CN114555121A - 兽用抗il31抗体 - Google Patents

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Abstract

提供了涉及具有增强的与犬IL31和猫IL31的结合的抗IL31抗体的各种实施方案。此类抗体可以用于治疗诸如犬科动物和猫科动物等伴生动物中IL31诱导的病症的方法中。提供了具有增强的与犬IL31和/或猫IL31的结合的抗体。还提供了能够形成结合犬和猫IL31的抗体的抗体重链和轻链。

Description

兽用抗IL31抗体
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年8月29日提交的美国临时申请号62/893,799的权益，并要求2019年8月30日提交的美国临时申请号62/894,526的权益，出于任何目的将它们各自通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本发明涉及分离的抗IL31抗体，例如，其具有增强的与犬IL31和猫IL31的结合；以及所述分离的抗IL31抗体的使用方法，例如，治疗例如伴生动物(如犬科动物和猫科动物)的IL31诱导的病症或降低细胞的IL31信号传导功能。
背景技术
白细胞介素31(IL31)是主要由Th2细胞产生的细胞因子，并且被认为参与促进皮肤病，如瘙痒和其他形式的过敏性疾病(例如，特应性皮炎)。IL31通过结合受体复合物(IL31受体A(IL-31Ra)和抑瘤素M受体(OSMR)亚基的复合物)并且激活下游活性(如JAK激酶的激活以及随后STAT1、STAT3和STAT5的磷酸化和激活)而起作用。认为此途径的激活导致许多与皮炎和其他障碍相关的临床问题。
伴生动物(如猫、狗和马)患有许多类似于人类皮肤病的皮肤病，包括特应性皮炎。然而，所述IL31序列在人、猫、狗与马之间是不同的。因此，仍然需要可以特异性地用于结合伴生动物IL31以治疗IL31诱导的病症和降低IL31信号传导的方法和化合物。
发明内容
实施方案1.一种与犬IL31或猫IL31结合的分离的抗体，其中所述抗体包含：
a)重链，其包含具有SEQ ID NO:14或SEQ ID NO:15的氨基酸序列的CDR-H3序列；和/或
b)轻链，其包含具有SEQ ID NO:20的氨基酸序列的CDR-L1序列；和/或
c)轻链，其包含具有SEQ ID NO:23或SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CDR-L3序列。
实施方案2.一种与犬IL31或猫IL31结合的分离的抗体，其中所述抗体包含：
a)重链，其包含具有SEQ ID NO:11的氨基酸序列的CDR-H1序列、具有SEQ ID NO:12的氨基酸序列的CDR-H2序列和具有SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14或SEQ ID NO:15的氨基酸序列的CDR-H3序列；和/或
b)轻链，其包含具有SEQ ID NO:20的氨基酸序列的CDR-L1序列、具有SEQ ID NO:21的氨基酸序列的CDR-L2序列和具有SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23或SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CDR-L3序列。
实施方案3.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中如通过生物层干涉法测量的，所述抗体以小于5x10-8M、小于1x10-8M、小于5x10-9M、小于1x10-9M、小于5x10-10M、小于1x10-10M、小于5x10-11M、小于1x10-11M、小于5x10-12M或小于1x10-12M的解离常数(Kd)与犬IL31或猫IL31结合。
实施方案4.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中如通过STAT-3磷酸化的降低所测量的，所述抗体降低伴生动物物种中的IL31信号传导功能。
实施方案5.根据实施方案4所述的抗体，其中所述伴生动物物种是犬科动物或猫科动物。
实施方案6.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中如通过免疫印迹分析和/或生物层干涉法所测定的，所述抗体与犬IL31或猫IL31结合。
实施方案7.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体与单克隆M14抗体竞争结合犬IL31。
实施方案8.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体与单克隆M14抗体竞争结合猫IL31。
实施方案9.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中如通过免疫印迹分析和/或生物层干涉法所测定的，所述抗体不与人IL31结合。
实施方案10.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体是单克隆抗体。
实施方案11.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体是犬源化、猫源化或嵌合抗体。
实施方案12.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，所述抗体进一步包含以下中的一项或多项：(a)SEQ ID NO:16的可变区重链框架1(HC-FR1)序列；(b)SEQ ID NO:17的HC-FR2序列；(c)SEQ ID NO:18的HC-FR3序列；(d)SEQ ID NO:19的HC-FR4序列；(e)SEQ IDNO:25的可变区轻链框架1(LC-FR1)序列；(f)SEQ ID NO:26的LC-FR2序列；(g)SEQ ID NO:27的LC-FR3序列；或(h)SEQ ID NO:28的LC-FR4序列。
实施方案13.根据实施方案1至11中任一项所述的抗体，所述抗体进一步包含以下中的一项或多项：(a)SEQ ID NO:55或SEQ ID NO:56的可变区重链框架1(HC-FR1)序列；(b)SEQ ID NO:57、SEQ ID NO:58、SEQ ID NO:59的HC-FR2序列；(c)SEQ ID NO:60或SEQ IDNO:61的HC-FR3序列；(d)SEQ ID NO:62或SEQ ID NO:63的HC-FR4序列；(e)SEQ ID NO:64或SEQ ID NO:65的可变区轻链框架1(LC-FR1)序列；(f)SEQ ID NO:66、SEQ ID NO:67或SEQID NO:68的LC-FR2序列；(g)SEQ ID NO:69或SEQ ID NO:70的LC-FR3序列；或(h)SEQ IDNO:71或SEQ ID NO:72的LC-FR4序列。
实施方案14.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含：
a)(i)可变重链序列，其与SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:7的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％序列同一性；(ii)可变轻链序列，其与SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％序列同一性；或(iii)如(i)中的可变重链序列和如(ii)中的可变轻链序列；或
b)(i)可变重链序列，其与SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51或SEQ IDNO:90的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％序列同一性；(ii)可变轻链序列，其与SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少98％或至少99％序列同一性；或(iii)如(i)中的可变重链序列和如(ii)中的可变轻链序列。
实施方案15.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含SEQ IDNO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51或SEQ IDNO:90的可变重链序列。
实施方案16.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含SEQ IDNO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的可变轻链序列。
实施方案17.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含：
a)SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:8的可变重链序列；和SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10或SEQ ID NO:11的可变轻链序列；或
b)SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51或SEQ ID NO:90的可变重链序列；和SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的可变轻链序列。
实施方案18.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含犬或猫恒定重链区和/或犬或猫恒定轻链区。
实施方案19.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含(a)选自IgG-A、IgG-B、IgG-C和IgG-D恒定区的犬重链恒定区；或(b)选自IgG1、IgG2a和IgG2b恒定区的猫重链恒定区。
实施方案20.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含：
a)(i)SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ IDNO:44或SEQ ID NO:45的重链氨基酸序列；(ii)SEQ ID NO:46、SEQ ID NO:47或SEQ ID NO:48的轻链氨基酸序列；或(iii)如(i)中的重链氨基酸序列和如(ii)中的轻链氨基酸序列；或
b)(i)SEQ ID NO:73、SEQ ID NO:74、SEQ ID NO:75或SEQ ID NO:91的重链氨基酸序列；(ii)SEQ ID NO:76、SEQ ID NO:77或SEQ ID NO:78的轻链氨基酸序列；或(iii)如(i)中的重链氨基酸序列和如(ii)中的轻链氨基酸序列。
实施方案21.一种分离的抗体，所述分离的抗体包含SEQ ID NO:3的可变重链氨基酸序列和/或SEQ ID NO:4的可变轻链氨基酸序列。
实施方案22.一种分离的抗体，所述分离的抗体包含SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:7的可变重链氨基酸序列。
实施方案23.一种分离的抗体，所述分离的抗体包含SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的可变轻链氨基酸序列。
