CN106459189B - 具有改善的药物动力学的抗c5抗体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供尤其适用于抑制末端补体(例如C5b‑9 TCC的组装和/或活性)和C5a过敏毒素介导性发炎且从而治疗补体相关病症的抗体。相对于艾库组单抗(eculizumab)，所述抗体的多种特性改善，包括例如在人体中的血清半衰期延长。

Description

具有改善的药物动力学的抗C5抗体
相关申请案
本案要求美国临时专利申请案第61/949,932号(2014年3月7日提申)的优先权和权益，所述申请案的披露内容以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明的领域为医学、免疫学、分子生物学和蛋白质化学。
背景技术
补体系统联合身体的其它免疫系统发挥作用以防御细胞和病毒病原体的侵入。存在至少25种补体蛋白质，发现这些蛋白质为一组复杂的血浆蛋白质和膜辅因子。血浆蛋白质在脊椎动物血清的球蛋白中占约10％。补体组分通过在一系列交错但精密的酶裂解和膜结合事件中相互作用来达成其免疫防御功能。所得补体级联引起具有调理素、免疫调节和溶胞功能的产物的产生。与补体活化有关的生物活性的简明概述提供于例如《默克手册(Merck Manual)》第16版中。
补体级联可经由经典路径(CP)、凝集素路径或替代路径(AP)进展。凝集素路径典型地经由甘露糖结合型凝集素(MBL)结合至高甘露糖底物来起始。AP可不依赖于抗体，且可由病原体表面上的某些分子起始。CP典型地通过抗体识别和结合至靶细胞上的抗原性位点起始。这些路径会合于C3转化酶(补体组分C3通过活性蛋白酶裂解而产生C3a和C3b的点)。
AP C3转化酶是通过血液的血浆部分中丰裕的补体组分C3的自发性水解而起始。此过程(也称为“空转”)经由C3中的硫酯键的自发性裂解而发生，从而形成C3i或C3(H2O)。支持活化C3的结合和/或具有中性或正电荷特征的表面(例如细菌性细胞表面)的存在有助于空转。C3(H2O)的这一形成允许血浆蛋白质因子B的结合，血浆蛋白质因子B的结合又允许因子D使因子B裂解成Ba和Bb。Bb片段保持结合至C3以形成含有C3(H2O)Bb的复合物(“流体相”或“起始”C3转化酶)。尽管仅少量产生，但流体相C3转化酶可使多种C3蛋白质裂解成C3a和C3b且引起C3b产生和其随后共价结合至表面(例如细菌性表面)。与表面所结合C3b结合的因子B通过因子D裂解，从而形成表面所结合的含有C3b,Bb的AP C3转化酶复合物。(参见例如Müller-Eberhard(1988)《生物化学年鉴(Ann Rev Biochem)》57:321-347.)。
第二C3b单体添加至AP C3转化酶中时，形成AP C5转化酶((C3b)2,Bb)。(参见例如Medicus等人(1976)《实验医学杂志(J Exp Med)》144:1076-1093和Fearon等人(1975)《实验医学杂志》142:856-863.)。第二C3b分子的作用为结合C5且呈递其供Bb裂解。(参见例如Isenman等人(1980)《免疫学杂志(J Immunol)》124:326-331.)。AP C3和C5转化酶通过添加三聚体蛋白质备解素(properdin)而稳定化，如例如Medicus等人(1976)(同上)中所述。然而，备解素结合并非形成功能性替代路径C3或C5转化酶所必需。(参见例如Schreiber等人(1978)《美国国家科学院院刊(Proc Natl Acad Sci USA)》75:3948-3952和Sissons等人(1980)《美国国家科学院院刊》77:559-562)。
作为C1q、C1r和C1s的复合物的补体组分C1与结合至靶抗原(例如微生物抗原)的抗体相互作用时，形成CP C3转化酶。C1的C1q部分结合至抗体-抗原复合物引起C1发生构形变化，从而活化Clr。活性C1r接着使C1相关性C1s发生裂解，藉此产生活性丝氨酸蛋白酶。活性C1s使补体组分C4裂解成C4b和C4a。如同C3b，新产生的C4b片段含有高度反应性硫醇，其容易与标靶表面(例如微生物细胞表面)上的适合分子形成酰胺或酯键。C1s也使补体组分C2裂解成C2b和C2a。由C4b和C2a形成的复合物为CP C3转化酶，其能够将C3加工成C3a和C3b。C3b单体添加至CP C3转化酶中时，形成CP C5转化酶(C4b,C2a,C3b)。(参见例如Müller-Eberhard(1988),同上；和Cooper等人(1970)《实验医学杂志》132:775-793.)
C3b除其在C3和C5转化酶中的作用之外，也经由其与存在于抗原呈递细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)表面上的补体受体的相互作用而起调理素作用。C3b的调理素功能通常视为补体系统的最重要抗感染功能之一。患有阻碍C3b功能的遗传性病变的患者倾向于被广泛多种病原性生物体感染，而后来补体级联顺序产生病变的患者(即患有阻碍C5功能的病变的患者)发现仅更倾向于发生奈瑟氏菌感染(Neisseria infection)，接着仅在某种程度上更具倾向性。
AP和CP C5转化酶使C5裂解成C5a和C5b。C5裂解而释放C5a(一种强过敏毒素和趋化因子)和C5b(允许形成溶胞性末端补体复合物C5b-9)。C5b与C6、C7和C8组合而在靶细胞表面上形成C5b-8复合物。若干个C9分子结合时，形成攻膜复合物(MAC、C5b-9、末端补体复合物-TCC)。当足够数目个MAC嵌入靶细胞膜时，其形成的开孔(MAC孔隙)介导靶细胞发生快速渗透性溶解。
虽然恰当发挥功能的补体系统提供针对感染性微生物的稳固性防御，但补体路径的不当调控或活化已牵涉多种病症的发病机制，包括例如类风湿性关节炎(RA)；狼疮肾炎；哮喘；缺血再灌注损伤；非典型性溶血性尿毒综合征(aHUS)；致密沉积物疾病(DDD)；阵发性夜间血红素尿症(PNH)；黄斑变性(例如年龄相关性黄斑变性(AMD))；溶血、肝酶提高和低血小板(HELLP)综合征；血栓性血小板减少性紫癜(TTP)；自发性流产；少免疫性血管炎(Pauci-immune vasculitis)；大疱性表皮松解；复发性流产；多发性硬化(MS)；创伤性脑损伤；和由心肌梗塞、心肺绕通和血液透析所致的损伤。(参见例如Holers等人(2008)《免疫学评论(Immunological Reviews)》223:300-316.)。补体活化的下调已证明可有效治疗多种动物模型中的若干疾病适应症。参见例如Rother等人(2007)《自然生物技术(NatureBiotechnology)》25(11):1256-1264；Wang等人(1996)《美国国家科学院院刊》93:8563-8568；Wang等人(1995)《美国国家科学院院刊》92:8955-8959；Rinder等人(1995)《临床研究杂志(J Clin Invest)》96:1564-1572；Kroshus等人(1995)《移植(Transplantation)》60:1194-1202；Homeister等人(1993)《免疫学杂志》150:1055-1064；Weisman等人(1990)《科学(Science)》249:146-151；Amsterdam等人(1995)《美国生理学杂志(Am J Physiol)》268:H448-H457；和Rabinovici等人(1992)《免疫学杂志》149:1744 1750。
发明内容
本发明是关于具有较大改善(例如相对于用于治疗目的的已知抗C5抗体)的特征之一的抗C5抗体。举例来说，相对于艾库组单抗的血清消除半衰期，本文所述的抗C5抗体展现延长的血清半衰期。本文所述的抗体因其药物动力学特性改善而提供多种优势，例如优于结合至全长或成熟C5且抑制其裂解的其它抗C5抗体的优势。如同此类抗C5抗体，本文所述的抗体可抑制C5a介导性发炎反应和因C5裂解所致的C5b(MAC)依赖性细胞溶解。然而，由于C5在人类血浆中的浓度为约0.37μM(Rawal和Pangburn(2001)《免疫学杂志》166(4):2635-2642)，因此有效抑制人体中的C5通常需要使用高浓度的抗C5抗体和/或频繁投予抗C5抗体，如艾库组单抗。本发明在实施例中阐述的实验性数据证明，虽然抗C5抗体在活体外和活体内高效抑制补体(参见例如Hillmen等人(2004)《新英格兰医学杂志(N Engl JMed)》350(6):552)，但抗体因C5在血液中的浓度高而对标靶介导性清除特别敏感。本发明也显示本文所述的新颖抗体对于标靶介导性清除的敏感性降低且因此在血液中具有比先前已知的抗C5抗体更长的血清消除半衰期(半衰期)。
本文所述的抗体鉴于其半衰期更长，因此可以比先前已知的抗C5抗体(如艾库组单抗)低得多的剂量和/或更低的频率投予人类且对人体中的C5有效提供相同或更大的抑制作用。相较于例如艾库组单抗剂量，能够投予更低剂量的抗体也允许其它递送途径，如皮下投药、肌内投药、肺内递送，和经由使用生物可降解微球粒投药。
因此，在一个方面中，本发明提供相对于艾库组单抗具有一种或多种改善的特性(例如改善的药物动力学特性)的抗C5抗体。所述抗体或其C5结合片段为(a)结合至补体组分C5；(b)抑制C5裂解成片段C5a和C5b；和(c)包含以下的抗体或其C5结合片段：(i)包含SEQID NO:1中所述的氨基酸序列的重链CDR1，(ii)包含SEQ ID NO:2中所述的氨基酸序列的重链CDR2，(iii)包含SEQ ID NO:3中所述的氨基酸序列的重链CDR3，(iv)包含SEQ ID NO:4中所述的氨基酸序列的轻链CDR1，(v)包含SEQ ID NO:5中所述的氨基酸序列的轻链CDR2，和(vi)包含SEQ ID NO:6中所述的氨基酸序列的轻链CDR3，其中(i)-(vi)中的至少一个(例如至少两个、至少三个、至少四个、至少五个、至少六个、至少七个或至少八个)氨基酸经不同氨基酸取代。在一些实施例中，C5为人类C5。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，重链CDR1中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，重链CDR2中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，重链CDR3中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，轻链CDR1中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，相对于SEQ IDNO:4来说位于位置8的甘氨酸经不同氨基酸(例如组氨酸)取代。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，轻链CDR2中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，轻链CDR3中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，取代在选自由以下组成的群组的氨基酸位置发生：相对于SEQ ID NO:1来说位于位置1的甘氨酸；相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的酪氨酸；相对于SEQ ID NO:1来说位于位置3的异亮氨酸；相对于SEQ ID NO:1来说位于位置4的苯丙氨酸；相对于SEQ ID NO:1来说位于位置5的丝氨酸；相对于SEQ IDNO:1来说位于位置6的天冬酰胺；相对于SEQ ID NO:1来说位于位置7的酪氨酸；相对于SEQID NO:1来说位于位置8的色氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置9的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置10的谷氨酰胺、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置1的谷氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置2的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置3的亮氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置4的脯氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置5的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置6的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置7的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置8的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置9的苏氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置10的谷氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置11的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置12的苏氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置13的谷氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置14的天冬酰胺、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置15的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置16的赖氨酸、相对于SEQ IDNO:2来说位于位置17的天冬氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置1的酪氨酸、相对于SEQID NO:3来说位于位置2的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置3的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置4的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置5的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置6的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置7的脯氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置8的天冬酰胺、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置9的色氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置10的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置11的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置12的天冬氨酸，和相对于SEQ ID NO:3来说位于位置13的缬氨酸。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，取代在选自由以下组成的群组的氨基酸位置发生：相对于SEQ ID NO:4来说位于位置8的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:4来说位于位置10的亮氨酸、相对于SEQ ID NO:6来说位于位置3的缬氨酸，和相对于SEQ IDNO:6来说位于位置6的苏氨酸。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，取代在选自由以下组成的群组的氨基酸位置发生：相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置9的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置3的亮氨酸，和相对于SEQ IDNO:2来说位于位置8的丝氨酸。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的酪氨酸与相对于SEQ ID NO:2来说位于位置3的亮氨酸均经不同氨基酸取代。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，所述不同氨基酸为组氨酸。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，相对于SEQ ID NO:1来说位于位置9的异亮氨酸与相对于SEQ ID NO:2来说位于位置8的丝氨酸均经不同氨基酸取代。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，相对于SEQ ID NO:1来说位于位置9的异亮氨酸与相对于SEQ ID NO:2来说位于位置3的亮氨酸均经不同氨基酸取代。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，所述不同氨基酸为组氨酸。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的酪氨酸与相对于SEQ ID NO:2来说位于位置8的丝氨酸均经不同氨基酸取代。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，抗体或抗原结合片段包含选自表1的氨基酸取代的组合。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，所述不同氨基酸为组氨酸。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，氨基酸取代的组合包含：(i)抗体或其抗原结合片段的轻链多肽中的相对于SEQ ID NO:4来说位于位置8的甘氨酸经不同氨基酸取代；(ii)抗体或其抗原结合片段的重链多肽中的相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的甘氨酸经不同氨基酸取代；和(iii)抗体或其抗原结合片段的重链多肽中的相对于SEQ ID NO:2来说位于位置8的丝氨酸经不同氨基酸取代。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，所述不同氨基酸为组氨酸。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的酪氨酸与相对于SEQ ID NO:2来说位于位置8的丝氨酸经组氨酸取代。在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，所述不同氨基酸为组氨酸。
在一些实施例中，本文所述抗体或片段中的任一个在pH 7.4和25℃、以范围为0.1nM≤KD≤1nM的亲和性解离常数(KD)结合至C5。在一些实施例中，本文所述抗体或片段中的任一个在pH 7.4和25℃、以范围为0.2nM≤KD≤1nM的KD结合至C5。在一些实施例中，本文所述抗体或片段中的任一个在pH 7.4和25℃、以范围为0.5nM≤KD≤1nM的KD结合至C5。
在一些实施例中，本文所述抗体或片段中的任一个在pH 6.0和25℃、以≥1nM(例如≥50nM、≥100nM或≥1μM)的KD结合至C5。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，[(抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃针对C5的KD)/(抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃针对C5的KD)]大于25。在本文所述抗体或片段的任一个的一些实施例中，[(抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃针对C5的KD)/(抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃针对C5的KD]大于100(例如大于200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1500、1600、1800、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000或8500)。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH7.4和25℃针对C5的KD小于1(例如小于0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2或0.1)nM。
基于如实施例中所述的若干变体艾库组单抗分子的表征，本发明人发现相较于艾库组单抗具有改善的药物动力学特性的一类新颖抗体。属于此类别范围内的抗体在pH 7.4针对C5的亲和力比艾库组单抗针对C5的亲和力弱。然而这些抗体在pH 7.4针对C5的亲和性解离常数(KD)等于或低于1nM。虽然本发明不受任何特定理论或作用机制束缚，但本发明人认为，艾库组单抗在pH7.4针对C5的亲和力稍微降低和其随后对于抗体在pH 6.0针对C5的亲和力的作用、同时在pH7.4和pH 6.0维持相同/相似的亲和力比率将实质上减少C5介导性抗体清除，而对所得抗体在患者中的补体抑制性功能无实质上影响。因此，本发明人已定义产生改善的药物动力学特性、同时保持必需药效学特性的抗C5抗体的最佳亲和力范围(各相对于艾库组单抗来说)。因此，在另一方面中，本发明提供分离的抗体或其抗原结合片段，其(a)在pH 7.4和25℃、以≤1nM的亲和性解离常数(KD)结合至补体组分C5；(b)在pH 6.0和25℃、以不低于10nM的KD结合至C5；(c)抑制C5裂解成片段C5a和C5b，其中[(抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃针对C5的KD)/(抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃针对C5的KD)]大于或等于25。
在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃、以范围为0.1nM≤KD≤1nM的亲和性解离常数(KD)结合至C5。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃、以范围为0.2nM≤KD≤1nM的KD结合至C5。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃、以范围为0.5nM≤KD≤1nM的KD结合至C5。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH6.0和25℃、以≥1nM的KD结合至C5。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃、以≥50nM的KD结合至C5。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃、以≥100nM的KD结合至C5。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃、以≥1μM的KD结合至C5。
在一些实施例中，[(抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃针对C5的KD)/(抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃针对C5的KD)]大于50(例如大于60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000或8500)。
在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃、以<1nM的KD结合至C5。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃、以<0.8nM的KD结合至C5。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃、以<0.5nM的KD结合至C5。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃、以<0.2nM的KD结合至C5。
在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段包含：(i)包含SEQ ID NO:1中所述的氨基酸序列的重链CDR1；(ii)包含SEQ ID NO:2中所述的氨基酸序列的重链CDR2；(iii)包含SEQ ID NO:3中所述的氨基酸序列的重链CDR3；(iv)包含SEQ ID NO:4中所述的氨基酸序列的轻链CDR1；(v)包含SEQ ID NO:5中所述的氨基酸序列的轻链CDR2；和(vi)包含SEQ IDNO:6中所述的氨基酸序列的轻链CDR3，其中(i)-(vi)中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。所述不同氨基酸可为任何氨基酸(例如组氨酸)。在一些实施例中，重链CDR1中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。在一些实施例中，重链CDR2中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。在一些实施例中，重链CDR3中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。在一些实施例中，轻链CDR1中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。在一些实施例中，轻链CDR2中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。在一些实施例中，轻链CDR3中的至少一个氨基酸经不同氨基酸取代。
在一些实施例中，取代在选自由以下组成的群组的氨基酸位置发生：相对于SEQID NO:4来说位于位置8的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:4来说位于位置10的亮氨酸、相对于SEQ ID NO:6来说位于位置3的缬氨酸和相对于SEQ ID NO:6来说位于位置6的苏氨酸。在一些实施例中，取代在选自由以下组成的群组的氨基酸位置发生：相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置9的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置3的亮氨酸和相对于SEQ ID NO:2来说位于位置8的丝氨酸。在一些实施例中，抗体或抗原结合片段包含选自表1的氨基酸取代的组合。
在一些实施例中，引入CDR中的氨基酸取代的组合包含：(i)抗体或其抗原结合片段的轻链多肽中的相对于SEQ ID NO:4来说位于位置8的甘氨酸经不同氨基酸取代；(ii)抗体或其抗原结合片段的重链多肽中的相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的甘氨酸经不同氨基酸取代；和(iii)抗体或其抗原结合片段的重链多肽中的相对于SEQ ID NO:2来说位于位置8的丝氨酸经不同氨基酸取代。
在一些实施例中，氨基酸取代的组合包含：(i)抗体或其抗原结合片段的重链多肽中的相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的甘氨酸经不同氨基酸取代；和(ii)抗体或其抗原结合片段的重链多肽中的相对于SEQ ID NO:2来说位于位置8的丝氨酸经不同氨基酸取代。
在一些实施例中，相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的酪氨酸与相对于SEQ IDNO:2来说位于位置8的丝氨酸经取代(例如经组氨酸取代)。
在一些实施例中，抗体或其片段中的任一个包含变体人类Fc恒定区(例如变体人类IgG Fc恒定区)，其结合人类新生儿Fc受体(FcRn)的亲和力大于变体人类Fc恒定区所来源的天然人类Fc恒定区。相对于变体人类Fc恒定区所来源的天然人类Fc恒定区，变体Fc恒定区可包含一个或多个(例如两个、三个、四个或五个或更多个)氨基酸取代。相对于天然人类Fc恒定区，取代可位于例如氨基酸位置237、238、239、248、250、252、254、255、256、257、258、265、270、286、289、297、298、303、305、307、308、309、311、312、314、315、317、325、332、334、360、376、380、382、384、385、386、387、389、424、428、433、434、或436(EU编号)。取代可为选自由以下组成的群组的取代：位置237的甘氨酸经甲硫氨酸取代；位置238的脯氨酸经丙氨酸取代；位置239的丝氨酸经赖氨酸取代；位置248的赖氨酸经异亮氨酸取代；位置250的苏氨酸经丙氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、缬氨酸、色氨酸或酪氨酸取代；位置252的甲硫氨酸经苯丙氨酸、色氨酸或酪氨酸取代；位置254的丝氨酸经苏氨酸取代；位置255的精氨酸经谷氨酸取代；位置256的苏氨酸经天冬氨酸、谷氨酸或谷氨酰胺取代；位置257的脯氨酸经丙氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、丝氨酸、苏氨酸或缬氨酸取代；位置258的谷氨酸经组氨酸取代；位置265的天冬氨酸经丙氨酸取代；位置270的天冬氨酸经苯丙氨酸取代；位置286的天冬酰胺经丙氨酸或谷氨酸取代；位置289的苏氨酸经组氨酸取代；位置297的天冬酰胺经丙氨酸取代；位置298的丝氨酸经甘氨酸取代；位置303的缬氨酸经丙氨酸取代；位置305的缬氨酸经丙氨酸取代；位置307的苏氨酸经丙氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、丝氨酸、缬氨酸、色氨酸或酪氨酸取代；位置308的缬氨酸经丙氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺或苏氨酸取代；位置309的亮氨酸或缬氨酸经丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸或精氨酸取代；位置311的谷氨酰胺经丙氨酸、组氨酸或异亮氨酸取代；位置312的天冬氨酸经丙氨酸或组氨酸取代；位置314的亮氨酸经赖氨酸或精氨酸取代；位置315的天冬酰胺经丙氨酸或组氨酸取代；位置317的赖氨酸经丙氨酸取代；位置325的天冬酰胺经甘氨酸取代；位置332的异亮氨酸经缬氨酸取代；位置334的赖氨酸经亮氨酸取代；位置360的赖氨酸经组氨酸取代；位置376的天冬氨酸经丙氨酸取代；位置380的谷氨酸经丙氨酸取代；位置382的谷氨酸经丙氨酸取代；位置384的天冬酰胺或丝氨酸经丙氨酸取代；位置385的甘氨酸经天冬氨酸或组氨酸取代；位置386的谷氨酰胺经脯氨酸取代；位置387的脯氨酸经谷氨酸取代；位置389的天冬酰胺经丙氨酸或丝氨酸取代；位置424的丝氨酸经丙氨酸取代；位置428的甲硫氨酸经丙氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、亮氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸或酪氨酸取代；位置433的组氨酸经赖氨酸取代；位置434的天冬酰胺经丙氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、丝氨酸、色氨酸或酪氨酸取代；和位置436的酪氨酸或苯丙氨酸经组氨酸取代，所有位置均使用EU编号。
