JP2013100335A - 神経成長因子アンタゴニストを投与することによって骨関節炎疼痛を治療するための方法とそれを含有する組成物 - Google Patents

神経成長因子アンタゴニストを投与することによって骨関節炎疼痛を治療するための方法とそれを含有する組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】骨関節炎疼痛を治療するための方法、及び骨関節炎疼痛を治療するための医薬組成物の提供。
【解決手段】有効量の神経成長因子(NGF)アンタゴニストを個体へ投与する、骨関節炎疼痛を治療するための方法、及びNGFアンタゴニストと担体を含有する、骨関節炎疼痛を治療するための医薬組成物。該NGFアンタゴニストは、抗NGFアンタゴニスト抗体であることが好ましい。該抗NGFアンタゴニスト抗体は、モノクローナル抗体又はヒト化抗体であることが好ましい。
【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明
関連出願への相互対照
本出願は、その全体において参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願番号11/104,248(2005年4月11日出願)の優先権利益を特許請求する。
技術分野
本発明は、抗NGF抗体(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)に関する。さらに本発明は、抗体のようなアンタゴニストの、術後疼痛、慢性関節リウマチ疼痛、および骨関節炎疼痛が含まれる疼痛の治療および/または予防における使用に関する。
背景技術
神経成長因子(NGF)は、最初に同定されたニュートロフィンであって、末梢と中枢の両方のニューロンの発達および生存におけるその役割は、十分に特性決定されてきた。NGFは、末梢交感神経ニューロンと胚の感覚ニューロン、並びに基底前脳コリン作動性ニューロンの発達に必須な生存および維持因子であることが示されている。Smeyneら,Nature
368:246−249(1994)およびCrowleyら,Cel
l76:1001−1011(1994)。NGFは、神経ペプチドの感覚ニューロンにおける発現をアップレギュレートし(LindsayとHarmer,Nature
337:362−364(1989))、その活性は、2つの異なる膜結合性受容体、TrkAチロシンキナーゼ受容体とp75共通ニュートロフィン受容体(それぞれ「高アフィニティー」および「低アフィニティー」NGF受容体と呼ばれるときがある)を介して仲介される。Chaoら,Science
232:518−521(1986)。p75受容体は、腫瘍壊死因子受容体ファミリーの他のメンバーへ構造的に関連する(Chaoら,Science
232:518−521(1986))。NGFに関する概説については、Huangら,Annu.Rev.Neurosci.24:677−736(2001);Bibelら,Genes
Dev.14:2919−2937(2000)を参照のこと。NGFと、trkA受容体と複合したNGFの結晶構造が決定されている。Nature
254:411(1991);Nature 401:184−188(1996)を参照のこと。
神経系におけるその効果に加えて、NGFは、神経系の外側のプロセスとますます関連付けられてきた。例えば、NGFは、血管透過性を高める(Ottenら,Eur
J Pharmacol.106:199−201(1984))、T細胞およびB細胞の免疫応答を高める(Ottenら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
86:10059−10063(1989))、リンパ球分化と肥満細胞増殖を誘導して、可溶性の生物学的シグナルの肥満細胞からの放出を引き起こす(Matsudaら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
85:6508−6512(1988);Pearceら,J.Physiol.372:379−393(1986);Bischoffら,Blood
79:2662−2669(1992);Horigomeら,J.Biol.Chem.268:14881−14887(1993))ことが示されている。外因的に加えたNGFでは、上記の効果のすべてを有することが可能であることが示されたが、内因性NGFがこれらのプロセスのいずれでもin
vivoで重要であることごく稀にしか示されていないことに留意するのは重要である(Torciaら,Cell.85(3):345−56(1996))。故に、内因性NGFの生体活性を阻害することの効果が、あるとすれば何なのかは、明らかでない。
NGFは、肥満細胞(Leonら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA91:3739−3743(1994))、Bリンパ球(Torciaら,Cell
85:345−356(1996)、角化細胞(Di Marcoら,J.Biol.Chem.268:22838−22846))、平滑筋細胞(Ueyamaら,J.Hypertens.11:1061−1065(1993))、線維芽細胞(Lindholmら,Eur.J.Neurosci.2:795−801(1990))、気管支上皮細胞(Kasselら,Clin,Exp.Allergy
31:1432−40(2001))、腎メサンギウム細胞(Steinerら,Am.J.Physiol.261:F792−798(1991))、および骨格筋の筋管(Schwartzら,J
Photochem.Photobiol.B66:195−200(2002))が含まれるいくつかの細胞種により産生される。NGF受容体は、神経系の外側の多様な細胞種で見出されてきた。例えば、TrkAは、ヒト単球、TおよびBリンパ球、および肥満細胞上で見出されている。
増加したNGFレベルと多様な炎症状態の間の関連性がいくつかの動物モデルだけでなくヒト患者でも観察されてきた。これらには、全身性紅斑性狼瘡(Bracci−Laudieroら,Neuroreport
4:563−565(1993))、多発性硬化症(Bracci−Laudieroら,Neurosci.Lett.147:9−12(1992))、乾癬(Raychaudhuriら,Acta
Derm.l’enereol.78:84−86(1998))、関節炎(Falcimら,Ann.Rheum.Dis.55:745−748(1996))、間質性膀胱炎(Okraglyら,J.Urology
161:438−441(1999))、および喘息(Braunら,Eur.J
Immunol.28:3240−3251(1998))が含まれる。
首尾一貫して、末梢組織におけるNGFの上昇レベルは、痛覚過敏や炎症と関連していて、いくつかの関節炎の形態で観察されてきた。慢性関節リウマチに罹患した患者の滑膜が高レベルのNGFを発現する一方で、非炎症性の滑膜NGFは、検出不能であると報告されている(Aloeら,Arch.Rheum.35:351−355(1992))。実験的に誘発した慢性関節リウマチのラットでも、同様の結果が見られた(Aloeら,Clin.Exp.Rheumatol.10:203−204(1992))。トランスジェニック関節炎マウスでは、肥満細胞の数の増加とともに、NGFの上昇レベルが報告されている(Aloeら,Int.J.Tissue
Reactions−Exp.Clin.Aspects 15:139−143(1993))。PCT公開公報番号WO02/096458は、ある種の特性がある抗NGF抗体の、炎症状態のような様々なNGF関連障害(例、慢性関節リウマチ)を治療することにおける使用を開示する。ヒト腫瘍壊死因子−α(TNF−α)遺伝子を担う関節炎トランスジェニックマウスへ注射した精製抗NGF抗体は、関節炎マウスの滑膜内のヒスタミンおよびサブスタンスPレベルの減少だけでなく、肥満細胞の数の低下を引き起こした(Aloeら,Rheumatol.Int.14:249−252(1995))。NGF抗体の外からの投与により、関節炎マウスにおいて生じるTNF−αの亢進レベルが低下したことが示されている(Manniら,Rheumatol.Int.18:97−102(1998))。
また、ヒト骨関節炎の軟骨細胞では、NGFおよび高アフィニティーNGF受容体(TrkA)の増加した発現が観察された(Iannoneら,Rheumatology
41:1413−1418(2002))。
齧歯動物の抗NGFアンタゴニスト抗体が報告されている。例えば、Hongoら,Hybridoma(2000)19(3):215−227;Rubertiら,(1993)Cell.Molec.Neurobiol.13(5):559−568を参照のこと。しかしながら、齧歯動物の抗体をヒトにおいて療法的に使用する場合、治療される個体の有意数でヒトの抗マウス抗体応答が発現される。さらに、マウス抗体のエフェクター機能は、ヒトのコンテクストではさほど効率的でないことが証明されている。従って、ヒト化抗NGFアンタゴニスト抗体が含まれる、抗NGFアンタゴニスト抗体への重大なニーズがある。
本明細書に開示するすべての参考文献、刊行物、および特許出願は、その全体において参照により本明細書に組み込まれる。
発明の簡単な概要
本明細書に開示する発明は、神経成長因子への抗体に関する。
別の側面において、本発明は、ヒトおよび齧歯動物の神経成長因子(「NGF」)へ特異的に結合する、ヒト化およびアフィニティー成熟化抗体、E3である。E3の重鎖および軽鎖可変領域のアミノ酸配列を図1A(配列番号1)および1B(配列番号2)にそれぞれ示す。抗体E3のCDR部分(ChothiaおよびKabat
CDRが含まれる)を図1Aおよび1Bに図解的に図示する。E3重鎖および軽鎖と個々の延長CDRのアミノ酸配列も以下に示す(以下の「抗体配列」を参照のこと)。
別の側面において、本発明は、抗体E3(本明細書では交換可能的に「E3」と呼ぶ)の断片または領域を含んでなる抗体である。1つの態様において、断片は、図1Bに示すような抗体E3の軽鎖である。別の態様において、断片は、図1Aに示すような抗体E3の重鎖である。なお別の態様において、断片は、抗体E3の軽鎖および/または重鎖からの1以上の可変領域を含有する。なお別の態様において、断片は、図1Aおよび1Bに示すような抗体E3の軽鎖および/または重鎖からの1以上の相補性決定領域(CDR)を含有する。
別の側面において、本発明は、ATCC番号PTA−4893またはATCC番号PTA−4894の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる軽鎖を含んでなる抗体である。別の側面において、本発明は、ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる重鎖を含んでなる抗体である。別の側面において、本発明は、(a)ATCC番号PTA−4894またはATCC番号PTA−4893の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる軽鎖;および(b)ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる重鎖を含んでなる抗体である(本明細書では便宜上、寄託された宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドを、ATCC番号PTA−4894、PTA−4893およびPTA−4895の寄託番号を有すると言及する)。別の側面において、本発明は、ATCC番号PTA−4894またはATCC番号PTA−4893の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる軽鎖の軽鎖可変領域を含んでなる抗体である。別の側面において、本発明は、ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる重鎖の重鎖可変領域を含んでなる抗体である。別の側面において、本発明は、(a)ATCC番号PTA−4894またはATCC番号PTA−4893の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる軽鎖の軽鎖可変領域、および(b)ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる重鎖の重鎖可変領域を含んでなる抗体である。なお別の側面において、本発明は、(a)ATCC番号PTA−4894の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる1以上のCDR;および/または(b)ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる重鎖を含んでなる抗体である。
いくつかの態様において、抗体は、ヒト重鎖IgG2a定常領域を含む。いくつかの態様において、抗体は、ヒト軽鎖κ定常領域を含む。いくつかの態様において、抗体は、免疫学的に不活性である(例えば、補体仲介性溶解を始動しないし、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を刺激しない)定常領域のような修飾定常領域を含む。他の態様において、定常領域は、Eur.J.Immunol.(1999)29:2613−2624;PCT出願番号PCT/GB99/01441;および/またはイギリス特許出願番号9809951.8に記載のように修飾される。なお他の態様において、抗体は、以下の突然変異を含んでなるヒト重鎖IgG2a定常領域を含む:A330P331→S330S331(野生型IgG2a配列を基準にしたアミノ酸の番号付け)。Eur.J.Immunol.(1999)29:2613−2624。
別の側面において、本発明は、以下のどの1以上も含んでなるポリペプチド(抗体であってもなくてもよい)を提供する:a)図1Aおよび1Bに示す抗体E3の1以上のCDR;b)図1Aに示す抗体E3の重鎖からのCDR
H3;c)図1Bに示す抗体E3の軽鎖からのCDR L3;d)図1Bに示す抗体E3の軽鎖からの3つのCDR;e)図1Aに示す抗体E3の重鎖からの3つのCDR;およびf)図1Aおよび1Bに示す抗体E3の、軽鎖からの3つのCDRと重鎖からの3つのCDR。さらに本発明は、以下のどの1以上も含んでなるポリペプチド(抗体であってもなくてもよい)を提供する:a)図1Aおよび1Bに示す抗体E3に由来する1以上(1、2、3、4、5、または6)のCDR;b)図1Aに示す抗体E3の重鎖からのCDR
H3に由来するCDR;および/またはc)図1Bに示す抗体E3の軽鎖からのCDR
L3に由来するCDR。いくつかの態様において、CDRは、Kabat
CDR、コチア(Chothia) CDR、またはKabatおよびChothia CDRの組合せ(本明細書では「延長」または「組合せ」CDRと呼ぶ)であってよい。いくつかの態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、NGF(ヒトNGFのような)へ結合する。いくつかの態様において、ポリペプチドは、本明細書に記載されるCDR配置(組合せ、変異体、等)のいずれも含む。
1つの側面において、本発明は、配列番号9(ここでI34は、S、L、V、A、またはIであり;そしてN35は、N、TまたはSで置換されている)を含んでなる重鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。本明細書では便宜上、このコンテクストまたはアミノ酸への言及における「置換(されている)」または「である」は、所与の位置でのアミノ酸の選択に関連する。明らかであるように、置換または選択は、配列番号または図に図示されるアミノ酸であり得る。
別の側面において、本発明は、配列番号10(ここでM50は、M、I、G、Q、S、またはLであり;A62は、AまたはSであり;そしてL63は、LまたはVである)を含んでなる重鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、D、NまたはGであり;そしてここでY110は、Y、K、S、RまたはTである)を含んでなる重鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;そしてここでY110は、どのアミノ酸でもよい)を含んでなる重鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号11(ここでG98は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでG99は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;そしてここでY110は、どのアミノ酸でもよい)を含んでなる重鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。

別の側面において、本発明は、配列番号12(ここでS26は、SまたはFであり;D28は、D、S、AまたはYであり;そしてH32は、H、NまたはQである)を含んでなる軽鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号13(ここでI51は、I、T、VまたはAであり;そしてS56は、SまたはTである)を含んでなる軽鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、K、H、RまたはSであり;そしてここでY96は、YまたはRである)を含んでなる軽鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、どのアミノ酸でもよく;T93は、どのアミノ酸でもよく;そしてここでY96は、YまたはRである)を含んでなる軽鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
1つの側面において、本発明は、配列番号9(ここでI34は、S、L、V、AまたはIであり;そしてN35は、N、TまたはSである)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号10(ここでM50は、M、I、G、Q、SまたはLであり;A62は、AまたはSであり;そしてL63は、LまたはVである)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、D、NまたはGであり;そしてここでY110は、Y、K、S、RまたはTである)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;そしてここでY110は、どのアミノ酸でもよい)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号11(ここでG98は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでG99は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;そしてここでY110は、どのアミノ酸でもよい)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号12(ここでS26は、SまたはFであり;D28は、D、S、AまたはYであり;そしてH32は、H、NまたはQである)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号13(ここでI51は、I、T、VまたはAであり;そしてS56は、SまたはTである)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、K、H、RまたはSであり;そしてここでY96は、YまたはRである)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、どのアミノ酸でもよく;T93は、どのアミノ酸でもよく;そしてここでY96は、YまたはRである)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。
別の側面において、本発明は、配列番号9(ここでI34は、S、L、V、AまたはIであり;そしてN35は、N、TまたはSである)のCDR1領域;配列番号10(ここでM50は、M、I、G、Q、SまたはLであり;A62は、AまたはSであり;そしてL63は、LまたはVである)のCDR2領域;そして配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、D、NまたはGであり;ここでY110は、Y、K、S、RまたはTである)のCDR3領域を含んでなる重鎖可変領域を含むポリペプチド(ヒト化抗体が含まれる抗体のような)を提供する。いくつかの態様において、重鎖可変領域は、配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;ここでY110は、どのアミノ酸でもよい)のCDR3領域を含む。他の態様において、重鎖可変領域は、配列番号11(ここでG98は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでG99は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;そしてここでY110は、どのアミノ酸でもよい)のCDR3領域を含む。いくつかの態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、抗体軽鎖可変領域をさらに含む。
別の側面において、本発明は、配列番号12(ここでS26は、SまたはFであり;D28は、D、S、AまたはYであり;そしてH32は、H、NまたはQである)のCDR1領域;配列番号13(ここでI51は、I、T、VまたはAであり;そしてS56は、SまたはTである)のCDR2領域;および配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、K、H、RまたはSであり;そしてここでY96は、YまたはRである)のCDR3領域を含んでなる軽鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。いくつかの態様において、軽鎖可変領域は、配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、どのアミノ酸でもよく;T93は、どのアミノ酸でもよく;そしてここでY96は、YまたはRである)のCDR3領域を含む。いくつかの態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、抗体重鎖をさらに含む。
別の側面において、本発明は、(a)配列番号9(ここでI34は、S、L、V、AまたはIであり;そしてN35は、N、TまたはSである)のCDR1領域;配列番号10(ここでM50は、M、I、G、Q、SまたはLであり;A62は、AまたはSであり;そしてL63は、LまたはVである)のCDR2領域;そして配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、D、NまたはGであり;ここでY110は、Y、K、S、RまたはTである)のCDR3領域を含んでなる重鎖可変領域;および(b)配列番号12(ここでS26は、SまたはFであり;D28は、D、S、AまたはYであり;そしてH32は、H、NまたはQである)のCDR1領域;配列番号13(ここでI51は、I、T、VまたはAであり;そしてS56は、SまたはTである)のCDR2領域;および配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、K、H、RまたはSであり;そしてここでY96は、YまたはRである)のCDR3領域を含んでなる軽鎖可変領域を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。いくつかの態様において、軽鎖可変領域は、配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、どのアミノ酸でもよく;T93は、どのアミノ酸でもよく;そしてここでY96は、YまたはRである)のCDR3領域を含む。いくつかの態様において、重鎖可変領域は、配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;ここでY110は、どのアミノ酸でもよい)のCDR3領域を含む。他の態様において、重鎖可変領域は、配列番号11(ここでG98は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでG99は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;そしてここでY110は、どのアミノ酸でもよい)のCDR3領域を含む。いくつかの態様において、ポリペプチドは、抗体軽鎖をさらに含む。
別の側面において、本発明は、配列番号9(ここでI34は、S、L、V、AまたはIであり;そしてN35は、N、TまたはSである)に示すアミノ酸配列;配列番号10(ここでM50は、M、I、G、Q、SまたはLであり;A62は、AまたはSであり;そしてL63は、LまたはVである)に示すアミノ酸配列;および配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、D、NまたはGであり;ここでY110は、Y、K、S、RまたはTである)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(ヒト化抗体が含まれる抗体のような)を提供する。いくつかの態様において、ポリペプチドは、配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;そしてここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;そしてここでY110は、どのアミノ酸でもよい)に示すアミノ酸配列を含む。他の態様において、ポリペプチドは、配列番号11(ここでG98は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでG99は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;そしてここでY110は、どのアミノ酸でもよい)に示すアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、抗体軽鎖可変領域をさらに含む。
別の側面において、本発明は、配列番号12(ここでS26は、SまたはFであり;D28は、D、S、AまたはYであり;そしてH32は、H、NまたはQである)に示すアミノ酸配列;配列番号13(ここでI51は、I、T、VまたはAであり;そしてS56は、SまたはTである)に示すアミノ酸配列;および、配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、K、H、RまたはSであり;そしてここでY96は、YまたはRである)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。いくつかの態様において、ポリペプチドは、配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、どのアミノ酸でもよく;T93は、どのアミノ酸でもよく;そしてここでY96は、YまたはRである)に示すアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、抗体重鎖可変領域をさらに含む。
別の側面において、本発明は、(a)配列番号9(ここでI34は、S、L、V、AまたはIであり;そしてN35は、N、TまたはSである)に示すアミノ酸配列;配列番号10(ここでM50は、M、I、G、Q、SまたはLであり;A62は、AまたはSであり;そしてL63は、LまたはVである)に示すアミノ酸配列;および配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、D、NまたはGであり;ここでY110は、Y、K、S、RまたはTである)に示すアミノ酸配列;および(b)配列番号12(ここでS26は、SまたはFであり;D28は、D、S、AまたはYであり;そしてH32は、H、NまたはQである)に示すアミノ酸配列;配列番号13(ここでI51は、I、T、VまたはAであり;そしてS56は、SまたはTである)に示すアミノ酸配列;および、配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、K、H、RまたはSであり;そしてここでY96は、YまたはRである)に示すアミノ酸配列を含むポリペプチド(抗体のような)を提供する。いくつかの態様において、ポリペプチドは、配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、どのアミノ酸でもよく;T93は、どのアミノ酸でもよく;そしてここでY96は、YまたはRである)に示すアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、ポリペプチドは、配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;ここでY110は、どのアミノ酸でもよい)に示すアミノ酸配列を含む。他の態様において、ポリペプチドは、配列番号11(ここでG98は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでG99は、G、S、A、C、V、N、DまたはTであり;ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、S、A、C、G、D、N、TまたはGであり;そしてここでY110は、どのアミノ酸でもよい)に示すアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、ポリペプチドは、抗体軽鎖可変領域をさらに含む。
別の側面において、本発明は、(a)配列番号9(ここでI34は、S、L、V、AまたはIであり;そしてN35は、N、TまたはSで置換されている)のCDR1領域;(b)配列番号10(ここでM50は、I、G、Q、SまたはLであり;A62は、AまたはSであり;そしてL63は、LまたはVである)のCDR2領域;および(c)配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、D、NまたはGであり;そしてここでY110は、Y、K、S、RまたはTである)のCDR3領域を含んでなる重鎖可変領域を含んでなるポリペプチド(抗体のような)を提供し、ここで抗体は、NGFへ結合する。
別の側面において、本発明は、(a)配列番号12(ここでS26は、SまたはFであり;D28は、D、S、AまたはYであり;そしてH32は、H、NまたはQである)のCDR1領域;(b)配列番号13(ここでI51は、I、T、VまたはAであり;そしてS56は、SまたはTである)のCDR2領域;および(c)配列番号14(ここでK92は、K、H、RまたはSであり;そしてここでY96は、YまたはRである)のCDR3領域を含んでなる軽鎖可変領域を含んでなるポリペプチド(抗体のような)を提供し、ここで抗体は、NGFへ結合する。
別の側面において、本発明は、(a)(i)配列番号9(ここでI34は、S、L、V、AまたはIで置換されていて;そしてN35は、N、TまたはSで置換されている)のCDR1領域;(ii)配列番号10(ここでM50は、I、G、Q、SまたはLであり;A62は、AまたはSであり;そしてL63は、LまたはVである)のCDR2領域;および(iii)配列番号11(ここでY100は、Y、LまたはRであり;ここでY101は、YまたはWであり;ここでG103は、G、AまたはSであり;ここでT104は、TまたはSであり;ここでS105は、S、AまたはTであり;ここでY106は、Y、R、TまたはMであり;ここでY107は、YまたはFであり;ここでF108は、FまたはWであり;ここでD109は、D、NまたはGであり;ここでY110は、Y、K、S、RまたはTである)のCDR3領域を含んでなる重鎖可変領域;および(b)(i)配列番号12(ここでS26は、SまたはFであり;D28は、D、S、AまたはYであり;そしてH32は、H、NまたはQである)のCDR1領域;(ii)配列番号13(ここでI51は、I、T、VまたはAであり;そしてS56は、SまたはTである)のCDR2領域;および(iii)配列番号14(ここでS91は、SまたはEであり;K92は、K、H、RまたはSであり;そしてここでY96は、YまたはRである)のCDR3領域を含んでなる軽鎖可変領域を含んでなるポリペプチド(抗体のような)を提供し、ここで抗体は、NGFへ結合する。
他に述べなければ、1つの位置におけるアミノ酸の選択(例えば、置換)は、他のどの位置にあるアミノ酸の選択より独立して選択される。
いくつかの態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、NGF(ヒトNGFのような)へ結合する。いくつかの態様において、ポリペプチドは、本明細書に記載するCDR配置(組合せ、変異体、等)のいずれも含む。
本明細書の記載から明らかであるように、本明細書に使用する可変領域番号付けは、連続した番号付けである。当業者は、いくつかの抗体番号付けシステム(KabatおよびChothia番号付けのような)が存在することと、連続した番号付けをKabat番号付けまたはChothia番号付けのような番号付けシステムへ変換する方法を容易に理解する。
別の側面において、本発明は、配列番号46または50より選択されるアミノ酸配列(CDR3配列のような)を含んでなるポリペプチド(抗体のような)を提供する。なお他の態様において、ポリペプチドは、配列番号3、4、5、6、7、および8に示すアミノ酸配列の1以上をさらに含む。なお他の態様において、ポリペプチドは、配列番号9、10、11、12、13、14、および15に示すアミノ酸配列の1以上をさらに含む。
別の側面において、本発明は、(a)配列番号28および/または29;(b)配列番号30および/または31;(c)配列番号32および/または33;(d)配列番号34および/または35;(e)配列番号36および/または37;(f)配列番号38および/または39;並びに(g)配列番号40および41より選択されるアミノ酸配列(CDR
H1および/またはCDR H2領域のようなCDR領域のような)を含んでなるポリペプチド(抗体のような)を提供する。いくつかの態様において、ポリペプチドは、配列番号28、30、32、34、36、38、および40より選択されるアミノ酸配列(CDR
H1領域のような)を含む。いくつかの態様において、ポリペプチドは、配列番号29、31、33、35、37、39および41より選択されるアミノ酸配列(CDR
H2領域のような)を含む。なお他の態様において、ポリペプチドは、配列番号3、4、5、6、7、および8に示すアミノ酸配列の1以上をさらに含む。なお他の態様において、ポリペプチドは、配列番号9、10、11、12、13、14、および15に示すアミノ酸配列の1以上をさらに含む。
別の側面において、本発明は、(a)配列番号18および/または19;(b)配列番号20および/または21;並びに(c)配列番号22および/または23より選択されるアミノ酸配列(CDR
L1および/またはCDR L2領域のようなCDR領域のような)を含んでなるポリペプチド(抗体のような)を提供する。いくつかの態様において、ポリペプチドは、配列番号18、20、および22より選択されるアミノ酸配列(CDR
L1領域のような)を含む。いくつかの態様において、ポリペプチドは、配列番号19、21、および23より選択されるアミノ酸配列(CDR
L2領域のような)を含む。なお他の態様において、ポリペプチドは、配列番号3、4、5、6、7、8に示すアミノ酸配列の1以上をさらに含む。なお他の態様において、ポリペプチドは、配列番号9、10、11、12、13、14、および15に示すアミノ酸配列の1以上をさらに含む。
別の側面において、本発明は、(a)配列番号51および/または52;(b)配列番号55および/または56;(c)配列番号57および/または58;(c)配列番号59および/または60;(d)配列番号61および/または62;(e)配列番号63および/または64より選択されるアミノ酸配列(CDR
L3および/またはCDR H3領域のようなCDR領域のような)を含んでなるポリペプチド(抗体のような)を提供する。いくつかの態様において、ポリペプチドは、配列番号51、55、57、59、61、および63より選択されるアミノ酸配列(CDR
L3領域のような)を含む。いくつかの態様において、ポリペプチドは、配列番号52、56、58、60、62、および64より選択されるアミノ酸配列(CDR
H3領域のような)を含む。なお他の態様において、ポリペプチドは、配列番号18、19、30および31の1以上に示すアミノ酸配列をさらに含む。なお他の態様において、ポリペプチドは、配列番号3、4、5、6、7、および8に示すアミノ酸配列の1以上をさらに含む。なお他の態様において、ポリペプチドは、配列番号9、10、11、12、13、14、および15に示すアミノ酸配列の1以上をさらに含む。
別の側面において、本発明は、配列番号61、63、18、19、30および31に示すアミノ酸配列(CDR領域のような)の1以上を含んでなるポリペプチド(抗体のような)を提供する。
1つの側面において、本発明は、NGF(ヒトNGFのような)へ高いアフィニティーで結合する抗NGF抗体(アンタゴニスト抗体のような)を提供する。いくつかの態様において、高いアフィニティーは、(a)NGFへ約2nM未満(約1nM、800pM、600pM、400pM、200pM、100pM、90pM、80pM、70pM、60pM、50pM、またはそれ未満のいずれかのような)のK、および/または約6x10−5−1より遅いkoffで結合すること;および/または(b)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を(約15pMのNGFの存在下に)約200pM、150pM、100pM、80pM、60pM、40pM、20pM、10pM、またはそれ未満のいずれかのIC50で阻害(inhibitin)(抑制(reducing)、および/または阻止(blocking))すること;および/または(c)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を(約1.5pMのNGFの存在下に)約50pM、40pM、30pM、10pM、20pM、10pM、5pM、2pM、1pM、またはそれ未満のいずれかのIC50で阻害(抑制、および/または阻止)すること;および/または(d)マウスE13.5三叉神経ニューロンのラットNGF依存性の生存を(約15pMのNGFの存在下に)約150pM、125pM、100pM、80pM、60pM、40pM、30pM、20pM、10pM、5pM、またはそれ未満のいずれかのIC50で阻害(抑制、および/または阻止)すること;および/または(e)マウスE13.5三叉神経ニューロンのラットNGF依存性の生存を(約1.5pMのNGFの存在下に)約30pM、25pM、20pM、15pM、10pM、5pM、4pM、3pM、2pM、1pM、またはそれ未満のいずれかのIC50で阻害(抑制、および/または阻止)すること;および/または(f)trkA受容体より高いアフィニティーでNGFへ結合することである。
別の側面において、本発明は、ポリペプチド(抗体のような)を提供し、ここでポリペプチドは、(a)NGF(ヒトNGFのような)へ約2nM未満(約1nM、800pM、600pM、400pM、200pM、100pM、90pM、80pM、70pM、60pM、50pM、またはそれ未満のいずれかのような)のK、および/または約6x10−5−1より遅いkoffで結合する;および/または(b)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を(約15pMのNGFの存在下に)約200pM、150pM、100pM、80pM、60pM、40pM、20pM、10pM、またはそれ未満のいずれかのIC50で阻害(抑制、および/または阻止)する;および/または(c)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を(約1.5pMのNGFの存在下に)約50pM、40pM、30pM、10pM、20pM、10pM、5pM、2pM、1pM、またはそれ未満のいずれかのIC50で阻害(抑制、および/または阻止)する;および/またはtrkA受容体より高いアフィニティーでNGFへ結合する。いくつかの態様において、ポリペプチドは、(a)NGFへ約2nM未満のKで結合する;および/または(b)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を約100pM以下のIC50で阻害する(ここでIC50は、約15pM
NGFの存在下に測定する);および/または(c)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を約10pM以下のIC50で阻害する(ここでIC50は、約1.5pMのNGFの存在下に測定する、ここでIC50は、約15pM
NGFの存在下に測定する)。いくつかの態様において、ポリペプチドは、(a)NGFへ約100pM未満のKで結合する;および/または(b)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を約20pM以下のIC50で阻害する(ここでIC50は、約15pM
NGFの存在下に測定する);および/または(c)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を約2pM以下のIC50で阻害する(ここでIC50は、約1.5pMのNGFの存在下に測定する)。
本明細書の記載から明らかであるように、本明細書より特に除外されるのは、マウスモノクローナル抗体、911のアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列からなるポリペプチドの態様である。Mab911の延長CDR配列を図1Aおよび1Bと配列番号9〜14に示す。
いくつかの態様において、本発明は、上記ポリペプチドまたは抗体のいずれも提供して、さらにここでポリペプチド(抗体のような)は、単離されている。いくつかの態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、実質的に精製されている。なお他の態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、アフィニティー成熟化している。他の態様において、抗体は、アンタゴニスト抗体である。いくつかの態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、ヒトフレームワーク配列を含む。なお他の態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、1以上の非ヒトフレームワーク残基を含む。いくつかの態様において、ポリペプチド(抗体のような)は、NGF(ヒトNGFのような)へ2nM以下のKで結合する。いくつかの態様において、ポリペプチドは、非ヒトアミノ酸配列(可変領域配列のような、CDR配列のような、フレームワーク配列のような)に対する1以上(2、3、4、5、6、7、8以上のような)のヒトアミノ酸置換を含む。いくつかの態様において、ポリペプチドは、元のポリペプチドアミノ酸配列(配列番号9〜14のいずれか1以上のような、抗体911アミノ酸配列のような)に対して、少なくとも1、少なくとも2、または少なくとも3、4、5、6以上のようなアミノ酸置換を含む。いくつかの態様において、抗体の結合アフィニティーは、元の抗体(Mab911のような)アフィニティーに対して改変されている(いくつかの態様において、増加している)。なお他の態様において、抗体の結合アフィニティーは、trkA受容体のNGF(ヒトNGFのような)への結合アフィニティーより低い。いくつかの態様において、ポリペプチドは、抗体であり得る。いくつかの態様において、抗体は、ヒト抗体である。他の態様において、抗体は、ヒト化抗体である。なお他の態様において、抗体は、モノクローナル抗体である。いくつかの態様において、抗体は、アフィニティー成熟化抗体である。
本発明は、上記態様のいずれもコードするポリヌクレオチドを含んでなるポリヌクレオチド(単離ポリヌクレオチドが含まれる)を提供する。
別の側面において、本発明は、抗体E3(本明細書においては、交換可能的に「E3」と呼ぶ)の断片または領域をコードするポリヌクレオチドを含んでなる単離ポリヌクレオチドを提供する。1つの態様において、断片は、図1Bに示すような抗体E3の軽鎖である。別の態様において、断片は、図1Aに示すような抗体E3の重鎖である。なお別の態様において、断片は、抗体E3の軽鎖および/または重鎖からの1以上の可変領域を含有する。なお別の態様において、断片は、図1Aおよび1Bに示すような抗体E3の軽鎖および/または重鎖からの1以上の相補性決定領域(CDR)を含有する。
別の側面において、本発明は、抗体E3をコードするポリヌクレオチドを含んでなる単離ポリヌクレオチドである。いくつかの態様において、ポリヌクレオチドは、図2および3に示すポリヌクレオチドの片方または両方を含む。
