JP6800260B2 - 低親和性血液脳関門受容体抗体及びその使用 - Google Patents

低親和性血液脳関門受容体抗体及びその使用 Download PDF

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Description

関連出願
本出願は、２０１０年１１月３０日に出願された米国仮出願第６１／４１８，２２３号の利益を主張し、それは、参照によりその全体が本明細書に援用される。
発明の分野
本発明は、血液脳関門受容体（ＢＢＢ−Ｒ）に結合する抗体及びその同一物を使用する方法に関する。
背景
大きな分子の薬物の脳透過性は大部分が不透過性である血液脳関門（ＢＢＢ）によって厳しく制限される。この障害を克服するための多くの戦略の中で、脳毛細血管内皮で発現される内因性受容体のトランスサイトーシストラフィッキング経路を利用することが挙げられる。モノクローナル抗体などの組換えタンパク質が、脳への大きな分子の受容体を介した送達を可能にするために、これらの受容体に対して設計されている。しかし、脳の取り込みを最大にしつつ、一方でもとの血液へ戻す逆トランスサイトーシスを最小限とする戦略、及び治療的投与後の蓄積の程度は未だ探求されぬままである。更に、ＢＢＢを通過する抗体が薬力学的に機能性であるかどうかは未知である。
モノクローナル抗体は神経性疾患又は中枢神経系（ＣＮＳ）疾患の治療のために膨大な治療的可能性を有するが、脳へのそれらの通路は、血液脳関門（ＢＢＢ）によって制限されている。過去の研究では、血流中を循環するＩｇＧのほんの一部（約０．１％）がＢＢＢを通してＣＮＳへ通過することが示されているが(Felgenhauer, Klin. Wschr. 52: 1158-1164 (1974))、ここで抗体のＣＮＳ濃度は、強い効果を可能にするためには不十分であり得る。本発明の方法及び組成物は、ＣＮＳへ分配する抗体の割合を向上させ、それ故より容易にＣＮＳにおける治療抗体濃度を得るための方法を提供する。
本明細書では、マウスで１回の全身注射後に、微量用量及び治療的に適切な用量の両方でＢＢＢを通過する抗体と小分子を含む治療薬を送達することができるトランスフェリン受容体（ＴｆＲ）に対する抗体の群が記述される。抗体の分布は、注入後２４時間で血管からニューロンへと変化し、有意な量の抗体が脳内皮細胞を介して経細胞質輸送し、実質に到達したたことを示している。ＣＮＳへの抗体取り込みと分布の大きさは、試験される抗ＴｆＲ変異体におけるＴｆＲへのその結合親和性に逆に相関している。ＢＢＢ輸送の証明は、ＴｆＲおよびアミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）切断酵素、β−セクレターゼ（ＢＡＣＥ１）の両方に結合する二重特異性抗体を用いて達成された。本発明の方法論を用いて操作された二重特異性抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１抗体の単一の全身投与量は、単一特異的抗ＢＡＣＥ１単独と比較して、脳における著しい抗体の取り込みをもたらしたのみならず、劇的に脳のＡβ１−４０のレベルを減少させている、ＢＢＢ透過が、抗ＢＡＣＥ１の効力に影響を及ぼすことを示唆している。同様に、ＴｆＲとアミロイドβの両方に結合する二重特異性抗体（すなわち、アミロイド斑の主要な構成要素の１つであるＡＰＰのＢＡＣＥ１開裂から生じるＡＰＰの一部分）が、本発明の方法を用いて脳に容易に取り込まれることが示された。本明細書に記述されたデータ及び実験は、低親和性抗体アプローチを用いたＣＮＳへの抗体の取り込みを増加させる背後にある、幾つかの原因となるメカニズムを強調している。
第一に、高親和性抗ＢＢＢ受容体（ＢＢＢ−Ｒ）抗体（例えば、抗ＴｆＲＡ）が、脳血管系においてＢＢＢ−Ｒを急速に飽和させることにより、脳の取り込みを制限し、従って、脳内に取り込まれた抗体の総量を減少させ、また血管系への分布を制限する。驚くべきことに、ＢＢＢ−Ｒに対する親和性を低下させると、ＣＮＳ内に分布するニューロン及び関連する神経網への血管系からの局在下で観察される強固な移動を伴い、脳の取り込みと分布を改善する。第二に、ＢＢＢ−Ｒに対する抗体の低い親和性は、ＢＢＢ−Ｒに対する抗体の全体的な親和性が低く、ＢＢＢのＣＮＳ側の抗体の局所濃度が、ＣＮＳ区画への抗体の急速な分散に起因して非飽和であるため、膜のＣＮＳ側からＢＢＢ−Ｒを介してＢＢＢの血管側に戻る抗体の能力を損なうと提唱されている。第三に、インビボで、ＴｆＲ系で観察されるように、ＢＢＢ−Ｒに対して低親和性の抗体は、ＢＢＢ−Ｒに対して高親和性の抗体と同様には効率良く系から排除されず、従ってそれらのより高い親和性のカウンターパートよりも高い循環濃度で残っている。このことは、低親和性抗体の循環抗体レベルは、より高親和性抗体よりも長期間にわたって治療的レベルに維持され、これは、結果的に長期間にわたって脳内の抗体の取り込みを改善するので有利である。更に、血漿及び脳の両方の曝露における改善は、クリニックにおける投与頻度を減少させ得、このことは患者のコンプライアンスと利便性のためだけでなく、抗体及び／又はそれに結合した治療化合物の任意の潜在的な副作用又は非特異的作用の軽減においても、潜在的な利益を有するあろう。抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１及び抗ＴｆＲ／Ａｂｅｔａは各々が、アルツハイマー病の治療において有望で新規な治療的候補である。更に、受容体媒介性輸送（ＲＭＴ）に基づく二重特異性ターゲティング技術は、ＣＮＳ疾患に対する潜在的な治療薬の広い範囲に対して扉を開いている。本発明はＢＢＢを通過する輸送及びその治療薬のＣＮＳ分布を大きく改善するＢＢＢ透過治療薬を操作する方法を提供する。
従って、第一の実施態様において、本発明は、抗体がそれに結合した化合物を血液脳関門を通過して輸送するように、化合物に結合して血液脳関門受容体（ＢＢＢ−Ｒ）に低親和性で結合する抗体を血液脳関門に曝すことを含む、血液脳関門を横切る化合物を輸送する方法を提供する。一態様において、化合物は、神経障害薬である。別の態様において、化合物は造影剤である。別の態様において、化合物は、標識されている。別の態様において、抗体は、標識されている。別の態様において、抗体は、一以上のその天然リガンドに対するＢＢＢ−Ｒの結合を阻害しない。別のそのような態様において、抗体は、トランスフェリンへのＴｆＲの結合を阻害しないようにＴｆＲに特異的に結合する。別の態様において、ＢＢＢは哺乳動物にある。別のそのような態様において、哺乳動物はヒトである。別のそのような態様において、哺乳動物は神経障害を有する。別のそのような態様において、神経障害は、アルツハイマー病（ＡＤ）、脳卒中、認知症、筋ジストロフィー（ＭＤ）、多発性硬化症（ＭＳ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、嚢胞性線維症、アンジェルマン症候群、リドル症候群、パーキンソン病、ピック病、パジェット病、癌、および外傷性脳損傷からなる群から選択される。別の態様において、ＢＢＢはヒトにある。
別の態様において、抗体は、約１ｎＭから約１００μＭのＢＢＢ−Ｒに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５０ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約１００ｎＭから約１００μＭである。別の態様において、抗体は、約５ｎＭから約１０μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約３０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約５０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。
別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。一態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がスキャッチャード解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がＢＩＡＣＯＲＥ解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性が競合ＥＬＩＳＡを用いて測定される。
別の態様において、ＢＢＢ−Ｒは、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ受容体）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質８（ＬＲＰ８）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）、及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）からなる群から選択される。別のそのような態様において、ＢＢＢ−Ｒは、ヒトＢＢＢ−Ｒである。そのような態様の一つにおいて、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲである。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲ活性を阻害しない。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲのトランスフェリンに対する結合を阻害しない。別の態様において、化合物結合抗体は治療的用量で投与される。そのような態様の一つにおいて、治療的用量は、抗体が特異的に結合するＢＢＢ−Ｒを飽和する用量である。
別の態様において、化合物は、抗体に共有結合している。そのような態様の一つにおいて、化合物は、リンカーによって抗体に連結されている。そのような態様の一つにおいて、リンカーは切断可能である。別のそのような態様において、リンカーは切断可能ではない。別のそのような態様において、化合物は、抗体に直接結合している。そのような態様の一つにおいて、抗体は多重特異性抗体であり、化合物は多重特異性抗体の一部を形成している。別のそのような態様において、多重特異抗体はＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位と脳の抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む。別のそのような態様において、脳の抗原は、β−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）、Ａｂｅｔａ、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、ヒト上皮増殖因子受容体２（ＨＥＲ２）、タウ、アポリポタンパク質Ｅ４（ＡｐｏＥ４）、α−シヌクレイン、ＣＤ２０、ハンチンチン、プリオンタンパク質（ＰｒＰ）、ロイシンリッチリピートキナーゼ２（ＬＲＲＫ２）、パーキン、プレセニリン１、プレセニリン２、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体６（ＤＲ６）、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、ｐ７５ニューロトロフィン受容体（ｐ７５ＮＴＲ）、及びカスパーゼ６からなる群から選択される。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＢＡＣＥ１の両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＡｂｅｔａの両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体は、標識されている。別の態様において、化合物は、化合物がＢＢＢ輸送と同時か又はその後で抗体から遊離されるように、可逆的に抗体に結合している。
別の実施態様において、本発明は化合物へのＣＮＳの曝露を増やす方法を提供し、ここでは化合物がＢＢＢ−Ｒに低親和性で結合する抗体に結合し、これによってＣＮＳの化合物への曝露を増加させる。一態様において、化合物は、神経障害薬である。別の態様において、化合物は造影剤である。別の態様において、化合物は、標識されている。別の態様において、抗体は、標識されている。別の態様において、抗体は、一以上のその天然リガンドに対するＢＢＢ−Ｒの結合を阻害しない。別のそのような態様において、抗体は、トランスフェリンへのＴｆＲの結合を阻害しないようにＴｆＲに特異的に結合する。別の態様において、抗体結合化合物が哺乳動物に投与される。別のそのような態様において、哺乳動物はヒトである。別のそのような態様において、哺乳動物は神経障害を有する。別のそのような態様において、神経障害は、アルツハイマー病（ＡＤ）、脳卒中、認知症、筋ジストロフィー（ＭＤ）、多発性硬化症（ＭＳ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、嚢胞性線維症、アンジェルマン症候群、リドル症候群、パーキンソン病、ピック病、パジェット病、癌、および外傷性脳損傷からなる群から選択される。
その他の態様において、化合物へのＣＮＳの曝露の増加は、ＢＢＢ−Ｒに対して低下した親和性を有しない典型的な抗体と結合した化合物のＣＮＳへの曝露と比較して測定される。その他の態様にて、化合物へのＣＮＳの曝露の増加は、投与後に血清に見いだされる量に対してＣＮＳで見いだされる化合物の量の比率として測定される。別のそのような態様において、ＣＮＳへの曝露の増加は０．１％を超える比率をもたらす。別の態様において、化合物のＣＮＳへの曝露の増加は、結合抗体の欠如のもとで化合物のＣＮＳへの曝露に対して測定される。別の態様において、化合物のＣＮＳへの曝露の増加は撮像することによって測定される。別の態様において、化合物のＣＮＳへの曝露の増加は、一以上の生理学的症状の修飾など間接的な読み取りにより測定される。
別の態様において、抗体は、約１ｎＭから約１００μＭのＢＢＢ−Ｒに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５０ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約１００ｎＭから約１００μＭである。別の態様において、抗体は、約５ｎＭから約１０μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約３０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約５０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。一態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がスキャッチャード解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がＢＩＡＣＯＲＥ解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性が競合ＥＬＩＳＡを用いて測定される。
別の態様において、ＢＢＢ−Ｒは、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ受容体）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質８（ＬＲＰ８）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）、及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）からなる群から選択される。別のそのような態様において、ＢＢＢ−Ｒは、ヒトＢＢＢ−Ｒである。そのような態様の一つにおいて、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲである。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲ活性を阻害しない。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲのトランスフェリンに対する結合を阻害しない。別の態様において、化合物結合抗体は治療的用量で投与される。そのような態様の一つにおいて、治療的用量は、抗体が特異的に結合するＢＢＢ−Ｒを飽和する用量である。
別の態様において、化合物は、抗体に共有結合している。そのような態様の一つにおいて、化合物は、リンカーによって抗体に連結されている。そのような態様の一つにおいて、リンカーは切断可能である。別のそのような態様において、リンカーは切断可能ではない。別のそのような態様において、化合物は、抗体に直接結合している。そのような態様の一つにおいて、抗体は多重特異性抗体であり、化合物は多重特異性抗体の一部を形成している。別のそのような態様において、多重特異抗体はＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位と脳の抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む。別のそのような態様において、脳の抗原は、β−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）、Ａｂｅｔａ、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、ヒト上皮増殖因子受容体２（ＨＥＲ２）、タウ、アポリポタンパク質Ｅ４（ＡｐｏＥ４）、α−シヌクレイン、ＣＤ２０、ハンチンチン、プリオンタンパク質（ＰｒＰ）、ロイシンリッチリピートキナーゼ２（ＬＲＲＫ２）、パーキン、プレセニリン１、プレセニリン２、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体６（ＤＲ６）、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、ｐ７５ニューロトロフィン受容体（ｐ７５ＮＴＲ）、及びカスパーゼ６からなる群から選択される。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＢＡＣＥ１の両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＡｂｅｔａの両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体は、標識されている。別の態様において、化合物は、化合物がＢＢＢ輸送と同時か又はその後で抗体から遊離されるように、可逆的に抗体に結合している。
別の実施態様において、本発明は被験体に投与された化合物のクリアランスを減らす方法を提供し、ここでは化合物がＢＢＢ−Ｒに低親和性で結合する抗体に結合し、これによって化合物のクリアランスが減少する。一態様において、化合物は、神経障害薬である。別の態様において、化合物は造影剤である。別の態様において、化合物は、標識されている。別の態様において、抗体は、標識されている。別の態様において、抗体は、一以上のその天然リガンドに対するＢＢＢ−Ｒの結合を阻害しない。別のそのような態様において、抗体は、トランスフェリンへのＴｆＲの結合を阻害しないようにＴｆＲに特異的に結合する。別の態様において、被験体は哺乳動物である。別のそのような態様において、哺乳動物はヒトである。別のそのような態様において、哺乳動物は神経障害を有する。別のそのような態様において、神経障害は、アルツハイマー病（ＡＤ）、脳卒中、認知症、筋ジストロフィー（ＭＤ）、多発性硬化症（ＭＳ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、嚢胞性線維症、アンジェルマン症候群、リドル症候群、パーキンソン病、ピック病、パジェット病、癌、および外傷性脳損傷からなる群から選択される。
その他の態様において、化合物のクリアランスの減少は、ＢＢＢ−Ｒに対して低下した親和性を有しない典型的な抗体と結合した化合物のクリアランスと比較して測定される。その他の態様にて、化合物のクリアランスの減少は、結合抗体の欠如における化合物のクリアランスに対して測定される。
別の態様において、抗体は、約１ｎＭから約１００μＭのＢＢＢ−Ｒに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５０ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約１００ｎＭから約１００μＭである。別の態様において、抗体は、約５ｎＭから約１０μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約３０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約５０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。一態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がスキャッチャード解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がＢＩＡＣＯＲＥ解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性が競合ＥＬＩＳＡを用いて測定される。
別の態様において、ＢＢＢ−Ｒは、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ受容体）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質８（ＬＲＰ８）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）、及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）からなる群から選択される。別のそのような態様において、ＢＢＢ−Ｒは、ヒトＢＢＢ−Ｒである。そのような態様の一つにおいて、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲである。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲ活性を阻害しない。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲのトランスフェリンに対する結合を阻害しない。別の態様において、化合物結合抗体は治療的用量で投与される。そのような態様の一つにおいて、治療的用量は、抗体が特異的に結合するＢＢＢ−Ｒを飽和する用量である。
別の態様において、化合物は、抗体に共有結合している。そのような態様の一つにおいて、化合物は、リンカーによって抗体に連結されている。そのような態様の一つにおいて、リンカーは切断可能である。別のそのような態様において、リンカーは切断可能ではない。別のそのような態様において、化合物は、抗体に直接結合している。そのような態様の一つにおいて、抗体は多重特異性抗体であり、化合物は多重特異性抗体の一部を形成している。別のそのような態様において、多重特異抗体はＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位と脳の抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む。別のそのような態様において、脳の抗原は、β−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）、Ａｂｅｔａ、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、ヒト上皮増殖因子受容体２（ＨＥＲ２）、タウ、アポリポタンパク質Ｅ４（ＡｐｏＥ４）、α−シヌクレイン、ＣＤ２０、ハンチンチン、プリオンタンパク質（ＰｒＰ）、ロイシンリッチリピートキナーゼ２（ＬＲＲＫ２）、パーキン、プレセニリン１、プレセニリン２、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体６（ＤＲ６）、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、ｐ７５ニューロトロフィン受容体（ｐ７５ＮＴＲ）、及びカスパーゼ６からなる群から選択される。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＢＡＣＥ１の両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＡｂｅｔａの両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体は、標識されている。別の態様において、化合物は、化合物がＢＢＢ輸送と同時か又はその後で抗体から遊離されるように、可逆的に抗体に結合している。
被験体に投与された化合物のＣＮＳにおける保持を増やす方法であって、その化合物がＢＢＢ−Ｒに低親和性で結合する抗体に結合し、これによって化合物のＣＮＳにおける保持が増加する。一態様において、化合物は、神経障害薬である。別の態様において、化合物は造影剤である。別の態様において、化合物は、標識されている。別の態様において、抗体は、標識されている。別の態様において、抗体は、一以上のその天然リガンドに対するＢＢＢ−Ｒの結合を阻害しない。別のそのような態様において、抗体は、トランスフェリンへのＴｆＲの結合を阻害しないようにＴｆＲに特異的に結合する。別の態様において、化合物が哺乳動物に投与される。別のそのような態様において、哺乳動物はヒトである。別のそのような態様において、哺乳動物は神経障害を有する。別のそのような態様において、神経障害は、アルツハイマー病（ＡＤ）、脳卒中、認知症、筋ジストロフィー（ＭＤ）、多発性硬化症（ＭＳ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、嚢胞性線維症、アンジェルマン症候群、リドル症候群、パーキンソン病、ピック病、パジェット病、癌、および外傷性脳損傷からなる群から選択される。
その他の態様において、化合物のＣＮＳでの保持の増加は、ＢＢＢ−Ｒに対して低下した親和性を有しない典型的な抗体と結合した化合物のＣＮＳでの保持と比較して測定される。その他の態様にて、化合物のＣＮＳでの保持の増加は、投与後に一以上の時点で血清に見いだされる量に対してＣＮＳで見いだされる化合物の量の比率として測定される。別のそのような態様において、ＣＮＳでの保持の増加は、投与後に一以上の時点において０．１％を超える比率をもたらす。別の態様において、化合物のＣＮＳでの保持の増加は、結合抗体の欠如のもとで化合物のＣＮＳでの保持に対して測定される。別の態様において、化合物のＣＮＳでの保持の増加は撮像することによって測定される。別の態様において、化合物のＣＮＳでの保持の増加は、一以上の生理学的症状の修飾など間接的な読み取りにより測定される。
別の態様において、抗体は、約１ｎＭから約１００μＭのＢＢＢ−Ｒに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５０ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約１００ｎＭから約１００μＭである。別の態様において、抗体は、約５ｎＭから約１０μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約３０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約５０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。一態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がスキャッチャード解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がＢＩＡＣＯＲＥ解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性が競合ＥＬＩＳＡを用いて測定される。
別の態様において、ＢＢＢ−Ｒは、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ受容体）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質８（ＬＲＰ８）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）、及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）からなる群から選択される。別のそのような態様において、ＢＢＢ−Ｒは、ヒトＢＢＢ−Ｒである。そのような態様の一つにおいて、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲである。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲ活性を阻害しない。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲのトランスフェリンに対する結合を阻害しない。別の態様において、化合物結合抗体は治療的用量で投与される。そのような態様の一つにおいて、治療的用量は、抗体が特異的に結合するＢＢＢ−Ｒを飽和する用量である。
別の態様において、化合物は、抗体に共有結合している。そのような態様の一つにおいて、化合物は、リンカーによって抗体に連結されている。そのような態様の一つにおいて、リンカーは切断可能である。別のそのような態様において、リンカーは切断可能ではない。別のそのような態様において、化合物は、抗体に直接結合している。そのような態様の一つにおいて、抗体は多重特異性抗体であり、化合物は多重特異性抗体の一部を形成している。別のそのような態様において、多重特異抗体はＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位と脳の抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む。別のそのような態様において、脳の抗原は、β−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）、Ａｂｅｔａ、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、ヒト上皮増殖因子受容体２（ＨＥＲ２）、タウ、アポリポタンパク質Ｅ４（ＡｐｏＥ４）、α−シヌクレイン、ＣＤ２０、ハンチンチン、プリオンタンパク質（ＰｒＰ）、ロイシンリッチリピートキナーゼ２（ＬＲＲＫ２）、パーキン、プレセニリン１、プレセニリン２、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体６（ＤＲ６）、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、ｐ７５ニューロトロフィン受容体（ｐ７５ＮＴＲ）、及びカスパーゼ６からなる群から選択される。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＢＡＣＥ１の両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＡｂｅｔａの両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体は、標識されている。別の態様において、化合物は、化合物がＢＢＢ輸送と同時か又はその後で抗体から遊離されるように、可逆的に抗体に結合している。
