JP2010527916A - Il−13関連障害を治療する方法および組成物ならびにその治療をモニターする方法 - Google Patents
Il−13関連障害を治療する方法および組成物ならびにその治療をモニターする方法 Download PDFInfo
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Abstract
IL−13結合剤を用いて、IL−13関連障害または同状態の即時相および/または遅発相と関連する1種または複数種の症状の発現を軽減もしくは阻害するか、または予防するかもしくは遅延させる方法および組成物が開示される。対象、例えば、ヒト対象におけるIL−13関連障害または同状態を治療または予防する際にIL−13結合剤の反応速度および/または有効性を評価する方法もまた開示される。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、どちらも2007年4月23日に出願された、米国特許出願第60/926,078号および同第60/925,932号の優先権を主張する。前述の出願内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、どちらも2007年4月23日に出願された、米国特許出願第60/926,078号および同第60/925,932号の優先権を主張する。前述の出願内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
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インターロイキン−13(IL−13)は、Tリンパ球およびマスト細胞により分泌されるサイトカインである(McKenzieら(1993)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第90巻、3735〜39頁;Bostら(1996)、Immunology、第87巻、663〜41頁)。IL−13は、IL−4と複数の生物学的活性を共有している。例えば、IL−4またはIL−13は、B細胞におけるIgEアイソタイプスイッチを引き起こす(Tomkinsonら(2001)、J.Immunol.、第166巻、5792〜5800頁)。加えて、喘息患者では、細胞表面CD23レベルおよび血清CD23(sCD23)レベルの上昇が報告されている(Sanchez−Guererroら(1994)、Allergy、第49巻、587〜92頁;DiLorenzoら(1999)、Allergy Asthma Proc.、第20巻、119〜25頁)。加えて、IL−4またはIL−13は、B細胞および単球上におけるMHCクラスIIおよび低親和性IgE受容体(CD23)の発現を上方調節することがあり、この結果、抗原提示の増強およびマクロファージ機能の調節がもたらされる(Tomkinsonら、前出)。IL−4またはIL−13は、内皮細胞上におけるVCAM−1の発現を増大させることがあり、これにより、気道組織への好酸球(およびT細胞)の優先的な動員が促進されることが重要である(Tomkinsonら、前出)。IL−4またはIL−13はまた、気道内の粘液分泌も増大させることがあり、これにより、気道反応性が悪化することがある(Tomkinsonら、前出)。これらの観察により、IL−13は、Th2の発現を誘導するのに必要でないかまたはその能力も有さないが、気道内好酸球増加症およびAHRの発現において重要な役割を果たしうる(Tomkinsonら、前出;Wills−Karpら(1998)、Science、第282巻、2258〜61頁)。
IL−13関連障害または同状態を治療し、かつ/またはその治療をモニターする方法および組成物が開示される。一実施形態において、本出願人らは、IL−13アンタゴニスト、例えば、IL−13抗体分子の投与により、対象、例えば、ヒト対象におけるアレルゲン誘導性即時型および/または遅発型喘息反応の少なくとも1種の症状が、非治療の対象と比べて軽減されることを発見した。対象のアレルゲンへの曝露後数分間以内、および即時型喘息反応時において(例えば、アレルゲンへの曝露後約3時間までに)、1種または複数種の喘息症状の軽減が検出される。症状の軽減は、遅発型喘息反応時において(例えば、アレルゲン曝露後約3〜24時間にわたり)維持される。他の実施形態では、IL−13抗体分子および/または前記抗体分子と関連する治療モダリティーを評価する方法が開示される。評価法は、対象における抗IL−13抗体分子の少なくとも1種の薬物動態/薬力学(PK/PD)パラメータを検出する工程を含む。こうして、対象におけるIL−13関連障害または同状態の即時相および/または遅発相と関連する1種または複数種の症状の発現の軽減もしくは阻害、および/または予防もしくは遅延へのIL−13結合剤または同アンタゴニストの使用が開示される。他の実施形態では、対象におけるIL−13関連障害または同状態を治療または予防する際にIL−13結合剤または同アンタゴニストの反応速度および/または有効性を評価する方法もまた開示される。
したがって、一態様において、本発明は、対象におけるIL−13関連障害または同状態の即時相および/または遅発相を治療または予防する方法を特色とする。該方法は、障害または状態の1種または複数種の症状を軽減するのに有効な量で(例えば、対象における呼吸器症状(例えば、気管支収縮)、IgEレベル、ヒスタミンもしくはロイコトリエンの放出もしくはレベル、またはエオタキシンレベルのうち1つまたは複数を軽減するのに有効な量で)対象にIL−13結合剤または同アンタゴニストを投与する工程を含む。予防的な使用の場合(例えば、障害または状態の1種または複数種の症状の発現または再発を予防するか、軽減するか、または遅延させる場合)、対象は、障害または状態の1種または複数種の症状を有する場合も有さない場合もある。例えば、IL−13結合剤または同アンタゴニストは、感作への曝露前、もしくは症状の任意の検出可能な発現の開始前、または少なくとも一部の症状は検出された後であるがすべての症状が検出されたわけではない時点において投与することができる。治療的使用の場合、治療により、対象における障害または状態を改善し、治癒させ、維持し、またはその持続を短縮させることができる。治療的使用の場合、対象は、症状の部分的または完全な発現を有する場合がある。典型的な場合には、治療により、対象の障害または状態が、医師により検出可能な程度にまで改善されるか、または障害または状態の悪化が阻止される。
一実施形態では、IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、IL−13関連障害の即時相、例えば、「即時型喘息反応」または「EAR」と関連する1種または複数種の症状が阻害または軽減される。例えば、IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、例えば、感作(例えば、アレルゲンへの曝露)後約0.25、約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5、または約3時間から感作(例えば、アレルゲンへの曝露)後約3時間までのEARと関連する1種または複数種の症状が軽減される。IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、例えば、気道のマスト細胞もしくは好塩基球からのロイコトリエン(例えば、LTA4、LTB4、LTC4、LTD4、LTE4、および/またはLTF4)および/もしくはヒスタミンなど少なくとも1種のアレルギーメディエーターの放出、気管支収縮、ならびに/または気道浮腫のうち1つまたは複数を含むがこれらに限定されない1種または複数種のEAR症状を軽減または阻止することができる。IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、対象におけるこれらの1種または複数種のEAR症状を、例えば、IL−13結合剤または同アンタゴニスト不在下の対象における症状のレベルまたは程度と比較して軽減することができる。代替的には、IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、症状の悪化を、IL−13結合剤または同アンタゴニスト不在下の対象における症状のレベルまたは程度と比較して最大限に阻止することができる)。
一実施形態では、IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、IL−13関連障害の遅発相、例えば、「遅発型喘息反応」または「LAR」と関連する1種または複数種の症状が阻害または軽減される。例えば、IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、例えば、感作(例えば、アレルゲンへの曝露)後少なくとも約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約8、約9、約10、約11、約12、または約13時間から感作(例えば、アレルゲンへの曝露)後約24時間までのLARと関連する1種または複数種の症状が軽減される。例えば、IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、1種または複数種のLAR症状、例えば、気道粘膜および/または気管支粘膜における気道反応性ならびに/またはリンパ球、好酸球、および/もしくはマクロファージなどの炎症細胞の流入および/もしくは活性化のうち1つまたは複数を軽減または阻止することができる。IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、対象におけるこれらの1種または複数種のLAR症状を、例えば、IL−13結合剤または同アンタゴニスト不在下の対象における症状のレベルまたは程度と比較して軽減することができる。代替的には、IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、症状の悪化を、IL−13結合剤または同アンタゴニスト不在下の対象における症状のレベルまたは程度と比較して最大限に阻止することができる)。
IL−13結合剤または同アンタゴニストは、IL−13障害または同状態と関連する1種または複数種の症状の発現または再発前に投与することができるが、これは障害または状態と関連する症状の完全な発現の前である。特定の実施形態において、IL−13結合剤または同アンタゴニストは、IL−13関連障害または同状態を誘発するかまたはこれを悪化させる作用物質、例えば、アレルゲン、汚染物質、毒性作用物質、感染、および/またはストレスへの曝露前に対象に投与される。一部の実施形態において、IL−13結合剤または同アンタゴニストは、IL−13関連障害または同状態の誘発および/または悪化をもたらす作用物質への曝露前、曝露時、または曝露直後に投与される。例えば、IL−13結合剤または同アンタゴニストは、誘発作用物質または悪化作用物質への曝露の1、5、10、25、もしくは24時間以上前もしくは後;2、3、4、5、10、15、20、もしくは30日間以上前もしくは後;または4、5、6、7、もしくは8週間以上前もしくは後に投与することができる。典型的に、IL−13結合剤または同アンタゴニストは、誘発作用物質または悪化作用物質への曝露の24時間〜2日間のいずれかの時間前または後に投与することができる。該作用物質への曝露後に投与が行われるこれらの実施形態において、対象は、症状を経ないこともあり、症状の部分的な発現を経ることもある。例えば、対象は、障害または状態の早期症状を有することがある。各用量は、吸入または注射、例えば、皮下注射により、約0.5〜10mg/kg(例えば、約0.7〜5mg/kg、約0.9〜4mg/kg、約1〜3mg/kg、約1.5〜2.5mg/kg、または約2mg/kg)の量で投与することができる。一実施形態では、単一治療期間に、少なくとも4、7、9、または14日間置いた約1〜3mg/kg、約1.5〜2.5mg/kg、または約2mg/kgの抗IL−13抗体分子による2回の皮下投与が含まれる。例えば、単一治療期間には、7日間置いた約2mg/kgの抗IL−13抗体分子による2回の皮下投与を含めることができる。一部の実施形態では、一定用量の抗IL−13抗体分子、例えば、約50mg〜500mg、約60mg〜490mg、約70mg〜480mg、約75mg〜460mg、約80mg〜450、約100mg〜約450mg、約150mg〜約400mg、約200mg〜約300mg、約200mg〜約250mg;または約60mg、65mg、70mg、75mg、80mg、90mg、100mg、125mg、150mg、175mg、200mg、225mg、もしくは250mgの一定用量を対象に投与する。一定用量(例えば、約75mg、100mg、200mg、または225の抗IL−13抗体分子)(または一定用量の任意の組合せ)は、約ほぼ毎週、ほぼ隔週、ほぼ3週間ごと、ほぼ4週間ごと、もしくはほぼ毎月のスケジュールまたはこれらの任意の組合せとして投与することもでき、医師による決定の通りに投与することもできる。抗IL−13抗体分子の一定投与の例示的なスケジュールは以下の通りである:第1日における初回投与に、約第8、第28、第42、第56、第70、および第84日における投与が後続する。
一実施形態において、IL−13結合剤または同アンタゴニストは、単一治療期間、例えば、単一治療期間における単回投与、または2もしくは3回を超えない反復投与として投与され、例えば、反復投与は、初回投与から1週間以内に投与される。
IL−13アンタゴニストまたは同結合剤は、IL−13関連障害または同状態を有するかまたはこれを有する危険性がある対象に投与することができる。典型的に、対象は哺乳動物、例えば、IL−13関連障害または同状態に罹患するかまたはこれを有する危険性があるヒト(例えば、小児、青年、または成人)である。IL−13関連障害または同状態の例は、例えば、IL−13に対する感受性の上昇から生じるアトピー性障害(例えば、アトピー性皮膚炎、蕁麻疹、湿疹、ならびにアレルギー性鼻炎およびアレルギー性胃腸炎などのアレルギー性状態);呼吸器障害、例えば、喘息(例えば、アレルギー性喘息および非アレルギー性喘息(例えば、感染による、例えば、小児における、例えば、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)による))、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、ならびに気道炎症を伴う他の状態、好酸球増加症、線維症および粘液産生の過剰、例えば、嚢胞性線維症および肺線維症;炎症障害もしくは同状態および/または自己免疫障害もしくは同状態、例えば、皮膚炎症障害または同状態(例えば、アトピー性皮膚炎)、胃腸障害または同状態(例えば、炎症性大腸炎(IBD)、潰瘍性大腸炎、および/またはクローン病)、肝臓障害または同状態(例えば、肝硬変、肝細胞癌)、および強皮症;白血病、神経膠芽腫、およびリンパ腫、例えば、ホジキンリンパ腫などの腫瘍および癌(例えば、軟組織腫瘍または充実性腫瘍);ウイルス感染(例えば、htlv−1による);他の臓器の線維症、例えば、肝線維症(例えば、B型肝炎ウイルスおよび/またはC型肝炎ウイルスによって引き起こされる線維症);ならびに防御1型免疫応答発現の抑制(例えば、ワクチン接種時)を含むがこれらに限定されないIgE関連障害のうち1つまたは複数から選択される障害を含むがこれらに限定されない。
特定の実施形態において、対象は、軽度、中等度、または重度の喘息、例えば、アトピー性喘息を有するヒトである。本明細書で開示される治療法および予防法は、アレルゲン曝露前、曝露時、または曝露後において実施することができる。例えば、対象は、季節性アレルゲン、例えば、ブタクサにアレルギー性のヒト、あるいは風邪もしくはインフルエンザウイルスへの曝露後または風邪もしくはインフルエンザの流行時における喘息患者でありうる。症状(例えば、アレルギー前もしくはアレルギー時または風邪もしくはインフルエンザの流行前もしくは流行時におけるアレルギー性症状または喘息症状)の発現前に単一治療期間のIL−13結合剤または同アンタゴニストを投与して、症状の軽減および/または障害もしくは状態の発現の遅延がもたらされるようにする。同様に、障害または状態の炎症または発作の再発を特徴とする慢性状態を治療する場合は、障害または状態と関連する1種または複数種の症状の発現前(例えば、書症状の完全な発現前)にIL−13結合剤または同アンタゴニストの投与を実施することもできる。アレルギー性鼻炎または他のアレルギー性障害を治療する例示的な方法には、アレルゲンへの曝露前、例えば、アレルゲンへの季節性の曝露前、例えば、アレルゲンの大量発生前にIL−13結合剤または同アンタゴニストによる治療を開始する工程を含めることができる。このような治療には、IL−13結合剤または同アンタゴニストの単一治療期間、例えば、単回投与を含めることができる。他の実施形態において、IL−13結合剤または同アンタゴニストは、アレルギー免疫療法と組み合わせて投与される。例えば、IL−13結合剤または同アンタゴニストは、アレルギー免疫感作、例えば、ブタクサ、イエダニ、およびライグラスなど1種または複数種のアレルゲンを含有するワクチンと組み合わせて投与される。IL−13結合剤または同アンタゴニストの投与は、対象において所定レベルの免疫が得られるまで反復することができる。
他の実施形態では、IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、IL−13関連障害または同状態の1種または複数種の症状が軽減するかもしくは阻害されるか、またはその発現が予防されるかもしくは遅延するのに有効な量で投与される。例えば、IL−13結合剤または同アンタゴニストは、(i)対象におけるIL−13(例えば、遊離IL−13)レベル、(ii)対象におけるエオタキシンレベル、(iii)対象におけるヒスタミンレベルもしくはロイコトリエンレベル、(iv)マスト細胞もしくは好塩基球(例えば、血中好塩基球)により放出されるヒスタミン量もしくはロイコトリエン量、(v)対象におけるIgE力価、および/または(vi)対象の呼吸器症状(例えば、気管支収縮、例えば、呼吸困難、喘鳴、咳、息切れ、および/または正常な日常的活動の実施困難)における1種または複数種の変化のうち1つまたは複数を軽減する量で投与することができる。
他の実施形態では、IL−13結合剤または同アンタゴニストにより、IL−13またはIL−13受容体(例えば、IL−13受容体α1またはIL−13受容体α2)の1種または複数種の生物学的活性が阻害されるかまたは低下する。本明細書で開示されるIL−13結合剤または同アンタゴニストを用いて低下させることができる例示的な生物学的活性は、CD23発現の誘導;ヒトB細胞によるIgEの生成;転写因子、例えば、STATタンパク質(例えば、STAT6タンパク質)のリン酸化;in vivoにおける抗原誘導性好酸球増加症;in vivoにおける抗原誘導性気管支収縮;および/またはin vivoにおける薬剤誘導性気道過敏性のうち1つまたは複数を含むがこれらに限定されない。IL−13/IL−13Rに対するアンタゴニストを用いるアンタゴニズムは、IL−13/IL−13Rポリペプチドの生物学的活性の全面的な除去を必ずしも示さない。
一実施形態では、治療法および予防法において用いられる抗IL−13抗体分子が本明細書で説明されている。他の実施形態では、該方法で用いられる抗IL−13抗体分子が、2005年12月29日に公表されたWO05/123126またはその米国での同等物であるU.S.06/0063228(両出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる)で説明されている。例えば、抗体分子は、IL−13Rα1またはIL−13Rα2中のエピトープに対するIL−13の結合に干渉する(例えば、阻害するか、遮断するか、または別の形で低下させる)抗体である。他の実施形態において、抗体分子は、IL−13およびIL−13α1を含む複合体に結合する。実施形態において、抗体分子はIL−13に結合し、IL−13およびIL−13α1による複合体とIL−4Rαとの間の結合に干渉する(例えば、阻害するか、遮断するか、または別の形で低下させる)。他の実施形態では、抗体分子により、例えば、注射後少なくとも6週間のヒツジにおける回虫属(アスカリス属)抗原への曝露に対して注射後の防護効果を賦与することができる。
一実施形態において、IL−13結合剤または同アンタゴニストは、別の治療剤と組み合わせて投与される。組合せ療法は、1種または複数種のさらなる治療剤、例えば、本明細書においてより詳細に説明される1種または複数種のサイトカイン阻害剤および増殖因子阻害剤、免疫抑制剤、抗炎症剤、(例えば、全身用抗炎症剤)、代謝阻害剤、酵素阻害剤、ならびに/または細胞傷害剤もしくは細胞増殖抑制剤と共調合および/または共投与されるIL−13結合剤、抗IL−13抗体分子を含みうる。IL−13結合剤および他の治療剤は、別々に投与することもできる。
IL−13結合剤と共投与および/または共調合しうる、好ましいさらなる治療剤の例は、吸入用ステロイド剤;ベータアゴニスト、例えば、短時間作用型ベータアゴニストまたは長時間作用型ベータアゴニスト;ロイコトリエンまたはロイコトリエン受容体に対するアンタゴニスト;ADVAIR(登録商標)などの組合せ薬剤;IGE阻害剤、例えば、抗IGE抗体(例えば、XOLAIR(登録商標));ホスホジエステラーゼ阻害剤(例えば、PDE4阻害剤);キサンチン;抗コリン作動薬;クロモリンなどのマスト細胞安定化剤;IL−4阻害剤(例えば、IL−4阻害剤抗体、IL−4受容体融合体、またはIL−4変異タンパク質);IL−5阻害剤;エオタキシン/CCR3阻害剤;および抗ヒスタミン剤を含む。このような組合せを用いて、喘息および他の呼吸器障害を治療することができる。IL−13結合剤と共投与および/または共調合しうる治療剤のさらなる例は、とりわけ、TNFアンタゴニスト(例えば、TNF受容体の可溶性断片、例えば、p55ヒトTNF受容体もしくはp75ヒトTNF受容体またはこれらの誘導体、例えば、75kd TNFR−IgG(75kD TNF受容体−IgG融合タンパク質である、ENBREL(登録商標)));TNF酵素アンタゴニスト、例えば、TNFα転換酵素(TACE)阻害剤;ムスカリン様受容体アンタゴニスト;TGF−βアンタゴニスト;インターフェロンガンマ;ペルフェニドン;化学療法剤、例えば、メトトレキサート、レフルノミド、またはシロリムス(ラパマイシン)もしくはその類似体、例えば、CCI−779;COX2阻害剤およびcPLA2阻害剤;NSAID;免疫調節物質;p38阻害剤;TPL−2阻害剤、Mk−2阻害剤、およびNFPB阻害剤のうち1つまたは複数を含む。
別の態様において、本出願では、組成物、例えば、薬学的に許容される担体と、少なくとも1種のIL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子とを含む医薬組成物が提供される。一実施形態において、組成物、例えば、医薬組成物は、2種類以上のIL−13結合剤、例えば、2種類以上の抗IL−13抗体分子の組合せを含む。IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子と薬剤、例えば、治療剤(例えば、本明細書で説明される1種または複数種の抗ヒスタミン剤、抗ロイコトリエン剤、サイトカイン阻害剤もしくは増殖因子阻害剤、免疫抑制剤、抗炎症剤、(例えば、全身用抗炎症剤)、代謝阻害剤、酵素阻害剤、および/または細胞傷害剤もしくは細胞増殖抑制剤との組合せも用いることができる。
さらに別の実施形態において、本明細書で開示される方法は、対象、例えば、ヒト対象または非ヒト対象におけるIL−13結合剤(本明細書またはWO05/123126で説明される抗IL−13抗体分子)の有効性を評価する工程をさらに含む。IL−13結合剤の有効性を評価する方法は、単独でも実施することができ、本明細書で説明される治療法および/または診断法に加えて実施することもできる。実施形態では、肺症状(例えば、好酸球増加症、粘液産生、気管支収縮、気管支痙攣)を軽減する際のIL−13結合剤の有効性を、以下の1種または複数種のパラメータを評価すること:(i)試料中におけるIL−13レベルを検出すること(例えば、本明細書で説明される抗IL−13抗体に未結合のIL−13および/もしくは同抗IL−13抗体に結合したIL−13を検出すること);(ii)試料中におけるエオタキシンレベルを測定すること;(iii)ヒスタミンおよび/もしくはロイコトリエンのレベルもしくは放出を検出すること;(iv)IgE力価(総IgEおよび/またはアレルゲン特異的IgE)を検出すること;(v)システイニルロイコトリエン受容体1もしくは2のタンパク質レベルもしくはmRNAレベルに対する任意の変化を検出すること;(vi)対象の症状(例えば、気管支収縮、例えば、呼吸困難、喘鳴、咳、息切れ、および/または正常な日常的活動の実施困難)の変化を評価すること;(vii)対象における肺機能(例えば、1秒量(FEV1))を評価すること;(viii)1種または複数種のサイトカイン(例えば、MCP−1、TNFα、および/またはインターロイキン−6(IL−6))レベルの変化を評価すること;(ix)対象に由来する試料中における炎症細胞および/もしくは炎症マーカーの変化を評価すること;ならびに/または(x)IL−13結合剤の少なくとも1種の薬物動態/薬力学(PK/PD)パラメータ、例えば、本明細書で説明されるPK/PDパラメータを評価することにより評価する。パラメータ(i)〜(x)の評価は、対象にIL−13結合剤を(例えば、治療開始後に選択された期間で)投与する前および/または投与した後において実施することができる。評価は、医師または支援スタッフにより実施されうる。試料は、血清試料、血漿試料、血液試料、または痰試料もしくは組織試料などの生物学的試料でありうる。所定のレベルと比べた(例えば、治療前後における比較)(i)〜(x)のうち1つまたは複数の変化、例えば、低下により、IL−13結合剤が、対象における肺炎症を効果的に軽減しつつあることが示される。実施形態において、対象はヒト患者、例えば、成人患者または小児患者である。
実施形態では、有効性値、またはあらかじめ選択された有効性の基準が満たされているかどうかについての指標を、例えば、コンピュータで読み取り可能な媒体に記録するかまたは記憶させる。あらかじめ選択された有効性の基準が満たされることについてのこのような値または指標は、製品添付書、公定書(例えば、米国薬局方)、あるいは他の任意の材料、例えば、市販用、または米国もしくは外国の規制機関への提出用に配布されうる、例えば、表示において収載されうる。
別の態様において、本発明は、IL−13結合剤または同アンタゴニスト、例えば、抗IL−13抗体分子(例えば、本明細書またはWO05/123126で説明されるIL−13抗体)を評価または選択する方法を特色とする。該方法は、
対象、例えば、ヒト対象または動物対象におけるIL−13結合剤についての少なくとも1種の薬物動態/薬力学(PK/PD)パラメータの試験値、例えば、平均試験値を提供する工程と、
提供される試験値、例えば、平均試験値を少なくとも1種の基準値と比較して、これにより、IL−13結合剤を評価または選択する工程と
を含む。
対象、例えば、ヒト対象または動物対象におけるIL−13結合剤についての少なくとも1種の薬物動態/薬力学(PK/PD)パラメータの試験値、例えば、平均試験値を提供する工程と、
提供される試験値、例えば、平均試験値を少なくとも1種の基準値と比較して、これにより、IL−13結合剤を評価または選択する工程と
を含む。
PK/PDパラメータは、ノンコンパートメント法、コンパートメント法(例えば、2コンパートメントモデルによる方法)、および/またはPK−PDモデルを用いて推定することができる。PK/PDパラメータは、in vivoにおける抗IL−13抗体分子濃度(例えば、血中濃度、血清濃度、血漿濃度、および/または組織中濃度);抗IL−13抗体分子のクリアランス(CL);抗IL−13抗体分子の定常状態分布容量(Vdss);抗IL−13抗体分子の半減期(t1/2);抗IL−13抗体分子のバイオアベイラビリティー;抗IL−13抗体分子の用量標準化最高血中濃度、同血清濃度、または同血漿濃度;抗IL−13抗体分子の用量標準化曝露量;抗IL−13抗体分子の組織対血清比のうち1つまたは複数から選択することができる。
関連する実施形態において、PK/PDパラメータは、2コンパートメントモデルまたはPK−PDモデルから推定することができる。PK/PDパラメータは、中央コンパートメントからのクリアランス(CLAb);中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab);結合速度定数(Kon);解離速度定数(Koff);Ab−IL−13複合体の血清クリアランス(CL複合体);IL−13の血清クリアランスで除したIL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13);in vivoにおける抗IL−13抗体−IL−13複合体の血中濃度、血清濃度、血漿濃度、もしくは組織中濃度(CAb−IL−13およびC(Ab−IL−13)2);またはin vivoにおける遊離IL−13の血中濃度、血清濃度、血漿濃度、もしくは組織中濃度(CIL−13)のうち1つまたは複数から選択することができる。
比較は、試験値が基準値とあらかじめ選択された関係を有するかどうかを判定する工程、例えば、試験値が基準値の範囲(範囲の端点を含むまたは含まない)内に収まるかどうか、基準値以上であるかどうかを判定する工程を含みうる。実施形態において、試験値があらかじめ選択された関係を満たす、例えば、基準値内に収まる場合、該IL−13結合剤が選択される。
IL−13結合剤が全長抗体を含む実施形態において、基準値、例えば、平均基準値は、対象へのIL−13結合剤の静脈内投与後における約0.05〜0.9、0.06〜0.5、0.065〜0.3、もしくは0.067〜0.2mL/時間/kgの範囲のクリアランス(CL)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後における約0.05〜0.5、0.06〜0.1、もしくは0.065〜0.15mL/時間/kgの範囲の平均CL値);対象(例えば、対照被験者または疾患被験者)への静脈内投与後における約150、130、120、110、100、90、80、もしくは70mL/kg未満の平均定常状態分布容量(Vdss)値;対象への投与、例えば、静脈内投与、皮下投与、腹腔内投与後における約50〜800、70〜750、100〜600、400〜800、500〜700、550〜750、552〜696、576〜720、600〜800、650〜750、670〜725、もしくは670〜710時間の平均半減期(t1/2)(例えば、ヒトへの静脈内投与または皮下投与後における約400〜800、480〜780、もしくは500〜700時間の平均t1/2);対象への皮下投与もしくは腹腔内投与後における約50〜100、60〜90、もしくは70〜85%のバイオアベイラビリティー;対象への静脈内投与後における約2〜40、4〜25、5〜22、10〜20、20〜40、もしくは11〜15μg/ml、または対象への皮下投与後における約0.1〜30、0.5〜15、0.75〜12、1〜10、もしくは3〜8μg/mlの用量標準化(用量で除したパラメータ値)平均最高血清濃度もしくは同血漿濃度;対象への皮下投与後における約6〜200、6〜40、20〜50、もしくは40〜120時間の平均Tmax;対象への静脈内投与後における約800〜18,000、600〜15,000、500〜12,000、300〜10,000、150〜5,000(μg時間/mL)/(mg/kg)、または対象への皮下投与後における約400〜18000、500〜15,000、600〜12,000、800〜10,000、1,000〜5,000(μg時間/mL)/(mg/kg)の用量標準化平均曝露量(すなわち、時点ゼロ〜時点無限大における濃度−時間プロファイル曲線下面積の平均値);約0.8、0.6、0.5、0.4未満の平均組織対血清比;あるいは肺、腎臓、肝臓、心臓、および脾臓からなる群から選択される組織内における抗体分子の平均選択曝露量(例えば、所与の時点において他の臓器よりも50%、60%、70%以上高い曝露量または組織濃度)のうち1つまたは複数を含む。
IL−13結合剤が抗体分子(例えば、単鎖抗体、Fab断片、(Fab)’2、VH、VHH)、Fv、単鎖Fv断片、または抗体分子の抗原結合部位を含有する融合タンパク質)の抗原結合部位を含む実施形態において、基準値、例えば、平均基準値は、対象への投与、例えば、静脈内投与、皮下投与、腹腔内投与後における約0.1〜100、0.2〜75、0.3〜50、0.4〜45、0.5〜30、0.5〜15、0.5〜10、または0.5〜5時間の平均半減期(t1/2)のうち1つまたは複数を含む。
IL−13結合剤がIL−13と複合体を形成する実施形態において、基準値、例えば、平均基準値は、非ヒト霊長類対象またはヒト対象への投与、例えば、皮下投与、静脈内投与、腹腔内投与後における0.02mL/時間/kg、0.009mL/時間/kg、0.004mL/時間/kg、0.003mL/時間/kg、または0.002mL/時間/kg未満の平均クリアランスを含む。他の実施形態において、IL−13結合剤は、本明細書で説明される2コンパートメント統合PK−PDモデル(例えば、「連続結合」モデル)を用いて評価される。該モデルは、中央コンパートメント(CAb、V)と末梢コンパートメント(C2,Ab、V2)とを含む。これらの実施形態においては、以下の1種または複数種のPK/PDパラメータ:in vivoにおける抗IL−13抗体分子濃度(例えば、血清濃度、血漿濃度、血中濃度、および/または組織中濃度)(CAb);中央コンパートメントからのクリアランス(CLAb);中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab);結合速度定数(Kon);解離速度定数(Koff);Ab−IL−13複合体のクリアランス(CL複合体);またはクリアランス(例えば、血清クリアランス)で除したIL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)が評価される。
IL−13結合剤が全長抗体である2コンパートメントモデルを用いるIL−13結合剤の例示的な基準値、例えば、平均基準値は、対象へのIL−13結合剤の静脈内投与後における約0.05〜0.9、0.06〜0.5、0.065〜0.3、もしくは0.067〜0.2mL/時間/kgの範囲の中央コンパートメントからのクリアランス(CLAb)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後における約0.05〜0.5、0.06〜0.1、もしくは0.065〜0.15mL/時間/kgの範囲の平均CLAb値);対象への静脈内投与後における約150、130、120、110、100、90、80、もしくは70mL/kg未満の中央コンパートメントにおける分布容量(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約120、90、80、または70mL/kg未満);対象への静脈内投与後における約0.0001〜6.0、0.0005〜5.0、0.00067〜4.5、0.001〜4.0mL/時間/kgの範囲の中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約0.0002〜5.7、または0.0005〜4.6mL/時間/kg);対象への静脈内投与後における約150、130、120、110、90、80、もしくは70mL/kg未満の末梢コンパートメント分布容量(V2)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約120、90、80、または70mL/kg未満);約0.9〜0.001、0.5〜0.01、0.3〜0.02、もしくは0.26〜0.06nM−1日−1の範囲の結合速度定数(Kon)平均値、0.4〜0.00001、0.3〜0.0001、0.2〜0.001、もしくは0.19〜0.01の範囲の解離速度定数(Koff)平均値;約0.40〜0.00083、0.25〜0.0042、0.17〜0.0083、0.15〜0.0125mL/時間/kgのAb−IL−13複合体の血清クリアランス(CL複合体)平均値;または約0.09〜0.0001、0.06〜0.001、0.05〜0.003、0.045〜0.005nMの血清クリアランスで除したIL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)平均値のうち1つまたは複数を含む。
実施形態では、試験値、またはあらかじめ選択された関係が満たされているかどうかについての指標を、例えば、コンピュータで読み取り可能な媒体に記録するかまたは記憶させる。あらかじめ選択された関係が満たされることについてのこのような試験値または指標は、製品添付書、公定書(例えば、米国薬局方)、あるいは他の任意の材料、例えば、市販用、または米国もしくは外国の規制機関への提出用に配布されうる、例えば、表示において収載されうる。
実施形態において、試験値を提供する工程は、抗体分子試料、例えば、抗体培養物の試料バッチを得る工程と、本明細書で説明される少なくとも1種の薬物動態パラメータについて調べる工程とを含む。本明細書で開示される方法は、製造過程的見地から、例えば、バッチ間の一貫性または品質をモニターまたは確認するのに有用でありうる。
実施形態では、試験値があらかじめ選択された関係を満たすかどうか(例えば、基準値用に提供される範囲内に収まるかどうか)についての決定または工程が実施される。例えば、IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子は、分類、選択、許容、出荷(例えば、市場への出荷)または出荷の中止、薬剤製品への加工、発送、新たな拠点への移動、調合、表示、梱包、販売、または発売を行うことができる。
他の実施形態において、提供される試験値は、約1〜100mg/kg、1〜10mg/kg、または1〜2mg/kgの用量における抗体分子の単回または複数回の投与後に得られる。
他の実施形態において、対象は、ヒトまたは非ヒト動物、例えば、げっ歯類または霊長類である。例えば、対象は、1種または複数種の、例えば、げっ歯類(例えば、マウス、ラット)、霊長類(例えば、サルまたはヒト、例えば、患者)から選択することができる。ヒトは、約45〜130kg、または約50〜80kg、典型的には60kgの体重を有しうる。
別の態様において、本発明では、対象におけるIL−13媒介性障害用のIL−13結合剤(例えば、抗IL−13抗体分子(例えば、本明細書またはWO05/123126で説明されるIL−13抗体)による治療モダリティー(例えば、投与用量、投与時期、または投与方式)を決定する方法が提供される。該方法は、
対象、例えば、ヒト対象または動物対象におけるIL−13結合剤についての少なくとも1種の薬物動態/薬力学(PK/PD)パラメータの試験値、例えば、平均試験値を提供する工程と、
提供される試験値、例えば、平均試験値を、少なくとも1種の基準値、例えば、平均基準値と比較する工程と、
基準値に対する少なくとも1種の試験値の比較に基づいて、1種または複数種の投与用量、投与時期、または投与方式を選択する工程と
を含む。
対象、例えば、ヒト対象または動物対象におけるIL−13結合剤についての少なくとも1種の薬物動態/薬力学(PK/PD)パラメータの試験値、例えば、平均試験値を提供する工程と、
提供される試験値、例えば、平均試験値を、少なくとも1種の基準値、例えば、平均基準値と比較する工程と、
基準値に対する少なくとも1種の試験値の比較に基づいて、1種または複数種の投与用量、投与時期、または投与方式を選択する工程と
を含む。
PK/PDパラメータは、ノンコンパートメント法、コンパートメント法(例えば、2コンパートメントモデルによる方法)、および/またはPK−PDモデルを用いて推定することができる。PK/PDパラメータは、in vivoにおける抗IL−13抗体分子濃度(例えば、血中濃度、血清濃度、血漿濃度、および/または組織中濃度);抗IL−13抗体分子のクリアランス(CL);抗IL−13抗体分子の定常状態分布容量(Vdss);抗IL−13抗体分子の半減期(t1/2);抗IL−13抗体分子のバイオアベイラビリティー;抗IL−13抗体分子の用量標準化最高血中濃度、同血清濃度、または同血漿濃度;抗IL−13抗体分子の用量標準化曝露量;または抗IL−13抗体分子の組織対血清比のうち1つまたは複数から選択することができる。
関連する実施形態において、PK/PDパラメータは、2コンパートメントモデルまたはPK−PDモデルから推定することができる。PK/PDパラメータは、中央コンパートメントからのクリアランス(CLAb);中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab);結合速度定数(Kon);解離速度定数(Koff);Ab−IL−13複合体の血清クリアランス(CL複合体);IL−13の血清クリアランスで除したIL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13);in vivoにおける抗IL−13抗体−IL−13複合体の血中濃度、血清濃度、血漿濃度、もしくは組織中濃度(CAb−IL−13)およびC(Ab−IL−13)2);またはin vivoにおける遊離IL−13の血中濃度、血清濃度、血漿濃度、もしくは組織中濃度(CIL−13)のうち1つまたは複数から選択することができる。
比較は、試験値が基準値とあらかじめ選択された関係を有するかどうかを判定する工程、例えば、試験値が基準値の範囲(範囲の端点を含むまたは含まない)内に収まるかどうか、基準値以上であるかどうかを判定する工程を含みうる。実施形態において、試験値があらかじめ選択された関係を満たす、例えば、基準値内に収まる場合、該IL−13結合剤が選択される。
IL−13結合剤が全長抗体を含む実施形態において、基準値、例えば、平均基準値は、対象へのIL−13結合剤の静脈内投与後における約0.05〜0.9、0.06〜0.5、0.065〜0.3、もしくは0.067〜0.2mL/時間/kgの範囲のクリアランス(CL)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後における約0.05〜0.5、0.06〜0.1、もしくは0.065〜0.15mL/時間/kgの範囲の平均CL値);対象(例えば、対照被験者または疾患被験者)への静脈内投与後における約150、130、120、110、100、90、80、もしくは70mL/kg未満の平均定常状態分布容量(Vdss)値;対象への投与、例えば、静脈内投与、皮下投与、腹腔内投与後における約50〜800、70〜750、100〜600、400〜800、500〜700、550〜750、552〜696、576〜720、600〜800、650〜750、670〜725、もしくは670〜710時間の平均半減期(t1/2)(例えば、ヒトへの静脈内投与または皮下投与後における約400〜800、480〜780、もしくは500〜700時間の平均t1/2);対象への皮下投与もしくは腹腔内投与後における約50〜100、60〜90、もしくは70〜85%のバイオアベイラビリティー;対象への静脈内投与後における約2〜40、4〜25、5〜22、10〜20、20〜40、もしくは11〜15μg/ml、または対象への皮下投与後における約0.1〜30、0.5〜15、0.75〜12、1〜10、もしくは3〜8μg/mlの用量標準化(用量で除したパラメータ値)平均最高血清濃度もしくは同血漿濃度;対象への皮下投与後における約6〜200、6〜40、20〜50、もしくは40〜120時間の平均Tmax;対象への静脈内投与後における約800〜18,000、600〜15,000、500〜12,000、300〜10,000、150〜5,000(μg時間/mL)/(mg/kg)、または対象への皮下投与後における約400〜18000、500〜15,000、600〜12,000、800〜10,000、1,000〜5,000(μg時間/mL)/(mg/kg)の用量標準化平均曝露量(すなわち、時点ゼロ〜時点無限大における濃度−時間プロファイル曲線下面積の平均値);約0.8、0.6、0.5、0.4未満の平均組織対血清比;あるいは肺、腎臓、肝臓、心臓、および脾臓からなる群から選択される組織内における抗体分子の平均選択曝露量(例えば、所与の時点において他の臓器よりも50%、60%、70%以上高い曝露量または組織濃度)のうち1つまたは複数を含む。
IL−13結合剤が抗体分子(例えば、単鎖抗体、Fab断片、(Fab)’2、VH、VHH)、Fv、単鎖Fv断片、または抗体分子の抗原結合部位を含有する融合タンパク質)の抗原結合部位を含む実施形態において、基準値、例えば、平均基準値は、対象への投与、例えば、静脈内投与、皮下投与、腹腔内投与後における約0.1〜100、0.2〜75、0.3〜50、0.4〜45、0.5〜30、0.5〜15、0.5〜10、または0.5〜5時間の平均半減期(t1/2)のうち1つまたは複数を含む。
IL−13結合剤がIL−13と複合体を形成する実施形態において、基準値、例えば、平均基準値は、非ヒト霊長類対象またはヒト対象への投与、例えば、皮下投与、静脈内投与、腹腔内投与後における0.02mL/時間/kg、0.009mL/時間/kg、0.004mL/時間/kg、0.003mL/時間/kg、または0.002mL/時間/kg未満の平均クリアランスを含む。他の実施形態において、IL−13結合剤は、本明細書で説明される2コンパートメント統合PK−PDモデル(例えば、「連続結合」モデル)を用いて評価される。該モデルは、中央コンパートメント(CAb、V)と末梢コンパートメント(C2,Ab、V2)とを含む。これらの実施形態においては、以下の1種または複数種のPK/PDパラメータ:in vivoにおける抗IL−13抗体分子濃度(例えば、血清濃度、血漿濃度、血中濃度、および/または組織中濃度)(CAb);中央コンパートメントからのクリアランス(CLAb);中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab);結合速度定数(Kon);解離速度定数(Koff);Ab−IL−13複合体のクリアランス(CL複合体);またはクリアランス(例えば、血清クリアランス)で除したIL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)が評価される。
IL−13結合剤が全長抗体である2コンパートメントモデルを用いるIL−13結合剤の例示的な基準値、例えば、平均基準値は、対象へのIL−13結合剤の静脈内投与後における約0.05〜0.9、0.06〜0.5、0.065〜0.3、もしくは0.067〜0.2mL/時間/kgの範囲の中央コンパートメントからのクリアランス(CLAb)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後における約0.05〜0.5、0.06〜0.1、もしくは0.065〜0.15mL/時間/kgの範囲の平均CLAb値);対象への静脈内投与後における約150、130、120、110、100、90、80、もしくは70mL/kg未満の中央コンパートメントにおける分布容量(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約120、90、80、または70mL/kg未満);対象への静脈内投与後における約0.0001〜6.0、0.0005〜5.0、0.00067〜4.5、0.001〜4.0mL/時間/kgの範囲の中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約0.0002〜5.7、または0.0005〜4.6mL/時間/kg);対象への静脈内投与後における約150、130、120、110、90、80、もしくは70mL/kg未満の末梢コンパートメント分布容量(V2)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約120、90、80、または70mL/kg未満);約0.9〜0.001、0.5〜0.01、0.3〜0.02、もしくは0.26〜0.06nM−1日−1の範囲の結合速度定数(Kon)平均値、0.4〜0.00001、0.3〜0.0001、0.2〜0.001、もしくは0.19〜0.01の範囲の解離速度定数(Koff)平均値;約0.40〜0.00083、0.25〜0.0042、0.17〜0.0083、0.15〜0.0125mL/時間/kgのAb−IL−13複合体の血清クリアランス(CL複合体)平均値;または約0.09〜0.0001、0.06〜0.001、0.05〜0.003、0.045〜0.005nMの血清クリアランスで除したIL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)平均値のうち1つまたは複数を含む。
治療モダリティー(例えば、投与用量、投与時期、または投与方式)の選択は、部分的に、試験値と基準値との比較に基づきうる。比較は、試験値が基準値とあらかじめ選択された関係を有するかどうかを判定する工程、例えば、試験値が基準値の範囲(範囲の端点を含むまたは含まない)内に収まるかどうか、基準値以上であるかどうかを判定する工程を含みうる。例えば、結合剤の半減期が基準値において指定された範囲内に収まる場合、実施者は、投与回数を、例えば、1カ月当たり1回または2回に低減させうることを決定することができる。組合せまたは独立で、例えば、5、4、3、2、1mg/kg未満という低用量の結合剤を投与することができる。呼吸器障害、例えば、喘息の場合、IL−13結合剤は、吸入送達、皮下送達、または静脈内送達することができる。
実施形態において、対象は、ヒトまたは非ヒト動物、例えば、げっ歯類または霊長類である。例えば、対象は、1種または複数種の、例えば、げっ歯類(例えば、マウス、ラット)、霊長類(例えば、サルまたはヒト、例えば、患者)から選択することができる。ヒトは、約45〜130kg、または約50〜80kg、典型的には60kgの体重を有しうる。ヒトは、対照被験者または疾患被験者でありうる。
別の態様において、本発明は、対象、例えば、本明細書で説明される対象におけるIL−13関連障害(例えば、本明細書で説明されるIL−13障害)を治療する方法であって、IL−13関連障害を有するかまたはこれを有する危険性がある対象に、有効量のIL−13結合剤、例えば、本明細書で説明される1種または複数種のPK/PDパラメータを用いて評価または選択される抗IL−13抗体分子を投与する工程を含む方法を特色とする。
別の態様において、本発明は、IL−13関連障害を治療するためのIL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子の使用について、受容者(例えば、患者、薬剤師、介護者、医師、医療スタッフのメンバー、製造元、または販売元)に指導する方法または彼らに情報を伝達する方法を特色とする。該方法は、IL−13結合剤が全長抗体を含む、対象へのIL−13結合剤の静脈内投与後における約0.05〜0.9、0.06〜0.5、0.065〜0.3、もしくは0.067〜0.2mL/時間/kgの範囲のクリアランス(CL)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後における約0.05〜0.5、0.06〜0.1、もしくは0.065〜0.15mL/時間/kgの範囲の平均CL値);IL−13結合剤が全長抗体を含む、対象(例えば、対照被験者または疾患被験者)への静脈内投与後における約150、130、120、110、100、90、80、もしくは70mL/kg未満の平均定常状態分布容量(Vdss)値;対象への投与、例えば、静脈内投与、皮下投与、腹腔内投与後における約50〜800、70〜750、100〜600、400〜800、500〜700、550〜750、552〜696、576〜720、600〜800、650〜750、670〜725、もしくは670〜710時間の平均半減期(t1/2)(例えば、ヒトへの静脈内投与または皮下投与後における約400〜800、480〜780、もしくは500〜700時間の平均t1/2);対象への投与、例えば、皮下投与、静脈内投与、腹腔内投与後における約50〜100、60〜90、もしくは70〜85%のバイオアベイラビリティー;対象への静脈内投与後における約2〜40、4〜25、5〜22、10〜20、20〜40、もしくは11〜15μg/ml、または対象への皮下投与後における約0.1〜30、0.5〜15、0.75〜12、1〜10、もしくは3〜8μg/mlの用量標準化(用量で除したパラメータ値)平均最高血清濃度もしくは同血漿濃度;対象への皮下投与後における約6〜200、6〜40、20〜50、もしくは40〜120時間の平均Tmax;対象への静脈内投与後における約800〜18,000、600〜15,000、500〜12,000、300〜10,000、150〜5,000(μg時間/mL)/(mg/kg)、または対象への皮下投与後における約400〜18000、500〜15,000、600〜12,000、800〜10,000、1,000〜5,000(μg時間/mL)/(mg/kg)の用量標準化平均曝露量(すなわち、時点ゼロ〜時点無限大における濃度−時間プロファイル曲線下面積の平均値);約0.8、0.6、0.5、0.4未満の平均組織対血清比;あるいはIL−13結合剤が全長抗体を含む、肺、腎臓、肝臓、心臓、および脾臓からなる群から選択される組織内における抗体分子の平均選択曝露量(例えば、所与の時点において他の臓器よりも50%、60%、70%以上高い曝露量または組織濃度)、IL−13結合剤が抗体分子(例えば、単鎖抗体、Fab断片、(Fab)’2、VH、VHH、Fv、単鎖Fv断片、または抗体分子の抗原結合部位を含有する融合タンパク質)の抗原結合部位を含む、対象への投与、例えば、皮下投与、静脈内投与、腹腔内投与後における約0.1〜100、0.2〜75、0.3〜50、0.4〜45、0.5〜30、0.5〜15、0.5〜10、0.5〜5時間の平均半減期(t1/2)、ならびにIL−13結合剤がIL−13と複合体を形成する、対象への投与後における約0.004mL/時間/kg、0.003mL/時間/kg、または0.002mL/時間/kg未満の平均クリアランス速度からなる群から選択されるPK/PDパラメータの少なくとも1種の試験値、例えば、平均試験値を前記IL−13結合剤が有することを受容者に指導する、または同情報を受容者に送付する工程を含む。
他の実施形態において、IL−13結合剤のPK/PDパラメータは、本明細書で説明される2コンパートメント(例えば、「連続結合」)モデルを用いて評価される。該2コンパートメントモデルは、中央コンパートメント(CAb、V)と末梢コンパートメント(C2,Ab、V2)とを含む。これらの実施形態においては、以下の1種または複数種のPK/PDパラメータ:in vivoにおける抗IL−13抗体分子濃度(例えば、血清濃度、血漿濃度、および/または組織中濃度)(CLAb)、中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab)、結合速度定数(Kon)、解離速度定数(Koff)、Ab−IL−13複合体のクリアランス(CL複合体)、またはIL−13の血清クリアランスで除したIL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)が評価される。
IL−13結合剤が全長抗体である2コンパートメントモデルを用いるIL−13結合剤の例示的な基準値、例えば、平均基準値は、対象へのIL−13結合剤の静脈内投与後における約0.05〜0.9、0.06〜0.5、0.065〜0.3、もしくは0.67〜0.2mL/時間/kgの範囲の中央コンパートメントからのクリアランス(CLAb)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後における約0.05〜0.5、0.06〜0.1、もしくは0.065〜0.15mL/時間/kgの範囲の平均CLAb値);対象への静脈内投与後における約150、130、120、110、100、90、80、もしくは70mL/kg未満の中央コンパートメントにおける分布容量(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約120、90、80、または70mL/kg未満);対象への静脈内投与後における約0.0001〜6.0、0.0005〜5.0、0.00067〜4.5、0.001〜4.0mL/時間/kgの範囲の中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約0.0002〜5.7、または0.0005〜4.6mL/時間/kg);対象への静脈内投与後における約150、130、120、110、90、80、もしくは70mL/kg未満の末梢コンパートメント分布容量(V2)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約120、90、80、または70mL/kg未満);約0.9〜0.001、0.5〜0.01、0.3〜0.02、もしくは0.26〜0.06nM−1日−1の範囲の結合速度定数(Kon)平均値、0.4〜0.00001、0.3〜0.0001、0.2〜0.001、もしくは0.19〜0.01の範囲の解離速度定数(Koff)平均値;約0.40〜0.00083、0.25〜0.0042、0.17〜0.0083、0.15〜0.0125mL/時間/kgのAb−IL−13複合体の血清クリアランス(CL複合体)平均値;または約0.09〜0.0001、0.06〜0.001、0.05〜0.003、0.045〜0.005nMの血清クリアランスで除したIL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)平均値のうち1つまたは複数を含む。
実施形態において、該方法は、1種または複数種の試験値を、例えば、コンピュータで読み取り可能な媒体に記録するかまたは記憶させる工程を含む。このような試験値は、製品添付書、公定書(例えば、米国薬局方)、あるいは他の任意の材料、例えば、市販用、または米国もしくは外国の規制機関への提出用に配布されうる、例えば、表示において収載されうる。
実施形態において、該方法は、IL−13結合剤を患者に投与する工程をさらに含む。実施形態において、結合剤、例えば、抗体分子の1種または複数種の投与量、投与時期、または投与方式は、少なくとも部分的に、抗体分子の少なくとも1種のPK/PDパラメータ試験値の基準値との比較、例えば、本明細書で説明される基準値との比較に基づく。
別の態様において、本発明は、IL−13関連障害を有する対象、またはこれを有する危険性がある対象においてIL−13関連障害を治療する方法を特色とする。該方法は、
