(57)【要約】Ｒ−スポンジン（ＲＳＰＯ）サロゲート組成物及びそれを使用するための方法が提供される。本発明のＲＳＰＯサロゲートは、（ｉ）ＲＩＮＧフィンガータンパク質４３（ＲＮＦ４３）またはジンク及びＲＩＮＧフィンガータンパク質３（ＺＮＲＦ３）のための特異的結合ドメインと、（ｉｉ）細胞標的化ドメインとを含み、より具体的には、ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインは抗体断片であり、細胞標的化ドメインはサイトカインである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインと、（ｉｉ）細胞標的化ドメインとを含む、ＲＳＰＯサロゲート組成物。
【請求項２】
前記ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインが、タンパク質または小分子である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインが、ＲＳＰＯの断片である、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインが、抗体またはその断片である、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインが、配列番号１〜４に示されるＺ６またはＲ５結合配列の１〜６つのＣＤＲ配列を含む、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
前記ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインが、１本鎖Ｆｖ（ｓｃＦｖ）コンストラクトである、請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
【請求項７】
前記細胞標的化ドメインが、サイトカイン、成長因子、小分子、ヌクレオチド、炭水化物、ホルモン、または細胞表面抗原に特異的な抗体もしくはその断片である、請求項１〜６のいずれかに記載の組成物。
【請求項８】
前記抗体が、ＬＲＧ４、５、または６タンパク質に特異的である、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記細胞標的化ドメインがサイトカインである、請求項７に記載の組成物。
【請求項１０】
前記サイトカインがＩＬ−２またはＩＬ−４である、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ドメインがフレキシブルリンカーを介して融合している、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１２】
前記ドメインが直接連結している、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１３】
有効用量のｗｎｔ作用物質を用いて製剤化された、請求項１〜１２のいずれかに記載の組成物。
【請求項１４】
ｗｎｔ作用物質に連結している、請求項１〜１２のいずれかに記載の組成物。
【請求項１５】
有効用量の、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のＲＳＰＯサロゲートと、薬学的に許容される賦形剤とを含む、薬学的組成物。
【請求項１６】
Ｗｎｔシグナリングを増強する方法であって、フリズルド受容体を発現する細胞を、有効用量の、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のＲＳＰＯサロゲートに、Ｗｎｔ作用物質の存在下で接触させることを含む、前記方法。
【請求項１７】
疾患または障害の処置または防止を必要とする対象における疾患または障害を処置または防止する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のＲＳＰＯサロゲートを提供することを含む、前記方法。
【請求項１８】
前記対象が、Ｗｎｔシグナリング低下に関連する疾患または障害を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記対象が、放射線／化学療法傷害、粘膜炎、炎症性腸疾患、短腸症候群、遺伝性腸障害、セリアック病、代謝性疾患、遺伝性症候群、ウイルス感染症（例えば、ＨｅｐＢ／Ｃ）、中毒状態、アルコール性肝臓、脂肪肝、肝硬変、感染症、悪性貧血、潰瘍、糖尿病、糖尿病性足部潰瘍（例えば、難治性糖尿病性足部潰瘍）、島細胞の破壊、骨質量の喪失（骨粗鬆症）、機能的皮膚の喪失、毛髪の喪失、機能的肺組織の喪失、腎組織の喪失（例えば、急性尿細管壊死）、内耳における感覚細胞の喪失、関節障害、骨粗鬆症及び関連骨疾患、脱毛症、ならびに移植片対宿主病より選択される疾患または障害を有する、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
創傷治癒及び／または組織生成の強化を必要とする対象における創傷治癒及び／または組織生成を強化する方法であって、前記対象に、有効量の、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のＲＳＰＯサロゲートを提供することを含む、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１月１１日に出願された米国特許出願第６２／４４４，９８７号の優先権を主張し、その各々の内容が参照により本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【０００２】
進化的に保存されたＷｎｔシグナリング経路は、全ての多細胞動物における胚発生及び成体組織ホメオスタシスで極めて重要な役割を担っている。Ｗｎｔタンパク質は分泌リポ糖タンパク質リガンドであり、細胞増殖、遊走、細胞運命特定、及び極性形成をコントロールする。カノニカルＷｎｔシグナリングカスケードは、転写補因子β−カテニンの安定性の制御を通じて特定の遺伝子発現プログラムを推進する。また、Ｗｎｔタンパク質は、細胞及び組織の運動を協調させるためのβ−カテニン非依存的な平面内細胞極性（ＰＣＰ）経路も活性化することができる。７回膜貫通ドメインタンパク質のフリズルド（Ｆｒｉｚｚｌｅｄ）（ＦＺＤ）ファミリーは、Ｗｎｔタンパク質のコア受容体として働き、Ｗｎｔ／β−カテニンシグナリング及びＷｎｔ／ＰＣＰシグナリングの両方で必要とされる。Ｗｎｔタンパク質は、異なる共受容体を利用して、異なる下流シグナリング経路を活性化し、Ｗｎｔタンパク質は共受容体ＬＲＰ５／６に結合してＷｎｔ／β−カテニン経路を作動し、共受容体ＲＯＲ１／２、ＲＹＫ、またはＰＴＫ７に結合してＷｎｔ／ＰＣＰ経路を始動する。
【０００３】
Ｗｎｔ受容体のユビキチン化媒介ターンオーバーは、Ｗｎｔ経路活性における極めて重要な制御機構であることが分かっている。細胞表面ＦＺＤレベルはＵＢＰＹ／ＵＳＰ８及びＵＳＰ６により安定化されており、このことからユビキチン化がＦＺＤリソソーム分解の基礎をなす重要な制御機構として働くことが示唆される。細胞表面膜貫通Ｅ３ユビキチンリガーゼのジンク及びＲＩＮＧフィンガー３（Ｚｉｎｃ  ａｎｄ  Ｒｉｎｇ  Ｆｉｎｇｅｒ  ３）（ＺＮＲＦ３）及びその機能的ホモログのＲＩＮＧフィンガータンパク質４３（ＲＮＦ４３）は、Ｗｎｔシグナリングのネガティブフィードバック制御因子として作用する。ＺＮＲＦ３及びＲＮＦ４３は、ユビキチン化と、次に続くＷｎｔ受容体ＦＺＤ及びＬＲＰ６の内在化及び分解とを促進することにより、Ｗｎｔ／β−カテニンシグナリングを阻害する。ディシブルド（ＤＶＬ）は、ＦＺＤに対し直接結合することにより、Ｗｎｔシグナリングのポジティブ制御因子として働き、またディシブルドは、ＺＮＲＦ３／ＲＮＦ４３をＦＺＤに標的化してＦＺＤのユビキチン化及び分解を促進するアダプタータンパク質である。
【０００４】
Ｒ−スポンジンタンパク質（ＲＳＰＯ１〜４）は、細胞をＷｎｔ／β−カテニンシグナリング及びＷｎｔ／ＰＣＰシグナリングに対し強力に感作させる分泌タンパク質である。４種のＲＳＰＯタンパク質は全て、２つのＮ末端フリンドメイン及び１つのＣ末端ＴＳＲドメインを有する同様のドメイン構造を有する。ＬＧＲ４、ＬＧＲ５、及びＬＧＲ６は、ＲＳＰＯの高親和性受容体であり、ＲＳＰＯは、Ｗｎｔシグナリングを活性化するのにＬＧＲ４／５／６を要するが、ＬＧＲ４／５／６の下流のカノニカルＧＰＣＲシグナリングは活性化しない。ＲＳＰＯは、ＺＮＲＦ３／ＲＮＦ４３及びＬＧＲ４／５／６の細胞外ドメインに同時に結合することによりＷｎｔシグナリングを増強し、ＺＮＲＦ３／ＲＮＦ４３の自己ユビキチン化及び膜クリアランスを誘導し、ＦＺＤの細胞表面レベル増加をもたらす。ＦＺＤターンオーバーの制御から、どのようにＲＳＰＯがＷｎｔ／β−カテニンシグナリング及びＷｎｔ／ＰＣＰシグナリングの両方をコントロールすることができるかが説明される。ＲＳＰＯは、フリン１及び２ドメインを介してＬＧＲ４／５／６に結合し、フリン１ドメインを介してＺＮＲＦ３／ＲＮＦ４３に結合する。ＲＳＰＯが機能するためには、ＬＧＲ４／５／６及びＺＮＲＦ３／ＲＮＦ４３の両方と相互作用する必要がある。種々のＲＳＰＯタンパク質のＷｎｔ刺激活性は、ＲＳＰＯタンパク質とＺＮＲＦ３またはＲＮＦ４３との結合親和性と相関する。
【０００５】
受容体アクセスのブロック、Ｗｎｔリガンドの隔離、またはＷｎｔの分解により機能する多数のＷｎｔアンタゴニストが分泌される。これに対し、ＲＳＰＯ（Ｒｓｐｏ１〜４）は、Ｗｎｔシグナリングの唯一の分泌増強物質であり、ｉｎ  ｖｉｖｏ及びｉｎ  ｖｉｔｒｏでの幹細胞維持における決定的な制御因子であることが明らかになっている。ＲＳＰＯは、骨再生から化学療法後の腸管回復に至るまで多くの治療用途が探索されている。ＲＳＰＯは、グローバルなＷｎｔ活性化における潜在的な発がん性または毒性のオフターゲット効果を回避しながら既存のＷｎｔシグナルを増幅するため、魅力的な薬物候補である。しかし、ＲＳＰＯは、標的細胞タイプにおけるＬＧＲ４／５／６発現要件のため、そして、ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３及びＬＧＲ４／５／６についての内在的な交差反応性や、多くの組織上にＲＳＰＯ作用をもたらし多面的な効果及び所望されない毒性につながると考えられるＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３及びＬＧＲ４／５／６の幅広い組織発現プロファイルのため、臨床的有用性が限定されている。
【０００６】
Ｗｎｔアゴニストの臨床使用に関する潜在的障壁としては、ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３媒介による拮抗作用及び毒性のオフターゲット効果が挙げられる。Ｗｎｔは強力なモルフォゲンであり、Ｗｎｔ経路の過剰活性化はいくつかのヒトのがんの発生に結びつけている。そのため、細胞及び組織特異的様式で送達され得るＲＳＰＯ活性をもたらすサロゲート分子の開発は、臨床的に大きな関心対象である。
【発明の概要】
【０００７】
標的細胞タイプに対するＷｎｔシグナリングを増強する、サロゲートＲＳＰＯ（ＲＳＰＯ）として作用するタンパク質の組成物及びその使用方法が提供される。いくつかの実施形態では、ＲＳＰＯサロゲートは、Ｗｎｔシグナリング増強のためにＲＳＰＯ同族受容体ＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６の発現要件を回避する。他の実施形態では、ＲＳＰＯサロゲートは、Ｗｎｔシグナリングの増強のためにＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６のうちの１つ以上を特異的に標的とし、それによりＲＳＰＯ活性に対する選択性の強化をもたらす。いくつかの他の実施形態では、ＲＳＰＯサロゲートは、Ｗｎｔシグナリングの増強のためにＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６を含めない１つ以上の細胞表面受容体を特異的に標的とし、それによりＲＳＰＯ活性に対する選択性の強化をもたらす。
【０００８】
本明細書で使用するＲＳＰＯサロゲートは、（ｉ）ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインと、（ｉｉ）的確な細胞及び組織に特異的なＷｎｔ増強を可能にするために、所望の細胞タイプ上に発現する細胞表面受容体に特異的な細胞標的化ドメインとを含む。ドメインは、直接連結してもよく、またはリンカー（例えば、ポリペプチドリンカー、もしくは非ペプチドリンカー等）によって分離されてもよい。リンカーの長さ、及びそのための結合ドメイン間の間隔は、シグナルの長さを調節するために使用することができ、またＲＳＰＯサロゲートの所望の使用に応じて選択することができる。ポリペプチドＲＳＰＯサロゲートは、１本鎖、２量体、またはより高次の多量体であり得る。
【０００９】
ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３結合ドメインは、高い親和性、例えば、１×１０−６Ｍ以下、１×１０−７Ｍ以下、１×１０−８Ｍ以下、１×１０−９Ｍ、または１×１０−１０Ｍ以下のＫｄにてＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３に結合する任意のドメインから選択することができる。好適な結合ドメインとしては、以下に限定されないが、新規に設計された結合タンパク質、抗体由来結合タンパク質（例えば、ｓｃＦｖ、Ｆａｂなど）、及びＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３タンパク質に対し特異的に結合する抗体の他の部分；ナノボディ由来結合タンパク質；ノッチンベースの改変スキャフォールド；ノリン及びそれに由来する改変結合断片、天然存在の結合ドメインなどが挙げられる。いくつかの実施形態では、ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインは、例えば、ＲＳＰＯフリン１ドメインを含む、それからなる、または本質的にそれからなる、ＲＳＰＯの結合断片である。結合ドメインは、所望の１つのタンパク質または複数のタンパク質に対する結合を強化するように親和性選択的であり得る。
【００１０】
細胞標的化ドメインまたはエレメントは、高い親和性、例えば、１×１０−７Ｍ以下、１×１０−８Ｍ以下、１×１０−９Ｍ以下、１×１０−１０Ｍ以下のＫＤにて細胞表面タンパク質、炭水化物、または脂質に対し選択的に結合する任意のドメインから選択することができる。好適な細胞標的化ドメインとしては、以下に限定されないが、新規に設計された結合タンパク質、抗体由来結合タンパク質（例えば、ｓｃＦｖ、Ｆａｂなど）、及び細胞表面タンパク質、炭水化物、または脂質に対し特異的に結合する抗体の他の部分；ナノボディ由来結合タンパク質；ノッチンベースの改変スキャフォールド；天然存在の結合ドメインまたはポリペプチド、サイトカイン、成長因子などが挙げられる。
【００１１】
いくつかの実施形態では、細胞標的化ドメインは、標的細胞上に同族受容体を有するサイトカインまたは成長因子である。いくつかの実施形態では、サイトカインまたは成長因子は、その同族受容体のうちの１つ以上に対する結合親和性を低下させる１つの変異または複数の変異を含有する。いくつかのこのような実施形態では、サロゲートＲＳＰＯは、マルチサブユニットサイトカイン受容体または成長因子受容体の複合体の個々の受容体サブユニットを発現する細胞を選択的に標的化することができる。
【００１２】
いくつかの実施形態では、標的化ドメインは、細胞表面タンパク質、炭水化物、または脂質に結合する、共有結合小分子、炭水化物、またはヌクレオチド由来分子である。
【００１３】
いくつかの実施形態では、細胞標的化ドメインは、標的細胞表面上に存在する抗原に対する特異性を有する抗体またはその活性断片である。いくつかのこのような実施形態では、抗原は、ＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６のうちの１つ以上であり、例えば、単一のＬＧＲタンパク質（すなわち、ＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６のうちの１つ）に対し選択的に結合する抗体である。ＬＧＲ結合部分は、目的ＬＧＲタンパク質に対し選択的であり得、例えば、他のＬＧＲタンパク質との対比において少なくとも１０倍、２５倍、５０倍、１００倍、２００倍、またはそれ以上の所望のＬＧＲタンパク質に対する特異性を有する。
【００１４】
標的細胞をＲＳＰＯサロゲートに接触させることは、Ｗｎｔ存在下のＷｎｔ経路におけるシグナリングを増強し、例えば、活性は、ＲＳＰＯサロゲートの不在時における活性との対比において、少なくとも約１０％、少なくとも約１０％、少なくとも約２０％、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％、少なくとも約９０％の増加であり得、また約２倍、約３倍、約４倍、約５倍、またはそれ以上の増加であり得る。
【００１５】
いくつかの実施形態では、リンカーはリジッドリンカーであり、他の実施形態では、リンカーはフレキシブルリンカーである。リンカーがペプチドリンカーである場合、リンカーは、長さが約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０アミノ酸またはそれ以上であり得、結合ドメイン間の距離を強化するのに十分な長さ及びアミノ酸組成である。いくつかの実施形態では、リンカーは、１つ以上のグリシン及び／またはセリン残基を含むか、またはそれらからなる。
【００１６】
ＲＳＰＯサロゲートは、例えば、Ｆｃドメインを介し、連鎖、コイルドコイル、ポリペプチドジッパー、ビオチン／アビジンまたはストレプトアビジン多量体化などにより、多量体化することができる。また、ＲＳＰＯサロゲートは、当技術分野で公知のようにＰＥＧ、Ｆｃ等のような部分に連結させてｉｎ  ｖｉｖｏで安定性を強化することもできる。
【００１７】
目的組成物としては、以下に限定されないが、薬学的に許容される賦形剤中の有効用量のＲＳＰＯサロゲートが挙げられる。組成物は、追加の作用物質、例えば、アジュバントなどを含んでもよい。ＲＳＰＯサロゲートは、合成により；当技術分野で公知のように様々な好適な組換え法などにより、産生することができる。
【００１８】
本発明のいくつかの態様では、細胞内のＷｎｔシグナリングを増強するための方法が提供される。このような方法では、フリズルド受容体を発現する細胞を、フリズルド受容体上で活性のＷｎｔタンパク質の存在下で、シグナリングを増加させるのに有効な濃度、例えば、シグナリングをＲＳＰＯサロゲートの不在下でのシグナリングとの対比において２５％、５０％、７５％、９０％、９５％またはそれ以上増加させるのに有効な濃度のＲＳＰＯサロゲートに接触させる。このようなシグナリング活性化は、標的細胞の／標的細胞内の増殖、分化、または特定の遺伝子発現プロファイルを誘導することができ（このような標的細胞には幹細胞が含まれるが限定されない）、あるいは他の場合には標的細胞におけるＷｎｔシグナリング経路を強化することができる。いくつかの方法では、細胞をｉｎ  ｖｉｔｒｏで接触させる。他の実施形態では、細胞をｉｎ  ｖｉｖｏで接触させる。目的細胞としては、当技術分野において公知であるような、例えば、皮膚細胞、腸管細胞、骨芽細胞、肝臓細胞、軟骨細胞、有毛細胞、幹細胞、成体幹細胞等といった細胞を発現する幅広い種類のＦｚｄ受容体が挙げられる。
【００１９】
本発明のいくつかの態様では、ＲＳＰＯサロゲートは、Ｗｎｔアゴニスト、サロゲートＷｎｔアゴニスト、またはＷｎｔシグナリング活性を強化するための天然のＷｎｔタンパク質に対し、融合または結合している。他の実施形態では、Ｗｎｔシグナリングの強化は、ＲＳＰＯサロゲートを、Ｗｎｔアゴニスト、サロゲートＷｎｔアゴニスト、または天然のＷｎｔタンパク質と共に同時投与することにより達成される。
【００２０】
本発明のいくつかの態様では、疾患または障害の処置または防止を必要とする対象における疾患または障害を処置または防止するための方法であって、対象に有効量のＲＳＰＯサロゲートを提供することを含む方法が提供される。特定の実施形態では、対象は、Ｗｎｔシグナリング低下または天然に低いＷｎｔシグナリングに関連する疾患または障害を有する。本発明のいくつかの態様では、創傷治癒及び／または組織生成の強化を必要とする対象における創傷治癒及び／または組織生成を強化するための方法であって、対象に有効量のＲＳＰＯサロゲートを提供することを含む方法が提供される。
【００２１】
本発明のいくつかの態様では、ＲＳＰＯサロゲートは、Ｗｎｔ活性化により抑制される制御性Ｔ細胞の活性を選択的に調節するように標的化される。いくつかのこのような実施形態では、サロゲートＲＳＰＯは、標的化タンパク質としてＩＬ−２またはその活性断片もしくは誘導体を含む。ＩＬ−２は、エフェクターＴ細胞よりも優先的に制御性Ｔ細胞（Ｔ  ｒｅｇ）に結合する。関連実施形態では、ＲＳＰＯは、細胞上の細胞タイプ特異的な表面マーカーに標的化され、このような表面マーカーとしては、以下に限定されないが、マクロファージ、ＮＫ細胞、樹状細胞、Ｂ細胞、エフェクターＴ細胞などが挙げられる。
【００２２】
本発明のいくつかの態様では、３つのタンパク質因子：ＲＳＰＯ、上皮増殖因子（ＥＧＦ）、及びノギンにより推進されるプロセスであるサロゲートＲＳＰＯ媒介の腸管幹細胞の回復方法が提供される。サロゲートＲＳＰＯは、ＥＧＦと融合したＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３結合タンパク質を含むことができ、これは、ＲＳＰＯ及びＥＧＦシグナリングを単一の作用物質で同時に活性化することにより、ＲＳＰＯ及びＥＧＦを同時投与する要件を回避する。
【００２３】
本発明は、添付の図面と併用して以下の詳細な説明を参照することで、十分に理解される。慣例に従い、図面の様々な特徴が縮尺通りではないことを強調する。別の見地から、様々な特徴の寸法は、分かりやすくするため任意に拡大または縮小されている。以下の図が図面に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】サロゲートＲＳＰＯタンパク質の例。
【図２】抗体のスクリーニング。ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３に特異的なｓｃＦｖ抗体断片を生成するため、ナイーブなヒトｓｃＦｖコンストラクトの酵母ディスプレイライブラリーから結合物質が選択された。
【図３】ＺＮＲＦ３に特異的に結合するＺ６  ｓｃＦｖをヒトＩＬ２と融合させることにより、候補サロゲートＲＳＰＯを生成した。
【図４】Ｚ６−ＩＬ２融合体を昆虫細胞内で発現させ、ニッケル及びゲル濾過クロマトグラフィーにより精製した。Ｚ６−ＩＬ２は、ゲル濾過カラムから単分散ピークとして溶離しており、このことは当該タンパク質が凝集せず、好ましい生化学的挙動を有することを示している。
【図５−１】サロゲートＲＳＰＯの生物学的効果。
【図５−２】サロゲートＲＳＰＯの生物学的効果。
【図６】さらなるサロゲートＲＳＰＯコンストラクト。
【図７】Ｒ−スポンジンシグナリング機構。ＲＳＰＯの不在下では、ＺＮＲＦ３はＦｚｄ受容体の膜クリアランスを推進して、Ｗｎｔシグナリングをネガティブに制御する。ＲＳＰＯ媒介によるＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３のＥＣＤと、ＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６との架橋は、ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３を隔離してＦｚｄ表面レベルを回復し、それによってＷｎｔ活性を増強する。サロゲートＲＳＰＯは、ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３と、リガンド結合の際にエンドサイトーシスを経ることが知られている組織特異的マーカーとを架橋することにより、野生型ＲＳＰＯの機能を模倣する。
【図８Ａ−Ｃ】ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３に特異的なｓｃＦｖの特性決定。（Ａ）酵母ディスプレイされたＲ５及びＺ６  ｓｃＦｖとＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３との結合をそれぞれ示す、フローサイトメトリードットプロット。Ｒ５またはＺ６発現酵母を１ｕＭ濃度のＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３で染色し、ｃ−Ｍｙｃエピトープに対する抗体で表面発現を検出した。（Ｂ）Ｒ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２サロゲートＲＳＰＯのコンストラクト設計。（Ｃ）及び（Ｄ）。ＳＰＲを使用して、Ｒ５−ＩＬ２またはＺ６−ＩＬ２と、ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３との結合をそれぞれ測定した。解離定数は、１：１結合モデルに対するフィッティング値から得た。
