(57)【要約】  本発明は、単量体Ｆｃポリペプチド、およびこうしたポリペプチドを作製しそして用いる方法に関する。ポリペプチドは、ＣＨ３領域中の１またはそれより多い疎水性接合部分残基の極性アミノ酸での置換を含む。
2013511281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＨ２およびＣＨ３ドメインを含む単量体Ｆｃポリペプチドであって、前記ＣＨ３ドメインが：
（ａ）ＣＨ３ホモ二量体形成に静電的に好ましくない２またはそれより多い荷電アミノ酸；および
（ｂ）極性アミノ酸残基での１またはそれより多い疎水性接合部分残基のアミノ酸置換
を含む、前記単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項２】
極性アミノ酸残基がスレオニンである、請求項１の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項３】
ＣＨ３ドメインがＩｇＧ  ＣＨ３ドメインである、請求項１の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項４】
疎水性接合部分残基が、Ｙ３４９、Ｌ３５１、Ｌ３６８、Ｖ３９７、Ｌ３９８、Ｆ４０５、およびＹ４０７からなる群より選択される、請求項３の単量体Ｆｃ。
【請求項５】
疎水性接合部分残基がＹ３４９である、請求項４の単量体Ｆｃ。
【請求項６】
スレオニンがＹ３４９に対して置換される、請求項５の単量体Ｆｃ。
【請求項７】
疎水性接合部分残基がＦ４０５である、請求項４の単量体Ｆｃ。
【請求項８】
スレオニンがＦ４０５に対して置換される、請求項７の単量体Ｆｃ。
【請求項９】
前記ＣＨ３ドメインが、３９２位で負に荷電されたアミノ酸を含む、請求項３の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項１０】
負に荷電されたアミノ酸がアスパラギン酸である、請求項９の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項１１】
前記ＣＨ３ドメインが、４０９位で負に荷電されたアミノ酸を含む、請求項３の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項１２】
負に荷電されたアミノ酸がアスパラギン酸である、請求項１１の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項１３】
前記ＣＨ３ドメインが、３９２位および４０９位で負に荷電されたアミノ酸を含む、請求項３の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項１４】
負に荷電されたアミノ酸がアスパラギン酸である、請求項１３の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項１５】
疎水性接合部分残基に対して置換されたスレオニンをさらに含む、請求項１４の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項１６】
疎水性接合部分残基が、Ｙ３４９、Ｌ３５１、Ｌ３６８、Ｖ３９７、Ｌ３９８、Ｆ４０５、およびＹ４０７からなる群より選択される、請求項１５の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項１７】
疎水性接合部分残基がＹ３４９である、請求項１６の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項１８】
抗体可変ドメインを含む、請求項１の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項１９】
ＣＨ１ドメインを含む、請求項１８の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項２０】
抗体重鎖を含む、請求項１９の単量体Ｆｃポリペプチド。
【請求項２１】
請求項２０の単量体Ｆｃポリペプチドおよび抗体軽鎖を含む、単量体抗体。
【請求項２２】
請求項１の単量体Ｆｃポリペプチドをコードする、単離核酸。
【請求項２３】
請求項１の単量体Ｆｃポリペプチドをコードする核酸を含む、発現ベクター。
【請求項２４】
請求項１の単量体Ｆｃポリペプチドをコードする核酸を含む、宿主細胞。
【請求項２５】
単量体Ｆｃポリペプチドを調製する方法であって：
（ａ）請求項１の単量体Ｆｃポリペプチドをコードする核酸を含む宿主細胞を、前記単量体Ｆｃポリペプチドが発現される条件下で培養し；そして
（ｂ）宿主細胞培養から単量体Ｆｃポリペプチドを回収する
工程を含む、前記方法。
【請求項２６】
抗体のＣＨ３ドメインを含むポリペプチドであって、ＣＨ３ドメインが：
（ａ）１またはそれより多い荷電アミノ酸が、ＣＨ３ホモ二量体形成に静電的に好ましくないアミノ酸で置換されており；そして
（ｂ）１またはそれより多い疎水性接合部分残基が、極性アミノ酸で置換されている
ここで、野生型ＣＨ３ドメインを含むポリペプチドに比較して、ポリペプチドがホモ二量体を形成する能力が減少する
ように、野生型ＣＨ３ドメインと異なるポリペプチド配列を含む、前記ポリペプチド。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
[0001]抗体は、侵襲する非自己分子に対する防御において、中心的な役割を果たす。抗体が、ｐＨ依存方式で、新生Ｆｃ受容体（ＦｃＲｎ）と相互作用する能力によって、血清半減期が延長される（ＧｈｅｔｉｅおよびＷａｒｄ  ２０００）。抗体のこのユニークな特徴のため、Ｆｃ融合分子を操作することによって、血清における療法タンパク質またはペプチドの半減期を延長することが可能になる。天然存在ＩｇＧ抗体および操作Ｆｃ融合分子は二価であり、そして単一特異性である。これは、Ｆｃがホモ二量体の性質を持つためである。特定の療法適用のため、抗体または抗体のＦｃ断片によって与えられるすべての正の特質を保持するが、単量体Ｆｃを操作することによって、一価特異性を達成することが望ましいであろう。
【０００２】
[0002]抗体は、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＭ、およびＩｇＤを含むタンパク質の免疫グロブリンクラスに属する。ヒト血清において最も豊富な免疫グロブリンクラスはＩｇＧであり、その模式的構造を図１に示す（Ｄｅｉｓｅｎｈｏｆｅｒ  １９８１；  Ｈｕｂｅｒ  １９８４；  Ｒｏｕｘ  １９９９）。ＩｇＧ構造は、４つの鎖、２つの軽鎖および２つの重鎖を有し；各軽鎖は２つのドメインを有し、そして各重鎖は４つのドメインを有する。抗原結合部位は、可変軽（ＶＬ）鎖および可変重（ＶＨ）鎖ドメイン、ならびに定常軽（ＬＣ）鎖および定常重（ＣＨ１）鎖ドメインを含有するＦａｂ領域（抗原結合断片）中に位置する。抗体のＦｃ（結晶化可能断片）断片は、重鎖のＣＨ２およびＣＨ３ドメイン領域を含有する。ＩｇＧ分子は、ヒンジ領域でジスルフィド結合（−Ｓ−Ｓ−）によって一緒に保持される２つの重鎖、および２つの軽鎖を有する、ヘテロ四量体と見なされることも可能である。ヒンジ・ジスルフィド結合の数は、免疫グロブリンサブクラス間で多様である（ＰａｐａｄｅａおよびＣｈｅｃｋ  １９８９）。ＦｃＲｎ結合部位は、抗体のＦｃ領域中に位置し（Ｍａｒｔｉｎ、Ｗｅｓｔら  ２００１）、そしてしたがって抗体の血清半減期延長特性は、Ｆｃ断片中に保持される。Ｆｃ領域は、単独では、ＣＨ２およびＣＨ３ドメインを含む重鎖のホモ二量体と考えられうる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＧｈｅｔｉｅおよびＷａｒｄ  ２０００
【非特許文献２】Ｄｅｉｓｅｎｈｏｆｅｒ  １９８１
【非特許文献３】Ｈｕｂｅｒ  １９８４
【非特許文献４】Ｒｏｕｘ  １９９９
【非特許文献５】ＰａｐａｄｅａおよびＣｈｅｃｋ  １９８９