在本文所述抗体或抗原结合片段中的任一个的一些实施例中，变体人类Fc恒定区包含位置428的甲硫氨酸和位置434的天冬酰胺，各使用EU编号。
在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段中的任一个可包含以下或由以下组成：包含SEQ ID NO:12或14中所述的氨基酸序列的重链多肽和包含SEQ ID NO:8或11中所述的氨基酸序列的轻链多肽。
本发明还提供包含以下的抗体：艾库组单抗的重链可变区(SEQ ID NO:7)或艾库组单抗重链区的CDR(SEQ ID NO:1-3)和本文所述的变体人类Fc恒定区中的任一个，例如包含位置428的甲硫氨酸和位置434的天冬酰胺的变体人类Fc恒定区，各使用EU编号。
在一个实施例中，相对于艾库组单抗在血清中的半衰期，抗体或抗原结合片段在人体中的半衰期延长。如本文所用的半衰期定义为抗体药物在体内的血浆浓度降低一半或50％所花费的时间。血清浓度的此50％降幅反映循环且未通过抗体清除的天然方法去除的药物的量。艾库组单抗半衰期已测定在PNH患者中为272+82小时或11.3天且在aHUS患者中 为12.1天(参见Soliris处方信息)。本文所述的抗体或片段在人体中的半衰期相对于艾库组单抗在人体中的半衰期来说延长。半衰期相对于艾库组单抗来说的延长可为艾库组单抗半衰期的至少1.5倍、艾库组单抗半衰期的至少2倍、艾库组单抗半衰期的至少2.5倍或艾库组单抗半衰期的至少3倍。
在本文所述抗体或片段中的任一个的一些实施例中，抗体在人体中的血清半衰期大于或为至少10(例如大于或至少11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或40)天。在一些实施例中，此半衰期(或相对于艾库组单抗来说延长的半衰期)可通过含有天然存在的人类Fc恒定区的本文所述抗体达成。在一些实施例中，相对于本文所述的包含变体人类Fc恒定区的抗体来说测量半衰期。本文所述的抗体或片段在人体中的半衰期相对于艾库组单抗在人体中的半衰期来说可延长。本文所述的抗体在人体中的半衰期为至少25天、至少26天、至少27天、至少28天、至少29天、至少30天、至少31天、至少32天、至少33天、至少34天或至少35天。
在一些实施例中，本文所述的抗体或片段中的任一个为人类化、完全人类、去免疫或嵌合的。在一些实施例中，本文所述的抗体或其片段可为例如重组抗体、单链抗体、双功能抗体、胞内抗体、Fv片段、Fd片段、Fab片段、Fab'片段和F(ab')2片段。
在一些实施例中，本文所述的抗体或其片段中的任一个可包含异源部分，例如糖。举例来说，抗体或其片段可经糖基化。异源部分也可为可检测标记，例如荧光标记、发光标记、重金属标记、放射性标记或酶标记。
在一些实施例中，本文所述的抗体或其抗原结合片段中的任一个可在CHO细胞中制造。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段不含可检测的唾液酸残基。
在一些实施例中，本文所述的抗体或其抗原结合片段中的任一个可经改善以下中的一个或两个的部分修饰：(a)抗体或其抗原结合片段在循环中的稳定化和(b)抗体或其抗原结合片段在循环中的保持。此部分可为PEG(聚乙二醇化)。
在又一方面中，本发明提供一种编码本文所述抗体或抗原结合片段中的任一个的重链和轻链多肽中的一个或两个的核酸。还提供一种包含所述核酸的载体(例如克隆或表达载体)和包含所述载体的细胞(例如昆虫细胞、细菌细胞、真菌细胞或哺乳动物细胞)。本发明进一步提供一种制备本文所述抗体或其抗原结合片段中的任一个的方法。所述方法包括任选地提供含有表达载体(整合式或染色体外)的上述细胞(或细胞培养物)，所述载体含有编码本文所述抗体或抗原结合片段中的任一个的重链和轻链多肽中的一个或两个的核酸。细胞或细胞培养物在足以允许细胞(或细胞培养物)表达由核酸编码的抗体或其抗原结合片段的条件和时间下培养。所述方法还可包括自细胞(培养的细胞)或自培养细胞的培养基中分离抗体或其抗原结合片段。
在另一方面中，本发明提供包含药学上可接受的载剂和本文所述抗体或其抗原结合片段中的任一个或多个的药物组合物。
在另一方面中，本发明提供一种治疗性试剂盒，其包含：(i)本文所述抗体或其抗原结合片段中的任一个或多个和(ii)用于递送抗体或其抗原结合片段至人类的工具。工具可为例如注射器或泵。
在又一方面中，本发明提供一种制品，其包含：包含标签和本文所述抗体或其抗原结合片段的任一个或多个的容器，其中标签指示组合物欲投予患有、疑患有或处于患上补体相关病状的风险中的人类。制品可进一步包含一种或多种其它活性治疗剂用于治疗患有、疑患有或处于患上补体相关病状的风险中的人类。
在另一方面中，本发明提供一种治疗罹患补体相关病状的患者的方法，所述方法包括将本文所述抗体或其抗原结合片段中的任一个或多个以有效治疗补体相关病状的量投予所述个体。补体相关病状可为例如选自由以下组成的群组的补体相关病状：类风湿性关节炎、抗磷脂抗体综合征、狼疮肾炎、缺血再灌注损伤、非典型性溶血性尿毒综合征、典型溶血性尿毒综合征、阵发性夜间血红素尿症、致密沉积物疾病、视神经脊髓炎、多灶性运动神经病变、多发性硬化、黄斑变性、HELLP综合征、自发性流产、血栓性血小板减少性紫癜、少免疫性血管炎、大疱性表皮松解、复发性流产、创伤性脑损伤、心肌炎、脑血管病症、周边血管病症、肾血管病症、肠系膜/肠血管病症、血管炎、过敏性紫癜肾炎(Henoch-
Figure BDA0001109631660000131
purpura nephritis)、系统性红斑狼疮相关性血管炎、类风湿性关节炎相关性血管炎、免疫复合物血管炎、高安氏疾病(Takayasu's disease)、扩张型心肌病、糖尿病性血管病变、川崎病(Kawasaki's disease)、静脉气体栓子、支架置入术后的再狭窄、旋转性斑块切除术(rotational atherectomy)、经皮经管腔冠状血管成形术、重症肌无力、冷凝集素病、皮肌炎、阵发性冷血红素尿症、抗磷脂综合征、格雷夫氏疾病(Graves'disease)、动脉粥样硬化、阿兹海默氏病(Alzheimer's disease)、全身性发炎反应败血症、败血性休克、脊髓损伤、肾小球肾炎、移植排斥(例如肾脏移植)、桥本甲状腺炎(Hashimoto's thyroiditis)、I型糖尿病、牛皮癣、天疱疮、自体免疫性溶血性贫血、特发性血小板减少性紫癜、肺出血肾炎综合征(Goodpasture's syndrome)、德戈斯疾病(Degos disease)和严重抗磷脂综合征。
如本文所使用，术语“抗体”是指包含两个轻链多肽和两个重链多肽的全抗体。全抗体包括不同抗体同型，包括IgM、IgG、IgA、IgD和IgE抗体。术语“抗体”包括多克隆抗体、单克隆抗体、经嵌合或嵌合抗体、人类化抗体、灵长类化抗体、去免疫型抗体和完全人类抗体。抗体可产生于或来源于多种物种中的任一种，例如哺乳动物，如人类、非人类灵长类动物(例如猩猩、狒狒或黑猩猩)、马、牛、猪、绵羊、山羊、狗、猫、兔、豚鼠、沙鼠、仓鼠、大鼠和小鼠。抗体可为纯化抗体或重组抗体。
如本文所使用，术语“抗体片段”、“抗原结合片段”或类似术语是指保持结合至靶抗原(例如人类C5)的能力且抑制靶抗原活性的抗体片段。此类片段包括例如单链抗体、单链Fv片段(scFv)、Fd片段、Fab片段、Fab'片段或F(ab')2片段。scFv片段为包括scFv所来源的抗体的重链与轻链可变区的单一多肽链。另外，胞内抗体、微型抗体、三功能抗体和双功能抗体也包括于抗体定义中且适宜用于本文所述的方法中。参见例如Todorovska等人(2001)《免疫学方法杂志(J Immunol Methods)》248(1):47-66；Hudson和Kortt(1999)《免疫学方法杂志》231(1):177-189；Poljak(1994)《结构(Structure)》2(12):1121-1123；Rondon和Marasco(1997)《微生物学年鉴(Annual Review of Microbiology)》51:257-283，各文献的披露内容以全文引用的方式并入本文中。
如本文所使用，术语“抗体片段”也包括例如单域抗体，如骆驼化单域抗体。参见例如Muyldermans等人(2001)《生物化学科学前沿(Trends Biochem Sci)》26:230-235；Nuttall等人(2000)《当代药物生物技术(Curr PharmBiotech)》1:253-263；Reichmann等人(1999)《免疫学方法杂志》231:25-38；PCT申请公开案第WO 94/04678号和第WO 94/25591号；和美国专利第6,005,079号，以上所有文献均以全文引用的方式并入本文中。在一些实施例中，本发明提供单域抗体，其包含两个经修饰从而形成单域抗体的VH域。
在一些实施例中，抗原结合片段包括重链多肽的可变区和轻链多肽的可变区。在一些实施例中，本文所述的抗原结合片段包含抗体的轻链和重链多肽的CDR。
除非另外定义，否则本文所用的全部科学和技术术语具有与本发明本领域的一般技术人员通常所理解相同的含义。虽然下文描述优选方法和材料，但在实施或测试本发明披露的方法和组合物时也可使用与本文所述相似或等效的方法和材料。本文中所提及的所有公开案、专利申请案、专利和其它参考文献均以全文引用的方式并入本文中。
本发明的其它特征和优势(例如治疗或预防补体相关病状的方法)自以下实施方式、实例和权利要求书将显而易见。
序列的简单说明
SEQ ID NO:1描述艾库组单抗的重链CDR1的氨基酸序列(如根据组合的Kabat-Chothia定义所定义)。
SEQ ID NO:2描述艾库组单抗的重链CDR2的氨基酸序列(如根据Kabat定义所定义)。
SEQ ID NO:3描述艾库组单抗的重链CDR3的氨基酸序列(如根据组合的Kabat定义所定义)。
SEQ ID NO:4描述艾库组单抗的轻链CDR1的氨基酸序列(如根据Kabat定义所定义)。
SEQ ID NO:5描述艾库组单抗的轻链CDR2的氨基酸序列(如根据Kabat定义所定义)。
SEQ ID NO:6描述艾库组单抗的轻链CDR3的氨基酸序列(如根据Kabat定义所定义)。
SEQ ID NO:7描述艾库组单抗的重链可变区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:8描述艾库组单抗和BNJ441抗体的轻链可变区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:9描述艾库组单抗的重链恒定区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:10描述艾库组单抗的整个重链的氨基酸序列。
SEQ ID NO:11描述艾库组单抗和BNJ441抗体的整个轻链的氨基酸序列。
SEQ ID NO:12描述BNJ441抗体的重链可变区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:13描述BNJ441抗体的重链恒定区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:14描述BNJ441抗体的整个重链的氨基酸序列。
SEQ ID NO:15描述包含YTE取代的IgG2重链恒定区变体的氨基酸序列。
SEQ ID NO:16描述包含SEQ ID NO:15(上文)所述的重链恒定区的艾库组单抗变体的整个重链的氨基酸序列。
SEQ ID NO:17描述艾库组单抗的轻链CDR1的氨基酸序列(如根据Kabat定义所定义)，其中相对于SEQ ID NO:4来说位于位置8的甘氨酸经组氨酸取代。
SEQ ID NO:18描述EHG303抗体的轻链可变区的氨基酸序列。
SEQ ID NO:19描述艾库组单抗的重链CDR2的氨基酸序列，其中相对于SEQ ID NO:2来说位于位置8的丝氨酸经组氨酸取代。
SEQ ID NO:20描述所谓“FLAG”标签的氨基酸序列。
SEQ ID NO:21描述常用作抗原标签的聚组氨酸序列。
SEQ ID NO:22描述所谓红血球凝集素标签的氨基酸序列。
SEQ ID NO:23描述艾库组单抗的重链CDR1的氨基酸序列，其中位置2(相对于SEQID NO:1来说)的酪氨酸经组氨酸取代。
SEQ ID NO:24描述EHG303抗体的重链多肽氨基酸序列。
SEQ ID NO:25描述EHG303抗体的轻链多肽氨基酸序列。
SEQ ID NO:26描述EHL049抗体的重链多肽的氨基酸序列。
SEQ ID NO:27描述EHL049抗体的轻链多肽的氨基酸序列。
SEQ ID NO:28描述EHL000重链多肽氨基酸序列。
SEQ ID NO:29描述EHL000抗体的轻链多肽的氨基酸序列。
SEQ ID NO:30描述BHL006的轻链多肽氨基酸序列。
SEQ ID NO:31描述BHL006抗体的重链多肽的氨基酸序列。
SEQ ID NO:32描述BHL009抗体的轻链多肽的氨基酸序列。
SEQ ID NO:33描述BHL009抗体重链的氨基酸序列。
SEQ ID NO:34描述BHL0011抗体轻链的氨基酸序列。
SEQ ID NO:35描述BHL011抗体重链的氨基酸序列。
附图说明
图1为描绘艾库组单抗在外源性人类C5存在或不存在下自人类FcRn转基因小鼠血清中清除的线图。Y轴表示血清中剩余抗体的百分比且X轴表示时间(天数)。
图2为描绘具有IgG2恒定区的艾库组单抗变体(Ecu-IgG2)和含有YTE取代的Ecu-IgG2抗体(Ecu-IgG2(YTE))自小鼠血清中清除的线图。Y轴表示血清中剩余抗体的百分比且X轴表示时间(天数)。
图3为具有IgG2恒定区的艾库组单抗变体(Ecu-IgG2)和含有YTE取代的Ecu-IgG2抗体(Ecu-IgG2(YTE))自小鼠血清中清除的线图。实验在外源性人类C5存在或不存在下进行。Y轴表示血清中剩余抗体的百分比且X轴表示时间(天数)。
图4为描绘三种抗C5抗体：EHL000、EHG303和EHL049的结合(pH 7.4)和解离(pH7.4和pH 6.0)动力学的传感图谱。Y轴为任意单位，而X轴表示时间(秒)。
图5A为描绘EHG303(Y27H-S57H双取代)抗体、艾库组单抗的Y27H单取代变体和艾库组单抗(ecu；Ec293F)在pH 7.4和pH 6.0的解离动力学的传感图谱。Y轴为纳米(nm)，而X轴表示时间(秒)。
图5B为描绘EHG304(I34H-L52H双取代)抗体、艾库组单抗的I34H单取代变体和艾库组单抗(ecu；Ec293F)在pH 7.4和pH 6.0的解离动力学的传感图谱。Y轴为纳米(nm)，而X轴表示时间(秒)。EHG304抗体不符合供选择用的第二临限值，即其在pH7.4的解离超过最大容许方差(得自艾库组单抗)。
图5C为描绘EHG303(Y27H-S57H双取代)抗体和艾库组单抗(ecu；Ec293F)在pH 7.4和pH 6.0的解离动力学的传感图谱。Y轴为纳米(nm)，而X轴表示时间(秒)。
图5D为描绘EHL049[G31H(轻链)/Y27H-S57H双取代(重链)]抗体、艾库组单抗的Y27H-S57H(EHG303)双取代变体和艾库组单抗(ecu)在pH 7.4和pH6.0的解离动力学的传感图谱。Y轴为纳米(nm)，而X轴表示时间(秒)。
图5E为描绘EHL058[G31H(轻链)/L52H-S57H双取代(重链)]抗体、艾库组单抗的L52H-S57H双取代(重链)变体和艾库组单抗(ecu)在pH 7.4和pH 6.0的解离动力学的传感图谱。Y轴为纳米(nm)，而X轴表示时间(秒)。EHL058抗体不符合供选择用的第二临限值，即其在pH7.4的解离超过最大容许方差(得自艾库组单抗)。
图6为描绘EHL000、BNJ421和BNJ423自NOD/锡特(scid)/C5缺陷型小鼠血清中清除的线图。Y轴表示血清中剩余抗体的百分比且X轴表示时间(天数)。
图7为描绘EHL000、BNJ421和BNJ423在人类C5存在或不存在下自NOD/锡特/C5缺陷型小鼠血清中清除的线图。Y轴表示血清中剩余抗体的百分比且X轴表示时间(天数)。
图8为描绘EHL000、BNJ423和BNJ421抗体在离体溶血性分析中的活性的线图。Y轴表示溶血百分比且X轴表示时间(天数)。
图9A为描绘BHL011抗体在hFcRn转基因小鼠中的药物动力学的线图。每条线表示不同动物。Y轴表示抗体浓度(μg/mL)。X轴表示时间(天数)。
图9B为描绘BHL011抗体在hFcRn转基因小鼠中的药物动力学的线图。每条线表示不同动物。Y轴表示第1天血清中剩余抗体在各时间点的浓度％。X轴表示时间(天数)。
图10A为描绘BHL006抗体在hFcRn转基因小鼠中的药物动力学的线图。每条线表示不同动物。Y轴表示抗体浓度(μg/mL)。X轴表示时间(天数)。
图10B为描绘BHL006抗体在hFcRn转基因小鼠中的药物动力学的线图。每条线表示不同动物。Y轴表示第1天血清中剩余抗体在各时间点的浓度％。X轴表示时间(天数)。
图11A为描绘BHL009抗体在hFcRn转基因小鼠中的药物动力学的线图。每条线表示不同动物。Y轴表示抗体浓度(μg/mL)。X轴表示时间(天数)。
图11B为描绘BHL009抗体在hFcRn转基因小鼠中的药物动力学的线图。每条线表示不同动物。Y轴表示第1天血清中剩余抗体在各时间点的浓度％。X轴表示时间(天数)。
图12为描绘BHL011、BHL006和BHL009抗体在hFcRn转基因小鼠中的平均药物动力学的对数曲线的线图。每条线表示不同抗体，如图所示。Y轴表示第1天血清中剩余抗体在各时间点的浓度％。X轴表示时间(天数)。
图13为描绘BHL011、BHL006和BHL009抗体在hFcRn转基因小鼠中的平均药物动力学的线性图的线图。每条线表示不同抗体，如图所示。Y轴表示第1天血清中剩余抗体在各时间点的浓度％。X轴表示时间(天数)。
图14为描绘单一剂量之后，BHL011抗体在离体血清溶血性分析中的阻断能力的线图。Y轴表示溶血百分比(相对于给药前水平)且X轴表示时间(天数)。
图15为描绘单一剂量之后，BHL006抗体在离体血清溶血性分析中的阻断能力的线图。Y轴表示溶血百分比(相对于给药前水平)且X轴表示时间(天数)。
图16为描绘单一剂量之后，BHL009抗体在离体血清溶血性分析中的阻断能力的线图。Y轴表示溶血百分比(相对于给药前水平)且X轴表示时间(天数)。
图17为描绘单一剂量之后，BHL011血清浓度与离体血清溶血性活性的相关性的图。Y轴表示溶血百分比(相对于给药前水平)且X轴表示抗体浓度(μg/mL)。
图18为描绘单一剂量之后，BHL006血清浓度与离体血清溶血性活性的相关性的图。Y轴表示溶血百分比(相对于给药前水平)且X轴表示抗体浓度(μg/mL)。
图19为描绘单一剂量之后，BHL009血清浓度与离体血清溶血性活性的相关性的图。Y轴表示溶血百分比(相对于给药前水平)且X轴表示抗体浓度(μg/mL)。
图20为描绘单一剂量的BHL011、BHL009或BHL006之后，hFcRn转基因小鼠中的平均离体溶血性活性的图。每条线表示不同抗体，如图所示。Y轴表示溶血百分比(相对于给药前水平)且X轴表示时间(天数)。
图21A和21B为一对线图，其描绘BNJ441和艾库组单抗的亲和力随pH而变的半对数图(图21A)和线性图(图21B)。Y轴表示解离％且X轴为pH。
图22为描绘BNJ441和艾库组单抗在NOD/锡特小鼠中且在人类C5不存在下的药物动力学的线图。Y轴表示抗体浓度(μg/mL)。X轴表示时间(天数)。
图23为描绘BNJ441和艾库组单抗在NOD/锡特小鼠中且在人类C5存在下的药物动力学的线图。Y轴表示抗体浓度(μg/mL)。X轴表示时间(天数)。
图24为描绘在人类C5存在下，NOD/锡特小鼠血清中剩余的BNJ441和艾库组单抗的百分比随时间而变的线图。Y轴表示抗体浓度(μg/mL)。X轴表示时间(天数)。
图25为描绘单一剂量之后，BNJ441抗体和艾库组单抗的离体血清溶血性阻断活性随时间而变的线图。Y轴表示溶血百分比(相对于给药前水平)且X轴表示时间(天数)。
图26描绘将200mg或400mg剂量静脉内投予健康自愿者之后的平均血清BNJ441浓度-时间曲线(顶图-线性标度；底图-对数-线性标度)。
图27描绘将安慰剂、200mg BNJ441或400mg BNJ441静脉内投予健康自愿者之后的平均鸡红血球溶血-时间曲线。
图28描绘将BNJ441静脉内投予健康人类自愿者之后的BNJ441浓度与鸡红血球溶血百分比之间的关系。
图29描绘BNJ441在末端补体活性分析中相较于艾库组单抗的效力。
图30描绘BNJ441的结构。
图31描绘BNJ441的链间双硫键。
具体实施方式
本发明提供尤其适用于抑制末端补体(例如C5b-9TCC的组装和/或活性)和C5a过敏毒素介导性发炎且从而治疗补体相关病症的抗体。相对于艾库组单抗，所述抗体的多种特性改善，包括在人体中的血清半衰期延长。决不希望具限制性，示例性抗体、结合物、药物组合物和调配物以及使用前述任一个的方法详述如下且举例说明于实施例中。
抗体
本文所述的抗C5抗体结合至补体组分C5(例如人类C5)且抑制C5裂解成片段C5a和C5b。如上文所述，相对于用于治疗性目的的其它抗C5抗体(例如艾库组单抗)，此类抗体也具有例如改善的药物动力学特性。
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含：(i)包含SEQ ID NO:1中所述的氨基酸序列的重链CDR1，(ii)包含SEQ ID NO:2中所述的氨基酸序列的重链CDR2，(iii)包含SEQID NO:3中所述的氨基酸序列的重链CDR3，(iv)包含SEQ ID NO:4中所述的氨基酸序列的轻链CDR1，(v)包含SEQ ID NO:5中所述的氨基酸序列的轻链CDR2，和(vi)包含SEQ ID NO:6中所述的氨基酸序列的轻链CDR3，其中(i)-(vi)中至少一个(例如至少两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个或更多个)氨基酸经不同氨基酸取代。
CDR的确切边界已根据不同方法加以不同地定义。在一些实施例中，轻链或重链可变域内的CDR或构架区位置可如Kabat等人[(1991)“免疫学上关注的蛋白质的序列(Sequences of Proteins of Immunological Interest.)”NIH出版号91-3242,美国健康和人类服务部(U.S.Department of Health and Human Services),Bethesda,MD]所定义。在此类情况下，CDR可称为“Kabat CDR”(例如“Kabat”或“Kabat HCDR1”)。在一些实施例中，轻链或重链可变区的CDR位置可如Chothia等人(1989)《自然(Nature)》342:877-883所定义。因此，这些区可称为“Chothia CDR”(例如“Chothia LCDR2”或“Chothia HCDR3”)。在一些实施例中，轻链和重链可变区的CDR位置可如Kabat-Chothia组合定义所定义。在此类实施例中，这些区可称为“组合的Kabat-Chothia CDR”。Thomas等人[(1996)《分子免疫学(MolImmunol)》33(17/18):1389-1401]举例说明了根据Kabat和Chothia定义鉴别CDR边界。
任何氨基酸可经任何其它氨基酸取代。在一些实施例中，取代为保守性取代。保守性取代典型地包括以下群组内的取代：甘氨酸和丙氨酸；缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸；天冬氨酸和谷氨酸；天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸和苏氨酸；赖氨酸、组氨酸和精氨酸；以及苯丙氨酸和酪氨酸。在一些实施例中，一个或多个氨基酸经组氨酸取代。
在一些实施例中，重链CDR1的至少一个(例如至少两个、三个、四个或五个)氨基酸经不同氨基酸取代。在一些实施例中，重链CDR2的至少一个(例如至少两个、三个、四个或五个)氨基酸经不同氨基酸取代。在一些实施例中，重链CDR3的至少一个(例如至少两个、三个、四个或五个)氨基酸经不同氨基酸取代。
在一些实施例中，轻链CDR1的至少一个(例如至少两个、三个、四个或五个)氨基酸经不同氨基酸取代。在一些实施例中，轻链CDR2的至少一个(例如至少两个、三个、四个或五个)氨基酸经不同氨基酸取代。在一些实施例中，轻链CDR3的至少一个(例如至少两个、三个、四个或五个)氨基酸经不同氨基酸取代。
在一些实施例中，取代在选自由以下组成的群组的氨基酸位置发生：相对于SEQID NO:1来说位于位置1的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置2的酪氨酸、相对于SEQID NO:1来说位于位置3的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置4的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置5的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置6的天冬酰胺、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置7的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置8的色氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置9的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:1来说位于位置10的谷氨酰胺、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置1的谷氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置2的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置3的亮氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置4的脯氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置5的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于6位置的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置7的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置8的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置9的苏氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置10的谷氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置11的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置12的苏氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置13的谷氨酸、相对于SEQ IDNO:2来说位于位置14的天冬酰胺、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置15的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置16的赖氨酸、相对于SEQ ID NO:2来说位于位置17的天冬氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置1的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置2的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置3的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置4的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置5的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置6的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置7的脯氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置8的天冬酰胺、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置9的色氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置10的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置11的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:3来说位于位置12的天冬氨酸和相对于SEQ ID NO:3来说位于位置13的缬氨酸。
在一些实施例中，相对于SEQ ID NO:8来说位于位置31的甘氨酸经不同氨基酸取代。举例来说，艾库组单抗轻链的CDR1中的加下划线的甘氨酸可经不同氨基酸取代：GASENIYGALN(SEQ ID NO:4)。取代可为甘氨酸经组氨酸取代，即GASENIYHALN(SEQ ID NO:17)。
