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JP2019508367A - TNFαに結合する抗体分子 - Google Patents

TNFαに結合する抗体分子 Download PDF

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Abstract

本発明は、TNFαについて特異性を有する抗体分子、抗体分子の治療使用、及び前記抗体分子を産生する方法に関する。

Description

本開示は、TNFに特異的な抗体、それを含む製剤、治療法における各々の使用、前記抗体を発現させ随意に製剤化するためのプロセス、抗体をコードするDNA、及び前記DNAを含む宿主に関する。
腫瘍壊死因子(TNF)スーパーファミリーは、細胞生存及び細胞死を調節する主要な機能を共有するタンパク質のファミリーである。TNFスーパーファミリーのメンバーは共通のコアモチーフを共有し、それは逆平行β鎖による2つの逆平行βプリーツシートからなり、「ゼリーロール」β構造を形成する。TNFスーパーファミリーのメンバーが共有する別の共通の特色は、ホモ三量体又はヘテロ三量体の複合体を形成することである。特異的なTNFスーパーファミリー受容体へ結合し活性化するのは、TNFスーパーファミリーメンバーのこれらの三量体形態である。
TNFαはTNFスーパーファミリーの典型的なメンバーであり、対称的なホモ三量体を形成する。TNFα産生の調節異常は、際立って医学的に重要な多くの病理学的状態に関与していた。例えば、TNFαは、慢性関節リウマチ、炎症性腸疾患(クローン病が含まれる)、乾癬、アルツハイマー病(AD)、パーキンソン病(PD)、疼痛、癲癇、骨粗鬆症、喘息、全身性紅斑性狼瘡(SLE)及び多発性硬化症(MS)に関与していた。
TNFスーパーファミリーメンバーの公知のアンタゴニストは巨大分子であり、TNFスーパーファミリーメンバーがその受容体へ結合することを阻害することによって作用する。かかるアンタゴニストの例としては、抗TNFα抗体、特にモノクローナル抗体(インフリキシマブ(Remicade(登録商標))、アダリムマブ(Humira(登録商標))及びセルトリズマブ・ペゴル(Cimzia(登録商標))等)、又は可溶性TNFα受容体融合タンパク質(エタネルセプト(Enbrel(登録商標))等)が挙げられる。これらは、可溶性TNFαと受容体TNFR1(炎症に関与する)との相互作用及び膜結合性TNFαと受容体TNFR2(免疫応答に関与する)との相互作用を両方とも阻害する。
慢性関節リウマチ(RA)患者における疾患の重要な駆動力としてTNFaの役割は、十分確立されている。実際、抗TNFaの抗体は患者ケアを変え、現在抗TNFa+メトトレキサートはRA患者のためのケアの最新のゴールドスタンダードである。
したがって、一態様において、可変領域を有する重鎖又は重鎖断片を含み、前記可変領域が、配列番号:1、配列番号:2及び配列番号:3から独立して選択される1、2又は3つのCDRを含み、例えば、CDR H1が配列番号:1である、CDR H2が配列番号:2である、及び/又はCDR H3が配列番号:3である、抗TNF抗体又はその結合断片が提供される。
したがって、一実施形態のCDR H1は配列番号:1でありCDR H2は配列番号:2であるか、又はCDR H1は配列番号:1でありCDR H3は配列番号:3であるか、又はCDR H2は配列番号:2でありCDR H3は配列番号:3である。
一実施形態において、本開示に記載の抗体又は結合断片は、可変領域を有する軽鎖又は軽鎖断片を含み、例えば配列番号:4〜10から独立して選択される1、2又は3つのCDRを含み、特にCDR L1は配列番号:4又は5で示される配列を有し、CDR L2は配列番号:6、7、8又は9で示される配列を有し、CDR L3は配列番号:10で示される配列を有する。
したがって、一実施形態のCDR L1は配列番号:4でありCDR L2は配列番号:6、7、8若しくは9であるか、CDR L1は配列番号:5でありCDR L2は配列番号:6、7、8若しくは9であるか、又はCDR L1は配列番号:4若しくは5でありCDR L3は配列番号:10であるか;又はCDR L2は配列番号:6、7、8若しくは9であるか又はCDR L1は配列番号:10である。
一実施形態において、本開示に記載の抗体又は結合断片は、配列番号:1〜10から選択されるCDR配列を含み、例えば、CDR H1は配列番号:1であり、CDR H2は配列番号:2であり、CDR H3は配列番号:3であり、CDR L1は配列番号:4又は5であり、CDR L2は配列番号:6、7、8又は9であり、CDR L3は配列番号:10である。
本明細書において明示的に開示される抗体又は結合断片と同じエピトープを結合する、抗体又は結合断片も提供される。
一実施形態において、ヒトTNFへの本明細書において明示的に開示される抗体若しくは結合断片を交差ブロックするか、又は前記抗体によってヒトTNFの結合から交差ブロックされる、抗体又は結合断片が提供される。
本開示は、本明細書において記載されるような抗体又は断片をコードするポリヌクレオチド(DNA等)へも拡張され、例えばそこでDNAはベクターの中へ取り込まれる。
前記ポリヌクレオチドを含む宿主細胞も提供される。
抗体又は断片を発現する方法は、ポリマー(PEG等)へ抗体又は断片をコンジュゲートする方法として本明細書において提供される。
本開示は、前記抗体及び断片を含む医薬組成物にも関する。
一実施形態において、治療有効量の本明細書において記載されるような抗体、断片又は組成物を投与することを含む、治療の方法が提供される。
本開示は、治療における使用、特に免疫障害、自己免疫障害及び/又は炎症性障害、例えば関節炎(炎症性関節炎等、特に関節リウマチ、強直性脊椎炎)の治療における使用のための、本開示に記載の抗体、断片又は組成物へも拡張される。
本開示の抗体及び結合断片に関連する様々な配列を示す。 CA2109マウスFab(fwk18 FAB)IgG1(fwk18 IgG)についての力価測定曲線を示す。 本開示の抗体及び結合断片に関連する様々な配列アライメントを示す。 本開示の抗体及び結合断片に関連する様々な配列アライメントを示す。
TNFは、本明細書において用いられる時、サイトカイン腫瘍壊死因子αを指し、そのヒトアミノ酸配列はP01375番号下でUniProt中にある。
抗体分子は、本明細書において用いられる時、抗体又はその結合断片を指す。
「抗体」という用語は本明細書において使用される時、一般的にはインタクトな(全体の)抗体(すなわち2つの重鎖及び2つの軽鎖のエレメントを含む)に関連する。抗体はさらなる追加の結合ドメインを含むことができ、例えばWO2007/024715中に開示されるような分子DVD−Ig、又はWO2011/030107中に記載されるいわゆる(FabFv)Fcのようなものである。したがって、本明細書において用いられる時、抗体には、2価、3価又は4価の完全長抗体が含まれる。
抗体の結合断片には、一本鎖抗体(すなわち完全長の重鎖及び軽鎖);Fab、修飾Fab、Fab’、修飾Fab’、F(ab’)、Fv、Fab−Fv、Fab−dsFv、単一ドメイン抗体(例えばVH又はVL又は、VHH)、scFv、dsscFv、二価、三価又は四価の抗体、Bis−scFv、ダイアボディ、トリボディ、トリアボディ、テトラボディ、及び上記のもののうちの任意のエピトープ結合断片が含まれる(例えばHolliger and Hudson,2005,Nature Biotech.23(9):1126−1136;Adair and Lawson,2005,Drug Design Reviews−Online 2(3),209−217を参照)。これらの抗体断片を生成及び製造する方法は、当技術分野において周知である(例えばVerma et al.,1998,Journal of Immunological Methods,216,165−181を参照)。Fab−Fvフォーマットは最初にWO2009/040562中で開示され、そのジスルフィド安定化バージョン(Fab−dsFv)は最初にWO2010/035012中で開示された。本発明で使用される他の抗体断片には、国際特許出願WO2005/003169、WO2005/003170及びWO2005/003171中で記載されるFab断片及びFab’断片が含まれる。多価の抗体は複数の特異性を含み、例えば二重特異性又は単一特異性であり得る(例えばWO92/22583及びWO05/113605を参照)。後者のかかる1つの例はWO92/22583中で記載されるようなTri−Fab(又はTFM)である。
一実施形態において、Fab断片が提供される。
一実施形態において、Fab’断片が提供される。
典型的なFab’分子は重鎖及び軽鎖のペアを含み、そこで、重鎖は可変領域VH、定常ドメインCH1及び天然又は修飾されたヒンジ領域を含み、軽鎖は可変領域VL及び定常ドメインCLを含む。
一実施形態において、F(ab’)を生成する本開示に記載のFab’の二量体が提供され、例えば二量体化はヒンジを介するものであり得る。
一実施形態において、抗体又はその結合断片は結合ドメインを含む。結合ドメインは一般的には6つのCDR(重鎖から3つ及び軽鎖から3つ)を含むだろう。一実施形態において、CDRはフレームワーク中にあり、一緒に可変領域を形成する。したがって一実施形態において、抗体又は結合断片は、軽鎖可変領域及び重鎖可変領域を含む、抗原について特異的な結合ドメインを含む。
1つ又は複数の(例えば1、2、3又は4の)アミノ酸の置換、追加及び/又は欠失は、抗体がTNFへ結合する能力の有意な改変なしに、本発明によって提供されるCDR又は他の配列(例えば可変ドメイン)へ行われ得ることが認識されるだろう。任意のアミノ酸の置換、追加及び/又は欠失の効果は、TNFの結合/ブロッキングを決定する、例えば本明細書において、特に実施例において記載される方法を使用することによって、当業者によって容易に試験され得る。
1つ又は複数の(例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10の)アミノ酸置換に加えて、追加及び/又は欠失を、本発明によって提供される抗体又は断片において用いられる重鎖及び/又は軽鎖のフレームワーク領域へ行うことができ、そこで、TNFへの結合親和性は保持又は増加される。
抗体可変ドメイン中の残基は、Kabat et al.によって考案されたシステムに従って従来通りにナンバリングされる。このシステムは、Kabat et al.、1987年、Sequences of Proteins of Immunological Interest、US Department of Health and Human Services、NIH、米国(以降「Kabat et al.」(前出))中で説明される。このナンバリングシステムは、特別に指示された場合を除いて、本明細書において使用される。
Kabat残基表記は、必ずしもアミノ酸残基の直線状のナンバリングに直接対応するとは限らない。実際の直線状のアミノ酸配列は、基本的な可変ドメイン構造のフレームワークであるか、相補性決定領域(CDR)であるかに関わらず、厳格なKabatのナンバリングにおけるものよりも少数のアミノ酸又は追加のアミノ酸を含有し、それは、構造構成要素の短縮又は構造構成要素の中への挿入に対応し得る。残基の正確なKabatのナンバリングは、「標準的な」Kabatナンバリング配列との抗体の配列中の残基のアライメントの相同性によって、所与の抗体について決定され得る。
重鎖可変ドメインのCDRは、Kabatのナンバリングシステムに従って、残基31〜35(CDR−H1)、残基50〜65(CDR−H2)及び残基95〜102(CDR−H3)に所在する。しかしながら、Chothia(Chothia,C.and Lesk,A.M.J.Mol.Biol.,196,901−917(1987))によれば、CDR−H1に等価なループは残基26から残基32へと拡張する。したがって特別の指示のない限り、「CDR−H1」は、本明細書において用いられる時、Kabatのナンバリングシステム及びChothiaの位相幾何学的ループ定義の組み合わせによって記載されるように、残基26〜35を指すことが意図される。
軽鎖可変ドメインのCDRは、Kabatナンバリングシステムに従って、残基24〜34(CDR−L1)、残基50〜56(CDR−L2)及び残基89〜97(CDR−L3)に所在する。
本開示の抗体及び断片は、TNFの結合及び/又はシグナリングをブロックする。ブロッキングは、本明細書において用いられる時、受容体の物理的なブロッキング(閉塞等)を指すが、抗体又は断片が例えば立体配座的変化を引き起こすエピトープを結合し、天然リガンドがもはや受容体へ結合しないことを意味する場合も含むだろう。本発明の抗体分子はTNFへ結合し、それによってその標的/受容体へのTNF結合を減少又は防止する(例えば阻害/中和する)。
本開示で使用される抗体は当技術分野において公知の任意の好適な方法を使用して得ることができる。TNFポリペプチド/タンパク質(融合タンパク質が含まれる)、ポリペプチドを発現する(組換え又は天然で)細胞(活性化T細胞等)、を使用して、TNFを特異的に認識する抗体を産生することができる。ポリペプチドは、「成熟」ポリペプチド又は生物学的に活性のあるその断片若しくは誘導体であり得る。
宿主を免疫付与する使用のためのポリペプチドは、発現系を含む遺伝子操作された宿主細胞から当技術分野において周知のプロセスによって調製され得るか、又は天然の生物学的源から回収され得る。本出願において、「ポリペプチド」という用語にはペプチド、ポリペプチド及びタンパク質が含まれる。これらは特別の定めのない限り互換的に使用される。TNFポリペプチドは、いくつかの事例において、より大きなタンパク質(例えば親和性タグ又は類似のものへ融合された融合タンパク質等)の一部であり得る。
TNFポリペプチドに対して生成される抗体は、周知のルーチンのプロトコルを使用して、動物の免疫付与が必要な場合に、動物(好ましくは非ヒト動物)へポリペプチドを投与することによって得ることができる(例えばHandbook of Experimental Immunology、D.M.Weir(編)、4巻、Blackwell Scientific Publishers、Oxford、英国、1986年を参照)。多くの温血動物(ウサギ、マウス、ラット、ヒツジ、ウシ、ラクダ又はブタ等)が免疫付与され得る。しかしながら、マウス、ウサギ、ブタ及びラットが一般的には好適である。
モノクローナル抗体は、当技術分野において公知の任意の方法(ハイブリドーマ技法(Kohler&Milstein,1975,Nature,256:495−497)、トリオーマ技法、ヒトB細胞ハイブリドーマ技法(Kozbor et al.,1983,Immunology Today,4:72)及びEBVハイブリドーマ技法(Cole et al.,Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,pp77−96,Alan R Liss,Inc.,1985)等)によっても調製され得る。
本発明で使用される抗体は、例えばBabcook,J.et al.,1996,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93(15):7843−78481;WO92/02551;WO2004/051268及び国際特許出願第WO2004/106377号によって記載される方法によって特異的抗体の産生のために選択された単一リンパ球から生成された免疫グロブリン可変領域cDNAを、クローン化及び発現させることによる、単一リンパ球抗体方法を使用して、生成することもできる。