別の実施態様において、本発明は、被検体のＣＮＳにおいて有効であるべき化合物の薬物動態及び／又は薬力学を最適化する方法を提供し、ここでその化合物は、ＢＢＢ−Ｒに低親和性で結合する抗体に結合されており、その抗体は、化合物に結合後にＢＢＢ−Ｒに対するその親和性が、ＢＢＢを通過する化合物に結合した抗体の搬送量を生じるように選択され、ＣＮＳにおける化合物の薬物動態及び／又は薬力学を最適化する。一態様において、化合物は、神経障害薬である。別の態様において、化合物は造影剤である。別の態様において、化合物は、標識されている。別の態様において、抗体は、標識されている。別の態様において、抗体は、一以上のその天然リガンドに対するＢＢＢ−Ｒの結合を阻害しない。別のそのような態様において、抗体は、トランスフェリンへのＴｆＲの結合を阻害しないようにＴｆＲに特異的に結合する。別の態様において、ＢＢＢは哺乳動物にある。別のそのような態様において、哺乳動物はヒトである。別のそのような態様において、哺乳動物は神経障害を有する。別のそのような態様において、神経障害は、アルツハイマー病（ＡＤ）、脳卒中、認知症、筋ジストロフィー（ＭＤ）、多発性硬化症（ＭＳ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、嚢胞性線維症、アンジェルマン症候群、リドル症候群、パーキンソン病、ピック病、パジェット病、癌、および外傷性脳損傷からなる群から選択される。別の態様において、ＢＢＢはヒトにある。
一態様において、最適化は、各抗体がＢＢＢ−Ｒに対して異なる親和性を有する抗体−化合物複合体の一連の生成、及びＣＮＳにおける各々の薬物動態及び／又は薬力学を評価することを含み得る。その他の態様において、最適化とは、限定はされないが、ＣＮＳに直接導入されるか又は結合抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の欠如のもとで被験体に導入されるときに、化合物の薬物動態及び／又は薬力学など、既知の標準に相対的であり得る。
別の態様において、抗体は、約１ｎＭから約１００μＭのＢＢＢ−Ｒに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５０ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約１００ｎＭから約１００μＭである。別の態様において、抗体は、約５ｎＭから約１０μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約３０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約５０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。一態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がスキャッチャード解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がＢＩＡＣＯＲＥ解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性が競合ＥＬＩＳＡを用いて測定される。
別の態様において、ＢＢＢ−Ｒは、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ受容体）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質８（ＬＲＰ８）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）、及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）からなる群から選択される。別のそのような態様において、ＢＢＢ−Ｒは、ヒトＢＢＢ−Ｒである。そのような態様の一つにおいて、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲである。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲ活性を阻害しない。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲのトランスフェリンに対する結合を阻害しない。別の態様において、化合物結合抗体は治療的用量で投与される。そのような態様の一つにおいて、治療的用量は、抗体が特異的に結合するＢＢＢ−Ｒを飽和する用量である。
別の態様において、化合物は、抗体に共有結合している。そのような態様の一つにおいて、化合物は、リンカーによって抗体に連結されている。そのような態様の一つにおいて、リンカーは切断可能である。別のそのような態様において、リンカーは切断可能ではない。別のそのような態様において、化合物は、抗体に直接結合している。そのような態様の一つにおいて、抗体は多重特異性抗体であり、化合物は多重特異性抗体の一部を形成している。別のそのような態様において、多重特異抗体はＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位と脳の抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む。別のそのような態様において、脳の抗原は、β−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）、Ａｂｅｔａ、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、ヒト上皮増殖因子受容体２（ＨＥＲ２）、タウ、アポリポタンパク質Ｅ４（ＡｐｏＥ４）、α−シヌクレイン、ＣＤ２０、ハンチンチン、プリオンタンパク質（ＰｒＰ）、ロイシンリッチリピートキナーゼ２（ＬＲＲＫ２）、パーキン、プレセニリン１、プレセニリン２、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体６（ＤＲ６）、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、ｐ７５ニューロトロフィン受容体（ｐ７５ＮＴＲ）、及びカスパーゼ６からなる群から選択される。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＢＡＣＥ１の両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＡｂｅｔａの両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体は、標識されている。別の態様において、化合物は、化合物がＢＢＢ輸送と同時か又はその後で抗体から遊離されるように、可逆的に抗体に結合している。
他の実施態様において、本発明は、ＢＢＢ−Ｒに結合し、かつ化合物に結合している抗体により哺乳動物を治療することを含む哺乳動物における神経障害を治療する方法を提供し、ここでその抗体は、ＢＢＢ−Ｒに対して低い親和性を有するように選択され、それによって抗体及び結合した化合物のＣＮＳへの取り込みを改善する。一態様において、化合物は、神経障害薬である。別の態様において、化合物は造影剤である。別の態様において、化合物は、標識されている。別の態様において、抗体は、標識されている。別の態様において、抗体は、一以上のその天然リガンドに対するＢＢＢ−Ｒの結合を阻害しない。別のそのような態様において、抗体は、トランスフェリンへのＴｆＲの結合を阻害しないようにＴｆＲに特異的に結合する。一態様において、哺乳動物はヒトである。別のそのような態様において、哺乳動物は神経障害を有する。別のそのような態様において、神経障害は、アルツハイマー病（ＡＤ）、脳卒中、認知症、筋ジストロフィー（ＭＤ）、多発性硬化症（ＭＳ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、嚢胞性線維症、アンジェルマン症候群、リドル症候群、パーキンソン病、ピック病、パジェット病、癌、および外傷性脳損傷からなる群から選択される。
一態様において、治療は障害の症状を和らげたり又は消失をもたらす。別の態様において、治療は神経障害の寛解をもたらす。
別の態様において、抗体は、約１ｎＭから約１００μＭのＢＢＢ−Ｒに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５０ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約１００ｎＭから約１００μＭである。別の態様において、抗体は、約５ｎＭから約１０μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約３０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約５０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。一態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がスキャッチャード解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がＢＩＡＣＯＲＥ解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性が競合ＥＬＩＳＡを用いて測定される。
別の態様において、ＢＢＢ−Ｒは、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ受容体）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質８（ＬＲＰ８）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）、及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）からなる群から選択される。別のそのような態様において、ＢＢＢ−Ｒは、ヒトＢＢＢ−Ｒである。そのような態様の一つにおいて、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲである。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲ活性を阻害しない。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲのトランスフェリンに対する結合を阻害しない。別の態様において、化合物結合抗体は治療的用量で投与される。そのような態様の一つにおいて、治療的用量は、抗体が特異的に結合するＢＢＢ−Ｒを飽和する用量である。
別の態様において、化合物は、抗体に共有結合している。そのような態様の一つにおいて、化合物は、リンカーによって抗体に連結されている。そのような態様の一つにおいて、リンカーは切断可能である。別のそのような態様において、リンカーは切断可能ではない。別のそのような態様において、化合物は、抗体に直接結合している。そのような態様の一つにおいて、抗体は多重特異性抗体であり、化合物は多重特異性抗体の一部を形成している。別のそのような態様において、多重特異抗体はＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位と脳の抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む。別のそのような態様において、脳の抗原は、β−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）、Ａｂｅｔａ、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、ヒト上皮増殖因子受容体２（ＨＥＲ２）、タウ、アポリポタンパク質Ｅ４（ＡｐｏＥ４）、α−シヌクレイン、ＣＤ２０、ハンチンチン、プリオンタンパク質（ＰｒＰ）、ロイシンリッチリピートキナーゼ２（ＬＲＲＫ２）、パーキン、プレセニリン１、プレセニリン２、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体６（ＤＲ６）、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、ｐ７５ニューロトロフィン受容体（ｐ７５ＮＴＲ）、及びカスパーゼ６からなる群から選択される。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＢＡＣＥ１の両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＡｂｅｔａの両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体は、標識されている。別の態様において、化合物は、化合物がＢＢＢ輸送と同時か又はその後で抗体から遊離されるように、可逆的に抗体に結合している。
別の実施態様において、本発明は、血液脳関門受容体（ＢＢＢ−Ｒ）に特異的な抗体を選択することを含む、ＢＢＢを通過して化合物を輸送するために有用な抗体の作成方法を提供し、その理由はそれがＢＢＢ−Ｒに対して望ましく低い親和性を有するためである。
一態様において、抗体は、選択された抗体の親和性に基づいて抗体のパネルから選択される。別の態様において、抗体は親和性を有するように操作される。そのような態様の一つにおいて、抗体は、限定されないが、ファージディスプレイ、酵母ディスプレイ、ランダム突然変異誘発、及び部位特異的突然変異誘発を含む、任意の既知のタンパク質工学の手法を用いて生成される。
一態様において、化合物は、神経障害薬である。別の態様において、化合物は造影剤である。別の態様において、化合物は、標識されている。別の態様において、抗体は、標識されている。別の態様において、抗体は、一以上のその天然リガンドに対するＢＢＢ−Ｒの結合を阻害しない。別のそのような態様において、抗体は、トランスフェリンへのＴｆＲの結合を阻害しないようにＴｆＲに特異的に結合する。別の態様において、ＢＢＢは哺乳動物にある。別のそのような態様において、哺乳動物はヒトである。別のそのような態様において、哺乳動物は神経障害を有する。別のそのような態様において、神経障害は、アルツハイマー病（ＡＤ）、脳卒中、認知症、筋ジストロフィー（ＭＤ）、多発性硬化症（ＭＳ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、嚢胞性線維症、アンジェルマン症候群、リドル症候群、パーキンソン病、ピック病、パジェット病、癌、および外傷性脳損傷からなる群から選択される。別の態様において、ＢＢＢはヒトにある。
別の態様において、抗体は、約１ｎＭから約１００μＭのＢＢＢ−Ｒに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５０ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約１００ｎＭから約１００μＭである。別の態様において、抗体は、約５ｎＭから約１０μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約３０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約５０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。一態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がスキャッチャード解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がＢＩＡＣＯＲＥ解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性が競合ＥＬＩＳＡを用いて測定される。
別の態様において、ＢＢＢ−Ｒは、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ受容体）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質８（ＬＲＰ８）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）、及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）からなる群から選択される。別のそのような態様において、ＢＢＢ−Ｒは、ヒトＢＢＢ−Ｒである。そのような態様の一つにおいて、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲである。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲ活性を阻害しない。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲのトランスフェリンに対する結合を阻害しない。別の態様において、化合物結合抗体は治療的用量で投与される。そのような態様の一つにおいて、治療的用量は、抗体が特異的に結合するＢＢＢ−Ｒを飽和する用量である。
別の態様において、化合物は、抗体に共有結合している。そのような態様の一つにおいて、化合物は、リンカーによって抗体に連結されている。そのような態様の一つにおいて、リンカーは切断可能である。別のそのような態様において、リンカーは切断可能ではない。別のそのような態様において、化合物は、抗体に直接結合している。そのような態様の一つにおいて、抗体は多重特異性抗体であり、化合物は多重特異性抗体の一部を形成している。別のそのような態様において、多重特異抗体はＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位と脳の抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む。別のそのような態様において、脳の抗原は、β−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）、Ａｂｅｔａ、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、ヒト上皮増殖因子受容体２（ＨＥＲ２）、タウ、アポリポタンパク質Ｅ４（ＡｐｏＥ４）、α−シヌクレイン、ＣＤ２０、ハンチンチン、プリオンタンパク質（ＰｒＰ）、ロイシンリッチリピートキナーゼ２（ＬＲＲＫ２）、パーキン、プレセニリン１、プレセニリン２、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体６（ＤＲ６）、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、ｐ７５ニューロトロフィン受容体（ｐ７５ＮＴＲ）、及びカスパーゼ６からなる群から選択される。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＢＡＣＥ１の両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＡｂｅｔａの両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体は、標識されている。別の態様において、化合物は、化合物がＢＢＢ輸送と同時か又はその後で抗体から遊離されるように、可逆的に抗体に結合している。
別の実施態様において、本発明は、低い親和性で血液脳関門受容体（ＢＢＢ−Ｒ）に結合する抗体を提供する。一態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗体の親和性は、約５ｎＭから約１０μＭである。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗体の親和性は、約２０ｎＭから約１μＭである。別の態様において、抗体は、約１ｎＭから約１００μＭのＢＢＢ−Ｒに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約５０ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、ＩＣ５０は約１００ｎＭから約１００μＭである。別のそのような態様において、抗体は、化合物に結合すると、約５０ｎＭから約１μＭのＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらの親和性の間でＴｆＲに対する親和性を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。別のそのような態様において、化合物結合抗体は、ＴｆＲと特異的に結合し、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１抗体と抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体について観察されたそれらのＩＣ５０の間でＴｆＲに対するＩＣ５０を有する。一態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がスキャッチャード解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性がＢＩＡＣＯＲＥ解析を用いて測定される。別の態様において、ＢＢＢ−Ｒに対する抗ＢＢＢ−Ｒ又は抗ＢＢＢ−Ｒ／化合物の親和性が競合ＥＬＩＳＡを用いて測定される。
別の態様において、ＢＢＢ−Ｒは、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ受容体）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質８（ＬＲＰ８）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）、及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）からなる群から選択される。そのような態様の一つにおいて、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲである。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲ活性を阻害しない。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはＴｆＲであり、抗体はＴｆＲのトランスフェリンに対する結合を阻害しない。別のそのような態様において、ＢＢＢ−ＲはヒトＢＢＢ−Ｒである。
別の態様において、抗体は化合物に結合している。一態様において、化合物は、神経障害薬である。別の態様において、化合物は造影剤である。別の態様において、化合物は、標識されている。別の態様において、抗体は、標識されている。別の態様において、抗体は、一以上のその天然リガンドに対するＢＢＢ−Ｒの結合を阻害しない。別のそのような態様において、抗体は、トランスフェリンへのＴｆＲの結合を阻害しないようにＴｆＲに特異的に結合する。
別の態様において、化合物は、抗体に共有結合している。そのような態様の一つにおいて、化合物は、リンカーによって抗体に連結されている。そのような態様の一つにおいて、リンカーは切断可能である。別のそのような態様において、リンカーは切断可能ではない。別のそのような態様において、化合物は、抗体に直接結合している。そのような態様の一つにおいて、抗体は多重特異性抗体であり、化合物は多重特異性抗体の一部を形成している。別のそのような態様において、多重特異抗体はＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位と脳の抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む。別のそのような態様において、脳の抗原は、β−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）、Ａｂｅｔａ、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、ヒト上皮増殖因子受容体２（ＨＥＲ２）、タウ、アポリポタンパク質Ｅ４（ＡｐｏＥ４）、α−シヌクレイン、ＣＤ２０、ハンチンチン、プリオンタンパク質（ＰｒＰ）、ロイシンリッチリピートキナーゼ２（ＬＲＲＫ２）、パーキン、プレセニリン１、プレセニリン２、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体６（ＤＲ６）、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、ｐ７５ニューロトロフィン受容体（ｐ７５ＮＴＲ）、及びカスパーゼ６からなる群から選択される。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＢＡＣＥ１の両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体はＴｆＲ及びＡｂｅｔａの両方に結合する。別のそのような態様において、多重特異性抗体は、標識されている。別の態様において、化合物は、化合物がＢＢＢ輸送と同時か又はその後で抗体から遊離されるように、可逆的に抗体に結合している。
別の態様において、抗体は、限定されないが、Ｆａｂ，Ｆａｂ’，Ｆ（ａｂ’）２，及びＦｖを含に、ＢＢＢ−Ｒに結合する抗原結合部位を持つ抗体断片である。別の態様では、抗体は、完全長抗体である。
別の実施態様において、本発明は、神経障害を治療するための医薬の製造のために、ＢＢＢ−Ｒに対して低親和性で結合する抗体の使用を提供する。上記の低親和性抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の何れか又は本明細書に記載の低親和性抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の何れかが、本方法において用いられ得る。
別の実施態様において、本発明は、神経障害を治療するために、ＢＢＢ−Ｒに対して低親和性で結合する抗体を提供する。上記の低親和性抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の何れか又は本明細書に記載の低親和性抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の何れかが、本方法において用いられ得る。従って、第一態様において、本発明は血液脳関門受容体（ＢＢＢ−Ｒ）に結合する抗体を提供し、ここでその抗体のＢＢＢ−Ｒに対する親和性は約５ｎＭから約１０ｎＭ（例えば、約２０ｎＭから約１μＭ）である。任意で、ＢＢＢ−Ｒは、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ受容体）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質８（ＬＲＰ８）、及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）からなる群から選択される。任意で、抗体は、例えば、神経障害薬などの治療化合物と結合される。一実施態様において、抗体は、ＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位と脳の抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む多重特異性抗体であり、例えばここでは、脳の抗原は、β−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）、Ａｂｅｔａ、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、ヒト上皮増殖因子受容体２（ＨＥＲ２）、タウ、アポリポタンパク質Ａ３（ＡｐｏＡ３）、アポリポタンパク質Ｅ４（ＡｐｏＥ４）α−シヌクレイン、ＣＤ２０、ハンチンチン、プリオンタンパク質（ＰｒＰ）、ロイシンリッチリピートキナーゼ２（ＬＲＲＫ２）、パーキン、プレセニリン１、プレセニリン２、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体６（ＤＲ６）、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、ｐ７５ニューロトロフィン受容体（ｐ７５ＮＴＲ）、及びカスパーゼ６からなる群から選択される。抗体（例えば多重特異性抗体）は、抗体断片及び完全長の抗体が含まれる。
別の実施態様において、本発明は、抗体が血液脳関門を通過してそれに結合した神経障害薬を輸送するように、神経障害薬と結合した抗ＢＢＢ−Ｒ抗体を血液脳関門へ曝露することを含む、神経障害薬などの治療化合物を血液脳関門を通過させて輸送する方法を提供する。この方法における血液脳関門は、例えば、神経障害を有するものなど哺乳動物であってもよく、その例としては：アルツハイマー病（ＡＤ）（限定されないが、軽度認知障害及び前駆症状のＡＤを含む）、脳卒中、認知症、筋ジストロフィー（ＭＤ）、多発性硬化症（ＭＳ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、嚢胞性線維症、アンジェルマン症候群、リドル症候群、パーキンソン病、ピック病、パジェット病、癌（例えば、ＣＮＳ又は脳に影響を与える癌）、及び外傷性脳損傷が挙げられる。
本発明はさらに、抗体が約５ｎＭから約１０μＭであるＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有するので、血液脳関門受容体（ＢＢＢ−Ｒ）に対する抗体を選択することを含む、血液脳関門を通過する神経障害薬などの治療化合物を輸送するために有用な抗体の作成方法に関する。一実施態様において、抗体は、抗体のパネルから選択されるが、その理由はそれが所望の親和性を有するからである。別法で又は追加として、抗体は所望の親和性を有するように操作される。本方法は、任意で、抗体を、神経障害薬などの治療化合物と結合させることを更に含む。例えば、本方法は、ＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位と脳の抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む多重特異性抗体を作成することを含む。