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含在选自由以下组成的群组的氨基酸位置发生的氨基酸取代：相对于SEQ ID NO:7来说位于位置26的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置27的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置28的异亮氨酸、相对于SEQ IDNO:7来说位于位置29的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置30的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置31的天冬酰胺、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置32的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置33的色氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置34的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置35的谷氨酰胺、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置50的谷氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置51的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置52的亮氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置53的脯氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置54的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置55的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置56的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置57的丝氨酸、相对于SEQ IDNO:7来说位于位置58的苏氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置59的谷氨酸、相对于SEQID NO:7来说位于位置60的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置61的苏氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置62的谷氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置63的天冬酰胺、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置64的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置65的赖氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置66的天冬氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置99的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置100的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置101的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置102的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置103的丝氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置104的丝氨酸、相对于SEQID NO:7来说位于位置105的脯氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置106的天冬酰胺、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置107的色氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置108的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置109的苯丙氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置110的天冬氨酸和相对于SEQ ID NO:7来说位于位置111的缬氨酸。在一些实施例中，抗C5抗体包含前述取代中的任何两个或更多个(例如至少两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个或更多个)和任何组合。
在一些实施例中，抗C5抗体包含满足以下准则的相对于艾库组单抗来说的至少一个取代：
(1)相较于在800秒针对艾库组单抗所观测的平均峰值相移，800秒时的pH 7.4结合动力学最大偏差为33％较小峰值相移；
(2)相较于在800秒针对艾库组单抗所观测的平均峰值相移，800秒期间的pH 7.4解离动力学最大偏差为峰值相移减小不超过3倍；和
(3)相较于在800秒针对艾库组单抗所观测的平均峰值相移，800秒期间的pH 6.0解离动力学最小偏差为峰值相移减小至少3倍。
举例来说，相对于上述准则(1)来说，如果与艾库组单抗结合800秒后的平均峰值相移为约0.75nm，那么相移小于0.5nm(例如再现两次或多于两次)的测试抗体将不满足上述准则。相比之下，800秒时峰值相移大于0.5nm的抗C5抗体满足第一准则。此类取代产生的抗C5抗体在pH 7.4与艾库组单抗的ka和kd偏离的程度仅为较小的，但在pH 6.0与艾库组单抗的kd的偏离更显著。
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含至少一个(例如至少两个、三个或四个)发生于选自由以下组成的群组的氨基酸位置的氨基酸取代：相对于SEQ ID NO:8来说位于位置31的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:8来说位于位置33的亮氨酸、相对于SEQ ID NO:8来说位于位置91的缬氨酸和相对于SEQ ID NO:8来说位于位置94的苏氨酸。在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含至少一个(例如至少两个、三个、四个或五个)发生于选自由以下组成的群组的氨基酸位置的氨基酸取代：相对于SEQ ID NO:7来说位于位置27的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置34的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置52的亮氨酸和相对于SEQ ID NO:7来说位于位置57的丝氨酸。
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体在其轻链可变区中含有至少一个选自以下的取代：相对于SEQ ID NO:8来说位于位置31的甘氨酸、相对于SEQ ID NO:8来说位于位置33的亮氨酸、相对于SEQ ID NO:8来说位于位置91的缬氨酸和相对于SEQ ID NO:8来说位于位置94的苏氨酸。参见下表1。在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体在其重链可变区中含有至少一个选自以下的取代：相对于SEQ ID NO:7来说位于位置27的酪氨酸、相对于SEQ IDNO:7来说位于位置34的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置52的亮氨酸和相对于SEQ ID NO:7来说位于位置57的丝氨酸。参见下表1。
在一些实施例中，相对于由SEQ ID NO:1-6定义的CDR集合，抗体包含至少两个(例如至少三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个)氨基酸取代。因此，在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含呈组合形式和位于表1中所列的氨基酸位置的两个或更多个取代。
表1.氨基酸取代组合
Figure BDA0001109631660000241
Figure BDA0001109631660000251
Figure BDA0001109631660000261
“·”指示指定抗体中的哪个氨基酸经取代。举例来说，Ab Cmb第76号定义包含艾库组单抗的六个CDR的抗体，其中轻链CDR包含相对于SEQ ID NO:8来说位于位置31、33和91的取代且重链CDR包含相对于SEQ ID NO:7来说位于位置27、34、52和57的取代。
“Ab Comb编号”是指对表中所提及的特定变体抗C5抗体指定的数字标示。
为了清晰起见，表1中提及的变体抗C5抗体仅需具有艾库组单抗的六(6)个CDR的氨基酸序列，其中发生指定的、所指示的氨基酸取代。变体抗体可任选地包括SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:8的构架区。
表1中所述的取代可针对不同于所示氨基酸残基的任何氨基酸。在一些实施例中，所述不同氨基酸为组氨酸。
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含发生于选自由以下组成的群组的氨基酸位置的取代：相对于SEQ ID NO:7来说位于位置27的酪氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置34的异亮氨酸、相对于SEQ ID NO:7来说位于位置52的亮氨酸和相对于SEQ ID NO:7来说位于位置57的丝氨酸。在一些实施例中，相对于SEQ ID NO:7来说位于位置27的酪氨酸与相对于SEQ ID NO:7来说位于位置52的亮氨酸各自经不同氨基酸取代。在一些实施例中，相对于SEQ ID NO:7来说位于位置34的异亮氨酸与相对于SEQ ID NO:7来说位于位置57的丝氨酸各自经不同氨基酸取代。在一些实施例中，相对于SEQ ID NO:7来说位于位置34的异亮氨酸与相对于SEQ ID NO:7来说位于位置52的亮氨酸各自经不同氨基酸取代。在一些实施例中，相对于SEQ ID NO:7来说位于位置27的酪氨酸与相对于SEQ ID NO:7来说位于位置57的丝氨酸各自经不同氨基酸取代。在本文所述抗C5抗体中的任一个的一些实施例中，所述不同氨基酸为组氨酸。举例来说，位置27的酪氨酸和位置57的丝氨酸可各自经组氨酸取代。
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含重链CDR1，所述重链CDR1包含以下氨基酸序列或由以下氨基酸序列组成：GHIFSNYWIQ(SEQ ID NO:23)。在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含重链CDR2，所述重链CDR2包含以下氨基酸序列或由以下氨基酸序列组成：EILPGSGHTEYTENFKD(SEQ ID NO:19)。在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含包括以下氨基酸序列的重链可变区：QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGHIFSNYWIQWVRQAPGQGLEWMGEILPGSGHTEYTENFKDRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARYFFGSSPNWYFDVWGQGTLVTVSS(SEQID NO:12)。
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含包括以下氨基酸序列的轻链可变区：DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCGASENIYGALNWYQQKPGKAPKLLIYGATNLADGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQNVLNTPLTFGQGTKVEIK(SEQ ID NO:8)。
本文所述的抗C5抗体可在pH 7.4和25℃(和另外在生理条件下)以至少0.1(例如至少0.15、0.175、0.2、0.25、0.275、0.3、0.325、0.35、0.375、0.4、0.425、0.45、0.475、0.5、0.525、0.55、0.575、0.6、0.625、0.65、0.675、0.7、0.725、0.75、0.775、0.8、0.825、0.85、0.875、0.9、0.925、0.95或0.975)nM的亲和性解离常数(KD)结合至C5。在一些实施例中，抗C5抗体的KD不超过1(例如不超过0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3或0.2)nM。
在本文所述的任何抗C5抗体的一些实施例中，[(抗体在pH 6.0、在C针对C5的KD)/(抗体在pH 7.4、在25℃针对C5的KD)]大于21(例如大于22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500或8000)。
判定抗体是否结合至蛋白质抗原和/或测定抗体针对蛋白质抗原的亲和力的方法在本领域中已知。举例来说，抗体与蛋白质抗原的结合可使用多种技术检测和/或量化，如(但不限于)西方墨点法、斑点杂交、表面等离子共振(SPR)方法(例如BIAcore系统；Pharmacia Biosensor AB,Uppsala,Sweden和Piscataway,N.J.)，或酶联免疫吸附分析(ELISA)。参见例如Harlow和Lane(1988)“抗体：实验室手册(Antibodies:A LaboratoryManual)”Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.；BennyK.C.Lo(2004)“抗体工程改造：方法和方案(Antibody Engineering:Methods andProtocols),”Humana Press(ISBN:1588290921)；Borrebaek(1992)“抗体工程改造，实践指导(Antibody Engineering,A Practical Guide),”W.H.Freeman and Co.,NY；Borrebaek(1995)“抗体工程改造(Antibody Engineering),”第2版,Oxford University Press,NY,Oxford；Johne等人(1993)《免疫学方法杂志》160:191-198；Jonsson等人(1993)《生物学临床年鉴(Ann Biol Clin)》51:19-26；和Jonsson等人(1991)《生物技术(Biotechniques)》11:620-627。另外，测量亲和力(例如解离和结合常数)的方法阐明于实施例中。
如本文所使用，术语“ka”是指抗体与抗原的结合速率常数。术语“kd”是指抗体自抗体/抗原复合物解离的速率常数。且术语“KD”是指抗体-抗原相互作用的平衡解离常数。平衡解离常数是利用动力学速率常数的比率KD＝ka/kd推导。此类测定优选在25℃或37℃测量(参见实施例)。举例来说，抗体结合至人类C5的动力学可在pH 8.0、7.4、7.0、6.5和6.0、经由表面等离子共振(SPR)、在BIAcore 3000仪器上、使用固定抗体的抗Fc捕捉方法测定。
本文所述的抗C5抗体可具有阻断C5蛋白质(例如人类C5蛋白质)的C5a和/或C5b活性片段的产生或活性的活性。经由此阻断作用，抗体抑制例如C5a的促炎性作用和C5b-9攻膜复合物(MAC)在细胞表面上的产生。
测定本文所述的特定抗体是否抑制C5裂解的方法在本领域中已知。抑制人类补体组分C5可降低补体在个体体液中的溶胞能力。存在于体液中的补体的溶胞能力的此类降低可通过本领域中熟知的方法测量，如通过常规溶血性分析，如Kabat和Mayer(编),“实验免疫化学(Experimental Immunochemistry)第2版”135-240,Springfield,IL,CC Thomas(1961),第135-139页，或所述分析的常规变化形式，如鸡红血球溶血方法，如例如Hillmen等人(2004)《新英格兰医学杂志》350(6):552中所述。测定候选化合物是否抑制人类C5裂解成形式C5a和C5b的方法在本领域中已知且描述于例如Moongkarndi等人(1982)《免疫生物学(Immunobiol)》162:397；Moongkarndi等人(1983)《免疫生物学》165:323；Isenman等人(1980)《免疫学杂志》124(1):326-31；Thomas等人(1996)《分子免疫学》33(17-18):1389-401；和Evans等人(1995)《分子免疫学》32(16):1183-95。举例来说，体液中C5a和C5b的浓度和/或生理活性可通过本领域中熟知的方法测量。测量C5a浓度或活性的方法包括例如趋化性分析、RIA或ELISA(参见例如Ward和Zvaifler(1971)《临床研究杂志》50(3):606-16和Wurzner等人(1991)《补体与炎症(Complement Inflamm)》8:328-340)。对于C5b来说，可使用如本文中所论述的溶血性分析或针对可溶性C5b-9的分析。也可使用本领域中已知的其它分析。使用这些或其它适合类型的分析，可筛选出能够抑制人类补体组分C5的候选药剂。
免疫技术(如(但不限于)ELISA)可用于测量C5和/或其分裂产物的蛋白质浓度，以测定抗C5抗体抑制C5转化成生物活性产物的能力。在一些实施例中，测量C5a产生。在一些实施例中，使用C5b-9新表位特异性抗体检测末端补体的形成。
溶血性分析可用于测定抗C5抗体对补体活化的抑制活性。为了活体外测定抗C5抗体在血清测试溶液中对经典补体路径介导性溶血的作用，例如使用涂有溶血素的绵羊红血球或经抗鸡红血球抗体致敏的鸡红血球作为靶细胞。通过视100％溶胞相当于在抑制剂不存在下发生的溶胞来归一化溶胞百分比。在一些实施例中，经典补体路径是通过人类IgM抗体活化，例如如
Figure BDA0001109631660000294
经典路径补体试剂盒(
Figure BDA0001109631660000293
COMPL CP310,Euro-Diagnostica,Sweden)中所使用。简言之，测试血清在人类IgM抗体存在下与抗C5抗体一起培育。通过使混合物与酶结合的抗C5b-9抗体和荧光底物接触且在适当波长下测量吸光度来测量C5b-9的产生量。作为对照，测试血清在抗C5抗体不存在下培育。在一些实施例中，测试血清为用C5多肽复原的C5缺陷型血清。
为了测定抗C5抗体对替代路径介导性溶血的作用，使用未致敏兔或豚鼠红血球作为靶细胞。在一些实施例中，血清测试溶液为用C5多肽复原的C5缺陷型血清。通过视100％溶胞相当于在抑制剂不存在下发生的溶胞来归一化溶胞百分比。在一些实施例中，替代补体路径是通过脂多糖分子活化，例如如
Figure BDA0001109631660000291
替代路径补体试剂盒(
Figure BDA0001109631660000292
COMPLAP330,Euro-Diagnostica,Sweden)中所使用。简言之，测试血清在脂多糖存在下与抗C5抗体一起培育。通过使混合物与酶结合的抗C5b-9抗体和荧光底物接触且在适当波长下测量荧光来测量C5b-9的产生量。作为对照，测试血清在抗C5抗体不存在下培育。
在一些实施例中，使用CH50eq分析量化C5活性或其抑制。CH50eq分析为一种测量血清中的总经典补体活性的方法。此测试为溶胞分析，其使用抗体致敏化红血球作为经典补体路径活化剂且使用测试血清的不同稀释液来测定得到50％溶胞所必需的量(CH50)。溶血百分比可例如使用分光光度计测定。由于TCC本身直接导致所测量的溶血，因此CH50eq分析为末端补体复合物(TCC)形成提供间接测量。
所述分析是众所周知的且通常由本领域的技术人员实施。简言之，为了活化经典补体路径，将未经稀释的血清样品(例如复原的人类血清样品)添加至含有抗体致敏化红血球的微分析孔中，以借此产生TCC。接着，活化血清于涂有捕捉试剂(例如结合至TCC的一种或多种组分的抗体)的微分析孔中稀释。存在于活化样品中的TCC结合至涂布微分析孔表面的单克隆抗体。洗涤各孔且向各孔中添加检测试剂，所述检测试剂可检测地标记且识别所结合的TCC。可检测标记可为例如荧光标记或酶标记。分析结果以CH50单位当量/毫升(CH50U Eq/mL)表示。
抑制(例如当其涉及末端补体活性时)包括在例如溶血性分析或CH50eq分析中，相较于对照抗体(或其抗原结合片段)在类似条件下和在等摩尔浓度下的作用，末端补体活性降低至少5(例如至少6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60)％。如本文所使用，实质性抑制是指指定活性(例如末端补体活性)抑制至少40(例如至少45、50、55、60、65、70、75、80、85、90，或95或更大)％。在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体相对于艾库组单抗的CDR(即SEQ ID NO:1-6)含有一个或多个氨基酸取代，然而在溶血性分析或CH50eq分析中保持艾库组单抗的补体抑制活性的至少30(例如至少31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、55、60、65、70、75、80、85、90或95)％。
本文所述的抗C5抗体在人体中的血清半衰期为至少20(例如至少21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35或36)天。测量抗体血清半衰期的方法在本领域中已知且举例说明于实施例中。参见例如Dall'Acqua等人(2006)《生物化学杂志(J BiolChem)》281:23514-23524；Hinton等人(2004)《生物化学杂志》279:6213-6216；Hinton等人(2006)《免疫学杂志》176:346-356；和Petkova等人(2006)《国际免疫学(Int Immunol)》18 (12):1759-69，各文献的披露内容以全文引用的方式并入本文中。在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体的血清半衰期比艾库组单抗血清半衰期大至少20(例如至少30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、150、175、200、250、300、400、500)％，例如如实施例中所述的小鼠模型系统(例如C5缺陷型/NOD/锡特小鼠或hFcRn转基因小鼠模型系统)之一所测量。
对Fc区的修饰
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体可包含结合至人类新生儿Fc受体(FcRn)的变体人类Fc恒定区，其结合的亲和力大于变体人类Fc恒定区所来源的天然人类Fc恒定区。举例来说，相对于变体人类Fc恒定区所来源的天然人类Fc恒定区，变体Fc恒定区可包含一个或多个(例如两个、三个、四个、五个、六个、七个或八个或更多个)氨基酸取代。取代可使含有变体Fc恒定区的IgG抗体在pH 6.0对FcRn的结合亲和力增强，同时维持相互作用的pH依赖性。参见例如Hinton等人(2004)《生物化学杂志》279:6213-6216和Datta-Mannan等人(2007)《药物代谢与处置(Drug Metab Dispos)》35:1-9。测试抗体Fc恒定区中的一个或多个取代是否使Fc恒定区在pH 6.0对FcRn的亲和力增强(同时维持相互作用的pH依赖性)的方法在本领域中已知且举例说明于实施例中。参见例如Datta-Mannan等人(2007)《生物化学杂志》282(3):1709-1717；国际公开案第WO 98/23289号；国际公开案第WO 97/34631号；和美国专利第6,277,375号，各文献的披露内容以全文引用的方式并入本文中。
使抗体Fc恒定区对FcRn的结合亲和力增强的取代在本领域中已知且包括例如(1)Dall'Acqua等人(2006)《生物化学杂志》281:23514-23524所述的M252Y/S254T/T256E三重取代；(2)Hinton等人(2004)《生物化学杂志》279:6213-6216和Hinton等人(2006)《免疫学杂志》176:346-356所述的M428L或T250Q/M428L取代；和(3)Petkova等人(2006)《国际免疫学》18(12):1759-69所述的N434A或T307/E380A/N434A取代。其它取代对：P257I/Q311I、P257I/N434H和D376V/N434H描述于例如Datta-Mannan等人(2007)《生物化学杂志》282(3):1709-1717中，其披露内容以全文引用的方式并入本文中。
在一些实施例中，变体恒定区在EU氨基酸残基255发生缬氨酸取代。在一些实施例中，变体恒定区在EU氨基酸残基309发生天冬酰胺取代。在一些实施例中，变体恒定区在EU氨基酸残基312发生异亮氨酸取代。在一些实施例中，变体恒定区在EU氨基酸残基386发生取代。
在一些实施例中，相对于所来源的天然恒定区，变体Fc恒定区包含不超过30(例如不超过29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3或2)个氨基酸取代、插入或缺失。在一些实施例中，变体Fc恒定区包含选自由以下组成的群组的一或多个氨基酸取代：M252Y、S254T、T256E、N434S、M428L、V259I、T250I和V308F。在一些实施例中，变体人类Fc恒定区包含位置428的甲硫氨酸和位置434的天冬酰胺，各依据EU编号。在一些实施例中，变体Fc恒定区包含428L/434S双重取代，如例如美国专利第8.088,376号中所述。
在一些实施例中，相对于天然人类Fc恒定区，变体恒定区包含发生于氨基酸位置237、238、239、248、250、252、254、255、256、257、258、265、270、286、289、297、298、303、305、307、308、309、311、312、314、315、317、325、332、334、360、376、380、382、384、385、386、387、389、424、428、433、434、或436(EU编号)的取代。在一些实施例中，取代选自由以下组成的群组：位置237的甘氨酸经甲硫氨酸取代；位置238的脯氨酸经丙氨酸取代；位置239的丝氨酸经赖氨酸取代；位置248的赖氨酸经异亮氨酸取代；位置250的苏氨酸经丙氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、缬氨酸、色氨酸或酪氨酸取代；位置252的甲硫氨酸经苯丙氨酸、色氨酸或酪氨酸取代；位置254的丝氨酸经苏氨酸取代；位置255的精氨酸经谷氨酸取代；位置256的苏氨酸经天冬氨酸、谷氨酸或谷氨酰胺取代；位置257的脯氨酸经丙氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、丝氨酸、苏氨酸或缬氨酸取代；位置258的谷氨酸经组氨酸取代；位置265的天冬氨酸经丙氨酸取代；位置270的天冬氨酸经苯丙氨酸取代；位置286的天冬酰胺经丙氨酸或谷氨酸取代；位置289的苏氨酸经组氨酸取代；位置297的天冬酰胺经丙氨酸取代；位置298的丝氨酸经甘氨酸取代；位置303的缬氨酸经丙氨酸取代；位置305的缬氨酸经丙氨酸取代；位置307的苏氨酸经丙氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、丝氨酸、缬氨酸、色氨酸或酪氨酸取代；位置308的缬氨酸经丙氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺或苏氨酸取代；位置309的亮氨酸或缬氨酸经丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸或精氨酸取代；位置311的谷氨酰胺经丙氨酸、组氨酸或异亮氨酸取代；位置312的天冬氨酸经丙氨酸或组氨酸取代；位置314的亮氨酸经赖氨酸或精氨酸取代；位置315的天冬酰胺经丙氨酸或组氨酸取代；位置317的赖氨酸经丙氨酸取代；位置325的天冬酰胺经甘氨酸取代；位置332的异亮氨酸经缬氨酸取代；位置334的赖氨酸经亮氨酸取代；位置360的赖氨酸经组氨酸取代；位置376的天冬氨酸经丙氨酸取代；位置380的谷氨酸经丙氨酸取代；位置382的谷氨酸经丙氨酸取代；位置384的天冬酰胺或丝氨酸经丙氨酸取代；位置385的甘氨酸经天冬氨酸或组氨酸取代；位置386的谷氨酰胺经脯氨酸取代；位置387的脯氨酸经谷氨酸取代；位置389的天冬酰胺经丙氨酸或丝氨酸取代；位置424的丝氨酸经丙氨酸取代；位置428的甲硫氨酸经丙氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、亮氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸或酪氨酸取代；位置433的组氨酸经赖氨酸取代；位置434的天冬酰胺经丙氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、丝氨酸、色氨酸或酪氨酸取代；和位置436的酪氨酸或苯丙氨酸经组氨酸取代，所有位置均使用EU编号。
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体可包含包括SEQ ID NO:12或14所述的氨基酸序列的重链多肽和/或包括SEQ ID NO:8或11所述的氨基酸序列的轻链多肽。
制备抗C5抗体和其抗原结合片段的方法
本发明还提供制备本文所述的任何抗C5抗体或其抗原结合片段的方法。在一些实施例中，制备本文所述抗体的方法可包括用适当免疫原使个体(例如非人类哺乳动物)免疫。适用于产生本文所述的任何抗体的免疫原阐述于本文中。举例来说，为了产生结合至C5的抗体，本领域的技术人员可用全长C5多肽(如全长人类C5多肽)使适合个体(例如非人类哺乳动物，如大鼠、小鼠、沙鼠、仓鼠、狗、猫、猪、山羊、马，或非人类灵长类动物)免疫。在一些实施例中，非人类哺乳动物为C5缺陷型，例如描述于以下文献中的C5缺陷型小鼠：例如Levy和Ladda(1971)《自然：新生物学(Nat New Biol)》229(2):51-52；Crocker等人(1974)《临床病理学杂志(J Clin Pathol)》27(2):122-124；Wetsel等人(1990)《生物化学杂志》265:2435-2440；和Jungi和Pepys(1981)《免疫学(Immunology)》43(2):271-279。
适合个体(例如非人类哺乳动物)可用适当抗原免疫且随后加强免疫多次，从而足以诱使哺乳动物产生抗体。免疫原可随佐剂一起投予个体(例如非人类哺乳动物)。适用于个体中产生抗体的佐剂包括(但不限于)蛋白质佐剂；细菌佐剂，例如全细菌(BCG、短棒状杆菌(Corynebacterium parvum)或明尼苏达沙门氏菌(Salmonella minnesota)和细菌组分，包括细胞壁骨架、海藻糖二霉菌酸酯、单磷酰基脂质A、根瘤芽孢杆菌(bacillus)的甲醇可萃取性残余物(MER)、完全或不完全弗氏佐剂(Freund's adjuvant)；病毒佐剂；化学佐剂，例如氢氧化铝，和碘乙酸盐和半丁二酸胆固醇酯。可用于诱导免疫反应的方法中的其它佐剂包括例如霍乱毒素和副痘病毒蛋白质。也参见Bieg等人(1999)《自身免疫(Autoimmunity)》31(1):15-24。也参见例如Lodmell等人(2000)《疫苗(Vaccine)》18:1059-1066；Johnson等人(1999)《医药化学杂志(J Med Chem)》42:4640-4649；Baldridge等人(1999)《方法(Methods)》19:103-107；和Gupta等人(1995)《疫苗》13(14):1263-1276。
在一些实施例中，方法包括制备分泌结合至免疫原的单克隆抗体的杂交瘤细胞系。举例来说，用如上文所述的C5多肽使适合哺乳动物(如实验室小鼠)免疫。至少一次免疫原加强免疫之后两至四天，自经免疫的哺乳动物分离出抗体产生细胞(例如脾脏的B细胞)，接着短暂培养生长，随后与适合骨髓瘤细胞系的细胞融合。细胞可在融合促进剂(如牛痘病毒)或聚乙二醇存在下融合。克隆在融合中所获得的杂交细胞，且选择分泌所需抗体的细胞克隆。举例来说，经适合免疫原免疫的Balb/c小鼠的脾脏细胞可与骨髓瘤细胞系PAI或骨髓瘤细胞系Sp2/0-Ag 14的细胞融合。融合之后，细胞于适合培养基中扩增，所述培养基每隔一定时间补充选择培养基(例如HAT培养基)，以便防止正常骨髓瘤细胞过度生长而超过所需杂交瘤细胞。接着筛选分泌所需抗体(例如结合至C5且抑制C5裂解成片段C5a和C5b的抗体)的所得杂交细胞。
在一些实施例中，本文所述的抗体或其抗原结合片段中的任一个可在CHO细胞中制造。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段不含可检测的唾液酸残基。
在一些实施例中，本领域的技术人员可利用非免疫偏向的文库鉴别抗C5抗体，如例如美国专利第6,300,064号(颁予Knappik等人；Morphosys AG)和Schoonbroodt等人(2005)《核酸研究(Nucleic Acids Res)》33(9):e81中所述。
使用上述方法筛选的抗体亚群可根据其针对特定免疫原(例如C5)的特异性和结合亲和力、使用本领域中已知的任何免疫学或生物化学类方法表征。举例来说，抗体对于天然全长C5的特异性结合(相较于C5a)可例如使用免疫学或生物化学类方法(如(但不限于)ELISA分析、SPR分析、免疫沉淀分析、亲和色谱和平衡透析)测定，如上文所述。可用于分析抗体的免疫特异性结合和交叉反应性的免疫分析包括(但不限于)使用以下技术的竞争性和非竞争性分析系统：如西方墨点法、RIA、ELISA(酶联免疫吸附分析)、“夹心”免疫分析、免疫沉淀分析、免疫扩散分析、凝集分析、补体固定分析、免疫放射测定分析、荧光免疫分析和蛋白质A免疫分析。此类分析为常规的且在本领域中已熟知。
