(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、FGF19又はFGF19代替物とFGF19バリアントとが共投与された該試験対象において癌性状態の徴候が観察されるかどうかを決定することを含み、該試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分なものであり、かつ、該徴候の非存在が、該試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す、前記方法。
【請求項２】
代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、FGF19又はFGF19代替物とFGF19バリアントとが共投与された該試験対象において癌性状態の徴候が増強されるかどうかを決定することを含み、該試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分なものであり、かつ、該癌性状態の徴候の増強の非存在が、該試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す、前記方法。
【請求項３】
代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、FGF19又はFGF19代替物とFGF19バリアントとが共投与された該試験対象において癌性状態の徴候が低減されるかどうかを決定することを含み、該試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分なものであり、かつ、該癌性状態の徴候の低減が、該試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す、前記方法。
【請求項４】
前記FGF19バリアントが、配列番号：1に示したアミノ酸配列を含む又はこれからなる、請求項１〜３のいずれか一項記載の方法。
【請求項５】
前記FGF19バリアントが、配列番号：5から29のうちのいずれか1つに示したアミノ酸配列を含む又はこれからなる、請求項１〜３のいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
前記FGF19バリアントが、前記アミノ酸配列の部分配列又は断片を含む又はこれからなる、請求項４又は５記載の方法。
【請求項７】
前記癌性状態の徴候が腫瘍である、請求項１〜６のいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
任意に、前記腫瘍が結腸腫瘍又は肝腫瘍である、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記癌性状態の徴候の低減が、腫瘍数、腫瘍サイズ、又は腫瘍重量の低下によって決定される、請求項３〜６のいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
前記試験対象が、動物である、請求項１〜９のいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
前記試験対象が、マウスである、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記マウスが、db/dbマウスである、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記試験対象が、試料集団における成熟FGF19のレベルと比較して、上昇したレベルの成熟FGF19を有する、請求項１〜９のいずれか一項記載の方法。
【請求項１４】
前記試験対象がFGF19を過剰発現する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記FGF19バリアントポリペプチドが、高血糖状態、インスリン抵抗性、高インスリン血症、耐糖能障害、及びメタボリックシンドロームからなる群から選択される少なくとも1つの状態を改善する、請求項１〜１４のいずれか一項記載の方法。
【請求項１６】
前記高血糖状態が糖尿病を含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記FGF19バリアントポリペプチドが、肥満又は望ましくない体重を改善する、請求項１〜１４のいずれか一項記載の方法。
【請求項１８】
前記FGF19又はFGF19代替物及びFGF19バリアントの少なくとも1つが標識されている、請求項１〜１７のいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
前記標識がFLAG-タグを含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記FGF19が、前記FGF19バリアントと共投与される、請求項１〜１９のいずれか一項記載の方法。
【請求項２１】
前記決定ステップが、前記共投与の20週後よりも後に実施される、請求項１〜２０のいずれか一項記載の方法。
【請求項２２】
前記決定ステップが、前記共投与の9か月後よりも後に実施される、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記決定ステップが、前記共投与の12か月後よりも後に実施される、請求項２２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
(関連出願の相互参照)
本願は、それぞれその内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる、2013年10月28日に出願された米国特許仮出願第61/896,473号;2013年12月31日に出願された米国特許仮出願第61/922,586号;及び2014年10月22日に出願された米国特許仮出願第62/067,273号の利益を主張する。
(分野)
本発明は、特に、グルコース降下活性を有する線維芽細胞増殖因子のポリペプチドバリアントが、好都合な腫瘍学関連プロフィールも呈するかどうかを決定するのに有用なモデル、及び、前述のものを含む方法及び使用に関する。提供されるのはまた、対象におけるFGF19の発癌活性を弱める方法、及び、ある種の実施態様では、疾患、障害、又は状態、例えば、FGF19依存性の疾患、障害、若しくは状態、又はこれらの症状などを予防又は治療する方法である。
【背景技術】
【０００２】
(背景)
糖尿病は、食後に放出するためのインスリンを製造及び貯蔵する膵β細胞、すなわち内分泌細胞からの、インスリン産生の欠如(1型)、又はインスリン抵抗性若しくは不十分なインスリン産生(2型)によって引き起こされる消耗性の代謝疾患である。高い血糖レベルは、膵β細胞によるインスリンの分泌を刺激する。次に、インスリンは、グリコーゲン及びトリグリセリドの貯蔵に、また、タンパク質の合成につながる、グルコースの筋肉及び脂肪細胞への流入を刺激する。様々な細胞型上でのインスリン受容体の活性化は、グルコース取り込み及び利用を増大させることによって、また、肝臓でのグルコース産生を低下させることによって、循環グルコースレベルを低下させる。この調節ネットワーク内での混乱は、糖尿病及び関連する病的状態をもたらす可能性がある。
【０００３】
グルコース代謝障害を患う個人は、多くの関連障害と共に、高血糖、高インスリン血症、及び/又は耐糖能障害を患う可能性がある。例えば、インスリン抵抗性、すなわち、異常なレベルのグルコース及び/又はインスリンをしばしば伴う障害は、正常な血中インスリンレベルに応答する能力を喪失している肝臓、脂肪、及び筋肉細胞を特徴とする。こうしたグルコース代謝障害は、世界中の多くの、及びますます多くの人々に悪影響を与える。
【０００４】
最も一般的には、限られたエネルギー消費及び/又は運動不足に伴う過剰な食物摂取によって引き起こされる肥満は、しばしば、様々なグルコース代謝障害を伴う。肥満は、個人が、糖尿病、高血圧、アテローム性動脈硬化症、冠動脈疾患、痛風、リウマチ、及び関節炎などの様々な疾患を発症する可能性を増大させる。さらに、死亡リスクは、肥満と直接的に相関しており、例えば、40を超える肥満度指数は、平均余命の10年を超える低下をもたらす。
【０００５】
ある種の薬理学的治療様式は、程度の差はあるが、グルコース恒常性活性と抗肥満活性の両方を実証している。残念ながら、こうした様式は、頻繁に重大な、しばしば衰弱性の有害作用を伴う。
【０００６】
糖尿病、肥満、及び関連する代謝性及び非代謝性障害の有病率及び重症度を考慮すると、現在の治療選択肢の欠点と共に、代替の治療様式が必要とされる。
【発明の概要】
【０００７】
(概要)
糖尿病のための、非薬理学的な代替治療として、肥満外科手術が提案されている。手術後の消化管ホルモン分泌の変化が、糖尿病状態の回復の原因であるであることが仮定されている。ヒトにおける線維芽細胞増殖因子19(FGF19)の血清レベルは、胃バイパス手術後に上昇する。FGF19は、遠位小腸において、高度に発現され、FGF19のトランスジェニック過剰発現は、グルコース恒常性を改善する(Tomlinson,E.の文献(2002年)Endocrinology 143(5):1741〜47)。FGF19の発現及び分泌の増強は、手術後に観察される糖尿病の寛解を、少なくともある程度説明できるかもしれない。
【０００８】
FGF19に起因する望ましい代謝効果(例えば、血糖降下)にもかかわらず、(例えば、FGF19発現の増強又は外因性FGF19の投与を通じて)FGF19レベルを増大させる治療は、肝細胞癌(HCC)の誘発を伴う。したがって、HCC様の癌性状態を誘発せずにFGF19の好都合な特性を有する薬剤を特定するための、継続中の取り組みが存在する。本開示は、候補薬剤が、こうした特質を有するかどうか、また、対象が、こうした治療の実行可能な候補であるかどうかの正確かつ効率的な決定を助けるための動物モデル及び関連方法に、ある程度基づいている。
【０００９】
さらなる実施態様では、対象の治療の使用又は方法は、グルコースレベルの低下、インスリン感受性の増大、インスリン抵抗性の低下、グルカゴンの減少、耐糖能又はグルコース代謝若しくは恒常性の改善、膵臓機能の改善、又はトリグリセリド、コレステロール、中間密度リポタンパク質(IDL)、低密度リポタンパク質(LDL)、若しくは超低密度リポタンパク質(VLDL)レベルの低下、又は血圧の低下、血管の内膜肥厚の低下、又は体重若しくは体重増加の低下を目的とする又はもたらす。
【００１０】
一実施態様では、本開示は、代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、a)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを、代謝障害を患う前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、b)前記試験対象において、癌性状態の徴候が観察されるかどうかを決定する(ここでは、癌性状態の徴候の非存在が、前記試験対象が、FGF19バリアントでの治療のための候補であることを示す)こととを含む前記方法を意図する。
【００１１】
本明細書で使用する場合、用語「FGF19代替物」には、FGF19と同じ又はそれに匹敵する効果(ここでは、効果は一般に、癌関連(例えば、腫瘍形成又は癌性状態の他のいずれかの徴候の誘発)である)を発揮する能力がある、あらゆる分子(例えばポリペプチド)が含まれるものとする。FGF19代替物は、しばしば、本明細書に記載したアミノ酸配列のうちの1つの、約150アミノ酸から約160アミノ酸、約160アミノ酸から約170アミノ酸、約170アミノ酸から約180アミノ酸、約180アミノ酸から約190アミノ酸、又は約194アミノ酸又はそれ以上のアミノ酸の連続的配列との、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約93%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%のアミノ酸配列同一性を有する活性な断片を含む、FGF19のバリアントである。
【００１２】
本開示では、語句「癌性状態の徴候」とは、概して、癌性の疾患、障害、又は状態が形成されている、形成されつつある、又は形成される可能性があるあらゆる徴候をいう。大抵の癌は、徴候又は症状の出現を理由に、又はスクリーニングを介して、初期に認識される。確定診断は、一般に、他の手段の中で、組織試料の病理検査、血液検査、X線、CTスキャン、及び内視鏡検査の1以上を必要とする。癌性状態とは、癌腫、肉腫、リンパ腫及び白血病、及び芽細胞腫を含めた、あらゆる型又は分類の癌をいう。
【００１３】
癌の症状は、通常、癌が形成されつつある体の部分に対する癌の影響(例えば、胸部の異常なしこり、又は皮膚上のほくろの変化)によって引き起こされるが、癌性の疾患、障害、及び/又は状態は、体重減少又は疲労などの、より全身的な症状を引き起こす可能性がある。本明細書に記載する方法及びモデルでは、癌性の状態(又は障害又は疾患)の徴候は、しばしば、腫瘍(例えば、結腸腫瘍又は肝腫瘍)である。腫瘍数、腫瘍サイズ、又は腫瘍重量の低下の観察及び測定は、しばしば、治療様式が陽性の効果を有していることを示す。
【００１４】
特定の実施態様では、癌性状態の徴候は、肝細胞癌(HCC、悪性肝細胞腫とも言われる)、すなわち最も一般的なタイプの肝臓癌と関連している。HCCは、黄疸、腹水による腹部膨満、血液凝固異常によるあざのできやすさ、食欲不振、体重減少、腹痛、悪心、嘔吐、又は疲労を呈する可能性がある。HCCについては、この後、さらに論じる。
【００１５】
別の実施態様では、本開示は、代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、(a)癌性状態の徴候を有する試験対象であって、代謝障害を患う前記試験対象を提供することと、(b)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、(c)前記試験対象において癌性状態の徴候が増強されるかどうかを決定する(ここでは、癌性状態の徴候の増強の非存在が、前記試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す)こととを含む前記方法を意図する。
【００１６】
さらなる実施態様では、本開示は、代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、a)癌性状態の徴候を有する試験対象であって、代謝障害を患う前記試験対象を提供することと、b)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、c)前記試験対象において癌性状態の徴候が低減されるかどうかを決定する(ここでは、癌性状態の徴候の低減が、前記試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す)こととを含む前記方法を意図する。
【００１７】
本開示はまた、FGF19バリアントが、代謝障害を患う試験対象を治療するための候補であるかどうかを決定するための方法であって、FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを、代謝障害を患う前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、前記試験対象において、癌性状態の徴候が観察されるかどうかを決定する(ここでは、癌性状態の徴候の非存在が、FGF19バリアントが、前記試験対象の治療のための候補であることを示す)こととを含む前記方法を意図する。
【００１８】
本明細書で意図される他の実施態様は、FGF19バリアントが、代謝障害を患う試験対象を治療するための候補であるかどうかを決定するための方法であって、代謝障害を患う試験対象であって、癌性状態の徴候を有する試験対象を提供することと、FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を増悪させるのに十分である)ことと、前記試験対象において、癌性状態の徴候が増強されるかどうかを決定することとを含む(ここでは、癌性状態の徴候の増悪の非存在が、FGF19バリアントが、前記試験対象の治療のための候補であることを示す)前記方法に関心が持たれる。特定の実施態様では、癌性状態の1以上の徴候は、試験対象において低減される。
【００１９】
一層さらなる実施態様では、本開示は、代謝障害を患う対象を治療する(又は、ある種の状況では予防する)方法であって、代謝障害を患う対象を提供する(ここでは、該対象は、FGF19誘発性癌性状態の徴候を呈する)ことと、候補FGF19バリアントポリペプチドのプールから本明細書に記載した通りに特定された治療有効量のFGF19バリアントを、該対象に投与することとを含む(ここでは、該対象における代謝障害の改善が存在する)前記方法を意図する。
【００２０】
先に言及した通り、本開示はまた、種々のモデルを意図する。一実施態様は、FGF19バリアントが、代謝障害を患う対象における癌性の疾患、障害、又は状態を予防するための候補であるかどうかを決定するためのモデルであって、(i)有効量のFGF19又はFGF19代替物の投与の前に癌性状態の徴候を呈しない、かつ(ii)FGF19又はFGF19代替物の投与の後に癌性状態の徴候を呈する対象を含み、ここでは、癌性状態の徴候は、配列番号:1に示したアミノ酸配列を含む有効量のポリペプチドの投与時に改善する、前記モデルを対象とする。ある種の実施態様では、該ポリペプチドは、配列番号:1に示したアミノ酸配列からなる。
【００２１】
本開示はまた、FGF19バリアントが、代謝障害を患う対象における癌性の疾患、障害、又は状態を治療するための候補であるかどうかを決定するためのモデルであって、FGF19又はFGF19代替物の投与に由来する癌の少なくとも1つの徴候を有する対象を含み、ここでは、癌の徴候は、配列番号:1に示したアミノ酸配列を含む有効量のポリペプチドの投与時に改善する、前記モデルを意図する。ある種の実施態様では、該ポリペプチドは、配列番号:1に示したアミノ酸配列からなる。
【００２２】
限定はされないが、ある種の実施態様では、FGF19バリアントは、本開示の方法及びモデルにおけるM70(配列番号:1)である。FGF19バリアントは、候補FGF19バリアントポリペプチドのプールから特定することができる。ここでは、特定されるFGF19バリアントは、少なくとも1つの状態、例えば、高血糖状態(例えば糖尿病)、インスリン抵抗性、高インスリン血症、耐糖能障害、メタボリックシンドローム、肥満、又は望ましくない体重を改善する。代謝性の障害、疾患、状態の追加の例は、以下に記載する。
【００２３】
本明細書に記載する方法及びモデルのある種の実施態様では、対象(例えば試験対象)は、動物(例えば、げっ歯類又はサル)、例えばマウス(例えば、db/dbマウス)である。用語が使用される文脈に応じて、対象は、ヒトでもあり得る。いくつかの実施態様では、対象は、試料集団(ここでは、試料集団は、基準、参照などとして有用な、任意のグループのメンバーであり得る)における成熟FGF19のレベルと比較して、成熟FGF19のレベルが増大されている。いくつかの実施態様では、成熟FGF19のレベルの増大は、過剰発現が原因である。
【００２４】
いくつかの実施態様では、FGF19、FGF19代替物、及び/又はFGF19バリアントは、例えば検出、精製などを容易にするために、標識される。ある種の実施態様では、FGF19、FGF19代替物、及び/又はFGF19バリアントは、共有結合を通して標識される。当業者は、様々な種類の標識及びその使用について熟知している。標識は、ポリペプチドのN-終端及び/又はC-終端で最も頻繁に行われるが、ポリペプチド内に存在することも可能である。本開示は、インビボ、インビトロなどで実施することができる、任意の直接的及び間接的標識技術の使用を意図する。
【００２５】
本開示の方法及びモデルでは、癌性の状態、障害、又は疾患の徴候を決定することと関連するステップを、その癌性の状態、障害、又は疾患、それ自体の顕在化を可能にし、したがって検出できる、どの時点でも実施することができる。例として、前述の共投与ステップの、3か月よりも後、20週よりも後、6か月よりも後、9か月よりも後、又は12か月よりも後に、決定を行うことができる。特定の実施態様では、FGF19は、FGF19バリアントと共投与される。
【００２６】
本開示はまた、FGF19の発癌活性を弱める方法を意図する。ある種の実施態様では、本明細書で提供されるのは、対象におけるFGF19の発癌活性を弱める方法であって、該対象に治療有効量のFGF19バリアントを投与し、それによって、該対象におけるFGF19の発癌活性を弱めることを含む前記方法である。ある種の実施態様では、対象は、代謝障害及び/又は癌性状態の徴候を有する。
【００２７】
本開示は、対象におけるFGF19依存性の疾患、障害、若しくは状態、又はこれらの症状を予防又は治療する方法であって、治療有効量のFGF19バリアントを該対象に投与することを含み、ここでは、該対象における該疾患、障害、又はその状態が、予防又は治療される、前記方法をさらに意図する。ある種の実施態様では、対象における疾患、障害、若しくは状態、又はこれらの症状の改善が存在する。ある種の実施態様では、対象は、代謝障害、及び/又は癌性状態の徴候を有する。具体的実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、癌又は腫瘍である。いくつかの実施態様では、癌又は腫瘍は、肝臓癌又は腫瘍である。ある種の実施態様では、癌又は腫瘍は、結腸癌又は腫瘍である。他の実施態様では、癌又は腫瘍は、前立腺癌又は腫瘍である。さらに他の実施態様では、癌又は腫瘍は、肺癌又は腫瘍である。ある種の実施態様では、対象は、その予防又は治療の必要がある対象である。具体的実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:1(M70)に示したアミノ酸配列を含む又は該アミノ酸配列からなるポリペプチドである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
(図面の簡単な説明)
【図１】図1は、成熟ヒトFGF19のアミノ酸配列を示す。flagエピトープに相当するアミノ酸残基には、下線を引いてある。
【００２９】
【図２】図2は、AAV介在性の遺伝子送達の5週後にdb/dbマウスにおいてELISAによって決定される血漿FGF19濃度を示す(対照としてのGFP;FGF19;及び/又はM70)。
【００３０】
【図３】図3は、AAV介在性の遺伝子送達の24週後のGFP;FGF19-flag;及び/又はM70への連続的曝露後の、db/dbマウスにおける肉眼での肝腫瘍結節形成を示す。
【００３１】
【図４】図4は、AAV介在性の遺伝子送達後のGFP;FGF19-flag;及び/又はM70への連続的曝露後のdb/dbマウスにおける、注射前と注射の3、5、及び23週後に測定される体重に対する効果を示す。
【００３２】
【図５】図5は、AAV介在性の遺伝子送達後のGFP;FGF19-flag;及び/又はM70への連続的曝露後のdb/dbマウスにおける、注射前と注射の3、5、及び23週後に測定されるグルコース濃度に対する効果を示す。
【００３３】
【図６】図6A〜6Eは、肝細胞腫瘍形成を研究するためのAAV介在性の導入遺伝子システムを示す。(A)実験プロトコルの図。マウスは、6〜12週齢の時に、尾静脈を介して、3×1011ゲノムコピーのAAV-FGF19の単回注射を受けた。24又は52週後、肝腫瘍分析のために、マウスを屠殺した。ITR、逆位末端配列;EF1a、伸長因子1αプロモーター。(B)AAV-FGF19の投与の24週後のdb/dbマウスの代表的な肝臓。FGF19を発現しているdb/dbマウスでは、肝臓表面から膨隆している複数の大きな盛り上がった腫瘍が観察された。この実験において対照ウイルス(AAV-GFP)を注射した動物では、肝腫瘍は観察されなかった。スケールバー、10mm。(C)db/dbマウス(n=5)において、AAV投与の1、4、12、及び24週後に、FGF19血清レベルをELISAによって測定した。すべての値は、平均±SEMを表す。(D)FGF19導入遺伝子を発現しているdb/dbマウスにおける、肝腫瘍の多重度、サイズ、及びスコアリング。肝臓ごとの腫瘍を数え、最大腫瘍サイズを測定した。各群における平均を、水平線によって示す(n=15/群、各点が個々の動物を表す)。すべての値は、平均±SEMを表す。***p＜0.001、*p＜0.05は、両側t検定による、対照群に対する有意差を表示する。(E)db/dbマウスにおけるFGF19誘発性肝腫瘍の組織学的及び免疫組織化学的特徴付け。各列は、上から下へ:肝臓切片のヘマトキシリン及びエオシン(H&E)染色;Ki-67、PCNA、グルタミン合成酵素、及びβ-カテニンの免疫組織化学的検出である。FGF19誘発性新生細胞は、強くグルタミン合成酵素陽性である。腫瘍(T)の輪郭を点線によって示す。スケールバー、100μm。
【００３４】
【図７】図7A〜7Hは、M70が、db/dbマウスにおける24週間の連続的曝露後に、腫瘍非存在FGF19バリアントであることを示す。(A)N-末端領域におけるM70及びFGF19のタンパク質配列のアラインメント。M70に導入された変異には下線を引いてある。(B)〜(F)24週間の、FGF19又はM70を発現しているdb/dbマウス(n=5/群)の、肝臓あたりの腫瘍の数(B)、肝臓重量(C)、肝臓の体重に対する比(D)。成長曲線(E)及び導入遺伝子発現の血清レベル(F)も決定した。(G)導入遺伝子発現の24週後のdb/dbマウスからの代表的な肝臓切片。肝臓パネルの列は、上から下へ:肝臓組織切片のヘマトキシリン及びエオシン(H&E)染色;Ki-67、及びグルタミン合成酵素の免疫組織化学的検出である。腫瘍(T)の輪郭を点線によって示す。スケールバー、100μm。(H)肝臓酵素の血清レベル(ALKP:アルカリホスファターゼ;ALT、アラニンアミノトランスフェラーゼ;AST、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ;n=5/群)を、研究の終了前に測定した。すべての値は、平均±SEMを表す。*p＜0.05、**p＜0.01、***p＜0.001は、一元配置ANOVA、それに続くダネットの事後検定による、対照群に対する有意差を表示する。表3及び4も参照のこと。
【００３５】
【図８】図8A〜8Gは、M70で52週間処置されたrasH2マウスにおいて、肝腫瘍形成が無いことを示す。(A)〜(E)52週間の、FGF19又はM70導入遺伝子を発現しているrasH2マウス(n=9/群)の、成長曲線(A)、肝臓あたりの腫瘍の数(B)、肝臓重量(C)、肝臓-対-体重比(D)、及びM70又はFGF19の血清レベル(E)。(F)肝臓を、AAV投与の52週後に収集し、H&E又は抗グルタミン合成酵素、すなわちFGF19誘発性肝腫瘍のマーカーで染色した。グルタミン合成酵素で染色した切片は、H&Eで染色した対となる切片の近くの領域から採取し、同じ門脈(p)及び中心静脈(c)を示した。腫瘍(T)の輪郭を点線によって示す。スケールバー、100μm。(G)肝臓におけるKi-67及びAFP発現のqRT-PCR分析。mRNA存在量を、GAPDH発現に対して基準化する。すべての値は、平均±SEMを表す。*p＜0.05、**p＜0.01、***p＜0.001は、一元配置ANOVA、それに続くダネットの事後検定による、対照群に対する有意差を表示する。
【００３６】
【図９】図9A〜9Gは、インビトロでのFGFR4の、M70結合及び活性化を示す。(A)フローセル上に固定されたFGF19とFGFR4-Fcキメラタンパク質の間の相互作用のBiacore SPR分析。左の列は、様々なFGF19濃度(2倍希釈で、15.62〜2000nM)に対して得られた結合曲線を示すのに対し、右の列は、KD値を得るための、データの定常状態適合を示す。(B)Biacoreによる、M70のFGFR4に対する結合。(A)と類似の手順が使用される。(C)FGFR4-KLB受容体複合体への、M70又はFGF19の固相結合。結合したリガンドは、ビオチン化FGF19特異的ポリクローナル抗体を使用して検出した。(D)KLBの存在下又は非存在下での、FGFR4を一過性形質移入させたL6細胞における、M70又はFGF19での刺激後の相対的ルシフェラーゼ活性。(E)M70は、Hep3B細胞におけるERKリン酸化を誘発する。(F)M70は、マウス、ラット、及びヒト由来の初代肝細胞において、Cyp7a1発現を抑制した。肝細胞におけるCyp7a1 mRNAの相対的発現を、qRT-PCRによって決定し、18S RNA(マウス及びラット)又はアクチン(ヒト)mRNAレベルに対して基準化した。(G)マウスにおける、M70による肝臓のCyp7a1発現の抑制。12週齢のdb/dbマウスに、組み換えM70又はFGF19タンパク質を腹腔内注射した。投与の4時間後、マウスを安楽死させ、qRT-PCRによって肝臓のCyp7a1発現を評価し、18S RNA発現に対して基準化した。マウスにおけるCyp7a1抑制の用量反応曲線を示した。すべての値は、平均±SEMを表す。
【００３７】
【図１０】図10A〜10Cは、インビボでのM70及びFGF19による細胞シグナル伝達経路の活性化の差異を示す。(A)腹腔内に、生理食塩水、1mg/kg FGF19又は1mg/kg M70タンパク質を注射したdb/dbマウス(n=6/群)から、注射の2時間後に、肝臓を採取した。肝臓ライセートを、示されたタンパク質の発現及びリン酸化のために、ウエスタンブロットによって調べた。各レーンは、個々のマウスに対応する。Rab11は、ローディング対照として役立つ。肝臓のSTAT3は、FGF19によって活性化されるが、M70によって活性化されないことに留意されたい。(B)FGF19で処置されたマウスは、IL-6(STAT3誘導因子)の発現の上昇を呈した。肝臓を、db/dbマウスから、(A)と同様に採取した。肝臓におけるIL-6 mRNA量を、qRT-PCRによって測定し、GAPDH 発現に対して基準化した。結果を、生理食塩水処置された動物に対する発現(倍数)として表す。示したのは、1条件あたり5匹の別のマウスの結果である。同じ動物からの肝臓ライセートを免疫ブロットすることによって、STAT3リン酸化状態を、下のパネルに示す。(C)FGF19又はM70導入遺伝子を発現しているAAVベクターの投与の52週後のrasH2マウスにおける、STAT3標的遺伝子(サバイビン、Bcl-XL、及びサイクリンD1)に対するmRNAの発現を示すqPCR。すべての値は、平均±SEMを表す。**p＜0.01、***p＜0.001は、一元配置ANOVA、それに続くダネットの事後検定による、対照群に対する有意差を表示する。
【００３８】
【図１１】図11A〜11Jは、M70が、db/dbマウスにおける、また、異種移植モデルにおけるFGF19誘発性腫瘍増殖を阻害することを示す。(A)〜(D)11週齢のdb/dbマウスに、M70(3×1011ゲノムコピー)の非存在又は存在下で、AAV-FGF19(3×1010ゲノムコピー)を注射した。24週後に、肝腫瘍スコア(A)、肝臓重量(B)、体重に対する肝臓の比(C)、及び導入遺伝子発現の血清レベル(D)を決定した。*p＜0.05は、一元配置ANOVA、それに続くダネットの事後検定による、対照群に対する有意差を表示する;＃＃p＜0.01は、両側t検定による有意差を表示する。(E)FGF19を発現している、又はM70で共処置された、マウスの肝臓の組織像。肝臓切片を、H&E又は抗グルタミン合成酵素、すなわちFGF19誘発性肝腫瘍のマーカーで染色した。腫瘍(T)の輪郭を点線によって示す。スケールバー、100μm。(F)FGF19を、ヒト癌細胞株によって産生及び分泌させる。培養上清中のFGF19レベルを、ELISAによって決定する。(G〜J)M70は、ヒト癌異種移植腫瘍増殖をインビボで阻害する。8週齢の無胸腺nu/nuマウスの皮下に、5×106 Huh-7(n=10)(G)又はHCT-116(n=5)(H〜J) 細胞を埋め込んだ。同等体積(〜100mm3)の確立された腫瘍を有するマウスを、無作為にグループ分けし、AAV介在性の遺伝子送達を介して、M70で処置した。この研究には、対照ウイルス(GFP)も含まれた。腫瘍増殖は、15日の処置期間にわたって測定する。画像は、15日の処置期間の終わりに切開されたHCT-116固形腫瘍を示す(I)。HCT-116腫瘍異種移植片を有するマウスの体重増加(J)も決定した。***p＜0.001は、二元配置ANOVA、それに続くボンフェローニの事後検定による、対照群に対する有意差を表示する。すべての値は、平均±SEMを表す。
【００３９】
【図１２】図12A〜12Bは、FGF19依存性の腫瘍を治療するためのFGF19バリアントを開発するモデルを示す。(A)慢性の肝損傷(胆汁うっ滞、肝硬変など)は、肝臓におけるFGF19蓄積をもたらす。胆汁酸合成を調節するために重要であるが、FGF19は、STAT3、すなわち肝臓癌形成の促進において重要な転写因子を活性化することもできる。これは、腫瘍イニシエーション、プロモーション、及びHCCへの進行の一因となる。(B)M70は、FGF19の操作されたバリアントである。M70は、選択的モジュレーターとして、他のもの(すなわち腫瘍)を相対的に除外するほどに、ある種のFGFR4シグナル伝達経路(すなわちpERK及びCyp7a1)への偏りを呈する。さらに、M70は、FGF19に依存する腫瘍の増殖を阻害することができる。
【００４０】
【図１３】図13A〜13Bは、M70が、CT26結腸癌同系(syngenic)マウスモデルにおける腫瘍増殖を遅延させることを示す。(A)M70は、10mg/kg用量の投与後にCT26腫瘍増殖を遅延させる。(B)M70は、3mg/kg用量の投与後にCT26腫瘍増殖を遅延させる。p値は、ビヒクル処置されたマウスに対して二元配置ANOVAによって決定した。***p＜0.001;**p＜0.01。
【００４１】
【図１４】図14A〜14Bは、M70が、CT26結腸癌同系マウスモデルにおける体重を減少させることを示す。(A)M70は、10mg/kg用量の投与後に体重を減少させる。(B)M70は、3mg/kg用量の投与後に体重を減少させる。p値は、ビヒクル処置されたマウスに対して二元配置ANOVAによって決定した。***p＜0.001;**p＜0.01。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
(詳細な説明)
本開示をさらに記載する前に、本開示が、本明細書に説明する特定の実施態様に限定されないことを理解するべきであり、また、本明細書に使用される専門用語が、単に特定の実施態様を説明する目的であるに過ぎず、限定の意図はないことも理解するべきである。
【００４３】
(概要)
