JP7727632B2 - イヌインターロイキン-4受容体α抗体 - Google Patents

イヌインターロイキン-4受容体α抗体

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関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第119条(e)に基づき、2020年4月24日に出願された米国仮特許出願第63/015,220号、2020年4月24日に出願された米国特許出願第63/015,209号、2019年12月20日に出願された米国特許出願第62/951,778号、および2019年12月20日に出願された米国特許出願第62/951,793号の優先権を主張し、これらのすべての内容は参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。
本発明は、イヌIL-4受容体αに対する高い結合親和性を有し、イヌIL-4受容体αへのイヌIL-4および/またはIL-13の結合を遮断することができるイヌIL-4受容体αに対する抗体に関する。本発明はさらに、イヌIL-4受容体αに対する抗体に結合するエピトープに関する。本発明はまた、イヌにおけるアトピー性皮膚炎の処置における本発明の抗体の使用に関する。
免疫系は、宿主を感染性疾患および癌から保護するために協働して機能する常在性のおよび再循環する特殊化された細胞のネットワークを含む。この機能を実行する免疫系の能力は、白血球によって分泌され、そして、インターロイキンと総称されるタンパク質群の生物学的活性に大きく依存する。よく研究されているインターロイキンには、インターロイキン-4(IL-4)、インターロイキン-13(IL-13)、インターロイキン-31(IL-31)およびインターロイキン-22(IL-22)として同定された4つの重要な分子がある。IL-4およびIL-13は、CD4+Th2細胞、ナチュラルキラーT細胞(NKT)、マクロファージ、肥満細胞および好塩基球を含む多くの細胞型によって分泌され得る密接に関連したタンパク質である。IL-4およびIL-13は、多くの重複する機能を示し、T細胞依存性液性免疫応答の発生にとって非常に重要である。IL-4は、2つの受容体、すなわちI型およびII型のIL-4受容体に高い親和性で結合することが知られている。I型IL-4受容体は、IL-4受容体α鎖および共通γC鎖からなる。II型IL-4受容体は、IL-4受容体α鎖およびIL-13受容体α1鎖からなる。IL-13は、II型IL-4受容体に結合し、IL-13受容体α2と呼ばれる固有の受容体に結合する。IL-13受容体α2へのIL-13の結合はシグナルを伝達せず、この受容体はまた、可溶性形態で分泌される。したがって、IL-13受容体α2はしばしばデコイ受容体と呼ばれてきた。IL-4、IL-13、IL-22およびIL-31は、細胞外病原体(例えば、組織または管腔内に存在する寄生生物)に対する保護のために必要とされる免疫応答を発生させるための重要なサイトカインであるが、これらのサイトカインは、アトピー性皮膚炎を含むヒトおよび動物におけるアレルギー性疾患の病態形成にも関与している。
アトピー性皮膚炎(AD)は、再発性の掻痒性および慢性炎症性皮膚疾患であり、ヒトにおける免疫系調節不全および表皮バリア異常を特徴とする。アトピー性皮膚炎の病理学的および免疫学的特質は、広範な調査の対象であった[Rahman et al.,Inflammation&Allergy-drug target 10:486-496(2011)およびHarskamp et al.,Seminar in Cutaneous Medicine and Surgery 32:132-139(2013)に概説されている。]。アトピー性皮膚炎はまた、愛玩動物、特にイヌにおける一般的な症状であり、その有病率はイヌ集団の約10~15%であると推定されている。イヌおよびネコにおけるアトピー性皮膚炎の病態形成[Nuttall et al.,Veterinary Records 172(8):201-207(2013)に概説されている。]は、様々な免疫細胞による皮膚浸潤ならびにIL-4、IL-13およびIL-31が優勢であることを含むCD4+Th2極性化されたサイトカイン環境を含む、ヒトにおけるアトピー性皮膚炎の病態形成と著しい類似性を示す。さらに、IL-22は、アトピー性皮膚炎に特徴的な表皮の肥厚をもたらす過剰な上皮増殖に関与している。
例えば、イヌIL-31に対する抗体は、イヌにおけるアトピー性皮膚炎に関連する掻痒症に対して著しい効果を有することが示されている[米国特許第8,790,651号;米国特許第10,093,731号]。さらに、ヒトIL-31受容体α(IL-31RA)に対する抗体が試験され、ヒトにおけるアトピー性皮膚炎に関連する掻痒に対して著しい効果を有することが見出された[Ruzicka,et al.,New England Journal of Medicine,376(9),826-835(2017)]。したがって、IL-31がその受容体IL-31RAに結合するのを遮断することにより、アトピー性皮膚炎に伴う掻痒が軽減される。
ヒトIL-4受容体α(IL-4Rα)に対して産生されたモノクローナル抗体が開発されており、これらの抗体のいくつかは、ヒトにおけるアトピー性皮膚炎を処置するためのそれらの治療効果について広く試験されている[例えば、米国特許出願公開第2015/0017176号を参照されたい。]。より最近では、イヌIL-4のイヌIL-4Rαへの結合を遮断するイヌIL-4Rαに対するイヌ化抗体も開示されている[参照によりその全体が本明細書に組み入れられる米国特許出願公開第2018/0346580号]。II型IL-4受容体はIL-4受容体α鎖およびIL-13受容体α1鎖からなるので、イヌIL-4およびイヌIL-13の両方がII型イヌIL-4受容体に結合するのを遮断することができるイヌIL-4Rαに対する抗体が得られており、それによってアトピー性皮膚炎に関連する炎症を阻止するのに役立つ[米国特許出願公開第2018/0346580号]。
IL-10関連T細胞由来誘導因子(IL-TIF)としても知られるインターロイキン-22(IL-22)は、IL-10サイトカインファミリーに属する。IL-22は、ヒトにおいて抗CD3刺激時に正常なT細胞によって産生される。マウスIL-22発現はまた、リポ多糖注射時に様々な器官において誘導され、IL-22が炎症応答に関与し得ることを示唆する。IL-22は、IL-10R2(IL-10Rβとしても知られる)とインターロイキン-22受容体(IL-22R)とのヘテロ二量体複合体からなる受容体複合体に特異的に結合し、該受容体複合体を介してシグナル伝達する[Lee et al.,Pharmacology Research&Perspectives,Pages 1-13(2018:e00434)を参照]。インターロイキン-22受容体は、インターロイキン-22R、α1;IL-22RA1;IL-22R1;zcytor11;およびCRF2-9としても知られている[Xu et al.,Proc.Nat.Acad.Sci.98(17)9511-9516(2001);Gelebart and Lai,Atlas of Genetics and Cytogenetics 14(12):1106-1110(2010)]。IL-22は創傷治癒中に上皮細胞増殖を誘導し、その欠乏は制御されない増殖を可能にし、腫瘍発生を促進し得る[Huber et al.,Nature 491:259-263(2012]。IL-22は、いくつかの肝細胞腫細胞株においてSTAT-1およびSTAT-3を活性化し、急性期タンパク質の産生を上方制御することが示されている。インターロイキン-22およびIL-22Rに対する抗体は、IL-22のIL-22Rとの相互作用を遮断し、それによって上皮増殖をもたらす関連シグナル伝達経路を遮断することによって抗増殖剤として作用する。
しかしながら、アトピー性皮膚炎の処置における最近の成功にもかかわらず、使用されている現在の治療法は、いずれも皮膚バリア機能の改善を伴いながら、皮膚炎症に対する著しい効果と同時に抗掻痒作用の迅速な開始をもたらすことはない。したがって、アトピー性皮膚炎の症候の1以上に対処することができるより優れた治療法を設計する必要がある。
本明細書における任意の参考文献の引用は、そのような参考文献が本出願に対する「従来技術」として利用可能であることの自認として解釈されるべきではない。
米国特許第8,790,651号 米国特許第10,093,731号 米国特許出願公開第2015/0017176号 米国特許出願公開第2018/0346580号
Rahman et al.,Inflammation & Allergy-drug target 10:486-496(2011) Harskamp et al.,Seminar in Cutaneous Medicine and Surgery 32:132-139(2013) Nuttall et al., Veterinary Records 172(8):201-207(2013) Ruzicka,et al.,New England Journal of Medicine,376(9),826-835(2017) Lee et al.,Pharmacology Research & Perspectives,Pages 1-13(2018:e00434) Xu et al.,Proc.Nat.Acad.Sci.98(17)9511-9516(2001) Gelebart and Lai,Atlas of Genetics and Cytogenetics 14(12):1106-1110(2010) Huber et al.,Nature 491:259-263(2012)
本発明は、特定の態様において単離され、先行技術における特性よりも優れた特性、例えば、先行技術の抗イヌIL-4受容体α抗体より強固な結合を有するイヌIL-4Rα(IL-4Rα)に対する新しいイヌ化抗体を提供する。特定の態様において、本発明は、特異性をもってイヌインターロイキン-4受容体αに結合する哺乳動物抗体またはその抗原結合断片であって、3つの重鎖相補性決定領域(CDR)のセット、CDR重1(HCDR1)、CDR重2(HCDR2)およびCDR重3(HCDR3)を含む重鎖を含み、HCDR1は配列番号24のアミノ酸配列を含み、HCDR2は配列番号26のアミノ酸配列を含み、HCDR3は配列番号28のアミノ酸配列を含む、哺乳動物抗体またはその抗原結合断片を提供する。他の態様において、本発明は、特異性をもってイヌインターロイキン-4受容体αに結合する哺乳動物抗体またはその抗原結合断片であって、3つの重CDRのセット、HCDR1、HCDR2およびHCDR3を含む重鎖を含み、HCDR1は配列番号24のアミノ酸配列を含み、HCDR2は配列番号26のアミノ酸配列を含み、HCDR3は配列番号49のアミノ酸配列を含む、哺乳動物抗体またはその抗原結合断片を提供する。
関連する態様において、特異性をもってイヌインターロイキン-4受容体α(IL-4Rα)に結合する哺乳動物抗体またはその抗原結合断片は、3つの軽鎖CDRのセット:CDR軽1(LCDR1)、CDR軽2(LCDR2)およびCDR軽3(LCDR3)を含む軽鎖をさらに含み、LCDR1は配列番号30のアミノ酸配列を含み、LCDR2は配列番号32のアミノ酸配列を含み、LCDR3は配列番号34のアミノ酸配列を含む。好ましい態様において、哺乳動物抗体またはその抗原結合断片は、イヌIL-4Rαに結合し、イヌIL-4Rαのイヌインターロイキン-4(cIL-4)への結合を遮断する。関連する態様において、哺乳動物抗体またはその抗原結合断片は、イヌIL-4Rαに結合し、イヌIL-4Rαのイヌインターロイキン-13(cIL-13)への結合を遮断する。さらに他の態様において、哺乳動物抗体またはその抗原結合断片は、イヌcIL-4Rαに結合し、イヌcIL-4RαのcIL-4およびcIL-13への結合を遮断する。
特定の態様において、イヌIL-4Rαに対する哺乳動物抗体はマウス抗体である。関連する態様において、イヌIL-4Rαに対する哺乳動物抗体は、イヌ化マウス抗体である。特定の態様において、イヌ化抗体は、IgG-D cFcを含む重鎖を含むが、天然に存在するIgG-Dヒンジ領域が配列番号6のアミノ酸配列を含むヒンジ領域によって置き換えられている。他の態様において、イヌ化抗体は、IgG-D cFcを含む重鎖を含むが、天然に存在するIgG-Dヒンジ領域が配列番号7のアミノ酸配列を含むヒンジ領域によって置き換えられている。さらに他の態様において、イヌ化抗体は、IgG-D cFcを含む重鎖を含むが、天然に存在するIgG-Dヒンジ領域が配列番号8のアミノ酸配列を含むヒンジ領域によって置き換えられている。さらに他の態様において、イヌ化抗体は、IgG-D cFcを含む重鎖を含むが、天然に存在するIgG-Dヒンジ領域が配列番号9のアミノ酸配列を含むヒンジ領域によって置き換えられている。
特定の態様において、イヌ化抗体は、配列番号10のアミノ酸配列を含む改変されたイヌIgG-B(IgG-Bm)を含む重鎖を含む。ある特定の態様において、イヌ化抗体は、配列番号36のアミノ酸配列を含む重鎖を含む。他の態様において、イヌ化抗体は、配列番号37のアミノ酸配列を含む重鎖を含む。さらに他の態様において、イヌ化抗体は、配列番号38のアミノ酸配列を含む重鎖を含む。特定の態様において、イヌ化抗体は、配列番号35のアミノ酸配列を含む軽鎖をさらに含む。代替の態様において、イヌ化抗体は、配列番号43のアミノ酸配列を含む軽鎖をさらに含む。
