JP2023544124A - Il-13およびox40lを標的化する免疫グロブリン単一可変ドメインを含むポリペプチド - Google Patents
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Abstract
本開示は、炎症性疾患に罹っている対象を処置するための新規のタイプの薬物を提供する。具体的には、本開示は、少なくとも1つの免疫グロブリン単一可変ドメイン(ISVD)がOX40Lに結合し、少なくとも2つのISVDがIL-13に結合することを特徴とする、少なくとも3つのISVDを含むポリペプチドを提供する。本開示はまた、核酸、ベクターおよび組成物も提供する。
Description
1 分野
本開示は、インターロイキン-13(IL-13)およびOX40Lを標的化するポリペプチドに関する。本開示はまた、該ポリペプチドをコードする核酸分子および該核酸を含むベクター、ならびに該ポリペプチド、核酸またはベクターを含む組成物にも関する。本開示はさらに、自己免疫疾患および/または炎症性疾患および/または線維性疾患に罹っている対象を処置する方法における使用のためのこれらの製品に関する。さらに、本開示は、これらの製品を生産する方法に関する。
本開示は、インターロイキン-13(IL-13)およびOX40Lを標的化するポリペプチドに関する。本開示はまた、該ポリペプチドをコードする核酸分子および該核酸を含むベクター、ならびに該ポリペプチド、核酸またはベクターを含む組成物にも関する。本開示はさらに、自己免疫疾患および/または炎症性疾患および/または線維性疾患に罹っている対象を処置する方法における使用のためのこれらの製品に関する。さらに、本開示は、これらの製品を生産する方法に関する。
2 技術的背景
抑制されていない免疫応答は、宿主の防御に必要な一方で、例えば喘息およびアトピー性皮膚炎などの様々な自己免疫疾患および/または炎症性疾患を引き起こす可能性がある。免疫系の自然および適応アームによって媒介される免疫応答のカスケード(例えば、抗原認識、抗原プロセシング、抗原提示、サイトカイン生産、抗体生産、標的細胞死滅)は、様々な免疫疾患の始まりと蔓延を促進する。自己免疫疾患および炎症性疾患は慢性であることが多く、生命を脅かす可能性さえある。アレルギー性およびアトピー性疾患、例えば喘息およびアトピー性皮膚炎は、2型免疫応答によって優勢に促進され、高いIgE生産および好酸球増加症のような2型免疫性の顕著な特色によって特徴付けられる。
抑制されていない免疫応答は、宿主の防御に必要な一方で、例えば喘息およびアトピー性皮膚炎などの様々な自己免疫疾患および/または炎症性疾患を引き起こす可能性がある。免疫系の自然および適応アームによって媒介される免疫応答のカスケード(例えば、抗原認識、抗原プロセシング、抗原提示、サイトカイン生産、抗体生産、標的細胞死滅)は、様々な免疫疾患の始まりと蔓延を促進する。自己免疫疾患および炎症性疾患は慢性であることが多く、生命を脅かす可能性さえある。アレルギー性およびアトピー性疾患、例えば喘息およびアトピー性皮膚炎は、2型免疫応答によって優勢に促進され、高いIgE生産および好酸球増加症のような2型免疫性の顕著な特色によって特徴付けられる。
現在、中等度から重度の喘息を有する患者は、現在利用可能な標準的治療処置に対して不適切に応答する。
特に、低い好酸球性表現型を有する喘息患者において、現在の標準的な療法は、抗IL4Rαモノクローナル抗体であるデュピルマブ(Sanofi Biotechnologyの登録商標、デュピクセント(Dupixent)(登録商標)という名前で市販されている))、モノクローナル抗IL5抗体であるメポリズマブ(GSK Groupの登録商標、ヌーカラ(Nucala)(登録商標)という名前で市販されている)もしくはレスリズマブ(Teva Pharmaceutical Industries Ltdの登録商標、シンケア(Cinqair)(登録商標)という名前で市販されている)、または抗IgEモノクローナル抗体であるオマリズマブ(Novartis AGの登録商標、ゾレア(Xolair)(登録商標)という名前で市販されている)などの生物学的製剤による処置を含む。
上述したような従来のモノクローナル抗体による患者の処置は、2型経路のブロックならびに症状の有意な低減および/または喘息の処置において有効性を示しているが、これらの処置に対して十分および最適に応答していない患者の部分集団が依然としてある。
アトピー性皮膚炎に関して、多数のアンタゴニスト抗体が初期臨床的効能を示している。
KY1005(Kymab製)は完全ヒトモノクローナル抗体であり、OX40Lに結合し、OX40LがOX40を活性化するのをブロックし、それによって炎症性状態および/または自己免疫状態を有する患者の根底にある免疫系の不均衡に対処し得る。
ISB 830(以前はGBR 830、Glenmark Pharmaceuticals製)は、OX40に対するヒト化モノクローナル抗体である。OX40阻害は、アトピー性皮膚炎を含むT細胞媒介性疾患における治療的役割を果たす可能性がある。
KHK 4083は、アトピー性皮膚炎および潰瘍性大腸炎を処置するための免疫調節抗OX40モノクローナル抗体(Kyowa Kirin製)である。皮下および静脈内製剤の初期段階の臨床開発がいくつかの国で進行中である。
トラロキヌマブは、アトピー性皮膚炎(AD)および円形脱毛症の処置のためにLeo Pharmaによって開発中のIL-13-中和ヒトIgG4モノクローナル抗体である。トラロキヌマブはIL-13ヘリックスAおよびDに結合し、故にIL-13がIL-13Rα1およびIL-13Rα2と相互作用するのを防ぐ。トラロキヌマブは欧州および米国でアトピー性皮膚炎に関する規制審査中である。臨床開発がアトピー性皮膚炎に関しては複数の国で、円形脱毛症に関しては米国で進行中である。
OX40、OX40LまたはIL-13に対する上記のアンタゴニスト抗体の一部は、アトピー性皮膚炎で初期臨床的効能を示しているが、この2型炎症性疾患を処置する改善された薬剤に対する満たされていない医学的な必要性がある。
発明者らは、自己免疫疾患および/または炎症性疾患、例えば特に喘息およびアトピー性皮膚炎、および/または線維性疾患を処置するための新規の改善された薬剤を開発した。これらの薬剤は、IL-13およびOX40Lを含む2つまたは複数の疾患因子を標的化する。これらの因子は、自己免疫疾患または炎症性疾患または線維性疾患に関連する生物学的メカニズムを媒介している。
インターロイキン-13(IL-13)は、2型ヘルパーT(Th2)細胞、CD4細胞、ナチュラルキラーT細胞、肥満細胞、好塩基球細胞、好酸球細胞およびニュオサイトによって分泌されるサイトカインである。IL-13は、IgE合成、杯細胞過形成、粘膜分泌過多、気道過敏、および線維症における中心的な制御因子である。IL-13は、アレルギー性炎症、および喘息を含む種々の疾患の主要なメディエーターである。IL-13のシグナル伝達は、IL-4との共有マルチサブユニット受容体を介して媒介される。この受容体は、IL-4受容体アルファ(IL-4Rα)およびIL-13受容体アルファ1(IL-13Rα1)からなるヘテロ二量体の受容体複合体である。IL-13のIL-13Rα1への高い親和性は、それらの結合形成をもたらし、これがさらに、IL-4Rαへのヘテロ二量体形成および2型IL-4受容体の生産の可能性を増加させる。ヒトおよびマウス研究からのデータは、喘息およびアトピー性皮膚炎を含む2型免疫疾患においてIL-13が果たす重要な役割を示している。
OX40L(CD252またはTNFSF4としても公知の)はTNFスーパーファミリーのメンバーであり、OX40受容体(CD134またはTNFRSF4としても公知の)の誘導性共刺激性リガンドである。OX40Lは、樹状細胞、マクロファージ、およびB細胞を含む活性化された抗原提示細胞(APC)で主に発現される。一方、OX40は、活性化されたT細胞およびナチュラルキラーT細胞で主に発現される。OX40Lは膜結合分子として主に発現されるが、切断された可溶型で検出することもできる。OX40L/OX40は、免疫応答を調整する活性化T細胞によって特徴付けられる多数の疾患における免疫共刺激制御因子として認識されている。OX40L/OX40はOX40を介してシグナル伝達を開始させ、炎症性サイトカインの生産および放出、エフェクターT細胞(例えばTH1、TH2、TH17)および細胞傷害性T細胞の増殖および蓄積を含む様々な活性をもたらす。ヒトおよびマウス研究からのデータは、OX40/OX40L軸が、喘息およびアトピー性皮膚炎を含む複数の2型免疫疾患において重要な役割を果たしていることを示唆する。OX40LまたはOX40の遮断は、喘息のマウスモデルにおいて疾患を低減することが示されており、アトピー性皮膚炎患者の皮膚サンプルはOX40発現上昇T細胞を含有することが示される場合がある。
いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、上述した生物学的メカニズムは、2型炎症性応答の始まりと蔓延の中心的役割を果たし、アトピー性皮膚炎および喘息などの疾患を引き起こす様々な免疫病理学的経路の根底に横たわっている。
これまで、IL-13とOX40Lの両方を標的化する活発な臨床開発プログラムはない。
ところで、発明者らは驚くべきことに、単一の薬剤を用いたOX40LとIL-13の二重標的化は、同じ適応症に対する単一特異性薬剤療法が十分に有効ではない可能性がある部分集団における低2型と高2型喘息の両方、およびアトピー性皮膚炎において十分な効能を付与する可能性を有することを見出した。
複数の疾患因子を標的化することは、例えば、異なる治療標的に結合する2つの別々の生物学的製剤、例えば抗体の共投与またはコンビナトリアルな使用によって達成されることが記載されている。しかしながら、別々の生物学的製剤の共投与またはコンビナトリアルな使用は、実用面と商業面両方の視点から問題がある可能性がある。例えば、別々の製品の2回の注射は、患者にとってより不便でより苦痛を伴う処置レジメンをもたらし、これは、コンプライアンスに負の影響を与える可能性がある。2つの別々の製品の単回注射に関して、両方の製品の必要な濃度での許容可能な粘性と好適な安定性および不干渉を可能にする配合物を提供することは、難しいかまたは不可能であり得る。加えて、共投与および共配合物は、2つの別々の薬物の生産を必要とすることから、全体コストを増加させる可能性がある。
したがって、患者に都合よく投与することができる、抗自己免疫疾患薬剤および/または抗炎症性疾患薬剤および/または抗線維性疾患薬剤の改善の必要性もある。
別々の生物製剤、例えば抗体の共投与またはコンビナトリアルな使用に関連する上記の制限に対処するための1つの戦略として、2つの異なる抗原に結合することができる二重特異性抗体が示唆されてきた。
二重特異性抗体構築物が複数の様式で提唱されている。例えば、二重特異性抗体様式は、2つの抗体の化学的コンジュゲーションまたはそれらの断片を含んでいてもよい(非特許文献1;非特許文献2)。
Brennan,Mら、Science、1985.229(4708):81~83頁
Glennie、M.J.ら、J Immunol、1987.139(7):2367~2375頁
しかしながら、このような二重特異性抗体様式のデメリットとしては、例えば皮下投与を難しくする、高濃度での高い粘性が挙げられる。さらに、各結合単位は、ポリペプチドの安定性および生産効率に意味を持つ、特異的で高い親和性を有する異なる標的との相互作用を必要とする。例えば、二重特異性抗体様式の生産は、軽鎖の誤対合または重鎖の誤対合に関連するCMC(化学、製造および品質管理)問題につながる可能性が潜在的にある。
したがって、自己免疫応答および/または炎症性応答をモジュレートするために、2つまたはそれ以上の標的に対する十分な親和性でOX40LとIL-13の両方に結合する改善された二重または多重特異性抗体構築物の必要性がある。同時に、このような構築物は、例えば微生物宿主で効率的に生産でき、患者に都合よく投与できることが望ましい。このような構築物は理想的には、連続処置の回数が制限され、故にタイミングの間隔を十分にあけられるように、処置しようとする対象において十分に長い半減期も有するべきである。さらに、処置しようとする対象において、既存の抗体(すなわち、抗体構築物による最初の処置の前に対象に存在する抗体)へのこのような構築物の反応性を制限することが望ましい。
発明者らは、OX40LおよびIL-13を同時に特異的に標的化する二重特異性または多重特異性ポリペプチド(本開示に関して免疫グロブリン単一可変ドメイン(ISVD)構築物とも呼ばれる)が、単一特異性抗OX40Lおよび/または単一特異性抗IL-13ポリペプチドと比較して、2型炎症性応答をモジュレートする効率を向上させることを見出した。前記ポリペプチドまたはISVD構築物は、効率的に生産し(例えば微生物宿主で)、都合よく投与することができた。さらに、このようなポリペプチドまたはISVD構築物は、処置しようとする対象における既存の抗体(すなわち、抗体構築物による最初の処置の前に対象に存在する抗体)への反応性が制限されることを示すことができた。一部の実施形態においてこのようなポリペプチドまたはISVD構築物は、連続処置の回数が制限され、故にタイミングの間隔を十分にあけられるように、処置しようとする対象において十分に長い半減期を示す。
本開示のポリペプチド(本開示に関して免疫グロブリン単一可変ドメイン(ISVD)構築物とも呼ばれる)は、少なくとも3つの免疫グロブリン単一可変ドメイン(ISVD)を含むかまたはそれからなり、少なくとも1つのISVDはOX40Lに特異的に結合し、少なくとも2つのISVDはIL-13に特異的に結合する。一部の実施形態によれば、OX40Lに結合する少なくとも1つのISVDはヒトOX40Lに特異的に結合し、IL-13に結合する少なくとも2つのISVDはヒトIL-13に特異的に結合する。
一部の実施形態によれば、本開示のポリペプチドは、場合により1つまたはそれ以上のペプチド性リンカーを介して連結された、1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位をさらに含み、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位を有さない対応するポリペプチドと比較して、増加した半減期を有するポリペプチドを提供する。例えば、結合単位は、血清タンパク質、例えばヒト血清タンパク質、例えばヒト血清アルブミンに結合するISVDであり得る。
本開示のポリペプチドを発現することが可能な核酸分子、核酸または核酸分子を含むベクター、およびポリペプチド、核酸またはベクターを含む組成物も提供される。一部の実施形態において、組成物は医薬組成物である。
本開示によるポリペプチドをコードする核酸またはベクターを含む宿主または宿主細胞も提供される。
さらに、本開示によるポリペプチドを生産する方法であって、少なくとも:
a.好適な宿主細胞もしくは宿主生物中で、または別の好適な発現系中で、核酸配列を発現させる工程;場合により、それに続いて:
b.本開示によるポリペプチドを単離および/または精製する工程
を含む前記方法が提供される。
a.好適な宿主細胞もしくは宿主生物中で、または別の好適な発現系中で、核酸配列を発現させる工程;場合により、それに続いて:
b.本開示によるポリペプチドを単離および/または精製する工程
を含む前記方法が提供される。
さらに、本開示は、医薬としての使用のための、ポリペプチド、ポリペプチドを含む組成物、またはポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸もしくはベクターを含む組成物を提供する。一部の実施形態において、ポリペプチドまたは組成物は、自己免疫疾患および/または2型炎症性疾患のような炎症性疾患の処置における使用のためである。一部の実施形態において、2型炎症性疾患は、アトピー性皮膚炎および喘息からなる群から選択される。一部の実施形態において、ポリペプチドまたは組成物は、線維性疾患の処置における使用のためである。
加えて、自己免疫疾患および/または2型炎症性疾患のような炎症性疾患を処置する方法であって、医薬的に活性な量の本開示によるポリペプチドまたは組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む、前記方法が提供される。一部の実施形態において、2型炎症性疾患は、アトピー性皮膚炎および/または喘息である。加えて、線維性疾患を処置する方法であって、医薬的に活性な量の本開示によるポリペプチドまたは組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む、前記方法が提供される。一部の実施形態において、本方法は、1つまたはそれ以上の追加の治療剤を投与することをさらに含む。
さらに、自己免疫疾患および/または2型炎症性疾患のような炎症性疾患を処置するための医薬組成物の調製における本開示のポリペプチドまたは組成物の使用が提供される。一部の実施形態において、2型炎症性疾患は、アトピー性皮膚炎および/または喘息である。線維性疾患を処置するための医薬組成物の調製における本開示のポリペプチドまたは組成物の使用も提供される。
特に、本開示は以下の実施形態を提供する:
実施形態1.医薬としての使用のための、ポリペプチド、該ポリペプチドを含む組成物、または該ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む組成物であって、該ポリペプチドは、少なくとも3つの免疫グロブリン単一可変ドメイン(ISVD)を含むかまたはそれからなり、前記ISVDのそれぞれは、場合により1つまたはそれ以上のペプチド性リンカーを介して連結された3つの相補性決定領域(それぞれCDR1~CDR3)を含み;
a)第1のISVDは、
i.配列番号6のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号6と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号10のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号10と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
b)第2のISVDは、
iv.配列番号7のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号7と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
v.配列番号11のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号11と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
vi.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
c)第3のISVDは、
vii.配列番号9のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号9と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
viii.配列番号13のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号13と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
ix.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み、
該ISVDは、N末端から開始する順番にある、ポリペプチドまたは組成物。
a)第1のISVDは、
i.配列番号6のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号6と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号10のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号10と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
b)第2のISVDは、
iv.配列番号7のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号7と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
v.配列番号11のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号11と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
vi.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
c)第3のISVDは、
vii.配列番号9のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号9と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
viii.配列番号13のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号13と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
ix.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み、
該ISVDは、N末端から開始する順番にある、ポリペプチドまたは組成物。
実施形態2.少なくとも1種の医薬的に許容される担体、希釈剤または賦形剤および/もしくはアジュバントをさらに含み、場合により、1種またはそれ以上のさらなる医薬的に活性なポリペプチドおよび/または化合物を含む医薬組成物である、実施形態1に記載の使用のための組成物。
実施形態3.a)前記第1のISVDは、配列番号6のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号10のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号14のアミノ酸配列を有するCDR3を含み;
b)前記第2のISVDは、配列番号7のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号11のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号15のアミノ酸配列を有するCDR3を含み;
c)前記第3のISVDは、配列番号9のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号13のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号17のアミノ酸配列を有するCDR3を含む、
実施形態1または2に記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
b)前記第2のISVDは、配列番号7のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号11のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号15のアミノ酸配列を有するCDR3を含み;
c)前記第3のISVDは、配列番号9のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号13のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号17のアミノ酸配列を有するCDR3を含む、
実施形態1または2に記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態4.a)前記第1のISVDのアミノ酸配列は、配列番号2と90%を超える配列同一性を有し;
b)前記第2のISVDのアミノ酸配列は、配列番号3と90%を超える配列同一性を有し;
c)前記第3のISVDのアミノ酸配列は、配列番号5と90%を超える配列同一性を有する、実施形態1~3のいずれかに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
b)前記第2のISVDのアミノ酸配列は、配列番号3と90%を超える配列同一性を有し;
c)前記第3のISVDのアミノ酸配列は、配列番号5と90%を超える配列同一性を有する、実施形態1~3のいずれかに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態5.a)前記第1のISVDは、配列番号2のアミノ酸配列を有し;
