-아세틸글리코스미닐트랜스퍼라아제 III(GnT-III)을 과발현하는 세포주에서 생산될 수 있다. 추가 구현예에서, 세포주는 골지 μ-만노시다아제 II(ManII)를 추가로 과발현한다. 본원의 구현예 중 일부에서, 마스킹된 사이토카인은 ADCC 활성을 개선하는 적어도 하나의 아미노산 치환을 Fc 영역에 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 그의 혈청 반감기를 개선하도록 변경된다. 사이토카인의 혈청 반감기를 증가시키기 위해, 예를 들어, 미국 특허 제5,739,277호에 기술된 바와 같이 FcRN/구제 수용체 결합 에피토프를 연결된 항체(특히 항체 단편) 내로 혼입할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "구제 수용체 결합 에피토프"는 IgG 분자의 생체 내 혈청 반감기를 증가시키는 것을 담당하는 IgG 분자(예: IgG1, IgG2, IgG3, 또는 IgG4)의 Fc 영역의 에피토프를 지칭한다(US 2003/0190311, 미국 특허 제6,821,505호; 미국 특허 제6,165,745호; 미국 특허 제5,624,821호; 미국 특허 제5,648,260호; 미국 특허 제6,165,745호; 미국 특허 제5,834,597호).
또 다른 유형의 변이체는 아미노산 치환 변이체이다. 이들 변이체는 상이한 잔기로 치환된 항체 분자에서 적어도 하나의 아미노산 잔기를 갖는다. 치환성 돌연변이 유발을 위한 관심 부위는 초가변 영역을 포함하지만, FR 변경도 고려된다. 보존적 치환은 표 3에 "바람직한 치환"으로 표시된 열에 표시되어 있다. 이러한 치환이 생물학적 활성에 있어서 바람직한 변화를 유발하는 경우, 표 3에서 "예시적인 치환"으로 명명된(또는 아미노산 분류를 참조하여 아래에 추가로 기술된 바와 같은) 보다 실질적인 변화가 도입될 수 있고, 생성물이 스크리닝될 수 있다.
Figure pct00004
Figure pct00005
항체의 생물학적 특성의 실질적인 변형은 (a) 치환 영역에서 폴리펩티드 백본의 구조를, 예를 들어, 시트 또는 나선 형태로서 유지하거나; (b) 표적 부위에 있는 분자의 전하 또는 소수성을 유지하거나; (c) 측쇄의 벌크를 유지하는 데 미치는 효과가 상당히 다른 치환을 선택함으로써 달성된다. 아미노산은 이들의 측쇄의 특성에 있어서의 유사성에 따라 그룹화될 수 있다(A. L. Lehninger의 문헌[Biochemistry, second ed., pp. 73-75, Worth Publishers, New York (1975)] 중에서):
(1) 비극성: Ala (A), Val (V), Leu (L), lie (I), Pro (P), Phe (F), Trp (W), Met (M)
(2) 하전되지 않는 극성: Gly (G), Ser (S), Thr (T), Cys (C), Tyr (Y), Asn (N), Gin (Q)
(3) 산성: Asp (D), Glu (E)
(4) 염기성: Lys (K), Arg (R), His (H)
대안적으로, 자연 발생 잔기는 공통 측쇄의 특성에 기초하여 그룹으로 나눌 수 있다:
(1) 소수성: 노르류신, Met, Ala, Val, Leu, he;
(2) 중성 친수성: Cys, Ser, Thr, Asn, Gin;
(3) 산성: Asp, Glu;
(4) 염기성: His, Lys, Arg;
(5) 사슬 배향에 영향을 미치는 잔기: Gly, Pro;
(6) 방향족: Trp, Tyr, Phe.
비-보존적 치환은 이들 부류 중 하나의 구성원을 또 다른 부류로 교환하는 것을 포함하게 된다. 이러한 치환된 잔기는 보존적 치환 부위 내로 도입되거나, 나머지 (비보존) 부위 내로 도입될 수도 있다.
다른 유형의 치환 변이체는 자연 발생 아미노산 잔기의 비-자연 발생 아미노산 잔기로의 치환을 포함한다. 비-자연 발생 아미노산 잔기는, 예를 들어, tRNA 리코딩을 통해, 또는 예를 들어 참조로서 본원에 통합된 WO 2016154675A1에 기술된 것과 같은 방법 중 어느 하나를 통해 혼입될 수 있다.
치환 변이체의 한 가지 유형은 부모 항체(예를 들어, 인간화 또는 인간 항체)의 하나 이상의 초가변 영역 잔기를 치환하는 것을 포함한다. 일반적으로, 추가 개발을 위해 선택된 생성된 변이체(들)는 이들이 생성된 부모 항체에 비해 변형된(예를 들어, 개선된) 생물학적 특성을 가지게 된다. 이러한 치환 변이체를 생성하기 위한 편리한 방법은 파지 디스플레이, 효모 디스플레이, 또는 포유류 디스플레이를 사용하는 친화도 성숙을 포함한다. 요약하자면, 여러 개의 초가변 영역 부위(예: 6~7개 부위)를 돌연변이시켜 각 부위에서 모든 가능한 아미노산 치환을 생성한다. 그렇게 생성된 항체는 각 입자 내에 패키징된 파지 코트 단백질(예를 들어, M13의 유전자 III 생성물)의 적어도 일부에 대한 융합으로서 필라멘트성 파지 입자로부터 디스플레이된다. 그런 다음, 파지 디스플레이된 변이체를 그들의 생물학적 활성(예를 들어, 결합 친화도)에 대해 스크리닝한다. 변형을 위한 후보 초가변 영역 부위를 확인하기 위해, 스캐닝 돌연변이 유발(예: 알라닌 스캐닝)을 수행하여 항원 결합에 유의하게 기여하는 초가변 영역 잔기를 확인할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 항체와 항원 사이의 접촉점을 확인하기 위해 항원-항체 복합체의 결정 구조를 분석하는 것이 유익할 수 있다. 이러한 접촉 잔기 및 이웃하는 잔기는 본원에 설명된 것을 포함하여, 당업계에 공지된 기술에 따른 치환의 후보이다. 일단 이러한 변이체가 생성되면, 본원에 기술된 것들을 포함하여 당업계에 공지된 기술을 사용하여 변이체 패널을 대상으로 스크리닝을 수행하고, 하나 이상의 관련 검정에서 우수한 특성을 갖는 항체를 추가 개발을 위해 선택할 수 있다.
마스킹된 사이토카인의 아미노산 서열 변이체를 암호화하는 핵산 분자는 당업계에 공지된 다양한 방법에 의해 제조된다. 이들 방법은, 예를 들어 (자연 발생 아미노산 서열 변이체의 경우) 천연 공급원으로부터의 단리, 또는 올리고뉴클레오티드-매개 (또는 부위-지향성) 돌연변이 유발, PCR 돌연변이 유발, 및 이전에 제조된 항체의 변이체 또는 비-변이체 버전의 카세트 돌연변이 유발에 의한 제조를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 항체의 Fc 영역에 하나 이상의 아미노산 변형을 도입하여 Fc 영역 변이체를 생성하는 것이 바람직할 수 있다. Fc 영역 변이체는 힌지 시스테인의 위치를 포함하여 하나 이상의 아미노산 위치에서 아미노산 변형(예를 들어, 치환)을 포함하는 인간 Fc 영역 서열(예를 들어, 인간 IgG1, IgG2, IgG3, 또는 IgG4 Fc 영역)을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인은 강화된 효과기 기능을 갖는 IgG1, IgG2, IgG3, 또는 IgG4 이소형을 갖는 항체 또는 이의 단편을 포함한다. 일부 구현예에서, 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인은 강화된 효과기 기능을 갖는 IgG1 이소형을 갖는 항체 또는 이의 단편을 포함한다. 일부 구현예에서, 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인은 강화된 효과기 기능을 갖는 IgG1 이소형을 갖는다. 일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 비푸코실화된다. 일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 증가된 수준의 만노오스 모이어티를 갖는다. 일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 증가된 수준의 이등분 글리칸 모이어티를 갖는다. 일부 구현예에서, IgG1은 아미노산 돌연변이를 포함한다.
일부 구현예에서, 본원에 제공된 마스킹된 사이토카인은 IgG1 이소형(예: 인간 IgG1 이소형)을 갖는 항체를 포함한다. 일부 구현예에서, IgG1은 효과기 기능을 강화시키는 하나 이상의 아미노산 치환을 포함한다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 S298A, E333A, 및 K334A를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 S239D 및 I332E를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 S239D, A330L, 및 I332E를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 P247I 및 A339D 또는 A339Q를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 D280H, K290S(S298D 또는 S298V가 있거나 없음)를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 F243L, R292P, 및 Y300L을 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 F243L, R292P, Y300L, 및 P396L을 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 F243L, R292P, Y300L, V305I, 및 P396L을 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 G236A, S239D, 및 I332E를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 K326A 및 E333A를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 K326W 및 E333S를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 K290E, S298G, T299A를 포함하되 K326E는 포함하거나 포함하지 않을 수 있으며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 K290N, S298G, T299A를 포함하되 K326E는 포함하거나 포함하지 않을 수 있으며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 K334V를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 L235S, S239D, 및 K334V를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 K334V 및 Q331M, S239D, F243V, E294L, 또는 S298T를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 E233L, Q311M, 및 K334V를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 L234I, Q311M, 및 K334V를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 K334V 및 S298T, A330M 또는 A330F를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 K334V, Q311M, 및 A330M 또는 A330F 중 하나를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 K334V, S298T, 및 A330M 또는 A330F 중 하나를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 K334V, S239D, 및 A330M 또는 S298T 중 하나를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 L234Y, Y296W, 및 K290Y, F243V, 또는 E294L을 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 Y296W 및 L234Y 또는 K290Y 중 하나를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 S239D, A330S, 및 I332E를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다.
일부 구현예에서, IgG1은 효과기 기능을 감소시키거나 억제하는 하나 이상의 아미노산 치환을 포함한다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 N297A, N297G, 또는 N297Q를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 L234A 또는 L235A를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 C220S, C226S, C229S, 및 P238S를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 C226S, C229S, E233P, L234V, 및 L235A를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 L234F, L235E, 및 P331S를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다. 일 구현예에서, IgG1은 아미노산 치환 S267E 및 L328F를 포함하며, 여기서 아미노산 잔기는 Kabat에서와 같이 EU 인덱스에 따라 넘버링된다.
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 당 업계의 교시에 따르면, 일부 구현예에서, 마스킹된 항체의 항체 또는 이의 단편은 야생형 상대 항체와 비교하여, 예를 들어 Fc 영역에서 하나 이상의 변경을 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 예를 들어, 특정 변경이 Fc 영역에서 이루어질 수 있고, 이는 예를 들어 WO99/51642에 기술된 바와 같이, C1q 결합 및/또는 보체 의존성 세포독성(CDC)을 변경(즉, 개선 또는 감소)시키게 될 것으로 여겨진다. Fc 영역 변이체의 다른 예시에 관해서는 Duncan & Winter의 문헌[Nature 322:738-40 (1988)]; 미국 특허 제5,648,260호; 미국 특허 제5,624,821호; 및 WO94/29351을 또한 참조한다. WO00/42072(Presta) 및 WO 2004/056312(Lowman)는 FcR에 대한 결합이 개선되거나 감소된 항체 변이체를 기술한다. 이들 특허 공개문헌의 내용은 구체적으로 본원에 참조로서 통합된다. Shields 등의 문헌[J. Biol. Chem. 9(2): 6591-6604 (2001)]도 참조한다. 반감기가 증가되고, 모체 IgG를 태아에게 전달하는 것(Guyer 등의 문헌[J. Immunol. 117:587 (1976)] 및 Kim 등의 문헌[J. Immunol. 24:249 (1994)])을 담당하는 신생아 Fc 수용체(FcRn)에 대한 결합이 개선된 항체는 US2005/0014934A1(Hinton 등)에 기술되어 있다. 이들 항체는 FcRn에 대한 Fc 영역의 결합을 개선하는 하나 이상의 치환을 갖는 Fc 영역을 포함한다. Fc 영역 아미노산 서열이 변경되고 C1q 결합 능력이 증가되거나 감소된 폴리펩티드 변이체는 미국 특허 제6,194,551B1호, WO99/51642에 기술되어 있다. 이들 특허 공개문헌의 내용은 구체적으로 본원에 참조로서 통합된다. Idusogie 등의 문헌[J Immunol. 164: 4178-4184 (2000)]도 참조한다.
4.2 마스킹된 IL-12 사이토카인-약물 접합체
본 발명은 또한, 본원에 제공된 마스킹된 IL-12 사이토카인을 포함하는 마스킹된 IL-12 사이토카인-약물 접합체(MCDC)를 제공하며, 이는 본원에 개시된 임의의 IL-12 마스킹된 사이토카인이 하나 이상의 제제에 접합된 것일 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 제제는 세포독성제, 예컨대 화학요법제 또는 약물, 성장 억제제, 독소(예: 단백질 독소,
박테리아, 진균, 식물, 또는 동물 기원의 효소 활성 독소, 또는 이의 단편), 또는 방사성 동위원소이다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 제제는 면역 자극제이다.
일부 구현예에서, 마스킹된 IL-12 사이토카인에 접합된 하나 이상의 약물은 다음을 포함하되 이들로 한정되지는 않는다: 메이탄시노이드(미국 특허 제5,208,020호; 제 5,416,064호, 및 유럽 특허 EP 0 425 235 B1 참조); 모노메틸아우리스타틴 약물 모이어티 DE 및 DF(MMAE 및 MMAF)와 같은 아우리스타틴(미국 특허 제5,635,483호 및 제5,780,588호, 및 제7,498,298호 참조); 돌라스타틴; 칼리키마이신 또는 이의 유도체(미국 특허 제5,712,374호, 제5,714,586호, 제5,739,116호, 제5,767,285호, 제5,770,701호, 제5,770,710호, 제5,773,001호, 및 제5,877,296호; Hinman 등의 문헌[Cancer Res. 53:3336-3342 (1993)]; 및 Lode 등의 문헌[Cancer Res. 58:2925-2928 (1998)] 참조); 다우노마이신 또는 독소루비신과 같은 안트라시클린(Kratz 등의 문헌[Current Med. Chem. 13:477-523 (2006)]; Jeffrey 등의 문헌[Bioorganic & Med. Chem. Letters 16:358-362 (2006)]; Torgov 등의 문헌[Bioconj. Chem. 16:717-721 (2005)]; Nagy 등의 문헌[Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:829-834 (2000)]; Dubowchik 등의 문헌[Bioorg. & Med. Chem. Letters 12:1529-1532 (2002)]; King 등의 문헌[J. Med. Chem. 45:4336-4343 (2002)]; 및 미국 특허 제6,630,579호 참조); 메토트렉세이트; 빈데신; 도세탁셀, 파클리탁셀, 라로탁셀, 테세탁셀, 및 오르타탁셀과 같은 탁산; 트리코테센; 및 CC1065.
또 다른 구현예에서, 마스킹된 IL-12 사이토카인에 접합된 하나 이상의 약물은 다음을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다: 튜불린 중합화 억제제(예를 들어, 메이탄시노이드 및 아우리스타틴), DNA 손상제(예를 들어, 피롤로벤조디아제핀(PBD) 이량체, 칼리키아미신, 듀오카마이신 및 인돌리노벤조디아제핀 이량체), 및 DNA 합성 억제제(예를 들어, 엑사테칸 유도체 Dxd).
또 다른 구현예에서, 마스킹된 IL-12 사이토카인-약물 접합체는 다음을 포함하되 이에 한정되지 않는 효소 활성 독소 또는 이의 단편에 접합된 본원에 기술된 것과 같은 마스킹된 IL-12 사이토카인을 포함한다: 디프테리아 A 사슬, 디프테리아 독소의 비결합 활성 단편, 엑소독소 A 사슬(녹농균 유래), 리신 A 사슬, 아브린 A 사슬, 모데신 A 사슬, 알파-사르신, 유동(Aleurites fordii) 단백질, 다이안틴 단백질, 미국자리공(Phytolaca americana) 단백질(PAPI, PAPII, 및 PAP-S), 여주(momordica charantia) 억제제, 커신, 크로틴, 비누풀(sapaonaria officinalis) 억제제, 젤로닌, 미토겔린, 리스트릭토신, 페노마이신, 에노마이신, 및 트리코테센.
또 다른 구현예에서, 마스킹된 IL-12 사이토카인-약물 접합체는 방사성 원소에 접합되어 방사성 접합체를 형성하는, 본원에 기술된 것과 같은 마스킹된 IL-12 사이토카인을 포함한다. 방사성 접합체의 생산을 위해 다양한 방사성 동위원소를 이용할 수 있다. 예로는 At211,1131,1125, Y90, Rel86, Rel88, Sml53, B1212, P32, Pb212, 및 Lu의 방사성 동위원소가 있다. 방사성 접합체가 검출에 사용될 때, 방사성 접합체는 섬광계수법 연구를 위한 방사성 원자(예를 들어 tc99m 또는 1123), 또는 핵 자기 공명(NMR) 영상화(자기 공명 영상화, mri로도 알려짐)를 위한 스핀 표지(예를 들어, 요오드-123 어게인, 요오드-131, 인듐-111, 불소-19, 탄소-13, 질소-15, 산소-17, 가돌리늄, 망간 또는 철)를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 마스킹된 IL-12 사이토카인-약물 접합체는 하나 이상의 면역 자극제에 접합된 본원에 기술된 것과 같은 마스킹된 IL-12 사이토카인을 포함한다. 일부 구현예에서, 면역 자극제는 인터페론 유전자 자극제(STING) 작용제 또는 톨-유사 수용체(TER) 작용제이다.
STING 작용제는 STING의 임의의 작용제일 수 있다. 일부 구현예에서, STING 작용제는 환형 디뉴클레오티드(CDN)이다. CDN은 임의의 CDN 또는 이의 유도체 또는 변이체일 수 있다. 일부 구현예에서, STING 작용제는 cGAMP, c-디-AMP, c-디-GMP, cAIMP, 및 c-디-IMP로 이루어진 군으로부터 선택된 CDN이다. 일부 구현예에서, STING 작용제는 cGAMP, c-디-AMP, c-디-GMP, cAIMP, 및 c-디-IMP로 이루어진 군으로부터 선택된 CDN의 유도체 또는 변이체이다. 일부 구현예에서, STING 작용제는 4-(2-클로로-6-플루오로벤질)-N-(푸란-2-일메틸)-3-옥소-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][l,4]티아진-6-카르복스아미드, 또는 이의 유도체 또는 변이체이다. 예를 들어, Sali 등의 문헌[(2015) PloS Pathog., 11(12): e!005324]을 참조한다.
TLR 작용제는 TLR1, TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR7, TLR8, TLR9, 또는 TLR10과 같은 임의의 TLR의 작용제일 수 있다. 일부 구현예에서, TLR 작용제는 TLR1, TLR2, TLR4, 또는 TLR5와 같은, 세포 표면에서 발현된 TLR의 작용제이다. 일부 구현예에서, TLR 작용제는 TLR3, TLR7, TLR8, TLR9, 또는 TLR10과 같은, 세포내에서 발현된 TLR의 작용제이다.
마스킹된 IL-12 사이토카인 및 세포독성제의 접합체는, N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오) 프로피오네이트(SPDP), 숙신이미딜-4-(N-말레이미도메틸) 시클로헥산-1-카복실레이트(SMCC), 이미노티올란(IT)과 같은 다양한 이기능성 단백질 결합제; 이미도에스테르의 이기능성 유도체(예: 디메틸 아디피미데이트 HCl); 활성 에스테르(예: 디숙신이미딜 수베레이트); 알데히드(예: 글루타르알데히드); 비스-아지도 화합물(예: 비스 (p-아지도벤조일) 헥산디아민); 비스-디아조늄 유도체(예: 비스-(p-디아조늄벤조일)-에틸렌디아민); 디이소시아네이트(예: 톨루엔 2,6-디이소시아네이트); 및 비스-활성 불소 화합물(예: 1,5-디플루오로-2,4-디니트로벤젠)을 사용해 만들 수 있다. 예를 들어, 리신 면역독소(ricin immunotoxin)는 Viteta 등의 문헌[Science 238:1098 (1987)]에 기술된 바와 같이 제조될 수 있다. 탄소-14-표지된 1-이소티오시아나토벤질-3-메틸디에틸렌 트리아민펜타아세트산(MX-DTPA)은 방사성 뉴클레오티드를 항체에 접합시키기 위한 예시적인 킬레이트제이다. W094/11026 참조. 링커는 세포에서 세포독성 약물의 방출을 용이하게 하는 "절단성 링커"일 수 있다. 예를 들어, 산-반응성 링커, 펩티다아제-민감성 링커, 광-반응성 링커, 디메틸 링커, 또는 이황화물-함유 링커가 사용될 수 있다(Chari 등의 문헌[Cancer Res. 52:127-131 (1992)]; 미국 특허 제5,208,020호).
본원의 MCDC는, (예를 들어 Pierce Biotechnology, Inc., Rockford, IL., U.S.A로부터) 상업적으로 이용할 수 있는 BMPS, EMCS, GMBS, HBVS, LC-SMCC,
MBS, MPBH, SBAP, SIA, SIAB, SMCC, SMPB, SMPH, 설포-EMCS, 설포-GMBS, 설포-KMUS, 설포-MBS, 설포-SIAB, 설포-SMCC, 및 설포-SMPB, 및 SVSB(숙신이미딜-(4-비틸설폰벤조에이트)를 포함하되 이에 한정되지 않는 가교 시약을 이용해 제조된 이러한 접합체를 명시적으로 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
4.3 벡터, 숙주 세포, 및 재조합 방법
본 발명의 IL-12 마스킹된 사이토카인의 재조합 생산을 위해, 이를 암호화하는 하나 이상의 핵산을 단리하여, 추가 클로닝(DNA 증폭) 또는 발현을 위해 복제 가능한 벡터 내에 삽입한다.
마스킹된 IL-12 사이토카인(이의 성분을 포함함)을 암호화하는 DNA는 종래의 절차를 사용하여 쉽게 단리되고 시퀀싱된다. 많은 벡터가 이용 가능하다. 벡터의 선택은 사용될 숙주 세포에 따라 부분적으로 달라진다. 일반적으로, 숙주 세포는 원핵 생물 기원이거나 진핵 생물(일반적으로 포유류) 기원이다. IgG, IgM, IgA, IgD, 및 IgE 불변 영역을 포함하여, 경우에 따라, 항체 또는 이의 단편의 임의의 이소형의 불변 영역이 이러한 목적을 위해 사용될 수 있고, 이러한 불변 영역은 임의의 인간 또는 동물 종으로부터 수득될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일부 구현예에서, IL-12 마스킹된 사이토카인을 암호화하기 위해 하나의 벡터가 사용된다. 일부 구현예에서, 마스킹된 IL-12 사이토카인을 암호화하기 위해 둘 이상의 벡터가 사용된다.
1. 원핵 숙주 세포를 사용하여 마스킹된 IL-12 사이토카인 생성하기
a. 벡터 작제
본 발명의 마스킹된 사이토카인의 폴리펩티드 성분을 암호화하는 폴리뉴클레오티드 서열은 표준 재조합 기술을 사용하여 수득될 수 있다. 항체 또는 이의 항체 단편의 원하는 폴리뉴클레오티드 서열은 하이브리도마 세포와 같은 항체 생성 세포로부터 단리하여 시퀀싱할 수 있다. 대안적으로, 폴리뉴클레오티드를 뉴클레오티드 합성기 또는 PCR 기술을 사용해 합성하거나 다른 공급원으로부터 확보할 수 있다. 확보한 후, 마스킹된 사이토카인의 성분을 암호화하는 서열을 원핵 생물 숙주에서 이종 폴리뉴클레오티드를 복제하고 발현할 수 있는 재조합 벡터 내에 삽입한다. 이용 가능하고 당업계에 알려져 있는 많은 벡터를 본 발명의 목적을 위해 사용할 수 있다. 적절한 벡터의 선택은 주로 벡터 내로 삽입할 핵산의 크기 및 벡터로 형질변환시킬 특정 숙주 세포에 따라 달라지게 된다. 각각의 벡터는 그 기능(이종 폴리뉴클레오티드의 증폭 또는 발현, 또는 둘 다) 및 벡터가 상주하는 특정 숙주 세포와의 호환성에 따라 다양한 성분을 함유한다. 벡터 성분에는 일반적으로: 복제 기점, 선택 마커 유전자, 프로모터, 리보솜 결합 부위(RBS), 신호 서열, 이종 핵산 삽입체, 및 전사 종결자 서열이 포함되지만 이들로 한정되지는 않는다.
일반적으로, 숙주 세포와 비슷한 종으로부터 유래된 복제 서열 및 조절 서열을 함유하는 플라스미드 벡터가 이들 숙주와 관련하여 사용된다. 벡터는 일반적으로 복제 부위뿐만 아니라, 형질변환된 세포에서 표현형 선택을 제공할 수 있는 표지 서열도 가진다. 예를 들어, 대장균(E. coli)은 일반적으로 대장균 종으로부터 유래된 플라스미드인 pBR322를 사용하여 형질변환된다. pBR322는 유전자 암호화 암피실린(Amp) 및 테트라시클린(Tet) 저항성을 함유하므로 형질변환된 세포를 확인하기 위한 쉬운 수단을 제공한다. pBR322, 이의 유도체, 또는 다른 미생물 플라스미드 또는 박테리오파지도 내인성 단백질의 발현을 위해 미생물 유기체에 의해 사용될 수 있는 프로모터를 함유하거나, 이를 함유하도록 변형될 수 있다. 특정 항체의 발현에 사용된 pBR322 유도체의 예는 Carter 등의 미국 특허 제5,648,237호에 상세하게 기술되어 있다.
또한, 숙주 미생물과 양립 가능한 복제 서열 및 조절 서열을 함유하는 파지 벡터가 이들 숙주와 관련된 형질변환 벡터로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 7GEM.TM.-11과 같은 박테리오파지가 대장균 LE392와 같은 감수성 숙주 세포를 형질변환시키는 데 사용될 수 있는 재조합 벡터를 제조하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 발현 벡터는 폴리펩티드 성분의 각각을 암호화하는 둘 이상의 프로모터-시스트론 쌍을 포함할 수 있다. 프로모터는 이의 발현을 조절하는 시스트론의 상류(5')에 위치한 미번역 조절 서열이다. 원핵생물 프로모터는 일반적으로 유도성 및 구성성의 2가지 부류로 분류된다. 유도성 프로모터는 배양 조건의 변화, 예를 들어, 영양소의 존재 또는 부재 또는 온도의 변화에 반응하여 시스트론의 전사 수준의 증가를 개시하고 이를 조절하는 프로모터이다.
다양한 잠재적 숙주 세포에 의해 인식되는 다수의 프로모터가 잘 알려져 있다. 선택된 프로모터는, 제한 효소 분해를 통해 원 DNA로부터 프로모터를 제거하고, 단리된 프로모터 서열을 본 발명의 벡터 내에 삽입함으로써, 마스킹된 사이토카인의 경쇄 또는 중쇄를 암호화하는 시스트론 DNA에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 천연 프로모터 서열 및 많은 이종 프로모터 모두가 표적 유전자의 증폭 및/또는 발현을 유도하는데 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 이종 프로모터가 사용되는데, 이는 이종 프로모터가 천연 표적 폴리펩티드 프로모터와 비교했을 때, 발현된 표적 유전자의 더 큰 전사 및 더 높은 수율을 허용하기 때문이다.
원핵생물 숙주와 함께 사용하기에 적합한 프로모터는 PhoA 프로모터, β-갈락타마아제 및 락토오스 프로모터 시스템, 트립토판(trp) 프로모터 시스템, 및 tac 또는 trc 프로모터와 같은 하이브리드 프로모터를 포함한다. 그러나, 박테리아에서 기능적인 다른 프로모터(예를 들어, 다른 공지된 박테리아 또는 파지 프로모터)도 적합하다. 이들의 뉴클레오티드 서열이 공개됨으로써, 당업자는 임의의 필요한 제한 부위를 공급하는 링커 또는 어댑터를 사용해, 예를 들어 경쇄 및 중쇄를 포함하는 마스킹된 사이토카인에 대한 표적 경쇄 및 중쇄를 암호화하는 시스트론에 이들 서열을 작동 가능하게 연결시킬 수 있다(Siebenlist 등의 문헌[(1980) Cell 20: 269] 참조).