別の側面において、本発明は、ATCC番号PTA−4893またはATCC番号PTA−4894の寄託番号の付いたE3軽鎖をコードする単離ポリヌクレオチドである。別の側面において、本発明はATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いたE3重鎖をコードする単離ポリヌクレオチドである。なお別の側面において、本発明は、(a)ATCC番号PTA−4893またはPTA−4894の寄託番号の付いたポリヌクレオチド中でコードされる可変領域、および(b)ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いたポリヌクレオチド中でコードされる可変領域を含んでなる単離ポリヌクレオチドである。別の側面において、本発明は、(a)ATCC番号PTA−4893またはPTA−4894の寄託番号の付いたポリヌクレオチド中でコードされる1以上のCDR;および/または(b)ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いたポリヌクレオチド中でコードされる1以上のCDRを含んでなる単離ポリヌクレオチドである。
別の側面において、本発明は、本明細書に記載の抗体(抗体断片が含まれる)またはポリペプチドのいずれもコードするポリヌクレオチドを提供する。
別の側面において、本発明は、本明細書に開示するポリヌクレオチドのいずれも含んでなるベクター(発現およびクローニングベクターが含まれる)および宿主細胞を提供する。
本明細書の記載から明らかであるように、本明細書より特に除外されるのは、マウスモノクローナル抗体、911のポリヌクレオチド配列と同一のポリヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの態様である。Mab911の延長CDR配列を図1Aおよび1Bと配列番号9〜14に示す。
別の側面において、本発明は、E3軽鎖をコードするポリヌクレオチドとE3重鎖をコードするポリヌクレオチドを含んでなる宿主細胞であり、ここでE3軽鎖をコードするポリヌクレオチドは、ATCC番号PTA−4893および/またはATCC番号PTA−4894の寄託番号を有し、E3重鎖をコードするポリヌクレオチドは、ATCC番号PTA−4895の寄託番号を有する。いくつかの態様において、宿主細胞は、(a)ATCC番号PTA−4893またはPTA−4894の寄託番号の付いたポリヌクレオチド中でコードされる可変領域、および/または(b)ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いたポリヌクレオチド中でコードされる可変領域を含んでなるポリヌクレオチドを含む。いくつかの態様において、宿主細胞は、(a)ATCC番号PTA−4893またはPTA−4894の寄託番号の付いたポリヌクレオチド中でコードされる1以上のCDR;および/または(b)ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いたポリヌクレオチド中でコードされる1以上のCDRをコードするポリヌクレオチドを含む。いくつかの態様において、宿主細胞は、哺乳動物細胞である。
別の側面において、本発明は、NGFへ抗体E3が結合した複合体である。別の側面において、この複合体は、単離されている。別の側面において、この複合体は、実質的に精製されている。
別の側面において、本明細書に記載の抗体またはポリペプチドのいずれもNGFへ結合した複合体である。別の側面において、この複合体は、単離されている。別の側面において、この複合体は、実質的に精製されている。
別の側面において、本発明は、抗体E3または抗体E3の断片を含んでなる抗体と医薬的に許容される賦形剤を含んでなる医薬組成物のような、本明細書に記載のポリペプチド(抗体E3のような抗体が含まれる)またはポリヌクレオチドのいずれも含んでなる医薬組成物である。
別の側面において、本発明は、抗体E3をコードする発現ベクターを含んでなる宿主細胞を調製すること;上記宿主細胞またはその子孫を、抗体E3の産生を可能にする条件下で培養すること;および、抗体E3を精製することを含んでなる、抗体E3を産生する方法である。いくつかの態様において、発現ベクターは、図2および3に示すポリヌクレオチド配列の一方または両方を含む。
別の側面において、本発明は、E3軽鎖をコードするポリヌクレオチドとE3重鎖をコードするポリヌクレオチドを好適な細胞において発現させること(ここでE3軽鎖をコードするポリヌクレオチドは、ATCC番号PTA−4893および/またはATCC番号PTA−4894の寄託番号を有し、E3重鎖をコードするポリヌクレオチドは、ATCC番号PTA−4895を有する);一般に、これに続けて、該抗体を回収および/または単離することを含んでなる、抗体E3を産生する方法である。
別の側面において、本発明は、該抗体をコードする1以上のポリヌクレオチドを好適な細胞において発現させること(これは、単一の軽鎖または重鎖として別々に発現させても、軽鎖と重鎖の両方を1つのベクターより発現させてもよい)、一般に、これに続けて、目的の抗体またはポリペプチドを回収および/または単離することによって、本明細書に記載のポリペプチド(抗体のような)のいずれも産生する方法を提供する。
別の側面において、本発明は、本明細書に開示するポリペプチド(抗体E3のような抗体が含まれる)のいずれも使用して、NGF(ヒトNGFのような)の生物学的活性に拮抗する方法である。1つの態様において、本方法は、本明細書に記載のポリペプチド(抗体E3が含まれる)のいずれかとヒト神経成長因子を接触させることによって、NGF活性(ヒト神経成長因子活性のような)を拮抗、抑制、阻止、または抑圧させることを含む。
別の側面において、本発明は、本明細書に記載のポリペプチド(抗体E3のような抗体が含まれる)のいずれも使用して、NGFを検出する方法である。NGFと本明細書に記載のポリペプチド(抗体E3のような)のいずれかとの間の複合体を検出することによって、NGFの存在を検出する。本明細書に使用する用語「検出」には、対照への参照を伴うかまたは伴わない、定性的および/または定量的な検出(レベルを測定する)が含まれる。
別の側面において、本発明は、本明細書に記載の抗体E3またはポリペプチド(抗体が含まれる)またはポリヌクレオチド態様のいずれも含んでなる組成物の有効量を投与することによって疼痛を治療する方法である。いくつかの態様において、疼痛は、術後疼痛である。
別の側面において、本発明は、有効量の抗NGFアンタゴニスト抗体を個体へ投与することによって、該個体において慢性関節リウマチ疼痛を予防または治療するための方法である。本発明により、抗NGFアンタゴニスト抗体が、慢性関節リウマチに関連した疼痛を阻害または阻止することが可能であることが示された。いくつかの態様において、疼痛は、抗NGFアンタゴニスト抗体の投与後約24時間以内に緩和される。いくつかの態様において、疼痛は、抗NGFアンタゴニスト抗体の投与後約4日以内に緩和される。いくつかの態様において、疼痛は、個体における炎症状態の改善の徴候を観察する前に、またはその非存在下で緩和される。
別の側面において、本発明は、個体において、慢性関節リウマチ疼痛の発症を抑える、慢性関節リウマチ疼痛を改善する、慢性関節リウマチ疼痛を抑圧する、慢性関節リウマチ疼痛を緩和する、および/または慢性関節リウマチ疼痛の発現、発達、または進行を遅らせるための方法を提供し、前記方法は、有効量の抗NGFアンタゴニスト抗体を該個体へ投与することを含んでなる。
別の側面において、本発明は、有効量の抗NGFアンタゴニスト抗体を投与することを含んでなる、個体において慢性関節リウマチに関連した炎症性悪液質(体重損失)を治療するための方法を提供する。
別の側面において、本発明は、神経成長因子のアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の有効量を個体へ投与することによって、該個体において骨関節炎疼痛を予防または治療するための方法である。
別の側面において、本発明は、個体において、骨関節炎疼痛の発症を抑える、骨関節炎疼痛を改善する、骨関節炎疼痛を抑圧する、骨関節炎疼痛を緩和する、および/または骨関節炎疼痛の発現、発達、または進行を遅らせるための方法を提供し、前記方法は、NGFのアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の有効量を該個体へ投与することを含んでなる。
別の側面において、本発明は、骨関節炎を有する個体において身体機能を改善するための方法を提供し、前記方法は、NGFのアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の有効量を該個体へ投与することを含んでなる。
別の側面において、本発明は、骨関節炎を有する個体においてこわばりを改善するための方法を提供し、前記方法は、NGFのアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の有効量を該個体へ投与することを含んでなる。
いくつかの態様において、個体は、ヒトである。いくつかの態様において、骨関節炎疼痛を治療するために、抗NGFアンタゴニスト抗体の投薬頻度は、毎週1回と10週毎に1回の間であるか、またはそれほど頻繁ではない。
別の側面において、本発明は、本明細書に記載の組成物のどの1以上も含んでなるキットおよび組成物を提供する。これらのキットは、概して好適な包装状態にあって、適正な説明書とともに提供され、本明細書に記載の方法のいずれにも有用である。本発明はまた、本明細書に記載の方法のいずれにも使用の医薬組成物を提供し、該組成物は、有効量のNGFアンタゴニスト(抗NGF抗体のような)と医薬的に許容される担体を含む。
本発明はまた、医薬品としての使用、および/または医薬品の製造のための使用のコンテクストにかかわらず、本明細書に記載のどの使用についても記載される組成物およびキットのいずれも提供する。
発明の詳細な説明
本明細書に開示する発明は、NGF(ヒトNGFのような)へ高いアフィニティーで結合する抗NGFアンタゴニスト抗体を提供する。さらに本発明は、NGFへ結合するE3に由来する抗体およびポリペプチドと、これらの抗体を作製して使用する方法を提供する。いくつかの態様において、本発明は、神経成長因子(「NGF」)へ結合するヒト化抗体、E3と、この抗体を作製して使用する方法を提供する。本発明はまた、NGFへ結合するE3ポリペプチド(抗体が含まれる)と、E3抗体および/またはポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを提供する。
本明細書に開示する発明はまた、治療有効量の抗NGFアンタゴニスト抗体の投与によって、個体において慢性関節リウマチ疼痛を予防する、および/または治療するための方法を提供する。
本明細書に開示する発明はまた、NGFのアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の治療有効量の投与によって、個体において骨関節炎疼痛を予防する、および/または治療する方法を提供する。
本発明はまた、抗体のアフィニティーを調整するための方法と、CDR領域を特性決定するための方法を提供する。
一般技術
本発明の実施は、他に示さなければ、当該技術分野の技量内にある、分子生物学(組換え技術が含まれる)、微生物学、細胞生物学、生化学、および免疫学の慣用技術を利用する。そのような技術は、「分子クローニング:実験マニュアル(Molecular
Cloning:A Laboratory Manual)第2版」(Sambrookら,1989)コールドスプリングハーバー・プレス;「オリゴヌクレオチド合成(Oligonucleotide
Synthesis)」(M.J.Gait監修,1984);「分子生物学の方法(Methods
in Molecular Biology)」ヒュマナ・プレス;「細胞生物学:実験ノート(Cell
Biology:A Laboratory Notebook)」(J.E.Cellis監修,1998)アカデミック・プレス;「動物培養細胞(Animal Cell Culture)」(R.I.Freshney監修,1987);「細胞および組織培養入門(Introduction
to Cell and
Tissue Culture)」(J.P.MatherとP.E.Roberts,1998)プレナム・プレス;「細胞および組織培養:実験手順(Cell
and Tissue Culture:Laboratory
Procedures)」(A.Doyle,J.B.Griffiths,およびD.G.Newell監修,1993−1998)J.ウィリー・アンド・サンズ;「酵素学の方法(Methods
in Enzymology)」(アカデミックプレス社);「実験免疫学ハンドブック(Handbook of Experimental
Immunology)」(D.M.WeirおよびC.C.Blackwell監修);「哺乳動物細胞の遺伝子導入ベクター(Gene
Transfer Vectors for Mammalian
Cells)」(J.M.MillerおよびM.P.Calos監修,1987);「分子生物学の最新プロトコール(Current
Protocols in Molecular
Biology)」(F.M.Ausubelら,監修,1987);「PCR:ポリメラーゼ連鎖反応(PCR:The
Polymerase Chain Reaction)」(Mullisら,監修,1994);「免疫学の最新プロトコール(Current
Protocols in Immunology(J.E.Coliganら,監修,1991);「分子生物学の簡略プロトコール(Short
Protocols in Molecular
Biology)」(ウィリー・アンド・サンズ、1999);「免疫生物学(Immunobiology)」(C.A.JanewayおよびP.Travers,1997);「抗体(Antibodies)」(P.Finch,1997);「抗体:実践アプローチ(Antibodies:a
practical approach)」(D.Catty監修,IRLプレス、1988−1989);「モノクローナル抗体:実践アプローチ(Monoclonal
antibodies:a practical approach)」(P.ShepherdおよびC.Dean監修,オックスフォード大学出版局、2000);「抗体の使用:実験マニュアル(Using
antibodies:a laboratory manual)」(E.HarlowおよびD.Lane(コールドスプリングハーバーラボラトリー・プレス、1999);「抗体(The
Antibodies)」(M.ZanettiおよびJ.D.Capra監修,ハーバードアカデミーパブリッシャーズ、1995);並びに「癌:腫瘍学の原理と実践(Cancer:Principles
and Practice of
Oncology)」(V.T.DeVitaら,監修,J.B.Lippincott
Company,1993)のような文献において十分説明されている。
定義
「抗体」は、免疫グロブリン分子の可変領域に位置する、少なくとも1つの抗原認識部位を介して、炭水化物、ポリヌクレオチド、脂質、ポリペプチド、等のような標的へ特異的に結合することが可能な免疫グロブリン分子である。本明細書に使用するように、この用語には、インタクトなポリクローナルまたはモノクローナル抗体だけでなく、その断片(Fab、Fab’、F(ab’)、Fvのような)、単鎖(ScFv)、その突然変異体、抗体部分を含んでなる融合タンパク質、並びに、抗原認識部位を含む免疫グロブリン分子の他のあらゆる修飾配置も含まれる。抗体には、IgG、IgA、またはIgM(またはこれらのサブクラス)のような、あらゆるクラスの抗体が含まれて、抗体は、特別なクラスである必要はない。その重鎖の定常領域の抗体アミノ酸配列に依存して、免疫グロブリンは、異なるクラスへ帰属可能である。5つの主要な免疫グロブリンのクラス:IgA、IgD、IgE、IgG、およびIgMがあり、このうちのいくつかは、サブクラス(アイソタイプ)、例、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1およびIgA2へさらに分類可能である。異なるクラスの免疫グロブリンに対応する重鎖定常ドメインは、α、δ、ε、γ、およびμとそれぞれ呼ばれる。異なるクラスの免疫グロブリンのサブユニット構造と三次元配置は、よく知られている。
「Fv」は、全長な抗原の認識および結合部位を含有する抗体断片である。二本鎖Fv種において、この領域は、緊密な非共有性の会合状態にある、1つの重鎖可変ドメインと1つの軽鎖可変ドメインの二量体からなる。単鎖Fv種においては、1つの重鎖可変ドメインと1つの軽鎖可変ドメインが、軽鎖と重鎖が二本鎖Fv種に類似した二量体構造において会合可能であるように、柔軟なペプチドリンカーによって共有的に連結可能である。それぞれの可変ドメインの3つのCDRが相互作用して、VH−VL二量体の表面に抗原結合特異性を規定するのは、この配置においてである。しかしながら、単一の可変ドメイン(または、抗原に特異的な3つだけのCDRを含んでなるFvの半分)でも、全結合部位よりは概して低いアフィニティーであるが、抗原を認識して結合する能力を有する。
Fab断片はまた、軽鎖の定常ドメインと重鎖の第一定常ドメイン(CH1)を含有する。Fab’断片は、抗体ヒンジ領域からの1以上のシステインが含まれる重鎖CH1ドメインのカルボキシ末端での数個の残基の付加により、Fab断片から異なる。
「モノクローナル抗体」は、均質な抗体集団を意味し、ここでモノクローナル抗体は、抗原の選択的な結合に関与するアミノ酸(天然に存在する、および非天然に存在する)からなる。モノクローナルの集団はきわめて特異的であり、単一の抗原性部位に対して向けられる。用語「モノクローナル抗体」には、インタクトなモノクローナル抗体と全長モノクローナル抗体だけでなく、それらの断片(Fab、Fab’、F(ab’)、Fvのような)、単鎖(ScFv)、その突然変異体、抗体部分を含んでなる融合タンパク質、並びに、必要とされる特異性の抗原認識部位と抗原へ結合する能力を含む免疫グロブリン分子の他のあらゆる修飾配置も含まれる。抗体の供給源やそれが作製されるやり方(例、ハイブリドーマ、ファージ選択、組換え発現、トランスジェニック動物、等による)に関して限定することは企図されない。
本明細書に使用するように、「ヒト抗体」は、ヒトにより産生される抗体のアミノ酸配列に対応するそれを有する抗体、および/または当該技術分野で知られているかまたは本明細書に開示される、ヒト抗体を作製するための技術のいずれかを使用して作製した抗体を意味する。このヒト抗体の定義には、少なくとも1つのヒト重鎖ポリペプチドまたは少なくとも1つのヒト軽鎖ポリペプチドを含んでなる抗体が含まれる。1つのそのような例は、マウス軽鎖およびヒト重鎖ポリペプチドを含んでなる抗体である。ヒト抗体は、当該技術分野で知られた様々な技術を使用して、産生可能である。1つの態様において、ヒト抗体は、ファージライブラリーより選択され、ここでそのファージライブラリーは、ヒト抗体を発現する(Vaughanら,1996,Nature
Biotechnology,14:309−314;Sheetsら,1998,PNAS,(USA)95:6157−6162;HoogenboomおよびWinter,1991,J.Mol.Biol.,227:381;Marksら,1991,J.Mol.Biol.,222:581)。ヒト抗体は、トランスジェニック動物(例えば、内因性免疫グロブリン遺伝子が一部または完全に不活性化されたマウス)へヒト免疫グロブリン遺伝子座を導入することによっても作製可能である。このアプローチは、米国特許第5,545,807;5,545,806;5,569,825;5,625,126;5,633,425;および5,661,016号に記載されている。あるいは、ヒト抗体は、標的抗原に対して向けられた抗体を産生するヒトBリンパ球を不死化することによって製造可能である(このようなBリンパ球は、個体から回収可能であるか、またはin
vitroで免疫化されたものでもよい)。例えば、Coleら,「モノクローナル抗体と癌療法(Monoclonal
Antibodies and Cancer
Therapy)」Alan R.Liss,77頁(1985);Boernerら,1991,J.Immunol.,147(1):86−95;および米国特許第5,750,373号を参照のこと。
「キメラ抗体」は、重鎖および軽鎖のアミノ酸配列のそれぞれの一部が特別な種に由来するかまたは特別なクラスに属する抗体中の対応配列に相同である一方で、鎖の残るセグメントは、別の種の対応配列に相同である抗体を意味する。典型的には、これらのキメラ抗体では、軽鎖と重鎖の両方の可変領域が哺乳動物の1つの種に由来する抗体の可変領域を模倣する一方で、定常部分は、別の種に由来する抗体中の配列に相同である。そのようなキメラ型の1つの明瞭な利点は、例えば、容易に利用可能なハイブリドーマまたは非ヒト宿主生物からのB細胞を、例えば、ヒト細胞調製物に由来する定常領域と組み合わせて使用して、現在知られている供給源より可変領域を簡便に誘導可能であることである。可変領域が製造の容易さの利点を有する一方で、特異性はその供給源により影響されず、定常領域がヒトであるので、その抗体を注射した場合、ヒト被検者から免疫応答を誘発する可能性は、非ヒト供給源からの定常領域より低い。しかしながら、この定義は、この特別な例に限定されない。
「機能性Fc領域」は、ネイティブ配列Fc領域の少なくとも1つのエフェクター機能を保有する。例示の「エフェクター機能」には、C1q結合;補体依存性細胞毒性(CDC);Fc受容体結合;抗体依存性細胞傷害(ADCC);ファゴサイトーシス;細胞表面受容体(例、B細胞受容体;BCR)のダウンレギュレーション、等が含まれる。そのようなエフェクター機能は、Fc領域が結合ドメイン(例、抗体可変ドメイン)と組み合うことを概して必要として、そのような抗体エフェクター機能を評価するための当該技術分野で知られた様々なアッセイを使用して評価可能である。
「ネイティブ配列Fc領域」は、天然に見出されるFc領域のアミノ酸配列に同一なアミノ酸配列を含む。「変異体Fc領域」は、少なくとも1つのアミノ酸修飾のためにネイティブ配列Fc領域のそれとは異なるが、ネイティブ配列Fc領域の少なくとも1つのエフェクター機能は保持するアミノ酸配列を含む。好ましくは、変異体Fc領域は、ネイティブ配列Fc領域または元のポリペプチドのFc領域に比較して、少なくとも1つのアミノ酸置換(例えば、約1〜約10のアミノ酸置換)を、そして好ましくは、ネイティブ配列Fc領域または元のポリペプチドのFc領域における約1〜約5のアミノ酸置換を有する。本明細書の変異体Fc領域は、好ましくは、ネイティブ配列Fc領域および/または元のポリペプチドのFc領域と少なくとも約80%の配列同一性、そして最も好ましくは、それと少なくとも約90%の配列同一性、より好ましくは、それと少なくとも約95%の配列同一性を保有する。
本明細書に使用するように「抗体依存性細胞傷害」および「ADCC」は、Fc受容体(FcR)を発現する非特異的な細胞傷害性の細胞(例、ナチュラルキラー(NK)細胞、好中球、およびマクロファージ)が標的細胞上の結合抗体を認識して、引き続き標的細胞の溶解を引き起こす、細胞仲介性の反応を意味する。目的の分子のADCC活性は、米国特許第5,500,362または5,821,337号に記載されるようなin
vitro ADCCアッセイを使用して評価可能である。そのようなアッセイに有用なエフェクター細胞には、末梢血単核細胞(PBMC)およびNK細胞が含まれる。あるいは、または追加的に、目的の分子のADCC活性は、in
vivoで、例えば、Clynesら,1998,PNAS(USA),95:652−656に開示されるような動物モデルにおいて評価可能である。
本明細書に使用するように、「Fc受容体」および「FcR」は、抗体のFc領域へ結合する受容体について記載する。好ましいFcRは、ネイティブ配列ヒトFcRである。さらに、好ましいFcRは、IgG抗体(γ受容体)へ結合するものであり、FcγRI、FcγRII、およびFcγRIIIサブクラスの受容体が含まれ、これらの受容体の対立遺伝子変異体と選択的にスプライスされる形態が含まれる。FcγRII受容体には、FcγRIIA(「活性化受容体」)およびFcγRIIB(「阻害受容体」)が含まれ、これらは、主にその細胞質ドメインにおいて異なる、類似のアミノ酸配列を有する。FcRについては、RavetchとKinet,1991,Ann.Rev.Immunol.,9:457−92;Capelら,1994,Immunomethods,4:25−34;およびde
Haasら,1995,J.Lab.Clin.Med.,126:330−41に概説されている。「FcR」には、母体IgGの胎児への導入に責任がある新生児受容体、FcRも含まれる(Guyerら,1976,J.Immunol.,117:587;およびKimら,1994,J.Immunol.,24:249)。
「補体依存性細胞毒性」および「CDC」は、補体の存在下での標的の溶解を意味する。補体活性化経路は、補体系の第一成分(C1q)の、コグネイト抗原と複合した分子(例、抗体)への結合によって開始される。補体活性化を評価するには、例えば、Gazzano−Santoroら,J.Immunol.Methods,202:163(1996)に記載のようなCDCアッセイが実施可能である。
本明細書に使用するように、用語「E3」、「3E」および「抗体E3」は、交換可能的に使用されて、図1A(配列番号1)および1B(配列番号2)にそれぞれ示す重鎖および軽鎖の可変領域のアミノ酸配列を含んでなる抗体を意味する。抗体E3のCDR部分(ChothiaおよびKabat
CDRが含まれる)を図1Aおよび1Bに概略的に図示する。図2および3は、図1Aおよび1Bにそれぞれ示す重鎖および軽鎖の可変領域をそれぞれ含んでなる重鎖および軽鎖をコードするポリヌクレオチドを示す。E3の産生および特性決定については、実施例に記載する。異なる生物学的機能がE3と関連し、限定されないが、NGFへ結合してNGF生物学的活性および/またはNGFシグナル伝達により仲介される下流経路を阻害する能力;および、マウスE13.5三叉神経ニューロンのNGF依存性の生存を阻害する能力が含まれる。本明細書において考察するように、本発明の抗体は、上記特性のどの1以上も有してよい。いくつかの態様において、用語「E3」は、(a)ATCC番号PTA−4893またはATCC番号PTA−4894の寄託番号を有するE3軽鎖をコードするポリヌクレオチド、および(b)ATCC番号PTA−4895の寄託番号を有するE3重鎖をコードするポリヌクレオチドによりコードされる免疫グロブリンを意味する。
本明細書に使用するように、抗体の「免疫特異的」結合は、抗体の抗原結合部位とその抗体により認識される特異抗原の間で生じる抗原特異的な結合相互作用を意味する(即ち、抗体は、ELISAや他のアッセイにおいて特定のタンパク質と反応するが、無関係のタンパク質とは検出可能なほどに反応しない)。
抗体またはポリペプチドへ「特異的に結合する」または「選好的に結合する」(本明細書において交換可能的に使用する)エピトープは、当該技術分野でよく理解されている用語であり、そのような特異的または選好的な結合を定量する方法も当該技術分野でよく知られている。分子は、代わりの細胞または物質とよりも特定の細胞または物質とより頻繁に、より迅速に、より長い期間で、および/またはより大きなアフィニティーで反応するかまたは会合するならば、「特異結合」または「選好結合」を明示すると言われる。抗体は、他の物質へ結合するよりも大きなアフィニティー、アビディティで、より容易に、および/またはより長い期間で標的へ結合するならば、それへ「特異的に結合する」または「選好的に結合する」。例えば、NGFエピトープへ特異的または選好的に結合する抗体は、他のNGFエピトープまたは非NGFエピトープへ結合するよりも大きなアフィニティー、アビディティで、より容易に、および/またはより長い期間でこのエピトープへ結合する抗体である。また、この定義を読むことによって、例えば、第一標的へ特異的または選好的に結合する抗体(または部分またはエピトープ)は、第二標的へ特異的または選好的には結合してもしなくてもよいということが理解される。「特異結合」または「選好結合」それだけでは、排他的な結合(それは包含可能であるが)を必ずしも必要としない。一般に、但し必ずではないが、結合への言及は、選好結合を意味する。
用語「ポリペプチド」、「オリゴペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」は、本明細書において交換可能的に使用して、あらゆる長さのアミノ酸のポリマーを意味する。ポリマーは、直鎖でも分岐鎖でもよく、それは、修飾アミノ酸を含んでよく、それは、非アミノ酸により中断可能である。この用語には、天然で、または介入(例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、または他の操作または修飾(標識化成分とのコンジュゲーションのような))により修飾されたアミノ酸ポリマーも含まれる。この定義内にまた含まれるのは、例えば、アミノ酸の1以上の類似体(例えば、非天然アミノ酸、等が含まれる)、並びに当該技術分野で知られた他の修飾を含有するポリペプチドである。本発明のポリペプチドが抗体に基づいているので、ポリペプチドは、単鎖または会合鎖として出現可能であると理解される。
本明細書において交換可能的に使用する「ポリヌクレオチド」または「核酸」は、あらゆる長さのヌクレオチドのポリマーを意味し、DNAおよびRNAが含まれる。ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、修飾ヌクレオチドまたは塩基、および/またはこれらの類似体、またはDNAまたはRNAポリメラーゼによりポリマーへ取込み可能なあらゆる基質であってよい。ポリヌクレオチドは、メチル化ヌクレオチドとその類似体のような修飾ヌクレオチドを含んでよい。存在するならば、ヌクレオチド構造への修飾は、ポリマーの組立ての前または後に付与可能である。ヌクレオチドの配列は、非ヌクレオチド成分により中断可能である。ポリヌクレオチドは、標的化成分とのコンジュゲーションによるように、ポリマー化の後でさらに修飾可能である。他の種類の修飾には、例えば、「キャップ」、1以上の天然に存在するヌクレオチドの類似体での置換、ヌクレオチド間修飾、例えば、非荷電連結(例、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホアミデート、カバメート、等)、および荷電連結(例、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、等)での修飾、例えば、タンパク質(例、ヌクレアーゼ、毒素、抗体、シグナルペプチド、ply−L−リジン、等)のような付帯部分を含有する修飾、挿入剤(例、アクリジン、ソラレン、等)での修飾、アルキレーターを含有する修飾、キレータ(例、金属、放射活性金属、ホウ素、酸化金属、等)を含有する修飾、アルキレーターを含有する修飾、修飾連結(例、α−アノマー核酸、等)での修飾、並びに、ポリヌクレオチドの非修飾型が含まれる。さらに、糖に通常存在するヒドロキシル基のいずれも、例えば、ホスホネート基、リン酸基に置き換えても、標準の保護基により保護しても、活性化して追加のヌクレオチドへ追加の連結を製造しても、固体支持体へコンジュゲートさせてもよい。5’および3’末端OHは、リン酸化可能であるか、またはアミンまたは1〜20炭素原子からの有機キャッピング基部分で置換可能である。他のヒドロキシルも、標準的な保護基へ誘導化可能である。ポリヌクレオチドはまた、当該技術分野で一般的に知られているリボースまたはデオキシリボースの類似形態を含有してよく、例えば、2’−O−メチル−、2’−O−アリル、2’−フルオロ−または2’−アジド−リボース、炭素環の糖類似体、α−アノマー糖、アラビノース、キシロースまたはリキソースのようなエピマー糖、ピラノース糖、フラノース糖、セドヘプツロース、アクリル酸類似体、およびメチルリボシドのような非塩基性ヌクレオシド類似体が含まれる。1以上のホスホジエステル連結が代わりの連結基に置き換え可能である。これらの代わりの連結基には、限定されないが、リン酸がP(O)S(「チオエート」)、P(S)S(「ジチオエート」)、「(O)NR(「アミデート」)、P(O)R、P(O)OR’、CO、またはCH(「ホルムアセタール」)により置き換えられた態様が含まれ、ここでそれぞれのRまたはR’は、独立してHであるか、または、エーテル(−O−)連結、アリール、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、またはアラルジルを随意に含有する置換または未置換アルキル(1−20C)である。ポリヌクレオチド中すべての連結がいずれも同一である必要はない。先行の記載は、RNAおよびDNAが含まれる、本明細書に言及するすべてのポリヌクレオチドへ適用される。
抗体の「可変領域」は、抗体軽鎖の可変領域または抗体重鎖の可変領域を単独で、または組合せにおいて意味する。重鎖および軽鎖の可変領域は、それぞれ、超可変領域としても知られる3つの相補性決定領域(CDR)により連結した4つのフレームワーク領域(FR)からなる。各鎖中のCDRは、FRにより、他の鎖からのCDRとごく近接に一緒に固定されて、抗体の抗原決定部位の形成に貢献する。CDRを決定するための少なくとも2つの技術がある:(1)種間配列変動性に基づくアプローチ(即ち、Kabatら,「免疫学的に興味深いタンパク質の配列(Sequences
of Proteins of
Immunological Interest)」(第5版、1991,国立医療研究所、メリーランド州ベセスダ));および(2)抗原−抗体複合体の結晶学的研究に基づくアプローチ(Chothiaら,(1989)Nature
342:877;Al−lazikaniら(1997)J.Molec.Biol.273:927−948))。本明細書に使用するように、CDRは、片方のアプローチによるかまたは両方のアプローチの組合せにより規定されるCDRに言及する場合がある。
抗体の「定常領域」は、抗体軽鎖の定常領域または抗体重鎖の定常領域を単独で、または組合せにおいて意味する。
本明細書に使用するように、用語「神経成長因子」および「NGF」は、神経成長因子と、NGFの生物学的活性の少なくとも一部を保持するその変異体を意味する。本明細書に使用するように、NGFには、ヒト、イヌ、ネコ、ウマ、またはウシが含まれるすべての哺乳動物種のネイティブ配列NGFが含まれる。
「NGF受容体」は、NGFにより結合されるかまたは活性化されるポリペプチドを意味する。NGF受容体には、ヒト、イヌ、ネコ、ウマ、霊長動物、またはウシが限定されずに含まれるあらゆる哺乳動物種のTrkA受容体およびp75受容体が含まれる。
本明細書に使用するように、「抗NGFアンタゴニスト抗体」(交換可能的に「抗NGF抗体」と呼ばれる)は、NGFへ結合して、NGFの生物学的活性および/またはNGFシグナル伝達により仲介される下流経路を阻害することができる抗体を意味する。抗NGFアンタゴニスト抗体には、NGFシグナル伝達により仲介される下流経路が含まれ、受容体結合および/またはNGFへの細胞応答の誘発のようなNGFの生物学的活性を阻止する、拮抗する、抑制する、または低下させる(有意に、が含まれる)抗体が含まれる。本発明の目的では、用語「抗NGFアンタゴニスト抗体」には、それによりNGFそれ自体、NGF生物学的活性(限定されないが、その能力〜術後疼痛のあらゆる側面に仲介する能力が含まれる)または生物学的活性の結果が、意味ある度合いで実質的に無効化、減少、または中和される、これまでに確認されたすべての用語、表題、および機能状態、および特性が含まれると明らかに理解される。いくつかの態様において、抗NGFアンタゴニスト抗体は、NGFへ結合して、NGF二量体化および/またはNGF受容体(p75および/またはtrkAのような)への結合を妨げる。他の態様において、抗NGF抗体は、NGFへ結合して、trkA受容体二量体化および/またはtrkA自己リン酸化を妨げる。抗NGFアンタゴニスト抗体の例を本明細書に提供する。
NGFの「生物学的活性」は、一般に、NGF受容体へ結合する、および/またはNGF受容体シグナル伝達経路を活性化する能力を意味する。限定なしに、生物学的活性には、以下のどの1以上も含まれる:NGF受容体(p75および/またはtrkAのような)へ結合する能力;trkA受容体二量体化および/または自己リン酸化を促進する能力;NGF受容体シグナル伝達経路を活性化する能力;細胞の分化、増殖、生存、成長と、(末梢および中枢のニューロンが含まれるニューロンの場合は)ニューロン形態、シナプス産生、シナプス機能、神経伝達物質および/または神経ペプチドの放出を促進する能力、および傷害後の再生における変化が含まれる、細胞生理における他の変化を促進する能力;マウスE13.5三叉神経ニューロンの生存を促進する能力;および、術後疼痛が含まれる疼痛に仲介する能力。
本明細書に使用するように、「実質的に純粋」は、少なくとも50%純粋(即ち、汚染物質を含まない)、より好ましくは少なくとも90%純粋、より好ましくは少なくとも95%純粋、より好ましくは少なくとも98%純粋、より好ましくは少なくとも99%純粋である物質に関連する。
「宿主細胞」には、ポリヌクレオチドインサートの取込み用ベクターのレシピエントであり得るかまたはあった、個別の細胞または細胞培養物が含まれる。宿主細胞には、単一宿主細胞の子孫が含まれ、子孫は、天然の、偶発的な、または意図的な突然変異により、元の親細胞と(形態において、またはゲノムDNA相補性において)必ずしも完全に同一でなくてよい。宿主細胞には、本発明のポリヌクレオチド(複数)でin
vivoトランスフェクトされた細胞が含まれる。
本明細書に使用するように、「治療」は、有益であるかまたは望まれる臨床結果を得るためのアプローチである。本発明の目的では、有益であるかまたは望まれる臨床結果には、限定されないが、以下の1以上が含まれる:急性、慢性、炎症性、ニューロパシー、術後疼痛、慢性関節リウマチ疼痛、または骨関節炎疼痛が含まれる、疼痛のあらゆる側面の改善または緩和。本発明の目的では、有益であるかまたは望まれる臨床結果には、限定されないが、以下の1以上が含まれる:疼痛のあらゆる側面が含まれる疼痛に関連した1以上の症状の重症度の軽減、その緩和(疼痛の期間の短縮、疼痛感受性または感覚の低下のような)。
薬物、化合物、または医薬組成物の「有効量」は、疼痛感覚の緩和または低下のような臨床結果が含まれる、有益であるかまたは望まれる結果をもたらすのに十分な量である。有効量は、1以上の投与で投与可能である。本発明の目的では、薬物、化合物、または医薬組成物の有効量は、術後疼痛、慢性関節リウマチ疼痛、および/または骨関節炎疼痛が含まれる疼痛を治療する、改善する、その強度を低下させる、および/またはそれを妨げるのに十分な量である。いくつかの態様において、「有効量」は、安静時の疼痛(安静時疼痛)または機械的に誘発した疼痛(運動後の疼痛が含まれる)、またはその両方を抑制可能であり、それは、切開、切断、裂傷、または損傷の前、間、後に、および/または疼痛刺激の前、間、または後に投与可能である。臨床コンテクストにおいて理解されるように、薬物、化合物、または医薬組成物の有効量は、別の薬物、化合物、または医薬組成物と一緒に達成しても、達成しなくてもよい。このように、「有効量」は、1以上の治療薬剤を投与するコンテクストにおいて考慮してよく、1以上の他の薬剤と一緒になって、望まれる結果が達成可能であるかまたは達成される場合でも、単一の薬剤を有効量で与えることを考慮してよい。
疼痛の「発症を抑えること(reducing
incidence)」は、重症度を低下させること(これには、この適応症に一般的に使用される他の薬物および/または療法(例えば、オピエートが含まれる)の必要性、および/またはその量(例えば、それへの曝露)を抑えることを含めてよい)、期間、および/または頻度を抑えること(例えば、個人において術後疼痛を遅らせるかまたはそれへの時間を増やすことが含まれる)のいずれも意味する。当業者に理解されるように、個体は、治療に対するその応答に関して異なる場合があるので、そのために、例えば、「個体において慢性関節リウマチ疼痛または骨関節炎疼痛の発症を抑える方法」には、そのような投与がその特別な個体における発症のそのような低下を引き起こす可能性があり得るという合理的な予測に基づいて、抗NGFアンタゴニスト抗体を投与することが反映される。
疼痛または疼痛(慢性関節リウマチ疼痛または骨関節炎疼痛のような)の1以上の症状を「改善すること(ameliorating)」は、抗NGFアンタゴニスト抗体を投与しないことに比較した、疼痛の1以上の症状の軽減または改善を意味する。「改善すること」には、症状の期間の短縮または減少も含まれる。
疼痛または疼痛(慢性関節リウマチ疼痛または骨関節炎疼痛のような)の1以上の症状を「緩和すること(palliating)」は、本発明による抗NGFアンタゴニスト抗体で治療した個体または個体の集団において、術後疼痛の1以上の望まれない臨床症状の程度を軽減することを意味する。
本明細書に使用するように、疼痛の進展を「遅らせること(delaying)」は、術後疼痛、慢性関節リウマチ疼痛、または骨関節炎疼痛のような疼痛の進行を引き伸ばす、妨げる、遅らせる、遅延させる、安定化させる、および/または延期することを意味する。この遅延は、疾患の前歴および/または治療される個体に依存して、多様な時間の長さであり得る。当業者に明らかであるように、十分であるかまたは有意な遅延は、結果において、個体が疼痛を発症しないという点において、予防を含めてよい。症状の進展を「遅らせる」方法は、この方法を使用しないことと比較したときに、所与の時間枠において症状が進展する確率を低下させる、および/または所与の時間枠において症状の程度を抑える方法である。そのような比較は、典型的には、統計学的に有意な数の被検者を使用する臨床試験に基づく。
本明細書に使用する「疼痛」は、急性および慢性の疼痛と、炎症性の要素を伴うあらゆる疼痛が含まれるあらゆる病因の疼痛を意味する。疼痛の例には、術後疼痛、手術後疼痛(歯痛が含まれる)、偏頭痛、頭痛および三叉神経痛、熱傷、創傷または腎結石に伴う疼痛、外傷(外傷性頭部損傷が含まれる)に伴う疼痛、ニューロパシー疼痛、慢性関節リウマチ、骨関節炎、強直性脊椎炎、血清陰性(非リウマチ様)関節症、非関節性リウマチ、および関節周囲障害のような筋骨格障害に伴う疼痛、および癌(「ブレークスルー疼痛」と終末期癌に伴う疼痛が含まれる)、末梢神経障害、およびヘルペス後神経痛に伴う疼痛が含まれる。炎症性の要素を伴う疼痛の例には(上記に記載のいくつかに加えて)、リウマチ疼痛、粘膜炎および月経困難症に伴う疼痛が含まれる。
「術後疼痛」(交換可能的に「切開後」または「外傷後疼痛」と呼ばれる)は、個体の組織への切断、穿刺、切開、裂傷、または創傷のような外傷より発生するかまたは生じる疼痛(侵襲性または非侵襲性であれ、すべての外科手技より発生するものが含まれる)を意味する。本明細書に使用するように、術後疼痛には、外部からの物理的な外傷なしに生じる(発生する、または起因する)疼痛を含めない。いくつかの態様において、術後疼痛は、内部または外部(末梢が含まれる)の疼痛であり、創傷、切断、外傷、裂傷、または切開は、偶発的に(外傷性創傷を伴うように)生じても、意図的に(外科切開を伴うように)生じてもよい。本明細書に使用するように、「疼痛」には、疼痛感と疼痛の感覚が含まれ、疼痛は、当該技術分野でよく知られた疼痛スコアと他の方法を使用して、客観的および主観的に評価可能である。術後疼痛には、本明細書に使用するように、本来は熱または機械的(触覚)であり得る、異疼痛(即ち、通常は非有害性の刺激への増加した応答)と痛覚過敏(即ち、通常は有害または不快な刺激への増加した応答)が含まれる。いくつかの態様において、疼痛は、熱感受性、機械感受性、および/または安静時疼痛を特徴とする。いくつかの態様において、術後疼痛は、機械的に誘発した疼痛または安静時疼痛を含む。他の態様において、術後疼痛は、安静時疼痛を含む。当該技術分野でよく知られるように、疼痛は、一次性または二次性の疼痛であり得る。
「生物学的試料」には、個体より入手される多様な試料種が含まれ、診断またはモニタリングアッセイに使用可能である。この定義には、血液や生物起源の他の液体試料、生検標本のような固体組織試料またはそれに由来する組織培養物または細胞と、それらの子孫が含まれる。この定義には、試薬での処理、可溶化、またはタンパク質またはポリヌクレオチドのようなある種の成分の濃縮、または切片作製目的の半固体または固体マトリックスへの埋込みによるように、その獲得の後であらゆるやり方で操作された試料も含まれる。用語「生物学的試料」には臨床試料が含まれ、培養中の細胞、細胞上清、細胞溶解液、血清、血漿、生物学的体液、および組織試料も含まれる。
「個体」は、脊椎動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトである。哺乳動物には、限定されないが、家畜動物(ウシのような)、運動動物、ペット(ネコ、イヌ、およびウマのような)、霊長動物、マウス、およびラットが含まれる。
本明細書に使用するように、「ベクター」は、目的の1以上の遺伝子または配列を宿主細胞へ送達して、好ましくはそこで発現させることが可能である構築体を意味する。ベクターの例には、限定されないが、ウイルスベクター、裸のDNAまたはRNA発現ベクター、プラスミド、コスミド、またはファージベクター、カチオン縮合剤と結合したDNAまたはRNA発現ベクター、リポソームに被包化されたDNAまたはRNA発現ベクター、およびプロデューサー細胞のようなある種の真核細胞が含まれる。
本明細書に使用するように、「発現制御配列」は、核酸の転写を指令する核酸配列を意味する。発現制御配列は、構成または誘導プロモーターのようなプロモーター、またはエンハンサーであり得る。発現制御配列は、転写される核酸配列へ機能可能的に連結する。
