JP2010512402A - Il−13関連障害を治療するための方法および組成物ならびにその治療をモニター観察するための方法 - Google Patents

Il−13関連障害を治療するための方法および組成物ならびにその治療をモニター観察するための方法 Download PDF

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Abstract

IL-13関連の障害または疾患の治療および/またはその治療をモニター観察する方法および組成物は、開示される。

Description

本発明は、IL−13関連障害の治療方法および治療用組成物ならびにその治療をモニター観察するための方法に関する。
(関連出願への相互参照)
この出願は、2006年12月11日に出願された米国出願番号60/874、333、および、2007年4月23日に出願された米国出願番号60/925、932への優先権を主張し、その両方の内容を出典明示により本明細書の一部とする。
(配列表)
電子および書面の形式の配列表のコピーはこれと共に提出される。
インターロイキン−13(IL−13)は、Tリンパ球および肥満細胞により分泌されるサイトカインである(McKenzieら(1993)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:3735−39;Bostら(1996)Immunology 87:663−41)。IL−13は、IL−4といくつかの生物学的な活性を共有している。たとえば、IL−4またはIL−13のいずれかは、B細胞においてIgEアイソタイプの交換を引き起こすことができる(Tomkinsonら(2001)J. Immunol. 166:5792−5800)。加えて、細胞表面のCD23および血清CD23(sCD23)の増加したレベルが喘息患者において報告されている(Sanchez−Guererroら(1994)Allergy 49:587−92;DiLorenzoら(1999)Allergy Asthma Proc. 20:119−25)。加えて、IL−4またはIL−13のいずれかは、B細胞および単核細胞において、MHCクラスIIおよび親和性の低いIgE受容体(CD23)の発現をアップレギュレートすることができ、それは、抗原提示の強化、およびマクロファージ機能の制御をもたらす(Tomkinsonら、前掲)。重要なこととして、IL−4またはIL−13のいずれかは、上皮細胞上のVCAM−1の発現を増加させることができ、それは、好酸球(およびT細胞)の気道組織への優先的な補充を容易にする(Tomkinsonら、前掲)。IL−4またはIL−13のいずれかは、また、気道粘液分泌の増加を引き起こし、それは、気道の応答性を悪化させることができる(Tomkinsonら、前掲)。これらの見解は、IL−13が、Th2の発症を誘導することに必要ではない、または、その発症能さえ有していないが、IL−13が、気道の好酸球増加症およびAHRの発症において重要なプレーヤーかもしれないことを示唆する(Tomkinsonら、前掲;Wills−Karpら(1998)Science 282:2258−61)。
McKenzieら(1993)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:3735−39 Bostら(1996)Immunology 87:663−41 Tomkinsonら(2001)J. Immunol. 166:5792−5800 Sanchez−Guererroら(1994)Allergy 49:587−92 DiLorenzoら(1999)Allergy Asthma Proc. 20:119−25 Wills−Karpら(1998)Science 282:2258−61
IL−13関連の障害または疾患の処置および/または処置をモニターするための方法および組成物が開示される。ひとつの態様において、出願人は、IL−13関連の障害または疾患の発症前に、IL−13アンタゴニストまたはIL−4アンタゴニストの対象への単独投与は、未処置の対象に比べて、その障害または疾患の一つ以上の症状を減少させることを見いだした。一つの試薬の投与後に検出された減少と比べて、IL−13アンタゴニストとIL−4アンタゴニストとの同時投与後には、その障害または疾患の症状の減少の強化が検出される。こうして、IL−13アンタゴニストを単独に、または、IL−4アンタゴニストと併用して用いることにより、IL−13関連の障害または疾患のひとつ以上の症状の減少または抑制、または、その発症の予防または遅延のための方法が開示される。他の実施形態においては、対象、例えば、ヒト対象におけるIL−13関連の障害または疾患の処置または予防におけるIL−13アンタゴニストの効能を評価する方法も開示される。
したがって、一つの態様において、本発明は、対象におけるIL−13関連の障害または疾患の処置または予防する方法を特徴とする。その方法は、その障害または疾患の一つ以上の症状を減少させるのに有効な量(例えば、対象におけるIgEレベル、ヒスタミンの放出、エオタキシンレベルまたは呼吸器症状のひとつ以上を減少させるのに有効な量)で、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストを対象へ投与することを含む。予防用の使用(例えば、障害または疾患のひとつ以上の症状の発症または再発の抑制、減少、又遅延させるため)の場合には、対象は、障害または疾患のひとつ以上の症状を有しているか、または、有していないかもしれない。例えば、その症状の検出可能な発現よりも前に、または、その症状の全てではないが、少なくともいくつかが検出されるよりも後に、IL−13アンタゴニストおよび/または、IL−4アンタゴニストは投与されることができる。治療用の使用の場合には、治療は、対象の障害または疾病を改善し、治療し、維持し、または、その期間を減少させることができる。治療用の使用においては、対象は、部分的または十分な症状有しているかもしれない。典型的な場合、治療は、医師により検出可能な程度に対象の障害または疾病を改善し、または、障害または疾病の悪化を防ぐ。
一つの実施形態においては、IL−13アンタゴニストおよび/または、IL−4アンタゴニストは、単独の治療間隔で、たとえば、単独の治療間隔の間に単一用量として、または、2または3回用量よりも多くない反復用量として投与され、例えば、反復用量は、最初の用量から一週間以内の期間以内に投与される。例えば、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、IL−13の障害または疾患に関連した一つ以上の症状の発症または再発よりも前に、しかし、その障害または疾患に関連した症状の十分な発症の前に、単独の治療間隔で投与されることができる。ある実施形態においては、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、IL−13の障害または疾患を起動または悪化させる物質、例えば、アレルギー抗原、汚染源、毒性物質、感染、および/または、ストレス、に曝露される前に、対象に投与される。いくつかの実施形態においては、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、IL−13に関連した障害または疾患を起動および/または悪化させる物質への曝露より前に、その間に、または、その後、すぐに投与される。例えば、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、起動および/または悪化させる物質への曝露の、1、5、10、25または24時間;2、3、5、10、15、20または30日間;または、4、5、6、7または8週間またはそれ以上、前または後に投与されることができる。典型的には、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、起動および/または悪化させる物質への曝露の前または後、24時間および2日間の間のどこかで投与されることができる。その物質への曝露後に投与が行われる実施形態においては、対象は、その徴候を経験しないかもしれないし、徴候の部分的な発症を経験するかもしれない。例えば、対象は、その障害または疾患の初期の段階の症状を有するかもしれない。各々の投与量は、吸入または注射により、例えば、皮下に約0.5−10 mg/kg(例えば、約0.7−5mg/kg、0.9−4mg/kg、1−3mg/kg、1.5−2.5mg/kg、2mg/kg)の量で投与され得る。
IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、IL−13に関連した障害または疾患を有する、または、その危険性を有する対象に投与されることができる。典型的には、対象は、IL−13に関連した障害または疾患を有する、または、その危険性を有する哺乳動物、例えば、ヒト(例えば、小児、青年または成人)である。IL−13に関連した障害または疾患の例は、これらに限定されないが、例えば、これに限定されないが、IL−13またはIL−4に対する高感受性を原因とする、アトピー性障害を含むIgE関連障害(例えば、アトピー性皮膚炎、じんま疹、湿疹、および、アレルギー性疾患、例えば、アレルギー性鼻炎およびアレルギー性胃腸炎);呼吸器系障害、例えば、喘息(例えば、、アレルギー性および非アレルギー性喘息、(例えば、乳児における、例えば、呼吸系発疹ウイルス(RSV)に感染したことによる喘息))、慢性閉塞性肺疾患(CDPD)、および、気道炎症、好酸球増加症、繊維症、および、過度の粘液産生、例えば、嚢胞性繊維症、および、肺繊維症を含む他の疾患;炎症性、および/または、自己免疫性の障害または疾患、例えば、皮膚炎症性の障害または疾患(例えば、アトピー性皮膚炎)、胃腸の障害または疾患(例えば、炎症性腸障害(IBD)、潰瘍性大腸炎、および/または、クローン病)、肝臓の障害または疾患(例えば、肝硬変、肝癌)、および、強皮症;腫瘍または癌(例えば、軟組織または固形腫瘍)、例えば、白血病、グリア芽細胞腫およびリンパ腫、例えば、ホジキンのリンパ腫;ウイルス感染(例えば、HTLV−1から);他の器官の繊維症、例えば、肝臓の繊維症(例えば、B型および/またはC型ウイルスを原因とする繊維症);および、保護タイプ1の免疫反応の発現(例えば、ワクチン接種の間)の抑制、からの一つ以上から選ばれた障害を含む。
例えば、対象は、季節的なアレルギー抗原、例えば、ブタクサに対するアレルギーを有するヒト、または、風邪またはインフルエンザへの曝露後、または、風邪またはインフルエンザの季節の間の喘息患者が可能である。症状の発症の前に(例えば、アレルギーまたは喘息の症状、または、アレルギーまたは風邪またはインフルエンザの季節の前またはその間)、抗IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストの単一用量間隔が対象に投与され、こうして、症状は減少し、および/または、障害または疾患の発症は遅れる。同様にして、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストの投与は、障害または疾患の発火または発症の再発により特徴づけられる慢性疾患の治療時に障害または疾患に関連する一つ以上の症状の発症よりも前(例えば、症状の完全な発症前)に効果があり得る。アレルギー性鼻炎または他のアレルギー性障害を治療するための典型的な方法は、アレルギー抗原への曝露の前、例えば、アレルギー抗原への季節的な曝露の前、例えば、アレルギー抗原の開花の前に、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストによる治療の開始を含むことができる。そのような治療は、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストの単独の治療間隔、例えば、単一用量を含むことができる。他の実施形態においては、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストの単独の治療間隔は、アレルギー免疫療法と併用して投与される。例えば、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストの単独の投与間隔は、アレルギー免疫療法、例えば、ブタクサ、家ダニ、ライ麦のようなアレルギー抗原の一つ以上を含むワクチンと併用して投与される。単独の治療間隔は、対象において免疫性の望ましいレベルが獲得されるまで繰り返されることができる。
他の実施形態においては、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、IL−13関連の障害または疾患の一つ以上の症状を減少または抑制する、または、発症を抑制または遅延させるのに有効な量で投与される。例えば、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、(i)対象のIL−13のレベル;(ii)対象のエオタキシンのレベル;(iii)好塩基球(例えば、血液の好塩基球)により放出されるヒスタミンのレベル;(iv)対象のIgE力価、および/または、(v)対象の呼吸器症状(例えば、呼吸困難、喘鳴、咳、息切れ、および/または、通常の日常的な活動の行動の困難)の一つ以上の変化、の一つ以上を減少させる量で投与されることができる。
他の実施形態においては、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、IL−13またはIL−4、または、IL−13受容体(例えば、IL−13受容体α1、または、IL−13の受容体α2)またはIL−4受容体(例えば、IL−4受容体α、または、そのサブユニット、例えば、γ−鎖に関連する受容体)の一つ以上の生物学的活性を抑制または減少させる。本願明細書において開示されるIL−13、および/または、IL−4アンタゴニストを用いることによって減少され得る典型的な生物学的活性は、これらに限定されないが、CD23の発現の誘導、ヒトB細胞によるIgEの産生、転写因子、例えば、STATタンパク質(例えば、STAT6タンパク質)のリン酸化、インビボにおいて抗原に誘導される好酸球増加症、インビボにおいて抗原に誘導される気管支収縮、および/または、インビボにおいて薬物に誘導される気道過敏症を含む。IL−13/IL−13RまたはIL−4/IL−4Rのアンタゴニストを用いた拮抗作用は、IL−13/IL−13Rポリペプチド、および/または、IL−4/IL−4Rポリペプチドの生物学的な活性の全ての消失を必ずしも示さない。
明確化の目的のために、本願明細書において用いられる「IL−13アンタゴニスト」または「IL−4アンタゴニスト」という用語は、タンパク質(例えば、複数鎖ポリペプチド、ポリペプチド)、ペプチド、低分子、または、IL−13およびIL−13R、または、IL−4およびIL−4Rそれぞれの活性の一つ以上を減少、抑制、さもなければ遮断する抑制性核酸のような化合物を集合的に指す。一つの実施形態においては、IL−13アンタゴニストは、IL−13またはIL−13Rポリペプチド(ここでも、また、「拮抗的なIL−13結合剤」として示される。)に対して相互作用、例えば、結合する。例えば、IL−13アンタゴニストは、IL−13またはIL−13受容体、好ましくは、哺乳動物、例えば、ヒトIL−13またはIL−13R(ここでも、また、個々に、「IL−13アンタゴニスト」および「IL−13Rアンタゴニスト」として、それぞれ示される。)に相互作用、例えば、結合することができ、また、IL−13および/またはIL−13Rに関連する生物学的な活性の一つ以上を減少または抑制することができる。他の実施形態においては、IL−4アンタゴニストは、IL−4またはIL−4Rポリペプチド(例えば、哺乳動物、例えば、ヒトIL−4またはIL−4R(ここでも、また、個々に、「IL−4アンタゴニスト」および「IL−4Rアンタゴニスト」として、それぞれ示される。)に対して相互作用、例えば、結合し、また、IL−4および/またはIL−4Rに関連する生物学的な活性の一つ以上を減少または抑制する。アンタゴニストは、IL−13 またはIL−4、または、IL−13RまたはIL−4R に高い親和性、例えば、親和定数が、少なくとも約107−1、好ましくは、約108−1、さらに好ましくは、約109−1 〜1010−1またはそれ以上で結合する。「IL−13アンタゴニスト」または「IL−4アンタゴニスト」という用語は、本願明細書において開示される生物的な活性の一つ以上を抑制または減少させる試薬を含むが、IL−13またはIL−4に直接結合しなくてもよい。
「抗IL−13結合剤」および「IL−13結合剤」は、本願明細書においては、相互に変換可能に用いられる。本願明細書において用いられるこれらの用語は、IL−13タンパク質、例えば、ほ乳動物のIL−13、特に、ヒトIL−13に結合する界面を含むタンパク質(例えば、複数鎖ポリペプチド、ポリペプチド)またはペプチドのような化合物を指す。結合剤は、一般に、5×10−7Mよりも低いKd値で結合する。典型的なIL−13結合剤は、抗原結合部位を有するタンパク質、例えば、抗体である。抗IL−13結合剤またはIL−13結合剤は、IL−13に結合するIL−13アンタゴニストであってもよく、または、単にIL−13に結合するが、活性を誘発させないか、または、実際に、IL−13活性を抑制するかもしれないIL−13結合剤も含むことができる。例えば、特定のIL−13結合剤、例えば、結合してIL−13の生物学的な活性の一つ以上を抑制する抗IL−13抗体分子、例えば、抗体13.2、MJ2−7、および、C65もまた、拮抗的なIL−13結合剤として、本願明細書において示される。本願明細書において定義されるようIL−13結合剤ではないIL−13アンタゴニストの例は、例えば、IL−13シグナルの上流または下流の阻害剤(例えば、STAT6阻害剤)を含む。
追加的な実施形態は、一つ以上の次の特徴を含んでもよい;
いくつかの実施形態においては、IL−13アンタゴニスト、または、IL−4アンタゴニストは、IL−13またはIL−13R、または、IL−4またはIL−4Rに結合する抗体分子であってもよい。IL−13またはIL−4アンタゴニストは、単独で、または、他の部分(例えば、免疫グロブリンFc 部位)に融合して、または、サブユニットのヘテロ二量体(例えば、可溶性IL−13R−IL−4R ヘテロ二量体、または、可溶性IL−4R−γcommon ヘテロ二量体)として、IL−13R(例えば、可溶性のIL−13Rα2 またはIL−13Rα1)またはIL−4R (例えば、IL−4Rα)であってもよい。他の実施形態においては、アンタゴニストは、サイトカイン変異体(例えば、対応する受容体に結合するが、実質的に受容体を活性化しないIL−13またはIL−4変異体)、または、毒素に接合したサイトカインである。他の実施形態においては、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、低分子量の阻害剤、例えば、STAT6の低分子量の阻害剤、または、ペプチド阻害剤である。さらに他の実施形態においては、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、核酸の発現の阻害剤である。例えば、そのアンタゴニストは、IL−13またはIL−13R、または、IL−4またはIL−4Rの遺伝子の発現を遮断または減らすアンチセンスRNAまたはsiRNAである。
一つの実施形態においては、IL−13アンタゴニストまたは結合剤(例えば、抗体分子、可溶性受容体、サイトカイン変異体、または、ペプチド阻害剤)は、IL−13またはIL−13Rに結合し、IL−13およびIL−13受容体、例えば、IL−13Rα1、IL−13Rα2、および/または、IL−4Rαの間の相互作用(例えば、結合)を抑制または減少させ、それによって、シグナルの導入を抑制又は減少させる。例えば、IL−13アンタゴニストは、例えば、IL−13およびIL−13Rα1(「IL−13/IL−13Rα1」);IL−13およびIL−4Rα(「IL−13/IL−4Rα」);IL−13、IL−13Rα1およびIL−4Rα(「IL−13/IL−13Rα1/IL−4Rα」);および、IL−13およびIL−13Rα2(「IL−13/IL−13Rα2」)から選択される複合体の一つ以上の成分に結合することができる。実施形態において、IL−13アンタゴニストは、IL−13またはIL−13Rに結合し、IL−13およびIL−13受容体複合体、例えば、IL−13Rα1およびIL−4Rαからなる複合体との間の相互作用、例えば、結合を妨害(例えば、阻害、遮断、または、さもなければ、減少)する。他の実施形態において、IL−13アンタゴニストは、IL−13に結合し、IL−13およびIL−13受容体複合体のサブユニット、例えばIL−13Rα1またはIL−4Rαのそれぞれとの間の相互作用、例えば、結合を妨害(例えば、阻害、遮断、または、さもなければ、減少)する。さらに他の実施形態において、IL−13アンタゴニスト、例えば、抗IL−13抗体またはその断片は、IL−13に結合し、IL−13/IL−13Rα1およびIL−4Rαの間の相互作用、例えば、結合を妨害(例えば、阻害、遮断、または、さもなければ、減少)する。典型的には、γL−13アンタゴニストは、IL−13/IL−13Rα1とIL−4Rαとの相互作用、例えば、結合を妨害(例えば、阻害、遮断、または、さもなければ、減少)する。典型的な抗体は、三元複合体、IL−13/IL−13Rα1/IL−4Rαの形成を阻害または防止する。
他の実施形態において、IL−4アンタゴニスト(例えば、抗体分子、可溶性受容体、サイトカイン変異体、または、ペプチド阻害剤)は、IL−4またはIL−4Rに結合し、IL−4およびIL−4受容体、例えば、IL−4Rα、および/または、γcommonとの間の相互作用(例えば、結合)を阻害または減少させ、それによって、シグナルの導入を減少または阻害し、それによって、シグナルの導入を阻害又は抑制する。例えば、IL−4アンタゴニストは、例えば、IL−4およびIL−4Rα(「IL−4/IL−4Rα」)、IL−4およびγcommon(「IL−4/γcommon」)、または、IL−4、IL−4Rαおよびγcommon(「IL−4/L−4Rαγcommon」)から選ばれる複合体の1つ以上の成分に結合することができる。具体的な実施形態において、IL−4アンタゴニストは、IL−4に結合し、IL−4およびIL−4受容体複合体のサブユニット、例えば、IL−4Rα、または、γcommonのそれぞれとの間の相互作用、例えば、結合を妨害(例えば、阻害、遮断、または、さもなければ、減少)する。さらに他の実施形態においては、IL−4アンタゴニストは、IL−4に結合し、IL−4/IL−4Rα及びγcommonの間の相互作用、例えば、結合を妨害(例えば、阻害、遮断、または、さもなければ、減少)する。
一つの実施形態において、IL−13/IL−13RまたはIL−4/IL−4Rアンタゴニストまたは結合剤はIL−13/IL−13RまたはIL−4/IL−4Rに結合する抗体分子(例えば、抗体、または、その抗原結合断片)である。例えば、抗体分子は、IL−13またはIL−4、または、IL−13受容体またはIL−4受容体(例えば、少なくとも1つの、典型的には2つの完全な重鎖、および、少なくとも1つの、典型的には2つの完全な軽鎖を含む抗体分子)、または、その抗原結合断片(例えば、重または軽鎖可変領域の単量体または二量体(例えば、V、VHH、Fab、F(ab’)、Fvまたは単鎖Fv断片)に結合する完全長のモノクローナル、または、単一特異性の抗体であってもよい。典型的には、抗体分子は、ヒト、ラクダ、サメ、ヒト化、キメラ、または、インビトロで産生された、IL−13またはIL−4、または、IL−13受容体またはIL−4受容体に対する抗体である。ある実施形態においては、抗体分子は、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgDおよびIgEの重鎖定常領域から選ばれた;詳しくは、IgG1、IgG2、IgG3およびIgG4の重鎖定常領域、さらに詳しくは、IgG1(例えば、ヒトIgG1またはその変異体)の重鎖定常領域から選ばれた重鎖定常領域を含む。他の実施形態においては、抗体分子は、例えば、κまたはλの軽鎖の不変領域、好ましくは、κ(例えば、ヒトκ)から選ばれる軽鎖定常領域を有する。一つの実施形態においては、定常領域は、抗体分子の特性を修飾するため(例えば、Fc受容体結合、抗体グリコシル化、システイン残基の数、エフェクター細胞の機能、または、補完する機能の一つ以上を増加または減少させるため)、変更、例えば、変異される。例えば、ヒトIgG1の定常領域は、Fc受容体結合、抗体グリコシル化、システイン残基の数、エフェクター細胞の機能、または、補完する機能の一つ以上を減少させるために、一つ以上の残基、例えば、実施例5に記載されているように、残基234および237の一つ以上において変異されることができる。実施形態において、抗体分子は、配列番号193の一つ以上の残基において変異された、例えば、配列番号193の116および119位において変異されたヒトIgG1定常領域を含む。
一つの実施形態において、抗体分子は、抑制性または中和性の抗体分子である。例えば、抗IL−13抗体分子は、IL−13Rα2に比較した機能的な活性を有することができる。(例えば、抗IL−13抗体分子は、IL−13Rα1のIL−13の相互作用を減少または抑制する。)抗IL−13抗体分子は、IL−13とIL−13Rα1の間の複合体の形成を阻害し、または、IL−13とIL−13Rα1の間の複合体を分裂または不安定にするかもしれない。一つの実施形態においては、抗IL−13抗体分子は、三元の複合体の形成、例えば、IL−13、IL−13Rα1およびIL−4−Rの間の複合体の形成を阻害する。一つの実施形態においては、抗体分子は、投与後、少なくとも6週間、アレルギー抗原、例えば、羊モデルの回虫抗原への曝露に対する投与後の保護的効果を与える。他の実施形態においては、抗IL−13抗体分子は、約50nM〜5pM、典型的には、約100ないし250pMまたはそれ以下の、例えば、より好ましい阻害のIC50により、IL−13に関連した生物学的な活性の一つ以上を阻害することができる。一つの実施形態においては、抗IL−13抗体分子は、10〜10‐1s−1、典型的には、10〜10−1s−1の範囲の速度でIL−13に結合することができる。一つの実施形態においては、抗IL−13抗体分子は、5×10〜8×10−1s−1のkonでヒトIL−13に結合することができる。さらに他の一つの実施形態においては、抗IL−13抗体分子は、10‐2〜10−6s−1、典型的には、10−2〜10−5s−1.の解離速度を有する。一つの実施形態においては、抗IL−13抗体分子は、モノクローナル抗体13.2、MJ2−7またはC65、または、それらの変異体、例えば、それらのキメラ体、または、ヒト化体と同様の(例えば、因子20、10、または5以内)親和性および/または速度で、IL−13、例えば、ヒトIL−13に結合する。IL−13結合剤の親和性および結合速度は、例えば、バイオセンサー技術(BIACORETM)を用いて分析されることができる。
さらにもう一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、IL−13、例えば、哺乳動物、例えば、ヒトIL−13のエピトープ、例えば、線形または立体配置的なエピトープに特異的に結合する。例えば、抗体分子は、ヒトIL−13に結合するIL−13Rα1によって規定されるエピトープ、または、ヒトIL−13に結合するIL−13Rα2によって規定されるエピトープ、または、そのようなエピトープに重なるエピトープの少なくとも一つのアミノ酸に結合する。抗IL−13抗体分子は、IL−13、例えば、ヒトIL−13への結合のために、IL−13Rα1および/またはIL−13Rα2と競合するかもしれない。抗IL−13抗体分子は、IL−13Rα1および/またはIL−13Rα2のIL−13への結合を競合的に阻害するかもしれない。抗IL−13抗体分子は、結合時に、IL−13Rα1および/またはIL−13Rα2との相互作用を立体的に阻害するIL−13のエピトープに相互作用するかもしれない。実施形態においては、抗IL−13抗体分子は、特異的にヒトIL−13に結合し、該ヒトIL−13への2つ目の抗体の結合を競合的に阻害し、該2つ目の抗体は、IL−13、例えば、ヒトIL−13に結合するために、13.2、MJ2−7および/またはC65(または、本願明細書に開示される他の抗IL−13抗体)から選ばれる。抗IL−13抗体分子は、13.2、MJ2−7および/またはC65のIL−13への結合を競合的に阻害するかもしれない。抗IL−13抗体分子は、ヒトIL−13に結合する13.2、MJ2−7によって規定されるエピトープ、または、ヒトIL−13に結合するC65によって規定されるエピトープの少なくとも一つのアミノ酸に結合するかもしれない。一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、13.2、MJ2−7および/またはC65のそれと重なる、例えば、一般に、少なくとも1、2、3、または、4つのアミノ酸を含むエピトープ、または、結合時に、13.2、MJ2−7および/またはC65との相互作用を立体的に阻害するに結合するかもしれない。例えば、抗体分子は、ヒトIL−13(配列番号194)の81−93残基および/または114−132残基の一つ以上から選ばれる、または、配列番号194[成熟配列配列番号195の位置]の68[49]位のグルタミン酸、72[53]位のアスパラギン、88[69]位のグリシン、91[72]位のプロリン、92[73]位のヒスチヂン、93[74]位のリジン、および/または、105[86]位のアルギニンの一つ以上から選ばれるIL−13からの残基の一つ以上に接するかも知れない。他の実施形態においては、抗体分子は、配列番号24 または配列番号178の、残基116、117、118、122、123、124、125、126、127および/または128の一つ以上から選ばれるIL−13からの一つ以上のアミノ酸残基に接する。一つの実施形態においては、抗体分子は、配列番号24の130位に存在する多形とは無関係にIL−13に結合する。
一つの実施形態においては、抗体分子は、mAb13.2、MJ2−7、C65からの、1、2、3、4、5または全ての6のCDR、または、本願明細書において開示される他の抗体、または、密接に関連したCDR、例えば、同一、または、少なくとも1つのアミノ酸の変更、しかし、2、3または4つの以上の変更(例えば、置換(例えば、保存的な置換)、欠失、または、挿入)を有しないCDRを含む。選択的に、抗体分子は、本願明細書において開示されるいかなるCDRを含んでもよい。実施形態においては、重鎖免疫グロブリン可変領域は、モノクローナル抗体MJ2−7(配列番号:17)、mAb13.2(配列番号:196)またはC65(配列番号:123)の重鎖CDR3からの3未満のアミノ酸の置換により異なる重鎖CDR3からなる。他の実施形態においては、軽鎖免疫グロブリン可変領域は、モノクローナル抗体MJ2−7(配列番号:18)、mAb13.2(配列番号:197)またはC65(配列番号:118)の対応する軽鎖CDRからの3未満のアミノ酸の置換により異なる軽鎖CDR1からなる。MJ2−7の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、配列番号:130に示されるアミノ酸配列を有する。MJ2−7の軽鎖の可変領域のアミノ酸配列は、配列番号:133に示されるアミノ酸配列を有する。モノクローナル抗体13.2の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、配列番号:198に示されるアミノ酸配列を有する。モノクローナル抗体13.2の軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、配列番号:199に示されるアミノ酸配列を有する。
ある実施形態においては、抗体分子の重鎖可変領域は、一つまたは複数の
CDR1にてG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H(配列番号:48);
CDR2にて(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−G
(配列番号:49);および/または
CDR3にてSEENWYDFFDY (配列番号:17);または
CDR1にてGFNIKDTYIH (配列番号:15);
CDR2にてRIDPANDNIKYDPKFQG (配列番号:16);および/または
CDR3にてSEENWYDFFDY (配列番号:17)
を含む。
他の実施形態においては、抗体分子の軽鎖可変領域は、一つ以上の
CDR1にて(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)(配列番号:25);
CDR2にてK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−S (配列番号:27);および/または
CDR3にてQ−(GSA)−(ST)−(HEQ)−I−P(配列番号:28);または
CDR1にてRSSQSIVHSNGNTYLE(配列番号:18);
CDR2にてKVSNRFS(配列番号:19);および
CDR3にてFQGSHIPYT(配列番号:20)
を含む。
他の実施形態においては、抗体分子は、配列番号:197、配列番号:200、配列番号:201、配列番号:202、配列番号:203および配列番号:196のアミノ酸配列からなるグループから選択されたアミノ酸配列を含む一つ以上のCDRを含む。
さらにもう一つの実施形態においては、抗体分子は、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65、または、本願明細書において開示される他の全ての抗体から選ばれる抗体の重鎖可変領域からの、少なくとも1、2、または、3つのChothia高度可変ループ、または、、特に、少なくとも、I−13と接触するこれらの高度可変ループからのアミノ酸を含む。さらにもう一つの実施形態においては、抗体またはその断片は、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65または、本願明細書において開示される他の全ての抗体から選ばれる抗体の軽鎖可変領域からの、少なくとも1、2、または、3つの高度可変ループ、または、少なくとも、IL−13と接触するこれらの高度可変ループからのアミノ酸を含む。さらにもう一つの実施形態においては、抗体またはその断片は、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65、または、本願明細書において開示される他の抗体から選ばれる抗体の重鎖または軽鎖可変領域からの、少なくとも1、2、3、4、5または6つの高度可変ループを含む。
一つの実施形態においては、タンパク質は、mAb13.2、MJ2−7、C65または本願明細書において開示される抗体からの6つの全ての高度可変ループ、または、密接に関連した高度可変ループ、例えば、本願明細書において開示される配列と同一、または、少なくとも一つのアミノ酸の変更、しかし、2、3、または、4つ以上のアミノ酸の変更を有しない、高度可変ループを含む。選択的に、そのタンパク質は、本願明細書において開示されるいずれの高度可変ループを含んでもよい。
さらにもう一つの実施形態において、タンパク質は、mAb13.2、MJ2−7、C65または本願明細書において開示される他の抗体からの対応する高度可変ループと同じ標準構造、、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65の重鎖および/または軽鎖の可変領域または本願明細書において開示される他の抗体の少なくともループ1および/またはループ2と同じ標準構造を有する、1、2または3つの高度可変ループを含む。高度可変ループの標準構造については、例えば、Chothiaら(1992)J. Mol. Biol. 227:799−817;Tomlinsonら(1992)J. Mol. Biol. 227:776−798を参照。これらの構造は、これらの参考文献に開示される表の視察により決定されることができる。
一つの実施形態において、抗体分子(例えば、FR1、FR2、FR3のそれぞれ、または、FR1、FR2、およびFR3を含むが、CDRを含まない配列)の重鎖の構造は、次の生殖細胞系V断片配列の一つの重鎖の構造に対して、少なくとも、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、または、それ以上に同一のあるアミノ酸配列を含む。:DP−25、DP−1、DP−12、DP−9、DP−7、DP−31、DP−32、DP−33、DP−58またはDP−54、または、標準構造クラス1−3に適合するもう一つのV遺伝子。(例えば、Chothiaら(1992)J. Mol. Biol. 227:799−817;Tomlinsonら(1992)J. Mol. Biol. 227:776−798、参照)標準構造クラス1−3に適合する他の構造は、Kabat番号に従う次の残基の一つ以上の構造を含む。26位のAla、Gly、Thr、またはVal、26位のGly、27位のTyr、PheまたはGly、29位のPhe、Val、IleまたはLeu、34位のMet、Ile、Leu、Val、Thr、Trp、またはIle、94位のArg、Thr、Ala、Lys、54位のGly、Ser、Asn、またはAsp、および、71位のArg。
一つの実施形態において、抗体分子(例えば、FR1、FR2、FR3のそれぞれ、または、FR1、FR2、およびFR3を含むが、CDRを含まない配列)の軽鎖の構造は、VκIIサブグループの生殖細胞系配列の軽鎖、および、次の生殖細胞系V断片配列の一つに対して、少なくとも、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上に同一のアミノ酸配列を含む。:A17、A1、A18、A2、A19/A3またはA23、または、標準構造クラス4−1に適合するもう一つのV遺伝子(例えば、Tomlinsonら(1995)EMBO J. 14:4628、参照)。標準構造クラス4−1に適合する他の標準構造は、Kabat番号に従う次の残基の一つ以上の構造を含む。2位のValまたはLeuまたはIle、25位のSerまたはPro、29位のIleまたはLeu、31d位のGly、33位のPheまたはLeu、および71位のPhe。
もう一つの実施形態において、抗体分子(例えば、FR1、FR2、FR3のそれぞれ、または、FR1、FR2、およびFR3を含むが、CDRを含まない配列)の軽鎖の構造は、VκIサブグループの生殖細胞系配列、例えば、DPK9配列の軽鎖の構造に対して、少なくとも、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上に同一であるアミノ酸配列を含む。
もう一つの実施形態において、抗体分子(例えば、FR1、FR2、FR3のそれぞれ、または、FR1、FR2、およびFR3を含むが、CDRを含まない配列)の重鎖の構造は、VHIサブグループの生殖細胞系配列、例えば、DP−25配列、または、VHIIIサブグループの生殖細胞系配列、例えば、DP−54配列の軽鎖の構造と、少なくとも、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上に同一であるアミノ酸配列を含む。
ある実施形態において、抗体分子の重鎖免疫グロブリン可変領域は、V2.1(配列番号:71)、V2.3(配列番号:73)、V2.4(配列番号:74)、V2.5(配列番号:75)、V2.6(配列番号:76)、V2.7(配列番号:77)、V2.11(配列番号:80)、ch13.2 (配列番号:204)、h13.2v1(配列番号:205)、h13.2v2(配列番号:206)またはh13.2v3(配列番号:207)の重鎖の可変領域をコードする核酸配列の相補鎖に、高度にステリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸配列によってコードされるアミノ酸配列、または、V2.1(配列番号:71)、V2.3(配列番号:73)、V2.4(配列番号:74)、V2.5(配列番号:75)、V2.6(配列番号:76)、V2.7(配列番号:77)、V2.11(配列番号:80);ch13.2(配列番号:208)、h13.2v1(配列番号:209)、h13.2v2(配列番号:210)またはh13.2v3(配列番号:211)の重鎖の可変領域のアミノ酸配列に対して、少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上に同一であるアミノ酸配列を含む。実施形態において、抗体分子の重鎖免疫グロブリン可変領域は、配列番号:80のアミノ酸配列を含み、配列番号:116 または配列番号:117のアミノ酸配列を含む、重鎖の可変領域のフレームワーク領域4(FR4)を次にさらに含んでもよい。
他の実施形態において、抗体分子の軽鎖免疫グロブリン可変領域は、V2.1(配列番号:36)またはh13.2v2(配列番号:212)の軽鎖可変領域をコードする核酸配列の相補鎖に、高度にステリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸配列によってコードされるアミノ酸配列、または、V2.1(配列番号:36)またはh13.2v2(配列番号:212)の軽鎖可変領域に対して、少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上に同一のアミノ酸配列を含む。実施形態において、抗体分子の軽鎖免疫グロブリン可変領域は、配列番号:47のアミノ酸配列を含む、軽鎖可変領域のフレームワーク領域4(FR4)をさらに次に含む、配列番号:36のアミノ酸配列を含む。
さらにもうひとつの実施形態において、抗体分子は、
(i)49位に対応する位置、Gly;
(ii)72位に対応する位置、Ala;
(iii)48位に対応する位置、Ile、および、49位、Gly;
(iv)48位に対応する位置、Ile、49位、Gly、72位、Ala;
(v)67位に対応する位置、Lys、68位、Ala、および、72位、Ala、および/または
(vi)48位に対応する位置、Ile、49位、Gly、72位、Ala、79位、Ala
からなる重鎖可変領域の構造を含む。
一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、配列番号:177のアミノ酸配列(または、配列番号:177に対して、少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上に同一のアミノ酸配列)からなる少なくとも一つの軽鎖、および、配列番号:176のアミノ酸配列(または、配列番号:176に対して、少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上に同一のアミノ酸配列)からなる少なくとも一つの重鎖を含む。
一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、2つの免疫グロブリン鎖:配列番号:199、213、214、212または215を含む軽鎖、および、配列番号:198、208、209、210、または211を含む重鎖(または、配列番号:199、213、214、212または215、または、配列番号:198、208、209、210、または211に対して、少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上に同一のアミノ酸配列)を含む。抗体分子は、重鎖に、配列番号:193のアミノ酸配列、および、軽鎖に、配列番号:216のアミノ酸配列(または、配列番号:193 または配列番号:216に対して、少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上に同一のアミノ酸配列)をさらに含んでもよい。
抗IL−13抗体分子の更なる例は、CAT−354を開示するUS 07/0128192 またはWO 05/007699 およびBlanchard、C.ら(2005)Clinical and Experimental Allergy 35(8):1096−1103 ;TNX−650を開示するWO 05/062967、WO 05/062972 および Clinical Trials Gov. Identifier: NCT00441818 ;QAX−576を開示するClinical Trials Gov. Identifier: NCT532233 ;Abgenix の名前で出願されたUS 06/0140948 またはWO 06/055638、;AMGEN に譲渡されたUS 6、468、528 ;出願人としてCentocor Inc. の名称のWO05/091856、;および Yangら(2004)Cytokine 28(6):224−32 および Yangら(2005)J Pharmacol Exp Ther: 313(1):8−15;に開示され、また 抗−IL−13 抗体は、Glaxo の名称で出願されたWO 07/080174、およびNovartis の名前でWO 07/045477 に開示されている。
IL−13またはIL−4アンタゴニストの更なる例は、これに限定されないが、IL−4に対する抗体(例えば、Hart、T.K.ら(2002)Clin Exp Immunol. 130(1):93−100;Steinke、J.W.(2004)Immunol. Allergy Clin North Am 24(4):599−614;およびRamanthanらU.S. 6、358、509に開示されるpascolizumab および関連する抗体)、IL−4Ra(例えば、US 05/0118176、US 05/0112694 およびClinical Trials Gov. Identifier: NCT00436670 に開示されるAMG−317および関連する抗−IL4R 抗体);IL−13Rα1(例えば、出願人としてAMRAD の名称のWO 03/080675 に開示される抗−13Rα1抗体);およびIL4および/またはIL−13と結合する、単一特異的または二重特異性抗体分子(例えば、WO 07/085815に開示される)を含む。
他の実施形態において、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、IL−13またはIL−4の変異体(例えば、IL−13RまたはIL−4受容体に結合するが、受容体の活性を著しく増加させないサイトカインの切形または変異体)または、毒素に結合したサイトカインである。IL−4変異体は、Weinzelら(2007)Lancet 370:1422−31により開示されている。IL−13/IL−4阻害ペプチドの更なる例は、Andrews、A.L.ら(2006)J. Allergy and Clin Immunol 118:858−865に開示されている。サイトカイン−毒素の結合体の例は、WO 03/047632、Kunwar、S.ら(2007)J. Clin Oncol 25(7):837−44 および Husain、S. R.ら(2003)J. Neurooncol 65(1):37−48に開示されている。
他の実施形態において、IL−13アンタゴニストまたはIL−4アンタゴニストは、IL−13受容体ポリペプチド(例えば、IL−13Rα2またはIL−13Rα1)またはIL−4受容体ポリペプチド(例えば、IL−4Rα)の完全長、または、断片または修飾された形状である。例えば、アンタゴニストは、IL−13受容体またはIL−4受容体の可溶性の形状(例えば、サイトカイン結合領域からなる、哺乳動物(例えば、ヒト)のIL−13Rα2、IL−13Rα1またはIL−4Rαの可溶性の形状、例えば、哺乳動物(例えば、ヒト)のIL−13Rα2、IL−13Rα1またはIL−4Rαの細胞外領域の可溶性の形状)であることができる。典型的な受容体アンタゴニストは、例えば、Borish、L.C.ら(1999)Am J Respir Crit Care Med 160(6):1816−23と同様に、WO 05/085284 およびEconomides、A.N.ら(2003)Nat Med 9(1):47−52に開示される、例えば、IL−4R−IL−13R結合融合体を含む。
IL−13受容体またはIL−4受容体、または、IL−13またはIL−4変異体の可溶性の形状は、単独で、または、発現、立体的な柔軟性、検出および/または単離または精製を容易にするための第二の成分、例えば、免疫グロブリンFc領域、血清アルブミン、pegylation、GST、Lex−A またはMBPポリペプチド配列に機能的に結合(例えば、化学的カップリング、遺伝子またはポリペプチド融合、非共有結合またはそれ以外により)されて用いられることができる。融合タンパク質は、第一の成分を第二の成分に結合させるリンカー配列を追加的に含んでも良い。例えば、可溶なIL−13受容体またはIL−4受容体、または、IL−13またはIL−4の変異体は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgDおよびIgEを含む種々のアイソタイプの重鎖定常領域に融合されることができる。典型的には、融合タンパク質は、可溶なIL−13受容体またはIL−4受容体、または、IL−13またはIL−4変異体(または、それらに相同的な配列)、および、ヒト免疫グロブリンFc鎖、例えば、ヒトIgG(例えば、ヒトIgG1またはヒトIgG2またはそれらの変異体)の、例えば、融合される、細胞外領域を含むことができる。Fc配列は、エフェクター細胞機能、Fc受容体結合、および/または、補完的な活性を減少させるために、一つ以上のアミノ酸において変異されることができる。