特定の態様において、イヌ化抗体またはその抗原結合断片は、配列番号46に結合する。より特定の態様において、イヌ化抗体またはその抗原結合断片は、イヌIL-4Rαの以下のアミノ酸残基:配列番号5のS111、H112、T113、T119、Y122、T124およびH127のうちの1、2、3、4、5、6または7つすべてに結合する。関連する態様において、イヌ化抗体またはその抗原結合断片は、配列番号47に結合する。より特定の態様において、イヌ化抗体またはその抗原結合断片は、イヌIL-4Rαの以下のアミノ酸残基:配列番号5のY150、T153、Y154、T158、R160、S164、T165、S168、S171、Y172、S173のうちの1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11すべてに結合する。さらにより特定の態様において、イヌ化抗体またはその抗原結合断片は、配列番号46および配列番号47の両方に結合する。この種のなおさらなる特定の態様において、イヌ化抗体またはその抗原結合断片は、イヌIL-4Rαの以下のアミノ酸残基:配列番号5の:S111、H112、T113、T119、Y122、T124およびH127の1、2、3、4、5、6もしくは7つすべてに、ならびに/またはイヌIL-4Rαの以下のアミノ酸残基:配列番号5のY150、T153、Y154、T158、R160、S164、T165、S168、S171、Y172、S173の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11すべてに結合する。
本発明はまた、CDR、イヌ化抗体もしくはその抗原結合断片の重鎖および/またはイヌ化抗体もしくはその抗原結合断片の軽鎖、をコードする、単離された核酸を含む核酸を提供する。さらに、本発明は、このような核酸を含む発現ベクターおよびこのような発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。
さらに、本発明は、本発明のイヌ化抗体およびその抗原結合断片を、薬学的に許容され得る担体および/または希釈剤と共に含む薬学的組成物を提供する。本発明はさらに、アトピー性皮膚炎を有するイヌに前記組成物の1つを投与することを含む、アトピー性皮膚炎を処置する方法を提供する。特定の態様において、本発明は、それを必要とするイヌに、治療有効量の本発明の薬学的組成物を投与することを含む、アトピー性皮膚炎に関連する炎症の遮断を補助する方法を提供する。
本発明のこれらおよび他の局面は、以下の図面の簡単な説明および詳細な説明を参照することによってよりよく理解されよう。
図1は、IL-4Rα(IL-4Rα)抗体によるIL-4媒介性STAT-6リン酸化の阻害を示すグラフである。c4H3[国際公開第2016/156588号参照]およびc152H11-H3L3と呼ばれる2つの異なるイヌ化モノクローナル抗イヌIL-4Rα抗体を、STAT-6リン酸化を阻害する能力について評価した。データは、両抗体がIL-4の存在下でSTAT-6リン酸化の用量依存的阻害をもたらすことを示す。IL-4Rα(IL-4Rα)抗体の非存在下におけるIL-4対照をグラフの右上の部分に示す。 図2は、IL-4Rα抗体によるIL-13媒介性STAT-6リン酸化の阻害を示すグラフである。c4H3[国際公開第2016/156588号参照]およびc152H11-H3L3と呼ばれる2つの異なるイヌ化モノクローナル抗イヌIL-4Rα抗体を、STAT-6リン酸化を阻害する能力について評価した。データは、両抗体がIL-13の存在下でSTAT-6リン酸化の用量依存的阻害をもたらすことを示す。IL-4Rα(IL-4Rα)抗体の非存在下におけるIL-13対照をグラフの右上の部分に示す。 図3は、ELISAによって評価された、λまたはκ軽鎖のいずれかを含有するイヌ化抗イヌIL-4Rα抗体の結合を示す。結果は、λ軽鎖を含有するイヌ化抗イヌIL-4Rα抗体(c152ClL1-H1、c152ClL1-H2およびc152ClL1-H3)が、イヌIL-4Rαの他に、同じCDRを含有するがκ軽鎖を有するイヌ化抗イヌIL-4Rα抗体(c152H11-H3L3)にも結合することを示す。152mcはマウス-イヌキメラ抗体陽性対照であり、Iso-Ctr、陰性対照は無関係のイヌ化抗体である。 図4は、c152H11-H3L3抗体に対する、イヌIL-4Rα上の配列番号46および配列番号47のアミノ酸配列を含むエピトープを示す。
アトピー性皮膚炎のためのより良い治療が必要とされていることに応じて、本発明は、イヌ化抗体、イヌ化抗体を含む製剤、および、アトピー性皮膚炎に関連する皮膚炎症に対して著しい効果を達成することができる方法論を提供する。
略語
本発明の詳細な説明および実施例を通じて、以下の略語が使用される。
ADCC 抗体依存性細胞傷害
CDC 補体依存性細胞傷害
CDR Kabatナンバリングシステムを使用して定義される、免疫グロブリン可変領域中の相補性決定領域
EC50 50%の有効性または結合をもたらす濃度
ELISA 酵素結合免疫吸着検定法
FR 抗体フレームワーク領域:CDR領域を除く免疫グロブリン可変領域。
IC50 50%阻害をもたらす濃度
IgG 免疫グロブリンG
Kabat Elvin A.Kabatによって先駆的に開発された免疫グロブリンのアラインメントおよびナンバリングシステム[Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991)]
mAb モノクローナル抗体(MabまたはMAbも)
V領域 異なる抗体間で配列が可変であるIgG鎖のセグメント。V領域は、軽鎖中のkabat残基109および重鎖中のkabat残基113に広がる。
VH 免疫グロブリン重鎖可変領域
VL 免疫グロブリン軽鎖可変領域
VK 免疫グロブリンκ軽鎖可変領域
定義
本発明がより容易に理解され得るように、特定の技術的および科学用語を以下に具体的に定義する。本明細書の他の箇所で具体的に定義されていない限り、本明細書で使用される他のすべての技術用語および科学用語は、当業者によって一般的に理解される意味を有する。
添付の特許請求の範囲を含む本明細書で使用される場合、「a」、「an」および「the」のような単語の単数形は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、それらの対応する複数の言及を含む。
「投与」および「処理」は、動物、例えばイヌ対象、細胞、組織、器官または生物学的流体に適用される場合、外因性の医薬、治療剤、診断剤または組成物の動物、例えばイヌ対象、細胞、組織、器官または生物学的流体への接触を指す。細胞の処理は、細胞への試薬の接触の他、細胞と接触している流体への試薬の接触を包含する。
「投与」および「処理」はまた、例えば、試薬、診断薬、結合化合物によるまたは別の細胞による細胞のインビトロおよびエクスビボ処理を意味する。「対象」という用語は、任意の生物、好ましくは動物、より好ましくは哺乳動物(例えば、イヌ、ネコまたはヒト)、最も好ましくはイヌを含む。
「処置する」または「処置している」は、例えば、その治療剤が治療活性を有する、1以上の症候を有するまたは症状を有することが疑われるイヌ対象または患者に、内部または外部に、本発明の、抗体のいずれかを含有する組成物のような治療剤を投与することを意味する。典型的には、治療剤は、任意の臨床的に測定可能な程度だけ、そのような症候(類)の退縮を誘導または進行を阻害することにより、処置された対象または集団において1以上の疾患/症状症候を軽減および/または改善するのに有効な量で投与される。任意の特定の疾患/症状症候を軽減するのに有効である治療剤の量(「治療有効量」とも称される)は、患者(例えば、イヌ)の疾患/症状状態、年齢、および体重、ならびに対象において所望の応答を誘発する薬学的組成物の能力のような因子によって異なり得る。疾患/症状症候が軽減または改善されたかどうかは、その症候の重症度または進行状態を評価するために獣医またはその他の熟練した医療従事者によって通常使用される任意の臨床的測定によって評価することができる。本発明の態様(例えば、処置方法または製造品)は、あらゆる対象において標的疾患/症状症候(類)を軽減するのに有効であるわけではないことがあり得るが、スチューデントのt検定、カイ二乗検定、マン・ホイットニーによるU検定、クラスカル・ウォリス検定(H検定)、ヨンキー・テルプストラ検定およびウィルコクソン検定などの当技術分野で公知の任意の統計学的検定によって決定された場合に、統計学的に有意な数の対象において標的疾患/症状症候(類)を軽減するはずである。
「処置」は、ヒト、獣医学的対象(例えば、イヌ)または研究対象に適用される場合、治療的処置ならびに研究および診断用途を指す。「処置」は、ヒト、獣医学的対象(例えば、イヌ)、または研究対象、または細胞、組織もしくは器官に適用される場合、本発明の抗体の、例えばイヌもしくはその他の動物対象、細胞、組織、生理学的区画、または生理学的流体への接触を包含する。
本明細書で使用される場合、「イヌ」という用語は、特に明記しない限り、すべての家畜犬、カニス・ルプス・ファミリアリスまたはカニス・ファミリアリスを含む。
本明細書で使用される場合、「ネコ」という用語は、ネコ科の任意のメンバーを指す。この科のメンバーには、家畜ネコ、純血および/または雑種の愛玩ネコ、ショーキャット、研究室ネコ、クローニングされたネコおよび野生のまたは野生化したネコを含む、野生、動物園および家庭のメンバーが含まれる。
本明細書で使用される場合、「イヌフレーム」という用語は、本明細書でCDR残基として定義される超可変領域残基以外の、イヌ抗体の重鎖および軽鎖のアミノ酸配列を指す。イヌ化抗体に関して、大半の態様において、天然のイヌCDRのアミノ酸配列は、両方の鎖において対応する外来CDR(例えば、マウス抗体由来のもの)で置き換えられる。イヌ抗体の重鎖および/または軽鎖は、例えば、下記に例示されるようにおよび/またはその全体が参照により本明細書に組み入れられる米国特許第10,106,607号に開示されるように、イヌ抗体内の外来CDRの立体構造を保存するために、および/またはFc機能を改変するためにいくつかの外来非CDR残基を含有してもよい。
「Fc」と略記される「断片結晶化可能領域」は、Fc受容体と呼ばれる細胞表面受容体と相互作用する抗体のCH3-CH2部分に対応する。4つのイヌIgGの各々のイヌ断片結晶化可能領域(cFc)は、Tang et al.[Vet.Immunol.Immunopathol.80:259-270(2001)によって最初に記載され、Bergeron et al.,Vet.Immunol.Immunopathol.157:31-41(2014)および米国特許第10,106,607号]も参照されたい。
本明細書で使用される場合、イヌFc(cFc)「IgG-Bm」は、IgG-Bの配列番号10のアミノ酸配列中に2つのアミノ酸残基置換、D31AおよびN63Aを含み(下記参照)、c末端リジン(「K」)がないイヌIgG-B Fcである。配列番号10の31位のアスパラギン酸残基(D)および配列番号10の63位のアスパラギン残基(N)は、いずれもIgG-Bmにおいてはアラニン残基(A)によって置換されている。これらの2つのアミノ酸残基置換は、天然に存在するイヌIgG-Bの抗体依存性細胞傷害(ADCC)および補体依存性細胞傷害(CDC)を著しく減弱させるのに役立つ[その内容全体が参照により本明細書に組み入れられる米国特許第10,106,607号を参照]。IgG-Bにおいて行うことができるアミノ酸置換と類似し、二重特異性抗体においてヘテロ二量体形成を促進するアミノ酸置換を含み得る、IgG-Bmへのさらなるアミノ酸置換も意図される。IgG-Bのアミノ酸配列、配列番号45は、以下のものである。
IgG-Bmのアミノ酸配列、配列番号10を以下に提供する。
LGGPSVFIFPPKPKDTLLIARTPEVTCVVVALDPEDPEVQISWFVDGKQMQTAKTQPREEQFAGTYRVVSVLPIGHQDWLKGKQFTCKVNNKALPSPIERTISKARGQAHQPSVYVLPPSREELSKNTVSLTCLIKDFFPPDIDVEWQSNGQQEPESKYRTTPPQLDEDGSYFLYSKLSVDKSRWQRGDTFICAVMHEALHNHYTQESLSHSPG
本明細書中で使用される場合、抗体のアミノ酸配列における別のアミノ酸残基による「アミノ酸残基の置換」は、例えば、別のアミノ酸残基で「アミノ酸残基を置き換える」と等価であり、アミノ酸配列中の特定の位置における特定のアミノ酸残基が異なるアミノ酸残基によって置き換えられている(または置換されている)ことを示す。このような置換は、具体的に設計することができる、すなわち、例えば組換えDNA技術によってアミノ酸配列中の特定の位置のアラニンをセリンで意図的に置き換えることができる。あるいは、抗体の特定のアミノ酸残基または一連のアミノ酸残基は、より自然な選択過程を介して、例えば細胞によって産生された抗体がその抗原上の所与の領域、例えば、エピトープもしくはその一部を含有する領域に結合する能力に基づいて、および/または抗体が、その特定のCDRが置き換えているCDRと同じカノニカル構造を保持する特定のCDRを含むように、1以上のアミノ酸残基によって置き換えることができる。このような置換/置き換えは、「変異型」CDRおよび/または変異型抗体をもたらし得る。
