グルコース調節ポリペプチド並びにその作成及び使用方法
本発明は、伸張組換えポリペプチド(XTEN)に結合したグルコース調節ペプチドを含む組成物、その組成物をコードする単離した核酸、それを含むベクター及び宿主細胞、並びにそのような組成物の作出方法、そしてグルコース調節ペプチド関連疾患、障害及び症状の治療におけるそれら組成物の使用に関する。本開示は、グルコース調節ペプチドを投与することにより改善される、回復する、又は阻害される、任意の疾患、障害、又は状態の治療に有用である可能性のある組成物及び方法を対象とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
表1から選択されたアミノ酸配列と少なくとも90%同一であるグルコース調節ペプチド(GP)を含む単離した融合タンパク質であって、前記グルコース調節ペプチドは少なくとも約200アミノ酸残基の伸張組換えポリペプチド(XTEN)に結合しており、そして該XTENが、
(a)該XTEN配列が、表3から選択された同等の長さのアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を示す、少なくとも約200の連続したアミノ酸を含み;
(b)−9又はそれを超えるスコアに基づくTEPITOPEアルゴリズムによってXTEN配列中にあるエピトープの予測を行った場合に、該XTEN配列は予測されるT細胞エピトープを含まず;
(c)10未満の部分列スコアを有し;及び
(d)グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)及びプロリン(P)残基の総和が、XTENの全アミノ酸残基の約90%より多くを構成することを特徴とする、
単離した融合タンパク質。
【請求項2】
該グルコース調節ペプチドがヒトグルコース調節ペプチドである、請求項1に記載の単離した融合タンパク質。
【請求項3】
第二のXTEN配列をさらに含む単離した融合タンパク質であって、かつ、該融合タンパク質が表7に示した多重XTEN配置をとる、請求項1又は2に記載の単離した融合タンパク質。
【請求項4】
該グルコース調節ペプチドペプチド及び該XTENがスペーサーを介して結合しており、ここで該スペーサー配列が1〜約50までのアミノ酸残基を含み、そして該スペーサーが開裂配列を任意に含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の単離した融合タンパク質。
【請求項5】
該融合タンパク質が、XTENをもたない対応する天然のグルコース調節ペプチドと同じ標的受容体に結合し、かつ、前記融合タンパク質が、XTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドの結合親和性の少なくとも約0.1%〜約30%またはそれを超える値を保持する、請求項1〜4のいずれかに記載の単離した融合タンパク質。
【請求項6】
表36、表37、及び表38から選択されたアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の単離した融合タンパク質。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載の単離した融合タンパク質及び薬学上許容可能な担体を含む医薬組成物。
【請求項8】
式Iに従って配置される、請求項1のいずれかに記載の単離したタンパク質であって、
(XTEN)x−GP−(XTEN)y (I)
式中、各出現について独立して:
(a)xは0又は1のいずれかであり;及び
(b)yは0又は1のいずれかであり、
ここでx+y≧1である、
単離したタンパク質。
【請求項9】
該XTENを、該グルコース調節ペプチドのN末端又はC末端を介してグルコース調節ペプチドに融合させた、請求項1〜6のいずれかに記載の単離した融合タンパク質。
【請求項10】
ヒトグルコース調節ペプチド、並びに表5から選択され、それぞれ1つ以上のアミノ酸配列と少なくとも90%の同一性がある、第一の及び第二のXTENを含む、請求項1〜6及び8〜9のいずれかに記載の単離した融合タンパク質。
【請求項11】
請求項1〜6及び8〜10のいずれかに記載の単離した融合タンパク質であって、
(i)対象に投与した場合のXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと比較して、同等のモル用量で対象に投与した場合に、該融合タンパク質がより長い終末相半減期を有する;
(ii)他の点では同等な投与計画で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、少ないモル量の該融合タンパク質を投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の濃度曲線下面積(AUC)を達成する;
(iii)他の点では同等な投与計画で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、少ないモル量の該融合タンパク質を投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の治療効果を達成する;
(iv)他の点では同等なモル量で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、該融合タンパク質を低頻度で投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の濃度曲線下面積(AUC)を達成する;
(v)他の点では同等なモル量で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、該融合タンパク質を低頻度で投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の治療効果を達成する;
(vi)他の点では同等な投与期間、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、より少ない累積モル量の該融合タンパク質を投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の濃度曲線下面積(AUC)を達成する;又は
(vii)他の点では同等な投与期間、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、より少ない累積モル量の該融合タンパク質を投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の治療効果を達成する、ことを特徴とする、
