JP7427286B2 - IL-2RβγC結合化合物 - Google Patents
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本出願は、本出願に含まれる配列表を含み、配列表のコピーは、ASCIIフォーマットで電子的に提出され、参照によりその全体が組み込まれる。
式中、各-X-は、独立して、アミノ酸を表す。式(A1)~(A5)のアミノ酸配列は、式(A)のアミノ酸配列を含む参照リガンドに由来する切断リガンドの例を表す。
式中、X211は、アミノ酸から選択することができ、X212は、芳香族側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X213は、大きな疎水性側鎖または芳香族側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X214は、Pであることができ、X215は、芳香族側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X216は、大きな疎水性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X217は、Aであることができ、X218は、塩基性側鎖または極性/中性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X219は、大きな疎水性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X220は、Gであることができ、X221は、酸性側鎖または極性/中性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X222は、Lであることができ、X223はDであることができ、X224は、大きな疎水性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X225は、酸性側鎖を含むアミノ酸から選択することができる。
式中、
X1は、E、F、G、I、L、R、S、W、およびYから選択され得、
X2は、F、H、K、L、N、Q、S、T、V、W、およびYから選択され得、
X3は、E、G、L、P、およびSから選択され得、
X4は、E、F、G、H、Q、R、S、W、およびYから選択され得、
X5は、E、I、K、L、M、N、R、S、T、およびVから選択され得、
X6は、A、D、G、およびYから選択され得、
X7は、A、C、D、E、G、H、K、L、N、Q、R、S、およびTから選択され得、
X8は、D、F、L、M、P、R、およびVから選択され得、
X9は、G、R W、およびYから選択され得、
X10は、A、D、E、Q、W、およびYから選択され得、
X11は、I、L、Q、V、およびYから選択され得、
X12は、D、E、G、H、V、およびYから選択され得、
X13は、D、F、H、I、K、L、M、およびVから選択され得、
X14は、A、D、E、G、H、K、L、N、Q、V、およびWから選択され得る。
X1は、S、W、およびYから選択され得、
X2は、K、L、W、およびYから選択され得、
X3は、Pであり得、
X4は、Wであり得、
X5は、I、L、およびMから選択され得、
X6は、Aであり得、
X7は、Qであり得、
X8は、Lであり得、
X9は、Gであり得、
X10は、DおよびEから選択され得、
X11は、Lであり得、
X12は、DおよびEから選択され得、
X13は、Lであり得、
X14は、DおよびEから選択され得る。
X1は、Wであり得、
X2は、K、L、W、およびYから選択され得、
X3は、Pであり得、
X4は、Wであり得、
X5は、I、L、およびMから選択され得、
X6は、Aであり得、
X7は、Qであり得、
X8は、Lであり得、
X9は、Gであり得、
X10は、DおよびEから選択され得、
X11は、Lであり得、
X12は、DおよびEから選択され得、
X13は、Lであり得、
X14は、DおよびEから選択され得る。
式中、
X1は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、M、N、P、Q、R、S、T、V、W、およびYから選択され得、
X2は、C、D、F、G、I、L、M、R、S、V、W、およびYから選択され得、
X3は、A、D、F、H、K、L、N、P、Q、R、S、T、V、W、およびYから選択され得、
X4は、A、D、F、L、N、P、Q、S、T、およびWから選択され得、
X5は、D、E、F、G、L、M、Q、R、S、W、およびYから選択され得、
X6は、A、F、I、K、L、M、N、Q、R、S、V、W、およびYから選択され得、
X7は、A、D、E、I、S、T、V、およびWから選択され得、
X8は、A、E、F、G、H、K、L、N、P、Q、R、S、V、W、およびYから選択され得、
X9は、A、E、I、L、M、P、Q V、およびWから選択され得、
X10は、F、G、およびVから選択され得、
X11は、D、E、N、P、Q、S、V、W、およびYから選択され得、
X12は、D、F、H、I、L、M、Q、S、T、V、およびWから選択され得、
X13は、A、D、E、L、N、Q、S、T、およびVから選択され得、
X14は、A、E、F、I、K、L、M、Q、R S、T V、およびWから選択され得、
X15は、A、D、E、F、G、I、K、L、N、P、Q、R、T、V、W、およびYから選択され得、
X16は、A、C、D、E、F、G、H、I、L、M、N、P、Q、R、S、T、V、W、およびYから選択され得、
X17は、A、D、E、F、G、H、I、K、L、M N、P、Q、R、S、T、V、W、およびYから選択され得る。
X1は、A、D、E、G、R、S、T、V、およびWから選択され得、
X2は、F、L、S、V、W、およびYから選択され得、
X3は、F、H、K、L、N、Q、W、およびYから選択され得、
X4は、DおよびPから選択され得、
X5は、F、L、S、W、およびYから選択され得、
X6は、F、I、K、L、M、R、およびVから選択され得、
X7は、Aであり得、
X8は、H、K、L、Q、R、およびSから選択され得、
X9は、I、L、およびVから選択され得、
X10は、Gであり得、
X11は、D、およびEから選択され得、
X12は、LおよびVから選択され得、
X13は、DおよびEから選択され得、
X14は、F、I、L、およびMから選択され得、
X15は、D、E、F、G、およびVから選択され得、
X16は、D、E、G、K、P、V、およびWから選択され得、
X17は、A、E、G、P、Q、S、T、V、およびWから選択され得る。
X1は、G、R、およびWから選択され得、
X2は、FおよびWから選択され得、
X3は、F、H、L、W、およびYから選択され得、
X4は、DおよびPから選択され得、