本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、所望の生物学的活性を示す抗体の任意の形態を指す。抗体は、単量体、二量体、またはより大きな多量体であり得る。したがって、「抗体」という用語は最も広い意味で使用され、モノクローナル抗体(完全長モノクローナル抗体を含む)、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、イヌ化抗体、完全イヌ抗体、キメラ抗体およびラクダ化単一ドメイン抗体を具体的に包含するが、これらに限定されない。「親抗体」は、イヌ治療用抗体として使用するための抗体のイヌ化などの意図された使用のための抗体の改変の前に免疫系を抗原に曝露することによって得られる抗体である。
本明細書で使用される場合、例えばその結合パートナー(リガンド)へのイヌ受容体の結合を「遮断する」または「遮断している」または「結合を遮断している」本発明の抗体は、標準的な結合アッセイ(例えば、BIACore(登録商標)、ELISAまたはフローサイトメトリー)で決定された場合に、イヌ受容体のそのイヌリガンドへの結合を(部分的にまたは完全に)遮断するおよびその逆である抗体である。
典型的には、本発明の抗体または抗原結合断片は、その活性がモルベースで表される場合、(親抗体と比較した場合に)そのイヌ抗原結合活性の少なくとも10%を保持する。好ましくは、本発明の抗体または抗原結合断片は、親抗体としてのイヌ抗原結合親和性の少なくとも20%、50%、70%、80%、90%、95%または100%またはそれより多くを保持する。本発明の抗体または抗原結合断片は、その生物学的活性を実質的に変化させない保存的または非保存的アミノ酸置換(抗体の「保存的変異型」または「機能が保存された変異型」と呼ばれる)を含み得ることも意図される。
「単離された抗体」は、精製状態を指し、このような文脈において、分子が、核酸、タンパク質、脂質、炭水化物のような他の生物学的分子、または細胞残屑および増殖培地のような他の材料を実質的に含まないことを意味する。一般に、「単離された」という用語は、本明細書に記載される結合化合物の実験的または治療的使用を実質的に妨げる量で存在しなければ、そのような材料が完全に存在しないこと、または水、緩衝液もしくは塩が存在しないことを指すことを意図しない。
本明細書で使用される場合、「キメラ抗体」は、第1の抗体由来の可変ドメインおよび第2の抗体由来の定常ドメインを有する抗体であり、第1および第2の抗体は異なる種に由来する。[米国特許第4,816,567号;およびMorrison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:6851-6855(1984)]。典型的には、得られたキメラ抗体が、親(例えば、げっ歯類)抗体よりもそれぞれヒトまたはイヌ対象において有害な免疫応答を誘発する可能性がより低くなるように、可変ドメインは、げっ歯類などの実験動物由来の抗体(「親抗体」)から得られ、そして、定常ドメイン配列は、動物対象抗体、例えばヒトまたはイヌから得られる。
本明細書で使用される場合、「イヌ化抗体」という用語は、イヌおよび非イヌ(例えば、マウス)抗体の両方からの配列を含有する抗体の形態を指す。一般に、イヌ化抗体は、超可変ループのすべてまたは実質的にすべてが(例えば、以下に例示されるような6つのCDRを含む)非イヌ免疫グロブリンの超可変ループに対応し、フレームワーク(FR)領域のすべてまたは実質的にすべて(および典型的には残りのフレームのすべてまたは実質的にすべて)がイヌ免疫グロブリン配列のフレームワーク(FR)領域である少なくとも1つ以上の、典型的には2つの可変ドメインの実質的にすべてを含む。本明細書で例示されるように、イヌ化抗体は、マウス抗イヌ抗原抗体由来の3つの重鎖CDRおよび3つの軽鎖CDRの両方を、イヌフレームまたは改変されたイヌフレームと共に含む。例えば、改変されたイヌフレームは、そのイヌ抗原へのイヌ化抗体の結合および/またはイヌ抗原の天然の結合パートナーへのそのイヌ抗原の結合を遮断するイヌ化抗体の能力を増加させるためにイヌ化抗体の有効性をさらに最適化する、本明細書に例示される1以上のアミノ酸変化を含む。
各軽/重鎖対の可変領域は、抗体結合部位を形成する。したがって、一般に、完全な状態の抗体は2つの結合部位を有する。二機能性または二重特異性抗体を除いて、2つの結合部位は、一般に同じである。典型的には、重鎖および軽鎖の両方の可変ドメインは、比較的保存されたフレームワーク領域(FR)内に位置する、相補性決定領域(CDR)とも呼ばれる3つの超可変領域を含む。CDRには、通常フレームワーク領域が整列しており、特異的なエピトープへの結合を可能にする。一般に、N末端からC末端へ、軽鎖可変ドメインおよび重鎖可変ドメインはいずれも、FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3およびFR4を含む。各ドメインへのアミノ酸の割り当ては、一般に、Sequences of Proteins of Immunological Interest,Kabat,et al.,National Institutes of Health,Bethesda,Md.,5th ed.,NIH Publ.No.91-3242(1991),Kabat,Adv.Prot.Chem.32:1-75(1978),Kabat,et al.,J.Biol.Chem.252:6609-6616(1977),Chothia,et al.,J.Mol.Biol.196:901-917(1987)またはChothia,et al.,Nature 342:878-883(1989)]の定義に従う。
本明細書で使用される場合、「超可変領域」という用語は、抗原結合に関与する抗体のアミノ酸残基を指す。超可変領域は、「相補性決定領域」または「CDR」(すなわち、軽鎖可変ドメイン中のLCDR1、LCDR2およびLCDR3ならびに重鎖可変ドメイン中のHCDR1、HCDR2およびHCDR3)由来のアミノ酸残基を含む。[配列によって抗体のCDR領域を定義するKabat et al.Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991)を参照;構造によって抗体のCDR領域を定義するChothia and Lesk,J.Mol.Biol.196:901-917(1987)も参照]。本明細書で使用される場合、「フレームワーク」または「FR」残基という用語は、本明細書でCDR残基として定義される超可変領域残基以外の可変ドメイン残基を指す。
イヌIgGの4つの公知のIgG重鎖サブタイプが存在し、IgG-A、IgG-B、IgG-CおよびIgG-Dと呼ばれる。2つの公知の軽鎖サブタイプは、λおよびκと呼ばれる。本発明の特定の態様では、イヌ免疫細胞の結合および活性化とは別に、本発明の、イヌまたはイヌ化抗体の抗原に対するイヌまたはイヌ化抗体は、最適には以下の2つの属性を有する。
1.抗体依存性細胞傷害(ADCC)および補体依存性細胞傷害(CDC)などのエフェクター機能の欠如、ならびに
2.プロテインAクロマトグラフィーに基づく技術などの業界標準技術を使用して大規模に容易に精製される。
天然に存在するイヌIgGアイソタイプは、いずれも両方の基準は満たさない。例えば、IgG-Bは、プロテインAを使用して精製することができるが、高レベルのADCC活性を有する。他方、IgG-AはプロテインAに弱く結合するが、ADCC活性も示す。さらに、IgG-CもIgG-DもプロテインAカラムで精製することはできないが、IgG-DはADCC活性を示さない。(IgG-CはかなりのADCC活性を有する)。本発明がこれらの問題に対処する1つの方法は、ADCCのようなエフェクター機能を欠き、業界標準のプロテインAクロマトグラフィーを使用して容易に精製することができる、本発明の抗原に対して特異的な本発明の改変されたイヌIgG-B抗体を提供することによるものである。
本明細書で使用される場合、「抗炎症抗体」とは、特にアトピー性皮膚炎に関して、ヒト、イヌおよび/またはネコなどの哺乳動物を含む動物において抗炎症剤として作用することができる抗体である。特定の態様において、抗炎症抗体は、IL-4または受容体IL-4RαなどのIL-4/IL-13シグナル伝達経路中の特定のタンパク質に結合する。抗炎症抗体のその対応する抗原(例えば、IL-4またはIL-4Rα)への結合は、例えばIL-4のIL-4Rαとの結合を阻害し、この経路のシグナル伝達を妨害および/または防止し、それによってアトピー性皮膚炎に関連する慢性炎症を妨害または防止する。
本明細書で使用される場合、「相同性」とは、2つのポリヌクレオチド配列または2つのポリペプチド配列が最適に整列されている場合の、2つのポリヌクレオチド配列間または2つのポリペプチド配列間の配列類似性を指す。2つの比較された配列の両方中の位置が同じ塩基またはアミノ酸残基によって占められている場合、例えば2つのDNA分子のそれぞれの中の位置がアデニンによって占められている場合、分子はその位置において相同である。相同性のパーセントは、比較される位置の総数で除した2つの配列によって共有される相同な位置の数×100である。例えば、配列が最適に整列されたときに、2つの配列中の10個の位置のうち6個が一致しているまたは相同である場合、2つの配列は60%相同である。一般に、比較は、2つの配列が最大のパーセント相同性を与えるように整列されたときに行われる。配列同一性は、2つの配列が最適に整列されたときに、2つのポリペプチドのアミノ酸が等価な位置において同じである程度を指す。
本明細書で使用される場合、両配列のアミノ酸残基が同一である場合に、1つのアミノ酸配列は第2のアミノ酸配列に対して100%「同一」である。したがって、2つのアミノ酸配列のアミノ酸残基の50%が同一である場合に、アミノ酸配列は第2のアミノ酸配列に対して50%「同一」である。配列比較は、所与のタンパク質、例えば比較されているタンパク質、またはポリペプチドの一部によって含まれるアミノ酸残基の連続するブロックにわたって行われる。特定の態様において、さもなければ2つのアミノ酸配列間の対応関係を変化させ得る選択された欠失または挿入が考慮される。配列類似性には、同一の残基および同一でない生化学的に関連するアミノ酸が含まれる。同様の特性を共有し、交換可能であり得る生化学的に関連するアミノ酸。
「保存的に改変された変異型」または「保存的置換」は、タンパク質の生物学的活性を変化させることなく変化を頻繁に行うことができるような、類似の特徴(例えば、電荷、側鎖サイズ、疎水性/親水性、骨格の立体構造および剛性など)を有する他のアミノ酸によるタンパク質中のアミノ酸の置換を指す。当業者は、一般に、ポリペプチドの非必須領域中の単一のアミノ酸置換は生物学的活性を実質的に変化させないことを認識する[例えば、Watson et al.,Molecular Biology of the Gene,The Benjamin/Cummings Pub.Co.,p.224(4th Ed.;1987)を参照]。さらに、構造的または機能的に類似したアミノ酸の置換は、生物学的活性を破壊する可能性がより低い。例示的な保存的置換を、すぐ下の表Aに示す。
本発明の抗体の機能保存的変異型も本発明によって意図される。本明細書で使用される「機能保存的変異型」は、抗原親和性および/または特異性のような所望の特性を変化させることなく1以上のアミノ酸残基が変化されている抗体または断片を指す。そのような変異型としては、上記表Aの保存的アミノ酸置換のような類似の特性を有するアミノ酸でアミノ酸を置き換えることを含み、これらに限定されない。
「単離された核酸分子」とは、ゲノム、mRNA、cDNAもしくは合成起源またはこれらのいくつかの組み合わせのDNAまたはRNAであって、単離されたポリヌクレオチドが自然においてその中に見出されるポリヌクレオチドの全部もしくは一部を伴っていないもの、または単離された核酸分子が自然において連結されていないポリヌクレオチドに連結されているものを意味する。本開示において、特定のヌクレオチド配列「を含む核酸分子」は、そのままの状態の染色体を包含しないことを理解されたい。指定された核酸配列「を含む」単離された核酸分子は、指定された配列に加えて、最大10もしくは最大20もしくはそれより多くの他のタンパク質もしくはその一部もしくは断片に対するコード配列を含み得、または、記載された核酸配列のコード領域の発現を制御する機能的に連結された調節配列を含み得、および/またはベクター配列を含み得る。
本発明は、本発明の単離されたイヌ化抗体、症状の処置、例えばイヌにおけるアトピー性皮膚炎の処置における抗体の使用方法を提供する。イヌでは、A、B、CおよびDと呼ばれる4つのIgG重鎖が存在する。これらの重鎖は、IgG-A(またはIgGA)、IgG-B(またはIgGB)、IgG-C(またはIgGC)およびIgG-D(またはIgGD)と呼ばれるイヌIgGの4つの異なるサブクラスを表す。2つの重鎖の各々は、1つの可変ドメイン(VH)と、CH-1、CH-2およびCH-3と呼ばれる3つの定常ドメインとからなる。CH-1ドメインは、「ヒンジ」または「ヒンジ領域」と呼ばれるアミノ酸配列を介してCH-2ドメインに接続されている。
