JP6250282B2 - 出血性障害の治療および予防的治療における非静脈内投与のためのアルブミン融合凝固因子 - Google Patents
出血性障害の治療および予防的治療における非静脈内投与のためのアルブミン融合凝固因子 Download PDFInfo
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Description
FVIIは、50kDaの分子量を有する単鎖糖タンパク質であり、これは、肝細胞によって、406個のアミノ酸からなる不活性な酵素原として血流に分泌される。FVIIは、Arg152〜Ile153における単一のペプチド結合のタンパク質分解によってその活性型である第VIIa因子に変換され、それにより、2種のポリペプチド鎖、N末端軽鎖(24kDa)、および、C末端重鎖(28kDa)の形成が起こるが、これらは、1個のジスルフィド架橋によって結合される。その他のビタミンK依存性凝固因子とは異なり、活性化ペプチドは、活性化中に切断されない。第VII因子の活性化による切断は、インビトロにおいて、例えば、第Xa因子、第IXa因子、第VIIa因子、第XIIa因子、第7因子活性化プロテアーゼ(FSAP)、および、トロンビンによって達成できる。非特許文献1は、いくつかの切断は、Arg290および/またはArg315で重鎖でも起こることを報告している。
ヒトFIXは、ビタミンK依存性ポリペプチド群の1メンバーとして、57kDaの分子量を有する単鎖糖タンパク質であり、これは、肝細胞によって、415個のアミノ酸からなる不活性な酵素原として血流に分泌される。これは、ポリペプチドのN末端のGla−ドメインに局在している12個のγ−カルボキシ−グルタミン酸残基を含む。Gla残基は、それらの生合成のためにビタミンKを必要とする。Glaドメインに続いて、2種の上皮増殖因子ドメイン、活性化ペプチド、および、トリプシン型セリンプロテアーゼドメインがある。FIXのさらなる翻訳後修飾としては、水酸化(Asp64)、N−(Asn157およびAsn167)、加えてO型の糖付加(Ser53、Ser61、Thr159、Thr169、および、Thr172)、硫酸化(Tyr155)、および、リン酸化(Ser158)が挙げられる。
FVIIIは、哺乳動物の肝臓で産生される約260kDa分子質量の血漿糖タンパク質である。これは血液凝固をもたらす凝固反応のカスケードの必須成分である。このカスケード内には、第IXa因子(FIXa)が、FVIIIと連動して第X因子(FX)を活性型のFXaに変換するステップがある。FVIIIはこのステップの補因子として作用し、FIXaの活性にはカルシウムイオン及びリン脂質が必須である。最も一般的な血友病性疾患は、機能的FVIIIの欠乏によって引き起こされ、血友病Aと呼ばれる。
VWFは、哺乳動物の血漿に存在する多量体接着性糖タンパク質であり、多様な生理機能を有する。一次止血中、VWFは血小板表面の特異的受容体及びコラーゲンなどの細胞外マトリックス成分間のメディエータとして作用する。更に、VWFは、凝固促進FVIIIの担体及び安定化タンパク質としての機能を果たす。VWFは、内皮細胞及び巨核球内で2813アミノ酸前駆体分子として合成される。その前駆体ポリペプチドのプレ−プロ−VWFは、成熟血漿VWFに認められる22残基シグナルペプチド、741残基プロペプチド及び2,050残基ポリペプチドから成る(非特許文献6)。血漿中に分泌されると、VWFは種々の分子サイズを有する多様な種の形態で循環する。これらのVWF分子は、2,050アミノ酸残基の成熟サブユニットのオリゴマー及びマルチマーから成る。VWFは、通常、1つのダイマーから50〜100個のダイマーから成るマルチマーまでの形態として血漿中に認めることができる(非特許文献7)。ヒト循環系におけるヒトVWFのインビボ半減期は、おおよそ12〜20時間である。
「アルブミン融合凝固因子」は、本発明において、ヒトアルブミンと凝固因子との遺伝上の融合を意味し、得られた融合ポリペプチドの血漿内半減期は、同じであるが融合していない凝固因子と比較して増加しており、かつ非静脈内投与後の生体内回収率は、同じであるが融合していない凝固因子の非静脈内投与後の生体内回収率と比較して増加している。
本明細書で用いられる「アルブミン」は、アルブミンポリペプチド若しくはアミノ酸配列、又はアルブミンの1つ若しくはそれ以上の機能的活性(例えば、生物活性)を有するアルブミンのフラグメント若しくは変異体を集合的に称する。特に、「アルブミン」は、ヒトアルブミン又はそのフラグメント、特に本明細書で配列番号1に示したようなヒトアルブミンの成熟形態若しくは他の脊椎動物由来アルブミン又はそのフラグメント、これらの分子の類似体若しくは変異体又はそれらのフラグメントを称する。
本発明の好ましい実施態様は、リンカーがプロテアーゼによって切断され、凝固因子を活性化することができる治療用融合タンパク質であり、それによって、リンカー切断が、凝固が起こる部位における凝固因子の活性化に確実に関連付けられるようになる。
