JP2010513529A - ヒトil−12を結合するヒト抗体及び製造方法 - Google Patents

ヒトil−12を結合するヒト抗体及び製造方法 Download PDF

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Abstract

ヒトインターロイキン−12(hIL−12)に特異的に結合するヒト抗体、好ましくは組換えヒト抗体が開示されている。好ましい抗体は、hIL−12に対して高い親和性を有し、インビトロ及びインビボにおいてhIL−12活性を中和する。本発明の抗体は、完全長抗体又はその抗原結合部分であり得る。本発明の抗体又は抗体の一部は、例えばhIL−12活性が有害である疾患に罹患しているヒト対象中において、hIL−12を検出し、hIL−12活性を阻害するのに有用である。本発明の組換えヒト抗体を発現するための核酸、ベクター及び宿主細胞並びに組換えヒト抗体を合成するための方法も、本発明によって包含される。

Description

関連出願
本願は、2000年3月24日に出願された米国特許出願第09/534,717号(2005年7月5日に米国特許第6,914,128号として発行され、1999年3月25日に出願された米国仮特許出願第60/126,603号の優先権を主張する。)の一部継続出願である2006年12月22日に出願された米国特許出願第11/645,287号の優先権を主張する。先述の出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
ヒトインターロイキン12(IL−12)は、特有の構造及び多面的な効果を有するサイトカインとして最近特徴付けられた(Kobayashi,et al.(1989)J.Exp Med.170:827−845;Seder,et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.90:10188−10192;Ling,et al.(1995)J. Exp Med.154:116−127;Podlaski,et al.(1992)Arch.Biochem.Biophys.294:230−237)。IL−12は、免疫性応答及び炎症性応答を伴う幾つかの疾患と関連する病変において重要な役割を果たしている。IL−12、その生物活性及び疾病におけるその役割の総説は、Gately et al.(1998)Ann.Rev.Immunol.16:495−521に見出すことができる。
構造的には、IL−12は、ジスルフィド架橋によって相互に結合した35kDaサブユニット(p35)及び40kDaサブユニット(p40)を含むヘテロ二量体タンパク質(「p70サブユニット」と称される)である。ヘテロ二量体タンパク質は、主として、単球、マクロファージ及び樹状細胞などの抗原提示細胞によって産生される。これらの細胞種は、p70サブユニットに比べて、p40サブユニットの過剰も分泌する。p40及びp35サブユニットは遺伝的には無関係であり、何れも生物活性を持たないことが報告されているが、p40ホモ二量体はIL−12アンタゴニストとして機能し得る。
機能的には、IL−12は、抗原特異的Tヘルパー1型(Th1)及び2型(Th2)リンパ球の間のバランスを制御する上で中心的な役割を果たしている。Th1及びTh2細胞は、自己免疫疾患の開始及び進行を支配しており、IL−12はTh1−リンパ球の分化及び成熟の制御に極めて重要である。Th1細胞によって放出されるサイトカインは炎症性であり、インターフェロンγ(IFNγ)、IL−2及びリンホトキシン(LT)が含まれる。Th2細胞は、IL−4、IL−5、IL−6、IL−10及びIL−13を分泌し、液性免疫、アレルギー性反応及び免疫抑制を助長する。
自己免疫性疾患においてTh1応答が優勢であること及びIFNγの炎症促進活性と合致して、IL−12は関節リウマチ(RA)、多発性硬化症(MS)及びクローン病などの多くの自己免疫性疾患及び炎症性疾患と関連する病理に大きな役割を果たし得る。
MSを有するヒト患者は、急性MSプラーク中のp40mRNA濃度によって報告されているように、IL−12発現の増加を示した。(Windhagen et al,(1995)J.Exp.Med.182:1985−1996)。さらに、MS患者から得たCD40L発現T細胞で抗原提示細胞のエキソビボ刺激すると、対照T細胞と比べて、増加したIL−12産生をもたらし、CD40/CD40L相互作用がIL−12の強力な誘導物質であるという見解と一致した。
健康な対照と比べて、RA患者の滑液中にIL−12p70の増加した濃度が検出されている(Morita et al(1998)Arthritis and Rheumatism.41:306−314)。RA滑液中のサイトカインメッセンジャーリボ核酸(mRNA)発現の特徴は、主としてTh1サイトカインであることがわかった。(Bucht et al,(1996)Clin.Exp.Immunol.103:347−367)。IL−12は、クローン病(CD)を伴う病理においても重大な役割を果たしているようである。INFγ及びIL−12の増加した発現は、この疾病を有する患者の腸粘膜中に観察されている(Fais et al.(1994)J.InterferonRes.14:235−238;Parronchi et al,(1997)Am.J.Path.150:823−832;Monteleone et al,(1997)Gastroenterology.112:1169−1178,and Berrebi et al,(1998)Am.J.Path152:667−672)。CD患者の固有板由来のT細胞のサイトカイン分泌特性は、大幅に増加したIFNγ濃度など、主としてTh1応答の特徴を示す(Fuss,et al,(1996)J.Immunol.157:1261−1270)。さらに、CD患者に由来する大腸組織切片は、大量のIL−12発現マクロファージ及びIFNγ発現T細胞を示す(Parronchi et al(1997)Am.J.Path.150:823−832)。
様々なヒト疾患におけるヒトIL−12の役割により、IL−12活性を阻害し、又は抑制するように治療戦略が設計されてきた。特に、IL−12に結合し、これを中和する抗体が、IL−12活性を阻害するための手段として求められてきた。最も初期の抗体の幾つかは、IL−12で免疫されたマウスのリンパ球から調製されたハイブリドーマによって分泌されるマウスモノクローナル抗体(mAb)であった(例えば、Strober他によるWO97/15327;Neurath et al(1995)J.Exp.Med.182:1281−1290;Duchmann et al.(1996)J Immunol.26:934−938参照)。短い血清半減期、ある種のヒトエフェクター機能の引き金を引けないこと、及びヒト中のマウス抗体に対する望ましくない免疫応答の惹起(「ヒト抗マウス抗体」(HAMA)反応)など、マウス抗体のヒトへの投与に伴う問題のために、これらのマウスIL−12抗体のインビボでの使用は限定される。
一般に、ヒトにおける完全マウス抗体の使用に伴う問題を克服するための試みには、抗体をより「ヒト様」に遺伝子操作することが含まれる。例えば、抗体鎖の可変領域がマウスに由来し、抗体鎖の定常領域がヒトに由来するキメラ抗体が調製されてきた(Junghans,et al(1990)Cancer Res.50:1495−1502;Brown et al.(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.88:2663−2667;Kettleborough et al.(1991)Protein Engineering.4:773−783)。しかしながら、これらのキメラ抗体及びヒト化抗体は、幾つかのマウス配列をなお保持しているので、とりわけ、長期間にわたって投与されたときに、望ましくない免疫反応(ヒト抗キメラ抗体(HACA)反応)をなお惹起し得る。
完全なヒト抗IL−12抗体は、期間にわたって使用した場合でさえ、HAMA反応を惹起するはずはないので、マウス抗体又はその誘導体(例えば、キメラ抗体又はヒト化抗体)に比べて好ましいIL−12阻害剤は、完全なヒト抗IL−12抗体である。しかしながら、このような抗体は本分野において記載されておらず、従って、なお必要とされている。
国際公開第97/15327号
Kobayashiら、J.ExpMed.170、1989年、pp.827−845 Sederら、Proc.Natl.Acad.Sci.90、1993年、pp.10188−10192 Lingら、J. Exp Med.154、1995年、pp.116−127 Podlaskiら、Arch.Biochem.Biophys.294、1992年、pp.230−237 Gatelyら、Ann.Rev.Immunol.16、1998年、pp.495−521 Windhagenら、J.Exp.Med.182、1995年、pp.1985−1996 Moritaら、Arthritis and Rheumatism.41、1998年、pp.306−314 Buchtら、Clin.Exp.Immunol.103、1996年、pp.347−367 Faisら、J.InterferonRes.14、1994年、pp.235−238 Parronchiら、Am.J.Path.150、1997年、pp.823−832 Monteleoneら、Gastroenterology.112、1997年、pp.1169−1178 Berrebiら、Am.J.Path152、1998年、pp.667−672 Fussら、J.Immunol.157、1996年、pp.1261−1270 Parronchiら、Am.J.Path.150、1997年、pp.823−832 Neurathら、J.Exp.Med.182、1995年、pp.1281−1290 Duchmannら、J Immunol.26、1996年、pp.934−938 Junghansら、Cancer Res.50、1990年、pp.1495−1502 Brownら、Proc.Natl.Acad.Sci.88、1991年、pp.2663−2667 Kettleboroughら、Protein Engineering.4、1991年、pp.773−783
本発明は、ヒトIL−12を結合するヒト抗体を提供する。本発明は、本発明のヒト抗IL−12抗体を用いて、その病理がIL−12と関与する急性又は慢性の疾病又は症状を治療又は予防することにも関する。
一態様において、本発明は、ヒトIL−12に結合する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
一実施形態において、本発明は、ヒトIL−12に結合するように、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置において、活性増強アミノ酸残基で選択的に変異されたヒト抗体又はその抗原結合部分を含む、選択的に変異されたヒトIL−12抗体を提供する。
好ましい実施形態において、本発明は、ヒトIL−12に結合するように、好ましい選択的突然変異誘発位置において、活性増強アミノ酸残基で選択的に変異されたヒト抗体又はその抗原結合部分を含む、選択的に変異されたヒトIL−12抗体を提供する。
別の好ましい実施形態において、選択的に変異されたヒトIL−12抗体又はその抗原結合部分は、2以上の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置において、活性増強アミノ酸残基で選択的に変異される。別の好ましい実施形態において、選択的に変異されたヒトIL−12抗体又はその抗原結合部分は、3以下の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置において選択的に変異される。別の好ましい実施形態において、選択的に変異されたヒトIL−12抗体又はその抗原結合部分は、2以下の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置において選択的に変異される。さらに別の好ましい実施形態において、目標の特異性親和性濃度が達成され、ファージディスプレイ技術を用いて同一の抗原に対する抗体に対して選択した場合に達成可能な目標濃度と比べて前記目標濃度が改善されるように、選択的に変異されたヒトIL−12抗体又はその抗原結合部分が選択的に変異される。別の好ましい実施形態において、選択的に変異されたヒトIL−12抗体は、少なくとも1つの望ましい特性又は特徴(例えば、他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、エピトープ認識の保持、生殖系列免疫グロブリン配列と類似する抗体の産生)をさらに保持する。
別の実施形態において、本発明は、ヒトIL−12に結合し、及び表面プラズモン共鳴によって測定された場合に0.1s−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのフィトヘマグルチニン芽球増殖アッセイ(PHAアッセイ)において、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。より好ましくは、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、1×10−2−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−7M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。より好ましくは、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、1×10s−3−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−8M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。より好ましくは、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、1×10−4−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。より好ましくは、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、1×10−5−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−10M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。さらにより好ましくは、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、1×10−5−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−11M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。
別の実施形態において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する、
b)配列番号1のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を有する、及び
c)配列番号2のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する。
好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号3のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2を有し、及び配列番号4のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号5のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1を有し、及び配列番号6のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号7のアミノ酸配列を含む重鎖可変CDR1を有し、及び配列番号8のアミノ酸配列を含む軽鎖可変CDR1を有する。
別の実施形態において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する、
b)配列番号9のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を有する、及び
c)配列番号10のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する。
好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号11のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2を有し、及び配列番号12のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号13のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1を有し、及び配列番号14のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体は、配列番号15のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域を有し、及び配列番号16のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を有する。
別の実施形態において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する、
b)配列番号17のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を有する、及び
c)配列番号18のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号19のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号20のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号21のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1及び配列番号22のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号23のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域及び配列番号24のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA及びIgE定常領域又はKabat他(Kabat,E.A.,et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,U.S.Department of Health and Human Services,NIH Publication No. 91−3242)(参照により、本明細書に含まれる。)に論述されているこれらのあらゆる対立遺伝子変異からなる群から選択される重鎖定常領域を含む。より好ましい実施形態において、抗体重鎖定常領域はIgG1である。別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体はFab断片又はF(ab’)断片又は一本鎖Fv断片である。
別の実施形態において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する、
b)配列番号404から配列番号469からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を有する、及び
c)配列番号534から配列番号579からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号335から配列番号403からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号506から配列番号533からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号288から配列番号334からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1及び配列番号470から配列番号505からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号23のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域及び配列番号24のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体は、重鎖定常領域又は上記のようなFab断片又はF(ab’)断片又は一本鎖Fv断片を含む。
別の実施形態において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する、
b)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を有する、及び
c)配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を有する。好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体は、重鎖定常領域又は上記のようなFab断片又はF(ab’)断片又は一本鎖Fv断片を含む。
別の実施形態において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害し、
b)配列番号1のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号3のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、配列番号5のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1又は接触位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号1のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号3のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号5のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含み、並びに
c)配列番号2のアミノ酸配列を含む軽い鎖CDR3、配列番号4のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号6のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1又は接触位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号2のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号4のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号6のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含む、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
別の実施形態において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害し、
b)配列番号9のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号11のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、配列番号13のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1又は接触位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号9のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号11のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号13のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含み、並びに
c)配列番号10のアミノ酸配列を含む軽い鎖CDR3、配列番号12のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号14のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号10のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号12のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号14のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含む、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
別の実施形態において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害し、
b)配列番号17のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号19のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号21のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号17のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号19のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号21のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含み、並びに
c)配列番号18のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号20のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号22のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号18のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号20のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号22のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含む、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
本発明は、本発明の抗体又はその抗原結合部分をコードする核酸分子も提供する。好ましい単離された核酸は、配列番号17のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3をコードする。単離された核酸は、抗体重鎖可変領域をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号19のアミノ酸配列を含む抗体重鎖可変領域のCDR2をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号21のアミノ酸配列を含む抗体重鎖可変領域のCDR1をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号23のアミノ酸配列を含む抗体重鎖可変領域をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号18のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3をコードする。単離された核酸は、抗体軽鎖可変領域をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号20のアミノ酸配列を含む抗体軽鎖可変領域のCDR2をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号22のアミノ酸配列を含む抗体軽鎖可変領域のCDR1をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号24のアミノ酸配列を含む抗体軽鎖可変領域をコードする。
別の実施形態において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害し、
b)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含み、並びに
c)配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含む、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
好ましい単離された核酸は、配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3をコードする。単離された核酸は、抗体重鎖可変領域をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号27のアミノ酸配列を含む抗体重鎖可変領域のCDR2をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号29のアミノ酸配列を含む抗体重鎖可変領域のCDR1をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号31のアミノ酸配列を含む抗体重鎖可変領域をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3をコードする。単離された核酸は、抗体軽鎖可変領域をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号28のアミノ酸配列を含む抗体軽鎖可変領域のCDR2をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号30のアミノ酸配列を含む抗体軽鎖可変領域のCDR1をコードする。別の実施形態において、単離された核酸は配列番号32のアミノ酸配列を含む抗体軽鎖可変領域をコードする。
別の態様において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
a)ヒトIL−12に結合し、及び表面プラズモン共鳴によって測定した場合に0.1s−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのフィトヘマグルチニン芽球増殖アッセイ(PHAアッセイ)において、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。
b)V3生殖系列ファミリーの一員から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(該重鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高突然変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
c)Vλ1生殖系列ファミリーの一員から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(該軽鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置又は高突然変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
別の実施形態において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
a)ヒトIL−12に結合し、及び表面プラズモン共鳴によって測定した場合に0.1s−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのフィトヘマグルチニン芽球増殖アッセイ(PHAアッセイ)において、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。
b)配列番号595から667からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(該重鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置又は高突然変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
c)配列番号669から675からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(該軽鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置又は高突然変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
別の実施形態において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
a)ヒトIL−12に結合し、及び表面プラズモン共鳴によって測定した場合に0.1s−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのフィトヘマグルチニン芽球増殖アッセイ(PHAアッセイ)において、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。
b)COS−3生殖系列アミノ酸配列を含む重鎖可変領域(該重鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高突然変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
c)DPL8生殖系列アミノ酸配列を含む軽い鎖可変領域(該軽鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高突然変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
別の実施形態において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
a)ヒトIL−12に結合し、及び表面プラズモン共鳴によって測定した場合に0.1s−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのフィトヘマグルチニン芽球増殖アッセイ(PHAアッセイ)において、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。
b)V3生殖系列ファミリーの一員から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(前記重鎖可変領域は、他のV3生殖系列ファミリーの一員から得られるCDR2と構造的に類似するCDR2及び他のV3生殖系列ファミリーの一員から得られるCDR1と構造的に類似するCDR1を含み、並びに前記重鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
c)Vλ1生殖系列ファミリーの一員から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(前記軽鎖可変領域は、他のVλ1生殖系列ファミリーの一員から得られるCDR2と構造的に類似するCDR2及び他のVλ1生殖系列ファミリーの一員から得られるCDR1と構造的に類似するCDR1を含み、並びに前記軽鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は重鎖CDR3中に変異を有する。別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は軽鎖CDR3中に変異を有する。別の実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は重鎖CDR2中に変異を有する。別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は軽鎖CDR2中に変異を有する。別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は重鎖CDR1中に変異を有する。別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は軽鎖CDR1中に変異を有する。
別の態様において、本発明は、本発明の抗体をコードする核酸を担持する組換え発現ベクターを提供し、このようなベクターがその中に導入されている宿主細胞、本発明の宿主細胞を培養することによって本発明の抗体を作製する方法も本発明によって包含される。
別の態様において、本発明は、ヒトIL−12並びにヒヒIL−12、マーモセットIL−12、チンパンジーIL−12、カニクザルIL−12及びアカゲザルIL−12からなる群から選択される少なくとも1つのさらなる霊長類IL−12の活性を中和するが、マウスIL−12の活性を中和しない単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
別の態様において、本発明は、本発明の抗体又はその抗原結合部分及び医薬として許容される担体を含む医薬組成物を提供する。
別の態様において、本発明は、前記抗体又はその抗原結合部分及びさらなる薬剤、例えば治療剤含む組成物を提供する。
別の態様において、本発明は、ヒトIL−12活性が阻害されるように、ヒトIL−12を本発明の抗体、例えばJ695と接触させることを含む、ヒトIL−12活性を阻害する方法を提供する。
別の態様において、本発明は、IL−12活性が有害である疾患に罹患しているヒト対象に、ヒト対象中のヒトIL−12活性が阻害されるように、本発明の抗体、例えばJ695を投与することを含む、IL−12活性が有害である疾患に罹患しているヒト対象中のヒトIL−12活性を阻害する方法を提供する。疾患は、例えば、クローン病、多発性硬化症又は関節リウマチであり得る。
別の態様において、本発明は、
a)親抗体、その抗原結合部分を準備すること;
b)H30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から選択される好ましい選択的突然変異誘発位置を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の第一の群を作製するために、選択された好ましい選択的突然変異誘発位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)単一の選択的突然変異誘発位置の変異が所定の目標活性又は部分的目標活性を有する抗体又はその抗原結合部分を与えるかどうかを決定するために、変異された抗体又はその抗原結合部分の第一の群の活性を評価すること;
e)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された各変異を、段階的に、親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分が所定の目標活性又は部分的目標活性を有するかどうかを決定するために、組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること;
g)段階d)又はf)が所定の目標活性を有する抗体若しくはその抗原結合部分をもたらさず、部分活性を有するに過ぎない抗体をもたらした場合には、変異された抗体又はその抗原結合部分の第二の群を作製するために、H35、H50、H53、H54、H95、H96、H97、98、L30A及びL96からなる群から選択されるさらなるアミノ酸残基を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ変異させること、
h)H35、H50、H53、H54、H95、H96、H97、98、L30A及びL96からなる群から選択される単一のアミノ酸残基の変異が所定の目標活性又は部分活性を有する抗体又はその抗原結合部分をもたらすかどうかを決定するために、変異された抗体又はその抗原結合部分の第二の群の活性を評価すること;
i)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された段階g)の各変異を、段階的に、親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;
j)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分が所定の目標活性又は部分的目標活性を有するかどうかを決定するために、組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること;
k)段階h)又はj)が所定の目標活性を有する抗体若しくはその抗原結合部分をもたらさず、部分活性を有するに過ぎない抗体をもたらした場合には、変異された抗体又はその抗原結合部分の第三の群を作製するために、H33B、H52B及びL31Aからなる群から選択されるさらなるアミノ酸残基を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ変異させること、
l)H33B、H52B及びL31Aからなる群から選択される単一のアミノ酸残基変異が所定の目標活性又は部分活性を有する抗体又はその抗原結合部分をもたらすかどうかを決定するために、変異された抗体又はその抗原結合部分の第三の群の活性を評価すること;
m)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された段階k)の各変異を、段階的に、親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;
n)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分が所定の目標活性又は部分的目標活性を有するかどうかを決定するために、組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価し、これにより、所定の目標活性を有する抗体又はその抗原結合部分を作製すること、
を含む、所定の目標活性を達成するために、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を特徴とする。
別の態様において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価すること;
e)少なくとも1つの他の接触又は高頻度変異位置に対して、段階b)からd)を反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された各変異を親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善させる方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性がさらに改善されていない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価すること;
e)少なくとも1つの他の接触又は高頻度変異位置に対して、段階b)からd)を反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された各変異を親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい実施形態において、接触位置は、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択される。別の好ましい実施形態において、高頻度変異位置は、H30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択される。さらに好ましい実施形態において、選択的突然変異誘発のための残基は、H30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から得られる好ましい選択的突然変異誘発位置から選択される。より好ましい実施形態において、接触位置は、L50及びL94からなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び適切な発現系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴(該特性又は特徴は、保持される必要がある特性又は特徴である。)に関して、親抗体又はその抗原結合部分に対して変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい実施形態において、接触位置はH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉活性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。別の好ましい実施形態において、高頻度変異位置はH30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。より好ましい実施形態において、選択的突然変異誘発のための残基はH30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から得られる好ましい選択的突然変異誘発位置から選択され、並びに他の特徴が1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。より好ましい実施形態において、接触位置はL50及びL94からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴(該特性又は特徴は保持される必要がある特性又は特徴である。)に関して、親抗体又はその抗原結合部分に対して変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