これらの4つの重鎖の核酸およびアミノ酸配列は、Tang et al.[Vet.Immunol.Immunopathol.80:259-270(2001)]によって最初に同定された。これらの重鎖に対するアミノ酸および核酸配列は、GenBankデータベースからも入手可能である。例えば、IgGA重鎖のアミノ酸配列は、アクセッション番号AAL35301.1を有し、IgGBは、アクセッション番号AAL35302.1を有し、IgGCはアクセッション番号AAL35303.1を有し、IgGDは、アクセッション番号(AAL35304.1)を有する。イヌ抗体は、2種類の軽鎖、κおよびλも含有する。これらの軽鎖のDNAおよびアミノ酸配列は、GenBank Databaseから入手することができる。例えば、κ軽鎖アミノ酸配列は、アクセッション番号ABY57289.1を有し、λ軽鎖は、アクセッション番号ABY55569.1を有する。
本発明においては、4つのイヌIgG Fc断片のそれぞれに対するアミノ酸配列は、Tang et al.、上記によって決定されたCH1ドメインとCH2ドメインの同定された境界に基づいている。イヌIL-4Rαに結合するイヌ化マウス抗イヌ抗体としては、限定されないが、イヌIgG-A、IgG-B、IgG-CおよびIgG-D重鎖ならびに/またはイヌκもしくはλ軽鎖をマウス抗イヌIL-4RαCDRと共に含む本発明の抗体が挙げられる。したがって、本発明は、イヌIL-4Rαに結合し、その天然の結合パートナーであるイヌIL-4および/またはイヌIL-13へのそのイヌIL-4Rαの結合を遮断する本発明の単離されたイヌ化マウス抗イヌ抗体を提供する。
したがって、本発明はさらに、イヌ化マウス抗体、および症状の処置、例えば、イヌにおけるアトピー性皮膚炎の処置における本発明の抗体の使用方法を提供する。
本発明はさらに、イヌ化抗体を作製するために対応する軽鎖と合致させることができる完全長イヌ重鎖を提供する。したがって、本発明はさらに、本発明のイヌ化マウス抗イヌ抗原抗体(単離されたイヌ化マウス抗イヌ抗体を含む)、ならびに症状の処置、例えばイヌにおけるアトピー性皮膚炎の処置における本発明の抗体の使用方法を提供する。
本発明はまた、1以上のエフェクター機能を増強し、減少させ、または除去するためにcFcが遺伝子改変されているイヌ断片結晶化可能領域(cFc領域)を含む本発明の抗体を提供する。本発明の一態様において、遺伝子改変されたcFcは、1以上のエフェクター機能を減少させ、または除去する。本発明の別の態様において、遺伝子改変されたcFcは、1以上のエフェクター機能を増強する。ある特定の態様において、遺伝子改変されたcFc領域は、遺伝子改変されたイヌIgGB Fc領域である。別のこのような態様において、遺伝子改変されたcFc領域は、遺伝子改変されたイヌIgGC Fc領域である。特定の態様において、エフェクター機能は、増強され、減少され、または除去された抗体依存性細胞傷害(ADCC)である。別の態様において、エフェクター機能は、増強され、減少され、または除去された補体依存性細胞傷害(CDC)である。さらに別の態様において、cFc領域は、ADCCおよびCDCの両方を増強し、減少させ、または除去するように遺伝子改変されている。
エフェクター機能を欠くイヌIgGの変異型を作製するために、多数の変異体イヌIgGB重鎖を作製した。これらの変異型は、重鎖アミノ酸配列のFc部分中に以下の単一のまたは組み合わされた置換の1以上を含み得る:P4A、D31A、N63A、G64P、T65A、A93GおよびP95A。変異型重鎖(すなわち、このようなアミノ酸置換を含有する)を発現プラスミド中にクローニングし、軽鎖をコードする遺伝子を含有するプラスミドと共に、HEK293細胞中に形質移入した。免疫エフェクター機能の媒介についてのそれらの可能性を評価するために、FcγRIおよびC1qへの結合について、HEK293細胞から発現および精製された完全な状態の抗体を評価した[その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第10,106,607号を参照されたい。]
本発明はまた、その天然のIgG-Dヒンジ領域の代わりに、以下からのヒンジ領域を含む改変されたイヌIgG-Dを提供する。
IgG-A:FNECRCTDTPPCPVPEP 配列番号6
IgG-B:PKRENGRVPRPPDCPKCPAPEM 配列番号7;または
IgG-C:AKECECKCNCNNCPCPGCGL 配列番号8。
あるいは、IgG-Dヒンジ領域は、セリン残基をプロリン残基で置換することによって遺伝子改変することができる、すなわちPKESTCKCIPPCPVPES、配列番号9(プロリン残基(P)は下線が付され、太字で示されており、天然に存在するセリン残基を置換する)。このような修飾は、fabアーム交換を欠くイヌIgG-Dをもたらし得る。改変されたイヌIgG-Dは、組換えDNA技術の標準的な方法[例えば、Maniatis et al.,Molecular Cloning,A Laboratory Manual(1982)]を用いて構築することができる。これらの変異型を構築するために、改変されたIgG-Dをコードするように、イヌIgG-Dのアミノ酸配列をコードする核酸を改変することができる。次いで、改変された核酸配列は、タンパク質発現のために発現プラスミド中にクローニングされる。
本明細書に記載されるイヌ化マウス抗イヌ抗体の6つの相補性決定領域(CDR)は、マウス軽鎖LCDR1、LCDR2およびLCDR3を含むイヌ抗体κ軽鎖と、マウス重鎖HCDR1、HCDR2およびHCDR3を含むイヌ抗体重鎖IgGとを含むことができる。
核酸
本発明はさらに、本発明の抗体をコードする核酸を含む(例えば、以下の実施例を参照)。
それぞれの参照配列の全長にわたってそれぞれの配列間に最大の一致を与えるようにアルゴリズムのパラメータが選択されるBLASTアルゴリズムによって比較が行われる場合に、変化しないCDRを除いた、本明細書中に提供されるイヌ化抗体のアミノ酸配列と少なくとも約70%同一、好ましくは少なくとも約80%同一、より好ましくは少なくとも約90%同一、最も好ましくは少なくとも約95%同一(例えば、95%、96%、97%、98%、99%、100%)であるアミノ酸配列を含む免疫グロブリンポリペプチドをコードする核酸も本発明に含まれる。本発明は、それぞれの参照配列の全長にわたってそれぞれの配列間に最大の一致を与えるようにアルゴリズムのパラメータが選択されるBLASTアルゴリズムを用いて比較が行われる場合に、参照アミノ酸配列のいずれかに少なくとも約70%類似、好ましくは少なくとも約80%類似、より好ましくは少なくとも約90%類似、最も好ましくは少なくとも約95%類似(例えば、95%、96%、97%、98%、99%、100%)するアミノ酸配列を含む免疫グロブリンポリペプチドをコードする核酸をさらに提供し、本発明に含まれる。
本明細書で使用される場合、ヌクレオチドおよびアミノ酸配列のパーセント同一性は、整列初期設定パラメータおよび同一性の初期設定パラメータを用いて、C、MacVector(MacVector,Inc.Cary,NC 27519)、Vector NTI(Informax,Inc.MD)、Oxford Molecular Group PLC(1996)およびClustal Wアルゴリズムを使用して決定することができる。同じまたは類似の初期設定パラメータを使用して配列類似性を決定するために、これらの市販のプログラムを使用することもできる。あるいは、例えば、初期設定パラメータを使用するGCG(Genetics Computer Group、Program Manual for the GCG Package、Version 7、Madison、Wisconsin)パイルアッププログラムを使用して、初期設定フィルタ条件下でのAdvanced Blast検索を使用することができる。
以下の参考文献は、配列分析のためにしばしば使用されるBLASTアルゴリズムに関する:BLAST ALGORITHMS:Altschul,S.F.,et al.,J.Mol.Biol.215:403-410(1990);Gish,W.,et al.,Nature Genet.3:266-272(1993);Madden,T.L.,et al.,Meth.Enzymol.266:131-141(1996);Altschul,S.F.,et al.,Nucleic Acids Res.25:3389-3402(1997);Zhang,J.,et al.,Genome Res.7:649-656(1997);Wootton,J.C.,et al.,Comput.Chem.17:149-163(1993);Hancock,J.M.et al.,Comput.Appl.Biosci.10:67-70(1994);ALIGNMENT SCORING SYSTEMS:Dayhoff,M.O.,et al.,“A model of evolutionary change in proteins.”in Atlas of Protein Sequence and Structure,vol.5,suppl.3.M.O.Dayhoff(ed.),pp.345-352,(1978);Natl.Biomed.Res.Found.,Washington,DC;Schwartz,R.M.,et al.,“Matrices for detecting distant relationships.”in Atlas of Protein Sequence and Structure,vol.5,suppl.3.”(1978),M.O.Dayhoff(ed.),pp.353-358(1978),Natl.Biomed.Res.Found.,Washington,DC;Altschul,S.F.,J.Mol.Biol.219:555-565(1991);States,D.J.,et al.,Methods 3:66-70(1991);Henikoff,S.,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915-10919(1992);Altschul,S.F.,et al.,J.Mol.Evol.36:290-300(1993);ALIGNMENT STATISTICS:Karlin,S.,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:2264-2268(1990);Karlin,S.,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:5873-5877(1993);Dembo,A.,et al.,Ann.Prob.22:2022-2039(1994);およびAltschul,S.F.“Evaluating the statistical significance of multiple distinct local alignments.” in Theoretical and Computational Methods in Genome Research(S.Suhai,ed.),pp.1-14,Plenum,New York(1997)。
本発明の抗体は、当分野で公知の方法によって組換え的に生産することができる。本明細書に開示される抗体または断片を発現させるための宿主として利用可能な哺乳動物細胞株は、当技術分野で周知であり、American Type Culture Collection(ATCC)から入手可能な多くの不死化された細胞株を含む。これらには、とりわけ、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、NSO、SP2細胞、HeLa細胞、ベビーハムスター腎臓(BHK)細胞、サル腎臓細胞(COS)、ヒト肝細胞癌腫細胞(例えば、HepG2)、A549細胞、3T3細胞、HEK-293細胞および多数の他の細胞株が含まれる。哺乳動物宿主細胞には、ヒト、マウス、ラット、イヌ、サル、ブタ、ヤギ、ウシ、ウマおよびハムスター細胞が含まれる。どの細胞株が高い発現レベルを有するかを決定することによって、特に好ましい細胞株が選択される。使用され得る他の細胞株は、Sf9細胞などの昆虫細胞株、両生類細胞、細菌細胞、植物細胞および真菌細胞である。重鎖またはその抗原結合部分もしくは断片、軽鎖および/またはその抗原結合断片をコードする組換え発現ベクターを哺乳動物宿主細胞中に導入する場合、抗体は、宿主細胞における抗体の発現、またはより好ましくは、宿主細胞がその中で増殖されている培養培地中への抗体の分泌を可能にするのに十分な期間にわたって宿主細胞を培養することによって産生される。
抗体は、標準的なタンパク質精製方法を使用して培養培地から回収することができる。さらに、産生細胞株からの本発明の抗体(またはこれからの他の部分)の発現は、いくつかの公知の技術を用いて増強することができる。例えば、グルタミンシンテターゼ遺伝子発現系(GS系)は、ある特定の条件下で発現を増強するための一般的なアプローチである。GS系は、欧州特許第0216846号、同第0256055号および同第0323997号、ならびに欧州特許出願第89303964.4号に関連して全体的または部分的に論じられている。