实施方案24.根据实施方案21所述的分离的抗体，其中所述抗体包含SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的可变轻链氨基酸序列。
实施方案25.一种分离的抗体，所述分离的抗体包含SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51或SEQ ID NO:90的可变重链氨基酸序列。
实施方案26.一种分离的抗体，所述分离的抗体包含SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的可变轻链氨基酸序列。
实施方案27.根据实施方案1至25中任一项所述的分离的抗体，其中所述抗体包含SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的可变轻链氨基酸序列。
实施方案28.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体是选自Fv、scFv、Fab、Fab'、F(ab')2和Fab'-SH的抗体片段。
实施方案29.根据前述实施方案中任一项所述的抗体，其中所述抗体是双特异性抗体，其中所述抗体与IL31和选自以下的一种或多种抗原结合：IL17、TNFα、CD20、CD19、CD25、IL4、IL13、IL23、IgE、CD11α、IL6R、α4-整合素、IL12、IL1β或BlyS。
实施方案30.一种编码根据实施方案1至29中任一项所述的抗体的分离的核酸。
实施方案31.一种包含根据实施方案30所述的核酸的宿主细胞。
实施方案32.一种产生抗体的方法，所述方法包括培养根据实施方案31所述的宿主细胞并且分离所述抗体。
实施方案33.一种包含根据实施方案1至29中任一项所述的抗体和药学上可接受的载体的药物组合物。
实施方案34.一种治疗患有IL31诱导的病症的伴生动物物种的方法，所述方法包括向所述伴生动物物种施用治疗有效量的根据实施方案1至29中任一项所述的抗体或根据实施方案33所述的药物组合物。
实施方案35.根据实施方案33所述的方法，其中所述伴生动物物种是犬科动物或猫科动物。
实施方案36.根据实施方案34或实施方案35所述的方法，其中所述IL31诱导的病症是瘙痒性病症或过敏性病症。
实施方案37.根据实施方案34至36中任一项所述的方法，其中所述IL31诱导的病症选自特应性皮炎、过敏性皮炎、瘙痒、哮喘、银屑病、硬皮病和湿疹。
实施方案38.根据实施方案34至37中任一项所述的方法，其中所述抗体或所述药物组合物是肠胃外施用的。
实施方案39.根据实施方案34至38中任一项所述的方法，其中所述抗体或所述药物组合物是通过肌内途径、腹膜内途径、脑脊髓内途径、皮下途径、动脉内途径、滑膜内途径、鞘内途径或吸入途径施用的。
实施方案40.根据实施方案34至39中任一项所述的方法，其中所述方法包括与所述抗体或所述药物组合物组合施用Jak抑制剂、PI3K抑制剂、AKT抑制剂或MAPK抑制剂。
实施方案41.根据实施方案34至40中任一项所述的方法，其中所述方法包括与所述抗体或所述药物组合物组合施用选自以下的一种或多种抗体：抗IL17抗体、抗TNFα抗体、抗CD20抗体、抗CD19抗体、抗CD25抗体、抗IL4抗体、抗IL13抗体、抗IL23抗体、抗IgE抗体、抗CD11α抗体、抗IL6R抗体、抗α4-整合素抗体、抗IL12抗体、抗IL1β抗体和抗BlyS抗体。
实施方案42.一种降低细胞中IL31信号传导功能的方法，所述方法包括在允许所述抗体与细胞外IL31结合的条件下向所述细胞暴露根据实施方案1至29中任一项所述的抗体或根据实施方案33所述的药物组合物，从而降低所述细胞与IL31受体的结合和/或降低所述细胞的IL31信号传导功能。
实施方案43.根据实施方案42所述的方法，其中将所述细胞离体暴露于所述抗体或所述药物组合物。
实施方案44.根据实施方案42所述的方法，其中将所述细胞在体内暴露于所述抗体或所述药物组合物。
实施方案45.根据实施方案42至44中任一项所述的方法，其中所述细胞是犬细胞或猫细胞。
实施方案46.一种检测来自伴生动物物种的样品中的IL31的方法，所述方法包括在允许所述抗体与IL31结合的条件下使所述样品与根据实施方案1至29中任一项所述的抗体或根据实施方案33所述的药物组合物接触，并且在所述样品中检测是否在所述抗体与IL31之间形成复合物。
实施方案47.根据实施方案46所述的方法，其中所述样品是从犬科动物或猫科动物获得的生物样品。
实施方案48.一种鉴定IL31拮抗剂的方法，所述方法包括使工程化细胞系与IL31拮抗剂候选物接触，其中所述工程化细胞系是并非源自犬科动物或猫科动物的哺乳动物细胞系，并且其中所述工程化细胞系表达犬IL31Ra和/或猫IL31Ra。
实施方案49.根据实施方案48所述的方法，其中所述工程化细胞系是HeLa细胞系。
实施方案50.根据实施方案48或49所述的方法，其中所述工程化细胞系表达犬IL31Ra或猫IL31Ra。
实施方案51.根据实施方案48至50中任一项所述的方法，其中所述工程化细胞系表达具有SEQ ID NO:92或SEQ ID NO:93的氨基酸序列的多肽。
实施方案52.根据实施方案48至51中任一项所述的方法，其中所述工程化细胞系不表达犬或猫抑瘤素M受体(OSMR)。
实施方案53.根据实施方案48至52中任一项所述的方法，其中所述IL31拮抗剂候选物是IL31抗体、可溶性IL31受体、IL31Ra抗体或小分子、适配体或肽。
实施方案54.根据实施方案48至53中任一项所述的方法，其中所述方法包括测量IL31信号传导功能。
实施方案55.根据实施方案54所述的方法，其中所述IL31信号传导功能是通过STAT-1、STAT-3和/或STAT-5磷酸化水平测量的。
实施方案56.根据实施方案48至55中任一项所述的方法，其中所述IL31拮抗剂候选物是通过检测STAT-1、STAT-3和/或STAT-5磷酸化的降低鉴定的。
附图说明
图1是根据实施例2的六种嵌合抗体与猫IL-31的结合分析。
序列说明
表1提供本文所提到的某些序列的列表。
Figure BDA0003601095930000051
Figure BDA0003601095930000061
Figure BDA0003601095930000071
Figure BDA0003601095930000081
Figure BDA0003601095930000091
Figure BDA0003601095930000101
Figure BDA0003601095930000111
Figure BDA0003601095930000121
Figure BDA0003601095930000131
Figure BDA0003601095930000141
具体实施方式
提供了具有增强的与犬IL31和/或猫IL31的结合的抗体。还提供了能够形成结合犬和猫IL31的抗体的抗体重链和轻链。此外，提供了包含一个或多个特定互补决定区(CDR)的抗体、重链和轻链。提供了编码针对犬和猫IL31的抗体的多核苷酸。还提供了产生或纯化针对犬和猫IL31的抗体的方法。提供了使用针对犬和猫IL31的抗体的治疗方法。此类方法包括但不限于治疗伴生动物物种的IL31诱导的病症的方法。提供了检测来自伴生动物物种的样品中IL31的方法。
为方便读者，提供了以下本文所使用的术语的定义。
如本文所用，数字术语(如Kd)是基于科学测量计算的，因此受到适当的测量误差的影响。在一些情况下，数字术语可以包括化整到最接近的有效数字的数值。
如本文所用，“一种/个(a或an)”意指“至少一种/个”或“一种/个或多种/个”，除非另外说明。如本文所用，术语“或”意指“和/或”，除非另外说明。在多个从属权利要求的上下文中，当引用其他权利要求时，“或”的使用仅指替代方案中的那些权利要求。
示例性抗IL31抗体
提供了具有增强的对犬IL31和猫IL31的亲和力的抗体。本文提供的抗IL31抗体包括但不限于单克隆抗体、嵌合抗体、犬源化抗体和猫源化抗体。
本文还提供了具有增强的与犬和猫IL-31的结合的亲和力成熟抗体的氨基酸序列。例如，提供了示例性成熟抗体(犬源化和猫源化)的可变重链CDR(SEQ ID NO:11-15)、可变轻链CDR(SEQ ID NO:20-24)、可变区重链框架序列(SEQ ID NO:16-19、25-28、55-72)和可变区轻链框架序列(SEQ ID NO:11-14)。提供了示例性成熟抗体(犬源化和猫源化)的可变轻链、轻链、可变重链和重链的示例性氨基酸序列(例如，SEQ ID NO:5-10、29-54、73-78)。
本文的术语“抗体”以最广泛的含义使用并且包括各种抗体结构，包括但不限于单克隆抗体、多克隆抗体、多特异性抗体(例如，双特异性抗体(如双特异性T细胞衔接器)和三特异性抗体)和抗体片段(如Fab、F(ab')2、ScFv、微型抗体、双抗体、三抗体和四抗体)，只要它们表现出所希望的抗原结合活性即可。犬、猫和马类物种具有不同种类(类别)的被许多哺乳动物共有的抗体。
术语抗体包括但不限于能够结合抗原的片段，如Fv、单链Fv(scFv)、Fab、Fab'、二-scFv、sdAb(单结构域抗体)和F(ab')2(包括化学连接的F(ab')2)。对抗体的木瓜蛋白酶消化产生两个相同的抗原结合片段，称为“Fab”片段，其各自具有单一抗原结合位点；和残余“Fc”片段，其名称反映其易于结晶的能力。胃蛋白酶处理产生F(ab')2片段，所述F(ab')2片段具有两个抗原组合位点并且仍然能够交联抗原。术语抗体还包括但不限于嵌合抗体、人源化抗体和各种物种的抗体，如小鼠、人、食蟹猴、犬科动物、猫科动物、马等。此外，对于本文提供的所有抗体构建体，还考虑了具有来自其他生物的序列的变体。因此，如果公开了鼠形式的抗体，本领域技术人员将会想到如何将基于鼠序列的抗体转化为猫、狗、马等序列。抗体片段还包括单链scFv、串联二-scFv、双链抗体、串联三-sdcFv、微抗体等的取向。抗体片段还包括纳米抗体(sdAb，具有单个单体结构域的抗体，如一对重链可变结构域，没有轻链)。在一些实施方案中，抗体片段可以称为特定物种的(例如，小鼠scFv或犬scFv)。这表示至少部分非CDR区的序列，而不是构建体的来源。在一些实施方案中，所述抗体包含标记或与第二部分缀合。
术语“标记”和“可检测标记”意指与抗体或其分析物附接的部分，以使特异性结合对的成员之间的反应(例如，结合)可检测。所述特异性结合对的经标记的成员被称为“被可检测地标记”。因此，术语“经标记的结合蛋白”是指掺入了用于鉴定结合蛋白而提供的标记的蛋白质。在一些实施方案中，所述标记是可以产生能够通过视觉或仪器手段检测的信号的可检测标记物，例如掺入经放射性标记的氨基酸或附接至生物素基部分的多肽，所述生物素基部分的多肽可以通过标记的抗生物素蛋白检测(例如，含有可以通过光学方法或比色法检测的荧光标记物或酶活性的链霉抗生物素蛋白)。多肽的标记的例子包括但不限于以下：放射性同位素或放射性核素(例如，3H、14C、35S、90Y、99Tc、111In、125I、131I、177Lu、166Ho或153Sm)；色原；荧光标记(例如，FITC、罗丹明、镧系荧光粉)；酶标记(例如，辣根过氧化物酶、萤光素酶、碱性磷酸酶)；化学发光标记物；生物素基基团；由第二报告物识别的预定多肽表位(例如，亮氨酸拉链对序列、二抗的结合位点、金属结合结构域、表位标签)；和磁性剂(如钆螯合物)。通常用于免疫测定的标记的代表性例子包括产生光的部分，例如吖啶鎓化合物；和产生荧光的部分，例如荧光素。在这方面，所述部分本身可能没有被可检测地标记，但是在与又另一种部分反应时可能变得可检测。
术语“单克隆抗体”是指从基本上同质的抗体群体中获得的一种抗体，即包含除了少量存在的可能天然存在的突变之外其他均相同的群体的单个抗体。单克隆抗体是高度特异性的，针对单个抗原位点。此外，与通常包括针对不同决定簇(表位)的不同抗体的多克隆抗体制剂相反，每种单克隆抗体针对抗原上的单个决定簇。因此，单克隆抗体的样品可以与抗原上的相同表位结合。修饰语“单克隆的”指示抗体的特征是从基本上同质的抗体群体获得，并且不应解释为需要通过任何特定方法产生抗体。例如，单克隆抗体可以通过Kohler和Milstein,1975,Nature 256:495首次描述的杂交瘤方法制备，或者可以通过重组DNA方法(如美国专利号4,816,567中所述)制备。例如，也可以从使用McCafferty等人,1990,Nature348:552-554中描述的技术产生的噬菌体文库中分离单克隆抗体。