b)前記第2のISVDは、配列番号3のアミノ酸配列を有し;
c)前記第3のISVDは、配列番号5のアミノ酸配列を有する、実施形態1~4のいずれかに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
b)前記第2のISVDは、配列番号3のアミノ酸配列を有し;
c)前記第3のISVDは、配列番号5のアミノ酸配列を有する、実施形態1~4のいずれかに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態6.前記ポリペプチドは、場合により1つまたはそれ以上のペプチド性リンカーを介して連結された、1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位をさらに含み、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位を有さない対応するポリペプチドと比較して、増加した半減期を有するポリペプチドを提供する、実施形態1~5のいずれかに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態7.増加した半減期を有するポリペプチドを提供する前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、ポリエチレングリコール分子、血清タンパク質またはそれらの断片、血清タンパク質に結合することができる結合単位、Fc部分、および血清タンパク質に結合することができる小タンパク質またはペプチドからなる群から選択される、実施形態6に記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態8.増加した半減期を有するポリペプチドを提供する前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、血清アルブミン(ヒト血清アルブミンのような)または血清免疫グロブリン(IgGのような)に結合することができる結合単位からなる群から選択される、実施形態6~7のいずれか1つに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態9.増加した半減期を有するポリペプチドを提供する前記結合単位は、ヒト血清アルブミンに結合することができるISVDである、実施形態8に記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態10.ヒト血清アルブミンに結合するISVDは
i.配列番号8のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号8と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号12のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号12と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号16のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号16と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含む、実施形態9に記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
i.配列番号8のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号8と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号12のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号12と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号16のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号16と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含む、実施形態9に記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態11.ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号8のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号12のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号16のアミノ酸配列を有するCDR3を含む、実施形態9~10のいずれかに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態12.前記ヒト血清アルブミンに結合するISVDのアミノ酸配列は、配列番号4と90%を超える配列同一性を有する、実施形態9~11のいずれかに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態13.前記ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号4のアミノ酸配列を有する、実施形態9~12のいずれかに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態14.ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号1と90%を超える配列同一性を有する、実施形態1~13のいずれかに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態15.ポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる、実施形態1~14のいずれかに記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態16.2型炎症性疾患のような炎症性疾患の処置における使用のための、実施形態1~15のいずれか1項に記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態17.2型炎症性疾患は、喘息およびアトピー性皮膚炎からなる群から選択される、実施形態16に記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
実施形態18.少なくとも3つの免疫グロブリン単一可変ドメイン(ISVD)を含むかまたはそれからなるポリペプチドであって、前記ISVDのそれぞれは、場合により1つまたはそれ以上のペプチド性リンカーを介して連結された3つの相補性決定領域(それぞれCDR1~CDR3)を含み;
a)第1のISVDはOX40Lに結合し、
i.配列番号6のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号6と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号10のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号10と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
b)第2のISVDはIL-13に結合し、
iv.配列番号7のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号7と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
v.配列番号11のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号11と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有する CDR2;および
vi.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
c)第3のISVDはIL-13に結合し、
vii.配列番号9のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号9と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
viii.配列番号13のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号13と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
ix.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み、
該ISVDは、N末端から開始する順番にある、ポリペプチド。
a)第1のISVDはOX40Lに結合し、
i.配列番号6のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号6と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号10のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号10と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
b)第2のISVDはIL-13に結合し、
iv.配列番号7のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号7と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
v.配列番号11のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号11と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有する CDR2;および
vi.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
c)第3のISVDはIL-13に結合し、
vii.配列番号9のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号9と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
viii.配列番号13のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号13と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
ix.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み、
該ISVDは、N末端から開始する順番にある、ポリペプチド。
実施形態19.a)前記第1のISVDは、配列番号6のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号10のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号14のアミノ酸配列を有するCDR3を含み;
b)前記第2のISVDは、配列番号7のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号11のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号15のアミノ酸配列を有するCDR3を含み;
c)前記第3のISVDは、配列番号9のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号13のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号17のアミノ酸配列を有するCDR3を含む、
実施形態18に記載のポリペプチド。
b)前記第2のISVDは、配列番号7のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号11のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号15のアミノ酸配列を有するCDR3を含み;
c)前記第3のISVDは、配列番号9のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号13のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号17のアミノ酸配列を有するCDR3を含む、
実施形態18に記載のポリペプチド。
実施形態20.a)前記第1のISVDのアミノ酸配列は、配列番号2と90%を超える配列同一性を有し;
b)前記第2のISVDのアミノ酸配列は、配列番号3と90%を超える配列同一性を有し;
c)前記第3のISVDのアミノ酸配列は、配列番号5と90%を超える配列同一性を有する、実施形態18または19のいずれかに記載のポリペプチド。
b)前記第2のISVDのアミノ酸配列は、配列番号3と90%を超える配列同一性を有し;
c)前記第3のISVDのアミノ酸配列は、配列番号5と90%を超える配列同一性を有する、実施形態18または19のいずれかに記載のポリペプチド。
実施形態21.a)前記第1のISVDは、配列番号2のアミノ酸配列を有し;
b)前記第2のISVDは、配列番号3のアミノ酸配列を有し;
c)前記第3のISVDは、配列番号5のアミノ酸配列を有する、実施形態18~20のいずれかに記載のポリペプチド。
b)前記第2のISVDは、配列番号3のアミノ酸配列を有し;
c)前記第3のISVDは、配列番号5のアミノ酸配列を有する、実施形態18~20のいずれかに記載のポリペプチド。
実施形態22.前記ポリペプチドは、場合により1つまたはそれ以上のペプチド性リンカーを介して連結された、1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位をさらに含み、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位を有さない対応するポリペプチドと比較して、増加した半減期を有するポリペプチドを提供する、実施形態18~21のいずれかに記載のポリペプチド。
実施形態23.増加した半減期を有するポリペプチドを提供する前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、ポリエチレングリコール分子、血清タンパク質またはそれらの断片、血清タンパク質に結合することができる結合単位、Fc部分、および血清タンパク質に結合することができる小タンパク質またはペプチドからなる群から選択される、実施形態22に記載のポリペプチド。
実施形態24.増加した半減期を有するポリペプチドを提供する前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、血清アルブミン(ヒト血清アルブミンのような)または血清免疫グロブリン(IgGのような)に結合することができる結合単位からなる群から選択される、実施形態22~23のいずれか1つに記載のポリペプチド。
実施形態25.増加した半減期を有するポリペプチドを提供する前記結合単位は、ヒト血清アルブミンに結合することができるISVDである、実施形態24に記載のポリペプチド。
実施形態26.ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、
i.配列番号8のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号8と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号12のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号12と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号16のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号16と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含む、実施形態25に記載のポリペプチド。
i.配列番号8のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号8と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号12のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号12と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号16のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号16と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含む、実施形態25に記載のポリペプチド。
実施形態27.ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号8のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号12のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号16のアミノ酸配列を有するCDR3を含む、実施形態25~26のいずれかに記載のポリペプチド。
実施形態28.前記ヒト血清アルブミンに結合するISVDのアミノ酸配列は、配列番号4と90%を超える配列同一性を有する、実施形態25~27のいずれかに記載のポリペプチド。
実施形態29.前記ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号4のアミノ酸配列を有する、実施形態25~28のいずれかに記載のポリペプチド。
実施形態30.ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号1と90%を超える配列同一性を有する、実施形態18~29のいずれかに記載のポリペプチド。
実施形態31.配列番号1のアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる、実施形態18~29のいずれかに記載のポリペプチド。
実施形態32.実施形態18~31によるポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸。
実施形態33.実施形態32による核酸を含む宿主または宿主細胞。
実施形態34.実施形態18~31によるポリペプチドを生産するための方法であって、少なくとも:
a)好適な宿主細胞もしくは宿主生物中で、または別の好適な発現系中で、実施形態32による核酸を発現させる工程;場合により、それに続いて:
b)実施形態18~31によるポリペプチドを単離および/または精製する工程
を含む、前記方法。
a)好適な宿主細胞もしくは宿主生物中で、または別の好適な発現系中で、実施形態32による核酸を発現させる工程;場合により、それに続いて:
b)実施形態18~31によるポリペプチドを単離および/または精製する工程
を含む、前記方法。
実施形態35.少なくとも1つの実施形態18~31のいずれかによるポリペプチド、または実施形態32による核酸を含む組成物。
実施形態36.少なくとも1種の医薬的に許容される担体、希釈剤または賦形剤および/もしくはアジュバントをさらに含み、場合により、1種またはそれ以上のさらなる医薬的に活性なポリペプチドおよび/または化合物を含む医薬組成物である、実施形態35に記載の組成物。
実施形態37.2型炎症性疾患のような炎症性疾患を処置する方法であって、医薬的に活性な量の、実施形態18~31のいずれかによるポリペプチド、または実施形態35~36のいずれかによる組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む、前記方法。
実施形態38.2型炎症性疾患は、喘息およびアトピー性皮膚炎からなる群から選択される実施形態37に記載の方法。
実施形態39.2型炎症性疾患のような炎症性疾患を処置するための医薬組成物の調製における、実施形態18~31のいずれかによるポリペプチド、または実施形態35~36のいずれかによる組成物の使用。
実施形態40.2型炎症性疾患は、喘息およびアトピー性皮膚炎から選択される、実施形態39に記載のポリペプチドまたは組成物の使用。
実施形態41.少なくとも3つの免疫グロブリン単一可変ドメイン(ISVD)を含むかまたはそれからなるポリペプチドであって、前記ISVDのそれぞれは、場合により1つまたはそれ以上のペプチド性リンカーを介して連結された3つの相補性決定領域(それぞれCDR1~CDR3)を含み;
a)第1のISVDは、
i.配列番号6のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号6と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号10のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号10と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
b)第2のISVDは、
iv.配列番号7のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号7と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
v.配列番号11のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号11と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有する CDR2;および
vi.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
c)第3のISVDは、
vii.配列番号9のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号9と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
viii.配列番号13のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号13と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
ix.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み、
該ISVDは、N末端から開始する順番にある、ポリペプチド。
a)第1のISVDは、
i.配列番号6のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号6と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号10のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号10と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
b)第2のISVDは、
iv.配列番号7のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号7と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
v.配列番号11のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号11と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有する CDR2;および
vi.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
c)第3のISVDは、
vii.配列番号9のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号9と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