本発明は、血液脳関門受容体（ＢＢＢ−Ｒ）と脳の抗原の両方に結合する多重特異性抗体により哺乳動物を治療することを含む哺乳動物における神経障害を治療する方法を提供し、ここでその抗ＢＢＢ−Ｒ抗体は、ＢＢＢ−Ｒに対して低い親和性を有するように選択されており、それによって抗脳抗原抗体の取り込みを改善する。任意で、多重特異性抗体はトランスフェリン受容体（ＴｆＲ）とＢＡＣＥ１の両方又はＡｂｅｔａに結合する。
前述の方法の何れかと本発明の組成物をお互いに及び／又は本明細書に記載の発明の更なる態様と組み合わせることができる。
図１Ａ−Ｅは体系的に投与した抗ＴｆＲ抗体の有意な脳血管の取り込みを示す。図１Ａは、マウスにおいて微量用量（約５０μｇ／ｋｇ）の［１３１Ｉ］抗ＴｆＲＡ及び［１２５Ｉ］コントロールのＩｇＧの静脈内（ＩＶ）投与後、静脈内注射後５分後、３０分後、１時間後、４時間後、２４時間後、４８時間後、及び７２時間後の脳のグラムあたりの注射量の平均の割合として定量化された脳の取り込みを示す。［１３１Ｉ］抗ＴｆＲＡの取り込みは、４ｍｇ／ｋｇの非標識抗ＴｆＲＡ（冷却）の注射により減少した。図１Ｂは、２０ｍｇ／ｋｇのコントロールのＩｇＧ又は抗ＴｆＲＡの静脈内注射後１時間及び２４時間後の脳における抗体取り込みの平均の定量化を示す（＊＊＊ｐ＝０．０００２，ｎ＝１０）。図１Ｃは、脳の濃度対血清中の濃度の割合の平均を示す（＊＊ｐ＝０．００３，ｎ＝１０）。図１Ｄ及び１Ｅは、抗ＴｆＲＡの静脈内注射後の脳の切片の免疫組織化学的染色（図１Ｄ、上のパネル）を示し、抗コラーゲン静脈内、血管マーカーとの共局在化を示す（下のパネル）。コントロールのＩｇＧの静脈内注射（図１Ｅ、上のパネル）は、１時間後のみ脳おける血管分布を示し、２４時間後には抗体の消失を示している。スケールバー＝５０μｍ。
図２Ａ−Ｆは、抗ＴｆＲ抗体の親和性と脳の取り込みの程度は、少ない微量用量（約５０μｇ／ｋｇ）と比較した場合、治療的意義のある用量（２０ｍｇ／ｋｇ）で投与されたときに反比例していることを示す。図２Ａは、抗ＴｆＲＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ変異体抗体の濃度を増加させることがＴｆＲへの結合に関するビオチン化ＴｆＲＡに対して競合するために用いられる競合的結合ＥＬＩＳＡを示す。抗ＴｆＲ競合ＥＬＩＳＡは、ＰＢＳ中で２．５μｇ／ｍｌの精製されたマウスＴｆＲ細胞外ドメインにより４℃で一晩被覆されたＭａｘｉｓｏｒｐプレート（Ｎｅｐｔｕｎｅ，Ｎ．Ｊ．）で実行された。プレートはＰＢＳ／０．０５％ Ｔｗｅｅｎ ２０で洗浄され、ＰＢＳ中でスーパーブロック（Ｓｕｐｅｒｂｌｏｃｋ）ブロッキングバッファーを使用してブロックした（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｈｕｄｓｏｎ，ＮＨ）。抗ＴｆＲＡ、抗ＴｆＲＢ、抗ＴｆＲＣ、又は抗ＴｆＲＤの滴定（１：３段階希釈）がビオチン化抗ＴｆＲＡと組み合わされ（０．５ｎＭの最終濃度）、室温で１時間プレートへ添加された。プレートはＰＢＳ／０．０５％ Ｔｗｅｅｎ ２０で洗浄され、ＨＲＰ−ストレプトアビジン（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｂｉｏｔｅｃｈ，Ｂｉｒｍｉｎｇｈａｍ）がプレートに加えられ、室温で１時間インキュベートした。プレートはＰＢＳ／０．０５％ Ｔｗｅｅｎ ２０で洗浄され、プレートに結合したビオチン化抗ＴｆＲＡがＴＭＢ基質を用いて検出された（ＢｉｏＦＸ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ， Ｏｗｉｎｇｓ Ｍｉｌｌｓ）。図２Ａの結果は、全５つの抗ＴｆＲ変異体が別々にアッセイされる１回の実験からのデータを提示する。このデータから求められたＩＣ５０値が表２に示される。図２Ｂは、［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ変異体の微量用量（約５０μｇ／ｋｇ）の静脈内注射後、５分後、１時間後、４時間後、６時間後、及び２４時間後の脳の取り込みの平均の定量化を示す（ｎ＝３）。図２Ｂの結果は、全５つの抗ＴｆＲ変異体が別々にアッセイされる１回の実験からのデータを提示する。図２Ｃは、図１Ｂに関して説明された方法を用いた、抗ＴｆＲ変異体の２０ｍｇ／ｋｇの静脈内注射後、１時間と２４時間での平均の脳の取り込みの定量化を示す。実験は抗ＴｆＲＥを用いて同じ条件で繰り返され、全ての結果は図２Ｃに示される。図２Ｄは親和性と脳の取り込みの間の反比例を説明するモデルである。図２Ｅは、高親和性抗ＴｆＲＡ又は低親和性抗ＴｆＲＢ，Ｃ，Ｄの何れかによる静脈内注射後の脳の免疫組織化学的染色の比較であり、抗体分布の違い（左のパネルの染色は抗ＴｆＲのみに対してである）とＮｅｕＮとの共局在化の程度（右のパネルの染色は抗ＴｆＲとＮｅｕＮの両方についてである）を示している。スケールバー＝５０μｍ。図２Ｆは、（ＮｅｕＮにより示される）ニューロンにおける抗ＴｆＲＤ局在化の代表的な高倍率像である；このデータは抗ＴｆＲＤとＮｅｕＮが共局在化し、従って抗ＴｆＲＤがＢＢＢを通過して、ニューロンと相互作用し、一方抗ＴｆＲＡはニューロンとは対照的に主に血管系に局在することを示している。スケールバー＝２０μｍ。 図３Ａ−Ｇは、二重特異性抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１抗体はＡβをインビトロで阻害し、脳に蓄積することを示している。図３ＡはＴｆＲとβ−セクレターゼ（ＢＡＣＥ１）の両方に結合するように操作された二重特異性抗体の概略モデルである。図３Ｂは、図２Ａに関して上述した抗ＴｆＲ競合ＥＬＩＳＡアッセイにより測定された、親の抗ＴｆＲＡと抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１のＴｆＲに対する結合親和性を示す。図３Ｃは、細胞ベースアッセイにおける抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１、抗ＢＡＣＥ１、及びコントロールのＩｇＧによる処置後に安定してＡＰＰを発現しているＨＥＫ２９３細胞によって産生されるＡβレベルの定量化を示す。野生型ヒトアミロイド前駆体タンパク質を安定して発現するＨＥＫ２９３細胞においてＡβ１−４０の産生を阻害する抗体の能力を以下のように評価した。ＨＥＫ２９３−ＡＰＰＷＴ細胞を、９６ウェルプレート中で３×１０４細胞／ウェルの密度で一晩播種した。抗ＢＡＣＥ１抗体又はコントロールのＩｇＧＩ１抗体を含有する５０μｌの新鮮な培地（ＤＭＥＭ＋１０％ＦＢＳ）を３７℃で２４時間細胞とともにインキュベートした。細胞の培地を回収し、製造業者の指示に従ってＡβ１−４０ ＨＴＲＦ（登録商標）アッセイ（ＣｉｓＢｉｏ）を用いてＡβ１−４０の存在を分析した。Ａβ１−４０の値は、ＣｅｌｌＴｉｔｅｒ−Ｇｌｏ発光細胞生存率アッセイ（Ｐｒｏｍｅｇａ）を用いて決定される細胞生存率に対して正規化した。実験は少なくとも３回行い、各実験の各点は、重複で繰り返された。３Ｄは、マウスに静脈内注射後、３０分、６時間、２４時間、及び４８時間での［１２５Ｉ］標識抗体の微量投与後の平均の脳の取り込みの定量化を示す。図３Ｅは、脳の抗体取り込みの平均の定量化を示し、図３Ｆでは、マウスに２０ｍｇ／ｋｇの静脈内注射後、１時間、１２時間、２４時間、及び４８時間での脳対血清の比率の平均を示す。図３Ｅおよび３Ｆの実験は、図１Ｂに関して説明した実験と同じプロトコルを用いて行った。図３Ｇは、抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１（左パネル）またはコントロールのＩｇＧ（右パネル）のいずれかで静脈内注射後２４時間でのマウスからの脳切片の免疫組織化学的染色を示す。ＮｅｕＮとの抗体の共局在化が抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１処置後に観察されるが（ＮｅｕＮニューロンの染色は広汎性抗体染色と一致する）、コントロールのＩｇＧ処置マウスでは見られなかった（ＮｅｕＮニューロンの染色のみが観察され、抗体染色は見られなかった）。 図４Ａ−Ｅは、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１の単一の全身投与が有意に中枢および末梢のＡβ１−４０を減少させることを示している。図４Ａ−Ｄは、コントロールのＩｇＧ、抗ＢＡＣＥ１又は抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１の２５ｍｇ／ｋｇ又は５０ｍｇ／ｋｇの静脈内注射後の脳（Ａ、Ｂ）及び血清（Ｃ、Ｄ）のＡβ１−４０の定量化を示す。簡単に言えば、Ａｂｅｔａ１−４０の測定において、半脳を５Ｍ塩酸グアニジン緩衝液中でホモジナイズし、サンプルを室温で３時間回転させて、新たに追加されたアプロチニン（２０ｍｇ／ｍＬ）及びロイペプチン（１０ｍｇ／ｍｌ）を含有するＰＢＳ中で、０．２５％カゼイン、５ｍＭのＥＤＴＡ（ｐＨ８．０）で希釈（１：１０）した。希釈されたホモジネートを２０分間１４，０００ｒｐｍで遠心分離し、上清をＡｂｅｔａ１−４０測定のために分離した。抗体濃度測定において、各マウスからの対応する半脳を、上述したように、１％ＮＰ−４０中でホモジナイズした。全血は、灌流前にＥＤＴＡ ｍｉｃｒｏｔａｉｎｅｒチューブに回収し、１５分間、５，０００×ｇで遠心分離し、上清をマウスＡｂｅｔａ １−４０及び抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１の血漿濃度を測定するために単離した。血漿及び脳における全マウスＡｂｅｔａ１−４０の濃度は、上述と同様の手順に従って、サンドイッチＥＬＩＳＡを用いて測定した。Ａｂｅｔａ１−４０のＣ末端に特異的なウサギポリクローナル抗体（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｂｅｄｆｏｒｄ ＭＡ）がプレートに被覆され、ビオチン化抗マウスＡｂｅｔａモノクローナル抗体のＭ３．２（Ｃｏｖａｎｃｅ，Ｄｅｄｈａｍ ＭＡ）が検出に使用された。アッセイは血漿中では定量値１．９６ｐｇ／ｍ及び脳では３９１ｐｇ／ｍｌｌという下限値を持っていた。実験群間の差の統計的分析は、両側不対ｔ検定を用いて行った。＊はコントロールＩｇＧと比較した有意性を示し、一方＃は抗ＢＡＣＥ１と比較した有意性を示す。＊ｐ＜０．０５，＊＊ｐ＜０．０１，＊＊＊ｐ＜０．００１；ｎ＝全群において１０。図４Ｅは、コントロールのＩｇＧ注射マウスに対するＡβ１−４０のレベルの割合として計算される（Ａ−Ｄ）のデータからのＡβ１−４０の減少の平均を示す。 図５Ａ−Ｂは、天然のダイバーシティファージディスプレイライブラリーのナイーブな種から得られた抗ＢＡＣＥ１クローンＹＷ４１２．８、及びＹＷ４１２．８の親和性成熟形態の軽鎖と重鎖アミノ酸配列を示す。図５Ａは、可変軽鎖（ＶＬ）配列のアラインメントを示す（配列番号１〜６）。図５Ｂは、可変重鎖（ＶＬ）配列のアラインメントを示す（配列番号７〜８）。両方の図において、各クローンのＨＶＲ配列は、ボックス化領域で示され、第一のボックスがＨＶＲ−Ｌ１（図５Ａ）又はＨＶＲ−Ｈ１（図５Ｂ）を示し、第二のボックスがＨＶＲ−Ｌ２（図５Ａ）又はＨＶＲ−Ｈ２（図５Ｂ）を示し、第三のボックスがＨＶＲ−Ｌ３（図５Ａ）又はＨＶＲ−Ｈ３（図５Ｂ）を示す。 図６Ａ−Ｂは、合成のダイバーシティファージディスプレイライブラリーのナイーブな種から得られたクローンＦａｂ １２、及びＦａｂ １２の親和性成熟形態の軽鎖と重鎖アミノ酸配列を示す。図６Ａは、軽鎖配列のアラインメントを示す（配列番号９〜１２）。図６Ｂは、重鎖配列のアラインメントを示す（配列番号１３）。両方の図において、各クローンのＨＶＲ配列は、ボックス化領域で示され、第一のボックスがＨＶＲ−Ｌ１（図６Ａ）又はＨＶＲ−Ｈ１（図６Ｂ）を示し、第二のボックスがＨＶＲ−Ｌ２（図６Ａ）又はＨＶＲ−Ｈ２（図６Ｂ）を示し、第三のボックスがＨＶＲ−Ｌ３（図６Ａ）又はＨＶＲ−Ｈ３（図６Ｂ）を示す。 図７Ａ−Ｂは、典型的な抗Ａｂｅｔａ抗体の重鎖（図７Ａ；配列番号１４）及び軽鎖（図７Ｂ；配列番号１５）を示す。 図８Ａ−Ｂは、マウスの単一の治療用量投与後の血清中（図８Ａ）の抗ＴｆＲＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及び脳（図８Ｂ）の定量化を示す。６〜８週齢の野生型雌Ｃ５７Ｂ／６マウスを、すべての研究に使用した。マウスに、抗ＴｆＲ変異体又はコントロールのＩｇＧの２０ｍｇ／ｋｇが静脈内注射された。脳と血清中の抗体レベルが、注射後１時間、１２時間後、及び１、２、３、４、５及び８日後に測定された。全注射容量は２６０μＬを超えることはなく、必要あらば抗体はＤ−ＰＢＳ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）で希釈された。実験は、結果が図１Ｂに示された実験と同じプロトコルを用いて行った。 図９Ａ−Ｅは、二重特異性抗ＴｆＲＡ，Ｄ，Ｅ／ＢＡＣＥ１抗体が脳に蓄積しインビボでＡβの産生を阻害する様々な程度を示す。図９Ａは、図２Ａに記載されたものと同じアッセイに従った、抗ＴｆＲＡ，Ｄ，Ｅ／ＢＡＣＥ１抗体を用いた抗ＴｆＲ競合ＥＬＩＳＡアッセイの結果を示す。このデータから求められたＩＣ５０値が表３に示される。図９Ｂと９Ｄは、マウス（ｎ＝６）において５０ｍｇ／ｋｇの抗体の注射後１、２、３、６、８及び１０日での血漿中に観察された抗体の量（９Ｂ）及びＡｂｅｔａ１−４０の量（９Ｄ）を定量化する。図９Ｃは、脳の取り込みの平均の定量化を示し、図９Ｅは処置後１、２、４、６、８及び１０日での同様に処置されたマウスの脳で観察されたＡｂｅｔａ１−４０の量を示す。６〜８週齢の野生型雌Ｃ５７Ｂ／６マウスを、すべての研究に使用した。マウスに、５０ｍｇ／ｋｇの抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１変異体、コントロールのＩｇＧ、又は抗ＢＡＣＥ１を静脈内注射した。指定された時間の後に、マウスをＤ−ＰＢＳで灌流し、そして上述したように、各動物について脳及び血漿抗体濃度を測定した。図４の説明に記載されているようにアッセイを行った。 図１０及び１１は、二重特異性抗ＴｆＲＡ，Ｄ，Ｅ／Ａｂｅｔａ抗体が、ＰＳ２ＡＰＰマウス（図１０）および野生型マウス（図１１）の脳に蓄積する様々な程度を示す。図１０Ａ及び１１Ａは、マウスに抗体を５０ｍｇ／ｋｇで静脈内注射後１日後に血漿中に観察された抗体の量の定量化を示す。図１０Ｂ及び１１Ｂは、同様に処置されたマウスにおける脳の取り込みの平均を定量化する。
本発明の実施態様の詳細な記述
定義
「血液脳関門」又は「ＢＢＢ」は、脳毛細血管内皮原形質膜内の密着結合によって形成され、脳内への分子の輸送を、尿素（６０ダルトン）などの非常に小さな分子さえも、制限する強固な障壁を作りだす末梢循環と脳及び脊髄の間の生理的障壁を指す。脳内の血液脳関門、脊髄内の血液脊髄関門、及び網膜内の血液網膜関門は、ＣＮＳ内における連続的な毛細血管障壁であり、ここに総称して血液脳関門又はＢＢＢと呼ばれる。ＢＢＢはまた、障壁が毛細血管内皮細胞よりむしろ上衣細胞で構成される、血液脳脊髄液関門を（脈絡叢）をも包含する。
「中枢神経系」又は「ＣＮＳ」は、身体機能を制御する神経組織の複合体を意味し、脳と脊髄が含まれる。
「血液脳関門受容体」（ここでは「ＢＢＢ−Ｒ」と略す）は、血液脳関門を通して分子を輸送することができる脳内皮細胞に発現される膜貫通受容体である。本明細書におけるＢＢＢ−Ｒの例としては、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ−Ｒ）、限定されないが、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）及び低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質８（ＬＲＰ８）を含む低密度リポタンパク質受容体及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）を含む。本明細書における典型的なＢＢＢ−Ｒはトランスフェリン受容体（ＴｆＲ）である。
「トランスフェリン受容体」（「ＴｆＲ」）は、脊椎動物における鉄の取り込みに関与する２つのジスルフィド結合サブユニット（各々約９０，００の見かけの分子量）からなる膜貫通糖タンパク質（分子量が約１８０，０００）である。一実施態様において、本明細書におけるＴｆＲは、例えば、Schneider et al. Nature 311: 675 - 678 (1984)にあるようなアミノ酸配列を含む。
本明細書で使用する「神経障害」とは、ＣＮＳに影響を与え、及び／又はＣＮＳにおける病因を有する疾患又は障害を指す。典型的なＣＮＳの疾患又は障害は、限定されるものではないが、神経障害、アミロイドーシス、癌、眼の疾患又は障害、ウイルス又は細菌感染、炎症、虚血、神経変性疾患、発作、行動障害、及びリソソーム蓄積症を含む。この用途の目的のために、ＣＮＳは、通常、血液網膜関門によって身体の他の部分から隔離される眼を含むことが理解されるであろう。神経疾患の具体的な例としては、限定されないが、神経変性疾患（レビー小体病、ポリオ後症候群症候群、シャイ・ドレーゲル症候群、オリーブ橋小脳萎縮症、パーキンソン病、多系統萎縮症、線条体黒質変性症、タウオパチー（アルツハイマー病および性核上性麻痺を含むが、これらに限定されない）、プリオン病（牛海綿状脳症、スクレイピー、クロイツフェルト・ヤコブ症候群、クールー、ゲルストマン−シュトロイスラー−シャインカー病、慢性消耗病、および致死性家族性不眠症を含むが、これらに限定されない）、球麻痺、運動ニューロン疾患、神経系ヘテロ変性疾患（カナバン病、ハンチントン病、神経セロイドリポフスチン・フス、アレキサンダー病、トゥレット症候群、メンケス変態毛症候群、コケイン症候群は、ハレルフォルデン−スパッツ症候群、ラフォラ疾患、レット症候群、肝レンズ核変性症、レッシュナイハン症候群、及びウンフェルリヒト−ボルグ症候群を含むが、これらに限定されない）、痴呆（ピック病、および脊髄小脳変性症を含むが、これらに限定されない）、癌（体の他の部分の癌に起因する脳転移を含めＣＮＳおよび／または脳の）を含む。
「神経障害薬」は、一以上の神経障害を治療する薬物又は治療薬剤である。本発明の神経障害薬は、限定されないが、抗体、ペプチド、タンパク質、一つ以上の中枢神経系の標的の天然リガンド、一つ以上の中枢神経系の標的の天然リガンドの修飾型、アプタマー、抑制性核酸（即ち、小さな抑制性ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）や短いヘアピンＲＮＡ（ｓｈＲＮＡ））、リボザイム、及び小分子、又は上記のいずれかの活性断片を含む。本発明の典型的な神経障害薬は本明細書に記載され、限定されないが、抗体、アプタマー、タンパク質、ペプチド、抑制性核酸および小分子、および前述のいずれかの活性断片を含み、いずれもそれ自身であるか、又はＣＮＳ抗原又は標的分子、例えば限定されないが、アミロイド前駆体タンパク質又はその部分、アミロイドベータ、ベータ−セクレターゼ、ガンマ−セクレターゼ、タウ、アルファ−シヌクレイン、パーキン、ハンチンチン、ＤＲ６、プレセニリン、ＡｐｏＥ、グリオーマ又は他のＣＮＳの癌マーカー、及びニューロトロフィンを特異的に認識するか及び／又は作用する（すなわち、阻害する、活性化する、又は検出する）。神経障害薬及びそれらが治療に用いられ得る障害の非限定的な例は以下の表１に与えられる。
「造影剤」は、その存在及び／又は直接または間接的に検出される配置を可能にする一又は複数の特性を有する化合物である。このような造影剤の例としては、検出を可能に標識された部分を組み込んだタンパク質及び小分子化合物が挙げられる。
「ＣＮＳ抗原」又は「脳抗原」は、抗体または小分子により標的とすることができる脳を含むＣＮＳで発現される抗原である。そうした抗原の例としては、限定されないが、β−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）、アミロイドβ（Ａｂｅｔａ）、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、ヒト上皮増殖因子受容体２（ＨＥＲ２）、タウ、アポリポタンパク質Ｅ４（ＡｐｏＥ４）、α−シヌクレイン、ＣＤ２０、ハンチンチン、プリオンタンパク質（ＰｒＰ）、ロイシンリッチリピートキナーゼ２（ＬＲＲＫ２）、パーキン、プレセニリン１、プレセニリン２、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体６（ＤＲ６）、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、ｐ７５ニューロトロフィン受容体（ｐ７５ＮＴＲ）、及びカスパーゼ６を含む。一実施態様において、抗原はＢＡＣＥ１である。
本明細書で使用される用語「ＢＡＣＥ１」は、特に明記しない限り、霊長類（例えばヒト）及びげっ歯類（例えば、マウス及びラット）などの哺乳動物を含む、任意の脊椎動物起源由来の任意の天然のβ−セクレターゼ１（アミロイド前駆体タンパク質βサイト切断酵素１、膜関連アスパラギン酸プロテアーゼ２、メマプシン２、アスパルチルプロテアーゼ２又はＡｓｐ２とも呼ばれる）を指す。その用語は、「完全長」、未処理のＢＡＣＥ１並びに細胞内でのプロセシングから生じた任意の形態のＢＡＣＥ１を含む。その用語はまた、天然に存在するＢＡＣＥ１の変異体、例えば、スプライス変異体又は対立遺伝子変異体を包含する。典型的なＢＡＣＥ１ポリペプチドのアミノ酸配列は、Vassar et al., Science 286:735-741 (1999)に報告されたヒトＢＡＣＥ１、アイソフォームＡの配列であり、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。ヒトＢＡＣＥ１の幾つか別のアイソフォームは、アイソフォームＢ、Ｃ、及びＤを含み存在する。ＵｎｉＰｒｏｔＫＢ／Ｓｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔ Ｅｎｔｒｙ Ｐ５６８１７を参照いただき、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
用語「抗β−セクレターゼ抗体」、「抗ＢＡＣＥ１抗体」及び「β−セクレターゼに結合する抗体」及び「ＢＡＣＥ１に結合する抗体」は、抗体がＢＡＣＥ１を標的とし、診断薬剤及び／又は治療的薬剤として有用であるように十分な親和性でＢＡＣＥ１に結合することができる抗体を指す。一実施態様において、抗ＢＡＣＥ１抗体の無関係な、非ＢＡＣＥ１タンパク質への結合の程度は、例えば、ラジオイムノアッセイ（ＲＩＡ）によって測定される場合、抗体のＢＡＣＥ１への結合の約１０％未満である。ある実施態様において、ＢＡＣＥ１へ結合する抗体は、解離定数（Ｋｄ）が、≦１μＭ、≦１００ｎＭ、≦１０ｎＭ、≦１ｎＭ、≦０．１ｎＭ、≦０．０１ｎＭ、又は≦０．００１ｎＭ（例えば、１０−８Ｍ未満、例えば、１０−８Ｍから１０−１３Ｍ、例えば、１０−９Ｍから１０−１３Ｍ）。ある実施態様において、抗ＢＡＣＥ１抗体は、異なる種由来のＢＡＣＥ１間で保存されているＢＡＣＥ１のエピトープに結合する。一実施態様において、抗ＢＡＣＥ１抗体のＹＷ４１２．８．３１が結合したＢＡＣＥ１のエピトープに結合する抗体が与えられる。別の実施態様において、ＢＡＣＥ１の触媒ドメインに位置するＢＡＣＥ１内の非活性部位に結合する抗体が与えられる。一実施態様において、Kornacker et al., Biochem. 44:11567-11573 (2005)で同定されたペプチドと競合する抗体が与えられ、それは、ＢＡＣＥ１への結合において参照によりその全体が本明細書に組み込まれる（即ち、ペプチドの１，２，３，１−１１，１−１０，１−９，１−８，１−７，１−６，２−１２，３−１２，４−１２，５−１２，６−１２，７−１２，８−１２，９−１２，１０−１２，４，５，６，５−１０，５−９，暗号化して、Ｙ５Ａ，Ｐ６Ａ，Ｙ７Ａ，Ｆ８Ａ，Ｉ９Ａ，Ｐ１０Ａ及びＬ１１Ａ）。典型的なＢＡＣＥ１抗体配列は図５Ａ−Ｂ及び図６Ａ−Ｂに示されている。本明細書の一つの典型的な抗体は抗体ＹＷ４１２．８．３１の可変ドメインを含む（例えば図５Ａ−Ｂにあるように）。
本明細書における「天然配列」タンパク質は、タンパク質の天然に生じる変異体を含み、天然に見出されるタンパク質のアミノ酸配列を含むタンパク質を言う。本明細書で使用される用語は、天然源から単離されるか又は組換えにより生産されるタンパク質を含む。
本明細書における用語「抗体」は、最も広範な意味で用いられ、具体的には、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、少なくとも二つのインタクトな抗体から形成される多重特異性抗体（たとえば二重特異性抗体）、所望の生物学的活性を示す限りにおいて抗体断片を網羅する。
本明細書における「抗体断片」は、抗原に結合する能力を保持するインタクトな抗体の一部を含む。抗体断片の例としては、Ｆａｂ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）２及びＦｖ断片、ダイアボディ、直鎖抗体、単鎖抗体分子、および抗体断片から形成される多重特異性抗体を含む。
本明細書で使用される用語「モノクローナル抗体」とは、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体を意味し、すなわち、モノクローナル抗体製剤の製造時に生じ得る可能性のある変異体であって、一般的に少量で存在している変異体を除き、集団を構成する個々の抗体は同一であり、及び／又は同じエピトープに結合する。異なる決定基（エピトープ）に対する異なる抗体を典型的に含むポリクローナル抗体製剤とは対照的に、各モノクローナル抗体は抗原上の単一の決定基に対するものである。それらの特異性に加えて、モノクローナル抗体は、それらが、他の免疫グロブリンにより汚染されていない点で有利である。修飾語「モノクローナル」は、抗体の実質的に均一な集団から得られる抗体の特徴を示し、いずれかの特定の方法による抗体の生産を必要とすると解釈されるべきではない。例えば、本発明に従って用いるべきモノクローナル抗体は、Kohler et al.,Nature,256:495(1975)によって最初に記載されたハイブリドーマ方法によって作成されてもよく、あるいは組換えＤＮＡ方法（例えば、米国特許第４，８１６，５６７号参照）によって作成されてもよい。「モノクローナル抗体」は、例えば、Clackson et al.,Nature,352:624-628(1991)およびMarks et al.,J.Mol.Biol.,222:581-597(1991)に記載された技術を用いてファージ抗体ライブラリーから単離してもよい。本明細書におけるモノクローナル抗体の具体的な例としては、キメラ抗体、ヒト化抗体、およびヒト抗体を、それらの抗原結合断片を含み、包含する。
本発明のモノクローナル抗体は、具体的には、重鎖及び／又は軽鎖の一部分が特定の種に由来する又は特定の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体における対応する配列と同一又は相同であるが、その（それらの）鎖の残部は別の種に由来する又は別の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体における対応する配列と同一又は相同である「キメラ」抗体（免疫グロブリン）、並びにそのような抗体の断片（但し、それらが所望の生物学的活性を示すことを条件とする）であり得る（米国特許第４８１６５６７号；Morrison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:6851-6855(1984)）。本明細書における対象のキメラ抗体には、非ヒト霊長類（例えば旧世界ザル、例えばヒヒ、アカゲザル又はカニクイザルなど）及びヒト定常領域配列に由来する可変ドメイン抗原結合配列を含む「プリミタイズド（ｐｒｉｍｉｔｉｚｅｄ）」抗体が含まれる（米国特許第５，６９３，７８０号）。
非ヒト（例えばマウス）抗体の「ヒト化」形態とは、非ヒト免疫グロブリンから得られた最小配列を含むキメラ抗体である。ほとんどの場合、ヒト化抗体は、受容体の超可変領域からの残基が、望まれる特異性、親和性、および力価を有するマウス、ラット、ウサギ又は非ヒト霊長類ようなヒト以外の種（ドナー抗体）の超可変領域からの残基によって置き換えられたヒト免疫グロブリン（レシピエント抗体）である。いくつかの例においては、ヒト免疫グロブリンのフレームワーク領域（ＦＲ）の残基は、対応する非−ヒト残基によって置き換えられている。更に、ヒト化抗体は、レシピエント抗体又はドナー抗体にも見出されない残基を含んでもよい。これらの修飾は、抗体の性能をさらに改良するためになされる。一般に、ヒト化抗体は、少なくとも一つ、典型的には２つの可変ドメインの全てを実質的に含み、超可変領域の全て又は実質的に全てが非ヒト免疫グロブリンのものに対応し、ＦＲの全て又は実質的に全てが、上記のＦＲの置換（複数可）を除いて、ヒト免疫グロブリン配列のものであるヒト化抗体は、任意で、免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部、典型的には、ヒト免疫グロブリンのそれをやはり含むであろう。更なる詳細については、Jones et al.,Nature,321:522-525(1986);Riechmann et al.,Nature,332:323-329(1988)；およびPresta,Curr.Op.Struct.Biol.,2:593-596(1992)を参照。
本明細書において「ヒト抗体」は、ヒトＢ細胞から得ることが可能な抗体のアミノ酸配列構造に対応し、ヒト抗体の抗原結合断片を含むアミノ酸配列構造を包含するものである。そうした抗体は、様々な技術により同定され又は作成することができ、限定されないが、免疫感作時に、内在性免疫グロブリン産生の欠失下でヒト抗体を産生することが可能なトランスジェニック動物（例えば、マウス）の生産（例えばJakobovits et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:2551 (1993); Jakobovits et al., Nature, 362:255-258 (1993); Bruggermann et al., Year in Immuno., 7:33 (1993)；及び米国特許第５，５９１，６６９号、第５，５８９，３６９号及び第５，５４５，８０７号を参照））；ヒト抗体又はヒト抗体断片を発現するファージディスプレイライブラリーからの選択（例えば、McCafferty et al., Nature 348:552-553 (1990); Johnson et al., Current Opinion in Structural Biology 3:564-571 (1993); Clackson et al., Nature, 352:624-628 (1991); Marks et al., J. Mol. Biol. 222:581-597 (1991); Griffith et al., EMBO J. 12:725-734 (1993)；米国特許第５，５６５，３３２号及び第５，５７３，９０５号）；インビトロで活性化されたＢ細胞を介する生成（米国特許第５，５６７，６１０号及び第５，２２９，２７５号）；及びヒト抗体産生ハイブリドーマからの単離を含む。
