TWI586803B - 嵌合介白素-1(il-1)受體型i拮抗劑 - Google Patents

嵌合介白素-1(il-1)受體型i拮抗劑 Download PDF

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TWI586803B
TWI586803B TW100127049A TW100127049A TWI586803B TW I586803 B TWI586803 B TW I586803B TW 100127049 A TW100127049 A TW 100127049A TW 100127049 A TW100127049 A TW 100127049A TW I586803 B TWI586803 B TW I586803B
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湯瑪士M 巴尼斯
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Description

嵌合介白素-1(IL-1)受體型I拮抗劑 參考相關申請案
本申請案係請求於2010年7月29日提出申請之美國臨時專利申請案序號第61/368,799號,於2011年1月25日提出申請之美國臨時專利申請案序號第61/436,184號,以及於2011年6月6日提出申請之美國臨時專利申請案序號第61/493,967號之優先權,且關於該等美國申請案,其等之內容係包含於本案中作為參考資料。
發明領域
本發明係有關於一種受體結合劑。
發明背景
介白素-1α(下文IL-1α)與介白素-1β(下文IL-1β)係免疫調節性細胞介素家族之原型成員(prototypic members),且在調控免疫系統上具有數種顯著的角色。IL-1α與IL-1β結合至介白素-1受體I(下文IL-1RI),導致第二受體,即介白素-1受體輔助蛋白(interleukin-1 receptor accessory protein)(下文IL-1RAcP)之接合(engagement)。由IL-1α與IL-1β所促效(agonized)之訊號導致擴增的T細胞反應(amplified T cell responses),包括初始T細胞(naive T cells)的增生與存活與TH17細胞的發育。
發明概要
本發明之特徵在於非自然存在之細胞介素區域,其等可被用於,特別是(inter alia),調節由反應於介白素-1受體I(IL-1RI)所引起之細胞訊號傳遞,治療疾病,與偵測細胞受體以及/或與細胞受體結合,與其他藥劑(agents)。
於一方面,本案所揭露之特徵在於一包含一細胞介素區域之分離蛋白,該細胞介素區域含有來自至少兩個母細胞介素區域之胺基酸殘基,舉例而言,來自至少兩母細胞介素區域之受體結合特徵(receptor binding features),表面特徵(surface features),β股(β strand)與環圈(loops)。
於一些實施例中,該細胞介素區域結合至IL-1RI且包括來自於不同母細胞介素區域的受體結合特徵,例如,來自於一受體促效劑與一受體拮抗劑(諸如IL-1β與IL-1Ra,或IL-1α與IL-1Ra),來自於IL-1β與IL-1α,或來自於IL-1Ra,IL-1α與IL-1Ra三者全部。該等受體結合特徵可對應至位於部位A與B(Sites A and B)上之殘基,段(segment),區帶(region)。關於這些在IL-1(IL-1β,IL-1α,與IL-1 Ra)之背景下,對應至部位A與B之殘基,段與區帶,詳見下文之定義。
關於部位A(Site A),該細胞介素區域可具有:(i)部位A殘基,其至少60,70,80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於一第一母細胞介素區域上之對應殘基;(ii)延伸之部位A殘基(Extended Site A),其至少60,70,80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於一第一母細胞介素區域上之對應殘基;(iii)部位A之A1段與A2段,其至少80,85,88,90,92,95或100%相同於一第一母細胞介素區域之對應區帶;以及(iv)一部位A區帶,其至少有80,85,88,90,92,95或100%相同於一第一母細胞介素區域之對應區帶。
關於部位B(Site B),該細胞介素區域可具有:(i)部位B殘基,其至少60,70,80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於一第二母細胞介素區域上之對應殘基;(ii)延伸之部位B殘基,其至少60,70,80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於一第二母細胞介素區域上之對應殘基;(iii)部位B之B1,B2與B3段,其至少80,85,88,90,92,95或100%相同於一第二母細胞介素區域之對應區帶;以及(iv)一部位B區帶,其至少80,85,88,90,92,95或100%相同於一第二母細胞介素區域之對應區帶。
於一些實施例中,該細胞介素區域具有上述特徵(a)(i)與b(i),(a)(ii)與b(ii),(a)(iii)與(b)(iii)或(a)(iv)與(b)(iv),例如,其中各特徵係進一步界定80,85,88,90,92,95,或100%之相同度。舉例而言,該第一母細胞介素區域可為IL-1β,且該第二母細胞介素區域可為IL-1Ra。舉例而言,該第一母細胞介素區域可為IL-1α,且該第二母細胞介素區域可為IL-1Ra。
該細胞介素區域亦可包括來自一第二母細胞介素區域、位於該區域之一或多個位置上之胺基酸,其減弱與一細胞介素第二受體(例如:IL-1RAcP)之交互作用。舉例而言,該第二母細胞介素區域係IL-1 Ra。於一些實施例中,該細胞介素區域包括一或多個來自於IL-1Ra之部位C及/或D段(例如:C1,D1,D2,D3,D4,及/或D5),或至少80,85,88,90,92,95,或100%相同於該等段之序列。舉例而言,該細胞介素區域包括(i)一部位C殘基,其至少60,70,80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於IL-1Ra上之對應殘基;(ii)部位D殘基,其至少60,70,80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於IL-1Ra上之對應殘基;(iii)一C1段,其至少70,75,80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於IL-1Ra上之對應殘基;或(iv)一D2段,其至少有3,4或5個殘基與IL-1Ra上之對應殘基相同。該細胞介素區域可包括特徵(i)與(ii),或(ii)與(iii),例如,其中各特徵係進一步界定80,85,88,90,92,95,或100%之相同度,或(iii)與(iv)
該區域可包括來自於至少兩個不同人類IL-1家族細胞介素區域之區帶,其中該區帶係選自於由該A區帶(具有A1與A2段),該B區帶(具有B1,B2與B3段),該C區帶,與該D區帶(具有D1,D2,D3,D4,與D5段)所組成之群組。
該細胞介素區域可包含來自於不同細胞介素區域之一部位A區帶與一部位B區帶。該部位A區帶可來自於自然存在之受體促效劑或拮抗劑;該部位B區帶可來自於自然存在之受體促效劑。其可包括一來自於自然存在之受體拮抗劑的部位C區帶,及/或一來自於自然存在之受體拮抗劑的部位D區帶。
舉例而言,該區域可為一具有段之嵌合區域,該等段至少有5,6,10,15,20,或25個胺基酸長度且至少80,85,88,90,92,95,或100%相同於來自至少兩個不同母細胞介素區域,例如第一與第二母細胞介素區域,之對應段。該等母細胞介素區域可為IL-1RI結合細胞介素,例如IL-1β,IL-1α,與1L-1Ra。於一些實施例中,並非來自於該第一母細胞介素區域之段上的胺基酸,係來自於兩個或更多其他的母細胞介素區域。
於一些實施例中,該細胞介素區域包括具有至少5,6,10,15,20,或25個胺基酸長度之至少兩段,其等至少80,85,88,90,92,95,或100%相同於一第一母細胞介素區域之對應段,且包括並未位在該等段上之胺基酸,其等係顯著地(例如,至少50,60,70,80,85,88,90,92,95,或100%)相同於在第二母細胞介素區域上之對應殘基。
於一些實施例中,該細胞介素區域包括(i)具有至少5,6,10,15,20,或25個胺基酸長度之至少兩段,其等至少80,85,88,90,92,95,或100%相同於一第一母細胞介素區域之對應段,與(ii)至少一,二或三段,例如,具有至少5,6,7,8,10,或15個胺基酸長度,其等係相同於一第二母細胞介素區域。
舉例而言,該細胞介素區域可包括一第一段,其具有20~50,25~50,30~45,或30~40個胺基酸(例如:29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,或40個),與一第二段,其具有20~45,20~40,25~40,或25~35個胺基酸(例如:25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,或35個),各相同於(或至少80,85,88,90,92,95,或98%相同於)一第一母細胞介素區域(例如:IL-1RA),與一第三段,其係相同於(或至少80,85,88,90,92,95,或98%相同於)一第二母細胞介素區域(例如:IL-1β或IL-1α)。舉例而言,該第三段可為介於55~90,60~90,60~85,或70~85個胺基酸之長度,例如:75,76,77,78,79,80,81,82,83,84,或85個胺基酸長度。
於一些實施例中:該第一段可為至少80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於WDVNQKTFYLRNNQLVAGYLQGPNV(序列識別號第9號(SEQ ID NO:9),此處亦稱為A1段,且對應於序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之第16~40殘基與根據IL-1β編號之第11~36殘基)之一段。該第二段可為至少80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)(IL-1Ra)之第120~140或120~141殘基,對應至第121~139或121~140殘基(根據IL-1β編號)之一段。該第三段可為至少80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於IL-1β(序列識別號第1號(SEQ ID NO:1))之第45~100或42~120殘基。
於一些情況下,該第一段可為至少80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之第14~45殘基(對應至根據IL-1β編號之第9~41殘基)之一段。該第二段可為至少80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之第120~145殘基(對應至根據IL-1β編號之第121~145殘基)或序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之第120~147殘基(對應至根據IL-1β編號之第121~147殘基)之一段。於一些實施例中,至少第11~41與120~147殘基(根據IL-1β編號)係集體地(collectively)至少80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於IL-1Ra上之對應殘基。
於一些實施例中,該第一IL-1家族細胞介素區域之該等段中之一段的末端係座落於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第41個胺基酸之第五,四,三,二或一個胺基酸之內,且該第一IL-1家族細胞介素區域之該等段中之一段的末端係座落於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第121個胺基酸之第五,四,三,二或一個胺基酸之內。
於一些實施例中,該區域包括一段,其具有一N-末端,位於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第42個胺基酸之第五,四,三,二或一個胺基酸之內,與一C-末端,位於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第120個胺基酸之第五,四,三,二或一個胺基酸之內,及/或一段,其具有一N-末端,位於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第121個胺基酸之第五,四,三,二或一個胺基酸之內,與一C-末端,位於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第145個胺基酸之第五,四,三,二或一個胺基酸之內。
於一些實施例中,區域中處於對應至11~41與120~147之位置的殘基(根據IL-1β編號)係集體地至少80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於IL-1Ra上之對應殘基。該區域亦可基於來自IL-1細胞介素家族成員之序列,例如:位於與上述類同之位置。
於一些實施例中,該細胞介素區域包括下列序列中之一,二,三或更多者:WDVNQKTFYLRNNQLVAGYLQGPNV(序列識別號第9號(SEQ ID NO:9));NLEEK(序列識別號第10號(SEQ ID NO:10));RIWDVNQKTFYLRNNQLVAGYLQGPNVNLEEK(序列識別號第11號(SEQ ID NO:11));AMEADQP(序列識別號第12號(SEQ ID NO:12));FLCTAMEADQPVSLTNMPDEGVMVTKFY(序列識別號第13號(SEQ ID NO:13));及/或至少80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於上述序列之序列。於一些實施例中,該細胞介素區域包括下列序列中之一,二,三或更多者:VQGEESNDKI(序列識別號第14號(SEQ ID NO:14));KKKMEKRF(序列識別號第15號(SEQ ID NO:15));與FSMSFVQGEESNDKIPVALGLKEKNLYLSCVLKDDKPTLQLESVDPKN YPKKKMEKRFVFNKIEINNKLEFES(序列識別號第16號(SEQ ID NO:16));及/或至少80,85,88,90,92,95,98,或100%相同於上述序列之序列。
於一些實施例中,β1β2,β2β3,β8β9與β10β11環圈中之一者或多者或全部係至少80,85,88,90,92,95,或100%相同於來自一IL-1拮抗劑,例如:IL-1 Ra,之對應環圈。於一些實施例中,β4β5,β5β6,β6β7與β7β8環圈中之一者或多者或全部係至少80,85,88,90,92,95,或100%相同於來自一不同的IL-1家族細胞介素區域之對應環圈,而非來自最相近於該β1β2,β2β3,β8β9與β10β11環圈之人類母細胞介素。舉例而言,β4β5,β5β6,β6β7與β7β8環圈中之一者或多者或全部係至少80,85,88,90,92,95,或100%相同於來自IL-1促效劑(例如IL-1β)之這些環圈。於一些實施例中,β11β12環圈係至少80,85,88,90,92,95,或100%相同於來自IL-1拮抗劑(例如:IL-1Ra)之對應環圈。
於一些實施例中,該細胞介素區域包括至少80,85,88,90,92,95,或100%相同於IL-1Ra之β股β2,β3,β10與β11中之一者,兩者,三者或全部之序列。於一些實施例中,該細胞介素區域包括至少80,85,88,90,92,95,或100%相同於IL-1β之β4,β6,β7與β8中之一者,兩者,三者或全部,或IL-1β之β4,β5,β6,β7與β8之序列。
於一些實施例中,該細胞介素區域並未包含大於80,85,90,95,或100%相同於序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之胺基酸I46~G59,A55~G59,A55~V83,I60~V83,N84~D95,I46~S110,V49~S110,或I46~G118之一段。於一些實施例中,該細胞介素區域並未包含大於80,85,90,95,或100%相同於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之胺基酸N7~V41,R11~M36,N102~D145,或Y121~D145之一段。
一般而言,該細胞介素區域並非自然存在。其與人類IL-1家族細胞介素區域不同。舉例而言,其少於98,95,90,85,80,75,70,65,60,或55%相同於IL-1Ra(序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)),IL-1β(序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)),及/或IL-1α(序列識別號第2號(SEQ ID NO:2))。該細胞介素區域亦可至少30,40,45,50,55,60,65,70%相同於這類細胞介素。舉例而言,該嵌合區域可於30~95%,40~90%,或45~85%之間相同於IL-1Ra,IL-1β,與IL-1α。舉例而言,該嵌合區域可於40~90%之間相同於IL-1β且於35~85%之間相同於IL-1Ra;於40~80%之間相同於IL-1β且於45~80%之間相同於IL-1Ra;於45~72%之間相同於IL-1β且於45~80%之間相同於IL-1Ra;於45~72%之間相同於IL-1β且於53~80%之間相同於IL-1Ra;於50~72%之間相同於IL-1β且於53~70%之間相同於IL-1Ra;於60~72%之間相同於IL-1β且於53~68%之間相同於IL-1Ra;於65~72%之間相同於IL-1β且於54~60%之間相同於IL-1Ra;或於68~72%之間相同於IL-1β且於54~57%之間相同於IL-1Ra。舉例而言,該嵌合區域可於40~90%之間相同於IL-1α且於35~85%之間相同於IL-1Ra;於40~80%之間相同於IL-1α且於45~80%之間相同於IL-1Ra;於45~72%之間相同於IL-1α且於45~80%之間相同於IL-1Ra;於45~72%之間相同於IL-1α且於53~80%之間相同於IL-1Ra;於50~72%之間相同於IL-1α且於53~70%之間相同於IL-1Ra;於60~72%之間相同於IL-1α且於53~68%之間相同於IL-1Ra;於65~72%之間相同於IL-1α且於54~60%之間相同於IL-1Ra;或於68~72%之間相同於IL-1α且於54~57%之間相同於IL-1Ra。
該抑制劑包括一不同於IL-1Ra之IL-1家族細胞介素區域,且當其包括一具有自然存在之受體拮抗劑(例如IL-1Ra)特徵之部位C及/或部位D時會結合至受體。舉例而言,該區域與人類IL-1β及/IL-1Ra間之相同度係少於98,95,92,90,85,與80%。舉例而言,該區域係於40~95%,40~90%或45~85%之間相同於IL-1Ra。該區域亦可於40~95%,40~90%或45~85%之間相同於IL-1家族細胞介素促效劑,例如IL-1α或IL-1β。於一些實施例中,該細胞介素包括:至少40,45,50,55,60,65,70,75,80或85%之胺基酸來自於一作為細胞介素訊號傳遞促效劑之一第一母細胞介素區域。
於一些實施例中,該細胞介素區域相較於一受體拮抗劑(IL-1Ra),對於一受體促效劑(例如IL-1β或IL-1α)具有更大之胺基酸相同度(例如:至少5,10,15或20%之更大程度),但該細胞介素區域係作用為IL-1RI之一拮抗劑。
於一些實施例中,該細胞介素區域係完全為嵌合的,例如:於區域中之各胺基酸係來自該等母細胞介素區域中之一者,例如:來自兩個母細胞介素區域中之一者或來自三個或更多的母細胞介素區域中之一者。舉例而言,該等母細胞介素區域係人類細胞介素區域或非人類之靈長類動物細胞介素區域。於一些實施例中,該細胞介素區域係部分為嵌合的,例如:不是區域中所有的胺基酸皆來自該等母細胞介素區域中之一者。
舉例而言,該蛋白質結合至IL-1RI且調節由受體所產生之訊號傳遞,例如:促效或拮抗IL-1RI受體之訊號傳遞活性。於一些實施例中,當該蛋白質接觸IL-1β反應性人類細胞(responsive human cell)時,該蛋白質並未實質上誘導IL-6之產生,且/或該蛋白質並未實質誘導IL-1β反應性報導基因的產生,例如:於10微克/毫升(μg/ml),100微克/毫升(μg/ml),或1毫克/毫升(mg/ml)之濃度時。一般而言,該蛋白質可以低於100,50,20,10,或5毫微莫耳濃度(nM)之IC50,抑制由IL-1β所產生之訊號傳遞(例如:於0.1毫微克/毫升(ng/ml)之濃度,如下文之細胞學測定法(assay)所述)。該蛋白質相較於對於IL-1Ra之抑制,可以較低之IC50,例如:至少10,20,或50%之較低程度,來抑制由IL-1β所產生之訊號傳遞。
於某些實施例中,該細胞介素區域結合至,例如:以相較於該等母細胞介素區域中之一者相同或更佳之親和力。於一些實施例中,該抑制劑以低於100,50,20,10,5,或1毫微莫耳濃度(nM)或低於500,400,100,或50皮莫耳濃度(pM)之KD值結合至IL-1RI。舉例而言,該結合常數可大於1×104,3×104,1×105,或1×106M-1s-1,且該解離可低於1×10-3,1×10-4,6×10-4,或6×10-5S-1
於一些實施例中,該抑制劑相較於IL-1β或IL-1Ra,以較佳之親和力(例如:較低之KD)及/或以較慢的解離速率結合至IL-1RI。舉例而言,該細胞介素區域可以一低於或等於結合至IL-1Ra之解離速率結合至IL-1RI,及/或以一大於或等於結合至IL-1β之結合常數而結合至IL-1RI。
該細胞介素區域可為大約界於120~180,140~170,或148~160,或150~156個胺基酸長度。於一些實施例中,該區域係為152或153個胺基酸長度。典型地該區域包含至少10,11,或12個β股,且呈穩定地摺疊狀。於一些實施例中,該細胞介素區域具有一至少38,40,42,44,46,48,50,52,54,56,58,60,62,或64℃之Tm值,如下文所述。其可具有一界於51~61,51~66,56~61,或56~66℃之Tm值。於一些實施例中,該細胞介素區域直到至少48,50,51,55,57,58,或59℃才會開始展開(unfolding)。舉例而言,其具有一Tm值,該Tm值係至少為一生理緩衝液中之IL-1Ra及/或IL-1β之Tm值的10℃或5℃之內。於一些實施例中,其相較於一生理緩衝液中之IL-1Ra及/或IL-1β更具有熱穩定性。舉例而言,該區域可具有一Tm值,其比一生理緩衝液中之IL-1Ra及/或IL-1β之Tm值至少大上2,4,6,7,或8℃,例如:於0.5毫克/毫升(mg/ml)之濃度時,相較於IL-1Ra及/或IL-1β之Tm值約大上界於5~12,5~10,或7-10℃之溫度。
該蛋白質可包括其他敘述於本案之特徵。
另一方面,本案所揭露之特徵在於一分離之蛋白,其包括一嵌合之IL-1家族細胞介素區域。IL-1細胞介素家族成員之範例包括IL-1α,IL-1β,IL-1Ra,IL-18,IL-1F5,IL-1F6,IL-1F7,IL-1F8,IL-1F9,IL-1F10,與IL-33。該細胞介素區域可包括該等前述細胞介素中之一者的一受體結合區帶,或一包含一或多個這些細胞介素之成分(elements)的蛋白質序列。舉例而言,該細胞介素區域可包含兩個或多個IL-1細胞介素家族成員之一嵌合體。
於一實施例中,該嵌合區域包括至少一段,該段具有至少5,6,7,8,9,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65,或70個胺基酸長度,且對於一第一IL-1家族細胞介素具有胺基酸相同度(或至少80,82,85,87,90,92,94,95,96,97,98,或99%與之相同),與另一段,該段具有至少5,6,7,8,9,10,15,20,25,30,35,或40個胺基酸長度,且對於一第二IL-1家族細胞介素具有胺基酸相同度(或至少80,82,85,87,90,92,94,95,96,97,98,或99%與之相同)。典型地,該嵌合區域係低於90,85,80,或75%相同於該第一與第二IL-1家族細胞介素中之一者或兩者。
於一實施例中,該第一與第二IL-1家族細胞介素係選自由IL-1β,IL-1α與IL-1Ra所組成之群組。於另一實施例中,該第一與第二IL-1家族細胞介素係選自由IL-1F5,IL-1F6,IL-1F7,與IL-1F8所組成之群組。於另一實施例中,該第一IL-1家族細胞介素係選自促效劑之群組且該第二IL-1家族細胞介素係選自拮抗劑之群組。於一些實施例中,該嵌合區域包含少於120,110,100,90,或80個來自相同母細胞介素區域之相連胺基酸。
於一實施例中,該嵌合區域係於至少50,60,70,80,90,100,110或120個位置上相同於該第一IL-1家族細胞介素且於至少50,60,70,80,90,100,110或120個位置上相同於該第二IL-1家族細胞介素(包括可個別相同於此兩者細胞介素之位置)。
於一實施例中,該嵌合區域包括至少2,3,或4個不連續之段,各段具有至少5,6,7,8,9,10,15或20個胺基酸長度,且對於一第一IL-1家族細胞介素之對應段具有胺基酸相同度(或至少80,82,85,87,90,92,94,95,96,97,98,或99%與之相同),且於剩餘的位置(remaining positions)係包括主要來自於一第二IL-1家族細胞介素之胺基酸。於一實施例中,該嵌合區域包括4,5,6,或7段,其中相鄰段係來自不同的母IL-1家族細胞介素區域。舉例而言,於該區域中之各胺基酸係座落於來自一自然存在之人類IL-1家族細胞介素區域、至少5或6個胺基酸長度之肽鏈上。於一實施例中,該嵌合區域包括下列選項中之至少一者,兩者或三者:(i)來自於IL-1β,至少50,60,65,70,或75個胺基酸長度之一段,(ii)來自於IL-1Ra,至少15,20,25個胺基酸長度之一段;與(iii)自於IL-1Ra,至少15,20,25個胺基酸長度之另一段。
於一實施例中,該等不連續之段包括(i)第1~6與45~61,(ii)第1~6與86~95,(iii)第45~61與86~95,(iv)第1~6與148~153,(v)第45~61與148~153,或(vi)第86~95與148~153殘基,根據於IL-1β上這些位置之編號。來自該第一IL-1家族細胞介素之三個不連續段可包括,例如:第1~8,42~120,與141~153殘基,第1~10,37~125,與131~153殘基,或第1~6,45~61,86~95,與148~153殘基,根據於IL-1β上這些位置之編號。該嵌合區域於剩餘之位置處可至少80,82,85,87,90,92,94,95,96,97,98,99或100%相同於該第二IL-1家族細胞介素區域。於一實施例中,該等不連續段之一或多個邊界係座落於其中該第一與第二IL-1家族細胞介素係相同或經保留(conserved)之位置上。該蛋白質可具有其他描述於本案之特徵。
另一方面,本案係提供一分離之蛋白,其包含一胺基酸序列,該序列至少80,82,85,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99或100%相同於此處所揭露之一序列,例如:列於表3/範例1之一序列,例如:P01,P02,P03,P04,P05,P06,或P07之胺基酸序列或於範例5,6或本案另處所載之一序列。本案亦提供分離之蛋白,其包括一甲硫胺酸N-末端至P01,P02,P03,P04,P05,P06,或P07之胺基酸序列,或於範例5,6或本案另處所載之一序列,與提供分離之蛋白,其包括P01,P02,P03,P04,P05,P06,或P07之胺基酸序列,或於範例5或本案另處所載、其中N-末端之丙胺酸係不存在之一序列。前述之該等序列可包括其他揭露於本案之特徵。舉例而言,該序列可進一步包括一標誌(tag),諸如一個六-組胺酸(hexa-histidine)序列,例如:於相對於IL-1RI結合序列之N-或C-末端處。該序列可進一步包括一部分(moiety),其修飾該IL-1RI結合序列之穩定性或藥物動力性。對於該序列而言,其可進一步包括一血清白蛋白及/或一Fc區域,或上述區域中之一或更多的區域,例如:一或更多之免疫球蛋白恆定區域(immunoglobulin constant domains),或一或更多之白蛋白區域。該蛋白可具有其他描述於本案之特徵。於一些實施例中,該分離之蛋白係由本案所揭露之一序列或嵌合區域所組成或實質上由本案所揭露之一序列或嵌合區域所組成。
再另一方面,本案係提供一分離之蛋白,其包括一區域,該區域具有本案所述之細胞介素區域之一環狀排列型式(circularly permuted form),例如:列於表3之一細胞介素區域及/或包括序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之一區域。該蛋白可進一步包括於該排列型式(permuted form)之N-或C-末端處之一異源序列(heterologous sequence)(例如一Fc區域或白蛋白),可擇地可藉由一連接肽(linker)來隔開。該蛋白質可具有其他描述於本案之特徵。
本案之特徵亦在於包括一或更多個本案所述之受體結合劑(例如包括一嵌合細胞介素區域之一蛋白)之藥學組成物。該藥學組成物可為眼用藥學組成物,局部使用組成物,或用於非經腸胃投藥(parenteral administration)之組成物。
另一方面,本案之特徵在於調節一個體(subject)之免疫或發炎反應的方法。該方法可包括以一有效可調節個體之免疫或發炎反應之份量,將一包括本案所述之受體結合劑之組成物投藥至一個體。
另一方面,本案之特徵在於一治療一個體之IL-1所中介之疾病(IL-1 mediated disorder)的方法。該方法包括將一組成物,該組成物包括可結合至IL-1RI之一蛋白質(例如:本案所述之一受體結合劑),投藥至該個體。舉例而言,該疾病可為一自體免疫疾病,例如:風溼性關節炎(rheumatoid arthritis)或幼年型慢性關節炎(juvenile chronic arthritis),硬皮症(scleroderma),修格連氏症候群(Sjgren’s syndrome),僵直性脊椎炎(ankylosing spondylitis),貝塞特氏症候群(Behcet’s syndrome),一發炎性腸病(inflammatory bowel disease),氣喘(asthma),脈管炎(vasculitis),或牛皮癬(psoriasis)。該疾病可為與聚合體形成(aggregate formation)有關的疾病,例如:高尿酸血症(hyperuricemia),痛風(gout),糖尿病(diabetes)(包括非胰島素依賴型糖尿病),阿茲海默症(Alzheimer's disease),繼發型反應性類澱粉變性症(secondary reactive amyloidosis),縮性脊髓側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis)(ALS),亨汀頓氏舞蹈症(Huntington’s disease),或帕金森氏病症(Parkinson’s disease)。該疾病亦可為一CAPS(CIAS1相關週期性症候群(CIAS1 Associated Periodic Syndromes))疾病或其他敘述於本案之疾病。
另一方面,本案之特徵在於一治療一個體之IL-1所中介之眼部疾病的方法。該方法可包括將一組成物,該組成物包括可結合至IL-1RI之一蛋白(例如:本案所述之一受體結合劑),投藥至該個體。舉例而言,該組成物係為一眼用組成物,其係可被局部地投藥至該個體之一眼或周圍區帶。於一實施例中,該疾病係為一乾眼症。於一些實施例中,該個體並未展露全身性自體免疫疾病(systemic autoimmune disease)之表現(manifestations)。於一些實施例中,該個體患有修格連氏症候群(Sjgren’s syndrome)。於一些實施例中,該個體患有移植物對抗宿主疾病(graft-versus-host disease)(GVHD)。於其他實施例中,該疾病係葡萄膜炎(uveitis)。
於其他方面,本案之特徵在於一抑制IL-1活性之方法。該方法包括使一可結合至IL-1RI之受體結合劑與會對IL-1產生反應之細胞接觸或與一個體接觸。一般而言,該蛋白係以一有效可抑制與細胞有關之IL-1活性或可抑制該個體中之IL-1活性之劑量來提供。該蛋白可用於活體外(ex vivo)接觸來自一個體之細胞。
另一方面,本案之特徵在於一分離之核酸,其包括一或多個編碼(encoding)出本案所述之蛋白之序列或一本案所揭露(例如:於表4)之核酸,一可與該等核酸雜合(hybridizes)之序列,或一至少80,82,85,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99或100%相同於此核酸之序列。例示之雜合序列可為至少200,300,400,420,或450個核苷酸長度,例如:界於420~480個核苷酸長度。該核酸亦可包括其他揭露於本案之特徵。
本案之特徵亦在於一包括一核酸之重組宿主細胞,該核酸包括一或多個編碼出本案所述之該等蛋白以及其等之多肽鏈的序列。一受體結合劑可由一方法而製得,該方法包括將該宿主細胞維持於可以表現(permit expression)該受體結合劑的條件之下,以及可擇地回收該受體結合劑,例如:自與該宿主細胞有關的細胞與培養基(media)中回收。舉例而言,該受體結合劑可自該細胞之溶解產物(lysate)中純化。該被純化後之受體結合劑可與,例如:一賦形劑,一安定劑,與一緩衝劑中之一或多者,一起被配製(formulated)。
本案之特徵亦在於一提供一嵌合蛋白區域之方法。該方法包括識別(identifying)出至少兩個具有一共同折疊之母蛋白(例如:一第一母蛋白與一第二母白),定位(locating)該第一母蛋白內之至少兩段,以及建構(constructing)一核酸,該核酸具有一序列,其可編碼出一嵌合之胺基酸序列,該嵌合之胺基酸序列包括來自該第一母蛋白質之該等兩段以及主要來自於該第二母蛋白質之剩餘位置之殘基。該區域可為一絕大部分由β-摺板(β-sheets)所組成之區域,或一絕大部分由α-螺旋(α-helices)所組成之區域,或一具有這些成分(element)之組合的區域。舉例而言,該區域可具有一細胞介素之折疊(fold)。該第一與第二母蛋白可藉由同源性(homology),例如:界於10~40%之胺基酸相同度,而起關聯。於一些實施例中,來自該第一蛋白之該等段係座落於一單一折疊之蛋白區域中,且該嵌合胺基酸序列包括該摺疊之蛋白區域的一種類型,即其係不相同於該第一與第二母蛋白之對應區域。於一些實施例中,該兩母蛋白具有不同的功能特性,且該嵌合區域可具有該等母蛋白之一或兩者之特性。於一些實施例中,該嵌合區域具有一來自該第一母蛋白之結合界面(binding interface),與來自該第二母蛋白之另一結合界面。
此處係提及IL-1家族細胞介素上關於部位A,B,C與D之各種不同的區帶,段,和殘基。該等殘基,段與區帶之區位(location)係位於人類IL-1β之序列中(序列識別號第1號(SEQ ID NO:1))且對應之位置(positions)係提供於下文與第1圖中:
部位A。於IL-1β上之部位A殘基包括:ARG11,SER13,GLN14,GLN15,SER21,GLU25,LYS27,LEU29,HIS30,LEU31,GLN32,GLY33,GLN34,ASP35,MET36,GLU128,ASN129,與MET130,以及其他IL1細胞介素家族成員之相對應殘基(此處稱為“部位A殘基”)。在某些情況下,特別是與IL-1β有關之情況下,所提及之“延伸之部位A殘基(extended Site A residues)”係包括部位A殘基和GLN149,與PHE150,以及其他IL1細胞介素家族成員之相對應殘基。此外,定義出如第4圖所示之一“部位A區帶(Site A region)”是可能的,包括例如一A1段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第11~36位置)與一A2段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第125~131位置),以及於其他IL1細胞介素家族成員上之相對應段。
部位B。於IL-1β上之部位B殘基包括:ALA1,PRO2,ARG4,GLN48,GLU51,ASN53,ILE56,LYS92,LYS93,LYS94,LYS103,GLU105,與ASN108,以及其他IL1細胞介素家族成員之相對應殘基(此處稱為“部位B殘基”)。在某些情況下,特別是與IL-1β有關之情況下,所提及之‘‘延伸的部位B殘基(extended Site A residues)”係包括部位B殘基以及於第4圖中部位B區帶以外之PHE46與SER152。此外,定義出如第4圖所示之一“部位B區帶”是可能的,包括例如一B1段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第1~5位置),一B2段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第48~56位置),與一B3段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第92~98位置),以及於其他IL1細胞介素家族成員上之相對應段。
部位C。於IL-1β上之部位C殘基包括:ILE104,ILE106,ASN107,LYS109,GLU111,THR137,LYS138,GLY139,GLY140,GLN141,THR144,與ASP145,以及其他IL1細胞介素家族成員之相對應殘基(此處稱為“部位C殘基”)。此外,定義出如第4圖所示之一“部位C區帶”是可能的,包括例如一C1段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第136~145位置),以及於其他IL1細胞介素家族成員上之相對應段。
部位D。於IL-1β上之部位D殘基包括:LEU6,THR9,LYS63,GLU64,LYS65,與ASN66,以及其他IL1細胞介素家族成員之相對應殘基(此處稱為“部位D殘基”)。此外,定義出如第4圖所示之一“部位D區帶”是可能的,包括例如一D1段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第6~9位置),一D2段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第37~41位置),與一D3段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第63~66位置),一D4段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第86~91位置),與一D5段(對應於IL-1β之序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)的第150~153位置),以及於其他IL1細胞介素家族成員上之相對應段。
可藉由將所提及之細胞介素與第4圖所示之序列進行序列排比(alignment)來獲得對於部位A,B,C與D之殘基與區帶之區位的進一步識別(identification)。
兩序列之間的“同源性(homology)”或“序列相同度(sequence identity)”(於本案該等用語係可交換地使用)之計算係以下列方式來進行。該等序列係根據本案所提供之序列排比(alignment)而被對準,或是,在缺乏適當的序列排比情況下,最佳的序列排比係利用由Needleman及Wunsch演算法(Needleman and Wunsch algorithm)所得到之最高分數來決定之,其係於歐洲分子生物學開放軟體套件序列分析程式組(EMBOSS package)之Needle演算法(Needle algorithm)中利用Blosum 62記分矩陣(Blosum 62 scoring matrix)以間隔處罰(gap penalty)為10,與間隔延伸處罰(gap extend penalty)為1之參數來實行(implemented)。參見Needleman,S. B.與Wunsch,C. D.,1970年,分子生物學報(J. Mol. Biol),48,443-453;Kruskal,J. B.,1983年。關於序列比對(sequence comparison)之綜述可見於由D. Sankoff與J. B. Kruskal所編著之《時間扭曲,字串編輯與大分子:序列比對之理論與實務(Time warps,string edits and macromolecules: the theory and practice of sequence comparison)》,第1~44頁,由Addison Wesley公司出版,且可自歐洲生物資訊研究院(European Bioinformatics Institute)(英國劍橋)取得工具EMBOSS:歐洲分子生物學開放軟體套件(2000年),Rice,P.等人,遺傳學趨勢期刊,16,(6),第276~277頁(EMBOSS: The European Molecular Biology Open Software Suite(2000),Rice,P. et al.,A.,Trends in Genetics 16,(6) pp. 276--277),且可於線上由網站http://www.ebi.ac.uk/Tools/emboss/align/index.html與http://emboss.open-bio.org/wiki/Appdoc:Needle處取得。於相對應之胺基酸位置或核苷酸位置處之胺基酸殘基或核苷酸係接著被比對。當於第一序列上之一位置與第二序列上之相對應位置被相同的胺基酸殘基或核苷酸佔據時,則該分子於該位置為相同的(identical)(此處所使用之胺基酸或核酸“相同度(identity)”係等同於胺基酸或核酸“同源性(homology)”)。兩序列之間的相同度百分比係為由該等序列所共有之相同位置之數目的函數。要決定一感興趣序列與一群參考序列間之集體相同度(collective identity),若一位置相同於該群參考序列中之任何一者或更多者中之一相對應位置上之至少一個胺基酸,則該位置係被認為是相同的。本案規定(Provided herein)係序列為至少80,82,85,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98或99%相同於本案所揭露之序列。
如本案所使用者,該用語“對應於(corresponding to)”係被用來指明相對於一參考多肽,一感興趣之多肽上之一胺基酸殘基之該位置。一般而言該位置係為由本案所規定之一序列排比(例如:第4圖)所指定的位置。在相同度百分比已被決定且在特定的比對下沒有相對應的殘基存在之處,則該殘基係不會被用來決定百分比。
如本案所使用者,該用語“於高嚴厲條件下雜合(hybridizes under high stringency conditions)”係指用來進行雜合(hybridization)與清洗之條件。用來進行雜合反應之導引指南可見於《分子生物學實驗操作手冊(Current Protocols in Molecular Biology)》,John Wiley & Sons,N. Y.出版,1989年,6.3.1-6.3.6章節,其內容係併入此處作為參考。含水性與非水性方法係敘述於該參考文獻中且皆可被使用。高嚴厲雜合條件包括在約45℃下於6X SSC中雜合,接著在65℃下,於0.2X SSC,0.1% SDS中,或實質上相似之條件下,作一或多次的清洗。本案所規定者係為分離之核酸,其包含序列,該等序列可於高嚴厲雜合條件下雜合至編碼出本案所揭露之胺基酸序列之核酸,以及雜合至本案(例如:於範例1)所揭露之核酸。
本案所提及之自然生成之蛋白係特定地包括該蛋白的人類形式,以及也有來自其他哺乳類種類的形式。
本案所引用之所有專利,專利申請案與參考文獻係併入作為參考,為了所有的目的。
圖式簡單說明
第1圖係由X射線結晶體(X-ray crystallographic)資料所決定之P04結構圖。來自IL-1Ra殘基之骨架係顯示為黑色,來自IL-1β殘基之骨架係顯示為灰色。
第2圖描繪P05蛋白結合至人類IL-1RI之細胞外區域之一模型的三個視野圖。
第3圖描繪嵌合蛋白之模型,其中IL-1Ra殘基係描繪成黑色且IL-1β殘基係描繪成白色。該模型所描繪之蛋白:P01(第3A圖),P03(第3B圖),P04(第3C圖),P05(第3D圖),P07(第3E圖),與P06(第3F圖)。
第4圖提供數個人類IL-1家庭細胞介素之一序列排比:IL-1β(序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)),IL-1α(序列識別號第2號(SEQ ID NO:2)),IL-1Ra(序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)),IL-33(序列識別號第4號(SEQ ID NO:4)),IL-36Ra(序列識別號第5號(SEQ ID NO:5)),IL-36α(序列識別號第6號(SEQ ID NO:6)),IL-36β(序列識別號第7號(SEQ ID NO:7)),與IL-36γ(序列識別號第8號(SEQ ID NO:8))。於本案內文中所提及之段(Segments)係在序列排比下進行識別(identified)。此外,β-摺板與界於該等摺板間之環圈亦被識別。
第5A圖係為P01(序列識別號第17號(SEQ ID NO:17))之胺基酸序列之一列表。第5B圖係為P02(序列識別號第18號(SEQ ID NO:18))之胺基酸序列之一列表。第5C圖係為P03(序列識別號第19號(SEQ ID NO:19))之胺基酸序列之一列表。第5D圖係為P04(序列識別號第20號(SEQ ID NO:20)之胺基酸序列之一列表。第5E圖係為P05(序列識別號第21號(SEQ ID NO:21))之胺基酸序列之一列表。來自IL-1β之段係以粗斜體表示。亦可參見下文之範例1。
第6圖係一SDS-PAGE膠體之影像圖,其顯示自表現出受體結合劑之大腸桿菌細胞中純化出之蛋白的例示性樣品(exemplary sample)。15與20 kDa分子量標示物係顯示於左側。各帶道(Lane)係如下所示:分子量標示物(第1與第6帶道),抽出物(extract)(第2與第7帶道),由陽離子交換層析法所純化出之材料(第3與第8帶道),另外由陰離子交換層析法所純化出之材料(第4與第9帶道),與該材料的減縮樣品(reduced sample)(第5與第10帶道)。第2~5帶道為P05純化物,而第6~10帶道為P04純化物。亦可參見範例2。
第7A圖係一表與附隨之長條圖,其顯示P06,P07與P01蛋白,相對於IL-1β與一陰性對照組(β-葡萄醣醛酸酶(GUS)蛋白),促效訊號傳遞之能力。第7B圖係一描繪在不同的IL-1β濃度下由P01所造成之對IL-1β之拮抗作用之圖。
第8A圖係一描繪於0.1毫微克/毫升(ng/ml)之IL-1β(人類)存在下,由P03(經六-組胺酸標誌(hexa-histidine tagged)),P04(經六-組胺酸標誌),P05(經六-組胺酸標誌),與IL-1Ra所造成之對IL-1β之拮抗作用之圖。第8B圖係一描繪於0.1毫微克/毫升(ng/ml)之IL-1β(人類)存在下,由包含未經標誌(untagged)形式之P01,P02,P03,P04,與P05及IL-1Ra之溶解產物所造成之對IL-1β之拮抗作用,以及於各別溶解產物中蛋白濃度之使用估計量之圖。
第9圖係為包含SPR數據之圖,其顯示以下列蛋白固定化(immobilized)可溶IL-1R1之結合動力性(binding kinetics):IL-1β(第9A圖),IL-1Ra(第9B圖),P04(第9C圖),與P05(第9D圖)。
第10A圖係一描繪於範例7所述之IL-1Ra,IL-1β,P03,P04與P05之熱變性(thermal denaturation)圖。第10B圖係為第10A圖之負一階導數(negative first derivative)描繪圖。
第11A圖係一顯示平均角膜的染色分數±平均標準誤差(SEM)之長條圖,其係來自於第0,3,7,9,及11天時,施展於小鼠之乾眼症模型中,兩個獨立研究下每一眼之角膜螢光染色之測試結果。該等小鼠沒有接受任何處理者之數目為18(n=18);接受10毫克/毫升(mg/ml)P05處理者之數目為19(n=19),或接受1.25×PBS,即媒劑處理者之數目為20(n=20)。星號表示P05相對於媒劑之統計顯著性,如下所示:*(P<0.05)與**(P<0.005)。
第11B圖係一呈現來自一分離之實驗之數據的長條圖,其顯示每一眼之角膜的平均角膜染色分數±平均標準誤差(SEM),其係為於第0,3,7,9,與11天時,施展於小鼠之乾眼症模型。該等小鼠沒有接受任何處理者之數目為8(n=8);接受1.25×PBS媒劑處理者之數目為8(n=8),接受10毫克/毫升(mg/ml)鼠血清白蛋白(murine serum albumin)(MSA)處理者之數目為8(n=8),或接受10毫克/毫升(mg/ml)P05處理者之數目為9(n=9)。星號表示P05相對於鼠血清白蛋白之統計顯著性,如下所示:*(P<0.05)與**(P<0.005)。
第11C圖係為一長條圖,其包括於與第11B圖相同之實驗中,對小鼠以Restasis(0.05%環孢素乳化液(cyclosporine emulsion))處理所得之數據。星號表示P05相對於Restasis之統計顯著性,如下所示:*(P<0.05)與**(P<0.005)。
第12A圖描繪P04之X射線結晶體結構(黑色)覆加於其結構之一計算模型(灰色)上之結構。第12B圖圖解P04之K64與E39之間的交互作用;第12C圖圖解P04之K40與R9與C-末端殘基Q149與S152間之交互作用。
較佳實施例之詳細說明
該IL-1細胞介素家族包括數個成員,全都具有一共同的、由六個β股所組成之β-三葉形(β-trefoil)摺疊,其形成一β-桶狀結構(β-barrel),由另外六個β股所覆蓋。這些細胞介素的人類與其他哺乳類形式之主要結構係為已知的。第1圖係顯示數個人類IL-1家族成員之一例示性結構排列。
我們發現,其中,該IL-1折疊係為高度可塑的。特別是,來自不同成員之成分可被組合以提供促效或拮抗細胞介素訊號傳遞之蛋白。這些蛋白之範例包括嵌合細胞介素區域,其包括,舉例而言,在另一細胞介素或細胞介素一致序列(consensus sequence)存在之背景下,來自一細胞介素之二或更多段或表面殘基,從而創造出來自不同IL-1家族細胞介素之非自然存在之受體交互作用部位的組合體(combinations)。
IL-1家族細胞介素可包括至少兩個主要的受體交互作用部位,稱為部位A與部位B。部位A與部位B係涉及與主要細胞介素受體(例如:IL-1RI)之接觸。就IL-1Ra與IL-1β,舉例而言,此兩蛋白實質上在關於部位A與部位B處有差異,致使IL-1Ra於部位B處之受體接觸較少。
我們發現建構出包括一源自於一細胞介素之部位A與源自於另一細胞介素之部位B之功能性嵌合細胞介素區域是可能的。IL-1摺疊之可塑性允許多種嵌合細胞介素區域之建構以拮抗IL-1訊號傳遞。
此外,IL-1家族細胞介素可包括兩個第二受體交互作用部位,稱為部位C與部位D,其等係涉及促效作用及/或拮抗作用,且可決定細胞介素與其之第二細胞介素受體(例如:IL-1RAcP)間之交互作用能力。含入來自於自然受體拮抗劑(例如IL-1Ra)之部位C及/或部位D殘基,可給予拮抗之特性。此外,製造出一可拮抗訊號傳遞且包括來自於一IL-1促效劑之部位B殘基之嵌合細胞介素區域是可能的。
嵌合細胞介素區域可被建構成包括來自一或多個IL-1促效劑(例如IL-1β與IL-1α)及/或IL-1受體拮抗劑(例如IL-1Ra)之部位A與部位B中之一者或兩者,與來自一受體拮抗劑(例如IL-1Ra)之部位C與部位D中之一者或兩者。
例示之組合亦係提供於以下之表1:
該等來源序列可相同於前述所指之細胞介素區域的人類序列,或可包含相對於該等人類序列之突變,例如:使其可至少70%,75%,80%,85%,90%,95%或更多相同於各個別區帶上之該等人類序列,例如:其等可包括一或多個來自各區帶之段。
可選擇部位A殘基與部位B殘基之來源以最大化對於主要受體之親和力。舉例而言,要與IL-1RI結合,則部位A殘基可源自於IL-1Ra,而部位B殘基可源自於IL-1β。
一嵌合細胞介素區域可具有以一低於10-8,10-9或10-10之KD值,例如:在相同條件下,於自然受體配體(ligand)(例如:IL-1β,IL-1α,或IL-1Ra) KD值之10倍或100倍之內,或在相同條件之下,以低於自然受體配體(例如:IL-1β,IL-1α,或IL-1Ra)之KD值,來與一IL-1家族受體(例如:人類IL-1RI)結合之能力。此外,於某些實施例中,該嵌合細胞介素區域,以低於其之母細胞介素區域之至少一者之KD值,以及以快於其之母細胞介素區域之至少一者之Kon值,或慢於其之母細胞介素區域之至少一者之Koff值來結合。
結合至IL-1家族受體且拮抗受體訊號傳遞之嵌合細胞介素區域可被用以作為受體結合劑,例如:用以治療如下所述之由IL-1家族細胞介素訊號傳遞所中介之疾病。舉例而言,於一些實施例中,該嵌合細胞介素區域結合至IL-1RI且拮抗IL-1訊號傳遞。舉例而言,其具有低於100,10,1,0.6,或0.3毫微莫耳濃度(nM)之IC50
於某些實施例中,該細胞介素區域可至少40,45或50%相同,但低於完全相同,例如:低於95,90,85或80%相同於一第一IL-1家族細胞介素區域。同時,該細胞介素區域可至少40,45或50%相同,但低於完全相同,例如:低於95,90,85或80%相同於一第二IL-1家族細胞介素區域。該第一與第二IL-1家族細胞介素區域彼此可低於50%相同。舉例而言,該第一IL-1家族細胞介素區域可為一促效劑(例如:IL-1β或IL-1α),而該第二IL-1家族細胞介素區域可為一受體拮抗劑(例如:IL-1Ra)。
於一些實施例中,在該細胞介素區域內至少80,85,90,92,94,95,97,98,99,或100%之位置具有特性為,於各該位置上,其所存在之胺基酸係相同於該第一IL-1家族細胞介素區域或相同於該第二IL-1家族細胞介素區域(或相同於兩者,若該第一與第二IL-1家族細胞介素區域在特定位置上為相同的)。於該細胞介素區域上100%之胺基酸位置具有此特性之處,該區域係為兩細胞介素之完全嵌合體(complete chimera)。嵌合細胞介素區域亦可由兩個以上之細胞介素來製得且亦可具有相對於其母細胞介素之突變(例如:於該胺基酸存在之一或多個特定位置處,係與其之各母細胞介素上的相對應胺基酸不同)。
細胞介素區域可具有來自不同IL-1細胞介素區域之部位A,B,C與D殘基,且同樣地可具有來自不同IL-1細胞介素區域之部位A,B,C與D區帶。
部位A。舉例而言,於某些實施例中,一細胞介素區域包括來自一受體拮抗劑(例如:IL-1Ra)或一促效劑之殘基,其係來自上述所指之部位A殘基中之至少5,10,12,15,16,17或18個殘基,或上述所指之延伸之部位A殘基中之至少5,10,12,15,16,17,18,19或20個殘基,或該等殘基之保守取代(conservative substitution)部分,或該等殘基之至少50,65,75,80,90,95,或100%。於一些實施例中,該細胞介素區域包括至少70,75,80,85,88,90,92,95或100%相同於一受體拮抗劑(例如:IL-1Ra)或一促效劑(例如:IL-1β或IL-1α)上之A1段,A2段,或A1+A2段之殘基。
於某些實施例中,一細胞介素區域包括殘基,該等殘基係以於本案所指之該部位A殘基中之至少5,10,12,15,16,17,或18個殘基,或於上述所指之該延伸之部位A殘基中之至少5,10,12,15,16,17,或18個殘基,或為該等殘基之保守取代部份,或為該等殘基中之至少50,65,75,80,90,95,或100%來相同於一IL-1促效劑(例如:IL-1β殘基)。
部位B。於某些實施例中,一細胞介素區域包括殘基,該等殘基係以本案所指之部位B殘基中之至少2,3,5,8,9,10,11,12,13,14或15個殘基,或該等殘基之保守取代部分,或以該等殘基中之至少50,65,75,80,90,95或100%來相同於一IL-促效劑(例如:IL-1β或IL-1α殘基)。於一些實施例中,該細胞介素區域包括至少70,75,80,85,88,90,92,95或100%相同於一IL-1細胞介素促效劑(例如:IL-1β或IL-1α)上之B1段,B2段,B3段,B1+B2段,B1+B3段,B2+B3段,或B1+B2+B3段之殘基。
部位C。於某些實施例中,一細胞介素區域包括殘基,該等殘基以本案所指之部位C殘基中之至少2,3,4,5,6,7,8,9,10,11或12個殘基,或該等殘基之保守取代部分,或以該等殘基中之至少50,65,75,80,90或100%來相同於一受體拮抗劑(例如:IL-1Ra殘基)。於一些實施例中,該細胞介素區域包括至少50,65,75,80,90或100%相同於一受體拮抗劑(例如:IL-1Ra)上之Cl段之殘基。
於某些實施例中,該細胞介素區域可包括,舉例而言,下列胺基酸中之一或多者:一疏水性胺基酸(例如:甲硫胺酸(Met)或異白胺酸(Ile)),其係位於相對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之THR137位置處;一疏水性,例如:一脂肪族胺基酸(例如:纈胺酸(Val)或異白胺酸(Ile)),其係位於相對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之GLN141位置處;與一非酸性胺基酸,例如一鹼性胺基酸(例如:離胺酸(Lys)或精胺酸(Arg)),其係位於相對於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之ASP145位置處;且該等殘基係位於其他IL-1細胞介素上與之相對應的位置處。
部位D。於某些實施例中,一細胞介素區域殘基,該等殘基以本案所指之部位D殘基中之至少1,2,3,4,5或6個殘基,或該等殘基之保守取代部分,或以該等殘基中之至少50,65,75,80,90,95或100%來相同於一受體拮抗劑(例如:IL-1Ra殘基)。於一些實施例中,該細胞介素區域包括至少50,65,75,80,90,95或100%相同於一受體拮抗劑(例如:IL-1Ra)上之D1段,D2段,D3段,D4段,D5段,D1+D2段,D1+D2+D3段,與該等段之組合之殘基。
數個於IL-1β上之殘基係與IL-1RI相接觸或鄰近於IL-1RI,舉例而言:ALA1,PRO2,VAL3,ARG4,LEU6,ARG11,SER13,GLN14,GLN15,GLU25,LYS27,LEU29,HIS30,LEU31,GLN32,GLY33,GLN34,ASP35,MET36,GLN38,GLN39,PHE46,GLN48,GLU51,SER52,ASN53,LYS55,ILE56,PRO57,LYS92,LYS93,LYS94,LYS103,GLU105,ASN108,ALA127,GLU128,ASN129,MET130,GLN141,GLN149,PHE150,與SER152。除了如上述之於部位處之指名(designation),這些殘基可被分類為兩組:第1組(Set 1)與第2組(Set 2)。
IL-1β上之例示第1組殘基包括:ARG11,SER13,GLN14,GLN15,GLU25,LYS27,LEU29,HIS30,LEU31,GLN32,GLY33,GLN34,ASP35,MET36,GLN38,GLN39,ALA127,GLU128,ASN129,MET130,和GLN141以及於其他IL-1細胞介素家族成員上之相對應殘基。IL-1β上之例示第2組殘基包括:ALA1,PRO2,VAL3,ARG4,LEU6,PHE46,GLN48,GLU51,SER52,ASN53,LYS55,ILE56,PRO57,LYS92,LYS93,LYS94,LYS103,GLU105,ASN108,GLN149,PHE150,和SER152以及於其他IL-1細胞介素家族成員上之相對應殘基。於某些實施例中,一包括IL-1β殘基之細胞介素區域至少包括上述所指之第1組殘基中之15,16,17,18,19,20或21個殘基。於某些實施例中,一包括IL-1β殘基之細胞介素區域至少包括上述所指之第2組殘基中之15,16,17,18,19,20,21或22個殘基。
其他可用以作為受體結合劑之變體(variant)包括具有源自於二或多個IL-1細胞介素家族成員之序列的蛋白質。該等變體之例子包括基於IL-1β與IL-1Ra之嵌合區域。舉例而言,該等變體可包括一或多個來自IL-1Ra之第1組的胺基酸殘基(例如:來自IL-1Ra之全部第1組殘基)與一或多個來自IL-1β之第2組的胺基酸殘基(例如:來自IL-1β之全部第2組殘基)。
例示之嵌合蛋白係於下列胺基酸位置處(例如:基於在IL-1β上之該等位置的相對應處):序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之殘基1~8,42~120,與141~153,序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之殘基1~6,45~61,86~95,與148~153;與序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之殘基1~10,37~125,與131~153;顯著地(predominantly)(例如:至少50,60,70,75,78,80,82,84,86,88,90,92,94,96,97,98,99或100%)相同於IL-1β。
其餘(remaining)之殘基可顯著地(例如:至少50,60,70,75,78,80,82,84,86,88,90,92,94,96,97,98,99或100%)相同於IL-1Ra。舉例而言,下列之胺基酸位置可顯著地相同於IL-1Ra:序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之殘基9~41與121~140;序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之殘基7~44,62~85,與96~147;以及序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之殘基11~36與126~130。
於某些實施例中,該細胞介素區域除了於IL-1β之胺基酸位置Gln48~Asn53處相同於IL-1β,且還至少於2,4,5,10或20個位置處相同於IL-1β,並且,例如:該細胞介素區域係至少50,60,70,75,78,80,82,84,86,88,90,92,94,96,97,98,99或100%相同於IL-1β之外的一細胞介素。
於某些實施例中,該細胞介素區域包括至少3,4,5,6,7或8個殘基於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第1~8個位置處相同於IL-1β。舉例而言,其包括於對應於ALA1,PRO2,VAL3,ARG4與LEU6中之3,4或全部5個位置處相同於IL-1β之殘基。
於某些實施例中,該細胞介素區域包括至少8,9,10,11,12,13,14,15,16,或17個殘基於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第45~61個位置處相同於IL-1β。舉例而言,其包括殘基於對應於PHE46,GLN48,GLU51,SER52,ASN53,LYS55,ILE56,與PRO57中之3,4,5,6,7或8個位置處相同於IL-1β。
於某些實施例中,該細胞介素區域包括至少5,6,7,8,9或10個殘基於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第86~95個位置處相同於IL-1β。舉例而言,其包括殘基於對應於LYS92,LYS93與LYS94中之1,2或全部3個位置處相同於IL-1β。
於某些實施例中,該細胞介素區域包括至少3,4,5,或6個殘基於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第148~153個位置處相同於IL-1β。舉例而言,其包括殘基於對應於GLN149,PHE150與SER152中之1,2或全部3個位置處相同於IL-1β。
於某些實施例中,該細胞介素區域包括至少5,6,或7個殘基於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第30~36個位置處相同於IL-1Ra,例如:至少5,6或7個殘基相同於YLQGPNV(序列識別號第43號(SEQ ID NO:43))。舉例而言,該細胞介素區域包括至少10,12,14,16,18,19,20,21,22,23,24,25或26個殘基於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第11~36個位置處相同於IL-1Ra。該細胞介素區域亦可於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第145個位置處包括一鹼性殘基。
於某些實施例中,該細胞介素區域包括至少5,6,或7個殘基於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第30~36個位置處相同於IL-1Ra,例如:至少5,6或7個殘基相同於YLQGPNV(序列識別號第43號(SEQ ID NO:43))。舉例而言,該細胞介素區域包括至少10,12,14,16,18,19,20,21,22,23,24,25或26個殘基於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第11~36個位置處相同於IL-1Ra。該細胞介素區域亦可於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第145個位置處包括一鹼性殘基。
該細胞介素區域亦可包括至少4,5,6,或7個殘基於對應於第126~132個位置處相同於IL-1Ra,例如:至少4,5,6或7個殘基相同於MEADQPVS(序列識別號第44號(SEQ ID NO:44))。
於某些實施例中,該細胞介素區域包括至少10,12,14,16,18,19,20,21,22,23或24個殘基,其係於對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第62~85個位置處相同於IL-1β,
於一些實施例中,該細胞介素區域包括下列胺基酸序列中之一或多者(例如:下列四者全部):RSLAFR(序列識別號第45號(SEQ ID NO:45)),IDVSFV(序列識別號第46號(SEQ ID NO:46)),KKMDKR(序列識別號第47號(SEQ ID NO:47)),與KFYMQF(序列識別號第48號(SEQ ID NO:48));下列胺基酸序列中之一或多者(例如:下列四者全部):RSLAFR(序列識別號第45號(SEQ ID NO:45)),IDVSFV(序列識別號第46號(SEQ ID NO:46)),NKLSFE(序列識別號第49號(SEQ ID NO:49)),與KFYMQF(序列識別號第48號(SEQ ID NO:48));下列胺基酸序列中之一或多者(例如:下列四者全部):RSLAFR(序列識別號第45號(SEQ ID NO:45)),EEKFSM(序列識別號第50號(SEQ ID NO:50)),RFVFIR(序列識別號第51號(SEQ ID NO:51)),與VTKFTM(序列識別號第52號(SEQ ID NO:52));下列胺基酸序列中之一或多者(例如:下列四者全部):RSLAFR(序列識別號第45號(SEQ ID NO:45)),EEKFSM(序列識別號第50號(SEQ ID NO:50)),FESAAC(序列識別號第53號(SEQ ID NO:53)),與VTKFTM(序列識別號第54號(SEQ ID NO:54));或下列胺基酸序列中之一或多者(例如:下列四者全部):LNCRIW(序列識別號第55號(SEQ ID NO:55)),EEKFSM(序列識別號第50號(SEQ ID NO:50)),PNWFLC(序列識別號第56號(SEQ ID NO:56)),與KFYMQF序列識別號第48號((SEQ ID NO:48))。
嵌合蛋白可被用於多種目的。舉例而言,其可被用於增加或減少受體訊號傳遞之活性,用來偵測表現受體之細胞,或用來純化其所結合之細胞或蛋白質。
基於IL-1β與IL-Ra之嵌合細胞介素區域之特定範例係提供於下文之範例1中,且包括下列例示性拮抗IL-1訊號傳遞之細胞介素區域:
P01。該P01區域包括來自於IL-1Ra之三段,其係對應至序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之胺基酸Ala12~Val48,Ile60~Val83,與Asp95~Tyr147,以及來自於IL-1β之其餘四段。總體而言,該P01區域具有來自於IL-1β之153個胺基酸中的74個胺基酸(約有48%之相同度)以及來自於IL-1Ra的119個胺基酸(約有77%之相同度)。這些百分比加起來超過100%,因為一些P01的胺基酸與其它揭露於本案之例示性蛋白係為在IL-1β與IL-1Ra之間保守的胺基酸,因此皆促成對於IL-1β與IL-1Ra兩者之相同度百分比(percentage identity)。
P02。該P02區域包括來自於IL-1Ra之三段,其係對應至序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之胺基酸Ala12~Val48,Ile60~Val83,與Ser110~Tyr147,以及來自於IL-1β之其餘四段。總體而言,該P02區域具有來自於IL-1β之153個胺基酸中的85個胺基酸(約有55%之相同度)以及來自於IL-1Ra的108個胺基酸(約有70%之相同度)。
P03。該P03區域包括來自於IL-1Ra之兩段,其係對應至序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之胺基酸Ala12~Lys45與Phe100~Lys145,以及來自於IL-1β之其餘三段。總體而言,該P03區域具有來自於IL-1β之153個胺基酸中的94個胺基酸(約有61%之相同度)以及來自於IL-1Ra的91個胺基酸(約有64%之相同度)。
P04。該P04區域包括來自於IL-1Ra之兩段,其係對應至序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之胺基酸Ala12~Lys45與Ala114~Lys145,以及來自於IL-1β之其餘三段。總體而言,該P04區域具有來自於IL-1β之153個胺基酸中的104個胺基酸(約有68%之相同度)以及來自於IL-1Ra的89個胺基酸(約有58%之相同度)。