f)少なくとも1つの他の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に対して、段階a)からe)を反復すること;
g)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有することが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;並びに
h)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい実施形態において、接触位置はH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。別の好ましい実施形態において、高頻度変異位置がH30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。より好ましい実施形態において、選択的突然変異誘発のための残基はH30、H31、H31B、H32、H33,H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から得られる好ましい選択的突然変異誘発位置から選択され、並びに他の特徴が1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。より好ましい実施形態において、接触位置はL50及びL94からなる群から選択され、及び他の特徴は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴(該特性又は特徴は保持される必要がある特性又は特徴である。)に関して、親抗体又はその抗原結合部分に対して変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい実施形態において、接触位置はH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。別の好ましい実施形態において、高頻度変異位置はH30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択され、及び他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。より好ましい実施形態において、選択的突然変異誘発のための残基はH30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から得られる好ましい選択的突然変異誘発位置から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。より好ましい実施形態において、接触位置はL50及びL94からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴(該特性又は特徴は保持される必要がある特性又は特徴である。)に関して、親抗体又はその抗原結合部分に対して変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
f)少なくとも1つの他の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に対して、工程a)からe)を反復すること;
g)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性及び少なくとも1つの保持された他の特徴を有することが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;並びに
h)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい実施形態において、接触位置はH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。別の好ましい実施形態において、高頻度変異位置はH30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。より好ましい実施形態において、選択的突然変異誘発のための残基はH30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から得られる好ましい選択的突然変異誘発位置から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。より好ましい実施形態において、接触位置はL50及びL94からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
h)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴の変化に関して、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましくは、他の特徴又は特性は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)b)の下で選択された位置でなく、並びにH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96の位置でもない少なくとも1つの他のCDR位置に対して、段階b)からd)を反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴の変化に関して、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましくは、他の特徴又は特性は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)b)の下で選択された位置でなく、並びにH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94の位置でもないCDR内の少なくとも1つの他の位置に対して、段階b)からd)を反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性及び他の特性又は特徴を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましくは、他の特徴又は特性は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)少なくとも1つの他の特性又は特徴の変化に関して、親抗体又はその抗原部分に対して変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること;
f)b)の下で選択された位置でなく、並びにH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96の位置でもない少なくとも1つの他のCDR位置に対して、段階b)からe)を反復すること;
g)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有し及び少なくとも1つの他の特性又は特徴に影響を与えないことが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
h)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性及び少なくとも1つの他の特徴又は特性の保持を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特徴又は特性の変化に関して、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の親和性を改善する方法を提供する。
別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の位置の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)少なくとも1つの他の特性又は特徴の変化に関して、親抗体又はその抗原部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること;
f)b)の下で選択された位置でなく、並びにH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96の位置でもない少なくとも1つの他のCDR位置に対して、段階b)からe)を反復すること;
g)少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有するが、少なくとも1つの他の特性又は特徴には影響を与えないことが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;並びに
h)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性及び少なくとも1つの特性又は特徴の保持を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましくは、他の特徴又は特性は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び保持された他の特徴又は特性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴の変化に関して、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、他の特徴に影響を与えずに、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性及び少なくとも1つの他の特徴又は特性の保持を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)bの下で選択された位置でなく、並びにH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96の位置でもない少なくとも1つの他のCDR位置に対して、段階b)からd)を反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有し及び少なくとも1つの他の特徴又は特性に影響を与えないことが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの他の保持された特徴又は特性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性及び少なくとも1つの他の特徴又は特性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましくは、他の特徴又は特性は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
さらに別の態様において、本発明は、IL−12のp40サブユニット(例えば、ヒトIL−12のp40サブユニット)に結合することができ及びIL−12の前記p40サブユニットの立体構造を変化させることができる単離された抗体(例えば、ヒト抗体)又はその抗原結合部分を提供する。
関連する態様において、本発明は、IL−12のp40サブユニット(例えば、ヒトIL−12のp40サブユニット)に結合することができ及びインターロイキン、例えば、インターロイキンのp40サブユニットの立体構造を変化させることができる単離された抗体(例えば、ヒト抗体)又はその抗原結合部分を提供する。一実施形態において、インターロイキンはIL−12である。別の実施形態において、インターロイキンはp40サブユニット及びp19サブユニットを含み、例えば、インターロイキンはIL−23である。さらに別の実施形態において、インターロイキンはヒトIL−12又はヒトIL−23などのヒトインターロイキンである。
一実施形態において、抗体はY61又はJ695である。別の実施形態において、抗体はY61又はJ695でない。
別の実施形態において、単離された抗体又はその抗原結合部分は、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)によるインターロイキン相互作用分子への結合が調節されるように、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させる。
さらに別の実施形態において、インターロイキン相互作用分子は、インターロイキン受容体(例えば、IL−12又はIL−23受容体)である。
さらなる実施形態において、単離された抗体又はその抗原結合部分は、第二の抗体によるインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)への結合が阻害されるように、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させる。
一実施形態において、インターロイキンはIL−12であり、及び第二の抗体は、1D4.7,C8.6.2及びC340からなる群から選択される抗体が結合するIL−12のp40サブユニットのエピトープに結合する。
別の実施形態において、インターロイキンはIL−12であり、及び第二の抗体は1D4.7、C8.6.2及びC340からなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明は、1D4.7,C8.6.2、C340及び7G3からなる群から選択される抗体が結合しないIL−12のp40のエピトープに結合する単離された抗体(例えば、ヒト抗体)又はその抗原結合部分を提供する。
一実施形態において、抗体はY61又はJ695である。別の実施形態において、抗体はY61又はJ695でない。
別の実施形態において、単離された抗体又はその抗原結合部分は、Y61及びJ695からなる群から選択される抗体が結合するIL−12のp40サブユニットのエピトープに結合する。
一実施形態において、抗体はY61又はJ695でない。
さらなる実施形態において、単離された抗体又はその抗原結合部分は第二の抗体によるIL−12への結合を阻害する。
さらなる実施形態において、第二の抗体は、1D4.7、C8.6.2、C340からなる群から選択される抗体が結合するIL−12のエピトープに結合する。
一実施形態において、第二の抗体は1D4.7、C8.6.2及びC340からなる群から選択される。
一実施形態において、単離された抗体又はその抗原結合部分は、表面プラズモン共鳴によって測定された場合に1×10−10M若しくはそれ以下のKで、又は1×10−3−1若しくはそれ以下のkoff速度定数で、ヒトIL−12のp40サブユニットから解離する。
別の実施形態において、単離された抗体又はその抗原結合部分は中和抗体である。
さらなる実施形態において、単離された抗体又はその抗原結合部分は、インビトロPHAアッセイにおいて、1×10−9M若しくはそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球増殖を阻害し、又は1×10−10M若しくはそれ以下のIC50でヒトIFNγ産生を阻害する。
一実施形態において、単離された抗体又はその抗原結合部分はヒト抗体である。
別の態様において、本発明は、本発明の抗体又はその抗原結合部分と及び医薬として許容される担体とを含む医薬組成物を提供する。医薬組成物は、さらなる治療剤、例えば、ブデノシド、上皮成長因子、コルチコステロイド、シクロスポリン、スルファサラジン、アミノサリチラート、6−メルカプトプリン、アザチオプリン、メトロニダゾール、リポキシゲナーゼ阻害剤、メサラミン、オルサラジン、バルサラジド、抗酸化剤、トロンボキサン阻害剤、IL−1受容体アンタゴニスト、抗IL−1βモノクローナル抗体、抗IL−6モノクローナル抗体、成長因子、エラスターゼ阻害剤、ピリジニル−イミダゾール化合物、TNF、LT、IL−1、IL−2、IL−6、IL−7、IL−8、IL−15、IL−16、IL−18、EMAP−II、GM−CSF、FGF及びPDGFの抗体又はアゴニスト、CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD90の抗体又はこれらのリガンド、メトトレキサート、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸モフェチル、レフルノミド、NSAID、イブプロフェン、コルチコテロイド、プロドニソロン、ホスホジエステラーゼ阻害剤、アデノシンアゴニスト、抗血栓剤、補体阻害剤、アドレナリン作用薬、IRAK、NIK、IKK、p38、MAPキナーゼ阻害剤、IL−1β変換酵素阻害剤、TNFα変換酵素阻害剤、T細胞シグナル伝達阻害剤、メタロプロテイナーゼ阻害剤、スルファサラジン、アザチオプリン、6−メルカプトプリン、アンギオテンシン変換酵素阻害剤、可溶性サイトカイン受容体、可溶性p55TNF受容体、可溶性p75TNF受容体、sIL−1RI、sIL−1RII、sIL−6R、抗炎症性サイトカイン、IL−4、IL−10、IL−11、IL−13及びTGFβからなる群から選択される治療剤をさらに含み得る。≪<0}
別の実施形態において、治療剤は抗TNF抗体及びその抗体断片、TNFR−Ig構築物、TACE阻害剤、PDE4阻害剤、コルチコステロイド、ブデノシド、デキサメタゾン、スルファサラジン、5−アミノサリチル酸、オルサラジン、IL−1β変換酵素阻害剤、IL−1ra、チロシンキナーゼ阻害剤、6−メルカプトプリン及びIL−11からなる群から選択される。
さらに別の実施形態において、治療剤は、コルチコステロイド、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、アザチオプリン、シクロホスファミド、シクロスポリン、メトトレキサート、4−アミノピリジン、チザニジン、インターフェロン−β1a、インターフェロン−β1b、コポリマー1、高圧酸素、静脈内免疫グロブリン、クラブリビン、TNF、LT、IL−1、IL−2、IL−6、IL−7、IL−8、IL−15、IL−16、IL−18、EMAP−II、GM−CSF、FGF、PDGFの抗体又はアゴニスト、CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD80、CD86,CD90に対する抗体又はこれらのリガンド、メトトレキサート、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸モフェチル、レフルノミド、NSAID、イブプロフェン、コルチコテロイド、プロドニソロン、ホスホジエステラーゼ阻害剤、アデノシンアゴニスト、抗血栓剤、補体阻害剤、アドレナリン作用薬、IRAK、NIK、IKK、p38又はMAPキナーゼ阻害剤、IL−1β変換酵素阻害剤、TACE阻害剤、T細胞シグナル伝達阻害剤、キナーゼ阻害剤、メタロプロテイナーゼ阻害剤、スルファサラジン、アザチオプリン、6−メルカプトプリン、アンギオテンシン変換酵素阻害剤、可溶性サイトカイン受容体、可溶性p55TNF受容体、可溶性p75TNF受容体、sIL−1RI、sIL−1RII、sIL−6R、sIL−13R、抗―P7、p−セレクチン糖タンパク質リガンド(PSGL)、抗炎症性サイトカイン、IL−4、IL−10、IL−13及びTGFβからなる群から選択される。
別の態様において、本発明は、IL−12のp40サブユニットに結合することができ、及びp40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させることができる抗体(例えば、ヒト抗体)又はその抗原結合部分を、インターロイキンの立体構造を変化させるのに有効な量で含む組成物を提供する。一実施形態において、インターロイキンはIL−12である。別の実施形態において、インターロイキンはp40サブユニット及びpi9サブユニットを含み、例えば、インターロイキンはIL−23である。
一実施形態において、インターロイキン(例えば、IL−12)のp40サブユニットの立体構造を変化させるのに有効な抗体の量は、約0.1と2500μg/mLの間、好ましくは約1.0と250μg/mLの間、より好ましくは約2.0と125μg/mLの間、より好ましくは、約4.0と65μg/mLの間、さらに好ましくは約6.0と50μg/mLの間、好ましくは約8.0と40μg/mLの間、最も好ましくは約10と25μg/mLの間である。様々な実施形態において、インターロイキン(例えば、IL−12)のp40サブユニットの立体構造を変化させるのに有効な抗体の量は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、45、50、55、60μg/mL又はそれ以上である。上記量の中間の範囲、例えば、約5.0と55μg/mLの間、約9.0と35μg/mLの間、及び約15と20μg/mLの間も、本発明の一部であることが意図される。例えば、上限及び/又は下限として、上記値の何れかの組み合わせを使用する値の範囲が含まれることが意図される。さらに、上記量の何れかの中間にある不連続な量、例えば、10.5、11.5及び12.5μg/mLも、本発明の一部であることが予定される。
別の態様において、本発明は、IL−12のp40サブユニットの立体構造を変化させるのに使用するための指示書ともに包装され又は宣伝された、前記p40サブユニットに結合し、及び前記p40サブユニットの立体構造を変化させることができる抗体(例えば、ヒト抗体)又はその抗原結合部分を含む組成物を提供する。
関連する態様において、本発明は、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させるのに使用するための指示書ともに包装され又は宣伝された、IL−12のp40サブユニットに結合し、及びp40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させることができる抗体(例えば、ヒト抗体)又はその抗原結合部分を含む組成物を提供する。
一実施形態において、組成物は、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造が変化を受けているかどうかを測定するための手段をさらに含む。
一実施形態において、インターロイキンはIL−12であり、及び抗体又はその抗原結合断片は、1D4.7,C8.6.2、C340及び7G3からなる群から選択される抗体が結合しないIL−12のp40サブユニットのエピトープに結合する。
別の実施形態において、抗体又はその抗原結合部分は、Y61及びJ695からなる群から選択される抗体が結合するエピトープを結合する。
さらに別の実施形態において、抗体又はその抗原結合部分は、Y61又はJ695でない。
さらなる実施形態において、抗体又はその抗原結合部分は、表面プラズモン共鳴によって測定された場合に1×10−10M若しくはそれ以下のKで、又は1×10−3−1若しくはそれ以下のkoff速度定数で、ヒトIL−12のp40サブユニットから解離する。
一実施形態において、抗体又はその抗原結合部分は中和抗体である。
一実施形態において、抗体又はその抗原結合部分はヒト抗体である。
さらに別の態様において、本発明は、複数の抗体又はその抗原結合部分を含み、前記複数の抗体の各抗体がIL−12のp40サブユニットの異なるエピトープに結合する、組成物を提供する。
一実施形態において、少なくとも1つの抗体又はその抗原結合部分は、Y61及びJ695からなる群から選択される抗体が結合するIL−12のp40サブユニットのエピトープに結合する。
別の実施形態において、少なくとも1つの抗体又はその抗原結合部分は、1D4.7、C8.6.2、C340及び7G3からなる群から選択される抗体が結合しないIL−12のp40サブユニットのエピトープに結合する。
一実施形態において、少なくとも1つの抗体又はその抗原結合部分は、表面プラズモン共鳴によって測定された場合に1×10−10M若しくはそれ以下のKで、又は1×10−3−1若しくはそれ以下のkoff速度定数で、ヒトIL−12のp40サブユニットから解離する。
別の実施形態において、少なくとも1つの抗体又はその抗原結合部分は中和抗体である。
さらに別の実施形態において、少なくとも1つの抗体又はその抗原結合部分は、インビトロPHAアッセイにおいて、1×10−9M若しくはそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球増殖を阻害し、又は1×10−10M若しくはそれ以下でヒトIFNγ産生を阻害する。
さらなる実施形態において、少なくとも1つの抗体又はその抗原結合部分はヒト抗体である。
一実施形態において、少なくとも1つの抗体又はその抗原結合部分は、配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3及び配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する。
別の実施形態において、少なくとも1つの抗体又はその抗原結合部分は、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2をさらに有する。
さらに別の実施形態において、少なくとも1つの抗体又はその抗原結合部分は、配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1をさらに有する。
一態様において、本発明は、p40サブユニットが検出されるように、IL−12のp40サブユニットを本発明の抗体又はその抗原結合部分と接触させることを含む、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニットを検出する方法を提供する。
関連する態様において、本発明は、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニットが検出されるように、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニットを本発明の抗体又はその抗原結合部分と接触させることを含む、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニットを検出する方法を提供する。
一実施形態において、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニットは、インビトロで検出される。別の実施形態において、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニットは、診断用の生物試料中で検出される。
別の態様において、本発明は、p40サブユニットを含むインターロイキンの活性が阻害されるように、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)を本発明の抗体又はその抗原結合部分と接触させることを含む、p40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害する方法を提供する。
関連する態様において、本発明は、p40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−30)の活性が有害である疾患に罹患しているヒト対象に、前記ヒト対象中のインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性が阻害されるように、本発明の抗体又はその抗原結合部分を投与することを含む、前記ヒト対象中の、p40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−30)の活性を阻害する方法を提供する。
一実施形態において、インターロイキンはIL−12である。別の実施形態において、インターロイキンはp40サブユニット及びp19サブユニットを含み、例えば、インターロイキンはIL−23である。
一実施形態において、疾患は、関節リウマチ、骨関節炎、若年性慢性関節炎、ライム関節炎、乾癬性関節炎、反応性関節炎、脊椎関節症、強直性脊椎炎、全身性紅斑性狼瘡、クローン病、潰瘍性大腸炎、炎症性腸疾患、多発性硬化症、インシュリン依存性糖尿病、甲状腺炎、喘息、アレルギー性疾患、乾癬、皮膚炎、強皮症(dermatitisscleroderma)、甲状腺炎、移植片対宿主病、臓器移植拒絶、臓器移植に伴う急性又は慢性免疫疾患、サルコイドーシス、アテローム性動脈硬化症、播種性血管内凝固、川崎病、バセドウ病、ネフローゼ症候群、慢性疲労症候群、結節性多発動脈炎、ウェゲナー肉芽腫症、ヘノッホ・シェーライン紫斑病、腎臓の顕微鏡的血管炎、慢性活動性肝炎、シェーグレン症候群、ぶどう膜炎、敗血症、敗血性ショック、敗血症症候群、成人呼吸促迫症候群、悪液質、感染性疾患、寄生虫症、後天性免疫不全症候群、急性横断性脊髄炎、重症筋無力症、ハンチントン舞踏病、パーキンソン病、アルツハイマー病、発作、原発性胆汁性肝硬変、線維性肺疾患、溶血性貧血、悪性腫瘍、心不全及び心筋梗塞からなる群から選択される。
一実施形態において、疾患は関節リウマチである。
一実施形態において、疾患はクローン病である。
一実施形態において、疾患は多発性硬化症である。
一実施形態において、疾患は乾癬である。
さらに別の態様において、本発明は、IL−12のp40サブユニットを結合することができ及び前記サブユニットの立体構造を変えることができる抗体又はその抗原結合断片を、前記サブユニットの立体構造を変化させるのに有効な量で、前記サブユニットと接触させ、これにより、前記サブユニットの立体構造を変化させることを含む、IL−12のp40サブユニットの立体構造を変化させる方法を提供する。
関連する態様において、本発明は、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させるのに有効な量で、IL−12のp40サブユニットに結合することができ及びインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させることができる抗体又はその抗原結合断片と、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)を接触させ、これにより、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させることを含む、p40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させる方法を提供する。
別の態様において、本発明は、p40サブユニットの立体構造を変化させるのに有効な量で、IL−12のp40サブユニットに結合することができ及び前記サブユニットの立体構造を変化させることができる抗体又はその抗原結合部分とインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)を接触させ、これにより、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害することを含む、p40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害する方法を提供する。
関連する態様において、本発明は、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させるのに有効な量で、IL−12のp40サブユニットに結合することができ及びインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させることができる抗体又はその抗原結合部分とインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)を接触させ、これにより、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害することを含む、p40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害する方法を提供する。
別の態様において、本発明は、IL−12のp40サブユニットの立体構造を変化させるのに有効な量で、IL−12のp40サブユニットに結合することができ及び前記サブユニットの立体構造を変化させることができる抗体又はその抗原結合部分を、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性が有害である疾患に罹患しているヒト対象に投与し、これにより、前記ヒト対象中のインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の前記活性を阻害することを含む、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性が有害である疾患に罹患しているヒト対象中のp40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害する方法を提供する。
関連する態様において、本発明は、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させるのに有効な量で、IL−12のp40サブユニットに結合することができ及びインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させることができる抗体又はその抗原結合部分をヒト対象に投与し、これにより、前記ヒト対象中のインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害することを含む、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性が有害である疾患に罹患しているヒト対象中のp40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害する方法を提供する。
一実施形態において、インターロイキンはIL−12である。別の実施形態において、インターロイキンはp40サブユニット及びp19サブユニットを含み、例えば、インターロイキンはIL−23である。
一実施形態において、疾患は、関節リウマチ、骨関節炎、若年性慢性関節炎、ライム関節炎、乾癬性関節炎、反応性関節炎、脊椎関節症、強直性脊椎炎、全身性紅斑性狼瘡、クローン病、潰瘍性大腸炎、炎症性腸疾患、多発性硬化症、インシュリン依存性糖尿病、甲状腺炎、喘息、アレルギー性疾患、乾癬、皮膚炎、強皮症、甲状腺炎、移植片対宿主病、臓器移植拒絶、臓器移植に伴う急性又は慢性免疫疾患、サルコイドーシス、アテローム性動脈硬化症、播種性血管内凝固、川崎病、バセドウ病、ネフローゼ症候群、慢性疲労症候群、結節性多発動脈炎、ウェゲナー肉芽腫症、ヘノッホ・シェーライン紫斑病、腎臓の顕微鏡的血管炎、慢性活動性肝炎、シェーグレン症候群、ぶどう膜炎、敗血症、敗血性ショック、敗血症症候群、成人呼吸促迫症候群、悪液質、感染性疾患、寄生虫症、後天性免疫不全症候群、急性横断性脊髄炎、重症筋無力症、ハンチントン舞踏病、パーキンソン病、アルツハイマー病、発作、原発性胆汁性肝硬変、線維性肺疾患、溶血性貧血、悪性腫瘍、心不全及び心筋梗塞からなる群から選択される。
一実施形態において、疾患は関節リウマチである。
一実施形態において、疾患はクローン病である。
一実施形態において、疾患は多発性硬化症である。
一実施形態において、疾患は乾癬である。
一実施形態において、抗体はY61又はJ695でない。
別の実施形態において、インターロイキン(例えば、IL−12)のp40サブユニットの立体構造を変化させるのに有効な抗体の量は、約0.1と2500μg/mLの間、好ましくは約1.0と250μg/mLの間、より好ましくは約2.0と125μg/mLの間、より好ましくは、約4.0と65μg/mLの間、さらに好ましくは約6.0と50μg/mLの間、好ましくは約8.0と40μg/mLの間、最も好ましくは約10と25μg/mLの間である。様々な実施形態において、インターロイキン(例えば、IL−12)のp40サブユニットの立体構造を変化させるのに有効な抗体の量は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、45、50、55、60μg/mL又はそれ以上である。上記量の中間の範囲、例えば、約5.0と55μg/mLの間、約9.0と35μg/mLの間、及び約15と20μg/mLの間も、本発明の一部であることが意図される。例えば、上限及び/又は下限として、上記値の何れかの組み合わせを使用する値の範囲が、含まれることが意図される。さらに、上記量の何れかの中間にある不連続な量、例えば、10.5、11.5及び12.5μg/mLも、本発明の一部であることが予定される。
一実施形態において、インターロイキン(例えば、IL−12)のp40サブユニットは、約10秒、30秒、1分、2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、11分、12分、13分、14分、15分、20分、25分、30分、1時間、2時間、5時間又はそれより長い時間、抗体又はその抗原結合部分と接触される。好ましい実施形態において、インターロイキンのp40サブユニットは、5分と10分の間の時間、例えば、5、6、7、8、9又は10分間、抗体又はその抗原結合部分と接触される。上記時間の中間の時間、例えば、2.5分、3.5分、4.5分、5.5分も本発明の一部であることが意図される。
別の態様において、本発明は、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニット又はその一部を抗体又はその抗原結合部分と接触させること、及び前記抗体又はその抗原結合部分が前記p40サブユニットの立体構造を変化させるかどうかを測定し、これにより、p40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害するのに適した抗体又はその抗原結合部分を同定することを含む、p40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害するのに適した抗体又はその抗原結合部分を同定する方法を提供する。
関連する態様において、本発明は、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニット又はその一部を抗体又はその抗原結合部分と接触させること、及び前記抗体又はその抗原結合部分がインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の立体構造を変化させるかどうかを測定し、これにより、p40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害するのに適した抗体又はその抗原結合部分を同定することを含む、p40サブユニットを含むインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害するのに適した抗体又はその抗原結合部分を同定する方法を提供する。
一実施形態において、抗体又はその抗原結合断片は、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性が有害である疾患に罹患しているヒト対象中のインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の活性を阻害するのに適している。
別の実施形態において、前記方法は、インターロイキン相互作用分子へのインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)による結合が調節されているかどうかを測定することをさらに含む。
一実施形態において、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)と相互作用する分子は、インターロイキン受容体(例えば、IL−12受容体又はIL−23受容体)である。
一実施形態において、前記方法は、第二の抗体によるインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)への結合が阻害されているかどうかを測定することをさらに含む。
一実施形態において、インターロイキンはIL−12であり、及び第二の抗体は、1D4.7,C8.6.2及びC340からなる群から選択される抗体が結合するIL−12のp40サブユニットのエピトープに結合する。
一実施形態において、第二の抗体は1D4.7、C8.6.2及びC340からなる群から選択される。
生殖系列配列Cos−3/JH3及びDpl18Lv1042と比較した、ヒトIL−12を結合する一連のヒト抗体の重鎖可変領域アミノ酸配列の並置を示す。アミノ酸の位置を特定するために、Kabat付番が使用されている。Joe9野生型に関しては、完全な配列を示す。他の抗体に関しては、Joe9野生型と異なるアミノ酸位置のみを示す。 生殖系列配列Cos−3/JH3及びDpl18Lv1042と比較した、ヒトIL−12を結合する一連のヒト抗体の重鎖可変領域アミノ酸配列の並置を示す。アミノ酸の位置を特定するために、Kabat付番が使用されている。Joe9野生型に関しては、完全な配列を示す。他の抗体に関しては、Joe9野生型と異なるアミノ酸位置のみを示す。 ヒトIL−12を結合する一連のヒト抗体の軽鎖可変領域アミノ酸配列の並置を示す。アミノ酸の位置を特定するために、Kabat付番が使用されている。Joe9野生型に関しては、完全な配列を示す。他の抗体に関しては、Joe9野生型と異なるアミノ酸位置のみを示す。 ヒトIL−12を結合する一連のヒト抗体の軽鎖可変領域アミノ酸配列の並置を示す。アミノ酸の位置を特定するために、Kabat付番が使用されている。Joe9野生型に関しては、完全な配列を示す。他の抗体に関しては、Joe9野生型と異なるアミノ酸位置のみを示す。 部位特異的突然変異誘発によって変異を受けたY61抗体の重鎖中のCDR位置及び各位置におけるそれぞれのアミノ酸置換を示す。図の右側のグラフは、変異を受けていないY61(白いバー)と比べた置換された抗体(黒いバー)に対するoff速度を示す。 部位特異的突然変異誘発によって変異を受けたY61抗体の重鎖中のCDR位置及び各位置におけるそれぞれのアミノ酸置換を示す。図の右側のグラフは、変異を受けていないY61(白いバー)と比べた置換された抗体(黒いバー)に対するoff速度を示す。 部位特異的突然変異誘発によって変異を受けたY61抗体の重鎖中のCDR位置及び各位置におけるそれぞれのアミノ酸置換を示す。図の右側のグラフは、変異を受けていないY61(白いバー)と比べた置換された抗体(黒いバー)に対するoff速度を示す。 部位特異的突然変異誘発によって変異を受けたY61抗体の重鎖中のCDR位置及び各位置におけるそれぞれのアミノ酸置換を示す。図の右側のグラフは、変異を受けていないY61(白いバー)と比べた置換された抗体(黒いバー)に対するoff速度を示す。 部位特異的突然変異誘発によって変異を受けたY61抗体の重鎖中のCDR位置及び各位置におけるそれぞれのアミノ酸置換を示す。図の右側のグラフは、変異を受けていないY61(白いバー)と比べた置換された抗体(黒いバー)に対するoff速度を示す。 部位特異的突然変異誘発によって変異を受けたY61抗体の軽鎖中のCDR位置及び各位置におけるそれぞれのアミノ酸置換を示す。図の右側のグラフは、変異を受けていないY61(白いバー)と比べた置換された抗体(黒いバー)に対するoff速度を示す。 部位特異的突然変異誘発によって変異を受けたY61抗体の軽鎖中のCDR位置及び各位置におけるそれぞれのアミノ酸置換を示す。図の右側のグラフは、変異を受けていないY61(白いバー)と比べた置換された抗体(黒いバー)に対するoff速度を示す。 部位特異的突然変異誘発によって変異を受けたY61抗体の軽鎖中のCDR位置及び各位置におけるそれぞれのアミノ酸置換を示す。図の右側のグラフは、変異を受けていないY61(白いバー)と比べた置換された抗体(黒いバー)に対するoff速度を示す。 カニクイザル中の血漿ネオプテリン濃度に対するヒト抗IL−12抗体J695のインビボでの効力を示す。 コラーゲンでのマウスの免疫後の日数に対する平均関節炎スコアのグラフを示しており、C17.15での処置が、ラットIgGでの処置に比べて、関節炎関連症候を著しく減少させることを示す。
本発明をさらに容易に理解できるようにするために、まず、幾つかの用語を定義する。
「活性増強アミノ酸残基」という用語は、抗体の活性を改善するアミノ酸を含む。活性増強アミノ酸残基は、接触、高頻度変異又は好ましい選択的突然変異誘発位置の1つのアミノ酸残基を置換し得ること、さらに、2以上の活性増強アミノ酸残基が1つ又はそれ以上のCDR内に存在し得ることを理解すべきである。活性増強アミノ酸残基には、抗体の結合特異性/親和性、例えば、ヒトIL−12への抗ヒトIL−12抗体の結合を改善するアミノ酸残基が含まれる。活性増強アミノ酸残基には、抗体(例えば、ヒトIL−12を阻害するヒトIL−12抗体)の中和能を改善するアミノ酸残基が含まれる。