本明細書において「多重特異性抗体」は、少なくとも２つの異なるエピトープに対する結合特異性を有する抗体である。典型的な多重特異性抗体は、ＢＢＢ−Ｒと脳抗原の両方に結合することができる。多重特異性抗体は、完全長抗体又は抗体断片（例えば、Ｆ（ａｂ’）２二重特異性抗体）として調製することができる。２つ、３つまたはそれ以上（例えば４つ）の機能的な抗原結合部位を有する操作された抗体もまた考慮される（例えば米国特許出願公開第２００２／０００４５８７Ａ１号、Miller et al.を参照）。多重特異性抗体は、全長抗体又は抗体断片として調製することができる。
本明細書における抗体は、改変された抗原結合または生物学的活性を有する「アミノ酸配列変異体」を含む。そのようなアミノ酸の変化としては、例えば、抗原に対する親和性が増強された抗体（例えば、「親和性成熟」抗体）、及び改変されたＦｃ領域を有する抗体、もし存在する場合には、例えば、改変された（増加した又は減少した）抗体依存性細胞傷害（ＡＤＣＣ）及び／又は補体依存性細胞傷害（ＣＤＣ）を持つ抗体（例えば国際公開第００／４２０７２号，Ｐｒｅｓｔａ，Ｌ．及び国際公開第９９／５１６４２号，Iduosogie et al.）；及び／又は血清の半減期が増加又は減少した抗体を包含する。
「親和性修飾変異体」は、親和性を変更する（増加または減少させる）親抗体（親のキメラ、ヒト化又はヒト抗体など）の一つまたは複数の置換された超可変領域又はフレームワーク残基を有する。
一実施態様において、更なる開発のために選択される得られた変異体は、本発明に係るＢＢＢ−Ｒに対する親和性が低下しているであろう。そのような置換変異体を生成するための便利な方法は、ファージディスプレイを使用する。簡潔には、幾つかの超可変領域部位（例えば６−７部位）が各部位における全ての可能なアミノ酸置換を生成するために変異される。こうして生成された抗体変異体は、各粒子内にパッケージされたＭ１３の遺伝子ＩＩＩ産物への融合体として、繊維状ファージ粒子から一価の様式で提示される。ファージディスプレイされる変異体は、その後、それらの生物学的活性（例えば結合親和性）についてスクリーニングされる。修飾のための候補となる超可変領域部位を同定するために、アラニンスキャニング変異誘発が、抗原結合に有意に寄与する超可変領域の残基を同定するために行うことができる。代わりに、又は更に、抗体とその標的との接触点を同定するために抗原抗体複合体の結晶構造を解析することは有益である。そのような接触残基及び隣接残基は、本明細書で述べた技術に従う置換の候補である。そのような変異体が生成されると、変異体のパネルはスクリーニングに供され、改変された親和性を有する抗体が更なる開発のために選択され得る。
本明細書における抗体は、例えば半減期または安定性を向上させるか、あるいは抗体を改善するために、「異種分子」とコンジュゲートされてもよい。例えば、抗体は、例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール、ポリオキシアルキレン、又はポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールの共重合体などの様々な非タンパク質ポリマーの１つに連結することができる。１つ以上のＰＥＧ分子に連結される、例えばＦａｂ’などの抗体断片は、本発明の典型的な実施態様である。
本明細書における抗体は、存在する場合には、Ｆｃ領域に付着する任意の糖が変更される「グリコシル化変異体」であっても良い。例えば、抗体のＦｃ領域に付着するＦｃ領域を欠く成熟した糖鎖構造を有する抗体が、米国特許出願公開第２００３／０１５７１０８号（Ｐｒｅｓｔａ，Ｌ．）に記載されている。米国特許出願公開第２００４／００９３６２１号（協和発酵工業株式会社）も参照。抗体のＦｃ領域に付着した糖鎖において二分するＮ−アセチルグルコサミン（ＧｌｃＮＡｃ）を有する抗体が、国際公開第２００３／０１１８７８号，Jean-Mairet et al. 及び米国特許第６，６０２，６８４号、Umana et al.で参照されている。抗体のＦｃ領域に付着されているオリゴ糖内に少なくとも１つのガラクトース残基を有する抗体が、国際公開第１９９７／３００８７号、Patel et al.に報告されている。Ｆｃ領域に付着した改変された糖を持つ抗体に関して、国際公開第１９９８／５８９６４号（Ｒａｊｕ，Ｓ．）及び国際公開第１９９９／２２７６４号（Ｒａｊｕ，Ｓ．）も参照。修飾されたグリコシル化を有する抗体を記載する米国特許出願公開第２００５／０１２３５４６号（Umana et al．）も参照。
本明細書で使用する用語「超可変領域」は、抗原結合に関与する抗体のアミノ酸残基を言う。超可変領域は、「相補性決定領域」又は「ＣＤＲ」からのアミノ酸残基（例えば、軽鎖可変ドメインの残基２４−３４（Ｌ１），５０−５６（Ｌ２）及び８９−９７（Ｌ３）、及び重鎖可変ドメインの残基３１−３５（Ｈ１），５０−６５（Ｈ２）及び９５−１０２（Ｈ３）；Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991））及び／又は「超可変ループ」からのアミノ酸残基（例えば、軽鎖可変ドメインの残基２６−３２（Ｌ１），５０−５２（Ｌ２）及び９１−９６（Ｌ３）及び重鎖可変ドメインの残基２６−３２（Ｈ１），５３−５５（Ｈ２）及び９６−１０１（Ｈ３）； Chothia and Lesk J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987)）を含む。「フレームワーク」又は「ＦＲ」残基は、本明細書で定義される超可変領域の残基以外の可変ドメイン残基である。
「完全長抗体」は、抗原結合可変領域並びに軽鎖定常ドメイン（ＣＬ）及び重鎖定常ドメイン、ＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３を含むものである。定常ドメインは、天然配列定常ドメイン（例えば、ヒト天然配列定常ドメイン）又はそのアミノ酸配列変異体であり得る。
ネイキッド抗体は、細胞傷害性部分、ポリマー、又は放射性標識などの異種分子にコンジュゲートされていない抗体（本明細書で定義される）である。
抗体「エフェクター機能」は抗体のＦｃ領域（天然配列Ｆｃ領域又はアミノ酸配列変異体Ｆｃ領域）に帰因するそれらの生物学的活性を言う。抗体エフェクター機能の例は、Ｃ１ｑ結合は、補体依存性細胞傷害（ＣＤＣ）、Ｆｃ受容体結合、抗体依存性細胞介在性細胞傷害活性（ＡＤＣＣ）を含む。一実施態様では、本明細書における抗体は、本質的にエフェクター機能を欠いている。
それらの重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、完全長抗体は、種々のクラスに割り当てることができる。完全長抗体の５つの主要なクラスがあり：ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ及びＩｇＭ、そしてこれらのいくつかは、さらにサブクラス（アイソタイプ）、例えば、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩＧＡ、及びＩｇＡ２に分けることができる。抗体の異なるクラスに対応する重鎖定常ドメインはそれぞれα、δ、ε、γ、及びμと呼ばれる。免疫グロブリンの異なるクラスのサブユニット構造及び三次元構成はよく知られている。
用語「組換え抗体」は、本明細書で使用される場合、抗体をコードする核酸を含む組換え宿主細胞により発現される抗体（例えばキメラ、ヒト化、又がヒト抗体或いはその抗原結合断片など）を指す。組換え抗体を産生するための「宿主細胞」の例は、（１）哺乳動物細胞、例えば、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）、ＣＯＳ、骨髄腫細胞（Ｙ０細胞とＮＳ０細胞を含む）、ベビーハムスター腎臓（ＢＨＫ）細胞、ＨｅＬａ細胞及びベロ細胞；（２）昆虫細胞、例えば、ＳＦ９、ＳＦ２１及びＴｎ５；（３）植物細胞、例えばタバコ属（例えば、ニコチアナタバクム）に属する植物；（４）酵母細胞、例えば、サッカロミセス属（例えば、出芽酵母）、又はアスペルギルス属（例えば、クロコウジカビ）；（５）細菌細胞、例えば大腸菌細胞又は枯草菌細胞などを含む。
本明細書で使用される「特異的に結合」又は「特異的に結合する」とは、抗体の抗原に対する選択的又は優先的結合を意味する。結合親和性は、一般に、スキャッチャード分析又は表面プラズモン共鳴技術などの標準的アッセイを用いて（例えば、ＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）を使用して）決定される。
参照抗体として「同一のエピトープに結合する抗体」とは、競合アッセイにおいて５０％以上、参照抗体のその抗原への結合をブロックする抗体、逆に競合アッセイにおいて５０％以上、その抗体のその抗原への結合をブロックするその参照抗体を指す。一実施態様において、抗ＢＡＣＥ１抗体はＹＷ４１２．８．３１によって結合されたＢＡＣＥ１エピトープに結合する。
本明細書で用いられる「細胞傷害性薬物」という用語は、細胞の機能を阻害又は阻止し及び／又は細胞死又は破壊を生ずる物質を指す。細胞傷害性薬物は、限定されないが、放射性同位体（例えば、Ａｔ２１１、Ｉ１３１、Ｉ１２５、Ｙ９０、Ｒｅ１８６、Ｒｅ１８８、Ｓｍ１５３、Ｂｉ２１２、Ｐ３２、Ｐｂ２１２及びＬｕの放射性同位体）：化学療法剤又は薬物（例えば、メトトレキセート、アドリアマイシン、ビンカアルカロイド（ビンクリスチン、ビンブラスチン、エトポシド）、ドキソルビシン、メルファラン、マイトマイシンＣ、クロラムブシル、ダウノルビシンまたは他の挿入剤）、成長阻害剤、酵素及びその断片、例えば核酸分解酵素など、抗生物質、小分子毒素などの毒素、又は細菌、真菌、植物又は動物由来の酵素活性毒素（それらの断片及び／又はその変異体を含む）を包含する。
薬剤、例えば、薬学的製剤の「有効量」とは、所望の治療的又予防的結果を達成するために必要な用量及び期間での、有効な量を指す。
用語「Ｆｃ領域」は、定常領域の少なくとも一部を含む、免疫グロブリン重鎖のＣ末端領域を定義するために使用される。その用語は、天然配列Ｆｃ領域と変異体Ｆｃ領域を含む。一実施態様において、ヒトＩｇＧ重鎖Ｆｃ領域はＣｙｓ２２６又はＰｒｏ２３０から重鎖のカルボキシル末端まで伸長する。しかし、Ｆｃ領域のＣ末端リジン（Ｌｙｓ４４７）は存在しているか、又は存在していない場合がある。本明細書に明記されていない限り、Ｆｃ領域又は定常領域内のアミノ酸残基の番号付けは、Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD, 1991に記載されるように、ＥＵインデックスとも呼ばれるＥＵ番号付けシステムに従う。
「フレームワーク」又は「ＦＲ」は、超可変領域（ＨＶＲ）残基以外の可変ドメイン残基を指す。可変ドメインのＦＲは、一般的に４つのＦＲのドメイン、ＦＲ１、ＦＲ２、ＦＲ３、及びＦＲ４からなる。従って、ＨＶＲ及びＦＲ配列は一般にＶＨ（又はＶＬ）の以下の配列に現れる：ＦＲ１−Ｈ１（Ｌ１）−ＦＲ２−Ｈ２（Ｌ２）−ＦＲ３−Ｈ３（Ｌ３）−ＦＲ４。
「イムノコンジュゲート」は、１つ以上の異種分子にコンジュゲートした抗体であり、限定されないが、標識又は細胞傷害性薬物を含む。必要に応じてこのようなコンジュゲーションはリンカーを介してである。
本明細書で使用する「リンカー」は、抗ＢＢＢ−Ｒ抗体を異種分子に共有結合又は非共有結合で連結する構造を指す。所定の実施態様において、リンカーはペプチドである。他の実施態様において、リンカーは化学的リンカーである。
「標識」は、本明細書の抗体と結合し、検出又はイメージングのために使用されるマーカーである。このような標識の例には、放射性標識、フルオロフォア、発色団、またはアフィニティータグが挙げられる。一実施態様において、標識は、例えばｔｃ９９ｍ又はＩ１２３、又は核磁気共鳴（ＮＭＲ）画像化（磁気共鳴画像法、ｍｒｉとしても知られている）のためのスピン標識、例えば再び、ヨウ素−１２３、ヨウ素−１３１、インジウム−１１１、フッ素−１９、炭素−１３、窒素−１５、酸素−１７、ガドリニウム、マンガン又は鉄などの医療画像に使われる放射標識である。
「個体」又は「被検体」は、哺乳動物である。哺乳動物は、限定されないが、家畜動物（例えば、ウシ、ヒツジ、ネコ、イヌ、ウマ）、霊長類（例えば、ヒト、サルなどの非ヒト霊長類）、ウサギ、げっ歯類（例えば、マウス及びラット）を含む。所定の実施態様において、個体又は被検体はヒトである。
「単離された」抗体は、その自然環境の成分から分離されたものである。幾つかの実施態様において、抗体は、例えば、電気泳動（例えば、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ、等電点電気泳動（ＩＥＦ）、キャピラリー電気泳動）又はクロマトグラフィー（例えば、イオン交換又は逆相ＨＰＬＣ）により決定されるように、９５％以上または９９％の純度に精製される。抗体純度の評価法の総説としては、例えばFlatman et al., J. Chromatogr. B 848:79-87 (2007）を参照のこと。
用語「パッケージ挿入物」は、効能、用法、用量、投与、併用療法、禁忌についての情報、及び／又はそのような治療用製品の使用に関する警告を含む、治療用製品の商用パッケージに慣習的に含まれている説明書を指すために使用される。
用語「薬学的製剤」は、その中に有効で含有される活性成分の生物学的活性を許容するような形態であって、製剤を投与する被検体にとって許容できない毒性である他の成分を含まない調製物を指す。
「薬学的に許容される担体」は、被検体に非毒性であり、有効成分以外の薬学的製剤中の成分を指す。薬学的に許容される担体は、限定されないが、緩衝剤、賦形剤、安定剤、又は保存剤を含む。
本明細書で用いられるように、「治療」（及び「治療する（ｔｒｅａｔ）」または「治療している（ｔｒｅａｔｉｎｇ）」など文法上の変形）は、治療されている個体の自然経過を変えようと試みる臨床的介入を指し、予防のために、または臨床病理の過程においてのいずれかで実行できる。治療の望ましい効果は、限定されないが、疾患の発症又は再発を予防すること、症状の緩和、疾患の直接的または間接的な病理学的帰結の縮小、転移を予防すること、疾患の進行の速度を遅らせること、疾患状態の改善又は緩和、及び寛解又は予後の改善を含む。幾つかの実施態様において、本発明の抗体は、疾患の発症を遅延させるか又は疾患の進行を遅くするために使用される。
組成物及び方法
ＩＩ．抗ＢＢＢ−Ｒ抗体とそのコンジュゲートの産生
本発明の方法及び製造品は、ＢＢＢ−Ｒに結合する抗体を用いるか又は組み込む。抗体の産生又はスクリーニングに使用されるＢＢＢ−Ｒ抗原は、所望のエピトープを含む可溶性形態またはその一部（例えば、細胞外ドメイン）であってもよい。あるいは、又は追加として、それらの細胞表面でＢＢＢ−Ｒを発現する細胞が、抗体を生成する又はスクリーニングするために使用することができる。抗体を生成するために有用なＢＢＢ−Ｒの他の形態は当業者には明らかであろう。本明細書におけるＢＢＢ−Ｒの別は、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）、インスリン受容体、インスリン様増殖因子受容体（ＩＧＦ−Ｒ）、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質１（ＬＲＰ１）及びＬＲＰ８など、及びヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子（ＨＢ−ＥＧＦ）を含む。
本発明によれば、「低親和性」抗ＢＢＢ−Ｒ（例えば抗ＴｆＲ）抗体は、その抗体が改善されたＣＮＳ（例えば、脳）の取り込みを提示することを実証する本明細書のデータに基づいて選択される。このような低親和性抗体を同定するために、限定されないが、スキャッチャードアッセイ及び表面プラズモン共鳴技術（例えば、ＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）を使用する）を含む、抗体親和性を測定するための様々なアッセイが利用できる。本発明の一実施態様によれば、抗体は、ＢＢＢ−Ｒ抗原に対して（例えばＴｆＲに対して）、約５ｎＭから、又は約２０ｎＭから、又は約１００ｎｍから、約１０μＭまで、又は約１μＭまで、又は約５００ｎＭまでの親和性を有する。従って、親和性は、例えばスキャッチャード分析又はＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）によって測定される場合、約５ｎＭから約１０μＭの範囲内、又は約２０ｎＭから約１μＭの範囲内、又は約２０ｎＭから約１μＭの範囲内、又は約１００ｎＭから約５００ｎＭの範囲内であってもよい。
従って、本発明は、血液脳関門受容体（ＢＢＢ−Ｒ）に対する抗体のパネルから抗体を選択することを含む血液脳関門を横切って神経障害薬を輸送するために有用な抗体の製造方法を提供するが、その理由はそれが約５ｎＭから、又は約２０ｎＭから、又は約１００ｎＭから、約１０μＭまで、又は約１μＭまで、又は約５００ｍＭまでの範囲でＢＢＢ−Ｒに対する親和性を有するためである。従って、親和性は、例えばスキャッチャード分析又はＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）によって測定される場合、約５ｎＭから約１０μＭの範囲内、又は約２０ｎＭから約１μＭの範囲内、又は約２０ｎＭから約１μＭの範囲内、又は約１００ｎＭから約５００ｎＭの範囲内であってもよい。当業者によって理解されるように、抗体が、抗体の元のターゲットとは異なる抗原に結合する一以上のアームを持つ多重特異的に作成される場合、例えば、一つの結合アームの立体障害又は排除が原因で、抗体に異種分子／化合物をコンジュゲートさせることは、多くの場合、その標的に対する抗体の親和性を減少させる。一実施態様において、ＢＡＣＥ１にコンジュゲートしたＴｆＲに特異的な本発明の低親和性抗体は、ＢＩＡＣＯＲＥによって測定される場合ＴｆＲに対するＫｄがおよそ３０ｎＭであった。別の実施態様において、ＢＡＣＥ１にコンジュゲートしたＴｆＲに特異的な本発明の低親和性抗体は、ＢＩＡＣＯＲＥによって測定される場合ＴｆＲに対するＫｄがおよそ６００ｎＭであった。
抗体親和性を評価するための一つの典型的なアッセイはスキャッチャード分析による。例えば、目的の抗ＢＢＢ−Ｒ抗体はラクトペルオキシダーゼ法（Bennett and Horuk, Methods in Enzymology 288 pg.134-148 (1997)）を用いてヨウ素化することができる。放射性標識抗ＢＢＢ−Ｒ抗体はＮＡＰ−５カラム用いたゲルろ過によって遊離の１２５Ｉ−Ｎａから精製され、その比放射能が測定される。ヨウ素化抗体の一定濃度と段階希釈された非標識抗体の減少する濃度を含有する５０μＬの競合反応混合物を９６ウェルプレート中に配置する。ＢＢＢ−Ｒを一時的に発現する細胞が、１０％ＦＢＳ、２ｍＭのＬグルタミンと１×ペニシリン−ストレプトマイシンを補充したダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）（Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ）からなる増殖培地で、３７℃で５％のＣＯ２中で培養される。細胞は、シグマ細胞解離溶液を使用して、皿から剥離し、結合緩衝液（１％ウシ血清アルブミン、５０ｍＭのＨＥＰＥＳを、ｐＨ７．２、及び０．２％アジ化ナトリウムを有するＤＭＥＭ）で洗浄する。洗浄した細胞を、５０μＬの競合反応混合物を含有する９６ウェルプレートに結合緩衝液０．２ｍＬ中およそ２０万細胞の密度で添加する。細胞との競合反応物の非標識抗体の最終濃度は、１０００ｎＭで開始し、次いで１０の濃度に対して１：２培希釈により減少させ、無添加の緩衝液のみのサンプルを含み、変化させる。非標識抗体の各濃度について細胞との競争反応を３回アッセイする。細胞との競合反応物を室温で２時間インキュベートする。２時間のインキュベーション後に、競争反応は、フィルタープレートに移し、結合したヨウ素化抗体から解放し分離するために結合緩衝液で４回洗浄する。フィルターは、ガンマカウンターでカウントされ、結合データは、抗体の結合親和性を決定するためにＭｕｎｓｏｎとＲｏｄｂａｒｄ（１９８０）のフィッティングアルゴリズムを用いて評価される。
本発明による組成物を用いる典型的なスキャッチャード分析は以下の通りである。抗ＴＦＲＡはラクトペルオキシダーゼ法を用いてヨウ素化した（Bennett and Horuk, Methods in Enzymology 288 pg.134-148 (1997)）。放射標識された抗ＴＦＲＡはＮＡＰ−５カラムを使用してゲル濾過により遊離の１２５Ｉ−Ｎａから精製され；精製された抗ＴＦＲＡは比放射能が１９．８２Ｃｉ／μｇであった。ヨウ素化抗体の一定濃度と段階希釈された非標識抗体の減少する濃度を含有する５０μＬの競合反応混合物が９６ウェルプレート中に配置された。マウスＴｆＲを一時的に発現する２９３細胞が、１０％ＦＢＳ、２ｍＭのＬグルタミンと１×ペニシリン−ストレプトマイシンを補充したダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）（Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ）からなる増殖培地で、３７℃で５％のＣＯ２中で培養される。細胞は、シグマ細胞解離溶液を使用して、皿から剥離し、結合緩衝液（１％ウシ血清アルブミン、５０ｍＭのＨＥＰＥＳを、ｐＨ７．２、及び０．２％アジ化ナトリウムを有するＤＭＥＭ）で洗浄した。洗浄した細胞を、５０μＬの競合反応混合物を含有する９６ウェルプレートに結合緩衝液０．２ｍＬ中およそ２０万細胞の密度で添加した。細胞との各競合反応物中のヨウ素化抗体の最終濃度は１００ｐＭであった（０．２５ｍＬあたり１３４０００ｐｃｍ）。細胞との競合反応物の非標識抗体の最終濃度は、１０００ｎＭで開始し、次いで１０の濃度に対して１：２培希釈により減少させ、無添加の緩衝液のみのサンプルを含み、変化させた。非標識抗体の各濃度について細胞との競争反応を３回アッセイした。細胞との競合反応物を室温で２時間インキュベートした。２時間のインキュベーション後に、競争反応は、フィルタープレートに移され、結合したヨウ素化抗体から解放し分離するために結合緩衝液で４回洗浄した。フィルターを、Ｗａｌｌａｃウィザード１４７０ガンマカウンター上でカウントした（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ Ｌｉｆｅ ａｎｄ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ；Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）。結合データは、抗体の結合親和性を決定するためにＭｕｎｓｏｎとＲｏｄｂａｒｄ（１９８０）のフィッティングアルゴリズムを用いる、新規リガンドソフトウェア（Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ）を用いて評価した。
本発明による組成物を用いる典型的なＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）分析は以下の通りである。Ｋｄは、抗ヒトＦｃキット（ＢｉＡｃｏｒｅ Ｉｎｃ．，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）を用いて２５℃でＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）−２０００（ＢＩＡｃｏｒｅ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）を用いた表面プラズモン共鳴アッセイを用いて測定した。簡単に言うと、カルボキシメチル化デキストランバイオセンサーチップ（ＣＭ５，ＢＩＡＣＯＲＥ Ｉｎｃ．）を、提供者の指示書に従ってＮ−エチル−Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）及びＮ−ヒドロキシスクシニミド（ＮＨＳ）で活性化した。抗ヒトＦｃ抗体を１０ｍＭ酢酸ナトリウム（ｐＨ４．８）で５０μｇ／ｍｌに希釈し、結合したタンパク質のおよそ１００００反応単位（ＲＵ）を達成するために５μｌ／分の流速で注入された。抗体の注入後、反応しない群をブロックするために１Ｍのエタノールアミンを注入した。動力学測定では、抗ＴｆＲ抗体変異体を、約２２０ＲＵ程度に達するようにＨＢＳ−Ｐに注入し、次いでＭｕＴｆＲ−Ｈｉｓ（０．６１ｎＭから１５７ｎＭ）の二倍段階希釈を約３０μｌの／分の流速で２５℃でＨＢＳ−Ｐに注入した。会合センサーグラム及び解離センサーグラムを同時にフィットさせることによる単純一対一ラングミュア結合モデル（ｓｉｍｐｌｅ ｏｎｅ−ｔｏ−ｏｎｅ Ｌａｎｇｍｕｉｒ ｂｉｎｄｉｎｇ ｍｏｄｅｌ）（ＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎソフトウェアバージョン３．２）を用いて、会合速度（ｋｏｎ）と解離速度（ｋｏｆｆ）を算出した。平衡解離定数（Ｋｄ）をｋｏｆｆ／ｋｏｎの比として計算した。例えば、 Chen et al., J. Mol. Biol. 293:865-881 (1999)を参照。
別の実施態様によれば、Ｋｄは、抗ヒトＦｃキット（ＢｉＡｃｏｒｅ Ｉｎｃ．，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）を用いて２５℃でＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）−２０００装置（ＢＩＡｃｏｒｅ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）による表面プラズモン共鳴アッセイを用いて測定される。簡単に言うと、カルボキシメチル化デキストランバイオセンサーチップ（ＣＭ５，ＢＩＡＣＯＲＥ Ｉｎｃ．）を、提供者の指示書に従ってＮ−エチル−Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）及びＮ−ヒドロキシスクシニミド（ＮＨＳ）で活性化する。抗ヒトＦｃ抗体を１０ｍＭ酢酸ナトリウム（ｐＨ４．８）で５０μｇ／ｍｌに希釈し、結合したタンパク質のおよそ１００００反応単位（ＲＵ）を達成するために５μｌ／分の流速で注入する。抗体の注入後、反応しない群をブロックするために１Ｍのエタノールアミンを注入する。動力学測定では、抗ＢＢＢ−Ｒ抗体変異体が、約２２０ＲＵ程度に達するようにＨＢＳ−Ｐに注入され、次いでＢＢＢ−Ｒ−Ｈｉｓ（０．６１ｎＭから１５７ｎＭ）の二倍段階希釈を約３０μｌの／分の流速で２５℃でＨＢＳ−Ｐに注入する。会合センサーグラム及び解離センサーグラムを同時にフィットさせることによる単純一対一ラングミュア結合モデル（ｓｉｍｐｌｅ ｏｎｅ−ｔｏ−ｏｎｅ Ｌａｎｇｍｕｉｒ ｂｉｎｄｉｎｇ ｍｏｄｅｌ）（ＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎソフトウェアバージョン３．２）を用いて、会合速度（ｋｏｎ）と解離速度（ｋｏｆｆ）を算出する。平衡解離定数（Ｋｄ）をｋｏｆｆ／ｋｏｎ比として算出する。例えば、 Chen et al., J. Mol. Biol. 293:865-881 (1999)を参照。
ＢＢＢ−Ｒに対する一以上の抗体の親和性の代替測定は、既知のＢＢＢ−ＲリガンドのＢＢＢ−Ｒへの結合を阻害するためにどの程度の抗体が必要とされるかの尺度である、最大半量阻害濃度（ＩＣ５０）である。所与の化合物についてＩＣ５０を決定するいくつかの方法が当該技術分野で知られており；一般的な方法は、例えば本明細書の実施例に記載されるもの、即ち図２Ａに関連して、競合結合アッセイを行うことである。一般に、高いＩＣ５０とは、より多くの抗体が既知のリガンドの結合を阻害するために必要であり、従ってそのリガンドに対する抗体の親和性は比較的低いことを示している。一般に、低いＩＣ５０とは、より少ない抗体が既知のリガンドの結合を阻害するために必要であり、従ってそのリガンドに対する抗体の親和性は比較的高いことを示している。
ＩＣ５０を測定する典型的な競合ＥＬＩＳＡアッセイは、抗ＴｆＲ又は抗ＴｆＲ／脳抗原（即ち、抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１、抗ＴｆＲ／Ａｂｅｔａなど）変異体抗体の濃度を増加させることがＴｆＲへの結合のためにビオチン化ＴｆＲＡに対して競合することに用いられるものである。抗ＴｆＲ競合ＥＬＩＳＡは、ＰＢＳ中で２．５μｇ／ｍｌの精製されたマウスＴｆＲ細胞外ドメインにより４℃で一晩被覆されたＭａｘｉｓｏｒｐプレート（Ｎｅｐｔｕｎｅ，Ｎ．Ｊ．）で実行された。プレートはＰＢＳ／０．０５％ Ｔｗｅｅｎ ２０で洗浄され、ＰＢＳ中でスーパーブロック（Ｓｕｐｅｒｂｌｏｃｋ）ブロッキングバッファーを使用してブロックした（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｈｕｄｓｏｎ，ＮＨ）。個々の抗ＴｆＲ又は抗ＴｆＲ／脳抗原の各々（即ち抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１又は抗ＴｆＲ／Ａｂｅｔａ）の希釈（１：３段階希釈）がビオチン化抗ＴｆＲＡと組み合わされ（０．５ｎＭの最終濃度）、室温で１時間プレートへ添加された。プレートはＰＢＳ／０．０５％ Ｔｗｅｅｎ ２０で洗浄され、ＨＲＰ−ストレプトアビジン（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｂｉｏｔｅｃｈ，Ｂｉｒｍｉｎｇｈａｍ）がプレートに加えられ、室温で１時間インキュベートした。プレートはＰＢＳ／０．０５％ Ｔｗｅｅｎ ２０で洗浄され、プレートに結合したビオチン化抗ＴｆＲＡがＴＭＢ基質を用いて検出された（ＢｉｏＦＸ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｏｗｉｎｇｓ Ｍｉｌｌｓ）。
一実施態様において、本明細書における低親和性抗ＢＢＢ−Ｒは、より効率的に標識及び／又は薬剤又は造影剤をＢＢＢを通過して輸送するために、標識及び／又は神経障害薬又は造影剤と結合している。そのような結合は、化学的架橋剤によって、または融合タンパク質等を生成することによって達成することができる。