IL−13結合剤が全長抗体を含む、対象へのIL−13結合剤の静脈内投与後における約0.05〜0.9、0.06〜0.5、0.065〜0.3、もしくは0.067〜0.2mL/時間/kgの範囲のクリアランス(CL)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後における約0.05〜0.5、0.06〜0.1、もしくは0.065〜0.15mL/時間/kgの範囲の平均CL値);IL−13結合剤が全長抗体を含む、対象(例えば、対照被験者または疾患被験者)への静脈内投与後における約150、130、120、110、100、90、80、もしくは70mL/kg未満の平均定常状態分布容量(Vdss)値;対象への投与、例えば、静脈内投与、皮下投与、腹腔内投与後における約50〜800、70〜750、100〜600、400〜800、500〜700、550〜750、552〜696、576〜720、600〜800、650〜750、670〜725、もしくは670〜710時間の平均半減期(t1/2)(例えば、ヒトへの静脈内投与または皮下投与後における約400〜800、480〜780、もしくは500〜700時間の平均t1/2);対象への投与、例えば、皮下投与、静脈内投与、腹腔内投与後における約50〜100、60〜90、もしくは70〜85%のバイオアベイラビリティー;対象への静脈内投与後における約2〜40、4〜25、5〜22、10〜20、20〜40、もしくは11〜15μg/ml、または対象への皮下投与後における約0.1〜30、0.5〜15、0.75〜12、1〜10、もしくは3〜8μg/mlの用量標準化(用量で除したパラメータ値)平均最高血清濃度もしくは同血漿濃度;対象への皮下投与後における約6〜200、6〜40、20〜50、もしくは40〜120時間の平均Tmax;対象への静脈内投与後における約800〜18,000、600〜15,000、500〜12,000、300〜10,000、150〜5,000(μg時間/mL)/(mg/kg)、または対象への皮下投与後における約400〜18000、500〜15,000、600〜12,000、800〜10,000、1,000〜5,000(μg時間/mL)/(mg/kg)の用量標準化平均曝露量(すなわち、時点ゼロ〜時点無限大における濃度−時間プロファイル曲線下面積の平均値);約0.8、0.6、0.5、0.4未満の平均組織対血清比;あるいはIL−13結合剤が全長抗体を含む、肺、腎臓、肝臓、心臓、および脾臓からなる群から選択される組織内における抗体分子の平均選択曝露量(例えば、所与の時点において他の臓器よりも50%、60%、70%以上高い曝露量または組織濃度)、IL−13結合剤が抗体分子(例えば、単鎖抗体、Fab断片、(Fab)’2、VH、VHH)、Fv、単鎖Fv、または抗体分子の抗原結合部位を含有する融合タンパク質)の抗原結合部位を含む、対象への投与、例えば、皮下投与、静脈内投与、腹腔内投与後における約0.1〜100、0.2〜75、0.3〜50、0.4〜45、0.5〜30、0.5〜15、0.5〜10、0.5〜5時間の平均半減期(t1/2)、ならびにIL−13結合剤がIL−13と複合体を形成する、対象への投与後における約0.004mL/時間/kg、0.003mL/時間/kg、または0.002mL/時間/kg未満の平均クリアランス速度からなる群から選択されるPK/PDパラメータの少なくとも1種の試験値、例えば、平均試験値をIL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子が有することを介護者または患者に指導する工程と、
IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を患者に投与する工程と
を含む。投与する工程は、患者により直接、例えば、自己投与により、または別者、例えば、介護者により実施されうる。
IL−13結合剤が全長抗体を含む、対象へのIL−13結合剤の静脈内投与後における約0.05〜0.9、0.06〜0.5、0.065〜0.3、もしくは0.067〜0.2mL/時間/kgの範囲のクリアランス(CL)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後における約0.05〜0.5、0.06〜0.1、もしくは0.065〜0.15mL/時間/kgの範囲の平均CL値);IL−13結合剤が全長抗体を含む、対象(例えば、対照被験者または疾患被験者)への静脈内投与後における約150、130、120、110、100、90、80、もしくは70mL/kg未満の平均定常状態分布容量(Vdss)値;対象への投与、例えば、静脈内投与、皮下投与、腹腔内投与後における約50〜800、70〜750、100〜600、400〜800、500〜700、550〜750、552〜696、576〜720、600〜800、650〜750、670〜725、もしくは670〜710時間の平均半減期(t1/2)(例えば、ヒトへの静脈内投与または皮下投与後における約400〜800、480〜780、もしくは500〜700時間の平均t1/2);対象への投与、例えば、皮下投与、静脈内投与、腹腔内投与後における約50〜100、60〜90、もしくは70〜85%のバイオアベイラビリティー;対象への静脈内投与後における約2〜40、4〜25、5〜22、10〜20、20〜40、もしくは11〜15μg/ml、または対象への皮下投与後における約0.1〜30、0.5〜15、0.75〜12、1〜10、もしくは3〜8μg/mlの用量標準化(用量で除したパラメータ値)平均最高血清濃度もしくは同血漿濃度;対象への皮下投与後における約6〜200、6〜40、20〜50、もしくは40〜120時間の平均Tmax;対象への静脈内投与後における約800〜18,000、600〜15,000、500〜12,000、300〜10,000、150〜5,000(μg時間/mL)/(mg/kg)、または対象への皮下投与後における約400〜18000、500〜15,000、600〜12,000、800〜10,000、1,000〜5,000(μg時間/mL)/(mg/kg)の用量標準化平均曝露量(すなわち、時点ゼロ〜時点無限大における濃度−時間プロファイル曲線下面積の平均値);約0.8、0.6、0.5、0.4未満の平均組織対血清比;あるいはIL−13結合剤が全長抗体を含む、肺、腎臓、肝臓、心臓、および脾臓からなる群から選択される組織内における抗体分子の平均選択曝露量(例えば、所与の時点において他の臓器よりも50%、60%、70%以上高い曝露量または組織濃度)、IL−13結合剤が抗体分子(例えば、単鎖抗体、Fab断片、(Fab)’2、VH、VHH)、Fv、単鎖Fv、または抗体分子の抗原結合部位を含有する融合タンパク質)の抗原結合部位を含む、対象への投与、例えば、皮下投与、静脈内投与、腹腔内投与後における約0.1〜100、0.2〜75、0.3〜50、0.4〜45、0.5〜30、0.5〜15、0.5〜10、0.5〜5時間の平均半減期(t1/2)、ならびにIL−13結合剤がIL−13と複合体を形成する、対象への投与後における約0.004mL/時間/kg、0.003mL/時間/kg、または0.002mL/時間/kg未満の平均クリアランス速度からなる群から選択されるPK/PDパラメータの少なくとも1種の試験値、例えば、平均試験値をIL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子が有することを介護者または患者に指導する工程と、
IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を患者に投与する工程と
を含む。投与する工程は、患者により直接、例えば、自己投与により、または別者、例えば、介護者により実施されうる。
他の実施形態において、IL−13結合剤のPK/PDパラメータは、本明細書で説明される2コンパートメントモデルを用いて評価される。2コンパートメントモデルは、中央コンパートメント(CAb、V)と末梢コンパートメント(C2,Ab、V2)とを含む。これらの実施形態においては、以下の1種または複数種のPK/PDパラメータ:in vivoにおける抗IL−13抗体分子濃度(例えば、血清濃度、血漿濃度、および/または組織中濃度)(CLAb)、中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab)、結合速度定数(Kon)、解離速度定数(Koff)、Ab−IL−13複合体のクリアランス(CL複合体)、またはIL−13の血清クリアランスで除したIL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)が評価される。
IL−13結合剤が全長抗体である2コンパートメントモデルを用いるIL−13結合剤の例示的な基準値、例えば、平均基準値は、対象へのIL−13結合剤の静脈内投与後における約0.05〜0.9、0.06〜0.5、0.065〜0.3、もしくは0.067〜0.2mL/時間/kgの範囲の中央コンパートメントからのクリアランス(CLAb)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後における約0.05〜0.5、0.06〜0.1、もしくは0.065〜0.15mL/時間/kgの範囲の平均CLAb値);対象への静脈内投与後における約150、130、120、110、100、90、80、もしくは70mL/kg未満の中央コンパートメントにおける分布容量(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約120、90、80、または70mL/kg未満);対象への静脈内投与後における約0.0001〜6.0、0.0005〜5.0、0.00067〜4.5、0.001〜4.0mL/時間/kgの範囲の中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約0.0002〜5.7、または0.0005〜4.6mL/時間/kg);対象への静脈内投与後における約150、130、120、110、90、80、もしくは70mL/kg未満の末梢コンパートメント分布容量(V2)平均値(例えば、ヒトへの静脈内投与後において約120、90、80、または70mL/kg未満);約0.9〜0.001、0.5〜0.01、0.3〜0.02、もしくは0.26〜0.06nM−1日−1の範囲の結合速度定数(Kon)平均値、0.4〜0.00001、0.3〜0.0001、0.2〜0.001、もしくは0.19〜0.01の範囲の解離速度定数(Koff)平均値;約0.40〜0.00083、0.25〜0.0042、0.17〜0.0083、0.15〜0.0125mL/時間/kgのAb−IL−13複合体の血清クリアランス(CL複合体)平均値;または約0.09〜0.0001、0.06〜0.001、0.05〜0.003、0.045〜0.005nMの血清クリアランスで除したIL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)平均値のうち1つまたは複数を含む。
実施形態において、結合剤、例えば、抗体分子の1種または複数種の投与量、投与時期、または投与方式は、少なくとも部分的に、抗体分子の少なくとも1種のPK/PDパラメータ試験値の基準値との比較、例えば、本明細書で説明される基準値との比較に基づく。
別の態様において、本発明は、IL−13結合剤、例えば、本明細書もしくはWO05/123126で説明される抗IL−13抗体分子、またはその医薬組成物、および指示書を含むキットまたはパッケージを特色とする。実施形態において、キット中に含まれるIL−13結合剤は、少なくとも部分的に、本明細書で説明される基準値との試験値の比較に基づく。他の実施形態において、IL−13結合剤は、本明細書で説明されるPK/PDパラメータの少なくとも1種の試験値を有する。実施形態において、キットは、一定用量、例えば、本明細書で説明される一定用量として投与されるように包装されるIL−13抗体分子と、一定用量としての投与用の指示書とを含む。
さらに別の態様において、本発明は、薬物動態パラメータの試験値を本明細書で説明される基準値と比較する工程により選択または評価されるIL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を特色とする。実施形態において、結合剤は、13.2、MJ2−7、およびC65(またはこれらのヒト化形態)以外である。
別の態様において、本発明は、中央コンパートメント(CAb、V)と末梢コンパートメント(C2,Ab、V2)とを含む2コンパートメントPK−PDモデルを用いて対象における薬剤−リガンド複合体量を評価する方法を特色とする。該方法は、
所定の時間間隔での対象における薬剤−リガンド濃度の少なくとも1種の薬物動態パラメータまたは薬力学パラメータの値を提供する工程であって、前記値が以下の1種または複数種のPK/PDパラメータ:in vivoにおける薬剤濃度、例えば、抗IL−13抗体分子濃度(例えば、血中濃度、血清濃度、血漿濃度、および/または組織中濃度)(CLAb);in vivoにおける未結合IL−13濃度、抗IL−13抗体と結合したIL−13濃度、または総IL−13濃度(例えば、血中濃度、血清濃度、血漿濃度、および/または組織中濃度);中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab);結合速度定数(Kon);解離速度定数(Koff);Ab−IL−13複合体の血清クリアランス(CL複合体);リガンド、例えば、IL−13の血清クリアランスで除したリガンド、例えば、IL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)から選択される工程と、
図33で表される2コンパートメントPK−PDモデルを用いて対象における少なくとも1種の薬物動態パラメータを評価する工程と
を含む。
所定の時間間隔での対象における薬剤−リガンド濃度の少なくとも1種の薬物動態パラメータまたは薬力学パラメータの値を提供する工程であって、前記値が以下の1種または複数種のPK/PDパラメータ:in vivoにおける薬剤濃度、例えば、抗IL−13抗体分子濃度(例えば、血中濃度、血清濃度、血漿濃度、および/または組織中濃度)(CLAb);in vivoにおける未結合IL−13濃度、抗IL−13抗体と結合したIL−13濃度、または総IL−13濃度(例えば、血中濃度、血清濃度、血漿濃度、および/または組織中濃度);中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab);結合速度定数(Kon);解離速度定数(Koff);Ab−IL−13複合体の血清クリアランス(CL複合体);リガンド、例えば、IL−13の血清クリアランスで除したリガンド、例えば、IL−13生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)から選択される工程と、
図33で表される2コンパートメントPK−PDモデルを用いて対象における少なくとも1種の薬物動態パラメータを評価する工程と
を含む。
実施形態において、2コンパートメントモデルは、以下:
CAbは、抗体(結合剤)濃度であり、
In(t)は、(ボーラス投与で)投与された用量であり、皮下投与では、In(t)はKa *F*用量(Kaは1次の速度定数であり、Fはバイオアベイラビリティーの推定値である)となり、
CLd,Abは、中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランスであり、
C2,Abは、末梢コンパートメントにおけるリガンド結合剤濃度であり、
Vは、中央コンパートメントにおける分布容量であり、
Konは、2次の速度定数であり、
Cリガンド(またはCIL−13)は、リガンド濃度であり、
CAb−(リガンド)(またはCAb−(IL−13))は、リガンド結合剤/リガンド複合体濃度であり、
Koffは、1次の解離速度定数であり、V2は、末梢コンパートメントにおける分布容量であり、
CL複合体は、リガンド結合剤/リガンド複合体の血清クリアランスであり、
Ksynは、内因性リガンドの0次の速度定数である]
の通りに表される。
特定の実施形態では、該方法により、リガンド−抗体複合体およびリガンド−可溶性受容体複合体からなる群から選択される薬剤−リガンド複合体の量が評価される。例えば、リガンドは、サイトカイン、例えば、IL−5、IL−6、IL−12、IL−13、IL−21、IL−22;または増殖因子、例えば、VEGF、TNFαでありえ、薬剤は、リガンドに対する抗体または可溶性受容体でありうる。
特定の実施形態では、該方法により、対象におけるIL−13抗体−複合体量が評価される。例えば、本方法において用いられる2コンパートメントモデルは、以下の1つに対する薬物動態/薬力学値を含む:
リガンドはIL−13であり、リガンド結合剤(Ab)は薬剤であり(例えば、抗体分子(例えば、hMJ2−7v.2−11 HMJ2−7v.2−11)であり)、
複合体は薬剤−リガンド複合体(例えば、hMJ2−7v.2−11 HMJ2−7v.2−11/IL−13複合体)であり、
CLd,AbおよびCLAbは、それぞれ、薬剤(例えば、抗体分子(例えば、hMJ2−7v.2−11))の分布クリアランスおよび血清クリアランスであり、
CL複合体およびCLリガンド(またはCLIL−13)は、それぞれ、複合体およびリガンド、例えば、IL−13の血清クリアランスであり、
Ksynは、リガンド、例えば、IL−13合成についての0次の速度定数であり、
Konは、2次の結合速度定数であり、
Koffは、1次の解離速度定数であり、V2は、末梢コンパートメントにおける分布容量であり、VおよびV2は、それぞれ、血清(中央)コンパートメントおよび第2コンパートメント中における薬剤(例えば、hMJ2−7v.2−11)の分布容量である。
リガンドはIL−13であり、リガンド結合剤(Ab)は薬剤であり(例えば、抗体分子(例えば、hMJ2−7v.2−11 HMJ2−7v.2−11)であり)、
複合体は薬剤−リガンド複合体(例えば、hMJ2−7v.2−11 HMJ2−7v.2−11/IL−13複合体)であり、
CLd,AbおよびCLAbは、それぞれ、薬剤(例えば、抗体分子(例えば、hMJ2−7v.2−11))の分布クリアランスおよび血清クリアランスであり、
CL複合体およびCLリガンド(またはCLIL−13)は、それぞれ、複合体およびリガンド、例えば、IL−13の血清クリアランスであり、
Ksynは、リガンド、例えば、IL−13合成についての0次の速度定数であり、
Konは、2次の結合速度定数であり、
Koffは、1次の解離速度定数であり、V2は、末梢コンパートメントにおける分布容量であり、VおよびV2は、それぞれ、血清(中央)コンパートメントおよび第2コンパートメント中における薬剤(例えば、hMJ2−7v.2−11)の分布容量である。
一部の態様において、本発明は、例えば、一定用量の抗IL−13抗体を用いて、対象におけるIL−13関連障害を治療する方法を特色とする。該方法は、IL−13関連障害を有するかまたはこれを有する危険性がある対象に、一定用量の抗IL−13抗体分子(例えば、hMJ2−7v.2−11または13.2v2)を投与する工程を含む。
一部の実施形態において、一定用量は、約50mg〜500mg、約60mg〜490mg、約70mg〜480mg、約75mg〜460mg、約80mg〜450、約100mg〜約450mg、約150mg〜約400mg、約200mg〜約300mg、約200mg〜約250mg;または約60mg、65mg、70mg、75mg、80mg、90mg、100mg、125mg、150mg、175mg、200mg、225mg、もしくは250mgの用量の抗IL−13抗体分子(例えば、hMJ2−7v.2−11または13.2v2)である。
一部の実施形態において、一定用量は、約75、200、または225mgの抗IL−13抗体分子(例えば、hMJ2−7v.2−11または13.2v2)である。
一部の実施形態において、一定用量は、ほぼ毎週、ほぼ隔週、ほぼ3週間ごと、ほぼ4週間ごとに対象に投与される。
明確さを目的として述べると、本明細書で用いられる「IL−13アンタゴニスト」という用語は、IL−13またはIL−13Rの1種または複数種の生物学的活性を低下させるか、阻害するか、または別の形で遮断するタンパク質(例えば、複数鎖ポリペプチド、ポリペプチド)、ペプチド、低分子、または阻害性核酸などの化合物を集合的に指す。一実施形態において、IL−13アンタゴニストは、IL−13ポリペプチドまたはIL−13Rポリペプチドと相互作用する、例えば、これに結合する(本明細書ではまた、「アンタゴニスト性IL−13結合剤」とも称する)。例えば、IL−13アンタゴニストは、IL−13またはIL−13受容体、好ましくは、哺乳動物、例えば、ヒトのIL−13またはIL−13受容体と相互作用する、例えば、これらに結合し(本明細書ではまた、それぞれ、「IL−13アンタゴニスト」および「IL−13Rアンタゴニスト」とも個別に称する)、IL−13および/またはIL−13Rと関連する1種または複数種の生物学的活性を低下させるかまたは阻害することが可能である。アンタゴニストは、高親和性で、例えば、少なくとも約107M−1以上、好ましくは約108M−1以上、およびより好ましくは約109M−1〜1010M−1以上の親和性定数でIL−13またはIL−13Rに結合する。「IL−13アンタゴニスト」という用語は、本明細書で開示される1種または複数種の生物学的活性を阻害するかまたは低下させるが、IL−13に直接には結合しえない作用物質を含むことが注目される。
本明細書において、「抗IL−13結合剤」および「IL−13結合剤」という用語は互換的に用いられる。本明細書で用いられるこれらの用語は、タンパク質(例えば、複数鎖ポリペプチド、ポリペプチド)またはペプチドなど、IL−13タンパク質、例えば、哺乳動物IL−13、特に、ヒトIL−13に結合するインターフェースを含む任意の化合物を指す。該結合剤は、一般に5×10−7M未満のKdで結合する。例示的なIL−13結合剤は、抗原結合部位を含むタンパク質、例えば、抗体分子である。抗IL−13結合剤またはIL−13結合剤は、IL−13に結合するIL−13アンタゴニストでもありえ、IL−13に結合するだけで活性を引き起こさないIL−13結合剤、または実際にIL−13活性をアゴナイズしうるIL−13結合剤もまた含みうる。例えば、IL−13に結合し、1種または複数種のIL−13による生物学的活性を阻害する特定の抗IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子、例えば、抗体13.2、MJ2−7、およびC65もまた、本明細書では、アンタゴニスト性IL−13結合剤と称する。本明細書で定義される抗IL−13結合剤ではないIL−13アンタゴニストの例は、例えば、上流または下流のIL−13シグナル伝達に対する阻害剤(例えば、STAT6阻害剤)を含む。
本明細書で開示される方法のさらなる実施形態は、1つまたは複数の以下の特色を含みうる。
一部の実施形態において、IL−13アンタゴニストは、IL−13またはIL−13Rに結合する抗体分子でありうる。IL−13はまた、単独であるかもしくは別の部分(例えば、免疫グロブリンFc領域)に融合したIL−13Rの可溶性形態(例えば、可溶性IL−13Rα2またはIL−13Rα1)でもありえ、サブユニットのヘテロ二量体(例えば、可溶性のIL−13R−IL−4R)としてもありうる。他の実施形態において、アンタゴニストは、サイトカインの変異タンパク質(例えば、対応する受容体に結合するが、該受容体を実質的に活性化しないIL−13変異タンパク質)である。
一実施形態において、IL−13アンタゴニストまたは同結合剤(例えば、抗体分子、可溶性受容体、サイトカインの変異タンパク質、またはペプチド阻害剤)は、IL−13またはIL−13Rに結合し、IL−13とIL−13受容体、例えば、IL−13Rα1、IL−13Rα2、および/またはIL−4RIとの間の相互作用(例えば、結合)を阻害するかまたは低下させ、これにより、シグナル伝達を低下させるかまたは阻害する。例えば、IL−13アンタゴニストは、例えば、IL−13およびIL−13Rα1(「IL−13/IL−13Rα1」);IL−13およびIL−4Rα(「IL−13/IL−4Rα」);IL−13、IL−13Rα1、およびIL−4Rα(「IL−13/IL−13Rα1/IL−4Rα」);ならびにIL−13およびIL−13Rα2(「IL−13/IL−13Rα2」)から選択される複合体の1つまたは複数の成分に結合しうる。実施形態において、IL−13アンタゴニストは、IL−13またはIL−13Rに結合し、IL−13とIL−13受容体複合体、例えば、IL−13Rα1およびIL−4Rαを含む複合体との間の相互作用、例えば、結合に干渉する(例えば、阻害するか、遮断するか、または別の形で低下させる)。他の実施形態において、IL−13アンタゴニストは、IL−13に結合し、IL−13とIL−13受容体複合体のサブユニット、例えば、IL−13Rα1またはIL−4Rαとの間の個別の相互作用、例えば、結合に干渉する(例えば、阻害するか、遮断するか、または別の形で低下させる)。さらに別の実施形態において、IL−13アンタゴニスト、例えば、抗IL−13抗体またはその断片はIL−13に結合し、IL−13/IL−13Rα1とIL−4Rαとの間の相互作用、例えば、結合に干渉する(例えば、阻害するか、遮断するか、または別の形で低下させる)。別の実施形態において、IL−13アンタゴニストはIL−13に結合し、IL−13/IL−4RαとIL−13Rα1との間の相互作用、例えば、結合に干渉する(例えば、阻害するか、遮断するか、または別の形で低下させる)。典型的に、IL−13アンタゴニストは、IL−13/IL−13Rα1のIL−4Rαとの相互作用、例えば、結合に干渉する(例えば、阻害するか、遮断するか、または別の形で低下させる)。例示的な抗体は、三重複合体であるIL−13/IL−13Rα1/IL−4Rαの形成を阻害または阻止する。
一実施形態において、IL−13/IL−13Rアンタゴニストまたは同結合剤は、IL−13/IL−13Rに結合する抗体分子(例えば、抗体、またはその抗原結合断片)である。例えば、該抗体分子は、IL−13またはIL−13受容体に結合する全長モノクローナル抗体または単一特異性抗体(例えば、少なくとも1本の、および典型的に2本の完全な重鎖と、少なくとも1本の、および典型的に2本の完全な軽鎖とを含む抗体分子)、またはその抗原結合断片(例えば、重鎖可変ドメインまたは軽鎖可変ドメインによる単量体または二量体(例えば、VH、VHH)、Fab断片、F(ab)’2、Fv、または単鎖Fv断片)でありうる。典型的に、抗体分子は、ヒトIL−13またはヒトIL−13受容体に対するヒト抗体、ラクダ科動物抗体、サメ科動物抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、またはin vitroで作製された抗体である。特定の実施形態において、抗体分子は、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgD、およびIgEの重鎖定常領域から選択される重鎖定常領域、具体的に、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、およびIgG4の重鎖定常領域から選択される重鎖定常領域、より具体的に、IgG1(例えば、ヒトIgG1またはその改変形態)の重鎖定常領域を含む。別の実施形態において、抗体分子は、例えば、カッパ鎖またはラムダ鎖、好ましくは、カッパ鎖(例えば、ヒトカッパ鎖)の軽鎖定常領域から選択される軽鎖定常領域を有する。一実施形態において、定常領域は、抗体分子の特性を改変する(例えば、Fc受容体の結合、抗体のグリコシル化、システイン残基数、エフェクター細胞機能、または補体機能のうち1つまたは複数を上昇または低下させる)ように変更する、例えば、変異させる。例えば、本明細書の実施例5で説明する通り、ヒトIgG1定常領域を、1つまたは複数の残基、例えば、残基234および237の1つまたは複数において変異させることで、Fc受容体の結合、抗体のグリコシル化、システイン残基数、エフェクター細胞機能、または補体機能のうち1つまたは複数を低下させることができる。実施形態において、抗体分子は、配列番号193の1つまたは複数の残基において変異したヒトIgG1定常領域、例えば、配列番号193の位置116および119において変異したヒトIgG1定常領域を含む。
一実施形態において、抗体分子は、阻害性抗体分子または中和抗体分子である。例えば、抗IL−13抗体分子は、IL−13Rα2と同等の機能活性を有する(例えば、抗IL−13抗体分子は、IL−13によるIL−13Rα1との相互作用を低下させるかまたは阻害する)。抗IL−13抗体分子により、IL−13とIL−13Rα1との間の複合体形成を阻止することもでき、IL−13とIL−13Rα1との間の複合体を破壊または不安定化することもできる。一実施形態では、抗IL−13抗体分子により、三重複合体の形成、例えば、IL 13と、IL−13Rα1と、IL−4Rαとの間の複合体形成が阻害される。一実施形態では、抗体分子により、注射後少なくとも6週間における抗原への曝露、例えば、ヒツジモデルにおける回虫属抗原への曝露に対して注射後の防護効果を賦与することができる。他の実施形態において、抗IL−13抗体分子は、約50nM〜5pM、典型的には約100〜250pM以下のIC50、例えば、これよりも良好な阻害により、IL−13に関連する1種または複数種の生物学的活性を阻害しうる。一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、103〜108M−1秒−1の範囲の反応速度、典型的には104〜107M−1秒−1の範囲の反応速度により、IL−13と結合しうる。一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、5×104〜8×105M−1秒−1のkonによりヒトIL−13と結合する。さらに別の実施形態において、抗IL−13抗体分子は、10−2〜10−6秒−1の範囲、典型的には10−2〜10−5秒−1の範囲における解離反応速度を有する。一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、モノクローナル抗体13.2、MJ2−7、およびC65、またはその改変形態、例えば、そのキメラ形態またはヒト化形態と同様(例えば、20倍、10倍、または5倍以内)の親和性および/または反応速度により、IL−13、例えば、ヒトIL−13に結合する。IL−13結合剤の親和性および結合反応速度は、例えば、バイオセンサー技術(BIACORE(商標))を用いて調べることができる。
さらに別の実施形態において、抗IL−13抗体分子は、IL−13、例えば、哺乳動物IL−13、例えば、ヒトIL−13のエピトープ、例えば、線状エピトープまたは立体エピトープに特異的に結合する。例えば、該抗体分子は、ヒトIL−13に結合するIL−13Rα1により定義されるエピトープ内もしくはヒトIL−13に結合するIL−13Rα2により定義されるエピトープ内、またはこのようなエピトープと重複するエピトープ内における少なくとも1つのアミノ酸に結合する。抗IL−13抗体分子は、IL−13、例えば、ヒトIL−13への結合についてIL−13Rα1および/またはIL−13Rα2と競合しうる。抗IL−13抗体分子は、IL−13Rα1および/またはIL−13Rα2のIL−13への結合を競合的に阻害しうる。抗IL−13抗体分子は、結合するとIL−13Rα1および/またはIL−13Rα2との相互作用を立体的に阻止するIL−13上のエピトープと相互作用しうる。実施形態において、抗IL−13抗体分子はヒトIL−13に特異的に結合し、IL−13、例えば、ヒトIL−13への結合について13.2、MJ2−7、および/またはC65(または、本明細書で開示される他の任意の抗IL−13抗体)から選択される第2の抗体の前記ヒトIL−13への結合を競合的に阻害する。抗IL−13抗体分子は、13.2、MJ2−7、および/またはC65のIL−13への結合を競合的に阻害しうる。抗IL−13抗体分子は、ヒトIL−13に結合する13.2、MJ2−7により定義されるエピトープ内、またはヒトIL−13に結合するC65により定義されるエピトープ内における少なくとも1つのアミノ酸に特異的に結合しうる。一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、13.2、MJ2−7、またはC65のエピトープと重複するエピトープ、例えば、少なくとも1つ、2つ、3つ、または4つのアミノ酸を共通に含むエピトープ、または、結合すると13.2、MJ2−7、またはC65との相互作用を立体的に阻止するエピトープに結合しうる。例えば、該抗体分子は、ヒトIL−13の残基81〜93および/もしくは114〜132(配列番号194)の1つもしくは複数から選択されるか、または配列番号194の位置68[49][成熟配列中の位置;配列番号195]におけるグルタミン酸、位置72[53]におけるアスパラギン、位置88[69]におけるグリシン、位置91[72]におけるプロリン、位置92[73]におけるヒスチジン、位置93[74]におけるリシン、および/もしくは位置105[86]におけるアルギニンの1つもしくは複数から選択される、IL−13に由来する1つまたは複数の残基と接触しうる。他の実施形態において、抗体分子は、配列番号24または配列番号178の1つまたは複数の残基116、117、118、122、123、124、125、126、127、および/または128から選択される、IL−13に由来する1つまたは複数の残基と接触しうる。一実施形態において、抗体分子は、配列番号24の位置130に存在する遺伝子多型と関わりなく、IL−13に結合する。
一実施形態において、抗体分子は、mAb13.2、MJ2−7、C65もしくは本明細書で開示される他の抗体に由来する1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、もしくは6つすべてのCDR、または密接に関連するCDR、例えば、同一であるか、もしくは少なくとも1つのアミノ酸変化を有するが、2つ、3つ、または4つを超える変化(例えば、置換(例えば、保存的置換)、欠失、または挿入)は有さないCDRを含む。所望により、抗体分子は、本明細書で説明される任意のCDRを含みうる。実施形態において、免疫グロブリン重鎖可変ドメインは、モノクローナル抗体MJ2−7(配列番号17)、mAb 13.2(配列番号196)、またはC65(配列番号123)の重鎖CDR3と、3つ未満のアミノ酸置換だけ異なる重鎖CDR3を含む。他の実施形態において、免疫グロブリン軽鎖可変ドメインは、モノクローナル抗体MJ2−7(配列番号18)、mAb 13.2(配列番号197)、またはC65(配列番号118)の対応する軽鎖CDRと、3つ未満のアミノ酸置換だけ異なる軽鎖CDR1を含む。MJ2−7の重鎖可変ドメインのアミノ酸配列は、配列番号130として示されるアミノ酸配列を有する。MJ2−7の軽鎖可変ドメインのアミノ酸配列は、配列番号133として示されるアミノ酸配列を有する。モノクローナル抗体13.2の重鎖可変ドメインのアミノ酸配列は、配列番号198として示されるアミノ酸配列を有する。モノクローナル抗体13.2の軽鎖可変ドメインのアミノ酸配列は、配列番号199として示されるアミノ酸配列を有する。
特定の実施形態において、抗体分子の重鎖可変ドメインは、
CDR1におけるG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H(配列番号48)、
CDR2における(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−G(配列番号49)、および/もしくは
CDR3におけるSEENWYDFFDY(配列番号17)、または
CDR1におけるGFNIKDTYIH(配列番号15)、
CDR2におけるRIDPANDNIKYDPKFQG(配列番号16)、および/もしくは
CDR3におけるSEENWYDFFDY(配列番号17)
の1つまたは複数を含む。
CDR1におけるG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H(配列番号48)、
CDR2における(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−G(配列番号49)、および/もしくは
CDR3におけるSEENWYDFFDY(配列番号17)、または
CDR1におけるGFNIKDTYIH(配列番号15)、
CDR2におけるRIDPANDNIKYDPKFQG(配列番号16)、および/もしくは
CDR3におけるSEENWYDFFDY(配列番号17)
の1つまたは複数を含む。
他の実施形態において、抗体分子の軽鎖可変ドメインは、
CDR1における(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)(配列番号25)、
CDR2におけるK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−S(配列番号27)、および/もしくは
CDR3におけるQ−(GSA)−(ST)−(HEQ)−I−P(配列番号28)、または
CDR1におけるRSSQSIVHSNGNTYLE(配列番号18)、
CDR2におけるKVSNRFS(配列番号19)、および
CDR3におけるFQGSHIPYT(配列番号20)
の1つまたは複数を含む。
CDR1における(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)(配列番号25)、
CDR2におけるK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−S(配列番号27)、および/もしくは
CDR3におけるQ−(GSA)−(ST)−(HEQ)−I−P(配列番号28)、または
CDR1におけるRSSQSIVHSNGNTYLE(配列番号18)、
CDR2におけるKVSNRFS(配列番号19)、および
CDR3におけるFQGSHIPYT(配列番号20)
の1つまたは複数を含む。
他の実施形態において、抗体分子は、配列番号197、配列番号200、配列番号201、配列番号202、配列番号203、および配列番号196によるアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む1つまたは複数のCDRを含む。
さらに別の実施形態において、抗体分子は、例えば、mAb 13.2、MJ2−7、C65、もしくは本明細書で説明される他の任意の抗体から選択される抗体の重鎖可変領域に由来する少なくとも1つ、2つ、もしくは3つのコチア超可変ループ、または少なくとも具体的に、IL−13に接触するこれらの超可変ループに由来するアミノ酸を含む。さらに別の実施形態において、抗体またはその断片は、例えば、mAb 13.2、MJ2−7、C65、もしくは本明細書で説明される他の抗体から選択される抗体の軽鎖可変領域に由来する少なくとも1つ、2つ、もしくは3つの超可変ループを含むか、または少なくとも、IL−13に接触するこれらの超可変ループに由来するアミノ酸を含む。さらに別の実施形態において、抗体またはその断片は、例えば、mAb 13.2、MJ2−7、C65、もしくは本明細書で説明される他の抗体から選択される抗体の重鎖可変領域および軽鎖可変領域に由来する少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つの超可変ループを含む。
一実施形態において、タンパク質は、mAb 13.2、MJ2−7、C65、もしくは本明細書で説明される他の抗体に由来する6つすべての超可変ループ、または密接に関連する超可変ループ、例えば、本明細書で開示される配列と同一であるか、もしくは少なくとも1つのアミノ酸変化を有するが、2つ、3つ、もしくは4つを超える変化は有さない超可変ループを含む。
さらに別の実施形態において、タンパク質は、mAb 13.2、MJ2−7、C65または本明細書で開示される他の抗体の対応する超可変ループと同じ標準構造、例えば、mAb 13.2、MJ2−7、C65または本明細書で開示される他の抗体の重鎖可変ドメインおよび/または軽鎖可変ドメインの少なくともループ1および/またはループ2と同じ標準構造を有する、少なくとも1つ、2つ、または3つの超可変ループを含む。超可変ループ標準構造の説明については、例えば、Chothiaら(1992)、J.Mol.Biol.、第227巻、799〜817頁;Tomlinsonら(1992)、J.Mol.Biol.、第227巻、776〜798頁を参照されたい。これらの構造は、これらの参考文献において説明される表の検討により決定することができる。
一実施形態において、抗体分子の重鎖フレームワーク(例えば、個別に、FR1、FR2、FR3、またはFR1、FR2、およびFR3を包含するがCDRは除外する配列)は、以下の生殖細胞系列のVセグメント配列:DP−25、DP−1、DP−12、DP−9、DP−7、DP−31、DP−32、DP−33、DP−58、もしくはDP−54の1つ、または標準構造クラス1−3と適合する別のV遺伝子による重鎖フレームワークと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列を含む(例えば、Chothiaら(1992)、J.Mol.Biol.、第227巻、799〜817頁;Tomlinsonら(1992)、J.Mol.Biol.、第227巻、776〜798頁を参照されたい)。標準構造クラス1−3と適合する他のフレームワークは、カバト(Kabat)番号付けによる1つまたは複数の以下の残基:位置26におけるAla、Gly、Thr、またはVal;位置26におけるGly;位置27におけるTyr、Phe、またはGly;位置29におけるPhe、Val、Ile、またはLeu;位置34におけるMet、Ile、Leu、Val、Thr、Trp、またはIle;位置94におけるArg、Thr、Ala、Lys;位置54におけるGly、Ser、Asn、またはAsp;および位置71におけるArgを有するフレームワークを含む。
一実施形態において、抗体分子の軽鎖フレームワーク(例えば、個別に、FR1、FR2、FR3、またはFR1、FR2、およびFR3を包含するがCDRは除外する配列)は、生殖細胞系列のVκIIサブグループ配列もしくは以下の生殖細胞系列のVセグメント配列:A17、A1、A18、A2、A19/A3、もしくはA23の1つ、または標準構造クラス4−1と適合する別のV遺伝子による軽鎖フレームワークと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列を含む(例えば、Tomlinsonら(1995)、EMBO J.、第14巻、4628頁を参照されたい)。標準構造クラス4−1と適合する他のフレームワークは、カバト番号付けによる1つまたは複数の以下の残基:位置2におけるValまたはLeuまたはIle;位置25におけるSerまたはPro;位置29におけるIleまたはLeu;位置31dにおけるGly;位置33におけるPheまたはLeu;および位置71におけるPheを有するフレームワークを含む。
別の実施形態において、抗体分子の軽鎖フレームワーク(例えば、個別に、FR1、FR2、FR3、またはFR1、FR2、およびFR3を包含するがCDRは除外する配列)は、生殖細胞系列のVκIサブグループ配列、例えば、DPK9配列の軽鎖フレームワークと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列を含む。
別の実施形態において、抗体分子の重鎖フレームワーク(例えば、個別に、FR1、FR2、FR3、またはFR1、FR2、およびFR3を包含するがCDRは除外する配列)は、生殖細胞系列のVHIサブグループ配列、例えば、DP−25配列、または生殖細胞系列のVHIIIサブグループ配列、例えば、DP−54配列の軽鎖フレームワークと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列を含む。
特定の実施形態において、抗体分子の免疫グロブリン重鎖可変ドメインは、V2.1(配列番号71)、V2.3(配列番号73)、V2.4(配列番号74)、V2.5(配列番号75)、V2.6(配列番号76)、V2.7(配列番号77)、V2.11(配列番号80)、ch13.2(配列番号204)、h13.2v1(配列番号205)、h13.2v2(配列番号206)もしくはh13.2v3(配列番号207)の重鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列の相補鎖に対して高度に厳密な条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列を含むか、またはV2.1(配列番号71)、V2.3(配列番号73)、V2.4(配列番号74)、V2.5(配列番号75)、V2.6(配列番号76)、V2.7(配列番号77)、V2.11(配列番号80)、ch13.2(配列番号208)、h13.2v1(配列番号209)、h13.2v2(配列番号210)もしくはh13.2v3(配列番号211)の重鎖可変ドメインのアミノ酸配列と少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列を含む。実施形態において、免疫グロブリン重鎖可変ドメインは、配列番号80のアミノ酸配列を含み、これは、配列番号116または配列番号117のアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインフレームワーク領域4(FR4)をさらに含みうる。
他の実施形態において、抗体分子の免疫グロブリン軽鎖可変ドメインは、V2.11(配列番号36)もしくはh13.2v2(配列番号212)の軽鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列の相補鎖に対して高度に厳密な条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列を含むか、またはV2.11(配列番号36)もしくはh13.2v2(配列番号212)の軽鎖可変ドメインと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列を含む。実施形態において、免疫グロブリン軽鎖可変ドメインは、配列番号36のアミノ酸配列を含み、これは、配列番号47のアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメインフレームワーク領域4(FR4)をさらに含みうる。
さらに別の実施形態において、抗体分子は、
(i)49に対応する位置におけるGly;
(ii)72に対応する位置におけるAla;
(iii)48に対応する位置におけるIle、および49に対応する位置におけるGly;
(iv)48に対応する位置におけるIle、および49に対応する位置におけるGly、72に対応する位置におけるAla;
(v)67に対応する位置におけるLys、68に対応する位置におけるAla、および72に対応する位置におけるAla;ならびに/または
(vi)48に対応する位置におけるIle、および49に対応する位置におけるGly、72に対応する位置におけるAla、79に対応する位置におけるAla
を含む重鎖可変ドメインフレームワーク配列を含む。
(i)49に対応する位置におけるGly;
(ii)72に対応する位置におけるAla;
(iii)48に対応する位置におけるIle、および49に対応する位置におけるGly;
(iv)48に対応する位置におけるIle、および49に対応する位置におけるGly、72に対応する位置におけるAla;
(v)67に対応する位置におけるLys、68に対応する位置におけるAla、および72に対応する位置におけるAla;ならびに/または
(vi)48に対応する位置におけるIle、および49に対応する位置におけるGly、72に対応する位置におけるAla、79に対応する位置におけるAla
を含む重鎖可変ドメインフレームワーク配列を含む。
一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、配列番号177のアミノ酸配列(または配列番号177と少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列)を含む少なくとも1つの軽鎖と、配列番号176のアミノ酸配列(または配列番号176と少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列)を含む少なくとも1つの重鎖とを含む。
一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、2つの免疫グロブリン鎖:配列番号199、213、214、212、もしくは215を含む軽鎖と、配列番号198、208、209、210、もしくは211(あるいは配列番号199、213、214、212、もしくは215、または配列番号198、208、209、210、もしくは211と少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列)を含む重鎖とを含む。抗体分子は、重鎖中に配列番号193のアミノ酸配列と、軽鎖中に配列番号216のアミノ酸配列(または配列番号193もしくは配列番号216と少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列)とをさらに含みうる。
別の実施形態において、IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子は、IL−13のIL−13RI1受容体との相互作用に干渉する。一実施形態において、IL−13結合剤は、残基Leu319、Cys257、Arg256、およびCys320(配列番号125、図13B)の側鎖により形成されるIL−13Rα1の疎水性ポケットとのIL−13のPhe107(配列番号124、図13A)の相互作用に対し、例えば、これらの残基への直接の結合または立体障害により干渉する。別の実施形態において、IL−13結合剤は、IL−13Rα1(配列番号125)のアミノ酸残基Ile254、Ser255、Arg256、Lys318、Cys320、およびTyr321と、IL−13(配列番号124)のアミノ酸残基Arg11、Glu12、Leu13、Ile14、Glu15、Lys104、Lys105、Leu106、Phe107、およびArg108との間のファンデルワールス相互作用に対し、例えば、これらの残基への直接の結合または立体障害により干渉する。
本明細書で用いられる冠詞「a」および「an」は、該冠詞の1つまたは複数の文法的対象を指す。
本明細書において、「または」という用語は、文脈により別段に明示されない限り、「および/または」という用語を意味し、これと互換的に用いられる。
本明細書において、「タンパク質」および「ポリペプチド」という用語は互換的に用いられる。
「約(about)」および「約(approximately)」は、測定の性質または精度を踏まえ、測定される量の許容可能な程度の誤差を一般的に意味するものとする。誤差の例示的な程度は、所与の値または値の範囲の20パーセント(%)、典型的には10%、およびより典型的には5%以内である。
本出願全体にわたって引用されるすべての公刊物、出願中の特許出願、公開済みの特許出願(US06/0073148およびUS06/0063228を含む)、および公開済みの特許は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明の他の特色、目的、および利点は、説明および図面から、ならびに特許請求の範囲から明らかであろう。
IL−13関連障害または同状態を治療し、かつ/またはその治療をモニターする方法および組成物が開示される。一実施形態において、本出願人らは、IL−13アンタゴニスト、例えば、IL−13抗体分子の投与により、対象、例えば、ヒト対象におけるアレルゲン誘導性即時型喘息反応および/または同遅発型喘息反応の少なくとも1種の症状が、非治療の対象と比べて軽減されることを発見した。対象の感作、例えば、アレルゲンへの曝露後数分間以内、および即時型喘息反応時(例えば、感作への曝露後約3時間まで)において、1種または複数種の喘息症状の軽減が検出される。症状の軽減は、遅発型喘息反応時(例えば、感作への曝露後約3〜24時間にわたり)において維持される。他の実施形態では、IL−13抗体分子および/または前記抗体分子と関連する治療モダリティーを評価する方法が開示される。評価法は、対象における抗IL−13抗体分子の少なくとも1種の薬物動態/薬力学(PK/PD)パラメータを検出する工程を含む。こうして、対象におけるIL−13関連障害または同状態の即時相および/または遅発相と関連する1種または複数種の症状の発現の軽減もしくは阻害、および/または予防もしくは遅延へのIL−13結合剤または同アンタゴニストの使用が開示される。他の実施形態では、対象におけるIL−13関連障害または同状態を治療または予防する際にIL−13結合剤または同アンタゴニストの反応速度および/または有効性を評価する方法もまた開示される。
定義
便宜のため、本明細書ではいくつかの用語を定義する。さらなる定義は、本明細書の全体において見出すことができる。
便宜のため、本明細書ではいくつかの用語を定義する。さらなる定義は、本明細書の全体において見出すことができる。
「IL−13」という用語は、当技術分野においてIL−13として知られるサイトカインのプロセシングされていない全長形態(種の由来に関わりなく、哺乳動物IL−13、例えば、ヒトIL−13および非ヒトIL−13を含む)のほか、そのプロセシングされた成熟形態、ならびにこのようなサイトカインの任意の断片(少なくとも5アミノ酸による)または変異体を含む。IL−13配列内の位置は、プロセシングされていない全長ヒトIL−13配列に対する番号付けに従い指示することができる。例示的な全長サルIL−13については配列番号24を参照し、プロセシングされた成熟サルIL−13については配列番号14を参照し、全長ヒトIL−13については配列番号178を参照し、プロセシングされた成熟ヒトIL−13については配列番号124を参照されたい(図1)。例示的な配列は、以下:
MALLLTTVIALTCLGGFASPGPVPPSTALRELIEELVNITQNQKAPLCNGSMVWSINLTAGMYCAALESLINVSGCSAIEKTQRMLSGFCPHKVSAGQFSSLHVRDTKIEVAQFVKDLLLHLKKLFREGRFN(配列番号178)
の通りに列挙される。
MALLLTTVIALTCLGGFASPGPVPPSTALRELIEELVNITQNQKAPLCNGSMVWSINLTAGMYCAALESLINVSGCSAIEKTQRMLSGFCPHKVSAGQFSSLHVRDTKIEVAQFVKDLLLHLKKLFREGRFN(配列番号178)
の通りに列挙される。
8つのアミノ酸配列により、ヒトIL−13配列とカニクイザルIL−13配列との間には約94%のアミノ酸配列同一性が存在する。これらの違いの1つであるR130Qは、典型的に喘息対象において発現される一般的なヒト遺伝子多型を表す(Heinzmannら(2000)、Human Mol Genet.、第9巻、549〜559頁)。
IL−13受容体タンパク質およびその可溶性形態(例えば、IL−13Rα1およびIL−13Rα2、またはこれらの融合体)の例示的な配列は、Donaldson ら(1998)、J Immunol.、第161巻、2317〜24頁;U.S.6,214,559;U.S.6,248,714;およびU.S.6,268,480において説明されている。
IL−13/IL−13Rポリペプチド「の生物学的活性」という表現は、(1)IL−13Rポリペプチド(例えば、ヒトIL−13Rポリペプチド)と相互作用する、例えば、これと結合する活性;(2)シグナル伝達分子、例えば、共通γ分子と結合する活性;(3)statタンパク質、例えば、STAT6のリン酸化および/または活性化を刺激する活性;(4)CD23発現の誘導;(5)ヒトB細胞によるIgEの生成;(6)in vivoにおける抗原誘導性好酸球増加症の誘導活性;(7)in vivoにおける抗原誘導性気管支収縮の誘導;(8)in vivoにおける薬剤誘導性気道過敏性の誘導;(9)in vivoにおけるエオトキシンレベルの誘導;および/または(10)好塩基球によるヒスタミン放出の誘導を含むがこれらに限定されない、対応する成熟IL−13ポリペプチドの1種または複数種の生物学的活性を指す。
「IL−13関連障害または同状態」とは、IL−13が該障害または状態の病態または症状に寄与する障害または状態である。したがって、IL−13結合剤、例えば、1種または複数種のIL−13関連活性に対するアンタゴニストであるIL−13結合剤を用いて、該障害を治療または予防することができる。
本明細書で用いられる「治療有効量」のIL−13/IL−13Rアンタゴニストとは、対象、例えば、ヒト患者への単回投与または複数回投与において、障害の1種または複数種の症状の治癒、その重症度の軽減、改善、もしくは予防、またはこのような治療の不在下において予測される生存期間を超えた対象の生存期間の延長で有効な量の作用物質を指す。
本明細書で用いられる「予防有効量」のIL−13/IL−13Rアンタゴニストとは、対象、例えば、ヒト患者への単回投与または複数回投与において、IL−13関連障害または同状態、例えば、本明細書で説明される障害または状態の予防、その重症度の軽減、またはその発現もしくは再発の発生の遅延で有効な量のIL−13/IL−13Rアンタゴニストを指す。
本明細書で用いられる「単一治療期間」とは、単回投与または限定された回数の反復投与として投与すると、IL−13関連障害または同状態、例えば、本明細書で説明される障害または状態の重症度が軽減されるか、それが改善されるか、それが予防されるか、またはその発現もしくは再発の発生が遅延するIL−13/IL−13Rアンタゴニストの投与量および/または投与回数を指す。実施形態において、投与回数は、単一治療期間において2回または3回以下に限定される、例えば、反復投与は初回投与から1週間以内に投与される。
「単離された」という用語は、その天然の環境から実質的に遊離している分子を指す。例えば、単離されたタンパク質は、それが由来する細胞内物質または細胞もしくは組織による供給源に由来する他のタンパク質を実質的に含まない。該用語は、単離されたタンパク質が治療用組成物として投与されるのに十分に純粋であるか、または少なくとも70%〜80%(w/w)純粋であり、より好ましくは、少なくとも80%〜90%(w/w)純粋であり、さらにより好ましくは90〜95%純粋であり、最も好ましくは、少なくとも95%、96%、97%、98%、99%、または100%(w/w)純粋である。「分離された」化合物とは、そこから化合物が得られる試料の少なくとも1種の成分の少なくとも90%が除去されている化合物を指す。本明細書で説明される任意の化合物は、単離または分離された化合物として提供することができる。