単離した融合タンパク質。
【請求項12】
1つ以上の伸張組換えポリペプチド(XTEN)に融合させたグルコース調節ペプチドを含む融合タンパク質の生産方法であって、
(a)請求項1又は6に記載の融合タンパク質をコードする組換えポリヌクレオチド分子を含む宿主細胞を準備すること;
(b)該融合タンパク質が発現できる条件下において該宿主細胞を培養すること;及び
(c)該融合タンパク質を回収することを含む、生産方法。
【請求項13】
該融合タンパク質の該グルコース調節ペプチドが、
(a)ヒトグルコース調節ペプチド;又は
(b)表1から選択された配列
と、少なくとも90%の配列同一性を有する、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
発現した融合タンパク質中の1つ以上のXTENが、表5から選択された配列と少なくとも90%の配列同一性を有する、請求項12又は13に記載の方法。
【請求項15】
該融合タンパク質をコードするポリヌクレオチド分子が、表35、表36、及び表37から選択された核酸配列と少なくとも90%の配列同一性を示す核酸配列を含む、請求項12〜14のいずれかに記載の方法。
【請求項16】
前記融合タンパク質の該宿主細胞中での発現を高めるために、該ポリヌクレオチドのコドンを最適化する、請求項12〜15のいずれかに記載の方法。
【請求項17】
該宿主細胞が原核細胞である、請求項12〜16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
該宿主細胞の細胞質から、該単離した融合タンパク質を実質的に可溶性の形態で回収する、請求項12〜17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
請求項1の融合タンパク質またはその相補体をコードするヌクレオチド配列を含む、単離した核酸。
【請求項20】
請求項19に記載の核酸を含む、発現ベクター。
【請求項21】
請求項19に記載の核酸を含み、かつ、原核宿主細胞である、単離した宿主細胞。
【請求項22】
治療上有効量の、請求項1の融合タンパク質を対象に投与する工程を含む、対象におけるグルコース調節ペプチド(GP)に関連した状態の治療方法。
【請求項23】
グルコース調節ぺプチドに関連する疾患が、若年性糖尿病、I型糖尿病、II型糖尿病、肥満、急性低血糖、急性高血糖、夜間の低血糖、慢性高血糖、グルカゴン産生腫瘍、気道の分泌性疾患、関節炎、骨粗鬆症、中枢神経系疾患、再狭窄、神経変性疾患、腎不全、うっ血性心不全、ネプローゼ症候群、硬変、肺水腫、高血圧、脳卒中、過敏性腸症候群、心筋梗塞、急性冠症候群、術後の異化の変化、冬眠心筋、糖尿病性心筋症、尿のナトリウム排泄が不十分であること、尿のカリウム濃度の過剰、多嚢胞性卵巣症候群、呼吸促迫、腎症、左心室収縮不全、下痢、術後のダンピング症候群、重症疾患多発ニューロパチー(CIPN)、脂質代謝異常、虚血による血流の再灌流から生じる器官組織障害、及び冠動脈性心疾患危険因子(CHDRF)症候群から選択される請求項22に記載の方法。
【請求項24】
治療有効量が、同等の量で投与された自然のXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと比較して、少なくとも3倍の長さの融合タンパク質の治療ウィンドウ内で融合タンパク質の濃度を維持することをもたらす、請求項22又は23に記載の方法。
【請求項25】
治療上効果的な用量計画に則って該融合タンパク質を対象に2回以上連続して投与すると、該融合タンパク質の血中レベルの連続したCmaxのピーク及び/又はCminの谷の間の時間が、GPの確立された治療上の投与計画に則って投与される該融合タンパク質に結合していない対応するグルコース調節ペプチドと比較して長くなる、請求項22〜24のいずれかに記載の方法。
【請求項26】
請求項22〜25のいずれかに記載の方法であって、
(i)他の点では同等の投与計画で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも少ないモル量の該融合タンパク質を対象に投与すると、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等な治療効果を達成する;
(ii)他の点では同等のモル量で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも該融合タンパク質を低頻度で投与すると、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等な治療効果を達成する;又は
(iii)他の点では同等の投与期間、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと比較して、より少ない累積モル量の該融合タンパク質を投与すると、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等な治療効果を達成する、方法。
【請求項27】
該治療効果が、HbA1c濃度、インスリン濃度、刺激Cペプチド、空腹時血糖値(FPG)、血清サイトカインレベル、CRPレベル、インスリン分泌、及び経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)、体重、摂取量によに由来するインスリン感受性指標から選択される測定指標である、請求項26に記載の方法。
【請求項28】
請求項7に記載の医薬組成物、該医薬組成物を特定するラベル、および該医薬組成物の保存、再構成、および/または対象への投与についての説明書を含むキット。
【請求項1】
表1から選択されたアミノ酸配列と少なくとも90%同一であるグルコース調節ペプチド(GP)を含む単離した融合タンパク質であって、前記グルコース調節ペプチドは少なくとも約200アミノ酸残基の伸張組換えポリペプチド(XTEN)に結合しており、そして該XTENが、
(a)該XTEN配列が、表3から選択された同等の長さのアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を示す、少なくとも約200の連続したアミノ酸を含み;
