JP2003523764A - Aβペプチドを隔離するヒト化抗体 - Google Patents
Aβペプチドを隔離するヒト化抗体Info
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Abstract
Description
2000年12月8日提出の60/254,465、および2000年12月8
日提出の60/254,498(これらの開示内容は引用により本明細書中に包
含される)の優先権を主張する。
化抗体および、ベータアミロイドと関連する症状、例えばアルツハイマー疾患、
ダウン症候群、および脳性アミロイド血管障害の予防的および治療的処置に関す
る。より具体的には、血漿、脳、および脳脊髄液中のアミロイドベータ(Aβ)
ペプチドを隔離(sequester)し、脳内および脳血管内のAβペプチドの蓄積を
防ぎ、あるいは堆積を逆転させ、認識を改善させるためのヒト化モノクローナル
抗体の使用に関する。
状は、アミロイドベータペプチド(Aβ)を含有する脳内の神経突起および脳血
管プラークと関連すると思われる。これらの症状には、前臨床的および臨床的な
アルツハイマー疾患、ダウン症候群、および前臨床的および臨床的な脳性アミロ
イド血管障害(CAA)がある。アミロイドプラークはアミロイドベータペプチ
ドから形成される。これらのペプチドは血中および脳脊髄液(CSF)中を、典
型的にはリポタンパク質との複合体型で循環する。循環型のAβペプチドは、共
通前駆体タンパク質、アミロイド前駆体タンパク質(しばしばAPPと称される
)の分解により生じた39〜43アミノ酸(ほとんどが40または42アミノ酸
)から構成される。いくつかの型の可溶性Aβはそれ自身神経毒性であり、神経
変性および/または認識減退の重篤度を決定するものであり得る(McLean, C. A
., et al., Ann. Neurol. (1999) 46:860-866; Lambert, M. P., et al. (1998)
95: 6448-6453; Naslund, J., J. Am. Med. Assoc. (2000) 283: 1571)。
拠がある(Ghersi-Egea, J-F., et al., J. Neurochem. (1996) 67: 880-883; Z
lokovic, B. V., et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. (1993) 67: 1034-104
0; Shibata M, et al., J. Clin, Invest. (2000) 106: 1489-1499)。さらに、
プラーク中のAβは脳および血液内の可溶性Aβと平衡状態にある(Kawarabaya
shi T, et al., J. Neurosci. (2001) 21: 372-381)。
国第09/153,130号に記載されるように、CSF中のAβペプチドのト
ータル循環レベルは正常な個体およびアルツハイマーの症状を示す傾向がある個
体において同様である。しかし、Aβ42レベルは、アルツハイマー疾患を有す
る個体において平均的に少ない(Nitsch, R. M., et al., Ann. Neurol. (1995)
37: 512-518)。Aβ42がAβ40より凝集する傾向があることが既知であり
、そうであると、アミロイドプラーク中のAβ堆積、Aβの毒性可溶型への変換
、神経細胞の損傷、および痴呆のような行動上の障害のような有害な結果が生じ
る(Golde, T. E., et al., Biochem. Biophys. Acta. (2000) 1502: 172-187)
。
日公開のPCT公開WO99/27944に記載されている。この記載は完全長
凝集Aβペプチドは有用な免疫原であろうと仮定している。ヒツジ抗マウスIg
GとコンジュゲートされたAβ断片(アミノ酸13〜28)の投与は皮質アミロ
イド堆積にいかなる変化も生じさせず、Aβ13〜28断片コンジュゲート注射
された9動物のうち1動物のみがAβ40に応答する何らかのリンパ球増殖を示
しただけである。この出願はまた、Aβペプチドに特異的に結合する抗体を治療
物質として用いることができることを示している。しかし、サポートするデータ
が、例えばAβ42を用いる活性な免疫化を含むプロトコルを反映しているため
、これは推測であるようだ。このペプチドはアジュバントを用いて供給され、免
疫化から形成される抗体力価、ならびにAβペプチドレベルおよび前駆体ペプチ
ドレベルが測定される。この公報は、アルツハイマーの症状を緩和するためには
Aβプラークが減少しなければならず、Aβプラークを首尾良く減少させるのに
細胞媒介性のプロセスが必要とされることを強く示唆する。
用いるアミロイド除去のための方法に関する。しかし、その機構は、前形成アミ
ロイド堆積(すなわちプラーク)に結合し、次いで局在化プラークの局所的なミ
クログリアのクリアランスを生じさせる抗Aβ抗体の能力を利用すると記載され
ている。この機構はインビボでは証明されていない。この公報はさらに、Aβプ
ラークに対して有効であるために、抗Aβ抗体は脳実質へのアクセスを得、血液
脳関門を横切らなければならないことを記載している。
000年12月7日に公開された。WO00/72880は、AβペプチドのN
末端断片およびそれに結合する抗体を用いて処置された場合には、アルツハイマ
ー疾患のトランスジェニックマウスモデルの皮質および海馬におけるプラークが
有意に減少し、ヒツジ抗マウスIgGとコンジュゲートされたAβ13−28断
片または13−28断片に対する抗体、抗体266を用いて処置された場合には
そうではないことを記載している。このN末端に対する抗体は、血液脳関門を横
切り、インビトロ試験においてアミロイドプラークの貪食を誘導することが示さ
れている。
ミロイドフィブリル成分自体を用いる免疫化に関する。
れた抗体、例えばフェニルアラニンスタチントランジション化合物Cys−Aβ 10−25 、スタチンPhe19−Phe20およびCys−Aβ10−25ス
タチンPhe20−Ala21の混合物に対して作成された抗体および、Phe 19 およびPhe20間に還元アミド結合を有するAβ10−25に対して作成
された抗体を記載している。この文献は、Aβの隔離を記載しているが、このよ
うな隔離の証拠が与えられておらず、これは推測である。さらに、この文献は、
抗体の投与が中枢神経系からのAβの流出を生じさせるか、プラーク形成を妨害
するか、プラーク堆積を減少させるか、組織サンプル中、この抗体とAβ間の複
合体を形成させるか、あるいは認識に影響するインビボの証拠を提供していない
。
示された(Zlokovic, B. V., et al., Proc. Natl. Acad. Sci (USA) (1996) 93
: 4229-4234; Ghersi-Egea, J-F., et al., J. Neurochem. (1996) 67: 880-883
)。さらに、血漿中のAβが血液脳関門を横切って脳にはいることができること
が示された(Zolkovic, B. V., et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. (1993)
67: 1034-1040)。また、アルツハイマー疾患のAPPV717Fトランスジェ
ニックマウスモデルにおいて、特定のポリクローナルおよびモノクローナルAβ
抗体を投与するとアミロイドプラーク中のAβ堆積が減少することが示された(
Bard, F., et al., Nature Med. (2000)6:916-919);しかしこれは、特定の抗
Aβ抗体が血液脳関門を横切り、アミロイドプラークのミクログリア細胞による
貪食を刺激したせいであると言われた。Bard の実験では、脳スライスのエクス
ビボアッセイにより、外部から加えられたミクログリアとともに添加Aβ抗体が
存在することがAβの貪食を誘導し、結果的にAβ堆積の除去を導くことが示さ
れた。
に沿ったエピトープに対する抗体を用いる標準化されたアッセイにより容易に検
出できる。このようなアッセイは例えば、米国特許5,766,846;5,8
37,672;および5,593,846中に報告されている。これらの特許は
、Aβペプチドの中央ドメインに対するマウスモノクローナル抗体の作成を記載
しており、これらは第16位および第17位まわりおよびこれらを含むエピトー
プを有することが報告された。N末端領域に対する抗体も同様に記載された。い
くつかのモノクローナル抗体がAβペプチドの第13−28位と免疫反応するこ
とが示され;これらは第17−28位を表すペプチドと結合せず、したがって、
引用特許によれば、これらの抗体の標的が第16−17位(α−セクレターゼ部
位)を含むこの領域であることが確立された。Aβのアミノ酸13および28の
間と結合することが既知である抗体には、マウス抗体266、4G8、および1
C2がある。
に認識(物質記憶)が回復することを発見した。しかし、この抗体は、アルツハ
イマー疾患、ダウン症候群、およびAβペプチドに関連する他の症状の処置に有
効であるために、抗体に必要とされると当技術分野で教示されている性質を有し
ていない。さらに驚いたことに、Aβと第13位および第28位間で結合する抗
体(266および4G8)が可溶型のAβを血液中のその結合、循環型から隔離
でき、抗体266を末梢投与すると、比較的大量のAβペプチドがCNSから血
漿内へ迅速に流出することが観察された。これは、Aβアミロイドプラーク堆積
を減少させること、血液脳関門を任意に有意な程度にまで横切ること、プラーク
を修飾すること、細胞性機構を活性化させること、または凝集したAβに対して
大きな親和力で結合することを必ずしも伴わずにさえ、可溶性Aβの変更された
クリアランス、プラーク形成の妨害、および、最も驚くべきことに、認識の改善
を生じさせる。
アルツハイマー疾患、ダウン症候群、および臨床的または前臨床的な脳性アミロ
イド血管障害において認識に正に影響するヒト化抗体またはその断片を提供する
。この抗体またはその断片は血液脳関門を横切る必要がなく、アミロイドプラー
クを修飾する必要がなく、細胞応答を活性化する必要がなく、あるいは必ずしも
アミロイドプラーク堆積を減少させることさえ必要がない。別の側面では、本発
明は、Aβペプチドをその血中の結合、循環型から隔離し、中枢神経系および血
漿中の可溶型および結合型Aβのクリアランスを変更するヒト化抗体およびその
断片を提供する。別の側面では、本発明は、Aβ分子のアミノ酸13および28
の間のエピトープに特異的に結合するヒト化抗体およびその断片を提供する。別
の側面では、本発明は、CDRがマウスモノクローナル抗体266由来であるヒ
ト化抗体およびその断片であって、およそマウス抗体の結合性質を保持し、マウ
ス抗体と機能的に同等なインビトロおよびインビボ性質を有するもの(配列番号
1〜配列番号6)を提供する。別の側面では、本発明は、可変領域がマウス抗体
266由来のCDRおよび特定のヒトフレームワーク配列を含む配列(配列番号
7〜配列番号10)を有するヒト化抗体およびその断片であって、およそマウス
抗体の結合性質を保持し、マウス抗体266と機能的に同等なインビトロおよび
インビボ性質を有するものを提供する。別の側面では、本発明は、軽鎖が配列番
号11であり、重鎖が配列番号12であるヒト化抗体およびその断片を提供する
。
るポリヌクレオチド配列、そのヒト化抗体またはその断片をコードするポリヌク
レオチド配列を含むベクター、そのベクターで形質転換されたか、あるいはその
ポリヌクレオチドを包含し、ヒト化抗体またはその断片を発現する宿主細胞、本
明細書中に開示されるヒト化抗体およびその断片の医薬製剤、およびその作成お
よび使用方法である。
る脳内のAβプラークまたはAβ毒性によって特徴付けられる疾患および症状、
例えばアルツハイマー疾患、ダウン症候群、および脳性アミロイド血管障害の処
置および予防;ヒトにおけるこれらの疾患の診断;およびヒト被検体がAβに対
するヒト抗体を用いる処置に応答するかどうかの測定に有用である。
ンビボ投与することは、脳内のAβ含有散在、神経突起、および脳血管プラーク
の形成に関連する症状の予防的および治療的処置に有用である。その免疫学的反
応性断片を含むヒト化抗体は、プラークが形成可能であるか、あるいは毒性とな
り得る部位へ、およびその部位から、体液内においてそれを輸送するのに、通常
重要であるだろう高分子複合体からのAβペプチドの除去を生じさせる。さらに
、抗体またはその断片を用いて血漿Aβペプチドを隔離すると、「シンク(sink
)」としてふるまい、血漿コンパートメント内で有効に可溶性Aβペプチドを隔
離し、Aβが中枢神経系(CNS)中の位置から血漿にはいるのを導く。血中の
Aβを隔離することにより、脳からの正味の流出が高められ、可溶性Aβが不溶
性プラーク内に堆積することおよび脳内で毒性の可溶性種を形成するのを防ぐ。