【図８Ｄ】ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３に特異的なｓｃＦｖの特性決定。（Ａ）酵母ディスプレイされたＲ５及びＺ６  ｓｃＦｖとＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３との結合をそれぞれ示す、フローサイトメトリードットプロット。Ｒ５またはＺ６発現酵母を１ｕＭ濃度のＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３で染色し、ｃ−Ｍｙｃエピトープに対する抗体で表面発現を検出した。（Ｂ）Ｒ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２サロゲートＲＳＰＯのコンストラクト設計。（Ｃ）及び（Ｄ）。ＳＰＲを使用して、Ｒ５−ＩＬ２またはＺ６−ＩＬ２と、ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３との結合をそれぞれ測定した。解離定数は、１：１結合モデルに対するフィッティング値から得た。
【図９Ａ】サロゲートＲＳＰＯによるＷｎｔシグナリング増強。ＣＤ２５発現細胞におけるサロゲートＲＳＰＯのＷｎｔ活性増強を測定するルシフェラーゼレポーターアッセイ。レンチウイルスによりＣＤ２５を形質導入したＨＥＫ  ＳＴＦ  ２９３Ｔ細胞を、２０％のＷｎｔ３ａ条件培地の存在下で、様々な組換えタンパク質と共にインキュベートした。
【図９Ｂ】Ａと同じ条件下で、非感染（ＣＤ２５陰性）ＨＥＫ  ＳＴＦ  ２９３Ｔ細胞を用いてレポーターアッセイを実施した。
【図１０】サロゲートＲＳＰＯによる腸管オルガノイド成長への刺激。ＣＤ２５を発現するようにレンチウイルスにより形質導入したＬＧＲ５＋ヒト結腸オルガノイドの成長を刺激する能力について、サロゲートＲＳＰＯを試験した。培地が欠如したＲＳＰＯ２に５００ｎＭ濃度の指示タンパク質を追加し、オルガノイドの成長を顕微鏡（上）及び蛍光（棒グラフ、下）によりモニターした。右側の棒グラフは、左側のグラフの着色領域を拡大したパネルである。
【図１１】ゲル濾過カラムからの単分散ピークとして溶出するＲ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２タンパク質。Ｒ５−ＩＬ２（左）及びＺ６−ＩＬ２（右）のＵＶ２８０吸光度のゲル濾過プロファイルからのＵＶ２８０吸光度を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の方法及び組成物について説明する前に、本発明が、記載されている特定の方法及び組成物に限定されるものではなく、そのため当然ながら様々であり得るということを理解されたい。また、本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本明細書の範囲は付属の請求項によってのみ限定されることになるため、こうした用語が限定的であるようには意図されていないことも理解されたい。
【００２６】
値の範囲が示されている場合、各介在値（文脈による別段の指示が明確にない限り、当該範囲の上限と下限との間の下限の１０分の１の単位まで）も明確に開示されていることを理解されたい。記載範囲内における、任意の記載値または介在値と他の任意の記載値または介在値との間の各々の小範囲は、本発明に含まれる。これらの小範囲における上限及び下限は、独立してその小範囲に含めても除外してもよく、この小範囲に上限下限の一方が含まれる、いずれも含まれない、または両方が含まれる各々の範囲も本発明に含まれ、記載範囲における任意の明確に除外された制限の対象となる。記載範囲が上限下限の一方または両方を含む場合、この含まれた上限下限の一方または両方を除外する範囲も、本発明に含まれる。
【００２７】
別途定義されない限り、本明細書で使用する全ての技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されている意味と同じ意味を有する。本発明の実施または試験において、本明細書に記載の方法及び材料に同様または同等の任意の方法及び材料を使用してもよいが、以下、いくつかの有望かつ好ましい方法及び材料について説明する。本明細書で言及する全ての刊行物は、これらの刊行物の引用に関連した方法及び／または材料を開示及び説明するため、参照により本明細書に組み入れられる。本開示は、矛盾が存在する限りにおいて、組み入れられた刊行物の任意の開示に取って代わるものであることを理解されたい。
【００２８】
本明細書及び付属の請求項で使用する単数形「ａ」「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈による別段の明確な定めがない限り、複数の指示対象を含むことに注意しなければならない。したがって、例えば、「１つの細胞」という言及には複数のこのような細胞が含まれ、「当該ペプチド」という言及には、１つ以上のペプチド及び当業者に公知のその等価物（例えば、ポリペプチド）への言及が含まれる、などとなる。
【００２９】
本明細書で論じられている刊行物は、単に本出願の出願日より前にそれらが開示されていたために提供されている。本明細書のいかなる内容も、本発明が先発明によってこのような刊行物に先行する権利を有しないことを承認するものとして解釈すべきではない。さらに、示される公開日は実際の公開日と異なる可能性があり、実際の公開日は独立に確認する必要があり得る。
【００３０】
「含む」とは、挙げられた要素が組成物／方法／キット内に必要とされ、ただし請求項の範囲内で組成物／方法／キット等を形成するのに他の要素が含まれてもよいことを意味する。例えば、ＲＳＰＯサロゲートを含む組成物は、ＲＳＰＯサロゲート（複数可）に加えて他の要素を含んでもよい組成物であり、他の要素とは、例えば、ＲＳＰＯサロゲートに結合している、例えば共有結合している、ポリペプチド、小分子、または核酸のような機能的部分；当技術分野で容易に理解されるようなＲＳＰＯサロゲート組成物の安定性を促進する作用物質、ＲＳＰＯサロゲート組成物の溶解性を促進する作用物質、アジュバント等であり、任意の陰性条件により包含される要素は例外とする。
【００３１】
「〜から本質的になる」とは、主題発明における基本的な新規の特徴（複数可）に本質的に影響を及ぼさない指定の材料またはステップに対し説明される、組成物または方法の範囲の限定を意味する。例えば、開示された配列「から本質的になる」ＲＳＰＯサロゲートは、開示された配列に対し、配列の境界にて、由来する配列に基づいて約５アミノ酸残基をプラスまたはマイナスしたアミノ酸配列を有し、例えば、挙げられた境界のアミノ酸残基よりも約５残基、４残基、３残基、２残基、もしくは約１残基少ないか、または挙げられた境界のアミノ酸残基よりも約１残基、２残基、３残基、４残基、もしくは５残基多い。
【００３２】
「〜からなる」とは、請求項内に指定されていない任意のエレメント、ステップ、または成分を、組成物、方法、またはキットから除外することを意味する。例えば、開示された配列「からなる」ＲＳＰＯサロゲートは、開示されたアミノ酸配列のみからなる。
【００３３】
「特異的結合」という用語は、共有結合的もしくは非共有結合的な相互作用、または共有結合的及び非共有結合的な相互作用の組み合わせにより媒介され得る、酵素／基質、受容体／リガンド、抗体／抗原、及びレクチン／炭水化物のような、対になった種間に生じる結合を指す。２つの種の相互作用が非共有結合的に結合した複合体を産生する場合、生じる結合は、典型的には、静電気的であるか、水素結合であるか、または親油性相互作用の結果である。したがって、「特異的結合」は、対になった種間において、この２つの種間に相互作用が存在する場合に生じ、抗体／抗原またはリガンド／受容体の相互作用の特徴を有する結合複合体を産生する。組成物中のＲＳＰＯサロゲートの生物学的活性は、ｉｎ  ｖｉｖｏ投与後に機能的アッセイで活性のレベル（例えば、骨再生の加速、肝細胞増殖の強化等；β−カテニンの核局在化、Ｗｎｔ応答性遺伝子の転写増加等）を決定することにより、決定することができる。
【００３４】
「機能的部分」または「ＦＭ」とは、組成物に機能的活性を付与するポリペプチド、小分子、炭水化物、または核酸組成物を意味する。機能的部分の例としては、以下に限定されないが、治療部分、結合部分、及びイメージング部分が挙げられる。
【００３５】
「治療部分」または「ＴＭ」とは、組成物に治療活性を付与するポリペプチド、小分子、または核酸組成物を意味する。治療部分の例としては、細胞毒、例えば、小分子化合物、タンパク質毒素、及び細胞に本来有害な放射線増感部分、すなわち放射性核種等；細胞の活性を変更する作用物質、例えば、小分子、ペプチド模倣薬、サイトカイン、ケモカイン；ならびにＡＤＣＣまたはＣＤＣ依存的死のために細胞を標的化する部分、例えば、免疫グロブリンのＦｃ構成要素が挙げられる。
【００３６】
「イメージング部分」または「ＩＭ」とは、細胞を、例えば、主題出願の組成物により標的化された細胞を位置付け、任意選択で可視化するために使用され得る非細胞傷害性作用物質を意味する。
【００３７】
「処置」、「処置すること」などの用語は、本明細書では、所望の薬理学的及び／または生理学的効果を得ることを広く意味するように使用される。効果は、疾患もしくはその症状を完全もしくは部分的に防止するという観点で予防的であってもよく、及び／または、疾患または疾患に起因し得る有害作用を部分的もしくは完全に治癒するという観点で治療的であってもよい。本明細書で使用する「処置」は、哺乳類における疾患の任意の処置を網羅し、（ａ）疾患にかかりやすい可能性があるがまだそれを有すると診断されていない対象において疾患が生じるのを防止すること、（ｂ）疾患を阻害すること、すなわちその発生を抑止すること、または（ｃ）疾患を緩和すること、すなわち、疾患の後退を引き起こすことを含む。治療剤は、疾患または傷害の発症前、発症中、または発症後に投与することができる。進行中の疾患の処置は、その処置が患者の望ましくない臨床的症状を安定化または低減する場合、特に関心対象となる。このような処置は、患部組織における完全な機能喪失の前に実施することが望ましい。対象の療法は、疾患の症候段階中に投与することができ、いくつかの場合には疾患の症候段階後に投与することができる。
【００３８】
「個体」、「対象」、「宿主」、及び「患者」という用語は本明細書では互換的に使用され、診断、処置、または治療が望ましい任意の哺乳類対象、特にヒトを指す。
【００３９】
分子及び細胞の生化学における全般的方法は、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ，３ｒｄ  Ｅｄ．（Ｓａｍｂｒｏｏｋ  ｅｔ  ａｌ．，ＣＳＨ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ  ２００１）；Ｓｈｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，４ｔｈ  Ｅｄ．（Ａｕｓｕｂｅｌ  ｅｔ  ａｌ．  ｅｄｓ．，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  １９９９）；Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｍｅｔｈｏｄｓ（Ｂｏｌｌａｇ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  １９９６）；Ｎｏｎｖｉｒａｌ  Ｖｅｃｔｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｇｅｎｅ  Ｔｈｅｒａｐｙ（Ｗａｇｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．  ｅｄｓ．，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  １９９９）；Ｖｉｒａｌ  Ｖｅｃｔｏｒｓ（Ｋａｐｌｉｆｔ  ＆  Ｌｏｅｗｙ  ｅｄｓ．，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  １９９５）；Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｍａｎｕａｌ（Ｉ．  Ｌｅｆｋｏｖｉｔｓ  ｅｄ．，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  １９９７）；及びＣｅｌｌ  ａｎｄ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ：Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ  ｉｎ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｄｏｙｌｅ  ＆  Ｇｒｉｆｆｉｔｈｓ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  １９９８）のような標準的な教科書に見いだすことができ、これらの開示内容は参照により本明細書に組み入れられる。本開示で言及されている遺伝子操作のための試薬、クローニングベクター、及びキットは、ＢｉｏＲａｄ、Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、及びＣｌｏｎＴｅｃｈのような商業的ベンダーから入手可能である。
【００４０】
ポリペプチド
本明細書で使用する「タンパク質」とは、アミノ酸から構成され、かつ当業者にタンパク質と認識される任意の組成物を指す。「タンパク質」、「ペプチド」、及びポリペプチドは、本明細書では互換的に使用される。アミノ酸は、完全名（例えば、アラニン）で呼ばれることも、許容されている１文字（例えば、Ａ）または３文字（例えば、ａｌａ）の省略形で呼ばれることもある。ペプチドがタンパク質の一部である場合、当業者は、当該用語の使用を文脈で理解する。「タンパク質」という用語は、成熟形態のタンパク質に加えて、プロ形態及びプレプロ形態の関連タンパク質も包含する。プレプロ形態のタンパク質は、タンパク質のアミノ末端に対し作用可能に結合したプロ配列と、プロ配列のアミノ末端に対し作用可能に結合した「プレ」または「シグナル」配列とを有する成熟形態のタンパク質を含む。
【００４１】
本明細書で使用する「目的タンパク質」とは、解析、同定、及び／または修飾されているタンパク質を指す。天然存在のタンパク質に加えて、組換えタンパク質、合成産生タンパク質、バリアントタンパク質、及び誘導タンパク質の全てが、本発明で使用される。
【００４２】
本明細書で使用する機能的に同様なタンパク質は、「関連タンパク質」とみなされる。いくつかの実施形態では、このようなタンパク質は、異なる属及び／または種に由来し、生物の綱間の違い（例えば、細菌タンパク質と真菌タンパク質）も含まれる。追加的な実施形態では、関連タンパク質は、同じ種から提供される。実際には、本発明が任意の特定の供給源（複数可）からの関連タンパク質に限定されるようには意図されていない。
【００４３】
本明細書で使用する「誘導体」という用語は、Ｃ末端及びＮ末端のいずれかもしくは両方への１つ以上のアミノ酸の付加、アミノ酸配列中の複数の異なる部位における１つ以上のアミノ酸の置換、及び／またはアミノ酸配列中の１つ以上の部位またはタンパク質の一方もしくは両方の末端における１つ以上のアミノ酸の欠失、及び／またはアミノ酸配列中の１つ以上の部位における１つ以上のアミノ酸の挿入による、前駆タンパク質に由来するタンパク質を指す。タンパク質誘導体の調製は、好ましくは、ネイティブタンパク質をコードするＤＮＡ配列を修飾し、そのＤＮＡ配列を好適な宿主に入れて形質転換し、修飾ＤＮＡ配列を発現させて誘導体タンパク質を形成することにより、達成される。
【００４４】
関連（及び誘導体）タンパク質の１つのタイプは、「バリアントタンパク質」である。好ましい実施形態では、バリアントタンパク質は、少数のアミノ酸残基により、親タンパク質及び互いと相違する。相違するアミノ酸残基の数は、１個以上、好ましくは１、２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０個またはそれ以上のアミノ酸残基であり得る。１つの好ましい実施形態では、バリアント間の異なるアミノ酸の数は、１個から１０個の間である。特に好ましい実施形態では、関連タンパク質、特にバリアントタンパク質は、少なくとも５０％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、９８％、または９９％のアミノ酸配列同一性を含む。さらに、本明細書で使用する関連タンパク質またはバリアントタンパク質とは、プロミネント領域の数において別の関連タンパク質または親タンパク質と相違するタンパク質を指す。例えば、いくつかの実施形態では、バリアントタンパク質は、親タンパク質とは相違する１、２、３、４、５、または１０個の対応するプロミネント領域を有する。
【００４５】
本明細書で使用する「〜に対応する」とは、タンパク質もしくはペプチド内の挙げられた位置における残基、またはタンパク質もしくはペプチド内の挙げられた残基と類似、相同、もしくは同等の残基を指す。本明細書で使用する「対応する領域」とは、概して、関連タンパク質または親タンパク質に沿って類似する位置を指す。
【００４６】
本明細書で使用する「類似配列」という用語は、目的タンパク質（すなわち、典型的にはオリジナルの目的タンパク質）と同様の機能、３次構造、及び／または保存残基をもたらすタンパク質内の配列を指す。特に好ましい実施形態では、類似配列は、エピトープにある、またはエピトープの付近にある配列（複数可）を伴う。例えば、アルファヘリックスまたはベータシート構造を含有するエピトープ領域では、類似配列中の置換えアミノ酸は、同じ特定の構造を維持するのが好ましい。この用語は、アミノ酸配列だけでなくヌクレオチド配列も指す。いくつかの実施形態では、類似配列は、置換えアミノ酸が、エピトープにてまたはエピトープ付近で、目的タンパク質におけるアミノ酸と同様の機能、３次構造、及び／または保存残基を示すように発生する。したがって、エピトープ領域が、例えばアルファヘリックスまたはベータシート構造を含有する場合、置換えアミノ酸はその特定の構造を維持するのが好ましい。
【００４７】
本明細書で使用する「相同タンパク質」とは、目的タンパク質と同様の作用、構造、抗原性、及び／または免疫原性応答を有するタンパク質を指す。ホモログ及び目的タンパク質は必ずしも進化的に関連するとは限らないことが意図されている。したがって、この用語は、異なる種から得られる同じ機能的タンパク質を包含する。
【００４８】
本明細書で使用する「野生型」及び「ネイティブ」タンパク質とは、自然界で見いだされるタンパク質のことである。「野生型配列」及び「野生型遺伝子」という用語は、本明細書では互換的に使用され、宿主細胞内でネイティブである、または天然に存在する配列を指す。いくつかの実施形態では、野生型配列とは、タンパク質改変プロジェクトの出発点である目的配列を指す。天然存在の（すなわち、前駆体）タンパク質をコードする遺伝子は、当技術分野で公知の一般的方法に従い得ることができる。
【００４９】
「Ｗｎｔ遺伝子産物」または「Ｗｎｔポリペプチド」は、本明細書で使用される場合、ネイティブ配列Ｗｎｔポリペプチド、Ｗｎｔポリペプチドバリアント、Ｗｎｔポリペプチド断片、及びキメラＷｎｔポリペプチドを包含する。特定の実施形態では、Ｗｎｔポリペプチドは、ネイティブヒト全長成熟Ｗｎｔタンパク質である。
【００５０】
例えば、本出願における目的ヒトネイティブ配列Ｗｎｔタンパク質としては、以下のものが挙げられる：Ｗｎｔ−１（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００５４３０）；Ｗｎｔ−２（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００３３９１）；Ｗｎｔ−２Ｂ（Ｗｎｔ−１３）（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００４１８５（アイソフォーム１）、ＮＭ＿０２４４９４．２（アイソフォーム２））、Ｗｎｔ−３（ＲｅｆＳｅｑ．：ＮＭ＿０３０７５３）、Ｗｎｔ３ａ（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿０３３１３１）、Ｗｎｔ−４（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿０３０７６１）、Ｗｎｔ−５Ａ（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００３３９２）、Ｗｎｔ−５Ｂ（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿０３２６４２）、Ｗｎｔ−６（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００６５２２）、Ｗｎｔ−７Ａ（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００４６２５）、Ｗｎｔ−７Ｂ（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿０５８２３８）、Ｗｎｔ−８Ａ（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿０５８２４４）、Ｗｎｔ−８Ｂ（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００３３９３）、Ｗｎｔ−９Ａ（Ｗｎｔ−１４）（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００３３９５）、Ｗｎｔ−９Ｂ（Ｗｎｔ−１５）（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００３３９６）、Ｗｎｔ−１０Ａ（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿０２５２１６）、Ｗｎｔ−１０Ｂ（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００３３９４）、Ｗｎｔ−１１（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿００４６２６）、Ｗｎｔ−１６（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションＮｏ．ＮＭ＿０１６０８７））。各メンバーは、当該ファミリーに対し様々な程度の配列同一性を有するが、全てが、小さな（すなわち、３９〜４６ｋＤ）、アシル化され、パルミトイル化され、スペーシングが高度に保存された２３〜２４個のシステイン保存残基を含有する、分泌糖タンパク質をコードする（ＭｃＭａｈｏｎ，Ａ  Ｐ  ｅｔ  ａｌ．，Ｔｒｅｎｄｓ  Ｇｅｎｅｔ．１９９２；８：２３６−２４２；Ｍｉｌｌｅｒ，ＪＲ．Ｇｅｎｏｍｅ  Ｂｉｏｌ．２００２；３（１）：３００１．１−３００１．１５）。目的Ｗｎｔポリペプチドの他のネイティブ配列としては、飼育動物及び家畜、ならびに動物園、実験用、またはペット用動物を含めた任意の哺乳類、例えば、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、ウサギ、ラット、マウス、カエル、ゼブラフィッシュ、ショウジョウバエ、虫等からの上記のオルソログが挙げられる。
【００５１】
ＲＳＰＯファミリーのタンパク質は、脊椎動物において保存されている４つのメンバー（Ｒｓｐｏ１〜４）を含む。４つのＲＳＰＯタンパク質は、約４０〜６０％のペアワイズ配列相同性を共有し、１つのＮ末端分泌シグナルペプチド配列と、２つのタンデムフリン様システインリッチ（Ｆｕ−ＣＲＤ）ドメインと、１つのトロンボスポンジンＩ型リピート（ＴＳＰ）ドメインと、１つのＣ末端塩基性アミノ酸リッチ（ＢＲ）ドメインとからなる共通のドメインアーキテクチャーをとる。４つのサブドメインの中でも、２つの中心的なタンデムＦｕ−ＣＲＤドメインが、ＲＳＰＯのＷｎｔシグナリング刺激に必須かつ十分であることが実証されている。ＲＳＰＯは、Ｗｎｔタンパク質のすぐ上流で作用する。したがって、ＲＳＰＯ駆動型のＷｎｔ活性化は、細胞外Ｗｎｔ受容体Ｄｋｋ１の存在に対し感受性である。
【００５２】
ＲＳＰＯの固有のＷｎｔ強化能力は、胚組織におけるその動的な発現パターンと合わせて、胚形成中のＲＳＰＯの重要かつ多面的な役割が予測される。他の活性の中でも、ＲＳＰＯ１は性決定に関与する。ＲＳＰＯ−２の発現は、卵胞の卵母細胞において報告されている。この卵母細胞由来ＲＳＰＯは、一次卵胞の発生をパラクリン物質において第２段階に向けさせているように思われた。このような観測は、卵巣内での複数のＷｎｔリガンド及び同族フリズルド受容体の発現と符合するものである。ＲＳＰＯ−３は、胎盤の発生中に支配的な役割を果たしている。
【００５３】