本明細書で用いられる「低度に厳密な、中程度に厳密な、高度に厳密な、または極めて高度に厳密な条件下でハイブリダイズする」という用語により、ハイブリダイゼーションおよび洗浄の条件が説明される。ハイブリダイゼーション反応を実施するためのガイダンスは、「Current Protocols in Molecular Biology」、ニューヨーク、John Wiley & Sons社(1989)、6.3.1〜6.3.6節において見出すことができる。この参考文献中では水性および非水性の方法が説明されるが、いずれを用いることもできる。本明細書で参照される具体的なハイブリダイゼーション条件は以下の通り:1)約45℃で6倍濃度の塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)中の後、少なくとも50℃で0.2倍濃度のSSC、0.1%のSDS中における2回の洗浄による低度に厳密なハイブリダイゼーション条件(低度に厳密な条件の場合、洗浄温度は55℃まで上昇させることができる);2)約45℃で6倍濃度のSSC中の後、60℃で0.2倍濃度のSSC、0.1%のSDS中における1回または複数回の洗浄による中程度に厳密なハイブリダイゼーション条件;3)約45℃で6倍濃度のSSC中の後、65℃で0.2倍濃度のSSC、0.1%のSDS中における1回または複数回の洗浄による高度に厳密なハイブリダイゼーション条件;および、4)極めて高度に厳密なハイブリダイゼーション条件は、65℃で0.5Mのリン酸ナトリウム、7%のSDSの後、65℃で0.2倍濃度のSSC、1%のSDS中における1回または複数回の洗浄である。極めて高度に厳密な条件である(4)が好ましい条件であり、別段に指定されない限り用いられる条件である。
本発明の方法および組成物は、指定された配列、またはこれに実質的に同一であるかもしくは類似の配列、例えば、指定された配列に少なくとも85%、90%、95%以上同一の配列を有するポリペプチドおよび核酸を包含する。アミノ酸配列の文脈における「実質的に同一の」という用語は、本明細書において、第1のアミノ酸配列と第2のアミノ酸配列とが共通の構造ドメインおよび/または共通の機能活性を有しうるように、i)第2のアミノ酸配列中において整列されたアミノ酸残基と同一であるか、またはii)同残基の保存的置換である、十分な数のまたは最小限の数のアミノ酸残基を含有する第1のアミノ酸を指す。例えば、指定された配列に対して少なくとも約85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有する共通の構造ドメインを含有するアミノ酸配列を、実質的に同一のアミノ酸配列と称する。
ヌクレオチド配列の文脈における「実質的に同一の」という用語は、本明細書において、第1のヌクレオチド配列と第2のヌクレオチド配列とが共通の機能活性を有するポリペプチドをコードするか、または共通のポリペプチド構造ドメインもしくは共通のポリペプチド機能活性をコードしうるように、第2の核酸配列中において整列されたヌクレオチドと同一である、十分な数のまたは最小限の数のヌクレオチドを含有する第1の核酸配列を指す。例えば、指定された配列に対して少なくとも約85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の同一性を有するヌクレオチド配列を、実質的に同一のヌクレオチド配列と称する。
「機能的変異体」という用語は、天然に存在する配列に対して実質的に同一のアミノ酸配列を有するか、または実質的に同一のヌクレオチド配列によりコードされ、天然に存在する配列による1種または複数種の活性を有することのできるポリペプチドを指す。
配列間の相同性または配列同一性(本明細書において、該用語は互換的に用いられる)の計算は、以下の通りに行う。
2つのアミノ酸配列または2つの核酸配列の同一性百分率を決定するには、最適比較を目的として配列を整列する(例えば、比較を目的として、第1および第2のアミノ酸配列または同核酸配列の一方または両方にギャップを導入して最適アラインメントを行い、非相同配列を無視する)。好ましい実施形態において、比較を目的として整列される基準配列の長さは、基準配列の長さの少なくとも30%、好ましくは、少なくとも40%、より好ましくは少なくとも50%、60%、およびさらにより好ましくは、少なくとも70%、80%、90%、100%である。次いで、対応するアミノ酸位置またはヌクレオチド位置におけるアミノ酸残基またはヌクレオチドを比較する。第1の配列における位置が、第2の配列における対応する位置と同じアミノ酸残基またはヌクレオチドにより占有される場合、その分子は、その位置において同一である(本明細書で用いられるアミノ酸または核酸の「同一性」は、アミノ酸または核酸の「相同性」に相当する)。
2つの配列間の同一性百分率は、配列により共有されている同一位置数の関数であり、2つの配列の最適アラインメントのために導入することが必要であるギャップ数および各ギャップ長を考慮に入れる。
2つの配列間における配列の比較および同一性百分率の決定は、数学的なアルゴリズムを用いて達成することができる。好ましい実施形態において、2つのアミノ酸配列間における同一性百分率は、Blossum 62行列またはPAM250行列と、16、14、12、10、8、6、または4のギャップの重みおよび1、2、3、4、5、または6の長さの重みとを用いるGCGソフトウェアパッケージ(http://www.gcg.comで入手可能)中のGAPプログラム内に組み込まれている、NeedlemanおよびWunsch((1970)J.Mol.Biol.、第48巻、444〜453頁)によるアルゴリズムを用いて決定される。さらに別の好ましい実施形態において、2つのヌクレオチド配列間における同一性百分率は、NWSgapdna.CMP行列と、40、50、60、70、または80のギャップの重みおよび1、2、3、4、5、または6の長さの重みとを用いるGCGソフトウェアパッケージ(http://www.gcg.comで入手可能)中のGAPプログラムを用いて決定される。特に好ましいパラメータセット(および別段に指定しない限り用いられるものとするパラメータセット)は、ギャップペナルティー12、ギャップ伸長ペナルティー4、および断片ギャップペナルティー5によるBlossum 62スコア化行列である。
2つのアミノ酸配列または2つのヌクレオチド配列間における同一性百分率は、PAM120重み残基表、ギャップ長ペナルティー12、およびギャップペナルティー4を用いるALIGNプログラム(version 2.0)内に組み込まれている、E.MeyersおよびW.Miller((1989)、CABIOS、第4巻、11〜17頁)によるアルゴリズムを用いて決定することができる。
本明細書で説明される核酸配列およびタンパク質配列を「クエリ―配列」として用いて、公開データベースに対する検索を行い、例えば、他のファミリーメンバーまたは関連配列を同定することができる。このような検索は、Altschulら(1990)、J.Mol.Biol.、第215巻、403〜10頁によるNBLASTプログラムおよびXBLASTプログラム(version 2.0)を用いて実行することができる。NBLASTプログラム、スコア=100、ワード長=12によりBLASTヌクレオチド検索を実行すると、本発明の核酸分子と相同のヌクレオチド配列を得ることができる。XBLASTプログラム、スコア=50、ワード長=3によりBLASTタンパク質検索を実行すると、本発明のタンパク質分子と相同のアミノ酸配列を得ることができる。比較を目的としてギャップを含むアラインメントを得るためには、Altschulら(1997)、Nucleic Acids Res.、第25巻、3389〜3402頁で説明される通りにGapped BLASTプログラムを用いることができる。BLASTプログラムおよびGapped BLASTプログラムを用いる場合、各プログラム(例えば、XBLASTプログラムおよびNBLASTプログラム)のデフォルトのパラメータを用いることができる。http://www.ncbi.nlm.nih.govを参照されたい。
「即時型喘息反応」または「EAR」という用語は、対象のアレルゲンへの曝露後における初期の反応を指す。例えば、アレルゲンへの曝露後最初の3時間(例えば、約2.5、約2.75、約2.9、約3、約3.25、約3.5時間)において生じる反応は、EARであると考えられる。例えば、最大限の気道収縮は、曝露後15〜30分間以内に生じうる。EAR時に生じる事象は、例えば、気管支収縮および/もしくは気道浮腫、ならびに/またはロイコトリエンレベルおよび/もしくはヒスタミンレベルの上昇(例えば、アレルゲンへの曝露前の対象におけるロイコトリエンレベルおよび/またはヒスタミンレベルと比べた上昇)をもたらす、気道マスト細胞からのロイコトリエン(例えば、LTA4、LTB4、LTC4、LTD4、LTE4、および/またはLTF4)および/またはヒスタミンなどのメディエーターの放出を含みうる。EARの治療は、抗IL−13抗体(例えば、本明細書で説明される抗体)、抗ヒスタミン剤(例えば、ロラチジン(例えば、CLARITIN(登録商標))、セチリジン(例えば、ZYRTEC(登録商標))、ジフェンヒドラミン)、抗ロイコトリエン剤(例えば、ザフィルルカスト、モンテルカスト(例えば、SINGULAIR(登録商標)))、IL−4変異体(例えば、ピントラキンラ)、または2種類以上のこれら作用物質の組合せの投与を含む。
「遅発型喘息反応」または「LAR」という用語は、対象のアレルゲンへの曝露後でEAR後に生じる時点の反応か、または対象のアレルゲンへの曝露後約3時間において始まる反応を指す。さらなる例として述べると、LARは、約3〜5時間後に始まり、約6〜12時間後に最大となり、最長約24時間にわたり遷延しうる。EARと対照的に、LARは、炎症細胞および/または粘液の増加に関与する。例えば、LARは、気道反応性の上昇、ならびに/または、例えば、気道粘膜および/もしくは気管支粘膜におけるリンパ球、好酸球、およびマクロファージなどの炎症細胞の流入および活性化(例えば、アレルゲンへの曝露前の対象の気道粘膜および/または気管支粘膜におけるリンパ球、好酸球、およびマクロファージなどの炎症細胞レベルと比べた上昇)と関連しうる。LARの治療は、抗IL−13抗体(例えば、本明細書で説明される抗体)、ステロイド剤(例えば、吸入用ステロイド剤)、ベータアゴニスト(例えば、アルブテロール(例えば、VENTOLIN(登録商標);PROVENTIL(登録商標)、SALBUTAMOL(登録商標))、メタプロテロノール(例えば、ALUPENT(登録商標)、METAPREL(登録商標))、テルブタリン(例えば、BRETHINE(登録商標)、BRICANYL(登録商標)、またはBRETHAIRE(登録商標))、または2種類以上のこれら作用物質の組合せの投与を含む。
治療剤(例えば、抗IL−13抗体)の「固定」用量とは、対象の体重または体表面積を考慮せずに対象に投与される用量を指す。一定用量はmg/kg用量としては与えられず、治療剤の絶対量として与えられる。
抗体分子
IL−13アンタゴニストおよび/または同結合剤は、抗体分子を含む。本明細書で用いられる「抗体分子」という用語は、少なくとも1つの免疫グロブリン可変ドメイン配列を含むタンパク質を指す。抗体分子という用語は、例えば、全長抗体、成熟抗体、および抗体の抗原結合断片を含む。例えば、抗体分子は、重(H)鎖可変ドメイン配列(本明細書ではVHと略記する)と軽(L)鎖可変ドメイン配列(本明細書ではVLと略記する)とを含みうる。別の例において、抗体分子は、1つもしくは2つの重(H)鎖可変ドメイン配列、および/または2つの軽(L)鎖可変ドメイン配列の1つを含みうる。抗原結合断片の例は、(i)VLドメイン、VHドメイン、CLドメイン、およびCH1ドメインからなる1価の断片であるFab断片;(ii)ヒンジ領域においてジスルフィド架橋により連結される2つのFab断片を含む2価の断片である(Fab)’2断片;(iii)VHドメインおよびCH1からなるFd断片;(iv)抗体の1本のアームのVLドメインおよびVHドメインからなるFv断片;(v)VHドメインまたはVHHドメイン;(vi)VHドメインからなるdAb断片;(vii)ラクダ科動物の可変ドメインまたはラクダ化された可変ドメイン;ならびに(viii)単鎖Fv(scFv)を含む。
IL−13アンタゴニストおよび/または同結合剤は、抗体分子を含む。本明細書で用いられる「抗体分子」という用語は、少なくとも1つの免疫グロブリン可変ドメイン配列を含むタンパク質を指す。抗体分子という用語は、例えば、全長抗体、成熟抗体、および抗体の抗原結合断片を含む。例えば、抗体分子は、重(H)鎖可変ドメイン配列(本明細書ではVHと略記する)と軽(L)鎖可変ドメイン配列(本明細書ではVLと略記する)とを含みうる。別の例において、抗体分子は、1つもしくは2つの重(H)鎖可変ドメイン配列、および/または2つの軽(L)鎖可変ドメイン配列の1つを含みうる。抗原結合断片の例は、(i)VLドメイン、VHドメイン、CLドメイン、およびCH1ドメインからなる1価の断片であるFab断片;(ii)ヒンジ領域においてジスルフィド架橋により連結される2つのFab断片を含む2価の断片である(Fab)’2断片;(iii)VHドメインおよびCH1からなるFd断片;(iv)抗体の1本のアームのVLドメインおよびVHドメインからなるFv断片;(v)VHドメインまたはVHHドメイン;(vi)VHドメインからなるdAb断片;(vii)ラクダ科動物の可変ドメインまたはラクダ化された可変ドメイン;ならびに(viii)単鎖Fv(scFv)を含む。
VH領域およびVL領域は、「フレームワーク領域」(FR)と称するより保存的な領域が散在する、「相補性決定領域」(CDR)と称する超可変性領域にさらに細分化することができる。フレームワーク領域およびCDRの範囲は、多数の方法(例えば、Kabat,E.A.ら(1991)、「Sequences of Proteins of Immunological Interest」、第5版、米国保健福祉省、NIH公刊物第91−3242号;Chothia,C.ら(1987)、J.Mol.Biol.、第196巻、901〜917頁;およびOxford Molecular社製のAbM抗体モデリングソフトウェアにより用いられるAbM定義を参照されたい)により正確に定義されている。全般的には、例えば、「Protein Sequence and Structure Analysis of Antibody Variable Domains」、「Antibody Engineering Lab Manual」(Duebel,S.およびKontermann,R.編、ハイデルベルク、Springer−Verlag社)を参照されたい。全般に、具体的に示さない限り、以下の定義:重鎖可変ドメインCDR1に対するAbM定義、および他のCDRに対するカバト定義を用いる。加えて、カバトまたはAbMによるCDRに関して説明される本発明の実施形態はまた、コチア超可変ループを用いて実装形態することもできる。各VHおよびVLは、以下の順序:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4でアミノ末端からカルボキシ末端へと配置された3つずつのCDRおよび4つずつのFRを含む。
本明細書で用いられる「免疫グロブリン可変ドメイン配列」とは、免疫グロブリン可変ドメインの構造を形成しうるアミノ酸配列を指す。例えば、該配列は、自然発生による可変ドメインアミノ酸配列の全部または一部を含みうる。例えば、該配列は、1つ、2つ以上のN末端アミノ酸またはC末端アミノ酸を含むことも含まないこともあり、タンパク質構造の形成と適合的な他の変更を含むこともある。
「抗原結合部位」という用語は、IL−13、例えば、哺乳動物のIL−13、例えば、ヒトIL−13もしくは非ヒト霊長類IL−13、またはそのエピトープに結合するインターフェースを形成する決定基を含むIL−13結合剤の一部を指す。タンパク質(またはタンパク質模倣体)の場合、抗原結合部位は、IL−13に結合するインターフェースを形成する1つまたは複数のループ(少なくとも4つのアミノ酸またはアミノ酸模倣体による)を典型的に含む。典型的に、抗体分子の抗原結合部位は、少なくとも1つもしくは2つのCDR、またはより典型的に、少なくとも3つ、4つ、5つ、もしくは6つのCDRを含む。
「エピトープ」とは、結合剤、例えば、抗体分子により結合される標的化合物上における部位を指す。エピトープは、線状エピトープもしくは立体エピトープ、またはこれらの組合せでありうる。標的化合物が、例えば、タンパク質である場合、エピトープは、結合剤により結合されるアミノ酸を指すことがある。重複するエピトープは、少なくとも1つの共通のアミノ酸残基を含む。
本明細書で用いられる「モノクローナル抗体」または「モノクローナル抗体組成物」という用語は、単一の分子組成による抗体分子調製物を指す。モノクローナル抗体組成物は、単一の結合特異性および特定のエピトープに対する親和性を示す。モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ法によって作製することもでき、ハイブリドーマ法を用いない方法(例えば、組み換え法)によって作製することもできる。
「有効な形でのヒト」タンパク質とは、中和抗体反応、例えば、ヒト抗マウス抗体(HAMA)反応を引き起こさないタンパク質である。HAMAは、例えば、慢性または再発性の疾患状態の治療において、例えば、抗体分子を反復投与する場合、多くの状況において問題となりうる。HAMA反応は、血清からの抗体クリアランスの上昇(例えば、Salehら、Cancer Immunol.Immunother.、第32巻、180〜190頁(1990)を参照されたい)によって、また、潜在的なアレルギー反応(例えば、LoBuglioら、Hybridoma、第5巻、5117〜5123 頁(1986)を参照されたい)によっても、抗体の反復投与を潜在的に無効としうる。抗体分子を得るための多数の方法を使用できる。
抗体分子を作製する1つの例示的な方法は、タンパク質発現ライブラリー、例えば、ファージディスプレイライブラリーまたはリボソームディスプレイライブラリーをスクリーニングする工程を含む。ファージディスプレイ法は、例えば、Ladnerら、米国特許第5,223,409号;Smith(1985)、Science、第228巻、1315〜1317頁;WO92/18619;WO91/17271;WO92/20791;WO92/15679;WO93/01288;WO92/01047;WO92/09690;およびWO90/02809において説明されている。ディスプレイライブラリー法の使用に加え、他の方法も用いて抗IL−13抗体を得ることができる。例えば、IL−13タンパク質またはそのペプチドを、非ヒト動物、例えば、げっ歯類、例えば、マウス、ハムスター、またはラットにおける抗原として用いることができる。
一実施形態において、非ヒト動物は、ヒト免疫グロブリン遺伝子の少なくとも一部を含む。例えば、ヒトIg遺伝子座の大型断片によりマウス株を遺伝子操作して、マウス抗体生成を欠損させることができる。ハイブリドーマ法を用いると、所望の特異性を有する遺伝子に由来する抗原特異的なモノクローナル抗体を作製および選択することができる。例えば、XENOMOUSE(商標)、Greenら(1994)、Nature Genetics、第7巻、13〜21頁、US2003−0070185、1996年10月31日に公表されたWO96/34096、および1996年4月29日に出願されたPCT出願第PCT/US96/05928号を参照されたい。
別の実施形態では、モノクローナル抗体を非ヒト動物から得、次いで、改変する、例えば、ヒト化または脱免疫化する。Winterは、本明細書で説明されるヒト化抗体を調製するのに用いうる例示的なCDR移植法について説明している(米国特許第5,225,539号)。特定のヒト抗体のすべてのCDRを非ヒトCDRの少なくとも一部により置換することもでき、一部の該CDRのみを非ヒトCDRにより置換することもできる。所定の抗原に対するヒト化抗体の結合に必要な数のCDRを置換することだけが必要である。
ヒト化抗体は、抗原結合に直接には関与しないFv可変ドメイン配列を、ヒトFv可変ドメインに由来する同等な配列により置換することにより作製することができる。ヒト化抗体分子を作製する例示的な方法は、Morrison(1985)、Science、第229巻、1202〜1207頁;Oiら(1986)、BioTechniques、第4巻、214頁;ならびにUS5,585,089;US5,693,761;US5,693,762;US5,859,205;およびUS6,407,213により提供されている。これらの方法は、少なくとも1つの重鎖または軽鎖に由来する免疫グロブリンFv可変ドメインの全部または一部をコードする核酸配列を単離する工程、操作する工程、および発現させる工程を含む。このような核酸は、上記で説明される所定の標的に対する抗体を生成するハイブリドーマからのほか、他の供給源からも得ることができる。次いで、ヒト化抗体分子をコードする組み換えDNAを適切な発現ベクター内にクローンすることができる。
抗体分子はまた、ヒトT細胞エピトープの特異的な欠失またはWO98/52976およびWO00/34317で開示される方法による「脱免疫化法」によっても改変することができる。略述すると、抗体の重鎖可変ドメインおよび軽鎖可変ドメインは、MHCクラスII分子に結合するペプチドについて解析することができ、これらのペプチドは、潜在的なT細胞エピトープ(WO98/52976およびWO00/34317で定義される)を表す。潜在的なT細胞エピトープの検出には、「ペプチドスレッディング法」と称するコンピュータモデルによる手法を適用することができ、加えて、WO98/52976およびWO00/34317で説明される通り、VH配列およびVL配列中に存在するモチーフについて、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベースを検索することもできる。これらのモチーフはMHCクラスII DR分子の18種類の主要なアロタイプのいずれかに結合し、したがって潜在的なT細胞エピトープを構成する。検出された潜在的なT細胞エピトープは、可変ドメイン内の少数のアミノ酸残基を置換することにより、または好ましくは、単一のアミノ酸置換により除去することができる。典型的に、保存的置換を実施することができる。ヒト生殖細胞系列の抗体配列における位置に共通のアミノ酸を用いうることが多いが、必ずしもそうではない。
ヒト生殖細胞系列配列は、例えば、Tomlinsonら(1992)、J.Mol.Biol.、第227巻、776〜798頁;Cook,G.P.ら(1995)、Immunol.Today、第16巻、第5号、237〜242頁;Chothia,D.ら(1992)、J.Mol.Biol.、第227巻、799〜817頁;およびTomlinsonら(1995)、EMBO J.、第14巻、4628〜4638頁で開示されている。V base便覧により、ヒト免疫グロブリン可変領域配列の総合的な便覧(英国、ケンブリッジ、Tomlinson,I.A.ら、MRCタンパク質工学センターにより集成された)が提供されている。これらの配列は、例えば、フレームワーク領域およびCDRのヒト配列供給源として用いることができる。US6,300,064で説明される通り、コンセンサスヒトフレームワーク領域もまた用いることができる。
加えて、標準的な組み換えDNA法を用いて、キメラ抗体分子、ヒト化抗体分子、および単鎖抗体分子(例えば、ヒト部分および非ヒト部分を共に含むタンパク質)を作製することもできる。例えば、ヒト重鎖遺伝子および同軽鎖遺伝子を発現するが、内因性のマウス免疫グロブリン重鎖遺伝子および同軽鎖遺伝子は発現することができないトランスジェニックマウスを用いても、ヒト化抗体を作製することができる。
加えて、本明細書で説明される抗体分子はまた、IL−13に結合し、IL−13シグナル伝達の機能的複合体の形成に干渉し、重鎖定常領域内に変異を有する抗体分子も含む。該定常領域内の一部の断片を変異させ不活性化させることが望ましい場合もある。例えば、重鎖定常領域内の変異を作製して、Fc受容体(FcR)および/または補体への結合が低下した抗体を作製することができ、このような変異は、当技術分野でよく知られている。重鎖定常領域のアミノ酸配列に対するこのような変異の例は、配列番号128で提示されている。CLサブユニットおよびCHサブユニット(例えば、CH1)の特定の活性断片は、互いに共有結合する。さらなる態様では、IL−13シグナル伝達の機能的複合体の形成に関与するIL−13表面に特異的な抗原結合部位を得る方法が提供される。
例示的な抗体分子は、配列番号30〜46で示されるVL鎖の配列、および/または配列番号50〜115で示されるVH鎖の配列を含みうるだけでなく、IL−13結合能を保持するこれらの配列の変異体もまた含みうる。このような変異体は、当技術分野でよく知られる技法を用いて提供される配列から誘導されうる。アミノ酸の置換、欠失、または付加は、FRまたはCDRにおいて作製することができる。フレームワーク領域における変化が、通常、安定性を改善し、抗体分子の免疫原性を低下させることを目的とするのに対し、CDRにおける変化は、通常、抗体分子のその標的への親和性を上昇させることを目的とする。このような親和性を上昇させる変化は、典型的には、CDR領域を変化させ、抗体分子を調べることにより経験的に決定される。このような変化は、「Antibody Engineering」、第2版(1995)、Borrebaeck編、Oxford University Press社で説明される方法に従ってなすことができる。
本明細書で説明される重鎖可変ドメイン配列の変異体である重鎖可変ドメイン配列を得る例示的な方法は、本明細書で説明される重鎖可変ドメイン内の1つまたは複数のアミノ酸を付加する工程、欠失させる工程、置換する工程、または挿入する工程、所望の場合、重鎖可変ドメイン配列を1つまたは複数の軽鎖可変ドメイン配列と組み合わせる工程と、IL−13に特異的に結合する改変重鎖可変ドメイン配列を含むタンパク質を調べ、(好ましくは)このような抗原結合ドメインが1種または複数種のIL−13関連活性を調節する能力を調べる工程とを含む。
抗体分子の変異体は、1つまたは複数の変異CDRを有するライブラリーを作製し、該ライブラリーをスクリーニングして、例えば、親和性の改善を伴いIL−13に結合するメンバーを見出すことにより調製することができる。例えば、Marksら(Bio/Technology(1992)、第10巻、779〜83頁)では、可変ドメイン領域の5’端に方向づけられるかまたはこれに隣接するコンセンサスプライマーを、ヒトVH遺伝子の第3のフレームワーク領域に対するコンセンサス領域と共に用いてCDR3を欠くVH可変ドメインのレパートリーを提供する、抗体可変ドメインレパートリー作製法が説明されている。該レパートリーは、特定の抗体のCDR3と組み合わせることができる。さらに、CDR3に由来する配列を、CDR3を欠くVHドメインまたはVLドメインのレパートリーとシャッフルし、シャッフルされた完全なVHドメインまたはVLドメインを同種VLドメインまたは同種VHドメインと組み合わせて、特異的な抗原結合断片を提供することもできる。次いで、該レパートリーをWO92/01047によるファージディスプレイシステムなどの適切な宿主システム内においてディスプレイすることで、適切な抗原結合断片を選択することができる。類似のシャッフリング法または組合せ法は、Stemmer(Nature(1994)、第370巻、389〜91頁)によってもまた開示されている。さらなる代替法は、1つまたは複数の選択されたVH遺伝子および/またはVL遺伝子の無作為的な突然変異誘発を用いてVH領域またはVL領域を変化させ、可変ドメイン全体の中に変異をもたらす方法である。例えば、Gramら、Proc.Nat.Acad.Sci.USA(1992)、第89巻、3576〜80頁を参照されたい。
用いうる別の方法は、VH遺伝子またはVL遺伝子のCDR領域に突然変異誘発を方向づける方法である。このような技法は、例えば、Barbasら(Proc.Nat.Acad.Sci.USA(1994)、第91巻、3809〜13頁)およびSchierら(J.Mol.Biol.(1996)、第263巻、551〜67頁)により開示されている。同様に、1つもしくは複数、または3つすべてのCDRをVHドメインまたはVLドメインのレパートリー内またはさらに他の一部の足場(フィブロネクチンドメインなど)内に移植することもできる。結果として得られるタンパク質を、IL−13への結合能について評価する。
一実施形態では、標的に結合する結合剤を、例えば、突然変異誘発により改変して、改変結合剤のプールを提供する。次いで、改変結合剤を評価して、機能的特性(例えば、結合の改善、安定性の改善、in vivoにおける安定性の延長)の変化を有する1種または複数種の変化した結合剤を同定する。一実装形態では、ディスプレイライブラリー法を用いて、改変結合剤のプールを選択またはスクリーニングする。次いで、例えば、より高度に厳密な条件またはより競合的な結合条件および洗浄条件を用いることにより、より高度の親和性を有する結合剤を第2のライブラリーから同定する。他のスクリーニング法もまた用いることができる。
一部の実施形態では、結合インターフェースに存在することが知られるかまたはその可能性が高い領域を、突然変異誘発の標的とする。例えば、同定される結合剤が抗体分子である場合、本明細書で説明される重鎖または軽鎖のCDR領域に突然変異誘発を方向づけることができる。さらに、CDRに近接するかまたは隣接するフレームワーク領域、例えば、特にCDRジャンクションから10、5、または3アミノ酸以内のフレームワーク領域に方向づけることができる。抗体の場合、1つまたは複数のCDRに突然変異誘発を限定し、例えば、段階的な改善を実施することもできる。
一実施形態では、突然変異誘発を用いて、抗体を1つまたは複数の生殖細胞系列配列に対してより類似させる。生殖細胞系列を用いる1つの例示的な方法は、単離された抗体の配列に類似する(例えば、特定のデータベース中で最も類似する)1つまたは複数の生殖細胞系列配列を同定する工程を含む。次いで、単離された抗体において、付加的に、組合せにより、またはその両方により変異(アミノ酸レベルでの)を作製することができる。例えば、一部またはすべての可能な生殖細胞系列変異をコードする配列を含む核酸ライブラリーを作製する。次いで、変異抗体を評価し、例えば、単離抗体と比べて1つまたは複数のさらなる生殖細胞系列残基を有し、依然として有用である(例えば、機能活性を有する)抗体を同定する。一実施形態では、可能な限り多くの生殖細胞系列残基を単離抗体内に導入する。
一実施形態では、突然変異誘発を用いて、CDR領域内に1つまたは複数の生殖細胞系列残基を置換または挿入する。例えば、生殖細胞系列のCDR残基は、改変される可変ドメインに類似する(例えば、最も類似する)生殖細胞系列配列に由来しうる。突然変異誘発後、抗体の活性(例えば、結合活性または他の機能活性)を評価して、生殖細胞系列残基または複数の同残基が忍容されているかどうかを判定することができる。フレームワーク領域において同様の突然変異誘発を実施することができる。
生殖細胞系列配列を選択する工程は、様々な形で実施することができる。例えば、生殖細胞系列配列が、選択性または類似性についての所定の基準、例えば、少なくとも特定の同一性百分率、例えば、少なくとも75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、または99.5%の同一性を満たす場合は、同配列を選択することができる。選択は、少なくとも2つ、3つ、5つ、または10の生殖細胞系列配列を用いて実施することができる。CDR1およびCDR2の場合、類似する生殖細胞系列配列を同定する工程は、1つのこのような配列を選択する工程を含みうる。CDR3の場合、類似する生殖細胞系列配列を同定する工程は、1つのこのような配列を選択する工程を含みうるが、アミノ末端部分とカルボキシ末端部分とに個別に寄与する2つの生殖細胞系列配列を用いる工程を含んでもよい。他の実装形態では、1つまたは2つを超える生殖細胞系列配列を用いて、例えば、コンセンサス配列を形成する。
他の実施形態では、抗体を改変して、グリコシル化パターンを変化させる(すなわち、もとのグリコシル化パターンまたは天然のグリコシル化パターンから変化させる)ことができる。この文脈で用いられる「変化」とは、1つまたは複数の炭水化物部分が欠失されること、および/または1つまたは複数のグリコシル化部位がもとの抗体に付加されることを意味する。本明細書で開示される抗体へのグリコシル化部位の付加は、グリコシル化部位のコンセンサス配列を含有するようにアミノ酸配列を変化させることにより達成することができ、このような技法は当技術分野でよく知られている。抗体における炭水化物部分の数を増加させる別の手段は、抗体のアミノ酸残基にグリコシドを化学的または酵素的に連結させることによる。これらの方法は、例えば、WO87/05330、ならびにAplinおよびWriston(1981)、CRC Crit.Rev.Biochem.、第22巻、259〜306頁で説明されている。抗体上に存在する任意の炭水化物部分の除去は、当技術分野で説明される通り、化学的または酵素的な形で達成することができる(Hakimuddinら(1987)、Arch.Biochem.Biophys.、第259巻、52頁;Edgeら(1981)、Anal.Biochem.、第118巻、131頁;およびThotakuraら(1987)、Meth.Enzymol.、第138巻、350頁)。サルベージ受容体結合エピトープを供給することによりin vivoでの半減期を増大させる改変については、例えば、U.S.5,869,046を参照されたい。
一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、本明細書で開示される抗体、例えば、MJ2−7の軽鎖可変ドメインまたは重鎖可変ドメインに由来する少なくとも1つ、2つ、および好ましくは、3つのCDRを含む。例えば、該タンパク質は、CDR領域内における1つまたは複数の以下の配列:
GFNIKDTYIH(配列番号15)、
RIDPANDNIKYDPKFQG(配列番号16)、
SEENWYDFFDY(配列番号17)、
RSSQSIVHSNGNTYLE(配列番号18)、
KVSNRFS(配列番号19)、および
FQGSHIPYT(配列番号20)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下(例えば、違いの数はCDR長に比例する)の変化(例えば、置換、挿入、または欠失)、例えば、CDR当たり少なくとも1つの変化ではあるが2つ、3つ、または4つを超えない変化だけ異なるアミノ酸配列を有するCDRを含む。
GFNIKDTYIH(配列番号15)、
RIDPANDNIKYDPKFQG(配列番号16)、
SEENWYDFFDY(配列番号17)、
RSSQSIVHSNGNTYLE(配列番号18)、
KVSNRFS(配列番号19)、および
FQGSHIPYT(配列番号20)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下(例えば、違いの数はCDR長に比例する)の変化(例えば、置換、挿入、または欠失)、例えば、CDR当たり少なくとも1つの変化ではあるが2つ、3つ、または4つを超えない変化だけ異なるアミノ酸配列を有するCDRを含む。
例えば、抗IL−13抗体分子は、軽鎖可変ドメイン配列において、CDR領域内の少なくとも1つ、2つ、または3つの以下の配列:
RSSQSIVHSNGNTYLE(配列番号18)、
KVSNRFS(配列番号19)、および
FQGSHIPYT(配列番号20)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下の置換、挿入、または欠失だけ異なるアミノ酸配列を含みうる。
RSSQSIVHSNGNTYLE(配列番号18)、
KVSNRFS(配列番号19)、および
FQGSHIPYT(配列番号20)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下の置換、挿入、または欠失だけ異なるアミノ酸配列を含みうる。
抗IL−13抗体分子は、重鎖可変ドメイン配列において、CDR領域内の少なくとも1つ、2つ、または3つの以下の配列:
GFNIKDTYIH(配列番号15)、
RIDPANDNIKYDPKFQG(配列番号16)、
SEENWYDFFDY(配列番号17)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下の置換、挿入、または欠失だけ異なるアミノ酸配列を含みうる。重鎖CDR3領域は、13未満または12未満のアミノ酸長、例えば、11アミノ酸長でありうる(コチア定義またはカバト定義を用いる)。
GFNIKDTYIH(配列番号15)、
RIDPANDNIKYDPKFQG(配列番号16)、
SEENWYDFFDY(配列番号17)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下の置換、挿入、または欠失だけ異なるアミノ酸配列を含みうる。重鎖CDR3領域は、13未満または12未満のアミノ酸長、例えば、11アミノ酸長でありうる(コチア定義またはカバト定義を用いる)。
別の例において、抗IL−13抗体分子は、軽鎖可変ドメイン配列において、CDR領域内の少なくとも1つ、2つ、または3つの以下の配列(カッコ内のアミノ酸は、特定の位置に対する代替アミノ酸を表す):
(i)(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)(配列番号25)、または(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−E(配列番号26)、または(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−N−G−N−T−Y−L−(EDNQYAS)(配列番号21)、
(ii)K−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−S(配列番号27)、または(配列番号22)、および
(iii)Q−(GSA)−(ST)−(HEQ)−I−P(配列番号28)、F−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P(配列番号23)、またはQ−(GSA)−(ST)−(HEQ)−I−P−Y−T(配列番号194)、またはF−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P−Y−T(配列番号29)を含みうる。
(i)(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)(配列番号25)、または(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−E(配列番号26)、または(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−N−G−N−T−Y−L−(EDNQYAS)(配列番号21)、
(ii)K−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−S(配列番号27)、または(配列番号22)、および
(iii)Q−(GSA)−(ST)−(HEQ)−I−P(配列番号28)、F−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P(配列番号23)、またはQ−(GSA)−(ST)−(HEQ)−I−P−Y−T(配列番号194)、またはF−Q−(GSA)−(SIT)−(HEQ)−(IL)−P−Y−T(配列番号29)を含みうる。
好ましい一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、MJ2−7に由来する6つすべてのCDRまたは密接に関連するCDR、例えば、同一であるか、または少なくとも1つの変化は有するが、2つ、3つ、もしくは4つを超える変化(例えば、置換、挿入、または欠失)は有さないCDRを含む。IL−13結合剤は、MJ2−7の少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、または7つのIL−13接触アミノ酸残基を含みうる。
さらに別の例において、抗IL−13抗体分子は、MJ2−7と同じ標準構造およびMJ2−7に対応するCDR領域を有する少なくとも1つ、2つ、または3つのCDR領域、例えば、MJ2−7の重鎖可変ドメインおよび/または同軽鎖可変ドメインの少なくともCDR1およびCDR2を含む。
別の例において、抗IL−13抗体分子は、重鎖可変ドメイン配列において、CDR領域内の少なくとも1つ、2つ、または3つの以下の配列(カッコ内のアミノ酸は、特定の位置に対する代替アミノ酸を表す):
(i)G−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H(配列番号48)、
(ii)(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−G(配列番号49)、および
(iii)SEENWYDFFDY(配列番号17)を含みうる。
(i)G−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H(配列番号48)、
(ii)(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−G(配列番号49)、および
(iii)SEENWYDFFDY(配列番号17)を含みうる。
一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、本明細書で開示される抗体、例えば、C65の軽鎖可変ドメイン配列または重鎖可変ドメイン配列に由来する少なくとも1つ、2つ、および好ましくは、3つのCDRを含む。例えば、抗IL−13抗体分子は、CDR領域内における1つまたは複数の以下の配列:
QASQGTSINLN(配列番号118)、
GASNLED(配列番号119)、
LQHSYLPWT(配列番号120)、
GFSLTGYGVN(配列番号121)、
IIWGDGSTDYNSAL(配列番号122)、および
DKTFYYDGFYRGRMDY(配列番号123)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下(例えば、違いの数はCDR長に比例する)の置換、挿入、または欠失、例えば、CDR当たり少なくとも1つの変化ではあるが2つ、3つ、または4つを超えない変化だけ異なるアミノ酸配列を有するCDRを含む。例えば、該タンパク質は、軽鎖可変ドメイン配列において、CDR領域内の少なくとも1つ、2つ、または3つの以下の配列:
QASQGTSINLN(配列番号118)、
GASNLED(配列番号119)、
LQHSYLPWT(配列番号120)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下の置換、挿入、または欠失だけ異なるアミノ酸配列を含みうる。
QASQGTSINLN(配列番号118)、
GASNLED(配列番号119)、
LQHSYLPWT(配列番号120)、
GFSLTGYGVN(配列番号121)、
IIWGDGSTDYNSAL(配列番号122)、および
DKTFYYDGFYRGRMDY(配列番号123)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下(例えば、違いの数はCDR長に比例する)の置換、挿入、または欠失、例えば、CDR当たり少なくとも1つの変化ではあるが2つ、3つ、または4つを超えない変化だけ異なるアミノ酸配列を有するCDRを含む。例えば、該タンパク質は、軽鎖可変ドメイン配列において、CDR領域内の少なくとも1つ、2つ、または3つの以下の配列:
QASQGTSINLN(配列番号118)、
GASNLED(配列番号119)、
LQHSYLPWT(配列番号120)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下の置換、挿入、または欠失だけ異なるアミノ酸配列を含みうる。
抗IL−13抗体分子は、重鎖可変ドメイン配列において、CDR領域内の少なくとも1つ、2つ、または3つの以下の配列:
GFSLTGYGVN(配列番号121)、
IIWGDGSTDYNSAL(配列番号122)、および
DKTFYYDGFYRGRMDY(配列番号123)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下の置換、挿入、または欠失だけ異なるアミノ酸配列を含みうる。
GFSLTGYGVN(配列番号121)、
IIWGDGSTDYNSAL(配列番号122)、および
DKTFYYDGFYRGRMDY(配列番号123)、または上記に列挙した配列と比べて、10アミノ酸ごとに4、3、2.5、2、1.5、1、または0.5以下の置換、挿入、または欠失だけ異なるアミノ酸配列を含みうる。
またはフレームワーク領域にて8、7、6、5、4、3または2より少ない数の変化(例えば、置換、挿入または欠失、例えば、保存的置換もしくはMJ2−7の対応する位置でのアミノ酸残基の置換)を有する配列
を包含しうる。具体的な置換は、以下のカバト(Kabat)位置:2、4、6、35、36、38、44、47、49、62、64−69、85、87、98、99、101および102の1つでのものである。置換は、例えば、MJ2−7からヒトフレームワーク領域に対応する位置で一のアミノ酸を置換しうる。
を包含しうる。具体的な置換は、以下のカバト(Kabat)位置:2、4、6、35、36、38、44、47、49、62、64−69、85、87、98、99、101および102の1つでのものである。置換は、例えば、MJ2−7からヒトフレームワーク領域に対応する位置で一のアミノ酸を置換しうる。
またはフレームワーク領域にて8、7、6、5、4、3または2より少ない数の変化(例えば、置換、挿入または欠失、例えば、保存的置換もしくはMJ2−7の対応する位置でのアミノ酸残基の置換)を有する配列
を包含しうる。具体的な置換は、以下のカバト位置:2、4、6、35、36、38、44、47、49、62、64−69、85、87、98、99、101および102の1つまたは複数でのものである。置換は、例えば、MJ2−7からヒトフレームワーク領域に対応する位置で一のアミノ酸を置換しうる。該配列はまた、ジペプチドTyr−Thrに続くものであってもよい。FR4領域は、例えば、配列 FGGGTKVEIKR(配列番号47)を含みうる。
を包含しうる。具体的な置換は、以下のカバト位置:2、4、6、35、36、38、44、47、49、62、64−69、85、87、98、99、101および102の1つまたは複数でのものである。置換は、例えば、MJ2−7からヒトフレームワーク領域に対応する位置で一のアミノ酸を置換しうる。該配列はまた、ジペプチドTyr−Thrに続くものであってもよい。FR4領域は、例えば、配列 FGGGTKVEIKR(配列番号47)を含みうる。
または8、7、6、5、4、3または2より少ない数の変化(例えば、置換、挿入または欠失、例えば、保存的置換もしくはMJ2−7の対応する位置でのアミノ酸残基の置換)を有する配列
を包含しうる。具体的な置換は、以下のカバト位置:2、4、6、25、36、37、39、47、48、93、94、103、104、106および107の1つまたは複数でのものである。具体的な置換はまた、以下の位置(配列番号付けによれば):48、49、67、68、72および79の1つまたは複数でのものでありうる。置換は、例えば、MJ2−7からヒトフレームワーク領域に対応する位置で一のアミノ酸を置換しうる。1の実施形態において、配列は(配列番号付けによれば)1つまたは複数の以下のもの:48でのIle、49でのGly、67でのLys、68でのAla、72でのAla、および79でのAla;好ましくは、例えば48でのIle、49でのGly、72でのAla、および79でのAlaを包含する。
を包含しうる。具体的な置換は、以下のカバト位置:2、4、6、25、36、37、39、47、48、93、94、103、104、106および107の1つまたは複数でのものである。具体的な置換はまた、以下の位置(配列番号付けによれば):48、49、67、68、72および79の1つまたは複数でのものでありうる。置換は、例えば、MJ2−7からヒトフレームワーク領域に対応する位置で一のアミノ酸を置換しうる。1の実施形態において、配列は(配列番号付けによれば)1つまたは複数の以下のもの:48でのIle、49でのGly、67でのLys、68でのAla、72でのAla、および79でのAla;好ましくは、例えば48でのIle、49でのGly、72でのAla、および79でのAlaを包含する。
さらには、重鎖可変ドメイン配列のフレームワークは、(i)49に対応する位置でのGly;(ii)72に対応する位置でのAla;(iii)48に対する位置でのIle、および49に対応する位置でのGly;(iv)48に対応する位置でのIle、49に対する位置でのGly、および72に対する位置でのAla;(v)67に対応する位置でのLys、68に対する位置でのAla、および72に対応する位置でのAla;および/または(vi)48に対応する位置でのIle、49に対応する位置でのGly、72に対応する位置でのAla、および79に対応する位置でのAlaを包含しうる。
またはフレームワーク領域にて8、7、6、5、4、3または2より少ない数の変化(例えば、置換、挿入または欠失、例えば、保存的置換もしくはMJ2−7の対応する位置でのアミノ酸残基の置換)を有する配列
を包含しうる。具体的な置換は、以下のカバト位置:2、4、6、25、36、37、39、47、48、93、94、103、104、106および107の1つまたは複数でのものである。置換は、例えば、MJ2−7からヒトフレームワーク領域に対応する位置で一のアミノ酸を置換しうる。FR4領域は、例えば、配列 WGQGTTLTVSS(配列番号116)またはWGQGTLVTVSS(配列番号117)を含みうる。
を包含しうる。具体的な置換は、以下のカバト位置:2、4、6、25、36、37、39、47、48、93、94、103、104、106および107の1つまたは複数でのものである。置換は、例えば、MJ2−7からヒトフレームワーク領域に対応する位置で一のアミノ酸を置換しうる。FR4領域は、例えば、配列 WGQGTTLTVSS(配列番号116)またはWGQGTLVTVSS(配列番号117)を含みうる。
IL−13R(例えば、IL−13受容体複合体)またはそのサブユニットへのIL−13の結合に干渉するIL−13抗体のさらなる例は、「mAb13.2」およびその改変形態、例えば、キメラ形態またはヒト化形態を含む。mAb13.2重鎖可変領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を、本明細書では、それぞれ、配列番号198および同217として示す。mAb13.2軽鎖可変領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を、本明細書では、それぞれ、配列番号199および同218として示す。例示的なキメラ形態(例えば、mAb13.2の重鎖可変領域および同軽鎖可変領域を含む形態)を、本明細書では、「ch13.2」と称する。ch13.2重鎖可変領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を、本明細書では、それぞれ、配列番号208および同204として示す。ch13.2軽鎖可変領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を、本明細書では、それぞれ、配列番号213および同219として示す。本明細書で「h13.2v1」と称するmAb13.2のヒト化形態は、本明細書でそれぞれ、配列番号209および同205として示される重鎖可変領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を有する。h13.2v1軽鎖可変領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を、本明細書では、それぞれ、配列番号214および同220として示す。本明細書で「h13.2v2」と称するmAb13.2の別のヒト化形態は、本明細書でそれぞれ、配列番号210および同206として示される重鎖可変領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を有する。h13.2v2軽鎖可変領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を、本明細書では、それぞれ、配列番号212および同221として示す。本明細書で「h13.2v3」と称するmAb13.2の別のヒト化形態は、本明細書でそれぞれ、配列番号211および同207として示される重鎖可変領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を有する。h13.2v2軽鎖可変領域のアミノ酸配列およびヌクレオチド配列を、本明細書では、それぞれ、配列番号35および同223として示す。
別の実施形態において、抗IL−13抗体分子は、VHに対して配列番号198、208、209、210、もしくは211で示されるアミノ酸配列、および/またはVLに対して配列番号199、213、214、212、もしくは215で示されるアミノ酸配列、あるいはこれらと実質的に同一の配列(例えば、これらと少なくとも約85%、90%、95%、99%以上同一の配列、または配列番号199、213、214、212、198、208、209、210、215、もしくは211と1、2、5、10、もしくは15以下のアミノ酸残基だけ異なる配列)を有する少なくとも1つ、2つ、3つ、または4つの抗原結合領域、例えば、可変領域を含む。別の実施形態において、該抗体は、VHに対して配列番号222、204、205、208、もしくは207で示されるヌクレオチド配列、および/またはVLに対して配列番号218、219、220、221、もしくは223で示されるヌクレオチド配列、あるいはこれらと実質的に同一の配列(例えば、これらと少なくとも約85%、90%、95%、99%同一の配列、または配列番号218、219、220、221、222、204、205、206、223、もしくは207と3、6、15、30、もしくは45以下のアミノ酸残基だけ異なる配列)を有する核酸によりコードされるVHドメインおよび/またはVLドメインを含む。さらに別の実施形態において、該抗体またはその断片は、VH CDR 1〜3に対してそれぞれ配列番号202、203、もしくは196で示されるアミノ酸配列、またはこれらと実質的に相同の配列(例えば、これらと少なくとも約85%、90%、95%、99%同一の配列、および/または1つまたは複数の置換、例えば、保存的置換を有する配列)を有する重鎖可変領域に由来する、少なくとも1つ、2つ、または3つのCDRを含む。さらに別の実施形態において、該抗体またはその断片は、VL CDR 1〜3に対してそれぞれ配列番号197、200、もしくは201で示されるアミノ酸配列、またはこれらと実質的に相同の配列(例えば、これらと少なくとも約85%、90%、95%、99%同一の配列、および/または1つまたは複数の置換、例えば、保存的置換を有する配列)を有する軽鎖可変領域に由来する、少なくとも1つ、2つ、または3つのCDRを含む。さらに別の実施形態において、該抗体またはその断片は、VH CDR 1〜3に対してそれぞれ配列番号202、203、196で示され、VL CDR 1〜3に対してそれぞれ配列番号197、200、もしくは201で示されるアミノ酸配列、またはこれらと実質的に相同の配列(例えば、これらと少なくとも約85%、90%、95%、99%同一の配列、および/または1つもしくは複数の置換、例えば、保存的置換を有する配列)を有する重鎖可変領域および軽鎖可変領域に由来する、少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、もしくは6つのCDRを含む。
一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、C65に由来する6つのCDRすべてまたは密接に関連するCDR、例えば、同一であるかまたは少なくとも1つのアミノ酸変化を有するが2つ、3つ、もしくは4つを超える変化(例えば、置換、挿入、または欠失)は有さないCDRを含む。
さらに別の例において、抗IL−13抗体分子は、C65と同じ標準構造およびC65に対応するCDR領域を有する少なくとも1つ、2つ、または3つのCDR領域、例えば、C65の重鎖可変ドメインおよび/または同軽鎖可変ドメインの少なくともCDR1およびCDR2を含む。
一実施形態において、重鎖フレームワーク(例えば、個別に、FR1、FR2、FR3、またはFR1、FR2、およびFR3を包含するがCDRは除外する配列)は、以下の生殖細胞系列のVセグメント配列:DP−71もしくはDP−67の1つ、またはC65の標準構造クラスと適合する別のV遺伝子による重鎖フレームワークと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列を含む(例えば、Chothiaら(1992)、J.Mol.Biol.、第227巻、799〜817頁;Tomlinsonら(1992)、J.Mol.Biol.、第227巻、776〜798頁を参照されたい)。
一実施形態において、軽鎖フレームワーク(例えば、個別に、FR1、FR2、FR3、またはFR1、FR2、およびFR3を包含するがCDRは除外する配列)は、DPK−1もしくはDPK−9の生殖細胞系列配列、またはC65の標準構造クラスと適合する別のV遺伝子による軽鎖フレームワークと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列を含む(例えば、Tomlinsonら(1995)、EMBO J.、第14巻、4628頁を参照されたい)。
別の実施形態において、軽鎖フレームワーク(例えば、個別に、FR1、FR2、FR3、またはFR1、FR2、およびFR3を包含するがCDRは除外する配列)は、生殖細胞系列のVκIサブグループ配列、例えば、DPK−1配列もしくはDPK−9配列の軽鎖フレームワークと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列を含む。