共有結合は、直接またはリンカーを介してすることができる。所定の実施態様において、直接コンジュゲーションは、タンパク質融合（すなわち、ＢＢＢ−Ｒ抗体と神経障害薬をコードする２つの遺伝子の遺伝子融合、及び単一タンパク質としての発現による）構築による。所定の実施態様において、直接コンジュゲーションは、抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の２つの部分の片方の反応基と神経薬の対応する基またはアクセプターとの間の共有結合を形成することによる。所定の実施態様において、直接コンジュゲーションは、適切な条件下でコンジュゲートすべき他の分子に共有結合を形成する反応性基を（非限定的な例として、スルフヒドリル基またはカルボキシル基など）を含めるために、コンジュゲートすべき２分子の一方の改変（すなわち、遺伝子組み換え）によるものである。非限定的な例としては、所望の反応基（すなわち、システイン残基）を有する分子（すなわち、アミノ酸）を、抗ＢＢＢ−Ｒ抗体中に導入することができ、ジスルフィド結合が神経薬と形成される。タンパク質に対して核酸を共有結合するための方法もまた、当技術分野で知られている（すなわち光架橋、例えばZatsepin et al(2005) Russ. Chem. Rev. 74: 77-95 (2005)を参照）。非共有結合は、当業者によって容易に理解されるように、疎水結合、イオン結合、静電相互作用などを含む、任意の非共有結合法によるものである。コンジュゲーションはまたさまざまなリンカーを使って行うことができる。例えば、抗ＢＢＢ−Ｒ抗体と神経薬は、様々な二官能性タンパク質カップリング剤、例えば、Ｎ−スクシンイミジル３−（２−ピリジルチオ）プロピオネート（ＳＰＤＰ）、スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサン−１−カルボキシレート（ＳＭＣＣ）、イミノチオラン（ＩＴ）、イミドエステルの２官能性誘導体（例えばジメチルアジピミデートＨＣｌ）、活性エステル（例えばジスクシンイミジルズベレート）、アルデヒド（例えばグルタルアルデヒド）、ビス−アジド化合物（例えばビス（ｐ−アジドベンゾイル）ヘキサンジアミン）、ビスジアゾニウム誘導体（例えばビス（ｐ−ジアゾニウムベンゾイル）エチレンジアミン）、ジイソシアネート（例えばトルエン２，６−ジイソシアネート）及びビス活性フッ素化合物（例えば１，５−ジフルオロ−２，４−ジニトロベンゼン）などを使ってコンジュゲートされ得る。ペプチド結合により連結した１から２０個のアミノ酸から成るペプチドリンカーもまた使用することができる。所定の実施態様において、アミノ酸は２０個の天然に存在するアミノ酸から選択される。所定の他のこのような実施態様では、アミノ酸の１つ以上が、グリシン、アラニン、プロリン、アスパラギン、グルタミンおよびリジンから選ばれる。リンカーは、脳への送達の際に神経薬の放出を容易にする「切断可能なリンカー」であって良い。例えば、酸に不安定なリンカー、ペプチダーゼ感受性リンカー、光解離性リンカー、ジメチルリンカー又はジスルフィド含有リンカー（Chari et al., Cancer Res. 52:127-131 (1992）；米国特許第５，２０８，０２０号）が使用され得る。
本明細書の発明は、限定されないが、市販の（例えばＰｉｅｒｃｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．，Ｒｏｃｋｆｏｒｄ，ＩＬ．，Ｕ．Ｓ．Ａからの）、ＢＭＰＳ、ＥＭＣＳ、ＧＭＢＳ、ＨＢＶＳ、ＬＣ−ＳＭＣＣ、ＭＢＳ ＭＰＢＨ、ＳＢＡＰ、ＳＩＡ、ＳＩＡＢ、ＳＭＣＣ、ＳＭＰＢ、ＳＭＰＨ、スルホ−ＥＭＣＳ、スルホ−ＧＭＢＳ、スルホ−ＫＭＵＳ、スルホ−ＭＢＳ、スルホ−ＳＩＡＢ、スルホ−ＳＭＰＢ、及びスルホ−ＳＭＰＢ、ＳＶＳＢ（スクシンイミジル（４−ビニルスルホン）ベンゾエート）を含むクロスリンカー試薬を用いて調製されるコンジュゲートを明示的に熟慮している。
神経障害性障害については、神経薬は、限定されないが、オピオイド／麻薬性鎮痛薬（すなわち、モルヒネ、フェンタニル、ヒドロコドン、メペリジン、メタドン、オキシモルフォン、ペンタゾシン、プロポキシフェン、トラマドール、コデイン、オキシコドン）、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）（すなわち、イブプロフェン、ナプロキセン、ジクロフェナク、ジフルニサル、エトドラク、フェノプロフェン、フルルビプロフェン、インドメタシン、ケトロラク、メフェナム酸、メロキシカム、ナブメトン、オキサプロジン、ピロキシカム、スリンダク、およびトルメチン）、コルチコステロイド（すなわち、コーチゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、デキサメタゾン、メチルプレドニゾロンやトリアムシノロン）、抗片頭痛剤（すなわち、スマトリプタン、アルモトリプタン、フロバトリプタン、スマトリプタン、リザトリプタン、エレトリプタン、ゾルミトリプタン、エレトリプタンとエルゴタミン、ジヒドロエルゴタミン）、アセトアミノフェン、サリチル酸塩（すなわち、アスピリン、サリチル酸コリン、サリチル酸マグネシウム、ジフルニサル、そしてサルサラート）抗痙攣（すなわち、カルバマゼピン、クロナゼパム、ガバペンチン、ラモトリジン、プレガバリン、チアガビン、およびトピラマート）、麻酔薬（すなわち、イソフルラン、トリクロロエチレン、ハロタン、セボフルラン、ベンゾカイン、クロロ、コカイン、シクロメチカイン、ジメトカイン、プロポキシカイン、プロカイン、ノボカイン、プロパラカイン、テトラカイン、アルチカイン、ブピバカイン、アルチカイン、シンコカイン、エチドカイン、レボブピバカイン、リドカイン、メピバカイン、ピペロカイン、プリロカイン、ロピバカイン、トリメカイン、サキシトキシンとテトロドトキシン）、及びＣＯＸ−２阻害剤（すなわち、セレコキシブ、ロフェコキシブ、およびバルデコキシブ）を含む鎮痛剤から選択することができる。めまいの併発を伴う神経障害性障害については、神経薬は、限定されないが、メクリジン、ジフェンヒドラミン、プロメタジン、ジアゼパムを含む、抗めまい剤から選択してもよい。吐き気の併発を伴う神経障害性障害については、神経薬は、限定されないが、プロメタジン、クロルプロマジン、プロクロルペラジン、トリメトベンズアミド、及びメトクロプラミドを含む抗吐き気剤から選択してもよい。神経変性疾患において、神経薬は、成長ホルモンや神経栄養因子から選択することができ、例としては、限定されなが、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、神経成長因子（ＮＧＦ）、ニューロトロフィン−４／５、線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ）−２および他のＦＧＦ、ニューロトロフィン（ＮＴ）−３、エリスロポエチン（ＥＰＯ）、肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）、上皮成長因子（ＥＧＦ）、トランスフォーミング増殖因子（ＴＧＦ）−α、ＴＧＦ−β、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）、インターロイキン−１受容体アンタゴニスト（ＩＬ−１ｒａ）、毛様体神経栄養因子（ＣＮＴＦ）、グリア由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、ニュールツリン、血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）、ヘレグリン、ニューレグリン、アルテミン、ペルセフィン、インターロイキン、グリア細胞株由来神経栄養因子（ＧＦＲ）、顆粒球コロニー刺激因子（ＣＳＦ）、顆粒球−マクロファージ−ＣＳＦ、ネトリン、カルジオトロフィン、ヘッジホッグ、白血病抑制因子（ＬＩＦ）、ミッドカイン、プレイオトロフィン、骨形成タンパク質（ＢＭＰ）、ネトリン、サポシン、セマフォリン、および幹細胞因子（ＳＣＦ）を含む。
癌については、神経薬は化学療法剤から選択されてもよい。化学療法剤の例には、チオテパ及びシクロホスファミド（ＣＹＴＯＸＡＮ（登録商標））のようなアルキル化剤；ブスルファン、インプロスルファン及びピポスルファンのようなスルホン酸アルキル類；ベンゾドーパ（ｂｅｎｚｏｄｏｐａ）、カルボコン、メツレドーパ（ｍｅｔｕｒｅｄｏｐａ）、及びウレドーパ（ｕｒｅｄｏｐａ）のようなアジリジン類；アルトレートアミン（ａｌｔｒｅｔａｍｉｎｅ）、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホラミド（ｔｒｉｅｔｙｌｅｎｅｐｈｏｓｐｈｏｒａｍｉｄｅ）、トリエチレンチオホスホルアミド（ｔｒｉｅｔｈｉｙｌｅｎｅｔｈｉｏｐｈｏｓｐｈｏｒａｍｉｄｅ）及びトリメチローロメラミン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｏｍｅｌａｍｉｎｅ）を含むエチレンイミン類及びメチラメラミン類；アセトゲニン（特にブラタシン及びブラタシノン）；デルタ−９−テトラヒドロカナビノール（ドロナビノール、ＭＡＲＩＮＯＬ（登録商標）；βラパチョーネ；ラパコール；コルヒチン；ベツリン酸；カンプトセシン（合成アナログトポテカン（ＨＹＣＡＭＴＩＮ（登録商標）、ＣＰＴ−１１（イリノテカン、ＣＡＭＰＴＯＳＡＲ（登録商標））、アセチルカンプトテシン、スコポレクチン（ｓｃｏｐｏｌｅｃｔｉｎ）及び９−アミノカンプトテシンを含む）；ブリオスタチン；カリスタチン；ＣＣ−１０６５（そのアドゼレシン、カルゼレシン及びビゼレシン合成アナログを含む）；ポドフィロトキシン；ポドフィリン酸（ｐｏｄｏｐｈｙｌｌｉｎｉｃ ａｃｉｄ）；テニポシド；クリプトフィシン（特にクリプトフィシン１及びクリプトフィシン８）；ドラスタチン；ドゥオカルマイシン（合成アナログ、ＫＷ−２１８９及びＣＢ１−ＴＭ１を含む）；エロイテロビン；パンクラチスタチン；サルコジクチン；スポンギスタチン；クロランブシル、クロロナファジン（ｃｈｌｏｒｎａｐｈａｚｉｎｅ）、チョロホスファミド（ｃｈｏｌｏｐｈｏｓｐｈａｍｉｄｅ）、エストラムスチン、イフォスファミド、メクロレタミン、メクロレタミンオキシドヒドロクロリド、メルファラン、ノベンビチン（ｎｏｖｅｍｂｉｃｈｉｎ）、フェネステリン（ｐｈｅｎｅｓｔｅｒｉｎｅ）、プレドニムスチン（ｐｒｅｄｎｉｍｕｓｔｉｎｅ）、トロフォスファミド（ｔｒｏｆｏｓｆａｍｉｄｅ）、ウラシルマスタードなどのナイトロジェンマスタード；カルムスチン、クロロゾトシン（ｃｈｌｏｒｏｚｏｔｏｃｉｎ）、フォテムスチン（ｆｏｔｅｍｕｓｔｉｎｅ）、ロムスチン、ニムスチン、ラニムスチンなどのニトロスレアス（ｎｉｔｒｏｓｕｒｅａｓ）；抗生物質、例えばエネジイン抗生物質（例えば、カリケアマイシン（ｃａｌｉｃｈｅａｍｉｃｉｎ）、特にカリケアマイシンγ１Ｉ及びカリケアマイシンωＩ１（例えばAgnew Chem Intl. Ed. Engl. 33:183-186(1994)を参照）；ダイネマイシン（ｄｙｎｅｍｉｃｉｎ）Ａを含むダイネマイシン；エスペラマイシン；並びにネオカルチノスタチン発色団及び関連する色素タンパクエネジイン抗生物質発色団）、アクラシノマイシン類（ａｃｌａｃｉｎｏｍｙｓｉｎｓ）、アクチノマイシン、オースラマイシン（ａｕｔｈｒａｍｙｃｉｎ）、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン（ｃａｃｔｉｎｏｍｙｃｉｎ）、カラビシン（ｃａｒａｂｉｃｉｎ）、カルミノマイシン、カルジノフィリン（ｃａｒｚｉｎｏｐｈｉｌｉｎ）、クロモマイシン類、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン（ｄｅｔｏｒｂｉｃｉｎ）、６−ジアゾ−５−オキソ−Ｌ−ノルロイシン、ＡＤＲＩＡＭＹＣＩＮ（登録商標）ドキソルビシン（モルホリノ−ドキソルビシン、シアノモルホリノ−ドキソルビシン、２−ピロリノ−ドキソルビシン及びデオキシドキソルビシンを含む）、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マーセロマイシン（ｍａｒｃｅｌｌｏｍｙｃｉｎ）、マイトマイシンＣのようなマイトマイシン、マイコフェノール酸（ｍｙｃｏｐｈｅｎｏｌｉｃ ａｃｉｄ）、ノガラマイシン（ｎｏｇａｌａｍｙｃｉｎ）、オリボマイシン（ｏｌｉｖｏｍｙｃｉｎｓ）、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン（ｐｏｔｆｉｒｏｍｙｃｉｎ）、ピューロマイシン、ケラマイシン（ｑｕｅｌａｍｙｃｉｎ）、ロドルビシン（ｒｏｄｏｒｕｂｉｃｉｎ）、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン（ｔｕｂｅｒｃｉｄｉｎ）、ウベニメクス、ジノスタチン（ｚｉｎｏｓｔａｔｉｎ）、ゾルビシン（ｚｏｒｕｂｉｃｉｎ）；代謝拮抗剤、例えばメトトレキセート及び５−フルオロウラシル（５−ＦＵ）；葉酸アナログ、例えばデノプテリン（ｄｅｎｏｐｔｅｒｉｎ）、メトトレキセート、プテロプテリン（ｐｔｅｒｏｐｔｅｒｉｎ）、トリメトレキセート（ｔｒｉｍｅｔｒｅｘａｔｅ）；プリンアナログ、例えばフルダラビン（ｆｌｕｄａｒａｂｉｎｅ）、６−メルカプトプリン、チアミプリン、チオグアニン；ピリミジンアナログ、例えばアンシタビン、アザシチジン（ａｚａｃｉｔｉｄｉｎｅ）、６−アザウリジン（ａｚａｕｒｉｄｉｎｅ）、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン（ｅｎｏｃｉｔａｂｉｎｅ）、フロキシウリジン（ｆｌｏｘｕｒｉｄｉｎｅ）；アンドロゲン類、例えばカルステロン（ｃａｌｕｓｔｅｒｏｎｅ）、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テストラクトン（ｔｅｓｔｏｌａｃｔｏｎｅ）；抗副腎剤、例えばアミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタン；葉酸リプレニッシャー（ｒｅｐｌｅｎｉｓｈｅｒ）、例えばフロリン酸（ｆｒｏｌｉｎｉｃ ａｃｉｄ）；アセグラトン；アルドホスファミドグリコシド；アミノレブリン酸；エニルウラシル；アムサクリン（ａｍｓａｃｒｉｎｅ）；ベストラブシル（ｂｅｓｔｒａｂｕｃｉｌ）；ビサントレン（ｂｉｓａｎｔｒｅｎｅ）；エダトラキセート（ｅｄａｔｒａｘａｔｅ）；デフォファミン（ｄｅｆｏｆａｍｉｎｅ）；デメコルシン（ｄｅｍｅｃｏｌｃｉｎｅ）；ジアジコン（ｄｉａｚｉｑｕｏｎｅ）；エルフォルニチン（ｅｌｆｏｒｎｉｔｈｉｎｅ）；酢酸エリプチニウム（ｅｌｌｉｐｔｉｎｉｕｍ）；エポチロン（ｅｐｏｔｈｉｌｏｎｅ）；エトグルシド（ｅｔｏｇｌｕｃｉｄ）；硝酸ガリウム；ヒドロキシ尿素；レンチナン；ロニダミン（ｌｏｎｉｄａｍｉｎｅ）；メイタンシノイド（ｍａｙｔａｎｓｉｎｏｉｄ）類、例えばメイタンシン（ｍａｙｔａｎｓｉｎｅ）及びアンサミトシン（ａｎｓａｍｉｔｏｃｉｎｅ）；ミトグアゾン（ｍｉｔｏｇｕａｚｏｎｅ）；ミトキサントロン；モピダモール（ｍｏｐｉｄａｍｏｌ）；ニトラクリン（ｎｉｔｒａｃｒｉｎｅ）；ペントスタチン；フェナメット（ｐｈｅｎａｍｅｔ）；ピラルビシン；ロソキサントロン；２−エチルヒドラジド；プロカルバジン；ＰＳＫ（登録商標）多糖複合体（ＪＨＳ Ｎａｔｕｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｅｕｇｅｎｅ，ＯＲ）；ラゾキサン（ｒａｚｏｘａｎｅ）；リゾキシン；シゾフィラン；スピロゲルマニウム（ｓｐｉｒｏｇｅｒｍａｎｉｕｍ）；テニュアゾン酸（ｔｅｎｕａｚｏｎｉｃ ａｃｉｄ）；トリアジコン（ｔｒｉａｚｉｑｕｏｎｅ）；２，２’，２’’−トリクロロトリエチルアミン；トリコテセン類（特にＴ−２毒素、ベラクリン（ｖｅｒｒａｃｕｒｉｎ）Ａ、ロリジン（ｒｏｒｉｄｉｎｅ）Ａ及びアングイジン（ａｎｇｕｉｄｉｎｅ））；ウレタン；ビンデシン（ＥＬＤＩＳＩＮＥ（登録商標）、ＦＩＬＤＥＳＩＮ（登録商標））；ダカーバジン；マンノムスチン（ｍａｎｎｏｍｕｓｔｉｎｅ）；ミトブロニトール；ミトラクトール（ｍｉｔｏｌａｃｔｏｌ）；ピポブロマン（ｐｉｐｏｂｒｏｍａｎ）；ガシトシン（ｇａｃｙｔｏｓｉｎｅ）；アラビノシド（「Ａｒａ−Ｃ」）；チオテパ；タキソイド類、例えばＴＡＸＯＬ（登録商標）パクリタキセル（Ｂｒｉｓｔｏｌ−Ｍｙｅｒｓ Ｓｑｕｉｂｂ Ｏｎｃｏｌｏｇｙ，Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ）、ＡＢＲＡＸＡＮＥＴＭパクリタキセルのクレモフォー無添加アルブミン操作ナノ粒子製剤（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｐａｒｔｎｅｒｓ，Ｓｃｈａｕｍｂｅｒｇ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）、及びＴＡＸＯＴＥＲＥ（登録商標）ドキセタキセル（Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ Ｒｏｒｅｒ，Ａｎｔｏｎｙ，Ｆｒａｎｃｅ）；クロランブシル；ゲムシタビン（ｇｅｍｃｉｔａｂｉｎｅ）（ＧＥＭＺＡＲ（登録商標））；６−チオグアニン；メルカプトプリン；メトトレキサート；プラチナアナログ、例えばシスプラチン及びカルボプラチン；ビンブラスチン（ＶＥＬＢＡＮ（登録商標））；プラチナ；エトポシド（ＶＰ−１６）；イホスファミド；マイトキサントロン；ビンクリスチン（ＯＮＣＯＶＩＮ（登録商標））；オキサリプラチン；ロイコボビン（ｌｅｕｃｏｖｏｖｉｎ）；ビノレルビン（ＮＡＶＥＬＢＩＮＥ（登録商標））；ノバントロン（ｎｏｖａｎｔｒｏｎｅ）；エダトレキセート；ダウノマイシン；アミノプテリン；イバンドロナート（ｉｂａｎｄｒｏｎａｔｅ）；トポイソメラーゼ阻害剤ＲＦＳ２０００；ジフルオロメチロールニチン（ＤＭＦＯ）；レチノイン酸のようなレチノイド；カペシタビン（ｃａｐｅｃｉｔａｂｉｎｅ）（ＸＥＬＯＤＡ（登録商標）；上述したもののいずれかの薬学的に許容可能な塩類、酸類又は誘導体：並びに上記のうち２以上の組み合わせ、例えば、シクロフォスファミド、ドキソルビシン、ビンクリスチン、及びプレドニソロン併用療法の略称であるＣＨＯＰ、及び５−ＦＵ及びロイコボビン（ｌｅｕｃｏｖｏｖｉｎ）とオキサリプラチン（ＥＬＯＸＡＴＩＮＴＭ）を組み合わせた治療法の略称であるＦＯＬＦＯＸが含まれる。
また化学療法剤の定義に含まれるものには、癌の成長を助けるホルモンの作用を調節、低減、遮断又は阻害するように働き、多くの場合全身処置の形態で使用される抗ホルモン剤がある。それらはそれ自体がホルモンであってもよい。例として、抗エストロゲン及び選択的エストロゲン受容体調節物質（ＳＥＲＭ）を含み、例えば、タモキシフェン（ＮＯＬＶＡＤＥＸ（登録商標）タモキシフェンを含む）、ＥＶＩＳＴＡ（登録商標）ラロキシフェン（ｒａｌｏｘｉｆｅｎｅ）、ドロロキシフェン、４−ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン（ｔｒｉｏｘｉｆｅｎｅ）、ケオキシフェン（ｋｅｏｘｉｆｅｎｅ）、ＬＹ１１７０１８、オナプリストーン（ｏｎａｐｒｉｓｔｏｎｅ）、及びＦＡＲＥＳＴＯＮ（登録商標）トレミフェン；抗プロゲステロン；エストロゲンレセプター下方調節剤（ＥＲＤ）；卵巣を抑止又は停止させる機能がある作用剤、例えばＬＵＰＲＯＮ（登録商標）及びＥＬＩＧＡＲＤ（登録商標）酢酸ロイプロリド等の黄体形成ホルモン放出ホルモン（ＬＨＲＨ）アゴニスト、酢酸ゴセレリン、酢酸ブセレリン及びトリプテレリン（ｔｒｉｐｔｅｒｅｌｉｎ）；その他抗アンドロゲン、例えばフルタミド（ｆｌｕｔａｍｉｄｅ）、ニルタミド（ｎｉｌｕｔａｍｉｄｅ）、ビカルタミド；並びに副腎のエストロゲン産生を調節する酵素アロマターゼを阻害するアロマターゼ阻害剤、例えば４（５）−イミダゾール、アミノグルテチミド、ＭＥＧＡＳＥ（登録商標）酢酸メゲストロール、ＡＲＯＭＡＳＩＮ（登録商標）エキセメスタン、フォルメスタニー（ｆｏｒｍｅｓｔａｎｉｅ）、ファドロゾール、ＲＩＶＩＳＯＲ（登録商標）ボロゾール、ＦＥＭＡＲＡ（登録商標）レトロゾール、及びＡＲＩＭＩＤＥＸ（登録商標）アナストロゾールが挙げられる。加えて、このような化学療法剤の定義には、クロドロネート（例えばＢＯＮＥＦＯＳ（登録商標）又はＯＳＴＡＣ（登録商標））、ＤＩＤＲＯＣＡＬ（登録商標）エチドロン酸、ＮＥ−５８０９５、ＺＯＭＥＴＡ（登録商標）ゾレドロン酸／ゾレドロネート、ＦＯＳＡＭＡＸ（登録商標）アレンドロネート、ＡＲＥＤＩＡ（登録商標）パミドロン酸、ＳＫＥＬＩＤ（登録商標）チルドロン酸、又はＡＣＴＯＮＥＬ（登録商標）リセドロン酸、並びにトロキサシタビン（ｔｒｏｘａｃｉｔａｂｉｎｅ）（１，３−ジオキソランヌクレオシドシトシン類似体）；アンチセンスオリゴヌクレオチド、特に接着細胞の増殖に結びつくシグナル伝達経路における遺伝子の発現を阻害するもの、例えばＰＫＣ−α、Ｒａｆ、及びＨ−Ｒａｓ、及び上皮成長因子レセプター（ＥＧＦ−Ｒ）；ＴＨＥＲＡＴＯＰＥ（登録商標）ワクチン及び遺伝子治療ワクチン等のワクチン、例えばＡＬＬＯＶＥＣＴＩＮ（登録商標）ワクチン、ＬＥＵＶＥＣＴＩＮ（登録商標）ワクチン、及びＶＡＸＩＤ（登録商標）ワクチン；ＬＵＲＴＯＴＥＣＡＮ（登録商標）トポイソメラーゼ１阻害剤；ＡＢＡＲＥＬＩＸ（登録商標）ｒｍＲＨ；ラパチニブ（ｌａｐａｔｉｎｉｂ ｄｉｔｏｓｙｌａｔｅ）（ＧＷ５７２０１６としても知られるＥｒｂＢ−２及びＥＧＦＲ二重チロシンキナーゼ小分子阻害剤）及び上記のもののいずれかの製薬的に許容される塩類、酸類又は誘導体が含まれる。
癌の治療又は予防のための神経薬として選択することができる化合物の別の群は、抗癌免疫グロブリン（限定されないが、トラスツズマブ、ベバシズマブ、アレムツズマブ、セツキシマブ、ゲムツズマブオゾガマイシン、イブリツモマブチウキセタン、パニツムマブ、リツキシマブを含む）である。幾つかの場合、有毒な標識と併用した抗体が、所望の細胞（すなわち、癌細胞）を標的とし、死滅させるために使用され得、限定しないが、１３１Ｉ放射性標識を持つトシツモマブが含まれる。
眼疾患または障害について、神経薬は、抗血管新生点眼剤（すなわち、ベバシズマブ、ラニビズマブ及びペガプタニブ）、緑内障点眼剤（トラボプロストとラタノプロストすなわち、カルバコール、エピネフリン、臭化デメカリウム、アプラクロニジン、ブリモニジン、ｂｒｉｎｚｏｌａｍｉｄｅ、レボブノロール、チモロール、ベタキソロール、ドルゾラミド、ビマトプロスト、カルテオロール、メチプラノロール、ジピベフリン）、炭酸脱水酵素阻害剤（すなわち、メタゾラミド及びアセタゾラミド）、眼科用抗ヒスタミン薬（すなわち、ナファゾリン、フェニレフリンとテトラヒドロゾリン）、眼潤滑剤、眼科用ステロイド（すなわち、フルオロメトロン、プレドニゾロン、ロテプレドノール、デキサメタゾン、ジフルプレドナート、リメキソロン、フルオシノロンアセトニド、メドリゾン及びトリアムシノロン）、点眼麻酔薬（すなわち、リドカイン、テトラカイン及びプロパラカイン）、眼科用抗感染薬（すなわち、レボフロキサシン、ガチフロキサシン、シプロフロキサシン、モキシフロキサシン、クロラムフェニコール、バシトラシン／ポリミキシンｂ、スルファセタミド、トブラマイシン、アジスロマイシン、ベシフロキサシン、ノルフロキサシン、スルフイソキサゾール、ゲンタマイシン、イドクスウリジン、エリスロマイシン、ナタマイシン、グラミシジン、ネオマイシン、オフロキサシン、トリフルリジン、ガンシクロビル、ビダラビン）、眼科用抗炎症剤（すなわち、ネパフェナク、ケトロラク、フルルビプロフェン、スプロフェン、シクロスポリン、トリアムシノロン、ジクロフェナクとブロムフェナク）、及び眼科用抗ヒスタミン剤又は充血除去剤（すなわち、ケトチフェン、オロパタジン、エピナスチン、ナファゾリン、クロモリン、テトラヒドロゾリン、ペミロラスト、ベポタスチン、ナファゾリン、フェニレフリン、ネドクロミル、ロドキサミド、フェニレフリン、エメダスチン及びアゼラスチン）から選択することができる。
発作性疾患については、ＣＮＳ活性化合物は、抗けいれん薬又は抗てんかん薬から選択され得、限定されないが、バルビツレート系抗けいれん薬（すなわち、プリミドン、メタルビタール、メホバルビタール、アロバルビタール、アモバルビタール、アプロバルビタール、アルフェナール、バルビタール、ブラロバルビタール及びフェノバルビタール）、ベンゾジアゼピン系抗けいれん薬（すなわち、ジアゼパム、クロナゼパム、およびロラゼパム）、カルバメート抗けいれん薬（すなわちフェルバメート）、炭酸脱水酵素阻害薬の抗けいれん薬（すなわち、アセタゾラミド、トピラマートとゾニサミド）、ジベンズアゼピン抗けいれん薬（すなわち、ルフィナマイド、カルバマゼピン、そしてオクスカルバゼピン）、脂肪酸誘導体の抗痙攣薬（すなわち、ジバルプロックスとバルプロ酸）、γ−アミノ酪酸類似体（すなわち、プレガバリン、ガバペンチンおよびビガバトリン）、γ−アミノ酪酸再取り込み阻害剤（すなわち、チアガビン）、γ−アミノ酪酸トランスアミナーゼ阻害剤（すなわち、ビガバトリン）、ヒダントイン抗けいれん薬（例えば、フェニトイン、エトトイン、ホスフェニトイン及びメフェニトイン）、その他の抗けいれん薬（すなわち、ラコサミド、硫酸マグネシウム）、プロゲスチン（すなわち、プロゲステロン）、オキサゾリジンの抗けいれん薬（すなわち、パラメタジオン及びトリメタジオン）、ピロリジン抗けいれん薬（すなわち、レベチラセタム）、スクシンイミド抗けいれん薬（すなわち、エトスクシミド及びメトスクシミド）、トリアジン抗けいれん薬（すなわち、ラモトリジン）、及び尿素抗けいれん薬（すなわち、フェナセミド及びフェネトライド）を含む。
リソソーム蓄積症について、神経薬は、それ自体が又は別の方法で、病気で損なわれている酵素の活性を模倣するものが選択され得る。リソソーム蓄積症の治療のための例示的な組換え酵素は、限定されないが、例えば、米国特許出願公開第２００５／０１４２１４１号に記載されるもの（即ち、α−Ｌ−イズロニダーゼ、イズロン酸−２−スルファターゼ、Ｎ−スルファターゼ、α−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ、Ｎ−アセチルガラクトサミン−６−スルファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、アリールスルファターゼＢ、β−グルクロニダーゼ、酸性α−グルコシダーゼ、グルコセレブロシダーゼ、α−ガラクトシダーゼＡ、ヘキソサミニダーゼＡ、酸性スフィンゴミエリナーゼ、β−ガラクトセレブロシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、アリールスルファターゼＡ、酸性セラミダーゼ、アスパルトアシラーゼ、パルミトイル−プロテインチオエステラーゼ１、及びトリペプチジルアミノペプチダーゼ１）を含む。
アミロイドーシスについては、神経薬を選択することができ、限定されないが、抗体、又は、βセクレターゼ、タウ、プレセニリン、そのアミロイド前駆体タンパク質またはその部分、アミロイドβペプチドまたはそれらのオリゴマーまたは線維、細胞死受容体６（ＤＲ６）、糖化最終産物に対する受容体（ＲＡＧＥ）、パーキン、そしてチンチン、コリンエステラーゼ阻害剤（すなわち、ガランタミン、ドネペジル、リバスチグミン及びタクリン）；ＮＭＤＡ受容体拮抗薬（すなわち、メマンチン）、モノアミン枯渇薬（すなわち、テトラベナジン）；メシル酸エルゴロイド、抗コリン抗パーキンソン剤（すなわち、プロシクリジン、ジフェンヒドラミン、トリヘキシフェニジル、ベンズトロピン、ビペリデン及びトリヘキシフェニジル）；ドーパミン作動性抗パーキンソン剤（すなわち、エンタカポン、セレギリン、プラミペキソール、ブロモクリプチン、ロチゴチン、セレギリン、ロピニロール、ラサギリン、アポモルフィン、カルビドパ、レボドパ、ペルゴリド、トルカポンとアマンタジン）；テトラベナジン；抗炎症薬（限定されないが、非ステロイド性抗炎症薬（すなわち、インドメタシン及び上記の他の化合物）を含む；ホルモン（すなわち、エストロゲン、プロゲステロン及びロイプロリド）；ビタミン（すなわち、葉酸、ニコチンアミド）；ジメボリン；ホモタウリン（すなわち、３−アミノプロパンスルホン酸；３ＡＰＳ）；セロトニン受容体活性のモジュレーター（すなわち、キサリプロデン）；インターフェロン、及びグルココルチコイド、から選択される標的に特異的に結合する他の結合分子（限定されないが、小分子、ペプチド、アプタマー、または他の蛋白質結合を含む）を含む。
ウイルス性疾患または微生物病については、神経薬が選択され、限定されないが、抗ウイルス化合物（限定されないが、アダマンタン抗ウイルス（すなわち、リマンタジン及びアマンタジン）、抗ウイルス薬インターフェロン（すなわち、ペグインターフェロンアルファ−２ｂ）；ケモカイン受容体拮抗薬（すなわち、マラビロク）；インテグラーゼ鎖移転阻害剤（すなわち、ラルテグラビル）；ノイラミニダーゼ阻害剤（すなわち、オセルタミビルとザナミビル）；非ヌクレオシド系逆転写酵素阻害剤（すなわち、エファビレンツ、エトラビリン、デラビルジン及びネビラピン）；ヌクレオシド系逆転写酵素阻害剤（テノホビル、アバカビル、ラミブジン、ジドブジン、スタブジン、エンテカビル、エムトリシタビン、アデフォビル、ザルシタビン、テルビブジンとジダノシン）；プロテアーゼ阻害剤（すなわち、ダルナビル、アタザナビル、ホスアンプレナビル、チプラナビル、リトナビル、ネルフィナビル、アンプレナビル、インジナビル及びサキナビル）；プリンヌクレオシド（すなわち、バラシクロビル、ファムシクロビル、バルガンシクロビル、ガンシクロビル、リバビリン、アシクロビル及びシドフォビル）；及びその他の抗ウイルス（すなわち、エンフビルチド、ホスカルネット、パリビズマブ及びホミビルセン）を含む）；抗生物質（限定されないが、アミノペニシリン（すなわち、アモキシシリン、アンピシリン、オキサシリン、ナフシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、フルクロキサシリン、テモ、アズロシリン、カルベニシリン、チカルシリン、メズロシリン、ピペラシリンとバカンピシリン）；セファロスポリン（すなわち、セファゾリン、セファレキシン、セファロチン、セファマンドール、セフトリアキソン、セフォタキシム、セフポドキシム、セフタジジム、セファドロキシル、セフラジンロラカルベフ、セフォテタン、セフロキシム、セフプロジル、セファクロル、およびセフォキシチン）、カルバペネム／ペネム（すなわち、イミペネム、メロペネム、エルタペネム、ファロペネム及びドリペネム）：モノバクタム（すなわち、アズトレオナム、チゲモナム、ノカルディシンＡ及びタブトキシニン−β−ラクタム：他のβ−ラクタム系抗生物質と併用したβ−ラクタマーゼ阻害剤（すなわち、クラブラン酸、スルバクタム及びタゾバクタム）；アミノグリコシド（すなわち、アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、ストレプトマイシン、トブラマイシン、及びパロモマイシン）；アンサマイシン（すなわち、ゲルダナマイシンおよびハービマイシン）：カルバセフェム（すなわち、ロラカルベフ）；糖ペプチド（すなわち、テイコプラニンとバンコマイシン）；マクロライド系（すなわち、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、ジリスロマイシン、エリスロマイシン、ロキシスロマイシン、トロレアンドマイシン、テリスロマイシン、スペクチノマイシン）：モノバクタム（すなわち、アズトレオナム）；キノロン（例えば、シプロフロキサシン、エノキサシン、ガチフロキサシン、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、モキシフロキサシン、ノルフロキサシン、オフロキサシン、トロバフロキサシン、グレパフロキサシン、スパルフロキサシンとテマフロキサシン）；スルホンアミド（すなわち、マフェニド、スルホンアミドクリソイジン、スルファセタミド、スルファジアジン、スルファメチゾール、スルファニルアミド、スルファサラジン、スルフイソキサゾール、トリメトプリム、トリメトプリムとスルファメトキサゾール）；テトラサイクリン（すなわち、テトラサイクリン、デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン）；抗腫瘍性抗生物質または細胞傷害性抗生物質（すなわち、ドキソルビシン、ミトキサントロン、ブレオマイシン、ダウノルビシン、ダクチノマイシン、エピルビシン、イダルビシン、プリカマイシン、マイトマイシン、ペントスタチン及びバルルビシン）；およびその他の抗菌性化合物（すなわち、バシトラシン、コリスチンおよびポリミキシンＢ）を含む）、抗真菌剤（すなわち、メトロニダゾール、ニタゾキサニド、チニダゾール、クロロキン、ヨードキノールとパロモマイシン）；及び駆虫薬（限定されないが、キニーネ、クロロキン、アモジアキン、ピリメタミン、スルファドキシン、プログアニル、メフロキン、アトバコン、プリマキン、アルテミシニン、ハロファントリン、ドキシサイクリン、クリンダマイシン、メベンダゾール、パモ酸ピランテル、チアベンダゾール、ジエチルカルバマジン、イベルメクチン、リファンピシン、アムホテリシンＢ、メラルソプロール、エフロルニチン及びアルベンダゾールを含む）を含む。