也可使用本领域中已知的任何SPR类分析来分析抗体以便对抗体与C5的相互作用的动力学参数进行表征。本文所述的方法中可使用市售的任何SPR仪器，包括(但不限于)BIAcore仪器(Biacore AB；Uppsala,Sweden)；lAsys仪器(Affinity Sensors；Franklin,Massachusetts)；IBIS系统(Windsor Scientific Limited；Berks,UK)、SPR-CELLIA系统(Nippon Laser and Electronics Lab；Hokkaido,Japan)，和SPRDetector Spreeta(TexasInstruments；Dallas,Texas)。参见例如Mullett等人(2000)《方法》22:77-91；Dong等人(2002)《分子生物技术评论(Reviews in Mol Biotech)》82:303-323；Fivash等人(1998)《当代生物技术观点(Curr Opin Biotechnol)》9:97-101；和Rich等人(2000)《当代生物技术观点》11:54-61。
应了解上述方法也可用于确定例如抗C5抗体是否不结合至全长天然C3和/或C4蛋白质。
如上述参考文献中所述，噬菌体选择之后，可分离来自噬菌体的抗体编码区且用于产生全抗体，包括人类抗体，或任何所需片段，且表达于任何所需宿主中，包括哺乳动物细胞、昆虫细胞、植物细胞、酵母和细菌，例如如下文中所详述。举例来说，也可利用使用本领域中已知的方法重组产生Fab、Fab'和F(ab')2片段的技术，如以下文献中所披露的方法：PCT公开案第WO 92/22324号；Mullinax等人(1992)《生物技术》12(6):864-869；和Sawai等人(1995)《美国生殖免疫学杂志(Am J Repr Immunol)》34:26-34；和Better等人(1988)《科学》240:1041-1043。可用于产生单链Fv和抗体的技术实例包括以下文献中所述的技术：美国专利第4,946,778号和第5,258,498号；Huston等人(1991)《酶学方法(Methods inEnzymology)》203:46-88；Shu等人(1993)《美国国家科学院院刊》90:7995-7999；和Skerra等人(1988)《科学》240:1038-1040。
在一些实施例中，表位定位可用于鉴别例如C5与抗体相互作用的区域。鉴别特定抗体所结合的表位的方法在本领域中也已知且如上文所述。
本文中所鉴别的抗体和其片段可为或可形成“嵌合”。嵌合抗体和其抗原结合片段包含来自两种或更多种不同物种(例如小鼠和人类)的部分。嵌合抗体可使用与人类恒定域融合的具有所需特异性的小鼠可变区产生(例如美国专利第4,816,567号)。以此方式，非人类抗体可经修饰以使其更适于人类临床应用(例如治疗或预防个体的补体介导性病症的方法)。
本发明的单克隆抗体包括非人类(例如小鼠)抗体的“人类化”形式。人类化mAb或CDR移植mAb尤其适用作供人类用的治疗剂，因为其不会像小鼠抗体一样快速地自循环中清除且典型地不会引起不利免疫反应。一般来说，人类化抗体中引入有一个或多个来自非人类来源的氨基酸残基。这些非人类氨基酸残基通常称为“输入”残基，其典型地取自“输入”可变域。制备人类化抗体的方法在本领域中通常已熟知。举例来说，人类化可基本上依照Winter和同事的方法(参见例如Jones等人(1986)《自然》321:522-525；Riechmann等人(1988)《自然》332:323-327；和Verhoeyen等人(1988)《科学》239:1534-1536)，通过用啮齿动物构架或CDR序列取代人类抗体的相应序列来进行。也可参见例如Staelens等人(2006)《分子免疫学》43:1243-1257。在一些实施例中，非人类(例如小鼠)抗体的人类化形式为人类抗体(受体抗体)，其中具有所需特异性、亲和力和结合能力的非人类抗体(例如小鼠、大鼠、兔或非人类灵长类动物抗体)中的CDR区氨基酸残基移植至人类抗体的构架性支架中。
在一些情况下，人类免疫球蛋白的一个或多个构架区氨基酸残基也经非人类抗体的相应氨基酸残基置换(所谓“回复突变”)。此外，可使用噬菌体呈现文库改变抗体序列内所选位置处的氨基酸。人类化抗体的特性也受人类构架的选择影响。此外，人类化抗体和嵌合抗体可经修饰以包含受体抗体或供体抗体中未发现的残基以进一步改善抗体特性，如亲和力或效应功能。
本发明也提供完全人类抗体。术语“人类抗体”包括可变区和恒定区(如果存在)来源于人类免疫球蛋白序列、优选人类生殖系序列的抗体。人类抗体可包括不由人类生殖系免疫球蛋白序列编码的氨基酸残基(例如通过活体外随机或位点特异性诱变或通过活体内体细胞突变所引入的突变)。然而，术语“人类抗体”不包括来源于另一哺乳动物物种(如小鼠)的CDR序列已移植至人类构架序列上的抗体(即人类化抗体)。完全人类抗体或人类抗体可来源于携带人类抗体基因的转基因小鼠(携带可变(V)、多样性(D)、接合(J)和恒定(C)外显子)或来源于人类细胞。
人类序列可编码人类抗体的重链与轻链且在小鼠中会正确发挥作用，从而进行重排以提供与人类中相似的宽抗体谱系。转基因小鼠可用靶蛋白免疫原免疫以形成多种多样的特异性抗体和其编码RNA。接着，可将编码此类抗体的抗体链组分的核酸自动物克隆于呈现载体中。典型地，克隆编码重链和轻链序列的各别核酸群体，且接着在插入载体中后重组各别群体，以使载体的任何指定复本接受重链与轻链的随机组合。载体经设计以用于表达抗体链，以便可将抗体链组装并呈现于含有载体的呈现包(display package)的外表面上。举例来说，抗体链可以与来自噬菌体外表面的噬菌体外壳蛋白形成的融合蛋白形式表达。随后，可选择和筛选呈现结合至标靶的抗体的呈现包。
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体包含改变的重链恒定区，相对于其相应未改变的恒定区，其效应功能已降低(或不存在)。涉及抗C5抗体恒定区的效应功能可通过改变恒定区或Fc区特性来调节。改变的效应功能包括例如一种或多种以下活性的调节：抗体依赖性细胞毒性(ADCC)、补体依赖性细胞毒性(CDC)、细胞凋亡、结合至一种或多种Fc受体，和促炎性反应。调节是指相较于未改变形式的恒定区的活性，含有改变的恒定区的本发明抗体所展现的效应功能活性增强、降低或消除。在特定实施例中，调节包括活性被消除或完全不存在的情形。
FcR结合亲和力和/或ADCC活性改变和/或CDC活性改变的改变恒定区为FcR结合活性和/或ADCC活性和/或CDC活性相较于未改变形式的恒定区增强或降低的多肽。呈现与FcR结合增强的改变恒定区结合至少一种FcR的亲和力大于未改变的多肽。呈现与FcR结合减弱的改变恒定区结合至少一种FcR的亲和力低于未改变形式的恒定区。呈现与FcR结合减弱的此类变体与FcR的结合可为很小的或不明显的，例如与FcR的结合为天然序列免疫球蛋白恒定区或Fc区与FcR结合的程度的0至50％(例如小于50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1％)。类似地，相较于未改变的恒定区，呈现经调节的ADCC和/或CDC活性的改变恒定区可展现增强或减弱的ADCC和/或CDC活性。举例来说，在一些实施例中，包含改变恒定区的抗C5抗体可展现未改变形式的恒定区的ADCC和/或CDC活性的约0至50％(例如小于50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1％)。包含呈现减弱的ADCC和/或CDC的改变恒定区的本文所述抗C5抗体可展现减弱的ADCC和/或CDC活性或无ADCC和/或CDC活性。
在某些实施例中，相较于天然序列恒定区或未改变的恒定区，改变的恒定区具有至少一个氨基酸取代、插入和/或缺失，例如天然序列恒定区或亲本多肽恒定区中存在约一个至约一百个氨基酸取代、插入和/或缺失。在一些实施例中，本文中改变的恒定区与未改变的恒定区具有至少约70％同源性(相似性)或一致性且一些情况下至少约75％且在其它情况下至少约80％同源性或一致性，且在其它实施例中，与其具有至少约85％、90％或95％同源性或一致性。改变的恒定区也可含有一个或多个氨基酸缺失或插入。另外，改变的恒定区可含有一个或多个氨基酸取代、缺失或插入，引起改变的翻译后修饰，包括例如改变的糖基化模式(例如相对于未改变的恒定区来说，一种或多种糖组分的添加、一种或多种糖组分的损失，或一种或多种糖组分的组成变化)。
效应功能改变或无效应功能的抗体可通过工程改造或产生具有变体恒定区、Fc区或重链区的抗体来产生；可利用重组DNA技术和/或细胞培养和表达条件产生功能和/或活性改变的抗体。举例来说，可使用重组DNA技术来工程改造影响抗体功能(包括效应功能)的区域(如Fc区或恒定区)中的一个或多个氨基酸取代、缺失或插入。或者，可通过操纵借以产生抗体的细胞培养和表达条件来改变翻译后修饰，如糖基化模式。适用于将一个或多个取代、添加或缺失引入抗体Fc区中的方法在本领域中已熟知且包括例如标准DNA诱变技术，如例如以下文献中所述：Sambrook等人(1989)“分子克隆：实验室手册(Molecular Cloning:ALaboratory Manual),第2版”Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold SpringHarbor,N.Y.；Harlow和Lane(1988),同上；Borrebaek(1992),同上；Johne等人(1993),同上；PCT公开案第WO 06/53301号；和美国专利第7,704,497号。
在一些实施例中，本文所述的抗C5抗体展现减弱的效应功能或无效应功能。在一些实施例中，抗C5抗体包含杂交恒定区或其一部分，如G2/G4杂交恒定区(参见例如Burton等人(1992)《免疫学进展(Adv Immun)》51:1-18；Canfield等人(1991)《实验医学杂志》173:1483-1491；和Mueller等人(1997)《分子免疫学》34(6):441-452)。参见上文。
除使用如上文所述的G2/G4构筑体之外，效应功能降低的本文所述抗C5抗体可通过将其它类型的变化引入抗体的某些区域的氨基酸序列中来产生。此类氨基酸序列变化包括(但不限于)例如PCT公开案第WO 94/28027号和第WO 98/47531号；和Xu等人(2000)《细胞免疫学(Cell Immunol)》200:16-26中所述的Ala-Ala突变。因此，在一些实施例中，恒定区内具有一个或多个突变(包括Ala-Ala突变)的抗C5抗体具有减弱的效应功能或无效应功能。根据这些实施例，抗体恒定区可包含位置234变为丙氨酸的取代或位置235变为丙氨酸的突变。另外，改变的恒定区可含有双重突变：位置234变为丙氨酸的突变和位置235变为丙氨酸的第二突变。在一个实施例中，抗C5抗体包含IgG4构架，其中Ala-Ala突变描述位置234苯丙氨酸变为丙氨酸的突变和/或位置235亮氨酸变为丙氨酸的突变。在另一实施例中，抗C5抗体包含IgG1构架，其中Ala-Ala突变描述位置234亮氨酸变为丙氨酸的突变和/或位置235亮氨酸变为丙氨酸的突变。抗C5抗体可替代地或另外地携带其它突变，包括CH2域中的点突变K322A(Hezareh等人(2001)《病毒学杂志(J Virol)》75:12161-12168)。此外，在恒定区中具有所述突变的抗体可为阻断抗体或非阻断抗体。
当引入重链恒定区中时引起效应功能降低的其它取代阐述于例如Shields等人(2001)《生物化学杂志》276(9):6591-6604中。特别参见Shields等人的表1(“人类IgG1变体与人类FcRn和FcgR的结合”)，其披露内容以全文引用的方式并入本文中。通过根据与一组Fc受体(包括FcRn、FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIB和FcγRIIIA)的结合来筛选抗IgE抗体文库(文库中各抗体因重链恒定区中的一个或多个取代而不同)，著者鉴别出调节特异性Fc-Fc受体相互作用的多种取代。举例来说，CH2域含有D265A取代(重链氨基酸编号根据Kabat等人(同上))的变体IgG2a重链恒定区引起变体恒定区与IgG Fc受体FcγRIIB、FcγRIII、FcγRI和FcγRIV之间的相互作用完全丧失。Shields等人(2001)第6595页表1。也参见Baudino等人(2008)《免疫学杂志》181:6664-6669(同上)。
铰链区内的变化也影响效应功能。举例来说，铰链区的缺失可降低对Fc受体的亲和力，且可降低补体活化(Klein等人(1981)《美国国家科学院院刊》78:524-528)。因此，本发明也关于铰链区有变化的抗体。
在一些实施例中，抗C5抗体可含有展现增强或降低的补体依赖性细胞毒性(CDC)的改变恒定区。可通过在抗体Fc区中引入一个或多个氨基酸取代、插入或缺失来调节CDC活性。参见例如美国专利第6,194,551号。替代地或另外地，可将半胱氨酸残基引入Fc区中，由此允许此区域中形成链间双硫键。由此产生的同源二聚抗体可具有改善或降低的内化能力和/或增加或降低的补体介导性细胞杀死力。参见例如Caron等人(1992)《实验医学杂志》176:1191-1195和Shopes(1992)《免疫学》148:2918-2922；PCT公开案第WO 99/51642号和第WO 94/29351号；Duncan和Winter(1988)《自然》322:738-40；和美国专利第5,648,260号和第5,624,821号。
调节抗体效应功能的另一种潜在方式包括糖基化的变化，其概述于例如Raju(2003)《国际生物过程(BioProcessInternational)》1(4):44-53中。根据Wright和Morrison，人类IgG寡糖的微异源性可影响生物功能，如CDC和ADCC、与不同Fc受体的结合和与Clq蛋白质的结合。(1997)TIBTECH15:26-32。抗体糖基化模式可取决于产生型细胞和细胞培养条件(Raju，同上)而不同。此类差异可引起效应功能和药物动力学发生变化。参见例如Israel等人(1996)《免疫学》89(4):573-578；和Newkirk等人(1996)《临床实验免疫学(ClinExp Immunol)》106(2):259-264。效应功能差异可能与IgG结合至效应细胞上的Fcγ受体(FcγR)的能力有关。Shields等人已示出，具有使与FcγR的结合改善的氨基酸序列改变的IgG可展现高达100％增强的ADCC(使用人类效应细胞)。(2001)《生物化学杂志》276 (9):6591-6604。虽然这些改变包括未发现于结合界面处的氨基酸变化，但糖组分的性质以及其结构模式也可能导致所观测到的差异。此外，IgG的寡糖组分中存在或不存在海藻糖均可改善结合和ADCC。参见例如Shields等人(2002)《生物化学杂志》277(30):26733-26740。缺乏与Asn297连接的海藻糖基化碳水化合物的IgG展现正常受体结合至FcγRI受体。相比之下，与FcγRIIIA受体的结合提高50倍且伴有增强的ADCC，特别是在较低的抗体浓度下。
仍存在改变抗体效应功能的其它方法。举例来说，产生抗体的细胞可具有高突变性，由此产生在整个抗体分子中具有随机改变的多肽残基的抗体。参见例如PCT公开案第WO05/011735号。高突变性宿主细胞包括缺乏DNA错配修复的细胞。以此方式产生的抗体可具有较弱抗原性和/或具有有利的药物动力学特性。此外，可根据如增强或降低的效应功能的特性来选择此类抗体。适用于制备本文所述抗体或其抗原结合片段的分子生物学技术的其它细节阐述于下文中。
重组抗体表达和纯化
本文所述的抗体或其抗原结合片段可使用分子生物学和蛋白质化学技术中已知的多种技术产生。举例来说，可将编码抗体的重链和轻链多肽中的一个或两个的核酸插入表达载体中，所述表达载体含有转录和翻译调节序列，包括例如启动子序列、核糖体结合位点、转录起始和终止序列、翻译起始和终止序列、转录终止信号、聚腺苷酸化信号，和增强子或活化子序列。调节序列包括启动子和转录起始和终止序列。另外，表达载体可包括超过一种复制系统，从而使其可在两种不同生物体中维持，例如在哺乳动物或昆虫细胞中维持用于表达和在原核生物宿主中维持用于克隆和扩增。
可使用本领域的技术人员已知的标准方法将各种修饰(例如取代)引入编码本文所述的重链和/或轻链多肽的DNA序列中。举例来说，将组氨酸取代引入抗体的一个或多个CDR位置可使用标准方法进行，如PCR介导的诱变(其中将突变核苷酸并入PCR引物中，以使得PCR产物含有所需突变)或定点诱变。可将取代引入一个或多个CDR区域中以增强或降低(例如在pH 7.4或pH 6.0)抗体针对抗原的KD。定点诱变技术在本领域中已熟知。参见例如Sambrook等人，同上。
若干可能的载体系统可用于在哺乳动物细胞中表达自核酸克隆的重链和轻链多肽。一类载体依赖于将所需基因序列整合于宿主细胞基因组中。具有稳定整合的DNA的细胞可通过同时引入如大肠杆菌gpt(Mulligan和Berg(1981)《美国国家科学院院刊》78:2072)或Tn5neo(Southern和Berg(1982)《分子应用遗传学(Mol Appl Genet)》1:327)的抗药性基因来选择。可将可选标记基因连接至待表达的DNA基因序列，或通过共转染来引入同一细胞中(Wigler等人(1979)《细胞(Cell)》16:77)。第二类载体利用DNA元件，其赋予染色体外质粒以自主复制能力。这些载体可来源于动物病毒，如牛乳头状瘤病毒(Sarver等人(1982)《美国国家科学院院刊》,79:7147)、细胞巨大病毒、多瘤病毒(Deans等人(1984)《美国国家科学院院刊》81:1292)，或SV40病毒(Lusky和Botchan(1981)《自然》293:79)。
表达载体可以适于随后表达核酸的方式引入细胞中。引入方法主要由靶细胞类型决定，如下文论述。示例性方法包括CaPO4沉淀、脂质体融合、阳离子脂质体、电穿孔、病毒感染、聚葡萄糖介导转染、聚凝胺介导转染、原生质体融合和直接显微注射。
适用于表达抗体或其抗原结合片段的宿主细胞包括酵母、细菌、昆虫、植物和哺乳动物细胞。备受关注的为细菌，如大肠杆菌；真菌，如酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)和毕赤酵母(Pichia pastoris)；昆虫细胞，如SF9；哺乳动物细胞系(例如人类细胞系)；以及原代细胞系。
在一些实施例中，抗体或其片段可表达于转基因动物(例如转基因哺乳动物)中并自其中纯化。举例来说，抗体可在转基因非人类哺乳动物(例如啮齿动物)中产生且自乳汁中分离，如例如以下文献中所述：Houdebine(2002)《当代生物技术观点》13(6):625-629；van Kuik-Romeijn等人(2000)《转基因研究(Transgenic Res)》9(2):155-159；和Pollock等人(1999)《免疫学方法杂志》231(1-2):147-157。
抗体和其片段可由细胞产生，这是通过使用足以允许表达蛋白质的条件和时间量来培养经含有编码抗体或片段的核酸的表达载体转化的宿主细胞而达成。用于表达蛋白质的此类条件将随表达载体和宿主细胞的选择而变化，且容易通过本领域的技术人员经由常规实验来确定。举例来说，大肠杆菌中表达的抗体可自包涵体再折叠(参见例如Hou等人(1998)《细胞因子(Cytokine)》10:319-30)。细菌表达系统和其使用方法在本领域中已熟知(参见《分子生物学现代方法(Current Protocols in Molecular Biology)》,Wiley&Sons和《分子克隆——实验室手册(Molecular Cloning--A Laboratory Manual)》-第3版,ColdSpring Harbor Laboratory Press,New York(2001))。密码子、适合表达载体和适合宿主细胞的选择将根据多种因素而改变，且容易根据需要优化。本文所述的抗体(或其片段)可表达于哺乳动物细胞或其它表达系统(包括(但不限于)酵母、杆状病毒和活体外表达系统)中(参见例如Kaszubska等人(2000)《蛋白表达与纯化(Protein Expression andPurification)》18:213-220)。
表达之后，可分离抗体和其片段。如对于本文所述的任何蛋白质(抗体或片段)所应用的术语“纯化”或“分离”是指已自天然伴随的组分(例如蛋白质或其它天然存在的生物或有机分子)，例如表达蛋白质的原核生物中存在的其它蛋白质、脂质和核酸分离或纯化的多肽。典型地，当多肽在样品的总蛋白质中占至少60(例如至少65、70、75、80、85、90、92、95、97或99)％时，所述多肽为纯化的。
抗体或其片段可以本领域的技术人员已知的多种方法分离或纯化，此视样品中存在何种其它组分而定。标准纯化方法包括电泳、分子、免疫学和色谱技术，包括离子交换、疏水性、亲和性和逆相HPLC色谱。举例来说，可使用标准抗抗体柱(例如蛋白质-A或蛋白质-G柱)纯化抗体。利用蛋白质浓度的超滤和透滤技术也是适用的。参见例如Scopes(1994)“蛋白质纯化(Protein Purification),第3版”Springer-Verlag,New York City,New York。需要纯化的程度将根据所需用途而改变。在一些情况下，所表达的抗体或其片段将不需要纯化。
测定纯化抗体或其片段的产率或纯度的方法在本领域中已知且包括例如布拉福分析(Bradford assay)、UV光谱学、缩二脲蛋白质分析、洛瑞蛋白质分析(Lowry proteinassay)、酰胺黑蛋白质分析、高压液相色谱法(HPLC)、质谱法(MS)和凝胶电泳方法(例如使用蛋白质染料，如考马斯蓝(Coomassie Blue)或胶态银染料)。
在一些实施例中，可自抗体或片段去除内毒素。自蛋白质样品去除内毒素的方法在本领域中已知。举例来说，可使用多种市售试剂自蛋白质样品中去除内毒素，市售试剂包括(但不限于)ProteoSpinTM内毒素去除试剂盒(Norgen Biotek公司)、Detoxi-Gel内毒素去除凝胶(Thermo Scientific；Pierce Protein Research Products)、
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内毒素去除试剂盒(Mirus)，或
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E膜(Pall公司)。
检测和/或测量存在于样品(纯化之前与之后)中的内毒素的量的方法在本领域中已知且可获得市售试剂盒。举例来说，蛋白质样品中的内毒素浓度可使用QCL-1000显色试剂盒(BioWhittaker)或基于鲎变形细胞溶菌液(LAL)的试剂盒(如
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-T、
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Chromo-LAL，和CSE试剂盒，获自Associates of Cape Cod公司)测定。
抗体或其抗原结合片段的修饰
抗体或其抗原结合片段可在其表达和纯化之后加以修饰。修饰可为共价或非共价修饰。此类修饰可通过例如使多肽的靶向氨基酸残基与有机衍生剂反应而引入抗体或片段中，所述有机衍生剂能够与所选侧链或末端残基反应。可使用多种准则中的任一个(包括例如抗体或片段的结构分析或氨基酸序列分析)选择适合的修饰位点。
在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段可与异源部分结合。异源部分可为例如异源多肽、治疗剂(例如毒素或药物)，或可检测标记，如(但不限于)放射性标记、酶标记、荧光标记、重金属标记、发光标记或亲和性标签，如生物素或抗生蛋白链菌素。适合的异源多肽包括例如用于纯化抗体或片段的抗原标签(例如FLAG(DYKDDDDK(SEQ ID NO:20))、聚组氨酸(6-His；HHHHHH(SEQ ID NO:21))、红血球凝集素(HA；YPYDVPDYA(SEQ ID NO:22))、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)，或麦芽糖结合蛋白(MBP))。异源多肽也包括适用作诊断性或可检测标记的多肽(例如酶)，例如荧光素酶、荧光蛋白质(例如绿色荧光蛋白质(GFP))，或氯霉素乙酰基转移酶(CAT)。适合的放射性标记包括例如32P、33P、14C、125I、131I、35S和3H。适合的荧光标记包括(但不限于)荧光素、异硫氰酸荧光素(FITC)、绿色荧光蛋白质(GFP)、DyLightTM488、藻红素(PE)、碘化丙锭(PI)、PerCP、PE-Alexa
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700、Cy5、别藻蓝蛋白和Cy7。发光标记包括例如多种发光镧系元素(例如铕或铽)螯合剂中的任一个。举例来说，适合的铕螯合剂包括二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)或四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)的铕螯合剂。酶标记包括例如碱性磷酸酶、CAT、荧光素酶和辣根过氧化酶。
可使用许多已知化学交联剂中的任一个使两种蛋白质(例如抗体和异源部分)交联。此类交联剂的实例为经由包括“位阻”双硫键的键联连接两个氨基酸残基的交联剂。在这些键联中，交联单元内的双硫键经保护(通过双硫键任一侧的位阻基团保护)以免因例如还原谷胱甘肽或酶二硫化物还原酶的作用而还原。一种适合的试剂4-丁二酰亚胺基氧羰基-α-甲基-α(2-吡啶基二硫)甲苯(SMPT)在两种蛋白质之间利用一种蛋白质上的末端赖氨酸与另一种蛋白质上的末端半胱氨酸形成此类键联。也可使用通过各蛋白质上的不同偶合部分进行交联的异源双官能试剂。其它适用交联剂包括(但不限于)连接两个氨基(例如N-5-叠氮基-2-硝基苯甲酰氧基丁二酰亚胺)、两个巯基(例如1,4-双-顺丁烯二酰亚胺基丁烷)、氨基与巯基(例如间顺丁烯二酰亚胺基苯甲酰基-N-羟基丁二酰亚胺酯)、氨基与羧基(例如4-[对叠氮基柳基酰胺基]丁胺)，和氨基与精氨酸侧链中所存在的胍基(guanidiniumgroup)(例如对叠氮苯基乙二醛单水合物)的试剂。
在一些实施例中，放射性标记可直接与抗体的氨基酸主链结合。或者，放射性标记可作为较大分子的一部分(例如间-[125I]碘苯基-N-羟基丁二酰亚胺([125I]mIPNHS)中的125I，其结合至自由氨基而形成相关蛋白质的间-碘苯基(mIP)衍生物(参见例如Rogers等人(1997)《核医学杂志(J Nucl Med)》38:1221-1229))或作为螯合剂(例如DOTA或DTPA)的一部分(螯合剂又结合至蛋白质主链)包括在内。使放射性标记或含有其的较大分子/螯合剂与本文所述的抗体或抗原结合片段结合的方法在本领域中已知。此类方法包括将蛋白质与放射性标记一起在促进放射性标记或螯合剂与蛋白质结合的条件(例如pH、盐浓度和/或温度)下培育(参见例如美国专利第6,001,329号)。
使荧光标记(有时称为“荧光团”)与蛋白质(例如抗体)结合的方法在蛋白质化学技术中已知。举例来说，可使用连接于荧光团的丁二酰亚胺基(NHS)酯或四氟苯基(TFP)酯部分使荧光团与蛋白质的自由氨基(例如赖氨酸的自由氨基)或巯基(例如半胱氨酸)结合。在一些实施例中，荧光团可与异源双官能交联剂部分(如磺基-SMCC)结合。适合结合方法包括将抗体蛋白质或其片段与荧光团一起在促进荧光团结合至蛋白质的条件下培育。参见例如Welch和Redvanly(2003)“放射性药物手册：放射化学与应用(Handbook ofRadiopharmaceuticals:Radiochemistry and Applications)”,John Wiley and Sons(ISBN 0471495603)。
在一些实施例中，抗体或片段可经修饰，例如用改善抗体在循环中(例如在血液、血清或其它组织中)的稳定化和/或保持的部分修饰。举例来说，抗体或片段可进行聚乙二醇化，如例如以下文献中所述：Lee等人(1999)《生物结合化学(Bioconjug Chem)》10(6):973-8；Kinstler等人(2002)《先进药物递送综述(Advanced Drug Deliveries Reviews)》54:477-485；和Roberts等人(2002)《先进药物递送综述》54:459-476；或羟乙基淀粉化(Fresenius Kabi,Germany；参见例如
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等人(2010)《国际药剂学杂志(Int JPharm)》387(1-2):110-119)。稳定化部分可使抗体(或片段)的稳定性或保持力改善至少1.5(例如至少2、5、10、15、20、25、30、40或50或更多)倍。
在一些实施例中，本文所述的抗体或其抗原结合片段可进行糖基化。在一些实施例中，本文所述的抗体或其抗原结合片段可进行酶促或化学处理，或由细胞产生，以使得抗体或片段的糖基化减少或不进行糖基化。产生糖基化减少的抗体的方法在本领域中已知且描述于例如美国专利第6,933,368号；Wright等人(1991)《欧洲分子生物学组织杂志(EMBOJ)》10(10):2717-2723；和Co等人(1993)《分子免疫学》30:1361。
药物组合物和调配物
本文所述的组合物可调配为医药溶液，例如用于投予个体以便治疗或预防补体相关病症。药物组合物通常包括药学上可接受的载剂。如本文所使用，“药学上可接受的载剂”是指且包括生理学上相容的任何和所有溶剂、分散介质、包衣剂、抗细菌剂和抗真菌剂、等张剂和吸收延迟剂等。组合物可包括药学上可接受的盐，例如酸加成盐或碱加成盐(参见例如Berge等人(1977)《药物科学杂志(J Pharm Sci)》66:1-19)。
组合物可根据标准方法调配。医药调配为一种充分确立的技术，且进一步描述于例如Gennaro(2000)“雷明顿：药学的科学与实践(Remington:The Science and Practiceof Pharmacy),”第20版,Lippincott,Williams&Wilkins(ISBN:0683306472)；Ansel等人(1999)“药物剂型和给药系统(Pharmaceutical Dosage Forms and Drug DeliverySystems),”第7版,Lippincott Williams&Wilkins Publishers(ISBN:0683305727)；和Kibbe(2000)“美国医药协会药物赋形剂手册(Handbook of Pharmaceutical ExcipientsAmerican Pharmaceutical Association),”第3版(ISBN:091733096X)。在一些实施例中，组合物可调配为例如适合浓度且适于在2-8℃(例如4℃)储存的经缓冲溶液。在一些实施例中，组合物可经调配以供在低于0℃的温度(例如-20℃或-80℃)下储存。在一些实施例中，组合物经调配以在2-8℃(例如4℃)储存长达2年(例如1个月、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月、7个月、8个月、9个月、10个月、11个月、1年、11/2年或2年)。因此，在一些实施例中，本文所述的组合物在2-8℃(例如4℃)稳定储存至少1年。
药物组合物可呈多种形式。这些形式包括例如液体、半固体和固体剂型，如液体溶液(例如可注射溶液和可输注溶液)、分散液或悬浮液、片剂、丸剂、散剂、脂质体和栓剂。优选形式部分视预定投药模式和治疗应用而定。举例来说，含有意欲全身性或局部递送的组成的组合物可呈可注射或可输注溶液形式。因此，组合物可经调配以供非经肠模式(例如静脉内、皮下、腹膜内或肌肉内注射)投药。如本文所使用，“非经肠投药”、“非经肠投予”和其它文法上等效的词是指除经肠和局部投药以外通常通过注射进行的投药模式，且包括(但不限于)静脉内、鼻内、眼内、经肺、肌肉内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心脏内、皮内、肺内、腹膜内、经气管、皮下、表皮下、关节内、囊下、蛛网膜下、脊柱内、硬膜外、脑内、颅内、颈动脉内和胸骨内注射和输注(参见下文)。