viii.配列番号13のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号13と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
ix.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み、
該ISVDは、N末端から開始する順番にある、ポリペプチド。
本開示は、自己免疫疾患および/または炎症性疾患、例えばアトピー性皮膚炎および喘息、および/または線維性疾患を処置するための新規のタイプの薬物を提供する。
発明者らは、OX40LおよびIL-13を同時に標的化するポリペプチドが、単一特異性抗OX-40Lまたは抗IL-13ポリペプチドと比較して、インビトロおよび/またはインビボで2型炎症性応答をモジュレートする効率の向上をもたらすことを見出した。前記ポリペプチドは、効率的に生産することができる(例えば微生物宿主で)。さらに、このようなポリペプチドは、処置しようとする対象における既存の抗体(すなわち、抗体構築物による最初の処置の前に対象に存在する抗体)への反応性が制限されることを示すことができた。一部の実施形態において、このようなポリペプチドは都合よく投与され、連続処置の回数が依然として制限され、故にこれらの処置がタイミングの間隔を都合よくあけられるように、処置しようとする対象において十分に長い半減期を示し得る。
ポリペプチドは少なくとも二重特異性であるが、例えば、三重特異性、四重特異性または五重特異性であってもよい。さらに、ポリペプチドは少なくとも4価であるが、例えば5価または6価などであってもよい。
用語「二重特異性」、「三重特異性」、「四重特異性」、または「五重特異性」は全て用語「多重特異性」に該当し、それぞれ2種、3種、4種、または5種の異なる標的分子に結合することを指す。用語「2価」、「3価」、「4価」、「5価」、または「6価」は全て用語「多価」に該当し、それぞれ2種、3種、4種、または5種の結合単位(ISVDのような)の存在を示す。例えば、ポリペプチドは、三重特異性4価、例えば4つのISVDを含むかまたはそれからなるポリペプチドであってもよく、この場合、1つのISVDはヒトOX40Lに結合し、2つのISVDはヒトIL-13に結合し、1つのISVDはヒト血清アルブミンに結合する(例えば、ISVD構築物F027100187)。このようなポリペプチドは、例えば2つのISVDがヒトOX40LまたはヒトIL-13上の2つの異なるエピトープと結合する場合、同時にバイパラトピックであり得る。用語「バイパラトピック」は、同じ標的分子の2つの異なる部分(例えば、エピトープ)に結合することを指す。
用語「第1のISVD」、「第2のISVD」、「第3のISVD」などは、本明細書で使用される場合、互いに対するISVDの相対的な位置のみを示し、番号付けは、本開示のポリペプチドのN末端から開始される。したがって「第1のISVD」は、「第2のISVD」よりN末端に近く、それに対して「第2のISVD」は、「第3のISVD」などよりN末端に近い。したがって、C末端から考える場合、ISVDの配置は逆である。番号付けは絶対ではなく、少なくとも3つのISVDの相対的な位置を示すに過ぎないため、OX40LまたはIL-13に結合する他の結合単位/ビルディングブロック、例えば追加のISVD、または別の標的に結合するISVDがポリペプチド中に存在し得ることは排除されない。さらに、番号付けは、他の結合単位/ビルディングブロック、例えばISVDがその間に配置され得る可能性を排除しない。例えば、下記でさらに記載されるように(特に、セクション5.3「(インビボでの)半減期の延長」を参照)、ポリペプチドは、別のヒト血清アルブミンに結合するISVDをさらに含んでいてもよく、これも例えば「第2のISVD」と「第3のISVD」との間に配置されていてもよい。
上記の観点から、本開示は、少なくとも1つのISVDがOX40Lに特異的に結合し、少なくとも2つのISVDがIL-13に特異的に結合する、少なくとも3つのISVDを含むかまたはそれからなるポリペプチドを提供する。
ポリペプチドの構成要素、例えばISVDは、1つまたはそれ以上の好適なリンカー、例えばペプチド性リンカーによって互いに連結されていてもよい。
2またはそれ以上の(ポリ)ペプチドを接続するためのリンカーの使用は当業界において周知である。例示的なペプチド性リンカーは、表A-5に示される。使用されることが多いペプチド性リンカーのクラスの一つは、「Gly-Ser」または「GS」リンカーとして公知である。これらは、グリシン(G)およびセリン(S)残基から本質的になるリンカーであり、通常、GGGGS(配列番号65)モチーフ(例えば、式(Gly-Gly-Gly-Gly-Ser)nを有し、nは、1、2、3、4、5、6、7またはそれより多くであり得る)などのペプチドモチーフの1つまたはそれ以上の反復を含む。このようなGSリンカーの一部の使用されることが多い例は、9GSリンカー(GGGGSGGGS、配列番号68)15GSリンカー(n=3)および35GSリンカー(n=7)である。Chenら、Adv.Drug Deliv.Rev.2013年10月15日;65(10):1357~1369;およびKleinら、Protein Eng.Des.Sel.(2014)27(10):325~330が参照される。
本開示のポリペプチドでは、一部の実施形態において、ポリペプチドの構成要素を互いに連結するために、9GSリンカーの使用が選択される。
一実施形態において、OX40Lに特異的に結合するISVDは、ポリペプチドのN末端に位置する。発明者らは、驚くべきことに、このような立体配置はポリペプチドの生産収率を増加させることができることを見出した。
また、一実施形態において、IL-13に特異的に結合するISVDの1つは、ポリペプチドのC末端に位置する。
したがって、一部の実施形態において、ポリペプチドは、ポリペプチドのN末端から開始する順番で、以下を含むかまたはそれからなる:OX40Lに特異的に結合する第1のISVD、IL-13に特異的に結合する第1のISVD、本明細書で定義される増加した半減期を有するポリペプチドを提供する任意選択の結合単位、およびIL-13に特異的に結合する第2のISVD。一部の実施形態において、増加した半減期を有するポリペプチドを提供する結合単位はISVDである。
一部の実施形態においてポリペプチドは、ポリペプチドのN末端から開始する順番で、以下を含むかまたはそれからなることが提供される:OX40Lに特異的に結合するISVD、リンカー、IL-13に特異的に結合する第1のISVD、リンカー、ヒト血清アルブミンに結合するISVD、リンカー、およびIL-13に特異的に結合する第2のISVD。一部の実施形態において、リンカーは9GSリンカーである。
ポリペプチドのこのような立体配置は、生産収率の増加、優れたCMC特性、ならびに最適化された機能性および免疫応答のモジュレーションに関するより強い効力をもたらすことができる。
一部の実施形態において、本開示のポリペプチドは、ヒト血清中の既存の抗体による結合の低減を示す。この目的を達成するために、一実施形態において、ポリペプチドは、少なくとも1つのISVD中、または各ISVD中に、アミノ酸11位におけるバリン(V)およびアミノ酸89位におけるロイシン(L)(Kabatの番号付けによる)を有する。別の実施形態において、ポリペプチドは、天然に存在する、天然に存在しない、またはその混合物のいずれかの1~5個のアミノ酸の伸長、例えばISVDのC末端における単一のアラニン(A)伸長を有する。ISVDのC末端は、VTVSS(配列番号81)であってもよい。別の実施形態においてポリペプチドは、少なくとも1つのISVD中、または各ISVD中に、110位におけるリシン(K)またはグルタミン(Q)(Kabatの番号付けによる)を有する。別の実施形態において、ISVDは、少なくとも1つのISVD中、または各ISVD中に、112位におけるリシン(K)またはグルタミン(Q)(Kabatの番号付けによる)を有する。一部の実施形態において、単一のアラニンを付加した後、ポリペプチドのC末端が、例えば、配列VTVSSA(配列番号90)、VKVSSA(配列番号91)、VQVSSA(配列番号92)、VTVKSA(配列番号93)、VTVQSA(配列番号94)、VKVKSA(配列番号95)、VKVQSA(配列番号96)、VQVKSA(配列番号97)、またはVQVQSA(配列番号98)を有するように、ISVDのC末端は、VKVSS(配列番号82)、VQVSS(配列番号83)、VTVKS(配列番号84)、VTVQS(配列番号85)、VKVKS(配列番号86)、VKVQS(配列番号87)、VQVKS(配列番号88)、またはVQVQS(配列番号89)である。一実施形態において、配列はVKVSSAである(配列番号91)。別の実施形態において、ポリペプチドは、各ISVD中に、アミノ酸11位におけるバリン(V)およびアミノ酸89位におけるロイシン(L)(Kabatの番号付けによる)、場合により、少なくとも1つのISVD中に、110位におけるリシン(K)またはグルタミン(Q)(Kabatの番号付けによる)を有し、天然に存在する、天然に存在しない、またはその混合物のいずれかの1~5個のアミノ酸の伸長、例えばISVDのC末端における単一のアラニン(A)伸長を有する(ポリペプチドのC末端が、例えば配列VTVSSA(配列番号90)、VKVSSA(配列番号91)、またはVQVSSA(配列番号92)を有するように)。これに関するさらなる情報については、各々は参照によってその全体を本明細書に組み入れる、例えばWO2012/175741およびWO2015/173325を参照されたい。
一実施形態において、本開示のポリペプチドは、配列番号1と、90%を超える、例えば95%を超える、または99%を超える配列同一性を有するアミノ酸配列を含むかまたはそれからなり、4つのISVDのCDRは、それぞれ下記のセクション「5.1免疫グロブリン単一可変ドメイン」および「5.3(インビボにおける)半減期の延長」に記載の項目A~D(またはKabatの定義を使用する場合、A’~D’)で定義された通りであり、特に:
・OX40Lに特異的に結合するISVDは、配列番号6のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号10のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号14のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;
・IL-13に特異的に結合する第1のISVDは、配列番号7のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号11のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号15のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;
・IL-13に特異的に結合する第2のISVDは、配列番号9のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号13のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号17のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;ならびに
・ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号8のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号12のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号16のアミノ酸配列を有するCDR3を有するか、
または代替としてKabatの定義を使用する場合:
・OX40Lに特異的に結合するISVDは、配列番号31のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号35のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号14のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;
・IL-13に特異的に結合する第1のISVDは、配列番号32のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号36のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号15のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;
・IL-13に特異的に結合する第2のISVDは、配列番号34のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号38のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号17のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;ならびに
・ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号33のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号37のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号16のアミノ酸配列を有するCDR3を有する。
・OX40Lに特異的に結合するISVDは、配列番号6のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号10のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号14のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;
・IL-13に特異的に結合する第1のISVDは、配列番号7のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号11のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号15のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;
・IL-13に特異的に結合する第2のISVDは、配列番号9のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号13のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号17のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;ならびに
・ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号8のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号12のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号16のアミノ酸配列を有するCDR3を有するか、
または代替としてKabatの定義を使用する場合:
・OX40Lに特異的に結合するISVDは、配列番号31のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号35のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号14のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;
・IL-13に特異的に結合する第1のISVDは、配列番号32のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号36のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号15のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;
・IL-13に特異的に結合する第2のISVDは、配列番号34のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号38のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号17のアミノ酸配列を有するCDR3を有し;ならびに
・ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号33のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号37のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号16のアミノ酸配列を有するCDR3を有する。
一部の実施形態において、ポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸配列を含むかまたはそれからなる。一実施形態において、ポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸配列からなる。
本開示のポリペプチドは、一部の実施形態において、配列番号1のアミノ酸からなるポリペプチドと比較して、ヒトOX40LおよびヒトIL-13に対して少なくとも半分の結合親和性、少なくとも同じ結合親和性、またはさらにより多い結合親和性を有し、ここで結合親和性は、SPRなどの同じ方法を使用して測定される。
5.1 免疫グロブリン単一可変ドメイン
用語「免疫グロブリン単一可変ドメイン」(ISVD)は、「単一可変ドメイン」と同義的に使用され、これは、免疫グロブリン分子であって、抗原結合部位が単一の免疫グロブリンドメイン上に存在し、それにより形成されるものを定義する。これは、免疫グロブリン単一可変ドメインを、2つの免疫グロブリンドメイン、特に2つの可変ドメインが相互作用して抗原結合部位を形成する「従来の」免疫グロブリン(例えばモノクローナル抗体)またはその断片(例えばFab、Fab’、F(ab’)2、scFv、di-scFv)とは別に設定している。典型的には、従来の免疫グロブリンにおいて、重鎖可変ドメイン(VH)と軽鎖可変ドメイン(VL)とが相互作用して、抗原結合部位を形成する。この場合、VHとVLの両方の相補性決定領域(CDR)が抗原結合部位に寄与することになり、すなわち合計6つのCDRが、抗原結合部位形成に関与することになる。
用語「免疫グロブリン単一可変ドメイン」(ISVD)は、「単一可変ドメイン」と同義的に使用され、これは、免疫グロブリン分子であって、抗原結合部位が単一の免疫グロブリンドメイン上に存在し、それにより形成されるものを定義する。これは、免疫グロブリン単一可変ドメインを、2つの免疫グロブリンドメイン、特に2つの可変ドメインが相互作用して抗原結合部位を形成する「従来の」免疫グロブリン(例えばモノクローナル抗体)またはその断片(例えばFab、Fab’、F(ab’)2、scFv、di-scFv)とは別に設定している。典型的には、従来の免疫グロブリンにおいて、重鎖可変ドメイン(VH)と軽鎖可変ドメイン(VL)とが相互作用して、抗原結合部位を形成する。この場合、VHとVLの両方の相補性決定領域(CDR)が抗原結合部位に寄与することになり、すなわち合計6つのCDRが、抗原結合部位形成に関与することになる。
上記の定義を考慮すれば、従来の4鎖抗体(例えばIgG、IgM、IgA、IgDまたはIgE分子;当業界において公知)の、またはFab断片、F(ab’)2断片、Fv断片、例えばジスルフィドで連結されたFvまたはscFv断片、もしくはこのような従来の4鎖抗体由来のダイアボディ(全て当業界において公知)の抗原-結合ドメインは通常、免疫グロブリン単一可変ドメインとみなされないが、これは、これらの場合では、抗原のそれぞれのエピトープに結合することは通常、1つの(単一の)免疫グロブリンドメインによって起こるのではなく、一対の(会合する)免疫グロブリンドメイン、例えば軽鎖および重鎖可変ドメインによって、すなわち連帯してそれぞれの抗原のエピトープに結合する免疫グロブリンドメインのVH-VL対によって起こるためである。
対照的に、免疫グロブリン単一可変ドメインは、追加の免疫グロブリン可変ドメインと対合せずに抗原のエピトープに特異的に結合することが可能である。免疫グロブリン単一可変ドメインの結合部位は、単一のVH、単一のVHHまたは単一のVLドメインによって形成される。
したがって、単一の抗原結合単位(すなわち、機能的な抗原結合単位を形成するのに、単一の抗原結合ドメインが別の可変ドメインと相互作用する必要がないように、単一可変ドメインから本質的になる機能的な抗原結合単位)を形成することが可能である限りは、単一可変ドメインは、軽鎖可変ドメイン配列(例えば、VL-配列)もしくはその好適な断片;または重鎖可変ドメイン配列(例えば、VH-配列またはVHH配列)もしくはその好適な断片であり得る。
免疫グロブリン単一可変ドメイン(ISVD)は、例えば重鎖ISVDであってもよく、例えばVH、VHH、例えばラクダ化VHまたはヒト化されたVHHなどであってもよい。一部の実施形態によれば、免疫グロブリン単一可変ドメイン(ISVD)は、ラクダ化VHまたはヒト化VHHを含むVHHである。重鎖ISVDは、従来の4鎖抗体または重鎖抗体由来であってもよい。
例えば、免疫グロブリン単一可変ドメインは、単一ドメイン抗体(または単一ドメイン抗体として使用するのに好適なアミノ酸配列)、「dAb」もしくはdAb(またはdAbとして使用するのに好適なアミノ酸配列)、もしくはNanobody(登録商標)(本明細書で定義される通りであり、その例としては、これに限定されないが、VHHが挙げられる);他の単一可変ドメイン、またはそれらのいずれか1つのあらゆる好適な断片であり得る。
特に、免疫グロブリン単一可変ドメインは、Nanobody(登録商標)(例えばVHH、例えばヒト化VHHまたはラクダ化VHなど)またはその好適な断片であり得る。Nanobody(登録商標)、Nanobodies(登録商標)およびNanoclone(登録商標)は、Ablynx N.V.の登録商標である。
「VHHドメイン」は、VHH、VHH抗体断片、およびVHH抗体としても公知であり、これは元々、「重鎖抗体」の(すなわち、「軽鎖を欠失した抗体」の;Hamers-Castermanら、Nature 363:446~448、1993)免疫グロブリンの可変ドメインと結合する抗原として説明されていた。用語「VHHドメイン」は、これらの可変ドメインを、従来の4鎖抗体(本明細書では「VHドメイン」と称される)に存在する重鎖可変ドメインおよび従来の4鎖抗体(本明細書では「VLドメイン」と称される)に存在する軽鎖可変ドメインと区別するために選択された。VHHのさらなる説明のために、Muyldermansによる総論(Reviews in Molecular Biotechnology 74:277~302頁、2001)、および一般的な背景技術として言及されている以下の特許出願:Vrije Universiteit BrusselのWO94/04678、WO95/04079およびWO96/34103;UnileverのWO94/25591、WO99/37681、WO00/40968、WO00/43507、WO00/65057、WO01/40310、WO01/44301、EP1134231およびWO02/48193;Vlaams Instituut voor Biotechnologie(VIB)のWO97/49805、WO01/21817、WO03/035694、WO03/054016およびWO03/055527;Algonomics N.V.およびAblynx N.V.のWO03/050531;National Research Council of CanadaによるWO01/90190;Institute of AntibodiesによるWO03/025020(=EP1433793);ならびにAblynx N.V.によるWO04/041867、WO04/041862、WO04/041865、WO04/041863、WO04/062551、WO05/044858、WO06/40153、WO06/079372、WO06/122786、WO06/122787およびWO06/122825が参照され、これらの各々は参照によってその全体を本明細書に組み入れる。