본 발명의 일 양태에서, 재조합 벡터 내의 각각의 시스트론은 발현된 폴리펩티드의 전좌를 막을 가로질러 유도하는 분비 신호 서열 성분을 포함한다. 일반적으로, 신호 서열은 벡터의 성분이거나, 벡터 내에 삽입되는 표적 폴리펩티드 DNA의 일부일 수 있다. 본 발명의 목적을 위해 선택된 신호 서열은 숙주 세포에 의해 인식되고 처리되는(즉, 신호 펩티다아제에 의해 절단되는) 것이어야 한다. 이종 폴리펩티드에 천연인 신호 서열을 인식하고 처리하지 않는 원핵 숙주 세포의 경우, 신호 서열은, 예를 들어, 알칼리 인산분해효소, 페니실린분해효소, Ipp, 또는 열안정성 장독소 II(STII) 리더, LamB, PhoE, PelB, OmpA, 및 MBP로 이루어진 군으로부터 선택된 원핵 생물 신호 서열에 의해 치환된다. 본 발명의 일 구현예에서, 발현 시스템의 시스트론 모두에 사용된 신호 서열은 STII 신호 서열 또는 이의 변이체이다.
또 다른 양태에서, 본 발명에 따른 폴리펩티드 성분의 생산은 숙주 세포의 세포질에서 발생할 수 있으므로, 각 시스트론 내에 분비 신호 서열이 존재할 필요가 없다. 이와 관련하여, 면역글로불린 경쇄 및 중쇄를 포함하는 구현예의 경우, 예를 들어 경쇄 및 중쇄는 마스킹 모이어티, 링커 서열 등의 유무와 상관없이 발현되어, 접히고, 조립되어 세포질 내에서 기능성 면역글로불린을 형성한다. 특정 숙주 균주(예를 들어, 대장균 trxB-균주)는 이황화 결합 형성에 유리한 세포질 조건을 제공하여, 발현된 단백질 서브유닛의 적절한 접힘 및 조립을 허용한다. Proba 및 Pluckthun의 문헌[Gene, 159:203 (1995)] 참조.
본 발명의 마스킹된 사이토카인은, 분비되고 적절하게 조립된 본 발명의 항체의 수율을 최대화하기 위해, 발현된 폴리펩티드 성분의 정량적 비율을 조절할 수 있는 발현 시스템을 사용함으로써 생산될 수도 있다. 이러한 조절은 폴리펩티드 성분에 대한 번역 강도를 동시에 조절함으로써 적어도 부분적으로 달성된다.
본 발명의 마스킹된 사이토카인을 발현하기에 적합한 원핵 숙주 세포는 그람 음성 또는 그람 양성 유기체와 같은 고세균(Archaebacteria) 및 진정세균(Eubacteria)를 포함한다. 유용한 박테리아의 예에는 대장균(예: E. coli), 바실리균(예: B. 서브틸리스), 장내세균, 슈도모나스 종(예: 녹농균), 살모넬라 타이피뮤리움, 세라티아 마르세스칸, 클레브시엘라, 프로테우스, 시겔라, 리조비아, 비트레오스실라, 또는 파라코커스 등이 있다. 일 구현예에서, 그램 음성 세포가 사용된다. 일 구현예에서, 대장균 세포가 본 발명을 위한 숙주로서 사용된다. 대장균 균주의 예는 균주 W3110(Bachmann의 문헌[Cellular and Molecular Biology, vol. 2 (Washington, D.C.: American Society for Microbiology, 1987), pp. 1190-1219]; ATCC 수탁 번호 27,325) 및 이의 유도체를 포함하며, 이에는 유전자형 W3110 AfhuA(AtonA) ptr3 lac Iq lacL8 AompTA(nmpc-fepE) degP41 kanR을 갖는 균주 33D3이 포함된다(미국 특허 제5,639,635호). E. coli 294 (ATCC 31,446), E. coli B, E. colik 1776 (ATCC 31,537) 및 E. coli RV308 (ATCC 31,608)과 같은 다른 균주 및 이들의 유도체도 적합하다. 이들 예는 한정적인 것이 아니라 예시적인 것이다. 정의된 유전자형을 갖는 전술한 박테리아 중 어느 하나의 유도체를 작제하기 위한 방법은 당업계에 공지되어 있고, 예를 들어, Bass 등의 문헌[Proteins, 8:309-314 (1990)]에 기술되어 있다. 박테리아 세포에서 레플리콘의 재현성을 고려하여 적절한 박테리아를 선택하는 것이 일반적으로 필요하다. 예를 들어, 대장균, 세라티아, 또는 살모넬라 종은 잘 알려진 플라스미드, 예컨대 pBR322, pBR325, pACYC177, 또는 pKN410이 레플리콘을 공급하는데 사용될 때 숙주로서 적절히 사용될 수 있다. 전형적으로, 숙주 세포는 최소량의 단백질분해 효소를 분비해야 하며, 바람직하게는 추가 프로테아제 억제제가 세포 배양물에 혼입될 수 있다.
b. 마스킹된 사이토카인의 생산
숙주 세포를 전술한 발현 벡터로 형질변환시키고, 프로모터를 유도하거나, 형질변환체를 선택하거나, 원하는 서열을 암호화하는 유전자를 증폭시키기 위해 적절히 변형된 종래의 영양 배지에서 배양한다.
형질변환은 DNA가 염색체 외 요소로서 복제되거나 염색체 통합제에 의해 복제될 수 있도록 DNA를 원핵 숙주 내로 도입하는 것을 의미한다. 사용된 숙주 세포에 따라, 형질전환은 이러한 세포에 적합한 표준 기술을 사용하여 수행된다. 염화칼슘을 사용하는 칼슘 치료는 실질적인 세포벽 장벽을 함유하는 박테리아 세포에 일반적으로 사용된다. 형질변환을 위한 다른 방법에는 폴리에틸렌 글리콜/DMSO가 사용된다. 사용되는 또 다른 기술은 전기천공이다.
본 발명의 마스킹된 사이토카인을 생산하는 데 사용되는 원핵 세포는 선택된 숙주 세포의 배양에 적합한 당업계에 공지된 배지에서 성장시킨다. 적절한 배지의 예는, 루리아 브로스(LB) + 필요한 영양 보충제를 포함한다. 일부 구현예에서, 배지는 또한 발현 벡터를 함유하는 원핵 세포의 성장을 선택적으로 허용도록 발현 벡터의 작제에 기초하여 선택된 선택제를 함유한다. 예를 들어, 암피실린 내성 유전자를 발현하는 세포의 성장을 위해 암피실린을 배지에 첨가한다.
탄소, 질소, 및 무기 인산염 공급원 이외의 임의의 필요한 보충제가 적절한 농도로 포함될 수도 있고, 단독으로 도입되거나 복합 질소 공급원과 같은 다른 보충제 또는 매질과의 혼합물로서 도입될 수 있다. 임의로, 배양 배지는 글루타티온, 시스테인, 시스타틴, 티오글리콜레이트, 디티오에리트리톨, 및 디티오트레이톨로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 환원제를 함유할 수 있다.
원핵 숙주 세포는 적절한 온도에서 배양한다. 특정 구현예에서, 대장균 생장을 위한 생장 온도는 약 20℃ 내지 약 39℃; 약 25℃ 내지 약 37℃의 범위이거나; 약 30℃이다. 배지의 pH는 주로 숙주 유기체에 따라 약 5 내지 약 9 범위의 임의의 pH일 수 있다. 특정 구현예에서, 대장균의 경우, pH는 약 6.8 내지 약 7.4, 또는 약 7.0이다.
유도성 프로모터가 본 발명의 발현 벡터에 사용되는 경우, 단백질 발현은 프로모터의 활성화에 적합한 조건 하에서 유도된다. 본 발명의 일 양태에서, PhoA 프로모터가 폴리펩티드의 전사를 조절하는 데 사용된다. 따라서, 형질변환된 숙주 세포는 유도를 위해 인산염 제한 배지에서 배양된다. 특정 구현예에서, 인산염 제한 배지는 C.R.A.P. 배지이다(예를 들어, Simmons 등의 문헌[J. Immunol. Methods (2002), 263:133-147] 참조). 당업계에 공지된 바와 같이, 사용된 벡터 작제물에 따라 다양한 다른 유도제가 사용될 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 발현된 마스킹된 사이토카인은 숙주 세포의 주변질 내로 분비되고 이로부터 회수된다. 단백질 회수는 일반적으로 삼투압 충격, 초음파 처리, 또는 용해와 같은 수단에 의해 미생물을 파괴하는 것을 포함한다. 세포가 파괴되면, 세포 잔해 또는 전체 세포가 원심분리 또는 여과에 의해 제거될 수 있다. 단백질은, 예를 들어 친화도 수지 크로마토그래피에 의해 추가로 정제될 수 있다. 대안적으로, 단백질은 배양 배지 내로 수송되어 그 안에서 단리될 수 있다. 세포는 배양물로부터 제거될 수 있고, 생성된 단백질의 추가 정제를 위해 배양물 상청액을 여과하고 농축시킬 수 있다. 발현된 폴리펩티드는 폴리아크릴아미드 겔 전기영동(PAGE) 및 웨스턴 블롯 검정과 같은 흔히 공지된 방법을 사용하여 추가로 단리되고 확인될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 마스킹된 사이토카인 생산은 발효 공정에 의해 대량으로 수행된다. 재조합 단백질의 생산을 위해 다양한 대규모 유가식 발효 절차를 이용할 수 있다. 대규모 발효는 적어도 1000 리터의 용량을 가지며, 특정 구현예에서는 약 1,000 내지 100,000 리터의 용량을 갖는다. 이러한 발효기는 교반기 임펠러를 사용하여 산소와 영양소, 특히 포도당을 분배한다. 소규모 발효는 일반적으로 대략 100 리터 이하의 부피 용량을 갖는 발효기에서의 발효를 지칭하며, 용량은 약 1 리터 내지 약 100 리터 범위일 수 있다.
발효 공정에서, 단백질 발현의 유도는 일반적으로 적절한 조건 하에서 원하는 밀도, 예를 들어, 약 180 내지 220의 OD550까지 세포를 성장시킨 후에 개시되며, 이 단계에서 세포는 초기 고정상에 있다. 당업계에 공지되고 전술한 바와 같이, 사용된 벡터 작제물에 따라 다양한 유도제가 사용될 수 있다. 세포는 유도 전에 더 짧은 기간 동안 성장시킬 수 있다. 더 길거나 더 짧은 유도 시간이 사용될 수 있지만, 세포는 일반적으로 약 12~50시간 동안 유도된다.
본 발명의 폴리펩티드의 생산 수율 및 품질을 개선하기 위해, 다양한 발효 조건이 변형될 수 있다. 예를 들어 분비된 항체 폴리펩티드의 적절한 조립 및 접힘을 개선하기 위해, 예를 들어 Dsb 단백질(DsbA, DsbB, DsbC, DsbD, 및/또는 DsbG) 또는 FkpA(샤페론 활성을 갖는 펩티딜프롤릴 시스,트랜스-이성화 효소)와 같은 샤페론 단백질을 과발현하는 추가 벡터를 사용해 숙주 원핵 세포를 공변환시킬 수 있다. 샤페론 단백질은 박테리아 숙주 세포에서 생산된 이종 단백질의 적절한 접힘 및 가용성을 촉진하는 것으로 입증되었다. Chen 등의 문헌[(1999) J. Biol. Chem. 274:19601-19605]; Georgiou 등의 미국 특허 제6,083,715호; Georgiou 등의 미국 특허 제6,027,888호; Bothmann 및 Pluckthun의 문헌[2000) J. Biol. Chem. 275:17100-17105]; Ramm 및 Pluckthun의 문헌[(2000) J. Biol. Chem. 275:17106-17113]; Arie 등의 문헌[(2001) Mol. Microbiol. 39:199-210] 참조.
발현된 이종 단백질(특히 단백질 분해에 민감한 것들)의 단백질 분해를 최소화하기 위해, 단백질 분해 효소가 결핍된 특정 숙주 균주가 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들어, 숙주 세포 균주는 프로테아제 III, OmpT, DegP, Tsp, 프로테아제 I, 프로테아제 Mi, 프로테아제 V, 프로테아제 VI, 및 이들의 조합과 같은 공지된 박테리아 프로테아제를 암호화하는 유전자에서 유전자 돌연변이(들)에 영향을 미치도록 변형될 수 있다. 일부 대장균 프로테아제-결핍 균주가 이용 가능하고, 이는 예를 들어 전술한 Joly 등의 전술한 (1998) 문헌; Georgiou 등의 미국 특허  
제5,264,365호; Georgiou 등의 미국 특허 제5,508,192호; Kara 등의 문헌[Microbial Drug Resistance, 2:63-72 (1996)]에 기술되어 있다.
일부 구현예에서, 단백질분해 효소가 결핍되고 하나 이상의 샤페론 단백질을 과발현하는 플라스미드로 형질변환된 대장균 균주가 본 발명의 발현 시스템에서 숙주 세포로서 사용된다.
c. 마스킹된 사이토카인의 정제
일부 구현예에서, 본원에서 생산된 마스킹된 사이토카인은 추가의 검정 및 용도를 위해 실질적으로 균질한 제제를 수득하기 위해 추가로 정제된다. 당업계에 공지된 표준 단백질 정제 방법이 사용될 수 있다. 다음 절차는 적절한 정제 절차의 예시이다: 면역친화도 컬럼 또는 이온-교환 컬럼을 이용한 분획화, 에탄올 침전, 역상 HPLC, DEAE와 같은 양이온 교환 수지 또는 실리카를 이용한 크로마토그래피, 크로마토포커싱, SDS-PAGE, 황산암모늄 침전, 및 예를 들어 Sephadex G-75를 사용하는 겔 여과.
일부 구현예에서, 고상으로 고정된 단백질 A가 본 발명의 마스킹된 사이토카인의 면역 친화도 정제에 사용된다. 단백질 A는 황색포도구균의 41 kD 세포벽 단백질로서, 항체의 Fc 영역에 높은 친화도로 결합한다. Lindmark 등의 문헌[(1983) J. Immunol. Meth. 62:1-13] 참조. 단백질 A가 고정되는 고상은 유리 또는 실리카 표면을 포함하는 컬럼, 또는 제어된 기공 유리 컬럼, 또는 규산 컬럼일 수 있다. 일부 응용예에서, 컬럼은 글리세롤과 같은 제제로 코팅되어, 가능하게는 오염물의 비특이적 부착을 방지한다.
정제의 제1 단계로서, 전술한 바와 같은 세포 배양물으로부터 유래된 제제를 고상에 고정된 단백질 A 상에 도포하여, 관심 마스킹된 사이토카인을 단백질 A에 특이적으로 결합시킬 수 있다. 그런 다음, 고상을 세척하여 고상에 비특이적으로 결합된 오염물을 제거하게 된다. 마지막으로, 마스킹된 사이토카인은 용리에 의해 고상으로부터 회수한다.
마스킹된 사이토카인의 성분에 대한 높은 친화도 결합을 제공하는 다른 정제 방법이 당업계에 공지된 표준 단백질 정제 방법에 따라 사용될 수 있다.
2. 진핵 숙주 세포를 사용하여 마스킹된 사이토카인 생성하기
진핵 생물 숙주 세포에 사용하기 위한 벡터는 일반적으로 다음의 비제한적인 성분 중 하나 이상을 포함한다: 신호 서열, 복제 기점, 하나 이상의 마커 유전자, 인핸서 요소, 프로모터, 및 전사 종결 서열.
a. 신호 서열 성분
진핵 숙주 세포에 사용하기 위한 벡터는 또한 관심 성숙 단백질 또는 폴리펩티드의 N-말단에서 특이적 절단 부위를 갖는 신호 서열 또는 다른 폴리펩티드를 함유할 수 있다. 선택된 이종 신호 서열은 숙주 세포에 의해 인식되고 처리되는(즉, 신호 펩티다아제에 의해 절단되는) 것일 수 있다. 포유류 세포 발현의 경우, 포유류 신호 서열뿐만 아니라 바이러스 분비 리더, 예를 들어, 단순 포진 gD 신호를 이용할 수도 있다.
이러한 전구체 영역에 대한 DNA는 판독 프레임에서 마스킹된 사이토카인을 암호화하는 DNA에 연결된다.
b. 복제의 기원
일반적으로, 복제 기원 성분은 포유류 발현 벡터의 경우 필요하지 않다. 예를 들어, 일반적으로는 SV40 기점이 유일하게 사용될 수 있는데, 이는 초기 프로모터를 함유하기 때문이다.
c. 선택 유전자 성분
발현 및 클로닝 벡터는 선택성 표지로도 불리는 선택 유전자를 함유할 수 있다. 일반적인 선택 유전자는 (a) 항생제 또는 다른 독소, 예를 들어, 암피실린, 네오마이신, 메토트렉세이트, 또는 테트라사이클린에 대한 내성을 부여하거나, (b) 관련 있는 경우, 영양요구성 결핍을 보완하거나, (c) 복합 배지로부터 이용할 수 없는 중요한 영양소를 공급하는 단백질을 암호화한다.
선택 절차의 일 예는 약물을 사용해 숙주 세포의 성장을 정지시키는 것이다. 이종 유전자로 성공적으로 형질변환된 이들 세포는 약물 내성을 부여함으로써 선택 요법으로부터 살아남는 단백질을 생산한다. 이러한 우성 선택의 예는 약물 네오마이신, 미코페놀산, 및 히그로마이신을 사용하는 것이다.
포유류 세포에 대한 적절한 선택성 마커의 또 다른 예는 핵산을 암호화하는 마스킹된 사이토카인을 흡수할 수 있는 세포를 식별할 수 있게 하는 것들, 예컨대, DHFR, 티미딘 키나아제, 메탈로티오네인-I 및 -II, 영장류 메탈로티오네인 유전자, 아데노신 데아미나아제, 오르니틴 데카르복실라제 등이다.
예를 들어, 일부 구현예에서, DHFR 선택 유전자로 형질변환된 세포는 DHFR의 길항제인 메토트렉세이트(Mtx)가 담긴 배양 배지에서 모든 형질변환체를 배양함으로써 먼저 식별된다. 일부 구현예에서, 야생형 DHFR이 사용될 때의 적절한 숙주 세포는 DHFR 활성이 결핍된 차이니즈 햄스터 난소(CHO) 세포주이다(예: ATCC CRL-9096).
대안적으로, 마스킹된 사이토카인, 야생형 DHFR 단백질, 및 아미노글리코시드 3'-포스포트랜스퍼라아제(APH)와 같은 또 다른 선택성 마커를 암호화하는 DNA 서열로 형질변환되었거나 공동-형질변환된 숙주 세포(특히 내인성 DHFR을 함유하는 야생형 숙주)는 아미노글리코시드 항생제(예: 네카마이신, 네오마이신, 또는 G418)과 같은 선택성 마커에 대한 선택제를 함유하는 배지에서 세포를 성장시킴으로써 선택될 수 있다. 미국 특허 제4,965,199호 참조. 숙주 세포는 글루타민 합성효소(GS)가 결핍된 세포주를 포함하는 NS0을 포함할 수 있다. 포유류 세포에 대한 선택성 마커로서 GS를 사용하는 방법은 미국 특허 제5,122,464호 및 미국 특허 제5,891,693호에 기술되어 있다.    
d. 프로모터 성분
발현 및 클로닝 벡터는 일반적으로, 숙주 유기체에 의해 인식되고, 본원에 기술된 임의의 마스킹된 사이토카인일 수 있는 관심 마스킹된 사이토카인을 암호화하는 핵산에 작동 가능하게 연결되는 프로모터를 함유한다. 프로모터 서열은 진핵 생물에 대해 알려져 있다. 예를 들어, 사실상 모든 진핵 생물 유전자는 전사가 개시되는 부위로부터 대략 25 내지 30개 염기만큼 상류에 위치한 AT-풍부 영역을 갖는다. 많은 유전자의 전사가 시작되는 부위로부터 70 내지 80개 염기만큼 상류에 서 발견되는 다른 서열은 CNCAAT 영역이며, 여기서 N은 임의의 뉴클레오티드일 수 있다. 대부분의 진핵 유전자의 3' 말단에는 AATAAA 서열이 있는데, 이는 코딩 서열의 3' 말단에 폴리 A 꼬리를 첨가하기 위한 신호일 수 있다. 소정의 구현예에서, 이들 서열 중 어느 하나 또는 전부는 진핵 생물 발현 벡터 내에 적절히 삽입될 수 있다.
포유류 숙주 세포에서 벡터로부터의 전사는, 예를 들어, 폴리오마 바이러스, 계두 바이러스, 아데노바이러스(예: 아데노바이러스 2), 소 유두종 바이러스, 조류 육종 바이러스, 거대세포바이러스, 레트로바이러스, B형 간염 바이러스, 및 유인원 바이러스 40(SV40)와 같은 바이러스의 게놈으로부터; 액틴 프로모터 또는 면역글로불린 프로모터와 같은 이종 포유류 프로모터로부터; 열-충격 프로모터로부터 수득된 프로모터에 의해 조절되며, 단, 이러한 프로모터는 숙주 세포 시스템과 호환될 수 있어야 한다.
SV40 바이러스의 초기 및 후기 프로모터는, SV40 바이러스의 복제 기점도 함유하는 SV40 제한 단편으로서 편리하게 수득된다. 인간 거대세포바이러스의 극 초기 프로모터는 HindIII E 제한 단편으로서 편리하게 수득된다. 벡터로서 소 유두종 바이러스를 사용하여 포유류 숙주에서 DNA를 발현하기 위한 시스템은 미국 특허 제4,419,446호에 기술되어 있다. 이러한 시스템의 변형은 미국 특허 제4,601,978호에 기술되어 있다. 단순 포진 바이러스 유래의 티미딘 키나아제 프로모터의 조절 하에 쥣과 세포에서 인간 β-인터페론 cDNA의 발현을 기술하는 Reyes 등의 문헌[Nature 297:598-601 (1982)]도 참조한다. 대안적으로, 라우스 육종 바이러스의 긴 말단 반복체가 프로모터로서 사용될 수 있다.
e. 인핸서 요소 성분
본 발명의 마스킹된 사이토카인을 암호화하는 DNA의 고등 진핵생물에 의한 전사는 인핸서 서열을 벡터 내에 삽입함으로써 종종 증가된다. 많은 인핸서 서열이 이제 포유류 유전자(글로빈, 엘라스타아제, 알부민, α-태아단백질, 및 인슐린)로부터 알려져 있다. 그러나, 일반적으로 진핵 생물 세포 바이러스 유래의 인핸서를 사용하게 된다. 예로는 복제 기원의 후기 측에 있는 SV40 인핸서(bp 100~270), 인간 거대세포바이러스 초기 프로모터 인핸서, 쥣과 거대세포바이러스 초기 프로모터 인핸서, 복제 기원의 후기 측에 있는 폴리오마 인핸서, 및 아데노바이러스 인핸서가 포함된다. 진핵 생물 프로모터를 활성화하기 위한 인핸서 요소를 기술하는 Yaniv의 문헌[Nature 297:17-18 (1982)]도 참조한다.  
인핸서는 마스킹된 사이토카인 암호화 서열에 대해 5' 또는 3' 위치에서 벡터 내로 스플라이싱될 수 있지만, 일반적으로는 프로모터로부터 5'의 부위에 위치할 수 있다.
f. 전사 종결 성분
진핵 생물 숙주 세포에 사용된 발현 벡터는 전사의 종결 및 mRNA의 안정화에 필요한 서열을 포함할 수도 있다. 이러한 서열은 일반적으로 진핵 생물의 5' 미번역 영역 및, 드물게는 3' 미번역 영역으로부터 이용할 수 있고, 바이러스 DNA 또는 cDNA로부터 이용할 수 있다. 이들 영역은 마스킹된 사이토카인을 암호화하는 mRNA의 미번역 부분에서 폴리아데닐화된 단편으로서 전사된 뉴클레오티드 분절을 함유한다. 하나의 유용한 전사 종결 성분은 소 성장 호르몬 폴리아데닐화 영역이다. WO94/11026 및 동 문헌에 개시된 발현 벡터를 참조한다.
g. 숙주 세포의 선택 및 형질변환
본원의 벡터에서 DNA를 클로닝하거나 발현시키기에 적합한 숙주 세포는 척추동물 숙주 세포를 포함하여, 본원에 기술된 고등 진핵 생물 세포를 포함한다. 배양물(조직 배양물)에서의 척추동물 세포의 전파가 일상적인 절차가 되었다. 유용한 포유동물 숙주 세포주의 예는 SV40에 의해 형질 변형된 원숭이 신장 CV1 세포주(COS-7, ATCC CRL 1651); 인간 배아 신장 세포주(현탁 배양물에서 성장시키기 위해 서브클로닝한 293 또는 293 세포, Graham 등의 문헌[J. Gen Virol. 36:59 (1977)] 참조); 새끼 햄스터 신장 세포(BHK, ATCC CCL 10); 차이니즈 햄스터 난소 세포/-DHFR (CHO, Urlaub 등의 문헌[Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216 (1980)] 참조); 쥣과 세르톨리 세포(TM4, Mather의 문헌[Biol. Reprod. 23:243-251 (1980)] 참조); 원숭이 신장 세포(CV1 ATCC CCL 70); 아프리카 녹색 원숭이 신장 세포(VERO-76, ATCC CRL-1587); 인간 자궁경부암 세포(HELA, ATCC CCL 2); 개 신장 세포(MDCK, ATCC CCL 34); 버팔로 랫트 간 세포(BEL 3A, ATCC CRL 1442); 인간 폐 세포(W138, ATCC CCL 75); 인간 간 세포(Hep G2, HB 8065); 쥣과 유방암 종양(MMT 060562, ATCC CCL51); TRI 세포(Mather 등의 문헌[Annals N.Y. Acad. Sci. 383:44-68 (1982)] 참조); MRC 5 세포; FS4 세포; 및 인간 간종양 세포(Hep G2) 등이다.
마스킹된 사이토카인의 생산을 위해, 숙주 세포를 전술한 발현 벡터 또는 클로닝 벡터로 형질변환시키고, 프로모터를 유도하거나, 형질변환체를 선택하거나, 원하는 서열을 암호화하는 유전자를 증폭시키기 위해 적절히 변형된 종래의 영양 배지에서 배양한다.
h. 숙주 세포 배양
본 발명의 마스킹된 사이토카인을 생산하는 데 사용된 숙주 세포는 다양한 배지에서 배양될 수 있다. Ham's F10 (Sigma), Minimal Essential Medium ((MEM), Sigma), RPMI-1640 (Sigma), 및 Dulbecco's Modified Eagle's Medium ((DMEM), Sigma)과 같은 상업적으로 이용 가능한 배지가 숙주 세포를 배양하는 데 적합하다. 또한, Ham 등의 문헌[Meth. Enz. 58:44 (1979)], Barnes 등의 문헌[Anal. Biochem. 102:255 (1980)], 미국 특허 제4,767,704호; 제4,657,866호; A,921,162; 제4,560,655호; 또는 제5,122,469호; WO 90/03430; WO 87/00195; 또는 미국 특허 Re. 30,985에 기술된 배지 중 어느 하나가 숙주 세포의 배양 배지로서 사용될 수 있다. 이들 배지 중 어느 하나는 필요에 따라 호르몬 및/또는 다른 성장 인자(예를 들어, 인슐린, 트랜스페린, 또는 표피 성장 인자), 염(예를 들어, 염화나트륨, 칼슘, 마그네슘 및 인산염), 완충액(예를 들어, HEPES), 뉴클레오티드(예를 들어, 아데노신 및 티미딘), 항생제(예를 들어, GENTAMYCIN™ 약물), 미량 요소(일반적으로 마이크로몰 범위의 최종 농도로 존재하는 무기 화합물로서 정의됨), 및 글루코스 또는 동등한 에너지원으로 보충될 수 있다. 임의의 다른 보충제가 당업자에게 알려지게 될 적절한 농도로 포함될 수도 있다. 온도, pH 등과 같은 배양 조건은 발현을 위해 선택된 숙주 세포와 함께 이전에 사용된 것들이며, 당업자에게 명백할 것이다.
i. 마스킹된 사이토카인의 정제
재조합 기술을 사용하면, 마스킹된 사이토카인을 세포내에서 생산하거나, 배지 내로 직접 분비할 수 있다. 마스킹된 사이토카인이 세포 내에서 생산되는 경우, 제1 단계로서, 숙주 세포 또는 용해된 단편 중 어느 하나인 미립자 부스러기를 예를 들어, 원심분리 또는 한외여과에 의해 제거할 수 있다. 마스킹된 사이토카인이 배지 내로 분비되는 경우, 이러한 발현 시스템으로부터의 상청액을 상업적으로 이용 가능한 단백질 농축 필터, 예를 들어, Amicon 또는 Millipore Pellicon 한외여과 유닛을 사용해 먼저 농축할 수 있다. PMSF와 같은 프로테아제 억제제는 단백질분해를 억제하기 위한 전술한 단계 중 어느 하나에 포함될 수 있고, 외래성 오염물의 성장을 방지하기 위해 항생제가 포함될 수 있다.