组合物可调配为溶液、微乳液、分散液、脂质体或适于在高浓度下稳定储存的其它有序结构。无菌可注射溶液可通过将所需量的本文所述组合物与上文所列举的一种成分或组合一起并入适当溶剂中，随后根据需要过滤灭菌来制备。一般来说，通过将本文所述的组合物并入无菌媒剂中来制备分散液，所述无菌媒剂含有基础分散介质和来自上文所列举的成分的其它所需成分。在无菌粉末用于制备无菌可注射溶液的情况下，制备方法包括真空干燥和冷冻干燥，利用其预先无菌过滤的溶液产生本文所述组合物加任何其它所需成分的粉末(参见下文)。举例来说，可通过使用如卵磷酯的包衣剂、在分散液情况下通过维持所需粒度、和通过使用表面活性剂来维持溶液的适当流动性。可通过在组合物中包括延迟吸收的试剂(例如单硬脂酸盐和明胶)来延长可注射组合物的吸收。
本文所述的组合物也可调配成免疫脂质体组合物。此类调配物可通过本领域中已知的方法制备，如以下文献中所述的方法：Epstein等人(1985)《美国国家科学院院刊》82:3688；Hwang等人(1980)《美国国家科学院院刊》77:4030；和美国专利第4,485,045号和第4,544,545号。循环时间延长的脂质体披露于美国专利第5,013,556号中。
在某些实施例中，组合物可用将保护化合物免于快速释放的载剂调配，如控制释放型调配物，包括植入物和微胶囊化递送系统。可使用生物可降解的生物相容聚合物，如乙烯乙酸乙烯酯、聚酸酐、聚乙醇酸、胶原蛋白、聚原酸酯和聚乳酸。制备此类调配物的许多方法在本领域中已知。参见例如J.R.Robinson(1978)“持续和控制释放给药系统(Sustainedand Controlled Release Drug Delivery Systems),”Marcel Dekker,Inc.,New York。
在一些实施例中，组合物可调配成适于肺内投予哺乳动物(如人类)的组合物(例如经由吸入器或喷雾器投药)。调配此类组合物的方法在本领域中已熟知且描述于例如美国专利申请公开案第20080202513号；美国专利第7,112,341号和第6,019,968号；和PCT公开案第WO 00/061178号和第WO 06/122257号中，各文献的披露内容以全文引用的方式并入本文中。干燥粉末吸入性调配物和适用于投予调配物的系统描述于例如美国专利申请公开案第20070235029号、PCT公开案第WO 00/69887号；和美国专利第5,997,848号中。适于肺内投药的其它调配物(以及多肽调配方法)阐述于例如美国专利申请公开案第20050271660号和第20090110679号中。
在一些实施例中，组合物可经调配以递送至眼。如本文所使用，术语“眼”是指与眼有关的任何和所有解剖学组织和结构。眼具有由三个不同层组成的壁：外巩膜、中间脉络膜层和内视网膜。晶状体后的腔室填充有胶状流体，称为玻璃体液。眼后部为检测光的视网膜。角膜为光学透明组织，其传达影像至眼后部。角膜包括一个供药物渗入眼中的路径。与眼有关的其它解剖学组织结构包括泪液排出系统，包括分泌系统、分布系统和排泄系统。分泌系统包含受泪液蒸发所致的眨眼和温度变化刺激的分泌腺和具有传出副交感神经供应源且回应于身体或情感刺激而分泌泪液的反射分泌腺。分布系统包括眼睑和围绕睁眼的眼睑边缘的泪弯液面，其通过眨眼而使泪液在眼表面上扩散，从而减少显影所致的干燥面积。
在一些实施例中，组合物可局部投予，例如借助于局部施用或玻璃体内注射。举例来说，在一些实施例中，组合物可经调配以借助于滴眼剂投药。
用于治疗眼的治疗性制剂可于药学上可接受的溶液、悬浮液或软膏中含有浓度为约0.01wt％至约1wt％、优选约0.05wt％至约0.5wt％的一种或多种活性剂。制剂优选呈含有例如其它成分的无菌水溶液形式，其它成分如(但不限于)防腐剂、缓冲剂、张力剂、抗氧化剂和稳定剂、非离子湿润或澄清剂，和增黏剂。
适用于此溶液中的防腐剂包括苯扎氯铵、苄索氯铵、氯丁醇、硫柳汞等。适合缓冲剂包括例如硼酸、碳酸氢钠和碳酸氢钾、硼酸钠和硼酸钾、碳酸钠和碳酸钾、乙酸钠和磷酸氢钠，其量足以维持pH在约pH 6与pH 8之间，且优选在约pH 7与pH 7.5之间。适合张力剂为聚葡萄糖40、聚葡萄糖70、右旋糖、甘油、氯化钾、丙二醇和氯化钠。
适合抗氧化剂和稳定剂包括亚硫酸氢钠、偏亚硫酸氢钠、硫代亚硫酸钠和硫脲。适合的湿润剂和澄清剂包括聚山梨醇酯80、聚山梨醇酯20、泊洛沙姆282(poloxamer 282)和泰洛沙泊(tyloxapol)。适合增黏剂包括聚葡萄糖40、聚葡萄糖70、明胶、甘油、羟乙基纤维素、羟甲基丙基纤维素、羊毛蜡、甲基纤维素、矿脂、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纤维素。制剂可局部投予需要治疗的个体(例如罹患AMD的个体)的眼，此通过常规方法(例如以滴剂形式)或通过用含有一种或多种组合物的治疗性溶液沐浴眼达成。
另外，已开发出可将药物引入眼玻璃体腔内的多种装置。举例来说，美国专利申请公开案第20020026176号描述一种含药塞，其可经由巩膜插入，以便其伸入玻璃体腔内以将药剂递送入玻璃体腔中。在另一实例中，美国专利第5,443,505号描述一种引入脉络膜上腔空间或无血管区域中的可植入装置，用于将药物持续释放至眼内。美国专利第5,773,019号和第6,001,386号各自披露可附接于眼巩膜表面的可植入药物递送装置。装置包含含有有效量的低溶解性药剂的内核，所述内核被低溶解性药剂可渗透的非生物溶蚀性聚合物覆盖。在操作期间，低溶解性药剂渗透生物溶蚀性聚合物覆盖层以便自装置持续释出。递送治疗剂至眼的其它方法和装置(例如经巩膜贴片和经由隐形眼镜递送)描述于例如Ambati和Adamis(2002)《视网膜与眼科研究进展(Prog Retin Eye Res)》21(2):145-151；Ranta和Urtti(2006)《先进药物递送综述》58(11):1164-1181；Barocas和Balachandran(2008)《药物递送专家意见(Expert Opin Drug Delivery)》5(1):1-10(10)；Gulsen和Chauhan(2004)《眼科研究与视力学(Invest Opthalmol Vis Sci)》45:2342-2347；Kim等人(2007)《眼科研究(Ophthalmic Res)》39:244-254；和PCT公开案第WO 04/073551号，所述文献的披露内容以全文引用的方式并入本文中。
如上文所述，可制备相对较高浓度的组合物。举例来说，组合物可调配的浓度为约10mg/mL至100mg/mL(例如约9mg/mL至90mg/mL；约9mg/mL至50mg/mL；约10mg/mL至50mg/mL；约15mg/mL至50mg/mL；约15mg/mL至110mg/mL；约15mg/mL至100mg/mL；约20mg/mL至100mg/mL；约20mg/mL至80mg/mL；约25mg/mL至100mg/mL；约25mg/mL至85mg/mL；约20mg/mL至50mg/mL；约25mg/mL至50mg/mL；约30mg/mL至100mg/mL；约30mg/mL至50mg/mL；约40mg/mL至100mg/mL；或约50mg/mL至100mg/mL)。在一些实施例中，组合物可调配的浓度为大于5mg/mL且小于50mg/mL。蛋白质于水溶液中调配的方法在本领域中已知且描述于例如美国专利第7,390,786号；McNally和Hastedt(2007),“蛋白质调配和递送(Protein Formulation andDelivery),”第2版,《药物与药学科学(Drugs and the Pharmaceutical Sciences)》,第175卷,CRC Press；和Banga(2005),“治疗性肽和蛋白质：调配，加工和递送系统(Therapeutic peptides and proteins:formulation,processing,and deliverysystems),第2版”CRC Press。在一些实施例中，水溶液具有中性pH，例如6.5与8之间(例如7与8之间且包括7和8)的pH。在一些实施例中，水溶液具有约6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9或8.0的pH。在一些实施例中，水溶液具有大于(或等于)6(例如大于或等于6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8或7.9)的pH，但小于pH 8。
编码治疗性多肽的核酸可并入基因构筑体中，所述基因构筑体作为基因治疗方案的一部分用于递送可用于表达的核酸且在细胞内产生药剂。此类组分的表达构筑体可于任何治疗有效载剂中投予，例如能够活体内有效递送组分基因至细胞的任何调配物或组合物。方法包括将个体基因插入病毒载体，包括重组逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒、慢病毒和单纯性疱疹病毒-1(HSV-1)；或重组细菌或真核质粒中。病毒载体可直接转染细胞；质粒DNA可借助于以下方式递送：例如阳离子脂质体(脂质体)或衍生化、聚赖氨酸结合物、短杆菌素S、人造病毒包膜或其它此类细胞内载剂，以及直接注射基因构筑体或活体内进行的CaPO4沉淀法(参见例如WO04/060407)。(也参见“离体方法(Ex vivo Approaches),”见下文)。适合逆转录病毒的实例包括本领域的技术人员已知的pLJ、pZIP、pWE和pEM(参见例如Eglitis等人(1985)《科学》230:1395-1398；Danos和Mulligan(1988)《美国国家科学院院刊》85:6460-6464；Wilson等人(1988)《美国国家科学院院刊》85:3014-3018；Armentano等人(1990)《美国国家科学院院刊》87:6141-6145；Huber等人(1991)《美国国家科学院院刊》88:8039-8043；Ferry等人(1991)《美国国家科学院院刊》88:8377-8381；Chowdhury等人(1991)《科学》254:1802-1805；van Beusechem等人(1992)《美国国家科学院院刊》89:7640-7644；Kay等人(1992)《人类基因治疗(Human Gene Therapy)》3:641-647；Dai等人(1992)《美国国家科学院院刊》89:10892-10895；Hwu等人(1993)《免疫学杂志》150:4104-4115；美国专利第4,868,116号和第4,980,286号；和PCT公开案第WO89/07136号、第WO89/02468号、第WO89/05345号和第WO92/07573号)。另一种病毒基因递送系统利用腺病毒源载体(参见例如Berkner等人(1988)《生物技术》6:616；Rosenfeld等人(1991)《科学》252:431-434；和Rosenfeld等人(1992)《细胞》68:143-155)。来源于腺病毒株Ad型5dl324或其它腺病毒株(例如Ad2、Ad3、Ad7等)的适合腺病毒载体已为本领域的技术人员所知。适用于递送个体基因的又一种病毒载体系统为腺相关病毒(AAV)。参见例如Flotte等人(1992)《美国呼吸系统细胞和分子生物学杂志(Am J Respir Cell Mol Biol)》7:349-356；Samulski等人(1989)《病毒学杂志》63:3822-3828；和McLaughlin等人(1989)《病毒学杂志》62:1963-1973。
在一些实施例中，组合物可与一种或多种其它治疗剂一起调配，例如治疗或预防个体的补体相关病症(例如AP相关病症或CP相关病症)的其它疗法。治疗个体的补体相关病症的其它药剂将根据所治疗的特定病症而改变，但可包括(但不限于)抗高血压剂(例如血管紧张素转化酶抑制剂)[用于治疗例如HELLP综合征]、抗凝剂、皮质类固醇(例如泼尼松(prednisone))，或免疫抑制剂(例如长春新碱(vincristine)或环孢灵A(cyclosporineA))。抗凝剂的实例包括例如华法林(warfarin)(苄丙酮香豆素钠(Coumadin))、阿司匹林(aspirin)、肝素、苯茚二酮(phenindione)、磺达肝素(fondaparinux)、艾卓肝素(idraparinux)和凝血酶抑制剂(例如阿加曲班(argatroban)、来匹卢定(lepirudin)、比伐卢定(bivalirudin)或达比加群(dabigatran))。本文所述的组合物也可与纤维蛋白溶解剂(例如安克洛酶(ancrod)、ε-氨基己酸、抗纤维蛋白溶酶-a1、前列环素(prostacyclin)和去纤维蛋白多核苷酸(defibrotide))一起调配，用于治疗补体相关病症。在一些实施例中，组合物可与脂质降低剂(如羟甲基戊二酰CoA还原酶抑制剂)一起调配。在一些实施例中，组合物可与抗CD20药剂(如利妥昔单抗(rituximab)(RituxanTM；Biogen Idec,Cambridge,MA))一起调配或使用。在一些实施例中，例如为了治疗RA，组合物可与英利昔单抗(infliximab)(
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Centocor公司)和甲胺喋呤(methotrexate)
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中的一个或两个一起调配。在一些实施例中，本文所述的组合物可与非类固醇消炎药(NSAID)一起调配。可获得许多不同NSAIDS，一些非处方药包括布洛芬(ibuprofen)
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和萘普生(naproxen)
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且许多其它药可通过处方获得，包括美洛昔康(meloxicam)
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依托度酸(etodolac)
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萘丁美酮(nabumetone)
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舒林酸(sulindac)
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托美汀(tolementin)
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胆碱水杨酸镁
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双氯芬酸(diclofenac)
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地夫西纳(Diflusinal)
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吲哚美辛(indomethicin)
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酮基布洛芬(Ketoprofen)
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奥沙普嗪(Oxaprozin)
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和吡罗昔康(piroxicam)
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在一些实施例中，组合物可与抗高血压药剂、抗癫痫药剂(例如硫酸镁)或抗血栓药剂一起调配使用。抗高血压药剂包括例如拉贝洛尔(labetalol)、肼酞嗪(hydralazine)、硝苯地平(nifedipine)、钙通道拮抗剂、硝化甘油或硝普酸钠(sodiumnitroprussiate)。(参见例如Mihu等人(2007)《胃肠与肝病杂志(J Gastrointestin LiverDis)》16(4):419-424.)。抗血栓药剂包括例如肝素、抗凝血酶、前列环素或低剂量阿司匹林。
在一些实施例中，针对肺内投药所调配的组合物可包括至少一种用于治疗肺病的其它活性剂。至少一种活性剂可为例如抗IgE抗体(例如奥马珠单抗(omalizumab))、抗IL-4抗体或抗IL-5抗体、抗IgE抑制剂(例如孟鲁司特钠(montelukast sodium))、拟交感神经药(例如沙丁胺醇(albuterol))、抗生素(例如托普霉素(tobramycin))、脱氧核糖核酸酶(例如
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)、抗胆碱激导性药物(例如异丙托溴铵(ipratropium bromide))、皮质类固醇(例如地塞米松(dexamethasone))、β-肾上腺素受体促效剂、白三烯抑制剂(例如齐留通(zileuton))、5-脂肪加氧酶抑制剂、PDE抑制剂、CD23拮抗剂、IL-13拮抗剂、细胞因子释放抑制剂、组织胺H1受体拮抗剂、抗组织胺、消炎剂(例如色甘酸钠(cromolyn sodium))或组织胺释放抑制剂。
在一些实施例中，组合物可与一种或多种用于治疗补体相关眼病的其它治疗剂一起调配投药。此类其它治疗剂可为例如贝伐单抗(bevacizumab)或贝伐单抗或兰尼单抗(ranibizumab)的Fab片段(其均由Roche Pharmaceuticals公司出售)，和派加替尼钠(pegaptanib sodium)(
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Pfizer公司)。此试剂盒也可任选地包括向个体投予组合物的说明书。
在一些实施例中，组合物可经调配以联合静脉内γ球蛋白疗法(IVIG)、血浆去除法、血浆置换或血浆交换投予个体。在一些实施例中，组合物可经调配以在肾脏移植之前、期间或之后使用。
当组合物欲与第二活性剂组合使用时，组合物可与第二药剂共调配或组合物可与第二药剂调配物分开调配。举例来说，各别药物组合物可例如在即将投药之前混合并一起投予，或可例如在相同或不同时间分开投予(参看下文)。
应用
本文所述的组合物可用于多种诊断性和治疗性应用中。举例来说，可检测性标记的抗原结合分子可在分析中用于检测样品(例如生物样品)中靶抗原的存在或量。组合物可在活体外分析中用于研究靶抗原功能的抑制。在一些实施例(例如其中组合物结合至补体蛋白质且抑制补体蛋白质)中，组合物可在为鉴别其它新颖化合物所设计的分析中用作阳性对照物，所述新颖化合物抑制补体活性或另外适用于治疗补体相关病症。举例来说，C5抑制性组合物可在分析中用作阳性对照物以鉴别减少或消除C5产生或MAC形成的其它化合物(例如小分子、适体或抗体)。组合物也可用于如下文详细描述的治疗方法中。
治疗方法
本文所述的组合物可使用多种方法投予个体，例如人类个体，此部分地视投药途径而定。途径可为例如静脉内注射或输注(IV)、皮下注射(SC)、腹膜内(IP)注射或肌肉内注射(IM)。
皮下投药可借助于装置实现。装置构件可为注射器、预填充注射器、一次性或可再用式自动注射器、笔式注射器、贴片式注射器、可穿戴式注射器、移动式注射器输注泵联合皮下输注装置或与抗体药物组合用于皮下注射的其它装置。
可通过例如局部输注、注射或利用植入物来投药。植入物可为多孔、非多孔或凝胶状材料，包括薄膜，如硅橡胶膜(sialastic membrane)或纤维。植入物可经配置以供向个体持续或周期性释放组合物。参见例如美国专利申请公开案第20080241223号；美国专利第5,501,856号；第4,863,457号；和第3,710,795号；EP488401；和EP 430539，各文献的披露内容以全文引用的方式并入本文中。本文所述的组合物可借助于可植入装置递送至个体，所述可植入装置基于例如扩散、可侵蚀或对流系统，例如渗透泵、可生物降解植入物、电扩散系统、电渗透系统、蒸气压泵、电解泵、起泡泵、压电泵、基于侵蚀的系统或机电系统。
在一些实施例中，本文所述的组合物在治疗时借助于局部投药而递送至个体。如本文所使用，“局部投药”或“局部递送”是指递送不依赖于组合物或药剂经由血管系统输送至其预定靶组织或靶点。举例来说，组合物可通过注射或植入组合物或药剂或通过注射或植入含有组合物或药剂的装置来递送。局部投予靶组织或靶点附近之后，组合物或药剂或其一种或多种组分可扩散至预定靶组织或靶点。
在一些实施例中，本文所述的组合物可局部投予关节(例如所连接的关节)。举例来说，在病症为关节炎的实施例中，治疗上适当的组合物可直接投予关节(例如关节空间内)或关节附近。本文所述的组合物可局部投予的关节内关节的实例包括例如髋、膝、肘、腕、胸锁、颞下颌、腕骨、跗骨、踝和罹患关节炎病状的任何其它关节。本文所述的组合物也可投予囊内，如肩峰囊、肱二头肌桡骨囊、尺桡囊、三角肌囊、髌下囊、坐骨囊和医药技术中已知的任何其它囊。
在一些实施例中，本文所述的组合物可局部投予眼。如本文所使用，术语“眼”是指与眼有关的任何和所有解剖学组织和结构。眼具有由三个不同层组成的壁：外巩膜、中间脉络膜层和内视网膜。晶状体后的腔室填充有胶状流体，称为玻璃体液。眼后部为检测光的视网膜。角膜为光学透明组织，其传达影像至眼后部。角膜包括一个供药物渗入眼中的路径。与眼有关的其它解剖学组织结构包括泪液排出系统，包括分泌系统、分布系统和排泄系统。分泌系统包含受泪液蒸发所致的眨眼和温度变化刺激的分泌腺和具有传出副交感神经供应源且回应于身体或情感刺激而分泌泪液的反射分泌腺。分布系统包括眼睑和围绕睁眼的眼睑边缘的泪弯液面，其通过眨眼而使泪液在眼表面上扩散，从而减少显影所致的干燥面积。
在一些实施例中，本文所述的组合物投予眼后房中。在一些实施例中，本文所述的组合物玻璃体内投予。在一些实施例中，本文所述的组合物经巩膜投予。
在一些实施例中，例如在治疗或预防病症(如COPD或哮喘)的实施例中，本文所述的组合物可经肺投予个体。经肺递送药物可通过吸入达成，且本文中的吸入投药可经口和/或经鼻。经肺递送的医药装置的实例包括定剂量吸入器、干燥粉末吸入器(DPI)和喷雾器。举例来说，本文所述的组合物可借助于干燥粉末吸入器投予个体的肺。这些吸入器为将分散性和稳定性干燥粉末调配物递送至肺的无推进剂装置。干燥粉末吸入器在在医药技术中已熟知且包括(但不限于)
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(AstraZeneca；London,England)、
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吸入器(
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Cambridge,Massachusetts)、
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(GlaxoSmithKline；London,England)；和EclipseTM(Sanofi-Aventis；Paris,France)。也参见例如PCT公开案第WO 04/026380号、第WO 04/024156号和第WO 01/78693号。DPI装置已用于经肺投予多肽，如胰岛素和生长激素。在一些实施例中，可借助于定剂量吸入器肺内投予本文所述的组合物。这些吸入器依赖于推进剂将不连续剂量的化合物递送至肺。通过定剂量吸入器投予的化合物的实例包括例如
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(Boehringer-Ingelheim；Ridgefield,Connecticut)和
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(GlaxoSmithKline)。也参见例如美国专利第6,170,717号；第5,447,150；和第6,095,141号。
在一些实施例中，本文所述的组合物可借助于喷雾器投予个体的肺。喷雾器使用压缩空气递送呈液化气溶胶或雾形式的化合物。喷雾器可为例如喷射喷雾器(例如空气或液体喷射喷雾器)或超音波喷雾器。其它装置和肺内投药方法阐述于例如美国专利申请公开案第20050271660号和第20090110679号中，各案的披露内容以全文引用的方式并入本文中。
在一些实施例中，本文所提供的组合物以单位剂型存在，其可特别适用于自投药。本发明的调配产物可包括在容器内，容器典型地为例如小瓶、药筒、预填充注射器或一次性笔。也可例如联合本发明的注射系统使用给药器，如美国专利第6,302,855号中所述的给药装置。
本发明的注射系统可使用如美国专利第5,308,341号中所述的递送笔。最常用于将胰岛素自递送至糖尿病患者的笔装置在本领域中已熟知。此类装置可包含至少一个注射针(例如长度约5mm至8mm的31号针)，典型地预填充有一个或多个治疗性单位剂量的治疗溶液，且适用于以尽可能少的疼痛将溶液快速递送至个体。
一种药物递送笔包括其中可接收胰岛素或其它药物小瓶的小瓶固持器。小瓶固持器为具有近端和远端的一般为管状的细长结构。小瓶固持器的远端包括用于啮合双头针套管的安装构件。近端也包括用于啮合笔主体的安装构件，笔主体包括驱动器和剂量设定装置。供现有技术小瓶固持器使用的一次性含药(例如本文所述组合物的高浓度溶液)小瓶包括具有可刺穿的弹性体隔膜的远端，所述隔膜可用双头针套管的一端刺穿。此小瓶的近端包括可滑动安置的与小瓶的圆柱形壁液密啮合的塞子。通过将药物小瓶插入小瓶固持器中来使用此药物递送笔。接着使笔主体与小瓶固持器的近端连接。笔主体包括用于指定所述笔所递送的药物剂量的剂量设定装置和用于将瓶塞向远端推动对应于所选剂量的距离的驱动装置。笔使用者将双头针套管安装于小瓶固持器远端以使针套管的近端点刺穿小瓶上的隔膜。接着，患者选择剂量且操作所述笔以向远程推动塞子来递送所选剂量。注射所选剂量后，剂量选择装置归零。患者接着去除且丢弃针套管，且使药物递送笔保持在方便的位置供随后所需投药之用。若干次此类投药后，小瓶中的药物将耗尽。接着，患者将小瓶固持器与笔主体分离。接着可去除且丢弃空瓶。可在小瓶固持器中插入新小瓶，且可再组装小瓶固持器与笔主体且如上文所说明而使用。因此，药物递送笔一般具有用于精确给药且容易使用的驱动机构。
如可旋转旋钮的给药机构允许使用者精确调节将由笔自预填装的药物小瓶注射的药物的量。为注射所述剂量的药物，使用者将针插入皮肤下且按压旋钮一次直至其应按压处。所述笔可为完全机械装置，或其可与电子电路组合以精确设定和/或指示注射至使用者中的药物剂量。参见例如美国专利第6,192,891号。
在一些实施例中，笔装置中的针为一次性的，且试剂盒包括一根或多根一次性置换针。适用于递送本发明所提供的任一种组合物的笔装置也描述于例如美国专利第6,277,099号、第6,200,296号和第6,146,361号中，各专利的披露内容以全文引用的方式并入本文中。基于微针的笔装置描述于例如美国专利第7,556,615号中，所述专利的披露内容以全文引用的方式并入本文中。也参见Scandinavian Health有限公司制造的MollyTM精密笔注射器(PPI)装置。
本发明也提供适用于长期和/或自投予药物(如本文所述的组合物)的控制释放或延长释放型调配物。各种调配物可以药团形式或通过连续输注一段时间来投予需要药物治疗的患者。
在一些实施例中，本文所述的高浓度组合物经调配以用于持续释放、延长释放、定时释放、控制释放或连续释放投药。在一些实施例中，使用储槽式调配物将组合物投予有需要的个体。在此方法中，组合物用一种或多种载剂调配，从而使活性剂在数小时或数日的时段期间逐渐释放。此类调配物通常基于降解基质，所述基质逐渐分散于体内以释放活性剂。
在一些实施例中，本文所述的组合物借助于肺内投药而投予向有需要的个体。举例来说，本文所述的组合物可借助于喷雾器或吸入器递送至罹患如哮喘或COPD的病症的个体(例如人类)。
本文所述的组合物的适合剂量(所述剂量能够治疗或预防个体的病症)可视多种因素而定，包括例如所治疗个体的年龄、性别和体重以及所用的特定抑制剂化合物。举例来说，相较于不同组合物(例如抗TNFα组合物)治疗同一个体所需的剂量，一种组合物(例如抗C5组合物)治疗患有RA的个体可能需要不同剂量。影响投予个体的剂量的其它因素包括例如病症的类型或严重程度。举例来说，患有RA的个体可能需要投予与患有PNH的个体不同剂量的本文所述的抗C5组合物。其它因素可包括例如同时或先前影响个体的其它医学病症、个体的一般健康状况、个体的遗传素质、饮食、投药时间、排泌速率、药物组合和投予个体的任何其它额外治疗剂。也应理解，任何特定个体的特定剂量和治疗方案将视治疗医学从业者(例如医生或护士)的判断而定。
本文所述的组合物可作为固定剂量投予，或以毫克/千克(mg/kg)剂量投予。在一些实施例中，也可选择可减少或避免针对组合物中的一种或多种抗原结合分子产生抗体或其它宿主免疫反应的剂量。虽然决不希望具有限制性，但抗体(如本文所述的组合物)的示例性剂量包括例如1-1000mg/kg、1-100mg/kg、0.5-50mg/kg、0.1-100mg/kg、0.5-25mg/kg、1-20mg/kg和1-10mg/kg。本文所述的组合物的示例性剂量包括(但不限于)0.1mg/kg、0.5mg/kg、1.0mg/kg、2.0mg/kg、4mg/kg、8mg/kg或20mg/kg。
医药溶液可包括治疗有效量的本文所述组合物。此类有效量可容易由本领域的一般技术人员部分地根据所投组合物的效应或组合物与一种或多种其它活性剂的组合效应(如果使用超过一种药剂)来确定。本文所述组合物的治疗有效量也可根据如以下因素而改变：个体的疾病病况、年龄、性别和体重，以及组合物(和一种或多种其它活性剂)诱发个体中的所需反应的能力，例如至少一种病状参数的改善，例如补体介导性病症的至少一种症状改善。举例来说，治疗有效量的本文所述组合物可抑制(减轻严重程度或消除发生)和/或预防特定病症，和/或本领域中已知或本文所述的特定病症的任一种症状。治疗有效量也为组合物的治疗有益效应胜过任何毒性或不利效应的量。
本文所述的任一种组合物的适合人类剂量可在例如I期剂量递增研究中进一步评估。参见例如van Gurp等人(2008)《美国移植杂志(Am J Transplantation)》8(8):1711-1718；Hanouska等人(2007)《临床癌症研究(ClinCancer Res)》13(2,第1部分):523-531；和Hetherington等人(2006)《抗微生物剂与化疗(Antimicrobial Agents andChemotherapy)》50(10):3499-3500。
本文中所用的术语“治疗有效量”或“治疗有效剂量”或类似术语欲意谓药剂(例如本文所述的组合物)诱发所需生物或医学反应(例如补体相关病症的一种或多种症状改善)的量。在一些实施例中，本文所述的医药溶液含有治疗有效量的至少一种所述组合物。在一些实施例中，溶液含有一种或多种组合物和一种或多种(例如两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种或十一种或更多种)其它治疗剂，使得组合物在总体上为治疗有效的。举例来说，溶液可含有本文所述的抗C5组合物和免疫抑制剂，其中组合物和药剂各自的浓度使得当组合时在治疗上有效治疗或预防个体的补体相关病症(例如补体相关发炎性病症，如COPD、哮喘、败血症或RA)。
此类组合物的毒性和治疗功效可用细胞培养物或实验性动物(例如本文所述的任一种补体介导性病症的动物模型)、通过已知医药程序确定。这些程序可用于例如测定LD50(50％群体致死性剂量)和ED50(50％群体治疗有效剂量)。毒性与治疗作用的剂量比为治疗指数且其可以比率LD50/ED50表示。优选为展现高治疗指数的本文所述组合物。虽然可使用展现毒性副作用的组合物，但应小心设计使此类化合物靶向受影响组织位点且将对正常细胞的潜在损伤减至最小且藉此减少副作用的递送系统。
自细胞培养分析法和动物研究获得的数据可用于调配一系列用于人类的剂量。本文所述组合物的剂量一般在组合物的循环浓度范围内，包括毒性很小或不具有毒性的ED50。剂量可视所采用剂型和所利用投药途径而在此范围内变化。本文所述的组合物的治疗有效剂量最初可利用细胞培养分析估算。可利用动物模型调配剂量以获得循环血浆浓度范围，包括IC50(即抗体达成症状的一半最大抑制的浓度)，如在细胞培养中所测定。可使用此类信息更精确地确定适用于人类的剂量。血浆中的含量可例如通过高效液相色谱法测量。在一些实施例中，例如在需要局部投药(例如投予眼或关节)的情况下，可利用细胞培养或动物模型确定在局部位点内达成治疗有效浓度所必需的剂量。
在一些实施例中，所述方法可联合补体相关病症的其它疗法进行。举例来说，组合物可在血浆去除法、IVIG疗法或血浆交换法的同时、之前或之后投予个体。参见例如Appel等人(2005)《美国肾脏病学会杂志(J Am Soc Nephrol)》16:1392-1404。在一些实施例中，组合物可在肾脏移植的同时、之前或之后投予个体。