本開示は、本明細書に記載するモデル及び方法を使用する、薬剤及びその組成物の特定を意図する。これらのモデル及び関連方法は、癌性状態(例えば、肝細胞癌)を誘発しない薬剤の特定のための、正確で効率的な方法論を提供する。ある種の実施態様では、本明細書で提供されるモデル及び方法は、FGF19の発癌活性を弱める薬剤を特定するのに有用である。ある種の実施態様では、こうした薬剤は、例えばグルコース代謝障害及び/又は体重異常に関する、様々な疾患、障害、及び状態、及び/又はこれらの症状の治療及び/又は予防における治療的有用性を有する。例として、限定はされないが、薬剤及びその組成物は、2型糖尿病、インスリン抵抗性、並びに、インスリン抵抗性、インスリン産生の低下、高血糖、メタボリックシンドローム、又は肥満を特徴とする疾患、障害、及び状態の治療及び/又は予防のために使用することができる。こうした薬剤はまた、FGF19依存性の疾患、障害、若しくは状態、又はこれらの症状の予防又は治療において有用である。
【００４４】
本明細書に記載するモデル及び関連方法は、FGF19(例えば、HCC)の癌関連の影響を誘発せず悪化もさせない薬剤(例えば、ポリペプチド及び抗体)を特定するのに有用である。この後詳細に記載する通り、特定の実施態様は、好都合な代謝特性を有するFGF19バリアントポリペプチドが、望ましい「癌関連の」プロフィールも有することとなるかどうかを決定するためのモデル及び方法の使用を意図する。提供されるのはまた、対象におけるFGF19の発癌活性を弱める方法、及び、ある種の実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、若しくは状態、又はこれらの症状を予防又は治療する方法である。ある種の実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、肝臓、結腸、前立腺、又は肺の癌又は腫瘍などの、癌又は腫瘍である。
【００４５】
(定義)
用語「患者」又は「対象」は、ヒト又は非ヒト動物(例えば、哺乳類)をいうために互換的に使用される。
【００４６】
用語「治療する」、「治療すること」、「治療」などは、対象を悩ませている疾患、障害、又は状態の根本的原因の少なくとも1つ、又は対象を悩ませている疾患、障害、状態に伴う症状の少なくとも1つを、一時的に又は永久的に消失、軽減、抑制、緩和、又は改善するように、疾患、障害、若しくは状態、又はこれらの症状が診断された、観察された、などの後に開始される、一連の行為(ポリペプチド又はポリペプチドを含む医薬組成物を投与することなど)をいう。したがって、治療には、(例えば、血流内のインスリン及び/又はグルコースのレベルを低下させて耐糖能を増大させるように、グルコースレベルの変動を最小限にするように、及び/又はグルコース恒常性の混乱によって引き起こされる疾患を防ぐように)、活動性疾患を阻害する(すなわち、疾患、障害、若しくは状態、又はこれらと関連する臨床症状の発生又はさらなる発生を抑える)ことが含まれる。
【００４７】
本明細書で使用される用語 「治療の必要がある」とは、医師又は他の医療専門家によってなされる、対象が、治療を必要とする、又は治療から恩恵を受けるであろうという判断をいう。
【００４８】
用語「予防する」、「予防すること」、「予防」などは、一般に、ある特定の疾患、障害、又は状態にかかりやすい対象という状況において、対象が疾患、障害、状態などを発症するリスクを、(例えば臨床症状の非存在によって決定される通りに)一時的に又は永久的に予防、抑制、阻害、若しくは軽減する、又は、その発生を遅延させるように、ある方式で(例えば、疾患、障害、状態、又はこれらの症状の発生の前に)開始される、一連の行為(ポリペプチド又はポリペプチドを含む医薬組成物を投与することなど)をいう。ある種の場合には、この用語はまた、疾患、障害、又は状態の進行を遅らせること、又は、有害な又は他の望ましくない状態へのこれらの進行を阻害することをいう。
【００４９】
本明細書で使用される用語 「予防の必要がある」とは、医師又は他の医療専門家によってなされる、対象が、予防的ケアを必要とする、又は予防的ケアから恩恵を受けるであろうという判断をいう。
【００５０】
語句「治療有効量」とは、患者に投与された場合に疾患、障害、又は状態のあらゆる症状、様相、又は特性に対するあらゆる検出可能な陽性の効果を有することが可能な量での、単独での又は医薬組成物の一部としての、また、単一用量での若しくは一連の用量の一部としての、対象への薬剤の投与をいう。治療有効量は、妥当な生理学的効果を測定することによって確定することができる。高血糖状態の場合には、血糖の降下又は低下又は糖負荷試験の改善を使用して、薬剤の量が、高血糖状態を治療するのに有効であるかどうかを決定することができる。例えば、治療有効量は、あらゆるレベル(例えば、基準レベル)の空腹時血漿グルコース(FPG)を低下又は減少させるのに十分な量である。ここでは、例えば、治療有効量は、200mg/dlを超えるFPGレベルを200mg/dl未満に低下させるのに十分である、治療有効量は、175 mg/dlから200mg/dlのFPGレベルを開始レベル未満に低下させるのに十分である、治療有効量は、150mg/dlから175mg/dlのFPGレベルを開始レベル未満に低下させるのに十分である、治療有効量は、125mg/dlから150mg/dlのFPG レベルを開始レベル未満に低下させるのに十分である、など(例えば、FPGレベルを、125mg/dl未満に、120mg/dl未満に、115mg/dl未満に、110mg/dl未満に低下させる、など)である。さらに、HbAIcレベルの場合には、該有効量は、レベルを、約10%から9%超、約9%から8%超、約8%から7%超、約7%から6%超、約6%から5%超などだけ低下又は減少させるのに十分な量である。より具体的には、HbAIcレベルの、約0.1%、0.25%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.5%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、33%、35%、40%、45%、50%、又はそれ以上の低下又は減少が、本開示によって意図される。治療有効量は、投与レジメン及び対象の状態の診断分析などと関連付けて調節することができる。
【００５１】
語句「変化をもたらすのに十分な量で」は、ある特定の治療法の施与の前(例えば、基準レベル)と後とに測定される指標のレベルに、検出可能な差が存在することを意味する。指標としては、あらゆる客観的パラメータ(例えば、グルコース若しくはインスリンのレベル)、又は主観的パラメータ(例えば、対象の幸福の感情)が挙げられる。
【００５２】
語句「耐糖能」とは、本明細書で使用する場合、グルコース摂取量が変動した場合に血漿グルコース及び/又は血漿インスリンのレベルを制御する、対象の能力をいう。例えば、耐糖能は、約120分以内に、血漿グルコースのレベルを、グルコースの摂取の前に決定されたレベルまで戻すように低下させる、対象の能力を包含する。
【００５３】
一般的に言えば、用語「糖尿病」及び「糖尿病の」とは、しばしば高血糖及び糖尿を特徴とする、インスリンの不十分な産生又は利用を伴う炭水化物代謝の進行性の疾患をいう。用語「糖尿病予備軍」及び「糖尿病予備軍の」とは、対象が、糖尿病において一般的に観察される特性、症状などを有しないが、治療しないままであるならば糖尿病へと進行する可能性がある特性、症状などを有する状態をいう。これらの状態の存在は、例えば、空腹時血漿グルコース(FPG)試験又は経口糖負荷試験(OGTT)のいずれかを使用して決定することができる。どちらも、通常、試験を開始する前に少なくとも8時間、対象を絶食させる必要がある。FPG試験では、対象の血糖は、絶食の終了後に測定され;一般に、対象は一晩絶食し、血糖は、朝、対象が食事をする前に測定される。健康な対象は一般に、約90から約100mg/dlのFPG濃度を有するであろう。「糖尿病予備軍」の対象は一般に、約100から125mg/dlのFPG濃度を有するであろう。「糖尿病」を患う対象は一般に、約126mg/dlを超えるFPGレベルを有するであろう。OGTTでは、対象の血糖は、絶食後に、また、グルコース豊富な飲料を飲んだ2時間後に再び測定される。グルコース豊富な飲料の摂取の2時間後、健康な対象は一般に、約140mg/dl未満の血糖濃度を有し、糖尿病予備軍の対象は一般に、約140から約199mg/dlの血糖濃度を有し、糖尿病の対象は一般に、約200mg/dl又はそれを超える血糖濃度を有する。前述の血糖値は、ヒト対象に関するので、正常血糖、中等度の高血糖、及び明らかな高血糖を、マウス対象において別に見積もる。4時間の絶食後の健康なマウス対象は一般に、約100から約150mg/dlのFPG濃度を有するであろう。「糖尿病予備軍」のマウス対象は一般に、約175から約250mg/dlのFPG濃度を有するであろう。「糖尿病」を患うマウス対象は一般に、約250 mg/dlを超えるFPG濃度を有するであろう。
【００５４】
本明細書で使用される用語「インスリン抵抗性」とは、正常な量のインスリンが、正常な生理応答又は分子応答をもたらすことができない状態をいう。ある場合では、内因的に産生される又は外因的に投与される生理学的量を超えるインスリンは、完全に又はある程度、インスリン抵抗性に打ち勝ち、生物学的応答をもたらすことが可能である。
【００５５】
用語「メタボリックシンドローム」とは、限定はされないが、高インスリン血症、耐糖能異常、肥満、脂肪の腹部又は上半身への再分布、高血圧、線維素溶解不全(dysfibrinolysis)、及び脂質異常症(高いトリグリセリド、低い高密度リポタンパク質(HDL)-コレステロール、及び高い低比重低密度リポタンパク質(LDL)粒子を特徴とする)を含めた、形質の関連するクラスターをいう。メタボリックシンドロームを患う対象は、2型糖尿病及び/又は他の障害(例えば、アテローム性動脈硬化症)の発生のリスクがある。
【００５６】
語句「グルコース代謝障害」は、対象における、健康な個人に対するグルコースレベルの上昇及び/又はインスリンレベルの上昇を伴う臨床症状又は臨床症状の組み合わせを特徴とするあらゆる障害を包含する。グルコース及び/又はインスリンレベルの上昇は、次の疾患、障害、及び状態において顕在化する可能性がある:高血糖、II型糖尿病、妊娠糖尿病、I型糖尿病、インスリン抵抗性、耐糖能異常、高インスリン血症、グルコース代謝異常、糖尿病予備軍、他の代謝障害(シンドロームXとも呼ばれているメタボリックシンドロームなど)、及び、特に肥満。本開示のポリペプチド及びその組成物を使用して、例えば、グルコース恒常性実現及び/又は維持する、例えば、血流内のグルコースレベルを低下させる及び/又はインスリンレベルを健康な対象に見られる範囲まで低下させることができる。
【００５７】
本明細書で使用される用語「高血糖」とは、健康な個人と比べて高い量のグルコースが、対象の血漿内を循環する状態をいう。高血糖は、本明細書に記載した通りの空腹時血糖レベルの測定を含めた、当技術分野で公知の方法を使用して診断することができる。
【００５８】
本明細書で使用される用語 「高インスリン血症」とは、血糖レベルが高い又は正常である時に、同時に、高いレベルの循環インスリンが存在する状態をいう。高インスリン血症は、脂質異常症(高いトリグリセリド、高いコレステロール、高い低密度リポタンパク質(LDL)、及び低い高密度リポタンパク質(HDL)など);高い尿酸レベル;多嚢胞性卵巣症候群;II型糖尿病、及び肥満を伴うインスリン抵抗性によって引き起こされ得る。高インスリン血症は、約2μU/mLよりも高い血漿インスリンレベルを有するものと診断することができる。
【００５９】
本明細書で使用する場合、語句「体重異常」とは、過剰な体重及び/又は食欲増進を伴う状態をいう。対象が、基準の健康な個人と比較して過体重であるかどうかを決定するために、対象の年齢、身長、性別、及び健康状態を含めた様々なパラメータが使用される。例えば、対象は、対象の体重(キログラム)を対象の身長(メートルの2乗)で割ることによって算出された対象の肥満度指数(BMI)の評価によって、過体重又は肥満であるとみなすことができる。〜18.5から〜24.9kg/m2の範囲内のBMIを有する成人は、正常な体重を有するとみなされ;〜25から〜29.9 kg/m2のBMIを有する成人は、過体重(肥満予備軍(pre-obese))であるとみなすことができ;〜30kg/m2又はそれよりも高いBMIを有する成人は、肥満であるとみなすことができる。食欲増進は、しばしば、過剰な体重に寄与する。例えば、多くの場合不眠症と関連する朝の食欲不振及び晩の過食を特徴とする夜食症候群を含めて、食欲増進に関連する、いくつかの状態が存在するが、これらは、視床下部の損傷に関連している可能性がある。
【００６０】
本明細書で互換的に使用される、用語「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」とは、任意の長さの重合形状のアミノ酸をいい、これは、遺伝子によってコードされた、及び遺伝子によってコードされていないアミノ酸、化学的に又は生化学的に改変又は誘導体化されたアミノ酸、及び、改変されたポリペプチド骨格を有するポリペプチドを含むことができる。この用語には、限定はされないが、N-終端メチオニン残基を伴う又は伴わない、異種アミノ酸配列をもつ融合タンパク質、異種及び相同リーダー配列をもつ融合タンパク質；免疫学的にタグ付けされたタンパク質;などを含めた、融合タンパク質が含まれる。本開示全体を通して、1文字又は3文字コードによって、アミノ酸について言及するということを理解されたい。
【００６１】
本明細書で使用する場合、用語「バリアント」は、天然に存在するバリアント(例えば、相同体及び対立遺伝子バリアント)及び天然に存在しないバリアント(例えば、変異タンパク質)を包含する。天然に存在するバリアントとしては、相同体、すなわち、それぞれヌクレオチド又はアミノ酸配列が種によって異なる核酸及びポリペプチドが挙げられる。天然に存在するバリアントとしては、対立遺伝子バリアント、すなわち、それぞれヌクレオチド又はアミノ酸配列が種内で、個体によって異なる核酸及びポリペプチドが挙げられる。天然に存在しないバリアントとしては、それぞれヌクレオチド又はアミノ酸配列の変化を含む、核酸及びポリペプチドが挙げられる。ここでは、配列の変化は、人工的に導入される、例えば、変化は、実験室又は他の施設内で、人間の介入(「人の手」)によってもたらされる。
【００６２】
FGF19に関する用語「天然の」とは、生物学的に活性な天然に存在するFGF19バリアントを含めて、生物学的に活性な天然に存在するFGF19をいう。この用語には、194アミノ酸ヒトFGF19成熟配列が含まれる。
【００６３】
用語「標識」、「標識すること」などは、本開示のポリペプチド又は核酸(又は、適切な場合には抗体)の文脈で使用する場合、概して、例えば、ポリペプチド精製、同定、単離、及び合成において有用な、任意の手段をいうものとする。標識は、一般に、対象ポリペプチドと共有結合的に結合し、また、成熟ポリペプチドへの(一般にN-又はC-終端での)付着、固相ペプチド合成中の組み込みを含めた、当技術分野で公知の任意の方式で、又は組み換え手段を通じて導入することができる。例としては、限定はされないが、蛍光、ビオチン化、及び放射性同位体が挙げられる。ポリペプチド及び核酸分子は、インビトロ方法とインビボ方法のどちらによっても標識することができる。標識試薬及びキットは、いくつかの商業的供給源(例えば、Thermo Fischer Scientific社、Rockford,IL;及びMolecular Probes/Life Technologies社;Grand Island,NY)から入手することができる。
【００６４】
本明細書で使用する場合、用語「FLAG-タグ」、「FLAGオクタペプチド」などとは、組み換えDNA技術を使用してポリペプチドに付加することができる、8個のアミノ酸
【化１】
0006560202.tif 000002
ペプチドタグ(標識)をいう。ポリペプチドのFLAG成分に対する抗体は、例えば、アフィニティクロマトグラフィー及び免疫蛍光による細胞局在研究、又はSDS PAGEタンパク質電気泳動による検出のために使用することができる。FLAG-タグは、他のアフィニティタグ(例えば、ポリヒスチジンタグ(His-タグ)又はmyc-タグ)と共に使用することができ、また、ポリペプチドのC-終端又はN-終端に融合させることができる。
【００６５】
本明細書で使用される用語「変異タンパク質」は、概して、変異した組み換えタンパク質、すなわち、アミノ酸配列の人工的に導入された変化、例えば、実験室又は他の施設内で、人間の介入(「人の手」)によってもたらされたアミノ酸配列の変化を含むポリペプチドをいう。これらのタンパク質は通常、単一の又は複数のアミノ酸置換を有し、しばしば、部位特異的な又はランダムな突然変異誘発にさらされているクローン化された遺伝子から、又は完全に合成の遺伝子から得られる。
【００６６】
天然のヒトFGF19又はFGF19変異タンパク質に関して本明細書で使用する場合、用語「改変された」、「改変」などは、ヒトFGF19、天然に存在するFGF19バリアント、又はFGF19変異タンパク質の、所望される特性を増強する1以上の変化をいう。ここでは、これらの変化(1又は複数)は、FGF19の一次アミノ酸配列を変えない。こうした所望される特性としては、例えば、溶解度を高めること、循環半減期を延長させること、安定性を増大させること、クリアランスを低下させること、免疫原性又はアレルゲン性を変えること、製造可能性(例えば、費用及び効率)の側面を改良すること、及び、検出アッセイに使用するための(例えば、特有のエピトープの導入によって)特定の抗体の産生を可能にすることが挙げられる。ヒトFGF19、天然に存在するFGF19バリアント、又はFGF19変異タンパク質に対する、施すことができる変化としては、限定はされないが、ペグ化(ポリエチレングリコール(PEG)又はその誘導体の1以上の分子の共有結合的付着);糖鎖付加(例えば、N-糖鎖付加)、ポリシアル酸付加、及びヘシル化(hesylation);アルブミン融合;アルブミン結合(例えば、共役脂肪酸鎖(アシル化)を介する);Fc-融合;及びPEG模倣体との融合が挙げられる。いくつかの特定の実施態様は、ポリエチレングリコールを伴う改変を伴い、他の特定の実施態様は、アルブミンを伴う改変を伴い、さらに他の特定の改変は、糖鎖付加を伴う改変を伴う。
【００６７】
用語「DNA」、「核酸」、「核酸分子」、「ポリヌクレオチド」などは、本明細書で互換的に使用され、任意の長さの重合形状のヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド若しくはリボヌクレオチドのいずれか、又はこれらの類似体をいう。ポリヌクレオチドの非限定的な例としては、線状及び環状の核酸、メッセンジャーRNA(mRNA)、相補的DNA(cDNA)、組み換えポリヌクレオチド、ベクター、プローブ、プライマーなどが挙げられる。
【００６８】
用語「プローブ」とは、対象の遺伝子又は配列に対応するDNA又はRNAの断片をいう。ここでは、該断片は、放射性によって(例えば、32P又は35Sを組み込むことによって)、又は、ビオチン、ジゴキシゲニン、又はフルオレセインなど、何らかの他の検出可能な分子を用いて標識されている。相補的な配列をもつDNA又はRNAの配列は、ハイブリッド形成することとなるので、プローブは、例えば、ウイルスプラーク、細菌コロニー、又は、対象遺伝子を含有するゲル上のバンドを標識するために使用することができる。プローブは、クローン化されたDNAであり得る、又は、合成のDNAストランドであり得る;後者は、例えば、タンパク質の一部を微小配列決定(microsequence)し、該タンパク質をコードする核酸配列を推定し、その配列を有するオリゴヌクレオチドを合成し、該配列を放射性標識し、これをプローブとして使用して、cDNAライブラリ又はゲノムライブラリをスクリーニングすることによって、単離されたタンパク質からcDNA又はゲノムクローンを得るために使用することができる。
【００６９】
用語「異種」とは、異なる供給源に由来する構造によって定義される2種の成分をいう。例えば、ポリペプチドの文脈では、「異種」ポリペプチドは、異なるポリペプチドに由来する作動可能に連結されたアミノ酸配列を含むことができる。同様に、キメラポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの文脈では、「異種」ポリヌクレオチドは、異なる遺伝子に由来し得る作動可能に連結された核酸配列を含むことができる。「異種」核酸の例としては、コード配列を含む核酸が、コード配列の遺伝的起原とは異なる遺伝的起原由来の調節エレメント(例えば、プロモーター)と作動可能に連結された、(例えば、プロモーター、コード配列、又はこれらの両方とは異なる遺伝的起原であり得る、対象宿主細胞における発現を提供するための)発現構築物が挙げられる。組み換え細胞の文脈では、「異種」とは、それが存在する宿主細胞とは異なる遺伝的起原のものである核酸(又は、ポリペプチドなどの遺伝子産物の存在をいうことができる。
【００７０】
用語「作動可能に連結された」とは、所望の機能を提供する、分子間の結合をいう。例えば、「作動可能に連結された」は、核酸の文脈では、核酸配列間の機能性の結合をいう。例として、核酸発現制御配列(プロモーター、シグナル配列、又は一連の転写因子結合部位など)は、第2のポリヌクレオチドと作動可能に連結することができる。ここでは、該発現制御配列は、第2のポリヌクレオチドの転写及び/又は翻訳に影響を与える。ポリペプチドの文脈では、「作動可能に連結された」とは、ポリペプチドの記載された活性を提供するための、アミノ酸配列(例えば、異なるドメイン)間の機能性の結合をいう。
【００７１】
本明細書で使用する場合、ポリペプチドの構造の文脈では、「N-終端」(又は「アミノ終端」)及び「C-終端」(又は「カルボキシル終端」)とは、それぞれ、ポリペプチドの最も遠いアミノ及びカルボキシル端をいい、一方で、用語「N-末端」及び「C-末端」とは、それぞれ、N-終端及びC-終端に対するポリペプチドのアミノ酸配列における相対的位置をいい、それぞれ、N-終端及びC-終端の残基を含むことができる。「N-末端直近」又は「C-末端直近」とは、第2のアミノ酸残基に対する第1のアミノ酸残基の位置をいう。ここでは、第1と第2のアミノ酸残基は、共有結合的に結合されて、連続的アミノ酸配列を提供している。
【００７２】
「から得られる」は、アミノ酸配列又はポリヌクレオチド配列の文脈(例えば、FGF19ポリペプチド「から得られる」アミノ酸配列)では、ポリペプチド又は核酸が、参照ポリペプチド又は核酸(例えば、天然に存在するFGF19ポリペプチド又はFGF19をコードしている核酸)の配列に基づく配列を有することを示すことが意図されるが、タンパク質又は核酸が作製される供給源又は方法に関して制限することは意図されない。例として、用語 「から得られる」は、参照アミノ酸又はDNA配列の同族体又はバリアントを含む。
【００７３】
ポリペプチドの文脈では、用語「単離された」とは、天然に存在する場合に、それが天然に存在し得る環境とは異なる環境にある対象のポリペプチドをいう。「単離された」は、対象のポリペプチドについて実質的に濃縮された、及び/又は対象のポリペプチドが、部分的に又は実質的に精製された試料内であるポリペプチドを含むことが意図される。ポリペプチドが天然に存在しない場合、「単離された」は、ポリペプチドが、合成手段又は組み換え手段のいずれかによって作製された環境から分離されていることを示す。
【００７４】
「濃縮された」は、対象のポリペプチドが、a)生体試料(例えば、ポリペプチドが天然に存在する、又は投与後に存在する試料)などの出発試料中のポリペプチドの濃度よりも高い(例えば、少なくとも3倍高い、少なくとも4倍高い、少なくとも8倍高い、少なくとも64倍高い、又はそれ以上の)濃度、又はb)ポリペプチドが作製される環境(例えば、細菌細胞中など)よりも高い濃度で存在するように、試料が(例えば、科学者又は臨床医によって)天然にではなく操作されたことを意味する。
【００７５】
「実質的に純粋な」は、成分(例えば、ポリペプチド)が、組成物の全量の約50%超、一般的に、ポリペプチド全量の約60%超を構成することを示す。より一般的には、「実質的に純粋な」とは、全組成物の少なくとも75%、少なくとも85%、少なくとも90%、又はそれ以上が、対象の成分である組成物をいう。ある場合では、ポリペプチドは、組成物の全量の約90%超、又は約95%超を構成することとなる。
【００７６】
用語「分析すること」及び「測定すること」及びこれらの文法的変化形は、本明細書では互換的に使用され、定性的若しくは定量的決定のいずれか、又は定性的と定量的決定の両方をいう。これらの用語が、検出に関して使用される場合、本明細書に説明した及び当技術分野で公知である様々な方法を含めて、相対量を評価するあらゆる手段が意図される。例えば、遺伝子発現は、ノーザンブロット、ウエスタンブロット、免疫沈降分析によって、又は発現されたタンパク質の活性、機能、又は量を測定することによって、分析又は測定することができる。
【００７７】
用語「抗体」(Ab)及び「免疫グロブリン」(Ig)とは、同じ構造特性を有する糖タンパク質をいう。抗体が、特定の抗原に対する結合特異性を呈するのに対して、免疫グロブリンには、抗体と、抗原特異性を欠く他の抗体様分子との両方が含まれる。
【００７８】
用語「モノクローナル抗体」とは、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体をいう。すなわち、個々の抗体を含む集団は、微量で存在する可能性がある天然に存在する変異の可能性を除けば同一である。モノクローナル抗体は、高度に特異的であり、単一の抗原部位に向かう。異なる決定基(エピトープ)に向かう異なる抗体を含む可能性があるポリクローナル抗体調製物とは対照的に、各モノクローナル抗体は、抗原上の単一の決定基に向かう。
【００７９】
抗体の文脈では、用語「単離された」とは、その天然の環境の混入成分から分離及び/又は回収されている抗体をいう;こうした混入成分としては、抗体の診断的又は治療的使用を妨げる可能性がある材料が挙げられ、酵素、ホルモン、及び他のタンパク質性又は非タンパク質性溶質が含まれ得る。
【００８０】
本明細書で使用する場合、用語「FGF19依存性の」及び類似の用語は、疾患、障害、又は状態の文脈で使用される場合、原因のすべて又は一部がFGF19の発現である、疾患、障害、又は他の状態をいう。ある種の実施態様では、FGF19の発現は、対照と比較すると増幅される。いくつかの実施態様では、FGF19の発現は、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、若しくはそれ以上、又はこれらの任意の数値範囲だけ増幅される。いくつかの実施態様では、FGF19の増幅された発現は、疾患、障害、若しくは状態、又はこれらの症状を、直接的にもたらす。他の実施態様では、FGF19の増幅された発現は、疾患、障害、若しくは状態、又はこれらの症状を、間接的にもたらす。
【００８１】
(線維芽細胞増殖因子19(FGF19))
線維芽細胞増殖因子(FGF)は、細胞の増殖及び分化において重要な役割を担う増殖因子のファミリーである。ヒトでは、FGFファミリーの22のメンバーが同定されており、これらはすべて、構造的に関連するシグナル伝達分子である。FGFのFGF19サブファミリーは、ヒトFGF21、FGF23、及びFGF19、並びにマウスFGF15からなる。
【００８２】
FGFファミリーメンバーの生理学的効果は、FGF受容体チロシンキナーゼ(FGFR)ファミリー(それぞれがチロシンキナーゼドメインを有する4つのメンバー(FGFR1、FGFR2、FGFR3、及びFGFR4)が含まれる)の1以上のメンバーへのヘパリン依存性の結合の結果である。さらに、FGFR1、FGFR2、及びFGFR3はそれぞれ、「b」及び「c」バリアントと呼ばれる2つのスプライスバリアント(すなわち、FGFR1b、FGFR2b、FGFR3b、FGFR1c、FGFR2c、及びFGFR3c)も有する。
【００８３】
FGF19は、脂肪細胞と肝細胞の両方を標的にし、これらに対して影響を与える。組み換えヒトFGF19で治療されたマウスは、高脂肪の食事であるにもかかわらず、代謝率の増大、脂質酸化の増大、より低い呼吸商、及び体重減少を示す。FGF19の代謝的効果は、FGFR1c、FGFR2c、及びFGFR3c受容体への結合を介して生じ、その中で、FGFR1c及びFGFR2cへの結合が最も重要である。これらの受容体へのFGF19結合は、共受容体Klotho-β(KLB)を必要とする。
【００８４】
FGF19はまた、肝臓による胆汁産生を調節することが示されている。したがって、FGF19様の薬剤は、胆汁酸恒常性における重要な役割を果たすことができる。結果は、FGF19によって調節される肝臓胆汁酸代謝が、そのグルコース降下効果とは無関係である可能性があることを示唆している。
【００８５】
本明細書の他の場所に言及した通り、糖尿病の治療のための胃バイパス手術の使用は、大抵の患者におけるII型糖尿病を完全にかつ持続的に治療することが示されている。この「肥満学的効果」は、手術のほんの数日後、かつ有意な体重減少が達成されるずっと前には明白である。FGF19レベルは、肥満外科手術後に増大し、これは、肥満学的効果の原因である可能性がある。
【００８６】
FGF19は、22残基のシグナルペプチドを含む、216アミノ酸のポリペプチドとして発現される(GenBank:AAQ88669.1)。成熟ヒトFGF19(野生型)は、次のアミノ酸配列を含む194アミノ酸のポリペプチドである:
【化２】
0006560202.tif 000003
【００８７】
(FGF19及び肝細胞癌)
本明細書に記載した通り、FGF19は、癌、特にHCC、すなわち最も一般的なタイプの肝臓癌の誘発と関連がある。ある種の態様によれば、所望の代謝活性(例えば、グルコース降下活性)を有するが、実質的なHCC活性をを欠く又は有しない、本明細書に示した通りのポリペプチド、若しくは部分配列、バリアント、又はこれらの改変形態を特定する方法及びモデルが提供される。様々な代謝障害及び関連する方法(例えば、グルコースレベルを測定する方法)は、癌を検出する方法と共に、本明細書の他の場所に記載されている、また、当技術分野で公知である。
【００８８】
HCCのスクリーニング及び診断において、様々な方法論を使用することができ、これらは、当業者に周知である。HCCの指標としては、限定はされないが、上昇するα-フェトプロテイン(AFP)又はデス-γ-カルボキシプロトロンビン(DCP)レベルなどの腫瘍マーカーの検出が挙げられる。超音波、CTスキャン、及びMRIを含めた、いくつかの様々なスキャニング及び画像化技術も利用可能である。本明細書で提供される方法及びモデルの、ある種の実施態様に関しては、ポリペプチド(例えば、候補ポリペプチド)が、HCCを誘発する証拠を呈するかどうかの評価は、例えば、ポリペプチドを投与された動物モデル(例えば、db/dbマウスモデル)におけるHCC結節形成を、野生型 FGF19によって誘発されるHCC結節形成と比較して定量化することによって、インビボで決定される。肉眼的には、HCCは、結節状であり得るのに対し、腫瘍結節(これは、しばしば、円形から楕円形、灰色又は緑色、十分に境界があるが封入されてはいない)は、1つの大きな塊又は複数の小さな塊のいずれかとして見える。或いは、HCCは、拡散し、境界がはっきりしておらず、しばしば門脈に浸潤する、浸潤性の腫瘍として存在する可能性がある。HCCの危険因子としては、2型糖尿病(多くの場合、肥満によって悪化する)が挙げられる。2型糖尿病におけるHCCのリスクは、糖尿病の期間及び治療プロトコルに応じて(非糖尿病のリスクの〜2.5から〜7倍)高くなる。
【００８９】
1以上の前述の方法論によって、HCCの存在の可能性が高いことが示された結果の後、肝組織試料の病理学的評価が、一般に実施される。したがって、本明細書で提供される方法のある種の実施態様は、ポリペプチド配列が、HCCを誘発する証拠を呈するかどうかを決定するために、HCC研究に有用なインビボ動物モデルからの肝組織試料を評価することをさらに含む。ある種の実施態様では、インビボ動物モデルは、db/dbマウスモデルである。顕微鏡評価によって、病理学者は、4つの一般的な構造的及び細胞学的タイプ(パターン)のHCC(すなわち、線維層板型、偽腺性(腺様)、多形性(巨細胞)、及び明細胞)のうちの1つが存在するかどうかを決定することができる。
【００９０】
(所望の特性を有するFGF19バリアントポリペプチドを特定するための方法及びモデル)
FGF19バリアントポリペプチド、及び少なくともいくつかの点でFGF19の活性を模倣する他の薬剤は、科学文献と特許文献の両方に記載されている。例えば、Wuらの文献、PLos One,6:e17868(2001年3月11日);米国特許第8,324,160号;及び米国特許出願公開第2011/0195895号;第2011/0207912号、及び第2011/0104152号を参照のこと。限定の意図はまったく無いが、候補FGF19バリアント配列としては、FGF19(配列番号:3)のアミノ酸16〜20のWGDPI配列に相当するWGDPI(配列番号:4)配列モチーフを有するポリペプチドが挙げられる。本明細書で意図される特定のポリペプチドは、次のアミノ酸配列:
【化３】
0006560202.tif 000004
を有する。
【００９１】
他の実施態様では、FGF19バリアントは、以下に示した通りのアミノ酸配列:
【化４】
0006560202.tif 000005
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又は、前述のペプチド配列のいずれかの、その部分配列若しくは断片を含む、又はこれらからなる。前述のペプチド配列のいずれかのある種の実施態様では、N-末端のR残基が欠失している。
【００９２】
先に記載した通り、本開示の一態様は、代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、(a)癌性状態の徴候を有する試験対象であって、代謝障害を患う前記試験対象を提供することと、(b)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、(c)前記試験対象において癌性状態の徴候が増強されるかどうかを決定することとを含む(ここでは、癌性状態の徴候の増強の非存在が、前記試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す)前記方法を意図する。
【００９３】
本開示の別の態様は、代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、(a)癌性状態の徴候を有する試験対象であって、代謝障害を患う前記試験対象を提供することと、(b)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、(c)前記試験対象において、癌性状態の徴候が低減されるかどうかを決定することとを含む(ここでは、癌性状態の徴候の低減が、前記試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す)前記方法を意図する。
【００９４】