抗体のためのスクリーニングは、ヒトTNFへの結合を測定するアッセイ及び/又は受容体へのTNF結合をブロッキングする能力を測定するアッセイを使用して遂行され得る。結合アッセイの例はELISAである。好適なアンタゴニストアッセイ及びブロッキングアッセイの例は、本明細書の実施例において以下に記載される。
特異的は、本明細書において用いられる時、特異的抗原のみを認識する抗体、又は非特異的抗原への結合に比較して、特異的抗原への有意により高い結合親和性(例えば少なくとも5、6、7、8、9、10倍高い結合親和性)を有する抗体を指すことが意図される。結合親和性は、BIAcore等の技法によって、以下に本明細書において記載されるように測定され得る。
本開示に記載のある特定の抗体のアミノ酸配列及びポリヌクレオチド配列が提供され、本発明の態様を形成する。
したがって一態様において、可変領域を有する重鎖又は重鎖断片を含み、前記可変領域が、配列番号:1、配列番号:2及び配列番号:3から独立して選択される1、2又は3つのCDRを含み、例えば、CDR H1が配列番号:1である、CDR H2が配列番号:2である、及び/又はCDR H3が配列番号:3である、抗TNF抗体又はその結合断片が提供される。
したがって、一実施形態のCDR H1は配列番号:1でありCDR H2は配列番号:2であるか、又はCDR H1は配列番号:1でありCDR H3は配列番号:3であるか、又はCDR H2は配列番号:2でありCDR H3は配列番号:3である。
一実施形態において、本開示に記載の抗体又は結合断片は、可変領域を有する軽鎖又は軽鎖断片を含み、例えば配列番号:4〜10から独立して選択される1、2又は3つのCDRを含み、特にCDR L1は配列番号:4又は5で示される配列を有し、CDR L2は配列番号:6、7、8又は9で示される配列を有し、CDR L3は配列番号:10で示される配列を有する。
したがって一実施形態のCDR L1は配列番号:4でありCDR L2は配列番号:6、7、8若しくは9であるか、CDR L1は配列番号:5でありCDR L2は配列番号:6、7、8若しくは9であるか、又はCDR L1は配列番号:4若しくは5でありCDR L3は配列番号:10であるか;又はCDR L2は配列番号:6、7、8若しくは9であるか又はCDR L1は配列番号:10である。
一実施形態において、本開示に記載の抗体又は結合断片は、配列番号:1〜10から選択されるCDR配列を含み、例えば、CDR H1は配列番号:1であり、CDR H2は配列番号:2であり、CDR H3は配列番号:3であり、CDR L1は配列番号:4又は5であり、CDR L2は配列番号:6、7、8又は9であり、CDR L3は配列番号:10である。
一実施形態において、本発明の抗体は3つの重鎖CDRを有する重鎖を含み、CDRH1の配列は配列番号:1で示される配列へ少なくとも60%の同一性又は類似性を有し、CDRH2の配列は配列番号:2で示される配列へ少なくとも60%の同一性又は類似性を有し、CDRH3の配列は配列番号:3で示される配列へ少なくとも60%の同一性又は類似性を有する。
一実施形態において、本発明の抗体は3つの軽鎖CDRを有する軽鎖を含み、CDRL1の配列は配列番号:4又は配列番号:5で示される配列へ少なくとも60%の同一性又は類似性を有し、CDRL2の配列は配列番号:6、配列番号:7、配列番号:8又は配列番号:9で示される配列へ少なくとも60%の同一性又は類似性を有し、CDRL3の配列は配列番号:10で示される配列へ少なくとも60%の同一性又は類似性を有する。
一実施形態において、本開示に記載の抗体又は結合断片は完全にヒトであり、例えばファージライブラリー又は類似のものから調製される。
一実施形態において、本開示に記載の抗体又は断片はヒト化される。
ヒト化抗体(それにはCDRグラフトされた抗体が含まれる)は、非ヒト種からの1つ又は複数の相補性決定領域(CDR)及びヒト免疫グロブリン分子からのフレームワーク領域を有する抗体分子である(例えばUS5,585,089;WO91/09967を参照)。むしろ全体のCDRではなくCDRの特異性決定残基のみを移すことが必要であることが認識されるだろう(例えばKashmiri et al.,2005,Methods,36,25−34を参照)。ヒト化抗体は、CDRが由来した非ヒト種に由来する1つ又は複数のフレームワーク残基を随意にさらに含み得る。後者は、多くの場合ドナー残基と称される。
したがって一実施形態において、本明細書において使用される時、「ヒト化抗体分子」という用語は、重鎖及び/又は軽鎖が、アクセプター抗体(例えばヒト抗体)の重鎖及び/又は軽鎖の可変領域フレームワークの中へグラフトされたドナー抗体(例えばマウスモノクローナル抗体等の非ヒト抗体)からの1つ又は複数のCDR(所望されるならば1つ又は複数の修飾CDRが含まれる)を含有し、CDRが由来した非ヒト種に由来する1つ又は複数のフレームワーク残基(ドナー残基)を随意にさらに含む、抗体分子を指す。総説については、Vaughan et al,Nature Biotechnology,16,535−539,1998を参照されたい。一実施形態において、むしろ移されているCDR全体ではなく、本明細書において上で記載されるCDRのうちの任意の1つからの特異性決定残基のうちの1つ又は複数のみが、ヒト抗体フレームワークへ移される(例えばKashmiri et al.,2005,Methods,36,25−34を参照)。一実施形態において、本明細書において上で記載されるCDRのうちの1つ又は複数からの特異性決定残基のみが、ヒト抗体フレームワークへ移される。別の実施形態において、本明細書において上で記載されるCDRの各々からの特異性決定残基のみが、ヒト抗体フレームワークへ移される。
CDR又は特異性決定残基がグラフトされる場合に、CDRが由来するドナー抗体のクラス/タイプを考慮して、任意の適切なアクセプター可変領域フレームワーク配列を使用することができ、それらには、マウス、霊長動物及びヒトのフレームワーク領域が含まれる。
好適には、本発明に記載のヒト化抗体は、ヒトアクセプターフレームワーク領域を含む可変ドメインに加えて、具体的に本明細書において提供されるCDRのうちの1つ又は複数を有する。したがって、可変ドメインがヒトアクセプターフレームワーク領域及び非ヒトドナーCDRを含む、ヒトTNFを結合するブロッキングヒト化抗体が、一実施形態において提供される。
本発明において使用できるヒトフレームワークの例は、KOL、NEWM、REI、EU、TUR、TEI、LAY及びPOMである(Kabat et al.、前出)。例えば、KOL及びNEWMは重鎖のために使用することができ、REIは軽鎖のために使用することができ、EU、LAY及びPOMは重鎖及び軽鎖の両方のために使用することができる。或いは、ヒト生殖細胞系列配列を使用することができ、これらはhttp://www.imgt.org/で入手可能である。
本発明のヒト化抗体において、アクセプター重鎖及び軽鎖は、必ずしも同じ抗体に由来する必要はなく、所望されるならば、異なる鎖に由来するフレームワーク領域を有する複合鎖を含み得る。
本発明のヒト化抗体の重鎖に好適なかかる1つのフレームワーク領域は、ヒトVK1 2−1(U)A20 JK2アクセプターフレームワーク又はVH3 1−3 3−21 JH4アクセプターフレームワーク(それぞれ、配列番号:25及び26)に由来する。
したがって、一例において、CDR−H1について配列番号:1で示される配列、CDR−H2について配列番号:2で示される配列、及びCDRH3について配列番号:3で示される配列から選択される1つ又は複数のCDRを含み、重鎖フレームワーク領域が、ヒトアクセプターフレームワークVH3 1−3 3−21 JH4(配列番号:26)に由来する、ヒト化抗体が提供される。
したがって、一例において、CDR−H1について配列番号:1で示される配列、CDR−H2について配列番号:2で示される配列、及びCDRH3について配列番号:3で示される配列を含み、重鎖フレームワーク領域が、ヒトアクセプターフレームワークVH3 1−3 3−21 JH4(配列番号:26)に由来する、ヒト化抗体が提供される。
一例において、抗体の重鎖可変ドメインは、配列番号:12、16又は28(12又は16等)で示される配列を含む。
本発明のヒト化抗体の軽鎖に好適なフレームワーク領域は、ヒトアクセプターフレームワークVK1 2−1(U)A20 JK2(配列番号:25)に由来する。
したがって、一例において、CDR−L1について配列番号:4又は5で示される配列、CDR−L2について配列番号:6、7、8又は9で示される配列、及びCDRL3について配列番号:10で示される配列を含み、軽鎖フレームワーク領域が、ヒトアクセプターフレームワークVK1 2−1(U)A20 JK2に由来する、ヒト化抗体が提供される。
一例において、抗体の軽鎖可変ドメインは、配列番号:11、15又は27(11又は15等)で示される配列を含む。一例において、抗体の軽鎖可変ドメインは、配列番号:29で示される配列を含む。
一実施形態において、抗体又は結合断片は、配列番号:12の重鎖可変領域及び配列番号:11の軽鎖可変領域配列を含む。
一実施形態において、抗体又は結合断片は、配列番号:12の重鎖可変領域及び配列番号:29の軽鎖可変領域配列を含む。
一実施形態において、抗体又は結合断片は、配列番号:16の重鎖可変領域及び配列番号:15の軽鎖可変領域配列を含む。
一実施形態において、抗体又は結合断片は、配列番号:28の重鎖可変領域及び配列番号:27の軽鎖可変領域配列を含む。
本発明のヒト化抗体において、フレームワーク領域はアクセプター抗体のものと正確に同じ配列を有する必要はない。例えば、稀な残基は、そのアクセプター鎖のクラス又はタイプでより頻繁に起こる残基へ変化させることができる。或いは、アクセプターフレームワーク領域中の選択された残基がドナー抗体中の同じ位置で見出される残基へ対応するように、それらは変化され得る(Reichmann et al.,1998,Nature,332,323−324を参照)。かかる変化は、ドナー抗体の親和性を回復するのに必要な最小限へ抑えられるべきである。変化させることが必要であり得るアクセプターフレームワーク領域中の残基の選択のためのプロトコルは、WO91/09967中で説明される。
したがって一実施形態において、重鎖及び/又は軽鎖のフレームワーク中の1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10の残基は、代替のアミノ酸残基により置き換えられる。
したがって、一例において、重鎖の可変ドメインの位置24、48、49、71、73、78及び93での残基(Kabatナンバリング)のうちの少なくとも1つが、ドナー残基である、ヒト化抗体が提供され、例えば配列番号:12又は配列番号:28で示される配列を参照されたい。
一実施形態において、重鎖可変ドメインの残基24は代替のアミノ酸(例えばスレオニン)により置き換えられる。
一実施形態において、重鎖可変ドメインの残基48は代替のアミノ酸(例えばイソロイシン)により置き換えられる。
一実施形態において、重鎖可変ドメインの残基49は代替のアミノ酸(例えばグリシン)により置き換えられる。
一実施形態において、重鎖可変ドメインの残基71は代替のアミノ酸(例えばバリン)により置き換えられる。
一実施形態において、重鎖可変ドメインの残基73は代替のアミノ酸(例えばリジン)により置き換えられる。
一実施形態において、重鎖可変ドメインの残基78は代替のアミノ酸(例えばアラニン)により置き換えられる。
一実施形態において、重鎖可変ドメインの残基93は代替のアミノ酸(例えばスレオニン)により置き換えられる。
一実施形態において、本開示に記載のヒト化重鎖可変領域中で、残基48はイソロイシンであり、残基49はグリシンであり、71はバリンであり、73はリジンであり、78はアラニンであり、残基93はスレオニンである。
したがって、一例において、少なくとも重鎖の可変ドメインの位置48、49、71、73、78及び93の各々での残基(Kabatナンバリング)が、ドナー残基である、ヒト化抗体が提供され、例えば配列番号:12で示される配列を参照されたい。
一例において、少なくとも重鎖の可変ドメインの位置24、48、49、71、73、78及び93の各々での残基(Kabatナンバリング)が、ドナー残基である、ヒト化抗体が提供され、例えば配列番号:28で示される配列を参照されたい。
一例において、軽鎖の可変ドメインの位置65、71及び87での残基(Kabatナンバリング)のうちの1つ又は複数が、ドナー残基である、ヒト化抗体が提供され、例えば配列番号:11又は配列番号:27で示される配列を参照されたい。
一例において、少なくとも軽鎖の可変ドメインの位置65、71、及び87の各々での残基(Kabatナンバリング)が、ドナー残基である、ヒト化抗体が提供され、例えば配列番号:11で示される配列を参照されたい。
一実施形態において、軽鎖可変ドメインの残基65は代替のアミノ酸(例えばスレオニン)により置き換えられる。
一実施形態において、軽鎖可変ドメインの残基71は代替のアミノ酸(例えばチロシン)により置き換えられる。
一実施形態において、軽鎖可変ドメインの残基87は代替のアミノ酸(例えばフェニルアラニン)により置き換えられる。
一実施形態において、本開示に記載のヒト化軽鎖可変領域中で、残基65はスレオニンであり、残基71はチロシンであり、残基87はフェニルアラニンである。
一実施形態において、本発明は、重鎖を含み、重鎖の可変ドメインが、本明細書における配列(例えば配列番号:12、16又は28で示される配列)へ少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%の同一性又は類似性を有する配列を含む、ヒトTNFを結合する抗体分子を提供する。
一実施形態において、本発明は、軽鎖を含み、軽鎖の可変ドメインが、配列番号:11、15又は27で示される配列へ少なくとも80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%の同一性又は類似性を有する配列を含む、ヒトTNFを結合する抗体分子を提供する。
一実施形態において、本発明は、ヒトTNFを結合する抗体分子を提供し、そこで、抗体は、本明細書で示される配列(例えば配列番号:12、15又は28で示される配列)へ少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%類似又は同一の重鎖可変ドメインを有するが、抗体分子は、CDR−H1について配列番号:1で示される配列、CDR−H2について配列番号:2で示される配列、及びCDR−H3について配列番号:3で示される配列を有する。
一実施形態において、本発明は、ヒトTNFを結合する抗体分子を提供し、そこで、抗体は、本明細書で示される配列(例えば配列番号:11、15又は27で示される配列)へ少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%類似又は同一の軽鎖可変ドメインを有するが、抗体分子は、CDR−L1について配列番号:4又は5で示される配列、CDR−L2について配列番号:6、7、8又は9で示される配列、及びCDR−L3について配列番号:10で示される配列を有する。