本明細書に使用するように、「医薬的に許容される担体」には、有効成分と組み合わされるときに、該成分が生物学的活性を保持することを可能にして、被検者の免疫系と非反応性である、あらゆる材料が含まれる。例には、限定されないが、リン酸緩衝化生理食塩水溶液、水、オイル/水エマルジョンのようなエマルジョン、および様々な種類の湿潤剤のような標準医薬担体のいずれも含まれる。エアゾールまたは非経口投与に好ましい希釈剤は、リン酸緩衝化生理食塩水または通常の(0.9%)生理食塩水である。そのような担体を含んでなる組成物は、よく知られた慣用法により製剤化する(例えば、「レミントン製剤科学(Remington’s Pharmaceutical Sciences)」第18版、A.Gennaro監修、マック・パブリッシング社、ペンシルヴェニア州イーストン、1990;および、レミントン,「製剤の科学と実践(The
Science and Practice
of Pharmacy)」第20版、マック・パブリッシング、2000を参照のこと)。
本明細書に使用する用語「Koff」は、抗体の抗体/抗原複合体からの解離のオフ速度定数を意味するものとする。
本明細書に使用する用語「Kd」は、抗体−抗原相互作用の解離定数を意味するものとする。
抗体E3、E3派生抗体、組成物、および使用の方法
E3組成物、E3派生組成物、および組成物を作製する方法
本発明には、E3抗体またはポリペプチドを含んでなる医薬組成物が含まれる組成物と、E3抗体またはポリペプチドをコードする配列を含んでなるポリヌクレオチドが含まれる。本明細書に使用するように、組成物は、NGFへ結合する1以上の抗体またはポリペプチド(これは、抗体であってもなくてもよい)、および/またはNGFへ結合する1以上の抗体またはポリペプチドをコードする配列を含んでなる1以上のポリヌクレオチドを含む。これらの組成物は、当該技術分野でよく知られた、緩衝剤が含まれる医薬的に許容される賦形剤のような好適な賦形剤をさらに含んでよい。
本発明にはまた、単離された抗体、ポリペプチド、およびポリヌクレオチドの態様が含まれる。本発明にはまた、実質的に純粋な抗体、ポリペプチド、およびポリヌクレオチドの態様が含まれる。
本発明の抗体およびポリペプチドは、以下の特性のいずれ(1以上)も特徴とする:(a)NGFへ結合する能力;(b)NGF生物学的活性および/またはNGFシグナル伝達により仲介される下流経路を抑制および/または阻害する能力;(c)マウスE13.5三叉神経ニューロンのNGF依存性の生存を抑制および/または阻害する能力;(d)NT3、NT4/5、および/またはBDNFへの有意な交差反応性の非存在;(e)疼痛(術後疼痛が含まれる)を治療および/または予防する能力;(f)NGFのクリアランスを高める能力;(g)例えば、キナーゼ受容体活性化アッセイ(KIRA)(米国特許第6,027,927号を参照のこと)を使用して検出されるような、trkA受容体の活性化を抑制または阻害する能力。
ヒトNGFへ高いアフィニティーと遅い解離動態で結合する抗体E3の結合特性を、マウス抗NGFモノクローナル抗体911と比較して以下に要約する。E3は、元のマウス抗体911よりほぼ50倍高い結合アフィニティーでヒトNGFへ結合する。
E3抗体と関連抗体はまた、in
vitroアッセイ(実施例2および3を参照のこと)により評価されるように、ヒトNGFに拮抗する強い能力を明示する。例えば、抗体E3は、マウスE13三叉神経ニューロンのNGF依存性の生存に、15pMのヒトNGFの存在下では約21pMのIC50で、そして1.5pMのヒトNGFの存在下では約1.2pMのIC50で拮抗する。
従って、別の側面において、本発明の抗体およびポリペプチドは、(h)低い解離動態を伴う、ヒトNGFへの高いアフィニティー結合(いくつかの態様において、Kは約2nM未満であり、および/またはkoffは、約6x10−5−1より遅い)、および/または(i)マウスE13.5三叉神経ニューロンのNGF依存性の生存を、約15pMのNGF(いくつかの態様において、ヒトNGF)では約100pM以下のIC50で、および/または約1.5pMのNGFでは約20pM以下のIC50で阻害(阻止)する能力によりさらに同定されて特性決定される。
いくつかの態様において、該抗体は、ヒトNGFへ結合して、別の脊椎動物種(ある態様において、哺乳動物)由来のNGFへは有意に結合しない。いくつかの態様において、抗体は、ヒトNGFだけでなく、別の脊椎動物種(いくつかの態様において、哺乳動物)由来の1以上のNGFへ結合する。なお他の態様において、抗体は、NGFへ結合して、他のニュートロフィン(関連のニュートロフィン、NT3、NT4/5、および/またはBDNFのような)と有意には交差反応しない。いくつかの態様において、抗体は、NGFだけでなく、少なくとも1つの他のニュートロフィンへ結合する。いくつかの態様において、抗体は、ウマやイヌのような哺乳動物種のNGFへ結合するが、別の哺乳動物種由来のNGFへ有意には結合しない。
いくつかの態様において、本発明は、ATCC番号PTA−4893またはATCC番号PTA−4894の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる軽鎖を含んでなる抗体である。別の側面において、本発明は、ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いた宿主細胞により産生されるポリヌクレオチドによりコードされる重鎖を含んでなる抗体である。本発明にはまた、E3と同等の抗体断片(例、Fab、Fab’、F(ab’)、Fv、Fc、等)、単鎖(ScFv)、その突然変異体、抗体部分を含んでなる融合タンパク質、および、必要とされる特異性の抗原(NGF)認識部位を含むE3の他のあらゆる修飾配置の様々な製剤が含まれる。E3の抗体およびポリペプチド断片(これは、抗体であってもなくてもよい)が含まれる、E3の同等の抗体と、E3のポリペプチド断片を含んでなるポリペプチドは、上記に記載の判定基準のいずれ(1以上)によっても同定されて特性決定される。
従って、本発明は、以下のいずれも、または以下のいずれも含んでなる組成物(医薬組成物が含まれる)を提供する:(a)抗体E3;(b)抗体E3の断片または領域;(c)図1Bに示すような抗体E3の軽鎖;(c)図1Aに示すような抗体E3の重鎖;(d)抗体E3の軽鎖および/または重鎖からの1以上の可変領域;(e)図1Aおよび1Bに示す抗体E3の1以上のCDR(1、2、3、4、5または6のCDR);(f)図1Aに示す抗体E3の重鎖からのCDR
H3;(g)図1Bに示す抗体E3の軽鎖からのCDR L3;(h)図1Bに示す抗体E3の軽鎖からの3つのCDR;(i)図1Aに示す抗体E3の重鎖からの3つのCDR;(j)図1Aおよび1Bに示す抗体E3の、軽鎖からの3つのCDRと重鎖からの3つのCDR;並びに(k)(b)〜(j)のどの1つも含んでなる抗体。本明細書の記載から明らかであるように、本発明から特に除外されるのは、マウスモノクローナル抗体、911のアミノ酸配列に同一のアミノ酸配列からなるポリペプチドの態様である。Mab911の延長CDR配列を図1Aおよび1Bと配列番号9〜14に示す。
抗体E3のCDR部分(ChothiaおよびKabat
CDRが含まれる)は、図1Aおよび1Bに図解的に図示され、以下のアミノ酸配列からなる:(a)重鎖CDR1(「CDR
H1」)GFSLIGYDLN(配列番号3);(b)重鎖CDR2(「CDR
H2」)IIWGDGTTDYNSAVKS(配列番号4);(c)重鎖CDR3(「CDR
H3」)GGYWYATSYYFDY(配列番号5);(d)軽鎖CDR1(「CDR
L1」)RASQSISNNLN(配列番号6);(e)軽鎖CDR2(「CDR
L2」)YTSRFHS(配列番号7);および(f)軽鎖CDR3(「CDR
L3」)QQEHTLPYT(配列番号8)。CDR領域の決定は、当該技術分野の技量内で十分である。いくつかの態様において、CDRは、KabatおよびChothia
CDRの組合せ(「組合せCDR」または「延長CDR」とも呼ばれる)であり得る。いくつかの態様において、CDRは、Kabat
CDRを含む。他の態様において、CDRは、Chothia CDRである。
いくつかの態様において、本発明は、E3の少なくとも1つのCDR、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つのCDRに実質的に相同である(または、いくつかの態様では、E3の、またはE3に由来する全6つのCDRに実質的に相同である)少なくとも1つのCDRを含む抗体を提供する。他の態様には、E3の、またはE3に由来する少なくとも2、3、4、5または6のCDRに実質的に相同である、少なくとも2、3、4、5、または6のCDRを有する抗体が含まれる。本発明の目的では、活性の程度はE3に比較して変動してよい(より大きくても小さくてもよい)が、結合特異性および/または全体の活性(これは、疼痛を治療および/または予防するかまたはE13.5マウス三叉神経ニューロンのNGF依存性の生存を阻害することに関するものでよい)は、概ね保持されると理解される。
本発明はまた、以下:E3の配列の少なくとも5の連続アミノ酸、少なくとも8の連続アミノ酸、少なくとも約10の連続アミノ酸、少なくとも約15の連続アミノ酸、少なくとも約20の連続アミノ酸、少なくとも約25の連続アミノ酸、少なくとも約30の連続アミノ酸のいずれも有するE3のアミノ酸配列(図1Aおよび1Bに示す)を含むポリペプチド(これは、抗体であってもなくてもよい)を提供し、ここで該アミノ酸の少なくとも3つはE3の可変領域に由来し、マウスモノクローナル抗体、911のアミノ酸配列に同一なアミノ酸配列からなる態様は、特に除外されるとの理解を伴う。Mab911の延長CDR配列を図1Aおよび1Bと配列番号9〜14に示す。1つの態様において、可変領域は、E3の軽鎖に由来する。別の態様において、可変領域は、E3の重鎖に由来する。別の態様において、5(またはより多い)の連続アミノ酸は、図1Aおよび1Bに示すE3の相補性決定領域(CDR)に由来する。
別の態様において、本発明は、以下:E3の配列の少なくとも5の連続アミノ酸、少なくとも8の連続アミノ酸、少なくとも約10の連続アミノ酸、少なくとも約15の連続アミノ酸、少なくとも約20の連続アミノ酸、少なくとも約25の連続アミノ酸、少なくとも約30の連続アミノ酸のいずれも有するE3のアミノ酸配列を含むポリペプチドを提供し、ここでE3配列は、以下:CDR
H1のアミノ酸残基L29、CDR H2のI50、CDR H3のW101、および/またはCDR H3のA103;および/またはCDR
L1のアミノ酸残基S28、CDR L1のN32、CDR L2のT51、CDR L3の91Eおよび/またはCDR
L3のH92のどの1以上も含み、ここでマウスモノクローナル抗体、911のアミノ酸配列に同一なアミノ酸配列からなる態様は、特に除外されるとの理解を伴う。
明らかであるように、本開示を通して、可変領域中のアミノ酸残基へ言及するには、連続したアミノ酸の番号付けスキームを使用する(即ち、各可変領域中のアミノ酸残基を連続して番号付ける)。当該技術分野でよく知られるように、Kabatおよび/またはChothia番号付けシステムは、E3抗体とE3変異体(または、E3変異体であると疑われるポリペプチド)のような、2つの抗体またはポリペプチドを比較するときに有用である。当該技術分野では、例えば、E3と別のポリペプチドの間で比較することの使用に望まれるならば、連続した番号付けをChothiaおよび/またはKabat番号付けへ変換する方法がよく理解されている。図23は、連続、Chothia、およびKabat番号付けを使用して番号付けられたE3可変領域を図示する。さらに、比較を容易にするには、一般に、フレームワーク残基は、いつもではないが通常は、ほぼ同じ数の残基を有すると理解される。しかしながら、CDRは、サイズが変動してよい(即ち、1以上のアミノ酸残基の挿入および/または欠失を有することが可能である)。E3抗体と候補E3変異体を比較するとき(例えば、並置した抗体E3中の配列がより長い候補配列由来のCDR領域の場合)、以下の工程に従ってよい(もっとも、当該技術分野では他の方法も知られている)。候補抗体配列をE3抗体の重鎖および軽鎖可変領域と並置する。アライメント(並置)は、手動で行っても、一般的に受容れられたコンピュータプログラムを使用して、コンピュータにより行ってもよい。アライメントは、ほとんどのFab配列に共通したいくつかのアミノ酸残基を使用することによって促進可能である。例えば、軽鎖と重鎖は、それぞれ典型的には、保存された位置にしばしば見出される、2つのシステインを有する。候補変異体抗体のアミノ酸配列は、より長くても(即ち、挿入アミノ酸残基を有する)、より短くても(欠失アミノ酸残基を有する)よいと理解される。追加残基の挿入を示すには、残基番号へ接尾辞を付加してよい(例えば、残基34abc)。例えば、E3配列と、例えば、残基33および35について並置させたが、その間に残基35と並置させる残基がない候補配列では、残基35は、単に残基へ割り当てない。別のアプローチにおいて、異なる長さのCDRを比較するときには、構造的に同等の(例えば、抗原−抗体複合体中の同じ位置の)アミノ酸の間で比較可能であることが一般によく知られている。例えば、Chothia番号付け(Al−Lazikaniら,同上)は、一般に(すべての場合においてではないが)、構造的に正しい位置に挿入と欠失を入れる。構造同等性はまた、X線結晶学または二重突然変異体サイクル分析(Ponsら,(1999)Prot.Sci.8:958−968を参照のこと)を使用して、演繹または実証可能である。
抗NGF抗体のNGF(hNGFのような)への結合アフィニティーは、約0.10〜約0.80nM、約0.15〜約0.75nM、および約0.18〜約0.72nMであり得る。いくつかの態様において、結合アフィニティーは、約2pM、約5pM、約10pM、約15pM、約20pM、約40pMであるか、または約40pMより大きい。1つの態様において、結合アフィニティーは、約2pMと22pMの間である。他の態様において、結合アフィニティーは、約10nM未満、約5nM、約4nM、約3.5nM、約3nM、約2.5nM、約2nM、約1.5nM、約1nM、約900pM、約800pM、約700pM、約600pM、約500pM、約400pM、約300pM、約200pM、約150pM、約100pM、約90pM、約80pM、約70pM、約60pM、約50pM、約40pM、約30pM、約10pMである。いくつかの態様において、結合アフィニティーは、約10nMである。他の態様において、結合アフィニティーは、約10nM未満である。他の態様において、結合アフィニティーは、約0.1nMまたは約0.07nMである。他の態様において、結合アフィニティーは、約0.1nM未満または約0.07nM未満である。他の態様において、結合アフィニティーは、約10nM、約5nM、約4nM、約3.5nM、約3nM、約2.5nM、約2nM、約1.5nM、約1nM、約900pM、約800pM、約700pM、約600pM、約500pM、約400pM、約300pM、約200pM、約150pM、約100pM、約90pM、約80pM、約70pM、約60pM、約50pM、約40pM、約30pM、約10pMのいずれか〜約2pM、約5pM、約10pM、約15pM、約20pM、または約40pMのいずれかである。いくつかの態様において、結合アフィニティーは、約10nM、約5nM、約4nM、約3.5nM、約3nM、約2.5nM、約2nM、約1.5nM、約1nM、約900pM、約800pM、約700pM、約600pM、約500pM、約400pM、約300pM、約200pM、約150pM、約100pM、約90pM、約80pM、約70pM、約60pM、約50pM、約40pM、約30pM、約10pMのいずれかである。なお他の態様において、結合アフィニティーは、約2pM、約5pM、約10pM、約15pM、約20pM、約40pMであるか、または約40pMより大きい。
該抗体のNGFへの結合アフィニティーは、当該技術分野でよく知られた方法を使用して決定可能である。抗体のNGFへの結合アフィニティーを決定する1つのやり方は、実施例に記載するように、抗体の単機能性Fab断片のアフィニティーを測定することによる。単機能性Fab断片を入手するために、抗体(例えば、IgG)は、パパインで切断しても、組換え的に発現させてもよい。抗体の抗NGF
Fab断片のアフィニティーは、実施例に記載するように、表面プラズモン共鳴(BlAcore3000TM表面プラズモン共鳴(SPR)システム、BIAcore,INC,ニュージャージー州ピスカタウェイ)により決定可能である。このプロトコールは、ヒトNGF、別の脊椎動物のNGF(いくつかの態様では、哺乳動物)(マウスNGF、ラットNGF、霊長動物NGFのような)が含まれるあらゆる種のNGFに対する抗体の結合アフィニティーを決定することにおける使用にだけでなく、関連したニュートロフィン、NT3、NT4/5、および/またはBDNFのような他のニュートロフィンでの使用にも適している。
いくつかの態様において、本発明の抗体またはペプチドは、マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を(約15pMのNGFの存在下に)約200pM、150pM、100pM、80pM、60pM、40pM、20pM、10pM、またはそれ未満のいずれかのIC50で阻害(抑制、および/または阻止)可能である。いくつかの態様において、本発明の抗体またはペプチドは、マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を(約1.5pMのNGFの存在下に)約50pM、40pM、30pM、10pM、20pM、10pM、5pM、2pM、1pM、またはそれ未満のいずれかのIC50で阻害(抑制、および/または阻止)可能である。いくつかの態様において、本発明の抗体またはペプチドは、マウスE13.5三叉神経ニューロンのラットNGF依存性の生存を(約15pMのNGFの存在下に)約150pM、125pM、100pM、80pM、60pM、40pM、30pM、20pM、10pM、5pM、またはそれ未満のいずれかのIC50で阻害(抑制、および/または阻止)可能である。いくつかの態様において、本発明の抗体またはペプチドは、マウスE13.5三叉神経ニューロンのラットNGF依存性の生存を(約1.5pMのNGFの存在下に)約30pM、25pM、20pM、15pM、10pM、5pM、4pM、3pM、2pM、1pM、またはそれ未満のいずれかのIC50で阻害(抑制、および/または阻止)可能である。マウスE13三叉神経ニューロンのNGF依存性の生存の測定の方法は、当該技術分野で知られていて、例えば、実施例2において記載する。
本発明はまた、これらの抗体またはポリペプチドのいずれかを作製する方法を提供する。本発明の抗体は、当該技術分野で知られた手順により作製可能であり、そのいくつかを実施例に例示する。該ポリペプチドは、抗体のタンパク分解や他の分解により、上記に記載のような組換え法(即ち、単一または融合ポリペプチド)により、または化学合成により生成可能である。抗体のポリペプチド、具体的には、約50までのアミノ酸より短いポリペプチドは、簡便には、化学合成によって作製する。化学合成の方法は当該技術分野で知られていて、実用的に利用可能である。例えば、E3抗体は、固相法を利用する自動化ポリペプチド合成機によって生成可能である。米国特許第5,807,715;4,816,567;および6,331,415号も参照のこと。キメラまたはハイブリッド抗体も、架橋剤を伴うものが含まれる、合成タンパク化学の既知の方法を使用してin
vitroで製造可能である。例えば、免疫毒素は、ジスルフィド交換反応を使用するかまたはチオエーテル結合を形成することによって構築可能である。この目的に適した試薬の例には、イミノチオレートとメチル−4−メルカプトブチルイミデートが含まれる。
別の選択肢において、抗体は、当該技術分野でよく知られた手順を使用して作製可能である。1つの態様において、抗体E3の可変および軽鎖領域(図1Aおよび1Bに示す)をコードする配列を含んでなるポリヌクレオチドを、宿主細胞(例、CHO細胞)における発現または増殖用のベクターへクローニングする。別の態様では、図2および3に示すポリヌクレオチド配列を、発現または増殖用の1以上のベクターへクローニングする。目的の抗体をコードする配列は、宿主細胞中のベクターにおいて維持可能であり、次いで宿主細胞は、繁殖させて、将来使用のために凍結可能である。ベクター(発現ベクターが含まれる)と宿主細胞については本明細書においてさらに記載する。抗体を植物またはミルクにおいて組換え的に発現させる方法が開示されている。例えば、Peetersら.(2001)Vaccine
19:2756;Lonberg,N.とD.Huszar(1995)Int.Rev.Immunol
13:65;および、Pollockら.(1999)J Immunol Methods 231:147を参照のこと。抗体の誘導体(例えば、ヒト化、単鎖、等)を作製する方法が当該技術分野で知られている。
本発明にはまた、E3のような本発明の抗体の単鎖可変領域断片(「scFv」)が含まれる。単鎖可変領域断片は、短い連結ペプチドを使用することによって、軽鎖および/または重鎖可変領域を連結させることによって作製する。Birdら.(1988)Science
242:423−426。連結ペプチドの例は、(GGGGS)3(配列番号15)であり、これは、1つの可変領域のカルボキシ末端と他の可変領域のアミノ末端の間のほぼ3.5nmを架橋する。他の配列のリンカーが設計されて使用されている(Birdら.(1988))。次いで、リンカーは、薬物の付加または固体支持体への付加といった、追加の機能のために修飾可能である。単鎖変異体は、組換え的にまたは合成的に産生可能である。scFvの合成生成では、自動化合成機が使用可能である。scFvの組換え生成では、scFvをコードするポリヌクレオチドを含有する好適なプラスミドを好適な宿主細胞(酵母、植物、昆虫、哺乳動物細胞のような真核細胞、または大腸菌のような原核細胞のいずれか)へ導入可能である。目的のscFvをコードするポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチドのライゲーションのような定型的な操作によって作製可能である。生じるscFvは、当該技術分野で知られた標準タンパク質精製技術を使用して単離可能である。
ダイアボディのような単鎖抗体の他の形態も含まれる。ダイアボディは、二価の二重特異性抗体であり、ここでは、VHおよびVLドメインが単一のポリペプチド鎖上で発現されるが、同一鎖上の2つのドメイン間を対合させるには短すぎるリンカーを使用するので、このドメインは別の鎖の相補性ドメインと対合することを強制されて、2つの抗原結合部位が創出される(例えば、Holliger,P.,ら.(1993)Proc.Natl.Acad
Sci.USA 90:6444−6448;Poljak,R.J.ら.(1994)Structure
2:1121−1123を参照のこと)。
抗体は、二重特異性抗体(少なくとも2つの異なる抗原への結合特異性を有するモノクローナル抗体)であってよい。二重特異性抗体は、本明細書に開示する抗体を使用して製造可能である。二重特異性抗体を作製する方法は、当該技術分野で知られている(例えば、Sureshら,1986,Methods
in Enzymology 121:210を参照のこと)。伝統的に、二重特異性抗体の組換え産生は、2つの重鎖が異なる特異性を有する、2つの免疫グロブリン重鎖−軽鎖対の同時発現に基づいた(MillsteinとCuello,1983,Nature
305,537−539)。
二重特異性抗体を作製する1つのアプローチに従って、望みの結合特異性(抗体−抗原結合部位)のある抗体可変ドメインを免疫グロブリン定常ドメイン配列へ融合させる。融合は、好ましくは、少なくとも一部のヒンジ、CH2、およびCH3領域を含んでなる、免疫グロブリン重鎖定常ドメインのものである。融合物の少なくとも1つに存在する、軽鎖結合に必要な部位を含有する、第一の重鎖定常領域(CH1)を有することが好ましい。免疫グロブリン重鎖融合物と、望まれるならば、免疫グロブリン軽鎖をコードするDNAを別々の発現ベクターへ挿入して、好適な宿主生物へ同時トランスフェクトさせる。これにより、構築に使用する3つのポリペプチド鎖の不均等な比率が最適の収率を提供するときの態様において、3つのポリペプチド断片の相互比率を調整する場合に大きな柔軟性が提供される。しかしながら、同一比率の少なくとも2のポリペプチド鎖の発現が高い収率をもたらす場合、またはその比が特に重要でない場合は、2または全部で3のポリペプチド鎖のコード配列を1つの発現ベクターへ挿入することが可能である。
1つのアプローチにおいて、二重特異性抗体は、第一の結合特異性が一方のアームにあるハイブリッド免疫グロブリン重鎖と、他方のアーム中のハイブリッド免疫グロブリン重鎖−軽鎖対(第二の結合特異性を提供する)からなる。免疫グロブリン軽鎖が二重特異性分子の一方の半分にしかないこの非対称構造により、望ましい二重特異性化合物の、望まれない免疫グロブリン鎖の組合せからの分離が促進される。このアプローチは、PCT公開公報番号WO94/04690(1994年3月3日公開)に記載されている。
2つの共有連結抗体を含んでなるヘテロコンジュゲート抗体も、本発明の範囲内にある。そのような抗体は、免疫系細胞を望まれない細胞へ標的指向させるために(米国特許第4,676,980号)、そしてHIV感染症の治療(PCT出願公開公報番号WO91/00360およびWO92/200373;EP03089)に使用されてきた。ヘテロコンジュゲート抗体は、どの簡便な架橋連結法を使用して作製してもよい。好適な架橋連結剤と技術が当該技術分野で知られていて、米国特許第4,676,980号に記載されている。
抗体は、例えば、当該技術分野で知られるような、そして本明細書に記載するようなヒト化抗体であってよい。
抗体は、PCT公開公報番号WO99/58572(1999年11月18日公開)に記載のように修飾可能である。これらの抗体は、標的分子へ向けられた結合ドメインに加えて、ヒト免疫グロブリン重鎖の定常ドメインの全部または一部に実質的に相同なアミノ酸配列を有するエフェクタードメインを含む。これらの抗体は、標的の重大な補体依存性の溶解や細胞仲介性の破壊を始動させることなく、標的分子へ結合することが可能である。好ましくは、エフェクタードメインは、FcRnおよび/またはFcγRIIbへ特異的に結合することが可能である。これらは、典型的には、2以上のヒト免疫グロブリン重鎖CH2ドメインに由来するキメラドメインに基づく。このやり方で修飾された抗体は、慢性抗体療法における使用が好ましく、慣用の抗体療法に対する炎症性および他の有害反応を回避する。
本発明には、その特性に有意に影響を及ぼさない、機能的に同等な抗体が含まれる抗体E3に対する修飾と、亢進または低下した活性を有する変異体が含まれる。ポリペプチドの修飾は、当該技術分野では定型的な実践であり、実施例においてさらに例示する。修飾されたポリペプチドの例には、機能活性を著しく有害には変化させない、アミノ酸残基の置換(保守的な置換が含まれる)、アミノ酸の1以上の欠失または付加を伴うポリペプチドまたは化学類似体の使用が含まれる。
本明細書に使用するポリペプチド「変異体」は、ポリペプチドの免疫反応性が実質的には減少しないような1以上の置換、欠失、付加および/または挿入において、ネイティブなタンパク質から異なるポリペプチドである。言い換えると、抗原へ特異的に結合する変異体の能力は、ネイティブタンパク質に対して亢進または不変であっても、ネイティブタンパク質に対して50%未満、そして好ましくは20%未満減少してもよい。ポリペプチド変異体は、好ましくは、同定ポリペプチドに対して、少なくとも約80%、より好ましくは少なくとも約90%、そして最も好ましくは少なくとも約95%の同一性(本明細書に記載のように決定する)を明示する。
抗体のアミノ酸配列変異体は、好適なヌクレオチド変化を抗体DNAへ導入することによるか、またはペプチド合成によって製造可能である。そのような変異体には、例えば、本明細書に記載の配列番号1または2のアミノ酸配列内の残基からの欠失、および/またはそれへの挿入、および/またはその置換が含まれる。欠失、挿入、および置換のどの組合せでも最終構築体へ到達するようになされるが、最終構築体は、望まれる特性を保有することが条件である。アミノ酸変化はまた、グリコシル化部位の数また配置を変化させることのように、抗体の翻訳後プロセスを改変可能である。
突然変異誘発または修飾に好ましい位置である抗体の特定残基または領域の同定に有用な方法は、「アラニンスキャニング突然変異誘発」と呼ばれ、CunninghamとWells,1989,Science,244:1081−1085に記載されている。標的残基(例えば、arg、asp、his、lys、およびgluのような荷電性の残基)の基または群を同定し、抗原と該アミノ酸の相互作用に影響を及ぼすために、中性または陰性電荷のアミノ酸(最も好ましくは、アラニンまたはポリアラニン)に置き換える。次いで、置換の部位にさらに導入するかまたは置換の部位のための他の変異体を導入することによって、置換に対する機能感受性を明示するこのアミノ酸位置をより明確にする。このように、アミノ酸配列バリエーションを導入するための部位が予め決定されている一方で、突然変異の本質それ自体を予め決定する必要はない。例えば、所与の部位での突然変異の機能を分析するために、alaスキャニングまたはランダム突然変異誘発を標的のコドンまたは領域で行って、発現される抗体変異体について、望みの活性をスクリーニングする。本明細書に記載のライブラリースキャニング突然変異誘発も、突然変異誘発または修飾に適している抗体中の位置を同定するために使用可能である。
アミノ酸配列挿入には、1つの残基〜100以上の残基を含有するポリペプチドに及ぶ長さのアミノおよび/またはカルボキシル末端融合、並びに単一または多数のアミノ酸残基の配列内挿入が含まれる。末端挿入の例には、N末端メチオニル残基のある抗体、またはエピトープタグへ融合した抗体が含まれる。抗体分子の他の挿入変異体には、抗体の血清半減期を高める酵素またはポリペプチドの、抗体のN若しくはC末端への融合が含まれる。
置換変異体では、抗体分子中の少なくとも1つのアミノ酸残基が除去されて、その場所に異なる残渣が挿入される。置換突然変異誘発に最も注目される部位には、超可変領域が含まれるが、FR改変も考慮される。保守的置換を表1の「保守的置換」の見出し下に示す。そのような置換が生物学的活性の変化をもたらすならば、表1において「例示置換」と呼ぶか、またはアミノ酸クラスに関連して以下により詳しく記載する、より実質的な変化を導入可能であり、産物についてスクリーニング可能である。
表1:アミノ酸置換
抗体の生物学的特性における実質的な修飾は、(a)置換の領域中のポリペプチド骨格の構造(例えば、シートまたはらせんコンホメーションのような)、(b)標的部位にある分子の電荷または疎水性、または(c)側鎖の嵩(かさ)を維持することに対するその効果が有意に異なる置換を選択することによって達成する。天然に存在する残基は、共通の側鎖特性に基づいて群へ分けられる:
(1)疎水性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile;
(2)中性、親水性:Cys、Ser、Thr;
(3)酸性:Asp、Glu;
(4)塩基性:Asn、Gln、His、Lys、Arg;
(5)鎖配向性に影響する残基:Gly、Pro;および
(6)芳香族:Trp、Tyr、Phe。
非保守的置換は、上記クラスの1つのメンバーと別のクラスのメンバーを交換することによってなされる。
抗体の適切なコンホメーションを維持することに関与しないどのシステイン残基も、一般にはセリンで置換可能であり、分子の酸化安定性を向上させて、異常な架橋連結を妨げる。逆に、システイン結合を抗体へ加えてその安定性を向上させてよい(特に、抗体がFv断片のような抗体断片である場合)。
アミノ酸修飾は、1以上のアミノ酸を変化させるかまたは修飾すること〜可変領域のような領域の完全な再設計に及ぶ場合がある。可変領域における変化は、結合アフィニティーおよび/または特異性を改変可能である。ある態様では、1〜5以下の保守的アミノ酸置換をCDRドメインの内部で行う。他の態様では、1〜3以下の保守的アミノ酸置換をCDR3ドメインの内部で行う。なお他の態様において、CDRドメインは、CDR
H3および/またはCDR L3である。
修飾には、グリコシル化および非グリコシル化ポリペプチド、並びに、例えば、異なる糖でのグリコシル化、アセチル化、およびリン酸化のような他の翻訳後修飾のあるポリペプチドが含まれる。抗体は、その定常領域中の保守的位置でグリコシル化される(JefferisとLund,1997,Chem.Immunol.65:111−128;WrightとMorrison,1997,TibTECH
15:26−32)。免疫グロブリンのオリゴ糖側鎖は、タンパク質の機能(Boydら,1996,Mol.Immunol.32:1311−1318;WittweとHoward,1990,Biochem.29:4175−4180)と糖タンパク質の部分間の分子内相互作用に影響を及ぼし、このことが、糖タンパク質のコンホメーションと提示の三次元表面に影響を及ぼす場合がある(HefferisとLund,同上;WyssとWagner,1996,Current
Opin.Biotech.7:409−416)。オリゴ糖も、特異的な認識構造に基づいて、所与の糖タンパク質をある分子へ標的指向させるのに役立つ場合がある。抗体のグリコシル化はまた、抗体依存性細胞傷害(ADCC)に影響を及ぼすと報告されてきた。特に、β(1、4)−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIII(GnTIII)[二等分GlcNAcの形成を触媒するグリコシルトランスフェラーゼ]のテトラサイクリン調節発現を有するCHO細胞は、改善されたADCC活性を有すると報告された(Umanaら,1999,Mature
Biotech.17:176−180)。
抗体のグリコシル化は、典型的には、N連結またはO連結のいずれかである。N連結は、アスパラギン残基の側鎖への炭水化物部分の付加を意味する。トリペプチド配列:アスパラギン−X−セリンおよびアスパラギン−X−スレオニン(ここでXは、プロリン以外のアミノ酸である)は、炭水化物部分のアスパラギン側鎖への酵素的付加のための認識配列である。このように、ポリペプチド中のこれらトリペプチド配列のいずれかの存在は、潜在的なグリコシル化部位を創出する。O連結グリコシル化は、糖:N−アセチルガラクトサミン、ガラクトース、またはキシロースの1つの、ヒドロキシアミノ酸、最も一般的にはセリンまたはスレオニン(但し、5−ヒドロキシプロリンまたは5−ヒドロキシリジンも使用可能である)への付加を意味する。
グリコシル化部位の抗体への追加は、簡便には、抗体が上記トリペプチド配列(N連結グリコシル化部位のため)の1以上を含有するようにアミノ酸配列を改変することによって達成する。この改変はまた、元の抗体の配列への1以上のセリンまたはスレオニン残基(O連結グリコシル化部位のため)の追加、またはそれによる置換によって行ってよい。
抗体のグリコシル化パターンは、基本となるヌクレオチド配列を改変しなくても改変可能である。グリコシル化は、主に、抗体を発現するために使用する宿主細胞に依存する。潜在的な治療薬としての組換え糖タンパク質(例えば、抗体)の発現のために使用する細胞種がネイティブ細胞であることは稀であるので、抗体のグリコシル化パターンには、種々のバリエーションが期待できる(例えば、Hseら,1997,J.Biol.Chem.272:9062−9070を参照のこと)。
宿主細胞の選択に加えて、抗体の組換え産生の間のグリコシル化に影響を及ぼす要因には、増殖形式、培地製剤、培養密度、酸素添加、pH、精製スキーム、等が含まれる。オリゴ糖産生に関与するある種の酵素を導入するかまたは過剰発現させることが含まれる、特別な宿主生物において達成されるグリコシル化パターンを改変するために様々な方法が提唱されてきた(米国特許第5,047,335;5,510,261および5,278,299号)。グリコシル化、またはある種のグリコシル化は、例えば、エンドグリコシダーゼH(Endo
H)を使用して、糖タンパク質より酵素的に除去可能である。さらに、組換え宿主細胞は、ある種の多糖をプロセシングすることが欠損するように遺伝子工学処理可能である。こういった技術や同様の技術は、当該技術分野でよく知られている。
他の修飾の方法には、限定されないが、酵素手段、酸化的置換、およびキレート化が含まれる、当該技術分野で知られたカップリング技術を使用することが含まれる。例えば、イムノアッセイの標識の付加のために、種々の修飾が使用可能である。当該技術分野で確立された手順を使用して修飾E3ポリペプチドを作製して、当該技術分野で知られた標準アッセイ(このうちのいくつかは、以下と実施例において記載する)を使用してスクリーニング可能である。
他の抗体修飾には、PCT公開公報番号WO99/58572(1999年11月18日公開)に記載のように修飾された抗体が含まれる。これらの抗体は、標的分子へ指向される結合ドメインに加えて、ヒト免疫グロブリン重鎖の定常ドメインの全部または一部に実質的に相同なアミノ酸配列を有するエフェクタードメインを含む。これらの抗体は、標的の重大な補体依存性の溶解や細胞仲介性の破壊を始動させることなく、標的分子へ結合することが可能である。いくつかの態様において、エフェクタードメインは、FcRnおよび/またはFcγRIIbへ特異的に結合することが可能である。これらは、典型的には、2以上のヒト免疫グロブリン重鎖CH2ドメインに由来するキメラドメインに基づく。このやり方で修飾された抗体は、慢性抗体療法における使用に特に適していて、慣用の抗体療法に対する炎症性および他の有害反応を回避する。
本発明には、本発明の抗体(E3のような)またはポリペプチドからの1以上の断片または領域を含んでなる融合タンパク質も含まれる。1つの態様において、図1Bに示す少なくとも10の連続アミノ酸の可変軽鎖領域および/または図1Aに示す少なくとも10のアミノ酸の可変重鎖領域を含む融合ポリペプチドを提供する。別の態様において、融合ポリペプチドは、図1Aおよび1Bに示すような軽鎖可変領域および/または重鎖可変領域を含む。別の態様において、融合ポリペプチドは、E3の1以上のCDRを含む。なお他の態様において、融合ポリペプチドは、抗体E3のCDR
H3および/またはCDR L3を含む。別の態様において、融合ポリペプチドは:CDR H1のアミノ酸残基L29、CDR H2のI50、CDR H3のW101、および/またはCDR H3のA103;および/またはCDR
L1のアミノ酸残基S28、CDR L1のN32、CDR L2のT51、CDR L3の91Eおよび/またはCDR
L3のH92のどの1以上も含む。本発明の目的では、E3融合タンパク質は、1以上のE3抗体と、ネイティブ分子においてはそれに付かない別のアミノ酸配列、例えば、異種配列または別の領域からの同種配列を含有する。例示の異種配列には、限定されないが、FLAGタグまたは6Hisタグのような「タグ」が含まれる。タグは、当該技術分野でよく知られている。
E3融合ポリペプチドは、当該技術分野で知られた方法により、例えば、合成的または組換え的に創製可能である。典型的には、本発明のE3融合タンパク質は、本明細書に記載の組換え法を使用して、それらをコードするポリヌクレオチドを調製して発現させることによって作製するが、それらは、例えば、化学合成が含まれる、当該技術分野で知られた他の手段によっても製造可能である。
本発明はまた、固体支持体へのカップリングを容易にする薬剤(ビオチンまたはアビジンのような)へコンジュゲートした(例えば、連結した)E3抗体またはポリペプチドを含んでなる組成物を提供する。簡明に言えば、これらの方法は、本明細書に記載のNGF結合態様のいずれにも適用されるという理解とともに、概してE3または抗体に関連する。一般に、コンジュゲーションは、本明細書に記載のようなこれらの成分を連結させることを意味する。連結(これは、一般的には、これらの成分を少なくとも処理のために近似会合状態に固定することである)は、任意数のやり方で達成可能である。例えば、それぞれが他方と反応することが可能な置換基を保有する場合、薬剤と抗体の間の直接的な反応があり得る。例えば、アミノまたはスルフヒドリル基のような求核基が一方にあれば、他方にある無水物または酸ハロゲン化物のようなカルボニル含有基と、または良好な脱離基(例、ハロゲン化物)を含有するアルキル基と反応することが可能であり得る。
本発明の抗体またはポリペプチドは、蛍光分子、放射活性分子、または当該技術分野で知られた他のあらゆる標識のような標識剤(あるいは「標識」と呼ぶ)へ連結可能である。当該技術分野では、一般的にシグナルを(直接的に、または間接的に)提供する標識が知られている。従って、本発明には、標識化した抗体およびポリペプチドが含まれる。
NGFへ結合すること;NGF生物学的活性を抑制または阻害すること;E13.5マウス三叉神経ニューロンのNGF誘発性の生存を抑制および/または阻止することといった、本発明の抗体およびポリペプチドの能力は、当該技術分野で知られた方法を使用して検査可能であり、そのいくつかを実施例に記載する。
本発明はまた、抗体E3と、本開示が明らかにするように、本明細書に記載の抗体および/またはポリペプチドのいくつかまたはすべてを含んでなる組成物(医薬組成物が含まれる)およびキットを提供する。
ポリヌクレオチド、ベクター、および宿主細胞
本発明はまた、本発明の抗体およびポリペプチド(図1Aおよび1Bに示す軽鎖および重鎖可変領域のポリペプチド配列を含んでなる抗体が含まれる)をコードする単離ポリヌクレオチドと、該ポリヌクレオチドを含んでなるベクターおよび宿主細胞を提供する。
従って、本発明は、以下のいずれもコードするポリヌクレオチドを含んでなるポリヌクレオチド(または、医薬組成物が含まれる組成物)を提供する:(a)抗体E3;(b)抗体E3の断片または領域;(c)図1Bに示すような抗体E3の軽鎖;(d)図1Aに示すような抗体E3の重鎖;(e)抗体E3の軽鎖および/または重鎖からの1以上の可変領域;(f)図1Aおよび1Bに示す抗体E3の1以上のCDR(1、2、3、4、5または6のCDR);(g)図1Aに示す抗体E3の重鎖からのCDR
H3;(h)図1Bに示す抗体E3の軽鎖からのCDR L3;(i)図1Bに示す抗体E3の軽鎖からの3つのCDR;(j)図1Aに示す抗体E3の重鎖からの3つのCDR;(k)図1Aおよび1Bに示す抗体E3の、軽鎖からの3つのCDRと重鎖からの3つのCDR;または(l)(b)〜(k)のいずれも含んでなる抗体。いくつかの態様において、ポリヌクレオチドは、図2および3に示すポリヌクレオチドの片方または両方を含む。
別の側面において、本発明は、ATCC番号PTA−4893またはATCC番号PTA−4894の寄託番号の付いたE3軽鎖をコードする単離ポリヌクレオチドである。別の側面において、本発明は、ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いたE3重鎖をコードする単離ポリヌクレオチドである。なお別の側面において、本発明は、(a)ATCC番号PTA−4894の寄託番号の付いたポリヌクレオチドにコードされる可変領域、および(b)ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いたポリヌクレオチドにコードされる可変領域を含んでなる単離ポリヌクレオチドである。別の側面において、本発明は、(a)ATCC番号PTA−4894の寄託番号の付いたポリヌクレオチドにコードされる1以上のCDR;および/または(b)ATCC番号PTA−4895の寄託番号の付いたポリヌクレオチドにコードされる1以上のCDRを含んでなる単離ポリヌクレオチドである。
別の側面において、本発明は、本明細書に記載の抗体(抗体断片が含まれる)とポリペプチドのいずれもコードするポリヌクレオチドを提供する。ポリヌクレオチドは、当該技術分野で知られた手順によって作製可能である。
別の側面において、本発明は、本発明のポリヌクレオチドのいずれも含んでなる組成物(医薬組成物のような)を提供する。いくつかの態様において、組成物は、本明細書に記載のE3抗体をコードするポリヌクレオチドを含んでなる発現ベクターを含む。他の態様において、組成物は、本明細書に記載の抗体またはポリペプチドのいずれもコードするポリヌクレオチドを含んでなる発現ベクターを含む。なお他の態様において、組成物は、図2および3に示すポリヌクレオチドの一方または両方を含む。発現ベクターと、ポリヌクレオチド組成物の投与については、本明細書でさらに記載する。
別の側面において、本発明は、本明細書に記載のポリヌクレオチドのいずれも作製する方法を提供する。
任意のそのような配列に相補的なポリヌクレオチドも、本発明に含まれる。ポリヌクレオチドは、単鎖(コーディングまたはアンチセンス)または二本鎖であっても、DNA(ゲノム、cDNA、または合成)またはRNA分子であってもよい。RNA分子には、イントロンを含有してDNA分子へ1対1のやり方で対応するHnRNA分子と、イントロンを含有しないmRNA分子が含まれる。本発明のポリヌクレオチド内には、追加のコードまたは非コード配列が、必要ではないが、存在してもよく、ポリヌクレオチドは、他の分子および/または支持材料へ、必要ではないが、連結してもよい。
ポリヌクレオチドは、ネイティブ配列(即ち、抗体またはその部分をコードする内因性の配列)を含んでも、そのような配列の変異体を含んでもよい。ポリヌクレオチド変異体は、コードされるポリペプチドの免疫反応性がネイティブな免疫反応性の分子に比べて減退しないように、1以上の置換、付加、欠失および/または挿入を含有する。一般に、コードされるポリペプチドの免疫反応性に対する効果は、本明細書に記載のように評価可能である。変異体は、ネイティブな抗体またはその部分をコードするポリヌクレオチド配列に対して、好ましくは少なくとも約70%の同一性、より好ましくは少なくとも約80%の同一性、および最も好ましくは少なくとも約90%の同一性を明示する。
2つのポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列は、この2つの配列中のヌクレオチドまたはアミノ酸の配列が、以下に記載のように最高の対応で並置されるときに同じであれば、「同一」であると言われる。2つの配列間の比較は、典型的には、局所領域の配列類似性を同定して比較するために、比較ウィンドウにわたって配列を比較することによって実施する。本明細書に使用する「比較ウィンドウ」は、少なくとも約20、通常は30〜約75、40〜約50の連続位置のセグメントを意味し、ここでは、2つの配列を最適に並置した後で、同数の連続位置の参照配列に対して配列を比較可能である。
比較のための配列の最適アライメントは、デフォルト変数を使用する、バイオインフォマティクスソフトウェアのLasergeneセット中のMegalignプログラム(DNASTAR社、ウィスコンシン州マジソン)を使用して実行可能である。このプログラムは、以下の参考文献に記載されるいくつかのアライメントスキームを具体化する:Dayhoff,M.O.(監修)「タンパク質配列および構造の図解書(Atlas
of Protein Sequences
and Structure)」National Biomedical
Research Foundation,ワシントン、D.C.第5巻,補遺3,345−358頁中、Dayhoff,M.O.(1978)「タンパク質における革新的な変化のモデル−離れた関係を検出するためのマトリックス(A
model of evolutionary
change in proteins−Matrices
for detecting distant
relationships)」;Hein J.,1990「アライメントへの統一アプローチと系統遺伝子(Unified
Approach to Alignment
and Phylogenes)」626−645頁、「酵素学の方法(Methods in Enzymology)」183巻,アカデミック・プレス社、カリフォルニア州サンディエゴ;Higgins,D.G.とSharp,P.M.,1989,CABIOS
5:151−153;Myers,E.W.とMuller W.,1988,CABIOS 4:11−17;Robinson,E.D.,1971,Comb.Theor.11:105;Santou,N.,Nes,M.,1987,Mol.Biol.Evol.4:406−425;Sneath,P.H.A.とSokal,R.R.,1973,「数的命名法の原理と実践(Numerical
Taxonomy the Principles
and Practice of
Numerical Taxonomy)」フリーマン・プレス、カリフォルニア州サンフランシスコ;Wilbur,W.J.とLipman,D.J.,1983,Proc.Natl.Acad.Sci.USA80:726−730。
好ましくは、「配列同一性の百分率」は、2つの最適に並置した配列を少なくとも20の位置の比較のウィンドウにわたって比較することによって決定し、ここで比較ウィンドウ中のポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列の部分は、2つの配列の最適アライメントのための参照配列(付加または欠失を含まない)へ比較するとき、20パーセント以下、通常は5〜15パーセント、または10〜12パーセントの付加または欠失(即ち、ギャップ)を含んでよい。この百分率は、同一の核酸塩基またはアミノ酸残基が両配列中に生じる位置の数を決定して適合位置の数を得て、この適合位置の数を参照配列(即ち、ウィンドウサイズ)中の位置の全数で割り、その結果に100をかけて、配列同一性の百分率を得て計算する。
変異体はまた、あるいは、ネイティブ遺伝子、またはその部分または相補体に実質的に相同であってもよい。そのようなポリヌクレオチド変異体は、ネイティブ抗体をコードする天然に存在するDNA配列(または相補配列)へ中等度ストリンジェント条件下でハイブリダイズすることが可能である。
好適な「中等度ストリンジェント条件」には、5X
SSC,0.5% SDS,1.0mM EDTA(pH8.0)の溶液中での前洗浄;50℃〜65℃,5X SSCで一晩ハイブリダイズすること;続いて、0.1%
SDSを含有する2X、0.5X、および0.2X SSCのそれぞれで、65℃で20分間、2回洗浄することが含まれる。
本明細書に使用するように、「きわめてストリンジェントな条件」または「高ストリンジェント条件」は:(1)例えば、0.015M塩化ナトリウム/0.0015Mクエン酸ナトリウム/0.1%ドデシル硫酸ナトリウムを50℃で洗浄するのに低イオン強度と高温を利用する;(2)ハイブリダイーションの間に、ホルムアミドのような変性剤、例えば、50%(v/v)ホルムアミド+0.1%ウシ血清アルブミン/0.1%
Ficoll/0.1%ポリビニルピロリドン/50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.5)+750mM塩化ナトリウム、75mMクエン酸ナトリウムを42℃で利用する;または(3)50%ホルムアミド、5xSSC(0.75M
NaCl,0.075Mクエン酸ナトリウム)、50mMリン酸ナトリウム(pH6.8)、0.1%ピロリン酸ナトリウム、5xDenhardt溶液、音波処理済みサケ精子DNA(50μg/ml)、0.1% SDS、および10%硫酸デキストランを42℃で、42℃での0.2xSSC(塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム)における洗浄と55℃での50%ホルムアミドにおける洗浄とともに利用して、EDTAを含有する0.1xSSCからなる55℃での高ストリンジェンシー洗浄を続けるものである。当業者は、温度、イオン強度、等を必要に応じて調整して、ブローブの長さ、等のような要因に適応させる方法を認知している。
当業者には、遺伝暗号の縮重性の結果として、本明細書に記載のポリペプチドをコードする多くのヌクレオチド配列があることが理解されよう。これらのポリヌクレオチドのなかには、どのネイティブ遺伝子のヌクレオチド配列にもわずかな相同性しか有さないものがある。それでも、コドン使用における違いにより変動するポリヌクレオチドが、本発明により具体的に考慮される。さらに、本明細書に提供するポリヌクレオチド配列を含んでなる遺伝子の対立遺伝子が本発明の範囲内にある。対立遺伝子は、ヌクレオチドの欠失、付加、および/または置換のような1以上の突然変異の結果として改変された内因性の遺伝子である。生じるmRNAおよびタンパク質は、改変された構造または機能を有してよいが、有する必要はない。対立遺伝子は、標準技術(ハイブリダイゼーション、増幅、および/またはデータベース配列比較のような)を使用して同定可能である。
本発明のポリヌクレオチドは、化学合成、組換え法、またはPCRを使用して入手可能である。化学的なポリヌクレオチド合成の方法は、当該技術分野でよく知られていて、本明細書において詳しく記載するに及ばない。当業者は、本明細書に提供される配列と市販のDNA合成機を使用して、望みのDNA配列を生成することができる。
組換え法を使用してポリヌクレオチドを製造するには、本明細書において詳しく考察するように、望みの配列を含んでなるポリヌクレオチドを好適なベクターへ挿入可能であり、次いでこのベクターは、複製および増幅に適した宿主細胞へ導入可能である。ポリヌクレオチドは、当該技術分野で知られたどの手段によっても、宿主細胞へ挿入可能である。外因性のポリヌクレオチドを直接取込み、エンドサイトーシス、トランスフェクション、F交配、またはエレクトロポレーションにより導入することによって、細胞を形質転換する。導入したならば、外因性のポリヌクレオチドは、非組込みベクター(プラスミドのような)として細胞内に維持しても、宿主細胞ゲノムへ組み込んでもよい。このように増幅したポリヌクレオチドは、当該技術分野でよく知られた方法によって、宿主細胞より単離可能である。例えば、Sambrookら.(1989)を参照のこと。
あるいは、PCRは、DNA配列の再生産を可能にする。PCR技術は、当該技術分野でよく知られていて、米国特許第4,683,195号、4,800,159号、4,754,065号、および4,683,202号、並びに「PCR:ポリメラーゼ連鎖反応(PCR:The
Polymerase Chain Reaction)」Mullisら.監修、Birkauswer
Press,ボストン(1994)に記載されている。
RNAは、単離DNAを適正なベクターにおいて使用して、それを好適な宿主細胞中へ挿入することによって入手可能である。例えばSambrookら,(1989)において示されるように、細胞が複製して、DNAがRNAへ転写されるとき、RNAは、当業者によく知られた方法を使用して単離可能である。
好適なクローニングベクターは、標準技術に従って構築しても、当該技術分野で利用可能な多数のクローニングベクターより選択してもよい。選択されるクローニングベクターは、使用することを企図される宿主細胞により変動してよいが、有用なクローニングベクターは、一般に、自己複製する能力を有し、特別な制限エンドヌクレアーゼへの短一標的を保有可能であり、および/または、該ベクターを含有するクローニングを選択するときに使用可能であるマーカーの遺伝子を担うことができる。好適な例には、プラスミドと細菌ウイルス、例えば、pUC18、pUC19、Bluescript(例、pBS
SK+)とその誘導体、mp18、mp19、pBR322、pMB9、ColE1、pCR1、RP4、ファージDNA、並びに、pSA3およびpAT28のようなシャトルベクターが含まれる。上記や他の多くのクローニングベクターは、BioRad、Strategene、およびInvitrogenのような市販ベンダーより利用可能である。
発現ベクターは、一般に、本発明によるポリヌクレオチドを含有する、複製可能なポリヌクレオチド構築体である。発現ベクターは、宿主細胞において、エピソームとして、または染色体DNAの必須部分として複製可能でなければならない。好適な発現ベクターには、限定されないが、プラスミド、ウイルスベクター(アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、レトロウイルスが含まれる)、コスミド、およびPCT公開公報番号WO87/04462に開示される発現ベクターが含まれる。一般に、ベクター成分には、限定されないが、以下の1以上を含めてよい:シグナル配列;複製始点;1以上のマーカー遺伝子;好適な転写制御要素(プロモーター、エンハンサー、およびターミネーターのような)。発現(即ち、翻訳)には、リボゾーム結合部位、翻訳開始部位、および停止コドンのような、1以上の翻訳制御要素も通常は必要とされる。
目的のポリヌクレオチドを含有するベクターは、エレクトロポレーション、塩化カルシウム、塩化ルビジウム、リン酸カルシウム、DEAE−デキストラン、または他の物質を利用するトランスフェクション;微小射出体衝突法;リポフェクション;および、感染(例えば、ベクターがワクシニアウイルスのような感染性病原体である場合)が含まれるいくつかの適正な手段のいずれによっても宿主細胞へ導入可能である。導入するベクターまたはポリヌクレオチドの選択は、しばしば、宿主細胞の特徴に依存する。
本発明はまた、本明細書に記載のポリヌクレオチドのいずれも含んでなる宿主細胞を提供する。異種DNAを過剰発現することが可能などの宿主細胞も、目的の抗体、ポリペプチド、またはタンパク質をコードする遺伝子を単離する目的のために使用可能である。哺乳動物の宿主細胞の非限定的な例には、限定されないが、COS、HeLa、およびCHO細胞が含まれる。PCT公開公報番号WO87/04462も参照のこと。好適な非哺乳動物の宿主細胞には、原核生物(大腸菌または枯草菌のような)と酵母(S.cerevisae、S.pombe;またはK.lactisのような)が含まれる。好ましくは、宿主細胞は、宿主細胞に存在するならば、対応する目的の内因性抗体またはタンパク質のレベルより約5倍高い、より好ましくは10倍高い、なおより好ましくは20倍高いレベルでcDNAを発現する。宿主細胞についてNGFへの特異結合をスクリーニングすることは、イムノアッセイまたはFACSにより行う。目的の抗体またはタンパク質を過剰発現する細胞が同定可能である。
E3とE3由来抗体を使用する方法
NGFへ結合する抗体E3を使用して、NGFの存在または非存在を同定または検出することができる。簡明に言えば、これらの方法は、本明細書に記載のNGF結合態様(ポリペプチドのような)のいずれにも適用されるという理解とともに、概してE3または抗体に関連する。一般に、検出は、NGFへ結合する本明細書に記載の抗体と生物学的試料を接触させることと、NGFとNGFへ特異的に結合する抗体(例、E3)の間の複合体の形成に関連する。このような複合体の形成は、in
vitroでもinvivoでもあり得る。本明細書に使用する用語「検出」には、対照への参照を伴うかまたは伴わない、定性的および/または定量的な検出(レベルを測定すること)が含まれる。
多様な既知の方法もいずれも検出に使用可能であり、限定されないが、ポリペプチドへ結合する抗体を使用するイムノアッセイ(例えば、酵素結合免疫吸着検定(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、等による);および、コードされるポリペプチドへの機能アッセイ(例、結合活性または酵素アッセイ)が含まれる。いくつかの態様において、抗体は、検出可能的に標識する。
E3と誘導体の診断使用
本発明の抗体およびポリペプチドは、改変または逸脱したNGF発現(いくつかの態様においては、(正常試料に比べて)増加または減少したNGF発現、および/または通常はNGF発現を欠く組織および/または細胞における発現の存在、または通常はNGF発現を保有する組織または細胞における発現の非存在といった不適正な発現)に関連する疾患、状態、または障害の検出、診断、およびモニタリングに使用可能である。本発明の抗体およびポリペプチドは、例えば、NGFへの改変または逸脱した感受性または応答性に関連した疾患におけるNGF発現の検出にさらに有用である。いくつかの態様において、NGF発現は、NGF発現への改変または逸脱した感受性または応答性を特徴とするかまたはそれに関連した疾患、障害(例えば、NGFが増殖および/または転移を促進する癌)を有することが疑われる個体からの試料において検出する。
このように、いくつかの態様において、本発明は、改変または逸脱したNGF発現を有することが疑われる個体の標本(試料)を本発明の抗体またはポリペプチドと接触させることと、NGFのレベルが対照または比較標本のそれから異なるかどうかを決定することを含んでなる方法を提供する。いくつかの態様において、個体は、心臓不整脈、アルツハイマー病、および/または自律機能障害を有する。
他の態様において、本発明は、個体の標本(試料)を接触させて、NGF発現のレベルを決定することを含む方法を提供する。いくつかの態様において、個体は、NGF発現への改変または逸脱した感受性または応答性を特徴とするかまたはそれに関連した疾患、障害を有することが疑われる。いくつかの態様において、個体は、小細胞肺癌、乳癌、膵臓癌、前立腺癌、卵巣癌、肝細胞癌、または黒色腫を有する。
診断応用では、抗体は、典型的には、限定されないが、放射性同位体、蛍光標識、および様々な酵素−基質標識が含まれる、検出可能な部分で標識される。標識を抗体へコンジュゲートする方法は、当該技術分野で知られている。本発明の他の態様において、本発明の抗体は、標識する必要がなく、その存在は、本発明の抗体へ結合する標識抗体を使用して検出可能である。
本発明の抗体は、競合結合アッセイ、直接および間接サンドイッチアッセイ、および免疫沈降アッセイのような、どの既知のアッセイ法においても利用可能である。Zola,「モノクローナル抗体:技術マニュアル(Monoclonal
Antibodies:A Manual of Techniques)」147−158頁(CRC
Press社、1987)。
抗体はまた、in vivoイメージングのようなin vivo診断アッセイにも使用可能である。一般に、抗体は、免疫シンチグラフィーを使用して目的の細胞または組織を位置決定することができるように、放射性核種(111In、99Tc、14C、131I、125I、またはHのような)で標識する。
抗体は、当該技術分野でよく知られた技術に従って、病理学における染色試薬としても使用可能である。
E3および誘導体を治療目的に使用する方法
抗体E3は、NGFの生物学的活性を抑制および/または阻止するのに有用である。この拮抗活性は、疼痛のような、内因性NGF産生に関連した病理学的状態の治療に有用であると考えられている。一般に、これらの態様では、有効量を個体へ投与する。従って、1つの側面において、本発明は、本明細書に開示するポリペプチド(抗体E3のような抗体が含まれる)のいずれかを使用して、ヒトNGFの生物学的活性に拮抗させる方法を提供する。1つの態様において、本方法は、本明細書に記載のポリペプチド(抗体E3が含まれる)のいずれかとヒト神経成長因子を接触させて、それによりヒト神経成長因子の活性に拮抗させる、それを抑制、阻止、または抑圧することを含む。なお別の態様では、疼痛(術後疼痛または慢性関節リウマチ疼痛のような)のある個体へE3での治療を与える。
簡明に言えば、これらの方法は、本明細書に記載のE3変異体の抗体およびポリペプチドのいずれにも適用されるという理解とともに、概してE3または抗体に関連する。
E3またはE3の断片(例、Fab、Fab’、F(ab’)、Fvのような)、単鎖(ScFv)、その突然変異体、抗体部分を含んでなる融合タンパク質、並びに、必要とされる特異性の抗原NGF認識部位を含むE3の他のあらゆる修飾配置の様々な製剤が投与のために使用可能である。いくつかの態様において、E3抗体またはE3の様々な製剤は、そのまま投与可能である。他の態様において、E3抗体またはE3の様々な製剤(本明細書に記載のあらゆる組成物の態様が含まれる)と医薬的に許容される賦形剤が投与されて、様々な製剤であり得る。医薬的に許容される賦形剤は、当該技術分野で知られていて、薬理学的に有効な物質の投与を容易にする比較的不活性な物質である。例えば、賦形剤は、形状またはコンシステンシーを付与しても、希釈剤として作用してもよい。好適な賦形剤には、限定されないが、安定化剤、湿潤および乳化剤、モル浸透圧濃度を変化させるための塩類、被包化剤、緩衝剤、および皮膚透過エンハンサーが含まれる。賦形剤、並びに、非経口および非腸管外の薬物送達用の製剤については、レミントン,「調剤の科学および実践(The
Science and Practice
of Pharmacy)」第20版、マック・パブリッシング(2000)に説明されている。
いくつかの態様において、上記の薬剤は、注射(例えば、腹腔内、静脈内、皮下、筋肉内、等)による投与用に製剤化されるが、他の形態の投与(例、経口、粘膜、吸入による、舌下、等)も使用可能である。従って、E3抗体とその同等物は、好ましくは、生理食塩水、リンゲル液、デキストロース溶液、等のような医薬的に許容される担体と組み合わせる。特別な投与方式(即ち、用量、時機、および反復)は、特別な個体とその個体の治療歴に依存するものである。一般に、以下の用量のいずれも使用可能である:少なくとも約50mg/kg体重;少なくとも約10mg/kg体重;少なくとも約3mg/kg体重;少なくとも約1mg/kg体重;少なくとも約750μg/kg体重;少なくとも約500μg/kg体重;少なくとも約250μg/kg体重;少なくとも約100μg/kg体重;少なくとも約50μg/kg体重;少なくとも約10μg/kg体重;少なくとも約1μg/kg体重またはそれ未満の用量を投与する。数日またはより長きにわたる反復投与では、状態に依存して、疾患症状の望まれる抑圧が起こるまで、治療を持続する。例示の投薬方式は、約2mg/kgの初期用量に、約1mg/kgの抗NGF抗体の毎週の維持量、または約1mg/kgの隔週の維持量を続ける。しかしながら、診療医が達成することを望む薬物動態減衰のパターン次第では、他の投与方式も有用であり得る。投与量の決定には、半減期のような経験上の考慮が貢献するものである。この療法の進捗は、慣用の技術およびアッセイによって容易にモニタリングされる。
ある個体では、1回より多くの用量が要求される場合がある。投与の頻度は、療法の経過にわたって決定および調整可能である。例えば、投与の頻度は、治療すべき疼痛の種類および重症度、薬剤を予防または治療の目的のいずれのために投与するのか、過去の療法、患者の臨床歴と薬剤への応答、および担当医の裁量に基づいて決定または調整可能である。典型的には、臨床医は、望ましい結果を達成する投与量に達するまで、抗NGFアンタゴニスト抗体(E3のような)を投与するものである。ある場合には、E3抗体の持続連続放出製剤が適正であるかもしれない。持続放出を達成するための様々な製剤およびデバイスが当該技術分野で知られている。
1つの態様において、E3抗体(またはポリペプチド)の投与量は、1回以上の投与をすでに与えた個体においては、経験的に決定可能である。個体には、E3の漸増投与量を与える。E3または他の同等の抗体の効力を評価するには、疾患症状(疼痛のような)のマーカーをモニタリング可能である。
本発明の方法に準拠した抗体(E3のような)またはポリペプチドの投与は、例えば、レシピエントの生理学的状態、投与の目的が治療または予防のいずれであるのかということ、そして熟練の診療医に知られた他の要因に依存して、連続的または間欠的であり得る。抗体の投与は、予め選択された期間にわたり本質的に連続しても、空白のある投薬(例えば、疼痛を発症する前、間、または後、疼痛を発症する前、間、前および後、間および後、または前、間、および後)の連続であってもよい。投与は、創傷、切開、外傷、外科手術、および術後疼痛を生じる可能性がある他のあらゆるイベントの前、間、および/または後であってよい。
他の製剤には、限定されないが、リポソームのような担体が含まれる、当該技術分野で知られた好適な送達形態が含まれる。例えば、Mahatoら.(1997)Pharm.Res.14:853−859を参照のこと。リポソーム調製物には、限定されないが、サイトフェクチン、多層小胞、および単層小胞が含まれる。
いくつかの態様では、1より多い抗体またはポリペプチドが存在してよい。抗体は、モノクローナルでもポリクローナルでもよい。そのような組成物は、少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つの異なる抗体を含有可能である。抗体の混合物は、当該技術分野でしばしば注目されるように、より広い範囲の個体集団を治療するのに特に有用であり得る。
本発明の抗体またはポリペプチド(抗体E3のような)のいずれもコードするポリヌクレオチドも、本発明の抗体またはポリペプチド(抗体E3のような)のいずれもの送達と所望の細胞における発現のために使用可能である。E3抗体またはポリペプチドの発現を指令するために発現ベクターを使用可能であることは明らかである。発現ベクターは、腹腔内、静脈内、筋肉内、皮下、鞘内、心室内、経口、腸内、腸管外、鼻腔内、皮内、舌下、または吸入によるような、当該技術分野で知られたどの手段によっても投与可能である。例えば、発現ベクターの投与には、注射、経口投与、粒子銃またはカテーテル投与が含まれる局部または全身投与と、局所投与が含まれる。当業者は、外因性タンパク質のin
vivoでの発現を入手するための発現ベクターの投与に馴染みがある。米国特許第6,436,908;6,413,942;および6,376,471号を参照のこと。
本発明の抗体またはポリペプチド(抗体E3のような)のいずれもコードするポリヌクレオチドを含んでなる治療組成物の標的指向送達も使用可能である。受容体仲介性のDNA送達技術は、例えば、Findeisら,Trends
Biotechnol.(1993)11:202;Chiouら,「遺伝子治療薬:直接的な遺伝子移入の方法および応用(Gene
Therapeutics:Methods And Applications
Of Direct Gene
Transfer(J.A.Wolff監修)(1994);Wuら,J.Biol.Chem.(1988)263:621;Wuら,J.Biol.Chem.(1994)269:542;Zenkeら,Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)(1990)87:3655;Wuら,J.Biol.Chem.(1991)266:338に記載されている。ポリヌクレオチドを含有する治療組成物は、遺伝子治療プロトコールにおける局所投与のために約100ng〜約200mgのDNAの範囲で投与する。遺伝子治療プロトコールの間は、約500ng〜約50mg、約1μg〜約2mg、約5μg〜約500μg、および約20μg〜約100μgのDNAの濃度範囲も使用可能である。本発明の治療ポリヌクレオチドおよびポリペプチドは、遺伝子送達担体を使用して送達可能である。遺伝子送達担体は、ウイルス起源でも非ウイルス起源でもよい(一般的には、Jolly,Cancer
Gene Therapy(1994)1:51;Kimura,Human Gene Therapy(1994)5:845;Connelly,Human
Gene Therapy(1995)1:185;およびKaplitt,Nature Genetics(1994)6:148を参照のこと)。そのようなコード配列の発現は、内因性の哺乳動物または異種プロモーターを使用して誘導可能である。コード配列の発現は、構成的でも、調節的でもよい。
望まれるポリヌクレオチドの送達と望まれる細胞での発現のためのウイルスベースのベクターは、当該技術分野でよく知られている。例示のウイルスベースの担体には、限定されないが、組換えレトロウイルス(例えば、PCT公開公報番号WO90/07936;WO94/03622;WO93/25698;WO93/25234;WO93/11230;WO93/10218;WO91/02805;米国特許第5,219,740;4,777,127号;英国特許第2,200,651号;およびEP特許第0
345 242号を参照のこと)、α−ウイルスベースのベクター(例、シンドビス・ウイルスベクター、セムリキ森林ウイルス(ATCC
VR−67;ATCC VR−1247)、ロスリバー・ウイルス(ATCC VR−373;ATCC VR−1246)およびベネズエラウマ脳脊髄炎ウイルス(ATCC VR−923;ATCC VR−1250;ATCC
VR1249;ATCC VR−532))、およびアデノ関連ウイルス(AAV)ベクター(例えば、PCT公開公報番号WO94/12649、WO93/03769;WO93/19191;WO94/28938;WO95/11984およびWO95/00655を参照のこと)が含まれる。Curiel,Hum.Gene
Ther.(1992)3:147に記載されるような死滅アデノウイルスへ連結したDNAの投与も利用可能である。
非ウイルス性送達の担体および方法も利用可能であり、限定されないが、死滅アデノウイルス単独へ連結または非連結のポリカチオン濃縮DNA(例えば、Curiel,Hum.Gene
Ther.(1992)3:147を参照のこと);リガンド連結DNA(例えば、Wu,J.Biol.Chem.(1989)264:16985を参照のこと);真核細胞送達担体細胞(例えば、米国特許第5,814,482号;PCT公開公報番号WO95/07994;WO96/17072;WO95/30763;およびWO97/42338を参照のこと)、および核酸電荷の中和、または細胞膜との融合が含まれる。裸のDNAも利用可能である。例示の裸DNA導入法がPCT公開公報番号WO90/11092および米国特許第5,580,859号に記載されている。遺伝子送達担体として作用し得るリポソームが米国特許第5,422,120号;PCT公開公報番号WO95/13796;WO94/23697;WO91/14445;およびEP特許第0524968号に記載されている。追加のアプローチがPhilip,Mol.Cell
Biol.(1994)14:2411とWoffendin,Proc.Natl.Acad.Sci.(1994)91:1581に記載されている。
本明細書に記載のすべての方法に関して言えば、抗NGFアンタゴニスト抗体への言及には、これら薬剤の1以上を含んでなる組成物も含まれる。これらの組成物は、当該技術分野でよく知られている、緩衝剤が含まれる医薬的に許容される賦形剤のような、好適な賦形剤をさらに含んでよい。本発明は、単独で、または他の慣用の治療方法と組み合わせて使用可能である。
慢性関節リウマチ疼痛を治療または予防するために抗NGFアンタゴニスト抗体を使用する方法
いくつかの側面において、本発明は、哺乳動物(ヒトと非ヒトの両方)が含まれる個体において、慢性関節リウマチ疼痛を治療および/または予防する方法を提供する。従って、1つの側面において、本発明は、有効量の抗NGFアンタゴニスト抗体を投与することを含んでなる、個体において慢性関節リウマチ疼痛を治療する方法を提供する。抗NGFアンタゴニスト抗体は、当該技術分野で知られていて、本明細書に記載する。
別の側面において、本発明は、慢性関節リウマチ疼痛の個体における発症を抑制する、それを改善する、抑圧する、緩和する、および/またはその発現、発達または進行を遅らせる方法を提供する。このように、いくつかの態様では、慢性関節リウマチを有する個体において、疼痛または疼痛エピソードの発達に先立って抗NGFアンタゴニスト抗体を投与する。
別の側面において、本発明は、有効量の抗NGFアンタゴニスト抗体を投与することを含んでなる、個体において慢性関節リウマチに関連した炎症性悪液質(体重損失)を治療する方法を提供する(Roubenoffら,Arthritis
Rheum.40(3):534−9(1997);Roubenoffら,J.Clin.Invest.93(6):2379−86(1994))。
慢性関節リウマチ疼痛の診断または評価は、当該技術分野で十分確立している。評価は、様々な疼痛尺度を使用する、疼痛の患者特性決定のような、当該技術分野で知られた測定に基づいて実施可能である。例えば、Katzら,Surg
Clin North Am.(1999)79(2):231−52;Caraceniら.J
Pain Symptom Manage(2002)23(3):239−55を参照のこと。米国リウマチ学会(American
College of Rheumatology(ACR)(Felsonら,Arthritis
and Rheumatism(1993)36(6):729−740)、健康評価質問表(Health Assessment Questionnaire(HAQ)(Friesら,(1982)J.Rheumatol.9:789−793)、Paulus尺度(Paulusら,Arthritis
and Rheumatism(1990)33:477−484)、および関節炎影響測定尺度(Arthritis Impact Measure Scale)(AIMS)(Meenamら,Arthritis
and Rheumatology(1982)25:1048−1053)のような、病態を測定するためによく使用される尺度もある。抗NGFアンタゴニスト抗体は、好適な経路を介して個体へ投与可能である。異なる投与経路の例を本明細書に記載する。
疼痛緩和は、疼痛の時間経過を特徴とする場合がある。従って、いくつかの態様では、抗NGFアンタゴニスト抗体の投与後約24時間以内に疼痛緩和を観察する。他の態様では、抗NGFアンタゴニスト抗体の投与後約36、48、60、72時間または4日以内に疼痛緩和を観察する。なお他の態様では、慢性関節リウマチと関連した炎症状態の改善の指標を観察する前に疼痛緩和を観察する。いくつかの態様では、疼痛の頻度および/または強度が減少する、および/またはこの疾患に罹患している人々の生命の質が高まる。
これらの方法のためにNGFアンタゴニスト(抗NGF抗体が含まれる)を作製して使用することを以下のセクション(「NGFアンタゴニスト」、「抗NGFアンタゴニスト抗体」;「他のNGFアンタゴニスト」;「NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の同定」;「本発明の方法に使用の組成物」;「NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の投与」)において記載する。
骨関節炎疼痛を治療または予防するために抗NGFアンタゴニスト抗体を使用する方法
いくつかの側面において、本発明は、哺乳動物(ヒトと非ヒトの両方)が含まれる個体において、骨関節炎疼痛を治療および/または予防する方法を提供する。従って、1つの側面において、本発明は、有効量のNGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)を投与することを含んでなる、個体において骨関節炎疼痛を治療する方法を提供する。抗NGFアンタゴニスト抗体が含まれるNGFアンタゴニストは、当該技術分野で知られていて、本明細書に記載する。
別の側面において、本発明は、有効量のNGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)を投与することを含んでなる、骨関節炎疼痛の個体における発症を抑制する、それを改善する、抑圧する、緩和する、および/またはその発現、発達または進行を遅らせる方法を提供する。このように、いくつかの態様では、骨関節炎を有する個体において、疼痛または疼痛エピソードの発達に先立ってNGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)を投与する。
骨関節炎疼痛の診断または評価は、当該技術分野で十分確立している。評価は、様々な疼痛尺度を使用する、疼痛の患者特性決定のような、当該技術分野で知られた測定に基づいて実施可能である。例えば、Katzら,Surg
Clin North Am.(1999)79(2):231−52;Caraceniら.J
Pain Symptom Manage(2002)23(3):239−55を参照のこと。例えば、疼痛を評定して治療への応答を評価するために、WOMAC通院疼痛尺度(Ambulation
Pain Scale)(疼痛、こわばり、および身体機能が含まれる)と100mm視覚アナログ尺度(Visual Analogue Scale)(VAS)が利用可能である。
NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)は、好適な経路を介して個体へ投与可能である。異なる投与経路の例を本明細書に記載する。
いくつかの態様において、NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)は、毎週1回、2週毎に1回、3週毎に1回、4週毎に1回、5週毎に1回、6週毎に1回、7週毎に1回、8週毎に1回、9週毎に1回、10週毎に1回、15週毎に1回、20週毎に1回、25週毎に1回、または26週毎に1回投与する。いくつかの態様において、NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)は、毎月1回、2ヶ月毎に1回、3ヶ月毎に1回、4ヶ月毎に1回、5ヶ月毎に1回、または6ヶ月毎に1回投与する。
疼痛緩和は、疼痛の時間経過を特徴とする場合がある。従って、いくつかの態様では、NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の投与後約24時間以内に疼痛緩和を観察する。他の態様では、NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の投与後約36、48、60、72時間または4日以内に疼痛緩和を観察する。いくつかの態様では、疼痛の頻度および/または強度が減少する、および/またはこの疾患に罹患している人々の生命の質が高まる。いくつかの態様では、骨関節炎の疼痛緩和を、NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の単回投薬後少なくとも約7日、少なくとも約14日、少なくとも約21日、少なくとも約28日、少なくとも約35日、少なくとも約42日、少なくとも約49日、少なくとも約56日、少なくとも約63日、少なくとも約70日、少なくとも約77日、少なくとも約84日、少なくとも約180日の間、またはより長く提供する。
これらの方法のためにNGFアンタゴニスト(抗NGF抗体が含まれる)を作製して使用することを以下のセクション(「NGFアンタゴニスト」、「抗NGFアンタゴニスト抗体」;「他のNGFアンタゴニスト」;「NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の同定」;「本発明の方法に使用の組成物」;「NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の投与」)において記載する。
NGFアンタゴニスト
本発明の方法(慢性関節リウマチ疼痛および骨関節炎疼痛に関する)は、NGFアンタゴニストを使用するが、これは、受容体結合および/またはNGFへの細胞応答の顕在化のような、NGFシグナル伝達により仲介される下流経路が含まれるNGF生物学的活性を阻止、抑圧、または抑制する(有意に、が含まれる)あらゆる分子を意味する。用語「アンタゴニスト」は、生物学的作用の特異的な機序を何であれ含意せず、異なる、そして化学的に多岐にわたる多様な組成物によって達成可能である、NGFとのすべての可能な薬理学的、生理学的、および生化学的な相互作用とその結果を明らかに包含および網羅すると考えられる。例示のNGFアンタゴニストには、限定されないが、抗NGF抗体、NGFへ向けられるアンチセンス分子(NGFをコードする核酸へ向けられるアンチセンス分子が含まれる)、NGF受容体(TrkA受容体および/またはp75受容体のような)へ向けられるアンチセンス分子(TrkAおよび/またはp75をコードする核酸へ向けられるアンチセンス分子が含まれる)、NGF阻害性化合物、NGF構造類似体、NGFへ結合するTrkA受容体の優性ネガティブ突然変異体、TrkAイムノアドへシン、抗TrkA抗体、NGFへ結合するp75受容体の優性ネガティブ突然変異体、抗p75抗体、およびキナーゼ阻害剤が含まれる。本発明の目的では、用語「アンタゴニスト」には、NGFそれ自身、NGFの生物学的活性(限定されないが、疼痛のあらゆる側面に仲介する能力が含まれる)、または生物学的活性の結果がそれにより意味のある度合いにおいて、実質的に無効化、減少、または中和される、これまでに確認されてきた用語、タイトル、および機能の状態および特徴がすべて含まれると明白に理解されよう。いくつかの態様において、NGFアンタゴニスト(例、抗体)は、NGFへ結合する(それと物理的に相互作用する)、NGF受容体(TrkA受容体および/またはp75受容体のような)へ結合する、および/または下流のNGF受容体シグナル伝達を抑制(妨害および/または阻止)する。従って、いくつかの態様において、NGFアンタゴニストは、NGFへ結合する(それと物理的に相互作用する)。いくつかの態様において、NGFアンタゴニストは、NGFへ結合するポリペプチドである。いくつかの態様において、NGFアンタゴニストは、PCT
WO2004/026329に記載される、ペプチドまたは修飾ペプチド(Fcドメインへ融合したNGF結合ペプチドのような)である。他の態様において、NGFアンタゴニストは、NGF受容体(trkA受容体またはp75のような)へ結合する。他の態様において、NGFアンタゴニストは、下流のNGF受容体シグナル伝達抑制(妨害および/または阻止)する(例、キナーゼシグナル伝達の阻害剤)。他の態様において、NGFアンタゴニストは、NGF合成および/または放出を阻害(抑制)する。別の態様において、NGFアンタゴニストは、TrkAイムノアドへシンではない(即ち、TrkAイムノアドへシン以外である)NGFアンタゴニストである。別の態様において、NGFアンタゴニストは、抗NGF抗体以外である。他の態様において、NGFアンタゴニストは、TrkAイムノアドへシン以外であり、抗NGF抗体以外である。ある態様において、NGFアンタゴニストは、NGF(hNGFのような)へ結合して、NT−3、NT4/5、および/またはBDNFのような関連のニュートロフィンへ有意には結合しない。いくつかの態様において、NGFアンタゴニストは、有害な免疫応答に関連しない。他の態様において、NGFアンタゴニストは、抗NGF抗体である。なお他の態様において、抗NGF抗体は、ヒト化されている(本明細書に記載の抗体E3のような)。いくつかの態様において、抗NGF抗体は、抗体E3である(本明細書に記載のように)。他の態様において、抗NGF抗体は、抗体E3の1以上のCDR(1、2、3、4、5のような、またはいくつかの態様では、E3由来の全6つのCDR)を含む。他の態様において、抗体は、ヒト由来である。なお他の態様において、抗NGF抗体は、図1Aに示す重鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号1)と図1Bに示す軽鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号2)を含む。なお他の態様において、抗体は、免疫学的に不活性である(例えば、補体仲介性溶解を始動させず、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を刺激しない)定常領域のような、修飾定常領域を含む。他の態様において、定常領域は、Eur.J.Immunol.(1999)29:2613−2624;PCT出願番号PCT/GB99/01441;および/または英国特許出願番号9809951.8に記載のように修飾される。
抗NGFアンタゴニスト抗体
本発明の方法(慢性関節リウマチ疼痛および骨関節炎疼痛に関する)は、抗NGFアンタゴニスト抗体を使用するが、これは、受容体結合および/またはNGFへの細胞応答の顕在化のような、NGFシグナル伝達により仲介される下流経路が含まれるNGF生物学的活性を阻止、抑圧、または抑制する(有意に、が含まれる)あらゆる抗体分子を意味する。
抗NGFアンタゴニスト抗体は、以下の特徴のどの1以上も明示するはずである:(a)NGFへ結合して、NGFの生物学的活性またはNGFのシグナル伝達機能により仲介される下流経路を阻害する;(b)慢性関節リウマチ疼痛または骨関節炎疼痛のあらゆる側面を予防、改善、または治療する;(c)NGF受容体活性化(TrkA受容体二量体化および/または自己リン酸化が含まれる)を阻止するかまたは減少させる;(d)NGFのクリアランスを高める;(e)NGFの合成、産生、または放出を阻害(抑制)する。抗NGFアンタゴニスト抗体は、当該技術分野で知られていて、例えば、PCT公開公報番号WO01/78698、WO01/64247、米国特許第5,844,092、5,877,016、および6,153,189号;Hongoら,Hybridoma,19:215−227(2000);Cell.Molec.Biol.13:559−568(1993);GenBank受入れ番号:U39608、U39609、L17078、またはL17077を参照のこと。抗NGFアンタゴニスト抗体およびポリペプチドは、PCT
WO2005/019266にも記載されている。
本発明の目的では、抗体は、NGFおよび/またはNGFシグナル伝達機能により仲介される下流経路を阻害するやり方でNGFと反応する。いくつかの態様において、抗NGFアンタゴニスト抗体は、ヒトNGFを認識する。なお他の態様において、抗NGFアンタゴニスト抗体は、ヒトNGFへ特異的に結合する。いくつかの態様において、抗NGFアンタゴニスト抗体は、NT−3、NT4/5、および/またはBDNFのような関連のニュートロフィンへ有意には結合しない。なお他の態様において、抗NGF抗体は、NGFへ結合して、NGFのそのTrkAおよび/またはp75受容体への結合をin
vivoで有効に阻害する、および/またはNGFがそのTrkAおよび/またはp75受容体を活性化することを有効に阻害することが可能である。なお他の態様において、抗NGFアンタゴニスト抗体は、モノクローナル抗体である。なお他の態様において、抗NGF抗体は、ヒト化されている(本明細書に記載の抗体E3のように)。いくつかの態様において、抗NGF抗体は、ヒト由来である。例えば、WO2005/019266を参照のこと。1つの態様において、抗体は、ヒトNGF上の1以上のエピトープを認識するヒト抗体である。別の態様において、抗体は、ヒトNGF上の1以上のエピトープを認識するマウスまたはラットの抗体である。別の態様において、抗体は、霊長動物、イヌ、ネコ、ウマ、およびウシからなる群より選択されるNGF上の1以上のエピトープを認識する。なおさらなる態様において、抗NGFアンタゴニスト抗体は、以下のどの1以上からも選択される抗体と本質的に同じNGFエピトープ6へ結合する:MAb911、MAb912、およびMAb938(Hongoら,Hybridoma
19:215−227(2000)を参照のこと)。他の態様において、抗体は、Mab911と同じエピトープへ結合する。別の態様において、抗体は、免疫学的に不活性である(例えば、補体仲介性溶解を始動させず、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を刺激しない)定常領域を含む。ADCC活性は、米国特許第5,500,362号に開示される方法を使用して評価可能である。いくつかの態様において、定常領域は、Eur.J.Immunol.(1999)29:2613−2624;PCT出願番号PCT/GB99/01441;および/または英国特許出願番号9809951.8に記載のように修飾される。