虚血については、神経薬は、限定されないが、血栓溶解剤（すなわち、ウロキナーゼ、アルテプラーゼ、レテプラーゼとテネクテプラーゼ）、血小板凝集阻害剤（例えば、アスピリン、シロスタゾール、クロピドグレル、プラスグレルとジピリダモール）、スタチン（すなわち、ロバスタチン、プラバスタチン、フルバスタチン、ロスバスタチン、アトルバスタチン、シンバスタチン、セリバスタチンおよびピタバスタチン）、血流や血管の柔軟性を向上させるための化合物、例えば血圧の薬を含むものから選択され得る。
行動障害については、神経薬は、限定されないが、非定型抗精神薬（すなわち、リスペリドン、オランザピン、アリピプラゾール、クエチアピン、パリペリドン、アセナピン、クロザピン、イロペリドンおよびジプラシドン）、フェノチアジン系抗精神病薬（すなわち、プロクロルペラジン、クロルプロマジン、フルフェナジン、ペルフェナジン、トリフルオ、チオリダジン及びメソリダジン）、チオキサンテン（すなわち、チオチキセン）、その他の抗精神病薬（すなわち、ピモジド、リチウム、モリンドン、ハロペリドールとロキサピン）、選択的セロトニン再取り込み阻害剤（すなわち、シタロプラム、エスシタロプラム、パロキセチン、フルオキセチンやセルトラリン）、セロトニン−ノルエピネフリン再取り込み阻害薬、抗うつ薬（すなわち、デュロキセチン、ベンラファキシン、デスベンラファキシン、三環系（すなわち、ドキセピン、クロミプラミン、アモキサピン、ノルトリプチリン、アミトリプチリン、トリミプラミン、イミプラミン、プロトリプチリンとデシプラミン）、四環系抗うつ薬（すなわち、ミルタザピン及びマプロチリン）、抗うつフェニルピペラジン（すなわち、トラゾドンとネファゾドン）、モノアミン酸化酵素阻害薬（すなわち、イソカルボキサジド、フェネルジン、セレギリンおよびトラニルシプロミン）、ベンゾジアゼピン（すなわち、フルラゼパム、クロナゼパム、ロラゼパム、ジアゼパム、エスタゾラム、アルプラゾラム）、ノルエピネフリンドーパミン再取り込み阻害剤（すなわち、ブプロピオン）、中枢神経系の興奮剤（すなわち、フェンテルミン、ジエチル、メタンフェタミン、デキストロアンフェタミン、アンフェタミン、メチルフェニデート、デクスメチルフェニデート、リスデキサンフェタミン、モダフィニル、ペモリン、フェンジメトラジン、ベンズフェタミン、フェンジメトラジン、アルモダフィニル、ジエチルプロピオン、カフェイン、アトモキセチン、ドキサプラム、及びマジンドール）、鎮静剤／抗不安薬／催眠薬（限定されないが、バルビツレート（すなわち、セコバルビタール、フェノバルビタールとメホバルビタール）、ベンゾジアゼピン（前述のとおり）、およびその他の鎮静剤／抗不安薬／催眠薬（つまりジフェンヒドラミン、ナトリウムオキシベート、ザレプロン、ヒドロキシジン、抱水クロラール、ゾルピデム、ブスピロン、ドキセピン、ゾピクロン、ラメルテオン、メプロバメートとエトクロルビノール）を含む）、セクレチン（例えば、Ratliff-Schaub et al. Autism 9: 256-265 (2005)を参照）、オピオイドペプチド（例えば、Cowen et al., J. Neurochem. 89:273-285 (2004)を参照）、及び神経ペプチド（例えば、Hethwa et al. Am. J. Physiol. 289: E301-305 (2005)を参照）を含む行動改質化合物から選択することができる。
ＣＮＳ炎症については、神経薬は、炎症そのものを解決すること（すなわち、イブプロフェンやナプロキセンなどの非ステロイド性抗炎症薬）、または炎症の根本的な原因を扱うもの（すなわち、抗ウイルスや抗がん剤）を選択することができる。
本発明の一実施形態によれば、「結合（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）」は多重特異性抗体（二重特異性抗体など）を生成することによって達成される。多重特異性抗体は、少なくとも二つの異なる部位に対して結合特異性を有するモノクローナル抗体である。一実施態様において、多重特異性抗体は、ＢＢＢ−Ｒに結合する第一の抗原結合部位及び脳抗原、例えばβ−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１）又はＡｂｅｔａなど、及び本明細書に開示される他の脳抗原に結合する第二の抗原結合部位を含む。
そのような二重特異性／多重特異性抗体によって結合される典型的な脳抗原はＢＡＣＥ１であり、それに結合する典型的な抗体は本明細書の図５ａ−ｂのＹＷ４１２．８．３１抗体である。
別の実施態様において、脳抗原はＡｂｅｔａであり、典型的なそのような抗体は国際公開第２００７０６８４１２号，国際公開第２００８０１１３４８号，国際公開第２００８０１５６６２２号及び国際公開第２００８１５６６２１号に記載されており、図７ａと７ｂのそれぞれの重鎖アミノ酸配列と軽鎖アミノ酸配列を含むＩｇＧ４ ＭＡＢＴ５１０２Ａ抗体を含む典型的なＡｂｅｔａ抗体とともに、参照により本明細書に明確に援用される。
多重特異性抗体を作製するための技術は、限定されないが、異なる特異性を有する２つの免疫グロブリン重鎖−軽鎖対の組換え共発現（Milstein and Cuello, Nature 305: 537 (1983)）、国際公開第９３／０８８２９号、及びTraunecker et al., EMBO J. 10: 3655 (1991)を参照）及び“ｋｎｏｂ−ｉｎ−ｈｏｌｅ”エンジニアリング（例えば、米国特許第５，７３１，１６８号を参照）を含む。多重特異抗体はまた、抗体のＦｃ−ヘテロ２量体分子を作製するための静電ステアリング効果を操作すること（国際公開第２００９／０８９００４Ａ１号）、２つ以上の抗体又は断片を架橋すること（例えば米国特許第４，６７６，９８０号、及びBrennan et al., Science, 229: 81 (1985)を参照）、２重特異性抗体を生成するためにロイシンジッパーを使用すること（例えば、Kostelny et al., J. Immunol., 148(5):1547-1553 (1992）を参照）、二重特異性抗体フラグメントを作製するため、”ダイアボディ”技術を使用すること（例えば、Hollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:6444-6448 (1993)を参照）、単鎖Ｆｖ（ｓＦｖ）ダイマーを使用すること（例えば、Gruber et al., J. Immunol., 152:5368 (1994)を参照）、及び、例えばTutt et al. J. Immunol. 147: 60 (1991)に記載されているように、三重特異性抗体を調製することによって作成することができる。
「オクトパス抗体」又は「二重可変ドメイン免疫グロブリン」（ＤＶＤ）を含む、３つ以上の機能性抗原結合部位を持つ改変抗体もまた本明細書に含まれる（例えば、米国特許出願公開第２００６／００２５５７６Ａ１号及びWu et al. Nature Biotechnology (2007)を参照）。
本明細書中の抗体又は断片はまた、ＢＢＢ−Ｒ（例えばＴｆＲ）並びに脳抗原（例えばＢＡＣＥ１）（例えば米国特許出願公開第２００８／００６９８２０号参照）に結合する抗原結合部位を含む、「２重作用（Ｄｕａｌ Ａｃｔｉｎｇ）ＦＡｂ」又は「ＤＡＦ」を含む。
一実施態様において、抗体は、抗体断片、上記に開示される様々なそうした断片である。
その他の実施態様において、抗体はインタクトな完全長抗体である。それらの重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、インタクトな抗体は、種々のクラスに割り当てることができる。インタクトな抗体の５つの主要なクラスがあり：ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ及びＩｇＭ、そしてこれらのいくつかは、さらにサブクラス（アイソタイプ）、例えば、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩＧＡ、及びＩｇＡ２に分けることができる。抗体の異なるクラスに対応する重鎖定常ドメインは、それぞれα、δ、ε、γ、及びμと呼ばれる。免疫グロブリンの異なるクラスのサブユニット構造及び三次元構成はよく知られている。一実施態様において、インタクトな抗体はエフェクター機能を欠失している。
抗体を作製するための技術は知られており、その例は、この文書の上記定義の節に与えられている。一実施態様において、抗体はキメラ、ヒト化、又はヒト抗体又はその抗原結合断片である。
様々な技術が、ＢＢＢ−Ｒへの抗体の結合を決定するために利用可能である。一つのそうしたアッセイは、ヒトのＢＢＢ−Ｒ（と脳抗原）に結合する能力を確認するための酵素結合免疫吸着検定法（ＥＬＩＳＡ）である。このアッセイによれば、抗原（例えば組換えｓＢＢＢ−Ｒ）でコーティングされたプレートが抗ＢＢＢ−Ｒ抗体を含むサンプルと共にインキュベートされ、目的の抗原への抗体の結合が決定される。
一態様において、本発明の抗体は、例えばＥＬＩＳＡ、ウエスタンブロット法など公知の方法により、その抗原結合活性について試験される。
全身投与された抗体の取り込み及び抗体の他の生物学的活性を評価するためのアッセイを、本実施例に開示されるように又は目的の抗脳抗原抗体について知られているように行うことができる。
多重特異抗体がＢＡＣＥ１に結合する代表的アッセイを説明しなければならない。
ＢＡＣＥ１への結合について、本明細書に記載の抗体またはＦａｂのいずれか、例えば、ＹＷ４１２．８，ＹＷ４１２．８．３１，ＹＷ４１２．８．３０，ＹＷ４１２．８．２，ＹＷ４１２．８．２９，ＹＷ４１２．８．５１，Ｆａｂ１２，ＬＣ６，ＬＣ９，ＬＣ１０と競合する抗体を同定するために、競合アッセイを用いることができる。
ある実施態様において、その競合する抗体は、本明細書に記載の抗体又はＦａｂ、例えば、ＹＷ４１２．８，ＹＷ４１２．８．３１，ＹＷ４１２．８．３０，ＹＷ４１２．８．２，ＹＷ４１２．８．２９，ＹＷ４１２．８．５１，Ｆａｂ１２，ＬＣ６，ＬＣ９，ＬＣ１０の何れかに結合される同一のエピトープ（例えば、直線状又は立体構造エピトープ）に結合する。抗体が結合するエピトープをマッピングするための詳細な典型的な方法が、Morris (1996) “Epitope Mapping Protocols," in Methods in Molecular Biology vol. 66 (Humana Press, Totowa, NJ)に提供されている。
典型的な競合アッセイにおいて、固定化ＢＡＣＥ１は、ＢＡＣＥ１に結合する第一の標識された抗体（例えば、ＹＷ４１２．８，ＹＷ４１２．８．３１，ＹＷ４１２．８．３０，ＹＷ４１２．８．２，ＹＷ４１２．８．２９，ＹＷ４１２．８．５１，Ｆａｂ１２，ＬＣ６，ＬＣ９，ＬＣ１０）、及びＢＡＣＥ１へ結合について第一の抗体と競合する能力について試験された第二の未標識抗体を含む溶液中でインキュベートされる。第二抗体はハイブリドーマ上清中に存在してもよい。コントロールとして、固定化ＢＡＣＥ１が、第二の未標識の抗体でなく、第一の標識された抗体を含む溶液中でインキュベートされる。第一の抗体のＢＡＣＥ１への結合を許容する条件下でインキュベートした後、過剰の未結合の抗体が除去され、固定されたＢＡＣＥ１に結合した標識の量が測定される。もし、固定化ＢＡＣＥ１に結合した標識の量が、コントロールサンプルと比較して試験サンプル中で実質的に減少している場合、それは、第二抗体が、ＢＡＣＥ１への結合に対して、第一の抗体と競合していることを示している。Harlow and Lane (1988) Antibodies: A Laboratory Manual ch.14 (Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY)を参照。
一態様において、アッセイは、生物学的活性を有するそれらの抗ＢＡＣＥ抗体を同定するために与えられる。生物活性は、例えば、ＢＡＣＥ１のアスパルチルプロテアーゼ活性の阻害を含むことができる。例えば、均一時間分解蛍光ＨＴＲＦアッセイ又は合成基質ペプチドを用いるマイクロ流体キャピラリー電気泳動（ＭＣＥ）アッセイによって、あるいはＡＰＰなどのＢＡＣＥ１基質を発現する細胞株においてインビボで評価される場合に、インビボ及び／又はインビトロでそうした生物活性を持つ抗体も与えられる。
本明細書の抗体（多重抗体を含む）は任意で組換えにより、その重鎖および軽鎖をコードする核酸配列で形質転換された宿主細胞内で産生される（例えば、その宿主細胞が一以上ベクターによりその中の核酸と形質転換される）。宿主細胞は、例えば、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞などの哺乳動物細胞である。
ＩＩＩ．薬学的製剤
本明細書に従って使用される抗体の治療製剤は、所望の程度の純度を有する抗体と任意の薬学的に許容される担体、賦形剤又は安定剤（Remington's Pharmaceutical Sciences 16th edition, Osol, A. Ed.: Williams and Wilkins PA, USA (1980)）とを、凍結乾燥製剤または水性溶液の形態で混合することによって調製される。許容される担体、賦形剤又は安定剤は、使用される投薬量および濃度でレシピエントに毒性でなく、リン酸塩、クエン酸塩および他の有機酸のような緩衝液；アスコルビン酸およびメチオニンを含む抗酸化剤；防腐剤（例えば、オクタデシルジメチオルベンジルアンモニウムクロライド；ヘキサメトニウムクロライド；塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、フェノール、ブチルまたはベンジルアルコール；アルキルパラベン、例えば、メチルまたはプロピルパラベン；カテコール；レゾルシノール；シクロヘキサノール；３−ペンタノール；およびｍ−クレゾール）；低分子量（約１０残基未満）ポリペプチド；タンパク質、例えば、血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリン；親水性ポリマー、例えば、ポリビニルピロリドン；アミノ酸、例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニンまたはリジン；マンノサッカライド、ジサッカライド、およびグルコース、マンノースまたはデキストリンを含む他の炭水化物；キレート剤、例えば、ＥＤＴＡ；糖、例えば、スクロース、マンニトール、トレハロースまたはソルビトール；塩形成対イオン、例えば、ナトリウム、金属錯体（例えば、Ｚｎ−タンパク質錯体）；及び／又はＴＷＥＥＮ、ＰＬＵＲＯＮＩＣＳ又はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。
また、本明細書における製剤は、必要な一以上の活性な化合物、任意でお互い悪影響を及ぼさない相補的活性を有する化合物を含んでよい。そうした医薬のタイプ及び有効量は、例えば、製剤に存在する抗体の量、及び被験体の臨床パラメーターに依存する。典型的なそうした医薬が以下に議論される。
また、活性成分は、例としてコアセルベーション技術または界面重合法により調製したマイクロカプセル、例として、それぞれ、コロイド薬物送達系（例えばリポソーム、アルブミン微小球体、ミクロエマルジョン、ナノ粒子及びナノカプセル）における又はマクロエマルジョンにおける、ヒドロキシメチルセルロースまたはゼラチン−マイクロカプセル及びポリ−（メチルメタクリラート）マイクロカプセルに包含してよい。このような技術は、Remington's Pharmaceutical Sciences 16th edition, Osol, A. Ed. (1980)に開示される。
徐放性製剤が調製されてもよい。徐放性製剤の好適な例は、抗体を含有する固体疎水性ポリマーの半透性マトリクスを含み、そのマトリックスが成形品、例えばフィルムまたはマイクロカプセルの形をしている。除放性マトリクスの例は、ポリエステル、ヒドロゲル（例えば、ポリ（２−ヒドロキシエチル−メタクリレート）又はポリ（ビニルアルコール））、ポリラクチド（米国特許第３，７７３，９１９号）、Ｌ−グルタミン酸及びγ−エチル−Ｌ−グルタメートのコポリマー、非分解性エチレン−酢酸ビニル、ＬＵＰＲＯＮ ＤＥＰＯＴＴＭ（乳酸−グリコール酸コポリマーと酢酸リュープロリドの注射可能な小球）などの分解性乳酸−グリコール酸コポリマー、ポリ−（Ｄ）−３−ヒドロキシブチル酸を含む。
インビボ投与に使用される製剤は無菌でなければならない。これは、滅菌濾過膜を通して濾過することにより容易に達成することができる。
一実施態様において、製剤は、等張性である。
ＩＶ．抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の治療用途
抗ＢＢＢ−Ｒ抗体（それらを構成する多重特異性抗体を含む）は、様々なインビトロの方法で利用することができる。例えば、本発明は、抗体がＢＢＢを通過してそれに結合した治療化合物を輸送するように、治療化合物に結合した抗ＢＢＢ−Ｒ抗体（ＢＢＢ−Ｒと脳抗原の両方を結合する多重特異性抗体など）をＢＢＢへ曝露することを含む、血液脳関門を通過する治療用化合物を輸送する方法を提供する。別の実施例において、本発明は、抗体がＢＢＢを通過してそれに結合した神経障害薬を輸送するように、神経障害薬に結合した抗ＢＢＢ−Ｒ抗体（ＢＢＢ−Ｒと脳抗原の両方を結合する多重特異性抗体など）をＢＢＢへ曝露することを含む、血液脳関門を通過する神経障害薬を輸送する方法を提供する。一実施態様において、本明細書においてＢＢＢは、哺乳動物（例えばヒト）、例えば神経障害を有するものであり、限定されないが、アルツハイマー病（ＡＤ）、脳卒中、認知症、筋ジストロフィー（ＭＤ）、多発性硬化症（ＭＳ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、嚢胞性線維症、アンジェルマン症候群、リドル症候群、パーキンソン病、ピック病、パジェット病、癌、外傷性脳損傷などを含む。
一実施態様において、神経障害は、神経障害、アミロイドーシス、癌（例えばＣＮＳ又脳を含む）、眼疾患又は障害、ウイルス又は細菌感染、炎症（例えばＣＮＳ又は脳の）、虚血、神経変性疾患、発作、行動障害、リソソーム蓄積症などから選択される。
神経障害性疾患は、不適切または制御されていない神経シグナル伝達またはそれらの欠如を特徴とする神経系の疾患や異常であり、限定されないが、慢性疼痛（侵害受容性疼痛）、がん性疼痛を含む体組織への損傷によって引き起こされる痛み、神経因性疼痛（神経、脊髄や脳の異常によって引き起こされる痛み）、及び心因性の痛み（完全に、または大部分が心理的障害に関連する）、頭痛、片頭痛、神経障害、及びしばしばめまいや吐き気などの神経障害障害を伴う症状や症候群を含む。
アミロイドーシスは、ＣＮＳにおける細胞外タンパク性沈着に関連する疾患および障害のグループであり、限定されないが、続発性アミロイドーシス、加齢に伴うアミロイドーシス、アルツハイマー病（ＡＤ）、軽度認知障害（ＭＣＩ）、レビー小体型認知症、ダウン症候群、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血（オランダ型）；パーキンソン認知症症候群、脳アミロイド血管症、ハンチントン病、進行性核上性麻痺、多発性硬化症、クロイツフェルトヤコブ病、パーキンソン病、伝達性海綿状脳症、ＨＩＶ関連認知症、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、封入体筋炎（ＩＢＭ）、およびβ−アミロイド沈着（に関連する眼疾患（すなわち、黄斑変性症、ドルーゼ関連視神経症、白内障）を含む。
ＣＮＳの癌は、一つ以上のＣＮＳの細胞（すなわち、神経細胞）の異常増殖によって特徴づけられ、限定されないが、神経膠腫、多形性膠芽腫、髄膜腫、星状細胞腫、聴神経腫、軟骨腫、乏突起膠腫、髄芽腫、神経節膠腫、神経鞘腫、神経線維腫、神経芽細胞腫、および硬膜外、硬膜内髄内または腫瘍を含む。
眼疾患又は障害は、眼の疾患または障害であり、本明細書における目的においてＢＢＢの影響を受けるＣＮＳの器官と見なされる。眼疾患又は障害は、限定されないが、強膜、角膜、虹彩、毛様体（すなわち、強膜炎、角膜炎、角膜潰瘍、角膜上皮剥離、雪眼炎、アーク目、タイゲソン点状表層角膜炎、角膜血管新生、フックス角膜内皮変性症、円錐角膜、乾性角結膜炎、虹彩炎やブドウ膜炎）の障害、レンズの障害（すなわち、白内障）、脈絡膜と網膜の障害（すなわち、網膜剥離、網膜分離症、高血圧性網膜症、糖尿病性網膜症、網膜症、未熟児網膜症、加齢黄斑変性症、黄斑変性症（湿式または乾式）、網膜上の障害膜、網膜色素変性症や黄斑浮腫）、緑内障、飛蚊症、視神経や視覚経路の障害（すなわち、レーバー遺伝性視神経症と視神経乳頭ドルーゼン）、眼筋／両眼運動調節／屈折（すなわち、斜視、眼麻痺、進行性外眼筋麻痺、内斜視、外斜視、遠視、近視、乱視、不同視、老眼や眼筋麻痺）の障害、視覚障害及び失明（すなわち、弱視、レーバー先天性黒内障、暗点、色覚異常、色覚異常、夜盲、失明、河川盲目症と小眼球症／コロボーマ）、赤目、アーガイル・ロバートソン瞳孔、角膜真菌症、眼球乾燥症及び無こう彩を含む。
ＣＮＳのウイルスまたは微生物感染は、限定されないが、ウイルス（即ち、インフルエンザ、ＨＩＶ、ポリオ、風疹、）、細菌（例えば、ナイセリア属、レンサ球菌属、シュードモナス属、プロテウス属、大腸菌、黄色ブドウ球菌、肺炎球菌属、髄膜炎菌属、ヘモフィルス属、および結核菌）、真菌（すなわち、酵母、クリプトコックス・ネオフォルマンス）、寄生虫（すなわち、トキソプラズマ原虫）などの他の微生物、又は、限定されないが、急性または慢性であり得る髄膜炎、脳炎、脊髄炎、血管炎、膿瘍を含むＣＮＳの病態生理を生じるアメーバによる感染症を含む。
ＣＮＳの炎症はＣＮＳへの損傷によって引き起こされる炎症であり、物理的な損傷（すなわち、事故、手術、脳外傷、脊髄損傷、脳震盪により）、又は、ＣＮＳの一つ以上の他の疾患または障害（すなわち、膿瘍、癌、ウイルスや細菌感染）に起因するか又は関連する傷害であり得る。
ＣＮＳの虚血は、本明細書で使用される場合、異常な血流や脳内の血管の挙動又はその原因に関連する疾患群を指し、従って、局所脳虚血、全脳虚血、脳卒中（すなわち、くも膜下出血や脳内出血）及び動脈瘤を含むが、これらに限定されない。
神経変性疾患はＣＮＳ内の神経細胞の機能の喪失及び死に関連する疾患および障害のグループであり、限定されないが、副腎白質ジストロフィー、アレキサンダー病、アルパーズ症候群、筋萎縮性側索硬化症、毛細血管拡張性運動失調症、バッテン病、コケーン症候群、大脳皮質基底核変性症、アミロイドーシスに起因するか又は関連付けられている変性、フリードライヒ失調症、前頭側頭葉変性症、ケネディ病、多系統萎縮症、多発性硬化症、原発性側索硬化症、進行性核上性麻痺、脊髄性筋萎縮症、横断性脊髄炎、レフサム病、脊髄小脳失調を含む。
ＣＮＳの発作性疾患および障害は、ＣＮＳにおいて不適切及び／又は異常な電気伝導を伴い、限定されないが、てんかん（すなわち、欠神発作、脱力発作、良性ローランドてんかん、小児欠、間代発作、複雑部分発作、前頭葉てんかん、熱性けいれん、乳児痙攣、若年性ミオクロニーてんかん、若年欠神てんかん、レノックス・ガストー症候群、ランダウＫｌｅｆｆｎｅｒ症候群、Ｄｒａｖｅｔ（ドラベ）症候群、大田原症候、ウエスト症候群、ミオクロニー発作、ミトコンドリア病、進行性ミオクローヌスてんかん、心因性発作、反射てんかん、ラスムッセン症候群、単純部分発作、二次性全般化発作、側頭葉てんかん、強直間代発作、強直発作、精神運動発作、辺縁系てんかん、部分てんかん発作、全身てんかん発作、てんかん重積状態、腹部てんかん、無動発作、自律神経発作、重度の両側性ミオクローヌス、月経随伴性てんかん、くず折れ発作、感情的な発作、焦点発作、笑い発作、ジャクソンマーチ、ラフォラ病、運動発作、多発性発作、夜間発作、感光性発作、擬似発作、感覚発作、微妙な発作、シルヴァン発作、離脱性痙攣、および視覚反射発作）を含む。
行動障害とは、罹患している被験者の一部の異常な行動によって特徴づけられるＣＮＳの障害であり、限定されないが、睡眠障害（すなわち、不眠、睡眠時随伴症、夜驚症、概日リズム睡眠障害、ナルコレプシー）、気分障害（すなわち、うつ病、自殺、うつ病、不安、慢性的な情動障害、恐怖症、パニック発作、強迫性障害、注意欠陥多動性障害（ＡＤＨＤ）、注意欠陥障害（ＡＤＤ）、慢性疲労症候群、広場恐怖症、心的外傷後ストレス障害、双極性障害）、摂食障害（すなわち、食欲不振や過食症）、精神病、発達行動障害（すなわち、自閉症、レット症候群、アスペルガー症候群）、人格障害及び精神病性障害（すなわち、統合失調症、妄想性障害など）を含む。
リソソーム蓄積症は、幾つかの場合ではＣＮＳに関連し、又はＣＮＳ特有の症状を有する代謝性疾患であり、そのような障害は、限定されないが、テイサックス病、ゴーシェ病、ファブリー病、ムコ多糖症（タイプＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ及びＶＩＩ）、糖原病、ＧＭ１−ガングリオシドーシス、異染性白質ジストロフィー、ファーバー病、カナバンの白質ジストロフィー、およびニューロンセロイド脂褐素症１型および２型、ニーマンピック病、ポンペ病、クラッベ病を含む。
一態様において、抗体は、症状の発症前に神経障害を検出するために、及び／又は疾患または障害の重症度または期間を評価するために使用される。一態様において、抗体は、Ｘ線撮影、断層撮影、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）による撮像を含む、神経障害の検出及び／又は画像化を可能にする。
一態様では、医薬として使用するための低親和性抗ＢＢＢ−Ｒ抗体が提供される。更なる態様において、神経疾患又は障害（例えば、アルツハイマー病）の治療に使用のための低親和性抗ＢＢＢ−Ｒ抗体が提供される。ある実施態様において、治療の方法に使用される低親和性抗ＢＢＢ−Ｒ抗体が提供される。ある実施態様において、本発明は、個体に（任意で神経障害薬に結合した）抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の有効量を投与することを含む、神経疾患又は障害を有する個体を治療する方法における使用のための低親和性抗ＢＢＢ−Ｒ抗体を提供する。一つのそのような実施態様において、本方法は、少なくとも１つのさらなる治療剤の有効量を個体に投与することを更に含む。更なる実施態様において、本発明は、神経疾患又は障害（例えばアルツハイマー病）のリスクにあるか又は罹患した患者におけるアミロイドプラーク形成を減少させるか又は阻害することに使用するための抗ＢＢＢ−Ｒ抗体を提供する。上記実施態様のいずれかに記載の「個体」は、任意でヒトである。ある実施態様において、本発明の方法で使用のための抗ＢＢＢ−Ｒ抗体は、それが結合した神経障害薬の取り込みを改善する。
更なる態様にて、本発明は、医薬の製造又は調製における低親和性抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の使用を提供する。一実施態様において、本医薬は神経疾患または障害の治療のためのものである。更なる実施態様において、本医薬は、神経疾患または障害を有する個体に、医薬の有効量を投与することを含む、神経疾患または障害を治療する方法で使用するためのものである。一つのそのような実施態様において、本方法は、少なくとも１つのさらなる治療剤の有効量を個体に投与することを更に含む。
更なる態様にて、本発明は、アルツハイマー病を治療する方法を提供する。一実施態様において、本発明はＢＡＣＥ１とＴｆＲの両方に結合する多重特異性抗体の有効量をアルツハイマー病に罹患した個体に投与することを含む。一つのそのような実施態様において、本方法は、少なくとも１つのさらなる治療剤の有効量を個体に投与することを更に含む。上記実施態様の何れかに記載の「個体」は、ヒトであり得る。
本発明の抗ＢＢＢ−Ｒ抗体は、治療において、単独で、または他の薬剤と組み合わせて使用することができる。例えば、本発明の抗ＢＢＢ−Ｒ抗体は少なくとも１つの更なる治療剤と同時投与され得る。ある実施態様において、抗ＢＢＢ−Ｒ抗体が治療に使用される場合、追加の治療剤は、同一又は異なる神経障害の治療に有効な治療剤である。例示的な追加の治療剤としては、限定されないが、上述した種々の神経薬、コリンエステラーゼ阻害薬（ドネペジル、ガランタミン、リバスチグミン、およびタクリンなど）、ＮＭＤＡ受容体アンタゴニスト（例えばメマンチン）、アミロイドβペプチドの凝集阻害剤、酸化防止剤、γ−セクレターゼモジュレーター、神経成長因子（ＮＧＦ）模倣物またはＮＧＦ遺伝子治療、ＰＰＡＲγアゴニスト、ＨＭＳ−ＣｏＡ還元酵素阻害剤（スタチン）、アンパカイン、カルシウムチャネル遮断薬、ＧＡＢＡ受容体拮抗薬、グリコーゲン合成酵素キナーゼ阻害剤、静脈注射用免疫グロブリン、ムスカリン受容体アゴニスト、ニコチン受容体モジュレーター、能動的または受動的アミロイドβペプチド免疫化、ホスホジエステラーゼ阻害剤、セロトニン受容体拮抗薬及び抗アミロイドβペプチド抗体を含む。ある実施態様において、神経薬の一つまたはそれ以上の副作用を軽減する能力に関して、少なくとも１つのさらなる治療剤が選択される。
上記のこうした併用療法は、併用投与（２つ以上の治療剤が、同一または別々の製剤に含まれている）、及び、本発明の抗体の投与が、追加の治療剤及び／又はアジュバントの投与の前、同時、及び／又はその後に起きうる分離投与を包含する。本発明の抗体はまた、他の介入的治療法、限定されないが、例えば、放射線療法、行動療法、又は当技術分野で公知の他の治療法と組み合わせて使用することができ、治療される又は予防されるべき神経疾患又は障害に対して適切である。
本発明の抗ＢＢＢ−Ｒ抗体（および任意の追加の治療剤）は、任意の適切な手段によって投与することができ、経口、肺内、および鼻腔内、及び局所治療が所望される場合、病巣内投与が含まれる。非経口注入には、筋肉内、静脈内、動脈内、腹腔内、又は皮下投与が含まれる。投薬は、その投与が短期間か又は長期であるかどうかに部分的に依存し、任意の適切な経路、例えば、静脈内または皮下注射などの注射により行うことができる。限定されないが、様々な時間点にわたる、単一または複数回投与、ボーラス投与、パルス注入を含む様々な投与スケジュールが本明細書で考えられている。