一実施形態において、本発明は、ヒトTNFを結合する抗体分子を提供し、そこで、抗体は、本明細書で示される配列(例えば配列番号:12で示される配列)へ少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%類似又は同一の重鎖可変ドメイン及び本明細書で示される配列(例えば配列番号:11で示される配列)へ少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%類似又は同一の軽鎖可変ドメインを有するが、抗体分子は、CDR−H1について配列番号:1で示される配列、CDR−H2について配列番号:2で示される配列、CDR−H3について配列番号:3で示される配列、CDR−L1については配列番号:4又は5で示される配列、CDR−L2について配列番号:6、7、8又は9で示される配列、及びCDR−L3について配列番号:10で示される配列を有する。
一実施形態において、本発明は、ヒトTNFを結合する抗体分子を提供し、そこで、抗体は、本明細書で示される配列(例えば配列番号:16で示される配列)へ少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%類似又は同一の重鎖可変ドメイン及び本明細書で示される配列(例えば配列番号:15で示される配列)へ少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%類似又は同一の軽鎖可変ドメインを有するが、抗体分子は、CDR−H1について配列番号:1で示される配列、CDR−H2について配列番号:2で示される配列、CDR−H3について配列番号:3で示される配列、CDR−L1については配列番号:4又は5で示される配列、CDR−L2について配列番号:6、7、8又は9で示される配列、及びCDR−L3について配列番号:10で示される配列を有する。
一実施形態において、本発明は、ヒトTNFを結合する抗体分子を提供し、そこで、抗体は、本明細書で示される配列(例えば配列番号:28で示される配列)へ少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%類似又は同一の重鎖可変ドメイン及び本明細書で示される配列(例えば配列番号:27で示される配列)へ少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%類似又は同一の軽鎖可変ドメインを有するが、抗体分子は、CDR−H1について配列番号:1で示される配列、CDR−H2について配列番号:2で示される配列、CDR−H3について配列番号:3で示される配列、CDR−L1については配列番号:4又は5で示される配列、CDR−L2について配列番号:6、7、8又は9で示される配列、及びCDR−L3について配列番号:10で示される配列を有する。
「同一性」は、本明細書において使用される時、アライメントさせた配列中の任意の特定の位置で、アミノ酸残基が配列間で同一であることを指す。「類似性」は、本明細書において使用される時、アライメントさせた配列中の任意の特定の位置で、アミノ酸残基が配列間で類似のタイプであることを指す。例えば、ロイシンはイソロイシン又はバリンで置換され得る。しばしば互いに置換され得る他のアミノ酸には、
−フェニルアラニン、チロシン及びトリプトファン(芳香族側鎖を有するアミノ酸);
−リジン、アルギニン及びヒスチジン(塩基性側鎖を有するアミノ酸);
−アスパラギン酸及びグルタミン酸(酸性側鎖を有するアミノ酸);
−アスパラギン及びグルタミン(アミド側鎖を有するアミノ酸);並びに
−システイン及びメチオニン(硫黄含有側鎖を有するアミノ酸)
が含まれるがこれらに限定されない。同一性及び類似性の程度は容易に計算することができる(Computational Molecular Biology、Lesk,A.M.編、Oxford University Press、New York、1988年;Biocomputing.Informatics and Genome Projects、Smith,D.W.編、Academic Press、New York、1993年;Computer Analysis of Sequence Data、パート1、Griffin,A.M.,and Griffin,H.G.編、Humana Press、New Jersey、1994編;Sequence Analysis in Molecular Biology、von Heinje,G.、Academic Press、1987年、Sequence Analysis Primer、Gribskov,M.and Devereux,J.編、M Stockton Press、New York、1991年、NCBIから入手可能なBLAST(商標)ソフトウェア(Altschul,S.F.et al.,1990,J.Mol.Biol.215:403−410;Gish,W.&States,D.J.1993,Nature Genet.3:266−272.Madden,T.L.et al.,1996,Meth.Enzymol.266:131−141;Altschul,S.F.et al.,1997,Nucleic Acids Res.25:3389−3402;Zhang,J.&Madden,T.L.1997,Genome Res.7:649−656))。
本発明の抗体分子は、完全長の重鎖及び軽鎖を有する完全な抗体分子又はその断片を含み、Fab、修飾Fab、Fab’、修飾Fab’、F(ab’)、Fv、単一ドメイン抗体(例えばVH又はVL又はVHH)、scFv、dsscFv、二価、三価又は四価の抗体、Bis−scFv、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、及び上記のものの任意のエピトープ結合断片であり得るがこれらに限定されない(例えばHolliger and Hudson,2005,Nature Biotech.23(9):1126−1136;Adair and Lawson,2005,Drug Design Reviews−Online 2(3),209−217を参照)。これらの抗体断片を生成及び製造する方法は、当技術分野において周知である(例えばVerma et al.,1998,Journal of Immunological Methods,216,165−181を参照)。本発明で使用される他の抗体断片には、国際特許出願WO2005/003169、WO2005/003170及びWO2005/003171中で記載されるFab断片及びFab’断片が含まれる。多価の抗体は複数の特異性を含み、例えば二重特異性又は単一特異性であり得る(例えばWO92/22853、WO05/113605、WO2009/040562及びWO2010/035012を参照)。
一例において、本発明は、本明細書において記載される抗TNF抗体又はその結合断片のうちの任意の1つを含む、多重特異性抗体を提供する。多重特異性抗体は、2つ以上の抗原の結合が可能な任意の好適な抗体フォーマットを有することができる。多重特異性抗体フォーマットの例は当技術分野において公知であり、例えばダイアボディ、scダイアボディ、トリアボディ、タンデムscFv、FabFv、Fab’Fv、FabdsFv、Fab−scFv、Fab−dsscFv、Fab−(dsscFv)2、FabFvFv、FabFvFc、diFab、diFab’、トリボディ、タンデムscFv−Fc、scFv−Fc−scFv、scダイアボディ−Fc、scダイアボディ−CH3、Ig−scFv、scFv−Ig、V−Ig、Ig−V、Duobody及びDVD−Igが挙げられ、それらから選択され得る。一例において、多重特異性抗体はWO2015/197772中で記載されるようなジスルフィド安定化抗体である。
本発明の一態様において、多重特異性抗体分子は二量体として提供され、
a)式(I)のポリペプチド鎖:
H1−CH−X−Vと;
b)式(II)のポリペプチド鎖:
L1−C−Y−V
を含むか又はそれらからなり;
式中、
H1は重鎖可変ドメインを表わし;
CHは、重鎖定常領域(例えばそのドメイン1)のドメインを表わし;
Xは結合又はリンカーを表わし;
Yは結合又はリンカーを表わし;
はdsFv、sdAb、scFv又はdsscFvを表わし;
L1は軽鎖可変ドメインを表わし;
CLは軽鎖定常領域(Cκ等)からドメインを表わし;
はdsFv、sdAb、scFv又はdsscFvを表わし、
H1及びVL1は一緒に第1の抗原へ特異的な結合ドメインを形成し、V1及びV2は各々、第2の抗原及び第3の抗原をそれぞれ結合し、抗原のうちの少なくとも1つはTNFである。
一例において、抗体分子は配列番号:21で示される配列を含むscFvである。
一例において、抗体分子は、配列番号:11及び12、配列番号:15及び16で示される配列並びに/又は配列番号:21で示される配列を含む、1つ又は複数のscFv分子を含む。
一実施形態において、本開示の抗体分子は、例えばそれぞれ軽鎖及び重鎖について、配列番号:11及び12において示される可変領域を含む、抗体Fab又はFab’断片である。
一実施形態において、本開示の抗体分子は、例えばそれぞれ軽鎖及び重鎖について、配列番号:15及び16において示される可変領域を含む、抗体Fab又はFab’断片である。
一実施形態において、本開示の抗体分子は、例えばそれぞれ軽鎖及び重鎖について、配列番号:27及び28において示される可変領域を含む、抗体Fab又はFab’断片である。
本開示のscFv分子及びFab分子が、本明細書において上で記載されるような任意の好適な多重特異性抗体分子(例えば式I及びIIを有する上記の多重特異性抗体分子)の中へ取り込まれ得ることが認識されるだろう。
一実施形態において、本開示の抗体分子は、例えばそれぞれ軽鎖及び重鎖について、配列番号:11及び12において示される可変領域を含む、完全長IgG1抗体である。
一実施形態において、本開示の抗体分子は、例えばそれぞれ軽鎖及び重鎖について、配列番号:15及び16において示される可変領域を含む、完全長IgG1抗体である。
一実施形態において、本開示の抗体分子は、例えばそれぞれ軽鎖及び重鎖について、配列番号:27及び28において示される可変領域を含む、完全長IgG1抗体である。
一実施形態において、本開示の抗体分子は完全長IgG4フォーマットである。一実施形態において、本開示の抗体分子は完全長IgG4Pフォーマットである。
一実施形態において、本開示の抗体分子は、例えばそれぞれ軽鎖及び重鎖について、配列番号:11及び12において示される可変領域を含む、完全長のIgG4又はIgG4P抗体である。
IgG4Pは、本明細書において用いられる時、アミノ酸241がプロリンによって置き換えられた野生型IgG4イソタイプの突然変異であり、例えばAngal et al.,Molecular Immunology,1993,30(1),105−108中で記載されるような位置241でセリンがプロリンへ変化される場合を参照されたい。
一実施形態において、本開示に記載の抗体は、例えばWO2009/040562、WO2010035012、WO2011/030107、WO2011/061492及びWO2011/086091(すべて参照により本明細書に援用される)中で記載されるような、免疫グロブリン部分(例えばFab断片又はFab’断片)及び直接的に又は間接的にそれへ連結される1つ又は2つの単一ドメイン抗体(dAb)を含む、TNF結合抗体融合タンパク質として提供される。
一実施形態において、融合タンパク質は、ジスルフィド結合によって随意に連結された、例えば可変重鎖(VH)及び可変軽鎖(VL)のペアリングとして、2ドメイン抗体を含む。
一実施形態において、融合タンパク質のFabエレメント又はFab’エレメントは、単一ドメイン抗体(複数可)と同じか又は類似する特異性を有する。一実施形態において、Fab又はFab’は単一ドメイン抗体(複数可)と異なる特異性を有し、それは融合タンパク質が多価であると言うことである。一実施形態において、本発明に記載の多価融合タンパク質はアルブミン結合部位を有し、例えばVH/VLペアはその中でアルブミン結合部位を提供する。
一実施形態において、本開示に記載のFab又はFab’は、PEG分子又はヒト血清アルブミンへコンジュゲートされる。
本発明の抗体分子の定常領域ドメインは、存在するならば、抗体分子の提案された機能、及び特に要求され得るエフェクター機能を考慮して、選択することができる。例えば、定常領域ドメインは、ヒトのIgAドメイン、IgDドメイン、IgEドメイン、IgGドメイン又はIgMドメインであり得る。特に、ヒトIgG定常領域ドメイン(特に抗体分子が治療使用について意図され、抗体エフェクター機能が要求される場合に、IgG1イソタイプ及びIgG3イソタイプのもの)が使用され得る。或いは、抗体分子が治療目的について意図され、抗体エフェクター機能が要求されない場合に、IgG2イソタイプ及びIgG4イソタイプが使用され得る。これらの定常領域ドメインの配列バリアントも使用され得ることが認識されるだろう。例えば、Angal et al.,Molecular Immunology,1993,30(1),105−108中で記載されるように位置241でセリンがプロリンへ変化したIgG4分子が使用され得る。抗体が多様な翻訳後修飾を受け得ることも、当業者によって理解されるだろう。これらの修飾のタイプ及び程度は、多くの場合、抗体の発現に使用される宿主細胞株に加えて培養条件に依存する。かかる修飾には、糖鎖付加、メチオニン酸化、ジケトピペラジン形成、アスパラギン酸異性化、及びアスパラギン脱アミド化におけるバリエーションが含まれ得る。頻度の高い修飾は、カルボキシペプチダーゼの作用に起因するカルボキシ末端の塩基性残基(リジン又はアルギニン等)の喪失である(Harris,RJ.Journal of Chromatography 705:129−134,1995中で記載されるような)。したがって、抗体重鎖のC末端リジンは存在しなくてもよい。
一実施形態において、抗体重鎖はCH1ドメイン(例えば配列番号:34において示されるCH1配列)を含み、抗体軽鎖はCLドメイン(κ又はλのいずれか、例えば配列番号:33に示されるCL配列)を含む。
一実施形態において、抗体重鎖は、CH1ドメイン、CH2ドメイン及びCH3ドメイン(例えば配列番号:35において示されるγ1定常領域配列、又は配列番号:36若しくは配列番号:37において示されるγ4定常領域配列)を含む完全長定常領域を含み、抗体軽鎖はCLドメイン(κ又はλのいずれか、例えば配列番号:33に示されるCL配列)を含む。
一実施形態において、抗体分子からのC末端アミノ酸は、翻訳後修飾の間に切断される。
一実施形態において、抗体分子からのN末端アミノ酸は、翻訳後修飾の間に切断される。
本発明によって提供される抗体、特に、
・配列番号:12の重鎖配列及び配列番号:11の軽鎖配列、
・配列番号:16の重鎖配列及び配列番号:15の軽鎖配列、又は
・配列番号:28の重鎖配列及び配列番号:27の軽鎖配列
を含む、抗体又は結合断片が結合する、ヒトTNFの特異的領域又はエピトープも、本発明によって提供される。
ヒトTNFポリペプチドのこの特異的領域又はエピトープは、本発明によって提供される抗体のうちの任意の1つと組み合わせて、当技術分野において公知の任意の好適なエピトープマッピング方法によって同定され得る。かかる方法の例としては、抗体によって認識されるエピトープの配列を含有する、抗体へ特異的に結合できる最も小さな断片との、本発明の抗体への結合について、TNFに由来する変動長のペプチドをスクリーニングすることが挙げられる。TNFペプチドは、合成的に又はTNFポリペプチドのタンパク分解によって産生され得る。抗体を結合するペプチドは、例えば質量分光分析によって同定することができる。別の例において、NMR分光法又はX線結晶学を使用して、本発明の抗体によって結合されたエピトープを同定することができる。X線結晶学が使用される一例において、エピトープは、抗体の4Å内にあるTNFポリペプチド上のそれらの残基として決定される。一例において、エピトープは、抗体の5Å内にあるTNFポリペプチド上のそれらの残基として決定される。一旦同定されたならば、本発明の抗体を結合するエピトープ断片は、必要ならば、同じエピトープを結合する追加の抗体を得るための免疫原として使用することができる。