【非特許文献６】Ｍａｒｔｉｎ、Ｗｅｓｔら  ２００１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0003]本明細書に提供するのは、ポリペプチドがホモ二量体を形成する能力を有意に減少させる、ＣＨ３接合部分ドメイン中の改変を含有するＦｃポリペプチドである。好ましい態様において、二量体化の減少はほぼ１００％である。好ましくは、Ｆｃポリペプチドには、ＣＨ３ホモ二量体形成に静電的に好ましくない、１またはそれより多い荷電アミノ酸、および１またはそれより多い疎水性ＣＨ３接合部分残基の極性アミノ酸残基、例えばスレオニンでの置換が含まれる。
【０００５】
[0004]特定の態様において、ＣＨ３ドメインは、３９２位および／または４０９位で、負に荷電されたアミノ酸、例えばアスパラギン酸を含む、ＣＨ３ホモ二量体形成に静電的に好ましくない改変、ならびにＹ３４９、Ｌ３５１、Ｌ３６８、Ｖ３９７、Ｌ３９８、Ｆ４０５、およびＹ４０７からなる群より選択される、１またはそれより多い置換された疎水性接合部分残基を有する、ヒトＩｇＧ  ＣＨ３ドメインである。
【０００６】
[0005]単量体Ｆｃポリペプチドは、抗体ＣＨ１ドメインをさらに含んでもよいし、または抗体重鎖内で構成される。特定の態様において、単量体抗体は、単量体重鎖および軽鎖を含み、本質的に半抗体（ｈａｌｆ−ａｎｔｉｂｏｄｙ）を生成する。単量体重鎖は、ジスルフィド結合形成を防止するため、１またはそれより多い突然変異システイン残基を有してもよい。特に有用なシステイン突然変異は、重鎖ヒンジ領域中のものである。
【０００７】
[0006]本発明の１つの側面において、ポリペプチドは、野生型ＣＨ３ドメインを含むポリペプチドに比較して、ホモ二量体を形成する能力が減少した、抗体ＣＨ３ドメインを含む。好ましいポリペプチドは、抗体のＣＨ３ドメインであって、１またはそれより多い荷電アミノ酸が、ＣＨ３ホモ二量体形成に静電的に好ましくないアミノ酸で置換され、そして１またはそれより多い疎水性接合部分残基が、極性アミノ酸で置換されるように、野生型ＣＨ３ドメインと異なるアミノ酸配列を含む、前記ＣＨ３ドメインを含む。
【０００８】
[0007]本発明の他の側面は、単量体Ｆｃポリペプチドをコードする核酸、こうした核酸を含む発現ベクター、およびこうした発現ベクターを含有する宿主細胞である。
[0008]本発明の態様には、単量体Ｆｃポリペプチドを調製する方法がさらに含まれる。好ましい態様において、こうした方法は、単量体Ｆｃポリペプチドをコードする核酸を含む宿主細胞を、単量体Ｆｃポリペプチドが発現される条件下で培養し、そして次いで、宿主細胞培養から単量体Ｆｃポリペプチドを回収する工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0009]（ａ）示すドメインを含むＩｇＧ１抗体の模式図。ＩｇＧ１抗体は、２つの重鎖（より長い長さ）および２つの軽鎖（より短い長さ）を含むＹ型の四量体である。２つの重鎖は、ヒンジ領域で、ジスルフィド結合（−Ｓ−Ｓ−）によって一緒に連結される。Ｆａｂ−抗原結合断片、Ｆｃ−結晶化可能断片、ＶＬ−可変軽鎖ドメイン、ＶＨ−可変重鎖ドメイン、ＣＬ−定常（配列変動なし）軽鎖ドメイン、ＣＨ１−定常重鎖ドメイン１、ＣＨ２−定常重鎖ドメイン２、ＣＨ３−定常重鎖ドメイン３。（ｂ）一価抗体の模式図−単量体Ｆｃに融合したＦａｂ。この場合、ＣＨ３ドメイン接合部分は、アミノ酸突然変異を通じて修飾される。
【図２】[0010]図は、単量体（または一価）Ｆｃを含む態様のいくつかを示す。これらには、単量体ＦｃのＮおよびＣ末端両方への融合が含まれる。Ｆｃは、二量体化を伴わなくてさえ、またはＦａｂドメインがなくてさえ、ＦｃＲｎ受容体と相互作用する能力を保持し、単量体Ｆｃと融合しているタンパク質／ドメインの、より長い血清半減期を導く。ｓｃＦｖ−一本鎖可変ドメイン断片。
【図３】[0011]ドメイン−ドメイン相互作用に関与する残基を示した、ＣＨ３ドメイン接合部分構造。距離カットオフ法を用いて、接合部分残基を同定した。構造的に保存されそして埋め込まれた（ｂｕｒｉｅｄ）（溶媒アクセス可能表面積≦１０％）残基を球棒モデルで示す。溶媒に暴露されるかまたは構造的に保存されていない残基を、棒提示で示す。分析は、高解像度（１．６５Å）で決定されている、ＩｇＧ１結晶構造（ＰＤＢコード：  １Ｌ６Ｘ）に基づく（Ｉｄｕｓｏｇｉｅ，  Ｐｒｅｓｔａら  ２０００）。
【図４】[0012]（ａ）ＦｃのＣＨ３ドメイン接合部分における突然変異を含めて設計した構築物のリスト、および（ｂ）８つの精製Ｆｃ突然変異体タンパク質に関するＧＥＬＣＯＤＥＴＭ  Ｂｌｕｅ染色試薬で染色したＳＤＳ−ＰＡＧＥクーマシーゲル。表２の突然変異体４はタンパク質の量が不十分であったため、含めなかった。構築物は、これらのＦｃ構築物がヒンジ・ジスルフィドを欠くという事実のため、還元および非還元ゲル中を同様に移動する。言い換えると、ここでの目的は単量体Ｆｃ重鎖を達成することであるため、ＩｇＧ分子とは異なり、２つの重鎖を連結する重鎖間ジスルフィドはない。
【図５Ａ】[0013]図５Ａ〜５Ｅ。表２に列挙する９つの構築物すべてに関するサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）プロファイル。例示的な単量体ＳＥＣプロファイルを示す構築物を「単量体」と標識する。
【図５Ｂ】[0013]図５Ａ〜５Ｅ。表２に列挙する９つの構築物すべてに関するサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）プロファイル。例示的な単量体ＳＥＣプロファイルを示す構築物を「単量体」と標識する。
【図５Ｃ】[0013]図５Ａ〜５Ｅ。表２に列挙する９つの構築物すべてに関するサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）プロファイル。例示的な単量体ＳＥＣプロファイルを示す構築物を「単量体」と標識する。
【図５Ｄ】[0013]図５Ａ〜５Ｅ。表２に列挙する９つの構築物すべてに関するサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）プロファイル。例示的な単量体ＳＥＣプロファイルを示す構築物を「単量体」と標識する。
【図５Ｅ】[0013]図５Ａ〜５Ｅ。表２に列挙する９つの構築物すべてに関するサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）プロファイル。例示的な単量体ＳＥＣプロファイルを示す構築物を「単量体」と標識する。
【図６】[0014]野生型および突然変異体Ｆｃ構築物に対するヒトおよびマウスＦｃＲｎ結合のＢＩＡＣＯＲＥ分析。
【図７】[0015]分析用超遠心（ＡＵＣ）を用いたタンパク質サイズ分析。
【図８】[0016]ヒトおよびマウスＩｇＧサブクラスのＣＨ３ドメインの配列比較。同定されたＣＨ３ドメイン接合部分残基（２４、表１；「＊」によって示す）は非常に保存される。したがって、ヒトＩｇＧ１  Ｆｃにおける単量体化を導く突然変異を他のＩｇＧサブクラスに、ならびにヒト以外の種に拡張することも可能である。（ａ）において、ヒトＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、およびＩｇＧ４由来の配列は、それぞれ、配列番号１、配列番号２、配列番号３、および配列番号４に対応する。（ｂ）において、ヒトＩｇＧ１、マウスＩｇＧ１、マウスＩｇＧ２ａ、マウスＩｇＧ２ｂ、およびマウスＩｇＧ３由来の配列は、それぞれ、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、および配列番号９に対応する。
【図９】[0017]実施例２に記載するような、マウスにおける多様なＦｃ融合分子の薬物動体学。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0018]野生型Ｆｃは天然でホモ二量体であり、そしてこの特徴は、２つのＣＨ３ドメイン間に存在する、強い高アフィニティ相互作用によって駆動される。本明細書に記載するのは、単量体Ｆｃ分子、およびこうした分子を作製しそして用いる方法である。用語「Ｆｃ」は、典型的には、ポリペプチドのホモ二量体として考えられるが、本発明のポリペプチドのユニークな特性のため、本明細書で用いる用語にはまた、重鎖のＦｃ部分に対応するアミノ酸配列を含む、例えばＣＨ２およびＣＨ３ドメインを含有する、単量体ポリペプチドも含まれるであろう。