「抗体」という用語は、4つのポリペプチド鎖(ジスルフィド結合によって相互に接続された2つの重(H)鎖及び2つの軽(L)鎖)から構成される免疫グロブリン分子を含む。各重鎖は、重鎖可変領域(本明細書において、HCVR又はVHと略称される。)及び重鎖定常領域から構成される。重鎖定常領域は、3つのドメインCH1、CH2及びCH3から構成される。各軽鎖は、軽鎖可変領域(本明細書において、LCVR又はVLと略称される。)及び軽鎖定常領域から構成される。軽鎖定常領域は、1つのドメインCLから構成される。VH及びVL領域は、より保存された領域(フレームワーク領域(FR)と称される。)が散剤された超可変領域(相補性決定領域(CDR)と称される。)へ、さらに細分割することが可能である。各VH及びVLは、FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順で、アミノ末端からカルボキシ末端に配置された3つのCDR及び4つのFRから構成される。
抗体の「抗原結合部分」(又は「抗体部分」)という用語は、抗原(例えば、hIL−12)に特異的に結合する能力を保持する、抗体の断片を含む。抗体の抗原結合機能は、完全長抗体の断片によって実行可能であることが示されている。抗体の「抗原結合部分」という用語に包含される結合断片の例には、(i)Fab断片(VL、VH、CL及びCH1ドメインからなる一価断片)、(ii)F(ab’)断片(ヒンジ領域において、ジスルフィド架橋によって連結された2つのFab断片を含む二価断片)、(iii)VH及びCH1ドメインからなるFd断片、(iv)抗体の単一アームのVL及びVHドメインからなるFv断片、(v)VHドメインからなるdAb断片(Ward et al.(1989)Nature341:544−546)及び(vi)単離された相補性決定領域(CDR)が含まれる。さらに、Fv断片の2つのドメインであるVL及びVHは別個の遺伝子によってコードされているが、これらは、VL及びVH領域が対合して一価分子を形成している単一のタンパク質鎖として、これらの作製を可能とする合成リンカーによって、組み換え法を用いて連結することが可能である(一本鎖Fv(scFv)として知られている。例えば、Bird et al.(1988)Science242:423−426;and Huston et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA85:5879−5883)。このような一本鎖抗体も、抗体の「抗原結合部分」という用語に包含されるものとする。ダイアボディなどの一本鎖抗体の他の形態も包含される。ダイアボディは、VH及びVLドメインが単一のポリペプチド鎖上に発現されているが、同一鎖上にある2つのドメイン間での対合を可能とするには短すぎるリンカーを使用することにより、両ドメインを別の鎖の相補的ドメインと対合するように強制し、2つの抗原結合部位を作出する二価の二重特異的抗体である(例えば、Holliger,P.,et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA90:6444−6448;Poljak et al(1994)Structure2:1,121−1,123を参照)。
さらに、抗体又はその抗原結合部分は、前記抗体又は抗体部分の、1つ又はそれ以上の他のタンパク質又はペプチドとの共有又は非共有的会合によって形成されたより大きな免疫接着分子の一部であり得る。このような免疫接着分子の例には、四量体scFv分子を作製するためにストレプトアビジンコア領域を使用すること(Kipriyanov,S.M.,et al.(1995)Human Antibodies and Hybridomas 6:93−101)、並びに二価及びビオチン化されたscFv分子を作製するために、システイン残基、マーカーペプチド及びC末端ポリヒスチジニルを使用すること(Kipriyanov,S.M.,et al.(1994)Mol.Immunol.31:1047−1058)が含まれる。それぞれ、完全な抗体のパパイン又はペプシン消化などの慣用技術を使用して、完全な抗体から、Fab及びF(ab’)断片などの抗体部分を調製し得る。さらに、抗体、抗体部分及び免疫接着分子は、本明細書に記載されているように、標準的な組み換えDNA技術を使用することによって取得することができる。好ましい抗原結合部分は、完全なドメイン又は完全なドメインの対である。
「逆変異」という用語は、ヒト抗体の体細胞変異されたアミノ酸の幾つか又は全部が、相同的生殖系列抗体配列からの対応する生殖系列残基と交換される過程を表す。最高の相同性を有する配列を同定するために、本発明のヒト抗体の重鎖及び軽鎖配列は、VBASEデータベース中の生殖系列配列と別々に並置される。本発明のヒト抗体中の差は、このような異なるアミノ酸をコードする所定のヌクレオチド位置を変異させることによって、生殖系列配列へ戻される。逆変異の候補としてこのように同定された各アミノ酸の役割は、抗原結合における直接又は間接的な役割に関して調査されるべきであり、変異後に、ヒト抗体の特徴的な何れかの望ましい特徴に影響を与えることが明らかとなった一切のアミノ酸は、最終のヒト抗体中に含めるべきでない。一例として、選択的突然変異誘発アプローチによって同定された活性増強アミノ酸は、逆変異へ供されない。逆転写に供するアミノ酸の数を最小限に抑えるために、第二の生殖系列配列が、本発明のヒト抗体の配列と、問題のアミノ酸の両側において、少なくとも10、好ましくは12アミノ酸に関して同一であり、及び共線性(colinear)である限り、最も近い生殖系列配列と異なるが、第二の生殖系列配列中の対応するアミノ酸と同一であることが明らかとなったアミノ酸位置はそのままにすることができる。逆変異は、抗体の最適化の何れの段階においても行われ得る。好ましくは、逆変異は、選択的突然変異誘発アプローチの直前又は直後に行われる。より好ましくは、逆変異は、選択的突然変異誘発アプローチの直前に行われる。
本明細書において使用される「ヒトインターロイキン12」(本明細書において、hIL−12又はIL−12と略称される。)という用語には、マクロファージ及び樹状細胞によって主として分泌されるヒトサイトカインが含まれる。この用語は、ジスルフィド結合で一緒に連結された35kDサブユニット(p35)と40kDサブユニット(p40)を含むヘテロ二量体タンパク質を含む。
このヘテロ二量体タンパク質は、「p70サブユニット」と称される。ヒトIL−12の構造は、例えば、「Kobayashi,et al.(1989)J.ExpMed.170:827−845;Seder,et al.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.90:10188−10192;Ling,et al.(1995)J.ExpMed.154:116−127;Podlaski,et al.(1992)Arch.Biochem.Biophys.294:230−237」にさらに記載されている。ヒトIL−12という用語は、標準的な組換え発現法によって調製することができる組換えヒトIL−12(rhIL−12)を含むものとする。
「p40サブユニットを含むインターロイキン」という用語には、p40サブユニットを含むあらゆるインターロイキン、例えば、あらゆるヒトインターロイキンが含まれる。このようなインターロイキンは本分野において周知であり、IL−12、例えば、ヒトIL−12及びIL−23、例えば、ヒトIL−23が含まれる。
「Kabat付番」、「Kabat定義」及び「Kabat標識」という用語は、本明細書において、互換的に使用される。本分野において認知されているこれらの用語は、抗体又はその抗原結合部分の重鎖及び軽鎖可変領域中の他のアミノ酸残基に比べて、より可変的な(すなわち、超可変的な)アミノ酸残基に付番するシステムを表す(Kabat et al.(1971)Ann.NY Acad,Sci.190:382−391及びKabat,E.A.,et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,U.S.Department of Health and Human Services,NIH Publication NO.91−3242)。重鎖可変領域の場合、超可変領域は、CDR1に対するアミノ酸位置31から35、CDR2に対するアミノ酸位置50から65及びCDR3に対するアミノ酸位置95から102にわたる。軽鎖可変領域の場合、超可変領域は、CDR1に対するアミノ酸位置24から34、CDR2に対するアミノ酸位置50から56及びCDR3に対するアミノ酸位置89から97にわたる。
本明細書において、Kabat付番は、本発明の抗体中に施されるアミノ酸修飾の位置を示すために使用される。例えば、Y61抗IL−12抗体は、重鎖CDR1の31位において、セリン(S)からグルタミン酸(E)へ変異されることができ(H31S→E)、又は軽鎖CDR3の94位において、グリシン(G)をチロシン(Y)へ変異させることができる(L94G→Y)。
「ヒト抗体」という用語は、Kabatら(Kabat,et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,U.S.Department of Health and Human Services,NIH Publication No.91−3242参照。)によって記載されているように、ヒト生殖系列の免疫グロブリン配列に対応する可変及び定常領域を有する抗体を含む。本発明のヒト抗体は、例えば、CDR、特にCDR3中に、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列によってコードされないアミノ酸残基(例えば、インビトロでの無作為の突然変異誘発若しくは部位特異的突然変異誘発によって、又はインビボでの体細胞変異によって導入された変異)を含み得る。変異は、好ましくは、本明細書に記載されている「選択的突然変異誘発アプローチ」を用いて導入される。ヒト抗体は、アミノ酸残基、例えば、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列によってコードされていない活性増強アミノ酸残基で置換された少なくとも1つの位置を有することができる。ヒト抗体は、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列の一部でないアミノ酸残基と置換された最大20の位置を有することができる。他の実施形態において、最大10個、最大5個、最大3個又は最大2個の位置が置換される。好ましい実施形態において、これらの置換は、以下に詳述されているようにCDR領域内にある。しかしながら、本明細書において使用される「ヒト抗体」という用語は、マウスなどの別の哺乳動物種の生殖系列に由来するCDR配列がヒトフレームワーク配列上に移植された抗体を含まないものとする。
「組換えヒト抗体」という用語には、宿主細胞中に形質移入された組換え発現ベクターを用いて発現された抗体(以下で、II節において、さらに記載されている。)、組換え、コンビナトリアルヒト抗体ライブラリー(以下で、III節において、さらに記載されている。)、ヒト免疫グロブリン遺伝子に対して遺伝子導入される動物(例えば、マウス)から単離された抗体(例えば、TaylorL.D.et al.(1992)Nucl.AcidsRes.20:6287を参照。)など、組換え手段によって、調製され、発現され、作製され、若しくは単離されたヒト抗体、又はヒト免疫グロブリン遺伝子配列の、他のDNA配列へのスプライシングを伴う他の何れかの手段によって調製され、発現され、作製され、若しくは単離された抗体が含まれる。このような組換えヒト抗体は、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列に由来する可変及び定常領域を有する(Kabat,et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,U.S.Department of Health and Human Services,NIH Publication No.91−3242参照。)。しかしながら、ある種の実施形態において、このような組換えヒト抗体は、インビトロ突然変異誘発(又は、ヒトIg配列に対して遺伝子導入された動物が使用される場合には、インビボ体細胞突然変異誘発)に供され、従って、組換え抗体のVH及びVL領域のアミノ酸配列は、ヒト生殖系列VH及びVL配列に由来し、これらの配列に関連しつつも、インビボで、ヒト抗体生殖系列レパートリー内には、天然に存在しない場合があり得る配列である。しかしながら、ある種の実施形態において、このような組換え抗体は、選択的突然変異誘発アプローチ又は逆突然変異又は両者の結果である。
「単離された抗体」には、異なる抗原特異性を有する他の抗体を実質的に含まない(例えば、hIL−12を特異的に結合する単離された抗体は、hIL−12以外の抗原を特異的に結合する抗体を実質的に含まない。)抗体が含まれる。IL−12を特異的に結合する単離された抗体は、他の種から得られるIL−12分子を結合し得る(以下に、さらに詳しく論述されている。)。さらに、単離された抗体は、他の細胞物質及び/又は化学物質を実質的に含まないことができる。
「中和抗体」(又は「hIL−12活性を中和した抗体」)には、hIL−12へのその結合が、hIL−12の生物活性の阻害をもたらす抗体が含まれる。hIL−12の生物活性のこの阻害は、フィトヘマグルチニン芽球増殖アッセイ(PHA)におけるヒトフィトヘマグルチニン芽球増殖の阻害又はヒトIL−12受容体結合アッセイにおける受容体結合の阻害など、hIL−12生物活性の1つ又はそれ以上の指標を測定することによって評価することができる(実施例3−インターフェロンγ誘導アッセイ参照)。hIL−12生物活性のこれらの指標は、本分野において公知の標準的な幾つかのインビトロ又はインビボアッセイの1つ又はそれ以上によって評価することができる(実施例3参照)。
「活性」という用語には、抗原に対する抗体(例えば、IL−12抗原に結合する抗hIL−12抗体)の結合特異性/親和性、及び/又は、抗体(例えば、hIL−12へのその結合がhIL−12の生物活性を阻害する抗hIL−12抗体)の中和能、例えば、PHA芽球増殖の阻害又はヒトIL−12受容体結合アッセイにおける受容体結合の阻害(実施例3参照)などの活性が含まれる。
「表面プラズモン共鳴」という用語には、例えば、BIAcoreシステム(Pharmacia Biosensor AB,Uppsala,Sweden and Piscataway,NJ)を用いて、バイオセンサーマトリックス内のタンパク質濃度の変化を検出することによって、リアルタイムな生物特異的相互作用の分析を可能とする光学現象が含まれる。さらなる記述に関しては、実施例5及び「Jonsson,U.,et al.(1993)Ann.Biol.CHn.51:19−26;Jonsson,U.,et al.(1991)Biotechniques11:620−627;Johnsson,B.,et al(1995)J.Mol.Recognit.8:125−131;及びJohnnson,B.,et al.(1991)Anal.Biochem.198:268−277」を参照されたい。
本明細書において使用される「Koff」という用語は、抗体/抗原複合体からの抗体の解離に対するoff速度定数を表すものとする。
本明細書において使用される「K」という用語は、特定の抗体抗原相互作用の解離定数を表すものとする。
「核酸分子」という用語は、DNA分子及びRNA分子を含む。核酸分子は、一本鎖又は二本鎖であり得るが、好ましくは二本鎖DNAである。
hIL−12を結合する抗体(「単離された抗体」を含む。)又は抗体部分(例えば、VH、VL、CDR3)をコードする核酸に対して本明細書で使用される「単離された核酸分子」という用語には、抗体又は抗体部分をコードするヌクレオチド配列がhIL−12以外の抗原を結合する抗体又は抗体部分をコードする他のヌクレオチド配列(この他の配列は、ヒトゲノムDNA中の核酸で、天然に隣接し得る。)を含まない核酸分子が含まれる。従って、例えば、抗IL−12抗体のVH領域をコードする本発明の単離された核酸は、IL−12以外の抗原を結合する他のVH領域をコードする他の配列を含有しない。「単離された核酸分子」という用語は、二価の、二重特異抗体(VH及びVL領域が、ダアイボディの配列以外の他の配列を含有しないダイアボディなど)をコードする配列を含むものとする。
「ベクター」という用語は、核酸分子に連結されている別の核酸を輸送することができる核酸分子を含む。ベクターの1つの種類は「プラスミド」であり、これは、その中にさらなるDNAセグメントを連結し得る環状二本鎖DNAループを表す。ベクターの別の種類はウイルスベクターであり、ウイルスベクターにおいて、追加のDNAセグメントはウイルスゲノム中に連結され得る。ある種のベクターは、当該ベクターがその中に導入された宿主細胞中で自律的複製を行うことができる(例えば、細菌の複製起点及びエピソーム哺乳動物ベクターを有する細菌ベクター)。他のベクター(例えば、非エピソーム哺乳動物ベクター)は、宿主細胞中への導入時に、宿主細胞のゲノム中に組み込まれることが可能であり、これにより、宿主ゲノムとともに複製される。さらに、ある種のベクターは、それらが作用可能に連結されている遺伝子の発現を誘導することが可能である。このようなベクターは、本明細書において、「組換え発現ベクター」(又は単に、「発現ベクター」)と称される。一般に、組換えDNA技術において有用な発現ベクターは、しばしば、プラスミドの形態である。プラスミドは、最も一般的に使用されるベクターの形態であるので、本明細書において、「プラスミド」及び「ベクター」は互換的に使用され得る。しかしながら、本発明は、均等な機能を果たす、ウイルスベクターなどの(例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルス及びアデノ随伴ウイルス)発現ベクターのこのような他の形態を含むものとする。
「組換え宿主細胞」(又は単に、「宿主細胞」)という用語は、組換え発現ベクターがその中に導入されている細胞を含む。このような単語は、当該細胞を表すのみならず、このような細胞の子孫も表すことを理解すべきである。変異又は環境的な影響のために、後続の世代中にある種の修飾が生じ得るので、このような子孫は、実際には、親細胞と同一でないことがあり得るが、本明細書において使用される「宿主細胞」という用語の範囲に、なお含まれる。
本明細書において使用される「修飾する」という用語は、抗体又はその抗原結合部分中の1つ又はそれ以上のアミノ酸を変化させることを表すものとする。変化は、1つ又はそれ以上の位置においてアミノ酸を付加、置換又は欠失させることによって生成させることができる。変化は、PCR突然変異誘発などの公知の技術を用いて生成させることができる。
「接触位置」という用語には、26の公知の抗体抗原構造の1つにおいて抗原に接触するアミノ酸によって占められている、抗体の重鎖可変領域又は軽鎖可変領域のCDR1、CDR2又はCDR3中のアミノ酸位置が含まれる。抗体抗原複合体の26の公知の解明された構造の何れかの中のCDRアミノ酸が抗原と接触すれば、そのアミノ酸は、接触位置を占有すると考えることができる。抗原を接触する接触位置は、非接触位置より、アミノ酸によって占有される可能性がより高い。好ましくは、接触位置は、26の構造のうち3より多い構造中で(>11.5%)抗原に接触するアミノ酸を含有するCDR位置である。最も好ましくは、接触位置は、25の構造のうち8より多い構造中で(>32%)抗原に接触するアミノ酸を含有するCDR位置である。
「高頻度変異位置」という用語には、抗体のインビボ親和性成熟の間に、体細胞高頻度変異に対する高い頻度又は確率を有すると考えられている抗体の重鎖可変領域又は軽鎖可変領域のCDR1、CDR2又はCDR3領域中の位置を占めるアミノ酸残基が含まれる。「体細胞性高頻度変異に対する高い頻度又は確率」には、抗体のインビボ親和性成熟の間に、残基が体細胞性高頻度変異を受ける5から約40%の頻度又は確率が含まれる。この表記されている範囲内の全ての範囲、例えば5から約30%、例えば5から約15%、例えば15から約30%も、この範囲の一部であることが意図されることを理解すべきである。
「好ましい選択的突然変異誘発位置」という用語には、接触及び高頻度変異位置の両方であると考えることができる、重鎖可変領域又は軽鎖可変領域のCDR1、CDR2又はCDR3領域中の位置を占めるアミノ酸残基が含まれる。
「選択的突然変異誘発アプローチ」という用語には、少なくとも1つの好ましい選択的突然変異誘発位置、高頻度変異及び/又は接触位置のCDRアミノ酸を選択し、個別に変異させることによって、抗体の活性を改善する方法が含まれる。「選択的に変異された」ヒト抗体とは、選択的突然変異誘発アプローチを用いて選択された位置に変異を含有する抗体である。別の実施形態において、選択的突然変異誘発アプローチは、抗体の重鎖可変領域のCDR1、CDR2若しくはCDR3(以下、それぞれ、H1、H2及びH3)又は抗体の軽鎖可変領域のCDR1、CDR2又はCDR3(以下、それぞれ、L1、L2及びL3と称される)中の選択された各アミノ酸残基を優先的に変異させる方法を提供することが意図される。アミノ酸残基は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置又は高頻度変異位置から選択され得る。各アミノ酸は、軽鎖又は重鎖可変領域中の位置に基づいて選択される。高頻度変異位置は接触位置でもあり得ることを理解すべきである。一実施形態において、選択的突然変異誘発アプローチは、「標的化されたアプローチ」である。「標的化されたアプローチ」という用語には、標的化された様式で、抗体の重鎖可変領域のCDR1、CDR2若しくはCDR3又は軽鎖可変領域のCDR1、CDR2若しくはCDR3中の選択された各アミノ酸残基を優先的に変異させる方法が含まれるものとする(例えば、「群ごとの標的化されたアプローチ」又は「CDRごとの標的化されたアプローチ」)。「群ごとの標的化されたアプローチ」では、群I(L3及びH3を含む)、II(H2及びL1を含む)及びIII(L2及びH1を含む)を含む選択的変異に対して、特定の群中の各アミノ酸残基が標的とされる(群は、標的化が好ましい順序で列記されている。)。「CDRごとの標的化されたアプローチ」では、標的化が好ましい以下の順で、H3、L3、H2、L1、H1及びL2、特定のCDR中の各アミノ酸残基が選択的変異に対する標的とされる。選択されたアミノ酸残基は、例えば、少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ変異され、抗体の活性に対する変異の効果が測定される。活性は、抗体の結合特異性/親和性及び/又は抗体の中和能の変化として測定される。選択的突然変異誘発アプローチは、ファージディスプレイ、ヒトIgG生殖系列遺伝子を有するトランスジェニック動物、ヒトB細胞から単離されたヒト抗体を含むあらゆる源に由来するあらゆる抗体の最適化のために使用することができることを理解すべきである。好ましくは、選択的突然変異誘発アプローチは、ファージディスプレイ技術を用いてさらに最適化することができない抗体に対して使用される。ファージディスプレイ、ヒトIgG生殖系列遺伝子を有するトランスジェニック動物、ヒトB細胞から単離されたヒト抗体を含むあらゆる源に由来する抗体は、選択的突然変異誘発アプローチの前又は後に、逆変異へ供され得ることを理解すべきである。
「活性増強アミノ酸残基」という用語は、抗体の活性を改善するアミノ酸残基を含む。活性増強アミノ酸残基は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置又は高頻度変異の1つのアミノ酸残基を置換し得ること、さらに、2以上の活性増強アミノ酸残基が1つ又はそれ以上のCDR内に存在し得ることを理解すべきである。活性増強アミノ酸残基には、抗体の結合特異性/親和性、例えば、ヒトIL12への抗ヒトIL−12抗体の結合を改善するアミノ酸残基が含まれる。活性増強アミノ酸残基には、抗体(例えば、ヒトIL−12を阻害するヒトIL−12抗体)の中和能を改善するアミノ酸残基が含まれる。
{0>Various aspects of the invention are described in further detail in the following subsections.<}75{>≫ 本発明の様々な態様は、以下の項でさらに詳しく記載されている。
I.ヒトIL−12を結合するヒト抗体
本発明は、ヒトIL−12に結合する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。好ましくは、本発明のヒト抗体は、組み換え、中和ヒト抗hIL−12抗体である。ヒトIL−12へ結合する本発明の抗体は、実施例1に記載されているようなファージディスプレイ技術によるなど、例えば、1つ又はそれ以上のヒトV及びVcDNAライブラリーをhIL−12でスクリーニングすることによって選択することができる。ヒトV及びVcDNAライブラリーをスクリーニングによって、最初に、一連の抗IL−12抗体が同定され、さらなる開発のために、そのうちの1つの抗体(本明細書において、「Joe9」(又は「Joe野生型」と称される。)を選択した。Joe9は、比較的低親和性のヒトIL−12抗体(例えば、約0.1sec−1のKoff)であるが、hIL−12を特異的に結合及び検出するのに有用である。Joe9抗体の親和性は、重鎖及び軽鎖CDRの突然変異誘発を実施し、「混合され及びマッチされ」、さらに変異を受けた軽鎖及び重鎖可変領域の群を作製し、hIL−12に対して増加した親和性を有する多くのさらなる抗hIL−12抗体をもたらすことによって改善された(実施例1、表2(添付書類A参照)及び図1AからDの配列並置参照)。
これらの抗体のうち、本明細書においてY61と称されるヒト抗hIL−12抗体が、結合親和性の著しい改善を示した(例えば、約2×10−4sec−1のKoff)。Y61抗hIL−12抗体は、重鎖及び軽鎖CDR内の特異的アミノ酸残基を個別に変異させることによって、さらなる親和性成熟のために選択された。Y61のアミノ酸残基は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触及び/又は高頻度変異位置を占めるアミノ酸残基に基づいて、部位特異的変異(選択的突然変異誘発アプローチ)のために選択された。重鎖及び軽鎖CDR中の選択された位置での置換の要約が、図2Aから2Hに示されている。本発明の好ましい組換え中和抗体(本明細書においてJ695と称される)は、Y61の軽鎖CDR2の50位におけるGlyからTyrへの置換及びY61の軽鎖CDR3の94位におけるGlyからTyrへの置換から生じた。
これらの配列並置によって、Joe9らJ695への系統上に、hIL−12を結合する本発明の抗体の好ましい重鎖及び軽鎖可変領域に対するコンセンサス配列並びにCDR3、CDR2及びCDR1に対するコンセンサス配列の同定が可能となった。
さらに、図2Aから2HにまとめられているY61突然変異誘発分析によって、Y61からの修飾を有するが、優れたhIL−12結合特性をなお保持する配列を包含するY61からJ695への系統上に、hIL−12を結合する重鎖及び軽鎖可変領域に対するコンセンサス配列並びにhIL−12を結合するCDR3、CDR2及びCDR1に対するコンセンサス配列の同定が可能となった。添付の配列表中の配列識別子によって特定される本発明の好ましいCDR、VH及びVL配列(コンセンサス配列を含む)が、以下に要約されている。
Figure 2010513529
Figure 2010513529
Joe9野生型の親和性成熟から産生された抗体は、K及びKoff速度を測定するために、表面プラズモン分析によって機能的に性質決定された。約0.1s−1から約1×10−5−1の範囲内のKoff速度、より好ましくは、約1×10−4−1から1×10−5−1又はそれ以下のKoffを有する一連の抗体が作製された。抗体は、実施例3に記載されているように、フィトヘマグルチニン(PHA)芽球増殖を阻害する能力に関しても、インビトロで性質決定された。約1×10−6Mから約1×10−11M、より好ましくは、約1×10−10Mから約1×10−11M又はそれ以下の範囲のIC50値を有する一連の抗体が作製された。
従って、一態様において、本発明は、ヒトIL−12に結合し、表面プラズモン共鳴によって測定された場合に、0.1s−1若しくはそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又は1×10−6M若しくはそれ以下のIC50でインビトロフィトヘマグルチニン芽球増殖アッセイ(PHAアッセイ)において、フィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。好ましい実施形態において、単離されたヒトIL−12抗体又はその抗原結合部分は、1×10−2−1若しくはそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−7M若しくはそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。さらに好ましい実施形態において、単離されたヒトIL−12抗体又はその抗原結合部分は、1×10−3−1若しくはそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−8M若しくはそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。より好ましい実施形態において、単離されたヒトIL−12抗体又はその抗原結合部分は、1×10−4−1若しくはそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M若しくはそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。より好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、1×10−5−1若しくはそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−10M若しくはそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。さらにより好ましい実施形態において、単離されたヒトIL−12抗体又はその抗原結合部分は、1×10−5−1若しくはそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−11M若しくはそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。
IL−12抗体の解離速度定数(Koff)は、表面プラズモン共鳴(実施例5参照)によって測定することができる。一般に、表面プラズモン分析は、BIAcoreシステム(Pharmacia Biosensor, Piscataway, NJ)を用いて、表面プラズモン共鳴(SPR)により、リガンド(バイオセンサーマトリックス上に固定された組換えヒトIL−12)と分析物(溶液中の抗体)の間のリアルタイム結合相互作用を測定する。表面プラズモン分析は、分析物(バイオセンサーマトリックス上の抗体)を固定化し、リガンド(溶液中の組換えIL−12)を提示することによっても実施することができる。IL−12抗体又はその抗原結合部分の中和活性は、幾つかの適切なインビトロアッセイの1つ又はそれ以上を用いて評価することができる(実施例3参照)。
抗体重鎖及び軽鎖CDRは、抗原に対する抗体の結合特異性/親和性において重要な役割を果たしていることが周知である。従って、本発明は、Joe9の軽鎖及び重鎖を有するヒト抗体並びに該抗体の結合特異性/親和性を改善するために修飾されたCDRを有する他の抗体を包含する。実施例1に示されているように、軽鎖及び重鎖CDRに対する一連の修飾は、ヒト抗hIL−12抗体の親和性成熟をもたらす。ヒトIL−12を結合するJoe9野生型からJ695にわたる一連のヒト抗体の重鎖及び軽鎖可変領域アミノ酸配列の並置が、図1Aから1Dに示されている。抗体のCDRに対するコンセンサス配列モチーフは、(上表にまとめられているように)配列の並置から決定することができる。例えば、Joe9からJ695への系統のVHCDR3に対するコンセンサスモチーフは、アミノ酸配列:(H/S)−G−S−(H/Y)−D−(N/T/Y)(配列番号1)を含み、これは、配列番号7に示されているコンセンサスHCVRの95位から102位までのアミノ酸を包含する。VLCDR3に対するコンセンサスモチーフは、アミノ酸配列:Q−(S/T)−Y−(D/E)−(S/R/K)−(S/G/Y)−(L/F/T/S)−(R/S/T/W/H)−(G/P)−(S/T/A/L)−(R/S/M/T/L−V/I/T/M/L)(配列番号2)を含み、配列番号8に示されているコンセンサスLCVRの89位から97位までのアミノ酸を包含する。
従って、別の態様において、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する、
b)配列番号1のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を有する、及び
c)配列番号2のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する。
好ましい実施形態において、抗体は、アミノ酸配列:F−I−R−Y−D−G−S−N−K−Y−Y−A−D−S−V−K−G(配列番号3)(アミノ酸配列番号7を含むコンセンサスHCVRの50から65位のアミノ酸を包含する。)を含むVHCDR2をさらに含み、及びアミノ酸配列(G/Y)−N−(D/S)−(Q/N)−R−P−S(配列番号4)(アミノ酸配列番号8を含むコンセンサスLCVRの50から56位のアミノ酸を包含する)を含むVLCDR2をさらに含む。
別の好ましい実施形態において、抗体は、アミノ酸配列:F−T−F−S−(S/E)−Y−G−M−H(配列番号5)(アミノ酸配列番号7を含むコンセンサスHCVRの27から35位のアミノ酸を包含する)を含むVHCDR1をさらに含み、及びアミノ酸配列(S/T)−G−(G/S)−(R/S)−S−N−I−(G/V)−(S/A)−(N/G/Y)−(T/D)−V−(K/H)(配列番号6)(アミノ酸配列番号8を含むコンセンサスLCVRの24から34位のアミノ酸を包含する)を含むVLCDR1をさらに含む。
さらに別の好ましい実施形態において、本発明の抗体は、配列番号7のアミノ酸配列を含むHCVR及び配列番号8のアミノ酸配列を含むLCVRを含む。
さらなるコンセンサスモチーフは、Y61に対して行われた変異分析に基づいて決定することができ、J695抗体をもたらした(図2Aから2H中に要約されている)。図2Aから2Hに示されているグラフによって示されるように、Y61の重鎖及び軽鎖CDRのある種の残基は、抗体のhIL−12結合特性を著しく損なわずに置換をするのに適している。例えば、12の異なるアミノ酸残基でのCDRH1中の30位の各置換は、抗体のKoff速度を著しく低下させず、この位置が、様々な異なるアミノ酸残基での置換に適していることを示唆する。従って、変異分析に基づいて(すなわち、他のアミノ酸残基による置換に適したY61内の位置)、コンセンサスモチーフが決定された。重鎖及び軽鎖CDR3に対するコンセンサスモチーフが、それぞれ、配列番号9及び10に示されており、重鎖及び軽鎖CDR2に対するコンセンサスモチーフが、それぞれ、配列番号11及び12に示されており、並びに重鎖及び軽鎖CDR1に対するコンセンサスモチーフが、それぞれ、配列番号13及び14に示されている。VH及びVL領域に対するコンセンサスモチーフが、それぞれ、配列番号15及び16に示されている。
従って、一態様において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する、
b)配列番号9のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を有する、及び
c)配列番号10のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する。
好ましい実施形態において、抗体は、配列番号11のアミノ酸配列を含むVHCDR2をさらに含み、及び配列番号12のアミノ酸配列を含むVLCDR2をさらに含む。
別の好ましい実施形態において、抗体は、配列番号13のアミノ酸配列を含むVHCDR1をさらに含み、及び配列番号14のアミノ酸配列を含むVLCDR1をさらに含む。
さらに別の好ましい実施形態において、本発明の抗体は、配列番号15のアミノ酸配列を含むHCVR及び配列番号16のアミノ酸配列を含むLCVRを含む。
本発明の好ましい抗体であるヒト抗hIL−12抗体Y61は、(実施例1に記載されているように)CDR3のPCR突然変異誘発によるJoe9野生型の親和性成熟によって作製された。Y61は、表面プラズモン共鳴によって及びインビトロ中和アッセイによって測定された、改善された特異性/結合親和性を有していた。Y61の重鎖及び軽鎖CDR3が、それぞれ、配列番号17及び18に示されており、Y61の重鎖及び軽鎖CDR2が、それぞれ、配列番号19及び20に示されており、並びにY61の重鎖及び軽鎖CDR1が、それぞれ、配列番号21及び22に示されている。Y61のVHは配列番号23のアミノ酸配列を有しており、Y61のVLは配列番号24のアミノ酸配列を有している(これらの配列は、Joe9と並置されて、図1Aから1Dにも示されている。)。
従って、別の態様において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する、
b)配列番号17のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を有する、及び
c)配列番号18のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号19のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号20のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2を有する。
別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号21のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1及び配列番号22のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を有する。
さらに別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号23のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域及び配列番号24のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
ある種の実施形態において、完全長抗体は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA及びIgE定常領域などの重鎖定常領域及びKabat(Kabat,E.A.,et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,U.S.Department of Health and Human Services,NIH PublicationNo.91−3242)に記載されているその中のあらゆるアロタイプのバリアントを含む。好ましくは、抗体重鎖定常領域はIgG1重鎖定常領域である。あるいは、抗体部分は、Fab断片、F(ab’)断片又は一本鎖Fv断片であり得る。
Y61の各残基の修飾は、図2Aから2Hに示されている抗体群の作製をもたらした。各抗体の特異性/結合親和性は、表面プラズモン共鳴によって及びインビトロ中和アッセイによって測定された。
従って、別の態様において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する、
b)配列番号404から配列番号469からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を有する、及び
c)配列番号534から配列番号579からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号335から配列番号403からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号506から配列番号533からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2を有する。
別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号288から配列番号334からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1及び配列番号470から配列番号505からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を有する。
さらに別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号23のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域及び配列番号24のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
ある種の実施形態において、完全長抗体は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA及びIgE定常領域などの重鎖定常領域及びKabat(Kabat,E.A.,et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,U.S.Department of Health and Human Services,NIH Publication No.91−3242)に記載されているその中のあらゆるアロタイプのバリアントを含む。好ましくは、抗体重鎖定常領域はIgG1重鎖定常領域である。あるいは、抗体部分は、Fab断片、F(ab’)断片又は一本鎖Fv断片であり得る。
本発明の特に好ましい組換え中和抗体J695は、抗体Y61の接触及び高頻度変異アミノ酸残基の部位特異的突然変異誘発によって作製された(以下の実施例2及びIII節参照)。J695は、軽鎖CDR2の50位のY61におけるGlyからTyrへの置換及び軽鎖CDR3の94位のGlyからTyrへの置換がY61と異なる。J695の重鎖及び軽鎖CDR3が、それぞれ、配列番号25及び26に示されており、J695の重鎖及び軽鎖CDR2が、それぞれ、配列番号27及び28に示されており、並びにJ695の重鎖及び軽鎖CDR1が、それぞれ、配列番号29及び30に示されている。J695のVHは配列番号31のアミノ酸配列を有しており、J695のVLは配列番号32のアミノ酸配列を有している(これらの配列は、Joe9と並置されて、図1Aから1Dにも示されている。)。
従って、別の態様において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する、
b)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を有する、及び
c)配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を有する、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2を有する。
別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を有する。
さらに別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分は、配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域及び配列番号32のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を有する。
ある種の実施形態において、完全長抗体は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA及びIgE定常領域などの重鎖定常領域及びKabat(Kabat,E.A.,et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,U.S.Department of Health and Human Services,NIH Publication No.91−3242)に記載されているその中のあらゆるアロタイプのバリアントを含む。好ましくは、抗体重鎖定常領域はIgG1重鎖定常領域である。あるいは、抗体部分は、Fab断片、F(ab’)断片又は一本鎖Fv断片であり得る。
本発明のさらなる抗IL−12抗体を提供するために、Joe9からJ695までの系列又は系統Y61からJ695上の抗体のCDR3、CDR2及びCDR1に対する好ましいコンセンサス配列中にさらなる突然変異を施すことができる。PCR突然変異誘発などの標準的な分子生物学技術を使用し、軽鎖及び/又は重鎖CDR中の各接触又は高頻度変異アミノ酸残基を標的化した後、本明細書に記載されているように、修飾された抗体の速度論的及び機能的分析(例えば、実施例3に記載されている中和アッセイ及び実施例5に記載されているBIAcore分析によって)によって、このような修飾方法を実施することができる。