一実施形態において、本発明によって提供される、本明細書において上で記載されるエピトープを結合する抗体は、完全にヒトである。一実施形態において、それらはヒト化される。一例において、それらは、ヒトTNFについて150pM以下、典型的には130pM以下の親和性を有する。
本発明に記載の抗体分子の結合を交差ブロックする抗体、特に
配列番号:12で示される重鎖配列及び配列番号:11で示される軽鎖配列、
配列番号:16で示される重鎖配列及び配列番号:15で示される軽鎖配列、又は
配列番号:28で示される重鎖配列及び配列番号:27で示される軽鎖配列
を含む抗体は、TNF活性のブロッキングにおいて同様に有用であり得る。したがって、本発明は、本明細書において上で記載される抗体分子のうちの任意の1つのヒトTNFへの結合を交差ブロックする、及び/又はそれらの抗体のうちの任意の1つによってヒトTNFの結合から交差ブロックされる、抗TNF抗体分子も提供する。一実施形態において、かかる抗体は、本明細書において上で記載される抗体と同じエピトープへ結合する。別の実施形態において、交差ブロッキング中和抗体は、本明細書において上で記載される抗体によって結合されるエピトープと接する及び/又はオーバーラップするエピトープへ結合する。
交差ブロッキング抗体は、当技術分野における任意の好適な方法を使用して、例えば競合ELISA又はBIAcoreアッセイの使用によって、同定することができ、そこで、交差ブロッキング抗体のヒトTNFへの結合は、本発明の抗体の結合を防止するか、又は、その逆も成立する。かかる交差ブロッキングアッセイは、単離された天然若しくは組換えのTNF又は好適な融合タンパク質/ポリペプチドを使用することができる。一例において、結合及び交差ブロッキングは組換えヒトTNFを使用して測定される。
一実施形態において、本発明によって提供される交差ブロッキング抗体は、
配列番号:12で示される重鎖配列及び配列番号:11で示される軽鎖配列、
配列番号:16で示される重鎖配列及び配列番号:15で示される軽鎖配列、又は
配列番号:28で示される重鎖配列及び配列番号:27で示される軽鎖配列
を含む抗体の結合を、80%を超える、例えば85%を超える(90%を超える等、特に95%を超える)阻害で阻害する。
一実施形態において、本発明によって提供される交差ブロッキング抗体は、完全にヒトである。一実施形態において、本発明によって提供される交差ブロッキング抗体は、ヒト化される。一実施形態において、本発明によって提供される交差ブロッキング抗体は、ヒトTNFについて、150pM以下、130pM以下又は100pM以下の親和性を有する。一実施形態において、本発明によって提供される交差ブロッキング抗体は、ヒトTNFについて、50pM以下の親和性を有する。親和性は、本明細書において記載される方法を使用して以下で測定され得る。
生物学的分子(抗体又は断片等)は酸性及び/又は塩基性の官能基を含有し、それによって分子に正味の正又は負の電荷を与える。全体の「観察される」電荷の量は、実体の絶対的なアミノ酸配列、三次元構造中の荷電基の局部的な環境、及び分子の環境条件に依存するだろう。等電点(pI)は、特定の分子又は溶媒のその接触可能表面が正味の電荷を保有しないpHである。一実施例において、本発明のTNF抗体及び断片は、適切な等電点を有するように操作され得る。これは、多くの着実な特性、特に好適な溶解度及び/又は安定性プロファイル及び/又は改善された精製特徴を備えた抗体及び/又は断片を導き得る。
したがって一態様において、本発明は、もともと同定された抗体の等電点と異なる等電点を有するように操作されたヒト化TNF抗体を提供する。抗体は、例えばアミノ酸残基を置き換えること(酸性アミノ酸残基を1つ又は複数の塩基性アミノ酸残基により置き換えること等)によって操作され得る。或いは、塩基性アミノ酸残基が導入され得るか、又は酸性アミノ酸残基が除去され得る。或いは、分子が許容できないほど高いpI値を有するならば、pIを低下させるために酸性残基が必要に応じて導入され得る。pIを操作する場合に抗体又は断片の所望される活性の保持を注意しなければならないことが重要である。したがって一実施形態において、操作された抗体又は断片は、「非修飾」抗体又は断片と同じか又は実質的に同じ活性を有する。
プログラム(**ExPASY http://www.expasy.ch/tools/pi_tool.html及びhttp://www.iut−arles.up.univ−mrs.fr/w3bb/d_abim/compo−p.html等)を使用して、抗体又は断片の等電点を予測することができる。或いは又は追加で、pIは、任意の好適な標準的な実験室技法を使用して測定され得る。
本発明の抗体分子は、特にナノモーラー範囲の高結合親和性を好適に有する。親和性は、単離された天然若しくは組換えのTNF又は好適な融合タンパク質/ポリペプチドを使用して、実施例中で本明細書において記載されるように、当技術分野において公知の任意の好適な方法(BIAcoreが含まれる)を使用して測定され得る。一例において、親和性は組換えヒトTNFを使用して測定される。
好適には、本発明の抗体分子は、単離されたヒトTNFについて約1nM以下の結合親和性を有する。一実施形態において、本発明の抗体分子は、約500pM以下の結合親和性を有する(すなわちより高い親和性)。一実施形態において、本発明の抗体分子は、約250pM以下の結合親和性を有する。一実施形態において、本発明の抗体分子は、約250pM以下の結合親和性を有する。一実施形態において、本発明の抗体分子は、約250pM以下の結合親和性を有する。一実施形態において、本発明は、約100pM以下の結合親和性を備えた抗TNFの抗体を提供する。一実施形態において、本発明は、約100pM以下の結合親和性を備えたヒト化抗TNF抗体を提供する。一実施形態において、本発明は、50pM以下の結合親和性による抗TNFの抗体を提供する。
本発明の抗体又は結合断片の親和性に加えて、結合剤(抗体等)が結合を阻害する程度は、従来の技法(例えばScatchard et al.(Ann.KY.Acad.Sci.51:660−672(1949))によって記載されるもの)を使用して、又はBIAcore等のシステムを使用する表面プラズモン共鳴(SPR)によって、当業者によって決定することができる。表面プラズモン共鳴のために、標的分子は、固相上で固定化され、フローセルに沿って動く移動相中のリガンドへ曝露される。固定化された標的へのリガンド結合が起こるならば、局部的な屈折率変化は、SPR角度の変化を導き、それは反射光の強度の変化の検出によってリアルタイムでモニタリングすることができる。SPRシグナルの変化率を分析して、結合反応の会合相及び解離相についての見かけの速度定数をもたらすことができる。これらの値の比は見かけの平衡定数(親和性)を与える(例えばWolff et al,Cancer Res.53:2560−65(1993)を参照)。
本発明によって提供される抗体の親和性は、当技術分野において公知の任意の好適な方法を使用して改変され得ることが認識されるだろう。したがって、本発明は、TNFについて改善された親和性を有する本発明の抗体分子のバリアントにも関する。かかるバリアントは多くの親和性成熟プロトコルによって得ることができ、それらには、CDRの突然変異(Yang et al.,J.Mol.Biol.,254,392−403,1995)、鎖シャッフリング(Marks et al.,Bio/Technology,10,779−783,1992)、E.coliの突然変異誘発株の使用(Low et al.,J.Mol.Biol.,250,359−368,1996)、DNAシャフリング(Patten et al.,Curr.Opin.Biotechnol.,8,724−733,1997)、ファージディスプレイ(Thompson et al.,J.Mol.Biol.,256,77−88,1996)、及びセクシャルPCR(Crameri et al.,Nature,391,288−291,1998が含まれる。Vaughan et al.(前出)は、親和性成熟のこれらの方法について議論する。
一実施形態において、本発明の抗体分子はヒトTNF活性をブロックする。抗体がTNFをブロックする能力を決定するのに好適なアッセイは、当技術分野において公知である。
所望されるならば、本発明で使用される抗体は、1つ又は複数のエフェクター分子(複数可)へコンジュゲートされ得る。エフェクター分子は、本発明の抗体へ付加することができる、単一エフェクター分子又は単一部分を形成するように連結される2つ以上のかかる分子を含み得ることが認識されるだろう。エフェクター分子へ連結された抗体断片を得ることが所望される場合に、これは、抗体断片が直接的に又はカップリング剤経由でエフェクター分子へ連結される、標準的な化学的手順又は組換えDNA手順によって調製され得る。かかるエフェクター分子の抗体へのコンジュゲートのための技法は、当技術分野において周知である(Hellstrom et al.、Controlled Drug Delivery、第2版、Robinson et al.編、1987年、pp.623−53;Thorpe et al.,1982,Immunol.Rev.,62:119−58及びDubowchik et al.,1999,Pharmacology and Therapeutics,83,67−123を参照)。特定の化学的手順には、例えばWO93/06231、WO92/22583、WO89/00195、WO89/01476及びWO03/031581中で記載されるものが含まれる。或いは、エフェクター分子がタンパク質又はポリペプチドである場合に、リンケージは、例えばWO86/01533及びEP0392745中で記載されるような組換DNA手順を使用して達成され得る。
エフェクター分子という用語には、本明細書において使用される時、例えば抗新生物剤、薬物、毒素、生物学的に活性のあるタンパク質(例えば酵素)、他の抗体又は抗体断片、合成又は天然に存在するポリマー、核酸及びその断片(例えばDNA、RNA及びその断片)、放射性核種(特に放射性ヨウ化物、放射性同位体)、キレートされた金属、ナノ粒子、並びにレポーター基(蛍光化合物、又はNMR若しくはESR分光法によって検出され得る化合物等)が含まれる。
エフェクター分子の例としては細胞毒素又は細胞毒性剤が挙げられ、細胞へ有害な(例えば死滅させる)任意の薬剤が含まれ得る。例としては、コンブレスタチン、ドラスチン、エポチロン、スタウロスポリン、メイタンシノイド、スポンジスタチン、リゾキシン、ハリコンドリン、ロリジン、ヘミアステリン、タキソール、サイトカラシンB、グラミシジンD、臭化エチジウム、エメチン、マイトマイシン、エトポシド、テノポシド(tenoposide)、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン(colchicin)、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ジヒドロキシアントラシンジオン(dihydroxy anthracin dione)、ミトキサントロン、ミトラマイシン、アクチノマイシンD、1−デヒドロテストステロン、グルココルチコイド、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロール及びピューロマイシン並びにその類似体又はホモログが挙げられる。
エフェクター分子には、抗代謝物質(例えばメトトレキサート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、5−フルオロウラシルデカルバジン(decarbazine))、アルキル化剤(例えばメクロレタミン、チオエパ(thioepa)クロラムブシル、メルファラン、カルムスチン(BSNU)及びロムスチン(CCNU)、シクロトスファミド(cyclothosphamide)、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、マイトマイシンC及びシス−ジクロロジアミン白金(II)(DDP)シスプラチン)、アントラサイクリン(例えばダウノルビシン(以前はダウノマイシン)及びドキソルビシン)、抗生物質(例えばダクチノマイシン(以前はアクチノマイシン)、ブレオマイシン、ミトラマイシン、アントラマイシン(AMC)、カリケアミシン又はデュオカルマイシン)、及び抗有糸分裂剤(例えばビンクリスチン及びビンブラスチン)も含まれるがこれらに限定されない。
他のエフェクター分子には、キレートされた放射性核種(111In及び90Y、Lu177、ビスマス213、カリホルニウム252、イリディアム192及びタングステン188/レニウム188等);又は薬物(アルキルホスホコリン、トポイソメラーゼI阻害物質、タキソイド及びスラミン等であるがこれらに限定されない)が含まれ得る。他のエフェクター分子には、タンパク質、ペプチド及び酵素が含まれる。対象となる酵素には、タンパク分解酵素、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、トランスフェラーゼが含まれるがこれらに限定されない。対象となるタンパク質、ポリペプチド及びペプチドには、免疫グロブリン、毒素(アブリン、リシンA、緑膿菌外毒素又はジフテリア毒素等)、タンパク質(インスリン、腫瘍壊死因子、α−インターフェロン、β−インターフェロン、神経増殖因子、血小板由来増殖因子又は組織プラスミノーゲン活性化因子等)、血栓症の薬剤又は抗血管新生剤(例えばアンジオスタチン又はエンドスタチン)、又は生物学的応答修飾因子(リンホカイン、インターロイキン1(IL−1)、インターロイキン2(IL−2)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、神経増殖因子(NGF)又は他の増殖因子及び免疫グロブリン等)が、含まれるがこれらに限定されない。
他のエフェクター分子には、例えば診断において有用な検出可能な物質が含まれ得る。検出可能な物質の例としては、様々な酵素、補欠分子族、蛍光材料、発光材料、生物発光材料、放射性核種、陽電子放出金属(陽電子放射断層撮影法における使用のための)、及び非放射性常磁性金属イオンが挙げられる。診断薬として使用される抗体へコンジュゲートされ得る金属イオンについては、一般的には米国特許第4,741,900号を参照されたい。好適な酵素には、ホースラディシュペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ又はアセチルコリンエステラーゼが含まれ;好適な補欠分子族には、ストレプトアビジン、アビジン及びビオチンが含まれ;好適な蛍光材料には、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセン、塩化ダンシル及びフィコエリトリンが含まれ;好適な発光材料にはルミノールが含まれ;好適な生物発光材料には、ルシフェラーゼ、ルシフェリン及びエクオリンが含まれ;好適な放射性核種には、125I、131I、111In及び99Tcが含まれる。
別の例において、エフェクター分子は、インビボの抗体の半減期を増加させる、及び/又は抗体の免疫原性を低減する、及び/又は上皮バリアーを横切って免疫系への抗体の送達を促進することができる。このタイプの好適なエフェクター分子の例としては、ポリマー、アルブミン、アルブミン結合タンパク質又はアルブミン結合化合物(WO05/117984中で記載されるもの等)が挙げられる。