如本文所使用的“个体”可为任何哺乳动物。举例来说，个体可为人类、非人类灵长类动物(例如猩猩、大猩猩、猕猴、狒狒或黑猩猩)、马、牛、猪、绵羊、山羊、狗、猫、兔、豚鼠、沙鼠、仓鼠、大鼠或小鼠。在一些实施例中，个体为婴儿(例如人类婴儿)。
如本文所使用，“需要预防”、“需要治疗”或“有需要”的个体是指根据适当医学从业者(例如在人类的情况下为医生、护士或护士从业者；在非人类哺乳动物的情况下为兽医)的判断，合理地受益于指定疗法的个体。
术语“预防”为本领域公认的且当关于病状使用时，在本领域中已充分了解，且包括投予组合物，相对于未接受本文所述的组合物的个体来说，降低个体的医学病状的症状的频率或延迟其发作。因此，预防补体相关病症(如哮喘)包括例如：以例如统计学上和/或临床上的显著量，降低接受预防性疗法的患者群体的咳嗽、喘息或胸痛的程度或频率(相对于未经治疗的对照群体)，和/或延迟所治疗群体的咳嗽或喘息的发生(相对于未经治疗的对照群体)。
如上文所述，本文所述的组合物(例如抗C5组合物)可用于治疗多种补体相关病症，如(但不限于)：类风湿性关节炎(RA)；狼疮肾炎；缺血再灌注损伤；非典型性溶血性尿毒综合征(aHUS)；典型性或感染性溶血性尿毒综合征(tHUS)；致密沉积物疾病(DDD)；阵发性夜间血红素尿症(PNH)；多发性硬化(MS)；黄斑变性(例如年龄相关性黄斑变性(AMD))；溶血、肝酶升高和低血小板(HELLP)综合征；败血症；皮肌炎；糖尿病性视网膜病变；血栓性血小板减少性紫癜(TTP)；自发性流产；少免疫性血管炎；大疱性表皮松解；复发性流产；多发性硬化(MS)；和创伤性脑损伤。参见例如Holers(2008)《免疫学评论》223:300-316以及Holers和Thurman(2004)《分子免疫学》41:147-152。在一些实施例中，补体介导性病症为补体介导性血管病症，如(但不限于)心血管病症、心肌炎、脑血管病症、周边(例如肌骨胳)血管病症、肾血管病症、肠系膜/肠血管病症、移植和/或再植的血管再形成、血管炎、过敏性紫癜肾炎、系统性红斑狼疮相关性血管炎、类风湿性关节炎相关性血管炎、免疫复合物血管炎、器官或组织移植、高安氏疾病、毛细血管渗漏综合征、扩张型心肌病、糖尿病性血管病变、胸-腹部主动脉动脉瘤、川崎病(动脉炎)、静脉气体栓子(VGE)和支架置入术后的再狭窄、旋转性斑块切除术和经皮经管腔冠状血管成形术(PTCA)。(参见例如美国专利申请公开案第20070172483号)。在一些实施例中，补体相关病症为重症肌无力、冷凝集素疾病(CAD)、阵发性冷血红素尿症(PCH)、皮肌炎、硬皮病、温热自体免疫性溶血性贫血、格雷夫氏疾病、桥本甲状腺炎、I型糖尿病、牛皮癣、天疱疮、自体免疫性溶血性贫血(AIHA)、特发性血小板减少性紫癜(ITP)、肺出血肾炎综合征、抗磷脂综合征(APS)、德戈斯疾病和严重APS(CAPS)。
在一些实施例中，本文所述的组合物单独或与第二消炎剂组合可用于治疗发炎性病症，如(但不限于)RA(上文)、发炎性肠病、败血症(上文)、败血性休克、急性肺损伤、播散性血管内凝固(DIC)或克罗恩氏病。在一些实施例中，第二消炎剂可为选自由以下组成的群组之一：NSAID、皮质类固醇、甲胺喋呤、羟氯喹(hydroxychloroquine)、抗TNF药剂(如依那西普(etanercept)和英利昔单抗)、B细胞消耗剂(如利妥昔单抗)、介白素-1拮抗剂或T细胞共刺激阻断剂(如阿巴西普(abatacept))。
在一些实施例中，补体相关病症为补体相关神经病症，如(但不限于)肌肉萎缩性侧索硬化(ALS)、脑损伤、阿兹海默氏病和慢性发炎性脱髓鞘神经病变。
补体相关病症也包括补体相关肺病，如(但不限于)哮喘、支气管炎、慢性阻塞性肺病(COPD)、间质性肺病、α-1抗胰蛋白酶缺乏症、肺气肿、支气管扩张症、阻塞性细支气管炎、肺泡炎、类肉瘤病、肺纤维化和胶原蛋白血管病症。
在一些实施例中，本文所述的组合物投予个体以治疗、预防或改善个体的补体相关发炎反应(例如补体相关病症的补体相关发炎反应方面)的至少一种症状。举例来说，组合物可用于治疗、预防和/或改善与补体相关发炎反应有关的一种或多种症状，如移植物排斥/移植物抗宿主病(GVHD)、再灌注损伤(例如心肺绕通或组织移植之后)，和其它形式的创伤性损伤(如烧伤(例如严重烧伤)、钝器创伤、脊柱损伤或冻伤)之后的组织伤害。参见例如Park等人(1999)《麻醉与镇痛(Anesth Analg)》99(1):42-48；Tofukuji等人(1998)《胸心血管外科杂志(J Thorac Cardiovasc Surg)》116(6):1060-1068；Schmid等人(1997)《休克(Shock)》8(2):119-124；和Bless等人(1999)《美国生理学杂志》276(1):L57-L63。
在一些实施例中，本文所述的组合物可作为单一疗法投予个体。或者，如上文所述，组合物可与另一疗法(例如补体相关病症或补体相关发炎反应的另一疗法)以组合疗法投予个体。举例来说，组合疗法可包括向个体(例如人类患者)投予一种或多种其它药剂(例如抗凝集剂、抗高血压剂或消炎药(例如类固醇))，从而向患有败血症或处于患上败血症的风险中的个体提供治疗益处。在另一实例中，组合疗法可包括向个体投予一种或多种其它药剂(例如抗IgE抗体、抗IL-4抗体、抗IL-5抗体或抗组织胺)，从而向患有补体相关肺病(如COPD或哮喘)、处于患上所述病的风险中或怀疑患有所述病的个体提供治疗益处。在一些实施例中，组合物和一种或多种其它活性剂同时投予。在其它实施例中，在时间上首先投予组合物且在时间上其次投予一种或多种其它活性剂。在一些实施例中，在时间上首先投予一种或多种其它活性剂且在时间上其次投予组合物。
本文所述的组合物可置换或增强先前或当前投予的疗法。举例来说，当用本文所述的组合物治疗时，可中止或减少投予一种或多种其它活性剂，例如降低投予量，例如在投予本文所述的抗C5组合物之后，降低艾库组单抗量。在一些实施例中，可维持先前疗法的投予。在一些实施例中，维持先前疗法直至组合物的量达到足以提供治疗作用的量。两种疗法可组合投予。
监测个体(例如人类患者)的病症(例如败血症、严重烧伤、RA、狼疮肾炎、肺出血肾炎综合征或哮喘)改善(如本文所定义)意谓评估个体的疾病参数的变化，例如指定病症的一种或多种症状的改善。许多上述病症(例如补体相关病症)的症状在医药领域中已熟知。在一些实施例中，在投予本文所述的组合物之后至少一(1)小时(例如至少2、4、6、8、12、24或48小时)或至少1天、2天、4天、10天、13天、20天或更多天或至少1周、2周、4周、10周、13周、20周或更多周进行评估。可在一个或多个以下时段评估个体：开始治疗之前；在治疗期间；或已投予在一种或多种治疗成分之后。评估可包括评估进一步治疗的需要，例如评估剂量、投药频率或治疗持续时间是否应改变。其也可包括评估添加或降低所选治疗样式的需要，例如添加或降低本文所述的补体相关病症的任一种治疗。
以下实例仅具说明性且不应理解为以任何方式限制本发明的范围，因为本领域的技术人员在阅读本发明时将显而易知许多变型和等效物。本文中引用的所有专利、专利申请案和公开案均以全文引用的方式并入本文中。
实例
实例1.艾库组单抗半衰期为若干清除速率的组合
艾库组单抗在接受处方给药方案的PNH和aHUS患者中的平均半衰期为约11-12天，而具有IgG2/4 Fc的人类化单克隆抗体的预期半衰期预计类似于含有IgG2或IgG4Fc的抗体的半衰期：约21-28天。Morell等人(1970)《临床研究杂志》49(4):673-680。为了了解抗原介导性清除对艾库组单抗的总体清除速率的潜在影响，使用人类新生儿Fc受体(hFcRn)小鼠模型(小鼠缺乏内源性FcRn，但具有hFcRn转基因(B6.Cg-Fcgrttm1DcrTg(FCGRT)32Dcr/DcrJ；储备编号014565,Jackson Laboratories,Bar Harbor,Maine))进行以下实验。转基因FcRn模型已描述于例如Petkova等人(2006)《国际免疫学》18(12):1759-1769；Oiao等人(2008)《美国国家科学院院刊》105(27):9337-9342；和Roopenian等人(2010)《分子生物学方法(Methods Mol Biol)》602:93-104。
通过静脉内(i.v.)注射向五只hFcRn转基因小鼠各投予含100μg艾库组单抗的200mL磷酸盐缓冲盐水(PBS)的单一剂量。投药之后第1、3、7、14、21、28和35天，自各小鼠收集约100μL血液样品。通过ELISA测量血清中的艾库组单抗浓度。简言之，用绵羊抗人类Igκ轻链捕捉抗体涂布分析板且阻断。接着使分析板的各孔与血清样品在允许艾库组单抗(如果存在于血清中)结合至捕捉抗体的条件下接触。使用可检测性标记的抗人类IgG4抗体检测结合至各孔的艾库组单抗的相对量且相对于利用含有已知量的艾库组单抗的天然小鼠血清所产生的标准曲线加以量化。
使用下式计算抗体血清半衰期：
Figure BDA0001109631660000621
其中：T＝逝去的时间，Ao＝抗体的原始血清浓度(在本发明研究中为第1天的浓度)且At＝在逝去时间T之后的剩余抗体量(在本发明研究中为最小可检测浓度或最后放血时间点(第35天))。
实验结果描绘于图1中。艾库组单抗在hFcRn小鼠模型中的半衰期为13.49±0.93天。
为使用hFcRn模型测定人类C5对艾库组单抗半衰期的影响，在给药之前，将抗体与人类C5(Complement Technology公司，目录编号：A120)以4:1摩尔比预混合。第0天静脉内(i.v.)投予100μg剂量的艾库组单抗。第1、3、7、14、21、28和35天，经由眼眶放血而将约100μL血液收集于1.5mL艾本德管(Eppendorf tube)中。
如图1中所示，在C5存在下，艾库组单抗在hFcRn小鼠模型中的半衰期为4.55±1.02天。这些结果表明，除其中长半衰期主要由FcRn介导性再循环决定的胞吞介导性抗体清除机制之外，经由人类C5发生的抗原介导性清除可显著影响艾库组单抗的半衰期。
实例2.艾库组单抗的Fc域中的氨基酸取代使艾库组单抗半衰期延长，但不足以克 服C5对艾库组单抗清除的影响
IgG抗体的Fc区中的某些氨基酸取代已显示可降低抗体在循环中的排除速率。使IgG抗体在pH 6.0针对FcRn的结合亲和力增强的取代为此生物作用的实例。参见例如Dall'Acqua等人(2006)《免疫学杂志》117:1129-1138和Ghetie等人(1997)《自然生物技术(NatBiotech)》15:637-640。Zalevsky等人[(2010)《自然生物技术》28:157-159]描述能够使IgG抗体在血清中的半衰期延长的多种氨基酸取代，例如M428L/N434S。其它半衰期延长性氨基酸取代包括例如T250Q/M428L和M252Y/S254T/T256E。参见例如国际专利申请公开案第WO2008/048545号和Dall'Acqua等人(2006)《生物化学杂志》281:23514-23524。为了确定艾库组单抗Fc恒定区中的一种或多种氨基酸取代是否能够延长艾库组单抗在血清中的半衰期，将以下取代引入艾库组单抗中：M252Y/S254T/T256E，基于EU编号索引(艾库组单抗的此变体在下文中称为YTE变体)。重链恒定区由下列氨基酸序列组成：ASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVTSSNFGTQTYTCNVDHKPSNTKVDKTVERKCCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLYITREPEVTCVVVDVSHEDPEVQFNWYVDGMEVHNAKTKPREEQFNSTFRVVSVLTVVHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPAPIEKTISKTKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPMLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK(SEQ ID NO:15)。艾库组单抗的YTE变体的全长重链多肽的氨基酸序列描述于SEQ ID NO:16中。
利用实例1中所述的hFcRn小鼠模型评估YTE变体和艾库组单抗。即，通过静脉内(i.v.)注射向八只hFcRn转基因小鼠各投予含100μg艾库组单抗(IgG2/4Fc区)(含有Fc的艾库组单抗变体或艾库组单抗的YTE变体)的200mL磷酸盐缓冲盐水(PBS)。投药之后第1、3、7、14、21、28和35天，自各小鼠收集血清。通过ELISA测量血清中各抗体的浓度且如实例1中所述计算半衰期。结果描绘于图2和表2中。
表2
所测试抗体 半衰期 标准误差(SE)
艾库组单抗 13.49 0.93
艾库组单抗-IgG2 14.28 1
艾库组单抗-IgG2-YTE 29.07 4.7
如图2和表2中所示，YTE取代使艾库组单抗平均半衰期延长超过2倍，自14.28±1天延长至29.07±4.7天。
为确定人类C5对艾库组单抗的YTE变体的半衰期的作用，向小鼠人类C5，如上文实例1所述。第0天静脉内投予100μg剂量的艾库组单抗、艾库组单抗-IgG2变体，或艾库组单抗-IgG2YTE变体。如图3和表3中所示，在摩尔浓度过量的人类C5存在下，艾库组单抗、艾库组单抗-IgG2变体和艾库组单抗-IgG2YTE变体的半衰期显著减少。因此，艾库组单抗的FcRn结合域中的氨基酸取代不足以克服C5介导性清除对艾库组单抗半衰期的影响。
表3
所测试抗体 T1/2 标准误差(SE)
艾库组单抗 13.49 0.93
艾库组单抗-IgG2 14.28 1
艾库组单抗-IgG2(YTE) 29.07 4.7
艾库组单抗+hC5 4.55 1.02
艾库组单抗-IgG2+C5 2.11 0.31
艾库组单抗-IgG2(YTE)+hC5 4.28 1.09
实例3.艾库组单抗CDR中的氨基酸取代对半衰期的作用
如上文所述，艾库组单抗在小鼠中的半衰期在其抗原人类C5(hC5)存在下显著缩短。虽然不受任何特定理论或作用机制束缚，但假设在抗原存在下的清除加速部分地为艾库组单抗针对C5的极高亲和力(KD在pH 7.4为约30pM且在pH 6.0为约600pM)的结果，此极高亲和力不允许抗体:C5复合物在胞饮之后在早期内体隔室中发生高效解离。抗体:抗原复合物在不解离的情况下经由新生儿Fc受体(FcRn)再循环至细胞外隔室中或靶向溶酶体降解。在任一情况下，抗体在其生命期内不能结合两个以上C5分子。
艾库组单抗针对C5的强亲和力(KD约30pM)允许血液中的所有C5发生几乎完全的结合，确保活化形成C5a和TCC的C5极少。因此，艾库组单抗针对C5的亲和力与抗体在经抗体治疗的患者中的活体内功效直接相关。本发明人意欲减弱艾库组单抗针对C5的亲和力，而不损害艾库组单抗的活体内功效。虽然披露内容不限于此方法，但这是通过将组氨酸引入艾库组单抗CDR中的一个或多个位置而达成。组氨酸具有6.04的pKa。此意谓当pH值自7.4(血液)降至小于6.0(早期内体)时，组氨酸获得质子。因此，在内体中，组氨酸更变得带正电荷。本发明人假设通过将组氨酸引入艾库组单抗中的针对C5的结合位点处或附近，内体中的电荷转移可中断内体中的结合，同时在血液中的中性pH下对C5保持高亲和力。此类取代假设为通过在内体的酸性环境中有利于抗体自抗体:C5复合物中解离，从而允许自由抗体再循环，同时使C5在溶酶体中降解来延长半衰期。
使用艾库组单抗作为亲本抗体，产生其中每个CDR位置经组氨酸取代的一系列变体抗体。艾库组单抗重链可变区具有下列氨基酸序列：QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYIFS NYWIQWVRQAPGQGLEWMGEILPGSGSTEYTENFKDRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARYFFGSSPN WYFDVWGQGTLVTVSS(SEQ ID NO:7)。(重链可变区的CDR区域加有下划线)。艾库组单抗轻链可变区具有下列氨基酸序列：DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCGASENIYGALNWYQQKPGKAPKLLIYGA TNLADGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQNVLNTPLTFGQGTKVEIK(SEQ ID NO:8)。
此组氨酸扫描工作的结果为66种单一组氨酸取代艾库组单抗变体。将这些抗体变体的轻链和重链编码序列克隆于适于哺乳动物细胞表达的各别“单一基因构筑体”质粒中且确认序列。通过将编码单一轻链或重链的单一基因构筑体共转染而使含有单一氨基酸取代的抗体短暂表达于HEK293F细胞中。代表未修饰的艾库组单抗CDR序列的“野生型”重链和轻链也进行共转染(EHL000)。将组织培养上清液中的抗体表达量归一化且用于评估抗体与人类C5的结合(相对于EHL000，使用Octet Red仪器(ForteBio公司)进行生物层干扰测量法)。简言之，用抗人类IgG Fc生物传感器(ForteBio，目录号18-5001)捕捉抗体。接着将负载尖端在含有12.5nM天然纯化人类C5的pH 7.4缓冲溶液中暴露800秒，以相对于亲本抗体评估结合动力学。通过将尖端转移至pH 7.4缓冲溶液或pH 6.0缓冲溶液中800秒来评估解离动力学。所有测量均重复进行以确保读数一致性。
基于艾库组单抗的一系列三种特性，选择艾库组单抗的单一组氨酸取代变体。优选组氨酸变体与艾库组单抗在pH 7.4的ka和kd仅偏离较小的程度，但与艾库组单抗在pH6.0的kd有更显著的偏离。相对临限值选择准则如下：
(1)相较于在800秒针对艾库组单抗所观测的平均峰值相移，800秒时的pH 7.4结合动力学最大偏差为33％较小峰值相移；
(2)相较于在800秒针对艾库组单抗所观测的平均峰值相移，800秒期间的pH 7.4解离动力学最大偏差为峰值相移减小不超过3倍；和
(3)相较于在800秒针对艾库组单抗所观测的平均峰值相移，800秒期间的pH 6.0解离动力学最小偏差为峰值相移减小至少3倍。
举例来说，相对于上述分支(1)，如果与艾库组单抗结合800秒后的平均峰值相移为约0.75nm，那么相移小于0.5nm(例如再现两次或更多次)的测试抗体不满足上述准则。相比之下，800秒时峰值相移大于0.5nm的测试抗体满足第一准则。
满足这些临限值的轻链可变区中的单一取代为下列：G31H、L33H、V91H和T94H，皆相对于SEQ ID NO:8来说。满足这些临限值的重链可变区中的单一取代为下列：Y27H、I34H、L52H和S57H，皆相对于SEQ ID NO:7来说。参见图5A、5B、5C和5D。
产生第二系列抗体，其在单一取代满足临限值准则的位置含有两个组氨酸取代的所有可能组合。参见表1。经由相同方法且相较于原始亲本抗体与单一组氨酸取代来分析这些结合和解离动力学。同样，相较于相关的两种或三种组氨酸取代亲代，产生分别含有三个或四个组氨酸取代的第三和第四系列抗体且分析结合和解离动力学。参见表1。在各阶段，pH 7.4结合动力学的最小临限值、pH 7.4解离动力学的最大临限值和pH 6解离动力学的最小临限值均使用相同准则。八种取代组合满足上述准则且根据在pH 7.4和pH 6.0经由SPR进行的亲和力测定来选择。亲和力列举于表4中。
表4
Figure BDA0001109631660000661
Figure BDA0001109631660000671
*SIN是指SEQ ID NO.
对于这些取代组合来说，艾库组单抗在pH 6.0针对C5的亲和力降低超过1000倍，而在pH 7.0的亲和力降低不超过20倍。其中，选择EHG303(表4)用于进一步分析，原因为其在pH 7.4的亲和力高(0.146nM)并且比率(pH 6.0的KD)/(pH 7.4的KD)逾8,000。EHG303抗体的重链多肽包含下列氨基酸序列：
MGWSCIILFLVATATGVHSLEQVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGHIFSNYWIQWVRQAPGQGLEWMGEILPGSGHTEYTENFKDRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARYFFGSSPNWYFDVWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSNFGTQTYTCNVDHKPSNTKVDKTVERKCCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGK(SEQ ID NO:24)。EHG303抗体的轻链多肽包含下列氨基酸序列：M GWSCIILFLVATATGVHSRDIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCGASENIYGALNWYQQKPGKAPKLLIYGATNLADGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQNVLNTPLTFGQGTKVEIKRTRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(SEQ ID NO:25)。在上述序列中，加有下划线的部分对应于各种多肽的前导序列且斜体部分为借助于克隆所引入的异源氨基酸。
也选择EHL049抗体。其重链多肽包含下列氨基酸序列：
MGWSCIILFLVATATGVHSLEQVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGHIFSNYWIQWVRQAPGQGLEWMGEILPGSGHTEYTENFKDRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARYFFGSSPNWYFDVWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSNFGTQTYTCNVDHKPSNTKVDKTVERKCCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGK(SEQ ID NO:26)。EHL049抗体的轻链多肽包含下列氨基酸序列：M GWSCIILFLVATATGVHSRDIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCGASENIYHALNWYQQKPGKAPKLLIYGATNLADGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQNVLNTPLTFGQGTKVEIKRTRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(SEQ ID NO:27)。在上述序列中，加有下划线的部分对应于各种多肽的前导序列且斜体部分为借助于克隆所引入的异源氨基酸。
最后，EHL000重链多肽包含下列氨基酸序列：
MGWSCIILFLVATATGVHSLEQVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYIFSNYWIQWVRQAPGQGLEWMGEILPGSGSTEYTENFKDRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARYFFGSSPNWYFDVWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSNFGTQTYTCNVDHKPSNTKVDKTVERKCCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGK(SEQ ID NO:28)。EHL000抗体的轻链多肽包含下列氨基酸序列：
MGWSCIILFLVATATGVHSRDIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCGASENIYGALNWYQQKPGKAPKLLIYGATNLADGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQNVLNTPLTFGQGTKVEIKRTRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(SEQ ID NO:29)。在上述序列中，加有下划线的部分对应于各种多肽的前导序列且斜体部分为借助于克隆所引入的异源氨基酸。
实例4.组氨酸取代使艾库组单抗在血清中的半衰期延长
上述EHL和EHG抗体各自的轻链多肽和重链多肽是利用单一基因构筑体表达。EHG303的重链和轻链编码序列组合于双重基因表达载体中，EHL049抗体的轻链和重链序列也如此。所得EHG303克隆命名为BNJ421且所得EHL049克隆命名为BNJ423。BNJ421重链可变区的氨基酸序列如下：
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGHIF
SNYWIQWVRQAPGQGLEWMGEILPGSGHTEYTENFKDRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARYFFGSSPNWYFDVWGQGTLVTVSS(SEQ ID NO:12)。BNJ421的轻链可变区氨基酸序列如下：DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCGASENIYGALNWY
QQKPGKAPKLLIYGATNLADGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQNVLNTPLTFGQGTKVEIK(SEQ ID NO:8)。
BNJ423抗体的重链可变区包含下列氨基酸序列：
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGHIFSNYWIQWVRQAPGQGLEWMGEILPGSGHTEYTENFKDRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARYFFGSSPNWYFDVWGQGTLVTVSS(SEQ ID NO:12)。BNJ423的轻链氨基酸序列如下：DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCGASENIYHALNWYQQKPGKAPKLLIYGATNLADGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQNVLNTPLTFGQGTKVEIK(SEQ ID NO:18)。
使用免疫缺陷型(NOD/锡特)和C5缺陷型小鼠，评估此两种分子以及EHL000。通过静脉内(i.v.)注射向八只小鼠各投予单一剂量的含100μg EHL000、BNJ421或BNJ423的200μL磷酸盐缓冲盐水(PBS)。投药之后第1、3、7、14、21、28和35天，自各小鼠收集血清。通过ELISA测量血清中的各抗体浓度。使用非隔室分析(NCA)和直接反应Emax，使用Pharsight
Figure BDA0001109631660000701
Figure BDA0001109631660000702
6.3版软件计算抗体血清半衰期。血清中剩余抗体的百分比如下计算：
剩余抗体％＝Ct/C1×100
其中Ct＝指定日的抗体浓度；且C1＝第1天的抗体浓度。
结果描绘于图6和表5中。
表5
测试Ab 血清T1/2(天数) 标准误差(SE)
EHL000 22.18 1.01
BNJ421 25.29 0.81
BNJ423 24.69 2.16
为了确定人类C5对这些抗体的半衰期的作用(使用相同小鼠模型)，将人类C5皮下投予小鼠，第-1天(抗体投予小鼠前一天)的负荷剂量为250μg，随后两次50μg日剂量的C5以使血清C5浓度维持在约20μg/mL(如实例1中所述)。
如图7(和下文表6)中所示，EHL000(艾库组单抗-IgG1)在小鼠模型中、在人类(hC5)(浓度大于C5与艾库组单抗的1:1摩尔比)存在下的半衰期为2.49±0.34天，而BNJ421和BNJ423抗体(含有组氨酸取代)的半衰期实质上延长，分别为15.25±0.90天和22.71±0.71天。这些结果表明，相对于艾库组单抗来说，艾库组单抗的CDR中的组氨酸取代和针对C5所得的pH依赖性亲和力使艾库组单抗变体的血清清除速率显著降低。
表6
测试Ab 血清T1/2(天数) SE
EHL000 22.18 1.01
BNJ421 25.29 0.81
BNJ423 24.69 2.16
EHL000+hC5 2.49 0.34
BNJ421+hC5 15.25* 0.90
BNJ423+hC5 22.71 1.19
*相对于EHL000+hC5来说具有显著性。
实例5.经组氨酸取代的艾库组单抗变体不会丧失补体抑制活性
另外，也利用实例4中所述的实验评估含有人类C5的各样品中的血清溶血活性。小鼠血清中的末端补体活性是通过评估其溶解鸡红血球的能力来测定。由于所用小鼠为C5缺陷型，因此溶血活性直接反映样品中的人类C5活性。简言之，存在于含有0.1％明胶、141mMNaCl、0.5mM MgCl2、0.15mM CaCl2和1.8mM巴比妥钠(sodium barbital)的明胶佛罗那缓冲生理盐水(Gelatin Veronal-Buffered Saline，GVBS)(Comptech目录号B100)中的50μg/mL、3μg/mL和0μg/mL抗体分别用作低、中和100％溶胞对照。通过将鼠类测试血清1:10稀释于GVBS中来制备实验性样品。将样品等分试样(50μL)分配于96孔板(Corning；Tewksbury,MA目录号3799)的相应一式三份孔中，所述96孔板的对照孔中含有等体积的含20％小鼠C5缺陷型血清和20％人类血清(Bioreclamation，目录号HMSRM-COMP+)的GVBS且测试样品孔中含有等体积的含20％小鼠C5缺陷型血清和20％人类C5耗乏性血清(ComplementTechnologies，目录号A320)的GVBS。将EDTA(2μL，500mM，Sigma，目录号E-9884)添加至对照物与样品的一式三份的第三个孔中以产生“无溶血”血清颜色对照物。鸡红血球于GVBS中洗涤，通过与抗鸡RBC多克隆抗体(Intercell Technologies；0.1％v/v)一起在4℃培育15分钟来致敏以活化补体经典路径，再次洗涤且以每毫升约7.5×107个细胞的最终浓度再悬浮于GVBS中。向含有对照物和样品的板中添加致敏的鸡红血球(约2.5×106个细胞)，在板振荡器上短暂混合，且在37℃培育30分钟。再次混合试剂，以845×g离心3分钟，且将85μL上清液转移至96孔平底微量滴定板(Nunc,Penfield,NY,目录号439454)的各孔中。使用微定量板读取器测量在415nm下的吸光度且使用下式确定溶血百分比：
Figure BDA0001109631660000721
其中OD＝光学密度。
如图8中所示，尽管BNJ421与BNJ423在pH 7.4下的亲和力稍微低于艾库组单抗，但仍能够结合存在于循环中的几乎所有人类C5且抑制溶血。这些结果表明可减弱艾库组单抗针对C5的亲和力而不损害抗体的活体内功效，且使得抗体的血清半衰期延长。
实例6.pH依赖性结合至C5与增强的FcRn介导性再循环对于艾库组单抗变体的血 清半衰期来说具有累加作用
如上文所示，在人类C5存在下，经组氨酸取代的艾库组单抗变体在转基因小鼠中的半衰期显著延长。为了评估在组成性C5合成和人类FcRn存在下pH依赖性结合至C5和结合至FcRn对抗C5抗体的药物动力学(PK)和药效学(PD)的潜在累加作用，使用具有人类恒定区的抗小鼠C5抗体在表达人类FcRn的转基因小鼠中进行一系列PK/PD实验。这些鼠类抗C5抗体由BB5.1的可变区经工程改造而成，BB5.1为一种鼠类抗体，其充当艾库组单抗的药理学替代物，因为其结合小鼠C5且防止其裂解成活性代谢片段C5a和C5b[De Vries等人(2003)《移植》3:375-382]。高亲和力抗小鼠C5抗体(命名为：BHL011)经工程改造而具有BB5.1鼠类可变区和人类Igκ和人类IgG2/G4恒定区的亲和力优化变体。BHL011的pH依赖性变体是通过将三个组氨酸取代并入鼠类可变区中而经工程改造(此变体命名为：BHL006)。第三抗体是通过将两个氨基酸取代并入人类恒定区重链(M428L、N434S)中而经工程改造以增强对hFcRn的亲和力(此变体命名为：BHL009)。