従って、別の態様において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害し、
b)配列番号1のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号3のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号5のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号1のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号3のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号5のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含み、並びに
c)配列番号2のアミノ酸配列を含む軽い鎖CDR3、配列番号4のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号6のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号2のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号4のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号6のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いKoff速度を有する。)を含む、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
別の態様において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害し、
b)配列番号9のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号11のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号13のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号9のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号11のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号13のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含み、並びに
c)配列番号10のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号12のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号14のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号10のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号12のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号14のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含む、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
当業者は、本発明のさらなる抗IL−12抗体を提供するために、本発明の抗体のCDR領域に対して、例えばY61中又はJ695中にさらなる変異を施し得ることを理解する。このような修飾の方法は、上記に記載されているように、標準的な分子生物学技術を用いて実施することができる。修飾された抗体の機能的及び速度論的分析は、それぞれ、実施例3及び実施例5に記載されているように実施することができる。J695の同定をもたらしたY61の各残基の修飾は図2Aから2Hに示されており、実施例2に記載されている。
従って、別の態様において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害し、
b)配列番号17のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号19のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号21のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号11のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号19のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号21のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含み、並びに
c)配列番号18のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号20のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号22のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号18のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号20のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号22のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いKoff速度を有する。)を含む、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
別の態様において、本発明は、
a)インビトロでのPHAアッセイにおいて、1×10−9M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害し、
b)配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1又は好ましい選択的突然変異誘発位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号25のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3、配列番号27のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2及び配列番号29のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いkoff速度を有する。)を含み、並びに
c)配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1又は選択的好ましい選択的突然変異誘発位置若しくは高頻度変異位置に1つ若しくはそれ以上のアミノ酸置換を有するこれらの変異体(前記変異体は、配列番号26のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3、配列番号28のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2及び配列番号30のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1を含む抗体より最大10倍高いKoff速度を有する。)を含む、
単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
さらに別の実施形態において、本発明は、ヒトIL−12並びにヒヒIL−12、マーモセットIL−12、チンパンジーIL−12、カニクザルIL−12及びアカゲザルIL−12からなる群から選択される少なくとも1つのさらなる霊長類IL−12の活性を中和するが、マウスIL−12の活性を中和しない単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。
II組換えヒト抗体の選択
本発明の組換えヒト抗体は、ヒトリンパ球由来のmRNAから調製されたヒトVL及びVHcDNAを用いて調製された組換えコンビナトリアル抗体ライブラリー、好ましくはscFVファージディスプレイライブラリーのスクリーニングによって単離することができる。このようなライブラリーを調製し、スクリーニングする方法は、本分野において公知である。ファージディスプレイライブラリーを作製するための市販のキット(例えば、Pharmacia Recombinant Phage Antibody System、カタログ番号27−9400−01;及びStratagene SurfZAPTMファージディスプレイキット、カタログ番号240612)に加えて、抗体ディスプレイライブラリーを作製及びスクリーニングする際に使用するのに特に適した方法及び試薬の例は、例えば、Kang他のPCT国際公開WO92/18619;Winter他のPCT国際公開WO92/20791;Breitling他のPCT国際公開WO93/01288;McCafferty他のPCT国際公開WO92/01047;GarrardらPCT国際公開WO92/09690;Fuchs et al.(1991)Bio/Technology 9:1370−1372;Hay et al.(1992)Hum Antibod Hybridomas3:81−85;Huse et al.(1989)Science246:1275−1281;McCafferty et al.,Nature(1990)348:552−554;Griffiths et al.(1993)EMBOJ12:725−734;Hawkins et al.(1992)JMolBiol226:889−896;Clackson et al.(1991)Nature352:624−628;Gram et al.(1992)PNAS89:3576−3580;Garrad et al.(1991)Bio/Technology9:1373−1377;Hoogenboom at al.(1999)NucAcidRes19:4133−4137;及びBarbas et al.(1991)PNAS88:7978−7982に見出すことができる。
この方法において使用される抗体ライブラリーは、好ましくは、ヒトVL及びVHcDNAから調製されたscFvライブラリーである。scFV抗体ライブラリーは、IL−12に対して結合活性を有するヒト重鎖及び軽鎖配列を選択するための抗原として組換えヒトIL−12を用いて好ましくスクリーニングされる。IL−12のp35サブユニット又はp70ヘテロ二量体に対して特異的な抗体を選択するために、過剰の遊離p40サブユニットの存在下で、スクリーニングアッセイを行った。サブユニットの優先性は、例えば、実施例1に記載されているようなmicro−Friguet滴定によって測定することができる。
最初のヒトVL及びVHセグメントが選択されたら、好ましいVL/VH対の組み合わせを選択するために、選択されたVL及びVHセグメントの異なる対をIL−12結合についてスクリーニングする「ミックス&マッチ」実験が行われる(実施例1参照)。さらに、hIL−12結合に対する親和性をさらに向上させ、及び/又はhIL−12結合に対するoff速度定数を低下させるために、天然の免疫応答の間に抗体の親和性成熟のために必要とされるインビボ体細胞変異プロセスと類似のプロセスにおいて、好ましくはVH及び/又はVLのCDR3領域内で、好ましいVL/VH対のVL及びVHセグメントを無作為に変異させることが可能である。このインビトロ親和性成熟は、それぞれ、VHCDR3又はVLCDR3に対して相補的なPCRプライマーを用いてVH及びVL領域を増幅することによって達成することが可能であり、得られるPCR産物が、VH及び/又はVLCDR3領域中にランダムな変異が導入されたVH及びVLセグメントをコードするように、前記プライマーは、ある位置において、4つのヌクレオチド塩基のランダムな混合物で「スパイク」されている。これらの無作為に変異されたVH及びVLセグメントは、hIL−12への結合に関して再選択し、再スクリーニングすることが可能であり、IL−12結合に対して高い親和性と低いoff速度を示す配列を選択することが可能である。
表2(添付書類A参照)は、ディスプレイされた抗体が、インビトロ親和性成熟の結果として生じた結合特異性/親和性を変化させたことを示している。
組換え免疫グロブリンディスプレイライブラリーから得られた本発明の抗hIL−12抗体の選択、単離及びスクリーニングに続いて、選択された抗体をコードする核酸を、ファージ粒子から(例えば、ファージゲノムから)回収し、標準的な組換えDNA技術によって、他の発現ベクター中にサブクローニングすることが可能である。所望であれば、本発明の他の抗体形態を作製するために、核酸にさらに操作(例えば、さらなる定常領域などの、さらなる免疫グロブリンドメインをコードする核酸への連結)を施すことが可能である。コンビナトリアルライブラリーのスクリーニングによって単離された組換えヒト抗体を発現させるために、以下の第IV節でさらに詳しく記載されているように、組換え発現ベクター中に、抗体をコードするDNAをクローニングし、哺乳動物宿主細胞中に導入される。
ファージディスプレイ技術によってヒトIL−12結合抗体を選択する方法及びCDR領域の無作為又は部位特異的突然変異誘発による選択された抗体の親和性成熟は、実施例1にさらに詳しく記載されている。
実施例1に記載されているように、ヒトVL及びVHcDNAライブラリーのスクリーニングによって、一連の抗IL−12抗体が同定され、このうち、Joe9抗体をさらなる開発のために選択した。Joe9の重鎖可変領域をVBASEデータベースから選択された重鎖生殖系列配列と比較することによって、Joe9はCOS−3生殖系列配列と類似していることが明らかとなった。COS−3は、生殖系列配列のV3ファミリーに属する。
3ファミリーは、ヌクレオチド配列の相同性に基づいて7つのファミリーV1−V7にグループ分けされるヒトVH生殖系列レパートリーの一部である(Tomlinson et al.(1992)J.Mol.Biol,227,776−798 and Cook et al.(1995)Immunology Today, 16, 237−242)。V3ファミリーは、一員の数を最も多く含み、生殖系列のレパートリーに最大の寄与をしている。与えられた全てのヒトV3生殖系列抗体配列に関して、V3ファミリー全体内のアミノ酸配列の同一性は高い(例えば、Tomlinson et al.(1992)J.Mol.Biol, 227, 776−798及びCook et al.(1995)Immunology Today, 16, 237−242参照。)。V3ファミリーの2つの何れかの生殖系列VH配列間のアミノ酸配列の同一性の範囲は、約100VH残基のうち69から98残基を変動する(すなわち、何れかの2つの生殖系列VH配列間で69から98%アミノ酸配列の相同性)。生殖系列配列の多くの対に対して、少なくとも80又はそれ以上の同一のアミノ酸残基が存在する(すなわち、少なくとも80%のアミノ酸配列の相同性)。V3ファミリーの一員間のアミノ酸配列の相同性の高い程度は、VH鎖のCDR及びフレームワーク領域中の中心部位にある種のアミノ酸残基の存在をもたらす。これらのアミノ酸残基は、CDRに対して構造的な特徴を付与する。
CDR及びフレームワーク領域中のある位置を占める中心的アミノ酸残基に基づいて、抗体構造の研究は、CDRの立体構造が標準的CDR構造のファミリーへグループ分けできることを示している。その結果、同一の中心的アミノ酸残基を有する標準的構造を有する異なる抗体中に類似の局所的CDR立体構造が存在する(Chothia et al.(1987)J.Mol.Biol., 196, 901−917 and Chothia et al.(1989)Nature, 342, 877−883)。V3ファミリー内に、CDR1及びCDR2標準構造に対する中心的部位にアミノ酸残基の同一性の保存が存在する(Chothia et al.(1992)J.Mol.Biol, 227, 799−817)。
COS−3生殖系列VH遺伝子はV3ファミリーの一員であり、3−30(DP−49)生殖系列VH対立遺伝子のバリアントである。COS−3は、5つ位置において、Joe9VHアミノ酸配列と異なるに過ぎない。Joe9VHとCOS−3間の及びJoe9VHと他のV3ファミリーの一員間のアミノ酸配列相同性の高い程度も、CDR構造の相同性の高い程度を付与する(Chothia et al(1992)J.Mol.Biol,227,799−817;Chothia et al(1987)J.Mol.Biol.,196,901−917 and Chothia et al(1989)Nature,342,877−883)。
当業者は、Joe9に対するアミノ酸配列及び標準構造の高い類似性に基づいて、他のV3ファミリーの一員も、ヒトIL−12に結合する抗体を作製するために使用できることを理解する。これは、例えば、鎖シャッフリング技術(Winter et al.(1994)Annual Rev.Immunol., 12, 433−55)によって適切なVLを選択することにより、又はげっ歯類若しくは他のヒト抗体由来のCDR(本発明の抗体に由来するCDRを含む。)をV3ファミリーのフレームワーク上に移植することによって実施することができる。
ヒトVλ生殖系列レパートリーは、ヌクレオチド配列相同性に基づいて、10のファミリーへグループ分けされている(Williams et al.(1996)J.Mol.Biol.,264,220−232)。Joe9の軽鎖可変領域をVBASEデータベースから選択された軽鎖生殖系列の配列と比較することによって、Joe9はDPL8λ生殖系列と類似することが明らかとなった。Joe9VLは、4つのフレームワーク位置において、DPL8配列と異なるに過ぎず、他のVλ1ファミリーの一員のフレームワーク配列と極めて相同的である。Joe9に対する高いアミノ酸配相同性及び標準構造の類似性に基づいて、他のVλ1ファミリーの一員も、ヒトIL−12に結合する抗体を作製するために使用され得る。これは、例えば、鎖シャッフリング技術(Winter et al.上記)によって適切なVHを選択することにより、又はげっ歯類若しくは他のヒト抗体由来のCDR(本発明の抗体に由来するCDRを含む)をVλ1ファミリーのフレームワーク上に移植することによって実施することができる。
本発明の方法は、生殖系列配列のV3ファミリーの一員に由来する重鎖可変領域と及び生殖系列配列のVλ1ファミリーの一員に由来する軽鎖可変領域とを含む、hIL−12に結合する組換え抗体を含むものとする。さらに、当業者は、V3ファミリー重鎖配列の何れの一員も、Vλ1ファミリー軽鎖配列の何れの一員と組み合わせ得ることを理解する。
当業者は、生殖系列のアミノ酸配列の変化をもたらすDNA配列多型が集団(例えば、ヒト集団)内に存在し得ることも理解する。このような生殖系列配列中の遺伝的多型は、天然の対立遺伝子変動に起因して、集団内の個体間に存在し得る。このような天然の対立遺伝子の変動は、典型的には、遺伝子のヌクレオチド配列の1から5%の変動をもたらす。天然の対立遺伝子の変動の結果である生殖系列配列中のこのようなヌクレオチドの変動及びその結果生じる一切のあらゆるアミノ酸多型が本発明の範囲に含まれるものとする。
従って、一態様において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
a)ヒトIL−12に結合し、表面プラズモン共鳴によって測定された場合に0.1s−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのフィトヘマグルチニン芽球増殖アッセイ(PHAアッセイ)において、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。
b)V3生殖系列ファミリーの一員から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(該重鎖可変領域は、接触又は高頻度変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
c)Vλ1生殖系列ファミリーの一員から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(該軽鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又は抗原結合は重鎖CDR3中に変異を有する。
別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又は抗原結合は軽鎖CDR3中に変異を有する。
別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又は抗原結合は重鎖CDR2中に変異を有する。
別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又は抗原結合は軽鎖CDR2中に変異を有する。
別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又は抗原結合は重鎖CDR1中に変異を有する。
別の好ましい実施形態において、単離されたヒト抗体又は抗原結合は軽鎖CDR1中に変異を有する。
当業者は、V3生殖系列ファミリーの一員間の又は軽鎖Vλ1生殖系列ファミリーの一員間の高いアミノ酸配列類似性に基づいて、生殖系列配列に対する変異はヒトIL−12に結合するさらなる抗体を与え得ることを理解する。表1(添付書類A参照)は、V3ファミリーの一員の生殖系列配列を示しており、ファミリーの一員内での著しい配列相同性を示している。表1には、Vλ1ファミリーの一員に対する生殖系列配列も示されている。Joe9の重鎖及び軽鎖配列が、比較として挙げられている。V3又はVλ1ファミリーメンバーの生殖系列配列に対する突然変異は、例えば、本発明の抗体中で施されたのと同じアミノ酸位置において施され得る(例えば、Joe9中の突然変異)。PCR突然変異誘発などの標準的な分子生物学技術を使用し、生殖系列配列中の各アミノ酸残基を標的化した後、本明細書に記載されている修飾された抗体の速度論的及び機能的分析(例えば、実施例3に記載されている中和アッセイ及び実施例5に記載されているBIAcore分析によって)によって、修飾を実施することができる。
従って、一態様において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
a)配列番号595から667からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(該重鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
b)配列番号669から675からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(該軽鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
当業者は、Joe9とCOS−3重鎖生殖系列配列の間及びJoe9とDPL8λ生殖系列配列の間の高いアミノ酸配列類似性に基づいて、これらの生殖系列配列のCDR領域に対する他の変異はヒトIL−12に結合するさらなる抗体を与え得ることを理解する。このような修飾の方法は、上に記載されているように、標準的な分子生物学技術を用いて実施することができる。
従って、一態様において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
a)ヒトIL−12に結合し、表面プラズモン共鳴によって測定された場合に0.1s−1若しくはそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのフィトヘマグルチニン芽球増殖アッセイ(PHAアッセイ)において、1×10−6M若しくはそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。
b)COS−3生殖系列アミノ酸配列を含む重鎖可変領域(該重鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
c)DPL8生殖系列アミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(該軽鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
軽鎖及び重鎖可変領域中のCDR及びフレームワーク領域中の中心的部位を占めるある種のアミノ酸残基のために、構造的な特徴がこれらの領域に付与される。特に、CDR2及びCDR1領域は、標準的な構造上の分類に供せられる。ファミリーの一員間にはアミノ酸配列相同性の高い程度が存在するので、これらの標準的な特徴は、ファミリーの一員間に存在する。これらの標準的構造を付与するアミノ酸残基での修飾はIL−12へ結合するさらなる抗体を産生することが、当業者に理解される。修飾は、上に記載されているように、標準的な分子生物学技術を用いて実施することができる。
従って、別の態様において、本発明は、以下の特徴を有する単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を特徴とする。
a)ヒトIL−12に結合し、表面プラズモン共鳴によって測定された場合に0.1s−1又はそれ以下のKoff速度定数でヒトIL−12から解離し、又はインビトロでのフィトヘマグルチニン芽球増殖アッセイ(PHAアッセイ)において、1×10−6M又はそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球の増殖を阻害する。
b)V3生殖系列ファミリーの一員から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(前記重鎖可変領域は、他のV3生殖系列ファミリーの一員から得られるCDR2と構造的に類似するCDR2及び他のV3生殖系列ファミリーの一員から得られるCDR1と構造的に類似するCDR1を含み、並びに前記重鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に活性増強アミノ酸残基による変異を有する。)を有する。
c)Vλ1生殖系列ファミリーの一員から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(前記軽鎖可変領域は、他のVλ1生殖系列ファミリーの一員から得られるCDR2と構造的に類似するCDR2及び他のVλ1生殖系列ファミリーの一員から得られるCDR1と構造的に類似するCDR1を含み、並びに前記軽鎖可変領域は、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に活性増強アミノ酸残基を有する変異を有する。)を有する。
本発明の組換えヒト抗体は、VBASEデータベースから選択されるヒト生殖系列免疫グロブリン配列に対して相同的である可変及び定常領域を有する。(例えば、無作為突然変異誘発又はPCR突然変異誘発による)組換えヒト抗体に対する変異は、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列によってコードされていないアミノ酸をもたらす。また、ヒトドナーに由来した組換え抗体のライブラリーは、B細胞の発達中に起こる体細胞変異の正常な過程のために、それらの対応する生殖系列配列と異なる抗体配列を含有する。PCR増幅によって得られた「生殖系列」配列が、真の生殖系列配置から得られるフレームワーク領域中にアミノ酸の差(すなわち、真の生殖系列配列と比較した、増幅された配列の差)をコードする場合には、これらのアミノ酸の差を変化させて真の生殖系列配列に戻すこと(すなわち、生殖系列配置へのフレームワーク残基の「逆変異」)が望ましいことがあり得ることに注目すべきである。従って、本発明は、逆変異段階を場合によって含み得る。これを実施するために、最も近い生殖系列配列と異なる変異された免疫グロブリンフレームワーク配列中のアミノ酸残基を同定するために、まず、(VBASEデータベース中に例として見出されるような)生殖系列によってコードされる重鎖及び軽鎖のアミノ酸を変異された免疫グロブリン重鎖及び軽鎖フレームワークアミノ酸配列と比較する。次いで、何れのヌクレオチド変化を施すべきかを決定するために遺伝子コードを用いて、変異された免疫グロブリン配列の適切なヌクレオチドを生殖系列配列に対応させるために逆変異させる。変異された免疫グロブリンフレームワーク配列の突然変異誘発は、PCRによって媒介される突然変異誘発(PCR産物が変異を含有するように、変異されたヌクレオチドがPCRプライマー中に取り込まれている。)又は部位特異的突然変異誘発などの標準的な方法によって実施される。逆変異の候補として同定された各アミノ酸の役割は、抗原結合における直接又は間接的な役割に関して調べるべきであり、変異後にヒト抗体の何れかの望ましい特徴に影響を及ぼすことが見出された全てのアミノ酸を最終ヒト抗体中に含めるべきではない。例として、選択的突然変異誘発アプローチによって同定された活性増強アミノ酸は、逆変異に供されない。突然変異誘発から生じた抗体の特徴を決定するためのアッセイには、ELISA、競合的ELIS、インビトロ及びインビボ中和アッセイ及び/又は(例えば、実施例3参照)様々な源(ヒト、霊長類及び/又は他の種を含む。)由来の組織切片を用いた免疫組織化学が含まれ得る。
逆変異に供するアミノ酸の数を最小限に抑えるために、第二の生殖系列配列が、問題のアミノ酸の両側において、少なくとも10、好ましくは12のアミノ酸に対して、本発明のヒト抗体の配列と同一であり、共線性である限り、最も近い生殖系列配列と異なるが、第二の生殖系列配列中の対応するアミノ酸と同一であることが明らかとなったアミノ酸位置はそのままにすることができる。これにより、本発明のヒト抗体で処理された対象中の専門の抗原提示細胞によって免疫系に提示されるあらゆるペプチドエピトープが外来でなく、自己抗原(すなわち、第二の生殖系列配列によってコードされる免疫グロブリン)と同一であることが確保される。逆変異は、抗体最適化のあらゆる段階で行われ得る。好ましくは、逆変異は、選択的突然変異誘発アプローチの直前又は直後に行われる。より好ましくは、逆変異は、選択的変異導入アプローチの直前に行われる。
III.好ましい選択的突然変異誘発位置、接触及び/又は高頻度変異位置への修飾
典型的には、改善された親和性を有する抗体の選択は、上記第II節に記載されているように、ファージディスプレイ法を用いて実施することができる。これは、CDR残基の組み合わせを無作為に変異させること、及び異なる配列の抗体を含有する大規模なライブラリーを作製することによって達成することができる。しかしながら、これらの選択法が機能するために、抗体抗原反応は、長時間にわたって、抗原に対してより高い親和性の抗体の優先的結合を可能にするために平衡状態となる傾向がなければならない。親和性のある濃度(すなわち、抗体Y61の濃度)が達成された時点で、選択された抗IL−12抗体の親和性を改善するために、ファージディスプレイ法が使用された場合、(おそらく、抗原とファージ粒子間のさらなる非特異的相互作用のために)平衡状態を確立することができる選択条件を決定することはできない。従って、ファージディスプレイ法によって、さらに高い親和性を有する抗体を選択することはできない。従って、少なくともある種の抗体又は抗原に対しては、高度に改善された結合特異性/親和性を有する抗体を選択する能力において、ファージディスプレイ法には限界がある。従って、この限界を克服するために、抗体のファージディスプレイ親和性成熟を必要としない選択的突然変異誘発アプローチと名づけられた方法が確立され、本発明によって提供される。この選択的突然変異誘発アプローチは、ファージディスプレイ系を用いた限界を克服するために開発されたが、この方法は、ファージディスプレイ系とともに使用することもできることに注意すべきである。さらに選択的突然変異誘発アプローチは、あらゆる抗体の活性を改善するために使用することができる。
抗体の活性(例えば、親和性又は中和活性)を向上させるために、理想的には、重鎖及び軽鎖の両方中のあらゆるCDR位置を他のあらゆる可能なアミノ酸残基に変異することが望まれる。しかしながら、抗体内には、平均して、70のCDR位置が存在するので、このようなアプローチには、多大な時間と労力が必要である。従って、本発明の方法は、重鎖及び/又は軽鎖CDR内のある選択された残基のみを変異させることによって、抗体の活性を改善することを可能にする。さらに、本発明の方法は、抗体の他の望ましい特性に影響を与えずに、抗体の活性を改善することを可能にする。
一次配列又は可変領域内でのそれらの位置に基づいて、抗体可変領域の何れのアミノ酸残基が抗原と接触しているかを決定することは正確に予想できない。それにもかかわらず、異なる特異性を有する抗体由来の配列の並置がKabat他によって実施されることにより、抗体間で著しく異なる可変領域内の局所的領域としてCDRが同定された(Kabat et al.(1971)Ann.NY Acad., Sci.190:382−393, , Kabat, E.A., et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S.Department of Health and Human Services, NIH Publication No.91−3242)。構造的研究は、抗原結合表面がCDR中に存在するアミノ酸残基によって形成されることを示した。CDR外の他のアミノ酸残基は、構造的役割を果たし、又は抗原結合に直接関与することも知られている。従って、各抗原抗体対に対して、CDR内及びCDR外のアミノ酸残基が重要であり得る。
Tomlison他による配列並置研究によって、重鎖及び軽鎖CDR1及びCDR2の中並びに体細胞変異が頻繁に生じる部位であるκ鎖CDR3の一部の中の多数の位置が同定された。(Tomlison et al(1996)J.Mol.Biol.256:813−817)。特に、位置H31、H31B、H33、H33B、H52B、H56、H58、L30、L31、L31A、L50、L53、L91、L92、L93及びL94が、体細胞変異が頻繁に生じる部位として同定された。しかしながら、この分析は、重要な重鎖CDR3領域及び抗体結合部位の中心に位置することが知られており、抗原との重要な相互作用を与える可能性を秘める軽鎖CDR3の区域を除外している。さらに、Tomlison他は、体細胞の多様性単独では、抗原結合における特定のアミノ酸の役割を必ずしも予測せず、抗原に接触する保存されたアミノ酸残基及び抗原と接触しない多岐にわたるアミノ酸残基を示唆しないことを提唱している。この結論は、抗体親和性に対する体細胞変異の役割に関する変異研究によってさらに裏付けられている(Sharon,(1990),PNAS,87:4814−7)。高親和性抗p−アゾフェニルアルソン酸(Ars)抗体中の19個の体細胞変異がそれらの対応する生殖系列残基と同時に置き換えられ、活性が200倍低下した抗Ars抗体の生殖系列バージョンが得られた。19の体細胞変異のうち僅か3つを回復させることによって抗Ars抗体の完全な親和性を回復することができ、抗原結合活性に寄与していない多くの体細胞変異が許容され得ることを示している。
この結果は、1つには、抗体の多様性そのものによって説明することができる。未成熟B細胞は、多数の自己又は非自己抗原を認識する低親和性抗体を当初産生し得る。さらに、抗体は、親和性成熟の過程において、自己反応性を引き起こし得る配列変動を受ける場合があり得る。このような低親和性抗体の高頻度変異は自己反応性を喪失させる役割を果たし(「負の選択」)、外来抗原に対する親和性を増加させ得る。従って、多数の抗体の一次及び構造的データの分析は、(1)望ましくない抗原に対する親和性を減少させるプロセスと比較した、親和性成熟プロセスにおける体細胞高頻度変異部位の役割又は(2)あるアミノ酸が、特異的な抗原抗体対の特性にどのように寄与するかを予測する方法を与えない。
抗原認識における特定のアミノ酸残基の役割を明らかにするための他の試みは、抗原抗体複合体の多数の結晶構造を分析することによって為された(MacCallum et al.(1996)J.Mol.Biol.262:732−745)。CDR内及びCDR外に位置する位置の潜在的な役割が示された。分析された26の構造のうち10を超える構造において、抗原結合に関与するCDR中の位置には、重鎖中のH31、H33、H50、H52、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98及びH100並びに軽鎖中のL30A、L32、L91、L92、L93、L94、L96が含まれた。しかしながら、著者は、これら及び他の構造的データを用いた抗原接触の予測は、接触位置を過剰に又は過小に予測し得、異なる戦略を異なる抗原に対して適用しなければならないかもしれないという推測に至った。
Pini他は、抗体親和性を素早く増加させるために、大規模なファージディスプレイライブラリー中の抗体CDR配列中の複数の残基を無作為化することについて記載している(Pini et al.(1998)J.Biol Chem.273:21769−21776)。しかしながら、Pini他によって論述されている高親和性抗体は、合計8つの位置に変異を有しており、必要とされる最も少数のアミノ酸に対して、可能な多数の組み合わせを調べなければならないために、抗体の親和性を改善するために何れの変化が絶対に必要とされるかという還元的(reductionary)分析は非実用的なものとなる。
さらに、複数残基の無作為化は、抗体の他の所望される特性を必ずしも保持し得ない。抗体の望ましい特性又は特徴は本分野において認知されており、例えば、例えば他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持及びヒト生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体配列の保持、中和能の改善が含まれる。他の望ましい特性又は特徴には、種の交叉反応性を保持する能力、エピトープ特異性を保持する能力及び哺乳動物細胞中のタンパク質高い発現濃度を保持する能力が含まれる。望ましい特性又は特徴は、ELISA、競合的ELISA、インビトロ及びインビボ中和アッセイ(例えば、実施例3参照)、必要に応じてヒト、霊長類又は他の源などの異なる源から得られた組織切片を用いた免疫組織及び一過性発現又は安定な発現を用いた哺乳動物細胞中での発現研究などの(但し、これらに限定されない。)本分野で認知された技術を用いて観察又は測定することができる。
さらに、Pini他の方法は、親和性を改善するために実際に必要とされる最少数より多い変化を導入する可能性があり、ヒト対象中の抗ヒト抗体(HAMA)形成の引き金を引く抗体をもたらし得る。さらに、他の箇所で論述されているように、ここに示されているファージディスプレイ又はその他の関連する方法(リボソームディスプレイなど)は、抗体と抗原間のある親和性に到達すると適切に機能しなくなる場合があり得、他のファージ又はリボソーム成分及び抗原との相互作用などのさらなる相互作用のために、平衡に到達するために必要な条件が合理的な時間枠内に確立されない場合があり得る。
当業者は、上記に論述されている参考文献の教示から抗体の多様性の起源に関する興味深い科学的情報を収集し得る。しかしながら、本発明は、抗体の他の適切な特徴又は望ましい特徴を保持しつつ、特異的な抗原抗体対の抗体親和性を増加させる方法を提供する。抗原結合など、複数の異なる特徴を特異的抗体に対して付与することの望ましさを考えると、これは特に重要である。
出発抗体が保持される必要がある望ましい特性又は特徴を有する場合には、選択的突然変異誘発アプローチは、抗体の活性を改善しながら、これらの望ましい特性を保持するための最良の戦略であり得る。例えば、Y61の突然変異誘発において、目的は、所望の特性を保持しながら、hIL−12に対する親和性を増加させること及び抗体の中和能を改善することであった。Y61の所望される特性には、(1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、(2)優れたエピトープ特異性の保持(すなわち、好ましくはp70(p40/p35)ヘテロ二量体におけるp40エピトープを認識することにより、遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制する。)、及び(3)それぞれの生殖系列免疫グロブリン配列に可能な限り近い重鎖及び軽鎖アミノ酸配列を有する抗体の作製が含まれた。
一実施形態において、本発明の方法は、親和性及び/又は中和能を改善しながら、抗体の望ましい特性又は特徴を保持するための戦略として、選択的突然変異誘発アプローチを提供する。「選択的突然変異誘発アプローチ」という用語は上記に定義されているとおりであり、選択されたアミノ酸残基を個別に変異させる方法を含む。まず好ましい選択的突然変異誘発位置から、次いで接触位置から、次いで高頻度変異位置から、変異されるべきアミノ酸残基を選択し得る。選択された各位置は、少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ変異させることが可能であり、抗体の所望の特性及び抗体活性の改善の両者に対する変異の効果が測定される。
選択的突然変異誘発アプローチは、1)好ましい選択的突然変異誘発位置、2)接触位置、3)高頻度変異位置の順序で候補位置を選択する段階、抗体の重鎖及び軽鎖可変領域内の位置の配置に基づいて前記位置に順位を付ける段階(CDR3はCDR2より好ましく、CDR2はCDR1より好ましい)、
順位の順に、候補の好ましい選択的突然変異誘発位置、高頻度変異及び/又は接触位置を、他の全ての可能なアミノ酸残基へと個別に変異させ、活性増強アミノ酸残基を決定するために、抗体の活性に対して各変異が及ぼす影響を分析する段階、
必要であれば、各活性増強アミノ酸残基の段階的な組み合わせを作製し、及び抗体の活性に対する様々な組み合わせの効果を分析する段階、活性増強アミノ酸残基を有する変異抗体を選択し、アミノ酸置換の免疫原性の可能性に関して、アミノ酸置換の位置と種類に基づいて変異抗体を順位付けする段階を含む。生殖系列データベース中に記載されている可変領域配列とほぼ同じアミノ酸配列を含む変異抗体又は他のヒト抗体と同等のアミノ酸配列を有する変異抗体に対して最も高い順位が与えられる。生殖系列配列又は別のヒト抗体の配列の何れかにおいて稀に遭遇されるアミノ酸置換を含有する変異抗体には、より低い順位が与えられる。生殖系列配列又は別のヒト抗体の配列中で遭遇されないアミノ酸置換を有する変異抗体には、最も低い順位が与えられる。上述されているように、CDR3中に配置された少なくとも1つの活性増強アミノ酸残基を含む変異抗体は、CDR2中に配置されたものより好ましく、CDR2中に配置されたものは、CDR1中に配置されたものより好ましい。重鎖可変領域のCDRは、軽鎖可変領域のCDRより好ましい。
変異抗体は、例えば対応する親抗体と比較したときの活性の改善に関して研究することもできる。変異抗体の活性の改善は、例えば、中和アッセイ又は表面プラズモン共鳴分析による結合特異性/親和性によって測定することができる(実施例3参照)。好ましくは、活性の改善は、親抗体より少なくとも2から20倍高くなり得る。活性の改善は、親抗体より少なくとも「X1」から「X2」倍高くなり得、「X1」及び「X2」は2と20の間の整数(2から20を含む)であり、表記範囲内の範囲(例えば、2から15、例えば、5から10)を含む。
活性増強アミノ酸残基を有する変異抗体は、少なくとも1つの他の望ましい特性が変異後に保持されているかどうかを測定するために研究することもできる。例えば、抗hIL−12抗体を用いて、(1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、(2)エピトープ認識の保持(すなわち、好ましくはp70(p40/p35)ヘテロ二量体におけるp40エピトープを認識することにより、遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制する。)、及び(3)それぞれの生殖系列免疫グロブリン配列に可能な限り近い重鎖及び軽鎖アミノ酸配列を有する抗体の作製及び生殖系列配列からの差の数に基づく、何れがヒト免疫応答を惹起する可能性が最も低いかという測定に関して検査される。望ましい特性又は特徴の保持が起こったかどうかを決定するために、2以上の活性増強アミノ酸残基(例えば、少なくとも2つ又は少なくとも3つの活性増強アミノ酸残基)を有する抗体に対する同じ観察を行うことができる。
Y61の突然変異誘発における「選択的突然変異誘発アプローチ」の使用の例が以下に記載されている。各変異H31S→E、L50→Y又はL94G→Yは、それぞれ、抗体の中和活性を改善した。しかしながら、組み合わせクローンを検査すると、組み合わせクローンH31S→E+L50→Y+L94G→Yの活性は、L50→Y+L94G→Y(J695)より優れていなかった。従って、CDR1の31位の生殖系列アミノ酸残基SerからGluへの変更は、Y61に対してJ695の活性を改善させるのに不要であった。従って、選択的突然変異誘発アプローチは、最終活性に寄与する変化の最少数を特定し、これにより、最終抗体の免疫原性の可能性を低下させ、抗体の他の所望の特性を保持する。