いくつかの態様において、抗NGFアンタゴニスト抗体は、抗体「E3」と呼ばれるヒト化マウス抗NGFモノクローナル抗体、本明細書に記載のE3関連抗体のいずれか、またはNGFアンタゴニストである、そのあらゆる断片である。
本発明に有用な抗体には、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、抗体断片(例、Fab、Fab’、F(ab’)、Fv、Fc、等)、キメラ抗体、二重特異性抗体、ヘテロコンジュゲート抗体、単鎖(ScFv)、その突然変異体、抗体部分を含んでなる融合タンパク質、ヒト化抗体、並びに、必要とされる特異性の抗原認識部位を含む免疫グロブリン分子の他のあらゆる修飾配置を含めてよく、抗体のグリコシル化変異体、抗体のアミノ酸配列変異体、および共有修飾抗体が含まれる。抗体は、マウス、ラット、ヒト、または他のあらゆる起源であってよい(キメラまたはヒト化抗体が含まれる)。
抗NGFアンタゴニスト抗体のNGF(hNGFのような)への結合アフィニティーは、約0.10〜約0.80nM、約0.15〜約0.75nM、および約0.18〜約0.72nMである。1つの態様において、結合アフィニティーは、約2pMと22pMの間である。1つの態様において、結合アフィニティーは、約23pMと約100pMの間である。ある態様において、結合アフィニティーは、約10nMである。他の態様において、結合アフィニティーは、約10nM未満である。他の態様において、結合アフィニティーは、約0.1nMまたは約0.07nMである。他の態様において、結合アフィニティーは、約0.1nM未満であるかまたは約0.07nM未満である。他の態様において、結合アフィニティーは、約100nM、約50nM、約10nM、約1nM、約500pM、約100pM、または約50pMのいずれか〜約2pM、約5pM、約10pM、約15pM、約20pM、または約40pMのいずれかである。いくつかの態様において、結合アフィニティーは、約100nM、約50nM、約10nM、約1nM、約500pM、約100pM、または約50pMのいずれかであるか、または約50pM未満である。いくつかの態様において、結合アフィニティーは、約100nM、約50nM、約10nM、約1nM、約500pM、約100pM、または約50pMのいずれか未満である。なお他の態様において、結合アフィニティーは、約2pM、約5pM、約10pM、約15pM、約20pM、約40pMであるか、または約40pMより大きい。
抗体のNGFへの結合アフィニティーを定量する1つのやり方は、抗体の単機能Fab断片のアフィニティーを測定することによる。単機能Fab断片を入手するために、抗体(例えば、IgG)は、パパインで切断しても、組換え的に発現させてもよい。抗体の抗NGF
Fab断片のアフィニティーは、表面プラズモン共鳴(BlAcore3000TM表面プラズモン共鳴(SPR)システム、BIAcore,INC,ニュージャージー州ピスカタウェイ)により定量可能である。CM5チップは、供給業者の説明書に従って、塩酸N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド(EDC)およびN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)で活性化可能である。ヒトNGF(または他のあらゆるNGF)を10mM酢酸ナトリウム(pH4.0)へ希釈して、0.005mg/mLの濃度で活性化チップ上へ注入することが可能である。個々のチップチャネルを通過する可変フロー時間を使用して、2つの範囲の抗原密度:詳しい動態試験用の100〜200応答単位(RU)とスクリーニングアッセイ用の500〜600RUが達成可能である。チップは、エタノールアミンで阻止可能である。再生試験は、Pierce溶出緩衝液(製品番号21004、ピアス・バイオテクノロジー、イリノイ州ロックフォード)および4M
NaCl(2:1)の混合物が、200回の注入にわたり、チップ上のhNGFの活性を維持しながら、結合したFabを効果的に除去することを示した。HBS−EP緩衝液(0.01M
HEPES(pH7.4),0.15 NaCl,3mM EDTA,0.005%界面活性剤P29)をBIAcoreアッセイ用の操作緩衝液として使用する。精製Fab試料の系列希釈液(0.1〜10xの推定K)を100μL/分で1分間注入して、2時間までの解離時間を可能にする。Fabタンパク質の濃度を、既知濃度(アミノ酸分析により定量するような)のFabを標準品として使用して、ELISAおよび/またはSDS−PAGE電気泳動により定量する。BIA評価プログラムを使用して、1:1ラングミュア結合モデル(Karlsson,R.Roos,H.Fagerstam,L.Petersson,B.(1994)
Methods Enzymology 6.99−110)へデータを適合させることによって、動態会合速度(kon)と解離速度(koff)を同時に入手する。平衡解離定数(K)値は、koff/konとして計算する。このプロトコールは、ヒトNGF、別の脊椎動物(いくつかの態様において、哺乳動物)のNGF(マウスNGF、ラットNGF、霊長動物NGFのような)が含まれる、あらゆるNGFへの抗体の結合アフィニティーを決定することにおける使用に、並びに、関連のニュートロフィン、NT3、NT4/5、および/またはBDNFといった他のニュートロフィンとの使用に適している。
いくつかの態様において、抗体は、ヒトNGFへ結合して、別の脊椎動物種(ある態様において、哺乳動物)からのNGFへ有意には結合しない。いくつかの態様において、抗体は、ヒトNGFだけでなく、別の脊椎動物種(いくつかの態様において、哺乳動物)からの1以上のNGFへ結合する。なお他の態様において、抗体は、NGFへ結合して、他のニュートロフィン(関連のニュートロフィン、NT3、NT4/5、および/またはBDNFのような)と有意には交差反応しない。いくつかの態様において、抗体は、NGFだけでなく、少なくとも1つの他のニュートロフィンへ結合する。いくつかの態様において、抗体は、ウマまたはイヌのような哺乳動物種のNGFへ結合するが、別の哺乳動物種からのNGFへ有意には結合しない。
エピトープは、連続性または不連続性であってよい。1つの態様において、抗体は、Hongoら,Hybridoma,19:215−227(2000)に記載のMAb911、MAb912、およびMAb938からなる群より選択される抗体と本質的に同じhNGFへ結合する。別の態様において、抗体は、MAb911と本質的に同じhNGFエピトープへ結合する。なお別の態様において、抗体は、MAb909と本質的に同じエピトープへ結合する。Hongoら,同上。例えば、エピトープは、以下の1以上を含んでよい:hNGFの可変領域1(アミノ酸23〜35)内の残基K32、K34、およびE35;hNGFの可変領域4(アミノ酸81〜88)内の残基F79およびT81;可変領域4内の残基H84およびK88;hNGFの可変領域5(アミノ酸94〜98)とhNGFのC末端(アミノ酸111〜118)の間の残基R103;hNGFのプレ可変領域1(アミノ酸10〜23)内の残基E11;hNGFの可変領域2(アミノ酸40〜49)とhNGFの可変領域3(アミノ酸59〜66)の間のY52;hNGFのC末端内の残基L112およびS113;hNGFの可変領域3内の残基R59およびR69;または、hNGFのプレ可変領域1内の残基V18、V20、およびG23。さらに、エピトープは、hNGFの可変領域1、可変領域3、可変領域4、可変領域5、N末端領域、および/またはC末端の1以上を含むことができる。なお別の態様において、抗体は、hNGFの残基R103の溶媒接近可能性を有意に抑制する。上記に記載のエピトープはヒトNGFに関連するが、当業者は、ヒトNGFの構造を他の種のNGFと並置させて、これらエピトープへの可能な相対物を同定することが可能であると理解される。
1つの側面において、NGFを阻害可能である抗体(例、ヒト、ヒト化、マウス、キメラ)は、NGFの完全長または部分配列を発現させる免疫原を使用することによって作製可能である。別の側面では、NGFを過剰発現する細胞を含んでなる免疫原が使用可能である。使用可能である免疫原の別の例は、完全長のNGFを含有するNGFタンパク質またはそのNGFタンパク質の一部である。
抗NGFアンタゴニスト抗体は、当該技術分野で知られたどの方法によっても作製可能である。宿主動物の免疫化の経路およびスケジュールは、本明細書にさらに記載されるように、抗体の刺激および産生について確立された慣用技術に概して従う。ヒトおよびマウスの抗体の産生の一般技術は、当該技術分野で知られて、本明細書に記載されている。
ヒトまたはそれからの抗体産生細胞が含まれるどの哺乳動物被検者も、ヒトが含まれる哺乳動物のハイブリドーマ細胞系の産生の基礎として役立つように操作可能である。典型的には、宿主動物に、本明細書に記載のものが含まれる免疫原のある量を腹腔内、筋肉内、経口、皮下、足底内、および/または皮内に接種する。
ハイブリドーマは、Kohler,B.とMilstein,C.(1975)Nature
256:495−497の一般的な体細胞ハイブリダイゼーション技術を使用するかまたはBuck,D.W.ら,In
vitro,18:377−381(1982)により改良されるようにして、リンパ球と不死化骨髄腫細胞より調製可能である。限定されないがX63−Ag8.653が含まれる利用可能な骨髄腫細胞系と、サーク研究所、細胞分配センター(Salk
Institute,Cell Distribution Center)、カリフォルニア州サンディエゴ、アメリカからのそれがハイブリダイゼーションに使用可能である。一般に、この技術は、ポリエチレングリコールのような融合剤(fusogen)を使用するか、または当業者によく知られた電気的手段によって骨髄腫細胞とリンパ様細胞を融合することに関連する。融合の後で、細胞を融合培地より分離して、ヒポキサンチン−アミノプテリン−チミジン(HAT)培地のような選択増殖培地で増殖させて、非ハイブリダイズの親細胞を一掃する。血清を補充するかまたは補充しない、本明細書に記載するどの培地も、モノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを培養するのに使用可能である。細胞融合技術に代わる別の選択肢として、本発明の抗NGFモノクローナル抗体を産生するために、EBV不死化B細胞が使用可能である。ハイブリドーマは、望まれるならば、拡張およびサブクローニングして、上清について、慣用のイムノアッセイ手法(例、ラジオイムノアッセイ、酵素イムノアッセイ、または蛍光イムノアッセイ)により抗免疫原活性を検定する。
抗体の供給源として使用可能であるハイブリドーマには、すべての誘導体、NGFに特異的なモノクローナル抗体を産生する元のハイブリドーマの子孫細胞、またはその一部が含まれる。
そのような抗体を産生するハイブリドーマは、既知の手順を使用してin
vitroまたはin vivoで増殖可能である。モノクローナル抗体は、望まれるならば、硫酸アンモニウム沈殿、ゲル電気泳動、透析、クロマトグラフィー、および限外濾過のような慣用の免疫グロブリン精製手法により、培養基または体液より単離可能である。望まれない活性が存在すれば、例えば、固相に付着した免疫原から構成される吸着剤上に調製物を泳動させて、望みの抗体を免疫原より溶出または放出させることによって、除去可能である。ヒトNGF、または、免疫化される動物種において免疫原性となるタンパク質(例えば、アオガイヘモシアニン、血清アルブミン、ウシチログロブリン、または大豆トリプシン阻害剤)へ二機能性または誘導化剤(例、マレイミドベンゾイルスルホスクシンイミドエステル(システイン残基を介したコンジュゲーション)、N−ヒドロキシスクシンイミド(リジン残基を介する)、グルタルアルデヒド、コハク酸無水物、SOCl、またはR1N=C=NR(ここでRとR1は、異なるアルキル基である))を使用してコンジュゲートした標的アミノ酸配列を含有する断片での宿主動物の免疫化により、抗体の集団(例、モノクローナル抗体)が産生可能である。
望まれるならば、目的の抗NGFアンタゴニスト抗体(モノクローナルまたはポリクローナル)は配列決定可能であり、次いでこのポリヌクレオチド配列は、発現または増殖のためにベクターへクローニング可能である。目的の抗体をコードする配列は、宿主細胞中のベクターにおいて維持可能であり、次いで宿主細胞は、将来の使用のために拡張および凍結可能である。1つの選択肢において、ポリヌクレオチド配列は、抗体を「ヒト化する」かまたは抗体のアフィニティーや他の特性を改善するための遺伝子操作に使用可能である。例えば、定常領域は、その抗体をヒトでの臨床治験や治療に使用するならば、免疫応答を回避するためにヒトの定常領域により似せるように工学処理可能である。NGFへのより大きなアフィニティーとNGFを阻害するより大きな効力を得るように、抗体配列を遺伝子操作することが望まれる場合がある。当業者には、抗NGFアンタゴニスト抗体へ1以上のポリヌクレオチドの変化を施して、それでもNGFへのその結合活性を維持可能であることが明らかであろう。
モノクローナル抗体をヒト化するには、4つの一般的な工程がある。これらは:(1)出発の抗体軽鎖および重鎖可変ドメインのヌクレオチドと予測アミノ酸配列を決定する工程(2)ヒト化抗体を設計する工程(即ち、ヒト化プロセスの間にどの抗体フレームワーク領域を使用すべきかを決定すること)(3)実際のヒト化の方法論/技術、および(4)ヒト化抗体のトランスフェクションおよび発現である。例えば、米国特許第4,816,567;5,807,715;5,866,692;6,331,415;5,530,101;5,693,761;5,693,762;5,585,089;および6,180,370号を参照のこと。
齧歯動物または修飾齧歯動物のV領域とその関連した相補性決定領域(CDR)がヒト定常ドメインへ融合したキメラ抗体が含まれる、非ヒト免疫グロブリンに由来する抗原結合部位を含んでなるいくつかの「ヒト化」抗体分子が記載されている。例えば,Winterら.Nature
349:293−299(1991)、Lobuglioら.Proc.Nat.Acad.Sci.USA
86:4220−4224(1989)、Shawら.J Immunol.138:4534−4538(1987)、およびBrownら.Cancer
Res.47:3577−3583(1987)を参照のこと。他の参考文献は、適正なヒト抗体定常領域との融合に先立ってヒトの支持フレームワーク領域(FR)へ移植した齧歯動物CDRについて記載する。例えば、Riechmannら.Nature
332:323−327(1988)、Verhoeyenら.Science
239:1534−1536(1988)、およびJonesら.Nature
321:522−525(1986)を参照のこと。別の参考文献は、組換え的に補強した(veneered)齧歯動物フレームワーク領域により支持される齧歯動物CDRについて記載する。例えば、ヨーロッパ特許公開公報番号0519596を参照のこと。これらの「ヒト化」分子は、ヒトレシピエントにおけるこれらの部分の治療応用の期間および有効性を制限する、齧歯動物の抗ヒト抗体分子に対する望まれない免疫学的応答を最小化するように設計される。例えば、抗体定常領域は、それが免疫学的に不活性である(例えば、補体溶解を始動させない)ように工学処理可能である。例えば、PCT公開公報番号PCT/GB99/01441;英国特許出願番号9809951.8を参照のこと。利用可能でもある抗体をヒト化する他の方法は、Daughertyら,Nucl.Acids
Res.19:2471−2476(1991)および、米国特許第6,180,377;6,054,297;5,997,867;5,866,692;6,210,671;および6,350,861号;並びにPCT公開公報番号WO01/27160により開示されている。
なお別の選択肢において、完全にヒトの抗体は、特異的なヒト免疫グロブリンタンパク質を発現するように工学処理された市販のマウスを使用することによって入手可能である。より望ましい(例、完全にヒトの抗体)、またはより大きな免疫応答を産生するように設計されたトランスジェニック動物も、ヒト化またはヒトの抗体の産生に使用可能である。そのような技術の例は、アブジェニクス社(カリフォルニア州フレモント)からのXenomouseTMとメダレクス社(ニュージャージー州プリンストン)からのHuMAb−Mouse(登録商標)およびTC
MouseTMである。
1つの選択肢において、抗体は、当該技術分野で知られたどの方法を使用して組換え的に作製して発現させてもよい。別の選択肢において、抗体は、ファージディスプレイ技術によって組換え的に作製可能である。例えば、米国特許第5,565,332;5,580,717;5,733,743;および6,265,150号と、Winterら,Annu.Rev.Immunol.12:433−455(1994)を参照のこと。あるいは、ファージディスプレイ技術(McCaffertyら,Nature
348:552−553(1990))を使用して、非免疫化ドナー由来の免疫グロブリン可変(V)ドメイン遺伝子レパートリーより、ヒト抗体と抗体断片をin
vitroで産生することができる。この技術によれば、M13またはfdのような繊維状バクテリオファージのメジャーまたはマイナーのいずれかのコートタンパク質遺伝子へ抗体Vドメイン遺伝子をインフレームでクローニングして、ファージ粒子の表面上に機能性の抗体断片として表出させる。繊維状粒子はファージゲノムの一本鎖DNAコピーを含有するので、抗体の機能特性に基づいた選択は、この特性を明示する抗体をコードする遺伝子の選択ももたらす。このように、このファージは、B細胞の特性のいくつかを模倣する。ファージディスプレイは、多様なフォーマットで実施可能である。概説については、例えば、Johnson,Kevin
S.とChiswell,David J.,Current Opinion in
Structural Biology 3:564−571(1993)を参照のこと。V遺伝子切片のいくつかの供給源がファージディスプレイに使用可能である。Clacksonら,Nature
352:624−628(1991)は、免疫化マウスの脾臓に由来するV遺伝子の小さなランダムコンビナトリアルライブラリーより抗オキサゾロン抗体の多様なアレイを単離した。非免疫化ヒトドナーからのV遺伝子のレパートリーが構築可能であり、多様な抗原(自己抗原が含まれる)のアレイへの抗体が本質的にMarkら,J.Mol.Biol.222:581−597(1991)またはGriffithら,EMBO
J.12:725−734(1993)により記載される技術に従って単離可能である。天然の免疫応答において、抗体遺伝子は、突然変異を高い割合で蓄積している(体細胞の超突然変異)。導入される変化の中には、より高いアフィニティーを付与するものがあり、高アフィニティーの表面免疫グロブリンを表示するB細胞が選好的に複製されて、後続の抗原チャレンジの間に差別化される。この天然のプロセスは、「鎖シャフリング」として知られる技術を利用することによって模倣可能である。Marksら,Bio/Technol.10:779−783(1992))。この方法では、重鎖および軽鎖のV領域遺伝子を、免疫化ドナーより入手したVドメイン遺伝子の天然に存在する変異体(レパートリー)のレパートリーで連続的に置き換えることによって、ファージディスプレイにより得られる「一次」ヒト抗体のアフィニティーを改善可能である。この技術は、pM〜nM範囲のアフィニティーの抗体および抗体断片の産生を可能にする。ごく大きなファージ抗体レパートリー(「万物の母のライブラリー」としても知られる)を作製するための戦略がWaterhouseら,Nucl.Acids
Res.21:2265−2266(1993)に記載された。遺伝子シャフリングはまた、齧歯動物抗体よりヒト抗体を誘導するため使用可能であり、ここでヒト抗体は、出発の齧歯動物抗体に類似したアフィニティーおよび特異性を有する。「エピトープ刻印」とも呼ばれるこの方法によれば、ファージディスプレイ技術により得られる齧歯動物抗体の重鎖または軽鎖Vドメイン遺伝子をヒトVドメイン遺伝子のレパートリーで置き換えて、齧歯動物−ヒトキメラを創出する。抗原での選択により、機能的な抗原結合部位を回復することが可能なヒト可変領域の単離がもたらされ、即ち、このエピトープがパートナーの選択を支配する(刻印する)。残る齧歯動物Vドメインを置き換えるためにこの方法を繰り返して、ヒト抗体を入手する(PCT公開公報番号WO93/06213(1993年4月1日公開)を参照のこと)。齧歯動物抗体のCDR移植によるこれまでのヒト化と違って、この技術は、齧歯動物起源のフレームワークもCDR残基も有さない、完全にヒトの抗体を提供する。
上記の考察はヒト化抗体に関するものであるが、ここで考察した一般原理は、例えば、イヌ、ネコ、霊長動物、ウマ、およびウシにおける使用に抗体をカスタマイズすることへ適用可能であることは明らかである。さらに、本明細書に記載の抗体をヒト化することの1以上の側面を、例えばCDR移植、フレームワーク突然変異、CDR突然変異と組合せ可能であることが明らかである。
抗体は、はじめに抗体と抗体産生細胞を宿主動物より単離すること、この遺伝子配列を入手すること、およびこの遺伝子配列を使用して宿主細胞(例、CHO細胞)において抗体を組換え的に発現させることによって組換え的に作製可能である。利用可能である別の方法は、抗体配列を植物(例、タバコ)またはトランスジェニック・ミルクにおいて発現させることである。抗体を植物またはミルクにおいて組換え的に発現させる方法が開示されている。例えば、Peetersら.Vaccine
19:2756(2001);Lonberg,N.およびD.Huszar
Int.Rev.Immunol 13:65(1995);および、Pollockら,J Immunol Methods 231:147(1999)を参照のこと。抗体の誘導体、例えば、ヒト化、単鎖、等を作製する方法は、当該技術分野で知られている。
NGFに特異的である抗体を単離するために、イムノアッセイと蛍光励起細胞分取法(FACS)のようなフローサイトメトリー分取技術も利用可能である。
抗体は、多くの異なる担体へ結合可能である。担体は、活性および/または不活性であり得る。よく知られた担体の例には、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、デキストラン、ナイロン、アミラーゼ、ガラス、天然および修飾セルロース、ポリアクリルアミド、アガロース、および磁鉄鉱が含まれる。担体の性質は、本発明の目的のために、可溶性でも不溶性でもよい。当業者は、抗体を結合することに適した他の担体について知るか、または定型的な実験を使用して、そのことを確かめることができよう。いくつかの態様において、担体は、心筋を標的とする部分を含む。
モノクローナル抗体をコードするDNAは、慣用の手順を使用して(例えば、モノクローナル抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子へ特異的に結合することが可能であるオリゴヌクレオチドプローブを使用することによって)、容易に単離して配列決定される。ハイブリドーマ細胞は、そのようなDNAの好ましい供給源として役立つ。ひとたび単離したならば、DNAは、発現ベクター(PCT公開公報番号WO87/04462に開示される発現ベクターのような)へ入れることが可能であり、次いでこれを、大腸菌細胞、サルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、または骨髄腫細胞のような、他のやり方では免疫グロブリンタンパク質を産生しない宿主細胞へトランスフェクトして、モノクローナル抗体の合成をこの組換え宿主細胞において得る。例えば、PCT公開公報番号WO87/04462を参照のこと。DNAはまた、例えば、相同マウス配列の代わりにヒト重鎖および軽鎖の定常ドメインのコード配列を代用することによって(Morrisonら,Proc.Nat.Acad.Sci.81:6851(1984))、または免疫グロブリンコード配列へ非免疫グロブリンポリペプチドのコード配列の全部または一部を共有連結することによって修飾可能である。そのやり方で、本明細書の抗NGFモノクローナル抗体の結合特異性を有する「キメラ」または「ハイブリッド」抗体を製造する。
抗NGFアンタゴニスト抗体は、当該技術分野でよく知られた方法を使用して特性決定可能である。例えば、1つの方法は、それが結合するエピトープを同定すること、または「エピトープマッピング」である。当該技術分野では、タンパク質上のエピトープの位置をマッピングして特性決定するための多くの方法が知られていて、例えば、HarlowとLane「抗体を使用すること:実験マニュアル(Using
Antibodies,a Laboratory Manual)」コールドスプリングハーバーラボラトリー・プレス、ニューヨーク州コールドスプリングハーバー(1999)の第11章に記載されるように、抗体−抗原複合体の結晶構造を解明すること、競合アッセイ、遺伝子断片発現アッセイ、および合成ペプチドをベースとするアッセイが含まれる。追加の例において、エピトープマッピングは、抗NGFアンタゴニスト抗体が結合する配列を決定するために使用可能である。エピトープマッピングは、様々な供給元、例えば、Pepscan
Systems(Edelhertweg 15,8219 PH Lelystad,オランダ)より市販されている。エピトープは、線状エピトープ(即ち、アミノ酸の単一ストレッチに含まれる)、または必ずしも単一ストレッチに含まれなくてもよいアミノ酸の三次元的な相互作用により形成されるコンホメーションエピトープであり得る。多様な長さ(例えば、少なくとも4〜6アミノ酸の長さ)のペプチドが単離または合成(例えば、組換え的に)可能であり、抗NGFアンタゴニスト抗体との結合アッセイに使用可能である。別の例において、抗NGFアンタゴニスト抗体が結合するエピトープは、NGF配列に由来する重なりペプチドを使用して、抗NGFアンタゴニスト抗体による結合を決定することによる体系的なスクリーニングにおいて決定可能である。遺伝子断片発現アッセイによれば、NGFをコードするオープンリーディングフレームを無作為に、または特定遺伝子構築により断片化して、発現されるNGFの断片の試験すべき抗体との反応性を決定する。この遺伝子断片は、例えば、PCRにより産生可能であり、次いで、転写して、放射活性アミノ酸の存在下にin
vitroでタンパク質へ翻訳可能である。次いで、放射活性標識したNGF断片への抗体の結合を免疫沈降とゲル電気泳動により決定する。ある種のエピトープはまた、ファージ粒子(ファージライブラリー)の表面に表示されるランダムペプチド配列の大きなライブラリーを使用することによって同定可能である。あるいは、重なるペプチド断片の一定のライブラリーについて、試験抗体への結合性を簡単な結合アッセイにおいて試験することができる。追加の例では、エピトープ結合に必要とされる、十分な、および/または必要な残基を同定するために、抗原結合ドメインの突然変異誘発、ドメインスワッピング実験、およびアラニンスキャニング突然変異誘発が実施可能である。例えば、ドメインスワッピング実験は、NGFポリペプチドの様々な断片が、ごく近縁ではあるが抗原的には異なるタンパク質(ニュートロフィンタンパク質ファミリーの別のメンバーのような)からの配列で置き換えられた(スワップされた)突然変異体NGFを使用して実施可能である。抗体の突然変異体NGFへの結合を評価することによって、特別なNGF断片の抗体結合に対する重要性を評価可能である。
抗NGFアンタゴニスト抗体を特性決定するために使用可能であるなお別の方法は、同じ抗原(即ち、NGFの様々な断片)へ結合することが知られている他の抗体との競合アッセイを使用して、抗NGFアンタゴニスト抗体が他の抗体と同じエピトープへ結合するかどうかを決定することである。競合アッセイは、当業者によく知られている。本発明の競合アッセイにおいて使用可能である抗体の例には、Hongoら,Hybridoma
19:215−227(2000)に記載のような、MAb911、912、938が含まれる。
発現ベクターを使用して、抗NGFアンタゴニスト抗体の発現を指令することができる。当業者は、外因性タンパク質のin
vivoでの発現を得るための発現ベクターの投与に馴染みがある。例えば、米国特許第6,436,908;6,413,942;および6,376,471号を参照のこと。発現ベクターの投与には、注射、経口投与、粒子銃またはカテーテル投与が含まれる局部または全身投与と、局所投与が含まれる。別の態様において、発現ベクターは、交感神経幹または神経節へ、または冠動脈、心房、心室、または心膜中へ直接投与される。
発現ベクター、またはサブゲノムポリヌクレオチドを含有する治療組成物の標的指向送達も使用可能である。受容体仲介性のDNA送達技術は、例えば、Findeisら,Trends
Biotechnol.(1993)11:202;Chiouら,「遺伝子治療薬:直接的な遺伝子移入の方法および応用(Gene
Therapeutics:Methods And Applications
Of Direct Gene
Transfer(J.A.Wolff監修)(1994);Wuら,J.Biol.Chem.(1988)263:621;Wuら,J.Biol.Chem.(1994)269:542;Zenkeら,Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)(1990)87:3655;Wuら,J.Biol.Chem.(1991)266:338に記載されている。ポリヌクレオチドを含有する治療組成物は、遺伝子治療プロトコールにおける局所投与のために約100ng〜約200mgのDNAの範囲で投与する。遺伝子治療プロトコールの間は、約500ng〜約50mg、約1μg〜約2mg、約5μg〜約500μg、および約20μg〜約100μgのDNAの濃度範囲も使用可能である。本治療ポリヌクレオチドおよびポリペプチドは、遺伝子送達担体を使用して送達可能である。遺伝子送達担体は、ウイルス起源でも非ウイルス起源でもよい(一般的には、Jolly,Cancer
Gene Therapy(1994)1:51;Kimura,Human Gene Therapy(1994)5:845;Connelly,Human
Gene Therapy(1995)1:185;およびKaplitt,Nature Genetics(1994)6:148を参照のこと)。そのようなコード配列の発現は、内因性の哺乳動物または異種プロモーターを使用して誘導可能である。コード配列の発現は、構成的でも、調節的でもよい。
望まれるポリヌクレオチドの送達と望まれる細胞での発現のためのウイルスベースのベクターは、当該技術分野でよく知られている。例示のウイルスベースの担体には、限定されないが、組換えレトロウイルス(例えば、PCT公開公報番号WO90/07936;WO94/03622;WO93/25698;WO93/25234;WO93/11230;WO93/10218;WO91/02805;米国特許第5,219,740;4,777,127号;英国特許第2,200,651号;およびEP特許第0
345 242号を参照のこと)、α−ウイルスベースのベクター(例、シンドビス・ウイルスベクター、セムリキ森林ウイルス(ATCC
VR−67;ATCC VR−1247)、ロスリバー・ウイルス(ATCC VR−373;ATCC VR−1246)およびベネズエラウマ脳脊髄炎ウイルス(ATCC VR−923;ATCC VR−1250;ATCC
VR1249;ATCC VR−532))、およびアデノ関連ウイルス(AAV)ベクター(例えば、PCT公開公報番号WO94/12649、WO93/03769;WO93/19191;WO94/28938;WO95/11984およびWO95/00655を参照のこと)が含まれる。Curiel,Hum.Gene
Ther.(1992)3:147に記載の死滅アデノウイルスへ連結したDNAの投与も利用可能である。
非ウイルス性送達の担体および方法も利用可能であり、限定されないが、死滅アデノウイルス単独へ連結または非連結のポリカチオン濃縮DNA(例えば、Curiel,Hum.Gene
Ther.(1992)3:147を参照のこと);リガンド連結DNA(例えば、Wu,J.Biol.Chem.(1989)264:16985を参照のこと);真核細胞送達担体細胞(例えば、米国特許第5,814,482号;PCT公開公報番号WO95/07994;WO96/17072;WO95/30763;およびWO97/42338を参照のこと)、および核酸電荷の中和、または細胞膜との融合が含まれる。裸のDNAも利用可能である。例示の裸DNA導入法がPCT公開公報番号WO90/11092および米国特許第5,580,859号に記載されている。遺伝子送達担体として作用し得るリポソームが米国特許第5,422,120号;PCT公開公報番号WO95/13796;WO94/23697;WO91/14445;およびEP特許第0524968号に記載されている。追加のアプローチがPhilip,Mol.Cell
Biol.(1994)14:2411とWoffendin,Proc.Natl.Acad.Sci.(1994)91:1581に記載されている。
他のNGFアンタゴニスト
抗NGF抗体以外のNGFアンタゴニストを(慢性関節リウマチ疼痛および骨関節炎疼痛に関して)使用可能である。本発明のいくつかの態様において、NGFアンタゴニストは、機能性NGFの発現を阻止するかまたは減少させることが可能な少なくとも1つのアンチセンス分子を含む。NGFのヌクレオチド配列は知られていて、公的に利用可能なデータベースより容易に利用可能である。例えば、Borsaniら,Nuc.Acids
Res.1990,18,4020;受入れ番号NM002506;Ullrichら,Nature
303:821−825(1983)を参照のこと。他のポリヌクレオチドと交差反応せずにNGF
mRNAへ特異的に結合するアンチセンスオリゴヌクレオチド分子を製造することは、定型的である。例示の標的指向部位には、限定されないが、開始コドン、5’調節領域、コード配列、および3’非翻訳領域が含まれる。いくつかの態様において、オリゴヌクレオチドは、長さが約10〜100ヌクレオチド、長さが約15〜50ヌクレオチド、長さが約18〜25ヌクレオチド、またはそれより多い。オリゴヌクレオチドは、例えば、当該技術分野でよく知られるホスホロチオエート連結、および2’−O糖修飾のような骨格修飾を含んでよい。例示のアンチセンス分子には、米国公開公報番号20010046959に記載のNGFアンチセンス分子が含まれる;
1197346462281_0.htm
も参照のこと。
他の態様において、NGFアンタゴニストは、機能性NGF受容体(TrkAおよび/またはp75のような)の発現を阻止するかまたは減少させることが可能な少なくとも1つのアンチセンス分子を含む。Woolfら,J.Neurosci.(2001)21(3):1047−55;Taglialetelaら,J
Neurochem(1996)66(5):1826−35。TrkAおよびp75のヌクレオチド配列は知られていて、公的に利用可能なデータベースより容易に利用可能である。
あるいは、NGFの発現および/または放出、および/またはNGF受容体の発現は、遺伝子ノックダウン、モルホリノオリゴヌクレオチド、RNAi、またはリボザイムといった、当該技術分野でよく知られた方法を使用して減少可能である。
http://www.macalester.edu/〜montgomery/RNAi.html;
http://pub32.ezboard.com/fmorpholinosfrm19.showMessage?topicID=6.topic;
http://www.highveld.com/ribozyme.htmlを参照のこと。
他の態様において、NGFアンタゴニストは、少なくとも1つのNGF阻害性化合物を含む。本明細書に使用するように、「NGF阻害性化合物」は、抗NGF抗体以外に、NGF生物学的活性を直接的または間接的に抑制、阻害、中和、または消失させる化合物を意味する。NGF阻害性化合物は、以下の特徴のどの1以上も明示するはずである:(a)NGFへ結合して、NGFの生物学的活性またはNGFのシグナル伝達機能により仲介される下流経路を阻害する;(b)疼痛(骨関節炎疼痛のような)のあらゆる側面を予防、改善、または治療する;(c)NGF受容体活性化(TrkA受容体二量体化および/または自己リン酸化が含まれる)を阻止するかまたは減少させる;(d)NGFのクリアランスを高める;(e)NGFの合成、産生、または放出を阻害(抑制)する。例示のNGF阻害性化合物には、米国公開公報番号20010046959に記載される低分子NGF阻害剤;PCT公開公報番号WO00/69829に記載されるような、NGFのp75への結合を阻害する化合物、およびColquhounら,J.Pharmacol.Exp.Ther.310(2):505−11(2004)により記載されるPD90780:[7−(ベンゾリルアミノ)−4,9−ジヒドロ−4−メチル−9−オキソ−ピラゾロ[5,1−b]キナゾリン−2−カルボン酸];PCT公開公報番号WO98/17278に記載されるような、NGFのTrkAおよび/またはp75への結合を阻害する化合物が含まれる。NGF阻害性化合物の追加例には、PCT公開公報番号WO02/17914およびWO02/20479と米国特許第5,342,942;6,127,401;および6,359,130号に記載される化合物が含まれる。さらなる例示のNGF阻害性化合物は、NGFの競合阻害剤である化合物である。米国特許第6,291,247号を参照のこと。さらに、当業者は、他の低分子NGF阻害性化合物を製造可能である。
いくつかの態様において、NGF阻害性化合物は、NGFへ結合する。例示の標的指向(結合)部位には、限定されないが、TrkA受容体および/またはp75受容体へ結合するNGFの部分と、受容体結合領域に隣接して、受容体結合部分の正確な三次元形状に一部責任があるNGFの部分が含まれる。別の態様において、NGF阻害性化合物は、NGF受容体(TrkAおよび/またはp75のような)へ結合して、NGF生物学的活性を阻害する。例示の標的指向部位には、NGFへ結合するTrkAおよび/またはp75の部分が含まれる。
低分子を含んでなる態様において、低分子は、約100〜20,000ダルトン、500〜15,000ダルトン、または1000〜10,000ダルトンのいずれの分子量も有してよい。低分子のライブラリーは、市販されている。低分子は、吸入、腹腔内、静脈内、筋肉内、皮下、鞘内、心室内、経口、腸内、腸管外、鼻腔内、または皮内が含まれる、当該技術分野で知られたどの手段を使用しても投与可能である。一般に、本発明によるNGFアンタゴニストが低分子である場合、それは、患者の体重kgにつき0.1〜300mgの割合で1〜3回以上の用量へ分割して投与される。標準体重の成人患者では、投薬につき1mg〜5gに及ぶ用量が投与可能である。
他の態様において、NGFアンタゴニストは、少なくとも1つのNGF構造類似体を含む。本発明における「NGF構造類似体」は、NGFの構造の一部に類似した3次元構造を有して、in
vitroまたはin vivoの生理学的条件の下でNGF受容体へ結合する化合物を意味し、ここでその結合は、NGFの生物学的活性を少なくとも一部阻害する。1つの態様において、NGF構造類似体は、TrkAおよび/またはp75受容体へ結合する。例示のNGF構造類似体には、限定されないが、PCT公開公報番号WO97/15593に記載される二環系ペプチド;米国特許第6,291,247号に記載される二環系ペプチド;米国特許第6,017,878号に記載される環式化合物;および、PCT公開公報番号WO89/09225に記載されるNGF由来ペプチドが含まれる。好適なNGF構造類似体はまた、例えばPCT公開公報番号WO98/06048に記載の方法によって、NGF−受容体結合の分子モデリングを通して設計および合成可能である。NGF構造類似体は、改善されたアフィニティーおよび生物学的効果を得るために、同じまたは異なる構造のあらゆる望みの組合せにおいて、単量体または二量体/オリゴマーであってよい。
他の態様において、本発明は、TrkA受容体および/またはp75受容体の少なくとも1つの優性ネガティブ突然変異体を含んでなるNGFアンタゴニストを提供する。当業者は、例えば、TrkA受容体がNGFへ結合して、それによりNGFを捕捉する「シンク(sink)」として作用するように、その受容体の優性ネガティブ突然変異体を製造可能である。しかしながら、優性ネガティブ突然変異体は、NGFへ結合するときに、TrkA受容体の正常な生物活性を有さないものである。例示の優性ネガティブ突然変異体には、限定されないが、以下の参考文献に記載される突然変異体が含まれる:Liら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
1998,95,10884;Eideら,J.Neurosci.1996,16,3123;Liuら,J.Neurosci
1997,17,8749;Kleinら,Cell 1990,61,647;Valenzuelaら,Neuron 1993,10,963;Tsoulfasら,Neuron 1993,10,975;およびLamballeら,EMBOJ.1993,12,3083(このいずれも全体が参照により本明細書に組み込まれる)。優性ネガティブ突然変異体は、タンパク質の形態でも、優性ネガティブ突然変異体(例、突然変異体TrkA受容体)がin
vivoで発現されるような発現ベクターの形態でも投与可能である。このタンパク質または発現ベクターは、腹腔内、静脈内、筋肉内、皮下、鞘内、心室内、経口、腸内、腸管外、鼻腔内、皮内、または吸入によるような、当該技術分野で知られたどの手段によっても投与可能である。例えば、発現ベクターの投与には、注射、経口投与、粒子銃またはカテーテル投与が含まれる局部または全身投与と、局所投与が含まれる。当業者は、外因性タンパク質のin
vivoでの発現を入手するための発現ベクターの投与に馴染みがある。例えば、米国特許第6,436,908;6,413,942;および6,376,471号を参照のこと。
アンチセンスポリヌクレオチド、発現ベクター、またはサブゲノムポリヌクレオチドを含有する治療組成物の標的指向送達も使用可能である。受容体仲介性のDNA送達技術は、例えば、Findeisら,Trends
Biotechnol.(1993)11:202;Chiouら,「遺伝子治療薬:直接的な遺伝子移入の方法および応用(Gene
Therapeutics:Methods And Applications
Of Direct Gene
Transfer(J.A.Wolff監修)(1994);Wuら,J.Biol.Chem.(1988)263:621;Wuら,J.Biol.Chem.(1994)269:542;Zenkeら,Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)(1990)87:3655;Wuら,J.Biol.Chem.(1991)266:338に記載されている。ポリヌクレオチドを含有する治療組成物は、遺伝子治療プロトコールにおける局所投与のために約100ng〜約200mgのDNAの範囲で投与する。いくつかの態様では、遺伝子治療プロトコールの間に、約500ng〜約50mg、約1μg〜約2mg、約5μg〜約500μg、および約20μg〜約100μg、またはより多いDNAの濃度範囲も使用可能である。本発明の治療ポリヌクレオチドおよびポリペプチドは、遺伝子送達担体を使用して送達可能である。遺伝子送達担体は、ウイルス起源でも非ウイルス起源でもよい(一般的には、Jolly,Cancer
Gene Therapy(1994)1:51;Kimura,Human Gene Therapy(1994)5:845;Connelly,Human
Gene Therapy(1995)1:185;およびKaplitt,Nature Genetics(1994)6:148を参照のこと)。そのようなコード配列の発現は、内因性の哺乳動物または異種プロモーターおよび/またはエンハンサーを使用して誘導可能である。コード配列の発現は、構成的でも、調節的でもよい。
望まれるポリヌクレオチドの送達と望まれる細胞での発現のためのウイルスベースのベクターは、当該技術分野でよく知られている。例示のウイルスベースの担体には、限定されないが、組換えレトロウイルス(例えば、PCT公開公報番号WO90/07936;WO94/03622;WO93/25698;WO93/25234;WO93/11230;WO93/10218;WO91/02805;米国特許第5,219,740;4,777,127号;英国特許第2,200,651号;およびEP特許第0
345 242号を参照のこと)、α−ウイルスベースのベクター(例、シンドビス・ウイルスベクター、セムリキ森林ウイルス(ATCC
VR−67;ATCC VR−1247)、ロスリバー・ウイルス(ATCC VR−373;ATCC VR−1246)およびベネズエラウマ脳脊髄炎ウイルス(ATCC VR−923;ATCC VR−1250;ATCC
VR1249;ATCC VR−532))、およびアデノ関連ウイルス(AAV)ベクター(例えば、PCT公開公報番号WO94/12649、WO93/03769;WO93/19191;WO94/28938;WO95/11984およびWO95/00655を参照のこと)が含まれる。Curiel,Hum.Gene
Ther.(1992)3:147に記載の死滅アデノウイルスへ連結したDNAの投与も利用可能である。
非ウイルス性送達の担体および方法も利用可能であり、限定されないが、死滅アデノウイルス単独へ連結または非連結のポリカチオン濃縮DNA(例えば、Curiel,Hum.Gene