【００１１】
[0019]本明細書に記載する方法は、ＣＨ３ドメイン接合部分で残基を置換することによって、ＣＨ３／ＣＨ３会合を完全に破壊して、なお分子の安定性を維持し、こうして単量体Ｆｃを達成することが可能であることを立証する。改変されたＦｃの単量体の性質は、例えば、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）および分析用超遠心（ＡＵＣ）によって評価可能である。置換は２つの事柄を達成する−１つはＣＨ３ドメインのホモ二量体形成を妨害することであり、そしてもう一方は、Ｆｃの単量体型を安定化させることである。
【００１２】
[0020]ＣＨ３−ＣＨ３接合部分を構成するアミノ酸を同定するための方法論は、ＷＯ２００９０８９００４に開示される。構造に基づく検索アルゴリズム（ＹｅおよびＧｏｄｚｉｋ  ２００４）を用いて、タンパク質データバンク（ＰＤＢ）（Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎ，  Ｋｏｅｔｚｌｅら  １９７７）より、Ｆｃ領域に対応する座標を有する総数４８の抗体結晶構造を同定した。同定されたＦｃ結晶構造を調べると、最高解像度で決定された構造が、Ｚ３４Ｃ（ＰＤＢコード：１Ｌ６Ｘ）と呼ばれる、プロテインＡ由来のＢドメインの最小型に結合したＲＩＴＵＸＩＭＡＢのＦｃ断片に対応することが明らかになった。寄託されるＦｃ単量体座標および結晶対称性を用いて、１Ｌ６Ｘの生物学的Ｆｃホモ二量体構造を生成した。２つの方法を用いて、ＣＨ３−ＣＨ３ドメイン相互作用に関与する残基を同定した：（ｉ）距離限界基準によって決定されるような接触および（ｉｉ）溶媒アクセス可能表面積分析。
【００１３】
[0021]接触に基づく方法にしたがって、その側鎖重原子が、第二の鎖における任意の残基の重原子から、明記する限界より近くに位置する残基として、接合部分残基を定義する。４．５Åの距離限界が好ましいが、接合部分残基を同定するため、より長い距離限界（例えば、５．５Å）もまた使用可能である（ＢａｈａｒおよびＪｅｒｎｉｎｇａｎ  １９９７）。
【００１４】
[0022]表１は、４．５Åの距離限界を用いた、接触基準法に基づいて同定された２４の接合部分残基を列挙する。構造保存に関して、これらの残基をさらに調べた。この目的のため、ＰＤＢから同定される４８のＦｃ結晶構造を重ね合わせて、そして側鎖重原子に関して、標準偏差を計算することによって分析した。図３は、構造的に保存された位、埋め込まれた位（％ＡＳＡ≦１０）、および暴露された位（％ＡＳＡ＞１０）（％ＡＳＡは、アミノ酸の標準的ＡＳＡに対する、観察されるＡＳＡの比を指す（ＬｅｅおよびＲｉｃｈａｒｄｓ  １９７１））とともに、ＣＨ３ドメイン接合部分を示す。配列比較を通じて、ヒトおよびマウスＩｇＧサブクラス間、ならびに他のＩｇクラス間での接合部分残基の保存もまた調べた（図８）。
【００１５】
[0023]抗体のＦｃ部分に対する多様な置換または突然変異を本明細書に記載する。こうした変異は、ＫａｂａｔのＥＵ番号付けスキームに基づく野生型抗体重鎖におけるその位のアミノ酸の後、その位に置換されるアミノ酸によって示される。例えば、ＥＵの３４９位のチロシンがスレオニンで置換される際、これは「Ｙ３４９Ｔ」と称される。「野生型配列」によって、動物種、例えばヒト内で天然に存在するアミノ酸の配列を意味する。野生型配列は、集団内の個体間でわずかに変化することも可能であり、例えば多様な免疫グロブリン鎖に関する異なるアレルが当該技術分野に知られる。
【００１６】
[0024]ホモ二量体形成を防止するため、ＣＨ３−ＣＨ３接合部分を構成する１またはそれより多い残基を、相互作用が静電的に好ましくなくなるように、荷電アミノ酸で置換する。好ましい態様において、接合部分中の正荷電アミノ酸、例えばリジン、アルギニン、またはヒスチジンを、負荷電アミノ酸、例えばアスパラギン酸またはグルタミン酸で置換し、そして／または接合部分中の負荷電アミノ酸を正荷電アミノ酸で置換する。例としてヒトＩｇＧを用いると、反対の電荷に変化させてもよい接合部分内の荷電残基には、Ｒ３５５、Ｄ３５６、Ｅ３５７、Ｋ３７０、Ｋ３９２、Ｄ３９９、Ｋ４０９、およびＫ４３９が含まれる。特定の好ましい態様において、接合部分内の２またはそれより多い荷電残基を反対の電荷に変化させる。例示的な分子には、Ｋ３９２ＤおよびＫ４０９Ｄ突然変異を含むもの、ならびにＤ３９９ＫおよびＤ３５６Ｋ突然変異を含むものが含まれる。
【００１７】
[0025]単量体型において、ポリペプチドの安定性を保持するため、ＣＨ３−ＣＨ３接合部分を構成する１またはそれより多い疎水性残基を、小さい極性アミノ酸で置換する。例としてヒトＩｇＧを用いると、ＣＨ３−ＣＨ３接合部分の巨大疎水性残基には、Ｙ３４９、Ｌ３５１、Ｌ３６８、Ｌ３９８、Ｖ３９７、Ｆ４０５、およびＹ４０７が含まれる。小さい極性アミノ酸残基には、アスパラギン、システイン、グルタミン、セリン、およびスレオニンが含まれる。
【００１８】
[0026]実施例において、ＣＨ３ドメイン接合部分で近くに位置する正荷電Ｌｙｓ残基２つをＡｓｐに突然変異させた。次いで、これらの２つのＬｙｓからＡｓｐへの突然変異の背景において、構造的に保存された巨大疎水性残基に対して、スレオニン・スキャニング突然変異誘発を行った。スレオニンでの多様な置換とともにＫ３９２Ｄ  Ｋ４０９Ｄ突然変異を含むＦｃ分子を、単量体形成に関して分析した。例示的な単量体Ｆｃ分子には、Ｋ３９２Ｄ  Ｋ４０９Ｄ  Ｙ３４９Ｔ置換を有するもの、およびＫ３９２Ｄ  Ｋ４０９Ｄ  Ｆ４０５Ｔ置換を有するものが含まれる。
【００１９】
[0027]Ｆｃ単量体の半分子の性質により、熱安定性は、高アフィニティＣＨ３−ＣＨ３ドメイン相互作用を有するＦｃ二量体のものより低い。熱安定性を増加させるため、ＣＨ２およびＣＨ３ドメインにおいて、１またはそれより多いドメイン内ジスルフィド結合を導入してもよい。１またはそれより多い以下のアミノ酸対を突然変異させることによって、ジスルフィド結合を導入してもよい。
【００２０】
【化１−１】
2013511281.tif 000003
【００２１】
【化１−２】
2013511281.tif 000004
【００２２】
[0028]抗体がｐＨ依存性様式で新生Ｆｃ受容体（ＦｃＲｎ）と相互作用する能力によって、血清半減期が延長される。好ましい態様において、本発明の単量体Ｆｃ分子は、野生型Ｆｃポリペプチドより優れていないとしても同様の、ＦｃＲｎへの結合能を保持する（図６）。実施例２に示すように、本発明の単量体Ｆｃ分子は、抗体によって示される延長された血清半減期を保持することも可能であり、そしてしたがって、単量体Ｆｃポリペプチドに共有結合した、例えば融合したポリペプチドの血清半減期を延長させるのに有用である。単量体Ｆｃを操作して、ＦｃＲｎに対するアフィニティを増加させ、それによってさらに循環中の分子の半減期を増加させる、１またはそれより多いさらなる突然変異を含有するようにすることも可能である。こうしたさらなる突然変異には、限定されるわけではないが、Ｍ２５２Ｙ／Ｓ２５４Ｔ／Ｔ２５６Ｅ、Ｍ４２８Ｌ／Ｎ４３４Ｓ、Ｔ２５０Ｑ／Ｍ４２８Ｌ、Ｎ４３４Ｈ、Ｔ３０７Ｑ／Ｎ４３４Ａ、Ｔ３０７Ｑ／Ｎ４３４Ｓ、Ｔ３０７Ｑ／Ｅ３８０Ａ／Ｎ４３４Ｓ、およびＶ３０８Ｐ／Ｎ４３４Ｓが含まれる。
【００２３】