P05。該P05區域包括來自於IL-1Ra之兩段,其係對應至序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之胺基酸Arg14~Lys45與Phe120~Tyr147,以及來自於IL-1β之其餘三段。總體而言,該P05區域具有來自於IL-1β之153個胺基酸中的108個胺基酸(約有70%之相同度)以及來自於IL-1Ra的85個胺基酸(約有55%之相同度)。
其他範例包括之於前述各範例,具有IL-1Ra之該等指定段與來自於IL-1α之相對應殘基結合而非與來自於IL-1β之相對應殘基結合之區域。
白質之修飾與取代
蛋白質序列,如本案所述的那些序列,可以(例如:藉由製造一或多個保留性取代)被改變。可製造保留性取代以保持功能或使功能具有適度的改變。例示性之保留性取代係如下表所述:
取代之選擇係可基於在下列情況之潛在效應:(a)鄰近於該取代之骨架結構,舉例而言,一摺板或螺旋構形,(b)於目標部位(target site)之分子的電荷或疏水性(charge or hydrophobicity),或(c)該側鏈之體積(volume)與分枝情形(branching)。胺基酸殘基可基於側鏈之性質而被分類為:(1)疏水性(hydrophobic):正白胺酸(norleucine),甲硫胺酸(met),丙胺酸(ala),纈胺酸(val),白胺酸(leu),異白胺酸(ile);(2)中性親水性(neutral hydrophilic):半胱胺酸(cys),絲胺酸(ser),息寧胺酸(thr);天冬醯胺酸(asn);麩醯胺酸(gln);(3)酸性(acidic):天冬胺酸(asp),麩胺酸(glu);(4)鹼性(basic):組胺酸(his);離胺酸(lys),精胺酸(arg);(5)影響骨架構形之殘基:甘胺酸(gly),脯胺酸(pro);以及(6)芳香族(aromatic):色胺酸(trp),酪胺酸(tyr),苯丙胺酸(phe)。
非保留性取代(Non-conservative substitution)可包括以這些分類(classes)中之一者之一成員來取代一不同分類中之一成員。保留性取代(Conservative substitution)可包括以這些分類中之一者之一成員來取代該相同分類中之另一成員。
一特定殘基之重要性亦可依胺基酸之親水指數(hydropathic index)情況而被評估。各胺基酸皆基於其之疏水性與電荷特徵而被賦予一親水指數:異白胺酸(isoleucine)(+4.5);纈胺酸(valine)(+4.2);白胺酸(leucine)(+3.8);苯丙胺酸(phenylalanine)(+2.8);半胱胺酸(cysteine)(+2.5);甲硫胺酸(methionine)(+1.9);丙胺酸(alanine)(+1.8);甘胺酸(glycine)(-0.4);息寧胺酸(threonine)(-0.7);絲胺酸(serine)(-0.8);色胺酸(tryptophan)(-0.9);酪胺酸(tyrosine)(-1.3);脯胺酸(proline)(-1.6);組胺酸(histidine)(-3.2);麩胺酸(glutamate)(-3.5);麩醯胺酸(glutamine)(-3.5);天冬胺酸(aspartate)(-3.5);天冬醯胺酸(asparagine)(-3.5);離胺酸(lysine)(-3.9);與精胺酸(arginine)(-4.5)。對於親水胺基酸指數與其之重要性之討論可參見,例如:Kyte等人,1982年,分子生物學報(J. Mol. Biol.),157:105-131。
一蛋白質之序列可藉由任何方法來改變,包括寡核苷酸介導之(定位)突變法(oligonucleotide-mediated(site-directed) mutagenesis),(Carter等人,核酸研究期刊(Nucl. Acids Res.),13:4331,1986年;Zoller等人,核酸研究期刊(Nucl. Acids Res.),10:6487,1987年),盒式誘變(cassette mutagenesis)(Wells等人,基因期刊(Gene),34:315,1985年),限制選擇突變(restriction selection mutagenesis)(Wells等人,倫敦皇家學院哲學記錄(Philos. Trans. R. Soc. London),317:415,1986年),與聚合酶鏈鎖反應(PCR)突變法。亦可參見《體外突變試驗準則(In Vitro Mutagenesis Protocols)》:第三版,Braman(編著),Humana Press出版,2010年,ISBN號碼:1607616513與《聚合酶鏈鎖反應選殖試驗準則(PCR Cloning Protocol):從分子選殖到基因工程(From Molecular Cloning to Genetic Engineering)》,Chen與Janes(編著),Humana Press出版,2002年,ISBN號碼:0896039730。
可運用掃描胺基酸分析(Scanning amino acid analysis)來評估一連續序列(contiguous sequence)上之一或多個胺基酸。該方法係關於將一區帶上之各個或幾乎各個胺基酸突變為一特定之胺基酸,例如:突變為一較小的,中性胺基酸、像是丙胺酸(alanine),絲胺酸(serine)或纈胺酸(valine)。丙胺酸(alanine)通常會被選用,因為其會消除β碳(beta-carbon)以外之側鏈,且最不可能會改變該變體(variant)之主鏈構形(Cunningham與Wells,科學期刊(Science),244: 1081-1085,1989年)。其也是最普遍之胺基酸,且在埋入與曝露之位置處(buried and exposed positions)皆時常被發現。(Creighton,蛋白質(The Proteins),(W. H. Freeman & Co.,N.Y.出版);Chothia,分子生物學報(J. Mol. Biol.),150:1,1976年)。該掃瞄方法亦可被用於製造出更多顯著的改變,例如:帶有電荷的殘基可被改變為具有相反電荷的殘基,具有短側鏈的殘基可被置換成具有大體積側鏈的殘基(bulk side chains)。舉例而言,精胺酸掃描法(arginine scanning)係為一種可被用來代替丙胺酸掃描法(alanine scanning)或作為除丙胺酸掃描法以外之方法。該掃瞄法可被運用於一區帶上之各殘基或被用於具有特定特性之殘基,例如:位於或接近一蛋白質表面之殘基或可能位於或接近該蛋白質表面之殘基。
一蛋白之結構,其之區域中之一者,或一具有該蛋白之複合體,可被模擬化(modeled),例如:藉由進行以同源為基礎之模擬法(homology based modeling),能量最小化(energy minimization)及/或其他利用已知之已解出結構之模擬法。該等方法包括:AMBERTM模擬化軟體(modeling software)(Case等人,2005年,計算化學期刊(J. Computat. Chem),26,1668-1688與Case等人,2010年,AMBER 11,加州大學-舊金山分校(University of California,San Francisco),CA USA)與CHARMMTM模擬化軟體(modeling software)(分子模擬公司(Molecular Simulations Inc.))。相關背景資料亦可參見Baker與Sali,科學期刊(Science),294(5540):93-6,2001年。該結構亦可直接,例如:使用X射線結晶學(X-ray crystallography)及/或核磁共振光譜法(NMR spectroscopy),而被決定。
描述IL-1家族細胞介素結構之例示性PDB結構包括:1I1B,1ILR,1IRA,1ITB,2I1B,2ILA,2KLL,4I1B,5I1B,6I1B,7I1B,8I1B,9ILB,與1MD6(可由網路取得,可取自美國新澤西州,Piscataway城市(Piscataway NJ,USA),之羅格斯大學RCSB資料庫(RCSB-Rutgers)之網站www.pdb.org,與美國馬里蘭州,Bethesda城市(Bethesda,MD,USA),美國國家醫學圖書館(National Library of Medicine))。舉例而言,IL-1β之單獨結構與IL-1β與受體IL-1RI所形成之複合體結構皆已被解出。參見,例如Finzel等人,1989年,分子生物學報(J. Mol. Biol.)209:779-791,PDB 1ITB,與Vigers等人,1997年,自然期刊(Nature)386:190-194。IL-1Ra與IL-1RI結合之結構亦已被解出。參見,例如:PDB 1IRA與Schreuder等人,1997年,自然期刊(Nature),386: 194-200。
同源模擬法(Homology modeling)可由序列之排比(alignment)來協助,例如:利用電腦軟體,像是基本區域排比搜尋工具(Basic Local Alignment Search Tool)(BLAST),PSI-BLAST,PHI-BLAST,WU-BLAST-2,及/或MEGABLAST。參見Altschul等人,1990年,分子生物學報(J. Mol. Biol),215,403-410;Altschul等人,1996年,酶學方法(Methods in Enzymology) 266,460-480;與Karlin等人,1993年,美國國家科學院院刊(PNAS USA) 90,5873-5787。其他用來排比(aligning)巨分子(胺基酸序列與核酸序列)之演算法包括FASTA(Pearson,1995年,蛋白質科學(Protein Science),4,1145-1160),ClustalW(Higgin等人,1996年,酶學方法(Methods Enzymol.),266,383-402),DbClustal(Thompson等人,2000年,核酸研究期刊(Nucl. Acids Res.),28,2910-2926),與藥物研發環境軟體(Molecular Operating Environment),(化學計算公司(Chemical Computing Group),加拿大,蒙特婁魁北克H3A 2R7)。此外,被併入GCG序列排比軟體組(GCG sequence alignment software package)中之ALIGN程式(2.0版)之Myers與Miller之演算法(Myers & Miller,電腦生物應用(CABIOS),4,11-17,1988)係可被使用。
IL-1β與IL-1Ra之間的一致序列(consensus sequence)可藉由比較兩序列且鑑別(identifying)相同或高度保守之殘基來獲得。本案所述之嵌合細胞介素區域可具有至少60,70,80,90,95或100%之相同殘基或高度保守殘基。其他的一致序列可以同樣方式來鑑別。
IL-1細胞介素家族成員之進一步變體可被製得且利用一以展示為基礎之系統(display-based system)而被評估,例如:蛋白質可被展示且評估其結合至一IL-1細胞介素家族成員之一受體之能力。舉例而言,本案所述之IL-1β,IL-1Ra或一細胞介素區域之變體可被評估其結合至IL-1RI.之可溶細胞外區域(soluble extracellular domain)的能力。關於以展示為基礎之系統的一般性敘述包含如下之文獻:關於細胞展示技術(cell display),Chao等人,自然-實驗手册期刊(Nat Protoc.),2006年;1(2):755-68;Colby等人,酶學方法(Methods Enzymol.),2004年;388:348-58;Boder等人,酶學方法(Methods Enzymol.),2000年;328:430-44),關於噬菌體展示技術(phage display)(例如:Viti等人,酶學方法(Methods Enzymol.),2000年;326:480-505與Smith,1985年,科學期刊(Science),228:1315-1317),與關於核糖體展示技術(例如:Mattheakis等人,1994年,美國國家科學院院刊(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),91:9022與Hanes等人,2000年,自然生物技術(Nat Biotechnol),18:1287-92;Hanes等人,2000年,酶學方法(Methods Enzymol.) 328:404-30;與Schaffitzel等人,1999年,免疫方法期刊(J Immunol Methods.),231(1-2):119-3。
儘管本案許多實施例係利用人類IL-1細胞介素序列作為母區域(parental domain)來例示,其他序列可被使用,因為除了本案所述之蛋白質序列之外,數個額外之範例,例如:來自於其他種類,係為已知且可得的,且可於公共資料庫中被找到,例如:於Entrez(美國國家醫學圖書館,美國馬里蘭州Bethesda城市(National Library of Medicine,Bethesda MD))與EBI-EMBL(英國劍橋Hinxton城市(Hinxton,Cambridge UK))。來自於UNIPROT資料庫之該等序列的範例(可得自於UniProt.org且參看The UniProt Consortium,核酸研究期刊(Nucleic Acids Res),D142-D148,2010年)係包括如下所示者:
本案所述之細胞介素區域亦可包括存在於可結合至IL-1家族主要受體(例如IL-1RI)之變體細胞介素區域上之取代。
舉例而言,序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第15個位置(對應於序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之第20個位置)可為甲硫胺酸(Met)或天冬醯胺酸(Asn)。序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第30個位置(對應於序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之第34個位置)可為甘胺酸(Gly),組胺酸(His),色胺酸(Trp),或甲硫胺酸(Met)。
其他例示性的IL-1β與IL-1Ra變體包括於下列論文中所述者:Evans等人,生物化學期刊(J. Biol. Chem.),270:11477,1995年,與Greenfeder等人,生物化學期刊(J. Biol. Chem.),270:22460,1995年。舉例來說,IL-1β之變體包括R11G,R11A,Q15H,E105G,與T147G。參見,例如Evans等人之論文。IL-1Ra之變體包括W16Y,Q20M,Q20N,Y34G,Y34H,Y34W,Y34M,Y147G,Y147H,Y147M,K145D,H54P,V18S,T108K,C116F,C122S,C122A,Y147G,H54P,H54I,以及其他記載於Evans等人,與Greenfeder等人,生物化学期刊(J. Biol. Chem.),270:22460,1995年之論文中者。一細胞介素區域可包括一於前述位置中之一者處相同於IL-1Ra之殘基。一細胞介素區域亦可包括一殘基,其係不同於在一對應位置處之前述突變中之一者。
其他變體可包括那些在殘基處進行改變結果導致聚集(aggregation)或表現上之問題者,例如:序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之W16,Y34,K93或R97。舉例而言,位在對應於序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之W16與Y34之位置處的一或多個胺基酸可為一非芳香族胺基酸。位在對應於K93位置處的胺基酸可為離胺酸(lysine)以外的一胺基酸,例如:一非鹼性胺基酸,例如:丙胺酸(alanine)或一不帶電的親水性胺基酸或一酸性胺基酸。位在對應於R97位置處的胺基酸可為精胺酸(arginine)以外的一胺基酸,例如:一非鹼性胺基酸,例如:丙胺酸(alanine)或一不帶電的親水性胺基酸或一酸性胺基酸,例如:天冬胺酸(aspartic acid)。
此外,IL-1家族細胞介素可包括一或多個不成對的半胱胺酸(unpaired cysteine)殘基。一或多個,例如:二個,三個或全部之此種不成對的半胱胺酸殘基可被突變成另一個胺基酸,例如:一個不帶電的胺基酸,像是丙胺酸(alanine)或絲胺酸(serine)。
舉例而言,P01包括位於序列識別號第17號(SEQ ID NO:17)之第67,70,116,與122個位置處之半胱胺酸(cysteines)。該等半胱胺酸之其中一,二,三或全部四個可被另一個胺基酸所取代,例如:一個不帶電之胺基酸,像是丙胺酸(alanine)或絲胺酸(serine)。P02包括位於序列識別號第18號(SEQ ID NO:18)之第67,70,116,與122個位置處之半胱胺酸(cysteines)。該等半胱胺酸之其中一,二,三或全部四個可被另一個胺基酸所取代,例如:一個不帶電之胺基酸,像是丙胺酸(alanine)或絲胺酸(serine)。P03包括位於序列識別號第19號(SEQ ID NO:19)之第70,116,與122個位置處之半胱胺酸(cysteines)。該等半胱胺酸之其中一,二或全部三個可被另一個胺基酸所取代,例如:一個不帶電之胺基酸,像是丙胺酸(alanine)或絲胺酸(serine)。P04包括位於序列識別號第20號(SEQ ID NO:20)之第70,116,與122個位置處之半胱胺酸(cysteines)。該等半胱胺酸之其中一,二或全部三個可被另一個胺基酸所取代,例如:一個不帶電之胺基酸,像是丙胺酸(alanine)或絲胺酸(serine)。P05包括位於序列識別號第21號(SEQ ID NO:21)之第8,70,與122個位置處之半胱胺酸(cysteines)。該等半胱胺酸之其中一,二或全部三個可被另一個胺基酸所取代,例如:一個不帶電之胺基酸,像是丙胺酸(alanine)或絲胺酸(serine)。
一IL-1家族細胞介素區域,包括本案所述之嵌合細胞介素區域,亦可被環狀地排列(cyclically permutated)。舉例而言,來自於該區域之一C-末端段可被重新定位(repositioned),使其相對於原N-末端(N-terminus)與一N-末端段(N-terminal segment)(一般包含該C-末端段切除後,原蛋白之剩餘部份)而成為N-末端(N-terminal)。該兩個重新定位之段可藉由一連接肽(linker)(例如:具有界於約3至10個間之胺基酸)來隔開。一般而言,於區域中之所有胺基酸在排列(permutation)之前係皆被保存,只是在順序上有所改變。於一些實施例中,用於排列之切點(cut point)可位在一彎曲的區帶上,例如:一彎曲的環圈(flexible loop),像是β6-β7(例如:對應於序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之第71~80位置之胺基酸)或β7-β8環圈(例如:對應於序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)之第84~99位置之胺基酸)。
於一些實施例中,一描述於本案之受體結合劑,例如:一包括一IL-1家族細胞介素區域之受體結合劑,其具有低於30,25,22,20,19,18,或約17 kDa之分子量。於一些實施例中,該受體結合劑具有大於18,19,20,22,25,30,40,45,或50 kDa之分子量。舉例而言,該受體結合劑可包括其他多肽,聚合(polymeric)或非聚合成分,例如:修飾該等藥劑之藥物動力性(pharmacokinetics),穩定性,免疫生成力(immunogenicity),及/或分子量之成分。該蛋白質可包括其他修飾(modifications),例如:轉譯後修飾(post-translational)或合成修飾(synthetic modifications)。於某些實施例中,該受體結合劑係未被醣化(glycosylated)。於其他實施例中,該受體結合劑包括至少一個醣化作用(glycosylation)。
舉例而言,本案所述之該受體結合劑可被修飾成,例如:包括其他之區域及特徵。舉例而言,一受體結合劑可被用於一抗體蛋白質之區域,例如:用於一Fc區域(Fc domain)或一或多個恆定區域(constant domain)(例如:CH1,CH2或CH3)。舉例而言,該區域可為人類區域或人類區域之變體。該Fc區域或該一或多個恆定區域可座落於該受體結合劑之N-末端或C-末端。
Fc區域可得自於任何適合的免疫球蛋白(immunoglobulin),例如:來自於一人類抗體,例如:像是IgG1,IgG2,IgG3,或IgG4次型(subtypes),IgA,IgE,IgD或IgM之一抗體。於一範例中,該Fc區域包括一序列,其係起自於約Cys226之位置,或約Pro230之位置處之一胺基酸殘基,而至該Fc區域之C-末端處。一Fc區域通常包括兩個恆定區域,一個CH2區域與一個CH3區域,且可擇地包括一CH4區域。具有於其之Fc區帶(Fc region)上之取代且具有增加之血清半生期(half-lives)的抗體亦描述於WO00/42072,WO 02/060919;Shields等人,生物化學期刊(J. Biol. Chem.),276:6591-6604,2001年;Hinton,生物化學期刊(J. Biol. Chem.),279:6213-6216,2004年)。於一IgG重鏈(heavy chain)上之編號係相當於由Kabat等人於EU指數(EU index)之編號,請參閱具有免疫重要性之蛋白質序列(Sequences of Proteins of Immunological Interest),第五版(5th Ed),公共衛生署(Public Health Service),NH1,MD,1991年,所載之人類IgG1 EU抗體之編號。
於一實施例中,一受體結合劑包括一結合至補救(salvage)抗體的抗原決定部位(epitope),將其加入至抗體(特別是一抗體片段)而增加該抗體於活體中(in vivo)之血清半生期,如美國專利案5,739,277(US Patent 5,739,277)與Ghetie等人,免疫學年評(Ann. Rev. Immunol.),18:739-766,2000年,等參考文獻中所述者。
於一實施例中,一受體結合劑包括一結合至FcRn受體之血清白蛋白(serum albumin)序列,或該序列之一部份,或一結合至血清白蛋白(例如:人類血清白蛋白)之序列。舉例而言,某些結合至血清白蛋白之胜肽可與該受體結合劑有關,例如:該序列DICLPRWGCLW(序列識別號第22號(SEQ ID NO:22))。亦可參見,Dennis等人,生物化學期刊(J. Biol. Chem),277:35035-35043,2002年。
受體結合劑可被修飾成包括一增加該劑之大小及穩定度之序列,例如:一描述於WO2008/155134或WO2009/023270之序列。該等序列一般可為生物上無活性的,例如:其並未調節由IL-1細胞介素家族成員所中介之訊號傳遞。多種穩定化(stabilizing)之多肽序列可被使用,例如:具有大量甘胺酸(glycine)及/或絲胺酸(serine),以及其他胺基酸像是麩胺酸(glutamate),天冬胺酸(aspartate),丙胺酸(alanine)或脯胺酸(proline)之序列。舉例而言,序列可被設計成具有至少30,40,50,60,70,80,90或100%之甘胺酸(glycine)及/或絲胺酸(serine)殘基。於一些實施例中,連接至一蛋白之穩定化多肽序列的結合長度可為至少20,25,35,50,60,70,80,90,100,120,140,160,180,200,250,300,350,400,500,600,700,800,900或超過1000或2000個胺基酸。穩定化序列可以,舉例而言,併合(fused)至一生物上活性之多肽,例如,併合至該受體結合劑之N-末端或C-末端。穩定化序列之併合可造成該併合蛋白相對於未受修飾之蛋白於流體動力半徑(hydrodynamic radius)上顯著地增加,其可利用,舉例而言,超速離心法(ultracentrifugation),尺寸篩除層析術(size exclusion chromatography),或光散射法(light scattering),來偵測。於一些實施例中,穩定化序列包含下列胺基酸中之少數或不包含下列胺基酸:半胱胺酸(cysteine)(以避免二硫鍵(disulfide)之形成與氧化),甲硫胺酸(methionine)(以避免氧化),天冬醯胺酸(asparagines)與麩胺酸(glutamine)(以避免去醯胺作用(desamidation))與天門冬胺酸(aspartate)。穩定化序列可被設計成包括傾向減少蛋白降解(proteolytic degradation)敏感性之脯胺酸(proline)殘基。
結合測定法
一受體結合劑與其目標物間之交互作用可利用任何適當的方法來分析,包括例如:放射免疫測定法(radio-immunoassays),細胞結合測定法(cell binding assays),與表面電漿共振(surface plasmon resonance(SPR))。一例示性之利用放射性碘化蛋白質競爭(radio-iodinated protein competition)之細胞結合測定法係描述於Boraschi,免疫學期刊(J. Immunol.),155(10):4719-25,1995年。
表面電漿共振(SPR)或生物分子間交互作用分析(Biomolecular Interaction Analysis(BIA))可以於即時(real time)偵測生物專一性交互作用(biospecific interactions)且無須標記(labeling)任何反應物。於BIA晶片之結合表面處的質量改變(表示有一結合事件)會造成靠近該表面之光的折射率(refractive index)改變(表面電漿共振(SPR)之光學現象(optical phenomenon))。折射性(refractivity)之改變產生一可偵測之訊號,其係被測量而作為生物分子間即時反應之指示(indication)。使用SPR之方法係被描述於,舉例而言,Raether,1988年,《表面電漿(Surface Plasmons)》,Springer Verlag出版;Sjolander與Urbaniczky,1991年,分析化學(Anal. Chem.),63:2338-2345;Szabo等人,1995年,結構生物學新觀點(Curr. Opin. Struct. Biol.),5:699-705與由BIAcore International AB公司(烏普薩拉,瑞典(Uppsala,Sweden))所提供之線上資源。一BIAcore系統或一Reichert SR7000DC雙通道SPR(Dual Channel SPR)可被用來依照動力學,親和力或專一性來即時比較與排名交互作用,而無須使用標記。一受體結合劑對於一細胞介素受體細胞外區域(例如:IL-1RI之細胞外區域)之結合親和力可在接近生理之條件下,例如:10毫莫耳濃度(mM) HEPES pH 7.4,150毫莫耳濃度(mM)氯化鈉(NaCl),3毫莫耳濃度(mM) EDTA,0.005% Tween-20,利用SPR而被測量。其他並未依靠SPR之方法亦可被使用來,例如:測量結合性與親和力。
由結合測定法所得到之訊息可被用於提供一受體結合劑與一目標物結合之平衡解離常數(equilibrium dissociation constant)(KD),和動力學參數(kinetic para-meters)(例如:Kon與Koff)之一準確及定量之量測(measure)。這些資料可被用來比較不同之蛋白,目標物,與條件。此訊息亦可被用來發展結構-活性關係(structure-activity relationships(SAR))。舉例而言,變體蛋白之動力學與平衡結合參數可被用來與一參考或母蛋白之參數做比較。位在給定位置之變體胺基酸可由與特定之結合參數之關聯,例如:高親和力與低Koff值,而被鑑別出來。此訊息可與結構模擬(例如:利用同源模擬法,能量最小化,或藉由X射線結晶學或核磁共振光譜法所得之結構解析(structure determination))相結合。
用來評估親和力之蛋白可被製成重組形式(recombinant form)且可包括適於用來純化或固定化之標誌(tag),例如:一FLAG標誌,myc標誌,血球凝集素(hemagglutinin)標誌,His標誌,或Fc區域併合(fusion)。受體蛋白之細胞外區域(例如:IL-1RI,與IL-1RAcP)可藉由表現,例如:於細菌或昆蟲細胞中,舉例而言,利用於Sf9細胞中利用桿狀病毒(baculovirus)表現,而被製成重組形式。可溶之受體蛋白可於BIAcore系統中被固定,例如:利用包含可結合至蛋白標誌之試劑的晶片,舉例而言,一塗覆有專一於該Fc區域或其他標誌之IgG之晶片。
細胞活性測定法
受體結合劑作為受體拮抗劑之能力可於,例如:以細胞為基礎之測定法中,被評估。舉例而言,利用一受體結合劑來評估IL-1RI之抑制作用是可能的。數個對於IL-1活性之例示性測定法係敘述於Boraschi等人之文獻中且包括T細胞增生測定法,IL-6與IL-8生成測定法,與鈣離子內流(calcium influx)之抑制作用。
於一例示性之測定法中,一受體結合劑之能力係透過其於人類纖維母細胞(fibroblast)中,抑制受IL-1β刺激所釋放之IL-6的能力而被評估。對於MRC5細胞中受IL-1β刺激所致之細胞介素釋放之抑制作用,係關聯於該劑於活體中(in vivo)抑制IL-1所中介活性之能力。該測定法之詳細內容係敘述於Dinarello等人,《免疫學實驗操作手冊(Current Protocols in Immunology)》,第6.2.1-6.2.7章節,John Wiley and Sons Inc出版,2000年。簡言之,使人類MRC5人類纖維母細胞(ATCC # CCL-171,Manassas VA,USA)於多井之盤中(multi-well plate)生長至聚滿程度(confluency)。將這些細胞以該受體結合劑之滴定劑量(titrated doses)以及對照處理。隨後細胞在滴定劑及/或對照組的存在下,接觸100皮克/毫升(pg/ml)之IL-1β。陰性對照組之細胞並未受IL-1β刺激。各群受處理之細胞所釋放之IL-6量係利用一IL-6 ELISA套組(kit)(例如:BD Pharmingen,Franklin Lakes,NJ,USA)來測量。可被用來作為對照組者包括單獨之緩衝劑,IL-1Ra,與針對IL-1β之抗體。
一受體結合劑之藥效(Efficacy)可於活體內(in vivo)被評估。一例示性之測定法係描述於Economides等人,自然醫學雜誌(Nature Med.),9:47-52,2003年之論文。簡言之,小鼠係以該受體結合劑之滴定劑量以及對照組進行腹腔注射(injected intraperitoneally)。於注射後24小時,小鼠係於皮下(subcutaneously)注射劑量為1微克/公斤(μg/kg)之重組人類IL-1β。於注射IL-1β後2小時(IL-6峰值反應時間(peak IL-6 response time)),犧牲小鼠,收集血液且處理成血清。利用ELISA測定血清之IL-6程度水準(level)。抑制百分比可基於實驗動物血清中所偵測出之IL-6相對於對照組中所偵測出之IL-6的比率來計算。
其他例示性之活體中(in vivo)IL-1活性測定法係敘述於Boraschi等人之文獻中且包括一厭食(anorexia),低血糖(hypoglycemia),與嗜中性白血球增多(neutrophilia)測定法。
製造方法
受體結合劑可藉由於重組宿主細胞(host cell)中表現而製得,但亦可藉由其他像是體外(in vitro)轉錄與轉譯以及化學合成等方法而製得。
關於細胞表現,一或多個編碼出一受體結合劑之核酸(例如:cDNA或基因體DNA(genomic DNA))可被插入一用來選殖(cloning)或用來表現之可複製之載體(vector)中。許多載體係公開地可得到的。該載體可,舉例而言,為一質體(plasmid),黏質體(cosmid),病毒基因體(viral genome),噬菌質體(phagemid),噬菌體基因體(phage genome),或其他自主複製序列(autonomously replicating sequence)。適當的編碼核酸序列(coding nucleic acid sequence)可藉由多種不同的方法而被插入至該載體。舉例而言,適當的限制內核酸酶位(restriction endonuclease sites)係可被設計(engineered)(例如:利用PCR)。接著可利用限制酶之截切(digestion)與連接(ligation)將該編碼核酸序列插入至一適當之位置處。載體成份(Vector components)通常包括一複製起點(origin of replication),一或多個標識基因(marker genes),一增強子要素(enhancer element),一啟動子(promoter),與一或多個轉錄終止序列(transcription termination sequence)中之一或多者。
該受體結合劑可以分離方式或藉由併合(fusion)一或多個其他成份(component),例如一訊號序列(signal sequence),一抗原決定部位(epitope)或純化部分(purification moiety),與一標籤(label),而重組地被製得。該受體結合劑可包括一介白素-1家族成員之前區域(pro domain),例如:其接著可藉由分解蛋白之處理(proteolytic processing)來移除。
關於細菌表現(bacterial expression),該受體結合劑可被製成具有或不具有一訊號序列。舉例而言,其可在細胞內被製造,以使其積聚(accumulate)於包涵體(inclusion bodies),或於可溶部分(soluble fraction)中。其亦可,例如,藉由加入一原核(prokaryotic)訊號序列,例如:像是來自於鹼性磷酸酶(alkaline phosphatase),青黴素酶(penicillinase),或熱穩定之腸毒素II(enterotoxin II)之一適當前導序列(leader sequence),而被分泌。例示之用來表現之細菌宿主細胞包括任何可轉形(transformable)之大腸桿菌(E. coli)K-12菌株(strain)(像是大腸桿菌BL21,C600,ATCC 23724;大腸桿菌HB101 NRRLB-11371,ATCC-33694;大腸桿菌MM294 ATCC-33625;大腸桿菌W3110 ATCC-27325),枯草桿菌(B. subtilis),假單孢菌屬(Pseudomonas),與其他桿菌(bacilli)之菌株。於細菌系統中製造出之蛋白典型地會缺乏醣化作用。因此,於一些實施例中,本案所述之該等受體結合劑係實質上無醣化作用,例如:無哺乳類或其他真核細胞(eukaryotic cell)之醣化修飾作用。
該受體結合劑可於一酵母菌宿主細胞中被表現,例如:啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae),粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe),漢遜酵母(Hanseula),或畢赤巴斯德酵母(Pichia pastoris)。關於酵母菌表現,該受體結合劑亦可於細胞內被製造或藉由分泌作用(secretion)來製造,例如:利用該酵母菌轉化酶前導(invertase leader)或α因子前導(包括釀母菌(Saccharomyces)與克鲁维酵母(Kluyveromyces)型),或酸性磷酸酶前導(acid phosphatase leader),或白色念珠菌(C. albicans)葡萄糖澱粉酶(glucoamylase)前導(參見公告於1990年4月4日之歐洲專利EP 362,179)。於哺乳類細胞表現,哺乳類訊號序列可被用於蛋白之直接分泌作用,像是來自於相同或相關物種(species)之分泌性多肽(secreted polypeptide),以及病毒分泌之前導(viral secretory leaders)。可擇地,該受體結合劑可被製造成具有一介白素-1家族成員之一前區域,例如:一IL-1α或IL-1β前區域。