Ther.(1992)3:147を参照のこと);リガンド連結DNA(例えば、Wu,J.Biol.Chem.(1989)264:16985を参照のこと);真核細胞送達担体細胞(例えば、米国特許第5,814,482号;PCT公開公報番号WO95/07994;WO96/17072;WO95/30763;およびWO97/42338を参照のこと)、および核酸電荷の中和、または細胞膜との融合が含まれる。裸のDNAも利用可能である。例示の裸DNA導入法がPCT公開公報番号WO90/11092および米国特許第5,580,859号に記載されている。遺伝子送達担体として作用し得るリポソームが米国特許第5,422,120号;PCT公開公報番号WO95/13796;WO94/23697;WO91/14445;およびEP特許第0524968号に記載されている。追加のアプローチがPhilip,Mol.Cell
Biol.(1994)14:2411とWoffendin,Proc.Natl.Acad.Sci.(1994)91:1581に記載されている。
発現ベクターが本明細書に記載のタンパク質ベースのNGFアンタゴニスト(例、抗NGF抗体、TrkAイムノアドへシン、等)のいずれの発現を指令するために使用可能であることも明らかである。例えば、NGFおよび/またはNGF生物学的活性を阻止する(一部〜完全な阻止)ことが可能である他のTrkA受容体断片も当該技術分野で知られている。
別の態様において、NGFアンタゴニストは、少なくとも1つのTrkAイムノアドへシンを含む。本明細書に使用するTrkAイムノアドへシンは、TrkA受容体の細胞外ドメインと、TrkA受容体の結合特異性を保持して(TrkA受容体の結合特異性を実質的に保持して)、NGFへ結合することが可能である免疫グロブリン配列を含んでなる可溶性キメラ分子を意味する。
TrkAイムノアドへシンは当該技術分野で知られていて、NGFのTrkA受容体への結合を阻止することが見出された。例えば、米国特許第6,153,189号を参照のこと。Brennanら.は、術後疼痛のラットモデルにおけるTrkAイムノアドへシンの投与について報告する。Society
for Neuroscience Abstracts
24(1−2)880(1998)を参照のこと。1つの態様において、TrkAイムノアドへシンは、NGFへ結合することが可能なTrkA細胞外ドメインからのTrkA受容体アミノ酸配列(またはその部分)(いくつかの態様では、TrkA受容体の結合特異性を実質的に保持するアミノ酸配列)と免疫グロブリン配列の融合を含む。いくつかの態様において、TrkA受容体は、ヒトTrkA受容体配列であり、融合は、免疫グロブリン定常ドメイン配列とのものである。他の態様において、免疫グロブリン定常ドメイン配列は、免疫グロブリン重鎖定常ドメイン配列である。他の態様において、2つのTrkA受容体−免疫グロブリン重鎖融合物の会合(例えば,ジスルフィド結合による共有連結を介した)は、ホモ二量体の免疫グロブリン様構造をもたらす。免疫グロブリン軽鎖は、ジスルフィド結合二量体のTrkA受容体−免疫グロブリンキメラの一方または両方とさらに会合可能であり、ホモ三量体またはホモ四量体の構造をもたらす。好適なTrkAイムノアドへシンの例には、米国特許第6,153,189号に記載のものが含まれる。
別の態様において、NGFアンタゴニストは、NGFのTrkA受容体との物理的な相互作用および/または下流のシグナル伝達を阻止、抑圧、改変、および/または抑制することによってNGF生物学的活性を抑制および/または阻止することが可能な少なくとも1つの抗TrkA抗体を含む。抗TrkA抗体は、当該技術分野で知られている。例示の抗TrkA抗体には、PCT公開公報番号WO97/21732、WO00/73344、WO02/15924、および米国公開公報番号20010046959に記載されるものが含まれる。
別の態様において,NGFアンタゴニストは、NGFのp75受容体との物理的な相互作用および/または下流のシグナル伝達を阻止、抑圧、および/または抑制することによってNGF生物学的活性を抑制および/または阻止することが可能な少なくとも1つの抗p75抗体を含む。
別の態様において、NGFアンタゴニストは、TrkAおよび/またはp75受容体活性と関連した下流のキナーゼシグナル伝達を阻害することが可能な少なくとも1つのキナーゼ阻害剤を含む。例示のキナーゼ阻害剤は、K252aまたはK252bであり、これは、当該技術分野で知られていて、Knuselら,J.Neurochem.59:715−722(1992);Knuselら,J.Neurochemistry
57:955−962(1991);Koizumiら,J.Neuroscience
8:715−721(1988);Hirataら,Chemical
Abstracts 111:728,XP00204135(抄録と化学物質インデックス集成、第12版[12th
Collective Chemical Substance Index]34237頁、c.3(5−7),55−60,66−69),34238頁、c.1(41−44),c.2(25−27,32−33)、3423頁、c.3(48−50,52−53)を参照のこと);および米国特許第6,306,849号に記載されている。
今後、臨床医が探究すれば、いくつかの他のカテゴリーのNGFアンタゴニストが同定されると予測される。
NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の同定
抗NGFアンタゴニスト抗体が含まれるNGFアンタゴニストは、NGF生物学的活性の抑制、改善、または中和を検出および/または測定する当該技術分野で知られた方法を使用して同定または特性決定可能である。PCT
WO04/065560に記載される方法が使用可能である。別の方法、例えば、米国特許第5,766,863および5,891,650号に記載のキナーゼ受容体活性化(KIRA)アッセイは、抗NGF剤を同定するために使用可能である。このELISAタイプのアッセイは、受容体タンパク質チロシンキナーゼ(以下「rPTK」)、例えばTrkA受容体のキナーゼドメインの自己リン酸化を測定することによるキナーゼ活性化の定性的または定量的な測定、並びに選択されるrPTK(例、TrkA)の潜在的なアンタゴニストの同定および特性決定に適している。このアッセイの第一段階は、キナーゼ受容体、例えば、TrkA受容体(ここでこの受容体は、真核細胞の細胞膜に存在する)のキナーゼドメインのリン酸化に関連する。受容体は、内因性の受容体であっても、この受容体をコードする核酸または受容体構築体を細胞中へ形質転換してもよい。典型的には、第一の固相(例、第一アッセイプレートのウェル)をそのような細胞(通常は、哺乳動物細胞系)の実質的に均質な集団でコートして、その細胞を固相へ付着させる。しばしば、細胞は付着性であり、それにより第一の固相へ自然に付着する。「受容体構築体」を使用するならば、それは通常、キナーゼ受容体とフラッグポリペプチドの融合を含む。フラッグポリペプチドは、アッセイのELISA部分において、捕捉剤、しばしば捕捉抗体により認識される。次いで、付着細胞を有するウェルへ、候補NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体が含まれる)のような分析物をNGFと一緒に加えて、チロシンキナーゼ受容体(例、TrkA受容体)がNGFと分析物へ曝露される(またはそれと接触させる)ようにする。このアッセイは、そのリガンド、NGFによるTrkAの活性化を阻害するアンタゴニスト(抗体が含まれる)の同定を可能にする。NGFと分析物への曝露に続いて、溶解緩衝液(その中に可溶化洗浄剤を有する)と穏やかな撹拌を使用して付着細胞を可溶化して、それにより細胞溶解液を放出させて、これは、細胞溶解液の濃縮または清浄化の必要なく、アッセイのELISA部分へ直接処すことができる。
次いで、このように調製した細胞溶解液は、アッセイのELISA段階へ処す準備ができている。ELISA段階における第一工程として、第二の固相(通常は、ELISAマイクロタイタープレートのウェル)を、チロシンキナーゼ受容体または(受容体構築体の場合は)フラッグポリペプチドへ特異的に結合する捕捉剤(しばしば、捕捉抗体)でコートする。第二の固相のコーティングは、捕捉剤が第二の固相へ付着するように行う。捕捉剤は概してモノクローナル抗体であるが、本明細書の実施例に記載されるように、ポリクローナル抗体も使用可能である。次いで、入手した細胞溶解液を付着した捕捉剤へ曝露するかまたはそれと接触させて、受容体または受容体構築体が第二の固相へ付着する(またはその中に捕捉される)ようにする。次いで、洗浄工程を行って、非結合の細胞溶解液を除去して、捕捉された受容体または受容体構築体を残すようにする。次いで、付着したかまたは捕捉された受容体または受容体構築体を、チロシンキナーゼ受容体中のリン酸化チロシン残基を同定する抗ホスホチロシン抗体へ曝露するかまたはそれと接触させる。1つの態様において、抗ホスホチロシン抗体は、非放射活性の発色試薬の色変化を触媒する酵素へ(直接的または間接的に)コンジュゲートさせる。従って、受容体のリン酸化は、この試薬の後続の色変化によって測定可能である。酵素は、抗ホスホチロシン抗体へ直接結合可能であるか、またはコンジュゲート分子(例、ビオチン)を抗ホスホチロシン抗体へコンジュゲートして、引き続き、このコンジュゲート分子を介して、酵素を抗ホスホチロシン抗体へ結合することができる。最後に、例えば発色試薬における色変化によって、抗ホスホチロシン抗体の捕捉受容体または受容体構築体への結合を測定する。
NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)は、NGFと候補剤をインキュベートして、以下の特性のどの1以上でもモニタリングすることによっても同定可能である:(a)NGFへ結合して、NGFの生物学的活性またはNGFのシグナル伝達機能により仲介される下流経路を阻害すること;(b)NGF受容体活性化(TrkA受容体二量体化および/または自己リン酸化が含まれる)を阻害、阻止するかまたは減少させること;(c)NGFのクリアランスを高めること;(d)慢性関節リウマチ疼痛または骨関節炎疼痛のあらゆる側面を治療または予防すること;(e)NGFの合成、産生、または放出を阻害(抑制)すること。いくつかの態様では、NGFと候補剤をインキュベートして、結合および/またはNGFの生物学的活性の付随の低下または中和をモニタリングすることによってNGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)を同定する。結合アッセイは、精製NGFポリペプチドを用いて、またはNGFポリペプチドを自然に発現するかまたは発現するようにトランスフェクトされた細胞を用いて実施可能である。1つの態様において、結合アッセイは競合結合アッセイであり、ここでは、既知の抗NGFアンタゴニスト抗体とNGF結合について競合する候補剤(抗体のような)の能力を評価する。このアッセイは、ELISAフォーマットが含まれる様々なフォーマットにおいて実施可能である。他の態様では、NGFと候補剤をインキュベートして、結合と、trkA受容体二量体化および/または自己リン酸化の付随の阻害をモニタリングすることによってNGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)を同定する。
最初の同定に続いて、候補抗NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の活性は、標的となる生物学的活性について試験することが知られているバイオアッセイによってさらに確認および精緻化可能である。あるいは、バイオアッセイは、候補物質を直接スクリーニングするために使用可能である。例えば、NGFは、応答細胞におけるいくつかの形態学的に認識可能な変化を促進する。これらには、限定されないが、PC12細胞の分化を促進して、これらの細胞からの神経突起の成長を亢進させること(Greeneら,Proc
Natl Acad Sci
USA.73(7):2424−8,1976)、反応性の感覚および交感神経節の外移植片からの神経突起伸長を促進すること(Levi−Montalcini,R.およびAngeletti,P.Nerve
growth factor.Physiol.Rev.48:534−569,1968)および、胚性脊髄後根神経節、三叉神経節、または交感神経節ニューロンのようなNGF依存性ニューロンの生存を促進すること(例、Chun
& Patterson,Dev.Biol.75:705−711(1977);Buchman & Davies,Development
118:989−1001(1993))が含まれる。このように、NGF生物学的活性の阻害についてのアッセイは、候補NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体が含まれる)のような分析物+NGFとともにNGF応答細胞を培養することを伴う。適正な時間の後で、細胞応答(細胞分化、神経突起伸長、または細胞生存)を検定する。
NGFの生物学的活性を阻止または中和する候補NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体が含まれる)の能力はまた、Hongoら,Hybridoma
19:215−227(2000)に記載されるような胚性ラット脊髄後根神経節生存バイオアッセイにおいてNGF仲介性の生存を阻害する候補剤の能力をモニタリングすることによって評価可能である。
本発明の方法に使用の組成物
本発明の方法(慢性関節リウマチ疼痛および骨関節炎疼痛に関する)に使用する組成物は、有効量のNGFアンタゴニスト(抗NGF抗体のような)を含み、そしていくつかの態様において、医薬的に許容される賦形剤をさらに含む。いくつかの態様において、組成物は、本明細書に記載の方法のいずれでも使用する。そのような組成物の例については、製剤化の方法とともに、先のセクションと以下でも記載する。1つの態様において、組成物は、NGFアンタゴニストを含む。別の態様において、組成物は、1以上のNGFアンタゴニストを含む。別の態様において、組成物は、以下のどの1以上より選択される1以上のNGFアンタゴニストを含む:NGFへ結合する(それと物理的に相互作用する)アンタゴニスト(例、抗体)、NGF受容体(TrkAおよび/またはp75受容体のような)へ結合するアンタゴニスト、および下流のNGF受容体シグナル伝達を抑制する(妨害する、および/または阻止する)アンタゴニスト。なお他の態様において、組成物は、TrkAイムノアドへシンではない(即ち、TrkAイムノアドへシン以外である)、どのNGFアンタゴニストも含む。他の態様において、組成物は、抗NGF抗体以外である、どのNGFアンタゴニストも含む。なお他の態様において、組成物は、TrkAイムノアドへシン以外であり、抗NGF抗体以外である、どのNGFアンタゴニストも含む。他の態様において、NGFアンタゴニストは、NGF合成、産生、または放出を阻害(抑制)する。いくつかの態様において、NGFアンタゴニストは、NGFへ結合して、関連のニュートロフィン(NT3、NT4/5、および/またはBDNFのような)と有意には交差反応しない。いくつかの態様において、NGFアンタゴニストは、有害な免疫応答に関連しない。いくつかの態様において、NGFアンタゴニストは、抗NGF抗体、NGFへ向けられるアンチセンス分子(NGFをコードする核酸へ向けられるアンチセンス分子が含まれる)、NGF受容体(TrkA受容体および/またはp75受容体のような)へ向けられるアンチセンス分子(TrkAおよび/またはp75をコードする核酸へ向けられるアンチセンス分子が含まれる)、NGF阻害性化合物、NGF構造類似体、NGFへ結合するTrkA受容体の優性ネガティブ突然変異体、TrkAイムノアドへシン、抗TrkA抗体、抗p75抗体、およびキナーゼ阻害剤からなる群より選択される。別の態様において、NGFアンタゴニストは、抗NGF抗体である。他の態様において、抗NGF抗体は、ヒトNGFを認識する。いくつかの態様において、抗NGF抗体は、ヒト由来である。なお他の態様において、抗NGF抗体は、ヒト化されている(本明細書に記載の抗体E3のように)。なお他の態様において、抗NGF抗体は、抗体仲介性溶解またはADCCのような、望まれないかまたは望ましくない免疫応答を始動しない定常領域を含む。他の態様において、抗NGF抗体は、抗体E3の1以上のCDR(1、2、3、4、5のCDR、またはいくつかの態様では、E3由来の全6つのCDRのような)を含む。
本組成物は、1より多いNGFアンタゴニストを含んでよいと理解される。例えば、組成物は、NGFアンタゴニストの群(例えば、NGFの異なるエピトープを認識する抗NGF抗体の混合物)の1より多いメンバー、並びにNGFアンタゴニストの異なる群(例、抗NGF抗体とNGF阻害性化合物)のメンバーを含んでよい。他の例示の組成物は、同一のエピトープ、NGFの異なるエピトープへ結合する異なる種の抗NGF抗体、または異なるNGF阻害性化合物を認識する1より多い抗NGF抗体を含む。
本発明に使用する組成物は、凍結乾燥製剤または水溶液剤の形態で、医薬的に許容される担体、賦形剤、または安定化剤をさらに含んでよい(レミントン:「調剤の科学および実践(The
Science and Practice
of Pharmacy)」第20版(2000)Lippincott Williams and
Wilkins(監修)K.E.Hoover)。医薬的に許容される賦形剤については、本明細書においてさらに記載する。
NGFアンタゴニストとその組成物はまた、薬剤の有効性を高める、および/または補填するのに役立つ他剤と一緒に使用可能である。骨関節炎疼痛のために、NGFアンタゴニストは、1以上の他の鎮痛薬、NSAID、またはステロイドと一緒に投与可能である。鎮痛薬には、限定されないが、アセトアミノフェン、トラマドール、カプサイシン(局所用)が含まれる。NSAIDの例は、アセチル化サリチル酸(アスピリンが含まれる);非アセチル化サリチル酸(サルサラート、ジフルニサールが含まれる);酢酸(エトドラク、ジクロフェナク、インドメタシン、ケトロラク、ナブメトンが含まれる);プロピオン酸(フェノプロフェン、フルルビプロフェン、イブプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、オキサプロジンが含まれる);フェナメート(メクロフェナメート、メフェナム酸が含まれる);フェニルブタゾン、ピロキシカム;COX−2阻害剤(セレコキシブ、エトリコキシブ、バルデコキシブ、ロフェコキシブ、ルミラコキシブが含まれる)である。ステロイドの例は、関節内コルチコステロイド(IAC)である。
慢性関節リウマチ疼痛を治療するために、NGFアンタゴニストは、1以上の他の鎮痛薬、NSAID、コルチコステロイド(例、プレドニゾン)、他の疾患改善抗リウマチ薬と一緒に投与可能である。疾患改善抗リウマチ薬の例は、メトトレキセート、ヒドロキシクロロキン、スルファサラジン、レフルノミド、TNF阻害剤、可溶性インターロイキン−1受容体、金コンジュゲート、細胞傷害剤(アザチオプリン、シクロホスファミド、シクロスポリンA)である。
NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の投与
NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)は、個体へ(慢性関節リウマチおよび骨関節炎のために)どの好適な経路を介しても投与可能である。当業者には、本明細書に記載の例が、利用可能な技術を制限するものではなくてその例示であることが明らかなはずである。従って、いくつかの態様において、NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)は、静脈内投与(例えば、ボーラスとして、またはある一定時間にわたる連続注入により)、筋肉内、腹腔内、脳脊髄内、皮下、関節内、舌下、滑液嚢内、通気により、鞘内、経口、吸入、または局所経路によるといった、既知の方法に従って個体へ投与する。投与は、全身性(例、静脈内投与)であっても、局所性であってもよい。液体製剤用に市販されているネブライザー(ジェットネブライザーと超音波ネブライザーが含まれる)が投与に有用である。液体製剤は、直接霧状化可能であり、凍結乾燥粉末は、復元後に霧状化可能である。あるいは、NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)は、フルオロカーボン製剤と目盛量吸入器を使用してエアゾール化しても、凍結乾燥して粉砕化した粉末として吸入してもよい。
1つの態様では、部位特異的または標的指向性の局所送達技術によりNGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)を投与する。部位特異的または標的指向性の局所送達技術の例には、NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の様々な埋め込み可能デポー供給源、注入カテーテル、留置カテーテル、または有針カテーテルのような局所送達カテーテル、合成移植片、外膜ラップ、シャントおよびステント、または他の埋め込み可能デバイス、部位特異的な担体、直接注射、または直接適用が含まれる。例えば、PCT公開公報番号WO00/53211および米国特許第5,981,568号を参照のこと。
NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)の様々な製剤を投与に使用可能である。いくつかの態様において、NGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)は、そのまま投与可能である。いくつかの態様において、NGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)と医薬的に許容される賦形剤は、様々な製剤中にあり得る。医薬的に許容される賦形剤は当該技術分野で知られていて、薬理学的に有効な物質の投与を促進する、比較的不活性な物質である。例えば、賦形剤は、形態またはコンシステンシーを与えるか、または希釈剤として作用することができる。好適な賦形剤には、限定されないが、安定化剤、湿潤および乳化剤、モル浸透圧濃度を変化させるための塩類、被包化剤、緩衝剤、および皮膚透過エンハンサーが含まれる。賦形剤、並びに、非経口および非腸管外の薬物送達用の製剤については、レミントン,「調剤の科学および実践(The
Science and Practice
of Pharmacy)」第20版、マック・パブリッシング(2000)に説明されている。
いくつかの態様において、上記の薬剤は、注射(例えば、腹腔内、静脈内、皮下、筋肉内、等)による投与用に製剤化される。従って、上記の薬剤は、生理食塩水、リンゲル液、デキストロース溶液、等のような医薬的に許容される担体と組み合わせ可能である。特別な投与方式、即ち、用量、時機、および反復は、特別な個体とその個体の治療歴に依存するものである。
抗NGF抗体は、注射(例えば、腹腔内、静脈内、皮下、筋肉内、等)によることが含まれるどの好適な方法を使用しても投与可能である。抗NGF抗体はまた、本明細書に記載されるように、吸入により投与可能である。一般に、抗NGF抗体の投与では、初回の候補投与量は、約2mg/kgであり得る。本発明の目的では、典型的な1日投与量は、上記の要因に依存して、約0.1μg/kg〜1μg/kg〜3μg/kg〜30μg/kg〜300μg/kg〜3mg/kg〜30mg/kg〜100mg/kg以上のいずれに及んでもよい。例えば、抗NGF抗体は、約1μg/kg、約10μg/kg、約20μg/kg、約50μg/kg、約100μg/kg、約200μg/kg、約500μg/kg、約1mg/kg、または約2mg/kgで投与可能である。数日以上にわたる反復投与では、状態に依存して、症状の望まれる抑制が生じるまで、または疼痛を抑えるのに十分な療法レベルに達するまで治療を持続する。例示の投与方式は、約2mg/kgの初回用量に、約1mg/kgの抗NGF抗体の週維持量を続けるか、または隔週約1mg/kgの維持量を続ける。しかしながら、診療医が達成することを望む薬物動態上の減衰様式に依存して、他の投与量も有用であり得る。例えば、いくつかの態様では、週に1〜4回の投薬を考慮する。さほど頻繁でない投薬でも使用可能である。いくつかの態様において、抗NGF抗体は、2週毎、3週毎、4週毎、5週毎、6週毎、7週毎、8週毎、9週毎、10週毎、15週毎、20週毎、25週毎、またはより長期に1回投与する。いくつかの態様において、抗NGF抗体は、1ヶ月毎、2ヶ月毎、3ヶ月毎、4ヶ月毎、5ヶ月毎、6ヶ月毎、またはより長期に1回投与する。この療法の進捗は、慣用の技術およびアッセイにより容易にモニタリングする。投与方式(使用するNGFアンタゴニストが含まれる)は、経時的に変動してよい。
膝の骨関節炎に由来する中等度〜重度の疼痛のある患者で行った試験(実施例9に要約する)は、3〜300μg/kgの範囲の投与量が様々な期間の間に疼痛緩和をもたらすことを実証した。試験したすべての投与量(3、10、30、100、および300μg/kg)で少なくとも7日間の疼痛抑制をもたらし;より高い投与量は、少なくとも28日の延長した疼痛緩和をもたらした(図24)。100μg/kgの用量は、少なくとも80日間の疼痛緩和をもたらした(図25)。
一般に、抗体でない場合、NGFアンタゴニストは(いくつかの態様において)患者の体重(kg)につき約0.1〜300mgの割合で、1〜3回の用量へ分割するかまたは本明細書に開示するようにして投与可能である。いくつかの態様において、標準体重の成人患者では、約0.3〜5.00mg/kgに及ぶ用量が投与可能である。特別な投与方式(即ち、用量、時機および反復)は、特別な個体とその個体の治療歴、並びに個別の薬剤の特性(薬剤の半減期や、当該技術分野でよく知られた他の考察のような)に依存するものである。
本発明の目的では、NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体が含まれる)の適正な投与量は、利用するNGFアンタゴニスト(またはその組成物)、治療すべき疼痛の種類および重症度、薬剤を予防または治療の目的のいずれのために投与するのか、過去の療法、患者の臨床歴と薬剤への応答、および担当医の裁量に依存する。典型的には、臨床医は、望ましい結果を達成する投与量に達するまで、NGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)を投与するものである。用量および/または頻度は、治療の経過にわたって変動可能である。
一般に、半減期のような経験上の考察が投与量の決定に貢献する。例えば、ヒト化抗体または全長ヒト抗体のような、ヒト免疫系と適合可能である抗体は、抗体の半減期を延長させて、抗体が宿主の免疫系により攻撃されることを防ぐために使用可能である。投与の頻度は、療法の経過にわたって決定および調整可能であり、一般的には、必ずではないが、疼痛の治療および/または抑制および/または改善および/または遅延に基づく。あるいは、NGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)の持続性の連続放出製剤も適正であり得る。持続放出を達成するための様々な製剤およびデバイスが当該技術分野で知られている。
1つの態様において、NGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)の投与量は、NGFアンタゴニストの1回以上の投与を与えた個体では、経験的に決定可能である。個体へ漸増量のNGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)を与える。NGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)の効力を評価するために、疼痛の指標を追跡可能である。
本発明の方法に従ったNGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)の投与は、例えば、レシピエントの生理学的状態、投与の目的が治療または予防のいずれかであるかということ、そして熟練診療医に知られる他の要因に依存して、連続的または間欠的であり得る。NGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)の投与は、予め選択した期間にわたり本質的には連続的であっても、連続した間隔のある投薬(例えば、疼痛を発症する前、間、または後;前;間;前と後;間と後;前と間;または疼痛を発症する前、間、および後のいずれか)であってもよい。
いくつかの態様において、1より多いNGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)が存在してよい。少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5の異なる、またはより多くのNGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)が存在してよい。一般に、これらのNGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)は、互いに悪影響を及ぼさない補完的な活性を有する。NGFアンタゴニストはまた、薬剤の有効性を高める、および/または補填するのに役立つ他剤と一緒に使用可能である。
本発明に従って使用するNGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)の療法製剤は、望まれる度合いの純度を有するNGFアンタゴニスト(例、抗体)を最適な医薬的に許容される担体、賦形剤または安定化剤と混合することによって、凍結乾燥製剤または水溶液剤の形態で保存用に調製する(レミントン,「製剤の科学と実践(The
Science and Practice
of Pharmacy)」第20版、マック・パブリッシング、2000)。許容される担体、賦形剤、または安定化剤は、利用する投与量および濃度でレシピエントに対して無毒であり、リン酸、クエン酸、および他の有機酸のような緩衝剤;塩化ナトリウムのような塩類;アスコルビン酸およびメチオニンが含まれる抗酸化剤;保存剤(塩化オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム;塩化ヘキサメトニウム;塩化ベンザルコニウム;塩化ベンゼトニウム;フェノール;ブチルまたはベンジルアルコール;メチルまたはプロピルパラベンのようなアルキルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3−ペンタノール;およびm−クレゾールのような);低分子量(約10残基未満)ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリンのようなタンパク質;ポリビニルピロリドンのような親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、またはリジンのようなアミノ酸;単糖類、二糖類、およびグルコース、マンノース、またはデキストリンが含まれる他の炭水化物;EDTAのようなキレート形成剤;スクロース、マンニトール、トレハロース、またはソルビトールのような糖類;ナトリウムのような塩形成対イオン;金属錯体(例、Zn−タンパク質錯体);および/またはTWEENTM、PLURONICSTM、またはポリエチレングリコール(PEG)のような非イオン性界面活性剤を含んでよい。
NGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)を含有するリポソーム剤は、Epsteinら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA
82:3688(1985);Hwangら,Proc.Natl
Acad.Sci.USA 77:4030(1980);および米国特許第4,485,045および4,544,545号に記載されるような、当該技術分野で知られた方法によって調製する。循環時間の亢進されたリポソーム剤が米国特許第5,013,556号に開示されている。特に有用なリポソーム剤は、ホスファチジルコリン、コレステロール、およびPEG誘導化ホスファチジルエタノールアミン(PEG−PE)を含んでなる液体組成物を用いた逆相蒸発法によって産生可能である。望みの直径のリポソームを得るために、一定の孔径のフィルターに通してリポソームを押出し成型する。
有効成分はまた、コロイド状の薬物送達系(例えば、リポソーム、アルブミンマイクロスフェア、ミクロエマルジョン、ナノ粒子、およびナノカプセル)において、またはミクロエマルジョンにおいて、例えば、コアセルベーション技術によるかまたは界面重合化により製造したマイクロカプセル剤、例えば、それぞれ、ヒドロキシメチルセルロースまたはゼラチン−マイクロカプセル剤とポリ−(メチルメタクリレート)マイクロカプセル剤に捕捉可能である。そのような技術については、レミントン,「製剤の科学と実践(The
Science and Practice
of Pharmacy)」第20版、マック・パブリッシング(2000)に開示されている。
持続放出調製物が調製可能である。持続放出調製物の好適な例には、アンタゴニスト(抗体のような)を含有する固体の疎水性ポリマーの半透性マトリックスが含まれ、該マトリックスは、成形品(例、フィルム)またはマイクロカプセルの形態である。持続放出マトリックスの例には、ポリエステル、ヒドロゲル(例えば、ポリ(2−ヒドロキシエチル−メタクリレート)またはポリ(ビニルアルコール))、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号)、L−グルタミン酸および7−エチル−L−グルタメートの共重合体、非分解性エチレン−酢酸ビニル、分解性乳酸−グリコール酸共重合体LUPRON
DEPOT TM(乳酸−グリコール酸共重合体および酢酸ロイプロリドより構成される注射可能なミクロスフェア)、スクロースアセテートイソブチレート、およびポリ−D−(−)−3−ヒドロキシ酪酸が含まれる。
in vivo投与に使用する製剤は、無菌でなければならない。これは、例えば、滅菌濾過膜を通す濾過によって容易に達成される。一般に、治療用NGFアンタゴニスト(例、抗NGFアンタゴニスト抗体)組成物は、無菌のアクセス孔を有する容器(例えば、静脈内溶液バッグ)、または皮下注射針により穿刺可能なストッパーを有するバイアルへ入れる。
本発明による組成物は、経口、非経口、または直腸投与、または吸入若しくは通気による投与のために、錠剤、丸剤、カプセル剤、散剤、顆粒剤、溶液剤または懸濁液剤、または坐剤のような単位剤形であってよい。
錠剤のような固体組成物を調製するには、主要な有効成分を医薬担体(例、コーンスターチ、乳糖、ショ糖、ソルビトール、タルク、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、リン酸二カルシウム、またはゴムのような慣用の錠剤化成分)と他の医薬希釈剤(例、水)と混合して、本発明の化合物またはその無毒の医薬的に許容される塩の均質混合物を含有する固体のプレ製剤化組成物を生成する。このプレ製剤化組成物を均質と述べる場合は、有効成分が組成物全体に等しく分散して、組成物が錠剤、丸剤、およびカプセル剤のような等しく有効な単位剤形へ容易に再分割可能であることを意味する。次いで、この固体のプレ製剤化組成物を、本発明の有効成分の0.1〜約500mgを含有する上記に記載した種類の単位剤形へ再分割する。この新規組成物の錠剤または丸剤は、被覆しても、他のやり方で配合して、延長作用の利点をもたらす剤形を提供してもよい。例えば、錠剤または丸剤は、内側投与および外側投与の成分を含んでよく、後者は、前者を覆うエンベロープの形態である。この2つの成分は、胃での崩壊に抵抗することに役立って、内側成分がそのまま十二指腸を通過するかまたは放出が遅れることを可能にする腸溶層によって分離可能である。そのような腸溶層またはコーティングには多種の材料が使用可能であり、そのような材料には、いくつかの高分子酸と、シェラック、セチルアルコール、およびセルロースアセテートのような材料と高分子酸の混合物が含まれる。
好適な界面活性剤には、特に、ポリオキシエチレンソルビタン(例、TweenTM20、40、60、80または85)と他のソルビタン(例、SpanTM20、40、60、80または85)のような非イオン性の薬剤が含まれる。界面活性剤のある組成物は、簡便には、0.05〜5%の界面活性剤を含み、0.1〜2.5%であってよい。他の成分、例えば、マンニトールや他の医薬的に許容される担体を必要ならば加えてよいと理解される。
好適なエマルジョンは、IntralipidTM、LiposynTM、InfonutrolTM、LipofundinTMおよびLipiphysanTMのような市販の脂肪エマルジョンを使用して調製可能である。有効成分は、予め混合したエマルジョン組成物に溶かしても、あるいはそれをオイル(例、ダイズ油、べにばな油、綿実油、ゴマ油、とうもろこし油、またはヘントウ油)に溶かして、リン脂質(例、卵リン脂質、大豆リン脂質、または大豆レシチン)および水と混合してエマルジョンを生成してもよい。他の成分、例えば、グルセロールまたはグルコースを加えてエマルジョンの張度を調整してよいことが理解されよう。好適なエマルジョンは、典型的には20%まで、例えば、5〜20%のオイルを含有する。脂肪エマルジョンは、0.1〜1.0μm、特に0.1〜0.5μmの脂肪滴を含み、pHを5.5〜8.0の範囲に有してよい。
エマルジョン組成物は、NGFアンタゴニスト(神経成長因子抗体のような)をIntralipidTMまたはその成分(ダイズ油、卵リン脂質、グリセロール、および水)と混合することによって調製するものであってよい。
吸入または通気用の組成物には、医薬的に許容される水系溶媒または有機系の溶媒、またはそれらの混合物中の溶液剤および懸濁液剤と散剤が含まれる。この液体または固体の組成物は、上記に示したような好適な医薬的に許容される賦形剤を含有可能である。いくつかの態様において、該組成物は、局所または全身効果のために、経口または鼻呼吸経路により投与する。好ましくは無菌の医薬的に許容される溶媒中の組成物は、ガスの使用により霧状化可能である。霧状化した溶液剤は、霧状化デバイスから直接吸込んでも、霧状化デバイスをフェイスマスク、テント、または間欠陽圧呼吸マシーンへ付着させてもよい。溶液、懸濁液、または散剤の組成物は、製剤を適正なやり方で送達するデバイスより、好ましくは経口または経鼻で投与可能である。
治療の効力は、当該技術分野でよく知られた方法によって評価可能である。
本発明の抗体およびポリヌクレオチドを含んでなるキット
本発明はまた、検出および/または療法に使用の抗体またはポリペプチドを含んでなるキットを提供する。従って、いくつかの態様において、キットは、抗体E3を含む。いくつかの態様において、キットは、本明細書に記載のどの抗体またはポリペプチドも含む。
他の側面において、キットは、例えば、疼痛(術後疼痛、慢性関節リウマチ疼痛、および骨関節炎疼痛が含まれる)のある個体を治療することが含まれる、本明細書に記載の方法のいずれにも使用可能である。本発明のキットは、好適な包装状態にあり、緩衝液のような追加成分と、本明細書に記載の方法のいずれにもおける抗体の使用についての説明書を随意に提供可能である。いくつかの態様において、キットには、疼痛を治療することについての説明書が含まれる。いくつかの態様において、キットは、本明細書に記載の抗NGFアンタゴニスト抗体と、慢性関節リウマチ疼痛を個体において治療および/または予防することについての説明書を含む。他の態様において、キットは、本明細書に記載のNGFアンタゴニスト(抗NGFアンタゴニスト抗体のような)と、骨関節炎疼痛を個体において治療および/または予防することについての説明書を含む。態様のいくつかにおいて、抗NGFアンタゴニスト抗体は、抗体E3である。
別の側面において、本発明は、本明細書に記載のE3ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含んでなるキットを提供する。いくつかの態様において、キットは、本明細書に記載のいずれにもおけるポリヌクレオチドの使用についての説明書をさらに含む。
抗体のアフィニティーを調整するための方法とCDRを特性決定するための方法
我々は、「ライブラリースキャニング突然変異誘発」と呼ぶ、抗体のCDRを特性決定すること、および/または抗体のようなポリペプチドの結合アフィニティー改変すること(改善することのように)の新規な方法を開発した。概して言えば、ライブラリースキャニング突然変異誘発は、以下のように作用する。当該技術分野で認知された方法を使用して、CDR中の1以上のアミノ酸位置を2以上の(3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20のような)アミノ酸で置き換える。これにより、クローン(いくつかの態様では、解析する各アミノ酸位置について1つ)の小さなライブラリーが産生され、それぞれが2以上のメンバーの複雑性を有する(あらゆる位置で2以上のアミノ酸が置換されるならば)。一般に、このライブラリーにはまた、ネイティブ(未置換)アミノ酸を含んでなるクローンも含まれる。各ライブラリーからの少数のクローン、例えば、約20〜80のクローン(ライブラリーの複雑性に依存する)について、標的ポリペプチドへの結合アフィニティーをスクリーニングして、結合が増加した、同じである、減少した、または皆無である候補を同定する。結合アフィニティーを決定するための方法は、当該技術分野でよく知られている。いくつかの態様において、結合アフィニティーは、約2倍以上大きい結合アフィニティーの差を検出するBIAcore表面プラズモン共鳴分析を使用して決定する。BIAcoreは、出発の抗体が比較的高いアフィニティー(例えば、約10nM以下のK)ですでに結合するときに特に有用である。BIAcore表面プラズモン共鳴を使用するスクリーニングについては、本明細書の実施例に記載する。
他の態様では、Kinexa
Biocensor、シンチレーション近似アッセイ、ELISA、ORIGENイムノアッセイ(IGEN)、蛍光消光法、蛍光転移、および/または酵母ディスプレイを使用して結合アフィニティーを決定する。他の態様では、好適なバイオアッセイを使用して結合アフィニティーをスクリーニングする。
いくつかの態様では、当該技術分野で認知された突然変異誘発法(このいくつかを本明細書に記載する)を使用して、CDR中の各アミノ酸位置を全20の天然アミノ酸に置き換える(いくつかの態様では、1回に1つ)。これにより、クローン(いくつかの態様では、解析する各アミノ酸位置について1つ)の小さなライブラリーが産生され、それぞれが20のメンバーの複雑性を有する(あらゆる位置で全20のアミノ酸が置換されるならば)。
いくつかの態様において、スクリーニングするライブラリーは、同一のCDRにあっても、2以上のCDRにあってもよい2以上の位置に置換を含む。このように、いくつかの態様において、ライブラリーは、1つのCDR中の2以上の位置に置換を含む。他の態様において、ライブラリーは、2以上のCDR中の2以上の位置に置換を含む。なお他の態様において、ライブラリーは、3、4、5、またはより多くの位置に置換を含み、前記位置は、2、3、4、5、または6のCDRに見出される。いくつかの態様において、置換は、低重複コドンを使用して作製する。例えば、Balintら,(1993)Gene
137(1):109−18の表2を参照のこと。
いくつかの態様において、CDRは、CDR
H3および/またはCDR L3である。他の態様において、CDRは、CDR L1、CDR L2、CDR L3、CDR
H1、CDR H2、および/またはCDR H3の1以上である。いくつかの態様において、CDRは、Kabat
CDR、Chothia CDR、または延長CDRである。
結合が改善された候補は配列決定可能であり、それによって、改善アフィニティー(「改善」置換とも呼ばれる)をもたらすCDR置換突然変異体を同定する。例えば、実施例1において実証するように、この方法の使用は、同じアミノ酸位置での他の推定18種の置換が結合なし(即ち、抗体機能の消失)をもたらしたときでも、結合を改善する単一の置換の同定を可能にした。結合する複数の候補も配列決定可能であり、それによって、結合を保持するCDR置換を同定する。
いくつかの態様では、多数ラウンドのスクリーニングを実施する。例えば、結合が改善した候補(それぞれ、1以上のCDRの1以上の位置でアミノ酸置換を含んでなる)はまた、少なくとも元のアミノ酸とそれぞれの改善CDR位置(即ち、置換突然変異体が改善結合を示したCDR中のアミノ酸位置)での置換アミノ酸を含有する二次ライブラリーの設計に有用である。このライブラリーの調製とそのスクリーニングまたは選択については、以下に詳しく考察する。
ライブラリースキャニング突然変異誘発はまた、改善結合、同じ結合、減少結合、または無結合のクローンの頻度が抗体−抗原複合体の安定性についての各アミノ酸位置の重要性に関する情報も提供するという限りにおいて、CDRを特性決定するための手段を提供する。例えば、CDRのある位置が全20のアミノ酸へ変化するときに結合を保持するのなら、その位置は、抗原結合に必要とされる可能性が低い位置と同定される。逆に、CDRのある位置がごく小さな百分率の置換において結合を保持するならば、その位置は、CDR機能に重要である位置として同定される。このように、ライブラリースキャニング突然変異誘発法は、多くの異なるアミノ酸(全20のアミノ酸が含まれる)へ変化可能であるCDR中の位置と、変化し得ないかまたは少数のアミノ酸だけに変化可能であるCDR中の位置に関する情報をもたらす。この側面については実施例1において考察して例示する。