本開示はまた、FGF19バリアントが、代謝障害を患う試験対象を治療するための候補であるかどうかを決定するための方法であって、(a)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを、代謝障害を患う前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、(b)前記試験対象において、癌性状態の徴候が観察されるかどうかを決定することとを含む(ここでは、癌性状態の徴候の非存在が、FGF19バリアントが、前記試験対象の治療のための候補であることを示す)前記方法を意図する。
【００９５】
本明細書で意図されるさらなる実施態様は、FGF19バリアントが、代謝障害を患う試験対象を治療するための候補であるかどうかを決定するための方法であって、(a)代謝障害を患う試験対象であって、癌性状態の徴候を有する試験対象を提供することと、(b)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を増悪させるのに十分である)ことと、(c)前記試験対象において、癌性状態の徴候が増強されるかどうかを決定することとを含む(ここでは、癌性状態の徴候の増悪の非存在が、FGF19バリアントが、前記試験対象の治療のための候補であることを示す)前記方法に関心が持たれる。特定の実施態様では、癌性状態の1以上の徴候は、試験対象において低減される。
【００９６】
本明細書で提供される方法のある種の実施態様では、FGF19バリアントは、M5、M6、M7、M14、M15、M32、M36、M43、M52、M53、M67、M68、M69、M70、M75、M76、M77、M83、M84、M140、M144、M145、M146、及びM160からなる群から選択される。一実施態様では、FGF19バリアントは、M5である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M6である。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、M7である。
【００９７】
一実施態様では、FGF19バリアントは、M14である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M15である。他の実施態様では、FGF19バリアントは、M32である。一実施態様では、FGF19バリアントは、M36である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M43である。他の実施態様では、FGF19バリアントは、M52である。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、M53である。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、M67である。
【００９８】
一実施態様では、FGF19バリアントは、M68である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M69である。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、M70である。一実施態様では、FGF19バリアントは、M75である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M76である。他の実施態様では、FGF19バリアントは、M77である。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、M83である。一実施態様では、FGF19バリアントは、M84である。
【００９９】
別の実施態様では、FGF19バリアントは、M140である。他の実施態様では、FGF19バリアントは、M144である。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、M145である。一実施態様では、FGF19バリアントは、M146である。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、M160である。他の実施態様では、2つ以上の前述のFGF19バリアントの任意の組み合わせも意図される。
【０１００】
本明細書で提供される方法のいくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:5〜29のいずれか1つ;又はその部分配列若しくは断片に示したアミノ酸配列を含む。ある種の実施態様では、N-末端のR残基は、欠失している。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:5を含む。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:6を含む。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:7を含む。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:8を含む。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:9を含む。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:10を含む。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:11を含む。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:12を含む。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:13を含む。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:14を含む。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:15を含む。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:16を含む。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:17を含む。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:18を含む。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:19を含む。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:20を含む。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:21を含む。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:22を含む。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:23を含む。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:24を含む。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:25を含む。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:26を含む。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:27を含む。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:28を含む。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:29を含む。ある種の実施態様では、FGF19バリアントは、前述の配列のいずれか1つを含み、ここでは、N-末端のR残基は、欠失している。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、前述の配列のいずれかの部分配列を含む。他の実施態様では、2つ以上の前述のFGF19バリアントの任意の組み合わせも意図される。
【０１０１】
本明細書で提供される方法のいくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:5〜29のいずれか1つ;又はその部分配列若しくは断片に示したアミノ酸配列アミノ酸配列からなる。ある種の実施態様では、N-末端のR残基は、欠失している。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:5からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:6からなる。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:7からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:8からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:9からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:10からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:11からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:12からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:13からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:14からなる。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:15からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:16からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:17からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:18からなる。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:19からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:20からなる。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:21からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:22からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:23からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:24からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:25からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:26からなる。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:27からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:28からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:29からなる。ある種の実施態様では、FGF19バリアントは、前述の配列のいずれか1つからなり、ここでは、N-末端のR残基は、欠失している。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、前述の配列のいずれか1つの部分配列からなる。他の実施態様では、2つ以上の前述のFGF19バリアントの任意の組み合わせも意図される。
【０１０２】
先に言及した通り、本開示はまた、様々なモデルも意図する。信頼できる、再現可能な結果を提供する、いかなるモデルも使用することができる。当業者は、本開示の対象物と共に使用することができるモデルについて熟知している。いくつかの実施態様では、げっ歯類モデル、特にマウスモデルが使用される。本開示の態様を実施する際には、実験セクションの実施例において使用されるob/obマウスモデルに加えて、db/db、db/ob、及びDIOモデルも用途を見いだすことができる。
【０１０３】
1つのこうした実施態様は、FGF19バリアントが、代謝障害を患う対象における癌性の疾患、障害、又は状態を予防するための候補であるかどうかを決定するためのモデルであって、(i)有効量のFGF19又はFGF19代替物の投与の前に癌性状態の徴候を呈しない、かつ(ii)FGF19又はFGF19代替物の投与の後に癌性状態の徴候を呈する対象を含み、ここでは、癌性状態の徴候は、配列番号:1に示したアミノ酸配列を含む有効量のポリペプチドの投与時に改善する、前記モデルを対象とする。ある種の実施態様では、該ポリペプチドは、配列番号:1に示したアミノ酸配列からなる。
【０１０４】
本開示はまた、FGF19バリアントが、代謝障害を患う対象における癌性の疾患、障害、又は状態を治療するための候補であるかどうかを決定するためのモデルであって、FGF19又はFGF19代替物の投与に由来する癌の少なくとも1つの徴候を有する対象を含み、ここでは、癌の徴候は、配列番号:1に示したアミノ酸配列を含む有効量のポリペプチドの投与時に改善する、前記モデルを意図する。ある種の実施態様では、該ポリペプチドは、配列番号:1に示したアミノ酸配列からなる。
【０１０５】
いくつかの実施態様では、本明細書で提供されるのは、FGF19バリアントが、代謝障害を患う対象における癌性の疾患、障害、又は状態を予防するための候補であるかどうかを決定するためのモデルであって、i)有効量のFGF19又はFGF19代替物の投与の前に癌性状態の徴候を呈しない、かつii)FGF19又はFGF19代替物の投与の後に癌性状態の徴候を呈する対象を含み、ここでは、癌性状態の徴候は、有効量のFGF19バリアントの投与時に改善する、前記モデルである。
【０１０６】
他の実施態様では、本明細書で提供されるのは、FGF19バリアントが、代謝障害を患う対象における癌性の疾患、障害、又は状態を治療するための候補であるかどうかを決定するためのモデルであって、FGF19又はFGF19代替物の投与に由来する癌の少なくとも1つの徴候を有する対象を含み、ここでは、癌の徴候は、有効量のFGF19バリアントの投与時に改善する、前記モデルである。
【０１０７】
本明細書で提供されるモデルのある種の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:5〜29のいずれか1つ;又はその部分配列若しくは断片に示したアミノ酸配列を含む。本明細書で提供されるモデルの他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:5〜29のいずれか1つ;又はその部分配列若しくは断片に示したアミノ酸配列からなる。ある種の実施態様では、N-末端のR残基は、欠失している。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:5を含む又は配列番号:5からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:6を含む又は配列番号:6からなる。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:7を含む又は配列番号:7からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:8を含む又は配列番号:8からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:9を含む又は配列番号:9からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:10を含む又は配列番号:10からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:11を含む又は配列番号:11からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:12を含む又は配列番号:12からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:13を含む又は配列番号:13からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:14を含む又は配列番号:14からなる。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:15を含む又は配列番号:15からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:16を含む又は配列番号:16からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:17を含む又は配列番号:17からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:18を含む又は配列番号:18からなる。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:19を含む又は配列番号:19からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:20を含む又は配列番号:20からなる。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:21を含む又は配列番号:21からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:22を含む又は配列番号:22からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:23を含む又は配列番号:23からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:24を含む又は配列番号:24からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:25を含む又は配列番号:25からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:26を含む又は配列番号:26からなる。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:27を含む又は配列番号:27からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:28を含む又は配列番号:28からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:29を含む又は配列番号:29からなる。ある種の実施態様では、FGF19バリアントは、前述の配列のいずれか1つを含む又は前述の配列のいずれか1つからなり、ここでは、N-末端のR残基は、欠失している。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、前述の配列のいずれか1つの部分配列を含む又は前述の配列のいずれかの部分配列からなる。他の実施態様では、2つ以上の前述のFGF19バリアントの任意の組み合わせも意図される。
【０１０８】
(FGF19バリアントと共投与されるFGF19の効果の評価)
実験セクションに説明する実施例では、単独で投与された又はFGF19バリアントM70と共投与されたFGF19の、db/dbマウスに対する影響を評価した。ビヒクルとしてアデノ随伴ウイルス(AAV)を使用して、マウスにおいて対象の外因性遺伝子を送達及び発現させ、導入遺伝子によってコードされたタンパク質への継続的、持続的、かつ全身的な曝露を可能にした。
【０１０９】
図2は、GFP(対照);FGF19(2つの別々の用量);及びFGF19とFGF19バリアントM70(それぞれ2つの別々の用量)のAAV介在性の遺伝子送達の5週後のdb/dbマウスにおける、ELISAによって決定された血漿FGF19濃度を示す。FGF19とM70導入遺伝子の共投与の後に観察された高いFGF19濃度は、FGF19バリアントM70とFGF19の両方の発現からの寄与を反映している。この実施例では、実験結果の定量化を容易にするために、FGF19-flagを使用した;実験セクションに説明した通り、c-Flag成分は、FGF19の腫瘍形成効果に影響を与えなかったが、これは、FGF19の抗糖尿病効果に対する影響を有することができる。
【０１１０】
FGF19単独の投与と比較した、HCCに対するFGF19とFGF19バリアントM70の共投与の影響の可能性を評価した。図3に示す通り、db/dbマウスモデルにおけるFGF19の異所性発現が、肝臓表面から膨隆している複数の大きな盛り上がった腫瘍結節の形成を促進したのに対し、FGF19とM70の両方を発現しているマウスから単離された肝臓には、(用いられる条件下で)肝臓結節はまったくなかった。さらに、FGF19介在性の腫瘍形成は、肝臓病変の出現によって裏付けられた通り、FGF19とM70導入遺伝子が共発現された場合には、完全に抑制される。これらのデータは、操作されたFGF19バリアントM70が、野生型タンパク質を伴うマウスにおける腫瘍形成能を欠くだけでなく、野生型タンパク質の増殖促進効果を効率的に妨げることができることを示唆しているという点で驚くべきことである。本発明を実施するために、この事象に関連する根本的な作用機序の正確な理解は必要とされないが、これは、少なくともある程度、FGF19結合部位での、M70の野生型FGF19に対する競合に起因し得る。
【０１１１】
実施例4は、注射前に最初に測定され、その後、示された導入遺伝子の注射の3-、5-、及び23-週後に決定された、マウス体重に対する効果を示す。図4に示す通り、FGF19バリアントM70とFGF19を共発現しているトランスジェニックdb/dbマウスは、対照を投与された動物と比較して、体重の有意な減少を示したのに対して、FGF19導入遺伝子のみを発現しているマウスでは、体重に対するそれほど劇的ではない効果が観察された。FGF19とM70導入遺伝子を共発現しているマウスにおいて観察された体重の変化はまた、対照群内の動物から採取した肝臓の重量と比較した、肝臓重量の低下にも反映された。
【０１１２】
体重の決定と類似の方式で、導入遺伝子発現の血糖に対する効果も、導入遺伝子注射の前と、注射の3-、5-、及び23-週後に評価した。図5に示した結果は、FGF19バリアントM70とFGF19を共発現しているトランスジェニックdb/dbマウスが、対照動物と比較して、血糖濃度の有意な低下を示すことを示唆する。
【０１１３】
先述の研究及び日付の発展として、また、実験セクションの実施例6〜11に提供される通り、インビボ腫瘍形成能モデルをマウスにおいて確立して、例えば、胆汁酸恒常性におけるその本質的役割を損なわずに腫瘍形成におけるFGF19を標的にする目的で、FGF19誘発性肝発癌性を評価した。実施例7は、インビボでの肝細胞腫瘍形成の評価のためのAAV介在性の導入遺伝子システムを示す。FGF19導入遺伝子発現は、AAV介在性の遺伝子送達手法を使用して導入した(Zhangらの文献、2009年、Hum.Gene Ther.20、922〜929)。実施例8に示す通り、あるパネルのFGF19バリアントを、インビボで評価し、M70を含めた腫瘍非存在バリアントを特定した。注目すべきことには、実施例8及び9で提供される通り、M70は、胆汁酸恒常性を調節する有益な活性を保持することが示され;M70はまた、FGFR4(これは、FGF19に伴われる腫瘍形成能を仲介すると想定されている)と結合し、活性化させることが示された(Frenchらの文献、2012年、PloS one 7,e36713;Wuらの文献、2010年、J.Biol.Chem.285、5165〜5170)。実施例10で提供される通り、FGF19は、STAT3経路、M70において消失される活性を活性化することによって、腫瘍進行を刺激することが機構的に示された。さらに、実施例11で提供される通り、M70は、複数の腫瘍モデルにおいて、FGF19依存性の腫瘍増殖を阻害することが示された。さらに、実施例12に提供する通り、M70は、同系マウスモデルにおいて、結腸腫瘍増殖を阻害することが示された。
【０１１４】
したがって、本明細書で提供される実施例では、天然のホルモンが、有益な機能(すなわち、胆汁酸代謝)を完全なままにしつつ、有害な活性(すなわち、腫瘍形成能)の可能性を選択的に消失するように操作される。広範な構造活性分析を通じて、M70を、FGFR4受容体複合体と結合し、選択的に活性化させて、胆汁酸恒常性を維持する、腫瘍非存在FGF19バリアントと特定した。生理学的レベル超のM70に長期間(db/dbマウスでは24週、rasH2マウスでは52週)曝露したマウスには、肝腫瘍が存在しなかった(実施例8;図7及び8)。M70はまた、マウスにおける、及びヒト癌異種移植片における、FGF19に伴われる腫瘍形成能を妨害することが実証された(実施例11、図11)。腫瘍非存在FGF19バリアントは、以前に特定されたが(Wuらの文献、2011年、PloS one 6,e17868;Wuらの文献、2010a、PNAS,107、14158〜14163)、これらのバリアントは、FGFR4結合を排除するように特別に設計され、また、その延長により、胆汁酸代謝の調節が損なわれた。対照的に、M70は、FGFR4と結合し、FGFR4の下流のCyp7a1及びpERK経路を調節する際に、類似の強度及び効力を呈し(実施例9及び10;図9及び10)、これらの結果は、インビボで、FGFR4/KLB受容体複合体(これは、肝細胞腫瘍形成を引き起こさない)の選択的活性化の証拠を提供する。
【０１１５】
M70とFGF19との間の主な違いは、タンパク質のN-終端にある。各FGFファミリータンパク質は、構造的に保存される中心の球状ドメインと、構造的に柔軟かつ一次配列が多岐である隣接するN-末端及びC-末端セグメントからなる(Beenken 及びMohammadiの文献、2009年、Nat.Rev.Drug Discov.8、235〜253)。複数のFGF/FGFR複合体のX線結晶構造においては、FGF分子のN-末端セグメントは、FGFRと特異的に接触し、FGF-FGFR相互作用の特異性を決定する重要な役割を担うと考えられている(Beenken及びMohammadiの文献、2009年、Nat.Rev.Drug.Discov.8、235〜253)。体系的なインビボスクリーニングの本発明者らの試みを通じて、5-aa欠失と結合させたN-終端での3アミノ酸の変化が、胆汁酸調節などのFGFR4依存性のプロセスを活性化するその能力を損なわずに腫瘍形成能を失わせることが示された。
【０１１６】
理論に拘泥されることを望まないが、いくつかの系統の根拠によって、M70が、「偏った(biased)リガンド」又は選択的モジュレーターの薬理学的特性を呈することが示される。例えば、実施例9及び図9で提供される通り、M70は、野生型FGF19と類似の強度及び効力をもつFGFR4の細胞外ドメインと結合する。M70は、FGFR4-KLB若しくはFGFR4を形質移入させた細胞、又はFGFR4-KLBを内因的に発現している細胞におけるERKリン酸化を活性化する。FGF19と同様に、M70は、初代肝細胞において、また、マウスにおいて、Cyp7a1を強力に抑制する。FGF19とは異なり、M70は、肝腫瘍形成を促進しない。再び、理論に拘泥されることを望まないが、M70による腫瘍形成能の喪失は、pSTAT3、すなわち肝細胞性発癌経路における重要なシグナル伝達分子の活性化の喪失によって説明される可能性がある。
【０１１７】
実施例10及び図10で提供される通り、FGF19は、肝臓におけるSTAT3を活性化するが、M70は肝臓におけるSTAT3を活性化しないことが示された。STAT3は、肝細胞性発癌における主役である(He及びKarinの文献、2011年、Cell Res.21、159〜168)。リン酸化された(すなわち活性化された)STAT3は、ヒトにおけるHCCの約60%に見られる(Heらの文献、2010年、Cancer Cell 17、286〜297)。STAT3活性化はまた、HCC患者における予後不良と相関する(Calvisiらの文献、2006年、Gastroenterol.130、1117〜1128)。恒常的活性型のSTAT3は、細胞の形質転換における癌遺伝子として作用する(Brombergらの文献、1999年、Cell 98、295〜303。STAT3の肝細胞特異的な消失は、マウスにおけるHCC発生を妨げた(Heらの文献、2010年、Cancer Cell 17、286〜297)。STAT3活性化の阻害剤は、ヒト癌細胞の増殖を妨害し、HCCを含めた様々な癌を治療するために、臨床試験中である(Chenらの文献、2010年、Clin.Cancer Res,16、5189〜5199;Karrasらの文献、2000年、Cellular immunol.202、124〜135;Linらの文献、2009年、Oncogene 28、961〜972)。他の炎症性サイトカインの中で、IL-6は、肝臓における主なSTAT3活性化因子であることが想定されている(Heらの文献、2010年、Cancer Cell 17、286〜297)。IL-6シグナル伝達は、肝臓癌前駆体の悪性の進行を刺激することが示されている(Heらの文献、2013年、Cell 155、384〜396)。IL-6産生の増大は、原発性胆汁性肝硬変、すなわちHCCリスクの増大を伴う胆汁うっ滞性の状態を有する患者において観察された(Kakumuらの文献、1993年、Gastroenterologia Japonica 28、18〜24)。FGF19はまた、実施例10及び図10において、インビボでSTAT3シグナル伝達を活性化することが示される。この効果は、FGFR4受容体複合体によって直接的に、又はサイトカイン又は増殖因子の誘発を通じて間接的に仲介される可能性がある。実際、IL-6の発現は、本発明者らの研究において、FGF19で治療された動物の肝臓において上昇する(実施例10;図10)。
【０１１８】
M70は、FGF19結合を置き換える、又はFGF19結合を妨げることが可能であるので、FGFR4上のオルソステリック部位と結合し、FGF19に伴われる腫瘍形成能を阻害することができる。さらに、M70は、すべての経路を、無差別に同じ程度まで遮断するわけではない。M70は、ある種のアロステリックモジュレーター(図12)について観察される通り、他のもの(すなわち腫瘍)を相対的に除外するほどに、ある種のFGFR4シグナル伝達経路(すなわちCyp7a1、pERK)へと付勢する。
【０１１９】
治療的視点から見ると、本発明者らの研究はまた、慢性肝臓疾患及び癌におけるM70の使用のための実験的根拠を提供する。M70は、FGF19依存性の腫瘍の治療のための抗癌剤として有用であり得る(例えば、実施例8及び11;図7、8、及び11を参照のこと)。これは、FGF19が、〜15%ヒトHCCにおいて増幅され、かつ、しばしば腫瘍発生に至る肝硬変及び胆汁うっ滞性の状態において上方調節されることを考えると、特に当てはまる。以前の報告では、異種移植モデルにおいて抗腫瘍活性を示す抗FGF19モノクローナル抗体を中和することの発生が示されたが(Desnoyersらの文献、2008年、Oncogene 27、85〜97)、こうした戦略は、重大な有害作用を引き起こした。この抗体のカニクイザルへの投与は、内在性FGF19の狙い通りの阻害(肝内胆汁酸合成の増加、血清胆汁酸の上昇、腸肝循環の撹乱、及び下痢及び肝毒性の発生をもたらす)により、重い下痢を伴う、用量と関連する肝臓毒性をもたらした(Paiらの文献、2012年、Toxicological sciences,126、446〜456)。
【０１２０】
実験セクションで提供される通り、また、抗体を中和することとは対照的に、本発明者らの研究は、M70が、腫瘍形成能を消失しながら、胆汁酸調節に対するFGF19の活性を保持することを示す(例えば、実施例8、9、及び11;図8、9、及び11を参照のこと)。これは、抗癌剤として使用された場合の、胆汁酸恒常性の維持を確実にする。重要なことに、本明細書で提供される実験データは、M70が、腫瘍形成能を欠くだけでなく、野生型FGF19に伴う腫瘍形成効果を効率的に妨げることができることを示す。さらに、M70は、FGF19介在性のHCCに加えて、結腸癌異種移植腫瘍の増殖を阻害する。M70はまた、同系マウスモデルにおける結腸癌の増殖も阻害する(例えば、実施例12及び図13を参照のこと)。これらの結果は、選択的FGFR4モジュレーターとして、M70が、FGF19の発癌活性を弱めることを裏付ける。
【０１２１】
実験セクションで提供される通り、AAV介在性の遺伝子送達を使用して、成体マウスにおいて肝細胞腫瘍形成における複数のタンパク質を評価するために、頑強なハイスループットシステムも確立された。同所性部位(肝臓)でのFGF19の過剰発現は、複数の系統のマウスにおける肝臓異形成、及びHCCの発生に至ることが示された。これは、胚形成における交絡因子、及び従来のトランスジェニックマウス手法における発生を排除する。腫瘍イニシエーション又はプロモーションのために、ジエチルニトロソアミン(DEN)又はフェノバルビタールなどの化学的腫瘍プロモーターは必要ではない。他の癌遺伝子、シグナル伝達タンパク質、並びに天然のタンパク質のバリアントを評価するために、同じ手法を適合させることができる。
【０１２２】
FGF19は、一連の生物学的効果を示す。FGF19の治療的可能性としては、慢性肝疾患、並びに肥満及び糖尿病の治療が挙げられるが、肝細胞増殖及び発癌可能性のその促進が、習慣的な使用のためのFGF19の開発に立ちはだかる。しかし、M70を、その強力な代謝特性を保持しつつ腫瘍形成能を欠く、操作されたFGF19バリアントと特定することで、望まれない副作用なしで治療効果が得られる可能性がある。本発明者らの結果は、FGFR4-KLB受容体複合体の選択的活性化が肝腫瘍形成を誘発しないことを裏付けるだけでなく、癌、胆汁酸調節解除を伴う疾患、2型糖尿病、及び他の代謝障害を治療するためにこの経路を利用するための新規手段をさらに提供する。
【０１２３】
(ポリペプチド及び核酸分子)