典型的には、免疫グロブリンの生成は、実験動物の免疫化、免疫グロブリンを生産する細胞を融合してハイブリドーマを作り出すこと、および望ましい特異性に関してスクリーニングすることを含む。代替として、免疫グロブリンは、ナイーブまたは合成ライブラリーを、例えばファージディスプレイによってスクリーニングすることによって生成してもよい。
免疫グロブリン配列、例えばNanobodies(登録商標)の生成は、様々な出版物で広範囲に説明されており、その中でもWO94/04678、Hamers-Castermanら 1993およびMuyldermansら 2001(Reviews in Molecular Biotechnology 74:277~302頁、2001)を例示することができ、これらの各々は参照によってその全体を本明細書に組み入れる。これらの方法において、前記標的抗原に対する免疫応答を誘導するために、ラクダ科動物が標的抗原で免疫化される。前記免疫化から得られたNanobodiesのレパートリーはさらに、標的抗原と結合するNanobodiesに関してスクリーニングされる。
これらの例において、抗体の生成は、免疫化および/またはスクリーニングのために精製した抗原を必要とする。抗原は、天然源から精製してもよいし、または組換え体生産の過程で精製してもよい。
免疫グロブリン配列の免疫化および/またはスクリーニングは、このような抗原のペプチド断片を使用して実行することができる。
マウス、ラット、ウサギ、ロバ、ヒトおよびラクダ科動物免疫グロブリン配列を含む、異なる起源の免疫グロブリン配列が使用される。本開示はまた、完全ヒト、ヒト化またはキメラ配列も含む。例えば、本開示は、ラクダ科動物免疫グロブリン配列およびヒト化ラクダ科動物免疫グロブリン配列、またはラクダ化ドメイン抗体、例えば、Wardらによって記載されるようなラクダ化dAbを含む(例えばWO94/04678およびRiechmann、Febs Lett.、339:285~290頁、1994およびProt. Eng.、9:531~537頁、1996を参照、これらの各々は参照によってその全体を本明細書に組み入れる)。さらに、本開示はまた、例えば多価および/または多重特異性構築物を形成する融合した免疫グロブリン配列(1つまたはそれ以上のVHHドメインを含有する多価および多重特異性ポリペプチドならびにそれらの調製については、Conrathら、J. Biol. Chem.、Vol. 276、10. 7346~7350頁、2001、ならびに例えばWO96/34103およびWO99/23221も参照され、これらの各々は参照によってその全体を本明細書に組み入れる)、ならびにタグまたは他の機能的部分、例えば毒素、標識、放射化学物質などを含む免疫グロブリン配列も使用し、これらは本開示の免疫グロブリン配列から誘導可能である。
「ヒト化VHH」は、天然に存在するVHHドメインのアミノ酸配列に対応するが、「ヒト化」されている、すなわち、前記天然に存在するVHH配列のアミノ酸配列中の(特にフレームワーク配列中の)1つまたはそれ以上のアミノ酸残基を、ヒトからの従来の4鎖抗体(例えば上記で示された)からのVHドメイン中の対応する位置に存在するアミノ酸残基の1つまたはそれ以上によって置き換えることによってヒト化されているアミノ酸配列を含む。これは、例えば本明細書および文献(例えば、参照によってその全体を組み入れるWO2008/020079)のさらなる説明に基づき、当業者には明らかであるそれ自体公知の方式で実行することができる。ここでも注目すべきことに、このようなヒト化VHHは、それ自体公知のあらゆる好適な方式で得ることができ、したがって、厳密には、出発材料として天然に存在するVHHドメインを含むポリペプチドを使用して得られたポリペプチドに限定されない。
「ラクダ化VH」は、天然に存在するVHドメインのアミノ酸配列に対応するが、「ラクダ化」されている、すなわち、従来の4鎖抗体からの天然に存在するVHドメインのアミノ酸配列中の1つまたはそれ以上のアミノ酸残基を、重鎖抗体のVHHドメインにおける対応する位置に存在するアミノ酸残基の1つまたはそれ以上によって置き換えることによってラクダ化されているアミノ酸配列を含む。これは、例えば本明細書や文献(例えばWO2008/020079)に記載のさらなる説明に基づき、当業者には明らかであるそれ自体公知の方式で実行することができる。このような「ラクダ化」置換は、VH-VLの境界を形成する、および/またはそこに存在するアミノ酸位置に、および/または本明細書で定義されるようないわゆるラクダの特徴的な残基に挿入され得る(例えばWO94/04678ならびにDaviesおよびRiechmann(1994および1996)、上記を参照)。一部の実施形態において、ラクダ化VHを生成または設計するための出発材料または開始点として使用されるVH配列は、哺乳動物からのVH配列、またはヒトのVH配列、例えばVH3配列である。しかしながら、注目すべきことに、このようなラクダ化VHは、それ自体公知のあらゆる好適な方式で得ることができ、したがって、厳密には、出発材料として天然に存在するVHドメインを含むポリペプチドを使用して得られたポリペプチドに限定されない。
1つまたはそれ以上の免疫グロブリン配列は、互いにおよび/または他のアミノ酸配列に連結されて(例えばジスルフィド架橋を介して)、同様に有用であり得るペプチド構築物(例えば、Fab’断片、F(ab’)2断片、scFv構築物、「ダイアボディ」および他の多重特異性構築物)を提供できることに留意すべきである。例えば、HolligerおよびHudsonによる総論、Nat Biotechnol. 2005 Sep;23(9):1126~36頁が参照される。一般的に、ポリペプチドが対象への投与を意図される場合(例えば、予防、治療および/または診断目的で)、ポリペプチドは、前記対象には天然に存在しない免疫グロブリン配列を含み得る。
免疫グロブリン単一可変ドメイン配列の構造の非限定的な例は、4つのフレームワーク領域(「FR」)からなるとみなすことができ、4つのFRは、当業界および本明細書ではそれぞれ「フレームワーク領域1」(「FR1」);「フレームワーク領域2」(「FR2」);「フレームワーク領域3」(「FR3」);および「フレームワーク領域4」(「FR4」)と呼ばれ;これらのフレームワーク領域は、3つの相補性決定領域(「CDR」)によって遮られ、3つのCDRは、当業界および本明細書ではそれぞれ「相補性決定領域1」(「CDR1」);「相補性決定領域2」(「CDR2」);および「相補性決定領域3」(「CDR3」)と呼ばれる。
WO08/020079(参照によって本明細書に組み入れる)の58頁および59頁の段落q)でさらに記載されるように、免疫グロブリン単一可変ドメインのアミノ酸残基は、RiechmannおよびMuyldermans、2000(J. Immunol. Methods 240(1~2):185~195頁;例えばこの出版物の図2を参照)の論文でラクダ科動物からのVHHドメインに適用されている通り、Kabatら(「Sequence of proteins of immunological interest」、US Public Health Services、NIH Bethesda、MD、Publication No. 91)によって付与されたVHドメインの一般的な番号付けに従って番号付けすることができる。注目すべきことに、VHドメインおよびVHHドメインに関して当業界において周知の通り、CDRのそれぞれにおけるアミノ酸残基の総数は変化することがあり、Kabatの番号付けによって示されたアミノ酸残基の総数に対応していなくてもよい(すなわち、Kabatの番号付けによる1つまたはそれ以上の位置が実際の配列において占有されていなくてもよいし、または実際の配列がKabatの番号付けによって許容される数より多くのアミノ酸残基を含有していてもよい)。これは、一般的に、Kabatによる番号付けは、実際の配列におけるアミノ酸残基の実際の番号付けに対応していてもよいし、または対応していなくてもよいことを意味する。VHドメインおよびVHHドメインにおけるアミノ酸残基の総数は、通常、110~120の範囲となり、112~115となることが多い。しかしながら、注目すべきことに、それより短い配列およびそれより長い配列も、本明細書に記載される目的にとって好適であり得る。
本出願において、別段の指定がない限り、CDR配列は、KontermannおよびDubel(2010年編、Antibody Engineering、第2巻、Springer Verlag Heidelberg Berlin、Martin、第3章、33~51頁)に記載されたように、AbMの番号付けに従って決定された。この方法によれば、FR1は、1~25位にアミノ酸残基を含み、CDR1は、26~35位にアミノ酸残基を含み、FR2は、36~49位にアミノ酸残基を含み、CDR2は、50~58位にアミノ酸残基を含み、FR3は、59~94位にアミノ酸残基を含み、CDR3は、95~102位にアミノ酸残基を含み、FR4は、103~113位にアミノ酸残基を含む。
CDR領域の決定は、異なる方法に従って行ってもよい。KabatによるCDR決定において、免疫グロブリン単一可変ドメインのFR1は、1~30位にアミノ酸残基を含み、免疫グロブリン単一可変ドメインのCDR1は、31~35位にアミノ酸残基を含み、免疫グロブリン単一可変ドメインのFR2は、36~49位にアミノ酸残基を含み、免疫グロブリン単一可変ドメインのCDR2は、50~65位にアミノ酸残基を含み、免疫グロブリン単一可変ドメインのFR3は、66~94位にアミノ酸残基を含み、免疫グロブリン単一可変ドメインのCDR3は、95~102位にアミノ酸残基を含み、免疫グロブリン単一可変ドメインのFR4は、103~113位にアミノ酸残基を含む。
このような免疫グロブリン配列において、フレームワーク配列は、あらゆる好適なフレームワーク配列であってもよく、好適なフレームワーク配列の例は、例えば標準的な教本、および本明細書で述べられたさらなる開示および先行技術に基づき当業者には明らかであろう。
フレームワーク配列は、免疫グロブリンフレームワーク配列または免疫グロブリンフレームワーク配列から得られた(例えば、ヒト化またはラクダ化によって)フレームワーク配列(の好適な組合せ)であり得る。例えば、フレームワーク配列は、軽鎖可変ドメイン(例えばVL配列)および/または重鎖可変ドメイン(例えばVH配列またはVHH配列)から得られたフレームワーク配列であり得る。一実施形態において、フレームワーク配列は、VHH配列から得られたフレームワーク配列(それにおいて、前記フレームワーク配列が、場合により、部分的または完全にヒト化されていてもよい)であるか、または従来のラクダ化VH配列(本明細書で定義される通り)であるかのいずれかである。
特に、本明細書で開示される通りISVD配列に存在するフレームワーク配列は、ISVD配列が、Nanobody(登録商標)、例えばヒト化VHHまたはラクダ化VHを含むVHHになるように、特徴的な残基(本明細書で定義される通り)の1つまたはそれ以上を含有していてもよい。このようなフレームワーク配列の一部の非限定的な例(その好適な組合せ)は、本明細書に記載のさらなる開示から明確になるであろう。
ここでも、本明細書において免疫グロブリン配列に関して一般的に記載される通り、また、前述のもののいずれかの好適な断片(または断片の組合せ)、例えば、好適には1つまたはそれ以上のフレームワーク配列が隣接する、および/またはそれを介して連結された1つまたはそれ以上のCDR配列を含有する断片(例えば、これらのCDRおよびフレームワーク配列は、断片がそれから得られた完全サイズの免疫グロブリン配列において生じ得る同じ順番で)を使用することも考えられる。
しかしながら、注目すべきことに、開示は、ISVD配列(またはそれを発現させるのに使用されるヌクレオチド配列)の起源にも、ISVD配列またはヌクレオチド配列が生成される(または生成された)または得られる方法にも限定されない。したがって、ISVD配列は、天然に存在する配列(あらゆる好適な種からの)であってもよいし、または合成もしくは半合成の配列であってもよい。具体的な、ただし非限定的な態様において、ISVD配列は、天然に存在する配列(あらゆる好適な種からの)または合成もしくは半合成の配列であり、その例としては、これらに限定されないが、「ヒト化」(本明細書で定義される通り)免疫グロブリン配列(例えば部分的または完全にヒト化されたマウスまたはウサギ免疫グロブリン配列、特に、部分的または完全にヒト化されたVHH配列)、「ラクダ化」(本明細書で定義される通り)免疫グロブリン配列、加えて、親和性成熟(例えば、合成、ランダムまたは天然に存在する免疫グロブリン配列から開始する)、CDRグラフティング、ベニアリング(veneering)、異なる免疫グロブリン配列から得られた断片を組み合わせること、オーバーラップするプライマーを使用したPCRアセンブリ、および当業者周知の免疫グロブリン配列を操作するための類似の技術;または前述のもののいずれかのあらゆる好適な組合せなどの技術により得られた免疫グロブリン配列が挙げられる。
同様に、ヌクレオチド配列は、天然に存在するヌクレオチド配列または合成もしくは半合成の配列であってもよく、例えば、好適な天然に存在するテンプレートからPCRによって単離される配列(例えば細胞から単離したDNAまたはRNA)、ライブラリー(特に、発現ライブラリー)から単離されたヌクレオチド配列、天然に存在するヌクレオチド配列に突然変異を導入すること(それ自体公知のあらゆる好適な技術、例えばミスマッチPCRを使用して)によって調製されるヌクレオチド配列、オーバーラップするプライマーを使用するPCRによって調製されたヌクレオチド配列、またはそれ自体公知のDNA合成のための技術を使用して調製されたヌクレオチド配列であり得る。
上述したように、ISVDは、Nanobody(登録商標)またはその好適な断片であり得る。Nanobodies(登録商標)(Nanobody(登録商標)およびNanobodies(登録商標)は、Ablynx N.V.、Sanofi Companyの登録商標である)の一般的な説明については、以下のさらなる説明、および本明細書において引用された先行技術が参照される。しかしながら、この点において、この説明および先行技術は、主として、いわゆる「VH3クラス」のNanobodies(登録商標)(すなわち、DP-47、DP-51またはDP-29などのVH3クラスのヒト生殖細胞系配列に対して高度な配列相同性を有するNanobodies(登録商標))を説明したものであることに留意すべきである。しかしながら、本開示は、その最も広い意味で、一般的にあらゆるタイプのNanobody(登録商標)を使用することができ、例えば参照によってその全体を組み入れるWO2007/118670に記載の、例えばいわゆる「VH4クラス」に属するNanobodies(登録商標)(すなわち、DP-78などのVH4クラスのヒト生殖細胞系配列に対して高度な配列相同性を有するNanobodies(登録商標))も使用することに留意すべきである。
一般的に、Nanobodies(登録商標)(特にVHH配列、例えば(部分的に)ヒト化VHH配列およびラクダ化VH配列など)は、フレームワーク配列(ここでも本明細書にさらに記載される通り)の1つまたはそれ以上における1つまたはそれ以上の「特徴的な残基」(本明細書に記載される通り)の存在によって特徴付けることができる。したがって、一般的に、Nanobody(登録商標)は、(一般)構造
FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4
を有する免疫グロブリン配列と定義することができ、式中、FR1~FR4は、それぞれフレームワーク領域1~4を指し、CDR1~CDR3は、それぞれ相補性決定領域1~3を指し、特徴的な残基の1つまたはそれ以上は、さらに本明細書で定義される通りである。
FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4
を有する免疫グロブリン配列と定義することができ、式中、FR1~FR4は、それぞれフレームワーク領域1~4を指し、CDR1~CDR3は、それぞれ相補性決定領域1~3を指し、特徴的な残基の1つまたはそれ以上は、さらに本明細書で定義される通りである。
詳細には、Nanobody(登録商標)は、(一般)構造
FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4
を有する免疫グロブリン配列であってもよく、式中、FR1~FR4は、それぞれフレームワーク領域1~4を指し、CDR1~CDR3は、それぞれ相補性決定領域1~3を指し、フレームワーク配列は、さらに本明細書で定義される通りである。
FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4
を有する免疫グロブリン配列であってもよく、式中、FR1~FR4は、それぞれフレームワーク領域1~4を指し、CDR1~CDR3は、それぞれ相補性決定領域1~3を指し、フレームワーク配列は、さらに本明細書で定義される通りである。
より詳細には、Nanobody(登録商標)は、(一般)構造
FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4
を有する免疫グロブリン配列であってもよく、式中、FR1~FR4は、それぞれフレームワーク領域1~4を指し、CDR1~CDR3は、それぞれ相補性決定領域1~3を指し:
Kabatの番号付けに従って11、37、44、45、47、83、84、103、104および108位におけるアミノ酸残基の1つまたはそれ以上が、以下の表A-0に記載した特徴的な残基から選択される。
FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4
を有する免疫グロブリン配列であってもよく、式中、FR1~FR4は、それぞれフレームワーク領域1~4を指し、CDR1~CDR3は、それぞれ相補性決定領域1~3を指し:
Kabatの番号付けに従って11、37、44、45、47、83、84、103、104および108位におけるアミノ酸残基の1つまたはそれ以上が、以下の表A-0に記載した特徴的な残基から選択される。
一部の実施形態において、11位における特徴的な残基はLである。一部の実施形態において、37位における特徴的な残基はF(1)またはYである。一部の実施形態において、44位における特徴的な残基はG(2)またはQ(3)である。一部の実施形態において、45位における特徴的な残基はL(2)またはR(3)である。一部の実施形態において、47位における特徴的な残基はF(1)、L(1)またはW(2)である。一部の実施形態において、83位における特徴的な残基はKである。一部の実施形態において、84位における特徴的な残基はPである。一部の実施形態において、103位における特徴的な残基はWである。一部の実施形態において、104位における特徴的な残基はGである。一部の実施形態において、108位における特徴的な残基はQまたはLである。
本開示はとりわけ、OX40LまたはIL-13に特異的に結合することができるISVDを使用する。本開示に関して、特定の標的分子「に結合すること」は、抗体およびそのそれぞれの抗原に関して理解される当業界における通常の意味を有する。
本開示のポリペプチドは、OX40Lに結合する1つまたはそれ以上のISVD、およびIL-13に結合する2つまたはそれ以上のISVDを含んでいてもよい。例えば、ポリペプチドは、OX40Lに結合する1つのISVD、およびIL-13に結合する2つのISVDを含んでいてもよい。
一部の実施形態において、少なくとも1つのISVDは、その標的分子を機能的にブロックすることができる。例えば、標的化部分は、OX40LとOX40(受容体)との相互作用をブロックすることができ、一部の実施形態において、T細胞からのIL2のOX40L誘導放出を阻害することができ、またはIL-13とIL-13Rα1(インターロイキン13受容体、アルファ1)との相互作用、および/もしくはIL-13/IL-13Rα1複合体とIL-4Rα(アルファインターロイキン-4受容体)との相互作用をブロックすることができる。したがって、一実施形態において、本開示のポリペプチドは、OX40Lに特異的に結合し、OX40とのその相互作用を阻害する少なくとも1つのISVD、ならびにIL-13に特異的に結合し、IL-13Rα1とのその相互作用、および/またはIL-13/IL-13Rα1複合体とIL-4Rαとの相互作用を機能的にブロックする2つのISVDを含む。
本開示で使用されるISVDは、ポリペプチドがOX40LおよびIL-13に特異的に結合することができるように、少なくとも3つのISVDを含むかまたはそれからなる本開示のポリペプチドの一部を形成する。
したがって、本開示のポリペプチドで使用される少なくとも3つのISVDの標的分子は、OX40LおよびIL-13である。その例は、哺乳動物OX40LおよびIL-13である。ヒトOX40L(Uniprot受託番号P23510)およびヒトIL-13(Uniprot受託番号P35225)が使用されるが、他の種からのバージョン、例えばマウス、ラット、ウサギ、ネコ、イヌ、ヤギ、ヒツジ、ウマ、ブタ、非ヒト霊長類、例えばカニクイザル(本明細書では「カニクイザル」としても言及される)、またはラクダ科動物、例えばラマもしくはアルパカからのOX40LおよびIL-13も本開示に適している。
本開示で使用できるOX40LまたはIL-13に特異的に結合するISVDの具体的な例は、以下の項目A~Cに記載される通りである:
A.ヒトOX40Lに特異的に結合し、
i.配列番号6のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号6と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号10のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号10と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
A.ヒトOX40Lに特異的に結合し、
i.配列番号6のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号6と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号10のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号10と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
一部の実施形態において、CDR1は配列番号6のアミノ酸配列を有し、CDR2は配列番号10のアミノ酸配列を有し、CDR3は配列番号14のアミノ酸配列を有する。
ヒトOX40Lに特異的に結合するこのようなISVDの非限定的な例は、表A-2に構築物15B07AMに関して示されている1つもしくはそれ以上の、または全てのフレームワーク領域を有し(前述の項目Aで定義されたCDRに加えて)、例えばISVDは、構築物15B07AMの全長アミノ酸配列を有する(配列番号2、表A-1およびA-2を参照)。
また、一実施形態において、ヒトOX40Lに特異的に結合するISVDのアミノ酸配列は、配列番号2と90%を超える、例えば95%を超える、または99%を超える配列同一性を有していてもよく、場合により、CDRは前述の項目Aで定義された通りである。一部の実施形態において、OX40Lに特異的に結合するISVDは、配列番号2のアミノ酸配列を有する。
OX40Lに特異的に結合するこのようなISVDが、対応する参照CDR配列(上記の項目A)と比べて少なくとも1つのCDR中に2または1つのアミノ酸の差異を有する場合、一部の実施形態において、ISVDは、ヒトOX40Lに対して構築物15B07AMの少なくとも半分の結合親和性、少なくとも同じ結合親和性、またはさらにより高い結合親和性を有し、ここで結合親和性は、SPRなどの同じ方法を使用して測定される。
B.ヒトIL-13に特異的に結合し、
i.配列番号7のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号7と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号11のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号11と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
i.配列番号7のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号7と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号11のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号11と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