エフェクター分子がポリマーである場合に、それは、一般に、合成又は天然に存在するポリマー(例えば随意に置換される直鎖又は分岐鎖のポリアルキレン、ポリアルケニレン又はポリオキシアルキレンのポリマー)又は分岐多糖若しくは非分岐多糖(例えばホモ多糖又はヘテロ多糖)であり得る。
上述の合成ポリマー上に存在し得る具体的な随意の置換基には、1つ又は複数のヒドロキシ基、メチル基又はメトキシ基が含まれる。
合成ポリマーの具体的な例としては、随意に置換される直鎖又は分岐鎖のポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)ポリ(ビニルアルコール)又はその誘導体、特に随意に置換されるポリ(エチレングリコール)(メトキシポリ(エチレングリコール)又はその誘導体等)が挙げられる。
具体的な天然に存在するポリマーには、ラクトース、アミロース、デキストラン、グリコーゲン又はその誘導体が含まれる。
一実施形態において、ポリマーは、アルブミン又はその断片(ヒト血清アルブミン又はその断片等)である。
「誘導体」は、本明細書において使用される時、反応性誘導体、例えばチオール選択的反応基(マレイミド及び同種のもの等)が含まれることが意図される。反応基は、直接的に又はリンカーセグメントを介してポリマーへ連結され得る。いくつかの事例において、かかる基の残基が抗体断片とポリマーとの間の連結基として産物の一部を形成するであろうことが認識されるだろう。
ポリマーのサイズは所望に応じて変動し得るが、一般的には500Da〜50000Da、例えば5000〜40000Da(20000〜40000Da等)の平均分子量範囲中であるだろう。ポリマーサイズは、産物の意図された使用(例えばある特定の組織(腫瘍等)へ局在させる能力又は循環半減期を延長させる能力)に基づいて、特に選択され得る(総説については、Chapman,2002,Advanced Drug Delivery Reviews,54,531−545を参照)。したがって、例えば、産物が、例えば腫瘍の治療における使用のために血中循環を離れ組織を透過することが意図される場合に、例えば約5000Daの分子量を備えた小さな分子量のポリマーを使用することは有利であり得る。産物が血中循環中にとどまる適用については、例えば20000Da〜40000Daの範囲中の分子量を有するより高分子量のポリマーを使用することは有利であり得る。
好適なポリマーには、ポリアルキレンポリマー(ポリ(エチレングリコール)等、又は特にメトキシポリ(エチレングリコール)若しくはその誘導体、及び特に約15000Da〜約40000Daの範囲中の分子量を備えたもの)が含まれる。
一例において、本発明で使用される抗体はポリ(エチレングリコール)(PEG)部分へ付加される。特定の一例において、抗体は抗体断片であり、PEG分子は、抗体断片中に所在する任意の利用可能なアミノ酸側鎖又は末端アミノ酸官能基(例えば任意の遊離アミノ基、イミノ基、チオール基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基)を介して付加され得る。かかるアミノ酸は、抗体断片中で天然に存在し得るか、又は組換DNA方法を使用して断片の中へ操作され得る(例えばUS5,219,996;US5,667,425;WO98/25971、WO2008/038024を参照)。一例において、本発明の抗体分子は修飾Fab断片であり、そこで、修飾は、エフェクター分子の付加を可能にする1つ又は複数のアミノ酸をその重鎖のC末端へ追加することである。好適には、追加のアミノ酸は、エフェクター分子が付加され得る1つ又は複数のシステイン残基を含有する、修飾ヒンジ領域を形成する。複数の部位を使用して、2つ以上のPEG分子を付加することができる。
好適には、PEG分子は、抗体断片中に所在する少なくとも1つのシステイン残基のチオール基を介して共有結合で連結される。修飾抗体断片へ付加される各々ポリマー分子は、断片中に所在するシステイン残基の硫黄原子へ共有結合で連結され得る。共有結合は、一般的にはジスルフィド結合又は特に硫黄−炭素結合であるだろう。そこでは、チオール基は付加点として使用される。適切に活性化されたエフェクター分子、例えばチオール選択的誘導体(マレイミド及びシステイン誘導体等)が使用され得る。活性化されたポリマーは、ポリマーで修飾された抗体断片の調製における出発材料として上で記載されるように使用され得る。活性化されたポリマーは、チオール反応基(α−ハローカルボン酸又はエステル、例えばヨードアセトアミド、イミド等、例えばマレイミド、ビニルスルホン、ジスルフィド)を含有する任意のポリマーであり得る。かかる出発材料は、商業的に得られ得るか(例えばNektar、以前はShearwater Polymers Inc.、Huntsville、AL、米国から)、又は従来の化学的手順を使用して、商業的に入手可能な出発材料から調製され得る。特定のPEG分子には、20Kメトキシ−PEG−アミン(Nektar、以前はShearwater;Rapp Polymere及びSunBioから入手可能)及びM−PEG−SPA(Nektar、以前はShearwaterから入手可能)が含まれる。
一実施形態において、抗体は、PEG化した(すなわち例えばEP0948544又はEP1090037中で開示された方法に従って、PEG(ポリ(エチレングリコール))をそれへ共有結合で付加した)修飾されたFab断片、Fab’断片又はdiFabである[「Poly(ethyleneglycol)Chemistry,Biotechnical and Biomedical Applications」、1992年、J.Milton Harris(編)、Plenum Press、New York、「Poly(ethyleneglycol)Chemistry and Biological Applications」、1997年、J.Milton Harris and S.Zalipsky(編)、American Chemical Society、Washington DC、及び「Bioconjugation Protein Coupling Techniques for the Biomedical Sciences」、1998年、M.Aslam and A.Dent、Grove Publishers、New York;Chapman,A.2002,Advanced Drug Delivery Reviews 2002,54:531−545も参照]。一例において、PEGはヒンジ領域中のシステインへ付加される。一実施例において、PEG修飾Fab断片は、修飾ヒンジ領域中の単一チオール基へ共有結合で連結されたマレイミド基を有する。リジン残基はマレイミド基へ共有結合で連結され、リジン残基上のアミン基の各々へ、およそ20,000Daの分子量を有するメトキシポリ(エチレングリコール)ポリマーが付加され得る。したがって、Fab断片へ付加されたPEGの分子量の合計はおよそ40,000Daであろう。
特定のPEG分子には、N,N’−ビス(メトキシポリ(エチレングリコール)MW20,000)修飾リジンの2−[3−(N−マレイミド)プロピオンアミド]エチルアミドが含まれ、PEG2MAL40K(Nektar、以前はShearwaterから入手可能)としても公知である。
PEGリンカーの代替のソースにはNOFが含まれ、これらは、nがおよそ450である、GL2−400MA3(式中、以下の構造中のmは5である)及びGL2−400MA(式中、mは2である)

を供給する。
すなわち、各々のPEGは約20,000Daである。
したがって一実施形態において、PEGは、2,3−ビス(メチルポリオキシエチレン−オキシ)−1−{[3−(6−マレイミド−1−オキソヘキシル)アミノ]プロピルオキシ}ヘキサン(2アーム分岐PEG、−(CHNHCO(CH−MAL、分子量40,000、SUNBRIGHT GL2−400MA3として公知)である。
以下のタイプのさらなる代替のPEGエフェクター分子:

は、Dr Reddy、NOF及びJenkemから入手可能である。
一実施形態において、鎖中のアミノ酸232、例えば重鎖のアミノ酸232(連続的なナンバリングによる)で、又はそのまわりで、システインアミノ酸残基を介して付加される、PEG化される抗体(例えば本明細書において記載されるPEGによる)が提供される。
一実施形態において、本開示は、1つ又は複数のPEGポリマー、例えば1つ又は2つのポリマー(40kDaポリマー(複数可)等)を含むFab’PEG分子を提供する。
本開示に記載のFab’−PEG分子は、Fc断片に非依存的な半減期を有するという点で特に有利であり得る。一例において、本発明は、治療有効量の抗TNF抗体又はその結合断片を投与することを含む、ヒトTNFのブロックによって回復される疾患を治療する方法を提供し、そこで、抗体又はその結合断片はTNFへのFc結合に非依存的な半減期を有する。
一実施形態において、ポリマー(PEG分子、デンプン分子又はアルブミン分子等)へコンジュゲートされたFab’が提供される。
一実施形態において、ポリマー(PEG分子、デンプン分子又はアルブミン分子等)へコンジュゲートされたscFvが提供される。
一実施形態において、抗体又は断片は、例えば半減期を増加させるためにデンプン分子へコンジュゲートされる。US8,017,739中に記載されるようなタンパク質へデンプンをコンジュゲートする方法が、参照として本明細書に援用される。
本発明は、本発明の抗体分子の重鎖(複数可)及び/又は軽鎖(複数可)をコードする、単離されたDNA配列も提供する。好適には、DNA配列は、本発明の抗体分子の重鎖又は軽鎖をコードする。本発明のDNA配列は、合成DNA(例えば化学的プロセシングによって産生された)、cDNA、ゲノムDNA又はその任意の組み合わせを含み得る。
本発明の抗体分子をコードするDNA配列は当業者に周知の方法によって得ることができる。例えば、抗体の重鎖及び軽鎖の一部又はすべてについてのDNA配列コーディングは、決定されたDNA配列から又は対応するアミノ酸配列に基づいて、所望に応じて合成され得る。
アクセプターフレームワーク配列についてのDNAコーディングは当業者に広く入手可能であり、それらの公知のアミノ酸配列に基づいて容易に合成され得る。
分子生物学の標準的な技法を使用して、本発明の抗体分子についてのDNA配列コーディングを調製することができる。所望されるDNA配列は、オリゴヌクレオチド合成技法を使用して、完全に又は部分的に合成され得る。部位特異的突然変異誘発及びポリメラーゼ連鎖反応(PCR)の技法は必要に応じて使用され得る。
好適なDNA配列の例は本明細書において提供される。
2109 gL18軽鎖可変領域をコードする好適なDNA配列の例は、配列番号:13及び配列番号:17において提供される。
2109 gH2重鎖可変領域をコードする好適なDNA配列の例は、配列番号:14及び配列番号:18において提供される。
したがって一例において、本発明は、配列番号:13、17、14又は18(13及び14又は17及び18等)で示される配列を含む本発明の抗体のFab断片又はFab’断片の重鎖をコードする、単離されたDNA配列を提供する。
一例において、本発明は、重鎖をコードするDNAが配列番号:13又は17で示される配列を含み、軽鎖をコードするDNAが配列番号:14又は18で示される配列を含む、本発明のIgG4(P)抗体の重鎖及び軽鎖をコードする、単離されたDNA配列を提供する。
一例において、本発明は、重鎖をコードするDNAが配列番号:13又は17で示される配列を含み、軽鎖をコードするDNAが配列番号:14又は18で示される配列を含む、本発明のIgG1抗体の重鎖及び軽鎖をコードする、単離されたDNA配列を提供する。
一例において、本発明は、重鎖をコードするDNAが配列番号:13又は17で示される配列を含み、軽鎖をコードするDNAが配列番号:14又は18で示される配列を含む、本発明のFab−dsFv抗体の重鎖及び軽鎖をコードする、単離されたDNA配列を提供する。
本発明は、本発明の1つ又は複数のDNA配列を含むクローニングベクター又は発現ベクターにも関する。したがって、本発明の抗体をコードする1つ又は複数のDNA配列を含むクローニングベクター又は発現ベクターが提供される。好適には、クローニングベクター又は発現ベクターは、本発明の抗体分子の軽鎖及び重鎖をそれぞれコードする2つのDNA配列並びに好適なシグナル配列を含む。一例において、ベクターは重鎖と軽鎖との間の遺伝子間配列を含む(WO03/048208を参照)。
ベクターを構築できる一般的方法、トランスフェクション方法及び培養方法は、当業者に周知である。この点において、「Current Protocols in Molecular Biology」、1999年、F.M.Ausubel(編)、Wiley Interscience、New York、及びCold Spring Harbor Publishingによって製作されたManiatis Manualが参照される。
本発明の抗体をコードする1つ又は複数のDNA配列を含む1つ又は複数のクローニングベクター又は発現ベクターを含む、宿主細胞も提供される。したがって、本発明は、
i)前記抗体の重鎖をコードするDNA配列と、
ii)前記抗体の軽鎖をコードするDNA配列と
を含み、
それらのDNA配列が1つ又は複数のクローニングベクター又は発現ベクター中で提供される、
本発明に記載の抗体の発現のための宿主細胞も提供する。
任意の好適な宿主細胞/ベクター系が、本発明の抗体分子をコードするDNA配列の発現のために使用され得る。細菌(例えばE.coli)及び他の微生物性システムが使用され得るか(特に抗体断片の発現のため)又は真核生物(例えば哺乳動物)宿主細胞発現系も使用され得る(特に完全長抗体の発現のため)。好適な哺乳類宿主細胞には、CHO細胞、骨髄腫細胞又はハイブリドーマ細胞が含まれる。
本発明で使用される好適なタイプのチャイニーズハムスター卵巣(CHO細胞)にはCHO細胞及びCHO−K1細胞が含まれ、これらには、DHFR選択可能マーカーと共に使用され得るdhfr− CHO細胞(CHO−DG44細胞及びCHO−DXB11細胞等)又はグルタミン合成酵素選択可能マーカーと共に使用され得るCHOK1−SV細胞が含まれる。抗体の発現における他の細胞タイプの使用は、リンパ球細胞株(例えばNSOミエローマ細胞及びSP2細胞)、COS細胞を含む。
本発明は、本発明の抗体分子をコードするDNAからのタンパク質の発現を導くのに好適な条件下で本発明のベクター(複数可)を含有する宿主細胞を培養すること、及び抗体分子を単離することを含む、本発明に記載の抗体分子の産生のためのプロセスも提供する。
抗体分子は重鎖ポリペプチド又は軽鎖ポリペプチドのみを含むことができ、その場合には、重鎖ポリペプチド又は軽鎖ポリペプチドのコーディング配列のみが宿主細胞のトランスフェクションに使用されることが必要である。重鎖及び軽鎖の両方を含む産物の産生のために、細胞株は、2つのベクター(軽鎖ポリペプチドをコードする第1のベクター及び重鎖ポリペプチドをコードする第2のベクター)によりトランスフェクションされ得る。或いは、単一ベクターを使用することができ、ベクターは軽鎖ポリペプチド及び重鎖ポリペプチドをコードする配列を含む。
本開示に記載の抗体及び断片は宿主細胞から良好なレベルで発現される。したがって、抗体及び/又は断片の特性は商業的な加工の助けになる。
したがって、宿主細胞を培養し、抗体又はその断片を発現させ、抗体又はその断片を単離し、随意にそれらを精製して単離された抗体又は断片を提供するプロセスが提供される。一実施形態において、プロセスは、単離された抗体又は断片へエフェクター分子をコンジュゲートする(例えば特に本明細書において記載されるようなPEGポリマーへコンジュゲートする)ステップをさらに含む。