さらに、可溶性Aβと平衡しているプラーク中の不溶性Aβを、血中の隔離作用
を介して脳から除去することができる。Aβペプチドを抗体で隔離することはま
た、その身体からの除去を高め、脳内における可溶性Aβの毒性作用を阻害し、
プラーク中アミロイドとしての不溶性Aβの発達およびさらなる蓄積を阻害する
。本発明において有用な抗体は血液脳関門を大量に横切らない(<0.1%血漿
レベル)。さらに、本発明で用いられるヒト化抗体は、末梢的に投与される場合
、Aβペプチドと結合したとき、あるいは遊離して循環しているとき、その有益
な作用を有するために脳内の細胞性免疫応答を導き出す必要がない。さらに、末
梢的に投与される場合、これらは、その有益な作用を有するために、脳内の凝集
Aβペプチドとはっきり感知できるほどに結合する必要がない。
を含有するプラークの形成を特徴とする症状の処置方法および予防方法であって
、その処置を必要としているヒトに、Aβペプチドの中間領域に特異的に結合す
るヒト化モノクローナル抗体または免疫学的に反応性であるその断片の治療的ま
たは予防的有効量を好ましくは末梢的に投与することを含む方法に関する。別の
側面では、本発明は、ヒトにおけるアミロイドプラーク形成の阻害方法およびア
ミロイドプラークのクリアランス方法であって、その阻害を必要としているヒト
被検体に、Aβペプチドをその血中の循環型から隔離し、脳からの流出ならびに
血漿および脳中の変化したAβクリアランスを導くヒト化抗体の有効量を投与す
ることを含む方法に関する。さらなる側面では、本発明は、その免疫学的に有効
な部分を含む、そのようなヒト化抗体およびその製造方法に関する。
または臨床的または前臨床的な脳性アミロイド血管障害であると診断された被検
体における認識減退を逆転させる方法、認識を改善させる方法、認識減退を処置
する方法、および認識減退を予防する方法であって、被検体に本発明のヒト化抗
体の有効量を投与することを含む方法を含む。
性アミロイド血管障害を処置し、予防し、あるいは逆転させるための;臨床的ま
たは前臨床的なアルツハイマー疾患、ダウン症候群、または臨床的または前臨床
的な脳性アミロイド血管障害における認識減退を処置し、予防し、あるいは逆転
させるための;またはアミロイドプラーク形成または毒性の可溶性Aβ種の作用
を阻害するための、ヒト組織中の抗体または抗体断片の組換え配列の延長された
発現を含む、薬物の製造のための本発明のヒト化抗体の使用に関する。
系から血液へ流出するという驚くべき発見に関する。したがって本発明は、Aβ
またはその断片と結合する抗体を用いる処置に対するヒト被検体の応答を評価す
る方法であって、a)抗体またはその断片を被検体に投与し;ならびにb)被検
体血液中のAβ濃度を測定することを含む方法を含む。
する方法であって、a)第一の量の抗体またはその断片を被検体に投与し;b)
第一用量の投与後3時間〜2週間のうちに被検体血液中のAβ濃度を測定し;c
)必要であれば、工程b)の結果に基づいて抗体またはその断片の第二の量を計
算し、ここに第二の量は第一の量と同じであるか、あるいは異なっており;なら
びにd)第二の量の抗体または断片を投与することを含む方法を含む。
は予防するための、Aβアミロイドプラークを減少させるための、毒性の可溶性
Aβ種の作用を減少させるための、またはAβプラークと関連する症状または疾
患を処置するための、Aβに結合する抗体またはその断片の効力を評価する方法
であって、a)被検体血漿またはCSFの第一のサンプルを得;b)第一サンプ
ル中のAβのベースライン濃度を測定し;c)抗体またはその断片を被検体に投
与し;d)抗体またはその断片の投与後3時間〜2週間のうちに、被検体血漿ま
たはCSFの第二のサンプルを得;ならびにe)第二のサンプル中のAβの濃度
を測定することを含む方法を含む。ここに効力は血液中で抗体に結合したAβ量
およびCSF中のAβ濃度と関連する。
駆体タンパク質のカルボキシ末端領域である。インビトロ実験の結果から、Aβ
ペプチドは、細胞の脂質膜にその長い前駆体をアンカーする領域の一部分である
一連の疎水性アミノ酸を含有するために、生理学的溶液中で低い溶解性しか有さ
ないことが報告された。したがって、循環Aβペプチドが通常、その凝集を防ぐ
他の部分と複合体化していることは驚くべきことではない。これは生物学的液中
の循環Aβペプチドの検出を困難にしてきた。
593,846)は、Aβペプチドのアミノ酸13−28を含むペプチドに対し
て作成され、これに特異的に結合することが示されたクローン266と称される
抗体(モノクローナル抗体を含む)の製造を記載している。本発明者らは、この
領域の範囲内と結合する抗体が、Aβのアミノ酸配列の他の部分と結合する抗体
とは対照的に、可溶性Aβペプチドを高分子複合体から非常に効率的に隔離でき
ることを発見した。この隔離はCNSからの正味のAβペプチド流出を生じさせ
、CNSおよび血漿中のそのクリアランスを変更し、プラーク形成のアベイラビ
リティーを減少させる。したがって、ヒト化型に変換することによってその免疫
原性を減少させるよう修飾されたこの特異性を有する抗体は、ベータ−アミロイ
ドプラークの形成と関連する症状を予防的および治療的に処置する機会を提供す
る。これらの症状には、上記のように、前臨床的および臨床的なアルツハイマー
、ダウン症候群、および前臨床的および臨床的な脳性アミロイド血管障害が含ま
れる。
ことが既知である治療処置、ならびに予防−すなわち可能性ある未来の症状の開
始の予防または緩和が含まれる。
3位から第28位間に含有されるエピトープを表すアミノ酸配列と結合するモノ
クローナル抗体(MabまたはMabs)を意味する。全領域が標的化される必
要はない。抗体がこの領域内の少なくとも1エピトープ(特に、例えばα−セク
レターゼ部位16−17または抗体266が結合する部位を含む)と結合する限
り、このような抗体は本発明の方法において有効である。
、例えばそのFab、Fab'、またはF(ab')2断片を意味する。本明細書中
、いくつかの関連では、強調のために断片が具体的に記載される;しかし、断片
が特定されるかどうかにかかわらず、用語「抗体」にはこのような断片ならびに
単一鎖型が含まれることが理解されよう。タンパク質が意図される標的に結合す
る特異的能力、そしてこの場合、血液中でAβペプチドをその担体タンパク質か
ら隔離する能力を保持している限り、用語「抗体」内に含まれる。また、定義「
抗体」内に含まれるものは、例えば、この特異性を有する抗体の、単一鎖型、一
般にはFv領域と称されるものである。ヒト化型に変換するために、適当な特異
性を有する、典型的にはマウスまたは他の非ヒト抗体の操作が必要とされるため
、必ずしもそうではないが、好ましくは、本発明において有用な抗体は組換え的
に作成されたものである。抗体はグリコシル化されていてもいなくてもよいが、
グリコシル化された抗体が好ましい。抗体は周知のように、ジスルフィド結合を
介して適正に架橋されている。
は2つの同一対のポリペプチド鎖から構成され、各対は1「軽」鎖(約25kD
a)および1「重」鎖(約50−70kDa)を有する。各鎖のアミノ末端部分
は、抗原認識を主に担う約100〜110またはそれ以上のアミノ酸の可変領域
を含む。各鎖のカルボキシ末端部分はエフェクター機能を主に担う定常領域を規
定する。
ンマ、ミュー、アルファ、デルタ、またはイプシロンとして分類され、それぞれ
抗体のイソ型、IgG、IgM、IgA、IgDおよびIgEを規定する。軽鎖
および重鎖のうち、可変領域および定常領域は約12またはそれ以上のアミノ酸
の「J」領域によって連結され、重鎖はまた、約10またはそれ以上のアミノ酸
の「D」領域を含んでいる。
体は2結合部位を有する。鎖はすべて、相補性決定領域またはCDRsと称され
る3つの超可変領域と連結された比較的保存されたフレームワーク領域(FR)
の同一の全体構造を示す。各対の2つの鎖由来のCDRsはフレームワーク領域
によって向きを調節され、特定のエピトープと結合することが可能にされている
。N末端からC末端で、軽鎖および重鎖はともに、ドメインFR1、CDR1、
FR2、CDR2、FR3、CDR3およびFR4を含む。アミノ酸の各ドメイ
ンへの割り当ては周知の慣例にしたがうものである[Kabat "Sequences of Prot
eins of Immunological Interest" National Institutes of Health, Bethesda,
Md., 1987 および 1991; Chothia, et al., J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987
); Chothia, et al, Nature 342:878-883 (1989)]。
細胞由来のハイブリドーマを形成させ、またはそれを不死化し、ならびにハイブ
リドーマまたは不死化細胞を培養し、その適当な特異性に関して評価する標準的
技術によって適当な特異性を有するモノクローナル抗体を容易に作成できる。こ
の場合、このような抗体は、ヒト、ウサギ、ラットまたはマウスを例えばAβペ
プチドの13−28領域を含むエピトープを表すペプチドまたはその適当なサブ
領域を用いて免疫化することにより作成できる。組換え操作に関する材料は、所
望の抗体を産生するハイブリドーマまたは他の細胞から所望の抗体をコードする
ヌクレオチド配列を回収することによって得ることができる。これらのヌクレオ
チド配列は次いでヒト化型の抗体を提供するために操作することができる。
変更することによって、ヒト抗体生殖系列由来のアミノ酸配列から部分的に、あ
るいは全体的に構成される抗体を意味する。最もシンプルなこのような変更は単
に、マウス定常領域をヒト抗体の定常領域で置換し、したがって、医薬的使用に
関して許容されるほど十分に低い免疫原性を有し得るヒト/マウスキメラを作成
することからなるものであり得る。しかし、好ましくは、抗体の可変領域および
CDRでさえもまた、現在までに当分野に周知である技術によってヒト化される
。可変領域のフレームワーク領域は対応するヒトフレームワーク領域によって置
換され、非ヒトCDRは実質的に無傷のままであるか、あるいはそのCDRはヒ
トゲノム由来の配列で置換されることさえある。完全なヒト抗体は、免疫系がヒ
ト免疫系に対応するように変更された遺伝的に修飾されたマウス内で生産される
。上記のように、単一鎖型である断片を含む、抗体の免疫学的に特定の断片を用
いれば、本発明の方法における使用に関しては十分である。
来CDRを含み、存在する任意の定常領域がヒト免疫グロブリン定常領域と実質
的に同一、すなわち少なくとも約85−90%、好ましくは少なくとも95%同
一であるものを表す。したがって、可能性としてはCDRを除いて、ヒト化抗体
のすべての部分は1またはそれ以上の天然のヒト免疫グロブリン配列の対応する
部分と実質的に同一である。例えば、ヒト化免疫グロブリンは典型的にはキメラ
マウス可変領域/ヒト定常領域抗体を含まないだろう。
べて少なくとも3つの潜在的な利点を有する: 1)エフェクター部分がヒトであるから、ヒト免疫系の他の部分とより首尾良
く相互作用することができる(例えば、補体依存性細胞障害性(CDC)または
抗体依存性細胞障害性(ADCC)によってより効率的に標的細胞を破壊する)
。 2)ヒト免疫系は、ヒト化抗体のフレームワークまたはC領域を外来物として
認識しないはずであり、したがってこのような注入抗体に対する抗体応答は完全
に外来の非ヒト抗体または部分的に外来のキメラ抗体に対するものより低くなる
はずである。 3)注入非ヒト抗体はヒト循環系においてヒト抗体の半減期よりもずっと短い
半減期を有することが報告された。注入ヒト化抗体は天然に存在するヒト抗体と
本質的に同一の半減期を有し、投与量および頻度をより少なくできるだろう。
以下のカテゴリーに含まれる場合、用いられるヒト免疫グロブリン(アクセプタ
ー免疫グロブリン)のフレームワークアミノ酸はCDR提供非ヒト免疫グロブリ
ン(ドナー免疫グロブリン)由来のフレームワークアミノ酸で置換される: (a)アクセプター免疫グロブリンのヒトフレームワーク領域中のアミノ酸は
その部位のヒト免疫グロブリンに関して通常でないが、ドナー免疫グロブリン中
の対応するアミノ酸はその部位のヒト免疫グロブリンに関して典型的である; (b)このアミノ酸の位置がCDRの1つのすぐ隣であるか;あるいは、 (c)フレームワークの任意の側鎖原子が、三次元免疫グロブリンモデル中、
CDRアミノ酸の任意の原子の約5−6オングストローム(中心から中心)内で
ある[Queen, et al., op. cit., and Co, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. US
A 88, 2869 (1991)]。アクセプター免疫グロブリンのヒトフレームワーク領域