一部の実施形態において、CDR1は配列番号7のアミノ酸配列を有し、CDR2は配列番号11のアミノ酸配列を有し、CDR3は配列番号15のアミノ酸配列を有する。
ヒトIL-13に特異的に結合するこのようなISVDの非限定的な例は、表A-2に4B02/1構築物に関して示されている1つもしくはそれ以上の、または全てのフレームワーク領域を有し(前述の項目Bで定義されたCDRに加えて)、例えばISVDは、構築物4B02/1の全長アミノ酸配列を有する(配列番号3、表A-1およびA-2を参照)。
また、一実施形態において、ヒトIL-13に特異的に結合するISVDのアミノ酸配列は、配列番号3と90%を超える、例えば95%を超える、または99%を超える配列同一性を有していてもよく、場合により、CDRは前述の項目Bで定義された通りである。一部の実施形態において、IL-13に結合するISVDは、配列番号3のアミノ酸配列を有する。
IL-13に結合するこのようなISVDが、対応する参照CDR配列(上記の項目B)と比べて少なくとも1つのCDR中に2または1つのアミノ酸の差異を有する場合、一部の実施形態において、ISVDは、ヒトIL-13に対して構築物4B02/1の少なくとも半分の結合親和性、少なくとも同じ結合親和性、またはさらにより高い結合親和性を有し、ここで結合親和性は、SPRなどの同じ方法を使用して測定される。
C.ヒトIL-13に特異的に結合し、
i.配列番号9のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号9と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号13のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号13と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
i.配列番号9のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号9と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号13のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号13と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
一部の実施形態において、CDR1は配列番号9のアミノ酸配列を有し、CDR2は配列番号13のアミノ酸配列を有し、CDR3は配列番号17のアミノ酸配列を有する。
ヒトIL-13に特異的に結合するこのようなISVDの非限定的な例は、表A-2に構築物4B06/1に関して示されている1つもしくはそれ以上の、または全てのフレームワーク領域を有し(前述の項目Cで定義されたCDRに加えて)、例えばISVDは、構築物4B06/1の全長アミノ酸配列を有する(配列番号5、表A-1およびA-2を参照)。
また、一実施形態において、ヒトIL-13に特異的に結合するISVDのアミノ酸配列は、配列番号5と90%を超える、例えば95%を超える、または99%を超える配列同一性を有していてもよく、場合により、CDRは前述の項目Cで定義された通りである。一部の実施形態において、IL-13に結合するISVDは、配列番号5のアミノ酸配列を有する。
IL-13に特異的に結合するこのようなISVDが、対応する参照CDR配列(上記の項目C)と比べて少なくとも1つのCDR中に2または1つのアミノ酸の差異を有する場合、ISVDは、ヒトIL-13に対して構築物4B06/1の少なくとも半分の結合親和性、少なくとも同じ結合親和性、またはさらにより高い結合親和性を有し、ここで結合親和性は、SPRなどの同じ方法を使用して測定される。
一部の実施形態において、上記の項目A~Cで定義されるISVDのそれぞれは、本開示のポリペプチドに含まれる。一部の実施形態において、上記の項目A~Cで定義されるISVDのそれぞれを含む本開示のこのようなポリペプチドは、ヒトOX40LおよびヒトIL-13に対して、配列番号1のアミノ酸からなるポリペプチドの少なくとも半分の結合親和性、少なくとも同じ結合親和性、またはさらにより多くの結合親和性を有し、ここで結合親和性は、SPRなどの同じ方法を使用して測定される。
上記の項目A~Cで言及される配列番号は、AbMの定義によるCDRの定義(表A-2を参照)に基づく。Kabat定義により同じCDRを定義する配列番号(表A-2.1を参照)は、同様に、上記の項目A~Cで使用することができることに留意する。
したがって、AbMの定義を使用して上述したように本開示で使用できるOX40LまたはIL-13に特異的に結合する具体的なISVDは、下記の項目A’~C’に記載の通りKabat定義を使用して記載することもできる:
A’.ヒトOX40Lに特異的に結合し、
i.配列番号31のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号31と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号35のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号35と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
A’.ヒトOX40Lに特異的に結合し、
i.配列番号31のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号31と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号35のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号35と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
一部の実施形態において、CDR1は配列番号31のアミノ酸配列を有し、CDR2は配列番号35のアミノ酸配列を有し、CDR3は配列番号14のアミノ酸配列を有する。
ヒトOX40Lに特異的に結合するこのようなISVDの非限定的な例は、表A-2.1に構築物15B07AMに関して示されている1つもしくはそれ以上の、または全てのフレームワーク領域を有し(前述の項目A’で定義されたCDRに加えて)、例えばISVDは、構築物15B07AMの全長アミノ酸配列を有する(配列番号2、表A-1およびA-2.1を参照)。
B’.ヒトIL-13に特異的に結合し、
i.配列番号32のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号32と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号36のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号36と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
i.配列番号32のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号32と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号36のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号36と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
一部の実施形態において、CDR1は配列番号32のアミノ酸配列を有し、CDR2は配列番号36のアミノ酸配列を有し、CDR3は配列番号15のアミノ酸配列を有する。
ヒトIL-13に特異的に結合するこのようなISVDの非限定的な例は、表A-2.1に構築物4B02/1に関して示されている1つもしくはそれ以上の、または全てのフレームワーク領域を有し(前述の項目B’で定義されたCDRに加えて)、例えばISVDは、構築物4B02/1の全長アミノ酸配列を有する(配列番号3、表A-1およびA-2.1を参照)。
C’.ヒトIL-13に特異的に結合し、
i.配列番号34のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号34と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号38のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号38と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
i.配列番号34のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号34と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号38のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号38と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含むISVD。
一部の実施形態において、CDR1は配列番号34のアミノ酸配列を有し、CDR2は配列番号38のアミノ酸配列を有し、CDR3は配列番号17のアミノ酸配列を有する。
ヒトIL-13に特異的に結合するこのようなISVDの非限定的な例は、表A-2.1に構築物4B06/1に関して示されている1つもしくはそれ以上の、または全てのフレームワーク領域を有し(前述の項目C’で定義されたCDRに加えて)、例えばISVDは、構築物4B06/1の全長アミノ酸配列を有する(配列番号5、表A-1およびA-2.1を参照)。
第1のアミノ酸配列と第2のアミノ酸配列との「配列同一性」のパーセンテージは、[第2のアミノ酸配列中の対応する位置におけるアミノ酸残基と同一な、第1のアミノ酸配列中のアミノ酸残基の数]を[第1のアミノ酸配列中のアミノ酸残基の総数]で割り、[100%]を掛けることによって計算することができ、この場合、第1のアミノ酸配列と比較した場合の第2のアミノ酸配列中のアミノ酸残基の欠失、挿入、置換または付加のそれぞれは、単一のアミノ酸残基(すなわち単一の位置)における差としてみなされる。
通常、上記で概説した計算方法に従って2つのアミノ酸配列間の「配列同一性」のパーセンテージを決定する目的のために、最大数のアミノ酸残基を有するアミノ酸配列が「第1の」アミノ酸配列として取り扱われることになり、その他のアミノ酸配列が「第2の」アミノ酸配列として取り扱われることになる。
「アミノ酸の差異」は、本明細書で使用される場合、参照配列に相対する単一のアミノ酸残基の欠失、挿入または置換を指す。一部の実施形態において、アミノ酸の差異は、置換である。
一部の実施形態において、アミノ酸置換は、保存的置換である。一部の実施形態において、このような保存的置換は、以下のグループ(a)~(e)内の1つのアミノ酸が、同じグループ内の別のアミノ酸残基で置換されている置換である:(a)小さい脂肪族の、非極性の、またはわずかに極性の残基:Ala、Ser、Thr、ProおよびGly;(b)極性の負電荷を有する残基およびその(非荷電性)アミド:Asp、Asn、GluおよびGln;(c)極性の正電荷を有する残基:His、ArgおよびLys;(d)大きい脂肪族の、非極性の残基:Met、Leu、Ile、ValおよびCys;および(e)芳香族残基:Phe、TyrおよびTrp。
一部の実施形態において、保存的置換は、以下の通りである:AlaからGlyへの、またはSerへの;ArgからLysへの;AsnからGlnへの、またはHisへの;AspからGluへの;CysからSerへの;GlnからAsnへの;GluからAspへの;GlyからAlaへの、またはProへの;HisからAsnへの、またはGlnへの;IleからLeuへの、またはValへの;LeuからIleへの、またはValへの;LysからArgへの、Glnへの、またはGluへの;MetからLeuへの、Tyrへの、またはIleへの;PheからMetへの、Leuへの、またはTyrへの;SerからThrへの;ThrからSerへの;TrpからTyrへの;TyrからTrpへの;および/またはPheからValへの、Ileへの、またはLeuへの置換。
5.2 特異性
用語「特異性」、「特異的に結合する」または「特異的な結合」は、特定の結合単位、例えばISVDが十分に高い親和性で結合することができる、同じ生物からの抗原などの異なる標的分子の数を指す(下記を参照)。「特異性」、「特異的に結合する」または「特異的な結合」は、本明細書において、「選択性」、「選択的に結合する」または「選択的な結合」と同義的に使用される。実施形態によれば、結合単位、例えばISVDは、その指定された標的に特異的に結合する。
用語「特異性」、「特異的に結合する」または「特異的な結合」は、特定の結合単位、例えばISVDが十分に高い親和性で結合することができる、同じ生物からの抗原などの異なる標的分子の数を指す(下記を参照)。「特異性」、「特異的に結合する」または「特異的な結合」は、本明細書において、「選択性」、「選択的に結合する」または「選択的な結合」と同義的に使用される。実施形態によれば、結合単位、例えばISVDは、その指定された標的に特異的に結合する。
結合単位の特異性/選択性は、親和性に基づいて決定することができる。親和性は、分子相互作用の強度または安定性を表す。親和性は、一般的に、モル/リットル(またはM)の単位を有するKD、または解離定数によって示される。親和性はまた、1/KDに等しく、(モル/リットル)-1(またはM-1)の単位を有する会合定数、KAとして表すこともできる。
親和性は、部分と標的分子上の結合部位との間の結合強度の尺度であり:KD値が低いほど、標的分子と標的化部分との間の結合強度はより強くなる。
典型的には、本開示で使用される結合単位(例えばISVD)は、10-5~10-12モル/リットルまたはそれ未満、例えば10-7~10-12モル/リットルまたはそれ未満、より具体的には例えば10-8~10-12モル/リットルの解離定数(KD)(すなわち、105~1012リットル/モルまたはそれより多く、例えば107~1012リットル/モルまたはそれより多く、より具体的には例えば108~1012リットル/モルの会合定数(KA))でその標的に(室温で)結合する。
一般的に、10-4モル/リットルより大きいあらゆるKD値(または104リットル/molより低いあらゆるKA値)が、非特異的な結合を示すとみなされる。
生物学的な相互作用のKD、例えば、特異的とみなされる免疫グロブリン配列の抗原への結合のKDは、典型的には、10-5モル/リットル(10000nMまたは10μM)~10-12モル/リットル(0.001nMまたは1pM)またはそれ未満の範囲内である。
したがって、特異的/選択的な結合は、同じ測定方法、例えばSPRを使用した場合、結合単位(またはそれを含むポリペプチド)は、10-5~10-12モル/リットルまたはそれ未満のKD値で、OX40Lおよび/またはIL13に結合し、関連するサイトカインに10-4モル/リットルより大きいKD値で結合することを意味する場合がある。OX40Lに関連する標的の例は、ヒトTRAIL、CD30L、CD40L、およびRANKLである。IL-13に関連する標的の例は、ヒトIL-4である。したがって、一実施形態において、ポリペプチド中に含まれる少なくとも1つのISVDは、OX40Lに、10-5~10-12モル/リットルまたはそれ未満のKD値で結合し、同じ種のTRAIL、CD30L、CD40L、およびRANKLに、10-4モル/リットルより大きいKD値で結合し、ポリペプチド中に含まれる少なくとも2つのISVDは、IL-13に、10-5~10-12モル/リットルまたはそれ未満のKD値で結合し、同じ種のIL-4に、10-4モル/リットルより大きいKD値で結合する。
故に、一部の実施形態において、本開示のポリペプチドは、配列番号1のアミノ酸からなるポリペプチドと比較して、ヒトOX40LおよびヒトIL-13に対して少なくとも半分の結合親和性、少なくとも同じ結合親和性、またはさらにより高い結合親和性を有し、ここで結合親和性は、SPRなどの同じ方法を使用して測定される。
特定の種からの特定の標的への特異的結合は、結合単位が、異なる種からの類似した標的にも特異的に結合する可能性があることを排除しない。例えば、ヒトOX40Lへの特異的結合は、結合単位(またはそれを含むポリペプチド)が、カニクイザルからのOX40Lにも特異的に結合する可能性があることを排除しない。同様に、例えば、ヒトIL-13への特異的結合は、結合単位(またはそれを含むポリペプチド)が、カニクイザル(「cyno」)からのIL-13にも特異的に結合する可能性があることを排除しない。
結合単位の、その指定された標的への特異的な結合は、それ自体公知のあらゆる好適な方式、これらに限定されないが、スキャッチャード分析および/または競合結合アッセイ、例えばラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素免疫検査法(EIA)およびサンドイッチ競合アッセイ、ならびにそれ自体当業界において公知のそれらの様々な改変法;加えて本明細書で述べられる他の技術で決定することができる。
解離定数は、当業者には明らかであろうが、実際の解離定数であってもよいし、または見かけの解離定数であってもよい。解離定数を決定するための方法は、当業者には明らかであり、その例としては、下記で述べられる技術が挙げられる。この点において、10-4モル/リットルまたは10-3モル/リットルより大きい(例えば10-2モル/リットルの)解離定数を測定できない可能性があることも明らかであろう。場合により、当業者には明らかであろうが、(実際の、または見かけの)解離定数は、[KD=1/KA]という関係によって、(実際の、または見かけの)会合定数(KA)に基づき計算することができる。
2つの分子間の分子相互作用の親和性は、それ自体公知の様々な技術、例えば周知の表面プラズモン共鳴(SPR)バイオセンサー技術を介して測定することができる(例えばOberら、2001、Intern.Immunology 13:1551~1559を参照)。用語「表面プラズモン共鳴」は、本明細書で使用される場合、バイオセンサーマトリックス内のタンパク質濃度の変化の検出によってリアルタイムの生体特異的な相互作用の分析を可能にする光学現象を指し、この場合、一方の分子がバイオセンサーチップに固定され、他方の分子が流動条件下で固定された分子上を通過することで、kon、koff測定値、したがってKD(またはKA)値が得られる。これは、例えば、周知のBIAcore(登録商標)システム(BIAcore International AB、GE Healthcare社、Uppsala、SwedenおよびPiscataway、NJ)を使用して実行することができる。さらなる説明に関しては、Jonssonら(1993、Ann.Biol.Clin.51:19~26)、Jonssonら(1991 Biotechniques 11:620~627)、Johnssonら(1995、J.Mol.Recognit.8:125~131)、およびJohnssonら(1991、Anal.Biochem.198:268~277)を参照されたい。
生体分子の相互作用の親和性を決定するための別の周知のバイオセンサー技術は、バイオレイヤー干渉法(BLI)である(例えばAbdicheら、2008、Anal.Biochem.377:209~217を参照)。用語「バイオレイヤー干渉法」または「BLI」は、本明細書で使用される場合、2つの表面:内部参照層(参照ビーム)およびバイオセンサーチップ上の固定されたタンパク質の層(シグナルビーム)から反射した光の干渉縞を分析する、標識なしの光学技術を指す。バイオセンサーのチップに結合した分子の数の変化は、波長シフト(nm)として報告される干渉縞におけるシフトを引き起こし、その規模が、バイオセンサーチップ表面に結合した分子の数の直接の尺度である。相互作用はリアルタイムで測定できるため、会合および解離速度ならびに親和性を決定することができる。BLIは、例えば、周知のOctet(登録商標)システム(ForteBio、Pall Life Sciences、Menlo Park、USAの一部門)を使用して実行することができる。
代替として、親和性は、KinExA(登録商標)プラットフォーム(Sapidyne Instruments Inc、Boise、USA)を使用する反応速度論除外アッセイ(Kinetic Exclusion Assay;KinExA)(例えばDrakeら、2004、Anal.Biochem.、328:35~43を参照)で測定することができる。用語「KinExA」は、本明細書で使用される場合、改変されていない分子の真の平衡結合親和性および速度論を測定するための溶液ベースの方法を指す。抗体/抗原複合体の平衡化溶液を、抗原(または抗体)でプレコーティングされたビーズを有するカラム上に通過させることで、遊離の抗体(または抗原)をコーティングされた分子に結合させることができる。このようにして捕獲された抗体(または抗原)の検出は、抗体(または抗原)と結合する蛍光標識したタンパク質を用いて達成される。
GYROLAB(登録商標)イムノアッセイシステムは、自動化された生物学的な分析および迅速なサンプルの回転のためのプラットフォームを提供する(Fraleyら、2013、Bioanalysis 5:1765~74)。
5.3 (インビボにおける)半減期の延長
ポリペプチドは、場合により1つまたはそれ以上のペプチド性リンカーを介して連結された、1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位をさらに含んでいてもよく、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位を有さない対応するポリペプチドと比較して、増加した(インビボにおける)半減期を有するポリペプチドを提供する。インビボにおける半減期の延長は、例えば、ポリペプチドが、投与された後、哺乳動物、例えばヒト対象において増加した半減期を有することを意味する。半減期は、例えばt1/2ベータとして表することができる。
ポリペプチドは、場合により1つまたはそれ以上のペプチド性リンカーを介して連結された、1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位をさらに含んでいてもよく、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位を有さない対応するポリペプチドと比較して、増加した(インビボにおける)半減期を有するポリペプチドを提供する。インビボにおける半減期の延長は、例えば、ポリペプチドが、投与された後、哺乳動物、例えばヒト対象において増加した半減期を有することを意味する。半減期は、例えばt1/2ベータとして表することができる。
基、残基、部分または結合単位のタイプは、一般的に制限されず、例えば、ポリエチレングリコール分子、血清タンパク質またはそれらの断片、血清タンパク質に結合することができる結合単位、Fc部分、および血清タンパク質に結合することができる小タンパク質またはペプチドからなる群から選択することができる。
より具体的には、増加した半減期を有するポリペプチドを提供する前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、血清アルブミン、例えばヒト血清アルブミン、または血清免疫グロブリン、例えばIgGに結合することができる結合単位からなる群から選択することができる。一部の実施形態において、結合単位は、ヒト血清アルブミンに結合することができる。一部の実施形態において、結合単位はISVDである。
例えば、WO04/041865(参照によってその全体を組み入れる)は、血清アルブミンに結合する(および特にヒト血清アルブミンに対する)Nanobodies(登録商標)であって、前記タンパク質の半減期を増加させるために他のタンパク質(例えば、望ましい標的に結合する1つまたはそれ以上の他のNanobodies(登録商標))に連結することができるNanobodies(登録商標)を記載している。
国際出願WO06/122787(参照によってその全体を本明細書に組み入れる)は、(ヒト)血清アルブミンに対する多数のNanobodies(登録商標)を記載している。これらのNanobodies(登録商標)としては、Alb-1(WO06/122787では配列番号52、参照によってその全体を組み入れる)およびそれらのヒト化バリアント、例えばAlb-8(WO06/122787では配列番号62、参照によってその全体を組み入れる)と称されるNanobody(登録商標)が挙げられる。これらもまた、治療用タンパク質およびポリペプチドならびに他の治療的な実体または部分の半減期を延長するのに使用することができる。