(b)−9又はそれを超えるスコアに基づくTEPITOPEアルゴリズムによってXTEN配列中にあるエピトープの予測を行った場合に、該XTEN配列は予測されるT細胞エピトープを含まず;
(c)10未満の部分列スコアを有し;及び
(d)グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T)、グルタミン酸(E)及びプロリン(P)残基の総和が、XTENの全アミノ酸残基の約90%より多くを構成することを特徴とする、
単離した融合タンパク質。
【請求項2】
該グルコース調節ペプチドがヒトグルコース調節ペプチドである、請求項1に記載の単離した融合タンパク質。
【請求項3】
第二のXTEN配列をさらに含む単離した融合タンパク質であって、かつ、該融合タンパク質が表7に示した多重XTEN配置をとる、請求項1又は2に記載の単離した融合タンパク質。
【請求項4】
該グルコース調節ペプチドペプチド及び該XTENがスペーサーを介して結合しており、ここで該スペーサー配列が1〜約50までのアミノ酸残基を含み、そして該スペーサーが開裂配列を任意に含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の単離した融合タンパク質。
【請求項5】
該融合タンパク質が、XTENをもたない対応する天然のグルコース調節ペプチドと同じ標的受容体に結合し、かつ、前記融合タンパク質が、XTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドの結合親和性の少なくとも約0.1%〜約30%またはそれを超える値を保持する、請求項1〜4のいずれかに記載の単離した融合タンパク質。
【請求項6】
表36、表37、及び表38から選択されたアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の単離した融合タンパク質。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載の単離した融合タンパク質及び薬学上許容可能な担体を含む医薬組成物。
【請求項8】
式Iに従って配置される、請求項1のいずれかに記載の単離したタンパク質であって、
(XTEN)x−GP−(XTEN)y (I)
式中、各出現について独立して:
(a)xは0又は1のいずれかであり;及び
(b)yは0又は1のいずれかであり、
ここでx+y≧1である、
単離したタンパク質。
【請求項9】
該XTENを、該グルコース調節ペプチドのN末端又はC末端を介してグルコース調節ペプチドに融合させた、請求項1〜6のいずれかに記載の単離した融合タンパク質。
【請求項10】
ヒトグルコース調節ペプチド、並びに表5から選択され、それぞれ1つ以上のアミノ酸配列と少なくとも90%の同一性がある、第一の及び第二のXTENを含む、請求項1〜6及び8〜9のいずれかに記載の単離した融合タンパク質。
【請求項11】
請求項1〜6及び8〜10のいずれかに記載の単離した融合タンパク質であって、
(i)対象に投与した場合のXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと比較して、同等のモル用量で対象に投与した場合に、該融合タンパク質がより長い終末相半減期を有する;
(ii)他の点では同等な投与計画で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、少ないモル量の該融合タンパク質を投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の濃度曲線下面積(AUC)を達成する;
(iii)他の点では同等な投与計画で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、少ないモル量の該融合タンパク質を投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の治療効果を達成する;
(iv)他の点では同等なモル量で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、該融合タンパク質を低頻度で投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の濃度曲線下面積(AUC)を達成する;
(v)他の点では同等なモル量で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、該融合タンパク質を低頻度で投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の治療効果を達成する;
(vi)他の点では同等な投与期間、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、より少ない累積モル量の該融合タンパク質を投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の濃度曲線下面積(AUC)を達成する;又は
(vii)他の点では同等な投与期間、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも、より少ない累積モル量の該融合タンパク質を投与した場合に、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等の治療効果を達成する、ことを特徴とする、
単離した融合タンパク質。
【請求項12】
1つ以上の伸張組換えポリペプチド(XTEN)に融合させたグルコース調節ペプチドを含む融合タンパク質の生産方法であって、
(a)請求項1又は6に記載の融合タンパク質をコードする組換えポリヌクレオチド分子を含む宿主細胞を準備すること;
(b)該融合タンパク質が発現できる条件下において該宿主細胞を培養すること;及び
(c)該融合タンパク質を回収することを含む、生産方法。
【請求項13】
該融合タンパク質の該グルコース調節ペプチドが、
(a)ヒトグルコース調節ペプチド;又は
(b)表1から選択された配列
と、少なくとも90%の配列同一性を有する、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
発現した融合タンパク質中の1つ以上のXTENが、表5から選択された配列と少なくとも90%の配列同一性を有する、請求項12又は13に記載の方法。
【請求項15】
該融合タンパク質をコードするポリヌクレオチド分子が、表35、表36、及び表37から選択された核酸配列と少なくとも90%の配列同一性を示す核酸配列を含む、請求項12〜14のいずれかに記載の方法。