中の各アミノ酸およびドナー免疫グロブリン中の対応するアミノ酸がその位置の
ヒト免疫グロブリンに関して通常でない場合、このようなアミノ酸はその位置の
ヒト免疫グロブリンに関して典型的なアミノ酸によって置換される。
DRsは以下のアミノ酸配列を有する: 軽鎖CDR1:
そのフレームワークはヒト生殖系列VkセグメントDPK18およびJセグメン
トJk1起源であり、同一ヒトVサブグループ内のコンセンサスアミノ酸へのい
くつかのアミノ酸置換を有し、潜在的免疫原性が減少している:
のフレームワークはヒト生殖系列VHセグメントDP53およびJセグメントJ
H4を起源とし、同一ヒトサブグループ内のコンセンサスアミノ酸へのいくつか
のアミノ酸置換を有し、潜在的免疫原性が減少している:
、そのフレームワークはヒト生殖系列VkセグメントDPK18およびJセグメ
ントJk1起源であり、同一ヒトVサブグループ内のコンセンサスアミノ酸への
いくつかのアミノ酸置換を有し、潜在的免疫原性が減少している:
、そのフレームワークはヒト生殖系列VHセグメントDP53およびJセグメン
トJH4起源である;
配列が可能である。この免疫グロブリンは二対の軽酸/重鎖複合体を有すること
ができ、少なくとも一鎖は1またはそれ以上のマウス相補性決定領域を含み、こ
れはヒトフレームワーク領域セグメントに機能的に連結されている。
Rsを含む抗体をコードする組換えポリヌクレオチドに関する。ヒトフレームワ
ーク領域に関して、CDRを提供する非ヒト免疫グロブリンのフレームワークま
たは可変領域のアミノ酸配列がヒト免疫グロブリン可変領域配列コレクション中
の対応する配列と比較され、高いパーセンテージの同一アミノ酸を有する配列が
選択される。発現時にモノクローナル抗体266の重鎖および軽鎖CDRsを含
むポリペプチド鎖をコードするポリヌクレオチドの例を、図4および5に挙げる
。コドンの縮重および決定的ではないアミノ酸置換のせいで、他のポリヌクレオ
チド配列が容易にそれらの配列の代わりになる。特に好ましい本発明のポリヌク
レオチドは、発現時に、配列番号1〜配列番号6、または配列番号7〜配列番号
10の可変領域のいずれか、または配列番号11および配列番号12の軽鎖およ
び重鎖を含む抗体をコードするものである。
ター領域を含む、ヒト化免疫グロブリンをコードする配列に作動可能に連結され
た発現制御ポリヌクレオチド配列をさらに含む。好ましくは発現制御配列は真核
生物宿主細胞の形質転換またはトランスフェクトを可能にするベクター中の真核
生物プロモーター系であるが、原核生物宿主に関する制御配列もまた使用できる
。このベクターを適当な宿主セルラインへ包含させた後、この宿主細胞を、この
ヌクレオチド配列の高レベル発現に適する条件下で増殖させ、所望であれば、軽
鎖、重鎖、軽/重鎖二量体または無傷の抗体、結合性断片または他の免疫グロブ
リン型の収集および精製を行ってもよい。
異なるポリペプチド(ゲノム性またはcDNA、RNA、合成オリゴヌクレオチ
ドなど)および成分(例えば、V、J、D、およびC領域)から、ならびに種々
の異なる技術によって形成させることができる。適当なゲノムおよび合成配列の
連結が一般的作成方法であるが、cDNA配列を用いてもよい。
できるが、好ましくは不死化されたB細胞から単離する。本発明の免疫グロブリ
ンを作成するためのCDRsは同様に、Aβペプチドのアミノ酸13および28
間のエピトープに結合可能な非ヒトモノクローナル抗体由来であり、このモノク
ローナル抗体は任意の都合よい哺乳類ソース、例えばマウス、ラット、ウサギ、
または上記周知の方法によって抗体を作成可能な他の脊椎動物において作成され
たものである。免疫グロブリン発現および分泌についてポリヌクレオチド配列お
よび宿主細胞に関する適当なソースは当分野に周知の多数のソースから得ること
ができる。
実質的に相同な」修飾免疫グロブリンを容易に設計でき、当業者に周知の種々の
組換えDNA技術を用いて製造できる。例えば、フレームワーク領域は一次構造
レベルでいくつかのアミノ酸置換、末端および中間の付加および欠失などにより
天然配列から変化し得るものである。さらに、種々の異なるヒトフレームワーク
領域を、本発明のヒト化免疫グロブリンに関する基礎として、単独で、あるいは
組み合わせて用いることができる。一般に、この遺伝子の修飾は、種々の周知の
技術、例えばサイトダイレクト突然変異誘発によって容易に達成することができ
る。
成することができ、この断片は1またはそれ以上の免疫グロブリン活性(例えば
補体固定活性)を有する。これらのポリペプチド断片は、当分野に周知の方法に
より無傷の抗体をタンパク質分解することによって、あるいはサイトダイレクト
突然変異誘発を用いてベクター中の所望の位置に終止コドンを挿入することによ
って作成(例えばCH1の後ろに挿入してFab断片を作成またはヒンジ領域の
後ろに挿入してF(ab')2断片を作成)することができる。単一鎖抗体はDN
Aリンカーを用いてVLおよびVHを連結することによって作成することができ
る。
連結(すなわち、確実に機能する位置に配置)された後、宿主内で発現される。
これらの発現ベクターは典型的に、宿主生物内において、エピソマーとしてか、
あるいは宿主染色体DNAの組込み部分として複製可能である。一般に、発現ベ
クターは選択マーカー、例えばテトラサイクリンまたはネオマイシンを含有し、
所望のDNA配列で形質転換された細胞の検出を可能にする。
主である。使用に適する他の微生物宿主には、桿菌(bacilli)、例えば枯草菌
(Bacillus subtilus)、および他の腸内細菌科、例えばサルモネラ(Salmonell
a)、セラチア(Serratia)、および種々のシュードモナス種(Pseudomonas spe
cies)が含まれる。これらの原核生物宿主では、典型的に、宿主細胞と両立可能
な発現制御配列(例えば複製起点)を含有する発現ベクターを作成できる。さら
に、多数の周知のプロモーター系、例えばラクトースプロモーター系、トリプト
ファン(trp)プロモーター系、ベータ−ラクタマーゼプロモーター系、また
はファージラムダ由来のプロモーター系のいずれかが存在してもよい。プロモー
ターは典型的に、場合によりオペレーター配列を伴って発現を制御し、転写およ
び翻訳を開始および完了させるために、リボソーム結合部位配列などを有する。
haromyces)は、発現制御配列、例えばプロモーター(3−ホスホグリセラート
キナーゼまたは他の糖分解酵素を含む)、および複製起点、終結配列など所望の
ものを有する適当なベクターを用いて好ましい宿主となる。
および作成してもよい。真核生物細胞は、無傷の免疫グロブリンを分泌可能な多
数の適当な宿主セルラインが当分野で開発されたため、実際に好ましく、これに
は、CHOセルライン、種々のCOSセルライン、シリアンハムスター卵巣セル
ライン、HeLa細胞、好ましくは骨髄腫セルライン、形質転換B細胞、ヒト胎
児腎臓セルライン、またはハイブリドーマが含まれる。これらの細胞に関する発
現ベクターには、発現制御配列、例えば複製起点、プロモーター、エンハンサー
、および必要なプロセッシング情報部位、例えばリボソーム結合部位、RNAス
プライス部位、ポリアデニル化部位、および転写終結配列が含まれ得る。好まし
い発現制御配列は、免疫グロブリン遺伝子、SV40、アデノウイルス、ウシ乳
頭腫ウイルス、サイトメガロウイルスなど由来のプロモーターである。
制御配列)を含むベクターは、細胞性宿主のタイプに応じて変化する周知の方法
によって宿主細胞内にトランスファーすることができる。例えば塩化カルシウム
トランスフェクションは一般に原核生物細胞に関して用いられ、リン酸カルシウ
ム処理またはエレクトロポレーションは他の細胞性宿主に関して用いることがで
きる。
グロブリン型は、硫酸アンモニウム沈殿、イオン交換、アフィニティー、逆相、
疎水性相互作用カラムクロマトグラフィー、ゲル電気泳動などを含む当分野の標
準的手法にしたがって精製できる。少なくとも約90〜95%均一性を有する実
質的に純粋な免疫グロブリンが好ましく、98〜99%またはそれ以上の均一性
を有するものが医薬用途には最も好ましい。所望により部分的に、あるいは均一
にまで精製した後、このポリペプチドは、本明細書中に示されるように、治療的
または予防的に用いることができる。
ー疾患、ダウン症候群、または臨床的または前臨床的なアミロイド血管障害を示
す危険性を有する被検体に、標準的投与技術を、静脈内、腹腔内、皮下、肺性、
経皮、筋肉内、鼻腔内、頬側、舌下、または坐剤投与により好ましくは末梢的に
(すなわち中枢神経系への投与によってではなく)用いて、抗体(免疫学的な反
応性断片を含む)を投与する。抗体は心室系、脊髄液、または脳実質に直接投与
することができ、これらの位置に向ける技術は当分野に周知であるが、これらの
より困難な手法を用いる必要はない。本発明の抗体は、末梢循環系に依存するよ
りシンプルな技術によって投与された場合に有効である。本発明の利点には、中
枢神経系そのものに直接提供されない場合でさえ、その有効な効果を発揮する抗
体の能力が含まれる。実際、本明細書中には、血液−脳関門を横切る抗体の量が
血漿レベルの<0.1%であること、および本発明の抗体が、末梢循環中のAβ
を隔離し、ならびにCNSおよび血漿可溶性Aβクリアランスを変更するその能
力を発揮することが示されている。
に許容される賦形剤、例えば分散剤、バッファー、界面活性剤、保存剤、可溶化
剤、等張剤、安定化剤などが適当に用いられる。引用により本明細書中に包含さ
れる Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton PA
, latest edition は、概して当業者に既知の製剤化技術の概論を提供する。例
えばリポソーム内にカプセル化するか、あるいは極性基を保護することによって
本発明の抗体の可溶性を変更し、それらをよりに親油性にすることは特に有用で
あるかもしれない。
このような注射に関する適当なビヒクルは簡単なものである。しかし、さらに鼻
腔エアロゾルまたは坐剤を用いて、粘膜を介して投与することもできる。このよ
うな投与様式に適当な製剤は周知であり、典型的には膜を横切る移動を促進する
界面活性剤を含む。このような界面活性剤はしばしばステロイド由来であり、あ
るいはカチオン性脂質、例えばN−[1−(2,3−ジオレオイル)プロピル−N,
N,N−トリエチルアンモニウムクロライド(DOTMA)または種々の化合物
、例えばコレステロール ヘミスクシナート、ホスファチジル グリセロールなど
である。
くて約0.1重量%〜多くて15または20重量%であり、主に液体容量、粘度
などに基づいて選択される。したがって、典型的な注射用医薬組成物は、リン酸
緩衝化塩類溶液の1mL滅菌緩衝水および本発明のヒト化抗体1〜100mgを
含有して構成され得る。この製剤は、製剤の作成後に滅菌ろ過するか、あるいは
微生物学的に許容されるものにすることができる。典型的な静脈内注入用組成物
は、250mL量の液体、例えば滅菌リンガー溶液、および1〜100mg/m
Lまたはそれ以上の抗体濃度を有し得る。本発明の治療剤は保存用に凍結あるい
は凍結乾燥することができ、使用前に適当な滅菌担体中に再組成することができ
る。凍結乾燥および再組成は、抗体活性喪失の程度を変化させ得る(例えば慣用
的免疫グロブリンでは、IgM抗体はIgG抗体より大きな活性喪失を示す傾向
がある)。用量を調節して埋め合わせる必要があるだろう。製剤のpHは、抗体
の安定性(化学的および物理的)および投与時の患者に対する苦痛のなさのバラ
ンスをとって択される。一般に、4〜8の範囲のpHが寛容される。
適当であると思われるが、適当な適合化により、適正な製剤されれば、他の投与
技術、例えば経皮投与および経口投与を用いることができる。
たはデキストランビーズ、アルギナート、またはコラーゲンに基づくデリバリー
系を利用する制御放出製剤を用いるのが望ましいこともある。
あり、種々のオプションから選択することができる。
与の様式および患者の症状に応じる。
ある。
13−28から構成されるペプチドを用いる免疫化によって製造された「266
」と称されるマウスモノクローナル抗体を用いる。この抗体はこのペプチドと免
疫反応することが確認されているが、ヒトAβペプチドの残基17−28のみを
含有するペプチド、またはAβペプチド内の任意の他のエピトープにおいては反
応しないことが以前に報告されている。この抗体の製造は、引用により本明細書
中に包含される米国特許5,766,846に記載されている。本明細書中の実
施例はマウス系において行われた実験を記載しているので、マウスモノクローナ
ル抗体の使用で十分である。しかし、ヒトにおける使用を意図される本発明の処
置方法では、抗体266の免疫特異性に対応する免疫特異性を有するヒト化型の
抗体が好ましい。
室温で1時間インキュベートした。該インキュベートは、 1.単独で; 2.Aβ40ペプチド(5ng)と一緒に;または 3.Aβ40ペプチド(5ng)をモノクローナル抗体266(1mg)(例