X5は、F、W、およびYから選択され得、
X6は、I、L、およびMから選択され得、
X7は、Aであり得、
X8は、Qであり得、
X9は、LおよびVから選択され得、
X10は、Gであり得、
X11は、Eであり得、
X12は、Lであり得、
X13は、Dであり得、
X14は、Lであり得、
X15は、D、E、F、およびGから選択され得、
X16は、Gであり得、
X17は、Gであり得る。
式中、
X1は、A、D、E、H、K、N、Q、R、およびTから選択され得、
X2は、F、G、H、I、L、S、W、およびYから選択され得、
X3は、F、I、L、およびVから選択され得、
X4は、H.K、L、P、R、V、およびYから選択され得、
X5は、Dであり得、
X6は、F、L、およびYから選択され得、
X7は、F、I、K、L、V、およびWから選択され得、
X8は、AおよびVから選択され得、
X9は、K、L、N、Q、およびRから選択され得、
X10は、AおよびVから選択され得、
X11は、Gであり得、
X12は、DおよびEから選択され得、
X13は、L、T、およびVから選択され得、
X14は、D、E、S、およびVから選択され得、
X15は、F、I、K、およびLから選択され得、
X16は、FおよびWから選択され得、
X17は、D、F、G、I、L、N、P、Vから選択され得、
X18は、D、G、H、N、Q、S V、およびWから選択され得る。
式中、X171は、塩基性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X172は、ヒドロキシル含有側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X173は、酸性側鎖または大きな疎水性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X174は、大きな疎水性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X175は、酸性側鎖または大きな疎水性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X176は、酸性側鎖または極性/中性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X177は、酸性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X178は、大きな疎水性側鎖または芳香族側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X179は、酸性側鎖または極性/中性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X180はGであることができ、X181はVであることができ、X182はEであることができ、X183はLであることができ、X184はWであることができ、X185は、大きな疎水性側鎖を含むアミノ酸から選択することができ、X186はEであることができ、X187は、アミノ酸から選択することができ、X188は、酸性側鎖を含むアミノ酸から選択することができる。
本開示によって提供されるIL-2Rβγcリガンドは、例えば、式(6)の構造を有する部分を含み得る。
式中、BLは、IL-2Rβリガンドを含み、Lは、IL-2Rβγcリガンドリンカーを含み、GLは、IL-2Rγcリガンドを含む。
式中、
各nは、独立して、0~10の整数であり、
BLは、
配列番号805~903のうちのいずれか1つから選択されるアミノ酸配列、
配列番号805~903のうちのいずれか1つに対して、60%超、70%超、80%超、85%超、または90%超の配列同一性を有するアミノ酸配列、
配列番号805~903のうちのいずれか1つの切断アミノ酸配列、または
前述のうちのいずれかの組み合わせ、を含む、IL-2Rβリガンドであり、
GLは、
配列番号944~1028のうちのいずれか1つから選択されるアミノ酸配列、
配列番号944~1028のうちのいずれか1つに対して、60%超、70%超、80%超、85%超、または90%超の配列同一性を有するアミノ酸配列、
配列番号944~1028のうちのいずれか1つの切断アミノ酸配列、または
前述のうちのいずれかの組み合わせ、を含む、IL-2Rγcリガンドであり、
各Aは、独立して、アミノ酸から選択され、
Lは、1~50個のアミノ酸を含むペプチジルリガンドリンカーである。
式中、-X-C1-X-C2-X-は、配列番号805~903のうちのいずれか1つなどの2つのシステインを有するIL-2Rβリガンドのアミノ酸配列を表し、各Xは、独立して、1つ以上のアミノ酸であり、-Y-C3-Y-C4-Y-は、配列番号944~1028のうちのいずれか1つなどの2つのシステインを有するIL-2Rγcリガンドのアミノ酸配列を表し、各Yは、独立して、1つ以上のアミノ酸であり、-L-は、IL-2RβリガンドおよびIL-2Rγcリガンドを結合するIL-2Rβγcリガンドリンカーである。
式中、
各BGLは、独立して、IL-2Rβγcリガンドから選択され、
Lt1は、二価のタンデムリンカーであり、
Lt2は、p価のタンデムリンカーであり、
n1は、1~6の整数であり、
n2は、0~6の整数であり、
pは、3~8の整数である。
本発明は、以下の態様によってさらに定義される。
(a)IL-2Rβリガンドであって、式(1)(配列番号805)、式(1a)(配列番号806)、式(1b)(配列番号807)、式(1c)(配列番号808)、もしくは式(1d)(配列番号809)のアミノ酸配列、または式(1)(配列番号805)、式(1a)(配列番号806)、式(1b)(配列番号807)、式(1c)(配列番号808)、もしくは式(1d)(配列番号809)のアミノ酸配列と60%超の配列類似性を有するアミノ酸配列を含み、
式中、
X211は、アミノ酸から選択され、
X212は、F、H、W、およびYから選択され、
X213は、F、H、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X214は、Pであり、
X215は、F、H、W、およびYから選択され、
X216は、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X217は、Aであり、
X218は、K、R、H、N、Q、S、T、およびYから選択され、
X219は、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X220は、Gであり、
X221は、D、E、H、N、Q、S、T、およびYから選択され、
X222は、Lであり、
X223は、Dであり、