【請求項16】
前記融合タンパク質の該宿主細胞中での発現を高めるために、該ポリヌクレオチドのコドンを最適化する、請求項12〜15のいずれかに記載の方法。
【請求項17】
該宿主細胞が原核細胞である、請求項12〜16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
該宿主細胞の細胞質から、該単離した融合タンパク質を実質的に可溶性の形態で回収する、請求項12〜17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
請求項1の融合タンパク質またはその相補体をコードするヌクレオチド配列を含む、単離した核酸。
【請求項20】
請求項19に記載の核酸を含む、発現ベクター。
【請求項21】
請求項19に記載の核酸を含み、かつ、原核宿主細胞である、単離した宿主細胞。
【請求項22】
治療上有効量の、請求項1の融合タンパク質を対象に投与する工程を含む、対象におけるグルコース調節ペプチド(GP)に関連した状態の治療方法。
【請求項23】
グルコース調節ぺプチドに関連する疾患が、若年性糖尿病、I型糖尿病、II型糖尿病、肥満、急性低血糖、急性高血糖、夜間の低血糖、慢性高血糖、グルカゴン産生腫瘍、気道の分泌性疾患、関節炎、骨粗鬆症、中枢神経系疾患、再狭窄、神経変性疾患、腎不全、うっ血性心不全、ネプローゼ症候群、硬変、肺水腫、高血圧、脳卒中、過敏性腸症候群、心筋梗塞、急性冠症候群、術後の異化の変化、冬眠心筋、糖尿病性心筋症、尿のナトリウム排泄が不十分であること、尿のカリウム濃度の過剰、多嚢胞性卵巣症候群、呼吸促迫、腎症、左心室収縮不全、下痢、術後のダンピング症候群、重症疾患多発ニューロパチー(CIPN)、脂質代謝異常、虚血による血流の再灌流から生じる器官組織障害、及び冠動脈性心疾患危険因子(CHDRF)症候群から選択される請求項22に記載の方法。
【請求項24】
治療有効量が、同等の量で投与された自然のXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと比較して、少なくとも3倍の長さの融合タンパク質の治療ウィンドウ内で融合タンパク質の濃度を維持することをもたらす、請求項22又は23に記載の方法。
【請求項25】
治療上効果的な用量計画に則って該融合タンパク質を対象に2回以上連続して投与すると、該融合タンパク質の血中レベルの連続したCmaxのピーク及び/又はCminの谷の間の時間が、GPの確立された治療上の投与計画に則って投与される該融合タンパク質に結合していない対応するグルコース調節ペプチドと比較して長くなる、請求項22〜24のいずれかに記載の方法。
【請求項26】
請求項22〜25のいずれかに記載の方法であって、
(i)他の点では同等の投与計画で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも少ないモル量の該融合タンパク質を対象に投与すると、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等な治療効果を達成する;
(ii)他の点では同等のモル量で、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドよりも該融合タンパク質を低頻度で投与すると、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等な治療効果を達成する;又は
(iii)他の点では同等の投与期間、対象に投与されるXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと比較して、より少ない累積モル量の該融合タンパク質を投与すると、該融合タンパク質がXTENをもたない対応するグルコース調節ペプチドと同等な治療効果を達成する、方法。
【請求項27】
該治療効果が、HbA1c濃度、インスリン濃度、刺激Cペプチド、空腹時血糖値(FPG)、血清サイトカインレベル、CRPレベル、インスリン分泌、及び経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)、体重、摂取量によに由来するインスリン感受性指標から選択される測定指標である、請求項26に記載の方法。
【請求項28】
請求項7に記載の医薬組成物、該医薬組成物を特定するラベル、および該医薬組成物の保存、再構成、および/または対象への投与についての説明書を含むキット。
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図5】
【図6】
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【図8】
【図9】
【図10】
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【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【公表番号】特表2012−529297(P2012−529297A)
【公表日】平成24年11月22日(2012.11.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−515082(P2012−515082)
【出願日】平成22年6月8日(2010.6.8)
【国際出願番号】PCT/US2010/037855
【国際公開番号】WO2010/144508
【国際公開日】平成22年12月16日(2010.12.16)
【出願人】(511188819)アムニクス オペレーティング インコーポレイテッド (6)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年11月22日(2012.11.22)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年6月8日(2010.6.8)
【国際出願番号】PCT/US2010/037855
【国際公開番号】WO2010/144508
【国際公開日】平成22年12月16日(2010.12.16)
【出願人】(511188819)アムニクス オペレーティング インコーポレイテッド (6)
【Fターム(参考)】
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