えば、米国特許第5,766,846号(これは本明細書の一部を構成する)に
記載されている)と一緒に; 行なった。
動(NDGGE))を用いて電気泳動を行ない、ニトロセルロースに移行した。
次いで、該ブロットをポニソー(Poncesu)Sを用いて染色するか、またはウェ
スタンブロッティング分析の場合には、ビオチン標識化したモノクローナル抗体
(3D6)(このものは、Aβペプチドの最初の5つのアミノ酸に関する)を用
いてプローブし、ストレプトアビジン−ホースラディシュペルオキシダーゼを用
いて展開して増幅化学ルミネセンス(ECL)を用いて検出した。該ブロット上
のバンドに含まれる物質の水和直径を、ファルマシア分子量マーカーを用いて見
積った。従って、Aβペプチドが他の分子と結合する場合には、得られた複合体
のサイズについて実験する。
析は、抗体3D6によって媒介される検出ヘの応答ではAβペプチドの証拠は全
くないことを示す。同様な結果は、ヒト血漿の場合にも得られる。このことは、
AβペプチドをSDS−PAGEによって検出し、続いて同じ方法および同じC
SF試料を用いたウェスタンブロッティング分析によって検出することができる
という事実にも関わらず、このことは本当であった。恐らく、Aβペプチドの検
出はこのペプチドと該試験液中の他の因子との相互作用によって抑制されたので
あろう。しかしながら、Mb266を該インキュベートに加えた場合には、該抗
体と複合形成する隔離Aβペプチドを示す特性バンドが、血漿およびCSFの両
方の場合に存在する。主なバンドは約11nmの水和直径(このものは抗体二量
体に対応する)と更に小さいバンド(13nm)(これは、抗体の単量体に相当
する)である。
る試料を使用した。APPV717Fは、アルツハイマー疾患のマウスモデルで
あるトランスジェニックなマウスである。ここでは、家族性アルツハイマー疾患
突然変異を有するヒトアミロイド前駆体タンパク質トランスジーンを発現し、中
枢神経系においてヒトAβペプチドの産生を生じる。
温で1時間インキュベートし、次いで4〜25%NDGGE上で電気泳動を行な
い、ニトロセルロース上にブロットした。該抗体は、 Mab 266(13〜28位と結合) Mab 4G8(17〜24位と結合) QCBパン(1〜40位のウサギポリクローナル) マウスIgG(非特異的) Mab 3D6(1〜5位で結合する) Mab 21F12(33〜42位と結合する) Mab 6E10(1〜17位と結合する)及び QCB40、42(Aβ40およびAβ42に対するウサギポリクローナル)
である。
、標識化した3D6(このものは、AβペプチドN−末端に対する)を行ない、
続いてストレプトアビジン−HRPおよびECLを行なった。Mab 266(
3D6の場合には、例えばAβペプチドのカルボキシル末端と結合するQCB4 0,42 に代える)と一緒にインキュベートしたヒトCSFにおいて、同様な検
出を行なった。
ペプチドの検出を可能にすることを示した。
ab 266およびMab 4G8だけを分離することができることを示した(
ここで、いずれの抗体も存在しない場合には、Aβは全く検出されない)。Ma
b 266は、APPV717Fトランスジェニックマウス由来のCSFを用い
た場合には、ヒトCSFを用いた場合に得られる結果と同様な結果を与えること
もできた。3D6またはQCB40,42抗体のいずれをウェスタンブロッティ
ング分析を開発するのに使用するかに関わらず、AβペプチドはMab 266
を用いてヒトCSF中で分離することができた。
と一緒に37℃で3時間インキュベートした。Mab 266単独での相当する
インキュベートしたものを、コントロールとして使用した。
通り、NDGGE分析を行なった。次いで、該ポリアクリルアミドゲルを1番目
の次元のフローの方向に垂直な個々のレーンに切断し、SDS−PAGE(トリ
シン(Tricine)ウレア ゲル)による変性/還元条件下でゲル分離を2番目の
次元において行なった。該バンドの存在は、ポンス−S染色(いずれかのタンパ
ク質)によるか、またはHRP−ベースの検出システムにおける6E10 Ma
b(セネテック(Senetec社)製)およびビオチン標識化した抗−マウスAβを
用いた特定の開発によって検出した。
266のみの重鎖および軽鎖の視覚化が可能になった。Aβペプチドが4kDの
バンドとしてのMab 266との複合体に存在することを確認し、1次元のN
DGGE後に完全鎖Mab 266のサイズを有する配列が観察された。
ンパク質との複合体中に含まれると考えられる。本実施例は、アポEについての
抗体(このものは、複合体と結合することができる)が該複合体の残りからアポ
Eを分離することができないことを実証する。
ル抗体(2μg)と37℃で1時間インキュベートした。次いで、該インキュベ
ートした試料について、実施例1に記載の方法を用いるNDGGEを行なった。
NDGGE後に、ウェスタンブロッティング法を、アフィニティー精製したヤギ
抗−アポE抗体を用いて行ない、ECLによる検出を行なった。抗体が存在しな
い場合には、アポEを8〜13nmで検出することができ、このことはリポタン
パク質粒子中にそのものが存在することと一致する。アポEについてのモノクロ
ーナル抗体またはポリクローナル抗体が存在することにより、アポEのより大き
な分子種ヘの集団シフト、「スーパーシフト」を生じる。このことは、アポEに
ついての抗体が分離されず、すなわちリポタンパク質粒子からアポEが除かれず
、むしろそれらはリポタンパク質上でアポEと結合してより大きな分子種を形成
することを示す。
ナル抗−アポEと一緒であるか、または両方の抗体と一緒に37℃で60分間イ
ンキュベートを行なった。次いで、該試料を実施例1に記載の通り、NDGGE
によって分析して、該バンドの検出を実施例1に記載の通り行なった。
ペプチド複合体に特徴的な約11nm直径でのバンドは見ることができることを
示す。このことは、抗−アポEが存在するかどうかという場合である。分離され
たAβを示すこのバンドは、Aβペプチド(50ng)をMab 266の存在
下でのインキュベート混合物に加える場合にも見られる。従って、抗−アポE抗
体の存在によるアポEの分子量の変化は、Mab 266によるAβペプチドの
隔離を妨害しない。
ウスとも呼ばれる)は、ヒトAPPタンパク質の突然変異体を過剰発現する。こ
れらのマウスは、CNS中でヒトAβを産生し、CSFおよび血漿中で循環する
ヒトAβペプチドのレベルを上昇させる。8ヶ月齢のマウスに、サリンまたはM
ab 266(100μg)を静脈内注射した。それらは内部注射の10分後に
出血し、内部注射の20時間後に再び出血した。
、NDGGEおよび抗体3D6を用いるウェスタンブロッティング法によって分
析を行なった。サリンを注射した動物は、10分後または20時間後のいずれか
で特徴的な11nmの分離されたAβペプチドのバンドの存在を示さなかった。
しかしながら、Mab 266を注射された2動物は20時間後にはこのバンド
の出現を示した。
マウスにMab 266なし、Mab 266(1mg)またはこの抗体(10
0μg)を与えた。血漿試料を抗体の投与2日前、並びに1、3、5および7日
めに採取した。実施例1に記載の通り、該血漿試料をNDGGE分析を行い、続
いてウェスタンブロッティング分析を行い、3D6を用いて検出した。血漿試料
をプロテインG(このものは、免疫グロブリンと結合する)を用いて処置しない
場合には、Mab 266の投与後のあらゆる時点で、266/Aβ複合体を検
出し、従って、Mab 266が有効に除去された。Mab 266(100μ
g)を注射した動物において7日めにわずかに減少したことを除いては、試験期
間中での一貫したレベルの複合体を見出した。一般に、100μgを投与した動
物における該レベルは、この抗体(1mg)を投与したマウスにおいて観察され
るレベルよりも一貫して低かった。
脈内投与し、血漿試料(25μL)を各々から採取した。該血漿試料についてN
DGGE分析を行ない、続いて上記の通り(但し、ビオチン標識化した3D6と
結合させて、引き続いてストレプトアビジン125I(アマーシャム製)を用い
て検出してホスホルイメージングスクリーニングに曝露させる点を除く)、ウェ
スタンブロッティング分析を行なった。飽和レベルのMab 266と複合化さ
せて且つ同様に検出したAβ40の公知の量を用いる標準曲線と比較して、該複
合体のレベルを見積った。Mab 266と結合したAβペプチドの量を、約1
00ng/mLと見積り、このことはこれらのマウスにおける内因性のAβペプ
チド(これは、約100pg/mLであると測定される)の約1,000倍の増
加であることを示す。このことは、Aβ沈積前のAPPV717脳におけるAβ
ペプチドのレベルとも同じであった。ヒトAPPおよびAPPV717F Tg
マウスにおけるヒトAβは、ほとんど脳だけで産生される。従って、血漿中での
Mab 266の存在はAβペプチドのシンクとして作用し、このためにAβペ
プチドのCNSから血漿中への正味の流出を促進する。この増加した正味の流出
は、CNSから血漿中へのAβの流出の増加から生じるようであり、また血漿中
のAβが脳に再流入することが防止されることからも生じるようである。
1mg)を注射した24時間後のAPPV717Fマウスから血漿試料(20μ
L)を採取し、引き続いてプロテインGと結合したベッドを用いたプロテインG
曝露の前後に、抗−Aβ抗体6E10を用いたウェスタンブロッティングを行な
うことによって、分離されたAβペプチドについての正確なサイズを確認した。
プロテインGによって減少するバンドは4〜8kDで検出され、このことはAβ
ペプチドの単体、ひょっとしたらその二量体が存在していることと一致する。
標識化したMab 266(すなわち、m266B(n=9))(500μg)
のいずれかを用いて腹膜内処理した。注射前およびその24時間後の両方で、血
漿をELISA法(Johnson-Wood, K.らによるProc. Natl. Acad. Sci. USA (19
97) 94: 1550-1555; およびBales, K. R. らによるNature Genet (1997) 17: 26
3-264)の改良法を用いて、全Aβペプチドについて分析した。m266Bと結
合する全Aβを、m3D6で被覆した96ウェルオプチプレート(optiplate)
(パッカード社製)を用いることによって測定した。希釈した血漿試料および標
準品(これは、様々な濃度のAβ40およびm266B)を、被覆したプレート
中で終夜インキュベートし、全てのAβ/m266B複合体の量を、125I−
ストレプトアビジンを用いて測定した。加えて、該24時間時には血漿試料を第
1にプロテインGを用いて処理して、Mab 266とは結合しないAβペプチ
ドを定量化する。そして、CSF中のAβ全ておよびAβ42をELISA法に
よって測定した。PBSを注射した動物において、血漿Aβペプチドレベルは注
射の前後で140pg/mLであった。血漿レベルはその注射前にMab 26
6を注射したマウスのレベルと同様であったが、Mab 266とは結合してい
ないAβペプチドのレベルは注射の24時間後では検出することはできなかった
。
トであり、CSF中の分子の濃度は脳の細胞外腔における物質の濃度にある程度
影響を及ぼす。CSFは、大槽コンパートメントから単離した。マウスをペント
バルビタールを用いて麻酔をかけ、頭蓋の底部から第1の椎骨ヘの筋系を取り出
した。解剖用顕微鏡下でマイクロニードルを該槽を覆っているくも膜を注意深く
穿刺して、該CSFをポリプロピレンマイクロピペット中に除くことによって、
CSFを集めた。注射の24時間後に、Mab 266を注射したマウスのCS
Fにおける全Aβペプチドの増加が観察され、PBS注射したマウスと比較して
、Aβ42についての約2倍量の増加がCSFにおいて得られた。このことは、
変性ゲル電気泳動、続いてAβ42特異的抗体21F12を用いるウェスタンブ
ロッティング分析法を用いて確認した。
はMab 266のいずれかを静脈内注射し、CSFにおけるAβ40レベルお
よびAβ42レベルの両方を以下の通り、評価した。
を使用した。上記(Johnson-Wood, K.らによるProc. Natl. Acad. USA (1977) 9
4: 1550-1555)のELISA法を、ストレプトアビジン−HRP試薬を125I
−ストレプトアビジンに置き代えることによって、RIAに改良した。血漿試料
およびCSF試料の場合には、該方法を緩衝液中にグアニジンがない非変性条件
下で行なった。脳のホモジネートにおけるカルボネートに可溶なAβおよび不溶
なAβの評価については、試料をカルボネート(100mM)、NaCl(40
mM)、pH 11.5(4℃)でホモジネートし、スピン(10,000×g
)を15分間行なった。そして、上記の文献(Johnson-Wood, K.らによるProc.