４つのＲＳＰＯ全てが、３つのＬＧＲタンパク質全てに高親和性で結合する。例示的なＲＳＰＯタンパク質配列の配列は、Ｇｅｎｂａｎｋで公開されており、例えば、Ｒ−スポンジン−１アイソフォーム１前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１０３３７２２．１；Ｒ−スポンジン−１アイソフォーム２［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１２２９８３８．１；Ｒ−スポンジン−１アイソフォーム３前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１２２９８３９．１；Ｒ−スポンジン−１アイソフォームＸ１［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＸＰ＿００６７１０６４６．１；Ｒ−スポンジン−２アイソフォームＸ３［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＸＰ＿０１６８６８８８４．１；Ｒ−スポンジン−２アイソフォーム３［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１３０４８７１．１；Ｒ−スポンジン−２アイソフォームＸ２［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＸＰ＿０１１５１５３２１．１；Ｒ−スポンジン−２アイソフォームＸ１［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＸＰ＿０１１５１５３２０．１；Ｒ−スポンジン−２アイソフォーム２  ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１２６９７９２．１；Ｒ−スポンジン−２アイソフォーム１前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿８４８６６０．３  ＧＩ：２２２４４６６１１；Ｒ−スポンジン−３前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿１１６１７３．２；Ｒ−スポンジン−４アイソフォーム１前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１０２５０４２．２；Ｒ−スポンジン−４アイソフォーム２前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１０３５０９６．１がある。
【００５４】
Ｅ３ユビキチンリガーゼのＷｎｔ  ＬＧＲ／ＲＳＰＯシグナリング関与。ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３は、２つの高度に相同なＷｎｔ標的遺伝子であり、そしてＲＩＮＧドメインＥ３リガーゼである。両方のタンパク質が、その基本構造及び配列において、細胞外ＰＡドメインを有するシングルパス膜貫通Ｅ３リガーゼ、Ｇｒａｉｌ（Ｒｎｆ１２８）との関連性を示している。ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３は、フリズルドの７ＴＭドメインの細胞質ループにおいてリジンのマルチユビキチン化を特異的に媒介する。これは、Ｗｎｔ受容体の迅速なエンドサイトーシス及びリソソーム内での破壊をもたらす。ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３は、Ｗｎｔ標的遺伝子によりコードされるため、Ｗｎｔ受容体発現のネガティブフィードバック制御因子として機能し得る。これら２つのＥ３リガーゼの発現喪失は、内在性のＷｎｔシグナルに対する応答性亢進をもたらすことが予測される。実際に、ＲＮＦ４３における変異は、いくつかのヒト結腸癌細胞株や、胆管、膵臓、及び卵巣に影響を及ぼす様々なヒト腫瘍タイプにおいて見られる。ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３媒介によるＷｎｔ受容体の膜クリアランスは、ＲＳＰＯが添加されると反転される。ＲＳＰＯ−ＬＧＲ複合体はＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３を無効化し、表面フリズルド受容体の持続及びＷｎｔシグナル強度のブーストを可能にする。
【００５５】
例示的なヒトＥ３ユビキチンリガーゼの配列はＧｅｎｂａｎｋで公開されており、例えば、Ｅ３ユビキチン・タンパク質リガーゼＲＮＦ４３アイソフォーム１前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１２９２４７３．１またはＮＰ＿０６０２３３．３；Ｅ３ユビキチン・タンパク質リガーゼＲＮＦ４３アイソフォーム２［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１２９２４７４．１；Ｅ３ユビキチン・タンパク質リガーゼＲＮＦ４３アイソフォームＸ１［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＸＰ＿０１６８８０２８９．１またはＸＰ＿０１１５２３２５７．１；Ｅ３ユビキチン・タンパク質リガーゼＲＮＦ４３アイソフォームＸ２［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＸＰ＿０１１５２３２５８．１；Ｅ３ユビキチン・タンパク質リガーゼＺＮＲＦ３アイソフォーム１前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１１９３９２７．１；Ｅ３ユビキチン・タンパク質リガーゼＺＮＲＦ３アイソフォーム２［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿１１５５４９．２がある。
【００５６】
ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３に特異的に結合する抗体は当技術分野において公知であり、商業的に入手可能であり、または新規に生成することができる。ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３またはこれらの断片は、免疫原として使用することができ、または、例えば、当技術分野で公知のようにライブラリーのスクリーニング、動物の免疫化等により、抗体を開発するためのスクリーニングアッセイで使用することができる。公知の抗体の例としては、以下に限定されないが、本明細書に記載の抗体が挙げられる。
【００５７】
ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３結合ドメインは、所望のタンパク質に対する結合を強化するように親和性選択的であり得る。この目的における親和性選択の方法は、任意選択で１ラウンド以上の選択を利用することができ、選択は、標的アミノ酸変化を導入し候補コード配列のライブラリーを生成し、例えば酵母細胞に、候補コード配列を用いて細胞集団を形質転換させ、（例えば、常磁性マイクロビーズを用いて）所望の特異性を選択することによるものである。典型的には複数ラウンドの選択が実施され、得られたベクターはシークエンシングされタンパク質改変の基礎として使用される。
【００５８】
ある特定の実施形態では、ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３結合ドメインは、本明細書で例示され図３に示されているように、ｓｃＦｖ抗体の６つのＣＤＲ領域を含む。
【００５９】
他の実施形態では、結合ドメインは、複数のＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３特異的抗体のいずれかからの可変領域配列、またはそのＣＤＲを含み、このような抗体は当技術分野において公知であり、商業的に入手可能であり、または新規に生成することができる。ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３は、免疫原として使用することができ、または抗体を開発するためのスクリーニングアッセイで使用することができる。
【００６０】
グループＢ、ロイシンリッチリピートＧタンパク質共役受容体（ＬＧＲ４、５、６）は、１７コピーのロイシンリッチリピート（ＬＲＲ）を有する大きな細胞外ドメイン（外部ドメイン）によって特徴づけられる、ＧＰＣＲのユニークなクラスである。ＬＲＲは、疎水性アミノ酸に富む保存された１１残基の配列からなる構造的モチーフであり、ロイシンは規定された位置（ＬｘｘＬｘＬｘｘＮｘＬ（ｘは任意のアミノ酸））にある場合が多い。一連のＬＲＲリピートにおける３次フォールドは、α／β馬蹄形（ｈｏｒｓｅｓｈｏｅ）として知られている。細胞外ドメインは、リガンド結合を下流のＬＧＲ細胞内シグナリング経路の調節に結びつける。ＬＧＲ４〜６受容体における１７のＬＲＲリピートは、Ｎ末端のシステインリッチＬＲＲＮＴ領域及びＣ末端のシステインリッチＬＲＲＣＴ領域に隣接している。外部ドメインは、リガンド結合が下流の細胞内シグナリング経路を調節するのを媒介する。ＬＧＲ４〜６は約５０％の配列同一性を共有し、幹細胞発生において主要な役割を果たしており、様々な上皮幹細胞（例えば、毛髪、皮膚、腸管、乳房組織等）上で見いだされている。また、ＬＧＲ５は、卵巣、肝臓、及び肺のがんにおいても強力に発現する。
【００６１】
例示的なヒトＬＧＲタンパク質配列の配列は、Ｇｅｎｂａｎｋで公開されており、例えば、ロイシンリッチリピート含有Ｇタンパク質共役受容体４アイソフォーム１前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿０６０９６０．２；ロイシンリッチリピート含有Ｇタンパク質共役受容体４アイソフォーム２前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１３３３３６１．１；ロイシンリッチリピート含有Ｇタンパク質共役受容体５アイソフォーム３前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１２６４１５６．１；ロイシンリッチリピート含有Ｇタンパク質共役受容体５アイソフォーム２前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１２６４１５５．１；ロイシンリッチリピート含有Ｇタンパク質共役受容体５アイソフォーム１前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００３６５８．１；ロイシンリッチリピート含有Ｇタンパク質共役受容体６アイソフォーム３［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１０１７４０４．１；ロイシンリッチリピート含有Ｇタンパク質共役受容体６アイソフォーム２［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿０６７６４９．２；ロイシンリッチリピート含有Ｇタンパク質共役受容体６アイソフォーム１前駆体［Ｈｏｍｏ  ｓａｐｉｅｎｓ］、アクセッション：ＮＰ＿００１０１７４０３．１がある。
【００６２】
本明細書で使用する「サイトカイン（１つまたは複数）」は、免疫システムの細胞に効果／影響を及ぼす生物学的分子における一般的なクラスを指す。この定義は、以下に限定されないが、局部的に作用するまたは血液中を循環することができ、かつ本明細書に記載の組成物または方法で使用した場合にＲＳＰＯサロゲートを目的細胞に標的化することができる生物学的分子を含むように意図されている。細胞標的化に使用するための例示的なサイトカインとしては、以下に限定されないが、インターフェロン−アルファ（ＩＦＮ−α）、インターフェロン−ベータ（ＩＦＮ−β）、及びインターフェロン−ガンマ（ＩＦＮ−γ）、インターロイキン（例えば、ＩＬ１〜ＩＬ２９、特にＩＬ−２、ＩＬ−５、ＩＬ−６、ＩＬ−７、ＩＬ−１０、ＩＬ−１２、ＩＬ−１５、及びＩＬ−１８）、腫瘍壊死因子（例えば、ＴＮＦ−アルファ及びＴＮＦ−ベータ）、エリスロポエチン（ＥＰＯ）、ＭＩＰ３ａ、単球走化性タンパク質（ＭＣＰ）−１、細胞内接着分子（ＩＣＡＭ）、マクロファージコロニー刺激因子（Ｍ−ＣＳＦ）、顆粒球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）、ならびに顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）が挙げられる。この用語は、修飾サイトカイン分子（すなわち、「バリアントサイトカイン」）も包含するように意図されており、修飾サイトカイン分子としては、サイトカイン受容体アミノ酸及び／または核酸配列に対する置換、欠失、及び／または付加を有するサイトカインが挙げられる。したがって、この用語は、野生型に加えて組換え、合成産生、及びバリアントのサイトカイン受容体を包含するように意図されている。本明細書で使用する「サイトカイン受容体」とは、サイトカインを認識しサイトカインに結合する受容体分子を指す。
【００６３】
サイトカインの代替として、特定の細胞表面受容体を有する任意の成長因子、抗体またはそのアナログが誘導され得る細胞表面抗原、細胞表面受容体に結合する小分子、ヌクレオチド、ホルモン、または炭水化物などを含めた複数のドメインまたは分子が、ＲＳＰＯサロゲートを細胞に標的化させるのに使用されてもよい。
【００６４】
結合ドメインには、上述したポリペプチドの誘導体、バリアント、及び生物学的に活性の断片も含まれる。「バリアント」ポリペプチドとは、以下に定義されるような、示された配列に対し１００％未満の配列同一性を有する、生物学的に活性のポリペプチドを意味する。このようなバリアントとしては、示された配列と比較して、１つ以上のアミノ酸修飾（例えば、挿入、欠失、または置換）を含み、例えば、１個以上のアミノ酸残基がネイティブ配列のＮ末端もしくはＣ末端、またはネイティブ配列内に付加されている；約１〜４０個のアミノ酸残基が欠失し、任意選択で１個以上のアミノ酸残基により置換されている、ポリペプチド；ならびに、得られる産物が非天然存在のアミノ酸を有するように、アミノ酸残基が共有結合的に修飾されている、上記のポリペプチドの誘導体が挙げられる。通常、生物学的に活性のバリアントは、ネイティブ配列ポリペプチドに対し、少なくとも約９０％、好ましくは少なくとも約９５％、より好ましくは少なくとも約９９％のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を有する。
【００６５】
ある配列の「機能的誘導体」とは、初期配列と共通して定性的な生物学的特性を有する化合物である。「機能的誘導体」としては、以下に限定されないが、配列の断片及び配列の誘導体が挙げられ、ただし共通の生物学的活性を有することを条件とする。「誘導体」という用語は、ポリペプチドのアミノ酸配列バリアント及びその共有結合的修飾物の両方を包含する。
【００６６】
主題組成物で使用するためのＲＳＰＯサロゲート及び方法は、通常の生物学的技法及び合成化学を用いて、タンパク質分解に対する抵抗性を向上させるように、または溶解性特性を最適化するように、または治療剤としてより好適なものにするように、変更することができる。このようなポリペプチドのアナログとしては、天然存在のＬ−アミノ酸以外の残基（例えば、Ｄ−アミノ酸または非天然存在の合成アミノ酸）を含有するものが挙げられる。Ｄ−アミノ酸は、アミノ酸残基の一部または全てに対し置換されてもよい。
【００６７】
ＲＳＰＯサロゲートは、当技術分野で公知の従来的方法を用いて、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ合成により調製することができる。様々な市販の合成装置、例えば、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．、Ｂｅｃｋｍａｎ等の自動合成機が入手可能である。合成機を使用することにより、天然存在のアミノ酸を人工のアミノ酸で置換することができる。特定の配列及び調製の様式は、利便性、経済性、必要とされる純度などにより決定される。所望される場合、合成中または発現中のペプチドに様々な基を導入してもよく、これにより、他の分子または表面への結合が可能になる。したがって、システインはチオエーテルの作製に使用することができ、ヒスチジンは金属イオン錯体への結合に、カルボキシル基はアミドまたはエステルの形成に、アミノ基はアミドの形成に、などというように使用することができる。
【００６８】
リンカー。ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３結合ドメイン及び細胞標的化ドメインは、リンカー（例えば、ポリペプチドリンカー、または非ペプチドリンカー等）により分離することができる。ドメインを連結するアミノ酸リンカーは、マルチドメインタンパク質の構造及び機能において重要な役割を果たし得る。自らが有する触媒活性のために適切なリンカー組成が必要となるタンパク質の例は多数存在する。概して、ドメインに接続するリンカーの長さを変更することは、タンパク質の安定性、フォールディング速度、及びドメイン間配向に影響を及ぼすことが示されている（Ｇｅｏｒｇｅ  ａｎｄ  Ｈｅｒｉｎｇ（２００３）Ｐｒｏｔ．Ｅｎｇ．１５：８７１−８７９を参照）。ＲＳＰＯサロゲートにおけるリンカーの長さ、及びそのための結合ドメイン間の間隔は、ＲＳＰＯサロゲートのシグナルの長さを調節するために使用することができ、またＲＳＰＯサロゲートの所望の使用に応じて選択することができる。ＲＳＰＯサロゲートの結合ドメイン間の強制的距離は様々であり得るが、ある特定の実施形態では、約１００オングストローム未満、約９０オングストローム未満、約８０オングストローム未満、約７０オングストローム未満、約６０オングストローム未満、約５０オングストローム未満であり得る。
【００６９】
いくつかの実施形態では、リンカーはリジッドリンカーであり、他の実施形態では、リンカーはフレキシブルリンカーである。いくつかの実施形態では、リンカー部分はペプチドリンカーである。いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーは２〜１００アミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、ただし１００以下のアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーは、５〜７５、５〜５０、５〜２５、５〜２０、５〜１５、５〜１０、または５〜９の間の長さのアミノ酸を含む。例示的なリンカーとしては、少なくとも２個のアミノ酸残基、例えば、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ、Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｇｌｙ、Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ａｌａ、Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｓｅｒを有する直鎖状ペプチドが挙げられる。好適な直鎖状ペプチドとしては、ポリグリシン、ポリセリン、ポリプロリン、ポリアラニン、ならびにアラニル及び／またはセリニル及び／またはプロリニル及び／またはグリシルアミノ酸残基からなるオリゴペプチドが挙げられる。いくつかの実施形態では、ペプチドリンカーは、Ｇｌｙ９、Ｇｌｕ９、Ｓｅｒ９、Ｇｌｙ５−Ｃｙｓ−Ｐｒｏ２−Ｃｙｓ、（Ｇｌｙ４−Ｓｅｒ）３、Ｓｅｒ−Ｃｙｓ−Ｖａｌ−Ｐｒｏ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｒｇ−Ｃｙｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｃｙｓ−Ｃｙｓ−Ａｓｎ、Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｃｙｓ−Ｖａｌ−Ｐｒｏ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｒｇ−Ｃｙｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｃｙｓ−Ｃｙｓ−Ａｓｎ、Ｇｌｙ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｉｌｅ−Ｔｙｒ−Ａｒｇ−Ａｓｎ−Ｇｌｎ−Ｌｙｓ、及びＧｌｙ９−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｃｙｓ−Ｖａｌ−Ｐｒｏ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｒｇ−Ｃｙｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｃｙｓ−Ｃｙｓ−Ａｓｎからなる群より選択されるアミノ酸配列を含む。１つの実施形態では、リンカーは、アミノ酸配列ＧＳＴＳＧＳＧＫＳＳＥＧＫＧ、または（ＧＧＧＧＳ）ｎ（ｎは、１、２、３、４、５等である）を含むが、多くのこのようなリンカーは当技術分野において公知でありかつ使用されており、この目的を果たし得る。
【００７０】
ＲＳＰＯサロゲートは１本鎖形態で提供され得る。このことは、結合ドメインがリンカーペプチドを介したペプチド結合により結合していることを意味する。他の実施形態では、結合ドメインは個別のペプチドであり、非ペプチドリンカーを介して連結され得る。
【００７１】
結合ドメインを結合するのに使用される化学基としては、当技術分野で公知のように、カルバメート；アミド（アミン＋カルボン酸）；エステル（アルコール＋カルボン酸）；チオエーテル（ハロアルカン＋スルフヒドリル；マレイミド＋スルフヒドリル）、シッフ塩基（アミン＋アルデヒド）、ウレア（アミン＋イソシアネート）、チオウレア（アミン＋イソチオシアネート）、スルホンアミド（アミン＋スルホニルクロリド）、ジスルフィド；ヒドロラゾン（ｈｙｒｏｄｒａｚｏｎｅ）、脂質などが挙げられる。
【００７２】
結合ドメイン間の結合は、スペーサー（例えば、アルキルスペーサー）を含むことができ、スペーサーは直鎖状であっても分枝状であってもよく、通常は直鎖状であり、また１つ以上の不飽和結合を含むことができ、通例的には１〜約３００個の炭素原子、より通例的には約１〜２５個の炭素原子を有し、約３〜１２個の炭素原子であり得る。また、このタイプのスペーサーは、ヘテロ原子または官能基（アミン、エーテル、ホスホジエステルなどを含む）も含むことができる。目的の特定の構造としては、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ｎは１〜約１２である）；（ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ）ｎ（ｎは１〜約１２である）；［（ＣＨ２）ｎ（Ｃ＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）ｍ］ｚ（ｎ及びｍは１〜約６であり、ｚは１〜約１０である；［（ＣＨ２）ｎＯＰＯ３（ＣＨ２）ｍ］ｚ（ｎ及びｍは１〜約６であり、ｚは１〜約１０である）が挙げられる。このようなリンカーには、直鎖状であっても分枝状であってもよいポリエチレングリコールが含まれ得る。
【００７３】
結合ドメインは、一方の端部に親水性頭部基への安定した結合を形成可能な基を有し、反対側の端部に標的部分への安定した結合を形成可能な基を有する、ホモまたはヘテロ二官能性リンカーを介して連結していてもよい。例示的な実体としては、アジドベンゾイルヒドラジド、Ｎ−［４−（ｐ−アジドサリチルアミノ）ブチル］−３’−［２’−ピリジルジチオ］プロピオンアミド）、スベリン酸ビス−スルホスクシンイミジル、アジプイミド酸ジメチル、酒石酸ジスクシンイミジル、Ｎ−γ−マレイミドブチリルオキシスクシンアミドエステル、Ｎ−ヒドロキシ  スルホスクシンイミジル−４−アジドベンゾエート、［４−アジドフェニル］−１，３’−ジチオプロピオン酸Ｎ−スクシンイミジル、［４−ヨードアセチル］アミノ安息香酸Ｎ−スクシンイミジル、グルタルアルデヒド、ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＭＡＬ；４−［Ｎ−マレイミドメチル］シクロヘキサン−１−カルボン酸スクシンイミジル；３−（２−ピリジルジチオ）プロピオン酸Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ＳＰＤＰ）；Ｎ、Ｎ’−（１，３−フェニレン）ビスマレイミド；Ｎ、Ｎ’−エチレン−ビス−（ヨードアセトアミド）；または４−（Ｎ−マレイミドメチル）−シクロヘキサン−１−カルボン酸Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ＳＭＣＣ）；ｍ−マレイミドベンゾイル−Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ＭＢＳ）、及びＭＢＳの延長鎖アナログである４−（ｐ−マレイミドフェニル）酪酸スクシンイミド（ＳＭＰＢ）が挙げられる。これらの架橋剤のスクシンイミジル基は１級アミンと反応し、チオール反応性マレイミドはシステイン残基のチオールと共有結合を形成する。
【００７４】
この目的に有用な他の試薬としては、ｐ，ｐ’−ジフルオロ−ｍ，ｍ’−ジニトロジフェニルスルホン（アミノ基及びフェノール基と不可逆的架橋を形成）；アジプイミド酸ジメチル（アミノ基に対し特異的）；フェノール−１，４−ジスルホニルクロリド（主にアミノ基と反応）；ヘキサメチレンジイソシアネートもしくはジイソチオシアネート、またはアゾフェニル−ｐ−ジイソシアネート（主にアミノ基と反応）；ジスジアゾベンジジン（ｄｉｓｄｉａｚｏｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）（主にチロシン及びヒスチジンと反応）；Ｏ−ベンゾトリアゾイルオキシテトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート（ＨＡＴＵ）、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ブロモ−トリス（ピロリジノ）ホスホニウムブロミド（ＰｙＢｒｏＰ）；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）；４−ピロリジノピリジン；Ｎ−ヒドロキシベンゾトリアゾールなどが挙げられる。ホモ二官能性架橋試薬としては、ビスマレイミドヘキサン（「ＢＭＨ」）が挙げられる。