さらに、WO2012/175400(参照によってその全体を組み入れる)は、Alb-23と称されるAlb-1のさらに改善されたバージョンを記載している。
一実施形態において、ポリペプチドは、Alb-1、Alb-3、Alb-4、Alb-5、Alb-6、Alb-7、Alb-8、Alb-9、Alb-10およびAlb-23から選択される血清アルブミン結合部分を含む。一部の実施形態において、ポリペプチドは、WO2012/175400の7~9頁に示されているAlb-8もしくはAlb-23、またはそのバリアント、およびWO2012/175741、WO2015/173325、WO2017/080850、WO2017/085172、WO2018/104444、WO2018/134235、WO2018/134234(これらの各々は参照によってその全体を本明細書に組み入れる)に記載されるアルブミンバインダーを含む。血清アルブミンバインダーの一部の非限定的な例は、表A-4にも示される。一部の実施形態において、本開示のポリペプチドは、項目Dに記載のさらなる構成要素を含む:
D.ヒト血清アルブミンに結合し、
i.配列番号8のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号8と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号12のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号12と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号16のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号16と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3;
を含むISVD。
D.ヒト血清アルブミンに結合し、
i.配列番号8のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号8と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号12のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号12と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号16のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号16と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3;
を含むISVD。
一部の実施形態において、CDR1は配列番号8のアミノ酸配列を有し、CDR2は配列番号12のアミノ酸配列を有し、CDR3は配列番号16のアミノ酸配列を有する。
ヒト血清アルブミンに結合するこのようなISVDの非限定的な例は、表A-2に構築物ALB23002に関して示されている1つもしくはそれ以上の、または全てのフレームワーク領域を有し(前述の項目Dで定義されたCDRに加えて)、例えばISVDは、構築物ALB23002の全長アミノ酸配列を有する(配列番号4、表A-1およびA-2を参照)。
項目Dはまた、Kabat定義を使用して以下のように記載することもできる:
D’.ヒト血清アルブミンに結合し、
i.配列番号33のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号33と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号37のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号37と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号16のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号16と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3;
を含むISVD。
D’.ヒト血清アルブミンに結合し、
i.配列番号33のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号33と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号37のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号37と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号16のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号16と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3;
を含むISVD。
一部の実施形態において、CDR1は配列番号33のアミノ酸配列を有し、CDR2は配列番号37のアミノ酸配列を有し、CDR3は配列番号16のアミノ酸配列を有する。
ヒト血清アルブミンに結合するこのようなISVDの非限定的な例は、表A-2.1に構築物ALB23002に関して示されている1つもしくそれ以上の、または全てのフレームワーク領域を有し(前述の項目D’で定義されたCDRに加えて)、例えばISVDは、構築物ALB23002の全長アミノ酸配列を有する(配列番号4、表A-1およびA-2.1を参照)。
また、一実施形態において、ヒト血清アルブミンに結合するISVDのアミノ酸配列は、配列番号4と90%を超える、例えば95%を超える、または99%を超える配列同一性を有していてもよく、場合により、CDRは前述の項目Dで定義された通りである。一部の実施形態において、ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号4のアミノ酸配列を有する。
ヒト血清アルブミンに結合するこのようなISVDが、対応する参照CDR配列(上記の項目D)と比べて少なくとも1つのCDR中に2または1つのアミノ酸の差異を有する場合、ISVDは、ヒト血清アルブミンに対して構築物ALB23002の少なくとも半分の結合親和性、少なくとも同じ結合親和性、またはさらにより高い結合親和性を有し、ここで結合親和性は、SPRなどの同じ方法を使用して測定される。
ヒト血清アルブミンに結合するこのようなISVDがC末端の位置を有する場合、該ISVDはC末端アラニン(A)またはグリシン(G)伸長を示し、配列番号52、53、55、57、58、59、60、61、62、および63から選択される(下記の表A-4を参照)。一実施形態において、ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、C末端の位置とは別の位置を有し(すなわち、本開示のポリペプチドのC末端のISVDではない)、配列番号4、50、51、54、および56から選択される(下記の表A-4を参照)。
5.4 核酸分子
本開示のポリペプチドをコードする核酸分子も提供される。
本開示のポリペプチドをコードする核酸分子も提供される。
「核酸分子」(「核酸」と同義的に使用される)は、ヌクレオチド配列を形成するためにリン酸主鎖を介して互いに連結されたヌクレオチド単量体の鎖である。核酸は、例えばポリペプチドの発現および/または生産のために、宿主細胞または宿主生物を形質転換/トランスフェクトするのに使用することができる。生産目的のための好適な宿主または宿主細胞は当業者には明らかであり、例えば、あらゆる好適な真菌、原核もしくは真核細胞もしくは細胞株、またはあらゆる好適な真菌、原核もしくは真核生物であり得る。本開示のポリペプチドをコードする核酸を含む宿主または宿主細胞も、本開示に包含される。
核酸は、例えばDNA、RNA、またはそれらのハイブリッドであってもよいし、PNAのような(例えば化学的に)修飾されたヌクレオチドを含んでいてもよい。核酸は、一本鎖であってもよいし、または二本鎖DNAであってもよい。例えば、本開示のヌクレオチド配列は、ゲノムDNA、cDNAであってもよい。
本開示の核酸は、それ自体公知の方式で調製するかまたは得てもよいし、および/または好適な天然源から単離してもよい。天然に存在する(ポリ)ペプチドをコードするヌクレオチド配列は、例えば、配列変化を有するポリペプチドをコードする核酸分子が提供されるように、部位特異的変異誘発に供してもよい。また当業者には明らかであろうが、核酸を調製するために、いくつかのヌクレオチド配列、例えば標的化部分をコードする少なくとも1つのヌクレオチド配列、例えば1つまたはそれ以上のリンカーをコードする核酸も、好適な方式で一緒に連結されていてもよい。
核酸を生成するための技術は当業者には明らかであり、その例としては、これらに限定されないが、自動DNA合成;部位特異的変異誘発;2つまたはそれ以上の天然に存在する配列および/または合成配列(または2つまたはそれ以上のそれらの一部)を組み合わせること、短縮化された発現産物の発現をもたらす突然変異の導入;1つまたはそれ以上の制限部位の導入(例えば、好適な制限酵素を使用して容易に消化および/またはライゲートすることができるカセットおよび/または領域を作り出すため)、ならびに/または1つまたはそれ以上の「ミスマッチ」プライマーを使用するPCR反応による突然変異の導入を挙げることができる。
5.5 ベクター
本開示のポリペプチドをコードする核酸分子を含むベクターも提供される。本明細書で使用されるベクターは、遺伝物質を細胞に運ぶのに好適な媒体である。ベクターとしては、裸の核酸、例えばプラスミドまたはmRNA、またはより大きい構造に埋め込まれた核酸、例えばリポソームもしくはウイルスベクターが挙げられる。
本開示のポリペプチドをコードする核酸分子を含むベクターも提供される。本明細書で使用されるベクターは、遺伝物質を細胞に運ぶのに好適な媒体である。ベクターとしては、裸の核酸、例えばプラスミドまたはmRNA、またはより大きい構造に埋め込まれた核酸、例えばリポソームもしくはウイルスベクターが挙げられる。
ベクターは、一般的に、場合により、1つまたはそれ以上の調節エレメント、例えば1つまたはそれ以上の好適なプロモーター、エンハンサー、ターミネーターなどに連結された少なくとも1つの核酸を含む。ベクターは、発現ベクターであり得、すなわち、好適な条件下で、例えばベクターが(例えばヒト)細胞に導入されたときに、コードされたポリペプチドまたは構築物を発現させるのに好適なベクターであり得る。DNAベースのベクターの場合、これは通常、転写のためのエレメントの存在(例えばプロモーターおよびポリAシグナル)および翻訳のためのエレメントの存在(例えばコザック配列)を含む。
一部の実施形態において、ベクター中において、前記少なくとも1つの核酸および前記調節エレメントは、互いに「作動可能に連結」しており、これは、一般的に、それらが互いに機能的な関係にあることを意味する。例えば、プロモーターは、前記プロモーターがコード配列の転写および/または発現を開始させるかまたはそれ以外の方法でそれらを制御/調節することができる場合、コード配列に「作動可能に連結している」とみなされる(ここで前記コード配列は、前記プロモーターの「制御下」にあると理解されるべきである)。一般的に、2つのヌクレオチド配列が作動可能に連結している場合、それらは同じ方向となり、また通常は同じリーディングフレーム内にある。それらはまた通常は本質的に連続しているが、これもまたそうである必要はない場合もある。
一部の実施形態において、ベクターのいずれの調節エレメントも、それらが意図した宿主細胞または宿主生物においてそれらの意図した生物学的機能を提供できるようなものである。
例えば、プロモーター、エンハンサーまたはターミネーターは、意図した宿主細胞または宿主生物において「作動可能である」はずであり、これは、例えば前記プロモーターが、ヌクレオチド配列、例えばそれに作動可能に連結したコード配列の転写および/または発現を開始させること、またはそれ以外の方法でそれらを制御/調節することが可能であるはずであることを意味する。
5.6 組成物
本開示はまた、少なくとも1つの本技開示のポリペプチド、本開示のポリペプチドをコードする少なくとも1つの核酸分子、またはこのような核酸分子を含む少なくとも1つのベクターを含む組成物も提供する。組成物は、医薬組成物であり得る。組成物は、少なくとも1種の医薬的に許容される担体、希釈剤または賦形剤および/もしくはアジュバントをさらに含んでいてもよく、場合により、1種またはそれ以上のさらなる医薬的に活性なポリペプチドおよび/または化合物を含む。
本開示はまた、少なくとも1つの本技開示のポリペプチド、本開示のポリペプチドをコードする少なくとも1つの核酸分子、またはこのような核酸分子を含む少なくとも1つのベクターを含む組成物も提供する。組成物は、医薬組成物であり得る。組成物は、少なくとも1種の医薬的に許容される担体、希釈剤または賦形剤および/もしくはアジュバントをさらに含んでいてもよく、場合により、1種またはそれ以上のさらなる医薬的に活性なポリペプチドおよび/または化合物を含む。
5.7 宿主生物
本開示はまた、本開示のポリペプチド、本開示のポリペプチドをコードする核酸、および/または本開示のポリペプチドをコードする核酸分子を含むベクターを含む宿主細胞または宿主生物にも関する。
本開示はまた、本開示のポリペプチド、本開示のポリペプチドをコードする核酸、および/または本開示のポリペプチドをコードする核酸分子を含むベクターを含む宿主細胞または宿主生物にも関する。
好適な宿主細胞または宿主生物は当業者に明らかであり、例えば、あらゆる好適な真菌、原核もしくは真核細胞もしくは細胞株、またはあらゆる好適な真菌、原核もしくは真核生物である。具体的には例としては、HEK293細胞、CHO細胞、大腸菌(Escherichia coli)またはピチア・パストリス(Pichia pastoris)が挙げられる。一部の実施形態において、宿主は、ピチア・パストリスである。
5.8 ポリペプチドの方法および使用
本開示はまた、本開示のポリペプチドを生産するための方法も提供する。本方法は、宿主細胞または宿主生物を、ポリペプチドをコードする核酸で形質転換/トランスフェクトすること、宿主中でポリペプチドを発現させること、場合により、それに続いて、1つまたはそれ以上の単離および/または精製工程を含んでいてもよい。
具体的には、本方法は、:
a)好適な発現系中(好適な宿主細胞もしくは宿主生物中で、または別の発現系中)で、ポリペプチドをコードする核酸配列を発現させること;場合により、それに続いて:
b)ポリペプチドを単離および/または精製すること
を含んでいてもよい。
本開示はまた、本開示のポリペプチドを生産するための方法も提供する。本方法は、宿主細胞または宿主生物を、ポリペプチドをコードする核酸で形質転換/トランスフェクトすること、宿主中でポリペプチドを発現させること、場合により、それに続いて、1つまたはそれ以上の単離および/または精製工程を含んでいてもよい。
具体的には、本方法は、:
a)好適な発現系中(好適な宿主細胞もしくは宿主生物中で、または別の発現系中)で、ポリペプチドをコードする核酸配列を発現させること;場合により、それに続いて:
b)ポリペプチドを単離および/または精製すること
を含んでいてもよい。
生産目的のための好適な宿主細胞または宿主生物は当業者には明らかであり、例えば、あらゆる好適な真菌、原核もしくは真核細胞もしくは細胞株、またはあらゆる好適な真菌、原核もしくは真核生物であり得る。具体的な例としては、HEK293細胞、CHO細胞、大腸菌またはピチア・パストリスが挙げられる。一部の実施形態において、宿主は、ピチア・パストリスである。
記載される本開示のポリペプチド、核酸分子もしくはベクター、または本開示のポリペプチド、核酸分子もしくはベクターを含む組成物-例えば該ポリペプチドまたはこれを含む組成物-は、医薬として有用である。
したがって、本開示は、医薬としての使用のための、記載される本開示のポリペプチド、核酸分子もしくはベクター、または本開示のポリペプチド、核酸分子もしくはベクターを含む組成物を提供する。
また、自己免疫疾患および/または炎症性疾患および/または線維性疾患の(予防的または治療的な)処置における使用のための、記載される本開示のポリペプチド、核酸分子もしくはベクター、または本開示のポリペプチド、核酸分子もしくはベクターを含む組成物も提供される。
さらに、自己免疫疾患および/または炎症性疾患および/または線維性疾患を処置する(予防的および/または治療的な)方法であって、医薬的に活性な量の、記載される本開示のポリペプチド、核酸分子もしくはベクター、または本開示のポリペプチド、核酸分子もしくはベクターを含む組成物を、それを必要とする対象に投与することを含む、前記方法が提供される。
さらに、医薬組成物、例えば、自己免疫疾患または炎症性疾患または線維性疾患を処置するための医薬組成物の調製における、記載される本開示のポリペプチド、核酸分子もしくはベクター、または本開示のポリペプチド、核酸分子もしくはベクターを含む組成物の使用が提供される。
「対象」は、本開示に関して言及される場合、あらゆる動物であってもよく、例えば哺乳動物であってもよい。哺乳動物のなかでも、ヒトと非ヒト哺乳動物との区別がなされる場合がある。非ヒト動物は、例えばコンパニオンアニマル(例えばイヌ、ネコ)、家畜(例えばウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、またはブタ動物)、または一般的に調査目的および/または抗体生産のために使用される動物(例えばマウス、ラット、ウサギ、ネコ、イヌ、ヤギ、ヒツジ、ウマ、ブタ、非ヒト霊長類、例えばカニクイザル、またはラクダ科動物、例えばラマまたはアルパカ)であり得る。
予防および/または治療目的に関して、対象は、あらゆる動物であってもよく、より具体的には、あらゆる哺乳動物、例えばヒト対象であってもよい。
物質(例えばポリペプチド、核酸分子およびベクターなど)または組成物は、あらゆる好適な投与経路によって、例えば経腸(例えば経口または直腸)または非経口(例えば皮膚上、舌下、頬側、経鼻、関節内、皮内、筋肉内、腹膜内、静脈内、皮下、真皮下、または経粘膜)投与によって対象に投与することができる。非経口投与、例えば筋肉内、皮下または皮内投与が使用されてもよい。一部の実施形態において、皮下投与が使用される。
有効量の記載されるポリペプチド、核酸分子もしくはベクター、またはポリペプチド、核酸分子もしくはベクターを含む組成物は、意図した処置結果を提供するために、対象に投与することができる。
1つまたはそれ以上の用量が投与されてもよい。1つより多くの用量が投与される場合、用量は、ポリペプチド、組成物、核酸分子またはベクターの作用を最大化するために、好適な間隔で投与されてもよい。
6.1 実施例1:多重特異性ISVD構築物の生成
ISVD含有ポリペプチドF027100187(配列番号1)の同定は、データ駆動型二重特異性操作およびフォーマット化戦略から得られ、その中には抗OX40Lビルディングブロック(それぞれ配列番号181、180、および179としてWO2011073180に記載される、OX40L01E07、OX40L01B11およびOX40L15B07)、抗IL-13ビルディングブロック(F0107003D12、F0107009F07、F0107009G09、F0107004B02、F0107004B06およびF0107007C10)および抗HSA VHHビルディングブロックALB23002(配列番号10としてWO2017085172に記載)が含まれた。ビルディングブロックの異なる位置/方向/原子価および異なるリンカー長(9GS vs 20GS vs 35GS)を適用し、異なるパラメーター(効力、交差反応性、発現など)にとって重要であることを証明した。この実施例における効力は、それぞれ実施例6および7でアッセイしたようなインビトロでのIL-13誘導エオタキシン放出アッセイの阻害、およびインビトロでのOX40Lによって誘導されたT細胞同時刺激の阻害を指す。
ISVD含有ポリペプチドF027100187(配列番号1)の同定は、データ駆動型二重特異性操作およびフォーマット化戦略から得られ、その中には抗OX40Lビルディングブロック(それぞれ配列番号181、180、および179としてWO2011073180に記載される、OX40L01E07、OX40L01B11およびOX40L15B07)、抗IL-13ビルディングブロック(F0107003D12、F0107009F07、F0107009G09、F0107004B02、F0107004B06およびF0107007C10)および抗HSA VHHビルディングブロックALB23002(配列番号10としてWO2017085172に記載)が含まれた。ビルディングブロックの異なる位置/方向/原子価および異なるリンカー長(9GS vs 20GS vs 35GS)を適用し、異なるパラメーター(効力、交差反応性、発現など)にとって重要であることを証明した。この実施例における効力は、それぞれ実施例6および7でアッセイしたようなインビトロでのIL-13誘導エオタキシン放出アッセイの阻害、およびインビトロでのOX40Lによって誘導されたT細胞同時刺激の阻害を指す。
123個の構築物を含むパネルを、小さいスケールの生産のためにピチア・パストリスで形質転換した。ISVD構築物発現の誘導は、メタノールの段階的な添加によって生じた。分泌されたISVD構築物を含む清澄化培地を、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーを介した精製とそれに続く脱塩の出発材料として使用した。精製したサンプルを、機能的特徴付けおよび発現評価に使用した。
一部の構築物は、原子価、リンカー長、使用するISVDビルディングブロック、およびISVDビルディングブロックの相対的な位置に応じて損なわれた効力および発現レベルを示した。一般に、5価ISVD構築物は、2価抗OX40LビルディングブロックOX40L01E07(以下「1E07」)がC末端に位置する一部のISVDを除いて、低い発現レベルを示した。しかしながら、C末端に位置する1E07は、OX40Lに対して不十分な効力を示した。1価OX40Lアームを使用して原子価を低減すると、発現レベルは改善したが、OX40Lに対する効力はやはり不十分であった。故に、特定の組成物(原子価、ビルディングブロックの方向およびリンカー長の利用)は、効力および十分な発現レベルにとって重要であることが見出された。
強力な1価OX40L標的アームを生成して4価多重特異性ISVD構築物に組み込むために、OX40LビルディングブロックOX40L015B07(以下「15B07」)およびOX40L001B11(以下「1B11」)を親和性成熟させた。
(VHH)ビルディングブロックごとに、全てのCDR位置の単一部位飽和ライブラリーのプールを各CDRについて構築した。それぞれの単一部位飽和ライブラリーは、22c-trickアプローチ(Killeら. ACS Synth. Biol.、2013、2(2)、83~92頁)に従って設計されるプライマーを使用して構築した。固定したヒトおよびカニクイザルOX40Lで表面プラズモン共鳴分光法(SPR)ベースのオフレートスクリーニングを実行して、結合の改善をもたらす個々の突然変異を同定した。
第2の工程では、第1の工程で同定された有益な突然変異を含むコンビナトリアルライブラリーを構築した。ヒトおよびカニクイザルOX40Lでオフレートスクリーニングを再び実行して、結合がさらに改善されたVHHバリアントを同定した。これらのバリアントを、次いで、SPRによる生物物理的特徴付け親和性決定、およびPBMC活性アッセイでの機能的特徴付け(実施例7に記載の通り)のために精製して、最終的な親和性成熟バリアントを選択した。ISVD OX40L015B07およびOX40L001B11の親和性成熟バリアントの特徴を表1に列挙する。
1価OX40Lビルディングブロック15B07および1B11の親和性成熟バージョンを利用して、強力で十分に発現する4価多重特異性ISVD構築物を得ることができた。
4価多重特異性ISVD構築物中の親和性成熟1価15B07ビルディングブロック(15B07AM)の存在は、非親和性成熟対応物(15B07)と比較して、OX40L駆動PBMC活性アッセイ(実施例7に記載の通り)で20倍優れた効力をもたらした(表3)。
さらに、4価多重特異性ISVD構築物中の15B07AMビルディングブロックのN末端の位置が重要であった。表4の構築物F-027100172およびF-027100179の比較は、15B07AMビルディングブロックがN末端の位置にある場合、C末端の位置と対比して10倍優れた効力を示す。