BHL006的轻链多肽的氨基酸序列如下：
NIMMTQSPSSLAVSAGEKVTMSCKSSQSVLYSSNQKNYLAWYQQKPGQSPKLLIYWASTRESGVPDRFTGSGSGTDFTLTISSVQAEDLAVYYCAQHLSHRTFGGGTKLEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(SEQ ID NO:30)。BHL006抗体的重链多肽的氨基酸序列如下：
QVQLQQPGAELVRPGTSVKLSCKASGYTFTSSWMHWVKQRPGQGLEWIGVIDPHDSYTNYNQKFKGKATLTVDTSSSTAYMQLSSLTSEDSAVYYCARGGGSSYNRYFDVWGTGTTVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSNFGTQTYTCNVDHKPSNTKVDKTVERKCCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGK(SEQ ID NO:31)。
BHL009的轻链多肽的氨基酸序列如下：
NIMMTQSPSSLAVSAGEKVTMSCKSSQSVLYSSNQKNYLAWYQQKPGQSPKLLIYWASTRESGVPDRFTGSGSGTDFTLTISSVQAEDLAVYYCAQHLSHRTFGGGTKLEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(SEQ ID NO:32)。
BHL009的重链多肽的氨基酸序列如下：
QVQLQQPGAELVRPGTSVKLSCKASGYTFTSSWMHWVKQRPGQGLEWIGVIDPHDSYTNYNQKFKGKATLTVDTSSSTAYMQLSSLTSEDSAVYYCARGGGSSYNRYFDVWGTGTTVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSNFGTQTYTCNVDHKPSNTKVDKTVERKCCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVLHEALHSHYTQKSLSLSLGK(SEQ ID NO:33)。
BHL011的轻链多肽的氨基酸序列如下：
NIMMTQSPSSLAVSAGEKVTMSCKSSQSVLYSSNQKNYLAWYQQKPGQSPKLLIYWASTRESGVPDRFTGSGSGTDFTLTISSVQAEDLAVYYCAQYLSSRTFGGGTKLEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(SEQ ID NO:34)。
BHL011的重链多肽的氨基酸序列如下：
QVQLQQPGAELVRPGTSVKLSCKASGYTFTSSWMHWVKQRPGQGLEWIGVIDPSDSYTNYNQKFKGKATLTVDTSSSTAYMQLSSLTSEDSAVYYCARGGGSSYNRYFDVWGTGTTVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSNFGTQTYTCNVDHKPSNTKVDKTVERKCCVECPPCPAPPVAGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLGK(SEQ ID NO:35)。
使用抗Fc人类捕捉方法，在BIACore 3000仪器上，经由SPR测定BHL011、BHL006和BHL009结合至纯化小鼠的动力学。简言之，抗人类Fc(KPL，目录号：01-10-20)于10mM乙酸钠(pH 5.0)中稀释至0.1mg/mL，通过胺偶合反应而在CM5芯片的两个流动池上固定8分钟。抗体在操作缓冲液(HBS-EP；0.01M HEPES pH 7.4，0.15M NaCl、3mM EDTA、0.005％v/v表面活性剂P20；GE Life Sciences，目录号：BR1001-88)中稀释至0.25μg/mL。经稀释的抗体接着注射于一个流动池上，随后将6nM小鼠C5注射于两个池上。第二流动池用作参考表面。评估pH 7.4和pH 6.0下的结合。表面每次用20mM HCl、0.01％P20再生。使用1:1朗格缪尔模型(Langmuir model)、使用具有‘双重参考’的BIAevaluation 4.1软件来处理数据。经由注射6nM小鼠C5(pH 7.4)，随后注射HBS-EP缓冲液(pH 6.0)，类似地评估与小鼠C5复合的BHL011、BHL006和BHL009在pH 6.0下的解离。这些实验的结果显示于表7中。
表7
Figure BDA0001109631660000741
*“NB”未观测到特异性结合；“Ab”是指抗体名称。
为了测定在组成性C5合成存在下pH依赖性结合至C5对抗C5抗体的药物动力学(PK)的作用和增强的FcRn再循环使半衰期得到累加性延长的潜力，使用实例1中所述的转基因FcRn小鼠模型分析BHL011、BHL006和BHL009的总血清浓度。总抗体血清浓度和血清浓度(第1天浓度的百分比)显示于图9-11中。雄性小鼠以实线表示且雌性小鼠以虚线表示。雌性第1天的总抗体血清浓度高于雄性，与身体质量和分布体积的差异成比例。此性别差异引起BHL011药物动力学的动物间变化，原因可能为C5介导性清除所致的剂量依赖性非线性关系(图9A和9B)。一般来说，对于BHL006(图10A和10B)和BHL009(图11A和11B)来说，动物间变化较低，但BHL006剂量组中的一个雌性(2939)呈现加速的清除。动物2939的加速清除的原因未知。
在C5和hFcRn的组成性合成存在下，高亲和力IgG2/4抗C5抗体(BHL011)具有6天的平均终末半衰期且在第21天自循环中已清除约98％(图12和13；表8)。具有IgG2/4Fc区的pH依赖性抗C5抗体(BHL006)的平均清除速率减少，其平均β阶段半衰期为16-19天。经观测，对hFcRn的亲和力改善、具有IgG2/4Fc区的pH依赖性抗C5抗体的半衰期另外延长约2倍(BHL009半衰期约36天)。这些参数与在hFcRn小鼠中、在抗原不存在下针对具有和不具有M428L、N434S取代的IgG2/4抗体所观测的参数一致。这些结果证明pH依赖性C5结合和对FcRn的亲和力增强对于延长抗C5抗体的PK暴露赋予累加性作用。
表8
Figure BDA0001109631660000751
Figure BDA0001109631660000761
抗小鼠C5抗体在人类FcRn转基因小鼠中的药效学
在补体经典路径介导性鸡红血球(cRBC)溶血分析中离体评估血清样品中的抗小鼠C5抗体的药理学活性。溶血性活性以给药前样品中的活性百分比计算且显示于图14-16中。雄性以实线表示且雌性以虚线表示。离体溶血性活性的拮抗作用与样品中的总抗体浓度成比例。溶血性活性的拮抗作用的持续时间的性别差异对于BHL011来说为明显的(图14)，与此对应的是BHL011PK具有身体质量依赖性动物间变化性(图9)。一般来说，BHL006(图15)和BHL009(图16)的动物间变化性较低，但BHL006剂量组中的雌性(2939)呈现加速的抗体清除(图10)。
总抗体血清浓度与离体溶血性活性的拮抗作用之间的相关性差异与抗体针对C5的亲和力成比例。高亲和力抗体(BHL011)在约200μg/mL下几乎完全抑制溶血性活性(图17)，而亲和力较弱的pH依赖性抗C5抗体达成完全的离体拮抗作用需要2倍至3倍高的浓度(图18和19)。
尽管pH依赖性抗C5抗体的效力出现此损失，但各组动物的cRBC溶血的平均活性程度表明其可支持延长的给药时间间隔。分别地，经高亲和力抗C5(BHL011)处理的动物在第14天具有>40％的平均溶血性活性程度，而经pH依赖性抗C5(BHL006和BHL009)处理的动物在第21至28天维持<40％的平均溶血性活性程度(图20)。
相对于高亲和力抗小鼠C5抗体(BHL011)来说，pH依赖性结合至小鼠C5的抗体(BHL006和BHL009)的半衰期和相应的拮抗持续时间的显著延长与实例4和7中所述的研究一致，其中在共投予人类C5的小鼠中，pH依赖性抗人类C5抗体(BNJ421、BNJ423或BNJ441)相对于其高亲和力对应物(EHL000或艾库组单抗)来说展现类似的半衰期延长。这些发现进一步证明如下观点：经由选择CDR中的组氨酸取代而对pH依赖性抗原结合进行的工程改造可显著减弱经由C5发生的抗原介导性清除，从而使自由抗体能够再循环回至循环中。此外，BHL009的pH依赖性抗原结合与针对FcRn的亲和力增强的组合对于PK特性具有累加性作用，从而使半衰期为单独pH依赖性结合(BHL006)的双倍。这些观测结果与如下假设一致：pH依赖性结合至C5与针对FcRn的亲和力改善的组合可使得针对艾库组单抗所观测的PK参数和治疗性PD持续时间显著延长，从而允许≥每月给药。
实例7.经由pH依赖性结合至C5和FcRn介导性再循环增强来产生变体艾库组单抗
使用艾库组单抗作为母体分子来产生抗体。相对于艾库组单抗来说，变体抗体(命名为BNJ441)在重链中含有四个氨基酸取代：Tyr-27-His、Ser-57-His、Met-429-Leu和Asn-435-Ser(注意BNJ441的位置429和435根据EU编号系统对应于位置428和434)。重链多肽的氨基酸序列描绘于SEQ ID NO:14中。轻链多肽的氨基酸序列描绘于SEQ ID NO:11中。这些突变经工程改造而能够通过延长循环半衰期来延长BNJ441(相比艾库组单抗)的给药时间间隔，延长循环半衰期经由两种不同机制：(1)经由标靶介导性抗体清除来减少抗体清除和(2)提高FcRn介导性抗体再循环的效率。
相较于艾库组单抗，重链可变区的第一和第二互补决定区(CDR)中的两个氨基酸取代Tyr-27-His和Ser-57-His使BNJ441针对C5的亲和解离常数(KD)在pH 7.4减弱约17倍且在pH 6.0减弱约36倍。相较于艾库组单抗，第三重链恒定区域(CH3)中的两个突变Met-429-Leu和Asn-435-Ser使BNJ441针对FcRn的亲和力在pH 6.0增强约10倍。
结合动力学(抗体针对C5)
在BIAcore 3000仪器上，在pH 8.0、7.4、7.0、6.5和6.0使用抗Fc捕捉方法，经由表面等离子共振(SPR)测定BNJ441或艾库组单抗结合至C5的动力学。山羊抗人类IgG(Fc)多克隆抗体(KPL#01-10-20)于10mM乙酸钠(pH 5.0)中稀释至0.1mg/mL且通过胺偶合反应而在CM5芯片的两个流动池上固定8分钟。测试抗体(BNJ441或艾库组单抗)于操作缓冲液(HBS-EP；0.01M HEPES pH 7.4、0.15M NaCl、3mM EDTA、0.005％v/v表面活性剂P20；GELifeSciences，目录号：BR1001-88)中稀释至0.20μg/mL。所稀释的抗体接着注射于一个流动池上(pH 7.4实验为20μL且pH 6.0实验为40μL)，随后将不同浓度的C5注射于两个池上。操作缓冲液用3M HCl滴定以获得pH 7.0、6.5和6.0动力学且用0.5M NaOH滴定以获得pH8.0动力学。表面每轮用20mM HCl、0.01％P20再生。使用1:1朗格缪尔模型、使用具有‘双重参考’的BIAevaluation 4.1软件(BIAcore AB,Uppsala,Sweden)处理数据。
使用具有以下修改的上文所述抗Fc捕捉方法、在BIAcore 3000仪器上经由SPR测定C5与BNJ441或艾库组单抗在pH 8.0、7.4、7.0、6.5和6.0的解离速率。将经稀释的测试抗体注射于一个流动池上，随后将6nM C5注射于两个池上。C5注射之后立即注射250μL不同pH的操作缓冲液。操作缓冲液如上文所述制备。使用具有‘双重参考’的BIAevaluation 4.1软件(BIAcore AB,Uppsala,Sweden)处理数据。通过获得t＝0和t＝300秒时解离的差异来计算C5与BNJ441和艾库组单抗的解离％。
结合动力学(抗体针对FcRn)
在pH 7.4和6.0使用F(ab')2捕捉方法、在BIAcore 3000仪器上经由SPR测定BNJ441或艾库组单抗结合至人类FcRn的动力学。山羊F(ab')2抗人类IgG F(ab')2(RocklandImmunochemicals，目录号：709-1118)于10mM乙酸钠pH 5.0中稀释至0.04mg/mL，通过胺偶合反应而在CM5芯片的两个流动池上固定7分钟。测试抗体(BNJ441或艾库组单抗)于操作缓冲液((HBS-EP；0.01M HEPES pH 7.4、0.15M NaCl、3mM EDTA、0.005％v/v表面活性剂P20；GE Life Sciences，目录号BR1001-88)中稀释至2μg/mL。经稀释的抗体接着注射于一个流动池上，随后将FcRn注射于两个池上。操作缓冲液用3M HCl滴定以获得pH 6.0动力学。表面每轮用10mM甘氨酸盐酸盐(pH 1.5)再生。使用1:1朗格缪尔模型、使用具有‘双重参考’的BIAevaluation 4.1软件(BIAcore AB,Uppsala,Sweden)处理数据。
结合研究的结果
发现抗体:C5结合动力学具有pH依赖性，其对结合速率与解离速率的作用显示于表9中。
表9
Figure BDA0001109631660000781
Figure BDA0001109631660000791
在对早期内体胞饮和酸化之后抗体:C5复合物的相对解离速率建模的尝试中，允许抗体:C5复合物在pH 7.4缓冲液中形成，接着在解离期间交换缓冲液pH条件。在各种pH条件下计算300秒后的抗体复合物解离百分比(根据共振单位[RU]的减少来估算)(表10)。在pH 6.0，仅BNJ441使得抗体:C5复合物在5分钟之后解离大于50％。
表10
Figure BDA0001109631660000792
图21A和21B描绘BNJ441:C5复合物或艾库组单抗:C5复合物的解离百分比随pH而变的半对数和线图。
相较于艾库组单抗，重链可变区的第一和第二互补决定区(CDR)中的两个氨基酸取代Tyr-27-His和Ser-57-His使BNJ441针对C5的亲和解离常数(KD)在pH 7.4减弱约17倍且在pH 6.0减弱约36倍。不清楚BNJ441针对C5的亲和力的pH依赖性(或简言之，针对C5的亲和力的总体减弱)是否为位置27和/或位置57所引入的组氨酸的质子化状态变化的结果。然而已观测到在其它抗C5抗体中，这些突变与其它组氨酸取代的组合使得在低于6.5的pH值下，亲和力降低得更明显。相较于艾库组单抗，第三重链恒定区域(CH3)中的两个突变Met-429-Leu和Asn-435-Ser使得BNJ441在pH 6.0针对FcRn的亲和力增强约10倍。
BNJ441抗体的PK特性
使用免疫缺陷型(NOD/锡特)和C5缺陷型小鼠，评估BNJ441抗体和艾库组单抗。通过静脉内(i.v.)注射向八只小鼠各投予单一剂量的含100μg BNJ441或艾库组单抗的200μL磷酸盐缓冲盐水(PBS)。投药之后第1、3、7、14、21、28和35天，自各小鼠收集血清。通过ELISA测量血清中的各抗体浓度。
如图22中所示，在人类C5不存在下，给予BNJ441和艾库组单抗的小鼠中的血清抗体浓度在35天期间出现类似的下降。然而，在人类C5存在下，第14天后，艾库组单抗血清浓度快速下降至不可检测的程度，而BNJ441的血清浓度衰减较缓慢且整个研究期间以恒定速率衰减(图23)。
比较两种抗体在人类C5存在和不存在下的PK曲线，相较于不存在人类C5，在人类C5存在下艾库组单抗清除加速，而BNJ441在人类C5存在下的PK曲线类似于在人类C5不存在下的BNJ441(直至第28天)，且清除仅在第28天与第35天之间加速(图24)。在人类C5不存在下，BNJ441的半衰期与艾库组单抗的半衰期相当(BNJ441为25.37±1.02天且艾库组单抗为27.65±2.28天)。然而，在人类C5存在下，经证明，BNJ441半衰期与艾库组单抗相比延长超过三倍(BNJ441为13.40±2.18天，而艾库组单抗为3.93±0.54天)。应注意，BNJ441在人类C5存在或不存在下的清除速率确实显著不同(直至第28天)。参见表11。
表11
Figure BDA0001109631660000801
Figure BDA0001109631660000811
血清溶血性活性
为了测定组氨酸取代对抗体溶血性活性的作用，如实例6中所述进行离体溶血性分析。在BNJ441或艾库组单抗存在下，末端补体活性与各种抗体的相应PK曲线一致(图25)，即血清溶血性活性抑制程度与血清中剩余的各种抗体浓度成比例。两种抗体均使得溶血得到几乎完全的抑制(直至第3天)。然而，艾库组单抗直至第14天未显示拮抗作用，而BNJ441直至第14天保持约83％抑制且直至第28天保持部分补体抑制。
结论
此研究发现表明，在人类C5存在下，BNJ441显示的半衰期延长为艾库组单抗的超过三倍。另外，将BNJ441的血清半衰期相对于艾库组单抗换算成延长的药效学曲线，如延长的溶血性抑制所证明。
实例8.BNJ441在健康人类个体中的安全性、耐受性、PK和PD
在1期、随机化、盲法、安慰剂对照、单一剂量递增(SAD)人类临床研究中评估BNJ441的安全性、耐受性、PK和PD，其中向健康个体静脉内投予BNJ441。
BNJ441使用调配赋形剂、于无菌无防腐剂的水溶液中调配。BNJ441调配物不含有任何不常见的赋形剂或动物或人类来源的赋形剂。调配物经磷酸盐缓冲至pH 7.0。组分包括10mg/mL BNJ441、3.34mM磷酸二氢钠、6.63mM磷酸氢二钠、150mM氯化钠、0.02％聚山梨醇酯80和足量水。
BNJ441调配物以10mg/mL抗体溶液于20mL单一用途小瓶中供应，且设计成通过将其于供静脉内投药用的市售生理盐水(0.9％氯化钠注射液，PhEur)中稀释后输注。
表12：健康自愿者的1期临床试验
Figure BDA0001109631660000821
十位健康个体接受单一剂量的BNJ441。四位个体接受200mg剂量且六位个体接受400mg剂量。此研究中的PK和安全数据测定并且论述如下。
药物动力学
静脉内投予200mg和400mg剂量之后的血清BNJ441浓度-时间曲线描绘于图26中。分别投予200mg和400mg剂量之后，可获得长达90天(2136个小时)和57天(1344个小时)的浓度-时间数据。平均血清浓度保持高于50μg/mL的时间在投予200mg剂量之后为2至4天(48至96个小时)，且投予400mg剂量之后为14至21天(336至504个小时)。
BNJ441 PK参数的概述报导于下表12中。BNJ441的几何平均(CV)Cmax在投予200mg剂量之后为78.5(10.2％)μg/mL，且在投予400mg剂量之后为139(16.2％)μg/mL。输注开始之后，所观测的中值(范围)tmax对于200mg剂量来说为2.4(0.79至8.0)小时且对于400mg剂量来说为0.58(0.58至1.1)小时。几何平均(CV)AUC(0-56天)对于200mg剂量来说为32,800(8.6％)μ-hr/mL，且对于400mg剂量来说为58,100(18.9％)μg-hr/mL。几何平均Cmax和AUC(0-56天)表明暴露量以表观剂量比例方式增加。几何平均t1/2(CV)对于200mg和400mg剂量来说分别为38.5(18.4％)天和32.9(13.3％)天。
总而言之，PK数据表明平均BNJ441Cmax和AUC(0-56天)以剂量比例方式增加，且证明静脉内投予之后的平均(标准误差[SD])t1/2为35.5±6.1天。分析鸡红血球(cRBC)溶血数据表明，当BNJ441浓度大于100μg/mL时，投予单一400mg静脉内剂量之后长达2天，末端补体受到完全抑制。
表12：静脉内投予200mg或400mg至健康自愿者之后，BNJ441的药物动力学参数的概述
Figure BDA0001109631660000831
aAUCτ＝AUC(0-56天)
b中值
c范围
药效学
还评估BNJ441随时间抑制cRBC溶血的能力，如图27中所说明。在接受安慰剂的个体中，平均cRBC溶血活性相对稳定。cRBC溶血抑制快速发生，在输注结束时(200mg剂量为0.29小时，且400mg剂量为0.58小时)观测到完全的末端补体抑制。BNJ441的持续作用时间具有剂量依赖性，其持续4至14天。
对BNJ441浓度与cRBC溶血之间的关系作图且描绘于图28中。如图28中所示，BNJ441浓度高于50μg/mL时，发生完全的末端补体抑制，而BNJ441浓度低于25μg/mL时，未观测到抑制。
实例9.食蟹猕猴(Cynomolgus Monkeys)单次剂量研究
单一静脉内剂量的BNJ441以60mg/kg或150mg/kg的剂量经2小时输注来投予食蟹猕猴(各剂量组n＝4；每个剂量组2只雄性和2只雌性)。第1天至第112天收集血液样品用于BNJ441分析。
给药之前(0小时)，和第8、14、28、56、84和112天，根据食蟹猴抗人类抗体(CAHA)的存在来筛选经BNJ441处理的所有猴。
60mg/kg和150mg/kg剂量组中的所有猴在至少单一场合下证实呈阳性，但150mg/kg剂量组中的动物2002除外。由于生物素化BNJ441和钌化BNJ441桥接分析对所投予的BNJ441的可能干扰，因此不能排除动物2002存在CAHA或其它动物在非阳性时间点存在CAHA。给药之后第56至112天观测到60mg/kg剂量组中且在给药之后第28至112天观测到150mg/kg剂量组出现阳性CAHA结果。60mg/kg剂量组中首先证实呈CAHA阳性的样品在第56天(动物1002和1503)、在第84天为2个(动物1002和1503)且第112天为3个(动物1001、1002和1502)。在第56天和第84天呈CAHA阳性的动物1503在第112天不再呈CAHA阳性。150mg/kg剂量组中首先证实呈CAHA阳性的样品在第28天为动物2502，随后在第56天为2只猴(动物2001和2502)、在第84天为3只猴(动物2001、2501和2502)，且在第112天为3只猴(动物2001、2501和2502)。
计算个别BNJ441浓度-时间曲线。在60mg/kg剂量组中，所有猴直至第112天的PK样品中具有可定量的血浆BNJ441浓度，而在150mg/kg剂量组中，仅1只猴(动物2002)直至第112天具有可定量的血浆BNJ441浓度。浓度-时间数据表明BNJ441在猴全身性循环中的滞留延长。
根据剂量水平计算所有猴中BNJ441的非隔室PK参数和总结性统计数据，且60mg/kg和150mg/kg剂量水平分别显示于表13和表14中。与输注持续时间一致，60mg/kg和150mg/kg剂量水平的中值tmax为2小时。150mg/kg剂量组中的一只猴(动物2501)在给药之后具有12小时的tmax，且在给药之后2至12小时具有相对平缓的曲线，其中给药后12小时样品浓度比给药后2小时所观测的样品浓度高约5％。几何平均Cmax、AUC∞和AUC持续皆随剂量提高而增大。2种剂量下的几何平均剂量归一化Cmax值相似，表明峰值BNJ441浓度随着剂量增加而出现剂量比例性增大，但几何平均剂量归一化AUC∞值在各剂量组之间为不同的。此差异可能归因于150mg/kg剂量组中的BNJ441 CL出现CAHA介导性增加；BNJ441在给予150mg/kg的猴中的清除率比给予60mg/kg的猴高约37％。几何平均Vss在2个剂量组之间为相似的(在12％内)。
表13：BNJ441(60mg/kg剂量)的非隔室药物动力学参数的概述
Figure BDA0001109631660000851
1)单位为mg/mL/mg/kg
2)单位为h×mg/mL/mg/kg
hr＝小时；NA＝不适用；
表14：BNJ441(150mg/kg剂量)的非隔室药物动力学参数的概述
Figure BDA0001109631660000852
Figure BDA0001109631660000861
1)单位为mg/mL/mg/kg
2)单位为h×mg/mL/mg/kg
hr＝小时；NA＝不适用
实例10.BNJ441、艾库组单抗和h5G1.1活体外结合至Fc-γ受体C1q的比较性评估
检查三种人类化抗体BNJ441、艾库组单抗和h5G1.1-IgG1与已知为抗体效应功能介体的分子的结合。BNJ441、艾库组单抗和h5G1.1-IgG1各具有独特的功能和治疗性特征。然而，所有三种均为末端补体的人类化抗体拮抗剂，其结合人类补体组分C5上的非常相似的表位且在补体活化期间防止其裂解成其活性代谢物C5a和C5b。
BNJ441、艾库组单抗和h5G1.1-IgG1的轻链序列一致，各具有人类化可变区和人类Igκ恒定区。BNJ441与艾库组单抗均含有人类杂交IgG2-G4 Fc，其包括CH1区、铰链和来自与人类IgG4的CH2和CH3区的其余部分融合的人类IgG2的CH2区的前29个氨基酸。此嵌合Fc具有IgG2的稳定双硫键对与IgG4的弱效应特性的组合。由于BNJ441和艾库组单抗针对可溶性抗原，因此不可能直接评估其起始抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)或补体依赖性细胞毒性(CDC)的能力。实情为，直接对BNJ441或艾库组单抗与Fcγ受体(FcγR)和补体组分C1q的结合进行测量且推断在结合不存在下，其不能分别介导ADCC或CDC。包括h5G1.1-IgG1(人类化可变区与艾库组单抗相同的IgG1同型抗体)作为对照。预期IgG1同型Fc区完全结合效应功能分子，但在细胞相关性抗原不存在下，h5G1.1-IgG1本身不会诱发ADCC或CDC。
如上文实例7中所论述，BNJ441是由艾库组单抗通过重链中引入4个氨基酸取代而经工程改造以延长其活体内半衰期。人类化重链可变区中引入两种氨基酸变化(分别为Tyr-27-His和Ser-57-His)(重链氨基酸根据Kabat等人编号)以使在pH 6.0与C5的结合去稳定化，而对在pH 7.4与C5结合的影响最小。第三重链恒定区域(CH3)中引入突变Met-428-Leu和Asn-434-Ser，以增强与人类新生儿Fc受体(FcRn)的结合。综合来说，这些突变经设计以通过抗体:C5复合物在胞饮后的早期内体的酸化环境中增强解离为自由抗体来显著减弱抗原介导性药物清除，并且提高抗体通过FcRn自早期内体再循环回到血管隔室中的分数。
在这些研究中，利用酶联免疫吸附分析(ELISA)评估FcγR亚类(FcγR1、FcγRIIa、FcγRIIb、FcγRIIb/c、FcγRIIIa和FcγRIIIb)与所有三种抗体的多聚相互作用且使用表面等离子共振(SPR)评估与FcγR的单体相互作用。利用生物层干扰测量法和SPR检查C1q与三种抗体的结合。进行这些分析所用的试剂显示于表15中。
表15.抗体和蛋白质试剂
Figure BDA0001109631660000871
多价抗体复合物与FcγR的结合
抗体复合物是通过将BNJ441、艾库组单抗或h5G1.1-hG1与山羊抗人类F(ab')2-生物素(Jackson Immunolabs)以2:1抗体:F(ab')2摩尔比于磷酸盐缓冲盐水(PBS)中、于1.5mL微量离心管中培育过夜来制备。
预涂有Ni-NTA的微量滴定板(Qiagen)与每孔50μL加6X组氨酸标签的人类FcγR(FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb/c、FcγRIIIa或FcγRIIIb)(受体浓度为5μg/mL，于PBS中)一起在4℃培育过夜。接着用PBS/0.05％Tween-20洗涤板3次。洗涤之后，50μL含有抗体复合物的PBS/0.05％Tween-20在板中、在室温(RT)下培育60分钟。用PBS/0.05％Tween-20洗涤板之后，向板中添加50μL含有抗生蛋白链菌素-HRP(Invitrogen)的PBS/0.05％Tween-20且在室温下培育60分钟。此培育和洗涤之后，添加75μL TMB-ELISA底物(3,3',5,5'-四甲基联苯胺，Thermo Scientific)。用75μL 2M H2SO4中止反应，且在450nm读取吸光度。
样品一式两份地操作且数据以平均值呈递。结果输入电子表格程序中。各种浓度的抗体免疫复合物或抗体免疫复合物不存在下的450nm吸光度以图示标绘。计算关键解离常数且概述于表16中并在下文论述。
单价抗体与FcγR的结合
使用直接固定法，在BIACore 3000仪器上，经由SPR测定BNJ441、艾库组单抗和h5G1.1-IgG结合至FcγR的动力学。BNJ441、艾库组单抗和h5G1.1于10mM乙酸钠pH 5.0中稀释，通过胺偶合反应而固定于CM5芯片的一个流动池上。第二流动池用作参考表面。将在操作缓冲液(HBS-EP，pH 7.4)中稀释的各种浓度的FcγR注射于两个池上。表面每轮用20mMHCl、0.01％P20再生。使用稳态亲和力模型、使用具有‘双重参考’的BIAevaluation 4.1软件(BIAcore AB,Uppsala,Sweden)分析数据。
h5G1.1-IgG1结合至FcγRI的动力学因其亲和力更强而经由单一循环动力学来评估。抗体于10mM乙酸钠(pH 5.0)中稀释且通过胺偶合反应而直接固定于CM5芯片的一个流动池上。第二流动池用作参考表面。将在操作缓冲液(HBS-EP，pH 7.4)中稀释的各种浓度的FcγR1注射于两个池上。此分析不需要再生。使用滴定动力学1:1模型、使用具有‘双重参考’的BIAevaluation 4.1(BIAcore AB,Uppsala,Sweden)分析数据。
表16：BNJ441、艾库组单抗和h5G1.1-IgG1结合至单体FcyR的解离常数
FcγR BNJ441，K<sub>D</sub>[μM] 艾库组单抗，K<sub>D</sub>[μM] h5G1.1-IgG1，K<sub>D</sub>[μM]
RI 3.75 3.78 0.123
RIIa 2.31 2.58 0.8
RIIb/c 8.09 9.84 3.06
RIIIa 7.23 6.78 0.85
RIIIb 3.33 3.49 1.89
进行ELISA分析以检测抗体免疫复合物与FcγR在亲合力驱动下的多聚相互作用。结果概述于表16中。BNJ441和艾库组单抗分别呈现对于FcγRI、FcγRIIb/c、FcγRIIIa或FcγRIIIb不可检测的结合且与FcγRIIa的结合减弱4倍至8倍。根据SPR所得的单体FcγR结合至BNJ441和艾库组单抗的解离常数(KD)证实FcγR相互作用极弱且在两种抗体之间几乎不可区分：FcγRI(约4μM)、FcγRIIa(约2μM)、FcγRIIb(约9μM)、FcγRIIIa(约7μM)和FcγRIIIb(约3μM)。IgG1同型对照物(h5G1.1-IgG1)的解离常数与FcγR1的高亲和力相互作用(123pM)一致且相对于IgG2-G4同型抗体来说，与低亲和力FcγR的结合适度增强：FcγRIIa(约1μM)、FcγRIIb(约3μM)、FcγRIIIa(约1μM)和FcγRIIIb(约2μM)。参见表16。生物层干扰测量法未检测到C1q与BNJ441或艾库组单抗之间的相互作用。这些结果与如下观点一致：艾库组单抗的嵌合人类IgG2-G4 Fc分别经由FcγR或C1q诱发效应功能以介导ADCC或CDC的能力很小直至无能力。此外，这些结果显示，相对于艾库组单抗来说，并入BNJ441中的重链氨基酸取代并不显著改变与这些物的结合。
实例11.组织交叉反应性研究
1.GLP人类交叉反应性研究
使用抗原特异性不同的荧光化BNJ441(标示为BNJ441-FITC)和对照抗体(OX-90G2G4-FITC)测定与人类组织的潜在交叉反应性。
BNJ441-FITC使阳性对照物质(经纯化的人类补体蛋白质C5紫外辐射[UV]-树脂样点载片，标示为hC5)产生中至强染色，但与阴性对照物质(人类恶性高钙血症肽，氨基酸残基1-34，UV-树脂样点载片，标示为PTHrP1-34)未发生特异性反应。对照物OX-90G2G4-FITC与阳性或阴性对照物质均不发生特异性反应。BNJ441-FITC与阳性对照物质的极佳特异性反应和与阴性对照物质缺乏特异性反应性，以及对照物的反应性缺乏，表明分析具灵敏性、特异性和可再现性。
观测到一组人类组织中出现BNJ441-FITC的染色，如下文所概述：
●大部分人类组织中的蛋白质物质
●以下组织成分中的细胞质和/或细胞质颗粒：
-结肠、食道、淋巴结、副甲状腺、脾脏和扁桃体中的单核细胞
-血液涂片中的血小板和骨髓
-骨髓中的巨核细胞
-输卵管、肝脏(肝细胞)、胰导管和子宫颈的上皮
-肺的间皮。