いくつかの態様では、アフィニティー改善された候補を、その位置での改善アミノ酸、元のアミノ酸が含まれて、望まれるかまたは望みのスクリーニングまたは選択法を使用して可能になるライブラリーの複雑性に依存して、その位置での追加置換がさらに包含可能である第二のライブラリーにおいて組み合わせる。さらに、望まれるならば、隣のアミノ酸位置を少なくとも2以上のアミノ酸へ無作為化可能である。隣接アミノ酸の無作為化は、突然変異体CDRにおける追加のコンホメーション柔軟性を許容する場合があり、それがより多数の改善的な突然変異の導入を許容または促進する場合がある。いくつかの態様において、ライブラリーはまた、第一ラウンドのスクリーニングにおいては改善アフィニティーを示さなかった位置での置換を含む。
第二のライブラリーについて、BIAcore表面プラズモン共鳴分析を使用するスクリーニングと、ファージディスプレイ、酵母ディスプレイ、およびリボソームディスプレイが含まれる、選択について当該技術分野で知られるあらゆる方法を使用する選択が含まれる、当該技術分野で知られるあらゆる方法を使用して、改善および/または改変した結合アフィニティーのあるライブラリーメンバーをスクリーニングまたは選択する。
抗体のアフィニティーを調整してCDRを特性決定するための方法の利点
本方法は、結合を改善するかまたは結合を保持するアミノ酸置換を同定するためにCDRアミノ酸位置をプレスクリーニングするのに有用である。重要な残基のプレ同定、結合を改善する置換、および/または抗体機能を保持する置換は、アフィニティー成熟ライブラリーの効率的な設計およびスクリーニングを可能にする。
本方法はまた、CDRを特性決定するのに有用であり、CDR中の各アミノ酸位置の、抗原への結合への重要性に関する総合的な情報を提供する。本方法はまた、結合を改善する置換を同定するために使用可能である。
各位置を無作為化可能である(いくつかの態様では、1回に1つ)小さなライブラリーの使用は、詳細な動態情報を提供するBIAcoreのような高感度の方法を使用する、置換突然変異体のスクリーニングを可能にする。スクリーニング法は、より大きなライブラリーをスクリーニングするとき、概して非実用的である。一方、ファージディスプレイ、酵母ディスプレイ、およびリボソームディスプレイのような選択法は、通常、結合を保持するクローンを同定するために使用されている。ファージディスプレイとELISAアッセイは、クローンより調製するタンパク試料の濃度に大きく依存する場合があるので、結合アフィニティーが増加したクローンを同定することよりむしろ、増加した発現、増加した安定性、または減少した毒性を有するクローンに対して大きく偏る傾向がある。さらに、クローンの発現レベルにおける差異は、結合アフィニティーのわずかな改善を隠す可能性がある。これらの欠点は、結合アフィニティーが高い抗体を出発材料として使用するとき、特に深刻になる。なぜなら、スクリーニングが十分にストリンジェントであるためには、ごく低いレベルの抗原を使用しなければならないからである。
対照的に、各位置での無作為化(いくつかの態様では、1回に1つ)のような本発明の方法は、所与の位置での、例えば全20のアミノ酸の置換の導入とその効果の特性決定を可能にする。この分析は、所与の位置で寛容される(即ち、抗体結合を保持する)置換の数に関する情報を提供し、次いでこれが、各アミノ酸の抗体機能に対する重要性に関する情報を提供する。さらに、所与の位置での置換の多くまたは大部分が非機能性(非結合性)の抗体をもたらす状況の下でも、改善結合をもたらす置換が同定可能である。対照的に、重要なCDR位置を同定するために通常使用されているアラニン−スキャニング突然変異誘発は、アラニンの置換が結合を可能にするかまたは妨げるかに関する情報を提供する。一般に、アラニン置換が結合を妨げる位置は、アフィニティー成熟ライブラリーより除去される。しかしながら、多くの場合、アラニンは、CDR位置での不十分な代用物であり得る。
本方法はまた、単一のCDR突然変異の効果の同定および特性決定を可能にする。対照的に、ファージディスプレイのような方法は、多くの突然変異を同時に導入および選択するので、特別なクローンに存在する有害な突然変異の存在により、陽性の突然変異がマスクされるリスクが潜在的に高まる。
本方法は、改善された結合アフィニティーをもたらす少数の突然変異(例、単一のCDR中に1、2、3、4、または5の突然変異)の同定を本方法が可能にする限りにおいて、元の(出発の)抗体の結合特異性を保持しながらアフィニティーを改善することにも有用である。対照的に、ファージディスプレイのような方法は、典型的には、1回に多数の突然変異を使用して結合アフィニティーを改善するので、これは、抗体の特異性のシフト、および/または望まれない交差反応性の増加をもたらす場合がある。
本発明を例示するために(制限するためにではなく)以下の実施例を提供する。
実施例
実施例1:マウスアンタゴニスト抗NGF抗体911のヒト化およびアフィニティー成熟化
A.一般法
本実施例において以下の一般法を使用する。
ライブラリー作製
ライブラリーは、Kayら.(1996)「ペプチドおよびタンパク質のファージディスプレイ:実験マニュアル(Phage
display of peptides
and Proteins:a laboratory
manual)」サンディエゴ、アカデミックプレス(277〜291頁を参照のこと)に記載のように、縮重オリゴヌクレオチドを用いたPCRカセット突然変異誘発により作製した。ドーピング(doping)コドンのNNKを使用して、1つのアミノ酸位置に20の可能なアミノ酸が含まれるように無作為化した。特異的な性質のあるアミノ酸の亜集合だけが含まれるように1つのアミノ酸位置を無作為化するには、Balintら,(1993)Gene
137(1):109−18)に記載のようにドーピングコドンを使用した。部位特異的突然変異誘発は、Innisら,(1990)「PCRプロトコール:方法および応用の手引き(PCR
protocols:A guide to
methods and applications)」(177〜183頁を参照のこと)に記載のような組換えPCRを使用して実施した。
小スケールのFab調製
96ウェルプレートにおける小スケール発現をFabライブラリーのスクリーニング用に最適化した。Fabライブラリーで形質転換した大腸菌より始めて、コロニーを摘出して、マスタープレート(寒天LB+アンピシリン(50μg/ml)+2%グルコース)と作業プレート(2ml/ウェル、96ウェル/プレート、1.5mLのLB+アンピシリン(50μg/ml)+2%グルコースを含有する)の両方に接種した。両方のプレートを30℃で8〜12時間増殖させた。マスタープレートを4℃で保存して、作業プレートからの細胞を5000rpmでペレットにして、1mLのLB+アンピシリン(50μg/ml)+1mM IPTGとともに再懸濁させて、Fabの発現を誘導した。30℃で5時間の発現時間の後で細胞を遠心分離により採取してから、500μLの緩衝液HBS−EP(100mM
HEPES緩衝液(pH7.4),150mM NaCl,0.005% P20,3mM EDTA)に再懸濁させた。HBS−EP再懸濁細胞の溶解を、凍結(−80℃)に次ぐ37℃での融解の1サイクルによって達成した。細胞溶解液を5000rpmで30分間遠心分離して、Fabを含有する上清より細胞残滓を分離させた。次いで、この上清をBIAcoreプラズモン共鳴装置へ注入して、それぞれのFabについてのアフィニティー情報を得た。Fabを発現するクローンをマスタープレートより拾い上げて、DNAの配列を決定して、以下に記載のような大スケールのFab産生と詳細な特性決定に供した。
大スケールのFab調製
詳細な動態変数を得るために、大きな培養物よりFabを発現させて、精製した。200mLのLB+アンピシリン(50μg/ml)+2%グルコースを含有するエーレンマイヤー(Erlenmeyer)フラスコに、選択したFab発現大腸菌クローン由来の一晩内容物の5mLを接種した。クローンを30℃で1.0のOD550nmが達成されるまでインキュベートしてから、培地を200mlの(LB+アンピシリン(50μg/ml)+1mM IPTG)に置き換えることによって誘導した。30℃で5時間の発現時間の後で、細胞を遠心分離によりペレット化してから、10mL
PBS(pH8)に再懸濁させた。細胞の溶解は、2サイクルの凍結/融解(それぞれ、−80℃と37℃)によって得た。細胞溶解液の上清を、PBS(pH8)で平衡化したNi−NTA超流セファロース(Qiagen,カリフォルニア州バレンシア)カラム上へロードしてから、5カラム量のPBS(pH8)で洗浄した。PBS(pH8)+300mMイミダゾールで、異なる分画中に各Fabが溶出した。Fabsを含有する分画をプールして、PBS中で透析してから、アフィニティー特性決定に先立って、ELISAにより定量した。
全長抗体の調製
完全抗体(full antibody)の発現には、重鎖および軽鎖の可変領域を2つの哺乳動物発現ベクター(軽鎖にはEb.911.E3またはEb.pur.911.3E、そして重鎖にはDb.911.3E;本明細書に記載する)にクローニングし、リポフェクタミンを使用して、一過性発現用のHEK293細胞へトランスフェクトした。プロテインAを使用する標準法を使用して、抗体を精製した。
Biacoreアッセイ
BlAcore3000TM表面プラズモン共鳴(SPR)システム(BIAcore,INC,ニュージャージー州ピスカタウェイ)を使用して、抗NGF
Fabとモノクローナル抗体のアフィニティーを決定した。供給元の説明書に従って、CM5チップをN−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド塩酸塩(EDC)とN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)で活性化した。ヒトNGFを10mM酢酸ナトリウム(pH4.0)へ希釈して、活性化チップ上に0.005mg/mLの濃度で注入した。個々のチップチャネルを通過する可変フロー時間を使用して、詳細な動態試験用の100〜200応答単位(RU)とスクリーニングアッセイ用の500〜600RUという、2つの範囲の抗原密度を達成した。チップをエタノールアミンで遮断した。再生試験は、Pierce溶出緩衝液(製品番号21004,Pierce
Biotechnology,イリノイ州ロックフォード)および4M
NaCl(2:1)の混合物が、200回を超える注入の間に、チップ上のhNGFの活性を保つ一方で、結合したFabを有効に除去することを示した。すべてのBIAcoreアッセイで、HBS−EP緩衝液(0.01M
HEPES(pH7.4),0.15 NaCl,3mM EDTA,0.005% Surfactant
P29)をランニング緩衝液として使用した。
スクリーニングアッセイ
ライブラリー由来Fabクローンのアフィニティーを決定するために、スクリーニングBIAcoreアッセイを最適化した。小培養溶解液の上清を50μl/分で2分間注入した。BIA評価ソフトウェアを使用する単一指数解離速度(koff)の決定には、10〜15分の解離時間を使用した。ライブラリー(クローン8L2−6D5,koff1x10−3−1)を創出するために使用する鋳型と同じ範囲にkoff速度を示す試料を確定のために注入して、45分までの解離時間を許容してよりよいkoff値を得た。改善した(より遅い)koff値を示すクローンを大スケールで発現させて、精製タンパク質について完全動態変数のkonおよびkoffを決定した。このアッセイは、ほぼ2倍以上であるアフィニティーの差異を検出することが可能であった。
アフィニティー決定アッセイ
精製Fab試料の系列希釈液(0.1〜10x推定K)を100μL/分で1分間注入して、2時間までの解離時間を許容した。Fabタンパク質の濃度は、既知濃度(アミノ酸分析により定量する)のFabを標準品として使用するELISAおよび/またはSDS−PAGE電気泳動によって定量した。BIA評価プログラムを使用する1:1ラングミュア結合モデル(Karlsson,R.Roos,H.Fagerstam,L.Petersson,B.(1994).Methods
Enzymology 6.99−110)へデータを適合させることによって、動態会合速度(kon)と解離速度(koff)を同時に入手した。平衡解離定数(K)値は、koff/konとして計算した。
B.マウスアンタゴニスト抗NGF抗体911のヒト化およびアフィニティー成熟化
マウスアンタゴニスト抗NGF抗体、911(Hongoら,(2000)Hybridoma
19(3):215−227を参照のこと)をヒト化とアフィニティー成熟化のために選択した。Mab911は、ヒトおよびラットのNGFへ高いアフィニティーで結合して、ニュートロフィンのNT3、NT4/5またはBDNFと有意な交差反応性を明示しない。Hongo,同上を参照のこと。上記のようにBIAcore分析を使用して、マウスMab911のパパイン切断Fab断片のアフィニティーを決定した。マウスMab911のパパイン切断Fab断片は、ヒトNGFへほぼ10nMのKで結合した。
ヒト化とアフィニティー成熟化は、以下のように、いくつかの工程で行なった:
(1)CDR移植鋳型の調製。抗体911の軽鎖延長CDR(即ち、KabatおよびChothiaの両方のCDR領域が含まれる)をヒト生殖系アクセプタ配列O8へJK2とともに移植して、抗体911の重鎖延長CDRをヒト生殖系アクセプタ配列VH4−59へJH4とともに移植した。ヒト生殖系アクセプタ配列のアミノ酸配列を図1Aおよび1Bに示す。アミノ酸番号付けは、連続的である。上記に述べたタンパク質フレームワークを使用して、ヒトフレームワークをマウスCDRとともにコードする合成遺伝子のDNA配列を設計した。これらのヒト化重鎖および軽鎖可変ドメインをそれぞれhVHおよびhVLと命名した。大腸菌とハムスターの使用のためにコドンを最適化した。完全長のhVLおよびhVHに各鎖につき2つの短いフランキングプライマーとともに延長する、いくつかの重なるオリゴヌクレオチド(69〜90塩基の長さ)を使用して、Prodromouら,(1992)Protein
Eng 5(8):827−9に本質的に記載されるような再帰性(recursive)PCRによって、2つの遺伝子を別々に合成した。生じる正確な長さのDNA断片をゲル精製してから、大腸菌二重シストロン発現プラスミド(アンピシリン抵抗性)へクローニングした。抗体の発現は、Barbas(2001)「ファージディスプレイ:実験マニュアル(Phage
display:a laboratory manual)」ニューヨーク州コールドスプリングハーバー、コールドスプリングハーバー・プレス(2.10頁のVector
pComb3Xを参照のこと)の記載と同様に、IPTG誘導lacZプロモーターの制御下にあったが、以下の追加ドメインの追加および発現を含めた:ヒトκ軽鎖定常ドメイン(GenBank受入れ番号CAA09181を参照のこと)とIgG2aヒト免疫グロブリンのCHI定常ドメイン(GenBank受入れ番号P01859)。
8L2−4D5と命名したCDR移植抗体(「鋳型」とも呼ぶ)の可変領域のアミノ酸配列も、図1Aおよび1Bに示す。上記に記載のようなBIAcore分析を使用して、8L2−4D5のアフィニティーを決定した。8L2−4D5は、ヒトNGFへほぼ38nMのKで結合した。
(2)フレームワーク配列への点突然変異の導入。Innisら,(1995)「PCR戦略(PCR
strategies)」サンディエゴ、アカデミック・プレスに記載のような組換えPCR部位突然変異誘発を使用して、CDR移植重鎖へV71K置換を導入した。この置換により、ヒトフレームワーク残基を対応のマウスフレームワーク残基に置き換えた。生じる抗体を8L2−6D5と命名して、8L2−6D5の重鎖可変領域のアミノ酸配列を図1Aに示す。上記に記載のようなBIAcore分析を使用して、8L2−6D5のアフィニティーを決定した。8L2−6D5のFab断片は、ヒトNGFへほぼ15nMのKで結合した。8L2−6D5をアフィニティー成熟化の鋳型として選択した。
(3)CDR L1、L2、H1およびH2のヒト化およびアフィニティー成熟化。CDR L1、L2、H1、およびH2をヒト化とアフィニティー成熟化に処した。Chothia基準構造(Al−Lazikaniら(1997)J.Mol.Biol.273(4):927−48を参照のこと)に基づいて、CDRの構造に本質的ではない、CDR
L1、L2、H1、およびH2中のアミノ酸位置を同定して、以下のような無作為化へ処した。Balintら,(1993)Gene
137(1):109−18)に記載のようなドーピングコドンを使用し、Kayら.(1996)「ペプチドおよびタンパク質のファージディスプレイ:実験マニュアル(Phage
display of peptides
and Proteins:a laboratory
manual)」サンディエゴ、アカデミックプレスに記載のような縮重オリゴヌクレオチドでのPCRカセット突然変異誘発を使用して、表2に示す軽鎖突然変異または重鎖突然変異とそれぞれ移植(マウス)CDR
L3またはCDR H3を含有する2つのライブラリーを調製した。全般的に、アミノ酸残基は、抗体911軽鎖および重鎖アミノ酸配列のヒト生殖系抗体配列とのアライメントに基づいて、ヒト抗体においてより一般的である残基へ改変した。野生型(未置換)アミノ酸残基もこのライブラリーに表れたが、CDR
H2の残基50、メチオニンは例外であり、野生型メチオニンはこのライブラリーに表れなかった。メチオニン残基を酸化に処し;それにより、この残基の置き換えは、生じる抗体の安定性を改善することが期待された。上記に記載のように、FabのライブラリーをベクターpComb3X+ヒトCH1およびCκ領域へクローニングした。
表2:
1.重鎖H1/H2ライブラリー:
CDR−H1
I34をF、L、V、S、P、T、A、またはIへ変えた。
N35をN、T、S、またはYへ変えた。
CDR−H2
M50を全20の天然アミノ酸へ変えた。
A62をAまたはSへ変えた。
L63をLまたはVへ変えた。
2.軽鎖L1/L2ライブラリー
CDR−L1
S26をS、A、V、またはFへ変えた。
D28をD、A、S、またはYへ変えた。
H32をH、N、K、D、E、Q、またはYへ変えた。
CDR−L2
Y50をY、D、A、またはSへ変えた。
I51をI、T、A、またはVへ変えた。
F54をFまたはLへ変えた。
S56をSおよびTへ変えた。
アフィニティースクリーニング実験では、各ライブラリーを対応のCDR移植軽鎖または重鎖とさらに対にし(例えば、H1/H2ライブラリーをCDR移植軽鎖と対にした)、抗体を発現させ、製造業者の説明書に従って、そして上記に記載のようにBIACORE表面プラズモン共鳴(SPR)システム(BIAcore社.ニュージャージー州ピスカタウェイ)を使用して、個々のクローンのヒトNGFへのアフィニティーをスクリーニングした。koff、konおよびKを決定した。一般に、ほとんどのアフィニティーの変動がkoff速度に見られ、そしてさらにkoff速度は抗体濃度から独立しているので、koff速度に基づいて抗体クローンを順位付けた。
結合したクローンの配列を決定して、結合したクローンの配列を表3に示す。
表3:L1およびL2のアミノ酸配列、H1およびH2のアミノ酸配列、およびH1/H2またはL1/L2ライブラリークローンのアフィニティースクリーニングに従って結合したクローンの速度論データ

以下の置換を含有するCDRは、結合を保持した:
CDR−H1
I34:S、L、V、I、およびA−結合。
N35:N、T、およびS−結合。
CDR−H2
M50:M、I、G、Q、S、L−結合。
A62:AおよびS−結合。
L63:LおよびV−結合。
CDR−L1
S26:S、およびF−結合。
D28:D、S、A、Y−結合。
H32:H、N、Q−結合。
CDR−L2
Y50:Y−結合。
I51:I、T、V、A−結合。
F54:F−結合。
S56:SおよびT−結合。
結合アフィニティーに概ね基づいて以下の置換を含有するCDRを選択し、単一クローンへ組み合わせて、H19−L129と命名した:
CDR−H1:I34L;N35N(変化なし)
CDR−H2:M50I;A62A(変化なし);L63V
CDR−L1:S26S(変化なし);D28S;H32N
CDR−L2:Y50Y(変化なし);I51T;F54F(変化なし);S56S(変化なし)。
これらの突然変異を(HおよびL鎖をPCRにより増幅し、PCR産物およびベクター(pRN8)を制限酵素で切断して、3断片ライゲーションを実施することによって)単一クローンへ組み合わせ、H19−L129と命名した(これには、移植したH3およびL3
CDRも含まれた)。H19−L129の重鎖および軽鎖可変領域の配列を図1Aおよび1Bに示し、そして表4は、CDR
L1、L2、H1およびH2アミノ酸配列を示す。H19−L129は、本明細書に記載のBIAcore分析を使用して決定するように、NGFへほぼ1nMのKDで結合した。
表4:CDR H1、H2、L1およびL2のアミノ酸配列と、組合せクローン、H19−L129の速度論データ
(4)H3およびL3 CDRのアフィニティー成熟化。H3およびL3 CDRのアフィニティー成熟化を2つの工程で行った。最初に、「ライブラリースキャニング突然変異誘発」と呼ぶ方法において、突然変異がヒトNGFへの結合アフィニティーの増加をもたらすアミノ酸位置を同定するために、H3およびL3中の各アミノ酸残基を個別にプレスクリーニングした。このライブラリースキャニング突然変異誘発(「小ライブラリー無作為化分析」とも呼ばれる)の結果に基づいて、H3およびL3中のアミノ酸位置の亜集合をアフィニティー成熟化ライブラリーの調製用に選択し、このアフィニティー成熟化ライブラリーについて、本明細書に記載のBIAcore分析を使用して、ヒトNGFへのアフィニティーをスクリーニングした。上記の技術は、一般的に適用可能であると理解される。
(a)ライブラリースキャニング突然変異誘発
H3およびL3 CDR中のそれぞれのアミノ酸位置について、ヒトNGFへの結合アフィニティーの増加をもたらす置換を個別にプレスクリーニングした。改善結合、同じ結合、悪化結合、または無結合をもたらす、所与の位置でのアミノ酸置換の頻度により、多くの異なるアミノ酸(全20のアミノ酸が含まれる)へ変化可能であるCDR中の位置と、変化可能でないかまたはわずかなアミノ酸へのみ変化可能であるCDR中の位置に関する情報を得た。結合アフィニティーの増加をもたらすアミノ酸置換も同定した。このスクリーニングの結果に基づいて、CDR
H3およびL3中のアミノ酸位置の亜集合をアフィニティー成熟化ライブラリーの調製用に選択した。
L3およびH3 CDRの各アミノ酸を全20のアミノ酸へ1回に1つ無作為化した個別のFabライブラリーを調製し、いくつかの(軽鎖については5ライブラリーで、重鎖については13ライブラリー)小ライブラリーを得た(それぞれに各アミノ酸位置で20のアミノ酸の可能性の複雑性がある)。すべての場合において、ネイティブ(即ち、不変の)アミノ酸がライブラリーに表れた。1つのアミノ酸位置に20の可能なアミノ酸が含まれるように無作為化するためにドーピングコドンのNNKを使用して、Kayら.(1996)「ペプチドおよびタンパク質のファージディスプレイ:実験マニュアル(Phage
display of peptides
and Proteins:a laboratory
manual)」サンディエゴ、アカデミックプレス(277〜291頁を参照のこと)に記載のように、縮重オリゴヌクレオチドを用いたPCRカセット突然変異誘発によりライブラリーを作製した。8L2−6D5(フレームワーク突然変異V71Kを有する、CDR移植抗体)は、ライブラリー構築の鋳型として役立った。このCDR移植抗体のより低いアフィニティーにより、スクリーニングの間に、H3およびL3突然変異体のアフィニティーの差異のより容易な検出が可能になるからである。このように、ライブラリーの各メンバーは、1つのアミノ酸置換があるCDR3(H3またはL3のいずれか一方)と5つの移植CDRを含有した。
それぞれの小ライブラリーからの20〜80クローンについて、本明細書に記載のBIAcore分析を使用してスクリーニングした。試料について、BIAcoreによって、BIAcoreチップの1つのチャネルにおけるNGFへの結合アフィニティーと、(重鎖のC末端でのhisタグを検出する)センサーチップの別のチャネルにおけるペンタhisタグへ結合することによるFabの存在を同時に分析した。koffを分類に使用して、タンパク質を発現するクローンを、同じアフィニティー、悪化アフィニティー、良化アフィニティー、または無結合を有するものとして分類した。この分析の結果を表5に示す。
表5.タンパク質を発現するクローンを、koffに基づいて、同じアフィニティー、悪化アフィニティー、良化アフィニティー、または無結合を有するものとして分類した。
アフィニティー改善したすべてのクローンの配列を決定し、アフィニティー増加をもたらすアミノ酸置換の頻度および本体を明らかにした。さらに、8l2−6D5クローンに類似したアフィニティーを保持するいくつかのクローンを各ライブラリーより選択して、その置換により必ずしも結合アフィニティーが増加しなくても、所与の位置で許容されるアミノ酸配列置換を確認した。この分析の結果を表6に要約する。
表6
いくつかの突然変異は、結合アフィニティーの増加をもたらした。少なくとも以下の突然変異は、8L2−6D5鋳型と比較して有意に増加した結合アフィニティーをもたらした:(H_Y101W(CDR配列GGYWYGTSYYFDY(配列番号46));H_S105A(CDR配列GGYYYGTAYYFDY(配列番号47));H_S105T(CDR配列GGYYYGTTYYFDY(配列番号48));H_G103A(CDR配列GGYYYATSYYFDY(配列番号49);およびL_S91E(CDR配列QQEKTLPYT(配列番号50))。
この実験の結果を使用して、アフィニティー成熟化ライブラリーの作製用のアミノ酸位置の選択を導いた。
この実験はまた、表5に示すように、改善結合、同じ結合、悪化結合、または無結合をもたらす、あらゆる所与の位置でのアミノ酸置換の頻度に関する情報を提供した。この情報は、多くの異なるアミノ酸(全20のアミノ酸が含まれる)へ変化可能であるCDR中のアミノ酸位置と、少数のアミノ酸またはごく少数のアミノ酸(いくつかの態様では、アミノ酸なし)へ変化可能であるCDR中の位置の同定を可能にした。上記の結果はまた、結合アフィニティーを高めるアミノ酸置換を実証した。
(b)アフィニティー成熟化
次に、小ライブラリー無作為化分析の結果(上記)を使用して、H3およびL3
CDRのアフィニティー成熟化へのH3およびL3ライブラリーの産生のために残基を選択した。H3およびL3
CDRのアフィニティー成熟化へのH3およびL3ライブラリーの産生のために、CDR
H3の残基Y101およびG103とCDR L3の残基S91およびK92を選択した。
このライブラリーは、CDR−移植クローン8L2−6D5では同時に、そしてH19−L129のバックグラウンドでは別々に、H3およびL3中の突然変異を組み合わせて、80の異なるクローンの多様性を有した。表7は、置換のために選択したアミノ酸残基と、各位置で置換したアミノ酸を示す。
表7.置換のために選択したH3およびL3中のアミノ酸残基と、各位置で置換したアミノ酸
CDR H3:
Y101をYおよびW、Cへ変えた(Cを含めたのは、1つの縮重オリゴヌクレオチドにおけるコドンTRSの使用もコドンCを産生するためであることに留意すること)。
G103をA、P、Sへ変えた。
CDR L3:
S91をEへ変えた。
K92を全20のアミノ酸へ変えた。A、R、K、およびHが結合性であった。
各ポリペプチドをFabとして発現させ、BIACORE分析を製造業者の説明書に従って、そして上記に記載のように使用して、各ライブラリーについて、96の個別クローンのヒトNGFへのアフィニティーをスクリーニングした。この分析の結果を表8に示す。
表8
結合アフィニティーに基づいて、最良のクローン、E3(交換可能的に「3E」と呼ぶ)と3Cをさらなる特性決定のために選択した。E3は、以下のCDR置換を含み:CDR
H3:Y101W、G103A;および、CDR L3:S91E、K92H(これらは、単一のクローン中へ組み合わせる)、以下のL1、L2、H1およびH2突然変異も含まれた:
CDR−H1:I34L;
CDR−H2:M50I;L63V;
CDR−L1:D28S;H32N;
CDR−L2:I51T。
E3の重鎖および軽鎖可変領域の配列を図1Aおよび1Bに示す。3Cは、以下のCDR置換を含み:CDR
L3:S91E;K92R;CDR H3:Y101W;G103A(これらは、単一のクローン中へ組み合わせる)、クローン3Eについて記載したL1、L2、H1およびH2の突然変異も含まれた。
3Eおよび3Cの配列を、Fabおよび全長抗体の産生のために哺乳動物の発現ベクターへクローニングして、HEK293細胞において発現させ、Ni−NTAまたはプロテインAクロマトグラフィーを使用して精製した。純粋なタンパク質をアミノ酸分析によって正確に定量した。
BIAcore分析を製造業者の説明書に従って、そして上記に記載のように使用して(但し、再結合効果を防ぐために、100RU
NGFをチップ上で使用した)、Fab E3および3CのヒトNGFに対する結合アフィニティーを測定した。簡潔に言えば、100RUの固定化ヒトNGFがその上にあるCM5チップ上へいくつかの濃度の抗体(Fabs)を2分間注入して、1800秒の間解離させた。対照としてマウス抗体911(Fab)を分析した。BIA評価ソフトウェアを製造業者の説明書に従って使用して、データを分析した。抗体E3および911の分析の結果を図9および10に示す。E3は、ヒトNGFへほぼ0.07nMのKDで(および、約6.0e5M−1s−1のkonと約4.2e−5s−1のkoffで)結合した。3Cは、ヒトNGFへほぼ0.35nMのKDで(約1.4E−5のkoffで)結合した。対照的に、マウス抗体911は、NGFへ3.7nMのKD、8.4x10−5−1のkoffと2.2x10Ms−1のkonで結合した。
抗体E3(交換可能的に3Eと呼ぶ)を、高い結合アフィニティーに基づいて、さらなる分析のために選択した。NGF受容体、trkAおよびp75とNGFの相互作用を妨げるE3の能力を検証するために、2.5nMのヒトNGFを0〜50nMの抗体E3(Fab)と予め混合して、1時間インキュベートした。このインキュベーションの後で、260RUのp75(チャネル2)と600RUのtrkA(チャネル3)を含有するBIAcore
CM5チップ上に10μl/分で試料を注入して、結合(パーセント)を決定した。この分析の結果を図11に示す。増加濃度のFab
E3は、減少シグナル(RUで測定する)により示されるように、p75およびtrkAの両方とNGFの相互作用を阻止して、Fab
E3がtrkAおよびp75の両方とヒトNGFの相互作用を阻止することを示した。抗体E3(Fab)濃度がNGF濃度に等しい場合(約2.5nM
NGF濃度で)、NGF結合は、(0のシグナルによって示すように)観察されなかった。NGFの濃度が抗体3E濃度に等しいときに0パーセントのNGF−受容体結合が起こるという事実は、2.5nM
NGFがE3のNGFへのkDと平衡時より少なくとも10倍高いことを示唆した。
実施例2:マウスE13.5三叉神経ニューロン生存アッセイを使用する、抗NGF抗体のNGF阻止能力の評価
NGF活性を阻止するFab
E3または全長抗体E3の能力を、マウスE13.5三叉神経ニューロンのNGF依存性の生存をin
vitroで阻害する抗体の能力の測定によって評価した。三叉神経節は、顔の部位を神経支配する皮膚感覚ニューロンからなる。マウスE13.5三叉神経ニューロンの生存は、これらニューロンの生存を支援するためにNGFが必要とされるので、抗NGFアンタゴニスト抗体のNGF阻止活性を評価するための鋭敏なアッセイとなる。例えば、飽和濃度のNGFでは、生存が培養48時間までに100%へ近づく。対照的に、NGFの非存在下で48時間まで生存するのは、このニューロンの5%未満である。
この生存アッセイを以下のように行った:時間交配(time
mated)した妊娠スイス・ウェブスター雌マウスをCO2吸入により安楽死させた。子宮角を取り出して、胚性期E13.5の胚を摘出して断頭した。電解的に鋭利化したタングステン針を使用して、三叉神経節を切り離した。次いで、この神経節をトリプシン処理し、機械的に解離させて、ポリ−L−オルニチンおよびラミニンでコートした96ウェルプレート中の規定の無血清培地において200〜300細胞/ウェルの密度でプレート培養した。
この三叉神経ニューロンへ様々な用量の抗NGF抗体、Mab911(Fab)、8L2−6D5;H19−L129;E3および3Cと、ヒトまたはラットのNGFを以下の濃度で加えることによって、抗NGF
Fabまたは抗体の阻止活性を評価した:0.4ng/ml(約15pM;この濃度は、NGFの生存の飽和濃度を表した)および0.04ng/ml(約1.5pM;この濃度は、ほぼIC50である)。48時間の培養後、この細胞を、Biomek
FX液体処理ワークステーション(Beckman Coulter)で以下のように実施する自動化免疫細胞化学プロトコールへ処した:4%ホルムアミド、5%スクロース、およびPBSを使用する固定;PBS中0.3%
Triton X−100を使用する浸透化;PBS中5%正常ヤギ血清、0.11% BSAを使用する、非特異結合部位の阻止;および、ニューロンを検出する一次および二次抗体との連続インキュベーション。一次抗体は、タンパク遺伝子産物、89.5(PGP9.5,Chemicon)、確立されたニューロン表現型マーカーに対するウサギポリクローナル抗体であった。二次抗体は、培養液中に存在するすべての細胞の核を標識する核色素、Hoechst
33342(Molecular Probes)と一緒のAlexa Fluor 488ヤギ抗ウサギ(Molecular
Probes)であった。イメージ獲得とイメージ分析は、Discovery−I/GenII
Imager(Universal Imaging Corporation)で実施した。Alexa Fluor
488とHoechst 33342について2つの波長でイメージを自動的に獲得し、ウェルのすべてで核染色が存在するので、この核染色をImagerのイメージベース自動焦点システムの基準点とした使用した。各ウェルの表面全体をカバーするために、各ウェルにつきイメージ化するのに適正な目標および部位数を選択した。48時間培養後に各ウェルに存在するニューロンの数を抗PGP9.5抗体での特異的な染色に基づいてカウントするように、自動イメージ分析を設定した。イメージの慎重な境界設定(thresholding)と形態および蛍光強度に基づく選択フィルターの適用により、各ウェルの正確なニューロン数を得た。
この実験の結果は、Fab
E3がNGF活性を高いアフィニティーで阻止することを実証した。この結果を図4〜6と表9に示す。
図4は、様々な濃度のヒトおよびラットNGFの存在下におけるE13.5ニューロンのNGF依存性の生存を示すグラフである。
図5は、0.04ng/mlのヒトNGF(ほぼ1.5pM;下のパネルに示す)または0.4ng/mlのヒトNGF(ほぼ15pM;上のパネルにに示す)のいずれかの存在下における、様々なFabのNGF阻止効果を比較するグラフである。1.5pMのNGFが生存を促進するNGFのEC50にほぼ等しいのに対し、15pMは、NGFの飽和濃度を表した。様々な濃度のFab
E3;マウス911 Fab;およびFab H19−L129およびFab 8L2−6D5におけるE13.5マウス三叉神経ニューロンの生存を上記の記載のように評価した。それぞれのFabについてそれぞれのNGF濃度でIC50を(pMで)計算して、表9に示す。Fab
E3は、15pMヒトNGFの存在下でほぼ21pMのIC50、そして1.5pMヒトNGFの存在下でほぼ1.2pMのIC50で、ヒトNGF依存性の三叉神経ニューロン生存を強く阻止した。Fab
3CおよびH19−L129も、ヒトNGF依存性の三叉神経ニューロン生存を強く阻止した。
図6は、0.04ng/mlのラットNGF(ほぼ1.5pM;下のパネルに示す)または0.4ng/mlのラットNGF(ほぼ15pM;上のパネルに示す)のいずれかの存在下における、様々なFabのNGF阻止効果を比較するグラフである。1.5pMのNGFがほぼEC50であるに対し、15pMは、NGFの飽和濃度を表した。様々な濃度のFab
E3;マウス911 Fab;およびFab H19−L129およびFab 8L2−6D5におけるE13.5マウス三叉神経ニューロンの生存を上記の記載のように評価した。それぞれのFabについてそれぞれのNGF濃度でIC50を(pMで)計算して、表9に示す。Fab
E3は、15pMラットNGFの存在下でほぼ31.6pMのIC50、そして1.5pMラットNGFの存在下でほぼ1.3pMのIC50で、ラットNGF依存性の三叉神経ニューロン生存を強く阻止した。Fab
3CおよびH19−L129も、ラットNGF依存性の三叉神経ニューロン生存を強く阻止した。
表9:
異なる実験において、我々は、0.4ng/ml(飽和濃度)のヒトNGFの存在下でE13.5ニューロンのNGF依存性の生存を阻害する、全長抗体E3およびFab
3Eの能力を比較した。この分析の結果を図12に示す。全長抗体E3およびFab
3Eは、全抗体とFabの濃度をNGF結合部位の数(Fabは、1つの結合部位を有し、全抗体は、2つの結合部位を有する)へ正規化するときに、NGF依存性の生存へ類似レベルの阻害を示した。これらの結果は、全長抗体のNGF二量体への結合によるアビディティ効果がないことを実証した。
別の実験において、我々は、様々な濃度(20、4、0.8、0.16、0.032、0.0064、0.00128、および0.0nM)の抗体E3、抗体911、およびtrkA受容体イムノアドヘシン(免疫グロブリンFcドメイン、CH2−CH3と縮合したNGF受容体trkAの細胞外ドメインからなる)が0.4ng/ml(飽和条件)の存在下でE13.5ニューロンのNGF依存性の生存を阻害する能力を比較した。これらの結果を図13に示す。これらの結果は、抗体E3が抗体911またはtrkAイムノアドへシンのいずれよりも良好にNGFを阻止することを実証した。
実施例3:マウス三叉神経および結節ニューロン生存アッセイを使用する、抗NGF抗体E3の特異性の評価
飽和濃度のNGF、NGF関連ニュートロフィンのNT3、またはNGF非関連の神経栄養因子、マクロファージ刺激タンパク質(MSP)の存在下にマウスE17/18三叉神経ニューロンのin
vitro生存を阻害する抗体の能力の測定によって、NGF活性を特異的に阻止する抗体E3の能力を評価した。マウスE17/18三叉神経ニューロンの生存は、これらのニューロンの生存を支援するのに、E13.5
TGニューロンの生存を支援するために必要とされるNGFのレベルより高い濃度でNGFが必要とされるので、抗NGFアンタゴニスト抗体のNGF阻止活性を評価するための鋭敏なアッセイになる。これらのニューロンの生存はまた、NT3またはMSPにより支援されるので、これらのニューロンの生存も、抗NGFアンタゴニスト抗体がNT3またはMSPも阻止するかどうかを評価するのに鋭敏なアッセイになる。
NGF活性を特異的に阻止する抗体E3の能力も、飽和濃度のBDNFまたはNT4/5の存在下にマウス結節E17ニューロンの生存を阻害する抗体の能力の測定によって評価した。結節ニューロンの生存がBDNFまたはNT4/5により支援されるので、これらのニューロンの生存は、抗NGFアンタゴニスト抗体のBDNFまたはNT4/5阻止能力を評価するための鋭敏なアッセイになる。
この生存アッセイは、以下のように行なった:時間交配した妊娠スイス・ウェブスター雌マウスをCO2吸入により安楽死させた。子宮角を取り出して、胚(17または18日目の胚)を摘出して断頭した。三叉および結節神経節を切り離して、清浄化した。次いで、この神経節をトリプシン処理し、機械的に解離させて、ポリ−L−オルニチンおよびラミニンでコートした4ウェルプレート(Greiner)中の規定の無血清培地において100〜300細胞/ウェルの密度でプレート培養した。
神経栄養因子を添加しない(陰性対照)か、または飽和濃度のヒトNGF(400pMおよび15pM)(陽性対照);NT3(400pM);またはMSP(600pM)の存在下のいずれかでE17/18三叉神経ニューロンを増殖させた。変動濃度のE3および911
Fabおよび全長抗体が含まれる同一2検体の培養物を設定した。Fabおよび全長抗体の濃度は、結合部位あたりで示した(例えば、全長抗体が2つの結合部位を含有する一方で、Fabは1つの結合部位を含有する)。
添加する神経栄養因子の非存在下(陰性対照)か、または飽和濃度のBDNF(400pM)(陽性対照)またはNT4/5(400pM)またはNGF非関連増殖因子のILF(インターロイキン阻害因子)と一緒のいずれかでE17結節ニューロンを増殖させた。この実験の目標が抗体の特異性を検証することであったので、高濃度のニュートロフィンを使用した。様々な濃度の抗体E3および911の添加を伴うかまたは伴わない、同一2検体の培養物を設定した。48時間の培養後、各条件の下でそれぞれのウェルに生存しているニューロンの全数を、位相差顕微鏡を使用する手動カウンティングによって確認した。
上記の実験の結果は、E3および911抗体がE18三叉神経ニューロンに対するNGFの生存促進効果を完全に阻止することを実証した。対照的に、E3および911抗体は、NT3またはMSPにより促進される三叉神経ニューロンの生存や、BDNFまたはNT4/5またはLIFにより促進される結節ニューロンの生存に対しては効果がなかった。これらの結果は、上記抗体と他のNGF関連ニュートロフィン(NT3、NT4/5、BDNF)の間には、NGF阻止に有効な濃度より1000倍〜10,000倍高い濃度でも検出される相互作用がなかったので、抗体E3がNGFへの選択特異性を保有することを実証した。さらに、これらの結果は、NGF依存性ニューロンのNGF補充培養物において抗体またはFab
E3の添加時に見られるニューロン死が、これら抗体とNGFの間の特異的な相互作用によるのであって、一般化される毒性効果によるものではないことを実証した。マウス抗NGFアンタゴニスト抗体911も検査して、同様の結果を観察した。これらの抗体のNGFへの結合アフィニティーの違いは、上記の条件下ではさほど明らかでないので、高濃度のニュートロフィンの使用により、抗体E3と911がともにその滴定条件へきわめて近づいて、NGFへ類似のレベルで結合すると予測されたことに留意すること。
これらの実験の結果を図14、15、16、および17に示す。このデータは、48時間の培養後の、各実験の陽性対照で見られる生存(例えば、それぞれ、飽和NGF濃度の存在下で増殖させた三叉神経ニューロンの100%生存と、飽和BDNF濃度の存在下で増殖させた結節ニューロンの100%生存)に対する平均生存パーセント(平均±標準誤差、各データ点でn=3)を示した。図14〜15は、抗NGFアンタゴニスト抗体E3またはFab
E3が、200nMほど高い抗体濃度でも、NT3やMSPにより促進される生存を阻害しなかったことを示すグラフである。対照的に、20nMの抗体E3またはFab
3EおよびFab 911は、NGF誘発性の生存を完全に阻止した。マウス抗NGFアンタゴニスト抗体911も検査して、同様の結果を観察した。具体的には、図14は、無添加ニュートロフィン(「対照」と呼ぶ)、400pM
NGF(「NGF−400pM」と呼ぶ)、10nM NT3(「NT3−10nM」と呼ぶ)、または600pM MSP(「MSP−600pM」と呼ぶ)の存在下におけるE18三叉神経ニューロンの生存に及ぼす、様々な濃度(20nM、2nM、または0.2nM)のE3
Fab(図で「3E」と呼ぶ)およびマウス抗体911 Fabの効果の比較を示すグラフである。図15は、無添加ニュートロフィン(「無因子」と呼ぶ)、400pM
NGF(「NGF−400pM」と呼ぶ)、10nM NT3(「NT3−10nM」と呼ぶ)、または600pM MSP(「MSP−600pM」と呼ぶ)の存在下におけるE17三叉神経ニューロンの生存に及ぼす、様々な濃度(200nMおよび80nM)のE3
Fabおよび全長抗体とマウス抗体911全長抗体およびFabの効果の比較を図示するグラフである。
図16〜17は、抗NGFアンタゴニスト抗体E3またはFab
E3がBDNF、NT4/5またはLIFにより促進されるE17結節ニューロンの生存を阻害しなかったことを示すグラフである。マウス抗NGFアンタゴニスト抗体911も検査して、同様の結果を観察した。具体的には、図16は、無添加ニュートロフィン(「無因子」と呼ぶ)、400pM
BDNF(「BDNF−400pM」と呼ぶ)、400pM NT4/5(「NT4/5−400pM」と呼ぶ)、または2.5nM LIF(「LIP−2.5nM」と呼ぶ)の存在下におけるE17結節ニューロンの生存に及ぼす、様々な濃度(200nMまたは80nM)の全長抗体E3(図で「3E」と呼ぶ)、Fab
E3、全長抗体、またはFab 911の効果の比較を示すグラフである。図17は、無添加ニュートロフィン(「対照」と呼ぶ)、400pM
BDNF(「BDNF−400pM」と呼ぶ)、400pM NT4/5(「NT4/5−400pM」と呼ぶ)、または2.5nM LIF(「LIP−2.5nM」と呼ぶ)の存在下におけるE17結節ニューロンの生存に及ぼす、様々な濃度(200nM、20nM、2nM)のFab
E3(図で「3E」と呼ぶ)、またはFab 911の効果の比較を示すグラフである。
実施例4:哺乳動物発現ベクターの調製と哺乳動物細胞における抗体E3の発現
哺乳動物細胞における抗体E3の発現における使用のために3つの哺乳動物発現ベクターを設計して構築した。