本願明細書において開示される抗体分子および可溶性または融合されたタンパク質は、他の分子の存在、例えば、抗体(例えば、二重特異的またはマルチ特異的な抗体)、毒素、ラジオアイソトープ、細胞障害性または細胞増殖抑制性の試薬の一つ以上に機能的に結合(例えば、化学的カップリング、遺伝子融合、非共有結合またはそれ以外)されることができることが理解されるであろう。
もう一つの実施形態においては、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4Rをコードする核酸の発現を抑制する。そのようなアンタゴニストの例は、核酸配列、例えば、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4Rをコードする核酸または転写制御領域にハイブリダイズし、また、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4RのmRNAの発現を遮断または減少させるアンチセンス分子、リボゾーム、RNAi、siRNA、三重らせん分子を含む。ISIS−369645は、IL−4Rα(ISIS Pharmaceuticalsにより開発され、例えば、Karras、J.G.ら(2007)Am J Respir Cell Mol Biol. 36(3):276−86に開示される)の発現を抑制するアンチセンス核酸の例を提供する。IL−4またはIL−13をコードするRNAにより干渉する、典型的な短い干渉RNA(siRNA)は、WO 07/131274に開示されている。
さらにもう一つの実施形態においては、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、上流または下流のIL−13シグナルの阻害剤、例えば、低分子の阻害剤である(例えば、STAT6阻害剤)。STAT6阻害剤の例は、WO 04/002964、カナダの特許出願: CA 2490888 およびNagashima、S.ら(2007)Bioorg Med Chem 15(2):1044−55;および US 6、207、391 および WO 01/083517において開示されている。
もう一つの実施形態においては、一つ以上のIL−13アンタゴニストは、一つ以上のIL−4アンタゴニストと併用して投与される。併用療法は、IL−4アンタゴニストとともに処方および/または投与されるIL−13アンタゴニストを含むことができる。IL−13アンタゴニストおよびIL−4アンタゴニストは、同時および/または順次、投与される。順次、投与される場合、医師は、IL−4アンタゴニストと併用されるIL−13アンタゴニストを投与するための適切な配列を選ぶことができる。併用療法は、吸入ステロイド、β−アゴニスト、例えば、短時間作用性、または、長時間作用性のβ−アゴニスト;ロイコトリエンアンタゴニオストまたはロイコトリエン受容体;併用薬、例えば、ADVAIR(登録商標);IgE 阻害剤、例えば、抗−IgE抗体(例えば、XOLAIR(登録商標));ホスホジエステラーゼ阻害剤 (例えば、PDE4 阻害剤);キサンチン;抗コリン薬;肥満細胞安定化剤、例えば、クロモリン、IL−5阻害剤;エオタキシン/CCR3阻害剤;および、抗ヒスタミン;の一つ以上から選ばれる他の治療薬も、また、含むことができる。このような併用は、喘息および他の呼吸器系障害を治療するために用いられることができる。IL−13結合剤と併用投与および/または併用処方されることができる治療薬の更なる例は、TNFアンタゴニスト(例えば、TNF受容体の可溶性断片、例えば、p55またはp75ヒトTNF受容体、または、それらの誘導体、例えば、75 kd TNFR−IgG(75 kD TNF受容体−IgG融合タンパク質、ENBRETM));TNF酵素アンタゴニスト、例えば、TNFα変換酵素(TACE)阻害剤;ムスカリン受容体アンタゴニスト;TGF−9アンタゴニスト;インターフェロンγ;パーフェニドン;化学療法剤、例えば、メトトレキセート、レフルノマイドまたはシロリムス(ラパマイシン)またはそれらの類似体、例えば、CCI−779;COX2およびcPLA2阻害剤;NSAID;免疫調節剤;p38阻害剤、TPL−2、Mk−2およびNFPB阻害剤、その他、の一つ以上を含む。もう一つの態様において、この出願は、対象、例えば、ヒトまたは非ヒト対象の肺炎症の治療(例えば、減少)における、IL−13拮抗性結合剤、例えば、本願明細書において開示される抗IL−13抗体分子の効能を評価するための方法を提供する。
さらに他の実施形態において、本願明細書において開示された方法は、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストの投与後の対象における次のパラメーターの一つ以上における変化を評価(例えば、検出)する段階をさらに含む。(i)本願明細書におけるインビトロ検出方法において開示されるように、サンプル、例えば、生物的なサンプル(例えば、血清、プラズマ、血液)において、IL−13結合剤に対して非結合および/または結合するIL−13のレベルを検出すること、(ii)サンプル、例えば、生物的なサンプル(例えば、血清、プラズマ、血液)におけるエオタキシンレベルを測定すること、(iii)好塩基球によるヒスタミンの放出を検出すること、(iv)IgE力価を検出すること、および/または、(v)対象(例えば、呼吸困難、喘鳴、咳、息切れおよび/または一般的な日常の活動の実行困難)の症状における変化を評価すること。実施形態において、パラメーター(i)−(v)の検出は、対象(例えば、治療を開始後、選択された間隔で)へのIL−13拮抗性結合剤(単独またはマルチ投与の後)の投与の前および/または後に、実行されることができる。 (i)−(v)における一つ以上の変化の検出および/または評価は、臨床医または補助者により実施されることができる。予め決定されたレベルに比較(例えば、治療の前後の比較)した(i)−(v)の一つ以上における変化、例えば、減少は、IL−13遮断性結合剤は、対象の肺炎症を効果的に減少させていることを示す。実施形態においては、対象は、ヒト患者、例えば、大人または小児である。
もう一つの態様において、発明は、薬学的に許容し得る担体、および、IL−4アンタゴニストとともに処方されるIL−13遮断性結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子の少なくとも一つを含む組成物、例えば、医薬組成物または用量製剤を提供する。前記アンタゴニストおよび他の薬物、例えば、治療薬(例えば、一つ以上のサイトカインまたは成長因子阻害剤、免疫抑制剤、抗炎症剤(例えば、全身性抗炎症剤)、代謝抑制剤、酵素阻害剤および/または細胞障害性または細胞増殖抑制性の試薬との併用も、本願明細書において開示されるように、また、用いられることができる。
さらに他の態様において、本発明は、IL−13関連障害または疾患(例えば、本願明細書において開示される障害または疾患)を治療または予防するための単独治療間隔として、アンタゴニストを投与するための説明と共に、本願明細書において開示される方法における使用のためのIL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストを含むキットを特徴とする。
もう一つの態様において、本発明は、本願明細書において開示された方法における使用のためのIL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストを含む組成物を特徴とする。
さらにもう一つの態様では、本発明は、IL−13関連障害または疾患(例えば、本願明細書において開示された障害または疾患)を治療または予防する薬物の製造におけるIL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストを含む組成物の使用を特徴とする。
もう一つの態様において、この出願は、インビボサンプル(例えば、生物学のサンプル、例えば、血清、プラズマ、組織、生検)におけるIL−13の存在を検出するための方法を提供する。対象の方法は、障害、例えばIL−13関連障害を診断するか、または治療の効能をモニターするために用いられることができる。その方法は、:(i)本願明細書において開示されているように、IL−13結合剤、例えば、第一のIL−13結合剤または抗IL−13抗体分子にサンプルを接触すること; そして、(ii)サンプルにおいて、第一のIL−13 結合剤とL−13(例えば、実質的にフリーなIL−13および/または、第二の抗IL−13結合剤または抗体分子に結合するIL−13)の間の複合体の形成を検出することを含む。基準値またはサンプル(例えば、コントロールサンプル)と比較されるサンプル中の第一の抗IL−13結合剤または抗体分子に結合するIL−13のレベルの統計的に顕著な変化は、サンプル中のIL−13の存在を示唆する。
ある実施形態において、第一の抗IL−13結合剤または抗体分子は、支持体(例えば、担体、例えば、ELISAプレート、ビーズ)に固定される。
他の実施形態においては、本方法は、第二の抗IL−13結合剤または抗体分子への対象の曝露の前および/または後の対象からサンプルを得ることをさらに含む。サンプルは、実質的にフリーなIL−13および/または第二の抗IL−13結合剤または抗体分子に結合するIL−13を含むことができる。サンプルは、固定化された第一の抗IL−13結合剤または抗体分子へのIL−13の結合の発生を許容する条件において、固定された第一の抗IL−13結合剤または抗体分子に接触することが許される。
実施形態においては、検出ステップは、例えば、標識された第三の抗IL−13結合剤または抗体分子、または、IL−13の第一または第二の結合剤または抗体分子の複合体を認識する標識された試薬を用いて、固定された第一の抗IL−13結合剤または抗体分子に結合するIL−13(例えば、実質的にフリーのIL−13および/または第二のIL−13結合剤または抗体分子に結合するIL−13)の存在を検出することを含む。標識、例えば、本願明細書において開示される蛍光、放射能、ビオチンアビジンは、抗IL−13結合剤または抗体分子を、直接的または間接的に接触されることができる。例えば、抗IL−13結合剤または抗体分子は、結合または非結合の抗体の検出を容易にするために、検出可能な物質によって直接的または間接的に標識される。適切な検出可能な物質は、様々な酵素、補欠分子団、蛍光物質、発光材料および放射性物質を含む。
一の実施形態において、第一の抗IL−13結合剤または抗体分子は、実質的にフリーなIL−13に結合し、第二のIL−13結合剤または抗体分子に結合したIL−13には実質的に結合しない。他の実施形態において、第一の抗IL−13結合子薬または抗体分子は、実質的にフリーな第一のIL−13および第二の抗IL−13結合剤または抗体分子に結合したIL−13に結合する。
別の実施形態において、第一、第二および/または第三の抗IL−13結合剤または抗体分子は、IL−13の異なるエピトープに結合する。例えば、第一の抗IL−13抗体分子は、mAb13.2またはそのヒト化バージョン(本願明細書およびUS06/0063228において開示されている)、またはIL−13への結合をmAb13.2と競合することが可能なIL−13結合剤であり;、第二の抗IL−13抗体分子は、MJ2−7またはそのヒト化バージョン;、および/または、第三の抗IL−13抗体分子は、C65抗体またはそのヒト化バージョン(本願明細書およびUS06/0073148において開示されている)(または、IL−13への結合をmJ2−7またはC65と競合することが可能なIL−13結合剤)である。抗IL−13抗体分子のどのような注文も、その検出方法において用いられることができる。
実施形態において、第一のIL−13結合剤に固定される、第二のIL−13結合剤に結合するIL−13の複合体は、固定された複合体をFc結合剤(例えば、抗Fc抗体分子)に接触することによって検出され、それによって、サンプル中の第二のIL−13結合剤に結合するIL−13の量を決定する。
実施形態においては、予め決定されたレベルと対比した対象のサンプル(例えば、生物学的なサンプル、例えば、血清、プラズマ、組織、生検)におけるIL−13のレベルの増加は、肺での増大した炎症を示す。
さらにもう一つの態様では、本発明は、インビボにおけるIL−13の存在を検出するための方法(例えば、対象のインビボ画像)が提供される。対象の方法は、障害、例えば、IL−13関連障害を診断するか、または治療の効能を測定するために用いられることができる。その方法は、:(i)第一の抗IL−13抗体分子のIL−13への結合を生じさせる条件の下、第一のIL−13結合剤、例えば、本願明細書において開示される第一の抗IL−13抗体分子を対象に投与すること、および、(ii)検出可能に標識された第二のIL−13結合剤の用いて、インビボIL−13を検出すること(IL−13および第一のIL−13結合剤の間の複合体の形成を検出すること)を含み、そこにおいて、コントロールの対象に対比した対象のIL−13のレベルの統計的に顕著な変化は、IL−13の存在を示す。実施形態においては、予め決定されたレベルと対比した対象のIL−13のレベルの増加が、肺での増大した炎症を示す。
一の実施形態において、IL−13結合剤、および、IL−13アンタゴニストは、実質的にフリーなIL−13、および/または、第二のIL−13結合剤に結合するIL−13に結合する。1つの実施形態においては、IL−13アンタゴニストおよびIL−13結合剤は、IL−13の異なるエピトープを認識する。例えば、IL−13アンタゴニストは、mAb13.2またはそのヒト化バージョン(本願明細書およびUS 06/0063228において開示されている)、または、IL−13への結合をmAb13.2と競合することが可能なIL−13アンタゴニストであり;IL−13結合剤は、MJ2−7またはそのヒト化バージョンであり;、または、結合剤は、C65抗体またはそのヒト化バージョン(本願明細書およびUS 06/0073148において開示されている)(または、IL−13への結合をmJ2−7またはC65と競合することが可能なIL−13結合剤)である。抗IL−13アンタゴニストまたは結合剤のどのような注文も、その検出方法において用いられ得る。
別の態様において、本出願は、対象、例えば、ヒトまたは非ヒト対象の肺炎症の治療(例えば、減少)における、IL−13拮抗性結合剤、例えば、本願明細書において開示される抗IL−13抗体分子の効能を評価する方法を提供する。その方法は、
IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストを対象に投与すること;
次のパラメーターの一つ以上における変化を検出すること;(i)インビトロ 検出方法において本願明細書において開示されるように、サンプル、例えば、生物的なサンプル(例えば、血清、プラズマ、血液)における、IL−13結合剤に非結合および/または結合するIL−13のレベルの変化を検出することを含み、ここで、基準値(例えば、コントロールサンプル)に対比した非結合および/または結合するIL−13のレベルの変化は、試薬の効能を示す。
実施形態においては、その方法は、(i)サンプル、例えば、生体サンプル(例えば、血清、プラズマ、血液)におけるエオタキシンレベルを測定すること、(ii)例えば、好塩基球によるヒスタミンの放出を検出すること、(iii)IgE−力価を検出すること; および/または、(iv)対象(例えば、困難呼吸、喘鳴、咳、息切れ、および/または正常な日常の活動の実行の困難)の症状の変化を検出することをさらに含む。パラメータ(i)−(v)の検出は、IL−13拮抗性結合剤の対象(例えば、療法を開始した後の選ばれた間隔に)への投与の前および/または後(単独または複数投与の後)、実施されることができる。(i)−(v)のうちの1つ以上の変化の検出および/または評価は、臨床医またはサポートスタッフにより実施されることができる。予め決定されたレベルに対比(例えば、治療の前後の対比)される(i)−(v)のうちの1つ以上における変化、例えば、減少は、IL−13遮断性結合剤は、対象において、肺炎症を効果的に減少させていることを示す。実施形態においては、対象は、ヒトの患者、例えば、大人または小児である。
実施形態において、IL−13に関連するインビボ活性の一つ以上を中和することにおける、IL−13結合剤(例えば、開示されている抗IL−13抗体分子)の効能は、対象、例えば、非ヒトの対象、例えば、羊、齧歯類、非ヒトの霊長類(例えば、抗原、例えば、Ascaris suumに対して、本来、アレルギーのあるカニクイザル)において評価されることができる。例えば、IL−13結合剤の効能は、IL−13結合剤の存在または不存在におけるAscaris抗原による曝露の前および後、次の1つ以上を測定することによって評価され得る。(i)気道中への炎症細胞(例えば、好酸球、マクロファージ、好中球)を検出すること、(ii)エオタキシンレベルを測定すること、(iii)抗原に特異的な(例えば、Ascaris特異的な)好塩基球のヒスタミンの放出を検出すること、および/または、(iv)抗原に特異的な(例えば、Ascaris特異的な))IgE力価を検出すること。予め決定されたレベルに対比(例えば、治療の前後の対比)される(i)−(iv)のうちの1つ以上におけるレベルの変化、例えば、減少は、IL−13結合剤は、対象における気道の好酸球増加症を効果的に減少させていることを示唆する。
IL−13結合剤、例えば、本願明細書において開示される抗IL−13抗体分子を用いて、IL−13に関連した疾患を診断する方法も、また、開示される。
本願明細書において用いられる、「a」および「an」という冠詞は、その冠詞の文法上の対象物の一つ以上(例えば、少なくとも一つ)を示す。
本願明細書において用いられる「または」という用語は、文脈が他のものを明らかに示していない限り、「および/または」という用語を意味し、その用語と交換可能に使われる。
「たんぱく質」と「ポリペプチド」という用語は、本願明細書において交換可能に使われる。
「約」および「おおよそ」は、一般に、測定された量の誤差の容認できる程度を意味し、測定の性質または精度が与えらる。誤差の具体的な程度は、与えられた値または値の範囲の20パーセント(%)以内であり、典型的には、10%以内、さらに典型的には、5%以内である。
この出願に全体にわたって引用される、すべての刊行物、係属中の特許出願、公開された特許出願(US 06/0073148 及び US 06/0063228を含む)および公開された特許の内容は、出典明示により本明細書の一部とする。
本発明の他の特徴、目的および効果は、詳細な説明および図面、およびクレームから明らかである。
図1Aは、完全長のヒトおよびカニクイザルのIL−13の配列、それぞれ、配列番号:178および配列番号:24である。アミノ酸の違いは、影付きの枠内の残基により示される。 RからQへの置換(それは、アレルギー患者の多形に相当する)の場所は、130位に枠で囲まれる。分裂サイトの位置は矢印により示される。図1Bは、カニクイザルのIL−13(それぞれ、配列番号:179−188)からの具体的なペプチドのリストでる。 CD23+単球(y軸)のパーセンテージで測定される、様々なIL−13結合剤によるNHP−IL−13活性の中立化を示すグラフである。MJ2−7 (Δ)、C65 (◆)、およびsIL−13Rα2−Fc(●)の濃度は、x軸において示される。 MJ2−7(ネズミ;●)またはヒト化MJ2−7v2.11(○)によるNHP−IL−13活性の中立化を示すグラフである。NHP−IL−13活性は、抗体濃度(x軸)の関数として、STAT6(y軸)のリン酸エステル化により測定された。 MJ2−7v2.11(○)またはsIL−13Rα2−Fc(▲)によるNHP−IL−13活性の中立化を示すグラフである。NHP−IL−13活性は、アンタゴニストの濃度(x軸)の関数として、STAT6(y軸)のリン酸エステル化により測定された。 MJ2−7(Δ)、C65(◆)、またはsIL−13Rα2−Fc(●)によるNHP−IL−13活性の中立化を示すグラフである。NHP−IL−13活性は、アンタゴニストの濃度(x軸)の関数として、STAT6(y軸)のリン酸エステル化により測定された。 図6Aは、天然のヒトIL−13(x軸)によるテネイシン生産(y軸)の誘導を示すグラフである。 図6Bは、抗体濃度(x軸)の関数としてテネイシン生産(y軸)の誘導の阻害により測定される、MJ2−7によるNHP−IL−13活性の中立化を示すグラフである。 SPRチップに結合されたsIL−13Rα2−Fcに結合する、NHP−IL−13へのMJ2−7またはコントロール抗体の結合を示すグラフである。 捕捉されたhMJ2−7V2−11抗体への、NHP−IL−13の種々の濃度(0.09−600nM)の結合を示すグラフである。 マウスMJ2−7(●)、またはヒト化バージョン1(○)、バージョン2(◆)、またはバージョン3(Δ)抗体によるNHP−IL−13活性の中立化を示すグラフである。NHP−IL−13活性は、抗体の濃度(x軸)の関数として、STAT6(y軸)のリン酸エステル化により測定された。 マウスMJ2−7VHおよびVL(●)、マウスVHおよびヒト化バージョン2 VL(Δ)、またはバージョン2 VHおよびVL(◆)を含む抗体によるNHP−IL−13活性の中立化を示すグラフである。NHP−IL−13活性は、抗体の濃度(x軸)の関数として、STAT6(y軸)のリン酸エステル化により測定された。 図11Aおよび11Bは、ELISAにより測定される、MJ2−7抗体による、固定されたIL−13受容体へのIL−13の結合の抑制を示すグラフである。結合は450nmでの吸光度(y軸)として示される。x軸においてMJ2−7抗体の濃度が示される。図11Aは、IL−13Rα1への結合を示す。図11bは、IL−13Rα2への結合を示す。 DPK18生殖細胞系のアミノ酸配列(配列番号:126)およびヒト化MJ2−7バージョン3VL(配列番号:190)の配列である。 図13Aは、成熟の被処理のヒトIL−13のアミノ酸配列(配列番号:124)である。図13Bは、ヒトIL−13Rα1のアミノ酸配列(配列番号:125)を示す。 図14A−14Dは、プレ−(ベースライン)サンプルに対比した、Ascaris抗原投与後のBAL流動体に存在する炎症性細胞のセル/mlの合計およびパーセンテージの増加を示す。 図15A−15Bは、コントロール、および、Ascaris抗原投与の前および後の、抗体処理されたカニクイザルにおける、BAL流体中のBALセル/mlの合計を示す。コントロール(丸(○));MJ2−7−処理されたサンプル(白三角(△)、および、mAb13.2−処理されたサンプル(黒三角(▲))。(この研究においては、MJ2−7(MJ2−7v2)およびmAb13.2v2のヒト化バージョンが使われた)。 図16A−16Bは、コントロールに対比して、Ascaris抗原投与後の抗体処理されたカニクイザルから収集した、濃縮されたBAL流体におけるエオタキシンレベルの変化を示す。図16Aは、ベースライン、抗原投与前の値に対比した、Ascaris抗原投与後のエオタキシンレベル(pg/ml)の増加示す棒グラフを示す。図16Bは、コントロールに対比して、mAb13.2(灰色円)またはMJ2−7(灰色三角)抗体により処理されたカニクイザルからの濃縮されたBAL流体中のエオタキシンレベルの減少を示す。(MJ2−7(MJ2−7v2)およびmAb13.2v2のヒト化バージョンは、この研究において使われた)。 図17A−17Bは、コントロールおよび抗原投与後8週間後の抗体処理されたサンプルにおける、Ascaris抗原に特異的なIgE−力価の変化を示す。図17Aは、無関係なIgによって処理される個々のサルにおける、Ascaris抗原に特異的なIgE−力価に変化がないこと(IVIG;動物性の20−45;トップパネル)、およびヒト化MJ2−7v2によって処理された個々のサルのAscaris抗原に特異的なIgEの減少した力価(動物120−434;ボトムパネル)を示す代表的な例を示す。図17Bは、Ascaris抗原投与後8週間、無関係なIg−処理されたカニクイザル(IVIG(灰色円))に対比して、mAb13.2またはMJ2−7におけるAscaris抗原に特異的なIgE−力価(黒色円)の減少を示す。 図18A−18Bは、コントロールおよび抗体投与後24時間および8週間の抗体処理されたサンプルにおける、Ascaris抗原に特異的な好塩基球のヒスタミンの放出の変化を示す。図18Aは、生食水(左)またはヒト化mAb13.2v2(右)によって処理された代表的なサルそれぞれの以下のサンプルを示すグラフである:抗体処理前またはAscaris抗原投与されたサンプル(丸);抗体処理後48時間、Ascaris抗原投与後24時間のサンプル(三角形);そして、Ascaris抗原投与後8週間のサンプル(菱形)。図18Bは、コントロール(黒)、ヒト化mAb13.2(白)、およびヒト化MJ2−7v.2(陰影)により処理されたカニクイザルにおける、Ascaris抗原投与前および8週間の標準化されたヒスタミンレベルにおける変化を示す棒グラフを示す。 コントロール(白丸)および抗IL−13−またはデキサメタゾンで処理されたサンプル(黒丸)における、Ascarisに特異的なヒスタミンの放出、および、Ascarisに特異的なIgEレベルの間の相互関係を示す。 ヒト化MJ2−7(hMJ2−7v2)によって処理された個々のカニクイザルの血清IL−13レベルの変化を示す一連の棒グラフである。個々のパネル(例えば120−452)のラベルは、サルの識別番号に対応している。「プレ」サンプルは、抗体の投与の前に回収さた。時間「0」は、抗体投与後24時間に回収されるが、Ascaris抗原投与の前であった。残りのタイムポイントは、Ascaris抗原投与の後であった。 血清の不存在(「無血清」);生食水またはIVIG−処理した動物からの血清の存在(「コントロール」);または、抗IL−13抗体処理された動物からの血清の存在において、抗体投与の前(「プレ」)、または、指示された抗体の投与後1−2週間のいずれかにおける、0、1または10ng/mlで非ヒト霊長類IL−13のSTAT6リン酸エステル化活性を示す棒グラフである。血清は1:4希釈度でテストされた。(MJ2−7(MJ2−7v.2)およびmAb 13.2v2のヒト化バージョンは、この研究において使われた)。 図22A−22cが、カニクイザル血清のヒト化MJ2−7(hMJ2−7v2)により捕捉された非ヒト霊長類IL−13のレベルが、Ascaris抗原投与の後、BAL流体において測定された炎症のレベルと相関することを示す線形のグラフである。 図23A−23Bは、ヒト組換えR110QIL−13の気管内投与に反応して、マウスにおいて、変更された肺機能を示している線状グラフである。図23Aは、霧状にされたメタコリンの増加する用量に反応する気道抵抗(RI)における変化を示す。図23Bは、霧状にされたメタコリンの増加する用量に反応する動的な肺圧縮率(Cdyn)において変化を示す。 図24A−24Bは、ヒト組換えR110QIL−13の鼻腔内投与に反応して、マウスで増大した肺炎症およびサイトカイン生産を示す棒グラフである。図24Aにおいて、気管支肺胞の洗浄液(BAL)における好酸球と好中球のパーセンテージは、ディファレンシャル細胞カウントによって決定された。図24BにおいてBALのサイトカイン、MCP−1、TNF−1およびIL−6のレベルは、血球計算ビーズアレイにより決定された 。データは、一群に付き10匹の動物の中央値±標準偏差である。 図25A−25Bは、気管内および静脈内投与の後、BALおよび血清のヒト化MJ2−7−11(hMJ2−7v.2−11)抗体レベルを示している点図面である。動物は、ヒト組換えR110Q IL−13、または、生食水の等価量(20μL)により、気管内に1、2および3日目に処理された。ヒト化MJ2−7v.2−11抗体は、ヒト組換えR110Q IL−13の各投与前の0日および2時間に投与された。図25Aは、抗体が、0日目に静脈内投与され、そして、1、2および3日目に腹膜内に投与されるか、または、鼻腔内に0、1、2および3日目に投与されたときの結果を表す。(図25Bに示される)BALおよび血清のヒトIgGレベルは、ELISAによって測定された。 図26A−26Cは、誘因されて肺機能を変更するヒト組換えR110QIL−13による鼻腔内投与後のヒト化MJ2−7v.2−11抗体の効果を示す。(A)図26Aは、ベースラインからの変化として表される肺抵抗(RI;cm HO/ml/秒)の変化を示す。図26Bは、基準線からの2.5mlH2O/cm/秒の変化に対応する肺抵抗(RI)を顕在化させるために要求されるメタコリン用量として示されるデータを示す。中央値は、各処置群のために示される。p値は、両側t検定によって算出された。図26Cは、BALおよび血清中のヒトIgGレベルの中央値を示す。 図27A−27Dは、ヒト組換えR110QIL−13の気管内投与およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体の鼻腔内投与に続く、単独で(図27A−27B)、または、ヒト化MJ2−7v.2−11抗体との複合体で(図26C−27D)投与されるヒト組換えR110QIL−13のBALおよび血清レベルの変化を示す。中央値は群毎に示される。n.d.は検出不可である。 図28A−28Bは、ヒト組換えR110QIL−13の鼻腔内投与およびヒト化MJ2−7v.2−11の500、100および、20μgおよびヒト化13.2v.2、生食水または500μgIVIGの鼻腔内投与の後、BALレベルへの好酸球(図28A)および好中球(図28B)の浸潤を示している点図面である。好酸球および好中球パーセンテージは、ディファレンシャル細胞カウントにより決定された。各グループにおける中央値は示されている。p値は、両側検定によって測定され、IVIGと比較して、抗体処理グループごとに示される。 図29A−29Cは、それぞれ、ヒト組換えR110QIL−13の鼻腔内投与およびヒト化MJ2−7v.2−11、ヒト化13.2v.2またはIVIGの500μgの鼻腔内投与に続く、サイトカインレベル、MCP−1、TNF−1およびIL−6の変化を示している点図面である。点線は、分析感度の制限を示す。データは、グループごとに中央値を表す。両側t検定によれば、p値は、0.0001以下であった。 図30A−30Bは、ヒト組換えR110QIL−13レベルは、好酸球増加症で測定されたように、肺炎症に直接関連があり;そして、ヒト組換えR110QIL−13の鼻腔内投与およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体の500、100または20μg用量の鼻腔内投与の後、ヒト化MJ2−7v.2−11BALのレベルに反比例することを示している点プロット線である。ヒト化MJ2−7v.2−11抗体BALレベルは、ELISAで測定された。ヒト組換えR110QIL−13 BALレベルは、血球計算ビード分析法によって測定された。%好酸球は、ディファレンシャル細胞カウントで測定された。生食水コントロール動物、ヒト組換えR110QIL−13単独で処理されるマウス、および、ヒト組換えR110QIL−13および500、100および20μgのヒト化MJ2−7v.2−11抗体または500μgのIVIG;および(図30B)ヒト化MJ2−7V2−11およびIL−6により処理されたマウスからのデータを含み、また、500、100および、20μgのヒト化MJ2−7V2−11で処理したマウスからのデータを含み、関連性は、(図30A)%好酸球性炎症およびヒト組換えR110Q IL−13のレベルの間に示される。r2およびp値は、線形回帰分析で測定された。 OVA抗原投与(スケジュール1)の1日前および1日後のsIL−13Ra2、および、OVA抗原投与(スケジュール2)の1日前のsIL−13Ra2、抗IL−4、または、両方を投与するためのスケジュールを示す。 図32A−32Cは、OVA抗原投与の一日前および後、sILRa2.Rcによる処理に続く、全血清IgE(図32A)、OVAに特異的なIgE(図32B)およびOVAに特異的なIgG1(図32C)を示す。図32Bの点線は、分析感度の限界を示す。n=20マウス/グループ 図33A−33Cは、OVA抗原投与の1日前にsILRa2.Fcによる単独処置に続く、全血清IgE(図33A)、OVAに特異的なIgE(図33B)およびOVAに特異的なIgG1(図33C)を示す。図33Bの点線は、分析感度の限界を示す。n=20マウス/群。 図34A−34Bは、OVA抗原投与の1日前、sIL−13Ra2.Fcまたは抗IL−4による単独処理に続く、全血清IgE(図34A)およびOVAに特異的なIgE(図34B)を示す。図34Bの点線は、分析感度の限界を示す。n=20マウス/グループ。 図35A〜35Bは、併用されるsIL−13Ra2.Fcおよび抗IL−4によるOVA抗原投与の一日前の単独処理に続く、OVAに特異的なIgG1(図35A)およびOVAに特異的なIgG3(図35B)を示す。
IL−13関連の障害または疾患の処置および/または処置をモニターする方法および組成物が開示される。一つの態様では、出願人は、IL−13関連の障害または疾患の発症前に、対象に対するIL−13アンタゴニストまたはIL−4アンタゴニストの単独投与が、未処置の対象と対比して、障害または疾患の一つ以上の症状を減らすということを発見した。単剤の投与の後に検出される減少と比較して、障害または疾患の症状の促進された減少は、IL−4アンタゴニストとIL−13アンタゴニストとの併用投与の後に検出される。こうして、単独、または、IL−4アンタゴニストと併用して、IL−13アンタゴニストを用いて、IL−13関連の障害または疾患の一つ以上の症状を抑制、阻害または予防、または発症を遅延させる方法が開示される。他の実施形態において、IL−13アンタゴニストの効能を評価する方法も、対象、例えば、ヒトまたは非ヒト対象において、開示される。
定義
便宜のために、特定の用語は、本願明細書において定義される。更なる定義は、明細書の全体にわたって見られることができる。
「IL−13」という用語は、その成熟の、加工された形状と同様に、そのようなサイトカインの断片(少なくとも5つのアミノ酸の)または変異体と同様に、IL−13(種起源および含んでいる哺乳動物(例えば、ヒトおよび非ヒトの霊長類IL−13)にかかわりなく)としてその分野で知られているサイトカインの完全長未処理の形状が含まれる。
IL−13配列の中の位置は、完全長の未処理のヒトIL−13配列のための番号の付け方に従って示されることができる。典型的な全長サルIL−13は、配列番号24を参照、成熟した、処理されたサルIL−13は、配列番号14を参照、全長ヒトIL−13は、配列番号:178を参照、また、成熟した、加工されたヒトIL−13は、配列番号124を参照。典型的な配列は、以下のように列挙される。
MALLLTTVIALTCLGGFASPGPVPPSTALRELIEELVNITQNQKAPLCNGSMVWSINLTAGMYCAALESLINVSGCSAIEKTQRMLSGFCPHKVSAGQFSSLHVRDTKIEVAQFVKDLLLHLKKLFREGRFN (配列番号:178)
例えば、130位は、一般の多型の部位である。
IL−13受容体タンパク質の典型的な配列およびその可溶性の形態(例えば、IL−13Rα1およびIL−13Rα2、または、その融合体)は、Donaldsonら(1998)J Immunol. 161:2317−24;U.S. 6、214、559;U.S. 6、248、714;および U.S. 6、268、480に記載されている。
IL−4、例えば、ヒトIL−4の典型的な配列および特徴は、Stroberら(1988)Pediatr. Res. 24:549;およびRamanthanらU.S. 6、358、509に開示される。
IL−4受容体タンパク質の典型的な配列、可溶性の形態およびその融合体は、StahlらU.S. 7、083、949;Seipelt、I.ら(1997)Biochem and Biophys Res Comm 239:534−542;Stahl、N.ら(1999)FASEB Journal Abstract、1457;および Harada、N.ら(1990)Proc Natl Acad Sci USA 87:857−861に記載されている。ヒトIL−4受容体の典型的な分泌された形態は、以下に列挙される:
. MGWLCSGLLFPVSCLVLLQVASSGNMKVLQEPTCVSDYMSISTCEWKMNGPTNCSTELRLLYQLVFLLSEAHTCIPENNGGAGCVCHLLMDDVVSADNYTLDLWAGQQLLWKGSFKPSEHVKPRAPGNLTVHTNVSDTLLLTWSNPYPPDNYLYNHLTYAVNIWSENDPADFRIYNVTYLEPSLRIAASTLKSGISYRARVRAWAQCYNTTWSEWSPSTKWHNSNIC (配列番号:224)
IL−13/IL−13Rポリペプチドおよび/またはIL−4/IL−4Rポリペプチドの「生物学的な活性」という表現は、対応する成熟したIL−13またはIL−4ポリペプチドの生物学的な活性の一つ以上を指し、(1)IL−13RまたはIL−4Rポリペプチド(例えば、ヒトIL−13RまたはIL−4Rポリペプチド)に相互作用、例えば、結合すること;(2);シグナル伝達分子、例えば、γcommonと結合していること、(3)statタンパク質、例えば、STAT6のリン酸エステル化および/または活性化を刺激すること、;(4)CD23の発現の誘導;(5)ヒトB細胞によるIgEの生産;(6)インビボ内の抗原誘導性の好酸球増加症の誘発;(7)インビボ内の抗原誘導性の気管支収縮の誘発;(8)インビボ内で薬物誘導性の気道過敏性の誘発;(9)インビボ内の初期毒素レベルの誘発、および/または、(10)好塩基球によりヒスタミン放出の誘導、を含むが、これらにに限定されない。
「IL−13に関連した障害または疾患」は、IL−13が原因となる障害または疾患の病状または症状である。したがって、IL−13結合剤、例えば、IL−13関連活性の一つ以上のアンタゴニストであるIL−13結合剤は、障害の治療または予防に使用されることができる。
本願明細書で使用するとき、IL−13/IL−13RアンタゴニストまたはIL−4/IL−4アンタゴニストの「治療的に有効な量」は、対象(例えば、ヒト患者)への単一または複数の用量投与において、障害の症状の一つ以上を治療する、症状の重傷度を低下する、改善する、または、予防する際に、または、そのような治療がなされない場合に期待される対象の生存の延長において有効である薬剤の量のことをいう。
本願明細書で使用するとき、IL−13/IL−13RアンタゴニストまたはIL−4/IL−4Rアンタゴニストの「予防的に有効な量」とは、対象(例えば、ヒト患者)への単一または複数の用量投与において、IL−13関連の障害または疾患、例えば、本願明細書において開示される障害または疾患の発症または再発の発生を、予防すること、重傷度を低下させること、または、遅延させることにおいて、有効なIL−13/IL−13RアンタゴニストまたはIL−4/IL−4Rアンタゴニストの量のことをいう。
本願明細書で使用するとき、「単一処置間隔」とは、単一用量または限られた頻度での反復用量として投与されたときに、IL−13関連の障害または疾患、例えば、本願明細書において開示される障害または疾患の発症または再発の発生を、予防防すること、重傷度を低下させること、または、遅延させる、IL−13/IL−13RアンタゴニストまたはIL−4/IL−4Rアンタゴニストの量および/または頻度のことをいう。実施形態において、投与の頻度は、単一処理間隔の間に2または3回の用量までに限定され、例えば、反復用量は初期用量から1週以下以内に投与される。
「単離された」という用語は、その周囲の自然なものを実質的に含まない分子をいう。例えば、単離されたタンパク質は、それが誘導される細胞性の物質または細胞または組織源からの他のタンパク質を実質的に含まない。その用語は、単離されたタンパク質が治療組成物として投与されるために十分に純粋であるか、または、少なくとも70%〜80%(w/w)の純度、より好ましくは、少なくとも80%−90%(w/w)の純度、さらにより好ましくは、90−95%の純度、そして、最も好ましくは、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%または100%(w/w)の純度である製剤をいう。「分離された」化合物は、その化合物が得られたサンプルの少なくとも一つの成分の少なくとも90%から取り出される化合物をいう。本願明細書において記載されているいかなる化合物も、単離または分離された化合物として提供されることができる。
本願明細書で使用するとき、「低いストリンジェント、中間のストリンジェント、高いストリンジェントまたは非常に高いストリンジェントな条件でハイブリダイズする」という用語は、ハイブリダイゼーションおよび洗浄の条件を記載するものである。ハイブリダイゼーション反応を実行するためのガイダンスは、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons、N.Y. (1989)、6.3.1−6.3.6に見いだすことができる。水性および非水系の方法がその参考文献に記載され、いずれも用いられることができる。本願明細書において言及される特定のハイブリダイゼーション条件は、以下の通りである:
1)0.2X SSC、0.1% SDS、少なくとも50℃(洗浄の温度は、低いストリンジェントな条件のためには55℃に上げることができる。)における2回の洗浄が続く、6x塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)、約45℃の低いストリンジェントのハイブリダイゼーション条件;
2)0.2X SSC、0.1%SDS、60℃における1回以上の洗浄が続く、6xSSC、約45℃の中間のストリンジェントなハイブリダイゼーション条件;
3)0.2X SSC、0.1%SDS、65℃における1回以上の洗浄が続く、6xSSC、約45℃の高いストリンジェントなハイブリダイゼーション条件;および、好ましくは、4)非常に高いハイブリダイゼーション条件は、0.2xSSC、1%SDS、65℃における1回以上の洗浄に続く、0.5Mリン酸ナトリウム、7%SDS、65℃である。非常に高いストリンジェントな条件(4)は、好適な条件であり、特に明記しない限り、用いられる条件である。
本発明の方法および組成物は、特定される配列またはそれと実質的に同一であるか類似する配列、例えば、特定の配列の少なくとも85%、90%、95%またはそれ以上、同一の配列を有するポリペプチドおよび核酸を含む。アミノ酸配列の文脈において、「実質的に同一である」という用語は、i)同一の、または、ii)第一および第二のアミノ酸配列が共通の構造領域および/または共通の機能的な活性を有することができるような第二のアミノ酸配列中の配列されたアミノ酸残基の保存的な置換である、十分または最小の数のアミノ酸残基を含む第一のアミノ酸のことをいうために、本願明細書において使われる。たとえば、特定される配列に対して、少なくとも約85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%の同一性を有する共通の構造領域を含むアミノ酸配列は、実質的に同一であると言われる。
ヌクレオチド配列の文脈において、「実質的に同一である」という用語が、第一のまたは第二のヌクレオチド配列が、共通の機能的な活性を有するポリペプチドをコードするか、または、共通の構造のポリペプチド領域、または、共通の機能的なポリペプチド活性をコードするように、第二のヌクレオチド配列における配列されたヌクレオチドと同一であるヌクレオチドの十分または最小の数を含む第一の核酸配列のことをいうために、本願明細書において使われる。例えば、特定される配列に対して、少なくとも約85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%の同一性を有するヌクレオチド配列は、実質的に同一であると言われる。
「機能的な変異体」という用語は、自然に生じる配列に実質的に同一のアミノ酸配列を有するか、または実質的に同一のヌクレオチド配列によってコード化され、また、自然に生じる配列の一つ以上の活性を有することができるポリペプチドのことをいう。
配列間のホモロジまたは配列の同一性(この用語は、本願明細書において交換可能に用いられる)の算出は、以下の通りに実行される。
2つのアミノ酸配列または2つの核酸配列の同一性パーセントを決定するために、配列は、最適な比較効果(例えば、ギャップは、最適配置のため、第一および第二のアミノ酸または核酸配列の一つまたは両方に導入されることができ、そして、非相同的配列は比較効果のために無視されることができる。)のために配置される。好ましい実施形態において、比較効果のために配置される参照配列の長さは、その参照配列の長さの、少なくとも30%、好ましくは、少なくとも40%、より好ましくは、少なくとも50%、60%、および、さらにより好ましくは、少なくとも70%、80%、90%、100%である。対応するアミノ酸の位置またはヌクレオチドの位置のアミノ酸残基またはヌクレオチド基は、それから比較される。第一の配列の位置が、第2の配列の対応する位置と同じアミノ酸残基またはヌクレオチドによって占められるときに、分子はその位置(本願明細書において使用されるとき、アミノ酸または核酸の「ホモロジ」は、アミノ酸または核酸「同一性」と同等である。)で同一である。
2つの配列の最適な配置のために導入されることを必要とする、ギャップの数および各ギャップの長さを考慮して、2つの配列間の同一性パーセントは、配列によって共有される同一の位置の数の関数である。
配列の比較および2つの配列間のパーセント同一性の決定は、数学的アルゴリズムを用いて達成されることができる。好ましい実施形態において、2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、Blossum 62 matrixまたはPAM250 matrixのいずれか、および16、14、12、10、8、6または4のギャップ重量および1、2、3、4、5または6の長さ重量を用いて、GCGソフトウェア・パッケージ(http://www.gcg.comで利用できる)のGAPプログラムに組み込まれたNeedleman and Wunsch ((1970)J. Mol. Biol. 48:444−453 )アルゴリズムを用いて決定される。さらにもう一つの好ましい実施形態において、2つのヌクレオチド配列間のパーセント同一性は、NWSgapdna.CMP matrixおよび40、50、60、70または80のギャップ重量および1、2、3、4、5または6の長さ重量を用いて、GCGソフトウェア・パッケージ(http://www.gcg.comで利用できる)のGAPプログラムを用いて決定される。パラメータ(および、他のものが特定されない限り使われなければならないもの)の特に好適なセットは、12のギャップ・ペナルティ、4のギャップ伸長ペナルティ、および、5のフレームシフトギャップ・ペナルティを有するBlossum 62 scoring matrixである。
2つのアミノ酸または核酸配列間のパーセント同一性は、PAM120重量残基テーブル、12のギャップ長ペナルティおよび4のギャップ・ペナルティを用いて、ALIGNプログラム(バージョン2.0)に組み込まれたE. Meyers and W. Miller ((1989)CABIOS、4:11−17)のアルゴリズムを用いて決定されることができる。
本願明細書において記載される核酸およびタンパク質配列は、公共データベースに対して検索を実行する「query sequence」として、例えば、他の同族メンバーまたは関連配列を特定するために用いられることができる。このような検索は、Altschul、ら(1990)J. Mol. Biol. 215:403−10のNBLASTおよびXBLASTプログラム(バージョン2.0)を用いて実行されることができる。BLASTヌクレオチド検索は、本発明の核酸分子に相同的なヌクレオチド配列を得るために、NBLASTプログラム、score=100、wordlength=12によって実行されることができる。BLASTタンパク質検索は、本発明のタンパク質分子に相同的なアミノ酸配列を得るために、XBLASTプログラム、score=50、wordlength=3によって実行されることができる。比較効果のためにギャップを調整した配置を得るために、Gapped BLASTは、Altschulら、(1997)Nucleic Acids Res. 25:3389−3402に開示されるように、利用されることができる。BLASTおよびGapped BLASTプログラムを利用するときに、それぞれのプログラム(例えば、XBLASTおよびNBLAST)のデフォルト・パラメータが使われることができる。http://www.ncbi.nlm.nih.gov.参照。
抗体分子
IL−13またはIL−4アンタゴニストおよび/または結合剤の例としては、抗体分子を含む。本願明細書において使用される「抗体分子」という用語は、少なくとも一つの免疫グロブリン可変領域配列からなるタンパク質を指す。抗体分子という用語は、例えば、完全長の成熟した抗体および抗体の抗原結合性断片を含む。例えば、抗体分子は、重(H)鎖可変領域配列(VHとして本願明細書において略記される)および、軽(L)鎖可変領域配列(VLとして本願明細書において略記される)を含むことができる。他の例では、抗体分子は、1または2の重(H)鎖可変領域配列および/または2つの軽(L)鎖可変領域配列の一つを含む。抗原結合性断片の例は、以下のものを含む:(i)Fab断片、VL、VH、CLおよびCH1領域からなる一価の断片;(ii)F(ab’)2断片、ヒンジ領域でジスルフィド架橋によって連結される2つのFab断片からなる二価の断片;(iii)VHおよびCH1領域からなるFd断片;(iv)抗体のシングルアームのVLおよびVH領域からなるFv断片、(v)VHまたはVHH領域、(vi)VH領域からなるdAb断片、(vii)ラクダ科のまたはラクダ化された可変領域;および、(viii)単一鎖Fv(scFv)。