表現與選殖載體兩者皆含有一可使該載體於一或多個所選之宿主細胞中複製之核酸序列。用於多種細菌,酵母菌與病毒中之該等序列係已為普遍所周知。來自質體pBR322之複製起點(origin of replication)係適於大部分之革蘭氏陰性菌(Gram-negative bacteria);2μ質體起點係適於酵母菌;以及多種病毒起點(SV40,多瘤病毒(polyoma),腺病毒(adenovirus),VSV或BPV)對於在哺乳類細胞中選殖載體係為有效的。
表現與選殖載體典型地包含一選擇基因(selection gene)或標識(marker)。典型之選擇基因編碼出具有下列性質之蛋白質:(a)提供對於抗生素(antibiotics)或對於其他毒素之抵抗性,例如:安比西林(ampicillin),新黴素(neomycin),胺甲葉酸(methotrexate),或四環黴素(tetracycline),(b)補充營養上有缺陷者之不足(auxotrophic deficiencies)(例如於釀母菌(Saccharomyces)上之URA3標識),或(c)供應自複合性培養液(complex media)中無法獲得之關鍵營養素(critical nutrients),例如:編碼出用於桿菌之D-丙胺酸消旋酶(D-alanine racemase)之基因。多種標識亦可供哺乳類細胞使用,例如:二氫葉酸還原脢(DHFR)或胸腺激酶(thymidine kinase)。DHFR可與一缺乏DHFR活性之細胞株(像是一CHO細胞株)共同使用,其之製備與繁殖係敘述於Urlaub等人,美國國家科學院院刊(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),77:4216,1980年之論文中。
表現與選殖載體通常包含一啟動子(promoter),其係可操作地(operably)被連接(linked)至該編碼出受體結合劑之核酸序列以導引(direct) mRNA的合成。例示之適於用於原核宿主之啟動子包括β-內醯胺酶(β-lactamase)與乳糖(lactose)啟動子系統(Chang等人,自然期刊(Nature),275:615,1978年;Goeddel等人,自然期刊(Nature),281:544,1979年),鹼性磷酸酶(alkaline phosphatase),一色胺酸(tryptophan)(trp)啟動子系統(Goeddel,核酸研究(Nucleic Acids Res.),8:4057,1980年;歐洲專利案第36,776號(EP 36,776)),與混合啟動子(hybrid promoter),像是tac啟動子(deBoer等人,美國國家科學院院刊(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),80:21-25,1983年)。
用於細菌系統之啟動子亦可包含一被適當定位之Shine-Dalgarno序列。T7聚合酶(polymerase)系統亦可被用來驅動一置於該T7啟動子的控制之下之核酸編碼序列之表現。可參閱,例如:pET載體(EMD化學公司,Gibbstown 城市,新澤西州,美國)(EMD Chemicals,Gibbstown NJ,USA)與宿主細胞,例如:如EMD化學公司所提供之Novagen User Protocol TB053與美國專利案第5,693,489號(US 5,693,489)中所述者)。舉例而言,該等載體可與BL21(DE3)細胞和BL21(DE3) pLysS細胞一起使用以製造出蛋白,例如:每毫升細胞培養液中(per ml of cell culture)至少0.05,0.1或0.3毫克(mg)。其他可被使用之細胞株包括B834之DE3溶源(DE3 lysogen)菌株,BLR,HMS174,NovaBlue,包括具有一pLysS質體之細胞。
用於酵母菌細胞之例示性啟動子包括用於3-磷酸甘油酸激酶(3-phosphoglycerate kinase)(Hitzeman等人,生物化學期刊(J. Biol. Chem.),255:2073,1980年)或其他醣解酵素(glycolytic enzymes)(Hess等人,酵素調節進展期刊(J. Adv. Enzyme Reg.),7:149,1968年;Holland,生物化學(Biochemistry),17:4900,1978年),像是烯醇酶(enolase),甘油醛-3-磷酸去氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase),己醣激酶(hexokinase),丙酮酸去羧酶(pyruvate decarboxylase),磷酸果糖激酶(phosphofructokinase),葡萄糖-6-磷酸異構酶(glucose-6-phosphate isomerase),與丙酮酸激酶(pyruvate kinase),之啟動子。其他例示性之酵母菌啟動子係為可誘導的(inducible)且具有其他由生長條件所控制之轉錄的優點。可誘導之啟動子的範例包括用於乙醇脫氫酶2(alcohol dehydrogenase 2),異細胞色素C(isocytochrome C),酸性磷酸酶(acid phosphatase),金屬硫蛋白(metallothionein),與負責麥芽糖(maltose)與半乳糖(galactose)利用之酵素的啟動子區帶(promoter regions)。
於哺乳類宿主細胞之載體中對於編碼一受體結合劑之mRNA之表現係可被控制的,舉例而言,可藉由得自於病毒基因體之啟動子,例如:多瘤病毒(polyoma virus),腺病毒(adenovirus)(像是第二型腺病毒(Adenovirus 2)),牛乳頭狀瘤病毒(bovine papilloma virus),禽類肉廇病毒(avian sarcoma virus),細胞巨大病毒(cytomegalovirus),一反轉錄病毒(retrovirus),B型肝炎病毒(hepatitis-B virus)與猿猴病毒(Simian Virus) 40(SV40),來自於異源的哺乳類啟動子(heterologous mammalian promoters),例如:肌動蛋白(actin)啟動子,或一免疫球蛋白(immunoglobulin)啟動子,與來自於熱休克(heat-shock)之啟動子。
異源啟動子系統亦可被使用,例如:對四環黴素(tetracycline)起反應(responsive)之啟動子。參見Urlinger,S.,等人,2000年,美國國家科學院院刊(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),97(14):7963-7968。轉錄作用亦可藉由一位於順式位(cis)或反式位(trans)之增強子(enhancer)序列來驅動。例示之哺乳類增強子序列包括用於血球蛋白(globin),彈性蛋白酶(elastase),白蛋白(albumin),α-胎蛋白(α-fetoprotein),與胰島素(insulin)之增強子序列。其他範例包括位於複製起點(replication origin)近側(late side)之SV40增強子(bp 100-270),細胞巨大病毒(cytomegalovirus)早期啟動子增強子,位於該複製起點近側之多瘤增強子(polyoma enhancer),與腺病毒增強子。該增強子可接合於(spliced into)載體內該受體結合劑之編碼序列之5'端或3'端位置,但較佳位於該啟動子之5'端部位。
用於真核宿主細胞(酵母菌(yeast),真菌(fungi),昆蟲(insect),植物(plant),動物(animal),人類(human),來自其他多細胞生物(multicellular organism)之有核細胞(nucleated cell))之表現載體亦可含有用於終止轉錄與用於穩定mRNA所需的序列。該等序列通常可獲自真核生物或病毒DNA或cDNA之5'端與,偶爾3'端之非轉譯區帶(untranslated region)。該等區帶含有核苷酸段(nucleotide segments),其等可轉錄為編碼受體結合劑之mRNA之非轉譯部分中之聚腺苷酸化片段(polyadenylated fragments)。該表現載體亦可包括一或多個插入子序列(intronic sequences)。
該受體結合劑亦可被表現於昆蟲細胞中,例如:Sf9或SF21細胞,例如:利用pFAST-BACTM系統。其他例示性之桿狀病毒(baculovirus)表現載體係可得自於Invitrogen,Life Technologies公司,美國加洲Carlsbad(Carlsbad,CA,USA)。該受體結合劑亦可被表現於哺乳類細胞中。舉例而言,源自於哺乳類之細胞株係可被使用。哺乳類宿主細胞株之範例包括猴腎細胞之COS-7細胞株(ATCC CRL 1651)(Gluzman等人,細胞期刊(Cell),23:175,1981年),L細胞,C127細胞,3T3細胞(ATCC CCL 163),中國倉鼠卵巢(CHO)細胞,人類子宮頸癌細胞(HeLa細胞),與BHK(ATCC CRL10)細胞株,以及源自於非洲綠猴腎(African green monkey kidney)細胞株CV1(ATCC CCL 70)之CV1/EBNA細胞株,如McMahan等人之論文中所述者(EMBO期刊,10: 2821,1991年)。已建立之用於將DNA導入至哺乳類細胞的方法(Established methods)已被描述於文獻中。(Kaufman,R. J.,《大規模哺乳細胞培養(Large Scale Mammalian Cell Culture)》,1990年,第1569頁)。
其他適於用來於重組細胞中合成受體結合劑之方法,載體,與宿主細胞係敘述於《分子選殖:實驗室手冊(Molecular Cloning: A Laboratory Manual)》,第三版,Sambrook等人(編著),冷泉港出版,2001年(ISBN號碼:0879695773)。
一旦於細胞中表現,受體結合劑可自細胞培養液,包涵體(inclusion bodies),或細胞溶解產物中回收。細胞可藉由多種物理或化學方法而被打破,例如:循環性冷凍解凍(freeze-thaw cycling),音波振動處理(sonication),機械式打破(mechanical disruption),或細胞溶解劑(cell lysing agents)(例如:清潔劑(detergents))。
受體結合劑可自其他可於細胞溶解產物或細胞培養液中找到之細胞蛋白質或多肽中被純化。多種蛋白質純化之方法可被運用且該等方法於該領域中係為已知的且被描述,舉例而言,於Deutscher,酶學方法(Methods in Enzymology),182,1990年;與Scopes,《蛋白質純化:原理與實務(Protein Purification: Principles and Practice)》,Springer-Verlag出版,紐約(New York),2010年(ISBN號碼:1441928332)。例示之純化程序包括:於一離子交換柱(ion-exchange column)上分群(fractionation);乙醇沈澱(ethanol precipitation);逆相HPLC(reverse phase HPLC);二氧化矽(silica)或陽離子交換樹脂(諸如DEAE)層析,層析調焦測定(chromatofocusing);聚丙烯醯胺電泳(SDS-PAGE);硫酸胺沈澱(ammonium sulfate precipitation);使用例如Sephadex G-75之凝膠過濾(gel filtration using);蛋白質A Sepharose管柱(protein A Sepharose columns)用以移除像是IgG等雜質;與親和性管柱(例如:金屬鉗合管柱(metal chelating columns)用來結合經抗原決定部位標誌(epitope-tagged)型之蛋白與具有多種配體之管柱,用來結合任何與該受體結合劑相連之純化部份(purification moiety))。一純化方法可包括兩不同之離子交換層析(ion-exchange chromatography)步驟之結合,例如:陽離子交換層析後接著進行陰離子交換層析,或相反為之。受體結合劑可藉由多種方法,包括鹽洗(salt)及/或pH梯度(gradient)或分段梯度(Steps)法,自離子交換樹脂中被沖洗(eluted)出來。於一些實施例中,該受體結合劑包括一純化部份(像是一抗原決定部位標誌(epitope tags)與親和性拈取部(affinity handle))。該等部份可被用於親和性層析(affinity chromatography)且可擇地可藉由蛋白水解切割(proteolytic cleavage)來移除。
一受體結合劑可被存放於多種溶劑中,包括:水,PBS,與緩衝溶液(buffered solution)。例示之緩衝溶液包括醋酸鈉(sodium acetate) pH 4.5,醋酸鈉pH 4.7,醋酸鈉pH 4.9,醋酸鈉pH 5.1,醋酸鈉pH 5.3,醋酸鈉pH 5.5,琥珀酸鹽(succinate) pH 5.2,琥珀酸鹽pH 5.4,琥珀酸鹽pH 5.6,琥珀酸鹽pH 5.8,組胺酸(histidine) pH 5.7,組胺酸pH 6.0,組胺酸pH 6.3,組胺酸6.6,磷酸鈉(sodium phosphate)pH 6.5,磷酸鈉pH 6.7,磷酸鈉7.0,磷酸鈉pH 7.3,磷酸鈉pH 7.7,咪唑(imidazole) pH 6.5,咪唑pH 6.8,咪唑pH 7.2,三羥甲基氨基甲烷(Tris) pH 7.0,三羥甲基氨基甲烷(Tris) pH 7.5,三羥甲基氨基甲烷(Tris) pH 7.7。緩衝劑可以,例如:約1~100毫莫耳濃度(mM),5~50毫莫耳濃度(mM),10~50毫莫耳濃度(mM),或5~25毫莫耳濃度(mM),之濃度存在。該溶液可進一步包括一鹽,像是氯化鈉(NaCl)(例如:50毫莫耳濃度(mM),150毫莫耳濃度(mM),或250毫莫耳濃度(mM),與其間之範圍),精胺酸(arginine)(例如:於約1%,2%,3%,4%,5%,7.5%,與其間之範圍),蔗糖(sucrose)(例如:於約1%,2%,3%,4%,5%,7.5%,8.5%,10%,15%,與其間之範圍),及/或丙三醇(glycerol)(例如:於約0.5%,1%,2%,3%,4%,5%,7.5%,8.5%,10%,15%,與其間之範圍)。
該受體結合劑可以至少50毫克(mg),100毫克(mg),500毫克(mg),1克(g),5克(g),10克(g),或更多之量存在於組成物中。
藥學組成物
一受體結合劑可被配方成一藥學組成物。典型地,該組成物係為無菌的(sterile),且具有一緩衝劑,一藥學上可接受之鹽,與一賦形劑(excipient)或安定劑(stabilizer)中之一或多者。舉例而言,該組成物可為一水性組成物(aqueous composition)。本案所述之一受體結合劑可根據用於生物之標準方法而被配方。參見,例如:Gennaro(編著),《雷明頓:藥學技術與實踐(Remington: The Science and Practice of Pharmacy)》,第20版,Lippincott,Williams & Wilkins出版,2000年,(ISBN號碼:0683306472);Ansel等人,《藥學劑型與藥物遞送系統(Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems)》,第7版,Lippincott Williams & Wilkins Publishers出版,1999年(ISB N號碼:0683305727);Kibbe(編著),《藥用賦形劑手冊(Handbook of Pharmaceutical Excipients)》,第3版,2000年,(ISBN號碼:091733096X);《蛋白質配方與遞送(Protein formulation and delivery)》,McNally與Hastedt(編著),Informa Health Care出版,(ISBN號碼:0849379490),2007年。
一用於一藥學組成物之受體結合劑係典型地至少具有10,20,50,70,80,90,95,98,99,或99.99%之純度,且典型地不含有人類蛋白。其可為該組成物中之唯一蛋白或該組成物中之唯一活性蛋白。其亦可結合一或多個之其他活性蛋白,例如:一或多個其他經純化之活性蛋白,例如:一相關或不相關蛋白。於一些實施例中,該組成物可包含該受體結合劑於一界在約0.001~10%間之濃度,例如:0.001~0.1%,0.01~1%,或0.1%~10%之濃度。
因此,本案之特徵亦在於本案所述之該等劑之純化(purified)與分離(isolated)之形式。用語”分離(isolated)”指的是材料(material)係被從其之原始環境(例如:產生該受體結合劑之細胞或材料)移除。藥學組成物可實質上不含發熱性材料(pyrogenic materials),實質上不含核酸,及/或實質上不含胞內酵素與成分(components),例如:聚合酶(polymerases),核醣蛋白(ribosomal proteins),與伴隨蛋白(chaperone proteins)。
一藥學組成物可包括一藥學上可接受之載劑。如本案所使用者,“藥學上可接受之載劑(pharmaceutically acceptable carrier)”包括任何與所有之溶劑,分散介質(dispersion media),塗層(coatings),抗菌(antibacterial)與抗黴(antifungal)劑,等滲性(isotonic)與吸收延遲劑(delaying agents),以及生理上可相容之類似物。一“藥學上可接受之鹽(pharmaceutically acceptable salt)”指的是一保留母化合物之所欲的生物活性且並不會造成任何不欲之毒性效應(toxicological effect)之鹽(參見,例如Berge,S.M.等人,1977年,藥學期刊(J. Pharm. Sci.),66:1-19),例如:酸加成鹽(acid addition salt)與鹼加成鹽(base addition salt)。
於一實施例中,該受體結合劑係與一或多個賦形劑共同配方,例如:氯化鈉(sodium chloride),與一磷酸鹽緩衝溶液(phosphate buffer)(例如:磷酸氫二鈉七水合物(sodium dibasic phosphate heptahydrate),磷酸二氫鈉(sodium monobasic phosphate)),與聚山梨糖醇酯(polysorbate)。其可,例如:以5~100,5~30,30~50,或50~100毫克/毫升(mg/ml)之濃度被提供於,舉例而言,一緩衝溶液中,且被儲放於2~8℃之溫度下。藥學組成物亦可為多種其他之形式(form)。該等形式包括,舉例而言,液體(liquid),半固體(semi-solid)與固體劑型(dosage form),像是液體溶液(例如:注射(injectable)溶液與難溶(infusible)溶液),分散液(dispersion)或懸浮液(suspensions),與微脂體(liposome)。較佳之形式可取決於投藥(administration)與治療應用時之預定模式(intended mode)。本案所述之用於該等劑之組成物係典型為注射或難溶溶液之形式,或作局部或眼部的遞送(參見下文)。
藥學組成物在製造與儲存之條件下典型地為無菌且安定的。一藥學組成物亦可被測試以確保其符合投藥之法規(regulatory)與產業標準(industry standard)。該組成物可被配方為一溶液,微乳液(microemulsion),分散液,微脂體(liposome),或其他適於高藥物濃度之有序結構(ordered structure)。無菌注射溶液(Sterile injectable solutions)可藉由於一適當之溶劑中,將所需數量之本案所述之一劑與上述列舉之組成份(ingredients)中之一者或其等之組合,依照需求作結合,再接著利用過濾滅菌法(filtered sterilization)來製備。一般而言,分散液係藉由將本案所述之一劑結合至一包含一鹼性分散媒質(dispersion medium)之無菌載具(vehicle)來製備,且需要其他上述列舉之組成份。就用來製備無菌注射溶液之無菌粉末而言,較佳之製備方法係真空乾燥法(vacuum drying)與冷凍乾燥法(reeze-drying),其產生之粉末具有本案所述之一劑加上任何其他所欲之來自於先前其之過濾滅菌溶液中之組成份。一溶液之適當的流動性可以,舉例而言,利用像是卵磷脂(lecithin)之塗層(coating),藉由保持分散液所需之顆粒大小以及藉由界面活性劑之使用,來維持。可藉由含入延遲吸收之一劑,例如:單硬脂酸鹽(monostearate salt)與明膠(gelatin),來設計注射組成物之延續吸收作用(prolonged absorption)。
舉例而言,一受體結合劑可與一聚合物相結合,例如:一實質上非抗原性(non-antigenic)之聚合物,像是一聚烯化氧化物(polyalkylene oxide)或一聚乙烯氧化物(polyethylene oxide)。於一些實施例中,該聚合物係共價地連接至該受體結合劑,例如:直接地或非直接地。適合之聚合物會實質地於重量上有所不同。具有分子數目平均重量(molecular number average weight)之範圍為介於約200至約35,000道爾頓(Dalton)(或約1,000至約15,000,與2,000至約12,500道爾頓(Dalton))之聚合物係可被使用。舉例而言,一受體結合劑可被接合至(conjugated)一水溶性聚合物,例如:一親水性聚乙烯聚合物(polyvinyl polymer),例如:聚乙烯醇(polyvinylalcohol)或聚乙烯吡咯啶酮(polyvinylpyrrolidone)。此類聚合物之一非限制性之表列包括聚烯化氧化物共聚物(polyalkylene oxide homopolymer),像是聚乙二醇(polyethylene glycol)(PEG)或聚丙二醇(polypropylene glycol),聚氧乙烯化多醇(polyoxyethylenated polyol),其共聚物及其嵌段共聚物(block copolymer),限制條件為保持嵌段共聚物之水溶性。其他有用之聚合物包括聚氧化烯(polyoxyalkylene),像是聚氧乙烯(polyoxyethylene),聚氧丙烯(polyoxypropylene),與聚氧乙烯及聚氧丙烯(Pluronics)之嵌段共聚物;聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylates);卡波姆(carbomers);包含下列該醣單體之分支或未分支多醣:D-甘露糖(D-mannose),D-及L-半乳糖(galactose),岩藻醣(fucose),果糖(fructose),D-木糖(D-xylose),L-阿拉伯糖(L-arabinose),D-葡萄糖醛酸(D-glucuronic acid),唾液酸(sialic acid),D-半乳醣醛酸(D-galacturonic acid),D-甘露糖醛酸(D-mannuronic acid)(例如:多甘露糖醛酸(polymannuronic acid),或海藻酸(alginic acid)),D-葡萄糖胺(D-glucosamine),D-半乳胺糖(D-galactosamine),D-葡萄糖(D-glucose)與神經胺糖酸(neuraminic acid),包括同元多醣(homopolysaccharide)與異元多醣(heteropolysaccharide)像是乳糖(lactose),支鏈澱粉(amylopectin),澱粉(starch),羥乙基澱粉(hydroxyethyl starch),直鏈澱粉(amylose),硫酸葡聚醣(dextrane sulfate),葡萄聚醣(dextran),糊精(dextrin),肝醣(glycogen),或酸性黏多醣類(acid mucopolysaccharides)之多醣次單元,例如:透明質酸(hyaluronic acid);醣醇(sugar alcohol)之聚合物,例如:多山梨糖醇(polysorbitol)與多甘露醇(polymannitol);肝素(heparin)或乙醯肝素(heparan)。
於某些實施例中,該受體結合劑可與一會保護化合物避免其被快速釋放之載體共同製備。其可以一植入(implant)或一微囊包埋(microencapsulated)之遞送系統,以一受控釋放之配方而被遞送。可使用生物可分解(Biodegradable),生物相容性(biocompatible)之聚合物,例如:乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate),聚酸酐(polyanhydride),聚乙醇酸(polyglycolic acid),膠原蛋白(collagen),聚原酸酯(polyorthoester),與聚乳酸(polylactic acid)。相關背景資料可參見,例如:《緩釋和控釋之藥物遞送系統(Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems)》,J.R. Robinson,編著,Marcel Dekker,Inc.出版,紐約(New York),1978年。
投藥
一受體結合劑可投藥至一個體(subject),例如,一人類個體,藉由多種不同之方法,例如:以靜脈推注(bolus)方式或藉由一段時間內的連續式輸注(continuous infusion)之靜脈投藥(intravenous administration),藉由肌肉內(intramuscular),肌肉內(intramuscular),動脈內(intraarterial),椎管內(intrathecal),囊內(intracapsular),眼眶內(intraorbital),心內(intracardiac),皮內(intradermal),腹膜內(intraperitoneal),滑膜內(intrasynovial),經氣管(transtracheal),皮下(subcutaneous),表皮下(subcuticular),關節內(intraarticular),囊下(subcapsular),蛛膜下(subarachnoid),脊椎內(intraspinal),硬膜外注射(epidural injection),胸骨內注射(intrasternal injection)與輸注(infusion)。其他投藥之模式包括局部(例如:皮膚(dermal)或黏膜(mucosal))或吸入(inhalation)(例如:鼻內(intranasal)或肺內(intrapulmonary))途徑。對於許多應用,投藥途徑係為下列中之一種:靜脈注射(intravenous injection)或輸注(infusion),皮下注射(subcutaneous injection),或肌肉注射(intramuscular injection)。
一受體結合劑可以一固定之劑量或以一毫克/公斤(mg/kg)之劑量被投藥。其可為靜脈地(intravenously(IV))或皮下地(subcutaneously(SC))被投藥。該受體結合劑可以,舉例而言,每天,每隔一天,每三、四或五天,每星期,每三到五星期,例如每四星期,或每個月,被投藥。
一藥學組成物可包括一“治療上有效量(therapeutically effective amount)”之本案所述之一劑。一劑之一治療上有效量可根據種種因素而變化,例如疾病狀態(disease state),年齡,性別,個體之體重(weight of the individual),化合物誘導出(elicit)個體(individual)之一所欲反應之能力,如至少一個疾病參數之改善(amelioration),或該疾病之至少一個症狀之改善(與可擇地任何其他藥劑被投藥後之效應)。一治療上有效量係亦為一治療上有益之效應超過該組成物之任何毒性或有害效應之量。一受體結合劑係通常以一治療上有效量被投藥。
藥學組成物可利用醫療裝置,例如:植入物(implant),輸液泵(infusion pump),皮下注射針(hypodermic needle),與無針皮下注射裝置(needleless hypodermic injection device),來投藥。該裝置可包括,例如:一或多個用於儲藏藥學組成物之殼體(housings),且可被構型成可遞送該受體結合劑之單位劑量(unit dose),與可擇地一第二劑。該劑量可為固定之劑量,亦即是,適於作為用於要被治療之個體之單位劑量(unitary dosage)之物理上個別單元(discrete unit);各單位可包含經計算可產生所欲治療效果之受體結合劑的預定數量與一藥學載體之結合以及可擇地與另一劑之結合。
於一些實施例中,要治療本案所述之一疾病,一受體結合劑可,以足夠誘發至少一可反應該疾病嚴重程度(severity)之指標(indicator)之持續改善(sustained improvemen)之一量與時間,被投藥給具有該疾病之個體。若該個體於相隔一到四星期之至少兩個時機(occasion)中呈現改善,則此改善可被視為“持續的(sustained)”。改善之程度可基於病徵(sign)或症狀(symptom)來決定,且亦可運用提供給該個體之問卷來決定,像是生活品質問卷(quality-of-life questionnaire)。
反應病症(illness)程度的多種指標可被評估用來決定該治療之量與時間是否足夠。所選指標或指標群之基線(baseline)值係藉由檢驗在受體結合劑之第一劑量投藥前之個體而建立。較佳地,該基線檢驗係於投藥該第一劑量之約六十天內完成。
改善之誘發可藉由反覆投藥一劑量之該受體結合劑,直到該個體展露(manifests)出超過所選之指標或指標群基線之一改善為止。於治療慢性疾病(chronic condition)時,改善之程度可藉由反覆投藥超過至少一個月或更多,例如,一、二或三個月或更久,或無限期地之期間來獲得。於治療一急性疾病時,該劑可於一至六星期之一段時間內或甚至以一單一劑量被投藥。
儘管該病症的程度於治療後可根據一或更多之指標而顯示為改善的,治療仍可以相同的水準或以減少之劑量或頻率而無限期地繼續下去。治療亦可被中斷,例如:依據症狀改善或消失之情況。一旦治療被減少或中斷,若症狀重新復發時,則治療可恢復進行。
治療
一受體結合劑,例如可與IL-1RI結合且拮抗IL-1訊號傳遞之受體結合劑,可被用來治療一“IL-1所中介之疾病(IL-1 mediated disorder)”,其包括任何疾病或醫學狀況(medical condition)係為(i)至少部份由IL-1促效作用所導致的,(ii)與一升高程度或活性(elevated levels or activity)之IL-1訊號傳遞成份(signaling component)(例如:IL-1α,IL-1β,或IL-1RI)或升高之IL-1訊號傳遞有關,及/或(iii)係藉由降低IL-1活性而獲改善(ameliorated)。IL-1所中介之疾病包括急性與慢性疾病,包括自體免疫疾病與發炎性疾病。IL-1所中介之疾病包括全身性的(systemic)與非全身性的(non-systemic)疾病。目前已公認IL-1α與IL-1β係為涉及傳染性反應與發炎性疾病(包括風溼性關節炎(rheumatoid arthritis))之有效促發炎性細胞激素(pro-inflammatory cytokines)。於具有多種自體免疫疾病(autoimmune disorders),缺血(ischemia),及數種癌症之病人身上皆可觀察到增加之IL-1產生,因而表示IL-1係與這些疾病以及相關疾病有所牽連。
相關背景資料亦可參見Sims與Smith,IL-1家族:免疫之調節者(The IL-1 fami;y: regulators of immunity),自然評論:免疫學(Nature Reviews Immunology),doi:10.1038/nri2691,2010年。
該用語“治療(treat)”意指,以有效改善一病況(condition),症狀(symptom),或與一疾病(如本案所述之一疾病)相關之參數,或避免一疾病之惡化(progression)至一統計上顯著之程度或至一熟習此藝者可察覺之程度,之一量(amount),方式(manner)及/或模式(mode),對一個體,例如:一病人,作本案所述之一劑之投藥。該治療(treatment)可為用來治療(cure),癒合(heal),減輕(alleviate),緩和(reIieve),改變(alter),矯治(remedy),改良(ameIiorate),減緩(palliate),改善(improve)或影響(affect)該疾病,該疾病之症狀,或朝向該症狀之罹病傾向(predisposition)。一有效之量,方式,或模式可根據該個體而改變或可為該個體量身訂作。例示之個體包括人類,靈長類,與其他非人類哺乳動物。一受體結合劑亦可預防性地(prophylactically)被給予,以減少一疾病發生之風險或其之症狀。
該IL-1所中介之疾病可為一自體免疫疾病。IL-1所中介之自體免疫疾病之範例包括:風溼性關節炎(rheumatoidarthritis),僵直性脊椎炎(ankylosing spondylitis),貝塞特氏症候群(Behcet’s syndrome),發炎性腸病(inflammatory bowel disease)(包括克隆氏病(Crohn’s disease)與潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis)),氣喘(asthma),牛皮癬(psoriasis),第一型糖尿病(Type I diabetes),與其他於本案所指出之疾病。本案所述之一受體結合劑可被投藥至一患有該等IL-1所中介之自體免疫疾病或處於其風險的個體。例示之IL-1所中介之疾病包括:
風溼性關節炎(rheumatoid arthritis)與相關之關節炎(arthritides)。一受體結合劑可被用來治療患有風溼性關節炎(rheumatoid arthritis)或處於其風險之一個體。風溼性關節炎(RA)係一種慢性之全身性自體免疫發炎性疾病(systemic autoimmune inflammatory disease),其影響關節上之滑膜(synovial membrane)且損害關節軟骨(articular cartilage)。風溼性關節炎(RA)之致病機轉(pathogenesis)係為T淋巴球依賴性的且可包括被稱為類風溼性因子(rheumatoid factors)之自體抗體(autoantibodies)的產生。類風溼性因子與抗原之複合體可形成且積聚於關節液與血液中,誘使淋巴球,嗜中性球(neutrophil),與單核球(monocyte)滲入(infiltration)至關節滑膜(synovium)中。關節係通常以一對稱的型式(symmetrical pattern)而受損傷(affected),但關節外之疾病(extra-articular disease)亦可發生,例如:導致肺纖維化(pulmonary fibrosis),脈管炎(vasculitis),與皮膚潰瘍(cutaneous ulcers),或表現出(manifest as)嗜中性球減少(neutropenia),血小板減少(thrombocytopenia)與脾增大(splenomegaly)之費爾提氏症候群(Felty's syndrome)。病人亦可於受損傷之關節,心包膜炎(pericarditis),胸膜炎(pleuritis),冠狀動脈發炎(coronary arteritis),與具有肺纖維化(pulmonary fibrosis)之間質性肺炎(interstitial pneumonitis)之區域處呈現類風濕性結節(rheumatoid nodules)。IL-1Ra的一種形式係用來指示中度至重度之活動性(active)風溼性關節炎(RA)。參見,例如,Cohen,S.等人,關節炎與風濕症期刊(Arthritis & Rheumatism),46,614-24,2002年;Fleischmann,R.M.等人,關節炎與風濕症期刊(Arthritis & Rheumatism),48,927-34,2003年;Nuki,G.等人,關節炎與風濕症期刊(Arthritis & Rheumatism),46,2838-46,2002年;Schiff,M.H.等人,關節炎與風濕症期刊(Arthritis & Rheumatism),50,1752-60,2004年。