【００７５】
抗体：本明細書で使用する「抗体」という用語は、特定の標的抗原に対する特異的結合を付与するのに十分なカノニカル免疫グロブリン配列エレメントを含むポリペプチドを指す。当技術分野で公知のように、自然界で産生されるインタクトな抗体は、２つの同一な重鎖ポリペプチド（それぞれ約５０ｋＤ）と、２つの同一な軽鎖ポリペプチド（それぞれ２５ｋＤ）とから構成されたおよそ１５０ｋＤの４量体の作用物質であり、重鎖ポリペプチド及び軽鎖ポリペプチドは互いに会合して、一般に「Ｙ字型」構造と呼ばれる構造をもたらす。各重鎖は、少なくとも４つのドメイン（それぞれ約１１０アミノ酸長）から構成され、アミノ末端可変（ＶＨ）ドメイン（Ｙ構造の先端に位置する）の次に３つの定常ドメイン：ＣＨ１、ＣＨ２、及びカルボキシ末端側のＣＨ３（Ｙ字の幹部分の底部にある）が続く。「スイッチ」として知られている短い領域は、重鎖可変領域及び定常領域を接続する。「ヒンジ」は、ＣＨ２及びＣＨ３ドメインを抗体の残り部分と接続する。このヒンジ領域における２つのジスルフィド結合は、インタクトな抗体内の２つの重鎖ポリペプチドを相互に接続する。各軽鎖は２つのドメインから構成され、アミノ末端側の可変（ＶＬ）ドメインの次にカルボキシ末端側の定常（ＣＬ）ドメインが続き、これらは別の「スイッチ」により互いから分離されている。インタクトな抗体の４量体は２つの重鎖−軽鎖２量体から構成されており、重鎖及び軽鎖は１つのジスルフィド結合によって互いに結合し、２つの他のジスルフィド結合は重鎖ヒンジ領域を互いに接続し、その結果ダイマーが互いに接続して４量体が形成される。また、天然産生抗体は、典型的にはＣＨ２ドメイン上で、グリコシル化もされている。天然抗体内の各ドメインは、「免疫グロブリンフォールド」によって特徴づけられる構造を有し、この免疫グロブリンフォールドは、圧縮された逆平行ベータバレル内で互いに対し詰め込まれた２つのベータシート（例えば、３、４、または５ストランドシート）から形成されている。各可変ドメインは、「相補性決定領域」（ＣＤＲ１、ＣＤＲ２、及びＣＤＲ３）として知られている３つの超可変ループと、４つのある程度インバリアントな「フレームワーク」領域（ＦＲ１、ＦＲ２、ＦＲ３、及びＦＲ４）とを含有する。天然抗体がフォールディングするとき、ＦＲ領域は、ドメインに構造フレームワークをもたらすベータシートを形成し、重鎖及び軽鎖の両方からのＣＤＲループ領域は、Ｙ構造の先端に位置する１つの超可変抗原結合部位を創出するように、３次元スペース内に一緒にまとめられる。
【００７６】
天然存在の抗体のＦｃ領域は、補体システムのエレメントに結合し、さらにエフェクター細胞（例えば、細胞傷害性を媒介するエフェクター細胞を含む）上の受容体にも結合する。当技術分野で公知のように、Ｆｃ受容体に対するＦｃ領域の親和性／及び他の結合属性は、グリコシル化または他の修飾を介して調節することができる。いくつかの実施形態では、本発明に従い産生及び／または利用される抗体にはグリコシル化Ｆｃドメインが含まれ、これには修飾または改変されているこのようなグリコシル化を伴うＦｃドメインが含まれる。
【００７７】
天然抗体に見いだされるような十分な免疫グロブリンドメイン配列を含む任意のポリペプチドまたはポリペプチド複合体は、このようなポリペプチドが天然に産生される（例えば、抗原に反応する生物により生成される）か、あるいは組換え改変、化学合成、または他の人工システムもしくは方法論により産生されるかにかかわらず、「抗体」と呼ばれ得、及び／または「抗体」として使用され得る。いくつかの実施形態では、抗体配列エレメントは、当技術分野で公知のように、ヒト化、霊長類化、キメラ化等されている。
【００７８】
さらに、本明細書で使用する「抗体」とは、適切な実施形態では（別段の明記がないまたは文脈から明らかでない限り）、代替的提示において抗体の構造的及び機能的な特徴を利用するための、当技術分野で公知のまたは開発されたコンストラクトまたは形式のいずれかを指すことができる。例えば、実施形態で、本発明に従い利用される抗体は、以下に限定されないが、インタクトなＩｇＧ、ＩｇＥ、及びＩｇＭ、二重または多重特異性抗体（例えば、Ｚｙｂｏｄｉｅｓ（登録商標）等）、１本鎖Ｆｖ、Ｆａｂ、Ｓｍａｌｌ  Ｍｏｄｕｌａｒ  ＩｍｍｕｎｏＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ（「ＳＭＩＰｓ」（商標））、１本鎖またはタンデムダイアボディ（ＴａｎｄＡｂ（登録商標））、ＶＨＨ、Ａｎｔｉｃａｌｉｎｓ（登録商標）、Ｎａｎｏｂｏｄｉｅｓ（登録商標）、ミニボディ、ＢｉＴＥ（登録商標）、アンキリンリピートタンパク質またはＤＡＲＰＩＮ（登録商標）、Ａｖｉｍｅｒｓ（登録商標）、ＤＡＲＴ、ＴＣＲ様抗体、Ａｄｎｅｃｔｉｎｓ（登録商標）、Ａｆｆｉｌｉｎｓ（登録商標）、Ｔｒａｎｓ−ｂｏｄｉｅｓ（登録商標）、Ａｆｆｉｂｏｄｉｅｓ（登録商標）、ＴｒｉｍｅｒＸ（登録商標）、ＭｉｃｒｏＰｒｏｔｅｉｎ、Ｆｙｎｏｍｅｒｓ（登録商標）、Ｃｅｎｔｙｒｉｎｓ（登録商標）、及びＫＡＬＢＩＴＯＲ（登録商標）より選択される形式をとる。いくつかの実施形態では、抗体は、天然産生された場合に有するであろう共有結合的修飾（例えば、グリカンの付着）が欠如している場合がある。いくつかの実施形態では、抗体は、共有結合的修飾（例えば、グリカンの付着）、ペイロード［例えば、検出可能部分、治療部分、触媒的部分等］、または他のペンダント基［例えば、ポリ−エチレングリコール等］を含有し得る。
【００７９】
多くの実施形態では、抗体作用物質は、当業者により相補性決定領域（ＣＤＲ）と認識される１つ以上の構造的エレメントを含むアミノ酸配列を有するポリペプチドであるか、またはこのようなポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、抗体作用物質は、参照抗体に見いだされるＣＤＲと実質的に同一である少なくとも１つのＣＤＲ（例えば、少なくとも１つの重鎖ＣＤＲ及び／または少なくとも１つの軽鎖ＣＤＲ）を含むアミノ酸配列を有するポリペプチドであるか、またはこのようなポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、含まれるＣＤＲは、配列において同一であるか、または参照ＣＤＲと比較して１〜５つの間のアミノ酸置換を含有することから、参照ＣＤＲと実質的に同一である。いくつかの実施形態では、含まれるＣＤＲは、参照ＣＤＲに対し、少なくとも８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または１００％の配列同一性を示すことにより、参照ＣＤＲと実質的に同一である。いくつかの実施形態では、含まれるＣＤＲは、参照ＣＤＲに対し、少なくとも９６％、９７％、９８％、９９％、または１００％の配列同一性を示すことにより、参照ＣＤＲと実質的に同一である。いくつかの実施形態では、含まれるＣＤＲは、参照ＣＤＲと比較して、含まれるＣＤＲ内の少なくとも１つのアミノ酸が欠失、付加、または置換されているが、含まれるＣＤＲがそれ以外では参照ＣＤＲのアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を有することにより、参照ＣＤＲと実質的に同一である。いくつかの実施形態では、含まれるＣＤＲは、参照ＣＤＲと比較して、含まれるＣＤＲ内の１〜５つのアミノ酸が欠失、付加、または置換されているが、含まれるＣＤＲがそれ以外では参照ＣＤＲと同一のアミノ酸配列を有することにより、参照ＣＤＲと実質的に同一である。いくつかの実施形態では、含まれるＣＤＲは、参照ＣＤＲと比較して、含まれるＣＤＲ内の少なくとも１つのアミノ酸が置換されているが、含まれるＣＤＲがそれ以外では参照ＣＤＲのアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を有することにより、参照ＣＤＲと実質的に同一である。いくつかの実施形態では、含まれるＣＤＲは、参照ＣＤＲと比較して、含まれるＣＤＲ内の１〜５つのアミノ酸が欠失、付加、または置換されているが、含まれるＣＤＲがそれ以外では参照ＣＤＲと同一のアミノ酸配列を有することにより、参照ＣＤＲと実質的に同一である。いくつかの実施形態では、抗体作用物質は、当業者により免疫グロブリン可変ドメインと認識される構造的エレメントを含むアミノ酸配列を有するポリペプチドであるか、またはこのようなポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、抗体作用物質は、免疫グロブリン結合ドメインと相同であるまたは大部分が相同である結合ドメインを有する、ポリペプチドタンパク質である。
【００８０】
発現コンストラクト：本発明の方法では、ＲＳＰＯサロゲートは組換え法により産生することができる。アミノ酸配列バリアントは、適切なヌクレオチド変化をＤＮＡコード配列に導入することにより調製される。このようなバリアントは、アミノ酸配列内の、またはアミノ酸配列の一端もしくは両端の残基の挿入、置換、及び／または指定された欠失を表す。最終コンストラクトが本明細書で定義されるような所望の生物学的活性を有することを条件に、任意の組み合わせの挿入、置換、及び／または指定された欠失が最終コンストラクトに到達するよう施される。また、アミノ酸変化は、ポリペプチドの翻訳後プロセスも変更することができ、例えば、ポリペプチドのリーダー配列に挿入する、欠失させる、または他の方法で影響を及ぼすことにより、グリコシル化部位の数もしくは位置の変化、膜アンカー特性の変更、及び／または細胞位置の変更が行われ得る。
【００８１】
サロゲートをコードする核酸は、発現用の複製可能なベクターに挿入することができる。多くのこのようなベクターが入手可能である。概して、ベクター構成要素には以下のうちの１つ以上が含まれるが、これに限定されない：複製開始点、１つ以上のマーカー遺伝子、エンハンサーエレメント、プロモーター、及び転写終結配列。
【００８２】
発現ベクターは、宿主生物により認識され、サロゲートコード配列に対し作用可能に結合しているプロモーターを含有することになる。プロモーターは、構造遺伝子の開始コドンの上流（５’）にある（概して約１００〜１０００ｂｐ以内）非翻訳配列であり、プロモーターが作用可能に結合している特定の核酸配列の転写及び翻訳をコントロールする。このようなプロモーターは、典型的には誘導的及び構成的の２つのクラスに分類される。誘導的プロモーターとは、培養条件における何らかの変化（例えば、栄養素の存在もしくは不在、または温度の変化）に応答して、当該プロモーターのコントロール下でＤＮＡからの転写レベル増加を開始するプロモーターである。
【００８３】
真核生物の宿主細胞（酵母、真菌、昆虫、植物、動物、ヒト、または他の多細胞生物からの有核細胞）で使用される発現ベクターは、転写の終了及びｍＲＮＡの安定化に必要な配列も含有することができる。このような配列は、真核生物またはウイルスのＤＮＡまたはｃＤＮＡの５’（及び場合によっては３’）非翻訳領域から一般的に利用可能である。
【００８４】
上記の構成要素のうちの１つ以上を含有する好適なベクターの構築は、標準的な技法を用いる。単離されたプラスミドまたはＤＮＡ断片は、必要とされるプラスミドを生成するように所望される形態で切断、調整、及び再ライゲーションすることができる。構築されたプラスミド内の正しい配列を確認するための解析については、ライゲーション混合物を使用して宿主細胞を形質転換し、アンピシリンまたはテトラサイクリン耐性により好結果の形質転換体を選択する。形質転換体からのプラスミドは、調製され、制限エンドヌクレアーゼ消化により解析され、及び／またはシークエンシングされる。
【００８５】
本明細書におけるベクター内でＤＮＡをクローニングまたは発現させるのに好適な宿主細胞は、原核生物、酵母、または上述のより高等な真核細胞である。この目的において好適な原核生物としては、真正細菌、例えば、グラム陰性またはグラム陽性生物、例えば、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ、例えば、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ、例えば、Ｅ．  ｃｏｌｉ、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ、Ｅｒｗｉｎｉａ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ、Ｐｒｏｔｅｕｓ、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ、例えば、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ、Ｓｅｒｒａｔｉａ、例えば、Ｓｅｒｒａｔｉａ  ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ、及びＳｈｉｇｅｌｌａ、さらにＢａｃｉｌｌｉ、例えば、Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ及びＢ．ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、例えば、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ、ならびにＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓが挙げられる。このような例は例示的なものであり、限定的なものではない。
【００８６】
原核生物に加えて、糸状菌または酵母のような真核微生物も好適な発現宿主である。Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ、すなわち一般的なパン酵母は、下等な真核宿主微生物の中でも最も一般的に使用されている。ただし、複数の他の属、種、系統、例えば、Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｐｏｍｂｅ；Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ宿主、例えば、Ｋ．ｌａｃｔｉｓ、Ｋ．ｆｒａｇｉｌｉｓ等；Ｐｉｃｈｉａ  ｐａｓｔｏｒｉｓ；Ｃａｎｄｉｄａ；Ｎｅｕｒｏｓｐｏｒａ  ｃｒａｓｓａ；Ｓｃｈｗａｎｎｉｏｍｙｃｅｓ、例えば、Ｓｃｈｗａｎｎｉｏｍｙｃｅｓ  ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ；ならびに糸状菌、例えば、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ、Ｔｏｌｙｐｏｃｌａｄｉｕｍ、ならびにＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ宿主、例えば、Ａ．ｎｉｄｕｌａｎ、及びＡ．ｎｉｇｅｒも、本明細書では一般的に利用可能であり有用である。
【００８７】
ワタ、トウモロコシ、ジャガイモ、ダイズ、ペチュニア、トマト、及びタバコの植物細胞培養物は、宿主として利用することができる。典型的には、植物細胞は、細菌Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓにおけるある特定の系統と共にインキュベートすることによりトランスフェクトされる。このような植物細胞培養物のインキュベート中にＤＮＡコード配列を植物細胞宿主に移行させて、植物細胞宿主がトランスフェクトされ、適切な条件下でＤＮＡを発現するようにする。加えて、植物細胞に適合する制御及びシグナル配列、例えば、ノパリンシンターゼプロモーター及びポリアデニル化シグナル配列が利用可能である。
【００８８】
宿主細胞は、ＲＳＰＯサロゲート産生のために上述の発現ベクターを用いてトランスフェクトされ、プロモーターの誘導、形質転換体の選択、または所望の配列をコードする遺伝子の増幅のために適宜変更された従来的な栄養培地で培養される。哺乳類宿主細胞は、様々な培地で培養することができる。Ｈａｍ’ｓ  Ｆ１０（Ｓｉｇｍａ）、最小必須培地（（ＭＥＭ）、Ｓｉｇｍａ）、ＲＰＭＩ  １６４０（Ｓｉｇｍａ）、及びダルベッコ変法イーグル培地（（ＤＭＥＭ）、Ｓｉｇｍａ）のような商業的に入手可能な培地は、宿主細胞の培養に好適である。これらの培地のいずれも、必要に応じてホルモン及び／または他の成長因子（例えば、インスリン、トランスフェリン、または上皮成長因子）、塩（例えば、塩化ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、及びリン酸塩）、緩衝液（例えば、ＨＥＰＥＳ）、ヌクレオシド（例えば、アデノシン及びチミジン）、抗生物質、微量元素、ならびにグルコースまたは同等のエネルギー源を追加することができる。任意の他の必要な追加物も、当業者に公知であると考えられる濃度で含めることができる。温度、ｐＨなどのような培養条件は、発現用に選択した宿主に以前使用したものであり、このような条件は当業者には明らかであると考えられる。
【００８９】
小分子組成物本発明のＲＳＰＯサロゲートは、有機分子、好ましくは、５０ダルトン超約２０，０００ダルトン未満の分子量を有する低分子の有機化合物も含むことができる。有用なサロゲートは、例えば、スクリーニングアッセイによって同定され、このスクリーニングアッセイでは、分子は、ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３への高親和性結合性についてアッセイされ、次に細胞標的化ドメインに連結される。分子は、別の結合部分に連結される結合部分、またはポリペプチド作用物質に関し上述したような結合ドメインに連結される結合部分を備え得る。
【００９０】
候補サロゲートは、タンパク質との構造的な相互作用、特に水素結合に必要な官能基を含み、典型的には、少なくとも１つのアミン基、カルボニル基、ヒドロキシル基、またはカルボキシル基、好ましくはこれらの官能化学基のうちの少なくとも２つを含む。候補サロゲートは、多くの場合、上記の官能基のうちの１つ以上で置換された、環状炭素もしくは複素環構造、及び／または芳香族もしくはポリ芳香族構造を含む。また、候補作用物質は、ペプチド、サッカライド、脂肪酸、ステロイド、プリン、ピリミジン、誘導体、構造的アナログ、またはこれらの組み合わせを含めた生体分子からも見いだされる。
【００９１】
候補サロゲートは、合成または天然の化合物のライブラリーを含めた幅広い種類の供給源から得られる。例えば、幅広い種類の有機化合物及び生体分子をランダム及び指向的に合成するために、ランダム化されたオリゴヌクレオチド及びオリゴペプチドの発現を含めた多数の手段が利用可能である。代替的に、細菌、真菌、植物、及び動物の抽出物の形態の天然化合物のライブラリーが利用可能であり、またはこれらは容易に産生される。加えて、天然または合成産生のライブラリー及び化合物は、従来的な化学的、物理的、及び生化学的手段を介して容易に修飾され、組み合わせライブラリーを産生するのに使用することができる。公知の薬理学的作用物質を指向的またはランダムな化学修飾、例えば、アシル化、アルキル化、エステル化、アミド化等に供して、構造的アナログを産生することができる。試験作用物質は、例えば、天然産物ライブラリーまたは組み合わせライブラリーのようなライブラリーから得ることができる。複数の異なるタイプの組み合わせライブラリー及びこのようなライブラリーを調製するための方法は、例えば、ＰＣＴ公報ＷＯ９３／０６１２１、ＷＯ９５／１２６０８、ＷＯ９５／３５５０３、ＷＯ９４／０８０５１、及びＷＯ９５／３０６４２を含めて記載されており、これらの各々は参照により本明細書に組み入れられる。
【００９２】
スクリーニングアッセイが結合アッセイである場合、１つ以上の分子を標識に連結させてもよく、このとき標識は、直接的または間接的に検出可能なシグナルをもたらす。様々な標識としては、ラジオアイソトープ、蛍光剤、化学発光剤、酵素、特異的結合分子、粒子（例えば、磁性粒子）などが挙げられる。特異的結合分子としては、ビオチン及びストレプトアビジン、ジゴキシン及びアンチジゴキシンのような対が挙げられる。特異的結合メンバーについては、通常は、補完的なメンバーが、公知の手順に従い、検出をもたらす分子で標識されると考えられる。
【００９３】
様々な他の試薬をスクリーニングアッセイに含めることができる。このような試薬としては、塩、中性タンパク質、例えば、アルブミン、洗浄剤等のような試薬が挙げられ、これらは、最適なタンパク質間結合を容易にする及び／または非特異的もしくはバックグラウンド相互作用を低減するために使用される。アッセイの効率を改善する試薬、例えば、プロテアーゼ阻害剤、ヌクレアーゼ阻害剤、抗微生物剤等を使用してもよい。構成要素の混合物は、必須の結合をもたらす任意の順序で添加される。インキュベートは、任意の好適な温度で、典型的には４から４０℃の間で実施される。インキュベート期間は、最適な活性となるように選択されるが、迅速な高スループットスクリーニングを容易にするように最適化されてもよい。典型的には、０．１から１時間の間が十分であると考えられる。
【００９４】
ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３ポリペプチドに結合可能な化合物をスクリーニングすることにより予備スクリーニングが行われ得る。結合アッセイは、通例的には、ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３ポリペプチドを１つ以上の試験化合物に接触させることと、タンパク質及び試験化合物が結合複合体を形成するのに十分な時間を与えることとを伴う。形成された任意の結合複合体は、複数の確立した解析技法のいずれかを用いて検出され得る。タンパク質結合アッセイとしては、以下に限定されないが、共沈殿、非変性ＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル上の共遊走、及びウェスタンブロット上の共遊走を測定する方法が挙げられる（例えば、Ｎｅｕｒｏｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  Ｒｅｃｅｐｔｏｒ  Ｂｉｎｄｉｎｇ（Ｙａｍａｍｕｒａ，Ｈ．Ｉ．，ｅｔ  ａｌ．，ｅｄｓ．），ｐｐ．６１−８９におけるＢｅｎｎｅｔ，Ｊ．Ｐ．ａｎｄ  Ｙａｍａｍｕｒａ，Ｈ．Ｉ．（１９８５）“Ｎｅｕｒｏｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，Ｈｏｒｍｏｎｅ  ｏｒ  Ｄｒｕｇ  Ｒｅｃｅｐｔｏｒ  Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄｓ”を参照）。
【００９５】
ある特定のスクリーニング法は、Ｗｎｔシグナリング活性を増強する化合物をスクリーニングすることを伴う。このような方法は、細胞ベースアッセイを行うことを伴い、細胞ベースアッセイでは、試験化合物を、Ｆｚｄを発現する１つ以上の細胞に接触させ、次にＷｎｔ応答性遺伝子の発現増加の検出、β−カテニンの核局在化の検出などが行われる。
【００９６】
発現または活性のレベルは、ベースライン値と比較され得る。上に示されているように、ベースライン値は、対照試料の値、または対照集団の発現レベルを代表する統計値であり得る。発現レベルは、陰性対照としての、Ｗｎｔ受容体を発現しない細胞に対しても決定され得る。概して、このような細胞は、他の点においては試験細胞と実質的に遺伝的に同じである。様々な対照法を行って、レポーターコンストラクトを欠いた細胞との並発反応の実行を含めて、またはレポーターコンストラクトを有する細胞を試験化合物と接触させないことにより、観察される活性が真正であることを確認することができる。また、化合物は、以下に記載のように、さらに検証することもできる。
【００９７】
前述のスクリーニング法のいずれかにより最初に同定される化合物は、さらに試験を行って見かけ上の活性を検証することができる。このような方法の基本的形式は、最初のスクリーニング中に同定されたリード化合物を、動物に、またはヒトのモデルとして働く細胞培養モデルに投与することを伴う。概して、検証実験で利用される動物モデルは、哺乳類である。好適な動物の具体的な例としては、以下に限定されないが、霊長類、マウス、及びラットが挙げられる。
【００９８】
本明細書に記載のスクリーニング法により同定された活性試験作用物質は、アナログ化合物合成のためのリード化合物として働き得る。典型的には、アナログ化合物は、リード化合物と同様の電子的配置及び分子的立体構造を有するように合成される。アナログ化合物の同定は、自己無撞着場（ＳＣＦ）解析、配置間相互作用（ＣＩ）解析、及び正規モードダイナミクス解析のような技法の使用を介して実施することができる。このような技法を実装するコンピュータープログラムが利用可能である。例えば、Ｒｅｉｎ  ｅｔ  ａｌ．，（１９８９）Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｏｆ  Ｒｅｃｅｐｔｏｒ−Ｌｉｇａｎｄ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ（Ａｌａｎ  Ｌｉｓｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）を参照。
【００９９】
ＲＳＰＯサロゲート及びＷｎｔシグナリング