Natl. Acad. Sci. USA (1997) 94: 1550-1555)および上記の通り、上清(可溶
物)およびペレット(不溶物)の画分中のAβを評価した。血漿中のAβ/Ma
b 266複合体の測定を、改良したRIA法によって行なった。マウスにビオ
チン標識化したMab 266(Mab 266B)を注射し、血漿を多くの時
点で単離した。Mab 266と結合した全Aβを、m3D6で被覆した96ウ
ェルオプチプレート(パッカード社製)を用いることによって測定した。希釈し
た血漿試料および標準品(様々な濃度のAβ40およびMab 266B)を、
該被覆したプレート中で終夜インキュベートし、全Aβ/Mab 266複合体
の量を125I−ストレプトアビジンを用いて測定した。
量増加し、Aβ42のレベルは有意に増加しなかった。しかしながら、24時間
後および72時間後の両方において、CSF中のAβ40およびAβ42の両方
は2〜3倍に増加した。同様な結果は、変性ゲル分析、続いて貯蔵CSFのAβ
ウェスタンブロッティング法を用いることによって、同様な結果を得た。脳の間
質液からのAβの流出(これは、CSFレベルによってある程度の影響を受ける
)は、観察されたCSF中のAβの増加を説明するであろう。
入が原因ではあり得ないことは重要である。その理由としては、注入24時間後
に測定されるレベル(これは、Mab 266の0.1%血漿レベルよりも低い
)は該変化を説明するのに不十分であるからである。これらの結果は、該抗体が
血流中に存在することによって、Aβベプチドが脳の実質からCSF中に除かれ
ることを示唆する。
b 266を注射し、上記の通りCSFを分析した同じマウスにおける大脳皮質
ホモジネート中で観察された。該皮質ホモジネート中でのこれらの可溶な形態の
同様な増加が観察された。
透析用チャンバーをインビトロシステムとして構築した。ヒトCSF(1mL)
を透析膜(このものは、Mab 266(1μg)のあるなしでPBS(75μ
L)を含有する下部チャンバーから10〜100kDの範囲で特定にカットオフ
されている)によって隔てられたポリプロピレンチューブのトップチャンバーに
置いた。
性ウレアゲルに置き、続いて様々な時点で6E10を用いてAβペプチドについ
てウェスタンブロッティング法を行なうことによって測定される。試料をギ酸中
で変性させて、最終濃度を80%(容量比)とし、β−メルカプトエタノール(
1%)を用いて還元させた。試料を、4〜35%のポリアクリルアミド勾配ゲル
を通る0.9M酢酸実験用(running)緩衝液(このものは、6Mウレア、5%
(容量比)氷酢酸および2.5%TEMEDを含有する)中で電気泳動(陽極か
ら陰極へ)させた。ニトロセルロースヘ移行させる前に、ゲルの酸性pHを中和
した。引き続いて、標準的なウェスタンブロッティング法を用いてAβを同定し
た。検出したバンドは、4kDに相当する。
下部のチャンバー(n=4)の両方についてのELISA分析によって測定した
。Mab 266のあるなしでの様々な分子量のカットオフについての結果を、
図1に示す。図示する通り、PBSを下部チャンバーに置いた場合には、最少量
のAβペプチドだけが該膜を通過するが、Mab 266が存在しており、分子
量のカットオフが約25kDである場合には、50%のAβペプチドが該下部チ
ャンバー中で分離されていた。ほとんど100%のAβペプチドが該膜を通過す
る場合には、分子量のカットオフが100kDにまで増加するにつれて、通過す
る量は増加した。
いが、抗−N−末端Aβ抗体である3D6および10D5は、Aβペプチドをこ
のシステムにおける膜に通過させることができることも観察した。これらの結果
は、Aβペプチドの抗体が生理学的な溶液中の該ペプチドを他の結合性タンパク
質から分離させるこれらの条件下で十分なアフィニティーを有しているが、Ma
bs(例えば、266)(このものは、13〜28位のエプトープと免疫反応性
である)が実質的により有効であって高いアフィニティーで結合することを示す
。
, R. B.らによるJ. Biol. Chem. (1998) 273: 4206-4212; Sun, Y.らによるJ. N
eurosci (1988) 18: 3261-3272に記載されている通り精製した)は、下部チャン
バーにおけるAβペプチドの量を増加させるのに小さいが統計学的に有意な効果
を有していた。ポリクローナルIgGまたはBSAをMab 266の代わりに
用いた場合には、全く顕著な効果は観察されなかった。
可溶の状態に保ち、次いで野生型スイスウェブスターマウス(このものは、予め
PBS(n=3)またはビオチン標識化したMab 266(n=3)(200
μg)のいずれかを静脈内注射する)の大槽のくも膜下腔に注射した。処置後の
異なる時点での、マウスの血漿におけるAβ全てを、AβELISA(これは、
コーティング抗体として3D6を用い、および過剰量のビオチン標識化した26
6と混合させたAβの標準品を使用)によって測定した。ELISAにおけるA
β検出のための各々の動物から除去後に、過剰量のビオチン標識化した266を
用いてスパイク(spike)した。PBSを注射したマウスの場合には、レベルが
0.15ng/mLのペプチドの最少の検出可能な量を、30〜60分後にピー
ク値として検出した。その後該レベルは実質的に0であった。しかしながら、M
ab 266を投与したマウスにおいては、血漿Aβペプチドは60分後にPB
Sを注射したマウスにおいて検出されるレベル(約50ng/mL)よりも33
0倍高いレベルに達し、180分後には約90ng/mLの値に達した。
齢のAPPV717Fマウスに静脈内注射することを用いるこの操作を繰り返し
た。Mab 266を、上記の用量を用いて3ヶ月齢のAPPV717F+/+
マウスに静脈内注射した。静脈内注射前およびその後の異なる時点での、Mab 266と結合したAβ266の血漿濃度をRIA法によって測定した。ある例
示的なマウスからの詳細な結果を図2に示す。
Lの基底レベルから100ng/mL以上のレベルにまで4日間で増加すること
を見出した。該曲線上の早期の時点を分析することによって、Aβ全てがAPP V717F Tgマウスの血漿ヘ流入する正味の割合は飽和レベルの抗体の存在下
では42pg/mL/分であった。
漿Aβレベルに及ぼす影響、並びに該抗体がCSF中のAβ濃度に及ぼす影響は
、循環性のMab 266が存在することにより、Aβの流れの平衡の変化、ま
たはCNSおよび血漿の間での輸送の変化を生じることを示す。
0μg)またはコントロールマウスIgG(100μg、ファルミゲン)の腹膜
内注射により、2週間毎に5ヶ月間処置した。該マウスを9ヶ月齢で殺し、皮質
中のAβ沈積を測定した。Aβ−免疫反応性によって適用される面積(%)(こ
のものは、ラビットパン(pan)−Aβ抗体(QCB社製)を用いて同定される
)を、Holtzman, D. M.らによるAnn. Neurol. (2000) 97: 2892-2897に記載され
ている通り、背側の海馬を直接に覆っている皮質について定量化した。該結果を
図3Aに示す。この年齢では、各々の群のおよそ半分はAβ沈積の発生は未だ始
まっていなかった。しかしながら、皮質中に>50%のAβ荷(burden)を有す
るマウスの%は、266で処置した群の場合に有意に低かった(P=0.02、
カイ二乗試験)。APPV717Fマウスは9ヶ月で大量のAβ沈積を発生する
ことができるが、約50%は沈積なしを示して、約50%は実質的に沈積してい
るという大きな可変性を示した。PBSおよびIgGで処置した動物において、
6/14および5/13のマウスが50%よりも大きいAβ染色によって覆われ
た皮質を有していた。一方で、Mab 266を用いて処置した14マウスのう
ちの1つだけがこのレベルの染色を有していた。全ての群におけるほとんど50
%の動物が、9ヶ月齢でAβの沈積を未だ発生していなかった。後者は、我々の
コホートにおける個々のマウスの親世代が原因と考えられる。その理由は、研究
される全てのマウスはAPPV717F+/+であると確認されていても、高レ
ベルのAβの沈積は4/8繁殖ペア由来のマウスにおいてのみ観察されるからで
ある。他の4つの繁殖ペア由来のマウスについても、Aβの沈積は実質的になか
った(低症状の同腹仔)。共変動として親世代を用いた場合には、Aβ沈積の減
少においてm266の強力で有意な効果が存在した(p=0.0082、図3B
)。
測定するために、9齢のAppV717F+/+Tgマウス由来の脳の切片(こ
のものは、Aβ沈積物に含まれ、Mab 266、サリンまたはコントロールI
gGのいずれかを用いて処理する)を使用した。組織の処理および免疫染色を上
記(Bales, K. R. らによるNature Genet. (1977) 17: 263-264)に記載の通り
行なった。全ての群の動物由来の組織を、フルオレセリンで標識化した抗−マウ
スIgG(ベクター製)と一緒にインキュベートし、次いで蛍光顕微鏡下で調べ
た。Aβ沈積の特異的な染色は、いずれの群においても観察されなかった。それ
に対して、該切片を抗−マウスIgGとインキュベートする前の切片に、Mab 266を適用した場合には、Aβははっきりと検出された。
実験の開始時、マウスはおよそ24月齢であった。注射は全て腹膜内(i.p.