活動性風溼性關節炎(active RA)之症狀包括疲倦(fatigue),缺乏食慾(lack of appetite),微熱(low grade fever),肌肉與關節疼痛(muscle and joint aches),與僵直(stiffness)。肌肉與關節僵直係通常在早晨與不活動之時期過後最為顯著。於病發(flare)期,關節常會變得發紅,腫大(swollen),疼痛(painful),與觸痛(tender),一般而言係因滑膜炎(synovitis)之緣故所致。用於評估風溼性關節炎(RA)與風溼性關節炎(RA)之症狀之量表包括風溼性關節炎嚴重性量表(Rheumatoid Arthritis Severity Scale)(RASS;Bardwell等人,2002年,風濕病學期刊(Rheumatology),41(1):38-45),SF-36關節炎專用健康指數(SF-36 Arthritis Specific Health Index)(ASHI;Ware等人,1999年,醫療照護期刊(Med. Care.),37(5 Suppl):MS40-50),關節炎影響評量表(Arthritis Impact Measurement Scales)或關節炎影響評量表2(Arthritis Impact Measurement Scales 2)(AIMS或AIMS2;Meenan等人,1992年,關節炎與風濕病期刊(Arthritis Rheum.),35(1):1-10);史丹佛健康評量問卷(Stanford Health Assessment Questionnaire)(HAQ),HAQII,或修訂版(modified)HAQ(參見,例如:Pincus等人,1983年,關節炎與風濕病期刊(Arthritis Rheum),26(11):1346-53)。
一描述於本案之受體結合劑可被投藥至一患有風溼性關節炎(RA)或處於其風險之個體,以延緩其之肇始(onset)及/或改善(ameliorate)一或多個前述之病徵(sign)與症狀(symptom)。該個體可具有中度的至重度的活動性風溼性關節炎(active RA)。該個體可為一於TNF抑制劑療法(TNF inhibitor therapy)(例如:以恩博(恩塔臬西伯)(ENBREL(etanercept)),復邁(阿達利母馬)(HUMIRA(adalimumab)),或瑞米凱德(因弗利西馬)(REMICADE(infliximab))進行治療)下之不反應者(non-responder);該個體可事先已被投藥一TNF抑制劑;或該個體亦可持續接受一TNF抑制劑(以及起反應或不起反應)。
該個體亦可被投藥胺甲葉酸(methotrexate)。該個體可被投藥一或多個其他之DMARDS(疾病修飾抗風濕病藥物(disease modifying anti-rheumatic drugs)),一皮質類固醇(corticosteroid),及/或一非類固醇抗炎症藥物(a non-steroidal anti-inflammatory)。其他可與一受體結合劑共同投藥(co-administered)之藥物包括CD28之抑制劑(例如:CTLA4-Ig),RANKL之抑制劑,IFNγ,IL-6,IL-8,與IL-17。抑制劑包括針對該等劑之抗體,專一於這些中介者(mediator)之可溶受體,及/或針對該等中介者之受體的抗體。
幼年型慢性關節炎(juvenile chronic arthritis)。一受體結合劑可被用於治療幼年型慢性關節炎(juvenile chronic arthritis),例如:於一低於21,18,17,16,15,或14歲之個體。幼年型慢性關節炎(juvenile chronic arthritis)於多個方面(several respect)相像於風溼性關節炎(RA)。個體可為類風溼性因子陽性者。個體可具有該疾病之寡關節型(Pauciarticular),多關節型(polyarticular),或全身性(systemic)形式。該關節炎可造成關節粘連(joint ankylosis)與生長停滯(retarded growth)且亦可導致慢性前葡萄膜炎(chronic anterior uveitis)與全身性類澱粉變性症(systemic amyloidosis)。一受體結合劑可被用來延緩一或多個該等症狀之肇始(onset)或改善(ameliorate)一或多個該等症狀。
一受體結合劑可被用於治療幼年自發性關節炎(juvenile idiopathic arthritis),包括全身性幼年型自發性關節炎(systemic onset juvenile idiopathic arthritis(SO-JIA))。個體可能已對先前之皮質類固醇治療(corticosteroid treatment)失敗或需要以每天等同於或超過0.3毫克/公斤(mg/kg)之劑量作皮質類固醇治療。參見,例如Quartier等人,2011年,風濕病年鑑(Ann Rheum Dis.),70(5):747-54。
其他的風濕疾病(Rheumatic Disorders)。本案所述之一受體結合劑亦可被用來治療其他的風濕疾病,包括硬皮症(scleroderma),全身性紅斑性狼瘡(systemic lupus erythematosus),痛風(gout),骨關節炎(osteoarthritis),風濕性多肌痛症(polymyalgia rheumatica),乾癬性關節炎(psoriatic arthritis)與慢性萊姆關節炎(chronic Lyme arthritis),隨意肌(voluntary muscle)與其他肌肉的發炎(inflammation),包括皮肌炎(dermatomyositis),包涵體肌炎(inclusion body myositis),多發性肌炎(polymyositis),與肺淋巴管平滑肌增生症(lymphangioleimyomatosis),化膿性關節炎症候群(pyrogenic arthritis syndrome),小兒肉芽腫性關節炎(pediatric granulomatous arthritis)(PGA)/布勞症候群(Blau syndrome),與其他於本案討論之風濕疾病。
一受體結合劑可被用來治療代謝性風濕疾病,例如:與高尿酸血(hyperuricemia)有關之疾病,例如:痛風(gout),包括慢性急性痛風(chronic acute gout),以及其他結晶所中介之關節病變(crystal-mediated arthropathies)。該劑可被用以治療藥物所誘發之與痛風有關的病發(flare),包括例如由黃嘌呤氧化酶抑制劑(xanthine oxidase inhibitors),尿酸氧化酶(urate oxidase),或促進尿酸排泄劑(uricosuric agents)所誘發之病發(flare)。於痛風之情況,尿酸之結晶可活化發炎體(inflammasome)且觸發IL-1β之釋放。
脊椎關節病變(Spondyloarthropathies)。一受體結合劑可被用來治療脊椎關節病變(spondyloarthropathies),其包括疾病像是僵直性脊椎炎(ankylosing spondylitis),萊特氏症候群(Reiter's syndrome),與發炎性腸病(inflammatory bowel disease)有關之關節炎(arthritis associated with inflammatory bowel disease),與牛皮癬(psoriasis)有關之脊椎炎(spondylitis)(spondylitis associated with psoriasis),幼年型脊椎關節病變(juvenile onset spondyloarthropathy)與未分化型脊椎關節病變(undifferentiated spondyloarthropathy)。脊椎關節病變(spondyloarthropathies)時常與HLA-B27基因有所關聯。個體可缺乏類風溼性因子且可展現具有或不具有脊椎炎(spondylitis)之薦腸關節炎(sacroiliitis)與發炎性不對稱型關節炎(inflammatory asymmetric arthritis)。個體亦可具有眼睛發炎(ocular inflammation)(參見下文)。
硬皮症(Scleroderma)。一受體結合劑可被用來治療硬皮症(scleroderma)或全身性硬化症(systemic sclerosis)。硬皮症之特徵在於可能為局部性(localized)或全身性之皮膚硬結(induration)。亦可出現於微小血管(microvasculature)處之血管性病變(Vascular lesions)與內皮細胞損傷(endothelial cell injury)。個體可能呈現單核細胞(mononuclear cell)滲入皮膚病變處(cutaneous lesions)且具有抗核抗體(anti-nuclear antibodies)。其他顯現致病性(pathogenesis)之器官可包括:腸胃道(gastrointestinal tract),其可能具有平滑肌(smoothmuscle)萎縮(atrophy)與造成異常蠕動(peristalsis)/運動性(motility)之纖維化(fibrosis);腎臟(kidney),其可能具有同心內皮下血管內膜增生(concentric subendothelial intimal proliferation),致使小弓形與葉間動(arcuate and interlobular arteries)具有降低之腎臟皮質血流量(renal cortical blood flow),且其可導致蛋白尿(proteinuria),氮血症(azotemia)與高血壓(hypertension);骨骼肌,其可能涉及萎縮(atrophy),間質纖維症(interstitial fibrosis),發炎(inflammation),肺臟(lung),間質性肺炎(interstitial pneumonitis)與間質纖維症(interstitial fibrosis);與心臟,其可呈現,例如:帶狀收縮壞死(contraction band necrosis)與結瘢(scarring)/纖維化(fibrosis)。本案所述之一受體結合劑可被用來投藥至一患有硬皮症或處於其風險之個體以改善前述病徵與症狀中之一或多者。
修格連氏症候群(Sj gren’s syndrome)。一受體結合劑可被用來治療修格連氏症候群(Sjgren’s syndrome)。修格連氏症候群(Sjgren’s syndrome)之特徵在於免疫所中介之發炎(immune-mediated inflammation)與其後(subsequent)淚腺(tear glands)與唾腺(salivary glands)之功能損壞(functional destruction)。該疾病係可與發炎性結締組織疾病(inflammatory connective tissue diseases)有關或伴隨發炎性結締組織疾病發生。該疾病係與對抗Ro與La抗原(Ro and La antigens)之自體抗體的產生有關,Ro與La抗原兩者皆為小RNA-蛋白質複合體(small RNA-protein complexes)。病變(Lesion)可造成乾性角膜結膜炎(keratoconjunctivitis sicca),口乾症(xerostomia),伴隨其他包括膽管性肝硬化(biliary cirrhosis),周圍神經病變或感覺神經病變(peripheral or sensory neuropathy),與可觸摸性紫斑(palpable purpura)之表現(manifestations)或關聯(associations)。與修格連氏症(Sjgren's)相關之眼部疾病的治療亦討論於下文。
甲狀腺疾病(Thyroid Disorders)。一受體結合劑可被用來治療甲狀腺疾病(thyroid disorder)。例示之甲狀腺疾病(thyroid disorders)包括葛瑞夫茲氏症(Graves’disease),橋本氏甲狀腺炎(Hashimoto's thyroiditis),幼年型淋巴球性甲狀腺炎(juvenile lymphocytic thyroiditis),與萎縮性甲狀腺炎(atrophic thyroiditis),且係為一對抗甲狀腺抗原之自體免疫反應結果,其產生抗體與存在於甲狀腺(thyroid gland)上且通常專一於甲狀腺之蛋白反應。可用的實驗模型(Experimental models)包括自發性模型(spontaneous models):大鼠(rats)(BUF與BB大鼠(BUF and BB rats))與雞(chickens)(肥胖雞品系(obese chicken strain))與可誘導模型(inducible models),其係藉由以甲狀腺球蛋白(thyroglobulin),或甲狀腺微粒體抗原(thyroid microsomal antigen)(甲狀腺過氧化酶(thyroid peroxidase))對於動物進行免疫化作用(immunization)而建立。
糖尿病(Diabetic)與代謝疾病(Metabolic disorders)。一受體結合劑可被用來治療糖尿病失調(diabetic disorder),像是幼年型糖尿病(juvenile onset diabetes)(包括自體免疫糖尿病(autoimmune diabetes mellitus)與胰島素依賴型糖尿病(insulin-dependent types of diabetes))與成年型糖尿病(maturity onset diabetes)(包括非胰島素依賴型(non-insulin dependent)與肥胖中介之糖尿病(obesity-mediated diabetes)),第一型糖尿病(type I diabetes)與第二型糖尿病(type II diabetes)。舉例而言,第一型糖尿病(type I diabetes)或胰島素依賴型糖尿病(insulin-dependent diabetes)係與由自體抗體與自體反應性T細胞(auto-reactive T cells)所導致之胰島細胞(pancreatic islet cell)自體免疫性破壞(autoimmune destruction)有關。此外,降低IL-1β之活性可促進葡萄糖控制與β細胞功能且可被用來治療第二型糖尿病(type II diabetes)。參見,例如:Owyang等人,內分泌學期刊(Endocrinology),2010年;151(6):2515-27。舉例而言,於一些實施例中,本案所述之一受體結合劑可被投藥至一目前並未被投藥胰島素之個體,例如:該個體並非為胰島素依賴者。舉例而言,該個體可為糖尿病前期者(pre-diabetic)。該個體可患有葡萄糖耐受不良(impaired glucose tolerance)或空腹血糖不良(impaired fasting glucose)。該個體可為肥胖或具有一高於23,25,30,35,或40(公斤/平方公尺(kg/m2))之身體質量指數(body mass index)。該個體可為胰島素抵抗性(insulin resistant)者,及/或具有高血糖症(hyperglycemia)或高胰島素血症(hyperinsulinemia)之特徵。該個體可為具有惡化至第二型糖尿病(progression to type II diabetes)之風險者。亦可參見Larsen等人,2007年,新英格蘭醫學雜誌(NEJM),356:1517-26與Larsen等人,2009年,糖尿病護理期刊(Diabetes Care),32:1663-8。於一些實施例中,該個體具有一高於6.1,6.5,7,或8毫莫耳/升(mmol/L)之空腹血糖值(fasting plasma glucose)。於一些實施例中,該個體具有高於5.5,5.7,6,6.4,7,7.5或8%之一AlC值(AlC level)。
於一些實施例中,該個體亦可被投藥一胰島素促泌素(secretagogue),例如:像是刺激胰島素分泌之磺醯尿素(sulfonylurea)(例如:氯磺丙脲(chlorpropamide),杜拉唑胺(tolazamide),乙醯苯磺醯環己脲(acetohexamide),甲苯磺丁脲(tolbutamide),甘布若(glyburide),馬爾胰(glimepiride),克吡噻(glipizide))及/或美格替耐(meglitinides)(例如:利泊格(repaglinide),替格利尼得(nateglinide))。該個體亦可被投藥一雙胍(biguanide)(例如:二甲雙胍(metformin))。該受體結合劑可被投藥以減少胰臟β細胞(pancreatic beta cells)之損失及/或對其之傷害。
於一些實施例中,該個體之座落於靠近基因IL1RN之5’端的rs4251961之C對偶基因(allele)係異基因型組合的(heterozygous)或同基因型組合的(homozygous)。
以一受體結合劑之治療作用包括改善(ameliorating)或避免與糖尿病有關之二次症狀(secondary conditions)之惡化,像是糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy),糖尿病患者之腎臟移植排斥(transplant rejection),肥胖中介之胰島素抵抗(obesity-mediated insulin resistance),以及腎衰竭(renal failure),其本身可能與蛋白尿(proteinuria)與高血壓(hypertension)相關。
腸胃疾病(Gastrointestinal Disorders)。本案所述之受體結合劑可被用來治療發炎性腸胃疾病(inflammatory gastrointestinal disorder),包括舉例而言腹腔性疾病(coeliac disease),克隆氏病(Crohn’s disease),潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis),自發性胃輕癱胰臟炎(idiopathic gastroparesis pancreatitis),包括慢性胰臟炎(chronic pancreatitis),急性胰臟炎(acute pancreatitis),發炎性腸病(inflammatory bowel disease)與潰瘍(ulcers),包括胃潰瘍與十二指腸潰瘍(gastric and duodenal ulcers)。
肺部疾病(Pulmonary disorders)。一受體結合劑可被用來治療由IL-1所中介之肺部疾病。可被治療之例示性肺部疾病包括慢性阻塞性肺臟疾病(chronic obstructive pulmonary disease)(例如:肺氣腫(emphysema)與慢性支氣管炎(chronic bronchitis)),肺泡蛋白沉積症(pulmonary alveolar proteinosis),博來黴素誘發之肺病(bleomycin-induced pneumopathy)與纖維化(fibrosis),肺纖維化(pulmonary fibrosis),包括自發性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis)與輻射誘發肺纖維化(radiation-induced pulmonary fibrosis),肺結節病(pulmonary sarcoidosis),囊腫纖維化(cystic fibrosis),肺中膠原蛋白堆積(collagen accumulation),成人呼吸窘迫症候群(ARDS),肺支氣管發育不全(broncho-pulmonary dysplasia(BPD)),慢性阻塞性肺臟疾病(chronic obstructive pulmonary diseases),與早產兒(preterm infants)之慢性纖維變性肺病(chronic fibrotic lung disease)。此外,本案所述之該等受體結合劑可被用來治療職業性肺病(occupational lung diseases),包括石綿沉著病(asbestosis),煤礦工人塵肺症(coal worker's pneumoconiosis),矽肺病(silicosis)或與長期暴露於細微粒(fine particles)下有關之相似病況。發炎性與纖維變性(fibrotic)肺病包括嗜伊紅性肺炎(eosinophilic pneumonia),自發性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis),與可能涉及一失調(misregulated)免疫發炎反應之過敏性肺炎(hypersensitivity pneumonitis),其可利用一受體結合劑來治療。
類肉瘤病(Sarcoidosis)是一種病因(etiology)不明的疾病,其之特徵在於在幾乎全身的任何組織中都存在有類上皮肉芽腫(epithelioid granulomas);此狀況出現於肺臟之情形最為普遍。其致病機轉係涉及於該疾病部位處,活化之巨噬細胞(activated macrophages)與淋巴樣細胞(lymphoid cells)的持續存在,與後續由這些細胞種類所釋放之活性產物進行局部與全身性之釋放所造成之慢性後遺症(sequelae)。
心血管疾病(Cardiovascular Disorders)。本案所述之一受體結合劑可被用來治療心血管疾病(cardiovascular disorder)或損傷,像是主動脈瘤(aortic aneurysms),急性冠狀動脈症候群(acute coronary syndrome),動脈炎(arteritis),血管阻塞(vascular occlusion),包括腦動脈梗塞(cerebral artery occlusion),冠狀動脈繞道手術(coronary by-pass surgery)之併發症(complications),缺血/再灌流傷害(ischemia/reperfusion injury),心臟病(heart disease),包括動脈粥狀硬化心臟病(atherosclerotic heart disease),心肌炎(myocarditis),包括慢性自體免疫心肌炎(chronic autoimmune myocarditis)與病毒性心肌炎(viral myocarditis),心臟衰竭(heart failure),包括慢性心臟衰竭(chronic heart failure),充血性心臟衰竭(congestive heart failure),心肌梗塞(myocardial infarction),於心臟手術(heart surgery)後或於頸動脈(carotid artery)氣球血管擴張手術(balloon angioplastic procedure)後之再狹窄(restenosis)及/或動脈粥狀硬化(atherosclerosis)現象,無症狀心肌缺血(silent myocardial ischemia),左心室(left ventricular)泵浦功能異常(pump dysfunction),左心室(left ventricular)輔助裝置(assist devices)之埋植後併發症(post implantation complications),雷諾氏症(Raynaud's phenomena),血栓性靜脈炎(thrombophlebitis),包括川崎氏脈管炎(Kawasaki's vasculitis)之脈管炎(vasculitis),靜脈阻塞疾病(veno-occlusive disease),巨細胞性動脈炎(giant cell arteritis),韋格氏肉芽腫(Wegener's granulomatosis),與許蘭-亨諾氏紫瘢症(Schoenlein-Henoch purpura)。該受體結合劑亦可預防性地被提供,例如:以減少該等心血管疾病(cardiovascular disorder)之風險。於一些實施例中,該受體結合劑係被投藥至一病患以治療動脈粥狀硬化(atherosclerosis)或降低其之風險。
IL-1中介之訊號傳遞係藉由急性心肌梗塞(acute myocardial infarction)而活化且可引發周邊梗塞區心肌細胞(peri-infarct myocardial cells)之細胞凋亡(apoptotic cell death),擴大該梗塞區之規模。本案所述之一受體結合劑可被投藥以降低由心肌梗塞所導致之損傷。舉例而言,該受體結合劑可被投藥給一處於心肌梗塞風險之個體,或被投藥給已經歷心肌梗塞之個體,特別是,例如:在最近2,4,6,12,24,或48小時內,經歷一急性心肌梗塞之個體。該劑可結合其他藥劑,包括例如:肝素(heparin)與阿司匹靈(aspirin),一起被投藥。
一受體結合劑亦可被用來治療中風(stroke),蛛膜下出血(sub-arachnoid hemorrhage),及/或頭部創傷(head trauma)或腦部損傷(brain injury)。舉例而言,升高濃度之IL-1β係涉及和中風與腦部損傷(brain injury)有關之神經發炎(neuroinflammation)(Roth well,N.J.,等人,神經科學趨勢期刊(TINS),23(12):618-625,2000年)。該受體結合劑可被投藥以減少此種發炎和其他與缺血(ischemia)及/或缺氧(hypoxia)有關之發炎。此外,該受體結合劑亦可預防性地被提供,例如:以降低該等疾病之風險及/或與該等疾病有關之發炎。舉例而言,該受體結合劑可被投藥給一處於中風,缺血情況(ischemic event),或出血情況(hemorrhagic event)(像是蛛膜下出血(sub-arachnoid hemorrhage))之風險的個體,或可被投藥給一,例如在最近2,4,6,12,24,或48小時內,已經歷中風,缺血情況,或出血情況(像是蛛膜下出血)之個體。
泌尿道疾病與腎功能異常(Genitourinary and Renal Disorders)。生殖泌尿系統(genitourinary system)之疾病亦可以本案所述之一受體結合劑來治療。這些疾病包括腎小球性腎炎(glomerulonephritis),包括自體免疫腎小球性腎炎(autoimmune glomerulonephritis),由於暴露於毒素所引發之腎小球性腎炎(glomerulonephritis)或被溶血性鏈球菌(haemolytic streptococci)或其他感染物(infectious agents)感染(infections)後繼發(secondary)之腎小球性腎炎(glomerulonephritis)。免疫中介之腎臟疾病(renal diseases),包括腎小球性腎炎(glomerulonephritis)與腎小管間質腎炎(tubulointerstitial nephritis),係抗體或T淋巴球所中介之對於腎臟組織(renal tissue)之損傷,其為直接性地產生自體反應性(autoreactive)抗體或T細胞對抗腎臟抗原(renal antigens)之結果,或間接性地為抗體及/或免疫複合體(immune complex)沉積(deposition)於腎臟,反應性的對抗其他非腎抗原(non-renal antigens)之結果。因此其他造成免疫複合體(immune-complexes)形成之免疫所中介之疾病(immune-mediated diseases)亦可誘發免疫中介之腎臟疾病作為間接的後遺症(indirect sequelae)。直接或間接的免疫機制兩者皆會造成發炎性反應(inflammatory response),其產生/誘發於腎臟組織(renal tissue)之病變(lesion)發展,伴隨著器官功能損害(impairment)之結果以及於一些情況下惡化至腎衰竭(renal failure)。體液免疫(humoral immune)機制與細胞性免疫(cellular immune)機制兩者皆涉及病變之致病機轉。
一受體結合劑亦可被用於治療尿毒症候群(uremic syndrome)與其之臨床併發症(clinical complications)(舉例而言,腎衰竭(renal failure),貧血(anemia),與肥厚性心肌症(hypertrophic cardiomyopathy)),包括與暴露於環境毒素(environmental toxins),藥物或其他原因有關之尿毒症候群(uremic syndrome)。由於膽囊壁(gallbladder wall)發炎造成吸收功能(absorptive function)改變(alteration)所產生之併發症亦可被治療。該等併發症包含膽石症(cholelithiasis)(膽結石(gallstones))與膽管結石症(choliedocholithiasis)(膽管結石(bile duct stones))以及膽石症(cholelithiasis)與膽管結石症(choliedocholithiasis)之復發(recurrence)。進一步可被治療的疾病係血液透析(hemodialysis)之併發症;前列腺症狀(prostate conditions),包括良性前列腺肥大(benign prostatic hypertrophy),非細菌性前列腺炎(nonbacterial prostatitis)與慢性前列腺炎(chronic prostatitis);以及血液透析(hemodialysis)之併發症。一受體結合劑亦可被用於治療慢性疼痛症狀(chronic pain conditions),像是慢性骨盆腔疼痛(chronic pelvic pain),包括慢性前列腺炎/骨盆腔疼痛症候群(chronic prostatitis/pelvic pain syndrome),與皰疹後疼痛(post-herpetic pain)。
血液疾病與癌症疾病(Hematologic and Oncologic Disorders)。本案所述之一受體結合劑可被用來治療多種不同形式之癌症,包括急性骨髓性白血病(acute myelogenous leukemia),慢性骨髓性白血病(chronic myelogenous leukemia),EB病毒陽性鼻咽癌(Epstein-Barr virus-positive nasopharyngeal carcinoma),神經膠瘤(glioma),結腸(colon)、胃(stomach)、前列腺(prostate)、腎細胞(renal cell)、子宮頸的(cervical)與卵巢(ovarian)癌,肺癌(lung cancer)(SCLC and NSCLC),包括與癌症相關之惡病體質(cachexia),疲倦(fatigue),無力(asthenia),惡病體質(cachexia)之副腫瘤症候群(paraneoplastic syndrome)與高血鈣症(hypercalcemia)。參見,例如:Voronov等人,2003年,美國國家科學院院刊(PNAS)100:2645-2650(Voronov et al.(2003) PNAS 100:2645-2650)。固態腫瘤(Solid tumors),包括肉瘤(sarcoma),骨肉瘤(osteosarcoma),與上皮細胞癌(carcinoma),像是腺癌(adenocarcinoma)(舉例而言,乳癌(breast cancer))與鱗狀上皮細胞癌(squamous cell carcinoma)亦係為可治療的。關於IL-1β於某些腫瘤中所扮演的角色,參見,例如:Krelin等人,2007年,癌症研究期刊(Cancer Res),67:1062-1071(Krelin et al.(2007) Cancer Res. 67:1062-1071)。其他癌症包括食道癌(esophogeal cancer),胃癌(gastric cancer),膽囊癌(gall bladder carcinoma),白血病(leukemia),包括急性骨髓性白血病(acute myelogenous leukemia),慢性骨髓性白血病(chronic myelogenous leukemia),骨髓性白血病(myeloid leukemia),慢性或急性淋巴性白血病(chronic or acute lymphoblastic leukemia)與毛細胞白血病(hairy cell leukemia)。其他具有侵入性轉移可能(metastatic potential)之惡性腫瘤(malignancies),包括多發性骨髓瘤(multiple myeloma),可利用該等受體結合劑來治療。參見,例如:Lust等人,2009年,梅約臨床進展期刊(Mayo Clin Proc),84(2):114-122。
一受體結合劑亦可被用來治療貧血(anemias)與血液疾病(hematologic disorders),包括慢性自發嗜中性球減少症(chronic idiopathic neutropenia),慢性疾病之貧血(anemia),再生不能性貧血(aplastic anemia),包括范康尼氏再生不能性貧血(Fanconi's aplastic anemia);自發性血小板減少紫瘢(idiopathic thrombocytopenic purpura)(ITP);血栓性血小板減少紫斑(thrombotic thrombocytopenic purpura),骨髓增生不良症候群(myelodysplastic syndromes)(包括頑固性貧血(refractory anemia),refractory anemia具有環狀含鐵胚血球(ringed sideroblast)之頑固性貧血(refractory anemia),具有過多(excess)芽細胞(blast)之頑固性貧血(refractory anemia),具有過多轉化(in transformation)芽細胞(blast)之頑固性貧血);骨髓纖維變性(myelofibrosis)/骨髓性化生(myeloid metaplasia);以及鐮狀細胞血管阻塞危機(sickle cell vasocclusive crisis)。
自體免疫溶血性貧血(Autoimmune hemolytic anemia),免疫全血球減少(immune pancytopenia),與陣發性夜間型血色素尿症(paroxysmal nocturnal hemoglobinuria)可起因於與表現於紅血球細胞(且於一些情況下也有其他血球細胞,包括血小板)表面上之抗原進行反應之抗體的產生所致,以及係為經由補體(complement)中介之胞溶(lysis)及/或ADCC/Fc-受體-中介機制(ADCC/Fc-receptor-mediated mechanisms)來移除那些受抗體包覆之細胞所造成之結果。於自體免疫血小板減少(autoimmune thrombocytopenia)(包括血小板減少紫瘢(thrombocytopenic purpura)),及於其他臨床背景(clinical settings)下之免疫中介血小板減少(immune-mediated thrombocytopenia)中,係抗體或補體貼附至血小板且接著藉由補體胞溶(complement lysis),ADCC或Fc-受體中介機制(FC-receptor mediated mechanisms)而發生血小板破壞/移除(platelet destruction/removal)之結果。