세포에서 제조한 마스킹된 사이토카인 조성물은, 예를 들어, 수산화인회석 크로마토그래피, 겔 전기영동, 투석, 및 친화도 크로마토그래피를 사용하여 정제될 수 있는데, 여기서 친화성 크로마토그래피가 편리한 기술이다. 친화도 리간드로서 단백질 A의 적합성은 마스킹된 사이토카인에 존재하는 임의의 면역글로불린 Fc 도메인의 종 및 이소형(존재하는 경우)에 따라 달라진다. 단백질 A는 인간 IgG1, IgG2, 또는 IgG4 중쇄에 기초하여 항체를 정제하는 데 사용될 수 있다(Lindmark 등의 문헌[J. Immunol. Methods 62:1-13 (1983)] 참조). 단백질 G는 모든 쥣과 이소형 및 인간 γ3에 대해 권장된다(Guss 등의 문헌[EMBO J. 5:15671575(1986)] 참조). 친화도 리간드가 부착되는 매트릭스는 아가로스일 수 있지만, 다른 매트릭스를 이용할 수도 있다. 제어된 기공 유리 또는 폴리(스티렌디비닐)벤젠과 같이 기계적으로 안정한 매트릭스는 아가로스로 달성할 수 있는 것보다 더 빠른 유속과 더 짧은 처리 시간을 가능하게 한다. 마스킹된 사이토카인이 CH3 도메인을 포함하는 경우, Bakerbond ABX™ 수지(J. T. Baker, Phillipsburg, N.J.)가 정제에 유용하다.
단백질 정제를 위한 다른 기술, 예컨대 이온-교환 컬럼을 이용한 분획화, 에탄올 침전, 역상 HPLC, 실리카을 이용한 크로마토그래피, 음이온 또는 양이온 교환 수지(예: 폴리아스파르트산 컬럼)를 이용하는 헤파린 SEPHAROSE™ 크로마토그래피를 이용한 크로마토그래피, 크로마토포커싱, SDS-PAGE, 및 황산암모늄 침전 등도 회수 대상 마스킹된 사이토카인에 따라 이용 가능하다.
임의의 예비 정제 단계(들) 후에, 관심 마스킹된 사이토카인 및 오염물이 포함된 혼합물을 대상으로, 예를 들어, 약 2.5~4.5의 pH에서 용리 완충액을 사용해 저염 농도(예를 들어, 약 0~0.25M 염)에서 수행되는 저 pH 소수성 상호작용 크로마토그래피에 의해 추가 정제를 수행할 수 있다.
일반적으로, 연구, 시험 및 임상 용도에 사용하기 위한 마스킹된 사이토카인을 제조하기 위한 다양한 방법론이 당업계에 잘 확립되어 있는데, 이는 전술한 방법론과 일치하고/하거나 특정 관심 마스킹된 사이토카인에 대해 적절한 것으로 당업자에 의해 간주된다.
5. 조성물
일부 양태에서, 본원에 기술된 IL-12 마스킹된 사이토카인 중 어느 하나를 포함하는 조성물이 또한 본원에 제공된다. 일부 구현예에서, 조성물은 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인의 예시적인 구현예 중 어느 하나를 포함한다. 일부 구현예에서, 조성물은 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인 중 어느 하나의 이량체를 포함한다. 일부 구현예에서, 조성물은 약학적 조성물이다. 일부 구현예에서, 조성물은 마스킹된 IL-12 사이토카인을 포함하고, 아래에서 상세히 기술된 것과 같은 하나 이상의 성분을 추가로 포함한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 조성물은 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제, 안정화제, 완충제, 보존제, 등장성 제제, 비이온성 계면활성제 또는 세제, 또는 다른 치료제 또는 활성 화합물, 또는 이들의 조합을 포함한다. 조성물의 다양한 구현예는 때때로 본원에서 제형으로서 지칭된다.
치료 제형은 원하는 순도를 갖는 활성 성분을 임의의 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 안정화제와 혼합함으로써 보관용으로 제조된다(Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20th Ed., Lippincott Williams & Wiklins, Pub., Gennaro Ed., Philadelphia., Palphia. 2000 참조). 허용 가능한 담체, 부형제 또는 안정화제는 사용된 투여량 및 농도에서 수용자에게 비독성이며, 완충액, 아스코르브산을 포함하는 항산화제, 메티오닌, 비타민 E, 메타중아황산나트륨; 보존제, 등장화제, 안정화제, 금속 복합체(예: Zn-단백질 복합체); EDTA와 같은 킬레이트제, 및/또는 비-이온성 계면활성제를 포함한다.
완충액은 치료 효과를 최적화하는 범위에서 pH를 조절하는데 사용될 수 있으며, 특히 안정성이 pH 의존적인 경우 사용될 수 있다. 완충액은 약 50 mM 내지 약 250 mM 범위의 농도로 존재할 수 있다. 본 발명과 함께 사용하기에 적합한 완충제는 유기산 및 무기산과 이의 염 모두를 포함한다. 예를 들어, 시트르산염, 인산염, 숙신산염, 타르타르산염, 푸마르산염, 글루코네이트, 옥살레이트, 락트산염, 아세테이트 등이다. 추가적으로, 완충액은 히스티딘 및 트리메틸아민 염, 예컨대 트리스로 구성될 수 있다.
보존제는 미생물 성장을 방지하기 위해 첨가될 수 있고, 일반적으로 약 0.2% 내지 1.0%(w/v)의 범위로 존재한다. 치료제와 함께 흔히 사용되는 적절한 보존제의 예는 옥타데실디메틸벤질 염화암모늄; 염화헥사메토늄; 할로겐화벤잘코늄(예: 염화물, 브롬화물, 요오드화물), 염화벤제토늄; 티메로살, 페놀, 부틸 또는 벤질 알코올; 알킬 파라벤, 예컨대 메틸 또는 프로필 파라벤; 카테콜; 레소르시놀; 시클로헥사놀, 3-펜탄올, m-크레졸, o-크레졸, p-크레졸, 메틸 p-하이드록시벤조에이트, 프로필 p-하이드록시벤조에이트, 2-페녹시에탄올, 부틸 p-하이드록시벤조에이트, 2-페닐에탄올, 에탄올, 클로로부탄올, 티오메로살, 브로노폴, 벤조산, 이미드우레아, 클로로헥시딘, 데하이드로아세트산나트륨, 클로로크레졸, 에틸 p-하이드록시벤조에이트, 및 클로르페네신(3p-클로로페녹시프로판-l,2-디올)을 포함한다.
때때로 "안정화제"로 알려진 등장성 제제는 조성물 중 액체의 등장성을 조절하거나 유지하기 위해 존재할 수 있다. 단백질 및 항체와 같은 크고 하전된 생체 분자와 함께 사용될 때, 이들은 아미노산 측쇄의 하전된 기와 상호작용할 수 있고, 이에 따라 분자간 및 분자 내 상호작용의 가능성을 감소시킬 수 있기 때문에 종종 "안정화제"로 불린다.
등장성 제제는 다른 성분의 상대적인 양을 고려하여, 약 0.1중량% 내지 약 25중량% 또는 약 1 내지 약 5중량%의 임의의 양으로 존재할 수 있다. 일부 구현예에서, 등장성 제제는 다가 당 알코올, 3가 이상의 당 알코올, 예컨대 글리세린, 에리트리톨, 아라비톨, 크실리톨, 소르비톨 및 만니톨을 포함한다.
추가 부형제는 다음 중 하나 이상의 역할을 할 수 있는 제제를 포함한다: (1) 벌크화제, (2) 용해도 증강제, (3) 안정화제, 및 (4) 변성 또는 용기 벽 접착 방지제. 이러한 부형제는 다음을 포함한다: 다가당 알코올(위에서 열거됨); 알라닌, 글리신, 글루타민, 아스파라긴, 히스티딘, 아르기닌, 리신, 오르니틴, 류신, 2-페닐알라닌, 글루탐산, 트레오닌, 등과 같은 아미노산; 유기당 또는 수크로오스와 같은 당 알코올, 락토오스, 락티톨, 트레할로스, 스타키오스, 만노오스, 소르보오스, 크실로스, 리보오스, 리비톨, 미오니시토오스, 미오이니시톨, 갈락토오스, 갈락티톨, 글리세롤, 시클리톨(예: 이노시톨), 폴리에틸렌 글리콜; 황 함유 환원제, 예컨대 우레아, 글루타티온, 티오크산, 티오글리콜산나트륨, 티오글리세롤, a-모노티오글리세롤, 및 티오황산나트륨; 인간 혈청 알부민, 소 혈청 알부민, 젤라,틴 또는 다른 면역글로불린과 같은 저 분자량 단백질; 폴리비닐피롤리돈과 같은 친수성 중합체; 단당류(예: 크실로스, 만노오스, 과당, 포도당; 이당류(예: 락토오스, 말토오스, 수크로오스); 라피노오스와 같은 삼당류; 및 덱스트린 또는 덱스트란과 같은 다당류.
비이온성 계면활성제 또는 세제("습윤제"로도 알려짐)는, 활성 치료 단백질 또는 항체의 변성을 야기하지 않고 제형이 전단 표면 응력에 노출될 수 있게 하는, 교반-유도 응집으로부터 치료 단백질을 보호할 뿐만 아니라 치료제를 용해시키는 것을 돕기 위해 존재할 수 있다. 비이온성 계면활성제는 약 0.05 mg/ml 내지 약 1.0 mg/ml 또는 약 0.07 mg/ml 내지 약 0.2 mg/ml의 범위로 존재한다. 일부 구현예에서, 비이온성 계면활성제는 약 0.001% 내지 약 0.1% w/v 또는 약 0.01% 내지 약 0.1% w/v 또는 약 0.01% 내지 약 0.025% w/v의 범위로 존재한다.
적합한 비이온성 계면활성제는 폴리소르베이트(20, 40, 60, 65, 80 등), 폴리옥사머(184, 188, 등), PLURONIC® 폴리올, TRITON®, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노에테르(TWEEN®-20, TWEEN®-80 등), 라우로마크로골 400, 폴리옥실 40 스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 수소화 피마자유 10, 50 및 60, 글리세롤 모노스테아레이트, 수크로오스 지방산 에스테르, 메틸 셀룰로오스, 및 카복시메틸 셀룰로오스를 포함한다. 사용될 수 있는 음이온성 세제는 소듐 라우릴 설페이트, 다이옥틸 소듐 설포숙시네이트, 및 다이옥틸 소듐 설포네이트를 포함한다. 양이온성 세제는 염화벤잘코늄 또는 염화벤제토늄을 포함한다.
제형이 생체 내 투여에 사용되기 위해서는 멸균 상태여야 한다. 제형은 멸균 여과 멤브레인을 통한 여과에 의해 멸균될 수 있다. 본원의 치료 조성물은 일반적으로 멸균 접근 포트를 가가진 용기, 예를 들어, 정맥주사액 주머니 또는 피하 주사 바늘로 뚫을 수 있는 마개를 가진 바이알 내에 담길 수 있다.
투여 경로는 알려지고 허용된 방법에 따르며, 예를 들어, 적절한 방식으로 장기간에 걸쳐 한 번 또는 여러 번 투여되는 볼루스 또는 주입에 의한다. 예를 들어, 피하, 정맥내, 복강내, 근육내, 동맥내, 병변내, 또는 관절내 경로로, 국소 투여, 흡입에 의하거나, 서방형 또는 지연 방출형 수단에 의해 투여된다.
본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인 중 어느 하나는 단독으로 사용되거나, 본원에 기술된 방법에서와 같이, 다른 치료제와 병용으로 사용될 수 있다. 용어 "병용(in combination with)"은 둘 이상의 치료제(예: 마스킹된 IL-12 사이토카인 및 치료제)가 동일하거나 별도의 제형에 포함되는 것을 포함한다. 일부 구현예에서, "병용"은 "동시" 투여를 지칭하며, 이 경우, 본 발명의 마스킹된 IL-12 사이토카인의 투여는 하나 이상의 추가 치료제의 투여와 동시에 (예를 들어 마스킹된 IL-12 사이토카인의 투여(들)와 하나 이상의 추가 치료제의 투여가 동시에, 또는 1시간 이내에) 이루어진다. 일부 구현예에서, "병용"은 순차적 투여를 지칭하며, 이 경우, 본 발명의 마스킹된 IL-12 사이토카인의 투여는 하나 이상의 추가 치료제의 투여 이전 및/또는 이후에 발생한다(예를 들어 마스킹된 IL-12 사이토카인의 투여(들)와 하나 이상의 추가 치료제의 투여 사이의 간격이 1시간을 초과함). 본원에서 고려되는 제제는 세포독성제, 사이토카인, 면역 관문 분자를 표적으로 하는 제제, 면역 자극 분자를 표적으로 하는 제제, 성장 억제제, 면역 자극제, 항염증제, 또는 항암제를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본원의 제형은 필요에 따라 치료되는 특정 적응증을 위한 둘 이상의 활성 화합물, 바람직하게는 서로에게 악영향을 미치지 않는 상보적 활성을 갖는 것들을 함유할 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 조성물은 세포독성제, 사이토카인, 면역 관문 분자 또는 자극 분자를 표적으로 하는 제제, 성장 억제제, 면역 자극제, 항염증제, 또는 항암제를 포함할 수 있다. 이러한 분자는 의도된 목적에 효과적인 양으로 조합하여 적절히 존재한다.
제형은 액체 제형, 고상 (동결 건조된) 제형, 또는 동결 제형과 같은 임의의 적절한 상태로 제시될 수 있다. 치료적 사용을 위해 이들 유형의 제형 각각을 제조하기 위한 접근법은 당업계에 잘 알려져 있다.
6. 치료 방법
대상체에서 질환을 치료하거나 예방하는 방법이 본원에 제공되며, 상기 방법은 본원에 기술된 임의의 마스킹된 IL-12 사이토카인 또는 이의 조성물의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 대상체에서 질환을 치료하거나 예방하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 본원에 기술된 임의의 조성물을 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 대상체(예를 들어 인간 환자)는 암으로 진단받았거나 이러한 장애의 발생 위험이 있다. 일부 구현예에서, 대상체에서 질환을 치료하거나 예방하는 방법이 본원에 제공되며, 상기 방법은 본원에 기술된 임의의 마스킹된 IL-12 사이토카인 또는 이의 조성물의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하며, 여기서 마스킹된 IL-12 사이토카인은 효소에 의해 절단된 후 활성화된다. 일부 구현예에서, 마스킹된 IL-12 사이토카인은 종양 미세환경에서 활성화된다. 마스킹된 IL-12 사이토카인은 절단된 후 치료적으로 활성이다. 따라서, 일부 구현예에서, 활성제는 절단 산물이다.
질환의 예방 또는 치료를 위해, 활성제의 적절한 투여량은, 본원에서 정의된 바와 같이, 치료 대상 질환의 유형, 질환의 중증도 및 경과, 제제가 예방 또는 치료 목적으로 투여되는지 여부, 이전 요법, 대상체의 병력 및 제제에 대한 반응, 및 담당 의사의 재량에 따라 달라질 것이다. 제제는 한 번에 대상체에게 투여되거나 일련의 치료 과정에 걸쳐 적절히 투여된다.
본원에 기술된 방법의 일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인의 투여 간격은 약 1주 이상이다. 본원에 기술된 방법의 일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인의 투여 간격은 약 2일 이상, 약 3일 이상, 약 4일 이상, 약 5일 이상, 또는 약 6일 이상이다. 본원에 기술된 방법의 일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인의 투여 간격은 약 1주 이상, 약 2주 이상, 약 3주 이상, 또는 약 4주 이상이다. 본원에 기술된 방법의 일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인의 투여 간격은 약 1개월 이상, 약 2개월 이상, 또는 약 3개월 이상이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 투여 간격은 마스킹된 IL-12 사이토카인의 1회 투여와 마스킹된 IL-12 사이토카인의 다음 투여 사이의 기간을 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 약 1개월의 간격은 4주를 포함한다. 일부 구현예에서, 치료는 마스킹된 IL-12 사이토카인의 다회 투여를 포함하되, 투여 간격은 달라질 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 제1 투여와 제2 투여 사이의 간격은 약 1주이고, 후속 투여들 사이의 간격은 약 2주이다. 일부 구현예에서, 제1 투여와 제2 투여 사이의 간격은 약 2일, 3일, 4일, 또는 5일, 또는 6일이고, 후속 투여들 사이의 간격은 약 1주이다.
일부 구현예에서, 마스킹된 IL-12 사이토카인은 일정 기간에 걸쳐 여러 번 투여된다. 대상체에게 여러 번 투여되는 투여량은, 일부 구현예에서, 매 투여마다 동일한 투여량일 수 있거나, 일부 구현예에서, 마스킹된 사이토카인은 2가지 이상의 상이한 투여량으로 대상체에게 투여될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 마스킹된 IL-12 사이토카인은 초기에 하나의 투여량으로 1회 이상 투여되고, 나중 시점에 시작하여 제2 투여량으로 1회 이상 투여된다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 폴리펩티드는 고정 투여량으로 투여된다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 폴리펩티드는 투여 당 약 25 mg 내지 약 500 mg의 투여량으로 대상체에게 투여된다. 일부 구현예에서, 마스킹된 IL-12 폴리펩티드는 투여 당 약 25 mg 내지 약 50 mg, 약 50 mg 내지 약 75 mg, 약 75 mg 내지 약 100 mg, 약 100 mg 내지 약 125 mg, 약 125 mg 내지 약 150 mg, 약 150 mg 내지 약 175 mg, 약 175 mg 내지 약 200 mg, 약 200 mg 내지 약 225 mg, 약 225 mg 내지 약 250 mg, 약 250 mg 내지 약 275 mg, 약 275 mg 내지 약 300 mg, 약 300 mg 내지 약 325 mg, 약 325 mg 내지 약 350 mg, 약 350 mg 내지 약 375 mg, 약 375 mg 내지 약 400 mg, 약 400 mg 내지 약 425 mg, 약 425 mg 내지 약 450 mg, 약 450 mg 내지 약 475 mg, 또는 약 475 mg 내지 약 500 mg의 투여량으로 대상체에게 투여된다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 폴리펩티드는 대상체의 체중 또는 체표면적(BSA)에 기초한 투여량으로 대상체에게 투여된다. 질환의 유형 및 중증도에 따라, 약 1 μg/kg 내지 15 mg/kg(예를 들어, 0.1 mg/kg 내지 10 mg/kg)의 마스킹된 IL-12 폴리펩티드가 환자에게 투여하기 위한 초기 후보 투여량일 수 있으며, 투여는 예를 들어, 1회 이상 별도로 투여되거나, 연속 주입될 수 있다. 하나의 통상적인 일일 투여량은 전술한 인자에 따라 약 1 μg/kg 내지 100 mg/kg 이상의 범위일 수 있다. 병태에 따라 수 일에 걸쳐 또는 더 이상 반복 투여되는 경우, 치료는 일반적으로 질환 증상의 원하는 억제가 발생할 때까지 지속될 것이다. 마스킹된 IL-12 폴리펩티드의 하나의 예시적인 투여량은 약 0.05 mg/kg 내지 약 10 mg/kg의 범위일 것이다. 따라서, 약 0.5 mg/kg, 2.0 mg/kg, 4.0 mg/kg 또는 10 mg/kg(또는 이들의 임의의 조합)의 하나 이상의 투여량이 환자에게 투여될 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 폴리펩티드는 약 0.1 mg/kg 내지 약 10 mg/kg 또는 약 1.0 mg/kg 내지 약 10 mg/kg의 투여량으로 대상체에게 투여된다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 폴리펩티드는 약 0.1 mg/kg, 0.5 mg/kg, 1.0 mg/kg, 1.5 mg/kg, 2.0 mg/kg, 2.5 mg/kg, 3.0 mg/kg, 3.5 mg/kg, 4.0 mg/kg, 4.5 mg/kg, 5.0 mg/kg, 5.5 mg/kg, 6.0 mg/kg, 6.5 mg/kg, 7.0 mg/kg, 7.5 mg/kg, 8.0 mg/kg, 8.5 mg/kg, 9.0 mg/kg, 9.5 mg/kg, 또는 10.0 mg/kg 중 어느 하나의 투여량으로 대상체에게 투여된다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 폴리펩티드는 약 또는 적어도 약 0.1 mg/kg, 약 또는 적어도 약 0.5 mg/kg, 약 또는 적어도 약 1.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 1.5 mg/kg, 약 또는 적어도 약 2.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 2.5 mg/kg, 약 또는 적어도 약 3.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 3.5 mg/kg, 약 또는 적어도 약 4.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 4.5 mg/kg, 약 또는 적어도 약 5.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 5.5 mg/kg, 약 또는 적어도 약 6.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 6.5 mg/kg, 약 또는 적어도 약 7.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 7.5 mg/kg, 약 또는 적어도 약 8.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 8.5 mg/kg, 약 또는 적어도 약 9.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 9.5 mg/kg, 약 또는 적어도 약 10.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 15.0 mg/kg, 약 또는 적어도 약 20mg/kg, 약 또는 적어도 약 30mg/kg, 약 또는 적어도 약 40mg/kg, 약 또는 적어도 약 50mg/kg, 약 또는 적어도 약 60mg/kg, 약 또는 적어도 약 70mg/kg, 약 또는 적어도 약 80mg/kg, 약 또는 적어도 약 90mg/kg, 또는 약 또는 적어도 약 100mg/kg의 투여량으로 대상체에게 투여된다. 전술한 투여 빈도 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
본원에서 고려되는 치료 방법은 본원에 기술된 마스킹된 IL-12 사이토카인 또는 조성물 중 어느 하나로 암과 같은 장애 또는 질환을 치료하는 것이다. 본 발명의 제형으로 치료 가능한 장애 또는 질환은 백혈병, 림프종, 두경부암, 결장직장암, 전립선암, 췌장암, 흑색종, 유방암, 신경아세포종, 폐암, 난소암, 골육종, 방광암, 자궁경부암, 간암, 신장암, 피부암(예를 들어, 메르켈 세포 암종) 또는 고환암을 포함한다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 임의의 마스킹된 IL-12 사이토카인 또는 조성물의 투여에 의해 암을 치료 또는 예방하는 방법이 본원에 제공된다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 임의의 IL-12 마스킹된 사이토카인 또는 조성물을 항암제와 병용 투여함으로써 암을 치료 또는 예방하는 방법이 본원에 제공된다. 항암제는 암 성장을 감소시키거나, 암 세포 복제를 방해하거나, 암 세포를 직접 또는 간접적으로 살해하거나, 전이를 감소시키거나, 종양 혈액 공급을 감소시키거나, 세포 생존을 감소시킬 수 있는 임의의 제제일 수 있다. 일부 구현예에서, 항암제는 PD-1 억제제, EGFR 억제제, HER2 억제제, VEGFR 억제제, CTLA-4 억제제, BTLA 억제제, B7H4 억제제, B7H3 억제제, CSFIR 억제제, HVEM 억제제, CD27 억제제, KIR 억제제, NKG2A 억제제, NKG2D 작용제, TWEAK 억제제, ALK 억제제, CD52 표적화 항체, CCR4 표적화 항체, PD-L1 억제제, KIT 억제제, PDGFR 억제제, BAFF 억제제, HD AC 억제제, VEGF 리간드 억제제, CD19 표적화 분자, FOFR1 표적화 분자, DFF3 표적화 분자, DKK1 표적화 분자, MUC1 표적화 분자, MUG 16 표적화 분자, PSMA 표적화 분자, MSFN 표적화 분자, NY-ES0-1 표적화 분자, B7H3 표적화 분자, B7H4 표적화 분자, BCMA 표적화 분자, CD29 표적화 분자, CD151 표적화 분자, CD 123 표적화 분자, CD33 표적화 분자, CD37 표적화 분자, CDH19 표적화 분자, CEA 표적화 분자, 클라우딘 18.2 표적화 분자, CFEC12A 표적화 분자, EGFRVIII 표적화 분자, EPCAM 표적화 분자, EPHA2 표적화 분자, FCRH5 표적화 분자, FLT3 표적화 분자, GD2 표적화 분자, 글리피칸 3 표적화 분자, gpA33 표적화 분자, GPRC5D 표적화 분자, IL-123R 표적화 분자, IL-1RAP 표적화 분자, MCSP 표적화 분자, RON 표적화 분자, ROR1 표적화 분자, STEAP2 표적화 분자, TfR 표적화 분자, CD166 표적화 분자, TPBG 표적화 분자, TROP2 표적화 분자, 프로테아좀 억제제, ABE 억제제, CD30 억제제, FLT3 억제제, MET 억제제, RET 억제제, IL-1(3 억제제, MEK 억제제, ROS1 억제제, BRAE 억제제, CD38 억제제, RANKE 억제제, B4GALNT1 억제제, SLAMF7 억제제, IDH2 억제제, mTOR 억제제, CD20 표적화 항체, BTK 억제제, PI3K 억제제, FLT3 억제제, PARP 억제제, CDK4 억제제, CDK6 억제제, EGFR 억제제, RAF 억제제, JAK1 억제제, JAK2 억제제, JAK3 억제제, IL-6 억제제, IL-17 억제제, 평활화된 억제제, IL-6R 억제제, BCL2 억제제, PTCH 억제제, PIGF 억제제, TGFB 억제제, CD28 작용제, CD3 작용제, CD40 작용제, GITR 작용제, OX40 작용제, VISTA 작용제, CD137 작용제, LAG3 억제제, TIM3 억제제, TIGIT 억제제, 및 IL-12R 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 임의의 마스킹된 IL-12 사이토카인을 항염증제와 병용 투여함으로써 암을 치료 또는 예방하는 방법이 본원에 제공된다. 항염증제는 염증을 예방, 대응, 억제, 또는 달리 감소시킬 수 있는 임의의 제제일 수 있다.
일부 구현예에서, 항염증제는 시클로옥시게나아제(COX) 억제제이다. COX 억제제는 COX-1 및/또는 COX-2의 활성을 억제하는 임의의 제제일 수 있다. 일부 구현예에서, COX 억제제는 COX-1을 선택적으로 억제한다(즉, COX 억제제는 COX-2의 활성을 억제하는 것보다 COX-1의 활성을 더 억제한다). 일부 구현예에서, COX 억제제는 COX-2를 선택적으로 억제한다(즉, COX 억제제는 COX-1의 활성을 억제하는 것보다 COX-2의 활성을 더 억제한다). 일부 구현예에서, COX 억제제는 COX-1 및 COX-2 둘 다를 억제한다.