適切な宿主細胞中での組換えタンパク質を高レベルで生産するには、上述の改変されたcDNAを、組換え発現ベクター中で適切な調節因子と共に効率的な転写単位に構築することが必要であり、このようなベクターは、当業者によく知られている方法に従って様々な発現系で増殖させることが可能である。効率的な転写調節因子の要素は、ウイルスを有する動物細胞(それらの天然の宿主として)から誘導してもよいし、または、動物細胞の染色体DNAから誘導してもよい。好ましくは、シミアンウイルス40、アデノウイルス、BKポリオーマウイルス、ヒトサイトメガロウイルス、もしくはラウス肉腫ウイルスのロングターミナルリピートから誘導されたプロモーター−エンハンサーの組み合わせを用いてもよいし、またはベータ−アクチンもしくはGRP78のような動物細胞中で強く構成的に転写された遺伝子を含むプロモーター−エンハンサーの組み合わせを用いてもよい。cDNAからの安定な高レベルのmRNAの転写を達成するために、転写単位は、その3’近位の部分に、転写終結ポリアデニル化配列をコードするDNA領域を含むはずである。好ましくは、この配列は、シミアンウイルス40初期転写領域、ウサギベータ−グロビン遺伝子、またはヒト組織プラスミノゲン活性化因子の遺伝子から誘導される。
最初の実施例に要約される実験の目的は、血管外注射がrVIIa−FP(ヒト)による向上された治療のための選択肢となり得るか否かを評価するためのものであった。血管外治療のための典型的な代表として、皮下注射を選択した。参照製品であるNovoSeven(登録商標)に対するrVIIa−FPの適合性を比較するために、表2に示されたデザインでの非臨床的な薬物動態研究を実施した。血漿中濃度の時間経過を等モル用量のrVIIa−FP(WO 2007/090584 30〜31頁に記載された通りに製造されたpFVII−937)およびNovoSeven(登録商標)をラットに対して単回静脈内/皮下注射後に測定した。NovoSeven(登録商標)の用量は300μg/kgとした。rVIIa−FPの用量は、OD測定(280〜320nm)によって測定されるタンパク質濃度に基づいた。FPのアルブミン部分について校正した300μg(FVIIa)/kgの用量を同じように適用した。これにより、両方の製品が治療的に有効な成分であるFVIIaに関して同じ用量で施用された。ラットを本研究のための動物種として選択したのは、ラットがこの種の研究においてよく特徴づけられ、また頻繁に用いられる種であるからである。ラット(CD系統)はチャールズ・リバー(Sulzfeld,Germany)から提供され、実験の間の重さは約200gであった。ラットを標準的な飼育条件下においた。短期麻酔下で、血液サンプルを眼窩後部から(retroorbitally)採取し、クエン酸カルシウムを用いて10〜20%のクエン酸血液に抗凝固処理し、血漿に処理し、そしてFVII血漿濃度の測定のために−20℃で保存した。サンプリング時間は表2に詳述されている。ヒトFVIIの血漿中濃度を、捕捉抗体としてヒツジの抗FVII IgG(Cedarlane/ Biozol)および検出抗体としてPOD標識ヒツジ抗FVII IgG (Cedarlane/ Biozol)を用いて、サンドイッチELISAにより測定した。標準的なヒト血漿を参照として用いた。rVIIa−FPの発酵、精製および活性化は、他に記載している。
濃度は見られなかった。従って、注射後の比較的短い停滞期間(約8時間)および長く続く減衰(すなわち少なくとも1〜2日間)期間後に観察されたピーク濃度により、rVIIa−FPでの皮下処置が十分に検出可能なFVIIa血漿中濃度をもたらしたことがわかったことは驚くべきことである。これはさらに、静脈内(i.v.)注射後のrVIIa−FPの時間経過を持続させた。rVIIa−FPの約50%というNovoSeven(登録商標)の低い分子量が、皮下組織からのその再吸収に好都合であったと予測される。この研究の結果は、反対の結果が生じたことを実証している。皮下投与されたrVIIa−FPの相対バイオアベイラビリティは約10%に到達したが、NovoSeven(登録商標)の皮下注射後の血漿中濃度は検出されなかった。
血管外注射がrIX−FP(ヒト)による向上された治療の選択肢であり得るか否かを評価するために、血管外治療の典型的な代表である皮下注射を選択した。このような実施例を調査する非臨床的な薬物動態学研究のデザインを表4に詳述した。血漿中濃度の時間経過を、血友病Bモデルに対する610IU/kgのBerinin(登録商標)またはrIX−FPの単回静脈内/皮下注射後に測定した。rIX−FPは、WO2007/144173に従い、実施例1〜3(pFIX−1088)に記載されたとおりに生成した。対応群を同じ用量のFIX:凝固活性で処置した。約25gの重さのFIXノックアウト(ko)マウスを血友病Bモデルとして用いた。これらのマウスは、FIX遺伝子のプロモーター領域が欠如しているため、FIXを発現しない(Lin等 1997,Blood,90,3962−3966)。これにより、ノックアウトマウスの血漿中FIX活性(すなわち機能的に活性なタンパク質)の定量化によって処置後のFIXレベルを分析することが可能である。短期麻酔下で、血液サンプルを眼窩後部から(retroorbitally)採取し、クエン酸カルシウムを用いて10〜20%のクエン酸血液に抗凝固処理し、血漿に処理し、そしてFIX活性の測定のために−20℃で保存した。サンプリング時間は表5に詳述されている。血漿中のFIX活性の定量は、標準的なaPPTに基づいたアプローチ(ベーリング凝固タイマー)によって実施した。これら動物を標準的な飼育条件下に置いておいた。