VHおよびVL領域は、より保存的な「フレームワーク領域」(FR)と称される領域に散在する、「相補性決定領域」(CDR)と称される、超可変性の領域にさらに再分割されることができる。フレームワーク領域およびCDRの範囲は、正確に多くの方法によって定義されてきた。(Kabat、E. A.、ら(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest、Fifth Edition、U.S. Department of Health and Human Services、NIH Publication No. 91−3242;Chothia、C.ら(1987)J. Mol. Biol. 196:901−917;および the AbM definition used by Oxford Molecular’s AbM antibody modelling software参照。)一般には、例えば、Protein Sequence and Structure Analysis of Antibody Variable Domains. In: Antibody Engineering Lab Manual (Ed.: Duebel、S. and Kontermann、R.、Springer−Verlag、Heidelberg)参照。通常、特に示されない限り、以下の定義が用いられる。:重鎖可変領域のCDR1のAbM定義、および、他のCDRのためのKabat 定義。加えて、KabatまたはAbM CDRに関して記載されている本発明の実施形態は、Chothia超可変ループを使用して実施されることもできる。各VHおよびVLは、次の順序、FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4でアミノ末端からカルボキシ末端まで配列される3つのCDRおよび4つのFRsを典型的に含む。
本願明細書において使用されるとき「免疫グロブリン可変領域配列」は、免疫グロブリン可変領域の構造を形成することができるアミノ酸配列をいう。例えば、配列は、自然に生じる可変領域のアミノ酸配列の全部または一部を含むことができる。例えば、配列は、1つ、2つまたはより多くのNまたはC末端アミノ酸を含むことができる、または、できないか、またはタンパク質構造の構成と互換性のある他の変更を含むことができる。
「抗原結合部位」という用語は、IL−13、たとえば、哺乳類IL−13、例えば、ヒトまたは非ヒト霊長類IL−13またはそのエピトープに結合する界面を形成する決定基からなるIL−13結合剤の一部をいう。タンパク質(またはタンパク質の疑似体)に関して、抗原結合部位は、典型的には、IL−13と結合する界面を形成する一つ以上のループ(少なくとも4つのアミノ酸またはアミノ酸の疑似体)を含む。典型的には、抗体分子の抗原結合部位は、少なくとも1つまたは2つのCDR、または、より典型的には、少なくとも3つ、4つ、5つまたは6つのCDRを含む。
「エピトープ」は、結合剤、例えば、抗体分子によって結合された標的化合物上の部位をいう。エピトープは、線形または立体配置的なエピトープまたはそれらの組み合わせでありえる。標的化合物がタンパク質である場合には、例えば、エピトープは結合剤により結合されるアミノ酸を指すことができる。重なり合うエピトープは、少なくとも一つの共通のアミノ酸残基を含む。
本願明細書において用いられるとき、「モノクローナル抗体」または「モノクローナル抗体組成」という用語は、単一分子組成の抗体分子の調製物をいう。モノクローナル抗体組成は、特定のエピトープへの単一結合の特異性および親和性を示す。モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ技術によって、または、ハイブリドーマ技術を使用しない方法(例えば、組換え方法)によって製造されることができる。
「効果的にヒト」タンパク質は、中和抗体反応、例えば、ヒト抗ネズミ抗体(HAMA)反応を引き起こさないタンパク質である。HAMAは、多くの状況、たとえば、抗体分子が反復投与される場合、例えば、慢性または再発性の疾患の処置において、問題であることがありえる。HAMA反応は、血清からの増加された抗体の除去のため(例えば、Salehら、Cancer Immunol. Immunother.、32:180−190(1990)参照。)、および、潜在的アレルギー反応のため(例えば、LoBuglioら、Hybridoma、5:5117−5123 (1986)参照。)、抗体の反復投与を、潜在的に非効果的にすることができる。多くの方法は、抗体分子を得ることに利用できる。
抗体分子を生成する1つの典型的な方法は、スクリーニング・タンパク質発現ライブラリ、例えば、ファージまたはリボソーム・ディスプレイ・ライブラリを含む。たとえば、ファージ・ディスプレイは、Ladnerら、U.S. Patent No. 5、223、409;Smith (1985)Science 228:1315−1317;WO 92/18619;WO 91/17271;WO 92/20791;WO 92/15679;WO 93/01288;WO 92/01047;WO 92/09690;および WO 90/02809に記載されている。ディスプレイ・ライブラリの使用に加えて、他の方法は、抗IL−13抗体分子を得るために用いることができる。例えば、IL−13タンパク質またはそのペプチドは、非ヒト動物、例えば、齧歯動物、例えば、マウス、ハムスターまたはネズミの抗原として使われることができる。
一つの実施形態において、非ヒト動物は、少なくとも、ヒト免疫グロブリン遺伝子の一部を含む。例えば、それは、ヒト免疫グロブリン・遺伝子座の大きな断片により、マウス抗体産生に欠損したマウス種を設計することが可能である。ハイブリドーマ技術を使用して、所望の特異性を有する遺伝子から誘導される抗原に特異的なモノクローナル抗体が、産生および選択されることができる。例えば、XENOMOUSETM、Greenら(1994)Nature Genetics 7:13−21、1996年10月31日に発表されるUS 2003−0070185、WO 96/34096、published Oct. 31、1996 および1996年4月29日に出願のPCT出願番. PCT/US96/05928参照。
もう一つの形態では、モノクローナル抗体は、非ヒト動物から得られて、そして、変更、例えば、ヒト化または非免疫化される。ウインタ−は、本願明細書(U.S. Patent No. 5、225、539)において記載されているヒト化抗体を製造するために用いることができる典型的なCDR−グラフト法を開示する。特定のヒト抗体のCDRの全ては、非ヒトCDRの少なくとも一部と置き換えられることができ、または、CDRのいくつかのみは、非ヒトCDRと交換されることができる。ヒト化抗体を予め定められた抗原に結合するために必要とされるCDRの数を置き換えることだけが単に必要である。
ヒト化抗体は、ヒトFv可変領域と同等な配列と結合している抗原と直接的に関係しないFv可変領域の配列を置き換えることによって生成することができる。ヒト化抗体分子を生成する典型的な方法は、Morrison (1985)Science 229:1202−1207;by Oiら(1986)BioTechniques 4:214;and by US 5、585、089;US 5、693、761;US 5、693、762;US 5、859、205;および US 6、407、213.によって提供されている。それらの方法は、重または軽鎖のうちの少なくとも1つから免疫グロブリンFv可変領域の全部または一部をコードする核酸配列を単離、操作および発現することを含む。他の供給源からと同様に、上記の通りに、このような核酸は、予め定められた標的に対する抗体を生産するハイブリドーマから得られることができる。ヒト化抗体分子をコード化している組換えDNAは、それから適切な発現ベクターにクローニングされることができる。
抗体分子は、WO 98/52976 および WO 00/34317に開示される方法によって、ヒトT細胞エピトープ特異性欠損または「非免疫化」によって改変されることもできる。簡潔には、抗体の重および軽鎖可変領域は、MHCクラスIIと結合するペプチドのために分析されることができる;これらのペプチドは、潜在的T細胞エピトープ(WO 98/52976 および WO 00/34317において定義される)を表す。潜在的T細胞エピトープの検出のために、「ペプチド・スレッディング」と称されるコンピュータ・モデリング方法が適用され、加えて、WO 98/52976 および WO 00/34317に説明したように、ペプチドを結合しているヒトMHCクラスIIのデータベースは、VHおよびVL配列に存在するモチーフで検索されることができる。これらのモチーフは、18の主要なMHCクラスIIDRアロタイプのいずれにも結合し、こうして潜在的T細胞エピトープを構成する。検出された潜在的なT細胞エピトープは、可変領域のアミノ酸残基の少ない数の置換、または、好ましくは、単一アミノ酸の置換によって除去されることができる。典型的に、保存的な置換がなされる。しばしば、しかし、排他的にでなく、ヒト生殖細胞系抗体配列の位置に共通のアミノ酸が用いられることができる。
ヒト生殖細胞系配列は、例えば、Tomlinson、ら(1992)J. Mol. Biol. 227:776−798;Cook、G. P.ら(1995)Immunol. Today Vol. 16 (5): 237−242;Chothia、D.ら(1992)J. Mol. Biol. 227:799−817;および Tomlinsonら(1995)EMBO J. 14:4628−4638において開示される。
V BASEディレクトリは、ヒト免疫グロブリン可変領域配列(Tomlinson、I.A.らMRC Centre for Protein Engineering、Cambridge、UKにより編集される)の総合的なディレクトリを提供する。これらの配列が、ヒトの配列、例えば、フレームワーク領域およびCDRの供給源として用いられることができる。共通するヒト・フレームワーク領域は、例えば、US 6、300、064にて説明したように、使われることもできる。
さらに、キメラな、ヒト化された、そして、単鎖の抗体分子(例えば、ヒトおよび非ヒトの部分の両方を含むタンパク質)が、標準組換えDNA技術を使用して製造されることができる。例えば、ヒト重および軽鎖遺伝子を発現するが、内因性のマウス免疫グロブリン重および軽鎖遺伝子を発現することができないトランスジェニックマウスを使用して、ヒト化抗体を製造することもできる。
さらに、また、本願明細書において記載されている抗体分子は、IL−13と結合し、機能的なIL−13シグナル複合体の形成を阻害し、重鎖定常領域に突然変異があるものも含んでいる。定常領域の特定の断片を変異して不活発にすることは、時々、望ましい。例えば、重鎖定常領域の突然変異は、Fc受容体(FcR)および/または補体への結合を減少した抗体を生産するために製造されることができ、このような突然変異は、その分野で知られている。免疫グロブリンGの重鎖定常領域のアミノ配列に対するこのような突然変異の例は、配列番号:128において提示されている。CLおよびCHサブユニット(例えば、CH1)の特定の活性断片は、互いに共有的に結合する。更なる態様は、機能的なIL−13シグナル複合体を形成することに関与するIL−13の表面に特異的な抗原結合部位を得るための方法を提供する。
典型的な抗体分子は、配列番号30−46に記載されるVL鎖、および/または、配列番号:50−115に記載されるVH鎖の配列を含むことができるが、また、IL−13への結合能力を保持するこれらの配列の変異体を含むこともできる。このような変異体は、その分野で知られる技術を使用して、与えられた配列から誘導されることができる。アミノ酸の置換、削除または追加は、FRまたはCDRのいずれかにおいて、なされることができる。フレームワーク領域の変化は、通常、安定性を改善して、抗体分子の免疫原性を減らすように設計されているのに対して、CDRの変化は、通常、その標的へも抗体分子の親和性を増加させるように設計されている。このような親和性を増加させる変化は、典型的に、CDR領域を変えること、および、抗体分子をテストすることにより経験的に測定される。このような改変は、Antibody Engineering、2nd. ed. (1995)、ed. Borrebaeck、Oxford University Pressに記載されている方法に従ってなされることができる。
本願明細書において記載されている重鎖可変領域配列の変異体である重鎖可変領域配列を得るための典型的な方法は、本願明細書において記載される重鎖可変領域配列中の、一つ以上のアミノ酸を、加えて、削除して、置換するかまたは嵌入することを含み、選択的には、重鎖可変領域配列を一つ以上の軽鎖可変領域配列と結合すること、IL−13に特異的に結合する改変された重鎖可変領域配列を含むタンパク質をテストすること、および、(好ましくは)一つ以上のIL−13関連の活性を調整する抗原結合性領域の能力を試験することを含む。類似した方法は、本願明細書において記載されている軽鎖可変領域配列の一つ以上の配列変異体を使用することにより採用されることができる。
抗体分子の変異体は、一つ以上の変化に富むCDRを有するライブラリを作成して、たとえば、改良された親和性によって、IL−13に結合するものを見つけるために、ライブラリをスクリーニングすることによって調製されることができる。例えば、マークスら(Bio/Technology (1992)10:779−83)は、可変領域の5’末端、または、それに隣接部を目指す共通プライマーが、CDR3を欠いているVH可変領域のレパートリを提供するために、ヒトVH遺伝子の第3のフレームワーク領域への共通プライマーに連動して用いられる抗体可変領域のレパートリを産生する方法を記載する。レパートリは、特定の抗体のCDR3と結合されることができる。さらに、CDR3から派生した配列は、CDR3を欠いているVHまたはVLのレパートリ領域によって混ぜられることができ、そして、混ぜられた完全なVHまたはVL領域は、特定の抗原結合性断片を提供するために、同種のVLまたはVH領域と結合された。レパートリはそれから適切なホストシステム、例えば、WO 92/01047のファージ・ディスプレイシステムで示されることができ、その結果、適切な抗原結合性断片は選択されることができる。類似した混合または組合せの技術は、ステマー(Nature (1994)370:389−91)によっても開示される。さらなる変更は、全ての可変領域の中で突然変異を生成するために、一つ以上の選択されたVHおよび/またはVL遺伝子のランダムな突然変異誘発を用いて、改変されたVHまたはVL領域を生成することである。例えば、GramらProc. Nat. Acad. Sci. USA (1992)89:3576−80参照。
用いられることができるもう一つの方法は、突然変異誘起をVHまたはVL遺伝子のCDR領域にあてることである。このような技術は、例えば、Barbasら(Proc. Nat. Acad. Sci. USA (1994)91:3809-13)およびSchierら(J. Mol. Biol. (1996)263:551−67)によって開示される。同様に、一つ以上または3つすべてのCDRは、VHまたはVL領域のレパートリ、または、他のscaffold(例えばフィブロネクチン領域)さえ結合されることができる。結果として生じるタンパク質は、IL−13と結合する能力について評価される。
ひとつの実施形態において、標的と結合する結合剤は、改変された結合剤のプールを提供するために、例えば、突然変異誘起によって改変される。改変された結合剤は、それから、機能的な特性(例えば、改良された結合、改良された安定性、インビボ内の長期化された安定性)を変えた一つ以上の改変された結合剤を特定するために評価される。ひとつの実施形態では、ディスプレイ・ライブラリ技術は、改変された結合剤のプールを選択またはスクリーンングするために用いられる。より高い親和性の結合剤は、それから第2のライブラリから、例えば、より高いストリンジェントまたはより競合的な結合および洗浄の条件を用いて特定される。他のスクリーニング技術が用いられることもできる。
いくつかの実施形態において、突然変異誘起は、結合表面において、知られているか、またはありそうな領域を標的とする。例えば、特定された結合剤が抗体分子である場合、本願明細書において記載されているように、突然変異誘起は重または軽鎖のCDR領域を目指すことができる。更に、突然変異誘起は、特に、CDR結合の10、5または3アミノ酸の範囲内で、CDR(例えば、フレームワーク領域)の近く、または、それに隣接したフレームワーク領域を目指すことができる。抗体の場合、例えば、段階的改良をもたらすために、例えば、突然変異誘起は一つまたはいくつかのCDRに限られていることもできる。
一つつの実施形態において、突然変異誘起は、抗体を一つ以上の生殖細胞系配列とより類似するために用いられる。1つの典型的な生殖細胞化の方法は、単離された抗体の配列と類似している(例えば、特定のデータベースにおいて最も類似した)一つ以上の生殖細胞系配列を特定することを含むことができる。それから、突然変異(アミノ酸レベルで)は、単離された抗体において、逐次または共にのいずれか、または、両方により、製造されることができる。例えば、可能な生殖細胞突然変異のいくつか、または、すべてをコードしている配列を含む核酸ライブラリが製造される。変異した抗体は、例えば、単離された抗体と比較して一つ以上の追加的な生殖細胞系残基を有し、そして、まだ有用な(例えば、機能的な活性を有する)抗体を特定するために、それから評価される。ひとつの実施形態において、できる限り多くの生殖細胞系残基は、単離された抗体に導入される。
一つの実施形態において、突然変異誘起は、一つ以上の生殖細胞系残基をCDR領域に置換または挿入するために用いられる。例えば、生殖細胞系CDR残基は、改変されている可変領域と類似している(例えば、最も類似している)生殖細胞系配列から由来することができる。突然変異誘起の後、抗体の活性(例えば、結合または他の機能的な活性)は、生殖細胞系残基か残基類が許容されるかどうか決定するために評価されることができる。
類似の突然変異誘起は、フレームワーク領域において実行されることができる。
生殖細胞系配列を選択することは、異なる方法で実行されることができる。例えば、少なくとも特定のパーセント同一性、例えば、少なくとも75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、または99.5%の同一性で、選択性または類似性のための所定の基準を満たす場合、生殖細胞系配列は選択されることができる。選択は、少なくとも2、3、5、または10の生殖細胞系配列を使用して実行されることができる。CDR1およびCDR2の場合、類似の生殖細胞系配列を確認することは、そのような配列を選択することを含むことができる。CDR3の場合、類似の生殖細胞系配列を確認することは、そのような配列を選択することを含むことができるが、アミノ末端部分およびカルボキシ末端部に別々に関与する2つの生殖細胞系配列を使用することを含んでもよい。他の実施形態において、例えば、コンセンサス配列を形成するために、1または2以上の生殖細胞系が用いられる。
他の実施形態において、抗体は、変更されたグリコシル化パターン(すなわち、本来のまたは天然のグリコシル化パターンから変更される)を有するために変異されることができる。本願明細書において用いられるとき、「変異された」は、削除される一つ以上の炭化水素部分を有すること、および/または、本来の抗体に加えられる一つ以上のグリコシル化部位を有することを意味する。ここに開示される抗体へのグリコシル化部位の追加は、グリコシル化部位の共通配列を含むためにアミノ酸配列を変更することによって達成されることができ、このような技術は、その分野でよく知られている。抗体上の炭化水素部分の数を増加させる他の手段は、抗体のアミノ酸残基への糖鎖の化学的または酵素的な結合による。これらの方法は、例えば、WO 87/05330およびAplin and Wriston(1981)CRC Crit. Rev. Biochem. 22:259−306に記載されている。従来技術(Hakimuddinら(1987)Arch. Biochem. Biophys. 259:52;Edgeら(1981)Anal. Biochem. 118:131;および Thotakuraら(1987)Meth. Enzymol. 138:350)において記載されているように、抗体に存在するいかなる炭化水素部分の除去も、化学的または酵素的に達成されることができる。サルベージ受容体結合エピトープを提供することによってインビボの半減期を増加させる改変については、U.S. 5、869、046を参照。
一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、本願明細書において開示される抗体、例えば、MJ2−7の軽または重鎖可変領域からの少なくとも1、2、および、好ましくは3つのCDRを含む。例えば、そのタンパク質は、CDR領域内の以下の配列の一つ以上を含む:
GFNIKDTYIH (配列番号:15)、
RIDPANDNIKYDPKFQG (配列番号:16)、
SEENWYDFFDY (配列番号:17)、
RSSQSIVHSNGNTYLE (配列番号:18)、
KVSNRFS (配列番号:19)、 および
FQGSHIPYT (配列番号:20)、
または、上記リストされた配列に比較して、10のアミノ酸(例えば、CDRの長さに比例する異なる数)ごとに、4、3、2.5、2、1.5、1または0.5までの変更(例えば、置換、挿入または削除)、例えば、CDRあたり、少なくとも1つの変更、しかし、2、3または4よりも多くない変更によって異なるアミノ酸配列を有するCDR。
例えば、抗IL−13抗体分子は、軽鎖可変領域配列において、CDR領域内の以下の配列のうちの少なくとも1、2または3つを含むことができる:
RSSQSIVHSNGNTYLE (配列番号:18)、
KVSNRFS (配列番号:19)および
FQGSHIPYT (配列番号:20)、
または、上記リスとされた配列と比較して、10のアミノ酸ごとに、4、3、2.5、2、1.5、1または0.5までに置換、挿入または削除によって異なるアミノ酸配列。
抗IL−13の抗体分子は、重鎖可変領域配列において、CDR領域内の以下の配列のうちの、少なくとも1、2または3つを含むことができる:
GFNIKDTYIH (配列番号:15)、
RIDPANDNIKYDPKFQG (配列番号:16)および
SEENWYDFFDY (配列番号:17)、
または、上記リストされた配列と比較して、10のアミノ酸ごとに、4、3、2.5、2、1.5、1または0.5までの置換、挿入または削除によって異なるアミノ酸配列。重鎖CDR3領域は、長さにおいて、13または12より少ないアミノ酸、例えば、長さにおいて、11のアミノ酸(ChothiaまたはKabat定義のいずれかを用いて)でありえる。
もう一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、軽鎖可変領域配列において、CDR領域内の次の配列の少なくとも1、2または3つを含む。(括弧のアミノ酸は、特定の位置における変更を表す。)
(i)(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)(配列番号:25)または(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−E (配列番号:26)、または(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−N−G−N−T−Y−L−(EDNQYAS)(配列番号:21)、
(ii) K−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−S (配列番号:27)またはK−(LV)−S−(NY)−R−F−S (配列番号:22)および
(iii)Q−(GSA)−(ST)−(HEQ)−I−P (配列番号:28)、F−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P (配列番号:23)またはQ−(GSA)−(ST)−(HEQ)−I−P−Y−T (配列番号:194)またはF−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P−Y−T (配列番号:29).
一つの好ましい実施形態において、抗IL−13抗体分子は、MJ2−7または密接に関連したCDR、例えば、同一である、または、少なくとも一つのアミノ酸の変更、しかし、て2、3または4つよりも多くない変更(例えば、置換、削除または挿入)を有するCDRからのすべての6つのCDRを含む。IL−13結合剤は、MJ2−7のアミノ酸残基に接触している少なくとも2、3、4、5、6または7つのIL−13を含むことができる。
さらにもう一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、同じ標準構造およびMJ2−7の対応するCDR領域(例えば、MJ2−7の重および/または軽鎖可変領域の少なくともCDR1およびCDR2)を有する、少なくとも1、2または3つのCDR領域を含む。
もう一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、重鎖可変領域配列において、CDR領域内の以下の配列のうちの少なくとも1、2または3つを含むことができる。(括弧のアミノ酸は、特定の位置における変更を表す。):
(i)G−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H (配列番号:48)、
(ii)(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−G (配列番号:49)および
(iii)SEENWYDFFDY (配列番号:17).
一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、本願明細書において開示される抗体、例えば、C65の軽または重鎖可変領域から少なくとも1、2および、好ましくは3つのCDRを含む。例えば、抗IL−13抗体分子は、CDR領域内の以下の配列の一つ以上を含む:
QASQGTSINLN (配列番号:118)、
GASNLED (配列番号:119)、and
LQHSYLPWT (配列番号:120)
GFSLTGYGVN (配列番号:121)、
IIWGDGSTDYNSAL (配列番号:122)、および
DKTFYYDGFYRGRMDY (配列番号:123)
または、上記リストされた配列に比較して、10のアミノ酸(例えば、CDRの長さに比例する異なる数)ごとに、4、3、2.5、2、1.5、1または0.5までの置換、挿入または削除、例えば、CDRあたり、少なくとも1つの変更、しかし、2、3または4よりも多くない変更によって異なるアミノ酸配列を有するCDR。例えば、そのタンパク質は、軽鎖可変領域配列において、CDR領域内の以下の配列のうちの少なくとも1、2または3つを含むことができる:
QASQGTSINLN (配列番号:118)、
GASNLED (配列番号:119)および
LQHSYLPWT (配列番号:120)
または、上記リストされた配列と対比して、10のアミノ酸ごとに、4、3、2.5、2、1.5、1または0.5までの置換、挿入または削除によって異なるアミノ酸配列を有するアミノ酸配列。
抗IL−13の抗体分子は、重鎖可変領域配列において、CDR領域内の以下の配列の少なくとも1、2または3つを含むことができる:
GFSLTGYGVN (配列番号:121)、
IIWGDGSTDYNSAL (配列番号:122)および
DKTFYYDGFYRGRMDY (配列番号:123)、
または、上記リストされた配列と比較して、10のアミノ酸ごとに、4、3、2.5、2、1.5、1または0.5までの置換、挿入または削除によって異なるアミノ酸配列を有するアミノ酸配列。
実施形態において、抗IL−13抗体分子は、以下の配列のうちの1つを含むことができる:
DIVMTQTPLSLPVTPGEPASISCRSSQSIVHSNGNTYLEWYLQKPGQSPQLLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYC FQGSHIPYT (配列番号:30)
DVVMTQSPLSLPVTLGQPASISCRSSQSIVHSNGNTYLEWFQQRPGQSPRRLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYC FQGSHIPYT (配列番号:31)
DIVMTQTPLSLSVTPGQPASISCRSSQSIVHSNGNTYLEWYLQKPGQSPQLLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYC FQGSHIPYT (配列番号:32)
DIVMTQTPLSLSVTPGQPASISCRSSQSIVHSNGNTYLEWYLQKPGQPPQLLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYC FQGSHIPYT (配列番号:33)
DIVMTQSPLSLPVTPGEPASISCRSSQSIVHSNGNTYLEWYLQKPGQSPQLLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYC FQGSHIPYT (配列番号:34)
DIVMTQTPLSSPVTLGQPASISCRSSQSIVHSNGNTYLEWLQQRPGQPPRLLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGAGTDFTLKISRVEAEDVGVYYC FQGSHIPYT (配列番号:35)
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRSSQSIVHSNGNTYLEWYQQKPGKAPKLLIYKVSNRFSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYC FQGSHIPYT (配列番号:36)
DVVMTQSPLSLPVTLGQPASISCRSSQSLVYSDGNTYLNWFQQRPGQSPRRLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYC FQGSHIPYT (配列番号:37)
DVLMTQTPLSLPVSLGDQASISCRSSQSIVHSNGNTYLEWYLQKPGQSPKLLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDLGVYYC FQGSHIPYT (配列番号:38)
または、8、7、6、5、4、3または2つより少ない変更(例えば、置換、挿入または削除、例えば、保存的置換またはMJ2−7の対応する位置のアミノ酸残基の置換)を有する配列。典型的な置換は、以下のKabat位置の一つにある:2、4、6、35、36、38、44、47、49、62、64−69、85、87、98、99、101、および102。置換は、例えば、MJ2−7からの対応する位置のアミノ酸を、ヒトフレームワーク領域に置換することができる。
IL−13抗体分子は、以下の配列のうちの1つを含むこともできる:
DIVMTQTPLSLPVTPGEPASISC−(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)WYLQKPGQSPQLLIYK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−SGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYC F−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P (配列番号:39)
DVVMTQSPLSLPVTLGQPASISC−(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)WFQQRPGQSPRRLIYK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−SGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYCF−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P (配列番号:40)
DIVMTQTPLSLSVTPGQPASISC−(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)WYLQKPGQSPQLLIYK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−SGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYCF−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P (配列番号:41)
DIVMTQTPLSLSVTPGQPASISC(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)WYLQKPGQPPQLLIYK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−SGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYCF−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P (配列番号:42)
DIVMTQSPLSLPVTPGEPASISC(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)WYLQKPGQSPQLLIYK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−SGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGVYYCF−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P (配列番号:43)
DIVMTQTPLSSPVTLGQPASISC(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)WLQQRPGQPPRLLIYK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−SGVPDRFSGSGAGTDFTLKISRVEAEDVGVYYCF−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P (配列番号:44)
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITC(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)WYQQKPGKAPKLLIYK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−SGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCF−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P (配列番号:45)
DVLMTQTPLSLPVSLGDQASISC(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)WYLQKPGQSPKLLIYK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−SGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDLGVYYCF−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P (配列番号:46)
または、8、7、6、5、4、3または2つより少ない変更(例えば、置換、挿入または削除、例えば、保存的置換またはMJ2−7の対応する位置のアミノ酸残基の置換)を有する配列。典型的な置換は、以下のKabat位置の一つにある:2、4、6、35、36、38、44、47、49、62、64−69、85、87、98、99、101、および102。置換は、例えば、MJ2−7からの対応する位置のアミノ酸を、ヒトフレームワーク領域に置換することができる。配列の後に、ジペプチドTyr−Thrが続くこともできる。FR4領域は、例えば、配列FGGGTKVEIKR(配列番号:47)を含むことができる。
他の実施形態において、IL−13抗体分子は、以下の配列のうちの1つを含むことができる:
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGFNIKDTYIHWVRQAPGQGLEWMGRIDPANDNIKYDPKFQGRVTMTRDTSISTAYMELSRLRSDDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:50)
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGFNIKDTYIHWVRQAPGQRLEWMGRIDPANDNIKYDPKFQGRVTITRDTSASTAYMELSSLRSEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:51)
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGFNIKDTYIHWVRQATGQGLEWMGRIDPANDNIKYDPKFQGRVTMTRNTSISTAYMELSSLRSEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:52)
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGFNIKDTYIHWVRQAPGQGLEWMGRIDPANDNIKYDPKFQGRVTMTTDTSTSTAYMELRSLRSDDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:53)
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKVSGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWMGRIDPANDNIKYDPKFQGRVTMTEDTSTDTAYMELSSLRSEDTAVYYCATSEENWYDFFDY (配列番号:54)
QMQLVQSGAEVKKTGSSVKVSCKASGFNIKDTYIHWVRQAPGQALEWMGRIDPANDNIKYDPKFQGRVTITRDRSMSTAYMELSSLRSEDTAMYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:55)
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGFNIKDTYIHWVRQAPGQGLEWMGRIDPANDNIKYDPKFQGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:56)
QMQLVQSGPEVKKPGTSVKVSCKASGFNIKDTYIHWVRQARGQRLEWIGRIDPANDNIKYDPKFQGRVTITRDMSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAASEENWYDFFDY (配列番号:57)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVARIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:58)
EVQLVESGGGLVQPGRSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVSRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTALYYCAKDSEENWYDFFDY (配列番号:59)
QVQLVESGGGLVKPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWIRQAPGKGLEWVSRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:60)
EVQLVESGGGLVKPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVGRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDDSKNTLYLQMNSLKTEDTAVYYCTTSEENWYDFFDY (配列番号:61)
EVQLVESGGGVVRPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVSRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTALYHCARSEENWYDFFDY (配列番号:62)
EVQLVESGGGLVKPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVSRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:63)
EVQLLESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVSRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAKSEENWYDFFDY (配列番号:64)
QVQLVESGGGVVQPGRSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVARIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAKSEENWYDFFDY (配列番号:65)
QVQLVESGGGVVQPGRSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVARIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:66)
EVQLVESGGVVVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVSRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNSKNSLYLQMNSLRTEDTALYYCAKDSEENWYDFFDY (配列番号:67)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVSRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRDEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:68)
EVQLVESGGGLVQPGRSLRLSCTASGFNIKDTYIHWFRQAPGKGLEWVGRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDGSKSIAYLQMNSLKTEDTAVYYCTRSEENWYDFFDY (配列番号:69)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEYVSRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNSKNTLYLQMGSLRAEDMAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:70)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWIGRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:71)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVARIDPANDNIKYDPKFQGKATISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:72)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVARIDPANDNIKYDPKFQGRFTISADNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:73)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVGRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:74)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVARIDPANDNIKYDPKFQGKATISADNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:75)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWIGRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISADNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:76)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVGRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISADNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:77)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVARIDPANDNIKYDPKFQGRFTISRDNAKNSAYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:78)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWVGRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISADNAKNSAYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:79)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWIGRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISADNAKNSAYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:80)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCTGSGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWIGRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISADNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:81)
EVQLQQSGAELVKPGASVKLSCTGSGFNIKDTYIHWVKQRPEQGLEWIGRIDPANDNIKYDPKFQGKATITADTSSNTAYLQLNSLTSEDTAVYYCARSEENWYDFFDY (配列番号:82)
または、8、7、6、5、4、3または2つより少ない変更(例えば、置換、挿入または削除、例えば、保存的置換またはMJ2−7の対応する位置のアミノ酸残基の置換)を有する配列。典型的な置換は、以下Kabat位置の一つ以上にある:2、4、6、25、36、37、39、47、48、93、94、103、104、106、および107。典型的な置換は、また、以下のKabat位置(配列番号に従って)の一つ以上にある:48、49、67、68、72および79。置換は、例えば、MJ2−7からの対応する位置のアミノ酸を、ヒトフレームワーク領域に置換することができる。一つの実施形態において、配列は、以下の一つ以上を含む(配列番号に従って):48位のIle、49位のGly、67位のLys、68位のAla、72位のAlaおよび79位のAla、好ましくは、例えば、48位のIle、49位のGly、72位のAlaおよび79位のAla。
さらに、重鎖可変領域配列のフレームワークは、以下を含むことができる:
(i)49位に対応する位置、Gly;
(ii)72位に対応する位置、Ala;
(iii)48位に対応する位置、Ile、および、49位、Gly;
(iv)48位に対応する位置、Ile、49位、Gly、72位、Ala;
(v)67位に対応する位置、Lys、68位、Ala、および、72位、Ala、および/または
(vi)48位に対応する位置、Ile、49位、Gly、72位、Ala、79位、Ala。
IL−13抗体分子は、以下の配列のうちの1つを含むこともできる:

QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGQGLEWMG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRVTMTRDTSISTAYMELSRLRSDDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:83)
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGQRLEWMG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRVTITRDTSASTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:84)
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQATGQGLEWMG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRVTMTRNTSISTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:85)
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGQGLEWMG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRVTMTTDTSTSTAYMELRSLRSDDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:86)
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKVSG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWMG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRVTMTEDTSTDTAYMELSSLRSEDTAVYYCAT SEENWYDFFDY (配列番号:87)
QMQLVQSGAEVKKTGSSVKVSCKASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGQALEWMG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRVTITRDRSMSTAYMELSSLRSEDTAMYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:88)
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGQGLEWMG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:89)
QMQLVQSGPEVKKPGTSVKVSCKASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQARGQRLEWIG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRVTITRDMSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAA SEENWYDFFDY (配列番号:90)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVA(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:91)
EVQLVESGGGLVQPGRSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVS(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTALYYCAK DSEENWYDFFDY (配列番号:92)
QVQLVESGGGLVKPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WIRQAPGKGLEWVS(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:93)
EVQLVESGGGLVKPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDDSKNTLYLQMNSLKTEDTAVYYCTT SEENWYDFFDY (配列番号:94)
EVQLVESGGGVVRPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVS(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTALYHCAR SEENWYDFFDY (配列番号:95)
EVQLVESGGGLVKPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVS(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:96)
EVQLLESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVS(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAK SEENWYDFFDY (配列番号:97)
QVQLVESGGGVVQPGRSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVA(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAK SEENWYDFFDY (配列番号:98)
QVQLVESGGGVVQPGRSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVA(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:99)
EVQLVESGGVVVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVS(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNSKNSLYLQMNSLRTEDTALYYCAK DSEENWYDFFDY (配列番号:100)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVS(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRDEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:101)
EVQLVESGGGLVQPGRSLRLSCTASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WFRQAPGKGLEWVG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDGSKSIAYLQMNSLKTEDTAVYYCTR SEENWYDFFDY (配列番号:102)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEYVS(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNSKNTLYLQMGSLRAEDMAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:103)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWIG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:104)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVA(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GKATISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:105)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVA(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISADNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:106)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:107)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVA(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GKATISADNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:108)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWIG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISADNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:109)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISADNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:110)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVA(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISRDNAKNSAYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:111)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWVG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISADNAKNSAYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:112)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWIG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISADNAKNSAYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:113)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCTGSG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVRQAPGKGLEWIG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GRFTISADNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:114)
EVQLQQSGAELVKPGASVKLSCTGSG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H、WVKQRPEQGLEWIG(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−GKATITADTSSNTAYLQLNSLTSEDTAVYYCAR SEENWYDFFDY (配列番号:115)
または、8つの、7つの、6つの、5つの、4つの、3つのまたは、2つより少ない変更(例えば、置換、挿入または削除、例えば、保存的置換またはMJ2−7の対応する位置のアミノ酸残基の置換)を有する配列。典型的な置換は、以下のKabat位置の一つ以上にある:2、4、6、25、36、37、39、47、48、93、94、103、104、106、および107。典型的な置換は、例えば、MJ2−7からの対応する位置のアミノ酸を、ヒトフレームワーク領域に置換することができる。FR4領域は、例えば、配列WGQGTTLTVSS(配列番号:116)またはWGQGTLVTVSS(配列番号:117)を含むことができる。
IL−13によるIL−13R(例えば、IL−13受容体複合体)への結合を妨げるIL−13抗体、または、そのサブユニットの更なる例は、「mAb13.2」およびその変異、例えば、そのキメラまたはヒト化された形態を含む。mAb13.2の重鎖可変領域のアミノ酸およびヌクレオチド配列は、各々、配列番号198、配列番号218として本願明細書において記載される。mAb13.2の軽鎖可変領域のアミノ酸およびヌクレオチド配列は、各々、配列番号199、配列番号218として本願明細書において記載される。典型的なキメラ体(例えば、mAb13.2の重および軽鎖可変領域からなる形態)は、本願明細書において、「ch13.2」と称される。ch13.2の重鎖可変領域のアミノ酸およびヌクレオチド配列は、各々、配列番号208、配列番号204として本願明細書において記載される。ch13.2の軽鎖可変領域のアミノ酸およびヌクレオチド配列は、各々、配列番号213、配列番号219として本願明細書において記載される。mAb13.2のヒト化された形態は、本願明細書において、「h13.2v1」と称され、各々、配列番号209、配列番号205として本願明細書において記載される重鎖可変領域のアミノ酸およびヌクレオチド配列を有する。h13.2v1の軽鎖可変領域のアミノ酸およびヌクレオチド配列は、各々、配列番号214、配列番号220として本願明細書において記載される。mAb13.2のもう一つのヒト化された形態は、本願明細書において、「h13.2v2」と称され、各々、配列番号210、配列番号206として本願明細書において記載される重鎖可変領域のためのアミノ酸およびヌクレオチド配列を有する。h13.2v2の軽鎖可変領域のアミノ酸およびヌクレオチド配列は、配列番号212、配列番号221として本願明細書において記載される。mAb13.2の他のヒト化された形態は、本願明細書において、「h13.2v3」と称され、配列番号211、配列番号207として本願明細書において記載される重鎖可変領域のためのアミノ酸およびヌクレオチド配列を有する。h13.2v3の軽鎖可変領域のアミノ酸およびヌクレオチド配列は、配列番号35、配列番号223として本願明細書において記載される。
もう一つの実施形態では、抗IL−13抗体分子は、VHの配列番号198、208、209、210、または211、および/または、VLの配列番号199、213、214、212、または215において説明されるアミノ酸配列、または、それと実質的に同一の配列(例えば、少なくとも約85%、90%、95%、99%、またはそれ以上に同一な配列、または、配列番号199、213、214、212、198、208、209、210、215、または211から1、2、5、10または15アミノ酸残基までが異なる配列)を有する、少なくとも1、2、3または4つの抗原結合性領域(例えば、可変部)からなる。もう一つの実施形態では、抗IL−13抗体分子は、VHの配列番号222、204、205、208、または207、および/または、VLの配列番号218、219、220、221、または223において説明されるアミノ酸配列、または、それと実質的に同一の配列(例えば、少なくとも約85%、90%、95%、99%、またはそれ以上に同一な配列、または、配列番号218、219、220、221、222、204、205、206、223、または207から3、6、15、30、または45の核酸まで異なる配列)を有する核酸によりコードされるVHおよび/またはVLを含む。さらにもう一つの実施形態において、抗体またはその断片は、VH CDR1−3の各々の配列番号202、203または196において説明した配列、または、それと実質的に同一の配列(例えば、少なくとも約85%、90%、95%、99%、またはそれ以上に同一な配列、または、および/または、一つ以上の置換、例えば、保存的な置換を有する配列)を有する重鎖可変領域からの、少なくとも1、2または3つのCDRからなる。もう一つの実施形態において、抗体またはその断片は、VL CDR1−3の各々の配列番号197、200または201において説明した配列、または、それと実質的に同一の配列(例えば、少なくとも約85%、90%、95%、99%、またはそれ以上に同一な配列、または、および/または、一つ以上の置換、例えば、保存的な置換を有する配列)を有する軽鎖可変領域からの、少なくとも1、2または3つのCDRからなる。もう一つの実施形態では、抗体またはその断片は、VH CDR1−3の各々の配列番号202、203または196、および、VL CDR1−3の各々の配列番号197、200または201において説明した配列、または、それと実質的に同一の配列(例えば、少なくとも約85%、90%、95%、99%、またはそれ以上に同一な配列、および/または、一つ以上の置換、例えば、保存的な置換を有する配列)を有する重および軽鎖可変領域からの、少なくとも1、2、3、4、5または6つのCDRからなる。
一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、C65または密接に関連したCDR、例えば、同一か、または、少なくとも一つのアミノ酸を変更するが、2、3または4つよりも少ない変更(例えば、置換、削除または挿入)を有するCDRからの6つのすべてのCDRを含む。
さらにもう一つの実施形態において、IL−13結合剤は、同じ標準構造およびC65の対応するCDR領域、例えば、C65の重および/または軽鎖可変領域の少なくともCDR1およびCDR2を有する、少なくとも1、2または3つのCDR領域を含む。
一つの実施形態において、重鎖フレームワーク(例えば、個々のFR1、FR2、FR3、または、FR1、FR2およびFR3を含んでいるが、CDRを除外している配列)は、以下の生殖細胞系V部分配列の内の1つの重鎖フレームワークと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一であるであるアミノ酸配列を含む。:DP−71またはDP−67またはC65の標準構造クラスと互換性のある他のV遺伝子(例えば、Chothiaら(1992)J. Mol. Biol. 227:799−817;Tomlinsonら(1992)J. Mol. Biol. 227:776−798参照)
一つの実施形態において、軽鎖フレームワーク(例えば、個々のFR1、FR2、FR3、または、FR1、FR2およびFR3を含んでいるが、CDRを除外している配列)は、DPK−1またはDPK−9生殖細胞系配列、またはC65の標準構造クラスと互換性のある他のV遺伝子の軽鎖フレームワークと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一であるであるアミノ酸配列を含む。(例えば、Tomlinsonら(1995)EMBO J. 14:4628参照)
もう一つの実施形態において、軽鎖フレームワーク(例えば、個々のFR1、FR2、FR3、または、FR1、FR2およびFR3を含んでいるが、CDRを除外している配列)は、VIサブグループ生殖細胞系配列、例えば、DPK−9またはDPK−1配列と、少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一であるであるアミノ酸配列を含む。
もう一つの実施形態において、重鎖フレームワーク(例えば、個々のFR1、FR2、FR3、または、FR1、FR2およびFR3を含んでいるが、CDRを除外している配列)は、VHIVサブグループ生殖細胞系配列、例えば、DP−71またはDP−67配列と、少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一であるであるアミノ酸配列を含む。
一つの実施形態において、軽または重鎖可変フレームワーク(例えば、少なくともFR1、FR2、FR3および選択的にFR4を含んでいる領域)は、以下から選択されることができる:(a)ヒト軽または重鎖可変フレームワーク、例えば、ヒト成熟抗体、ヒト生殖細胞系配列、ヒト・コンセンサス配列または本願明細書において記載されているヒト抗体からの軽または重鎖可変フレームワーク残基からのアミノ酸残基の、少なくとも80%、85%、90%、95%または、100%を含む、軽または重鎖可変フレームワーク;(b)ヒト軽または重鎖可変フレームワーク、例えば、ヒト成熟抗体、ヒト生殖細胞系配列、ヒト・コンセンサス配列からの軽または重鎖可変フレームワーク残基、からのアミノ酸残基の、20%から80%、40%から60%、60%から90%または70%から95%を含む、軽または重鎖可変フレームワーク;(c)非ヒト・フレームワーク(例えば、齧歯目のフレームワーク)、または、(d)例えば、抗原性または細胞毒性決定要素を取り除くために改変、例えば、脱免疫化された、または、部分的にヒト化された、非ヒト・フレームワーク。一つの実施形態において、重鎖可変領域配列は、以下の位置(好ましくは少なくとも5、10、12または全て)の一つ以上で、ヒト残基またはヒト・コンセンサス配列残基を含む:(軽鎖可変領域FR中の)4L、35L、36L、38L、43L、44L、58L、46L、62L、63L、64L、65L、66L、67L、68L、69L、70L、71L、73L、85L、87L、98L、および/または(重鎖可変領域FR中の)2H、4H、24H、36H、37H、39H、43H、45H、49H、58H、60H、67H、68H、69H、70H、73H、74H、75H、78H、91H、92H、93H、および/または103H (Kabat numberingに従って).
一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子は、少なくとも1つの非ヒトCDR、例えば、ネズミCDR、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65からのCDR、および/またはその変異体(例えば、そのヒト化またはキメラの変異体)、および、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65および/またはその変異体のフレームワークとは、少なくとも一つのアミノ酸、例えば、5、8、10、12、15、または18のアミノ酸により異なる少なくとも一つのフレームワークの少なくとも一つを含む。例えば、そのタンパク質は、1、2、3、4、5、また6のそのような非ヒトCDRを含み、また、HC FR1、HC FR2、HC FR3、LC FR1、LC FR2およびLC FR3.のうちの少なくとも3つにおいて、少なくとも一つのアミノ酸の違いを含む。
一つの実施形態において、抗IL−13抗体分子の重または軽鎖可変領域配列は、本願明細書において記載されている抗体、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65および/またはその変異体(例えば、そのヒト化であるかキメラの変異体)の可変領域配列に対して、少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%またはそれ以上同一の、または、本願明細書において記載されている抗体、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65および/またはその変異体(例えば、そのヒト化であるかキメラの変異体)の可変領域配列から、少なくとも1つか5つの残基であるが、40、30、20、または10より少ない残基で異なるアミノ酸配列を含む。一つの実施形態において、そのタンパク質の重または軽鎖可変領域配列は、本願明細書において記載されている核酸配列、または、本願明細書において記載されている核酸配列またはその補体に、例えば、低いストリンジェント、中間のストリンジェント、高いストリンジェントまたは非常に高いストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされるアミノ酸配列を含む。
一つの実施形態において、可変領域配列の一方または両方は、非ヒト抗体(例えば、mAb13.2のようなネズミ抗体)およびヒト抗体の両方またはまたは生殖細胞系配列にさまざまに由来するフレームワーク領域におけるアミノ酸位を含む。例えば、可変領域配列は、2つがその位置で同一であるので、非ヒト抗体およびヒト抗体(またはヒト生殖細胞系配列)の両方にアミノ酸残基が同一である多くの位置を含むことができる。好ましくは、非ヒトおよびヒトが異なる残りのフレームワーク位置の内、可変領域の位置の少なくとも50、60、70、80または90%が、非ヒトではなく、ヒト抗体(またはヒト生殖細胞系配列)と同一である。例えば、このような残りのフレームワーク位置のうちの0、または、少なくとも1、2、3または4つは、ヒトではなく、非ヒト抗体と同一である。例えば、HC FR1において、このような1または2つの位置は、非ヒトでありえる;HC FR2において、このような1つのまたは2つの位置は、非ヒトでありえる;FR3において、このような1、2、3または4つの位置は、非ヒトでありえる;LC FR1において、このような1、2、3または4つの位置は、非ヒトでありえる;LC FR2において、このような1または2つの位置は、非ヒトでありえる;LC FR3において、このような1または2つの位置は、非ヒトでありえる。フレームワークは、更なる非ヒトの位置を含むことができる。
一つの実施形態において、抗体分子は、単に非実質的にMJ2−7、C65または13.2のそれらと異なるCDR配列を有する。非実質的な違いは、例えば、CDR、例えば、コチアまたはカバットCDRの配列における、典型的に、5~7の任意のアミノ酸から1または2の置換のような、軽微なアミノ酸変化を含む。典型的には、アミノ酸は、同程度の電荷、疎水性または立体化学的特徴を有する関連したアミノ酸によって置換される。このような置換は、当業者の通常の技術の範囲内である。CDRとは異なり、構造フレームワーク領域(FR)におけるより実質的な変化は、抗体の結合性に悪影響を与えずになされることができる。FRsに対する変化は、これに限定されないが、非ヒトに由来するフレームワークをヒト化すること、または、抗原接触または結合部位を安定させるために重要な特定のフレームワーク残基を操作すること、例えば、定常領域のクラスまたはサブクラスを変えること、Fc受容体結合(Lundら(1991)J. Immunol. 147:2657−62;Morganら(1995)Immunology 86:319−24)のようなエフェクター機能を改変するかも知られない特定のアミノ酸残基を変更すること、または、定常領域が由来する種を変えることを含む。抗体には、エフェクター機能、例えば、Fc受容体結合および補体活性化を減少または変更する重鎖のCH2領域の突然変異を有することができる。例えば、抗体には、US5、624、821およびUS5、648、260に記載されているそれらのような突然変異を有することができる。IgG1またはIgG2の重鎖において、例えば、このような突然変異は、配列番号:17に記載されるアミノ酸配列に似せるようにつくられることができる。抗体は、免疫グロブリンの2つの重鎖の間のジスルフィド結合を安定させる突然変異、例えば、技術(e.g.、Angalら(1993)Mol. Immunol. 30:105−08)にて開示されるような、IgG4のヒンジ領域の突然変異を有することもできる。
抗IL−13抗体は、完全な抗体、抗体の抗原結合部位、例えば、Fab、F(ab’)2、Fd、dAb、および scFv断片、および、定常および/または可変領域において変異した完全な抗体または断片の形態であることができる(例えば、所望の特徴、例えば、促進されたIL−13結合および/または減少したFcRの結合を有する抗体を生産するためだけでなく、キメラ、部分的にヒト化または完全にヒト化抗体を生産するための突然変異)。
抗IL−13抗体分子は、誘導体化または他の官能分子、例えば、他のペプチドまたはタンパク質(例えば、Fab断片)に結合(例えば、化学カップリング、遺伝子の融合、非共有結合、またはその他)されることができる。例えば、結合剤は、他の抗体分子のような一つ以上の他の分子存在物、例えば、特に、他の抗体分子(例えば、二重特異性またはマルチ特異性の抗体分子を形成する)、毒素、ラジオアイソトープ、細胞障害能または細胞増殖抑制性試薬、その他に、機能的に結合されることができる。
さらなるIL−13/IL−13RまたはIL−4/IL−4R結合剤
また、IL−13 IL−4ポリペプチドまたは核酸、または、IL−13RまたはIL−4Rポリペプチドまたは核酸に結合する、抗体分子以外の他の結合剤が提供される。実施形態において、本願明細書において記載されている他の結合剤は、アンタゴニストであり、こうしてIL−13および/またはIL−4(例えば、本願明細書において記載されている、IL−13および/またはIL−4の一つ以上の生物活性)の一つ以上の生物活性を減少、阻害または減弱させる。
結合剤は、本願明細書において記載されている可変領域を修正すること、または、本願明細書において記載されている可変領域の一つ以上のCDRを、他のscaffold領域上へ結合させることを含む、多くの方法によって確認されることができる。結合剤は、例えば、スクリーニングによって、多様なライブラリから確認されることもできる。タンパク質ライブラリをスクリーニングするための1つの方法は、ファージ・ディスプレイを使用する。タンパク質の特定領域は変化し、そして、IL−13またはIL−4またはそのレセプタと相互作用するタンパク質は、例えば、固体担体上の保持によって、または、他の物理的な関連性によって確認される。例えば、IL−13上のMJ2−7、C65またはmAb 13.2と同じエピトープまたは重なり合うエピトープと結合する特定の結合剤を確認するために、結合剤は、MJ2−7、C65またはmAb13.2(または関連した抗体)を加えることによって溶出させられることができ、または、結合剤は、MJ2−7、C65またはmAb13.2(または関連した抗体)の競合実験において評価されることができる。IL−13およびMJ2−7、C65またはmAb13.2(または関連した抗体)を含む複合体にライブラリを接触させることによる他のエピトープと結合する試薬のライブラリを減少させることも可能である。削除されたライブラリは、それがMJ2−7、C65またはmAb13.2に結合するときにはIL−13に結合しないが、IL−13と結合する結合剤を得るために、IL−13に接触させられることができる。標的として、MJ2−7、C65エピトープまたはmAb13.2を含むIL−13からペプチドを使用することも可能である。
ファージ・ディスプレイは、例えば、U.S. Patent No. 5、223、409;Smith (1985)Science 228:1315−1317;WO 92/18619;WO 91/17271;WO 92/20791;WO 92/15679;WO 93/01288;WO 92/01047;WO 92/09690;WO 90/02809;WO 94/05781;Fuchsら(1991)Bio/Technology 9:1370−1372;Hayら(1992)Hum Antibod Hybridomas 3:81−85;Huseら(1989)Science 246:1275−1281;Griffithsら(1993)EMBO J 12:725−734;Hawkinsら(1992)J Mol Biol 226:889−896;Clacksonら(1991)Nature 352:624−628;Gramら(1992)PNAS 89:3576−3580;Garrardら(1991)Bio/Technology 9:1373−1377;Rebarら(1996)Methods Enzymol. 267:129−49;and Barbasら(1991)PNAS 88:7978−7982. Yeast surface display is described、e.g.、in Boder and Wittrup (1997)Nat. Biotechnol. 15:553−557. Another form of display is ribosome display. See、e.g.、Mattheakisら(1994)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:9022 and Hanesら(2000)Nat Biotechnol. 18:1287−92;Hanesら(2000)Methods Enzymol. 328:404−30. およびSchaffitzelら(1999)J Immunol Methods. 231(1−2):119−35.に記載されている。
IL−13またはIL−4と結合する結合剤またはそのレセプタは、1つの骨格タンパク質(例えば、折り畳まれた領域)の構造的な特徴を有することができる。典型的なscaffold領域は、抗体に基づいて、モノクローナル抗体の重鎖可変領域から3つのβ鎖を削除して設計された「小型」scaffoldである。(Tramontanoら、1994、J. Mol. Recognit. 7:9;and Martinら、1994、EMBO J. 13:5303−5309). この領域は、61の残基を含んで、2つの超可変的なループ、例えば、本願明細書において記載されている可変領域の一つ以上の超可変的なループまたは本願明細書において記載されている変異体を提示するために用いられることができる。他の方法において、結合剤は、V−like領域(CoiaらWO 99/45110).であるscaffold領域を含む。V−like領域は、抗体の可変的な重い(VH)または可変的な軽い(VL)領域に類似の構造的な特徴を有する領域のことをいう。他のscaffold領域は、テンダミスタチン(tendamistatin)、74の残基、2つのジスルフィド結合によって一緒に保持される6鎖βシート・サンドイッチに由来する(McConnell and Hoess、1995、J. Mol. Biol. 250:460)。この親タンパク質は、3つのループを含む。ループは修飾され、(例えば、本願明細書において記載されているCDRまたは超可変的なループを用いて)、または、例えば、IL−13またはIL−4と結合する領域またはそのレセプタを選択するために、変異されることができる。WO 00/60070は、scaffold領域として使われることができるCTLA−4の自然に生じる細胞外領域に由来するβサンドイッチ構造を記載する。
IL−13/13RまたはIL−4/IL−4R結合剤のさらに別のscaffold領域は、フィブロネクチン・タイプIII領域または関連したフィブロネクチン様タンパク質に基づく領域である。フィブロネクチン・タイプIII(Fn3)領域の全体の折りたたみは、最も小さい機能的な抗体断片、抗体の重鎖の可変領域に密接に関連がある。Fn3は、Fn3が9でなく7のβ鎖を有しているということを除き、抗体VH領域のそれと類似する。Fn3の末端には、3つのループがある:BC、DEおよびFGループの位置は、抗体のVH領域のCDR1、2および3の3のそれらにほぼ対応する。ジスルフィド結合を有しないので、Fn3は有利である。従って、Fn3は、抗体とその断片と異なり、還元条件下で安定である(WO 98/56915、WO 01/64942;WO 00/34784を、参照)Fn3領域は修飾され(例えば、本願明細書において記載されているCDRまたは高度可変的なループを用いて)、または、例えば、IL−13またはIL−4またはそのレセプタと結合する領域を選択ために、変異されることができる。
さらに他の典型的なscaffold領域は、以下からなる:T細胞レセプタ;MHCタンパク質;細胞外領域(例えば、フィブロネクチンType IIIリピート、EGFリピート);プロテアーゼインヒビター(例えば、クーニッツ領域、エコチン、BPTI、その他);TPRリピート;トリフォイル構造;Znフィンガー領域;DNA結合性タンパク質;特に単一遺伝子性DNA結合蛋白質;RNA結合タンパク質;酵素(例えば、プロテアーゼ(特に、不活性化されたプロテアーゼ)、RNアーゼ;シャペロン(例えば、チオレドキシンおよびヒートショックタンパク質);および、細胞内シグナル領域(例えば、SH2およびSH3領域)。US 20040009530は、他のscaffoldの例を記載する。
小さいscaffold領域の実施例は、以下からなる:クーニッツ領域(58アミノ酸、3ジスルフィド結合)、Cucurbida maximaトリプシンインヒビター領域(31アミノ酸、3ジスルフィド結合)、グアニリン(14アミノ酸、2ジスルフィド結合)に関連した領域、グラム陰性菌(18アミノ酸、3ジスルフィド結合)からの耐熱性エンテロトキシンIAに関連した領域、EGF領域(50アミノ酸、3ジスルフィド結合)、クリングル領域(60アミノ酸、3ジスルフィド結合)、菌類の炭水化物結合領域(35アミノ酸、2ジスルフィド結合)、エンドセリン領域(18アミノ酸、2ジスルフィド結合)およびストレプトコッカス(Streptococcal)G IgG結合領域(35アミノ酸、ジスルフィド結合はない)。小さい細胞内scaffold領域の例は、SH2、SH3およびEVH領域を含む。通常、細胞内または細胞外のいかなるモジュラ領域も使われることができる。
scaffold領域を評価するための典型的な基準は、以下を含むことができる:(1)アミノ酸配列、(2)いくつかの相同的領域の配列、(3)三次元構造、および/または(4)pH、温度、塩分、有機溶剤、オキシダント濃度の範囲以上の安定性データ。一つの実施形態において、scaffold領域は、小さい、安定なタンパク質領域、例えば、100、70、50、40または30アミノ酸より少ないタンパク質である。領域は、一つ以上のジスルフィド結合を含むことができ、または、金属(例えば、亜鉛)をキレート化することができる。
さらに他の結合剤は、ペプチド、例えば、30、25、24、20、18、15、または12アミノ酸より少ないアミノ酸配列を有するタンパク質に基づく。ペプチドは、より大きなタンパク質、しかし、典型的には、IL−13、例えば、本願明細書において記載されているエピトープに、独立して結合することができる領域に組み込まれることができる。ペプチドは、ファージ・ディスプレイによって確認されることができる。US 20040071705参照。
結合剤は、非ペプチド結合および他の化学修飾を含むことができる。例えば、結合剤の一部または全体は、ペプチド疑似体(peptidomimetic)、例えば、ペプトイド(peptoid)として合成されることができる。(例えば、Simonら(1992)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:9367−71 およびHorwell (1995)Trends Biotechnol. 13:132−4 参照)結合剤は、一つ以上の(例えば、全ての)非加水分解性結合を含むことができる。多くの非加水分解性ペプチド結合は、このような結合を含んでいるペプチドの合成のための手順とともに、その分野において知られている。典型的な非加水分解性結合は、−−[CH2NH]−− 還元されたアミド・ペプチド結合、−−[COCH2]−−ケトメチレン・ペプチド結合、−−[CH(CN)NH]−−(シアノメチレン)アミノ・ペプチド結合、−−[CH2CH(OH)]−−ヒドロキシエチレン・ペプチド結合、−−[CH2O]−−ペプチド結合−、および、−−[CH2S]−− チオメチレン・ペプチド結合を含む。(例えば、U.S. Pat. No. 6、172、043参照)。
他の実施形態において、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、リポカリン(例えば、ヒト・リポカリンscaffold)から誘導される。
可溶性受容体
IL−13またはIL−4受容体または修飾された拮抗的なサイトカインの可溶性の形態は、単独で、または、機能的に第2の部分、例えば、免疫グロブリンFc領域、血清アルブミン、PEG化、GST、Lex−AまたはMBPポリペプチド配列に結合(例えば、化学結合、遺伝子またはポリペプチド融合、非共有結合またはその他によって)されて用いられることができる。本願明細書で用いられるとき、「融合タンパク質」は、2以上の操作可能に結合された、例えば、リンクされた部分(例えば、タンパク質部分)を含んでいるタンパク質のことをいう。典型的には、その部分は、共有結合性に結合する。その部分は、直接連結物でありえるか、またはスペーサまたはリンカーを介して接続されることができる。
融合タンパク質は、さらに、第1の部分を第2の部分に結合しているリンカー配列を含むことができる。例えば、融合タンパク質は、例えば、アミノ酸の長さで、約4~20のペプチド・リンカーより好ましくは、5~10のペプチド・リンカーを含むことができ、ペプチド・リンカーは、長さとして8アミノ酸である。ペプチド・リンカーのアミノ酸の各々は、Gly、Ser、Asn、ThrおよびAlaからなる群から選択され、;ペプチド・リンカーは、Gly−Serセリン要素を含む。他の実施形態において、融合タンパク質はペプチド・リンカーを含み、そして、ペプチド・リンカーは、である式(Ser−Gly−Gly−Gly−Gly)yを有する配列(yは、1、2、3、4、5、6、7または8)を含む。
他の実施形態において、付加的なアミノ酸配列は、発現、検出および/または単離または精製を容易にするために、融合タンパク質のNまたはC末端に加えられることができる。例えば、レセプタ融合タンパク質は、一つ以上の付加的な部分、例えば、GST、His6 tag、FLAG tag、に結合されることができる。例えば、融合タンパク質は、融合タンパク質配列がGST(すなわち、グルタチオンSトランスフェラーゼ)配列のC末端に融合する融合タンパク質である、GST融合タンパク質にさらに結合されることができる。このような融合タンパク質は、レセプタ融合タンパク質の精製を容易にすることができる。
もう一つの形態において、融合タンパク質は、そのN末端基で非相同的なシグナル配列(すなわち、レセプタ核酸によってコードされるポリペプチドに存在しないポリペプチド配列)を含む。例えば、天然のレセプタ・シグナル配列は、取り除かれることができて、他のタンパク質からシグナル配列と置き換えられることができる。特定の宿主細胞(例えば、哺乳動物の宿主細胞)において、レセプタの発現および/または分泌は、非相同的なのシグナル配列を用いることにより増加させることができる。
本発明のキメラまたは融合タンパク質は、標準組換えDNA技術によって製造されることができる。例えば、異なるポリペプチド配列をコードするDNA断片は、慣用の技術、例えば、ライゲーションのためのブラント・エンド化(blunt−ended)またはスタジャー・エンド化(stagger−ended)された末端、適切な末端を提供するための制限酵素分解、適切な付着末端のfilling−in、望ましくない結合を回避するためのアルカリホスファターゼ処理、および、酵素的なライゲーションを用いる慣用の技術にしたがって、一緒にフレーム中にライゲートされる。もう一つの実施形態において、融合遺伝子は、自動DNAシンセサイザーを含む慣用技術によって合成することができる。あるいは、遺伝子断片のPCR増幅は、その後、キメラ遺伝子配列を生成するためにアニールまたは再増幅されることができる2つの連続的な遺伝子断片の間に補完的な突出部(overhangs)を生じさせるアンカー・プライマーを使用して行われることができる。(例えば、Ausubelら(eds.)Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons、1992参照)さらに、融合部分(例えば、免疫グロブリン重鎖のFc領域)をコードする多くの発現ベクターは市販されている。核酸をコードしている受容体は、融合部分が免疫グロブリン・タンパク質にフレーム中で連結されるように、このような発現ベクターにクローンされることができる。
いくつかの実施形態において、融合ポリペプチドは、オリゴマー、例えば、ダイマーまたはトリマーとして存在する。
いくつかの実施形態において、受容体・ポリペプチド部分は、サイトカインへの受容体・ポリペプチドのより高い結合親和性(非変異の配列と対比して)をもたらす、自然に生じる受容体配列(ワイルドタイプ)の突然変異を有する変異体受容体・ポリペプチドとして提供されている。
他の実施形態において、付加的なアミノ酸配列は、発現、立体的柔軟性、検出および/または単離または精製を容易にするために、融合タンパク質のNまたはC末端に加えられることができる。第2のポリペプチドは、好ましくは、可溶性である。いくつかの実施形態では、第2のポリペプチドは、連結されたポリペプチドの半減期(例えば、血清半減期)を促進する。いくつかの実施形態では、第2のポリペプチドは、第2のBMP−10受容体・ポリペプチドとの融合ポリペプチドの結合を促進する配列を含む。実施形態において、第2のポリペプチドは、少なくとも免疫グロブリン・ポリペプチドの領域を含む。免疫グロブリン融合ポリペプチドは、公知技術であり、例えば、U.S. Pat. Nos. 5、516、964;5、225、538;5、428、130;5、514、582;5、714、147;および 5、455、165に記載されている。例えば、BMP−10受容体またはBMP−10拮抗的なプロペプチドの可溶性の形態は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgDおよびIgEを含む、さまざまなアイソタイプの重鎖定常領域に融合することができる。典型的には、融合タンパク質は、ヒトBMP−10受容体の細胞外領域またはBMP−10プロペプチド(またはそれに相同的な配列)、および、例えば、融合させた、ヒト免疫グロブリンFc鎖、例えば、ヒトIgG(例えば、ヒトIgG1またはヒトIgG2またはその変異体))を含むことができる。
Fc配列は、エフェクター細胞機能、Fc受容体結合および/または補体活性を減らすために、一つ以上のアミノ酸で変異させることができる。抗体の定常領域を変異させる方法は、公知技術である。変更された機能、例えば、細胞上のFcR、または、補体のC1成分のような、エフェクター・リガンドへの変更された親和性を有する抗体は、異なったアミノ酸で、抗体の定常領域の少なくとも一つのアミノ酸残基を異なる残基で置き換えることによって製造されることができる。(例えば、EP 388、151 A1、U.S. Pat. No. 5、624、821 および U.S. Pat. No. 5、648、260参照)変異の同様のタイプは、もしネズミまたは他の種に適用する場合には、免疫グロブリンは、これらの機能を減らすかまたは消失することが説明される。特定の残基をその側鎖上の適当な機能を有する残基に置き換えることによって、または、例えば、グルタミン酸塩またはアスパラギン酸塩のような、帯電官能基、または、例えば、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファンまたはアラニンのような、おそらく芳香族無極性残基(例えばU.S. Pat. No. 5、624、821参照)を導くことによって、抗体(例えば、FcR(例えば、FcγR1)へのIgG、例えば、ヒトIgG)のFc領域の親和性、または、C1q結合のの親和性を変更することが可能である。(例えば、U.S. Pat. No. 5、624、821参照)
実施形態において、第2のポリペプチドは、野生型免疫グロブリン重鎖のFc領域の中のエフェクター機能よりも少ないエフェクター機能を有する。Fcエフェクター機能は、例えば、Fc受容体結合、補体の固定化およびT細胞枯渇活性(例えば、U.S. Pat. No. 6、136、310参照)を含む。T細胞枯渇活性、Fcエフェクター機能および抗体安定性を分析するための方法は、公知技術である。一つの実施形態において、第2のポリペプチドは、Fc受容体に対して低いか検出可能でない親和性を有する。さらなる実施形態において、第2のポリペプチドは、補体タンパク質C1qに対して低いか検出可能でない親和性を有する。
本願明細書において記載されている抗体分子および可溶性受容体または融合タンパク質は、その中に一つ以上の他の分子存在物、例えば、特に、抗体(例えば、二重特異性またはマルチ特異性の抗体)、毒素、ラジオアイソトープ、細胞障害性または細胞増殖抑制性の試薬に機能的に結合(例えば、化学結合、遺伝子の融合、非共有結合またはその他によって)されることができることが理解されよう。
核酸アンタゴニスト
さらにもう一つの実施形態において、アンタゴニストは、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4Rをコードしている核酸の発現を阻害する。このようなアンタゴニストの例は、核酸分子、例えば、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4Rをコード化する核酸にハイブリダイズする、アンチセンス分子、リボザイム、RNAi、トリプルヘリックス分子、または、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4RのmRNAの発現を阻害または減少する転写制御領域を含む。
実施形態において、核酸アンタゴニストは、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4Rをコードする内因性遺伝子の発現を減少させるために使用した。一つの実施形態において、核酸アンタゴニストは、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4Rをコード化しているmRNAを標的とするsiRNAである。拮抗的な核酸の他のタイプ、例えば、dsRNA、リボザイム、トリプルヘリックス形成剤またはアンチセンス核酸も、用いられることができる。したがって、IL−13またはIL−13R、または、IL−4またはIL−4Rをコードしている核酸分子への核酸阻害剤、例えば、アンチセンス、RNAiである単離された核酸分子が提供される。
「アンチセンス」核酸は、例えば、タンパク質をコードしている「センス」核酸と相補的、例えば、二本鎖のcDNA分子のコーディング鎖と相補的であるかまたはmRNA配列と相補的であるヌクレオチド配列を含むことができる。アンチセンス核酸は、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4Rをコードする鎖の全体、または、その部分だけに相補的であることができる。もう一つの実施形態において、アンチセンス核酸分子は、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4Rをコードする核酸配列のコード鎖の「非コード領域」(例えば、5’および3’の非翻訳領域)へのアンチセンスである。アンチセンス試薬は、例えば、約8から約80の核酸塩基(すなわち、約8から約80のヌクレオチド)、例えば、約8から約50の核酸塩基、または、約12〜約30の核酸塩基を含むことができる。アンチセンス化合物は、リボザイム、外部のガイド配列(EGS)オリゴヌクレオチド(オリゴザイム)、および、標的核酸にハイブリダイズして、その発現を調整する短い触媒RNAまたは触媒オリゴヌクレオチドを含む。アンチセンス化合物は、標的遺伝子の配列と相補的である少なくとも8つの連続的な核酸塩基の範囲を含むことができる。オリゴヌクレオチドは、特異的にハイブリダイズ可能な標的核酸配列に100%相補的である必要はない。オリゴヌクレオチドの標的への結合が有用性の低下を引き起こして標的分子の通常の機能を阻害するときに、オリゴヌクレオチドは、特異的にハイブリダイズ可能であり、そして、特異的な結合が要求される条件、すなわち、インビボ分析または治療的な処置の場合、または、インビトロ分析の場合における生理学的条件下、分析が実行される条件下で、非標的配列へのオリゴヌクレオチドの非特異的な結合を回避するために十分な程度の相補性がある。
mRNAを有するアンチセンスオリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーションは、mRNAの通常機能の一つ以上を妨げることができる。妨げられるmRNAの機能は、すべての鍵となる機能、例えば、タンパク質翻訳部位へのRNAの移行、RNAからのタンパク質の翻訳、一つ以上のmRNA種を産生するRNAのスプライシング、および、RNAによって係合することができる触媒活性を含む。特定のタンパク質をRNAに結合することは、RNAへのアンチセンス・オリゴヌクレオチド・ハイブリダイゼーションによっても妨げられることができる。
典型的なアンチセンス化合物は、特異的に標的核酸、例えば、BMP−10/BMP−10受容体をコードしているmRNAにハイブリダイズするDNAまたはRNA配列を含む。相補的な領域は、約8〜約80の間の核酸塩基に伸ばされることができる。化合物は、一つ以上の改変された核酸塩基を含むことができる。改変された核酸塩基は、例えば、5置換ピリミジン、例えば、5−ヨードウラシル、5−ヨードシトシンおよびC5−プロピニルピリミジン、例えばC5−プロピニルシトシンおよびC5−プロピニルウラシルのを含むことができる。他の適切に改変された核酸塩基は、N4−(C1−C12)アルキルアミノシトシンおよびN4、N4−(C1−C12)ジアルキルアミノシトシンを含む。改変された核酸塩基は、また、7−置換−8−アザ−7−ジアザプリンおよび7−置換−7−ジアザプリン、例えば、7−ヨウ化−7−ジアザプリン、7−シアノ−7−ジアザプリン、7−アミノカルボニル−7−ジアザプリンを含むこともできる。これらの例は、6−アミノ−7−ヨウ化−7−ジアザプリン、6−アミノ−7−シアノ−7−ジアザプリン、6−アミノ−7−アミノカルボニル−7−デアザプリン、2−アミノ−6−ヒドロキシ−7−ヨウ化−7−デアザプリン、2−アミノ−6−ヒドロキシ−7−シアノ−7−ジアザプリンおよび2−アミノ−6−ヒドロキシ−7−アミノカルボニル−7−ジアザプリンを含む。さらに、N6メチルアミノアデニン、およびN6、N6−ジメチルアミノアデニンを含む、N6 −(C1−C12)アルキル・アミノプリンおよびN6、N6−(C1−C12)ジアルキル・アミノプリンもまた、適切に改変された核酸塩基である。同様に、例えば、6−チオグアニンを含む他の6置換プリンは、適切に改変された核酸塩基を構成することができる。他の適切な核酸塩基は、2−チオウラシル、8−ブロモアデニン、8−ブロモグアニン、2−フルオロアデニンおよび2−フルオログアニンを含む。上述した改変した核酸塩基のいずれかの誘導体も適切である。前述の化合物のいずれかの置換基は、C1−C30アルケニル、C2−C30アルキニル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ハロ、アミノ、アミド、ニトロ、チオ、スルホニル、カルボキシル、アルコキシル基、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、および、そのようなものを含むことができる。核酸試薬の他のタイプの開示も利用可能である。例えば、U.S. Patent Nos. 4、987、071;. 5、116、742;and 5、093、246;Woolfら(1992)Proc Natl Acad Sci USA;Antisense RNA and DNA、D.A. Melton、Ed.、Cold Spring Harbor Laboratory、Cold Spring Harbor、N.Y. (1988);89:7305−9;Haselhoff and Gerlach (1988)Nature 334:585−59;Helene、C. (1991)Anticancer Drug Des. 6:569−84;Helene (1992)Ann. N.Y. Acad. Sci. 660:27−36;および Maher (1992)Bioassays 14:807−15.参照。
本発明のアンチセンス核酸分子は、被検者(例えば、組織部位への直接注射によって)に典型的に投与さられるか、または、タンパク質の発現を阻害することにより、例えば、転写および/または翻訳を阻害することにより、BMP−10/BMP−10受容体タンパク質をコードする細胞性mRNAまたはゲノムDNAにハイブリダイズまたは結合するようにin situに発生する。あるいは、アンチセンス核酸分子は、選択される細胞を標的とするために変異され、それから全身的に投与されることができる。全身投与のために、例えば、細胞表面受容体または抗原と結合するペプチドまたは抗体にアンチセンス核酸分子を結合することによって、選択された細胞表面に発現される受容体または抗原に特異的に結合するように、アンチセンス分子は変異されることができる。アンチセンス核酸分子は、本願明細書において記載されているベクターを使用している細胞に伝達されることもできる。アンチセンス分子の充分な細胞内濃度を達成するために、アンチセンス核酸分子が強いpolIIまたはpol IIIプロモータの制御下に配置されるベクター構造物が好ましい。
さらにもう一つの実施形態において、本発明のアンチセンス核酸分子は、α−アノマー核酸分子である。αアノマー核酸分子は、通常のβユニットと反対に、鎖がそれぞれ平行しており、相補的RNAとともに、特定の二重鎖ハイブリッドを形成する。(Gaultierら(1987)Nucleic Acids. Res. 15:6625−6641)アンチセンス核酸分子は、2´−o−メチル・リボヌクレオチド(Inoueら(1987)Nucleic Acids Res. 15:6131−6148)またはキメラRNA−DNAの類似体(Inoueら(1987)FEBS Lett. 215:327−330).からなることもできる。
siRNAsは、選択的に突出部を含む小さい二重鎖RNA(dsRNA)である。例えば、siRNAの二重領域は、18~25のヌクレオチドの長さ、例えば、約19、20、21、22、23、または24ヌクレオチドの長さである。典型的には、siRNA配列は、正確に標的mRNAに相補的である。dsRNAおよび特にsiRNAは、哺乳動物細胞(例えば、ヒト細胞)の遺伝子発現を静まらせるために用いられることができる。siRNAも29−塩基対ステム、および、2−ヌクレオチドの3’突出部を有する短いヘアピンRNA(shRNA)を含む。例えば、Clemensら(2000)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:6499−6503;Billyら(2001)Proc. Natl. Sci. USA 98:14428−14433;Elbashirら(2001)Nature. 411:494−8;Yangら(2002)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99:9942−9947;Siolasら(2005)、Nat. Biotechnol. 23(2):227−31;20040086884;U.S. 20030166282;20030143204;20040038278;および 20030224432参照。
さらにもう一つ実施形態において、本発明のアンチセンス核酸は、リボザイムである。IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4Rをコード化する核酸に特異性を有するリボザイムは、本願明細書において開示される、IL−13またはIL−13RまたはIL−4またはIL−4RのcDNAのヌクレオチド配列に相補的な一つ以上の配列、および、mRNAの裂開のための役割を果たす公知の触媒配列を有する配列を含むことができる。(U.S. Pat. No. 5、093、246 またはHaselhoff and Gerlach (1988)Nature 334:585−591参照)例えば、Tetrahymena L−19 IVS RNAの誘導体は、活性部位のヌクレオチド配列が、BMP−10/BMP−10受容体をコードするmRNAにおいて切断される核酸配列に相補的であるように構築されることができる。例えば、CechらU.S. Patent No. 4、987、071;および CechらU.S. Patent No. 5、116、742.参照。とりわけ、BMP−10/BMP−10受容体mRNAは、特定のリボヌクレアーゼ活性を有する触媒RNAをRNA分子のプールから選択するために用いられることができる。例えば、Bartel、D. and Szostak、J.W. (1993)Science 261:1411−1418.参照。
IL−13またはIL−13R、またはIL−4、または、IL−4Rの遺伝子発現は、標的細胞におけるIL−13またはIL−13R、またはIL−4またはIL−4R遺伝子の転写を防止するトリプルヘリックス構造を形成するために、IL−13またはIL−13R、またはIL−4、または、IL−4Rの制御領域(例えば、IL−13またはIL−13R、またはIL−4またはIL−4Rのプロモータおよび/またはエンハンサ)に相補的な核酸配列をターゲティングすることによって阻害されることができる。一般にHelene、C. (1991)Anticancer Drug Des. 6:569−84;Helene、C. i (1992)Ann. N.Y. Acad. Sci. 660:27−36;および Maher、L.J. (1992)Bioassays 14:807−15.参照。トリプルヘリックス形成のために標的とされることができる潜在的配列は、いわゆる「スイッチバック」核酸分子をつくることによって増加することができる。スイッチバック分子は、二重鎖の一つにおいてプリンまたはピリミジンのいずれかの大きなストレッチを存在させる必要性を除去し、二重鎖の最初の一つの鎖による塩基対、そして、それから、もう一つのというように、交互に5’−3’、3’−5’になる方法において合成される。
本発明は、また、検出可能的に標識されたオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブ分子を提供する。典型的には、このような標識は、化学発光で、蛍光で、放射能または比色によるものである。
IL−13またはIL−13R、または、IL−4またはIL−4R核酸分子は、例えば、分子の安定性、ハイブリダイゼーションまたは溶解性を改良するために、塩基部分、糖鎖部分またはリン酸塩主鎖において改変されることができる。改変による合成オリゴヌクレオチドの非限定的な例については、Toulme(2001)Nature Biotech. 19:17 and Fariaら(2001)Nature Biotech. 19:40−44参照。このようなホスホラミダイト・オリゴヌクレオチドは、有効なアンチセンス試薬でありえる。
例えば、核酸分子のデオキシリボース・リン酸塩の主鎖は、ペプチド核酸を生成するために変更されることができる。(Hyrup B.ら(1996)Bioorganic & Medicinal Chemistry 4: 5−23参照). 本願明細書において使用されるとき、「ペプチド核酸」または「PNA」という用語は、核酸の疑似体、例えば、デオキシリボース・リン酸塩の主鎖が、偽ペプチド主鎖に置き換えられ、単に4つの天然の核酸塩基のみが維持されるDNA疑似体を指す。PNAの中立な主鎖は、低いイオン強度の状態の下で、DNAおよびRNAに特異的なハイブリダイゼーションを許すことができる。PNAオリゴマーの合成は、Hyrup B.ら(1996)前掲 and Perry−O’KeefeらProc. Natl. Acad. Sci. 93: 14670−675において開示されるように、標準固相ペプチド合成プロトコルを使用して実行されることができる。
PNAsが、治療および診断の適用で使われることができる。例えば、PNAsは、例えば、転写または翻訳の停止を誘発するかまたは複製を阻害することによる遺伝子発現の配列特異的な調節のためのアンチセンスまたはアンチジーン試薬として使われることができる。核酸分子のPNAsは、遺伝子の単一塩基対突然変異の分析(例えば、PNAに誘導されたPCR固定によって)において、他の酵素(例えば、S1 nucleases (Hyrup B.ら(1996)前掲))と併用して使われるときに、「人工制限酵素」として、または、DNA塩基配列決定またはハイブリダイゼーションのためのプローブまたはプライマーとして使われることもできる。(Hyrup B.ら(1996)前掲;Perry−O’Keefe 前掲)
他の実施形態において、オリゴヌクレオチドは、ペプチドのような他の追加の群(例えば、インビボで宿主細胞受容体を標的とするために)、または、細胞膜(例えば、Letsingerら(1989)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:6553−6556;Lemaitreら(1987)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:648−652;W088/09810参照)または血液脳関門(例えば、W0 89/10134参照).の輸送を容易にしている試薬を含むことができる。さらに、オリゴヌクレオチドは、ハイブリダイゼーションを起動する裂開試薬(例えば、Krolら(1988)Bio−Techniques 6:958−976参照)または挿入剤(例えばZon (1988)Pharm. Res. 5:539−549参照)によって改変されることができる。この目的で、オリゴヌクレオチドは、他の分子(例えば、ペプチド、ハイブリダイゼーション起動の架橋剤、輸送因子またはハイブリダイゼーション起動の裂開試薬)に接合されることができる。
結合剤の生産
いくつかの抗体分子、例えば、Fabまたは結合剤は、細菌細胞、例えば、大腸菌細胞において生産されることができる。例えば、Fabがディスプレイ存在物とバクテリオファージ・タンパク質(またはその断片)の間に抑制可能な終止コドンを含むファージ・ディスプレイベクターの配列によってコードされる場合、ベクター核酸は終止コドンを抑制することができない細菌細胞に伝達されることができる。この場合、Fabは、gene III タンパク質に融合せず、周辺質および/または培地に分泌される。
抗体分子が、真核細胞において生産されることも可能である。一つの実施形態において、抗体(例えば、scFvのもの)は、ピチア属(例えば、Powersら(2001)J Immunol Methods. 251:123−35参照)、ハンセヌラ属、または、サッカロマイセス属のような酵母細胞において発現される。
一つの実施形態において、抗体分子が、哺乳動物細胞において生産される。クローン抗体またはその抗原結合性断片を発現するための典型的な哺乳動物の宿主細胞は、チャイニーズハムスター卵母細胞(CHO細胞)(Urlaub and Chasin (1980)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216−4220に記載されるdhfr CHO 細胞を含み、Kaufman and Sharp (1982)Mol. Biol. 159:601−621に記載される、DHFR選択マーカーが使用される。)、リンパ球性セルライン、例えば、NS0骨髄腫細胞およびSP2細胞、COS細胞、および、トランスジェニック動物、例えば、トランスジェニック哺乳類からの細胞を含む。例えば、細胞は、乳房上皮細胞である。
抗体分子をコードしている核酸配列に加えて、組換え発現ベクターは、付加的な配列、例えば、宿主細胞における複製を制御する配列(例えば、複製開始点)および選択可能な標識遺伝子を担持することができる。選択可能な標識遺伝子は、ベクターが導かれた宿主細胞の選択を容易にする(例えば、U.S. Patents Nos. 4、399、216、4、634、665 および 5、179、017参照)。例えば、典型的には、選択可能な標識遺伝子は、ベクターが導かれた宿主細胞に、耐薬物抵抗性、例えば、G418、ハイグロマイシンまたはメトトレキサートを与える。
抗体分子の組換え発現のための具体的なシステムにおいて、抗体重鎖および抗体軽鎖の両方をコードしている組換え発現ベクターは、第三リン酸カルシウムによって媒介される形質導入によってdhfrCHO細胞に導入される。組換え発現ベクターの中で、抗体の重および軽鎖遺伝子は、遺伝子の転写の高レベルを引き起こすために、エンハンサ/プロモータ調節エレメント(例えば、SV40、CMV、アデノウイルスおよびそれと似たものに由来して、例えば、CMVエンハンサ/AdMLPプロモータ制御要素、または、SV40エンハンサ/AdMLPプロモータ制御エレメント)に、それぞれ操作可能に結合される。組換え発現ベクターも、DHFR遺伝子を担持し、それは、メトトレキサート選択/増幅を使用することにより、そのベクターにより形質転換されたCHO細胞の選択を可能にする。選択された形質転換宿主細胞は、抗体も重および軽鎖の発現を可能にするために培養され、そして、完全な抗体は培地から回収される。標準分子生物学技術は、組換え発現ベクターを準備し、宿主細胞を形質転換させて、形質転換体を選択して、宿主細胞を培養して、培養溶媒から抗体分子を回収するために用いられることができる。例えば、いくつかの抗体分子は、Protein AまたはProtein G結合マトリックスを有するアフィニティークロマトグラフィによって単離されることができる。
Fc領域を含む抗体分子のために、抗体産生システムは、好ましくは、Fc領域がグリコシル化される抗体を合成する。例えば、IgG分子のFc領域は、CH2領域のアスパラギン297でグリコシル化される。このアスパラギンは、Biantennary−タイプのオリゴ糖による改変のための部位である。このグリコシル化がFc受容体および補体C1qによって伝達されるエフェクター機能のために必要とされることが証明された(Burton and Woof (1992)Adv. Immunol. 51:1−84;Jefferisら(1998)Immunol. Rev. 163:59−76).。一つの実施形態において、Fc領域が、適切にアスパラギン297に対応する残基をグリコシル化する哺乳類の発現系において生産される。Fc領域は、他の真核生物の翻訳後修飾を含むこともできる。
抗体分子が、トランスジェニック動物によって生産されることができる。例えば、U.S. Patent No. 5、849、992は、トランスジェニック哺乳類の乳腺における抗体を発現する方法を開示する。ミルクに特異的なプロモータ、抗体分子をコードする核酸、および、分泌のためのシグナル配列を含む導入遺伝子が構築される。このようなトランスジェニック哺乳類である雌によって産生されるミルクは、そこに分泌され、目的の抗体を含む。抗体分子はミルクから精製され、または、いくつかの応用のために、直接使われる。
結合剤の特徴
結合剤の結合特性は、いかなる方法によっても、例えば、以下の方法の内の1つにより、測定されることができる:BIACORTM分析、固相酵素免疫検定法(ELISA)、X線結晶構造解析、配列分析および突然変異誘起スキャニング。一つ以上のIL−13関連の活性を中和および/または阻害するタンパク質の能力は、以下の方法で測定されることができる:IL−13に依存するセルライン、例えば、TFI、の増殖を測定するための分析;IL−13によって媒介されるポリペプチドの発現を測定するための分析、例えば、CD23の発現のフローサイトメトリー解析;下流のシグナル分子(例えば、STAT6)の活性を評価する分析;テネイシンの生産を評価する分析;関連する動物モデル、例えば、カニクイザルにおいて喘息を予防するために本願明細書において記載されている抗体の効率をテストする分析、および、他の分析。IL−13結合剤、特にIL−13抗体分子は、これらの分析の一つ以上において、統計的に有意な効果を有することができる。典型的な結合特性の分析は、以下を含む。
IL−13またはIL−4結合剤および標的(例えば、IL−13またはIL−4)の結合相互作用は、表面プラスモン共鳴(SPR)を使用して分析されることができる。SPRまたはBiomolecular Interaction Analysis(BIA)は、反応体のいずれにも標識をつけずに、リアルタイムで生物特異性相互作用を検出する。BIAチップの結合表面の塊の変化(結合現象を表す)は、表面の近くでの光の屈折率の変化という結果になる。屈折力の変化は検出可能な信号を生成し、そして、それは生体分子間のリアルタイム反応の指標として測定される。SPRを使用する方法は、例えば、U.S. Patent No. 5、641、640;Raether (1988)Surface Plasmons Springer Verlag;Sjolander and Urbaniczky (1991)Anal. Chem. 63:2338−2345;Szaboら(1995)Curr. Opin. Struct. Biol. 5:699−705 に記載され、オンラインによる材料の提供は、BIAcore International AB (Uppsala、Sweden).による。
SPRからの情報は、平衡解離定数(K)、および、分子を標的に結合するためのKon および Koffを含む速度パラメータの正確および定量的な測定を提供するために用いられることができる。このようなデータは、異なる分子を比較するために用いることができる。SPRからの情報は、構造活性相関(SAR)を開発するために用いられることもできる。例えば、異なる抗体分子の動的および平衡な結合パラメータが、評価されることができる。
特定の位置で異なるアミノ酸が、特定の結合パラメータ、例えば、高親和性および遅いKoffに関連があることが確認されることができる。この情報は、構造モデリング(例えば、ホモロジ・モデリング、エネルギー極小化またはX線結晶構造解析またはNMRによる構造決定を使用して)と組み合わせられることができる。その結果、タンパク質とその標的との物理的相互作用の理解は、公式化されることができて、他の設計プロセスを導くために用いることができる。
呼吸障害
IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、これに限定されるものではないが、喘息(例えば、アレルギー性および非アレルギー性喘息(例えば、より幼い小児における、例えば、感染により、例えば、呼吸系発疹ウイルス(RSV)により))、気管支炎(例えば、慢性気管支炎)、慢性閉塞性肺疾患(COPD)(例えば、気腫(例えば、タバコによって誘発された気腫)、気道炎症、好酸球増加症、繊維症および過剰な粘液生産、例えば、嚢胞性繊維症、肺線維症およびアレルギー性鼻炎を含んでいる疾患を含む呼吸障害を治療または予防するために用いられることができる。例えば、IL−13結合剤(例えば、抗IL−13抗体分子)は、疾患を治療または予防するか、または疾患の少なくとも一つの症状を改善するのに有効な量において投与されることができる。
喘息は、無数の状態、例えば、アレルゲンの吸入、上気道または耳の感染の存在などによって誘発されることができる (Opperwall (2003)Nurs. Clin. North Am. 38:697−711)。
アレルギー性喘息は、様々な特異的および非特異的な刺激への気道応答性亢進(AHR)、高い血清免疫グロブリンE(IgE)、過剰な気道粘液生産、水腫および気管支上皮損傷(Wills−Karp、前掲)によって特徴づけられる。アレルゲンが最も初期の気道反応を引き起こすときに、アレルギー性喘息は始まり、そして、その後、数時間後に後発性遅延相気道反応(LAR)がしばしば続く (Hendersonら(2000)J. Immunol. 164:1086−95)。
LARの間、気道壁および気管支流体の全体にわたって、好酸球、リンパ球およびマクロファージの流入がある(Hendersonら、前掲)。肺好酸球増加症は、アレルギー性喘息の特質で、呼吸上皮への損傷の多くの原因となる(Liら(1999)J. Immunol. 162:2477−87)。
CD4Tヘルパー(Th)細胞は、喘息に関連した慢性炎にとって重要である(Hendersonら、前掲)。いくつかの調査は、2型Tヘルパー(Th2)細胞に対するCD4細胞の関与および2型サイトカイン(例えば、IL−4、IL−5、IL−10およびIL−13)の次の生産がAHRに至るアレルギーの炎症反応において重要であることを示した。(Tomkinsonら(2001)J. Immunol. 166:5792−5800、及びそこ引用される参考文献).
第一に、CD4T細胞は、ネズミ・モデルのアレルギーによって誘発された喘息のために必要なことが示された。第二には、2型サイトカインを生産しているCD4T細胞は、これらの動物モデルだけでなくアレルギー性喘息患者においても膨張を受ける。第三には、2型サイトカイン・レベルは、動物モデルおよび喘息患者の気道組織において増加する。第四には、Th2サイトカインはアレルギー性喘息のネズミ・モデルの好酸球増加において中心的役割を果たすとして意味づけられ、そして、採用されて導入されたTh2細胞は肺好酸球増加症と同様に肺のエオタキシン(強力な好酸球化学誘引物質)の増加したレベルと相関していた。(Wills−Karpら、前掲;Liら、前掲)。
本願明細書において記載されている喘息を治療または予防する方法は、外因性喘息(別名アレルギー性喘息またはアトピー型喘息)、内因性喘息(別名非アレルギー性喘息または非アトピー型喘息)または両方の組合せに対するものを含み、そして、それは混合喘息として呼ばれてきた。外因性またはアレルギー性喘息は、例えば、花粉、胞子、草または雑草のようなアレルゲン、ペットの鱗屑、塵、ダニ等が原因となる、または、関連する症状を含む。アレルゲンおよび他の刺激物が何年にもわたり様々な場所で現れるため、このような症状は、季節性喘息として呼ばれる。また、気管支喘息およびアレルギー性気管支肺アスペルギルス症は、外因性喘息のグループに含まれる。
本願明細書において記載されている試薬によって治療または軽減されることができる疾患は、ウイルス(例えば、風邪および流感のウイルス、呼吸系発疹ウイルス(RSV)、パラミキソウイルス、ライノウイルスおよびインフルエンザウイルス)のような感染因子によって引き起こされる呼吸障害および喘息を含む。RSV、ライノウイルスおよびインフルエンザウイルス感染は、小児において普通にあり、乳児および幼児の気道疾患の1つの主要な原因である。ウイルス性細気管支炎をもつ小児は慢性喘鳴および喘息を発病することができ、そして、それは本願明細書において記載されている方法を使用して治療されることができる。また、運動および/または冷気によって、いくつかの喘息患者にもたらされる喘息もまた含まれる。その方法は、例えば、煙、オゾン、有毒ガス、二酸化硫黄、亜酸化窒素、臭気(塗料、プラスチック、ポリウレタン類、ニス等からのイソシアネートを含む)、木、植物、または他の有機性粉末などのような、産業上および業務上の曝露と同様に、煙曝露(例えば、タバコによって誘発されたおよび産業上の煙)に関連した喘息に役立つ。その方法は、食品添加物、防腐剤または薬物に関連した喘息の症状にも役立つ。また、静喘息または咳喘息として称される喘息タイプを治療、阻害または軽減する方法もまた含まれる。
本願明細書において開示される方法は、胃食道逆流(GERD)に関連した喘息の治療および緩和にも有益であり、そして、それは気管支収縮を促進することができる。GERDは、維持される身体性の分泌物に加えて、咳を抑制し、アレルゲンおよびベッドルームの刺激物への曝露は、喘息疾患の一因となることができて、夜間喘息または夜間性喘息として集合的に称されてきた。GERDに関連した喘息の治療、抑制または緩和の方法において、GERDを治療するための試薬の薬学的に有効な量と併用して、本願明細書において記載されている、IL−13またはIL−4アンタゴニストの薬学的に有効な量が使われることができる。これらの試薬は、これに限定はされないが、遅溶出性パントプファゾール・ナトリウム錠剤のPROTONIX(登録商標)、遅溶出性カプセルのPRILOSEC(登録商標)、レベプラゾール・ナトリウム遅溶出性錠剤のACIPHEX(登録商標)、遅溶出性ランソプラゾール・カプセルのPREVACID(登録商標)のような、プロトンポンプ阻害試薬を含む。
アトピー性障害とその症状
アトピー性患者からの細胞はIL−13への感受性を高めることが観察された。したがって、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、アトピー性疾患を治療または予防するのに有効な量において投与されることができる。「アトピー性」は、多くの場合、アレルギー反応を発病する遺伝的な傾向のある一群の疾病を指す。
アトピー性疾患の例は、アレルギー、アレルギー性鼻炎、アトピー性皮膚炎、喘息および花粉症を含む。喘息は、間欠性呼吸器症状、例えば、気管支応答性亢進および可逆気流障害に関連した表現型的に雑多な疾患である。喘息の免疫組織学的な特徴は、例えば、気道上皮の削剥作用;基底膜の下のコラーゲン沈着、;水腫;肥満細胞活性化;および、炎症性細胞浸潤(例えば、好中球、好酸球およびリンパ球によって)を含む。気道炎症は、更に気道応答性亢進、気流制限、急性気管支収縮、粘液栓形成、気道壁リモデリングおよび他の呼吸器症状の一因となることができる。IL−13結合剤(例えば、本願明細書において記載されている抗体分子のようなIL−13結合剤)は、これらの症状の一つ以上を緩和するのに有効な量において投与されることができる。
アレルギー性鼻炎(花粉症)の症状は、かゆみ、涙、くしゃみ、鼻詰まり、および、目のかゆみを含む。IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、これらの症状の一つ以上を緩和するために投与されることができる。アトピー性皮膚炎は、皮膚に影響を及ぼす慢性(持続性)疾患である。アトピー性皮膚炎に関する情報は、例えば、NIH Publication No. 03−4272から入手可能である。アトピー性皮膚炎において、皮膚は極めてかゆくなることになり、そして、赤み、膨張、ひび、透明な流体の滲出、そして最後に、外皮を生じてはげ落ちる。多くの場合に、皮膚が改善されるかまたは完全にきれいになったときに(緩解と呼ばれる)、疾患が悪くなる期間が続く(悪化または発赤拡大と呼ばれる)期間がある。アトピー性皮膚炎は、多くの場合、「湿疹」として呼ばれ、そして、それは皮膚の数種類の炎症の一般用語である。アトピー性皮膚炎は、湿疹の多くの種類の内で、最も一般的である。
アトピー性皮膚炎の例は、以下からなる:アレルギー性接触湿疹(皮膚炎:免疫系が異種として認識する物質、例えば、クリームおよびローション剤中のツタウルシ毒または特定の防腐剤に皮膚が接触したときの、赤い、かゆい、滲出する反応、);湿疹(皮膚がアレルゲン(アレルギーを引き起こしている物質)、または、刺激物、例えば酸、清浄剤または他の化学薬品に接触したところの、赤み、かゆみ、炎症を含む局所的な反応);異常発汗剤湿疹(かゆくて、熱い、透明な深い水疱によって特徴づけられる手掌上および足の裏の皮膚の炎症);神経皮膚炎(ひっかかれるときに、強く刺激される局所的なかゆみ、例えば昆虫刺傷、によって引き起こされる頭部、すね、手首または前腕上の皮膚の鱗状斑);貨幣状湿疹(最も一般的には、腕、背部、腰部およびすね上の、伸縮性の極端なかゆみのある、炎症を起こした皮膚のコイン状の班);脂漏性湿疹(頭皮、顔、および、場合によっては体の他の部分の皮膚の黄色がかった、油のような、鱗状の斑)。さらなる特定の症状は、停滞皮膚炎、アトピー性プリーツ(デニー−モルガン層)、口唇炎、過剰線形手掌、色素過剰の眼瞼(炎症または花粉症により色彩が暗化した眼瞼)、魚鱗癬、毛孔性角化症、苔蘚化、丘疹およびじんま疹を含む。IL−13またはIL−4アンタゴニストは、これらの症状の一つ以上を緩和するために投与されることができる。
アレルギー性鼻炎または他のアレルギー性疾患を治療する典型的な方法は、アレルゲンへの曝露の前、例えば、アレルゲンへの季節的な曝露の前、例えば、アレルゲンの開花の前に、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストで治療を開始することを含むことができる。このような治療は、一回以上の用量(例えば、定期的な間隔の用量)を含むことができる。