該受體結合劑亦可被投藥給一患有或處於多種淋巴增生病變(lymphoproliferative disorder)風險之個體,該等淋巴增生病變(lymphoproliferative disorders)包括自體免疫淋巴增生症候群(autoimmune lymphoproliferative syndrome)(ALPS),慢性淋巴芽細胞白血病(chronic lymphoblastic leukemia),毛細胞白血病(hairy cell leukemia),慢性淋巴性白血病(chronic lymphatic leukemia),週邊T細胞淋巴瘤(peripheral T-cell lymphoma),小淋巴球性淋巴瘤(small lymphocytic lymphoma),外套細胞淋巴瘤(mantle cell lymphoma),濾胞性淋巴瘤(follicular lymphoma),伯基特氏淋巴瘤(Burkitt's lymphoma),EB病毒陽性T細胞淋巴瘤(Epstein-Barr virus-positive T cell lymphoma),組織細胞淋巴瘤(histiocytic lymphoma),霍杰金氏病(Hodgkin's disease),瀰漫侵襲性淋巴瘤(diffuse aggressive lymphoma),急性淋巴性白血病(acute lymphatic leukemias),Tγ淋巴增生症(T gamma lymphoproliferative disease),皮膚B細胞淋巴瘤(cutaneous B cell lymphoma),皮膚T細胞淋巴瘤(cutaneous T cell lymphoma)(亦即是,蕈狀肉芽腫(mycosis fungoides))與西澤裡症候群(Sezary syndrome)。
肝臟疾病(Hepatic Disorders)。本案所揭露之該等受體結合劑對於治療像是肝炎(hepatitis)之肝臟病症亦為有用的,包括急性酒精性肝炎(acute alcoholic hepatitis),急性藥物引發肝炎(acute drug-induced or viral hepatitis),A,B與C型肝炎(hepatitis A,B and C),硬化性膽道炎(sclerosing cholangitis),肝竇狀隙上皮(hepatic sinusoid epithelium),與由於未知原因造成之肝臟發炎。
聽力障礙(Hearing Disorders)。受體結合劑亦可被用來治療涉及聽力損失(hearing loss)之疾病以及與異常之IL-1表現相關之疾病。這類疾病包括與耳蝸神經相關之聽力損失(cochlear nerve-associated hearing loss),其係被認為源自於一自體免疫過程,例如:自體免疫聽力損失(autoimmune hearing loss),梅尼爾氏症(Mnire's syndrome)與膽脂瘤(cholesteatoma),一種經常與聽力損失有關之中耳疾病(middle ear disorder)。
骨疾病(Bone Disorders)。骨與關節之非關節炎疾病(Non-arthritic disorder)係亦可以本案所述之受體結合劑來治療。此涵括(encompasses)造成骨質流失(bone loss)之破骨細胞疾病(osteoclast disorders),例如但不限於骨質疏鬆症(osteoporosis)(包括停經後骨質疏鬆症(post-menopausal osteoporosis)),骨關節炎(osteoarthritis),造成牙齒鬆脫(tooth loosening)或掉齒(loss)之牙周病(periodontitis),以及於關節置換術(joint replacement)之後的人工關節鬆脫(prosthesis loosening)(通常與磨耗碎片(wear debris)之發炎反應有關),例如:骨科植入物骨質溶解效應(orthopedic implant osteolysis)。
澱粉樣疾病(Amyloid Disorders)。更進一步地,本案所述之該受體結合劑可被用來治療原發性類澱粉變性症(primary amyloidosis)與繼發性類澱粉變性症(secondary amyloidosis),其係為多種不同病症之特徵,包括阿滋海默症(Alzheimer's disease),繼發型反應性類澱粉變性症(secondary reactive amyloidosis);唐氏症候群(Down's syndrome);以及透析相關性類澱粉變性症(dialysis-associated amyloidosis)。此外,受體結合劑可被用來治療縮性脊髓側索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis)(ALS),亨汀頓氏舞蹈症(Huntington’s disease),與帕金森氏病症(Parkinson’s disease)。這些疾病亦涉及可觸發發炎反應之聚合體(aggregate)與澱粉樣蛋白(amyloids)之形成。
神經性疾病(Neurological Disorders)。受體結合劑亦可被用來治療中樞與周圍神經系統(peripheral nervous system)之脫髓鞘病(demyelinating diseases),包括多發性硬化症(multiple sclerosis);自發型脫髓鞘多發性神經病變(idiopathic demyelinating polyneuropathy)或格巴二氏症候群(Guillain-Barre syndrome);與慢性發炎脫髓鞘多發性神經病變(chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy)。咸信這些疾病具有一自體免疫之基礎且導致神經脫髓鞘作用(nerve demyelination),作為直接對於寡樹突細胞(oligodendrocytes)或對於髓鞘(myelin)造成損壞的結果。於多發性硬化疾病中(multiple sclerosis disease)誘發且涉及T淋巴球。多發性硬化症(Multiple sclerosis)具有一復發緩解型歷程(relapsing-remitting course)或一慢性進行性型歷程(chronic progressive course)。病變含有主要為T淋巴球所中介的、小神經膠細胞(microglial cells)與浸潤性巨噬細胞(infiltrating macrophages)之滲入;CD4+T淋巴球係為於病變處之主要細胞類型。寡樹突細胞(oligodendrocytes)之細胞死亡與其後之脫髓鞘作用之機制仍不清楚但有可能是T淋巴球所驅動的。
肌病變(Myopathies)。受體結合劑可被用來治療與發炎及自體免疫相關之肌病變(myopathies)。自發性發炎肌病變(Idiopathic inflammatory myopathies)包括皮肌炎(dermatomyositis),多發性肌炎(polymyositis)與其他病因不明之造成肌肉無力(muscle weakness)的慢性肌肉發炎(chronic muscle inflammation)疾病。肌肉損傷/發炎(injury/inflammation)通常為全身性的及進行性的(symmetric and progressive)。自體抗體(autoantibodies)係與大部分之類型有關。這些肌炎專一性(myositis-specific)自體抗體係針對且抑制涉及蛋白合成作用之成份(components),蛋白與RNA。
脈管炎疾病(Vasculitis Disorders)。本案所述之一受體結合劑可被用於治療一脈管炎疾病(vasculitis disorder),例如:一全身性脈管炎(systemic vasculitis)。於全身性脈管炎(Systemic vasculitis)此一疾病中,原發之病變(primary lesion)係為發炎反應,而後續對於血管之損傷則造成由受損血管(affected vessel)所供血之組織的缺血/壞死/退化(ischemia/necrosis/degeneration),並在一些情況下最後之終器官功能異常(end-organ dysfunction)。脈管炎(Vasculitides)亦可發生作為其他免疫發炎性中介疾病(immune-inflammatory mediated diseases),像是風溼性關節炎,全身性硬化症(systemic sclerosis)等等之繼發病變(secondary lesion)或後遺症,特別是在亦與免疫複合體形成有關的疾病中。
於原發型全身性脈管炎(primary systemic vasculitis)群組中的疾病包括:全身壞死性脈管炎(systemic necrotizing vasculitis):結節性多動脈炎(polyarteritis nodosa),過敏性脈管炎(allergic angiitis)與肉芽腫(granulomatosis),多血管炎(polyangiitis);韋格氏肉芽腫(Wegener'sgranulomatosis);淋巴瘤樣肉芽腫(lymphomatoid granulomatosis);與巨細胞性動脈炎(giant cell arteritis)。混雜型(Miscellaneous)脈管炎(vasculitides)包括:黏膜皮膚淋巴腺症候群(mucocutaneous lymph node syndrome)(MLNS或川崎氏症(Kawasaki's disease)),孤立性CNS脈管炎(isolated CNS vasculitis),貝塞特氏症(Behcet's disease),血栓閉塞性血管炎(thromboangiitis obliterans)(伯格氏病(Buerger’s disease)),與皮膚壞死性小靜脈炎(cutaneous necrotizing venulitis)。咸信這些脈管炎疾病(vasculitis disorders)之致病機制係主要是因為免疫球蛋白複合體沉積於血管壁中,且其後經由ADCC、補體活化或兩者而引起發炎反應。
CAPS(CIAS1相關週期性症候群)(CAPS)。一受體結合劑可被用來治療一CAPS疾病,亦即是,CIAS1相關週期性症候群(CIAS1 Associated Periodic Syndromes)。CAPS包括三種遺傳性症候群(genetic syndromes):新生期發作多系統炎性症侯群(Neonatal Onset Multisystem Inflammatory Disorder)(NOMID),穆克威爾氏症侯群(Muckle-Wells Syndrome)(MWS),與家族性寒冷性自體炎性症侯群(Familial Cold Autoinflammatory Syndrome)(FCAS)。(Hoffman等人,2001年,自然期刊(Naure),29:301-305;Feldmann等人,2002年,美國人類遺傳學雜誌(Am J Hum Genet),71:198-203;Aksentijevich等人,2002年,關節炎與風濕病期刊(Arthritis Rheum)46:3340-3348)。CAPS可以偶發性(sporadic)或家族性模式(familial pattern)而以一自體顯性(autosomal dominant)方式被遺傳。CIAS1編碼出NALP3,發炎體(inflammasome)之一蛋白成分(component),一調節硫胱胺酸蛋白脢(caspase) 1活性之亞細胞酵素複合體(subcellular enzyme complex)。於CIAS1上之突變會導致IL-1產量增加與許多病理性結果(Aksentijevich等人,2002年,同上(supra))。IL-1強力誘發肝臟中急性期反應物質(acute phase reactants)的產生,像是C-反應性蛋白質(C-reactive protein)(CRP)與血清類澱粉(serum amyloid A)(SAA)。
CAPS疾病具有共同的臨床特徵(common clinical features)且呈現一段臨床嚴重程度之光譜範圍。NOMID係最嚴重地失能(disabling),MWS稍微沒有這麼嚴重,而FCAS係為最不嚴重的。CAPS疾病具有數個部份重疊之特徵且個別可具有獨特之病徵與症狀群集(constellations)。所有這些疾病共同具有之特徵包括發燒,似蕁麻疹之紅疹(urticaria-like rash),關節炎或關節痛(arthralgia),肌痛(myalgia),微恙(malaise),與結膜炎(conjunctivitis)。
於NOMID中,慢性無菌性腦膜炎(chronic aseptic meningitis)可能會造成智能障礙(mental retardation)且這些病患亦可能於骨骺(epiphyses)及膝蓋骨(patellae)處造成外形損傷(disfiguring)與妨礙骨頭過度生長(disabling bony overgrowth)。這些病患亦可能因為顱內壓(intracranial pressure)增加導致視神經萎縮(optic nerve atrophy)而變成失明(suffer blindness)。MWS與NOMID係通常與嚴重的發炎反應有關,其可能包括聽覺系統(auditory system),腦膜(meninges),與關節。這些病患可能患有每日尖釘樣之高燒型態(high spiking fevers)與一經常變換分布與強度(distribution and intensity)之慢性紅疹(a chronic rash)。病患可能患有聽力損失(hearing loss)或聾症(deafness)。結膜炎(Conjunctivitis)與視乳頭水腫(papilledema)係時常被觀察到。由於慢性發炎反應與急性期反應物質(acute phase reactants)(特別是SM)的過度產生,類澱粉變性症(Amyloidosis)可能發展成且導致腎衰竭(renal failure)。一受體結合劑可被投藥至一具有NOMID,MWS,或FCAS之個體,或一被診斷出具有與NOMID,MWS,或FCAS有關之基因型(genotype)之個體。此外,一受體結合劑可被投藥至一具有TRAPS(TNF受體相關週期性症候群)(TNF receptor associated periodic syndrome)之個體。
皮膚疾病(Dermatological disorders)。一受體結合劑可被用來治療皮膚疾病(dermatological disorder),例如牛皮癬(psoriasis),或其他自體免疫或免疫所中介之皮膚疾病(immune-mediated skin disease)。自體免疫或免疫所中介之皮膚疾病包括由自體抗體所中介之大皰性皮膚病(bullous skin diseases),多形性紅斑(erythema multiforme),與接觸性皮膚炎(contact dermatitis),其之發生係為T淋巴球依賴性的。牛皮癬(Psoriasis)係一T淋巴球所中介之發炎性疾病(T lymphocyte-mediated inflammatory disease)。病變含有T淋巴球,巨噬細胞(macrophages)與抗原處理細胞(antigen processing cells),以及一些嗜中性球(neutrophil)之滲入。
其他可被治療之皮膚或黏膜(mucous membranes)疾病包括皮膚棘層鬆懈症(acantholytic diseases),其包括達理埃氏病(Darier's disease),毛囊角化症(keratosis follicularis)與天皰瘡(pemphigus vulgaris)。進一步之其他疾病包括:粉刺(acne),痤瘡(acne rosacea),斑禿(alopecia areata),鵝口瘡(aphthous stomatitis),大水疱性天孢瘡樣病(bullous pemphigoid),灼傷(burns),濕疹(eczema),紅斑(erythema),包括多形性紅斑(erythema multiforme)與大疱型多形性紅斑(erythema multiforme bullosum)(史蒂芬斯-強森症候群(Stevens-Johnson syndrome)),發炎性皮膚疾病(inflammatory skin disease),扁平苔癬(lichen planus),線型IgA大疱病(linear IgA bullous disease)(兒童期(childhood)之慢性大疱皮膚病(chronic bullous dermatosis)),皮膚彈性喪失(loss of skin elasticity),黏膜表面潰瘍(mucosal surfaceulcers),包括胃潰瘍(gastric ulcers),嗜中性皮膚炎(neutrophilic dermatitis)(史維特症候群(Sweet's syndrome)),皮肌炎(dermatomyositis),毛髮紅糠疹(pityriasis rubra pilaris),牛皮癬(psoriasis),壞疽性膿皮症(pyoderma gangrenosum),多中心網狀組織細胞增生症(multicentric reticulohistiocytosis),與毒性表皮溶解(toxic epidermal necrolysis)。其它可利用受體結合劑治療之皮膚相關疾病(conditions)包括泡疹樣皮炎(dermatitis herpetiformis)(杜林氏病(Duhring's disease)),異位性皮炎(atopic dermatitis),接觸性皮膚炎(contact dermatitis),與蕁麻疹(urticaria)(包括慢性特發性蕁麻疹(chronic idiopathic urticaria))。
過敏性疾患(Allergic Disorders)。一受體結合劑可被用來治療過敏性疾患(allergic disorder),例如氣喘(asthma);過敏性鼻炎(allergic rhinitis);異位性皮炎(atopic dermatitis);食物過敏(food hypersensitivity);與蕁麻疹(urticaria)。這些疾病係通常藉由T淋巴球誘發之發炎反應,IgE中介之發炎反應(IgE mediated-inflammation)或兩者之結合來中介。
氣喘(Asthma)係一涉及呼吸系統之慢性疾病(chronic condition),其中呼吸道(airway)偶爾會收縮(constrict),發炎(becomes inflamed),且內襯有過量(excessive amounts)之黏液,通常為對一或多個觸發物起反應所致。可能因暴露於一環境刺激物(environmental stimulant)(或過敏原),例如冷空氣,暖空氣,溼空氣,運動(exercise)或施全力(exertion),情緒困擾(emotional stress),與病毒性疾病(viral illness)而觸發發作(Episodes)。呼吸道窄化(Airway narrowing)會造成像是喘鳴(wheezing),呼吸困難(shortness of breath),胸悶(chest tightness),以及咳嗽(coughing)之症狀。一受體結合劑可被用於治療氣喘且可被配方成局部或肺的(pulmonary)遞送用於治療或可被非經腸胃地遞送(delivered parenterally)。
移植(Transplantation)。一受體結合劑可被用來投藥至一正要進行移植(transplantation),正在進行(undergoing)移植,或正從移植中復原(recovering)之個體。移植相關疾病(Transplantation associated diseases),包括移植物排斥(graft rejection)與移植物對抗宿主疾病(graft-versus-host-disease)(GVHD),係T淋巴球依賴性的;抑制T淋巴球功能可起改善效果(ameliorative)。角膜移植(Corneal transplantation)可與血管新生作用(neovascularization)有關,其可藉由一受體結合劑之治療而改善。一受體結合劑亦可被用於治療由於實質器官移植(solid organ transplantation)(像是心臟,肝臟,皮膚,腎臟,肺臟(肺臟移植呼吸道閉塞(lung transplant airway obliteration)))或其他移植(transplants)(包括骨髓移植(bone marrow transplants))所造成之併發症。
傳染性疾病(Infectious Diseases)。本案所述之受體結合劑對於治療原蟲病(protozoal diseases)係有用的,包括瘧疾(malaria)與血吸蟲病(schistosomiasis)與治療痲瘋結節性紅斑(erythema nodosum leprosum);細菌性或病毒性腦膜炎(bacterial or viral meningitis);結核病(tuberculosis),包括肺結核(pulmonary tuberculosis);以及於細菌或病毒感染(bacterial or viral infection)(包括流行性感冒感染(influenza infection)與感染性單核血球病(infectious mononucleosis))後繼發之肺炎(pneumonitis)。
遺傳週期性發燒症候群(inherited periodic fever syndrome)亦可利用一受體結合劑來治療,其包括家族性地中海熱(familial Mediterranean fever),高免疫球蛋白D(hyperimmunoglobulin D)與週期性發燒症候群(periodic fever syndrome)與TNF受體相關週期性症候群(TNF-receptor associated periodic syndromes)(TRAPS),與成人型史笛兒氏症(Adult-onset Still’s disease),薛尼茲勒氏徵候群(Schnitzler’s syndrome),以及纖維性肺泡炎(fibrosing alveolitis)。
於一些實施例中,一受體結合劑係被投藥至一個體,以減少該個體中IL-6之活性或表現。舉例而言,該個體可具有一與IL-6有關或至少部份由IL-6所中介之疾病。
眼部疾病(Ocular Disorders)與眼部遞送(Ocular Delivery)
本案所述之受體結合劑可被用來治療眼部疾病,包括影響眼睛表面之眼部疾病,發炎性眼部疾病(inflammatory ocular disorders),與至少部份由一自體免疫反應所中介之眼部疾病。
於一些實施例中,該眼部疾病係一影響眼睛表面之乾眼症(dry eye disorder)。該疾病包括亦被稱為乾性角膜結膜炎(keratoconjunctivitis sicca),乾燥性角結膜炎(keratitis sicca),乾症(sicca syndrome),乾眼病(xerophthalmia),淚液膜疾病(tear film disorder),淚液的生成減少(decreased tear production),水液性淚液不足(aqueous tear deficiency),以及瞼腺功能異常(Meibomian gland dysfunction)之疾病(conditions)。乾眼症可包括與修格連氏症候群(Sjgren’s syndrome)(SS)有關之類型,例如:修格連氏症候群相關之乾性角膜結膜炎(Sjgren's syndromeassociated keratoconjunctivitis sicca),但亦可包括與修格連氏症候群(Sjgren’s syndrome)(SS)無關之類型,例如:非修格連氏症候群相關之乾性角膜結膜炎(non-Sjgren's syndrome associated keratoconjunctivitis sicca)。該病患可能具有或可能不具有一全身性自體免疫疾病之其他表現。IL-1涉及乾眼症之致病機轉。參見,例如,Enriquez de Salamanca等人,2010年,分子視覺期刊(Mol. Vis.),16:862-873。
具有一乾眼症狀之個體可呈現眼睛乾燥(eye dry)之發炎,且可經歷搔癢(scratchy),刺痛(stingy),發癢(itchy),灼熱(burning)或受壓感(pressured sensations),刺激性(irritation),疼痛(pain),與發紅(redness)。乾眼可與過量眼睛流淚(excessive eye watering)與相反地淚液產生不足(insufficient tear production)兩者皆有關係。一受體結合劑可被投藥至這些個體以改善或避免一或多個這些症狀之開始(onset)或惡化(worsening)。一受體結合劑亦可被用於一正在經歷疼痛的個體中來減輕疼痛,例如:像是由於神經發炎(neuroinflammation)所致之眼痛。
於一些實施例中,該眼部疾病係為與全身性自體免疫疾病(像是修格連氏症候群(Sjgren's syndrome)與風溼性關節炎)有關之眼部疾病,或與IL-1或其他IL-1細胞介素家族成員相關疾病有所關聯。該病患可能具有或可能不具有一全身性自體免疫疾病或全身性自體免疫疾病之其他表現。
一受體結合劑亦可被用來治療其他影響眼睛表面(像是角膜)之疾病。這些疾病包括角膜性眼表面發炎疾病(corneal ocular surface inflammatory conditions),角膜血管新生作用(corneal neovascularization),角膜炎(keratitis),包括周邊潰瘍性角膜炎(peripheral ulcerative keratitis)與細菌性角膜炎(microbial keratitis)。該受體結合劑可被用來治療一進行角膜傷口癒合(corneal wound healing)之個體(例如:具有一角膜傷口之個體)。一受體結合劑可被用來投藥至一正要接受,正在進行,或正從牽涉到眼睛,例如:角膜移植(corneal transplantation)/角膜成形術(keratoplasty),人工角膜移植手術(keratoprosthesis surgery),角膜板層移植(lamellar transplantation),選擇性內皮細胞移植(selective endothelial transplantation)之程序中復原(recovering)之個體。參見,例如,Dana,2007年,美國眼科學會學報(Trans Am Ophthalmol Soc),105:330-43;Dekaris等人,1999年,當前眼科研究期刊(Curr Eye Res),19(5):456-9;與Dana等人,1997年,移植期刊(Transplantation),63:1501-7。一受體結合劑可被用來治療影響結膜(conjunctiva)之疾病,包括結膜結痂症(conjunctival scarring disorders)與結膜炎(conjunctivitis)。該受體結合劑可被用來治療其他像是類天疱瘡症候群(pemphigoid syndrome)與史蒂芬斯-強森症候群(Stevens-Johnson syndrome)之疾病。此處所述之一受體結合劑可被投藥至一個體以調節於眼睛中或於眼睛周圍之血管新生作用(neovascularization)。參見,例如,Dana,2007年,美國眼科學會學報(Trans Am Ophthalmol Soc),105:330-43。
一受體結合劑可被用來投藥給一具有影響眼睛之過敏反應(allergic reaction)的個體,例如,一經歷像是過敏性結膜炎(allergic conjunctivitis)之嚴重過敏(異位(atopic))眼疾之個體。舉例而言,該受體結合劑可被局部地投藥。亦參見,例如,Keane-Myers AM等人,1999年,眼科研究與視力學期刊(Invest Ophthalmol Vis Sci),40(12):3041-6。
一受體結合劑可被用來投藥給一具有影響眼睛之自體免疫疾病的個體。例示性之自體免疫眼部疾病包括交感性眼炎(sympathetic ophthalmia),沃格特-小柳-原田(Vogt-Koyanagi Harada)(VKH)症候群,散射狀視網膜脈絡膜病變(birdshot retinochoriodopathy),眼部瘢痕性類天疱瘡(ocular cicatricial pemphigoid),福斯氏異色虹膜睫狀體炎(Fuchs’heterochronic iridocyclitis),以及不同類型之葡萄膜炎(uveitis)。一受體結合劑可被投藥至一個體以治療上述疾病中之任何一者。
一受體結合劑可被投藥至一患有或處於糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy)風險之個體。參見,例如,Demircan等人,2006年,眼睛期刊(Eye),20:1366-1369與Doganay等人,2006年,眼睛期刊(Eye),16:163-170。
葡萄膜炎(Uveitis)包括急性與慢性類型且包括虹膜(iris),睫狀體(ciliary body),與脈絡膜(choroids)中之一或多者之發炎。慢性類型可能與全身性自體免疫疾病有關,例如,貝塞特氏症候群(Behcet’s syndrome),僵直性脊椎炎(ankylosing spondylitis),幼年型風溼性關節炎(juvenile rheumatoid arthritis),萊特氏症候群(Reiter's syndrome),與發炎性腸病(inflammatory bowel disease)。於前葡萄膜炎(anterior uveitis)中,發炎反應係主要發生於虹膜(iris)(亦稱為虹膜炎(iritis))。前葡萄膜炎(Anterior uveitis)可影響具有全身性自體免疫疾病之個體,但亦可以影響不具有全身性自體免疫疾病之個體。中段部葡萄膜炎(Intermediate uveitis)涉及前玻璃體(anterior vitreous),周邊視網膜(peripheral retina),與睫狀體(ciliary body)之發炎,通常伴隨著少許前或脈絡膜視網膜(anterior or chorioretinal)之發炎。平坦部炎(Pan planitis)係源自於虹膜(iris)與脈絡膜(choroids)間之睫狀體坦部玻璃體(pars plana)的發炎所致。後葡萄膜炎(Posterior uveitis)係涉及葡萄膜(uveal tract)與主要地為脈絡膜(choroids),亦被稱為脈絡膜炎(choroiditis)。後葡萄膜炎(Posterior uveitis)可與一全身性感染(systemic infection)或一自體免疫疾病有關。其可持續數月甚至數年。一受體結合劑可被投藥至一個體以治療前述葡萄膜炎類型中之任何一者。亦可參見,例如,Tsai等人,2009年,分子視覺期刊(Mol Vis),15:1542-1552與Trittibach P等人,2008年,基因治療期刊(Gene Ther.) 15(22):1478-88。
於一些實施例中,一受體結合劑係被用來治療一患有或處於老年性黃斑部病變(age-related macular degeneration)(AMD)風險之個體。該受體結合劑可被局部地施用至眼睛,被注射(例如,玻璃體內注射地(intravitreally))或全身性地被提供(provided systemically)。參見,例如,Olson等人,2009年,眼部免疫學及發炎學期刊(Ocul Immunol Inflamm),17(3):195-200。
本案所述之一受體結合劑可藉由任何用來治療眼部疾病之模式來投藥。該劑可藉由一非經腸胃模式遞送。可擇地或另外,該劑可直接地被遞送至眼睛或眼睛之鄰近區域。舉例而言,該蛋白可被局部地或眼球內地(intraocularly)投藥,例如,如下文所述者。
眼部遞送(Ocular Delivery)之配方(Formulations)與方法(Methods)
包含一受體結合劑之眼用配方(Ophthalmic formulations)可被遞送作為局部的投藥,例如:以一液滴(liquid drop)或軟膏(ointment)投藥,或埋植(implantation),例如,進入眼之前房(anterior chamber)或結膜囊(conjunctival sac)。液滴可利用一眼滴管(eye dropper)來遞送。當被配方作為眼部遞送時,該受體結合劑可以0.0001~0.1%,0.001~5%,例如,0.005~0.5%,0.05~0.5%,0.01~5%,0.1~2%或1%~5%之濃度存在。通常該眼用配方係直接地被施用於眼睛,包括局部施用至眼瞼(eyelids)或滴注(instillation)進入眼球(eyeball)與眼瞼(eyelids)之間的空隙(陷凹處(cul-de-sac))。該眼用配方可被設計成可迅速地與淚液(lacrimal fluids)混合且遍佈在該角膜(cornea)與結膜(conjunctiva)之表面。運用通常之投藥技術(technique of administration),該藥物之大部份(major portion)會沉積於下穹窿(lower fornix)處。毛細作用(Capillarity),擴散力(diffusional forces),與眨眼反射(blinking reflex)驅使該藥物併入於角膜前膜(precorneal film)中,自角膜前膜處藥物可穿透進入且通過該角膜。
眼用配方亦可包括一或多個之其他劑,例如一抗發炎之類固醇(anti-inflammatory steroid),像是利美索龍(rimexolone),氯替潑諾(loteprednol),甲羥松(medrysone)與氫皮質酮(hydrocortisone),或一非類固醇抗發炎藥物(non-steroidal anti-inflammatory)。舉例而言,該類固醇(steroid)可以0.001至1%之濃度存在。於一些實施例中,沒有類固醇存在。舉例而言,該受體結合劑係為配方中之唯一活性劑(active agent)。
該配方亦可包含下列成分中之一或多者:界面活性劑(surfactants),張力劑(tonicity agents),緩衝劑(buffers),防腐劑(preservatives),共溶劑(co-solvents)與造黏劑(viscosity building agents)。張力劑(Tonicity agents)可被用於調整該組成物之張力(tonicity),例如:天然淚液(natural tears)之張力。舉例而言,氯化鉀(potassium chloride),氯化鈉(sodium chloride),氯化鎂(magnesium chloride),氯化鈣(calcium chloride),右旋糖(dextrose)及/或甘露醇(mannitol)可被加入以獲得一適當之張力(tonicity),例如,生理性之張力(physiological tonicity)。張力劑(Tonicity agents)可被以足以提供約150~450毫滲透壓(mOsm)或250~350毫滲透壓(mOsm)之滲透壓度(osmolality)之一量而被加入。
該配方亦可包括適於眼用遞送(ophthalmic delivery)之緩衝劑。該緩衝劑可包括一或多個緩衝成分(例如:磷酸鈉(sodium phosphate),醋酸鈉(sodium acetate),檸檬酸鈉(sodium citrate),硼酸鈉(sodium borate)或硼酸(boric acid)),特別是在貯藏條件下,對於pH值之變化有緩衝作用。舉例而言,該緩衝劑可被選擇以使一目標pH值落於pH 6.0~7.5,例如6.5~7.5,之範圍內。