別の実施形態において、重鎖フレームワーク(例えば、個別に、FR1、FR2、FR3、またはFR1、FR2、およびFR3を包含するがCDRは除外する配列)は、生殖細胞系列のVH IVサブグループ配列、例えば、DP−71配列もしくはDP−67配列の軽鎖フレームワークと少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一のアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、軽鎖可変フレームワークまたは重鎖可変フレームワーク(例えば、少なくとも、FR1、FR2、FR3、および所望の場合、FR4)は:(a)ヒト軽鎖可変フレームワークもしくは同重鎖可変フレームワーク、例えば、ヒト成熟抗体、ヒト生殖細胞系列配列、ヒトコンセンサス配列、もしくは本明細書で説明されるヒト抗体に由来する軽鎖可変フレームワークもしくは同重鎖可変フレームワークに由来するアミノ酸残基の少なくとも80%、85%、90%、95%、もしくは100%を含む軽鎖可変フレームワークもしくは同重鎖可変フレームワーク;(b)ヒト軽鎖可変フレームワークもしくは同重鎖可変フレームワーク、例えば、ヒト成熟抗体、ヒト生殖細胞系列配列、ヒトコンセンサス配列に由来する軽鎖可変フレームワークもしくは同重鎖可変フレームワークに由来するアミノ酸残基の20%〜80%、40%〜60%、60%〜90%、または70%〜95%を含む軽鎖可変フレームワークもしくは同重鎖可変フレームワーク;(c)非ヒトフレームワーク(例えば、げっ歯類フレームワーク);または(d)改変して、例えば、抗原決定基もしくは細胞傷害性決定基を除去した、例えば、脱免疫化もしくは部分的にヒト化した非ヒトフレームワークから選択することができる。一実施形態において、重鎖可変ドメイン配列は、以下の1つまたは複数の位置(好ましくは、少なくとも5、10、12、またはすべての位置):(軽鎖可変ドメインのFR中)4L、35L、36L、38L、43L、44L、58L、46L、62L、63L、64L、65L、66L、67L、68L、69L、70L、71L、73L、85L、87L、98L、ならびに/または(重鎖可変ドメインのFR中)2H、4H、24H、36H、37H、39H、43H、45H、49H、58H、60H、67H、68H、69H、70H、73H、74H、75H、78H、91H、92H、93H、および/もしくは103H(カバトの番号付けによる)におけるヒト残基またはヒトコンセンサス配列残基を含む。
一実施形態において、抗IL−13抗体分子は、少なくとも1つの非ヒトCDR、例えば、マウスCDR、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65、および/またはこれらの改変形態(例えば、これらのヒト化変異体またはキメラ変異体)に由来するCDR、ならびに、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65、および/またはこれらの改変形態(例えば、これらのヒト化変異体またはキメラ変異体)のフレームワークと、少なくとも1つのアミノ酸、例えば、少なくとも5、8、10、12、15、または18アミノ酸だけ異なる少なくとも1つのフレームワークを含む。例えば、該タンパク質は、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つのこのような非ヒトCDRを含み、HC FR1、HC FR2、HC FR3、LC FR1、LC FR2、およびLC FR3の少なくとも3つにおける少なくとも1つのアミノ酸の違いを含む。
一実施形態において、抗IL−13抗体分子の重鎖可変ドメイン配列または軽鎖可変ドメイン配列は、本明細書で説明される抗体、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65、および/もしくはこれらの改変形態(例えば、これらのヒト化変異体またはキメラ変異体)の可変ドメイン配列と少なくとも80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%以上同一であるか、または本明細書で説明される抗体、例えば、mAb13.2、MJ2−7、C65、および/もしくはこれらの改変形態(例えば、これらのヒト化変異体またはキメラ変異体)の可変ドメイン配列と少なくとも1もしくは5残基であるが40、30、20、もしくは10残基未満異なるアミノ酸配列を含む。一実施形態において、該タンパク質の重鎖可変ドメイン配列または軽鎖可変ドメイン配列は、本明細書で説明される核酸配列、または、本明細書で説明される核酸配列またはその相補鎖に、例えば、低度に厳密な、中程度に厳密な、高度に厳密な、または極めて高度に厳密な条件下でハイブリダイズする核酸によりコードされるアミノ酸配列を含む。
一実施形態において、一方または両方の可変ドメイン配列は、非ヒト抗体(例えば、mAb13.2などのマウス抗体)およびヒト抗体またはヒト生殖細胞系列配列の両方に様々な形で由来するフレームワーク領域におけるアミノ酸位置を含む。例えば、可変ドメイン配列は、非ヒト抗体およびヒト抗体(またはヒト生殖細胞系列配列)の2つがその位置では同一であるために、該アミノ酸残基が両抗体と同一である多くの位置を含みうる。非ヒト抗体とヒト抗体とが異なる残りのフレームワーク位置のうち、少なくとも50、60、70、80、または90%の可変ドメイン位置が、非ヒト抗体ではなくヒト抗体(またはヒト生殖細胞系列配列)と同一であることが好ましい。例えば、このような残りのフレームワーク位置のいずれもがヒト抗体ではなく非ヒト抗体と同一でない場合もあり、同位置の1つ、2つ、3つ、または4つが同抗体と同一である場合もある。例えば、HC FR1では、1つまたは2つのこのような位置が非ヒト抗体でありえ、HC FR2では、1つまたは2つのこのような位置が非ヒト抗体でありえ、FR3では、1つ、2つ、3つ、または4つのこのような位置が非ヒト抗体でありえ、LC FR1では、1つ、2つ、3つ、または4つのこのような位置が非ヒト抗体でありえ、LC FR2では、1つまたは2つのこのような位置が非ヒト抗体でありえ、LC FR3では、1つまたは2つのこのような位置が非ヒト抗体でありうる。フレームワークは、さらなる非ヒト抗体の位置を含みうる。
一実施形態において、抗体分子は、MJ2−7、C65、または13.2のCDR配列と実質的でない形に限り異なるCDR配列を有する。非実質的な違いは、CDR、例えば、コチアCDRまたはカバトCDRにおける任意の典型的に5〜7アミノ酸のうち1つまたは2つの置換など、わずかなアミノ酸変化を含む。典型的に、同様の電荷特性、疎水特性、または立体化学特性を有する関連アミノ酸により置換される。このような置換は、当業者の通常技術の範囲内にある。CDRにおける場合と異なり、構造フレームワーク領域(FR)においては、抗体の結合特性に有害な影響を与えることなく、より実質的な変化を作製することができる。FRへの変化は、非ヒトに由来するフレームワークのヒト化、または抗原の接触もしくは結合部位の安定化に重要な特定のフレームワーク残基の操作、例えば、定常領域のクラスまたはサブクラスの変化、Fc受容体の結合などのエフェクター機能を変化させうる特定のアミノ酸残基の変化(Lundら(1991)、J.Immunol.、第147巻、2657〜62頁;Morganら(1995)、Immunology、第86巻、319〜24頁)、または定常領域がそれに由来する分子種の変化を含むがこれらに限定されない。抗体は、エフェクター機能、例えば、Fc受容体の結合および補体の活性化を低下または変化させる重鎖CH2領域における変異を有しうる。例えば、抗体は、米国特許第5,624,821号および同第5,648,260号で説明される変異などの変異を有しうる。例えば、IgG1またはIgG2の重鎖では、このような変異を作製して、配列番号17で示されるアミノ酸配列に類似させることができる。抗体はまた、当技術分野(例えば、Angalら(1993)、Mol.Immunol.、第30巻、105〜08頁)で開示される通り、IgG4のヒンジ領域における変異など、免疫グロブリンの2つの重鎖間におけるジスルフィド結合を安定化させる変異も有しうる。
抗IL−13抗体分子のさらなる例は、CAT−354を開示するUS07/0128192またはWO05/007699およびBlanchard,C.ら(2005)、Clinical and Experimental Allergy、第35巻、第8号、1096〜1103頁;TNX−650を開示するWO05/062967、WO05/062972、および米国立医学図書館の臨床試験登録サイト(Clinical Trials Gov.)識別番号:NCT00441818;QAX−576を開示する米国立医学図書館の臨床試験登録サイト(Clinical Trials Gov.)識別番号:NCT532233;Abgenix社名義で出願されているUS06/0140948またはWO06/055638;AMGEN社に譲渡されているUS6,468,528;Centocor社を出願人とするWO05/091856;ならびにYangら(2004)、Cytokine、第28巻、第6号、224〜32頁およびYangら(2005)、J Pharmacol Exp Ther、第313巻、第1号、8〜15頁で開示されており、また、Glaxo社名義で出願されているWO07/080174で開示されている抗IL−13抗体分子、およびNovartis社名義のWO07/045477で開示されている抗IL−13抗体分子もその例である。
抗IL−13抗体分子は、無傷抗体、抗体の抗原結合断片、例えば、Fab断片、(Fab)’2断片、Fd断片、dAb断片、およびscFv断片、ならびにその定常ドメインおよび/または可変ドメインにおいて変異(例えば、キメラ抗体、部分的なヒト化抗体、または完全なヒト化抗体をもたらす変異のほか、抗体に所望の特徴、例えば、IL−13結合の増強および/またはFcR結合の低減をもたらす変異)している無傷抗体および断片の形態でありうる。
抗IL−13抗体分子は、別の機能分子、例えば、別のペプチドまたはタンパク質(例えば、Fab断片)に誘導体化または連結することができる。例えば、結合剤は、とりわけ、別の抗体分子(例えば、二特異性または多特異性の抗体分子を形成する)、毒素、放射性同位体、細胞傷害性作用物質または細胞増殖抑制作用物質など、1つまたは複数の他の分子実体と機能的に連結(例えば、化学結合、遺伝子融合、非共有結合、または他の形により)することができる。
さらなるIL−13/IL−13R結合剤
IL−13ポリペプチドもしくはIL−13核酸、またはIL−13RポリペプチドもしくはIL−13R核酸に結合する抗体分子以外の、他の結合剤もまた提供される。実施形態において、本明細書で説明される他の結合剤はアンタゴニストであり、したがって、これにより、IL−13の1種または複数種の生物学的活性(例えば、本明細書で説明されるIL−13の1種または複数種の生物学的活性)が低下するか、阻害されるか、または別の形で弱められる。
IL−13ポリペプチドもしくはIL−13核酸、またはIL−13RポリペプチドもしくはIL−13R核酸に結合する抗体分子以外の、他の結合剤もまた提供される。実施形態において、本明細書で説明される他の結合剤はアンタゴニストであり、したがって、これにより、IL−13の1種または複数種の生物学的活性(例えば、本明細書で説明されるIL−13の1種または複数種の生物学的活性)が低下するか、阻害されるか、または別の形で弱められる。
結合剤は、本明細書で説明される可変ドメインを改変すること、または本明細書で説明される可変ドメインの1つまたは複数のCDRを別の足場ドメインに移植することを含む多くの手段により同定することができる。結合剤はまた、例えば、スクリーニングすることにより、多様なライブラリーから同定することもできる。タンパク質ライブラリーをスクリーニングする1つの方法では、ファージディスプレイ法を用いる。タンパク質の特定の領域を変化させ、例えば、固体の支持体上における保持または他の物理的結合により、IL−13またはその受容体と相互作用するタンパク質を同定する。例えば、IL−13上におけるMJ2−7、C65、またはmAb 13.2と同じエピトープまたはこれらと重複するエピトープに結合する特定の結合剤を同定するには、MJ2−7、C65、またはmAb13.2(または関連抗体)を添加することにより結合剤を溶出させることもでき、MJ2−7、C65、またはmAb13.2(または関連抗体)との競合実験において結合剤を評価することもできる。他のエピトープに結合する作用物質ライブラリーを、IL−13およびMJ2−7、C65、またはmAb13.2(または関連抗体)を含有する複合体に接触させる工程により、該ライブラリーを枯渇させることもできる。次いで、枯渇したライブラリーをIL−13に接触させて、IL−13に結合するが、MJ2−7、C65、またはmAb13.2により結合されるとIL−13に結合しない結合剤を得ることができる。MJ2−7エピトープ、C65エピトープ、またはmAb13.2エピトープを標的として含有する、IL−13に由来するペプチドを用いることも可能である。
ファージディスプレイ法は、例えば、米国特許出願第5,223,409号;Smith(1985)、Science、第228巻、1315〜1317頁;WO92/18619;WO91/17271;WO92/20791;WO92/15679;WO93/01288;WO92/01047;WO92/09690;WO90/02809;WO94/05781;Fuchsら(1991)、Bio/Technology、第9巻、1370〜1372頁;Hayら(1992)、Hum Antibod Hybridomas、第3巻、81〜85頁;Huseら(1989)、Science、第246巻、1275〜1281頁;Griffithsら(1993)、EMBO J、第12巻、725〜734頁;Hawkinsら(1992)、J Mol Biol、第226巻、889〜896頁;Clacksonら(1991)、Nature、第352巻、624〜628頁;Gramら(1992)、PNAS、第89巻、3576〜3580頁;Garrardら(1991)、Bio/Technology、第9巻、1373〜1377頁;Rebarら(1996)、Methods Enzymol.、第267巻、129〜49頁;およびBarbasら(1991)、PNAS、第88巻、7978〜7982頁で説明されている。酵母表面ディスプレイ法は、例えば、BoderおよびWittrup(1997)、Nat.Biotechnol.、第15巻、553〜557頁で開示されている。ディスプレイ法の別の形態は、リボソームディスプレイ法である。例えば、Mattheakisら(1994)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第91巻、9022頁およびHanesら(2000)、Nat Biotechnol.、第18巻、1287〜92頁;Hanesら(2000)、Methods Enzymol.、第328巻、404〜30頁およびSchaffitzelら(1999)、J Immunol Methods.、第231巻、第1〜2号、119〜35頁を参照されたい。
IL−13もしくはIL−4またはその受容体に結合する結合剤は、1つの足場タンパク質の構造的特徴、例えば、折り畳まれたドメインを有しうる。抗体に基づく例示的な足場ドメインは、モノクローナル抗体の重鎖可変ドメインから3本のベータ鎖を欠失させることにより設計されている「ミニボディー」の足場である(Tramontanoら、1994年、J.Mol.Recognit.、第7巻、9頁;およびMartinら、1994年、EMBOJ.、第13巻、5303〜5309頁)。このドメインは61残基を含み、これを用いて、2つの超可変ループ、例えば、本明細書で説明される可変ドメインまたは本明細書で説明される変異体の1つまたは複数の超可変ループを提示することができる。別の手法において、結合剤は、V様ドメイン(Coiaら、WO99/45110)である足場ドメインを含む。V様ドメインとは、抗体の重鎖(VH)可変ドメインまたは軽鎖(VL)可変ドメインに類似する構造的特徴を指す。別の足場ドメインは、2つのジスルフィド結合により一体として保持される74残基にわたる6本鎖のベータシートサンドイッチ構造(McConnellおよびHoess、1995年、J.Mol.Biol.、第250巻、460頁)であるテンダミスタチンに由来する。この親タンパク質は、3つのループを含む。ループを改変する(例えば、本明細書で説明されるCDRまたは超可変ループを用いて)かまたは変化させて、例えば、IL−13もしくはIL−4またはその受容体に結合するドメインを選択することができる。WO00/60070では、足場ドメインとして用いうる天然に存在するCTLA−4の細胞外ドメインに由来するβ−サンドイッチ構造について説明している。
IL−13/IL−13R結合剤のさらに別の足場ドメインは、フィブロネクチンIII型ドメインまたは関連のフィブロネクチン様タンパク質に基づくドメインである。フィブロネクチンIII型(Fn3)ドメインの全体的な折り畳み構造は、抗体における最小の機能的断片である、抗体重鎖可変ドメインの全体的折り畳み構造と密接に関連している。Fn3が9本ではなく7本のβ鎖を有することを除き、Fn3は、抗体VHドメインのβサンドイッチ構造に類似するβサンドイッチ構造である。Fn3の端部には3つのループがあり、BCループ、DEループ、およびFGループの位置は、抗体VHドメインのCDR1、CDR2、およびCDR3の位置にほぼ対応する。Fn3は、ジスルフィド結合を有さないので有利である。したがって、Fn3は、抗体およびその断片と異なり、還元性条件下で安定である(WO98/56915;WO01/64942;WO00/34784を参照されたい)。Fn3ドメインを改変する(例えば、本明細書で説明されるCDRまたは超可変ループを用いて)かまたは変化させて、例えば、IL−13もしくはIL−4またはその受容体に結合するドメインを選択することができる。
他の例示的な足場ドメインは、T細胞受容体;MHCタンパク質;細胞外ドメイン(例えば、フィブロネクチンIII型反復配列、EGF反復配列);プロテアーゼ阻害剤(例えば、クニッツドメイン、エコチン、BPTIなど);TPR反復配列;トリフォイル構造;亜鉛フィンガードメイン;DNA結合タンパク質;特に、単量体DNA結合タンパク質;RNA結合タンパク質;酵素、例えば、プロテアーゼ(特に、不活化プロテアーゼ)、RNアーゼ;シャペロン、例えば、チオレドキシン、および熱ショックタンパク質;ならびに細胞内シグナル伝達ドメイン(SH2ドメインおよびSH3ドメイン)を含む。US20040009530では、一部の代替的な足場の例について説明している。
小型の足場ドメインの例は、クニッツドメイン(58アミノ酸、3ジスルフィド結合)、セイヨウカボチャ(ククルビダ・マキシマ)トリプシン阻害剤ドメイン(31アミノ酸、3ジスルフィド結合)、グアニリンに関連するドメイン(14アミノ酸、2ジスルフィド結合)、グラム陰性菌に由来する耐熱性エンテロトキシンIAに関連するドメイン(18アミノ酸、3ジスルフィド結合)、EGFドメイン(50アミノ酸、3ジスルフィド結合)、クリングルドメイン(60アミノ酸、3ジスルフィド結合)、真菌炭水化物結合ドメイン(35アミノ酸、2ジスルフィド結合)、エンドセリンドメイン(18アミノ酸、2ジスルフィド結合)、および連鎖球菌G IgG結合ドメイン(35アミノ酸、ジスルフィド結合なし)を含む。小型の細胞内足場ドメインの例は、SH2ドメイン、SH3ドメイン、EVHドメインを含む。一般に、細胞内または細胞外における任意のモジュラードメインを用いることができる。
足場ドメインを評価するための例示的な基準は、(1)アミノ酸配列、(2)複数の相同ドメイン配列、(3)3次元構造、および/または(4)pH、温度、塩分、有機溶媒、酸化剤濃度の範囲にわたる安定性データを含みうる。一実施形態において、足場ドメインは、小型で安定的なタンパク質ドメイン、例えば、100、70、50、40、または30アミノ酸未満のタンパク質である。該ドメインは、1つまたは複数のジスルフィド結合を含む場合もあり、金属、例えば、亜鉛をキレート化する場合もある。
さらに他の結合剤は、ペプチド、例えば、30、25、24、20、18、15、または12アミノ酸未満のアミノ酸配列を有するタンパク質に基づく。ペプチドは、より大型のタンパク質中に組み込むこともできるが、典型的には、IL−13、例えば、本明細書で説明されるエピトープに独立で結合しうる領域中に組み込むことができる。ペプチドは、ファージディスプレイ法により同定することができる。例えば、US20040071705を参照されたい。
結合剤は、非ペプチド結合および他の化学的改変を含みうる。例えば、結合剤は、ペプチド模倣体、例えば、ペプトイド(例えば、Simonら(1992)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第89巻、9367〜71頁、およびHorwell(1995)、Trends Biotechnol.、第13巻、132〜4頁を参照されたい)として合成されうる。結合剤は、1つまたは複数(例えば、すべて)の非加水分解性結合を含みうる。当技術分野では、多くの非加水分解性ペプチド結合が、このような結合を含有するペプチドの合成手順と共に知られている。例示的な非加水分解性結合は、還元アミドペプチド結合−−[CH2NH]−−、ケトメチレンペプチド結合−−[COCH2]−−、(シアノメチレン)アミノペプチド結合−−[CH(CN)NH]−−、ヒドロキシエチレンペプチド結合−−[CH2CH(OH)]−−、ペプチド結合−−[CH2O]−−、およびチオメチレンペプチド結合−−[CH2S]−−を含む(例えば、米国特許第6,172,043号を参照されたい)。
別の実施形態において、IL−13アンタゴニストは、リポカリン、例えば、ヒトリポカリン足場に由来する。
変異IL−13結合分子
さらに別の実施形態において、IL−13結合剤、同アンタゴニストは、変異分子または低分子である。変異分子の例は、典型的に、CH1以外の重鎖に由来する1つまたは複数の天然であるかまたは遺伝子操作された定常領域、例えば、IgGおよびIgAのCH2領域およびCH3領域、またはIgEのCH3領域およびCH4領域を含む領域に融合されるかまたは別の形で接続される、ヒンジ領域またはヒンジ作用領域のポリペプチドに融合されるかまたは別の形で接続される結合ドメインのポリペプチドを含む(より完全な説明については、例えば、Ledbetter,J.らによるU.S.05/0136049を参照されたい)。結合ドメイン融合タンパク質は、CH2定常領域のポリペプチド(または全体的もしくは部分的にIgEに由来する構築物の場合はCH3)に融合されるかまたは別の形で接続される、ヒンジ領域のポリペプチドおよび天然であるかまたは遺伝子操作された重鎖CH3定常領域のポリペプチド(または全体的もしくは部分的にIgEに由来する構築物の場合はCH4)に融合されるかまたは別の形で接続される、天然であるかまたは遺伝子操作された重鎖CH2定常領域のポリペプチド(または全体的もしくは部分的にIgEに由来する構築物の場合はCH3)を含む領域をさらに含みうる。典型的に、このような結合ドメイン融合タンパク質は、融合タンパク質依存性細胞媒介性細胞傷害作用、補体結合、および/または標的、例えば、IL−13への結合からなる群から選択される少なくとも1種の活性に対する能力を有する。
さらに別の実施形態において、IL−13結合剤、同アンタゴニストは、変異分子または低分子である。変異分子の例は、典型的に、CH1以外の重鎖に由来する1つまたは複数の天然であるかまたは遺伝子操作された定常領域、例えば、IgGおよびIgAのCH2領域およびCH3領域、またはIgEのCH3領域およびCH4領域を含む領域に融合されるかまたは別の形で接続される、ヒンジ領域またはヒンジ作用領域のポリペプチドに融合されるかまたは別の形で接続される結合ドメインのポリペプチドを含む(より完全な説明については、例えば、Ledbetter,J.らによるU.S.05/0136049を参照されたい)。結合ドメイン融合タンパク質は、CH2定常領域のポリペプチド(または全体的もしくは部分的にIgEに由来する構築物の場合はCH3)に融合されるかまたは別の形で接続される、ヒンジ領域のポリペプチドおよび天然であるかまたは遺伝子操作された重鎖CH3定常領域のポリペプチド(または全体的もしくは部分的にIgEに由来する構築物の場合はCH4)に融合されるかまたは別の形で接続される、天然であるかまたは遺伝子操作された重鎖CH2定常領域のポリペプチド(または全体的もしくは部分的にIgEに由来する構築物の場合はCH3)を含む領域をさらに含みうる。典型的に、このような結合ドメイン融合タンパク質は、融合タンパク質依存性細胞媒介性細胞傷害作用、補体結合、および/または標的、例えば、IL−13への結合からなる群から選択される少なくとも1種の活性に対する能力を有する。
IL−13結合変異体の別の例は、IL−13受容体またはその融合体の可溶性形態である。例えば、受容体の改変可溶性形態は、単独でまたは第2の部分、例えば、免疫グロブリンFcドメインポリペプチド配列、血清アルブミンポリペプチド配列、PEG化ポリペプチド配列、GSTポリペプチド配列、Lex−Aポリペプチド配列、またはMBPポリペプチド配列に機能的に連結(例えば、化学結合、遺伝子融合もしくはポリペプチド融合、非共有結合、または他の形により)して用いることができる。本明細書で用いられる「融合タンパク質」とは、2つ以上の作動的に結合した部分、例えば、作動的に連結された部分、例えば、タンパク質部分を含有するタンパク質を指す。典型的に、該部分は共有結合している。該部分は直接に結合することもあり、スペーサーまたはリンカーを介して接続されることもある。融合タンパク質は、第1の部分を第2の部分に接合するリンカー配列をさらに含みうる。例えば、融合タンパク質は、ペプチドリンカー、例えば、約4〜20アミノ酸長、より好ましくは、5〜10アミノ酸長のペプチドリンカーを含むことが可能であり、ペプチドリンカーは8アミノ酸長である。ペプチドリンカー中の各アミノ酸は、Gly、Ser、Asn、Thr、およびAlaからなる群から選択され、ペプチドリンカーは、Gly−Serエレメントを含む。他の実施形態において、融合タンパク質は、ペプチドリンカーを含み、ペプチドリンカーは、(Ser−Gly−Gly−Gly−Gly)yという式[式中、yは1、2、3、4、5、6、7、または8である]を有する配列を含む。
他の実施形態では、融合タンパク質のN末端またはC末端にさらなるアミノ酸配列を付加して、発現、立体可撓性、検出、および/または単離もしくは精製を容易化することができる。第2のポリペプチドは、可溶性であることが好ましい。一部の実施形態にでは、第2のポリペプチドにより、連結されたポリペプチドの半減期(例えば、血清中の半減期)が改善される。一部の実施形態において、第2のポリペプチドは、融合ポリペプチドの第2の受容体ポリペプチドとの結合を促進する配列を含む。実施形態において、第2のポリペプチドは、免疫グロブリンポリペプチドの少なくともある領域を含む。免疫グロブリン融合ポリペプチドは当技術分野で知られており、米国特許第5,516,964号;同第5,225,538号;同第5,428,130号;同第5,514,582号;同第5,714,147号;および同第5,455,165号で説明されている。例えば、受容体またはリガンドに結合する融合体の可溶性形態を、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgD、およびIgEを含む各種のアイソタイプによる重鎖定常領域に融合させることができる。
1つまたは複数のアミノ酸においてFc配列を変異させて、エフェクター細胞機能、Fc受容体結合活性、および/または補体活性を低下させることができる。抗体の定常領域を変化させる方法は、当技術分野で知られている。抗体の定常部分における少なくとも1つのアミノ酸残基を異なる残基により置換することにより、機能が変化した抗体、例えば、細胞上におけるFcRまたは補体のC1成分などのエフェクターリガンドに対する親和性が変化した抗体を作製することができる(例えば、EP388,151A1、米国特許第5,624,821号、および同第5,648,260号を参照されたい)。マウスまたは他の動物種の免疫グロブリンに適用されると、その機能が低下するかまたは除去される同種の変化が説明されうる。例えば、指定された(1つまたは複数の)残基を、その側鎖において適切な機能性を有する(1つまたは複数の)残基により置換すること、あるいはグルタミン酸もしくはアスパラギン酸などの荷電官能基、またはフェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、もしくはアラニンなどの芳香族非極性残基を導入することにより、FcR(例えば、FcガンマR1)結合またはC1q結合に対する抗体(例えば、ヒトIgGなどのIgG)Fc領域の親和性を変化させることができる(例えば、米国特許第5,624,821号を参照されたい)。
実施形態において、第2のポリペプチドは、野生型免疫グロブリン重鎖のFc領域よりも低度のエフェクター機能を有する。Fcエフェクター機能は、例えば、Fc受容体結合活性、補体結合活性、およびT細胞枯渇活性を含む(例えば、米国特許第6,136,310号を参照されたい)。T細胞枯渇活性、Fcエフェクター機能、および抗体安定性を調べる方法は、当技術分野で知られている。一実施形態において、第2のポリペプチドは、Fc受容体に対する検出可能な親和性が低度であるかまたは皆無である。代替的な実施形態において、第2のポリペプチドは、補体タンパク質C1qに対する検出可能な親和性が低度であるかまたは皆無である。
本明細書で説明される抗体分子および可溶性受容体または融合タンパク質は、とりわけ、抗体(例えば、二特異性または多特異性の抗体分子を形成する)、毒素、放射性同位体、細胞傷害性作用物質または細胞増殖抑制作用物質など、1つまたは複数の他の分子実体と機能的に連結(例えば、化学結合、遺伝子融合、非共有結合、または他の形により)しうることが理解されるであろう。
核酸アンタゴニスト
さらに別の実施形態では、アンタゴニストにより、IL−13またはIL−13Rをコードする核酸の発現が阻害される。このようなアンタゴニストの例は、IL−13またはIL−13Rをコードする核酸または転写調節領域にハイブリダイズして、IL−13またはIL−13RのmRNA発現を遮断するかまたは低下させる核酸分子、例えば、アンチセンス分子、リボザイム、RNAi、三重らせん分子を含む。
さらに別の実施形態では、アンタゴニストにより、IL−13またはIL−13Rをコードする核酸の発現が阻害される。このようなアンタゴニストの例は、IL−13またはIL−13Rをコードする核酸または転写調節領域にハイブリダイズして、IL−13またはIL−13RのmRNA発現を遮断するかまたは低下させる核酸分子、例えば、アンチセンス分子、リボザイム、RNAi、三重らせん分子を含む。
実施形態では、核酸アンタゴニストを用いて、IL−13またはIL−13Rをコードする内因性遺伝子の発現を低下させる。一実施形態において、核酸アンタゴニストは、IL−13またはIL−13RをコードするmRNAを標的とするsiRNAである。例えば、dsRNA、リボザイム、三重らせん形成剤、またはアンチセンス核酸など、他の種類のアンタゴニスト性核酸もまた用いることができる。したがって、IL−13またはIL−13Rをコードする核酸分子に対する核酸阻害剤、例えば、アンチセンス、RNAiである単離された核酸分子が提供される。
本発明のアンチセンス核酸分子は、典型的に、対象に投与される(例えば、組織部位における直接の注射による)か、またはin situで作製し、それらが受容体タンパク質をコードする細胞内mRNAおよび/またはゲノムDNAとハイブリダイズするかまたはこれらに結合し、これにより、例えば、転写および/または翻訳を阻害することで該タンパク質の発現を阻害する。代替的に、選択された細胞を標的とするようにアンチセンス核酸分子を改変し、次いで、これを全身投与することもできる。全身投与の場合、例えば、細胞表面の受容体または抗原に結合するペプチドまたは抗体にアンチセンス核酸分子を連結することにより選択された細胞表面上で発現した受容体または抗原にそれが特異的に結合するように、アンチセンス分子を改変することができる。アンチセンス核酸分子はまた、本明細書で説明されるベクターを用いて細胞に送達することもできる。アンチセンス分子の十分な細胞内濃度を達成するには、そこにおいてアンチセンス核酸分子が強力なpol IIプロモーターまたはpol IIIプロモーターの制御下に置かれるベクター構築物が好ましい。
さらに別の実施形態において、本発明のアンチセンス核酸分子は、α−アノマー核酸分子である。α−アノマー核酸分子は、相補的なRNAとの間で、通常のβユニットに反して二本鎖が互いに平行に並ぶ特異的な二重鎖ハイブリッドを形成する(Gaultierら(1987)、Nucleic Acids.Res.、第15巻、6625〜6641頁)。アンチセンス核酸分子はまた、2’−o−メチルリボヌクレオチド(Inoueら(1987)、Nucleic Acids Res.、第15巻、6131〜6148頁)またはキメラRNA−DNA類似体(Inoueら(1987)、FEBS Lett.、第215巻、327〜330頁)も含みうる。
siRNAは、所望によりオーバーハングを含む小型の二本鎖RNA(dsRNA)である。例えば、siRNAの二重鎖領域は、約18〜25ヌクレオチド長、例えば、約19、20、21、22、23、または24ヌクレオチド長である。典型的に、siRNA配列は、標的mRNAと正確に相補的である。dsRNAおよびsiRNAは、特に、哺乳動物細胞(例えば、ヒト細胞)における遺伝子発現をサイレンスさせるのに用いることができる。siRNAはまた、29塩基対のステムと2ヌクレオチドの3’側オーバーハングを有する短鎖ヘアピンRNA(shRNA)も含む。例えば、Clemensら(2000)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第97巻、6499〜6503頁;Billyら(2001)、Proc.Natl.Sci.USA、第98巻、14428〜14433頁;Elbashirら(2001)、Nature、第411巻、494〜8頁;Yangら(2002)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第99巻、9942〜9947頁;Siolasら(2005)、Nat.Biotechnol.、第23巻、第2号、227〜31頁;20040086884;U.S.20030166282;20030143204;20040038278;および20030224432を参照されたい。
さらに別の実施形態において、本発明のアンチセンス核酸は、リボザイムである。IL−13もしくはIL−13R、またはIL−4もしくはIL−4Rをコードする核酸に対する特異性を有するリボザイムは、本明細書で開示されるIL−13 cDNAもしくはIL−13R cDNA、またはIL−4 cDNAもしくはIL−4R cDNAの核酸配列に相補的な1つまたは複数の配列と、mRNA切断の原因となる既知の触媒配列を有する配列とを含みうる(例えば、米国特許第5,093,246号、またはHaselhoffおよびGerlach(1988)、Nature、第334巻、585〜591頁を参照されたい)。例えば、活性部位のヌクレオチド配列が、受容体をコードするmRNAにおいて切断されるヌクレオチド配列に相補的な、テトラヒメナ属L−19 IVS RNAの誘導体を構築することができる。例えば、Cechら、米国特許第4,987,071号;およびCechら、米国特許第5,116,742号を参照されたい。代替的に、mRNAを用いて、RNA分子のプールから特異的なリボヌクレアーゼ活性を有する触媒RNAを選択することもできる。例えば、Bartel,D.およびSzostak,J.W.(1993)、Science、第261巻、1411〜1418頁を参照されたい。
IL−13またはIL−13Rの遺伝子発現は、IL−13またはIL−13Rの調節領域(例えば、IL−13またはIL−13Rのプロモーターおよび/またはエンハンサー)に相補的なヌクレオチド配列を標的として、標的細胞におけるIL−13遺伝子またはIL−13R遺伝子の転写を阻止する三重らせん構造を形成することにより阻害することができる。全般に、Helene,C.(1991)、Anticancer Drug Des.、第6巻、569〜84頁;Helene,C.(1992)、Ann.N.Y.Acad.Sci.、第660巻、27〜36頁;およびMaher,L.J.(1992)、Bioassays、第14巻、807〜15頁を参照されたい。三重らせん形成の標的となりうる潜在的な配列は、いわゆる「スイッチバック」核酸分子を作製することにより増加させることができる。スイッチバック分子は、二重鎖の第1の一本鎖と塩基対を形成し、次いで、他の一本鎖とも塩基対を形成し、かなりの距離にわたるプリンまたはピリミジンが二重鎖のうちの一本鎖上に提示される必然性が失われるように、5’−3’および 3’−5’が交互に現れる形で合成する。
本発明では、検出可能な形で標識されたオリゴヌクレオチドのプライマー分子およびプローブ分子もまた提供される。典型的に、このような標識は、化学発光標識、蛍光標識、放射性標識、または比色標識である。
IL−13またはIL−13Rの核酸分子を塩基部分、糖部分、またはリン酸骨格において改変して、例えば、分子の安定性、ハイブリダイゼーション、または溶解性を改善することができる。改変を伴う合成オリゴヌクレオチドの非限定的な例については、Toulme(2001)、Nature Biotech.、第19巻、17頁、およびFariaら(2001)、Nature Biotech.、第19巻、40〜44頁を参照されたい。このようなホスホラミダイトによるオリゴヌクレオチドは、有効なアンチセンス作用物質でありうる。例えば、核酸分子のリン酸デオキシリボース骨格を改変して、ペプチド核酸を作製することができる(Hyrup B.ら(1996)、Bioorganic & Medicinal Chemistry、第4巻、5〜23頁を参照されたい)。本明細書で用いられる「ペプチド核酸」または「PNA」という用語は、リン酸デオキシリボース骨格が擬似ペプチド骨格により置換され、4種類の天然の核酸塩基のみが保持される核酸模倣体、例えば、DNA模倣体を指す。PNAの中性骨格により、低イオン強度の条件下において、DNAおよびRNAに対する特異的なハイブリダイゼーションを可能とすることができる。PNAオリゴマーの合成は、Hyrup B.ら(1996)、前出、およびPerry−O’Keefeら、Proc.Natl.Acad.Sci.、第93巻、14670〜675頁で説明される通り、標準的な固相ペプチド合成プロトコールを用いて実施することができる。
他の実施形態において、オリゴヌクレオチドは、ペプチド(例えば、in vivoにおける宿主細胞受容体を標的とする)、または細胞膜(例えば、Letsingerら(1989)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第86巻、6553〜6556頁;Lemaitreら(1987)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第84巻、648〜652頁;WO88/09810を参照されたい)もしくは血液脳関門(例えば、WO89/10134を参照されたい)を介する輸送を促進する作用物質など、他の付加基を含みうる。加えて、オリゴヌクレオチドは、ハイブリダイゼーションにより誘発される切断剤(例えば、Krolら(1988)、Bio−Techniques、第6巻、958〜976頁を参照されたい)または挿入剤(例えば、Zon(1988)、Pharm.Res.、第5巻、539〜549頁を参照されたい)により改変することができる。この目的で、オリゴヌクレオチドを別の分子(例えば、ペプチド、ハイブリダイゼーションにより誘発される架橋剤、輸送剤、またはハイブリダイゼーションにより誘発される切断剤)にコンジュゲートさせることができる。
結合剤の作製
一部の抗体分子、例えば、Fabまたは結合剤は、細菌細胞、例えば、イー・コリ細胞内で作製することができる。例えば、Fabが、ディスプレイ実体と細菌ファージタンパク質(またはその断片)との間に抑制可能な終止コドンを含むファージディスプレイベクター内の配列によりコードされる場合、該ベクターによる核酸を、終止コドンを抑制できない細菌細胞内に移すことができる。この場合、Fabは、遺伝子IIIタンパク質に融合されず、ペリプラズムおよび/または培地中に分泌される。
一部の抗体分子、例えば、Fabまたは結合剤は、細菌細胞、例えば、イー・コリ細胞内で作製することができる。例えば、Fabが、ディスプレイ実体と細菌ファージタンパク質(またはその断片)との間に抑制可能な終止コドンを含むファージディスプレイベクター内の配列によりコードされる場合、該ベクターによる核酸を、終止コドンを抑制できない細菌細胞内に移すことができる。この場合、Fabは、遺伝子IIIタンパク質に融合されず、ペリプラズムおよび/または培地中に分泌される。
抗体分子はまた、真核生物細胞内でも作製することができる。一実施形態において、抗体(例えば、scFv)は、ピチア属(例えば、Powersら(2001)、J Immunol Methods.、第251巻、123〜35頁を参照されたい)、ハンゼウラ属、またはサッカロミセス属などの酵母細胞内で発現される。
一実施形態において、抗体分子は、哺乳動物細胞内で作製される。クローン抗体またはその抗原結合断片を発現するための典型的な哺乳動物宿主細胞は、例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞)(KaufmanおよびSharp(1982)、Mol.Biol.、第159巻、601〜621頁で説明されるDHFR選択マーカーと共に用いられ、UrlaubおよびChasin(1980)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第77巻、4216〜4220頁で説明されるdhfr− CHO細胞を含む)、リンパ球系細胞株、例えば、NS0骨髄腫細胞およびSP2細胞、COS細胞、ならびにトランスジェニック動物、例えば、トランスジェニック哺乳動物に由来する細胞を含む。例えば、該細胞は乳腺上皮細胞である。
抗体分子をコードする核酸配列に加え、組み換え発現ベクターは、宿主細胞内のベクターの複製(例えば、複製の起点)を調節する配列などの付加的な配列と選択マーカー遺伝子とを保有しうる。選択マーカー遺伝子は、ベクターが導入されている宿主細胞の選択を容易化する(例えば、米国特許第4,399,216号、同第4,634,665号、および同第5,179,017号を参照されたい)。例えば、選択マーカー遺伝子は、その中にベクターが導入されている宿主細胞上で、G418、ハイグロマイシン、またはメトトレキサートなどの薬剤に対する耐性を賦与するのが典型的である。
抗体分子の組み換え発現用の例示的なシステムでは、リン酸カルシウムを介するトランスフェクション法により、抗体重鎖および同軽鎖の両方をコードする組み換え発現ベクターをdhfr− CHO細胞内に導入する。組み換え発現ベクター内において、抗体重鎖遺伝子および同軽鎖遺伝子は各々、エンハンサー/プロモーター調節エレメント(例えば、CMVエンハンサー/AdMLPプロモーター調節エレメントまたはSV40エンハンサー/AdMLPプロモーター調節エレメントなど、SV40、CMV、アデノウイルスなどに由来する)に作動的に連結されている。組み換え発現ベクターはまた、メトトレキサートによる選択/増幅法を用いて該ベクターをトランスフェクトされたCHO細胞の選択を可能とする、DHFR遺伝子も保有する。選択された形質転換細胞である宿主細胞を培養して、抗体重鎖および同軽鎖の発現を可能とし、培地から無傷抗体を回収する。標準的な分子生物学的技法を用いて、組み換え発現ベクターを調製し、宿主細胞にトランスフェクトし、宿主細胞を培養し、培地から抗体分子を回収することができる。例えば、一部の抗体分子は、プロテインAまたはプロテインGを連結したマトリックスによるアフィニティ−クロマトグラフィー法により単離することができる。
Fcドメインを含む抗体分子の場合、抗体作製システムにより、Fc領域がグリコシル化される抗体が合成されることが好ましい。例えば、IgG分子のFcドメインは、CH2ドメインのアスパラギン297においてグリコシル化される。このアスパラギンは、二分枝型オリゴ糖による改変部位である。このグリコシル化は、Fcγ受容体および補体C1qにより媒介されるエフェクター機能に必要であることが示されている(BurtonおよびWoof(1992)、Adv.Immunol.、第51巻、1〜84頁;Jefferisら(1998)、Immunol.Rev.、第163巻、59〜76頁)。一実施形態において、Fcドメインは、アスパラギン297に対応する残基を適切な形でグリコシル化する哺乳動物発現システムで作製される。Fcドメインはまた、真核生物による他の翻訳後修飾も含みうる。
抗体分子はまた、トランスジェニック動物によっても作製することができる。例えば、米国特許第5,849,992号では、トランスジェニック哺乳動物の乳腺において抗体を発現させる方法が説明されている。ミルク特異的なプロモーターと、抗体分子をコードする核酸と、分泌のためのシグナル配列とを含むトランス遺伝子が構築される。このようなトランスジェニック哺乳動物の雌により生成されるミルクは、分泌物中に対象抗体を含む。ミルクから抗体分子を精製することもでき、適用によっては、これを直接用いることもできる。
結合剤の特徴付け
結合剤の結合特性は、任意の方法、例えば、以下の方法:BIACORE(商標)による解析法、酵素免疫測定(ELISA)法、x線結晶解析法、配列解析法、および走査突然変異誘発法の1つにより測定することができる。タンパク質が1種または複数種のIL−13関連活性を中和および/または阻害する能力は、以下の方法:IL−13依存性細胞株、例えば、TFI細胞株の増殖を測定するアッセイ法;IL−13媒介性ポリペプチドの発現を測定するアッセイ法、例えば、CD23の発現に対するフローサイトメトリー法による解析;下流シグナル伝達分子、例えば、STAT6分子の活性を評価するアッセイ法;テネイシンの生成を評価するアッセイ法;本明細書で説明される抗体が関連する動物モデル、例えば、カニクイザルにおいて喘息を予防する効果を調べるアッセイ法;および他のアッセイ法によって測定することができる。IL−13結合剤、特にIL−13抗体分子は、1種または複数種のこれらのアッセイ法において統計学的に有意な効果をもたらしうる。結合特性についての例示的なアッセイ法は以下のものを含む。
結合剤の結合特性は、任意の方法、例えば、以下の方法:BIACORE(商標)による解析法、酵素免疫測定(ELISA)法、x線結晶解析法、配列解析法、および走査突然変異誘発法の1つにより測定することができる。タンパク質が1種または複数種のIL−13関連活性を中和および/または阻害する能力は、以下の方法:IL−13依存性細胞株、例えば、TFI細胞株の増殖を測定するアッセイ法;IL−13媒介性ポリペプチドの発現を測定するアッセイ法、例えば、CD23の発現に対するフローサイトメトリー法による解析;下流シグナル伝達分子、例えば、STAT6分子の活性を評価するアッセイ法;テネイシンの生成を評価するアッセイ法;本明細書で説明される抗体が関連する動物モデル、例えば、カニクイザルにおいて喘息を予防する効果を調べるアッセイ法;および他のアッセイ法によって測定することができる。IL−13結合剤、特にIL−13抗体分子は、1種または複数種のこれらのアッセイ法において統計学的に有意な効果をもたらしうる。結合特性についての例示的なアッセイ法は以下のものを含む。
IL−13結合剤またはIL−4結合剤と標的(例えば、IL−13)との間における結合相互作用は、表面プラズモン共鳴(SPR)法を用いて解析することができる。SPR法または生体分子相互作用解析(BIA)法により、相互作用体に標識することなく、リアルタイムで生体特異的な相互作用が検出される。BIAチップの結合表面における質量変化(結合事象を示す)の結果、表面付近における光の屈折率に変化が生じる。屈折度の変化により検出可能なシグナルが発生し、これが、生体分子間におけるリアルタイムの反応の指標として測定される。SPR法を用いる方法は、例えば、米国特許第5,641,640号;Raether(1988)、「Surface Plasmons」、Springer Verlag社;SjolanderおよびUrbaniczky(1991)Anal.Chem.、第63巻、2338〜2345頁;Szaboら(1995)、Curr.Opin.Struct.Biol.、第5巻、699〜705頁、およびBIAcore International AB社(スウェーデン、ウプサラ)により提供されているオンライン情報源で説明されている。
SPR法に由来する情報を用いて、平衡解離定数(Kd)、およびKonおよびKoffを含む、標的に対する分子の結合についての反応速度パラメータの正確で定量的な測定が提供される。このようなデータを用いて、異なる分子を比較することができる。SPR法に由来する情報はまた、構造−活性間関係(SAR)法を開発するのにも用いることができる。例えば、異なる抗体分子の反応速度パラメータおよび平衡結合パラメータを評価することができる。所与の位置において、特定の結合パラメータ、例えば、高親和性および緩徐なKoffと相関する変異アミノ酸を同定することができる。この情報を、構造モデリング(例えば、ホモロジーモデリング法、エネルギー最小化法、またはx線結晶解析法もしくはNMR法による構造決定法を用いる)と組み合わせることができる。結果として、該タンパク質とその標的との間における物理的相互作用の理解を定式化し、他の設計過程を誘導するのに用いることができる。
呼吸器障害
IL−13結合剤または同アンタゴニストを用いて、喘息(例えば、アレルギー性喘息および非アレルギー性喘息(例えば、感染による、例えば、小児における、例えば、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)による));気管支炎(例えば、慢性気管支炎);慢性閉塞性肺疾患(COPD)(例えば、気腫(例えば、喫煙誘導性気腫);気道炎症、好酸球増加症、線維症、ならびに粘液産生の過剰、例えば、嚢胞性線維症、肺線維症およびアレルギー性鼻炎を伴う状態を含むがこれらに限定されない呼吸器障害を治療または予防することができる。例えば、該障害を治療もしくは予防する、または該障害の少なくとも1種の症状を改善するのに有効な量で、IL−13結合剤(例えば、抗IL−13抗体分子)を投与することができる。
IL−13結合剤または同アンタゴニストを用いて、喘息(例えば、アレルギー性喘息および非アレルギー性喘息(例えば、感染による、例えば、小児における、例えば、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)による));気管支炎(例えば、慢性気管支炎);慢性閉塞性肺疾患(COPD)(例えば、気腫(例えば、喫煙誘導性気腫);気道炎症、好酸球増加症、線維症、ならびに粘液産生の過剰、例えば、嚢胞性線維症、肺線維症およびアレルギー性鼻炎を伴う状態を含むがこれらに限定されない呼吸器障害を治療または予防することができる。例えば、該障害を治療もしくは予防する、または該障害の少なくとも1種の症状を改善するのに有効な量で、IL−13結合剤(例えば、抗IL−13抗体分子)を投与することができる。
喘息は、多種多様な条件、例えば、アレルゲンの吸入、上気道感染または耳感染などの存在により誘発されうる(Opperwall(2003)、Nurs.Clin.North Am.、第38巻、697〜711頁)。アレルギー性喘息は、各種の特異的および非特異的な刺激、血清免疫グロブリンE(IgE)の上昇、気道内粘液産生の過剰、浮腫、および気管支上皮の外傷に対する気道過敏性(AHR)を特徴とする(Wills−Karp、前出)。アレルギー性喘息は、アレルゲンが即時の即時型気道反応を引き起こすときに開始され、この数時間後に遅発相気道反応(LAR)が後続することが多い(Hendersonら(2000)、J.Immunol.、第164巻、1086〜95頁)。LAR時には、気道内壁および気管支洗浄液全体に好酸球、リンパ球、およびマクロファージの流入がみられる(Hendersonら、前出)。肺好酸球増加症がアレルギー性喘息の特徴であり、呼吸器上皮に対する大半の損傷の原因となる(Liら(1999)、J.Immunol.、第162巻、2477〜87頁)。
喘息と関連する慢性炎症では、CD4+ヘルパーT(Th)細胞が重要である(Hendersonら、前出)。複数の研究により、2型ヘルパーT(Th2)細胞に対するCD4+細胞の関与と、これに続く2型サイトカイン(例えば、IL−4、IL−5、IL−10、およびIL−13)の生成とが、AHRをもたらすアレルギー性炎症反応において重要であることが示されている(Tomkinsonら(2001)、J.Immunol.、第166巻、5792〜5800頁、および同文献中で引用されている参考文献)。第1に、マウスモデルでは、CD4+ T細胞がアレルギー誘導性喘息に必要であることが示されている。第2に、2型サイトカインを生成するCD4+ T細胞は、これらの動物モデルにおいてだけでなく、アレルギー性喘息患者においても増殖する。第3に、動物モデルおよび喘息患者の気道組織では、2型サイトカインレベルが上昇する。第4に、アレルギー性喘息のマウスモデルでは、好酸球の動員において中心的な役割を果たすものとしてTh2サイトカインが関与しており、適合移植されたTh2細胞が、肺内ならびに肺好酸球増加症におけるエオタキシン(強力な好酸球遊走因子)レベルの上昇と相関している(Wills−Karpら、前出;Liら、前出)。
本明細書で説明される喘息を治療または予防する方法は、外因性喘息(アレルギー性喘息またはアトピー性喘息としても知られる)、内因性喘息(非アレルギー性喘息または非アトピー性喘息としても知られる)、または混合型喘息と称する両者の組合せ用の治療法および予防法を含む。外因性喘息またはアレルギー性喘息は、例えば、花粉、胞子、草または雑草、愛玩動物の鱗屑、粉塵、ダニなどのアレルゲンにより引き起こされるかまたはこれらと関連する事象を含む。アレルゲンおよび他の刺激物質は、年間の様々な時点で出現するので、これらの種類の事象はまた、季節性喘息とも称する。気管支喘息およびアレルギー性気管支肺アスペルギルス症もまた、外因性喘息の群内に含まれる。
本明細書で説明される作用物質により治療または緩和されうる障害は、ウイルス(例えば、風邪ウイルスおよび流感ウイルス、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、パラミクソウイルス、ライノウイルス、ならびにインフルエンザウイルス)などの感染作用物質により引き起こされる呼吸器障害および喘息を含む。RSV、ライノウイルス、およびインフルエンザウイルスによる感染は小児において一般的であり、乳幼児における呼吸器疾患の主要な原因の1つである。ウイルス性気管支炎に罹患する小児は、慢性の喘鳴および喘息を発症することがあり、これらは、本明細書で説明される方法を用いて治療することができる。身体運動および/または冷気により一部の喘息患者において引き起こされうる喘息状態もまた含まれる。該方法は、煤煙への曝露(例えば、煙草により誘発される煤煙および産業煤煙)のほか、産業および職業による煤煙、オゾン、有害ガス、二酸化硫黄、亜酸化窒素、塗料、プラスチック、ポリウレタン、ワニスなどに由来するイソシアネートを含む煙霧、木材、植物、または他の有機粉塵などへの曝露と関連する喘息にも有用である。該方法はまた、食品添加剤、防腐剤、または薬理作用物質と関連する喘息事象にも有用である。無症状喘息または咳型喘息と称する種類の喘息を治療、抑制、または緩和する方法もまた含まれる。
本明細書で開示される方法はまた、気管支収縮を刺激しうる胃食道逆流(GERD)と関連する喘息の治療および緩和にも有用である。寝室における体内分泌物の保持、咳の抑制、ならびにアレルゲンおよび刺激物質に対する曝露と共に、GERDは、喘息状態の一因となることがあり、夜間喘息(nighttime asthmaまたはnocturnal asthma)と総称されている。GERDと関連する喘息の治療、抑制、または緩和の方法では、薬学的有効量のIL−13アンタゴニストを、本明細書で説明される通り、薬学的有効量のGERD治療用作用物質と組み合わせて用いることができる。これらの作用物質は、PROTONIX(登録商標)の商標名による遅延放出のパントプラゾールナトリウム錠剤、PRILOSEC(登録商標)の商標名による遅延放出のオメプラゾールカプセル、ACIPHEX(登録商標)の商標名による遅延放出のレベプラゾールナトリウム錠剤、またはPREVACID(登録商標)の商標名による遅延放出のランソプラゾールカプセルなど、プロトンポンプ阻害剤を含むがこれらに限定されない。
アトピー性障害およびその症状
アトピー性患者に由来する細胞では、IL−13に対する感受性が増強されることが観察されている。したがって、アトピー性障害を治療または予防するのに有効な量で、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストを投与することができる。「アトピー性」とは、アレルギー反応を発現する生得の傾向がみられることが多い疾患群を指す。
アトピー性患者に由来する細胞では、IL−13に対する感受性が増強されることが観察されている。したがって、アトピー性障害を治療または予防するのに有効な量で、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストを投与することができる。「アトピー性」とは、アレルギー反応を発現する生得の傾向がみられることが多い疾患群を指す。
アトピー性障害の例は、アレルギー、アレルギー性鼻炎、アトピー性皮膚炎、喘息、および花粉症を含む。喘息は、例えば、気管支過敏症および可逆性気流閉塞など間欠性の呼吸器症状と関連する、表現型上異質な障害である。喘息の免疫組織化学的特徴は、例えば、気道上皮の脱落、基底膜下におけるコラーゲンの沈着;浮腫;マスト細胞の活性化;および炎症細胞浸潤(例えば、好中球、好酸球、およびリンパ球による)を含む。気道炎症はさらに、気道過敏性、気流制限、急性気管支収縮、粘液栓形成、気道内壁リモデリング、および他の呼吸器症状の一因となりうる。IL−13結合剤(例えば、本明細書で説明される抗体分子などのIL−13結合剤)を、1種または複数種のこれらの症状を改善するのに有効な量で投与することができる。