X224は、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X225は、DおよびEから選択される、IL-2Rβリガンドと、
(b)IL-2Rγcリガンドであって、式(5)(配列番号944)、式(5a)(配列番号945)、式(5b)(配列番号946)、式(5c)(配列番号947)、式(5d)(配列番号948)、もしくは式(5e)(配列番号949)のアミノ酸配列、または式(5)(配列番号944)、式(5a)(配列番号945)、式(5b)(配列番号946)、式(5c)(配列番号947)、式(5d)(配列番号948)、もしくは式(5e)(配列番号949)のアミノ酸配列と60%超の配列類似性を有するアミノ酸配列を含み、
式中、
X171は、H、K、およびRから選択され、
X172は、S、T、およびYから選択され、
X173は、D、E、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X174は、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X175は、D、E、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X176は、D、E、H、N、Q、S、T、およびYから選択され、
X177は、DおよびEから選択され、
X178は、F、H、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X179は、D、E、H、N、Q、S、T、およびYから選択され、
X180は、Gであり、
X181は、Vであり、
X182は、Eであり、
X183は、Lであり、
X184は、Wから選択され、
X185は、F、I、L、M、V、W、Y、H、N、Q、S、およびTから選択され、
X186は、Eであり、
X187は、アミノ酸から選択され、
X188は、DおよびEから選択される、IL-2Rγcリガンドと、
(c)IL-2RβリガンドをIL-2Rγcリガンドに結合する、IL-2Rβγcリガンドリンカーと、を含む、IL-2Rβγcリガンド。
X211は、H、K、およびRから選択され、
X212は、Wであり、
X213は、Yであり、
X214は、Pであり、
X215は、Wであり、
X216は、Mであり、
X217は、Aであり、
X218は、NおよびQから選択され、
X219は、LおよびVから選択され、
X220は、Gであり、
X221は、E、D、およびQから選択され、
X222は、Lであり、
X223は、Dであり、
X224は、LおよびMから選択され、
X225は、DおよびEから選択される、態様1に記載のIL-2Rβγcリガンド。
X211は、A、D、E、G、H、L、M、N、Q、R、S、T、およびVから選択され、
X212は、C、F、W、およびYから選択され、
X213は、F、H、K、L、N、Q、R、S、W、およびYから選択され、
X214は、Pであり、
X215は、WおよびYから選択され、
X216は、F、I、K、L、M、R、S、T、およびVから選択され、
X217は、Aであり、
X218は、D、E、G、H、K、L、N、Q、R、S、およびYから選択され、
X219は、L、P、およびVから選択され、
X220は、G、H、およびWから選択され、
X221は、D、E、およびQから選択され、
X222は、LおよびMから選択され、
X223は、Dであり、
X224は、L、M、Q、およびVから選択され、
X225は、A、D、E、F、G、H、L、N、Q、T、およびVから選択される、態様1に記載のIL-2Rβγcリガンド。
X211は、HおよびRから選択され、
X212は、FおよびWから選択され、
X213は、F、L、W、およびYから選択され、
X214は、Pであり、
X215は、WおよびYから選択され、
X216は、F、I、L、M、およびVから選択され、
X217は、Aであり、
X218は、D、E、H、K、N、Q、およびRから選択され、
X219は、LおよびVから選択され、
X220は、Gであり、
X221は、D、E、およびQから選択され、
X222は、LおよびMから選択され、
X223は、Dであり、
X224は、L、M、およびVから選択され、
X225は、DおよびEから選択される、態様1に記載のIL-2Rβγcリガンド。
X211は、HおよびRから選択され、
X212は、Wであり、
X213は、Yであり、
X214は、Pであり、
X215は、Wであり、
X216は、Mであり、
X217は、Aであり、
X218は、KおよびRから選択され、
X219は、Lであり、
X220は、Gであり、
X221は、EおよびQから選択され、
X222は、Lであり、
X223は、Dであり、
X224は、Lであり、
X225は、DおよびEから選択される、態様1に記載のIL-2Rβγcリガンド。
X171は、H、K、およびRから選択され、
X172は、S、T、およびYから選択され、
X173は、DおよびEから選択され、
X174は、Vであり、
X175は、DおよびEから選択され、
X176は、EおよびQから選択され、
X177は、DおよびEから選択され、
X178は、F、H、W、およびYから選択され、
X179は、D、E、およびQから選択され、
X180は、Gであり、
X181は、Vであり、
X182は、Eであり、
X183は、Lであり、
X184は、Wであり、
X185は、F、I、L、M、V、W、Y、H、N、Q、S、およびTから選択され、
X186は、Eであり、
X187は、アミノ酸から選択され、
X188は、DおよびEから選択される、態様1~5のいずれか1つに記載のIL-2Rβγcリガンド。
X171は、H、K、およびRから選択され、
X172は、S、T、およびYから選択され、
X173は、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X174は、Vであり、
X175は、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X176は、EおよびQから選択され、
X177は、DおよびEから選択され、
X178は、F、H、W、およびYから選択され、
X179は、D、E、およびQから選択され、
X180は、Gであり、
X181は、Vであり、
X182は、Eであり、
X183は、Lであり、
X184は、Wであり、
X185は、F、I、L、M、V、W、Y、H、N、Q、S、およびTから選択され、
X186は、Eであり、
X187は、アミノ酸から選択され、
X188は、DおよびEから選択される、態様1~5のいずれか1つに記載のIL-2Rβγcリガンド。
X171は、H、K、およびRから選択され、
X172は、S、T、およびYから選択され、
X173は、D、E、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X174は、Vであり、