[0029]本発明の組成物および方法は、本明細書に開示する例示的なアレルの変異体には限定されず、本明細書に開示する例示的なアレルに対して、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８１％、少なくとも８２％、少なくとも８３％、少なくとも８４％、少なくとも８５％、少なくとも８６％、少なくとも８７％、少なくとも８８％、少なくとも８９％、少なくとも９０％、少なくとも９１％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、および少なくとも９９％の同一性を有するものが含まれる。本発明のＣＨ３含有分子の特性を野生型ヒトＣＨ３含有分子のものに比較する目的のため、野生型配列は、図８（ａ）配列番号１〜４（それぞれ、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、およびＩｇＧ４）に示すものである。
【００２４】
[0030]単量体Ｆｃ含有分子の生成は、ＩｇＧ  Ｆｃに基づくものに限定されず、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＤ、およびＩｇＭを含む他の免疫グロブリンサブクラスのＦｃ領域にも適用可能であることが意図される。
【００２５】
[0031]Ｆｃドメインを含有する実質的に任意の分子が、本発明の単量体Ｆｃドメインを含んでもよい。こうした分子の例を図２に示す。図２に示すように、多様なペプチドをＦｃのＮ末端またはＣ末端に融合させるかまたはコンジュゲート化してもよい。特定の態様において、Ｆｃ含有分子をＦａｂに融合させて、半抗体を生成する。細胞、例えばＣＨＯ細胞において、単量体Ｆｃを含む重鎖および軽鎖を組換え的に発現させることによって、こうした半抗体を生成してもよい。重鎖は１またはそれより多いさらなる突然変異を含有してもよい。特定の態様において、重鎖はさらに、ヒンジ領域中に１またはそれより多いシステイン残基の突然変異を含む（Ａｌｌｅｎら，  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．  ２００９  Ｍａｙ  ５；４８（１７）：３７５５−６６）。
【００２６】
[0032]本発明のＦｃポリペプチドは、野生型Ｆｃ分子に比較した際、二量体化減少を示す。したがって、本発明の態様には、抗体またはＦｃ融合分子を含む組成物であって、前記抗体またはＦｃ融合分子が示すＦｃ−Ｆｃ二量体化の量が、１５％未満、１４％未満、１３％未満、１２％未満、１１％未満、１０％未満、９％未満、８％未満、７％未満、６％未満、５％未満、４％未満、３％未満、２％未満、または１％未満である、前記組成物が含まれる。当該技術分野に知られるいくつかの技術によって、二量体化を測定してもよい。二量体化を測定するのに好ましい方法には、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）、分析用超遠心（ＡＵＣ）、動的光散乱（ＤＬＳ）、および未変性ＰＡＧＥが含まれる。
【００２７】
[0033]本明細書記載のＦｃ単量体分子は、療法タンパク質またはドメインの半減期を延長するのに有用である。Ｆｃ単量体療法剤で治療可能な疾患には、炎症、癌、代謝性障害等が含まれることも可能である。潜在的な融合ターゲットには、天然タンパク質結合ドメイン（例えばＩＬ−１Ｒａ、ＴＩＭＰ３、ＳＨＫペプチド、ＥＰＯ、Ｇ−ＣＳＦ）、抗体断片（例えばＦａｂ、ｓｃＦｖ、ディアボディ、可変ドメイン由来結合剤）、代替足場由来タンパク質結合ドメイン（例えばＦｎ３変異体、アンキリン・リピート変異体、センチリン（ｃｅｎｔｙｒｉｎ）変異体、アビマー（ａｖｉｍｅｒ））および特異的抗原を認識するペプチドが含まれてもよい。Ｆｃ単量体融合タンパク質は、サイズが小さく、したがって、組織に浸透する能力がより優れている可能性があるという利点を有する。Ｆｃ単量体融合タンパク質は、ターゲット結合の一価性が好ましい場合、特に有用でありうる。多価抗体を用いてターゲティングされた際にアゴニズムに感受性である細胞表面分子をターゲティングする際には、こうした一価性がしばしば好ましい。
【００２８】
定義
[0034]本明細書において、別に定義しない限り、本発明と関連して用いられる科学的および技術的用語は、一般の当業者に一般的に理解される意味を有するものとする。さらに、文脈によって別に必要とされない限り、単数形の用語は複数のものを含み、そして複数形の用語は単数形を含むものとする。一般的に、本明細書に記載する、細胞および組織培養、分子生物学、免疫学、微生物学、遺伝学、ならびにタンパク質および核酸化学およびハイブリダイゼーションと関連して用いられる術語、ならびにそれらの技術は、当該技術分野に周知であり、そして一般的に用いられるものである。本発明の方法および技術は、別に示さない限り、一般的に、当該技術分野に周知の慣用法にしたがって、そして本明細書全体で引用され、そして論じられる、多様な一般的な参考文献およびより特異的な参考文献に記載されるように、行われる。例えば、本明細書に援用される、Ｓａｍｂｒｏｏｋら  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ：  Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ，  第２版，  Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ，  ニューヨーク州コールドスプリングハーバー（１９８９）、ならびにＡｕｓｕｂｅｌら，  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，  Ｇｒｅｅｎｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ（１９９２）、ならびにＨａｒｌｏｗおよびＬａｎｅ  Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ：  Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ  Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ，  ニューヨーク州コールドスプリングハーバー（１９９０）を参照されたい。酵素反応および精製技術は、当該技術分野において一般的に達成されるように、または本明細書に記載するように、製造者の指定にしたがって行われる。本明細書記載の分析化学、合成有機化学、ならびに医学的および薬学的化学と関連して用いられる専門用語、ならびにこうした化学の実験法および技術は、当該技術分野に周知であり、そして一般的に知られるものである。化学合成、化学分析、薬学的調製、配合、および送達、ならびに患者の治療には、標準的技術を用いてもよい。
【００２９】
[0035]以下の用語は、別に示さない限り、以下の意味を有すると理解されるべきである：用語「単離分子」は（分子が、例えばポリペプチド、ポリヌクレオチド、または抗体である場合）、その起源または派生供給源によって、（１）天然状態で該分子に付随する、天然に関連する構成要素と関連していないか、（２）同じ種由来の他の分子を実質的に含まないか、（３）異なる種由来の細胞によって発現されるか、または（４）天然には存在しない分子である。したがって、化学的に合成されるか、または天然に由来する細胞とは異なる細胞系において発現される分子は、天然に関連する構成要素から「単離されている」であろう。分子はまた、当該技術分野に周知の精製技術を用いた単離によって、天然に関連する構成要素を実質的に含まないようにされてもよい。当該技術分野に周知のいくつかの手段によって、分子純度または均一性をアッセイしてもよい。例えば、当該技術分野に周知の技術を用いて、ポリアクリルアミドゲル電気泳動を用い、そしてゲルを染色してポリペプチドを視覚化して、ポリペプチド試料の純度をアッセイしてもよい。特定の目的のため、ＨＰＬＣまたは当該技術分野に周知の精製のための他の手段を用いることによって、より高い解像度を提供してもよい。
【００３０】
[0036]ポリヌクレオチドおよびポリペプチド配列は、標準的な１文字または３文字略記を用いて示される。別に示さない限り、ポリペプチド配列は、アミノ末端を左側に、そしてカルボキシ末端を右側に有し、そして一本鎖核酸配列、および二本鎖核酸配列の上部鎖は、５’端を左に、そして３’端を右に有する。特定のポリペプチドまたはポリヌクレオチド配列はまた、参照配列とどのように異なるかを説明することによって記載されうる。