F-027100187(配列番号1)4価多重特異性ISVD中のN末端15B07AMビルディングブロックの存在は、単に低い発現収量に陥った5価構築物と比較して、CMC特性(すなわち、発現および溶解性)に有益であった。表2に例示される通り、3つの多重特異性ISVD構築物F027100186(配列番号99)(5価)、F027100187(配列番号1)(4価)およびF027100188(配列番号100)(5価)は、大きく異なる初期CMC(化学、製造および品質管理)プロファイルを示した。5L発酵時、ISVD構築物F027100187(配列番号1)は、5価ISVD構築物F027100186(配列番号99)およびF027100188(配列番号100)より2倍超高い4g/lの力価に達し、優れた溶解性も示した。
IL-13に対する最適な効力のために、2つのIL13ビルディングブロック間の十分な空間を可能にするため、およびF027100187、4価多重特異性ISVD構築物中の長い35GSリンカーの存在を避けるために、両方のIL13ビルディングブロックを9GS-ALB-9GS実体を介して連結した。
最後に、IL-13およびOX40Lに対する全体的に良好な効力ならびに優れた発現レベルおよびCMC特徴に基づき、ISVD構築物F027100187を選択した。
6.2 実施例2:OX40L、IL-13および血清アルブミンに対する多重特異性ISVD構築物結合親和性
ヒト、カニクイザル(cyno)およびアカゲザルIL-13、ヒトおよびカニクイザルOX40L、ならびにヒト、カニクイザルおよびマウス血清アルブミンに対するF027100187の平衡解離定数(KD)として表される親和性を、Gyrolab xP Workstation(Gyros)で溶液中親和性測定によって定量化した。
ヒト、カニクイザル(cyno)およびアカゲザルIL-13、ヒトおよびカニクイザルOX40L、ならびにヒト、カニクイザルおよびマウス血清アルブミンに対するF027100187の平衡解離定数(KD)として表される親和性を、Gyrolab xP Workstation(Gyros)で溶液中親和性測定によって定量化した。
KD制御測定で、OX40L(1.3μM~0.008pMの範囲)、IL-13(0.1μM~0.25fMの範囲)、または血清アルブミン(100μM~3.2pMの範囲)の連続希釈物、および固定量のISVD構築物F027100187(OX40Lの場合、10pM、IL-13の場合、5pM、HSAおよびカニクイザルSAの場合、100pM、ならびにマウスSAの場合、30nM)を混合して相互作用させ、24時間もしくは48時間のいずれか(OX40LおよびIL-13の場合)または2時間(血清アルブミンの場合)インキュベートして平衡に到達させた。
受容体制御測定で、OX40L(1.3μM~0.031pMの範囲)、IL-13(0.1μM~0.25fMの範囲)、または血清アルブミン(100μM~3.2pMの範囲)の連続希釈物、および固定量のISVD構築物F027100187(OX40Lの場合、5nM、IL-13の場合、250pM、ならびにHSAおよびカニクイザルSAの場合、30nM)を混合して相互作用させ、24時間もしくは48時間のいずれか(OX40LおよびIL-13の場合)または2時間(血清アルブミンの場合)インキュベートして平衡に到達させた。
ビオチン化ヒトOX40L/IL-13/血清アルブミンを、ビーズのカラムを含有し、平衡化した溶液から遊離のF027100187を捕獲するための分子プローブとして使用されたGyrolab Bioaffy 1000CDの微細構造に捕獲した。OX40L/IL13/血清アルブミンおよびF027100187の混合物(遊離のOX40L/IL-13/血清アルブミン、遊離のF027100187およびOX40L/IL13/血清アルブミン-F027100187複合体を含有する)を、ビーズを通って流動させ、遊離のISVD構築物濃度に比例する小さいパーセンテージの遊離のF027100187を捕獲した。次いで蛍光標識した抗ISVD抗体、ABH0086-Alexa647を注入して全ての捕獲されたF027100187を標識し、過量の蛍光プローブを濯ぎ落とした後、蛍光の変化を決定した。一連の希釈物のフィッティングを、Gyrolab Analysisソフトウェアを使用して行い、KDおよび受容体によれば制御される曲線を分析して、KD値を決定した。
結果(表5)は、多重特異性ISVD構築物が、高親和性でヒト/カニクイザルOX40Lおよびヒト/カニクイザル/アカゲザルIL-13と結合することを実証する。
6.3 実施例3:多重特異性ISVD構築物の膜結合OX40Lへの結合
膜結合ヒトおよびカニクイザルOX40LへのF027100187の結合を、ヒトまたはカニクイザルOX40Lを発現するCHO-KI細胞でフローサイトメトリーを使用して実証した。簡単に言えば、細胞をPBS中4%パラホルムアルデヒドおよび0.1%グルタルアルデヒドで固定し、1×104細胞/ウェルの密度で植え付け、ISVD F027100187またはコンパレーター3と命名された参照化合物抗hOX40L mAbの、100nMから開始して0.5pMまでの希釈系列と共に室温で48時間インキュベートした。コンパレーター3は、ヒトOX40Lに対する標準的な従来のモノクローナル抗体であり、本明細書に記載される実施例1~12を通して参照として使用した。細胞を3回洗浄し、その後、抗VHH mAb(ABH00119)と共に4℃で30分間インキュベートし、再び洗浄し、ヤギ抗マウスPEまたはFITC標識抗体と共に4℃で30分間インキュベートした。サンプルを洗浄し、FACS緩衝液(5nM TOPRO3が補充された10%FBSおよび0.05%アジ化ナトリウムを含むD-PBS)に再懸濁した。次いで細胞懸濁液をiQuescreenerで分析した。GraphPad Prismを使用してEC50値を計算した。F027100187および抗hOX40L参照mAbコンパレーター3の結合親和性は、表6に示される。
膜結合ヒトおよびカニクイザルOX40LへのF027100187の結合を、ヒトまたはカニクイザルOX40Lを発現するCHO-KI細胞でフローサイトメトリーを使用して実証した。簡単に言えば、細胞をPBS中4%パラホルムアルデヒドおよび0.1%グルタルアルデヒドで固定し、1×104細胞/ウェルの密度で植え付け、ISVD F027100187またはコンパレーター3と命名された参照化合物抗hOX40L mAbの、100nMから開始して0.5pMまでの希釈系列と共に室温で48時間インキュベートした。コンパレーター3は、ヒトOX40Lに対する標準的な従来のモノクローナル抗体であり、本明細書に記載される実施例1~12を通して参照として使用した。細胞を3回洗浄し、その後、抗VHH mAb(ABH00119)と共に4℃で30分間インキュベートし、再び洗浄し、ヤギ抗マウスPEまたはFITC標識抗体と共に4℃で30分間インキュベートした。サンプルを洗浄し、FACS緩衝液(5nM TOPRO3が補充された10%FBSおよび0.05%アジ化ナトリウムを含むD-PBS)に再懸濁した。次いで細胞懸濁液をiQuescreenerで分析した。GraphPad Prismを使用してEC50値を計算した。F027100187および抗hOX40L参照mAbコンパレーター3の結合親和性は、表6に示される。
6.4 実施例4:多重特異性ISVD構築物はOX40LおよびIL-13に選択的に結合する
OX40LおよびIL-13関連ヒトサイトカインへの結合の非存在を、SPR(Proteon XPR36)により評価した。IL-13関連サイトカインとして、IL-4を評価した。OX40L関連標的として、ヒトTRAIL、CD30L、CD40LおよびRANKLを評価した。
OX40LおよびIL-13関連ヒトサイトカインへの結合の非存在を、SPR(Proteon XPR36)により評価した。IL-13関連サイトカインとして、IL-4を評価した。OX40L関連標的として、ヒトTRAIL、CD30L、CD40LおよびRANKLを評価した。
この目的を達成するために、活性化についてはEDC/NHSを80秒間注入し、非活性化については1MエタノールアミンHClを150秒間注入するアミンカップリング(ProteOnアミンカップリングキット。カタログ番号176-2410)を使用して、サイトカインをProteOn GLCセンサーチップ上に25μg/mLで600秒間固定した。活性化および非活性化中の流速を30μl/分、リガンド注入中の流速を25μl/分に設定した。10mM酢酸固定緩衝液のpHは、RANKLを除く全てのサイトカインに関して6.0であった。RANKLについてpHは5.0であった。
次に、1μMのF027100187を2分間注入し、45μL/分の流速で600秒間解離させた。ランニング緩衝液としてPBS(pH7.4)+0.005%Tween20を使用した。陽性対照として、100nM α-hIL-4、α-hTRAIL、α-hCD30L、α-hCD40L Abおよびα-hRANKL VHH(Nanobody(登録商標)、Nb)を注入した。F027100187と陽性対照間の固定した標的との相互作用を、結合時のチップ上の質量変化の結果として生じる不応性指標の増加を検出して測定した。
全ての陽性対照は、それぞれの標的に結合した。ISVD構築物F027100187のヒトIL-4、TRAIL、CD30L、CD40LおよびRANKLへの結合は検出されなかった。
6.5 実施例5:多重特異性ISVDのIL-13、OX40LおよびHSAへの同時の結合
フローサイトメトリーを使用して、ISVD構築物F27100187が、組換え可溶性hIL-13および細胞膜結合hOX40Lに同時に結合できるかどうかを決定した。この目的を達成するために、ヒトOX40Lを発現するCHO-KI細胞を、5×104細胞/ウェルの密度で植え付け、100nM ISVD構築物F027100187と共に4℃で90分間インキュベートした。その後、混合物を、500nMから開始して7.6pMまで下がるビオチン化IL-13の希釈系列と共にインキュベートし、30μM HSAの存在下、4℃で30分間インキュベートした。細胞を3回洗浄し、その後、PE標識抗ストレプトアビジンと共に4℃で30分間インキュベートし、再び洗浄した。サンプルを洗浄し、FACS緩衝液(5nM TOPRO3が補充された10%FBSおよび0.05%アジ化ナトリウムを含むD-PBS)に再懸濁した。次いで細胞懸濁液をiQuescreenerで分析した。用量反応曲線(図1)は、ISVD構築物F027100187が、HASの存在下で膜結合hOX40Lおよび可溶性hIL-13を同時に結合できるのに対し、陰性対照VHH、IRR0096は結合できないことを実証した。
フローサイトメトリーを使用して、ISVD構築物F27100187が、組換え可溶性hIL-13および細胞膜結合hOX40Lに同時に結合できるかどうかを決定した。この目的を達成するために、ヒトOX40Lを発現するCHO-KI細胞を、5×104細胞/ウェルの密度で植え付け、100nM ISVD構築物F027100187と共に4℃で90分間インキュベートした。その後、混合物を、500nMから開始して7.6pMまで下がるビオチン化IL-13の希釈系列と共にインキュベートし、30μM HSAの存在下、4℃で30分間インキュベートした。細胞を3回洗浄し、その後、PE標識抗ストレプトアビジンと共に4℃で30分間インキュベートし、再び洗浄した。サンプルを洗浄し、FACS緩衝液(5nM TOPRO3が補充された10%FBSおよび0.05%アジ化ナトリウムを含むD-PBS)に再懸濁した。次いで細胞懸濁液をiQuescreenerで分析した。用量反応曲線(図1)は、ISVD構築物F027100187が、HASの存在下で膜結合hOX40Lおよび可溶性hIL-13を同時に結合できるのに対し、陰性対照VHH、IRR0096は結合できないことを実証した。
6.6 実施例6:IL-13によって誘導されたエオタキシン放出の多重特異性ISVDによるインビトロ阻害
目的の異なる種(ヒト、アカゲザルおよびカニクイザル)からの可溶性IL-13の機能的な活性およびF027100187によるそれらの阻害を、A549ヒト肺癌腫細胞によってエオタキシン放出を調査する細胞ベースのアッセイを使用して研究した。
目的の異なる種(ヒト、アカゲザルおよびカニクイザル)からの可溶性IL-13の機能的な活性およびF027100187によるそれらの阻害を、A549ヒト肺癌腫細胞によってエオタキシン放出を調査する細胞ベースのアッセイを使用して研究した。
この目的を達成するために、A549懸濁細胞を、10%FCSが補充されたHam’s F12Kで培養し、400,000細胞/ウェルで96ウェルプレートに植え付けた。24時間のインキュベーション後、F027100187または参照化合物(抗hIL-13参照mAbコンパレーター1およびコンパレーター2)の希釈系列を添加した。コンパレーター1および2はいずれも、ヒトIL-13に対する標準的な従来のモノクローナル抗体であり、本明細書に記載される実施例1~12を通して参照として使用した。20分間のインキュベーション後、IL-13(ヒトIL13(Sino Biological カタログ番号10369-HNAC)、カニクイザルIL13(Sino Biological カタログ番号11057-CNAH)またはアカゲザルIL13(R&D Systems、カタログ番号2674-RM-025))を、160pMの最終濃度まで添加した。30μM HSAの存在下で24時間さらにインキュベーション後、ヘパリンを50μg/mlの最終濃度で添加してエオタキシン発現を増強した。追加の4時間のインキュベーション後、細胞上清中に分泌されたエオタキシン3を、ヒトCCL26/エオタキシン3 DuoSet ELISA(R&D systems、DY346)を使用して定量化した。
F027100187は、ヒト、カニクイザルおよびアカゲザルIL-13によって誘導されたエオタキシン3放出を、259pM(ヒトIL-13)、1940pM(カニクイザルIL-13)および858pM(アカゲザルIL-13)のIC50で濃度依存的に阻害した(表7、図2)。
6.7 実施例7:OX40Lによって誘導されたT細胞同時刺激の多重特異性ISVD構築物によるインビトロ阻害
ヒトおよびカニクイザルOX40Lの機能的な活性、およびISVD構築物F027100187によるそれらの阻害を、OX40Lによって誘導されたT細胞同時刺激を調査する細胞ベースのアッセイ(PBMC活性アッセイ)を使用して研究した。アッセイは、PHA-Lの準最適濃度(OX40発現を誘導するための)の存在下、軟膜由来PBMC(1×105細胞/ウェルの密度の)を、OX40Lを過剰発現するCHO-KI細胞(1×104細胞/ウェルの密度の)と透明な96ウェルプレート中で共培養して実行した。ISVD構築物F027100187またはコンパレーター3と命名された参照化合物抗hOX40L mAbの希釈系列を共培養物に添加し、加湿インキュベーターで30μM HSAの存在下、37℃で22時間インキュベートした。読み出しは、ELISAを使用してこれらの細胞の上清中のIL-2レベルを評価して実行した。
ヒトおよびカニクイザルOX40Lの機能的な活性、およびISVD構築物F027100187によるそれらの阻害を、OX40Lによって誘導されたT細胞同時刺激を調査する細胞ベースのアッセイ(PBMC活性アッセイ)を使用して研究した。アッセイは、PHA-Lの準最適濃度(OX40発現を誘導するための)の存在下、軟膜由来PBMC(1×105細胞/ウェルの密度の)を、OX40Lを過剰発現するCHO-KI細胞(1×104細胞/ウェルの密度の)と透明な96ウェルプレート中で共培養して実行した。ISVD構築物F027100187またはコンパレーター3と命名された参照化合物抗hOX40L mAbの希釈系列を共培養物に添加し、加湿インキュベーターで30μM HSAの存在下、37℃で22時間インキュベートした。読み出しは、ELISAを使用してこれらの細胞の上清中のIL-2レベルを評価して実行した。
ISVD構築物F027100187は、ヒトおよびカニクイザルOX40Lによって誘導されたT細胞活性化を、参照化合物抗hOX40L mAbコンパレーター3に匹敵する1.9nM(ヒトOX40L)および1.4nM(カニクイザルOX40L)のIC50で濃度依存的に阻害した(表8、図3)。
6.8 実施例8:既存の抗体への多重特異性ISVD構築物結合
健康なボランティアからの96種の血清サンプルに存在する既存の抗体の、ISVD構築物F027100187への結合を、ProteOn XPR36(Bio-Rad Laboratories,Inc.)を使用して決定した。PBS/Tween(リン酸緩衝生理食塩水、pH7.4、0.005%Tween20)をランニング緩衝液として使用し、実験を25℃で実行した。
健康なボランティアからの96種の血清サンプルに存在する既存の抗体の、ISVD構築物F027100187への結合を、ProteOn XPR36(Bio-Rad Laboratories,Inc.)を使用して決定した。PBS/Tween(リン酸緩衝生理食塩水、pH7.4、0.005%Tween20)をランニング緩衝液として使用し、実験を25℃で実行した。
ISVD構築物を、チップ上に固定されたHSAへの、ALB23002ビルディングブロックの結合を介してチップ上に捕獲した。HSAを固定するために、ProteOn GLCセンサーチップのリガンドレーンをEDC/NHS(流速30μΙ/分)で活性化し、HSAを、pH4.5のProteOn酢酸緩衝液中の100μl/mlで注入して、およそ2600RUの固定レベルにした。固定した後、表面をエタノールアミンHCl(流速30μΙ/分)で不活性化した。
その後、ISVD構築物を、HSA表面上に45μl/分で2分にわたり注入して、ISVD捕獲レベルをおよそ800RUにした。既存の抗体を含有するサンプルを14,000rpmで2分間遠心分離し、上清をPBS-Tween20(0.005%)で1:10希釈し、その後、45μl/分で2分にわたり注入し、それに続き、後続の400秒の解離工程を行った。各サイクルの後(すなわち新しいISVD捕獲および血液サンプル注入工程の前に)、HSA表面を、HCl(100mM)の45μl/分で2分の注入で再生した。1)ISVD-HSA解離および2)参照リガンドレーンへの非特異的な結合を引くことによる二重の参照の後、既存の抗体結合を示すセンサーグラムを得た。125秒(会合終了から5秒後)に報告ポイントを設定することによって、既存の抗体の結合レベルを決定した。参照ISVD構築物の125秒での結合レベルに対する既存の抗体結合におけるパーセンテージの低減を計算した。
4価のISVD構築物F027100187は、各ビルディングブロックにおける突然変異L11VおよびV89LならびにC末端アラニンの導入によって既存の抗体結合の低減のために最適化されたことから、既存の抗体への結合は、対照の最適化されていない5価のISVDF027301186と比較してより実質的に少ないことが示される(図4)。
6.9 実施例9:多重特異性ISVD構築物F027100187によるOX40LおよびIL-13の阻害は、3種共培養システムにおいてIL-5およびCCL26レベルを低減する:
T細胞活性化に対するOX40L遮断の生理学的効果を試験するために、Der Pに反応性であった健康な血液ドナーからのPBMCを、MRC5(線維芽細胞)およびA549(上皮)細胞と共培養した。これらの細胞の混合は、IL-5およびIL-13生産の誘導によって2型免疫応答を駆動するさらなる活性化をもたらした。IL-13は、局所上皮細胞によるCCL26生産を開始させ、2型免疫応答によって媒介される炎症性疾患およびそれ以上の派生問題をもたらした。加えて、これらの細胞型の再現が目的の組織(皮膚および肺)で見出された。T細胞応答を、細胞を混合した7日後の上清でサイトカイン測定することによりモニターした。
T細胞活性化に対するOX40L遮断の生理学的効果を試験するために、Der Pに反応性であった健康な血液ドナーからのPBMCを、MRC5(線維芽細胞)およびA549(上皮)細胞と共培養した。これらの細胞の混合は、IL-5およびIL-13生産の誘導によって2型免疫応答を駆動するさらなる活性化をもたらした。IL-13は、局所上皮細胞によるCCL26生産を開始させ、2型免疫応答によって媒介される炎症性疾患およびそれ以上の派生問題をもたらした。加えて、これらの細胞型の再現が目的の組織(皮膚および肺)で見出された。T細胞応答を、細胞を混合した7日後の上清でサイトカイン測定することによりモニターした。
方法:
Serum Replacement CTS(アッセイ培地)と組み合わせた500μl AIM V CTS培地中の7.5×104 MRC5および7.5×104 A549細胞を24ウェルプレートの各ウェルに添加し、一晩インキュベートした。次いで、100μlのISVD構築物F027100187、抗OX40L参照mAbコンパレーター3、または抗hIL-13参照mAbコンパレーター1を、アッセイ培地に15分間添加した。その後、1.2×106個の解凍し、休ませたアレルギー性PBMCを200μlアッセイ培地に添加し、その後、使用済み培養物からの低内毒素Der P 200μlを添加した。培養物を7日間インキュベートした後、培養上清中のIL-5およびCCL26をLuminexによって分析し、2重にアッセイした。4人のドナーの要約を示す。
Serum Replacement CTS(アッセイ培地)と組み合わせた500μl AIM V CTS培地中の7.5×104 MRC5および7.5×104 A549細胞を24ウェルプレートの各ウェルに添加し、一晩インキュベートした。次いで、100μlのISVD構築物F027100187、抗OX40L参照mAbコンパレーター3、または抗hIL-13参照mAbコンパレーター1を、アッセイ培地に15分間添加した。その後、1.2×106個の解凍し、休ませたアレルギー性PBMCを200μlアッセイ培地に添加し、その後、使用済み培養物からの低内毒素Der P 200μlを添加した。培養物を7日間インキュベートした後、培養上清中のIL-5およびCCL26をLuminexによって分析し、2重にアッセイした。4人のドナーの要約を示す。
結果:
F027100187および基準抗体、ならびに抗hOX40L mAbコンパレーター3および参照抗hIL-13 mAbコンパレーター1の阻害応答の集合的な結果は、表9および表10、ならびに図5および図6に示される。
F027100187および基準抗体、ならびに抗hOX40L mAbコンパレーター3および参照抗hIL-13 mAbコンパレーター1の阻害応答の集合的な結果は、表9および表10、ならびに図5および図6に示される。
結論として、これらの結果は、ISVD F027100187が、組織構造的な細胞と共培養したヒトPBMCを含む複合体アッセイシステムにおいて2つのサイトカイン/ケモカイン(IL-5およびCCL26)をブロックするその能力によって、抗hOX40L参照mAb、すなわちコンパレーター3と同等であり、抗hIL-13参照mAb、すなわちコンパレーター1とほぼ同等であることを実証するものであり、2型炎症性疾患、例えば喘息およびアトピー性皮膚炎、ならびに広範な免疫疾患の適応症の処置のためのその治療上の可能性を強調している。
6.10 実施例10:インビボにおけるF027100187によって媒介される標的占有および薬力学を評価するためのNSGヒトヒト化マウスモデル
F027100187は、ヒトOX40LおよびIL-13の両方を標的化し、マウスオーソログと交差反応しない。したがって、F027100187の生物学的活性を評価するために、異種移植されたヒト化モデル系を使用した。雌NSG(NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ)を、Jackson labs、Bar Harbor、ME、USAから得た。これらのマウスは、ヒト造血サイトカイン:幹細胞因子(SCF)、顆粒球/マクロファージ刺激因子(GM-CSF)、およびインターロイキン-3(IL-3)を発現し、全てヒトサイトメガロウイルスプロモーター/エンハンサー配列によって促進される。三重トランスジェニックマウスは、上記のサイトカインを構成的に生産し、細胞増殖および生存シグナルを提供し、CD33+骨髄系統、およびいくつかのタイプのリンパ系細胞の安定な生着を支持する。
簡単に言えば、生着のために行われたプロトコールは以下の通りである:
F027100187は、ヒトOX40LおよびIL-13の両方を標的化し、マウスオーソログと交差反応しない。したがって、F027100187の生物学的活性を評価するために、異種移植されたヒト化モデル系を使用した。雌NSG(NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/SzJ)を、Jackson labs、Bar Harbor、ME、USAから得た。これらのマウスは、ヒト造血サイトカイン:幹細胞因子(SCF)、顆粒球/マクロファージ刺激因子(GM-CSF)、およびインターロイキン-3(IL-3)を発現し、全てヒトサイトメガロウイルスプロモーター/エンハンサー配列によって促進される。三重トランスジェニックマウスは、上記のサイトカインを構成的に生産し、細胞増殖および生存シグナルを提供し、CD33+骨髄系統、およびいくつかのタイプのリンパ系細胞の安定な生着を支持する。
簡単に言えば、生着のために行われたプロトコールは以下の通りである:
研究の0日目に、マウスに、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(DPBS)200μl中、静脈内(IV)経路によって5×106個のDer P感受性末梢血単核細胞(PBMC)を植え付けた。研究の1、2、3、6、7、8、9、および10日目に、マウスに、イエダニ(HDM)抽出物(Greer lab カタログ番号XPB70-X29)40μl中25μgを鼻腔内にチャレンジした。1、3、6、8、10、および13日目にHDMをチャレンジしたマウスは、ビヒクルまたはF27100187(11.1、3.72、1.11、または0.37mg/kg)のいずれかの皮下投与を受けた。20日目に、イソフルラン麻酔によってマウスを麻酔した。イソフルラン麻酔中に、後眼窩採血によって血液を収集した。血液収集後、およびまだイソフルラン麻酔中に、マウスを頚椎脱臼によって致死させた。肺の一部を回収し、ヒト細胞表現型決定(フローサイトメトリー)のために培地に入れた。20日目の血漿サンプルからのヒトサイトカインおよびケモカインの血漿濃度を、Lumenix評価(カタログ番号HSTCMAG28SPMX13、Milliplex)によって決定した。20日目の血漿サンプルからのヒトIgEの血漿濃度を、ELISA(カタログ番号BMS2097、Invitrogen)によって決定した。
図7および図8で示されるこれらの実験の結果は、F027100187が、ヒトT細胞およびB細胞増殖NSGマウスを有意に阻害できたことを実証する。図9および図10は、F027100187が、主要なタイプのサイトカイン(IL-2、IL-4、IL-5、およびIL-10)およびIgE生産を有意に阻害できたことを実証する。まとめると、これらの結果は、F027100187のインビボにおける効能を実証する。
NSG-PBMCマウスモデルでは、2型アレルギー疾患のいくつかの主要なマーカーが増加する。図7~図10で示されるこれらの実験の集合的な結果は、F27100187が、2型アレルギー疾患の主要なマーカーを有意に阻害できたことを実証するものであり、ヒト2型マーカーに対するF27100187のインビボにおける薬力学的作用を実証する。
6.11 実施例11:インビボにおけるF027100187によって媒介される標的占有および薬力学を評価するためのNSG-SGM3ヒトヒト化マウスモデル
F027100187は、ヒトOX40LおよびIL-13の両方を標的化し、マウスオーソログと交差反応しない。したがって、F027100187の生物学的活性を評価するために、異種移植されたヒト化モデル系を使用した。ヒトCD34+細胞を生着させた雌NSG-SGM3(NOD/SCID-IL2Rγ-/-、NOD.Cg-PrkdcscidIl2rγtm1Wjl/SzJ)を、Jackson labs、Bar Harbor、ME、USAから得た。これらのマウスは、ヒト造血サイトカイン:幹細胞因子(SCF)、顆粒球/マクロファージ刺激因子(GM-CSF)、およびインターロイキン-3(IL-3)を発現し、全てヒトサイトメガロウイルスプロモーター/エンハンサー配列によって促進される。三重トランスジェニックマウスは、上記のサイトカインを構成的に生産し、細胞増殖および生存シグナルを提供し、CD33+骨髄系統、および数種のタイプのリンパ系細胞の安定な生着を維持する。動物は生着後80~100日であった。簡単に言えば、生着のために行われたプロトコールは以下の通りである:
フローサイトメトリーによって実行された生着チェックからのデータは、Jackson labsが提供した。生着チェックからの情報を使用して、マウスを群に割り付けた。0および2日目に、マウスは、ビヒクルまたはISVD構築物F27100187のいずれかの皮下投与を受けた。研究の1、2、および3日目に、マウスに、ヒトIL-33(カタログ番号200-33-500UG、Pepro Tech)20μl中7.5μmgを鼻腔内にチャレンジした。4日目に、イソフルラン麻酔中に、後眼窩採血によって血液を収集した。血液収集後、およびまだイソフルラン麻酔中に、マウスを頚椎脱臼によって致死させた。肺の一部を回収し、ヒト細胞表現型決定(フローサイトメトリー)のために培地に入れた。ヒトサイトカインおよびケモカインの血漿濃度を、Lumenix評価(カタログ番号HSTCMAG28SPMX13、Milliplex)によって決定した。20日目の血漿サンプルからのヒトIL-13の血漿濃度を、ELISA(カタログ番号88-7439-88、Invitrogen)によって決定した。
F027100187は、ヒトOX40LおよびIL-13の両方を標的化し、マウスオーソログと交差反応しない。したがって、F027100187の生物学的活性を評価するために、異種移植されたヒト化モデル系を使用した。ヒトCD34+細胞を生着させた雌NSG-SGM3(NOD/SCID-IL2Rγ-/-、NOD.Cg-PrkdcscidIl2rγtm1Wjl/SzJ)を、Jackson labs、Bar Harbor、ME、USAから得た。これらのマウスは、ヒト造血サイトカイン:幹細胞因子(SCF)、顆粒球/マクロファージ刺激因子(GM-CSF)、およびインターロイキン-3(IL-3)を発現し、全てヒトサイトメガロウイルスプロモーター/エンハンサー配列によって促進される。三重トランスジェニックマウスは、上記のサイトカインを構成的に生産し、細胞増殖および生存シグナルを提供し、CD33+骨髄系統、および数種のタイプのリンパ系細胞の安定な生着を維持する。動物は生着後80~100日であった。簡単に言えば、生着のために行われたプロトコールは以下の通りである:
フローサイトメトリーによって実行された生着チェックからのデータは、Jackson labsが提供した。生着チェックからの情報を使用して、マウスを群に割り付けた。0および2日目に、マウスは、ビヒクルまたはISVD構築物F27100187のいずれかの皮下投与を受けた。研究の1、2、および3日目に、マウスに、ヒトIL-33(カタログ番号200-33-500UG、Pepro Tech)20μl中7.5μmgを鼻腔内にチャレンジした。4日目に、イソフルラン麻酔中に、後眼窩採血によって血液を収集した。血液収集後、およびまだイソフルラン麻酔中に、マウスを頚椎脱臼によって致死させた。肺の一部を回収し、ヒト細胞表現型決定(フローサイトメトリー)のために培地に入れた。ヒトサイトカインおよびケモカインの血漿濃度を、Lumenix評価(カタログ番号HSTCMAG28SPMX13、Milliplex)によって決定した。20日目の血漿サンプルからのヒトIL-13の血漿濃度を、ELISA(カタログ番号88-7439-88、Invitrogen)によって決定した。
図11で示されるこれらの実験の集合的な結果は、F027100187が、ヒト化NSG-SGM3マウスの血漿中のヒトIL-13の検出可能なレベルを有意に阻害できたことを実証するものであり、ヒトIL-13に関する標的占有を実証する。さらに、F027100187は、主要な2型サイトカインIL-5、TARC、およびマウスエオタキシンを有意に阻害できた。したがって、これらの結果は、アトピー性皮膚炎および/または喘息を処置するためのF027100187の適合性を示している。
実施例12 若齢成体アカゲザルにおけるアレルギー性喘息のモデル
California National Primate Research Center(CNPRC)からの30匹の2~4歳齢雄アカゲザルを以下に基づき選択した:行動抑制検査、メタコリン反応性に関する肺機能検査(PFT)、150パーセント有効濃度(EC150)(<3mg/mlメタコリン)および200パーセント有効濃度(EC200)(<8mg/mlメタコリン)値。理学的検査、全血球計算(CBC)および血清化学パネルを、この研究に組み入れた全ての動物で完了した。
California National Primate Research Center(CNPRC)からの30匹の2~4歳齢雄アカゲザルを以下に基づき選択した:行動抑制検査、メタコリン反応性に関する肺機能検査(PFT)、150パーセント有効濃度(EC150)(<3mg/mlメタコリン)および200パーセント有効濃度(EC200)(<8mg/mlメタコリン)値。理学的検査、全血球計算(CBC)および血清化学パネルを、この研究に組み入れた全ての動物で完了した。
この研究のために選択した全ての動物がイエダニ(HDM)感作に進んだ。2週間に1回、動物は、1mgミョウバン(1回注射あたり1ml全容量、Thermo 77161)中、約60ug HDM抽出物(ヤケヒョウダニ(D. Pteronyssinus)、Greer B58A52)の単一皮下注射を28週間にわたって受けた。
エアロゾル化HDM(8.5ug Derp 1/ml、凍結乾燥ヤケヒョウダニ、Greerから調製)を、研究の12週時点に開始し、2週間に1回ベースでネブライザーによって投与した。研究動物をケタミンおよびデクスメデトミジンで落ち着かせ、次いでチャイルドシートに半立位で置いた。落ち着かせた動物に、その後、鼻および口の両方を覆うフェイスマスクを装着した。マウスブロックを置いて、最大エアロゾルの気管および肺への通過を確保した。アトロピンを投与して、典型的にはケタミン鎮静の結果である唾液の生産を最小化した。その理由は、過剰な唾液は気道の閉塞による手順の早期中止につながる可能性があるためである。マスクのはまり具合および頭部の位置を慎重に調整して、気道を塞ぐことなくエアロゾルの漏れを防いだ。フェイスマスクを通じてHDMエアロゾルを約5~15分間投与した。手順全体を通じて、心拍数および酸素飽和度を持続的にモニターした。手順後、同等の用量のアチパメゾールで鎮静を逆転させた。
血液サンプルを、0週時点、次いで18週時点からは週1回収集した。20および29週時点で、血清サンプルを被験物質投与の薬物動態分析のために収集した。HDM皮内注射および皮膚生検は、各研究動物の毛を剃った背中で行った。1箇所あたり100ul生理食塩水またはHDM(100ul生理食塩水中、1:1000W/V)のどちらかを、1時点につき8箇所に皮内注射した。HDM皮膚反応性および皮膚生検は、19、25、および29週時点で行った。生検は、4mmパンチを使用して肩甲骨間領域から採取し、獣医師の裁量で皮膚用接着剤または縫合により生検部位を閉じた。動物は、各生検後にケトプロフェン(2~5mg/kg、IM、SID×生検後1~2日)の投与を受けた。
気管支肺胞洗浄(BAL):鎮静下、動物は仰臥位に置いた。喉頭鏡を使用して喉頭を目視し、喉頭をリドカインで麻酔した。気管支鏡を亜区域気管支に入れた。リン酸緩衝生理食塩水(PBS)2mg/kgを手で滴下し、吸引した。これを2回繰り返した。
コホート割り付け:PFT基準(前のセクションで定義した)に基づきローリング方式(rolling fashion)で、6匹の動物の群を3つのコホートのうちの1つに組み入れた。18週目の間にBAL手順から得られた好酸球の頻度/数を使用して、動物を処置群または対照(ビヒクル)群に割り付けた。
被験物質投与:動物は、20週時点からビヒクルまたは被験物質の皮下投与を受けた。被験物質はF027100187からなり、週1回投与された。ビヒクルも週1回投与された。
剖検:動物は、最終PFTおよびBAL手順後すぐ、30または31週目の終わりのどちらかで剖検を受ける。安楽死は、ペントバルビタールナトリウムの過剰投与によって行われる。血液は、血清、血漿、およびPBMCについて収集され、調製される。肺は、RNA、フローサイトメトリーおよび組織検査用に調製される各葉から一括および切片除去される。
IL-5の血漿濃度は、Simoa(カタログ番号102860、Quanterix)によって決定した。IgEの血清濃度は、ELISA(カタログ番号KA2450、Abnova)によって決定した。
図13で示されるこれらの実験の結果は、F027100187が、肺の炎症を有意に阻害できたこと実証するものである(好酸球密度(組織検査)、Bal IL-5および好酸球パーセント)。図14は、F027100187が、皮膚の炎症を有意に阻害できたこと実証する(組織検査)。図15は、F027100187が、全身のIgE生産を有意に阻害できたこと実証する。まとめると、これらの結果は、F027100187のインビボにおける効能を実証するものである。これらの結果は、F27100187が喘息の処置に適していることをさらに支持する。
7 産業上の利用可能性
本明細書に記載されるポリペプチド、それをコードする核酸分子、核酸を含むベクターおよび組成物は、例えば炎症性疾患に罹っている対象の処置において使用することができる。
本明細書に記載されるポリペプチド、それをコードする核酸分子、核酸を含むベクターおよび組成物は、例えば炎症性疾患に罹っている対象の処置において使用することができる。
本明細書で論じられた出版物は、本出願の出願日の前のそれらの開示のためだけに提供される。本明細書では、本発明が先行発明によるそのような公開に先行する資格がないという承認として解釈されるべきものではない。
本発明は、その特定の実施形態と関連して記載されているが、さらなる変更が可能であり、本出願は、一般に、本発明の原理に従い、本発明が属する技術分野内の公知のまたは通常の習慣の範囲に入り、上に記載され以下の添付の特許請求の範囲の通りの本質的な特徴に適用されるような本開示からの逸脱を含む、本発明のあらゆる変形、使用、または応用を含むことを意図すると理解される。
Claims (25)
- ポリペプチド、該ポリペプチドを含む組成物、または該ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を含む組成物であって、該ポリペプチドは、少なくとも3つの免疫グロブリン単一可変ドメイン(ISVD)を含むかまたはそれからなり、前記ISVDのそれぞれは、場合により1つまたはそれ以上のペプチド性リンカーを介して連結された3つの相補性決定領域(それぞれCDR1~CDR3)を含み;
a)第1のISVDはOX40Lに結合し、
i.配列番号6のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号6と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号10のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号10と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号14のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号14と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
b)第2のISVDはIL-13に結合し、
iv.配列番号7のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号7と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
v.配列番号11のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号11と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有する CDR2;および
vi.配列番号15のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号15と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含み;
c)第3のISVDはIL-13に結合し、
vii.配列番号9のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号9と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
viii.配列番号13のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号13と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
ix.配列番号17のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号17と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3を含む、前記ポリペプチドまたは組成物。 - 少なくとも1種の医薬的に許容される担体、希釈剤または賦形剤および/もしくはアジュバントをさらに含み、場合により、1種またはそれ以上のさらなる医薬的に活性なポリペプチドおよび/または化合物を含む医薬組成物である、請求項1に記載の組成物。
- a)前記第1のISVDは、配列番号6のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号10のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号14のアミノ酸配列を有するCDR3を含み;
b)前記第2のISVDは、配列番号7のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号11のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号15のアミノ酸配列を有するCDR3を含み;
c)前記第3のISVDは、配列番号9のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号13のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号17のアミノ酸配列を有するCDR3を含む、
請求項1または2に記載のポリペプチドまたは組成物。 - a)前記第1のISVDのアミノ酸配列は、配列番号2と90%を超える配列同一性を有し;
b)前記第2のISVDのアミノ酸配列は、配列番号3と90%を超える配列同一性を有し;
c)前記第3のISVDのアミノ酸配列は、配列番号5と90%を超える配列同一性を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは組成物。 - a)前記第1のISVDは、配列番号2のアミノ酸配列を有し;
b)前記第2のISVDは、配列番号3のアミノ酸配列を有し;
c)前記第3のISVDは、配列番号5のアミノ酸配列を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは組成物。 - 前記ポリペプチドは、場合により1つまたはそれ以上のペプチド性リンカーを介して連結された、1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位をさらに含み、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位を有さない対応するポリペプチドと比較して、増加した半減期を有するポリペプチドを提供する、請求項1~5のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは組成物。
- 増加した半減期を有するポリペプチドを提供する前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、ポリエチレングリコール分子、血清タンパク質またはそれらの断片、血清タンパク質に結合することができる結合単位、Fc部分、および血清タンパク質に結合することができる小タンパク質またはペプチドからなる群から選択される、請求項6に記載のポリペプチドまたは組成物。
- 増加した半減期を有するポリペプチドを提供する前記1つまたはそれ以上の他の基、残基、部分または結合単位は、血清アルブミン(ヒト血清アルブミンのような)または血清免疫グロブリン(IgGのような)に結合することができる結合単位からなる群から選択される、請求項6または7に記載のポリペプチドまたは組成物。
- 増加した半減期を有するポリペプチドを提供する前記結合単位は、ヒト血清アルブミンに結合することができるISVDである、請求項8に記載のポリペプチドまたは組成物。
- ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、
i.配列番号8のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号8と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR1;
ii.配列番号12のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号12と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR2;および
iii.配列番号16のアミノ酸配列を有するかまたは配列番号16と2もしくは1つのアミノ酸の差異を有するCDR3
を含む、請求項9に記載のポリペプチドまたは組成物。 - ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号8のアミノ酸配列を有するCDR1、配列番号12のアミノ酸配列を有するCDR2および配列番号16のアミノ酸配列を有するCDR3を含む、請求項9または10に記載のポリペプチドまたは組成物。
- 前記ヒト血清アルブミンに結合するISVDのアミノ酸配列は、配列番号4と90%を超える配列同一性を有する、請求項9~11のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは組成物。
- 前記ヒト血清アルブミンに結合するISVDは、配列番号4のアミノ酸配列を有する、請求項9~12のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは組成物。
- ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号1と90%を超える配列同一性を有する、請求項1~13のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは組成物。
- ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号1のアミノ酸配列を有する、請求項1~14のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは組成物。
- 医薬としての使用のための、請求項1~15のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは組成物。
- 2型炎症性疾患のような炎症性疾患の処置における使用のための、請求項1~15のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは組成物。
- 2型炎症性疾患は、喘息および/またはアトピー性皮膚炎からなる群から選択される、請求項17に記載の使用のためのポリペプチドまたは組成物。
- 請求項1~18のいずれか1項に記載のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸。
- 請求項19に記載の核酸を含む宿主または宿主細胞。
- 請求項1~18のいずれか1項に記載のポリペプチドを生産するための方法であって、少なくとも:
a)請求項19に記載の核酸を発現させる工程;場合により、それに続いて:
b)ポリペプチドを単離および/または精製する工程
を含む、前記方法。 - 少なくとも1つの請求項1~18のいずれか1項に記載のポリペプチドを含む組成物。
- 請求項19に記載の核酸を含む組成物。
- 自己免疫疾患および/または2型炎症性疾患のような炎症性疾患を処置するための医薬組成物の調製における、請求項1~18のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは請求項22に記載の組成物の使用。
- 2型炎症性疾患は、喘息およびアトピー性皮膚炎からなる群から選択される、請求項24に記載のポリペプチドまたは組成物の使用。
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