)であった。半分のマウスにはリン酸緩衝化生理食塩水(PBS、「コントロー
ル」)の注射を毎週投与し、他の半分にはPBSに溶解したマウス抗体266(
500μg)を投与した。7週間(42日)の期間にわたって、合計6回の注射
を行った。最後の注射の3日後に、基本的にはJ.−C.Dodartら、Be
havioral Neuroscience,113(5)982−990(
1999)に記載されているように、対象物認知課題(object recognition tas
k)を用いて動物の挙動を評価した。認知指数(recognition index)(TB×1
00)/(TB−TA)を計算した。結果を以下の表1に示す。
の毎週の投与は、挙動における有意な変化と関連していた。抗体処置トランスジ
ェニックマウスは、野生型コントロール動物に類似する認知指数を有した[J.
−C.Dodartら]。認知指数における差異は、0.001の確率水準で統
計的に有意であった。認知指数の上昇は、アミノ酸13〜28の領域でβアミロ
イドペプチドに結合する抗体を用いる処置がアルツハイマー病のマウスモデルで
説明されている挙動欠陥を逆転させることを示す。それゆえ、アミノ酸13〜2
8の領域においてβアミロイドペプチドに結合する抗体の投与はアルツハイマー
病およびダウン症候群のような疾患を処置し、概して疾患の進行と関連する認識
減退を停止する。
た後に免疫反応性物質により覆われる領域の%)を、上記のように7週間の間、
マウス抗体266を用いて処置した24月齢の動物の脳から、帯状回および頭頂
皮質の領域を含む海馬のすぐ下の皮質中で定量した。結果を以下の表に示す。処
置群間における差異は統計的に有意ではない。
3D6または21F12のいずれかを用いる測定で、PBS処置群と比較して有
意に異なるアミロイド負荷は生じなかった。さらに、Aβ負荷は、対象物認知課
題においてありふれたものから新規な対象物を区別することができない低年齢の
動物のアミロイド負荷と比較して実質的に高く、そして有意に上昇していた(以
下を参照のこと)。最も驚くべきことには、これらの結果は、抗Aβ抗体はアミ
ロイド負荷自体の減少を必要とせずに認識欠損を逆転させることができることを
示している。
ホートに関して予想したものと有意な差異はなかった。このことは、これらのト
ランスジェニック動物における認識低下(減退)の完全な回復を示す。
。23匹のマウスは、実験開始時にはおよそ2ヶ月齢であった。残りのマウスは
実験開始時にはおよそ4ヶ月齢であった。処置期間は5ヶ月であった。従って、
実験終了時にはマウスはおよそ7ヶ月齢であるか、またはおよそ9ヶ月齢である
かのいずれかであった。
スにはリン酸緩衝化生理食塩水(PBS、200μL)の注射を毎週投与した。
「IgG」コントロール群の各マウスにはIgG1κ1イソタイプコントロール
の注射を毎週投与した(100μg/マウス/週)。「高用量」群の各マウスに
はPBSに溶解した抗体266(500μg)を毎週投与した(「HD」)。「
低用量」群の各マウスはPBSに溶解したマウス抗体266(100μg)を毎
週投与した(「LD」)。最後の注射の3日後に、上記の実施例10に記載のよ
うに動物の挙動を対象物認知課題を用いて動物の挙動を評価し、そして識別指数
を新規な対象物に対して費やした時間と見慣れた対象物に対して費やした時間と
の差異として計算した。結果を以下の表3に示す。実験の終止時に、マウスの年
齢によりデータをグループ分けした。
の投与が7〜9ヶ月齢APPV717Fトランスジェニックマウスのプラーク沈
着を減弱し、ならびに先に特徴を記載した挙動欠陥を逆転させるという結果を支
持する。患者をAβペプチドの中心ドメインに対する抗体を用いて処置すること
により、代表的には疾患の進行と関連している認識減退を阻害または予防し、そ
してそれを逆転させる。
に異なっていなかった。それゆえ、ちょうどより老齢の動物におけるように(実
施例11)、m266での処置はこれらのより若年齢のトランスジェニック動物
における認知減退を完全に逆転させた。
、そして37℃ CO2インキュベーター中で10%FBSを含有するDME培
地(カタログ番号SH32661.03、HyClone,Logan,UT)
中で維持した。マウス266ハイブリドーマ細胞を、まず、10%FBS(Hy
Clone)、10mM HEPES、2mMグルタミン、0.1mM非必須ア
ミノ酸、1mMピルビン酸ナトリウム、25μg/mlゲンタマイシンを含有す
るRPMI−1640培地中で生育させ、次いでローラー瓶中、2.5Lの体積
に、2%低IgFBS(カタログ番号30151.03、HyClone)を含
有する無血清培地(Hybridoma SFM、カタログ番号12045−0
76、Life Technolories、Rockville、MD)中で
拡大した。マウスモノクローナル抗体266(Mu266)を、アフィニティー
クロマトグラフィーによりプロテインGセファロースカラムを用いて培養上清か
ら精製した。ビオチン化Mu266をEZ−Link Sulfo−NHS−L
C−LC−ビオチン(カタログ番号21338ZZ,Pierce,Rockf
ord,IL)を用いて製造した。
RIzol試薬(Life Technologies)を用いて全RNAを抽
出し、ポリ(A)+RNAをPolyATract mRNA単離システム(P
romega,Madison,WI)を用いて単離した。製造業者のプロトコ
ルに従って、SMARTTMRACE cDNA増幅キット(Clontech
,Palo Alto,CA)を用いて2本鎖cDNAを合成した。軽鎖および
重鎖に対する種々の領域のcDNAを、それぞれ、マウスκおよびγ鎖定常域に
アニーリングする3’プライマー、およびSMARTTMRACE cDNA増
幅キット中に提供される5’ユニバーサルプライマーを用いてポリメラーゼ連鎖
反応(PCR)により増幅した。VL PCRに関しては、3’プライマーは、
マウスCk領域にハイブリダイズする17〜46残基を有する以下の配列を有す
る:
ズする17〜50残基を有する以下の縮重配列を有する:
ベクター(Invitrogen,Carlsbad,CA)にサブクローニン
グした。DNA配列決定を、製造業者の指示に従って蛍光ダイデオキシ連鎖ター
ミネーター(Applied Biosystems,Foster City
,CA)を用いてPCRサイクル配列決定反応により行った。配列決定反応をM
odel 377 DNAシークエンサー(Applied Biosyste
ms)で分析した。
.Sci.USA 86:10029−10033(1988)]に概説される
ように行った。Mu266CDRのアクセプターとして用いるヒトV領域フレー
ムワークを配列ホモロジーに基づいて選択した。コンピュータープログラムAB
MODおよびENCAD[Levitt,M.,J.Mol.Biol.168
:595−620(1983)]を用いて可変領域の分子モデルを構築した。C
DRと接触すると推定されるヒト化V領域におけるアミノ酸を、Mu266の対
応する残基で置換した。これは、重鎖中の46、47、49および98残基で、
ならびに軽鎖中の51残基で行った。同一のV領域サブグループにおいてまれで
あることが分かっているヒト化V領域のアミノ酸を、コンセンサスなアミノ酸に
変えて、潜在的な免疫原性を排除した。これは、軽鎖の42および44残基で行
った。
る、8個の重複合成オリゴヌクレオチドを用いて増幅した[He,X.Y.ら、
J.Immunol.160:029−1035(1998)]。オリゴヌクレ
オチドを2つ1組にしてアニーリングさせ、DNAポリメラーゼIのKleno
wフラグメントを用いて伸長し、2個のフラグメントを得た。これらのフラグメ
ントを変性させ、2つ1組でアニーリングさせ、再度伸長させ、全長遺伝子を得
た。得られた生成物を、Expand High Fidelity PCR
System(Roche Molecular Biochemicals,
Indianapolis,IN)を用いてPCRにより増幅した。PCR増幅
したフラグメントをゲル精製し、pCR4Blunt−TOPOベクターにクロ
ーニングした。配列を確認した後、MIuIおよびXbaIを用いてVLおよび
VH遺伝子を消化し、ゲル精製し、それぞれ、軽鎖および重鎖の発現のためのベ
クターにサブクローニングしてpVk−Hu266およびpVgl−Hu266
を作製した(それぞれ、本明細書中の図6および7を参照のこと)[Co,M.
S.ら、J.Immunol.148:1149−1154(1992)]。こ
れらのプラスミドから発現された成熟ヒト化266抗体は、配列番号11の軽鎖
、および配列番号12の重鎖を有する。
トロポレーションにより、記載されるように360Vおよび25μFで達成した
(Coら、1992)。トランスフェクションの前に、pVk−Hu266およ
びpVgl−Hu266プラスミドDNAを、FspIを用いて線状化した。お
よそ107Sp2/0細胞を、pVk−Hu266(20μg)およびpVgl
−Hu266(40μg)を用いてトランスフェクトした。トランスフェクトし
た細胞を、10%FBSを含有するDME培地中に懸濁し、数個の96ウェルプ
レートにプレーティングした。48時間後、選択培地(10%FBS、HT培地
補充物、0.3mg/mlキサンチンおよび1μg/mlミコフェノール酸を含
有するDME培地)を添加した。選択開始約10日後、培養上清を抗体産生につ
いてELISAにより以下のようにアッセイした。高収率のクローンを、10%
FBSを含有するDME培地中で拡大し、抗体発現に関してさらに分析した。次
いで、選択したクローンを適合させてハイブリドーマSFMを生育させた。
番号439454、NalgeNunc,Naperville,IL)のウェ
ルを、0.2M炭酸ナトリウム−炭酸水素ナトリウム緩衝液(pH9.4)中の
ヤギ抗ヒトIgG(Fcγフラグメント特異的なポリクローナル抗体)(カタロ
グ番号109−005−098、Jackson ImmunoResearc
h、West Grove、PA)100μlを用いて、一晩4℃でコーティン
グした。洗浄緩衝液(0.1%Tween20を含有するPBS)を用いて洗浄
した後、Superblock Blocking緩衝液(カタログ番号;37
535,Pierce)を用いて30分間ウェルをブロックし、次いで洗浄緩衝
液を用いて洗浄した。Hu266を含有するサンプルを適当にELISA緩衝液
(1%BSAおよび0.1%Tween20を含有するPBS)で希釈し、EL
ISAプレート(100μl/ウェル)に適用した。標準として、ヒト化抗−C
D33 IgG1モノクローナル抗体HuM195(Coら、1992、上記)
を用いた。ELISAプレートを2時間室温でインキュベートし、ウェルを洗浄
緩衝液を用いて洗浄した。次いで、ELISA緩衝液中に1/1000に希釈し
たHRP結合型ヤギ抗ヒトκポリクローナル抗体(カタログ番号1050−05
、Southern Biotechnology,Birmingham,A
L)100μlを各ウェルに適用した。1時間室温でインキュベートし、そして
洗浄緩衝液を用いて洗浄した後、ABTS基質(カタログ番号507602およ
び506502、Kirkegaard and Perry Laborat
ories,Gaithersburg,MD)を各ウェルに添加した。ウェル
毎に2%シュウ酸を100μl添加することにより呈色を停止させた。OPTI
maxマイクロプレートリーダー(Molecular Devices,Me
nlo Park,CA)を用いて415nmで吸光度を読み取った。
ローン1D9)を採用してHybridoma SFM中で生育させ、ローター
ビン中2リットルまで拡大させた。細胞生存率が10%以下に到達した時点で用
いた培養上清を回収し、プロテインAセファロースカラムにロードした。PBS
を用いてカラムを洗浄した後、0.1Mグリシン−HCl(pH2.5)、0.