【００３１】
[0037]用語「ペプチド」、「ポリペプチド」および「タンパク質」は、各々、ペプチド結合によって互いに連結された２またはそれより多いアミノ酸残基を含む分子を指す。これらの用語は、例えば天然および人工的タンパク質、タンパク質断片、およびタンパク質配列のポリペプチド類似体（突然変異タンパク質（ｍｕｔｅｉｎ）、変異体、および融合タンパク質など）、ならびに翻訳後、あるいは別の共有的または非共有的修飾タンパク質を含む。ペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質は、単量体性または多量体性であってもよい。
【００３２】
[0038]用語「ポリペプチド断片」は、本明細書において、対応する全長タンパク質に比較した際、アミノ末端および／またはカルボキシ末端に欠失を有するポリペプチドを指す。断片は、例えば、少なくとも長さ５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、５０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、または４００アミノ酸であってもよい。断片はまた、例えば、最大で、長さ１，０００、７５０、５００、２５０、２００、１７５、１５０、１２５、１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１４、１３、１２、１１、または１０アミノ酸であってもよい。断片は、さらに、どちらかまたは両方の端に、１またはそれより多いさらなるアミノ酸、例えば異なる天然存在タンパク質または人工的アミノ酸配列由来のアミノ酸配列を含んでもよい。
【００３３】
[0039]本発明のポリペプチドには、例えば：（１）タンパク質分解に対する感受性を減少させ、（２）酸化に対する感受性を減少させ、（３）タンパク質複合体を形成するための結合アフィニティを改変し、（４）結合アフィニティを改変し、そして（４）他の物理化学特性または機能特性を与えるかまたはこうした特性を修正するように、いずれかの方式で、そしていずれかの理由のために修飾されているポリペプチドが含まれる。類似体には、ポリペプチドの突然変異タンパク質が含まれる。例えば、単数または複数のアミノ酸置換（例えば、保存的アミノ酸置換）を天然存在配列において（例えば、分子間接触を形成するドメイン（単数または複数）外のポリペプチドの部分において）行うことも可能である。「保存的アミノ酸置換」は、親配列の構造特徴を実質的に変化させないものである（例えば置換アミノ酸は、親配列に存在するらせんを中断させるか、あるいは親配列を特徴付けるかまたはその機能に必要な他のタイプの二次構造を破壊する傾向があってはならない）。当該技術分野に認識されるポリペプチド二次構造および三次構造の例が、Ｐｒｏｔｅｉｎｓ，  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ（Ｃｒｅｉｇｈｔｏｎ監修，  Ｗ．Ｈ．  Ｆｒｅｅｍａｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  ニューヨーク（１９８４））；  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（Ｃ．  ＢｒａｎｄｅｎおよびＪ．  Ｔｏｏｚｅ監修，  Ｇａｒｌａｎｄ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，  ニューヨーク州ニューヨーク（１９９１））；およびＴｈｏｒｎｔｏｎら  Ｎａｔｕｒｅ  ３５４：１０５（１９９１）に記載され、これらは各々、本明細書に援用される。
【００３４】
[0040]ポリペプチドの「変異体」は、別のポリペプチド配列に比較して、１またはそれより多いアミノ酸残基がアミノ酸配列内で挿入され、欠失され、そして／または置換された、アミノ酸配列を含む。本発明の変異体には、変異体ＣＨ２またはＣＨ３ドメインを含むものが含まれる。特定の態様において、変異体は、Ｆｃ分子中に存在した際、１またはそれより多いＦｃγＲに対するポリペプチドのアフィニティを増加させる１またはそれより多い突然変異を含む。こうした変異体は、抗体依存性細胞仲介性細胞傷害性の増加を示す。こうしたものを提供する変異体の例は、米国特許第７，３１７，０９１号に記載される。
【００３５】
[0041]他の変異体には、ＣＨ３ドメイン含有ポリペプチドがホモ二量体形成する能力を減少させるものが含まれる。こうしたＦｃ変異体の例が、米国特許第５，７３１，１６８号および第７，１８３，０７６号に記載される。さらなる例が、０８年１月７日出願の共同所有米国仮出願第６１／０１９，５６９号および０８年１２月５日出願の第６１／１２０，３０５号（どちらもその全体が本明細書に援用される）に記載される。
【００３６】
[0042]ポリペプチドの「誘導体」は、例えば別の化学部分、例えばポリエチレングリコール、細胞傷害剤、アルブミン（例えばヒト血清アルブミン）などへのコンジュゲート化、リン酸化、およびグリコシル化を介して、化学的に修飾されているポリペプチド（例えば抗体）である。別に示さない限り、用語「抗体」には、２つの全長重鎖および２つの全長軽鎖を含む抗体に加えて、その誘導体、変異体、断片、および突然変異タンパク質が含まれ、それらの例を以下に記載する。
【００３７】
[0043]用語「ヒト抗体」には、ヒト免疫グロブリン配列に由来する１またはそれより多い可変領域および定常領域を有する抗体すべてが含まれる。１つの態様において、可変ドメインおよび定常ドメインのすべてがヒト免疫グロブリン配列に由来する（完全ヒト抗体）。これらの抗体は、多様な方法で調製可能であり、その例を以下に記載し、これらには、ヒト重鎖および／または軽鎖をコードする遺伝子に由来する抗体を発現するように遺伝子修飾されたマウスの、関心対象の抗原での免疫を通じたものが含まれる。特定の態様において、ヒト抗体の重鎖は、ＣＨ３ドメインにおいて、重鎖が二量体化する能力が減少するように改変される。
【００３８】
[0044]ヒト化抗体は、ヒト被験体に投与された際、非ヒト種抗体に比較すると、免疫応答を誘導する可能性がより低く、そして／またはより重度でない免疫応答を誘導するように、１またはそれより多いアミノ酸置換、欠失、および／または付加によって、非ヒト種に由来する抗体の配列と異なる配列を有する。１つの態様において、非ヒト種抗体の重鎖および／または軽鎖のフレームワークおよび定常ドメイン中の特定のアミノ酸を突然変異させて、ヒト化抗体を産生する。別の態様において、ヒト抗体由来の定常ドメイン（単数または複数）を、非ヒト種の可変ドメイン（単数または複数）に融合させる。ヒト化抗体をどのように作製するかの例を、米国特許第６，０５４，２９７号、第５，８８６，１５２号、および第５，８７７，２９３号に見出すことも可能である。
【００３９】
[0045]用語「キメラ抗体」は、１つの抗体由来の１またはそれより多い領域、および１またはそれより多い他の抗体由来の１またはそれより多い他の領域を含有する抗体を指す。キメラ抗体の１つの例において、重鎖および／または軽鎖の部分は、特定の種由来であるか、または特定の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体と同一であるか、該抗体に相同であるか、または該抗体に由来する一方、鎖（単数または複数）の残りは、別の種由来であるか、または別の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体（単数または複数）と同一であるか、該抗体に相同であるか、または該抗体に由来する。やはり含まれるのは、所望の生物学的活性を示す、こうした抗体の断片である。
【００４０】