X175は、D、E、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X176は、D、E、H、N、Q、S、T、およびYから選択され、
X176は、EおよびQから選択され、
X177は、DおよびEから選択され、
X178は、Wであり、
X179は、D、E、およびQから選択され、
X180は、Gであり、
X181は、Vであり、
X182は、Eであり、
X183は、Lであり、
X184は、Wであり、
X185は、F、I、L、M、V、W、Y、H、N、Q、S、およびTから選択され、
X186は、Eであり、
X187は、アミノ酸から選択され、
X188は、DおよびEから選択される、態様1~5のいずれか1つに記載のIL-2Rβγcリガンド。
(a)IL-2Rβリガンドが、式(11)(配列番号805)、式(11a)(配列番号806)、式(11b)(配列番号807)、式(11c)(配列番号808)、もしくは式(11d)(配列番号809)のアミノ酸配列、または式(11)(配列番号805)、式(11a)(配列番号806)、式(11b)(配列番号807)、式(11c)(配列番号808)、もしくは式(11d)(配列番号809)のアミノ酸配列と60%超の配列類似性を有するアミノ酸配列を含み、
式中、
X211は、アミノ酸から選択され、
X212は、F、H、W、およびYから選択され、
X213は、F、H、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X214は、Pであり、
X215は、F、H、W、およびYから選択され、
X216は、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X217は、Aであり、
X218は、K、R、H、N、Q、S、T、およびYから選択され、
X219は、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X220は、Gであり、
X221は、D、E、H、N、Q、S、T、およびYから選択され、
X222は、Lであり、
X223は、Dであり、
X224は、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X225は、DおよびEから選択され、
(b)IL-2Rγcリガンドが、式(5)(配列番号944)、式(5a)(配列番号945)、式(5b)(配列番号946)、式(5c)(配列番号947)、式(5d)(配列番号948)、もしくは式(5e)(配列番号1949)のアミノ酸配列、または式(5)(配列番号944)、式(5a)(配列番号945)、式(5b)(配列番号946)、式(5c)(配列番号947)、式(5d)(配列番号948)、もしくは式(5e)(配列番号949)のアミノ酸配列と60%超の配列類似性を有するアミノ酸配列を含み、
式中、
X171は、H、K、およびRから選択され、
X172は、S、T、およびYから選択され、
X173は、D、E、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X174は、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X175は、D、E、F、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X176は、D、E、H、N、Q、S、T、およびYから選択され、
X177は、DおよびEから選択され、
X178は、F、H、I、L、M、V、W、およびYから選択され、
X179は、D、E、H、N、Q、S、T、およびY;から選択され、
X180は、Gであり、
X181は、Vであり、
X182は、Eであり、
X183は、Lであり、
X184は、Wから選択され、
X185は、F、I、L、M、V、W、Y、H、N、Q、S、およびTから選択され、
X186は、Eであり、
X187は、アミノ酸から選択され、
X188は、DおよびEから選択される、IL-2Rβγcリガンド構築物。
IL-2Rβリガンド、IL-2Rγcリガンド、およびペプチジルIL-2Rβγcリガンドの合成
IL-2Rβリガンド、IL-2Rγcリガンド、およびペプチジルIL-2Rβγcリガンドを、一本鎖固相合成によって合成した。
クリックケミストリーを使用したIL-2Rβγcリガンドの合成
IL-2RβリガンドおよびIL-2Rγリガンドのペプチド配列を、実施例1に記載の標準的な固相合成条件およびFmoc保護アミノ酸を使用して別々に合成した。
異なるリガンド/配向/リンカーを有するIL-2RβγcリガンドによるTF-1β細胞におけるSTAT5リン酸化
IL-2Rβγcリガンドを、TF-1β細胞におけるSTAT5リン酸化の誘導について評価した。TF-1β細胞は、IL-2Rγcを天然に発現するが、IL-2Rβを発現しない、成長因子依存性ヒト赤白血病細胞株TF-1(ATCC番号CRL-2003)に由来した。細胞を、ヒト全長IL-2Rβによるトランスフェクションによって、IL-2応答性であるように操作した。より高いレベルのIL-2Rβを発現する細胞株をIL-2の増殖によって選択し、IL-2RβおよびIL-2Rγcの両方のサブユニットの発現レベルをqPCRおよびFACS解析によって検証した。
C/C配向を有し、同じリガンドリンカーを有する異なるIL-2RβおよびIL-2Rγcリガンドを有するIL-2RβγcリガンドによるNK-92細胞におけるSTAT5リン酸化
IL-2Rβγcリガンドを、3つすべてのIL-2受容体サブユニットを発現するヒト細胞株であり、IL-2Rβγc偏在バリアントおよび野生型IL-2に応答する、NK-92細胞におけるSTAT5リン酸化の誘導について評価した。STAT5リン酸化の誘導のための化合物を試験するために、NK-92細胞を、37℃でT75フラスコ内の飢餓培地(rhIL-2補足物を含まない、RPMI 1640+20%FBS+2mMのL-グルタミン+1mMのNaPyr+10mMのHEPES+0.1mMのBME)中で一晩飢餓させた。翌日、NK-92細胞を、96ウェルV底プレートに2×105細胞/ウェルでプレーティングした。飢餓培地中の試験化合物またはIL-2の3倍連続希釈液を細胞に添加し、37℃で30分間インキュベートした。
異なる配向を有するIL-2RβγcリガンドによるNK-92細胞におけるSTAT5リン酸化
異なるN/C配向を有するが、同じリガンドリンカーに結合した、同じIL-2RβおよびIL-2Rγcリガンドを含むIL-2Rβγcリガンドのアゴニスト活性を、NK-92細胞においてSTAT5リン酸化アッセイを使用して評価した。
異なるリガンドを有するIL-2RβγcリガンドによるTF-1β細胞におけるSTAT5リン酸化