IL−13およびその受容体は、少なくともいくつかの種類の癌、例えば、造血細胞に由来する癌または脳またはノイロン細胞(例えば、グリア芽細胞腫)に由来する癌の発現に関与している。例えば、可溶性のIL−13受容体またはSTAT6欠損マウスの使用を介して、IL−13の信号経路の遮断は、後発性腫瘍の発症、および/または、ホジキン・リンパ腫細胞系または転移性乳癌のそれぞれの成長を導く。(Trieuら(2004)Cancer Res. 64: 3271−75;Ostrand−Rosenbergら(2000)J. Immunol. 165: 6015−6019). IL−13Rを発現する癌(Husain and Puri (2003)J. Neurooncol. 65:37−48;Mintzら(2003)J. Neurooncol. 64:117−23)は、本願明細書において記載した抗IL−13抗体によって、特異的に標的とされることができる。IL−13アンタゴニストは、癌細胞の増殖またはその他の癌細胞の活性を阻害するために有益であることができる。癌とは、正常な成長調節の反応を失い、一般的に、対応する正常細胞に対比して、減少された制御により増殖する一つ以上の細胞をいう。
IL−13アンタゴニスト(例えば、IL−13結合剤、例えば、本願明細書において記載されている抗体または抗原結合断片)が治療のために用いられることができる癌の例は、白血病、例えば、B細胞慢性リンパ球性白血病、急性骨髄性白血病およびヒトT細胞白血病ウイルス・タイプ1(HTLV−1)形質転換T細胞;リンパ腫、例えば、T細胞リンパ腫、ホジキンのリンパ腫;グリア芽細胞腫;膵臓癌;腎癌;卵巣癌;AIDS−カポジ肉腫および乳癌を含む(Aspord、C.ら(2007)JEM 204:1037−1047に記載されている)。例えば、IL−13結合剤(例えば、抗IL−13抗体分子)は、例えば、細胞増殖を減らすか、または障害の少なくとも一つの症状を緩和するために、障害を治療または予防するのに有効な量において投与されることができる。
繊維症
IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、炎症および繊維症、例えば、肝臓の繊維症を治療することに有効であることができる。IL−13生産は、おそらく肝硬変に向かう肝臓炎症(例えば、ウイルス性肝炎)および肝癌の進行と相関した。(de Lallaら(2004)J. Immunol. 173:1417−1425).繊維症は、例えば、正常組織が瘢痕組織と置き換えられるとき、発症し、そして、しばしば炎症に続く。B型肝炎およびC型肝炎ウイルスは両方とも肝臓の線維症反応を引き起こし、そして、それは肝硬変へ進歩することができる。肝硬変は、次に、重症な合併症、例えば、肝不全または肝癌に進化することができる。本願明細書において記載したIL−13および/またはIL−4アンタゴニストを用いたIL−13の活性の遮断は、炎症および繊維症、例えば、肝疾患、特にBおよびC型肝炎に関連した炎症、繊維症、肝硬変を減らすことができる。、例えば、アンタゴニストは、疾患を治療または予防するか、または炎症性および/または線維症疾患の少なくとも一つの症状を緩和するのに有効な量において投与されることができる。
炎症性大腸疾患
炎症性大腸疾患(IBD)は、腸の炎症を引き起こす疾患の一般名称である。炎症性大腸疾患の2つの例は、クローン病および潰瘍性大腸炎である。IL−13/STAT6シグナル伝達が、マウス平滑筋の炎症によって誘発された過度な収縮、すなわち、炎症性大腸疾患のモデルに関係しているとわかった。(Akihoら(2002)Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 282:G226−232)例えば、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、障害を治療または予防するかまたは炎症性腸疾患の少なくとも一つの症状を緩和するのに有効な量において投与されることができる。
医薬組成物
IL−13および/またはIL−4アンタゴニスト(例えば、本願明細書において記載されているもの)は、インビトロ、ex vivo、または、インビボで使用されることができる。それらは、例えば、IL−13結合剤を薬学的に受け入れられるキャリアと組み合わせることによって、医薬組成物に組み込まれることができる。このような組成物は、IL−13結合剤およびキャリアに加えて、希釈液、充填剤、塩類、緩衝液、安定剤、可溶化剤および公知技術のさまざまな他の材料を含むことができる。薬学的に受け入れられる材料は、一般に、IL−13結合剤の生物活性の効果を妨げない無毒性材料である。キャリアの特性は、投与ルートに依存することができる。
本願明細書において記載されている医薬組成物は、他の因子、例えば、これに限定されないが、後で詳しく述べるように、他の抗サイトカイン抗体分子または他の消炎剤も含むことができる。このような更なる因子および/または試薬は、本願明細書において記載されているIL−13および/またはIL−4アンタゴニストとの相乗効果を生じる医薬組成物に含まれることができる。例えば、アレルギー性喘息の処理において、本願明細書において記載されている医薬組成物は、抗IL−4抗体分子またはアレルギー反応を減らすことが知られているの薬を含むことができる。
本願明細書において記載されている医薬組成物は、他の薬学的に受け入れられるキャリアに加えて、ミセル、不溶性単層、液晶または水溶液中の薄板状層として、凝集された形の中に存在する脂質のような両親媒性試薬に、IL−13および/またはIL−4アンタゴニスト、例えば、本願明細書において記載されているもの、が組み合わされたリポソームの形であることができる。リポソーム型製剤のための適切な脂質は、これに限定されないが、モノグリセリド、ジグリセリド、スルファチド、リゾレシチン、リン脂質、サポニン、胆汁酸、などが挙げられる。このようなリポソーム型製剤を調合する典型的な方法には、U.S. Patent Nos. 4、235、871;4、501、728;4、837、028;および 4、737、323に記載されている方法が含まれる。
本願明細書において用いられるとき、「治療上有効量」という用語は、意味のある患者の利点、例えば、そのような疾患の症状の緩和、治癒または治癒速度の上昇を示すのに十分な医薬組成物または方法のそれぞれの活性成分の総量を意味する。それぞれの活性成分に適用し、単独投与するときは、その用語は、その成分のみを言う。組み合わせたものに適用する場合は、この用語は、連続または同時投与かにかかわらず、治療的効果を示す活性成分の合計量をいう。
医薬組成物において使用されるIL−13および/またはIL−4アンタゴニストの投与は、様々な従来方法、例えば、経口的な摂取、吸入または皮膚、皮下または静脈内注射により実施されることができる。IL−13および/またはIL−4アンタゴニストの治療上の有効量が、静脈内、皮膚または皮下注射によって投与されるとき、結合剤はパイロジェン・フリーの非経口的に受け入れられる水溶液として調合されることができる。このような非経口的に受け入れられるタンパク質溶液の組成物は、例えば、生理学的条件、結合剤安定性などを最適化するために、例えば、pH、等張性、安定性などの要因の視点について適用されることができる。静脈、皮膚または皮下注射のための医薬組成物は、例えば、等張溶媒、例えば、塩化ナトリウム注射、リンゲル液注射、デキストロース注射剤、塩化ナトリウム、リンゲル液注射、乳酸塩リンゲル液注または公知の他の溶媒を含むことができる。医薬組成物は、安定剤、防腐剤、緩衝液、抗酸化剤または他の添加物を含むこともできる。
医薬組成物中のIL−13および/またはIL−4アンタゴニストの量は、治療されている状態の性質および重症度、および、患者が経験した以前の治療の性質に依存することができる。医薬組成物は、例えば、予防の様式で、通常の患者または症状を示さない患者に投与されることができる。主治医は、それぞれの患者を治療するIL−13および/またはIL−4アンタゴニストの量を決定することができる。例えば、主治医は、アンタゴニストの低用量を投与し、患者の反応を観察することができる。最適治療効果が患者に得られるまで、アンタゴニストのより多くの用量が投与されることができ、そして、その時点で、一般的に投与量はそれ以上には増加しない。例えば、医薬は、kg体重あたり、約0.1mg〜50mgの間の抗体、例えば、kg体重あたり、約0.1mg〜5mg、または、約8mg〜50mgの抗体を含むことができる。抗体が皮下に1ヵ月につき2回よりも多くない頻度、例えば、一週おき、または毎月、投与される一つの実施形態において、組成物は、約0.7〜3.3、例えば、1.0〜3.0mg/kg、例えば、約0.8〜1.2、1.2〜2.8または2.8〜3.3mg/kgの量を含む。
治療されている疾患の重症度および状態およびそれぞれの患者の潜在的な特異体質性の反応に応じて、医薬組成物を用いた治療法の期間は、変化することができる。一つの実施形態において、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、例えば、1週につき1回、24、48、96時間ごとに1回、または、このような間隔よりも多くない頻度で、皮下ルートを介して投与されることもできる。典型的な投与量は、0.1〜20mg/kg、より好ましくは、1〜10mg/kgの範囲であることができる。その試薬は、例えば、20、10、5、または1mg/分より低い速度での静脈内点滴によって、約1〜50mg/m2または約5〜20mg/m2の用量に到達するために、投与されることができる。
一つの実施形態において、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストの患者に対する投与は、例えば、副作用を減らすかまたは最小化するために、タンパク質の用量を変化させることことを含む。例えば、被検者は、第1の投与量、例えば、治療上有効量より少ない投与量を投与されることができる。次の間隔、例えば、少なくとも6、12、24、または48時間後において、患者は、第2の投与量、例えば、第1の投与量よりも25、50、75または100%大きい投与量を投与されることができる。例えば、第2および/または比較可能な第3、4および5の投与量は、少なくとも治療上有効量の70、80、90または100%であることができる。
吸入
IL−13および/または、IL−4アンタゴニストを含む組成物は、吸入または肺到達の他の方法のために調製されることができる。本願明細書で用いられるとき、「肺組織」という用語は、他に示される場合を除き、気道のいかなる組織も指し、上下の気道の両方を含む。IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、肺疾患の治療のための既存の理学療法の一つ以上と併用して投与されることができる。
1つの実施形態において、IL−13および/または、IL−4アンタゴニストは、噴霧器用に調製される。一つの実施形態において、IL−13および/または、IL−4アンタゴニストは、凍結乾燥された形態(例えば、室温で)で保存されることができて、吸入の前に溶液において再組成されることができる。医療器具、例えば、吸入器を使用する吸入用に、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストを調製することも可能である。例えば、U.S. 6、102、035 (粉吸入器)および US 6、012、454 (乾燥粉末吸入器)参照。吸入器は、貯蔵に適しているpHにおいて、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストのための独立した区画、また、中和緩衝液のためのもう一つの区画、および、噴霧化の直前にIL−13および/またはIL−4アンタゴニストを中和緩衝液と組み合わせるための機構を含むことができる。一つの実施形態において、吸入器は、計量された用量の吸入器である。
局所的に薬を肺気道に伝達するために用いられる3つの一般的なのシステムは、乾燥粉末吸入器(DPIs)、計量された用量の吸入器(MDIs)および噴霧器を含む。MDIs、すなわち、吸入投与で最も普及している方法は、可溶化された形態で、または、分散剤として、薬剤を伝達するために用いられることができる。典型的には、MDIsは、フレオン、または、装置の起動において、エアロゾル化薬剤を気道に圧入する他の比較的高い気圧噴霧器からなる。MDIsとは異なり、DPIsは、一般に、乾燥粉末形態の薬を肺にもたらす患者の吸気効果に完全に依存する。噴霧器は、エネルギーを液溶体に与えることによって、吸入される薬物エアゾールを形成する。フッ素化合物媒体を使用する液体換気または肺洗浄の間の薬の直接的な肺への伝達も研究された。これらの、および他の方法は、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストを伝達するために用いられ得る。一つの実施形態において、例えば、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、ポリマー、例えば、化合物の半減期を安定化または増加させるポリマーに関連している。
例えば、吸入による投与のために、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、適切な噴霧剤または噴霧器を含む加圧された容器またはディスペンサからエアゾールスプレーの形で送達される。IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、乾燥粒子の形態、または、液体であることができる。IL−13および/またはIL−4アンタゴニストを含む粒子は、例えば、噴霧乾燥によって、電荷中和剤を有するIL−13および/またはIL−4アンタゴニストの水溶液を乾燥させ、そして、乾燥粉から粒子をつくる、または、有機修飾剤の水溶液を乾燥させてた後、乾燥粉から粒子をつくることによって、調合されることができる。
適切な噴霧剤(例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素または他の適切なガス)を用いて、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、加圧パックまたは噴霧器からエアゾールスプレーの提示の形態で都合よく送達されることができる。加圧式エアゾールの場合、用量単位は、計量した量を送達するためのバルブを備えることにより測定することができる。吸入器または通気器に使用するカプセルおよびカートリッジは、粒子が調製された粒子である場合、ラクトースまたは澱粉のような適切な粉末ベースと、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストとの粉混合物を含ませて調製されることができる。調製されたまたは調製されてない化合物に加えて、例えば、100%のDPPCまたは他の界面活性剤は、調製されたまたは調製されてない化合物の伝達および分散を促進するために、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストと混合されることができる。乾燥粒子を調合する方法は、例えば、WO 02/32406に記載されている。
乾燥エーロゾル粒子のように、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、エアゾールの伝達のために、例えば、乾燥エアロゾル粒子として調製されることができ、それによって、投与後、急速に吸収されることができて、急速局所的または全身治療的な結果をもたらすことができる。投与は、投与の2分、5分、1時間または3時間以内に検出可能な活性を提供するように調整されることができる。いくつかの実施形態では、ピーク活性は、より急速に、例えば、半時間以内または10分以内に達成されることができる。IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、他の投与方法の変形剤としての使用のために、より長い生物学的半減期(例えば、PEGのようなポリマーとの結合によって)のために調製されることができ、例えば、IL−13またはIL−4アンタゴニストは肺から循環系に入り、他の器官または特定の標的器官に分配される。
一つの実施形態において、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、少なくとも5%のポリペプチドの集団が下気道または深い肺に送達されるような量において送達される。深い肺は、極めて豊かな毛細管組織を有する。毛管のルーメンを肺胞気空間から切り離している呼吸膜は、非常に薄く(6μm)、極めて浸透性である。加えて、肺胞表面に沿って並んでいる液状層は、肺界面活性因子が豊富である。他の実施形態において、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストの組成物の少なくとも2%、3%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%または80%は、下気道または深い肺に送達される。これらの組織のどちらかまたは両方への伝達は、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストの効果的な吸収率および高い生体利用率の結果である。一つの実施形態において、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、例えば、吸入器または噴霧器を使用しているメーターで計量された用量において提供されている。例えば、IL−13結合剤は、少なくとも約0.02、0.1、0.5、1、1.5、2.5、10、20、40または50mg/puffまたはそれ以上の投与ユニットの形態で送達される。パーセント生体利用率は、以下の通りに算出されることができる:
Figure 2010512402
必ずではないが、界面活性剤のような伝達エンハンサは、更に肺到達を強化するために用いられることができる。本願明細書で使用されるとき、「界面活性剤」とは、親水および親油性部分を有するIL−13および/またはIL−4アンタゴニストをいい、それは、2つの混ざらない相の間で界面と相互作用することにより、薬の吸収を促進する。界面活性剤は、いくつかの理由、例えば、粒子の凝集の減少、マクロファージ貪食作用の減少等のため、乾燥粒子において有効である。肺界面活性因子に結合するときに、界面活性剤、例えば、DPPCが化合物の拡散を非常に促進するので、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストのより効果的な吸収は達成されることができる。界面活性剤は、公知技術で、ホスホグリセリド、例えば、ホスファチジルコリン、L−α−ホスファチジルコリンジパルミトイル(DPPC)およびジホスファチジルグリセロール(DPPG);ヘキサデカノール;脂肪酸;ポリエチレングリコール(PEG);ポリオキシエチレン−9;アリルエーテル;パルミチン酸;オレイン酸;ソルビタン・トリ・オレアート(Span 85);グリココール酸;サーファクチン;ポロキソマー;ソルビタン脂肪酸エステル;ソルビタン・トリ・オレアート;チロキサポール;およびリン脂質を含むが、これらに限定されるものではない。
安定化
一つの実施形態において、IL−13またはIL−4アンタゴニストは、例えば、血液、血清、リンパ、気管支肺洗浄液または他の組織で、例えば、少なくとも1.5、2、5、10または50倍に循環系における安定化および/または保持を改善する部分と物質的に結合する。
例えば、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、ポリマー、例えば、実質的に非抗原性のポリマー、例えば、ポリアルキレン酸化物またはポリエチレンオキシドと結合することができる。適切なポリマーは、重量によって実質的に異なる。約200から約35、000(または約1、000〜約15、000および2、000〜約12、500)の範囲の分子数平均重量を有するポリマーが用いられることができる。
例えば、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、水可溶性ポリマー、例えば、親水ポリビニルポリマー、例えば、ポリビニルアルコールおよびポリビニルピロリドンに結合されることができる。ブロックコポリマーの水溶性が維持されると仮定するならば、このようなポリマーの非限定的なリストは、ポリアルキレン酸化物ホモポリマー、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)またはポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレン化されたポリオール、そのコポリマーおよびそのブロックコポリマーを含む。さらなる有効なポリマーは、ポリオキシアルキレン、例えば、ポリオキシエチレンおよびポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンのブロックコポリマー(プルロニック);ポリメタクリレート;炭素構造単位;サッカライド・モノマーD−マンノース、D−およびL−ガラクトース、フコース、フラクトース、D−キシロース、L−アラビノース、D−グルクロン酸、シアリン酸、D−ガラクツロン酸、D−マンヌロン酸(例えば、ポリマンヌロン酸またはアルギン酸)、D−グルコサミン、D−ガラクトサミン、D‐グルコースおよびノイラミン酸からなり、ホモ多糖およびヘテロ多糖、例えば、ラクトース、アミロペクチン、澱粉、ヒドロキシエチル澱粉、アミロース、デキストラン硫酸、デキストラン、デキストリン、グリコーゲン、または、酸性ムコ多糖、例えば、ヒアルウロン酸の多糖サブユニットを含む、分岐のあるまたは分岐のない多糖:糖アルコール、例えば、ポリソルビットおよびポリ・マンニトールのポリマー;ヘパリンまたはヘパランを含む。
IL−13および/またはIL−4アンタゴニストおよびポリマーの接合体は、例えば、ゲル濾過またはイオン交換クロマトグラフィ、例えば、HPLCによって、未反応の出発材料から分離されることができる。接合体の非相同の種は、同じ方法でお互いに精製される。異なる種(例えば、1または2つのPEG残基を含む)の分割も、また、未反応のアミノ酸のイオン特性の違いにより可能である。例えば、WO 96/34015参照。
IL−13およびIL−4アンタゴニストの他の用途
さらにもう一つの実施形態では、本発明は、その活性を阻害するのに十分な量において、本願明細書において記載されているIL−13および/またはIL−4アンタゴニストを投与することによって、生体内のIL−13に関連した一つ以上の活性を調整(例えば、減少、中和および/または抑制)するための方法を特徴とする。IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、IL−13によって媒介される炎症反応の抑制が必要とされる被検者に投与されることもできる。これらの症状は、例えば、気道炎症、喘息、線維症、好酸球増加症および増加した粘液生産を含む。
本願明細書において記載されている、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストの有効性は、例えば、豚回虫(Ascaris suum)アレルゲンにさらされるカニクイザルの気道炎症を調整するアンタゴニストの能力を評価することによって評価されることができる。IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、例えば、喘息および/またはその関連する症状を含むIL−13関連の症状を治療または防止するために、一つ以上のIL−13関連の活性を中和または阻害する、例えば、生体内のIL−13に関連する炎症を減少させるために用いることができる。
一つの実施形態において、IL−13またはIL−4アンタゴニスト、またはその薬学的組成物は、併用療法において、すなわち、アレルギー性および炎症性疾患のような病的状態または障害を治療するために有効な他の医薬、例えば、治療薬と併用して投与される。この文脈における「組み合わせて」という用語は、同時に、または、順次、試薬が実質的に同時に与えられることを意味する。順次与えられる場合、第2の化合物の投与の開始において、2つの化合物のうちの第1のものは、治療部位において、有効濃度で、好ましくは、まだ検出可能である。
例えば、併用療法は、IL−13と結合し、一つ以上の付加的な治療薬、例えば、一つ以上のサイトカインおよび生育因子抑制物質、免疫抑制薬、消炎剤、代謝阻害剤、酵素阻害剤、および/または、後で詳しく述べられる細胞毒性であるか細胞増殖抑制性の試薬と併用処方または併用投与される機能的なIL−13シグナル複合体の形成を妨げるIL−13結合剤(例えば、抗IL−13結合剤を単独で、または、IL−4アンタゴニストと併用して)の一つ以上を含む。さらにまた、一つ以上のIL−13結合剤(例えば、抗IL−13結合剤を単独で、または、IL−4アンタゴニストと併用して)は、本願明細書において記載されている治療薬のうちの2つ以上と併用して使われることができる。このような併用療法は、投与される治療薬の低い投与量を有利に利用することができ、こうして、さまざまな単独療法に関連する可能性のある毒性または合併症を回避する。さらに、本願明細書において開示される治療薬は、IL−13/IL−13−受容体経路と異なる経路に作用し、こうして、IL−13結合剤の効果を強化および/または相乗することが期待される。
喘息または気道炎症の異なるトリガーを妨げる治療薬、例えば、アレルギー、上気道感染または耳感染症の治療において使用する治療薬は、IL−13結合剤(例えば、IL−13アンタゴニストを単独で、または、IL−4アンタゴニストと組み合わせて)と併用して用いることができる。一つの実施形態において、IL−13結合剤(例えば、IL−13アンタゴニストを単独で、または、IL−4アンタゴニストと組み合わせて)は、他のサイトカインまたは成長因子アンタゴニスト(例えば、可溶性の受容体、ペプチド抑制物質、小分子、付着因子)、他の標的に結合する抗体分子(例えば、他のサイトカインまたは成長因子またはそれらの受容体、または他の細胞表面分子に結合する抗体)、および抗炎症サイトカインまたはそのアゴニストのような付加的な試薬の一つ以上と、併用処方および/または併用投与されることができる。IL−13結合剤(例えば、IL−13アンタゴニストを単独で、または、IL−4アンタゴニストと組み合わせて)と併用して用いることができる試薬の非限定的な例としては、これに限定はされないが、吸入されたステロイド;β−アゴニスト、例えば、短時間作用性または長時間作用性β−アゴニスト;ロイコトリエンまたはロイコトリエン受容体のアンタゴニスト;混合薬、例えば、ADVAIR(登録商標);IgE抑制物質抗、例えば、IgE抗体(例えば、XOLAIR(登録商標));ホスホジエステラーゼ抑制物質(例えば、PDE4抑制物質);キサンチン;抗コリン薬;肥満細胞−分解防止剤、例えば、クロモリン;IL−5抑制物質;エオタキシン/CCR3抑制物質;および、抗ヒスタミン剤を含む。
他の実施形態において、単独あるいはIL−4アンタゴニストと併用される一つ以上のIL−13アンタゴニストは、一つ以上の抗炎症剤、免疫抑制薬または代謝または酵素の抑制物質によって併用処方および/または併用投与されることができる。IL−13結合剤と併用して使われることができる薬または抑制物質の例は、これに制限されないが、以下の一つ以上が含まれる。:TNFアンタゴニスト(例えば、TNF受容体の可溶性の断片、例えば、p55またはp75ヒトTNF受容体またはその誘導体、例えば、75kdTNFR−IgG(75kD TNFレセプタ−IgG融合タンパク質、ENBRELTM));TNF酵素拮抗質、例えば、TNFα変換酵素(TACE)抑制物質);ムスカリン受容体拮抗薬;TGF−Jアンタゴニスト;インターフェロンγ;パーフェニドン;化学療法剤、例えば、メトトレキサート、レフルノミドまたはシロリムス(ラパマイシン)またはその類似体、例えば、CCI−779;COX2およびcPLA2抑制物質;NSAID;免疫修飾物質;p38抑制物質、TPL−2、Mk−2およびNFRB抑制物質。
ワクチン製剤
別の実施形態において、本発明は、免疫化に関連した免疫反応を修正する方法を特徴とする。IL−13アンタゴニストは、単独で、または、IL−4アンタゴニストと併用して、IL−13活性を阻害することによって免疫化の有効性を増加させるために用いることができる。アンタゴニストは、免疫原、例えば、ワクチンの投与、到達の前、その間、またはその後、投与されることができる。一つの実施形態において、ワクチン接種によって上昇する免疫は、例えば、細胞性免疫、例えば、癌細胞、または、ウイルスに感染している、例えば、レトロウイルスに感染している、例えば、HIVに感染している細胞に対する免疫である。一つの実施形態において、ワクチン製剤は、一つ以上のアンタゴニストおよび抗原、例えば、免疫原を含む。一つの実施形態において、IL−13および/またはIL−4アンタゴニストは、免疫療法と組み合わせて(例えば、サワギク、ドクムギ、粉塵ダニ、およびそのようなものとの併用)投与される。他の実施形態では、例えば、それぞれの1時間、3時間、1日または2日以内に、アンタゴニストおよび免疫原は、別々に投与される。
IL−13の阻害剤は、例えば、細胞ワクチン、例えば、癌およびウイルス感染、例えば、レトロウイルス感染、例えば、HIV感染、のような疾患に対するワクチンの効能を高めることができる。ワクチンによるCD8細胞障害性リンパ球(CTL)の誘導は、CD4T細胞によって、可能性としてサイトカインIL−13を通して、調整される。IL−13の抑制は、CTL反応のワクチンの誘導を強化することが示された。(Ahlersら(2002)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99:13020−10325)IL−13アンタゴニストは、ワクチンと関連して、ワクチンの効能を増加させるために用いられることができる。癌およびウイルス感染(例えば、レトロウイルス(例えば、HIV)感染)は、細胞性のワクチン反応がそれらのに対して効果的である典型的な疾患である。ワクチンの有効性は、ワクチン投与時にIL−13シグナルを遮断することによって強化される。(Ahlersら(2002)Proc. Nat. Acad. Sci. USA 99:13020−25)ワクチン製剤は、医薬または治療組成物の形で、被検者に投与されることができる。
疾患を診断、予測、モニターする方法
IL−13結合剤は、診断用薬として、生体外または生体内で使われることができる。1つの典型的な方法は、以下からなる:(i)IL−13結合剤(例えば、IL−13抗体分子)を被検者に投与すること;そして、(ii)被検者においてIL−13結合剤を検出すること。検出は、被検者におけるIL−13結合剤の位置を決定することを含むことができる。他の典型的な方法は、IL−13結合剤をサンプル、例えば、被検者からのサンプルに接触させることを含む。サンプル中のIL−13の有無またはIL−13のレベル(定性的または定量的のいずれか)は、決定されることができる。
別の実施形態において、本発明は、生体外(例えば、生体試料、例えば、組織、生検)、または、生体内(例えば、被検者の生体内イメージング)で、IL−13の存在を検出するための診断方法を提供する。その方法は、以下からなる:(i)サンプルをIL−13結合剤に接触させること;そして、(ii)IL−13結合剤とサンプルの複合体の形成を検出すること。この方法は、参照サンプル(例えば、コントロールサンプル)を結合剤に接触させ、同じ参照サンプルと比較して、結合剤とサンプルの間の複合体の形成の程度を決定することを含むこともできる。コントロールサンプルまたは対象と比較して、サンプルまたは対象における複合体の形成における変化、例えば、統計的に有意な変化は、サンプル中のIL−13の存在を示唆することができる。
他の方法は、以下を含む:(i)IL−13結合剤を被検者に投与すること;そして、(ii)IL−13結合剤と被検者の間の複合体の形成を検出すること。検出は、複合体の形成の位置または時間を決定することを含むことができる。
IL−13結合剤は、結合または非結合のタンパク質の検出を容易にするために、直接または間接的に検出可能な物質で標識されることができる。好適な検出可能な物質は、さまざまな酵素、接合団、蛍光物質、発光材料および放射性物質を含む。
IL−13結合剤とIL−13の間の複合体形成は、IL−13に結合した結合剤または非結合の結合剤を測定または視覚化することによって検出されることができる。従来の検出分析法、例えば、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)または免疫組織細胞化学染色が用いられることができる。IL−13結合剤に標識をつけることに関して、IL−13の存在は、標識された検出可能な物質および標識のないIL−13結合剤を用いる競合イムノアッセイによって、サンプル中において分析されることができる。この分析の1つの実施形態において、生体試料、標識されたスタンダードおよびIL−13結合剤は結合され、そして、標識のない結合剤に結合した標識スタンダードの量は決定される。サンプルのIL−13の量は、IL−13結合剤に結合した標識スタンダードの量に反比例する。
喘息の診断、予後、および/またはモニターの方法
本願明細書において記載されている結合剤は、例えば、生体試料のIL−13のレベルを測定することによって喘息の経過を診断、予後、モニターする方法において使われることができる。さらに、この発見は、IL−13シグナル伝達の新規な抑制物質の識別を可能にし、そして、それは喘息の処理においても有効である。アレルギー性および非アレルギー性喘息を診断するこのような方法は、生体試料、例えば、血清、プラズマ、気管支肺胞洗浄液、痰などのIL−13の変化(例えば、減少または増加)を検出することを含むことができる。「診断」または「診断する」は、病理学状態の有無を確認することを意味する。診断法は、被検者(ヒトまたは非ヒトの哺乳類)からの生体試料、例えば、、気管支肺胞洗浄液のIL−13ポリペプチドの試験量を決定すること、および、試験量を通常の量またはIL−13ポリペプチドの範囲(すなわち、喘息を患わないことが知られている個人からの量または範囲)と比較することを含む。特定の診断法が喘息の決定的な診断を提供することはできないが、その方法が診断を補助する陽性の表示を提供すれば十分である。
喘息および/またはアトピー性疾患を予後する方法は、mRNAまたはタンパク質レベルで、IL−13のアップレギュレーションを検出することを含むことができる。「予後」または「予後する」ことは、病理学状態の可能性のある発症および/または重症度を予測することを意味する。予後の方法は、被検者からの生体試料中のIL−13の試験量を決定して、試験量を予後の量またはIL−13の範囲(すなわち、喘息の様々な重症度をもつ個人からの量または範囲)と比較することを含む。試験サンプルのIL−13のさまざまな量は、喘息のための特定の予後と整合している。特定の予後のレベルのIL−13の量の検出は、被検者のための予後を提供する。
本出願は、IL−13のアップレギュレーションを検出することによって喘息の過程をモニターするための方法も提供する。モニター方法は、第1および第2の時刻に被検者から採取される生体試料のIL−13の試験量を決定して、総計を比較することを含む。喘息の緩解を示唆する量の減少、および、喘息および/またはアトピー性疾患の予後を示唆する量の増加とともに、第1および第2の時間の間のIL−13の量の変化は、喘息および/またはアトピー性疾患の経過の中で変化を示すことができる。このようなモニター分析法は、IL−13に関連した障害のために治療されている患者への特定の治療的な処置(例えば、疾患減弱および/または反転)の効能を評価するためにも有効である。
蛍光団、そして、発色団標識結合剤は、調合されることができる。蛍光部分は、310ナノメートルより長い、そして、好ましくは、400ナノメートルより長い波長で実質的な吸収を有するように選択されることができる。様々な適切な蛍光剤および発色団は、Stryer (1968)Science、162:526 and Brand、L.ら(1972)Annual Review of Biochemistry、41:843−868によって記載されている。結合剤は、U.S. Patent Nos. 3、940、475、4、289、747、及び 4、376、110において開示される従来の手順により、蛍光発色団基で標識されることができる。上記の多くの望ましい特性を有する蛍光剤の1つの群は、キサンテン染料であり、そして、それはフルオレセインおよびローダミンを含む。蛍光化合物の他の群は、ナフチルアミンである。一旦、蛍光団または発色団について標識されると、結合剤は、例えば、蛍光顕微鏡検査法(例えば、共焦点または逆重畳積分顕微鏡)を使用して、サンプルのIL−13の存在または局在を検出するために用いることができる。
組織学的解析。免疫組織細胞化学染色法は、本願明細書において記載されている結合剤を使用して実行されることができる。例えば、抗体の場合、抗体は、標識(例えば、精製またはエピトープtag)を用いて合成され、例えば、標識を標識結合性基に結合することによって、検出可能に標識される。例えば、キレート剤は、抗体に取り付けられることができる。抗体は、それから、病理組織の調製物(例えば、顕微鏡スライドにある組織の固定部分)に接触する。結合のための培養の後、調製物は、非結合の抗体を除去するために洗浄される。調製物は、抗体が調製物と結合したかどうか識別するために、例えば、、顕微鏡を使用して分析される。抗体(または他のポリペプチドまたはペプチド)は、結合する時に非標識化されることができる。結合および洗浄後、抗体は、それを検出可能にするために標識される。
タンパク質アレイ。IL−13結合剤(例えば、IL−13結合剤であるタンパク質)は、タンパク質アレイに固定されることもできる。タンパク質アレイは、診断ツールとして、例えば、医学的なサンプル(例えば、単離された細胞、血液、血清、生検、など)を診断するために用いることができる。タンパク質アレイは、他の結合剤、例えば、IL−13または他の標的分子に結合するものを含むこともできる。
タンパク質アレイを製造する方法は、例えば、De Wildtら(2000)Nat. Biotechnol. 18:989−994;Luekingら(1999)Anal. Biochem. 270:103−111;Ge (2000)Nucleic Acids Res. 28、e3、I−VII;MacBeath and Schreiber (2000)Science 289:1760−1763;WO 01/40803 and WO 99/51773A1に記載されている。アレイのためのポリペプチドは、例えば、市販のロボット装置(robotic apparati)を用いて、例えば、Genetic MicroSystemsまたはBioRoboticsから、高速で配置されることができる。アレイ基板は、例えば、ニトロセルロース、プラスチック、ガラス、例えば、表面改質ガラスであることができる。アレイは、多孔性母材、例えば、アクリルアミド、アガロースまたは他のポリマーを含むこともできる。例えば、アレイは、例えば、De Wildt、前掲.に開示されるように、抗体のアレイであることができる。タンパク質を生産する細胞は、配置されたフォーマットのフィルタ上で成長することができる。タンパク質産生は誘発され、そして、発現されたタンパク質は、細胞の位置でフィルタに固定される。
タンパク質アレイは、サンプルのIL−13の程度を決定するために、サンプルに接触することができる。サンプルが標識されていない場合、例えば、サンドイッチ法、例えば、IL−13の結合を検出するために標識プローブを使用する方法が使われることができる。アレイの各アドレスにおける結合の程度に関する情報は、例えば、コンピュータ・データベースにおいて、プロフィールとして格納されることができる。タンパク質アレイは、複製して製造されることができ、また、例えば、異なるサンプルの中で結合プロフィールを比較するために用いることができる。
フロー・サイトメトリー。IL−13結合剤は、細胞、例えば、サンプル(例えば、患者試料)の細胞)に標識するために用いることができる。結合剤は、蛍光化合物に付着される(または、付着可能である)ことができる。細胞は、それからフローサイトメトリによって分析されることができ、および/または、ソートされる蛍光活性細胞を使用して(例えば、Becton Dickinson Immunocytometry Systems、San Jose CA;U.S. Patent No. 5、627、037;5、030、002;and 5、137、809も参照、から入手可能な選別機を用いて)選別される。検出器が通過する細胞を計数して、蛍光を検出することによって蛍光化合物が細胞に付着しているかどうか決定する一方、細胞が選別機を通過するときに、レーザー光線は蛍光化合物を励起する。各細胞に結合する標識の量は、サンプルを特徴づけるために、定量化され、分析されることができる。選別機は細胞を偏らせることもでき、そして、結合剤により結合していない細胞から結合剤により結合している細胞を選別することができる。分離された細胞は、培養され、および/または、特徴づけられることができる。
生体内イメージング。さらにもう一つの実施形態において、本発明は、被検者の生体内でIL−13の存在を検出するための方法を提供する。その方法は、(i)被検者(例えば、IL−13に関連する障害を有する患者)に、検出可能なマーカーに結合した抗IL−13抗体分子を投与すること、(ii)被検者を検出可能な標識を検出するための手段にさらすことを含む。被検者は、例えば、NMRまたは他の断層撮影手段によって撮像される。
画像診断のために有効な標識の例としては、放射性標識、例えば、131I、111In、123I、99mTc、32P、33P、125I、3H、14Cおよび 188Rh、蛍光標識、例えば、フルオレセインおよびローダミン、核磁気共鳴活性標識、ポジトロン放出断層撮影(PET)スキャナによって検出可能なポジトロンを発している同位元素、化学発光、例えば、ルシフェリン、および酵素標識、例えば、ペルオキシダーゼまたはフォスファターゼを含む。短い範囲の放射線エミッタ、例えば、短い範囲の検出用プローブによって検出可能な同位元素が使用されることもできる。結合剤は、周知の技術を使用して、このような試薬により標識されることができる。例えば、抗体の放射性標識に関する技術は、Wensel and Meares (1983)Radioimmunoimaging and Radioimmunotherapy、Elsevier、New York および Colcherら(1986)Meth. Enzymol. 121: 802−816参照。放射性同位元素を使って識別された結合剤は、生体外診断検査のために使われることもできる。放射性で標識された結合剤の特異的な活性は、半減期、放射性標識の同位体純度および標識が抗体に組み込まれる方法に依存する。放射性同位元素(例えば、14C、3H、35S、125I、99mTc、32P、33P and 131I)でポリペプチドを標識化する手順は、一般に公知である。例えば、U.S. 4、302、438;Goding、J.W. (Monoclonal antibodies : principles and practice : production and application of monoclonal antibodies in cell biology、biochemistry、and immunology 2nd ed. London;Orlando: Academic Press、1986. pp 124−126)およびその中の引用文献;および A.R. Bradwellら、“Developments in Antibody Imaging”、Monoclonal Antibodies for Cancer Detection and Therapy、R.W. Baldwinら、(eds.)、pp 65−85 (Academic Press 1985)参照。
本願明細書において記載されているIL−13結合剤は、磁気共鳴画像(MRI)の造影剤に結合されることができる。いくつかのMRI技術は、EP−A−0 502 814にまとめられる。通常、異なる環境の還元水の緩和時定数T1およびT2の違いは、イメージを出すために用いられる。しかしながら、これらの違いは、鮮明な高分解能画像を提供するには不十分であることができる。これらの緩和時定数の違いは、造影剤によって強化されることができる。このようなコントラスト剤の例は、多くの磁気試薬、正磁性試薬(それは、主にT1を変える)および、強磁性であるか超常磁性(それは、主にT2反応を変える)を含む。
キレート(例えば、EDTA、DTPAおよびNTAキレート)は、いくつかの常磁性体(例えば、Fe3+、Mn2+、Gd3+)に結合する(そして、毒性を減らす)ために用いることができる。他の試薬は、粒子、例えば、直径約10μm未満、約10ナノメートルまでの形態であり、そして、強磁性体、反強磁性体または超常磁性特性を有している。Pykett (1982)Scientific American、246:78−88に記載されているように、IL−13の分布を位置決めし画像化するために、IL−13結合剤はNMR活性19F原子を含む、表示基で標識されていることもできる。
また、本願明細書において記載されている範囲の中で、キットは、インビトロ、例えば、ある被検者、例えば、サンプル中の、例えば、IL−13関連障害を有する患者からの生検または細胞、または、対象を画像化することによるインビボで検出するために、IL−13結合剤および診断使用、例えば、IL−13結合剤(例えば、抗体分子または他のポリペプチドまたはペプチドは)の使用のための指示書からなる。キットは、最低さらに1つの試薬、例えば、ラベルまたは添加された診断用薬をさらに含むことができる。In vivo内の使用のために、結合剤は、医薬組成物として調製されることができる。
キット
IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子および/またはIL−4アンタゴニストは、キットの成分として、キットにおいて提供されることができる。例えば、キットは、(a)IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子および/またはIL−4アンタゴニスト、および、選択的に、(b)情報的な文献を含む。情報的な文献は、方法、例えば、本願明細書において記載されている方法に関する記述、インストラクション、マーケティングまたは他の文献であることができる。キットの情報的な文献は、その形態において制限されない。一つの実施形態において、情報的な文献は、化合物の生産、化合物の分子量、濃度、使用期限日、処理単位または生産サイト情報、その他に関する情報を含むことができる。一つの実施形態において、情報的な文献は、本願明細書において記載した疾患の、治療、予防、診断、予後またはモニターするために、IL−13結合剤を使用することに関する。一つの実施形態において、情報的な文献は、単一の処理間隔としてIL−13結合(試薬)を投与するための指示書を含む。
一つの実施形態において、情報的な文献は、本願明細書において記載されている方法を実行するために適切な方法、例えば、適切な用量、剤形または投与(例えば、本願明細書において記載されている投与の用量、剤形または方法)の方法で、IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を投与するための指示を含むことができる。もう一つの実施形態では、情報的な文献は、IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を、適切な被検者、例えば、アレルギー性喘息、非アレルギー性喘息またはIL−13関連障害、例えば、アレルギー性および/または炎症性障害またはHTLV−1感染を有する、または、その危険性のあるヒトに投与する指示を含む。IL−13生産は、HTLV−1感染と相関した(Chungら、(2003)Blood 102: 4130−36)。
例えば、その文献は、患者、アレルギー性喘息、非アレルギー性喘息または、IL−13関連疾患、例えば、アレルギー性および/または炎症性疾患またはHTLV−1感染を有する、または、その危険性のある患者に、IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を投与する指示を含むことができる。
キットは、IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を含んでいる組成物のための一つ以上の容器を含むことができる。いくつかの実施形態では、キットは、組成物のための独立した容器、デバイダまたは区画および情報的な文献を含む。例えば、組成物は瓶、バイアルまたはシリンジに含まれることができ、そして、情報的な文献は、プラスチック製スリーブまたはパケットに含まれることができる。他の実施形態において、キットの独立した要素は、単一の、区画されない容器内に含まれる。例えば、組成物は、ラベルの形で情報的な文献をそれに付着させた瓶、バイアルまたはシリンジに含まれる。いくつかの形態では、キットはそれぞれの容器の複数(例えば、パック)を含み、そして、それぞれがIL−13結合剤(例えば、抗IL−13抗体分子)の一つ以上の単位用量形態(例えば、本願明細書において記載されている剤形)を含む。例えば、キットは複数のシリンジ、アンプル、箔パケット、アトマイザまたは吸入装置を含み、そして、それぞれがIL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子または複数の単位投与量の単一の単位投与量を含む。
キットは、任意に、組成物の投与に適している装置、例えば、シリンジ、吸入剤、ピペット、鉗子、測定された匙、スポイト(例えば、点眼剤)、綿(例えば、木綿、綿または木の綿棒)またはそのような伝達器具の任意のものを含む。好ましい実施形態において、その器具は、結合剤の測定された用量を投与する移植可能デバイスである。
次の実施例は、本発明を理解する際に補助するために記載されるが、いかなる形であれその範囲を制限することを意図されず、また解釈してはならない。
実施例1
(a)NHP−IL−13のクローニングおよびヒトIL−13に対するホモロジ
カニクイザルIL−13(NHP−IL−13)は、ハイブリッド形成プローブを使用してクローンされた。ヒトIL−13とカニクイザルIL−13のアミノ酸配列の比較は、図1Aに示される。8つのアミノ酸の違いのため、2つの配列の間には、94%のアミノ酸の同一性がある。これらの違いのうちの1つ(R130Q)は、喘息にかかった被検者において優先的に発現される共通のヒト多型を表す(Heinzmannら(2000)Hum. Mol. Genet. 9:549−559)。
(b)NHP−IL−13のヒトIL−13Rα2への結合
ヒトIL−13は、IL−13受容体のα2の形態(IL−13Rα2)に高い親和性で結合する。
この受容体の可溶性の形態は、ヒトIgG1 Fc尾部(sIL−13Rα2−Fc)によって発現された。IL−13と結合すること、および、細胞表面IL−13Rα1−IL−4Rシグナル伝達複合体からサイトカインを分離することによって、sIL−13Rα2−Fcは、ヒトIL−13生理活性の強力な阻害剤として作用することができる。sIL−13Rα2−Fcは、CHO細胞または大腸菌によって産生されるNHP−IL−13と結合すること示された。
(c)ヒト単球上のNHP−IL−13の生理活性
(i)ヒト単球上のCD23発現。カニクイザルIL−13をコードしているcDNAは、大腸菌において発現されて、生理活性を維持するために、再び折り畳まれた。カニクイザルIL−13に対するヒト細胞の反応性は、健常なドナーからの通常の末しょう血液単核細胞が、37℃において終夜、IL−13で処置されたバイオアッセイを用いて示された。これは、単球の表面上のCD23発現のアップレギュレーションを誘発した。結果は、カニクイザルIL−13が主要なヒト単球上の生理活性を有することを示した。
(ii)HT−29細胞上のSTAT6リン酸エステル化。ヒトHT−29上皮細胞系列は、STAT6リン酸エステル化、IL−13受容体によるシグナル伝達によって、IL−13に反応する。STAT6リン酸エステル化を誘発する組換えNHP−IL−13の能力を検定するために、HT−29細胞は、37℃で30分間、NHP−IL−13に曝露され、そして、それから固定化され、透過性化され、ホスホ−STAT6に蛍光抗体によって染色された。結果は、カニクイザルIL−13が効率的にこのヒト細胞系のSTAT6リン酸エステル化を誘発することを示した。
(d)NHP−IL−13と結合する抗体の生成
マウスまたは他の適当な動物は、カニクイザルIL−13で、例えば、以下の方法の一つ以上を使用して、免疫化され、ブーストされることができる。免疫化のための1つの方法は、ブースティングと同じまたは異なる方法と組み合わせることができる:
(i)大腸菌において発現され、封入体から精製され、生物活性を保存するために再び折り畳まれたカニクイザルIL−13タンパク質による免疫化。免疫化のために、タンパク質は完全フロイントアジュバント(CFA)によって乳状化され、そして、マウスは標準プロトコルに従って免疫化される。ブースティングのために、同じタンパク質は、不完全なフロイントアジュバント(IFA)によって乳状化される。
(ii)成熟したカニクイザルIL−13の全ての配列にわたっているペプチドによる免疫化。各ペプチドは、カニクイザルIL−13に特有であり、ヒト・タンパク質に存在しない少なくとも一つのアミノ酸を含む。図1Bを参照。ペプチドはシステイン以外のC末端残基を有するが、担体タンパク質への結合のためにシステインが加えられる。ペプチドは、免疫原担体タンパク質、例えば、KLHに接合されて、標準プロトコルに従ってマウスを免疫化するために用いられる。免疫化のために、タンパク質は完全フロイントアジュバント(CFA)によって乳状化され、そして、マウスは標準プロトコルに従って免疫化される。ブースティングのために、同じタンパク質は、不完全なフロイントアジュバント(IFA)によって乳状化される。
(iii)発現されたcDNAがコードするNHP−IL−13による免疫化。NHP−IL−13をコード化しているcDNAは、リーダー配列を含んで、適切なベクターにクローンされる。このDNAは、遺伝子銃によって皮内に注入されるゴールドビーズ上に被覆される。
(iv)タンパク質またはペプチドは、タンパク質ライブラリ、例えば、ファージまたはリボソーム表示ライブラリをスクリーニングするための標的として使われることができる。例えば、ライブラリは、さまざまな免疫グロブリン分子、例えば、Fab、scFvまたはFdを示すことができる。
(e)NHPおよび選択的にヒトIL−13、例えば、天然のヒトIL−13と交差反応することができる抗体クローンの選択。
第一のスクリーン
抗体のための第一のスクリーンは、組換えNHP−IL−13への結合についてのELISAによる選択であった。このELISAにおいて、ウェルは、組換えNHP−IL−13でコートされている。免疫血清は、系列希釈において加えられて、室温で1時間、インキュベートされた。ウェルは、0.05%のTWEEN(登録商標)−20(PBS−Tween)を含むPBSで洗浄された。結合した抗体は、西洋わさびペルオキシダーゼ(HRP)−標識化された抗マウスIgGおよびテトラメチルベンジジン(TMB)基質を使用して検出された。吸光度は、450ナノメートルで読み込まれた。一般的に、すべての免疫化されたマウスは、NHP−IL−13に対する抗体の高い力価を生じた。
第二のスクリーン
第二のスクリーンは、組換えNHP−IL−13のsIL−13Rα1−Fcへの結合の抑制のについてのELISAによる選択であった。ウェルは可溶性のIL−13Rα1−Fcでコートされ、それに、FLAGタグを付けられたNHP−IL−13が結合することができた。この結合は、HRPに接合した抗FLAG抗体により検出された。TMB基質の加水分解は、450ナノメートルの吸光度として読み込まれた。分析において、FLAGタグを付けられたNHP−IL−13は、免疫血清の濃度増大と共に加えられた。免疫血清がNHP−IL−13に結合する抗体を含み、、それが、sIL−13Rα1−Fcをコーティングしているウェルへの結合を妨げた場合、ELISAシグナルは減少した。すべての免疫化されたマウスは、sIL−13Rα1−FcとNHP−IL−13への結合を競争した抗体を生産したが、しかし、力価はマウスによって異なった。その血清が、最も高い希釈度で、NHP−IL−13への抑制されたsIL−13Rα1−Fcの結合を示した動物から、融合のために脾臓が選択された。
第三のスクリーン
NHP−IL−13生理活性の抑制について試験される第三のスクリーン。TF−1増殖分析、単球CD23発現分析およびHT−29細胞STAT6リン酸エステル化分析を含む、いくつかのバイオアッセイは、使用されることができる。免疫血清は、NHP−IL−13 に媒介されるSTAT6リン酸エステル化の抑制について試験された。HT−29ヒト上皮細胞系列は、マウス免疫血清の示された濃度の有無において、組換えNHP−IL−13に、37℃で30分間、曝露された。細胞は、それから固定され、透過性化されて、ホスホ−STAT6(Pharmingen)に、ALEXATMFluor 488を接合されたmAbで染色された。IL−13にSTAT6リン酸エステル化を受けることで応答している細胞のパーセンテージは、フローサイトメトリで測定された。高い血清希釈剤においてNHP−IL−13生理活性で最も強い抑制として決定される、最も強力な中和活性をもつマウスの脾臓は、ハイブリドーマの生成のために選択された。
第四のスクリーン
ヒトIL−13を含んでいる粗調製物は、ヒトさい帯血単核細胞(BioWhittaker/Cambrex)から調製された。10%の熱不活化FCS、50U/mlのペニシリン、50mg/mlのストレプトマイシンおよび2mMのL−グルタミンを含んでいるRPMI培地で、細胞は、5%のCO、37℃のインキュベータで培養された。細胞は、マイトジェンPHA−P (Sigma)とともに3日間刺激され、組換えヒトIL−4(R&D Systems)および抗ヒトIL−12を有するTh2の方へ歪曲された。Th2細胞は、IL−2とともに1週間、増殖され、それからフォルボール12−ミリスチン酸エステル13−酢酸塩(PMA)およびイオノマイシンと共に、3日間の処理によって、サイトカインの産生を活性化した。上澄みは、集められて、PMAおよびイオノマイシンを取り除くために透析された。IL−13についてのバイオアッセイを妨げることができる、GM−CSFおよびIL−4を減少させるために、上澄みは、GM−CSFおよびIL−4(R&D Systems、Inc)に対するビオチン化された抗体で処理され、そして、ストレプトアビジン被覆された磁気ビーズ(Dynal)とともにインキュベートされた。IL−13の最終濃度は、ELISA(Biosource)で測定され、総タンパクについては、、ブラッドフォード分析(Bio−Rad)により測定された。典型的な調製物は、重量にして0.0005%未満のIL−13を含む。
ハイブリドーマ・クローンの選択
確立した方法を使用して、ハイブリドーマは、P3X63_AG8.653ミエローマ細胞系(ATCC)に融合する、上記のように選択されたマウスの脾臓から作り出された。細胞は限界希釈で塗布され、そして、クローンは上記のスクリーニング基準に従って選択された。データは、ELISAによる、NHP−IL−13sのIL−13Rα1−Fcへの結合を競合する能力に基づいて、クローンの選択のために収集された。クローンは、NHP−IL−13の生理活性を中和する能力についてさらに試験された。ハイブリドーマの上澄みは、HT−29ヒト上皮細胞系列のNHP−IL−13によって誘発されるSTAT−6リン酸エステル化の競合について試験された。
実施例2:MJ2−7抗体
全RNAは、QIAGEN RNEASY3 Mini Kit(Qiagen)を使用して、MJ2−7ハイブリドーマ細胞から調製された。RNAは、SMART3 PCR Synthesis Kit(BD Biosciences Clontech)を使用して、cDNAに逆転写された。MJ2−7重鎖の可変領域は、復帰プライマーとして、マウスIgG1定常領域のCH1領域のN末端部分をコードしているDNAにアニーリングする、前方のプライマーおよびmIgG1プライマーとして、SMARTTMオリゴヌクレオチドを用いるPCRよって外挿された。DNA断片をコードしているMJ2−7軽鎖可変領域は、SMARTTMおよびマウスκ特異的プライマーを使用して作り出された。PCR反応は、DEEP VENTTMDNAポリメラーゼ(New England Biolabs)および25nMのdNTPsを使用して、24サイクル(1分間の94℃、1分間の60℃、1分間の72℃)で実施された。PCRの生産物は、pED6ベクターにサブクローンされ、そして、挿入物の配列はDNA塩基配列決定によって特定された。精製されたマウスMJ2−7抗体のN末端タンパク質の配列は、翻訳された配列が観察されたタンパク質配列に対応することを確認するために用いた。
NHP−IL−13と相互作用し、それがヒトIL−13と相互作用することができることを示唆する特徴を有するマウス・モノクローナル抗体MJ2−7の典型的なヌクレオチドおよびアミノ酸配列は、以下の通りである:
重鎖可変領域をコードしている典型的なヌクレオチド配列は、以下からなる:
Figure 2010512402
重鎖可変領域の典型的なアミノ酸配列は、以下からなる:
Figure 2010512402
CDRは、下線を引かれる。
可変領域は、選択的にリーダー配列、例えば、MKCSWVIFFLMAVVTGVNS (配列番号131)に先行される。軽鎖可変領域をコードしている典型的なヌクレオチド配列は、以下からなる:
GAT GTTTTGATGA CCCAAACTCC ACTCTCCCTG CCTGTCAGTC