アレルギー性鼻炎(花粉症)の症状は、鼻のかゆみ、鼻水、くしゃみ、または鼻づまり、および目のかゆみを含む。IL−13アンタゴニストを投与して、1種または複数種のこれらの症状を改善することができる。アトピー性皮膚炎は、皮膚に影響する慢性(長期間にわたり持続する)疾患である。アトピー性皮膚炎についての情報は、例えば、NIH公刊物第03−4272号から入手できる。アトピー性皮膚炎では、皮膚が極度にかゆくなり、発赤、腫脹、ひび割れ、透明な体液の浸出、および最終的には、痂皮および落屑をもたらすことがある。多くの場合、疾患が悪化(増悪または炎症と呼ばれる)する時期の後、皮膚が改善するかまたは完全に治癒する(寛解と呼ばれる)時期が続く。アトピー性皮膚炎を「湿疹」と称することが多いが、これは、複数種類の皮膚炎症についての一般的な用語である。アトピー性皮膚炎は、多くの種類の湿疹で最も一般的である。アトピー性皮膚炎の例は、アレルギー性接触湿疹(皮膚炎:ツタウルシまたはクリームおよびローション中の一部の防腐剤など、免疫系が異物として認識する物質と皮膚が接触した場合の発赤、掻痒、浸出反応);接触湿疹(皮膚がアレルゲン(アレルギーを引き起こす物質)または酸、洗浄剤、もしくは他の化学物質などの刺激物質と接触した場合の発赤、掻痒、および灼熱感を含む局所反応);発汗異常性湿疹(掻痒および灼熱感をもたらす深部の透明な水膨れを特徴とする、手掌部および足底部における皮膚の刺激);神経皮膚炎(引っ掻くと極度に刺激される局所的な掻痒(昆虫の刺し傷など)により引き起こされる、頭部、下肢、手首、または前腕における皮膚の落屑性斑点);貨幣状湿疹(痂皮、落屑、および極度の掻痒でありうる刺激された皮膚―腕、背部、臀部、および下肢において最も一般的である―の貨幣形状の斑点);脂漏性湿疹(頭皮、顔面、および場合によって身体の他の部分における皮膚の黄色で油状の落屑性斑点)を含む。さらなる具体的な症状は、鬱滞性皮膚炎、アトピー性ひだ(デニー−モルガンひだ)、口唇炎、手掌線紋の増加(hyperlinear palm)、眼瞼色素沈着(炎症または花粉症により色が黒ずんだ眼瞼)、魚鱗癬、毛孔性角化症、苔蘚、丘疹、および蕁麻疹を含む。IL−13アンタゴニストを投与して、1つまたは複数のこれらの症状を改善することができる。
アレルギー性鼻炎または他のアレルギー性障害を治療する例示的な方法は、アレルゲンに対する曝露前、例えば、アレルゲンに対する季節性の曝露前、例えば、アレルゲンの大増殖前におけるIL−13アンタゴニストによる初期治療を含みうる。このような療法は、1回または複数回の投与、例えば、定期的な間隔での投与を含みうる。
癌
IL−13およびその受容体は、少なくとも一部の種類の癌、例えば、造血細胞に由来する癌、または脳細胞もしくは神経細胞に由来する癌(例えば、神経膠芽腫)の発症に関与しうる。例えば、可溶性IL−13受容体−/−欠損マウスまたはSTAT6−/−欠損マウスの使用による、例えば、IL−13シグナル伝達経路の遮断により、それぞれ、ホジキンリンパ腫細胞株または転移性乳癌による腫瘍の発症および/または増殖の遅延がもたらされる(Trieuら(2004)、Cancer Res.、第64巻、3271〜75頁;Ostrand−Rosenbergら(2000)、J.Immunol.、第165巻、6015〜6019頁)。IL−13Rを発現する癌(HusainおよびPuri(2003)、J.Neurooncol.、第65巻、37〜48頁;Mintzら(2003)、J.Neurooncol.、第64巻、117〜23頁)は、本明細書で説明される抗IL−13抗体により特異的に標的とされうる。IL−13アンタゴニストは、癌細胞増殖または他の癌細胞活性を阻害するのに有用でありうる。癌とは、正常な増殖制御に対する応答性を喪失し、典型的には対応する正常細胞と比べて調節が低下した状態で増殖する1種または複数種の細胞を指す。
IL−13およびその受容体は、少なくとも一部の種類の癌、例えば、造血細胞に由来する癌、または脳細胞もしくは神経細胞に由来する癌(例えば、神経膠芽腫)の発症に関与しうる。例えば、可溶性IL−13受容体−/−欠損マウスまたはSTAT6−/−欠損マウスの使用による、例えば、IL−13シグナル伝達経路の遮断により、それぞれ、ホジキンリンパ腫細胞株または転移性乳癌による腫瘍の発症および/または増殖の遅延がもたらされる(Trieuら(2004)、Cancer Res.、第64巻、3271〜75頁;Ostrand−Rosenbergら(2000)、J.Immunol.、第165巻、6015〜6019頁)。IL−13Rを発現する癌(HusainおよびPuri(2003)、J.Neurooncol.、第65巻、37〜48頁;Mintzら(2003)、J.Neurooncol.、第64巻、117〜23頁)は、本明細書で説明される抗IL−13抗体により特異的に標的とされうる。IL−13アンタゴニストは、癌細胞増殖または他の癌細胞活性を阻害するのに有用でありうる。癌とは、正常な増殖制御に対する応答性を喪失し、典型的には対応する正常細胞と比べて調節が低下した状態で増殖する1種または複数種の細胞を指す。
それに対する治療用にIL−13アンタゴニスト(例えば、本明細書で説明される抗体または抗原結合断片などのIL−13結合剤)を用いうる癌の例は、白血病、例えば、B細胞慢性リンパ球性白血病、急性骨髄性白血病、およびヒトT細胞白血病ウイルス1型(HTLV−1)により形質転換されたT細胞;リンパ腫、例えば、T細胞リンパ腫、ホジキンリンパ腫;神経膠芽腫;膵臓癌;腎細胞癌;卵巣癌;AIDS−カポジ肉腫、および乳癌(Aspord,C.ら(2007)、JEM、第204巻、1037〜1047頁で説明される)を含む。例えば、該障害を治療もしくは予防する、例えば、細胞増殖を低下させるか、または該障害の少なくとも1種の症状を改善するのに有効な量で、IL−13結合剤(例えば、抗IL−13抗体分子)を投与することができる。
線維症
IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストはまた、炎症および線維症、例えば、肝線維症の治療にも有用でありうる。IL−13の生成は、肝硬変、および恐らくは、肝細胞癌に至る肝臓炎症(例えば、ウイルス性肝炎)の進行と相関している(de Lallaら(2004)、J.Immunol.、第173巻、1417〜1425頁)。線維症は、例えば、しばしば炎症後において、正常組織が瘢痕組織により置換される場合に生じる。B型肝炎およびC型肝炎は共に、肝臓における線維性反応を引き起こし、これが肝硬変へと進行しうる。肝硬変は、肝不全または肝細胞癌など、重症の合併症に進展する。本明細書で説明されるIL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストを用いてIL−13活性を遮断することにより、炎症および線維症、例えば、肝疾患、とりわけ、B型肝炎およびC型肝炎と関連する炎症、線維症、および肝硬変を軽減することができる。例えば、該障害を治療もしくは予防する、または炎症性障害および/もしくは線維性障害の少なくとも1種の症状を改善するのに有効な量で、(1種または複数種の)アンタゴニストを投与することができる。
IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストはまた、炎症および線維症、例えば、肝線維症の治療にも有用でありうる。IL−13の生成は、肝硬変、および恐らくは、肝細胞癌に至る肝臓炎症(例えば、ウイルス性肝炎)の進行と相関している(de Lallaら(2004)、J.Immunol.、第173巻、1417〜1425頁)。線維症は、例えば、しばしば炎症後において、正常組織が瘢痕組織により置換される場合に生じる。B型肝炎およびC型肝炎は共に、肝臓における線維性反応を引き起こし、これが肝硬変へと進行しうる。肝硬変は、肝不全または肝細胞癌など、重症の合併症に進展する。本明細書で説明されるIL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストを用いてIL−13活性を遮断することにより、炎症および線維症、例えば、肝疾患、とりわけ、B型肝炎およびC型肝炎と関連する炎症、線維症、および肝硬変を軽減することができる。例えば、該障害を治療もしくは予防する、または炎症性障害および/もしくは線維性障害の少なくとも1種の症状を改善するのに有効な量で、(1種または複数種の)アンタゴニストを投与することができる。
炎症性大腸炎
炎症性大腸炎(IBD)は、腸の炎症を引き起こす疾患に対する総称である。炎症性大腸炎の2つの例は、クローン病および潰瘍性大腸炎である。IL−13/STAT6によるシグナル伝達は、炎症性大腸炎のモデルであるマウス平滑筋の炎症誘導性過剰収縮に関与することが見出されている(Akihoら(2002)、Am.J.Physiol.Gastrointest.Liver Physiol.、第282巻、G226〜232頁)。例えば、該障害を治療もしくは予防する、または炎症性大腸炎の少なくとも1種の症状を改善するのに有効な量で、IL−13アンタゴニストを投与することができる。
炎症性大腸炎(IBD)は、腸の炎症を引き起こす疾患に対する総称である。炎症性大腸炎の2つの例は、クローン病および潰瘍性大腸炎である。IL−13/STAT6によるシグナル伝達は、炎症性大腸炎のモデルであるマウス平滑筋の炎症誘導性過剰収縮に関与することが見出されている(Akihoら(2002)、Am.J.Physiol.Gastrointest.Liver Physiol.、第282巻、G226〜232頁)。例えば、該障害を治療もしくは予防する、または炎症性大腸炎の少なくとも1種の症状を改善するのに有効な量で、IL−13アンタゴニストを投与することができる。
医薬組成物
IL−13アンタゴニスト(本明細書で説明されるIL−13アンタゴニストなどの)は、in vitro、ex vivo、またはin vivoで用いることができる。これらは、例えば、IL−13結合剤を薬学的に許容される担体と組み合わせることにより、医薬組成物に組み込むことができる。このような組成物は、IL−13結合剤および担体に加えて、各種の希釈剤、充填剤、塩、緩衝剤、安定化剤、可溶化剤、および当技術分野でよく知られる他の材料を含有しうる。薬学的に許容される材料は、一般に、IL−13結合剤の生物学的活性の有効性に干渉しない非毒性の物質である。担体の特性は、投与経路に依存する。
IL−13アンタゴニスト(本明細書で説明されるIL−13アンタゴニストなどの)は、in vitro、ex vivo、またはin vivoで用いることができる。これらは、例えば、IL−13結合剤を薬学的に許容される担体と組み合わせることにより、医薬組成物に組み込むことができる。このような組成物は、IL−13結合剤および担体に加えて、各種の希釈剤、充填剤、塩、緩衝剤、安定化剤、可溶化剤、および当技術分野でよく知られる他の材料を含有しうる。薬学的に許容される材料は、一般に、IL−13結合剤の生物学的活性の有効性に干渉しない非毒性の物質である。担体の特性は、投与経路に依存する。
本明細書で説明される医薬組成物はまた、以下でより詳細に説明される他の抗サイトカイン抗体分子または他の抗炎症剤などであるがこれらに限定されない他の因子も含有しうる。このようなさらなる因子および/または作用物質を医薬組成物中に組み入れることで、本明細書で説明されるIL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストとの相乗効果をもたらすことができる。例えば、アレルギー性喘息の治療において、本明細書で説明される医薬組成物は、抗IL−4抗体分子またはアレルギー反応を軽減することが知られる薬剤を含みうる。
本明細書で説明される医薬組成物は、本明細書で説明されるIL−13アンタゴニストなどのIL−13アンタゴニストが水溶液中で存在する場合、他の薬学的に許容される担体に加えて、ミセル、不溶性単分子層、液晶、またはラメラ層などの凝集形態で存在する脂質などの両親媒性作用物質とその中で組み合わされるリポソーム形態でありうる。リポソーム製剤に適する脂質は、モノグリセリド、ジグリセリド、スルファチド、リソレシチン、リン脂質、サポニン、胆汁酸などを含むがこれらに限定されない。このようなリポソーム製剤を調製する例示的な方法は、米国特許第4,235,871号;同第4,501,728号;同第4,837,028号;および同第4,737,323号で説明される方法を含む。
本明細書で用いられる「治療有効量」という用語は、患者にとって有意義な有益性、例えば、このような状態の症状の改善、治癒、または治癒率の上昇を示すのに十分である医薬組成物または方法の各活性成分の総量を意味する。単独で投与される個別の有効成分に適用される場合、該用語は、その成分のみを指す。組合せに適用される場合、該用語は、逐次または同時のいずれにより組み合わせて投与される場合も、結果として治療効果をもたらす組み合わされた有効成分量を指す。
医薬組成物中で用いられるIL−13アンタゴニストの投与は、経口摂取、吸入、または経皮注射、皮下注射、もしくは静脈内注射など、従来からの各種の方法により実施することができる。治療有効量のIL−13アンタゴニストを静脈内注射、経皮注射、または皮下注射により投与する場合、結合剤は、発熱物質を含まない非経口的に許容される水溶液として調製することができる。このような非経口的に許容されるタンパク質溶液による組成物は、pH、等張性、安定性などの確認因子において適合させることにより、例えば、組成物を生理的条件、結合剤の安定性などについて最適化することができる。静脈内注射、経皮注射、または皮下注射用の医薬組成物は、塩化ナトリウム注射液、リンゲル注射液、デキストロース注射液、デキストロースおよび塩化ナトリウムによる注射液、乳酸加リンゲル注射液、または当技術分野で知られる他のビヒクルなど、等張性のビヒクルを含有しうる。医薬組成物はまた、安定化剤、防腐剤、緩衝剤、抗酸化剤、または他の添加剤も含有しうる。
医薬組成物中におけるIL−13アンタゴニストの量は、治療される状態の性質および重症度、ならびに患者が受けたかつての治療の性質に依存しうる。医薬組成物は、例えば、予防モードにおいて、症状を示さない正常患者または患者に投与することができる。主治医は、それによって各個別の患者を治療するIL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストの量を決定することができる。例えば、主治医は、低用量のアンタゴニストを投与して、患者の応答を観察することができる。患者にとって最適の治療効果が得られるまでより高用量のアンタゴニストを投与することができ、一般にその時点で用量をさらに増量することはない。例えば、医薬物質は、体重kg当たり約0.1mg〜50mgの抗体、例えば、体重kg当たり約0.1mg〜5mgまたは約8mg〜50mgの抗体を含有しうる。抗体が1カ月当たり2回以下、例えば、隔週または毎月の頻度で皮下送達される一実施形態において、組成物は、約0.7〜3.3、例えば、1.0〜3.0mg/kg、例えば、約0.8〜1.2、1.2〜2.8、または2.8〜3.3mg/kgの量を含む。他の実施形態では、吸入または注射、例えば、皮下注射により、約0.5〜10mg/kg(例えば、約0.7〜5mg/kg、0.9〜4mg/kg、1〜3mg/kg、1.5〜2.5mg/kg、2mg/kg)の量で各回の用量を投与することができる。一実施形態において、単一治療期間は、少なくとも4、7、9または14日間置いて、約1〜3mg/kg、1.5〜2.5mg/kg、2mg/kgずつ、2回の抗IL−13抗体分子皮下投与を含む。例えば、単一治療期間は、7日間置いて、約2mg/kgずつ、2回の抗IL−13抗体分子皮下投与を含みうる。
医薬組成物を用いる療法の持続期間は、治療される疾患の重症度と、各個別患者の状態および潜在的な固有の応答に応じて変化しうる。一実施形態において、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストはまた、例えば、週1回、24、48、96時間に1回、またはこのような間隔を超えない頻度の範囲で、皮下経路を介しても投与することができる。例示的な用量は、0.1〜20mg/kg、より好ましくは1〜10mg/kgの範囲でありうる。作用物質は、例えば、20、10、5、または1mg/分未満の速度における静脈内注入により、約1〜50mg/m2または約5〜20mg/m2の用量に達するように投与することができる。
一実施形態において、患者に対するIL−13アンタゴニストの投与は、タンパク質用量を変化させて、例えば、副作用を低減または最小化する工程を含む。例えば、対象には1回目の用量、例えば、治療有効量未満の用量を投与することができる。後続の間隔、例えば、少なくとも6、12、24、または48時間後において、患者には、2回目の用量、例えば、1回目の用量を少なくとも25、50、75、または100%超える用量を投与することができる。例えば、2回目および/または同等の3回目、4回目、および5回目の用量は、治療有効量の少なくとも約70、80、90、または100%でありうる。
吸入
IL−13アンタゴニストを含む組成物は、吸入または他の肺内デリバリー方式用に調合することができる。本明細書で用いられる「肺内組織」という用語は、気道の任意の組織を指し、別段に示される場合を除いて、上気道および下気道の両方を含む。IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、肺疾患を治療する1種または複数種の既存のモダリティーと組み合わせて投与することができる。
IL−13アンタゴニストを含む組成物は、吸入または他の肺内デリバリー方式用に調合することができる。本明細書で用いられる「肺内組織」という用語は、気道の任意の組織を指し、別段に示される場合を除いて、上気道および下気道の両方を含む。IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、肺疾患を治療する1種または複数種の既存のモダリティーと組み合わせて投与することができる。
一例において、IL−13アンタゴニストは、噴霧器用に調合することができる。一実施形態において、IL−13アンタゴニストは、凍結乾燥形態で(例えば、室温で)保存し、吸入前に溶液に復元することができる。医療機器、例えば、吸入器を用いる吸入用に、IL−13アンタゴニストを調合することも可能である。例えば、U.S.6,102,035(粉末吸入器)および6,012,454(乾燥粉末吸入器)を参照されたい。吸入器は、保存に適するpHにおけるIL−13アンタゴニスト用の個別の区画と、中和緩衝剤用の別の区画と、噴霧化直前にIL−13アンタゴニストを中和緩衝剤と組み合わせるための機構とを含みうる。一実施形態において、吸入器は、用量計量型吸入器である。
薬剤を肺内気道に局所送達するのに用いる一般的な3つのシステムは、乾燥粉末吸入器(DPI)、用量計量型吸入器(MDI)、および噴霧器を含む。最もよく用いられる吸入投与法であるMDI法を用いて、可溶化形態においてまたは分散剤として薬剤を送達することができる。MDIは、該機器の作動時に、エアゾール化された薬剤を気道内に送り込む、Freonまたは他の比較的高い蒸気圧による高圧ガスを含むことが典型的である。MDIと異なり、DPIは、一般に、乾燥粉末形態における薬剤を肺へと導入する患者による吸入の努力に全面的に依存する。噴霧器は、溶液にエネルギーを賦与することにより、吸入される薬剤エアゾールを形成する。フルオロケミカル媒体を用いる液体換気または肺内洗浄時における、薬剤の直接の肺内デリバリーもまた探索されている。これらおよび他の方法を用いて、IL−13アンタゴニストを送達することができる。一実施形態において、IL−13アンタゴニストは、ポリマー、例えば、該化合物の半減期を安定化させるかまたは延長するポリマーと関連する。
例えば、吸入投与の場合、IL−13アンタゴニストは、適切な高圧ガスを含有する高圧式の容器もしくはディスペンサーまたは噴霧器からのエアゾールスプレーの形態で送達される。IL−13アンタゴニストは、乾燥粒子または液体の形態でありうる。IL−13アンタゴニストを含む粒子は、例えば、スプレー乾燥させること、IL−13アンタゴニストの水溶液を電荷中和剤により乾燥させ、次いで、乾燥した粉末から粒子を作製すること、または水溶液を有機改変剤中で乾燥させ、次いで、乾燥した粉末から粒子を作製することにより調製することができる。
IL−13アンタゴニストは、適切な高圧ガス、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素、または他の適切なガスの使用により、加圧パックまたは噴霧器からエアゾールスプレーによる提示の形態で送達するのが好都合でありうる。加圧エアゾールの場合、用量単位は、計量された量を送達するバルブを装備することにより決定することができる。吸入器(inhaler or insufflator)で用いられるカプセルおよびカートリッジは、粒子が調合粒子である場合、IL−13アンタゴニストと、ラクトースまたはデンプンなどの適切な粉末ベースとの粉末混合物を含有する形で調合することができる。調合化合物または非調合化合物に加え、100%DPPCまたは他の界面活性剤など他の材料もIL−13アンタゴニストと混合して、調合化合物または非調合化合物のデリバリーおよび分散を促進することができる。乾燥粒子を調製する方法は、例えば、WO02/32406で説明されている。
IL−13アンタゴニストは、投与したときに迅速に吸収され、局所または全身における迅速な治療成果をもたらしうるよう、エアゾールデリバリー用に、例えば、乾燥エアゾール粒子として調合することができる。投与の2分間、5分間、1時間、または3時間以内に検出可能な活性をもたらすように投与を調整することができる。一部の実施形態では、ピーク活性をさらにより急速に、例えば、半時間以内またはまた10分間以内に達成することができる。IL−13アンタゴニストは、例えば、肺から循環に入り、他の臓器または特定の標的臓器に分布するよう他の投与方式に対する代替法として用いて、より長時間の生物学的半減期(例えば、PEGなどのポリマーとの結合による)をもたらすように調合することができる。
一実施形態において、IL−13アンタゴニストは、該ポリペプチド質量の少なくとも5%が下気道または肺深部に送達される量で送達される。肺深部は、極めて複雑な毛細血管ネットワークを有する。毛細血管腔を肺胞気腔から隔てる呼吸器膜は極めて薄く(≦6Tm)、極めて透過性である。加えて、肺胞表面を覆う液体層は、肺サーファクタントに富んでいる。他の実施形態では、IL−13アンタゴニスト成分の少なくとも2%、3%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、または80%が、下気道または肺深部に送達される。これらの組織の一方または両方へのデリバリーの結果、IL−13アンタゴニストの効率的な吸収および高度のバイオアベイラビリティーがもたらされる。一実施形態において、IL−13アンタゴニストは、例えば、吸入器または噴霧器を用いて、計量された用量で供給される。例えば、IL−13結合剤は、少なくとも約0.02、0.1、0.5、1、1.5、2、5、10、20、40、または50mg/回以上の用量単位形態で送達される。バイオアベイラビリティー百分率は、以下の通りに計算することができる:バイオアベイラビリティー百分率=(AUC非侵襲/AUC静脈内または皮下)×(用量静脈内または皮下/用量非侵襲)×100。
必要ではないが、界面活性剤などのデリバリー増強剤を用いて、肺内デリバリーをさらに増強することができる。本明細書で用いられる「界面活性剤」とは、親水性部分と親油性部分とを有し、2種類の不混和相間におけるインターフェースと相互作用することにより、薬剤の吸収を促進するIL−13アンタゴニストを指す。界面活性剤は、複数の理由、例えば、粒子凝集の低減、マクロファージによる食作用の低減などにより、乾燥粒子において有用である。DPPCなどの界面活性剤は、化合物の拡散を大幅に促進するので、肺サーファクタントと組み合わせると、IL−13アンタゴニストのより効率的な吸収を達成することができる。界面活性剤は当技術分野でよく知られており、ホスホグリセリド、例えば、ホスファチジルコリン、L−アルファ−ホスファチジルコリンジパルミトイル(DPPC)、およびジホスファチジルグリセロール(DPPG);ヘキサデカノール;脂肪酸;ポリエチレングリコール(PEG);ポリオキシエチレン−9−ラウリルエーテル;パルミチン酸;オレイン酸;ソルビタントリオレエート(Span 85);グリココレート;サーファクチン;ポロキサマー;ソルビタン脂肪酸エステル;ソルビタントリオレエート;チロキサポール;およびリン脂質を含むがこれらに限定されない。
安定化
一実施形態では、IL−13アンタゴニストを、循環中、例えば、血液、血清、リンパ液、気管支肺洗浄液中、または他の組織中におけるその安定化および/または保持を、例えば、少なくとも1.5、2、5、10、または50倍だけ改善する部分と物理的に結合させる。
一実施形態では、IL−13アンタゴニストを、循環中、例えば、血液、血清、リンパ液、気管支肺洗浄液中、または他の組織中におけるその安定化および/または保持を、例えば、少なくとも1.5、2、5、10、または50倍だけ改善する部分と物理的に結合させる。
例えば、IL−13アンタゴニストをポリマー、例えば、ポリアルキレンオキシドまたはポリエチレンオキシドなどの実質的に非抗原性のポリマーと結合させることができる。適切なポリマーは、重量が実質的に多様である。約200〜約35,000(または約1,000〜約15,000、および2,000〜約12,500)の範囲の分子量による平均重量を有するポリマーを用いることができる。
例えば、IL−13アンタゴニストは、水溶性ポリマー、例えば、親水性のポリビニルポリマー、例えば、ポリビニルアルコールおよびポリビニルピロリドンにコンジュゲートさせることができる。このようなポリマーの非限定的なリストは、ポリエチレングリコール(PEG)またはポリプロピレングリコールなどのポリアルキレンオキシドホモポリマー、ポリオキシエチレン化ポリオール、そのコポリマーおよびそのブロックコポリマー(ブロックコポリマーの水溶性が維持される場合)を含む。さらなる有用なポリマーは、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレンなどのポリオキシアルキレン、およびポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンとのブロックコポリマー(Pluronics);ポリメタクリレート;カルボマー;単糖の単量体であるD−マンノース、D−ガラクトースおよびL−ガラクトース、フコース、D−キシロース、L−アラビノース、D−グルクロン酸、シアル酸、D−ガラクツロン酸、D−マンヌロン酸(例えば、ポリマンヌロン酸、またはアルギン酸)、D−グルコサミン、D−ガラクトサミン、D−グルコース、ならびにノイラミン酸を含み、ラクトース、アミロペクチン、デンプン、ヒドロキシエチルデンプン、アミロース、硫酸デキストラン、デキストラン、デキストリン、グリコーゲンなどのホモ多糖およびヘテロ多糖、または酸性ムコ多糖の多糖サブユニット、例えば、ヒアルロン酸を含む分枝状または非分枝状の多糖;ポリソルビトールおよびポリマンニトールなどの糖アルコールポリマー;へパリンまたはヘパランを含む。
IL−13アンタゴニストとポリマーとのコンジュゲートは、例えば、ゲル濾過法またはイオン交換クロマトグラフィー法、例えば、HPLC法により、未反応の出発材料から分離することができる。コンジュゲートの異種分子種も、同じ形で互いから精製される。異なる分子種(例えば、1つまたは2つのPEG残基を含有する)の分解はまた、未反応アミノ酸のイオン特性の違いによっても可能である。例えば、WO96/34015を参照されたい。
IL−13アンタゴニストの他の使用
さらに別の態様において、本発明は、本明細書で説明されるIL−13アンタゴニストをその活性を阻害するのに十分な量で投与することにより、in vivoにおいて1種または複数種のIL−13関連活性を調節する(例えば、低下させる、中和する、および/または阻害する)方法を特色とする。IL−13アンタゴニストはまた、IL−13媒介性炎症反応の阻害が必要である対象に投与することもできる。これらの状態は、例えば、気道炎症、喘息、線維症、好酸球増加症、および粘液産生の増加を含む。
さらに別の態様において、本発明は、本明細書で説明されるIL−13アンタゴニストをその活性を阻害するのに十分な量で投与することにより、in vivoにおいて1種または複数種のIL−13関連活性を調節する(例えば、低下させる、中和する、および/または阻害する)方法を特色とする。IL−13アンタゴニストはまた、IL−13媒介性炎症反応の阻害が必要である対象に投与することもできる。これらの状態は、例えば、気道炎症、喘息、線維症、好酸球増加症、および粘液産生の増加を含む。
本明細書で説明されるIL−13アンタゴニストの有効性は、例えば、該アンタゴニストが、ブタ回虫(アスカリス・スウム)アレルゲンに曝露されたカニクイザルにおける気道炎症を調節する能力を評価することにより評価することができる。IL−13アンタゴニストを用いて、1種または複数種のIL−13関連活性を中和または阻害する、例えば、in vivoにおけるIL−13媒介性炎症を軽減する、例えば、喘息および/またはその関連症状を含むIL−13関連病態を治療または予防することができる。
一実施形態では、IL−13アンタゴニストまたはその医薬組成物を、組合せ療法において投与する、すなわち、アレルギー性障害および炎症性障害などの病理的状態または障害を治療するのに有用である他の作用物質、例えば、治療剤と組み合わせる。この文脈における「組み合わせた」という用語は、作用物質を、実質的に共存的に、同時または逐次に与えることを意味する。逐次に与える場合、第2の化合物の投与の開始時において、2種類の化合物のうちの第1の化合物も、治療部位において依然として有効な濃度で検出可能であることが好ましい。
例えば、組合せ療法は、1種または複数種のさらなる治療剤、例えば、下記でより詳細に説明される1種または複数種のサイトカインおよび増殖因子の阻害剤、免疫抑制剤、抗炎症剤、代謝阻害剤、酵素阻害剤、ならびに/または細胞傷害剤もしくは細胞増殖抑制剤と共調合および/または共投与され、IL−13に結合し、IL−13シグナル伝達の機能的複合体の形成に干渉する、1種または複数種のIL−13結合剤を含みうる。さらに、1種または複数種のIL−13結合剤(例えば、単独またはIL−4アンタゴニストと組み合わせたIL−13アンタゴニスト)を、本明細書で説明される2種類以上の治療剤と組み合わせて用いることもできる。このような組合せ療法により、治療作用物質のより低用量での投与を有利に用いることができ、これにより、各種の単剤療法と関連する毒性または合併症の可能性が回避される。さらに、本明細書で開示される治療剤は、IL−13/IL−13受容体経路と異なる経路に作用し、これにより、IL−13結合剤の効果の増強および/または同効果との相乗作用が期待される。
喘息または気道炎症の異なる誘因に干渉する治療剤、例えば、アレルギー、上部呼吸器感染、または耳感染の治療において用いられる治療剤を、IL−13結合剤と組み合わせて用いることができる。一実施形態では、1種または複数種のIL−13結合剤(例えば、単独またはIL−4アンタゴニストと組み合わせたIL−13アンタゴニスト)を、他のサイトカインまたは増殖因子のアンタゴニスト(例えば、可溶性受容体、ペプチド阻害剤、小分子、付着因子)、他の標的に結合する抗体分子(例えば、他のサイトカインもしくは増殖因子、それらの受容体、または他の細胞表面分子に結合する抗体)、および抗炎症性サイトカインまたはそれらのアゴニストなど、1種または複数種のさらなる作用物質と共調合および/または共投与することができる。IL−13結合剤と組み合わせて用いうる作用物質の非限定的な例は、吸入用ステロイド剤;ベータアゴニスト、例えば、短時間作用型ベータアゴニストまたは長時間作用型ベータアゴニスト;ロイコトリエンまたはロイコトリエン受容体に対するアンタゴニスト;ADVAIR(登録商標)などの組合せ薬剤;IGE阻害剤、例えば、抗IGE抗体(例えば、XOLAIR(登録商標));ホスホジエステラーゼ阻害剤(例えば、PDE4阻害剤);キサンチン;抗コリン作動薬;クロモリンなどのマスト細胞安定化剤;IL−5阻害剤;エオタキシン/CCR3阻害剤;および抗ヒスタミン剤を含むがこれらに限定されない。
他の実施形態では、IL−13結合剤をIL−4アンタゴニストと組み合わせて投与することができる。IL−4アンタゴニストの例は、IL−4に対する抗体分子(例えば、Hart,T.K.ら(2002)、Clin Exp Immunol.、第130巻、、第1号、93〜100頁;Steinke,J.W.(2004)、Immunol.Allergy Clin North Am、第24巻、第4号、599〜614頁;およびRamanthanら、U.S.6,358,509で開示されるパスコリズマブおよび関連抗体)、IL−4Rα(例えば、US05/0118176、US05/0112694、および米国立医学図書館の臨床試験登録サイト(Clinical Trials Gov.)識別番号:NCT00436670による試験で開示されるAMG−317および関連の抗IL4R抗体)、IL−13Rα1(例えば、WO03/080675で開示され、出願人によりAMRADと命名される抗13Rα1抗体)、ならびにIL−4および/またはIL−13に結合する一特異性または二特異性抗体分子(例えば、WO07/085815で開示される)を含むがこれらに限定されない。
他の実施形態において、IL−13アンタゴニストまたはIL−4アンタゴニストは、IL−13変異タンパク質またはIL−4変異タンパク質(例えば、IL−13RまたはIL−4受容体に結合するが、該受容体の活性を著明には上昇させないサイトカインの切断形態または変異形態)、または毒素にコンジュゲートしたサイトカインである。IL−4変異タンパク質は、Weinzelら(2007)、Lancet、第370巻、1422〜31頁により開示されている。IL−13/IL−4阻害ペプチドのさらなる例は、Andrews,A.L.ら(2006)、J.Allergy and Clin Immunol、第118巻、858〜865頁で開示されている。サイトカイン−毒素コンジュゲートの例は、WO03/047632;Kunwar,S.ら(2007)、J.Clin Oncol、第25巻、第7号、837〜44;およびHusain,S.R.ら(2003)、J.Neurooncol、第65巻、第1号、37〜48頁で開示されている。
さらに他の実施形態において、IL−13アンタゴニストまたはIL−4アンタゴニストは、IL−13受容体ポリペプチド(例えば、IL−13Rα2またはIL−13Rα1)もしくはIL−4受容体ポリペプチド(例えば、IL−4Rα)の全長形態、または断片形態もしくは改変形態である。例えば、該アンタゴニストは、IL−13受容体またはIL−14受容体の可溶性形態(例えば、サイトカイン結合ドメインを含む哺乳動物(例えば、ヒト)IL−13Rα2、同IL−13Rα1、または同IL−4Rαの可溶性形態;例えば、哺乳動物(例えば、ヒト)IL−13Rα2、同IL−13Rα1、または同IL−4Rαの細胞外ドメインの可溶性形態)でありうる。例示的な受容体アンタゴニストは、例えば、WO05/085284、およびEconomides,A.N.ら(2003)、Nat Med、第9巻、第1号、47〜52頁のほか、Borish,L.C.ら(1999)、Am J Respir Crit Care Med、第160巻、第6号、1816〜23頁で説明されるIL−4R−IL−13R結合融合体を含む。
IL−13受容体もしくはIL−4受容体の可溶性形態、またはIL−13変異タンパク質もしくはIL−4変異タンパク質の可溶性形態は、単独で用いるかまたは第2の部分、例えば、免疫グロブリンFcドメインポリペプチド配列、血清アルブミンポリペプチド配列、PEG化ポリペプチド配列、GSTポリペプチド配列、Lex−Aポリペプチド配列、またはMBPポリペプチド配列に機能的に連結(例えば、化学結合、遺伝子融合もしくはポリペプチド融合、非共有結合、または他の形により)して、発現、立体可撓性、検出、および/または単離もしくは精製を容易化することができる。融合タンパク質は、第1の部分を第2の部分に接合するリンカー配列をさらに含みうる。例えば、可溶性IL−13受容体もしくは同IL−4受容体、または同IL−13変異タンパク質もしくは同IL−4変異タンパク質は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgD、およびIgEを含む各種のアイソタイプの重鎖定常領域に融合させることができる。典型的に、融合タンパク質は、ヒト可溶性IL−13受容体もしくは同IL−4受容体、または同IL−13変異タンパク質もしくは同IL−4変異タンパク質(またはこれらに相同的な配列)の細胞外ドメインを含む場合があり、例えば、ヒト免疫グロブリンFc鎖、例えば、ヒトIgG(例えば、ヒトIgG1もしくはヒトIgG2、またはこれらの変異形態)に融合されうる。1つまたは複数のアミノ酸においてFc配列を変異させて、エフェクター細胞機能、Fc受容体の結合、および/または補体活性を低下させることができる。
本明細書で説明される抗体分子および可溶性タンパク質または融合タンパク質は、抗体(例えば、二特異性または多特異性の抗体)、毒素、放射性同位体、細胞傷害性作用物質、または細胞増殖抑制作用物質など、1種または複数種の他の分子実体と機能的に連結(例えば、化学結合、遺伝子融合、非共有結合、または他の形により)することができることが理解されるだろう。
別の実施形態において、IL−13アンタゴニストまたはIL−4アンタゴニストは、IL−13もしくはIL−13R、またはIL−4もしくはIL−4Rをコードする核酸の発現を阻害する。このようなアンタゴニストの例は、IL−13もしくはIL−13R、またはIL−4もしくはIL−4Rをコードする核酸、あるいは転写調節領域にハイブリダイズして、IL−13もしくはIL−13R、またはIL−4もしくはIL−4RのmRNA発現を遮断するかまたは低下させる核酸分子、例えば、アンチセンス分子、リボザイム、RNAi、siRNA、三重らせん分子を含む。ISIS−369645は、ISIS Pharmaceuticals社により開発され、例えば、Karras,J.G.ら(2007)、Am J Respir Cell Mol Biol.、第36巻、第3号、276〜86頁)で開示されている、IL−4Rの発現を阻害するアンチセンス核酸の例を提供している。IL−4またはIL−13をコードするRNAに干渉する例示的な短鎖干渉RNA(siRNA)は、WO07/131274で開示されている。
さらに別の実施形態において、IL−13アンタゴニストまたはIL−4アンタゴニストは、上流または下流のIL−13シグナル伝達に対する阻害剤、例えば、小分子阻害剤(例えば、STAT6阻害剤)である。STAT6阻害剤の例は、WO04/002964;カナダ特許出願第CA2490888号;およびNagashima,S.ら(2007)、Bioorg Med Chem、第15巻、第2号、1044〜55頁;ならびにUS6,207,391およびWO01/083517で開示されている。
他の実施形態において、単独であるかまたは1種類もしくは複数種類のIL−4アンタゴニストと組み合わせた1種または複数種のIL−13アンタゴニストは、1種または複数種の抗炎症剤、免疫抑制剤、または代謝阻害剤もしくは酵素阻害剤と共調合および/または共投与することができる。IL−13結合剤と組み合わせて用いうる薬剤または阻害剤の例は、TNFアンタゴニスト(例えば、TNF受容体の可溶性断片、例えば、p55ヒトTNF受容体もしくはp75ヒトTNF受容体またはこれらの誘導体、例えば、75kd TNFR−IgG(75kD TNF受容体−IgG融合タンパク質である、ENBREL(商標)));TNF酵素アンタゴニスト、例えば、TNFα転換酵素(TACE)阻害剤;ムスカリン様受容体アンタゴニスト;TGF−βアンタゴニスト;インターフェロンガンマ;ペルフェニドン;化学療法剤、例えば、メトトレキサート、レフルノミド、またはシロリムス(ラパマイシン)もしくはその類似体、例えば、CCI−779;COX2阻害剤およびcPLA2阻害剤;NSAID;免疫調節物質;p38阻害剤;TPL−2阻害剤、Mk−2阻害剤、およびNFPB阻害剤のうち1つまたは複数を含むがこれらに限定されない。
ワクチン製剤
別の態様において、本発明は、免疫感作と関連する免疫応答を改変する方法を特色とする。単独であるかまたはIL−4アンタゴニストと組み合わせたIL−13アンタゴニストを用いて、IL−13活性を阻害することにより、免疫感作の有効性を増大させることができる。アンタゴニストは、免疫原のデリバリー前、同デリバリー時、または同デリバリー後、例えば、ワクチン投与前、同投与時、または同投与後において投与することができる。一実施形態において、ワクチン接種によりもたらされる免疫は、細胞性免疫、例えば、癌細胞またはウイルスに感染した細胞、例えば、レトロウイルスに感染した細胞、例えば、HIVウイルスに感染した細胞に対する免疫である。一実施形態において、ワクチン製剤は、1種または複数種のアンタゴニストおよび抗原、例えば、免疫原を含有する。一実施形態において、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、免疫療法と組み合わせて(例えば、ブタクサ、ライグラス、イエダニなどから選択される1種または複数種の免疫原によるアレルギー免疫感作と組み合わせて)投与される。別の実施形態において、アンタゴニストおよび免疫原は、例えば、互いに1時間、3時間、1日間、または2日間以内に個別投与される。
別の態様において、本発明は、免疫感作と関連する免疫応答を改変する方法を特色とする。単独であるかまたはIL−4アンタゴニストと組み合わせたIL−13アンタゴニストを用いて、IL−13活性を阻害することにより、免疫感作の有効性を増大させることができる。アンタゴニストは、免疫原のデリバリー前、同デリバリー時、または同デリバリー後、例えば、ワクチン投与前、同投与時、または同投与後において投与することができる。一実施形態において、ワクチン接種によりもたらされる免疫は、細胞性免疫、例えば、癌細胞またはウイルスに感染した細胞、例えば、レトロウイルスに感染した細胞、例えば、HIVウイルスに感染した細胞に対する免疫である。一実施形態において、ワクチン製剤は、1種または複数種のアンタゴニストおよび抗原、例えば、免疫原を含有する。一実施形態において、IL−13アンタゴニストおよび/またはIL−4アンタゴニストは、免疫療法と組み合わせて(例えば、ブタクサ、ライグラス、イエダニなどから選択される1種または複数種の免疫原によるアレルギー免疫感作と組み合わせて)投与される。別の実施形態において、アンタゴニストおよび免疫原は、例えば、互いに1時間、3時間、1日間、または2日間以内に個別投与される。
IL−13の阻害により、例えば、細胞ワクチン、例えば、癌およびウイルス感染、例えば、レトロウイルス感染、例えば、HIVウイルス感染などの疾患に対するワクチンの有効性を改善することができる。ワクチンによるCD8+細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の誘導は、CD4+ T細胞により、恐らくサイトカインIL−13を介して下方調節される。IL−13の阻害は、ワクチンによるCTR応答の誘導を増強することが示されている(Ahlersら(2002)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第99巻、13020〜10325頁)。IL−13アンタゴニストをワクチンと共に用いて、ワクチンの有効性を増大させることができる。癌およびウイルス感染(レトロウイルス(例えば、HIVウイルス)感染など)は、それに対して細胞ワクチン応答が有効でありうる例示的な障害である。ワクチンの有効性は、ワクチン接種時にIL−13シグナル伝達を遮断することにより増強される(Ahlersら(2002)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第99巻、13020〜13025頁)。ワクチン製剤は、医薬組成物または治療用組成物の形態で対象に投与することができる。
IL−13関連障害を診断、予後診断、および/またはモニターする方法
本明細書で説明される結合剤は、例えば、IL−13関連疾患、例えば、喘息の進行を、生体試料中におけるIL−13レベルを測定することにより診断、予後診断、およびモニターする方法において用いることができる。加えて、本発見により、IL−13関連疾患、例えば、これもまた喘息の治療に有用であるIL−13シグナル伝達の新規の阻害剤の同定が可能となる。アレルギー性喘息および非アレルギー性喘息を診断するこのような方法は、例えば、血清、血漿、気管支肺胞洗浄液、痰などの生体試料中におけるIL−13の変化(例えば、減少または増加)を検出する工程を含みうる。「診断の」または「診断」とは、病理的状態の存在または不在を同定する工程を意味する。診断法は、対象(ヒトまたは非ヒト哺乳動物)に由来する生体試料、例えば、気管支肺胞洗浄液中におけるIL−13ポリペプチドの試験量を決定することによりIL−13の存在を検出する工程と、該試験量をIL−13ポリペプチドについての正常量または正常範囲(すなわち、喘息に罹患しないことが知られている(1例または複数例の)個体に由来する量または範囲)と比較する工程とを伴う。特定の診断法により喘息の決定的な診断が提供されない場合もあるが、該方法により診断を補助する陽性の表示が与えられれば十分である。
本明細書で説明される結合剤は、例えば、IL−13関連疾患、例えば、喘息の進行を、生体試料中におけるIL−13レベルを測定することにより診断、予後診断、およびモニターする方法において用いることができる。加えて、本発見により、IL−13関連疾患、例えば、これもまた喘息の治療に有用であるIL−13シグナル伝達の新規の阻害剤の同定が可能となる。アレルギー性喘息および非アレルギー性喘息を診断するこのような方法は、例えば、血清、血漿、気管支肺胞洗浄液、痰などの生体試料中におけるIL−13の変化(例えば、減少または増加)を検出する工程を含みうる。「診断の」または「診断」とは、病理的状態の存在または不在を同定する工程を意味する。診断法は、対象(ヒトまたは非ヒト哺乳動物)に由来する生体試料、例えば、気管支肺胞洗浄液中におけるIL−13ポリペプチドの試験量を決定することによりIL−13の存在を検出する工程と、該試験量をIL−13ポリペプチドについての正常量または正常範囲(すなわち、喘息に罹患しないことが知られている(1例または複数例の)個体に由来する量または範囲)と比較する工程とを伴う。特定の診断法により喘息の決定的な診断が提供されない場合もあるが、該方法により診断を補助する陽性の表示が与えられれば十分である。
喘息および/またはアトピー性障害を予後診断する方法は、mRNAレベルまたはタンパク質レベルでIL−13の上方調節を検出する工程を含みうる。「予後診断の」または「予後」とは、病理的状態の蓋然的な発現および/または重症度を予測する工程を意味する。予後診断法は、対象に由来する生体試料中におけるIL−13の試験量を決定する工程と、該試験量をIL−13についての予後量または予後範囲(すなわち、多様な重症度の喘息に罹患する個体に由来する量または範囲)と比較する工程とを伴う。試験試料中における各量のIL−13は、喘息についての特定の予後と符合する。特定の予後レベルにあるIL−13量の検出により、対象についての予後が提供される。
本出願ではまた、IL−13の上方調節を検出することにより喘息の経過をモニターする方法も提供される。モニター法は、第1の時点および第2の時点において対象から採取された生体試料中におけるIL−13の試験量を決定する工程と、該量を比較する工程とを伴う。第1の時点と第2の時点との間におけるIL−13量の変化により、喘息および/またはアトピー性障害の経過の変化を示すことができ、量の減少は喘息の寛解を示し、量の増加は喘息および/またはアトピー性障害の進行を示す。このようなモニターアッセイはまた、IL−13関連障害について治療されている患者における特定の治療的介入(例えば、疾患の緩和および/または逆転)の有効性を評価するのにも有用である。
フルオロフォアまたは発色団で標識された結合剤を調製することができる。310nmを超える波長、および好ましくは400nmを超える波長において実質的な吸収を有するように、蛍光部分を選択することができる。各種の適切な蛍光剤および発色団は、Stryer(1968)、Science、第162巻、526頁;およびBrand,L.ら(1972)、Annual Review of Biochemistry、第41巻、843〜868頁により説明されている。結合剤は、米国特許第3,940,475号、同第4,289,747号、および同第4,376,110号で開示されている手順など従来の手順により、蛍光発色団により標識することができる。上記で説明した多くの望ましい特性を有する蛍光剤の1群は、フルオレセインとロダミンとを含むキサンテン色素である。蛍光化合物の別の群はナフチルアミンである。フルオロフォアまたは発色団により標識された結合剤は、例えば、蛍光顕微鏡法(共焦点顕微鏡法またはデコンボリューション式顕微鏡法など)を用いて、試料中におけるIL−13の存在または局在化を検出するのに用いることができる。
組織学的解析:本明細書で説明される結合剤を用いて、免疫組織化学法を実施することができる。例えば、抗体の場合、例えば、標識または標識結合基とコンジュゲートさせることにより、抗体を標識(精製タグまたはエピトープタグなど)と合成することができる。例えば、抗体にキレート化剤を付着させることができる。次いで、抗体を組織学標本、例えば、顕微鏡スライド上にある組織の固定切片に接触させる。結合のためのインキュベーション後、標本を洗浄し、未結合抗体を除去する。次いで、例えば、顕微鏡法を用いて標本を解析し、抗体が標本に結合したかどうかを確認する。抗体(または他のポリペプチドもしくはペプチド)は、結合時に未標識でありうる。結合および洗浄後、検出可能とするために抗体に標識する。
タンパク質アレイ:IL−13結合剤(例えば、IL−13結合剤であるタンパク質)はまた、タンパク質アレイ上に固定化することもできる。タンパク質アレイを診断ツールとして用いて、例えば、医学的試料(単離された細胞、血液、血清、生検など)をスクリーニングすることができる。タンパク質アレイはまた、他の結合剤、例えば、IL−13または他の標的分子に結合する結合剤も含みうる。
タンパク質アレイを作製する方法は、例えば、De Wildtら(2000)、Nat.Biotechnol.、第18巻、989〜994頁;Luekingら(1999)、Anal.Biochem.、第270巻、103〜111頁;Ge(2000)、Nucleic Acids Res.、第28巻、第e3号、I〜VII頁;MacBeathおよびSchreiber(2000)、Science、第289巻、1760〜1763頁;WO01/40803およびWO99/51773A1で説明されている。アレイ用のポリペプチドは、例えば、Genetic MicroSystems社またはBioRobotics社製の、例えば、市販のロボット式装置を用いて、高速でスポットすることができる。アレイの基質は、例えば、ニトロセルロース、プラスチック、ガラス、例えば、表面改変ガラスでありうる。アレイはまた、多孔質マトリックス、例えば、アクリルアミド、アガロース、または他のポリマーも含みうる。例えば、アレイは、例えば、De Wildt、前出で説明されている抗体アレイでありうる。タンパク質を生成する細胞は、アレイ式フォーマット中のフィルター上で増殖させることができる。タンパク質の生成を誘導し、発現されたタンパク質を細胞の位置にあるフィルターに固定化する。
タンパク質アレイを試料と接触させて、試料中におけるIL−13の程度を決定することができる。試料が標識化されていない場合、サンドイッチ法を用いて、例えば、標識されたプローブを用いて、IL−13の結合を検出することができる。アレイの各アドレスにおける結合の程度についての情報は、例えば、コンピュータデータベース中におけるプロファイルとして保存することができる。タンパク質アレイは繰り返し作製することができ、これを用いて、例えば、異なる試料の結合プロファイルを比較することができる。
フローサイトメトリー法:IL−13結合剤を用いて、細胞、例えば、試料(例えば、患者試料)中における細胞を標識することができる。結合剤は、蛍光化合物に付着させることができる(または付着性でありうる)。次いで、フローサイトメトリー法による細胞の解析および/または選別された蛍光活性化細胞を用いての(例えば、カリフォルニア州、サンノゼ、Becton Dickinson Immunocytometry Systems社製の選別装置を用いての;また、米国特許第5,627,037号;同第5,030,002号;および同第5,137,809号も参照されたい)細胞の選別が可能である。細胞が選別装置を通過する際に、蛍光化合物がレーザービームにより励起される一方で、通過する細胞が検出器によりカウントされ、蛍光発光を検出することにより、蛍光化合物が細胞に付着しているかどうかが判定される。各細胞に結合した標識量を定量および解析して、試料を特徴付けることができる。選別装置はまた、細胞を偏向させ、結合剤により結合された細胞を結合剤により結合されていない細胞から分離することもできる。分離された細胞は、培養および/または特徴づけすることができる。
in vivoでの撮像法:さらに別の実施形態において、本発明では、in vivoでの対象内におけるIL−13の存在を検出する方法が提供される。該方法は、(i)検出マーカーにコンジュゲートした抗IL−13抗体を対象(例えば、IL−13関連障害を有する患者)に投与する工程と、(ii)検出マーカーを検出する手段に対象を曝露する工程とを含む。例えば、対象は、例えば、NMR法または他の断層撮影手段により撮像することができる。
診断用撮像に有用な標識の例は、131I、111In、123I、99mTc、32P、33P、125I、3H、14C、および188Rhなどの放射性標識、フルオレセインおよびロダミンなどの蛍光標識、核磁気共鳴活性標識、ポジトロン放射断層撮影(「PET」)法スキャナーにより検出可能なポジトロン放射同位体、ルシフェリンなどの化学発光剤、およびペルオキシダーゼまたはホスファターゼなどの酵素マーカーを含む。短射程検出器用プローブにより検出可能な同位体などの短射程発光体もまた用いることができる。結合剤は、既知の技法を用いるこのような試薬により標識することができる。抗体の放射性標識に関する技法については、例えば、WenselおよびMeares(1983)、「Radioimmunoimaging and Radioimmunotherapy」、ニューヨーク、Elsevier社、またColcherら(1986)、Meth.Enzymol.、第121巻、802〜816頁を参照されたい。放射性標識された結合剤はまた、in vitroでの診断用検査でも用いることができる。同位体で標識された結合剤の特異的な活性は、放射性標識の半減期、同位体純度、および該標識が抗体に組み込まれる方法に依存する。ポリペプチドを放射性同位体(14C、3H、35S、125I、99mTc、32P、33P、および131Iなど)により標識する手順は、一般に知られている。例えば、U.S.4,302,438;Goding,J.W.(「Monoclonal antibodies:principles and practice:production and application of monoclonal antibodies in cell biology,biochemistry,and immunology」、第2版、ロンドン、オーランド、Academic Press社、1986年、124〜126頁)および同文献に引用された参考文献;ならびにA.R.Bradwellら「Developments in Antibody Imaging」、「Monoclonal Antibodies for Cancer Detection and Therapy」、R.W.Baldwinら編、65〜85頁(Academic Press社、1985年)を参照されたい。
本明細書で説明されるIL−13結合剤は、核磁気共鳴撮像(MRI)法用造影剤にコンジュゲートさせることができる。MRI法の一部は、EP−A−0502814で要約されている。一般に、異なる環境における水中プロトンの緩和時間定数T1とT2との間の差を用いて画像を作製する。しかし、これらの差は、鮮明な高解像度の画像を提供するのには不十分でありうる。これらの緩和時間定数の差は、造影剤により増強することができる。このような造影剤の例は、多数の常磁性造影剤(主にT1を変化させる)および強磁性造影剤または超常磁性造影剤(主にT2を変化させる)を含む。キレート剤(例えば、EDTAキレート剤、DTPAキレート剤、およびNTAキレート剤)を用いて、一部の常磁性物質(例えば、Fe3+、Mn2+、Gd3+)に付着させる(また、その毒性を軽減する)ことができる。他の作用物質は、例えば、直径10μm未満〜約10nmの粒子の形態であり、強磁性、反強磁性、または超常磁性の特性を有しうる。IL−13結合剤はまた、Pykett(1982)、Scientific American、第246巻、78〜88頁で説明される通り、NMR活性の19F原子を含有する表示基によって標識し、IL−13の分布を局在化させ撮像することもできる。
診断的使用、例えば、in vitroで、例えば、試料、例えば、IL−13関連障害を有する患者に由来する生検もしくは細胞中において、またはin vivoで、例えば、対象を撮像することによりIL−13を検出するためのIL−13結合剤(例えば、抗体分子または他のポリペプチドもしくはペプチド)の使用のためのIL−13結合剤および指示書を含むキットもまた、本明細書で説明される範囲内にある。キットは、標識またはさらなる診断用作用物質など、少なくとも1種のさらなる試薬をさらに含有しうる。in vivoにおける使用の場合、結合剤は、医薬組成物として調合することができる。
キット
IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子、および/またはIL−4アンタゴニストは、キット中において、例えば、キットの構成要素として提供することができる。例えば、キットは、(a)IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子、および/またはIL−4アンタゴニストと、所望の場合、(b)情報材料とを含む。情報材料は、説明用材料、指示用材料、販売用材料、または方法、例えば、本明細書で説明される方法に関する他の材料でありうる。キットの情報材料は、キットの形態内に制約されない。一実施形態において、情報材料は、化合物の作製、化合物の分子量、濃度、有効期限、バッチまたは製造施設に関する情報などについての情報を含みうる。一実施形態において、情報材料は、本明細書で説明される障害を治療、予防、診断、予後診断、またはモニターするためのIL−13結合剤の使用に関する。一実施形態において、情報材料は、IL−13結合剤の単一治療期間としての投与用の指示書を含む。
IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子、および/またはIL−4アンタゴニストは、キット中において、例えば、キットの構成要素として提供することができる。例えば、キットは、(a)IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子、および/またはIL−4アンタゴニストと、所望の場合、(b)情報材料とを含む。情報材料は、説明用材料、指示用材料、販売用材料、または方法、例えば、本明細書で説明される方法に関する他の材料でありうる。キットの情報材料は、キットの形態内に制約されない。一実施形態において、情報材料は、化合物の作製、化合物の分子量、濃度、有効期限、バッチまたは製造施設に関する情報などについての情報を含みうる。一実施形態において、情報材料は、本明細書で説明される障害を治療、予防、診断、予後診断、またはモニターするためのIL−13結合剤の使用に関する。一実施形態において、情報材料は、IL−13結合剤の単一治療期間としての投与用の指示書を含む。
一実施形態において、情報材料は、IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を、本明細書で説明される方法を実施するのに適する形で、例えば、適切な用量、剤形、または投与方式(例えば、本明細書で説明される用量、剤形、投与方式、薬物動態/薬力学特性)で投与するための指示書を含みうる。別の実施形態において、情報材料は、適切な対象、例えば、ヒト、例えば、アレルギー性喘息、非アレルギー性喘息、またはIL−13媒介性障害、例えば、アレルギー性障害および/もしくは炎症性障害、またはHTLV−1感染を有するかまたはその危険性があるヒトにIL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を投与するための指示書を含みうる。IL−13の生成は、HTLV−1感染と相関している(Chungら(2003)、Blood、第102巻、4130〜36頁)。
例えば、該材料は、患者、例えば、アレルギー性喘息、非アレルギー性喘息、またはIL−13媒介性障害、例えば、アレルギー性障害および/もしくは炎症性障害、またはHTLV−1感染を有するかまたはその危険性がある患者にIL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を投与するための指示書を含みうる。
キットは、IL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子を含有する組成物用の1つまたは複数の容器を含みうる。一部の実施形態において、キットは、組成物および情報材料用の個別の容器、仕切り、または区画を含む。例えば、組成物は、ボトル、バイアル、またはシリンジ中に含有される場合があり、情報材料は、プラスチック製のジャケットまたはポケット内に含有される場合がある。他の実施形態において、キットの個別の要素は、単一の仕切りなしの容器内に含有される。例えば、組成物は、ラベルの形態における情報材料をそこに張り付けたボトル、バイアル、またはシリンジ中に含有される。一部の実施形態において、キットは、各々がIL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子の1種または複数種の単位用量形態(例えば、本明細書で説明される用量形態)を含有する複数の個別容器(例えば、個別容器のパック)を含む。例えば、キットは、各々がIL−13結合剤、例えば、抗IL−13抗体分子の単一種類の単位用量または複数種類の単位用量を含有する、複数のシリンジ、アンプル、ホイルパケット、噴霧器または吸入器を含む。
所望の場合、キットは、組成物の投与に適する機器、例えば、シリンジ、吸入器、ピペット、鉗子、計量スプーン、点滴器(例えば、点眼器)、スワブ(例えば、綿棒または木製スワブ)、または任意のこのようなデリバリー機器を含む。好ましい実施形態において、該機器は、結合剤の計量された用量を分注する植え込み式機器である。
後続する実施例は、本発明の理解を補助する目的で提示するものであり、いかなる形であれ、その範囲を限定することを意図するものではなく、そのように解釈されるべきではない。
実施例
実施例1:MJ2−7抗体
全RNAを、QIAGEN RNEASY3 Mini Kit(Qiagen)を用いてMJ2−7ハイブリドーマ細胞から調製した。SMART3 PCR Synthesis Kit(BD Biosciences Clontech)を用いてRNAをcDNAに逆転写した。MJ2−7の重鎖可変領域を、順方向プライマーとしてSMART3オリゴヌクレオチド、逆方向プライマーとしてマウスIgG1定常領域のCH1ドメインのN末端部分をコードするDNAにアニーリングするmIgG1プライマーを用いてPCRによって外挿した。MJ2−7の軽鎖可変領域をコードするDNA断片を、SMART3およびマウスκ特異的プライマーを用いて作製した。PCR反応は、DEEP VENT3 DNAポリメラーゼ(New England Biolabs)および25nM dNTPsを用いて24サイクル(94℃で1分、60℃で1分、72℃で1分)行った。PCR産物をpED6ベクターにサブクローニングし、インサートの配列をDNA配列決定によって同定した。精製したマウスMJ2−7抗体のN末端のタンパク質配列決定を用いて、観察されたタンパク質配列に一致する翻訳された配列を確認した。
実施例1:MJ2−7抗体
全RNAを、QIAGEN RNEASY3 Mini Kit(Qiagen)を用いてMJ2−7ハイブリドーマ細胞から調製した。SMART3 PCR Synthesis Kit(BD Biosciences Clontech)を用いてRNAをcDNAに逆転写した。MJ2−7の重鎖可変領域を、順方向プライマーとしてSMART3オリゴヌクレオチド、逆方向プライマーとしてマウスIgG1定常領域のCH1ドメインのN末端部分をコードするDNAにアニーリングするmIgG1プライマーを用いてPCRによって外挿した。MJ2−7の軽鎖可変領域をコードするDNA断片を、SMART3およびマウスκ特異的プライマーを用いて作製した。PCR反応は、DEEP VENT3 DNAポリメラーゼ(New England Biolabs)および25nM dNTPsを用いて24サイクル(94℃で1分、60℃で1分、72℃で1分)行った。PCR産物をpED6ベクターにサブクローニングし、インサートの配列をDNA配列決定によって同定した。精製したマウスMJ2−7抗体のN末端のタンパク質配列決定を用いて、観察されたタンパク質配列に一致する翻訳された配列を確認した。
NHP IL−13と相互作用し、ヒトIL−13と相互作用する可能性を示唆する特徴を有するマウスモノクローナル抗体の典型的なヌクレオチドおよびアミノ酸配列は以下のとおりである:
重鎖可変ドメインの典型的なアミノ酸配列は:
を包含する。
CDRに下線を引く。所望により、可変ドメインの前に、リーダー配列、例えばMKCSWVIFFLMAVVTGVNS(配列番号131)があってもよい。軽鎖可変ドメインをコードする典型的なヌクレオチド配列は:
を包含する。
CDRに下線を引く。所望により、可変ドメインの前に、リーダー配列、例えばMKCSWVIFFLMAVVTGVNS(配列番号131)があってもよい。軽鎖可変ドメインをコードする典型的なヌクレオチド配列は:
を包含する。
軽鎖可変ドメインの典型的なアミノ酸配列は:
を包含する。
CDRに下線と付す。所望により、アミノ酸配列の前に、リーダー配列、例えばMKLPVRLLVLMFWIPASSS (配列番号134)があってもよい。「MJ2−7」なる語は、本明細書にて、「mAb7.1.1」なる語と互換的に使用される。
CDRに下線と付す。所望により、アミノ酸配列の前に、リーダー配列、例えばMKLPVRLLVLMFWIPASSS (配列番号134)があってもよい。「MJ2−7」なる語は、本明細書にて、「mAb7.1.1」なる語と互換的に使用される。
実施例2:C65抗体
NHP IL−13と相互作用し、ヒトIL−13と相互作用する可能性を示唆する特徴を有するマウスモノクローナル抗体C65の典型的なヌクレオチドおよびアミノ酸配列は以下のとおりである:
NHP IL−13と相互作用し、ヒトIL−13と相互作用する可能性を示唆する特徴を有するマウスモノクローナル抗体C65の典型的なヌクレオチドおよびアミノ酸配列は以下のとおりである:
重鎖可変ドメインの典型的なアミノ酸配列は:
を包含する。
CDRに下線を付す。所望により、アミノ酸配列の前にリーダー配列、例えばMAVLALLFCL VTFPSCILS (配列番号137)があってもよい。
を包含する。
CDRに下線を付す。所望により、アミノ酸配列の前にリーダー配列、例えばMAVLALLFCL VTFPSCILS (配列番号137)があってもよい。
軽鎖可変ドメインの典型的なアミノ酸配列は:
を包含する。
CDRに下線を付す。所望により、アミノ酸配列の先にリーダー配列、例えばMNTRAPAEFLGFLLLWFLGARC (配列番号140)があってもよい。
CDRに下線を付す。所望により、アミノ酸配列の先にリーダー配列、例えばMNTRAPAEFLGFLLLWFLGARC (配列番号140)があってもよい。
実施例3
配列番号128の番号1にあるSerは、該Serの前に重鎖可変ドメインの残基の番号118がある、第一の典型的な完全長抗体ナンバリングスキームにおけるアミノ酸残基の番号119を示す。第一の典型的な完全長抗体ナンバリングスキームにおいて、アミノ酸の変異が番号を付した234と237にあり、それは配列番号128の位置116と119に相当する。かくして、第一の典型的な完全長抗体ナンバリングスキームによれば、以下の配列は2つの変異:L234AおよびG237Aを有するFcドメインを示す。
ハツカネズミ(配列番号128)
配列番号128の番号1にあるSerは、該Serの前に重鎖可変ドメインの残基の番号118がある、第一の典型的な完全長抗体ナンバリングスキームにおけるアミノ酸残基の番号119を示す。第一の典型的な完全長抗体ナンバリングスキームにおいて、アミノ酸の変異が番号を付した234と237にあり、それは配列番号128の位置116と119に相当する。かくして、第一の典型的な完全長抗体ナンバリングスキームによれば、以下の配列は2つの変異:L234AおよびG237Aを有するFcドメインを示す。
ハツカネズミ(配列番号128)
次に、もう一つ別の典型的なヒトFcドメイン配列を示す:
エフェクター機能を低下させるのに用いることのできる他の典型的な修飾体として、L(234A;L235A)、(L235A;G237A)、およびN297Aが挙げられる。
エフェクター機能を低下させるのに用いることのできる他の典型的な修飾体として、L(234A;L235A)、(L235A;G237A)、およびN297Aが挙げられる。
実施例4:IL−13およびアトピー性障害
MJ2−7の(1ng/mlでの)天然ヒトIL−13の生物学的活性を阻害する能力をSTA76リン酸化のアッセイにて評価した。MJ2−7はこのアッセイにおいて天然IL−13の活性を約0.293nMのIC50で阻害した。MJ2−7のネズミ重鎖およびヒト化軽鎖を含む抗体は、このアッセイにおいて、天然ヒトIL−13の活性を0.554nMのIC50で阻害した。
MJ2−7の(1ng/mlでの)ヒト以外の霊長類IL−13を阻害する能力をCD23発現のアッセイにて評価した。MJ2−7はこのアッセイにおいてヒト以外の霊長類IL−13の活性を約0.242nMのIC50で阻害した。MJ2−7のネズミ重鎖およびヒト化軽鎖を含む抗体は、このアッセイにおいて、ヒト以外の霊長類IL−13の活性を0.308nMのIC50で阻害した。
MJ2−7の(1ng/mlでの)天然ヒトIL−13の生物学的活性を阻害する能力をSTA76リン酸化のアッセイにて評価した。MJ2−7はこのアッセイにおいて天然IL−13の活性を約0.293nMのIC50で阻害した。MJ2−7のネズミ重鎖およびヒト化軽鎖を含む抗体は、このアッセイにおいて、天然ヒトIL−13の活性を0.554nMのIC50で阻害した。
MJ2−7の(1ng/mlでの)ヒト以外の霊長類IL−13を阻害する能力をCD23発現のアッセイにて評価した。MJ2−7はこのアッセイにおいてヒト以外の霊長類IL−13の活性を約0.242nMのIC50で阻害した。MJ2−7のネズミ重鎖およびヒト化軽鎖を含む抗体は、このアッセイにおいて、ヒト以外の霊長類IL−13の活性を0.308nMのIC50で阻害した。
実施例6:MJ2−7抗体の典型的な第一のヒト化変異体のヌクレオチドおよびアミノ酸配列
ヒト化抗体バージョン(V1)は最も近いヒト生殖細胞系クローンをベースとする。hMJ2−7V1重鎖可変領域(hMJ2−7VH V1)のヌクレオチド配列(任意のリーダー配列をコードする配列を含む)は以下のとおりである:
ヒト化抗体バージョン(V1)は最も近いヒト生殖細胞系クローンをベースとする。hMJ2−7V1重鎖可変領域(hMJ2−7VH V1)のヌクレオチド配列(任意のリーダー配列をコードする配列を含む)は以下のとおりである:
重鎖可変領域(hMJ2−7 V1)のアミノ酸配列はDP−25、VH−I、1−03に移植されたCDRをベースとする。任意のリーダー配列(第一の下線を付した領域;、その後の下線領域に示されるAbM定義をベースとするCDR)を含むアミノ酸配列は以下のとおりである:
このバージョンはDPK18、VカッパIIへのCDR移植をベースとする。hMJ2−7V1軽鎖可変領域(hMJ2−7VL V1)(第一の下線領域としての任意のリーダー配列;その後の下線領域のAbM定義をベースとするCDRを含む)のアミノ酸配列は以下のとおりである:
実施例7:MJ2−7抗体の典型的な第二ヒト化変種のヌクレオチドおよびアミノ酸配列
以下の重鎖可変領域はDP−54、VH−3、3−07へのCDR移植をベースとする。hMJ2−7バージョン2(V2)重鎖可変領域(hMJ2−7VH V2)のヌクレオチド配列(任意のリーダー配列をコードする配列を含む)は以下のとおりである:
以下の重鎖可変領域はDP−54、VH−3、3−07へのCDR移植をベースとする。hMJ2−7バージョン2(V2)重鎖可変領域(hMJ2−7VH V2)のヌクレオチド配列(任意のリーダー配列をコードする配列を含む)は以下のとおりである:
hMJ2−7V2軽鎖可変領域はD9K9、VカッパI、02へのCDR移植をベースとした。hMJ2−7V2軽鎖可変領域(hMJ2−7VL V2)(任意のリーダー配列をコードする配列を含む)のヌクレオチド配列は以下のとおりである:
MJ2−7V2重鎖可変領域のさらなるヒト化バージョンを作製した。これらのバージョンは選択されたフレームワーク位置にネズミアミノ酸を有する復帰突然変異を包含した。
可変ドメインはアミノ酸1−120;CH1は121−218;ヒンジは219−233;CH2は234−343;およびCH3は344−450にある。軽鎖は1−133に可変ドメインを有する以下の配列を包含する。
実施例8:MJ2−7の典型的な変異体の機能アッセイ
IL−13活性のアッセイでMJ2−7抗体およびヒト化変異体がヒトIL−13を阻害する能力を評価した。
IL−13活性のアッセイでMJ2−7抗体およびヒト化変異体がヒトIL−13を阻害する能力を評価した。
STAT6リン酸化アッセイ
HT−29ヒトクローン上皮細胞(ATCC)を、10%FBS、Pen−Strep、グルタミン、および炭酸水素ナトリウムを含むMcCoy’s5A培地で接着単層として増殖させた。アッセイのために、これらの細胞を、トリプシンを用いてフラスコから取り出し、新鮮な培地で洗浄し、そして12×75mmポリスチレンチューブに分注した。組換えヒトIL−13(R&D Systems、Inc.)を、100〜0.01ng/mlの濃度範囲で添加した。IL−13反応を阻害する抗体の能力を試験するアッセイのために、1ng/ml組換えヒトIL−13を、500〜0.4ng/mlの濃度範囲の抗体希釈液と一緒に添加した。細胞を、37℃の水槽で30〜60分間インキュベートして、次いで1%BSAを含む氷冷PBSで洗浄した。細胞を、PBSに溶解した1%パラホルムアルデヒドの中で、37℃で15分間インキュベートして固定し、1%BSAを含むPBSで洗浄した。核を透過処理するために、細胞を、絶対メタノールの中で、−20℃で一晩インキュベートした。細胞を、1%BSAを含むPBSで洗浄してから、STAT6に対するALEXA3 Fluor488標識抗体(BD Biosciences)を用いて染色した。FACSCAN3およびCELLQUEST3ソフトウェア(BD Biosciences)を用いて蛍光を分析した。
HT−29ヒトクローン上皮細胞(ATCC)を、10%FBS、Pen−Strep、グルタミン、および炭酸水素ナトリウムを含むMcCoy’s5A培地で接着単層として増殖させた。アッセイのために、これらの細胞を、トリプシンを用いてフラスコから取り出し、新鮮な培地で洗浄し、そして12×75mmポリスチレンチューブに分注した。組換えヒトIL−13(R&D Systems、Inc.)を、100〜0.01ng/mlの濃度範囲で添加した。IL−13反応を阻害する抗体の能力を試験するアッセイのために、1ng/ml組換えヒトIL−13を、500〜0.4ng/mlの濃度範囲の抗体希釈液と一緒に添加した。細胞を、37℃の水槽で30〜60分間インキュベートして、次いで1%BSAを含む氷冷PBSで洗浄した。細胞を、PBSに溶解した1%パラホルムアルデヒドの中で、37℃で15分間インキュベートして固定し、1%BSAを含むPBSで洗浄した。核を透過処理するために、細胞を、絶対メタノールの中で、−20℃で一晩インキュベートした。細胞を、1%BSAを含むPBSで洗浄してから、STAT6に対するALEXA3 Fluor488標識抗体(BD Biosciences)を用いて染色した。FACSCAN3およびCELLQUEST3ソフトウェア(BD Biosciences)を用いて蛍光を分析した。
ヒト単球へのCD23の導入
単核細胞を、HISTOPAQUE(登録商標)(Sigma)の上に層状に載せてヒト抹消血から単離した。細胞を、10%熱失活FCS、50U/mlペニシリン、50mg/mlストレプトマイシン、2mM L−グルタミンを含むRPMIで洗浄し、48ウェル組織培養プレート(Costar/Corning)に入れた。組換えヒトIL−13(R&D Systems、Inc.)を、100〜0.01ng/mlの範囲の希釈液にして添加した。IL−13反応を阻害する抗体の能力を試験するアッセイのために、1ng/ml組換えヒトIL−13を、500〜0.4ng/mlの濃度範囲の抗体希釈液と一緒に添加した。細胞を、37℃で一晩、5%CO2インキュベーターの中でインキュベートした。翌日、細胞を、非酵素的な細胞解離溶液(Cell Dissociation Solution(Sigma))を用いてウェルから回収し、次いで1%BSAを含む氷冷PBSで洗浄した。細胞を、ヒトCD23に対するフィコエリトリン(PE)標識抗体(BD Biosciences、San Diego、CA)およびヒトCD11bに対するCy−Chrome標識抗体(BD Biosciences)と共にインキュベートした。単球を、高い前方および側方の散乱光とCD11bの発現に基づいてゲート制御した。単球におけるCD23の発現を、FACSCAN3(BD Biosciences)を用いてフローサイトメトリーによって決定し、CD23+細胞の百分率を、CELLQUEST3ソフトウェア(BD Biosciences)で分析した。
単核細胞を、HISTOPAQUE(登録商標)(Sigma)の上に層状に載せてヒト抹消血から単離した。細胞を、10%熱失活FCS、50U/mlペニシリン、50mg/mlストレプトマイシン、2mM L−グルタミンを含むRPMIで洗浄し、48ウェル組織培養プレート(Costar/Corning)に入れた。組換えヒトIL−13(R&D Systems、Inc.)を、100〜0.01ng/mlの範囲の希釈液にして添加した。IL−13反応を阻害する抗体の能力を試験するアッセイのために、1ng/ml組換えヒトIL−13を、500〜0.4ng/mlの濃度範囲の抗体希釈液と一緒に添加した。細胞を、37℃で一晩、5%CO2インキュベーターの中でインキュベートした。翌日、細胞を、非酵素的な細胞解離溶液(Cell Dissociation Solution(Sigma))を用いてウェルから回収し、次いで1%BSAを含む氷冷PBSで洗浄した。細胞を、ヒトCD23に対するフィコエリトリン(PE)標識抗体(BD Biosciences、San Diego、CA)およびヒトCD11bに対するCy−Chrome標識抗体(BD Biosciences)と共にインキュベートした。単球を、高い前方および側方の散乱光とCD11bの発現に基づいてゲート制御した。単球におけるCD23の発現を、FACSCAN3(BD Biosciences)を用いてフローサイトメトリーによって決定し、CD23+細胞の百分率を、CELLQUEST3ソフトウェア(BD Biosciences)で分析した。
TF−1細胞の増殖
TF−1細胞は、長期の増殖のためにインターロイキン3(IL−3)または顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)を必要とする因子依存ヒト造血細胞系である。TF−1細胞は、インターロイキン13(IL−13)を含む様々な他のサイトカインにも応答する。TF−1細胞(ATCC)は、10%熱失活FCS、50U/mlペニシリン、50mg/mlストレプトマイシン、2mM L−グルタミン、および5ng/ml組換えヒトGM−CSF(R&D Systems)を含むRPMI培地で維持した。アッセイの前に一晩、細胞をGM−CSFが欠乏した状態にした。アッセイのために、TF−1細胞は、96ウェル平底マイクロタイタープレート(Costar/Corning)の2つのウェルにそれぞれ5000細胞ずつ添加し、100〜0.01ng/mlの範囲のヒトIL−13(R&D Systems)に曝露した。37℃の5%CO2イキュベータで72時間インキュベートした後、細胞を、1TCi/ウェルの3H−チミジン(Perkin Elmer/New England Nuclear)でパルスした。細胞を、さらに4時間半インキュベートし、次いで細胞を、TOMTEK3ハーベスターを用いてフィルターマットの上に回収した。3H−チミジンの取り込みを、液体シンチレーションカウンティングで測定した。
TF−1細胞は、長期の増殖のためにインターロイキン3(IL−3)または顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)を必要とする因子依存ヒト造血細胞系である。TF−1細胞は、インターロイキン13(IL−13)を含む様々な他のサイトカインにも応答する。TF−1細胞(ATCC)は、10%熱失活FCS、50U/mlペニシリン、50mg/mlストレプトマイシン、2mM L−グルタミン、および5ng/ml組換えヒトGM−CSF(R&D Systems)を含むRPMI培地で維持した。アッセイの前に一晩、細胞をGM−CSFが欠乏した状態にした。アッセイのために、TF−1細胞は、96ウェル平底マイクロタイタープレート(Costar/Corning)の2つのウェルにそれぞれ5000細胞ずつ添加し、100〜0.01ng/mlの範囲のヒトIL−13(R&D Systems)に曝露した。37℃の5%CO2イキュベータで72時間インキュベートした後、細胞を、1TCi/ウェルの3H−チミジン(Perkin Elmer/New England Nuclear)でパルスした。細胞を、さらに4時間半インキュベートし、次いで細胞を、TOMTEK3ハーベスターを用いてフィルターマットの上に回収した。3H−チミジンの取り込みを、液体シンチレーションカウンティングで測定した。
テネイシン産生アッセイ
BEAS−2Bヒト気管支上皮細胞(ATCC)を、補充BEGM培地(Clonetics)で維持した。細胞を、96ウェル平底培養プレートに20,000/ウェルで添加し、一晩インキュベートした。IL−13を含む新鮮な培地を、示した抗体の存在下または不在下で添加した。一晩インキュベーションした後、上清を回収し、ELISA法によって細胞外基質成分、テネイシンCの存在についてアッセイした。ELISAプレートを、PBSに溶解したヒトテネイシンに対する1μg/mlマウスモノクローナル抗体(IgG1,κ;Chemicon International)で一晩コーティングした。プレートを、0.05%TWEEN(登録商標)−20を含むPBS(PBS−Tween)で洗浄し、1%BSAを含むPBSでブロックした。新鮮なブロッキング溶液を、6分ごとに添加し、合計3回交換した。プレートをPBS−Tweenで3回洗浄した。細胞上清またはヒトテネイシン標準(Chemicon International)を添加し、37℃で60分間インキュベートした。プレートをPBS−Tweenで3回洗浄した。テネイシンを、テネイシンに対するマウスモノクローナル抗体(IgG2a,κ;Biohit)で検出した。結合を、マウスIgG2aに対するHRP標識抗体で検出し、次いでTMB基質を反応させた。この反応を、0.01N硫酸で停止させた。吸光度を、450nmで測定した。
BEAS−2Bヒト気管支上皮細胞(ATCC)を、補充BEGM培地(Clonetics)で維持した。細胞を、96ウェル平底培養プレートに20,000/ウェルで添加し、一晩インキュベートした。IL−13を含む新鮮な培地を、示した抗体の存在下または不在下で添加した。一晩インキュベーションした後、上清を回収し、ELISA法によって細胞外基質成分、テネイシンCの存在についてアッセイした。ELISAプレートを、PBSに溶解したヒトテネイシンに対する1μg/mlマウスモノクローナル抗体(IgG1,κ;Chemicon International)で一晩コーティングした。プレートを、0.05%TWEEN(登録商標)−20を含むPBS(PBS−Tween)で洗浄し、1%BSAを含むPBSでブロックした。新鮮なブロッキング溶液を、6分ごとに添加し、合計3回交換した。プレートをPBS−Tweenで3回洗浄した。細胞上清またはヒトテネイシン標準(Chemicon International)を添加し、37℃で60分間インキュベートした。プレートをPBS−Tweenで3回洗浄した。テネイシンを、テネイシンに対するマウスモノクローナル抗体(IgG2a,κ;Biohit)で検出した。結合を、マウスIgG2aに対するHRP標識抗体で検出し、次いでTMB基質を反応させた。この反応を、0.01N硫酸で停止させた。吸光度を、450nmで測定した。
HT29ヒト上皮細胞系を用いて、STAT6リン酸化をアッセイした。HT29細胞を、試験抗体の増加する濃度の存在下、1ng/ml天然型ヒトIL−13粗調製物と共に37℃で30分間インキュベートした。リン酸化STAT6に対する抗体を用いた細胞可溶化物のウエスタンブロット分析により、STAT6の用量依存性IL−13媒介性リン酸化を検出した。同様に、フローサイトメトリー分析は、37℃で30分間、飽和濃度のIL−13で処理し、かつホスホ−STAT6に対するALEXA(商標)Fluor488標識mAbを用いて固定、透過処理、および染色したHT29細胞のリン酸化STAT6を検出することができる。例示的な一連の結果を以下の表1に示す。V2.11の阻害活性は、sIL−13Ra2−Fcに相当した。
実施例9:IL−13とIL−13RI1との間の結合相互作用部位
IL−13とIL−13RI1の細胞外ドメイン(配列番号125の27〜342位残基)とヒトIL−13に結合する抗体との複合体を、X線結晶構造解析によって調べた(例えば、16163−029001を参照)。実質的な相互作用の2つの点が、IL−13とIL−13Rα1との間で観察された。IL−13Rα1のIgドメイン1とIL−13との間の相互作用の結果として、2つの分子に跨る伸長したベータシートが形成される。IL−13の残基Thr88[Thr107]、Lys89[Lys108]、Ile90[Ile109]、およびGlu91[Glu110](配列番号124、成熟配列[完全長配列(配列番号178)])は、受容体の残基Lys76、Lys77、Ile78、およびAla79(配列番号125)と相互作用するβ鎖を形成する。加えて、IL−13のMet33[Met52](配列番号124[配列番号178])の側鎖が、これらの隣接鎖の側鎖によって形成された疎水性ポケット内に延びている。
IL−13とIL−13RI1の細胞外ドメイン(配列番号125の27〜342位残基)とヒトIL−13に結合する抗体との複合体を、X線結晶構造解析によって調べた(例えば、16163−029001を参照)。実質的な相互作用の2つの点が、IL−13とIL−13Rα1との間で観察された。IL−13Rα1のIgドメイン1とIL−13との間の相互作用の結果として、2つの分子に跨る伸長したベータシートが形成される。IL−13の残基Thr88[Thr107]、Lys89[Lys108]、Ile90[Ile109]、およびGlu91[Glu110](配列番号124、成熟配列[完全長配列(配列番号178)])は、受容体の残基Lys76、Lys77、Ile78、およびAla79(配列番号125)と相互作用するβ鎖を形成する。加えて、IL−13のMet33[Met52](配列番号124[配列番号178])の側鎖が、これらの隣接鎖の側鎖によって形成された疎水性ポケット内に延びている。
Igドメイン3との相互作用の主な特徴は、受容体IL−13Rα1のIgドメイン3の疎水性ポケット内へのIL−13の疎水性残基(Phe107[Phe126])(配列番号124[配列番号178])の挿入である。IL−13Rα1の疎水性ポケットは、残基Leu319、Cys257、Arg256、およびCys320(配列番号125)の側鎖によって形成されている。IL−13のPhe107[Phe126](配列番号124[配列番号178])との相互作用により、IL−13Rα1のアミノ酸残基Ile254、Ser255、Arg256、Lys318、Cys320、およびTyr321(配列番号125)とIL−13のアミノ酸残基Arg11[Arg30]、Glu12[Glu31]、Leu13[Leu32]、Ile14[Ile33]、Glu15[Ile34]、Lys104[Lys123]、Lys105[Lys124]、Leu106[Leu125]、Phe107[Phe126]、およびArg108[Arg127](配列番号124[配列番号178])との間に多数のファンデルワールス相互作用が生じる。これらの結果は、IL−13RI1との相互作用に関与するIL−13の領域に結合するIL−13結合剤を用いてIL−13のシグナル伝達を阻害できることを実証した。
実施例10:COS細胞のヒト化MJ2−7抗体の発現
哺乳動物組換え系におけるキメラ抗NHP IL13の産生を評価するために、マウスMJ2−7抗体の可変領域を、ヒトκおよびIgG1mut定常領域を含むpED6発現ベクターにサブクローニングした。サル腎COS−1細胞を、10%熱失活胎児ウシ血清、1mMグルタミン、および0.1mg/mlペニシリン/ストレプトマイシンを含むDME培地(Gibco)で増殖させた。COS細胞のトランスフェクションを、試薬供給業者が推奨するプロトコルに従って、TRANSITIT3−LT1トランスフェクション試薬(Mirus)を用いて行った。トランスフェクトしたCOS細胞を、10%CO2存在下、37℃で24時間インキュベートし、次いで血清を含まないR1CD1培地(Gibco)で48時間増殖させて、条件培地での抗体の分泌および蓄積を可能にした。chMJ2−7抗体の発現を、標準として精製ヒトIgG1/κ抗体を用いて全ヒトIgG ELISA法によって定量した。
哺乳動物組換え系におけるキメラ抗NHP IL13の産生を評価するために、マウスMJ2−7抗体の可変領域を、ヒトκおよびIgG1mut定常領域を含むpED6発現ベクターにサブクローニングした。サル腎COS−1細胞を、10%熱失活胎児ウシ血清、1mMグルタミン、および0.1mg/mlペニシリン/ストレプトマイシンを含むDME培地(Gibco)で増殖させた。COS細胞のトランスフェクションを、試薬供給業者が推奨するプロトコルに従って、TRANSITIT3−LT1トランスフェクション試薬(Mirus)を用いて行った。トランスフェクトしたCOS細胞を、10%CO2存在下、37℃で24時間インキュベートし、次いで血清を含まないR1CD1培地(Gibco)で48時間増殖させて、条件培地での抗体の分泌および蓄積を可能にした。chMJ2−7抗体の発現を、標準として精製ヒトIgG1/κ抗体を用いて全ヒトIgG ELISA法によって定量した。
COS細胞におけるキメラMJ2−7抗体の産生は、対照キメラ抗体よりも大幅に低かった(表2)。したがって、Ab発現の最適化が、MJ2−7ヒト化工程に含まれている。ヒト化MJ2−7 V1を、典型的なヒト抗体反応で十分に発現され代表される最も相同なヒト生殖細胞系列クローンDP25に対するマウスMJ2−7重鎖CDRsのCDR移植によって作製した。軽鎖のCDRsを、huMJ2−7 V1 VLを作製するためにヒト生殖細胞系列クローンDPK18にサブクローニングした。ヒト化MJ2−7 V2を、DP54ヒト生殖細胞系列遺伝子フレームワークに対するMJ2−7重鎖可変領域CDRsのCDR移植ならびにDPK9ヒト生殖細胞系列遺伝子フレームワークに対するMJ2−7軽鎖可変領域CDRsのCDR移植によって作製した。DP54クローンは、ヒトVH III生殖細胞系列サブグループに属し、DPK9は、ヒト生殖細胞系列遺伝子のVκIサブグループに属する。VH IIIおよびVκIフレームワークを含む抗体分子は、イー・コリ系で発現レベルが高く、水溶液中で高い安定性および可溶性を有する(例えば、Stefan Ewertら、J.Mol.Biol.(2003)、第325巻;531〜553頁、Adrian Aufら、Methods(2004)、第34巻:215〜224頁を参照)。いくつかの組換え抗体の産生にDP54/DPK9ヒトフレームワークの組合せを用い、一過性COSトランスフェクション実験で抗体の高発現(>20Tg/ml)を達成した。
CDR移植MJ2−7 V1およびV2VHおよびVL遺伝子を、2つの哺乳動物発現ベクター系(pED6κ/pED6 IgG1mutおよびpSMEN2κ/pSMED2 IgG1mut)にサブクローニングし、ヒト化MJ2−7抗体の産生を、上記の一過性COSトランスフェクション実験で評価した。実験の第1のセットでは、抗体発現におけるhuMJ2−7 VLとVHとの様々な組合せの効果を評価した(表3)。DKP9に対するMJ2−7 VLフレームワーク領域の変更により、抗体の産生が8〜10倍に増加したが、VL V1(DPK18に移植されたCDR)は、抗体産生をほどほどに増大させるだけであった。この効果は、ヒト化VLをキメラMJ2−7 VHおよびヒト化MJ2−7 V1およびV2と組み合わせたときに観察した。CDR移植MJ2−7 V2は、同じアッセイ条件でCDR移植MJ2−7 V1よりも3倍高い発現レベルであった。
同様の実験を、重鎖可変領域の復帰変異を含むhuMJ2−7 V2を用いて行った(表4)。最も高い発現レベルは、マウスMJ2−7抗体の抗原結合および中和特性を維持したhuMJ2−7 V2.11で検出された。48位および49位(V48IおよびA49G)に復帰変異を導入すると、COS細胞のhuMJ2−7 V2抗体産生が増大したが、23位、24位、67位、および68位(A23T;A24G;R67KおよびF68A)にアミノ酸の復帰変異を導入すると、抗体発現に負の影響があった。
実施例11:ヒト化MJ2−7v.2VHの分子モデリング
ヒト化MJ2−7重鎖バージョン2(MJ2−7v.2VH)のモデリングのための構造鋳型を、タンパク質構造データバンク(PDB)に対するBLAST相同性検索に基づいて選択した。BLAST検索結果から選択した2つの構造鋳型の他に、別の鋳型を、社内のタンパク質構造データベースから選択した。MJ2−7v.2VHのモデルは、鋳型としての3つの鋳型構造、すなわち1JPS(ヒト化Fab D3h44との複合体におけるヒト組織因子の共結晶構造)、1N8Z(Herceptin Fabとの複合体におけるヒトHer2の共結晶構造)、およびF13.2(マウス抗体Fab断片との複合体におけるIL−13)とInsightIIの相同モジュール(Homology module)(Accelrys、San Diego)を用いて構築した。1JPS、1N8Z、およびF13.2の構造的に保存された領域(SCR)(WO05/121177を参照)を、各分子のCα距離行列に基づいて決定し、鋳型構造を、SCRの対応する原子の最小RMS偏差に基づいて重ね合わせた。標的タンパク質MJ2−7v.2VHの配列を、重ね合わせた鋳型タンパク質の配列に整列させて、SCRの座標を、標的タンパク質の対応する残基に割り当てた。SCRのそれぞれにおける標的と鋳型との間の配列類似性の程度に基づいて、異なる鋳型からの座標を異なるSCRに用いた。SCRに含まれていないループおよび可変領域の座標は、相同モジュールに装備されているサーチループ法またはジェネレートループ法によって作成した。簡単に述べると、サーチループ法は、隣接SCR残基のCa距離行列を、同数の隣接残基および所定長さの媒介ペプチドセグメントを有するタンパク質構造から導いた事前計算した行列と比較して、2つのSCR間に正確に適合するタンパク質構造をスキャンする。新規の原子座標を作成するジェネレートループ法は、サーチループ法で所望の結果が得られなかった場合に使用した。アミノ酸側鎖の立体構造は、鋳型および標的でアミノ酸残基が同一であった場合は、鋳型の立体構造と同一に維持された。しかしながら、回転異性体の立体構造の検索を行ったところ、エネルギー的に最も好ましい立体構造が、鋳型および標的で同一でないアミノ酸残基に対して維持されていた。次いで、2つのSCR間またはSCRと可変領域との間の接合部における適切な結合長さおよび結合角度を導くために分子機構のシミュレーションを行うスプライスリペアー(Splice Repair)を使用した。最後に、このモデルに対して、5kcal/(モルÅ)または500サイクルの最大微分値までの最大勾配アルゴリズムおよび5kcal/(モルÅ)または2000サイクルの最大微分値までの共役勾配アルゴリズムを用いてエネルギー最小化を行った。モデルの質を、ProStat/Struct_Checkコマンドで評価した。
ヒト化MJ2−7重鎖バージョン2(MJ2−7v.2VH)のモデリングのための構造鋳型を、タンパク質構造データバンク(PDB)に対するBLAST相同性検索に基づいて選択した。BLAST検索結果から選択した2つの構造鋳型の他に、別の鋳型を、社内のタンパク質構造データベースから選択した。MJ2−7v.2VHのモデルは、鋳型としての3つの鋳型構造、すなわち1JPS(ヒト化Fab D3h44との複合体におけるヒト組織因子の共結晶構造)、1N8Z(Herceptin Fabとの複合体におけるヒトHer2の共結晶構造)、およびF13.2(マウス抗体Fab断片との複合体におけるIL−13)とInsightIIの相同モジュール(Homology module)(Accelrys、San Diego)を用いて構築した。1JPS、1N8Z、およびF13.2の構造的に保存された領域(SCR)(WO05/121177を参照)を、各分子のCα距離行列に基づいて決定し、鋳型構造を、SCRの対応する原子の最小RMS偏差に基づいて重ね合わせた。標的タンパク質MJ2−7v.2VHの配列を、重ね合わせた鋳型タンパク質の配列に整列させて、SCRの座標を、標的タンパク質の対応する残基に割り当てた。SCRのそれぞれにおける標的と鋳型との間の配列類似性の程度に基づいて、異なる鋳型からの座標を異なるSCRに用いた。SCRに含まれていないループおよび可変領域の座標は、相同モジュールに装備されているサーチループ法またはジェネレートループ法によって作成した。簡単に述べると、サーチループ法は、隣接SCR残基のCa距離行列を、同数の隣接残基および所定長さの媒介ペプチドセグメントを有するタンパク質構造から導いた事前計算した行列と比較して、2つのSCR間に正確に適合するタンパク質構造をスキャンする。新規の原子座標を作成するジェネレートループ法は、サーチループ法で所望の結果が得られなかった場合に使用した。アミノ酸側鎖の立体構造は、鋳型および標的でアミノ酸残基が同一であった場合は、鋳型の立体構造と同一に維持された。しかしながら、回転異性体の立体構造の検索を行ったところ、エネルギー的に最も好ましい立体構造が、鋳型および標的で同一でないアミノ酸残基に対して維持されていた。次いで、2つのSCR間またはSCRと可変領域との間の接合部における適切な結合長さおよび結合角度を導くために分子機構のシミュレーションを行うスプライスリペアー(Splice Repair)を使用した。最後に、このモデルに対して、5kcal/(モルÅ)または500サイクルの最大微分値までの最大勾配アルゴリズムおよび5kcal/(モルÅ)または2000サイクルの最大微分値までの共役勾配アルゴリズムを用いてエネルギー最小化を行った。モデルの質を、ProStat/Struct_Checkコマンドで評価した。
マウスMJ2−7 VHの分子モデルを、ヒト化MJ2−7v.2VHに対して説明する以下の手順に従って構築した。ただし、使用した鋳型が、1QBLおよび1QBM、ウマ抗チトクロムc抗体FabE8の結晶構造である点は異なる。
モデルによって予測されたCDR−フレームワーク H−結合における電位差
hMJ2−7v.2VH:G26−hMJ2−7v.2VH:A24
hMJ2−7v.2VH:Y109−hMJ2−7v.2VH:S25
mMJ2−7 VH:D61−mMJ2−7 VH:I48
mMJ2−7 VH:K63−mMJ2−7 VH:E46
mMJ2−7 VH:Y109−mMJ2−7 VH:R98
これらの差は、任意の復帰変異:A23T、A24G、およびV48Iを示唆している。
hMJ2−7v.2VH:G26−hMJ2−7v.2VH:A24
hMJ2−7v.2VH:Y109−hMJ2−7v.2VH:S25
mMJ2−7 VH:D61−mMJ2−7 VH:I48
mMJ2−7 VH:K63−mMJ2−7 VH:E46
mMJ2−7 VH:Y109−mMJ2−7 VH:R98
これらの差は、任意の復帰変異:A23T、A24G、およびV48Iを示唆している。
個々のアミノ酸の有意なRMS偏差およびこれらに近接したアミノ酸残基における差異に基づいた他の任意の復帰変異は、G9A、L115T、およびR87Tである。
実施例12:MJ2−7およびC65のIL−13中和活性
MJ2−7およびC65のIL−13中和能力を、一連のバイオアッセイで試験した。第1に、NHP IL−13の生物活性を中和するこれらの抗体の能力を、単球CD23発現アッセイで試験した。新鮮に単離されたヒトPBMCを、MJ2−7、C65、またはsIL−13RI2−Fcの増加する濃度の存在下、3ng/ml NHP IL−13と共に一晩インキュベートした。細胞を回収し、単球特異的マーカーCD11bに対するCYCHROME3標識抗体およびCD23に対するPE標識抗体で染色した。IL−13処理に応答して、CD23の発現が、CD11bの発現に基づいてゲート制御される単球の表面で上方制御された。MJ2−7、C65、およびsIL−13RI2−Fcのすべては、このアッセイでNHP IL−13の活性を中和することができた。MJ2−7とsIL−13RI2−Fcの効力は等しかった。C65は、約20倍活性が低かった(図2)。
MJ2−7およびC65のIL−13中和能力を、一連のバイオアッセイで試験した。第1に、NHP IL−13の生物活性を中和するこれらの抗体の能力を、単球CD23発現アッセイで試験した。新鮮に単離されたヒトPBMCを、MJ2−7、C65、またはsIL−13RI2−Fcの増加する濃度の存在下、3ng/ml NHP IL−13と共に一晩インキュベートした。細胞を回収し、単球特異的マーカーCD11bに対するCYCHROME3標識抗体およびCD23に対するPE標識抗体で染色した。IL−13処理に応答して、CD23の発現が、CD11bの発現に基づいてゲート制御される単球の表面で上方制御された。MJ2−7、C65、およびsIL−13RI2−Fcのすべては、このアッセイでNHP IL−13の活性を中和することができた。MJ2−7とsIL−13RI2−Fcの効力は等しかった。C65は、約20倍活性が低かった(図2)。
第2のバイオアッセイでは、天然型ヒトIL−13に対するMJ2−7およびC65の中和能力を、STAT6リン酸化アッセイで試験した。HT−29上皮細胞系を、MJ2−7、C65、またはsIL−13RI2−Fcの増加する濃度の存在下、0.3ng/ml天然型ヒトIL−13と共に37℃で30分間インキュベートした。細胞を、リン酸化STAT6に対するALEXA3 Fluor488標識抗体を用いて固定、透過処理、および染色した。IL−13の処理は、STAT6のリン酸化を刺激した。MJ2−7、C65、およびsIL13Ra2−Fcはすべて、このアッセイで天然型ヒトIL−13の活性を中和することができた(図3)。マウスMJ27抗体およびヒト化型(V2.11)のIC50はそれぞれ、0.48nMおよび0.52nMであった。MJ2−7とsIL−I3RI2−Fcの効力はほぼ同等であった。sIL13Ra2−FcのIC50は、0.33nMであった(図4)。C65は、約20倍活性が低かった(図5)。
第3のアッセイでは、天然型ヒトIL−13を中和するMJ2−7の能力を、テネイシン産生アッセイで試験した。ヒトBEAS−2B肺上皮細胞系を、MJ2−7の増加する濃度の存在下、3ng/ml天然型ヒトIL−13と共に一晩インキュベートした。上清を回収し、ELISA法によって細胞外基質タンパク質、テネイシンCの産生について試験した(図6A)。MJ2−7は、IC50が約0.1nMでこの反応を阻害した(図6B)。
これらの結果は、MJ2−7がNHP IL−13および天然型ヒトIL−13の両方の有効な中和剤であることを実証している。MJ2−7のIL−13中和能力は、sIL13RI2−Fcと同等であった。MJ1−65も、IL−13中和活性を有するが、MJ2−7よりも約20倍低い能力である。
実施例13:SPRによるMJ2−7抗体のエピトープマッピング
sIL13RI2−Fcを、標準アミンカップリングによってCM5チップ上に直接コーティングした。濃度100nMのNHP−IL13を注入し、このNHP−IL13の固定されたIL13RI2−Fcに対する結合をBIACORE3によって検出した。100nM抗IL−13抗体をさらに注入し、結合の変化を観察した。MJ2−7抗体は、hu IL−13RI2と複合体を形成している時はNHP−IL−13に結合しなかったが、正の対照である抗IL−13抗体は結合した(図7)。これらの結果は、hu IL−13RI2およびMJ2−7が、NHP IL−13の同一または重複エピトープに結合することを示唆している。
sIL13RI2−Fcを、標準アミンカップリングによってCM5チップ上に直接コーティングした。濃度100nMのNHP−IL13を注入し、このNHP−IL13の固定されたIL13RI2−Fcに対する結合をBIACORE3によって検出した。100nM抗IL−13抗体をさらに注入し、結合の変化を観察した。MJ2−7抗体は、hu IL−13RI2と複合体を形成している時はNHP−IL−13に結合しなかったが、正の対照である抗IL−13抗体は結合した(図7)。これらの結果は、hu IL−13RI2およびMJ2−7が、NHP IL−13の同一または重複エピトープに結合することを示唆している。
実施例14:NHP−IL−13とヒト化MJ2−7v.2−11抗体との間の相互作用の反応速度定数の測定
バイオセンサー表面を用意するために、ヤギ抗−ヒトIgG Fc特異的抗体を、アミンカップリングを用いて研究用カルボキシメチルデキストランチップ(CM5)上に固定した。この表面を、0.1M 1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)と0.05M N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)の混合物で活性化させた。捕捉抗体を、10Tg/mlの濃度で酢酸ナトリウム緩衝液(pH 5.5)に注入した。残りの活性化された基を、1.0Mエタノールアミン(pH 8.0)でブロックした。対照として、第1のフローセルを、バルク屈折率、マトリックス効果、および非特異的結合を補正するために基準表面として用い、第2、第3、および第4のフローセルを、捕捉分子でコーティングした。
バイオセンサー表面を用意するために、ヤギ抗−ヒトIgG Fc特異的抗体を、アミンカップリングを用いて研究用カルボキシメチルデキストランチップ(CM5)上に固定した。この表面を、0.1M 1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)と0.05M N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)の混合物で活性化させた。捕捉抗体を、10Tg/mlの濃度で酢酸ナトリウム緩衝液(pH 5.5)に注入した。残りの活性化された基を、1.0Mエタノールアミン(pH 8.0)でブロックした。対照として、第1のフローセルを、バルク屈折率、マトリックス効果、および非特異的結合を補正するために基準表面として用い、第2、第3、および第4のフローセルを、捕捉分子でコーティングした。
反応速度解析のために、モノクローナル抗体hMJ2−7v.2−11を、1Tg/ml溶液40Tlを注入して抗IgG抗体表面に捕捉した。結合された標的の量を示すために、注入終了の約30秒後の点と基準との間の正味の差をとった。600、200、66.6、22.2、7.4,2.5,0.8、0.27、0.09、および0nMの濃度のNHP−IL−13溶液を、100Tl/分の流速で2分間、3回注入し、時間の関数として結合材料の量を記録した(図8)。完全に活性な捕捉表面を再生するために、解離段階を、同じ流速で5分間、次いでグリシン(pH 1.5)5Tlを2回注入して、HBS/EP緩衝液(150mM NaCl、3mM EDTA、および0.005%(v/v)Surfactant P20を含む10mM HEPES、pH 7.4)中でモニターした。すべての反応速度実験を、HBS/EP緩衝液中で、22.5℃で行った。二重参照(double referencing)によって各センサーグラムに対してブランクおよび緩衝効果を差し引いた。
1:1モデルに適用されるBIAEVALUATION3ソフトウェア3.0.2を用いて反応速度データを解析した。見かけ上の解離(kd)および結合(ka)速度定数を、大域解析を用いてセンサーグラムの適当な領域から計算した。抗体とNHP IL−13との間の相互作用の親和定数を、式:Kd=kd/kaによって反応速度定数から計算した。これらの結果は、huMJ2−7v.2−11が2.05×107M−1s−1の結合速度定数および8.89×10−4l/sの解離速度定数を有するため、NHP−IL−13に対して43pMの親和性を有する抗体となることを示している。
実施例15:バイオアッセイにおけるMJ2−7ヒト化中間体の阻害活性
ヒト化プロセスにおける様々な中間体の阻害活性を、STAT6リン酸化およびテネイシン産生バイオアッセイによって試験した。最大下レベルのNHP IL−13または天然型ヒトIL−13粗調製物を用いて、生物学的応答を誘発し、この応答の最大半減の阻害を必要とするヒト化バージョンのMJ2−7の濃度を決定した。ヒトIgG1を用いて発現させたhMJ2−7 V1、hMJ2−7 V2、およびhMJ2−7 V3ならびにκ定常領域の分析により、バージョン2が天然型ヒトIL−13に対する中和活性を維持することが示された。天然型ヒトIL−13生物活性の最大半減阻害に必要なバージョン2ヒト化抗体の濃度は、マウスMJ2−7の濃度よりも約110倍高い(図9)。V1またはV2 VLがマウスMJ2−7 VHと組み合わせられた半ヒト化型の分析により、天然型ヒトIL−13中和活性の低下が、ヒト化VLによるものではなく、むしろVH配列によるものであることが実証された(図10)。VL V1を有する半ヒト化MJ2−7抗体は、部分的にしか中和活性を維持しなかったが、ヒト化VL V2を有するバージョンは、マウス親抗体と同様に活性であった。したがってマウスMJ2−7の天然型ヒトIL−13中和活性を改善するために、一連の復帰変異をV1 VH配列に導入した。
ヒト化プロセスにおける様々な中間体の阻害活性を、STAT6リン酸化およびテネイシン産生バイオアッセイによって試験した。最大下レベルのNHP IL−13または天然型ヒトIL−13粗調製物を用いて、生物学的応答を誘発し、この応答の最大半減の阻害を必要とするヒト化バージョンのMJ2−7の濃度を決定した。ヒトIgG1を用いて発現させたhMJ2−7 V1、hMJ2−7 V2、およびhMJ2−7 V3ならびにκ定常領域の分析により、バージョン2が天然型ヒトIL−13に対する中和活性を維持することが示された。天然型ヒトIL−13生物活性の最大半減阻害に必要なバージョン2ヒト化抗体の濃度は、マウスMJ2−7の濃度よりも約110倍高い(図9)。V1またはV2 VLがマウスMJ2−7 VHと組み合わせられた半ヒト化型の分析により、天然型ヒトIL−13中和活性の低下が、ヒト化VLによるものではなく、むしろVH配列によるものであることが実証された(図10)。VL V1を有する半ヒト化MJ2−7抗体は、部分的にしか中和活性を維持しなかったが、ヒト化VL V2を有するバージョンは、マウス親抗体と同様に活性であった。したがってマウスMJ2−7の天然型ヒトIL−13中和活性を改善するために、一連の復帰変異をV1 VH配列に導入した。
実施例16:MJ2−7によるIL−13のIL−13RI1およびIL−13RI2との相互作用のブロック
MJ2−7は、未成熟タンパク質のアミノ酸残基114〜132(配列番号24)および成熟タンパク質の残基95〜113(配列番号14)に一致するNHP IL−13のC末端19−merに対して特異的である。ヒトIL−13の場合、タンパク質のDαへリックスの一部を形成するこの領域は、IL−13RI1およびIL−13RI2の両方に結合するための重要な残基を含むことが報告されている。ヒトIL−13変異の分析により、A、C、およびD−へリックスが、IL−13RI1/IL−4RIシグナル伝達複合体の重要な接触部位を含むことが同定された(ThompsonおよびDebinski、(1999)、J.Biol.Chem.、第274巻:29944〜50頁)。D−へリックスのアラニンスキャニング突然変異解析により、残基K123、K124、およびR127(配列番号24)がIL−13RI2との相互作用に関与し、残基E110、E128、およびL122がIL−13RI1に対する重要な接触残基であることが同定された(Madhankmuarraら、(2002)、J.Biol.Chem.、第277巻:43194〜205頁)。NMRによって決定されたヒトIL−13の高溶解液構造から、既知の構造の関連するリガンド−受容体対に対する類似性に基づいてIL−13の結合相互作用を予測した。このようなNMRの研究は、IL−13RI1との重要な接触部の形成においてIL−13AおよびD−へリックが重要な役割を果たしていることを裏付けた(Eisenmesserら、(2001)、J.Mol.Biol.、第310巻:231〜241頁;Moyら、(2001)、J.Mol.Biol.、第310巻:219〜230頁)。IL−13のC末端、Dへリックスに位置するこのエピトープに対するMJ2−7の結合から、IL−13のIL−13RI1およびIL−13RI2との相互作用が破壊されることが予測された。
MJ2−7は、未成熟タンパク質のアミノ酸残基114〜132(配列番号24)および成熟タンパク質の残基95〜113(配列番号14)に一致するNHP IL−13のC末端19−merに対して特異的である。ヒトIL−13の場合、タンパク質のDαへリックスの一部を形成するこの領域は、IL−13RI1およびIL−13RI2の両方に結合するための重要な残基を含むことが報告されている。ヒトIL−13変異の分析により、A、C、およびD−へリックスが、IL−13RI1/IL−4RIシグナル伝達複合体の重要な接触部位を含むことが同定された(ThompsonおよびDebinski、(1999)、J.Biol.Chem.、第274巻:29944〜50頁)。D−へリックスのアラニンスキャニング突然変異解析により、残基K123、K124、およびR127(配列番号24)がIL−13RI2との相互作用に関与し、残基E110、E128、およびL122がIL−13RI1に対する重要な接触残基であることが同定された(Madhankmuarraら、(2002)、J.Biol.Chem.、第277巻:43194〜205頁)。NMRによって決定されたヒトIL−13の高溶解液構造から、既知の構造の関連するリガンド−受容体対に対する類似性に基づいてIL−13の結合相互作用を予測した。このようなNMRの研究は、IL−13RI1との重要な接触部の形成においてIL−13AおよびD−へリックが重要な役割を果たしていることを裏付けた(Eisenmesserら、(2001)、J.Mol.Biol.、第310巻:231〜241頁;Moyら、(2001)、J.Mol.Biol.、第310巻:219〜230頁)。IL−13のC末端、Dへリックスに位置するこのエピトープに対するMJ2−7の結合から、IL−13のIL−13RI1およびIL−13RI2との相互作用が破壊されることが予測された。
NHP IL−13のIL−13RI1およびIL−13RI2に対する結合を阻害するMJ2−7の能力をELISA法によって試験した。組換え可溶型ヒトIL−13RI1−FcおよびIL−13RI2−FcをELISAプレート上にコーティングした。MJ2−7の増加する濃度の存在下、FLAG標識NHP IL−13を添加した。この結果から、MJ2−7がNHP IL−13に結合するために両方の可溶性受容体型と競合することが示された(図11Aおよび図11B)。これにより、MJ2−7によるIL−13生物活性の中和の原理が分かった。
実施例17:MJ2−7 軽鎖CDRsの抗原結合に対する寄与
3つすべての軽鎖CDR領域がMJ2−7抗体のNHP IL−13に対する結合に必要であるかを評価するために、2つの別のヒト化バージョンのMJ2−7 VLをCDR移植によって作製した。VLバージョン3を、ヒト生殖細胞系列クローンのCDR1およびCDR2ならびにマウスMJ2−7抗体のCDR3を含むヒト生殖細胞系列クローンDPK18に基づいて設計した(図12)。第2の構築物(hMJ2−7 V4)では、MJ2−7抗体のCDR1およびCDR2のみをDPK18フレームワークに移植し、CDR3は、無関係のマウスモノクローナル抗体に由来した。
3つすべての軽鎖CDR領域がMJ2−7抗体のNHP IL−13に対する結合に必要であるかを評価するために、2つの別のヒト化バージョンのMJ2−7 VLをCDR移植によって作製した。VLバージョン3を、ヒト生殖細胞系列クローンのCDR1およびCDR2ならびにマウスMJ2−7抗体のCDR3を含むヒト生殖細胞系列クローンDPK18に基づいて設計した(図12)。第2の構築物(hMJ2−7 V4)では、MJ2−7抗体のCDR1およびCDR2のみをDPK18フレームワークに移植し、CDR3は、無関係のマウスモノクローナル抗体に由来した。