“氨基酸序列”意指肽或蛋白质中的氨基酸残基序列。术语“多肽”和“蛋白质”可互换使用以指氨基酸残基的聚合物，并且不限于最小长度。氨基酸残基的此类聚合物可含有天然或非天然氨基酸残基，并且包括但不限于氨基酸残基的肽、寡肽、二聚体、三聚体和多聚体。所述定义涵盖全长蛋白质及其片段二者。所述术语还包括多肽的表达后修饰，例如糖基化、唾液酸化、乙酰化、磷酸化等。此外，出于本公开文本的目的，“多肽”是指包括对天然序列的修饰(如缺失、添加和取代，在本质上通常是保守的)的蛋白质，只要所述蛋白质保持所需活性即可。这些修饰可能是故意的(如通过定点诱变)，或者可能是偶然的(如通过产生蛋白质的宿主的突变或由于PCR扩增引起的错误)。
如本文所用的“IL31”是指由细胞中IL31的表达和加工产生的任何天然IL31。除非另有指示，该术语包括来自任何脊椎动物来源的IL31，所述脊椎动物包括哺乳动物如灵长类动物(例如人和食蟹猴)和啮齿动物(例如小鼠和大鼠)和伴生动物(例如狗、猫和马)。所述术语还包括天然存在的IL31变体，例如剪接变体或等位基因变体。
在一些实施方案中，犬IL31包含SEQ ID NO:79或SEQ ID NO:80的氨基酸序列。在一些实施方案中，猫IL31包含SEQ ID NO:81的氨基酸序列。在一些实施方案中，鼠IL31包含SEQ ID NO:82的氨基酸序列。
术语抗体的“IL31结合结构域”意指由抗IL31抗体的轻链和重链形成的结合IL31的结合结构域。
在一些实施方案中，所述IL31结合结构域以比其结合人IL31或猫IL31更大的亲和力结合犬IL31。在一些实施方案中，所述IL31结合结构域结合其他伴生动物的IL31(如马IL31)。在一些实施方案中，所述IL31结合结构域不结合人IL31。
如本文所用，术语“表位”是指抗原结合分子(例如，抗体、抗体片段或含有抗体结合区的支架蛋白)结合到靶分子(例如，抗原，如蛋白质、核酸、碳水化合物或脂质)上的位点。表位通常包括分子的化学活性表面分组(如氨基酸、多肽或糖侧链)，并且具有特定的三维结构特征以及特定的电荷特征。表位可以由所述靶分子的连续或并置的非连续残基(例如，氨基酸、核苷酸、糖、脂质部分)形成。由连续残基(例如，氨基酸、核苷酸、糖、脂质部分)形成的表位通常在暴露于变性溶剂时保留，而通过三级折叠形成的表位通常在用变性溶剂处理时丢失。表位可以包括但不限于至少3个、至少5个或8-10个残基(例如，氨基酸或核苷酸)。在一些例子中，表位长度少于20个残基(例如，氨基酸或核苷酸)、少于15个残基或少于12个残基。如果两种抗体展现出对某种抗原的竞争性结合，则它们可以结合所述抗原内的相同表位。在一些实施方案中，表位可以通过与抗原结合分子上的CDR残基的一定最小距离来鉴定。在一些实施方案中，表位可以通过上述距离鉴定，并且进一步限于参与抗体残基与抗原残基之间的键(例如，氢键)的那些残基。表位也可以通过各种扫描来鉴定，例如丙氨酸或精氨酸扫描可以指示抗原结合分子可以与之相互作用的一个或多个残基。除非明确指出，否则作为表位的一组残基不排除其他残基为特定抗体的表位的一部分。相反，这样一组的存在表示表位的最小系列(或物种组)。因此，在一些实施方案中，鉴定为表位的一组残基表示与抗原相关的最小表位，而不是抗原上表位的残基的排他列表。
术语“CDR”表示通过本领域技术人员的至少一种鉴定方式定义的互补决定区。在一些实施方案中，CDR可以根据Chothia编号方案、Kabat编号方案、Kabat和Chothia的组合、AbM定义、接触定义或者Kabat、Chothia、AbM或接触定义的组合来定义。抗体内的各种CDR可以通过其适当的数目和链类型来表示，包括但不限于CDR-H1、CDR-H2、CDR-H3、CDR-L1、CDR-L2和CDR-L3。本文使用的术语“CDR”还涵盖“高变区”或HVR，包括高变环。
在一些实施方案中，抗IL31抗体包含：
a)重链，其包含具有SEQ ID NO:14或SEQ ID NO:15的氨基酸序列的CDR-H3序列；和/或
b)轻链，其包含具有SEQ ID NO:20的氨基酸序列的CDR-L1序列；和/或
c)轻链，其包含具有SEQ ID NO:23或SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CDR-L3序列。
在一些实施方案中，抗IL31抗体包含：
a)重链，其包含具有SEQ ID NO:11的氨基酸序列的CDR-H1序列、具有SEQ ID NO:12的氨基酸序列的CDR-H2序列和具有SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14或SEQ ID NO:15的氨基酸序列的CDR-H3序列；和/或
b)轻链，其包含具有SEQ ID NO:20的氨基酸序列的CDR-L1序列、具有SEQ ID NO:21的氨基酸序列的CDR-L2序列和具有SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23或SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CDR-L3序列。
如本文所用的术语“可变区”是指包含至少三个CDR的区域。在一些实施方案中，所述可变区包括三个CDR和至少一个框架区(“FR”)。术语“重链可变区”或“可变重链”可互换使用，是指包含至少三个重链CDR的区域。术语“轻链可变区”或“可变轻链”可互换使用，是指包含至少三个轻链CDR的区域。在一些实施方案中，所述可变重链或可变轻链包含至少一个框架区。在一些实施方案中，抗体包含选自HC-FR1、HC-FR2、HC-FR3和HC-FR4的至少一个重链框架区。在一些实施方案中，抗体包含选自LC-FR1、LC-FR2、LC-FR3和LC-FR4的至少一个轻链框架区。所述框架区可以并置在轻链CDR之间或重链CDR之间。例如，抗体可包含具有以下结构的可变重链：(HC-FR1)-(CDR-H1)-(HC-FR2)-(CDR-H2)-(HC-FR3)-(CDR-H3)-(HC-FR4)。抗体可包含具有以下结构的可变重链：(CDR-H1)-(HC-FR2)-(CDR-H2)-(HC-FR3)-(CDR-H3)。抗体还可以包含具有以下结构的可变轻链：(LC-FR1)-(CDR-L1)-(LC-FR2)-(CDR-L2)-(LC-FR3)-(CDR-L3)-(LC-FR4)。抗体还可以包含具有以下结构的可变轻链：(CDR-L1)-(LC-FR2)-(CDR-L2)-(LC-FR3)-(CDR-L3)。
在一些实施方案中，抗IL31抗体包含以下中的一项或多项：(a)SEQ ID NO:16的可变区重链框架1(HC-FR1)序列；(b)SEQ ID NO:17的HC-FR2序列；(c)SEQ ID NO:18的HC-FR3序列；(d)SEQ ID NO:19的HC-FR4序列；(e)SEQ ID NO:25的可变区轻链框架1(LC-FR1)序列；(f)SEQ ID NO:26的LC-FR2序列；(g)SEQ ID NO:27的LC-FR3序列；或(h)SEQ ID NO:28的LC-FR4序列。
在一些实施方案中，抗IL31抗体包含以下中的一项或多项：(a)SEQ ID NO:55或SEQ ID NO:56的可变区重链框架1(HC-FR1)序列；(b)SEQ ID NO:57、SEQ ID NO:58、SEQ IDNO:59的HC-FR2序列；(c)SEQ ID NO:60或SEQ ID NO:61的HC-FR3序列；(d)SEQ ID NO:62或SEQ ID NO:63的HC-FR4序列；(e)SEQ ID NO:64或SEQ ID NO:65的可变区轻链框架1(LC-FR1)序列；(f)SEQ ID NO:66、SEQ ID NO:67或SEQ ID NO:68的LC-FR2序列；(g)SEQ ID NO:69或SEQ ID NO:70的LC-FR3序列；或(h)SEQ ID NO:71或SEQ ID NO:72的LC-FR4序列。
如本文所用，术语“恒定区”是指包含至少三个恒定结构域的区域。术语“重链恒定区”或“恒定重链”可互换使用，是指包含至少三个重链恒定结构域CH1、CH2和CH3的区域。非限制性的示例性重链恒定区包括γ、δ、α、ε和μ。每个重链恒定区对应于一种抗体同种型。例如，包含γ恒定区的抗体是IgG抗体，包含δ恒定区的抗体是IgD抗体，包含α恒定区的抗体是IgA抗体，包含μ恒定区的抗体是IgM抗体，包含ε恒定区的抗体是IgE抗体。某些同种型可以进一步细分为子类。例如，IgG抗体包括但不限于IgG1(包含γ1恒定区)、IgG2(包含γ2恒定区)、IgG3(包含γ3恒定区)和IgG4(包含γ4恒定区)抗体；IgA抗体包括但不限于IgA1(包含α1恒定区)和IgA2(包含α2恒定区)抗体；并且IgM抗体包括但不限于IgM1和IgM2。术语“轻链恒定区”或“恒定轻链”可互换使用，是指包含轻链恒定结构域CL的区域。非限制性的示例性轻链恒定区包括λ和κ。除非另有表示，否则结构域内的非功能改变的缺失和改变包括在术语“恒定区”的范围内。犬、猫和马具有诸如IgG、IgA、IgD、IgE和IgM等的抗体类别。在犬IgG抗体类别中有IgG-A、IgG-B、IgG-C和IgG-D。在猫IgG抗体类别中有IgG1a、IgG1b和IgG2。
术语“嵌合抗体”或“嵌合”是指其中重链或轻链的一部分源自特定来源或物种的抗体，而重链或轻链的其余部分的至少一部分是源自不同的来源或物种。在一些实施方案中，嵌合抗体是指包含来自第一物种(如小鼠、大鼠、食蟹猴等)的至少一个可变区和来自第二物种(如人、狗、猫、马等)的至少一个恒定区的抗体。
在一些实施方案中，抗IL31抗体包含选自IgG-A、IgG-B、IgG-C和IgG-D恒定区的犬重链恒定区。在一些实施方案中，抗IL31抗体是(a)包含SEQ ID NO:83的重链氨基酸序列的犬IgG-A抗体；(b)包含SEQ ID NO:84的重链氨基酸序列的犬IgG-B抗体；(c)包含SEQ IDNO:85的重链氨基酸序列的犬IgG-C抗体；或(d)包含SEQ ID NO:86的重链氨基酸序列的犬IgG-D抗体。
在一些实施方案中，抗IL31抗体包含选自IgG1、IgG2a和IgG2b恒定区的猫重链恒定区。
“犬源化抗体”意指其中非犬可变区的一部分中的至少一个氨基酸已被来自犬可变区的相应氨基酸替代的抗体。在一些实施方案中，犬源化抗体包含至少一个犬恒定区(例如，γ恒定区、α恒定区、δ恒定区、ε恒定区、μ恒定区等)或其片段。在一些实施方案中，犬源化抗体是诸如Fab、scFv、(Fab')2等的抗体片段。术语“犬源化”还表示作为嵌合免疫球蛋白、免疫球蛋白链或其含有非犬免疫球蛋白的最小序列的片段(如Fv、Fab、Fab'、F(ab')2或抗体的其他抗原结合序列)的非犬(例如鼠)抗体的形式。犬源化抗体可以包括犬免疫球蛋白(接受者抗体)，其中来自接受者的CDR的残基被来自非犬物种(供体抗体)(如小鼠、大鼠或兔)的具有所需的特异性、亲和力和能力的CDR的残基取代。在一些情况下，所述犬免疫球蛋白的Fv框架区(FR)残基被相应的非犬残基替代。此外，所述犬源化抗体可包含既不在接受者抗体中也不在导入的CDR或框架序列中发现的残基，但包括在内以进一步改善和优化抗体性能。
在一些实施方案中，所述犬源化可变链与犬恒定重链或犬恒定轻链融合。