該配方可包括一水性(aqueous)或磷脂質載劑(phospholipid carriers)。特別地對於治療乾眼症,該配方可包括提供短期緩解之劑,例如,潤滑眼睛且幫助淚液形成(tear formation)之化合物。舉例而言,磷脂質載劑(其包括一或更多磷脂質)可被用來提供短期之緩解。可作為人工淚液載劑(artificial tears carriers)之範例或人工淚液組成物(artificial tears compositions)包括像是淚然點眼液(Tears NaturaleTM)(艾爾康股份有限公司,德州,美國(Alcon Labs,Inc.,TX USA))之商業產品。舉例而言,每毫升中,該配方可包括:1毫克(mg)葡萄聚醣(dextran),70與3毫克(mg)之羥丙甲基纖維素(hydroxypropyl methylcellulose),以及可擇地(optionally)一防腐劑(preservative),像是POLYQUAD(聚季銨鹽-1(polyquaternium-1))0.001%(m/v)。磷脂質載劑配方之範例包括揭露於下列專利案中者:美國專利案第4,804,539號(US 4,804,539),美國專利案第4,883,658號(US 4,883,658),美國專利案第5,075,104號(US 5,075,104),美國專利案第5,278,151號(US 5,278,151),與美國專利案第5,578,586號(US 5,578,586)。
該配方亦可包括其他作為一潤滑劑(lubricant)或溼潤劑(wetting agent)之化合物。這些包括黏性劑(viscosity agents),例如:單分子多醇(monomeric polyols),像是丙三醇(glycerol),丙二醇(propylene glycol),乙二醇(ethylene glycol);聚合物多醇(polymeric polyols),像是聚乙二醇(polyethylene glycol),纖維素家族(cellulose family)之多種聚合物:羥丙甲基纖維素(hydroxypropylmethyl cellulose)(“HPMC”),羧甲基纖維素鈉(carboxy methylcellulose sodium),羥丙基纖維素(hydroxy propylcellulose)(“HPC”),葡萄聚醣(dextrans),像是葡萄聚醣70(dextran 70);水溶性蛋白質(water soluble proteins),像是明膠(gelatin);與乙烯聚合物(vinyl polymers),像是聚乙烯醇(polyvinyl alcohol),聚乙烯吡咯啶酮(polyvinylpyrrolidone),聚維酮(povidone)與卡波姆(carbomer),像是卡波姆934P(carbomer 934P),卡波姆941(carbomer 941);卡波姆940(carbomer 940),卡波姆974P(carbomer 974P)。其他之範例包括多醣(polysaccharide),例如透明質酸(hyaluronic acid)及其鹽與硫酸軟骨膠(chondroitin sulfate)及其鹽,與丙烯酸聚合物(acrylic acid polymers)。於某些實施例中,該配方具有一界於1至400厘泊(cP)間之黏度(viscosity)值。
該配方可被包裝成(packaged)作為單次(single)或多次劑量使用(multi-dose use),例如,包裝於一具有一相連滴管(an associated dropper)之瓶子中或包裝成一組(a set of)單次使用(single-use)之滴管(droppers)。該配方可包括一或多個防腐劑(preservatives),例如:以在使用期間避免微生物(microbial)與真菌汙染(fungal contamination)。例示之防腐劑包括:氯化苯二甲烴銨(benzalkonium chloride),氯丁醇(chlorobutanol),苯度溴銨(benzododecinium bromide),對羥基苯甲酸甲酯(methyl paraben),對羥基苯甲酸丙酯(propyl paraben),苯乙醇(phenylethyl alcohol),乙二胺四乙基二鈉(edetate disodium),山梨酸(sorbic acid),與聚季銨鹽-1(polyquaternium-1),且其之含量可為0.001至1.0% w/v之濃度。亦可能提供一包含一受體結合劑之配方,其係為無菌的且不含防腐劑。該配方可被製備成單次使用之應用(application)。
眼科手術包(Ophthalmic packs)可被用來使眼睛與眼用配方間之接觸時間延長。使一棉拭物(cotton pledget)飽含該配方,且接著將之插入上或下(superior or inferior)穹窿(fornix)處。一受體結合劑亦可利用電離子透入(iontophoresis)之方式來投藥。此程序使溶液與於帶有一電極之洗眼杯(eyecup)上之角膜保持接觸。藉由電位差(difference of electrical potential)來影響該藥物之擴散。
一受體結合劑亦可藉由注射來遞送,例如,結膜下注射(subconjunctival injection)。該配方可被注射於結膜(conjunctiva)下面,藉由簡單擴散(simple diffusion)而促使其穿越(passage through)鞏膜(sclera)且進入眼睛。該配方亦可被注射於結膜下面以及底下於眼睛更後方部份之德濃氏囊(Tenon's capsule)處,以將該劑遞送至睫狀體(ciliary body),脈絡膜(choroid),與視網膜(retina)。該配方亦可藉由眼球後注射(retrobulbar injection)來投藥。
關於乾眼與其他表面疾病,個體可利用下列方法中之一或多者來評估:眼表疾病指數(Ocular Surface Disease Index)(OSDI),角膜與結膜染色測試(corneal and conjunctival staining),與希默式測驗(Schirmer test)。
眼表疾病指數(Ocular Surface Disease Index)(OSDI)係一具有12個項目之問卷,其提供與眼表面發炎疾病一致之眼睛刺激性(ocular irritation)症狀的快速評估,包括DES,以及其等於視覺相關功能(vision-related functioning)上之影響。參見,例如,眼部免疫學及發炎學期刊(Ocul Immunol Inflamm),2007年,九月至十月(Sep-Oct);15(5):389-93。該OSDI問卷之12個項目係依0到4之分級(scale)來評分(graded)。分數係基於反應(based on responses)而產生,以提供一0到100分級之OSDI分數,越高的分數代表越大的殘疾度(disability)。從基線起算之一負向變化量(negative change)代表於視覺相關功能(vision-related function)與眼部發炎疾病上之改善。
角膜與結膜染色(Corneal and Conjunctival Staining):角膜染色(Corneal staining)係一種對於上皮性疾病(epithelial disease),或眼表面上皮障壁(epithelial barrier)破裂(通常可見於像是乾眼症之眼表面發炎疾病)之量測方法。即使沒有臨床上明顯之乾眼症(clinically evident dry eye),若具有顯著之眼瞼疾病(lid disease)(例如後眼瞼緣炎(posterior blepharitis)),角膜染色即可存在。角膜染色係高度地與許多病患(儘管不是全部病患)之眼部不適(ocular discomfort)有關;如上所述者,一般而言角膜染色係與OSDI之高分有關。對於角膜螢光染色(corneal fluorescein staining),可利用含鹽之濕螢光素條(saline-moistened fluorescein strip)或1%螢光素鈉(sodium fluorescein)溶液來染色(stain)淚液膜(tear film)。整個角膜(entire cornea)係接著利用狹縫燈評估法(slit-lamp evaluation),以一黃色阻光濾片(yellow barrier filter)(#12拉登(Wratten))與鈷藍照明(cobalt blue illumination)來檢驗(examined)。染色係根據牛津基模(Oxford Schema)來評分。結膜染色(Conjunctival staining)係同樣地為一種對於上皮性疾病(epithelial disease)或眼表面上皮障壁破裂(break in the epithelial barrier of the ocular surface)之量測方法。結膜染色係利用麗絲胺綠(lissamine green)在狹縫燈(slit-lamp)底下進行。利用含鹽之濕條(Saline-moistened strip)或1%麗絲胺綠溶液(lissamine green solution)來染色淚液膜(tear film),且之後在大於30秒但少於2分鐘之時間處評估瞼間結膜染色(interpalpebral conjunctival staining)。使用具有中等強度(moderate intensity)之白光,以牛津基模(Oxford Schema)來僅對鼻側(nasal)與顳側(temporal)結膜染色之瞼間區帶(interpalpebral region)進行評分。
希默式測驗(Schirmer Test):希默式測驗係於存在與不存在麻醉下,藉由置放一狹濾紙條(narrow filter-paper strip)(沃特曼(Whatman) #41濾紙(filter paper),5×35毫米(mm)紙條(strip))於下陷凹(inferior cul-de-sac)處來進行。該試驗係於一燈光微暗之房間(dimly lit room)中進行。該病患輕輕地閉上他/她的眼睛持續五分鐘,且移除該等紙條(strips)。由於將紙條從眼睛移除後,淚液前沿(tear front)將會繼續前進數毫米(millimeters),所以在準確第五分鐘時用一原子筆(ball-point pen)標示該淚液前沿處。水性淚液之產生(Aqueous tear production)係藉由在五分鐘期間內該紙條浸濕之毫米長度來量測。於沒有麻醉的情況下,希默式測驗之結果為10毫米(mm)或更少以及於有麻醉的情況下,希默式測驗之結果為5毫米(mm)或更少係被視為異常。從基線起算之一正向變化量(positive change)代表此處所述之眼部發炎疾病中之一或多個症狀之改善。
肺部遞送(Pulmonary Delivery)之配方(Formulations)與方法(Methods)
一受體結合劑可被配方成用於吸入性(inhalatory)或其他模式之肺部遞送(pulmonary delivery),例如,投藥該劑至呼吸道之組織,例如,上或下呼吸道(upper and lower respiratory tract)。三種可被用來局部性地將劑遞送至該肺部空氣通道(pulmonary air passages)的常用系統包括乾粉末吸入器(dry powder inhalers)(DPIs),定量吸入器(metered dose inhalers)(MDIs)與噴霧器(nebulizers)。定量吸入器(MDIs)可被用來以一可溶形式或作成分散液來遞送受體結合劑。典型地,定量吸入器(MDIs)包括一氟氯烷(Freon)或其他相對高蒸汽壓(vapor pressure)之推進劑(propellant),其會於該裝置啟動時,推動噴霧藥品(aerosolized medication)進入至呼吸道。相反地,乾粉末吸入器(DPIs)通常依賴病患之吸氣用力(inspiratory efforts)以將一乾粉末形式之藥品(medicament)引入肺中。噴霧器(Nebulizers)藉由將能量傳給於一液態溶液,而形成一將被吸入之藥品噴霧(medicament aerosol)。該劑可以一凍乾形式(lyophilized form)(例如,於室溫下(room temperature))被貯存且於吸入前(inhalation)再組(reconstituted)成溶液。
在液體通氣(liquid ventilation)或肺部沖洗(pulmonary lavage)期間利用一氟化物媒質(fluorochemical medium)進行藥物之直接肺部遞送(Direct pulmonary delivery)亦為可能之遞送模式(delivery mode)。這些與其他方法可被用來遞送受體結合劑。舉例而言,該劑係以至少約0.02,0.1,0.5,1,1.5,2,5,10,20,40或50毫克/噴出一次(mg/puff)或更多之一劑量單位形式(dosage unit form)來被遞送。
該受體結合劑可便利地自加壓容器(pressurized packs)或噴霧器(Nebulizers)中以霧劑噴霧之呈現(aerosol spray presentation)形式,伴隨一適當推進劑(propellant)之使用,例如,二氯二氟甲烷(dichlorodifluoromethane),三氯氟甲烷(trichlorofluoromethane),dielilorotetrafluoroctliane,二氧化碳或其他適合的氣體,來被遞送。在加壓噴霧(pressurized aerosol)之情況下,該劑量單位可藉由提供一閥(valve)來遞送一定量(metered amount)來決定。用於一吸入器(inhaler)或吹入器(insufflator)之囊(Capsules)與匣(cartridges)可被配方成包含該受體結合劑與一適當粉末基底(powder base)(例如乳糖(lactose)或澱粉(starch))之粉末混合物(powder mix),若該顆粒係為一經配方之顆粒)。除了該經配方(formulated)或未經配方(unformulated)之受體結合劑,其他材料(像是100% DPPC)或其他界面活性劑可被一起混合,以促進該經配方或未經配方之受體結合劑之遞送與分散。亦可變化顆粒大小以控制是否該遞送至下或上呼吸道。舉例而言,顆粒大小範圍為1~5微米(microns)者或為10~50微米(microns)者可分別被用於下或上呼吸道。
遞送增進劑(Delivery enhancers)(例如界面活性劑)可被用來進一步增進肺部遞送。一界面活性劑一般而言係為一具有一親水性與親脂性部份(moiety)之化合物,其藉由與兩不互溶相(immiscible phases)間之一界面進行交互作用以促進一藥物之吸收。界面活性劑對乾燥顆粒(dry particle)之助益有數種原因,例如,減少顆粒聚集(particle agglomeration)與減少巨噬細胞(macrophage)之吞噬作用(phagocytosis)。界面活性劑在本技術領域中係為眾所周知的且包括磷甘油酯(phosphoglycerides),例如:磷脂醯膽鹼(phosphatidylcholines),L-α-二棕櫚酸磷脂醯膽鹼(L-alpha-phosphatidylcholine dipalmitoyl)(DPPC)與雙磷脂醯甘油(diphosphatidyl glycerol)(DPPG);十六醇(hexadecanol);脂肪酸(fatty acids);聚乙二醇(polyethylene glycol)(PEG);聚氧乙烯-9-(polyoxyethylene-9-);auryl醚(auryl ether);棕櫚酸(palmitic acid);油酸(oleic acid);山梨醇酐三油酸甘油酯(sorbitan trioleate)(Span 85);甘膽酸鹽(glycocholate);表面素(surfactin);波洛索體(poloxomer);山梨糖醇酐脂肪酸酯(sorbitan fatty acid ester);山梨醇酐三油酸甘油酯(sorbitan trioleate);泰洛沙伯(tyloxapol);與磷脂質(phospholipids)。
本案之特徵亦在於專一性地辨識本案所述之一嵌合細胞介素區域之抗體。舉例而言,這些抗體相對於任何母細胞介素區域,較偏好結合至一嵌合區域。舉例而言,一專一性抗體可結合至一抗原決定部位(epitope),其包括介於來自一第一母細胞介素之一段與一第二母細胞介素間之一接合部(junction)。
例示之第二劑(Exemplary Second Agents)
本案所述之一受體結合劑可伴隨一第二劑投藥。該等兩劑可被共同投藥(co-administered),或分別地投藥,例如,使用不同之方案(regimes)。例示之第二劑包括一抗發炎劑(anti-inflammatory agent)。
於一實施例中,該第二劑係為一IL-17拮抗劑(涵括所有IL-17家族成員之拮抗劑,例如:IL-17A,IL-17F,IL-17B,IL-17C,IL-17D,與IL-17E之拮抗劑)。例示之IL-17拮抗劑包括:結合至IL-17(包括IL-17A,IL-17F,IL-17B,IL-17C,IL-17D,與IL-17E),且拮抗IL-17所中介之訊號傳遞之劑(例如抗體與其他結合蛋白);結合至針對IL-17之一或多個受體,例如IL-17RA與IL-17RC,且拮抗IL-17所中介之訊號傳遞之劑(例如抗體與其他結合蛋白);結合至一包含IL-17與至少一受體次單元(subunit),例如:IL-17與I1-17RA,或IL-17,IL-17RA,與IL-17RC,之複合體,且拮抗IL-17所中介之訊號傳遞之劑(例如抗體與其他結合蛋白);以及例如可溶受體之劑,其包括一或多個之IL-17RA與IL-17RC之可溶細胞外區域且拮抗IL-17所中介之訊號傳遞。
於另一實施例中,該第二劑係為一IL-12拮抗劑。例示之IL-12拮抗劑包括:結合至IL-12(包括p35與p40),且拮抗IL-12所中介之訊號傳遞之劑(例如抗體與其他結合蛋白);結合至針對IL-12之一或多個受體,例如IL-12Rβ1或IL-12Rβ2,且拮抗IL-12所中介之訊號傳遞之劑(例如抗體與其他結合蛋白);結合至一包含p35,p40與至少一受體次單元(subunit),例如:IL-12Rβ1或IL-12Rβ2,之複合體,且拮抗IL-12所中介之訊號傳遞之劑(例如抗體與其他結合蛋白);以及例如可溶受體之劑,其包括一或多個之IL-12Rβ1或IL-12Rβ2之可溶細胞外區域且拮抗IL-12所中介之訊號傳遞。
於另一實施例中,該第二劑係為一IL-23拮抗劑。例示之IL-23拮抗劑包括:結合至IL-23(包括p19與p40),且拮抗IL-23所中介之訊號傳遞之劑(例如抗體與其他結合蛋白);結合至針對IL-23之一或多個受體,例如IL-12Rβ1或IL-23R,且拮抗IL-23所中介之訊號傳遞之劑(例如抗體與其他結合蛋白);結合至一包含p19,p40與至少一受體次單元(subunit),例如:IL-12Rβ1或IL-23R,之複合體,且拮抗IL-23所中介之訊號傳遞之劑(例如抗體與其他結合蛋白);以及例如可溶受體之劑,其包括一或多個之IL-12Rβ1或IL-23R之可溶細胞外區域且拮抗IL-23所中介之訊號傳遞。
IL-23之例示抗體已被載述。參見,例如,Beyer等人,分子生物學報(J. Mol. Biol.),2008年,doi:10.1016/j.jmb.2008.08.001。
動物模型(Animal Models)
一受體結合劑可在一對於人類疾病(例如:一人類自體免疫及/或人類發炎性疾病)之動物模型中評估。該劑可對於動物中之對應標的蛋白(corresponding target protein)具有專一性。
風溼性關節炎模型(Rheumatoid Arthritis Models)。一受體結合劑可在一風溼性關節炎之動物模型中被評估,例如,膠原蛋白誘發之關節炎(collagen-induced arthritis)(CIA)模型。參見,舉例而言,McIndoe等人,1999年,美國國家科學院院刊(Proc. Natl. Acad. Sci. USA),96:2210-2214;Issekutz,A. C.等人,免疫學(Immunology),1996年,88:569;與《免疫學實驗操作手冊(Current Protocols in Immunology)》,單元15.5(Unit 15.5),Coligan等人(編著),John Wiley & Sons,Inc出版。該模型係藉由以天然第二型膠原蛋白(native type II collagen)對大鼠/小鼠(rat/mice)之敏感性品系(susceptible strains)進行免疫化作用(immunization)而建立。膠原蛋白在佛氏完全佐劑(Complete Freund'sAdjuvant)(CFA)中乳化(emulsified)且皮內注射(injected intradermally)(100微克(μg)膠原蛋白:100微克(μg) CFA/鼠(mouse))於尾巴之基部(at the base of the tail)。控制組小鼠係以0.05毫升(ml)之蒸餾水/CFA乳液進行皮內注射(injected intradermally)。於初次免疫化作用後的21天,給予不完全佐劑(incomplete adjuvant)之膠原蛋白的加強注射(booster injection)。疾病係由於以膠原蛋白進行免疫化作用而誘發自體免疫反應所致。
利用一經定義之量表,關節可被評分為關節炎,發炎,血管翳(pannus),軟骨損害(cartilage damage)與骨耗損(bone resorption)。舉例而言,關節炎之嚴重程度可依下列標準來被評分:0=沒有可見的關節炎效應(no visible effects of arthritis);1=一指(one digit)或關節(joint)之水腫(edema)與紅斑(erythema);2=兩關節之水腫與紅斑(edema and erythema of two joints);3=多於兩關節之水腫與紅斑(edema and erythema of more than two joint);4=全掌與全指(entire paw and digits)之嚴重關節炎,伴隨足踝(ankle)之關節粘連(ankylosis)與肢體(limb)之變形(deformity)。各肢體之分數可加總起來且記錄為各個別動物之關節炎指數(arthritic index)(AI)。其他之計分準則(scoring schemes)亦可被用於這些或其他之標準判斷(criteria)。
多發性硬化症(Multiple Sclerosis)。實驗性過敏腦脊髓炎(Experimental allergic encephalomyelitis)(EAE)係多發性硬化症(multiple sclerosis)之一種有用的鼠類模型(murine model)。一受體結合劑可於該EAE模型中被評估。EAE係一種T細胞所中介之自體免疫疾病,特徵在於T細胞與單核細胞(mononuclear cell)發炎與其後於中樞神經系統(central nervous system)中軸突(axons)之脫髓鞘作用。(參見,舉例而言,Bolton,C.,1995年,多發性硬化症(Multiple Sclerosis),143(Bolton,C.,1995,Multiple Sclerosis,143)。)例示之操作手冊可見於《免疫學實驗操作手冊(Current Protocols in Immunology)》,單元15.1與15.2(Unit 15.1 and 15.2);Coligan等人(編著),John Wiley & Sons,Inc出版。用於髓鞘疾病(myelin disease)之模型亦已現有,於此模型中,寡樹突細胞(oligodendrocytes)或許旺細胞(Schwann cells)係被接植(grafted)入該中樞神經系統,舉例而言,如Duncan等人,1997年,分子醫學趨勢雜誌(Molec. Med. Today),554-561之文獻中所述者。
異體移植(Allograft)。一受體結合劑可於一皮膚異體移植排斥(skin allograft rejection)之動物模型中被評估,例如,利用鼠類尾部-皮膚異體移植(murine tail-skin grafts)。皮膚異體移植排斥(Skin allograft rejection)係藉由T細胞,輔助T細胞(helper T cells)與殺手-作用性T細胞(killer-effector T cell)所中介。參見,舉例而言,《免疫學實驗操作手冊(Current Protocols in Immunology)》,單元4.4(Unit 4.4);Coligan等人(編著),1995年,John Wiley & Sons,Inc出版。其他移植排斥(transplant rejection)模型亦可被使用。參見,例如,Tinubu等人,1994年,免疫學期刊(J.Immunol.),4330-4338。
發炎性腸病(IBD)與結腸炎(Colitis)模型。發炎性腸病(inflammatory bowel disease)之一例示性模型係使用將CD4+CD45Rb-高(CD4+CD45Rb-high)細胞轉移至重度合併免疫不全老鼠(SCID mice)之模型。參見,例如,Hirano等人,藥物科學雜誌(J Pharmacol Sci),2009年,六月(Jun);110(2):169-81,以及基因轉殖之IL-10缺乏小鼠(transgenic IL-10 deficient mice)之使用。參見,例如,Inaba等人,發炎性腸病期刊(Inflamm Bowel Dis.),DOI:10.1002/ibd.21253,2010年。另一例示性結腸炎(colitis)模型運用葡聚糖硫酸酯鈉鹽(dextran sulfate sodium)(DSS)以誘發急性結腸炎(acute colitis)。舉例而言,可藉由於自由(ad libitum)飲水中5%(重量/體積)(wt/vol) DSS(分子量(molecular mass) 30-40 kDa;ICN生醫企業(ICN Biomedicals),Aurora,俄亥俄州(OH))之投藥,誘發小鼠之結腸炎。於此種處理下所造成之症狀為帶血絲腹瀉(bloody diarrhea),體重減輕(weight loss),結腸縮短(colon shortening)與黏膜潰瘍(mucosal ulceration)伴隨嗜中性球滲入(neutrophil infiltration)。DSS-誘發之結腸炎(DSS-induced colitis)之組織學上特徵在於發炎性細胞(inflammatory cells)侵入固有層組織(lamina propria),伴隨著淋巴增生(lymphoid hyperplasia),局部腺管損傷(focal crypt damage),與上皮潰瘍(epithelial ulceration)。這些變化被認為會擴展,係因為DSS對於上皮組織之毒性效應以及固有層組織細胞(lamina propria cells)之吞噬作用(phagocytosis)與TNF-α與IFN-γ的產生(production of TNF-alpha and IFN-gamma)。參見,例如,Hassan等人,公共科學圖書館‧綜合(PLoS One),2010年,一月(Jan)25;5(1):e8868。
乾眼疾病模型(Dry Eye Disease Models)。一受體結合劑可在一乾眼疾病(dry eye disease)之老鼠模型中被評估。可藉由皮下注射(subcutaneous injection)莨菪鹼(scopolamine)而誘發小鼠之乾眼症,且接著將該等小鼠置放於環境受控制之腔室(controlled-environment chamber)中。作為一特定範例,正常健康之6到10週大之母C57BL/6小鼠可藉由持續暴露於一環境受控制腔室中之乾燥環境而被誘發成患有乾眼症。該腔室具有低於30%(一般而言約19%)之低相對溼度(low relative humidity),高氣流量(airflow)(15公升/分鐘(liters/minute))與恆溫(constant temperature)(約22℃)。置放於該腔室中的該等小鼠亦可以莨菪鹼(scopolamine)進行處理以抑制淚液分泌(tear secretion)。持續釋放(Sustained-release)之經皮(transdermal)莨菪鹼(scopolamine)貼片(patches)可自諾華(Novartis)(Summit,新澤西州)(Summit,N.J.)取得。每48小時可將一貼片的四分之一施用(applied)於小鼠之脫毛的(depilated)中尾部分。該環境受控制之腔室(controlled environmental chamber)與莨菪鹼(scopolamine)之結合,可於相對較短的一段時間內(約2~4天)產生嚴重的乾眼症。該環境受控制之腔室(controlled environmental chamber)可依Barbino等人,眼科研究與視力學期刊(Invest. Ophthal. Vis. Sci.),46:2766-2711,2005年之論文中所述者來準備,且可控制氣流量,溼度,與溫度。
可監控小鼠之乾眼症病徵(signs),例如,藉由進行:a)棉線試驗(cotton thread test)以量測水性淚液之產生(aqueous tear production),其在患有乾眼症之病人中通常會減少;b)角膜螢光染色(corneal fluorescein staining),其係為角膜表面損傷(corneal surface damage)的一個標識(marker);與一般眼部檢驗(general ophthalmic examination)。
棉線試驗(Cotton Thread Test):可利用棉線試驗,以酚紅(phenol red)(Zone-Quick,Lacrimedics公司,伊斯特索,華盛頓州)(Zone-Quick,Lacrimedics,Eastsound,Wash.)浸染來量測淚液之產生。在一放大螢光燈(magnifying fluorescent lamp)下,該線(thread)係以玉工鑷子(jeweler forcep)來持定且置放於右眼結膜穹窿(conjunctival fornix)之外眥結構(lateral cantus)處30或60秒。淚液距離(以毫米(mm)計算)係於一顯微鏡底下利用一血球計(hemacytometer)之尺度來讀出。
角膜螢光染色(Corneal Fluorescein Staining):角膜螢光染色可藉由利用一微吸量管(micropipette)將1.0微升(ul)之5%螢光素(fluorescein)施用至眼之下結膜囊(inferior conjunctival sac)而被評估。於該螢光素滴入(instillation) 3分鐘後,該角膜係以一狹縫燈生物顯微鏡(slit lamp biomicroscope)利用鈷藍光(cobalt blue)來檢驗。利用一標準化之美國視覺協會(National Eye Institute)(NEI)分級系統(grading system)(具有0~3級),針對被區分成五個區域之該角膜表面中之各區域,以矇蔽方式(in a masked fashion)紀錄間斷染色(Punctuate staining)。
診斷(Diagnostic)與其他用途(Other Uses)
本案所述之一受體結合劑可被用來偵測樣品中之IL-1R1,或表現此一受體之細胞。舉例而言,該劑可被直接或間接地以一部份(moiety)標記(labeled),該部分係一標幟(label)或產生一訊號(signal),例如:一酵素(enzyme),一放射性標幟(radiolabel),一抗原決定部位(epitope),或一螢光蛋白(fluorescent protein)(像是綠螢光蛋白(green fluorescent protein))。該劑可與一樣品或細胞接觸以決定是否該受體存在於該樣品中或位於細胞上,例如,利用標準免疫轉漬分析法(immunoblotting),免疫螢光分析法(immunofluorescence),酵素免疫測定法(enzyme immunoassay)(EIA),放射免疫測定法(radioimmunoassay)(RIA),螢光能量轉換(fluorescence energy transfer),西方蛋白質轉漬法(Western blot),與其他診斷與偵測技術。
該受體結合劑亦可被標記用來作活體內(in vivo)偵測且被投藥給一個體。該個體可被成像,例如,藉由核磁共振(NMR)或其他斷層射影裝置(tomographic means)。舉例而言,該結合劑可以一放射性標幟(radiolabel)(例如131I,111In,123I,99mTc,32P,125I,3H,14C,與188Rh),螢光標幟(fluorescent labels)(例如螢光素(fluorescein)與玫紅(rhodamine)),核磁共振活性標幟(nuclear magnetic resonance active labels),可被一正子放射斷層攝影(positron emission tomography)("PET")掃描裝置(scanner)偵測之正子放射同位素(positron emitting isotopes),化學發光劑(chemiluminescers)(例如螢光素(luciferin)),與酵素性標記(enzymatic markers)(例如過氧化酶(peroxidase)或磷酸酶(phosphatase)),而被標記。該劑可以一對比劑(contrast agent),例如順磁性劑(paramagnetic agents)與鐵磁性(ferromagnetic)或超順磁性(superparamagnetic)(其主要改變T2反應),而被標記(labeled)。
一受體結合劑亦可被用來純化會表現其所結合之受體的細胞。舉例而言,該受體結合劑可被耦合至一固定的支撐體(immobilized support)(例如,磁珠(magnetic beads)或一管柱介質(column matrix))且接觸可表現該受體的細胞。該支撐體可被沖洗(例如利用一生理緩衝劑),且該等細胞可自該支撐體回收。
一受體結合劑亦可被用來純化其所結合之受體的可溶形式。舉例而言,包含該可溶受體之樣品可被接觸至固定化之受體結合劑且接著,例如,於沖洗後,可自該固定化之劑中被回收。
下列非限制性的範例進一步說明本案所述之本發明的實施例。
範例(Examples) 範例1(Example 1)
可編碼出具有列於表3(如下)之胺基酸序列之蛋白的核酸係被建構於一pET載體(vector)中,該載體包含一T7啟動子與安比西林(ampicillin)(pET31系列)或康黴素(kanamycin)抗藥性基因(resistance genes)(pET28系列)(EMD化學公司,Gibbstown城市,新澤西州,美國),且表現。可被用於表現之編碼序列範例係提供於表4。
編碼出上述蛋白之例示核酸序列係列於表4。在一些實施例中,於底下所列者之第一個核苷酸之前,該核酸序列進一步包含一ATG。在一些實施例中,於底下所列者之最後的核苷酸之後,該核酸序列進一步包含一終止密碼子(stop codon)(例如TAA,TAG,或TGA)。
該等蛋白可包括來自於IL-1β與IL-1Ra之各種不同的殘基,如下所述。於範例P01,P02,P03,P04,與P05中,該細胞介素區域可具有48~70%之殘基來自於IL-1β與55~78%之殘基來自於IL-1Ra。(因為一些胺基酸殘基在兩蛋白質間為保守的,所以對於IL-1β與IL-1Ra之相同度百分比之總和可大於100%。)
範例2(Example 2)