一般に、特定の細胞株またはトランスジェニック動物において産生される糖タンパク質は、その細胞株またはトランスジェニック動物において産生される糖タンパク質に特徴的なグリコシル化パターンを有する。したがって、抗体の特定のグリコシル化パターンは、抗体を産生するために使用される特定の細胞株またはトランスジェニック動物に依存する。しかしながら、本明細書で提供される核酸分子によってコードされるまたは本明細書で提供されるアミノ酸配列を含むすべての抗体は、抗体が有し得るグリコシル化パターンとは無関係に本発明を構成する。同様に、特定の態様においては、フコシル化されていないN-グリカンのみを含むグリコシル化パターンを有する抗体は、典型的には、インビトロおよびインビボの両方でそれらのフコシル化された対応物より強力な有効性を示すことが示されているので、これらの抗体は有利であり得る[例えば、Shinkawa et al.,J.Biol.Chem.278:3466-3473(2003);米国特許第6,946,292号および同第7,214,775号を参照]。
イヌIL-4受容体α受容体
Genbankデータベース(アクセッション番号XM_547077.4;米国特許第7,208,579号も参照)の検索を通じて、予測された完全長イヌIL-4受容体α鎖(配列番号1)をコードするcDNAを同定した。この予測されるcDNAは、25アミノ酸のリーダー配列を含む823アミノ酸(配列番号2)をコードし、アクセッション番号XP_547077.3として同定される。成熟した予測されるイヌIL-4受容体α鎖タンパク質(配列番号4)は、ヒトIL-4受容体α鎖(アクセッション番号NP_000409.1)と65%の同一性およびブタIL-4受容体α鎖(アクセッション番号NP_999505.1)と70%の同一性を共有する。成熟した予測されるイヌIL-4受容体α鎖タンパク質は、配列番号3として同定されるヌクレオチド配列によってコードされる。予測される成熟したIL-4受容体α鎖のヒトIL-4受容体α鎖の公知の配列との比較により、成熟したイヌIL-4受容体α鎖タンパク質の細胞外ドメイン(ECD)が同定され、配列番号5と名付けられている。これはすべて、以前に[米国特許出願公開第2018/0346580号;その全体が本明細書に組み入れられる]に記載されている。
シグナル配列を有するイヌIL-4受容体α鎖完全長DNA[配列番号1]
atgggcagactgtgcagcggcctgaccttccccgtgagctgcctggtgctggtgtgggtggccagcagcggcagcgtgaaggtgctgcacgagcccagctgcttcagcgactacatcagcaccagcgtgtgccagtggaagatggaccaccccaccaactgcagcgccgagctgagactgagctaccagctggacttcatgggcagcgagaaccacacctgcgtgcccgagaacagagaggacagcgtgtgcgtgtgcagcatgcccatcgacgacgccgtggaggccgacgtgtaccagctggacctgtgggccggccagcagctgctgtggagcggcagcttccagcccagcaagcacgtgaagcccagaacccccggcaacctgaccgtgcaccccaacatcagccacacctggctgctgatgtggaccaacccctaccccaccgagaaccacctgcacagcgagctgacctacatggtgaacgtgagcaacgacaacgaccccgaggacttcaaggtgtacaacgtgacctacatgggccccaccctgagactggccgccagcaccctgaagagcggcgccagctacagcgccagagtgagagcctgggcccagacctacaacagcacctggagcgactggagccccagcaccacctggctgaactactacgagccctgggagcagcacctgcccctgggcgtgagcatcagctgcctggtgatcctggccatctgcctgagctgctacttcagcatcatcaagatcaagaagggctggtgggaccagatccccaaccccgcccacagccccctggtggccatcgtgatccaggacagccaggtgagcctgtggggcaagagaagcagaggccaggagcccgccaagtgcccccactggaagacctgcctgaccaagctgctgccctgcctgctggagcacggcctgggcagagaggaggagagccccaagaccgccaagaacggccccctgcagggccccggcaagcccgcctggtgccccgtggaggtgagcaagaccatcctgtggcccgagagcatcagcgtggtgcagtgcgtggagctgagcgaggcccccgtggacaacgaggaggaggaggaggtggaggaggacaagagaagcctgtgccccagcctggagggcagcggcggcagcttccaggagggcagagagggcatcgtggccagactgaccgagagcctgttcctggacctgctgggcggcgagaacggcggcttctgcccccagggcctggaggagagctgcctgcccccccccagcggcagcgtgggcgcccagatgccctgggcccagttccccagagccggccccagagccgcccccgagggccccgagcagcccagaagacccgagagcgccctgcaggccagccccacccagagcgccggcagcagcgccttccccgagcccccccccgtggtgaccgacaaccccgcctacagaagcttcggcagcttcctgggccagagcagcgaccccggcgacggcgacagcgaccccgagctggccgacagacccggcgaggccgaccccggcatccccagcgccccccagccccccgagccccccgccgccctgcagcccgagcccgagagctgggagcagatcctgagacagagcgtgctgcagcacagagccgcccccgcccccggccccggccccggcagcggctacagagagttcacctgcgccgtgaagcagggcagcgcccccgacgccggcggccccggcttcggccccagcggcgaggccggctacaaggccttctgcagcctgctgcccggcggcgccacctgccccggcaccagcggcggcgaggccggcagcggcgagggcggctacaagcccttccagagcctgacccccggctgccccggcgcccccacccccgtgcccgtgcccctgttcaccttcggcctggacaccgagccccccggcagcccccaggacagcctgggcgccggcagcagccccgagcacctgggcgtggagcccgccggcaaggaggaggacagcagaaagaccctgctggcccccgagcaggccaccgaccccctgagagacgacctggccagcagcatcgtgtacagcgccctgacctgccacctgtgcggccacctgaagcagtggcacgaccaggaggagagaggcaaggcccacatcgtgcccagcccctgctgcggctgctgctgcggcgacagaagcagcctgctgctgagccccctgagagcccccaacgtgctgcccggcggcgtgctgctggaggccagcctgagccccgccagcctggtgcccagcggcgtgagcaaggagggcaagagcagccccttcagccagcccgccagcagcagcgcccagagcagcagccagacccccaagaagctggccgtgctgagcaccgagcccacctgcatgagcgccagc
太字のシグナル配列を有するイヌIL-4受容体α完全長タンパク質[配列番号2]
MGRLCSGLTFPVSCLVLVWVASSGSVKVLHEPSCFSDYISTSVCQWKMDHPTNCSAELRLSYQLDFMGSENHTCVPENREDSVCVCSMPIDDAVEADVYQLDLWAGQQLLWSGSFQPSKHVKPRTPGNLTVHPNISHTWLLMWTNPYPTENHLHSELTYMVNVSNDNDPEDFKVYNVTYMGPTLRLAASTLKSGASYSARVRAWAQTYNSTWSDWSPSTTWLNYYEPWEQHLPLGVSISCLVILAICLSCYFSIIKIKKGWWDQIPNPAHSPLVAIVIQDSQVSLWGKRSRGQEPAKCPHWKTCLTKLLPCLLEHGLGREEESPKTAKNGPLQGPGKPAWCPVEVSKTILWPESISVVQCVELSEAPVDNEEEEEVEEDKRSLCPSLEGSGGSFQEGREGIVARLTESLFLDLLGGENGGFCPQGLEESCLPPPSGSVGAQMPWAQFPRAGPRAAPEGPEQPRRPESALQASPTQSAGSSAFPEPPPVVTDNPAYRSFGSFLGQSSDPGDGDSDPELADRPGEADPGIPSAPQPPEPPAALQPEPESWEQILRQSVLQHRAAPAPGPGPGSGYREFTCAVKQGSAPDAGGPGFGPSGEAGYKAFCSLLPGGATCPGTSGGEAGSGEGGYKPFQSLTPGCPGAPTPVPVPLFTFGLDTEPPGSPQDSLGAGSSPEHLGVEPAGKEEDSRKTLLAPEQATDPLRDDLASSIVYSALTCHLCGHLKQWHDQEERGKAHIVPSPCCGCCCGDRSSLLLSPLRAPNVLPGGVLLEASLSPASLVPSGVSKEGKSSPFSQPASSSAQSSSQTPKKLAVLSTEPTCMSAS
シグナル配列を有しないイヌIL-4受容体α成熟完全長タンパク質[配列番号4]
VKVLHEPSCFSDYISTSVCQWKMDHPTNCSAELRLSYQLDFMGSENHTCVPENREDSVCVCSMPIDDAVEADVYQLDLWAGQQLLWSGSFQPSKHVKPRTPGNLTVHPNISHTWLLMWTNPYPTENHLHSELTYMVNVSNDNDPEDFKVYNVTYMGPTLRLAASTLKSGASYSARVRAWAQTYNSTWSDWSPSTTWLNYYEPWEQHLPLGVSISCLVILAICLSCYFSIIKIKKGWWDQIPNPAHSPLVAIVIQDSQVSLWGKRSRGQEPAKCPHWKTCLTKLLPCLLEHGLGREEESPKTAKNGPLQGPGKPAWCPVEVSKTILWPESISVVQCVELSEAPVDNEEEEEVEEDKRSLCPSLEGSGGSFQEGREGIVARLTESLFLDLLGGENGGFCPQGLEESCLPPPSGSVGAQMPWAQFPRAGPRAAPEGPEQPRRPESALQASPTQSAGSSAFPEPPPVVTDNPAYRSFGSFLGQSSDPGDGDSDPELADRPGEADPGIPSAPQPPEPPAALQPEPESWEQILRQSVLQHRAAPAPGPGPGSGYREFTCAVKQGSAPDAGGPGFGPSGEAGYKAFCSLLPGGATCPGTSGGEAGSGEGGYKPFQSLTPGCPGAPTPVPVPLFTFGLDTEPPGSPQDSLGAGSSPEHLGVEPAGKEEDSRKTLLAPEQATDPLRDDLASSIVYSALTCHLCGHLKQWHDQEERGKAHIVPSPCCGCCCGDRSSLLLSPLRAPNVLPGGVLLEASLSPASLVPSGVSKEGKSSPFSQPASSSAQSSSQTPKKLAVLSTEPTCMSAS
シグナル配列を有しないイヌIL-4受容体α成熟完全長DNA[配列番号3]