同じ合成リガンドリンカーに結合し、同じN/C配向を有する、異なるIL-2RβおよびIL-2Rγcリガンドを含むIL-2Rβγcリガンドのアゴニスト活性を、TF-1β細胞においてSTAT5リン酸化アッセイを使用して評価した。
異なるリンカーを有するIL-2RβγcリガンドによるNK-92細胞におけるSTAT5リン酸化
合成IL-2Rβγcリガンドリンカー(IL-2Rβγcリガンド(BGL20))またはペプチジルIL-2Rβγcリガンドリンカー(IL-2Rβγcリガンド(BGL21))に結合し、同じN/C配向を有する、同じIL-2RβおよびIL-2Rγcリガンドを含むIL-2Rβγcリガンドのアゴニスト活性を、NK-92細胞においてSTAT5リン酸化アッセイを使用して評価した。
IL-2およびIL-2RβγcリガンドによるNK-92細胞におけるSTAT5、AKTおよびERK1/2リン酸化
NK-92細胞におけるSTAT5リン酸化、AKTリン酸化、およびERK1/2リン酸化アッセイを使用して、IL-2およびIL-2Rβγcリガンド(BGL21)のアゴニスト活性を評価した。
IL-2およびIL-2RβγcリガンドによるNK-92の増殖
NK-92細胞を飢餓培地(増殖因子を差し引いたもの)にプレーティングし、IL-2Rβγcリガンド(BGL21)またはIL-2の連続希釈液と、37℃で48時間インキュベートした。各ウェルに存在する生存細胞の数は、CellTiter-Glo(登録商標)アッセイキット(Promega#G7571)を使用して、代謝的に活性な細胞の指標である、ATPレベルを測定することによって定量化した。等体積のCellTiter-Glo(登録商標)試薬を各ウェルに添加し、25℃で10分間インキュベートした。発光シグナルを、Wallac Victor 1420プレートリーダーを使用して測定した。値(相対光単位(RLU))を、試験化合物の濃度の関数としてプロットした。
静止CD8+T細胞、CD4+T細胞およびTreg細胞におけるSTAT-5リン酸化
静止CD8+T細胞、CD4+T細胞、およびTreg細胞におけるIL-2およびIL-2Rβγcリガンド(IL-2Rβγcリガンド(BGL21))のアゴニスト活性を、STAT5リン酸化アッセイを使用して評価した。
ヒトPBMC由来のNK細胞における増殖
ヒトPBMCを密度勾配遠心分離(Lymphoprep(登録商標)、Stemcell Technologies#07811)によってバフィーコートから単離し、T75フラスコ中で3×106細胞/mLでT細胞培地(CTS OpTmizer(登録商標)、ThermoFisher#A1048501)中で一晩培養した。翌日、細胞を新鮮な培地中に再懸濁し、96ウェル細胞培養プレートに5×105細胞/ウェルでプレーティングした。IL-2またはIL-2Rβγcリガンド(BGL21)のいずれかの3倍連続希釈液を細胞に添加し、37℃で3日間インキュベートした。処理後、細胞を、生存性染料(Live/Dead(登録商標)Fixable Aqua Cell Stain Kit、ThermoFisher #L34965)中で30分間37℃でインキュベートし、その後、表面抗体染色を、次いで、PBS+2%FBS中で、30分間氷上で行った。細胞を固定し、30分間氷上で、固定/透過性緩衝液(eBioscience Foxp3/Transcription Staining Buffer Set、ThermoFisher#00-5523-00)で透過処理した。細胞内(Ki-67)染色を、30分間氷上で、透過性緩衝液中で行い、処理した細胞を、FACS分析の前にPBS+2%FBS中に再懸濁した。NK細胞を、CD3-およびCD20-(非T、非B細胞)集団由来のCD56+および/またはCD159a+細胞として同定した。細胞表面および細胞内染色に使用した抗体コンジュゲートを表11に示す。
A549腫瘍細胞におけるPD-LIの上方調節および腫瘍細胞溶解PD-L1上方調節
ヒト末梢血単核細胞(PBMC)を、密度勾配遠心分離によってバフィーコートから単離した。ヒト肺がんA549細胞(ATCC CCL-185)を、6ウェルプレートに106細胞/ウェルで一晩播種した。翌日、新たに単離したPBMCを、最終的なエフェクター対標的比(E:T)を10:1とするために107細胞/ウェルでA549細胞に添加した。IL-2Rβγcリガンド(BGL21)またはIL-2の連続希釈液をウェルに添加し、細胞を37℃で48時間インキュベートした。次いで、PBMCをウェルから吸引し、0.25%(w/v)トリプシン-0.53mMのEDTA溶液を使用して接着A549細胞を収集した。細胞をPBSで洗浄し、表12に示す抗体混合物で染色して、A549細胞上のPD-L1発現レベルを定量し、PBMCを分析から除外した。
PBMC腫瘍細胞溶解
新たに単離したPBMC(エフェクター細胞)を、T細胞培地(血清またはhIL-2を含まない、CTS OpTmizer培地+2mMのL-グルタミン+Pen/Strep)中に再懸濁し、96ウェル細胞培養プレートに6×105細胞/ウェルでプレーティングした。ヒト結腸がん細胞株LS180(ATCC CL-187)およびCOLO 205(ATCC CCL-222)(標的細胞)を、最終E:T比を20:1とするためにPBMCに3×104細胞/ウェルで添加した。次いで、IL-2Rβγcリガンド(BGL21)またはIL-2の希釈液をウェルに添加し、細胞を37℃で48時間インキュベートした。細胞上清を遠心分離により回収し、各ウェルから50μLを96ウェルプレートに移した。腫瘍細胞溶解は、Promega CytoTox 96(登録商標)Non-Radioactive Cytotoxicity Assay Kit(#G1780)でLDH放出を測定することによって定量した。等体積のCytoTox 96(登録商標)試薬を各ウェルに添加し、25℃で30分間インキュベートした。次いで、停止溶液(50μL)を各ウェルに添加して反応を終了させ、吸光度シグナルを、Wallac Victor 1420プレートリーダーにおいて490nmで測定した。細胞傷害性パーセントは、各試料について得られた値を、溶解緩衝液で処理したウェルから得られた上清から得られた最大値で割ることによって算出した。
IL-2Rβγcリガンドを組み込んだ組換え融合タンパク質
免疫グロブリン融合体:複数の哺乳動物発現ベクターを構築して、完全長ヒトIgG、またはヒトIgG1、IgG2、もしくはIgG4の重鎖およびヒンジ領域のCH2およびCH3ドメインからなるFc断片に連結したIL-2Rβγcリガンドを発現させた。各ベクターは、強力な構成的プロモーター(CMVまたはhEF1-HTLV)および融合タンパク質を培養培地中に分泌するためのIL-2シグナルペプチド配列を含有した。ベクターは、ペプチドリガンドが、免疫グロブリンタンパク質のN末端またはC末端のいずれかに融合することを可能にし、IL-2RβγcリガンドとIgGとの間に様々な長さの構築リンカーを組み込むように設計した。