由于C5为循环血清蛋白质，因此预期蛋白质物质发生染色。已报导单核细胞(如单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞，以及血小板)分泌C5；因此，也预期这些细胞类型被BNJ441-FITC染色。另外，间皮细胞系已显示产生C5。然而，描述当前研究中经BNJ441-FITC染色的上皮细胞类型、或巨核细胞(尽管已显示产生C5的血小板来源于巨核细胞)表达C5的文献却不可获得。因此，上皮细胞类型的染色可能表示先前存在未认知的C5表达位点，或与来自组织切片中的相似但无关蛋白质或其它组分的蛋白质序列或结构具有组织交叉反应性。然而，除蛋白质物质的染色之外，此研究中所观测到的所有染色均具有细胞质性质，且细胞质和细胞质结构不太可能活体内近接测试物。总而言之，未观测到BNJ441-FITC染色具有特异性交叉反应性，此特异性交叉反应性会产生治疗相关性中毒的预期。
2.GLP食蟹猕猴组织交叉反应性研究
也使用一组食蟹猕猴组织进行标准GLP组织交叉反应性研究，以检查脱靶与靶向结合，其中所用试剂与人类组织结合研究中相同。
观测到所述组食蟹猕猴组织中存在BNJ441-FITC的一些染色，如下文所概述：
●大部分食蟹猕猴组织中的蛋白质物质
●以下组织成分中的细胞质和/或细胞质颗粒：
-淋巴结、脾脏和扁桃体中的单核细胞
-输卵管的上皮。
与在配对的人类组织交叉反应性研究中所观测到的所述组人类组织中的染色图案相比，所述组食蟹猕猴组织中所观测到的BNJ441-FITC染色图案在总体上强度较弱且频率较低。此外，在所述组人类组织中，观测到血小板、巨核细胞、胰导管上皮、子宫颈上皮、肝细胞和间皮发生染色，但这些组织成分在所述组食蟹猕猴组织中未染色。此外，除蛋白质物质的染色之外，此研究中所观测到的染色具有细胞质性质，且细胞质和细胞质结构不太可能活体内近接测试物。由于BNJ441已显示对于人类C5极具特异性(且与非人类灵长类动物的C5无交叉反应性)，因此此研究中所观测到的有限结合归因于与未鉴别的交叉反应物质的非特异性结合。
实例12：BNJ441在末端补体活性分析中的效力(相较于艾库组单抗)
BNJ441中为产生pH依赖性结合至C5而经工程改造的突变使得其在pH7.4的亲和力(约491pM)相对于艾库组单抗(约29.3PM)减弱约17倍且预期可能降低BNJ441对C5介导性末端补体活性的抑制效力(相较于艾库组单抗)。为了估算BNJ441和艾库组单抗在生理学相关条件下的效力，评估来自3种常用动物模型(鸡、绵羊和兔)的红血球(RBC)在90％正常人类血清中的补体介导性溶血的拮抗作用。
RBC和绵羊红血球(sRBC)用抗体预致敏以起始补体经典路径(CCP)的活化。兔红血球(rRBC)不进行预致敏且用作补体替代路径(CAP)活化模型。抗体以100nM、200nM和400nM于血清中预培育，以分别产生约0.5:1、1:1和2:1的抗原结合位点与C5摩尔比。抗体BNJ430含有与BNJ441相同的Fc区，但不结合人类C5，且作为阴性对照物而包括在内。溶血百分比在0、1、2、3、4、5、6和8分钟时测量，以确保在初速度条件下观测反应。
如图29中所示，BNJ441和艾库组单抗在100nM均不呈现cRBC溶血的拮抗作用。两种抗体在200nM(抗原结合位点与C5的约1:1摩尔比)展现部分拮抗作用，其中BNJ441效力低于艾库组单抗。当以抗原结合位点与C5的2:1摩尔比(400nM)培育时，任一种抗体均几乎完全地抑制溶血。sRBC溶血分析的结果相似，显示在200nM BNJ441存在下溶血小于20％，且各种抗体在400nM均具有几乎完全的抑制作用(数据未显示)。CAP介导性rRBC溶血分析展现在抗C5抗体存在下溶血程度较高，抗C5抗体在200nM下的抑制作用检测不到且在400nM下仅发生部分抑制(数据未显示)。
总之，在这些活体外补体活性分析中，BNJ441效力相对于艾库组单抗来说的中度降低与其针对C5的较弱亲和力一致。BNJ441针对C5的亲和力仍比活体内C5浓度和BNJ441的靶向治疗水平低约1000倍，且因此不太可能损害其治疗功效。
实例13：BNJ441在末端补体活性分析中的选择性(相较于艾库组单抗)
为了评估BNJ441在非人类动物模型中的药理学活性，测量BNJ441在得自黑猩猩、狒狒、恒河猴、食蟹猕猴、米格鲁犬(beagle)、兔、豚鼠、大鼠和小鼠的血清中拮抗补体介导的抗体敏化cRBC溶血的能力。艾库组单抗和具有人类IgG2/G4Fc的抗小鼠-C5抗体(BNJ430)用作同型对照物。
在阿氏液(Alsever's)(Lampire Biologicals)中利用400μL鸡全血制备敏化cRBC用于各种分析且在4℃用1mL GVBS洗涤4次且以每毫升5×107个细胞再悬浮于GVBS中。为致敏鸡红血球，以150μg/mL向细胞中添加多克隆抗鸡RBC抗体(Rockland)且在冰上培育15分钟。用GVBS洗涤一次之后，将细胞再悬浮于GVBS中直至最终体积为3.6mL。
保存有补体的血清获自Bioreclamation，包括以下哺乳动物的血清：人类；黑猩猩；狒狒；恒河猴；食蟹猕猴；米格鲁犬；兔；豚鼠；和大鼠。10mg/mL抗体BNJ441；艾库组单抗(10mg/mL)；0.873mg/mL BNJ430于含30％血清的GVBS中稀释至0nM、60nM、300nM和600nM的最终浓度且在室温下培育30分钟。敏化cRBC以每孔30μL(2.5×106个细胞)添加至抗体/血清混合物中，在37℃培育30分钟且通过添加30μL 0.5M EDTA至各孔中来中止反应。培养板以1800×g离心3分钟且转移80μL上清液至新的平底96孔板中。测量在415nm的吸光度。
由于小鼠血清为经典路径补体活性的不良来源，因此将小鼠血清与C5耗乏性人类血清1:1混合以评估BNJ441在小鼠中的潜在药理学活性。抗体于含50％全血清(25％小鼠血清、25％C5耗乏性人类血清)的GVBS中稀释至0nM、60nM、300nM和600nM的最终浓度且在室温下培育30分钟。敏化cRBC以每孔30μL(2.5×106个细胞)添加至抗体/血清混合物中，在37℃培育30分钟且通过添加30μL 0.5M EDTA至各孔中来中止反应。培养板以1800×g离心3分钟且转移80μL上清液至新的平底96孔板中。测量在415nm的吸光度。
含有存在或缺乏10mM EDTA的无抗C5抗体的血清的样品分别用作无溶胞或完全溶胞对照。样品条件一式三份或一式三份地操作。
结果输入电子表格中，以便对无溶胞对照进行背景扣除并使溶血百分比相对于完全溶胞对照归一化，计算平均值(±s.d.)并用图形表示数据。各重复实验均扣除来自无溶胞对照的平均背景吸光度值且样品吸光度根据以下方程序、以完全溶胞对照中的溶胞百分比表示：cRBC溶血％等于(各样品复制样品的A415值-无溶胞对照的平均A415值)/(完全溶胞对照的平均A415值-无溶胞对照的平均A415值)×100。
样品复制品的cRBC溶血％的平均值和标准误差以图示标绘(数据未显示)。
BNJ441显示与食蟹猕猴的天然C5的结合不可检测且在任何非人类血清中、在抗原结合位点相对于C5为8倍摩尔浓度过量的情况下，活体外测试无药理学活性。综合来说，这些数据与如下结论一致：BNJ441在适于对人体中的药物动力学或药效学模型化的任何容易接近的非人类物种中不具有任何相关的药理学活性。
实例14：BNJ441的物理化学表征
BNJ441抗体为重组人类化抗体，且由两个一致的448个氨基酸的重链和两个一致的214个氨基酸的轻链组成。参见图30。BNJ441的恒定区包括人类κ轻链恒定区和杂交人类IgG2-IgG4重链恒定区(也称为“G2/G4”)。IgG2/G4恒定区经合理设计以降低抗体的效应功能活化、补体活化和免疫原性。重链CH1域、铰链区和CH2域的前5个氨基酸匹配人类IgG2的CH2区中的氨基酸序列残基6至36并且对于人类IgG2和IgG4氨基酸序列来说为常见的，而CH2域和CH3域的其余部分匹配人类IgG4氨基酸序列。形成人类C5结合位点的重链和轻链可变区由移植至鼠类互补决定区的人类构架区组成。BNJ441抗体中的链间二硫键描绘于图31中。所有二硫键配对和N-连接聚糖位点的残基数目显示于图31中。
表17列出BNJ441抗体的一般特性。下文提出的主要组分的理论化学式和理论平均分子量假定抗体含有十八个二硫键、两个重链N端焦谷氨酸化、两个重链C端赖氨酸截割和添加的两个G0F聚糖残基。BNJ441中的氨基酸残基数已通过氨基酸分析加以预测。
表17：BNJ441抗体的一般特性
特性 值
理论化学式 C<sub>6542</sub>H<sub>10072</sub>N<sub>1704</sub>O<sub>2106</sub>S<sub>48</sub>
理论平均分子量 147,827.62Da
氨基酸数目 1324
开发出表达BNJ441的稳定中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary，CHO)细胞系用于制造BNJ441。用于生成此细胞系的源CHOK1SV细胞获自Lonza Biologics CHOK1SV主细胞库269-M。此细胞来源经验证不含细菌和真菌污染物以及除无感染性的细胞内源性逆转录病毒粒子以外的所有可检测病毒。宿主CHOK1SV细胞经质粒pBNJ441.1转染且选择具有MSX的稳定克隆。选择初级克隆3A5作为用于制造BNJ441的生产细胞系。
制备BNJ441原料药批次的工程改造和GMP批次并且通过表18中列出的测试进行物理化学表征。使用CHO细胞生长的200L生物反应器在试点工厂生产工程改造批次并在PK研究中使用纯化材料。使用在试点工厂使用200L生物反应器生长的CHO细胞产生GMP批次。在约10mg/mL下调配并且测试BNJ441工程改造的批次和GMP原料药批次。各批次的物理化学特性汇总于表19中。
表18：BNJ441物理化学表征
Figure BDA0001109631660000941
表19：BNJ441物理化学概述
Figure BDA0001109631660000942
Figure BDA0001109631660000951
Figure BDA0001109631660000961
Figure BDA0001109631660000971
表19显示工程改造的批次所测定的完整分子量为147830.80Da且GMP批次为147830.72Da。所述值与表17中BNJ441计算所得的主要组分分子量值147,827.62Da一致，并且在经外部校准的ESI-ToF-MS的100ppm质量精确性内。未观察到主要峰超过147,000-149,500Da范围。此方法基于完整分子量鉴别分子。将测试样品注射于C4 RP-HPLC柱上并用水溶液:有机溶剂梯度洗脱。洗脱液接着电喷射至ToF质谱仪中并将色谱峰的上半部分的光谱解卷积，得到完整分子量。
表19显示BNJ441批次所测定得N端序列。所测定的重链和轻链的N端序列与BNJ441批次的氨基酸序列一致。发现重链正如预期的用PyroQ阻断并用焦谷氨酸氨基肽酶(PGAP)去阻断。我们通过依序Edman降解和HPLC分析测定蛋白质在多肽链N端的一级序列。
表19显示BNJ441批次所测定的每分子的氨基酸分析残基。这些值全部与表19的第一列中所示的基于一级序列计算所得的BNJ441每分子的残基数一致。一式三份地获取氨基酸分析资料。此方法通过将蛋白质酸性水解成其单个的氨基酸成分来评估分子的一级结构。此方法不检测半胱氨酸或色氨酸。天冬酰胺和天冬氨酸是在单一峰中检测到并标记为Asx。谷氨酰胺和谷氨酸也是在单一峰中检测到并标记为Glx。在20种标准氨基酸中，通过此方法单独检测到十四种，加上Asx和Glx群组，总共十六种氨基酸。在所呈现得那些当中，BNJ441具有总共1262个残基可通过这些方法检测出。
表19显示BNJ441批次的圆二色性(CD)、近UV局部特征、远UV局部特征和解卷积结果。解卷积描述通过CDPro软件相对于给定参考集合所测定得α-螺旋、3/10螺旋、β-折叠、转角、聚(Pro)II和无序结构的量。测定各批次的近UV(三级结构)和远UV(二级结构)的CD谱。此方法通过如蛋白质的光学活性(手性)分子的吸收条带所展现得左和右圆偏振光的差异性吸收来评估分子的高阶分子结构(2°和3°)。进行CD谱的解卷积且结果显示于表19中。
表19显示所测定得各聚糖的平均分子量。所观测到的BNJ441批次得N-连接低聚糖或聚糖分子量与表20中所示的理论聚糖分子量一致。游离聚糖分子量谱是通过MALDI-TOF质谱分析所测定。此方法通过分子量鉴别与药物分子结合的聚糖。聚糖事先用PNG酶F自抗体酶裂解。接着固相萃取聚糖且与3,4-二羟基苯甲酸基质溶液混合并共沉淀于MALDI靶上。此干燥样品用氮激光电离至TOF质谱仪中。收集m/z(M+Na)+谱。
表20：理论聚糖分子量
Figure BDA0001109631660000981
Figure BDA0001109631660000991
BNJ441批次所测定的低聚糖百分比显示于表19中。计算不同类型的N-连接低聚糖的总和：(总G0F、G1F)、酸性高甘露糖、中性单唾液酸化和二唾液酸化。N-连接低聚糖仅含有中性低聚糖。工程改造的批次和GMP批次的中性低聚糖含量分别为99.99％和100.0％。使用HPLC检测低聚糖且定量评估色谱图。此方法通过基于酶释放的低聚糖和加荧光标签的低聚糖的滞留时间鉴别与药物分子结合的N-连接低聚糖评估糖基化模式。此方法提供各低聚糖种类的相对丰度。简言之，将低聚糖用PNG酶F自抗体酶裂解并用邻氨基苯甲酸加标签。使用HILIC过滤步骤去除过量邻氨基苯甲酸。将样品注射于具有Showa Denko Asahipak氨基柱的wAX-HPLC系统上并用荧光检测器检测加标签的低聚糖；360nm激发和420nm发射。
测定BNJ441批次的单糖百分比且显示于表19中。使用荧光标记，接着通过逆相高压色谱(RP-HPLC)测定五种单糖(GlcNAc、GalNAc、半乳糖、甘露糖、海藻糖)的单糖百分比。此分析通过基于荧光标记的单糖的滞留时间测定与药物分子结合的单糖表征糖基化模式。简言之，酸水解自蛋白质去除低聚糖且水解成其组成性单糖。接着通过还原胺化用邻氨基苯甲酸(AA)标记游离单糖。接着，将样品注射于具有Waters
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C-18柱的RP-HPLC系统上并用荧光检测器检测加AA标签的单糖；360nm激发420nm发射。一式两份地测试样品且所报导的值为两个结果的平均值。
接着，我们测定唾液酸N-乙酰基神经氨酸(NANA)和N-羟乙酰基神经氨酸(NGNA)。在每种情况下，所测定的BNJ441批次的NANA和NGNA唾液酸含量低于定量限(<6mmol/mol)，如表19中所示。未观测到任一批次的NGNA。在荧光标记且使用多点校准之后，在RP-HPLC上分离测量唾液酸。此方法通过测定与药物分子结合的唾液酸的类型和相对量评估糖基化模式。唾液酸通过与硫酸氢钠一起培育而以化学方式自抗体裂解，接着用O-苯二胺加标签。将样品注射于具有Beckman C18 Ultrasphere柱的RP-HPLC系统上并用荧光检测器(230nm激发；425nm发射)检测加标签的唾液酸。一式两份地测试样品且报导两个结果的平均值。
所测定的各BNJ441批次的Tm值为67.0℃，如表19中所示。使用Micro-Cal VP-DSC通过以75℃/hr的速率自20℃向上扫描至95℃来进行差示扫描热量测定(DSC)扫描并获取热量测定数据。在样品测试之前，进行Y轴和温度校准。Y轴偏转％误差<1％且过渡中点在可接受的28.2℃和75.9℃的±0.2℃范围内。相对于具有相同缓冲液组成和体积的空白物扫描样品。DSC测量由于加热变性展开的焓(ΔH)。溶液中的生物分子处于天然(折叠)构形与其变性(展开)状态之间的平衡。过渡中点(Tm)为50％的蛋白质处于其天然构形且50％变性的温度。各样品的Tm是通过测量样品池中的温度梯度与空白池的温度梯度相比的ΔH来测定。
BNJ441工程改造的批次材料和GMP批次材料的亲和力(KD)在良好拟合下分别为461pM和421pM。各BNJ441批次的结合动力学显示于表19中。表面等离子共振(Biacore3000)用于评估抗C5抗体(BNJ441)对人类C5的结合动力学。未示出传感图。使用抗Fc人类捕捉方法测定BNJ441对C5的动力学。抗Fc人类(KPL#01-10-20)于10mM乙酸钠(pH 5.0)中稀释至0.1mg/mL，通过胺偶合反应而在CM5芯片的两个流动池上固定8分钟。抗C5抗体(BNJ441)在操作缓冲液(HBS-EP、0.01M HEPES、0.15M NaCl、3mM EDTA、0.005％P20，pH 7.4)中稀释至0.35μg/mL。经稀释的抗体接着注射于另一个流动池上，随后将C5(0.19-6nM)注射于两个流动池上。第二流动池用作参考。表面每次用20mM HCl、0.01％P20(100μL/min，注射200μL)再生。使用1:1朗格缪尔模型、使用具有‘双重参考’的BIAevaluation 4.1来处理数据。
BNJ441工程改造的批次材料和GMP批次材料的自结合的亲和力(KD)分别为7.1mM和0.27mM。参见表19。不良拟合归因于BNJ441工程改造的批次材料和GMP批次材料所观测到的低结合水平，自结合和所测量的亲和力低于仪器的检测限水平。低水平的自结合对于可制造性和最终投予患者为有利的。未示出传感图。表面等离子共振(Biacore 3000)用于评估抗C5抗体(BNJ441)的自结合动力学。BNJ441的自结合动力学是通过抗体(BNJ441)的直接固定来测定。BNJ441于10mM乙酸钠(pH 5.0)中稀释至约31μg/mL，通过胺偶合而在CM5芯片的一个流动池上固定以获得2000RU。第二流动池用作参考。接着，将抗C5抗体BNJ441的稀释液(1.6-50μM于操作缓冲液中，HBS-EP、0.01M HEPES、0.15M NaCl、3mM EDTA、0.005％P20，pH 7.4)注射于两个流动池上。由于结合不良而无需再生。使用稳态亲和力模型、使用具有‘双重参考’的BIAevaluation 4.1来处理数据。
已使用工程改造的批次和GMP批次进行BNJ441的物理化学表征且已显示与抗体的氨基酸序列一致。此实例中汇总的物理化学数据涵盖一系列特性，包括纯度、分子大小、一致性、结构、糖基化、热稳定性、动力学和自结合，且预期充当BNJ441原料药表征的基础。
虽然本发明已参考其特定实施例描述，但本领域的技术人员应理解，可在不背离本发明的真实精神和范围的情况下进行各种变更且可替换等效物。此外，可进行诸多润饰以使特定情形、材料、相关组成、制程、制程步骤适于本发明的目标、精神和范围。所有所述润饰均属于本发明范围内。
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Claims (48)

1.一种分离的抗体或其抗原结合片段，其：
(a)结合至补体组分人类C5；
(b)抑制C5裂解成片段C5a和C5b；并且
(c)包含：(i)由SEQ ID NO:23中所述的氨基酸序列组成的重链CDR1，(ii)由SEQ IDNO:19中所述的氨基酸序列组成的重链CDR2，(iii)由SEQ ID NO:3中所述的氨基酸序列组成的重链CDR3，(iv)由SEQ ID NO:4中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR1，(v)由SEQ IDNO:5中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR2，和(vi)由SEQ ID NO:6中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR3。
2.根据权利要求1所述的分离的抗体或其抗原结合片段，其进一步包含结合至人类新生儿Fc受体(FcRn)的变体人类Fc恒定区，其中所述变体人类Fc恒定区的CH3域中的对应于天然人类IgG Fc恒定区的甲硫氨酸428和天冬酰胺434的残基是取代Met-429-Leu和Asn-435-Ser，其各依EU编号。
3.根据权利要求1或2所述的分离的抗体或其抗原结合片段，其包含SEQ ID NO:12中所述的重链可变区和SEQ ID NO:8中所述的轻链可变区。
4.根据权利要求1或2所述的分离的抗体或其抗原结合片段，其包含SEQ ID NO:13中所述的重链恒定区。
5.根据权利要求1或2所述的分离的抗体或其抗原结合片段，其包含重链多肽和轻链多肽，所述重链多肽包含SEQ ID NO:14中所述的氨基酸序列，所述轻链多肽包含SEQ ID NO:11中所述的氨基酸序列。
6.根据权利要求1或2所述的分离的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体在人体中具有至少25天的血清半衰期。
7.根据权利要求1或2所述的分离的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃以范围为0.1nM≤KD≤1nM的亲和力解离常数(KD)结合至人类C5。
8.根据权利要求1或2所述的分离的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃以≥10nM的KD结合至人类C5。
9.根据权利要求1或2所述的分离的抗体或其抗原结合片段，其中[(所述抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃针对人类C5的KD)/(所述抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃针对人类C5的KD)]大于25。
10.一种分离的抗体或其抗原结合片段，其：
(a)结合至补体组分人类C5；
(b)抑制人类C5裂解成片段C5a和C5b；并且
(c)包含：(i)由SEQ ID NO:23中所述的氨基酸序列组成的重链CDR1，(ii)由SEQ IDNO:19中所述的氨基酸序列组成的重链CDR2，(iii)由SEQ ID NO:3中所述的氨基酸序列组成的重链CDR3，(iv)由SEQ ID NO:4中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR1，(v)由SEQ IDNO:5中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR2，和(vi)由SEQ ID NO:6中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR3，和结合至人类新生儿Fc受体(FcRn)的变体人类Fc恒定区，其中所述变体人类Fc恒定区的CH3域中的对应于天然人类IgG Fc恒定区的甲硫氨酸428和天冬酰胺434的残基是取代Met-429-Leu和Asn-435-Ser，其各依EU编号，
其中[(所述抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃针对人类C5的KD)/(所述抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃针对人类C5的KD)]大于25，
且其中所述抗体在人体中具有至少25天的血清半衰期。
11.根据权利要求10所述的分离的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段包含重链可变区和轻链可变区，所述重链可变区包含SEQ ID NO:12中所述的氨基酸序列，所述轻链可变区包含SEQ ID NO:8中所述的氨基酸序列。
12.根据权利要求10所述的分离的抗体或其抗原结合片段，其包含SEQ ID NO:13中所述的重链恒定区。
13.一种分离的抗体，其中所述抗体或其抗原结合片段包含重链多肽和轻链多肽，所述重链多肽包含SEQ ID NO:14中所述的氨基酸序列，所述轻链多肽包含SEQ ID NO:11中所述的氨基酸序列。
14.根据权利要求13所述的分离的抗体，其中所述抗体是在CHO细胞中制造。
15.根据权利要求14所述的分离的抗体，其中所述抗体不含可检测的唾液酸残基。
16.一种核酸，其编码根据权利要求13所述的抗体或其抗原结合片段的重链多肽与轻链多肽。
17.一种表达载体，其包含根据权利要求16所述的核酸。
18.一种细胞，其包含根据权利要求17所述的表达载体。
19.一种产生抗体或其抗原结合片段的方法，所述方法包括在足以允许根据权利要求18所述的细胞表达由所述核酸所编码的所述抗体或抗原结合片段的条件和时间下来培养所述细胞。
20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括分离所述抗体或其抗原结合片段。
21.一种药物组合物，其包含药学上可接受的载剂和根据权利要求1-15中任一项所述的抗体或其抗原结合片段。
22.一种治疗性试剂盒，其包含：(i)根据权利要求1-15中任一项所述的分离的抗体或抗原结合片段和(ii)用于递送所述抗体或其抗原结合片段至人类的载体。
23.根据权利要求22所述的治疗性试剂盒，其中所述载体为注射器。
24.一种制品，其包含：
包含标签的容器；和
包含(i)根据权利要求1-15中任一项所述的分离的抗体或其抗原结合片段的组合物，其中所述标签指示所述组合物被投予至患有、怀疑患有补体相关病状或处于患上补体相关病状的风险中的人类。
25.有效量的根据权利要求1-15中任一项的抗体或其抗原结合片段用于制备治疗罹患非典型性溶血性尿毒综合征(aHUS)或阵发性夜间血红素尿症(PNH)的患者的药物的用途，其中所述治疗包括向所述患者投予有效治疗aHUS或PNH的量的根据权利要求1-15中任一项所述的抗体或其抗原结合片段。
26.有效量的根据权利要求21的药物组合物用于制备治疗罹患非典型性溶血性尿毒综合征(aHUS)或阵发性夜间血红素尿症(PNH)的患者的药物的用途，其中所述治疗包括向所述患者投予有效治疗aHUS或PNH的量的根据权利要求21所述的药物组合物。
27.有效量的抗体或其抗原结合片段用于制备治疗罹患非典型性溶血性尿毒综合征(aHUS)或阵发性夜间血红素尿症(PNH)的患者的药物的用途，其中所述治疗包括向所述患者投予有效治疗aHUS或PNH的量的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段结合至补体组分人类C5，抑制C5裂解成片段C5a和C5b，且包含：
(i)由SEQ ID NO:23中所述的氨基酸序列组成的重链CDR1，由SEQ ID NO:19中所述的氨基酸序列组成的重链CDR2，由SEQ ID NO:3中所述的氨基酸序列组成的重链CDR3，由SEQID NO:4中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR1，由SEQ ID NO:5中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR2，和由SEQ ID NO:6中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR3。
28.根据权利要求27所述的用途，其中所述抗体或其抗原结合片段进一步包含结合至人类新生儿Fc受体(FcRn)的变体人类IgG Fc恒定区，其中所述变体人类Fc恒定区的CH3域中的对应于天然人类IgG Fc恒定区的甲硫氨酸428和天冬酰胺434的残基是取代Met-429-Leu和Asn-435-Ser，其各依EU编号。
29.根据权利要求27或28所述的用途，其中所述抗体或其抗原结合片段包含SEQ IDNO:12中所述的重链可变区和SEQ ID NO:8中所述的轻链可变区。
30.根据权利要求27或28所述的用途，其中所述抗体或其抗原结合片段包含SEQ IDNO:13中所述的重链恒定区。
31.根据权利要求27或28所述的用途，其中所述抗体或其抗原结合片段包含重链多肽和轻链多肽，所述重链多肽包含SEQ ID NO:14中所述的氨基酸序列，所述轻链多肽包含SEQID NO:11中所述的氨基酸序列。
32.根据权利要求27或28所述的用途，其中所述抗体或其抗原结合片段在人体中具有至少25天的血清半衰期。
33.根据权利要求27或28所述的用途，其中所述分离的抗体或其抗原结合片段在pH7.4和25℃以范围为0.1nM≤KD≤1nM的亲和力解离常数(KD)结合至人类C5。
34.根据权利要求27或28所述的用途，其中所述抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃以≥10nM的KD结合至人类C5。
35.根据权利要求27或28所述的用途，其中[(所述抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃下针对人类C5的KD)/(所述抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃针对人类C5的KD)]大于25。
36.有效量的抗体或其抗原结合片段用于制备治疗罹患非典型性溶血性尿毒综合征(aHUS)或阵发性夜间血红素尿症(PNH)的患者的药物的用途，其中所述治疗包括向所述患者投予有效治疗aHUS或PNH的量的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段结合至补体组分人类C5，抑制C5裂解成片段C5a和C5b，且包含：
由SEQ ID NO:23中所述的氨基酸序列组成的重链CDR1，由SEQ ID NO:19中所述的氨基酸序列组成的重链CDR2，由SEQ ID NO:3中所述的氨基酸序列组成的重链CDR3，由SEQ IDNO:4中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR1，由SEQ ID NO:5中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR2，和由SEQ ID NO:6中所述的氨基酸序列组成的轻链CDR3，
其中[(所述抗体或其抗原结合片段在pH 6.0和25℃针对人类C5的KD)/(所述抗体或其抗原结合片段在pH 7.4和25℃针对人类C5的KD)]大于24，
其中所述抗体包含结合至人类新生儿Fc受体(FcRn)的变体人类IgG Fc恒定区，其中所述变体人类Fc恒定区的CH3域中的对应于天然人类IgG Fc恒定区的甲硫氨酸428和天冬酰胺434的残基是取代Met-429-Leu和Asn-435-Ser，其各依EU编号，
且其中所述抗体或其抗原结合片段在人体中具有至少25天的血清半衰期。
37.根据权利要求36所述的用途，其中所述抗体或其抗原结合片段包含重链可变区多肽和轻链可变区，所述重链可变区多肽包含SEQ ID NO:12中所述的氨基酸序列，所述轻链可变区包含SEQ ID NO:8中所述的氨基酸序列。
38.根据权利要求36所述的用途，其进一步包含SEQ ID NO:13中所述的重链恒定区。
39.有效量的抗体或其抗原结合片段用于制备治疗罹患非典型性溶血性尿毒综合征(aHUS)或阵发性夜间血红素尿症(PNH)的患者的药物的用途，其中所述治疗包括向所述患者投予有效治疗aHUS或PNH的量的抗体或其抗原结合片段，其中所述抗体或其抗原结合片段结合至补体组分人类C5，抑制C5裂解成片段C5a和C5b，且包含：
包含SEQ ID NO:14中所述的氨基酸序列的重链多肽和包含SEQ ID NO:11中所述的氨基酸序列的轻链多肽。
40.一种核酸，其编码根据权利要求1所述的抗体或其抗原结合片段。
41.一种核酸，其编码根据权利要求2所述的抗体或其抗原结合片段。
42.一种核酸，其编码结合至补体组分人类C5的抗体或其抗原结合片段的分别包含SEQID NO:12和SEQ ID NO:8中所述的氨基酸序列的重链可变区和轻链可变区的互补决定区(CDR)。
43.一种核酸，其编码结合至补体组分人类C5的抗体或其抗原结合片段的分别包含SEQID NO:12和SEQ ID NO:8中所述的氨基酸序列的重链可变区和轻链可变区。
44.一种核酸，其编码结合至补体组分人类C5的抗体或其抗原结合片段的重链多肽和轻链多肽，其中所述重链多肽包含SEQ ID NO:14中所述的氨基酸序列，并且所述轻链多肽包含SEQ ID NO:11中所述的氨基酸序列。
45.一种表达载体，其包含根据权利要求40-44中任一项所述的核酸。
46.一种细胞，其包含根据权利要求45所述的表达载体。
47.一种产生结合至补体组分人类C5的抗体或其抗原结合片段的方法，所述方法包括在足以允许根据权利要求46所述的细胞表达由所述核酸所编码的所述抗体或抗原结合片段的条件和时间下来培养所述细胞。
48.根据权利要求47所述的方法，其进一步包括分离所述抗体或其抗原结合片段。
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