“猫源化抗体”意指其中非猫可变区的一部分中的至少一个氨基酸已经被来自猫可变区的相应氨基酸替代的抗体。在一些实施方案中，猫源化抗体包含至少一个猫恒定区(例如，γ恒定区、α恒定区、δ恒定区、ε恒定区、μ恒定区等)或其片段。在一些实施方案中，猫源化抗体是抗体片段，如Fab、scFv、F(ab')2。术语“猫源化”还表示作为嵌合免疫球蛋白、免疫球蛋白链或其含有非猫免疫球蛋白的最小序列的片段(如Fv、Fab、Fab'、F(ab')2或抗体的其他抗原结合序列)的非猫(例如鼠)抗体的形式。猫源化抗体可包括猫免疫球蛋白(接受者抗体)，其中来自接受者的CDR的残基被来自非猫物种(供体抗体)(如小鼠、大鼠或兔)的具有所需的特异性、亲和力和能力的CDR的残基取代。在一些情况下，所述猫免疫球蛋白的Fv框架区(FR)残基被相应的非猫残基替代。此外，所述猫源化抗体可包含既不在接受者抗体中也不在导入的CDR或框架序列中发现的残基，但包括在内以进一步改善和优化抗体性能。
在一些实施方案中，所述猫源化可变链与猫恒定重链或猫恒定轻链融合。术语“IgX Fc”意指Fc区源自特定抗体同种型(例如，IgG、IgA、IgD、IgE、IgM等)，其中“X”表示抗体同种型。因此，“IgG Fc”表示γ链的Fc区，“IgA Fc”表示α链的Fc区，“IgD Fc”表示δ链的Fc区，“IgE Fc”表示ε链的Fc区，“IgM Fc”表示μ链的Fc区等。在一些实施方案中，所述IgGFc区包含CH1、铰链、CH2、CH3和CL1。“IgX-N-Fc”表示Fc区源自抗体同种型的特定子类(如犬IgG子类A、B、C或D；或猫IgG子类1、2a或2b等)，其中“N”表示子类。在一些实施方案中，IgXFc或IgX-N-Fc区源自伴生动物(如狗、猫或马)。在一些实施方案中，IgG Fc区分离自犬γ重链(如IgG-A、IgG-B、IgG-C或IgG-D)。在一些情况下，IgG Fc区分离自猫γ重链(如IgG1、IgG2a或IgG2b)。包含IgG-A、IgG-B、IgG-C或IgG-D的Fc区的抗体可在重组生产系统中提供更高的表达水平。
术语“亲和力”意指分子(例如，抗体)的单一结合位点与其结合配偶体(例如，抗原)之间的非共价相互作用的总和的强度。分子X对其配偶体Y的亲和力通常可以由解离常数(KD)表示。亲和力可以通过本领域已知的常规方法(例如像免疫印迹、ELISA KD、KinExA、生物层干涉法(BLI)或表面等离子体共振装置)测量。
术语“KD”、“Kd”、“Kd”或“Kd值”可互换使用，指抗体-抗原相互作用的平衡解离常数。在一些实施方案中，根据供应商说明书，使用生物传感器(如
Figure BDA0003601095930000181
系统(PallForteBio LLC,加利福尼亚州费利蒙))，通过使用生物层干涉测定来测量抗体的Kd。简言之，将生物素化的抗原与传感器尖端结合，并监测抗体缔合90秒，监测解离600秒。用于稀释和结合步骤的缓冲液是20mM磷酸盐、150mM NaCl，pH 7.2。减去仅缓冲液的空白曲线以校正任何漂移。使用ForteBio数据分析软件将数据拟合至2:1结合模型以确定缔合速率常数(kon)、解离速率常数(koff)和Kd。所述平衡解离常数(Kd)计算为koff/kon的比率。术语“kon”是指抗体与抗原缔合的速率常数，而术语“koff”是指抗体与抗体/抗原复合物解离的速率常数。
术语“结合”抗原或表位是本领域熟知的术语，确定这种结合的方法也是本领域熟知的。如果分子与特定细胞或物质反应、缔合或具有亲和力，则称其表现出“结合”，并且所述反应、缔合或亲和力可通过本领域已知一种或多种方法(例如像免疫印迹、ELISA KD、KinEx A、生物层干涉法(BLI)、表面等离子体共振装置等)检测。
“表面等离子体共振”表示光学现象，其允许通过检测生物传感器基质内蛋白质浓度的变化来分析实时生物特异性相互作用，例如使用BIAcoreTM系统(BIAcoreInternational AB，GE Healthcare公司，瑞典乌普萨拉以及新泽西州皮斯卡塔韦)。关于进一步描述，参见Jonsson等人(1993)Ann.Biol.Clin.51:19-26。
“生物膜层干涉法”是指光学分析技术，其分析在生物传感器尖端和内部参考层上从固定化蛋白质层反射的光的干涉图案。与生物传感器尖端结合的分子数量的变化引起可以实时测量的干涉图案的偏移。用于生物膜层干涉法的非限制性示例性装置是
Figure BDA0003601095930000191
系统(Pall ForteBio LLC)。参见例如，Abdiche等人,2008,Anal.Biochem.377:209-277。
在一些实施方案中，如通过生物层干涉法所测量的，抗IL31抗体以以下的解离常数(Kd)与犬IL31或猫IL31结合：小于5x10-6M、小于1x10-6M、小于5x10-7M、小于1x10-7M、小于5x10-8M、小于1x10-8M、小于5x10-9M、小于1x10-9M、小于5x10-10M、小于1x10-10M、小于5x10-11M、小于1x10-11M、小于5x10-12M或小于1x10-12M。在一些实施方案中，如通过生物层干涉法测量的，抗IL31抗体以以下的Kd与犬IL31、猫IL31或马IL31结合：5x10-6M与1x10-6M之间、5x10-6M与5x10-7M之间、5x10-6M与1x10-7M之间、5x10-6M与5x10-8M之间、5x10-6M与1x10-8M之间、5x10-6M与5x10-9M之间、5x10-6M与1x10-9M之间、5x10-6M与5x10-10M之间、5x10-6M与1x10-10M之间、5x10-6M与5x10-11M之间、5x10-6M与1x10-11M之间、5x10-6M与5x10-12M之间、5x10-6M与1x10-12M之间、1x10-6M与5x10-7M之间、1x10-6M与1x10-7M之间、1x10-6M与5x10-8M之间、1x10-6M与1x10-8M之间、1x10-6M与5x10-9M之间、1x10-6M与1x10-9M之间、1x10-6M与5x10-10M之间、1x10-6M与1x10-10M之间、1x10-6M与5x10-11M之间、1x10-6M与1x10-11M之间、1x10-6M与5x10-12M之间、1x10-6M与1x10-12M之间、5x10-7M与1x10-7M之间、5x10-7M与5x10-8M之间、5x10-7M与1x10-8M之间、5x10-7M与5x10-9M之间、5x10-7M与1x10-9M之间、5x10-7M与5x10-10M之间、5x10-7M与1x10- 10M之间、5x10-7M与5x10-11M之间、5x10-7M与1x10-11M之间、5x10-7M与5x10-12M之间、5x10-7M与1x10-12M之间、1x10-7M与5x10-8M之间、1x10-7M与1x10-8M之间、1x10-7M与5x10-9M之间、1x10-7M与1x10-9M之间、1x10-7M与5x10-10M之间、1x10-7M与1x10-10M之间、1x10-7M与5x10-11M之间、1x10-7M与1x10-11M之间、1x10-7M与5x10-12M之间、1x10-7M与1x10-12M之间、5x10-8M与1x10-8M之间、5x10-8M与5x10-9M之间、5x10-8M与1x10-9M之间、5x10-8M与5x10-10M之间、5x10-8M与1x10-10M之间、5x10-8M与5x10-11M之间、5x10-8M与1x10-11M之间、5x10-8M与5x10-12M之间、5x10-8M与1x10-12M之间、1x10-8M与5x10-9M之间、1x10-8M与1x10-9M之间、1x10-8M与5x10-10M之间、1x10-8M与1x10-10M之间、1x10-8M与5x10-11M之间、1x10-8M与1x10-11M之间、1x10-8M与5x10-12M之间、1x10-8M与1x10-12M之间、5x10-9M与1x10-9M之间、5x10-9M与5x10-10M之间、5x10-9M与1x10-10M之间、5x10-9M与5x10-11M之间、5x10-9M与1x10-11M之间、5x10-9M与5x10-12M之间、5x10-9M与1x10-12M之间、1x10-9M与5x10-10M之间、1x10-9M与1x10-10M之间、1x10-9M与5x10-11M之间、1x10-9M与1x10-11M之间、1x10-9M与5x10-12M之间、1x10-9M与1x10-12M之间、5x10-10M与1x10-10M之间、5x10-10M与5x10-11M、1x10-10M与5x10-11M之间、1x10-10M与1x10-11M之间、1x10- 10M与5x10-12M之间、1x10-10M与1x10-12M之间、5x10-11M与1x10-12M之间、5x10-11M与5x10-12M之间、5x10-11M与1x10-12M之间、1x10-11M与5x10-12M或1x10-11M与1x10-12M之间。在一些实施方案中，如通过免疫印迹分析所测定的，抗IL31抗体与犬IL31或猫IL31结合。
在一些实施方案中，如通过免疫印迹分析和/或生物层干涉法所测定的，抗IL31抗体不与人IL31结合。
在一些实施方案中，提供了与M14竞争结合IL31的抗IL31抗体。
“变体”意指在用以实现最大百分比序列同一性并且不将任何保守取代视为序列同一性的一部分而比对序列和引入缺口(如果需要)后，与天然序列多肽具有至少约50％氨基酸序列同一性的生物活性多肽。此类变体包括，例如，其中在多肽的N末端或C末端添加，缺失一个或多个氨基酸残基的多肽。
在一些实施方案中，变体与天然序列多肽具有至少约50％氨基酸序列同一性、至少约60％氨基酸序列同一性、至少约65％氨基酸序列同一性、至少约70％氨基酸序列同一性、至少约75％氨基酸序列同一性、至少约80％氨基酸序列同一性、至少约85％氨基酸序列同一性、至少约90％氨基酸序列同一性、至少约95％氨基酸序列同一性、至少约97％氨基酸序列同一性、至少约98％氨基酸序列同一性、至少约99％氨基酸序列同一性。
在一些实施方案中，所述抗IL31抗体包含：
a)(i)可变重链序列，其与SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:7的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％序列同一性；(ii)可变轻链序列，其与SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％序列同一性；或(iii)如(i)中的可变重链序列和如(ii)中的可变轻链序列；或
b)(i)可变重链序列，其与SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51或SEQ IDNO:90的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％序列同一性；(ii)可变轻链序列，其与SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少98％或至少99％序列同一性；或(iii)如(i)中的可变重链序列和如(ii)中的可变轻链序列。
如本文所用，关于肽、多肽或抗体序列的“氨基酸序列同一性百分比(％)”和“同源性”定义为在用以实现最大百分比序列同一性并且不将任何保守取代视为序列同一性的一部分而比对序列和引入缺口(如果需要)后，候选序列中与特定肽或多肽序列中的氨基酸残基相同的氨基酸残基的百分比。用于确定氨基酸序列同一性百分比的比对可以以本领域熟知的多种方式来实现，例如，使用公众可获得的计算机软件，如BLAST、BLAST-2、ALIGN或MEGALINETM(DNASTAR)软件。本领域技术人员可以确定用于测量比对的适当参数，包括为了在被比较的序列的全长上实现最大比对所需要的任何算法。
氨基酸取代可以包括但不限于用另一种氨基酸替代多肽中的一个氨基酸。示例性取代示于表2中。可以将氨基酸取代引入目的抗体中，并且筛选产物的所需活性，例如保留/改善的抗原结合、降低的免疫原性或改善的ADCC或CDC。
表2