일부 구현예에서, COX 억제제는 선택적 COX-1 억제제이며, SC-560, FR122047, P6, 모페졸락, TFAP, 플루르바이프로펜, 및 케토프로펜으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, COX 억제제는 선택적 COX-2 억제제이고, 셀레콕시브, 로페콕시브, 멜록시캄, 피록시캄, 데라콕시브, 파레콕시브, 발데콕시브, 에토리콕시브, 크로멘 유도체, 크로만 유도체, N-(2-시클로헥실옥시니트로페닐) 메탄 설폰아미드, 파레콕시브, 루미라콕시브, RS 57067, T-614, BMS-347070, JTE-522, S-2474, SVT-2016, CT-3, ABT-963, SC-58125, 니메술리드, 플로술리드, NS-398, L-745337, RWJ-63556, L-784512, 다르부펠론, CS-502, LAS-34475, LAS-34555, S-33516, 디클로페낙, 메페남산, 및 SD-8381로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, COX 억제제는 이부프로펜, 나프록센, 케토롤락, 인도메타신, 아스피린, 나프록센, 톨메틴, 피록시캄, 및 메클로페나메이트로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, COX 억제제는 SC-560, FR122047, P6, 모페졸락, TFAP, 플루르바이프로펜, 케토프로펜, 셀레콕시브, 로페콕시브, 멜록시캄, 피록시캄, 데라콕시브, 파레콕시브, 발데콕시브, 에토리콕시브, 크로멘 유도체, 크로만 유도체, N-(2-시클로헥실옥시니트로페닐) 메탄 설폰아미드, 파레콕시브, 루미라콕시브, RS 57067, T-614, BMS-347070, JTE-522, S-2474, SVT-2016, CT-3, ABT-963, SC-58125, 니메술리드, 플로술리드, NS-398, L-745337, RWJ-63556, L-784512, 다르부펠론, CS-502, LAS-34475, LAS-34555, S-33516, 디클로페낙, 메페남산, SD-8381, 이부프로펜, 나프록센, 케토롤락, 인도메타신, 아스피린, 나프록센, 톨메틴, 피록시캄, 및 메클로페나메이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 항염증제는 NF-kB 억제제이다. NF-kB 억제제는 NF-kB 경로의 활성을 억제하는 임의의 제제일 수 있다. 일부 구현예에서, NF-kB 억제제는 IKK 복합 억제제, IkB 분해 억제제, NF-kB 핵 전좌 억제제, p65 아세틸화 억제제, NF-kB DNA 결합 억제제, NF-kB 전사촉진 억제제, 및 p53 유도 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, IKK 복합 억제제는 TPCA-1, NF-kB 활성화 억제제 VI(BOT-64), BMS-345541, 암렉사녹스, SC-514(GK-01140), IMD-0354, 및 IKK-16으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, IkB 분해 억제제는 BAY-11-7082, MG-115, MG-132, 락타시스틴, 에폭소마이신, 파테놀리드, 카르필조밉, 및 MLN-4924(페보네디스타트)로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, NF-kB 핵 전좌 억제제는 JSH-23 및 롤리프람으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, p65 아세틸화 억제제는 갈산 및 아나카르드산으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, NF-kB DNA 결합 억제제는 GYY-4137, p-XSC, CV-3988, 및 프로스타글란딘 E2(PGE2)로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, NF-kB 전사촉진 억제제는 LY-294002, 보르트만닌, 및 메살라민으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, p53 유도 억제제는 퀴나크린 및 플라보피리돌로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, NF-kB 억제제는 TPCA-1, NF-kB 활성화 억제제 VI(BOT- 64), BMS-345541, 암렉사녹스, SC-514(GK-01140), IMD-0354, IKK-16, BAY-11-7082, MG-115, MG- 132, 락타시스틴, 에폭사마이신, 프라테놀리드, 카르필조밉, MLN-4924(페본디스타트), JSH-23 롤리프람, 갈산, 아나카르드산, GYY-4137, p-XSC, CV-3988, 프로스타글란딘 E2(PGE2), LY-294002, 보르트만닌, 메살라민, 퀴나크린, 및 플라보피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 임의의 마스킹된 IL-12 사이토카인 또는 조성물을 항암 치료 단백질과 병용 투여함으로써 암을 치료 또는 예방하는 방법이 본원에 제공된다. 항암 치료 단백질은 암 성장을 감소시키거나, 암 세포 복제를 방해하거나, 암 세포를 직접 또는 간접적으로 살해하거나, 전이를 감소시키거나, 종양 혈액 공급을 감소시키거나, 세포 생존을 감소시킬 수 있는 임의의 치료 단백질일 수 있다. 예시적인 항암 치료 단백질은 항체 또는 이의 단편, 항체 유도체, 이중특이적 항체, 키메라 항원 수용체(CAR) T 세포, 융합 단백질, 또는 이중특이적 T 세포 관여인자(BiTE)의 형태로 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 임의의 마스킹된 IL-2 사이토카인 또는 조성물을 CAR-NK (자연 살해) 세포와 병용 투여함으로써 암을 치료 또는 예방하는 방법이 본원에 제공된다.
7. 제조 물품 또는 키트
또 다른 양태에서, 본원에 기술된 임의의 마스킹된 IL-12 사이토카인을 포함하는 제조 물품 또는 키트가 제공된다. 제조 물품 또는 키트는 본 발명의 방법에서 사이토카인을 사용하기 위한 지침을 추가로 포함할 수 있다. 따라서, 소정의 구현예에서, 제조 물품 또는 키트는 개체에서 장애(예를 들어, 암)를 치료하거나 예방하기 위한 방법에서 마스킹된 사이토카인을 사용하기 위한 지침을 포함하며, 상기 방법은 마스킹된 사이토카인의 유효량을 개체에게 투여하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 소정의 구현예에서, 제조 물품 또는 키트는 개체에서 장애(예를 들어, 암)를 치료하거나 예방하기 위한 방법에서 마스킹된 IL-12 폴리펩티드를 사용하기 위한 지침을 포함하며, 상기 방법은 마스킹된 IL-12 폴리펩티드의 유효량을 개체에게 투여하는 단계를 포함한다. 소정의 구현예에서, 개체는 인간이다. 일부 구현예에서, 개체는 백혈병, 림프종, 두경부암, 결장직장암, 전립선암, 췌장암, 흑색종, 유방암, 신경아세포종, 폐암, 난소암, 골육종, 방광암, 자궁경부암, 간암, 신장암, 피부암, 또는 고환암으로 이루어진 군으로부터 선택된 질환을 갖는다.
제조 물품 또는 키트는 용기를 추가로 포함할 수 있다. 적절한 용기에는, 예를 들어 병, 바이알(예를 들어 이중 챔버 바이알), 주사기(예를 들어 단일 또는 이중 챔버 주사기), 시험관, 및 정맥 투여(IV) 백이 포함된다. 용기는 유리 또는 플라스틱과 같은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 용기에는 제형이 담긴다. 일부 구현예에서, 제형은 동결 건조된 제형이다. 일부 구현예에서, 제형은 동결된 제형이다. 일부 구현예에서, 제형은 액체 제형이다.
제조 물품 또는 키트는 용기 상에 있거나 용기와 연관된 라벨 또는 패키지 삽입물을 추가로 포함할 수 있는데, 이는 제형의 재구성 및/또는 사용에 대한 지침을 표시할 수 있다. 라벨 또는 패키지 삽입물은 제형이 개체에서 장애(예를 들어, 암)를 치료하거나 예방하는데 유용하다는 것, 또는 피하 투여, 정맥내 투여, 또는 다른 투여 방식을 위해 의도되었음을 추가로 나타낼 수 있다. 제형이 담기는 용기는 일회용 바이알이거나 재구성된 제형의 반복 투여를 허용하는 다회용 바이알일 수 있다. 제조 물품 또는 키트는 적절한 희석제를 포함하는 제2 용기를 추가로 포함할 수 있다. 제조 물품 또는 키트는 상업적, 치료적, 및 사용자 관점에서 바람직한 다른 물질을 추가로 포함할 수 있으며, 이에는 다른 완충액, 희석제, 필터, 바늘, 주사기, 및 사용 지침이 담긴 패키지 삽입물이 포함된다.
특정 구현예에서, 본 발명은 단일 투여량-투여 단위용 키트를 제공한다. 이러한 키트는 사전 충전식 단일 또는 다중 챔버 주사기 모두를 포함하여, 치료 사이토카인의 수성 제형의 용기를 포함한다.
  예시적인 사전 충진식 주사기는 Vetter GmbH(Ravensburg, Germany)로부터 입수 가능하다.
본원의 제조 물품 또는 키트는 임의로, 제2 의약이 포함된 용기를 추가로 포함하며(마스킹된 사이토카인이 제1 의약임), 상기 물품 또는 키트는 유효량의 제2 의약으로 대상체를 치료하기 위한 지침을 라벨 또는 패키지 삽입물 상에 추가로 포함한다.
또 다른 구현예에서, 자동 주사기 장치를 이용해 투여하기 위한 본원에 기술된 제형을 포함하는 제조 물품 또는 키트가 본원에 제공된다. 자동 주사기는, 활성화 시, 환자 또는 투여자의 추가적인 필요한 조치 없이 그 내용물을 전달하게 되는 주사 장치로서 기술될 수 있다. 이들 장치는, 전달 속도가 일정해야 하고 전달 시간이 다소 길 때, 치료 제형의 자가 투약에 특히 적합하다.
8. 정의
달리 명시되지 않는 한, 당업계의 모든 용어, 표기법, 및 본원에 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어 및 전문용어들은 청구된 주제가 속하는 당업계의 당업자가 공통적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖도록 의되된다. 일부 경우에, 일반적으로 이해되는 의미를 갖는 용어가 명확성을 위해 및/또는 바로 참조할 수 있도록 본원에서 정의되며, 이러한 정의를 본원에 포함시키는 것이 본질적으로 당업계에서 일반적으로 이해되는 것에 비해 실질적인 차이를 나타내는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 당연히 다양할 수 있는 특정 조성물 또는 생물학적 시스템에 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본원에 사용된 용어는 특정 구현예를 단지 기술하기 위한 것이고, 한정하도록 의도되지 않음을 이해해야 한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 내용에 의해 명백히 달리 표시되지 않는 한, 단수형("a", "an", 및 "the")은 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "IL-12 폴리펩티드"를 지칭하는 것은 임의로 둘 이상의 이러한 폴리펩티드 등의 조합을 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "약(about)"은 이러한 기술 분야에서 당업자에게 쉽게 알려진 각각의 값에 대한 통상적인 오차 범위를 지칭한다. 본원에서 "약(about)"의 값 또는 파라미터에 대한 참조는 해당 값 또는 파라미터 그 자체에 관한 구현예를 포함하고 이를 기술한다.
본원에 기술된 본 발명의 양태 및 구현예는 양태 및 구현예를 "포함하는 것", "이로 이루어지는 것", 및 "본질적으로 이로 이루어지는 것"을 포함하는 것으로 이해된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은 본 용어와 연관되는 항목 중 어느 하나, 항목의 임의의 조합, 또는 항목의 전부를 지칭한다. 예를 들어, 문구 "A, B, 및/또는 C"는 다음의 구현예 각각을 포함하도록 의도된다: A, B, 및 C; A, B, 또는 C; A 또는 B; A 또는 C; B 또는 C; A 및 B; A 및 C; B 및 C; A 및 B 또는 C; B 및 A 또는 C; C 및 A 또는 B; A (단독); B (단독); 및 C (단독).
용어 "항체"는 다클론 항체, 단클론 항체(면역 글로불린 Fc 영역을 갖는 전장 항체 포함), 다중에피토프 특이성을 갖는 항체 조성물, 다중특이적 항체(예: 이중특이적 항체, 디아바디, 및 단쇄 분자뿐만 아니라 항체 단편(예: Fab, F(ab')2, 및 Fv)를 포함한다. 용어 "면역글로불린(Ig)"은 본원에서 "항체"와 상호 교환적으로 사용된다.
용어 "디아바디"는, 동일한 폴리펩티드 사슬(VH-VL)로 경쇄 가변(VL) 도메인에 연결된 중쇄 가변(VH) 도메인을 포함하는 2개의 항원 결합 부위를 갖는 작은 항체 단편을 지칭한다.
염기성 4-쇄 항체 단위는 2개의 동일한 경쇄(L) 및 2개의 동일한 중쇄(H)로 이루어진 이종사량체 당단백질이다. IgM 항체는 J 사슬로 불리는 추가 폴리펩티드와 함께 5개의 염기성 이종사량체 단위로 구성되고, 10개의 항원 결합 부위를 포함하는 반면, IgA 항체는 2~5개의 염기성 4-쇄 단위를 포함하는데, 이는 중합화되어 J 사슬과 함께 다가 집합체를 형성할 수 있다. IgG의 경우, 4-쇄 단위는 일반적으로 약 150,000 달톤이다. 각각의 L 사슬은 하나의 공유 이황화 결합에 의해 H 사슬에 연결되는 반면, 2개의 H 사슬은 H 사슬 이소형에 따라 하나 이상의 이황화 결합에 의해 서로 연결된다. 각각의 H 및 L 사슬은 또한, 규칙적으로 이격된 사슬내 이황화 브릿지를 갖는다. 각각의 H 사슬은 N-말단에서 α 및 γ 사슬 각각에 대한 가변 도메인(VH)과 이어지는 3개의 불변 도메인(CH), 및 p 및 s 이소형에 대한 4개의 CH 도메인을 갖는다. 각각의 L 사슬은 N-말단에서, 가변 도메인(VL)과 이의 다른 단부에 있는 불변 도메인을 갖는다. VL은 VH와 정렬되고, CL은 중쇄의 제1 불변 도메인(CH1)과 정렬된다. 특정 아미노산 잔기는 경쇄 가변 도메인과 중쇄 가변 도메인 사이에서 계면을 형성하는 것으로 여겨진다. VH와 VL을 함께 페어링하면 단일 항원 결합 부위가 형성된다. 상이한 부류의 항체의 구조 및 특성에 대해서는, 예를 들어,Basic and Clinical Immunology, 8th Edition, Daniel P. Sties, Abba I. Terr and Tristram G. Parsolw (eds), Appleton & Lange, Norwalk, CT, 1994, 71쪽 및 6장을 참조한다.
임의의 척추동물 종 유래의 L 사슬은 이들의 불변 도메인의 아미노산 서열에 기초하여 카파 및 람다로 불리는 2개의 명확하게 구별되는 유형 중 하나에 할당될 수 있다. 항체의 중쇄(CH) 불변 도메인의 아미노산 서열에 따라, 면역글로불린은 상이한 부류 또는 이소형에 할당될 수 있다.   5가지 부류의 면역글로불린, 즉 IgA, IgD, IgE, IgG, 및 IgM이 있고, 이들은 α, δ, ε, γ, 및 p로 지정된 중쇄를 각각 갖는다. γ 및 α 부류는 CH 서열 및 기능에 있어서의 비교적 미미한 차이를 기준으로 하위 부류로 더 나누어진다. 예를 들어, 인간은 다음의 하위 부류를 발현한다: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgAl, 및 IgA2. IgG1 항체는 알로타입으로 명명된 다수의 다형성 변이체로 존재할 수 있으며(Jefferis 및 Lefranc의 문헌[2009 mAbs Vol 1 Issue 4 1-7]에서 검토됨), 이들 중 어느 것도 본 발명에 사용하기에 적합하다. 인간 모집단에서 흔한 알로타입 변이체는 글자 a, f, n, z에 의해 지정된 것들이다.
"단리된" 항체는 (예를 들어, 자연적으로 또는 재조합적으로) 그의 생산 환경의 성분으로부터 식별, 분리 및/또는 회수된 것이다. 일부 구현예에서, 단리된 폴리펩티드는 그의 생산 환경으로부터의 모든 다른 성분과의 연관성을 갖지 않는다. 생산 환경의 오염 성분, 예컨대 재조합 형질감염 세포로부터 생성된 것 등은 항체에 대한 연구, 진단 또는 치료적 사용을 일반적으로 방해하게 될 물질이며, 효소, 호르몬, 및 기타 단백질성 또는 비-단백질성 용질을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 폴리펩티드는: (1) 예를 들어, Lowry 방법에 의해 결정했을 때 항체의 95중량% 초과로, 및 일부 구현예에서는, 99중량% 초과로 정제되거나; (1) 스피닝 컵 배열 결정기를 사용함으로써 N-말단 또는 내부 아미노산 서열의 적어도 15개의 잔기를 수득하기에 충분한 정도로 정제되거나; (3) 쿠마시 블루 또는 실버 염색을 사용해 비환원 또는 환원 조건 하에 SDS-PAGE에 의한 균질하게 정제된다. 단리된 항체는 항체의 자연 환경의 적어도 하나의 성분이 존재하지 않게 되므로 재조합 세포 내의 제자리 항체(antibody in situ)를 포함한다. 그러나, 일반적으로 단리된 폴리펩티드 또는 항체는 적어도 하나의 정제 단계에 의해 제조된다.
본원에서 사용되는 용어 "단클론 항체(monoclonal antibody)"는 실질적으로 동종 항체(homogeneous antibody)의 모집단으로부터 수득된 항체를 지칭하며, 모집단을 포함하는 개별 항체들은 소량으로 존재할 수 있는 가능한 자연 발생 돌연변이 및/또는 미미한 양으로 존재할 수 있는 전사 후 변형(예: 이성질체화, 아미드화)를 제외하고는 동일하다. 일부 구현예에서, 단클론 항체는 중쇄 및/또는 경쇄에서 C-말단 절단을 갖는다. 예를 들어, 1, 2, 3, 4 또는 5개의 아미노산 잔기가 중쇄 및/또는 경쇄의 C-말단에서 절단된다. 일부 구현예에서, C-말단 절단은 중쇄로부터 C-말단 리신을 제거한다. 일부 구현예에서, 단클론 항체는 중쇄 및/또는 경쇄에서 N-말단 절단을 갖는다. 예를 들어, 1, 2, 3, 4 또는 5개의 아미노산 잔기가 중쇄 및/또는 경쇄의 N-말단에서 절단된다. 일부 구현예에서, 절단된 형태의 단클론 항체는 재조합 기술에 의해 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 단클론 항체는 고도로 특이적이며, 단일 항원 부위에 대해 유도된다. 일부 구현예에서, 단클론 항체는 고도로 특이적이며, (이중특이적 항체 또는 다중특이적 항체와 같이) 다수의 항원 부위에 대해 유도된다. 수식어로서의 "단클론성(monoclonal)"은 실질적으로 동종 항체의 모집단으로부터 수득되는 항체의 특성을 나타내며, 항체가 임의의 특정 방법에 의해 생산되어야 하는 것으로 해석되지는 않아야 한다. 예를 들어, 본 발명에 따라 사용될 단클론 항체는, 예를 들어, 하이브리도마 방법, 재조합 DNA 방법, 파지-디스플레이 기술, 및 인간 면역글로불린 유전자좌 또는 인간 면역글로불린 서열을 암호화하는 유전자의 일부 또는 전부를 갖는 동물에서 인간 또는 인간-유사 항체를 생산하기 위한 기술을 포함하는 다양한 기술에 의해 제조될 수 있다.
용어 "전장 항체", "온전한 항체" 또는 "전체 항체"는 항체 단편과 반대로 실질적으로 온전한 형태의 항체를 지칭하도록 상호 교환적으로 사용된다. 구체적으로, 전체 항체는 Fc 영역을 포함하는 중쇄 및 경쇄를 갖는 항체를 포함한다. 불변 도메인은 천연 서열 불변 도메인(예를 들어, 인간 천연 서열 불변 도메인) 또는 이의 아미노산 서열 변이체일 수 있다. 일부 경우에, 온전한 항체는 하나 이상의 효과기 기능을 가질 수 있다.
"항체 단편"은 온전한 항체의 일부, 예컨대 온전한 항체의 항원 결합 영역 및/또는 가변 영역 및/또는 온전한 항체의 불변 영역을 포함한다. 항체 단편의 예는 항체의 Fc 영역, Fc 영역의 일부분, 또는 Fc 영역을 포함하는 항체의 일부분을 포함한다. 항원 결합 항체 단편의 예는 도메인 항체(dAbs), Fab, Fab', F(ab')2 및 Fv 단편; 디아바디; 선형 항체(미국 특허 제5,641,870호, 실시예 2; Zapata 등의 문헌[Protein Eng. 8(10): 1057-1062 (1995)]); 단쇄 항체 분자, 및 항체 단편으로부터 형성된 다중특이적 항체를 포함한다. 단일 중쇄 항체 또는 단일 경쇄 항체는 조작될 수 있거나, 중쇄의 경우, 단일 중쇄 분자를 생산하도록 조작된 카멜리드, 상어, 라이브러리 또는 마우스로부터 단리될 수 있다.
항체의 파파인 소화는 "Fab" 단편이라 불리는 2개의 동일한 항원 결합 단편 및 쉽게 결정화될 수 있는 능력을 반영하는 잔류 "Fc" 단편을 생성하였다. Fab 단편은 H 사슬의 가변 영역 도메인(VH) 및 하나의 중쇄의 제1 불변 도메인(CH1)과 함께 전체 L 사슬로 구성된다. 각각의 Fab 단편은 항원 결합에 대해 1가이며, 즉 단일 항원 결합 부위를 갖는다. 항체의 펩신 처리는 상이한 항원 결합 활성을 갖는 2개의 이황화 연결된 Fab 단편에 대략적으로 상응하고 여전히 항원을 가교 결합할 수 있는 하나의 큰 F(ab')2 단편을 생성한다. Fab' 단편은, 항체 힌지 영역으로부터의 하나 이상의 시스테인을 포함하여, CH1 도메인의 카복시 말단에서 몇 개의 추가 잔기를 가지는 것만큼 Fab 단편과 상이하다. Fab'-SH는 불변 도메인의 시스테인 잔기(들)가 유리 티올기를 갖는 Fab'에 대한 본원에서의 명칭이다. F(ab')2 항체 단편은 원래는 이들 사이에서 힌지 시스테인을 갖는 Fab' 단편의 쌍으로서 생산되었다. 항체 단편의 다른 화학적 결합도 알려져 있다. Fc 단편은 이황화에 의해 함께 유지되는 양 H 사슬의 카복시-말단 부분을 포함한다. 항체의 효과기 기능은 특정 유형의 세포에서 발견되는 Fc 수용체(FcR)에 의해서도 인식되는 Fc 영역의 서열 및 글리칸에 의해 결정된다.
기준 폴리펩티드 서열에 대한 "아미노산 서열 동일성 백분율(%)"은, 최대 서열 동일성 백분율을 달성하기 위해 서열을 정렬하고, 필요에 따라 갭을 도입한 후, 기준 폴리펩티드 서열의 아미노산 잔기와 동일한 후보 서열의 아미노산 잔기의 백분율로서 정의되며, 임의의 보존성 치환은 서열 정체성의 일부로서 간주하지 않는다. 아미노산 서열 동일성 백분율을 결정하기 위한 정렬은 당업자에게 알려진 다양한 방식으로 달성될 수 있으며, 예를 들어, BLAST, BLAST-2, ALIGN 또는 Megalign (DNASTAR) 소프트웨어와 같은 공개적으로 이용할 수 있는 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 달성될 수 있다. 당업자는 비교되는 서열의 전장 대비 최대 정렬을 달성하는 데 필요한 임의의 알고리즘을 포함하여, 서열을 정렬하기 위한 적절한 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 주어진 아미노산 서열 B에 대한, 또는 주어진 아미노산 서열 B와 주어진 아미노산 서열 A의 아미노산 서열 동일성 백분율(%)(주어진 아미노산 서열 B에 대해, 또는 주어진 서열 B와 특정 아미노산 서열 동일성 백분율을 갖는 주어진 아미노산 서열 A로서 대안적으로 표현될 수 있음)은 다음과 같이 계산된다:
X/Y * 100
(식 중, X는 해당 프로그램의 A와 B 정렬에서 서열에 의해 동일한 일치로 점수가 매겨진 아미노산 잔기의 수이고, Y는 B에 있는 아미노산 잔기의 총 수임). 아미노산 서열 A의 길이가 아미노산 서열 B의 길이와 동일하지 않은 경우, B에 대한 A의 아미노산 서열 동일성 백분율과 A에 대한 B의 아미노산 서열 동일성 백분율이 같지 않을 것임을 이해할 것이다.
항체 "효과기 기능"은 항체의 Fc 영역(천연 서열 Fc 영역 또는 아미노산 서열 변이체 Fc 영역)에 기인하는 생물학적 활성을 지칭하며, 항체 이소형에 따라 달라진다. 항체 효과기 기능의 예는 다음을 포함한다: C1q 결합 및 보체 의존적 세포독성; Fc 수용체 결합; 항체 의존적 세포 매개 세포독성(ADCC); 식균작용; 세포 표면 수용체(예: B 세포 수용체)의 하향 조절; 및 B 세포 활성화.
본원에서 사용되는 바와 같이, "결합 친화도"는 분자(예를 들어 사이토카인)의 단일 결합 부위와 이의 결합 상대(예를 들어 사이토카인 수용체) 간의 비공유 상호작용의 강도를 지칭한다.. 일부 구현예에서, 결합 단백질(예: 사이토카인)의 친화도는 일반적으로 해리 상수(Kd)로 표현될 수 있다. 친화도는 본원에 기술된 것을 포함하여 당업계에 공지된 흔한 방법에 의해 측정될 수 있다.
본원에 기술된 사이토카인 폴리펩티드를 암호화하는 "단리된" 핵산 분자는, 핵산 분자가 생산된 환경에서 통상적으로 연관되는 적어도 하나의 오염 물질 핵산 분자로부터 확인되어 분리되는 핵산 분자이다. 일부 구현예에서, 단리된 핵산은 생산 환경과 연관된 모든 성분과의 연관성을 갖지 않는다. 본원의 폴리펩티드 및 사이토카인 폴리펩티드를 암호화하는 단리된 핵산 분자는 자연에서 발견되는 형태 또는 구조가 아닌 형태이다. 따라서, 단리된 핵산 분자는 세포에서 자연적으로 존재하는 본원의 폴리펩티드 및 사이토카인 폴리펩티드를 암호화하는 핵산과 구별된다.
용어 "약학적 제형"은 활성 성분의 생물학적 활성이 효과적일 수 있게 하는 형태의 제제로서, 제형이 투여될 대상체가 감내할 수 없는 독성의 추가 성분을 함유하지 않는 제제를 지칭한다.
이러한 제형은 무균이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "담체"는 사용된 투여량 및 농도에서 노출된 세포 또는 포유동물에 비독성인 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제, 또는 안정화제를 포함한다. 종종 생리학적으로 허용 가능한 담체는 pH 완충 수용액이다. 생리학적으로 허용 가능한 담체의 예는 인산염, 구연산염, 및 기타 유기산과 같은 완충액; 아스코르브산을 포함하는 항산화제; 저 분자량(약 10개 미만의 잔기) 폴리펩티드; 혈청 알부민, 젤라틴, 또는 면역글로불린과 같은 단백질; 폴리비닐피롤리돈과 같은 친수성 중합체; 글리신, 글루타민, 아스파라긴, 아르긴닌, 또는 리신과 같은 아미노산; 단당류, 이당류, 및 포도당, 만노오스, 또는 덱스트린을 포함하는 탄수화물; EDTA와 같은 킬레이트제; 만니톨 또는 소르비톨과 같은 당 알코올; 나트륨과 같은 염 형성 반대이온; 및/또는 TWEEN™, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 및 PLURONICS™과 같은 비이온성 계면활성제를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "치료"는 임상 병리학의 과정 동안 치료되는 개체 또는 세포의 자연 과정을 변경하도록 설계된 임상 개입을 지칭한다. 치료의 바람직한 효과는 질환 진행 속도를 감소시키는 것, 질환 상태를 개선 또는 완화시키는 것, 및 관해 또는 예후의 개선을 포함한다. 예를 들어, 장애(예: 신생물 질환)와 관련된 하나 이상의 증상이 완화되거나 제거되는 경우, 개체는 성공적으로 "치료된다". 예를 들어, 치료가 질환을 앓고 있는 사람들의 삶의 질을 개선하고, 질환을 치료하는 데 필요한 다른 약물의 투여량을 감소시키고, 질환의 재발 빈도를 감소시키고, 질환의 중증도를 경감시키고, 질환의 발생 또는 진행을 지연시키고/시키거나 개체의 생존을 연장시키는 결과를 초래하는 경우, 개체는 성공적으로 "치료된다".
본원에서 사용되는 바와 같이, "함께" 또는 "조합으로"는 하나의 치료 방식을 다른 치료 방법에 추가하여 투여하는 것을 지칭한다. 이와 같이, "함께" 또는 "조합으로"는 하나의 치료 방법을 다른 치료 방법을 개체에게 투여하기 전, 투여하는 동안, 또는 투여한 후에 투여하는 것을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "예방(prevention)"은 개체에서 질환의 발생 또는 재발에 대한 예방(prophylaxis)을 제공하는 것을 포함한다. 개체는 장애에 걸리기 쉽거나, 취약하거나, 장애 발생의 위험이 있을 수 있지만, 아직 장애로 진단되지는 않았다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 마스킹된 사이토카인은 장애의 발생을 지연시키도록 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 장애가 발생할 "위험이 있는" 개체는 검출 가능한 질환 또는 질환의 증상을 가지거나 가지지 않을 수 있으며, 본원에 기술된 치료 방법 이전에 검출 가능한 질환 또는 질환의 증상을 나타낸 적이 있거나 그렇지 않을 수 있다. "위험이 있는(at risk)"는 개체가 당업계에 알려진 것과 같은 질환의 발생과 상관되는 측정 가능한 파라미터인 하나 이상의 위험 인자를 가고 있음을 나타낸다. 이들 위험 인자 중 하나 이상을 갖는 개체는 이들 위험 인자 중 하나 이상이 없는 개체보다 장애가 발생할 확률이 더 높다.
"유효량"은 치료적 또는 예방적 결과를 포함하여, 원하는 효과 또는 표시된 효과를 달성하기 위해 필요한 기간 동안 적어도 투여량으로 유효한 양을 지칭한다.
유효량은 한 번 이상 투여될 수 있다. "치료적 유효량"은 적어도 특정 장애를 측정 가능하게 개선시키는 데 필요한 적어도 최소한의 농도이다. 본원의 치료적 유효량은 환자의 질환 상태, 연령, 성별 및 체중, 및 개체에서 원하는 반응을 유도하는 항체의 능력과 같은 인자에 따라 달라질 수 있다. 치료적 유효량은 마스킹된 사이토카인의 치료적으로 유익한 효과가 임의의 독성 또는 유해 효과를 능가하는 것일 수도 있다. "예방적 유효량"은 원하는 예방적 결과를 달성하기 위해 필요한 기간 동안 투여량으로 유효한 양을 지칭한다. 반드시 그런 것은 아니지만 일반적으로, 예방적 투여량은 질환 이전에 또는 질환의 초기 단계에 대상체에게 사용되므로, 예방적 유효량은 치료적 유효량보다 적을 수 있다.