血液脳関門を横切って抗体又はその断片を輸送する、脂質に基づいた方法は、限定されないが、血液脳関門の血管内皮細胞上の受容体に結合する抗体結合断片に結合されているリポソーム中に抗体又はその断片を封入すること（例えば、米国特許出願公開第２００２００２５３１３号を参照）、及び低密度リポソーム粒子（例えば、米国特許出願公開第２００４０２０４３５４号を参照）で、又はアポリポタンパク質Ｅ（例えば、米国特許出願公開第 ２００４０１３１６９２号を参照）で抗体又はその断片をコーティングすることを含む。
本発明の抗体は良好な医療行為に合致した方法で処方され、投与され、投薬される。この観点において考慮すべき要因は、治療すべき特定の障害、治療すべき特定の哺乳類、個々の患者の臨床状態、障害の原因、薬剤送達部位、投与方法、投与日程及び医療従事者が知る他の要因を包含する。抗体は、必要ではないが任意で、問題となる障害の予防又は治療のために、現在使用中の一又は複数の薬剤ともに処方される。そのような他の薬剤の有効量は製剤中に存在する抗体の量、障害又は治療の種類及び上記した他の要因に依存する。これらは一般的には本明細書に記載されるのと同じ用量及び投与経路において、又は、本明細書に記載された用量の１％から９９％で、又は経験的に／臨床的に妥当であると決定された任意の用量及び任意の経路により使用される。
疾患の予防又は治療のためには、本発明の抗体の適切な用量（単独で使用されるか、又は、一以上の更なる治療的薬剤との組み合わされる場合）は治療すべき疾患の種類、抗体の種類、疾患の重症度及び経過、抗体を予防又は治療目的のいずれにおいて投与するか、以前の治療、患者の臨床的履歴及び抗体に対する応答性、及び担当医の判断に依存する。抗体は、患者に対して、単回、又は一連の治療にわたって適切に投与される。疾患の種類及び重症度に応じて、例えば一回以上の別個の投与によるか、連続注入によるかに関わらず、抗体約１μｇ／ｋｇから１５ｍｇ／ｋｇ（例えば０．１ｍｇ／ｋｇから１０ｍｇ／ｋｇ）が患者への投与のための初期候補用量となり得る。１つの典型的な一日当たり用量は上記した要因に応じて約１μｇ／ｋｇから１００ｍｇ／ｋｇ又はそれ以上の範囲である。数日間以上に渡る反復投与の場合には、状態に応じて、治療は疾患症状の望まれる抑制が起こるまで持続するであろう。１つの例示される抗体用量は約０．０５ｍｇ／ｋｇから約１０ｍｇ／ｋｇの範囲である。従って、約０．５ｍｇ／ｋｇ、２．０ｍｇ／ｋｇ、４．０ｍｇ／ｋｇ又は１０ｍｇ／ｋｇの１つ以上の用量（又はこれらの何れかの組み合わせ）を患者に投与してよい。このような用量は断続的に、例えば毎週又は３週毎（例えば患者が約２から約２０、例えば抗体の約６投与量を受けるように）投与してよい。初期の高負荷用量の後、１つ以上の低用量を投与してよい。しかしながら、他の用量用法も使用してよい。この治療法の進行は従来の手法及び試験により容易にモニタリングされる。
上記の製剤または治療方法のいずれかが、抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の代わりか又は抗Ａｘｌ抗体に加えて、本発明のイムノコンジュゲートを用いて行うことができることが理解される。
製造品
本発明の他の実施態様において、上述した障害の治療、予防、及び／又は診断に有用な物質を含む製造品が提供される。製造品は、容器とラベルまたは容器上にあるまたは容器に付属するパッケージ挿入物を含む。好適な容器は、例としてボトル、バイアル、シリンジ、ＩＶ輸液バッグ等を含む。容器はガラス又はプラスチックなどの様々な物質から形成されうる。容器は、疾患の治療、予防、及び／又は診断に有効である、それ自体か、又はその他の組成物と併用される化合物を収容し、無菌のアクセスポートを有し得る（例えば、容器は皮下注射針による穴あきストッパーを有する静脈内溶液バッグ又はバイアルであってよい）。組成物中の少なくとも一の活性剤は本発明の抗体である。ラベルまたはパッケージ挿入物は、組成物が特定の症状の治療のために使用されることを示している。更に、製造品は、（ａ）組成物が本発明の抗体を包含する組成物を含む第一の容器；および（ｂ）組成物が更なる細胞障害性又はその他の治療的薬剤を包含する組成物を含む第２の容器を含み得る。本発明の本実施態様における製造品は、組成物が特定の疾患を治療することに用いることができることを示すパッケージ挿入物をさらに含んでいてもよい。別法として、または加えて、製造品は、薬学的に許容されるバッファー、例えば注射用静菌水（ＢＷＦＩ）、リン酸緩衝化塩水、リンガー溶液およびデキストロース溶液を含む第二（または第三）の容器をさらに含んでもよい。これは、他のバッファー、希釈剤、フィルター、針、およびシリンジを含む、商業的およびユーザーの立場から望まれる他の物質のさらに含んでもよい。
上記の製造品のいずれかは、抗ＢＢＢ−Ｒ抗体の代わりか又はそれに加えて、本発明のイムノコンジュゲートを含み得ることが理解される。
製造品は任意で更に、被験体の神経障害を治療するための説明書を含むパッケージ挿入物を含有し、ここでその説明書は本明細書に開示された抗体による治療が神経障害を治療することを表示しており、かつ任意でその抗体が、ＢＢＢ−Ｒに対するその低親和性に起因し、ＢＢＢを通過しての取り込みを改善していることを表示している。
この実施例では、ホロトランスフェリン複合体を介する鉄の脳内輸送を媒介するトランスフェリン受容体（ＴｆＲ）を評価した（Skarlatos et al. Brain Res 683: 164-171 (1995））。ＴｆＲに対する内因性トランスフェリンの結合と競合しないヒトキメラ抗マウストランスフェリン受容体（抗ＴｆＲＡ）抗体を、野生型マウスの脳における取り込みについての二重標識実験におけるヒトコントロールＩｇＧと比較した。［１３１Ｉ］抗ＴｆＲＡ及び［１２５Ｉ］コントロールのＩｇＧの単回の微量用量（約５０μｇ／ｋｇ）が野生型マウスに静脈内注射され、脳の取り込みが５分、０．５、１、４、２４、４８、及び７２時間で測定された。脳のグラムあたりの注入された用量の割合として測定される、脳における［１３１Ｉ］抗ＴｆＲＡの取り込みの有意な減少が、全ての時点で測定された（図１Ａ）。そのピークにおいて、注射後１時間で、［１２５Ｉ］コントロールのＩｇＧに比べた場合［１３１Ｉ］抗ＴｆＲＡの脳への蓄積に１１培以上の相違があった（ｎ＝６）。もし、非標識の抗ＴｆＲＡ（４ｍｇ／ｋｇ体重）も共投与された場合、［１３１Ｉ］抗ＴｆＲＡの脳の蓄積はコントロールのＩｇＧのレベルにまでほぼ減少し、特異的な標的駆動型の取り込みを示している。
また脳における有意な抗体取り込みが治療的投与量レベルで生じるかを評価するために、野生型のマウスに抗ＴｆＲＡ又はコントロールのＩｇＧを２０ｍｇ／ｋｇで静脈内投与した。皮質および血清中のヒト抗体濃度を、ヒトＦｃサンドイッチＥＬＩＳＡを用いて注射後１時間と２４時間に測定した。簡潔には、投与の示された時間の後に、マウスを、２ｍｌ／分の速度で８分間、Ｄ−ＰＢＳで潅流した。脳を抽出し、皮質と海馬を分離し、完全ミニＥＤＴＡフリープロテアーゼインヒビターカクテル錠（Ｒｏｃｈｅ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）を含有するＰＢＳ中で１％ＮＰ−４０（Ｃａｌ−Ｂｉｏｃｈｅｍ）でホモジナイズした。ホモジナイズされた脳サンプルは４℃で１時間回転され、１４０００ｒｐｍで２０分間遠心分離した。上清を脳抗体測定のために単離した。血清分離マイクロコンテナチューブ（ＢＤ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）で灌流する前に全血を回収し、少なくとも３０分間凝固させ、９０秒間５，０００ｘｇで遠沈した。上清を血清抗体測定のために単離した。マウスの血清および脳サンプル中の抗体濃度をＥＬＩＳＡにより測定した。ＮＵＮＣ３８４穴のマキシソープイムノプレート（Ｎｅｐｔｕｎｅ，ＮＪ）を、ロバ抗ヒトＩｇＧのＦ（ａｂ’）２断片、Ｆｃ断片特異的ポリクローナル抗体（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｗｅｓｔ Ｇｒｏｖｅ，ＰＡ）により一晩４℃で被覆した。プレートを０．５％のＢＳＡを含有するＰＢＳで１時間２５℃でブロックした。各抗体は、それぞれの抗体濃度を定量化するための内部標準物質として使用した。プレートはマイクロプレートウォッシャーを用いて０．０５％のＴｗｅｅｎ−２０を含有するＰＢＳで洗浄した。標準物質とサンプルを０．５％ＢＳＡ、０．３５ＭのＮａＣｌ、０．２５％ＣＨＡＰＳ、５ｍＭのＥＤＴＡ、０．０５％のＴｗｅｅｎ−２０および１５のｐｐｍプロクリンを含有するＰＢＳで希釈し、２５℃で２時間マイクロプレートに添加した。結合した抗体を、３，３’、５，５’−テトラメチルベンジジン（ＴＭＢ）（ＫＰＬ，Ｉｎｃ．，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）を用いて開発された、西洋ワサビペルオキシダーゼ結合Ｆ（ａｂ’）２ヤギ抗ヒトＩｇＧ、Ｆｃ−特異的ポリクローナル抗体（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ）で検出し、吸光度をＭｕｌｔｉｓｋａｎ Ａｓｃｅｎｔリーダー（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｈｕｄｓｏｎ，ＮＨ）で４５０ｎｍで測定した。濃度は、４つのパラメーターの非線形回帰プログラムを使用して標準曲線から決定した。アッセイは血清中では３．１２ｎｇ／ｍｌ及び脳では１５．６ｐｇ／ｇという定量下限（ＬＬＯＱ）値を持っていた。実験群間の差の統計的分析は、両側不対ｔ検定を用いて行った。
コントロールのＩｇＧに比べると、抗ＴｆＲＡの濃度は、抗体投与後２４時間で脳において有意に高くなった（図１Ｂ、ｐ＝０．０００２、ｎ＝１０）。更に、脳におけるヒトＩｇＧの濃度は、２４時間でのコントロールのＩｇＧと比較した抗ＴｆＲＡにおいて、血清と比較して２．５倍以上高かった（図１Ｃ、ｐ＝０．００３、ｎ＝１０）。放射性標識追跡データと併せて、これらの結果は全身的に投与された抗ＴｆＲＡは脳に蓄積することができるが、脳における抗体の組織分布はまだ理解されていない。
脳における全身投与抗体の分布に取り組むため、野生型マウスに２０ｍｇ／ｋｇの抗ＴｆＲＡ又はコントロールＩｇＧの何れかを静脈注射し、残りの循環抗体を流し出すためにＰＢＳで灌流し、脳切片を、抗体の局在を決定するために、蛍光抗ヒト二次ＩｇＧで染色した。１時間の循環後に、抗ＴｆＲＡは、基底膜マーカーの抗コラーゲンＩＶとの共局在によって示されるように顕著に血管に分布していた（図１Ｄ、左の列）。それほど顕著ではないが、コントロールＩｇＧもまた血管系に局在しており、曝露の１時間後に、全身投与されたＩｇＧの治療用量レベルは血管分布を維持することを示している（図１Ｅ、左列）。しかし、注射後２４時間で抗体の局在の著しい違いがあった。抗ＴｆＲＡ分布はもはや血管に排他的ではなく、代わりに適度な実質の染色を示した（図１Ｄ、右列）。これに対して、コントロールのＩｇＧ抗体は注射後２４時間で脳においては大部分は消失していた（図１Ｅ、右列）。これらの結果は、治療的に意義のあるレベルで投与したとき、抗ＴｆＲＡは、適度な実質染色によって証明されるようにＢＢＢを貫通し得ることを示すが、脳蓄積抗体の大部分はＢＢＢの内皮細胞に大きく限定されていた。
実質への蓄積は、脳内皮細胞上に発現した表面ＴｆＲへの結合、並びにＲＭＴに続く受容体からの解離を必要とする。いかなる理論にも束縛されることなく、ＴｆＲに対する親和性の減少はＲＭＴ後に解離を促進し、実質での蓄積の強化を可能にすることができる。更に、減少した親和性を持つ抗ＴｆＲはあまり効率的には捕捉されず、抗ＴｆＲ濃度が低い脳のように、濃度が制限された環境に輸送されると考えれた。臨床の場では、しかし、抗ＴｆＲ治療薬の血清レベルは、血管腔における受容体の飽和を維持するために依然として十分に高いであろう。
この予測を試験するために、ＴｆＲに対する結合親和性が異なる抗ＴｆＲＡ変異体を生成した。これらの変異体は競合ＥＬＩＳＡアッセイで試験した（図２Ａ）；抗ＴｆＲＡは、ＴｆＲに対して試験された抗体の何れかのうちで、最強の親和性と最低のＩＣ５０を持っており、そして抗ＴｆＲＢ，Ｃ，Ｄの各々は連続的に低い親和性と高いＩＣ５０を持っていた。その後、変異体抗ＴｆＲＥが生成され、抗ＴｆＲＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ変異体とともに同じアッセイで試験され；図２Ａに示すように、それは他の試験された抗ＴｆＲ抗体の何れよりもＴｆＲへの結合ついて実質的にあまり競合することができず、かつ対応する高いＩＣ５０値を持っていた（表２）。
これらの変異体は非ＴｆＲ飽和（微量投与）とＴｆＲ飽和（治療的投与）の両方の環境で試験された。［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＡ，［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＢ，［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＣ，［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＤ及び［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＥの微量レベル（ＴｆＲについての親和性の点で異なり、抗ＴｆＲＡの親和性＞抗ＴｆＲＢの親和性＞抗ＴｆＲＣの親和性＞抗ＴｆＲＤの親和性＞抗ＴｆＲＥの親和性）がマウスに静脈内注射され、脳の取り込みが注射後１時間、４時間、又は２４時間で測定された。このアッセイは元々は１２５Ｉ］抗ＴｆＲＡ，［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＢ，［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＣ，及び［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＤで実施され、その後［１２５Ｉ］ａｎｔｉ−ＴｆＲＥの構築の際に繰り返され、その結果を図２Ｂに示す。提唱モデルと一致して、低親和性抗ＴｆＲ抗体の微量用量レベルは、より高い親和性の変異体に比較して、脳での取り込みは少なかった（図２Ｂ）。微量投与とは顕著に対照的に、治療用投与（１時間と２４時間で評価され２０ｍｇ／ｋｇ）でのこれらの同じ低親和性の変異体の脳の取り込みは、親和性が下がる２４時間で脳の取り込みの増加を示したが、一方１時間では取り込みの有意な違いは示さなかった（図２Ｃ）。これらのデータは、低親和性ＲＭＴ抗体は限界濃度下で輸送の減少を示し、一方飽和濃度下で輸送は影響を受けないであろうとする仮説を支持する。
従って、次のモデルが提唱される：高親和性抗体と比較すると、非飽和濃度下で脈管構造の腔側で少数の低親和性抗体が受容体に結合し、低い内皮取り込みをもたらす（図２Ｄ、右のパネル）。しかし、より高い治療的投与量では、腔の受容体は親和性に関係なく飽和され、その結果同様の内皮取り込みをもたらす（図２Ｄ、右パネル）。これらの条件下で、低親和性ＲＭＴ抗体は、１）ＲＭＴ標的からの解離を最大化し脳内への放出を促進し、２）濃度がＢＢＢの実質側に限られる場合脳からの流出の可能性を低減することで、より大きな脳での蓄積を達成することができる。従って治療用の設定では、ＲＭＴ標的に対する低親和性抗体は、実質での蓄積において驚くほど有利である。
脳の取り込みの増大を示すこれらの変異体の局在化を評価するために、マウスは高親和性抗ＴｆＲＡ又は低親和性変異体抗ＴｆＲＢ，Ｃ，Ｄの何れかの２０ｍｇ／ｋｇを静脈内投与した。２４時間後、動物はＰＢＳ灌流され、脳切片がヒトＩｇＧ及びニューロンマーカーＮｅｕＮに対して共染色された（図２Ｅ）。以前に観察されたように、高親和性抗ＴｆＲＡで処置した動物は、低レベルの実質のシグナルによる血管の染色をほとんどが有していた。しかし、低親和性抗ＴｆＲＢ，Ｃ，Ｄは、皮質の血管を示していない目に見えるより明白な細胞の染色を有していた（図２Ｅ、抗ＴｆＲＢ，Ｃ，Ｄについてのデータ）。更に、ＮｅｕＮによる共局在化染色は、血管系からのニューロンへの抗体の再分布を示した。これは、抗ＴｆＲＤ変異体の代表的な高倍率画像において特に顕著である。脳の取り込みのデータと共に、これらの結果は、抗体の有意に高い脳の取り込みを、ＴｆＲに対する抗ＴｆＲの親和性を低下させることにより達成することができ、かつ抗ＴｆＲＤなどの低親和性抗体が神経に選択的に分布され得ることを示している。
ＢＢＢを通過する抗ＴｆＲ抗体の輸送は、ＴｆＲとアミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）開裂酵素、βセクレターゼ（ＢＡＣＥ１）の両方に結合する二重特異性抗体（抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１）を評価するときに更に確立することができる（図３Ａ）。高親和性抗ＴｆＲＡが、標準的な「ノブインホール（ｋｎｏｂ ｉｎ ｈｏｌｅ）」二重特異性抗体の構築技術を用いて二重特異性抗体のＴｆＲ結合アームを操作するために用いられた（例えばRidgway et al., Protein Eng. (1996) 9(7): 617-621を参照）。抗ＴｆＲ（ホール）と抗ＢＡＣＥ１（ノブ）に対するＦｃのノブ及びホール変異に加えて、抗体の抗ＴｆＲアームは、グリコシル化を抑制するＦｃ領域の変異（Ｎ２９７Ｇ）を含んでいた。ノブとホールの半抗体は別々に精製され、非グリコシル化二重特異性ＩｇＧをインビトロで生成するためにアニールされた。ＴｆＲに対する抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体の結合親和性は、二価結合の喪失に起因して、親の抗ＴｆＲＡに比べてかなり減少した（図３Ｂ）。ＢＡＣＥ１は主に中枢神経系のニューロンに発現しており、ＡＰＰ切断を介したベータアミロイド形成の主要な寄与体（Ａβ１−４０）であると考えられている（Vassar et al., Science 286:735-741 (1999)）。ＢＡＣＥ１に対する抗体は、ＢＡＣＥ１活性を阻害する効果的な手段として説明されており、インビボにおけるＡβ１−４０の産生を減少させることができる。抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１によるＢＡＣＥ１の阻害を、ＡＰＰを安定に発現するＨＥＫ２９３細胞株において調査した。抗ＢＡＣＥ１に比べて、二重特異性抗体は、Ａβ１−４０の生産を阻害することにおいて類似した有効性と作用強度の両方を持っており、抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１はＢＡＣＥ１活性の、完全に機能的な大分子阻害剤であることを示唆している。
このモデルに基づいて、この低親和性の二重特異性は、抗ＴｆＲ単独と比較して、取り込みを増加させるためのより好ましい候補であると期待される。二重特異性抗体の脳での蓄積を探査するために、［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１の微量用量を［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＡ及び［１２５Ｉ］抗ＢＡＣＥ１に対して比較し、脳の取り込みを静脈内注射後３０分、６時間、２４時間、及び４８時間で評価した。全ての時点において、著しく高い脳の取り込みが、［１２５Ｉ］抗ＢＡＣＥ１と比較して［１２５Ｉ］抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１で観察された。親和性仮説と一致して、［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＡのこの非飽和微量用量の脳の取り込みは、低親和性［１２５Ｉ］抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１のそれよりもはるかに大きかった。治療用量レベルでの抗体蓄積を評価するために、マウスに抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１又は抗ＢＡＣＥ１を２０ｍｇ／ｋｇで静脈内注射し、抗体の脳の取り込みを１時間後、１２時間後、２４時間後及び４８時間後に決定した。単一特異性抗ＢＡＣＥ１に比較して、二重特異性抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１の投与は全時点において有意に高い脳の取り込みをもたらした（図３Ｅ）。親和性モデルにより予測されるように、取り込みの程度は、より高親和性の抗ＴｆＲＡ単独よりも有意に大きかった（図３Ｅを１Ｂと比較せよ）。蓄積のピークは注射後２４時間で達成され、約２０ｎＭの濃度に到達し、抗体の末梢レベルが１時間にその濃度が約１２％まで除かれたとしても、注射後４８時間は上昇したままであった。二重特異性による増強した取り込みは、脳における抗体の平均割合を血清のそれと比較するときに、劇的に明らかである（図３Ｆ）。
全身投与後に抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１の局在化を決定するために、マウスは注射後２４時間ＰＢＳで灌流し、抗体の分布を抗ヒト蛍光二次抗体で視覚化した（図３Ｇ）。低親和性抗ＴｆＲ抗体の局在化に類似して、血管の染色に加えて実質のかなりの染色があった。ＮｅｕＮによる実質の共局在は、これらの抗体はニューロンの集団に局在していたことを示した。対照的に、コントロールのＩｇＧを注射された動物は、血管と実質の染色の両方の完全な欠損を示した。まとめると、これらのデータは、二重特異性抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１がＢＢＢを通過して横断し、脳の実質に著しく蓄積することができることを示している。
インビボのＡβ１−４０の産生における抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体の有効性を評価するために、野生型マウスにコントロールのＩｇＧ、抗ＢＡＣＥ１又は抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１の２５ｍｇ／ｋｇ又は５０ｍｇ／ｋｇの単一用量が投与された。脳の抗体取り込みが注射後２４時間で最大に達するという観察に基づいて（図３Ｅ）、脳と血清のＡβ１−４０のレベルが静脈内への抗体投与の２４時間後と４８時間後に決定された。２５ｍｇ／ｋｇにて、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１が、注射後２４時間（ｐ＝０．００１，ｎ＝１０）及び４８時間（ｐ＝０．０００３，ｎ＝１０）の両方で、コントロールのＩｇＧと比較して、脳のＡβ１−４０のレベルを有意に減少させることができた一方、抗ＢＡＣＥ１はＡβ１−４０の減少には影響を持たなかった（図４Ａ）。５０ｍｇ／ｋｇにて、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１は、コントロールのＩｇＧと比較して、両方の時点でＡβ１−４０を減少させることにおいてさらに大きく劇的な影響を持っていた（図３Ｂ、２４時間と４８時間の両方においてｐ＜０．０００１，ｎ＝１０）。この用量での抗ＢＡＣＥ１の投与はまた、コントロールに比較して、二重特異性抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１よりも著しく少ない程度ではあるが（２４時間及び４８時間の両方に対してｐ＜０．０００１，ｎ＝１０）、脳のＡβ１−４０のレベルを有意に減少させた（２４時間に対してｐ＜０．０００１，ｎ＝１０；４８時間に対してｐ＝０．００６，ｎ＝１０）。特に、Ａβ１−４０を減少させる二重特異性の能力は、測定された全ての時点及び用量において、抗ＢＡＣＥ１よりも２倍から３倍大きかった。抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１の最大の効果は５０ｍｇ／ｋｇでの注射後４８時間で、コントロールのＩｇＧに比較して脳のＡβ１−４０が５０．０±１．９％減少し達成された。末梢のＡβ１−４０の有意な減少もまた抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１についての投与量及び時点の両方で観察された（図４Ｃ−Ｄ）。抗ＢＡＣＥ１による処置は２４時間の時点においてのみ末梢のＡβ１−４０の減少をもたらした（２５ｍｇ／ｋｇに対してｐ＝０．０１，５０ｍｇ／ｋｇに対してｐ＝０．００２；各々に対してｎ＝１０）。これらのデータは、ＢＢＢを通過するように設計された抗体は薬力学的に有効であることを確認する。更に、二重特異性抗体の脳の取り込みの増加は、脳のＡβ１−４０のレベルを著しく減少させることにより、それをより強力なＢＡＣＥ１阻害薬とする。
しかし、２０ｍｇ／ｋｇの治療的投与量で、ＢＢＢ浸透度及びＣＮＳの非血管部分への移行が、抗ＴｆＲＡ処置動物又は抗ＴｆＲＤ処置動物に比べてＴｆＲＥ処置動物で増強された（図８Ｂ）。特記すべきは、抗ＴｆＲＤは脳においてより高い初期濃度を達成し、第２日の後着実に減少し；他方では、抗ＴｆＲＥは試験された８日間にわたり脳曝露の常に高いレベルを維持した。関連して、血清中の抗ＴｆＲＥ濃度は評価期間、全ての抗ＴｆＲ抗体のうちでほとんど減少しなかった（図８Ａ）。全てにおいて、このデータは、一般的にＴｆＲに対する低親和性は驚くほど血清クリアランスを減少させ、脳曝露を増加させるが、幾つかの閾値では低い親和性は、その抗体で得られる最大の脳曝露を損ない始めることを示している。この例において、最適は、トランスフェリン受容体に対する抗体である抗ＴｆＲＤ及び抗ＴｆＲＥの親和性の間に見いだされるように見える。
重要なことに、これらのデータは低親和性抗体アプローチを用いたＣＮＳへの抗体の取り込みを増加させる背後にある、幾つかの原因となるメカニズムを強調している。第一に、高親和性抗ＴｆＲ抗体（例えば、抗ＴｆＲＡ，図１Ｄ）が、脳血管系においてＴｆＲを急速に飽和させることにより、脳の取り込みを制限し、従って、脳内に取り込まれた抗体の総量を減少させ、また血管系への分布を制限する。驚くべきことに、親和性を低下させると（例えば、抗ＴｆＲＢ−Ｅ，及び抗ＴｆＲＡ，Ｄ，Ｅ／ＢＡＣＥ１，図２Ｃ，２Ｅ，２Ｆ，３Ｅ−Ｇ及び９Ｃ）脳の取り込みと分布を改善し、ニューロンと関連する神経網への血管系からの局在化において強力な移行が観察される。第二に、ＴｆＲに対する抗体の低い親和性は、ＴｆＲに対する抗体の全体的な親和性が低く、ＢＢＢのＣＮＳ側の抗体の局所濃度が、ＣＮＳ区画への抗体の急速な分散に起因して非飽和であるため、膜のＣＮＳ側からＴｆＲを介してＢＢＢの血管側に戻る抗体の能力を損なうと提唱されている（例えば図１Ｄ、２Ｅ及び２Ｆを参照）。第三に、ＴｆＲに対して低親和性の抗体は、ＴｆＲに対して高親和性の抗体と同様には効率良く系から排除されず（図８Ａ及び９Ｂ）、従ってそれらのより高い親和性のカウンターパートよりも高い循環濃度で残っている。このことは、低親和性抗体の循環抗体レベルは、より高親和性抗体よりも長期間にわたって治療的レベルに維持され、これは続いて長期間にわたって脳内の抗体の取り込みを改善するので有利である（図９Ｃにおいて抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１を抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１に対して比較）。更に、血漿及び脳の両方の曝露における改善は、クリニックにおける投与頻度を減少させ得、このことは患者のコンプライアンスと利便性のためだけでなく、抗体及び／又はそれに結合した治療化合物の任意の潜在的な副作用又は非特異的作用の軽減においても、潜在的な利益を有するあろう。
更なる研究が、二重特異性抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体の親和性を更に小さくすると、そのＢＢＢと実質の浸透度を更に向上させることができるかどうかを評価するために実施された。２つの更なる二重特異性抗体である抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１及び抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１が、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１抗体で採用されたのと同じ構築方法を用いて構築された。競合ＥＬＩＳＡアッセイが実施され（図９Ａ）得らえたＩＣ５０は以下の通りである：
各二重特異性抗体とＴｆＲの間の結合に関してＫｄの表面プラズモン共鳴測定も行われた。表３のＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）分析は以下のように実施された。Ｋｄは、ペンタ−Ｈｉｓ Ａｂ キャプチャ（Ｑｉａｇｅｎ，Ｖａｌｅｎｃｉａ，ＣＡ）を用いて２５℃でＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）−Ｔ−１００（ＢＩＡｃｏｒｅ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）を用いた表面プラズモン共鳴アッセイを用いて測定した。簡単に言うと、カルボキシメチル化デキストランバイオセンサーチップ（ＣＭ５，ＢＩＡＣＯＲＥ Ｉｎｃ．）を、提供者の指示書に従ってＮ−エチル−Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピル）−カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）及びＮ−ヒドロキシスクシニミド（ＮＨＳ）で活性化した。ペンタ−Ｈｉｓ抗体を１００ｍＭ酢酸ナトリウム（ｐＨ４．８）で５０μｇ／ｍｌに希釈し、結合したタンパク質のおよそ１００００反応単位（ＲＵ）を達成するために５μｌ／分の流速で注入された。抗体の注入後、反応しない群をブロックするために１Ｍのエタノールアミンを注入した。動力学測定では、ＭｕＴｆＲ−Ｈｉｓを、約５０ＲＵに達するようにＨＢＳ−Ｐに注入し、次いで抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１（１．９５ｎＭから１０００ｎＭ）又は抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１（９．７５ｎＭから５０００ｎＭ）の二倍段階希釈を約３０μｌの／分の流速で２５℃でＨＢＳ−Ｐに注入した。会合センサーグラム及び解離センサーグラムを同時にフィットさせることによる単純一対一ラングミュア結合モデル（ｓｉｍｐｌｅ ｏｎｅ−ｔｏ−ｏｎｅ Ｌａｎｇｍｕｉｒ ｂｉｎｄｉｎｇ ｍｏｄｅｌ）（ＢＩＡＣＯＲＥ（登録商標）Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎソフトウェアバージョン３．２）を用いて、会合速度（ｋｏｎ）と解離速度（ｋｏｆｆ）を算出した。平衡解離定数（Ｋｄ）をｋｏｆｆ／ｋｏｎの比として計算した。例えば、 Chen et al., J. Mol. Biol. 293:865-881 (1999)を参照。抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１の親和性は、非常に弱く、表面プラズモン共鳴によって決定することはできなかった。