Figure BDA0003601095930000201
Figure BDA0003601095930000211
可以根据常见的侧链特性将氨基酸分组：
(1)疏水性：正亮氨酸、Met、Ala、Val、Leu、Ile；
(2)中性亲水性：Cys、Ser、Thr、Asn、Gln；
(3)酸性：Asp、Glu；
(4)碱性：His、Lys、Arg；
(5)影响链取向的残基：Gly、Pro；
(6)芳香族：Trp、Tyr、Phe。
非保守取代将需要将这些类别之一的成员交换为另一类别。
术语“载体”用于描述可以这样的多核苷酸，其被工程化为含有可以在宿主细胞中繁殖的一种或多种克隆的多核苷酸。载体可包括一种或多种以下元件：复制起点、调节目的多肽表达的一种或多种调节序列(例如像，启动子或增强子)、或一种或多种选择性标记基因(例如像，抗生素抗性基因和可用于比色测定的基因，例如β-半乳糖苷酶)。术语“表达载体”是指用于在宿主细胞中表达目的多肽的载体。
“宿主细胞”是指这样的细胞，其可以是或已经是载体或分离的多核苷酸的接受者。宿主细胞可以是原核细胞或真核细胞。示例性的真核细胞包括哺乳动物细胞，如灵长类动物或非灵长类动物细胞；真菌细胞，如酵母；植物细胞；和昆虫细胞。非限制性示例性哺乳动物细胞包括但不限于NS0细胞、
Figure BDA0003601095930000212
细胞(Crucell)、293细胞和CHO细胞，及其衍生物，如293-6E、DG44、CHO-S和CHO-K细胞。宿主细胞包括单个宿主细胞的后代，并且由于天然的、偶然的或故意的突变，所述后代可能不一定与原始亲本细胞完全相同(在形态学或基因组DNA互补序列中)。宿主细胞包括在体内用编码本文提供的一个或多个氨基酸序列的一个或多个多核苷酸转染的细胞。
如本文所用的术语“分离的”是指已经与通常在自然界中发现或产生的至少一些组分分离的分子。例如，当多肽与产生它的细胞的至少一些组分分离时，所述多肽被称为“分离的”。在多肽在表达后由细胞分泌的情况下，将含有所述多肽的上清液与产生它的细胞物理分离，这被认为是“分离”所述多肽。类似地，当多核苷酸不是通常在自然界中发现的较大的多核苷酸(例如像在DNA多核苷酸的情况下的基因组DNA或线粒体DNA)的一部分时，或者例如在RNA多核苷酸的情况下，与产生它的细胞的至少一些组分分离时，所述多核苷酸被称为“分离的”。因此，包含在宿主细胞内的载体中的DNA多核苷酸可被称为“分离的”。在一些实施方案中，使用色谱法(如尺寸排阻色谱法、离子交换色谱法、蛋白A柱色谱法、疏水相互作用色谱法和CHT色谱法)纯化抗IL31抗体。
术语“伴生动物物种”是指适合作为人类伴生的动物。在一些实施方案中，伴生动物物种是小型哺乳动物，如犬科动物、猫科动物、狗、猫、马、兔、雪貂、豚鼠、啮齿动物等。在一些实施方案中，伴生动物物种是农场动物，如马、牛、猪等。
术语“IL31信号传导功能”是指当IL31结合其受体或受体复合物时发生的下游活性中的任何一种或其组合。在一些实施方案中，所述IL31信号传导功能包括激活Janus激酶(Jak)1或Jak 2信号传导分子。在一些实施方案中，所述IL31信号传导功能包括STAT-3或STAT-5蛋白的磷酸化。在一些实施方案中，所述IL31信号传导功能包括激活ERK1/2MAP激酶信号传导途径。在一些实施方案中，所述IL31信号传导功能包括激活PI3K/AKT信号传导途径。在一些实施方案中，所述IL31信号传导功能包括激活Jak1/2信号传导途径。
“STAT磷酸化”意指通过磷酸化对STAT蛋白进行表达后修饰。例如，“STAT-3磷酸化”是指STAT-3的磷酸化，“STAT-5磷酸化”是指STAT-5的磷酸化。在一些实施方案中，通过免疫印迹分析测量STAT-3的磷酸化。
例如，在存在如本文所述的抗IL31抗体的情况下，在37℃下，将细胞(例如，用犬和/或猫IL31Ra转染的犬单核细胞DH82细胞或哺乳动物细胞(例如，HeLa细胞))以1x105个细胞/孔的密度铺板到96孔细胞培养板中含有15％热灭活胎牛血清、2mmol/L GlutaMax、1mmol/L丙酮酸钠和10nm/mL犬干扰素-c(R&D Systems，美国明尼苏达州明尼阿波里斯)的生长培养基(例如，MEM,Life
Figure BDA0003601095930000221
)中持续24小时。使用抗磷酸化STAT-3，抗STAT-3、抗磷酸化STAT-1、抗STAT-1、抗磷酸化STAT-5或抗STAT-5抗体(R&D Systems)对细胞裂解物的免疫印迹分析可用于检测相对于彼此并且与β-肌动蛋白对照相比的磷酸化STAT蛋白和未磷酸化STAT蛋白的浓度。本领域技术人员理解通过免疫印迹定性或定量地测定蛋白质浓度的方法。在一些实施方案中，通过免疫印迹目测检查定性地确定相对浓度。在一些实施方案中，通过数字成像免疫印迹，确定条带强度，并且使用已知浓度的STAT蛋白的线性标准曲线来反向计算样品中磷酸化或未磷酸化的STAT蛋白的浓度，以定量确定磷酸化STAT蛋白和未磷酸化STAT蛋白的浓度。
“降低”或“抑制”意指与参照相比使活性、功能或量减少、降低或停滞。在一些实施方案中，“降低”或“抑制”意指导致总体减少20％或更多的能力。在一些实施方案中，“降低”或“抑制”意指导致总体减少50％或更多的能力。在一些实施方案中，“降低”或“抑制”意指引起总体减少75％、85％、90％、95％或更高的能力。在一些实施方案中，在相同的时间段内，相对于对照剂量(如安慰剂)，上述量在一段时间内被抑制或减少。如本文所用，“参照”是指用于比较目的的任何样品、标准或水平。可以从健康或非患病样品中获得参照。在一些例子中，从伴生动物的未患病或未处理样品中获得参照。在一些例子中，从特定物种的一个或多个健康动物而不是被测试或处理的动物获得参照。
如本文所用，术语“显著降低”表示在数值与参考数值之间的足够高的降低程度，使得本领域技术人员将认为在由所述值测量的生物学特征的背景下这两个值之间的差异具有统计学显著性。在一些实施方案中，与参考值相比，显著降低的数值降低大于约10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、80％、90％或100％中的任何一个。
在一些实施方案中，与不存在所述抗体时的IL31信号传导功能相比，如通过STAT-3磷酸化的降低所测量的，IL31抗体可以使伴生动物物种中的IL31信号传导功能降低至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或100％。在一些实施方案中，IL31信号传导功能的降低或STAT-3磷酸化的降低在10％与15％之间、10％与20％之间、10％与25％之间、10％与30％之间、10％与35％之间、10％与40％之间、10％与45％之间、10％与50％之间、10％与60％之间、10％与70％之间、10％与80％之间、10％与90％之间、10％与100％之间、15％与20％之间、15％与25％之间、15％与30％之间、15％与35％之间、15％与40％之间、15％与45％之间、15％与50％之间、15％与60％之间、15％与70％之间、15％与80％之间、15％与90％之间、15％与100％之间、20％与25％之间、20％与30％之间、20％与35％之间、20％与40％之间、20％与45％之间、20％与50％之间、20％与60％之间、20％与70％之间、20％与80％之间、20％与90％之间、20％与100％之间、25％与30％之间、25％与35％之间、25％与40％之间、25％与45％之间、25％与50％之间、25％与60％之间、25％与70％之间、25％与80％之间、25％与90％之间、25％与100％之间、30％与35％之间、30％与40％之间、30％与45％之间、30％与50％之间、30％与60％之间、30％与70％之间、30％与80％之间、30％与90％之间、30％与100％之间、35％与40％之间、35％与45％之间、35％与50％之间、35％与60％之间、35％与70％之间、35％与80％之间、35％与90％之间、35％与100％之间、40％与45％之间、40％与50％之间、40％与60％之间、40％与70％之间、40％与80％之间、40％与90％之间、40％与100％之间、45％与50％之间、45％与60％之间、45％与70％之间、45％与80％之间、45％与90％之间、45％与100％之间、50％与60％之间、50％与70％之间、50％与80％之间、50％与90％之间、50％与100％之间、60％与70％之间、60％与80％之间、60％与90％之间、60％与100％之间、70％与80％之间、70％与90％之间、70％与100％之间、80％与90％之间、80％与100％之间、或90％与100％之间。
示例性药物组合物
术语“药物配制品”和“药物组合物”是指呈使得一种或多种活性成分的生物活性有效的形式，并且不含对所述配制品所施用的受试者有不可接受的毒性的其他组分的制剂。
“药学上可接受的载体”是指用于与治疗剂一起使用的无毒固体、半固体或液体填充剂、稀释剂、包囊材料、配制助剂或本领域常规的载体，它们共同构成用于向受试者施用的“药物组合物”。药学上可接受的载体在使用的剂量和浓度下对接受者无毒，并且与配制品的其他成分相容。药学上可接受的载体适用于所采用的配制品。药学上可接受的载体的例子包括氧化铝；硬脂酸铝；卵磷脂；例如人血清白蛋白、犬或其他动物白蛋白等的血清蛋白；例如磷酸盐、柠檬酸盐、氨丁三醇或HEPES缓冲液等的缓冲液；甘氨酸；山梨酸；山梨酸钾；饱和植物脂肪酸的偏甘油酯混合物；水；盐或例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶体二氧化硅或三硅酸镁等的电解质；聚乙烯吡咯烷酮，纤维素基物质；聚乙二醇；蔗糖；甘露糖醇；或包括但不限于精氨酸的氨基酸。
所述药物组合物可以以冻干形式储存。因此，在一些实施方案中，制备方法包括冻干步骤。然后可以在施用至狗、猫或马之前，将冻干的组合物重新配制，通常作为适于肠胃外施用的水性组合物。在其他实施方案中，特别是当所述抗体对热变性和氧化变性而言高度稳定时，所述药物组合物可以作为液体储存，即作为水性组合物储存，其可以直接或在适当稀释的情况下施用至狗、猫或马。可以用无菌注射用水(WFI)重构冻干的组合物。可以包括抗细菌剂(例如，抑菌剂，如苯甲醇)。因此，本发明提供了固体或液体形式的药物组合物。
当施用时，所述药物组合物的pH可以在约pH 5至约pH 8的范围内。如果本发明的组合物用于治疗目的，则它们是无菌的。无菌可以通过本领域已知的几种手段中的任何一种来实现，包括通过无菌过滤膜(例如0.2微米膜)过滤。可以使用或不使用抗细菌剂来维持无菌。
抗体和药物组合物的示例性用途
本发明的抗体或包含所述抗体的药物组合物可以用于治疗IL-31诱导的病症。如本文所用，“IL31诱导的病症”意指IL31浓度升高的水平或改变的梯度相关、由其引起或表征的疾病。此类IL31诱导的病症包括但不限于瘙痒性或过敏性疾病。在一些实施方案中，所述IL31诱导的病症是特应性皮炎、过敏性皮炎、瘙痒、哮喘、银屑病、硬皮病和湿疹。IL31诱导的病症可以表现在伴生动物中，所述伴生动物包括但不限于犬科动物或猫科动物。
如本文所用，“治疗”是用于获得有益或所需的临床结果的途径。如本文所用，“治疗”包括哺乳动物(包括伴生动物)中疾病治疗剂的任何施用或应用。出于本公开文本的目的，有益或期望的临床结果包括但不限于以下中的任何一个或多个：减轻一种或多种症状，降低疾病程度，预防或延迟疾病的传播，预防或延迟疾病的复发，延迟或减缓疾病的进展，改善疾病状态，抑制疾病或疾病进展，抑制或减缓疾病或疾病进展，停滞疾病发展和缓解(无论是部分还是全部)。“治疗”还涵盖降低增殖性疾病的病理后果。本文提供的方法考虑了这些治疗方面中的任何一个或多个。与上述一致，术语治疗不需要百分之百地去除障碍的所有方面。
在一些实施方案中，可以根据本文的方法使用抗IL31抗体或包含它的药物组合物来治疗IL31诱导的病症。在一些实施方案中，将抗IL31抗体或药物组合物施用至伴生动物(如犬科动物或猫科动物)以治疗IL31诱导的病症。