本開示はまた、本明細書に記載したポリペプチド配列から得られる連続的アミノ酸残基を含有するポリペプチドの活性な断片(例えば部分配列)を意図する。ペプチド又はポリペプチド部分配列の連続的アミノ酸残基の長さは、その部分配列が得られる特定の天然に存在するアミノ酸配列に応じて変動する。ある種の実施態様では、ペプチド及びポリペプチドは、約5アミノ酸から約10 アミノ酸、約10アミノ酸から約15アミノ酸、約15アミノ酸から約20アミノ酸、約20アミノ酸から約25アミノ酸、約25アミノ酸から約30 アミノ酸、約30アミノ酸から約40アミノ酸、約40アミノ酸から約50アミノ酸、約50アミノ酸から約75アミノ酸、約75アミノ酸から約100アミノ酸、又は約100アミノ酸から最大で完全長までのポリペプチドである。
【０１２４】
本明細書で提供されるFGF19バリアントポリペプチドのある種の実施態様では、アミノ酸残基(又はその模倣体)の総数は、約250未満である。他の実施態様では、アミノ酸残基の数は、約190から約230、約200から約225、又は約210から約220残基の範囲である。一層さらなる実施態様では、アミノ酸残基の数は、180残基超、185残基超、190残基超、195残基超、200残基超、205残基超、210残基超、215残基超、220残基超、又は225残基超である。
【０１２５】
さらに、ある種の実施態様では、該ポリペプチドは、参照配列と比較して、定義された長さの連続的アミノ酸(例えば「比較域(comparison window)」)にわたって、定義された配列同一性を有する。比較のための配列のアラインメントの方法は、当技術分野で周知である。比較のための配列の最適アラインメントは、例えば、Smith及びWatermanの文献、Adv.Appl.Math.2:482(1981年)の局所的相同性アルゴリズムによって、又はNeedleman及びWunschの文献、J.Mol.Biol.48:443(1970年)の相同性アラインメントアルゴリズムによって、又はPearson及びLipmanの文献、Proc.Nat'l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988年)の類似性検索法(search for similarity method)によって、又はこれらのアルゴリズム(GAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA(Wisconsin Genetics Software Package、Madison,Wis.))のコンピュータ処理される実行によって、又は手動アラインメント及び目視検査(例えば、「分子生物学の最新プロトコル(Current Protocols in Molecular Biology)」(Ausubelら編、1995年、別冊)を参照のこと)によって実施することができる。
【０１２６】
一例として、いくつかの実施態様では、適切なポリペプチドは、本明細書に記載したアミノ酸配列の1つの、約5アミノ酸から約10アミノ酸、約10アミノ酸から約12アミノ酸、約12アミノ酸から約15アミノ酸、約15アミノ酸から約20アミノ酸、約20アミノ酸から約25アミノ酸、約25アミノ酸から約30アミノ酸、約30アミノ酸から約35アミノ酸、約35アミノ酸から約40アミノ酸、約40アミノ酸から約45アミノ酸、約45アミノ酸から約50アミノ酸、約50アミノ酸から約60アミノ酸、約60アミノ酸から約70アミノ酸、約70アミノ酸から約80アミノ酸、約80アミノ酸から約90アミノ酸、約90アミノ酸から約100アミノ酸、約100アミノ酸から約110アミノ酸、約110アミノ酸から約120アミノ酸、約120アミノ酸から約130アミノ酸、約130アミノ酸から約140アミノ酸、約140アミノ酸から約150アミノ酸、約150アミノ酸から約160アミノ酸、約160アミノ酸から約170アミノ酸、約170アミノ酸から約180アミノ酸、約180アミノ酸から約190アミノ酸、又は約194アミノ酸の連続的配列に対して、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
【０１２７】
ある種の実施態様では、該ポリペプチドは、天然供給源(例えば、その天然に存在する環境ではない環境)から単離され、また、(例えば、細菌;酵母;ピキア(Pichia);昆虫細胞などの遺伝子改変された宿主細胞において)組み換えによって作ることもできる(ここでは、遺伝子改変された宿主細胞は、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用いて改変される)。該ポリペプチドは、合成によって(例えば、無細胞化学合成によって)生成することもできる。生成の方法は、以下に、より詳細に記載する。
【０１２８】
いくつかの実施態様では、ポリペプチドは、当技術分野で公知の様々なFGF19関連の核酸を操作して該ポリペプチドをコードすることが可能な構築物を提供するための、組み換え技術を使用して産生される。ある特定のアミノ酸配列が提供される場合、当業者は、例えば分子生物学における、自身の経歴と経験から見て、こうしたアミノ酸配列をコードする様々な異なる核酸分子を認識するであろうということを理解されたい。
【０１２９】
いくつかの実施態様では、本開示はまた、アミノ酸残基内に(例えば、バリアント又は種を通して保存されない位置に)、参照配列(例えば、対応する野生型配列)と比較して1以上の変更を有するポリペプチドも提供する。こうしたポリペプチドは、しばしば、種間で保存されるドメインを保持し、天然に存在するポリペプチドと同じ生物活性を有する。こうしたポリペプチドはまた、しばしば、1以上の保存的アミノ酸置換を有する。語句「保存的アミノ酸置換」とは、一般に、次のグループ内のアミノ酸残基の置換をいう:1)L、I、M、V、F;2)R、K;3)F、Y、H、W、R;4)G、A、T、S;5)Q、N;及び6)D、E。保存的アミノ酸置換は、タンパク質内のアミノ酸(1又は複数)を、類似の酸性度、塩基性度、電荷、極性の側鎖、又は側鎖の大きさをもつアミノ酸と置き換えることによって、タンパク質の活性を維持する。置換、挿入、又は欠失のための手引きは、異なるバリアントタンパク質又は異なる種からのタンパク質の、アミノ酸配列のアラインメントに基づく可能性がある。
【０１３０】
特定の実施態様では、FGF19のLoop-8領域に対する改変が意図される。本明細書では、FGF19残基127〜129(配列番号:3)は、Loop-8領域を構成するものと定義されるが、文献中では、Loop-8領域は、時として、他の残基(例えば、残基125〜129)を含む又は他の残基からなるものと定義される。FGF19骨格に対するR127L置換とP128E置換のある種の組み合わせは、HCC形成に対して予想外に陽性の影響を与える。R127L置換とP128E置換と、FGF19コア領域におけるLeu(L)からGln(Q)への置換の組み合わせはまた、HCC形成の防止に対して有意な影響を与える。
【０１３１】
したがって、FGF19 Loop-8領域のバリアントは、実質的な、又は測定可能な、又は検出可能なHCC形成を低減又は消失することができるので、包含される。さらに、HCC形成を低減する効果は、Loop-8領域の外側のアミノ酸残基に対する改変(例えば、配列番号:3のアミノ酸21〜29に相当する領域などのコア領域内のアミノ酸残基の置換によって増強することができる。
【０１３２】
いくつかの実施態様では、Loop-8改変バリアントは、FGF19 Loop-8領域内の置換(下線)を含む、M70:
【化５】
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である。ある種の実施態様では、Loop-8改変M70バリアントは、(i)R127L置換、(ii)P128E置換、又は(iii)R127L置換及びP128E置換に相当するFGF19 Loop-8領域内の置換(下線)を含む。ある種の実施態様では、Loop-8改変 M70バリアントは、FGF19コア領域内の置換をさらに含む、又はさらに含む。いくつかの実施態様では、Loop-8改変M70バリアントは、L18Q置換を含む。
【０１３３】
他の実施態様では、Loop-8改変バリアントは、M5(配列番号:5)、M6(配列番号:6)、M7(配列番号7)、M14(配列番号:8)、M15(配列番号:9)、M32(配列番号:10)、M36(配列番号:11)、M43(配列番号:12)、M50(配列番号:13)、M52(配列番号14)、M53(配列番号:15)、M67(配列番号:16)、M68(配列番号:17)、M69(配列番号:18)、M70(配列番号:1 or 19)、M75(配列番号:20)、M76(配列番号:21)、M77(配列番号22)、M83(配列番号:23)、M84(配列番号:24)、M140(配列番号:25)、M5-R(配列番号:26)、M6-R(配列番号:27)、M50-R(配列番号:28)、又はM160(配列番号:29)である。いくつかの実施態様では、Loop-8改変バリアントは、配列番号:3のアミノ酸127〜129に相当するFGF19 Loop-8領域内の置換を含む。ある種の実施態様では、Loop-8改変バリアントは、(i)R127L置換、(ii)P128E置換、又は(iii)R127L置換及びP128E置換に相当するFGF19 Loop-8領域内の置換を含む。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:3のアミノ酸21〜29に相当するコア領域内の置換を含む、又はさらに含む。ある種の実施態様では、FGF19バリアントは、L22Q置換に相当するコア領域内の置換を含む、又はさらに含む。
【０１３４】
本明細書に記載するポリペプチドをコードする核酸分子(その天然に存在する及び天然に存在しないアイソフォーム、対立遺伝子バリアント、及びスプライスバリアントを含めて)が、本開示によって意図される。本開示はまた、天然に存在するDNA配列と1以上の塩基が異なるが、遺伝暗号の縮重のおかげで、それでもポリペプチドに相当するアミノ酸配列に翻訳される、核酸配列も包含する。
【０１３５】
(アミド結合置換)
ある場合では、ポリペプチドは、ペプチド結合以外の1以上の結合を含む。例えば、少なくとも2つの隣接するアミノ酸が、アミド結合以外の結合を介して連結される。例えば、望ましくないタンパク質分解又は他の手段の分解を低減又は消失させる、及び/又は血清安定性を増大させる、及び/又は立体構造柔軟性を制限又は増大させるために、ポリペプチドの骨格内の1以上のアミド結合を置換することができる。
【０１３６】
別の実施例では、ポリペプチド中の1以上のアミド結合(-CO-NH-)は、-CH2NH-、CH2S-、-CH2CH2-、-CH=CH-(シス及びトランス)、-COCH2-、-CH(OH)CH2-、又は-CH2SO-などの、アミド結合のアイソスターである結合と置き換えることができる。ポリペプチド中の1以上のアミド結合はまた、例えば、還元型のアイソスター偽ペプチド結合によって置き換えることができる。Couderらの文献(1993年) Int.J.Peptide Protein Res.41:181〜184を参照のこと。こうした置き換え、及びどのように実行するかは、当業者に公知である。
【０１３７】
(アミノ酸置換)
ある種の実施態様では、ポリペプチド中で1以上のアミノ酸置換が行われる。次のものは、非限定的な例である:
a)分枝、環状、及び直鎖のアルキル、アルケニル、又はアルキニル置換を含めたC1〜C10炭素からの、脂肪族側鎖によって置換されたアラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、ノルロイシン、(S)-2-アミノ酪酸、(S)-シクロヘキシルアラニン、又は他の単純なα-アミノ酸を含めたアルキル置換疎水性アミノ酸の置換;
b)フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン、スルホチロシン、ビフェニルアラニン、1-ナフチルアラニン、2-ナフチルアラニン、2-ベンゾチエニルアラニン、3-ベンゾチエニルアラニン、ヒスチジンを含めた芳香族置換疎水性アミノ酸の置換(先に列挙した芳香族アミノ酸(その実例は、2-、3-、又は4-アミノフェニルアラニン、2-、3-、又は4-クロロフェニルアラニン、2-、3-、又は4-メチルフェニルアラニン、2-、3-、又は4-メトキシフェニルアラニン、5-アミノ-、5-クロロ-、5-メチル-、又は5-メトキシトリプトファン、2'-、3'-、又は4'-アミノ-、2'-、3'-、又は4'-クロロ-、2、3、又は4-ビフェニルアラニン、2'-、3'-、又は4'-メチル-、2-、3-、又は4-ビフェニルアラニン、及び2-又は3-ピリジルアラニンである)の、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アザ、ハロゲン化(フルオロ、クロロ、ブロモ、若しくはヨード)、又はアルコキシ(C1〜C4から)置換形を含めて)。
c)アルギニン、リジン、ヒスチジン、オルニチン、2,3-ジアミノプロピオン酸、ホモアルギニンを含めた塩基性側鎖を含有するアミノ酸の置換(置換基が、α窒素又は遠位の窒素(1又は複数)などのヘテロ原子上か、α炭素上(例えば、pro-R位置の)かにかかわらず、先のアミノ酸のアルキル、アルケニル、又はアリール置換(C1〜C10分枝、線状、又は環状)誘導体を含めて)。実例として役立つ化合物としては、N-ε-イソプロピル-リジン、3-(4-テトラヒドロピリジル)-グリシン、3-(4-テトラヒドロピリジル)-アラニン、N,N-γ,γ'-ジエチル-ホモアルギニンが挙げられる。アルキル基がα-炭素のpro-R位置を占める、α-メチル-アルギニン、α-メチル-2,3-ジアミノプロピオン酸、α-メチル-ヒスチジン、α-メチル-オルニチンなどの化合物も含まれる。アルキル芳香族、ヘテロ芳香族カルボン酸(ここでは、ヘテロ芳香族基は、1以上の窒素、酸素、又は硫黄原子を、単独で又は組み合わせて有する)、又は酸塩化物、活性なエステル、活性なアゾライド(azolide)、及び関連する誘導体などの多くの周知の活性化された誘導体のいずれか、及びリジン、オルニチン、又は2,3-ジアミノプロピオン酸から形成されるアミドも含まれる;
d)アスパラギン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、チロシン、アルキル、アリール、アリールアルキル、及び2,4-ジアミノプロピオン酸のヘテロアリールスルホンアミド、オルニチン、又はリジン、及びテトラゾール置換アルキルアミノ酸を含めた酸性アミノ酸の置換;
e)アスパラギン、グルタミン、及びアスパラギン又はグルタミンのアルキル又は芳香族置換誘導体を含めた側鎖アミド残基の置換;及び/又は
f)セリン、トレオニン、ホモセリン、2,3-ジアミノプロピオン酸、及びセリン又はトレオニンのアルキル又は芳香族置換誘導体を含めたヒドロキシル含有アミノ酸の置換。
【０１３８】
いくつかの実施態様では、ポリペプチドは、1以上の天然に存在する、遺伝子によってコードされないL-アミノ酸、合成のL-アミノ酸、又はアミノ酸のD-鏡像異性体を含む。例えば、ポリペプチドは、D-アミノ酸のみを含むことができる。例えば、ある種の実施態様では、ポリペプチドは、次の残基の1つ以上を含む:ヒドロキシプロリン、β-アラニン、o-アミノ安息香酸、m-アミノ安息香酸、p-アミノ安息香酸、m-アミノメチル安息香酸、2,3-ジアミノプロピオン酸、α-アミノイソ酪酸、N-メチルグリシン(サルコシン)、オルニチン、シトルリン、t-ブチルアラニン、t-ブチルグリシン、N-メチルイソロイシン、フェニルグリシン、シクロヘキシルアラニン、ノルロイシン、ナフチルアラニン、ピリジルアラニン、3-ベンゾチエニルアラニン、4-クロロフェニルアラニン、2-フルオロフェニルアラニン、3-フルオロフェニルアラニン、4-フルオロフェニルアラニン、ペニシラミン、1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン-3-カルボン酸、β-2-チエニルアラニン、メチオニンスルホキシド、ホモアルギニン、N-アセチルリジン、2,4-ジアミノ酪酸、rho-アミノフェニルアラニン、N-メチルバリン、ホモシステイン、ホモセリン、ε-アミノヘキサン酸、ω-アミノヘキサン酸、ω-アミノヘプタン酸、ω-アミノオクタン酸、ω-アミノデカン酸、ω-アミノテトラデカン酸、シクロヘキシルアラニン、α,γ-ジアミノ酪酸、α,β-ジアミノプロピオン酸、δ-アミノ吉草酸、及び2,3-ジアミノ酪酸。
【０１３９】
(追加の改変)
いくつかの実施態様では、ポリペプチドに、システイン残基又はシステイン類似体が導入されて、ジスルフィド結合を介する別のペプチドへの結合が提供される、又は、該ポリペプチドの環化が提供される。システイン又はシステイン類似体を導入する方法は、当技術分野で公知である;例えば、米国特許第8,067,532号を参照のこと。
【０１４０】
他の実施態様では、ポリペプチドは、環化される。例えば、1以上のシステイン又はシステイン類似体を、ポリペプチドに導入することができる。ここでは、導入されたシステイン又はシステイン類似体は、導入された第2のシステイン又はシステイン類似体と共に、ジスルフィド結合を形成することができる。他の環化の手段としては、オキシムリンカー又はランチオニンリンカーの導入が挙げられる;例えば、米国特許第8,044,175号を参照のこと。閉環結合を形成することができるアミノ酸(又は非アミノ酸部分)のいかなる組み合わせも、使用及び/又は導入することができる。閉環結合は、架橋の導入を可能にする官能基をもつアミノ酸の任意の組み合わせを用いて(又はアミノ酸と-(CH2)n-CO-又は-(CH2)n-C6H4-CO-を用いて)もたらすことができる。いくつかの例は、ジスルフィド、ジスルフィド模倣体、例えば-(CH2)n-カルバ(carba)架橋など、チオアセタール、チオエーテル架橋(シスタチオニン又はランチオニン)、及びエステル及びエーテルを含有する架橋である。これらの例においては、nは、任意の整数であり得るが、しばしば10未満である。
【０１４１】
他の改変の例としては、例えば、N-アルキル(若しくはアリール)置換(ψ[CONR])、又は、ラクタム及び他の環状構造を構築するための骨格架橋が挙げられる。本開示のモジュレーター化合物の他の誘導体としては、C-末端ヒドロキシメチル誘導体、O-修飾誘導体(例えば、C-末端ヒドロキシメチルベンジルエーテル)、N-末端修飾された誘導体(アルキルアミドなどの置換されたアミド、及びヒドラジドを含めて)が挙げられる。
【０１４２】
ある場合では、ポリペプチド中の1以上のL-アミノ酸が、D-アミノ酸で置き換えられる。
【０１４３】
ある場合では、ポリペプチドは、レトロ-インベルソ類似体である(Sela及びZismanの文献(1997年) FASEB J.11:449)。レトロ-インベルソペプチド類似体は、アミノ酸配列の方向を逆転させ(レトロ)、かつ、例えばL-アミノ酸ではなくD-アミノ酸を使用して、その中で1以上のアミノ酸のキラリティー、D-、又はL-を反転させた(インベルソ)、線状ポリペプチドの異性体である。例えば、Jamesonらの文献(1994年)Nature 368:744;及びBradyらの文献(1994年) Nature 368:692を参照のこと。
【０１４４】
ポリペプチドは、脂質二重層、ミセル、細胞膜、オルガネラ膜、又は小胞膜を横断することを容易にする、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、炭水化物、又は有機若しくは無機化合物を指す、「タンパク質形質導入ドメイン」(PTD)を含むことができる。別の分子に接着したPTDは、その分子が膜を横断する、例えば、細胞外空間から細胞内空間、又は細胞質ゾルから細胞小器官内に進むのを容易にする。いくつかの実施態様では、PTDは、ポリペプチドのアミノ終端と共有結合的に結合されるのに対し、他の実施態様では、PTDは、ポリペプチドのカルボキシル終端と共有結合的に結合される。タンパク質形質導入ドメインの例としては、限定はされないが、最小のウンデカペプチドタンパク質形質導入ドメイン(
【化６】
0006560202.tif 000010
を含むHIV-1 TATの残基47〜57に相当する);細胞に直接的に流入するのに十分ないくつかのアルギニン(例えば、3、4、5、6、7、8、9、10、又は10〜50のアルギニン)を含むポリアルギニン配列;VP22ドメイン(Zenderらの文献(2002年)Cancer Gene Ther.9(6):489〜96);ショウジョウバエアンテナペディアタンパク質形質導入ドメイン(Noguchiらの文献(2003年)Diabetes 52(7):1732〜1737);切断型ヒトカルシトニンペプチド(Trehinらの文献(2004年) Pharm.Research 21:1248〜1256);ポリリジン(Wenderらの文献(2000年)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 97:13003〜13008);
【化７】
0006560202.tif 000011
トランスポータン
【化８】
0006560202.tif 000012
が挙げられる。PTDの例としては、限定はされないが、
【化９】
0006560202.tif 000013
3アルギニン残基から50アルギニン残基までのアルギニンホモポリマーが挙げられる。PTDドメインアミノ酸配列の例としては、限定はされないが、次のいずれかが挙げられる:
【化１０】
0006560202.tif 000014
。
【０１４５】
ポリペプチドのC-末端のアミノ酸のカルボキシル基COR3は、遊離の形態(R3=OH)で、又は、例えば、ナトリウム、カリウム、又はカルシウム塩などの生理的に許容されるアルカリ又はアルカリ土類の塩の形態で存在することができる。カルボキシル基はまた、例えば、メタノール、分枝又は非分枝C1〜C6-アルキルアルコール(例えば、エチルアルコール又はtert-ブタノール)などの、第一級、第二級、又は第三級アルコールを用いて、エステル化することもできる。カルボキシル基はまた、アンモニア、分枝又は非分枝C1〜C6-アルキルアミン、又はC1〜C6ジ-アルキルアミン(例えば、メチルアミン又はジメチルアミン)などの、第一級又は第二級アミンを用いてアミド化することもできる。
【０１４６】
ポリペプチドのN-終端のアミノ酸NR1R2のアミノ基は、遊離の形態(R1=H及びR2=H)で、又は、例えば塩化物又は酢酸塩などの生理的に 許容される塩の形態で存在することができる。アミノ基はまた、R1=H、かつR2=アセチル、トリフルオロアセチル、又はアダマンチルであるように、酸を用いてアセチル化することもできる。アミノ基は、例えば、Fmoc、ベンジルオキシ-カルボニル(Z)、Boc、又はAllocなどの、ペプチド化学において通常使用されるアミノ保護基によって保護された形態で存在することができる。アミノ基(ここではR1及び/又はR2=C1-C6アルキル又はC2-C8アルケニル又はC7-C9アラルキルである)を、N-アルキル化することができる。アルキル残基は、直鎖、分枝、又は環状(例えば、それぞれ、エチル、イソプロピル、及びシクロヘキシル)であり得る。
【０１４７】
(ポリペプチドの生成の方法)
本開示のポリペプチドは、組み換え及び非組み換え方法(例えば化学合成)を含めた、任意の適切な方法によって生成することができる。
【０１４８】
(A.化学合成)
ポリペプチドが化学的に合成される場合、合成は、液相又は固相を介して進めることができる。固相ペプチド合成(SPPS)は、非天然のアミノ酸及び/又はペプチド/タンパク質骨格修飾の組み込みを可能にする。本開示のポリペプチドを合成するために、Fmoc及びBocなどの、様々な形態のSPPSが利用可能である。化学合成の詳細は、当技術分野で公知である(例えば、Ganesan A.の文献、2006年 Mini Rev.Med.Chem.6:3〜10;及びCamarero J.A.らの文献、2005年 Protein Pept Lett.12:723〜8)。
【０１４９】
固相ペプチド合成は、この後記載する通りに実施することができる。α官能基(Nα)及びあらゆる反応性の側鎖は、酸不安定基又は塩基不安定基で保護される。保護基は、アミド結合をつなぐための条件下で安定であるが、形成されているペプチド鎖を損なわずに、容易に切断することができる。α-アミノ官能基のための適切な保護基としては、限定はされないが、次のものが挙げられる:t-ブチルオキシカルボニル(Boc)、ベンジルオキシカルボニル(Z)、o-クロル(chlor)ベンジルオキシカルボニル、ビ-フェニルイソプロピルオキシカルボニル、tert-アミルオキシカルボニル(Amoc)、α、α-ジメチル-3,5-ジメトキシ-ベンジルオキシカルボニル、o-ニトロスルフェニル、2-シアノ-t-ブトキシ-カルボニル、9-フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)、1-(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソサイロ(dioxocylo)ヘキサ-1-イリデン)エチル(Dde) など。
【０１５０】
適切な側鎖保護基としては、限定はされないが:アセチル、アリル(All)、アリルオキシカルボニル(Alloc)、ベンジル(Bzl)、ベンジルオキシカルボニル(Z)、t-ブチルオキシカルボニル(Boc)、ベンジルオキシメチル(Bom)、o-ブロモベンジルオキシカルボニル、t-ブチル(tBu)、t-ブチルジメチルシリル、2-クロロベンジル、2-クロロベンジルオキシカルボニル(2-CIZ)、2,6-ジクロロベンジル、シクロヘキシル、シクロペンチル、1-(4,4-ジメチル-2,6-ジオキソシクロヘキサ-1-イリデン)エチル(Dde)、イソプロピル、4-メトキシ-2,3-6-トリメチルベンジルスルホニル(Mtr)、2,3,5,7,8-ペンタメチルクロマン-6-スルホニル(Pmc)、ピバリル(pivalyl)、テトラヒドロピラン-2-イル、トシル(Tos)、2,4,6-トリメトキシベンジル、トリメチルシリル、及びトリチル(Trt)が挙げられる。
【０１５１】
固相合成では、C-末端アミノ酸は、適切な支持材料にカップリングされる。適切な支持材料は、合成プロセスの段階的縮合及び切断反応のための試薬及び反応条件に対して不活性であり、かつ、使用されている反応媒体に溶解しないものである。市販品として入手できる支持材料の例としては、反応基及び/又はポリエチレングリコールで修飾されているスチレン/ジビニルベンゼンコポリマー;クロロメチル化スチレン/ジビニルベンゼンコポリマー;ヒドロキシメチル化又はアミノメチル化スチレン/ジビニルベンゼンコポリマーなどが挙げられる。ペプチド性の酸を調製することが意図される場合、4-ベンジルオキシベンジル-アルコール(Wang-アンカー)又は塩化2-クロロトリチルを用いて誘導体化された、ポリスチレン(1%)-ジビニルベンゼン又はTentaGel(登録商標)を使用することができる。ペプチドアミドの場合、5-(4'-アミノメチル)-3',5'-ジメトキシフェノキシ)吉草酸(PAL-アンカー)又はp-(2,4-ジメトキシフェニル-アミノメチル)-フェノキシ基(Rinkアミドアンカー)を用いて誘導体化された、ポリスチレン(1%)ジビニルベンゼン又はTentaGel(登録商標)を使用することができる。
【０１５２】
高分子支持体への結合は、エタノール、アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、N-メチルピロリドン、又は類似の溶媒中で、活性化試薬を添加して、室温又は高温(例えば、40℃から60℃)で、例えば2から72時間の反応時間で、C-末端Fmoc保護アミノ酸を支持材料と反応させることによって実現することができる。
【０１５３】
Nα保護アミノ酸(例えば、Fmocアミノ酸)と、PAL、Wang、又はRinkアンカーとのカップリングは、例えば、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール又は1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾールの存在下又は非存在下で、カップリング試薬、例えば、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、N,N'-ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)、若しくは他のカルボジイミド、テトラフルオロホウ酸2-(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)-1,1,3,3-テトラメチルウロニウム(TBTU)若しくは他のウロニウム塩、o-アシル-尿素、ヘキサフルオロリン酸ベンゾトリアゾール-1-イル-トリス-ピロリジノ-ホスホニウム(PyBOP)若しくは他のホスホニウム塩、N-ヒドロキシスクシン酸イミド、他のN-ヒドロキシイミド、又はオキシムの助けを借りて、例えば、例えばジイソプロピルエチルアミン(DIEA)、トリエチルアミン、又はN-メチルモルホリン(例えばジイソプロピルエチルアミン)などの塩基を添加して又は添加せずに、HOBtを添加したTBTUの助けを借りて、2から72時間の反応時間で(例えば、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン、又はジクロロメタン、例えばジメチルホルムアミドなどの溶媒中で、1.5から3倍過剰のアミノ酸及びカップリング試薬中で、例えば、2倍過剰で、約10℃から50℃の温度、例えば25℃で、3時間)実施することができる。
【０１５４】
カップリング試薬の代わりに、先に記載した条件下で、活性なエステル(例えば、ペンタフルオロフェニル、p-ニトロフェニル、など)、Nα-Fmoc-アミノ酸の対称無水物、その酸塩化物、又は酸フッ化物を使用することも可能である。
【０１５５】
Nα保護アミノ酸(例えば、Fmocアミノ酸)は、DIEAを添加したジクロロメタン中で(この溶媒及びこの塩基の使用に限定されないが)、10から120分、例えば20分の反応時間を用いて、2-クロロトリチル樹脂とカップリングさせることができる。
【０１５６】
保護されたアミノ酸の連続的カップリングは、一般的に自動ペプチド合成装置において、ペプチド合成における従来の方法に従って実施することができる。例えば、ピペリジンのジメチルホルムアミド溶液(10%から50%)での5から20分間の(例えば、50%ピペリジンのDMF溶液での2×2分、及び20%ピペリジンのDMF溶液での1×15分の)処理による、固相上にカップリングさせたアミノ酸のNα-Fmoc保護基の切断後、次に保護されるアミノ酸(3から10倍過剰、例えば、10倍過剰)を、ジクロロメタン、DMF、又は2つの混合物などの不活性な非水性の極性溶媒中で、約10℃から50℃の温度で、例えば25℃で、先のアミノ酸とカップリングさせる。第1のNα-Fmocアミノ酸をPAL、Wang、又はRinkアンカーとカップリングさせるための先に言及した試薬が、カップリング試薬として適している。保護されたアミノ酸の活性なエステル、又はその塩化物若しくはフッ化物若しくは対称無水物も、代替として使用することができる。
【０１５７】
固相合成の最後に、支持材料からペプチドを切断し、同時に、側鎖保護基を切断する。切断は、5%〜20% V/Vのスカベンジャー、例えばジメチルスルフィド、エチルメチルスルフィド、チオアニソール、チオクレゾール、m-クレゾール、アニソール、エタンジチオール、フェノール、又は水、例えば、15% v/vジメチルスルフィド/エタンジチオール/m-クレゾール1:1:1を添加した、トリフルオロ酢酸又は他の強酸性媒体を用いて、0.5から3時間、例えば2時間以内に実施することができる。完全に保護された側鎖をもつペプチドは、氷酢酸/トリフルオロエタノール/ジクロロメタン2:2:6を用いて2-クロロトリチルアンカーを切断することによって得られる。保護されたペプチドは、シリカゲル上でのクロマトグラフィーによって精製することができる。ペプチドが、Wang アンカーを介して固相に結合される場合、また、C-末端アルキルアミド化を伴うペプチドを得ることが意図される場合、切断は、アルキルアミン又はフルオロアルキルアミンを用いるアミノリシスによって実施することができる。アミノリシスは、約-10℃から50℃(例えば、約25℃)の温度、かつ約12から24時間(例えば、約18時間)の反応時間で実施される。さらに、ペプチドは、例えばメタノールでの再エステル化によって、支持体から切断することができる。
【０１５８】
得られた酸性の溶液を、3から20倍量の冷エーテル又はn-ヘキサン、例えば、10倍過剰のジエチルエーテルと混合して、ペプチドを沈殿させ、したがって、エーテル中に残存するスカベンジャーと切断された保護基とを分離することができる。ペプチドを、氷酢酸から数回、再沈殿させることによって、さらなる精製を実施することができる。得られた沈殿を、水又はtert-ブタノール又はこれらの2種の溶媒の混合物、例えば、tert-ブタノール/水の1:1混合物に溶解し、凍結乾燥することができる。
【０１５９】
得られたペプチドを、アセテート形態の弱塩基性樹脂に対するイオン交換;非誘導体化ポリスチレン/ジビニルベンゼンコポリマー(例えば、Amberlite(登録商標)XAD)上での疎水性吸着クロマトグラフィー;シリカゲル上での吸着クロマトグラフィー;例えばカルボキシメチルセルロース上での、イオン交換クロマトグラフィー;例えばSephadex(登録商標)G-25上での、分配クロマトグラフィー;向流分配クロマトグラフィー;又は、高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)、例えば、オクチル又はオクタデシルシリルシリカ(ODS)相上での逆相HPLCを含めた、様々なクロマトグラフィー方法によって精製することができる。
【０１６０】
(B.組み換え産生)
組み換え技術を使用してポリペプチドを産生する場合、ポリペプチドは、任意の適切な構築物及び任意の適切な宿主細胞(原核又は真核細胞、例えば、それぞれ細菌(例えばE.coli)又は酵母宿主細胞であり得る)を使用して、細胞内タンパク質として又は分泌タンパク質として産生することができる。宿主細胞として使用することができる真核細胞の他の例としては、昆虫細胞、哺乳類細胞、及び/又は植物細胞が挙げられる。哺乳類宿主細胞が使用される場合、該宿主細胞としては、ヒト細胞(例えば、HeLa、293、H9、及びJurkat細胞);マウス細胞(例えば、NIH3T3、L細胞、及びC127細胞);霊長類細胞(例えば、Cos 1、Cos 7、及びCV1)、及びハムスター細胞(例えば、チャイニーズハムスター卵巣(Chinese hamster ovary)(CHO)細胞)が含まれ得る。
【０１６１】
ポリペプチドの発現に適した様々な宿主-ベクターシステムを、当技術分野で公知の標準の手順に従って用いることができる。例えば、例えば、Sambrookらの文献、1989年、「分子生物学の最新プロトコル(Current Protocols in Molecular Biology)」、Cold Spring Harbor Press社、New York;及びAusubelらの文献、1995年、「分子生物学の最新プロトコル(Current Protocols in Molecular Biology)」(Wiley and Sons社編)を参照のこと。宿主細胞への遺伝子材料の導入のための方法としては、例えば、形質転換、電気穿孔、接合、リン酸カルシウム方法などが挙げられる。導入のための方法は、導入されたポリペプチドをコードしている核酸の安定な発現を提供するように選択することができる。ポリペプチドをコードしている核酸は、遺伝性のエピソーム要素(例えば、プラスミド)として提供することもできるし、ゲノムに組み込むこともできる。対象のポリペプチドの生成に使用するための様々な適切なベクターは、市販品として入手できる。