gtgaaggtgctgcacgagcccagctgcttcagcgactacatcagcaccagcgtgtgccagtggaagatggaccaccccaccaactgcagcgccgagctgagactgagctaccagctggacttcatgggcagcgagaaccacacctgcgtgcccgagaacagagaggacagcgtgtgcgtgtgcagcatgcccatcgacgacgccgtggaggccgacgtgtaccagctggacctgtgggccggccagcagctgctgtggagcggcagcttccagcccagcaagcacgtgaagcccagaacccccggcaacctgaccgtgcaccccaacatcagccacacctggctgctgatgtggaccaacccctaccccaccgagaaccacctgcacagcgagctgacctacatggtgaacgtgagcaacgacaacgaccccgaggacttcaaggtgtacaacgtgacctacatgggccccaccctgagactggccgccagcaccctgaagagcggcgccagctacagcgccagagtgagagcctgggcccagacctacaacagcacctggagcgactggagccccagcaccacctggctgaactactacgagccctgggagcagcacctgcccctgggcgtgagcatcagctgcctggtgatcctggccatctgcctgagctgctacttcagcatcatcaagatcaagaagggctggtgggaccagatccccaaccccgcccacagccccctggtggccatcgtgatccaggacagccaggtgagcctgtggggcaagagaagcagaggccaggagcccgccaagtgcccccactggaagacctgcctgaccaagctgctgccctgcctgctggagcacggcctgggcagagaggaggagagccccaagaccgccaagaacggccccctgcagggccccggcaagcccgcctggtgccccgtggaggtgagcaagaccatcctgtggcccgagagcatcagcgtggtgcagtgcgtggagctgagcgaggcccccgtggacaacgaggaggaggaggaggtggaggaggacaagagaagcctgtgccccagcctggagggcagcggcggcagcttccaggagggcagagagggcatcgtggccagactgaccgagagcctgttcctggacctgctgggcggcgagaacggcggcttctgcccccagggcctggaggagagctgcctgcccccccccagcggcagcgtgggcgcccagatgccctgggcccagttccccagagccggccccagagccgcccccgagggccccgagcagcccagaagacccgagagcgccctgcaggccagccccacccagagcgccggcagcagcgccttccccgagcccccccccgtggtgaccgacaaccccgcctacagaagcttcggcagcttcctgggccagagcagcgaccccggcgacggcgacagcgaccccgagctggccgacagacccggcgaggccgaccccggcatccccagcgccccccagccccccgagccccccgccgccctgcagcccgagcccgagagctgggagcagatcctgagacagagcgtgctgcagcacagagccgcccccgcccccggccccggccccggcagcggctacagagagttcacctgcgccgtgaagcagggcagcgcccccgacgccggcggccccggcttcggccccagcggcgaggccggctacaaggccttctgcagcctgctgcccggcggcgccacctgccccggcaccagcggcggcgaggccggcagcggcgagggcggctacaagcccttccagagcctgacccccggctgccccggcgcccccacccccgtgcccgtgcccctgttcaccttcggcctggacaccgagccccccggcagcccccaggacagcctgggcgccggcagcagccccgagcacctgggcgtggagcccgccggcaaggaggaggacagcagaaagaccctgctggcccccgagcaggccaccgaccccctgagagacgacctggccagcagcatcgtgtacagcgccctgacctgccacctgtgcggccacctgaagcagtggcacgaccaggaggagagaggcaaggcccacatcgtgcccagcccctgctgcggctgctgctgcggcgacagaagcagcctgctgctgagccccctgagagcccccaacgtgctgcccggcggcgtgctgctggaggccagcctgagccccgccagcctggtgcccagcggcgtgagcaaggagggcaagagcagccccttcagccagcccgccagcagcagcgcccagagcagcagccagacccccaagaagctggccgtgctgagcaccgagcccacctgcatgagcgccagc
イヌIL-4受容体α鎖細胞外ドメイン[配列番号5]
VKVLHEPSCFSDYISTSVCQWKMDHPTNCSAELRLSYQLDFMGSENHTCVPENREDSVCVCSMPIDDAVEADVYQLDLWAGQQLLWSGSFQPSKHVKPRTPGNLTVHPNISHTWLLMWTNPYPTENHLHSELTYMVNVSNDNDPEDFKVYNVTYMGPTLRLAASTLKSGASYSARVRAWAQTYNSTWSDWSPSTTWLNYYEPWEQHLP
抗体タンパク質操作
例として、限定ではなく、イヌ重鎖定常領域は、IgG-Bまたは本明細書で使用されるIgG-Bmなどの改変されたcFc[参照によりその全体が本明細書に組み入れられる米国特許第10,106,607号を参照]に由来し得、イヌ軽鎖定常領域はκに由来し得る。
抗体は、例えば抗体の特性を改善するために、親(すなわち、マウス)モノクローナル抗体の可変ドメイン内のイヌフレームワークおよび/またはイヌフレーム残基に対する改変を含むように操作することができる。特定の状況では、以下に例示されるように、個々のCDRを改変することができる。
薬学的組成物および投与
本発明の抗体を含む薬学的または無菌組成物を調製するために、これらの抗体は、薬学的に許容され得る担体または賦形剤と混合することができる。[例えば、Remington’s Pharmaceutical SciencesおよびU.S.Pharmacopeia:National Formulary,Mack Publishing Company,Easton,PA(1984)を参照]。
治療剤および診断剤の製剤は、例えば、凍結乾燥された粉末、スラリー、水溶液または懸濁液の形態の許容され得る担体、賦形剤または安定剤と混合することによって調製され得る[例えば、Hardman,et al.(2001)Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,McGraw-Hill,New York,NY;Gennaro(2000)Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Lippincott,Williams,and Wilkins,New York,NY;Avis,et al.(eds.)(1993)Pharmaceutical Dosage Forms:Parenteral Medications,Marcel Dekker,NY;Lieberman,et al.(eds.)(1990)Pharmaceutical Dosage Forms:Tablets,Marcel Dekker,NY;Lieberman,et al.(eds.)(1990)Pharmaceutical Dosage Forms:Disperse Systems,Marcel Dekker,NY;Weiner and Kotkoskie(2000)Excipient Toxicity and Safety,Marcel Dekker,Inc.,New York,NYを参照]。一態様において、本発明の抗体は、酢酸ナトリウム溶液pH5~6で適切な濃度に希釈され、等張性のためにNaClまたはスクロースが添加される。安定性を高めるために、ポリソルベート20またはポリソルベート80のようなさらなる作用物質が添加され得る。
単独でまたは別の作用物質と組み合わせて投与される抗体組成物の毒性および治療有効性は、例えば、LD50(集団の50%に対して致死的な用量)およびED50(集団の50%において治療的に有効な用量)を決定するための、細胞培養または実験動物における標準的な薬学的手順によって決定することができる。毒性作用と治療効果の間の用量比が、治療指数(LD50/ED50)である。特定の局面においては、高い治療指数を示す抗体が望ましい。これらの細胞培養アッセイおよび動物研究から得られたデータは、イヌにおける使用のための投薬量の範囲を製剤化する際に使用することができる。このような化合物の投与量は、好ましくは、毒性がほとんどまたは全くなしにED50を含む循環濃度の範囲内にある。投与量は、使用される剤形および投与経路に応じて、この範囲内で変動し得る。
投与様式は変化し得る。適切な投与経路としては、経口、直腸、経粘膜、腸、非経口;筋肉内、皮下、皮内、髄内、髄腔内、直接脳室内、静脈内、腹腔内、鼻腔内、眼内、吸入、吹送、局所、皮膚、経皮または動脈内を含む。特定の態様において、本発明の抗体は、注射のような侵襲的経路によって投与することができる。本発明のさらなる態様において、本発明の抗体またはその薬学的組成物は、静脈内、皮下、筋肉内、動脈内に、または吸入、エアロゾル送達によって投与される。非侵襲的経路(例えば、経口;例えば、丸剤、カプセル剤または錠剤)による投与も本発明の範囲内である。
組成物は、当技術分野で公知の医療機器を用いて投与することができる。例えば、本発明の薬学的組成物は、例えばプレフィルドシリンジまたは自動注射器を含む皮下針での注射によって投与することができる。本明細書に開示される薬学的組成物はまた、米国特許第6,620,135号;同第6,096,002号;同第5,399,163号;同第5,383,851号;同第5,312,335号;同第5,064,413号;同第4,941,880号;同第4,790,824号または同第4,596,556号に開示されている装置などの無針皮下注射装置を用いて投与され得る。
本明細書に開示される薬学的組成物はまた、注入によって投与され得る。薬学的組成物を投与する周知のインプラントおよびモジュール形態の例としては、制御された速度で薬物を分配するための埋め込み型微量注入ポンプを開示する米国特許第4,487,603号;正確な注入速度で薬物を送達するための薬物注入ポンプを開示する米国特許第4,447,233号;連続的薬物送達のための可変流量植込み型注入装置を開示する米国特許第4,447,224号;マルチチャンバ区画を有する浸透圧式薬物送達システムを開示する米国特許第4,439,196号を含む。他の多くのこのようなインプラント、送達システムおよびモジュールが当業者に周知である。
あるいは、本発明の抗体は、全身的にではなく局所的に、しばしばデポー製剤または持続放出製剤中で投与し得る。
投与レジメンは、治療用抗体の血清または組織代謝回転速度、症候のレベル、治療用抗体の免疫原性、ならびに生物学的マトリックス中の標的細胞の到達可能性を含むいくつかの因子に依存する。好ましくは、投与レジメンは、同時に望ましくない副作用を最小限に抑えながら、標的疾患/症状状態の改善をもたらすのに十分な治療用抗体を送達する。したがって、送達される生物学的製剤の量は、部分的には、具体的な治療用抗体および処置されている症状の重症度に依存する。治療用抗体の適切な用量を選択する際の指針が利用可能である[例えば、Wawrzynczak Antibody Therapy,Bios Scientific Pub.Ltd,Oxfordshire,UK(1996);Kresina(ed.)Monoclonal Antibodies,Cytokines and Arthritis,Marcel Dekker,New York,NY(1991);Bach(ed.)Monoclonal Antibodies and Peptide Therapy in Autoimmune Diseases,Marcel Dekker,New York,NY(1993);Baert,et al.New Engl.J.Med.348:601-608(2003);Milgrom et al.New Engl.J.Med.341:1966-1973(1999);Slamon et al.New Engl.J.Med.344:783-792(2001);Beniaminovitz et al.New Engl.J.Med.342:613-619(2000);Ghosh et al.New Engl.J.Med.348:24-32(2003);Lipsky et al.New Engl.J.Med.343:1594-1602(2000)参照]。
適切な用量の決定は、例えば、処置に影響を及ぼすことが当技術分野で知られているまたは疑われているパラメータまたは因子を使用して獣医によって行われる。一般に、用量は、最適用量よりも幾分少ない量で始まり、その後、任意の負の副作用に比して所望のまたは最適な効果が達成されるまで少しの増分ずつ増加される。重要な診断尺度には、症候の診断尺度が含まれる。
本明細書において提供される抗体は、連続注入によって、または例えば毎日、週に1~7回、毎週、隔週、毎月、隔月、3ヶ月ごと、半年ごと、毎年などに投与される用量によって提供され得る。用量は、例えば、静脈内、皮下、局所、経口、経鼻、直腸、筋肉内、脳内、脊髄内、または吸入によって提供され得る。総1週用量は、一般に少なくとも0.05μg/kg体重、より一般的には少なくとも0.2μg/kg、0.5μg/kg、1μg/kg、10μg/kg、100μg/kg、0.25mg/kg、1.0mg/kg、2.0mg/kg、5.0mg/ml、10mg/kg、25mg/kg、50mg/kgまたはそれより多くである[例えば、Yang,et al.New Engl.J.Med.349:427-434(2003);Herold,et al.New Engl.J.Med.346:1692-1698(2002);Liu,et al.J.Neurol.Neurosurg.Psych.67:451-456(1999);Portielji,et al.Cancer Immunol.Immunother.52:133-144(2003)]。0.1、0.3、1、3、10、30、100、300μg/mlまたはそれより多くのような、イヌの血清中の本発明の抗体の所定の標的濃度を達成するための用量も提供され得る。他の態様において、本発明の抗体は、10、20、50、80、100、200、500、1000または2500mg/対象で、毎週、隔週、「4週間ごと」、毎月、隔月または3ヶ月ごとに皮下または静脈内投与される。