"만성" 투여는 초기 치료 효과(활성)를 장기간 동안 유지하기 위해, 급성 모드와 반대로 연속 모드로 의약(들)을 투여하는 것을 지칭한다. "간헐적" 투여는 중단 없이 연속적으로 실시되지 않는 치료이며, 오히려 본질적으로 주기적인 치료이다.
본원에서 사용되는 바와 같이 "개체(individual)" 또는 "대상체(subject)"는 포유동물이다. 치료 목적의 "포유동물"은 인간, 가축 및 농장 동물, 및 동물원 동물, 스포츠용 동물, 또는 애완 동물, 예컨대 개, 말, 토끼, 소, 돼지, 햄스터, 저빌 쥐, 마우스, 페렛, 랫트, 고양이 등을 포함한다. 일부 구현예에서, 개체 또는 대상체는 인간이다.
9. 실시예
본 발명은 다음의 실시예들을 참조하여 보다 완전하게 이해될 것이다. 그러나, 이러한 실시예들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로서 해석되지는 않는다. 본원에 기술된 실시예 및 구현예는 단지 예시적인 목적을 위한 것이며, 이에 대한 다양한 변형 또는 변경이 당업자에게 제안될 것이고, 이는 본 출원의 사상과 범위 및 첨부된 청구범위의 범주 내에 포함된다는 것을 이해할 것이다.
일부 실시예가 IL-2 폴리펩티드 작제물의 "마스킹된" 버전의 조작, 생산, 및/또는 시험을 기술하고 있지만, 일부 실시예는, 예컨대 비교를 위한 IL-2 폴리펩티드 작제물의 부모 "마스킹되지 않은" 버전, 또는 비교를 위한 대조군으로서 시험되는 본원에 기술된 하나 이상의 성분을 포함하는 다른 작제물 또한 사용한다. 따라서, 예를 들어, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물에 대해 수행된 시험에 대한 설명이, 작제물의 마스킹되지 않은 버전은 시험되지 않았음을 반드시 의미하는 것은 아니다.
실시예 1: 마스킹된 IL-2 폴리펩티드의 조작
마스킹된 IL-2 폴리펩티드를 본원의 교시에 따라 생성한다. 후속 실시예에서, 일부 실험은 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 단량체 형태로 사용하는 것을 포함하고, 일부 실험은 IL-2 작제물을 이량체 형태로, 예컨대 동일한 마스킹된 폴리펩티드 작제물(동종이량체)의 2개의 카피를 연결하는 이황화 결합을 통해 형성된 이량체의 형태로 사용하거나, 2개의 상이한 폴리펩티드에 의해 형성된 이종이량체의 형태로 사용하는 것을 포함한다(예를 들어, 표 5 참조).
IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편, 마스킹 모이어티, 및 반감기 연장 도메인, 예컨대 항체 또는 이의 단편(예를 들어 Fc 영역, 중쇄, 및/또는 경쇄)을 포함하는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이 생성된다. 마스킹 모이어티를 포함하지 않고도 반감기 연장 도메인에 연결된 IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 포함하는 일부 IL-2 폴리펩티드 작제물이 또한 생성된다. 작제물의 일부는 또한, 절단성 펩티드를 포함하고 마스킹 모이어티를 IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편에 연결시켜 활성화 가능한 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 생성하는 링커를 포함한다. 작제물의 일부는 또한, IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커를 포함한다. 작제물의 일부는 또한, IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 마스킹 모이어티에 연결하는 링커를 포함한다. IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 마스킹 모이어티에 연결하는 링커에 절단성 펩티드를 포함하지 않는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물은 비-활성화성 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 또는 비-활성화성 IL-2 폴리펩티드 작제물로도 지칭되는데, 이는 이들이 절단성 펩티드를 포함하지 않기 때문이다. 예시적인 IL-2 폴리펩티드 작제물의 구조 및 조성물은 표 3에 제공되어 있다.
Figure pct00006
또한, IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편, 제1 마스킹 모이어티, 제2 마스킹 모이어티, 및 반감기 연장 도메인, 예컨대 알부민, 항체 또는 이의 단편(예를 들어 Fc 영역, 중쇄, 및/또는 경쇄), 알부민 결합 펩티드, IgG 결합 펩티드, 또는 폴리아미노산 서열을 포함하는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이 생성된다. 작제물의 일부는 또한, 제1 마스킹 모이어티를 IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편에 연결하는 링커를 포함한다. 작제물의 일부는 또한, 제2 마스킹 모이어티를 IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편에 연결하는 링커를 포함한다. 작제물의 일부는 제1 마스킹 모이어티를 IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편에 연결하는 링커 및/또는 제2 마스킹 모이어티를 IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편에 연결하는 링커에 절단성 펩티드를 포함함으로써, 활성화 가능한 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 생성한다. 작제물의 일부는 또한, 제2 마스킹 모이어티를 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커를 포함한다. IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 제1 마스킹 모이어티 또는 제2 마스킹 모이어티에 연결하는 링커에 절단성 펩티드를 포함하지 않는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물은 비-활성화성 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 또는 비-활성화성 IL-2 폴리펩티드 작제물로도 지칭되는데, 이는 이들이 절단성 펩티드를 포함하지 않기 때문이다. 예시적인 IL-2 폴리펩티드 작제물의 구조 및 조성물은 표 4에 제공되어 있다.
Figure pct00007
또한, IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편, 마스킹 모이어티, 제1 반감기 연장 도메인, 및 제2 반감기 연장 도메인, 항체 또는 이의 단편(예를 들어 Fc 영역, 중쇄, 및/또는 경쇄)을 포함하는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이 생성된다. 마스킹 모이어티는 제1 반감기 연장 도메인에 연결되고, IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편은 제2 반감기 연장 도메인에 연결되고, 제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인은 제1 및 제2 반감기 연장 도메인의 결합을 촉진하는 변형을 함유한다. 예시적인 일 구현예에서, 마스킹 모이어티는 제1 반감기 연장 도메인에 연결되고, IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편은 제2 반감기 연장 도메인에 연결되며, 제1 반감기 연장 도메인과 제2 반감기 연장 도메인은 제1 및 제2 반감기 연장 도메인의 결합을 촉진하는 변형을 함유한다. 마스킹되지 않은 IL-2 폴리펩티드 작제물의 예시적인 일 구현예에서, 구현예는 제1 반감기 연장 도메인에 연결된 IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인을 포함하되, IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편은 제1 반감기 연장 도메인 및 제2 반감기 연장 도메인에 연결된다. 작제물의 일부는 또한, 마스킹 모이어티를 제1 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커, 및/또는 IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 제2 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커를 포함한다. 작제물의 일부의 제1 및 제2 반감기 연장 도메인도 연결된다. 일부 작제물에서, 작제물의 일부의 제1 및 제2 반감기 연장 도메인은 링커에 의해 연결된다. 작제물의 일부는 마스킹 모이어티를 제1 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커 및/또는 IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 제2 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커에 절단성 펩티드를 포함함으로써, 활성화 가능한 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 생성한다. IL-2 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 제2 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커 또는 마스킹 모이어티를 제1 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커에 절단성 펩티드를 포함하지 않는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물은 비-활성화성 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 또는 비-활성성 IL-2 폴리펩티드 작제물로도 지칭되는데, 이는 이들 작제물이 절단성 펩티드를 포함하지 않기 때문이다. 예시적인 IL-2 폴리펩티드 작제물의 구조 및 조성물은 표 5에 제공되어 있다.
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
실시예 2: 마스킹된 IL-2의 시험관내 특성 분석
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 시험관내에서 여러 세포 및 기능 검정을 사용하여 특성 분석한다.
생산
작제물(예를 들어 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물)을 암호화하는 플라스미드를 Expi293 세포(Life Technologies A14527) 또는 HEK293-6E 세포(National Research Council; NRC) 내로 형질감염시켰다. 형질감염은 1 mg의 총 DNA를 사용해 수행하였는데, PEIpro(Polyplus Transfection, 115-100)를 총 DNA와 1:1의 비율로 사용하였다. DNA와 PEI를 50 mL의 OptiMem(Life Technologies 31985088) 배지에 각각 첨가하고 멸균 여과하였다. DNA와 PEI를 10분 동안 합친 다음 Expi293 세포에 첨가하였는데, 세포 밀도는 expi293 세포 또는 HEK293 세포에 대해 각각 1.8~2.8 x 106 세포/mL 또는 0.85~1.20 x 106 세포/mL였고, 생존률은 적어도 95%였다. HEK293-6E 형질감염은 Expi293 형질감염에 사용된 것과 동일한 프로토콜에 따라 수행하였으며, 세포 밀도는 동일하였고 생존률은 적어도 95%였다. 5~7일 후, 세포를 3000 x g로 원심분리하여 펠릿화하고, 상청액을 0.2 μm 막을 통해 여과하였다. 단백질 A 수지(CaptivA, Repligen CA-PRI-0005)를 여과된 상청액에 첨가하고 4℃에서 적어도 2시간 동안 진탕하면서 인큐베이션하였다. 수지를 컬럼에 충진하고, 15 컬럼 부피의 20 mM 구연산염, pH 6.5로 세척한 다음, 15 컬럼 부피의 20 mM 구연산염, 500 mM 염화나트륨, pH 6.5로 세척하였다. 결합된 단백질을 20 mM 구연산염, 100 mM NaCl, pH 2.9로 컬럼으로부터 용리하였다.
부모(예를 들어 마스킹되지 않은) 작제물과 마스킹된 작제물을 포함하여, 생산된 예시적인 작제물의 역가(mg/L)가 아래 표 6에 제공된다.
Figure pct00011
Figure pct00012
SDS-PAGE 분석
SDS-PAGE 분석을 위해, 단백질 샘플을 4x Laemmli 샘플 완충액(BioRad 카탈로그 번호 1610747)으로 제조하였다. 환원된 샘플의 경우, 0.1 M Bond Breaker TCEP 용액(Thermo Scientific 77720)을 첨가하고, 샘플을 65℃에서 5분 동안 가열하였다. 단백질을 12-웰 NuPage 4~12% 비스-트리스 단백질 겔(Invitrogen NP0322BOX)에 로딩하였다(웰 당 4 μg의 단백질). SimplyBlue SafeStain(Invitrogen LC6065)을 사용해 겔을 염색하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 예시적인 작제물(AK304, AK305, AK307, AK308, AK309, AK310, AK311, AK312, AK313, AK314, 및 AK315)의 생산 및 정제 후, 관류(FT) 샘플(즉, 단백질 A 컬럼에 결합하지 않은 단백질) 및 용리된(E) 샘플(즉, 단백질 A 컬럼에 결합하여 이로부터 용리된 단백질)에 대한 SDS-PAGE 분석을 수행하였다. 이러한 예시적인 데이터는 본원에 기술된 것과 같은 작제물이 성공적으로 생산되고 정제될 수 있음을 입증한다.
리포터 생물검정
마스킹되지 않은 부모 작제물 또는 다른 대조군과 함께, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물에 대한 리포터 생물검정을 수행하여, JAK-STAT 경로와 같은 하류 경로의 활성화를 모니터링한다.
일부 연구에서, HEK-Blue IL-2 리포터 세포(Invivogen)를 사용하여 다음 방법에 따라 JAK-STAT 경로의 활성화를 시험하였다. HEK-Blue IL-2 세포 계대 6(p6)(97% 활세포)을 검정 배지(DMEM + 10% 열-불활성화 FBS)로 2회 세척하고, 150 uL의 분석 배지 중 5e4 세포/웰로 3개의 플레이트에 도말하고, 약 2시간 동안 검정 배지에 방치하여 플레이트에 부착시켰다. 시험한 각각의 작제물을 검정 배지에서 300 pM으로 희석한 다음, 플레이트를 1:2로 희석하였다. 50 uL의 각 희석물을 첨가하여 75 pM의 최종 시작 농도를 만들었다. 24시간 후에 HEK-Blue IL-2 세포 상청액을 수확하고, Quantiblue(180 uL + 20 uL 상청액) + 3 웰/플레이트의 검정 배지와 함께 37℃에서 1시간 동안 인큐베이션하였다. Biotek Neo2를 사용해 625 nm에서 흡광도를 판독하였다.
일부 연구에서, CTLL2 세포를 사용하여 다음 방법에 따라 JAK-STAT 경로의 활성화를 시험하였다. CTLL2 세포를 10% FBS가 포함된 RPMI 중 웰 당 40,000개의 세포로 도말하였다. 관심 작제물의 희석물을 첨가하고 37℃에서 인큐베이션하였다. 6시간 후, Bio-Glo 시약을 첨가하고, BioTek Synergy Neo2 플레이트 판독기로 발광을 측정하였다.
수용체 결합
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 결합을 평가한다. 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 경우, 일부 실험에서, ELISA 플레이트를 수용체 서브유닛, 예컨대 IL-2Rα(CD25로도 지칭됨), IL-2Rβ(CD122로도 지칭됨), 또는 IL-2Rγ(CD132로도 지칭됨), 또는 이들의 조합으로 코팅한다. 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 희석물을 수용체 서브유닛(들)에 결합시키고, 항-huFc-HRP 검출 항체를 사용하여 검출한다. 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 결합을 프로테아제 절단이 있는 조건 및 없는 조건에서 결정한다.
세포 상의 수용체 결합
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 세포 상의 수용체 결합을 평가한다. 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 희석물을 말초 혈액 림프구 또는 조직 배양 세포, 예컨대 CTLL2 세포에 결합시키고, 항-huFc-FITC 또는 항-알부민-FITC 검출 항체를 사용하여 형광 활성화 세포 분류(FACS)에 의해 검출한다. 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 결합을 프로테아제 절단이 있는 조건 및 없는 조건에서 결정한다.
수용체 결합 친화도
마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 및 마스킹되지 않은 IL-2 폴리펩티드 작제물의 결합을 시험하는 SPR 연구를 위해, Reichert의 카르복시메틸 덱스트란 하이드로겔 표면 센서 칩(Carboxymethyl Dextran Hydrogel Surface Sensor Chip)을, EDC 및 NHS와 아민 커플링을 통해 10mM 아세트산나트륨 중 30ug/ml, pH 5.0의 관심 작제물(예를 들어 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 또는 마스킹되지 않은 IL-2 폴리펩티드 작제물)로 코팅하고 고정시켰다. PBST(CD25: 16 nM, 8 nM, 4 nM, 2 nM, 1 nM 및 CD122: 500 nM, 250 nM, 125 nM, 62.5 nM, 31.25 nM)에서 CD25-Fc 또는 Fc-CD122의 희석물을 제조하였다. Reichert 4채널 SPR을 사용하여, CD25 또는 CD122의 희석물을 고정된 작제물이 코팅된 칩 위에 흘려 25℃에서 결합 속도를 결정하였다. 평형 상태에서(약 3분), 유동 완충액을 PBST로 변경하여 6분에 걸쳐 해리 속도를 결정하였다. 각각의 런 사이에 10 mM 글리신, pH 2.0으로 칩을 재생시켰다.
도 5a~5d는 CD25-Fc에 대한 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물(AK168)의 결합을 시험한 SPR 분석을 사용하여, IL-2가 이의 알파-수용체에 결합하는 것을 방지하는 돌연변이의 효능을 도시한다. 도 5a는 AK168과 CD25-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 5b는 MMP로 활성화된 AK168과 CD25-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 5c는 재조합 인간 IL-2(rhIL-2) 대조군과 CD25-Fc 간의 상호작용을 도시한다. 도 5d는 각 상호작용에 대한 결합 상수(ka), 해리 상수(kd), 평형 해리 상수(KD)를 비롯하여 Chi2 값 및 U 값으로부터 얻은 데이터를 요약한 표를 제공한다. 이들 결과는, 이러한 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물(AK168)이 CD25-Fc에 대한 검출 가능한 결합을 나타내지 않았고, 야생형 rhIL-2 대조군은 검출 가능한 결합을 나타냈음을 입증한다.
도 6a~6d는 CD122-Fc에 대한 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물(AK111)의 결합을 시험한 SPR 분석을 사용하여, IL-2가 이의 베타-수용체를 마스킹하는 것뿐만 아니라, 프로테아제로 활성화한 후 결합이 복원되는 것을 도시한다. 도 6a는 AK111과 CD122-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 6b는 MMP로 활성화된 AK111과 CD122-Fc 간의 상호작용을 도시하고, 도 6c는 재조합 인간 IL-2(rhIL-2) 대조군과 CD122-Fc 간의 상호작용을 도시한다. 도 6d는 각 상호작용에 대한 결합 상수(ka), 해리 상수(kd), 평형 해리 상수(KD)를 비롯하여 Chi2 값 및 U 값으로부터 얻은 데이터를 요약한 표를 제공한다. 이들 결과는, 이러한 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물(AK111)이, CD122-Fc가 프로테아제로 활성화되지 않은 한 이이에 대한 검출 가능한 결합을 나타내지 않았고, rhIL-2 대조군은 검출 가능한 결합을 나타냈음을 입증한다. 마스킹된 작제물 및 마스킹되지 않은 작제물을 포함하여, 시험된 다양한 작제물에 대한 추가적인 예시적인 SPR 데이터가 아래 표 7에 제공된다. 일부 작제물의 경우, 경우에 따라, KD는 프로테아제에 의해 이전에 절단된 적이 있거나 없는 작제물에 대해 결정하였다.
Figure pct00013
절단
마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 절단 속도는, 마스킹된 IL-2 펩티드 작제물을 프로테아제의 존재 또는 부재 하에 (프로테아제가 존재하는 경우, 예를 들어 EDTA의 첨가에 의해 다양한 시점에 불활성화된 프로테아제와 함께) 인큐베이션 후, 전술한 것과 같이 수용체 결합 검정을 수행하여 평가한다. 절단 속도는 또한, 환원 및 비-환원 폴리아크릴아미드 겔 전기영동(PAGE)을 사용하여 평가되고, 질량 분광분석 전체 질량 분석, 및 펩티드 맵 분석에 의해 평가된다. 절단 속도는 또한, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 인간, 마우스, 또는 시노몰구스 원숭이 말초 혈액 림프구에 노출시키거나, 정상 인간 조직 또는 인간 종양 조직에 노출시키는 생체외 검정을 사용하여 평가된다.
일부 프로테아제 활성화 연구를 위해, MMP10을 MMP 절단 완충액 중에서 50 ng/uL로 희석하고,1 mM APMA로 37℃에서 2시간 동안 활성화하였다. 활성화된 프로테아제 중 5 μL의 프로테아제(총 250 ng)를 1 uM의 마스킹된 사이토카인 작제물(예를 들어 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물)과 함께 인큐베이션하고, 37℃에서 2시간 동안 인큐베이션하였다. 절단은 AnykD? Criterion? TGX Stain-Free? 단백질 겔을 사용해 SDS-PAGE에 의해 평가하였다. 다른 프로테아제에 의한 절단을 시험하기 위해 유사한 접근법을 취한다.
도 7a는 종양 환경과 연관된 프로테아제와 같은 프로테아제에 의해 절단되기 전(좌측) 및 후(우측)의 마스킹된 IL-2 폴리펩티드의 예시적인 구조를 도시한다. 도 7b는 MMP10 프로테아제의 부재(좌측 레인) 또는 존재(우측 레인) 하에 인큐베이션한 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 SDS-PAGE 분석을 도시한다.
증식
CTLL2, YT, TF1B, LGL, HH, 및 CT6과 같은 IL-2 반응성 조직 배양 세포주를 실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물로 치료한 후, 이들의 증식을 평가한다. 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 포함하는 실험의 경우, IL-2가 결여된 배지에서 96 웰 조직 배양 플레이트에 세포를 2~4시간 동안 도말한 다음, 다양한 농도로 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물로 치료한다. 37℃에서 24~48시간 동안 인큐베이션한 후, MTS, 알라마 블루, 루시페라아제, 또는 유사한 대사 검출 시약을 첨가하여 세포 수를 결정하고, 플레이트 분광광도계 판독기에 의해 비색, 형광, 또는 루시페라아제 판독을 검출한다.
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물로 치료한 후 면역 세포의 증식을 또한 평가한다. 인간, 마우스, 또는 시노몰구스 말초 혈액 단핵 세포(PBMC)를 다양한 농도의 작제물로 치료하고, 특정 세포 유형에 대한 염색 및 형광 활성화 세포 분류(FACS)를 통한 분석에 의해 자연 살해(NK) 세포, CD8+ T 세포, CD4+ T 세포, 및/또는 Treg 세포와 같은 세포 유형의 증식을 결정한다. 일부 실험에서, 일부 PBMC는 비교를 위해 대조군으로 치료한다. 일부 실험에서, 일부 PBMC는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 치료를 위한 대조군으로서 알데스류킨으로 치료한다. 일부 실험에서, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 프로테아제 절단(예를 들어 활성화)이 있는 조건 및 없는 조건에서 시험한다. 일부 실험에서, NK 세포를 CD45+ CD3- CD56+로서 염색하고, CD8+ T 세포를 CD45+ CD3+ CD8+로서 염색하고, CD4+ T 세포를 CD45+ CD3+ CD4+ CD25-로서 염색하고, Treg 세포를 CD45+ CD3+ CD4+ CD25+ FOXP3+로서 염색한다. 일부 실험에서, PBMC를 5일 동안 치료한다. 일부 실험에서, PBMC를 세포 증식의 마커인 Ki67로도 염색한다. 일부 실험에서, PBMC를 처리 전에 CFSE(Sigma-Aldrich)로 표지하고, 증식은 CFSE 희석의 정도를 결정하여 측정한다. 일부 실험에서, 각 작제물을 비롯하여 알데스류킨 및/또는 다른 대조군을 하나 이상의 농도로, 예컨대 0.0001 nM 내지 500 nM 범위의 하나 이상의 농도로 투여한다.
STAT5 활성화
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물로 치료한 후, 전사 신호 전달인자 및 활성화인자 5(Signal Transducer and Activator of Transcription 5)(STAT5)의 활성화를 또한 평가한다. PBMC를 지정된 기간 동안 작제물로 치료한 다음, 즉시 고정시켜 STAT5와 같은 단백질의 인산화 상태를 보존한다. 일부 실험에서, 일부 PBMC는 비교를 위해 대조군으로 치료한다. 일부 실험에서, 일부 PBMC는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 치료를 위한 대조군으로서 알데스류킨으로 치료한다. 일부 실험에서, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 프로테아제 절단(예를 들어 활성화)이 있는 조건 및 없는 조건에서 시험한다. 일부 실험에서, PBMC를 10분, 15분, 20분, 또는 25분 동안 치료한다. 일부 실험에서, 각 작제물을 비롯하여 알데스류킨 및/또는 다른 대조군을 하나 이상의 농도로, 예컨대 0.0001 nM 내지 500 nM 범위의 하나 이상의 농도로 투여한다. 그런 다음, 일부 실험에서는, 고정되고 투과화된 PBMC를 인산화된 STAT5(포스포-STAT5)에 특이적인 항체로 염색하고 유세포 계측에 의해 분석한다. 일부 실험에서, STAT5의 총 수준 및 인산화 수준을 측정한다. 특정 세포 유형, 예컨대 NK 세포, CD8+ T 세포, CD4+ T 세포, 및/또는 Treg 세포의 포스포-STAT5 상태는 특정 세포 유형에 대한 염색함으로써 결정한다. 일부 실험에서, NK 세포를 CD45+ CD3- CD56+로서 염색하고, CD8+ T 세포를 CD45+ CD3+ CD8+로서 염색하고, CD4+ T 세포를 CD45+ CD3+ CD4+ CD25-로서 염색하고, Treg 세포를 CD45+ CD3+ CD4+ CD25+ FOXP3+로서 염색한다.
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물로 마우스 세포주(예: CTLL-2 세포)를 치료한 후, 마우스 세포주에서 STAT5의 활성화를 또한 평가한다. 일부 실험에서, 일부 CTLL-2 세포는 비교를 위해 대조군으로 치료한다. 일부 실험에서, 일부 CTLL-2 세포는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 치료를 위한 대조군으로서 알데스류킨으로 치료한다. 일부 실험에서, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 프로테아제 절단(예를 들어 활성화)이 있는 조건 및 없는 조건에서 시험한다. 일부 실험에서, CTLL-2 세포를 10분, 15분, 20분, 또는 25분 동안 치료한 다음, 고정하여 STAT5와 같은 단백질의 인산화 상태를 보존한다. 일부 실험에서, 각 작제물을 비롯하여 알데스류킨 및/또는 다른 대조군을 하나 이상의 농도로 투여한다. 일부 실험에서, STAT5의 총 수준 및 인산화 수준을 측정한다.
일부 연구에서, IL-2에 의해 유도된 세포내 STAT5 활성화(pSTAT5 신호)의 수준을 다음 방법에 의해 결정하였다. 동결된 인간 PBMC를 수조에서 해동하고, 39 mL의 미리 가온된 배지(RPMI1640 배지 + 10% FBS, 1% P/S, 1% NEA)에 첨가하고, 배지에서 회전시켜 10E6 세포/mL로 재구성하였다. 세포를 96 웰 플레이트에 5E5 세포/웰로 도말하였다. 배지에서 희석시킨 IL-2(예: rhIL-2 또는 예시적인 IL-2-함유 폴리펩티드 작제물)를 각 웰에 첨가하고, 37℃에서 20분 동안 인큐베이션하였다. 그런 다음, 세포를 4℃에서 200 ul/웰 고정 완충액(eBiosciences)으로 밤새 고정시켰다. 원심분리 후, 고정된 세포를 200 ul의 차가운 BD Phosflow 완충액에 재현탁하고, 4℃에서 30분 동안 인큐베이션하였다. 세포를 2회 세척한 후, Biolegend Human TruStain FcX(염색 완충액 중 샘플 당 총 50 uL 중 2.5 uL)로 5분 동안 얼음 위에서 치료하였다. 염색 항체를 첨가하고; 5 ul pSTAT5-APC(pY694, BD), 10 ul CD56-BV421(5.1H11, Biolegend), 10 ul CD4-PerCP/Cy5.5(A161A1, Biolegend), 및 10 ul CD3-FITC(UCHT1, Biolegend)를 차광된 상태로 얼음 위에서 30분 동안 인큐베이션하였다. 세포를 2회 세척하고 재현탁하고, 유세포 계측에 의해 분석하였다.
도 8a~8d는 예시적인 작제물 AK032, AK035, AK041, 또는 대조군으로서 rhIL-2를 사용한, 전술한 것과 같은 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. STAT5 활성화의 수준(%)은 NK 세포, CD8+ T 세포, 효과기 T 세포(Teff), 및 조절 T 세포(Treg)에 대해 도시되어 있다. AK032 및 AK035 작제물은 Fc 도메인에 연결된 IL-2 폴리펩티드를 포함하고, AK041 작제물은 CD25 도메인 및 CD122 도메인에 연결된 IL-2 폴리펩티드를 포함한다. 도시된 바와 같이, 조작된 IL-2 폴리펩티드 작제물은, 일부 구현예에서, CD8+ T 세포 및 NK 세포의 활성화를 유지하거나 강화하면서 Treg 세포의 활성화를 감소시킬 수 있다.
도 9a~9c는 예시적인 작제물 AK081 및 AK032를 사용한, 전술한 것과 같은 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. MMP10에 이전에 노출되었거나 노출되지 않은 AK081 작제물을 시험하였다. 이소형 대조군뿐만 아니라 IL-2 음성 대조군도 시험하였다. STAT5 활성화 수준(%)은 NK 세포, CD8+ T 세포, 및 CD4+ T 세포에 대해 도시되어 있다. AK032 및 AK081 작제물은 Fc 도메인에 연결된 IL-2 폴리펩티드를 포함하고, AK081 작제물은 IL-2 폴리펩티드를 Fc 도메인에 연결하는 링커에서 절단성 펩티드를 포함한다. 도시된 바와 같이, 마스킹되지 않은 단량체 AK081 IL-2 폴리펩티드 작제물은 마스킹되지 않은 이량체 AK032 IL-2 폴리펩티드 작제물과 유사하게 프로테아제 활성화의 여부와 상관없이 PBMC의 STAT5 활성화를 자극한다.
도 10a~10d는 예시적인 작제물 AK081 및 AK111을 비롯하여 rhIL-2 및 항-RSV 항체가 포함된 대조군을 사용한, 전술한 것과 같은 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. 무치료 대조군도 시험하였다. AK111 작제물은 (C125A 돌연변이를 제외하고는) IL-2 폴리펩티드의 야생형 형태를 포함하는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이다. 도 10a~10d에 도시된 바와 같이, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 AK111은 마스킹되지 않은 IL-2 폴리펩티드 작제물 AK081과 비교했을 때 STAT5 활성화 감소를 입증하였다. 도 10d는 AK081, AK111 작제물뿐만 아니라 rhIL-2 대조군에 대한 EC50(pM) 및 배수 변화 데이터를 제공한다.