[0046]抗体の断片または類似体は、本明細書の解説にしたがって、そして当該技術分野に周知の技術を用いて、一般の当業者によって、容易に調製可能である。断片または類似体の好ましいアミノ末端およびカルボキシ末端は、機能ドメインの境界近傍に存在する。公共のまたは私有の（ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ）配列データベースに、ヌクレオチドおよび／またはアミノ酸配列データを比較することによって、構造ドメインおよび機能ドメインを同定することも可能である。コンピュータ比較法を用いて、既知の構造および／または機能を持つ他のタンパク質に存在する配列モチーフまたは予測されるタンパク質コンホメーションドメインを同定してもよい。既知の三次元構造にフォールディングするタンパク質配列を同定する方法が知られる。例えばＢｏｗｉｅら，  １９９１，  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２５３：１６４を参照されたい。
【００４１】
[0047]「ＣＤＲ移植抗体」は、特定の種またはアイソタイプの抗体由来の１またはそれより多いＣＤＲ、および同じまたは異なる種またはアイソタイプの別の抗体のフレームワークを含む抗体である。
【００４２】
[0048]２つのポリヌクレオチドまたは２つのポリペプチド配列の「同一性パーセント」は、デフォルト・パラメータを用い、ＧＡＰコンピュータ・プログラム（ＧＣＧウィスコンシン・パッケージ、バージョン１０．３（Ａｃｃｅｌｒｙｓ、カリフォルニア州サンディエゴ）の一部）を用いて、配列を比較することによって決定される。
【００４３】
[0049]用語「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」および「核酸」は、本明細書全体を通じて交換可能に用いられ、そしてＤＮＡ分子（例えばｃＤＮＡまたはゲノムＤＮＡ）、ＲＮＡ分子（例えばｍＲＮＡ）、ヌクレオチド類似体（例えばペプチド核酸および非天然存在ヌクレオチド類似体）を用いて生成されるＤＮＡまたはＲＮＡの類似体、およびそれらのハイブリッドを含む。核酸分子は、一本鎖または二本鎖であることも可能である。１つの態様において、本発明の核酸分子は、抗体またはＦｃ融合体、およびその誘導体、突然変異タンパク質、または変異体をコードする、隣接オープンリーディングフレームを含む。
【００４４】
[0050]２つの一本鎖ポリヌクレオチドは、ギャップを導入することなく、そしていずれの配列の５’端または３’端にも、対形成しないヌクレオチドを伴わずに、一方のポリヌクレオチド中のすべてのヌクレオチドが、他方のポリヌクレオチド中の相補的ヌクレオチドと反対であるように、逆平行配向で整列可能であるならば、互いに「相補体」である。ポリヌクレオチドは、中程度にストリンジェントな条件下で、２つのポリヌクレオチドが互いにハイブリダイズ可能であるならば、別のポリヌクレオチドに「相補的」である。したがって、ポリヌクレオチドは、別のポリヌクレオチドの相補体であることなく、該ポリヌクレオチドに相補的であることも可能である。
【００４５】
[0051]「ベクター」は、連結された別の核酸を、細胞内に導入するために使用可能な核酸である。ベクターの１つのタイプは「プラスミド」であり、その内部にさらなる核酸セグメントを連結可能な、直鎖または環状二本鎖ＤＮＡ分子を指す。別のタイプのベクターはウイルスベクター（例えば複製不全レトロウイルス、アデノウイルス、およびアデノ随伴ウイルス）であり、ここで、さらなるＤＮＡセグメントをウイルスゲノム内に導入可能である。特定のベクターは、導入された宿主細胞において、自律的に複製可能である（例えば細菌複製起点を含む細菌ベクターおよびエピソーム哺乳動物ベクター）。宿主細胞内への導入に際して、宿主細胞のゲノム内に他のベクター（例えば非エピソーム哺乳動物ベクター）を組み込んで、そしてそれによって宿主ゲノムと一緒に複製させる。「発現ベクター」は、選択したポリヌクレオチドの発現を指示することも可能なベクターのタイプである。
【００４６】
[0052]ヌクレオチド配列は、制御配列が該ヌクレオチド配列の発現（例えば発現のレベル、時期、または位置）に影響を及ぼすならば、該制御配列に「機能可能であるように連結されて」いる。「制御配列」は、機能可能であるように連結されている核酸の発現（例えば発現のレベル、時期、または位置）に影響を及ぼす核酸である。制御配列は、例えば、制御される核酸に対して直接、あるいは１またはそれより多い他の分子（例えば制御配列および／または核酸に結合するポリペプチド）の作用を通じて、その効果を発揮しうる。制御配列の例には、プロモーター、エンハンサーおよび他の発現調節要素（例えばポリアデニル化シグナル）が含まれる。制御配列のさらなる例は、例えば、Ｇｏｅｄｄｅｌ，  １９９０，  Ｇｅｎｅ  Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ  １８５，  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，  カリフォルニア州サンディエゴ、およびＢａｒｏｎら，  １９９５，  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ．  ２３：３６０５−０６に記載される。
【００４７】
[0053]「宿主細胞」は、核酸、例えば本発明の核酸を発現するために使用可能な細胞である。宿主細胞は、原核生物、例えば大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）であってもよいし、または真核生物、例えば単細胞真核生物（例えば酵母（ｙｅａｓｔ）または他の真菌）、植物細胞（例えばタバコ（ｔｏｂａｃｃｏ）またはトマト（ｔｏｍａｔｏ）植物細胞）、動物細胞（例えばヒト細胞、サル細胞、ハムスター細胞、ラット細胞、マウス細胞、または昆虫細胞）またはハイブリドーマであってもよい。例示的な宿主細胞には、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞株、またはＤＨＦＲが欠損しているＣＨＯ株ＤＸＢ−１１（Ｕｒｌａｕｂら，  １９８０，  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  ７７：４２１６−２０を参照されたい）、血清不含培地中で増殖するＣＨＯ細胞株（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら，  １９９８，  Ｃｙｔｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ２８：３１を参照されたい）、ＤＸＢ−１１  ＣＨＯ細胞の誘導体であるＣＳ−９細胞、およびＡＭ−１／Ｄ細胞（米国特許第６，２１０，９２４号に記載される）を含むその誘導体が含まれる。他のＣＨＯ細胞株には、ＣＨＯ−Ｋ１（ＡＴＣＣ＃ＣＣＬ−６１）、ＥＭ９（ＡＴＣＣ＃ＣＲＬ−１８６１）、およびＵＶ２０（ＡＴＣＣ＃ＣＲＬ−１８６２）が含まれる。他の宿主細胞の例には、サル腎臓細胞のＣＯＳ−７株（ＡＴＣＣ  ＣＲＬ  １６５１）（Ｇｌｕｚｍａｎら，  １９８１，  Ｃｅｌｌ  ２３：１７５を参照されたい）、Ｌ細胞、Ｃ１２７細胞、３Ｔ３細胞（ＡＴＣＣ  ＣＣＬ  １６３）、ＨｅＬａ細胞、ＢＨＫ（ＡＴＣＣ  ＣＲＬ  １０）細胞株、アフリカミドリザル（Ａｆｒｉｃａｎ  ｇｒｅｅｎ  ｍｏｎｋｅｙ）腎臓細胞株ＣＶ１（ＡＴＣＣ  ＣＣＬ  ７０）由来のＣＶ１／ＥＢＮＡ細胞株（ＭｃＭａｈａｎら，  １９９１，  ＥＭＢＯ  Ｊ．  １０：２８２１を参照されたい）、ヒト胚性腎細胞、例えば２９３、２９３  ＥＢＮＡまたはＭＳＲ  ２９３、ヒト上皮Ａ４３１細胞、ヒトＣｏｌｏ２０５細胞、他の形質転換霊長類細胞株、正常二倍体細胞、初代組織のｉｎ  ｖｉｔｒｏ培養由来の細胞株、初代外植片、ＨＬ−６０、Ｕ９３７、ＨａＫまたはＪｕｒｋａｔ細胞が含まれる。典型的には、宿主細胞は、その後、宿主細胞で発現可能なポリペプチドをコードする核酸で形質転換またはトランスフェクションされることが可能な培養細胞である。
【００４８】