TTGGAGATCA AGCCTCCATC TCTTGCAGGT CTAGTCAGAG CATTGTACAT

AGTAATGGAA ACACCTATTT AGAATGGTAC CTGCAGAAAC CAGGCCAGTC

TCCAAAGCTC CTGATCTACA AAGTTTCCAA CCGATTTTCT GGGGTCCCAG

ACAGGTTCAG TGGCAGTGGA TCAGGGACAG ATTTCACACT CAAGATTAGC

AGAGTGGAGG CTGAGGATCT GGGAGTTTAT TACTGCTTTC AAGGTTCACA

TATTCCGTAC ACGTTCGGAG GGGGGACCAA GCTGGAAATA AAA (配列番号132)
軽鎖可変領域の典型的なアミノ酸配列は、以下からなる:
Figure 2010512402
CDRは、下線を引かれる。アミノ酸配列は、選択的にリーダー配列、例えば、MKLPVRLLVLMFWIPASSS (配列番号134)に先行される。本願明細書において、「MJ2−7」という用語は、「mAb7.1.1」という用語と交換可能に使われる。
実施例3:C65抗体
NHP−IL−13と相互作用する、そして、それがヒトIL−13と相互作用することができることを示唆する特徴を有する、マウス・モノクローナル抗体C65の典型的なヌクレオチドおよびアミノ酸配列は、次の通りである。
重鎖可変領域のための典型的な核酸配列は、以下からなる:
1 ATGGCTGTCC TGGCATTACT CTTCTGCCTG GTAACATTCC CAAGCTGTAT

51 CCTTTCCCAG GTGCAGCTGA AGGAGTCAGG ACCTGGCCTG GTGGCGCCCT

101 CACAGAGCCT GTCCATCACA TGCACCGTCT CAGGGTTCTC ATTAACCGGC

151 TATGGTGTAA ACTGGGTTCG CCAGCCTCCA GGAAAGGGTC TGGAGTGGCT

201 GGGAATAATT TGGGGTGATG GAAGCACAGA CTATAATTCA GCTCTCAAAT

251 CCAGACTGAT CATCAACAAG GACAACTCCA AGAGCCAAGT TTTCTTAAAA

301 ATGAACAGTC TGCAAACTGA TGACACAGCC AGGTACTTCT GTGCCAGAGA

351 TAAGACTTTT TACTACGATG GTTTCTACAG GGGCAGGATG GACTACTGGG

401 GTCAAGGAAC CTCAGTCACC GTCTCCTCA (配列番号135)
重鎖可変領域の典型的なアミノ酸配列は、以下からなる:
Figure 2010512402
CDRは、下線を引かれる。アミノ酸配列は、選択的にリーダー配列、例えば、MAVLALLFCL VTFPSCILS (配列番号137)に先行される。
軽鎖可変領域をコード化している典型的なヌクレオチド配列は、以下からなる。
1 ATGAACACGA GGGCCCCTGC TGAGTTCCTT GGGTTCCTGT TGCTCTGGTT

51 TTTAGGTGCC AGATGTGATG TCCAGATGAT TCAGTCTCCA TCCTCCCTGT

101 CTGCATCTTT GGGAGACATT GTCACCATGA CTTGCCAGGC AAGTCAGGGC

151 ACTAGCATTA ATTTAAACTG GTTTCAGCAA AAACCAGGGA AAGCTCCTAA

201 GCTCCTGATC TTTGGTGCAA GCAACTTGGA AGATGGGGTC CCATCAAGGT

251 TCAGTGGCAG TAGATATGGG ACAAATTTCA CTCTCACCAT CAGCAGCCTG

301 GAGGATGAAG ATATGGCAAC TTATTTCTGT CTACAGCATA GTTATCTCCC

351 GTGGACGTTC GGTGGCGGCA CCAAACTGGA AATCAAA (配列番号:138)
軽鎖可変領域の典型的なアミノ酸配列は、以下からなる:
Figure 2010512402
CDRは、下線を引かれる。アミノ酸配列は、選択的にリーダー配列、例えば、MNTRAPAEFLGFLLLWFLGARC (配列番号140)に先行される。
実施例4:Fc配列
配列番号128の位置#1のセリンは、セリンが重鎖可変領域の残基#118に先行される第1の典型的な完全長抗体の番号付け方式において、アミノ酸残基#119を表す。第1の典型的な完全長抗体の番号付け方式において、変異されたアミノ酸は、234および237の番号をつけられたところにあり、配列番号128の116位および119位に対応する。このように、以下の配列は、第1の典型的な完全長抗体の番号付け方式にしたがって、2つの突然変異、L234AおよびG237Aを有するFc領域を表す。
ハツカネズミ(配列番号128)
以下は、他の典型的なヒトFc領域配列である:
STKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK (配列番号:141)
エフェクター機能を減少させるために用いることができる他の典型的な変更は、L234A;L235A)、(L235A;G237A)およびN297を含む。
実施例5:マウスにおけるIL−13およびIgE
IL−13は、IgE、すなわち、アトピー性疾患の重要な媒体の生産に関与している。IL−13に欠けたマウスは、血清IgEおよび肥満細胞IgE反応(自然なIL−13結合剤を欠いているマウス)の部分的な低下を有し、天然のIL−13結合剤、IL−13Rα2−/−を失ったマウスは、IgEのレベルおよびIgEエフェクター機能を向上させた。
BALB/c雌マウスは、ジャクソン研究所(Bar Harbor、ME)から得られた。IL−13Rα2−/−マウスは、例えば、Woodら(2003)J. Exp. Med. 197:703−9に記載されている。IL−13に欠けたマウスは、例えば、McKenzieら(1998)Immunity 9:423−32に記載されている。すべての突然変異株は、BALB/cバックグラウンドに関するものであった。
血清IgEレベルは、ELISAで測定された。ELISAプレート(MaxiSorp;Nunc、Rochester、NY)は、ラット抗マウスIgE(BD Biosciences、San Diego、CA)により、4℃で、終夜、被覆された。プレートは、PBS中で0.5%のゼラチンを有する室温で1時間ブロックされ、0.05%のTWEEN(登録商標)−20(PBS−Tween)を含んでいるPBSで洗浄され、スタンダードとして、精製されたマウスIgE(BD Biosciences)により、または血清希釈剤により、室温で6時間、インキュベートされた。結合は、遮断剤としてマウスIgG(Sigma−Aldrich、St. Louis、MO)を使用して、ビオチン化された抗マウスIgE(BD Biosciences)により検出された。結合は、ペルオキシダーゼに結合されたストレプトアビジン(Southern Biotechnology Associates、Inc.、Birmingham、AL)およびSURE BLUETM 基質(KPL Inc.、Gaithersburg、MD)によって検出された。
単純なマウスにおける安静時のIgEレベルを維持するためのIL−13の条件を調査するために、血清は、野生型マウス、および、遺伝的にIL−13およびIL−13Rα2に欠けたマウスから、特異的な免疫化の非存在下で調査された。IL−13に欠けたマウスは、血清IgEの実質的に検出不可能なレベルを有した。対照的に、抑制性受容体IL−13Rα2を欠いているマウスは、血清IgEの高いレベルを示した。これらの結果は、IL−13の遮断は、アトピー性疾患を治療または予防するために有効であり得ることを示す。
実施例6:IL−13およびアトピー性疾患
天然のヒトIL−13(1ng/mlで)の生理活性を阻害するMJ2−7の能力は、STAT6リン酸エステル化についての分析において評価された。MJ2−7は、この分析において、約0.293nMのIC50で天然のヒトIL−13の活性を阻害した。MJ2−7のネズミ重鎖およびヒト化軽鎖を有する抗体は、この分析において、約0.554nMのIC50で天然のヒトIL−13の活性を阻害した。
非ヒト霊長類IL−13(1ng/ml)を阻害するMJ2−7の能力は、CD23発現についての分析において評価された。MJ2−7は、この分析において、約0.242nMのIC50で非ヒトの霊長類IL−13の活性を阻害した。MJ2−7のネズミ重鎖およびヒト化軽鎖を有する抗体は、この分析において、約0.308nMのIC50で非ヒトの霊長類IL−13の活性を阻害した。
実施例7:マウスMJ2−7抗体のヌクレオチドおよびアミノ酸配列
重鎖可変領域(選択的に、リーダーを有する)をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 ATGAAATGCA GCTGGGTTAT CTTCTTCCTG ATGGCAGTGG TTACAGGGGT

51 CAATTCAGAG GTTCAGCTGC AGCAGTCTGG GGCAGAGCTT GTGAAGCCAG

101 GGGCCTCAGT CAAGTTGTCC TGCACAGGTT CTGGCTTCAA CATTAAAGAC

151 ACCTATATAC ACTGGGTGAA GCAGAGGCCT GAACAGGGCC TGGAGTGGAT

201 TGGAAGGATT GATCCTGCGA ATGATAATAT TAAATATGAC CCGAAGTTCC

251 AGGGCAAGGC CACTATAACA GCAGACACAT CCTCCAACAC AGCCTACCTA

301 CAGCTCAACA GCCTGACATC TGAGGACACT GCCGTCTATT ACTGTGCTAG

351 ATCTGAGGAA AATTGGTACG ACTTTTTTGA CTACTGGGGC CAAGGCACCA

401 CTCTCACAGT CTCCTCA (配列番号142)
任意のリーダー(下線を引かれた)を有する重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
1 MKCSWVIFFL MAVVTGVNSE VQLQQSGAEL VKPGASVKLS CTGSGFNIKD

51 TYIHWVKQRP EQGLEWIGRI DPANDNIKYD PKFQGKATIT ADTSSNTAYL

101 QLNSLTSEDT AVYYCARSEE NWYDFFDYWG QGTTLTVSS

(配列番号143)
軽鎖可変領域をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 ATGAAGTTGC CTGTTAGGCT GTTGGTGCTG ATGTTCTGGA TTCCTGCTTC

51 CAGCAGTGAT GTTTTGATGA CCCAAACTCC ACTCTCCCTG CCTGTCAGTC

101 TTGGAGATCA AGCCTCCATC TCTTGCAGGT CTAGTCAGAG CATTGTACAT

151 AGTAATGGAA ACACCTATTT AGAATGGTAC CTGCAGAAAC CAGGCCAGTC

201 TCCAAAGCTC CTGATCTACA AAGTTTCCAA CCGATTTTCT GGGGTCCCAG

251 ACAGGTTCAG TGGCAGTGGA TCAGGGACAG ATTTCACACT CAAGATTAGC

301 AGAGTGGAGG CTGAGGATCT GGGAGTTTAT TACTGCTTTC AAGGTTCACA

TATTCCGTAC ACGTTCGGAG GGGGGACCAA GCTGGAAATA AAA (配列番号144)
任意のリーダー(下線が引かれた)を有する軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
1 MKLPVRLLVL MFWIPASSSD VLMTQTPLSL PVSLGDQASI SCRSSQSIVH

51 SNGNTYLEWY LQKPGQSPKL LIYKVSNRFS GVPDRFSGSG SGTDFTLKIS

RVEAEDLGVY YCFQGSHIPY TFGGGTKLEI K (配列番号145)
実施例8:MJ2−7抗体の典型的な第1のヒト化変異体のヌクレオチドおよびアミノ酸配列
ヒト化抗体Version 1(V1)は、最も近いヒト生殖細胞系クローンに基づく。hMJ2−7 V1重鎖可変領域(hMJ2−7VH V1)(任意のリーダー配列をコードしている配列によって)のヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 ATGGATTGGA CCTGGCGCAT CCTGTTCCTG GTGGCCGCTG CCACCGGCGC

51 TCACTCTCAG GTGCAGCTGG TGCAGTCTGG CGCCGAGGTG AAGAAGCCTG

101 GCGCTTCCGT GAAGGTGTCC TGTAAGGCCT CCGGCTTCAA CATCAAGGAC

151 ACCTACATCC ACTGGGTGCG GCAGGCTCCC GGCCAGCGGC TGGAGTGGAT

201 GGGCCGGATC GATCCTGCCA ACGACAACAT CAAGTACGAC CCCAAGTTTC

251 AGGGCCGCGT GACCATCACC CGCGATACCT CCGCTTCTAC CGCCTACATG

301 GAGCTGTCTA GCCTGCGGAG CGAGGATACC GCCGTGTACT ACTGCGCCCG

351 CTCCGAGGAG AACTGGTACG ACTTCTTCGA CTACTGGGGC CAGGGCACCC

401 TGGTGACCGT GTCCTCT (配列番号146)
重鎖可変領域(hMJ2−7 V1)のアミノ酸配列は、DP−25、VH−I、1−03に融合するCDRに基づく。任意のリーダーを有するアミノ酸配列(第1の下線を引いた部分;次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)は、以下の通りである:
Figure 2010512402
hMJ2−7 V1軽鎖可変領域(hMJ2−7 VL V1)(任意のリーダー配列をコードしている配列によって)のヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 ATGCGGCTGC CCGCTCAGCT GCTGGGCCTG CTGATGCTGT GGGTGCCCGG

51 CTCTTCCGGC GACGTGGTGA TGACCCAGTC CCCTCTGTCT CTGCCCGTGA

101 CCCTGGGCCA GCCCGCTTCT ATCTCTTGCC GGTCCTCCCA GTCCATCGTG

151 CACTCCAACG GCAACACCTA CCTGGAGTGG TTTCAGCAGA GACCCGGCCA

201 GTCTCCTCGG CGGCTGATCT ACAAGGTGTC CAACCGCTTT TCCGGCGTGC

251 CCGATCGGTT CTCCGGCAGC GGCTCCGGCA CCGATTTCAC CCTGAAGATC

301 AGCCGCGTGG AGGCCGAGGA TGTGGGCGTG TACTACTGCT TCCAGGGCTC

351 CCACATCCCT TACACCTTTG GCGGCGGAAC CAAGGTGGAG ATCAAG

(配列番号148)
このバージョンは、DPK18、V kappaIIに移植されるCDRに基づく。hMJ2−7 V1軽鎖可変領域(hMJ2−7 VL V1)のアミノ酸配列(第1の下線を引かれた領域としての任意のリーダーと;次に下線を引かれた領域のAbM定義に基づくCDR)は、以下の通りである:
Figure 2010512402
実施例9:MJ2−7抗体の典型的な第2のヒト化変異体のヌクレオチドおよびアミノ酸配列
以下の重鎖可変領域は、DP 54、VH−3、3−07に移植されるCDRに基づく。hMJ2−7 Version 2(V2)重鎖可変領域(hMJ2−7VH V2)(任意のリーダー配列をコードしている配列によって)のヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 ATGGAGCTGG GCCTGTCTTG GGTGTTCCTG GTGGCTATCC TGGAGGGCGT

51 GCAGTGCGAG GTGCAGCTGG TGGAGTCTGG CGGCGGACTG GTGCAGCCTG

101 GCGGCTCTCT GCGGCTGTCT TGCGCCGCTT CCGGCTTCAA CATCAAGGAC

151 ACCTACATCC ACTGGGTGCG GCAGGCTCCC GGCAAGGGCC TGGAGTGGGT

201 GGCCCGGATC GATCCTGCCA ACGACAACAT CAAGTACGAC CCCAAGTTCC

251 AGGGCCGGTT CACCATCTCT CGCGACAACG CCAAGAACTC CCTGTACCTC

301 CAGATGAACT CTCTGCGCGC CGAGGATACC GCCGTGTACT ACTGCGCCCG

351 GAGCGAGGAG AACTGGTACG ACTTCTTCGA CTACTGGGGC CAGGGCACCC

401 TGGTGACCGT GTCCTCT (配列番号150)
任意のリーダーを有するhMJ2−7 V2重鎖可変領域(hMJ2−7VH V2)のアミノ酸配列(第1に下線を引いた領域;次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)は、以下の通りである:
Figure 2010512402
hMJ2−7 V2軽鎖可変領域は、DPK9、V kappaI、02へのCDR移植に基づいた。hMJ2−7 V2軽鎖可変領域(hMJ2−7 VL V2)(任意のリーダー配列をコードしている配列によって)のヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 ATGGATATGC GCGTGCCCGC TCAGCTGCTG GGCCTGCTGC TGCTGTGGCT

51 GCGCGGAGCC CGCTGCGATA TCCAGATGAC CCAGTCCCCT TCTTCTCTGT

101 CCGCCTCTGT GGGCGATCGC GTGACCATCA CCTGTCGGTC CTCCCAGTCC

151 ATCGTGCACT CCAACGGCAA CACCTACCTG GAGTGGTATC AGCAGAAGCC

201 CGGCAAGGCC CCTAAGCTGC TGATCTACAA GGTGTCCAAC CGCTTTTCCG

251 GCGTGCCTTC TCGGTTCTCC GGCTCCGGCT CCGGCACCGA TTTCACCCTG

301 ACCATCTCCT CCCTCCAGCC CGAGGATTTC GCCACCTACT ACTGCTTCCA

351 GGGCTCCCAC ATCCCTTACA CCTTTGGCGG CGGAACCAAG GTGGAGATCA

401 AGCGT (配列番号152)
hMJ2−7 V2軽鎖可変領域(hMJ2−7 VL V2)(下線を引かれる任意のリーダーペプチド、および、次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDRで)の軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
MJ2−7 V2重鎖可変領域のさらなるヒト化されたバージョンが製造された。これらのバージョンは、選択されたフレームワーク位置でネズミ・アミノ酸を有する復帰突然変異を含んだ。
復帰突然変異V48I、A29Gによって重鎖可変領域「Version 2.1」またはV2.1をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCGCCG CTTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GATCGGCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCCG

201 GTTCACCATC TCTCGCGACA ACGCCAAGAA CTCCCTGTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

351 CGTGTCCTCT (配列番号154)
V2.1(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
復帰突然変異(R67K;F68A)を有する重鎖可変領域V2.2をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCGCCG CTTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GGTGGCCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCAA

201 GGCCACCATC TCTCGCGACA ACGCCAAGAA CTCCCTGTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

CGTGTCCTCT (配列番号156)
V2.2(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
復帰突然変異(R72A)を有する重鎖可変領域V2.3をコードするヌクレオチド配列:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCGCCG CTTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GGTGGCCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCCG

201 GTTCACCATC TCTGCCGACA ACGCCAAGAA CTCCCTGTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

351 CGTGTCCTCT (配列番号158)
V2.3(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
復帰突然変異(A49G)を有する重鎖可変領域V2.4をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCGCCG CTTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GGTGGGCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCCG

201 GTTCACCATC TCTCGCGACA ACGCCAAGAA CTCCCTGTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

351 CGTGTCCTCT (配列番号160)
V2.4(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
復帰突然変異(R67K;F68A;R72A)を有する重鎖可変領域V2.5をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCGCCG CTTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GGTGGCCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCAA

201 GGCCACCATC TCTGCCGACA ACGCCAAGAA CTCCCTGTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

352 CGTGTCCTCT (配列番号162)
V2.5(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
復帰突然変異(V48I;A49G;R72A)を有する重鎖可変領域V2.6をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCGCCG CTTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GATCGGCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCCG

201 GTTCACCATC TCTGCCGACA ACGCCAAGAA CTCCCTGTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

351 CGTGTCCTCT (配列番号164)
V2.6(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
復帰突然変異(A49G;R72A)を有する重鎖可変領域V2.7をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCGCCG CTTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GGTGGGCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCCG

201 GTTCACCATC TCTGCCGACA ACGCCAAGAA CTCCCTGTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

351 CGTGTCCTCT (配列番号166)
V2.7(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
復帰突然変異(L79A)を有する重鎖可変領域V2.8をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCGCCG CTTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GGTGGCCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCCG

201 GTTCACCATC TCTCGCGACA ACGCCAAGAA CTCCGCCTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

351 CGTGTCCTCT (配列番号168)
V2.8(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
復帰突然変異(A49G;R72A;L79A)を有する重鎖可変領域V2.10をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCGCCG CTTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GGTGGGCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCCG

201 GTTCACCATC TCTGCCGACA ACGCCAAGAA CTCCGCCTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

351 CGTGTCCTCT (配列番号170)
V2.10(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
復帰突然変異(V48I;A49G;R72A;L79A)を有する重鎖可変領域V2.11をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCGCCG CTTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GATCGGCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCCG

201 GTTCACCATC TCTGCCGACA ACGCCAAGAA CTCCGCCTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

351 CGTGTCCTCT (配列番号172)
V2.11(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
復帰突然変異(V48I;A49G;R72A)を有する重鎖可変領域V2.16をコードしているヌクレオチド配列は、以下の通りである:
1 GAGGTGCAGC TGGTGGAGTC TGGCGGCGGA CTGGTGCAGC CTGGCGGCTC

51 TCTGCGGCTG TCTTGCACCG GCTCCGGCTT CAACATCAAG GACACCTACA

101 TCCACTGGGT GCGGCAGGCT CCCGGCAAGG GCCTGGAGTG GATCGGCCGG

151 ATCGATCCTG CCAACGACAA CATCAAGTAC GACCCCAAGT TCCAGGGCCG

201 GTTCACCATC TCTGCCGACA ACGCCAAGAA CTCCCTGTAC CTCCAGATGA

251 ACTCTCTGCG CGCCGAGGAT ACCGCCGTGT ACTACTGCGC CCGGAGCGAG

301 GAGAACTGGT ACGACTTCTT CGACTACTGG GGCCAGGGCA CCCTGGTGAC

351 CGTGTCCTCT (配列番号174)
V2.16(次に下線を引かれた領域に示されるAbM定義に基づくCDR)の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、以下の通りである:
Figure 2010512402
以下は、変異したCH2領域を有するヒト化MH 2−7 V2.11 IgG1のアミノ酸配列である:

EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFNIKDTYIHWVRQAPGKGLEWIGRIDPANDNIKYDPKFQGRFTISADNAKNSAYLQMNSLRAEDTAVYYCARSEENWYDFFDYWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPEALGAPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK (配列番号176)
可変領域は、アミノ酸1−120;CH1 121−218;ヒンジ 219−233:CH2 234−343、および、CH3 344−450である。軽鎖は、1−133で可変領域を有する以下の配列を含む。
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRSSQSIVHSNGNTYLEWYQQKPGKAPKLLIYKVSNRFSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCFQGSHIPYTFGGGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC (配列番号177)
実施例10 MJ2−7の典型的な変異体の機能的な分析
MJ2−7抗体およびヒト化変異体の能力は、IL−13活性についての分析において、ヒトIL−13を阻害するために評価された。
STAT6リン酸エステル化分析
HT−29ヒト結腸上皮細胞(ATCC)は、10%のFBS、Pen−Strep、グルタミンおよび重炭酸ナトリウムを含んでいるMcCoy’s 5A培地において、付着した単層として成長した。分析のために、細胞は、トリプシンを使用しているフラスコから除去されて、新しい培地で洗われて、12x75 mmポリスチレン管に分注された。組換えヒトIL−13 (R&D Systems、Inc.)は、100 − 0.01ng/mlの範囲の濃度で加えられた。IL−13反応を阻害する抗体の能力を試験する分析のために、1ng/mlの組換えヒトIL−13は、500 − 0.4ng/mlの範囲で抗体の希釈剤と一緒に加えられた。細胞は、30〜60分、37℃の水浴においてインキュベートされ、そして、1%BSAを含んでいる氷冷PBSの中で洗浄された。細胞は、37℃で15分間、1%のパラホルムアルデヒドのPBSにおいてインキュベートすることによって固定され、そして、1%BSAを含んでいるPBSの中で洗浄された。核を透過させるために、細胞は、終夜、無水メタノールにおいて−20℃でインキュベートした。それらは1%BSAを含んでいるPBS中で洗浄され、そして、それからSTAT6(BD Biosciences)に対するALEXATM Fluor 488標識抗体で染色された。蛍光は、FACSCANTM およびCELLQUESTTMソフトウェア(BD Biosciences)により分析された。
ヒト単球上のCD23誘導
単核細胞は、HISTOPAQUE(登録商標)(Sigma)による積層によって、ヒト末しょう血液から分離された。細胞は、10%の熱不活化FCS、50のU/mlのペニシリン、50mg/mlのストレプトマイシン、2mMのL−グルタミンを含んでいるRPMIにおいて洗浄され、48ウェル組織培養プレート(Costar/Corning)において塗布された。組換えヒトIL−13(R&D Systems、Inc.)は、100 − 0.01ng/mlの範囲の希釈剤とともに加えられた。IL−13反応を阻害する抗体の能力を試験する分析のために、1ng/mlの組換えヒトIL−13は、500 − 0.4ng/mlの範囲の抗体の希釈剤とともにに加えられた。細胞は、5%のCOインキュベータにおいて、37℃で、終夜、インキュベートされた。その翌日、細胞は、非酵素的なCell Dissociation Solution(Sigma)を使用して、ウェルから収集されて、そして、1%のBSAを含んでいる氷冷PBSにおいて洗浄された。細胞は、ヒトCD23に対するフィコエリトリン(PE)標識抗体(BD Biosciences、San Diego、CA)およびヒトCD11bに対するCy−Chrome標識抗体(BD Biosciences)とともにインキュベートされた。単球は、高い前方および横の軽い散乱およびCD11bの発現に基づいて導かれた。単球上のCD23発現は、FACSCANTM (BD Biosciences)を使用して、フローサイトメトリで測定され、そして、CD23+細胞のパーセンテージはCELLQUESTTM ソフトウェア(BD Biosciences)によって分析された。
TF−1細胞増殖
TF−1細胞は、それらの長期の増加のために、インターロイキン3(IL−3)または顆粒球/マクロファージ・コロニー刺激因子(GM−CSF)を必要としている要因依存的なヒト造血細胞系である。TF−1細胞は、また、インターロイキン13(IL−13)を含む様々な他のサイトカインに反応する。TF−1細胞(ATCC)は、10%の熱不活化FCS、50のU/mlペニシリン、50mg/mlのストレプトマイシン、2mMのL−グルタミンおよび5ng/mlの組換えヒトGM−CSF(R&D Systems)を含んでいるRPMI媒体で保持された。分析の前に、細胞は、終夜、GM−CSFを不足された。分析のために、TF−1細胞は96ウェルの平底マイクロタイタープレート(Costar/Corning)において5000細胞/ウェルで繰り返し塗布され、ヒトIL−13(R&D Systems、Inc.)に、100 − 0.01ng/mlの範囲で曝露された。5%のCOを有する37℃のインキュベーターにおいて72時間後に、細胞は、1μCi/ウェルH−チミジン(Perkin Elmer /New England Nuclear)でパルスされた。それらはさらに4.5時間、インキュベートされ、そして、細胞は、TOMTEKTM収穫器を使用して、フィルタ・マット上へ収集された。H−チミジンの取り込みは、液体シンチレーション・カウンティングによって評価された。
テネイシン生産分析
BEAS−2Bヒト気管支上皮細胞(ATCC)は、補助剤(Clonetics)とともに、BEGM培地で保持された。細胞は、終夜、96ウェル平底培養プレートにおいて、ウェル当たりの20、000で塗布された。新しい培地は、指示された抗体の存在下または非存在下においてIL−13を含んで、加えられる。一晩の培養の後、上澄みは、回収されて、ELISAによって細胞外基質成分(テネイシンC)の存在について分析される。ELISAプレートは、PBS中でヒト・テネイシン(IgG1、k;Chemicon International)に対するネズミ・モノクローナル抗体の1ug/mlで終夜、コートされる。プレートは、0.05%のTWEEN(登録商標)−20(PBS−Tween)を含むPBSで洗浄され、そして、1%PBSを含むBSAでブロックされる。新しいブロッキング溶液は、合計3つの変化のために6分毎に加えられた。プレートは、PBS−Tweenで3回、洗浄された。細胞上澄みまたはヒトのテネイシンスタンダート(Chemicon International)は加えられ、37℃で60分間、インキュベートされた。プレートは、PBS−Tweenで3回、洗浄された。テネイシンは、テネイシン(IgG2a、k;Biohit)に対するネズミ・モノクローナル抗体によって検出された。結合は、マウスIgG2aに対するHRP−標識抗体によって検出され、そして、TMB基質が続いた。反応は、0.01N硫酸で終了した。吸光度は、450ナノメートルで読み込まれた。
HT 29ヒト上皮細胞系列は、STAT6リン酸エステル化を分析するために用いることができる。HT 29細胞は、37℃で30分間、試験抗体の増加する濃度の存在において、1ng/mlの天然のヒトIL−13粗調製物とともにインキュベートした。リン酸化されたSTAT6に対する抗体を有する細胞可溶化物のウェスタンブロット解析は、STAT6の用量依存的なIL−13介在性リン酸エステル化を検出するために用いることができる。同様に、フローサイトメトリー解析は、37℃で30分間のIL−13の飽和濃度で処置され、固定され、透過性化され、ALEXATM Fluor 488−labeled mAbでリン酸化されたSTAT6へ標識されたHT 29セルにおいて、リン酸エステル化STAT6を検出することができる。結果の典型的な一群は、表1に記載される。V2.11の抑制性活性は、sIL−13Rα2−Fcのそれと同等だった。
Figure 2010512402
実施例11:IL−13とIL−13Rα1間の結合相互作用部位
IL−13、IL−13Rα1(配列番号125の残基27−342)の細胞外領域およびヒトIL−13に結合する抗体の複合体は、X線結晶構造解析によって研究された。US 07/0048785参照。実質的な相互作用の2つのポイントは、IL−13とIL−13Rα1の間に見られた。IL−13Rα1の免疫グロブリン領域1とIL−13の間の相互作用は、2つの分子にわたっている拡張βシートの形成をもたらす。IL−13(配列番号:124、成熟した配列[完全長配列(配列番号:178)]))の残基Thr88[Thr107]、Lys89[Lys108]、Ile90[Ile109]およびGlu91[Glu110]は、受容体(配列番号:125)の残基Lys76、Lys77、Ile78およびAla79と相互作用するβ鎖を形成する。加えて、IL−13(配列番号:124[配列番号:178])のMet33[Met52]の側鎖は、これらの隣接している鎖の側鎖によって形成される疎水性ポケットに達する。
免疫グロブリン領域3を有する相互作用の優れた特徴は、受容体IL−13Rα1の免疫グロブリン領域3の疎水性ポケットへのIL−13(配列番号:124[配列番号:178])の疎水性残基(Phe107[Phe126])の挿入である。IL−13Rα1の疎水性ポケットは、残基Leu319、Cys257、Arg256およびCys320(配列番号:125)の側鎖によって形成される。IL−13(配列番号:124[配列番号:178])のPhe107[Phe126]との相互作用は、IL−13Rα1(配列番号:125)のアミノ酸残基Ile254、Ser255、Arg256、Lys318、Cys320およびTyr321、および、IL−13(配列番号:124[配列番号:178])のアミノ酸残基Arg11[Arg30]、Glu12[Glu31]、Leu13[Leu32]、Ile14[Ile33]、Glu15[Ile34]、Lys104[Lys123]、Lys105[Lys124]、Leu106[Leu125]、Phe107[Phe126]およびArg108[Arg 127]の間のファンデルワールス相互作用の広範囲な組をもたらす。これらの結果は、IL−13Rα1との相互作用に関係するIL−13の領域に結合するIL−13結合剤は、IL−13シグナル伝達を阻害するために用いることができることを証明する。
実施例12:COS細胞でのヒト化MJ2−7抗体の発現
哺乳類の組換えシステムにおけるキメラ抗NHP−IL−13抗体の生産を評価するために、マウスMJ2−7抗体の可変領域は、ヒトκおよびIgG1mut定常領域を含んでいるpED6発現ベクターにサブクローンされた。サル腎臓COS−1細胞は、10%の熱不活化ウシ胎児血清、1mMのグルタミンおよび0.1mg/mlのペニシリン/ストレプトマイシンを含んでいるDME培地(Gibco)において成長された。COS細胞の形質導入は、試薬供給元によって提案されるプロトコルに従って、TRANSITITTM−LT1形質導入試薬(Mirus)を使用して実施された。形質導入されたCOS細胞は、10%のCOの存在下、37℃で24時間、インキュベートされ、無菌のPBSによって洗浄され、そして、調整培地における抗体の分泌および蓄積を許すために、48時間、無血清培地R1CD1(Gibco)において成長された。chMJ2−7抗体の発現は、標準として、精製されたヒトIgG1/κ抗体を使用して、総ヒトIgG ELISAによって定量化された。
COS細胞におけるキメラMJ2−7抗体の生産は、コントロールキメラ抗体(表2)よりも著しくより低かった。従って、Ab発現の最適化は、MJ2−7ヒト化プロセスに含まれた。ヒト化MJ2−7 V1は、最も同種的なヒト生殖細胞系クローン、DP 25上へマウスMJ2−7重鎖CDRを結合させたCDRによって構築され、そして、それはよく発現され、典型的なヒト抗体反応に代表される。軽鎖のCDRは、huMJ2−7 V1 VLを作り出すために、ヒト生殖細胞系クローンDPK 18上へサブクローンされた。ヒト化MJ2−7 V2は、MJ2−7重鎖可変領域のCDRをDP54ヒト生殖細胞系遺伝子フレームワークの上に、および、MJ2−7重鎖可変領域のCDRをDPK9ヒト生殖細胞系遺伝子フレームワークの上に結合させるCDRによって製造された。DP54クローンは、ヒトVH III生殖細胞系サブグループに属し、そして、DPK9は、ヒト生殖細胞系遺伝子のVκIサブグループに由来する。VH IIIおよびVκIフレームワークを含む抗体分子は、大腸菌システムの高い発現レベル、および、水溶液中の高い安定性および溶解性を有する。(たとえば、Stefan Ewertら、J. Mol. Biol. (2003)、325;531−553、Adrian Aufら、Methods (2004)34:215−224参照。)我々は、いくつかの組換え抗体の生産におけるDP54/DPK9ヒトフレームワークの組合せを使用して、一時的なCOS形質導入実験において、抗体の高い発現(>20μg/ml)を達成した。
Figure 2010512402
MJ2−7 V1、V2 VHおよびVL遺伝子に接合するCDRは、2つの哺乳類の発現ベクター系(pED6kappa/pED6 IgG1mutおよびpSMEN2kappa/pSMED2IgG1mut)にサブクローンされ、そして、ヒト化MJ2−7抗体の生産は、上記の通りに、一過性のCOS形質導入実験において評価された。実験の第1の一群において、huMJ2−7 VLおよびVHのさまざまな組合せの、抗体発現上の効果は、評価された(表3)。MJ2−7 VLフレームワーク領域をDKP9に変えることは、8−10倍、抗体産生を増加させたが、VL V1(DPK 18に移植されるCDR)は、抗体産生の適度な増加だけを示した。ヒト化されたVLがキメラMJ2−7VH、および、ヒト化MJ2−7 V1およびV2と結合されるときに、この効果は観察された。CDR移植されたMJ2−7 V2は、同じ分析条件でCDR移植されたMJ2−7 V1よりも、3倍より高い発現レベルを有した。
Figure 2010512402
類似の実験は、重鎖可変領域(表4)の復帰突然変異を含むhuMJ2−7 V2で実施された。最高発現レベルは、マウスMJ2−7抗体の抗原結合および中和特性を保持したhuMJ2−7 V2.11について検出された。48位および49位(V48IおよびA49G)の復帰突然変異の導入は、COS細胞のhuMJ2−7 V2抗体の生産を増加させ、23位、24位、67位および68位(A23T;A24G;R67KおよびF68A)のアミノ酸の復帰突然変異は、抗体発現への負の影響を有した。
Figure 2010512402
実施例13:NHP−IL−13 FLAG ELISAによるヒト化MJ2−7抗体の抗原結着性の評価
ビオチン化されたマウスMJ2−7 AbとNHP−IL−13−FLAGと結合することを競合する完全なヒト化MJ2−7mAb(V1、V2v2)の能力は、ELISAによって評価された。マイクロタイタープレート(Costar)は、11μg/mlの抗FLAGモノクローナル抗体M2(Sigma)でコートされた。10ng/mlの濃度のFLAG NHP−IL−13タンパク質は、ビオチンの標識が付いたマウスMJ2−7抗体の10ng/mlおよび標識のないマウスおよびヒト化MJ2−7抗体のさまざまな濃度と混ぜ合わせられた。混合物は、室温で、2時間、インキュベートされ、それから抗FLAG抗体がコートされたプレートに加えられた。FLAG NHP−IL−13/bioMJ2−7 Ab複合体の結合は、ストレプトアビジン−HRPおよび3、3、5、5−テトラメチルベンジジン(TMB)によって検出された。ヒト化MJ2−7 V2は著しく活性を失ったが、huMJ2−7 V2.11は完全に抗原結合活性を復元して、FLAG−NHP−IL−13と結合するためのビオチン化されたMJ2−7mAbと競合することができた。BIACORETM分析は、NHP−IL−13が、固定化h1uMJ2−7v2.11に対する急速な結合、および、遅い解離を有することも確認された。
実施例14:ヒト化MJ2−7 V2VHの分子モデリング
ヒト化MJ2−7重鎖バージョン2(MJ2−7 V2VH)をモデリングするための構造テンプレートは、Protein Data Bank(PDB)に対するBLASTホモロジ検索に基づいて選択された。BLAST検索の出力から選択される2つの構造の他に、追加テンプレートは、タンパク質構造のin−houseデータベースから選択された。MJ2−7 V2VHのモデルは、InsightII (Accelrys、San Diego)のテンプレートおよびホモロジーモジュールとして、3つのテンプレート構造、1JPS(ヒト化Fab D3h44との複合体におけるヒト組織因子の共同結晶構造)、1N8Z(Herceptin Fabとの複合体におけるヒトHer2の共同結晶構造)およびF13.2(マウス抗体Fab断片との複合体におけるIL−13)を使用して構築された。1JPS、1N8ZおよびF13.2(16163−029001から入手可能な)の構造的に保存された領域(SCRs)は、各分子のためのCα距離マトリックスに基づいて決定され、そして、テンプレート構造はSCRの対応する原子の最小限のRMSの偏差に基づいて補充された。標的タンパク質MJ2−7 V2VHの配列は補充されたテンプレート・タンパク質の配列に整列配置され、そして、SCRの座標は標的タンパク質の対応する残基に割り当てられた。標的とSCRの各々のテンプレートの配列の類似性の程度に基づいて、異なるテンプレートからの座標が、異なるSCRのために使われた。SCRに含まれないループおよび可変領域のための座標は、ホモロジーモジュールで行うサーチループまたはジェネレートループ法によって作り出された。簡潔には、サーチループ法は、フランキングSCR残基のCa距離マトリックスを、フランキング残基および介在する所与の長さのペプチド・セグメントと同じ数を有するタンパク質構造から誘導される予め算出されたマトリックスと比較することにより、2つのSCRを適切に適合するタンパク質構造を調査する。原子座標デノボを生じるジェネレートループ法は、所望の結果をもたらさなかったそれらのケースにおいて使われた。アミノ酸残基がテンプレートおよび標的において同一である場合、アミノ酸側鎖の高次構造はテンプレートのそれと同様に保たれた。しかしながら、回転異性体の高次構造の検索はなされ、そして、エネルギー的に最も好ましい高次構造はテンプレートおよび標的において同一でないそれらの残基のために保持された。この後に、2つのSCRの間、または、SCRと可変領域の間の接合部で、適当な結合間隔および結合角を誘導するために分子力学シミュレーションを準備するSplice Repairが続いた。最後に、そのモデルは、5 kcal/(mol A)または500サイクルの最大の誘導体までSteepest Descentsアルゴリズム、また、5 kcal/(mol A)または2000サイクルの最大の誘導体までConjugate Gradientsアルゴリズムを使用して、エネルギー極小化に当てられた。モデルの質は、ProStat/Struct_Check commandを使用して評価された。
使用するテンプレートが1QBLおよび1QBM(ウマ抗チトクロームc抗体FabE8のための結晶構造)であったこと以外は、マウスMJ2−7VHの分子模型はヒト化MJ2−7 V2VHのために記載されている手順に従って構築された。
モデルによって予測されるCDR−Framework水素結合の電位差
hMJ2−7 V2VH:G26 − hMJ2−7 V2VH:A24
hMJ2−7 V2VH:Y109 − hMJ2−7 V2VH:S25
mMJ2−7 VH:D61 − mMJ2−7 VH:I48
mMJ2−7 VH:K63 − mMJ2−7 VH:E46
mMJ2−7 VH:Y109 − mMJ2−7 VH:R98
これらの違いは、以下の任意の復帰突然変異を示唆した:A23T、A24GおよびV48I。
これらに隣接して個々のアミノ酸の有意なRMSの偏差およびアミノ酸残基の違いに基づいて示唆される他の任意の復帰突然変異は、以下の通りである:G9A、L115TおよびR87T。
実施例15:MJ2−7およびC65のIL−13中和活性
MJ2−7およびC65のIL−13中和容量は、一連のバイオアッセイにおいてテストされた。第一に、NHP−IL−13の生理活性を中和するこれらの抗体の能力は、単球CD23発現分析において試験された。新たに単離されたヒトPBMCは、MJ2−7、C65またはsIL−13RI2−Fcの増加する濃度の存在下、3ng/mlのNHP−IL−13によって、終夜、インキュベートされた。細胞は、収集され、CYCHROME3−標識抗体によって単球に特異的な標識、CD11b、および、PE−標識抗体によってCD23に対する染色をつけられた。IL−13処理に応答して、CD23の発現は、単球の表面で上方制御され、そして、それはCD11bの発現に基づいて導かれた。MJ2−7、C65およびsIL−13RI2−Fcは、すべて、この分析のNHP−IL−13の活性を中和することが可能だった。MJ2−7およびsIL−13RI2−Fcの作用強度は、同等だった。C65は、約20倍、活性が低かった(図2)。
第2のバイオアッセイにおいて、MJ2−7およびC65の天然のヒトIL−13に対する中和容量は、STAT6リン酸エステル化分析においてテストされた。37℃で30分間、HT−29上皮細胞系列は、MJ2−7、C65またはsIL−13RI2−Fcの増加する濃度の存在下、0.3ng/mlの天然のヒトIL−13とともにインキュベートされた。細胞は、固定して、透過して、リン酸化されたSTAT6に対するALEXATM Fluor 488標識抗体で染色された。IL−13処理は、STAT6リン酸エステル化を刺激した。MJ2−7、C65およびsIL−13Rα2−Fcは、すべて、この分析(図3)の天然のヒトIL−13の活性を中和することが可能だった。ネズミMJ−27抗体およびそのヒト化の形態(V2.11)のためのIC50は、それぞれ、0.48nMおよび0.52nMであった。MJ2−7およびsIL−13Rα2−Fcの作用強度は、ほぼ等価だった。sIL−13Rα2−FcのためのIC50は、0.33nM(図4)であった。C65は、約20倍、非活性であった(図5)。
第3のバイオアッセイにおいて、天然のヒトIL−13を中和するMJ2−7の能力は、テネイシン生産分析において試験された。ヒトBEAS−2B肺上皮細胞系列は、MJ2−7の濃度増大がある場合には、3ng/mlの天然のヒトIL−13とともに、終夜、インキュベートされた。上澄みは、回収されて、ELISA(図6A)によって、細胞外基質タンパク質(テネイシンC)の生産のために試験された。MJ2−7は、約0.1nM(図6B)のIC50でこの反応を阻害した。
これらの結果は、MJ2−7がNHP−IL−13および天然のヒトIL−13の有効な中和剤であることを示唆する。MJ2−7のIL−13中和収容力は、sIL−13Rα2−Fcのそれに等しい。MJ1−65も、IL−13中和活性を有するが、MJ2−7より約20倍、強力ではなかった。
実施例16:SPRによるMJ2−7抗体のエピトープマッピング
sIL−13RI2−Fcは、標準アミンカップリングによってCM5チップ上へ直接被覆されていた。100nM濃度のNHP−IL−13は注入され、そして、固定化IL−13Rα2−Fcに対するその結合はBIACOREによって検出された。100nMの抗IL−13抗体のさらなる注入が加えられ、そして、結合の変化はモニターされた。hu IL−13RI2との複合体であるときは、MJ2−7抗体はNHP−IL−13と結合しなかったが、ポジティブコントロールの抗IL−13抗体は結合した(図7)。これらの結果は、そのhu IL−13RI2およびMJ2−7が、NHP−IL−13の同じであるか重なり合うエピトープと結合することを示唆する。
実施例17:NHP−IL−13とヒト化MJ2−7 V2−11抗体の間の相互作用のための動的な化学反応速度定数の測定
バイオセンサ面を準備するために、ヤギ抗ヒトIgG Fc特異抗体は、アミンカップリングを使用して、リサーチグレードのカルボキシメチルデキストラン・チップ(CM5)上へ固定された。表面は、0.1Mの1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)および0.05MのN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)の混合物によって活性化された。捕捉している抗体は、酢酸ナトリウム緩衝液(pH 5.5)の10Tg/mlの濃度で注入された。残りの活性化されたグループは、1.0Mのエタノールアミン(pH 8.0)によってブロックされた。コントロールとして、第一のフローセルが、容積屈折率、マトリックス効果、および非特異的結合を修正するための標準として用いられ、第2、第3および第4フローセルは、捕捉している分子で被覆された。
動態解析のために、モノクローナル抗体hMJ2−7 V2−11は、1Tg/ml溶液の40Tlを注入することによって、抗IgG抗体面上へ捕捉された。基線と注入の完了の約30秒後のポイントのネットの違いは、標的の結合の量を表すために利用された。600、200、66.6、22.2、7.4、2.5、0.8、0.27、0.09および0nM濃度のNHP−IL−13の溶液は、2分間、1分につき100μlの流速で、三通りで注入され、そして、時間の関数としての結合した材料の量は記録された(図8)。十分に活性のある捕捉している表面を再生させるために、解離フェーズは、グリシン、pH 1.5の5μlの2回の注入に従う同じ流速で、5分間、HBS/EP緩衝液(150mMのNaCl、3mMのEDTAおよび0.005%(v/v)のSurfactant P20含んでいる10mMのHEPES、pH 7.4)においてモニターされた。すべての動的な実験は、HBS/EP緩衝液の22.5℃でされた。ブランクおよび緩衝液の効果は、二重に参照することを用いて、各センサーグラムのために減算された。
動的なデータは、1:1モデルに適用されるBIAEVALUATIONTMソフトウェア3.0.2を使用して分析された。見かけの解離(kd)および結合(ka)速度定数は、グローバル分析を使用しているセンサーグラムの適当な領域から算出された。抗体とNHP−IL−13の間の相互作用の親和定数は、以下の式によって動的な速度定数から算出された:Kd=kd/ka。これらの結果は、huMJ2−7V2−11は、それぞれ、2.05x107−1s−1 および8.89x10−4 1/sのオン、オフ速度を有し、HP−IL−13に対する43pMの親和性を有する抗体に結果としてなっていることを示唆する。
実施例18:バイオアッセイのMJ2−7ヒト化中間体の抑制性活性
ヒト化プロセスのさまざまな中間体の抑制性活性は、STAT6リン酸エステル化およびテネイシン生産バイオアッセイによって試験された。NHP−IL−13または天然のヒトIL−13の粗調製物の亜最高値のレベルは、生物反応を引き出すために用いられ、そして、反応の最大半減抑制のために必要とされるMJ2−7のヒト化バージョンの濃度は決定された。ヒトIgG1およびκ定常領域とともに発現されるhMJ2−7 V1、hMJ2−7 V2およびhMJ2−7 V3の解析は、Version 2が天然のヒトIL−13に対して中和活性を保持することを示した。天然のヒトIL−13の生理活性の最大半減抑制のために必要としたヒト化抗体Version2のこの濃度は、ネズミMJ2−7(図9)のそれより大きい約110倍大きかった。V1またはV2 VLがネズミMJ2−7VHと結合された半ヒト化形態の分析は、天然のヒトIL−13中和活性の減少が、ヒト化されたVLのためでなく、むしろVH配列(図10)のためであることを証明した。VL V1を有する半ヒト化MJ2−7抗体は、部分的に中和活性を保持するだけだったのに対して、ヒト化VL V2を有するバージョンは親のマウス抗体と同じ程度に活性だった。従って、一連の復帰突然変異は、ネズミMJ2−7の天然のヒトIL−13中和活性を改良するために、V1 VH配列に導入された。
実施例19:IL−13Rα1およびIL−13Rα2を有するMJ2−7ブロックIL−13相互作用
MJ2−7は、未成熟のタンパク質(配列番号:24)のアミノ酸残基114 − 132、および、成熟したタンパク質(配列番号:14)の残基95 − 113に対応する、NHP−IL−13のC末端19−構造単位に特異的である。ヒトIL−13にとって、タンパク質のDα‐ヘリックスの一部を形成するこの領域は、IL−13Rα1およびIL−13Rα2の両方への結合にとって重要な残基を含むことが報告された。ヒトIL−13変異体の分析は、A、CおよびD−螺旋について、IL−13Rα1/IL−4Rαシグナル伝達複合体のための重要な接触部位を含むことを確認した。(Thompson and Debinski (1999)J. Biol. Chem. 274: 29944−50)D−螺旋のアラニンをスキャンする突然変異誘起は、残基K123、K124およびR127(配列番号:24)を、IL−13Rα1と相互作用をする原因として、また、残基E110、E128、およびE122を、IL−13Rα1のための重要な接触であるとして同定した。(Madhankmuarら(2002)J. Biol. Chem. 277: 43194−205)NMRで測定されるヒトIL−13の高分解能解構造は、公知の構造の関連したリガンド−受容体対への類似性に基づいてIL−13結合相互作用を予測した。これらのNMR研究は、IL−13Rα1と重要な接触がなされる際のIL−13 AおよびD−螺旋の重要な役割を指示した。(Eisenmesserら(2001)J. Mol. Biol. 310:231−241;Moyら(2001)J. Mol. Biol. 310:219−230)
C末端に位置するこのエピトープへのMJ2−7の結合は、IL−13のD−螺旋は、IL−13のIL−13Rα1およびIL−13Rα2との相互作用を損なうと予測された。
IL−13Rα1およびIL−13Rα2へのNHP−IL−13の結合を阻害するMJ2−7の能力は、ELISAによって試験された。ヒトIL−13Rα1−FcおよびIL−13Rα2−Fcの組換え可溶形態は、ELISAプレート上へ被覆された。FLAGにタグを付けられたNHP−IL−13は、MJ2−7の増加する濃度の存在下で加えられた。結果は、MJ2−7がNHP−IL−13に両方の可溶性の受容体の形態と結合を競合することを示した(図11Aおよび11B)。これは、MJ2−7によるIL−13生理活性の中和の基礎を提供する。
実施例20:軽鎖CDRが抗原結合に関与するMJ2−7
全3つの軽鎖CDR領域がNHP−IL−13へのMJ2−7抗体の結合のために必要とされるかどうか評価するために、MJ2−7 VLのさらに2つのヒト化バージョンは、CDR接合によって構築された。VLバージョン3は、ヒト生殖細胞系クローンからのCDR1およびCDR2およびマウスMJ2−7抗体(図12)からのCDR3を含み、ヒト生殖細胞系クローンDPK18に基づいて設計された。第2の構築(hMJ2−7 V4)において、MJ2−7抗体のCDR1およびCDR2はDPK18フレームワークに接合され、CDR3は無関係なマウス・モノクローナル抗体から誘導された。
ヒト化MJ2−7 V3およびV4が、hMJ2−7VH V1をhMJ2−7 VL V3およびV4と結合することによって、COS細胞において生産された。抗体の抗原結合特性は、直接的なNHP−IL−13結合ELISAによって試験された。MJ2−7軽鎖CDR3が不存在のhMJ2−7 V4は、NHP−IL−13を結合する能力を保持したが、軽鎖においてヒト生殖細胞系CDR1およびCDR2を含んだV3は、固定化NHP−IL−13と結合しなかった。これらの結果は、MJ2−7抗体軽鎖のCDR1およびCDR2が、おそらくこの抗体の抗原結合特性の原因であることを証明する。
hMJ2−7 VL V3のヌクレオチド配列
1 ATGCGGCTGC CCGCTCAGCT GCTGGGCCTG CTGATGCTGT GGGTGCCCGG
51 CTCTTCCGGC GACGTGGTGA TGACCCAGTC CCCTCTGTCT CTGCCCGTGA
101 CCCTGGGCCA GCCCGCTTCT ATCTCTTGCC GGTCCTCCCA GTCCCTGGTG
151 TACTCCGACG GCAACACCTA CCTGAACTGG TTCCAGCAGA GACCCGGCCA
201 GTCTCCTCGG CGGCTGATCT ACAAGGTGTC CAACCGCTTT TCCGGCGTGC
251 CCGATCGGTT CTCCGGCTCC GGCAGCGGCA CCGATTTCAC CCTGAAGATC
301 AGCCGCGTGG AGGCCGAGGA TGTGGGCGTG TACTACTGCT TCCAGGGCTC
351 CCACATCCCT TACACCTTTG GCGGCGGAAC CAAGGTGGAG ATCAAG
(配列番号189)
hMJ2−7 VL V3のアミノ酸配列
Figure 2010512402