物质/分子、激动剂或拮抗剂的“治疗有效量”可根据例如待治疗的疾病类型，疾病状态，疾病的严重程度和病程，治疗目的的类型，任何既往治疗，临床病史，对先前治疗的反应，主治兽医的判断，动物的年龄、性别和体重，以及物质/分子、激动剂或拮抗剂在动物中引起期望反应的能力等因素而变化。治疗有效量也是治疗有益效果超过物质/分子、激动剂或拮抗剂的任何毒性或有害作用的量。治疗有效量可以按一次或多次施用来递送。“治疗有效量”是指在必要的剂量和持续必要的时间段的情况下能有效实现所需治疗或预防结果的量。
在一些实施方案中，将抗IL31抗体或包含抗IL31抗体的药物组合物通过皮下施用、静脉输注或肌内注射肠胃外施用。在一些实施方案中，将抗IL31抗体或包含抗IL31抗体的药物组合物按团注或连续输注施用一段时间。在一些实施方案中，将抗IL31抗体或包含抗IL31抗体的药物组合物通过肌内、腹膜内、脑脊髓内、皮下、动脉内、滑膜内、鞘内或吸入途径施用。
本文所述的抗IL31抗体可以以每剂0.01mg/kg体重至100mg/kg体重范围内的量施用。在一些实施方案中，抗IL31抗体可以以每剂0.5mg/kg体重至50mg/kg体重范围内的量施用。在一些实施方案中，抗IL31抗体可以以每剂0.1mg/kg体重至10mg/kg体重范围内的量施用。在一些实施方案中，抗IL31抗体可以以每剂0.1mg/kg体重至100mg/kg体重范围内的量施用。在一些实施方案中，抗IL31抗体可以以每剂1mg/kg体重至10mg/kg体重范围内的量施用。在一些实施方案中，抗IL31抗体可以以0.5mg/kg体重至100mg/kg体重范围内、1mg/kg体重至100mg/kg体重范围内、5mg/kg体重至100mg/kg体重范围内、10mg/kg体重至100mg/kg体重范围内、20mg/kg体重至100mg/kg体重范围内、50mg/kg体重至100mg/kg体重范围内、1mg/kg体重至10mg/kg体重范围内、5mg/kg体重至10mg/kg体重范围内、0.5mg/kg体重至10mg/kg体重范围内、0.01mg/kg体重至0.5mg/kg体重范围内、0.01mg/kg体重至0.1mg/kg体重范围内或在5mg/kg体重至50mg/kg体重范围内的量施用。
可以一次或在一系列治疗中将抗IL31抗体或包含抗IL31抗体的药物组合物施用至伴生动物。例如，抗IL31抗体或包含抗IL31抗体的药物组合物可以施用至少一次、多于一次、至少两次、至少三次、至少四次或至少五次。
在一些实施方案中，将所述剂量每周施用一次，持续至少连续两周或三周，并且在一些实施方案中，此治疗周期重复两次或更多次，任选地穿插有一周或多周未治疗。在其他实施方案中，将所述治疗有效剂量每天施用一次，持续连续二至五天，并且在一些实施方案中，此治疗周期重复两次或更多次，任选地穿插有一天或多天或一周或多周未治疗。
与一种或多种其他治疗剂“组合”施用包括以任何顺序同时(并发)和连续或顺序施用。术语“并发”在本文中用于指两种或更多种治疗剂的施用，其中至少部分施用在时间上重叠或者一种治疗剂的施用相对于另一种治疗剂的施用在很短的时间内发生。例如，所述两种或更多种治疗剂以不超过约指定分钟数的时间间隔施用。术语“顺序地”在本文中用于指两种或更多种治疗剂的施用，其中在中断施用一种或多种其他药剂后继续施用一种或多种药剂，或者其中在施用一种或多种其他药剂之前施用一种或多种药剂。例如，以超过约指定分钟数的时间间隔施用所述两种或更多种治疗剂。如本文中所用，术语“与……结合”是指除了另一种治疗模态之外还施用一种治疗方式。因此，“与……结合”是指在向动物施用一种治疗模式之前、期间或之后施用另一种治疗模式。
在一些实施方案中，所述方法包括与抗IL31抗体或包含抗IL31抗体的药物组合物组合施用Jak抑制剂、PI3K抑制剂、AKT抑制剂或MAPK抑制剂。在一些实施方案中，所述方法包括与抗IL31抗体或包含抗IL31抗体的药物组合物组合施用抗IL17抗体、抗TNFα抗体、抗CD20抗体、抗CD19抗体、抗CD25抗体、抗IL4抗体、抗IL13抗体、抗IL23抗体、抗IgE抗体、抗CD11α抗体、抗IL6R抗体、抗α4-整合素抗体、抗IL12抗体、抗IL1β抗体和抗BlyS抗体。
本文提供了在允许所述抗体与IL31结合的条件下，向细胞暴露抗IL31抗体或包含抗IL31抗体的药物组合物的方法。在一些实施方案中，将所述细胞离体暴露于所述抗体或药物组合物。在一些实施方案中，将所述细胞在体内暴露于所述抗体或药物组合物。在一些实施方案中，在允许抗体与细胞内IL31结合的条件下，将细胞暴露于所述抗IL31抗体或所述药物组合物。在一些实施方案中，在允许所述抗体与细胞外IL31结合的条件下，将细胞暴露于所述抗IL31抗体或所述药物组合物。在一些实施方案中，细胞可通过本文所述的任何一种或多种施用方法体内暴露于所述抗IL31抗体或所述药物组合物，包括但不限于腹膜内、肌内、静脉注射到所述受试者体内。在一些实施方案中，通过将所述细胞暴露于包含所述抗体或所述药物组合物的培养基，可以将细胞离体暴露于所述抗IL31抗体或所述药物组合物。在一些实施方案中，在将所述细胞暴露于包含所述抗体或所述药物组合物的培养基之前，可使用本领域技术人员理解的任何数量的方法(如电穿孔细胞或将细胞暴露于含有氯化钙的溶液)影响所述细胞膜的渗透性。
在一些实施方案中，所述结合导致所述细胞的IL31信号传导功能的降低。在一些实施方案中，如通过STAT-3磷酸化的降低所测量的，与不存在所述抗体时的IL31信号传导功能相比，IL31抗体可以将细胞中的IL31信号传导功能降低至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或100％。在一些实施方案中，IL31信号传导功能的降低或STAT-3磷酸化的降低在10％与15％之间、10％与20％之间、10％与25％之间、10％与30％之间、10％与35％之间、10％与40％之间、10％与45％之间、10％与50％之间、10％与60％之间、10％与70％之间、10％与80％之间、10％与90％之间、10％与100％之间、15％与20％之间、15％与25％之间、15％与30％之间、15％与35％之间、15％与40％之间、15％与45％之间、15％与50％之间、15％与60％之间、15％与70％之间、15％与80％之间、15％与90％之间、15％与100％之间、20％与25％之间、20％与30％之间、20％与35％之间、20％与40％之间、20％与45％之间、20％与50％之间、20％与60％之间、20％与70％之间、20％与80％之间、20％与90％之间、20％与100％之间、25％与30％之间、25％与35％之间、25％与40％之间、25％与45％之间、25％与50％之间、25％与60％之间、25％与70％之间、25％与80％之间、25％与90％之间、25％与100％之间、30％与35％之间、30％与40％之间、30％与45％之间、30％与50％之间、30％与60％之间、30％与70％之间、30％与80％之间、30％与90％之间、30％与100％之间、35％与40％之间、35％与45％之间、35％与50％之间、35％与60％之间、35％与70％之间、35％与80％之间、35％与90％之间、35％与100％之间、40％与45％之间、40％与50％之间、40％与60％之间、40％与70％之间、40％与80％之间、40％与90％之间、40％与100％之间、45％与50％之间、45％与60％之间、45％与70％之间、45％与80％之间、45％与90％之间、45％与100％之间、50％与60％之间、50％与70％之间、50％与80％之间、50％与90％之间、50％与100％之间、60％与70％之间、60％与80％之间、60％与90％之间、60％与100％之间、70％与80％之间、70％与90％之间、70％与100％之间、80％与90％之间、80％与100％之间、或90％与100％之间。
本文提供了使用所述抗IL31抗体、多肽和多核苷酸用于检测、诊断和监测IL31诱导的病症的方法。本文提供了确定伴生动物是否对抗IL31抗体疗法有反应的方法。在一些实施方案中，所述方法包括使用抗IL31抗体检测动物是否具有表达IL31的细胞。在一些实施方案中，所述检测方法包括使所述样品与抗体、多肽或多核苷酸接触，并确定结合水平是否不同于参照或对照样品(如对照)的结合水平。在一些实施方案中，所述方法可用于确定本文所述的抗体或多肽是否是对所述受试动物而言合适的治疗。
在某些实施方案中，所述样品是生物样品。术语“生物样品”意指来自活物或曾经的活物的物质的量。在一些实施方案中，所述生物样品是细胞或细胞/组织裂解物。在一些实施方案中，所述生物样品包括但不限于血液(例如，全血)、血浆、血清、尿液、滑液和上皮细胞。
在一些实施方案中，使所述细胞或细胞/组织裂解物与抗IL31抗体接触，并且测定所述抗体与所述细胞之间的结合。当所述测试细胞与相同组织类型的参照细胞相比显示出结合活性时，它可以指示所述受试者将受益于抗IL31抗体的治疗。在一些实施方案中，所述测试细胞来自伴生动物的组织。
可以使用本领域已知的用于检测特异性抗体-抗原结合的各种方法。可以进行的示例性免疫测定包括荧光偏振免疫测定(FPIA)、荧光免疫测定(FIA)、酶免疫测定(EIA)、比浊法抑制免疫测定(NIA)、酶联免疫吸附测定(ELISA)和放射免疫测定(RIA)。可以将指示剂部分或标记基团附接到所述主题抗体上并进行选择以满足所述方法的通常由测定设备的可用性和相容的免疫测定程序决定的各种应用的需要。适当的标记包括但不限于放射性核素(例如125I、131I、35S、3H或32P)、酶(例如，碱性磷酸酶、辣根过氧化物酶、萤光素酶或p-乳糖苷酶)、荧光部分或蛋白质(例如，荧光素、罗丹明、藻红蛋白、GFP或BFP)或发光部分(例如，由Quantum Dot Corporation,Palo Alto,Calif提供的QdotTM纳米颗粒)。用于进行上述各种免疫测定的一般技术是本领域普通技术人员已知的。
出于诊断目的，可以用可检测部分标记所述多肽(包括抗体)，所述可检测部分包括但不限于放射性同位素、荧光标记和本领域已知的各种酶-底物标记。将标记与抗体缀合的方法是本领域已知的。在一些实施方案中，不需要标记所述抗IL31抗体，并且可以使用与第一抗IL31抗体结合的第二标记抗体检测其存在。在一些实施方案中，所述抗IL31抗体可用于任何已知的测定方法，如竞争性结合测定、直接和间接夹心测定和免疫沉淀测定。Zola,Monoclonal Antibodies:A Manual of Techniques,第147-158页(CRC Press,Inc.1987)。所述抗IL31抗体和多肽也可用于体内诊断测定(如体内成像)。通常，用放射性核素(如111In、99Tc、14C、131I、125I、3H或包括本文概述的那些任何其他放射性核素标记)标记抗体或多肽，以便可以用免疫显像定位目的细胞或组织。使用本领域熟知的技术，所述抗体还可以用作病理学中的染色试剂。
在一些实施方案中，第一抗体用于诊断，并且第二抗体用作治疗剂。在一些实施方案中，所述第一抗体与第二抗体是不同的。在一些实施方案中，所述第一抗体和第二抗体可以通过结合分开的表位同时结合所述抗原。
以下实施例说明了本公开文本的具体方面，并不旨在以任何方式限制本公开文本。
实施例
实施例1：用于增强与IL31结合的体外亲和力成熟
鉴定了针对IL-31产生的小鼠单克隆抗体M14的可变重链(VH)和可变轻链(VL)序列(SEQ ID NO:1和2)。参见WO 2018/156367，出于任何目的将其通过引用以其整体并入本文。通过以下方法对M14 VH和VL序列进行犬源化(SEQ ID NO:3和4)：搜索和选择合适的犬种系抗体序列作为CDR移植的模板，随后进行蛋白质建模。
制备在犬源化M14 VH和VL序列(SEQ ID NO 3和4)的CDR内和周围具有突变的变体Fab多肽的噬菌体文库，并且通过犬IL31解离测定筛选较慢的koff速率。在针对犬IL31对噬菌体文库进行三轮淘选后，鉴定了表达可能具有增强的犬IL31结合的变体Fab多肽的噬菌体菌落，并且进行多肽测序。