【０１６２】
ベクターは、宿主細胞における染色体外維持を提供することもできるし、宿主細胞ゲノムへの組み込みを提供することもできる。発現ベクターは、転写及び翻訳調節配列を提供する、また、誘導性の又は構成的な発現を提供することができる。ここでは、コード領域は、転写開始領域及び転写及び翻訳停止領域の転写制御下で、作動可能に連結されている。一般に、転写及び翻訳調節配列としては、限定はされないが、プロモーター配列、リボソーム結合部位、転写開始及び終止配列、翻訳開始及び終止配列、及びエンハンサー又はアクチベーター配列が含まれ得る。プロモーターは、構成的又は誘導性のいずれかであり得、また、強力な構成的プロモーター(例えば、T7)であり得る。
【０１６３】
発現構築物は一般に、対象のタンパク質をコードする核酸配列の挿入を提供するための、プロモーター配列の近くに位置する好都合な制限部位を有する。ベクターを含有する細胞の選択を容易にするために、発現宿主において作動する選択可能マーカーが存在することができる。さらに、発現構築物は、追加のエレメントを含むことができる。例えば、発現ベクターは、1つ又は2つの複製システムを有することができ、したがって、発現のための生物において、例えば哺乳類又は昆虫細胞において、また、クローニング及び増幅のための原核生物宿主において維持されることが可能になる。さらに、発現構築物は、形質転換された宿主細胞の選択を可能にするための、選択可能マーカー遺伝子を含有することができる。選択可能遺伝子は、当技術分野で周知であり、使用される宿主細胞によって異なることとなる。
【０１６４】
タンパク質の単離及び精製は、当技術分野で公知の方法に従って実現することができる。例えば、タンパク質は、タンパク質を構成的に及び/又は誘発時に発現するように遺伝子改変された細胞のライセートから、又は合成の反応混合物から、免疫アフィニティ精製によって単離することができる。これは一般に、試料を抗タンパク質抗体と接触させることと、洗浄して非特異的に結合した材料を除去することと、特異的に結合したタンパク質を溶出することを含む。単離されたタンパク質は、透析及びタンパク質精製方法において通常用いられる他の方法によって、さらに精製することができる。一実施態様では、タンパク質は、金属キレートクロマトグラフィー方法を使用して単離することができる。タンパク質は、単離を容易にするための改変を含有することができる。
【０１６５】
ポリペプチドは、実質的に純粋な又は単離された(例えば、他のポリペプチドを含まない)形態で調製することができる。ポリペプチドは、存在し得る他の成分(例えば、他のポリペプチド又は他の宿主細胞成分)に対して、該ポリペプチドについて濃縮された組成物中に存在することができる。例えば、精製されたポリペプチドは、該ポリペプチドが、他の発現されたタンパク質を実質的に含まない組成物中に存在する、例えば、組成物の90%未満、60%未満、50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、5%未満、又は1%未満が他の発現されたタンパク質で構成されるように提供することができる。
【０１６６】
(治療的及び予防的使用)
本明細書で提供されるのはまた、薬剤又はその組成物の投与によって、高血糖、高インスリン血症、耐糖能障害、グルコース代謝障害、肥満及び他の体重異常、並びに他の代謝性の及び代謝関連の疾患、障害、及び状態を治療又は予防するための方法である。さらに、本明細書に記載した通り、本開示は、他の疾患、障害、及び状態の宿主を治療又は予防するための方法を提供する。こうした方法はまた、例えば、症状の重さ又は頻度を低下させることによって、疾患、障害、又は状態と関連する1以上の症状に対する有利な効果を有することができる。ある種の実施態様では、該方法は、疾患又は障害を治療するための方法である。他の実施態様では、該方法は、疾患又は障害を予防するための方法である。
【０１６７】
ある種の実施態様では、本開示は、代謝障害を患う対象を治療する(又は、ある種の状況では予防する)方法であって、代謝障害を患う対象を提供する(ここでは、該対象は、FGF19誘発性癌性状態の徴候を呈する)ことと、候補FGF19バリアントポリペプチドのプールから本明細書に記載した通りに特定された治療有効量のFGF19バリアントを該対象に投与することとを含み、ここでは、該対象における代謝障害の改善が存在する、前記方法を意図する。
【０１６８】
疾患、障害、及び状態の非限定的な例としては、以下が挙げられる:1)糖尿病(I型及び2型)、妊娠性糖尿病、高血糖、インスリン抵抗性、異常なグルコース代謝、「糖尿病予備軍」(空腹時血糖異常(IFG)又は耐糖能異常(IGT)) を含めた、グルコース利用障害及びそれに関連する後遺症、並びに、例えば膵β細胞破壊などの組織病理学的変化を含めた、高血糖状態に関連する若しくは高血糖状態起因する他の生理的障害。さらなる高血糖関連の障害としては、腎損傷(例えば、尿細管損傷又は腎症)、肝変性、眼損傷(例えば、糖尿病性網膜症又は白内障)、及び糖尿病性足病変;2)脂質異常症及びその後遺症、例えばアテローム性動脈硬化症、冠動脈疾患、脳血管障害など;3)肥満及び体重の上昇などの、メタボリックシンドロームと関連し得る他の状態(限定はされないが非アルコール性脂肪肝疾患(NAFLD)、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、及び多嚢胞卵巣症候群(PCOS)などの、その合併性の状態を含めて)が挙げられ、また、血栓症、凝固能亢進状態及び血栓形成促進状態(動脈性及び静脈性)、高血圧、心血管疾患、脳卒中、及び心不全;4)アテローム性動脈硬化症、慢性炎症性腸疾患(例えば、クローン病及び潰瘍性大腸炎)、喘息、紅斑性狼瘡、関節炎、又は他の炎症性リウマチ障害を含めた、炎症反応が関与する障害又は状態;5)例えば脂肪肉腫、固形腫瘍、及び新生物を含めた、脂肪細胞腫瘍、脂肪腫様癌腫などの、細胞周期又は細胞分化過程の障害;6)アルツハイマー病、多発性硬化症、パーキンソン病、進行性多巣性白質脳症、及びギランバレー症候群を含めた、中枢神経及び末梢神経の神経変性疾患及び/又は脱髄障害、及び/又は神経炎症過程に関与する神経系疾患、及び/又は他の末梢神経障害;7)紅斑性-扁平性皮膚症を含めた、皮膚及び皮膚科的障害、及び/又は創傷治癒過程の障害；並びに、8)他の障害、例えばシンドロームX、変形性関節症、及び急性呼吸促迫症候群も挙げられる。
【０１６９】
本明細書で提供される方法によって、対象が、高血糖、高インスリン血症、耐糖能障害、及び/又はグルコース異常の治療又は予防のための候補であり得るかどうかを決定するために、当技術分野で公知の様々な診断方法(例えば、空腹時血漿グルコース(FPG)評価及び経口糖負荷試験(oGTT))を利用することができる。
【０１７０】
本明細書で提供される方法によって、対象が、体重異常(例えば、肥満)の治療又は予防のための候補であり得るかどうかを決定するために、限定はされないが、病因及び対象の状態の程度(例えば、対象が、基準の健康な個人と比較してどの程度体重超過しているか)などのパラメータが評価されるべきである。例えば、〜25から〜29.9kg/m2のBMIを有する成人は、過体重(肥満予備軍)であるとみなすことができるのに対し、〜30kg/m2以上のBMIを有する成人は、肥満であるとみなすことができる。過体重である及び/又は質の悪い食事(例えば、脂肪又はカロリーが高い食事)を摂取している対象については、本開示の1以上のポリペプチドを含む一連の治療法を開始する前に、改変された食事習慣及び/又は運動療法を最初に実践及び効果を評価することが一般的である。
【０１７１】
本明細書で提供されるのはまた、代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態を患う対象(例えば、ヒトなどの動物)を治療する方法であって、(i)代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定することを含む前記方法であって、(a)癌性状態の徴候を有する試験対象であって、代謝障害を患う前記試験対象を提供することと、(b)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、(c)前記試験対象において癌性状態の徴候が増強されるかどうかを決定する(ここでは、癌性状態の徴候の増強の非存在が、前記試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す)こととを含み、前記試験対象における癌性状態の徴候の増強が存在しないならば、(ii)前記対象(例えば、ヒトなどの動物)にFGF19バリアントを続いて投与することをさらに含む、前記方法である。ある種の実施態様では、FGF19バリアントのその後の投与は、対象(例えば、ヒトなどの動物)において代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態の治療をもたらす治療有効量である。
【０１７２】
本明細書で提供されるのはまた、代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態を患う対象(例えば、ヒトなどの動物)を治療する方法であって、(i)代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定することを含む前記方法であって、(a)癌性状態の徴候を有する試験対象であって、代謝障害を患う前記試験対象を提供することと、(b)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、(c)前記試験対象において癌性状態の徴候が低減されるかどうかを決定する(ここでは、癌性状態の徴候の低減が、前記試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す)こととを含み、前記試験対象における癌性状態の徴候の低減が存在するならば、(ii)前記対象(例えば、ヒトなどの動物)にFGF19バリアントを続いて投与することをさらに含む、前記方法である。ある種の実施態様では、FGF19バリアントのその後の投与は、対象(例えば、ヒトなどの動物)において代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態の治療をもたらす治療有効量である。
【０１７３】
本明細書で提供されるのはまた、代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態を患う対象(例えば、ヒトなどの動物)を治療する方法であって、(i)FGF19バリアントが、代謝障害を患う試験対象を治療するための候補であるかどうかを決定することを含む前記方法であって、(a)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを、代謝障害を患う前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、(b)前記試験対象において、癌性状態の徴候が観察されるかどうかを決定する(ここでは、癌性状態の徴候の非存在が、FGF19バリアントが、前記試験対象の治療のための候補であることを示す)ことを含み、癌性状態の徴候が存在しないならば、(ii)前記対象(例えば、ヒトなどの動物)にFGF19バリアントを続いて投与することをさらに含む、前記方法である。ある種の実施態様では、FGF19バリアントのその後の投与は、対象(例えば、ヒトなどの動物)における代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態の治療をもたらす治療有効量である。
【０１７４】
本明細書で提供されるのはまた、代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態を患う対象(例えば、ヒトなどの動物)を治療する方法であって、(i)FGF19バリアントが、代謝障害を患う試験対象を治療するための候補であるかどうかを決定することを含む前記方法であって、(a)代謝障害を患う試験対象であって、癌性状態の徴候を有する試験対象を提供することと、(b)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を増悪させるのに十分である)ことと、(c)前記試験対象において、癌性状態の徴候が増強されるかどうかを決定する(ここでは、癌性状態の徴候の増悪の非存在が、FGF19バリアントが、前記試験対象の治療のための候補であることを示す)ことを含み、前記試験対象における癌性状態の徴候の増強が存在しないならば、(ii)前記対象(例えば、ヒトなどの動物)にFGF19バリアントを続いて投与することをさらに含む、前記方法である。ある種の実施態様では、FGF19バリアントのその後の投与は、対象(例えば、ヒトなどの動物)における代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態の治療をもたらす治療有効量である。いくつかの実施態様では、癌性状態の1以上の徴候は、試験対象において低減される。
【０１７５】
本明細書で提供されるのはまた、代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態を患う対象を治療する方法であって、(a)代謝障害を患う対象(ここでは、該対象は、FGF19誘発性癌性状態の徴候を呈する)を提供することと、(b)本明細書で提供される方法又はモデルのいずれか1つにおいて特定される治療有効量のFGF19バリアントを該対象に投与することとを含む(ここでは、該対象における代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態の改善が存在する)前記方法である。
【０１７６】
本明細書で提供される方法の、ある種の実施態様では、対象は、動物である。他の実施態様では、対象は、ヒトである。いくつかの実施態様では、癌性状態は、腫瘍である。ある種の実施態様では、腫瘍は、結腸腫瘍又は肝腫瘍である。いくつかの実施態様では、代謝性の若しくは代謝関連の疾患、障害、又は状態は、代謝障害である。いくつかの実施態様では、代謝障害は、高血糖状態、インスリン抵抗性、高インスリン血症、耐糖能障害、肥満、及びメタボリックシンドロームからなる群から選択される。一実施態様では、高血糖状態は、糖尿病である。別の実施態様では、治療は、代謝障害の改善をもたらす。ある種の実施態様では、代謝障害の改善は、血糖の低下である。他の実施態様では、対象における代謝障害の改善は、体重の減少である。ある種の実施態様では、対象における代謝障害の改善は、インスリンの低下である。
【０１７７】
別の態様では、本明細書で提供されるのは、例えば本明細書で提供されるFGF19バリアントを使用して、FGF19の発癌活性を弱める方法である。いくつかの実施態様では、FGF19を発現している細胞が、本明細書で提供されるFGF19バリアントと接触される。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、M70である。ある種の実施態様では、本明細書で提供されるのは、対象におけるFGF19の発癌活性を弱める方法であって、該対象に治療有効量のFGF19バリアントを投与し、それによって、該対象におけるFGF19の発癌活性を弱めることを含む前記方法である。いくつかの実施態様では、提供されるのは、対象において、FGF19依存性の疾患、障害、若しくは状態、又はこれらの症状を予防する方法であって、治療有効量のFGF19バリアントを該対象に投与することを含み、ここでは、該疾患、障害、状態、又はその症状が、該対象において予防される、前記方法である。他の実施態様では、提供されるのは、対象において、FGF19依存性の疾患、障害、若しくは状態、又はこれらの症状を治療する方法であって、治療有効量のFGF19バリアントを該対象に投与することを含み、ここでは、該疾患、障害、状態、又はその症状が、該対象において治療される、前記方法である。
【０１７８】
ある種の実施態様では、対象は、代謝障害、及び/又は癌性状態の徴候を有する。ある種の実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、癌又は腫瘍である。いくつかの実施態様では、癌又は腫瘍は、肝臓、結腸、前立腺、又は肺の癌又は腫瘍である。いくつかの実施態様では、癌又は腫瘍は、良性である。他の実施態様では、癌又は腫瘍は、悪性である。
【０１７９】
ある種の実施態様では、対象は、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態を発症するリスクを有する又はリスクがある。いくつかの実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、肝硬変又は胆汁うっ滞などの、肝臓(肝細胞性)疾患、障害、又は状態である。いくつかの実施態様では、肝臓疾患又は障害は、慢性の肝臓疾患又は障害である。いくつかの実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、HCCなどの癌又は腫瘍である。他の実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、肝硬変又は胆汁うっ滞などの肝臓疾患、障害、又は状態ではない。いくつかの実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、HCCなどの癌又は腫瘍ではない。いくつかの実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、結腸癌又は腫瘍である。ある種の実施態様では、結腸癌又は腫瘍は、結腸腺癌である。いくつかの実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、前立腺癌又は腫瘍である。さらに他の実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、肺癌又は腫瘍である。ある種の実施態様では、肺癌又は腫瘍は、肺扁平上皮癌である。いくつかの実施態様では、FGF19は、原発性又は転移性の癌又は腫瘍細胞において発現される。ある種の実施態様では、FGF19依存性の疾患、障害、又は状態は、前癌性である。例えば、肝硬変及び胆汁うっ滞は、時として、HCCなどの肝臓癌につながることがあり、こうした肝臓疾患及び障害を治療又は予防する方法が意図される。ある種の実施態様では、対象は、こうした肝臓疾患及び障害の予防又は治療の必要がある対象である。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントの投与は、対象における胆汁酸恒常性を維持する。
【０１８０】
本明細書で提供されるのはまた、対象における、FGF19依存性の癌又は腫瘍などの癌又は腫瘍、又はこれらの症状を治療する方法であって、治療有効量のFGF19バリアントを該対象に投与することを含む前記方法である。ある種の実施態様では、投与は、対象における癌、腫瘍、又はこれらの症状の改善をもたらす。いくつかの実施態様では、該方法は、腫瘍数、腫瘍サイズ、又は腫瘍重量の低下をもたらす。本明細書で提供されるのはまた、対象におけるFGF19依存性の癌又は腫瘍などの癌又は腫瘍、又はこれらの症状を予防する方法であって、治療有効量のFGF19バリアントを該対象に投与することを含む前記方法である。いくつかの実施態様では、投与は、対象における癌、腫瘍、又はこれらの症状の予防をもたらす。いくつかの実施態様では、該方法は、腫瘍数、腫瘍サイズ、又は腫瘍重量の低下をもたらす。具体的実施態様では、癌又は腫瘍は、FGF19依存性の癌又は腫瘍である。ある種の実施態様では、癌又は腫瘍は、肝細胞癌である。いくつかの実施態様では、癌又は腫瘍は、肝細胞癌ではない。一実施態様では、癌又は腫瘍は、結腸癌又は腫瘍である。いくつかの実施態様では、癌又は腫瘍は、前立腺癌又は腫瘍である。ある種の実施態様では、癌又は腫瘍は、肺癌又は腫瘍である。ある種の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:1に示したアミノ酸配列を含むポリペプチドである。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:1に示したアミノ酸配列からなるポリペプチドである。ある種の実施態様では、対象は、その必要がある対象である。
【０１８１】
本明細書で提供される治療的及び予防的方法のいずれかを、本明細書で提供されるモデル又は他の方法のいずれかと共に使用することができることが理解されよう。
【０１８２】
本明細書で提供される方法のある種の実施態様では、FGF19バリアントは、M5、M6、M7、M14、M15、M32、M36、M43、M52、M53、M67、M68、M69、M70、M75、M76、M77、M83、M84、M140、M144、M145、M146、及びM160からなる群から選択される。一実施態様では、FGF19バリアントは、M5である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M6である。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、M7である。一実施態様では、FGF19バリアントは、M14である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M15である。他の実施態様では、FGF19バリアントは、M32である。一実施態様では、FGF19バリアントは、M36である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M43である。他の実施態様では、FGF19バリアントは、M52である。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、M53である。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、M67である。一実施態様では、FGF19バリアントは、M68である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M69である。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、M70である。一実施態様では、FGF19バリアントは、M75である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M76である。他の実施態様では、FGF19バリアントは、M77である。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、M83である。一実施態様では、FGF19バリアントは、M84である。別の実施態様では、FGF19バリアントは、M140である。他の実施態様では、FGF19バリアントは、M144である。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、M145である。一実施態様では、FGF19バリアントは、M146である。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、M160である。他の実施態様では、2つ以上の前述のFGF19バリアントの任意の組み合わせも意図される。
【０１８３】
本明細書で提供される方法のいくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:5〜29のいずれか1つ;又はその部分配列若しくは断片に示したアミノ酸配列を含む。本明細書で提供される方法の他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:5〜29のいずれか1つ;又はその部分配列若しくは断片に示したアミノ酸配列からなる。ある種の実施態様では、N-末端のR残基は、欠失している。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:5を含む又は配列番号:5からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:6を含む又は配列番号:6からなる。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:7を含む又は配列番号:7からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:8を含む又は配列番号:8からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:9を含む又は配列番号:9からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:10を含む又は配列番号:10からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:11を含む又は配列番号:11からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:12を含む又は配列番号:12からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:13を含む又は配列番号:13からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:14を含む又は配列番号:14からなる。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:15を含む又は配列番号:15からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:16を含む又は配列番号:16からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:17を含む又は配列番号:17からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:18を含む又は配列番号:18からなる。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:19を含む又は配列番号:19からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:20を含む又は配列番号:20からなる。一実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:21を含む又は配列番号:21からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:22を含む又は配列番号:22からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:23を含む又は配列番号:23からなる。別の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:24を含む又は配列番号:24からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:25を含む又は配列番号:25からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:26を含む又は配列番号:26からなる。さらに他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:27を含む又は配列番号:27からなる。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:28を含む又は配列番号:28からなる。他の実施態様では、FGF19バリアントは、配列番号:29を含む又は配列番号:29からなる。ある種の実施態様では、FGF19バリアントは、前述の配列のいずれか1つを含む又は前述の配列のいずれか1つからなり、ここでは、N-末端のR残基は、欠失している。いくつかの実施態様では、FGF19バリアントは、前述の配列のいずれかの部分配列を含む又は前述の配列のいずれかの部分配列からなる。他の実施態様では、2つ以上の前述のFGF19バリアントの任意の組み合わせも意図される。
【０１８４】
(医薬組成物)
本開示のポリペプチドは、対象への投与に適した組成物の形態であり得る。一般に、こうした組成物は、1以上のポリペプチドと、1以上の医薬として許容し得る又は生理的に許容し得る希釈剤、担体、又は賦形剤を含む「医薬組成物」である。ある種の実施態様では、該ポリペプチドは、治療的に許容し得る量で存在する。該医薬組成物は、本開示の方法において使用することができる;したがって、例えば、該医薬組成物は、本明細書に記載された治療的及び予防的方法並びに使用を実施するために、対象にエクスビボ又はインビボで投与することができる。
【０１８５】
本開示の医薬組成物は、意図される投与方法又は投与経路と適合するように製剤化することができ;投与経路の例は、本明細書に説明している。さらに、本医薬組成物は、本開示によって意図される通りの疾患、障害、及び状態を治療又は予防するために、本明細書に記載した通りの他の治療的に活性な薬剤又は化合物(例えばグルコース降下剤)と組み合わせて使用することができる。
【０１８６】
医薬組成物は、一般的に、本開示によって意図される治療有効量のポリペプチドの少なくとも1種と、医薬としてかつ生理的に許容し得る1種以上の製剤物質とを含む。医薬として許容し得る又は生理的に許容し得る適切な希釈剤、担体、又は賦形剤としては、限定はされないが、抗酸化剤(例えば、アスコルビン酸及び硫酸水素ナトリウム)、保存剤(例えば、ベンジルアルコール、メチルパラベン、エチル又はn-プロピル、p-ヒドロキシ安息香酸エステル)、乳化剤、懸濁化剤、分散剤、溶媒、充填剤、増量剤、界面活性剤、緩衝液、ビヒクル、希釈剤、及び/又は補助剤が挙げられる。例えば、適切なビヒクルは、非経口的投与のための医薬組成物に一般的な他の材料がおそらく添加された、生理食塩水溶液又はクエン酸緩衝生理食塩水であり得る。中性の緩衝生理食塩水又は血清アルブミンと混合した生理食塩水は、さらなるビヒクル例である。当業者は、医薬組成物及び剤形において使用することができる様々な緩衝液を容易に認識するであろう。典型的な緩衝液としては、限定はされないが、医薬として許容し得る弱酸、弱塩基、又はそれらの混合物が挙げられる。例としては、緩衝成分は、リン酸、酒石酸、乳酸、コハク酸、クエン酸、酢酸、アスコルビン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、及びこれらの塩などの、水溶性材料であり得る。許容し得る緩衝薬としては、例えば、トリス緩衝液、N-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-N'-(2-エタンスルホン酸)(HEPES)、2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸ナトリウム塩(MES)、3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)、及びN-トリス[ヒドロキシメチル]メチル-3-アミノプロパンスルホン酸(TAPS)が挙げられる。
【０１８７】
医薬組成物は、製剤化した後、液剤、懸濁剤、ゲル剤、乳剤、固形剤、又は脱水若しくは凍結乾燥された散剤として、滅菌バイアル中で保管することができる。こうした製剤は、すぐに使える形態、使用前に再構成を必要とする凍結乾燥形態、使用前に希釈を必要とする液体形態、又は他の許容し得る形態のいずれかで保管することができる。いくつかの実施態様では、医薬組成物は、単回使用容器(例えば、単回使用のバイアル、アンプル、注射器、又は自己注射器(例えばEpiPen(登録商標)に類似したもの))中で提供されるのに対し、他の実施態様では、反復使用容器(例えば、反復使用バイアル)が提供される。埋め込み体(例えば埋め込み型ポンプ)及びカテーテルシステム(これらはどちらも当業者に周知である)を含めた、任意の薬物送達器具を使用して、ポリペプチドを送達することができる。一般に皮下又は筋肉内に投与されるデポ注射剤も、本明細書に開示するポリペプチドを規定された期間にわたって放出するために利用することができる。デポ注射剤は通常、固体-基剤又は油-基剤のいずれかであり、一般に、本明細書に説明した製剤成分の少なくとも1つを含む。当業者は、デポ注射剤の可能な製剤及び使用について熟知している。ある種の実施態様では、Nano Precision Medical社のデポ送達技術(Nano Precision Medical社;Emeryville,CA)の使用が意図される。この技術は、0次放出速度の巨大分子(タンパク質及びペプチド治療剤など)を生成するチタニアナノチューブ膜を利用する。この生体適合性の膜は、治療用巨大分子の長期の(例えば最大1年の)一定速度の送達を提供する、小さい皮下埋め込み体内に収められる。この技術は、例えば、II型糖尿病の治療のためのGLP-1アゴニストの送達について、現在評価中である。
【０１８８】
医薬組成物は、無菌の水性又は油性の注射用懸濁剤の形態であり得る。この懸濁剤は、本明細書に言及した適切な分散若しくは湿潤剤及び懸濁化剤を使用して、公知の技術に従って製剤化することができる。無菌の注射用調製物はまた、無毒の非経口的に許容し得る希釈剤又は溶媒中の、例えば1,3-ブタンジオールの溶液としての、無菌の注射用液剤又は懸濁剤であり得る。用いることができる許容し得る希釈剤、溶媒、及び分散媒としては、水、リンゲル液、等張塩化ナトリウム溶液、クレモフォールEL(商標)(BASF社,Parsippany,NJ)又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコール)、並びにこれらの適切な混合物が挙げられる。さらに、溶媒又は懸濁媒として、従来、無菌の不揮発性油が用いられている。この目的のために、合成のモノ-又はジグリセリドを含めた、いかなる無刺激性の不揮発性油も用いることができる。さらに、注射剤の調製においては、オレイン酸などの脂肪酸の使用が認められる。特定の注射用製剤の吸収の延長は、吸収を遅延させる作用物質(例えば、モノステアリン酸アルミニウム又はゼラチン)を含めることによって実現することができる。
【０１８９】