ＲＳＰＯサロゲート組成物及びそれを使用するための方法が提供される。本発明におけるこれら及び他の目的、利点、及び特徴は、以下でより十分に説明される組成物及び方法の詳細を読めば、当業者には明らかなものとなるであろう。
【０１００】
ＲＳＰＯサロゲート分子は、その物理的及び生物学的特性によって定義される。当該サロゲートの配列は、ネイティブＲＳＰＯタンパク質とは異なる。本明細書で使用するＲＳＰＯサロゲートは、（ｉ）ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインと、（ｉｉ）細胞標的化ドメインとを含む。ドメインは、直接連結してもよく、またはリンカー（例えば、ポリペプチドリンカー、もしくは非ペプチドリンカー等）によって分離されてもよい。リンカーの長さ、及びそのための結合ドメイン間の間隔は、シグナルの長さを調節するために使用することができ、またＲＳＰＯサロゲートの所望の使用に応じて選択することができる。ポリペプチドＲＳＰＯサロゲートは、１本鎖、２量体、またはより高次の多量体であり得る。当該サロゲートの主要な特徴は、細胞内の、カノニカルβ−カテニンＷｎｔシグナリングカスケードとβ−カテニン非依存的平面内細胞極性（ＰＣＰ）経路とにおけるＷｎｔシグナリングの増強である。いくつかの実施形態では、細胞は、哺乳類細胞、例えば、ヒト細胞である。
【０１０１】
「Ｗｎｔ増強活性」という用語は、Ｗｎｔタンパク質のフリズルドタンパク質に結合する効果または活性を増強するＲＳＰＯサロゲートの能力を指す。本発明のサロゲートにおけるＷｎｔの活性を強化する能力は、複数のアッセイで確認することができる。本明細書で使用する「強化する」という用語は、Ｗｎｔ／β−カテニンシグナリングまたはＷｎｔ／ＰＣＰシグナリングのレベルにおける、本発明のサロゲートの不在下でのレベルと比較しての測定可能な増加を指す。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、ＲＳＰＯサロゲートは、Ｗｎｔシグナリング増強のためにＲＳＰＯ同族受容体ＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６の発現要件を回避する。他の実施形態では、ＲＳＰＯサロゲートは、Ｗｎｔシグナリングの増強のためにＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６のうちの１つ以上を特異的に標的とし、それによりＲＳＰＯ活性に対する選択性の強化をもたらす。
【０１０３】
ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３結合ドメインは、高い親和性、例えば、１×１０−６Ｍ以下、１×１０−７Ｍ以下、１×１０−８Ｍ以下、１×１０−９Ｍ、または１×１０−１０Ｍ以下のＫｄにてＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３に結合する任意のドメインから選択することができる。好適な結合ドメインとしては、以下に限定されないが、新規に設計された結合タンパク質、抗体由来結合タンパク質（例えば、ｓｃＦｖ、Ｆａｂなど）、及びＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３タンパク質に対し特異的に結合する抗体の他の部分；ナノボディ由来結合タンパク質；ノッチンベースの改変スキャフォールド；ノリン及びそれに由来する改変結合断片、天然存在の結合ドメインなどが挙げられる。いくつかの実施形態では、ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のための特異的結合ドメインは、例えば、ＲＳＰＯフリン１ドメインを含む、それからなる、または本質的にそれからなる、ＲＳＰＯの結合断片である。結合ドメインは、所望の１つのタンパク質または複数のタンパク質に対する結合を強化するように親和性選択的であり得る。
【０１０４】
細胞標的化ドメインまたはエレメントは、高い親和性、例えば、１×１０−７Ｍ以下、１×１０−８Ｍ以下、１×１０−９Ｍ以下、１×１０−１０Ｍ以下のＫＤにて細胞表面タンパク質に対し選択的に結合する任意のドメインから選択することができる。好適な細胞標的化ドメインとしては、以下に限定されないが、新規に設計された結合タンパク質、抗体由来結合タンパク質（例えば、ｓｃＦｖ、Ｆａｂなど）、及び細胞表面タンパク質に対し特異的に結合する抗体の他の部分；ナノボディ由来結合タンパク質；ノッチンベースの改変スキャフォールド；天然存在の結合ドメインまたはポリペプチド、サイトカイン、成長因子などが挙げられる。いくつかの実施形態では、細胞標的化ドメインは、標的細胞上に同族受容体を有するサイトカインまたは成長因子である。いくつかの実施形態では、細胞標的化ドメインは、標的細胞表面上に存在する抗原に対する特異性を有する抗体またはその活性断片である。いくつかのこのような実施形態では、抗原は、ＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６のうちの１つ以上であり、例えば、単一のＬＧＲタンパク質（すなわち、ＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６のうちの１つ）に対し選択的に結合する抗体である。ＬＧＲ結合部分は、目的ＬＧＲタンパク質に対し選択的であり得、例えば、他のＬＧＲタンパク質との対比において少なくとも１０倍、２５倍、５０倍、１００倍、２００倍、またはそれ以上の所望のＬＧＲタンパク質に対する特異性を有する。
【０１０５】
ＲＳＰＯサロゲートの具体的な実施形態としては、以下に限定されないが、本明細書に記載の例示的なタンパク質、例えば、配列番号１〜４に示されるような、サイトカイン（例えば、ＩＬ−２またはＩＬ−４）に連結したヒトＲＮＦ４３またはヒトＺＮＲＦ３に特異的な抗体由来の結合ドメイン（例えば、ｓｃＦｖ）が挙げられ、配列番号１は、ＩＬ−２に連結したＺＮＲＦ３に特異的なサロゲートを示し、配列番号２は、ＩＬ−４に連結したＺＮＲＦ３に特異的なサロゲートを示し、配列番号３は、ＩＬ−２に連結したＲＮＦ４３に特異的なサロゲートを示し、配列番号４は、ＩＬ−４に連結したＲＮＦ４３に特異的なサロゲートを示す。
【０１０６】
代替となる具体的な実施形態としては、以下に限定されないが、成長因子（例えば、ＥＧＦ、ＮＧＦ等）に連結したヒトＲＮＦ４３またはヒトＺＮＲＦ３に特異的な抗体由来の結合ドメイン（例えば、ｓｃＦｖ）が挙げられる。代替となる具体的な実施形態としては、以下に限定されないが、ヒトＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６のうちの１つに特異的な抗体またはその断片に連結したヒトＲＮＦ４３またはヒトＺＮＲＦ３に特異的な抗体由来の結合ドメイン（例えば、ｓｃＦｖ）が挙げられる。
【０１０７】
いくつかのこのような実施形態では、ヒトＲＮＦ４３またはヒトＺＮＲＦ３に特異的な抗体由来の結合ドメイン（例えば、ｓｃＦｖ）は、配列番号１〜４の抗体由来部分からの１、２、３、４、５、６つのＣＤＲ配列を含む。当業者であれば、Ｋａｂａｔ定義（“Ｚｈａｏ  ｅｔ  ａｌ．Ａ  ｇｅｒｍｌｉｎｅ  ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ  ｂａｓｅｄ  ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  ａｐｐｒｏａｃｈ  ｆｏｒ  ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ａｎｔｉｂｏｄｙ  ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｉｔｙ  ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｒｅｇｉｏｎｓ．”  Ｍｏｌ  Ｉｍｍｕｎｏｌ．２０１０；４７：６９４−７００を参照）を含めたＣＤＲの複数の定義が、一般的に使用されていることを理解するであろう。
Ｋａｂａｔ定義は、配列可変性に基づいており、最も一般的に使用されている。Ｃｈｏｔｈｉａ定義は、構造的ループ領域の位置に基づいている（Ｃｈｏｔｈｉａ  ｅｔ  ａｌ．“Ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ  ｈｙｐｅｒｖａｒｉａｂｌｅ  ｒｅｇｉｏｎｓ．”  Ｎａｔｕｒｅ．  １９８９；３４２：８７７−８８３）。代替となる目的ＣＤＲ定義としては、以下に限定されないが、Ｈｏｎｅｇｇｅｒ，“Ｙｅｔ  ａｎｏｔｈｅｒ  ｎｕｍｂｅｒｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ  ｆｏｒ  ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｄｏｍａｉｎｓ：ａｎ  ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ａｎｄ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｔｏｏｌ．”  Ｊ  Ｍｏｌ  Ｂｉｏｌ．２００１；３０９：６５７−６７０；Ｏｆｒａｎ  ｅｔ  ａｌ．“Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｉｔｙ  ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｒｅｇｉｏｎｓ（ＣＤＲｓ）  ｒｅｖｅａｌｓ  ｐｅｃｕｌｉａｒ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  ＣＤＲｓ  ａｎｄ  Ｂ  ｃｅｌｌ  ｅｐｉｔｏｐｅｓ．”  Ｊ  Ｉｍｍｕｎｏｌ．２００８；１８１：６２３０−６２３５；Ａｌｍａｇｒｏ  “Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ−ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｒｅｓｉｄｕｅｓ  ｏｆ  ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ  ｔｈａｔ  ｒｅｃｏｇｎｉｚｅ  ａｎｔｉｇｅｎｓ  ｏｆ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ｓｉｚｅ：  ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｒａｔｉｏｎａｌ  ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ａｎｔｉｂｏｄｙ  ｒｅｐｅｒｔｏｉｒｅｓ．”  Ｊ  Ｍｏｌ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔ．２００４；１７：１３２−１４３；及びＰａｄｌａｎｅｔ  ａｌ．“Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ−ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｒｅｓｉｄｕｅｓ  ｉｎ  ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ．”  Ｆａｓｅｂ  Ｊ．１９９５；９：１３３−１３９により開示されている定義が挙げられ、これらの各々は参照により具体的に本明細書に組み入れられる。
【０１０８】
「Ｗｎｔタンパク質シグナリング」または「Ｗｎｔシグナリング」は、生物学的に活性のＷｎｔが、細胞の活性を調節するために細胞に対しその効果を発揮する機構を指すように本明細書で使用されている。Ｗｎｔタンパク質は、フリズルド（Ｆｚ）ファミリータンパク質からのタンパク質、ＲＯＲファミリータンパク質からのタンパク質、ＬＲＰファミリータンパク質からのタンパク質ＬＲＰ５、ＬＲＰ６、タンパク質ＦＲＬ１／ｃｒｙｐｔｏ、及びタンパク質Ｄｅｒａｉｌｅｄ／Ｒｙｋを含めたＷｎｔ受容体に結合することにより、細胞活性を調節する。Ｗｎｔ受容体（複数可）は、ひとたびＷｎｔ結合により活性化されると、１つ以上の細胞内シグナリングカスケードを活性化する。このようなシグナリングカスケードは、カノニカルＷｎｔシグナリング経路；Ｗｎｔ／平面内細胞極性（Ｗｎｔ／ＰＣＰ）経路；Ｗｎｔ−カルシウム（Ｗｎｔ／Ｃａ２＋）経路（Ｇｉｌｅｓ，ＲＨ  ｅｔ  ａｌ．（２００３）  Ｂｉｏｃｈｉｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ａｃｔａ  １６５３，１−２４；Ｐｅｉｆｅｒ，Ｍ．ｅｔ  ａｌ．（１９９４）  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  １２０：３６９−３８０；Ｐａｐｋｏｆｆ，Ｊ．ｅｔ  ａｌ（１９９６）  Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ  Ｂｉｏｌ．１６：２１２８−２１３４；Ｖｅｅｍａｎ，Ｍ．Ｔ．ｅｔ  ａｌ．（２００３）  Ｄｅｖ．Ｃｅｌｌ  ５：３６７−３７７）；及び当技術分野で周知されているような他のＷｎｔシグナリング経路を含む。
【０１０９】
例えば、カノニカルＷｎｔシグナリング経路が活性化された結果、細胞内タンパク質β−カテニンのリン酸化が阻害され、β−カテニンのサイトゾル中での蓄積とその後の核への転座とにつながり、核においてβ−カテニンは転写因子（例えば、ＴＣＦ／ＬＥＦ）と相互作用して、標的遺伝子を活性化する。Ｗｎｔ／ＰＣＰ経路の活性化により、ＲｈｏＡ、ｃ−Ｊｕｎ  Ｎ末端キナーゼ（ＪＮＫ）、及びネモ様キナーゼ（ＮＬＫ）シグナリングカスケードが活性化されて、組織極性及び細胞運動のような生物学的プロセスをコントロールする。例えば、Ｗｎｔ−４、Ｗｎｔ−５Ａ、またはＷｎｔ−１１の結合によるＷｎｔ／Ｃａ２＋の活性化は、カルシウムイオンの細胞内放出を誘発し、それによりタンパク質キナーゼＣ（ＰＫＣ）、カルシウム−カルモジュリン依存性キナーゼＩＩ（ＣａｍＫＩＩ）、またはカルシニューリン（ＣａＣＮ）のようなカルシウム感受性酵素が活性化される。上記のシグナリング経路の活性をアッセイすることにより、Ｗｎｔ組成物の生物学的活性を容易に決定することができる。「生物学的活性ＲＳＰＯサロゲート」とは、ｉｎ  ｖｉｔｒｏまたはｉｎ  ｖｉｖｏ（すなわち、動物、例えば、哺乳類に投与する場合）で細胞に提供されたときに、Ｆｚｄ受容体に特異的に結合しＷｎｔシグナリングを活性することができるＲＳＰＯサロゲート組成物である。
【０１１０】
ある特定の実施形態では、本発明のＲＳＰＯサロゲートは、Ｗｎｔ経路のシグナリングを、サロゲートの不在下でのＷｎｔシグナリングのレベルとの対比において少なくとも約５０％、約７５％、約１００％、約１５０％、約２００％、約３００％、約４００％、約５倍、約１０倍増加させ、場合によりシグナリングを５０倍、１００倍、５００倍、またはそれ以上増加させる。
【０１１１】
Ｗｎｔシグナリングのレベルを測定するための様々な方法が当技術分野において公知である。このような方法としては、以下に限定されないが、Ｗｎｔ／β−カテニン標的遺伝子発現；ＴＣＦレポーター遺伝子発現；ベータ−カテニン安定化；ＬＲＰリン酸化；アキシンの細胞質から細胞膜への転座及びＬＲＰへの結合、を測定するアッセイが挙げられる。カノニカルＷｎｔ／β−カテニンシグナリング経路は、最終的には、転写因子ＴＣＦ７、ＴＣＦ７Ｌ１、ＴＣＦ７Ｌ２、及びＬＥＦを介して遺伝子発現における変化をもたらす。Ｗｎｔ活性化への転写応答は、複数の細胞及び組織で特性が明らかにされている。そのため、当技術分野で周知の方法による全般的な転写プロファイリングは、Ｗｎｔ／β−カテニンシグナリング活性化を評価するために使用することができる。
【０１１２】
Ｗｎｔ応答性遺伝子発現における変化は、概して、ＴＣＦ及びＬＥＦ転写因子により媒介される。ＴＣＦレポーターアッセイは、ＴＣＦ／ＬＥＦコントロール遺伝子の転写における変化を評価して、Ｗｎｔ／ベータ−カテニンシグナリングのレベルを決定する。ＴＣＦレポーターアッセイは、最初にＫｏｒｉｎｅｋ，Ｖ．ｅｔ  ａｌ．，１９９７によって説明された。ＴＯＰ／ＦＯＰの別名でも知られているこの方法は、最適なＴＣＦモチーフＣＣＴＴＴＧＡＴＣの３つのコピーまたは変異モチーフＣＣＴＴＴＧＧＣＣの３つのコピーを、ルシフェラーゼ発現を推進する最小限のｃ−Ｆｏｓプロモーターの上流に使用して（それぞれｐＴＯＰＦＬＡＳＨ及びｐＦＯＰＦＬＡＳＨ）、内在性β−カテニン／ＴＣＦ４のトランス活性化活性を決定することを伴う。これら２つのレポーター活性（ＴＯＰ／ＦＯＰ）の比率が高いほど、β−カテニン／ＴＣＦ４活性が高いことを示す。
【０１１３】
Ｗｎｔシグナルに応答する様々な他のレポーター導入遺伝子がインタクトな状態で動物内に存在し、そのため、内在性Ｗｎｔシグナリングを有効に反映する。このようなレポーターは、ＬａｃＺまたはＧＦＰの発現を推進する多量体化されたＴＣＦ結合部位に基づいており、当技術分野で公知の方法により容易に検出可能である。このようなレポーター遺伝子としては、ＴＯＰ−ＧＡＬ、ＢＡＴ−ＧＡＬ、ｉｎｓ−ＴＯＰＥＧＦＰ、ｉｎｓ−ＴＯＰＧＡＬ、ＬＥＦ−ＥＧＦＰ、アキシン２−ＬａｃＺ、アキシン２−ｄ２ＥＧＦＰ、ＬＧＲ５ｔｍ１（ｃｒｅ／ＥＲＴ２）、ＴＯＰｄＧＦＰが挙げられる。
【０１１４】
脱リン酸化β−カテニンの膜への動員、β−カテニンの安定化及びリン酸化状態、ならびにβ−カテニンの核への転座（Ｋｌａｐｈｏｌｚ−Ｂｒｏｗｎ  Ｚ  ｅｔ  ａｌ．，ＰＬｏＳ  Ｏｎｅ．２（９）  ｅ９４５，２００７）は、いくつかの場合にはＴＣＦ転写因子及びＴＮＩＫとの複合体形成により媒介され、Ｗｎｔシグナリング経路における重要なステップである。安定化は、「破壊」複合体を阻害するディシブルドファミリータンパク質により媒介され、その結果、細胞内β−カテニンの分解が低減され、その後にβ−カテニンの核への転座が行われる。そのため、細胞内でのβ−カテニンのレベル及び位置の測定は、Ｗｎｔ／β−カテニンシグナリングのレベルを良好に反映するものである。このようなアッセイの非限定的な一例は、「ＢｉｏＩｍａｇｅ  β−Ｃａｔｅｎｉｎ  Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ａｓｓａｙ」（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）であり、これは、高感度緑色蛍光タンパク質（ＥＧＦＰ）のＣ末端に融合したヒトβ−カテニンを安定的に発現する組換えＵ２ＯＳ細胞を提供する。イメージング及び解析は、ＥＧＦＰ−β−カテニンのレベル及び分布の可視化を可能にする蛍光顕微鏡またはＨＣＳプラットフォームを用いて実施される。
【０１１５】
破壊複合体を阻害するもう１つの方法は、アキシンをＷｎｔ共受容体ＬＲＰの細胞質側末端に動員することによるアキシン除去による方法である。アキシンは、リン酸化形態のＬＲＰテールに対し優先的に結合することが示されている。そのため、アキシン転座の可視化（例えば、ＧＦＰ−アキシン融合タンパク質を用いて）は、Ｗｎｔ／β−カテニンシグナリングのレベルを評価するためのもう１つの方法である。
【０１１６】
ある特定の実施形態では、本発明のサロゲートは、Ｗｎｔシグナリングを、上記のアッセイで測定したとき、例えば、ＴＯＰＦｌａｓｈアッセイで測定したときに、中性物質または陰性対照により誘導されるシグナリングと比較して、少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、６０％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、１００％、１１０％、１５０％、２００％、２５０％、３００％、４００％、または５００％強化することができる。このようなアッセイでは陰性対照が含まれ得る。特定の実施形態では、本発明のサロゲートは、β−カテニンシグナリングを、上記のアッセイで測定したとき、例えば、ＴＯＰＦｌａｓｈアッセイ、または本明細書で言及されている他のアッセイのいずれかで測定したときに、アゴニストの不在下での活性と比較して、２倍、５倍、１０倍、１００倍、１０００倍、１００００倍、またはそれ以上強化することができる。
【０１１７】
代替的に、サロゲートの活性は、標的細胞上のフリズルド受容体のユビキチン化及び／または破壊を測定することにより決定することができ、このとき、活性ＲＳＰＯサロゲートは、細胞表面上に残存し、ユビキチン化により修飾されない多数のフリズルドタンパク質をもたらし、例えば、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約２０％、少なくとも約５０％、またはそれ以上の増加をもたらす。
【０１１８】
ＲＳＰＯサロゲートは、追加のポリペプチド配列に融合または結合していてもよい。例としては、サロゲートを免疫グロブリン配列（特に、Ｆｃ配列）と組み合わせるイムノアドヘシン、及び「タグポリペプチド」に融合したネイティブな阻害剤ポリペプチドまたはその一部を含むエピトープタグ化ポリペプチドが挙げられる。タグポリペプチドは、抗体が作製され得るエピトープをもたらすのに十分な残基を有し、その上、ネイティブな阻害剤ポリペプチドの生物学的活性を妨げないように十分短い。概して、好適なタグポリペプチドは、少なくとも６個のアミノ酸残基を有し、通例的には約６〜６０個の間のアミノ酸残基を有する。
【０１１９】
医薬組成物
治療用途に関しては、ＲＳＰＯサロゲートは、ヒトを含めた哺乳類に、生理的に許容される剤形で（ボーラスとして、またはある時間期間にわたる持続注入により、ヒトに投与され得る剤形を含む）、投与される。代替となる投与経路としては、局所、筋肉内、腹膜内、脳脊髄内、皮下、関節内、滑液嚢内、髄腔内、経口、局所、または吸入の経路が挙げられる。ＲＳＰＯサロゲートはさらに、腫瘍内、腫瘍周囲、病巣内、もしくは病変周囲の経路により、またはリンパに対し、局部的及び全身的治療効果を発揮するように好適に投与される。
【０１２０】
薬学的組成物は、本発明の分子と細胞（幹細胞、前駆細胞などを含む）との組み合わせも含むことができる。いくつかの実施形態では、組成物は、本発明の分子と、再生性の体性幹細胞、例えば、上皮幹細胞、神経幹細胞、肝臓幹細胞、造血幹細胞、骨芽細胞、筋肉幹細胞、間葉幹細胞、膵臓幹細胞等との組み合わせを含む。このような組み合わせにおいて、細胞は、本発明の分子を用いた前処置（例えば、ＲＳＰＯサロゲートを用いた細胞のｅｘ  ｖｉｖｏ処置）が行われる場合があり、細胞は、別々のまたは合わせた製剤で、本発明の分子と同時に投与される場合があり、細胞は、本発明の分子を用いた処置の前に個体に提供される場合があるなど、様々である。
【０１２１】
本明細書で使用する「幹細胞」という用語は、自己再生特性を有し、かつ複数の細胞タイプに分化する発生的潜在可能性を有する細胞を指す。幹細胞は、増殖しさらにこのような幹細胞を生じさせ、同時にその発生的潜在可能性を維持することができる。幹細胞は非対称に分割することができ、一方の娘細胞は親幹細胞の発生的潜在可能性を保持し、他方の娘細胞は、親細胞とはいくらか異なる他の特定の機能、表現型、及び／または発生的潜在可能性を発現する。娘細胞自体は、増殖し、その後１つ以上の成熟細胞タイプに分化する後代を産生するように誘導し、同時に親の発生的潜在可能性を有する１つ以上の細胞も保持することができる。分化細胞は多能性細胞に由来する場合があり、その多能性細胞自体は多能性細胞に由来するなど様々である。このような多能性細胞の各々は幹細胞とみなされ得るが、各幹細胞が生じ得る細胞タイプの範囲、すなわち発生的潜在可能性は相当に変動し得る。代替的に、集団内の幹細胞の一部は対称的に２つの幹細胞へと分割することがあり（これは確率的分化として知られている）、このように、全体としては集団内の一部の幹細胞が保持され、一方、集団内の他の細胞は分化した後代のみを生じる。したがって、「幹細胞」という用語は、特定の状況下ではさらに特化または分化した表現型に分化する発生的潜在可能性を有し、ある特定の状況下では実質的に分化することなく増殖する能力を保持する、任意の細胞サブセットを指す。
【０１２２】
「体性幹細胞」という用語は、胎児組織、幼若組織、及び成体組織を含めた非胚組織に由来する任意の多分化能または多能性の幹細胞を指すように本明細書で使用されている。天然の体性幹細胞は、血液、骨髄、脳、嗅上皮、皮膚、膵臓、骨格筋、及び心筋を含めた幅広い種類の成体組織から単離されている。「前駆細胞」という用語は、分化により生じさせ得る細胞との対比において、発生経路または進行に従って早期段階にある細胞を指すように本明細書で使用されている。しばしば、前駆細胞は顕著なまたは非常に高い増殖可能性を有する。前駆細胞は、発生経路に応じて、また細胞が発生し分化する環境に応じて、複数の異なる分化細胞タイプを生じる場合もあれば、単一の分化細胞タイプを生じる場合もある。
【０１２３】
薬学的組成物は、所望の製剤に応じて、医薬的に許容される希釈剤の無毒性担体を含むことができ、これらは、動物またはヒトの投与向けの医薬組成物の製剤化に一般に使用されるビヒクルとして定義される。希釈剤は、配合物の生体活性に影響を及ぼさないように選択される。このような希釈剤の例に、蒸留水、緩衝水、生理的食塩水、ＰＢＳ、リンガー液、ブドウ糖液、及びハンクス液がある。加えて、医薬組成物または製剤は、他の担体、アジュバント、または無毒性、非治療的、非免疫原性の安定剤、賦形剤などを含むことができる。組成物は、適切な生理条件に対する追加の物質、例えば、ｐＨ調整及び緩衝剤、毒性調整剤、湿潤剤、及び洗浄剤も含むことができる。
【０１２４】