도 11a~11d는 예시적인 작제물 AK167 및 AK168을 비롯하여 rhIL-2 및 항-RSV 항체가 포함된 대조군을 사용한, 전술한 것과 같은 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. 무치료 대조군도 시험하였다. AK168 작제물은 CD25 결합을 제거하거나 감소시키는 IL-2 폴리펩티드의 돌연변이체 형태를 포함하는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이다. AK167 작제물은 동일한 돌연변이체 IL-2 폴리펩티드를 포함하는 AK168 작제물의 부모, 마스킹되지 않은 형태이다. 도 11a~11c에 도시된 바와 같이, 마스킹되지 않은 AK167 작제물은 rhIL-2 대조군 및 검출 가능한 STAT5 활성화를 유도하지 않은 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 AK168과 비교했을 때 STAT5 활성화 감소를 입증하였다. 도 11d는 AK167, AK168 작제물뿐만 아니라 rhIL-2 대조군에 대한 EC50(pM) 및 배수 변화 데이터를 제공한다. AK168 작제물의 EC50은 검출할 수 없었다(n.d.).
도 12a~12d는 MMP10 프로테아제에 노출되었거나(+MMP10) 이전에 노출되지 않은 예시적인 작제물 AK165 및 AK166을 비롯하여 이소형 대조군 및 IL-2-Fc 대조군을 사용한, 전술한 것과 같은 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. AK166 작제물은 (C125A 돌연변이를 제외하고는) IL-2 폴리펩티드의 야생형 형태를 포함하는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이다. AK165 작제물은 동일한 IL-2 폴리펩티드를 포함하는 AK166 작제물의 부모, 마스킹되지 않은 형태이다. 도 12a에 도시된 주요 항목들은 도 12b에도 적용되며, 도 12c에 도시된 것과 같은 주요 항목들은 도 12d에도 적용된다. 도 12a~12d에 도시된 바와 같이, (프로테아제 절단이 없는) 마스킹된 AK166 작제물의 경우 STAT5 활성화가 크게 감소하였지만, 활성화 프로테아제 MMP10에 노출시킨 후 IL2-Fc 대조군과 유사한 수준으로 복귀하였다.
도 13a~13c는 MMP10 프로테아제에 노출되었거나(+MMP10) 이전에 노출되지 않은 예시적인 작제물 AK109 및 AK110을 비롯하여 이소형 대조군 및 IL-2-Fc 대조군을 사용한, 전술한 것과 같은 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. AK109 및 AK110 작제물은 상이한 이종이량체화 돌연변이를 갖는 반감기 연장 도메인을 포함하는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이다. 도 13b에 도시된 것과 같은 주요 항목들은 도 13a에도 적용된다. 도 13a~13c에 도시된 바와 같이, (프로테아제 절단이 없는) 마스킹된 AK109 및 AK110 작제물의 경우 STAT5 활성화가 크게 감소하였지만, 활성화 프로테아제 MMP10에 노출시킨 후 IL2-Fc 대조군에 근접한 수준으로 크게 증가하였다.
도 14a~14d는 작제물 AK211, AK235, AK253, AK306, AK310, AK314, 및 AK316을 비롯하여 rhIL-2 대조군을 사용한, 전술한 것과 같은 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. 이에는 CD25 결합을 조절하는 다양한 돌연변이를 포함하는 부모, 마스킹되지 않은 작제물(AK235, AK253, AK306, AK310, AK314)이 포함된다. 도 14d는 시험된 작제물뿐만 아니라 rhIL-2 대조군에 대한 EC50 데이터도 제공한다.
도 15a~15d는 프로테아제에 의해 활성화된 작제물 AK081, AK167, AK216, AK218, AK219, AK220, 및 AK223뿐만 아니라 rhIL-2 대조군을 사용한, 전술한 것과 같은 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. 무치료 대조군도 시험하였다. 이에는 CD25 결합을 조절하는 다양한 돌연변이를 포함하는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물(AK216, AK218, AK219, AK220, 및 AK223)이 포함된다. 작제물은 STAT5를 활성화하는 이들의 능력을 시험하기 전에 활성화 프로테아제에 이전에 노출시켰다. 도 15d는 시험된 작제물뿐만 아니라 rhIL-2 대조군에 대한 EC50 데이터도 제공한다.
도 16a~16d는 작제물 AK081, AK189, AK190, 및 AK210을 비롯하여 항-RSV 대조군을 사용한, 전술한 것과 같은 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. 이에는, C125A 돌연변이를 갖는 IL-2 폴리펩티드를 포함하고, 동일한 절단성 펩티드 서열(RAAAVKSP)을 포함하되, 프로테아제 절단 서열의 N-말단 상의 아미노산 잔기의 차이로 인해 링커 서열이 상이한 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물(AK189, AK190, AK210)이 포함된다. 도 16a에 도시된 것과 같은 주요 항목들은 도 16b 및 16c에도 적용된다.
도 17a~17c는 작제물 AK167, AK191, AK192, 및 AK193을 비롯하여 항-RSV 대조군을 사용한, 전술한 것과 같은 STAT5 활성화 연구의 결과를 도시한다. 이에는, R38A, F42A, Y45A, E62A, 및 C125A 돌연변이를 갖는 IL-2 폴리펩티드를 포함하고, 동일한 절단성 펩티드 서열(RAAAVKSP; 서열번호 27)을 포함하되, 프로테아제 절단 서열의 N-말단 상의 아미노산 잔기의 차이로 인해 링커 서열이 상이한 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물(AK189, AK190, AK210)이 포함된다. 도 17a에 도시된 것과 같은 주요 항목들은 도 17b 및 17c에도 적용된다.
실시예 3: 마스킹된 IL-2의 생체내 특성 분석
약동학
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 약동학을 마우스 모델을 사용해 생체내에서 평가한다.
작제물을 정맥내 또는 피하 투여해 마우스를 치료하고, 시간 경과에 따른 혈장 내 작제물의 농도를 측정한다. 일부 실험에서, 일부 마우스는 비교를 위해 대조군으로 치료한다. 일부 실험에서, 일부 마우스는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 치료를 위한 대조군으로서 알데스류킨으로 치료한다. 일부 실험에서, 치료되는 마우스는 종양을 갖는다. 일부 실험에서, 치료되는 마우스는 종양을 갖지 않는다. 일부 실험에서, 마우스를 작제물로 치료하고, 치료 과정에 걸쳐 다양한 시간에 혈액을 채취하는데, 이는 치료 개시 전에 혈액을 채취하고 이를 처리하여 혈장을 수득하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실험에서, 혈액은 2주, 3주, 또는 4주, 또는 그 이상의 치료 과정에 걸쳐 다양한 시점에 채취된다. 일부 실험에서, 투여된 작제물을 비롯하여 알데스류킨 및/또는 다른 대조군의 평균 혈장 농도를 측정한다. IL-2와 Tween을 PBS에서 희석하고, 인간 Fc-특이적 ELISA를 거친 후 혈장 샘플에서 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물을 검출하고, 각 작제물에 대해 생성된 표준 곡선을 사용하여 이를 정량화한다. 전장 작제물과 절단된 작제물의 백분율은 항-huFc-HRP 및 항-huIL-2-HRP를 이용한 웨스턴 블롯 및 전체 질량과 펩티드 질량의 분광분석에 의해 결정한다.
종양 내 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 약동학도 마우스 모델을 사용해 생체내에서 평가한다. 작제물을 정맥내 또는 피하 투여해 종양을 가진 마우스를 치료하고, 마우스의 종양 내 작제물의 농도를 평가한다. 일부 실험에서, 일부 마우스는 비교를 위해 대조군으로 치료한다. 일부 실험에서, 일부 마우스는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 치료를 위한 대조군으로서 알데스류킨으로 치료한다. 작제물의 존재뿐만 아니라 특정 프로테아제의 존재에 대해서도 종양을 분석한다. 일부 실험에서, 전장 작제물 및 절단된 작제물의 존재와 백분율에 대해 종양을 분석한다.
일부 약동학 연구는 다음 방법에 따라 수행하였다. C57BL/6 암컷 마우스를 Charles River Laboratories로부터 구입하였으며, 연구 시작 시 이들 마우스는 8~10주령이었다. MC38 종양 세포(마우스당 5 x105 세포)를 각 마우스의 우측 옆구리에 피하 주사하였다. 약 100 mm3 크기의 종양에 도달하면(0일차), PBS 중의 관심 작제물(예를 들어 마스킹되지 않은 부모 IL-2 폴리펩티드 작제물, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물, 또는 비절단성 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물)의 정맥내 투여량 2 mg/kg을 1회 투여하였다. 시험된 작제물은, 예를 들어 AK032, AK081, AK111, AK167, AK168, AK191, AK197, AK203, AK209, 및 AK211을 포함한다. 투여 후 5분, 1, 2, 및 5일차에 혈장을 채취하였다. 포획 항체로서 항-인간 IgG(클론 M1310G05, Biolegend)와 다양한 검출 항체를 이용하는 ELISA를 사용하여 약물 수준을 결정하였다. 인간 IgG(ab97225, Abcam) 또는 CD122(클론 9A2, Ancell) 및 IL-2(Poly5176, Biolegend)에 대한 HRP 또는 비오틴 접합 검출 항체를 사용해 총 약물 수준과 절단되지 않은 약물 수준을 각각 검출하였다.
도 18a~18d는 작제물 AK032, AK081, AK111, AK167, 및 AK168을 비롯하여 항-RSV 대조군을 사용해 종양을 가진 마우스에서 전술한 것과 같이 수행한 약동학 연구의 결과를 기술한다. 도 18a는 시험된 작제물 각각의 구조를 간단하게 도시한다. 표시된 바와 같이, AK111 및 AK168은 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이다. AK167 및 AK168 작제물은 CD25에 대한 결합을 제거하거나 감소시키는 돌연변이(R38A, F42A, Y45A, 및 E62A)를 포함한다. 도 18a는 인간 IgG 검출에 의한 혈장 내 Fc 수준(μg/mL)을 보여주고, 도 18c는 인간 CD 122 검출에 의한 혈장 내 Fc-CD122 수준(μg/mL)을 보여주고, 도 18d는 인간 IL-2 검출에 의한 혈장 내 Fc-IL2 수준(μg/mL)을 보여준다.
도 19a~19d는 작제물 AK167, AK191 AK197, AK203, AK209, 및 AK211을 비롯하여 항-RSV 대조군을 사용해 종양을 가진 마우스에서 전술한 것과 같이 수행한 약동학 연구의 결과를 기술한다. 도 19a는 시험된 작제물 각각의 구조를 간단하게 도시한다. 표시된 바와 같이, AK168, AK191, AK197, AK203, 및 AK209는 IL-2 폴리펩티드를 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커 내에 상이한 절단성 펩티드 서열을 각각 포함하는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이다. 도 19b는 인간 IgG 검출에 의한 혈장 내 Fc 수준(μg/mL)을 보여주고, 도 19c는 인간 IL-2 검출에 의한 혈장 내 Fc-IL2 수준(μg/mL)을 보여주고, 도 19d는 인간 CD 122 검출에 의한 혈장 내 Fc-CD122 수준(μg/mL)을 보여준다. 도 19b, 19c, 및 19d에 도시된 바와 같이, 혈장 내 Fc 수준, Fc-IL2 수준, 및 Fc-CD122 수준은 시험된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 간에 유사하다.
마우스에서의 대생물 활성
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 생체내 대생물 활성을 C57BL/6 마우스와 같은 마우스 모델을 사용해 생체 내에서 평가한다. 마우스를 작제물로 치료하고 생체내 대생물 활성을 평가한다. 일부 실험에서, 일부 마우스는 비교를 위해 대조군으로 치료한다. 일부 실험에서, 일부 마우스는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 치료를 위한 대조군으로서 알데스류킨으로 치료한다. 일부 실험에서, 치료되는 마우스는 종양을 갖는다. 일부 실험에서, 치료되는 마우스는 종양을 갖지 않는다. 일부 실험에서, 면역 세포의 투여량 의존적 확장을 마우스에서 평가한다. 일부 실험에서, 다양한 농도의 작제물, 알데스류킨, 또는 다른 대조군으로 마우스를 치료한다. 일부 실험에서, 마우스를 2주의 과정에 걸쳐 치료한다. 다양한 시점에 마우스로부터 혈액을 채취한 다음, 관심 면역 세포 마커에 대한 항체를 사용해 염색한다. 일부 실험에서, CD8+ T 세포, NK 세포, 및 Treg 세포와 같은 특정 순환 세포 유형의 증식 및 확장의 종적 동역학뿐만 아니라 CD4+ CD25+ FoxP3+ Treg 세포에 대한 CD8+ T 세포 및 NK 세포의 비율도 결정한다. 일부 실험에서, 예를 들어 기관 습윤 중량 및 조직학에 의해 결정했을 때, 폐 및 간과 같은 특정 기관에서의 부종 및 림프구 침윤을 평가함으로써, 혈관 누출에 대해 마우스를 평가된다.
일부 연구에서, IL-2 기반 요법에 의해 매개된 잠재적 독성 관련 효과를 평가하기 위해, 다음 방법을 수행함으로써 혈관 누출을 평가하였다. Charles River Laboratories로부터 구입한 8~10주령의 C57BL/6 암컷 마우스를 사용해 반복적 투여량 독성 연구를 수행하였으며, 연구 시작 시점에 이들 마우스의 체중은 18~22 그램이었다. 5마리의 마우스로 이루어진 군에게 PBS 중의 마스킹된 IL-2 작제물 및 마스킹되지 않은 IL-2 작제물을 4일 또는 5일 동안 매일 복강내 주사하였다. 시험된 작제물은 AK081, AK111, AK167, 및 AK168을 포함하였다. 대조군 항체도 대조군으로서 투여하였다. 마지막 투여로부터 2시간이 지난 후, 모든 마우스에게 PBS 중 0.1 ml의 1% Evans blue(Sigma, cat# E2129)를 정맥내 주사하였다. Evans blue 투여로부터 2시간이 지난 후, 마우스를 마취시키고 PBS 중 10 U/ml 헤파린으로 관류시켰다. 비장, 폐, 및 간을 채취하고 4℃에서 3 ml의 4% PFA에 2일 동안 고정시킨 후, NanoDrop OneC(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA)를 이용해, Evans blue의 혈관 누출의 지표로서 650 nm에서 상청액의 흡광도를 측정하였다. 고정된 기관을 파라핀에 포매하고, 절편화하고, 헤마톡실린 및 에오신으로 염색하였다. 조직병리학적 연구 및 정량화는 표준 절차에 따라 NovoVita Histopath Laboratory, LLC에서 수행하였다. 도 25a~50d는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 AK111 및 AK168을 비롯하여, 마스킹되지 않은 IL-2 폴리펩티드 작제물 AK081 및 AK167, 및 항-RSV 대조군을 사용하여 혈관 누출을 평가하기 위한, 전술한 것과 같은 생체내 연구의 결과를 도시한다. 도 25a는 체중 감소의 백분율(%)을 보여주고, 도 25b, 25c, 및 25d는 각각에 대한 간, 폐, 및 비장 각각의 중량을 그램으로 보여준다.
표시된 혈관 누출은, 조직 내로의 염료 누출 정도를 측정함으로써, 항-RSV 대조군과 함께 AK081, AK111, AK167, 및 AK168 작제물에 대해서도 평가하였으며, 간과 폐에 대한 결과는 도 26a 및 26b에 각각 도시되어 있다. 염료 누출의 정도는 650 nm에서의 흡광도에 기초하여 측정하였다.
표시된 혈관 누출은, 간 및 폐 내로의 단핵 세포 주변 혈관 침습의 정도를 측정함으로써, 항-RSV 대조군과 함께 AK081, AK111, AK167, 및 AK168 작제물에 대해서도 평가하였으며, 간과 폐에 대한 결과는 도 27a 및 27b에 각각 도시되어 있다. 간 내 단핵 세포의 평균 수(도 27a) 및 폐 내 단핵 세포의 평균 수(도 27b)가 각각 도시되어 있다. 예를 들어 도 27b에 도시된 바와 같이, 마스킹되지 않은 작제물 AK081 및 AAK167과는 달리, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 AK111 및 AK168의 경우, 폐에서 검출 가능한 수의 단핵 세포가 없었다.
침윤성 면역 세포 표현형
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물로 치료한 마우스 모델에서, 생체내에서 종양을 침윤하는 면역 세포의 표현형을 평가하였다. 마우스를 작제물로 치료하고, 종양 침윤성 면역 세포의 표현형을 평가한다. 일부 실험에서, 일부 마우스는 비교를 위해 대조군으로 치료한다. 일부 실험에서, 일부 마우스는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 치료를 위한 대조군으로서 알데스류킨으로 치료한다. 종양을 가진 마우스를 작제물, 알데스류킨, 또는 다른 대조군으로 치료하고, 최초 투여 이후 다양한 시점에, 예를 들어 최초 투여로부터 5일, 7일, 또는 10일 후에 종양, 조직(예: 간, 폐, 및 비장), 및 혈액을 채취한다. 일부 실험에서, 종양, 조직, 및 혈액으로부터 면역 세포를 단리하고, 유세포 계측법을 사용해 표현형을 평가한다. 일부 실험에서, 관심 마커, 예컨대 CD8+ T 세포, 메모리 CD8+ T 세포, 활성화된 NK 세포, CD4+ T 세포, 및 CD4+ Treg 세포를 사용해 단리된 면역 세포를 평가한다.
일부 연구에서, 생체내에서 종양을 침윤하는 면역 세포의 표현형을 다음 방법을 사용하여 평가하였다. C57BL/6 암컷 마우스를 Charles River Laboratories로부터 구입하였으며, 연구 시작 시 이들 마우스는 8~10주령이었다. MC38 종양 세포(마우스당 5 x105 세포)를 각 마우스의 우측 옆구리에 피하 주사하였다. 약 100 mm3 크기의 종양에 도달하면(0일차), PBS 중의 관심 작제물(예를 들어 마스킹되지 않은 부모 IL-2 폴리펩티드 작제물, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물, 또는 비절단성 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물)의 정맥내 투여량 2 mg/kg을 1회 투여하였다. 5일차에, 마우스를 CO2 질식에 의해 안락사시키고, 종양, 간, 비장, 및 혈액을 채취하였다. 비장을 기계적으로 파괴하고 40 μm 세포 여과기를 통과시켜 세포 현탁액을 제조하였다. Miltenyi 종양 해리 시약(Miltenyi cat# 130-096-730)을 사용해 종양 조직을 효소적으로 분해하였고, 기계적 해리 단계에는 methilMACS 해리기(Miltenyi)를 사용하였다. 비장 및 종양 세포 현탁액 내 적혈구 세포와 혈액을 ACK 완충액(Gibco cat# A10492)을 사용해 용해시켰다. 세포 현탁액을 다음 항체로 염색하였다: CD45 (클론 30-F11, eBioscience), CD3 (클론 2C11, Biolegend), CD8 (클론 53-6.7, BD Biosciences), CD4 (클론 RM-45, BD Biosciences), FOXP3 (MF-14, Biolegend), CD25 (3C7, Biolegend), CD44 (클론 IM7, eBioscience), 및 NKp46 (29A1.4, eBioscience). MACSQuant Analyzer 유세포 계측기(Milenyi)를 이용해 데이터를 획득하고, FlowJo를 사용해 데이터를 분석하였다.
AK032, AK081, AK111, AK167, 및 AK168 작제물을 비롯하여 항-RSV IgG 대조군을 사용해 비장, 혈액, 및 종양에서 CD4, CD8, NK, 및 Treg의 생체내 반응(%)을 전술한 바와 같이 시험한 연구들의 결과가 도 20a~20l에 도시되어 있다. AK111 및 AK168은 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이다.
AK167, AK168, AK191, AK197, AK203, AK209, 및 AK211 작제물을 비롯하여 항-RSV IgG 대조군을 사용해 비장, 혈액, 및 종양에서 CD4, CD8, NK, 및 Treg의 생체내 반응(%)을 전술한 바와 같이 시험한 연구들의 결과가 도 21a~21l에 도시되어 있다. AK168, AK191, AK197, AK203, 및 AK209는 IL-2 폴리펩티드를 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커 내에 상이한 절단성 펩티드 서열을 각각 포함하는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이다. 통계적 분석은 비절단성 AK211 작제물과 비교했을 때의 일원 ANOVA를 사용하여 수행하였다.
AK235, AK191, AK192, AK193, AK210, AK189, AK190, 및 AK211 작제물을 사용해 비장, 혈액, 및 종양에서 CD4, CD8, NK, 및 Treg의 생체내 반응(%)을 전술한 바와 같이 시험한 연구들의 결과가 도 22a~22l에 도시되어 있다. AK191, AK192, AK193, AK210, AK189, 및 AK190은 IL-2 폴리펩티드를 반감기 연장 도메인에 연결하는 링커 내에 절단성 펩티드 서열을 각각 포함하는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이다. 링커 서열은 또한, 사용된 링커 서열에 따라 이들 작제물 간에 상이하다. AK189, AK190, 및 AK210은 C125A 돌연변이를 갖는 IL-2 폴리펩티드를 포함하고, AK191, AK192, 및 AK193은 C125A, R38A, F42A, Y45A, 및 E62A 돌연변이를 갖는 IL-2 폴리펩티드를 포함한다. AK235 작제물은 마스킹되지 않은 작제물이며, AK211 작제물은 비절단성 링커 서열을 포함한다. 통계적 분석은 비절단성 AK211 작제물과 비교했을 때의 일원 ANOVA를 사용하여 수행하였다.
전술한 바와 같이, AK235, AK191, AK192, AK193, AK210, AK189, AK190, 및 AK211 작제물을 사용해 비장, 혈액, 및 종양에서 생체내 T 세포 활성화를 전술한 바와 같이 시험한 연구들의 결과가 도 23a~23l에 도시되어 있다. T 세포 활성화는 비장, 혈액, 및 종양 내 CD8+ T 세포, CD4+ T 세포, 또는 Foxp3+ 세포 중 CD25의 평균 형광 강도(MFI)로서 측정하였다. 통계적 분석은 비절단성 AK211 작제물과 비교했을 때의 일원 ANOVA를 사용하여 수행하였다.
생체내 절단
마스킹된 IL-2 사이토카인 작제물(예를 들어 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물)의 생체내 절단을 평가한다. 일부 연구에서, 비교를 위해 대조군 항체가 투여된다. 일부 연구에서, 생체내 절단은 마우스에게 관심 작제물을 투여하고, 일정 기간 후에 인간 IgG를 포획한 다음, 예를 들어 인간 IgG, CD122, 및 IL-2의 수준을 측정함으로써 평가한다.
마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 생체내 절단을 시험하는 일부 연구에서, 약물 수준(즉, 절단 부산물을 포함하여, 투여된 작제물의 수준)은 포획 항체로서의 항-인간 IgG(클론 M1310G05, Biolegend) 및 다양한 검출 항체를 활용하여 ELISA를 사용해 결정하였다. 인간 IgG(ab97225, Abcam) 또는 CD122(클론 9A2, Ancell) 및 IL-2(Poly5176, Biolegend)에 대한 HRP 또는 비오틴 접합 검출 항체를 사용해 총 약물 수준과 절단되지 않은 약물 수준을 각각 검출하였다. 절단되어 방출된 IL-2의 농도는 총 약물 농도에서 절단되지 않은(즉, 온전한) 것을 차감하여 계산한다. 도 24a~24d는 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물 AK168(절단성 펩티드 서열: MPYDLYHP) 및 AK209(절단성 펩티드 서열: VPLSLY; 서열번호 15)의 생체내 절단을 시험한 연구의 결과를 도시한다. AK167 작제물은 마스킹된 AK168 작제물과 동일한 IL-2 폴리펩티드를 포함하는 절단성, 마스킹되지 않은 IL-2 폴리펩티드 작제물이다. 도 24a~24d에 도시된 바와 같이, 마스킹된(AK168 및 AK209) 작제물과 마스킹되지 않은(AK167) 작제물 둘 다는 효과적으로 절단되었고, 절단성 펩티드 서열 모두가 절단되었다. 도 24e는 AK167, AK168, 및 AK209 작제물의 총 수준 및 각 작제물의 절단되지 않은 형태의 수준에 대한 총 혈장 IgG 농도(μg/mL)의 약동학적 연구의 결과를 도시한다.
종양 근절 및 전이의 억제
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이 종양을 근절하고 전이를 억제하는 능력을 마우스 모델, 예컨대 동계 MC38, CT26, 및 B16F10 종양 모델을 사용해 생체내에서 평가한다.
마우스에게 종양 세포를 피하 이식하고, 종양을 촉진 가능한 크기까지 성장시킨다. 종양을 가진 마우스를 마스킹된 IL-2 작제물로 치료하고, 치료 과정에 걸쳐 종양 부피를 측정한다. 일부 실험에서, 일부 마우스는 비교를 위해 대조군으로 치료한다. 일부 실험에서, 일부 마우스는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 치료를 위한 대조군으로서 알데스류킨으로 치료한다. 종양 부피는 치료 과정에 걸쳐 주기적으로 측정한다. 일부 실험에서, 체중도 치료 과정에 걸쳐 주기적으로 측정한다. 일부 실험에서, 치료 과정에 걸쳐 혈장 샘플을 생산하여 약동학, 약력학, 절단, 및 혈액 마커, 예컨대 CD8+ T 세포, 메모리 CD8+ T 세포, 활성화된 NK 세포, CD4+ T 세포, 및 CD4+ Treg 세포에 대한 약동학, 약력학, 절단, 및 혈액 마커에 대해 분석한다.
마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이 전이를 억제하는 능력 또한, 전이 연구에 적합한 마우스 모델, 예컨대 폐 전이를 평가하기 위한 동계 CT26 종양 모델을 사용해 생체내에서 평가한다. 마우스에게 종양 세포를 피하 이식한다. 일부 실험에서, 치료 전에 종양을 촉진 가능한 크기까지 성장시킨다. 일부 실험에서, 치료는 종양이 촉진 가능한 크기로 성장하기 전에 시작된다. 마스킹된 IL-2 작제물로 치료한 종양을 가진 마우스를 폐, 간, 및 림프절과 같은 조직 내로의 종양 세포 전이에 대해 평가한다.
일부 연구에서, 동계 종양 모델을 사용하여, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물이 종양 부피를 감소시키는 능력을 다음 방법에 따라 평가하였다. C57BL/6 암컷 마우스를 Charles River Laboratories로부터 구입하였으며, 연구 시작 시 이들 마우스는 8~10주령이었다. MC38 종양 세포(마우스당 5 x105 세포)를 각 마우스의 우측 옆구리에 피하 주사하였다. 약 125 mm3의 종양 크기에 도달한 후(0일차), 마우스를 무작위 배정하여 PBS 중의 AK081, AK111, AK167, 또는 AK168, 또는 대조군으로서 항-RSV 항체를 2 mg/kg의 투여량으로 투여하였다. 마우스에게 주 3회씩 6회 투여량을 복강내 투여하였다. 다이얼 캘리퍼를 사용하여 종양 부피를 계산하였고(길이*(폭^2)/2), 체중을 매주 2회 기록하였다. 도 28a 및 28b는 치료 과정에 걸쳐 종양 부피 및 체중을 평가한 동계 종양 모델 연구의 결과를 보여준다. 도 28a에 도시된 바와 같이, 마스킹된 작제물 AK111 및 AK168을 포함하여, 예시적인 IL-2 폴리펩티드 작제물을 사용한 치료는 항-RSV 대조군과 비교했을 때, 시간 경과에 따라 종양 성장을 억제하였다. 도 28b에 도시된 바와 같이, 마스킹된 작제물 AK111 및 AK168로 마우스를 치료했을 때는 체중 감소가 일반적으로 나타나지 않았다.
시노몰구스 원숭이에서의 대생물 활성
실시예 1에서 생성된 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 생체내 대생물 활성을 시노몰구스 원숭이의 생체내에서 평가한다. 시노몰구스 원숭이를 작제물로 치료하고, 생체내 대생물 활성, 약동학, 및 절단을 평가한다. 일부 실험에서, 일부 원숭이는 비교를 위해 대조군으로 치료한다. 일부 실험에서, 일부 원숭이는 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 치료를 위한 대조군으로서 알데스류킨으로 치료한다. 일부 실험에서, 다양한 농도의 작제물, 알데스류킨, 또는 다른 대조군으로 원숭이를 치료한다. 다양한 시점에 원숭이로부터 혈액을 채취한 다음, CD8+ T 세포, 메모리 CD8+ T 세포, 활성화된 NK 세포, CD4+ T 세포, 및 CD4+ Treg 세포와 같은 특정 세포 유형, 및/또는 관심 마커, 예컨대 총 림프구, Ki67+, 및 가용성 CD25의 투여량-반응 등에 대해 평가한다. 일부 실험에서, 특정 순환 T 세포 및 NK 세포 유형의 증식 및 확장의 종적 동역학을 평가한다. 일부 실험에서, 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 약동학 및 절단은 ELISA, PAGE, 및 질량 분광분석에 의해 결정한다.