IL-2Rβγcリガンド融合タンパク質によるTF-1β細胞におけるSTAT5リン酸化
実施例14に記載されるように、IL-2Rβγcリガンド(BGL21)を、ヒトIgG2の重鎖およびヒンジ領域のCH2およびCH3ドメインからなるIgG Fc断片(C末端融合配列番号1212、N末端融合配列番号1215)に融合させた。また、IL-2Rβγcリガンド(BGL21)を、ヒトIgG1の重鎖およびヒンジ領域のCH2およびCH3ドメインからなるヘテロ二量体Fc断片(ノブ・イントゥ・ホール)バリアントに融合させた。IL-2Rβγcリガンド(BGL21)を、「ノブ」変異(T366W)およびエフェクターサイレンシング変異(L234A/L235A)を含有するノブ-Fc断片(配列番号1216)のC末端に融合させた。「ホール」変異(T366S、L368A、Y407V)およびエフェクターサイレンシング変異(L234A/L235A)を含有する、ホール-Fc断片(配列番号1217)とともに、構築物を共発現させて、融合タンパク質のC末端にIL-2Rβγcリガンド(BGL21)の単一コピーを有するヘテロ二量体Fc断片を作製した。Fc断片への融合に加えて、IL-2Rβγcリガンド(BGL21)もまた、実施例14に記載されるように、ヒト血清アルブミン(配列番号1252)のC末端に融合させた。
異なるIL-2RβγcリガンドIgG2 Fc断片融合タンパク質によるTF-1β細胞におけるSTAT5リン酸化
実施例14に記載されるように、一連のIL-2Rβγcリガンドを、ヒトIgG2の重鎖およびヒンジ領域のCH2およびCH3ドメインからなるIgG2 Fc断片のC末端に融合させた。IL-2Rβγcリガンドは、2つのペプチド配列の間で可撓性リンカー(GGGGS)2(配列番号9396)とともに連結されたIL-2Rに対して様々な結合親和性を示すIL-2RβおよびIL-2Rγcリガンドを含む。
異なるIgGアイソタイプのFc断片に結合したIL-2Rβγcリガンドを含む、融合タンパク質によるNK-92細胞におけるSTAT5リン酸化
IL-2Rβγcリガンド(BGL21)を、ヒトIgGの3つの異なるアイソタイプの重鎖およびヒンジ領域のCH2およびCH3ドメインからなるFc断片に融合させた。第1の構築物(FP2、配列番号1213)において、IL-2Rβγcリガンド(BGL21)を、ヒンジ領域内の第1のシステインが有害なジスルフィド架橋を防止するためにセリンに置き換えられ、最後のアミノ酸(リジン)が融合安定性のためにアラニンに置き換えられた、ヒトIgG1 Fc断片バリアントのC末端に融合させた。エフェクターサイレンシング変異もまた、このバリアント(P329G、L234A/L235A)に含めた。第2の構築物(FP1、配列番号1212)IL-2Rβγcリガンド(BGL21)を、ヒンジ領域内の第1および第2のシステインが有害なジスルフィド架橋を防止するためにセリンに置き換えられ、最後のアミノ酸(リジン)が融合安定性のためにアラニンに置き換えられた、ヒトIgG2 Fc断片バリアントのC末端に融合させた。第3の構築物(FP3、配列番号1214)において、IL-2Rβγcリガンド(BGL21)を、エフェクターサイレンシング変異(P329G、S228P/L235)を含有するヒトIgG4 Fc断片バリアントのC末端に融合させた。各融合タンパク質を発現させ、実施例14に記載されるように精製した。
異なるFcリンカーを有するIL-2RβγcリガンドIgG2 Fc断片融合タンパク質によるTF-1β細胞におけるSTAT5リン酸化
Fc断片とC末端IL-2Rβγcリガンド(BGL21)との間に、グリシンもしくはグリシン/セリン反復を有する一連の可撓性構築リンカー、またはプロリン/アラニン反復を有する剛性構築リンカーを含有するIL-2Rβγcリガンド(BGL21)IgG2 Fc断片バリアントを、実施例14に記載されるように調製した。
異なるFcリンカーを有するIL-2RβγcリガンドIgG2 Fc断片融合タンパク質によるTF-1β細胞およびNK-92におけるSTAT5リン酸化
IgG2 Fc断片とIL-2Rβγcリガンド(BGL21)のC末端との間に、(GS)10(配列番号9407)(FP14、配列番号1225を参照されたい)可撓性リンカーからなる可撓性リンカー、または(PA)10(配列番号9428)(FP15、配列番号1226をされたい)からなる剛性リンカーを含有するIL-2Rβγcリガンド(BGL21)IgG2 Fc断片バリアントを、実施例14に記載されるように調製した。
抗PD-1抗体-IL-2Rβγcリガンド(BGL21)融合タンパク質のPD-1結合およびIL-2アゴニスト活性
実施例14のIgG Fc断片へのヘテロ二量体ペプチド融合について記載されるように、PD-1を標的とする2つの治療用チェックポイント阻害剤抗体(ペムブロリズマブ(FP8)(配列番号1219、セミプリマブ(FP10)(配列番号1221)の重鎖のC末端にIL-2Rβγcリガンド(BGL21)を融合させた。構築物を、HEK-293F細胞において、それらの対応する軽鎖構築物(ペムブロリズマブ(FP7、配列番号1218)、セミプリマブ(FP9、配列番号1220)と一過性に共発現させて、完全なIgG IL-2Rβγcリガンド(BGL21)融合物を作製した。
PEG化IL-2Rβγcリガンド(BGL21)構築物の合成
N末端一級アミンを無水酢酸でアセチル化する代わりに、Fmoc-PEG10-CH2CH2-CO2H(Anaspec、Hayward,CA)を、最終的なHATU媒介カップリング工程を使用してN末端に加え、Fmoc保護基を前述のように除去したことを除いて、実施例1に記載されるようにIL-2Rβγcリガンド(BGL21)の類似体を調製した。樹脂からの切断およびジスルフィド形成を、実施例1に記載されるように行って、酸化されたペプチドに遊離N末端一級アミンを提供した。IL-2Rβγcリガンド(BGL21)(1.5モル当量)を、乾燥DMF中の40kDの分岐PEG試薬(1.0モル当量)(NOF Corp.、Tokyo,Japan)のNHS-エステルと混合した。25℃で15分間穏やかに撹拌した後、DIEA(10モル当量)を添加し、反応を進行させて完了させた(約4時間;分析的C18逆相HPLCによる分析)。最終生成物(PEG-8)を、C18逆相HPLCによって精製し、PEG化ペプチドの構造を、MALDI ToF(飛行時間)質量分析および逆相HPLCによって確認した。
PEG-IL-2Rβγcリガンドのアゴニスト活性
実施例21で合成したPEG-IL-2Rβγcリガンド構築物(PEG-8)を、NK-92細胞とインキュベートし、実施例3および4に記載の方法を使用してSTAT5リン酸化を濃度の関数として測定した。