[0054]句「組換え宿主細胞」を用いて、発現しようとする核酸で形質転換されているかまたはトランスフェクションされている宿主細胞を示すことも可能である。宿主細胞はまた、核酸を含むが、機能可能であるように核酸と連結されるように制御配列が宿主細胞内に導入されない限り、所望のレベルで該核酸を発現しない細胞であってもよい。用語、宿主細胞は、特定の対象の細胞だけでなく、こうした細胞の子孫または潜在的な子孫も指すことが理解される。例えば、突然変異または環境的影響によって、続く世代で特定の修飾が起こりうるため、こうした子孫は、実際、親細胞と同一でない可能性もあるが、なお、本明細書において、この用語の範囲内に含まれる。
【００４９】
薬学的組成物
[0055]本発明のポリペプチドは、薬学的組成物内に配合するのに特に有用である。こうした組成物は、生理学的に許容されうるキャリアー、賦形剤または希釈剤などの１またはそれより多いさらなる構成要素を含む。場合によって、組成物は、例えば以下に記載するような、１またはそれより多い生理学的活性剤をさらに含む。多様な特定の態様において、組成物は、１またはそれより多い本発明の単量体抗体および／またはＦｃ融合タンパク質に加えて、１、２、３、４、５、または６の生理学的活性剤を含む。
【００５０】
[0056]１つの態様において、薬学的組成物は、本発明の単量体抗体および／またはＦｃ融合タンパク質を、緩衝剤、アスコルビン酸などの酸化防止剤、低分子量ポリペプチド（１０アミノ酸未満を有するものなど）、タンパク質、アミノ酸、グルコース、スクロースまたはデキストリンなどの炭水化物、ＥＤＴＡなどのキレート剤、グルタチオン、安定化剤、ならびに賦形剤からなる群より選択される１またはそれより多い物質とともに、含む。中性緩衝生理食塩水または同種血清アルブミンと混合された生理食塩水が、適切な希釈剤の例である。適切な産業標準にしたがって、ベンジルアルコールなどの保存剤もまた添加してもよい。組成物は、適切な賦形剤溶液（例えばスクロース）を希釈剤として用いた凍結乾燥物として配合されてもよい。適切な構成要素は、使用する投薬量および濃度で、レシピエントに非毒性である。薬学的配合物において使用可能な構成要素のさらなる例が、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，  第１６版（１９８０）および第２０版（２０００），  Ｍａｃｋ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  ペンシルバニア州イーストンに提示される。
【００５１】
[0057]開業医に使用されるためのキットには、本明細書に論じる任意の状態を治療する際に使用するための、１またはそれより多い本発明の単量体抗体および／またはＦｃ融合タンパク質、ならびにラベルまたは他の使用説明書が含まれる。１つの態様において、キットには、１またはそれより多い単量体抗体および／またはＦｃ融合タンパク質の無菌調製物が含まれ、該調製物は、上に開示するような組成物の形であってもよく、そして１またはそれより多いバイアル中にあってもよい。
【００５２】
[0058]投薬量および投与頻度は、投与経路、使用する特定の単量体抗体および／またはＦｃ融合タンパク質、治療しようとする疾患の性質および重症度、状態が急性または慢性であるか、ならびに被験体のサイズおよび全身状態などの要因に応じて、多様でありうる。関連技術において知られる方法によって、例えば用量の段階的増大研究を伴いうる臨床試験において、適切な投薬量を決定してもよい。
【００５３】
[0059]本発明の単量体抗体および／またはＦｃ融合タンパク質を、例えば１回または１回より多く、例えばある期間に渡って定期的な間隔で、投与してもよい。特定の態様において、単量体抗体および／またはＦｃ融合タンパク質を、少なくとも１ヶ月に１回またはそれより多く、例えば１ヶ月、２ヶ月、または３ヶ月、あるいはさらに無期限に渡って、投与する。慢性状態を治療するためには、一般的に、長期治療が最も有効である。しかし、急性状態を治療するため、より短い期間、例えば１〜６週間の投与で十分である可能性もある。一般的に、患者が、選択した単数または複数の指標に関して、ベースラインを超えた、医学的に適切な度合いの改善を示すまで、単量体抗体および／またはＦｃ融合タンパク質を投与する。
【００５４】
[0060]関連分野で理解されるように、本発明の単量体抗体および／またはＦｃ融合タンパク質を含む薬学的組成物を、適応症に適した方式で、被験体に投与する。限定されるわけではないが、非経口、局所、または吸入によるものを含む、任意の適切な技術によって、薬学的組成物を投与してもよい。注射する場合、薬学的組成物を、例えば、動脈内、静脈内、筋内、病巣内、腹腔内または皮下経路を介して、ボーラス注射によって、あるいは連続注入によって、投与してもよい。局在化投与、例えば疾患部位または傷害部位での投与が意図され、経皮送達および移植物からの持続放出も同様である。吸入による送達には、例えば、鼻または経口吸入、ネブライザーの使用、エアロゾル型での単量体抗体および／またはＦｃ融合タンパク質の吸入等が含まれる。
【実施例】
【００５５】
実施例１
[0061]距離限界基準を用いて、ＣＨ３−−−ＣＨ３ドメイン相互作用に関与する残基を同定した。ＣＨ３ドメイン接合部分に位置する２４の残基があった（表１）。入手可能な既知のＦｃ抗体結晶構造を用いて、側鎖構造保存に関して、これらの２４残基を調べた（図３）。この分析によって、疎水性残基のいくつかに関して、高い構造保存が明らかになった。計算的方法（ＰｏｋａｌａおよびＨａｎｄｅｌ  ２００５）を用いて、２４の接合部分位およびＬ３９８（接合部分残基Ｋ３９２と接触する残基）を、アラニンで、一度に一残基ずつ突然変異させることによって、つのＣＨ３ドメイン間の会合自由エネルギーもまた計算した。計算および構造保存分析によって、２４残基のうち６残基が、ＣＨ３ドメイン二量体形成に大きく寄与することが明らかになった。これらの６位を分析して、置換の影響を決定した。
【００５６】
表１：第一の鎖（Ａ）中のＣＨ３ドメイン接合部分残基および第二の鎖（Ｂ）中の側鎖接触残基のリストａ
【００５７】
【表１−１】
2013511281.tif 000005
【００５８】
【表１−２】
2013511281.tif 000006
【００５９】
ａＣＨ３−ＣＨ３ドメイン相互作用に２倍対称性が存在するため、各対の相互作用は、構造中、２回示される（例えば、Ｓｅｒ  Ａ  ３６４−Ｌｅｕ  Ｂ  ３６８’およびＬｅｕ  Ａ  ４３９−Ｓｅｒ  Ｂ  ３６４’）。しかし、Ｌｅｕ  Ａ  ３５１−Ｐｒｏ  Ｂ  ３５２’、Ｌｅｕ  Ａ  ３５１−Ｐｒｏ  Ｂ  ３５３’、Ｌｙｓ  Ａ  ３９２−Ｌｅｕ  Ｂ  ３９８’、Ｖａｌ  Ａ  ３９７−Ｔｈｒ  Ｂ  ３９３’、およびＴｙｒ  Ａ  ４０７−Ｓｅｒ  Ｂ  ４０８’対は、側鎖−主鎖接触を伴うため、これらは１回しか示されない。
【００６０】
[0062]６位各々でのスレオニン置換に対応するＦｃ突然変異タンパク質を生成した（表２）。さらに、Ｆ４０５Ｔ  Ｙ４０７ＲおよびＹ４０７Ｒ  Ｆｃ突然変異体もまた生成した。完全単量体Ｆｃ形成の可能性を増進させるため、ＣＨ３／ＣＨ３弱体化Ｆｃ変異体の背景で、６つの位で突然変異を生成し、ここで、リジン３９２およびリジン４０９をアスパラギン酸に突然変異させる（Ｋ３９２Ｄ  Ｋ４０９Ｄ  Ｆｃ）。
【００６１】
表２
【００６２】
【表２−１】
2013511281.tif 000007
【００６３】
【表２−２】
2013511281.tif 000008
【００６４】
ＮＤ；未決定。
[0063]Ｍｕｌｔｉ−ＱｕｉｋＣｈａｎｇｅ部位特異的突然変異誘発（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）を用いて、ヒトＩｇＧ１  Ｆｃ  Ｋ３９２Ｄ  Ｋ４０９Ｄ中、表２（＃２〜＃９）に列挙する突然変異を生成した。用いたオリゴプライマーは以下の通りである：
【００６５】
【化２】
2013511281.tif 000009
【００６６】