1)rFIX−FPの皮下注射後のピーク濃度は、非融合野性型FIXであるBerininで見られるよりも約2倍高かった。
2)rFIX−FPでの皮下処置後のバイオアベイラビリティは、Berininで観察されたものよりもほぼ2倍高かった(25%と45%)。
3)Berininと対照的に、rFIX−FPの皮下注射で達成された血漿中レベルは、後期のrFIX−FP血管内注射で達成された血漿中レベルを超えた。
血管外注射がrVIII−FP(ヒト)による向上された治療の選択肢であり得るか否かを評価するために、血管外治療の典型的な代表である皮下注射を選択した。実施された可能な非臨床的薬物動態学研究のデザインを表7に詳述した。血漿中濃度の時間経過を、血友病Aモデルに対するReFactoまたはrFVIII−FPの単回静脈内/皮下注射後に測定した。対応群を同じ用量のFVIII:凝固活性で処置した。約25gの重さのFVIIIノックアウト(ko)マウスを血友病Aモデルとして用いた。これらのマウスは、エキソン16および17を欠いているので、FVIIIを発現しない(Bi L.等,Nature genetics,1995,Vol10(1),119−121;Bi L.等,Blood,1996,Vol88(9),3446−3450)。これにより、ノックアウトマウスの血漿中FVIII活性の定量化によって処置後のFVIIIレベルを分析することが可能である。処置の概要を表8に示す。短期麻酔下で、血液サンプルを眼窩後部から(retroorbitally)採取し、クエン酸カルシウムを用いて10〜20%のクエン酸血液に抗凝固処理し、血漿に処理し、そしてFVIII活性の測定のために−20℃で保存した。サンプリング時間の概要は表7に詳述されている。血漿中のFVIII活性の定量は、標準的なaPPTに基づいたアプローチ(ベーリング凝固タイマー)によって実施した。その動物を標準的な飼育条件下に置いておいた。
FVIIIノックアウトマウスに対する200U/kg ReFactoの皮下注射により、静脈内注射後に予測された血漿中レベルと比較して、血漿中レベルにおけるFIX活性のわずかな増加が得られた。rVIII−FP(ヒト)(グループ2および4)での対応する処置との比較により、血管外注射がrVIII−FPによる向上された治療のための選択肢であるか否かの評価のための結果がもたらされる。
血管外注射がrVWF−FP(ヒト)による向上された治療の選択肢であり得るか否かを評価するために、血管外治療の典型的な代表である皮下注射を選択した。実施された可能な非臨床的薬物動態学研究のデザインを表10に詳述した。グループ1、2および4〜6は、この表中に詳述したように処置し、適切な場合他の用量のVWF:Agを注射した。血漿中レベルの時間経過を、血友病Aまたはフォン・ウィルブランド病(VWD)モデル動物に対するHaemate(登録商標)P、rVWF−FPまたはVWFのグリコシル化変異体の単回静脈内/皮下注射後に測定した。対応群を同じ用量のVWF:Agで処置した。約25gの重さのFVIIIノックアウト(ko)マウスを血友病Aモデルとして用いた。これらのマウスは、エキソン16および17を欠いているので、FVIIIを発現しない(Bi L.等,Nature genetics,1995,Vol10(1),119−121;Bi L.等,Blood,1996,Vol88(9),3446−3450)。約25gの重さのVWFノックアウト(ko)マウスをVWDモデルとして用いた。これらのマウスは、VWF遺伝子のエキソン4および5を欠いているので、VWFを発現しない(Denis C.等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1998,Vol95,9524−9529)。
Claims (3)
- 血友病Bの治療および予防処置における皮下投与のための、アルブミン融合凝固第IX因子を含んでなる医薬製剤であって、ここで、皮下投与後のアルブミン融合凝固第IX因子の生体内回収率が、非融合の凝固第IX因子の皮下投与後の生体内回収率と比較して、少なくとも10%増加しており、ここで該生体内回収率が皮下投与後少なくとも60分後に測定される、上記医薬製剤。
- 凝固第IX因子がペプチドリンカーを介してアルブミンに結合する、請求項1に記載の医薬製剤。
- ペプチドリンカーがタンパク質分解的切断可能である、請求項2に記載の医薬製剤。
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