一実施形態において、不純物がカラム上に保持され、抗体が溶出されるように、非結合モードにおいて陰イオン交換クロマトグラフィーを遂行するステップを含む、抗体(特に本発明に記載の抗体又は断片)を精製するプロセスが提供される。
したがってクロマトグラフステップ(複数可)は、1つ又は複数の洗浄ステップを必要に応じて含み得る。
精製プロセスは、1つ又は複数の濾過ステップ(ダイアフィルトレーションステップ等)も含み得る。
したがって一実施形態において、実質的に精製された形態で、特にエンドトキシン及び/又は宿主細胞のタンパク質又はDNAが無いか又は実質的に無い、精製された抗TNF抗体又は断片(例えばヒト化抗体又は断片、特に本発明に記載の抗体又は断片)が提供される。
上で使用されるような、精製された形態は、少なくとも90%の純度(91、92、93、94、95、96、97、98、99%w/w以上の純粋等)を指すことが意図される。
エンドトキシンが実質的にないは、一般的には、抗体産物1mgあたり1EU以下(産物1mgあたり0.5EU又は0.1EU等)のエンドトキシン含有量を指すことが意図される。
宿主細胞のタンパク質又はDNAが実質的にないは、一般的には、抗体産物1mgあたり400μg以下(1mgあたり100μg以下等、特に必要に応じて1mgあたり20μg)の宿主細胞のタンパク質及び/又はDNA含量を指すことが意図される。
本発明の抗体分子は、診断において(例えばTNFが関与する疾患状況のインビボの診断及び画像化において)も使用され得る。
本発明の抗体は病理学的状態の治療及び/又は予防において有用なので、本発明は、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤又は担体のうちの1つ又は複数と組み合わせた本発明の抗体分子を含む、医薬組成物又は診断用組成物も提供する。したがって、医薬品の製造のための本発明の抗体分子の使用が提供される。組成物は、薬学的に許容される担体を正常に含むであろう滅菌された医薬組成物の一部として通常供給されるだろう。本発明の医薬組成物は加えて薬学的に許容される賦形剤を含み得る。
本発明は、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤又は担体のうちの1つ又は複数と一緒に本発明の抗体分子を添加及び混合することを含む、医薬組成物又は診断組成物の調製のためのプロセスも提供する。
抗体分子は、医薬組成物又は診断組成物中の唯一の活性成分であり得るか、又は他の抗体成分若しくは非抗体成分(ステロイド又は他の薬物分子等、特にその半減期がTNF結合に非依存的な薬物分子)が含まれる、他の活性成分が付随し得る。
医薬組成物は、好適には治療有効量の本発明の抗体を含む。「治療有効量」という用語は、本明細書において使用される時、標的の疾患若しくは病態を治療、寛解若しくは予防すること、又は検出可能な治療効果若しくは予防効果を示すことに必要な治療剤の量を指す。任意の抗体について、治療有効量は、細胞培養アッセイ又は動物モデルのいずれかにおいて(通常齧歯動物、ウサギ、イヌ、ブタ又は霊長動物において)、最初に推測することができる。動物モデルを使用して、適切な濃度範囲及び投与経路も決定することができる。次いでかかる情報を使用して、ヒトにおける投与のための有用な用量及び経路を決定することができる。
ヒト被験体のための正確な治療有効量は、疾患状態の重症度、被験体の全体的な健康、被験体の年齢、体重及び性別、食餌、投与の時間及び頻度、薬物の組み合わせ(複数可)、反応感度、並びに療法への寛容/応答に依存するだろう。この量はルーチンの実験によって決定することができ、臨床医の判断内である。一般的に、治療有効量は、0.01mg/kg〜500mg/kg(例えば0.1mg/kg〜200mg/kg、100mg/kg等)であるだろう。
医薬組成物は、好都合には、1用量あたり本発明の活性のある薬剤の所定量を含有する単位用量形態で提示され得る。
治療用量の本開示に記載の抗体はインビボで明らかな毒性効果を示さない。
組成物は、患者へ個別に投与され得るか、又は他の薬剤、薬物若しくはホルモンと組み合わせて(例えば同時に、連続して、又は分離して)投与され得る。
薬剤は、本明細書において用いられる時、投与された場合に生理的影響を有する実体を指す。
薬物は、本明細書において用いられる時、治療用量で適切な生理的影響を有する化学的実体を指す。
一実施形態において、本開示に記載の抗体又は断片は、免疫抑制療法(ステロイド等、特にプレドニゾン)と共に用いられる。
一実施形態において、本開示に記載の抗体又は断片は、リツキシマブ又は他のB細胞療法と共に用いられる。
一実施形態において、本開示に記載の抗体又は断片は、任意のB細胞修飾剤若しくはT細胞修飾剤又は免疫修飾物質と共に用いられる。例としてはメトトレキサート、ミクロフェニオレート(microphenyolate)及びアザチオプリンが挙げられる。
本発明の抗体分子が投与される用量は、治療される病態の性質、存在する炎症の程度、及び抗体分子が予防的に使用されているか又は既存の病態を治療するかに依存する。
投薬頻度は、抗体の半減期、標的媒介性体内動態、効果の継続期間、及び抗薬物抗体の存在に依存するだろう。抗体が短い半減期(数時間)若しくは限定的な活性を有するならば、及び/又は小体積の薬物(例えば皮下注射のために)を送達することが所望されるならば、1日あたり1回又はそれ以上の頻度で頻繁に投薬することが必要であり得る。或いは、抗体が長い半減期を有するか、長い継続時間の活性を有するか、又は大きな体積(点滴によって等)で投薬することができるならば、投薬は、1日あたり1回、又は数日、数週間若しくは数か月毎で、頻繁でなくてもよい。一実施形態において、用量間で十分な時間をとって、抗薬物抗体レベルの低下を可能にする。
半減期は、本明細書において用いられる時、例えば血清/血漿中での循環における分子の継続期間を指すことが意図される。
薬力学は、本明細書において用いられる時、本開示に記載の分子の生物学的作用のプロファイル及び特に継続時間を指す。
薬学的に許容される担体それ自体は、組成物を投与される個体へ有害な抗体の産生を誘導せず毒性であるべきでない。好適な担体は、大きくゆっくり代謝されるマクロ分子(タンパク質、ポリペプチド、リポソーム、多糖、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリマー性アミノ酸、アミノ酸コポリマー及び不活性ウイルス粒子等)であり得る。
薬学的に許容される塩、例えば鉱酸塩(塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩及び硫酸塩等)、又は有機酸塩(酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩及び安息香酸塩等)が使用され得る。
治療組成物中の薬学的に許容される担体は、加えて液体(水、食塩水、グリセロール及びエタノール等)を含有し得る。加えて、補助物質(湿潤剤若しくは乳化剤又はpH緩衝物質等)は、かかる組成物中に存在し得る。かかる担体は、医薬組成物を、患者による摂取のために、錠剤、ピル、糖衣錠、カプセル剤、液体、ゲル、シロップ、スラリ及び懸濁物として製剤化することができる。
投与に好適な形態には、例えば注射又は点滴による(例えばボーラス注射又は連続点滴による)非経口投与に好適な形態が含まれる。産物が注射又は点滴のためのものである場合に、それは、油性又は水性のベヒクル中で懸濁物、溶液又はエマルションの形態をとり、製剤化剤(懸濁化剤、防腐剤、安定化剤及び/又は分散剤等)を含有し得る。或いは、抗体分子は、適切な滅菌された液体による使用前の再構成のために、乾燥形態であり得る。
一旦製剤化されたならば、本発明の組成物は被験体へ直接投与することができる。治療される被験体は動物であり得る。しかしながら、1つ又は複数の実施形態において、組成物はヒト被験体への投与に適合する。
好適には、本開示に記載の製剤において、最終的な製剤のpHは抗体又は断片の等電点の値に類似せず、例えば、タンパク質のpIが8〜9又はそれ以上の範囲であるならば、製剤のpHは7が適切であり得る。理論に拘束されることを望むものではないが、これは改善された安定性(例えば抗体又は断片が溶液のままである)を持った最終的な製剤を結局提供し得ると考えられる。
一例において、医薬製剤は、4.0〜7.0の範囲中のpHで、本開示に記載の1〜200mg/mLの抗体分子、1〜100mMのバッファー、0.001〜1%の界面活性剤、a)10〜500mMの安定化物質、b)10〜500mMの安定化物質及び5〜500mMの等張化剤、又はc)5〜500mMの等張化剤を含む。
本発明の医薬組成物は任意の数の経路によって投与することができ、それらには、経口経路、静脈内経路、筋肉内経路、動脈内経路、髄内経路、髄腔内経路、脳室内経路、経真皮経路、経皮経路(例えばWO98/20734を参照)、皮下経路、腹腔内経路、鼻腔内経路、腸経由経路、局所経路、舌下経路、膣内経路又は直腸経路が含まれるがこれらに限定されない。ハイポスプレーを使用して本発明の医薬組成物を投与することもできる。典型的には、治療組成物は、液体溶液又は懸濁物のいずれかとして、注射可能物として調製され得る。注射の前の液体ベヒクル中の溶液又は懸濁物に好適な固体の形態も調製され得る。
組成物の直接的な送達は、一般的には皮下、腹腔内、静脈内若しくは筋肉内への注射によって達成されるか、又は組織の間質腔へ送達されるだろう。組成物は病巣の中へも投与することができる。投薬治療は、単一用量スケジュール又は複数用量スケジュールであり得る。
組成物中の活性成分が抗体分子であるだろうことが認識されるだろう。それゆえ、それは胃腸管中での分解に感受性があるだろう。したがって、組成物が胃腸管を使用する経路によって投与される予定ならば、組成物は、抗体を分解から保護するが一旦胃腸管から吸収されると抗体を放出する薬剤を含有する必要があるだろう。
薬学的に許容される担体の詳細な考察は、Remington’s Pharmaceutical Sciences(Mack Publishing Company、N.J.、1991年)中で利用可能である。
一実施形態において、製剤は局所投与(吸入が含まれる)のための製剤として提供される。
好適な吸入可能な調製物には、吸入可能な粉末、噴射気体を含有する定量式エアロゾル、又は噴射気体がない吸入可能な溶液が含まれる。活性のある物質を含有する本開示に記載の吸入可能な粉末は、上記の活性のある物質のみ、又は生理学的に許容される賦形剤と上記の活性のある物質の混合物からなり得る。
これらの吸入可能な粉末には、単糖(例えばグルコース又はアラビノース)、二糖(例えばラクトース、サッカロース、マルトース)、オリゴ糖及び多糖(例えばデキストラン)、ポリアルコール(例えばソルビトール、マンニトール、キシリトール)、塩(例えば塩化ナトリウム、炭酸カルシウム)、又はこれら互いの混合物が含まれ得る。好適には単糖又は二糖が使用され、ラクトース又はグルコース、特にそれらの水和物の形態が使用されるが排他的ではない。
肺における沈着のための粒子は、10ミクロン(1〜9ミクロン等、例えば1〜5μm)よりも小さい粒子サイズを要求する。活性成分(抗体又は断片等)の粒子サイズが、主に重要である。
吸入可能なエアロゾルの調製に使用できる噴射気体は当技術分野において公知である。好適な噴射気体は、炭化水素(n−プロパン、n−ブタン又はイソブタン等)及びハロ炭化水素(メタン、エタン、プロパン、ブタン、シクロプロパン又はシクロブタンの塩素化誘導体及び/又はフッ素化誘導体等)の中で選択される。上記の噴射気体は、単独で又はその混合物において使用され得る。
特に好適な噴射気体は、TG11、TG12、TG134a及びTG227の中で選択されるハロゲン化アルカン誘導体である。上記のハロゲン化炭化水素のうちの、TG134a(1,1,1,2−テトラフルオロエタン)及びTG227(1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン)並びにその混合物は特に好適である。
噴射気体含有吸入可能なエアロゾルは、他の成分(共溶媒、安定化物質、界面活性剤(サーファクタント)、抗酸化物質、滑沢物質及びpHの調整のための手段等)も含有し得る。これらの成分はすべて当技術分野において公知である。
本発明に記載の噴射気体含有吸入可能なエアロゾルは、活性のある物質を重量で5%まで含有し得る。本発明に記載のエアロゾルは、例えば、活性成分を重量で0.002〜5%、重量で0.01〜3%、重量で0.015〜2%、重量で0.1〜2%、重量で0.5〜2%又は重量で0.5〜1%含有する。
或いは、肺への局所投与は、例えばデバイス(ネブライザー等、例えばコンプレッサーへ接続されたネブライザー(例えばPari Respiratory Equipment,Inc.、Richmond、Va.によって製造されたPari Master(登録商標)コンプレッサーへ接続されたPari LC−Jet Plus(登録商標)ネブライザー))を用いる、液体溶液又は懸濁物製剤の投与によるものでもあり得る。
本発明の抗体は、溶媒中に分散させて(例えば溶液又は懸濁物の形態で)送達され得る。それは適切な生理溶液(例えば食塩水又は他の薬理学的に許容される溶媒若しくはバッファー溶液)中で懸濁され得る。当技術分野において公知のバッファー溶液の例は、約4.0〜5.0のpHを達成するように、1mlの水あたり、0.05mg〜0.15mgのエデト酸二ナトリウム、8.0mg〜9.0mgのNaCl、0.15mg〜0.25mgのポリソルベート、0.25mg〜0.30mgの無水クエン酸、及び0.45mg〜0.55mgのクエン酸ナトリウムを含有し得る。懸濁物は例えば凍結乾燥抗体を用いることができる。
治療用の懸濁物又は溶液製剤は1つ又は複数の賦形剤も含有することができる。賦形剤は当技術分野において周知であり、それらには、バッファー(例えばクエン酸バッファー、リン酸バッファー、酢酸バッファー及び重炭酸バッファー)、アミノ酸、尿素、アルコール、アスコルビン酸、リン脂質、タンパク質(例えば血清アルブミン)、EDTA、塩化ナトリウム、リポソーム、マンニトール、ソルビトール及びグリセロールが含まれる。溶液又は懸濁物は、リポソーム又は生物分解性マイクロスフェア中でカプセル化され得る。製剤は、一般的には滅菌された製造プロセスを用いて、実質的に滅菌された形態で提供されるだろう。
これには、製剤化のために使用される緩衝された溶媒/溶液の濾過による産生及び滅菌、滅菌された緩衝溶媒溶液中での抗体の無菌的な懸濁、並びに当業者が精通する方法による滅菌されたレセプタクルの中への製剤の分配が含まれ得る。
本開示に記載の噴霧可能な製剤は、例えば箔エンベロープ中でパックされた単一用量単位(例えばシールしたプラスチック容器又はバイアル)として提供され得る。各々のバイアルは、ある体積(例えば2mL)の単位用量の溶媒/溶液バッファーを含有する。
本明細書において開示される抗体は、噴霧化経由の送達に好適であり得る。
本発明の抗体が遺伝子療法の使用によって投与され得ることも意図される。これを達成するために、抗体鎖がDNA配列から発現され、インシトゥーでアセンブルされるように、適切なDNA構成要素の制御下での抗体分子の重鎖及び軽鎖をコードするDNA配列は、患者の中へ導入される。