本明細書で使用される場合、「阻害する」または「処置する」または「処置」は、障害に関連する症候の発症の遅延および/またはこのような障害の症候の重症度の低下を含む。これらの用語はさらに、既存の制御されないまたは望ましくない症候を改善すること、さらなる症候を予防すること、およびそのような症候の根本的な原因を改善または予防することを含む。したがって、これらの用語は、障害、症状および/もしくは症候を有する、またはこのような障害、疾患もしくは症候を発症する可能性を有する脊椎動物対象(例えば、イヌ)に有益な結果が与えられたことを表す。
本明細書で使用される場合、「治療有効量」、「治療有効用量」および「有効量」という用語は、単独でまたは追加の治療剤と組み合わせて、細胞、組織または対象、例えばイヌに投与された場合に、疾患もしくは症状の1以上の症候またはこのような疾患もしくは症状の進行の測定可能な改善を引き起こすのに有効である本発明の抗体の量を指す。治療有効用量はさらに、症候の少なくとも部分的な改善、例えば、関連する医学的症状の処置、治癒、予防もしくは改善、またはこのような症状の処置、治癒、予防もしくは改善の速度の増加をもたらすのに十分な抗体の量を指す。組み合わせに適用される場合、治療有効用量は、組み合わせて、連続的に、または同時に投与されるかにかかわらず、治療効果をもたらす有効成分の組み合わされた量を指す。有効量の治療薬は、診断尺度またはパラメータの少なくとも10%;通常、少なくとも20%;好ましくは少なくとも約30%;より好ましくは少なくとも40%、最も好ましくは少なくとも50%の改善をもたらすであろう。有効量はまた、症状の重症度を評価するために主観的尺度が使用される場合に主観的尺度の改善をもたらすことができる。
[実施例1]
抗IL-4受容体α抗体
一般的な材料および方法
組換えタンパク質は、選択されたタンパク質のアミノ酸配列を商業的製造業者(ATUM、Newark、California)に提供することによって得られ、商業的製造業者は、このアミノ酸配列をコードする適切なヌクレオチド配列を選択した。ヌクレオチド配列は、GenBank(登録商標)などの公に入手可能なDNAデータベースからも得ることができる。次いで、商業的製造業者は、核酸を化学的に合成し、次に、合成された核酸は、ATUMによって、対応する組換えタンパク質を産生するために発現プラスミド(pD2610-v10;AUTMから入手可能)にクローニングされた。HEK-293細胞またはCHO細胞のいずれかの中にプラスミドを配置して、組換えタンパク質を発現させ、次いで、発現させた組換えタンパク質を従来の方法によって単離した。
Balb/cマウスを17日間にわたって複数回(各回10μgで)免疫した。免疫抗原は、イヌIL-4Rα鎖細胞外ドメイン(ECD)-ヒトFc融合タンパク質であった。免疫化後、各マウスから血清を収集し、イヌIL-4受容体α鎖ECD HISタグ付きタンパク質との反応性について試験した。最も高い血清抗IL-4受容体α鎖ECD力価を有するマウスの脾臓細胞を骨髄腫P3X63Ag8.653細胞株に融合した。融合の約2週間後、ELISAによって、IL-4受容体α鎖ECD HISタグ付きタンパク質に対する反応性について、推定ハイブリドーマ細胞からの上清を試験した。ELISAにおいて強い陽性シグナルを生じるハイブリドーマを限界希釈によってサブクローニングし、イヌIL-4受容体α鎖ECD HISタグ付きタンパク質に対する反応性について再度試験した。抗イヌIL-4受容体α抗体には、抗体c152H11VL3-cCLk-s/c152H11VH3-cIgG-Bmおよび抗体c146E2VL3-cCLk-s/c146E2VH3-cIgG-Bmが含まれる。
これらの2つの抗体ファミリーについての6つのCDR(3つの個々の軽鎖(LC)および3つの重鎖(HC)配列)のセットを、以下の表1A(核酸配列)および表1B(アミノ酸配列)に示す。表1Bは、配列番号28のアミノ酸配列を含む152H11に対する改変されたマウスHCDR3を含むが、残りは改変されていないマウスCDRである。表1Aは、表1Bに列挙される12のCDRをコードする核酸を提供する。表1Cは、152H11に対する改変されていないマウスHCDR3のアミノ酸配列(配列番号49)およびこの改変されていないマウスHCDR3をコードする核酸配列(配列番号48)の両方を提供する。152H11抗体ファミリーの改変されたマウスHCDR3のアミノ酸配列(配列番号28)は、配列番号49のアミノ酸配列のC末端のシステイン残基がセリン残基で置き換えられている点で、対応する改変されていないマウスHCDR3のアミノ酸配列と異なっている。152H11抗体ファミリーの改変されていないマウスHCDR3(配列番号49)は、c152H11VH1-cIgGBm(配列番号36)およびc152H11VH2-cIgGBm(配列番号37)の両方に見出されるが、c152H11VH3-cIgGBm(配列番号38)は改変されたマウスHCDR3(配列番号28)を含む。イヌ化抗体についての完全長軽鎖および重鎖のアミノ酸配列は、表1Cの直後に提供されている。
c152H11VL3-cCLk-s(κ軽鎖):[配列番号35]
EIVMTQSPASLSLSQEEKVTITCKASQNVGTNVAWYQQKPGQAPKLLIYSASYRYSGLPDRFSGSGSGTDFSFTISSLEPEDVAEFFCQQYNSYPYTFGQGTKLEIKRNDAQPAVYLFQPSPDQLHTGSASVVCLLNSFYPKDINVKWKVDGVIQDTGIQESVTEQDKDSTYSLSSTLTMSSTEYLSHELYSCEITHKSLPSTLIKSFQRSECQRVD
c152H11VH1-cIgGBm(重鎖):[配列番号36]
EVQLVESGGDLVKPGGSLRLSCAASGFTFSSYGMSWVRQAPGKGLQWVATISRGGDYTYYPDSVKGRFTISRDNAKNTLYLQMNSLRAEDTAMYYCAKGTLNNRGFACWGQGTLVTVSSASTTAPSVFPLAPSCGSTSGSTVALACLVSGYFPEPVTVSWNSGSLTSGVHTFPSVLQSSGLYSLSSMVTVPSSRWPSETFTCNVAHPASKTKVDKPVPKRENGRVPRPPDCPKCPAPEMLGGPSVFIFPPKPKDTLLIARTPEVTCVVVALDPEDPEVQISWFVDGKQMQTAKTQPREEQFAGTYRVVSVLPIGHQDWLKGKQFTCKVNNKALPSPIERTISKARGQAHQPSVYVLPPSREELSKNTVSLTCLIKDFFPPDIDVEWQSNGQQEPESKYRTTPPQLDEDGSYFLYSKLSVDKSRWQRGDTFICAVMHEALHNHYTQESLSHSPG
c152H11VH2-cIgGBm(重鎖):[配列番号37]
EVQLVESGGDLVKPGGSLRLSCAASGFTFSSYGMSWVRQAPDKRLQWVATISRGGDYTYYPDSVKGRFTISRDNAKNTLYLQMNSLRAEDTAMYYCARGTLNNRGFACWGQGTLVTVSSASTTAPSVFPLAPSCGSTSGSTVALACLVSGYFPEPVTVSWNSGSLTSGVHTFPSVLQSSGLYSLSSMVTVPSSRWPSETFTCNVAHPASKTKVDKPVPKRENGRVPRPPDCPKCPAPEMLGGPSVFIFPPKPKDTLLIARTPEVTCVVVALDPEDPEVQISWFVDGKQMQTAKTQPREEQFAGTYRVVSVLPIGHQDWLKGKQFTCKVNNKALPSPIERTISKARGQAHQPSVYVLPPSREELSKNTVSLTCLIKDFFPPDIDVEWQSNGQQEPESKYRTTPPQLDEDGSYFLYSKLSVDKSRWQRGDTFICAVMHEALHNHYTQESLSHSPG
c152H11VH3-cIgG-Bm(重鎖):[配列番号38]
EVQLVESGGDLVKPGGSLRLSCAASGFTFSSYGMSWVRQAPDKRLQWVATISRGGDYTYYPDSVKGRFTISRDNAKNTLYLQMNSLRAEDTAMYYCARGTLNNRGFASWGQGTLVTVSSASTTAPSVFPLAPSCGSTSGSTVALACLVSGYFPEPVTVSWNSGSLTSGVHTFPSVLQSSGLYSLSSMVTVPSSRWPSETFTCNVAHPASKTKVDKPVPKRENGRVPRPPDCPKCPAPEMLGGPSVFIFPPKPKDTLLIARTPEVTCVVVALDPEDPEVQISWFVDGKQMQTAKTQPREEQFAGTYRVVSVLPIGHQDWLKGKQFTCKVNNKALPSPIERTISKARGQAHQPSVYVLPPSREELSKNTVSLTCLIKDFFPPDIDVEWQSNGQQEPESKYRTTPPQLDEDGSYFLYSKLSVDKSRWQRGDTFICAVMHEALHNHYTQESLSHSPG
c146E2VL3-cCLk-s(κ軽鎖):[配列番号39]
DIVLTQTPLSLSVSPGETASIYCRASESVDSYGNSFLNWYQQKPGQPPKLLIYRASNLASEIPDRFSGSGSRTEFTLKISRVEADDAGVYYCQQNYENPRTFGQGTKLEIKRNDAQPAVYLFQPSPDQLHTGSASVVCLLNSFYPKDINVKWKVDGVIQDTGIQESVTEQDKDSTYSLSSTLTMSSTEYLSHELYSCEITHKSLPSTLIKSFQRSECQRVD
c146E2VH1-cIgGBm(重鎖):[配列番号40]
EVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFARYWMHWVRQAPGAGLDWMGMIHPDSGNINYNERFKTRVTLTADTSTSTAYMELSSLRAGDIAVYYCARQLRNAMDYWGQGTLVTVSSASTTAPSVFPLAPSCGSTSGSTVALACLVSGYFPEPVTVSWNSGSLTSGVHTFPSVLQSSGLYSLSSMVTVPSSRWPSETFTCNVAHPASKTKVDKPVPKRENGRVPRPPDCPKCPAPEMLGGPSVFIFPPKPKDTLLIARTPEVTCVVVALDPEDPEVQISWFVDGKQMQTAKTQPREEQFAGTYRVVSVLPIGHQDWLKGKQFTCKVNNKALPSPIERTISKARGQAHQPSVYVLPPSREELSKNTVSLTCLIKDFFPPDIDVEWQSNGQQEPESKYRTTPPQLDEDGSYFLYSKLSVDKSRWQRGDTFICAVMHEALHNHYTQESLSHSPG
c146E2VH2-cIgGBm(重鎖):[配列番号41]
EVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFARYWMHWMKQAPGAGLDWIGMIHPDSGNINYNERFKTKATLTADTSTSTAYMELSSLRAGDIAVYYCARQLRNAMDYWGQGTLVTVSSASTTAPSVFPLAPSCGSTSGSTVALACLVSGYFPEPVTVSWNSGSLTSGVHTFPSVLQSSGLYSLSSMVTVPSSRWPSETFTCNVAHPASKTKVDKPVPKRENGRVPRPPDCPKCPAPEMLGGPSVFIFPPKPKDTLLIARTPEVTCVVVALDPEDPEVQISWFVDGKQMQTAKTQPREEQFAGTYRVVSVLPIGHQDWLKGKQFTCKVNNKALPSPIERTISKARGQAHQPSVYVLPPSREELSKNTVSLTCLIKDFFPPDIDVEWQSNGQQEPESKYRTTPPQLDEDGSYFLYSKLSVDKSRWQRGDTFICAVMHEALHNHYTQESLSHSPG
c146E2VH3-cIgG-Bm(重鎖):[配列番号42]
EVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFARYWMHWMKQAPGAGLDWIGMIHPDSGNINYNERFKTKATLTVDKSTSTAYMELSSLRAGDIAVYYCARQLRNAMDYWGQGTLVTVSSASTTAPSVFPLAPSCGSTSGSTVALACLVSGYFPEPVTVSWNSGSLTSGVHTFPSVLQSSGLYSLSSMVTVPSSRWPSETFTCNVAHPASKTKVDKPVPKRENGRVPRPPDCPKCPAPEMLGGPSVFIFPPKPKDTLLIARTPEVTCVVVALDPEDPEVQISWFVDGKQMQTAKTQPREEQFAGTYRVVSVLPIGHQDWLKGKQFTCKVNNKALPSPIERTISKARGQAHQPSVYVLPPSREELSKNTVSLTCLIKDFFPPDIDVEWQSNGQQEPESKYRTTPPQLDEDGSYFLYSKLSVDKSRWQRGDTFICAVMHEALHNHYTQESLSHSPG