選択された突然変異誘発アプローチによって作製されたVH及びVLをコードする単離されたDNAは、第IV節に記載されているように、完全長抗体鎖遺伝子、Fab断片遺伝子、scFV遺伝子へ変換され得る。選択された突然変異誘発アプローチによって作製されたVH及びVL領域の発現のために、重鎖及び軽鎖をコードする発現ベクターは、第IV節に詳しく記載されているように、様々な宿主細胞中に形質移入することができる。好ましい宿主細胞には、原核宿主細胞、例えば、イー・コリ(E.coli)又は真核宿主細胞、例えば、酵母細胞、例えば、S.セレビサエ(S.cerevisae)が含まれる。最も好ましい真核宿主細胞は哺乳動物宿主細胞であり、第IV節に詳しく記載されている。
選択的突然変異誘発アプローチは、他の手段による抗体の事前の親和性成熟なしに、改善された活性を有する抗体を作製する方法を提供する。選択的突然変異誘発アプローチは、逆転移に供された、改善された親和性を有する抗体を作製する方法を提供する。選択的突然変異誘発アプローチは、親和性成熟された抗体の活性を改善させる方法も提供する。
当業者は、本分野で公知の標準的な抗体操作技術において、選択的突然変異誘発アプローチを使用できることを認識する。例には、CDR移植抗体、キメラ抗体、scFV断片、完全長抗体のFab断片及び他の源(例えば、トランスジェニックマウス)から得られたヒト抗体が含まれるが、これらに限定されない。
抗体の迅速な大規模変異分析には、リボソームディスプレイ技術を用いたインビトロ転写及び翻訳が含まれる(例えば、Hanes et al,(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.94:4937−4942;Dall Acqua et al.,(1998)Curr.Opin.Struc.Biol.8:443−450;He et al.,(1997)Nucleic Acid Res.25:5132−5134及びKawasakiに対して付与された米国特許第5,643,768号及び米国特許第5,658,754号参照)。選択的突然変異誘発アプローチは、リボソームディスプレイ技術を用いて選択することができる、改善された活性を有する抗体を作製する方法も提供する。
本発明の方法において、抗体又はその抗原結合部分は、HCVR及び/又はLCVRのCDR中の各位置を変化させることによってさらに修飾される。これらの修飾はファージディスプレイされた抗体中に施すことができるが、細菌、酵母又は哺乳動物細胞発現系などの宿主系の他の種類中で発現される抗体を用いて実施できる点で、この方法は有利である。修飾のために選択されたCDR内の各位置は、接触及び/又は高頻度変異位置である位置を基礎とする。
本明細書中に定義されている好ましい接触位置及び高頻度変異位置は表3(添付書類A参照)中に示されており、本発明の方法に従うそれらの修飾は、実施例2に詳しく記載されている。好ましい接触位置は、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択される。好ましい高頻度変異位置は、H30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択される。より好ましいアミノ酸残基(「好ましい選択的突然変異誘発位置」と称される)は接触及び高頻度変異位置の両方であり、H30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から選択される。特に好ましい接触位置は、L50及びL94からなる群から選択される。好ましい活性増強アミノ酸残基は、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択される位置に位置するアミノ酸残基を置換する。より好ましい活性増強アミノ酸残基は、位置H30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94に位置するアミノ酸残基を置換する。特に、好ましい活性増強アミノ酸残基は、L50及びL94からなる群から選択される位置に位置するアミノ酸残基を置換する。
一般に、本発明の方法は、目的の親抗体又はその抗原結合部分の重鎖又は軽鎖のCDR内の特定の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触及び/又は高頻度変異位置を選択すること、(例えば、修飾された抗体の「ミニライブラリー」を作製するために、変異原性オリゴヌクレオチドを用いた遺伝学的手段により)その各位置を無作為に変異させること、又は活性増強アミノ酸残基を同定するために、特異的な所望のアミノ酸へある位置を変異させること、及び(例えば、非ファージディスプレイ宿主系中で)修飾された抗体を精製すること、(例えば、BIAcore分析によってkoff速度を測定することによって)抗原に対する修飾された抗体の活性を測定すること、必要に応じて、他のCDR位置に対してこれらの段階を反復すること、並びに改善された活性を有することが示された各変異を組み合わせること、並びにこの組み合わせが、親抗体よりさらにより大きな活性(例えば、親和性又は中和能)を有する抗体又はその抗原結合部分を生成するかどうかを検査することを含む。
従って、一実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)相補性決定領域(CDR)内の、1)好ましい選択的突然変異誘発位置、2)接触位置又は3)高頻度変異位置を順に変異のために選択することにより、選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価すること;
e)少なくとも1つの他の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に対して、段階a)からd)を場合によって反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された各変異を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。好ましくは、選択された一又は複数の抗体は、上記親抗体の少なくとも1つの望ましい特徴又は特性を喪失せずに又は保持しながら、改善された活性を有する。望ましい特徴又は特性は、本分野で認知された技術を用いて、当業者によって測定又は観察され得る。
好ましい接触位置は、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択される。好ましい高頻度変異位置は、H30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択される。より好ましい、好ましい選択的突然変異誘発位置は、H30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から選択される。特に好ましい接触位置は、L50及びL94からなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を変異のために選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)少なくとも1つの他の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に対して、段階a)からd)を場合によって反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい接触位置は、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択される。好ましい高頻度変異位置は、H30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択される。より好ましい、好ましい選択的突然変異誘発位置は、H30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93及びL94からなる群から選択される。特に好ましい接触位置は、L50及びL94からなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を変異のために選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)少なくとも1つの他の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に対して、段階a)からd)を場合によって反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された3つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましくは、活性増強アミノ酸残基は、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択される位置に位置するアミノ酸残基を置換する。
各選択された位置の突然変異誘発に続いて、各クローン中の選択された位置の中に何れのアミノ酸残基が導入されたかを特定するために、変異されたクローンの配列を決定することができる。統計学的に10から15の特有の抗体を与えるはずであるクローンの少数(例えば、約24)を配列決定のために選択することができるのに対して、選択された位置に全ての可能な置換を有する抗体が確実に同定されるようにするために、より多数のクローン(例えば、60超)を配列決定することができる。
一実施形態において、まず、重鎖及び/又は軽鎖のCDR3領域内の接触及び/又は高頻度変異位置が、突然変異誘発のために選択される。しかしながら、ファージディスプレイ選択を介したCDR3領域の無作為突然変異誘発によって、インビトロで既に親和性成熟されている抗体に関しては、好ましくは、まず、重鎖及び/又は軽鎖のCDR1又はCDR2内の接触位置及び/又は高頻度変異位置を選択することが好ましい場合があり得る。
より好ましい実施形態において、まず、重鎖及び/又は軽鎖のCDR3領域内の好ましい選択的突然変異誘発位置が、突然変異誘発のために選択される。しかしながら、ファージディスプレイ選択を介したCDR3領域の無作為突然変異誘発によって、インビトロで既に親和性成熟されている抗体に関しては、まず、重鎖及び/又は軽鎖のCDR1又はCDR2内の好ましい選択的突然変異誘発位置を選択することが好ましい場合があり得る。
別の好ましい実施形態において、選択的突然変異誘発アプローチによって選択された抗体の最適化は、以下のようにして、順次に行われる。まず、H30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から選択される好ましい選択的突然変異誘発位置を、それぞれ、少なくとも2つの他のアミノ酸(好ましくは、5から14の他のアミノ酸)へ変異し、増加した親和性、中和能に関して(及び、おそらくは、他の箇所に論述されている少なくとも1つの他の保持された特徴又は特性に関しても)、得られた抗体を性質決定する。単一の好ましい選択的突然変異誘発位置の変異が、親和性又は中和能を全く又は十分に増加させず、好ましい選択的突然変異誘発位置中のアミノ酸を置換する複数の活性増強アミノ酸の組み合わせさえ、目標活性(親和性及び/又は中和能を含む)を満たす組み合わせ抗体をもたらさない場合には、H35、H50、H53、H54、H95、H96、H97、H98、L30A及びL96からなる群から得られる選択的突然変異誘発のために、さらなるアミノ酸残基が選択され、それぞれ、少なくとも2つの他のアミノ酸(好ましくは、5から14の他のアミノ酸)へ変異され、増加した親和性、中和能に関して(及び、おそらくは、他の箇所に論述されている少なくとも1つの他の保持された特徴又は特性に関しても)、得られた抗体を性質決定する。
H35、H50、H53、H54、H95、H96、H97、H98、L30A及びL96からなる群から選択される単一のアミノ酸残基の変異が、活性(親和性及び/又は中和能を含む)を全く又は十分に増加させず、これらの位置中のアミノ酸を置換する複数の活性増強アミノ酸の組み合わせさえ、目標とされる活性(親和性及び/又は標的中和能を含む)を満たす組み合わせ抗体をもたらさない場合には、H33B、H52B及びL31Aからなる群から、選択的突然変異誘発のために、さらなるアミノ酸残基が選択され、それぞれ、少なくとも2つの他のアミノ酸(好ましくは、5から14の他のアミノ酸)へ変異され、増加した親和性、中和能に関して(及び、おそらくは、他の箇所に論述されている少なくとも1つの他の保持された特徴又は特性に関しても)、得られた抗体を性質決定する。
順次行われる選択的突然変異誘発アプローチは、所望の活性(親和性及び/又は中和能を含む)を有する抗体が同定された時点で直ちに、上記に概説されている段階の何れにおいても終了し得ることを理解すべきである。予め選択された位置の突然変異誘発が活性増強アミノ酸残基を同定したが、組み合わせ抗体が、活性(親和性及び/又は中和能を含む)に対する目標の組をなお満たさない場合、及び/又は同定された活性増強アミノ酸が他の望ましい特徴にも影響を及ぼし、従って、許容できない場合には、残りのCDR残基が突然変異誘発に供せられ得る(IV節参照)。
本発明の方法は、所定の目標活性(例えば、所定の親和性及び/又は中和能及び/又は所望の特性若しくは特徴)に到達するために、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善するために使用することができる。
従って、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)H30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から選択される好ましい選択的突然変異誘発位置を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の第一の群を作製するために、選択された好ましい選択的突然変異誘発位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)単一の選択的突然変異誘発位置の変異が所定の目標活性又は部分的目標活性を有する抗体又はその抗原結合部分を与えるかどうかを決定するために、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記第一の群の活性を評価すること;
e)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された各変異を、段階的に、親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分が所定の目標活性又は部分的目標活性を有するかどうかを決定するために、組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること;
g)段階d)又はf)が所定の目標活性を有する抗体若しくはその抗原結合部分をもたらさず、又は部分活性を有するに過ぎない抗体をもたらした場合には、変異された抗体又はその抗原結合部分の第二の群を作製するために、H35、H50、H53、H54、H95、H96、H97、H98、L30A及びL96からなる群から選択されるさらなるアミノ酸残基を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ変異させること、
h)H35、H50、H53、H54、H95、H96、H97、H98、L30A及びL96からなる群から選択される単一のアミノ酸残基の変異が所定の目標活性又は部分活性を有する抗体又はその抗原結合部分をもたらすかどうかを決定するために、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記第二の群の活性を評価すること;
i)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された段階g)の各変異を、段階的に、親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;
j)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分が所定の目標活性又は部分的目標活性を有するかどうかを決定するために、組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること;
k)段階h)又はj)が所定の目標活性を有する抗体若しくはその抗原結合部分をもたらさず、又は部分活性を有するに過ぎない抗体をもたらした場合には、変異された抗体又はその抗原結合部分の第三の群を作製するために、H33B、H52B及びL31Aからなる群から選択されるさらなるアミノ酸残基を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ変異させること、
l)H33B、H52B及びL31Aからなる群から選択される単一のアミノ酸残基の変異が所定の目標活性又は部分活性を有する抗体又はその抗原結合部分をもたらすかどうかを決定するために、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記第三の群の活性を評価すること;
m)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された段階k)の各変異を、段階的に、親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;
n)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分が所定の目標活性を有するかどうかを決定するために、組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価し、これにより、所定の目標活性を有する抗体又はその抗原結合部分を与えること、
を含む、所定の目標活性を達成するために、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
PCRアセンブリー、Kunkel(dut−ung−)及びチオリン酸(Amersham Sculptor kit)オリゴヌクレオチド指定突然変異誘発を含む多数の突然変異誘発法を使用することができる。
変異された抗体を発現させるために、細菌、酵母、バキュロウイルス及び哺乳動物の発現系(及びファージディスプレイ発現系)を含む、多様な宿主発現系を使用することができる。適切な細菌性発現ベクターの例は、pUC119(Sfi)である。他の抗体発現系が本分野において公知であり、及び/又は以下のIV節に記載されている。
本発明の方法によって作製された、修飾された抗体又はその抗原結合部分は、選択のために、ファージディスプレイ法に依存することなく同定することができる。従って、本発明の方法は、ファージディスプレイ系中での選択によって得られるが、ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分の活性を改善するのに特に有利である。
従って、別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価すること;
e)少なくとも1つの他の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に対して、段階b)からd)を場合によって反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された各変異を親抗体又はその抗原結合部分中に組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の親和性を改善する方法を提供する。
好ましい接触位置は、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択される。好ましい高頻度変異位置は、H30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択される。より好ましい、好ましい選択的突然変異誘発位置は、H30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93及びL94からなる群から選択される。特に好ましい接触位置は、L50及びL94からなる群から選択される。
利用可能な方法を用いて、上記に記載されている抗体の他の特性又は特徴を保持しながら、増加された結合親和性及び中和能を有する抗体を誘導することは不可能であり、又は極めて手間がかかる。しかしながら、本発明の方法は、このような抗体を容易に同定することができる。本発明の方法に供される抗体は、あらゆる採取源に由来し得る。
従って、別の実施形態において、本発明は、
a)組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び適切な発現系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴に関して(前記特性又は特徴は、前記抗体中に保持される必要がある特性又は特徴である。)、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい実施形態において、接触位置はH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の好ましい実施形態において、高頻度変異位置は、H30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択され、並びに他の特徴は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
より好ましい実施形態において、選択的突然変異誘発のための残基はH30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から得られる好ましい選択的突然変異誘発位置から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
より好ましい実施形態において、接触位置はL50及びL94からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
従って、特異的な抗原に対する抗体の親和性が改善されるべきであるが、ファージディスプレイ(又はリボソームディスプレイを含む関連する系)法がもはや適用可能でなく、他の望ましい特性又は特徴が保持されるべき場合には、本発明の方法を使用することができる。従って、別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴(該特性又は特徴は保持される必要がある特性又は特徴である。)に関して、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
f)少なくとも1つの他の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に対して、段階a)からe)を場合によって反復すること;
g)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有することが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
h)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された他の特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、本発明は、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい実施形態において、接触位置はH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の好ましい実施形態において、高頻度変異位置はH30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
より好ましい実施形態において、選択的突然変異誘発のための残基は、H30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から得られる好ましい選択的突然変異誘発位置から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
より好ましい実施形態において、接触位置はL50及びL94からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴(該特性又は特徴は保持される必要がある特性又は特徴である。)に関して、親抗体又はその抗原結合部分に対して変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい実施形態において、接触位置は、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の好ましい実施形態において、高頻度変異位置はH30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
より好ましい実施形態において、選択的突然変異誘発のための残基はH30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から得られる好ましい選択的突然変異誘発位置から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
より好ましい実施形態において、接触位置はL50及びL94からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために相補性決定領域(CDR)内の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を選択することにより、選択された接触又は高頻度変異位置を特定すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴(該特性又は特徴は保持される必要がある特性又は特徴である。)に関して、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
f)少なくとも1つの他の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に対して、段階a)からe)を場合によって反復すること;
g)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性及び少なくとも1つの保持された他の特徴を有することが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
h)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、改善された活性及び少なくとも1つの保持された特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい実施形態において、接触位置はH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
別の好ましい実施形態において、高頻度変異位置はH30、H31、H31B、H32、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L53及びL93からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
より好ましい実施形態において、選択的突然変異誘発のための残基はH30、H31、H31B、H32、H33、H52、H56、H58、L30、L31、L32、L50、L91、L92、L93、L94からなる群から得られる好ましい選択的突然変異誘発位置から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
より好ましい実施形態において、接触位置はL50及びL94からなる群から選択され、並びに他の特徴は1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
IV.他のCDR残基の修飾
最終的には、ある抗体−抗原結合対中の全てのCDR残基は、何らかの手段によって、活性増強アミノ酸残基として必要とされることが同定され、及び/又は抗原への結合のために、及び/又は抗体の他の望ましい特性若しくは特徴を保持するために直接又は間接に必要とされることが同定される。このようなCDR残基は、「好ましい選択的突然変異誘発位置」と称される。特別な状況では、抗体及び抗原の同時結晶化並びに分子モデル化などの他の手段によっても、好ましい選択的突然変異誘発位置を同定することができることに注意すべきである。
上述されている好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に対して的を絞って活性増強アミノ酸を同定する好ましい試みが枯渇した場合、又はさらなる改良が必要とされる場合には、残りのCDR残基を、以下のように修飾し得る。上記に記載されている実施形態に従って、何れかの1つ又はそれ以上の接触又は高頻度修飾位置において抗体は既に修飾され得るが、さらなる改善が必要な場合があり得ることを理解すべきである。従って、別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗体結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又は変異された抗体の群又はこれらの抗原結合部分を作製するために、前記選択された位置を、例えば少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又は変異された抗体の群又はこれらの抗原結合部分の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
h)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴の変化に関して、親抗体又はその抗原結合部分に対して変異された抗体又は変異された抗体の群又はこれらの抗原結合部分を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましくは、他の特徴又は特性は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
単一の残基の突然変異誘発が十分でない場合には、他の残基を含めることが可能である。従って、別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)b)の下で選択された位置でなく、並びにH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96の位置でもない少なくとも1つの他のCDR位置に対して、段階b)からd)を反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
上述されている接触又は高頻度変異位置に的を絞って活性増強アミノ酸を同定する好ましい試みが枯渇し、又はさらなる改良が必要とされ、及び突然変異誘発及びファージディスプレイ(又は関連するリボソームディスプレイ)法によって、問題の抗体をさらに最適化することができない場合には、以下に記載されているように、残りのCDR残基を修飾し得る。上記に記載されている実施形態に従って、何れかの1つ又はそれ以上の好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度修飾位置において抗体は既に修飾され得るが、さらなる改善が必要な場合があり得ることを理解すべきである。
従って、別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;並びに
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された接触又は高頻度変異位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で前記パネルを発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴の変化に関して、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましくは、他の特徴又は特性は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
抗体の親和性を増加させるのに、単一の突然変異誘発が十分でない場合には、他の残基を突然変異誘発の中に含め得る。従って、別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)b)の下で選択された位置でなく、並びにH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94の位置でもない少なくとも1つの他の位置に対して、段階b)からd)を反復すること;
g)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有することが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
h)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性及び他の特性又は特徴を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましくは、他の特徴又は特性は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
記載されている好ましい選択的突然変異誘発位置、接触又は高頻度変異位置に対して的を絞った活性増強アミノ酸を同定するための好ましい試みが枯渇する場合があり得、又はさらなる改良が必要とされる場合があり得、抗体の他の特性又は特徴を保持することが重要である。
従って、別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び保持された他の特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴の変化に関して、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、他の特徴に影響を与えずに、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましくは、他の特徴又は特性は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
単一の残基の突然変異誘発が十分でなければ、他の残基を含めることができる。従って、別の実施形態において、本発明は、
a)親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異すること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)少なくとも1つの他の特徴又は特性の変化に関して、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること;
e)b)の下で選択された位置でなく、並びにH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96の位置でもない少なくとも1つの他のCDR位置に対して、段階b)からe)を反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有し及び少なくとも1つの他の特性又は特徴に影響を与えないことが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの保持された他の特性又は特徴を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性及び少なくとも1つの他の特性又は特徴の保持を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
好ましい選択的突然変異誘発位置、接触及び高頻度変異残基の突然変異誘発が抗体の親和性を十分に増加させず、突然変異誘発及びファージディスプレイ法(又は関連するリボソームディスプレイ法)が、もはや有用ではない場合があり得、抗体の少なくとも1つの他の特徴又は特性を保持すべきである。
従って、別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、少なくとも1つの他の特性又は特徴の変化に関して、親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の親和性を改善する方法を提供する。
好ましくは、他の特徴又は特性は、1)他のタンパク質又はヒト組織との非交叉反応性の保持、2)エピトープ認識の保持(すなわち、p40エピトープ、好ましくはp70(遊離の可溶性p40からの結合妨害を抑制するp40/p35ヘテロ二量体)におけるp40エピトープを認識する。)及び/又は3)生殖系列免疫グロブリン配列に近い抗体を産生することから選択される。
単一の残基の突然変異誘発が十分でなければ、他の残基を含めることができる。従って、別の実施形態において、本発明は、
a)ファージディスプレイ系における選択によって取得されたが、前記ファージディスプレイ系中での突然変異誘発によって、その活性をさらに改善することができない組換え親抗体又はその抗原結合部分を準備すること;
b)変異のために、H30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96以外の相補性決定領域(CDR)内のアミノ酸残基を選択すること;
c)変異された抗体又はその抗原結合部分の群を作製するために、前記選択された位置を少なくとも2つの他のアミノ酸残基へ個別に変異させ、及び非ファージディスプレイ系中で発現させること;
d)親抗体又はその抗原結合部分との比較において、変異された抗体又はその抗原結合部分の前記群の活性及び少なくとも1つの他の特性又は特徴の保持を評価することにより、活性増強アミノ酸残基を同定すること;
e)b)の下で選択された位置でなく、並びにH30、H31、H31B、H32、H33、H35、H50、H52、H52A、H53、H54、H56、H58、H95、H96、H97、H98、H101、L30、L31、L32、L34、L50、L52、L53、L55、L91、L92、L93、L94及びL96の位置でもない少なくとも1つの他のCDR位置に対して、段階b)からd)を反復すること;
f)組み合わせ抗体又はその抗原結合部分を形成するために、改善された活性を有し及び少なくとも1つの他の特性又は特徴に影響を与えないことが示された少なくとも2つの各活性増強アミノ酸残基を親抗体又はその抗原結合部分中で組み合わせること;並びに
g)親抗体又はその抗原結合部分に対して改善された活性及び少なくとも1つの他の保持された特徴又は特性を有する抗体又はその抗原結合部分が得られるまで、親抗体又はその抗原結合部分に対して2つの活性増強アミノ酸残基を有する組み合わせ抗体又はその抗原結合部分の活性及び少なくとも1つの特性又は特徴の保持を評価すること、
を含む、抗体又はその抗原結合部分の活性を改善する方法を提供する。
V.抗体の発現
本発明の抗体又は抗体部分は、宿主細胞中での、免疫グロブリン軽鎖及び重鎖遺伝子の組換え発現によって調製することが可能である。抗体を組換え的に発現させるために、軽鎖及び重鎖が宿主細胞中で発現されるように、及び好ましくは、宿主細胞がその中で培養されている培地(抗体は、この培地から回収することが可能である)中に分泌されるように、抗体の免疫グロブリン軽鎖及び重鎖をコードするDNA断片を担持する1つ又はそれ以上の組換え発現ベクターで、宿主細胞が形質移入される。抗体重鎖及び軽鎖遺伝子を取得し、これらの遺伝子を組換え発現ベクター中に組み込み、ベクターを宿主細胞中に導入するために、「Sambrook,Fritsch and Maniatis(eds),Molecular Cloning;A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor, N.Y.,(1989), Ausubel et at(eds.)Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates,(1989)及びBossらによる米国特許第4,816,397号」に記載されているものなどの標準的な組換えDNA法が使用される。
Joe9wt又はJoe9関連抗体の重鎖可変領域をコードするDNA断片を得るために、第II節に記載されているように、ヒトIL−12に対して特異的な抗体をヒトライブラリーからスクリーニングし、変異する。Joe9wt又はJoe9関連VH及びVLセグメントをコードするDNA断片が得られたら、これらの配列の突然変異誘発は、PCR部位特異的突然変異誘発(PCR産物が変異を含有するように、変異されたヌクレオチドがPCRプライマー中に取り込まれるPCR媒介性突然変異誘発。)又は他の部位特異的突然変異誘発法などの標準的な方法によって実施される。例えば、可変領域遺伝子を完全長抗体鎖遺伝子、Fab断片遺伝子又はscFv遺伝子へ変換するために、標準的な組換えDNA技術によって、望ましい活性及び結合特異性/親和性の濃度を示したヒトIL−12抗体、例えばJ695をさらに操作した。これらの操作では、VL又はVHをコードするDNA断片は、抗体定常領域又は柔軟なリンカーなど、別のタンパク質をコードする別のDNA断片へ作用可能に連結されている。
本明細書において使用される「作用可能に連結された」という用語は、2つのDNA断片によってコードされたアミノ酸配列が翻訳領域内に保たれるように、2つのDNA断片が連結されることを意味するものとする。
VH領域をコードする単離されたDNAは、VHをコードするDNAを、重鎖定常領域(CH1、CH2及びCH3)をコードする別のDNA分子へ作用可能に連結することによって、完全長重鎖遺伝子へと変換することが可能である。ヒト重鎖定常領域遺伝子の配列は、本分野において公知であり(例えば、Kabat, E.A., et al.,(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S.Department of Health and Human Services, NIH Publication No.91−3242を参照)、これらの領域を包含するDNA断片は、標準的なPCR増幅によって取得することが可能である。重鎖定常領域は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgE、IgM若しくはIgD定常領域又はKabat(Kabat, E.A.et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S.Department of Health and Human Services, NIH Publication No.91−3242)に記載されているようなその中のあらゆるアロタイプバリアントであり得るが、最も好ましいのは、IgG1又はIgG4定常領域である。Fab断片重鎖遺伝子の場合、VHをコードするDNAは、重鎖CH1定常領域のみをコードする別のDNA分子へ作用可能に連結することが可能である。
VL領域をコードする単離されたDNAは、VLをコードするDNAを、軽鎖定常領域CLをコードする別のDNA分子へ作用可能に連結することによって、完全長軽鎖遺伝子(及びFab軽鎖遺伝子)へ変換することが可能である。ヒト軽鎖定常領域遺伝子の配列は、本分野において公知であり(例えば、Kabat, E.A., et al.,(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S.Department of Health and Human Services, NIH Publication No.91−3242を参照)、これらの領域を包含するDNA断片は、標準的なPCR増幅によって取得することが可能である。軽鎖定常領域は、κ又はλ定常領域であり得るが、最も好ましいのは、λ定常領域である。
scFv遺伝子を作製するために、VH及びVL配列が連続する一本鎖タンパク質として発現され、VL及びVH領域が柔軟なリンカーによって連結され得るように、VH及びVLをコードするDNA断片は、柔軟なリンカーをコードする(例えば、アミノ酸配列(Gly−Ser)をコードする)別の断片へ、作用可能に連結される(例えば、Bird et al.(1988)Science242:423−426;Huston et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA85:5879−5883;McCafferty et al, Nature(1990)348:552−554参照)。
本発明の抗体又は抗体部分を発現させるために、遺伝子が転写調節配列及び翻訳調節配列へ作用可能に連結されるように、部分又は完全長軽鎖及び重鎖をコードするDNA(上述のように得られる。)は発現ベクター中に挿入される。本明細書において、「作用可能に連結された」という用語は、ベクター内の転写調節配列及び翻訳調節配列が、抗体遺伝子の転写及び翻訳を制御するという所期の機能を果たすように、抗体遺伝子がベクター中に連結されていることを意味するものとする。発現ベクター及び発現調節配列は、使用される発現宿主細胞と適合的であるように選択される。抗体軽鎖遺伝子及び抗体重鎖遺伝子は、別個のベクター中に挿入することが可能であり、又はより典型的には、両遺伝子は同一の発現ベクター中に挿入される。抗体遺伝子は、標準的な方法(例えば、抗体遺伝子断片及びベクター上の相補的制限部位の連結、又は制限部位が存在しなければ、平滑末端連結)によって発現ベクター中に挿入される。J695又はJ695関連軽鎖又は重鎖配列の挿入の前に、発現ベクターは、既に、抗体定常領域配列を担持し得る。例えば、J695又はJ695関連VH及びVL配列を完全長抗体遺伝子へと変換するための1つのアプローチは、VHセグメントがベクター内のCHセグメントへ作用可能に連結され、及びVLセグメントがベクター内のCLセグメントへ作用可能に連結されるように、それぞれ、既に重鎖定常領域及び軽鎖定常領域をコードする発現ベクター中にそれらを挿入することである。これに加えて又はこれに代えて、組換え発現ベクターは、宿主細胞からの抗体鎖の分泌を促進するシグナルペプチドをコードすることが可能である。シグナルペプチドが、抗体鎖遺伝子のアミノ末端へ、翻訳領域内に連結されるように、抗体鎖遺伝子はベクター中にクローニングすることが可能である。シグナルペプチドは、免疫グロブリンシグナルペプチド又は異種のシグナルペプチド(すなわち、非免疫グロブリンタンパク質由来のシグナルペプチド)とすることが可能である。