TNFαはTNFスーパーファミリーの典型的なメンバーである。TNFαは免疫調節及び炎症応答を媒介する多機能サイトカインである。インビボで、TNFαは、細菌、寄生生物及びウイルスの感染にも関与することが公知である。特に、TNFαは、関節リウマチ(RA)、炎症性腸疾患(クローン病が含まれる)、乾癬、アルツハイマー病(AD)、パーキンソン病(PD)、疼痛、癲癇、骨粗鬆症、喘息、敗血症、発熱、全身性紅斑性狼瘡(SLE)及び多発性硬化症(MS)並びに癌における役割を有することが公知である。TNFαは、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、虚血性脳卒中、免疫複合体糸球体腎炎、狼瘡性腎炎(LN)、抗好中球細胞質抗体(ANCA)関連糸球体腎炎、微小変化型疾患、糖尿病性腎症(DN)、急性腎臓損傷(AKI)、閉塞性尿路疾患、腎臓の同種異系移植片拒絶、シスプラチン誘導性AKI及び閉塞性尿路疾患における役割を有することも公知である。
したがって、本発明の抗体又は組成物を使用して(直接的に又は間接的に)、他のTNFαアンタゴニストによって治療、予防又は寛解され得る任意の病態を、治療、予防又は寛解することができる。
本発明の抗体及び組成物は、したがって様々なヒトの病気の治療及び/又は予防において有益である。これらには、自己免疫障害及び炎症性障害;神経学的障害及び神経変性障害;疼痛及び侵害受容性障害;並びに心臓血管障害が含まれる。
炎症性障害及び自己免疫障害には、全身性自己免疫障害、自己免疫性内分泌障害、及び器官特異的自己免疫障害が含まれる。全身性自己免疫障害には、全身性紅斑性狼瘡(SLE)、乾癬、血管炎、多発性筋炎、硬皮症、多発性硬化症、強直性脊椎炎、関節リウマチ、及びシェーグレン症候群が含まれる。自己免疫性内分泌障害には甲状腺炎が含まれる。器官特異的自己免疫障害には、アジソン病、溶血性貧血又は悪性貧血、糸球体腎炎(グッドパスチャー症候群が含まれる)、グレーブス病、特発性血小板減少性紫斑病、インスリン依存性糖尿病、小児糖尿病、ぶどう膜炎、炎症性大腸疾患(クローン病及び潰瘍性大腸炎が含まれる)、天疱瘡、アトピー性皮膚炎、自己免疫性肝炎、原発性胆汁性肝硬変症、自己免疫性肺炎、自己免疫性心臓炎、重症筋無力症、自然不妊、骨粗鬆症、喘息、及び筋ジストロフィー症(デュシェンヌ型筋ジストロフィーが含まれる)が含まれる。
神経学的障害及び神経変性障害には、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン舞踏病、脳卒中、筋萎縮性側索硬化症、脊髄損傷、頭部外傷、発作及び癲癇が含まれる。
心臓血管障害には、血栓症、心臓肥大、高血圧症、心臓の不規則収縮(例えば心不全の間)、及び性的障害(勃起障害及び女性の性機能不全が含まれる)が含まれる。
特に、本発明の組成物の抗体を使用して、炎症性障害、CNS障害、免疫障害及び自己免疫疾患、疼痛、骨粗鬆症、発熱及び移植臓器拒絶を治療又は予防することができる。好ましい実施形態において、本発明の抗体又は組成物を使用して、関節リウマチ、炎症性大腸疾患(クローン病が含まれる)、乾癬、アルツハイマー病、パーキンソン病、癲癇、喘息、敗血症、全身性紅斑性狼瘡、多発性硬化症、喘息、鼻炎、癌及び骨粗鬆症を治療又は予防することができる。別の好ましい実施形態において、本発明の抗体又は組成物を使用して、関節リウマチ(RA)、非特異的炎症性関節炎、浸食性の骨疾患、軟骨炎、軟骨変性及び/又は破壊、若年性炎症性関節炎、スティル病(若年性及び/又は成人発症)、若年性特発性関節炎、若年性特発性関節炎(少関節型及び多関節型)、炎症性大腸疾患(クローン病、潰瘍性大腸炎、非定型的大腸炎、回腸嚢炎が含まれる)、乾癬、乾癬性関節症、強直性脊椎炎、シェーグレン病、アルツハイマー病(AD)、ベーチェット病、パーキンソン病(PD)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、虚血性脳卒中、疼痛、癲癇、骨粗鬆症、オステオペニア、慢性疾患の貧血、悪液質、糖尿病、脂質異常症、メタボリック症候群、喘息、慢性閉塞性気道(又は肺)疾患、敗血症、発熱、呼吸窮迫症候群、全身性紅斑性狼瘡(SLE)、多発性硬化症(MS)、免疫複合体糸球体腎炎、狼瘡性腎炎(LN)、抗好中球細胞質抗体(ANCA)関連糸球体腎炎、微小変化型疾患、糖尿病性腎症(DN)、急性腎臓損傷(AKI)、閉塞性尿路疾患、腎臓同種異系移植片拒絶、シスプラチン誘導性AKI及び閉塞性尿路疾患、眼疾患(糖尿病性網膜症、糖尿病性黄斑浮腫、末熟児網膜症、加齢黄斑変性症、黄斑浮腫、増殖性網膜症及び/又は非増殖性網膜症、角膜血管形成(新生血管形成が含まれる)、網膜静脈閉塞症、ぶどう膜炎の様々な形態、及び角膜炎が含まれる)、甲状腺炎、線維化障害(肝線維症の様々な形態、肺線維症の様々な形態、全身性硬化症、硬皮症が含まれる)、癌及び癌関連合併症(骨格合併症、悪液質及び貧血が含まれる)を治療又は予防することができる。
本開示に記載の抗体及び断片は治療又は予防において用いられ得る。
本発明は、治療有効用量の本明細書において記載される抗TNF抗体又はその結合断片を個体へ投与するステップを含む、個体における所望されない抗体の濃度を低減する方法も提供する。
本発明は、本明細書において記載される病理学的障害(自己免疫疾患等)の治療及び/又は予防のための医薬品の製造における本発明に記載の抗体分子の使用をさらに提供する。
一実施形態において、本開示は、レポーター分子へ例えばコンジュゲートして、診断のための試薬としての抗体又はその断片の使用を含む。したがって、標識された本開示に記載の抗体又は断片が提供される。一態様において、本開示に記載の抗体又は断片を含むカラムが提供される。
本明細書の文脈において、含むこと(comprising)は、包含すること(including)を意味することが意図される。
技術的に適切である場合に、本発明の実施形態は組み合わせられ得る。
実施形態は、ある特定の特徴/エレメントを含むとして本明細書において記載される。本開示は、前記特徴/エレメントからなるか又は本質的になる分離した実施形態へも拡張される。
技術的な参照文献(特許及び出願等)は参照により本明細書に援用される。
本発明は、付随の図を参照する以下の実施例において、例示の目的のみで、さらに記載される。
例1:中和抗ヒトTNF−α可変領域の単離:
以下の免疫付与は、B細胞培養及び抗体スクリーニングのための材料を生成するために遂行された。
5匹のSprague Dawleyラットに、小分子ベンズイミダゾール化合物(化合物1)と前複合体化したヒトTNF−αを3回の注射で免疫付与した(WO2013/186229及びPCT/EP2015/074527中で記載されるように)。血清を生成し、ELISAにおいてヒトTNF−αへの結合について試験した。力価は100,000の希釈を超えて測定可能であり、したがってB細胞培養について許容されると判断された。
B細胞培養は、Zubler et al.(1985)及びLightwood et al.(2013)によって記載されるものに類似する方法を使用して調製した。簡潔には、B細胞を含有する脾細胞を、10%のFCS(PAA laboratories ltd)、2%のHEPES(Sigma Aldrich)、1%のL−グルタミン(Gibco BRL)、1%のペニシリン/ストレプトマイシン溶液(Gibco BRL)、0.1%のβ−メルカプトエタノール(Gibco BRL)、2〜5%の活性化脾細胞培養上清及びガンマ線照射マウス胸腺腫細胞(5×10/ウェル)を補足した200μ/ウェルのRPMI 1640培地(Gibco BRL)により、バーコード付きの96ウェルの組織培養プレート中で、1ウェルあたりおよそ5000細胞の密度で、5%のCOの雰囲気中で、37℃で7日目間培養した。7000万を上回るのB細胞をこのプロジェクトの間にスクリーニングした。
B細胞培養液上清中のヒトTNF特異的抗体の存在を、標的抗原源としてビオチン化ヒトTNFによりコーティングされた10ミクロンのスーパーアビジンポリマービーズ(Bangs laboratories)を使用して、均一蛍光ベースの結合アッセイを使用して決定した。10ulの上清を、Matrix Platemate液体ハンドラーを使用して、バーコードを付きの96ウェルの組織培養プレートから、5000のコーティングビーズを含有するバーコード付きの384ウェルの黒色壁のアッセイプレートの中へ移した。ヤギ抗ラット又はマウスのIgG Fcγ特異的Cy−5コンジュゲート(Jackson)により、結合を明らかにした 。プレートはApplied Biosystems 8200細胞検出システム上で読み取った。
或いは、ELISAアッセイを使用して陽性ウェルを同定した。384ウェルELISAプレートを2ug/mlのTNFによりコーティングした後に、10ulのB細胞培養液上清をブロックされたプレートへ添加した。1時間のインキュベーションに後続して、プレートを洗浄し、ヤギ抗ラットFc特異的HRPコンジュゲート(Jackson)により結合を明らかにした。
一次スクリーニングに後続して、陽性上清を、Aviso Onyxヒットピッキングロボットを使用して96ウェルのバーコード付きのマスタープレートの上へ統合し、細胞培養プレート中のB細胞を−80Cで凍結した。高親和性の抗体を含有するウェルを同定するために、次いでマスタープレートをBiacoreアッセイにおいてスクリーニングした。
TNFαの生物学的活性を中和できる抗体を同定するために、マスタープレート中のB細胞培養液上清を使用して、細胞ベースのTNFαレポーターアッセイを遂行した。アッセイは、NFκB経路を介して作動する多くの刺激(ヒトTNFαが含まれる)に応答してアルカリホスファターゼを分泌するように操作されたHEK−293−CD40−BLUE細胞(Invivogen)を利用した。抗体含有上清を、1:2.5の単一希釈でこのアッセイにおいて直接的に使用した。高親和性のブロッキング抗体(Biacoreにおいて100pM未満及びレポーターアッセイにおい>90%阻害を示す)を含有するウェルを、さらなる進行のために選択した。
選択した対象となるウェルからの抗体可変領域遺伝子の回収を可能にするために、デコンボリューションステップを遂行して、B細胞の不均一集団を含有する与えられたウェル中での抗原特異的B細胞の同定を可能にしなければならなかった。これは蛍光焦点方法を使用して達成した。簡潔には、陽性ウェルからの免疫グロブリン分泌B細胞を、ビオチン化ヒトTNFによりコーティングしたストレプトアビジンビーズ(New England Biolabs)、及びヤギ抗ラットFcγ断片特異的FITCコンジュゲート(Jackson)の1:1200の最終的な希釈物と混合した。37℃で1時間の静的インキュベーション後に、そのB細胞を囲む蛍光ハロの存在に起因して、抗原特異的B細胞を同定することができた。次いでOlympus顕微鏡を使用して同定したこれらの個別のB細胞を、Eppendorfマイクロマニピュレーターにより取り、PCRチューブの中へ堆積させた。
2102、2101、2109及び2111として既知の4つの異なる抗体についての抗体可変領域遺伝子を、重鎖及び軽鎖の可変領域特異的プライマーを使用する逆転写(RT)−PCRによって単一細胞から回収した。2ラウンドPCRを、3’末端及び5’末端で制限部位を取り込むネステッド2°PCRによりAviso Onyx液体ハンドリングロボット上で遂行し、マウスγ1 IgG又はFab(VH)又はマウスκ(VL)哺乳類発現ベクターの中へのラット可変領域のクローニングを可能にした。重鎖コンストラクト及び軽鎖コンストラクトをFectin 293(Invitrogen)を使用してHEK−293細胞の中へコトランスフェクションし、組換え抗体を1mlの体積で48ウェルプレート中で発現させた。5〜7日の発現後に、上清を採取し、抗体にさらなるスクリーニングを行った。
組換えラット/マウスキメラIgG及びFab分子を、EC50値の計算を可能にする濃度の数で、HEK−293−CD40−BLUEレポーターアッセイにおいてスクリーニングし、最大パーセンテージ阻害を決定した。一価の場合に抗体が活性があることを保証するために、Fab断片を試験した。IgGをBiacore実験においても分析して、ヒトTNFについての結合親和性を決定した。Biacore実験のアッセイフォーマットは、固定化された抗マウスIgG−FcによるマウスIgGの捕捉、その後の捕捉された表面上のヒトTNFの力価測定であった。BIA(Biamolecular Interaction Analysis)は、Biacore T200(GE Healthcare)を使用して遂行した。Affinipure F(ab’)断片ヤギ抗マウスIgG、Fc断片特異的(Jackson ImmunoResearch)を、約5000反応単位(RU)のレベルへ、アミンカップリング化学経由でCM5センサーチップ上に固定化した。HBS−EPバッファー(10mMのHEPES(pH7.4)、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.05%のサーファクタントP20(GE Healthcare))を、10μL/分の最小流速で、ランニングバッファーとして使用した。10μLの0.5μg/mLのマウスIgGの注入を、固定化された抗マウスIgG−Fcによる捕捉のために使用した。ヒトTNFを、20nMで30μL/分の流速で、捕捉されたマウスIgGの上に2回注入した。10μL/分の流速で、40mMのHClの2×10μLの注入とその間の5mMのNaOHの5μLの注入によって、表面を再生した。バックグラウンドサブトラクション結合曲線を、標準的な手順に従ってT200evaluationソフトウェア(バージョン1.0)を使用して分析した。
中和はHEK−293−CD40−BLUEレポーターアッセイ(Invivogen)を使用して決定した。EC50及び%中和を示す。Biacore分析を遂行して結合動態を決定した。オンレート(ka)、オフレート(kd)及び親和定数(KD)を示す。
図2は、CA2109ラット/マウスのFab(fwk18 FAB)IgG1(fwk18 IgG)についての力価測定曲線を示す。上で記載されるようにHEK−293−CD40−BLUEレポーターアッセイ(Invivogen)を使用して、データを決定した。
上で記載されるように単離されたすべての4つの抗体(2101、2109、2111及び2102)を、表4a中で以下で示されるように、ヒトTNF(hTNF)及びカニクイザルTNF(cTNF)に対するカニクイザルTNF及びヒトTNFの交差反応性について、ラット/ヒトキメラFabとしてスクリーニングした。
Biacore実験のアッセイフォーマットは、固定化された抗ヒトF(ab’)によるラット/ヒトキメラFabの捕捉、その後の捕捉された表面上のヒト又はカニクイザルTNFの力価測定であった。BIA(Biamolecular Interaction Analysis)は、Biacore T200(GE Healthcare)を使用して遂行した。Affinipure F(ab’)断片ヤギ抗ヒトIgG−F(ab’)2断片特異的(Jackson ImmunoResearch)を、約5000反応単位(RU)のレベルへ、アミンカップリング化学経由でCM5センサーチップ上に固定化した。HBS−EPバッファー(10mMのHEPES(pH7.4)、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.05%のサーファクタントP20(GE Healthcare))を、10μL/分の最小流速で、ランニングバッファーとして使用した。10μLの0.5μg/mLのラット/ヒトキメラの注入を、固定化されたヒトIgG−F(ab’)2による捕捉のために使用した。ヒトTNF又はカニクイザルTNFを、30μL/分の流速で(それぞれ5nM又は3.125nMで)、捕捉されたラット/ヒトキメラFabの上に注入した。10μL/分の流速で、50mMのHClの2×10μLの注入とその間の5mMのNaOHの5μLの注入によって、表面を再生した。バックグラウンドサブトラクション結合曲線を、標準的な手順に従ってT200evaluationソフトウェア(バージョン1.0)を使用して分析した。