ヒト化MJ2−7 V3およびV4を、hMJ2−7 VH V1をhMJ2−7 VL V3およびV4と組み合わせることによってCOS細胞で産生させた。抗体の抗原結合特性を、NHP L−13直接結合ELISA法によって試験した。MJ2−7 軽鎖CDR3が存在しないhMJ2−7 V4は、NHP IL−13に結合する能力を維持していたが、軽鎖にヒト生殖細胞系列CDR1およびCDR2を含むV3は、固定されたNHP IL−13に結合しなかった。これらの結果は、MJ2−7抗体軽鎖のCDR1およびCDR2が、この抗体の抗原結合特性に関与する可能性が高いことを実証した。
実施例18:カニクイザルモデルにおける抗IL−13抗体の活性の中和
in vivoでの1つまたは複数のIL−13に関連した活性の中和におけるIL−13結合剤(例えば、抗IL−13抗体)の効果を、アスカリス・スウム(ブタ回虫)に対して生来アレルギー性のカニクイザルにおける抗原誘導性気道炎症のモデルを用いて試験することができる。このようなアッセイは、結合剤が、抗原に曝露されたアレルギー動物の気道好酸球増加症を効果的に軽減することを確認するために用いることができる。このモデルでは、アレルギーのサルにアスカリス・スウム抗原を曝露すると、(i)炎症細胞の流入、例えば、好酸球の気道内への流入、(ii)エオタキシン濃度の上昇、(iii)アスカリス特異的好塩基球ヒスタミン放出の増加、および/または(iv)アスカリス特異的IgE抗体価の増大の1つまたは複数が生じる。
in vivoでの1つまたは複数のIL−13に関連した活性の中和におけるIL−13結合剤(例えば、抗IL−13抗体)の効果を、アスカリス・スウム(ブタ回虫)に対して生来アレルギー性のカニクイザルにおける抗原誘導性気道炎症のモデルを用いて試験することができる。このようなアッセイは、結合剤が、抗原に曝露されたアレルギー動物の気道好酸球増加症を効果的に軽減することを確認するために用いることができる。このモデルでは、アレルギーのサルにアスカリス・スウム抗原を曝露すると、(i)炎症細胞の流入、例えば、好酸球の気道内への流入、(ii)エオタキシン濃度の上昇、(iii)アスカリス特異的好塩基球ヒスタミン放出の増加、および/または(iv)アスカリス特異的IgE抗体価の増大の1つまたは複数が生じる。
炎症細胞の流入を防止する抗IL−13抗体の能力を試験するために、この抗体を、アスカリス・スウム抗原に曝露する24時間前に投与することができる。曝露の日、基準気管支肺胞洗浄(BAL)試料を左肺から採取することができる。アスカリス・スウム抗原を、右肺に気管から注入することができる。24時間後、右肺を洗浄し、抗体の静脈内投与で処理した動物のBAL液と未処理の動物のBAL液とを比較した。抗体が気道炎症を軽減していれば、BAL好酸球の百分率の増加が、未処理群で観察され、抗体処理群では観察されないであろう。
図14A〜図14Dは、気道をアスカリスで曝露してから24時間後の総細胞数および炎症細胞、例えば、好酸球(図14B)、好中球(図14C)、およびマクロファージ(図14D)の百分率の増加を示している。基準値に比べて統計的に有意な炎症細胞の百分率の増加が、曝露の24時間後に観察された。
抗IL−13抗体(ヒト化MJ2−7v.2−11およびヒト化mAb13.2v.2)を、アスカリス・スウム抗原に曝露する24時間前にカニクイザルに投与した。(mAb13.2およびそのヒト化型hmAb13.2v.2は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる自己のPCT出願WO05/123126に記載されている)対照サルを生理食塩水で処理した。hMJ2−7v.2−11、hmAb13.2v2、または無関係のヒトIg(IVIG) 10mg/kgを静脈内投与した。翌日、対照サルおよび処理サル(図15Aでは、それぞれ「処理前対照」および「処理前Ab」と呼ぶ)のあらかじめ曝露したBAL試料をサルの左肺から採取した。アスカリス・スウム抗原0.75μgを右肺に気管注入して、サルを処理した。曝露の24時間後に、BAL試料を、対照サルおよび処理サル(図15Bでは、それぞれ「処理後対照」および「処理後Ab」と呼ぶ)の右肺から回収し、細胞浸潤についてアッセイした。抗体処理サルから回収したBAL試料は、対照動物に比べて統計的に有意な細胞浸潤の総数の低下を示した(図15A)。図15Aでは、対照試料と丸で示し、hmAb13.2v2処理試料およびhMJ2−7v.2−11処理試料をそれぞれ、黒い三角および白い三角で示した。hMJ2−7v.2−11およびhmAb13.2v2は、このモデルにおいて同等の効果を示した。図15Bは、アスカリス注入後の経過日数に対するhMJ2−7v.2−11またはhmAb13.2v2の濃度を示す線グラフである。反応速度における同等の減少が、両方の抗体で検出された。
エオタキシン濃度が、アスカリス曝露の24時間後に有意に上昇した(図16A)。hMJ2−7v.2−11およびhmAb13.2v2は共に、アスカリス・スウム抗原に曝露した24時間後に、生理食塩水処理対照に比べ、カニクイザルのBAL液で検出されたエオタキシン濃度が低下した。
アスカリス・スウム感作カニクイザルは、アスカリス抗原に対するIgEを産生する。IgEは、循環好塩基球上のFcεRIに結合するため、in vitroで抹消血好塩基球にアスカリス抗原を曝露すると、ヒスタミンの脱顆粒および放出が誘発される。抗原曝露を繰り返すと、好塩基球感作が促進され、結果としてヒスタミン放出反応が亢進される。IgEおよび好塩基球の濃度におけるhMJ2−7v.2−11およびhmAb13.2v2の効果を試験するために、上記のようにヒト化hMJ2−7v.2、hmAb13.2v2、無関係のIg(IVIG)、または生理食塩水を投与したカニクイザルを、アスカリス曝露の8週間後に採血し、血漿中の全IgEおよびアスカリス特異的IgEの濃度をELISA法によって決定した。図17Aは、IVIGまたはhMJ2−7v.2−11で処理した動物から曝露前および曝露8週間後に採取した試料の希釈液に対する吸光度の変化の線グラフを示している。白い丸は、処理前の採血の測定値を表し、黒い丸は、処理後の測定値を表している。アッセイしたすべての希釈液において、曝露前の値に比べ、hMJ2−7v.2−11で処理した曝露後の試料で吸光度の有意な低下が検出された。図17Aは、無関係のIgで処理した個々のサルのアスカリス特異的IgE抗体価における無変化(IVIG;動物20−45、上側のグラフ)と、hMJ2−7v.2−11で処理した個々のサルのアスカリス特異的IgE抗体価の低下(動物120−434、下側のグラフ)を示す例を表している。
ヒト化hMJ2−7v.2−11またはhmAb13.2v2で処理した動物は、カニクイザル血清中のアスカリスに対して特異的な循環IgEの濃度の有意な低下を示した(図17B)。いずれの処理群のIgE抗体価も、有意な変化は全く見られなかった。図17Aは、IVIGまたはhMJ2−7v.2−11で処理した動物から曝露前および曝露の8週間後に採取した試料の希釈液に対する吸光度の変化の線グラフを示している。白い丸は、処理前の採血の測定値を表し、黒い丸は、処理後の測定値を表している。アッセイしてすべての希釈液において、曝露前の値に比べ、hMJ2−7v.2−11で処理した曝露後の試料で吸光度の有意な低下が検出された。表示「20−45」および「120−434」は、カニクイザルの識別番号を指している。
好塩基球ヒスタミン放出に対する抗IL−13抗体の効果を評価するために、アスカリス曝露の24時間後および8週間後に動物から採血した。全血を、37℃で30分間アスカリス抗原で曝露し、上清中に放出されたヒスタミンをELISA法(Beckman Coulter、Fullerton、CA)によって定量した。図18Aおよび図18Bに示すように、対照動物は、特に抗原曝露の8週間後に、アスカリス誘導性好塩基球ヒスタミン放出の濃度の上昇を実証した(図18Aの菱形および図18Bの左側の棒で表示)。対照的に、ヒト化hMJ2−7v.2−11またはhmAb13.2v2で処理した動物は、曝露の8週間後、アスカリスに応答した好塩基球感作においてこのような増加を示さなかった(図18Aおよび図18B)。ヒト化hMJ2−7v.2−11またはhmAb13.2v2で処理した個々の動物の大多数は、曝露前または曝露の24時間後に比べ、曝露の8週間後の好塩基球ヒスタミン放出の減少(図18Aの例)または無変化を示した。したがって、ヒト化抗IL−13抗体の単回投与は、このモデルでヒスタミン放出の減少の効果を長く持続した。
図19は、アスカリス特異的ヒスタミン放出とアスカリス特異的IgE濃度との間の相関性を示している。対照試料(生理食塩水処理またはIVIG処理試料)(薄い青い丸)では、抗IL−13抗体処理またはデキサメタゾン(dex)処理(濃い赤い丸)に比べて高い値が検出された。アスカリス曝露の24時間前にヒト化抗IL−13抗体(ヒト化mAb13.2v.2)を静脈内投与するか、またはアスカリス曝露の24時間前および30分前にそれぞれ1mg/kgの濃度でデキサメタゾンを2回筋内投与した。曝露の24時間後に、BAL液を右肺から採取し、ヒスタミン放出およびIgE濃度についてアッセイした。
ここに示す結果は、MJ2−7またはmAb13.2でのカニクイザルの事前処理により、アスカリス・スウム抗原によって誘発される気道炎症が、in vitroでのアスカリス曝露に応答したBAL試料中のサイトカイン濃度、アスカリス特異的IgEの血清濃度、および好塩基球ヒスタミン放出によって検出されるのと同等のレベルに軽減したことを実証した。
図20は、ヒト化MJ2−7(hMJ2−7v.2−11)で処理した個々のカニクイザルの血清中のIL−13濃度の増加を示す一連の棒グラフである。各グラフ(例えば、120−452)の表示は、サル識別番号に対応している。「処理前」試料は、抗体の投与前に採取した。時間「0」は、抗体投与の24時間後のアスカリス曝露前に採取した。残りの時間を示す点は、アスカリス曝露後である。IL−13濃度を検出するために用いたアッセイは、hMJ2−7v.2−11またはhmAb13.2v2抗体の存在下でIL−13を検出することができる。より具体的には、ELISAプレート(MaxiSorp;Nunc、Rochester、NY)を、PBSに溶解した0.5μg/ml mAb13.2と共に4℃で一晩コーティングした。プレートを、0.05%Tween−20を含むPBS(PBS−Tween)で洗浄した。NHP IL−13標準、またはカニクイザルの血清希釈液を添加し、室温で2時間インキュベートした。プレートを洗浄し、0.3μg/mlビオチン化MJ1−64(本明細書ではC65抗体と呼ぶ)をPBS−Tweenに添加した。プレートを室温で2時間インキュベートし、洗浄し、HRP−ストレプトアビジン(Southern Biotechnology Associates)およびSure Blue基質(KirkegaardおよびPerry Labs)を用いて結合を検出した。mAb13.2の存在下でのIL−13の検出では、ELISAプレートを0.5μg/ml MJ2−7でコーティングした点を除き同じプロトコルに従った。
図21は、抗IL−13抗体で処理したカニクイザルの血清が、試験した非ヒト霊長類IL−13の濃度で残余IL−13中和能力を有することを実証するデータを示している。図21は、血清の不在下(「無血清」);生理食塩水処理またはIVIG処理動物の血清(「対照」)の存在下;または抗IL−13抗体処理動物の血清の存在下、抗体投与前(「処理前」)または示した抗体の投与の1〜2週間後に、0ng/ml、1ng/ml、または10ng/ml非ヒト霊長類IL−13のSTAT6リン酸化活性を示す棒グラフである。血清は1:4の希釈で試験した。MJ2−7のヒト化バージョン(MJ2−7v.2−11)をこの試験に用いた。STAT6リン酸化を測定するためのアッセイをここに開示する。
図22は、1週間の時点でカニクイザル血清中のヒト化MJ2−7(hMJ2−7v.2−11)によって捕捉された非ヒト霊長類IL−13の濃度が、アスカリス曝露後のBAL液で測定された炎症のレベルに相関していることを示す線グラフである。このような相関性は、血清IL−13(抗IL−13抗体に非結合または結合)の検出が、炎症のある患者を検出するためのバイオマーカーであることを裏付けている。より重い炎症のある患者は、より高濃度の血清IL−13を示した。非結合IL−13の濃度は、通常は定量が困難であるが、図20で既に説明したアッセイにより、抗IL−13抗体に結合したIL−13の測定の信頼できるアッセイが可能となる。
実施例19:マウスへのヒトIL−13の投与によって誘発される気道炎症、肺抵抗、および動肺コンプライアンスに対するヒト化抗IL−13抗体の効果
喘息のマウスモデルは、喘息におけるIL−13の役割を理解するための重要なツールであることが判明した。抗体シリーズ(ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11)のin vivoでの効果を評価するためのこのモデルの使用は、これらの抗体がげっ歯類IL−13と交差反応できないため当初は行うことができなかった。この制限は、本発明では、マウスにヒト組換えIL−13を投与することによって解消した。ヒトIL−13は、マウスIL−13受容体に結合することができ、体外から投与されると気道炎症、反応性亢進、および他の喘息関連疾患を誘発する。
喘息のマウスモデルは、喘息におけるIL−13の役割を理解するための重要なツールであることが判明した。抗体シリーズ(ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11)のin vivoでの効果を評価するためのこのモデルの使用は、これらの抗体がげっ歯類IL−13と交差反応できないため当初は行うことができなかった。この制限は、本発明では、マウスにヒト組換えIL−13を投与することによって解消した。ヒトIL−13は、マウスIL−13受容体に結合することができ、体外から投与されると気道炎症、反応性亢進、および他の喘息関連疾患を誘発する。
非ヒト霊長類では、ヒト化MJ2−7v.2−11によって認識されるIL−13エピトープは、110位にGLNを含む。しかしながら、ヒトでは、110位は、多形変異であり、通常はGLNがARGで置換されている(例えば、R110)。R110Q 多形変異体は、アトピー性疾患の罹患率の増加に広く関係している。
この実施例では、組換えヒトR110Q IL−13は、イー・コリで発現され再び折り畳まれた。抗体13.2(IgG1,κ)を、ヒトIL−13で免疫化したBALB/cマウスからクローニングし、この抗体のヒト化バージョンをヒト化13.2v.2(またはh13.2v.2)と呼ぶことにした。抗体MJ2−7(IgG1,κ)を、非ヒト霊長類IL−13のN末端の19個のアミノ酸で免疫化したBALB/cマウスからクローニングし、この抗体のヒト化バージョンをヒト化MJ2−7v.2−11(またはhMJ2−7v.2−11)と呼ぶことにした。両方の抗体を、5%スクロースを含む10mM L−ヒスチジン(pH 6)で調製した。静脈中のCarimune NH免疫グロブリン(ヒトIVIG)(ZLB Bioplasma Inc.、Switzerland)を、プロテインAクロマトグラフィーによって精製し、5%スクロースを含む10mM L−ヒスチジン(pH 6)で調製した。
組換えヒトR110Q IL−13の存在に対するマウス肺の応答を分析するために、BABL/c雌マウスを、1日目、2日目、および3日目に組換えヒトR110Q IL−13 5μg(例えば、約250Tg/kg)または等量の生理食塩水(20μL)を気管内投与して処理した。4日目に、噴霧化メタコリンの投与量の増加に応答した気道抵抗(RI)およびコンプライアンス(Cdyn)の兆候について動物を試験した。簡単に述べると、麻酔をかけて気管切開したマウスを全身プレチスモグラフの中に入れた。各全身プレチスモグラフには、チャンバの頭部プレートにマニホールドが形成されており、ポートを、気管、換気装置の吸気ポートと排気ポート、および圧変換器に接続し、気管圧力をモニターした。各プレチスモグラフの壁部の呼吸気流計により、人工呼吸が付けられた動物の気管の運動によるチャンバに対する空気の流入および流出を監視した。動物は、150呼吸/分の速度、1回呼吸量150mlで人工呼吸した。抵抗の計算値を、共分散のアルゴリズムを用いて気管の圧力および気流の信号から導き出した。
図23Aおよび図23Bに示すように、組換えヒトR110Q IL−13の気管内投与により、メタコリン曝露に応答した肺抵抗の増加および動肺コンプライアンスの低下が誘発された。しかしながら、これらの観察には強い肺炎症が伴った。
マウスの肺炎症反応を亢進させるために、組換えヒトR110Q IL−13 5μgまたは等量(50μL)の生理食塩水を、1日目、2日目、および3日目にC57BL/6マウスに鼻腔内投与した。4日目に動物を屠殺して気管支肺胞洗浄(BAL)液を採取した。分析の前に、BALを70μm細胞濾過器に通して濾過し、2,000rpmで15分間遠心分離して細胞をペレット化した。細胞分画を、総白血球数について分析し、顕微鏡スライド(Cytospin;Pittsburgh、PA)上で遠心し、比較分析のためにDiff−Quick(Dade Behring、Inc.、Newark DE)を用いて染色した。IL−6、TNFα、およびMCP−1の濃度を、サイトメトリービーズアレイ(CBA;BD Pharmingen、San Diego、CA)によって決定した。アッセイ感度の限度は、IL−6に対しては1pg/ml、TNFαおよびMCP−1に対しては5pg/mlであった。
図24Aに示すように、組換えヒトR110Q IL−13の鼻腔内投与により、好塩基球および好中球のBALへの浸潤の増加によって示される強い気道炎症応答が誘発された。細胞浸潤は、主に好酸球(例えば、約40%)からなっていた。図24Bに示すように、組換えヒトR110Q IL−13の鼻腔内投与により、例えば、MCP−1、TNF−I、およびIL−6を含むBAL中のいくつかのサイトカインの濃度も有意に上昇した。
ヒト化MJ2−7v.2−11の最適な送達方法を決定するために、BALおよび血清中の抗体濃度を、鼻腔内または気管内投与した組換えヒトR110Q IL−13で処理した後、腹腔内および静脈内、または鼻腔内投与してから分析した。簡単に述べると、BALB/c雌マウスに、1日目、2日目、および3日目に組換えヒトR110Q IL−13 5μgまたは等量の生理食塩水を気管内投与した。ヒト化MJ2−7v.2−11 500μgを、0日目はIL−13の各投与の2時間前に静脈内投与し、1日目、2日目、および3日目はIP投与してマウスを処理した(図25A)。別法では、ヒト化MJ2−7v.2 500μgを0日目、1日目、2日目、および3日目に鼻腔内投与した。全ヒトIgGを、以下に示すようにELISA法によって測定した。まず、ELISAプレート(MaxiSorp;Nunc、Rochester、NY)を、25mM炭酸−重炭酸緩衝液(pH 9.6)に1:1500で希釈したヤギ抗ヒトIg(M+G+A)Fc(ICN−Cappel、Costa Mesa、CA)50μlを各ウェルに添加して4℃で一晩コーティングした。プレートを、PBSに溶解した0.5%ゼラチンで、室温で1時間ブロックし、0.05%Tween−20を含むPBS(PBS−Tween)で洗浄した。ヒト化MJ2−7v.2−11標準または1:500〜1:50,000で始まるヒツジ血清の6×1:2希釈液を添加し、室温で2時間インキュベートした。プレートをPBS−Tweenで洗浄し、ビオチン化マウス抗ヒトIgG(Southern Biotechnology Associates)の1:5000希釈液を、室温で2時間インキュベートした。プレートをPBS−Tweenで洗浄し、ペルオキシダーゼ結合ストレプトアビジン(Southern Biotechnology Associates)およびSure Blue基質(KPL Inc.)で結合を検出した。アッセイ感受性は、0.5ng/mlヒトIgGであった。
図25Aは、ヒト化MJ2−7v.2−11抗体の腹腔内および静脈内投与の後、BALに比べ、血清中でヒトIgGの濃度の上昇を示している。図25Bに示すように、全IgG濃度(μg/ml)は、ヒト化MJ2−7v.2−11抗体の鼻腔内投与後、血清濃度よりもBAL中で有意に高かった。
ヒト化MJ2−7v.2−11抗体が上記の観察した肺機能および炎症反応を変調できるか否かを決定するために、気道反応性亢進を、組換えヒトR110Q IL−13 5μgまたは等量(20μL)の生理食塩水を1日目、2日目、および3日目に気管内投与して誘発した。0日目、組換えヒトR110Q IL−13の各投与の2時間前に、動物を、ヒト化MJ2−7v.2−11 500μg、IVIG 500μg、または等量の生理食塩水を鼻腔内投与して処理した。4日目に、上記のように、噴霧化メタコリンの投与量の増加に応答した気道抵抗(RI)およびコンプライアンス(Cdyn)について動物を試験した。BALおよび血清中のヒト化MJ2−7v.2およびIVIGの濃度を、上記のようにELISA法で分析した。図26Aおよび図26Bに示すように、ヒト化MJ2−7v.2−11は、喘息反応を効果的に低下させ、この結果として、肺抵抗の最大半減を達成するのに必要なメタコリンの投与量が有意に低下した。対照的に、等量のIVIGは効果がなかった。動肺コンプライアンスにおける変化は、これらの条件下では明確でなかった。図26Cに示すように、BAL中のIgG抗体の濃度は、血清中の濃度よりも約10倍〜20倍高かった。
ヒト化MJ2−7v.2−11抗IL−13抗体の投与がIL−13の循環濃度の上昇を促進したか否かを決定するために、以下に示すように、BALおよび血清をELISA法でIL−13の濃度についてアッセイした。簡単に述べると、BALB/c雌マウスを図26Aおよび図26Bで説明したように処理した。ELISAプレート(Nunc Maxi−Sorp)を、PBSで0.5mg/mlに希釈したマウス抗IL−13抗体、mAb13.2 50μlを各ウェルに添加して一晩コーティングした。プレートを、0.05%Tween−20を含むPBS(PBS−Tween)で3回洗浄し、室温で2時間、PBSに溶解した0.5%ゼラチンでブロックした。次いでプレートを洗浄し、ヒトIL−13標準(Wyeth、Cambridge、MA)またはマウス血清希釈液(1:4で開始する連続3倍希釈液)を、2%胎児仔ウシ血清(FCS)を含むPBS−Tweenに添加した。プレートを、室温でさらに4時間インキュベートし洗浄した。ビオチン化マウス抗ヒトIL−13抗体、MJ1−64を、0.3μg/ml PBS−Tweenに添加した。プレートを室温で1〜2時間インキュベートし、洗浄し、そして室温で1時間、HRP−ストレプトアビジン(Southern Biotechnology Associates、Birmingham、AL)と共にインキュベートした。Sure Blueペルオキシダーゼ基質(KPL、Gaithersburg、MD)を用いて着色し、0.01M硫酸で反応を停止させた。SpectraMaxプレートリーダー(Molecular Devices Corp.、Sunnyvale、CA)で450nmを選択して吸光度を測定した。血清IL−13の濃度は、各プレートに対して個々に作成されたヒトIL−13標準曲線を参照して決定した。
図27Aおよび図27Bに示すように、図26Cに一致して、IL−13の濃度が、抗体処理マウスのBALでは上昇したが、血清では上昇しなかった。加えて、これらの試料から単離したIL−13は、検出可能な生物活性を有していないことが観察された(データは不図示)。この観察されたIL−13の生物活性の欠如がIL−13とヒト化MJ2−7v.2−11の複合体の形成によるものか否かを決定するために、特に複合体中のIL−13とヒト化MJ2−7v.2−11を検出するべくELISA法を開発した。簡単に述べると、ELISAプレート(Nunc Maxi−Sorp)を、PBSで0.5mg/mlに希釈したマウス抗IL−13抗体、mAb13.2 50μlを各ウェルに添加して一晩コーティングした。プレートを、0.05%Tween−20を含むPBS(PBS−Tween)で3回洗浄し、室温で2時間、PBSに溶解した0.5%ゼラチンでブロックした。次いでプレートを再び洗浄し、ヒトIL−13標準(Wyeth、Cambridge、MA)またはマウス血清希釈液(1:4で開始する連続3倍希釈液)を、2%胎児仔ウシ血清(FCS)を含むPBS−Tweenに添加した。次いで、プレートを室温で4時間インキュベートした。次いで、PBS−Tweenで1:5000に希釈したビオチン化抗ヒトIgG(Fc特異的)(Southern Biotechnology Associates、Birmingham、AL)を添加した。プレートを室温で1〜2時間インキュベートし、洗浄し、最後に室温で1時間、HRP−ストレプトアビジン(Southern Biotechnology Associates、Birmingham、AL)と共にインキュベートした。Sure Blueペルオキシダーゼ基質(KPL、Gaithersburg、MD)を用いて着色し、0.01M硫酸で反応を停止させた。SpectraMaxプレートリーダー(Molecular Devices Corp.、Sunnyvale、CA)で450nmを選択して吸光度を測定した。
図27Cおよび図27Dに示すように、IL−13とヒト化MJ2−7v.2−11の複合体を、このモデルのマウスのBALおよび血清から回収した。この観察は、ヒト化MJ2−7v.2−11がin vivoでIL−13に結合することができ、この相互作用がIL−13の生物活性を無効にできることを示唆している。
ヒトIL−13媒介性肺炎症およびサイトカイン産生に対するヒト化MJ2−7v.2−11の影響をマウスで試験し、以下に示すように第2の抗体、ヒト化13.2v.2と比較した。簡単に述べると、C57BL/6雌マウス(10/群)を、1日目、2日目、および3日目に組換えヒトR110QIL−13 5μg(例えば、約250μg/kg)または等量(50μl)の生理食塩水を鼻腔内投与して処理した。0日目、IL−13の各投与の2時間前に、ヒト化MJ2−7v.2−11またはヒト化13.2v.2 500μg、100μg、または20μgをマウスに鼻腔内投与した。対照群には、IVIG 500μgまたは等量の生理食塩水を投与した。マウスを4日目に屠殺して、BALを回収した。BALへの好酸球および好中球の浸潤を分画細胞測定法によって決定し百分率で表した。
図28Aおよび図28Bに示すように、図24Aに一致して、組換えヒトR110QIL−13処理により、好酸球および好中球の浸潤レベルが上昇した。興味深いことに、ヒト化MJ2−7v.2−11およびヒト化13.2v.2は、対照(例えば、生理食塩水、IL−13、IVIG)に比べて、好酸球(図28A)および好中球(図28B)の浸潤を有意に低下させた。図29A〜図29Cに示すように、HMJ2−7V2−11およびヒト化MJ2−7v.2−11はまた、MCP−1、TNF−I、およびIL−6サイトカイン濃度の上昇を抑制した。
BALのサイトカイン濃度が炎症の程度を正確に示すことを確認するために、C57BL/6雌マウスを、1日目、2日目、および3日目に組換えヒトR110QIL−13 5μg(例えば、約250μg/kg)または等量(50μl)の生理食塩水を鼻腔内投与して処理した。0日目、IL−13の各投与の2時間前に、ヒト化MJ2−7v.2−11 500μg、100μg、または20μgをマウスに鼻腔内投与した。4日目にマウスを屠殺して、BALを回収した。BAL中のヒト化MJ2−7v.2−11抗体濃度を、上記のようにELISA法によって決定した。BAL中のIL−6濃度を、サイトメトリービーズアレイによって決定した。好酸球の百分率を、分画細胞測定法によって決定した。
図30Aおよび図30Bに示すように、BALのIL−6サイトカイン濃度が、炎症の程度に関連していた。さらに、BAL液中のヒト化MJ2−7v.2−11の高い濃度は、サイトカイン濃度に反比例しており、治療効果を強く示唆している。
このモデルにおいて、in vivoでIL−13の生物活性を低下させるために必要な抗体の濃度は高かった。最大の効果は、マウスの約25mg/kgに相当する抗体 500μgの投与で観察された。この抗体に必要な高投与量は、肺反応を引き出すために用いられる高濃度のIL−13(5μg/投与を3回投与)による可能性が最も高い。興味深いことに、in vivoでのIL−13の生物活性の優れた中和は、ヒト化MJ2−7v.2−11を鼻腔内投与したときにのみ見られ、この抗体を静脈内投与または腹腔内投与したときには見られなかった。分布試験により、静脈内投与および腹腔内投与後、屠殺時に血清中の抗体の高濃度は回復していたが、BAL中では極めて低い濃度であることが分かった。対照的に、鼻腔内投与後、同等の濃度の抗体が、血清中およびBAL中で確認された。したがって、BAL液中のヒト化MJ2−7v.2−11の濃度は、鼻腔内投与後の方が静脈内投与および腹腔内投与よりも約100倍高かった。鼻腔内投与は効果的であるが、静脈内投与および腹腔内投与は効果的でないという観察結果から、このモデルでは抗体反応の部位が肺であることを示している。この反応部位は、IL−13の気管内または鼻腔内送達に基づいて推測し、この推測が、抗体はBAL液中のIL−13を捕捉したが血清中では抗体/IL−13複合体が殆ど見られなかったという観察によって確かめられた。
結論として、これらの研究結果がさらに、in vivoでのヒト化MJ2−7v.2−11のIL−13中和活性を裏付けた。
実施例20:ヒト化抗IL−13抗体の薬物動態、薬力学、および種間スケーリング
抗体13.2(IgG1,κ)をヒトIL−13で免疫化したBALB/cマウスからクローニングし、この抗体のヒト化バージョンを「ヒト化13.2v.2」と呼ぶことにした。抗体MJ2−7(IgG1,κ)を、非ヒト霊長類IL−13のN末端の19個のアミノ酸で免疫化したBALB/cマウスからクローニングし、この抗体のヒト化バージョンを「ヒト化MJ2−7v.2−11」または「hMJ2−7v.2−11」と呼ぶことにした。両方の抗体を、5%スクロースを含む10mM L−ヒスチジン(pH 6)で調製した。両方の抗IL−13抗体は、サルIL−13と交差反応性であり、ヒト化13.2v.2は、ヒツジIL−13と交差反応性である。しかしながら、ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体は、げっ歯類(例えば、マウスおよびラット)IL−13と交差反応しなかった。
抗体13.2(IgG1,κ)をヒトIL−13で免疫化したBALB/cマウスからクローニングし、この抗体のヒト化バージョンを「ヒト化13.2v.2」と呼ぶことにした。抗体MJ2−7(IgG1,κ)を、非ヒト霊長類IL−13のN末端の19個のアミノ酸で免疫化したBALB/cマウスからクローニングし、この抗体のヒト化バージョンを「ヒト化MJ2−7v.2−11」または「hMJ2−7v.2−11」と呼ぶことにした。両方の抗体を、5%スクロースを含む10mM L−ヒスチジン(pH 6)で調製した。両方の抗IL−13抗体は、サルIL−13と交差反応性であり、ヒト化13.2v.2は、ヒツジIL−13と交差反応性である。しかしながら、ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体は、げっ歯類(例えば、マウスおよびラット)IL−13と交差反応しなかった。
抗IL−13抗体の臨床前試験をサポートするために、単回投与薬物動態(PK)試験および薬力学(PD)試験を、IVおよびSC投与後にマウス、ラット、ヒツジ、およびカニクイザルで行った。加えて、PK試験は、実施例21aに記載するアスカリス曝露サルモデルおよび後述するアスカリス曝露ヒツジモデルを用いて行った。PKパラメータを、ノンコンパートメントモデルおよびWinNonLinソフトウェア(Model 201および200)を用いて計算した。最後に、PK動物プロフィールを、ヒトにおける抗IL−13の性質を予測するためにPK−PDモデリングを用いて外挿した。
単回投与PK試験は、実施例21aに記載するように、マウス(例えば、ヒト化13.2v.2に対しては雄A/J、ヒト化MJ2−7v.2−11に対しては雌BALB/c)、雄Spraugue−Dawleyラット、未処理雄カニクイザル、およびアスカリス曝露カニクイザルモデルで行った。最新の体重計画に従って、マウス、ラット、およびサルのそれぞれの尾静脈、頚動脈(カテーテル利用)、または伏在静脈に単一ボーラス注入としてIV投与した。
アスカリス曝露カニクイザルモデルの場合、実施例21aに記載するプロトコルに従って選択した動物を、上記のように短時間(例えば、約10分)IV注入によってヒト化MJ2−7v.2を投与して処理した。IV注入の24時間後、PBSで復元したアスカリス・スウム抗原(Greer Diagnostics、Lenoir、NC)0.75μgを噴霧送達によって投与して動物を曝露した。
アスカリス曝露ヒツジモデルの場合、アスカリス・スウム抗原に対する気道過敏症についてあらかじめスクリーニングした雌ヒツジを、ヒト化13.2v.2(2mg/kg)またはIVIG(2mg/kg)のIVボーラス注入で処理した。次いで、24時間後に、噴霧送達でアスカリス曝露を行った。
適切な処理の後で、血液試料を所定の時点で回収し、血清分離チューブに入れ、室温で15分間凝固させてから、血清遠心分離(例えば、約11,000rpmで10分間)で処理した。所定の時点は、ヒト化13.2v.2 A/Jマウス試験では予備試験および5分〜42日であり;ヒト化MJ2−7v.2−11 BALB/cマウス試験では5分〜21日であり、3〜4匹の動物が各時点で分析され;ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11ラット試験の両方では予備試験および5分〜35日であり;ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11未処理カニクイザル試験では、1mg/kgのときは予備試験および5分〜42日であり、100mg/kgのときは5分〜55日であり;ヒト化13.2v.2アスカリス曝露ヒツジ試験では5分〜42日であり;アスカリス曝露カニクイザル試験では24時間〜113日であった。
マウス、ラット、およびカニクイザルの血清試料中の抗IL−13抗体の濃度を、酵素免疫測定法(ELISA法)を用いて定量した。このアッセイでは、FLAGオクタペプチド融合タグ(Asp−Tyr−Lys−Asp−Asp−Asp−Asp−Lys)を含むIL−13リガンドを、抗FLAGモノクローナル抗体によってマクロタイタープレート上に捕捉した。ブロックおよび洗浄後、抗IL−13抗体または抗IL−13標準を含む血清試料を、FLAG標識IL−13に結合できるようにプレート上でインキュベートした。結合した抗IL−13抗体または抗IL−13標準を、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)に融合したマウス抗ヒトIgG(Fc)抗体を用いて検出した。最後に、結合した抗体を、HRP基質2,2’アジノ−ジ(3−エチル−ベンズチアゾリン−6−スルホネート)(2,2’azino−di(3−ethyl−benzthiazoline−6−sulfonate))(ABTS)を用いて定量し、光学密度を405nmで測定した。
ヒツジのヒト化13.2v.2を定量するELISA法を以下に示すように実施した。簡単に述べると、ビオチン化ヒト化13.2v.2を、未標識ヒト化13.2v.2標準またはヒト化13.2v.2を含むヒツジ血清の存在下、組換えヒトIL−13−FLAGと共にプレインキュベートした。この混合物を、予洗しブロックした抗FLAG被覆ELISAプレートに移した。第2のインキュベーションの後、このプレートを洗浄し、ビオチン化ヒト化13.2v.2をペルオキシダーゼ結合ストレプトアビジンで検出した。ELISA試料濃度を、4パラメータ式(Softmax Pro)を用いて検量線フィット(calibration curve fit)から内挿によって決定した。
マウスPKパラメータは、各時点における3〜4匹の動物の平均濃度に基づいており、ラットおよびサルPKパラメータは、以下に示すように個々の動物に対して決定した。すべてのデータは、薬物動態ソフトウェアパッケージ、WinNonlin(Pharsight)のノンコンパートメント解析モジュールを用いて生成した。血清濃度の時間曲線下面積(AUC)を、線形台形モデルを用いて計算した。見かけの最終段階の傾斜を、少なくとも3つのデータポイントを用いて対数−線形回帰によって推定し、最終速度定数(Σ)をこの傾斜から導いた。AUC0〜∞を、AUC0〜t(t=最後の測定可能な濃度の時間)とCt/Σの合計と推定した。見かけの最終半減期(t1/2)は、0.693/Σとして計算した。
ヒトPKパラメータは、以下に示すようにアロメトリースケーリング法を用いて体重60kgの患者に対して予測した。各種から算出したPKパラメータを対数−座標上にプロットし、アロメトリー係数(a)およびアロメトリー指数(b)を、線形回帰:log Y=log(a)+log(w)*b(式中、log(a)はy切片、bはフィットの傾斜)から推定した。次いで、PKパラメータを、表7に示すように式:Y=a・Wb(式中、Yは目的のPKパラメータ、Wは種の体重、aはアロメトリー係数、bはアロメトリー指数)を用いて推定した。PKデータは、表5A〜表5Cに示す。
上記のように、マウス、ラット、ヒツジ、およびサルのヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11のPKプロフィールを決定した。表5Aおよび表5Bに示すように、一般に、PKパラメータは、分析したすべての種で同等であった。より具体的には、PKデータは、両方の抗IL−13抗体の除去が遅く、血清クリアランス(CL)の範囲が、サルおよびヒツジの0.13mL/時間/kgからマウスの0.81mL/時間/kgであること明確に実証した。定常状態分布容積(Vdss)も、すべての種で低く(<120mL/kg)、抗IL−13抗体が主に血管循環中に存在することを示唆している。興味深いことに、見かけの最終半減期(T1/2)は、サルおよびヒツジ(IL−13結合種)での14〜17日と比べ、マウス(非結合種)では3〜6日であった。サルでは、PKパラメータは、1mg/kgおよび100mg/kgの両方の投与濃度で決定した。ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体のPKパラメータは、CL、t1/2、Vdss、および用量−標準化曝露量(AUC/用量)が1mg/kgの投与濃度と100mg/kgの投与濃度との間で有意に異なっておらず、1〜100mg/kgの範囲で概ね投与量に比例していた。一般に、未処理サルおよびアスカリス曝露サルのPKパラメータは、有意に異なっていないため、治療投与濃度における抗IL−13抗体の明確な標的媒介性クリアランスが存在しないことを示唆している。しかしながら、ヒト化MJ2−7v.2−11のVdssは、恐らく血管リモデリングによって生じるIL−13再分布によって、特にヒト化MJ2−7v.2−11 1mg/kgで処理した未処理サルと比べると、アスカリス曝露サルで低かった。
アロメトリースケーリング法を用いて、IV投与後、ヒトにおけるヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体のPKを予測した。表5A、表5B、および図43に示すように、両方の抗IL−13抗体は、ヒトにおいて、低CL(例えば、約0.07〜0.1mL/時間/kg)、低Vdss(例えば、約68〜90mL/kg)、および長いt1/2(例えば、約27〜29日)をもち、極めて好ましいPKプロフィールを有すると予測された。
上記IV試験から得た用量−標準化曝露量データ(AUC0〜∞/用量)を用いて、ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体2mg/kgを皮下(SC)投与の後の生物学的利用能を計算した。
表6に示すように、抗IL−13抗体の生物学的利用能は、試験したすべての種で60〜100%であった。投与の1〜3日後に観察された最大血清濃度(Cmax)は、ヒト化13.2v.2では、マウスの7.25μg/mLからサルの22.6μg/kgの範囲であり、ヒト化MJ2−7v.2−11では、マウスの24.2μg/mLからサルの22.5μg/mLの範囲であった。両方の抗IL−13抗体の注入部位からの吸収は遅かったが、ヒト化MJ2−7v.2−11では僅かに速かった。臨床前の種における高レベルのSC生物学的利用能に基づいて、両方の抗IL−13抗体が、ヒトにおいて50%以上の生物学的利用能を有すると予測した。
上記のように、ヒトPKパラメータを、アロメトリースケーリング法を用いて体重60kgの患者に対して予測した。簡単に述べると、表5に示したマウス、ラット、およびサルのPKパラメータは、R2を得るために体重(例えば、PKパラメータ=a・体重b)に対して回帰推定した。次いで、各種に対するPKパラメータを対数座標にプロットし、アロメトリー係数(a)およびアロメトリー指数(b)を、表7に示すように線形回帰から推定した。
表7は、アロメトリー係数(a)、アロメトリー指数(b)、および体重に対するPKパラメータの回帰推定から得た値R2、および両方の抗IL−13抗体に対するCL、t1/2、およびVdssを示している。
ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体体内分布アッセイを、ラジオ標識抗IL−13抗体を用いてA/JマウスおよびSprague−Dawleyラットのそれぞれで行った。簡単に述べると、ヒト化13.2v.2を、Iodo−gen試薬(1,3,4,6−テトラクロロ−3,6−ジフェニルグリコールウリル、Pierce社)で標識した。Iodo−gen溶液のアリコート20μLを、100TL PBSに溶解した1mCi[125I]およびヒト化13.2v.2抗体10μLと混合して、室温で15分間インキュベートした。[125I]標識ヒト化13.2v.2は、NAP5カラム(Pharmacia、Uppsala、Sweden)を用いて精製した。同様に、ヒト化MJ2−7v.2を、ヒト化MJ2−7v.2−11抗体300μgを3mCiの[125I]、IODO BEADS、およびPBSと共に25分間インキュベートするIODO BEADS法(Pierce、Rockford、IL)を用いてヨウ素化した。取り込まれなかった[125I]を、濾過(Centricon、10kDカットオフ)によってIODO BEADSから分離し、得られた[125I]標識ヒト化MJ2−7v.2−11抗体を未標識HMJ2−7v.2−11と混合した。[125I]標識ヒト化13.2v.2および[125I]標識HMJ2−7v.2−11抗IL−13抗体の比放射能はそれぞれ、2.79×108cpm/mg(取り込まれていないヨウ素≦5%)および2.56×107cpm/mg(取り込まれていないヨウ素≦1.1%)であった。次いで、[125I]標識ヒト化13.2v.2を1mg/kgの用量でIV投与し、[125I]標識ヒト化MJ2−7v.2−11を2mg/kgの用量で投与した。次いで、[125I]標識ヒト化13.2v.2マウス試験では1時間後、24時間後、168時間後、および336時間後、[125I]標識ヒト化MJ2−7v.2−11ラット試験では1時間後、48時間後、168時間後、336時間後、および840時間後に組織試料を採取した。例えば、脾臓、肺、心臓、肝臓、腎臓、骨格筋、胃、小腸、大腸、リンパ節、皮膚、および脂肪を含む組織を、採血およびヘパリンPBSを用いた25U/mLでの全身灌流の直後に採取した。
放射性当量濃度(radioactive equivalent concentrations)と定義する、血清(μg eq./mL)および組織(μg eq./g)中の抗IL−13抗体濃度を、γ線計測トリクロロ酢酸(TCA)−沈殿可能性または全放射活性および以下の式によって個々に推定した。血清の場合は、[平均TCA沈殿可能性cpm/EXP(0.693/60.2×(tS−tD))]/[比活性×試料の体積]であり、組織の場合は、[平均TCA沈殿可能性cpm/EXP(0.693/60.2×(tS−tD))]/[比活性×試料の質量]であり、式中、tSは試料の日付であり、tDは、[125I]の半減期補正後の投与溶液測定値である。
図31Aおよび図31Bに示すように、[125I]標識ヒト化13.2v.2および[125I]標識ヒト化MJ2−7v.2−11抗体のIV投与後、両方の抗体の最高濃度が血清中で観察され、これにより両方の抗IL−13抗体が血管系に主に存在することが確認された。両方の抗IL−13抗体が高濃度の他の組織として、例えば、肺、腎臓、肝臓、心臓、および脾臓などの高度に灌流された組織を挙げることができる。分析したすべての組織コンパートメントの内、ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体の濃度が、肺で1時間の時点で最も高かったため、両方の抗IL−13抗体は、将来の治療に望ましい標的器官でもあるこの組織に迅速に送達されることを示している。最後に、ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体の両方の濃度が、この試験の期間にわたって低下し、最終時点では微量しか検出されなかった。
ヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体の薬力学(PD)も、上記のELISA法を用いて分析した。図32Aおよび図32Bに示すように、全IL−13濃度が、未処理およびアスカリス曝露カニクイザルにヒト化13.2v.2およびヒト化MJ2−7v.2−11抗体の両方をIV投与した後に一時的に上昇した。しかしながら、重要なことには、これらの動物の血清中のIL−13は、細胞系力価アッセイで試験すると生物活性を有していなかった(データは不図示)。IL−13は、IVIGまたは生理食塩水処理動物の血清ですべての時点で検出できなかった(データは不図示)。
抗IL−13抗体の投与後のIL−13濃度のさらなる分析を、上記のようにアロメトリースケーリング法を用いて行った。簡単に述べると、図38および図39に示すように、濃度−時間のプロフィールを、未処理カニクイザルに正常カニクイザルにおいて、ヒト化MJ2−7v.2−11およびヒト化13.2v.2のそれぞれについて計算した。このデータを表5に示すPKデータと組み合わせて、図40に示すモデルおよび上記の式に当てはめた。未処理カニクイザルにおけるヒト化MJ2−7v.2−11に対して得られたアロメトリースケーリングデータを図36および表8に示す。アスカリス曝露サルにおけるヒト化MJ2−7v.2−11に対して得られたアロメトリースケーリングデータを図42および表10に示す。
実施例21a:未処理およびアスカリス曝露カニクイザルにおけるヒト化抗IL−13抗体の薬物動態および薬力学モデリング(連続モデル)
この実施例は、未処理動物および動物薬理学試験の両方における抗IL−13抗体の薬物動態および薬力学を説明する統合モデルについて論じる。このモデルは、未処理および薬理学試験の設定の両方における抗IL−13抗体によるIL−13の中和の反応速度を特徴付けるために用いる。本明細書ではIL−13を具現するモデルは、特に遊離サイトカイン濃度を直接アッセイするのが困難な場合、他の薬物−リガンド相互作用を評価するために拡張することができる。
この実施例は、未処理動物および動物薬理学試験の両方における抗IL−13抗体の薬物動態および薬力学を説明する統合モデルについて論じる。このモデルは、未処理および薬理学試験の設定の両方における抗IL−13抗体によるIL−13の中和の反応速度を特徴付けるために用いる。本明細書ではIL−13を具現するモデルは、特に遊離サイトカイン濃度を直接アッセイするのが困難な場合、他の薬物−リガンド相互作用を評価するために拡張することができる。
モノクローナル抗体またはサイトカイン受容体/Fc融合タンパク質によるサイトカインの中和は、自己免疫疾患、例えば、リウマチ様関節炎(RA)、喘息、および全身性エリテマトーデス(SLE)を含む様々なサイトカイン媒介性障害の治療法として研究されている(イチノセら、Curr Drug Targets Inflamm Allergy、2004;第3巻(第3号):263〜9頁;Economidesら、Nat Med、2003;第9巻(第1号):47〜52頁;Toussirotら、Expert Opin Pharmacother、2007;第8巻(第13号):2089〜107頁;Anolikら、Best Pract Res Clin Rheumatol、2005;第19巻(第5号):859〜78頁)。治療用タンパク質の開発における共通の問題は、遊離サイトカイン濃度を測定するのに十分な感度のアッセイ法を利用できないため、薬物の存在下でサイトカインの中和を直接モニターできないことである。代わりに、全サイトカイン(遊離サイトカインと薬物結合サイトカイン)濃度を、薬物活性の代用薬力学(PD)マーカーとして用いる場合が多い。「サイトカイントラップ(cytokine traps)」として機能する抗サイトカインタンパク質のいくつかの例が存在するが、恐らく遊離循環サイトカインと比べて薬物結合循環サイトカインの除去が遅いために、薬物投与後に全循環サイトカイン濃度が上昇する(Margolinら、J Clin Oncol、2001;第19巻(第3号):851〜6頁;Charlesら、J Immunol、1999;第163巻(第3号):1521〜8頁;イトウら、Gastroenterology、2004;第126巻(第4号):989〜96頁;discussion 947)。
遊離サイトカイン濃度(抗サイトカインタンパク質の存在下および不在下(不在下の場合が多い))を直接アッセイするのが困難な場合、PK−PDモデリングが、全サイトカイン濃度をPDマーカーとして用いてリガンド中和の反応速度と抗サイトカイン治療の濃度−時間プロフィールとの間の関係を説明する有用なツールとなりうる。これらのモデルは、両方の設定で治療の前後で遊離サイトカイン濃度を推定できるため、健常および罹患被験体(動物またはヒト)の両方のデータが利用できる場合に特に有用であろう。リガンド中和の反応速度と有望な治療の濃度−時間プロフィールとの間の関係を構築することと、有効性データとを組み合わせると、動物薬理学または臨床試験における最適な投与計画のデザインに有用であろう。
インターロイキン−13(IL−13)の中和は、このTh2サイトカインが喘息の動物モデルにおける喘息病因に重要な役割を果たしているため、喘息における治療的介入のための魅力的な方法である(Andrewsら、J Biol Chem、2002;第277巻(第48号):46073〜8頁;Corryら、Am J Respir Med、2002;第1巻(第3号):185〜93頁;Wills−Karpら、Curr Allergy Asthma Rep、2004;第4巻(第2号):123〜31頁;Grunigら、Science、1998;第282巻(第5397号):2261〜3頁;Padillaら、J Immunol、2005;第174巻(第12号):8097〜105頁;Taubeら、J Immunol、2002;第169巻(第11号):6482〜9頁)。加えて、ヒトにおけるIL−13遺伝子の多形性と喘息罹患率との間に一貫した相関性が存在する(Vercelli、Curr Opin Allergy Clin Immunol、2002;第2巻(第5号):389〜93頁)。抗IL−13抗体またはIL−13受容体α2/Fc融合タンパク質(IL−13Rα2−Ec)を用いたIL−13の中和により、マウスにおける気道反応性亢進および他の喘息変化(athmatic change)を防止することができる(Taubeら;Grunigら;Kumar、Am J Respir Crit Care Med、2004;第170巻(第10号):1043〜8頁;Wills−Karpら、Science、1998;第282巻(第5397号):2258〜61頁;Yangら、J Pharmacol Exp Ther、2005;第313巻(第1号):8〜15頁)、ヒツジ(Kasaianら、Am J Respir Cell Mol Biol、2007;第36巻(第3号):368〜76頁)、およびカニクイザル(Breeら、J Allergy Clin Immunol、2007;第119巻(第5号):1251〜7頁)。
IL−13は、IL−13受容体α1(IL13αR1)サブユニットとインターロイキン−4受容体α(IL−4Rα)サブユニットとの受容体複合体を介してシグナル伝達する(Andrewsら、J Biol Chem、2002;第277巻(第48号):46073〜8頁;Corryら、Am J Respir Med、2002;第1巻(第3号):185〜93頁)。IL−13は、まずIL−13Rα1との低親和性の相互作用を受けて、IL−4Rαが漸増してIL−13に対して親和性が高い活性型シグナル伝達複合体が形成され、STAT6のリン酸化および下流の細胞の活性化が起こる。
本明細書で論じるhMJ2−7v.2−11は、IL13Rα1のヒトおよび非ヒト霊長類IL−13への結合を阻止するヒト化抗IL−13抗体である。hMJ2−7v.2−11は、げっ歯類またはヒツジIL−13と実質的に交差反応しないため、非ヒト霊長類を薬理学的な種として用いた。上記のように、hMJ2−7v.2−11は、カニクイザルのアスカリス曝露によって誘発される急性気道炎症のモデルにおいて有効(10mg/kgのIV投与で)であることが示された。この例では、未統合PK−PDモデルを構築してIL−13の中和の反応速度を特徴付けるために、処理およびアスカリス曝露サルへのhMJ2−7v.2−11投与後のPKおよび全IL−13(PD)データを用いた。
表8に試験の仕様を示す。タンパク質を含まない成体用飼料摂食カニクイザルにおける単回投与薬物動態試験を、上記のようにWyeth Research(試験1をPearl River、NY;試験2をAndover、MA)で行った。hMJ2−7v.2−11を、伏在静脈内へのIV注入またはSC経路によって投与した。投与量は、投与前の最新の体重計画に基づいて決定した。決められた時点(表8)で血液試料を採取して血清分離チューブに入れ、約15分間、室温で凝固させ、遠心分離(約11,000rpmで10分間)によって血清を処理した。
アスカリス−抗原投与試験プロトコルは既に記載した(Breeら、J Allergy Clin Immunol、2007;第119巻(第5号):1251〜7頁)。簡単に述べると、試験の数カ月前に、未処理サルに、アスカリス・スウム抗原で最初のスクリーニング曝露を行った。曝露の24時間後に気管支肺胞洗浄液(BAL)の好酸球成分が少なくとも2倍に増大する反応を示したサルを試験のために選択した。動物に、IV経路によってhMJ2−7v.2−11(10mg/kg)または負の対照(IVIG 10mg/kg)を投与し、hMJ2−7v.2−11または負の対照の投与の24時間後に0.75μgのアスカリス・スウム抗原(Greer Diagnostics(Lenoir、NC)から入手し、PBSで復元した)を曝露した。
血清試料中のhMJ2−7v.2−11の濃度は、量的酵素結合免疫吸着検定法(ELISA法)を用いて決定した。このアッセイでは、FLAGオクタペプチド融合タグ(Asp−Tyr−Lys−Asp−Asp−Asp−Asp−Lys)を含む組換えヒトIL−13リガンドを、抗FLAGモノクローナル抗体によってマクロタイタープレート上に捕捉した。ブロックおよび洗浄の後、hMJ2−7v.2−11またはhMJ2−7v.2−11標準を含む血清試料を、IL−13に結合できるようにプレート上でインキュベートした。結合したhMJ2−7v.2−11を、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)にコンジュゲートしたマウス抗ヒトIgG(Fc)抗体を用いて検出した。酵素基質2,2’アジノ−ジ(3−エチル−ベンズチアゾリン−6−スルホネート)(ABTS)を添加し、光学密度を405nmで測定した。アッセイの定量の下限は、約10.5ng/mLであった。
hMJ2−7v.2−11処理サルから得た血清試料中の全IL−13濃度を、量的ELISA法を用いて決定した。このアッセイでは、hMJ2−7v.2−11 HMJ2−7v.2−11の存在下でIL−13に結合できる抗IL−13抗体(ヒト化13.2抗体、13.2v.2、Wyeth Research)を捕捉体として用いた。ブロッキングおよび洗浄の後、in vivo試験からのIL−13または非ヒト霊長類IL−13標準を含む血清試料を、抗IL−13捕捉抗体に結合できるようにプレート上でインキュベートした。全IL−13を、ビオチン標識Jin2、すなわちヒト化13.2およびhMJ2−7v.2−11のエピトープとは異なるIL−13エピトープに結合する抗IL−13抗体を用いて検出した。HRPにコンジュゲートしたストレプトアビジンおよび酵素基質3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン(TMB)ペルオキシダーゼを添加し、光学密度を450nmで測定した。アッセイの定量の下限は、約0.15ng/mLであった。
観察されたhMJ2−7v.2−11の血清濃度と全IL−13の血清濃度との間の関係を説明する統合薬物動態/薬力学モデルを、WinNonlinソフトウェアV5.1.1(Pharsight Mountain View、CA)(図33)を用いて構築した。hMJ2−7v.2−11の薬物動態は、中央コンパートメント(CAb、V)および末梢コンパートメント(C2,Ab、V2)を含む2コンパートメントモデルを用いて評価した。CLd,Abは、これらの2つのコンパートメント間の分布クリアランスを表している。hMJ2−7v.2−11のクリアランス(CLAb)は、中央コンパートメントのみを通ると想定した。hMJ2−7v.2−11の薬力学は、内在性IL−13の中和を用いて特徴付けた。IgGの2価の特徴に基づいて、このモデルは、各hMJ2−7v.2−11分子が、同一の結合(Kon)および解離(Koff)速度定数を有するIL−13に対する2つの別個の結合部位を備えていると想定した。Konは、hMJ2−7v.2−11/IL−13(Ab−IL−13)複合体の形成を支配する2次の速度定数であり、Koffは、Ab−IL−13複合体の解離を支配する1次の速度定数である。CL複合体は、Ab−IL−13複合体の血清クリアランスを表す。IL−13の恒常性は、IL−13の産生(0次、Ksyn)および分解(CLIL−13)によって制御されると想定した。図33のモデルスキームから導出した微分方程式を以下に示す。
予備モデリングが、hMJ2−7v.2−11とIL−13とAb−IL−13の複合体が中央コンパートメントの分布容積の類似推定値(約0.1〜0.3L)を有することを示したため、モデル節約のために唯1つの容積変数(V)を最終モデリングに使用した。1次の吸収速度定数(Ka)を、皮下投与の吸収過程を説明するために用いた。