さらに、イヌIL-4受容体α抗体の軽鎖も、下記に提供されるようにλ軽鎖により構築された。
c152H11LV1-cCl(λ軽鎖)[配列番号43]
QSVLTQPASVSGSLGQRVTISCKASQNVGTNVAWYQQLPGTSPRTLIYSASYRYSGVPDRFSGSRSGSTATLTISGLQAEDEADYYCQQYNSYPYTFGGGTHLTVLGQPKASPSVTLFPPSSEELGANKATLVCLISDFYPSGVTVAWKADGSPVTQGVETTKPSKQSNNKYAASSYLSLTPDKWKSHSSFSCLVTHEGSTVEKKVAPAECS
c146E2LV1-cCl(λ軽鎖)[配列番号44]
QSVLTQPASVSGSLGQRVTISCRASESVDSYGNSFLNWYQQLPGKAPSLLIYRASNLASGVPERFSGSKSGSSATLTITGLQAEDEADYYCQQNYENPRTFGGGTHLTVLGQPKASPSVTLFPPSSEELGANKATLVCLISDFYPSGVTVAWKADGSPVTQGVETTKPSKQSNNKYAASSYLSLTPDKWKSHSSFSCLVTHEGSTVEKKVAPAECS
[実施例2]
STAT-6阻害
以下のように、DH82細胞においてSTAT-6リン酸化を阻害する能力について、イヌIL-4受容体αに対する抗体を試験した:
材料
1.活発に増殖するDH82細胞
2.DH82 Cell Growth Media(ATCC(登録商標)302003(商標)、15%w/vの最終濃度になるように熱不活化ウシ胎児血清を供給されたイーグル最小必須培地)
3.AlphaLISA p-STAT6(Tyr641)Assay Kit:Perkin Elmerカタログ:ALSU-PST6-A-HV
4.組換えイヌIL-4:R&D Systems、カタログ:752-CL/CF
5.組換えイヌIL-13:R&D Systems、カタログ:5894-CL/CF
6.Perkin Elmer Envision
a.イヌ化抗イヌIL-4Rαモノクローナル抗体
b.c152H11-H3L3
c.米国特許出願公開第2018/0346580号からの4H3イヌ化抗体
以下のように、DH82細胞においてSTAT-6リン酸化を阻害する能力について、イヌIL-4受容体αに対する抗体を試験した:
方法
1.2つの組織培養プレートに、ウェルあたり8×104個のDH82細胞(4×105細胞/mLの密度で200μL)を播種し、37°Cで一晩インキュベートした。
2.試験抗体を500μg/mLに予備希釈し、次いでDH82 Cell Growth Mediaで3倍段階希釈した。細胞培養プレートから培地を除去し、50μL/ウェルの段階希釈された試験試料を各プレートに移した。
3.DH82 Cell Growth MediaでイヌIL-4を5ng/mLに希釈し、50μLを1つのプレートの各ウェルに添加した。DH82 Cell Growth MediaでイヌIL-13を10ng/mLに希釈し、50μLを第2のプレートの各ウェルに添加した。プレートを37℃で15分間インキュベートした。
4.プレートから培地を除去し、100μL/ウェルの、AlphaLISA p-STAT-6 Assay Kitからの新たに調製された1×溶解緩衝液をプレートに添加した。プレートを350rpmのプレート振盪機上で室温にて10分間撹拌した。
5.AlphaLISA p-STAT6 Assay KitからAcceptor Mixを調製し、96ウェルの1/2 Area Plates中の30μLの細胞溶解物に、15μL/ウェルを添加した。プレートを密封し、350rpmで2分間撹拌し、次いで、室温で2時間インキュベートした。
6.弱められた実験室の照明下で、AlphaLISA p-STAT6 AssayキットからDonor Mixを調製し、15μL/ウェルを各プレートに添加した。プレートを密封し、箔で覆い、350rpmで2分間撹拌し、次いで、室温で2時間インキュベートした。
7.Perkin Elmer EnVison上でAlphaScreen設定を使用して、プレートを読み取った。
イヌIL-4RαへのイヌIL-4またはイヌIL-13のいずれかの結合を遮断することによってαSTAT-6リン酸化を阻害する能力について、c4H3[国際公開第2016/156588号;米国特許出願公開第2018/0346580号]およびc152H11-H3L3と呼ばれる2つの異なるイヌ化モノクローナル抗イヌIL-4Rα抗体を評価した。図1に示されるデータは、両抗体がIL-4の存在下でSTAT-6リン酸化の用量依存的阻害をもたらすが、驚くべきことに、c152H11-H3L3は先行技術の抗イヌIL-4受容体α抗体c4H3より強固に結合したことを実証している[国際公開第2016/156588号]。IL-4Rα(IL-4Rα)抗体の非存在下におけるIL-4対照をグラフの右上の部分に示す。図2に示されるデータは、両抗体がIL-13の存在下でSTAT-6リン酸化の用量依存的阻害をもたらし、c152H11-H3L3が同様に先行技術の抗イヌIL-4受容体α抗体c4H3より強固に結合することも実証する。IL-4Rα(IL-4Rα)抗体の非存在下におけるIL-13対照をグラフの右上の部分に示す。図3は、κ軽鎖をλ軽鎖で置き換えることが、c152H11-H3L3のIL-4Rαへの結合に対して影響を及ぼさなかったことを示す。
[実施例3]
エピトープマッピング
抗体のその同族タンパク質抗原との相互作用は、抗体の特異的アミノ酸(パラトープ)の標的抗原の特異的アミノ酸(エピトープ)との結合を介して媒介される。エピトープは、免疫グロブリンによる特異的反応を引き起こす抗原決定基である。エピトープは、抗原の表面上のアミノ酸の群からなる。関心対象のタンパク質は、異なる抗体によって認識されるいくつかのエピトープを含有し得る。抗体によって認識されるエピトープは、線状エピトープまたは構造的エピトープとして分類される。線状エピトープは、タンパク質中のアミノ酸の連続する配列の連なりによって形成されるが、構造的エピトープは、一次アミノ酸配列中では不連続(例えば、遠く離れている)であるが、三次元のタンパク質折り畳み時に集結するアミノ酸から構成される。
エピトープマッピングは、抗体の標的抗原上で抗体によって認識されるアミノ酸配列(すなわち、エピトープ)を同定する過程を指す。標的抗原上のモノクローナル抗体(mAb)によって認識されるエピトープの同定は、重要な用途を有する。例えば、標的抗原上のモノクローナル抗体(mAb)によって認識されるエピトープの同定は、新しい治療薬、診断薬およびワクチンの開発を助けることができる。エピトープマッピングはまた、最適化された治療用mAbの選択を補助し、最適化された治療用mAbの作用機序の解明を補助することができる。IL-4受容体α上のエピトープ情報はまた、固有のエピトープを解明し、ワクチンの保護効果または発症効果を規定することができる。エピトープ同定は、同定されたペプチドエピトープの担体タンパク質または他の免疫刺激剤への化学的または遺伝的カップリングに基づいたサブユニットワクチンの開発をもたらすこともできる。
エピトープマッピングは、ポリクローナルまたはモノクローナル抗体を使用して行うことができ、エピトープの疑われる性質(すなわち、線状対構造的)に応じていくつかの方法がエピトープ同定のために使用されている。線状エピトープのマッピングは、より直接的であり、比較的容易に実行することができる。この目的のために、線状エピトープマッピングのための商業的サービスは、多くの場合、ペプチドスキャニングを使用する。この場合には、標的タンパク質の短いペプチド配列の重複するセットが化学的に合成され、関心対象の抗体に結合するそれらの能力について試験される。この戦略は、迅速、高処理であり、実行するのに比較的安価である。他方、不連続なエピトープのマッピングは、技術的により困難であり、その標的タンパク質と一緒になったモノクローナル抗体のX線共結晶学、水素-重水素(H/D)交換、酵素消化と組み合わされた質量分析、ならびに当業者に公知のいくつかの他の方法などのより特殊な技術を必要とする。
質量分析を使用したイヌIL-4受容体αエピトープのマッピング:
抗イヌIL-4受容体αmAbによって認識されるエピトープを同定するために使用された化学的架橋、質量分析検出および共有結合標識法に基づく方法[999 Broadway、Suite 305、Saugus、MA 01906-4510USAに所在するCovalX Instruments Incorporated)]。
以前の研究におけるイヌIL-4受容体α鎖のエピトープマッピングへのこの技術の適用は、mAbがイヌIL-4受容体αの細胞外ドメイン内に存在する特異的ペプチドエピトープを認識することを示した[米国特許出願公開第2018/0346580号]。図4に示される、イヌIL-4Rαに対するc152H11-H3L3抗体に対して行われた同様の分析によって、以前に同定されたエピトープと合理的な類似性を有するエピトープ(類)に対して、配列番号46および配列番号47のアミノ酸配列が特定された。さらに、図4に示されるように、アミノ酸残基S111、H112、T113、T119、Y122、T124、H127 Y150、T153、Y154、T158、R160、S164、T165、S168、S171、Y172およびS173が、特定の接触点として特定された[例えば、アミノ酸残基のナンバリングについては配列番号5を参照]。

Claims (14)

  1. 重鎖可変領域(VH)および軽鎖可変領域(VL)を含む、イヌインターロイキン-4受容体α(IL-4Rα)に結合する単離された哺乳動物抗体またはその抗原結合断片であって、
    VHは、3つの相補性決定領域(CDR):CDR重1(HCDR1)、CDR重2(HCDR2)およびCDR重3(HCDR3)を含み、そしてここで、
    VLは、3つのCDR:CDR軽1(LCDR1)、CDR軽2(LCDR2)およびCDR軽3(LCDR3)を含み、ここで、
    (i)前記HCDR1は、配列番号24のアミノ酸配列を含み、
    (ii)前記HCDR2は、配列番号26のアミノ酸配列を含み、
    (iii)前記HCDR3は、配列番号28および配列番号49からなる群から選択されるアミノ酸配列を含み、
    (iv)前記LCDR1は、配列番号30のアミノ酸配列を含み、
    (v)前記LCDR2は、配列番号32のアミノ酸配列を含み、そして
    (vi)前記LCDR3は、配列番号34のアミノ酸配列を含む、
    単離された哺乳動物抗体またはその抗原結合断片。
  2. 前記抗体またはその抗原結合断片がイヌIL-4Rαに結合し、イヌIL-4Rαのイヌインターロイキン-4への結合を遮断する、請求項1に記載の単離された哺乳動物抗体またはその抗原結合断片。
  3. イヌ化抗体またはそのイヌ化抗原結合断片である、請求項1または2に記載の単離された哺乳動物抗体またはその抗原結合断片。
  4. 配列番号6、配列番号7、配列番号8および配列番号9からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むヒンジ領域を含む、請求項3に記載のイヌ化抗体またはその抗原結合断片。
  5. 改変されたイヌIgG-B(IgG-Bm)を含む重鎖を含む請求項3に記載のイヌ化抗体またはその抗原結合断片であって、ここで、IgG-B(IgG-Bm)が、配列番号10のアミノ酸配列を含む、請求項3に記載のイヌ化抗体またはその抗原結合断片。
  6. 配列番号36、配列番号37および配列番号38からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖を含む、請求項5に記載のイヌ化抗体またはその抗原結合断片。
  7. 配列番号35のアミノ酸配列を含む軽鎖を含む、請求項6に記載のイヌ化抗体またはその抗原結合断片。
  8. 配列番号43のアミノ酸配列を含む軽鎖を含む、請求項6に記載のイヌ化抗体またはその抗原結合断片。
  9. (a)請求項3、4、5、6、7および8のいずれかに記載のイヌ化抗体またはその抗原結合断片のVHをコードする第1の核酸;および
    (b)請求項3、4、5、6、7および8のいずれかに記載のイヌ化抗体またはその抗原結合断片のVLをコードする第2の核酸、
    を含む核酸組成物。
  10. 請求項9に記載の核酸組成物を含む発現ベクター組成物であって、
    ここで、第1の核酸は、第1の発現ベクター中に含まれ、そして、第2の核酸は、第2の発現ベクター中に含まれる、発現ベクター組成物。
  11. 請求項9に記載の核酸組成物を含む発現ベクター組成物であって、ここで、前記第1の核酸と第2の核酸が同一の発現ベクター中に含まれる、発現ベクター組成物。
  12. 請求項10または11に記載の発現ベクター組成物を含む宿主細胞。
  13. 請求項3、4、5、6、7および8のいずれかに記載のイヌ化抗体またはその抗原結合断片と、薬学的に許容され得る担体または希釈剤とを含む薬学的組成物。
  14. イヌ対象においてアトピー性皮膚炎に関連する炎症の遮断を補助する方法であって、それを必要とするイヌ対象に治療有効量の請求項13に記載の薬学的組成物を投与することを含む、方法。
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