비인간 영장류에서 예시적인 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 작제물의 안전성 프로파일을 시험하기 위해, 다음의 방법에 따라 투여량 범위 연구를 수행한다. 3마리의 건강한 수컷 시노몰구스 원숭이(Macaca fascicularis)로 이루어진 군을 무작위 배정하여 100 mM 구연산나트륨 완충액(pH 5.5) 중 10, 30, 및 100 nmol/kg의 활성화성(즉, 절단성) 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 단백질 또는 비절단성 마스킹된 IL-2 폴리펩티드 단백질을 2 mL/kg의 투여량으로 볼루스를 통해 1회 정맥내 투여한다. 제3 군에게는 3, 10, 및 30 nmol/kg의 부모의 마스킹되지 않은 절단성 단백질을 양성 대조군으로서 투여한다. 이러한 제3 군에게는 부모 마스킹되지 않은 분자의 더 높은 효능을 확인하기 위해 더 낮은 범위로 투여한다. 투여량은 분자량의 차이를 확인하기 위해 몰 단위로 계산된다. 투여 전과 투여 후 1, 24, 48, 72, 96, 168, 264, 및 336시간 시점에 혈액 샘플을 수집한다. 자동화된 혈액학 분석기를 사용하여 림프구 하위 집합 및 혈청 화학의 변화를 모니터링한다. 총 약물 수준과 온전한(즉, 절단되지 않은) 약물 수준을 전술한 바와 같이 맞춤형 ELISA를 사용해 혈장으로부터 측정한다. 가용성 CD25 수준을 ELISA(R&D system, cat# DR2A00)로 측정하여 면역 자극을 모니터링한다. 염증성 사이토카인의 혈장 수준은 맞춤형 다중화 전기화학발광 분석(Meso Scale Discovery)을 사용해 정량화한다. 혈관 누출 증후군의 지표로서 혈압을 모니터링한다. PK는, IL-2를 포획하여 인간 Fc를 검출하는 ELISA 및 인간 Fc를 포획하여 인간 Fc를 검출하는 ELISA를 사용하여 분석한다.
실시예 4:
C57BL/6 암컷 마우스를 Charles River Laboratories로부터 구입하였으며, 연구 시작 시 이들 마우스는 8~10주령이었다. MC38 종양 세포(마우스당 5 x105 세포)를 각 마우스의 우측 옆구리에 피하 주사하였다. 약 100 mm3의 종양 크기에 도달한 후(0일차), 마우스에게 PBS 중 다양한 Fc-IL-2 작제물을 고 투여량으로 1회 복강내 투여하였다. 투여 후 5분, 3, 5, 및 7일차에 혈장을 채취하였다.
사용된 작제물은 다음과 같다:
Figure pct00014
Figure pct00015
면역표현형 분석은 FACS-기반 방법을 사용하여 수행하였다. 5일차에, 마우스를 CO2 질식에 의해 안락사시키고, 종양, 간, 비장, 및 혈액을 채취하였다. 비장을 기계적으로 파괴하고 40 μm 세포 여과기를 통과시켜 세포 현탁액을 제조하였다. Miltenyi 종양 해리 시약(Miltenyi cat# 130-096-730)을 사용해 종양 조직을 효소적으로 분해하였고, 기계적 해리 단계에는 methilMACS 해리기(Miltenyi)를 사용하였다. 비장 및 종양 세포 현탁액 내 적혈구 세포와 혈액을 ACK 완충액(Gibco cat# A10492)을 사용해 용해시켰다.
세포 현탁액을 다음 항체로 염색하였다: CD45 (클론 30-F11, eBioscience), CD3 (클론 2C11, Biolegend), CD8 (클론 53-6.7, BD Biosciences), CD4 (클론 RM-45, BD Biosciences).   MACSQuant Analyzer 유세포 계측기(Milenyi)를 이용해 데이터를 획득하고, FlowJo를 사용해 데이터를 분석하였다.
포획 항체로서 항-인간 IgG(클론 M1310G05, Biolegend)와 다양한 검출 항체를 이용하는 ELISA를 사용하여 약물 수준을 결정하였다. 인간 IgG(ab97225, Abcam) 또는 CD122(클론 9A2, Ancell) 및 IL-2(Poly5176, Biolegend)에 대한 HRP 또는 비오틴 접합 검출 항체를 사용해 총 약물 수준과 절단되지 않은 약물 수준을 각각 검출하였다.
도 29a 및 29b에 도시된 바와 같이, I253A FcRn 돌연변이를 가진 AK471은 주변부에서 비활성 상태를 유지하면서 TME에서 강력한 CD8 T 세포 확장을 유도하였다.
도 30a, b, 및 도 c에 도시된 바와 같이, AK471의 반감기는 비당질-hIgG1에 비해 약간 더 짧다.
혈장에서 AK471에 의한 절단 또는 절두의 증거가 없다(도 31a, b, 및 c).
실시예 5: IL-12 이종 폐색(Heteroalkusion)
SPR에 의한, 재조합 IL-12 수용체 IL-12Rb1 및 IL-12Rb2에 대한 결합 및 절단:
IL-12 수용체로 센서 칩을 코팅하고 고정시켰다. IL-12 작제물의 희석물을 고정된 IL-12 수용체가 포함된 칩 위로 흘려 25℃에서의 결합 속도를 결정하였다. 평형 상태에서(약 3~4분), 유동 완충액을 PBST로 변경하여 6분에 걸쳐 해리 속도를 결정하였다. 각각의 런 사이에 칩을 재생시켰다. 표는 SPR 데이터를 나타낸다(도 34 및 도 35). ND는 IL-12의 마스킹이 수용체에 대한 결합을 방지함으로써, 결합 수를 결정할 수 없었기 때문에 "결정되지 않음"을 의미한다.
HEK-Blue IL-12 세포로 IL-12 분자 시험하기:
Invivogen이 개발한 HEK-Blue IL-12 리포터 세포는 JAK-STAT 경로 활성화를 모니터링하도록 특별히 설계되었다. 인간 JAK2 및 STAT4 유전자와 함께 인간 IL-12Rβ1 및 IL-12Rβ2 유전자를 이용한 HEK293 세포의 안정한 형질감염에 의해 이들 세포를 생성하여 완전히 기능적인 IL-12 신호전달 경로를 수득하였다. 또한, STAT4-유도성 SEAP 리포터 유전자도 도입하였다. 자극 시, HEK-Blue? IL-12 세포는 STAT4의 활성화를 유발하고, 이어서 SEAP가 분비된다. STAT4-유도 SEAP의 수준은 QUANTI-Blue?를 사용해 쉽게 모니터링할 수 있다. HEK-Blue IL-12 세포는 인간 또는 쥣과 IL-12의 기능, 독성, 및 다양한 투여량 효과를 검증하는 데 사용될 수 있다. HEK Blue IL-12 세포를 약 80% 콘플루언트에 도달할 때까지 계대 배지에서 성장시켰다. 검정 배지 중 세척된 단일 세포 현탁액을 도말하고, 검정 배지 중 IL-12 분자의 연속 희석물을 세포에 첨가하였다. 플레이트를 37℃에서 24시간 동안 인큐베이션하였다. 24시간 후, Quanti-Blue 용액(Invivogen)을 제조하고, 세포 상청액을 Quanti-Blue 용액에 첨가하고, 37℃에서 1~2시간 동안 인큐베이션하였다. 625 nm에서의 흡광도를 측정하였다. 데이터 분석은 Graphpad Prism, 버전 8.3에서 수행하였다. 원시 데이터에서 배경을 차감하고 데이터를 비선형으로 피팅하였다: [작용제] 대 반응 - 가변 기울기(4 파라미터). 각 IL-12 작제물의 EC50 값을 보고하였다.
실시예 6
본 실시예는 IL-12 작제물 상의 GAG 결합 도메인의 돌연변이가 PK를 변경시키는지 여부를 조사한다. C57BL/6 비-종양 보유 마우스에서 2개의 GAG 결합 돌연변이체 변이체(AK600 및 AK601)를 야생형 IL-12 작제물(AK598)과 비교하였다. AK600은 KDNTERV를 갖고, AK601은 KDNTEGRV GAG 결합 도메인 돌연변이체를 각각 갖는다.
AK598, AK600, 및 AK601은 모두 다음의 작제물 구조를 갖는다:
Figure pct00016
동물에게 1 또는 10 mg/kg을 i.v 주사를 통해 1회 투여하였다. 혈장 약물 수준을 인간 Fc 포획(Southern Biotech IgG cat#2049-01 염소 항-인간 IgG, 원숭이 ads-UNLB), 인간 Fc 검출(ab97225), 및/또는 인간 Fc 포획/항-인간 IL-12(ab83448) 검출 ELISA를 사용하여 측정하였다.
Figure pct00017
AK600과 AK601의 GAG 결합 돌연변이는 AK598에 비해 Cmax와 AUC에서 약물 노출을 개선하는 것으로 ELISA에서 밝혀졌다. AK600과 AK601 간의 PK 프로파일에서는 차이가 관찰되지 않았다. AK600과 AK601 둘 다는 AK598과 유사한 반감기를 가지며, 이는 약 2일이다.
결과는 도 36~40에 도시되어 있다.
실시예 7
유리 시스테인 잔기는 분자간 가교 결합 및 응집을 야기할 수 있다. 본 실시예는 시스테인에서 세린으로의 아미노산 돌연변이가 응집 및 안정성에 영향을 미치는지 여부를 시험한다.
다음 작제물을 본 실시예에서 사용하였다:
Figure pct00018
AK386, AK604, AK605, 및 AK606에 대한 서열은 섹션 10의 서열 표에 있다.
단백질을 표시된 완충액과 함께 40℃에서 3일 또는 12일 동안 인큐베이션하였다. 그런 다음, HPLC 크기 배제 크로마토그래피 및 SDS-PAGE 및 쿠마시 염색에 의해 분자를 분석하였다.
3일차에, 2개의 완충액 조건에서 안정성의 순위를 매기기에 충분한 응집만이 존재하였으며, 여기서 AK606의 순위가 가장 높았다. Cys -> Ser 돌연변이로 보다 안정해지는 경향이 있었다. 12일차에, AK606은 6개의 추가 완충액 조건에서 순위가 가장 높았다. Cys -> Ser 돌연변이는 안정성을 부여하는 것으로 보인다. SDS-PAGE는 Cys242가 Cys252보다 더 많은 공유 응집을 야기함을 보여준다. 도시된 0/12일차에, AK386 및 AK605는 AK604 및 AK606보다 훨씬 더 많은 공유 응집을 나타낸다.
결과는 도 41~43에 도시되어 있다.
실시예 8
본 실시예는 예시적인 IL-12 작제물의 마스킹 및 절단을 입증한다.
다음 작제물을 본 실시예에서 사용하였다:
Figure pct00019
Figure pct00020
AK671은 마스킹되지 않은 분자이고, AK663은 사이토카인을 포함하지 않으며, AK664는 비절단성이다. 이들 3개의 분자는 대조군의 역할을 한다.
각 작제물에 대한 절단 펩티드는 각 컬럼의 상단에 표시되어 있다.
AK666, AK667, AK918, AK920, 및 AK669는 '버전 1' 작제물이다. AK665, AK668, AK919, AK921, AK670은 '버전 2' 작제물이다. AK924, AK922, AK925, 및 AK923은 '버전 3' 작제물이다.
HL2와 IL-12 도메인 사이의 절단성 링커(프로테아제 부위 링커), 및 HL1과 버전 각각의 마스킹 모이어티 사이의 비절단성 링커(b2 수용체 링커)는 아래에 표시되어 있다:
Figure pct00021
해당되는 경우, 이들 작제물 모두는 IL-12p40 서브유닛의 GAG 결합 도메인에 대한 KDNTEGRV 돌연변이, Il-12p40 서브유닛의 C252S 돌연변이, 및 IL-12RB2 도메인의 C242S 돌연변이를 포함한다. 각 작제물에 대한 정확한 서열은 섹션 10의 서열 표에 도시되어 있다.
i) 생체외 절단 검정 (WB/IL-12 신호전달)
37℃에서 1 uM의 IL-12 작제물을 90 ul의 컨디셔닝된 배지와 함께 밤새 인큐베이션하거나, 90 ul의 혈장과 함께 다음 시간 동안(d1-d2-d4-d7-d9-d11) 인큐베이션하였다. 절단 속도는 웨스턴 블롯 항-인간 IL-12 및 항-인간 IL-12Rb를 사용하여 다음의 비율로서 계산한다: 절단된 작제물/(절단된 작제물 + 온전한 작제물). 인간 조직 컨디셔닝된 배지에 의한 이들 작제물의 활성화는, 0.05x106 HEK-Blue 세포를 37.5 nM의 작제물과 함께 24시간 동안 인큐베이션하는 IL-12 수용체 신호전달 후 검정을 사용하여 평가한다.
Figure pct00022
결과는 도 44 및 아래 표에 나타나 있다.
다음의 절단 부위를 갖는 분자는 종양 상청액에서 쉽게 검출 가능한 절단을 나타냈다:
- RAAAVKSP
- ISSGLLSGRS
- MPYDLYHP
절단 부위 민감도는 다음 순서로 관찰되었다:
RAAAVKSP>ISSGLLSGRS>MPYDLYHP
따라서, 이들 절단 부위를 보유하는 IL-12 작제물은 RCC 및 다른 유형의 암에서 종양의 선택적 활성화를 위한 양호한 후보물질을 대표한다.
Figure pct00023
Figure pct00024
ii) 시험관내 절단 분석: HEK Blue IL-12 및 SDS-PAGE 분석
HEK-Blue IL-12 세포로 IL-12 분자 시험하기:
Invivogen이 개발한 HEK-Blue IL-12 리포터 세포는 JAK-STAT 경로 활성화를 모니터링하도록 특별히 설계되었다. 인간 TyK2, JAK2, 및 STAT4 유전자와 함께 인간 IL-12Rβ1 및 IL-12Rβ2 유전자를 이용한 HEK293 세포의 안정한 형질감염에 의해 이들 세포를 생성하여 완전히 기능적인 IL-12 신호전달 경로를 수득하였다. 또한, STAT4-유도성 SEAP 리포터 유전자도 도입하였다. 자극 시, HEK-Blue? IL-12 세포는 STAT4의 활성화를 유발하고, 이어서 SEAP가 분비된다. STAT4-유도 SEAP의 수준은 QUANTI-Blue?를 사용해 쉽게 모니터링할 수 있다. HEK-Blue IL-12 세포는 인간 또는 쥣과 IL-12의 기능, 독성, 및 다양한 투여량 효과를 검증하는 데 사용될 수 있다. HEK Blue IL-12 세포를 약 80% 콘플루언트에 도달할 때까지 계대 배지에서 성장시켰다. 검정 배지 중 세척된 단일 세포 현탁액을 도말하고, 검정 배지 중 IL-12 분자의 연속 희석물을 세포에 첨가하였다. 플레이트를 37℃에서 24시간 동안 인큐베이션하였다. 24시간 후, Quanti-Blue 용액(Invivogen)을 제조하고, 세포 상청액을 Quanti-Blue 용액에 첨가하고, 37℃에서 1~2시간 동안 인큐베이션하였다. 625 nm에서의 흡광도를 측정하였다. 데이터 분석은 Graphpad Prism, 버전 8.3에서 수행하였다. 원시 데이터에서 배경을 차감하고 데이터를 비선형으로 피팅하였다: [작용제] 대 반응 - 가변 기울기(4 파라미터). 각 IL-12 작제물의 EC50 값을 보고하였다.
마스킹:
결과는 아래 표 및 도 45, 46a, 및 46b에 나타나 있다.
Figure pct00025
부모 AK671은 rhIL-12보다 덜 강력하다(유의한 정도는 아니고, 3배 정도임). 모든 마스킹된 작제물은 AK386보다 더 많이 폐색된다. AK667 및 AK918은 둘 다 >100배로 폐색된다.
AK386과 비교했을 때, GAG-결합 도메인 돌연변이를 갖는 새로운 분자, 시스테인-세린 돌연변이, 새로운 최적화된 링커를 비롯하여, 상이한 절단 부위는 모두 개선된 마스킹을 나타낸다.
절단:
예시적인 프로테아제 MMP7, 9, 및 10을 사용하여 작제물의 절단을 시험하였다.
회분 1
Figure pct00026
결과는 도 47a~47b 및 도 48a~47k에 도시되어 있다.
회분 2
Figure pct00027
결과는 도 49a~49b 및 50a~50g에 도시되어 있다.
회분 3
Figure pct00028
결과는 도 51 및 52a~52e에 도시되어 있다.
전반적으로, 상이한 절단 부위를 갖는 새로운 분자 모두는 시험관내 MMP 절단에 민감하다. 모든 분자의 경우, 절단 후 활성이 복원된다. 이들 화합물은 종양 선택적 활성화 가능한 IL-12 분자에 대한 양호한 후보물질을 대표한다.
실시예 9
i. NAT 배양 상청액에 의한 펩티드 절단 대 RCC 배양 상청액에 의한 펩티드 절단
절단 펩티드를 포함하는 서열(아래에 굵은 글씨체로 표시됨)을 'NAT'(정상 인접 조직) 또는 'RCC'(신장 세포 암종) 배양 상청액에서 인큐베이션하여 각 펩티드의 절단의 특이성을 시험하였다.
이를 위해, 질량 분광분석에 의한 펩티드 시퀀싱을, 질량 분광분석에 의한 다중화 기질 프로파일링(MSP-MS)으로 불리는 공개된 기술을 사용하여, 생성된 절단된 단편을 아래 표에 표시된 합성 펩티드에 대해 식별하는데 사용하였다(O'Donoghue A.J. 등의 문헌[Nat Methods. 2012 Nov;9(11):1095-100]). 시간에 따라 이들 반응에서 절단을 모니터링하였고, 가장 이른 시점에 절단된 것으로 확인된 펩티드는 컨디셔닝된 배지 샘플에서 단백질 분해 활성에 가장 민감한 것으로 간주하였다.
결과는 다음과 같다:
Figure pct00029
절단 펩티드 DLLAVVA*AS 및 ISSGLL*SG*RS가 가장 특이적인 것으로 밝혀졌다. 이들 펩티드를 포함하는 서열은 NAT 배양물에서는 절단되지 않았지만, RCC 배양물에서는 런마다 절단되었다.
실시예 10
다음 작제물을 본 실시예에서 사용하였다:
Figure pct00030
Figure pct00031
각 AK 분자의 도메인 특징 및 서열에 대한 세부 사항은 다음과 같다:
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
중요하게는, AK932와 AK930 및 이들의 '뒤집힌' 상대 AK938과 AK936은 펩티드 기질을 포함한다(이들의 서열은 각 분자 위의 박스에 도시되어 있고, 서열 표에서 굵은 글씨체로 표시되어 있음). AK904는 비절단성 마스킹되지 않은 작제물이고, AK910은 비절단성 마스킹된 작제물이며, 둘 다는 음성 대조군으로서 작용한다.
상기 AK 분자들은 IL-15 도메인을 포함하지만, 이러한 데이터의 결과 및 결론은 IL-2 작제물에 대해서도 동등하게 관련됨을 이해할 것이다.
펩티드 기질을 포함하는 마스킹된 작제물에 대한 절단을 달성하였다.
작제물을 MMP7, 9, 및 10과 함께 인큐베이션하였다. 각 작제물에 대한 절단을 SDS-PAGE에 의해 분석하고 HEK-Blue IL-2 생물검정에 의해 확인하였다..
HEK-Blue 검정은 다음과 같이 수행하였다:
조건: 셀 플레이트: 96 웰 플레이트. 세포 밀도: 50K 세포/웰. 시험된 HEK Blue 검출을 위한 시점: 1시간. 작제물 수: 총 14개의 작제물을 시험하였다.
검정 흐름도:
Figure pct00037
결과는 아래 표에 나타나 있으며, 여기서 'X'는 완전히 절단되지 않았음을 나타내고, '√'는 절단을 나타낸다:
Figure pct00038
HEK-Blue IL-2 생물검정에서의 특이적 EC50 판독 결과는 아래 표에 나타나 있다.
Figure pct00039
Figure pct00040
SDS-PAGE 겔 결과는 도 53a~d에 도시되어 있다. HEK-Blue IL-2 생물검정 결과는 도 54a~f에 도시되어 있다.
실시예 11
종양-표적화된 예시적인 하이브리드 쥣과 동물화 분자의 생체내 약동학적 및 약력학적 프로파일을 이해하기 위해, 상이한 절단 부위를 갖는 인간 Fc 및 마우스 IL-12로 작제한 3개의 분자를 시험하였다.
AK944(MPYDLYHP), AK945(ISSGLSGRS), AK947(RAAAVKSP)을 2개의 종양 모델에서 사용하였고, MB49 및 B16F10, 및 마스킹되지 않은 부모 AK948을 대조군으로서 사용하였다.
본 실시예에 사용된 작제물의 세부 사항은 다음과 같다:
Figure pct00041
성숙한 마우스 IL-12 p40 및 IL-12 p35 서브유닛의 서열, 및 분자에 사용된 마우스 IL-12R 마스킹 모이어티는 다음과 같다:
마우스 IL-12 p40 서브유닛:
MWELEKDVYVVEVDWTPDAPGETVNLTCDTPEEDDITWTSDQRHGVIGSGKTLTITVKEFLDAGQYTCHKGGETLSHSHLLLHKKENGIWSTEILKNFKNKTFLKCEAPNYSGRFTCSWLVQRNMDLKFNIKSSSSSPDSRAVTCGMASLSAEKVTLDQRDYEKYSVSCQEDVTCPTAEETLPIELALEARQQNKYENYSTSFFIRDIIKPDPPKNLQMKPLKNSQVEVSWEYPDSWSTPHSYFSLKFFVRIQRKKEKMKETEEGCNQKGAFLVEKTSTEVQCKGGNVCVQAQDRYYNSSCSKWACVPCRVRS
마우스 IL-12 p35 서브유닛:
RVIPVSGPARCLSQSRNLLKTTDDMVKTAREKLKHYSCTAEDIDHEDITRDQTSTLKTCLPLELHKNESCLATRETSSTTRGSCLPPQKTSLMMTLCLGSIYEDLKMYQTEFQAINAALQNHNHQQIILDKGMLVAIDELMQSLNHNGETLRQKPPVGEADPYRVKMKLCILLHAFSTRVVTINRVMGYLSSA
마우스 IL-12R 마스킹 모이어티:
LYHPSGPMWELEKDVYVVEVDWTPDAPGETVNLTCDTPEEDDITWTSDQRHGVIGSGKTLTITVKEFLDAGQYTCHKGGETLSHSHLLLHKKENGIWSTEILKNFKNKTFLKCEAPNYSGRFTCSWLVQRNMDLKFNIKSSSSSPDSRAVTCGMASLSAEKVTLDQRDYEKYSVSCQEDVTCPTAEETLPIELALEARQQNKYENYSTSFFIRDIIKPDPPKNLQMKPLKNSQVEVSWEYPDSWSTPHSYFSLKFFVRIQRKKEKMKETEEGCNQKGAFLVEKTSTEVQCKGGNVCVQAQDRYYNSSCSKWACVPCRVRSGGGGSGGGGSGGGGSRVIPVSGPARCLSQSRNLLKTTDDMVKTAREKLKHYSCTAEDIDHEDITRDQTSTLKTCLPLELHKNESCLATRETSSTTRGSCLPPQKTSLMMTLCLGSIYEDLKMYQTEFQAINAALQNHNHQQIILDKGMLVAIDELMQSLNHNGETLRQKPPVGEADPYRVKMKLCILLHAFSTRVVTINRVMGYLSSA
각 분자에 대한 전체 서열 정보가 아래 표에 도시되어 있다(절단성 링커는 굵은 글씨체로 표시되어 있고, 비절단성 링커는 밑줄로 표시됨):
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
본 연구에서, C57BL/6 마우스에게 1 x 106 MB49 또는 0.5 x 106 B16F10 종양 세포를 피하 접종하였다. 종양 크기가 300 mm3에 도달했을 때 치료를 시작하였다. 분자의 투여는 0.5 또는 3 mg/kg의 단일 i.v. 주사를 통해 이루어졌다. 치료 시작 후 5일차에 동물을 안락사시켰다. 체중 및 장기 중량을 기록하였다:
Figure pct00046
다음의 판독치를 분석하였다:
- 종양 성장 억제: B16 모델에서, AK945 및 AK947는 종양 부피를 유의하게 감소시켰다.
- 종양 중량: MB49에서, 1회 투여량의 AK945는 낮은 투여량에서 종양 중량을 유의하게 감소시킨다.
- 체중 변화 (%): 모든 마스킹된 분자는 체중 감소에 대한 보호를 나타낸다.
- 비장 중량: 비장 중량은 MB49 모델에서 증가하지만 B16 모델에서는 증가하지 않는다. 비히클 투여군에서 모델들 간의 비장 중량 차이는 종양 특이적으로 유발될 수 있다.
- 폐 중량(MB49 모델만 해당): MB49 모델에서, 폐 중량은 IL-12 변이체에 의해 영향을 받지 않는다.
결과는 도 55~59에 도시되어 있다.
또한, FACS 분석을 사용하여, 혈액 및 비장을 포함한 다수의 주변 기관 대비 종양 미세환경에서의 면역 반응을 조사하였다. 종양 미세환경에서의 CD8 T 세포의 활성화 및/또는 팽창, CD8 T 세포/T-reg 비율은 특히 중요하다.
다음의 PD 판독치를 분석하였다:
- TME 중 CD45
- CD8 T 세포: CD8 T 세포는 AK947이 고 투여량일 때 종양 미세환경에서 증가하였다. AK947도 CD8 T 세포 주변을 확장시킨다.
- CD8/Treg 비율:CD8/Treg 비율은 종양 미세환경에서 증가된다.
- CD8 T 세포 증식:TME에서, CD8 T 세포 증식에는 차이가 없다. CD8 T 세포는 주변보다는 TME에서 더 많이 증식한다.
- CD8 활성화 마커: CD8 T 세포는 종양 미세환경에서 더 많이 활성화된다.
결과는 도 60~65에 도시되어 있다.
마지막으로, 5일차에 혈청 마우스 ALT 측정을 수행하였고; 종양-표적화된 분자에 의해 활성화된 하류 신호전달을 조사하기 위해 3일차 혈장을 사용해 마우스 IFN-γ 및 TNF-α ELISA를 수행하였다.
다음의 판독치를 분석하였다:
- 독성 - ALT 검정: IL-12 변이체는 낮은 투여량에서 간 독성을 유도하지 않는다.
- D3 혈청 사이토카인: 혈청 IFNγ 발현은 마스킹된 IL-12로 치료한 마우스에서 유의하게 저하된다. 모든 IL-12 변이체에 대해 IFN-γ의 투여량 의존적 증가가 있지만, 이는 마스킹되지 않은 부모 분자보다 상당히 낮다. 높은 투여량의 IL-12 변이체는 혈청 TNFα 발현을 유도하는데, 이는 치료 시작 후 3일차 부모와 유사하다.
- PK: Fc 포획, Fc 검출: Fc 검출 PK ELISA는 B16 모델에서 혈장 내 약물 축적에 있어서 차이가 없음을 나타낸다. PK 분석은 Fc 포획, Fc 검출 ELISA를 사용하여 수행하였다.
결과는 도 66~68에 도시되어 있다.
실시예 12
본 연구의 목적은 시노몰구스 원숭이를 대상으로 예시적인 종양-표적화된 분자의 안전성을 결정하고, 이들 분자의 약동학 및 약력학을 비교하는 것이다.
상이한 절단 부위를 갖는 인간 Fc 및 인간 IL-12를 이용해 3개의 GAG-결합 돌연변이 함유 분자, 즉 절단 부위 RAAAVKSP, ISSGLLSGRS, 및 MPYDLYHP를 각각 갖는 AK921, AK923, AK667을 작제하고, 이를 본 연구에서 시험하였다. GAG-결합 돌연변이를 갖는 마스킹되지 않은 부모 분자인 AK671이 양성 대조군으로서 사용된다. 이들 분자의 구조는 실시예 8에 도시되어 있고, 정확한 서열은 섹션 10의 서열 표에 표시되어 있다.
0, 7, 14, 및 21일차에 동물에게 약 1.0 mL/분의 속도로 4 mL/kg씩 총 4회 투여량을 정맥내 주사로 투여하게 된다. 전체 PK 분석을 위해 다양한 시점(56일차 이전까지)에 혈장을 채취한다.