对表达具有SASA标签的鉴定的变体Fab多肽中的每一种的单个大肠杆菌(E.coli)菌落进行培养，并且诱导其表达所述多肽。将含有变体Fab多肽的细胞培养基暴露于板或Biacore芯片上的固定的BSA。将具有结合的变体Fab多肽的板或芯片暴露于可溶性犬IL31以筛选缓慢的koff速率。
选择了三个先导犬源化、成熟可变重链多肽(cmVH1(SEQ ID NO:5)、cmVH2(SEQ IDNO:6)和cmVH3(SEQ ID NO:7))和三个犬源化、成熟轻链多肽(cmVL1(SEQ ID NO:8)、cmVL2(SEQ ID NO:9)和cmVL3(SEQ ID NO:10))。先导犬源化、成熟可变链的示例性CDR序列由SEQID NO:11、12、13、14、15、20、21、22、23和24表示，并且框架区序列由SEQ ID NO:16、17、18、19、25、26、27和28表示。
产生了由与人IgG1重链融合的cmVH1、cmVH2或cmVH3以及与人κ恒定轻链融合的cmVL1、cmVL2和cmVL3的不同组合构成的嵌合抗体。还产生了与人IgG1重链融合的M14的犬源化VH(SEQ ID NO:3)和与人κ恒定轻链融合的M14的犬源化VL(SEQ ID NO:4)。使用BIAcore 8K测量犬IL31与不同的嵌合抗体的亲和力，如下表3所述：
表3。
Figure BDA0003601095930000271
测试的每种嵌合抗体对犬IL31的亲和力和动力学总结于下表4中。与犬源化VH-VLM14抗体对照(分析物1)相比，每种测试的亲和力成熟抗体(分析物2-6)展现出较高的亲和力(如通过较低的Kd值证明)和较慢的解离速率(如通过较低的koff值证明)。
表4。
分析物 k<sub>on</sub>(1/Ms) k<sub>off</sub>(1/s) Kd(M) Rmax Chi<sup>2</sup>(RU<sup>2</sup>)
1.犬源化VH-VL M14 2.40x10<sup>5</sup> 5.23x10<sup>-4</sup> 2.18x10<sup>-9</sup> 49.2 6.99x10<sup>-2</sup>
2.cmVH1+cmVL1 2.28x10<sup>5</sup> 1.82x10<sup>-4</sup> 8.00x10<sup>-10</sup> 32 2.93x10<sup>-2</sup>
3.cmVH2+cmVL2 1.74x10<sup>5</sup> 1.59x10<sup>-4</sup> 9.14x10<sup>-10</sup> 34.7 2.36x10<sup>-2</sup>
4.cmVH2+cmVL3 1.86x10<sup>5</sup> 1.62x10<sup>-4</sup> 8.68x10<sup>-10</sup> 33.8 1.45x10<sup>-2</sup>
5.cmVH3+cmVL2 1.87x10<sup>5</sup> 1.68x10<sup>-4</sup> 9.00x10<sup>-10</sup> 35.9 3.59x10<sup>-2</sup>
6.cmVH3+cmVL3 2.16x10<sup>5</sup> 1.85x10<sup>-4</sup> 8.58x10<sup>-10</sup> 32.1 3.05x10<sup>-2</sup>
实施例2：具有增强的与猫IL31的结合的突变体
还测试了在表3和表4(上文)中测试对犬IL-31的亲和力的六种嵌合抗体对猫IL31的亲和力。使用生物传感器OctetRed如下进行了结合分析。简言之，猫IL31是生物素化的。通过广泛透析从生物素化的IL31中去除游离的未反应的生物素。在链霉抗生物素蛋白传感器尖端上捕获生物素化的猫IL31。监测抗体(20ug/mL)与猫IL31的缔合，持续300秒。监测解离300秒。用于稀释和所有结合步骤的缓冲液是：20mM磷酸盐、150mM NaCl(pH 7.2)。结合分析的结果示于图2中。测试的抗体的亲和力排名为：(cmVH3+cmVL2)或(cmVH3+cmVL3)>(cmVH2+cmVL3)>(cmVH2+cmVL2)>(cmVH1+cmVL1)>(犬源化VH-VL M14)。
实施例3：具有犬恒定结构域的犬源化、成熟可变链
可以将犬源化、成熟VH(例如，SEQ ID NO:5、6和7)和VL(例如，SEQ ID NO:8、9和10)分别与犬IgG-A、IgG-B、IgG-C或IgG-D重链恒定结构域(例如，SEQ ID NO:83、84、85和86)和犬κ轻链恒定结构域(例如，SEQ ID NO:87)融合。具有犬恒定结构域的示例性犬源化、成熟重链和轻链序列包括SEQ ID NO:34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47和48。
实施例4：亲和力增强的可变重链和轻链的猫源化和表达
亲和力增强的可变重链和轻链(例如，cmVH1-3和cmVL1-3)可以使用本领域中理解的方法猫源化。例如，将cmVH2(SEQ ID NO:6)猫源化为示例性SEQ ID NO:90；将cmVH3(SEQID NO:7)猫源化为示例性SEQ ID NO:49、50和51；并且将cmVL3(SEQ ID NO:10)猫源化为SEQ ID NO:52、53和54中的任一种。猫源化的VH和VL可以分别用猫IgG重链恒定结构域(例如，SEQ ID NO:88)和猫κ轻链恒定结构域(例如，SEQ ID NO:89)表达。具有猫恒定区的示例性猫源化、成熟重链和轻链序列包括SEQ ID NO:73、74、75、91、76、77和78。
将编码具有SEQ ID NO:91(VH2)的重链和SEQ ID NO:78(VL3c)的轻链的猫源化IL-31抗体的DNA序列在哺乳动物细胞中表达并且纯化。使用实施例5的基于细胞的测定，猫源化VH2-VL3 IL31抗体定量地阻断猫IL31R和犬IL31R转染的HeLa细胞中猫IL31诱导的STAT3-磷酸化。
实施例5：基于犬IL31细胞的信号传导测定的开发
购买HeLa细胞系，一种人上皮细胞系(美国典型培养物保藏中心(American TypeCulture Collection，ATCC)，目录号CCL-2)并且将其在补充有10％胎牛血清(FBS)(ATCC，目录号30-2020)的ATCC配制的伊格尔极限必需培养基(ATCC，目录号30-2033)中培养。使用脂质体方法(Thermo Fisher，目录号11668027)产生用犬或猫IL31Ra-FLAG表达质粒(pcDNA3.1_犬IL31Ra_FLAG(SEQ ID NO:92)或pcDNA3.1_猫IL31Ra-FLAG(SEQ ID NO:93))稳定转染的HeLa细胞，并且使用G418以400μg/mL的最终浓度选择G418抗性转染子(ThermoFisher目录号10131035)。通过蛋白质印迹针对响应于犬IL31或猫IL31诱导的STAT1、STAT3和STAT5磷酸化来筛选G418抗性克隆。将响应于IL31诱导的IL31Ra稳定转染的HeLa克隆用于后续研究。
犬或猫IL31介导的STAT蛋白磷酸化是通过将HeLa/IL31Ra细胞以10e5个细胞/孔接种在96孔板中并且在37℃，5％CO2下孵育过夜(在如ATCC推荐的10％FBS D-MEM中)进行的。细胞的血清饥饿是通过在5％CO2，37℃下将每个孔中的培养基用没有FBS补充的培养基替代1小时实现的。将连续稀释的抗IL31抗体与IL31细胞因子一起预孵育1小时，然后在室温下添加至在96孔板的每个孔中的血清饥饿的细胞中持续5分钟。然后，将20μL的终止溶液(来自Thermo Fisher的M-PER，目录号78501)添加到每个孔中以裂解细胞。将细胞裂解物通过SDS-PAGE(4％-12％Bis-Tris凝胶，Invitrogen，目录号NP0329)分离。使用抗磷酸化STAT3抗体(RnD，目录号AF 4607)、抗磷酸化STAT1抗体(Cell Signaling，目录号7649)或抗磷酸化STAT5抗体(Cell Signaling目录号9359)通过蛋白质印迹测定IL31可诱导的STAT磷酸化。
出乎意料的是，犬或猫共受体OSMR的表达不是IL31信号传导必需的。

Claims (56)

1.一种与犬IL31或猫IL31结合的分离的抗体，其中所述抗体包含：
a)重链，其包含具有SEQ ID NO:14或SEQ ID NO:15的氨基酸序列的CDR-H3序列；和/或
b)轻链，其包含具有SEQ ID NO:20的氨基酸序列的CDR-L1序列；和/或
c)轻链，其包含具有SEQ ID NO:23或SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CDR-L3序列。
2.一种与犬IL31或猫IL31结合的分离的抗体，其中所述抗体包含：
a)重链，其包含具有SEQ ID NO:11的氨基酸序列的CDR-H1序列、具有SEQ ID NO:12的氨基酸序列的CDR-H2序列和具有SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14或SEQ ID NO:15的氨基酸序列的CDR-H3序列；和/或
b)轻链，其包含具有SEQ ID NO:20的氨基酸序列的CDR-L1序列、具有SEQ ID NO:21的氨基酸序列的CDR-L2序列和具有SEQ ID NO:22、SEQ ID NO:23或SEQ ID NO:24的氨基酸序列的CDR-L3序列。
3.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中如通过生物层干涉法测量的，所述抗体以小于5x 10-8M、小于1x 10-8M、小于5x 10-9M、小于1x 10-9M、小于5x 10-10M、小于1x 10- 10M、小于5x 10-11M、小于1x 10-11M、小于5x 10-12M或小于1x 10-12M的解离常数(Kd)与犬IL31或猫IL31结合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中如通过STAT-1、STAT-3和/或STAT-5磷酸化的降低所测量的，所述抗体降低伴生动物物种中的IL31信号传导功能。
5.根据权利要求4所述的抗体，其中所述伴生动物物种是犬科动物或猫科动物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中如通过免疫印迹分析和/或生物层干涉法所测定的，所述抗体与犬IL31或猫IL31结合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体与单克隆M14抗体竞争结合犬IL31。
8.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体与单克隆M14抗体竞争结合猫IL31。
9.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中如通过免疫印迹分析和/或生物层干涉法所测定的，所述抗体不与人IL31结合。
10.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体是单克隆抗体。
11.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体是犬源化、猫源化或嵌合抗体。