包含一六-組胺酸標誌(hexa-histidine tag)之蛋白,係藉由以1毫莫耳濃度(mM)之IPTG在37℃下於LB肉湯培養液中反應3小時之誘導,而被表現於大腸桿菌細胞BL21(DES)菌株中。該等細胞係於20~50毫莫耳濃度(mM)三羥甲基氨基甲烷(Tris),0.5莫耳濃度(M)氯化鈉(NaCl),2.5毫莫耳濃度(mM) EDTA,0.1% Triton X-100,pH 8.0之條件下被溶解(lysed)。溶解產物係利用一HiTrap預填裝管柱(奇異醫療設備公司,Piscataway城市,新澤西州,美國)(GE Healthcare,Piscataway NJ,USA)進行IMAC色層分析(IMAC chromatography)。該蛋白質係被裝入於20毫莫耳濃度(mM)磷酸鈉(sodium phosphate),0.5莫耳濃度(M)氯化鈉(NaCl) 10毫莫耳濃度(mM)咪唑(imidazole),pH 7.4之緩衝劑中。其係以200毫莫耳濃度(mM)咪唑(imidazole),20毫莫耳濃度(mM)磷酸鈉(sodium phosphate),0.5莫耳濃度(M)氯化鈉(NaCl),pH 7.4之緩衝劑來被沖提(eluted)。沖提出之蛋白係全面地以PBS,0.1%聚山梨糖醇酯80(Polysorbate 80),pH 7.4之條件進行透析,再利用一Amicon Ultra(10K)濾器將之濃縮,且貯存於4°或-80℃。
缺乏六-組胺酸標誌(hexa-histidine tag)之蛋白質係藉由離子交換層析法(ion exchange chromatography)來純化。P05蛋白係藉由離子交換層析法(ion exchange chromatography)來純化。來自於表現細胞之溶解產物係於低pH值(約pH 5.5)、不含鹽類(導電度約1毫西門/公分(mS/cm))之條件下,被施加至一GigaCapSTM管柱(日本東曹株式會社,King of Prussia城市,賓夕法尼亞州,美國(Tosoh Bioscience LLC,King of Prussia,PA,USA))。該管柱係接著以一pH梯度(緩衝劑A(Buffer A)=10毫莫耳濃度(mM)醋酸(acetic acid),pH 5.5;緩衝劑B(Buffer B)=20毫莫耳濃度(mM)三羥甲基氨基甲烷(Tris) pH 8)來沖提(eluted)。一5毫升(ml)之包含該沖提出之蛋白的部分(fraction)係接著以5毫升(ml) H2O與5毫升(ml)之20毫莫耳濃度(mM)三羥甲基氨基甲烷(Tris) pH 8)來稀釋,且接著被施加至CaptoQTM樹脂(奇異醫療設備公司,Piscataway城市,新澤西州,美國)(GE Healthcare,Piscataway NJ,USA)且以一0毫莫耳濃度(mM)至250毫莫耳濃度(mM)之氯化鈉(NaCl)梯度,於20毫莫耳濃度(mM)三羥甲基氨基甲烷(Tris) pH 8.0之條件下被沖提。該沖提出之蛋白係全面地以1.25 X PBS 0.1% TWEEN 80或不含TWEEN之1.25 X PBS來進行透析且貯存。參見第六圖。P03與P04蛋白係利用相似之方法來純化。
範例3(Example 3)
該等蛋白或包含該等蛋白之上清液(supernatants)係可於一以細胞為基礎之測定法(cell-based assay)中來評估IL-1活性。HEK-BlueTM IL-1β反應性細胞(responsive cells)係被用來監測IL-1β活性(可得自InvivoGen公司,聖地牙哥,加利福尼亞州,美國(InvivoGen Inc.,San Diego CA,USA))。這些細胞包括一SEAP報導基因(reporter gene),其係處於併合至五個NF-κB與五個AP-1結合部位(binding sites)之IFN-β微量啟動子(minimal promoter)的控制之下。IL-1β接合(engagement)至細胞表面上之IL-1受體會導致NF-κB之活化與SEAP的產生。該SEAP報導結果可被偵測,例如,利用QUANTI-BlueTM(InvivoGen公司,聖地牙哥,加利福尼亞州,美國(InvivoGen Inc.,San Diego CA,USA))與分光光度分析(spectrophotometric analysis)。一HEK-Blue IL-1β細胞懸浮液(cell suspension)可自培養至70~80%聚滿程度(confluence)之細胞製備。該等重新懸浮之細胞(resuspended cells)係被調整成於新鮮的生長培養液中具有~330,000細胞數/毫升(cells/ml)之濃度(培養液:DMEM,4.5克/升(g/l)葡萄糖,2毫莫耳濃度(mM) L-麩醯胺酸(L-Glutamine),10%(v/v)加熱非活化之胎牛血清(heat-inactivated fetal bovine serum)(於56℃下30分鐘),50單位/毫升(U/ml)青黴素(penicillin),50微克/毫升(μg/ml)鏈黴素(streptomycin),100微克/毫升(μg/ml) NormocinT)。
試劑(Reagents)係被加入至一平底之96-井(96-well)細胞培養盤之井中:20毫微克/毫升(ng/ml)之IL-1β 10微升(ul),所欲之該劑10微升(ul),與細胞培養液30微升(ul)以達成最後體積為50微升(ul)。陽性與陰性對照組(Positive and negative controls)樣品係並行地被準備。接著150微升(ul)之HEK-Blue IL-1β細胞懸浮液(~50,000細胞)係被加入至各井中且該盤係在5% CO2組織培養恆溫箱(tissue culture incubator)中於37℃下培養過夜。一般而言最終之IL-1β濃度(於200微升(ul)之最終體積中)係為0.1毫微克/毫升(ng/ml)。IL-1β之活性係於隔天被評估(12~15小時後)。在定量之前,根據廠商說明書(manufacturer’s instruction)來準備該UANTI-BlueTM試劑。準備一平底96井測定盤(flat bottomed 96-well assay plate),於各井中加入150微升(ul)之QUANTI-BlueTM溶液。來自於該96井組織培養盤之井的狀態培養液(conditioned media)50微升(ul)係被加入至該測定盤之各井中。該盤係於37℃下培養(incubated)約15~20分鐘。接著利用一分光光度計(spectrophotometer)於620~655奈米(nm)之波長來量測SEAP之濃度。
結果。如第7A圖所示,於此測定法中,該P06蛋白作用為一IL-1RI促效劑,該P07蛋白作用為一部份的促效劑,且該P01蛋白未能促效。事實上,當在IL-1β存在的情況下進行測定時,該P01蛋白作用為一拮抗劑。第7B圖顯示利用上述之HEKBlueTM細胞測定法,於各種IL-1β蛋白濃度下,由P01所造成之對IL-1β活性之拮抗作用。拮抗作用隨著P01之量的增加而增加(X軸反映包含P01之上清液的微升數)。
蛋白質P01,P02,P03,P04與P05中的每一個皆拮抗IL-1β之活性。舉例而言,參見第8A圖與第8B圖。P05之IC50係低於約5毫微克/毫升(ng/ml)。P05係被測試其於此測定法中促效IL-1RI之能力,且係未被觀察到具有任何可偵測到之促效活性,即使是在測試時的最高濃度,1毫克/毫升(mg/ml),亦然。P01,P02,P03,P04,與P05亦抑制於MG-63細胞中(一人類骨肉瘤(osteosarcoma)細胞株,其對IL-1β具有反應性),IL-1β所誘發之IL-6表現。於乾眼疾病之鼠類模型中,經六-組胺酸標誌之P05係被觀測到具有生物活性。關於未經標誌之P05,亦請參見下文之範例8。
範例4(Example 4)
可運用一Reichert SR7000DC雙通道SPR(Dual Channel SPR)系統,利用表面電漿共振(surface plasmon resonance)來評估蛋白質對於可溶重組人類IL-1RI(對應至IL-1RI之細胞外區域)之結合特性。可於具有0.005% Tween 20之磷酸鹽緩衝液(phosphate buffered saline)中評估該結合。IL-1β係被觀測到具有界於8~9間之毫微莫耳濃度(nM)之一KD值與界於2~3×10-3 s-1間之一解離常數值(dissociation constant)(Kd),且於另一實驗中具有約2毫微莫耳濃度(nM)之一KD值與具有1.3~1.5×106 M-1s-1之一結合常數值(association constant),以及約2.9~3.0×10-3 s-1之一解離常數值(dissociation constant)(Kd)。參見第9A圖。該P01蛋白以相似於IL-1β之結合動力性(association kinetics)來結合,但在該結合實驗(約180秒)之解離階段(dissociation phase)期間並未解離。因此,在相似的條件下,該P01蛋白以高於IL-1β之親和力結合至IL-1RI。
IL-1Ra之結合係已被觀測到具有一約0.33毫微莫耳濃度(nM)之KD值,一約2×105 M-1s-1之結合常數值(association constant)(Ka),與一約6.6×10-5 s-1之解離常數值(dissociation constant)(Kd)。參見第9B圖。嵌合細胞介素區域P01,P02,P03,P04,與P05係被觀測到具有範圍約為12~1700微微莫耳濃度(pM)之KD值,範圍約為3×104M-1 s-1至3×106 M-1s-1之一結合常數值(association constant)(Ka),與範圍約為2×10-5至1×10-3 s-1之一解離常數值(dissociation constant)(Kd)。舉例而言,參見第9C圖與第9D圖及下文之表6。
範例5(Example 5)
其他例示之嵌合IL-1家族蛋白亦包括下列者:
下列之多肽係一嵌合區域,其包括來自IL-1α之至少兩段與來自IL-1Ra之至少兩段。
範例6(Example 6)
可藉由利用一連接肽(linker)序列且為各該等末端選擇一新位置,將該分子之該N-末端連接至該C-末端,以建構出一環狀排列(circularly permuted)之IL-1嵌合區域。對於其末端係源自於IL-1β之蛋白,該連接肽長度可介於5至10個,例如,約7個胺基酸。新末端之較佳位置係位於背對該等受體處之環圈上,例如該β6-β7環圈(例如,對應至序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之71~80位置之胺基酸)或該β7-β8環圈(例如:對應於序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)之第84~99位置之胺基酸)。
這些環狀排列之IL-1嵌合區域之範例包括:
範例7(Example 7)
蛋白P03,P04,P05,mIL-1Ra(甲硫胺醯基(methionyl)IL-1Ra),與IL-1β係於pH 7.4下,以0.5毫克/毫升(mg/ml)之濃度配製於磷酸鹽緩衝液(phosphate-buffered saline)(PBS)中。該等蛋白以儲存濃度(stock concentration)作1:500倍稀釋之濃度與SYPRO橙色染料(SYPRO orange dye)(Invitrogen公司,加州(Invitrogen,CA))結合,且進行微分掃瞄螢光檢測法(differential scanning fluorimetry)。參見,例如,He等人,2010年,藥學期刊(J. Pharm. Sciences),99 1707-1720。螢光之量測(Fluorescence measurements)係利用一美國安捷倫Agilent Mx3005 QPCR機器(Agilent Mx3005 QPCR machine),於溫度以每分鐘1℃之速率從25℃升至95℃時進行監測。熔解溫度(Melting temperature)(Tm)值係源自於該螢光轉變(fluorescence transition)之一階導數的極大值。該蛋白P03,P04,與P05係被觀察到於溫度高於50℃且高至59℃時開始展開(unfolding),且具有高於59,60,62,與64℃之Tm值。結果係顯示於下列表7以及第10A圖與第10B圖:
P04具有一Tm值,其比mIL-1Ra與IL-1β之Tm值高4℃,且展現一比mIL-1Ra高3℃以及比IL-1β高約10℃之開始展開溫度值。P03與P05具有一Tm值,其比mIL-1Ra與IL-1β之Tm值高9℃,且展現一比mIL-1Ra高11℃以及比IL-1β高約18℃之開始展開溫度值。
範例8(Example 8)
經純化之P05(缺乏六-組胺酸標誌)係被配製於1.25xPBS中且於一乾眼疾病之鼠類模型中被測試。於此模型中,年齡為6至10週、來自於美國傑克森實驗室(Jackson Laboratories)之雌性C57BL/6小鼠(於一具有30%相對溼度,水凝膠食物補充品(hydrogel food supplement),與envirodry環境豐富化物(environment enrichment)之動物飼育室中馴養(acclimated)1至2週)係於第0天進行螢光染色之前篩檢(pre-screened)。用於螢光染色,將新鮮製得之螢光素稀釋於WFI H2O中成10毫克/毫升(mg/mL),於各眼中投藥各0.4微升(μL)。大約於投藥8~13分鐘後,利用一Olympus螢光解剖顯微鏡(Olympus fluorescent dissecting microscope)來評分眼睛。利用一標準化之美國視覺協會(National Eye Institute)(NEI)分級系統(具有0~3級),針對被區分成五個區域之該角膜表面中之各區域(分數範圍為0~15/眼),紀錄間斷染色(punctuate staining)。利用一教示聯繫(teaching bridge),兩個被矇蔽之評分員(masked scorers)於相同時間評估小鼠,以給予各眼一單獨的集合分數(single collective score)。
各眼分數7(最大分數為15)之小鼠係於第1天被置放於一乾眼症腔室(20%±2%溼度且恆定空氣流量為~21公升/分鐘/籠(L/min/cage))中,且於該實驗的整個過程期間皆被維持於該腔室內(除了要檢驗時之外)。於第3天,小鼠再度被評分且隨機被分到每群具有8到10隻小鼠(mice/group)的處理群中。小鼠係經隨機化分配,使得具有4到5隻小鼠之各籠具有大約相同的平均疾病分數。於第三天開始且於隨機化處理之後,小鼠係被局部地投藥P05或媒劑(1.25X PBS)於一眼藥水中,以3微升/眼,每日二次(BID)之頻率。小鼠於第7,9,與11天時係被檢驗與進行上述之角膜螢光染色。評分者在該實驗的過程中,對於該等處理群係蒙蔽無知的(blinded)。
第11A圖係為一平均角膜染色分數±平均標準誤差(SEM)之長條圖,其係來自於第0,3,7,9,及11天時對小鼠進行之兩相同實驗,在接受每日二次(bid)之下列處理下:沒有處理,媒劑(1.25X PBS)處理,與10毫克/毫升(mg/ml)(1%) P05處理。10毫克/毫升(mg/ml)之P05顯著地減少實驗第7,9,與11天的角膜染色。亦可於P05之濃度低至0.1毫克/毫升(mg/ml)時觀察到由角膜染色之減少所評估出之藥效(efficacy)。於大腸桿菌中產生之重組IL-1Ra亦可適度地減少該動物模型中之角膜染色。
如第11B圖所示,10毫克/毫升(mg/ml)之P05的效應係基於與相同媒劑中之10毫克/毫升(mg/ml)之鼠血清白蛋白比較而明確。10毫克/毫升(mg/ml)之鼠血清白蛋白(MSA)相較於媒劑並無效應,且10毫克/毫升(mg/ml)P05之效應相較於10毫克/毫升(mg/ml)之鼠血清白蛋白係為統計上顯著的。如第11C圖所示,10毫克/毫升(mg/ml)之P05係亦與於一眼用乳化液(ophthalmic emulsion)中之0.05%環孢素(cyclosporine)(Restasis)相比較。於每日服藥二次(bid dosing)之處理一週後,P05減少角膜染色,而0.05%之環孢素眼用乳化液(cyclosporine ophthalmic emulsion)則未觀察到有效應。
例9(Example 9)
P04係被純化,且於20℃下,25% PEG1500,0.1莫耳濃度(M)之PCB(pH 4.0)中形成(grown)繞射品質之晶體(diffraction quality crystals)。該蛋白可結晶成屬於P212121之空間群(space group),具有典型之單位晶胞尺寸(unit cell dimensions)為a=44.5,b=46.4,c=64.8。該等晶體繞射至高解析度,且延伸至1.47之一資料集(dataset)係於先進光子源(Advanced Photon Source),光束線(beamline)LS-CAT 21ID-F(芝加哥,伊利諾,美國(Chicago IL,USA))處被收集。P04之X射線結構(X-ray structure)已利用併合來自於PDB結構1ITB與1IRA的已知IL-1β與IL-1Ra結構之相關部分之一模型,藉由分子置換(molecular replacement)而被解出(Vigers等人,1997年,自然期刊(Nature),386:190~194與Schreuder等人,1997年,自然期刊(Nature),386:194~200)。該最終模型(final model)係被精修(refined)至具有17.6%/20.4%之一Rwork/Rfree值且包含一P04分子(140個殘基)與98個水分子(water molecules)(表8)。P04之殘基1~2,48~49與85~93於電子密度(electron density)中係為不可見的且於該最終模型中漏失(missing)。
於括號中之數目對應至最高解析度層
R mergehk1i∣Ii-<I>∣/ΣiIi]
R workhk1F obs∣-∣F calc∥/Σhk1F obs∣此處F obsF calc係為被觀察與計算出之結構因子(structure factors)
Rfree係自未被用於精修之該等反射(5%)之一子集(subset)中被計算。
該P04晶體結構具有一相似於藉由模擬化所預測之折疊。此結構之一視圖(view)係顯示於第1圖中。兩結構之重疊係顯示於第12A圖中。IL-1β與IL-1Ra段對於在各別母分子上之相同殘基的碳鏈骨架之均方根偏差(RMSD)係為1.41與1.09。P04具有至少一獨特之鹽橋(unique salt bridge)與兩獨特之氫鍵,其等係涉及一源自於IL-1β之一殘基與源自於IL-1Ra之一對等部份之間的交互作用:(i) Glu39-Lys64(Glu39來自於IL-1RA;Lys64來自於IL-1β),如第12B圖所示,(ii) Arg9-Gln149(Arg9來自於IL-1RA;Gln149來自於IL-1β),如第12C圖所示,以及(iii)Ser152-Lys40(Ser152來自於IL-1RA;Lys50來自於IL-1β)如第12C圖所示。這些獨特的交互作用可解釋P04所增加之熱穩定性,因為這些交互作用在IL-1β與IL-1Ra結構中都不存在。涉及這些交互作用之該等殘基亦係存在於P03與P05中,這些蛋白同樣具有增加之熱穩定性。
其他實施例係落在下列申請專利範圍請求項所述之範圍內。
第1圖係由X射線結晶體(X-ray crystallographic)資料所決定之P04結構圖。來自IL-1Ra殘基之骨架係顯示為黑色,來自IL-1β殘基之骨架係顯示為灰色。
第2圖描繪P05蛋白結合至人類IL-1RI之細胞外區域之一模型的三個視野圖。
第3圖描繪嵌合蛋白之模型,其中IL-1Ra殘基係描繪成黑色且IL-1β殘基係描繪成白色。該模型所描繪之蛋白:P01(第3A圖),P03(第3B圖),P04(第3C圖),P05(第3D圖),P07(第3E圖),與P06(第3F圖)。
第4圖提供數個人類IL-1家庭細胞介素之一序列排比:IL-1β(序列識別號第1號(SEQ ID NO:1)),IL-1α(序列識別號第2號(SEQ ID NO:2)),IL-1Ra(序列識別號第3號(SEQ ID NO:3)),IL-33(序列識別號第4號(SEQ ID NO:4)),IL-36Ra(序列識別號第5號(SEQ ID NO:5)),IL-36α(序列識別號第6號(SEQ ID NO:6)),IL-36β(序列識別號第7號(SEQ ID NO:7)),與IL-36γ(序列識別號第8號(SEQ ID NO:8))。於本案內文中所提及之段(Segments)係在序列排比下進行識別(identified)。此外,β-摺板與界於該等摺板間之環圈亦被識別。
第5A圖係為P01(序列識別號第17號(SEQ ID NO:17))之胺基酸序列之一列表。第5B圖係為P02(序列識別號第18號(SEQ ID NO:18))之胺基酸序列之一列表。第5C圖係為P03(序列識別號第19號(SEQ ID NO:19))之胺基酸序列之一列表。第5D圖係為P04(序列識別號第20號(SEQ ID NO:20)之胺基酸序列之一列表。第5E圖係為P05(序列識別號第21號(SEQ ID NO:21))之胺基酸序列之一列表。來自IL-1β之段係以粗斜體表示。亦可參見下文之範例1。
第6圖係一SDS-PAGE膠體之影像圖,其顯示自表現出受體結合劑之大腸桿菌細胞中純化出之蛋白的例示性樣品(exemplary sample)。15與20 kDa分子量標示物係顯示於左側。各帶道(Lane)係如下所示:分子量標示物(第1與第6帶道),抽出物(extract)(第2與第7帶道),由陽離子交換層析法所純化出之材料(第3與第8帶道),另外由陰離子交換層析法所純化出之材料(第4與第9帶道),與該材料的減縮樣品(reduced sample)(第5與第10帶道)。第2~5帶道為P05純化物,而第6~10帶道為P04純化物。亦可參見範例2。
第7A圖係一表與附隨之長條圖,其顯示P06,P07與P01蛋白,相對於IL-1β與一陰性對照組(β-葡萄醣醛酸酶(GUS)蛋白),促效訊號傳遞之能力。第7B圖係一描繪在不同的IL-1β濃度下由P01所造成之對IL-1β之拮抗作用之圖。
第8A圖係一描繪於0.1毫微克/毫升(ng/ml)之IL-1β(人類)存在下,由P03(經六-組胺酸標誌(hexa-histidine tagged)),P04(經六-組胺酸標誌),P05(經六-組胺酸標誌),與IL-1Ra所造成之對IL-1β之拮抗作用之圖。第8B圖係一描繪於0.1毫微克/毫升(ng/ml)之IL-1β(人類)存在下,由包含未經標誌(untagged)形式之P01,P02,P03,P04,與P05及IL-1Ra之溶解產物所造成之對IL-1β之拮抗作用,以及於各別溶解產物中蛋白濃度之使用估計量之圖。
第9圖係為包含SPR數據之圖,其顯示以下列蛋白固定化(immobilized)可溶IL-1RI之結合動力性(binding kinetics):IL-1β(第9A圖),IL-1Ra(第9B圖),P04(第9C圖),與P05(第9D圖)。
第10A圖係一描繪於範例7所述之IL-1Ra,IL-1β,P03,P04與P05之熱變性(thermal denaturation)圖。第10B圖係為第10A圖之負一階導數(negative first derivative)描繪圖。
第11A圖係一顯示平均角膜的染色分數±平均標準誤差(SEM)之長條圖,其係來自於第0,3,7,9,及11天時,施展於小鼠之乾眼症模型中,兩個獨立研究下每一眼之角膜螢光染色之測試結果。該等小鼠沒有接受任何處理者之數目為18(n=18);接受10毫克/毫升(mg/ml) P05處理者之數目為19(n=19),或接受1.25×PBS,即媒劑處理者之數目為20(n=20)。星號表示P05相對於媒劑之統計顯著性,如下所示:*(P<0.05)與**(P<0.005)。
第11B圖係一呈現來自一分離之實驗之數據的長條圖,其顯示每一眼之角膜的平均角膜染色分數±平均標準誤差(SEM),其係為於第0,3,7,9,與11天時,施展於小鼠之乾眼症模型。該等小鼠沒有接受任何處理者之數目為8(n=8);接受1.25×PBS媒劑處理者之數目為8(n=8),接受10毫克/毫升(mg/ml)鼠血清白蛋白(murine serum albumin)(MSA)處理者之數目為8(n=8),或接受10毫克/毫升(mg/ml)P05處理者之數目為9(n=9)。星號表示P05相對於鼠血清白蛋白之統計顯著性,如下所示:*(P<0.05)與**(P<0.005)。
第11C圖係為一長條圖,其包括於與第11B圖相同之實驗中,對小鼠以Restasis(0.05%環孢素乳化液(cyclosporine emulsion))處理所得之數據。星號表示P05相對於Restasis之統計顯著性,如下所示:*(P<0.05)與**(P<0.005)。
第12A圖描繪P04之X射線結晶體結構(黑色)覆加於其結構之一計算模型(灰色)上之結構。第12B圖圖解P04之K64與E39之間的交互作用;第12C圖圖解P04之K40與R9與C-末端殘基Q149與S152間之交互作用。
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<223> 任何胺基酸
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<223> 任何胺基酸
<220>
<221> 其它特徵
<222> (22)..(49)
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<221> MOD_RES
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<223> 任何胺基酸
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<221> MOD_RES
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<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (67)..(69)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (74)..(74)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (76)..(84)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> 其它特徵
<222> (76)..(84)
<223> /註="此區可包括8至9個殘基"
<220>
<221> MOD_RES
<222> (86)..(87)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (91)..(91)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (93)..(102)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (107)..(108)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (110)..(110)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (112)..(114)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (116)..(121)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (124)..(124)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (126)..(131)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> 其它特徵
<222> (126)..(131)
<223> /註="此區可包括5至6個殘基"
<220>
<221> MOD_RES
<222> (133)..(135)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (137)..(137)
<223> 任何胺基酸
<220>
<221> MOD_RES
<222> (139)..(140)
<223> 任何胺基酸
<400> 57
<210> 58
<211> 5
<212> PRT
<213> 人
<400> 58

Claims (32)

  1. 一種包含一嵌合介白素-1(IL-1)家族細胞介素區域之分離蛋白,其中該細胞介素區域係至少90%相同於P01(SEQ ID NO:17)、P02(SEQ ID NO:18)、P03(SEQ ID NO:19)、P04(SEQ ID NO:20)、或P05(SEQ ID NO:21),且其中該分離蛋白結合至IL-1受體I(IL-1RI)並拮抗IL-1RI受體之訊號傳遞活性。
  2. 如申請專利範圍第1項之蛋白,其中該細胞介素區域係至少90%相同於P05(SEQ ID NO:21)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之蛋白,其中該蛋白抑制人類IL-1受體I之活性。
  4. 如申請專利範圍第1或3項之蛋白,其中該細胞介素區域係至少95%相同於P01(SEQ ID NO:17)、P02(SEQ ID NO:18)、P03(SEQ ID NO:19)、P04(SEQ ID NO:20)、或P05(SEQ ID NO:21)。
  5. 如申請專利範圍第1至4項之蛋白,其中該細胞介素區域係至少95%相同於P05(SEQ ID NO:21)。
  6. 如申請專利範圍第1、3及4項中任一項之蛋白,其中該細胞介素區域係相同於P01(SEQ ID NO:17)、P02(SEQ ID NO:18)、P03(SEQ ID NO:19)、P04(SEQ ID NO:20)、或P05(SEQ ID NO:21)。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之蛋白,其中該細胞介素區域係相同於P05(SEQ ID NO:21)。
  8. 如申請專利範圍第1、3、4及6項中任一項之蛋白,其中 該蛋白係至少90%相同於P01(SEQ ID NO:17)、P02(SEQ ID NO:18)、P03(SEQ ID NO:19)、P04(SEQ ID NO:20)、或P05(SEQ ID NO:21)。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之蛋白,其中該蛋白係至少90%相同於P05(SEQ ID NO:21)。
  10. 如申請專利範圍第1、3、4、6及8項中任一項之蛋白,其中該蛋白係至少95%相同於P01(SEQ ID NO:17)、P02(SEQ ID NO:18)、P03(SEQ ID NO:19)、P04(SEQ ID NO:20)、或P05(SEQ ID NO:21)。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之蛋白,其中該蛋白係至少95%相同於P05(SEQ ID NO:21)。
  12. 如申請專利範圍第1、3、4、6、8及10項中任一項之蛋白,其中該蛋白係相同於P01(SEQ ID NO:17)、P02(SEQ ID NO:18)、P03(SEQ ID NO:19)、P04(SEQ ID NO:20)、或P05(SEQ ID NO:21)。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之蛋白,其中該蛋白係相同於P05(SEQ ID NO:21)。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之蛋白,其中該細胞介素區域相較於人類IL-1β或人類IL-1Ra具有較高之熱穩定性。
  15. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之蛋白,其中該細胞介素區域具有一比人類IL-1β或人類IL-1Ra至少高2度之Tm值。
  16. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之蛋白,其中該蛋 白在一細胞訊號傳遞測定法中,對於人類IL-1β(於0.1毫微克/毫升(ng/ml))之抑制作用具有一低於10毫微克/毫升(ng/ml)之IC50。
  17. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之蛋白,其中該蛋白相較於人類IL-1Ra係以一較高之親和力KD,一較慢之解離速率,及/或一較快之結合速率結合至人類IL-1RI。
  18. 一種藥學組成物,其包含如申請專利範圍第1至17項中任一項之蛋白。
  19. 如申請專利範圍第18項之藥學組成物,其中該組成物係適於局部投藥。
  20. 如申請專利範圍第18或19項之藥學組成物,其中該組成物係眼用組成物。
  21. 如申請專利範圍第18或19項之藥學組成物,其係水性的且包含濃度為介於0.001~5%之該蛋白。
  22. 一種如申請專利範圍第18至21項中任一項之組成物於製造一藥物之用途,該藥物係用於投藥至一個體以調節一個體之免疫或發炎反應。
  23. 一種如申請專利範圍第18至21項中任一項之組成物於製造一藥物之用途,該藥物係用於治療一患有全身性自體免疫疾病或處於其風險之個體。
  24. 一種如申請專利範圍第18至21項中任一項之組成物於製造一藥物之用途,該藥物係用於治療一患有類風溼性關節炎或處於其風險之個體。
  25. 一種如申請專利範圍第18至21項中任一項之組成物於製造一藥物之用途,該藥物係用於治療一患有乾眼疾病或處於其風險之個體。
  26. 一種如申請專利範圍第18至21項中任一項之組成物於製造一藥物之用途,該藥物係用於治療一患有過敏性結膜炎或處於其風險之個體。
  27. 一種如申請專利範圍第18至21項中任一項之組成物於製造一藥物之用途,該藥物係用於治療一患有過敏性鼻炎或處於其風險之個體。
  28. 一種分離之核酸,其包含一編碼出如申請專利範圍第1至17項中任一項之蛋白之序列。
  29. 一種分離之核酸載體,其包含一編碼出如申請專利範圍第1至17項中任一項之蛋白之序列,其中該序列係可操作地被連接至一轉錄控制序列。
  30. 一種重組之宿主細胞,其包含一編碼出如申請專利範圍第1至17項中任一項之蛋白之重組核酸。
  31. 如申請專利範圍第30項之宿主細胞,其係一大腸桿菌宿主細胞。
  32. 一種製備一重組蛋白之方法,該方法包含:於可以表現該重組蛋白之條件下培養如申請專利範圍第31項之宿主細胞;自細胞溶解產物或細胞培養液中純化該重組蛋白;以及調配該重組蛋白以供投藥至一個體。
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Title
Economides AN et al., "Cytokine traps:multi-component, high-affinity blockers of cytokine action", Nature Medicine, vol.9, no.1, p.47-52, 2002/12/16 *
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Wingren AG et al., "Fusion of a signal sequence to the interleukin-1β gene directs the protein from cytoplasmic accumulation to extracellular release", Cellular Immunology, vol.169, no.2, p.226-237, 1996/05/01 *

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