活性成分を含有する医薬組成物は、例えば、錠剤、カプセル、トローチ、舐剤、水性若しくは油性懸濁剤、分散可能な散剤若しくは顆粒剤、乳剤、硬若しくは軟カプセル、又はシロップ、液剤、マイクロビーズ、又はエリキシルとしての、経口使用に適した形態であり得る。経口使用が意図される医薬組成物は、医薬組成物の製造に関して当技術分野で公知の任意の方法に従って調製することができ、こうした組成物は、医薬として洗練され且つ口当たりの良い調製物を提供するために、例えば甘味剤、着香料、着色剤、及び保存剤などの1種以上の作用物質を含有することができる。錠剤、カプセルなどは、錠剤の製造に適した無毒の医薬として許容し得る賦形剤と混合した活性成分を含有する。これらの賦形剤は、希釈剤、例えば炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、乳糖、リン酸カルシウム、又はリン酸ナトリウムなど;造粒剤及び崩壊剤、例えばトウモロコシデンプン、又はアルギン酸など;結合剤、例えばデンプン、ゼラチン、又はアカシアゴムなど;並びに滑沢剤、例えばステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、又はタルクなどであり得る。
【０１９０】
経口投与に適した錠剤、カプセルなどは、コーティングされなくてもよいし、消化管内での崩壊及び吸収を遅延させ、それによって持続作用を提供するために、公知の技術によってコーティングすることもできる。例えば、モノステアリン酸グリセリル又はジステアリン酸グリセリルなどの時間遅延材料を用いることができる。これらはまた、制御放出のための浸透圧性治療用錠剤を形成するために、当技術分野で公知の技術によってコーティングすることができる。追加の薬剤は、投与される組成物の送達を制御するために、生分解性又は生体適合性の粒子又は高分子物質、例えばポリエステル、ポリアミン酸、ヒドロゲル、ポリビニルピロリドン、ポリ無水物、ポリグリコール酸、エチレン-酢酸ビニル、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、硫酸プロタミン、又はラクチド/グリコリドコポリマー、ポリラクチド/グリコリドコポリマー、又はエチレン酢酸ビニルコポリマーなどを含む。例えば、経口用薬剤は、ヒドロキシメチルセルロース又はゼラチン-マイクロカプセル又はポリ(メチルメタクリレート)マイクロカプセルそれぞれの使用により、コアセルベーション技術によって又は界面重合によって調製したマイクロカプセル中に、或いはコロイド薬物送達システム中に、封入することができる。コロイド分散システムには、巨大分子複合体、ナノ-カプセル、ミクロスフェア、マイクロビーズ、並びに水中油型エマルジョン、ミセル、混合型ミセル、及びリポソームを含めた脂質-ベースのシステムが含まれる。リポソームを調製する方法は、例えば、米国特許第4,235,871号、第4,501,728号、及び第4,837,028号に記載されている。先に言及した製剤の調製のための方法は、当業者に明らかであろう。
【０１９１】
経口使用のための製剤はまた、活性成分が例えば炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、カオリン又は微結晶セルロースなどの不活性な固形希釈剤と混合されている硬ゼラチンカプセルとして、或いは活性成分が水又は油性媒体、例えばピーナッツ油、流動パラフィン、若しくはオリーブ油と混合されている軟ゼラチンカプセルとして、提供することができる。
【０１９２】
水性懸濁剤は、その製造に適した賦形剤との混合物中に活性物質を含有する。こうした賦形剤は、懸濁化剤、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシ-プロピルメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニル-ピロリドン、トラガカントゴム、及びアカシアゴム;分散剤又は湿潤剤、例えば、天然に存在するホスファチド(例えばレシチン)、又はアルキレンオキシドと脂肪酸との縮合生成物(例えばステアリン酸ポリオキシ-エチレン)、又はエチレンオキシドと長鎖脂肪族アルコールとの縮合生成物(例えばヘプタデカエチレンオキシセタノール)、又はエチレンオキシドと脂肪酸及びヘキシトール由来の部分エステルとの縮合生成物(例えばモノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビトール)、又はエチレンオキシドと脂肪酸及びヘキシトール無水物由来の部分エステルとの縮合生成物(例えばモノオレイン酸ポリエチレンソルビタン)であり得る。この水性懸濁剤は、1種以上の保存剤を含有することもできる。
【０１９３】
油性懸濁剤は、活性成分を、植物油、例えば、落花生油、オリーブ油、ゴマ油、若しくはココナツ油、又は流動パラフィンなどの鉱油に懸濁することによって、製剤化することができる。油性懸濁剤は、増粘剤、例えば蜜ろう、固形パラフィン、又はセチルアルコールを含有することができる。先に示したものなどの甘味剤、及び着香料を添加して、口当たりの良い経口調製品を提供することができる。
【０１９４】
水の添加による水性懸濁液の調製に適した分散可能な散剤及び顆粒剤は、分散剤又は湿潤剤、懸濁化剤、及び1種以上の保存剤との混合物中の、活性成分を提供する。適切な分散剤又は湿潤剤及び懸濁化剤は、本明細書に例示されている。
【０１９５】
本開示の医薬組成物はまた、水中油型エマルジョンの形態であり得る。油相は、植物油、例えばオリーブ油若しくは落花生油、又は鉱油、例えば流動パラフィン、又はこれらの混合物であり得る。適切な乳化剤は、天然に存在するゴム、例えばアカシアゴム又はトラガカントゴム;天然に存在するホスファチド、例えば、ダイズ、レシチン、及び脂肪酸由来のエステル若しくは部分エステル;ヘキシトール無水物、例えば、モノオレイン酸ソルビタン;並びに、部分エステルとエチレンオキシドとの縮合生成物、例えば、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタンであり得る。
【０１９６】
製剤はまた、インプラント、リポソーム、ヒドロゲル、プロドラッグ、及びマイクロカプセル化送達システムを含めた制御放出製剤などの、迅速な分解又は体からの排出に対して組成物を保護するための担体も含むことができる。例えば、単独の、又はワックスと組み合わせたモノステアリン酸グリセリル若しくはステアリン酸グリセリルなどの時間遅延材料を用いることができる。
【０１９７】
本開示は、薬物の直腸内投与のための座剤の形態のポリペプチドの投与を意図する。座剤は、薬物を、常温では固体であるが、直腸温度では液体であり、従って直腸内で融解して薬物を放出することとなる、適切な非刺激性の賦形剤と混合することによって調製することができる。こうした材料としては、限定はされないが、カカオ脂及びポリエチレングリコールが挙げられる。
【０１９８】
本開示によって意図されるポリペプチドは、現在知られている又は将来開発される、任意の他の適切な医薬組成物(例えば、経鼻又は吸入使用のためのスプレー剤)の形態であり得る。
【０１９９】
製剤中のポリペプチド又はその断片の濃度は、(例えば、重量で、約0.1%未満から、通常約2%若しくは少なくとも約2%で、20%から50%と同程度若しくはそれ以上まで)広く変動する可能性があり、通常、主として流体体積、粘度、及び対象に基づく要因(例えば、選択された投与の特定の様式に従うもの)に基づいて選択されることとなる。
【０２００】
(投与経路)
本開示は、任意の適切な方式での、開示されたポリペプチド、及びその組成物の投与を意図する。適切な投与経路としては、非経口(例えば、筋肉内、静脈内、皮下(例えば、注射又は埋め込み))、腹腔内、大槽内、関節内、腹腔内、脳内(実質内)、及び脳室内)、経口、経鼻、膣内、舌下、眼内、直腸内、局所(例えば、経皮)、舌下、及び吸入が挙げられる。
【０２０１】
本明細書で開示されたポリペプチドを、規定の期間にわたって放出するために、一般に皮下又は筋肉内に投与されるデポー注射も利用することができる。デポー注射は、通常、固体又はオイル基剤であり、一般に、本明細書に説明した製剤成分の少なくとも1種を含む。当業者は、可能な製剤及びデポー注射の使用について熟知している。
【０２０２】
抗体に関しては、例示的な実施態様において、本開示の抗体又は抗体断片を、注射用の無菌の等張性の生理食塩水溶液中で10mg/mlで4℃で保管し、対象への投与の前に、注射用の100ml又は200ml 0.9%塩化ナトリウムに希釈する。該抗体は、静脈内注入によって、0.2から10mg/kgの用量で、1時間かけて投与される。他の実施態様では、抗体は、静脈内注入によって、15分から2時間かけて投与される。さらに他の実施態様では、投与手順は、皮下の急速静注を介する。
【０２０３】
(組み合わせ療法)
本開示は、1以上の活性な治療薬又は他の予防若しくは治療様式と組み合わせた、本明細書で特定されたFGF19バリアントポリペプチドの使用を意図する。こうした組み合わせ療法では、しばしば、種々の活性な薬剤が、異なる作用機構を有する。こうした組み合わせ療法は、1以上の薬剤の用量低下を可能にし、それによって、1以上の薬剤に伴う有害作用を低減又は消失させることによって、特に好都合であり得る;さらに、こうした組み合わせ療法は、根底にある疾患、障害、又は状態に対する相乗的な治療的及び予防的効果を有することができる。
【０２０４】
本明細書で使用する場合、「組み合わせ」は、別々に投与することができる、例えば、別々の投与のために別々に製剤化される(例えば、1つのキット内に提供することができる)治療法、及び、単一の製剤中で共に投与することができる治療法(すなわち「共製剤(co-formulation)」)を含むことが意図される。本明細書に記載した方法及びモデルを使用して特定されたポリペプチドと、1以上の活性な治療薬又は他の予防若しくは治療様式との組み合わせを、連続的に(例えば、ある薬剤が、1種以上の他の薬剤の前に投与される)又は同時に(例えば、2種以上の薬剤が同時に又はほぼ同時に投与される)、投与又は適用することができる。2種以上の薬剤が連続的に投与されるか同時に投与されるかにかかわらず、これらの薬剤は、本開示の目的では、組み合わせで投与されるとみなされる。
【０２０５】
したがって、本明細書に記載した方法及びモデルの使用を通じてして特定されたポリペプチドの方法及び使用は、別の治療の前に、又は実質的に同時に、又は後に、実施することができ、他の形態の治療法を補うことができる。補足的治療法としては、他のグルコース降下及び/又は体重減少治療、例えばインスリン、インスリン感受性エンハンサー、及び他の薬物治療、食事の変化(低糖、低脂肪など)、体重減少手術-(胃バイパス、胃切除によって胃容積を減少させること)、胃緊縛術、胃バルーン、胃スリーブ(gastric sleeve)などが挙げられる。
【０２０６】
本開示は、1)インスリン、インスリン模倣体、及び、インスリン分泌の刺激を引き起こす薬剤(スルホニル尿素(例えば、クロルプロパミド、トラザミド、アセトヘキサミド、トルブタミド、グリブリド、グリメピリド、グリピジド)、及びメグリチニド(例えば、レパグリニド(PRANDIN)及びナテグリニド(STARLIX))を含めて);2)ビグアナイド(例えば、メトホルミン(GLUCOPHAGE))、並びに、グルコース利用を促進すること、肝臓グルコース産生を低下させること、及び/又は腸管グルコース排出を減少させることによって作用する他の薬剤;3)α-グルコシダーゼ阻害剤(例えば、アカルボース及びミグリトール)、並びに、炭水化物消化、したがって消化管からの吸収を遅らせ、食後の高血糖を低下させる他の薬剤;4)チアゾリジンジオン(例えば、ロシグリタゾン(AVANDIA)、トログリタゾン(REZULIN)、ピオグリタゾン(ACTOS)、グリピジド、バラグリタゾン、リボグリタゾン、ネトグリタゾン、トログリタゾン、エングリタゾン、シグリタゾン、アダグリタゾン(adaglitazone)、ダルグリタゾン(これらは、(例えば、インスリン増感によって)インスリン作用を増強し、それによって、末梢組織におけるグルコース利用を促進する);5)DPP-IV阻害剤(例えば、ビルダグリプチン(GALVUS)及びシタグリプチン(JANUVIA))並びにグルカゴン様ペプチド-1(GLP-1)及びGLP-1アゴニスト及び類似体を含めた、グルカゴン様ペプチド(例えば、エキセナチド(BYETTA及びITCA 650(12か月の期間をかけてエキセナチド類似体を送達する、皮下に挿入される浸透圧ポンプ;Intarcia社、Boston,MA));並びに6)DPP-IV抵抗性類似体(インクレチン模倣体)、PPARγアゴニスト、二重作用性(dual-acting)PPARアゴニスト、パン作用性(pan-acting)PPARアゴニスト、PTP1B阻害剤、SGLT阻害剤、インスリン分泌促進物質、RXRアゴニスト、グリコーゲン合成酵素キナーゼ-3阻害剤、免疫モジュレーター、β-3アドレナリン受容体アゴニスト、11β-HSD1阻害剤、及びアミリン類似体、を含めた多数の薬剤(及びこれらのクラス)との組み合わせ療法を意図する。
【０２０７】
さらに、本開示は、薬剤と、体重減少を促進するための方法(体重減少を促進するための、代謝を刺激する又は食欲を低下させる薬剤、及び改変された食事、及び/又は運動療法など)との組み合わせ療法を意図する。食欲抑制薬物は、周知であり、本明細書で提供される方法と組み合わせて使用することができる。
【０２０８】
本開示のFGF19バリアントポリペプチドは、その状況に適した任意の方式で、1以上の他の薬剤と組み合わせて使用することができる。一実施態様では、少なくとも1種の活性な薬剤と本開示の少なくとも1種のポリペプチドでの治療は、一定期間にわたって維持される。別の実施態様では、少なくとも1種の活性な薬剤での治療が、(例えば、対象が安定である場合に)縮小又は中断されるのに対し、本開示のポリペプチドでの治療は、一定の投与レジメンで維持される。さらなる実施態様では、少なくとも1種の活性な薬剤での治療が、(例えば、対象が安定である場合に)縮小又は中断されるのに対し、本開示のポリペプチドでの治療も、縮小される(例えば、より低い用量、より少ない頻度の投与、又はより短期の治療レジメン)。さらに別の実施態様では、少なくとも1種の活性な薬剤での治療が、(例えば、対象が安定である場合に)縮小又は中断されるのに対し、本開示のポリペプチドでの治療は、増大される(例えば、より高い用量、より高い頻度の投与、又はより長期の治療レジメン)。さらに別の実施態様では、少なくとも1種の活性な薬剤での治療が維持され、本開示のポリペプチドでの治療が縮小又は中断される(例えば、より低い用量、より少ない頻度の投与、又はより短期の治療レジメン)。さらに別の実施態様では、少なくとも1種の活性な薬剤での治療と、本開示のポリペプチドでの治療が、縮小又は中断される(例えば、より低い用量、より少ない頻度の投与、又はより短期の治療レジメン)。
【０２０９】
(投与)
本開示のポリペプチドは、例えば、投与の目標(例えば、所望される回復の程度);治療される対象の年齢、体重、性別、並びに健康及び身体状態;ポリペプチド、及び/又は投与されている製剤の性質;投与経路;並びに疾患、障害、状態、又はこれらの症状の性質(例えば、グルコース/インスリンの調節不全の重さ、及び障害の段階)に依存する量で、対象に投与することができる。投与レジメンはまた、投与されている薬剤(1種又は複数)に伴う何らかの有害作用の存在、性質、及び程度を考慮に入れることができる。有効な投薬量及び投薬レジメンは、例えば、安全性及び用量漸増試験、インビボ研究(例えば、動物モデル)、及び当業者に公知の他の方法から、容易に決定することができる。
【０２１０】
一般に、投与パラメータは、投薬量が、対象にとって不可逆的に有毒である可能性がある量(すなわち、最大耐量、「MTD」)よりも少ない、かつ、対象に対する測定可能な効果をもたらすのに必要とされる量以上であることを要求する。こうした量は、例えば、投与経路及び他の要因を考慮に入れて、吸収、分布、代謝、及び排泄(「ADME」)と関連する薬物動態及び薬力学的パラメータによって決定される。
【０２１１】
有効な用量(ED)は、それを摂取する対象のうちのある割合において治療応答又は所望される効果をもたらす、薬剤の用量又は量である。薬剤の「半有効量」又はED50は、それが投与される集団の50%において治療応答又は所望される効果をもたらす、薬剤の用量又は量である。ED50は通常、薬剤の効果の合理的な予測の尺度として使用されるが、臨床医が、すべての関連する要因を考慮に入れて、適切であると考える可能性があるのは、必ずしも用量とは限らない。したがって、ある場合には、有効量は、算出されたED50よりも多く、ある場合には、有効量は、算出されたED50よりも少なく、さらに他の場合には、有効量は、算出されたED50と同じである。
【０２１２】
さらに、本開示のポリペプチドの有効な用量は、1以上の用量で対象に投与される場合に、健康な対象に対する所望の結果をもたらす量であり得る。例えば、有効な用量は、高い血漿グルコース及び/又は血漿インスリンを有する 対象に投与される場合に、健康な対象に対して、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、又は80%超の、所望の低下を実現する用量であり得る。
【０２１３】
適切な投薬量レベルは、一般に、1日あたり患者の体重1kgあたり約0.001から100mgとなり、これを、単一又は複数回用量で投与することができる。いくつかの実施態様では、投薬量レベルは、1日あたり約0.01から約25mg/kg、他の実施態様では1日あたり約0.05から約10mg/kgとなる。適切な投薬量レベルは、約0.01から25mg/kg/日、約0.05から10mg/kg/日、又は約0.1から5mg/kg/日であり得る。この範囲内では、投薬量は、0.005から0.05、0.05から0.5、又は 0.5から5.0mg/kg/日であり得る。
【０２１４】
経口用薬剤の投与については、組成物は、1.0から1000ミリグラムの活性成分、具体的には、1.0、3.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、50.0、75.0、100.0、150.0、200.0、250.0、300.0、400.0、500.0、600.0、750.0、800.0、900.0、及び1000.0ミリグラムの活性成分を含有する、錠剤、カプセルなどの形態で提供することができる。ポリペプチドは、例えば、1日1から4回、また、多くの場合、1日1回又は2回のレジメンで投与することができる。
【０２１５】
本開示のポリペプチドの投薬は、ポリペプチドの薬物動態(例えば半減期)、及び薬力学的応答(例えばポリペプチドの治療効果の持続期間)に応じて、1日に1回から3か月に1回の範囲内であり得る適切な頻度で繰り返すことができる。ポリペプチドが、抗体若しくはその断片、又はあるポリペプチド又はそのバリアントであるいくつかの実施態様では、投与は、1週に1回から3か月に1回まで、しばしば繰り返される。他の実施態様では、こうしたポリペプチドは、1か月におよそ1回投与される。
【０２１６】
ある種の実施態様では、開示されたポリペプチドの投薬量は、「単位剤形」に含有される。語句「単位剤形」とは、各単位が、所望の効果をもたらすのに十分な、あらかじめ決定された量の本開示のポリペプチドを、単独で、又は1種以上の追加の薬剤と組み合わせて含有する、物理的に不連続の単位をいう。単位剤形のパラメータは、個々の薬剤及び達成されることとなる効果に依存することとなるということを理解されたい。単位用量の例は、約25〜250;250〜500;500〜1,000;1,000〜2,500;2,500〜5,000;5,000〜25,000;若しくは25,000〜50,000ng;又は約25〜250;250〜500;500〜1,000;1,000〜2,500;2,500〜5,000;5,000〜25,000;25,000〜50,000μg;又は約25〜250;250〜500;500〜1,000;1000〜2,500;2,500〜5,000;5,000〜25,000;若しくは25,000〜50,000mgの範囲であり得る。
【０２１７】
単一又は複数回用量を、例えば、1日に複数回、連日、1日おき、毎週、又は断続的に(例えば、週に2回、1、2、3、4、5、6、7、若しくは8週に1回、又は2、3、4、5、若しくは6か月に1回)、投与することができる。
【０２１８】
(キット)
本開示はまた、開示されたポリペプチド及びその医薬組成物を含むキットを意図する。キットは一般に、下に記載する通りの様々な成分を収める物理学的構造の形状であり、例えば、先に記載した方法(例えば、グルコース恒常性を回復させる必要がある対象へのポリペプチドの投与)を実施する際に利用することができる。
【０２１９】
キットは、対象への投与に適した医薬組成物の形態であり得る、本明細書に開示された1種以上のポリペプチドを含む(例えば、滅菌容器中に提供する)ことができる。ポリペプチドは、すぐに使える形態で、又は、例えば投与前に再構成若しくは希釈を必要とする形態で提供することができる。ポリペプチドが、使用者によって再構成する必要がある形態である場合、キットはまた、ポリペプチドと共に又はポリペプチドとは別に包装された、緩衝液、医薬として許容し得る賦形剤なども含むことができる。組み合わせ療法が意図される場合、キットが、いくつかの薬剤を別々に含有することもできるし、キット内でいくつかの薬剤が既に合わせられている可能性もある。キットの各成分は、個々の容器内に封入することができ、種々の容器はすべて、単一の包装内に存在することができる。本開示のキットは、その中に収められる成分を適切に維持するのに不可欠な条件(例えば、冷凍又は凍結)のために設計することができる。
【０２２０】
キットは、その中の成分についての識別情報を含むラベル又は添付文書、及びその使用のための説明書(例えば、投与パラメータ、活性成分(1種又は複数)の臨床薬理学(作用機序、薬物動態、及び薬力学的を含めて)、有害作用、禁忌など)を含有することができる。ラベル又は添付文書は、ロット番号及び有効期限などの製造業者情報を含むことができる。ラベル又は添付文書は、例えば、物理的構造内に別々に含有される成分を収める物理的構造に組み込む、又はキットの構成成分(例えば、アンプル、チューブ、又はバイアル)に添付することができる。説明書の例としては、該説明書中の開示されたポリペプチド及び医薬組成物を用いる、血糖を低下又は降下させること、高血糖の治療、糖尿病などの治療のためのものが挙げられる。
【０２２１】
ラベル又は添付文書は、コンピュータ可読媒体、例えばディスク(例えば、ハードディスク、カード、メモリーディスク)、光ディスク、例えばCD-若しくはDVD-ROM/RAM、DVD、MP3、磁気テープ、又は電気記憶媒体、例えばRAM及びROM、又はこれらのものの複合体、例えば磁気/光学記憶媒体、FLASHメディア、又はメモリー型カードをさらに含む、又はこれらに組み込むことができる。いくつかの実施態様では、実在の説明書は、キット内には存在しないが、例えばインターネットを介して離れた供給源から説明書を得るための手段が提供される。
【０２２２】
別段の定義がない限り、本明細書で使用するすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載した方法及び材料に類似する又は同等の方法及び材料を、本発明の実践又は試験において使用することができるが、適切な方法及び材料を、本明細書に記載する。
【０２２３】
矛盾する場合、定義を含めて、本明細書が支配するであろう。本明細書で及び添付の特許請求の範囲において使用する場合、単数形「ある(a、an、the)」には、文脈によってそうではないと明確に指示されない限り、複数の指示物が含まれる。したがって、例えば、「あるペプチド配列」又は「ある治療」に対する言及には、複数の、こうした配列、治療、及びその他が含まれる。特許請求の範囲を、何らかの任意要素を除外するために起草できることにさらに留意されたい。したがって、この記述は、請求項要素の記述又は「消極的」限定の使用に関連して、こうした排他的な用語法、例えば「唯一」、「〜のみ」などの使用のための先行詞としての役割を果たすものとする。
【０２２４】
値の範囲が提供される場合、その範囲の、及びその規定された範囲内の任意の他の規定された又は間にある値の、上限と下限の間の、文脈によってそうではないと明確に指示されない限り下限の単位の10分の1までの、間にあるそれぞれの値は、本発明に包含されることが理解されよう。これらの、より小さい範囲の上限と下限は、独立に、より小さい範囲内に含めることができ、また、本発明の範囲内に包含され、規定された範囲内のいかなる具体的に除外される制限も受ける。規定された範囲が、制限のうちの片方又は両方を含む場合、これらの含まれる制限のうちの一方又は両方を除く範囲も、本発明に含まれる。
【０２２５】
本明細書で使用する場合、数値は、本文書全体を通して、範囲形式で提示されることが多い。範囲形式の使用は、単に便利さ及び簡潔さのためであり、文脈によってそうではないと明確に示されない限り、本発明の範囲の不変の限界と解釈されるべきではない。したがって、文脈によってそうではないと明確に示されない限り、範囲の使用は明確に、可能性のあるすべての部分範囲、その範囲内のすべての個々の数値、並びにこうした範囲内の整数及び範囲内の値の分数又は整数を含めたすべての数値又は数値範囲を含む。この解釈は、範囲の幅にかかわらず、本特許文書全体を通したすべての文脈において適用される。したがって、例えば、90〜100％の範囲に対する言及には、91〜99％、92〜98％、93〜95％、91〜98％、91〜97％、91〜96％、91〜95％、91〜94％、91〜93％、及びその他が含まれる。90〜100％の範囲に対する言及には、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％など、並びに91.1％、91.2％、91.3％、91.4％、91.5％など、92.1％、92.2％、92.3％、92.4％、92.5％など、及びその他も含まれる。さらに、1〜3、3〜5、5〜10、10〜20、20〜30、30〜40、40〜50、50〜60、60〜70、70〜80、80〜90、90〜100、100〜110、110〜120、120〜130、130〜140、140〜150、150〜160、160〜170、170〜180、180〜190、190〜200、200〜225、225〜250の範囲に対する言及には、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20などが含まれる。さらなる例では、25〜250、250〜500、500〜1000、1000〜2500、2500〜5000、5000〜25,000、又は5000〜50,000の範囲に対する言及には、こうした数値内の若しくはこうした数値を包含する任意の数値又は範囲、例えば、25、26、27、28、29…250、251、252、253、254…500、501、502、503、504…などが含まれる。連続する範囲の使用には、別の範囲を提供するための、範囲の上側と範囲の下側の組合せが含まれる。この解釈は、範囲の幅にかかわらず、本特許文書全体を通したすべての文脈において適用される。したがって、例えば5〜10、10〜20、20〜30、30〜40、40〜50、50〜75、75〜100、100〜150などの連続する範囲に対する言及には、5〜20、5〜30、5〜40、5〜50、5〜75、5〜100、5〜150、及び10〜30、10〜40、10〜50、10〜75、10〜100、10〜150、及び20〜40、20〜50、20〜75、20〜100、20〜150、及びその他などの範囲が含まれる。
【０２２６】
簡潔さのために、本明細書では、ある種の略語を使用する。一例は、アミノ酸残基を表すための1文字の略語である。アミノ酸とその対応する3文字及び1文字の略語は、次の通りである:
【表１】
0006560202.tif 000015
【０２２７】
本発明は概して、多数の実施態様を説明するために肯定的な言葉を使用して、本明細書に開示される。本発明には、具体的には、物質又は材料、方法の工程及び条件、プロトコル、手順、アッセイ、又は分析などの特定の対象物が、完全に又は部分的に除外されている実施態様も含まれる。したがって、たとえ、本発明が概して、本発明が含まないものに関して本明細書に表現しないとしても、本発明に表現上は含まれない態様が、本明細書に開示される。
【０２２８】
本発明のいくつかの実施態様を記載してきた。しかし、本発明の趣旨及び範囲を逸脱せずに、様々な改変を行うことができることが理解されよう。したがって、実験セクションにおける説明は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を説明するが、制限はしないことを意図する
【０２２９】
(実験)
完全な開示、及び本発明の実施及び使用の方法の説明を当業者に提供するために、次の実施例を提示するが、これらの実施例は、本発明者らがその発明とみなすものの範囲を制限するものではなく、下の実験が、実施される実験のすべて又は唯一の実施される実験であることを示すものでもない。使用される数(例えば、量、温度など)に関する正確性を確実にするために努力が注がれているが、いくらかの実験誤差及び偏差について考慮されるべきである。
【０２３０】
そうではないと示されない限り、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度はセルシウス度(℃)であり、圧力は大気圧又はほぼ大気圧である。次のものを含めて、一般的な略語が使用される:bp=塩基対(1又は複数);kb=キロベース(1又は複数);pl=ピコリットル(1又は複数);s又はsec=秒(1又は複数);min=分(1又は複数);h又はhr=時間(1又は複数);aa=アミノ酸(1又は複数);kb=キロベース(1又は複数);nt=ヌクレオチド(1又は複数);ng=ナノグラム;μg=マイクログラム;mg=ミリグラム;g=グラム;kg=キログラム;dl又はdL=デシリットル;μl又はμL=マイクロリットル;ml又はmL=ミリリットル;l又はL=リットル;μM=マイクロモル;mM=ミリモル;M=モル;kDa=キロダルトン;i.m.=筋肉内(に);i.p.=腹腔内(に);s.c.=皮下(に);bid=1日2回;HPLC=高速液体クロマトグラフィー;BW=体重;U=ユニット;ns=統計的に有意ではない;PG=空腹時血漿グルコース;FPI=空腹時血漿インスリン;ITT=インスリン負荷試験;PTT=ピルビン酸負荷試験;oGTT=経口ブドウ糖負荷試験;GSIS=グルコース刺激性インスリン分泌;AAV=アデノ随伴ウイルス;PBS=リン酸緩衝生理食塩水;PCR=ポリメラーゼ連鎖反応;NHS=N-ヒドロキシスクシンイミド;DMEM=ダルベッコ改変イーグル培地;GC=ゲノムコピー;EDTA=エチレンジアミン四酢酸;FGF19CF=C終端にFLAG-タグを有するFGF19;GFP=緑色蛍光タンパク質;ELISA=酵素結合免疫吸着検定法;ANOVA=分散分析;SEM=平均値の標準誤差。
【実施例】
【０２３１】
(実施例1)
(実施例2〜5のための材料及び方法)
下の実施例2〜5では、次の方法及び材料を使用した。
【０２３２】
(動物)
約15週齢の、治療の開始時に体重が約36〜48gのdb/dbマウス(The Jackson Laboratory社;Bar Harbor,ME)を、制御された光(12時間の明期及び12時間の暗期周期、暗期6:30 p.m.〜6:30 a.m.)、温度(22±4℃)、及び湿度(50%±20%)条件下で、福祉ガイドラインに従って飼育した。マウスは、オートクレーブ滅菌蒸留水に自由に接近でき、18 kcal%脂質、24 kcal%タンパク質、及び58 kcal%炭水化物を含有する、市販の食餌(Harlan Laboratories社、Indianapolis,IN、Irradiated 2018 Teklad Global 18% Protein Rodent Diet)を自由に与えた。すべての動物研究は、NGM動物実験委員会(Institutional Animal Care and Use Committee)によって認可された。
【０２３３】
(核酸及びアミノ酸配列)
FGF19 ORF(hFGF19(GenBank Accession No.NM_005117.2)をコードするORFのcDNA及びそれによってコードされるタンパク質配列(GenBank Accession No.NP_005108.1))を、ヒト小腸組織から調製された組み換えDNA(cDNA)を使用するPCRを介して増幅した。Phusion(登録商標)ハイフィディリティDNAポリメラーゼ(F-530L;New England BioLabs社;Ipswich,MA)を含むPCR試薬キットを、次のプライマー:フォワードPCRプライマー:
【化１１】
0006560202.tif 000016
、及びリバースPCRプライマー:
【化１２】
0006560202.tif 000017
と共に使用した。
【０２３４】
増幅したDNA断片を、Spe I及びNot I(制限部位は、それぞれ5'又は3'PCR プライマー内に含まれている)で消化し、次いで、同じ制限酵素で消化されているAAV導入遺伝子ベクターを用いて連結した。発現のために使用されるベクターは、選択可能マーカーと発現カセット(クローン化コード配列の挿入のための部位の強力な真核生物プロモーター5'、それに続く3'非翻訳領域、及びウシ成長ホルモンポリアデニル化テールからなる)を含有していた。発現構築物はまた、5'及び3'端の内部末端反復に隣接されていた。
【０２３５】
(FGF19及びFGF19バリアントをコードするAAVの産生及び精製)
AAV293細胞(Agilent Technologies社、Santa Clara,CA)を、10%ウシ胎児血清及び1×抗生物質-抗真菌剤溶液(Mediatech社)を添加したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、Mediatech社、Herndon,VA) 中で培養した。この細胞を、第1日に150-mm細胞培養プレート中に50%密度で蒔き、第2日に、次の3種のプラスミド(20μg/各プレート):i)AAV導入遺伝子プラスミド、ii)pHelperプラスミド(Agilent Technologies社)、及びiii)AAV2/9プラスミドを用いるリン酸カルシウム沈降法を使用して形質移入した(Rabinowitzらの文献、2002年)。形質移入の48時間後、細胞をプレートからこすり落とし、3000×gでの遠心分離によってペレット化し、20mM Tris pH8.5、100mM NaCl、及び1mM MgCl2を含有する緩衝液に再懸濁した。この懸濁液をアルコール・ドライアイス浴中で凍結し、次いで、37℃の水浴中で解凍し;この凍結-解凍サイクルを3回繰り返した。Benzonase(登録商標)(Sigma-Aldrich社;St.Louis,MO)を添加して50unit/mLにし、デオキシコール酸を添加して0.25%の最終濃度とした。37℃での30分間のインキュベーション後、5000×gでの20分間の遠心分離によって細胞破壊片をペレット化した。上清中のウイルス粒子を、以前に記載された通りに、製造中止となっているイオジキサナール(iodixanal)(Sigma-Aldrich社)グラジエントを使用して精製した(Zolotukhinらの文献(2002年)Endocrinology 143(5):1741〜47)。このウイルスストックを、Vivaspin(登録商標)20(分子量(MW)カットオフ100,000Da、Sartorius Stedim Biotech社;Aubagne,France)を使用して濃縮し、10%グリセロールを含むリン酸塩緩衝生理食塩水(PBS)に再懸濁し、-80℃で保管した。