生成方法
IL-2Rβγcリガンド(BGL21)を、ヒトIgG1 Fc断片バリアント(FP13、配列番号1224)のC末端に融合させた、哺乳動物細胞発現構築物を調製した。ヒンジ領域内の最初のシステインを、有害なジスルフィド架橋を防止するためにセリンに置き換え、最後のアミノ酸(リジン)を、融合安定性のためにアラニンに置き換えた。エフェクターサイレンシング変異もまた、このバリアント(N297A)に含めた。可撓性リンカー(GS)10(配列番号9407)は、Fc断片とIL-2Rβγcリガンド(BGL21)との間に位置する。
pH選択的スクリーニング
IL-2RβおよびIL-2Rγcリガンドを2つのペプチドライブラリでスクリーニングして、それぞれの受容体サブユニットに対するpH依存的親和性を示すペプチドを同定した。スクリーニングアプローチは、様々な酸性および中性のpH条件下での結合および溶出のサイクルを利用した。
ビオチン化ペプチドpH依存的結合(IL-2Rβ/Fc-受容体結合/多価)のためのELISAプロトコール:
アッセイされる各ペプチドについて、16個のELISAプレートウェルを、50μL/ウェルでニュートラビジン(PBS pH7.2中10μg/mL)でコーティングした。コーティングされたウェルを25℃で少なくとも1時間インキュベートした。
pHバイアスIL-2Rβリガンドを有するIL-2RβγcリガンドによるNK-92細胞におけるSTAT5リン酸化
NK-92細胞におけるSTAT5リン酸化アッセイを使用して、IL-2Rβに対するpHバイアス親和性を有するIL-2Rβリガンドを含むpHバイアスIL-2RβγcリガンドのIL-2Rアゴニスト活性を評価した。
IL-2RβリガンドpHバイアス結合のための競合ELISAプロトコール
アッセイされる各ペプチドについて、16個のELISAプレートウェルを、IL-2Rβ-Fc(50ng/ウェル)で少なくとも1時間、25℃で、または4℃で一晩コーティングした。
競合的結合
競合的結合アッセイを行って、IL-2Rβリガンドについて、IL-2Rγcリガンド、およびIL-2RβγcリガンドへのIL-2R結合部位を特徴付けた。
PEG-IL-2Rβγcリガンド構築物のアゴニスト活性
PEG-IL-2Rβγcリガンド構築物を実施例21に記載されるように合成した。PEG-IL-2Rβγcリガンド構築物の構造を図27~33に示す。構築物のそれぞれに使用したIL-2Rβγcリガンドは、配列番号1263を有した。PEG構築物をNK-92細胞とインキュベートし、実施例3および4にそれぞれ記載の方法を使用してSTAT5リン酸化を濃度の関数として測定した。
CD-1マウスにおけるIL-2Rβγc PEG-ペプチドアゴニストPK分析
IL-2Rβγc PEG-ペプチドアゴニストの薬物動態研究を、CD-1オスマウスにおいて行った。IL-2Rβγc PEG-ペプチドアゴニスト(PEG-6)を、各マウス(n=5)に1mg/kgの単回用量で静脈内投与した。血液試料を、0時間(投与前)、投与の1時間、2時間、6時間、24時間、48時間、72時間および96時間後に血清分離バイアルに収集した。試料を10,000×gで5分間4℃で遠心分離し、血清を新しいチューブに移した。試料を凍結し、試験前に-80℃で保管した。
磁気ビーズ(酸溶出)上のFc-受容体融合に対するファージディスプレイpIIIライブラリパンニング手順
以下のプロトコールまたは同様のプロトコールを使用して、ペプチドがhIL-2RβおよびhIL-2Rγcサブユニットに結合すること、ならびにいくつかのペプチドがcyno-IL-2Rβおよびcyno-IL-2Rγcサブユニットに結合することをスクリーニングした。
TG1培養およびライブラリ増幅
ライブラリをビーズに添加した後、新鮮なTG1(またはOmniMax)培養物を約1~1.5時間増殖させた。2X-YT培地(10mL)を50mLのFalcon(登録商標)チューブに入れた。200μLのTG1を、falconチューブに一晩加えた。2X-YT培地(600μL)をOD600ブランク用キュベットに入れた。培養物を250rpmおよび37℃で増殖させ、60分後に最初のOD測定を行った。TG1細胞は、使用時にOD600が0.5~0.7の対数期でなければならない。
個々のコロニーからの培養物の調製
96ウェルのディープウェルプレートに1mLの2YTブロス/アンピシリン-50/0.1%グルコースを充填した。96個のコロニーを、P20チップを使用してウェルに配置した。ポジションをマークするためにチップをウェルに残した。プレート全体が完了した後、マルチチャネルピペットを使用してチップを除去した。プレートは通気性のあるフィルムで覆われていた。
Fc-融合物のためのELISAプロトコール
アッセイされる各ブロックについて、1×96ウェルELISAプレートを50μL/ウェルでFc-融合物(PBS中1μg/mL)でコーティングした。ウェルを25℃で少なくとも1時間インキュベートした。
IL-2Rβγcを二量体化し、IL-2応答性細胞を活性化するペプチドヘテロ二量体能力の評価
IL-2RβおよびIL-2Rγc結合活性を示すペプチジルリガンドの同定後、IL-2Rアゴニスト活性を示す化合物を同定した。これは、ペプチドがIL-2Rβγcサブユニットを二量体化し、細胞ベースのアッセイにおいてシグナル伝達する能力を評価することを含む。二量体化は、受容体シグナル伝達の活性化において必要であるが十分ではない工程である。細胞ベースのアッセイにおいてアゴニスト活性を評価するために、IL-2応答性細胞株を、IL-2シグナル伝達の指標であるSTAT5のリン酸化について試験する。次いで、これらの細胞株においてIL-2Rβγcアゴニスト活性を示す化合物を、IL-2Rアゴニズム、およびIL-2Rβγcサブユニットを発現するが、IL-2Rα(CD25)サブユニット発現が少ないかまたは全くない細胞型の活性化を好む所望の選択性について、初代ヒト末梢血単核細胞(PBMC)中で試験する。
同定されたペプチド
各ライブラリがおよそ1010個の独立した組換えを含有し、各クローンが独自のペプチド配列を潜在的に示す確率的ライブラリが、ヒトIL-2RβまたはヒトIl-2Rγcサブユニットに対する結合についてスクリーニングされている。
hIL-2RのSTAT5活性化試験のためのNK-92細胞の調製
NK-92細胞を24ウェルプレートに4×105細胞で1mLの飢餓培地(SM)に播種し、37℃、5%CO2で一晩インキュベートした。飢餓培地は、RPMI1640+20%のFBS+2mMのL-グルタミン+1mMのNaPyr+10mMのHEPES+0.1mMのBME(rhIL-2サプリメントなし)を含有した。
hIL-2RのSTAT5活性化試験のためのTF-1βおよびTF-1細胞の調製