抗体2102は、カニクイザルTNFについてはるかに低い親和性を有することが見出された。この抗体はヒト化の間にも親和性を失い、したがってもはやこれ以上進められなかった。
この研究に基づいて、CA2109を、カニクイザル/ヒト交差反応性(表4a)、高親和性(表4)、及び強力な中和活性(図2及び表4)に起因して、最有力候補として選択した。この抗体をこれらの特性に基づいてヒト化のために選択した。
類似の親和性及び中和特性を有する他の2つの抗体を、CA2109と平行してヒト化のために選択し、これらは2101及び2111であった。しかしながら、2101はヒト化に際してTNFについての親和性を保持せず、したがってこの抗体はもはやこれ以上進行められなかった。抗体2109及び抗体2111は成功してヒト化され、次いでscFvフォーマットに変換し、L929 TNF阻害アッセイ(下で記載されるアッセイ)においてスクリーニングして中和活性を確認した(表5)。
L929細胞株は、TNF−αの細胞毒性効果へ感受性のあるマウス線維肉腫細胞株である。TNFは、TNF受容体(それはヒト、カニクイザル又はマウスのTNF−αに結合する)経由で刺激して、アポトーシスを誘導する。細胞を、アクチノマイシンD(それはTNF−αによる死への感受性を増加させる)により共処理する。アクチノマイシンD/TNF−α及び各々の抗TNF抗体による処理に後続するL929細胞の生存率を、ルシフェラーゼ反応(CellTiter−Glo、Promega)経由のATPレベル(それは生存率の減少と共に減少する)を検出することによって決定した。
1時間の前インキュベーションに後続して、384ウェル平底プレート中の30μlの最終的な体積で、各々の抗体又は対照化合物の存在下において、2.35μg/mlのアクチノマイシンD及び100pg/mlのヒトTNFαにより、L929細胞を処理した。37℃の5%のCO2で24時間後に、細胞生存率をCellTiter−Glo(Promega Ltd)によって測定した。
表5中で示されるように、抗体2111は、重−軽(HL)又は軽−重(LH)の方向性のいずれかにおいても、scFvとして(ヒト化Fabと比較して)、このアッセイで活性を保持しなかった。抗体2109のみが、ヒト化scFvとして、カニクイザル−ヒト交差反応性、高親和性及び中和能力及び耐熱性を保持した。抗体CA2109のヒト化を以下でより詳細に記載する。
例2:抗TNF−α抗体CA2109のヒト化
抗体CA2109を、ヒト生殖細胞系列フレームワークの上へ相補性決定領域(CDR)をグラフトすることによってヒト化した。ヒト生殖細胞系列(アクセプター)フレームワークを備えたラット抗体(ドナー)配列のアライメントを、デザインされたヒト化配列と一緒に図3及び4中で示す。
選択された軽鎖生殖細胞系列アクセプター配列は、ヒトVK1 2−1(U)A20 V領域プラスJK2 J領域であった(V BASE、http://vbase.mrc−cpe.cam.ac.uk/)。選択された重鎖生殖細胞系列アクセプター配列は、ヒトVH3 1−3 3−21 V領域プラスJH4 J領域であった(V BASE、http://vbase.mrc−cpe.cam.ac.uk/)。ドナーからアクセプター配列へグラフトされたCDRはKabat(Kabat et al.1987)によって定義された通りであり、組み合わせのChothia/Kabat定義を使用した場合のCDR−H1は例外である。
最初のV領域配列をコードする遺伝子を、Entelechon GmbHによる自動合成アプローチによってデザイン及び構築し、それを修飾して、オリゴヌクレオチド依存性突然変異誘発によってグラフトされたバージョンのgL1、gL18、gH1及びgH2を生成した。gL18遺伝子配列を、UCB Celltechヒト軽鎖発現ベクターpMhCKデルタ(それはヒトC−κ定常領域(Km3アロタイプ)をコードするDNAを含有する)の中へサブクローン化した。gH2配列を、UCB Celltech発現ベクターpMhg1Fab(それはヒト重鎖γ−1 CH1定常領域をコードするDNAを含有する)の中へサブクローン化した。
完全な活性を保持し高耐熱性を維持するために、ヒト化重鎖の位置48(イソロイシン)、49(グリシン)、71(バリン)、73(リジン)、78(アラニン)及び93(スレオニン)でのドナー残基(Kabatナンバリング)を保持した。同様に、ヒト化軽鎖(Kabatナンバリング)の位置65(スレオニン)、71(チロシン)及び87(フェニルアラニン)でのドナー残基を保持した。加えて、軽鎖中の3つの脱アミド化部位を、位置31、50及び52でのアスパラギン残基をそれぞれセリン、アスパラギン酸及びセリンへ突然変異させることによって、除去した。最終的な選択された可変グラフト配列のgL18及びgH2を、図1、3及び4(配列番号:11及び12)中で示す。
例1において上で記載されるように、抗体2109のみが、ヒト化scFvとして、カニクイザル−ヒト交差反応性、高親和性及び中和能力及び耐熱性を保持した。複数の抗体フォーマット(IgG、Fab及びscFvが含まれる)において同等に活性のある抗体2109の能力により、抗体2109は有用で多用性のある抗体であり、それは単一特異性抗体として単独で使用され得るか、又は多重特異性抗体フォーマットの中へ取り込まれ得る。
配列番号:1<223>抗体2109のCDR配列 − CDRH1
配列番号:2<223>抗体2109のCDR配列 − CDRH2
配列番号:3<223>抗体2109のCDR配列 − CDRH3
配列番号:4<223>抗体2109のCDR配列 − CDRL1
配列番号:5<223>抗体2109のCDR配列 − CDRL1
配列番号:6<223>抗体2109のCDR配列 − CDRL2
配列番号:7<223>抗体2109のCDR配列 − CDRL2
配列番号:8<223>抗体2109のCDR配列 − CDRL2
配列番号:9<223>抗体2109のCDR配列 − CDRL2
配列番号:10<223>抗体2109のCDR配列 − CDRL3
配列番号:11<223>抗体2109 gL18の軽鎖可変領域
配列番号:12<223>抗体2109 gH2の重鎖可変領域
配列番号:13<223>抗体2109 gL18の軽鎖可変領域をコードするDNA
配列番号:14<223>抗体2109 gH2の重鎖可変領域をコードするDNA
配列番号:15<223>抗体2109 gL18の軽鎖可変領域
配列番号:16<223>抗体2109 gH2の重鎖可変領域
配列番号:17<223>抗体2109 gL18の軽鎖可変領域をコードするDNA
配列番号:18<223>抗体2109 gH2の重鎖可変領域をコードするDNA
配列番号:19<223>抗体2109 gH2gL18のscFv(VH−VL)
配列番号:20<223>抗体2109 gH2gL18のscFv(VH−VL)をコードするDNA
配列番号:21<223>抗体2109 gH2gL18のdsscFv(VH−VL)
配列番号:22<223>抗体2109 gH2gL18のdsscFv(VH−VL)をコードするDNA
配列番号:23<223>ラット抗体2109の軽鎖可変領域
配列番号:24<223>ラット抗体2109の重鎖可変領域
配列番号:25<223>ヒトVK1 2−1(U)A20 JK2アクセプターフレームワーク
配列番号:26<223>ヒトVH3 1−3 3−21 JH4アクセプターフレームワーク
配列番号:27<223>抗体2109 gL1の軽鎖可変領域
配列番号:28<223>抗体2109 gH1の重鎖可変領域
配列番号:29<223>抗体2109 gL18の軽鎖可変領域
配列番号:30<223>マウス重鎖g1定常領域
配列番号:31<223>マウス重鎖g1 Fabヒンジ無し定常領域
配列番号:32<223>マウス軽鎖定常領域
配列番号:33<223>軽鎖定常領域
配列番号:34<223>重鎖γ1 Fab CH1ヒンジ無し定常領域
配列番号:35<223>重鎖γ1完全長定常領域
配列番号:36<223>重鎖γ4完全長定常領域
配列番号:37<223>重鎖γ4P完全長定常領域

Claims (36)

  1. 可変領域を有する重鎖又は重鎖断片を含み、前記可変領域が3つのCDRを含み、CDR H1が配列番号:1で示される配列を有し、CDR H2が配列番号:2で示される配列を有し、CDR H3が配列番号:3で示される配列を有する、抗TNF抗体又はその結合断片。
  2. 前記抗体又は結合断片が、3つのCDRを含む可変領域を有する軽鎖又はその断片をさらに含み、CDR L1が配列番号:4又は5で示される配列を有し、CDR L2が配列番号:6、7、8又は9で示される配列を有し、CDR L3が配列番号:10で示される配列を有する、請求項1に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  3. 前記CDR L1が配列番号:4で示される配列を有する、請求項2に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  4. 前記CDR L1が配列番号:5で示される配列を有する、請求項2に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  5. CDR L2が配列番号:6で示される配列を有する、請求項2〜4のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  6. CDR L2が配列番号:7で示される配列を有する、請求項2〜4のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  7. CDR L2が配列番号:8で示される配列を有する、請求項2〜4のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  8. CDR L2が配列番号:9で示される配列を有する、請求項2〜4のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  9. 配列番号:12、16又は28で示される配列を含む重鎖を有する、請求項1又は請求項2に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  10. 配列番号:11、15又は27で示される配列を含む軽鎖を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  11. 配列番号:12で示される配列を含む重鎖及び配列番号:11で示される配列を含む軽鎖を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  12. 配列番号:16で示される配列を含む重鎖及び配列番号:15で示される配列を含む軽鎖を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  13. 配列番号:28で示される配列を含む重鎖及び配列番号:27で示される配列を含む軽鎖を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  14. 前記抗体がヒト化される、請求項1又は請求項2のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  15. 前記抗体又は結合断片が、scFv、dsscFv、Fv、Fab、Fab’、Fab−Fv、又はFab−dsFv断片である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  16. 前記抗体又は結合断片が、例えばデンプン、アルブミン及びポリエチレングリコールから選択されるポリマーへコンジュゲートされる、請求項1〜15のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  17. 前記ポリマーが、例えば5〜50kDaの範囲中の分子量を備えたPEGである、請求項16に記載の抗TNFの抗体又はその結合断片。
  18. 前記抗体が完全長抗体である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の抗TNF抗体。
  19. 前記完全長抗体が、IgG1、IgG4及びIgG4Pからなる群から選択される、請求項18に記載の抗TNF抗体。
  20. 請求項11〜13のいずれか一項に記載の抗体と同じヒトTNFのエピトープへ結合する、抗TNF抗体又はその結合断片。
  21. 請求項11〜13のいずれか一項に記載の抗体のヒトTNFへの結合を交差ブロックするか、又は請求項11〜13のいずれか一項に記載の抗体によってヒトTNFの結合から交差ブロックされる、抗TNF抗体又はその結合断片。
  22. ヒト化された、請求項1〜21のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  23. 150pM以上の親和性のヒトTNFについての結合親和性を有する、請求項1〜22のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片。
  24. 請求項1〜15のいずれか一項又は請求項20〜23のいずれか一項に記載の抗TNF抗体又はその結合断片を含む、多重特異性抗体。
  25. 請求項1〜24のいずれか一項に記載の抗体の重鎖(複数可)及び/又は軽鎖(複数可)をコードする、単離されたDNA配列。
  26. 請求項25に記載の1つ又は複数のDNA配列を含む、クローニング又は発現ベクター。
  27. 前記ベクターが、(i)配列番号:17、18及び/又は22で示される配列を含む、請求項26に記載のベクター。
  28. 請求項26又は請求項27に記載の1つ又は複数のクローニング又は発現ベクターを含む、宿主細胞。
  29. 請求項28に記載の宿主細胞を培養すること及び抗体を単離することを含む、ヒトTNFについての結合特異性を有する抗体の産生のためのプロセス。
  30. 薬学的に許容される賦形剤、希釈剤又は担体のうちの1つ又は複数と組み合わせて、請求項1〜24のいずれか一項に定義される抗TNF抗体又はその結合断片を含む、医薬組成物。
  31. 他の活性成分を含む、請求項30に記載の医薬組成物。
  32. 治療法における使用のための、請求項1〜24のいずれか一項に定義される抗体若しくはその結合断片、又は請求項30若しくは31に定義される組成物。
  33. 自己免疫障害及び炎症性障害;神経学的障害及び神経変性障害;疼痛及び侵害受容性障害;並びに心臓血管障害のうちの1つ又は複数の治療における使用のための、請求項1〜24のいずれか一項に定義される抗体若しくはその結合断片、又は請求項30若しくは31に定義される組成物。
  34. 関節リウマチ、クローン病、乾癬、全身性紅斑性狼瘡、アルツハイマー病、パーキンソン病及び癲癇のうちの1つ又は複数の治療における使用のための、請求項1〜24のいずれか一項に定義される抗体若しくはその結合断片、又は請求項30若しくは31のいずれか一項に定義される組成物。
  35. 治療有効量の、請求項1〜24のいずれか一項に定義される抗体若しくはその結合断片、又は請求項30若しくは請求項31に定義される組成物を投与することを含む、患者を治療する方法。
  36. 前記治療が、自己免疫障害及び炎症性障害;神経学的障害及び神経変性障害;疼痛及び侵害受容性障害;並びに心臓血管障害のうちの1つ又は複数のためのものである、請求項35に記載の方法。
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