抗体鎖遺伝子に加えて、本発明の組換え発現ベクターは、宿主細胞中の抗体鎖遺伝子の発現を調節する制御配列を担持する。「制御配列」という用語は、プロモーター、エンハンサー及び抗体鎖遺伝子の転写又は翻訳を調節する他の発現調節要素(例えば、ポリアデニル化シグナル)を含むものとする。このような制御配列は、例えば、「Goeddel, Gene Expression Technology:Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, CA(1990)」に記載されている。制御配列の選択など、発現ベクターの設計は、形質転換されるべき宿主細胞の選択、所望されるタンパク質の発現濃度などの要因に依存し得ることが、当業者によって理解される。哺乳動物の宿主細胞発現のために好ましい制御配列には、サイトメガロウイルス(CMV)(CMVプロモーター/エンハンサーなど)、サルウイルス40(SV40)(SV40プロモーター/エンハンサーなど)、アデノウイルス(例えば、アデノウイルス主要後期プロモーター(AdMLP))及びポリオーマに由来するプロモーター及び/又はエンハンサーなど、哺乳動物細胞中でタンパク質発現の高い濃度を誘導するウイルス要素が含まれる。ウイルス制御要素及びその配列のさらなる記述については、例えば、Stinskiによる米国特許第5,168,062号、Bellらによる米国特許4,510,245号及びSchaffnerらによる米国特許第4,968,615号、Bujardらによる米国特許第5,464,758号及びBujardらによる米国特許第5,654,168号を参照されたい。
抗体鎖遺伝子及び制御配列に加えて、本発明の組換え発現ベクターは、宿主細胞中でのベクターの複製を制御する配列(例えば、複製起点)及び選択可能なマーカー遺伝子など、さらなる配列を担持し得る。選択可能なマーカー遺伝子は、その中にベクターが導入された宿主細胞の選択を容易にする(例えば、全てAxel他による米国特許第4,399,216号、米国特許第4,634,665号及び米国特許第5,179,017号を参照されたい。)。例えば、典型的には、選択可能なマーカー遺伝子は、その中にベクターが導入されている宿主細胞に対して、G418、ハイグロマイシン又はメトトレキサートなどの薬物に対する耐性を付与する。好ましい選択可能なマーカー遺伝子には、(メトトレキサート選択/増幅とともに、dhfr宿主細胞中で使用するための)ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)遺伝子及びneo遺伝子(G418選択用)が含まれる。
軽鎖及び重鎖を発現させるために、重鎖及び軽鎖をコードする発現ベクターは、標準的な技術によって、宿主細胞中に形質移入される。「形質移入」という用語の様々な形態は、原核又は真核宿主細胞中への外来DNAの導入のために一般に使用される多様な技術、例えば、電気穿孔、リン酸カルシウム沈殿、DEAE−デキストラン形質移入などを包含するものとする。原核又は真核宿主細胞の何れの中でも、本発明の抗体を発現することは理論的に可能であるが、真核細胞、特に、哺乳動物細胞は、原核細胞に比べて、適切に折りたたまれ、免疫学的に活性な抗体を組み立てて、分泌する傾向がより大きいので、真核細胞中での抗体の発現、最も好ましくは哺乳動物宿主細胞中での抗体の発現が最も好ましい。本発明の組換え抗体を発現するための好ましい哺乳動物宿主細胞には、チャイニーズハムスター卵巣(CHO細胞)(Urlaub and Chasin,(1980)Proc.Natl.Acad.Sci.USA77:4216−4220に記載されており、例えば、R.J.Kaufman and P.A.Sharp(1982)Mol.Biol.159:601−621に記載されているようにDHFR選択可能マーカーとともに使用されるdhfrCHO細胞を含む。)、NS0骨髄腫細胞、COS細胞及びSP2細胞が含まれる。抗体遺伝子をコードする組換え発現ベクターが哺乳動物宿主細胞中に導入すると、宿主細胞中で抗体の発現を可能とするのに十分な期間にわたって、又は、より好ましくは、宿主細胞がその中で増殖されている培地中への抗体の分泌を可能とするのに十分な期間にわたって、宿主細胞を培養することによって抗体が産生される。>抗体は、標準的なタンパク質精製方法を用いて、培地から回収することが可能である。
Fab断片又はscFv分子など、完全な状態の抗体の部分を作製するために、宿主細胞を使用することも可能である。上記の手技に対する改変は、本発明の範囲に属することが理解される。例えば、本発明の抗体の軽鎖又は重鎖の何れか(両鎖ではない)をコードするDNAで宿主細胞を形質移入することが望ましい場合があり得る。hIL−12への結合に必要でない軽鎖及び重鎖の一方又は両方をコードするDNAの一部又は全部を除去するために、組換えDNA技術も使用し得る。このような末端切断されたDNA分子から発現された分子も、本発明の抗体によって包含される。さらに、1つの重鎖及び1つの軽鎖が本発明の抗体であり、他の重鎖及び軽鎖が、hIL−12以外の抗原に対して特異的である二機能性抗体は、標準的な化学架橋法によって、本発明の抗体を第二の抗体へ架橋することによって作製し得る。
本発明の抗体又はその抗原結合部分の組換え発現用の好ましいシステムでは、リン酸カルシウムによって媒介された形質移入によって、抗体重鎖及び抗体軽鎖の両方をコードする組換え発現ベクターが、dhfrCHO細胞中に導入される。組換え発現ベクター内で、抗体重鎖及び軽鎖遺伝子は、遺伝子の転写の高い濃度を誘導するために、各々、(CMVエンハンサー/AdMLPプロモーター制御要素又はSV40エンハンサー/AdMLPプロモーター制御要素などの、例えば、SV40,CMV、アデノウイルスなどに由来する)エンハンサー/プロモーター制御要素へ作用可能に連結されている。組換え発現ベクターは、メトトレキサート選択/増幅を用いて、ベクターで形質移入されたCHO細胞の選択を可能とするDHFR遺伝子も担持する。選択された形質転換体宿主細胞は、抗体重鎖及び軽鎖の発現を可能とするために培養され、完全な状態の抗体が培地から回収される。組換え発現ベクターを調製し、宿主細胞を形質移入し、形質転換体を選択し、宿主細胞を培養し、培地から抗体を回収するために、標準的な分子生物学的技術が使用される。本発明の抗体又はその抗原部分は、ヒト免疫グロブリン遺伝子が遺伝子導入された動物(例えば、マウス)中で発現させることができる(例えば、Taylor,L.D.et al.(1992)Nucl.Acids Res.20:6287−6295参照)。本発明の抗体又はその抗原結合部分を発現するトランスジェニック植物を作製するために、植物細胞を修飾することも可能である。
前記に照らして、本発明の別の態様は、本発明の抗体及び抗体部分の組換え発現のために使用することができる核酸、ベクター及び宿主細胞組成物に関する。好ましくは、本発明は、J695のCDR又はJ695の完全な重鎖及び/又は軽鎖可変領域をコードする単離された核酸を特徴とする。従って、一実施形態において、本発明は、配列番号25のアミノ酸配列を含むJ695重鎖CDR3をコードする抗体重鎖可変領域をコードする単離された核酸を特徴とする。好ましくは、抗体重鎖可変領域をコードする核酸は、配列番号27のアミノ酸配列を含むJ695重鎖CDR2をさらにコードする。より好ましくは、抗体重鎖可変領域をコードする核酸は、配列番号29のアミノ酸配列を含むJ695重鎖CDR1をさらにコードする。さらにより好ましくは、単離された核酸は配列番号31のアミノ酸配列(J695の完全なVH領域)を含む抗体重鎖可変領域をコードする。
別の実施形態において、本発明は、配列番号26のアミノ酸配列を含むJ695軽鎖CDR3をコードする抗体軽鎖可変領域をコードする単離された核酸を特徴とする。好ましくは、抗体軽鎖可変領域をコードする核酸は、配列番号28のアミノ酸配列を含むJ695軽鎖CDR2をさらにコードする。さらに好ましくは、抗体軽鎖可変領域をコードする核酸は、配列番号30のアミノ酸配列を含むJ695軽鎖CDR1をさらにコードする。さらにより好ましくは、単離された核酸は配列番号32のアミノ酸配列(J695の完全なVL領域)を含む抗体軽鎖可変領域をコードする。
本発明は、抗体重鎖と抗体軽鎖の両方をコードする組換え発現ベクターも提供する。例えば、一実施形態において、本発明は、
a)配列番号31のアミノ酸を含む可変領域を有する抗体重鎖及び
b)配列番号32のアミノ酸配列を含む可変領域を有する抗体軽鎖をコードする組換え発現ベクターを提供する。
本発明は、本発明の組換え発現ベクターの1つ又はそれ以上がその中に導入されている宿主細胞も提供する。好ましくは、宿主細胞は哺乳動物宿主細胞であり、より好ましくは、宿主細胞は、CHO細胞、NS0細胞又はCOS細胞である。さらに、本発明は、本発明の組換えヒト抗体タンパク質が合成されるまで、適切な培地中で、本発明の宿主細胞を培養することによって、本発明の組換えヒト抗体を合成する方法を提供する。この方法は、培地から組換えヒト抗体を単離することをさらに含むことが可能である。
VI.医薬組成物及び医薬の投与
本発明の抗体及び抗体部分は、ヒト対象に投与するのに適した医薬組成物中に取り込ませることが可能である。典型的には、医薬組成物は、本発明の抗体又は抗体部分と及び医薬として許容される担体とを含む。本明細書において使用される「医薬として許容される担体」には、生理的に適合性がある、全ての溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤及び抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤が含まれる。医薬として許容される担体の例には、水、生理的食塩水、リン酸緩衝化された生理的食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなどの1つ又はそれ以上及びこれらの組み合わせが含まれる。多くの場合、組成物中に等張剤、例えば、糖、マニトール、ソルビトールなどの多価アルコール又は塩化ナトリウムを含むことが好ましい。医薬として許容される担体は、抗体又は抗体部分の保存寿命又は有効性を増大する、湿潤剤又は乳化剤、防腐剤又は緩衝剤などの補助物質の微量をさらに含み得る。
本発明の抗体及び抗体部分は、非経口投与に適した医薬組成物中に取り込ませることが可能である。好ましくは、抗体又は抗体部分は、0.1から250mg/mLの抗体を含有する注射可能溶液として調製される。注射可能溶液は、フリント又は琥珀色容器、アンプル又は予め充填された注射器中の液体又は凍結乾燥された剤形から構成され得る。緩衝液は、L−ヒスチジン(1から50mM)、最適には5から10mM、pH5.0から7.0(最適にはpH6.0)であり得る。他の適切な緩衝液には、コハク酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、リン酸ナトリウム又はリン酸カリウムが含まれるが、これらに限定されない。0から300mMの濃度に(最適には、液体剤形に対して150mM)の溶液の毒性(toxicity)を修飾するために、塩化ナトリウムを使用することが可能である。凍結保護剤、原則として0から10%(最適には、0.5から1.0%)のスクロースを、凍結乾燥された剤形に対して含めることができる。他の適切な凍結保護剤には、トレハロース及びラクトースが含まれる。凍結乾燥された剤形に対して、充填剤、原則として、1から10%のマニトール(最適には、2から4%)を含めることが可能である。液体及び凍結乾燥された両剤形中で、安定化剤、原則として1から50mMのL−メチオニン(最適には、5から10mM)を使用することが可能である。他の適切な充填剤には、グリシンアルギニンが含まれ、0から0.05%のポリソルベート−80(最適には、0.005から0.01%)として含めることが可能である。さらなる界面活性剤には、ポリソルベート20及びBRIJ界面活性剤が含まれるが、これらに限定されない。
好ましい実施形態において、医薬組成物は、約0.01mg/kgから10mg/kgの用量で抗体を含む。抗体のより好ましい用量には、隔週で投与される1mg/kg又は毎週投与される0.3mg/kgが含まれる。
本発明の組成物は、様々な形態であり得る。これらには、例えば、液体溶液(例えば、注射可能及び注入可能な溶液)、分散液又は懸濁液、錠剤、丸薬、粉末、リポソーム及び坐剤などの液体、半固体及び固体剤形が含まれる。好ましい形態は、予定される投与の様式及び治療用途に依存する。典型的な好ましい組成物は、他の抗体を用いたヒトの受動免疫に対して使用される組成物と同様の組成物など、注射可能溶液又は注入可能溶液の形態である。投与の好ましい様式は、非経口(例えば、静脈内、皮下、腹腔内、筋肉内)である。好ましい実施形態において、抗体は、静脈内注入又は注射によって投与される。別の好ましい実施形態において、抗体は、筋肉内又は皮下注射によって投与される。
治療組成物は、典型的には、製造及び保存の条件下で、無菌及び安定でなければならない。組成物は、溶液、ミクロエマルジョン、分散液、リポソーム又は高薬物濃度に適したその他の秩序化された構造として製剤化することが可能である。無菌注射可能溶液は、上記に列記されている成分の1つ又は組み合わせを加えた適切な溶媒中に、必要な量で活性化合物(すなわち、抗体又はその抗体部分)を取り込ませ、必要に応じて、その後、ろ過された滅菌によって調製することが可能である。一般に、分散液は、塩基性分散溶媒及び上記に列記されたものから得られる必要なその他の成分を含有する無菌ビヒクル中に活性化合物を取り込ませることによって調製される。無菌注射可能溶液の調製のための無菌凍結乾燥粉末の場合には、調製の好ましい方法は、予め滅菌ろ過されたその溶液から、あらゆる追加の所望される成分を加えた活性成分の粉末を与える真空乾燥及び噴霧乾燥である。溶液の適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングを使用することによって、分散液の場合に必要な粒径を維持することによって、また、界面活性剤を使用することによって維持することができる。注射可能組成物の延長された吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステアリン酸塩及びゼラチンを組成物中に含めることによって実現することができる。
多くの治療用途において、好ましい投与経路/様式は皮下注射、静脈内注射又は注入であるが、本発明の抗体及び抗体部分は、本分野で公知の様々な方法によって投与することが可能である。当業者によって理解されるように、投与の経路及び/又は様式は、所望される結果に応じて変動する。ある種の実施形態において、活性化合物は、インプラント、経皮パッチ及び微小封入された送達系を含む徐放製剤など、迅速な放出に対して化合物を保護する担体とともに調製され得る。エチレン酢酸ビニル、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル及びポリ乳酸などの生物分解可能な生体適合性ポリマーを使用することが可能である。このような製剤の多くの調製方法は、特許が付与されており、又は、一般に当業者に公知である。例えば、「Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems,J.R.Robinson,ed.,MarcelDekker,Inc.,New York,1978」を参照されたい。
ある種の実施形態において、本発明の抗体又は抗体部分は、例えば、不活性希釈剤又は同化可能な食用担体とともに、経口投与され得る。また、化合物(及び、所望であれば、その他の成分)は、硬若しくは軟殻ゼラチンカプセル中に封入され、錠剤へと圧縮され、又は患者の食事中に直接取り込ませ得る。経口治療的投与の場合、化合物は、賦形剤とともに取り込ませることができ、摂取可能な錠剤、口腔錠、トローチ、カプセル、エリキシル剤、懸濁液、シロップ、ウェハースなどの形態で使用し得る。非経口投与以外によって本発明の化合物を投与するために、その不活化を妨げるための物質で化合物を被覆し、又はその不活化を妨げるための物質とともに化合物を同時投与することが必要であり得る。
補助的活性化合物も、組成物中に取り込ませることが可能である。ある実施形態において、本発明の抗体又は抗体部分は、IL−12活性が有害である疾患を治療するのに有用である、1つ又はそれ以上のさらなる治療剤とともに共製剤化され、及び/又は同時投与される。例えば、本発明の抗hIL−12抗体又は抗体部分は、他の錠剤を結合する1つ又はそれ以上のさらなる抗体(例えば、他のサイトカインを結合する抗体又は細胞表面分子を結合する抗体)とともに共製剤化され、及び/又は同時投与され得る。さらに、本発明の1つ又はそれ以上の抗体は、先述の治療剤の2つ又はそれ以上と組み合わせて使用され得る。このような組み合わせ療法は、投与される治療剤のより低い投薬量を有利に使用し得るので、様々な単独療法に伴って生じ得る毒性又は合併症が回避される。組み合わせ療法の一部として本発明の抗体が使用される場合、抗体のみが対象に投与される場合と比べて、抗体のより低用量が望ましい場合があり得ることが当業者に理解される(例えば、組み合わせ療法の使用を通じて、相乗的な治療効果が達成され得、次いで、所望の治療効果を達成するために抗体のより低用量の使用を可能とする。)。
インターロイキン12は、免疫及び炎症性要素を伴う様々な疾患と関連する病変において重要な役割を果たしている。これらの疾病には、関節リウマチ、骨関節炎、若年性慢性関節炎、ライム関節炎、乾癬性関節炎、反応性関節炎、脊椎関節症、強直性脊椎炎、全身性紅斑性狼瘡、クローン病、潰瘍性大腸炎、炎症性腸疾患、多発性硬化症、インシュリン依存性糖尿病、甲状腺炎、喘息、アレルギー性疾患、乾癬、皮膚炎、強皮症、アトピー性皮膚炎、移植片対宿主病、臓器移植拒絶、臓器移植に伴う急性又は慢性免疫疾患、サルコイドーシス、アテローム性動脈硬化症、播種性血管内凝固、川崎病、バセドウ病、ネフローゼ症候群、慢性疲労症候群、ウェゲナー肉芽腫症、ヘノッホ・シェーライン紫斑病、腎臓の顕微鏡的脈管炎、慢性活動性肝炎、ぶどう膜炎、敗血性ショック、毒物ショック症候群、敗血症症候群、悪液質、感染性疾患、寄生虫症、後天性免疫不全症候群、急性横断性脊髄炎、ハンチントン舞踏病、パーキンソン病、アルツハイマー病、発作、原発性胆汁性肝硬変、溶血性貧血、悪性腫瘍、心不全、心筋梗塞、アジソン病、孤発性多内分泌腺機能低下症候群I型及び多内分泌腺機能低下症候群II型、シュミット症候群、成人(急性)呼吸窮迫症候群、脱毛症、円形脱毛症、血清反応陰性関節症、関節症、ライター病、乾癬性関節症、潰瘍性大腸炎性関節症、腸疾患性滑膜炎、クラミジア、エルシニア及びサルモネラ関連関節症、脊椎関節症(spondyloarthopathy)、アテローム性疾患/アテローム性動脈硬化症、アトピー性アレルギー、自己免疫性水疱症、尋常性天疱瘡、落葉状天疱瘡、類天疱瘡、線状IgA病、自己免疫性溶血性貧血、クームス陽性溶血性貧血、後天性悪性貧血、若年性悪性貧血、筋痛性脳炎/ロイヤルフリー病、慢性粘膜皮膚カンジダ症、巨細胞動脈炎、原発性硬化性肝炎、突発性自己免疫性肝炎、後天性免疫不全症候群、後天性免疫不全症関連疾患、C型肝炎、一般的な可変免疫不全症(common varied immunodeficiency)(一般的な可変低ガンマグロブリン血症)、拡張型心筋症、女性不妊、卵巣障害、早発閉経、線維性肺疾患、突発性線維化性肺炎、炎症後間質性肺疾患、間質性肺炎、結合組織病関連間質性肺疾患、混合性結合組織病関連肺疾患、全身性硬化症関連間質性肺疾患、関節リウマチ関連間質性肺疾患、全身性紅斑性狼瘡関連肺疾患、皮膚筋炎/多発性筋炎関連肺疾患、シェーグレン病関連肺疾患、強直性脊椎炎関連肺疾患、脈管性びまん性肺疾患、ヘモジデリン関連意疾患、薬物誘導性間質性肺疾患、放射線線維症、閉塞性細気管支炎、慢性好酸球性肺炎、リンパ球浸潤性肺疾患、感染後間質性肺疾患、通風性関節炎、自己免疫性肝炎、1型自己免疫性肝炎(古典的自己免疫性又はルポイド肝炎)、2型自己免疫性肝炎(抗LKM抗体肝炎)、自己免疫媒介性低血糖、黒色表皮腫を伴うB型インシュリン抵抗性、副甲状腺機能低下症、臓器移植に関連する急性免疫疾患、臓器移植に関連する慢性免疫疾患、変形性関節症、原発性硬化性胆管炎、突発性白血球減少症、自己免疫性好中球減少症、特定不能な腎疾患、糸球体腎炎、腎臓の顕微鏡的脈管炎(vasulitis)、ライム病、円板状エリテマトーデス、突発性又は特定不能な男性不妊、精子自己免疫、多発性硬化症(全てのサブタイプ)、インシュリン依存性糖尿病、交感性眼炎、結合組織病による二次性肺高血圧症、グッドパスチャー症候群、結節性多発性動脈炎の肺症状、急性リウマチ熱、リウマチ性脊椎炎、スティル病、全身性硬化症、高安病/動脈炎、自己免疫性血小板減少症、突発性血小板減少症、自己免疫性甲状腺疾患、甲状腺機能亢進症、甲状腺腫性自己免疫性甲状腺機能低下症(橋本病)、萎縮性自己免疫甲状腺機能低下症、原発性粘液水腫、水晶体起因性ブドウ膜炎、原発性脈管炎及び白斑が含まれる。本発明のヒト抗体及び抗体部分は、リウマチ性脊椎炎、アレルギー、自己免疫性糖尿病、自己免疫性ブドウ膜炎など、自己免疫疾患、特に、炎症を伴う自己免疫疾患を治療するために使用することができる。
好ましくは、本発明の抗体又はその抗原結合部分は、第VII節により詳しく記載されているように、関節リウマチ、クローン病、多発性硬化症、インシュリン依存性糖尿病及び乾癬を治療するために使用される。
本発明のヒト抗体又は抗体部分は、自己免疫疾患及び炎症性疾患の治療において有用な1つ又はそれ以上のさらなる治療剤とともに投与することもできる。
本発明の抗体又はその抗原結合部分は、このような疾病を治療するために、単独で又は組み合わせて使用することができる。本発明の抗体又はその抗原結合部分は、単独で、又は追加の因子、例えば治療剤と組み合わせて使用することが可能であり、前記追加の因子は、その意図される目的に対して、当業者によって選択されることを理解すべきである。例えば、追加の因子は、本発明の抗体によって治療されている疾病又は症状を治療するのに有用であると本分野で認識されている治療剤であり得る。追加の因子は、治療用組成物に有益な属性を付与する因子、例えば、組成物に粘性をもたらす因子とすることも可能である。
本発明に含まれるべき組み合わせは、それらの意図される目的に対して有用な組み合わせであることをさらに理解すべきである。以下に記されている因子は、例示を目的とするものであって、限定を意図するものではない。本発明の一部である組み合わせは、本発明の抗体及び以下のリストから選択される少なくとも1つの追加の因子であり得る。当該組み合わせにおいて、形成された組成物がその意図される機能を実行することが可能であれば、組み合わせは、2以上の追加の因子、例えば、2又は3個の追加の因子を含むこともできる。
好ましい組み合わせは、NSAIDとも称される非ステロイド性抗炎症薬(イブプロフェンのような薬物が含まれる。)である。他の好ましい組み合わせは、プレドニソロンなどのコルチコステロイドである。ステロイド使用の周知の副作用は、本発明の抗IL−12抗体と組み合わせて患者を治療するときに必要とされるステロイド用量を徐々に減らすことによって、低減することが可能であり、又は除去することさえ可能である。本発明の抗体又は抗体部分とともに組み合わせることが可能な関節リウマチに対する治療剤の非限定的な例には、以下のもの:サイトカイン抑制性抗炎症薬(CSAID);他のヒトサイトカイン又は成長因子(例えば、TNF、LT、IL−1、IL−2、IL−3、IL−7、IL−8、IL−15、IL−16、IL−18、EMAP−II、GM−CSF、FGF及びPDGF)に対する抗体又はこれらのアンタゴニストが含まれる。本発明の抗体又はその抗原結合部分は、CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD80(B7.1)、CD86(B7.2)、CD90又はCD154を含むこれらのリガンド(gp39又はCD40L)などの細胞表面分子に対する抗体と組み合わせることが可能である。
治療剤の好ましい組み合わせは、異なる点で、自己免疫及びこれに続く炎症カスケードを妨害し得る。好ましい例には、キメラヒト化又はヒトTNF抗体、D2E7、(1996年2月9日に出願された米国出願番号08/599,226号)、cA2(RemicadeTM)、CDP571、抗TNF抗体断片(例えば、CDP870)及び可溶性p55又はp75TNF受容体、これらの誘導体、p75TNFRIgG(EnbrelTM)又はp55TNFRIgG(Lenercept)、可溶性IL−13受容体(sIL−13)及びTNFα変換酵素(TACE)阻害剤などのようなTNFアンタゴニストが含まれる。同様にIL−1阻害剤(Vx740又はIL−1RAなどのインターロイキン−1変換酵素阻害剤)は、同じ理由のために有効であり得る。他の好ましい組み合わせには、インターロイキン11、抗P7s及びp−セレクチン糖タンパク質リガンド(PSGL)が含まれる。さらに別の好ましい組み合わせは、IL−12機能と平行して、IL−12機能に依存して、又はIL−12と協調して作用し得る自己免疫応答の他の中心的プレーヤーである。特に好ましいのは、IL−18抗体又は可溶性IL−18受容体又はIL−18結合タンパク質などのIL−18アンタゴニストである。IL−12及びIL−18は、重複しているが、異なる機能を有しており、両者に対するアンタゴニストの組み合わせは、最も有効であり得ることが示されている。さらに別の好ましい組み合わせは、非枯渇抗CD4阻害剤である。さらに別の好ましい組み合わせには、抗体、可溶性受容体又は拮抗性リガンドを含む、共同刺激経路CD80(B7.1)又はCD86(B7.2)のアンタゴニストが含まれる。
本発明の抗体又はその抗原結合部分は、メトトレキサート、6MP、アザチオプリン、スルファサラジン、メサラジン、オルサラジン、クロロキニン/ヒドロキシクロロキン、ペニシラミン、アウロチオマラート(筋肉内及び経口)、アザチオプリン、コルヒチン(cochicine)、コルチコステロイド(経口、吸入及び局所注射)、β−2アドレナリン受容体アゴニスト(サルブタモール、テルブタリン、サルメテラール)、キサンチン(テオフィリン、アミノフィリン)、クロモグリカート、ネドクロミル、ケトチフェン、イプラトロピウム及びオキシトロピウム、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノラート・モフェチル、レフルノミド、NSAID、例えば、イブプロフェン、プレドニゾロンなどのコルチコステロイド、ホスホジエステラーゼ阻害剤、アデノシンアゴニスト、抗血栓薬、補体阻害剤、アドレナリン系薬物、TNFα又はIL−1などの炎症促進性サイトカインによるシグナル伝達を妨害する因子(例えば、IRAK、NIK、IKK、p38又はMAPキナーゼ阻害剤)、IL−1β変換酵素阻害剤(例えば、Vx740)、抗P7、p−セレクチン糖タンパク質リガンド(PSGL)、TNFα変換酵素(TACE)阻害剤、キナーゼ阻害剤などのT細胞シグナル伝達阻害剤、メタロプロテイナーゼ阻害剤、スルファサラジン、アザチオプリン、6−メルカプトプリン、アンギオテンシン変換酵素阻害剤、可溶性サイトカイン受容体及びその誘導体(例えば、可溶性p55又はp75TNF受容体及び誘導体p75TNFRIgG(EnbrelTM)及びp55TNFRIgG(Lenercept)、sIL−1RI、sIL−1RII、sIL−6R、可溶性IL−13受容体(sIL−13))並びに炎症抑制性サイトカイン(例えば、IL−4、IL−10、IL−11、IL−13及びTGFβ)などの因子とも組み合わされ得る。好ましい組み合わせには、メトトレキサート又はレフルノミドが含まれ、中度又は重度の関節リウマチの症例では、シクロスポリンが含まれる。
本発明の抗体又は抗体部分とともに組み合わせることが可能な炎症性腸疾患に対する治療剤の非限定的な例には、以下のもの:ブデノシド;上皮成長因子;コルチコステロイド;シクロスポリン;スルファサラジン;アミノサリチラート;6−メルカプトプリン;アザチオプリン;メトロニダゾール;リポキシゲナーゼ阻害剤;メサラミン;オルサラジン;バサラジド;抗酸化剤;トロンボキサン阻害剤;IL−1受容体アンタゴニスト;抗IL−1βモノクローナル抗体;抗IL−6モノクローナル抗体;成長因子;エラスターゼ阻害剤;ピリジニル−イミダゾール化合物;他のヒトサイトカイン又は成長因子(例えば、TNF、LT、IL−1、IL−2、IL−6、IL−7、IL−8、IL−15、IL−16、IL−18、EMAP−II、GM−CSF、FGF及びPDGF)に対する抗体又はこれらのアンタゴニストが含まれる。本発明の抗体又はその抗原結合部分は、CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD90これらのリガンドなどの細胞表面分子に対する抗体と組み合わせることが可能である。本発明の抗体又はその抗原結合部分は、メトトレキサート、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノラート・モフェチル、レフルノミド、NSAID、例えば、イブプロフェン、プレドニゾロンなどのコルチコステロイド、ホスホジエステラーゼ阻害剤、アデノシンアゴニスト、抗血栓剤薬、補体阻害剤、アドレナリン系薬物、TNFα又はIL−1などの炎症促進性サイトカインによるシグナル伝達を妨害する因子(例えば、IRAK、NIK、IKK、p38又はMAPキナーゼ阻害剤)、IL−1β変換酵素阻害剤(例えば、Vx740)、抗P7、p−セレクチン糖タンパク質リガンド(PSGL)、TNFα変換酵素阻害剤、キナーゼ阻害剤などのT細胞シグナル伝達阻害剤、メタロプロテイナーゼ阻害剤、スルファサラジン、アザチオプリン、6−メルカプトプリン、アンギオテンシン変換酵素阻害剤、可溶性サイトカイン受容体及びその誘導体(例えば、可溶性p55又はp75TNF受容体、sIL−1RI、sIL−1RII、sIL−6R、可溶性IL−13受容体(sIL−13))及び炎症抑制性サイトカイン(例えば、IL−4、IL−10、IL−11、IL−13及びTGFβ)などの因子とも組み合わされ得る。
抗体又は抗原結合部分を組み合わせることが可能な、クローン病に対する治療剤の好ましい例には、以下のもの:TNFアンタゴニスト、例えば、抗TNF抗体、D2E7(1996年2月9日に出願された米国特許出願08/599,226)、cA2(RemicadeTM)、CDP571、抗TNF抗体断片(例えば、CDP780)、TNFR−Ig構築物(p75TNFRIgG(EnbrelTM)及びp55TNFRIgG(Lenercept))、抗p7、p−セレクチン糖タンパク質リガンド(PSGL)、可溶性IL−13受容体(sIL−13)及びPDE4阻害剤が含まれる。本発明の抗体又はその抗原結合部分は、コルチコステロイド、例えば、ブデノシド及びデキサメタゾンと組み合わせることが可能である。本発明の抗体又はその抗原結合部分は、スルファサラジン、5−アミノサリチル酸及びオルサラジンなどの因子と、並びにIL−1などの炎症促進性サイトカインの合成又は作用を妨害する因子(例えば、IL−1β変換酵素阻害剤(例えば、Vx740)及びIL−1raとも組み合わされ得る。本発明の抗体又はその抗原結合部分は、T細胞シグナル伝達阻害剤、例えば、チロシンキナーゼ阻害剤6−メルカプトプリンとともに使用され得る。本発明の抗体又はその抗原結合部分は、IL−11と組み合わせることが可能である。
本発明の抗体又は抗体部分と組み合わせることが可能な、多発性硬化症のための治療剤の非限定的な例には、以下のもの:コルチコステロイド;プレドニゾロン;メチルプレドニゾロン;アザチオプリン;シクロホスファミド;シクロスポリン;メトトレキサート;4−アミノピリジン;チザニジン;インターフェロン−β1a(Avonex;Biogen);インターフェロン−β1b(Betaseron;Chiron/Berlex);コポリマー1(Cop−1;Copaxone;TevaPharmaceuticalIndustries,Inc.);高圧酸素;静脈内免疫グロブリン;クラブリビン;他のヒトサイトカイン又は成長因子(例えば、TNF、LT、IL−1、IL−2、IL−6、IL−7、IL−8、IL−15、IL−16、IL−18、EMAP−II、GM−CSF、FGF及びPDGF)に対する抗体又はこれらのアンタゴニストが含まれる。本発明の抗体又はその抗原結合部分は、CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD80、CD86、CD90又はこれらのリガンドなどの細胞表面分子に対する抗体と組み合わせることが可能である。本発明の抗体又はその抗原結合部分は、メトトレキサート、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸・モフェチル、レフルノミド、NSAID、例えば、イブプロフェン、プレドニゾロンなどのコルチコステロイド、ホスホジエステラーゼ阻害剤、アデノシンアゴニスト、抗血栓薬、補体阻害剤、アドレナリン系薬物、TNFα又はIL−1などの炎症促進性サイトカインによるシグナル伝達を妨害する因子(例えば、IRAK、NIK、IKK、p38又はMAPキナーゼ阻害剤)、IL−1β変換酵素阻害剤(例えば、Vx740)、抗P7、p−セレクチン糖タンパク質リガンド(PSGL)、TACE阻害剤、キナーゼ阻害剤などのT細胞シグナル伝達阻害剤、メタロプロテイナーゼ阻害剤、スルファサラジン、アザチオプリン、6−メルカプトプリン、アンギオテンシン変換酵素阻害剤、可溶性サイトカイン受容体及びその誘導体(例えば、可溶性p55又はp75TNF受容体、sIL−1RI、sIL−1RII、sIL−6R、可溶性IL−13受容体(sIL−13))及び炎症抑制性サイトカイン(例えば、IL−4、IL−10、IL−13及びTGFβ)などの因子とも組み合わされ得る。
抗体又はその抗原結合部分を組み合わせることが可能な、多発性硬化症のための治療剤の好ましい例には、インターフェロン−β、例えば、IFNβ1a及びIFN1b;コパキソン、コルチコステロイド、IL−1阻害剤、TNF阻害剤並びにCD40リガンド及びCD80に対する抗体が含まれる。
本発明の医薬組成物は、本発明の抗体又は抗体部分の「治療的有効量」又は「予防的有効量」が含まれ得る。「治療的有効量」は、所望の治療的結果を達成するために必要な投薬量で、及び所望の治療的結果を達成するために必要な期間にわたって有効な量を表す。抗体又は抗体部分の治療的有効量は、病状、年齢、性別及び個体の体重並びに抗体又は抗体部分が、個体内で所望の応答を惹起する能力などの因子に従って変動し得る。治療的有効量は、抗体又は抗体部分のあらゆる毒性効果又は有害効果が、治療的に有益な効果によって凌駕される量でもある。「予防的有効量」は、所望の予防的結果を達成するために必要な投薬量で、及び所望の予防的結果を達成するために必要な期間にわたって有効な量を表す。疾病のより初期段階の前に又は疾病のより初期段階において、予防的投薬が対象に使用されるので、通例、予防的有効量は、治療的有効量を下回る。
投薬計画は、最適な所望の応答(例えば、治療的応答又は予防的応答)を与えるように調整され得る。例えば、単一のボーラスを投与することができ、複数の分割された用量を経時的に投与することができ、又は、治療状況の緊急性によって示されるように、用量を比例的に減少若しくは増加させ得る。投与の容易さ及び投薬量の均一性のために、投薬単位形態で非経口組成物を製剤化することが特に有利である。本明細書において使用される投薬単位形態は、治療されるべき哺乳動物対象に対する統一された投薬として適した、物理的に分離された単位を表し、各単位は、必要とされる医薬担体とともに、所望される治療効果を生じるように計算された活性化合物の所定量を含有する。本発明の投薬単位形態に対する規格は、(a)活性化合物の特有の特徴及び達成されるべき具体的な治療効果又は予防効果並びに(b)個体における過敏症の治療用のこのような活性化合物を配合する分野に固有の制約によって規定され、これらに直接依存する。
本発明の抗体又は抗体部分の治療的又は予防的有効量に対する典型的な非限定的範囲は、0.01から20mg/kg、より好ましくは1から10mg/kg、さらに好ましくは0.3から1mg/kgである。緩和されるべき症状の種類及び重度に応じて、投薬量の値が変動し得ることに注意すべきである。何れの具体的な対象に対しても、個別の要求に従って、及び組成物の投与を行い又は監督している者の専門的判断に従って、特異的投薬計画を経時的に調整すべきこと、及び、本明細書に記載されている投薬量の範囲は典型的なものに過ぎず、特許請求の範囲に記載されている組成物の範囲又は実施を限定することを意図したものではないことをさらに理解すべきである。
VII.本発明の抗体の使用
hIL−12に結合することができるので、本発明の抗IL−12抗体又はその一部は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)又は組織免疫組織化学など慣用のイムノアッセイを用いて、(例えば、血清又は血漿などの生物学的試料中で)hIL−12を検出するために使用することが可能である。本発明は、本発明の抗体又は抗体部分を生物試料と接触させること、及びhIL−12に結合された抗体(又は抗体部分)又は結合していない抗体(又は抗体部分)を検出することにより、生物試料中のhIL−12を検出することを含む生物試料中のhIL−12を検出する方法を提供する。抗体は、結合した又は結合していない抗体の検出を促進するために、検出可能な物質で直接又は間接的に標識される。適切な検出可能な物質には、様々な酵素、補欠分子族、蛍光物質、発光物質及び放射性物質が含まれる。適切な酵素の例には、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ又はアセチルコリンエステラーゼが含まれる。適切な補欠分子族複合体の例には、ストレプトアビジン/ビオチン及びアビジン/ビオチンが含まれる。適切な蛍光物質の例には、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアナート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、ダンシルクロリド又はフィコエリトリンが含まれる。発光物質の例には、ルミノールが含まれる。適切な放射性材料の例には、125I、131I、35S又はHが含まれる。
抗体を標識することに代えて、検出可能な物質で標識されたrhIL−12標準及び標識されていない抗hIL−12抗体を用いた競合イムノアッセイによって、生物学的流体中においてhIL−12のアッセイを行うことが可能である。このアッセイでは、生物試料、標識されたrhIL−12標準及び抗hIL−12抗体を組み合わせ、標識されていない抗体へ結合された標識されたrhIL−12標準の量を測定する。生物試料中のhIL−12の量は、抗hIL−12抗体へ結合された、標識されたrhIL−12標準の量に反比例する。
本発明のY61及びJ695抗体は、ヒト以外の種から得られたIL−12、特に、霊長類から得られたIL−12を検出するために使用することもできる。例えば、Y61は、カニクイザル及びアカゲザル中のIL−12を検出するために使用することができる。J695は、カニクイザル、アカゲザル及びヒヒ中のIL−12を検出するために使用することができる。しかしながら、何れの抗体も、マウス又はラットIL−12と交叉反応しない(実施例3、F項参照)。
本発明の抗体及び抗体部分は、インビトロ(実施例3参照)及びインビボ(実施例4参照)でhIL−12活性を中和することができる。従って、本発明の抗体及び抗体部分は、例えば、hIL−12を含有する細胞培養中において、ヒト対象中において、又は本発明の抗体と交叉反応するIL−12を有する他の哺乳動物対象(例えば、ヒヒ、カニクイザル及びアカゲザルなどの霊長類)中において、IL−12活性を阻害するために使用することができる。好ましい実施形態において、本発明は、ヒトIL−12並びにヒヒIL−12、マーモセットIL−12、チンパンジーIL−12、カニクザルIL−12及びアカゲザルIL−12からなる群から選択される少なくとも1つのさらなる霊長類IL−12の活性を中和するが、マウスIL−12の活性を中和しない単離されたヒト抗体又はその抗原結合部分を提供する。好ましくは、IL−12はヒトIL−12である。例えば、hIL−12を含有する又は含有すると疑われる細胞培養中において、本発明の抗体又は抗体部分は、培養中のhIL−12活性を阻害するために培地へ添加することができる。
別の実施形態において、本発明は、IL−12活性が有害である疾患に罹患している対象中のIL−12活性を阻害する方法を提供する。IL−12は、多岐にわたる疾患の病態生理への関与が推測されている(Windhagen et al.,(1995)J.Exp.Med.182:1985−1996;Morita et al.(1998)Arthritis and Rheumatism.41:306−314;Bucht et al,(1996)Clin.Exp.Immunol.103:347−367;Fais et al.(1994)J.Interferon Res.14:235−238;Parronchi et al.,(1997)Am.J.Path.150:823−832;Monteleone et al.,(1997)Gastroenterology.112:1169−1178及びBerrebi et al.,(1998)Am.J.Path152:667−672;Parronchi et al(1997)Am.J.Path.150:823−832)。本発明は、このような疾患に罹患している対象中のIL−12活性が阻害されるように、本発明の抗体又は抗体部分を前記対象に投与することを含む、このような疾患に罹患している対象中のIL−12活性を阻害するための方法を提供する。好ましくは、IL−12はヒトIL−12であり、及び対象はヒト対象である。あるいは、対象は、本発明の抗体が交叉反応するIL−12を発現している哺乳動物であり得る。さらなる主題は、(例えば、hIL−12の投与によって、又はhIL−12導入遺伝子の発現によって)hIL−12がその中に導入された哺乳動物であり得る。本発明の抗体は、治療目的のために、ヒト対象へ投与することができる(以下で、さらに論述されている)。さらに、本発明の抗体は、獣医学的目的のために、又はヒト疾病の動物モデルとして、前記抗体と交叉反応するIL−12を発現しているヒト以外の哺乳動物へ投与することができる。後者に関して、このような動物モデルは、本発明の抗体の治療効果(例えば、投薬量の検査及び投与の時間経過)を評価するために有用であり得る。
本明細書において、「IL−12活性が有害である疾患」という用語には、当該疾患に罹患している対象中にIL−12が存在することが示されており、又はIL−12の存在が当該疾患の病態生理の原因であることが疑われており、若しくは当該疾患の悪化に寄与する要因であることが疑われている疾病及びその他の疾患を含むものとする。従って、IL−12活性が有害である疾患は、IL−12活性の阻害が疾患の症候及び/又は進行を緩和すると予想される疾患である。このような疾患は、例えば、当該疾患に罹患している対象の生物学的流体中のIL−12の濃度の増加(例えば、対象の血清、血漿、滑液などの中のIL−12の濃度の増加)によって証明され得、IL−12の濃度の増加は、例えば、上述されているような抗IL−12抗体を用いて検出することができる。IL−12活性が有害である疾患の多数の例が存在する。一実施形態において、抗体又はその抗原結合部分は、本明細書に記載されている疾病又は疾患を治療するための治療法において使用することができる。別の実施形態において、抗体又はその抗原結合部分は、本明細書に記載されている疾病又は疾患を治療するための医薬を製造するために使用することができる。幾つかの非限定的な具体的疾患の治療における本発明の抗体及び抗体部分の使用が、以下でさらに論述されている。
A.関節リウマチ:
インターロイキン−12は、関節リウマチなどの炎症性疾患において役割を果たしていると推測されている。関節リウマチ患者から得られた滑液中に誘導性IL−12p40メッセージが検出されており、関節リウマチを有する患者から得られた滑液中にIL−12が存在することが示されている(例えば、Morita et al,(1998)Arthritis and Rheumatism41:306−314参照)。関節リウマチ滑膜の下内層中に、IL−12陽性細胞が存在することが見出されている。本発明のヒト抗体及び抗体部分は、例えば、関節リウマチ、若年性関節リウマチ、ライム関節炎、リウマチ性脊椎炎、骨関節炎及び通風性関節炎を治療するために使用することができる。典型的には、抗体又は抗体部分は全身的に投与されるが、ある種の疾患に関しては、抗体又は抗体部分の局所投与が有益であり得る。本発明の抗体又は抗体部分は、自己免疫疾患の治療において有用な1つ又はそれ以上のさらなる治療剤とともに投与することもできる。
関節リウマチに対するコラーゲン誘導性関節炎(CIA)マウスモデルにおいて、関節炎の前に、抗IL−12mAb(ラット抗マウスIL−12モノクローナル抗体C17.15)でマウスを処理すると、疾病の開始が大幅に抑制され、疾病の発生及び重度が低下された。関節炎の発生後早期に抗IL−12mAbで処理することによって、重度が低減されたが、疾病の発症後、抗IL−12mAbでマウスをより遅く処理すると、疾病の重度に対して最小限の効果を有した。
B.クローン病