1M NaClを用いて抗体を溶離した。溶離したタンパク質を2リットルのP
BSで3回透析し、0.2μlフィルターを用いてろ過した後に4℃で保存した
。280nmでの吸光度を測定することにより抗体濃度を測定した(1mg/m
l=1.4A280)。標準的な手順に従って、4〜20%グラジエントゲル(
カタログ番号EC6025、Novex、San Diego、CA)でTri
s−グリシン緩衝液中でSDS−PAGEを行った。精製したヒト化266抗体
を還元し、SDS−PAGEゲルで泳動した。全抗体はおよそ分子量25kDa
および50kDaの2本のバンドを示す。これらの結果は、アミノ酸組成から算
出した軽鎖および重鎖もしくは重鎖フラグメントの分子量と一致する。
ウス266抗体を用いて比較ELISAにおいてマウス266抗体と比較した。
96−ウェルELISAプレート(Nunc−Immunoプレート、カタログ
番号439454、NalgeNunc)のウェルを、0.2M炭酸ナトリウム
/炭酸水素ナトリウム緩衝液(pH9.4)中BSA結合型β−アミロイドペプ
チド(1−42)100μl(10μg/mL)を用いて一晩4℃でコーティン
グした。Aβ1−42−BSA結合体は、Aβ1−42−Cys43(C−末端
システインAβ1−42、AnaSpec)をジメチルスルホキシド500μL
中に溶解し、次いで直ぐに蒸留水1,500μLを添加することにより製造した
。マレイミド活性型ウシ血清アルブミン(Pierce)2mgを蒸留水200
μLに溶解した。2つの溶液を合わせ、徹底的に混合し、室温で2時間静置した
。ゲルクロマトグラフィーカラムを用いて未反応のペプチドをAβ1−42−C
ys−BSA結合体から分離した。
緩衝化生理食塩水(PBS)(洗浄緩衝液)でウェルを洗浄した後、Super
Block試薬(Pierce)をウェルあたり300μL添加することにより
ウェルをブロックした。30分ブロックした後、洗浄緩衝液を用いてウェルを洗
浄し、過剰な液体を取り除いた。
び競合抗体(Mu266またはHu266;750μg/ml最終濃度で開始、
3倍系列希釈)の混合物を、1ウェルあたり最終体積100μlでトリプリケー
トで添加した。競合物なしのコントロールとして、0.3μg/mlビオチン化
Mu266を100μl添加した。バックグラウンドコントロールとして、EL
ISA緩衝液100μlを添加した。ELISAプレートを室温で90分間イン
キュベートした。洗浄緩衝液を用いてウェルを洗浄した後、1μg/mlHRP
結合型ストレプトアビジン(カタログ番号21124、Pierce)を100
μl、各ウェルに添加した。プレートを室温で30分間インキュベートし、洗浄
緩衝液で洗浄した。呈色のために、100μl/ウェルABTSペルオキシダー
ゼ基質(Kirkegaard&Perry Laboratories)を1
00μl/ウェルで添加した。2%シュウ酸を100μl/ウェル添加すること
により呈色を停止した。415nmで吸光度を読み取った。競合物濃度のlog
に対して吸光度をプロットし、(Prismを用いて)曲線をデータ点に適合さ
せ、当該分野において周知の方法を用いて各抗体についてのIC50を決定した
。
実験、標準偏差=1.3μg/mL)、ヒト化266に関しては7.5μg/m
Lであった(3回の別個の実験、標準偏差=1.1μg/mL)。第2のセット
の3回の実験を基本的には上記の通りに行い、マウス266に関する平均IC5
0が3.87μg/mlであること(SD=0.12μg/mL)を決定し、ヒ
ト266に関してはIC50は4.0μg/mLであること(SD=0.5μg
/mL)を決定した。これらの結果に基づき、本発明者らはヒト化266はマウ
ス抗体266と非常に類似する結合特性を有すると結論した。それゆえ、本発明
者らはヒト化266は、マウス266と比較して非常に類似したインビトロおよ
びインビボ活性を有し、マウス266を用いてマウス中で実証されたと同様の効
果をヒトにおいても示すと予想する。
a)を測定し、BIAevaluation(v.3.1)ソフトウェアを用い
てデータを分析した。捕捉抗体(ウサギ抗マウス)を遊離アミン基を介して、N
−エチル−N−ジメチルアミノプロピルカルボジイミドおよびN−ヒドロキシス
クシンイミド(EDC/NHS)を用いてバイオセンサーチップ(CM5)のフ
ローセル2上のカルボキシル基に連結させた。非特異的ウサギIgGをフローセ
ル1にバックグラウンドコントロールとして結合させた。モノクローナル抗体を
捕捉して300共鳴単位(resonance unit)(RU)を得た。次
いで、アミロイドβ1−40または1−42(Biosource Inter
national,Inc.)を減少濃度(decreasing conce
ntration)(1000〜0.1倍KD)でチップに流した。チップを再
生するために、グリシン−HCl(pH2)での洗浄により結合型抗Aβ抗体を
チップから溶離した。アミロイドβ非含有コントロール注射はベースライン減法
に対するコントロールとして機能した。相の会合および解離を示す感知図を分析
してKdおよびKaを決定した。この方法を用いて、マウス抗体266のAβ1 −40 およびAβ1−42両方に対する親和性は4pMであることを見出した。
4G8のAβ1−40に対する親和性は23nMであり、Aβ1−42に対して
は24nMであった。266および4G8の両方のAβに対する親和性に600
0倍の差があるにもかかわらず、これらはAβの13〜28アミノ酸の間のエピ
トープに結合し、Aβを効率的にヒトCSFから隔離する。それゆえ、抗体がA
βを隔離し、本発明の有益かつ驚くべき利点を提供する能力を決定する際には、
エピトープの位置が結合親和性よりも重要である。
ムである[Karlsson R.ら、J.Immunol.Methods
145:229−240(1991)]。BIAcoreの、他の結合アッセイ
を超える利点は、抗原の結合を、抗原を標識または固定化する必要なく測定する
ことができるということである(すなわち、抗原がよりネイティブな立体配座を
維持している)。全ての希釈物をTween20を含むHEPES緩衝化生理食
塩水を用いて作製したこと、種々のAβのフラグメント(BioSource
International)を注入したこと、各フラグメントを1つの濃度で
注入した(440nM)ことを除いて基本的には実施例12に記載のように、B
IAcore方法を使用して種々のアミロイドβペプチドフラグメントのマウス
抗体266への結合を評価した。
5はマウス抗体266に結合したが、Aβフラグメント1〜20、10〜20お
よび22〜35は結合しなかった。フラグメント1〜20、10〜20および2
2〜35は他のMAb群と、Aβのそれら領域に関して公知のエピトープ特異性
で結合した。この方法を用いると、マウス抗体266に対する結合エピトープは
Aβのアミノ酸17および25の間に存在するようである。通常、結合は少なく
とも3残基のエピトープが存在すると生じるので、さらに、エピトープは残基1
9〜23の中に含まれていると推測することができる。
)は、基本的に実施例15に上記のように測定した。この方法を用いると、ヒト
化266のAβ1−42に対する親和性は4pMであることが見出された。
収したAβペプチドの割合を、透析膜の分子量カットオフの関数として示す。
で注射した後のAPPV717Fトランスジェニックマウスの血漿中に見出され
るAβ合計の濃度を時間の関数として示す。
したAPPV717Fトランスジェニックマウスの皮質におけるAβペプチド沈
着量を示す。図3Bはこれらの結果と親起源との相間関係を示す。
るためのポリヌクレオチド配列、および発現されるヒト化266軽鎖をコードす
る単鎖アミノ酸(成熟すると配列番号11に対応する)を示す。
するためのポリヌクレオチド配列、および発現されるヒト化266重鎖をコード
する単鎖アミノ酸(成熟すると配列番号12に対応する)を示す。
Claims (68)
- 【請求項1】 Aβの第13位−第28位内に含有されるエピトープと特異
的に結合するヒト化抗体。 - 【請求項2】 Aβペプチドを血液中のその結合、循環型から隔離し、中枢
神経系および血漿中の可溶性および結合型Aβのクリアランスを変更するヒト化
抗体。 - 【請求項3】 ヒト化抗体本体である、請求項1または2に記載のヒト化抗
体。 - 【請求項4】 断片である、請求項1または2に記載のヒト化抗体。
- 【請求項5】 Aβの第17位−第25位の間(エピトープ位置はBIAc
ore法を用いて決定される)のアミノ酸を有するエピトープと特異的に結合す
る、請求項1または2に記載のヒト化抗体。 - 【請求項6】 Aβの第19位−第23位の間(エピトープ位置はBIAc
ore法を用いて決定される)のアミノ酸を有するエピトープと特異的に結合す
る、請求項1または2に記載のヒト化抗体。 - 【請求項7】 抗体266が特異的に結合するAβのエピトープと特異的に
結合する、請求項1または2に記載のヒト化抗体。 - 【請求項8】 該Aβペプチドの第13位−第20位に含有されるエピトー
プと特異的に結合する、請求項1に記載のヒト化抗体。 - 【請求項9】 該Aβペプチドの第16位、第17位、または第18位を含
むエピトープと特異的に結合する、請求項8に記載のヒト化抗体。 - 【請求項10】 単一鎖抗体である、請求項1または2に記載のヒト化抗体
。 - 【請求項11】 ヒトフレームワーク領域を含む、請求項1または2に記載
のヒト化抗体。 - 【請求項12】 ヒト化CDRを含む、請求項1または2に記載のヒト化抗
体。 - 【請求項13】 ヒト化Mab266である、請求項1または2に記載のヒ
ト化抗体。 - 【請求項14】 マウスモノクローナル抗体266由来の3つの軽鎖相補性
決定領域(CDRs)および、ヒト免疫グロブリン軽鎖由来の軽鎖可変領域フレ
ームワーク配列を含むヒト化軽鎖;および、マウスモノクローナル抗体266由
来の3つの重鎖CDRsおよび、ヒト免疫グロブリン重鎖由来の重鎖可変領域フ
レームワーク配列を含むヒト化重鎖を含み、ここに軽鎖CDRsが以下のアミノ
酸配列を有し: 軽鎖CDR1: 【数1】 軽鎖CDR2: 【数2】 および、軽鎖CDR3: 【数3】 ならびに重鎖CDRsが以下のアミノ酸配列を有する: 重鎖CDR1: 【数4】 重鎖CDR2: 【数5】 および、重鎖CDR3: 【数6】 請求項13に記載のヒト化抗体またはその断片。 - 【請求項15】 以下の配列を含むヒト化軽鎖可変領域: 【数7】 [式中: 第2位のXaaはValまたはIleであり; 第7位のXaaはSerまたはThrであり; 第14位のXaaはThrまたはSerであり; 第15位のXaaはLeuまたはProであり; 第30位のXaaはIleまたはValであり; 第50位のXaaはArg、Gln、またはLysであり; 第88位のXaaはValまたはLeuであり; 第105位のXaaはGlnまたはGlyであり; 第108位のXaaはLysまたはArgであり;ならびに、 第109位のXaaはValまたはLeuである] および以下の配列を含む重鎖可変領域: 【数8】 [式中: 第1位のXaaはGluまたはGlnであり; 第7位のXaaはSerまたはLeuであり; 第46位のXaaはGlu、Val、Asp、またはSerであり; 第63位のXaaはThrまたはSerであり; 第75位のXaaはAla、Ser、Val、またはThrであり; 第76位のXaaはLysまたはArgであり; 第89位のXaaはGluまたはAspであり;ならびに、 第107位のXaaはLeuまたはThrである] を含む、請求項13に記載のヒト化抗体またはその断片。