PK 분석은 Fc 포획, Fc 검출 ELISA를 사용하여 수행하게 된다. 혈액학, 혈청 화학도 수행하게 된다. FACS 분석은 다음 마커에 대해 0일차(투여 전), 5일차, 및 12일차에 수행하게 된다: CD3, CD4, CD8, CD16, CD25, CD45, CD127, CD278, CD159a, FoxP3, 및 Ki67.
결과는 도 69~71에 도시되어 있다.
- PK: 혈장 내 시험 항목의 측정은, 포획 시약으로서 항-인간 IgG를 사용하고 검출 시약으로서 항-인간 IgG를 사용하는 Meso Scale Discovery(MSD®) 기술을 사용하여 이루어졌다. 도 69는 첫 7일 동안의 혈장 내 약물 수준을 나타낸 것이다.
- 유세포 분석을 통한 PD: T 세포 및 NK 세포 증식 상태에 대해, 투여 전 및 투여 후 다양한 시점의 말초 혈액을 대상으로 유세포 분석을 수행하였다. 증식 마커 Ki-67의 MFI를 NK 세포 및 CD8 T 세포에서 평가하였고, 피크 변화는 첫 번째 투여량 투여 후 14일차에 관찰되었다. 마스킹되지 않은 AK671의 Ki-67 MFI는 혈액 내 NK 세포 및 CD8 T 세포 모두에서 유의하게 증가한 반면, 마스킹된 분자는 유의한 말초 NK 또는 T 세포 활성화를 나타내지 않았다. 본페로니(Bonferonni)의 다중 비교 사후 검정을 이용한 일원 ANOVA를 수행하여 치료군 대 비히클군의 통계적 유의성을 결정하였다(*P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001; ****P<0.0001). 도 70의 결과 참조.
- 혈액학 및 혈청 화학: 혈액학 및 혈청 화학을 1일차 및 5일차에 수행하였다. (a) 혈액 내 절대 림프구 수의 일시적 감소(1일차), RBC의 일시적 감소(8일차), 및 헤마토크리트(HCT) 백분율의 일시적 감소(8일차)가 모든 군에서 관찰되었다. 모든 관찰은 마스킹된 분자와 마스킹되지 않은 분자 모두에 대해 정상 범위 내에 있었다. (b) 마스킹되지 않은 AK671은 첫 번째 투여 후 5일차에 혈청 ALT, AST, 및 TBILI(간 기능 검사의 바이오마커)를 증가시켰다(유의하지 않음). AK667, AK921, 및 AK923의 마스킹된 분자는 혈청에서 상대적으로 낮은 수준의 ALT, AST, 및 TBILI를 나타낸다. 도 71a 및 71b의 결과를 참조한다(화살표는 투여 시점을 나타냄).
Figure pct00047
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SEQUENCE LISTING <110> Xilio Development, Inc. <120> MASKED IL-12 CYTOKINES AND THEIR CLEAVAGE PRODUCTS <130> 73776-20028.40 <150> US63/127,893 <151> 2020-12-18 <150> US63/118,579 <151> 2020-11-25 <150> US63/003,842 <151> 2020-04-01 <160> 211 <170> BiSSAP 1.3.6 <210> 1 <211> 306 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Cytokine <400> 1 Ile Trp Glu Leu Lys Lys Asp Val Tyr Val Val Glu Leu Asp Trp Tyr 1 5 10 15 Pro Asp Ala Pro Gly Glu Met Val Val Leu Thr Cys Asp Thr Pro Glu 20 25 30 Glu Asp Gly Ile Thr Trp Thr Leu Asp Gln Ser Ser Glu Val Leu Gly 35 40 45 Ser Gly Lys Thr Leu Thr Ile Gln Val Lys Glu Phe Gly Asp Ala Gly 50 55 60 Gln Tyr Thr Cys His Lys Gly Gly Glu Val Leu Ser His Ser Leu Leu 65 70 75 80 Leu Leu His Lys Lys Glu Asp Gly Ile Trp Ser Thr Asp Ile Leu Lys 85 90 95 Asp Gln Lys Glu Pro Lys Asn Lys Thr Phe Leu Arg Cys Glu Ala Lys 100 105 110 Asn Tyr Ser Gly Arg Phe Thr Cys Trp Trp Leu Thr Thr Ile Ser Thr 115 120 125 Asp Leu Thr Phe Ser Val Lys Ser Ser Arg Gly Ser Ser Asp Pro Gln 130 135 140 Gly Val Thr Cys Gly Ala Ala Thr Leu Ser Ala Glu Arg Val Arg Gly 145 150 155 160 Asp Asn Lys Glu Tyr Glu Tyr Ser Val Glu Cys Gln Glu Asp Ser Ala 165 170 175 Cys Pro Ala Ala Glu Glu Ser Leu Pro Ile Glu Val Met Val Asp Ala 180 185 190 Val His Lys Leu Lys Tyr Glu Asn Tyr Thr Ser Ser Phe Phe Ile Arg 195 200 205 Asp Ile Ile Lys Pro Asp Pro Pro Lys Asn Leu Gln Leu Lys Pro Leu 210 215 220 Lys Asn Ser Arg Gln Val Glu Val Ser Trp Glu Tyr Pro Asp Thr Trp 225 230 235 240 Ser Thr Pro His Ser Tyr Phe Ser Leu Thr Phe Cys Val Gln Val Gln 245 250 255 Gly Lys Ser Lys Arg Glu Lys Lys Asp Arg Val Phe Thr Asp Lys Thr 260 265 270 Ser Ala Thr Val Ile Cys Arg Lys Asn Ala Ser Ile Ser Val Arg Ala 275 280 285 Gln Asp Arg Tyr Tyr Ser Ser Ser Trp Ser Glu Trp Ala Ser Val Pro 290 295 300 Cys Ser 305 <210> 2 <211> 197 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Cytokine <400> 2 Arg Asn Leu Pro Val Ala Thr Pro Asp Pro Gly Met Phe Pro Cys Leu 1 5 10 15 His His Ser Gln Asn Leu Leu Arg Ala Val Ser Asn Met Leu Gln Lys 20 25 30 Ala Arg Gln Thr Leu Glu Phe Tyr Pro Cys Thr Ser Glu Glu Ile Asp 35 40 45 His Glu Asp Ile Thr Lys Asp Lys Thr Ser Thr Val Glu Ala Cys Leu 50 55 60 Pro Leu Glu Leu Thr Lys Asn Glu Ser Cys Leu Asn Ser Arg Glu Thr 65 70 75 80 Ser Phe Ile Thr Asn Gly Ser Cys Leu Ala Ser Arg Lys Thr Ser Phe 85 90 95 Met Met Ala Leu Cys Leu Ser Ser Ile Tyr Glu Asp Leu Lys Met Tyr 100 105 110 Gln Val Glu Phe Lys Thr Met Asn Ala Lys Leu Leu Met Asp Pro Lys 115 120 125 Arg Gln Ile Phe Leu Asp Gln Asn Met Leu Ala Val Ile Asp Glu Leu 130 135 140 Met Gln Ala Leu Asn Phe Asn Ser Glu Thr Val Pro Gln Lys Ser Ser 145 150 155 160 Leu Glu Glu Pro Asp Phe Tyr Lys Thr Lys Ile Lys Leu Cys Ile Leu 165 170 175 Leu His Ala Phe Arg Ile Arg Ala Val Thr Ile Asp Arg Val Met Ser 180 185 190 Tyr Leu Asn Ala Ser 195 <210> 3 <211> 15 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Linker <400> 3 Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 10 15 <210> 4 <211> 518 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Cytokine <400> 4 Ile Trp Glu Leu Lys Lys Asp Val Tyr Val Val Glu Leu Asp Trp Tyr 1 5 10 15 Pro Asp Ala Pro Gly Glu Met Val Val Leu Thr Cys Asp Thr Pro Glu 20 25 30 Glu Asp Gly Ile Thr Trp Thr Leu Asp Gln Ser Ser Glu Val Leu Gly 35 40 45 Ser Gly Lys Thr Leu Thr Ile Gln Val Lys Glu Phe Gly Asp Ala Gly 50 55 60 Gln Tyr Thr Cys His Lys Gly Gly Glu Val Leu Ser His Ser Leu Leu 65 70 75 80 Leu Leu His Lys Lys Glu Asp Gly Ile Trp Ser Thr Asp Ile Leu Lys 85 90 95 Asp Gln Lys Glu Pro Lys Asn Lys Thr Phe Leu Arg Cys Glu Ala Lys 100 105 110 Asn Tyr Ser Gly Arg Phe Thr Cys Trp Trp Leu Thr Thr Ile Ser Thr 115 120 125 Asp Leu Thr Phe Ser Val Lys Ser Ser Arg Gly Ser Ser Asp Pro Gln 130 135 140 Gly Val Thr Cys Gly Ala Ala Thr Leu Ser Ala Glu Arg Val Arg Gly 145 150 155 160 Asp Asn Lys Glu Tyr Glu Tyr Ser Val Glu Cys Gln Glu Asp Ser Ala 165 170 175 Cys Pro Ala Ala Glu Glu Ser Leu Pro Ile Glu Val Met Val Asp Ala 180 185 190 Val His Lys Leu Lys Tyr Glu Asn Tyr Thr Ser Ser Phe Phe Ile 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767 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Polypeptide chain <400> 209 Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly 1 5 10 15 Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met 20 25 30 Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His 35 40 45 Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val 50 55 60 His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Ala Ser Thr Tyr 65 70 75 80 Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly 85 90 95 Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile 100 105 110 Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val 115 120 125 Tyr Thr Leu Pro Pro Cys Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser 130 135 140 Leu Trp Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu 145 150 155 160 Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro 165 170 175 Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val 180 185 190 Asp Lys Ser Arg 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Gln Arg Asp Tyr Glu Lys Tyr Ser Val Ser Cys Gln 405 410 415 Glu Asp Val Thr Cys Pro Thr Ala Glu Glu Thr Leu Pro Ile Glu Leu 420 425 430 Ala Leu Glu Ala Arg Gln Gln Asn Lys Tyr Glu Asn Tyr Ser Thr Ser 435 440 445 Phe Phe Ile Arg Asp Ile Ile Lys Pro Asp Pro Pro Lys Asn Leu Gln 450 455 460 Met Lys Pro Leu Lys Asn Ser Gln Val Glu Val Ser Trp Glu Tyr Pro 465 470 475 480 Asp Ser Trp Ser Thr Pro His Ser Tyr Phe Ser Leu Lys Phe Phe Val 485 490 495 Arg Ile Gln Arg Lys Lys Glu Lys Met Lys Glu Thr Glu Glu Gly Cys 500 505 510 Asn Gln Lys Gly Ala Phe Leu Val Glu Lys Thr Ser Thr Glu Val Gln 515 520 525 Cys Lys Gly Gly Asn Val Cys Val Gln Ala Gln Asp Arg Tyr Tyr Asn 530 535 540 Ser Ser Cys Ser Lys Trp Ala Cys Val Pro Cys Arg Val Arg Ser Gly 545 550 555 560 Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Arg Val 565 570 575 Ile Pro Val Ser Gly Pro Ala Arg Cys Leu Ser Gln Ser Arg Asn Leu 580 585 590 Leu Lys Thr Thr Asp Asp Met Val Lys Thr Ala Arg Glu Lys Leu Lys 595 600 605 His Tyr Ser Cys Thr Ala Glu Asp Ile Asp His Glu Asp Ile Thr Arg 610 615 620 Asp Gln Thr Ser Thr Leu Lys Thr Cys Leu Pro Leu Glu Leu His Lys 625 630 635 640 Asn Glu Ser Cys Leu Ala Thr Arg Glu Thr Ser Ser Thr Thr Arg Gly 645 650 655 Ser Cys Leu Pro Pro Gln Lys Thr Ser Leu Met Met Thr Leu Cys Leu 660 665 670 Gly Ser Ile Tyr Glu Asp Leu Lys Met Tyr Gln Thr Glu Phe Gln Ala 675 680 685 Ile Asn Ala Ala Leu Gln Asn His Asn His Gln Gln Ile Ile Leu Asp 690 695 700 Lys Gly Met Leu Val Ala Ile Asp Glu Leu Met Gln Ser Leu Asn His 705 710 715 720 Asn Gly Glu Thr Leu Arg Gln Lys Pro Pro Val Gly Glu Ala Asp Pro 725 730 735 Tyr Arg Val Lys Met Lys Leu Cys Ile Leu Leu His Ala Phe Ser Thr 740 745 750 Arg Val Val Thr Ile Asn Arg Val Met Gly Tyr Leu Ser Ser Ala 755 760 765 <210> 210 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Cleavable peptide <400> 210 Val Pro Leu Ser Leu Tyr Ser Gly 1 5 <210> 211 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Cleavable peptide <400> 211 Ile Ser Ser Gly Leu Leu Ser Gly Arg Ser Asp Gln Pro 1 5 10

Claims (110)

  1. 단백질 이종이량체를 포함하는 마스킹된 IL-12 사이토카인으로서, 상기 단백질 이종이량체는 제1 폴리펩티드 사슬 및 제2 폴리펩티드 사슬을 포함하되,
    제1 폴리펩티드 사슬을 다음을 포함하고:
    N' HL1-L1-MM C'
    제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하며:
    N' HL2-L2-C C'
    식 중 HL1은 제1 반감기 연장 도메인이고, L1은 제1 링커이고, MM은 마스킹 모이어티이고, HL2는 제2 반감기 연장 도메인이고, L2는 제2 링커이고, C는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편이고,
    제1 반감기 연장 도메인은 제2 반감기 연장 도메인과 결합되고,
    제1 링커 또는 제2 링커 중 하나는 단백질분해 절단성 펩티드를 포함하는, 마스킹된 IL-12 사이토카인.
  2. 제1항에 있어서, IL-12 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편은 IL-12p35 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편에 공유 연결된 IL-12p40 폴리펩티드 또는 이의 기능적 단편을 포함하는, 마스킹된 사?토카인.
  3. 제2항에 있어서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 5개 내지 20개 아미노산의 길이인, 마스킹된 사이토카인.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, IL-12p40 - IL-12p35 링커는 아미노산 잔기 G 및 S가 풍부한, 마스킹된 사이토카인.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 IL-12p40 - IL-12p35 링커는 서열번호 3(GGGGSGGGGSGGGGS)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열을 포함하거나 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 적어도 하나의 아미노산 변형을 갖는 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  7. 제6항에 있어서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  8. 제6항에 있어서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 GAG-결합 도메인(KSKREKKDRV)에 대한 적어도 하나의 아미노산 변형을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  9. 제8항에 있어서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 57을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  10. 제8항에 있어서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 58을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 1의 아미노산 서열과 비교했을 때 하나 이상의 시스테인 치환 돌연변이를 갖는 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  12. 제11항에 있어서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 59를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  13. 제11항에 있어서, IL-12p40 폴리펩티드는 서열번호 60을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  14. 제2항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, IL-12p35 폴리펩티드는 서열번호 2의 아미노산 서열을 포함하거나 서열번호 2의 아미노산 서열과 비교했을 때 적어도 하나의 아미노산 변형을 갖는 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  15. 제14항에 있어서, IL-12p35 폴리펩티드는 서열번호 2를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  16. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 4를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  17. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 61을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  18. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 62를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  19. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 63을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  20. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편은 서열번호 64를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 마스킹 모이어티는 IL-12 사이토카인 수용체 또는 이의 서브유닛 또는 기능적 단편을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ1의 세포외 도메인 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  23. 제22항에 있어서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ1의 잔기 24 내지 237, 즉 서열번호 5를 갖는 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  24. 제22항에 있어서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ1의 잔기 24 내지 545, 즉 서열번호 6을 갖는 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  25. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 마스킹 모이어티는 IL-12에 대한 친화도를 유지하거나 달리 이를 나타내는 인간 IL-12Rβ2의 세포외 도메인 또는 이의 단편, 일부분, 또는 변이체를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  26. 제25항에 있어서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 212, 즉 서열번호 7을 갖는 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  27. 제25항에 있어서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 222, 즉 서열번호 8을 갖는 서열을 포함하거나, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 227, 즉 서열번호 11을 갖는 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  28. 제25항에 있어서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 319, 즉 서열번호 9를 갖는 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  29. 제28항에 있어서, 마스킹 모이어티는 서열번호 9의 서열과 비교했을 때 적어도 하나의 아미노산 변형을 포함하고, 임의로 상기 변형은 시스테인 치환 돌연변이인, 마스킹된 사이토카인.
  30. 제29항에 있어서, 마스킹 모이어티는 서열번호 65를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  31. 제25항에 있어서, 마스킹 모이어티는 인간 IL-12Rβ2의 잔기 24 내지 622, 즉 서열번호 10을 갖는 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 절단성 펩티드는 6개 내지 10개 아미노산의 길이인, 마스킹된 사이토카인.
  33. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 절단성 펩티드는 서열번호 15의 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 절단성 펩티드는 서열번호 41의 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 절단성 펩티드는 서열번호 42의 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 절단성 펩티드는 서열번호 43의 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  37. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 절단성 펩티드는 서열번호 44의 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  38. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 절단성 펩티드는 서열번호 45의 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  39. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하고:
    N' HL1-비절단성 L1-MM C'
    제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하는, 마스킹된 사이토카인:
    N' HL2-절단성 L2-C C'
  40. 제39항에 있어서, 비절단성 링커는 3개 내지 18개 아미노산의 길이인, 마스킹된 사이토카인.
  41. 제39항에 있어서, 비절단성 링커는 3개 내지 15개 아미노산의 길이인, 마스킹된 사이토카인.
  42. 제30항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 비절단성 링커는 아미노산 잔기 G 및 S가 풍부한, 마스킹된 사이토카인.
  43. 제39항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 비절단성 링커는 [(G)nS]를 포함하고, 식 중 n=4 또는 5인, 마스킹된 사이토카인.
  44. 제39항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 비절단성 링커는 서열번호 12(PGSGS)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  45. 제39항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 비절단성 링커는 서열번호 13(GGGGSGGGGS)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  46. 제39항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 비절단성 링커는 서열번호 14(GGSGGGSGGGGGS)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  47. 제39항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 비절단성 링커는 서열번호 54(GGSGGSGGSGGSGGSSGP)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  48. 제39항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 비절단성 링커는 서열번호 55(PGGSGP)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  49. 제39항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 비절단성 링커는 서열번호 56(GGSPG)에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  50. 제39항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 절단성 링커는 스페이서 도메인(SD)이 양 측면에 위치하는 단백질분해 절단성 펩티드(CP)를 포함하고:
    SD1-CP-SD2
    식 중 SD1 및 SD2는 상이하여, 제1 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하고:
    N' HL1-비절단성 L1-MM C'
    제2 폴리펩티드 사슬은 다음을 포함하는, 마스킹된 사이토카인:
    N' HL2- SD1-CP-SD2 -C C'
  51. 제50항에 있어서, 제1 스페이서 도메인(SD1)은 3개 내지 10개 아미노산의 길이인, 마스킹된 사이토카인.
  52. 제50항 또는 제51항에 있어서, SD1은 서열 번호 16(GGSGGS)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  53. 제50항 또는 제51항에 있어서, SD1은 서열 번호 17(GGSGGSGGS)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  54. 제50항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 스페이서 도메인(SD2)은 3개 내지 6개 아미노산의 길이인, 마스킹된 사이토카인.
  55. 제50항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, SD2는 서열번호 18(SGP)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  56. 제50항에 있어서, 단백질분해 절단성 링커는 SD1-CP-SD2를 포함하고, 여기서 SD1은 제1 스페이서 도메인이고, CP는 절단성 펩티드이고, SD2는 제2 스페이서 도메인이며, CP는 서열번호 44에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖고, SD2는 서열번호 18에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖는, 마스킹된 IL-2 사이토카인.
  57. 제50항에 있어서, 단백질분해 절단성 링커는 SD1-CP-SD2를 포함하고, 여기서 SD1은 제1 스페이서 도메인이고, CP는 절단성 펩티드이고, SD2는 제2 스페이서 도메인이며, CP는 서열번호 45에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖고, SD2는 서열번호 18에 도시된 것과 같은 아미노산 서열을 갖는, 마스킹된 IL-2 사이토카인.
  58. 제50항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 절단성 링커는 서열번호 19(GGSGGSVPLSLYSGP)를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  59. 제50항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 절단성 링커는 서열번호 20(GGSGGSGGSVPLSLYSGP)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  60. 제50항에 있어서, 절단성 링커는 서열번호 46(GGSGGSMPYDLYHPSGP)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  61. 제50항에 있어서, 절단성 링커는 서열번호 47(GGSGGSGGSMPYDLYHPSGP)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  62. 제50항에 있어서, 절단성 링커는 서열번호 48(GGSGGSDSGGFMLTSGP)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  63. 제50항에 있어서, 절단성 링커는 서열번호 49(GGSGGSGGSDSGGFMLTSGP)를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  64. 제50항에 있어서, 절단성 링커는 서열번호 50(GGSGGSRAAAVKSPSGP)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  65. 제50항에 있어서, 절단성 링커는 서열번호 51(GGSGGSGGSRAAAVKSPSGP)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  66. 제50항에 있어서, 절단성 링커는 서열번호 52(GGSGGSISSGLLSGRSSGP)를 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  67. 제50항에 있어서, 절단성 링커는 서열번호 53(GGSGGSGGSISSGLLSGRSSGP)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  68. 제1항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 반감기 연장 도메인은 제1 IgG1 Fc 도메인 또는 이의 단편을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 제2 IgG1 Fc 도메인 또는 이의 단편을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  69. 제1항 또는 제68항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및/또는 제2 Fc 도메인은 제1 및 제2 반감기 연장 도메인의 비공유 결합을 촉진하는 하나 이상의 변형을 각각 함유하는, 마스킹된 사이토카인.
  70. 제1항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 반감기 연장 도메인을 서열번호 25(Y349C; T366S; L38A; Y407V; 및 N297A)를 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 26(S354C, T366W, 및 N297A)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  71. 제1항 내지 제70항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 반감기 연장 도메인을 서열번호 27(Y349C; T366S; L38A; Y407V; N297A 및 I253A)을 포함하고, 제2 반감기 연장 도메인은 서열번호 28(S354C, T366W, N297A, 및 I253A)을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  72. 제1항에 있어서, 제1 폴리펩티드 사슬은 서열번호 34의 아미노산 서열을 포함하고, 제2 폴리펩티드 사슬은 서열번호 40의 아미노산 서열을 포함하는, 마스킹된 사이토카인.
  73. IL-12R에 결합할 수 있는 절단 산물로서, IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편을 포함하고, 제1항 내지 제42항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같이 마스킹된 IL-12 사이토카인 내 절단성 펩티드의 단백질분해 절단에 의해 제조될 수 있는, 절단 산물.
  74. 마스킹된 IL-12 사이토카인의 절단 산물로서, IL-12R에 결합할 수 있고, 다음을 포함하는 폴리펩티드를 포함하되:
    PCP-SD2-C
    식 중 PCP는 단백질분해 절단성 펩티드의 일부분이고; SD2는 스페이서 도메인이고; C는 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편인, 절단 산물.
  75. 제74항에 있어서, PCP는 제32항 내지 제38항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 단백질분해 절단성 펩티드의 일부분인, 절단 산물.
  76. 제74항 또는 제75항에 있어서, SD2는 제54항 내지 제55항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 스페이서 도메인인, 절단 산물.
  77. 제74항 내지 제76항 중 어느 한 항에 있어서, C는 제2항 내지 제20항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 IL-12 사이토카인 또는 이의 기능적 단편인, 절단 산물.
  78. 제74항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서, 절단 산물은 서열번호 29로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열과 약 또는 적어도 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열을 포함하는, 절단 산물.
  79. 제78항에 있어서, 절단 산물은 서열번호 29의 아미노산 서열을 포함하는, 절단 산물.
  80. 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항의 마스킹된 IL-12 사이토카인을 암호화하거나, 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항의 마스킹된 IL-12 사이토카인의 폴리펩티드 사슬 중 하나를 암호화하는 핵산.
  81. 제80항의 핵산을 포함하는 벡터.
  82. 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항의 마스킹된 IL-12 사이토카인을 암호화하는 핵산을 포함하는 숙주 세포.
  83. 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항의 마스킹된 IL-12 사이토카인을 포함하는 조성물.
  84. 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항의 마스킹된 IL-12 사이토카인 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물.
  85. 제84항에 있어서, 약학적 조성물은 단일 단위 투여량 형태인, 약학적 조성물.
  86. 제84항에 있어서, 약학적 조성물은 정맥내 투여용으로 제형화되고, 단일 단위 투여량 형태인, 약학적 조성물.
  87. 제84항에 있어서, 약학적 조성물은 주사용으로 제형화되고, 단일 단위 투여량 형태인, 약학적 조성물.
  88. 제84항에 있어서, 약학적 조성물은 액체이고, 단일 단위 투여량 형태인 약학적, 조성물.
  89. 제1항 내지 제41항 중 어느 한 항의 마스킹된 IL-12 사이토카인, 또는 제83항의 조성물, 또는 제84항 내지 제88항 중 어느 한 항의 약학적 조성물을 포함하는 키트.
  90. 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 마스킹된 IL-12 사이토카인을 생산하는 방법으로서, 마스킹된 IL-12 사이토카인을 생산하는 조건 하에 제82항의 숙주 세포를 배양하는 단계를 포함하는, 방법.
  91. 제73항 내지 제79항 중 어느 한 항의 절단 산물을 암호화하는 핵산.
  92. 제73항 내지 제79항 중 어느 한 항의 절단 산물을 포함하는 조성물.
  93. 제73항 내지 제79항 중 어느 한 항의 절단 산물 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물.
  94. 의약에 사용하기 위한, 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 마스킹된 IL-12 사이토카인.
  95. 의약에 사용하기 위한, 제73항 내지 제79항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 절단 산물.
  96. 대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법으로서, 상기 방법은 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항에 따른 마스킹된 IL-12 사이토카인의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
  97. 대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법으로서, 상기 방법은 제83항 내지 제92항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
  98. 대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법으로서, 상기 방법은 제84항 내지 제88항 및 제93항 중 어느 한 항에 따른 약학적 조성물의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 방법.
  99. 대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법으로서, 상기 방법은 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 마스킹된 IL-12 사이토카인의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하며, 마스킹된 사이토카인은 단백질분해에 의해 생체내에서 절단되어 제73항 내지 제79항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 절단 산물을 생성하는, 방법.
  100. 대상체에서 암을 치료 또는 예방하는 방법으로서, 상기 방법은 동족 수용체에 결합할 수 있는 절단 산물을 생체내에서 생산하는 단계를 포함하며, 여기서 절단 산물은 제73항 내지 제79항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은, 방법.
  101. 제96항 내지 제100항 중 어느 한 항에 있어서, 암은 고형 종양인, 방법.
  102. 암의 치료 또는 예방에 사용하기 위한, 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 마스킹된 IL-12 사이토카인.
  103. 암을 치료 또는 예방하는 방법에 사용하기 위한, 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 마스킹된 IL-12 사이토카인으로서, 상기 방법은 마스킹된 IL-12 사이토카인의 유효량을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하며, 마스킹된 사이토카인은 단백질분해에 의해 생체내에서 절단되어 제73항 내지 제79항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 절단 산물을 생성하는, 마스킹된 IL-12 사이토카인.
  104. 제103항에 정의된 것과 같은 용도를 위한 마스킹된 IL-12 사이토카인으로서, 암은 고형 종양인, 마스킹된 IL-12 사이토카인.
  105. 암의 치료 또는 예방에 사용하기 위한, 제73항 내지 제79항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 절단 산물.
  106. 암을 치료 또는 예방하는 방법에 사용하기 위한, 제73항 내지 제79항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 절단 산물로서, 상기 방법은 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 마스킹된 사이토카인을 대상체에게 투여하여, 마스킹된 사이토카인의 생체내 단백질분해에 의해 절단 산물을 생성하는 단계를 포함하는, 절단 산물.
  107. 암을 치료 또는 예방하는 방법에 사용하기 위한, 제73항 내지 제79항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 절단 산물로서, 상기 방법은 대상체에게 투여된 제1항 내지 제72항 중 어느 한 항에 정의된 것과 같은 마스킹된 사이토카인으로부터 생체내 단백질분해에 의해 절단 산물을 생성하는 단계를 포함하는, 절단 산물.
  108. 제105항 내지 제107항 중 어느 한 항에 정의된 용도를 위한 절단 산물로서, 암은 고형 종양인, 절단 산물.
  109. 제84항 내지 제88항 및 제93항 중 어느 한 항에 따른 약학적 조성물로서, 암의 치료 또는 예방을 위한, 약학적 조성물.
  110. 제109항에 따른 용도를 위한 약학적 조성물로서, 암은 고형 종양인, 약학적 조성물.
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