組成物は、様々な安定剤のいずれか、例えば抗酸化剤を含んでもよい。薬学的組成物がポリペプチドを含む場合、このポリペプチドは、ポリペプチドのｉｎ  ｖｉｖｏ安定性を強化する、または薬理学的特性を強化する（例えば、ポリペプチドの半減期を増加させる、毒性を低減する、溶解性もしくは摂取量を強化する）、様々な周知の化合物と複合体化されてもよい。このような修飾物または複合体化剤としては、硫酸塩、グルコン酸塩、クエン酸塩、及びリン酸塩が挙げられる。組成物のポリペプチドは、そのｉｎ  ｖｉｖｏ属性を強化する分子と複合体化されてもよい。このような分子としては、例えば、炭水化物、ポリアミン、アミノ酸、他のペプチド、イオン（例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、マンガン）、及び脂質が挙げられる。
【０１２５】
様々なタイプの投与に好適な製剤に関するさらなる指針は、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｍａｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐａ．，１７ｔｈ  ｅｄ．（１９８５）に見いだすことができる。薬物送達方法の簡潔な概説については、Ｌａｎｇｅｒ，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２４９：１５２７−１５３３（１９９０）を参照。
【０１２６】
薬学的組成物は、予防的及び／または治療的処置のために投与することができる。活性成分の毒性及び治療効果は、細胞培養物及び／または実験動物における標準的な薬学的手順（例えば、ＬＤ５０の決定（個体群の５０％に対し致死的な用量）及びＥＤ５０の決定（個体群の５０％において治療的に有効な用量）を含む）に従って決定することができる。毒性効果と治療効果との間の用量比率が治療指数であり、治療指数は比ＬＤ５０／ＥＤ５０として表現することができる。大きな治療指数を示す化合物が好ましい。
【０１２７】
細胞培養及び／または動物実験から得られたデータは、ヒト向けの薬用量範囲の製剤化で使用することができる。活性成分の薬用量は、典型的には、毒性が低いＥＤ５０を含む血中濃度の範囲内とする。薬用量は、用いる剤形及び利用する投与経路に応じてこの範囲内で変動し得る。
【０１２８】
経口投与に関しては、活性成分は、カプセル、錠剤、及び粉末のような固体剤形で、またはエリキシル、シロップ、及び懸濁液のような液体剤形で投与され得る。活性の構成要素（複数可）は、不活性成分及び粉末状の担体、例えば、グルコース、ラクトース、スクロース、マンニトール、スターチ、セルロースまたはセルロース誘導体、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、サッカリンナトリウム、滑石、炭酸マグネシウムと共に、ゼラチンカプセルにカプセル化することができる。望ましい色、味、安定性、緩衝能、分散、または他の公知の望ましい特徴をもたらすために添加され得る追加の不活性成分の例は、赤色酸化鉄、シリカゲル、ラウリル硫酸ナトリウム、二酸化チタン、及び食用白色インクである。同様の希釈剤を使用して圧縮錠剤を作製することができる。錠剤及びカプセルの両方は、数時間の期間にわたる薬物の持続的放出を提供するための徐放製品として製造することができる。圧縮錠剤は、糖衣もしくはフィルムでコーティングして任意の不快な味を隠し大気から錠剤を保護することができ、または消化管内での選択的崩壊のために腸溶コーティングを行うことができる。経口投与向けの液体剤形は、患者の許容性を高めるために着色及び味付けを含んでもよい。
【０１２９】
活性成分は、単体で、または他の好適な構成要素と組み合わせて、エアロゾル製剤にして（すなわち、「噴霧する」ことができる）、吸入を介して投与することができる。エアロゾル製剤は、加圧された許容できる噴射剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、プロパン、窒素内に入れることができる。
【０１３０】
非経口投与（例えば、関節内（関節の中）、静脈内、筋肉内、皮内、腹腔内、及び皮下経路による非経口投与）に好適な製剤としては、水性及び非水性の等張性無菌注射溶液（抗酸化剤、緩衝液、静菌剤、及び意図されたレシピエントの血液と等張の製剤にする溶質を含有することができる）、ならびに水性及び非水性の無菌懸濁液（懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定剤、及び保存料を含むことができる）が挙げられる。
【０１３１】
薬学的組成物を製剤化するのに使用される構成要素は、高純度であり、潜在的に有害な不純物を実質的に含まないことが好ましい（例えば、少なくともＮａｔｉｏｎａｌ  Ｆｏｏｄ（ＮＦ）グレード、概して少なくとも分析用グレード、より典型的には少なくとも医薬品グレード）。さらに、ｉｎ  ｖｉｖｏ使用が意図されている組成物は、通例的に無菌である。所与の化合物が使用前に合成されていなければならない限りにおいて、得られる製品は、典型的には、潜在的に毒性の任意の作用物質、特に、合成または精製プロセス中に存在する恐れのある任意のエンドトキシンを実質的に含まない。非経口投与向けの組成物はさらに、無菌であり、実質的に等張であり、ＧＭＰ条件下で製造される。
【０１３２】
特定の患者に投与される治療組成物の有効量は様々な因子に依存し、このような因子のいくつかは患者によって異なると考えられる。製剤は、例えば、単位用量で提供され得る。適任の臨床医であれば、患者に投与する治療薬の有効量を決定することができるであろう。サロゲートの薬用量は、処置、投与経路、治療の性質、治療薬に対する疾患の感受性等に依存することになる。臨床医は、ＬＤ５０動物データ及び他の利用可能なデータを利用して、個体にとっての最大安全用量を投与経路に応じて決定することができる。身体から迅速に除去される組成物は、治療濃度を維持するために、より高用量にて、または反復用量で投与されてもよい。適任の臨床医であれば、通常の技量を利用して、定型的な臨床試験の過程で特定の治療薬またはイメージング組成物の薬用量を最適化することができるであろう。典型的には、薬用量は、対象の体重キログラム当たり０．００１〜１００ミリグラムの作用物質となる。
【０１３３】
組成物は、対象に、１回を超える一連の投与で投与され得る。治療組成物に関しては、通常の定期的投与（例えば、２〜３日に１回）は、時として要件とされ、または毒性を低減するためにそれが望ましい場合がある。反復用量レジメンで利用される治療組成物に関しては、免疫応答を引き起こさない部分が好ましい。
【０１３４】
本発明の別の実施形態では、本明細書に記載の状態の処置に有用な材料を含有する製造品が提供される。この製造品は、容器及びラベルを含む。好適な容器としては、例えば、ボトル、バイアル、シリンジ、及び試験管が挙げられる。容器は、ガラスまたはプラスチックのような様々な材料から形成され得る。容器は、状態を処置するために有効である組成物を保持し、また無菌のアクセスポートを有することができる（例えば、容器は、皮下注射針により貫通可能なストッパーを有する静脈内溶液バッグまたはバイアルであってもよい）。組成物中の活性作用物質は、ＲＳＰＯサロゲートである。容器上にある、または容器に付随するラベルは、組成物が、選択された状態を処置するために使用されることを示す。例えば、リン酸緩衝食塩水、リンガー液、またはブドウ糖液のような薬学的に許容される緩衝液を保持するさらなる容器（複数可）が、製造品と共に提供されてもよい。製造品は、さらに、商業的立場及びユーザーの立場から望ましい他の材料（他の緩衝液、希釈剤、フィルター、針、シリンジ、及び使用説明を含む添付文書を含む）を含んでもよい。
【０１３５】
本明細書で使用する「治療有効量」という用語は、ある疾患、障害、及び／または状態を患うまたはそれに感受性を有する集団に投与される場合に、この疾患、障害、及び／または状態を処置するのに十分である量を意味する。いくつかの実施形態では、治療有効量は、疾患、障害、及び／または状態の１つ以上の症状に対し、その発生率及び／または重症度を低減する量、その１つ以上の特徴を安定化する量、及び／またはその発症を遅延させる量である。当業者であれば、「治療有効量」という用語が、実際には、特定の個体における好結果の処置の達成を要求するわけではないことを理解するであろう。むしろ、治療有効量は、このような処置を必要とする患者に投与したときに、意義ある数の対象において特定の所望の薬理学的応答をもたらす量と考えられる。
【０１３６】
例えば、いくつかの実施形態では、「治療有効量」という用語は、本発明の療法の文脈において、それを必要とする個体に投与したときに、前述の個体に生じる疾患プロセスをブロック、安定化、減弱、または反転する量を指す。
【０１３７】
使用方法
ＲＳＰＯサロゲートは、予防的目的及び治療的目的の両方に有用である。したがって、本明細書で使用する「処置すること」という用語は、疾患の防止及び既存の状態の処置の両方を指すように使用される。ある特定の場合には、防止とは、ある疾患または状態を発生させるリスクがあると識別されている患者における疾患または状態の発症を阻害または遅延させることを示す。患者の臨床的症状を安定化または改善するための進行中疾患の処置は、本発明によってもたらされる特に重要な利益である。このような処置は、患部組織における機能喪失の前に実施されることが望ましく、その結果、本発明によってもたらされる予防的治療利益も重要である。治療効果の根拠は、疾患の重症度における何らかの減少であり得る。治療効果は、臨床的結果の観点から測定することができ、または免疫学的試験もしくは生化学的試験によって決定することができる。処置対象患者は、哺乳類（例えば、ヒトを含めた霊長類）である場合もあれば、実験動物（例えば、ウサギ、ラット、マウス等）、特に療法の評価向けにはウマ、イヌ、ネコ、家畜等である場合もある。
【０１３８】
治療製剤（例えば、薬学的組成物）の薬用量は、状態の性質、投与頻度、投与様式、宿主からの作用物質のクリアランスなどに応じて幅広く変動する。特定の実施形態では、初期用量は多めで、その後は少なめの維持用量となり得る。ある特定の実施形態では、用量は、１週間に１回または２週間に１回と低頻度に投与される場合もあれば、より頻繁には、少なめの用量に分割し、１日に１回、１週間に２回、または必要に応じてその他の頻度で有効な薬用量レベルを維持するように投与される場合もある。
【０１３９】
本発明のいくつかの実施形態では、ＲＳＰＯサロゲートを含む組成物または製剤の投与は、局部投与により実施される。本明細書で使用する局部投与とは、局所投与を指す場合もあるが、処置部位における注射または体内へのその他の導入も指す。このような投与の例としては、筋肉内注射、皮下注射、腹腔内注射などが挙げられる。他の実施形態では、ＲＳＰＯサロゲートを含む組成物または製剤は、全身的に、例えば、経口的または静脈内に投与される。１つの実施形態では、ＲＳＰＯサロゲートを含む製剤の組成物は、注入により、例えば、ある時間期間、例えば、１０分、２０分、３分、１時間、２時間、３時間、４時間、またはそれ以上にわたる持続的注入により投与される。
【０１４０】
本発明のいくつかの実施形態では、組成物または製剤は、迅速で意義のある活性の増加を得るために短期ベースで投与され、例えば、単回投与、または、例えば１、２、３日もしくはそれ以上から１週間もしくは２週間にわたり実施される一連の投与が行われる。投与される用量サイズは、医師によって決定されなければならず、また投与される用量サイズは、疾患の性質及び重大性、患者の年齢及び健康状態、ならびに患者の薬物自体に対する忍容性のような、複数の因子に依存する。
【０１４１】
本発明のある特定の実施形態では、有効量の、ＲＳＰＯサロゲートを含む組成物は、例えば、細胞を、所望の効果を達成する（例えば、Ｗｎｔシグナリング、増殖等を増強する）有効量の当該組成物に接触させることにより、細胞に提供される。特定の実施形態では、この接触は、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ、ｅｘ  ｖｉｖｏ、またはｉｎ  ｖｉｖｏで生じる。特定の実施形態では、細胞は、Ｗｎｔシグナリング増加を必要とする対象に由来するか、または当該対象内に存在する。
【０１４２】
本発明のいくつかの方法では、細胞内のＷｎｔシグナリングを増強するための有効量の主題組成物が提供される。生化学的に述べると、ＲＳＰＯサロゲートの有効量または有効用量は、細胞内のＷｎｔシグナリングを、当該サロゲートの不在下でのシグナリングとの対比において、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または１００％増加させる量である。細胞の活性の調節量は、Ｗｎｔ生物学の技術分野における当業者に公知の複数の方法によって決定することができる。
【０１４３】
臨床的な意味において、ＲＳＰＯサロゲート組成物の有効用量は、対象に、好適な時間期間、例えば、少なくとも約１週間、場合によっては約２週間またはそれ以上から約４週間、８週間、またはそれ以上までにわたり投与されたときに、Ｗｎｔシグナリングの欠如に関連する症状の変化を立証する用量である。いくつかの実施形態では、有効用量は、単に疾患状態の進行を遅くさせるまたは休止させることができるだけでなく、状態の反転も誘導することができる。当業者には、初期用量がこのような時間期間の間投与され、その後に維持用量が投与され得、そして維持用量が、いくつかの場合には薬用量を低減してなされるということが理解されよう。
【０１４４】
ＲＳＰＯサロゲート組成物の投与されるべき有効量または有効用量の計算は、当業者の技量の範囲内であり、当業者にとって定型的なものであると考えられる。言うまでもなく、投与されるべき最終量は、投与経路と、処置されるべき障害または状態の性質とに依存することになる。
【０１４５】
主題方法で使用するのに好適な細胞は、概して、１つ以上のＦｚｄ受容体を含む細胞であり、このとき、Ｆｚｄ受容体のユビキチン化はＲＳＰＯサロゲートの投与によって低下する。接触させるべき細胞は、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ、すなわち培養液中にある場合もあれば、ｉｎ  ｖｉｖｏ、すなわち対象内にある場合もある。細胞は、任意の生物からの／生物内のものであってもよいが、好ましくは、ヒトを含めた哺乳類、飼育動物及び家畜、ならびに動物園、実験用、または愛玩用動物、例えば、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ウサギ、ラット、マウス、カエル、ゼブラフィッシュ、ショウジョウバエ、（寄生）虫等である。好ましくは、哺乳類はヒトである。細胞は、任意の組織からのものであってもよい。細胞は凍結されてもよく、または新鮮であってもよい。細胞は、初代細胞であってもよく、細胞株であってもよい。多くの場合、細胞は、ｉｎ  ｖｉｖｏで使用される初代細胞であるか、またはｅｘ  ｖｉｖｏで処置してからレシピエントに導入される。
【０１４６】
ｉｎ  ｖｉｔｒｏの細胞は、当技術分野で周知の複数の方法のいずれかにより、ＲＳＰＯサロゲートを含む組成物に接触させることができる。例えば、タンパク質組成物は、対象細胞が培養されている培地内で、細胞に提供することができる。ＲＳＰＯサロゲートをコードする核酸は、当技術分野で周知の摂取量を促進する条件（例えば、エレクトロポレーション、塩化カルシウムトランスフェクション、及びリポフェクション）下で、ベクター上の対象細胞に、または対象細胞と共に共培養されている細胞に提供することができる。代替的に、ＲＳＰＯサロゲートをコードする核酸は、ウイルスを介して、対象細胞に、または対象細胞と共に共培養されている細胞に提供することができ、すなわち、細胞は、Ｗｎｔペプチドサロゲートポリペプチドをコードする核酸を含むウイルス粒子と接触される。レトロウイルス（例えば、レンチウイルス）は、非分裂細胞のトランスフェクトに使用することができるため、本発明の方法に特に好適である（例えば、Ｕｃｈｉｄａ  ｅｔ  ａｌ．（１９９８）  Ｐ．Ｎ．Ａ．Ｓ．９５（２０）：１１９３９−４４を参照）。一般的に使用されているレトロウイルスベクターは「不完全」であり、すなわち、増殖性感染に必要とされるウイルスタンパク質を産生することができない。逆に、ベクターの複製は、パッケージ化細胞株における成長を必要とする。
【０１４７】
同様に、ｉｎ  ｖｉｖｏの細胞は、タンパク質、ペプチド、小分子、または核酸の対象への投与についての当技術分野で周知の複数の方法のいずれかにより、主題ＲＳＰＯサロゲート組成物に接触させることができる。ＲＳＰＯサロゲート組成物は、様々な製剤または薬学的組成物に組み入れることができ、いくつかの実施形態では、このような製剤または薬学的組成物は、全長Ｗｎｔタンパク質の製剤化に関して記載されているように、洗浄剤、リポソーム等の不在下で製剤化される。
【０１４８】
ＷＮＴシグナリングは、ヒトの身体内のほとんどあらゆる組織の治癒に必要とされる。例えば、ＷＮＴは、成体の組織常在性幹細胞を活性化することが示されている。このような幹細胞は自己再生及び分割し、その際に後代細胞を生じ、この後代細胞は目的の組織内で成熟する。本発明の分子は、薬理学的に許容される形式でＷＮＴ活性を増強する。
【０１４９】
いくつかの実施形態では、本発明の化合物は、病的なまたは損傷した組織の処置で使用するために、組織再生で使用するために、ならびに細胞成長及び増殖で使用するために、及び／または組織改変で使用するために投与される。特に、本発明は、加齢、外傷、感染、または他の病的状態による組織の喪失または損傷の処置で使用するための、ＲＳＰＯサロゲート、または本発明による１つ以上のサロゲートを含む組成物を提供する。
【０１５０】
本発明の組成物を用いた処置対象となる目的の状態としては、以下に限定されないが、再生的細胞成長が所望される複数の状態が挙げられる。このような状態としては、例えば、骨成長または再生の強化、例えば、骨再生、骨移植片、骨折の治癒等におけるもの；脱毛症の処置；感覚器官再生の強化、例えば、聴力損失の処置、黄斑変性症の処置等；歯成長、歯再生、脳卒中の処置、外傷性脳損傷、アルツハイマー病、多発性硬化症、及び血液脳関門に影響を及ぼす他の状態；口腔粘膜炎の処置、表皮再生の強化が所望される状態、例えば、表皮創傷治癒、糖尿病性足部潰瘍の処置等、造血細胞成長の強化、例えば、骨髄、動員末梢血からの造血幹細胞移植片の強化、免疫不全症の処置等；肝臓細胞再生の強化、例えば、肝臓再生、肝硬変の処置、肝臓移植の強化などが挙げられ得る。
【０１５１】
骨成長の強化が所望される状態としては、以下に限定されないが、骨折、移植、人工装具周囲の内部成長などが挙げられ得る。ＷＮＴタンパク質は、骨ターンオーバーにおける極めて重要な制御因子であり、豊富な科学的データは、ＷＮＴタンパク質における骨再生を促進する役割を支持している。いくつかの実施形態では、骨髄細胞は本発明の分子に曝露されて、その結果、当該骨髄細胞内の幹細胞が活性化される。このような活性化細胞は、個体の利益のためにｉｎ  ｓｉｔｕで残存してもよく、または骨移植手順で使用されてもよい。
【０１５２】
いくつかの実施形態では、骨再生は、応答性の細胞集団（例えば、骨髄、骨前駆細胞、骨幹細胞等）を、有効用量の本発明の分子に接触させることにより、強化される。いくつかのこのような実施形態では、接触はｉｎ  ｖｉｖｏで実施される。他のこのような実施形態では、接触はｅｘ  ｖｉｖｏで実施される。分子は、例えば、任意選択で生分解性の、そして任意選択で活性作用物質の徐放を提供するマトリックス上に装填することにより、作用部位に局在化させることができる。マトリックス担体としては、以下に限定されないが、吸収性コラーゲンスポンジ、セラミックス、ヒドロゲル、骨セメントなどが挙げられる。
【０１５３】
本発明の分子のうちの１つ以上を含む組成物は、（例えば、骨格形成幹細胞からの）骨組織のｉｎ  ｖｉｔｒｏ生成において、さらに骨組織欠損のｉｎ  ｖｉｖｏ処置において使用することができる。主題化合物は、軟骨形成及び／または骨形成の速度の制御に使用することができる。「骨組織欠損」とは、骨または他の骨結合組織の欠陥であって、どのように欠陥が生じたかにかかわらず、例えば、外科的介入、腫瘍の除去、潰瘍、移植、骨折、または他の外傷もしくは変性状態のいずれかの結果として、骨または結合組織の回復が所望される任意の部位における欠陥を意味する。例えば、本発明の組成物は、結合組織に対する軟骨機能を回復させるためのレジメンの一部として使用することができる。このような方法は、例えば、変性摩耗（例えば、関節炎をもたらす摩耗）の結果である軟骨組織の欠損または病変の修復において、さらに、組織への外傷（例えば、断裂した半月板組織の置換、半月板切除、断裂した靱帯による関節の弛緩、関節の不正整列（ｍａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、骨折）により、または遺伝性疾患により引き起こされ得る他の機械的混乱の修復において有用である。
【０１５４】
本発明の組成物は、眼内組織の再生でも使用される。加齢性黄斑変性症（ＡＭＤ）は、中心視野及び視力の進行的な低下により特徴づけられ、高齢の米国人における視力喪失及び失明の主因であり続けている。現時点では、ＡＭＤの標準治療は、硝子体内の血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）阻害剤である。ＡＭＤは、ＶＥＧＦ、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、細胞内接着分子−１（ＩＣＡＭ−１）、腫瘍壊死因子−アルファ（ＴＮＦ−α）、シクロオキシゲナーゼ−２（Ｃｏｘ−２）、結合組織成長因子（ＣＴＧＦ）、及びフィブロネクチン（ＦＮ）のような、ＡＭＤにおける血管新生、炎症、線維化、及び酸化ストレスに寄与する多数の病原因子を伴う多因子性疾患である。本発明の組成物は、黄斑変性症の処置向けに、例えば、注入で、マトリックスもしくは他のデポーシステムで、またはその他の目への局所的適用で、使用することができる。
【０１５５】
他の実施形態では、本発明の組成物は、網膜組織の再生で使用される。成体哺乳類の網膜では、ミュラーグリアは脱分化し、例えば、ｉｎ  ｖｉｖｏの神経毒性受傷後に、光受容体を含めた網膜細胞を産生する。しかし、新たに生成される網膜ニューロンは非常に限定されている。しかし、Ｗｎｔシグナリングは、損傷後または変性中のミュラーグリア由来網膜前駆細胞の増殖及び神経再生を促進することができる。本発明の組成物は、網膜再生の強化向けに、例えば、注入で、マトリックスもしくは他のデポーシステムで、または、その他の目への局所的適用で、使用することができる。
【０１５６】
他の感覚器官、例えば、聴力喪失に関与する細胞も、本発明の組成物から利益がもたらされる。内耳において、聴覚器官は、音の振動を電気インパルスに変換するのに必要とされる機械感受性の有毛細胞を収容している。半規管（ＳＳＣ）、卵形嚢、及び球形嚢から構成される前庭器官も、頭部の位置及び動きを検出するために感覚有毛細胞を含有する。音声及び前庭のシグナルは、今度はらせん及び前庭神経節ニューロンを介して中枢的に中継され、音声及び平衡の知覚が可能になる。多数の研究により、蝸牛発生中における、及び有毛細胞再生の促進におけるＷｎｔシグナリング経路の複数の役割が特徴づけられている。成熟した哺乳類の聴覚及び前庭器官は、有毛細胞の変性後に自発的に増殖性応答を開始しない。しかし、活性Ｗｎｔ／β−カテニンシグナリングは、有毛細胞の増殖を促進することができ、このときＬＧＲ５陽性支持細胞は、有毛細胞前駆細胞として振る舞うことができる。ＬＧＲ５陽性支持細胞は、有毛細胞を有糸分裂的に再生することができ、このときシグナリングは、有糸分裂応答と有毛細胞再生の程度との両方を増大させる。Ｗｎｔシグナリングは、異所的な有毛細胞形成も誘導することができる。本発明の組成物は、聴覚再生の強化向けに、例えば、注入で、マトリックスもしくは他のデポーシステムで、または、その他の耳への局所的適用で、使用することができる。
【０１５７】
歯周疾患は、歯喪失の主因であり、複数の全身状態に関連づけられる。冒された歯支持組織の支持及び機能の再構築は、歯周再生医療における重要な治療エンドポイントに相当する。スキャフォールドマトリックスにおける最新の進歩と結びつけて歯周生物学の理解が向上したことにより、本発明の組成物を提供する処置が、任意選択で支持歯槽骨、歯周靱帯、及びセメント質の予測可能な組織再生のための再生細胞送達と組み合わせてもたらされる。いくつかの実施形態では、歯または根底の骨の再生は、応答性細胞集団を、有効用量の本発明の分子に接触させることにより強化される。いくつかのこのような実施形態では、接触はｉｎ  ｖｉｖｏで実施される。他のこのような実施形態では、接触はｅｘ  ｖｉｖｏで実施され、その次に活性化された幹細胞または前駆細胞の移植が行われる。分子は、例えば、任意選択で生分解性の、そして任意選択で活性作用物質の徐放を提供するマトリックス上に装填することにより、作用部位に局在化させることができる。マトリックス担体としては、以下に限定されないが、吸収性コラーゲンスポンジ、セラミックス、ヒドロゲル、骨セメントなどが挙げられる。
【０１５８】