hMJ2−7 VL V4のヌクレオチド配列
GATGTTGTGATGACCCAATCTCCACTCTCCCTGCCTGTCACTCCTGGAGAGCCAGCCTCC
ATCTCTTGCAGATCTAGTCAGAGCATTGTGCATAGTAATGGAAACACCTACCTGGAATGG
TACCTGCAGAAACCAGGCCAGTCTCCACAGCTCCTGATCTACAAAGTTTCCAACCGATTT
TCTGGGGTCCCAGACAGGTTCAGTGGCAGTGGATCAGGGACAGATTTCACACTCAAGATC
AGCAGAGTGGAGGCTGAGGATGTGGGAGTTTATTACTGCTTTCAAAGTTCACATGTTCCT
CTCACCTTCGGTCAGGGGACCAAGCTGGAGATCAAA (配列番号191)
hMJ2−7 VL V4のアミノ酸配列
Figure 2010512402
実施例21:カニクイザルモデルの抗IL−13抗体の活性を中和すること
生体内で一つ以上のIL−13関連の活性を中和することについてのIL−13結合剤(例えば、抗IL−13抗体)の有効性は、豚回虫(Ascaris suum)に対する自然のアレルギーを有するカニクイザルの抗原によって誘発された気道炎症のモデルを使用して試験されることができる。これらの分析は、結合剤が、効果的にアレルゲンを曝露されるアレルギー性の動物の気道好酸球増加症を減らすことを確認するために用いることができる。このモデルにおいて、アレルギー性のサルへの豚回虫(Ascaris suum)抗原の曝露は、以下の一つ以上の結果をもたらす:(i)炎症細胞、例えば、好酸球の気道への流入;(ii)エオタキシンレベルの上昇;(iii)回虫に特異的な好塩基球のヒスタミン放出の増加;および/または、(iv)回虫に特異的なIgE力価の増加。
炎症細胞の流入を防止する抗IL−13抗体の能力を試験するために、抗体は、豚回虫(Ascaris suum)抗原への曝露の24時間前に投与されることができる。曝露の日に、ベースライン肺胞洗浄液(BAL)サンプルは、左肺から得られることができる。豚回虫(Ascaris suum)抗原は、気管内に右肺に点滴されることができる。24時間後に、右肺は洗浄され、そして、抗体により静注で治療される動物からのBAL流体は未処置の動物からのBAL流体と比較された。抗体が気道炎症を減らす場合、パーセントBAL好酸球の増加は、抗体投与をうけている群でなく、無処置群の中で観察されることができる。
図14A〜14Dは、回虫(Ascaris )を用いる気道曝露に続く24時間、炎症細胞、例えば、好酸球(図14B)、好中球(図14C)およびマクロファージ(図14D)の細胞総数およびパーセンテージの増加を表す。炎症細胞のパーセンテージの統計的に有意な増加は、ベースライン値と比較して曝露24時間後に観察された。
抗IL−13抗体(ヒト化MJ2−7v.2−11およびヒト化mAb13.2v.2)は、豚回虫(Ascaris suum)抗原を用いる曝露の24時間前に、カニクイザルに投与された。(mAb 13.2およびそのヒト化形hmAb13.2v2は、共同所有のPCT出願WO 05/123126に記載され、その内容は、本願明細書において参考文献により内含されている)コントロール・サルは、生食水で処置された。10mg/kgのhMJ2−7v2−11、hmAb13.2v2または無関係なヒト免疫グロブリン(IVIG)は、静注で投与された。次の日、コントロールおよび処置をうけているサル(「control pre」および「Ab pre」としての図15Aに記載)からの予め曝露されたBALサンプルは、サルの左肺から集められた。サルは、右肺に気管内に0.75マイクログラムの豚回虫(Ascaris suum)抗原で処置された。曝露後24時間後、BALサンプルは、コントロールまたは治療されたサルの右肺から集められて、細胞浸潤物(それぞれ、「control pre」および「Ab pre」として図15Bを参照)を測定した。抗体処置されたサルから集められるBALサンプルは、対照動物(図15A)と比較して、細胞浸潤物の総数の統計的に有意な減少を示した。コントロールサンプルは、それぞれ、図15Aにおいて丸で示され、hmAb13.2v2およびhMJ2−7v2−11で処理したサンプルは、黒または白の三角でそれぞれ示されている。hMJ2−7v2−11およびhmAb13.2v2は、このモデルの比較可能な有効性を示した。図15Bは、回虫注入後の、hMJ2−7v2−11またはhmAb13.2v2の濃度を表している線形グラフを示す。比較可能な動態の減少は、両方の抗体に検出される。
エオタキシンレベルは、回虫への曝露(図16A)の後、24時間、著しく増加した。生食水投与をうけているコントロールと比較して、hMJ2−7v2−11およびhmAb13.2v2は、豚回虫(Ascaris suum)抗原を有する曝露24時間後にカニクイザルからBAL流体において検出されるエオタキシンレベルを低下させた。
豚回虫(Ascaris suum)に対して敏感なカニクイザルは、回虫抗原へのIgEを発生する。IgEは、循環している好塩基球上のFcεRIと結合し、そして、回虫抗原の末しょう血液の好塩基球への生体外曝露は、ヒスタミンの脱顆粒および放出を誘導する。反復する抗原曝露は、好塩基球の感作を高め、そして、促進されたヒスタミン放出反応という結果をもたらす。IgEおよび好塩基球レベルのhMJ2−7v2−11およびhmAb13.2v2の効果を試験するために、ヒト化hMJ2−7v.2、hmAb13.2v2、無関係な免疫グロブリン(IVIG)または生食水を投与されるカニクイザルは、上記の通り、回虫曝露後8週間で採血され、そして、プラズマ中の全ての、および、回虫に特異的なIgEのレベルはELISAで測定された。図17Aは、IVIGまたはhMJ2−7v2−11で処置された動物からの曝露8週前および後に得られたサンプルの希釈に関する吸光度の変化の線形グラフを示す。オープンサークルは、採決前の測定を表す:クローズドサークルは、治療後の測定である。吸光度の顕著な減少は、分析された全ての希釈において、曝露前の値と対比して、hMJ2−7v2−11で治療される曝露後のサンプルで検出された。図17Aは、代表的な例を表し、無関係な免疫グロブリンで処置されたそれぞれのサルの回虫に特異的なIgE(IVIG;動物20−45;上のパネル)の力価に変化がないこと、および、hMJ2−7v2−11(動物120−434;下のパネル)で処置されたそれぞれのサルにおける回虫に特異的なIgEの減少した力価を示す。
ヒト化hMJ2−7v.2−11またはhmAb13.2v2で処置された動物は、カニクイザル血清(図17B)の回虫に特異的な循環しているIgEのレベルの顕著な減少を示した。処置されたいずれの群にも、総IgE力価には、顕著な変化はなかった。図17Aは、IVIGまたはhMJ2−7v2−11で処置される動物から、曝露の8週間前または後に得られたサンプルの希釈液に関する吸光度の変化の線形グラフを示す。オープンサークルは、採決前の測定を表す:クローズドサークルは、治療後の測定である。吸光度の顕著な減少は、分析されるすべての希釈剤において、曝露前のサンプルに対比して、hMJ2−7v2−11で治療される曝露後のサンプルにおいて検出された。名称「20−45」および「120−434」は、カニクイザル識別番号を指す。
好塩基球のヒスタミン放出における抗IL−13抗体の効果を評価するために、動物は、24時間および8週間の回虫曝露後に採血された。全血は、37°Cで30分間、回虫抗原によって曝露され、そして、上澄みに放出されるヒスタミンはELISA(Beckman Coulter、Fullerton、CA)によって定量化された。図18A〜18Bに示すように、対照動物は、回虫によって誘発された好塩基球のヒスタミン放出の増加したレベルが抗原曝露の後、特に8週に放出されることを証明した。(図18Aのダイヤモンドおよび図18Bの左側バーによって表される。)対照的に、ヒト化hMJ2−7v.2−11またはhmAb13.2v2で処置される動物は、曝露後8週間で回虫に応答する好塩基球の感作のこの増加を示さなかった。(図18A〜18B)ヒト化hMJ2−7v.2−11またはhmAb13.2v2で処置される大多数のそれぞれの動物は、曝露前または後24時間と比較して、曝露後8週間の好塩基球のヒスタミンの放出の減少(図18Aの実施例)または変化がないことのいずれかを示した。このように、ヒト化抗IL−13抗体の単一の投与は、このモデルにおいて、ヒスタミン放出を変更する持続的効果を有した。
図19は、回虫に特異的なヒスタミン放出と回虫に特異的なIgEレベル間の相関を表す。より高い値は、抗IL−13抗体、またはデキサメタゾン処理(暗青色の円)と比較して、コントロールサンプル(生食水またはIVIG処理サンプル)(淡青色の円)において検出された。ヒト化抗IL−13抗体(ヒト化mAb13.2v.2)は、回虫の曝露の24時間前に静脈内に投与され、または、デキサメタゾンは、1mg/kgの濃度で、回虫の曝露前の24時間または30分に、筋肉内に投与される。回虫曝露後24時間に、BAL洗浄液は、右肺から集められて、ヒスタミン放出およびIgEレベルについて分析された。
本願明細書において示される結果は、BALサンプルのサイトカイン・レベル、回虫に特有のIgEの血清レベルおよび生体外で回虫曝露に応答する好塩基球のヒスタミン放出によって検出される比較可能なレベルで、MJ2−7またはmAb13.2を有するカニクイザルの前処理が、豚回虫(Ascaris suum)抗原によって誘発される気道炎症を減らしたことを示した。
図20は、ヒト化MJ2−7(hMJ2−7v2−11)で処置されるそれぞれのカニクイザルの血清IL−13レベルの増加を表している一連の棒グラフである。各パネル(例えば、120−452)のラベルは、サル識別番号に対応する。「pre」サンプルは、抗体の投与の前に集められた。時間「0」は、抗体投与後24時間であるが、回虫曝露の前に回収された。残りの時点は、回虫曝露後であった。IL−13レベルを検出するために用いる分析法は、hMJ2−7v2−11またはhmAb13.2v2抗体の存在下、IL−13を検出することが可能である。より詳しくは、ELISAプレート(MaxiSorp;Nunc、Rochester、NY)は、PBS中の0.5ug/mlのmAb13.2とともに、4℃で、終夜、コートされた。プレートは、0.05%のTween−20(PBS−Tween)を含んでいるPBSで洗浄された。NHP−IL−13標準またはカニクイザルからの血清希釈が加えられ、室温で、2時間、インキュベートされた。プレートは洗浄され、そして、0.3ug/mlのビオチン化されたMJ1−64(本明細書において、C65抗体と称される)はPBS−Tweenに加えられた。プレートは、室温で2時間、インキュベートされ、洗浄され、そして、結合がHRP−ストレプトアビジン(Southern Biotechnology Associates)およびSure Blue基質(Kirkegaard and Perry Labs)を使用して検出された。mAb13.2の存在下のIL−13の検出については、ELISAプレートは、0.5ug/mlのMJ2−7によって被覆されることを除き、同じプロトコルに従う。
図21は、抗IL−13抗体で治療されるカニクイザルからの血清が、試験された非ヒト霊長類IL−13の濃度で残余のIL−13中和能力を有することを示すデータを示す。図21は、0、1または10ng/mlで非ヒト霊長類IL−13のSTAT6リン酸エステル化活性を、血清の不存在下(“no serum”)、生食水またはIVIG処置動物からの血清の存在下(「コントロール」)、または、抗IL−13抗体処置動物からの血清の存在下のいずれかで、抗体投与の前(「pre」)または指示された抗体の投与後1−2週間のいずれかを表している棒グラフである。血清は、1:4の希釈で試験された。MJ2−7(MJ2−7v.2−11)のヒト化バージョンは、この研究において使われた。STAT6リン酸エステル化を測定するための分析は、本願明細書において開示される。
図22は、カニクイザル血清の1週間の時点のヒト化MJ2−7(hMJ2−7v2−11)によって捕捉される非ヒト霊長類IL−13のレベルが、回虫曝露後のBAL流体で測定される炎症のレベルと相関することを示している線形グラフである。このような相関は、炎症を有する対象を検出するためのバイオマーカとしての、血清IL−13(抗IL−13抗体に結合または非結合のいずれか)の検出を支持する。より重症な炎症を有する対象は、血清IL−13の高いレベルを示した。非結合のIL−13のレベルが一般的に定量化するのが困難であるにもかかわらず、本願明細書において図20に開示される分析は、抗IL−13抗体に結合するIL−13を測定するための信頼性の高い分析を提供する。
実施例22:マウスにヒトIL−13の投与によって誘導される気道炎症、肺抵抗および動的な肺圧縮率に対するヒト化抗IL−13抗体の影響
喘息のネズミ・モデルは、この障害のIL−13の役割を理解するための非常に貴重な手段を証明した。IMA抗体列(ヒト化13.2v.2、ヒト化MJ2−7v.2−11)の生体内の有効性を評価するこのモデルの使用は、最初に、齧歯目のIL−13に交差反応するこれらの抗体の不能性によって妨げられる。この制限は、マウスにヒト組換えIL−13を投与することによって、本願明細書において迂回された。ヒトIL−13は、ネズミIL−13受容体に結合ができ、そして、外因的に投与されたとき、気道炎症、応答性亢進および他の喘息に関連するものを誘発する。
非ヒト霊長類において、ヒト化MJ2−7v.2−11によって認識されるIL−13エピトープは、位置110でGLNを含む。しかしながら、ヒトにおいて、位置110は多形性変異体であり、一般的にARGがGLN(例えば、R110)を置換されている。R110Q多形性変異体は、アトピー性疾患の上昇する罹患率に広く関連する。
この例では、組換えヒトR110Q IL−13は、大腸菌で発現され、再び折り重なった。抗体13.2(IgG1、k)は、ヒトIL−13によって免疫化されるBALB/cマウスからクローンされ、そして、この抗体のヒト化バージョンは、所定のヒト化13.2v.2(またはh13.2v.2)である。抗体MJ2−7(IgG1、k)は、非ヒト霊長類IL−13のN末端19のアミノ酸によって免疫化されるBALB/cマウスからクローンされ、そして、この抗体のヒト化バージョンは、所定のヒト化MJ2−7v.2−11(またはhMJ2−7v.2−11)である。両方の抗体は、5%の蔗糖を含む10mMのL−ヒスチジン(pH 6)において調製された。静脈内Carimune NH免疫グロブリン(ヒトIVIG)(ZLB Bioplasma Inc.、Switzerland)は、Protein Aクロマトグラフィによって精製されて、5%の蔗糖を含む、10mMのL−ヒスチジン(pH 6)において調製された。
組換えヒトR110Q IL−13の存在に対するマウス肺反応を分析するために、BABL/c雌マウスは、組換えヒトR110Q IL−13(例えば、約250のTg/kg)の5Tgまたは生食水(20TL)の等価量で処置され、1日目、2日目および3日目に気管内に投与された。4日目に、動物は、霧状にされたメタコリンの用量を増加させることに応答して、気道抵抗(RI)およびコンプライアンス(Cdyn)の徴候を見つけるため検査された。一時的に、麻酔および気管開口されたマウスは、気管に、ベンチレータの吸気および呼気ポートに、そして、圧力トランスジューサに接続するポートを有し、それぞれ室のヘッドプレートに組み込まれるマニホールドを有する全体体積変動計に入れられ、そして、気管圧力をモニターした。通気された動物の胸部の変化により、各体積変動計の内壁の呼吸気流計は、室の中へのまたは外への気流をモニターした。動物は、150呼吸/分の速度で、150mlの一回換気量で通気された。抵抗計算は、共分散のアルゴリズムを用いて、気管圧力と気流信号から導かれた。
図23A−23Bに示すように、組換えヒトR110Q IL−13の、気管内投与は、メタコリン曝露に応答する増加した肺抵抗および減少した動肺コンプライアンスを誘発した。これらの観察は、しかしながら、強い肺炎症を伴わなかった。
マウスの肺炎症反応を促進させるために、組換えヒトR110Q IL−13の5μgまたは生食水の等価量(50TL)が、1、2および3日目に、C57BL/6マウスに鼻腔内に投与された。動物は4日目に殺され、そして、肺胞洗浄液(BAL)流体は回収された。分析前、BALは、70μm細胞濾過器を通してろ過され、ペレット細胞に15分間、2、000回転数/分で遠心分離した。細胞分画は総白血球の計数のために分析され、顕微鏡スライド上へ回転され(Cytospin;Pittsburgh、PA)、そして、差動分析のためのDiff−Quick(Dade Behring、Inc. Newark DE)で染色された。IL−6、TNFαおよびMCP−1レベルは、血球計算ビード・アレイで測定された(CBA;BD Pharmingen、San Diego、CA)。分析感度の範囲は、IL−6にとって、1pg/ml、および、TNFαおよびMCP−1にとって、5pg/mlであった。
図24Aに示すように、組換えヒトR110Q IL−13の鼻腔内投与は、BALに高い好酸球および好中球の浸潤によって示唆される、強い気道炎症反応を誘発した。細胞浸潤物は、主に好酸球(例えば、約40%)からなった。図24Bに示すように、組換えヒトR110QIL−13の鼻腔内投与も、例えば、MCP−1、TNF−IおよびIL−6を含んでいるBALのいくつかのサイトカインのレベルを著しく上昇させた。
ヒト化MJ2−7v.2−11のための最善の伝達方法を決定するために、BALおよび血清の抗体レベルは、鼻腔内に、または、気管内に投与される組換えヒトR110QIL−13による処理後の腹腔内および静脈内または鼻腔内投与に続いて分析された。簡潔には、BALB/c雌マウスは、組換えヒトR110QIL−13の5μgまたは生食水の等価量を、気管内に、1、2および3日目に投与された。各IL−13用量を投与する0および2時間前に、マウスは、0日目、そして、1、2および3日目に(図25A)腹腔内投与により静脈内に投与される500Tgのヒト化MJ2−7v.2で処置された。あるいは、ヒト化MJ2−7v.2−11の500Tgは、0、1、2、および3日目に鼻腔内に投与された。以下の通り、全ヒトIgGは、ELISAで測定された:ELISAプレート(MaxiSorp;Nunc、Rochester、NY)は、25mMの炭酸塩 − 重炭酸塩緩衝液の50μl/ウェル、pH 9.6でヤギ抗ヒト免疫グロブリン(M+G+A)Fc (ICN−Cappel、Costa Mesa、CA)の1:1500の希釈剤で、4°C、終夜、コーティングした。プレートは、PBS中の0.5%ゼラチンとともに室温で1時間ブロックされ、そして、0.05% Tween−20 (PBS−Tween)を含んでいるPBSで洗浄された。ヒト化MJ2−7v.2−11標準、および、1:500 − 1:50、000で始まっているヒツジ血清の6x1:2希釈剤が加えられ、室温で、2時間、インキュベートされた。プレートは、PBS−Tweenによって洗浄され、そして、ビオチン化されたマウス抗ヒトIgG(Southern Biotechnology Associates)の1:5000の希釈剤は室温で、2時間、インキュベートされた。プレートは、PBS−Tweenによって洗浄され、そして、結合はペルオキシダーゼにリンクされたストレプトアビジン((Southern Biotechnology Associates)およびSure Blue基質(KPL Inc.)によって検出された。分析感度は、0.5ng/mlのヒトIgGであった。
図25Aは、ヒト化MJ2−7v.2−11抗体の腹腔内および静脈投与後、BALと比較した血清のヒトIgGの高いレベルを示す。図25Bに示すように、μg/mlにおける全体のIgGレベルは、BALで、ヒト化MJ2−7v.2−11抗体の鼻腔内投与後の血清レベルより著しく高かった。
ヒト化MJ2−7v.2−11抗体が上記の観察された肺機能および炎症反応を調整することができたかどうか決定するために、気道応答性亢進は、5Tgの組換えR110QIL−13または生食水の等価量(20TL)の、1、2および3日目の気管内投与によって誘発された。組換えヒトR110QIL−13の投与前、0および2時間に、動物は、ヒト化MJ2−7v.2−11の500Tg、IVIGの500Tg、または生食水の等価量で鼻腔内に投与されて処置された。上記の通りで、動物は、霧状にされたメタコリンの用量を増加させることに応答して、気道抵抗(RI)およびコンプライアンス(Cdyn)について4日目に試験された。上記の通り、ヒト化MJ2−7v.2およびBALおよび血清のIVIGレベルは、ELISAによって分析された。図26A−26Bに示すように、ヒト化MJ2−7v.2−11は効果的に喘息反応を減らし、そして、肺抵抗の最大半減程度を達成することを必要とするメタコリンの用量の顕著な減少という結果をもたらした。対照的に、IVIGの等価用量は、効果を有しなかった。動的な肺コンプライアンスの変化は、これらの条件で明らかでなかった。図26Cに示すように、BAL IgG抗体レベルは、血清レベルより約10−20倍高かった。
ヒト化MJ2−7v.2−11、抗IL−13抗体の投与が、IL−13の循環レベルの増加を促進したかどうか決定するために、以下の通り、BALおよび血清は、ELISAによってIL−13について分析された:簡潔には、図26A〜26Bに記載されているように、BALB/c雌マウスが処置された。ELISAプレート(Nunc Maxi−Sorp)は、PBS中の0.5mg/mlまで希釈された、50μl/ウェルのマウス抗IL−13抗体、mAb13.2とともに、終夜、被覆された。プレートは、0.05% Tween−20 (PBS−Tween)を含むPBSで3回、洗浄され、PBS中の0.5%ゼラチンとともに、室温で2時間ブロックされた。プレートは、それから、洗浄され、ヒトIL−13標準(Wyeth、Cambridge、MA)およびマウス血清の希釈物(1:4から始まっている連続3倍希釈剤)は、2%のウシ胎仔血清(FCS)を含んでいるPBS−Tweenに加えられた。プレートは、室温で、更に4時間、インキュベートされ、洗浄された。ビオチン化されたマウス抗ヒトIL−13抗体、C65は、PBS−Tweenの0.3μg/mlで加えられた。プレートは、室温で、1−2時間、インキュベートされ、洗浄され、そして、室温で、1時間のHRP−ストレプトアビジン(Southern Biotechnology Associates、Birmingham、AL)によってインキュベートした。色はSure Blueペルオキシダーゼ基質(KPL、Gaithersburg、MD)を使用して構築され、そして、反応は0.01M硫酸で中止した。吸光度は、SpectraMax plate reader (Molecular Devices Corp.、Sunnyvale、CA)の450ナノメートルで読み込まれた。血清IL−13レベルは、プレートごとに独立して決定されるヒトIL−13標準曲線を参照することで決定された。
図26Cと整合した図27A−27Bに示されるように、IL−13レベルは、血清でなく、抗体治療マウスのBALで上昇した。さらに、我々は、これらのサンプルから分離されるIL−13が検出可能な生物活性(データは示されない)を有しないことを観察した。IL−13生物活性のこの観察された欠如がIL−13およびMJ2−7v.2−11複合体形成に起因しているかどうか決定するために、ELISAは、特にIL−13およびMJ2−7v.2−11複合体を検出するために開発された。簡潔には、ELISAプレート(Nunc Maxi−Sorp)は、PBS中で0.5mg/mlまで希釈された50μl/ウェルのマウス抗IL−13抗体、mAb13.2とともに、終夜、被覆された。プレートは、0.05% Tween−20 (PBS−Tween)を含むPBSで3回、洗浄され、PBSの0.5%ゼラチンで、室温で2時間ブロックされた。プレートはそれから再洗浄され、ヒトIL−13標準(Wyeth、Cambridge、MA)およびマウス血清(1:4から始まっている連続3X希釈剤)の希釈剤が2%のウシ胎仔血清(FCS)を含んでいるPBS−Tweenに加えられた。プレートは、その後、室温で、4時間インキュベートされた。PBS−Tweenで1:5000に希釈された、ビオチン化された抗ヒトIgG(Fc特異的)(Southern Biotechnology Associates、Birmingham、AL)は加えられた。プレートは、室温で、1−2時間インキュベートされ、洗浄されて、室温で、1時間のHRP−ストレプトアビジン(Southern Biotechnology Associates、Birmingham、AL)によって、最後にインキュベートされた。色はSure Blueペルオキシダーゼ基質(KPL、Gaithersburg、MD)を使用して構築され、そして、反応は0.01Mの硫酸で中止した。吸光度は、SpectraMax plate reader (Molecular Devices Corp.、Sunnyvale、CA)の450ナノメートルで読み込まれた。
図27D−27Eに示されように、IL−13およびヒト化MJ2−7v.2−11複合体は、このモデルにおいて、マウスのBALおよび血清から回収された。この観察は、ヒト化MJ2−7v.2−11が生体内でIL−13に結合でき、そして、この相互作用がIL−13生物活性を否定することができることを示唆する。
ヒトIL−13を介する肺炎症およびサイトカイン生産に関するヒト化MJ2−7v.2−11の効果は、マウスにおいて試験されて、以下の通り、第二の抗体、13.2v.2と比較された。簡潔には、C57BL/6の雌マウス(10/グループ)は、1、2、または3日目に鼻腔内に投与され、組換えヒトR110QIL−13(例えば、約250μg/kg)の5μgまたは生食水の等価量(50μl)で処置された。IL−13の各服用量を投与する0および2時間前に、マウスは、ヒト化MJ2−7v.2−11またはヒト化13.2v.2の500μg、100μgまたは20μgの鼻腔内用量を与えられた。対照群は、500μgのIVIGまたは生食水の等価量を受け入れた。動物は4日目に殺され、そして、BALは回収された。BALへの好酸球および好中球の浸潤は、差動体細胞計数で測定され、パーセンテージとして表された。
図24Aと整合して図28A−28Bに示されるように、組換えヒトR110QIL−13処理は、好酸球および好中球の浸潤レベルの増加を引き起こした。面白いことに、ヒト化MJ2−7v.2−11およびヒト化13.2v.2は、コントロール(例えば、生食水、IL−13、IVIG)と比較して、著しく好酸球(図28A)および好中球(図28B)の浸潤を減らした。図29A〜29Cに示すように、HMJ2−7V2−11およびヒト化MJ2−7v.2−11も、MCP−1、TNF−IおよびIL−6サイトカイン・レベルの増加をさせなかった。
BALサイトカイン・レベルが正確に炎症の程度を表す確認に、C57BL/6の雌マウスは組換えヒトR110QIL−13(例えば、約250μg/kg)の5μgまたは生食水の等価量(50μl)で、1、2および3日目に鼻腔内投与により治療された。IL−13の各服用量を投与する0および2時間前に、マウスは、ヒト化MJ2−7v.2−11の500、100または、20μgの鼻腔内用量を与えられた。4日目に、動物は殺され、そして、BALは回収された。上記の通り、BAL中のヒト化MJ2−7v.2−11抗体レベルは、ELISAで測定された。BAL IL−6レベルは、血球計算ビード・アレイで測定された。好酸球パーセンテージは、差動体細胞計数で測定された。
図30A−30Bに示すように、IL−6 BALサイトカイン・レベルは、炎症の程度に関連があった。さらにまた、BAL流体のヒト化MJ2−7v.2−11の高いレベルは、反対にサイトカイン濃度と相関し、治療効果を強く示した。
このモデルにおいて生体内にIL−13生理活性を減らすために要求される抗体のレベルは、高かった。最高の有効性は、マウスの約25mg/kgに対応する、500μgの抗体の用量で見られた。抗体のこの高用量の条件は、たぶん、肺反応を誘発するために用いるIL−13(5 μg /dose x 3 doses)の高レベルの結果である。面白いことに、ヒト化MJ2−7v.2−11が鼻腔内に投与されたときだけ、そして、抗体が静脈か腹腔内を経て投与されるときでないときに、生体内のIL−13生理活性の良好な中和は見られた。分配研究は、静脈および腹腔内の投与に続いて、抗体の高レベルは犠牲時に血清において回収されたが、しかし、BALでは非常に低いレベルで見られたことを示した。対照的に、鼻腔内投与に続いて、抗体の相当するレベルは、血清とBALで見られた。このように、BAL流体のヒト化MJ2−7v.2−11のレベルは、静脈および鼻腔内の投与よりも、腹腔内投与に続く方が、約100倍高かった。鼻腔内の投与は有効だったが、静脈および腹腔内の投与はそうではなかったという観察は、このモデルで、抗体反応の部位が肺であったことを示唆する。この作用点はIL−13の気管内または鼻腔内到達ルートに基づいて予想され、抗体がBAL流体のIL−13を捕捉したという観察によって確認された、しかし、ごくわずかな抗体/IL−13複合体しか血清に見られなかった。
結論として、これらの所見は、さらに、生体内のヒト化MJ2−7v.2−11のIL−13の中和活性を支持する。
実施例23:アレルゲンに特異的なIgE力価上に関する、アレルゲン曝露時でのIL−13および/またはIL−4の中和の効果
IL−13およびIL−4は、IgE、すなわち、アレルギー疾患の重要な媒体の産生を引き起こす(Oettgen、H.C. (2000)Curr Opin Immunol 12:618−623;Wynn、T.A. (2003)Anuu Rev. Immunol. 21:425−456)曝露の24時間前に伝達される、IL−4またはIL−13アンタゴニストの単独投与のアレルゲンに特異的なIgEレベルに関する効果が確認された。これらの問題は、標準ネズミOVA感作および曝露モデルを使用して対処された。
6〜8週間目の雌のBalb/cマウスは、ジャクソン研究所から購入された。マウスは、研究の前および実験の間に、環境的に制御された病原体フリーの条件で2週間、収容された。すべての手順は、Wyeth Researchの動物実験委員会(Institutional Animal Care and Use Committee)によって確認し承認された。
マウスの群は、PBS中、4mg酸化アルミニウム三水和物/水酸化マグネシウム(ImjectAlum;Pierce、Rockford、IL)によって乳状にされる20gOVA(grade V、Sigma−Aldrich、St Louis、MO)を含んでいる200μlの溶液を有する腹腔内注射によって、0日目および13日目(図31)に免疫化された。感作マウスは、200μg/用量の可溶ネズミIL−13Rα2.IgG融合タンパク質(sIL−13Rα2.Fc;Wyeth Research)または200μg/用量のラット抗マウスIL−4モノクローナル抗体(clone 30340;ラットIgG1 抗マウス IL−4;R&D Systems、Minneapolis、MN)を、曝露の1日前に腹腔内注射によって投与された。対照動物は、マウスIgG2a(Wyeth Research)または精製したラットIgG1(Wyeth Research)を受け入れた。いくつかの群は、曝露の前または後1日目に、sIL−13Rα2.Fcまたはコントロールで治療された。21日目に、マウスは、Impac6 system (VetEquip、Pleasanton、CA)を使用しているイソフルラン溶液(Henry Schein、Melville、NY)によって麻酔されて、50μlPBSの20μgOVA/マウスで、鼻腔内に曝露された。
マウスは28日目に殺され、そして、血液は心臓の穴から集められた。血清は、凝固活性化因子管を有するゲル・バリアを用いて得られた(CapiJect;Terumo Medical、Somerset、NJ)。
IgE力価を検定するために、ELISAプレート(MaxiSorp;Nunc)は、ラット抗マウスIgE(BD Biosciences、San Jose、CA)で被覆された。プレートは、1時間、PBS中の0.5%ゼラチンによってブロックされ、0.05% Tween−20 (PBS−Tween)を含んでいるPBSで洗浄され、標準として、精製されたマウスIgE(BD Biosciences)または血清の希釈剤を、ブロッカ−としてのマウスIgG(Sigma−Aldrich、St. Louis、MO)存在下、室温で6時間、インキュベートされた。分析は、ペルオキシダーゼに結合されたストレプトアビジン(Southern Biotechnology Associates、Birmingham、AL)およびTMB−基質溶液(SureBlue;Kirkegaard & Perry Laboratories、Gaithersberg、MD)を使用して開発された。OVA−特異的なIgEまたはIgGサブタイプの決定のために、プレートは、終夜、OVA(Sigma−Aldrich)で被覆された。結合したIgEは、マウスIgG遮断剤(Sigma−Aldrich)の存在下、ビオチン化されたラット抗マウスIgE(BD Biosciences)によって定量化された。結合されたIgG1は、ビオチン化されたラット抗マウスIgG1またはラット抗マウスIgG3(BD Biosciences)によって定量化された。総IgE濃度は、精製されたマウスIgE(BD Biosciences)の標準曲線を参照することで決定された。検出限界は、2ng/mlであった。OVAに特異的な免疫グロブリンの力価は、所与の吸光度の値に達することを必要とする血清希釈剤として、標準と比較して、定量化された。検出限界は、0.5の相対的な力価であった。血清の系列希釈は、少なくとも3つの独立した分析において行われる各サンプルとともに、各分析において行われる。
それぞれの試験ごとに、各動物からの反復測定の平均値が含まれた。20匹の動物の群は、各分析において行われた。データは、GraphPad Prismソフトウェアを使用して分析された。すべての報告されたp値は、両側スチューデントt検定で測定された。
抗原曝露に応答してIgE産生を引き起こすIL−13の条件について説明するために、IL−13アンタゴニスト(sIL−13Rα2.Fc)は、抗原による鼻腔曝露の前および24時間後に、OVAを免疫化されたマウスに投与された。図31で概説されるように、マウスは0日目にOVA/ミョウバンによって腹腔内投与で免疫化され、13日目にOVA/ミョウバンによって膨張し、21日目に鼻腔内に曝露される。sIL−13Rα2.Fc(200μg)は、20および22日目に腹腔内に投与された。動物は28日目に殺され、そして、血液は血清セパレータ管に集められた。全血清IgEは、ELISAによって定量化された。コントロールマウスIgG2a(図32A)と比較して、sIL−13Rα2.Fcで処置される動物の総IgE力価に違いがなかった。IL−13アンタゴニストの曝露の前および後に処置された動物は、アイソタイプコントロールで処置される動物と比較して、OVAに特異的なIgE力価を減らしたが、しかし、この違いは、OVAに特異的なIgE(図32B)の検出可能な力価のない対照群のいくつかの動物の存在のため、統計的な有意性に達しなかった。OVAに特異的なIgG1(図32C)の力価に有意差がなかった。
抗体投与の前および後の両方で、sIL−13Rα2.Fcで治療される動物のOVAに特異的なIgEの減少した力価の傾向があったので、我々は、曝露の24時間前に与えられたsIL−13Rα2.Fcの単一投与の効果を評価した。総血清IgE濃度は、IgG2aコントロールと比較して、sIL−13Rα2.Fcで治療されるマウスにおいて低下した(p<0.05;図33A)。OVAに特異的なIgE力価は、sIL−13Rα2.Fcの単一の投与の後も、減らされた(p < 0.01;図33B)。OVAに特異的なIgG1の力価には変化がなかった。
IL−4の中和が、IL−13の中和と類似の方法で、OVA曝露へのIgE反応に影響を及ぼすことができるかどうか評価するために、マウスは、曝露24時間前、200μgの抗IL−4の一用量の腹腔内投与を与えられた。マウスのさらなる群は、sIL−13Rα2.Fcおよび抗IL−4(それぞれ200μg)の併用で治療された。IL−13(p < 0.05)またはIL−4(p < 0.02)の中和は、総血清IgE力価の顕著な減少をもたらした(図34A)。OVAに特異的なIgE力価は、抗IL−4(p < 0.02)またはsIL−13Rα2.Fc(p < 0.02)での処理の後も、著しく減らされた(図34B)。OVAに特異的なIgG1力価は、いずれの処理にも影響を受けなかった(図35A)。OVAに特異的なIgG3力価は、この研究においても測定され、抗IL−4処理ではなく、IL−13アンタゴニスト(p < 0.001)による顕著な減少も示した(図35B)。
抗IL−4とsIL−13Rα2.Fcの投与は、それがいずれの試薬単独によっても生じたより大きな総血清IgE力価の減少をもたらした(p < 0.001)(図34A)。同様に、OVAに特異的なIgE力価は、sIL−13Rα2.Fcおよび抗IL−4による処理の後、いずれかのサイトカインを単独で防ぐことによって見られたものより、より大きな程度で減少した(p < 0.001)(図34B)。sIL−13Rα2.Fcおよび抗IL−4の併用で治療されるマウスは、対照動物と比較して、OVAに特異的なIgG1(図35A)またはOVA−sepcific IgG3(図35B)の力価において異ならなかった。
いくつかの研究は、OVA免疫化またはIgE反応を調整する際に、曝露の過程の全体にわたって送達されるIL−4またはIL−13の中和の有用性を検討した。(Zhou、C.Y.ら(1997)J Asthma 34:195−201;Yang、G.ら(2004)Cytokine 28:224−232)この処理方法が効果的であるにもかかわらず、本願明細書において述べられる、NHPモデルの研究は、有効なIL−13中和がIgE反応に長続きする影響を及ぼすことができることを示唆する。従って、IL−4またはIL−13中和剤の複数の投与の条件は、マウスモデルにおいて対象にされた。感作および曝露の最適条件の下で、IL−4またはIL−13中和剤による単一処理が、抗原へのIgE反応を効果的に調整することができるかどうかを我々は決定した。
sIL−13Rα2.Fcは、強力なIL−13アンタゴニストであり、喘息の動物モデルの肺炎症、AHRおよび粘液産生を妨げることが示されている。(Wills−Karp、M.ら(1998)Science 282:2258−2261)IgE生産に関するその効果を対象にしている以前の研究において、マウスは、最初の曝露に続いて、10日(Wills−Karp、M.ら(1998)前掲)または6週間(Taube、C.ら(2002)J. Immunol. 169:6482−6489)、VOAによる肺の曝露が2回与えられた。二次抗原の曝露時にだけ送達されるsIL−13Rα2.Fcは、OVAに特異的なIgEの血清力価を変えなかった(Wills−Karp、M.ら(1998)前掲、Taube、C.ら(2002)前掲)。IgE力価に対する効果の欠如は、驚くべきことではないが、第2の曝露によって見られる強いIgE反応を与えられる(−Karp、M.ら(1998)前掲)。これと整合して、最初の曝露から始まる、IL−13アンタゴニストのいくつかの服用量の到達は、より効果的だった。IL−13に対する抗体が慢性の喘息モデルのOVAを有する5毎週の鼻腔内曝露の各々の前に投与されるときに、IgG1でなく、アレルゲンに特異的なIgEの血清レベルは減らされた(Zhou、C.Y.ら(1997)前掲)。
IL−13中和剤を用いる単一投与の方法がマウスの特異的IgE産生に影響を及ぼすかどうかを説明するために、sIL−13Rα2.FcはOVAを有する鼻腔内曝露の前に投与された。マウスは、0および13日目にOVA/ミョウバンに対する感度を高められ、そして、それから21日目にOVAにより単一の鼻腔内曝露を与えられた。結果は、曝露の24時間前に送達されるsIL−13Rα2.Fcの単一の投与は、28日目に、犠牲時にOVAに特異的なIgEの力価を減らすことを示した。OVAに特異的なIgG1の力価は、影響を受けなかった。総血清IgE濃度は、大部分の実験においても低下した。面白いことに、曝露の24時間前および24時間後で、sIL−13Rα2.Fcの2つの用量の伝達は、この治療の効力を高めなかった。
IL−13およびIL−4中和の有効性を比較するために、マウスの群は、上記の通り、OVAに対して、感度を高められ、曝露されて、sIL−13Rα2.Fc、IL−4に対する抗体のいずれか、または、sIL−13Rα2.Fc、抗IL−4の両方による曝露の24時間前に治療された。sIL−13Rα2.Fcまたは抗IL−4による処理は、OVAに特異的なIgEの力価を著しく減少させた。全血清IgE濃度も、また、著しく減少した。sIL−13Rα2.Fcおよび抗IL−4の両方の投与は、いずれか一方の単独の処理によって見られたものより、OVAに特異的な力価、および、総血清IgE濃度において、より大きな程度の変化を生じた。しかし、OVAに特異的なIgG1、OVAに特異的なIgG3の力価のいずれもsIL−13Rα2.Fcおよび抗IL−4の併用による治療に影響を受けなかったので、これらの効果はIgEに特異的のようである。
これらの所見は、アレルギーを起こす曝露より前の単一投与のIL−13中和剤の伝達が、抗原へのIgE反応を下げることができるという、NHP研究からの見解を支持する。IL−4中和剤は、類似の活性を有することができる。IL−4およびIL−13の中和は、IgE反応の減少において、いずれのサイトカイン単独の中和よりも強い影響を及ぼした。これらの所見は、アレルギーを起こす曝露時におけるIL−4およびIL−13の重要な条件を強調する。当業者は、本願明細書において記載されている特定の実施形態の多くの均等物を、日常的な試験だけを使用して確認することができ、または、確認するであろう。他の実施形態は、以下の請求項の範囲内である。

Claims (43)

  1. 対象のIL−13関連の障害または疾患を治療または予防する方法であって、その障害または疾患の症状の一つ以上の発症または再発を低下または遅延するために有効な量のIL−13アンタゴニストおよび/またはIL-4アンタゴニストを単一処理間隔として対象に投与することからなる方法。
  2. 単一処理間隔が、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL-4アンタゴニストの単一用量である、請求項1に記載の方法。
  3. 単一処理間隔が、本質的に、初期用量から1週以内に、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL-4アンタゴニストの2回または3回用量からなる、請求項1に記載の方法。
  4. IL−13アンタゴニストおよび/またはIL-4アンタゴニストの投与が、障害または疾患の症状の検出可能な発症の前に行われる、請求項1−3のいずれか一項に記載の方法。
  5. IL−13アンタゴニストおよび/またはIL-4アンタゴニストの投与が、障害または疾患の症状の部分的な発症後に行われる、請求項1−3のいずれか一項に記載の方法。
  6. IL−13関連の障害または疾患を誘発または悪化させる試薬への曝露の前に、IL−13アンタゴニストまたはIL-4アンタゴニストが対象に投与される、請求項1−5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 抗原への季節的な曝露の前に、IL-13アンタゴニストまたはIL-4アンタゴニストが投与される、請求項6に記載の方法。
  8. IL-13アンタゴニストまたはIL-4アンタゴニストが、IL-13関連の障害または疾患の発赤または発症の再発の前に投与される、請求項4または5に記載の方法。
  9. IL-13アンタゴニストまたはIL-4アンタゴニストが、誘発または悪化させる試薬への曝露の前または後、1〜5日の間のいずれかに投与される、請求項1−5のいずれか一項に記載の方法。
  10. IL-13関連の障害を誘発または悪化させる試薬が、抗原、汚染物質、毒性試薬、感染およびストレスからなる群の中から選択されることを特徴とする、請求項6または9に記載の方法。
  11. IL-13関連の障害または疾患の症状が、IgEレベルの増加、ヒスタミン放出の増加、エオタキシンレベルの上昇または呼吸器症状の一つ以上からなる、請求項1−10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 呼吸器症状が、呼吸困難、喘鳴、せき、息切れおよび/または通常の日常活動の実行困難の一つ以上からなる、請求項11に記載の方法。
  13. 対象が、IL−13関連の障害または疾患を有する、または、その危険性を有する、ヒト成人、青年または小児である、請求項1−12のいずれか一項に記載の方法。
  14. IL-13関連の障害または疾患が、炎症性、呼吸性、アレルギー性または自己免疫性の障害または疾患である、請求項1−13のいずれか一項に記載の方法。
  15. IL-13関連の障害または疾患が、IgE関連の障害、アトピー性障害、アトピー性皮膚炎、じんま疹、湿疹、アレルギー性鼻炎、アレルギー性胃腸炎、喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD)および/または気道炎症、好酸球増加症、線維症または粘液生産過多より選択される一つまたは複数である、請求項1−14のいずれか一項に記載の方法。
  16. IL-13関連の障害または疾患が、皮膚の自己免疫疾患、アトピー性皮膚炎、炎症性大腸疾患(IBD)、潰瘍性大腸炎、クローン病、肝硬変、肝癌、強皮症、腫瘍、癌、白血病、グリア芽細胞腫、リンパ腫、ウイルス感染、または、肝臓の線維症より選択される一つまたは複数である、請求項1−15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 単一処理間隔が、約1−3mg/kgの量のIL−13アンタゴニストの用量からなる、請求項1−16のいずれか一項に記載の方法。
  18. IL-13アンタゴニストが、吸入によって、注入によって、または、経口的に投与される、請求項17に記載の方法。
  19. IL-13アンタゴニストおよび/またはIL-4アンタゴニストが、IL-13またはIL-4あるいはIL-13受容体またはIL-4受容体の一つ以上の生物学的な活性を阻害または低下させる、請求項1−18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 生物学的な活性が、CD23発現の誘導、ヒトB細胞によるIgEの産生、転写因子のリン酸エステル化、STAT6タンパク質の活性化、インビボにおける抗原誘発性好酸球増加症;インビボにおける抗原誘発性気管支収縮、または、インビボにおける薬物誘発性気道過敏性より選択される一つまたは複数である、請求項19に記載の方法。
  21. IL-13アンタゴニストおよび/またはIL-4アンタゴニストが、IL-13、IL−13R、IL-4またはIL-4Rαに結合する抗体分子;可溶形態のIL−13RまたはIL-4Rα;対応する受容体に結合するが、該受容体を実質的に活性化しないIL-13またはIL-4変異タンパク質;STAT6の低分子阻害剤;ペプチド阻害剤;または、核酸発現の阻害剤である、請求項1−20のいずれか一項に記載の方法。
  22. IL−13Rが、1IL−13Rα2または1 IL−13Rα1である、請求項21に記載の方法。
  23. IL-13アンタゴニストが、IL-13/IL-13αR1、IL-13/IL-4Rα、IL-13/IL-13Rα1/IL-4Rα;またはIL-13/IL13Rα2から選択される複合体の形成を低下させる、請求項21に記載の方法。
  24. IL-4アンタゴニストが、IL-4/IL-4Rα、IL-4/γcommon、またはIL-4/IL-4Rα/γcommonから選択される複合体の形成を低下させる、請求項21の方法。
  25. 抗体分子が、IL-13、IL−13R、IL-4またはIL-4Rαに結合する抗体またはその抗原結合性断片である、請求項21に記載の方法。
  26. 抗体分子が10−1M未満のKpによりIL-13と結合し、一つまたは複数の以下の特性:
    (a)重鎖免疫グロブリン可変ドメインは、モノクローナル抗体MJ2−7(配列番号17)、mAb 13.2(配列番号196)またはC65(配列番号123)の重鎖CDR3から3未満のアミノ酸の置換によって異なる重鎖CDR3からなる;
    (b)軽鎖免疫グロブリン可変ドメインは、モノクローナル抗体MJ2−7(配列番号18)、mAb 13.2(配列番号197)またはC65(配列番号118)の対応する軽鎖CDRから3未満のアミノ酸の置換によって異なる軽鎖CDR1からなる;
    (c)重鎖免疫グロブリン可変ドメインは、V2.1(配列番号71)、V2.3(配列番号73)、V2.4(配列番号74)、V2.5(配列番号75)、V2.6(配列番号76)、V2.7(配列番号77)、V2.11(配列番号80)、ch13.2(配列番号204)、h13.2v1(配列番号205)、h13.2v2(配列番号206)またはh13.2v3(配列番号207)の重鎖可変ドメインをコードしているヌクレオチド配列の相補鎖に対して、高いストリンジェントな条件でハイブリダイズするヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列からなる;
    (d)軽鎖免疫グロブリン可変ドメインは、V2.11(配列番号36)またはh13.2v2(配列番号212)の軽鎖可変ドメインをコードしているヌクレオチド配列の相補鎖に対して、高いストリンジェントな条件でハイブリダイズするヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列からなる;
    (e)重鎖免疫グロブリン可変ドメインは、V2.1(配列番号71)、V2.3(配列番号73)、V2.4(配列番号74)、V2.5(配列番号75)、V2.6(配列番号76)、V2.7(配列番号77)、V2.11(配列番号80);ch13.2(配列番号208)、h13.2v1(配列番号209)、h13.2v2(配列番号210)またはh13.2v3(配列番号211)の重鎖可変ドメインのアミノ酸配列と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列からなる;
    (f)軽鎖免疫グロブリン可変ドメイン配列は、V2.11(配列番号36)またはh13.2v2(配列番号212)の軽鎖可変ドメインと少なくとも90%同一である;
    (g)抗体分子は、ヒトIL-13への結合を、mAb MJ2−7、mAb13.2またはC65と争う;
    (h)抗体分子は、配列番号24または配列番号178の残基116、117、118、122、123、124、125、126、127、および128からなる群から選択されるIL-13からの一つ以上のアミノ酸残基と接触する:
    (i)抗体分子は、ヒトIL-13(配列番号194)の残基81−93および114−132からなる群から選択されるか、または以下からなる群から選択されるIL-13からの一つ以上の残基と接触する:配列番号194[成熟した配列の位置;配列番号195]の位置68[49]のグルタミン酸、位置72[53]のアスパラギン、位置88[69]のグリシン、位置91[72]のプロリン、位置92[73]のヒスチヂン、位置93[74]のリジン、および、位置105[86]のアルギニン;
    (j)重鎖可変ドメイン配列は、超可変的なループ1、2および/または3において、mAb MJ2 7、mAb 13.2またはC65と同じ標準構造を有する;
    (k)軽鎖可変ドメイン配列は、超可変的なループ1、2および/または3において、mAb MJ2−7、mAb 13.2またはC65と同じ標準構造を有する;そして、
    (l)重鎖可変ドメイン配列および/または軽鎖可変ドメイン配列は、それぞれ生殖細胞系遺伝子DP−54およびDPK−9にコードされるVH部分、または、生殖細胞系遺伝子DP−54およびDPK−9にコードされるVH部分と少なくとも95%同一の配列からのFR1、FR2およびFR3フレームワーク領域を有する;そして、
    (m)注入の少なくとも6週後、ヒツジ・モデルの回虫(Ascaris)抗原への曝露に対して注射後の保護効果を与える
    を有する、請求項21に記載の方法。
  27. IL-13アンタゴニストおよびIL-4アンタゴニストが、同時または順次、併用投与される、請求項1−26のいずれか一項に記載の方法。
  28. IL-13アンタゴニストおよびIL-4アンタゴニストが、併用処方される、請求項27に記載の方法。
  29. L-13アンタゴニストおよびIL-4アンタゴニストが、:吸入されたステロイド、β−アゴニスト、ロイコトリエンのアンタゴニストまたはロイコトリエン受容体、IgE抑制物質、PDE4抑制物質、キサンチン、抗コリン薬、IL−5抑制物質、エオタキシン/CCR3抑制物質または抗ヒスタミンの一つまたは複数より選択される他の治療薬と組み合わせて投与される、請求項27に記載の方法。
  30. IL-4アンタゴニストが、IL-4またはIL-4Rαと結合する抗体分子;可溶形態のIL-4R;IL-4変異タンパク質;STAT6の低分子阻害剤;ペプチド阻害剤;および核酸発現の阻害剤からなる群から選択され、また、IL-13アンタゴニストが、ヒトIL−13との結合についてmAb MJ2−7、mAb13.2またはC65と競合する抗体分子またはIL-13Rα2の可溶性の断片である、IL-13アンタゴニストおよび/またはIL-4アンタゴニストからなる組成物または剤形。
  31. インビトロ(in vitro)のサンプル中のIL-13の存在を検出する方法であって、支持体に固定される第1の抗IL-13抗体分子を提供すること;第2の抗IL-13抗体分子への対象の曝露後の対象から得られたサンプルを提供すること;固定化された第1の抗IL-13抗体分子にIL-13の結合が発生することを許す条件において、該サンプルを第1の抗IL−13抗体と接触させること;そして、基準値と比較してサンプル中のIL-13を検出することを含み、ここで第1および第2の抗IL-13抗体は、IL-13上の異なるエピトープと結合するところの、方法。
  32. 第1の抗IL-13抗体分子が実質的に遊離しているIL-13と結合し、第2の抗IL-13抗体分子に結合したIL-13と実質的に結合しない、請求項31に記載の方法。
  33. 第1の抗IL-13抗体分子が実質的に遊離しているIL-13および第2の抗IL-13抗体分子に結合したIL-13と結合する、請求項31に記載の方法。
  34. 固定化された第一の抗IL-13抗体分子に結合したIL-13の存在を検出することが、標識された第三の抗IL-13抗体分子またはIL-13の第一または第二の抗体分子の複合体を認識する標識された試薬を用いて行われる、請求項31に記載の方法。
  35. コントロールサンプルと比較して、サンプル中の第1の抗IL-13抗体分子に結合したIL-13のレベルの変化が、サンプル中のIL-13の存在の指標である、請求項31に記載の方法。
  36. その変化が、所定のレベルと比較して、サンプル中のIL-13のレベルの増加であり、その増加が、肺における炎症の増加の指標である、請求項35に記載の方法。
  37. サンプルが、血清サンプル、血漿サンプル、組織サンプルおよび生検からなる群から選択された生体サンプルである、請求項31に記載の方法。
  38. 請求項31−37のいずれかの方法に従って、サンプル中でIL-13に拮抗的な結合試薬に非結合および/または結合しているIL-13のレベルを検出することを含む、対象の肺炎症の低下において、IL-13に拮抗的な結合試薬の有効性を評価する方法であって、参照サンプルと比較して、非結合および/または結合しているIL-13のレベルの変化が、IL-13に拮抗的な結合試薬の有効性の指標である、方法。
  39. さらに、サンプル中のエオタキシンレベル、好塩基球によるヒスタミン放出、IgE力価の一つ以上の変化を評価すること、または、対象の症状の変化を評価することを含む、請求項38に記載の方法。
  40. IL-13に拮抗的な結合試薬に非結合および/または結合しているIL-13のレベルの低下、または、その拮抗的な結合試薬に結合しているIL-13のレベルの上昇が、IL-13に拮抗的な結合試薬が、対象の肺炎症を効果的に減少させていることの指標である、請求項38または39に記載の方法。
  41. IL-13関連の障害または疾患を治療または防止する際、単一処理間隔としての使用の指示書を備える、請求項1−29のいずれかにて用いるための、IL-13アンタゴニストおよび/またはIL-4アンタゴニストを含む、キット。
  42. 請求項1−29のいずれかに記載の方法に用いられる組成物。
  43. IL-13関連の障害または疾患を単一の処理間隔として治療または防止するための薬剤の製造における、IL-13アンタゴニストおよび/またはIL-4アンタゴニストを含む組成物の使用。
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