12.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，所述抗体进一步包含以下中的一项或多项：(a)SEQ ID NO:16的可变区重链框架1(HC-FR1)序列；(b)SEQ ID NO:17的HC-FR2序列；(c)SEQ ID NO:18的HC-FR3序列；(d)SEQ ID NO:19的HC-FR4序列；(e)SEQ ID NO:25的可变区轻链框架1(LC-FR1)序列；(f)SEQ ID NO:26的LC-FR2序列；(g)SEQ ID NO:27的LC-FR3序列；或(h)SEQ ID NO:28的LC-FR4序列。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的抗体，所述抗体进一步包含以下中的一项或多项：(a)SEQ ID NO:55或SEQ ID NO:56的可变区重链框架1(HC-FR1)序列；(b)SEQ ID NO:57、SEQ ID NO:58、SEQ ID NO:59的HC-FR2序列；(c)SEQ ID NO:60或SEQ ID NO:61的HC-FR3序列；(d)SEQ ID NO:62或SEQ ID NO:63的HC-FR4序列；(e)SEQ ID NO:64或SEQ ID NO:65的可变区轻链框架1(LC-FR1)序列；(f)SEQ ID NO:66、SEQ ID NO:67或SEQ ID NO:68的LC-FR2序列；(g)SEQ ID NO:69或SEQ ID NO:70的LC-FR3序列；或(h)SEQ ID NO:71或SEQID NO:72的LC-FR4序列。
14.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含：
a)(i)可变重链序列，其与SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:7的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％序列同一性；(ii)可变轻链序列，其与SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％序列同一性；或(iii)如(i)中的可变重链序列和如(ii)中的可变轻链序列；或
b)(i)可变重链序列，其与SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51或SEQ ID NO:90的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％序列同一性；(ii)可变轻链序列，其与SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的氨基酸序列具有至少85％、至少90％、至少95％、至少98％或至少99％序列同一性；或(iii)如(i)中的可变重链序列和如(ii)中的可变轻链序列。
15.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含SEQ ID NO:5、SEQ IDNO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51或SEQ ID NO:90的可变重链序列。
16.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含SEQ ID NO:8、SEQ IDNO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的可变轻链序列。
17.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含：
a)SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:8的可变重链序列；和SEQ ID NO:9、SEQ IDNO:10或SEQ ID NO:11的可变轻链序列；或
b)SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51或SEQ ID NO:90的可变重链序列；和SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的可变轻链序列。
18.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含犬或猫恒定重链区和/或犬或猫恒定轻链区。
19.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含(a)选自IgG-A、IgG-B、IgG-C和IgG-D恒定区的犬重链恒定区；或(b)选自IgG1、IgG2a和IgG2b恒定区的猫重链恒定区。
20.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体包含：
a)(i)SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44或SEQ ID NO:45的重链氨基酸序列；(ii)SEQ ID NO:46、SEQ ID NO:47或SEQ ID NO:48的轻链氨基酸序列；或(iii)如(i)中的重链氨基酸序列和如(ii)中的轻链氨基酸序列；或
b)(i)SEQ ID NO:73、SEQ ID NO:74、SEQ ID NO:75或SEQ ID NO:91的重链氨基酸序列；(ii)SEQ ID NO:76、SEQ ID NO:77或SEQ ID NO:78的轻链氨基酸序列；或(iii)如(i)中的重链氨基酸序列和如(ii)中的轻链氨基酸序列。
21.一种分离的抗体，所述分离的抗体包含SEQ ID NO:3的可变重链氨基酸序列和/或SEQ ID NO:4的可变轻链氨基酸序列。
22.一种分离的抗体，所述分离的抗体包含SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6或SEQ ID NO:7的可变重链氨基酸序列。
23.一种分离的抗体，所述分离的抗体包含SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的可变轻链氨基酸序列。
24.根据权利要求21所述的分离的抗体，其中所述抗体包含SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:10的可变轻链氨基酸序列。
25.一种分离的抗体，所述分离的抗体包含SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51或SEQ ID NO:90的可变重链氨基酸序列。
26.一种分离的抗体，所述分离的抗体包含SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的可变轻链氨基酸序列。
27.根据权利要求1至24中任一项所述的分离的抗体，其中所述抗体包含SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53或SEQ ID NO:54的可变轻链氨基酸序列。
28.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体是选自Fv、scFv、Fab、Fab'、F(ab')2和Fab'-SH的抗体片段。
29.根据前述权利要求中任一项所述的抗体，其中所述抗体是双特异性的，其中所述抗体与IL31和选自以下的一种或多种抗原结合：IL17、TNFα、CD20、CD19、CD25、IL4、IL13、IL23、IgE、CD11α、IL6R、α4-整合素、IL12、IL1β或BlyS。
30.一种编码根据权利要求1至29中任一项所述的抗体的分离的核酸。
31.一种包含根据权利要求30所述的核酸的宿主细胞。
32.一种产生抗体的方法，所述方法包括培养根据权利要求31所述的宿主细胞并且分离所述抗体。
33.一种包含根据权利要求1至29中任一项所述的抗体和药学上可接受的载体的药物组合物。
34.一种治疗患有IL31诱导的病症的伴生动物物种的方法，所述方法包括向所述伴生动物物种施用治疗有效量的根据权利要求1至29中任一项所述的抗体或根据权利要求33所述的药物组合物。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述伴生动物物种是犬科动物或猫科动物。
36.根据权利要求34或权利要求35所述的方法，其中所述IL31诱导的病症是瘙痒性或过敏性病症。
37.根据权利要求34至36中任一项所述的方法，其中所述IL31诱导的病症选自特应性皮炎、过敏性皮炎、瘙痒、哮喘、银屑病、硬皮病和湿疹。
38.根据权利要求34至37中任一项所述的方法，其中所述抗体或药物组合物是肠胃外施用的。
39.根据权利要求34至38中任一项所述的方法，其中所述抗体或所述药物组合物是通过肌内途径、腹膜内途径、脑脊髓内途径、皮下途径、动脉内途径、滑膜内途径、鞘内途径或吸入途径施用的。
40.根据权利要求34至39中任一项所述的方法，其中所述方法包括与所述抗体或所述药物组合物组合施用Jak抑制剂、PI3K抑制剂、AKT抑制剂或MAPK抑制剂。
41.根据权利要求34至40中任一项所述的方法，其中所述方法包括与所述抗体或所述药物组合物组合施用选自以下的一种或多种抗体：抗IL17抗体、抗TNFα抗体、抗CD20抗体、抗CD19抗体、抗CD25抗体、抗IL4抗体、抗IL13抗体、抗IL23抗体、抗IgE抗体、抗CD11α抗体、抗IL6R抗体、抗α4-整合素抗体、抗IL12抗体、抗IL1β抗体和抗BlyS抗体。
42.一种降低细胞中IL31信号传导功能的方法，所述方法包括在允许所述抗体与细胞外IL31结合的条件下向所述细胞暴露根据权利要求1至29中任一项所述的抗体或根据权利要求33所述的药物组合物，从而降低所述细胞与IL31受体的结合和/或降低所述细胞的IL31信号传导功能。
43.根据权利要求42所述的方法，其中将所述细胞离体暴露于所述抗体或所述药物组合物。
44.根据权利要求42所述的方法，其中将所述细胞在体内暴露于所述抗体或所述药物组合物。
45.根据权利要求42至44中任一项所述的方法，其中所述细胞是犬细胞或猫细胞。
46.一种检测来自伴生动物物种的样品中的IL31的方法，所述方法包括在允许所述抗体与IL31结合的条件下使所述样品与根据权利要求1至29中任一项所述的抗体或根据权利要求33所述的药物组合物接触，并且在所述样品中检测是否在所述抗体与IL31之间形成复合物。
47.根据权利要求46所述的方法，其中所述样品是从犬科动物或猫科动物获得的生物样品。
48.一种鉴定IL31拮抗剂的方法，所述方法包括使工程化细胞系与IL31拮抗剂候选物接触，其中所述工程化细胞系是并非源自犬科动物或猫科动物的哺乳动物细胞系，并且其中所述工程化细胞系表达犬IL31Ra和/或猫IL31Ra。
49.根据权利要求48所述的方法，其中所述工程化细胞系是HeLa细胞系。
50.根据权利要求48或49所述的方法，其中所述工程化细胞系表达犬IL31Ra或猫IL31Ra。
51.根据权利要求48至50中任一项所述的方法，其中所述工程化细胞系表达具有SEQID NO:92或SEQ ID NO:93的氨基酸序列的多肽。
52.根据权利要求48至51中任一项所述的方法，其中所述工程化细胞系不表达犬或猫抑瘤素M受体(OSMR)。
53.根据权利要求48至52中任一项所述的方法，其中所述IL31拮抗剂候选物是IL31抗体、可溶性IL31受体、IL31Ra抗体或小分子、适配体或肽。
54.根据权利要求48至53中任一项所述的方法，其中所述方法包括测量IL31信号传导功能。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述IL31信号传导功能是通过STAT-1、STAT-3和/或STAT-5磷酸化水平测量的。
56.根据权利要求55所述的方法，其中所述IL31拮抗剂候选物是通过检测STAT-1、STAT-3和/或STAT-5磷酸化的降低鉴定的。
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