図９Ａと表２と３に示されるように、二重特異性抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１及び抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１は、対応する単一特異性抗ＴｆＲＡ及び抗ＴｆＲＤよりも際だってほとんどＴｆＲに結合しなかった（図９Ａを２Ａと比較）。抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１において、二重特異性及び単一特異性に関する部分的結合曲線は、二重特異性抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１が対応する単一特異性抗ＴｆＲＥよりもはるかに高いＩＣ５０を有していることをも示唆している。
これらの抗体は、上述した同一のインビボでのＡβ１−４０産生アッセイで試験した。簡単にいうと、６〜８週齢の野生型Ｃ５７Ｂｌ／６マウスに、コントロールのＩｇＧ、単一特異性抗ＢＡＣＥ１又は抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１、又は抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１を５０ｍｇ／ｋｇの単一用量を尾静脈注射により投与し、時点ごとの抗体処置につき６マウス、全１８０匹のマウスに対して処置された。脳と血清のＡβ１−４０のレベルは、静脈内の抗体投与後１日、２日、４日、６日、８日及び１０日にて決定された（図９Ｂ−９Ｅ）。早い時点で脳で見出された二重特異性抗体の濃度は、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１及び抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１に関して最大であり、その各々は１日の時点で抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１により達成された濃度の２倍以上の濃度を有していた。しかし、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１の脳の濃度のレベルは６日までにコントロールのレベルに戻り、かつ抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１のレベルも１０日までにそうなった。対照的に、最も低い親和性の二重特異性抗体である抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１は、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１と抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１に比べて、脳の抗体濃度においてはるかに低い相対的な減少を有しており、抗ＴｆＲに対する低親和性が、実質空間から排出されるべき抗体の能力の低下へと導くことを提案したモデルに調和している。脳のＡｂｅｔａ１−４０のレベル（図９Ｅ）は、脳において二重特異性抗体の観察される濃度により期待されるのと大まかに同じ割合で減少した：抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１及び抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１は早期の時点で（１〜２日）、観察された脳のＡｂｅｔａ１−４０のレベルが同様に減少し、次の時点で急速に増加したか（抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１）又は次の時点でより穏やかに増加し（抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１）、これらの抗体の各々の脳の濃度で観察された減少と一致している（図９Ｃ）。特記すべきは、抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１抗体処置は脳のＡｂｅｔａ１−４０のレベルにおいて、他の二重特異性抗体で観察されたものよりも比較的より控えめな減少をもたらし、この減少は全ての時点において一致していた（図９Ｅ）。
血漿測定では（図９Ｂ）、抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１は４日目まででクリアされたが、一方抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１は全ての時点にわたって比較的低いレベルで持続され、抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１のレベルは、全ての時点にわたってコントロールと同様に推移した。この知見に一致して、観測された血漿Ａｂｅｔａ１−４０のレベル（図９Ｄ）は全ての時点で、抗ＴｆＲＤ／ＢＡＣＥ１、抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１及び抗ＢＡＣＥ１の各々と同様に、コントロールの抗ｇＤレベルから減少した。抗ＴｆＲＡ／ＢＡＣＥ１は、第１日、２日、及び４日の時点で類似の減少を示し、血漿からの抗体の観測された消失に合わせて後の時点で急速にコントロールのレベルに戻った。
これらの結果は、二重特異性抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１抗体は効果的にＢＢＢを通過し、インビボ系で哺乳動物におけるＢＡＣＥ１活性を阻害することを再び実証している。それらはまた、抗ＴＦＲＤ／ＢＡＣＥ１及び抗ＴｆＲＥ／ＢＡＣＥ１の間のＴｆＲに対する親和性は、実質／脳内における持続と活性の最適な組み合わせを与えうることを示唆している。しかしながら、各脳の標的において、その標的に対して特異的な二重特異性アームの効力は、どれくらいの抗ＴｆＲ／標的二重特異性抗体が、所望の結果を達成するために、ＢＢＢのＣＮＳ側に存在しなければならないか、そしてそれ故に、ＴｆＲに対する抗ＴｆＲのどの程度の親和性が、その濃度を得るために、二重特異性抗体で用いられる必要があるかを決定するであろうことに留意されたい。本発明は、ＢＢＢの特権の無い側での投与後に、ＣＮＳにおけるそうした標的のレベルを達成するために、二重特異性抗体を決定し設計する方法を提供する。
これらの結果は確認され、ＴｆＲとアミロイドβの両方に結合する別の抗ＴｆＲ二重特異性抗体、抗ＴｆＲ／Ａｂｅｔａを用いて確認され拡張された。３つの二重特異性変異体、抗ＴｆＲＡ／Ａｂｅｔａ、抗ＴｆＲＤ／Ａｂｅｔａ及び抗ＴｆＲＥ／Ａｂｅｔａを上記抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１二重特異性抗体の調製のために用いたのと同じ方法を用いて、調製した。Ａｂｅｔａは、ＡＤの発症に関与すると考えられているアミロイドプラークの主要な置換成分である。Ａｂｅｔａの結合および除去によるプラーク形成の抑制は、遊離またはオリゴマー状態の何れかで、ＡＤの発症または進行を阻害し得る。これらの二重特異性抗体の各々の薬物動態学的特性を評価した。
コントロールのＩｇＧ、単一特異的抗Ａｂｅｔａ抗体、又は各二重特異性抗体の単一５０ｍｇ／ｋｇ用量が、８〜１６週齢の野生型Ｃ５７ＢＬ／６Ｊマウス又はヒトプレセニリン２およびヒトアミロイド前駆体タンパク質（ＰＳ２ＡＰＰ）の両方を発現するマウスに腹腔内注射された。トランスジェニック動物の数が限られているため、二重特異性変異体（抗ＴｆＲＤ／Ａｂｅｔａ及び抗ＴｆＲＥ／Ａｂｅｔａ）の２つだけをＰＳ２ＡＰＰマウスでアッセイした。各治療群において４〜６匹の複製マウスが投与された。マウスを２４時間後に屠殺し、薬物レベルは、抗ＴｆＲ／ＢＡＣＥ１二重特異性の研究と同様に、脳と血漿の両方で測定された。屠殺に先立ち、血漿抗体濃度の初期評価のために、血液が投与後６時間で採取された。抗体濃度の血漿測定（図１０Ａおよび１１Ａ）は、全ての抗体は、投与後６時間後で同様のレベルで存在することを示した。しかしながら、コントロールの単一特異性抗Ａｂｅｔａのレベルは２４時間までにコントロールのＩｇＧと比較して減少した。これは、この抗Ａｂｅｔａ分子に対する以前の観察と同様である。２４時間で、抗ＴｆＲＡ／Ａｂｅｔａは、末梢において抗Ａｂｅｔａに類似した抗体レベルを示したが、抗ＴｆＲＤ／Ａｂｅｔａと抗ＴｆＲＥ／Ａｂｅｔａは、抗ＡｂｅｔａとコントロールのＩｇＧの中間でわずかに上昇したレベルを示した。
脳で見出された二重特異性抗体の濃度は、コントロールのＩｇＧ及び抗Ａｂｅｔａの両方と比較して増加した（図１０Ｂおよび１１Ｂ）。抗Ａｂｅｔａに比較すると、抗ＴｆＲＡ／Ａｂｅｔａは、１２倍高い濃度を有し、抗ＴｆＲＤ／Ａｂｅｔａは、８〜１５倍高い濃度を有し、抗ＴｆＲＥ／Ａｂｅｔａは、４〜５倍高い濃度を有していた。抗Ａｂｅｔａと比較した抗ＴｆＲＡ，Ｄ，Ｅ／Ａｂｅｔａ抗体の脳の取り込みの増加は、抗ＢＡＣＥ１と比較した抗ＴｆＲＡ，Ｄ，Ｅ／ＢＡＣＥ二重特異性抗体において見られた増加よりもいっそう大きかった。このことは、投与後２４時間でコントロールのＩｇＧと比較して抗Ａｂｅｔａの末梢での曝露の減少に起因する可能性があり、コントロールのＩｇＧと比較した場合脳における抗Ａｂｅｔａのレベルを低下をもたらした。
これらの知見は、これらの知見は、治療に意義ある用量で投与した大分子抗体がＢＢＢを通過し、有意でかつ持続性の脳への取り込みを生み出すができることの初の実証である。更に、これらの結果は、抗体親和性と脳の取り込みの程度との間の反比例の関係が、ＲＭＴダイナミックスの理解を増進することを実証している。この新規な見識は、様々な他の潜在的なＲＭＴ標的の様々に適用することができ、ＣＮＳへの抗体薬物送達におけるより効果的な戦略を提供する。更に、インビボでのこれらの結果は、二重特異性抗体が、標的抗体薬物の脳の浸透率を著しく増加させることによって、有望な抗アミロイド形成性治療薬の効力を向上させることができることを実証している。増強された薬物送達が、必要な治療的投与の減少に起因するため、潜在的な副作用の減少へとつながるので、これは非常に有利である可能性がある。より一般的に、この技術は、ＣＮＳ疾患の広い範囲の治療に適用される大きな可能性を有しており、より安全な抗体医薬を提供するための改善されたアプローチを表している。
前述の発明は、理解を明確にする目的のために例示および実施例によってある程度詳細に説明してきたが、説明や例は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。すべての特許および本明細書に引用される科学文献の開示は、参照によりその全体が援用される。

Claims (40)

  1. 血液脳関門（ＢＢＢ）を通過して治療用化合物を輸送するための薬剤であって、結合した治療用化合物をＢＢＢを通過して輸送する、治療用化合物に結合してトランスフェリン受容体（ＴｆＲ）に２０ｎＭから１０μＭの親和性で結合する抗体を含み、該治療用化合物が、神経障害疾患、眼の疾患又は障害、発作性疾患、リソソーム蓄積症、アミロイドーシス、ウイルス又は微生物性疾患、虚血、行動障害、及びＣＮＳ炎症から選択される障害を治療するためのものである、薬剤。
  2. 哺乳動物において、神経障害疾患、眼の疾患又は障害、発作性疾患、リソソーム蓄積症、アミロイドーシス、ウイルス又は細菌性疾患、虚血、行動障害、及びＣＮＳ炎症から選択される障害を治療するための薬剤であって、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）に結合し、かつ治療用化合物に結合している抗体を含み、該抗体は、ＴｆＲに対して２０ｎＭから１０μＭの親和性を有するように選択され、それによって該抗体及び結合した治療用化合物のＣＮＳの取り込みを改善し、該治療用化合物が前記障害を治療するためのものである、薬剤。
  3. 抗体が免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部を含み、ＢＢＢが治療用化合物に結合した抗体に曝された場合に、該抗体がそれに結合した治療用化合物をＢＢＢを通過して輸送する、請求項１に記載の薬剤。
  4. 障害が神経障害疾患であり、神経障害疾患が、慢性疼痛、体組織への損傷によって引き起こされる痛み、神経因性疼痛、心因性の痛み、頭痛、片頭痛、及び神経障害から選択される、請求項１から３の何れか一項に記載の薬剤。
  5. 治療用化合物が、鎮痛薬、非ステロイド性抗炎症薬、コルチコステロイド、抗片頭痛剤、アセトアミノフェン、サリチル酸塩、麻酔薬、ＣＯＸ−２阻害剤、抗めまい剤、および抗吐き気剤から選択される、請求項４に記載の薬剤。
  6. がんを治療するための薬剤であって、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）に結合し、かつ治療用化合物に結合している抗体を含み、該抗体は、ＴｆＲに対して２０ｎＭから１０μＭの親和性を有するように選択され、それによって該抗体及び結合した治療用化合物のＣＮＳの取り込みを改善し、該治療用化合物が、がんを治療するためのものであり、がんが、神経膠腫、多形性膠芽腫、髄膜腫、星状細胞腫、聴神経腫、軟骨腫、乏突起膠腫、髄芽腫、神経節膠腫、神経鞘腫、神経線維腫、神経芽細胞腫、及び硬膜外、硬膜内又は髄内腫瘍から選択され、治療用化合物が、化学療法剤、抗ホルモン剤、及び抗がん免疫グロブリンから選択される、薬剤。
  7. 障害が眼の疾患又は障害であり、前記眼の疾患又は障害が、強膜炎、角膜炎、角膜潰瘍、角膜上皮剥離、雪眼炎、アーク目、タイゲソン点状表層角膜炎、角膜血管新生、フックス角膜内皮変性症、円錐角膜、乾性角結膜炎、虹彩炎やブドウ膜炎、白内障、網膜剥離、網膜分離症、高血圧性網膜症、糖尿病性網膜症、網膜症、未熟児網膜症、加齢黄斑変性症、黄斑変性症（湿式又は乾式）、網膜上の障害膜、網膜色素変性症、黄斑浮腫、緑内障、飛蚊症、レーバー遺伝性視神経症、視神経乳頭ドルーゼン、斜視、眼麻痺、進行性外眼筋麻痺、内斜視、外斜視、遠視、近視、乱視、不同視、老眼、眼筋麻痺、弱視、レーバー先天性黒内障、暗点、色覚異常、夜盲、失明、河川盲目症、小眼球症／コロボーマ、赤目、アーガイル・ロバートソン瞳孔、角膜真菌症、眼球乾燥症及び無こう彩から選択される、請求項１から３の何れか一項に記載の薬剤。
  8. 治療用化合物が、ベバシズマブ、ラニビズマブ及びペガプタニブ、カルバコール、エピネフリン、臭化デメカリウム、アプラクロニジン、ブリモニジン、ブリンゾラミド（ｂｒｉｎｚｏｌａｍｉｄｅ）、レボブノロール、チモロール、ベタキソロール、ドルゾラミド、ビマトプロスト、カルテオロール、メチプラノロール、ジピベフリン、トラボプロスト、ラタノプロスト、メタゾラミド、アセタゾラミド、ナファゾリン、フェニレフリン、テトラヒドロゾリン、眼潤滑剤、フルオロメトロン、プレドニゾロン、ロテプレドノール、デキサメタゾン、ジフルプレドナート、リメキソロン、フルオシノロン、メドリゾン、トリアムシノロン、リドカイン、プロパラカイン、テトラカイン、レボフロキサシン、ガチフロキサシン、シプロフロキサシン、モキシフロキサシン、クロラムフェニコール、バシトラシン／ポリミキシンｂ、スルファセタミド、トブラマイシン、アジスロマイシン、ベシフロキサシン、ノルフロキサシン、スルフイソキサゾール、ゲンタマイシン、イドクスウリジン、エリスロマイシン、ナタマイシン、グラミシジン、ネオマイシン、オフロキサシン、トリフルリジン、ガンシクロビル、ビダラビン、ネパフェナク、ケトロラク、フルルビプロフェン、スプロフェン、シクロスポリン、トリアムシノロン、ジクロフェナク、ブロムフェナク、ケトチフェン、オロパタジン、エピナスチン、ナファゾリン、クロモリン、テトラヒドロゾリン、ペミロラスト、ベポタスチン、ナファゾリン、フェニレフリン、ネドクロミル、ロドキサミド、フェニレフリン、エメダスチン、及びアゼラスチンから選択される、請求項７に記載の薬剤。
  9. 障害が発作性障害であり、前記発作性障害が、欠神発作、脱力発作、良性ローランドてんかん、小児欠、間代発作、複雑部分発作、前頭葉てんかん、熱性けいれん、乳児痙攣、若年性ミオクロニーてんかん、若年欠神てんかん、レノックス・ガストー症候群、ランドウ・クレフナー症候群、ドラベ症候群、大田原症候、ウエスト症候群、ミオクロニー発作、ミトコンドリア病、進行性ミオクローヌスてんかん、心因性発作、反射てんかん、ラスムッセン症候群、単純部分発作、二次性全般化発作、側頭葉てんかん、強直間代発作、強直発作、精神運動発作、辺縁系てんかん、部分てんかん発作、全身てんかん発作、てんかん重積状態、腹部てんかん、無動発作、自律神経発作、重度の両側性ミオクローヌス、月経随伴性てんかん、くず折れ発作、感情的な発作、焦点発作、笑い発作、ジャクソンマーチ、ラフォラ病、運動発作、多発性発作、夜間発作、感光性発作、擬似発作、感覚発作、微妙な発作、シルヴァン発作、離脱性痙攣、および視覚反射発作から選択される、請求項１から３の何れか一項に記載の薬剤。
  10. 治療用化合物が、プリミドン、メタルビタール、メホバルビタール、アロバルビタール、アモバルビタール、アプロバルビタール、アルフェナール、バルビタール、ブラロバルビタール、フェノバルビタール、ジアゼパム、クロナゼパム、ロラゼパム、フェルバメート、アセタゾラミド、トピラマート、ゾニサミド、ルフィナマイド、カルバマゼピン、オクスカルバゼピン、ジバルプロックス、バルプロ酸、プレガバリン、ガバペンチン、ビガバトリン、チアガビン、ビガバトリン、フェニトイン、エトトイン、ホスフェニトイン、メフェニトイン、ラコサミド、硫酸マグネシウム、プロゲステロン、パラメタジオン、トリメタジオン、レベチラセタム、エトスクシミド、メトスクシミド、ラモトリジン、フェナセミド、及びフェネトライドから選択される、請求項９に記載の薬剤。
  11. 障害がリソソーム蓄積症であり、前記リソソーム蓄積症が、テイサックス病、ゴーシェ病、ファブリー病、ムコ多糖症（タイプＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ及びＶＩＩ）、糖原病、ＧＭ１−ガングリオシドーシス、異染性白質ジストロフィー、ファーバー病、カナバンの白質ジストロフィー、およびニューロンセロイド脂褐素症１型および２型、ポンペ病、及びクラッベ病から選択される、請求項１から３の何れか一項に記載の薬剤。
  12. 治療用化合物が、α−Ｌ−イズロニダーゼ、イズロン酸−２−スルファターゼ、Ｎ−スルファターゼ、α−Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ、Ｎ−アセチル−ガラクトサミン−６−スルファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、アリールスルファターゼＢ、β−グルクロニダーゼ、酸性α−グルコシダーゼ、グルコセレブロシダーゼ、α−ガラクトシダーゼＡ、ヘキソサミニダーゼＡ、酸性スフィンゴミエリナーゼ、β−ガラクトセレブロシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、アリールスルファターゼＡ、酸性セラミダーゼ、アスパルトアシラーゼ、パルミトイル−プロテインチオエステラーゼ１、及びトリペプチジルアミノペプチダーゼ１から選択される、請求項１１に記載の薬剤。
  13. 障害がアミロイドーシスであり、前記アミロイドーシスが、続発性アミロイドーシス、加齢に伴うアミロイドーシス、軽度認知障害（ＭＣＩ）、ダウン症候群、アミロイドーシスを伴う遺伝性脳出血（オランダ型）、脳アミロイド血管症、ハンチントン病、進行性核上性麻痺、クロイツフェルトヤコブ病、伝達性海綿状脳症、及び封入体筋炎（ＩＢＭ）から選択される、請求項１から３の何れか一項に記載の薬剤。
  14. 治療用化合物が、βセクレターゼ、タウ、プレセニリン、そのアミロイド前駆体タンパク質またはその部分、アミロイドβペプチド又はそれらのオリゴマー又は線維、細胞死受容体６（ＤＲ６）、糖化最終産物に対する受容体（ＲＡＧＥ）、パーキン、又はハンチンチン、ガランタミン、ドネペジル、リバスチグミン、タクリン、メマンチン、テトラベナジン、メシル酸エルゴロイド、プロシクリジン、ジフェンヒドラミン、トリヘキシフェニジル、ベンズトロピン、ビペリデン、トリヘキシフェニジル、エンタカポン、セレギリン、プラミペキソール、ブロモクリプチン、ロチゴチン、セレギリン、ロピニロール、ラサギリン、アポモルフィン、カルビドパ、レボドパ、ペルゴリド、トルカポン、アマンタジン、テトラベナジン、抗炎症薬、インドメタシン、エストロゲン、プロゲステロン、ロイプロリド、葉酸、ニコチンアミド、ジメボリン、３−アミノプロパンスルホン酸、キサリプロデン、インターフェロン、又はグルココルチコイドに特異的に結合する、抗体、小分子、ペプチド、又はアプタマーから選択される、請求項１３に記載の薬剤。
  15. 障害がウイルス又は微生物性疾患であり、前記ウイルスまたは微生物性疾患が、インフルエンザ、ＨＩＶ、ポリオ、風疹、ナイセリア属、レンサ球菌属、シュードモナス属、プロテウス属、大腸菌、黄色ブドウ球菌、肺炎球菌属、髄膜炎菌属、ヘモフィルス属、及び結核菌から選択されるウイルス又は微生物により引き起こされる感染症；又は、酵母、クリプトコックス・ネオフォルマンス、及びトキソプラズマ原虫から選択される真菌又は寄生虫により引き起こされる感染症；又は、アメーバにより引き起こされる感染症であり、前記ウイルスまたは微生物性疾患が、任意選択的に、髄膜炎、脳炎、脊髄炎、血管炎、急性膿瘍、又は慢性膿瘍である、請求項１から３の何れか一項に記載の薬剤。
  16. 治療用化合物が、リマンタジン、アマンタジン、ペグインターフェロンアルファ−２ｂ、
    マラビロク、ラルテグラビル、オセルタミビル、ザナミビル、エファビレンツ、エトラビリン、デラビルジン、ネビラピン、テノホビル、アバカビル、ラミブジン、ジドブジン、スタブジン、エンテカビル、エムトリシタビン、アデフォビル、ザルシタビン、テルビブジン、ジダノシン、ダルナビル、アタザナビル、ホスアンプレナビル、チプラナビル、リトナビル、ネルフィナビル、アンプレナビル、インジナビル、サキナビル、バラシクロビル、ファムシクロビル、アシクロビル、リバビリン、ガンシクロビル、バルガンシクロビル、シドフォビル、エンフビルチド、ホスカルネット、パリビズマブ、ホミビルセン、アモキシシリン、アンピシリン、オキサシリン、ナフシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、フルクロキサシリン、テモシリン、アズロシリン、カルベニシリン、チカルシリン、メズロシリン、ピペラシリン、バカンピシリン、セファゾリン、セファレキシン、セファロチン、セファマンドール、セフトリアキソン、セフォタキシム、セフポドキシム、セフタジジム、セファドロキシル、セフラジン、ロラカルベフ、セフォテタン、セフロキシム、セフプロジル、セファクロル、セフォキシチン、イミペネム、メロペネム、エルタペネム、ファロペネム、ドリペネム、アズトレオナム、チゲモナム、ノカルディシンＡ、タブトキシニン−β−ラクタム、クラブラン酸、タゾバクタム、スルバクタム、アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、ストレプトマイシン、トブラマイシン、パロモマイシン、ゲルダナマイシン、ハービマイシン、ロラカルベフ、テイコプラニン、バンコマイシン、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、ジリスロマイシン、エリスロマイシン、ロキシスロマイシン、トロレアンドマイシン、テリスロマイシン、スペクチノマイシン、アズトレオナム、シプロフロキサシン、エノキサシン、ガチフロキサシン、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、モキシフロキサシン、ノルフロキサシン、オフロキサシン、トロバフロキサシン、グレパフロキサシン、スパルフロキサシン、テマフロキサシン、マフェニド、スルホンアミドクリソイジン、スルファセタミド、スルファジアジン、スルファメチゾール、スルファニルアミド、スルファサラジン、スルフイソキサゾール、トリメトプリム、トリメトプリム、スルファメトキサゾール、テトラサイクリン、デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、ドキソルビシン、ミトキサントロン、ブレオマイシン、ダウノルビシン、ダクチノマイシン、エピルビシン、イダルビシン、プリカマイシン、マイトマイシン、ペントスタチン、バルルビシン、バシトラシン、コリスチン、ポリミキシンＢ、メトロニダゾール、ニタゾキサニド、チニダゾール、クロロキン、ヨードキノール、パロモマイシン、キニーネ、クロロキン、アモジアキン、ピリメタミン、スルファドキシン、プログアニル、メフロキン、アトバコン、プリマキン、アルテミシニン、ハロファントリン、ドキシサイクリン、クリンダマイシン、メベンダゾール、パモ酸ピランテル、チアベンダゾール、ジエチルカルバマジン、イベルメクチン、リファンピシン、アムホテリシンＢ、メラルソプロール、エフロルニチン及びアルベンダゾールから選択される、請求項１５に記載の薬剤。
  17. 障害が虚血であり、前記虚血が、局所脳虚血、全脳虚血、くも膜下出血、脳内出血、及び動脈瘤から選択される、請求項１から３の何れか一項に記載の薬剤。
  18. 治療用化合物が、ウロキナーゼ、アルテプラーゼ、レテプラーゼ、テネクテプラーゼ、アスピリン、シロスタゾール、クロピドグレル、プラスグレル、ジピリダモール、ロバスタチン、プラバスタチン、フルバスタチン、ロスバスタチン、アトルバスタチン、シンバスタチン、セリバスタチン、ピタバスタチン、及び血流、血管の柔軟性、又は血圧を向上させるための化合物から選択される、請求項１７に記載の薬剤。
  19. 障害が行動障害であり、前記行動障害が、不眠、睡眠時随伴症、夜驚症、概日リズム睡眠障害、ナルコレプシー、うつ病、自殺うつ病、不安、慢性的な情動障害、恐怖症、パニック発作、強迫性障害、注意欠陥多動性障害（ＡＤＨＤ）、注意欠陥障害（ＡＤＤ）、慢性疲労症候群、広場恐怖症、心的外傷後ストレス障害、双極性障害、食欲不振、過食症、精神病、自閉症、レット症候群、アスペルガー症候群、統合失調症、及び妄想性障害から選択される、請求項１から３の何れか一項に記載の薬剤。
  20. 治療用化合物が、リスペリドン、オランザピン、アリピプラゾール、クエチアピン、パリペリドン、アセナピン、クロザピン、イロペリドン、ジプラシドン、プロクロルペラジン、クロルプロマジン、フルフェナジン、ペルフェナジン、トリフルオペラジン、チオリダジン、メソリダジン、チオチキセン、ピモジド、リチウム、モリンドン、ハロペリドール、ロキサピン、シタロプラム、エスシタロプラム、パロキセチン、フルオキセチン、セルトラリン、デュロキセチン、ベンラファキシン、デスベンラファキシン、ドキセピン、クロミプラミン、アモキサピン、ノルトリプチリン、アミトリプチリン、トリミプラミン、イミプラミン、プロトリプチリン、デシプラミン、ミルタザピン、マプロチリン、トラゾドン、ネファゾドン、イソカルボキサジド、フェネルジン、セレギリン、トラニルシプロミン、アルプラゾラム、エスタゾラム、フルラゼパム、クロナゼパム、ロラゼパム、ジアゼパム、ブプロピオン、フェンテルミン、ジエチルプロピオン、メタンフェタミン、デキストロアンフェタミン、アンフェタミン、メチルフェニデート、デクスメチルフェニデート、リスデキサンフェタミン、モダフィニル、ペモリン、フェンジメトラジン、ベンズフェタミン、フェンジメトラジン、アルモダフィニル、ジエチルプロピオン、カフェイン、アトモキセチン、ドキサプラム、マジンドール、セコバルビタール、フェノバルビタール、メホバルビタール、ベンゾジアゼピン、ジフェンヒドラミン、ナトリウムオキシベート、ザレプロン、ヒドロキシジン、抱水クロラール、ゾルピデム、ブスピロン、ドキセピン、エスゾピクロン、ラメルテオン、メプロバメート、エトクロルビノール、及びセクレチンから選択される、請求項１９に記載の薬剤。
  21. 障害がＣＮＳの炎症であり、前記ＣＮＳの炎症が、ＣＮＳへの物理的な損傷によって引き起こされるか、又はＣＮＳの一つ以上の他の疾患若しくは障害に起因するか又は関連する傷害によって引き起こされる、請求項１から３の何れか一項に記載の薬剤。
  22. 治療用化合物が、非ステロイド性抗炎症薬、イブプロフェン、及びナプロキセンから選択される、請求項２１に記載の薬剤。
  23. 抗体が、１００ｎＭから１０μＭのＴｆＲに対する親和性を有する、請求項１から２２の何れか一項に記載の薬剤。
  24. 抗体が、ＴｆＲに対して３０ｎＭから１μＭの親和性を有する、請求項１から２２の何れか一項に記載の薬剤。
  25. 抗体が、ＴｆＲに対して２０ｎＭから１μＭの親和性を有する、請求項１から２２の何れか一項に記載の薬剤。
  26. 抗体が一以上のその天然リガンドに対するＴｆＲの結合を阻害しない、請求項１から２５の何れか一項に記載の薬剤。
  27. 抗体がトランスフェリンに対するＴｆＲの結合を阻害しない、請求項１から２５の何れか一項に記載の薬剤。
  28. ＣＮＳはヒトにある、請求項１から２７の何れか一項に記載の薬剤。
  29. 治療用化合物に結合した抗体が治療的投与量で投与される、請求項１から２８の何れか一項に記載の薬剤。
  30. 治療的投与量がＴｆＲを飽和する用量である、請求項２９に記載の薬剤。
  31. ＴｆＲがヒトＴｆＲである、請求項１から３０の何れか一項に記載の薬剤。
  32. 血液脳関門（ＢＢＢ）を通過して治療用化合物を輸送するために有用な抗体を生成する方法であって、トランスフェリン受容体（ＴｆＲ）に対して２０ｎＭから１０μＭの親和性を有するためにＴｆＲに対して特異的な抗体を選択すること、及び該抗体を治療用化合物と結合させることを含み、該治療用化合物が、神経障害疾患、眼の疾患又は障害、発作性疾患、リソソーム蓄積症、アミロイドーシス、ウイルス又は微生物性疾患、虚血、行動障害、及びＣＮＳ炎症から選択される障害を治療するための治療用化合物である、方法。
  33. 抗体が、選択された抗体の親和性に基づいて抗体のパネルから選択される、請求項３２に記載の方法。
  34. 抗体が前記親和性を有するように操作される、請求項３２に記載の方法。
  35. 抗体が抗体断片である、請求項１から３１の何れか一項に記載の薬剤。
  36. 抗体断片がＦ（ａｂ’）２断片である、請求項３５に記載の薬剤。
  37. 抗体が完全長抗体である、請求項１から３１の何れか一項に記載の薬剤。
  38. 抗体が抗体断片である、請求項３２から３４の何れか一項に記載の方法。
  39. 抗体断片がＦ（ａｂ’） ２ 断片である、請求項３８に記載の方法。
  40. 抗体が完全長抗体である、請求項３２から３４の何れか一項に記載の方法。
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