毛髪喪失は、ホルモン感受性から自己免疫に至るまでの複数の原因を有する一般的な問題である。アンドロゲン性脱毛症は、しばしば男性型脱毛症と呼ばれ、男性において最も一般的な形態の毛髪喪失であり、加齢に伴って、５０％もの多くの男性が発症する。アンドロゲン性脱毛症において、毛髪喪失は、アンドロゲン５α−ジヒドロテストステロン（ＤＨＴ）に対する頭皮上部内の毛包の感受性により引き起こされる。ＤＨＴは、この毛包が進行的に小型化し、もはや臨床的に明らかな毛幹を産生しない状態まで至らせる。ＤＨＴにより冒される細胞は真皮乳頭細胞であり、真皮乳頭細胞は成長を中止し、毛髪成長を誘導する能力を喪失する。表皮のＷｎｔシグナリングは、成人の毛包再生に極めて重要である。いくつかの実施形態では、毛包再生は、応答性細胞集団を、有効用量の本発明の分子に接触させることにより強化される。いくつかのこのような実施形態では、接触はｉｎ  ｖｉｖｏで実施される。他のこのような実施形態では、接触はｅｘ  ｖｉｖｏで実施され、その次に活性化された幹細胞または前駆細胞（例えば、濾胞細胞）の移植が行われる。当該分子は、例えば、局所的なローション、ゲル、クリームなどで作用部位に局在化させることができる。
【０１５９】
様々な表皮状態は、本発明の化合物を用いた処置から利益がもたらされる。粘膜炎は、胃腸管の内側を覆う上皮細胞の迅速な分割が途絶したときに生じ、粘膜組織が潰瘍及び感染を受けやすい状態で放置される。粘膜組織（ｍｕｃｏｓａｌ  ｔｉｓｓｕｅ）は、粘膜（ｍｕｃｏｓａ）または粘膜（ｍｕｃｏｕｓ  ｍｅｍｂｒａｎｅ）の別名でも知られ、空気に連絡する全ての身体通路（例えば、気道及び消化管）の内側を覆っており、粘液を分泌する細胞及び関連する腺を有する。口内を覆うこの膜部分は、口腔粘膜と呼ばれ、身体の中で最も敏感な部分の１つであり、化学療法及び放射線に対し特に脆弱である。口腔は、粘膜炎の最も一般的な位置である。口腔粘膜炎は、がん処置、特に化学療法及び放射線における、おそらく最も一般的な衰弱性の合併症である。口腔粘膜炎は、痛み、食べられない結果としての栄養上の問題、及び粘膜内の開放創に起因する感染リスクの増加を含めたいくつかの問題をもたらし得る。口腔粘膜炎は、患者のクオリティーオブライフに顕著な影響を及ぼし、また用量限定的であり得る（すなわち、この後の化学療法用量の低減を要する）。その他の表皮状態としては、表皮創傷治癒、糖尿病性足部潰瘍などが挙げられる。本発明の分子は、このような、再生細胞が本発明の化合物に接触される状態において使用され得る。接触は、例えば、局所的（皮内、皮下を含む）であり、ゲル、ローション、クリーム等において、標的部位等に適用され得る。
【０１６０】
肝臓は再生能力を有し、再生能力はＷｎｔシグナリングによって強化され得る。成人肝臓前駆（卵形）細胞は、肝臓内にある通性の幹細胞である。活性のＷｎｔ／β−カテニンシグナリングは卵形細胞集団内で優先的に生じ、Ｗｎｔシグナリングは、再生された肝臓内の卵形細胞集団の増殖を促進する。肝臓組織の再生のための方法は、本発明の化合物の投与から利益がもたらされ、投与は、例えば、肝臓組織内への注射、肝臓に通じる静脈内への注射、徐放性製剤の植込みなどにより、全身的であっても局在化されていてもよい。肝臓の損傷は、感染、アルコール濫用等に関連し得る。
【０１６１】
脳卒中、外傷性脳損傷、アルツハイマー病、多発性硬化症、及びその他の血液脳関門に影響を及ぼす状態。血管新生は、酸素及び栄養を身体全体にわたる多くの組織に供給することを確実にするために極めて重要であり、また中枢神経系にとっては、神経組織が低酸素症及び虚血に対し敏感であることから、特に重要である。脳内の血管は、血液脳関門（ＢＢＢ）と称される特化された構造を形成しており、この血液脳関門が、血液から脳への分子及びイオンの流れを限定している。このＢＢＢは、脳のホメオスタシスを維持し中枢神経系を毒素及び病原体から保護するために、極めて重要である。ＢＢＢを形成する中枢神経系内皮細胞は、分子及びイオンの傍細胞の流れを限定するタイトジャンクションにより共に保持されている高度に分極した細胞である点において、非神経組織内の内皮細胞とは相違する。加えて、中枢神経系内皮細胞は、ＢＢＢを横断して脳に入る必須栄養素の選択的な輸送をもたらし、かつ脳から潜在的毒素を流出させるための、特定のトランスポーターも発現する。Ｗｎｔシグナリングは、中枢神経系の血管形成及び／または機能を特異的に制御する。ＢＢＢが損なわれている状態は、例えば、直接注射、髄腔内投与、徐放性製剤の植込みなどによる本発明の化合物の投与から利益がもたらされ得る。
【０１６２】
患者は、任意の動物（例えば、哺乳類）であってもよく、以下に限定されないが、動物にはヒト、非ヒト霊長類、げっ歯類などが含まれる。典型的には、患者はヒトである。本発明のサロゲートまたは本発明のサロゲートを含む化合物もしくは組成物の処置方法及び医学的使用は、組織再生を促進する。「組織」という用語は、任意選択で同様の構造、機能、及び／または起源を有する、細胞からなる生物の一部または細胞の凝集体を指す。組織の例としては、以下に限定されないが、上皮組織、例えば、皮膚組織、胃の内膜、膵臓の内膜、肝臓；結合組織、例えば、皮膚の内層、腱、靱帯、軟骨、骨、脂肪、毛髪、血液；筋組織；ならびに神経組織、例えば、グリア細胞及びニューロンが挙げられる。喪失または損傷は、細胞数を減少させる任意の事象であり得る。例えば、事故、自己免疫障害、治療の副作用、または疾患状態は、外傷を構成すると考えられる。細胞数を減少させ得る状態の特定の例としては、以下に限定されないが、放射線／化学療法、粘膜炎、ＩＢＤ、短腸症候群、遺伝性腸障害、セリアック病、代謝性疾患、遺伝性症候群、（ウイルス）感染症（ＨｅｐＢ／Ｃ）、中毒状態、アルコール性肝臓、脂肪肝、肝硬変、感染症、悪性貧血、潰瘍、糖尿病、糖尿病性足部潰瘍（例えば、難治性糖尿病性足部潰瘍）、島細胞の破壊、骨質量の喪失（骨粗鬆症）、機能的皮膚の喪失、毛髪の喪失、機能的肺組織の喪失、腎組織の喪失（例えば、急性尿細管壊死）、内耳における感覚細胞の喪失が挙げられる。組織再生は、組織内の細胞数を増加させ、好ましくは組織の細胞間の接続が再確立するのを可能にし、より好ましくは組織の機能性が回復するのを可能にする。
【０１６３】
本発明のサロゲートまたは１つ以上のサロゲートを含む組成物を用いて処置され得るその他の状態としては、以下に限定されないが、関節障害、骨粗鬆症及び関連骨疾患、脱毛症、移植片対宿主病が挙げられる。
【０１６４】
本発明のサロゲートまたは１つ以上のサロゲートを含む組成物は、創傷治癒及び多くの器官（例えば、気道、大動脈、子宮）内の平滑筋組織の生成に使用することもできる。
【０１６５】
いくつかの実施形態では、本発明は、先に記載されているように、処置方法及び医学的使用であって、本発明の２つ以上のサロゲートまたは本発明のサロゲートを含む化合物もしくは組成物が、動物または患者に、同時に、経時的に、または別々に投与される、処置方法及び医学的使用を提供する。また、サロゲート（複数可）は、Ｗｎｔタンパク質またはそのサロゲートと同時に、逐次的に、または別々に投与されてもよい。
【０１６６】
いくつかの実施形態では、本発明は、先に記載されているように、処置方法及び医学的使用であって、本発明の１つ以上のサロゲートまたは本発明のサロゲートを含む化合物もしくは組成物が、動物または患者に、１つ以上のさらなる化合物または薬物と組み合わせて投与され、前述の本発明のサロゲートまたは本発明のサロゲートを含む化合物もしくは組成物と前述のさらなる化合物または薬物とが、同時に、逐次的に、または別々に投与される、処置方法及び医学的使用を提供する。
【０１６７】
また、本発明のサロゲートは、非治療的方法、例えば、ｉｎ  ｖｉｔｒｏの研究方法における広範な用途も有する。
【０１６８】
本発明は、損傷組織（例えば、上記の医学的使用のセクションで論じられた組織）の組織再生のための方法であって、本発明のサロゲートを投与することを含む方法を提供する。サロゲートは、ｉｎ  ｖｉｖｏで細胞に直接投与されても、経口的に、静脈内に、または当技術分野で公知の他の方法により患者に投与されても、ｅｘ  ｖｉｖｏ細胞に投与されてもよい。本発明のサロゲートがｅｘ  ｖｉｖｏ細胞に投与されるいくつかの実施形態では、このような細胞は、本発明のアゴニストを投与する前、後、または最中に、患者に移植され得る。
【０１６９】
また、本発明は、細胞の増殖を強化するための方法であって、細胞に本発明のサロゲートを供給することを含む方法も提供する。このような方法は、ｉｎ  ｖｉｖｏ、ｅｘ  ｖｉｖｏ、またはｉｎ  ｖｉｔｒｏで実行され得る。
【０１７０】
Ｗｎｔシグナリングは、幹細胞培養の主要な構成要素である。例えば、ＷＯ２０１０／０９０５１３、ＷＯ２０１２／０１４０７６、Ｓａｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，２０１１（ＧＡＳＴＲＯＥＮＴＥＲＯＬＯＧＹ  ２０１１；１４１：１７６２−１７７２）、及びＳａｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，２００９（Ｎａｔｕｒｅ  ４５９，２６２−５）に記載されているような幹細胞培地。本発明のサロゲートは、このような幹細胞培地で使用するのに好適なＲＳＰＯ代替物であり、またはＲＳＰＯと組み合わせることができる。
【０１７１】
したがって、１つの実施形態では、本発明は、幹細胞の増殖を強化するための方法であって、幹細胞に、Ｗｎｔタンパク質またはそのサロゲートと組み合わせて本発明のサロゲートを供給することを含む方法を提供する。１つの実施形態では、本発明は、本発明の１つ以上のタンパク質を含む細胞培地を提供する。いくつかの実施形態では、細胞培地は、通常はＷｎｔまたはＲＳＰＯを含む、当技術分野で既に知られている任意の細胞培地であって、ただしＷｎｔまたはＲＳＰＯが本発明のサロゲートにより（完全にまたは部分的に）置き換えられているまたは供給されている、任意の細胞培地であり得る。例えば、培地は、ＷＯ２０１０／０９０５１３、ＷＯ２０１２／０１４０７６、Ｓａｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，２０１１（ＧＡＳＴＲＯＥＮＴＥＲＯＬＯＧＹ  ２０１１；１４１：１７６２−１７７２）、及びＳａｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，２００９（Ｎａｔｕｒｅ  ４５９，２６２−５）に記載されているようなものであってもよく、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【０１７２】
幹細胞培地は、多くの場合、追加の成長因子を含む。したがって、当該方法は、幹細胞に成長因子を供給することを追加的に含んでもよい。細胞培地で一般的に使用される成長因子としては、上皮成長因子（ＥＧＦ、（Ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ））、形質転換成長因子（ＴＧＦ−アルファ、Ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ）、塩基性線維芽細胞成長因子（ｂＦＧＦ、Ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ）、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ、Ｒ＆Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）、ヒト成長因子（ＨＧＦ）、及びケラチノサイト成長因子（ＫＧＦ、Ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ、別名ＦＧＦ７）が挙げられる。ＥＧＦは、様々な培養された外胚葉及び中胚葉細胞に対する強力な分裂促進因子であり、ｉｎ  ｖｉｖｏ及びｉｎ  ｖｉｔｒｏでの特定の細胞の分化と、細胞培養におけるいくつかの線維芽細胞の分化とに、著明な効果を有する。ＥＧＦ前駆体は、タンパク質切断されて細胞を刺激する５３アミノ酸ペプチドホルモンを生成する、膜結合分子として存在する。ＥＧＦまたはその他の分裂促進成長因子は、このようにして幹細胞に供給され得る。幹細胞の培養中、分裂促進成長因子を２日に１回培地に添加してもよく、一方、培地は４日に１回取り替えることが好ましい。概して、分裂促進因子は、ｉ）ＥＧＦ、ＴＧＦ−アルファ、及びＫＧＦ；ｉｉ）ＥＧＦ、ＴＧＦ−アルファ、及びＦＧＦ７；ｉｉｉ）ＥＧＦ、ＴＧＦ−アルファ、及びＦＧＦ；ｉｖ）ＥＧＦ及びＫＧＦ；ｖ）ＥＧＦ及びＦＧＦ７；ｖｉ）ＥＧＦ及びＦＧＦ；ｖｉｉ）ＴＧＦ−α及びＫＧＦ；ｖｉｉｉ）ＴＧＦ−アルファ及びＦＧＦ７；またはｉｘ）ＴＧＦα及びＦＧＦからなる群より選択される。
【０１７３】
幹細胞の増殖を強化するこれらの方法は、例えば、ＷＯ２０１０／０９０５１３、ＷＯ２０１２／０１４０７６、Ｓａｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，２０１１（ＧＡＳＴＲＯＥＮＴＥＲＯＬＯＧＹ  ２０１１；１４１：１７６２−１７７２）、及びＳａｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，２００９（Ｎａｔｕｒｅ  ４５９，２６２−５）に記載されているように、幹細胞から新たなオルガノイド及び組織を成長させるのに使用することができる。
【０１７４】
複数の臨床的に意義のある状態は、組織を再生することができない、Ｗｎｔシグナリングの増強が望ましい状態によって特徴づけられる。
【０１７５】
いくつかの実施形態では、ＲＳＰＯサロゲートは、幹細胞再生の強化に使用される。目的幹細胞としては、筋サテライト細胞；造血幹細胞及びそれに由来する前駆細胞（米国特許第５，０６１，６２０号）；神経幹細胞（Ｍｏｒｒｉｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．（１９９９）  Ｃｅｌｌ  ９６：７３７−７４９を参照）；胚幹細胞；間葉幹細胞；中胚葉幹細胞；肝臓幹細胞等が挙げられる。
【０１７６】
ＲＳＰＯサロゲートは、骨治癒の強化で使用される。多くの臨床的状況において、骨治癒状態は、例えば、高齢者の中で、受傷後、骨形成不全症等の場合、骨形成細胞の活性低下に起因し、理想的なものではない。様々な骨及び軟骨の障害は、高齢の個体に影響を及ぼす。このような組織は、通常は間葉系幹細胞によって再生される。このような状態には、変形性関節症が含まれる。変形性関節症は、身体の関節に「摩耗」の発現として生じる。したがって、運動選手または過体重の個体は、軟骨の喪失または損傷に起因して大きな関節（膝、肩、臀部）に変形性関節症を発生させる。骨性の関節表面を覆う、この硬質で滑らかなクッションは、身体における構造タンパク質であるコラーゲンから主に構成されており、コラーゲンはメッシュを形成して関節に支持及び柔軟性をもたらす。軟骨が損傷を受け喪失すると、骨表面は異常な変化を経る。いくらかの炎症が生じるが、他のタイプの関節炎で見られるものほど程度は大きくない。それにもかかわらず、変形性関節症は、高齢者において相当の痛み及び身体障害の原因となる。
【０１７７】
骨修復を加速する方法において、本発明の薬学的組成物は、（例えば、受傷後に）骨への損傷を患う患者に投与される。製剤は、好ましくは、骨再生を必要とする損傷の後、受傷の部位またはその付近に投与される。Ｗｎｔ製剤は、好ましくは、短い時間期間の間、及び受傷部位に存在する骨前駆細胞の数を増加させるのに有効な用量で投与される。いくつかの実施形態では、Ｗｎｔは、受傷から約２日以内、通例的には約１日以内に投与され、約２週間以下、約１週間以下、約５日以下、約３日以下等の間提供される。
【０１７８】
代替的な方法において、骨に対する損傷を患っている患者は、骨髄細胞を含む組成物、例えば、骨芽細胞に分化可能な間葉系幹細胞、骨髄細胞等を含む組成物が提供される。骨髄細胞は、ｅｘ  ｖｉｖｏで、再生強化に十分な用量のＷｎｔタンパク質（１つまたは複数）を含む薬学的組成物で処置することができ、または、細胞組成物を本発明のＷｎｔ製剤と共に患者に投与することができる。
【０１７９】
配列
ＺＮＲＦ３を認識するｓｃＦｖ断片は、以下のような例示的コンストラクトにおいて、ヒトＩＬ−２と融合される。
【０１８０】
Ｚ６  ｓｃＦｖ−ヒトＩＬ２（配列番号１）：
【化１】
2020514303.tif 000002
【０１８１】
配列の構成要素は、以下の通り：
配列番号１、ヒトＺＮＲＦ３に特異的な残基１〜２５５  ｓｃＦｖ配列。例示的なＣＤＲ配列には下線が引かれている。配列番号１、残基２５６〜２６５はリンカーである。配列番号１、残基２６６〜３９８はヒトＩＬ−２配列である。配列番号１、残基３９９〜４０８はヒスチジンタグである。
【化２】
2020514303.tif 000003
したがって、例示的な抗体のＣＤＲ配列は下記のようになる。
【化３】
2020514303.tif 000004
【０１８２】
Ｚ６抗体を含む同様のコンストラクトを、ＩＬ−４融合体を用いて以下のように作製した。
Ｚ６−ＩＬ４（配列番号２）（残基２６６〜３９４はヒトＩＬ−４タンパク質である）
【化４】
2020514303.tif 000005
【０１８３】
ＲＮＦ４３を認識するｓｃＦｖ断片は、以下のような例示的コンストラクトにおいて、ヒトＩＬ−２と融合される。
【０１８４】
Ｒ５  ｓｃＦｖ−ヒトＩＬ２（配列番号３）：
【化５】
2020514303.tif 000006
【０１８５】
配列の構成要素は、以下の通り：
配列番号１、ヒトＲＮＦ４３に特異的な残基１〜２５８  ｓｃＦｖ配列。例示的なＣＤＲ配列には下線が引かれている。配列番号１、残基２５８〜２６８はリンカーである。配列番号１、残基２６８〜４０３はヒトＩＬ−２配列である。配列番号１、残基４０４〜４１４はヒスチジンタグである。
【化６】
2020514303.tif 000007
・したがって、例示的な抗体のＣＤＲ配列は下記のようになる。
【化７】
2020514303.tif 000008
【０１８６】
Ｒ５抗体を含む同様のコンストラクトを、ＩＬ−４融合体を用いて以下のように作製した。
Ｒ５−ＩＬ４（配列番号４）（残基２６８〜３９６はヒトＩＬ−４タンパク質である）
Ｒ５ＩＬ４（配列番号４）
【化８】
2020514303.tif 000009
【０１８７】
以下の実施例は、本発明の作製及び使用方法についての完全な開示及び説明を当業者に提供するために示されるものであり、発明者らが発明とみなすものの範囲を限定するようには意図されておらず、また以下の実験が実施された全ての実験である、すなわち以下の実験のみが実施された実験であることを表すようにも意図されていない。使用する数字（例えば、量、温度など）に関しては正確さを保証するよう努めたが、ある程度の実験的誤差及び偏差は考慮されるべきである。別段の指示がない限り、部は重量部であり、分子量は平均分子量であり、温度は摂氏度であり、圧力は大気圧前後である。
【実施例】
【０１８８】
実施例１
発明者らは、ＲＮＦ４３及び抗ＺＮＲＦ３を認識するｓｃＦｖ抗体断片を生成するため、ナイーブヒトｓｃＦｖの酵母ディスプレイライブラリーを用いて組換えＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３への結合剤を選択した。
【０１８９】
Ｚ６  ｓｃＦｖをヒトＩＬ２（配列番号１）と融合させることにより、候補サロゲートＲＳＰＯを生成した。
【０１９０】
Ｚ６−ＩＬ２融合体を昆虫細胞内で発現させ、ニッケル及びゲル濾過クロマトグラフィーにより精製した。Ｚ６−ＩＬ２は、ゲル濾過カラムから単分散ピークとして溶離しており、このことは当該タンパク質が凝集せず、好ましい生化学的挙動を有することを示している。
【０１９１】
発明者らは、サロゲートＲＳＰＯのシグナリング活性を試験するため、２つの異なるレポーター細胞株ＨＥＫ２９３Ｔ  ＳｕｐｅｒＴＯＰｆｌａｓｈ（ＳＴＦ）細胞及びＣＤ２５＋  ＨＥＫ２９３Ｔ  ＳＴＦ細胞を使用した。ＨＥＫ２９３  ＳＴＦ細胞は、８ｘ  ＴＣＦ／ＬＥＦ結合部位（Ｗｎｔ応答性プロモーター）により推進される安定的に統合されたホタルルシフェラーゼ及び構成的に発現されるＲｅｎｉｌｌａルシフェラーゼコントロールレポーターを有する。ＨＥＫ２９３Ｔ  ＳＴＦ細胞にヒトＣＤ２５（ＩＬ−２受容体）を形質導入するレトロウイルス発現システムを用いて、ＣＤ２５＋  ＨＥＫ２９３Ｔ  ＳＴＦ細胞を生成した。
【０１９２】
発明者らは、Ｗｎｔ活性の強化をモニターするため、サロゲートＲＳＰＯ  Ｚ６−ＩＬ２または対象タンパク質の存在下または不在下で、ＳＴＦ細胞またはＣＤ２５＋  ＳＴＦ細胞を、Ｗｎｔ３ａ条件培地またはサロゲートＷｎｔアゴニストのいずれかで処置した。次に、細胞を溶解し、ルシフェラーゼアッセイを実施した。
【０１９３】
サロゲートＲＳＰＯ（Ｚ６−ＩＬ２）は、Ｗｎｔ３ａ条件培地で処置した非トランスフェクトＳＴＦ  ２９３細胞に対し、中程度の効果を有する。Ｚ６−ＩＬ２、陰性対照ｓｃＦｖ、ＩＬ２は、Ｗｎｔアゴニストの不在下では効果を有しない。サロゲートＲＳＰＯ（Ｚ６−ＩＬ２）は、サロゲートＷｎｔ（ｓｃＦｖ＋Ｄｋｋ１）で処置した非トランスフェクトＳＴＦ  ２９３細胞に対し、中程度の効果を有する。Ｚ６−ＩＬ２、陰性対照ｓｃＦｖ、ＩＬ２は、Ｗｎｔアゴニストの不在下では効果を有しない。サロゲートＲＳＰＯ（Ｚ６−ＩＬ２）は、サロゲートＷｎｔ（ｓｃＦｖ＋Ｄｋｋ１）で処置したＣＤ２５＋細胞に対し強力な効果を有しており、これは標的細胞タイプに対する選択性を示すものである。Ｚ６−ＩＬ２、陰性対照ｓｃＦｖ、ＩＬ２は、Ｗｎｔアゴニストの不在下では効果を有しない。
【０１９４】
また、発明者らは、Ｚ６  ｓｃＦｖとＩＬ４との融合体、ならびにＲＮＦ４３結合ｓｃＦｖ、Ｒ５とＩＬ２及びＩＬ４との融合体も生成した。
【０１９５】
実施例２
分泌Ｒ−スポンジン１〜４タンパク質（ＲＳＰＯ１〜４）は、カノニカルＷｎｔシグナリングを増強することにより、腸管幹細胞再生及び組織ホメオスタシスを編成する。ＲＳＰＯは、ネガティブＷｎｔ制御因子ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３の細胞外ドメイン（ＥＣＤ）を共受容体ＬＧＲ４、ＬＧＲ５、またはＬＧＲ６に接続することにより機能し、これにより複合体の膜クリアランスが誘導される。ＲＳＰＯは再生医療用途において浮上しつつある候補であるが、ＬＧＲ４／５／６タンパク質の希薄な組織分布が、ＲＳＰＯの全体的な生物医学的有用性を限定している。
【０１９６】
ここで発明者らは、ＬＧＲ４／５／６とは無関係にＷｎｔ活性を増強する二重特異的リガンドを提供している。このような「サロゲートＲＳＰＯ」は、フレキシブルリンカーを介して免疫サイトカインＩＬ−２に接続しているＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３に特異的な１本鎖抗体可変断片（ｓｃＦｖ）からなる。サロゲートＲＳＰＯは、ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のＥＣＤとＩＬ−２受容体ＣＤ２５とを架橋することにより天然ＲＳＰＯの機能を模倣して、ＣＤ２５発現細胞上での高度に選択的なＷｎｔシグナリング増幅をもたらす。さらに、サロゲートＲＳＰＯは野生型ＲＳＰＯと機能的に置き換わって、ＣＤ２５＋ヒト結腸オルガノイドの成長を刺激することができた。これらの結果は、広範囲の細胞タイプまたは組織タイプ上でＲＳＰＯ機能を模倣する改変リガンドを実証し、ＲＳＰＯベース治療薬の開発に対し新たな道を開くものである。
【０１９７】
Ｗｎｔシグナリング経路は、全ての後生動物における幹細胞発生及び組織ホメオスタシスをコントロールする。Ｗｎｔ活性は、いくつかの宿主コードタンパク質により緊密に制御されており、これらのタンパク質はシグナリングを増強または減弱するように機能し得る。Ｒ−スポンジンタンパク質（哺乳類におけるＲＳＰＯ１〜４）は、Ｗｎｔ経路のネガティブ制御因子と拮抗することにより機能し、Ｗｎｔ及びＲＳＰＯの同時投与は、Ｗｎｔ単体の場合よりも数百倍大きいシグナリング出力をもたらし得る。ＲＳＰＯ媒介のＷｎｔ活性強化は、細胞表面上のＷｎｔ受容体フリズルド（Ｆｚｄ）及びＬＲＰ５またはＬＲＰ６のレベルを大きく増加させる間接的な機構を介して生じる。ＲＳＰＯの不在下では、Ｗｎｔ受容体は、膜貫通Ｅ３リガーゼ（ＴＭＵＬ）ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３により持続的に下方制御されており、このＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３はＦｚｄの細胞内領域のユビキチン化を媒介して、Ｆｚｄ及び関連するＬＲＰ５／６の両方を内在化及び分解の標的とする（図７Ａ）。ＲＳＰＯは、細胞外プロテアーゼ関連（ＰＡ）ドメインと、第２の受容体、ロイシンリッチリピート含有Ｇタンパク質共役受容体４、５、または６（ＬＧＲ４〜６）の細胞外ドメイン（ＥＣＤ）とに同時に結合することにより、ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３を不活性化する。ＲＳＰＯによるＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３とＬＧＲ４／５／６との架橋は、三元複合体の膜クリアランスを誘導し、これによりＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３はＦｚｄから隔離され、ひいてはＷｎｔシグナリングが増強される（図７Ｂ）。
【０１９８】
組換えＲＳＰＯの生物医学的用途は、再生医療の分野で、特に、ＲＳＰＯが陰窩の底部で幹細胞の再生を促進するように機能する小腸の文脈において、広く探索されてきた。例えば、組換えＲＳＰＯは、腸管再生を刺激することにより、実験的に誘導された大腸炎及び致死量の化学放射線治療の両方から動物を保護する。さらに、外来的ＲＳＰＯは、腸上皮の研究に使用されるｉｎ  ｖｉｔｒｏモデルシステムである腸管オルガノイド培養にとって極めて重要である。最近報告されたところによると、Ｗｎｔ及びＲＳＰＯは、フィードバックループを通じての腸管幹細胞（ＩＳＣ）自己再生で非等価の役割を果たしており、フィードバックループにおいて、ＷｎｔはＬＧＲ５の発現を推進し、ＲＳＰＯはＩＳＣ増殖を誘導している。このことは、個別のまたは協調しての経路の標的化が固有の治療結果に関連し得るという可能性を提起するものである。