バイオアベイラビリティー(F)の推定値を除き、PK/PDパラメータ推定値は、個々の未処理またはアスカリス曝露サルの血清hMJ2−7v.2−11 HMJ2−7v.2−11および全IL−13の濃度−時間プロフィールの両方に対してモデルを同時にフィットさせて得た。統合PK/PDモデルをまず、IV(n=3)およびSC(n=3)投与での未処理サルからのデータにフィットさせた。SC投与後の抗IL−13抗体のバイオアベイラビリティー(F)は、実施例21bに示すようにノンコンパートメント解析を用いて推定した。試験のSC腕における1匹の未処理サル(サル#5)は、恐らくhMJ2−7v.2−11に対する抗体の産生により、IV腕およびSC腕の両方において、他の未処理サルに比べて最終段階でhMJ2−7v.2−11 HMJ2−7v.2−11濃度が急激に低下した(全IL−13濃度も急低下)(図34A)。したがって、サル#5は、未処理モデル設定における平均モデルパラメータの計算から除外した。KonおよびKoffは、アスカリス曝露によって変化しないと想定した。したがって、未処理サルから得た平均KonおよびKoff推定値を、アスカリス曝露サルのモデルフィッティングに用いた。アスカリス曝露サルにおける炎症の発症は、投与の24時間後に即座に起こると想定した。したがって、未処理条件を、未処理サルから得た平均パラメータを用いてデータをフィットさせることによって予備曝露期間(0〜24時間)のアスカリス曝露サルに対して想定した。すべてのデータは、平均±SD(未処理サルに対してはn=5;アスカリス曝露サルに対してはn=8)として報告した。統計的有意性(p<0.05)は、独立スチューデントのt検定で評価した。
hMJ2−7v.2−11の異なる投与計画の後の未処理またはアスカリス曝露設定におけるhMJ2−7v.2−11、全IL−13、および遊離(非結合)IL−13の濃度のシミュレーションを、PK/PDモデリングから得た対応する平均パラメータを用いて行った。アスカリス曝露が1日目(試験2の実験デザインに使用される)だと想定した場合は、0〜24時間の期間のシミュレーションを未処理設定からの平均パラメータ推定値を用いて行い、1日目以降のシミュレーションをアスカリス曝露設定からの平均パラメータ推定値を用いて行った。アスカリス曝露が0日目(「炎症が起きている」状態と仮定)だと想定した場合は、すべての時点に対するシミュレーションをアスカリス曝露設定からの平均パラメータ推定値を用いて行った。
未処理カニクイザルにおけるhMJ2−7v.2−11(1mg/kg IV、2mg/kg SC、試験1)の平均濃度−時間プロフィールが実施例21bで報告する。試験1のhMJ2−7v.2−11の個々の濃度−時間プロフィールを図34Aに示す。投与の約14日後のhMJ2−7v.2−11の血清濃度の急激な低下が、試験1の他の5匹の動物(3匹がIV腕、2匹がSC腕)と比べ、試験1のSC腕の1匹の動物(サル#5)で観察された。アスカリス曝露サル(10mg/kg IV、投与の24時間後にアスカリス曝露、試験2)および未処理サルにおけるhMJ2−7v.2−11の平均濃度−時間プロフィールを図34Bに要約した。
hMJ2−7v.2−11の不在下または存在下での全IL−13濃度を測定するために量的ELISA法を開発した。血清IL−13濃度は、投与前試料またはIVIG(データは不図示)で処理した対照動物からのすべての試料において、上記のアッセイによって検出することができなかった。hMJ2−7v.2−11投与後、全IL−13濃度は、試験1(未処理サル;1mg/kg IVまたは2mg/kg SC)および試験2(10mg/kg IV、投与の24時間後にアスカリス曝露)の両方で一時的に上昇した(図34C)。全IL−13の濃度−時間プロフィールでは、動物間の大きなばらつきがあった。しかしながら、試験1のSC腕におけるサル#5は、恐らくこの動物における抗hMJ2−7v.2−11抗体の産生により、hMJ2−7v.2−11で処理した試験1の他の5匹の未処理サルと比べ、全IL−13濃度が明らかに急激に低下した。サル#5における全IL−13の低下の開始は、このサルのhMJ2−7v.2−11濃度の低下と一致していた(データは不図示)。
アスカリス曝露動物の血清を用いて行った、既に報告した細胞系アッセイの結果は、全IL−13が検出可能なレベルの試料は、IL−13媒介性生物活性を有していなかったため(Kasaianら、投稿)、未処理およびアスカリス曝露サルにおける全IL−13濃度の一時的な上昇が、hMJ2−7v.2−11結合IL−13の上昇によるものであることを示唆した。しかしながら、未処理またはアスカリス曝露サルにhMJ2−7v.2−11を投与した後の遊離(生物学的に活性な)IL−13の濃度−時間プロフィールは、特徴付けられたままであった。
図33に示す統合した薬物−リガンド結合PK−PDモデルを、未処理サルで観察されたIL−13およびhMJ2−7v.2−11の全血清濃度とアスカリス曝露サルで観察されたIL−13およびhMJ2−7v.2−11の全血清濃度との間の関係を説明するために構築した。このモデルでは、hMJ2−7v.2−11の薬物動態を、2コンパートメントモデルを用いて説明し、hMJ2−7v.2−11の薬力学を、内在性IL−13の中和で特徴付けた。IgGの2価の特徴に基づいて、このモデルを、hMJ2−7v.2−11が1つまたは2つのIL−13分子に連続的に結合できるという仮定の下で構築した。IL−13の恒常性は、IL−13の0次合成(Ksyn)および分解(CLIL−13)によって制御されると想定した。
PK−PDモデリングの場合、生の濃度データ(ng/mLまたはμg/mLで測定)を、hMJ2−7v.2−11に対しては150kDaの分子量、IL−13に対しては10kDaの分子量を用いてnM単位に変換した。
一般に、このモデルは、動物データを十分に特徴付けた(図35Aおよび表9)。残りは、目立った組織的バイアスがなく均等に分布した(図35B)。未処理サル(試験1)およびアスカリス曝露サル(試験2)に対する代表的なフィットをそれぞれ図35Cおよび図35Dに示す。しかしながら、試験1のSC腕のサル#5におけるhMJ2−7v.2−11および全IL−13の血清濃度の急激な低下は、この統合PK/PDモデルでは説明することができない。したがって、サル#5からのPKパラメータを、未処理動物設定の平均モデルパラメータの計算から除外した。
未処理サルおよびアスカリス曝露サルの両方に対するモデルフィッティングから生成したPKおよびPDパラメータを表9に要約した。中央コンパートメントからの非結合hMJ2−7v.2−11のクリアランス(CLAb)は低く(約0.013〜0.015L/日)、未処理サルとアスカリス曝露サルとの間で同様であった。未処理サルでは、中央コンパートメントからのhMJ2−7v.2−11/IL−13複合体のクリアランス(CL複合体)は、CLAbに比べて約5〜6倍低かった。アスカリス曝露サルでは、CL複合体はCLAbと同様であった。したがって、CL複合体は、未処理サルと比べると、アスカリス曝露動物で約5倍高かった。中央コンパートメントのhMJ2−7v.2−11の容積(V)は、未処理動物およびアスカリス曝露の両方のカニクイザルにおける平均血漿容積に類似していることが分かった。しかしながら、hMJ2−7v.2−11のVおよび分布クリアランス(CLd,Ab)は、未処理サルに比べると、アスカリス曝露サルで有意に低かった。この結果は、先のノンコンパートメント解析で得られたアスカリス曝露サルにおける分布容積の低い推定値に一致している(Vugmeysterら、投稿)。
IL−13の中和は、hMJ2−7v.2−11と遊離IL−13のKonおよびKoff、すなわち結合および解離速度定数によって支配されていた。平均KonおよびKoff推定値はそれぞれ、0.0896nM−1日−1および0.1630日−1であった。基準IL−13濃度は、内在性IL−13合成速度(Ksyn)と中央コンパートメントからのIL−13のクリアランス(CLIL−13)の比率によって定義した(Benincosaら、J Pharmacol Exp Ther、2000;第292巻(第2号):810〜6頁;Ngら、Pharm Res、2006;第23巻(第1号):95〜103頁;Magerら、J Pharmacokinet Pharmacodyn、2001;第28巻(第6号):507〜32頁)。推定基準IL−13濃度は、未処理サルで約0.0115nMであり、アスカリス曝露サルで約3倍高かった(約0.0346nM)(p<0.001)。
統合PK−PDモデルの平均パラメータ推定値を用いたモデルシミュレーションを、hMJ2−7v.2−11投与後の遊離IL−13およびhMJ2−7v.2−11結合IL−13の濃度を予測するために用いた。これらのシミュレーションは、試験1(未処理)および試験2(1日目にアスカリス曝露)の両方における全IL−13濃度の一時的な上昇が、hMJ2−7v.2−11のIV投与後に遊離IL−13は減少したものの、hMJ2−7v.2−11結合IL−13が増加したためであると予測した(図36Aおよび図36B)。使用したhMJ2−7v.2−11の用量が未処理サル(1mg/kg)よりもアスカリス曝露サル(10mg/kg)で多いため、遊離IL−13の減少がアスカリス曝露サルでより急激に現れた。アスカリス曝露サル(試験2)では、遊離IL−13濃度は、hMJ2−7v.2−11 10mg/kgを単回IV投与してから約35日の間、未処理サルの遊離IL−13濃度の推定値またはそれ以下(すなわち、0.0115nM以下)に維持されると予測された。アスカリス曝露サルの遊離IL−13濃度は、hMJ2−7v.2−11の濃度が約160nMのときは、未処理サルの基準平均値よりも高いと予測された。hMJ2−7v.2−11の除去と共に、未処理サルおよびアスカリス曝露サルにおける遊離IL−13濃度が、対応する基準濃度(Ksyn/CLIL−13によって定義)まで徐々に上昇した。
また、IL−13の中和の反応速度も、気道炎症が起きていると仮定、すなわち0日目にアスカリス曝露と仮定して、異なる用量(1〜50mg/kg)のhMJ2−7v.2−11をサルにIV投与してシミュレーションした。hMJ2−7v.2−11を単回IV投与した後に気道炎症を起こしたサルおよび未処理サルにおける予測した遊離IL−13を図37Aおよび図37Bに示す。未処理サルおよび気道炎症が起きているサルの両方において、遊離IL−13濃度が基準IL−13濃度よりも低いときに、シミュレーションに使用するhMJ2−7v.2−11の投与量を増加させた。しかしながら、hMJ2−7v.2−11によるIL−13の中和の程度および期間は、未処理サルと気道炎症を起こしているサルとの間で異なっているようであった。例えば、未処理サルにhMJ2−7v.2−11 10mg/kgをIV投与すると、投与から40日経っても殆どのIL−13がhMJ2−7v.2−11に結合しているようであり、遊離IL−13の濃度が<0.001nM(すなわち、基準の7%未満)であった。対照的に、気道炎症を起こしているサルにhMJ2−7v.2−11 10mg/kgをIV投与すると、遊離IL−13の初期低下が殆どゼロレベルであり、40日目に約0.008nM、すなわち基準の21%までに着実に上昇した。
この例では、未処理カニクイザルにおけるIL−13およびhMJ2−7v.2−11、抗IL−13ヒト化IgG1抗体の全血清濃度とカニクイザルへのアスカリス曝露によって誘発された急性気道炎症の疾患モデルにおけるこれらの全血清濃度との間の関係を説明する、統合した抗体−リガンド結合PK−PDモデルを構築した。バイオ分析法は十分な感受性が欠けているため、hMJ2−7v.2−11の存在下または不在下で遊離IL−13濃度を直接測定することができない。したがって、全IL−13濃度が未処理およびアスカリス曝露サルの両方で一時的に上昇したため、全IL−13濃度をPDマーカーとして用いた。この報告に示すモデルは、hMJ2−7v.2−11が1つまたは2つのIL−13分子に連続的に結合できるという仮定の下で構築した。この仮定は、抗IL−13とIL−13の相互作用の生理学的機構に基づいており、1:1または1:2の化学量論を想定した治療用抗体の既に公表されている統合された抗体−リガンド結合PK−PDモデルに用いられた仮定とは異なっている(Benincosaら、J Pharmacol Exp Ther、2000;第292巻(第2号):810〜6頁;Magerら、J Pharmacokinet Pharmacodyn、2001;第28巻(第6号):507〜32頁;Ngら、Pharm Res、2006;第23巻(第1号):95〜103頁;Hayashiら、Br J Clin Pharmacol、2007;第63巻(第5号):548〜61頁;Chowら、Clin Pharmacol Ther、2002;第71巻(第4号):235〜45頁)。
この例で示す新規のPK−PDモデルは、未処理およびアスカリス曝露設定の両方におけるデータを十分に説明し、hMJ2−7v.2−11によるIL−13の中和の反応速度の分析に用いた。
統合PK/PDモデリングによって推定されたhMJ2−7v.2−11 PKパラメータは、実施例21bのノンコンパートメント解析によって推定したhMJ2−7v.2−11 PKパラメータに一致していた。hMJ2−7v.2−11は、他のヒト化IgG1治療用タンパク質に一般的に見られるように、サルにおいてクリアランスが低く分布容積が小さい(Adamsら、Cancer Immunol Immunother、2006;第55巻(第6号):717〜27頁;Linら、J Pharmacol Exp Ther、1999;第288巻(第1号):371〜8頁;Zia−Amirhosseiniら、J Pharmacol Exp Ther、1999;第291巻(第3号):1060〜7頁)。統合PK/PDモデリングにより、さらに、ノンコンパートメント解析の結果に一致して、hMJ2−7v.2−11の分布容積が、未処理サルのhMJ2−7v.2−11に比べると、アスカリス曝露サルで小さいことを確認できた。中央コンパートメントのhMJ2−7v.2−11の分布容積(V)および末梢コンパートメントのhMJ2−7v.2−11の分布容積(V2)の一部、ならびにこれら2つのコンパートメント間のhMJ2−7v.2−11の分布クリアランス(CLd,Ab)は、未処理サルに比べてアスカリス曝露サルで減少した。未処理サルとアスカリス曝露サルとの間のhMJ2−7v.2−11の分布容積の差は、hMJ2−7v.2−11の定常状態の分布容積(Vdss)が広範な投与量範囲(1〜100mg/kg)にわたって未処理サルの間で類似していたため(実施例21b)、恐らく、用いたhMJ2−7v.2−11の投与量の差(未処理サルでは1または2mg/kg、アスカリス曝露サルでは10mg/kg)によるものではない。
未処理サルおよびアスカリス曝露サルの両方に対して、このモデルは、アスカリス曝露サルおよび未処理サルにおける全IL−13濃度の一時的な上昇が、遊離IL−13は減少したものの、hMJ2−7v.2−11結合IL−13が増加したためであることも実証した。遊離IL−13濃度の低下につながるIL−13の中和は、hMJ2−7v.2−11の意図した生物学的効果であり、アスカリス曝露動物(試験2)の気道炎症の軽減におけるhMJ2−7v.2−11の観察された効果ならびにこれらの動物から得た血清中のIL−13媒介性生物活性の欠如に一致している。
PK−PDモデリングおよびシミュレーションの結果は、未処理設定とアスカリス曝露設定との間のIL−13の中和の様々な相違を示した。アスカリス曝露動物では、基準IL−13濃度は、未処理サルの基準IL−13濃度に比べると、約3倍高いと推定された。この推定は、カニクイザルのアスカリス曝露によって誘発される急性気道炎症がIL−13によって媒介されるという考えに一致した。正常なヒトボランティアおよび様々な疾患に罹患している患者を含め、ヒト被験者では、測定に用いたアッセイ法に部分的に依存した様々な基準IL−13濃度(10pg/mL未満から150pg/mL超まで)の報告がある(Fiumaraら、Blood、2001;第98巻(第9号):2877〜8頁;Wangら、J Clin Virol、2006;第37巻(第1号):47〜52頁)。一般に、未処理サルで推定された基準IL−13濃度(約100pg/mL、すなわち約0.01nM)は、健常なヒトで報告された値に比べて高いようであった。
アスカリス曝露動物(試験2)では、遊離循環IL−13濃度が、hMJ2−7v.2−11 10mg/kgのIV投与後約1カ月にわたって、未処理サルの平均遊離IL−13濃度よりも低く維持された。モデリングは、hMJ2−7v.2−11の所定の投与濃度で、未処理サルとアスカリス曝露サルにおけるhMJ2−7v.2−11媒介性IL−13の中和の程度および期間が異なることを示した。したがって、正常なヒトボランティアからのPK−PDデータを気道炎症が起きている患者の臨床試験のデザインに適用する場合には注意すべきである。
標的組織(肺)における遊離IL−13濃度は、治療用タンパク質によるIL−13の中和の効果を示すより直接的な指標となりうることに留意されたい。しかしながら、サル(および喘息患者)におけるアスカリス誘導性気道炎症を抑制するために維持する必要がある組織(および循環)IL−13濃度ならびに中和に必要な期間は知られていない。全IL−13濃度は、試験2の動物のBAL(気管支肺胞洗浄)液の検出限界よりも低かったため(データは不図示)、組織コンパートメントにおけるPD値を読み取ることができなかった。
要約すると、未処理サルおよびアスカリス曝露サルにおけるIL−13の全血清濃度とhMJ2−7v.2−11の全血清濃度との間の関係を説明する新規PK−PDモデルを構築した。IL−13の中和に対するモデル予測は次の通りである。(1)推定循環IL−13濃度は、アスカリス誘導性急性起動炎症がIL−13によって仲介されるという考えに一致して、アスカリス曝露後に約3倍に上昇した。(2)未処理サルおよびアスカリス曝露サルの両方で観察された全IL−13濃度の一時的な上昇は、hMJ2−7v.2−11のIV投与後に遊離IL−13は減少したものの、hMJ2−7v.2−11結合IL−13が増大したためであった。(3)シミュレーションにhMJ2−7v.2−11が同一の投与量で用いられた場合、循環中のIL−13の中和の程度および期間が、未処理設定および気道炎症設定で異なっていた。しかしながら、この予測は、モデルが標的器官である肺におけるIL−13の中和を説明していないため注意して解釈する必要がある。この実施例に示すPK−PDモデルは、全リガンドレベルが薬物投与で変化するが遊離リガンド(サイトカインや増殖因子など)を容易に直接アッセイできない場合に、他の治療用タンパク質の薬物とリガンドの相互作用の試験に用いることができる。この報告に記載の健常モデル設定と薬理学モデル設定との間の治療用タンパク質によるリガンド中和における差異は、実施可能であれば、両方の設定で臨床前PK−PD試験を行うことの重要性を例証している。
実施例21b 未処理カニクイザルおよびアスカリス曝露カニクイザルにおけるヒト化抗IL−13抗体の薬物動態および薬力学モデリング(「化学量論モデル」)
実施例21aで説明した「連続的」統合PK−PDモデルを用いてPK−PDモデリングを行う前に、未曝露サル(表8、試験1)にhMJ2−7v.2−11 1mg/kgをIV投与した後のhMJ2−7v.2−11 PK−PDプロフィールを「化学量論」PK−PDモデルを用いて解析した。モデリングに用いたhMJ2−7v.2−11のPK濃度および全IL−13濃度のデータセットは、表8に示した試験1からのものであり、実施例21aで説明したバイオ分析法を用いて得た。
実施例21aで説明した「連続的」統合PK−PDモデルを用いてPK−PDモデリングを行う前に、未曝露サル(表8、試験1)にhMJ2−7v.2−11 1mg/kgをIV投与した後のhMJ2−7v.2−11 PK−PDプロフィールを「化学量論」PK−PDモデルを用いて解析した。モデリングに用いたhMJ2−7v.2−11のPK濃度および全IL−13濃度のデータセットは、表8に示した試験1からのものであり、実施例21aで説明したバイオ分析法を用いて得た。
「化学量論」PK−PDモデルは、IL−13−hMJ2−7v.2−11複合体に対して2:1の化学量論、すなわち1つの抗体分子が、結合した2つのIL−13分子に結合すると想定した。この化学量論モデルは、1:1または2:1の化学量論が想定された、以前に公表されたモデルに類似している(Benincosaら、J Pharmacol Exp Ther、2000;第292巻(第2号):810〜6頁;Magerら、J Pharmacokinet Pharmacodyn、2001;第28巻(第6号):507〜32頁;Ngら、Pharm Res、2006;第23巻(第1号):95〜103頁;Hayashiら、Br J Clin Pharmacol、2007;第63巻(第5号):548〜61頁;Chowら、Clin Pharmacol Ther、2002;第71巻(第4号):235〜45頁))。
具体的には、観察されたhMJ2−7v.2−11の血清濃度と全IL−13の血清濃度との間の関係を説明する統合された「化学量論」薬物動態および薬力学モデルは、WinNonlinソフトウェアV5.1.1(Pharsight、Mountain View、CA)を用いて構築した(図41)。hMJ2−7v.2−11の薬物動態は、中央コンパートメント(CAb,V)および末梢コンパートメント(C2,Ab,V2)を含む2コンパートメントモデルを用いて評価した。CLd,Abは、これらの2つのコンパートメント間の分布クリアランスを表す。hMJ2−7v.2−11のクリアランス(CLAb)は、中央コンパートメントのみを通ると想定した。hMJ2−7v.2−11の薬力学は、内在性IL−13の中和を用いて特徴付けた。IgGの2価の特徴に基づいて、このモデルは、所定の結合(Kon)および解離(Koff)速度定数で各hMJ2−7v.2−11分子が2つのIL−13分子に同時に結合すると想定した。Konは、hMJ2−7v.2−11/(IL−13)2(Ab−IL−13)複合体の形成を支配する3次の速度定数であり、Koffは、Ab−IL−13複合体の解離を支配する1次の速度定数である。CL複合体は、Ab−IL−13複合体の血清クリアランスを表す。IL−13の恒常性は、IL−13の産生(0次、Ksyn)および分解(CLIL−13)によって制御されると想定した。以下の推定も、モデル節約のために(実施例21aと同様):Vanti−Il−13=V複合体=VIL−13=Vを用いた。統合PK/PDモデルを、3匹の未処理サルからの個々のPK−PDデータにフィットさせた。代表的なフィットを図32Aに示す。
「化学量論」PK−PDモデルから導いた、未処理(未曝露)カニクイザルに1mg/kg IV投与した後のhMJ2−7v.2−11のPK−PDパラメータを表10に示す。
表10に示す平均モデルパラメータを用いて、WinNonlinソフトウェアV5.1.1(Pharsight、Mountain View、CA)で遊離IL−13および抗IL−13結合IL−13の濃度をシミュレーションした。
一般に、未処理サルに1mg/kgを単回IV投与した後の遊離IL−13および抗IL−13結合IL−13のシミュレーションの結果は、「化学量論」(この例)モデルおよび「連続的」モデル(実施例21a)に類似していた。図41に示すように、「化学量論」モデルは、未処理サルにヒト化MJ2−7v.2−11 1mg/kgをIV投与した後の全IL−13の一時的な増加を予測した。抗IL−13抗体の投与後、殆どのIL−13は、ヒト化MJ2−7v.2−11抗体と複合体を形成している。したがって、化学量論モデルの結果は、連続的モデル(実施例21a)と一致しており、全IL−13の観察された一時的な増加が、遊離IL−13濃度は低下するものの、IL−13/抗IL−13抗体複合体の濃度が上昇するためであることを示唆している。
また、化学量論モデルを用いて、アスカリス曝露サル(表8の試験2)からのPK−PDをフィットさせ、一連のPK−PDパラメータを取得し、そしてアスカリス曝露サルに1mg/kg IV投与後の遊離IL−13、抗IL−13結合IL−13、および全IL−13の濃度をシミュレーションした。これらのシミュレーションの結果を図41に示す。未処理サルのシミュレーションの結果に類似して、「化学量論」PK−PDモデルは、全IL−13の観察された一時的な増加が、遊離IL−13濃度は低下するものの、IL−13/抗IL−13抗体複合体の濃度が上昇するためであると予測した(図42)。
実施例22 ヒト患者のアレルゲン曝露試験におけるヒト化13.2v2抗体の効果
試験デザイン:軽度のアレルギー喘息患者およびアレルゲン曝露(AC)に対する2相性気道反応(dual airway responses)の患者を無作為化して、マルチセンター試験、二重盲試験、プラセボ制御平行群試験において、ヒト化抗IL−13抗体、13.2v2、(n=14)またはプラセボ(n=13)2mg/kgを1週間空けて2回皮下投与した。ACは、最初の投与から2週間(14日)目および5週間(35日)目に行った。アレルゲン誘導性即時型(EAR)および遅発型(LAR)喘息反応およびメタコリンに対する気道反応性亢進を各ACで測定した。試験の間、安全性、耐容性、および薬物動態(PK)を評価した。
試験デザイン:軽度のアレルギー喘息患者およびアレルゲン曝露(AC)に対する2相性気道反応(dual airway responses)の患者を無作為化して、マルチセンター試験、二重盲試験、プラセボ制御平行群試験において、ヒト化抗IL−13抗体、13.2v2、(n=14)またはプラセボ(n=13)2mg/kgを1週間空けて2回皮下投与した。ACは、最初の投与から2週間(14日)目および5週間(35日)目に行った。アレルゲン誘導性即時型(EAR)および遅発型(LAR)喘息反応およびメタコリンに対する気道反応性亢進を各ACで測定した。試験の間、安全性、耐容性、および薬物動態(PK)を評価した。
結果および考察:ヒト化抗IL−13抗体、13.2v2は、十分に耐容性であり、重大な有害事象、血液学的変化、化学、または生命徴候に一切関与していなかった。有害事象の頻度は、抗体13.2v2群およびプラセボ群で同様であった。
試験のために軽度アトピー性喘息のヒト患者を選択した。14人の患者を選択して抗IL−13抗体を投与し、13人の患者を選択してプラセボを投与した。各患者のFEV1の百分率変化を、アレルゲン曝露後の様々な時点で7時間にわたって測定した。FEV1(最初の1秒間の努力呼気量)は、深呼吸をした後に1秒間で吐き出すことができる空気の体積であり、肺機能の重要な尺度である。FEV1の負の変化は、肺機能の低下を示す。
患者に、スクリーニング診察時(抗体の初回投与の2週間前)にアレルゲン(Ag)を曝露した。アレルゲン曝露を行い、各患者のFEV1の百分率変化をアレルゲン曝露後の様々な時点で7時間にわたって測定した。この結果を、時間経過におけるFEV1の平均(標準誤差(STERR)を含む)として図44に示す。両方の患者群が、スクリーニング期間の間アレルゲン曝露に対して同様に反応した。
2週間後、患者に抗体(またはプラセボ対照)2mg/kgを皮下投与した。1週間後、患者に抗体(またはプラセボ対照)2mg/kgをもう1回皮下投与した。
試験の14日目(抗体の初回投与から2週間後)にピーク血漿濃度に達した。
14日目に、アレルゲン曝露を行い、各患者のFEV1の百分率変化をアレルゲン曝露後の様々な時点で7時間にわたって測定した。この試験結果を、時間経過におけるFEV1の平均(標準誤差(STERR)を含む)として図45に示す。この図に示すように、13.2v2抗体を投与された患者は、プラセボ処理対照患者と比べると、試験したすべての時点でFEV1の百分率変化が少なかった。FEV1における百分率変化の差異は、各時点において、即時型喘息反応(EAR、曝露の0〜3時間後)では統計的に有意であり(p=0.042)、遅発型喘息反応(LAR、曝露の3〜7時間後)では有意な値にほぼ達した(p=0.095)。また14日目に、曲線下面積(AUC)を測定したところ、EARとLARの両方の面積が、プラセボと比べると、13.2v2抗体によって有意に抑制されていた(EAR AUC0−3h:プラセボに対して46.3%抑制、p=0.030;LAR AUC3−7h:プラセボに対して49.0%抑制、p=0.039)。
FEV1の百分率変化を、35日目(抗体の初回投与の日から数えて)にアレルゲンを曝露した後、様々な時点で7時間にわたって測定した。試験の結果を、時間経過におけるFEV1の平均(標準誤差(STERR)を含む)として図46に示す。この図に示すように、抗体を投与された患者は、プラセボ処理対照患者と比べると、試験したすべての時点でFEV1の百分率変化が少なかった。FEV1における百分率変化の差異は、各時点の即時型喘息反応(EAR、曝露の0〜3時間後)および遅発型喘息反応(LAR、曝露の3〜7時間後)の両方で観察され、14日目にこの傾向が続いているのが見られた。また35日目に、曲線下面積(AUC)を測定した。5週間(35日)目にEARとLARの面積の抑制ついて同様の傾向があったが、統計的に有意な値には達しなかった(共にp=0.13)。
14日目および35日目における13.2v2抗体の血清濃度(ng/mL)を図47に示す。
この試験の14日目および35日目の遅発相(LAR)および即時相(EAR)のFEV1の最大減少百分率およびAUCの百分率減少に対する反復測定および統計的分析の結果を図48に示す。差異(Diff)は、13.2v2抗体(AB)群の測定値からプラセボ(PBO)群の測定値を減じた値(AB−PBO)として示す。P値(P−Val)も示す。統計的有意性は、アスタリスク(*)で示す。統計的95%信頼区間(CI)も示す。
メタコリンに対するアレルゲン誘導性反応性亢進に作用する抗体の能力も、14日目および35日目に測定した。いずれの日も、このパラメータに対して影響がなかった。
結論:14日目のアレルゲン誘導性EARおよびLARは、抗体13.2v2によって有意に抑制されており、ピーク血漿PK濃度に一致していた。これらのデータは、IL−13がヒトにおける即時型および遅発型アレルゲン誘導性気管支収縮に重要な役割を果たすことを実証した。
実施例23:ヒト患者における抗体13.2v2のPKプロフィール
ヒト患者における13.2v2のPKプロフィールを決定した。血清中の抗体濃度(ng/ml)を、一定期間(日数)にわたって測定した。アレルゲン曝露(AC)試験のために、4mg/kgの用量漸増単回投与(SAD)として、または2mg/kgの2回投与(1週間空けて投与)として抗体を皮下投与した。この結果を図49に示す。
抗体の半減期は、約23日〜29日である。
ヒト患者における13.2v2のPKプロフィールを決定した。血清中の抗体濃度(ng/ml)を、一定期間(日数)にわたって測定した。アレルゲン曝露(AC)試験のために、4mg/kgの用量漸増単回投与(SAD)として、または2mg/kgの2回投与(1週間空けて投与)として抗体を皮下投与した。この結果を図49に示す。
抗体の半減期は、約23日〜29日である。
実施例23:ヒトにおける抗体13.2v2の薬物動態および代謝産物
薬物動態データを、SAD試験Aの軽度喘息の非アジア人患者;およびSAD試験Bの健常な日本人および非アジア人ボランティアから得た。試験Aにおける投与量3mg/kgの追加のIVコホートを除き、両方のSAD試験は、13.2v2の投与量が0.3mg/kg、1mg/kg、2mg/kg、および4mg/kgの4つのSCコホートの同様のデザインであった。試験Aの軽度喘息非アジア人患者および試験Bの非アジア人ボランティアにおける13.2v2の平均(SD)血清濃度−時間プロフィールを決定した。13.2v2の薬物動態プロフィールは、両方の試験において0.3mg/kg〜4mg/kgで一貫して平行であった。
薬物動態データを、SAD試験Aの軽度喘息の非アジア人患者;およびSAD試験Bの健常な日本人および非アジア人ボランティアから得た。試験Aにおける投与量3mg/kgの追加のIVコホートを除き、両方のSAD試験は、13.2v2の投与量が0.3mg/kg、1mg/kg、2mg/kg、および4mg/kgの4つのSCコホートの同様のデザインであった。試験Aの軽度喘息非アジア人患者および試験Bの非アジア人ボランティアにおける13.2v2の平均(SD)血清濃度−時間プロフィールを決定した。13.2v2の薬物動態プロフィールは、両方の試験において0.3mg/kg〜4mg/kgで一貫して平行であった。
日本人および外国人患者における血清13.2v2データのノンコンパートメント解析
両方の試験AおよびBにおける血清13.2v2濃度時間データを、モデル依存性ノンコンパートメント法を用いて解析した。13.2v2のノンコンパートメント薬物動態パラメータの統計値の一覧を、試験Aは表11、試験Bは表12に示す。
両方の試験AおよびBにおける血清13.2v2濃度時間データを、モデル依存性ノンコンパートメント法を用いて解析した。13.2v2のノンコンパートメント薬物動態パラメータの統計値の一覧を、試験Aは表11、試験Bは表12に示す。
体重標準化13.2v2投与を両方の試験で行い、体重の重い患者には、より多い用量の13.2v2を投与した。13.2v2曝露に対する体重の影響を図50および図51のグラフで評価した。
図50では、両方の試験における全81人の患者のそれぞれのmg/kg投与によって標準化したAUC曝露は、体重に正の相関性があるようであり、曝露の差が体重の差に関連していることを示唆している。
図51では、実際の投与量によって標準化した曝露量は、全81人の患者のすべての投与量で一致しているようであり、体重が13.2v2曝露に影響を与える重要な因子ではないことを示唆している。さらに、実際の投与量によって標準化した曝露量を、図52の軽度喘息米国人患者および健常な日本人および米国人患者で比べると、13.2v2投与量単位当たりの13.2v2 AUCは、mg/kg投与量と無関係であり、試験Aと試験Bとの間で一致している。これは、13.2v2曝露が、概ね投与量の増加と共に増大し、民族性や軽度喘息の存在が13.2v2曝露に大きな影響を与えないことを示唆している。加えて、13.2v2 SC投与量単位当たりの13.2v2 AUCは、IV投与量単位当たりの13.2v2 AUCとほぼ同じであり、SC投与後、13.2v2の完全な体内吸収に近いことを示唆している。
日本人および外国人患者における13.2v2曝露データの母集団薬物動態解析
ノンコンパートメント解析に加えて、試験Aおよび試験Bの両方における血清13.2v2濃度データを、NONMEMソフトウェアパッケージで実行される非線形混合効果薬物統計学的モデルに基づいた母集団薬物動態法を用いて組み合わせて解析した。ノンコンパートメント解析によって異なる投与レベルから導いたPK曝露およびパラメータは、少数の患者(5〜8人)に基づいているが、平均およびばらつきの点推定値は、投与量によって異なり、偶然の結果による傾向があると推測される。対照的に、母集団解析は、混合効果モデル法を利用しているため、日本人集団および非アジア人集団の両方におけるすべての投与量にわたる13.2v2曝露および潜在的に重要な共変動を検査する体系的フレームワークが得られる。母集団法は、有意な共変動を検出するノンコンパートメント法よりも高感度である。
ノンコンパートメント解析に加えて、試験Aおよび試験Bの両方における血清13.2v2濃度データを、NONMEMソフトウェアパッケージで実行される非線形混合効果薬物統計学的モデルに基づいた母集団薬物動態法を用いて組み合わせて解析した。ノンコンパートメント解析によって異なる投与レベルから導いたPK曝露およびパラメータは、少数の患者(5〜8人)に基づいているが、平均およびばらつきの点推定値は、投与量によって異なり、偶然の結果による傾向があると推測される。対照的に、母集団解析は、混合効果モデル法を利用しているため、日本人集団および非アジア人集団の両方におけるすべての投与量にわたる13.2v2曝露および潜在的に重要な共変動を検査する体系的フレームワークが得られる。母集団法は、有意な共変動を検出するノンコンパートメント法よりも高感度である。
母集団PK解析は、NONMEMバージョンVIのTRANS3と共にNONMEM PREDDライブラリールーチンADVAN3を利用した。η−εを用いた1次条件付き近似法(first order conditional estimation method)を、モデル構成および共変動解析プロセスのすべてにわたって用いた。この解析により、最適基準母集団PKモデルが、2コンパートメント構造PKモデル成分と複合比例/付加誤差モデル成分からなることが確認された。共変動解析は、基準母集団PKモデルに基づいて行った。体重、体表面積、民族性、および軽度喘息/健常な状態の存在を潜在的共変動として評価し、これらの因子のいずれもが、統計的に有意に13.2v2血清曝露に影響を与えないことが分かった。基準および最適母集団PKモデルパラメータを表13に列記する。
注:母集団PKモデルは、試験Aおよび試験Bの両方からの13.2v2曝露データに基づいて開発した。
この最終モデルは、13.2v2の基準および最適母集団PKモデルのPostier予測チェックによって測定されるため、両方の試験における血清13.2v2観察結果を十分に説明している。さらに、母集団解析から導いたPKパラメータは、ノンコンパートメント解析から導いたPKパラメータと一致している。
体重50kg、75kg、および130kgの典型的な患者において、225mg(75kgの患者で3mg/kg)の一定用量に対する3mg/kg用量の13.2v2曝露および関連した変動を比較するために、最適母集団PKモデルに基づいて一連のシミュレーションを行った。これらの典型的な患者における期待13.2v2b曝露の90%信頼区間を決定した。一定用量は、体重の異なるこれらの患者に対して一貫した13.2v2曝露となったが、mg/kg用量は、体重の重い患者には13.2v2曝露が高くなり、体重の軽い患者には13.2v2曝露が低くなった。これらの患者をまとめると、様々な体重の患者に行われる臨床試験で予想されたように、mg/kg用量は、一定用量よりも大きい変動となった。
試験Aおよび試験Bにおける薬物動態の結果の要約
・13.2v2曝露は、喘息米国人患者および健常な日本人および米国人患者の両方で0.3mg/kg〜4mg/kgの投与量増加と共に増加する。
・民族性は、13.2v2薬物動態に影響を与えず、日本人患者の13.2v2曝露は、同一の用量が投与された非アジア人に類似していた。
・体重は13.2v2薬物動態に影響を与えないため、一定用量がmg/kg用量よりも良く、結果として曝露の変動が少ない。
・健常または軽度喘息は13.2v2薬物動態に影響を与えず、健常な日本人と非アジア人の13.2v2曝露は、喘息米国人患者に類似している。
当業者であれば、単なる通常の実験により、本明細書で説明する特定の実施形態の多くの等価物を認識または確認することができる。他の実施形態も本発明の特許請求の範囲内にある。
・13.2v2曝露は、喘息米国人患者および健常な日本人および米国人患者の両方で0.3mg/kg〜4mg/kgの投与量増加と共に増加する。
・民族性は、13.2v2薬物動態に影響を与えず、日本人患者の13.2v2曝露は、同一の用量が投与された非アジア人に類似していた。
・体重は13.2v2薬物動態に影響を与えないため、一定用量がmg/kg用量よりも良く、結果として曝露の変動が少ない。
・健常または軽度喘息は13.2v2薬物動態に影響を与えず、健常な日本人と非アジア人の13.2v2曝露は、喘息米国人患者に類似している。
当業者であれば、単なる通常の実験により、本明細書で説明する特定の実施形態の多くの等価物を認識または確認することができる。他の実施形態も本発明の特許請求の範囲内にある。
Claims (35)
- 抗IL−13抗体分子を評価する方法であって、
対象における抗IL−13抗体分子についての少なくとも1種の薬物動態/薬力学(PK/PD)パラメータの平均試験値を提供する工程と、
提供される平均試験値を少なくとも1種の平均基準値と比較する工程と、
これにより、抗IL−13抗体分子を評価する工程と
を含み、平均基準値が、
抗IL−13抗体分子が全長抗体を含む、対象への抗IL−13抗体の静脈内投与後における約0.05〜0.9mL/時間/kgの範囲の平均CL値;対象への静脈内投与後における約150mL/kg未満の平均Vdss値;ヒトにおける静脈内投与後における約500〜800時間の平均半減期(t1/2);対象への静脈内投与後における約2〜40μg/ml、または対象への皮下投与後における約0.1〜30μg/mlの用量標準化平均最高血清濃度または同血漿濃度;対象への静脈内投与後における約800〜18,000(μg時間/mL)/(mg/kg)、または対象への皮下投与後における約400〜18000(μg時間/mL)/(mg/kg)の用量標準化平均曝露量;対象への皮下投与後における約60〜90%のバイオアベイラビリティー;および約0.5未満の組織対血清比、
抗IL−13抗体分子が抗体分子の抗原結合部位を含む、対象への皮下投与または静脈内投与後における約0.5〜30時間の平均半減期(t1/2)、ならびに
抗IL−13抗体分子がIL−13と複合体を形成する、対象への投与後における0.004mL/時間/kg未満の平均クリアランス速度
からなる群から選択される方法。 - 対象におけるIL−13媒介性障害についての抗IL−13抗体分子の治療モダリティーを決定する方法であって、
対象における抗IL−13抗体分子についての少なくとも1種のPK/PDパラメータの平均試験値を提供する工程と、
提供される平均試験値を少なくとも1種の平均基準値と比較する工程と、
平均基準値に対する少なくとも1種の平均試験値の比較に基づいて、1種または複数種の投与用量、投与時期、または投与方式を選択する工程と
を含み、平均基準値が、
抗IL−13抗体分子が全長抗体を含む、対象への抗IL−13抗体の静脈内投与後における約0.05〜0.9mL/時間/kgの範囲の平均CL値;対象への静脈内投与後における約150mL/kg未満の平均Vdss値;ヒトにおける静脈内投与後における約500〜800時間の平均半減期(t1/2);対象への静脈内投与後における約2〜40μg/ml、または対象への皮下投与後における約0.1〜30μg/mlの用量標準化平均最高血清濃度または同血漿濃度;対象への静脈内投与後における約800〜18,000(μg時間/mL)/(mg/kg)、または対象への皮下投与後における約400〜18000(μg時間/mL)/(mg/kg)の用量標準化平均曝露量;対象への皮下投与後における約60〜90%のバイオアベイラビリティー;および約0.5未満の組織対血清比、
抗IL−13抗体分子が抗体分子の抗原結合部位を含む、対象への皮下投与または静脈内投与後における約0.5〜30時間の平均半減期(t1/2)、ならびに
抗IL−13抗体分子がIL−13と複合体を形成する、対象への投与後における0.004mL/時間/kg未満の平均クリアランス速度
からなる群から選択される方法。 - 平均基準値が、対象への静脈内投与後における約0.065〜0.3mL/時間/kgの範囲の平均血清クリアランス(CL)値を含む、請求項1または2に記載の方法。
- 平均基準値が、対象への静脈内投与後における約110mL/kg未満の平均定常状態分布容量(Vdss)値を含む、請求項1または2に記載の方法。
- 平均基準値が、約670〜725の平均半減期(t1/2)を含む、請求項1または2に記載の方法。
- 平均試験値、またはあらかじめ選択された関係が満たされているかどうかについての指標を記憶させる、請求項1または2に記載の方法。
- 平均試験値を提供する工程が、抗体分子試料を得る工程と、少なくとも1種の前記PK/PDパラメータを調べる工程とを含む、請求項1に記載の方法。
- 対象がげっ歯類または霊長類である、請求項1または2に記載の方法。
- 対象がヒトである、請求項1または2に記載の方法。
- ヒトが約50〜80kgの体重を有する、請求項9に記載の方法。
- 対象におけるIL−13関連障害を治療する方法であって、
IL−13関連障害を有するかまたはこれを有する危険性がある対象に、請求項1に記載の方法により評価される有効量の抗IL−13抗体分子を投与する工程
を含む方法。 - 対象におけるIL−13関連障害を治療する方法であって、
IL−13関連障害を有するかまたはこれを有する危険性がある対象に、請求項2に記載の方法により決定される投与用量、投与時期、または投与方式で抗IL−13抗体分子を投与する工程
を含む方法。 - IL−13関連障害が、喘息性障害、アトピー性障害、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、気道炎症を伴う状態、好酸球増加症、線維症および粘液産生の過剰、炎症状態、自己免疫状態、腫瘍または癌、ウイルス感染、ならびに防御1型免疫応答発現の抑制からなる群から選択される、請求項12または13に記載の方法。
- IL−13関連障害を治療するための抗IL−13抗体分子の使用について受容者に指導する方法であって、
抗IL−13抗体分子が、
抗IL−13抗体分子が全長抗体を含む、対象への抗IL−13抗体の静脈内投与後における約0.05〜0.9mL/時間/kgの範囲の平均CL値;対象への静脈内投与後における約150mL/kg未満の平均Vdss値;ヒトにおける静脈内投与後における約500〜800時間の平均半減期(t1/2);対象への静脈内投与後における約2〜40μg/ml、または対象への皮下投与後における約0.1〜30μg/mlの用量標準化平均最高血清濃度または同血漿濃度;対象への静脈内投与後における約800〜18,000(μg時間/mL)/(mg/kg)、または対象への皮下投与後における約400〜18000(μg時間/mL)/(mg/kg)の用量標準化平均曝露量;対象への皮下投与後における約60〜90%のバイオアベイラビリティー;および約0.5未満の組織対血清比、
抗IL−13抗体分子が抗体分子の抗原結合部位を含む、対象への皮下投与または静脈内投与後における約0.5〜30時間の平均半減期(t1/2)、ならびに
抗IL−13抗体分子がIL−13と複合体を形成する、対象への投与後における0.004mL/時間/kg未満の平均クリアランス速度
からなる群から選択されるPK/PDパラメータについて少なくとも1種の平均試験値を有することを受容者に指導する工程
を含み、平均基準値が同上からなる群から選択される方法。 - 受容者が、患者、薬剤師、介護者、医師、医療スタッフのメンバー、製造元、または販売元である、請求項14に記載の方法。
- 抗体分子の1種または複数種の試験値を記録するかまたは記憶させる工程をさらに含む、請求項14に記載の方法。
- IL−13関連障害を有するかまたはこれを有する危険性がある対象においてIL−13関連障害を治療する方法であって、
抗IL−13抗体分子が、
抗IL−13抗体分子が全長抗体を含む、対象への抗IL−13抗体の静脈内投与後における約0.05〜0.9mL/時間/kgの範囲の平均CL値;対象への静脈内投与後における約150mL/kg未満の平均Vdss値;ヒトにおける静脈内投与後における約500〜800時間の平均半減期(t1/2);対象への静脈内投与後における約2〜40μg/ml、または対象への皮下投与後における約0.1〜30μg/mlの用量標準化平均最高血清濃度または同血漿濃度;対象への静脈内投与後における約800〜18,000(μg時間/mL)/(mg/kg)、または対象への皮下投与後における約400〜18000(μg時間/mL)/(mg/kg)の用量標準化平均曝露量;対象への皮下投与後における約60〜90%のバイオアベイラビリティー;および約0.5未満の組織対血清比、
抗IL−13抗体分子が抗体分子の抗原結合部位を含む、対象への皮下投与または静脈内投与後における約0.5〜30時間の平均半減期(t1/2)、ならびに
抗IL−13抗体分子がIL−13と複合体を形成する、対象への投与後における0.004mL/時間/kg未満の平均クリアランス速度
からなる群から選択されるPK/PDパラメータについて少なくとも1種の平均試験値を有することを介護者または患者に指導する工程
を含み、平均基準値が同上からなる群から選択される方法。 - 抗IL−13抗体分子が、10−7M未満のKDでIL−13に結合する抗原結合部位を形成する、免疫グロブリン重鎖可変ドメイン配列と免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列とを含み、抗体分子が、
(a)免疫グロブリン重鎖可変ドメイン配列が、mAb MJ2−7の重鎖CDR3と3つ未満のアミノ酸置換だけ異なる重鎖CDR3を含み、
(b)免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列が、mAb MJ2−7の対応する軽鎖CDRと3つ未満のアミノ酸置換だけ異なる軽鎖CDRを含み、
(c)免疫グロブリン重鎖可変ドメイン配列が、V2.1、V2.3、V2.4、V2.5、V2.6、V2.7、またはV2.11の重鎖可変ドメインをコードする核酸の相補鎖に対して高度に厳密な条件下でハイブリダイズする核酸によりコードされる配列を含み、
(d)免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列が、V2.11の軽鎖可変ドメインをコードする核酸の相補鎖に対して高度に厳密な条件下でハイブリダイズする核酸によりコードされる配列を含み、
(e)免疫グロブリン重鎖可変ドメイン配列が、V2.1、V2.3、V2.4、V2.5、V2.6、V2.7、またはV2.11の重鎖可変ドメインと少なくとも90%同一であり、
(f)免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列が、V2.11の軽鎖可変ドメインと少なくとも90%同一であり、
(g)抗体分子が、ヒトIL−13への結合についてmAb MJ2−7と競合し、
(h)抗体分子が、配列番号24または配列番号178の残基116、117、118、122、123、124、125、126、127、および128からなる群から選択される、IL−13の1つまたは複数のアミノ酸残基と接触し、
(i)重鎖可変ドメイン配列が、超可変ループ1、2、および/または3において、mAb MJ2−7と同じ標準構造を有し、
(j)軽鎖可変ドメイン配列が、超可変ループ1、2、および/または3において、mAb MJ2−7と同じ標準構造を有し、
(k)重鎖可変ドメイン配列および/または軽鎖可変ドメイン配列が、それぞれ、生殖細胞系列遺伝子DP−54およびDPK−9によりコードされるVHセグメント、または生殖細胞系列遺伝子DP−54およびDPK−9によりコードされるVHセグメントと少なくとも95%同一の配列のFR1フレームワーク領域、FR2フレームワーク領域、およびFR3フレームワーク領域を有する
という特性のうち1つまたは複数を有する、請求項1、2、11、12、14、または17のいずれかに記載の方法。 - 抗IL−13抗体分子が全長抗体またはその断片である、請求項18に記載の方法。
- 抗IL−13抗体分子により、IL−13RI1またはIL−13RI2に対するIL−13の結合能が低下する、請求項18に記載の方法。
- 抗IL−13抗体分子が、配列:
(i)CDR1におけるG−(YF)−(NT)−I−K−D−T−Y−(MI)−H(配列番号48)、
(ii)CDR2における(WR)−I−D−P−(GA)−N−D−N−I−K−Y−(SD)−(PQ)−K−F−Q−G(配列番号49)、および
(iii)CDR3におけるSEENWYDFFDY(配列番号17)
を有する重鎖可変ドメイン配列と、
配列:
(i)CDR1における(RK)−S−S−Q−S−(LI)−(KV)−H−S−(ND)−G−N−(TN)−Y−L−(EDNQYAS)(配列番号25)、
(ii)CDR2におけるK−(LVI)−S−(NY)−(RW)−(FD)−S(配列番号27)、および
(iii)CDR3におけるQ−(GSA)−(ST)−(HEQ)−I−P(配列番号28)
を有する軽鎖可変ドメイン配列と
を含む、請求項18に記載の方法。 - 抗IL−13抗体分子が、配列:
(i)CDR1におけるGFNIKDTYIH(配列番号15)、
(ii)CDR2におけるRIDPANDNIKYDPKFQG(配列番号16)、および
(iii)CDR3におけるSEENWYDFFDY(配列番号17)
を有する重鎖可変ドメイン配列と、
配列:
(i)CDR1におけるRSSQSIVHSNGNTYLE(配列番号18)、
(ii)CDR2におけるKVSNRFS(配列番号19)、および
(iii)CDR3におけるFQGSHIPYT(配列番号20)
を有する軽鎖可変ドメイン配列と
を含む、請求項18に記載の方法。 - 中央コンパートメント(CAb、V)と末梢コンパートメント(C2,Ab、V2)とを含む2コンパートメントモデルを用いて対象における薬剤−リガンド複合体量を評価する方法であって、
所定の時間間隔での対象における薬剤−リガンド濃度の少なくとも1種の薬物動態パラメータの値を提供する工程であって、前記値が中央コンパートメント(CAb、V)からの薬剤クリアランス(CLAb)、中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランス(CLd,Ab)、結合速度定数(Kon)、解離速度定数(Koff)、薬剤−リガンド複合体の血清クリアランス(CL複合体)、またはリガンドの血清クリアランスで除したリガンド生成の内因性速度定数(Ksyn/CIL−13)のうち1つまたは複数から選択される工程と、
図39で表される2コンパートメントモデルを用いて対象における少なくとも1種の薬物動態パラメータを評価する工程と
を含む方法。 - 2コンパートメントモデルが、以下:
CAbは、抗体(結合剤)濃度であり、
In(t)は、(ボーラス投与で)投与された用量であり、皮下投与では、In(t)はKa *F*用量(Kaは1次の速度定数であり、Fはバイオアベイラビリティーの推定値である)となり、
CLd,Abは、中央コンパートメントと末梢コンパートメントとの間の分布クリアランスであり、
C2,Abは、末梢コンパートメントにおけるリガンド結合剤濃度であり、
Vは、中央コンパートメントにおける分布容量であり、
Konは、2次の速度定数であり、
Cリガンド(またはCIL−13)は、リガンド濃度であり、
CAb−(リガンド)(またはCAb−(IL−13))は、リガンド結合剤/リガンド複合体濃度であり、
Koffは、1次の解離速度定数であり、V2は、末梢コンパートメントにおける分布容量であり、
CL複合体は、リガンド結合剤/リガンド複合体の血清クリアランスであり、
Ksynは、内因性リガンドの0次の速度定数である]
の通りに表される、請求項23に記載の方法。 - 薬剤−リガンド複合体が、リガンド−抗体複合体またはリガンド−可溶性受容体複合体である、請求項23または24に記載の方法。
- 対象における即時型喘息反応(EAR)を治療または予防する方法であって、EARを有するかまたはEARを有する危険性がある対象に抗IL−13抗体分子を投与する工程を含む方法。
- 抗IL−13抗体により、ロイコトリエンおよび/もしくはヒスタミンなど少なくとも1種のアレルギーメディエーターの放出、ロイコトリエンおよび/もしくはヒスタミンなど少なくとも1種のアレルギーメディエーターレベルの上昇、気管支収縮、ならびに/または気道浮腫のうち1つまたは複数が軽減または予防される、請求項26に記載の方法。
- 対象における即時型喘息反応(EAR)を治療または予防する方法であって、
請求項2に記載の方法により決定される投与用量、投与時期、または投与方式で、EARを有するかまたはEARを有する危険性がある対象に抗IL−13抗体分子を投与する工程
を含む方法。 - 対象における遅発型喘息反応(LAR)を治療または予防する方法であって、LARを有するかまたはLARを有する危険性がある対象に抗IL−13抗体分子を投与する工程を含む方法。
- 対象における遅発型喘息反応(LAR)を治療または予防する方法であって、
請求項2に記載の方法により決定される投与用量、投与時期、または投与方式で、LARを有するかまたはLARを有する危険性がある対象に抗IL−13抗体分子を投与する工程
を含む方法。 - 抗IL−13抗体分子が、10−7M未満のKDでIL−13に結合する抗原結合部位を形成する、免疫グロブリン重鎖可変ドメイン配列と免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列とを含み、抗体分子が
(a)免疫グロブリン重鎖可変ドメイン配列が、mAb MJ2−7の重鎖CDR3と3つ未満のアミノ酸置換だけ異なる重鎖CDR3を含み、
(b)免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列が、mAb MJ2−7の対応する軽鎖CDRと3つ未満のアミノ酸置換だけ異なる軽鎖CDRを含み、
(c)免疫グロブリン重鎖可変ドメイン配列が、V2.1、V2.3、V2.4、V2.5、V2.6、V2.7、またはV2.11の重鎖可変ドメインをコードする核酸の相補鎖に対して高度に厳密な条件下でハイブリダイズする核酸によりコードされる配列を含み、
(d)免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列が、V2.11の軽鎖可変ドメインをコードする核酸の相補鎖に対して高度に厳密な条件下でハイブリダイズする核酸によりコードされる配列を含み、
(e)免疫グロブリン重鎖可変ドメイン配列が、V2.1、V2.3、V2.4、V2.5、V2.6、V2.7、またはV2.11の重鎖可変ドメインと少なくとも90%同一であり、
(f)免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列が、V2.11の軽鎖可変ドメインと少なくとも90%同一であり、
(g)抗体分子が、ヒトIL−13への結合についてmAb MJ2−7と競合し、
(h)抗体分子が、配列番号24または配列番号178の残基116、117、118、122、123、124、125、126、127、および128からなる群から選択される、IL−13の1つまたは複数のアミノ酸残基と接触し、
(i)重鎖可変ドメイン配列が、超可変ループ1、2、および/または3において、mAb MJ2−7と同じ標準構造を有し、
(j)軽鎖可変ドメイン配列が、超可変ループ1、2、および/または3において、mAb MJ2−7と同じ標準構造を有し、
(k)重鎖可変ドメイン配列および/または軽鎖可変ドメイン配列が、それぞれ、生殖細胞系列遺伝子DP−54およびDPK−9によりコードされるVHセグメント、または生殖細胞系列遺伝子DP−54およびDPK−9によりコードされるVHセグメントと少なくとも95%同一の配列のFR1フレームワーク領域、FR2フレームワーク領域、およびFR3フレームワーク領域を有する
という特性のうち1つまたは複数を有する、請求項26から30のいずれかに記載の方法。 - 対象におけるIL−13関連障害を治療する方法であって、
IL−13関連障害を有するかまたはこれを有する危険性がある対象に1種または複数種の一定用量の抗IL−13抗体分子を投与する工程
を含む方法。 - 一定用量が約75mg〜約500mgである、請求項32に記載の方法。
- 一定用量が約75mg、100mg、200mg、または225mgである、請求項33に記載の方法。
- 一定用量が、ほぼ毎週、ほぼ隔週、ほぼ3週間ごと、ほぼ4週間ごと、またはほぼ毎月対象に投与される、請求項32から34のいずれかに記載の方法。
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