[0064]予期される突然変異をＤＮＡ配列決定によって確認した。ｐＴＴ５一過性哺乳動物発現ベクターを用いて、親（ｈｕ  ＩｇＧ１  Ｆｃ  Ｋ４０９Ｄ  Ｋ３９２Ｄ）および突然変異体Ｆｃタンパク質を２９３Ｅ細胞中で発現させた。標準的プロテインＡクロマトグラフィー（５ｍｌカラム、Ｐｉｅｒｃｅ）を用いて、Ｆｃタンパク質を精製した。ＴＯＳＯ４６ｍｍ  ＳＷ３０００カラム（ＴＯＳＯ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ  ＬＬＣ、ＰＡ）を用いて、Ｆｃタンパク質均一性分析（ＳＥＣ）を行った。２８０ｎｍの吸収を測定し、そして１ｍｇ／ｍｌ＝１．７４  ＯＤ２８０を用いて計算することによって、タンパク質濃度を決定した。
【００６７】
[0065]各試料の場合において、５μｇのタンパク質を非還元ＳＤＳまたは還元ＳＤＳ試料緩衝液（Ｉｎｖｉｔｒｏｔｅｎ）で処理し、４〜２０％  ＴＧゲル（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）上で泳動し、そしてＧｅｌ−ｃｏｄｅ試薬（Ｐｉｅｒｃｅ）を用いて染色した。
【００６８】
[0066]ＢＩＡｃｏｒｅ３０００装置を用いた、Ｆｃ突然変異体＃１（Ｆｃ  Ｋ３９２Ｄ−Ｋ４０９Ｄ、二量体）、＃２（Ｆｃ  Ｋ３９２Ｄ−Ｋ４０９Ｄ−Ｙ３４９Ｔ、単量体ＳＥＣプロファイル）および＃６（Ｆｃ  Ｋ３９２Ｄ−Ｋ４０９Ｄ−Ｙ３４９Ｔ、単量体ＳＥＣプロファイル）へのヒトおよびマウスＦｃＲｎ結合のＢＩＡｃｏｒｅ分析。ＣＨＯ細胞で産生したｈｕＦｃを、ＣＭ５チップ上のフォローセル（ｆｏｌｌｏｗ  ｃｅｌｌ）２（Ｆｃ２）上に固定した。Ｆｃ１をバックグラウンド対照として用いた。２ｎＭヒトＦｃＲｎを１、１０、１００ｎＭの示したＦｃ変異体と１時間インキュベーションした後、ＣＨＯ  ｈｕＦｃ表面に注入した。固定されたＣＨＯ  ｈｕＦｃへのＦｃＲｎの結合減少は、溶液中のＦｃ変異体にＦｃＲｎが結合している指標となる。２ｎＭマウスＦｃＲｎを０．１、１、１０ｎＭのＦｃ変異体と１時間インキュベーションした後、ＣＨＯ  ｈｕＦｃ表面に注入した。
【００６９】
[0067]突然変異体Ｆｃに関するタンパク質濃度は、それぞれ、０．４および０．６ｍｇ／ｍｌであった。Ｂｅｃｋｍａｎｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  ＰｒｏｔｅｏｍｅＬａｂ  ＸＬ−１装置によって、ＰＢＳ中の試料を分析した。５０，０００ｒｐｍで沈降速度実験を行い、水晶ウインドウを含む二重セクター中心セル・アセンブリー中、２８０ｎｍの吸光度によって追跡した。間に遅延を含まず、２０℃でスキャンを収集した。ＳＥＤＦＩＴ、バージョン９．４を用いて、ＡＵＣ−ＳＶデータを分析した。ＡＵＣ−ＳＶ分析において、非線形最小二乗適合中、摩擦比（ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌ  ｒａｔｉｏｎ）、時間不変ノイズ（ｔｉｍｅ  ｉｎｖａｒｉａｎｔ  ｎｏｉｓｅ）、およびメニスカス値（ｍｅｎｉｓｃｕｓ  ｖａｌｕｅ）が浮遊する（ｆｌｏａｔ）ことを可能にした。
【００７０】
実施例２
本実施例は、正常マウスにおける多様な分子量の単量体Ｆｃ構築物のＰＫパラメータを示す。単量体Ｆｃは、Ｋ３９２Ｄ−Ｋ４０９Ｄ−Ｙ３４９Ｔ突然変異を含んだ。単量体Ｆｃ  Ｎ２９７Ａは、グリコシル化部位を除去するため、Ｎ２９７にさらなる突然変異を有する単量体Ｆｃを含んだ。半ＩｇＧは、単量体Ｆｃに融合したＦａｂを含んだ。Ｆａｂ  ＦｎＦｎは、フィブロネクチン二量体に融合したＦａｂを含んだ。Ｆａｂ  Ｈｉｓは、ヒスチジンタグに融合したＦａｂであった。ｈｕＦｃ  ＷＴデルタＨは、ヒンジ領域を除いたＷＴ  Ｆｃ二量体を含んだ。５４匹のＳＣＩＤマウスを以下の処置群に割り当てた。すべてのマウスには、１０ｍｇ／ｋｇ  ＩＶを投与し、そして０．２５、２、４、８、２０および３２時間で血清を収集した。
【００７１】
表３
【００７２】
【表３】
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【００７３】
分析法のまとめ：
単量体Ｆｃ構築物の定量化のため、マイクロタイタープレート（Ｍａｘｉｓｏｒｐ、Ｎｕｎｃ）を、１、２および６群に関しては、ヤギ抗ヒトＩｇＧ  Ｆｃγ特異的（Ｊａｃｋｓｏｎ  カタログ＃１０９−００５−０９８）で、または３、４および５群に関しては、ヤギ抗ヒトＩｇＧ  Ｆ（ａｂ’）２特異的（Ｊａｃｋｓｏｎカタログ＃１０９−００５−０９７）のいずれかでコーティングした。ＰＢＳＴ中の１０％ＮＦＤＭ（脱脂粉乳）でブロッキングした後、前処理後、標準、品質管理試料（ＱＣ）、および試験試料をＮＦＤＭ／ＰＢＳＴ中、５０の希釈係数でインキュベーションした。ＰＢＳＴ緩衝液で洗浄することによって、未結合構築物を除去した。次に、１、２および６群において、西洋ワサビペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ヒトＩｇＧ  Ｆｃγ特異的（Ｊａｋｓｏｎカタログ＃１０９−０３５−０９８）を添加して、捕捉されたＦｃ構築物を検出する一方、３、４および５群において、ヤギ抗ヒトＩｇＧ  Ｆ（ａｂ’）２特異的（Ｊａｃｋｓｏｎカタログ＃１０９−０３６−０９７）を用いて、捕捉されたＦ（ａｂ’）２構築物を検出した。最終洗浄工程後、ＴＭＢ基質溶液（１：１テトラメチルベンジジンおよびペルオキシド、Ｋｉｒｋｅｇａａｒｄ  ＆  Ｐｅｒｒｙ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）を添加して、そしてリン酸で反応停止した。光学密度（ＯＤ）を４５０〜６５０ｎｍの波長で決定した。４パラメータ・ロジスティックモデルにしたがって回帰した、同時に分析される標準曲線に対して、ワトソン・ソフトウェアが仲介する比較を通じて、ＱＣおよび未知の標本に関して、ＯＤ値の濃度への変換を達成した。
【００７４】
表４−−血清標本に関するデータ
【００７５】
【表４】
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【００７６】
表５
【００７７】
【表５】
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【００７８】
本実施例は、正常マウスＰＫパラメータ、すなわちＦｃＲｎ相互作用の度合い、〜６０ｋＤａの腎臓クリアランス閾値より高いまたは低い多様な分子量の単量体Ｆｃ構築物の度合いを示す。二量体ＣＨ２−ＣＨ３ドメインからなるｈｕＦｃ  ＷＴデルタＨ構築物は、クリアランス閾値より低い分子量であるにもかかわらず、すべての他の構築物に比較して、最大の曝露／ＡＵＣを示した。Ｆａｂ  Ｆｃ単量体からなる半ＩｇＧ分子は、二量体Ｆｃの曝露の３５％を示したが、Ｆａｂ−フィブロネクチン二量体からなる、サイズが一致したＦａｂ  Ｆｃ二量体に比較して、３．５倍高いＡＵＣを有し、この結果は、半減期、そして最終的には曝露を増加させる際のＦｃの役割を立証した。Ｆａｂ単独および単量体Ｆｃ構築物、Ｎ連結付加部位の除去のため、グリコシル化を欠くＷＴまたはＮ２９７Ａ変異体いずれかは、すべて、迅速なクリアランスおよびｈｕＦＣ  ＷＴデルタＨ構築物よりも１７〜３８倍低い最小ＡＵＣ値を示した。
【００７９】
参考文献
【００８０】
【化３−１】
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【００８１】
【化３−２】
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【図１】
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【図３】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図２】
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【図４】
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【国際調査報告】
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