インターロイキンー12は、炎症性腸疾患であるクローン病においても役割を果たしている。IFN−γ及びIL−12の増加した発現が、クローン病を有する患者の腸粘膜中で起こる(例えば、Fais et al,(1994)J Interferon Res.14:235−238;Parronchi et al,(1997)Amer.J.Pathol.150:823−832;Monteleone et al,(1997)Gastroenterology112:1169−1178;Berrebi et al,(1998)Amer.J.Pathol.152:667−672参照)。抗IL−12抗体は、大腸炎のマウスモデル(例えば、TNBS誘導性大腸炎IL−2ノックアウトマウス及び最近では、IL−10ノックアウトマウス)において、疾病を抑制することが示された。従って、本発明の抗体及び抗体部分は、炎症性腸疾患の治療において使用することができる。
C.多発性硬化症
インターロイキン−12は、多発性硬化症の中心的媒介物質であると推測されている。誘導性IL−12p40メッセージ又はIL−12自体の発現が、多発性硬化症を有する患者の病変中に示され得る(Windhagen et al,(1995)J Exp.Med.182:1985−1996, Drulovic et al,(1997)J.Neurol.Sci.147:145−150)。多発性硬化症を有する慢性の進行性患者は、IL−12の上昇した循環濃度を有する。多発性硬化症を有する患者から得たT細胞及び抗原提示細胞(APC)を用いた研究によって、Th1型免疫応答をもたらす進行性多発性硬化症の基礎として、自己永続的な一連の免疫相互作用が明らかとなった。T細胞からのIFN−γの増加した分泌は、APCによる増加したIL−12産生をもたらし、増加したIL−12産生は、Th1型免疫活性化及び疾病の慢性状態に至るサイクルを永続化した(Balashov et al,(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.94:599−603)。多発性硬化症におけるIL−12の役割は、多発性硬化症のマウス及びラット実験的アレルギー性脳脊髄炎(EAE)モデルを用いて調べられてきた。マウスでの多発性硬化症の再発性弛張性寛解型EAEモデルにおいて、抗IL−12mAbでの前処理は麻痺を遅延させ、臨床スコアを低下させた。麻痺のピーク時又はその後の寛解期の間における抗IL−12mAbでの処理は、臨床スコアを低下させた。従って、本発明の抗体又はその抗原結合部分は、ヒト中の多発性硬化症を伴う症候を緩和させる役割を果たし得る。
D.インシュリン依存性糖尿病
インターロイキン−12は、インシュリン依存性糖尿病(IDDM)の重要な媒介物質として推測されてきた。IL−12の投与によって、NODマウス中にIDDMが誘導され、抗IL−12抗体はIDDMの養子免疫伝達モデルにおいて保護的であった。初期発症IDDM患者は、幾つかの残存する膵島細胞機能が維持されている所謂「ハネムーン期間」をしばしば経験する。これらの残存する膵島細胞はインシュリンを産生し、投与されたインシュリンより良好に血中グルコース濃度を制御する。これらの初期発症患者の抗IL−12抗体での処理は、膵島細胞のさらなる破壊を抑制し、これにより、インシュリンの体内源を維持し得る。
E.乾癬
インターロイキン−12は、乾癬における中心的媒介物質として推測されている。乾癬は、TH1型サイトカイン発現プロファイルを伴う急性及び慢性の皮膚病変を伴う。(Hamid et al.(1996)J.Allergy Clin.Immunol.1:225−231;Turka et al.(1995)Mol.Med.1:690−699)。罹病したヒトの皮膚試料中に、IL−12p35及びp40mRNAが検出された。従って、本発明の抗体又はその抗原結合部分は、乾癬などの慢性的皮膚疾患を緩和させる役割を果たし得る。
以下の実施例によって、本発明がさらに例示されるが、いかなる意味においても、以下の実施例を限定的なものと解釈してはならない。本願を通じて引用されている、引用された全ての参考文献(文献、発行された特許及び公開された特許出願を含む)の内容は、参照により、本明細書へ明示的に組み込まれる。本明細書に添付されている全ての表(添付書類A)の内容が参照により組み込まれることをさらに理解すべきである。
Figure 2010513529
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実施例
抗IL−12抗体の単離
A.IL−12結合抗体のスクリーニング
ヒト扁桃(scFv1と称する)、扁桃及び末梢血リンパ球(PBL)(scFv2と称する)及び骨髄由来リンパ球(BMDLと称する)由来のmRNAから得られたヒトVL及びVHcDNAを用いて調製された3つの別個のscFvファージディスプレイライブラリーをスクリーニングすることによって、hIL−12に対する抗体を単離した。ライブラリーの構築及び選択法は、「Vaughan et al.(1996)Nature Biotech.14:309−314」に記載されている抗原ヒトIL−12p70サブユニット、ヒトIL−12p40サブユニット、キメラIL−12(マウスp40/ヒトp35)、マウスIL−12、ビオチン化されたヒトIL−12及びビオチン化されたキメラIL−12を用いて、ライブラリーをスクリーニングした。標準的な操作を用いて、イムノチューブ上に抗原を被覆することによって、IL−12特異的抗体を選択した(Marks et al.,(1991)J.Mol.Biol.222:581−597)。IL−12又はビオチン化されたIL−12を用いてscFvライブラリー2をスクリーニングし、多数のIL−12特異的結合物質を生成した。5つの異なるクローンタイプを選択し、BstN1酵素消化パターンによって決定し、DNA配列決定によって確認した。主要なクローンタイプは、VHDP58/VLDPL11、VHDP77/VLDPK31、VHDP47/VL及びVHDP77/VLDPK31であり、これら全てがIL−12のp40サブユニットを認識した。
IL−12p70でのBMDLライブラリーのスクリーニングによって、3つの異なるクローンタイプが得られた。これらのうち2つは、交叉反応性クローンであることが明らかとなった。優勢なクローンを配列決定し、VHDP35/VLDPからなっていた。このクローンは、IL−12のp40サブユニットを認識する。IL−12p70を用いたscFvライブラリー1のスクリーニングは、特異的IL−12抗体を産生しなかった。
p40サブユニットではなく、IL−12のp70ヘテロ二量体又はp35サブユニットへ優先的に結合するIL−12抗体を同定するために、組み合わされたscFv1+2ライブラリー及びBMDLライブラリーを使用した。p70ヘテロ二量体又はp35サブユニットを認識するIL−12抗体を選択するために、遊離のp40の存在下で、ファージライブラリーを予め温置し、選択した。単離されたクローンの配列決定によって、9個の異なる抗体系列が明らかとなった。「ミクロ−Friguet」滴定によって、サブユニットの優先性をさらに分析した。ELISA中でビオチン補足されたIL−12に対して、scFvを含有する上清を滴定し、ED50を測定した。50%EDを生成するscFvの濃度を、遊離のp70又はp40(阻害剤)の漸増濃度とともに予め温置した。ビオチン−IL−12被覆されたプレート上のELISAシグナルの減少を測定し、遊離のp70又はp40の濃度に対してプロットした。これによって、p70及びp40に関して、各クローンに対するIC50が得られた。両サブユニットに対する滴定が重複する場合には、scFvはp40及びp70の両方に結合する。これからの何らかの変動は、p40に比較したp70の優先度を与える。
B.IL−12に対して特異的な抗体系列(Joe9)の親和性成熟
IL−12受容体結合アッセイ(RBAと称される)において、IL−12の受容体へのIL−12の結合を阻害する能力に関して、及び実施例3に記載されているPHA刺激されたヒト芽球細胞(PHAアッセイ)のIL−12誘導性増殖を阻害する能力に関して、クローンを検査した。クローンJoe9がRBA及びPHAアッセイの両方で最も低いIC50を有しており、両アッセイにおいて、1×10−6MのIC50値を有していた。さらに、Joe9の重鎖可変領域(VH)は、VBASEデータベースから同定された最も近い生殖系列配列COS−3と比べて変化の数が最も少なかった。表1(添付書類A参照)は、生殖系列配列のV3ファミリー(COS−3がそのメンバーである)及び生殖系列配列のVλ1ファミリーのメンバーを示している。従って、Joe9を親和性成熟のために選択した。Joe9野生型(Joe9wt)抗体のVH及びVLのアミノ酸配列が、図1Aから1Dに示されている。
Joe9の親和性を増加させるために、重鎖及び軽鎖の両方の相補性決定領域3(CDR3)の様々な変異を作製した。重鎖CDR3(「H3」と称される)又は軽鎖CDR3(「L3」と称される)の何れかに対して特異的な縮重オリゴヌクレオチド(各CDR3中に平均3つの塩基置換(「スパイク」と称される)を有する)を用いる部位特異的PCR突然変異誘発によって、CDR3バリアントを作製した。重鎖CDR3変異体のレパートリーを作製するために、4つのヌクレオチド全ての無作為混合物を含有する縮重重鎖オリゴヌクレオチド5’TGTCCCTTGGCCCCA(G)(T)(A)(G)(T)(C)(A)(T)(A)(G)(C)(T)(C)(C)(C)(A)(C)(T)GGTCGTACAGTAATA3’(配列番号580)及びオリゴヌクレオチドpUCリバースタグGAC ACC TCG ATC AGC GGA TAA CAA TTTCAC ACA GG(配列番号581)を用いて、重鎖CDR3のPCR突然変異誘発を行った。Joe9リバースオリゴヌクレオチド(5’TGG GGC CAA GGG ACA3’(配列番号582)及びfdteteseq24+21オリゴヌクレオチド(5’−ATT CGT CCT ATA CCG TTC TAC TTT GTC GTC TTT CCA GAC GTT AGT−3’(配列番号583)を用いて、親軽鎖を増幅した。
2つのPCR産物間の相補性を使用して、PCRアセンブリー反応中での2つの断片の徐冷を誘導し、pUCリバースタグ(配列番号581)及びfdTag5’−ATT CGT CCT ATA CCG TTC−3’(配列番号584)を用いて、完全長の組換えられたscFvライブラリーを増幅した。軽鎖CDR3変異体のレパートリーを作製するために、4つのヌクレオチド全ての混合物を含有する軽鎖オリゴヌクレオチド5’GGTCCCAGTTCCGAAGACCCTCGAACC(C)(C)(T)(C)(A)(G)(G)(C)(T)(G)(C)(T)(G)(T)(C)ATATGACTGGCAGTAATAGTCAGC3’(配列番号585)及びJoe9リバースオリゴヌクレオチド5’TGG GGC CAA GGG ACA3’(配列番号586)を用いて、軽鎖のPCR突然変異誘発を行った。pUCリバースタグ(配列番号581)及びHuJH3FORオリゴヌクレオチド5’TGAAGAGACGGTGACCATTGTCCC3’(配列番号587)を用いて、親重鎖を増幅した。2つのPCR産物間の相補性を使用して、PCRアセンブリー反応中での2つの断片の徐冷を誘導し、リバースタグGAC ACC TCG ATC AGC G(配列番号588)及びHuJλ2−3FORNOTオリゴヌクレオチド5’GAG TCA TTC TCG ACT TGC GGC CGC ACC TAG GAC GGT CAG CTT GGT CCC3’(配列番号589)を用いて、完全長の組換えられたscFvライブラリーを増幅した。
1nMビオチン化されたIL−12を用いて重鎖CDR3変異体を選択し、7nMの濃度で、遊離のIL−12又はp40を含有するPBS中にて、室温で1時間洗浄した。ファージELISAによってクローンを分析し、BIAcore速度論結合研究において、低密度IL−12チップを用いて、IL−12に結合されたクローンを検査した(実施例5中のBIAcore分析のための操作)。一般に、BIAcore分析は、BIAcoreシステム(Pharmacia Biosensor,Piscataway,NJ)を用いて、表面プラズモン共鳴(SPR)により、リガンド(バイオセンサーマトリックス上に固定された組換えヒトIL−12)と分析物(溶液中の抗体)の間のリアルタイム結合相互作用を測定する。システムは、デキストランバイオセンサーマトリックス内のタンパク質濃度の変化を検出するために、SPRの光学的特性を使用する。タンパク質は、既知濃度でデキストランマトリックスに共有結合される。デキストランマトリックスを通じて抗体を注入し、注入された抗体と固定化されたリガンド間の特異的結合は、増加したマトリックスタンパク質濃度をもたらし、その結果、SPRシグナルの変化をもたらす。これらのSPRシグナルの変化は、共鳴単位(RU)として記録され、センサーグラムのy軸に沿って、時間に関して表示される。off速度(koff)、on速度(kon)、会合速度(Ka)及び解離速度(Kd)定数を測定するために、BIAcore速度論評価ソフトウェア(バージョン2.1)を使用した。その受容体へのIL−12の抗体の結合による阻害(RBAアッセイ)、PHA刺激されたヒト芽球細胞中でのIL−12誘導性増殖の阻害(PHAアッセイ)及びヒト芽球細胞によるJX−12誘導性インターフェロンγ産生(IFNγアッセイ)を含む中和アッセイによって、koff速度の改善を示したクローンを分析した。重鎖CDR3のスパイクが導入されたクローン70−1から70−13の中和アッセイから得られた解離速度及び/又はIC50値の要約が表2に示されている(添付書類A参照)。クローン70−1は親Joe9クローンより優れたKoff速度を示し、2.0×10−7Mの最も低いIC50値を有していた。従って、完全なIgG1への変換のために、クローン70−1を選択した。
1nMビオチン−IL−12を用いて軽鎖CDR3変異体を選択し、7nM遊離のp40を含有するPBSで洗浄した。ファージELISA中でクローンをスクリーニングし、低密度IL−12チップを用いて、BIAcore結合分析中で、IL−12に結合されたクローンを検査した。IL−12受容体結合の阻害又はPHA芽球細胞増殖の阻害の何れかを測定する中和アッセイにおいて、親Joe9クローンより優れたoff速度を示したクローンを検査した。軽鎖CDR3変異体クローン78−34から79−1の中和アッセイから得られた解離速度及び/又はIC50値の要約が表2に示されている(添付書類A参照)。
off定数に基づいて、クローン78から34及び78から35は、親Joe9と比べて改善されたkoff速度を示した。重鎖変異体との組み合わせ分析のために、これらの両クローンを選択した。
C.組み合わせクローン
最も優れた結合特性を示した変異体軽鎖及び重鎖クローンを、scFvsの組み合わせ及び組み立てのために使用した。上述されているように、PCR重複伸長並びに変異されたVH及びVLセグメントの貫通(pull−through)によって、改善された効力特性を有する変異体クローンを組み合わせた。軽鎖変異体(78−34、78−35及び79−1)との重鎖変異体(70−2、70−13及び70−1)の組み合わせから、表2に示されているクローン101−14から26−1(添付書類A参照)を作製した。これらのクローンに対して中和アッセイから得られたkoff速度及び/又はIC50値は、表2に示されている。
BIAcore結合分析は、0.0045s−1のoff速度を有するとして、軽鎖CDR3変異体クローン78−34との重鎖CDR3変異体クローン70−1の組み合わせから作製されたクローン101−11を同定した。このkoff速度は、重鎖CDR3変異体クローン70−1(0.0134s−1)又は軽鎖CDR3変異体クローン78−34(0.0164s−1)単独のkoff速度と比べて、著しい改善であった。さらに、クローン101−11は、中和アッセイの著しい改善を示した。従って、以下に記載されている親和性成熟のために、クローン101−11を選択した。
D.クローン101−11の親和性成熟
クローン101−11のさらなる親和性成熟は、スパイクが導入されたオリゴヌクレオチドプライマーを使用する、101−11の重鎖及び軽鎖CDR3の両方のPCR突然変異誘発の反復サイクルからなった。ビオチン化されたIL−12(bio−IL−12)の減少する濃度を用いて、クローンを選択した。BIAcore結合分析及びRBA、PHA中和アッセイによって、変異されたクローンの結合特性を評価した。クローン136−9から170−25に対するkoff速度及び/又はIC50値が、表2に示されている(添付書類A参照)。クローン103−14は、受容体結合アッセイ及びPHA芽球アッセイの両方において、改善されたIC50値を示した。クローン103−14も低いkoff速度を示し、従って、さらなる親和性成熟のために選択された。
E.クローン103−14軽CDR3の無作為化されたライブラリーの作製及び選択
以下に概説されている3つの異なるライブラリーを用いて、クローン103−14(QSYDRGFTGSMV(配列番号590))の軽鎖CDR3を3つのセグメント中へ系統的に無作為化した(Xは、配列NNSの無作為化されたコドンによってコードされ、Nはあらゆるヌクレオチドであり、Sはデオキシシトシン又はデオキシグアニジンの何れかである。)。
Figure 2010513529
クローン103−14の3つの軽鎖CDR全て(L3.1、L3.2及びL3.3と称される。)の無作為化された突然変異誘発を行った。クローン103−14の重鎖CDR3(H3と称される)は変異されなかった。クローン103−14(H3並びにL3.1、L3.2及びL3.3)に基づく4つの無作為化されたライブラリーを構築し、限定的抗原濃度及び過剰の遊離抗原(p40及びp70)の存在又は不存在を使用することを含む多様な選択条件に供した。選択からの出力(クローン73−B1から99−G11)が、主としてBIAcoreによって、及び時折RBAによってスクリーニングされ、表2に示されている(添付書類A参照)。
103−14の軽鎖CDRの無作為突然変異誘発はクローンY61を生成し、これは、親クローン103−14と比べて、IC50値の著しい改善を示した。完全なIgG1への変換のために、Y61を選択した。完全なY61−IgG1はPHAアッセイによって測定された約130pMのIC50値を有する。IC50値は、遊離p40の50倍モル濃度過剰によって影響を受けず、遊離のp40はY61抗IL−12抗体と交叉反応することにより、ヘテロ二量体への抗体結合を減少させることはないことを示している。Y61重鎖可変領域及び軽鎖可変領域の完全長配列が、以下に示されている。
Y61重鎖可変領域ペプチド配列
Figure 2010513529
Y61軽鎖可変領域ペプチド配列
Figure 2010513529
CDR残基は、Kabat定義に従って割り当てられている。
高頻度変異及び接触位置におけるY61の変異
典型的には、改善された親和性を有する組換え抗体の選択は、ファージディスプレイ法を用いて実施することができる。これは、異なる配列の一本鎖抗体を含有する大規模なライブラリーを作製するために、CDR残基の組み合わせを無作為に変異させることによって達成される。典型的には、改善された親和性を有する抗体は、抗体抗原反応中で平衡状態に達する能力に基づいて選択される。しかしながら、Y61scFvをファージ表面上に発現し、IL−12とともに温置すると、系を正常な抗体抗原平衡状態へ到達させることができる選択条件を見出すことはできなかった。精製されたY61scFvは正常な解離速度論を示すので、おそらくは、非特異的相互作用のために、scFv−ファージはIL−12に結合し続けた。Y61に対するファージディスプレイ親和性成熟(すなわち、複数のCDR残基の突然変異誘発によるライブラリーの作製及び選択)という通常の方法を使用することができなかったので、各CDR位置が変異を受ける新たな戦略が開発された。
この戦略は、変異のための適切なCDR位置を選択することを含み、好ましい選択的突然変異誘発位置、接触位置及び/又は高頻度変異位置であるアミノ酸を同定及び選択することを基礎とする。接触位置とは、抗原が抗体と相互作用するときに、抗原と接触する高い確率を有する残基として定義されるのに対して、高頻度変異位置は、抗体のインビボでの親和性成熟の間に、体細胞性高頻度変異の確率が高いと考える残基として定義される。好ましい選択的突然変異誘発位置は、接触及び高頻度変異位置の両方であるCDR位置である。Y61抗体は、実施例1に記載されている操作を用いて、CDR3領域中において最適化されており、従って、ファージディスプレイ選択法を用いて、抗体結合部位の中心に位置するこの領域をさらに改善することは困難であった。有害な抗原抗体接触を除去することによって、又は新たな接触を作製することによって、CDR3領域外の接触位置の候補を変異させることによって、活性のより大きな改善が得られた。
抗原との接触点と考えられたY61のアミノ酸残基及びインビボ親和性成熟の間の体細胞性高頻度変異の部位であるCDR位置が、表3に示されている(添付書類A参照)。Y61親和性成熟のために、CDR3の外側の15の残基、L3ループ内の3つの残基及びH3ループ中の5つの残基をPCR突然変異誘発のために選択した。
突然変異誘発のために、Y61scFv遺伝子をpUC119(Sfi)プラスミドベクター中にクローニングした。各選択された位置を変異するために、無作為化されたコドンを用いて、オリゴヌクレオチドを設計し、合成した。PCR突然変異誘発後、クローンの少数(約24)を配列決定し、宿主細胞、例えば、細菌、酵母又は哺乳動物の宿主細胞中で発現させた。発現された抗体を精製し、BIAcoreシステムを用いて、koffを測定した。次いで、Y61と比べて改善されたoff速度を有するクローンを、中和アッセイにおいて検査した。他のCDR位置に対して、この操作を繰り返した。さらに大きな中和能を有する抗体を作製するために、改善された中和活性を有することが示された各変異を組み合わせた。
中和能を改善させるために変異されたY61CDR位置及び各位置におけるそれぞれのアミノ酸置換が図2Aから2Hに示されている。BIAcore分析によって測定されたoff速度が示されている。これらのoff速度は、各表の右側にヒストグラムとしても示されている。
位置H30、H32、H33、H50、H53、H54、H58、H95、H97、H101、L50、L92、L93におけるこれらの置換の結果は、調べた全てのアミノ酸置換がY61より劣るoff速度を有する抗体をもたらすことを示した。H52、L32及びL50位において、唯一つのアミノ酸置換がY61のoff速度を改善することが見出され、他の変化は全て活性に悪影響を与えた。L50に関しては、この単一のGly→Tyr変化は、Y61の中和能を著しく(5から10倍)改善させた。この結果はY61活性に対するこれらの位置の重要性を示し、多くの事例で、ファージディスプレイは最適な残基に対して選択できることを示唆している。しかしながら、位置H31、H56、L30及びL94において、幾つかの置換がY61のoff速度を改善することが見出され、ファージディスプレイアプローチは最適な残基の選択を可能としなかったが、これらの位置も抗原結合にとって重要であることを示唆している。
Y61の接触及び高頻度変異位置の選択的変異によって、Y61の中和能を改善した軽鎖CDR2中のアミノ酸残基L50及び軽鎖CDR3の残基L94が同定された。これらの変異の組み合わせは加算的効果をもたらし、中和能の著しい増加を示す抗体J695を生成した。J695重鎖及び軽鎖可変領域配列の完全長配列が以下に示されている。
J695重鎖可変領域ペプチド配列
Figure 2010513529
J695軽鎖可変領域ペプチド配列
Figure 2010513529
CDR残基は、Kabat定義に従って割り当てられている。
Joe9からJ695への軌跡であるクローンの系列発達を示す重鎖及び軽鎖可変領域配列並置の要約が図1Aから1Dに示されている。CDR及び残基の付番は、Kabatに従う。
抗hIL−12抗体の機能的活性
本発明のヒト抗ヒトIL−12抗体の機能的活性を調べるために、抗体がIL−12活性を阻害する能力を測定する幾つかのアッセイにおいて抗体を使用した。
A.ヒトPHA活性化されたリンパ芽球の調製
「Current Protocols in Immunology,Unit 7.1」に記載されているように、1500rpmで45分間のFicoll−Hypaque勾配遠心によって、健康なドナーから集められたleukopacからヒト末梢血単核細胞を単離した。水性血液溶液及びリンパ球分離溶媒の界面のPBMCを集め、Ficoll−Paque粒子を除去するために、1500rpmで15分間の遠心によってリン酸緩衝化生理的食塩水(PBS)で3回洗浄した。
次いで、「Current Protocols in Immunology,Unit 6.16」に記載されているように、リンパ芽球を形成するためにPBMCを活性化した。0.2%(v/v)PHA−P(Difco,Detroit,MI)が補充されたRPMI完全培地(RPMI1640培地、10%ウシ胎児血清(FBS)、100U/mlペニシリン、100μg/mLストレプトマイシン)中に、0.5から1×10細胞/mLで、洗浄されたPBMCを再懸濁し、5%CO雰囲気中、37℃で4日間培養した。4日後、RPMI完全培地中に、0.2%(v/v)PHA−P及び50U/mL組換えヒトIL−2を加えた細胞培養物を容積で1:1に分割した。ヒトIL−2cDNAを担持する発現ベクターをCOS細胞中に形質移入することによって、組換えヒトIL−2を作製し(Kaufman et al,(1991) Nucleic Acids Res.19,4484−4490参照)、PCT/US96/01382号に記載されているように精製した。次いで、さらに1日から3日間、細胞培養物を温置した。PHA芽球細胞を採集し、RPMI完全培地で2回洗浄し、10×10細胞/mLで、95%FBS、5%DMSO中に凍結させた。
IL−12受容体結合アッセイ(B節参照)のために使用すべきPHA芽球細胞はIL−2の存在下での1日の培養後に収集されたのに対して、PHA芽球増殖アッセイ(C節参照)及びインターフェロン−γ誘導アッセイ(D節参照)のために使用すべきPHA芽球細胞はIL−2の存在下での3日の培養後に収集された。
B.IL−12受容体結合アッセイ
抗IL−12抗体がPHA芽球上のIL−12への放射性標識されたIL−12の結合を阻害する能力は、以下のようにして分析した。結合緩衝液(RPMI1640、5%FBS、25mMHepespH7.4)中、37℃で1時間、50から100pM125I−hIL−12(ヨウ素化されたhIL−12は、20から40mCi/mgの比活性になるように、Bolton−Hunter標識法を用いて、NEN−Dupontから調製した。)とともに、抗IL−12抗体の様々な濃度を予め温置した。上述のように、PHA芽球細胞を単離し、1回洗浄し、2×10細胞/mLの細胞密度になるように、結合緩衝液中に再懸濁した。抗体125I−hIL−12混合物にPHA芽球(1×10細胞)を添加し、室温で2時間温置した。室温で30秒間のアッセイ混合物の遠心、液体の吸引及び0.1mL結合緩衝液での洗浄、その後の10,000×gで4分間の4℃での遠心によって、細胞に結合された放射能を遊離の125I−hIL−12から分離した。γカウンターを用いて、細胞に結合された放射能に関して細胞沈降物を調べた。抗体の不存在下で総結合を測定し、25nM非標識IL−12をアッセイ中に含めることによって非特異的結合を測定した。温置は、二つ組みで行った。
Y61及びJ695ヒト抗IL−12抗体を用いたIL−12受容体結合アッセイにおいて、両抗体はIL−12受容体結合の同等の阻害を示した。Y61は約1.6×10−11MのIC50値でIL−12受容体結合を阻害したのに対して、J695は約1.1×10−11MのIC50値を有していた。
C.ヒトPHA芽球増殖アッセイ
PHA芽球増殖(その増殖は、IL−12によって刺激される。)を阻害する能力に関して、抗IL−12抗体を評価した。マイクロタイタープレート(U底、96ウェル、Costar,Cambridge,MA)中で、RPMI完全培地100mL中の230pg/mLhIL−12とともに、37℃、5%COで、抗IL−12抗体の系列希釈を予め1時間温置した。上述のように、PHA芽球細胞を単離し、1回洗浄し、3×10細胞/mLの細胞密度になるように、RPMI完全培地中に再懸濁した。抗体/hIL−12混合物に、PHA芽球(100mL、3×10細胞)を添加し、37℃、5%COで3日間温置し、0.5mCi/ウェル(3H)チミジン(Amersham,Arlington Heights,IL)で4から6時間標識した。細胞採取装置(Tomtec,Orange,CT)を用いて、ガラスファイバーフィルター上に培養内容物を採取し、液体シンチレーションカウンティングによって、細胞DNA中への(H)チミジンの取り込みを測定した。全ての試料は、二つ組みでアッセイを行った。
p70:p40の変動する濃度(すなわち、遊離のp40サブユニットに対するBL−12ヘテロ二量体の比)の存在下での中和の結果が、表4に示されている(添付書類A参照)。
PHA芽球増殖アッセイ中でのY61ヒト抗IL−12抗体の分析は、過剰のp40なしに(1:0のp70:p40比)、IL−12p70単独の存在下において、この抗体が約1.8×10−10MのIC50値でPHA芽球増殖を阻害することを示した。遊離のp40の50倍過剰の存在下で(1:50のp70:p40比)、Y61抗体は、約1.8×10−10MのIC50値でPHA芽球増殖を阻害した。この結果は、芽球増殖を阻害するY61の能力が過剰なp40の存在によって損なわれないことを示している。
ヒト抗IL−12抗体J695は、1:0の比のp70:p40の存在下において、約1.0×10−11MのIC50値で、PHA芽球増殖を阻害した。1:50の比のp70:p40の存在下において、この抗体は、約5.8+2.8×10−12M(n=2)のIC50値で、PHA芽球増殖を阻害し、過剰のp40は抗体に対して極僅かな阻害効果を有したことを示している。結果を総合すると、L50及びL94における変異のために、Y61と比較して、J695の中和活性は改善されたことを示している。
D.インターフェロンγ誘導アッセイ
抗IL−12抗体がPHA芽球によるIFNγの産生(その産生はIL−12によって刺激される。)を阻害する能力を、以下のようにして分析した。マイクロタイタープレート(U底、96ウェル、Costar)中で、RPMI完全培地100mL中の200から400pg/mLhIL−12とともに、37℃、5%COで、抗IL−12抗体の様々な濃度を予め1時間温置した。上述のように、PHA芽球細胞を単離し、1回洗浄し、1×10細胞/mLの細胞密度になるように、RPMI完全培地中に再懸濁した。
抗体/hIL−12混合物にPHA芽球(1×10細胞100μL)を添加し、37℃及び5%COで18時間温置した。温置後、各ウェルから無細胞上清150μLを取り出し、ELISA(Endogen Interferon gamma ELISA,Endogen,Cambridge,MA)によって、産生されたヒトIFNγの濃度を測定した。各上清は、二つ組みでアッセイを行った。
このアッセイでのヒト抗IL−12抗体Y61の分析は、Y61が、約1.6×10−10MのIC50値で、ヒトIFNγ産生を阻害するのに対して、ヒト抗IL−12抗体J695は、約5.0±2.3×10−12M(n=3)のIC50値で、ヒトIFNγ産生を阻害することを示した。結果は、L50及びL94での修飾の結果、J695の親和性が大幅に改善されることを示している。
E.単離されたPBMCからの非ヒトIL−12の誘導
他の種から得られたIL−12とのヒト抗hIL−12抗体の交叉反応性を調べるために、非ヒトIL−12を以下のように産生した。カニクイザル、ヒヒ及びイヌPBMCに対してlymphoprep(Nycomed,Oslo,Norway)を、イヌPBMCに対してAccu−paque(Accurate Chemical & Sci.Corp.,Westbury,NY)を、ラットPBMCに対してLympholyte−rat(Accurate Chemical & Sci.Corp.,Westbury,NY)を使用して、上述のような密度勾配遠心によって、ヘパリン処理された新鮮な血液からPBMCを分離した。
次いで、記載されているようにIL−12を産生するために、PBMCを誘導した(D’Andrea et al.,(1992)J.Exp.Med176,1387−1398,Villinger et al.,(1995)J.Immunol.155,3946−3954,Buettner et al,(1998)Cytokine10,241−248)。SACの0.0075%(重量/容量)(Pansorbin;Calbiochem−Behring Co.,La Jolla,CA)又は1から5mg/mLConA(Sigma Chemical Co.,St.Louis,MO)+0.0075%SACが補充されたRPMI完全培地中に、1×10細胞/mLで、洗浄されたPBMCを再懸濁し、5%CO雰囲気中、37℃で18時間温置した。遠心及び0.2mmフィルターを通じたろ過によって、無細胞及び無SAC培地を集めた。
アカゲザル由来のIL−12は、Emory University School of Medicine,Atlanta,GAから得た組換えアカゲザルIL−12として取得した。
F.マウス2D6細胞増殖アッセイ
マウスT細胞クローン2D6は、マウスIL−2、IL−4、IL−7及びIL−12に応答して増殖する(Maruo et al.,(1997)J.Leukocyte Biol.61,346−352)。ラットIL−12を含有するラットPBMC上清に応答して、有意な増殖も検出された。細胞は、イヌ、カニクイザル、ヒヒ又はヒトIL−12に応答しない。50mMベータ−メルカプトエタノール(βME)及び30ng/mLマウスIL−12が補充されたRPMI完全培地中で、マウス2D6細胞を増殖させた。アッセイの1日前に、マウスIL−12を洗浄除去し、βMEを加えたRPMI完全培地中において、細胞を一晩温置した。
マイクロタイタープレート(U底、96ウェル、Costar)中で、βMEを加えたRPMI完全培地100mL中の40pg/mLマウスIL−12とともに、37℃、5%COで、抗IL−12抗体の系列希釈を予め1時間温置した。2D6細胞を1回洗浄し、1×10細胞/mLの細胞密度になるように、βMEを含有するRPMI完全培地中に再懸濁した。抗体/hIL−12混合物に、2D6細胞(100μL、1×10細胞)を添加し、37℃、5%COで3日間温置し、0.5mCi/ウェル(3H)チミジンで4から6時間標識した。培養内容物を採取し、液体シンチレーションカウンティングによって計数した。全ての試料は、二つ組みでアッセイを行った。
G.非ヒトIL−12とのJ695の種交叉反応性
幾つかの非ヒト種から単離されたPBMCを用いて、非ヒトIL−12とのJ695の種交叉反応性を分析した。マウス及び/又はヒトIL−12に対するウサギ及び/又はヒツジポリクローナル抗体を用いて誘導された非ヒトPBMC誘導性応答を遮断することによって、マウス2D6細胞増殖アッセイ、ヒトPHA芽球増殖アッセイ及びインターフェロンγ誘導アッセイなどの上記に記載されている幾つかのバイオアッセイを用いて、ラット、イヌ、カニクイザル及びヒヒPBMC上清中の非ヒトIL−12活性の存在を確認した。次いで、応答の50%の阻害が観察されるJ695抗体濃度を測定することによって、同じバイオアッセイにおいて、PBMC上清中の非ヒトIL−12又は精製されたマウス及びアカゲザルIL−12との、ヒト抗IL−12抗体Y61及びJ695の交叉反応性を評価した。種の交叉反応性の結果は、表5に要約されている。結果は、Y61及びJ695がそれぞれ、サル(例えば、Y61に関してはカニクイザル及びアカゲザルIL−12、及びJ695に関してはカニクイザル、アカゲザル及びヒヒ)から得たIL−12を認識できること、並びにJ695は、イヌIL−12に対して約35倍活性が少ないこと、Y61及びJ695は何れも、マウス又はラットIL−12と交叉反応しないことを示している。
H.J695のヒトサイトカイン特異性
固定化されたヒトIL−12への可溶性J695の結合を妨害する能力に関して、ヒトサイトカインの群が検査される競合ELISAにおいて、J695の特異性を検査した。ヒトサイトカインの群には、IL−1α及びIL−lβ(Genzyme、Boston、MA)、IL−2(Endogen)、IL−4、IL−10、IL−17、IFN−γ並びにTGF−β1(R&D、Minneapolis,MN)IL−8(Calbiochem)、PDGF、IGF−I及びIGF−II(Boehringer Mannheim Corp.,Indianapolis,IN)、TNFα及びリンホトキシン、IL−6、可溶性IL−6受容体、IL−11、IL−12p70、IL−12p40、M−CSF、及びLIFが含まれた。EBI−3(Bリンパ球中でエプシュタイン−バールウイルス感染によって誘導されるIL−12p40関連タンパク質(Devergne et al.,(1996)J.Virol.70,1143−1153))を、ヒトIgG−Fcキメラ(EBI−3/Fc)として発現させた。一本鎖サケ精子DNA(Sigma)も検査した。
Figure 2010513529
平底ELISAイムノアッセイマイクロタイタープレート(96ウェル、高結合、Costar)を、4℃で一晩、0.1mLヒトIL−12(0.1Mカーボナートコーティング緩衝液(4容量0.1MNaHCO+8.5容量0.1MNaHCO)中2μg/mL)で被覆した。0.05%Tween20(PBS−T)を含有するPBSでプレートを2回洗浄し、室温で1時間、PBS−T中の1mg/mLウシ血清アルブミン(BSA,Sigma)200μLでブロックし、再び、PBS−Tで2回洗浄した。50μg/mLBSAを含有するPBS−T中に(PBS−T/BSA)IL−12抗体J695(100ng/mL)及び各サイトカイン(2nM)を含有する試料(100μL)を添加し、室温で2時間温置した。プレートを4回洗浄し、マウス抗ヒトλ−HRP100μL(PBS−T/BSA中の1:500、SouthernBiotech.Ass.Inc.,Birmingham,AL)とともに室温で1時間温置した。プレートを4回洗浄し、ABTS(Kirkegaard & Perry Lab.,Gaithersburg,MD)を用いて、暗所にて、20から30分間呈色させた。マイクロプレートリーダー(Molecular Devices,Menlo Park,CA)を用いて、OD450nmを読み取った。一切の可溶性サイトカインの不存在下において、IL−12によって被覆されたプレートへのJ695の結合に比べたパーセント結合を測定した。
結果は、固定化されたIL−12によって被覆されたプレートへのJ695の結合がヒトIL−12p70によってのみ遮断され、より低い程度で、ヒトIL−12p40によって遮断され、検査された他のサイトカインの何れによっても遮断されないことを示した。
I.新規IL−12分子への結合
p35サブユニットが新規p19分子によって置換されている別のIL−12ヘテロ二量体が記載されている。p19は、IL−6/IL−12ファミリーメンバーを探索する3D相同性を用いて同定され、活性化された樹状細胞によって合成される。P19はp40と結合して、p19/p40二量体(これは、IL−12様活性を有する。)を形成するが、IFNγ誘導において、p35/p40ヘテロ二量体ほど強力ではない。p40単独を認識するが、好ましくは、p70分子に関しても認識する抗体(例えば、J695及びY61、実施例3H参照)は、p35/p40分子及びp19/p40分子の両方を中和すると予測される。
抗hIL−12抗体のインビボでの活性
カニクイザルでの末梢血液学に対するヒトIL−12の効果を研究するためにBree他によって使用されたモデルから改変されたモデルにおいて、IL−12によって誘導された応答に対するIL−12抗体のインビボでの効果を調べた(Bree et al,(1994)Biochem Biophys Res.Comm.204:1150−1157)。以前の研究では、5日間にわたる、1μg/kg/日のヒトIL−12の投与は、24時間後に、白血球数(WBC)の減少、特にリンパ球及び単球亜群の減少をもたらした。血小板数の減少が、72時間の時点で観察された。血漿ネオプテリン(IFN−γに応答した単球活性化のマーカー)の濃度は24時間の時点で上昇し始め、72時間の時点で最高であった。
ヒト抗hIL−12抗体を用いた最初の研究において、5kgの平均体重を有する15匹の健康なカニクイザルを選択し、5つのグループ(n=3)に分けた。群1には、10mg/kgヒト静脈内免疫グロブリンの静脈内(IV)投与を与えた(IVIG,Miles,Eckhart,IN,プロテインA Sepharoseを用いて精製)。群2には、1mg/kgC8.6.2(中和マウス抗ヒトIL−12モノクローナル抗体)の静脈内投与を与えた。群3には、10mg/kgC8.6.2の静脈内投与を与えた。群4には、1mg/kgY61(ヒト抗ヒトIL−12抗体、CHO細胞馴化培地から精製)の静脈内投与を与えた。群5には、10mg/kgY61の静脈内投与を与えた。
抗体投与の1時間後に、全ての動物に、ヒトIL−12(1μg/kg)の単回皮下(SC)注射を与えた。以下の時点:ベースライン、8、24、48、96及び216時間で、血液試料を採取し、示差及び血清化学を用いて、完全な血液細胞の数に関して分析した。血清ヒトIL−12、C8.6.2抗体、Y61抗体、サルIFN−γ、サルIL−10、サルIL−6及び血漿ネオプテリン濃度も測定した。
IL−12+IVIG対照抗体で処理された動物(群1)は、赤血球、血小板、リンパ球数及び単球数など、予想された血液学的変化の多くを示した。1又は10mg/kgのC8.6.2又はY61抗体の何れかで処理された動物(群2から5)では、これらの減少は見られず、又はより顕著でなかった。
サルIFN−γ及びサルIL−10(Biosource International,Camarillo,CA)、サルIL−6(Endogen)及び血漿ネオプテリン(ICN Pharmaceuticals,Orangeburg,NY)に対して特異的なELISAによって、血清又は血漿試料を分析した。IL−12+IVIGで処理された対照を含むIL−12処理された動物の全てにおいて、IFN−γ、IL−10及びIL−6は検出されなかった。これは、おそらく、IL−12への低濃度の曝露(僅か1μg/kgの1回投薬)によるものである。それにも関わらず、IL−12+IVIGで処理された動物では血漿ネオプテリン濃度が約3倍増加していたが、C8.6.2で処理された動物又はより低用量(1mg/kg)のY61で処理された動物を含むY61処理された動物の全てにおいて変化しておらず、Y61がIL−12に対するこの感受性応答を遮断する上でインビボにおいて有効であったことを示唆する。
第二の研究では、外来rhIL−12を投与し、J695がrhIL−12投与に通常伴われる応答を遮断又は低下させ得るかどうかを測定するために、カニクイザルでのJ695のインビボ活性及び薬物動力学(PD)を研究した。雄のカニクイザル(n=3/群)に、伏在静脈を介した大量瞬時静脈内(IV)注射として又は背側皮膚中の皮下(SC)へ、0.05、0.2又は1.0mg/kgJ695又は1mg/kg静脈内免疫グロブリン(IVIG)の単回用量を投与した。J695又はIVIGの投与から1時間後、全ての動物の背側皮膚内に1μg/kgrhIL−12の単回皮下投薬を与えた。J695投与から最大28日まで、大腿静脈を介して血液試料を集めた。各血液試料から血清を取得し、ELISAによって、IL−12、J695、IFN−γ及び抗J695抗体に対してアッセイを行った。逆相高性能液体クロマトグラフィーによって、ネオプテリンのアッセイを行った。
J695又はrhIL−12の投与前に測定されたネオプテリンの濃度に関して標準化されたネオプテリンの濃度が、図3に示されている。ネオプテリンの抑制を群間で比較するために、ネオプテリン濃度に対して標準化された曲線下面積(AUC)を各動物に対して計算した(表6)。ネオプテリン曝露(AUC)は、IVIG対照群と比べて、IV群中では約71と93%の間で、及びSC群では71と100%の間で、用量依存的様式で抑制された。これらの結果は、ネオプテリン応答(ED50)の50%阻害に必要なJ695の用量は、IV又はSC経路の何れかによって投与された場合、0.05mg/kg未満であることを示唆している。
Figure 2010513529
J695での処理も、rhIL−12投与に通常伴う血液学(白血球減少症及び血小板減少症)の変化を抑制し、又は低下させた。対照IV及びSCIVIG処理群のベースライン値と比べると、rhIL−12投与から24時間後に、リンパ球数が約50%低下していた。3つの用量濃度全てでのJ695のSC又はIV投与はこの低下を抑制し、ベースライン値と概ね同じリンパ球数を24時間の時点でもたらした。IL−12投与から48時間後に、IV及びSCIVIGで処理された群中の血小板数は、ベースライン値と比べたときに、約25%低下していた。
反復投与中の僅かな蓄積を仮定すると、90%効果濃度を上回る血清濃度を維持することを目標とした一例の投薬スケジュールは、概ね隔週に与えられる1mg/kgIV及びSCであり、又は概ね毎週与えられる0.3mg/kgである。この研究は、このような投薬量で抗体をサルへ安全に与えることができることを示している。独立の毒性研究では、抗体の最大100mg/kgをサルへ安全に与え得ることがさらに見出された。