TF-1βおよびTF-1親細胞をカウントした。細胞を収集し、2.5×106個の細胞を200×gで5分間ペレット化した。ペレット状細胞を添加物を含まない25mL RPMIで洗浄した。
IL-2Rβγc結合化合物
代理人整理番号62AJ-000410PC-320391
Claims (28)
- IL-2Rβγcリガンドを含む、IL-2Rβγc結合化合物であって、
前記IL-2Rβγcリガンドが、
リガンドリンカーと、
前記リガンドリンカーに結合した前記IL-2Rβリガンドであって、配列番号612、805~903、911~930、2575~2655、2661~2891、2900~2926、2929~2939および9301~9314のうちのいずれか1つを含む、IL-2Rβリガンドと、
前記リガンドリンカーに結合したIL-2Rγcリガンドであって、配列番号944~1028、1032~1060、1601~1613および9340~9353のうちのいずれか1つを含む、IL-2Rγcリガンドと
を含む、IL-2Rβγc結合化合物。 - 前記IL-2Rβリガンドが、配列番号612、865、2858、および9301~9314のうちのいずれか1つを含む、請求項1に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記IL-2Rγcリガンドが、配列番号965、および9340~9353のうちのいずれか1つを含む、請求項1または2に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記IL-2Rγcリガンドが、配列番号965を含む、請求項3に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記IL-2Rβリガンドが、配列番号865を含む、請求項2から4のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記IL-2Rβリガンドが、配列番号865を含み、
前記IL-2Rγcリガンドが、配列番号965を含む、
請求項5に記載のIL-2Rβγc結合化合物。 - 前記IL-2Rβリガンドが、配列番号2858を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記IL-2Rβリガンドが、配列番号2858を含み、
前記IL-2Rγcリガンドが、配列番号965を含む、
請求項7に記載のIL-2Rβγc結合化合物。 - 前記IL-2Rβγcリガンドの2つのシステイン間のジスルフィド結合を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記リガンドリンカーが、ペプチジルリガンドリンカーを含む、請求項1~9のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記リガンドリンカーが、合成化学的リガンドリンカーを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記IL-2Rβγcリガンドが、配列番号1263~1270、4070~4085、および4090~4099のうちのいずれかを含む、請求項1に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記IL-2Rβγcリガンドが、配列番号1264を含む、請求項1に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記IL-2Rβγcリガンドが、配列番号1263を含む、請求項1に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記IL-2Rβγcリガンドが、配列番号4095を含む、請求項1に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記IL-2Rβγc結合化合物が、構築パートナーを含み、前記IL-2Rβγcリガンドが、前記構築パートナーに結合し、
前記構築パートナーが、ヒト血清アルブミン、ポリマー、ポリペプチド、Fc断片、免疫グロブリン断片、抗体、ポリエチレングリコール、およびポリエチレングリコール、ウイルス表面抗原、ウイルス様粒子、サイトカイン、組換え融合タンパク質、または細胞標的化部分を含む、請求項1~15のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物。 - 前記IL-2Rβγcリガンドが、構築リンカーを介して前記構築パートナーに結合する、請求項16に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記構築リンカーが、ペプチジルリガンドリンカーを含む、請求項17に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記構築パートナーが、抗体を含み、前記抗体は、腫瘍抗原に向けられる、請求項16~18のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記構築パートナーが、細胞標的化部分を含み、前記細胞標的化部分は、腫瘍標的化部分、免疫細胞標的化部分、またはそれらの組み合わせを含む、請求項16~18のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 前記構築パートナーが、組換え融合タンパク質を含み、前記組換え融合タンパク質は、hIgG-Fc組換え融合タンパク質、またはhIgG1-Fc組換え融合タンパク質を含む、請求項16~18のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物。
- 請求項1~21のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物を含む、医薬組成物。
- がん、自己免疫疾患、炎症性疾患、感染性疾患、およびウイルス性疾患から選択される疾患を治療するための、請求項22に記載の医薬組成物。
- がん、自己免疫疾患、炎症性疾患、感染性疾患、およびウイルス性疾患から選択される疾患を治療するための医薬組成物を製造するための、請求項1~21のいずれか一項に記載のIL-2Rβγc結合化合物の使用。
- 細胞を操作して、前記IL-2Rβγc結合化合物を発現させることを含む細胞療法で使用するための、請求項22に記載の医薬組成物。
- エクスビボまたはインビボで免疫細胞の集団を増殖するための、請求項22に記載の医薬組成物。
- ワクチンを増強するための、請求項22に記載の医薬組成物。
- 免疫応答を修正するための、請求項22に記載の医薬組成物。
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