【０２３６】
ウイルスのゲノムコピー(GC)数を決定するために、2μLのウイルスストックを、50unit/mL Benzonase、50mM Tris-HCl pH7.5、10mM MgCl2、及び10mM CaCl2を含有する6μLの溶液中で、37℃で30分間インキュベートした。その後、2mg/mLのプロテイナーゼK、0.5% SDS、及び25mM EDTAを含有する15μLの溶液を添加し、この混合物を、55℃でさらに20分間インキュベートして、ウイルスDNAを放出させた。mini DNeasy(登録商標)Kit(Qiagen社;Valencia,CA)を用いてウイルスDNAをきれいにし、40μLの水で溶出した。定量PCRを使用して、ウイルスGCを決定した。ウイルスストックを、生理食塩水で所望のGC/mLに希釈し、この作業溶液(200μL)をマウスの尾静脈に注射した。
【０２３７】
(血糖分析)
それぞれの絶食していない動物から、尾切開によって血液試料を収集し、製造業者の説明書に従ってグルコメータ(Accu-Chek(登録商標)装置;Roche Diagnostics社、Indianapolis,IN)を使用して、血漿グルコースレベルを測定した。
【０２３８】
(血清FGF19及びFGF19バリアント曝露レベル分析)
マウス尾切開からの全血(〜50μl/マウス)を、プレーン(plain)毛細管(BD Clay Adams SurePrep(商標)、Becton Dickenson社;Sparks,MD)に収集した。Autocrit(商標)Ultra 3遠心機(Becton Dickinson)中での10,000rpm、4℃での10分間の遠心分離によって、血清と血液細胞を分離し、直ちに-80℃で凍結した。血清中のFGF19及びFGF19バリアントのレベルを、製造業者の説明書に従って市販品として入手できるELISA(Biovendor社;Asheville,NC)を使用して測定した。標準としてヒトFGF19を使用して、M70の相対濃度を決定した。したがって、他のFGF19バリアントの相対濃度も決定することができる。
【０２３９】
(体脂肪量及び除脂肪量測定)
麻酔をかけていない動物を、それぞれ、プラスチックホルダーに入れ、NMR-MRI(全身組成分析装置、EchoMRI(商標)、Houston,TX)を使用して身体組成を決定した。体脂肪量、除脂肪量、及び水分量(データは示さない)を記録した。手順全体は、各動物について、2分を超えなかった。
【０２４０】
(肉眼での肝臓結節評価)
AAV注射の24週後、動物を安楽死させ、それぞれの肝臓を、肉眼での結節形成について調べた。視認可能な肝臓結節(直径＞2mm)の数を、数えて記録した。
【０２４１】
(統計的分析)
結果はすべて、平均値±平均値の標準誤差として表した。一元配置ANOVA、それに続いてダネットの事後検定を使用して、複数の群からのデータを比較した(GraphPad Prism(登録商標);San Diego,CA)。必要な場合、独立スチューデントt検定を使用して、2つの治療を比較した。二元配置ANOVA、それに続いてボンフェローニの事後検定を使用して、経時変化研究のために、複数の群を比較した。0.05又はそれよりも小さいp値は、統計的に有意であるとみなされた。
【０２４２】
(実施例2)
(遺伝子送達後のdb/dbマウスにおける血漿FGF19レベル)
FGF19バリアントM70が、db/dbマウスにおけるFGF19誘発性腫瘍形成能を妨害することが可能であるかどうかを評価するために、24週研究を実施した。送達の従来の方法に代わるものとして、この実施例(及び以下に続く実施例2〜4)では、ビヒクルとしてAAVを使用して、マウスにおいて対象となる外因性遺伝子を送達及び発現させ、これらの導入遺伝子によってコードされたタンパク質への継続的、持続的、かつ全身的な曝露を可能にした。
【０２４３】
遺伝子送達の前に、マウスを表1に説明する通りに6群(5匹の雄マウス/群)に分け、各マウスについて、血糖及び体重測定を記録した。
【表２】
0006560202.tif 000018
【０２４４】
第0週に、マウスに、0.2mL生理食塩水、又は0.2mLの第2〜6群のAAV構築物の1つを注射した。第3週及び5週に、血糖及び体重測定値を、第1〜6群の各マウスについて、再び記録した。
【０２４５】
遺伝子送達の5週後、生理食塩水(第1群)又はAAV構築物(第2〜6群)を注射したマウスから単離された血清中のFGF19濃度を測定した。薬物濃度を測定するために使用されるELISAは、FGF19とM70とを正確に区別することができないので、第5及び6群について決定された血漿濃度は、両方のタンパク質の合計血漿濃度を表す。
【０２４６】
結果を図2に示す。低い(3e9;第3群)及び高い(3e10;第4群)用量の組み換えFGF19-flagウイルスを与えられたマウスにおいて検出されたFGF19レベルは、AAV用量(それぞれ1.4±0.5ng/mLと93.6±12.6ng/mL)と比例していた。FGF19-flagとM70導入遺伝子の両方を注射したマウスでは、M70ウイルス(3e11)が、FGF19-flag構築物単独と比較して100又は10倍過剰で存在していた。2種の導入遺伝子を共注射する結果として、低用量と高用量両方のFGF19-flag(それぞれ734.0±61.1ng/mL(第5群)と453.4±169.4ng/mL(第6群))での、FGF19の高い血清レベルが検出され、これは、M70とFGF19-flagの両方の発現からの寄与を表した。対照的に、生理食塩水又はAAV-GFPの一方を注射したdb/dbマウスから単離された試料では、FGF19は検出できなかった。
【０２４７】
第23週に、血糖及び体重測定値を、各マウスについて、再び記録した。遺伝子送達の24週後、すべての動物を安楽死させ、剖検にかけた。
【０２４８】
(実施例3)
(FGF19バリアントM70の非存在下又は存在下での、db/dbマウスにおける肉眼での肝臓結節のFGF19介在性の形成)
実施例2からの安楽死させた動物を使用して、それぞれのマウスからの肝臓を調べ、視認可能な肝臓結節の数を決定した。結果を図3に示す。群番号については、表1を参照のこと。
【０２４９】
図3に示す通り、db/dbマウスモデルにおけるFGF19-flagの異所性発現は、低い(3e9;第3群)ウイルス用量と高い(3e10;第4群)ウイルス用量の両方で、肝臓表面から膨隆している複数の大きな盛り上がった結節の形成を促進した(それぞれ、肝臓あたり2.4±1.4病変、及び肝臓あたり7.8病変)。比較すると、FGF19-flagとM70との両方を発現しているマウスから単離された肝臓には、肝臓結節はまったくなかった(第5群及び第6群)。結果を、同じ研究群内のすべての動物に対する平均及びSEMとして表す。c-flag成分は、FGF19の腫瘍形成効果に影響を与えなかったが、FGF19の抗糖尿病効果には影響を与える可能性があることに留意するべきである。
【０２５０】
FGF19-flagの異所性発現は、たった1ng/mLの血清濃度で、db/dbマウスにおける肝臓結節の形成を促進する。しかし、FGF19介在性の腫瘍形成は、肝臓病変の出現によって裏付けられた通り、FGF19-flagとM70導入遺伝子がこのモデルにおいて共発現された場合には、完全に抑制される。これらのデータは、操作されたFGF19バリアントM70が、野生型タンパク質を伴うマウスにおける腫瘍形成能を欠くだけでなく、野生型タンパク質の増殖効果を効率的に妨げることができることを示唆する。
【０２５１】
(実施例4)
(db/dbマウスにおける体重及び組成物に対する導入遺伝子発現の効果)
実施例2に言及した通り、15週齢の雄db/dbマウス(n=5)に、表1に示した通りに、0.2mL生理食塩水又は組み換えAAV導入遺伝子を注射した。注射前(第1週)、及び注射の3、5、及び23週後に、各マウスについて体重を測定した。図4に示される結果は、すべての動物からのそれぞれの測定値の平均、及びSEMとして表される。
【０２５２】
M70とFGF19-flagを共発現しているトランスジェニックdb/dbマウス(第5及び6群)は、生理食塩水を投与した動物(第1群)と比較すると、体重の有意な減少を示した。FGF19-flag導入遺伝子を発現しているマウスでは、体重に対するそれほど劇的ではない効果が観察されたが、その減少は、用量依存的であるように見え、より高い用量を注射した動物(第3及び4群)では、第3及び5週で有意であった。
【０２５３】
両方の対照群における(生理食塩水(第1群)又はAAV-GFP(第2群)のいずれかを投与された)マウスが、研究の最後までに、遺伝子送達後の第3及び5週における、その最大体重と比較して、質量の有意な減少を示す傾向にあることに留意されたい。これらの動物における体重減少は、通常、db/dbマウス、及び24週の研究の過程にわたる、2型糖尿病の進行において観察される重度の高血糖と関連している。
【０２５４】
FGF19-flagとM70導入遺伝子を共発現しているマウスにおいて観察された体重の変化は、生理食塩水群における動物から採取したもの(データは示さない)と比較した場合の肝臓重量の低下に反映され;特に、臓器サイズの低下は、これらのマウスにおける体重の減少に正比例していた。対照的に、相対的肝臓重量は、FGF19-flagを発現しているマウスにおいて増大したが、これらの変化は、体重に対して基準化した場合に、同様に有意ではなかった(データは示さない)。
【０２５５】
さらに、身体組成に対する治療の効果を、注射の23週後、NMR-MRIを使用して決定した。観察された体重の減少と一致して、M70とFGF19-flag導入遺伝子の異所性共発現は、生理食塩水で処置されたマウスと比較した場合の、db/dbマウスにおける体脂肪量と除脂肪量の両方の減少をもたらした(データは示さない)。FGF19-flagの発現は、低用量又は高用量の導入遺伝子を与えられたdb/dbマウスにおいて、身体組成に対する効果をほとんど有しなかった(データは示さない)。
【０２５６】
(実施例5)
(db/dbマウスにおける絶食していない血糖に対する導入遺伝子発現の効果)
実施例2に言及した通り、15週齢の雄db/dbマウス(n=5)に、表1に示した通りに、0.2mL生理食塩水又は組み換えAAV導入遺伝子を注射した。注射前(第1週)、及び注射の3、5、及び23週後に、各マウスについて血糖を測定した。図5に示される結果は、すべての動物からのそれぞれの測定値の平均、及びSEMとして表される。
【０２５７】
M70とFGF19-flagを共発現しているトランスジェニックdb/dbマウス(第5及び6群)は、対照動物(第1及び2群)と比較すると、血糖濃度の有意な低下を示した。FGF19-flagとM70導入遺伝子を共発現しているマウスでは、グルコースレベルは急激に低下し、遺伝子送達の約3週後までにプラトーレベル(高用量(第6群)及び低用量(第5群)のFGF19-flag導入遺伝子で、それぞれ160及び141mg/dL)に到達した。FGF19-flagを発現しているマウス(第3及び4群)における血糖レベルは、対照群よりも有意に低く、24週の研究の過程にわたって、最初の基準レベル(約400〜450mg/dL)に維持されていた。以前に示された通り、c-Flag成分は、FGF19の腫瘍形成効果に影響を与えなかったが、これは、FGF19の抗糖尿病効果に影響を与える可能性がある。これらのマウスにおいて検出される低い全身的レベルのFGF19-flagは、生理食塩水又はAAV-GFPで処置されたマウスにおいて観察される悪化している糖血症からのいくらかの保護を提供するように見えるが、グルコースレベルを基準値未満に下げることはできない。
【０２５８】
予想された通り、生理食塩水(第1群)又は対照ウイルス、AAV-GFP(第2群)での注射後の研究の過程にわたって、グルコース降下は観察されなかった。注目すべきことには、対照群においてグルコメータによって決定される血液グルコース濃度(〜600mg/dL)は、装置による検出の上限を表し、これらの試料における実際のグルコース濃度よりも低く示される可能性がある。
【０２５９】
(実施例6)
(実施例7〜11のための材料及び方法)
下の実施例7〜16では、次の方法及び材料を使用した。
【０２６０】
(DNA構築物)
ヒトFGF19(NM_005117)、ヒトFGFR4(NM_022963)、マウスFGFR4(NM_008011)、ヒトKLB(NM_175737)、及びマウスKLB(NM_031180)cDNAを、Genecopoeia社から購入した。QuickChange(商標)Site-Directed Mutagenesisキット(Stratagene社)を使用して、FGF19構築物に、変異を導入した。
【０２６１】
(FGF19及びFGF19バリアントをコードするAAVの産生及び精製)
AAV293細胞(Agilent Technologies社、Santa Clara,CA)を、10%ウシ胎児血清及び1×抗生物質-抗真菌剤溶液(Mediatech社)を添加したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、Mediatech社、Herndon,VA)中で培養した。この細胞を、第1日に150-mm細胞培養プレート中に50%密度で蒔き、第2日に、次の3種のプラスミド(20μg/各プレート):i)AAV導入遺伝子プラスミド、ii)pHelperプラスミド(Agilent Technologies社)、及びiii)AAV2/9プラスミドを用いるリン酸カルシウム沈降法を使用して形質移入した(Rabinowitzらの文献、2002年)。形質移入の48時間後、細胞をプレートからこすり落とし、3000×gでの遠心分離によってペレット化し、20mM Tris pH8.5、100mM NaCl、及び1mM MgCl2を含有する緩衝液に再懸濁した。この懸濁液をアルコール・ドライアイス浴中で凍結し、次いで、37℃の水浴中で解凍し;この凍結-解凍サイクルを3回繰り返した。Benzonase(登録商標)(Sigma-Aldrich社;St.Louis,MO)を添加して50unit/mLにし、デオキシコール酸を添加して0.25%の最終濃度とした。37℃での30分間のインキュベーション後、5000×gでの20分間の遠心分離によって細胞破壊片をペレット化した。上清中のウイルス粒子を、以前に記載された通りに、製造中止となっているイオジキサナール(iodixanal)(Sigma-Aldrich社)グラジエントを使用して精製した(Zolotukhinらの文献(2002年)Endocrinology 143(5):1741〜47)。このウイルスストックを、Vivaspin(登録商標)20(分子量(MW)カットオフ100,000Da、Sartorius Stedim Biotech社;Aubagne,France)を使用して濃縮し、10%グリセロールを含むリン酸塩緩衝生理食塩水(PBS)に再懸濁し、-80℃で保管した。
【０２６２】
ウイルスのゲノムコピー(GC)数を決定するために、2μLのウイルスストックを、50unit/mL Benzonase、50mM Tris-HCl pH7.5、10mM MgCl2、及び10mM CaCl2を含有する6μLの溶液中で、37℃で30分間インキュベートした。その後、2mg/mLのプロテイナーゼK、0.5% SDS、及び25mM EDTAを含有する15μLの溶液を添加し、この混合物を、55℃でさらに20分間インキュベートして、ウイルスDNAを放出させた。mini DNeasy(登録商標)Kit(Qiagen社;Valencia,CA)を用いてウイルスDNAをきれいにし、40μLの水で溶出した。定量PCRを使用して、ウイルスGCを決定した。ウイルスストックを、生理食塩水で所望のGC/mLに希釈し、この作業溶液(200μL)をマウスの尾静脈に注射した。
【０２６３】
(動物実験)
すべての動物研究は、NGMの動物実験委員会(Institutional Animal Care and Use Committee)によって認可された。マウスは、病原体を含まない動物施設内で、制御された12時間の明期/12時間の暗期周期で、22℃で飼育した。すべてのマウスは、標準の固形飼料(Harlan Laboratories社、Teklad 2918)及びオートクレーブ滅菌水(自由に)を継続した。別段の指定がない限り、雄のマウスを使用した。C57BL/6J、FVB/NJ、BDF、ob/ob、及びdb/dbマウスは、Jackson Laboratory社から購入した。ヘテロ接合体のrasH2トランスジェニックマウスは、Taconic社から入手した。第7日に、10〜12週齢のob/ob or db/dbマウス、又は6〜8週齢のC57BL/6J、FVB/NJ、BDF、若しくはrasH2マウスのコホートを、体重に基づいて、無作為に処置群に分けた。すべての動物は、第1日に、尾静脈を介して、3×1011ゲノムコピーのAAVの、単回の200μL静脈内注射を受けた。体重を記録し、血清FGF19レベルの測定のために、尾切開を介して血液を収集した。動物を安楽死させ、AAVの投与の24又は52週後に肝臓を収集した。
【０２６４】
(肉眼的、組織学的、及び免疫組織化学的分析)
AAV-FGF19を注射したマウスにおける肝臓の変化の開始を決定するために、1年の期間を通して、指定された間隔で、肉眼的な組織学的評価を実施した。体重、肝臓重量、及び肝腫瘍結節数を、剖検時に記録した。FGF19バリアントの腫瘍スコア算出については、腫瘍スコア=バリアントを発現している肝臓の表面全体上の腫瘍結節の数/野生型FGF19を発現している肝臓の表面全体上の腫瘍結節の数。したがって、FGF19を発現しているマウスは、1という任意の値を伴う腫瘍スコアを与えられた。ホルマリン固定されたパラフィン包埋組織切片を、肝細胞の過形成、肥大、又は新形成の組織学的評価のために、ヘマトキシリン及びエオシン(H&E)で染色した。必要な場合、肝臓切片を、クエン酸緩衝液(Vector Laboratories社)を使用して、抗原回復のために処理し、次いで、10μg/mL抗PCNA(Dako社)、抗Ki67(Dako社)、抗グルタミン合成酵素(Thermofisher社)、又は抗β-カテニン抗体(Cell Signaling社)と共にインキュベートした。検出のために、ビオチン化二次抗体、ABC-HRP試薬、及びDAB比色ペルオキシダーゼ基質(Vector Laboratories社)を使用した。LacZ染色のために、肝臓をOCTに包埋し、クライオスタット上で切片作成した。組織切片を、4%パラホルムアルデヒド及び2%グルタルアルデヒドを含有するPBS中で、10分間固定し、1mg/mL X-gal(Promega社)(5mMフェロシアン化カリウム及び5mMフェリシアン化カリウム中)と共に、37℃で2時間インキュベートした。
【０２６５】
(ルシフェラーゼ分析)
Rat L6筋芽細胞を、アメリカ培養細胞系統保存機関(ATCC)から入手し、10%ウシ胎児血清(FBS)を添加したダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)中で、5% CO2下で37℃で培養した。96ウェルプレートに入れた細胞を、FuGENE(登録商標)6形質移入試薬(Roche Applied Science社)を使用して、マウスKLB、マウスFGFR4、GAL4-Elk-1転写活性化因子(pFA2-Elk1、Stratagene社)、ホタルルシフェラーゼレポーター駆動(driven)GAL4結合部位(pFR-luc、Stratagene社)、及びウミシイタケルシフェラーゼ(pRL-SV40、Promega社)をコードする発現ベクターで一過性形質移入した。形質移入の翌日、細胞を、20μg/mLヘパリン(Sigma社)を含有する無血清培地中のリガンドで6時間刺激した。細胞を、溶解緩衝液(Promega社)を用いて溶解し、Dual-Glo(登録商標)ルシフェラーゼ分析システム(Promega社)及びEnSpire(登録商標)プレートリーダー(Perkin Elmer社)を使用して、ルシフェラーゼ活性を決定した。ホタルルシフェラーゼ活性を、共発現されたウミシイタケルシフェラーゼ活性に対して基準化し、3連の平均±SEMとして示した。
【０２６６】
(初代肝細胞におけるCyp7a1発現)
マウス、ラット、又はヒト肝臓からの初代肝細胞(Life Technologies社)を、コラーゲンIコーティング96ウェルプレート(Becton Dickinson社)上に蒔き、100nMデキサメタゾン及び0.25 mg/mLマトリゲルを添加したWiliamsのE培地中で一晩インキュベートした。細胞を、組み換えFGF19又はM70タンパク質で、24時間(マウス又はラット肝細胞)又は6時間(ヒト肝細胞)処理した。細胞ライセートにおけるCyp7a1発現を、QuantiTectマルチプレックスqRT-PCRマスターミックス(Qiagen社)、並びにあらかじめ作られたプライマー及びプローブ(Life Technologies社;マウスCyp7a1:Mm00484150_m1;ラットCyp7a1:Rn00564065_m1;ヒトCyp7a1:Hs00167982_m1)を使用して、qRT-PCR分析によって決定した。反応は、Applied Biosystems 7900HT配列検出システム上で3連で実施した。相対mRNAレベルは、内部標準として18S RNA(マウス及びラット)又はアクチン(ヒト)を使用して、閾値サイクル比較の方法によって算出した。
【０２６７】
(インビボシグナル伝達分析)
db/dbマウス(9〜11週齢)(Jackson Laboratories社)は、FGF19又はM70組み換えタンパク質の腹腔内(i.p.)注射(1mg/kg)を受けた。注射の15分、2時間、又は4時間後に、肝臓を収集し、液体窒素中で急速凍結した。凍結された肝臓試料を、プロテアーゼ阻害剤(Roche社)及びホスファターゼ阻害剤(Sigma社)を含有するRIPA溶解緩衝液(50mM Tris pH7.5、150mM NaCl、1% NP40及び0.5%デオキシコール酸ナトリウム、1mMジチオトレイトール、1mM PMSF、2mMフッ化ナトリウム、及び2mMオルトバナジン酸ナトリウム)中で均質化した。BCA分析(Thermo Fisher社)によって決定された通りの等量のタンパク質(15μg)を、4〜20%ポリアクリルアミドゲル(Bio-Rad社)上で分離し、ニトロセルロース膜(Bio-Rad社)に転写した。膜を、5%脱脂粉乳(PBS/0.05% Tween 20中)中でブロッキングし、pSTAT3(Cell Signaling社)、STAT3(Cell Signaling社)に対する抗体、又は抗体カクテルI(Cell Signaling社)と共にインキュベートした。結合した抗体を、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)結合二次試薬で検出し、Odyssey(登録商標)スキャナ(Li-Cor Biotechnology)を使用して視覚化した。
【０２６８】
(異種移植実験)
6〜8週齢の無胸腺nu/nu雌マウス(Charles River Laboratories社)に、5×106細胞(200μL/マウス)を、側腹部に皮下注射した。類似の体積(〜100mm3)の腫瘍を有するマウスを、無作為にグループ分けし、3×1011 AAV-M70又は対照ウイルス(AAV-GFP)の1回の尾静脈注射を介して処置した。腫瘍を電子ノギスで測定し、式:(W2×L)/2(式中、W及びLは、それぞれ、より小さい及び大きい径である)を使用して平均腫瘍体積を算出した。
【０２６９】
(統計的分析)
すべての結果を、平均±平均値の標準誤差(SEM)として表す。一元配置ANOVA、それに続くダネットの事後検定を使用して、複数の群(GraphPad Prism(登録商標))からのデータを比較した。必要な場合、独立スチューデントt検定を使用して、2つの治療群を比較した。二元配置ANOVA、それに続いてボンフェローニの事後検定を使用して、経時変化研究のために、複数の群を比較した。0.05又はそれよりも小さいp値は、統計的に有意であるとみなされた。
【０２７０】
(実施例7)
(インビボでの肝細胞腫瘍形成の評価のためのAAV介在性の導入遺伝子システム)
AAV介在性の遺伝子送達は、一般に他のウイルスベクターに関連する炎症反応を起こさずに 連続的導入遺伝子発現を実現するための手段を提供する(Zaissらの文献、2002年、J.Virol.76、4580〜4590)。AAV遺伝子送達方法を用いて、成体マウスに導入した場合、1年までの発現の持続が観察されている(Riveraらの文献、1999年、PNAS 96、8657〜8662)。第1のAAVベクターは、最近、ヒトにおける遺伝性障害のための治療として認可された(Wirthらの文献、2013年、Gene 525、162〜169)。
【０２７１】
これまでに報告されたFGF19トランスジェニックモデルでは、FGF19は、骨格筋、すなわちFGF19発現の非生理学的部位において異所的に発現された(Inagakiらの文献、2005年、Cell Metabol.2、217〜225;Nicholesらの文献、2002年、Amer.J.Pathol.160、2295〜2307)。肝硬変又は胆汁うっ滞などの病的状況下では、肝臓においてFGF19発現が誘発される(Desnoyersらの文献、2008年、Oncogene 27、85〜97;Hasegawa Yの文献、2013年、Hepatol.58,802A;Schaapらの文献、2009年、Hepatol.49、1228〜1235)。トランスジェニックマウスを産生する従来の方法に代わるものとして、6〜12週齢のマウスにおいて、FGF19を、AAVを介して導入した(図6A)。この手法を使用する、導入遺伝子発現の第1の組織は、肝臓であり、心臓及び筋肉では、発現はほんのわずかである(データは示さない)。AAVの単回投与後に、毒性を持たない肝細胞の90〜100%形質導入及び長期遺伝子発現を、以前に報告された通りに観察した(Zincarelliらの文献、2008年、Mol.Ther.16、1073〜1080)(データは示さない)。
【０２７２】
複数のマウス系統を、FGF19介在性の肝腫瘍形成の潜伏期及び頑健性について評価した(表2)。対照AAVウイルス(AAV-GFP、緑色蛍光タンパク質)は、肝腫瘍をまったく生じなかった(表2)。
【０２７３】
表2に示す通り、FGF19は、複数のマウスモデルにおいて、肝臓癌形成を促進する。様々な系統のマウス(6〜12週齢)に、FGF19又は対照遺伝子(GFP、緑色蛍光タンパク質)をコードする3×1011ゲノムコピーのAAVベクターを注射した。腫瘍発生率は、AAV投与の24又は52週後に決定した。n.d.、未決定。
【表３】
0006560202.tif 000019
【０２７４】
一般に、AAV-GFPを注射したマウスは、生理食塩水注射動物と類似の表現型を呈した(データは示さない)。簡略化のために、AAV-GFP注射動物からの結果のみを、次の研究における対照として示した。
【０２７５】
興味深いことに、腫瘍潜伏期は、マウスの遺伝的背景に応じて異なっていた。レプチン受容体の変異は、硬変した肝臓においてしばしば見られ、ヒトにおけるHCCと関連している(Ikedaらの文献、2014年、Gastroenterol.,146:222〜232;Wangらの文献、2010年;World J.Gastroenterol.16、5801〜5809)。db/dbマウスは、レプチン受容体における遺伝子欠陥を有し(Tartagliaらの文献、1995年、Cell 83、1263〜1271)、候補HCCを促進する遺伝子候補を評価するための、臨床的に関連する遺伝学的状況を提供する。実際、試験されたいくつかのマウス系統の中で、db/dbマウスは、AAV-FGF19送達の24週後に、肝臓表面から膨隆している複数の大きな盛り上がった腫瘍結節の出現を伴い、最も短い潜伏期と高い腫瘍浸透性を呈した(図6B)。
【０２７６】
血清FGF19 レベルは、db/dbマウスにおける3×1011ゲノムコピーのAAV-FGF19の単回の尾静脈注射の1週後に、〜 1μg/mlに到達した(図6C)。対照ウイルスを注射したマウスにおいては、FGF19は検出されなかった。FGF19の高い循環レベルは、24週の研究期間全体を通して持続した(図6C)。肝臓の表面全体の視認可能な腫瘍結節を数えた(図6D)。肝腫瘍結節の最大径を記録した(図6D)。対照ウイルス又は生理食塩水を注射したdb/dbマウスにおいて、いくつかの肝腫瘍結節が観察されることもあり、これは、おそらく、この遺伝的モデルにおける腫瘍形成におけるバックグラウンドの増大を反映している(図6D、及び、データは示さない)。腫瘍スコアシステムは、材料及び方法(実施例6)に記載した通り、肝腫瘍結節の多重度に基づいて確立した(図6D)。
【０２７７】
顕微鏡検査によって、AAV-FGF19誘発性インサイチュー肝腫瘍を、固形HCCと分類した。これは、FGF19-トランスジェニック動物において報告されるものと似ていた(図6E)。Ki-67及びPCNAに対する免疫組織化学的染色によって調べられる細胞増殖状態は、この腫瘍が高度に増殖性であることを示した。FGF19-トランスジェニックマウスにおいて観察されたものと同様に、AAV-FGF19マウスにおける肝腫瘍は、グルタミン合成酵素陽性であり、中心周囲起原を示唆していた(Nicholesらの文献、2002年、Amer.J.Pathol.160、2295〜2307)(図6E)。AAV-FGF19マウスからの肝腫瘍はまた、β-カテニンに対する核染色の増大を示した(図6E)。このように、AAV介在性の導入遺伝子発現は、FGF19誘発性肝臓癌形成をインビボで評価するための頑強なシステムを提供する。
【０２７８】
(実施例8)
(M70は、操作された腫瘍非存在FGF19バリアントである)
FGF19とFGF21は、同じFGFサブファミリーに属し、34%のアミノ酸同一性を有する。興味深いことに、FGF19とは異なり、FGF21は、本発明者らのAAV介在性の導入遺伝子モデルにおいて、肝腫瘍形成を誘発しない(データは示さない)。FGF19によって誘発される腫瘍形成能にとって重要な構造要素を特定するために、α-ストランド及びβ-ヘリックスを含めた予測される二次構造要素を規則に従って交換することによって、FGF19とFGF21との間の、いくつかのキメラ構築物を産生した(表3)。表3は、FGF19又はFGF21に由来するアミノ酸配列をもつキメラ構築物を示す。肝腫瘍形成を、AAV介在性の導入遺伝子発現の24週後に評価した。FGF19の二次構成成分(β-シート、及びβ-シート間のループ)は、規則に従って置き換えられる。構築物を、AAVによって、db/dbマウスに個々に導入し、連続的曝露の24週後に、その腫瘍形成能を評価した。FGF19のN-末端10〜20アミノ酸が、腫瘍形成能にとって重要であると特定された(表3)。
【表４】
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【０２７９】
その後、この領域内のアミノ酸を変更することのみによって、追加の構築物を産生した(表4)。表4は、N-末端領域におけるFGF19バリアントの構造・活性関連分析を示す。野生型FGF19からのアミノ酸変化には、下線を引いてある。肝腫瘍形成を、導入遺伝子発現の24週後に評価した。
【表５】
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【０２８０】
全体で、30を超えるFGF19バリアントを、その腫瘍形成能について、個々に評価した。3アミノ酸置換(A30S、G31S、H33L)と5-アミノ酸欠失を有するFGF19バリアント(M70と呼ばれる)(配列番号:1)を、さらなる研究のために選択した(図7A)。
【０２８１】
FGF19とは対照的に、24週間のM70への高い全身的曝露を伴うするdb/dbマウスからの肝臓には、肝腫瘍結節はまったくなかった(FGF19及びM70について、それぞれ、肝臓あたり15.6±2.8腫瘍結節、及び肝臓あたり0.0±0.0腫瘍結節 n=5、p＜0.001;図7B)。FGF19を発現しているマウスは、肝臓重量の有意な増大を呈し(対照マウスにおける1.86±0.12gに対して2.91±0.19g、n=5、p＜0.001;図7C)、これは、先の研究で報告された通り、肝腫瘍量と密接に相関する。対照的に、M70を発現しているマウスは、肝臓重量の増大をまったく示さなかった(FGF19マウスにおける2.91±0.19gに対して1.56±0.09g、n=5、p＜0.001;図7C)。肝臓-対-体重比を算出すると、類似の結果が得られた(図7D及び図7E)。これらのマウスにおいては、M70の平均血清濃度は、2〜3μg/mlであり、ヒトにおける循環FGF19レベルよりも約10,000倍高かった(図7F)。肝臓組織学的分析では、M70を発現しているマウスが、マウスにおけるFGF19過剰発現に伴ういかなる識別可能な前腫瘍性及び腫瘍性病変も発生しなかったことが明らかになった。具体的には、肝臓病巣変化も、肝細胞異形成も、肝細胞腺腫も、肝細胞癌も、観察されなかった(図7G)。FGF19を発現しているマウスでは、非腫瘍形成領域は、中心静脈の周囲の細胞密度の増大を示したが、こうした変化は、M70を発現しているマウスでは観察されなかった。M70の過剰発現は、FGF19-過剰発現に起因するKi-67陽性細胞の数の増加を引き起こさなかった(図7G)。さらに、FGF19発現細胞における肝腫瘍病変が、グルタミン合成酵素について高度に陽性になる一方で、M70発現マウスの肝臓では、グルタミン合成酵素の発現の増大は観察されなかった(図7G)。最後に、肝臓酵素の血清レベルによって決定される通り、M70への長期間の曝露の24週後に、肝臓毒性は観察されなかった(図7H)。まとめると、これらの結果は、M70が、db/dbマウスにおいて、肝細胞腫瘍形成を促進する能力を欠いていることを実証している。
【０２８２】
rasH2トランスジェニックマウスモデルにおけるM70の腫瘍形成能を、さらに評価した。ヒトH-RAS導入遺伝子に対して半接合性であるCB6F1-RasH2マウスは、げっ歯類における従来の 2年の発癌性評価のための加速的評価として、広範に使用されている(Storerらの文献、2010年、Toxicologic Pathol.38、51〜61)。遺伝毒性発癌物質と非遺伝毒性発癌物質との両方に対して感受性があるrasH2マウスは、野生型マウスよりも早く、自然発生的新生物も、誘発される新生物も発生する。この系統はまた、ヒトHCCにおいてRASシグナル伝達経路の活性化が頻繁に認められるので、肝発癌性を研究するための妥当な遺伝的背景を提供する(Calvisiらの文献、2006年、Gastroenterol.130、1117〜1128)。
【０２８３】