【０１９９】
ＲＳＰＯは、生得的Ｗｎｔ活性を選択的に高め、オフターゲット効果を回避する有望な候補であるものの、ＬＧＲ４／５／６が小さなサブセットの細胞タイプのみに制約的に発現することにより、ＲＳＰＯの生物医学的有用性は限定されている。天然にコードされたＲＳＰＯの限界を克服するため、発明者らは、ＬＧＲ４／５／６非依存的機構を介してＲＳＰＯ媒介のＷｎｔシグナル強化を表現型模写する合成リガンドを設計した。このような「サロゲートＲＳＰＯ」は、ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３  ＥＣＤと、リガンド結合の際に内在化を経ることによりＲＳＰＯ媒介のＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３の隔離を模倣することが知られている細胞表面マーカー（ＣＤ２５）とを架橋することにより、機能する（図７Ｃ）。サロゲートＲＳＰＯは、レポーター細胞及びヒト結腸オルガノイドにおけるＷｎｔシグナリングの受容体特異的な増幅を推進し、自らのモジュラー設計により、実質的に任意の細胞タイプを標的化するように適合することが可能になる。これが、Ｗｎｔベース治療薬の開発にとっての主な意味を有する特徴である。
【０２００】
結果
ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３に特異的なｓｃＦｖの生成発明者らのサロゲートＲＳＰＯ設計は、以下の２つの構成要素の融合体を利用した：（ｉ）ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３結合タンパク質、及び（ｉｉ）受容体のエンドサイトーシスを誘導する組織特異的標的化タンパク質。サロゲートＲＳＰＯタンパク質の投与は、ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３のＥＣＤとモジュールの同族受容体とを架橋し、複合体の膜クリアランスを推進することにより天然ＲＳＰＯの機能を模倣する。発明者らは、ヒトＢ細胞に由来する約１×１０９配列の公表された酵母ディスプレイライブラリーから１本鎖可変断片（ｓｃＦｖ）を選択することにより、サロゲートＲＳＰＯのためのＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３結合タンパク質構成要素を単離した。磁気活性化細胞選別（ＭＡＣＳ）または蛍光活性化細胞選別（ＦＡＣＳ）を用いてＲＮＦ４３  ＥＣＤまたはＺＮＲＦ３  ＥＣＤに対し２つのパラレルな選択セットを実施することにより、ｓｃＦｖを得た。数ラウンドの選択の後、ＲＮＦ４３またはＺＮＲＦ３に特異的な異なるｓｃＦｖのパネルを単離し（図１１）、蛍光ベースアッセイにおけるＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３にそれぞれロバストに結合する能力に基づいて、クローン「Ｒ５」及び「Ｚ６」をサロゲートＲＳＰＯカセットへの組込みに選んだ（図８Ａ）。
【０２０１】
サロゲートＲＳＰＯの設計、発現、及び精製。ＲＳＰＯシグナリング複合体の膜クリアランスは受容体ＬＧＲ４〜６の内在化を必要とすることが報告されている。そのため、同族の受容体、ＣＤ２５のエンドサイトーシスを誘導する能力に基づいて、免疫サイトカインＩＬ−２を、発明者らのサロゲートＲＳＰＯコンストラクトにおけるＲＳＰＯ−ＬＧＲ結合の代理として作用するように選択した。２つのＲＳＰＯコンストラクトを生成し、一方はＲ５をＩＬ−２と融合させることにより（Ｒ５−ＩＬ２）ＲＮＦ４３に標的化させ、一方はＺ６をＩＬ−２と融合させることにより（Ｚ６−ＩＬ２）ＺＮＲＦ３に標的化させた。Ｒ５／Ｚ６及びＩＬ−２がそれぞれの標的に独立的に結合できることを意図して、Ｒ５またはＺ６がフレキシブル５ｘ（Ｇｌｙ−Ｓｅｒ）リンカーを介してＩＬ−２のＮ末端に接続するように１本鎖コンストラクトを設計した。バキュロウイルスを用いて昆虫細胞内でＲ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２を発現させ、両方のタンパク質はゲル濾過カラムから単分散ピークとして溶出した。これは好ましい生化学的挙動を示す（図１１）。
【０２０２】
サロゲートＲＳＰＯ受容体相互作用の生物物理学的特性決定。発明者らは、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）を使用して、Ｒ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２のＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３に対する結合親和性を測定した。発明者らは、Ｒ５−ＩＬ２が５８ｎＭの解離定数（Ｋｄ）でＲＮＦ４３に結合し、Ｚ６−ＩＬ２が８０ｎＭのＫｄでＺＮＲＦ３に結合すると判定した。Ｒ５−ＩＬ２はＺＮＲＦ３と交差反応せず、Ｚ６−ＩＬ２はＲＮＦ４３と交差反応しなかった。また、発明者らは、ＳＰＲをさらに使用して、Ｒ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２が、野生型ＣＤ２５−ＩＬ２相互作用の報告Ｋｄとほぼ同一のＫｄ値でＣＤ２５に結合すると判定した。まとめると、発明者らのＳＰＲ実験から明らかになったことは、Ｒ５及びＺ６がそれぞれの標的に同様の親和性で結合すること、サロゲートＲＳＰＯの親和性が野生型ＲＳＰＯとＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３との間で報告された親和性（約５〜１０，０００ｎＭ）の範囲内に入ること、ならびにサロゲートＲＳＰＯ形式においてＩＬ−２とＣＤ２５との結合が保持されることである。
【０２０３】
サロゲートＲＳＰＯ媒介のＷｎｔシグナリング強化。発明者らは、ルシフェラーゼアッセイを実施して、Ｒ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２のＷｎｔシグナリングを選択的に増強する能力を試験した。発明者らは、ＨＥＫ２９３  Ｓｕｐｅｒ  Ｔｏｐ  Ｆｌａｓｈ（ＳＴＦ）Ｗｎｔレポーター細胞、またはレンチウイルスによりＣＤ２５を形質導入したＨＥＫ２９３  ＳＴＦ細胞におけるサロゲートＲＳＰＯの活性を比較した。ＣＤ２５発現細胞では、Ｒ５−ＩＬ２がＷｎｔ３ａレポーター活性を９．５倍まで増加させ、Ｚ６−ＩＬ２がＷｎｔ３ａ活性を４１倍まで増加させた（図９Ａ）。Ｚ６−ＩＬ２の活性がＲ５−ＩＬ２の活性よりも大きいのは、ＺＮＲＦ３がＨＥＫ２９３細胞内で（ＲＮＦ４３との対比において）支配的にホモログを発現したことを見いだした過去の報告と整合している。天然ＲＳＰＯが交差反応性であること、そしてＲＳＰＯ２の強力な活性にはＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３の両方が必要とされ得ることを考えれば、発明者らは、Ｒ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２の組み合わせが相乗効果を有すると仮定した。そのため、発明者らは、細胞をＲ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２の１：１混合物と共にインキュベートし、この組み合わせがＷｎｔ３ａ活性を１４８倍増加させることを見いだした（図９Ａ）。非形質導入細胞では、Ｒ５−ＩＬ２、Ｚ６−ＩＬ２、及びＲ５−ＩＬ２＋Ｚ６−ＩＬ２の添加により、それぞれわずか２．７倍、３．９倍、及び５．８倍のＷｎｔ３ａ活性の増加がもたらされた（図９Ｂ）。このことは、サロゲートＲＳＰＯがＣＤ２５を発現する細胞に対し高度に選択的であることを示すものである。
【０２０４】
ＣＤ２５陽性細胞及びＣＤ２５陰性細胞両方において、発明者らは、Ｗｎｔ３ａ条件培地及びＲＳＰＯ２の受容体結合断片（フリンドメイン１及び２）の混合物が、Ｗｎｔ３ａ単体の場合よりも２８６〜３０４倍大きな応答を誘発することを見いだした。これは、過去に観察されたＲＳＰＯ媒介による強化のレベルと同様である。陰性対照として、発明者らは、Ｒ５、Ｚ６、またはＩＬ−２を追加したＷｎｔ３ａ条件培地で細胞を処置した。Ｒ５  ｓｃＦｖ及びＩＬ２サイトカインは、Ｗｎｔ３ａシグナリングを実質的に増強しなかった（図９Ｂ）。しかし、Ｚ６  ｓｃＦｖは穏やかなアゴニスト活性を示し、ＨＥＫ２９３  ＳＴＦ細胞及びＣＤ２５発現細胞において、それぞれ１０倍、１２倍の増加をもたらした（図９Ａ、９Ｂ）。
【０２０５】
腸管オルガノイド成長のサロゲートＲＳＰＯ媒介刺激。幹細胞からヒト結腸オルガノイドへの分化は、Ｗｎｔ、ＥＧＦ、ノギン、及びＴＧＦ−β阻害剤と共に外来的なＲＳＰＯの添加を必要とする。発明者らは、Ｒ５−ＩＬ２またはＺ６−ＩＬ２がヒト結腸オルガノイド培養においてＲＳＰＯの代用になり得るかを決定するため、ＣＤ２５を発現するようにレンチウイルスにより形質導入したＬＧＲ５＋腸管幹細胞を用いてオルガノイド成長アッセイを実施した。このアッセイでは、ＣＤ２５＋幹細胞をＲＳＰＯ、ＩＬ−２、Ｒ５  ｓｃＦｖ、Ｚ６  ｓｃＦｖ、Ｒ５−ＩＬ２、Ｚ６−ＩＬ２、またはＲ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２の１：１混合物の存在下で培養し、オルガノイドの成長を蛍光によりモニターした。Ｒ５−ＩＬ２、Ｚ６−ＩＬ２、またはＲ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２の混合物はそれぞれ、陰性対照タンパク質、ＩＬ−２との対比において、オルガノイドの成長に顕著な増加をもたらした（図１０）。一方、Ｒ５  ｓｃＦｖまたはＺ６  ｓｃＦｖのいずれの添加も顕著な増加をもたらさなかった。蛍光は、Ｒ５−ＩＬ２処置培養物では７．３倍、Ｚ６−ＩＬ２処置培養物では９．４倍、そしてＲ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２の混合物で処置した培養物では１１倍増加した。陽性対照ＲＳＰＯ２は７３倍成長を刺激し、Ｒ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２の混合物よりも強力な効果を示した。これは、発明者らがルシフェラーゼアッセイで観察した結果と同様である。重要なことには、Ｒ５−ＩＬ２もＺ６−ＩＬ２も野生型オルガノイドの成長を刺激しなかった（図１０）。このことは、サロゲートＲＳＰＯが、ＣＤ２５の標的受容体を発現する細胞に対し特異的に効果を及ぼすことを示している。
【０２０６】
サロゲートＲＳＰＯタンパク質の開発は、Ｗｎｔ活性の組織特異的な強化を容易にするための新たな方法に相当し、また、ＲＳＰＯシグナリング機構に対する発明者らの理解を広げるものであった。ここで発明者らは、サロゲートＲＳＰＯが、ＣＤ２５受容体のエンドサイトーシスを誘導することが知られているＩＬ−２リガンドを利用することにより、同族のＬＧＲ４／５／６受容体の不在下で内在的なＲＳＰＯの活性を模倣することができることを示した。この知見は、ＲＳＰＯがＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３のエンドサイトーシスを推進することにより機能するという現在のモデルを支持し、広いスペクトルのエンドサイトーシス性受容体に作用する改変サロゲートＲＳＰＯに新たな道を開くものである。注目すべきことは、２９３細胞における最も強力なＷｎｔシグナル増強は、Ｒ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２サロゲートＲＳＰＯの同時投与により達成されたことである（図９）。このことは、天然ＲＳＰＯの固有の交差反応性により、ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３両方の媒介による阻害の克服が可能になることを示している。そのため、サロゲートＲＳＰＯの最適化は、交差反応性のＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３結合モジュール（例えば、ＲＳＰＯ  ＦＵ１ドメイン）を設計に組み入れることにより達成され得る。一方で、既存のサロゲートＲＳＰＯが所与のＥ３リガーゼ（ＲＮＦ４３対ＺＮＲＦ３）を標的化する能力により、ある特定の文脈において有益であり得る追加的な程度の選択性が付与される。
【０２０７】
材料及び方法
タンパク質発現及び精製。ヒトＲＮＦ４３細胞外ドメイン（ＥＣＤ）（アミノ酸２４〜１９７）及びＺＮＲＦ３  ＥＣＤ（アミノ酸５６〜２１９）を、Ｃ末端ビオチン受容体ペプチドタグ（配列番号５、ＧＬＮＤＩＦＥＡＱＫＩＥＷ）及びその次の６Ｘ  Ｈｉｓタグと共にｐＡｃＧｐ６７Ａベクターにクローニングした。別段の明記がない限り、方法セクションにおけるＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３は、それらのＥＣＤのみを指すものとする。選択したＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３高親和性ヒト抗体ｓｃＦｖ断片を、Ｃ末端６Ｘ  Ｈｉｓタグと共にｐＡｃＧｐ６７Ａにクローニングした。これらのヒト抗体ｓｃＦｖ断片を、さらに、（ＧＳ）５リンカー及びヒトインターロイキン−２（アミノ酸２１〜１５３）ならびにその次の６Ｘ  Ｈｉｓタグと共にインフレームでｐＡｃＧｐ６７Ａにクローニングした。全てのタンパク質を、バキュロウイルスに感染したＴｒｉｃｈｏｐｌｕｓｉａｎｉからのＨｉ−Ｆｉｖｅ細胞（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）に発現させた。感染から６０時間後に培養物を採取した。タンパク質を、ニッケルアフィニティークロマトグラフィーにより、次にサイズ排除クロマトグラフィーにより１Ｘ  ＨＢＳ緩衝液（１０ｍＭ  ＨＥＰＥＳ  ｐＨ７．２、１５０ｍＭの塩化ナトリウム）中で精製した。サイズ排除クロマトグラフィーの前に、ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３を、ＢｉｒＡリガーゼにより、Ｃ末端ビオチン受容体ペプチドにて部位特異的にビオチン化した。このサイズ排除クロマトグラフィーは、緩衝液中の遊離ビオチン除去のために行う。全てのタンパク質は、精製直後に使用したか、または２０％グリセロールと共に液体窒素中で急速冷凍した。
【０２０８】
ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３結合ｓｃＦｖ断片の選択。ヒト抗体ｓｃＦｖ断片の非免疫酵母表面ディスプレイライブラリーが、Ｗｉｔｔｒｕｐグループの厚意で提供された（Ｆｅｌｄｈａｕｓ  ｅｔ  ａｌ．Ｆｌｏｗ−ｃｙｔｏｍｅｔｒｉｃ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ  ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ  ｆｒｏｍ  ａ  ｎｏｎｉｍｍｕｎｅ  Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｌｉｂｒａｒｙ．Ｎａｔｕｒｅ  ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ２１，１６３（２００３））。過去に報告された通りに（Ｌｕｃａ  ｅｔ  ａｌ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｂａｓｉｓ  ｆｏｒ  Ｎｏｔｃｈ１  ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｄｅｌｔａ−ｌｉｋｅ  ４．Ｓｃｉｅｎｃｅ  ３４７，８４７−８５３（２０１５））、磁気ビーズ選択による経時的な選択戦略の次にフローサイトメトリー選別を使用した。選択ラウンド１は、最初に２５０ｕＬの磁性ストレプトアビジンマイクロビーズ（Ｍｉｌｉｔｅｎｙｉ）と４００ｎＭのビオチン化ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３とを混合することにより実施した。これらのマイクロビーズをｓｃＦｖ断片ライブラリーからの１×１０１０酵母とさらに混合した。次に、酵母を磁気活性化細胞選別（ＭＡＣＳ）ＬＳ分離カラム（Ｍｉｌｉｔｅｎｙｉ）に通して、ＺＮＲＦ３／ＲＮＦ４３結合剤を収集した。ラウンド２は、収集した画分から１×１０８酵母を用いてラウンド１を繰り返すことにより実施した。ラウンド３では、酵母を２００ｎＭのビオチン化ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３と共にプレインキュベートしてからＡｌｅｘａｆｌｕｏｒ−６４７色素（ＳＡ−６４７、Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）と共にインキュベートした。抗６４７マイクロビーズ（Ｍｉｌｉｔｅｎｙｉ）を用いてＭＡＣＳによりＺＮＲＦ３／ＲＮＦ４３結合剤を濃縮した。ラウンド４では、酵母を５ｎＭのビオチン化ＲＮＦ４３または１０ｎＭのビオチン化ＺＮＲＦ３と共にプレインキュベートした。酵母をさらに、ＳＡ−６４７及びｃ−Ｍｙｃエピトープに対するＡｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ  ４８８結合抗体（Ｍｙｃ−４８８、Ｃｅｌｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）により染色した。蛍光活性化細胞選別（ＦＡＣＳ）により、高親和性ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３結合剤を単離した。
【０２０９】
最終ラウンドの選択からのプラスミドを、Ｚｙｍｏｐｒｅｐ  Ｙｅａｓｔ  Ｐｌａｓｍｉｄ  Ｍｉｎｉｐｒｅｐ  Ｋｉｔ（Ｚｙｍｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ）を用いて単離し、シークエンシングした。このプラスミドをエレクトロポレーションによりＳ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ  ＥＢＹ１００酵母に移入し、ＳＤＣＡＡ選択培地中で回復させ、次にＳＧＣＡＡ誘導培地中で誘導した。個々のｓｃＦｖ形質転換酵母を、漸増濃度のビオチン化ＲＮＦ４３／ＺＮＲＦ３と共にインキュベートした。これらの酵母をＳＡ−６４７及びＭｙｃ−４８８で染色し、フローサイトメトリーにより蛍光をモニターした。データをＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ７により解析し、次の実験用に最も高い親和性のクローンを特定した。
【０２１０】
ＲＮＦ４３及びＺＮＲＦ３と酵母表面ディスプレイｓｃＦｖとの結合。Ｒ５またはＺ６  ｓｃＦｖのいずれかを発現する酵母細胞を、１μＭ濃度の組換えＲＮＦ４３またはＺＮＲ３  ＥＣＤ（それぞれＰＢＳ＋０．１％  ＢＳＡ中）で染色した。次に細胞を洗浄し、ＳＡ−６４７及びＭｙｃ−４８８と共にインキュベートし、再び洗浄し、次にフローサイトメトリーにより解析した。
【０２１１】
表面プラズモン共鳴。全ての結合の測定は、ＢＩＡｃｏｒｅ  Ｔ１００装置（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を用いて行った。ビオチン化ＲＮＦ４３、ＺＮＲＦ３、及びＣＤ２５をＳＡセンサーチップ（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）上に低密度で結合した。無関係のビオチン化タンパク質を、対照フローセルと同等の結合密度にてキャプチャーした。漸増濃度のＲ５−ＩＬ２及びＺ６−ＩＬ２を、ＨＢＳ−Ｐ（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）中のチップ上に３０μｌ／ｍＬにて注入した。対照フローセルのレゾナンスユニットからＲＮＦ４３、ＺＮＲＦ３、またはＣＤ２５を含有するフローセルで観察されたレゾナンスユニットを引くことにより、レゾナンスユニットを算出した。Ｂｉａｅｖａｌｕａｔｉｏｎソフトウェア（Ｂｉａｃｏｒｅ／ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を用いて曲線を１：１結合モデルにフィットさせた。
【０２１２】
ルシフェラーゼシグナリングアッセイ。Ｊａｎｄａ  ｅｔ  ａｌ．Ｓｕｒｒｏｇａｔｅ  Ｗｎｔ  ａｇｏｎｉｓｔｓ  ｔｈａｔ  ｐｈｅｎｏｃｏｐｙ  ｃａｎｏｎｉｃａｌ  Ｗｎｔ  ａｎｄ  β−ｃａｔｅｎｉｎ  ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ．Ｎａｔｕｒｅ  ５４５，２３４−２３７（２０１７）に記載されている通りに、予めＨＥＫ２９３細胞に、レンチウイルスにより、７つのＬＥＦ／ＴＣＦ結合部位のコンカテマーのコントロール下にあるホタルルシフェラーゼレポーター及びＲｅｎｉｌｌａルシフェラーゼレポーターを安定的にトランスフェクトした。さらにこれらの細胞に、ヒトＣＤ２５をレトロウイルスにより安定的にトランスフェクトした。これらの細胞はＹＦＰを同時発現する。トランスフェクトしたＨＥＫ２９３細胞をＹＦＰ発現によりＦＡＣＳ選別した。トランスフェクトしたＨＥＫ２９３細胞をＢｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ６０５抗体（ＢｉｏＬｅｇｅｎｄ、Ｃｌｏｎｅ  ＢＣ９６、＃３０２６３２）で染色することにより、さらにＣＤ２５表面発現を確認した。フローサイトメトリーにより蛍光をモニターし、非トランスフェクトＨＥＫ２９３細胞と比較した。Ｄｕａｌ  Ｌｕｃｉｆｅｒａｓｅ  Ａｓｓａｙキット（Ｐｒｏｍｅｇａ）を指示通りに用いてデュアルルシフェラーゼアッセイを行った。簡潔に述べると、刺激の２４時間前に、細胞をウェル当たり１０，０００細胞の密度で９６ウェルプレートにプレーティングした。ＲＳＰＯ２タンパク質またはサロゲートＲＳＰＯを追加した２０％  Ｗｎｔ３Ａ条件培地（ＡＴＣＣ）で細胞を刺激した。Ｄｕａｌ  Ｌｕｃｉｆｅｒａｓｅ  Ａｓｓａｙキット（Ｐｒｏｍｅｇａ）マニュアルの通りに、刺激試薬の存在下で細胞をさらに２４時間培養し、その後に細胞を洗浄及び溶解した。ＳｐｅｃｔｒａＭａｘ  Ｐａｒａｄｉｇｍを用いて輝度シグナルを記録し、ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ７により解析した。
【０２１３】
オルガノイド成長アッセイ。新鮮な結腸試料を、インフォームドコンセントによりＳｔａｎｆｏｒｄ  Ｈｏｓｐｉｔａｌで収集した。培養物をＷＥＮＲ培地（Ｗｎｔ３ａ、Ｒ−スポンジン、ＥＧＦ、ノギン）中で数回継代させて、オルガノイドのロバストな成長を確認した。サロゲート活性を評価するため、オルガノイドにＣＤ２５を発現するレンチウイルスを形質導入し、ＹＦＰ＋（ＹＦＰがＣＤ２５と同時発現）をＦＡＣＳ選別してＣＤ２５＋集団を濃縮した。図１０のような条件の培地でＣＤ２５＋細胞を継代培養した。オルガノイド形態が観察され、Ｎｉｋｏｎ  ＴＳ１００を用いて位相差写真を撮影した。細胞成長を定量化するため、オルガノイドを単一の細胞に分離し、９６ウェル形式においてウェル当たり１０，０００細胞にてプレーティングする。プレーティングの３日後に、ａｌａｍａｒＢｌｕｅ細胞生存能試薬（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ）を用いて細胞生存能アッセイを実施した。
【０２１４】
先述の内容は、単に本発明の原理を例示しているに過ぎない。当業者が、本明細書で明示的に記載されていないまたは示されていないとしても、本発明の原理を具現し本発明の趣旨及び範囲内に含まれる様々な仕組みを考案できることは理解されよう。さらに、本明細書で挙げられている全ての例及び条件付きの言葉は、主として、読者が本発明の原理と、発明者らが当技術分野の促進のために寄与する概念とを理解するのを助けるように意図されており、このような具体的に挙げられた例及び条件に限定されることがないものと解釈されるべきである。さらに、本発明の原理、態様、及び実施形態ならびにこれらの具体例を挙げている本明細書中の全ての記述は、これらの構造的等価物及び機能的等価物の両方を包含するように意図されている。加えて、このような等価物は、現時点で知られている等価物及び将来開発される等価物（すなわち、構造に関係なく同じ機能を実行する任意の開発される要素）の両方を含むということが意図されている。そのため、本発明の範囲は、本明細書に示され記載されている例示的な実施形態に限定されるようには意図されていない。そうではなく、本発明の範囲及び趣旨は付属の請求項によって具現される。
【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５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ−Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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