J695は、キメラIL−12(マウスp35サブユニットをヒトIL−12p40サブユニットと組み合わせた分子)で処理されたマウス中のIFN−γ産生を抑制する上でも効果的である。マウス中で生物学的不活性であるヒトIL−12とは異なり、このキメラIL−12は、IFN−γの誘導を含む生物学的機能をマウス中で保持する。さらに、ヒトp40サブユニットは、この分子にJ695が結合し、中和できるようにする。0、1、2、3及び4日目に、5つの1日用量で、0.05mg/kgの用量のキメラIL−12を、雌のC3H/HeJマウス(10匹/実験群)に腹腔内投与された。IL−12注射の30秒前に、0.05、0.01、0.002、0.0004、0.00008及び0.000016mg/kgの用量で、0、2及び4日目に、J695を与えた。0、2及び4日目に、0.05mg/kgの用量で、対照huIgG1γを腹腔内に与えた。5日目にマウスから採血し、ELISAによって、血清IFN−γ濃度を測定した。結果は、J695が、約0.001mg/kgのED50で、IFN−γ産生の用量依存的阻害を引き起こすことを示した。総合すると、これらの結果は、J695がインビボでのIL−12活性の強力な阻害剤であることを示している。
組換えヒトIL−12(rhIL−12)へのヒト抗体の結合の速度論的分析
BIAcore系(Biacore AB,Uppsala,Sweden)を用いて、表面プラズモン共鳴(SPR)によって、捕捉されたリガンド(バイオマトリックス上に捕捉されたヒト抗rhIL−12抗体J695)と分析物(溶液中のrhIL12)間でのリアルタイム結合相互作用を測定した。システムは、デキストランバイオセンサーマトリックス内のタンパク質濃度の変化を検出するために、SPRの光学的特性を使用する。タンパク質は、既知濃度でデキストランマトリックスに共有結合される。デキストランマトリックスを通じて抗体を注入し、注入された抗体と固定化されたリガンド間の特異的結合は、増加したマトリックスタンパク質濃度をもたらし、その結果、SPRシグナルの変化をもたらす。これらのSPRシグナルの変化は、共鳴単位(RU)として記録された、センサーグラムのy軸に沿って、時間に関して表示される。
バイオセンサーマトリックス上へのヤギ抗ヒトIgG(Southern Biotechnology Associates,カタログ番号2040−01,Birmingham,AL)の固定化を促進するために、まず、100mMN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)及び400mMN−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド塩酸塩(EDC)を用いて、マトリックス上のカルボキシル基を活性化することによって、遊離のアミン基を介して、ヤギ抗ヒトIgGをデキストランマトリックスへ共有結合させる。次に、活性化されたマトリックスを横切って、ヤギ抗ヒトIgGを注入する。ヤギ抗ヒトIgG35μL(25μg/mL)を酢酸ナトリウムpH4.5中に希釈し、活性化されたバイオセンサーを横切って注入し、タンパク質上の遊離アミンを活性化されたカルボキシル基へ直接結合させる。反応しなかったマトリックスEDC−エステルは、1Mエタノールアミンの注入によって不活化する。標準的なアミンカップリングキットは市販されている(BiacoreAB,カタログ番号BR−1000−50,Uppsala,Sweden)。
ヤギ抗ヒトIgGを介して、マトリックス上に捕捉させるために、HBS走行緩衝液(BiacoreAB,カタログ番号No.BR−1001−88,Uppsala,Sweden)中にJ695を希釈した。rhIL12特異的抗体が固定化されたヤギ抗ヒトIgGを結合する能力を測定するために、以下のようにして、結合アッセイを実施した。ヤギ抗ヒトIgGポリクローナル抗体が連結されたデキストランマトリックスを通じて、5μL/分の流速で、J695の分取試料(25μg/mL;25μL分取試料)を注入した。タンパク質の注入の前に及び直後に、HBS緩衝液のみを各フローセルを通して流した。結合されたIgG1J695の量(約1200RU)を表すために、ベースラインとJ695注入完了から約30秒後の対応する点とのシグナルの正味の差を取った。可溶性rhIL12への直接のrhIL12特異的抗体の結合を測定した。HBS走行緩衝液中にサイトカインを希釈し、5μL/分の流速で、固定化されたタンパク質マトリックスを通じて、分取試料50μLを注入した。使用したrhIL−12の濃度は、10、20、25、40、50、80、100、150及び200nMであった。rhIL−12の注入の前に及び直後に、各フローセルを通してHBS緩衝液のみを流した。特定の試料の結合値を表すために、ベースラインシグナルとサイトカイン注入完了後のシグナルの正味の差を取った。次の試料の注入前に、100mMHClを用いて、バイオセンサーマトリックスを再生した。解離定数(off速度)、会合定数(on速度)を測定するために、BIAcore速度論評価ソフトウェア(バージョン2.1)を使用した。
COS由来J695と比べた、CHO由来J695のrhIL−12への結合の代表的結果が、表7に示されている。
Figure 2010513529
BIAcore技術を用いて、捕捉されたJ695と可溶性rhIL−12間の分子速度論相互作用を定量的に分析した。幾つかの独立した実験を行い、表8に示されているように、速度論的速度定数を導き出すために利用可能なBIAcore数学的解析ソフトウェアによって結果を分析した。
Figure 2010513529
CHO由来J695(K=1.34−10−1)及びCOS由来J695(Kd=9.74×10−11M−)抗体間の相互作用に対して計算された見かけの定数(K)間に、小さな差が存在した。J695とrhIL12間の見かけの解離定数(K)は、式:K=off速度/on速度によって、観察された速度定数から推測した。
J695とrhJL−12間の相互作用に対する見かけの会合及び解離速度定数を測定するために、J695の固定量(2μg/mL)及びrhIL−12の変動する濃度を用いて、幾つかの結合反応を実施した。捕捉されたJ695と可溶性rhIL12間のリアルタイム結合相互作用センサーグラムは、抗体の両形態が会合及び解離相の両方に対して極めて似通っていることを示した。
捕捉されたIgG1J695mAbが可溶性組換えサイトカインを結合する能力をさらに評価するために、直接的BIAcore法を使用した。この方法では、ヤギ抗ヒトIgG(25μg/mL)が連結されたカルボキシメチルデキストランセンサー表面を、IgG1J695(2μg/ml)で被覆し、次いで、組換えサイトカインを添加した。CHO又はCOS由来IgG1J695が捕捉されたバイオセンサー表面を横切って、可溶性rhIL12を注入し、溶液中のサイトカインの濃度が増加するにつれて、シグナルの量が増加した。rmIL−12(R&D Systems、カタログ番号419−ML,Minneapolis,MN)では、結合は観察されなかった(すなわち、最大1000nMまで検査されたあらゆるrhIL−12濃度)。これらの結果は、IgG1J695抗体がrhIL−12上の異なる決定基を認識するという結論を支持する。
表9は、可溶性rbIL−12のみへのヒトIgG1J695mAbの結合を示し、他の組換えサイトカインへは結合しないことを示すためのBIAcoreを用いた実験の結果を示している。
Figure 2010513529
IL−12に対するJ695の親和性のさらなる研究
BIAcoreプラズモン共鳴技術を用いて、J695抗体とヒトIL−12間の分子速度論的相互作用を定量的に分析し、見かけの速度論的速度定数を導出した。
可溶性rhIL−12の固相捕捉されたJ695への結合を測定するために、BIAcore技術を使用した。バイオセンサーチップ上にヤギ抗ヒトIgG抗体を固定化し、次いで、J695の一定量を注入し、表面上に捕捉した。rhIL−12の変動する濃度を適用し、J695への異なる濃度のIL−12の結合を時間の関数として測定した。ゼロ次解離及び一次会合速度論並びにJ695とIL−12間での単純な1対1分子相互作用を仮定して、見かけの解離及び会合速度定数を計算した。3つの独立した実験が行われ、示されている値は3つの実験に対する平均である。これらの測定から、見かけの解離(k)及び会合(k)速度定数が導出され、相互作用に対するK値を計算するために使用された(表10参照)。これらの結果は、J695がrhIL−12に対して高い親和性を有することを示した。
Figure 2010513529
C17.15(マウスインターロイキン−12に対するラットモノクローナル抗体)の特徴及び中和活性
マウスIL−12に対して特異的なモノクローナル抗体を用いた炎症及び自己免疫のマウスモデルにおけるIL−12治療研究の、ヒト疾病における類似のアプローチへの妥当性を評価するために、C17.15(ラット抗マウスIL−12モノクローナル抗体)のマウスIL−12との相互作用を調べた。C17.15−マウスIL−12結合相互作用の速度論を評価しながら、PHA芽球増殖アッセイ中でC17.15がマウスIL−12活性を中和する能力及び細胞表面受容体へのマウスIL−12結合を遮断する能力を評価した
ヒトPHA芽球増殖アッセイ(実施例3参照)において、C17.15又はラットIgG2a(対照抗体)の系列希釈を、230pg/mLマウスIL−12とともに、37℃で1時間予め温置した。PHAによって刺激された芽球細胞を抗体−IL−12混合物へ添加し、37℃で3日間温置した。続いて、1μCi/ウェル[H]−チミジンで、細胞を6時間標識した。培養物を採取し、[H]−チミジンの取り込みを測定した。添加されたマウスIL−12の不存在下で、バックグラウンド非特異的増殖を測定した。全ての試料は、二つ組みでアッセイを行った。同じ条件下で、組換えヒトIL−12に対して、J695に対して観察された5.8×10−12のIC50値と比べて、このアッセイにおける組換えマウスIL−12に対するC17.15のIC50(M)は1.4×10−11であることが明らかとなった(表11参照)。
Figure 2010513529
C17.15が細胞の受容体へのマウスIL−12の結合を阻害する能力も測定した。C17.15の系列希釈を、結合緩衝液中の100pM[125I]−マウスIL−12とともに、37℃で1時間、予め温置された。2D6細胞(2x10)を抗体/[125I]−マウスIL−12混合物に添加し、室温で2時間温置した。細胞に結合された放射能を遊離の[125I]−IL−12から分離し、残りの細胞に結合された放射能を測定した。抗体の不存在下で、2D6細胞上の受容体への標識されたマウスIL−12の総結合を測定し、アッセイ中に25nM非標識マウスIL−12を含めることによって、非特異的結合を測定した。特異的結合は、全結合−非特異的結合として計算した。温置は、二つ組みで行った。結果は、細胞受容体へのマウスIL−12の結合の阻害に対して、C17.15が1.5×10−10のIC50(M)を有することを示した。
組換えマウスIL−12に対するC17.15の親和性は、生物分子相互作用分析によって評価した。ヤギ抗ラットIgG抗体をバイオセンサーチップ上に固定化した後、C17.15抗体の固定された量を注入して、チップの表面上へC17.15を捕捉させた。組換えマウスIL−12の変動する濃度をC17.15表面に適用し、固定化されたC17.15へのマウスIL−12の結合を時間の関数として測定した。ゼロ次解離及び一次会合速度論並びに固定化されたC17.15とマウスIL−12間での単純な1対1分子相互作用を仮定して、見かけの解離及び会合速度定数を計算した。これらの測定から、見かけの解離(K、off速度)及び会合(K、on速度)速度定数を計算した。相互作用に対するK値を計算するために、これらの結果を使用した。組換えマウスIL−12−C17.15相互作用に対して、3.8×10−1−1のon速度、1.845×10−4−1のoff速度及び4.8×10−10のKが観察された。
マウスIL−12活性の中和及び細胞表面受容体への結合におけるC17.15の観察された活性並びにマウスIL−12へのC17.15の結合の速度論は、J695−rhIL−12相互作用に対する類似の測定と相関する。これは、on速度、off速度、K、IC50及びPHA芽球アッセイに基づくと、ラット抗マウスIL−12抗体C17.15及び抗ヒトIL−12抗体J695の作用様式がほぼ同一であることを示している。従って、これらのモデル動物での疾病の開始又は進行に対するIL−12封鎖の効果を研究するための炎症及び自己免疫疾患のマウスモデルにおけるJ695に対する相同的抗体として、C17.15を使用した(実施例8参照)。
α−マウスIL−12抗体投与による、マウス中の自己免疫又は炎症をベースとする疾病の治療
A.αIL−12抗体C17.15によるマウス中のコラーゲン誘導性関節炎の抑制
IL−12濃度と関節リウマチ(RA)との相関が示されている。例えば、健康な対照と比べて、RA患者の滑液中にIL−12p70の上昇した濃度が検出されている(Morita et al(1998)Arthritis and Rheumatism.41:306−314)。従って、ラット抗マウスIL−12抗体であるC17.15が、マウス中のコラーゲン誘導性関節炎を抑制する能力を評価した。
雄のDBA/1マウス(10匹/群)を、第0日目にII型コラーゲンで免疫化し、第−1日目(コラーゲン免疫化の1日前)から第12日目まで、隔日に、腹腔内に、10mg/kgのC17.15又は対照ラットIgGで処理した。90日目まで、足の関節炎の発達に関して、動物を臨床的に監視した。関節炎は、以下のように等級付けした。0−正常、1−1つの関節に局在化された関節炎、2−2以上の関節が冒されるが、足全体には及ばない、3−足全体が冒される、4−足の変形、5−関与した関節の強直。マウスの関節炎スコアは、マウスのそれぞれの各足中の関節炎等級の合計であった(最大=20)。結果は、各群における平均±平均の標準誤差として表されている。
図4に示されているように、結果は、処理から50日後でなければ、C17.15処理されたマウスにおいて関節炎スコアが測定可能ではないこと、及びC17.15で処理されたマウスで得られたピーク平均関節炎スコアは、IgG処理されたマウス中で測定されたものより少なくとも5倍低いことを示している。これは、ラット抗マウスIL−12抗体C17.15がコラーゲンによって誘導されるマウス中の関節炎の発達を抑制したことを示した。
B.ラットα−マウスIL−12抗体C17.15によるマウス中の腸炎の抑制
IL−12は、腸炎の発達/病変においても役割を果たすことが示されている。例えば、抗IL−12抗体は、腸炎のマウスモデル(例えば、TNBSによって誘導された腸炎IL−2ノックアウトマウス)中で疾病を抑制することが示されている(Simpson et al.(1998)J.Exp.Med.187(8):1225−34)。同様に、抗IL−2抗体は、IL−10ノックアウトマウス中での腸炎の形成を抑制することが示されている。ラット抗マウスIL−12抗体であるC17.15がマウス中のTNBS腸炎を抑制する能力は、2つの研究で評価された(Davidson et al.(1998)J.Immunol.161(6):3143−9)。
第一の研究では、小児用臍帯動脈カテーテルを介して直腸内に送達された、2.0mgTNBSを含有する50%エタノール溶液150μLの投与によって、無病原体SJLマウス中に腸炎を誘導した。対照動物は、50%エタノール溶液150μLのみで処理した。11日目に、尾静脈を介して、C17.15の0.75、0.5、0.25又は0.1mg又は対照ラットIgG2aの0.75mgの単回投薬を与え、第11日目及び17日目に動物の体重を測定し、第17日目に組織学的なスコアをつけることによって、処理の治療効果を評価した。抗体処理の48時間以内に、C17.15で処理されたマウスの体重が増加し、処理から6日後に正常な状態になった。C17.15での治療の効果は、組織学的に確認された。さらに、処理されたマウスの脾臓及び大腸からのCD4T細胞によるIFN−γ分泌及び処理されたマウスからの脾臓又は大腸由来のマクロファージからのIL−12濃度の評価も行った(表12参照)。
第二の研究では、投薬を最適化し、それぞれ、C17.15の0.1mg若しくは0.5mg又は対照IgG2aの0.1mgの全用量でマウスを処理し、12日と14日の間に分割した。0.1mg/マウス又は0.25mg/マウスの投薬量での単回投薬におけるC17.15の投与は、非処理対照と比べて、TNBSによって誘導された大腸炎の部分的な改善をもたらしたに過ぎず、インビトロでのIFN−γのCD4T細胞産生の著しい低下をもたらさなかったが、IL−12の分泌の著しい減少をもたらした。0.5mg/マウス又はそれ以上の単回用量では、応答が観察された。検査された抗体の最低用量を採用し、2回の分割した注射で(12日目及び14日目に)これを投与すると、投薬計画が改善され、複数の低用量が単一の大量瞬時投薬より効果的であり得ることを示している。得られたデータは、表12に示されている。
Figure 2010513529
排泄物及び大腸の巨視的外観によって評価すると、1日の間隔を空けて2つの分割された合計0.1mg/マウス又は0.05mg/マウスの用量でC17.15モノクローナル抗IL−12を投与することによって、大腸炎の完全な回復がもたらされた。さらに、この投薬スケジュールは、IL−12がTNBS大腸炎を持たないエタノール処理された対照マウスで見られた濃度と同等であるように、固有板T細胞によるIFN−γ産生及びIL−12のマクロファージ産生の著しい下方制御をもたらした。従って、TNBS大腸炎のマウスモデルへのC17.15の投与は、用量依存的様式で、この疾病の進行を回復させた。
C.αIL−12抗体によるマウス中の実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)の抑制
IL−12は、多発性硬化症(MS)の発病に役割を果たしていると一般に考えられている。誘導性IL−12p40メッセージは、MS患者の急性プラーク中に発現されるが、炎症性脳梗塞病変中には発現されないことが示されている(Windhagen,A.et al.(1995)J.Exp.Med.182:1985−1996)。MS患者由来のT細胞は、制御されていないCD40L発現を通じて、抗原提示細胞からのIL−12産生を刺激する(但し、対照T細胞は刺激しない)(Balashov,K.E.et al.(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:599− 603)。MS患者は増強されたIFN−γ分泌を有し、増強されたIFN−γ分泌は、α−IL−12抗体によって、インビトロで遮断され得る(Balashov,K.E.et al.(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:599−603)。MS患者中では、血清IL−12の上昇した濃度が検出されるが、他の神経疾患では検出されない(Nicoletti,F.et al.(1996)J.Neuroimmunol.70:87−90)。増加したIL−12産生は、MS患者中の疾病活性と相関することが示されている(Cormabella,M.et al.(1998)J.Clin.Invest.102:671−678)。多発性硬化症、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)のマウスモデルの発病におけるIL−12の役割が研究されてきた(Leonard,J.P.et al.(1995)J.Exp.Med.181:281−386;Banerjee,S.et al.(1998)Arthritis Rheum.(1998)41:S33;and Segal,B.M.et al.(1998)J.Exp.Med.187:537−546)。このモデルにおけるこの疾患は、THサブセットのT細胞によって誘導されることが知られている。従って、急性EAEの発症を抑制するα−IL−12抗体の能力を評価した。
α−IL−12抗体は、急性EAEの発症を阻害し、発症後にこの疾病を抑制し、及び自己抗原であるミエリン塩基性タンパク質で免疫されたマウスでの再発の重度を減少させ得ることが見出された(Banerjee,S.et al.(1998)Arthritis Rheum.(1998)41:S33)。マウスでのα−IL−12抗体治療の有益な効果は、治療を停止した後、2ヶ月にわたって持続した。抗IL−12抗体は養子免疫伝達による脳炎生成T細胞encephalitogenicのレシピエントであるマウスにおいてこの疾病を抑制する(Leonard,J.P.et al.(1995)J.Exp.Med.181:281−386)。
J695の臨床薬理学
二重盲検クロスオーバー試験において、64人の健康な男性ヒト被験者に、J695又はプラセボの漸増用量を投与した。投薬前及び投薬の0.25時間後における補体断片C3aの測定は、補体系の活性化を示さなかった。同時感染の症候が観察された被験者中において、CRP及びフィブリノーゲン濃度のみが増加していた。
全ての被験者は生存し、J695の全般的な耐容性は極めて良好であった。有害な現象(AE)のために、治療を停止しなければならない事例はなかった。最も一般的に観察されたAEは頭痛及び通常の風邪/気管支炎であり、これらは何れも重症と分類されなかった。
研究の被験者の一人である33歳の独身男性は、研究の開始時に滴状乾癬に罹患していた。無作為化された研究計画に従って、この被験者には、皮下投与によって、5mg/kgJ695が偶然与えられた。抗体の投与の10日前に、この被験者は、腕及び足の上に、僅かに小さい不連続な丘疹状病変を示した。抗体投与の時点で、この被験者は、増加した発赤、紅斑性プラークの肥厚及び増大した角質増殖症を示した。J695投与から1週後に、この被験者は、病変の平坦化及び鱗屑の減少を含む皮膚症状の改善を報告した。J695の第二の投与(5mg/kg静脈内)直後に、被験者の皮膚からは、何らの局所的治療なしに、乾癬性病変が完全に消失した。抗体の第二の投与後に、J695の予想された排除と付随して、白い鱗屑で覆われた紅斑性プラークが再度出現した。
2つのCHO細胞株によって産生されたJ695の比較
J695の組換え発現のために、リン酸カルシウム媒介性形質移入によって、dhfrCHO細胞中に、抗体重鎖及び抗体軽鎖の両方をコードする組換え発現ベクターを導入する(Urlaub,G.and Chasin,L.A.(1980)Proc.Natl.Acad.Sci.USA77:4216−4220)。組換え発現ベクター内で、遺伝子の転写の高い濃度を誘導するために、抗体の重鎖及び軽鎖遺伝子はそれぞれ、(CMVエンハンサー/AdMLPプロモーター制御要素又はSV40エンハンサー/AdMLPプロモーター制御要素などの、SV40、CMV、アデノウイルスなどに由来する)エンハンサー/プロモーター制御要素へ作用可能に連結されている。組換え発現ベクターは、メトトレキサート選択/増幅を用いてベクターで形質移入されたCHO細胞の選択を可能にするDHFR遺伝子も担持する。
ヒト抗体J695のペプチド配列をコードする発現ベクターの150μgを、50mLの円錐チューブ中の水2.7mL中に溶解した。2.5MCaCl300μLを添加し、50mLの円錐チューブ中の2×HEPES緩衝化された生理的食塩水3mLへ、このDNA混合物を滴加した。5秒間渦巻き撹拌し、室温で20分間温置した後、各プレート(なお、F12培地中)上へ1mLを均一に分配し、プレートを37℃で4時間温置した。吸引によって液体を除去し、F12中の10%DMSO2mLを各プレートに添加した。DMSOショックは1分間継続し、その後、PBS5mLを各プレートへ添加することによって、DMSOを希釈した。PBS中でプレートを2回洗浄した後、H/T及び5%FSB(DHFRを発現する細胞に対して選択的)が補充されたαMEM10mLを添加し、37℃で一晩温置した。100細胞/ウェルの密度で、細胞を96ウェルプレート中に播種し、毎週1回培地を交換しながら、37℃、5%COで2週間、プレートを温置した。
最後の培地交換から5日後に、培養上清を1:50希釈し、ヒトIgGγ鎖に対して特異的なELISAを用いて検査した。最も高いELISAシグナルを与えるクローンを、96ウェルプレートからαMEM+5%透析された血清の1.5mL/ウェル中の12ウェルプレートに移した。3日後、ヒトIgGγ鎖に対して特異的な別のELISAを実施し、最大の活性を有する12のクローンを、αMEM+5%透析された血清及び20nMMTX中に分割した。細胞株031898218は、明白な細胞死又は増殖速度の低下なしに、20nMMTXの存在下で増殖し、3日アッセイにおいて1.8μg/mLhIgGを産生した。MTXを含有する培地中で増殖している031898218のT−25培養物は、J695の平均11.9μg/mLを産生した。ALP903と表記される株は、無血清条件下の懸濁液中で増殖に適合され、7.5pgJ685/細胞/24時間を産生した。
αMEM/5%FBS/20nMMTX培地中での最初の選択後、ALP903細胞を、20nMMTX中で再度継代させた。100nMMTX選択下で細胞を培養した後、次の30日間、50nMMTX中で2回継代させた。この時点で、培養物は32μgJ695/mL/24時間を産生していた。限界希釈によって、培養物のサブクローニングを行った。サブクローン218−22は、2日で、96ウェルプレート中にJ695の16.5μg/mL及び2日で、12ウェル皿中にJ695の50.3μg/mLを産生した。αMEM/5%透析されたFBS/500nMMTX中でクローン218−22を38日間培養した後、上述のように、無血清撹拌培養へ適合させた。ALP905と表記された無血清懸濁培養の平均細胞特異的生産性は、58pg/細胞/24時間であった。
J695を産生するために使用される第一の細胞株(ALP903)は、第二の細胞株ALP905より少ない培養からの抗体の収量をもたらした。ALP905によって産生されたJ695がALP903から産生されたものと機能的に同一であることを確認するために、IL−12親和性、細胞受容体へのIL−12結合の遮断能、IL−12によるIFN−γ誘導の阻害能及びIL−12媒介性PHA芽球増殖の阻害能に関して、抗体の両バッチを評価した。
表面プラズモン共鳴研究(BIAcore分析)によって、IL−12への結合の速度論的速度定数を測定することによって、J695バッチALP903及びALP905のIL−12に対する親和性を測定した。rhIL−12への結合に対する抗体バッチALP903及びALP905のoff速度定数(K)及びon速度定数(K)を、(実施例3に記載されているように)3つの実験において測定した。IL−12への結合の親和性Kは、off速度定数をon速度定数によって割ることによって計算した。
各別個の実験に対してKを計算し、次いで、平均した。結果は、rhIL−12への結合の速度論的パラメータ及び親和性がJ695バッチALP903及びALP905に対して極めて似ていることを示した。計算されたKは、バッチALP903に対して1.19±0.22×10−10M及びバッチALP905に対して1.49±0.47x10−10Mであった(表13参照)。
ALP903及びALP905由来のJ695がヒトPHAによって活性化されたTリンパ芽球上のIL−12受容体へのrhIL−12の結合を遮断する能力を評価した(実施例3参照)。10倍系列希釈を用いて、1×10−8の出発濃度でJ695の各試料を検査した。結合緩衝液中で、50pM[125I]−ヒトIL−12とともに、37℃で1時間、抗体を予め温置した。PHA芽球細胞を抗体/[125I]−ヒトIL−12混合物に添加し、室温で2時間温置した。遠心及び洗浄段階によって、細胞に結合された放射能を遊離の[125I]−IL−12から分離し、%阻害を計算した。4パラメータの曲線フィッティングを用いて、阻害曲線からJ695に対するIC50値を求め、2つの独立した実験によって確認した。温置は、二つ組みで行った。J695の2つのバッチに対する結果は、極めて似通っていた(表13参照)。
ALP903及びALP905細胞由来のJ695が、rhIL−12によって誘導される、ヒトPHA活性化されたリンパ芽球によるIFN−γ産生をインビトロで阻害する能力を評価した。J695の系列希釈を、200pg/mLrhIL−12とともに、37℃で1時間予め温置した。PHAリンパ芽球細胞を添加し、37℃で18時間温置した。温置後、無細胞上清を取り出し、ELISAによってヒトIFN−γの濃度を測定した。阻害曲線から得られたIC50値を、4パラメータの曲線フィッティングを用いて抗体濃度に対してプロットした。結果は、2つのバッチがIFN−γ産生を阻害する能力は極めて似通っていることを示している。
ALP903及びALP905J695のrhIL−12に対する中和能を測定するために、インビトロPHA芽球細胞増殖アッセイを使用した。各種類のJ695の系列希釈を、230pg/mLヒトIL−12とともに、37℃で1時間予め温置した。次に、PHA芽球細胞を添加し、37℃で3日間温置した。次いで、1γCi/ウェル[H]−チミジンで、細胞を6時間標識した。培養物を採取し、[H]−チミジンの取り込みを測定した。rhIL−12の不存在下で、非特異的増殖(バックグラウンド)を測定した。ALP903及びALP905J695に対するIC50値は極めて似通っていることが明らかとなり、表13に示されている。
rhIL−12活性を中和し、細胞表面受容体へのIL−12の結合を遮断し、及びrhIL−12へ結合するJ695抗体の活性は、バッチALP903とALP905では有意に異なっておらず、従って、これらの2つの異なる細胞種から産生された抗体は等しかった。
Figure 2010513529
Biacoreによる抗rhIL12モノクローナル抗体エピトープマップの測定
J695及び可溶性組換えヒトIL12に対する他の4つのモノクローナル抗体のエピトープ特異性パターンのマップを作成するために、表面プラズモン共鳴技術に基づくリアルタイム生物特異的相互作用分析(BIA)を使用した。この技術は、抗体又は抗原の何れかの標識を必要としない。別個の及び異なるエピトープに対して誘導された抗体は抗原へ同時に結合するのに対して、密接に関連したエピトープに対して誘導された抗体は多義の結合を妨害する。さらに、第二の抗体が結合できない場合には、2つの抗体によって規定されるエピトープは同一であり若しくは重複し得、又は第一の抗体の結合が標的分子中の立体構造の変化によって引き起こされたアロステリック阻害を通じた第二の抗体の結合を抑制し得る。
Biacoreを用いてエピトープマッピングアッセイを行った。まず、4つの異なるフローセルにわたって、100mMN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)及び400mMN−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド塩酸塩(EDC)を用いて、デキストランマトリックス上のカルボキシル基を活性化した。次に、活性化されたマトリックスを横切って、抗体1を注入した。次いで、抗rhIL−12抗体の約50μL(25μg/mL)を酢酸ナトリウムpH4.5中に希釈し、活性化されたバイオセンサーを横切って注入し、タンパク質上の遊離アミンを活性化されたカルボキシル基へ直接結合させる。典型的には、5000共鳴単位が固定化された。1Mエタノールアミンの注入によって、反応しなかったマトリックスEDC−エステルを不活化した。標準的なアミンカップリングキットは市販されている(Biacore AB,カタログ番号BR−1000−50,Uppsala,Sweden)。CMバイオセンサーチップ(Biacore AB,カタログ番号BR−1000−14,Uppsala,Sweden)を用いて、SPR測定を行った。バイオセンサー表面上の分析すべき全ての抗体及び抗原を、HBS−EP走行緩衝液(Biacore AB,カタログ番号BR−1001−88,Uppsala,Sweden)中に希釈した。
次に、25μL/分の流速で、CM5バイオセンサー表面上に共有結合で固定化された抗体を横切って、rhIL−12(100nM)を注入した。抗原の注入の前に及び直後に、HBS−EP緩衝液のみを各フローセルを通して流した。
次いで、捕捉されたrhIL−12を横切って、過剰な可溶性抗体2(25μg/mL)を注入した(5分の接触時間)。抗体2の注入の前に及び直後に、HBS−EP緩衝液のみを各フローセルを通して流した。最終の結合値を表すために、ベースラインとMab注入完了から約30秒後に対応する点との間のシグナルの正味の差を取る。再び、共鳴単位で応答を測定した。次の試料の注入前に、10mMHClを用いて、バイオセンサーマトリックスを再生した(5分の接触時間)。
AbbottBioresearchCenter及び/又は市販の業者によって供給された抗体及び抗原は、以下のとおりであった(ヒトJ695;マウスC8.6.2Mab;ヒト1D4.7Mab;ヒトC340Mab;マウス7G3Mab;ヒトIgGlcontrol(1.0mg/mL、Sigmaカタログ番号1−3889))。この研究において使用される抗体の各々は、ヒトIL−12のp40サブユニットのエピトープへ結合する。抗体ID4.7及び7G3は、2005年6月29日に出願された米国仮特許出願第60/695,679号及び2006年6月29日に出願された米国特許出願第11/478,096号に記載されている。抗体C340は、米国特許第7,063,964号及び米国特許第6,902,734号に記載されている。先述の特許及び特許出願のそれぞれの全内容は、参照により、本明細書に組み込まれる。抗体C8.6.2は、「A.D’Andrea et al,1992J.Exp.Med176:1387−1398」(その内容全体が、参照により、本明細書に組み込まれる。)に記載されている抗体C8.6のサブクローンであり、従って、抗体C8.6と同じ特徴を有する。組換えヒトインターロイキン12(rhIL−12、Wyethによって市販されている。)。
検査されるモノクローナル抗体に対する反応性のパターンが、表14に示されている。これらの実験において、J695及び7G3モノクローナル抗体は、組換えヒトIL−12を同時に結合することができた。この事例では、組換えヒトIL−12との同時結合は、抗体が異なる部位を占めることを確認する。マッピング実験から得られたセンサーグラムは、1D4.7及び7G3モノクローナル抗体が独立のエピトープを認識することを明らかにした。モノクローナル抗体の別の対は、[C340]−[rhIL12]−[7G3]という順序で同時に結合することを示した。同じく、この配列中の陽性結果は、これらの2つの抗体に対する異なる、独立のエピトープを示唆した。試験抗体は、[C8.6.2]−[rhIL12]−[C8.6.2]、[C340]−[rhIL12]−[C8.6.2]及び[C340]−[rhIL12]−[1D4.7]の順で使用された場合に、負の結果を与えた。第二の抗体の結合の欠如は、おそらく、エピトープの占有によるものである。負の対照では、正常なBiacoreアッセイ系列から組換えヒトIL−12を省略することによって、バックグラウンド濃度に対する第二の抗体からの応答を低下させた。さらに、マウス及びヒトIgGの合致されたイソタイプ対照は、配向に関わらず、負の結果を与えた。
Figure 2010513529
この実施例に記載されている結果は、モノクローナル抗体エピトープを性質決定するためにBiacoreを使用できることを示している。SPRシグナルに平衡状態に達するまで、長期間にわたって、各抗体及び抗原を注入した。センサーグラムの調査は、カルボキシメチルデキストラン表面を横切って直接固定化されたときに、全てのヒト抗rhIL12モノクローナル抗体がrhIL12へ特異的に結合することを示した。この実施例に挙げられている結果は、IL−12へ同時に結合することができる抗体が非重複エピトープへ結合していることを示している。特に、7G3は、J695、C8.6.2、C340又は1D4.7によって共有されていない異なるエピトープへ結合する。これらの結果は、IL−12へ同時に結合できない(IL−12が抗体1へ結合されているときに抗体2の結合が観察されない。)検査された抗体が重複するエピトープへ結合していることをさらに示す。特に、IL−12へのこれらの抗体の1つの結合は全ての事例で第二の抗体を結合させないので、C8.6.2、C340及び1D4.7はの重複するエピトープへ結合する。最後に、これらの結果は、IL−12へ同時に結合できない抗体は、抗体が同時に結合できないようにするアロステリック相互作用によって(すなわち、抗体2は抗体1からIL−12を放出する。)、結合できないようにされることを示す。特に、J695はrhIL−12はC8.6.2、C340又は1D4.7と同時に結合できない。これらの抗体がIL−12を同時に結合できないことは、同じ結合部位に対する抗体間での単純な競合を示すものではなく、結合の際に、標的分子IL−12中に立体構造の変化が起こることを示す。可溶性J695が固定化されたC8.6.2、C340又は1D4.7へ結合されたIL−12を素早く置換したという観察において、この一般的でないアロステリック機構が明白である。逆に、C8.6.2、C340及び1D4.7は、固定化されたJ695へ結合されたIL−12をゆっくり置換した。
p40サブユニットを含有するインターロイキンの立体構造を変化させることができる抗体の同定
インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニットに結合し、その立体構造を変化させることができる抗体が、リアルタイム生物特異的相互作用分析(BIA)を使用することによって同定される。実験のプロトコールは、実質的に、実施例11に上述されているとおりである。
具体的には、デキストランマトリックス上のカルボキシル基は、典型的には100mMN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)及び400mMN−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド塩酸塩(EDC)を用いて活性化される。次に、次いで、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニットへ特異的に結合する第一の抗体を、活性化されたマトリックスを横切って注入する。特に、活性化されたマトリックスを横切って注入された第一の抗体は、抗体C8.6.2、C340又は1D4.7が結合するIL−12のp40サブユニットのエピトープへ結合する抗体である。好ましくは、第一の抗体は、C8.6.2、C340又は1D4.7の何れかである。次いで、活性化されたバイオセンサーを横切って、第一の抗体の約50μL(例えば、酢酸ナトリウムpH4.5中に希釈された25μg/mLで)を注入し、タンパク質上の遊離アミンを活性化されたカルボキシル基へ直接結合させる。典型的には、5000共鳴単位が固定化される。反応しなかったマトリックスEDC−エステルは、1Mエタノールアミンの注入によって不活化する。実施例11に上述されているように、CMバイオセンサーチップ(Biacore AB,カタログ番号BR−1000−14,Uppsala,Sweden)を用いて、SPR測定を行う。バイオセンサー表面上の分析すべき全ての抗体及び抗原を、HBS−EP走行緩衝液(Biacore AB,カタログ番号BR−1001−88,Uppsala,Sweden)中に希釈する。
次に、典型的には約25μL/分の流速で、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニット(例えば、100nM)を、CM5バイオセンサー表面上の共有結合によって固定化された抗体を横切って注入する。インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニットは、例えば、単離された単一のサブユニット(又はその断片)として注入することが可能であり、又はヘテロ二量体(ヘテロ二量体は、p40サブユニット及び第二のサブユニット、例えば、ヘテロ二量体p40/p35(IL−12)又はIL−12のp40サブユニットとpl9サブユニットを含む別のヘテロ二量体(p40/pl9;IL−23))を含む。)の形態で注入することが可能である。抗原の注入の前に及び直後に、HBS−EP緩衝液のみを各フローセルを通して流す。この後、典型的には、約5分の一定の時間にわたって、インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の捕捉されたp40サブユニットを横切って、可溶性試験抗体の過剰(例えば、25μg/mLの濃度で)を注入する。試験抗体の注入の前に及び直後に、HBS−EP緩衝液のみを、各フローセルを通して再度流す。最終の結合値を表すために、ベースラインと抗体注入完了から約30秒後に対応する点との間のシグナルの正味の差を取り、共鳴単位で測定する。インターロイキンの立体構造、例えば、インターロイキンのp40サブユニットを変化させることができる抗体として、CM5バイオセンサー表面上に固定化された第一の抗体からインターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)のp40サブユニットを素早く移動させる抗体が同定される。
インターロイキン(例えば、IL−12又はIL−23)の構造におけるこの立体構造の変化は、タンパク質の三次元構造をモニターするための本分野において周知の技術の何れによっても確認され得る。例えば、X線結晶学又は円二色性を使用し得る。
均等物
当業者は、定型的な実験操作のみを用いて、本明細書に記載されている本発明の具体的な実施形態に対する多くの均等物を認識し、又は確認することができる。このような均等物は、以下の特許請求の範囲によって包含されるものとする。

Claims (20)

  1. IL−12のp40サブユニットに結合することができ、及びIL−12の前記p40サブユニットの立体構造を変化させることができる単離された抗体又はその抗原結合部分。
  2. 表面プラズモン共鳴によって測定された場合に、1×10−10M若しくはそれ以下のKで、又は1×10−3−1若しくはそれ以下のkoff速度定数で、ヒトIL−12のp40サブユニットから解離する、請求項1に記載の単離された抗体又はその抗原結合部分。
  3. 中和抗体である、請求項1に記載の単離された抗体又はその抗原結合部分。
  4. インビトロPHAアッセイにおいて、1×10−9M若しくはそれ以下のIC50でフィトヘマグルチニン芽球増殖を阻害し、又は1×10−10M若しくはそれ以下のIC50でヒトIFNγ産生を阻害する、請求項3に記載の単離された抗体又はその抗原結合部分。
  5. ヒト抗体である、請求項1に記載の単離された抗体又はその抗原結合部分。
  6. 請求項1に記載の抗体又はその抗原結合部分と及び医薬として許容される担体とを含む医薬組成物。
  7. IL−12のp40サブユニットが検出されるように、IL−12のp40サブユニットを請求項1に記載の抗体又はその抗原結合部分と接触させることと含む、インターロイキンのp40サブユニットを検出する方法。
  8. インターロイキンのp40サブユニットが検出されるように、インターロイキンのp40サブユニットを請求項1に記載の抗体又はその抗原結合部分と接触させることとを含む、インターロイキンのp40サブユニットを検出する方法。
  9. インターロイキンのp40サブユニットがインビトロで検出される、請求項7に記載の方法。
  10. インターロイキンのp40サブユニットが診断用の生物試料中において検出される、請求項7に記載の方法。
  11. p40サブユニットを含むインターロイキンの活性が阻害されるように、請求項1に記載の抗体又はその抗原結合部分と前記インターロイキンを接触させることを含む、前記活性を阻害する方法。
  12. ヒト対象中のp40サブユニットを含むインターロイキンの活性が阻害されるように、前記活性が有害である疾患に罹患しているヒト対象に請求項1に記載の抗体又はその抗原結合部分を投与することを含む、前記活性が有害である疾患に罹患しているヒト対象中のp40サブユニットを含むインターロイキンの活性を阻害する方法。
  13. 前記インターロイキンがIL−12である、請求項11に記載の方法。
  14. 前記インターロイキンがp40サブユニット及びp19サブユニットを含む、請求項11に記載の方法。
  15. 前記インターロイキンがIL−23である、請求項11に記載の方法。
  16. 疾患が、関節リウマチ、骨関節炎、若年性慢性関節炎、ライム関節炎、乾癬性関節炎、反応性関節炎、脊椎関節症、強直性脊椎炎、全身性紅斑性狼瘡、クローン病、潰瘍性大腸炎、炎症性腸疾患、多発性硬化症、インシュリン依存性糖尿病、甲状腺炎、喘息、アレルギー性疾患、乾癬、皮膚炎、強皮症(dermatitisscleroderma)、甲状腺炎、移植片対宿主病、臓器移植拒絶、臓器移植に伴う急性又は慢性免疫疾患、サルコイドーシス、アテローム性動脈硬化症、播種性血管内凝固、川崎病、バセドウ病、ネフローゼ症候群、慢性疲労症候群、結節性多発動脈炎、ウェゲナー肉芽腫症、ヘノッホ・シェーライン紫斑病、腎臓の顕微鏡的脈管炎、慢性活動性肝炎、シェーグレン症候群、ぶどう膜炎、敗血症、敗血性ショック、敗血症症候群、成人呼吸促迫症候群、悪液質、感染性疾患、寄生虫症、後天性免疫不全症候群、急性横断性脊髄炎、重症筋無力症、ハンチントン舞踏病、パーキンソン病、アルツハイマー病、発作、原発性胆汁性肝硬変、線維性肺疾患、溶血性貧血、悪性腫瘍、心不全及び心筋梗塞からなる群から選択される、請求項12に記載の方法。
  17. 疾患が乾癬である、請求項12に記載の方法。
  18. 疾患が関節リウマチである、請求項12に記載の方法。
  19. IL−12のp40サブユニットの立体構造を変化させるのに有効な量の、前記サブユニットに結合することができ及び前記サブユニットの立体構造を変変化させることができる抗体又はその抗原結合断片を、前記サブユニットと接触させ、これにより、前記サブユニットの立体構造を変化させることを含む、IL−12のp40サブユニットの立体構造を変化させる方法。
  20. p40サブユニットを含むインターロイキンの立体構造を変化させるのに有効な量の、IL−12のp40サブユニットに結合することができ及び前記インターロイキンの立体構造を変化させることができる抗体又はその抗原結合断片を、前記インターロイキンと接触させ、これにより、前記インターロイキンの活性を阻害することを含む、p40サブユニットを含むインターロイキンの活性を阻害する方法。
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