52週の研究の過程にわたって、FGF19及びM70を発現しているrasH2マウスは、対照マウスと比較して、体重増加が有意に減少していた(図8A)。しかし、FGF19及びM70を発現している群からの肝臓の形態は、劇的な違いを示した。FGF19を発現しているマウスの肝臓では、複数の腫瘍結節を伴う肉眼的形態変化が観察され、これは、HCCの形成と整合性があった(肝臓あたり3.8+1.5腫瘍結節;図8B)。対照的に、M70を発現しているマウスからの肝臓は、正常な肉眼的形態を有し、腫瘍結節はまったくなかった(図8B)。対照rasH2マウスにおいて、低いレベルの自然発生的肝腫瘍形成が観察されたことに注意するべきである(図8B)。M70を発現している動物は、FGF19マウスと比較して、肝臓重量の劇的な低下を示した(FGF19マウスにおける1.71+0.24 gに対して0.76+0.05g、n=9、p＜0.001;図8C)。M70はまた、rasH2マウス(FGF19マウスにおける8.66+1.36 %に対して5.34+0.24% 、n=9、p＜0.01;図8D)における肝臓と体重との比を基準化した。これらのマウスにおけるFGF19 及びM70の血清レベルは、比較可能であり、それぞれ、155±28ng/ml及び209±22ng/mlである(図8E)。
【０２８４】
これらのマウスからのH&E染色された肝臓切片を、腫瘍及び前腫瘍性病変の存在について評価した(図8F)。さらに、FGF19誘発性肝腫瘍のマーカーとしての抗グルタミン合成酵素染色を実施した(図8F)。グルタミン合成酵素で染色した切片を、H&Eで染色された対となる切片から採取し、写真は、同じ門脈(p)及び中心静脈(c)を示した。FGF19を発現しているrasH2マウスは、肝細胞腺腫並びに肝細胞癌を示した。FGF19を発現しているrasH2マウスでは、前腫瘍性肝細胞病変も注目された。注目すべきことには、M70を発現しているマウスからの肝臓はいずれも、腫瘍、又は前腫瘍性病変の組織学的証拠を呈しなかった(図8F)。裏付けとなる組織学的結果、Ki-67及びAFP(HCCにおいてしばしば誘発される胚性の肝臓タンパク質(Marrero及びEl-Seragの文献、2011年、Hepatol.53、1060〜1062))の肝臓発現の増大は、FGF19を発現している rasH2マウスでは観察されるが、M70を発現しているマウスでは観察されない(図8G)。
【０２８５】
これらの結果は、高循環レベルのM70への長期間の曝露(すなわち、db/dbマウスにおける24週又はrasH2マウスにおける52週)は、FGF19とは異なり、肝腫瘍形成を促進しないことを実証している。
【０２８６】
(実施例9)
(M70は、インビトロ及びインビボで、FGFR4と結合し活性化させる)
M70が肝腫瘍を誘発できないことを強調する分子機構を解明するために、M70の、FGF19の公知の受容体複合体に対する相互作用を評価した。表面プラズモン共鳴(SPR)分析を使用して、M70又はFGF19の、FGFR4に対する直接的結合を測定した。Biacore分析では、M70又はFGF19を使用して、FGFR4の細胞外ドメイン(ECD)のFc融合タンパク質でコーティングしたチップ上に流した。M70は、FGF19に匹敵する親和性をもってFGFR4と直接的に相互作用した(それぞれ、解離定数KD=134±47nM及び167±5nM、図9A及び図9B)。M70はまた、KLBに対して、FGF19と類似の親和性で結合した(それぞれ、KD=24.1+11.0pM及び28.5+0.8pM;データは示さない)。M70は、FGF19と同じKLBの部位に結合し、これは、競合Biacore分析によって実証される(データは示さない)。固相分析では、M70は、FGFR4-KLB受容体複合体と相互作用した(図9C)。KLBの存在は、リガンド-受容体親和性を劇的に増大させた。FGFR4-KLB受容体複合体に結合しているM70の解離定数は、(FGF19についての2.49 nMのにKD対して)2.14nMのKDを伴う高親和性相互作用を示した。
【０２８７】
M70がその受容体を活性化する能力を、FGF応答性GAL-Elk1ルシフェラーゼレポーター遺伝子を形質移入させたrat L6細胞を使用する細胞ベースの分析において評価した(Wuらの文献、2011年、PloS one 6、e17868;Wuらの文献、2010a、PNAS、107、14158〜14163)。この分析では、リガンドのFGFRに対する有効な結合は、内在性のERKキナーゼ経路の活性化をもたらし、Elk-1活性化ドメイン及びGAL4 DNA-結合ドメインを含むキメラ転写活性化因子のその後の活性化につながる。L6細胞は、機能性のFGFR又はKLBを欠いており、同族の受容体で共形質移入された場合に、FGF19に対して応答性であるに過ぎない(データは示さない)。M70は、FGFR4とKLBを共発現しているL6細胞における細胞内シグナル伝達経路を、FGF19と同じぐらい効率的に活性化した(M70及びFGF19について、それぞれ、EC50=38pM及び52pM;図9D)。対照的に、FGFR4単独を形質移入させた細胞におけるシグナル伝達は、どちらかのリガンドに対して、かなり低い応答性であり、FGF19又はM70のいずれかの添加時の強度の＞500倍の低下を示した(図9D)。これらの結果は、FGFR4-KLB共受容体と同族のリガンドとの間の三元複合体の形成が、細胞内シグナル伝達の強力な活性化にとって重要であることを示唆する。次いで、Hep3B、すなわちヒトHCC細胞株におけるFGFR4経路活性化を分析した。Hep3B細胞は、FGFRのアイソフォーム、及びKLBの中で、FGFR4を優勢に発現する。組み換えM70タンパク質は、野生型FGF19と類似の強度及び効力で、ERKのリン酸化及び活性化を誘発した(M70及びFGF19について、それぞれ、最大半量有効濃度EC50=0.38nM及び0.37nM;図9E)。
【０２８８】
FGF19/FGF15は、ヒト及びげっ歯類それぞれにおける肝臓の胆汁酸代謝の調節と関連付けられている(Holtらの文献、2003年、Genes Dev.17、1581〜1591)(Inagakiらの文献、2005年、Cell Metabol.2、217〜225)。FGF19/FGF15は、FGFR4を必要とする過程で、コレステロール-7a-ヒドロキシラーゼ1(Cyp7a1)の肝臓発現を強力に抑制する(Inagakiらの文献、2005年、Cell Metabol.2、217〜225;Wuらの文献、2011年、PloS one 6,e17868)。M70が初代肝細胞においてCyp7a1を調節する能力を、評価した。培地への添加時、M70は、マウス、ラット、又はヒト肝臓から得られた初代肝細胞におけるCyp7a1発現を効率的に抑制した(図9F)。M70の活性は、野生型FGF19の活性に匹敵していた(初代マウス肝細胞では、FGF19の0.65pMに対して、M70の最大半量阻害濃度IC50 0.64 pM;初代ラット肝細胞では、FGF19の3.96 pMに対して、M70のIC50 0.49 pM;初代ヒト肝細胞では、FGF19の1.73 pMに対して、M70のIC50 6.80 pM;図9F)。初代ヒト肝細胞では、FGF19の添加は、Cyp7a1 mRNAの97％の最大抑制をもたらした。同様に、M70は、Cyp7a1発現を98%低下させることが可能であった(図9F)。
【０２８９】
インビボでのCyp7a1の肝臓発現に対するM70 投与の急性効果を評価するために、マウスに、0.001から10mg/kgまでの範囲の用量の、組み換えM70又は FGF19 タンパク質を腹腔内(i.p.)注射した(図9G)。M70の単回i.p.注射は、1.29μg/kgのED50で、Cyp7a1 mRNAを強力に抑制した(図9G)。これらのデータは、M70の全身投与が、インビボで、FGFR4介在性の細胞内を強力にかつ迅速に誘発できることを実証している。
【０２９０】
要約すると、M70及び野生型FGF19は、同等の生物活性のプロフィールを呈し、ERKシグナル伝達の活性化及びCyp7a1調節をもたらす。
【０２９１】
(実施例10)
(M70は、FGF19と比較した場合にシグナル伝達経路活性化の差異を呈する)
M70は、FGFR4受容体複合体と結合し、細胞内シグナル伝達経路を活性化して、Cyp7a1抑制をもたらすが、db/db又はrasH2マウスモデルのいずれかにおいては、肝腫瘍形成を促進しない。腫瘍形成能を欠くことについての分子的機序を解明するために、ERK、PI3K/AKT、STAT、及びWNT/β-カテニン経路を含めた、腫瘍形成に関与する重要なシグナル伝達タンパク質の活性化を分析した。
【０２９２】
M70及びFGF19タンパク質(1mg/kg)を、db/dbマウスの腹腔内に注射した。15分(データは示さない)、2時間(図10A)、及び4時間(データは示さない)後に肝臓を収集し、免疫ブロッティングによって、シグナル伝達タンパク質のリン酸化を測定した。FGF19とM70は、培養された初代肝細胞における両方の分子がシグナル伝達する能力と一致して、インビボで肝臓組織において、類似の程度までERKリン酸化を刺激した。肝臓タンパク質合成を調節する際のFGF19の役割に関する以前の報告(Kirらの文献、2011年、Science 331、1621〜1624)と一致して、野生型FGF19とM70はどちらも、肝臓におけるリボソームS6タンパク質の頑強なリン酸化を誘発した(図10、及びデータは示さない)。これは、M70が、FGFR4-KLB 受容体複合体に対する活性を保持するという考えと一致する。M70とFGF19のどちらも、リン酸化されたAKTの肝臓レベルに対するいかなる効果も有しなかった。試験された3つのすべての時点で、GSK3β及びβ-カテニンの活性化は観察されなかった。
【０２９３】
注目すべきことには、FGF19は、投与の2時間後にSTAT3リン酸化を誘発した(図10A)。この効果は、投与の4時間後まで持続した(データは示さない)。対照的に、M70は、STAT3リン酸化を増大させなかった(図10A)。IL-6、すなわち公知のSTAT3活性化因子は、FGF19処置された肝臓において上方調節されるが、M70-処置された肝臓では上方調節されないことが示された(図10B)。pSTAT3の誘発は、タンパク質注射の15分後にも、初代マウス肝細胞培養株においても観察されなかった(データは示さない)ので、FGF19によるpSTAT3活性化は、肝臓上での非細胞自律機構が原因のようである。STAT3リン酸化及び活性化を用いた裏付けによって、FGF19を発現しているがM70を発現していないrasH2肝臓におけるサバイビン、bcl-XL、及びサイクリンD1を含めたSTAT3標的遺伝子の発現の増大が観察された(図10C)。STAT3は、HCCにおいてしばしば活性化される癌遺伝子である(He及びKarinの文献、2011年、Cell Res.21、159〜168)ので、FGF19によるその活性化は、FGF19誘発性肝発癌性に対する説得力のある機構を提示する。M70がSTAT3経路を活性化できないことが、インビボでのその腫瘍形成能の喪失に寄与する可能性がある。
【０２９４】
このように、M70は唯一、その受容体の下流の、あるサブセットのシグナル伝達経路、すなわち選択的モジュレーターの特徴を活性化する(Kenakin及びChristopoulosの文献、2013年、Nat.Rev.Drug Discov.12、205〜21)。M70の特定及び特徴付けによって、本発明者らが、FGF19-FGFR4経路、すなわち胆汁酸恒常性及び腫瘍形成によって調節される2つの異なる生物学的プロセスを定義することが可能になる。
【０２９５】
(実施例11)
(M70は、FGF19介在性の腫瘍形成を阻害する)
本発明者らの観察は、M70が、選択的モジュレーター又は「偏ったリガンド」として振る舞い、代謝性のシグナル伝達を活性化するが、FGFR4からの腫瘍形成シグナルは活性化しないことを示唆する。次に、オルソステリック又はアロステリック機構を介するFGF19に伴われる腫瘍形成を阻害するために、M70の偏ったアゴニズムを利用することができるかどうかを決定した。
【０２９６】
db/dbマウスに、10倍モル過剰のAAV-M70(3×1011ゲノムコピー)と共に又は伴わずに、3×1010ゲノムコピーのAAV-FGF19を注射した。マウスは、導入遺伝子発現の24週後に剖検し、肝臓を、分析のために用いた。db/dbマウスにおけるFGF19の異所性発現が、肝臓表面上の腫瘍結節の形成を促進した(肝臓あたり7.8+2.3腫瘍結節)のに対して、FGF19とM70との両方を発現しているマウスからの肝臓には、腫瘍結節はまったくなかった(図11A)。M70共発現マウスからの肝臓重量は、FGF19発現マウスに対して有意に低かった(それぞれ1.59g±0.14g及び2.42g±0.20g、n=5、p＜0.01;図11B)。M70及びFGF19共処置マウスにおける、体重に対する肝臓の比は、対照マウスのものと有意差がなかった(図11C)。FGF19の血清レベルは、単独で投与された場合、94±12ng/mlであり、FGF19とM70との合わせた血清レベルは、453±169ng/mlであった(図11D)。肝臓の組織学的分析によって、M70とFGF19とを共発現しているマウスは、FGF19発現マウスとは異なり、肝腫瘍のいかなる組織学的証拠も呈しなかったことが確認された(図11E)。これらのデータは、M70が、FGF19と効率的に競合して、FGF19発現マウスにおける腫瘍形成を予防することを実証している。
【０２９７】
FGF19は、HCC及び結腸癌において増幅及び/又は過剰発現されると報告されている(Desnoyersらの文献、2008年;Saweyらの文献、2011年、Oncogene 27、85〜97)。あるパネルの肝臓、結腸、乳房、及び他のヒト癌細胞株をスクリーニングし、FGF19が、特に、Huh-7(HCC)及びHCT-116(結腸癌)細胞株によって産生及び分泌されることを認め(図11F)、これらをさらなる研究のために選択した。培地中のFGF19のレベルは、1〜2ng/ml(ELISA測定による)、すなわち、ヒトにおける生理的FGF19濃度の約10倍に到達した。
【０２９８】
HCC細胞株Huh-7は、11q13.3アンプリコンを有し、FGF19とCCND1の両方を過剰発現する。Huh-細胞の腫瘍形成能力に対するM70の効果を試験した。無胸腺ヌードマウスに、Huh-7細胞を皮下注射し、腫瘍を〜100mm3のサイズに到達させた。この時点で、マウスを2つの処置群:AAV-M70を静脈内に注射する群と、対照ウイルスを含む別の群とに分けた。M70処置されたマウスは、28%の増殖の遅延の傾向を呈した(最終段階の腫瘍サイズ:対照における1856±348mm3、対、M70処置後の1340±406mm3;n=10;図11G)。体重に対する有意な影響は認められなかった(データは示さない)。
【０２９９】
HCT-116結腸癌異種移植増殖に対するM70の効果も試験物(examiner)であった。確立されたHCT116結腸癌腫瘍を有するマウスに、AAV-M70 又は対照ウイルスを投与した。早ければ処置開始の8日後に、M70は、腫瘍増殖を37%抑制した(腫瘍サイズ:対照群における459±83mm3、対、M70群における287±87mm3;n=5;図11H)。処置後15日目に、M70処置されたマウスは、腫瘍増殖の統計的に有意な71%阻害を呈した(最終段階の腫瘍サイズ:対照における1634±524mm3、対、M70処置後の479±155mm3、n=5、p＜0.001;図11H及び11I)。体重に対する有意な影響は認められなかった(図11J)。
【０３００】
これらの結果は、M70が、腫瘍形成シグナル伝達において、野生型FGF19を弱めることが可能な偏ったリガンドとして作用することを示唆しており、また、FGF19依存性の腫瘍増殖を抑制するためにM70などの選択的モジュレーターを使用する可能性を実証している。
【０３０１】
(実施例12)
(M70は、CT26結腸腫瘍増殖を阻害する)
この研究は、免疫応答能のあるマウスにおける同系モデルにおける腫瘍進行に対するM70の効果をさらに評価するために実施した。CT26は、同系Balb/cマウスにおいて良好に移植及び増殖する、マウス結腸癌細胞株である。CT26は、腫瘍増殖に対する化合物/薬剤を特徴付けるために、特に、癌免疫療法を評価するために、広く使用した。
【０３０２】
陽性対照として、プログラム死-1(Programmed Death-1)(PD-1)に対するブロッキング抗体を使用した。PD-1とそのリガンドPD-L1/PD-L2は、免疫チェックポイントの軸に相当する。PD-1経路は、T-細胞応答を損ない、かつ末梢におけるFoxp3+Tregの誘発を促進することによって、腫瘍特異的な免疫を下方調節する。他の免疫療法と共にPD-1経路を遮断することは、同系モデルにおける腫瘍進行を阻害する。複数のヒト抗PD-1モノクローナル抗体(mAb)、並びにヒト抗PD-L1 mAbを、臨床試験に参加させ、第1の抗PD-1抗体が、最近、抗癌療法として、FDAによって認可された。
【０３０３】
Balb/cマウスを、Jackson Laboratory社から購入した。動物は、病原体を含まない動物施設内に維持した。すべての動物プロトコルは、生物製剤のNGM動物実験委員会(Institutional Animal Care and Use Committee)によって認可された。
【０３０４】
CT26マウス結腸癌細胞株は、ATCCから購入した。細胞を、10% FBSとペニシリン/ストレプトマイシンカクテルを含むDMEM中で培養した。指数関数的に増殖した細胞を、マウスにおける埋め込みのために収集した。細胞を、注射のために、生理食塩水に再懸濁した。
【０３０５】
Balb/cマウスの右側腹部に、1x106 CT26細胞を埋め込んだ。3日後、M70タンパク質を、15日間、1日1回、CT26埋め込み細胞を有するBalb/cマウスの皮下に注射した。CT26腫瘍の増殖を、ノギスを用いて週2回測定した。式:腫瘍体積=短径(width)2 *長径(length)/2を使用して、腫瘍体積を算出した。
【０３０６】
図13に示す通り、M70は、10mg/kg用量(図13A)又は3mg/kg用量(図13B)の投与後に、CT26結腸癌同系マウスモデルにおける腫瘍増殖を、ビヒクル単独に比べて遅延させる。M70はまた、10mg/kg用量(図14A)又は3mg/kg用量(図14B)の投与後に、体重を減少させることも示された。
【０３０７】
このように、これらの研究は、M70処置が、免疫応答能のあるBalb/c同系マウスにおけるCT26結腸腫瘍増殖を遅延させることを示し、抗腫瘍効力は、M70のどちらの用量(3mg/kg及び10mg/kg)についても観察される。
【０３０８】
本発明の特定の実施態様を、本発明の実施のための、本発明者らが知る最良の形態を含めて、本明細書に記載する。開示された実施態様の変形形態は、前述の説明を読んだ際に、当業者に明らかとなり得、また、当業者がこうした変形形態を適宜用いることができることが予想される。したがって、本発明は、本明細書に具体的に記載されているのとは別の方法でも実施され、また、本発明は、適用法によって許可される通りの、本明細書に添付された特許請求の範囲に列挙した対象物の、すべての改変物及び等価物を含むことが意図される。さらに、すべての可能な変形形態の、先に記載した要素の任意の組み合わせも、本明細書内でそうではないと示される又は文脈によってそうではないと明確に否定されるのではない限り、本発明によって包含される。
【０３０９】
本明細書に引用した、すべての刊行物、特許出願、受託番号、及び他の参考文献を、まるで、それぞれ個々の刊行物又は特許出願が、具体的かつ個々に参照によって組み込まれることが示されるかのように、その内容全体を参照によって本明細書に組み込む。本明細書に取り上げた刊行物は、もっぱら、本出願の出願日より前のその開示のために提供される。本明細書では何も、先行発明という理由で、本発明がこうした刊行物に先行する権利を与えられない了解と解釈されるべきではない。さらに、提供される刊行物の日付は、実際の公開日とは異なる可能性があり、これは、独自に確認する必要がある可能性がある。
【０３１０】
(配列表)
本明細書は、配列表のコンピュータ読み取り可能形式(CRF)複写と共に出願することとなる。2014年10月27日に作成された、サイズが50,105バイトである、13370-020-228_SEQLIST.txtというタイトルのCRFは、その配列表の紙複写と同一であり、その内容全体を参照によって本明細書に組み込む。
本件出願は、以下の構成の発明を提供する。 
（構成１）
代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、
(a)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを、代謝障害を患う前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、
(b)前記試験対象において、癌性状態の徴候が観察されるかどうかを決定することとを含み、
ここでは、癌性状態の徴候の非存在が、前記試験対象が、FGF19バリアントでの治療のための候補であることを示す、
前記方法。
（構成２）
代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、
(a)癌性状態の徴候を有する試験対象であって、代謝障害を患う前記試験対象を提供することと、FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、
(b)前記試験対象において癌性状態の徴候が増強されるかどうかを決定することとを含み、
ここでは、癌性状態の徴候の増強の非存在が、前記試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す、
前記方法。
（構成３）
代謝障害を患う試験対象が、FGF19バリアントでの治療の候補であるかどうかを決定するための方法であって、
(a)癌性状態の徴候を有する試験対象であって、代謝障害を患う前記試験対象を提供することと、FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、
(b)前記試験対象において癌性状態の徴候が低減されるかどうかを決定することとを含み、
ここでは、癌性状態の徴候の低減が、前記試験対象がFGF19バリアントでの治療の候補であることを示す、
前記方法。
（構成４）
癌性状態の徴候が、腫瘍である、構成1から3のいずれか1項記載の方法。
（構成５）
前記腫瘍が、結腸腫瘍又は肝腫瘍である、構成4記載の方法。
（構成６）
前記癌性状態の徴候の低減が、腫瘍数、腫瘍サイズ、又は腫瘍重量の低下によって決定される、構成3記載の方法。
（構成７）
前記FGF19バリアントが、配列番号:1に示したアミノ酸配列を含む又は該アミノ酸配列からなる、構成1から6のいずれか1項記載の方法。
（構成８）
前記FGF19バリアントが、配列番号:5から29のうちのいずれか1つに示したアミノ酸配列;又はこれらの部分配列又は断片を含む又はこれらからなる、構成1から6のいずれか1項記載の方法。
（構成９）
前記対象が、動物である、構成1から3のいずれか1項記載の方法。
（構成１０）
前記対象が、マウスである、構成1から3のいずれか1項記載の方法。
（構成１１）
前記マウスが、db/dbマウスである、構成10記載の方法。
（構成１２）
前記候補FGF19バリアントポリペプチドが、高血糖状態、インスリン抵抗性、高インスリン血症、耐糖能障害、及びメタボリックシンドロームからなる群から選択される少なくとも1つの状態を改善する、構成1から3のいずれか1項記載の方法。
（構成１３）
前記高血糖状態が、糖尿病を含む、構成12記載の方法。
（構成１４）
前記候補FGF19バリアントポリペプチドが、肥満又は望ましくない体重を改善する、構成1から3のいずれか1項記載の方法。
（構成１５）
前記試験対象が、試料集団における成熟FGF19のレベルと比較して、上昇したレベルの成熟FGF19を有する、構成1から3のいずれか1項記載の方法。
（構成１６）
前記試験対象が、FGF19を過剰発現する、構成15記載の方法。
（構成１７）
前記FGF19又はFGF19代替物及びFGF19バリアントのうちの少なくとも1つが標識される、構成1から3のいずれか1項記載の方法。
（構成１８）
前記標識が、FLAG-タグを含む、構成17記載の方法。
（構成１９）
前記決定ステップが、共投与ステップの20週後よりも後に実施される、構成1から3のいずれか1項記載の方法。
（構成２０）
FGF19が、前記FGF19バリアントと共投与される、構成1から3のいずれか1項記載の方法。
（構成２１）
FGF19バリアントが、代謝障害を患う試験対象を治療するための候補であるかどうかを決定するための方法であって、
(a)FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを、代謝障害を患う前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を誘発するのに十分である)ことと、
(b)前記試験対象において、癌性状態の徴候が観察されるかどうかを決定することとを含み、
ここでは、癌性状態の徴候の非存在が、FGF19バリアントが、前記試験対象の治療のための候補であることを示す、
前記方法。
（構成２２）
FGF19バリアントが、代謝障害を患う試験対象を治療するための候補であるかどうかを決定するための方法であって、
(a)代謝障害を患う試験対象であって、癌性状態の徴候を有する試験対象を提供することと、FGF19又はFGF19代替物と、FGF19バリアントとを前記試験対象に共投与する(ここでは、前記試験対象に投与されるFGF19又はFGF19代替物の量は、参照集団において癌性状態を増悪させるのに十分である)ことと、
(b)前記試験対象において、癌性状態の徴候が増強されるかどうかを決定することとを含み、
ここでは、癌性状態の徴候の増悪の非存在が、FGF19バリアントが、前記試験対象の治療のための候補であることを示す、
前記方法。
（構成２３）
癌性状態の徴候が、前記試験対象において低減される、構成22記載の方法。
（構成２４）
癌性状態の徴候が、腫瘍である、構成21から23のいずれか1項記載の方法。
（構成２５）
前記腫瘍が、結腸腫瘍又は肝腫瘍である、構成24記載の方法。
（構成２６）
癌性状態の徴候の前記低減が、腫瘍数、腫瘍サイズ、又は腫瘍重量の低下によって決定される、構成23記載の方法。
（構成２７）
前記対象が、動物である、構成21から23のいずれか1項記載の方法。
（構成２８）
前記対象が、マウスである、構成21から23のいずれか1項記載の方法。
（構成２９）
前記マウスが、db/dbマウスである、構成28記載の方法。
（構成３０）
前記候補FGF19バリアントポリペプチドが、高血糖状態、インスリン抵抗性、高インスリン血症、耐糖能障害、及びメタボリックシンドロームからなる群から選択される少なくとも1つの状態を改善する、構成21から23のいずれか1項記載の方法。
（構成３１）
前記高血糖状態が、糖尿病を含む、構成30記載の方法。
（構成３２）
前記候補FGF19バリアントポリペプチドが、肥満又は望ましくない体重を改善する、構成21から23のいずれか1項記載の方法。
（構成３３）
前記試験対象が、試料集団における成熟FGF19のレベルと比較して、上昇したレベルの成熟FGF19を有する、構成21から23のいずれか1項記載の方法。
（構成３４）
前記試験対象が、FGF19を過剰発現する、構成33記載の方法。
（構成３５）
前記FGF19又はFGF19代替物及びFGF19バリアントのうちの少なくとも1つが標識される、構成1から3のいずれか1項記載の方法。
（構成３６）
前記標識が、FLAG-タグを含む、構成35記載の方法。
（構成３７）
FGF19が、前記FGF19バリアントと共投与される、構成21又は22記載の方法。
（構成３８）
前記決定ステップが、共投与ステップの20週後よりも後に実施される、構成21又は22記載の方法。
（構成３９）
前記決定ステップが、共投与ステップの9か月後よりも後に実施される、構成21又は22記載の方法。
（構成４０）
前記決定ステップが、共投与ステップの12か月後よりも後に実施される、構成21又は22記載の方法。
（構成４１）
代謝障害を患う対象を治療する方法であって、
(a)代謝障害を患う対象(ここでは、該対象は、FGF19誘発性癌性状態の徴候を呈する)を提供することと、
(b)構成21から23のいずれか1項において特定される治療有効量のFGF19バリアントを該対象に投与することとを含み、
ここでは、該対象における代謝障害の改善が存在する、
前記方法。
（構成４２）
前記対象が、動物である、構成41記載の方法。
（構成４３）
前記対象が、ヒトである、構成42記載の方法。
（構成４４）
前記癌性状態が、腫瘍である、構成41記載の方法。
（構成４５）
前記腫瘍が、結腸腫瘍又は肝腫瘍である、構成44記載の方法。
（構成４６）
前記代謝障害が、高血糖状態、インスリン抵抗性、高インスリン血症、耐糖能障害、肥満、及びメタボリックシンドロームからなる群から選択される、構成41記載の方法。
（構成４７）
前記高血糖状態が、糖尿病である、構成46記載の方法。
（構成４８）
前記対象における代謝障害の改善が、血糖の低下である、構成41記載の方法。
（構成４９）
前記対象における代謝障害の改善が、体重の減少である、構成41記載の方法。
（構成５０）
前記対象における代謝障害の改善が、インスリンの低下である、構成41記載の方法。
（構成５１）
FGF19バリアントが、代謝障害を患う対象における癌性の疾患、障害、又は状態を予防するための候補であるかどうかを決定するためのモデルであって、(i)有効量のFGF19又はFGF19代替物の投与の前に癌性状態の徴候を呈しない、かつ(ii)FGF19又はFGF19代替物の投与の後に癌性状態の徴候(ここでは、癌性状態の徴候は、配列番号:1に示したアミノ酸配列を含む、又は該アミノ酸配列からなる有効量のポリペプチドの投与時に改善する)を呈する対象を含む、前記モデル。
（構成５２）
FGF19バリアントが、代謝障害を患う対象における癌性の疾患、障害、又は状態を治療するための候補であるかどうかを決定するためのモデルであって、FGF19又はFGF19代替物の投与に由来する癌の少なくとも1つの徴候を有する(ここでは、癌の徴候は、配列番号:1に示したアミノ酸配列を含む、又は該アミノ酸配列からなる有効量のポリペプチドの投与時に改善する)対象を含む、前記モデル。
（構成５３）
前記癌の徴候が、腫瘍である、構成51又は52記載のモデル。
（構成５４）
前記腫瘍が、結腸腫瘍又は肝腫瘍である、構成53記載のモデル。
（構成５５）
前記癌の徴候の改善が、腫瘍数、腫瘍サイズ、又は腫瘍重量の低下である、構成51から54のいずれか1項記載のモデル。
（構成５６）
前記対象が、マウスである、構成51から55のいずれか1項記載のモデル。
（構成５７）
前記マウスが、db/dbマウスである、構成56記載のモデル。
（構成５８）
前記FGF19又はFGF19代替物及びFGF19バリアントのうちの少なくとも1つが標識される、構成51から57のいずれか1項記載のモデル。
（構成５９）
前記標識が、FLAG-タグを含む、構成58記載のモデル。
（構成６０）
前記代謝障害が、高血糖状態、インスリン抵抗性、高インスリン血症、耐糖能障害、肥満、及びメタボリックシンドロームからなる群から選択される、構成51又は52記載のモデル。
（構成６１）
前記高血糖状態が、糖尿病である、構成60記載のモデル。
（構成６２）
ステップi)が、有効量のFGF19の投与を含む、構成51から61のいずれか1項記載のモデル。
（構成６３）
対象におけるFGF19の発癌活性を弱める方法であって、該対象に治療有効量のFGF19バリアントを投与し、それによって、該対象におけるFGF19の発癌活性を弱めることを含む前記方法。
（構成６４）
対象におけるFGF19依存性の癌若しくは腫瘍、又はこれらの症状を治療する方法であって、治療有効量のFGF19バリアントを該対象に投与することを含み、ここでは、対象における癌、腫瘍、又はこれらの症状の改善が存在する、前記方法である。
（構成６５）
対象におけるFGF19依存性の癌若しくは腫瘍、又はこれらの症状を予防する方法であって、治療有効量のFGF19バリアントを該対象に投与することを含み、ここでは、該対象における癌、腫瘍、又はこれらの症状が予防され、それによって、該対象におけるFGF19依存性の癌又は腫瘍が予防される、前記方法。
（構成６６）
前記FGF19依存性の癌又は腫瘍が、肝細胞癌である、構成64又は65記載の方法。
（構成６７）
前記FGF19依存性の癌又は腫瘍が、肝細胞癌ではない、構成64又は65記載の方法。
（構成６８）
前記癌又は腫瘍が、結腸癌又は腫瘍である、構成64又は65記載の方法。
（構成６９）
前記癌又は腫瘍が、前立腺癌又は腫瘍である、構成64又は65記載の方法。
（構成７０）
前記癌又は腫瘍が、肺癌又は腫瘍である、構成64又は65記載の方法。
（構成７１）
前記FGF19バリアントが、配列番号:1に示したアミノ酸配列を含む又は該アミノ酸配列からなるポリペプチドである、構成63から70のいずれか1項記載の方法。
（構成７２）
前記対象が、その必要がある対象である、構成63から71のいずれか1項記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ−Ｂ】
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【図６Ｃ−Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ−Ｆ】
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【図７Ｇ−Ｈ】
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【図８Ａ−Ｅ】
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【図８Ｆ−Ｇ】
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【図９Ａ−Ｂ】
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【図９Ｃ−Ｅ】
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【図９Ｆ−Ｇ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ−Ｃ】
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【図１１Ａ−Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ−Ｈ】
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【図１１Ｉ−Ｊ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【配列表】
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