- 【請求項16】 配列番号9に記載の配列の軽鎖可変領域および配列番号1
0に記載の重鎖可変領域を有する、請求項15に記載のヒト化抗体またはその断
片。 - 【請求項17】 配列番号11に記載の配列の軽鎖および配列番号12に記
載の配列の重鎖を有する、請求項16に記載のヒト化抗体またはその断片。 - 【請求項18】 請求項1〜17のいずれかに記載のヒト化抗体の酵素分解
によって得られる抗体断片。 - 【請求項19】 FabまたはF(ab')2断片である、請求項18に記載
の断片。 - 【請求項20】 F(ab')2断片である、請求項19に記載の断片。
- 【請求項21】 Fab断片である、請求項19に記載の断片。
- 【請求項22】 IgG1免疫グロブリンイソ型である、請求項1〜21の
いずれかに記載のヒト化抗体または断片。 - 【請求項23】 抗体またはその断片が、骨髄腫細胞、チャイニーズハムス
ター卵巣細胞、シリアンハムスター卵巣細胞、およびヒト胎児腎臓細胞からなる
群から選択される宿主細胞内で生産される、請求項1〜18のいずれかに記載の
ヒト化抗体または断片。 - 【請求項24】 ヒト被検体に末梢的に投与される場合に、その有益な作用
を発揮するために被検体の血液−脳関門を横切る必要がない、請求項1〜23の
いずれかに記載のヒト化抗体または断片。 - 【請求項25】 ヒト被検体に末梢的に投与される場合に、その有益な作用
を発揮するために被検体の脳における細胞性応答を必要としない、請求項1〜2
3のいずれかに記載のヒト化抗体または断片。 - 【請求項26】 ヒト被検体に末梢的に投与される場合に、被検体の脳内の
凝集Aβと実質的に結合しない、請求項1〜23のいずれかに記載のヒト化抗体
または断片。 - 【請求項27】 ヒト被検体に末梢的に投与される場合に、その有益な作用
のすべてを発揮するために被検体の脳内のAβプラーク堆積を有意に減少させる
必要がない、請求項1〜23のいずれかに記載のヒト化抗体または断片。 - 【請求項28】 請求項1〜27のいずれかに記載のヒト化抗体の軽鎖また
は重鎖をコードする配列またはその断片を含む核酸。 - 【請求項29】 適当な宿主細胞内で発現された場合に、請求項1〜27の
いずれかに記載の抗体を産生する、1またはそれ以上の核酸。 - 【請求項30】 配列番号7または配列番号9に記載の軽鎖可変領域をコー
ドする配列を含む、請求項28に記載の核酸。 - 【請求項31】 配列番号8または配列番号10に記載の重鎖可変領域をコ
ードする配列を含む、請求項28に記載の核酸。 - 【請求項32】 配列番号11に記載の軽鎖をコードする配列を含む、請求
項28に記載の核酸。 - 【請求項33】 配列番号12に記載の重鎖をコードする配列を含む、請求
項28に記載の核酸。 - 【請求項34】 請求項1〜27のいずれかに記載の抗体または断片を発現
するための発現ベクターであって、該抗体または断片をコードするヌクレオチド
配列を含むベクター。 - 【請求項35】 請求項34に記載の発現ベクターでトランスフェクトされ
た細胞。 - 【請求項36】 第一のベクターが軽鎖をコードするヌクレオチド配列を含
み、第二のベクターが重鎖をコードするヌクレオチド配列を含む、請求項34に
記載の2個の発現ベクターでトランスフェクトされた細胞。 - 【請求項37】 請求項13〜17のいずれかに記載のヒト化抗体または断
片を生産する組換え細胞。 - 【請求項38】 骨髄腫細胞、チャイニーズハムスター卵巣細胞、シリアン
ハムスター卵巣細胞、およびヒト胎児腎臓細胞からなる群から選択される、請求
項35〜37のいずれかに記載の細胞。 - 【請求項39】 請求項1〜27のいずれかに記載のヒト化抗体または断片
および製薬的に許容される賦形剤を含む医薬組成物。 - 【請求項40】 ヒトにおけるアミロイドプラークの形成または毒性の可溶
性Aβ種の作用を阻害する方法であって、その阻害を必要としているヒト被検体
に、Aβの第13位−第28位に含有されるエピトープと特異的に免疫反応する
ヒト化抗体またはその断片の有効量を投与することを含む方法。 - 【請求項41】 ヒトにおけるアミロイドプラークまたは毒性の可溶性Aβ
種の作用を減少させる方法であって、その減少を必要としているヒト被検体に、
Aβの第13位−第28位に含有されるエピトープと特異的に免疫反応するヒト
化抗体またはその断片の有効量を投与することを含む方法。 - 【請求項42】 ヒトにおけるアミロイドプラークの形成または毒性の可溶
性Aβ種の作用を阻害する方法であって、その阻害を必要としているヒト被検体
に、Aβペプチドを血液中のその結合、循環型から隔離するヒト化抗体またはそ
の断片の有効量を投与することを含む方法。 - 【請求項43】 ヒトにおけるアミロイドプラークまたは毒性の可溶性Aβ
種の作用を減少させる方法であって、その減少を必要としているヒト被検体に、
Aβペプチドを血液中のその結合、循環型から隔離するヒト化抗体またはその断
片の有効量を投与することを含む方法。 - 【請求項44】 抗体または断片が、ヒトに対して末梢的に投与される場合
に、アミロイドプラークの形成または毒性の可溶性Aβ種の作用を阻害するため
に血液−脳関門を横切る必要がない、請求項40〜43のいずれかに記載の方法
。 - 【請求項45】 抗体または断片が、ヒトに対して末梢的に投与される場合
に、アミロイドプラークの形成または毒性の可溶性Aβ種の作用を阻害するため
に細胞性応答を必要としない、請求項40〜43のいずれかに記載の方法。 - 【請求項46】 抗体または断片が、ヒトに対して末梢的に投与される場合
に、脳内の凝集Aβと実質的に結合しない、請求項40〜43のいずれかに記載
の方法。 - 【請求項47】 被検体が臨床的または前臨床的なアルツハイマー疾患、ダ
ウン症候群、または臨床的または前臨床的な脳性アミロイド血管障害と診断され
る、請求項40〜46のいずれかに記載の方法。 - 【請求項48】 被検体が臨床的または前臨床的なアルツハイマー疾患、ダ
ウン症候群、または臨床的または前臨床的な脳性アミロイド血管障害と診断され
ない、請求項40〜46のいずれかに記載の方法。 - 【請求項49】 抗体が末梢経路により投与される、請求項40〜48のい
ずれかに記載の方法。 - 【請求項50】 抗体が経口、腹腔内、皮下、筋肉内、または静脈内経路に
より投与される、請求項49に記載の方法。 - 【請求項51】 臨床的または前臨床的なアルツハイマー疾患、ダウン症候
群、または臨床的または前臨床的な脳性アミロイド血管障害を処置するための、
ヒト組織における抗体または抗体断片の組換え配列の延長された発現を含む、薬
物を製造するための、請求項1〜27のいずれかに記載のヒト化抗体またはその
断片の使用。 - 【請求項52】 被検体における認識減退を逆転させる方法であって、この
被検体に請求項1〜27のいずれかに記載のヒト化抗体または断片の有効量を投
与することを含む方法。 - 【請求項53】 被検体における認識を改善させる方法であって、この被検
体に請求項1〜27のいずれかに記載のヒト化抗体または断片の有効量を投与す
ることを含む方法。 - 【請求項54】 被検体における認識減退を処置する方法であって、この被
検体に請求項1〜27のいずれかに記載のヒト化抗体または断片の有効量を投与
することを含む方法。 - 【請求項55】 被検体における認識減退を予防する方法であって、この被
検体に請求項1〜27のいずれかに記載のヒト化抗体または断片の有効量を投与
することを含む方法。 - 【請求項56】 抗体または断片が、ヒトに対して末梢的に投与される場合
に、認識に影響するために血液−脳関門を横切る必要がない、請求項52〜55
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項57】 抗体または断片が、ヒトに対して末梢的に投与される場合
に、認識に影響するために細胞性応答を必要としない、請求項52〜55のいず
れかに記載の方法。 - 【請求項58】 抗体または断片が、ヒトに対して末梢的に投与される場合
に、脳内の凝集Aβと実質的に結合しない、請求項52〜55のいずれかに記載
の方法。 - 【請求項59】 被検体が臨床的または前臨床的なアルツハイマー疾患、ダ
ウン症候群、または臨床的または前臨床的な脳性アミロイド血管障害と診断され
る、請求項52〜57のいずれかに記載の方法。 - 【請求項60】 被検体が臨床的または前臨床的なアルツハイマー疾患、ダ
ウン症候群、または臨床的または前臨床的な脳性アミロイド血管障害と診断され
ない、請求項52〜57のいずれかに記載の方法。 - 【請求項61】 抗体が末梢経路によって投与される、請求項52〜60の
いずれかに記載の方法。 - 【請求項62】 抗体が経口、腹腔内、皮下、筋肉内、または静脈内経路に
よって投与される、請求項61に記載の方法。 - 【請求項63】 臨床的または前臨床的なアルツハイマー疾患、ダウン症候
群、または臨床的または前臨床的な脳性アミロイド血管障害における認識減退を
処置し、予防し、あるいは逆転させるための、ヒト組織における該抗体または抗
体断片の組換え配列の延長された発現を含む、薬物を製造するための、請求項1
〜27のいずれかに記載のヒト化抗体または断片の使用。 - 【請求項64】 アルツハイマー疾患を処置する方法であって、それを必要
としている患者に請求項1〜27のいずれかに記載の抗体または断片の有効量を
投与することを含む方法。 - 【請求項65】 アルツハイマー疾患処置用の薬物を製造するための、請求
項1〜27のいずれかに記載のヒト化抗体または断片の使用。 - 【請求項66】 Aβまたはその断片と結合する抗体を用いる処置に対する
ヒト被検体の応答を評価する方法であって: a)抗体またはその断片を被検体に投与し;ならびに、 b)被検体血液中のAβ濃度を測定する ことを含む方法。 - 【請求項67】 Aβまたはその断片と結合する抗体を用いてヒト被検体を
処置する方法であって: 第一の量の抗体またはその断片を被検体に投与し; 第一用量の投与後3時間〜2週間のうちに被検体血液中のAβ濃度を測定し; c)必要であれば、工程b)の結果に基づいて抗体またはその断片の第二の量
を計算し、ここに第二の量は第一の量と同じであるか、あるいは異なっており;
ならびに、 d)第二の量の抗体または断片を投与する ことを含む方法。 - 【請求項68】 ヒト被検体において、Aβアミロイドプラーク形成を阻害
または予防するための、Aβアミロイドプラークを減少させるための、毒性の可
溶性Aβ種の作用を減少させるための、またはAβプラークと関連する症状また
は疾患を処置するための、Aβに結合する抗体またはその断片の効力を評価する
方法であって、 a)被検体血漿またはCSFの第一のサンプルを得; b)第一サンプル中のAβのベースライン濃度を測定し; c)抗体またはその断片を被検体に投与し; d)抗体またはその断片の投与後3時間〜2週間のうちに、被検体血漿または
CSFの第二のサンプルを得;ならびに、 e)第二のサンプル中のAβの濃度を測定する (ここに効力は血液中で抗体に結合したAβ量およびCSF中のAβ濃度と関連
する) ことを含む方法。
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