ベクターDb.911.3Eは、E3抗体の重鎖可変領域とヒトIgG2a定常領域を含んでなる発現ベクターであり、重鎖の一過性または安定発現に適している。Db.911.3Eは、以下の領域に対応するヌクレオチド配列からなる:マウスサイトメガロウイルスプロモーター領域(ヌクレオチド1〜612);合成イントロン(ヌクレオチド619〜1507);DHFRコード領域(ヌクレオチド707〜1267);ヒト成長ホルモンシグナルペプチド(ヌクレオチド1525〜1602);抗体3E重鎖可変領域(ヌクレオチド1603〜1965);以下の突然変異:A330P331→S330S331(野生型IgG2a配列を基準にするアミノ酸番号付け;Eur.J.Immunol.(1999)29:2613−2624を参照のこと)を含有するヒト重鎖IgG2a定常領域;SV40後期ポリアデニル化シグナル(ヌクレオチド2974〜3217);SV40エンハンサー領域(ヌクレオチド3218〜3463);ファージf1領域(ヌクレオチド3551〜4006)、およびβ−ラクタマーゼ(AmpR)コード領域(ヌクレオチド4443〜5300)。Db.911.3Eは、2003年1月8日にATCCに寄託され、ATCC受入れ番号PTA−4895を割り当てられた。
ベクターEb.911.3Eは、E3抗体の軽鎖可変領域とヒトκ鎖定常領域を含んでなる発現ベクターであり、軽鎖の一過性発現に適している。Eb.911.3Eは、以下の領域に対応するヌクレオチド配列からなる:マウスサイトメガロウイルスプロモーター領域(ヌクレオチド1〜612);ヒトEF−1イントロン(ヌクレオチド619〜1142);ヒト成長ホルモンシグナルペプチド(ヌクレオチド1143〜1150);抗体E3軽鎖可変領域(ヌクレオチド1251〜1571);ヒトκ鎖定常領域(ヌクレオチド1572〜1892);SV40後期ポリアデニル化シグナル(ヌクレオチド1910〜2153);SV40エンハンサー領域(ヌクレオチド2154〜2399);ファージf1領域(ヌクレオチド2487〜2492)、およびβ−ラクタマーゼ(AmpR)コード領域(ヌクレオチド3379〜4236)。Eb.911.3Eは、2003年1月8日にATCCに寄託され、ATCC受入れ番号PTA−4893を割り当てられた。
ベクターEb.pur.911.3Eは、E3抗体の軽鎖可変領域とヒトκ鎖定常領域を含んでなる発現ベクターであり、軽鎖の安定発現に適している。Eb.pur.911.3Eは、以下の領域に対応するヌクレオチド配列からなる:マウスサイトメガロウイルスプロモーター領域(ヌクレオチド1〜612);ヒトEF−1イントロン(ヌクレオチド619〜1758);pac遺伝子(ピューロマイシンR)コード領域(ヌクレオチド739〜1235);ヒトhsp70
5’UTR領域(ヌクレオチド1771〜1973);ヒト成長ホルモンシグナルペプチド(ヌクレオチド1985〜2062);抗体E3軽鎖可変領域(ヌクレオチド2063〜2383);ヒトκ鎖定常領域(ヌクレオチド2384〜2704);SV40後期ポリアデニル化シグナル(ヌクレオチド2722〜2965);SV40エンハンサー領域(ヌクレオチド2966〜3211);ファージf1領域(ヌクレオチド3299〜3645)、およびβ−ラクタマーゼ(AmpR)コード領域(ヌクレオチド4191〜5048)。Eb.pur.911.3Eは、2003年1月8日にATCCに寄託され、ATCC受入れ番号PTA−4894を割り当てられた。
一過性の細胞発現は、以下のように実施した:150mmディッシュ中のCHOおよびHEK293T細胞を25μgの各プラスミド(即ち、重鎖を含有する1つのプラスミドと軽鎖を含有する1つのプラスミド)で一過的に同時トランスフェクトした。製造業者の説明書に従って、DNAを100μlのリポフェクタミン2000(Invitrogen)と混合した。このDNA−脂質複合体を、血清も抗生物質も含まないDMEM/F12培地において上記細胞とそのまま5時間接触させた。このインキュベーションに続いて、発現のために、添加物のないOpti−MEM(Invitrogen)へ培地を2日間変更した。引き続き培地を交換して、抗体を含有する細胞上清を連続的に4回まで採取した。MapSelect
Protein A樹脂(アマーシャム・バイオサイエンス 17−5199−02)を使用して、上清をアフィニティークロマトグラフィーにより精製した。抗体を0.3Mグリシン、0.6M
NaCl緩衝液(pH8)においてプロテインA樹脂へ結合させてから、0.1Mクエン酸塩緩衝液(pH3)で溶出させた。抗体含有分画を1M
Tris緩衝液(pH8.0)ですぐに中和してから、抗体分画を透析して、PBS中で濃縮した。
実施例5:抗NGF抗体E3は、術後疼痛を治療するのに有効である。
我々は、術後疼痛を模倣する疼痛モデルを使用して、抗体E3での治療の効果を評価した。抗体E3は、以下の突然変異:A330P331→S330S331(野生型IgG2a配列を基準にするアミノ酸番号付け;Eur.J.Immunol.(1999)29:2613−2624を参照のこと)を含有するヒト重鎖IgG2a定常領域;ヒト軽鎖κ定常領域;および、表1Aおよび1Bに示す重鎖および軽鎖可変領域を含んだ。
動物。220〜240グラムの体重の雄性スプリーグ・ドーリーラットをHarlan(ウィスコンシン州)より購入して、術前1週間の間、動物施設へ馴化させた。
手術。手術は、Brennanら.Pain
64:493−501(1996)により記載される手技に基づいた。空気混合物中2%イソフルラン(手術の間、鼻コーンを介して維持する)で動物を麻酔した。右後足の平らな表面をポビドン−ヨウ素パッドで準備して、皮膚および筋膜を通して、踵先端より0.5cmで始めて爪先に向かって伸びる、1cmの縦中央切開を施した。足を曲げた位置に固定した状態でルーラーを用いて測定した。湾曲鉗子を使用して足底筋を持ち上げて、縦方向に切開した。筋肉は、起点と挿入部の間をその最深部まで切開した。手術全体を通して、ガーゼパッドより圧力をかけて出血を抑えた。創傷部は、2つのさし縫い縫合(5−0エチロンブランク(ethilon
black)単繊維)で閉じた。縫合糸は5〜6回結び目を作り、最初の結び目はゆるく締めた。創傷部位にバシトラシン溶液を塗布した。動物をそのまま回復させて、清潔なケージに2時間以上落ち着かせた後で、行動検査を開始した。
安静時疼痛の評価。累積疼痛スコアを使用して、体重忍耐(bearing)に関連した疼痛を評価した。清潔なプラスチックケージ中に、基板上でせり上げた(h:18”)プラスチックメッシュ(グリッド:8mm)の上に動物を置いて、足の裏側の視察を可能にした。20分の馴化時間の後で、体重忍耐を0〜2の尺度で評価した。足が白色化して、メッシュに対して圧をかけて、完全な体重忍耐を示すならば、0のスコアを与えた。足が、皮膚がメッシュにちょっと触れる状態を好み、皮膚の白色化や圧入がなければ、1のスコアを与え、足がメッシュから完全に離れた状態を保つならば、2のスコアを与えた。ラットが依然として安静状態にあっても足を引っ込めることがあれば、2とみなした。各動物について、5分毎に1分の間で、30分間観察した。半時間の間に得る6回のスコアの合計(0〜12)を使用して、切開した足の疼痛を評価した。2のスコアの頻度も算出して、重篤な疼痛の発症や、動物による足の完全防御を評価した。各動物について、術前24時間(ベースライン)と術後2時間、24時間、48時間、および72時間で検査した。この実験の結果を、35mg/kgの抗NGFマウス抗体911で処置した動物において観察された累積の安静時疼痛スコアを図示する図7に示す。これらの結果は、抗NGF抗体での処置が術後の安静時疼痛を有意に抑えることを実証した。体重忍耐は、動物が肢を使用する意思とよく相関していたので、疼痛緩和の有効な尺度となった。
E3抗体は、切開の15時間前に、様々な濃度の抗体(動物の体重1キログラムにつき0.004、0.01、0.02、0.1、0.6、および1mg)で腹腔内(i.p.)注射した。陰性対照には、抗体を与えず、生理食塩水溶液をi.p.注射した。フェンタニル(0.01mg/kg)を陽性対照として、術後24時間で検査の30分前にi.p.注射した。各実験には、各条件につき8匹の動物(各群につきn=8)が含まれ、対照群は、56匹の動物を有した。手術を実施して、上記の記載のように累積疼痛スコアを測定した。術後24時間で安静時疼痛を評価した。
図7に示すように、ヒト化抗NGF抗体E3は、0.02mg/kg〜1mg/kg投与量で投与するとき、術後の安静時疼痛を有意に(p<0.05)抑制した。「*」は、対照からの有意に有意な差(p<0.05)を表す。0.02mg/kgでの処置は、0.01mg/kgのフェンタニルでの処置と少なくとも同じくらい有効に、疼痛行動を緩和した。このフェンタニルの用量は、この強力なオピオイドの正常なヒト用量の10倍である。
別の実験において、術後投与するときに術後疼痛を抑えるE3抗体の効力について検査した。術後2時間で、抗体E3(0.5mg/kg)を静脈内(i.v.)投与した。対照群には抗体を与えず、生理食塩水溶液をi.v.注射した。手術を実施して、累積疼痛スコアとして表す安静時疼痛を術後24時間で評価した。図8に示すように、抗NGF抗体での処置は、この抗体を切開後2時間で投与するときに、切開後24時間での安静時疼痛を有意に(p<0.05)抑制した。これらの結果は、E3抗体が、術後投与するときに、術後疼痛を有効に緩和することを実証した。
実施例6:ラット慢性関節リウマチモデルにおける、抗NGFアンタゴニスト抗体911の鎮痛効果の評価
ラットの完全フロイントアジュバント(CFA)誘発性慢性関節炎における抗NGF抗体、911の鎮痛効果(Hongoら,Hybridoma
19(3):215−227(2000)を参照のこと)について、発声検査を使用して、基準物質として使用するインドメタシンとの比較において検討した。
この試験には、実験期の開始時に150g〜220gの体重である50匹の雄性ルイスラット(LEWIS
LEW/Crl Ico)(チャールズリバー、ベルギー)を含めた。すべての動物を実験の前少なくとも5日間飼育して、温度(19.5〜24.5℃)、相対湿度(45〜65%)、および12時間の明/暗周期を制御した部屋に収容して、試験全体を通して、濾過水と標準ペレット実験食(U.A.R.,フランス)を自由に摂らせた。動物は、1匹ずつ、尾に印をつけた。
0日目(D0)、牛酪菌(Mycobacterium
butyricum)(Difco,USA)の鉱油懸濁液(10mg/ml)の0.05mlを尾の中へ皮内注射することによって、ラットに関節炎を誘発した。14日目(D14)、後足の穏やかな屈曲時に発声する能力に従って、そして、後足と前足それぞれについて炎症スコアを使用して評価する関節炎指標(Kuzunaら,Chem.Pharm.Bull.(Tokyo)23:1184−1191(1975);Pearsonら,Arthritis
Rheum.2:440−459(1959)を参照のこと)によって、関節炎動物を試験に含めた。以下の判定基準に基づいて動物をスコア化した:スコア0:正常なアスペクト;スコア1:紅斑;スコア2:軽度浮腫を伴う紅斑;スコア3:強直を伴わない強い炎症;スコア4:強直症。穏やかな屈曲時に発声することが可能で、2または3のスコアを提示する動物だけをこの試験に含めた。
各群10匹のラットの4群をこの試験に含めた。第1群(担体)では、選択後14日目(D14)に、ラットへ担体(生理食塩水)を静脈内注射した。18日目(D18)に後足の穏やかな屈曲により痛感強度を評価して、各動物について発声レベルの強度を記録した。第2群(4日)では、選択後14日目にラットへ911(10mg/kg)を静脈内投与した。18日目(D18)に後足の穏やかな屈曲により痛感強度を評価して、各動物について発声レベルの強度を記録した。第3群(24時間)では、CFAの注射後17日目にラットへ911(10mg/kg)を静脈内投与した。24時間後に後足の穏やかな屈曲により痛感強度を評価して、各動物について発声レベルの強度を記録した。第4群(インドメタシン)では、18日目(D18)に、インドメタシン(10mg/kg)の経口投与後1時間で後足の穏やかな屈曲により痛感強度を評価した。各動物について発声レベルの強度も記録した。試験物質は、5ml/kgの容量で静脈内経路により、盲検および無作為のやり方で投与したが、インドメタシンは、10ml/kgの容量で経口経路により投与した。
抗NGF抗体911の鎮痛効果を表10に示す。結果は、各動物についてmV(平均±SEM)で記録した発声レベルの強度により評価する痛感強度として各群について表し、痛感強度の変量の百分率は担体処置群の平均値より算出した。処置群と担体群の間の統計学的有意差は、分散の片側分析後の残差分散を使用するDunnett検定で決定した(P<0.05)。
表10.ラットの完全フロイントアジュバント誘発性慢性関節炎における911の鎮痛効果
表10に示すように、抗NGF抗体911は、ラット慢性関節リウマチモデルにおいて、抗体の単回投与の24時間または4日後に疼痛を有意に抑制した。
実施例7:ラット慢性関節リウマチモデルにおける、抗NGFアンタゴニスト抗体E3および911の薬理学的効果
抗NGFアンタゴニスト抗体E3および911の薬理学的効果(抗炎症および鎮痛効果)について、ラットの完全フロイントアジュバント(CFA)誘発性慢性関節炎モデルにおいて、インドメタシンを内部陽性対照物質として使用する比較において検討した。E3および911の鎮痛効果は、痛感応答の測定によって評価した。抗炎症効果については、足容積、関節炎指標(炎症スコア)、体重、および後足重量によって評価した。足サイトカインレベル(IL−6、IL−1β、TNF−α、およびTGF−β1)、血清中の循環TGF−β1、E3および911の血漿濃度、生物学的変数、およびX線撮影は、実験の最後に実施した。
実験プロトコール
1.試験デザイン
この試験には、5週齢の80匹の雄性ルイスラット(LEWIS
LEW/Ico)(チャールズリバー・ラボラトリーズ、ベルギー)を含めた。それらを温度(19.5〜24.5℃)および相対湿度(45〜65%)の制御された12時間の明/暗周期の部屋に収容して、試験全体を通して、濾過水と標準ペレット実験食(SAFE,フランス)を自由に摂らせた。動物施設での受入れ時に、それらを各ケージ5匹で収容して、10日の馴化期間の間観察した後で試験した。動物は、1匹ずつ、尾に印をつけた。
各群10匹の動物(5週齢の雄性ルイスラット−LEWIS
Lew/Ico、チャールズリバー・ラボラトリーズ、ベルギーより)の5群をこの試験に含めた:第1群:非関節炎ラット/生理食塩水(担体)、i.v.ボーラス、n=10;第2群:関節炎ラット/生理食塩水(担体)、i.v.ボーラス、n=10;第3群:関節炎ラット/インドメタシン
3mg/kg,p.o.10日にわたり毎日、n=10;第4群:関節炎ラット/E3、1mg/kg,i.v.ボーラス、n=10;第5群:関節炎ラット/911、10mg/kg,i.v.ボーラス、n=10。用量は、フリーの活性物質(mg/kg)で表した。E3と911は、生理食塩水において、ストック溶液より望みの濃度へ用時調製した。E3
1mg/kg:3.41mLのストック溶液(0.88mg/ml)を15mLの生理食塩水で希釈する。911
10mg/kg:12mLのストック溶液(2.5mg/ml)を15mLの生理食塩水で希釈する。0.20μmの滅菌濾過ユニットを使用して、すべての希釈溶液を(i.v.注射の前に)滅菌した。希釈溶液のpHおよび重量モル浸透圧濃度の数値を各i.v.注射の前に測定した。1回目のi.v.注射の前、生理食塩水、E3、および911の重量モル浸透圧濃度(mosm/L)は、それぞれ278、269、および308であり;生理食塩水、E3、および911のpHは、それぞれ5.93、6.76、6.71であった。2回目のi.v.注射の前、生理食塩水、E3、および911の重量モル浸透圧濃度(mosm/L)は、それぞれ280、270、および309であり;生理食塩水、E3、および911のpHは、それぞれ5.86、6.72、および6.59であった。
E3または911または生理食塩水は、関節炎誘発後14日および19日目に、コードした無作為の順序で、i.v.ボーラス注射により5mL/kgの容量で投与した。非関節炎群には、14日および19日目に、生理食塩水のi.v.ボーラス注射を5mL/kgの容量で与えた。インドメタシンは、1%メチルセルロースにおいて用時調製した。インドメタシンは、関節炎誘発後14日目〜23日目の10日間にわたり毎日1回、コードした無作為の順序で、経口経路(p.o.)により10mL/kgの容量で投与した。
2.関節炎の誘発
0日目(D0)、0.05mlの牛酪菌懸濁液の尾への皮内注射によって、70匹のラットに関節炎を誘発した。10匹のラットの1群には、皮内注射を与えなかった(非関節炎ラット)。14日目(D14)、以下の判定基準を使用して、本試験に関節炎ラットを含めた:含めたすべてのラットは、非関節炎群の平均足容積(左足容積と右足容積の平均)(足容積の測定については以下に記載する)に比較して、少なくとも0.30mlの平均足容積(左足容積と右足容積の平均)の増加を表示し;含めたすべてのラットは、穏やかな屈曲時に発声を表示し(痛感応答の測定については以下に記載する);そして含めたすべてのラットは、それぞれの後足に関して2〜3の関節炎指標のスコアを表示した(関節炎指標の測定については以下に記載する)(0、1、または4のスコアの動物は除外した)。
3.体重
動物は、0日目〜24日目まで(処置前の週末日:D1、D2、D8、D9、D10を除く)毎日1回秤量した。D14(7:30〜9:00am)とD24(7:30〜8:00am)以外は、すべての測定を9:00と12:00amの間で実施した。
3.足容積の測定
肢体容積計を使用して、各ラット(関節炎および非関節炎ラット)の右足容積と左足容積を測定した。測定は、以下の時間で実施した(関節炎の誘発後):14日目(i.v.ボーラスまたはp.o.投与の前);および24日目(最後のi.v.ボーラス注射から5日後、または最後のp.o.投与から24時間後)。すべての測定を9:00と12:00amの間で実施した。すべてのデータを回収して、WinDasソフトウェアに保存した。
4.関節炎指標
左右の後足および前足(関節炎ラット)について炎症スコアを使用して関節炎指標を評価した:スコア0:正常なアスペクト;スコア1:紅斑;スコア2:軽度浮腫を伴う紅斑;スコア3:強直を伴わない強い炎症;スコア4:強直症。この評価は、以下の時間で実施した(関節炎の誘発後):14日目(i.v.ボーラスまたはp.o.投与の前);および24日目(最後のi.v.ボーラス注射から5日後、または最後のp.o.投与から24時間後)。すべての測定を2:00と3:00pmの間(D14)、8:00と9:00の間で実施した。すべてのデータを回収して、WinDasソフトウェアに保存した。
5.痛感応答の測定(発声検査)
痛感応答は、作業者の指で4〜5秒の間隔で2回繰り返して右および左の後足を穏やかに曲げることによって評価した(関節炎ラット)。各動物について、それぞれの後足につき、発声レベルの強度を記録した(右後足で2回:s1およびs3;左後足で2回:s2およびs4)。この評価は、以下の時間で実施した(関節炎の誘発後):14日目(i.v.ボーラスまたはp.o.投与の前);18日目(2回目のi.v.ボーラス注射またはp.o.投与の1時間後);および24日目(最後のi.v.ボーラス注射から5日後、または最後のp.o.投与から24時間後)。D14(7:30〜9:00am)とD24(7:30〜9:00am)以外は、すべての測定を9:00と12:00amの間で実施した。
6.E3または911濃度と循環TGF−β1および血液学的変数の測定用の血液採取
24日目(足容積および関節炎指標の測定と発声検査の後で)、イソフルラン(酸素および一酸化窒素の混合物中)を使用する全身麻酔下に、血液試料(約800〜1000μl)をマイクロピペットでの毛細管作用によって後眼窩より採取した。
E3または911濃度の測定(第2、4および5群):ヘパリンリチウムを含有する試験管(氷上で維持する)に血液試料の一部を採取して、2500〜3000gで10分間遠心分離した。血漿試料(少なくとも100μL)を入手し、液体窒素に凍結させ、−80℃で保存した。1つの試料がわずかに溶血した(担体−処理関節炎ラット#36)。
循環TGF−β1の測定(第1−2−3−4−5群):血液試料の一部を血清調製用ミクロ試験管に周囲温度で採取した。試料採取に続いて、血液を混ぜて、遠心分離に先立ってそのまま30分間凝固させた。この試験管を約6000gで3分間遠心分離させた。それぞれの血清試料(ラット#52および#53以外は、少なくとも100μL)を分割して、TGF−β1分析用の試料活性化まで−20℃で保存した。これらのアリコート(50バイアル)を試験の終わりから始まる6ヶ月の期間の間保管した。やや溶血した試料もあった(担体処置の非関節炎ラット:#2、#5、#9、#10:担体処置の関節炎ラット:#53、#63;E3処置の関節炎ラット:#31、#51;911処置の関節炎ラット:#52、#62、#64)。ヒトTGF−β1 ELISAキット(照会番号:DB100,Batch 212258および213610,R&D Systems−フランス)を使用してTGF−β1レベルを測定した。
血液学的変数のための血液採取(1−2−3−4−5群:50バイアル):血液試料の一部を、K3−EDTA(少なくとも100μL)を含有する試験管に採取した。変数の定量は採取日に実施して、試料は保存しなかった。赤血球、白血球、血小板、ヘモグロビン、ヘマトクリットが含まれる血液学的変数は、血液細胞カウンター(D24)で測定した。血液学的変数の中には、凝固試料のために測定されないものがあった(担体処置の非関節炎ラット:#10;E3処置の関節炎ラット:#59、#67;911処置の関節炎ラット:#16)。
7.足サイトカインレベル
24日目(最後のi.v.ボーラス注射から5日後、または最後のp.o.投与から24時間後)(X線撮影後)、それぞれの動物(関節炎および非関節炎ラット)の後足を秤量し、ラベルをしたポリエチレンバイアルに採取した。組織試料を液体窒素で凍結させて、−80℃で保存した。
関節ホモジェネートの調製:Bio−Pulverizerを使用して、凍結した後足を粉末化した。ついで、この粉末化した後足を、50μlの抗プロテアーゼカクテルを補充した3ml
PBSを含有する50mlコニカル遠心分離管に入れて、Ultra−Turraxホモジェナイザー(最高速度の50%)を使用して、氷上でホモジェナイズした。次いで、ホモジェネートを2000xgで15分間、4℃で遠心分離させて、上清を0.2μm Sartoriusフィルターに通して濾過し、分割して、使用まで−80℃で保存した。
サイトカインレベル測定:TNF−α(ラットTNF−α ELISAキット、照会番号:RTA00、Batch
213718、R&D Systems,フランス)、IL−1β(ラットIL−1β ELISAキット、照会番号:RLB00、Batch 212435、R&D Systems,フランス)、IL−6(ラットIL−6 ELISAキット、照会番号:R6000、Batch 211773、214008、および214362、R&D Systems,フランス)、およびTGF−β1(ヒトTGF−β1 ELISAキット、照会番号:DB100、Batch
212258および213610、R&D Systems,フランス)のサイトカインレベルを、製造業者の手順に従って、同一2検体で定量した。後足ホモジェネートのアリコートは、−80℃で保存した。
8.X線分析
24日目、血液採取の後で、動物を犠牲にして、関節病巣の評価用にX線写真(後足)を入手した。X線分析は、両方の後足の関節糜爛、関節隙間、骨膜異常に注目した。7つの異なる項目(柔組織損傷、変形、ミネラル除去、関節隙間、糜爛、骨形成、および骨膜反応)を見ることによって、すべてのX線写真を分析した。各動物について、初めの6つの項目は、より悪化した後足を見ることによって、独立して分析した。骨膜反応は、尾を見ることによって分析した。各項目について、スコアは0(正常)〜4(最大損傷)に及ぶ。故に、合計スコアは、0〜28に及ぶ。X線写真の解釈は、その動物(処置または非処置)について何も知らない、同一の読み手によって行った。
9.観察
インドメタシン投与後のD23(D23での投与前)に、未知の理由で1匹の動物(#65)が死亡した。
10.結果の解釈および表現
すべての結果を、各時点での各群10匹のラットの平均±S.E.M.として報告した。足容積は、右足および左足の容積の平均値より計算してmlで表した。関節炎指標は、それぞれ4つの足について得たスコアの合計より計算した。痛感応答は、各動物について記録した発声レベルの強度(4つの数値の平均:2回/足)によりmVで評価した。痛感応答の阻害百分率は、担体処置関節炎群の平均値より計算した:[(担体処置関節炎群の平均値−処置関節炎群の平均値/担体処置関節炎群の平均値)*100]。体重は、グラムで表した。後足(左および右)の重量もグラムで表した。それぞれの後足のサイトカインレベル(IL−6、IL−1β、TNF−α、およびTGF−β1)は、pg/mlで表した。TGF−β1の循環レベルも、pg/mlで表した。各変数(ミネラル除去、糜爛、骨膜反応、柔組織損傷、隙間関節、骨形成、変形)の放射医学指標と合計の放射医学指標(合計スコア)は、各変数について得られるスコアの合計より計算した。担体処置群(関節炎ラット)と担体処置群(非関節炎ラット)の数値間の偏差の群間有意性は、等分散または正規性検定がうまくいかない場合、スチューデントt検定またはマン・ウィットニーの順位和検定により評価した。担体処置群(関節炎ラット)とE3および911およびインドメタシン処置群の数値間の偏差の群間有意性は、分散ANOVAの1方向分析に続く非対のダンネットt検定によって評価した。P≦0.05の確率を有意とみなした。統計解析は、いずれもSigmastatTMソフトウェアによって実施した。
結果
1.痛感応答(発声検査)
表11と図18に示すように、D14で、痛感応答は、担体、インドメタシン、E3、および911処置関節炎群で、それぞれ4147±331、4386±235、4644±367、および4468±143であった。インドメタシンは、3mg/kg/日p.o.(10日間)後に、D18およびD24で、担体処置関節炎群に比較して、それぞれ約−3768mV(阻害%:71%)および−4353mV(阻害%:74%)まで、強くそして有意に痛感応答を減少させた(D18:1511±398対5279±326mV;D24:1552±508対5905±345mV)。E3(D14およびD19で1mg/kg
i.v.)は、D18およびD24で、担体処置関節炎群に比較して、それぞれ約−4167mV(阻害%:79%)および−5905mV(阻害%:100%)まで、強くそして有意に痛感応答を減少させた(D18:1112±401対5279±326mV;D24:0±0対5905±345mV)。911(D14およびD19で2日間、10mg/kg
i.v.)は、D18およびD24で、担体処置関節炎群に比較して、それぞれ約−3932(阻害%:74%)および−5358mV(阻害%:91%)まで、強くそして有意に痛感応答を減少させた(D18:1347±492対5279±326mV;D24:547±307対5905±345mV)。
表11.E3および911がi.v.注射(2日間:D14−D19)後に慢性関節リウマチラットの痛感応答に及ぼす効果
2.体重
表12および図19に示すように、関節炎ラットでは、非関節炎ラットに比較して、D0〜D14において関節炎の確立による体重増加の顕著な減少を観察した。D14(選択日)で、関節炎ラットは、非関節炎ラットに比較して、有意な体重低下を表示した(289±2対217±4g)(スチューデントt検定:P<0.05)。しかしながら、すべての関節炎群においては、(D14で)体重に有意差を検出しなかった(ダンネットt検定:P>0.05)。インドメタシン処置群(3mg/kg/日、10日間)では、D17〜D24において体重が適度および有意に増加して、D24では、担体処置関節炎群に比較して最大約43gの差があった(261±5対218±3g)。E3処置(D14およびD19で1mg/kg
i.v.)の後で、体重は、D17〜D24において適度および有意に増加して、D24では、担体処置関節炎群に比較して最大約46gの差があった(264±5g対218±3g)。911処置(D14およびD19で10mg/kg
i.v.)の後で、体重は、D18〜D24において適度および有意に増加して、D24では、担体処置関節炎群に比較して最大約47gの差があった(265±7対218±3g)。
表12.E3および911がi.v.注射(2日間:D14−D19)後に慢性関節リウマチラットの体重に及ぼす効果
3.足容積
D14では、足容積に関して均質な群を得るために、無作為化を実施した。表13に示すように、D14での後足容積(右および左足容積の平均)は、関節炎群において、非関節炎群より有意に大きかった(2.10±0.05対1.44±0.02mL(スチューデントt検定:P<0.05))。インドメタシン(3mg/kg/日
p.o.10日間)は、担体処置関節炎群に比較して、足容積を有意に約−0.75mL(D24)減少させた。(1.59±0.03mL対2.34±0.08mL)。E3(D14およびD19で1mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、足容積を軽度および有意に約0.37mL増加させた(2.71±0.09mL対2.34±0.08mL)。911(D14およびD19で10mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して足容積を軽度および有意に約0.36mL増加させた(2.70±0.11mL対2.34±0.08mL)。
表13.E3および911がi.v.注射(2日間:D14−D19)後に慢性関節リウマチラットの足容積に及ぼす効果
4.関節炎指標
表14に示すように、D14での関節炎指標は、担体、インドメタシン、E3、および911処置関節炎群でそれぞれ10.1±0.8、8.7±0.6、10.2±0.4、および9.4±0.7であった。インドメタシンは、3mg/kg/日
p.o.(10日間)の後で、担体処置関節炎群に比較して、関節炎指標を強く、そして有意に約−8.0減少させた(2.7±0.7対10.7±0.6)。E3(D14およびD19に1mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、関節炎指標に影響を及ぼさなかった(11.4±0.4対10.7±0.6)。911(D14およびD19に10mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、関節炎指標に影響を及ぼさなかった(10.9±0.7対10.7±0.6)。
表14.E3および911がi.v.注射(2日間:D14−D19)後に慢性関節リウマチラットの関節炎指標に及ぼす効果
5.足サイトカインレベル
表15に示すように、D24での左足および右足サイトカインレベルは、関節炎担体処置群において、非関節炎担体処置群に比較して、最大約3.5(IL−1β)、4(TNF−α)および1.8(TGF−β1)倍増加した。右足および左足のIL−6レベルは、2つの群の間で有意差を観察しなかった。関節炎群のサイトカインレベルは、左足と右足で同様であった:IL−6、IL−1β、TNF−α、およびTGF−β1について、それぞれ259.7±38.5対219.2±32.4、4802.8±365.5対4007.1±380.4、17.8±1.6対18.6±1.9、および9735.0±1219.8対9161.4±846.1pg/ml。インドメタシンは、3mg/kg/日
p.o.(10日間)の後で、担体処置関節炎群に比較して、右足のTGF−β1レベルを軽度に、しかし有意に約1.3倍減少させた(7057.4±335.6対9161.4±846.1)。一方それは、IL−6、TNF−α、またはIL−1βのレベルを変化させなかった。左足では、同様の、しかし有意でない効果を観察した。E3(D14およびD19に1mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、両方の足のIL−6、IL−1β、TNF−α、またはTGF−β1レベルに影響を及ぼさなかった。911(D14およびD19に10mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、右足のIL−1βレベルを増加させた(6215.3±666.7対4007.1±380.4)。それは、両方の足の他のサイトカインレベルには影響がなかった。
表15.E3および911がi.v.注射(2日間:D14−D19)後に慢性関節リウマチラットの足サイトカインレベルに及ぼす効果
6.循環TGF−β1の測定
表16に示すように、D24での血清TGF−β1レベルは、関節炎担体処置群において、非関節炎担体処置群に比較して増加した(81715.7±1984.1対60269.9±2142.8)。インドメタシンは、3mg/kg/日
p.o.(10日間)の後で、担体処置関節炎群に比較して、血清TGF−β1レベルを有意に約1.5倍減少させた(57222.2±3194.1対81715.7±1984.1)。E3(D14およびD19に1mg/kg
i.v.)と911(D14およびD19に10mg/kg i.v.)は、E3および911処置群のサイトカインレベルが担体処置非関節炎群において観察されるものと同等であるほどに、血清TGF−β1レベルを有意に減少させた(60269.9±2142.8に対して、それぞれ69408.8±3926.7および67214.5±3649.4)。
表16.E3および911がi.v.注射(2日間:D14およびD19)後に慢性関節リウマチラットの血清TGF−β1レベルに及ぼす効果
7.血液学的変数
表17に示すように、白血球および血小板のような血液学的変数は、担体処置関節炎ラットにおいて、担体処置非関節炎ラットに比較して高かった(スチューデントt検定:P<0.05)が、赤血球、ヘモグロビン、およびヘマクリットは、不変であった(スチューデントt検定P>0.05)。インドメタシンは、3mg/kg/日
p.o.(10日間)の後で、担体処置関節炎群に比較して、血液変数に影響を及ぼさなかった。E3(D14およびD19に1mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、血液変数に影響を及ぼさなかった。911(D14およびD19に10mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、血液変数に影響を及ぼさなかった。
表17.E3および911がi.v.注射(2日間:D14およびD19)後に慢性関節リウマチラットの血液変数に及ぼす効果(D24で測定)
7.後足重量
表18に示すように、左および右の後足の重量は、担体処置関節炎ラットにおいて、担体処置非関節炎ラットより重かった(それぞれ、3.43±0.11対1.98±0.01、および3.32±0.12対1.99±0.02g)(スチューデントt検定またはマン・ウィットニー、P<0.05)。インドメタシンは、3mg/kg/日
p.o.(10日間)の後で、担体処置関節炎群に比較して、後足重量を有意に減少させた(左後足:2.23±0.04対3.43±0.11g;右後足:2.20±0.05対3.32±0.12g)。E3(D14およびD19に1mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、左後足重量だけを有意に増加させた(左後足:3.86±0.14対3.43±0.11g;右後足:3.72±0.13対3.32±0.12g)。911(D14およびD19に10mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、右後足重量だけを有意に増加させた(左後足:3.73±0.12対3.43±0.11g;右後足:3.83±0.15対3.32±0.12g)。
表18.E3および911がi.v.注射(2日間:D14およびD19)後に慢性関節リウマチラットの後足重量に及ぼす効果(D24で測定)
8.X線分析
表19に示すように、担体処置非関節炎ラットでは、0.0±0.0の合計スコアを観察した。担体処置関節炎ラットは、15.1±1.3の合計スコアを有し、ミネラル除去(2.4±0.3)、糜爛(2.7±0.3)、柔組織損傷(3.1±0.2)、および隙間関節(3.3±0.2)で高いスコア、骨膜反応(1.0±0.3)、骨形成(0.8±0.2)、および変形(1.8±0.2)で適度のスコアであった。インドメタシン(3mg/kg/日
p.o.10日間)は、担体処置関節炎ラットに比較して、合計スコアを約10.7減少させた(4.4±0.9対15.1±1.3)。E3(D14およびD19に1mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、合計スコアに影響を及ぼさなかった(14.2±1.3対15.1±1.3)。911(D14およびD19に10mg/kg
i.v.)は、担体処置関節炎群に比較して、合計スコアに影響を及ぼさなかった(15.4±1.0対15.1±1.3)。
表19.E3および911がi.v.注射(2日間:D14およびD19)後に慢性関節リウマチラットのX線変数に及ぼす効果
結論
上記の実験条件下で、E3(1mg/kg
i.v.2日:D14−D19)と911(10mg/kg i.v.2日:D14−D19)は強い鎮痛効果を示したが、この関節炎モデルでは、有意な抗炎症効果を示さなかった。
実施例8:ラット慢性関節リウマチモデルにおける、異なる用量の抗NGF抗体E3の効果
関節炎ラットにおいて疼痛の抑制をもたらすE3の能力について、E3投与と疼痛抑制との用量応答関係を試験することによってさらに検討した。上記に記載のようにラットをアジュバントで処置して、関節炎を誘発させた。アジュバントを注射しない10匹のラットを非関節炎対照として使用した。アジュバント注射から14日後、上記に述べた判定基準に基づいて動物を本試験へ資格付け、10匹のラットの8群へ無作為化して、その発声応答の強度を検査した。次いで、14日目に、生理食塩水、または0.003mg/kg、0.01mg/kg、0.03mg/kg、0.1mg/kg、0.3mg/kg、1mg/kgまたは5mg/kgのE3抗体を上記に記載のように投薬した。16、18、20、および24日目に、動物についてその発声応答を検査した。この発声検査の後で、18日目に、生理食塩水または同じ用量のE3を動物に再投薬した。動物はまた、14日目から始めて、毎日秤量した。このように、動物には所定用量の抗体または生理食塩水を14および18日に2回投薬して、疼痛を5回、14、16、18、20および24日目に評価した。データを表20〜22と図20〜22に示す。
表20.異なる用量のE3が慢性関節リウマチラットの痛感応答(発声強度)に及ぼす効果。発声強度の値は、平均±s.e.m.としてmVで表す。
動物を様々な用量の抗NGF抗体E3で処置することの疼痛誘発発声に及ぼす効果(表20に示すデータ)について、2方向ANOVAを使用することによって統計学的に分析して、担体で処置した関節炎動物と所定用量の抗体E3で処置した動物の間の対で得られる結果を比較した。検査したすべてのレベルのE3できわめて有意な効果があった(p<0.0001)。検査した最も低い用量(0.003mg/kgのE3)でも、発声の差は有意であった(p<0.0001)。
表20と図20に示すように、上記の実験結果に一致して、1mg/kgでの抗体E3での処置は、疼痛の速やかで目覚しい緩和を示した。2日(検査した最も早い時点)以内に、発声強度は、90%まで下降した。より低い濃度のE3での処置も、目覚しい疼痛緩和をもたらしたが、より低い用量では、疼痛緩和が発現するのにやや長い時間がかかった。検査した最高用量以外のすべての動物で24日目に効果が明らかに減少したのは、被検者ラットによる免疫応答に従属的な血漿E3レベルの実際のレベルの減少による可能性がある。このモデルでは、0.003mg/kgほど低い用量でも、少なくとも部分的な疼痛緩和をもたらすことが明らかである。
表21.異なる用量のE3が慢性関節リウマチラットの体重に及ぼす効果(14日目に対して正規化)。
表22.異なる用量のE3が慢性関節リウマチラットの体重に及ぼす効果(0日目に対して正規化)。
動物を様々な用量の抗NGF抗体E3で処置することの体重に及ぼす効果について、2方向ANOVAを使用することによって統計学的に分析して、担体で処置した関節炎動物と所定用量の抗体E3で処置した動物の間の対で得られる結果を比較した。14日目の体重へ正規化したデータ(表21)を使用すると、0.03mg/kgのE3の用量は、体重の有意な変化をもたらした(p<0.005)。E3のすべてのより高い用量で、処置関節炎動物と非処置関節炎動物の間の差は、有意であった(p=または<0.0001)。0日目の体重へ正規化したデータ(表22)を使用すると、0.03mg/kgのE3の用量は、体重の有意な変化をもたらした(p<0.002)。E3のすべてのより高い用量で、処置関節炎動物と非処置関節炎動物の間の差は、有意であった(p<0.0001)。
やはり初期の試験と一致して、E3で処置したラットは、生理食塩水処置関節炎ラットほど明らかな体重損失を示さなかった(表22と図22)。事実、高用量の抗体E3で処置したラットは、初期の体重損失を回復していて、実際には、その非関節炎コホートより速やかに体重を増していた(表21と図21)。
実施例9.膝の骨関節炎由来の中等度〜重度疼痛の患者における抗NGF抗体E3の鎮痛効果
この無作為化した、プラセボ対照、二重盲検、用量上昇試験において、抗NGF抗体E3の単回静脈内用量(3μg/kg、10μg/kg、30μg/kg、100μg/kg、または300μg/kg)の鎮痛効果を、膝の骨関節炎由来の中等度〜重度疼痛の患者においてプラセボと比較した。膝の骨関節炎由来の中等度〜重度疼痛を体験しているが、他の点では全般に健康である成人男性および女性(35〜65歳)を本試験に登録した。スクリーニング期間の間、患者には、NSAID、シクロオキシゲナーゼ2型(COX−2)阻害剤、およびオピエートのような関節炎の医薬品を抗NGF抗体E3の投与に先立つ少なくとも14日間は中止することを求めた。患者には、臨床所見とこれまでの治療歴に基づいて、アセトアミノフェンまたはイブプロフェンの救急医薬品をいくらかの制限付きで使用することが許された。本試験の間に救急医薬品を服用した患者もいたが、救急医薬品は、抗NGF抗体E3の投与の前後2日間は消費されなかった。
34名の患者を本試験へ受入れて、試験日1、1および2に入院患者として評価した。抗NGF抗体E3の投与は、1日目の朝に行った。電子ダイアリーを使用して、臨床および自宅での指定(index)膝疼痛と救急医薬品使用を記録した。10名の患者をプラセボで治療した。24名の患者を抗NGF抗体E3で治療し:各4名の患者を3μg/kg(コホート1)、10μg/kg(コホート2)、および30μg/kg(コホート3)の用量レベルとして、各6名の患者を100μg/kg(コホート4)および300μg/kg(コホート5)の用量レベルとした。使用したプラセボは、滅菌済み0.9%塩化ナトリウム注射液、USP(通常の生理食塩水)であった。抗NGF抗体E3は、10mMヒスチジン、275mMショ糖、0.01%ポリソルベート20(pH6.0)の水溶液中10mg/mlの抗体からなる凍結液体製剤であった。IV投与に先立つ1時間前に、凍結抗体を融かして、塩化ナトリウム注射液、USPへ希釈した。被検者の1日目の体重と割り当てた用量レベルに基づいて各患者への容量を計算すると、コホート1では3〜6cc、コホート2では10〜20cc、コホート3では30〜60cc、そしてコホート4およびコホート5では100ccに及んだ。コホート1および2では、抗体E3を遅いIVボーラスにより3〜5分にわたり投与して、5cc塩化ナトリウム注射液、USPのIVフラッシュを続けた。コホート3〜5では、抗体E3を注入ポンプにより100cc/時間で投与して、5cc塩化ナトリウム注射液、USPのIVフラッシュとIVの中止を続けた。各コホート内では、抗体E3と同じやり方で、遅いボーラスまたは連続注入によりプラセボ(塩化ナトリウム注射液、USP)を投与した。
2日間の入院の後で、患者を退院させた。用量レベルコホートに応じて、彼らは、抗体E3投与後28日間(コホート1、2、および3)または抗体E3投与後181日間まで(コホート4および5)、疼痛レベルを評価した。定期的な安全性評価は、すべての患者で181日間実施した。
鎮痛効果は、投薬前と抗体E3の投与後数回評価した。101点分割(resolution)で0〜100の範囲にある較正済み電子VASを電流指定膝疼痛に使用した。患者は、1日4回キューで突いて、その時点での指定膝における関節炎疼痛のレベルを示すように指導された。101点分割で0〜100の範囲にある較正済み電子VASは、歩行の間の指定膝疼痛にも使用した。歩行の間の指定膝疼痛のVASは、4回目の電流指定膝疼痛VASと同時に毎日完了させた。
データ収集用の電子ダイアリーを−8日目に渡して、電子ダイアリーコンプライアンスの7日間スクリーニング評価を−8日目〜−2日目に実施して、所定の被検者がこの電子ダイアリーを使用することの成否を決定した。被検者は、1日につき4回のダイアリーを完成させるように指導された。スクリーニング期間の間に記録した平均VASを効力の評価のベースラインとして使用する。
WOMAC(Western
Ontario and McMaster
Universities Arthritis Scale)3.1骨関節炎指標バージョンVA.1(版権)も関節炎疼痛を評価するのに使用した。WOMAC 3.1TMは、3つのドメイン:疼痛(5つの質問)、こわばり(2つの質問)、および身体機能(17の質問)へ分割された24の質問からなる。Bellamyら,J.Rheumatol
15:1833−40(1988);およびBellamy,Semin.Arthritis
Rheum.18:14−7(1989)。身体機能のドメインは、日常生活の諸活動を行う能力の情報を提供する。患者は、101点分割で0〜100の範囲にある較正済み電子VASを使用して、指定の通院の間に、電子ダイアリーで直接この試験を実施した。構成している質問のVASスコアの平均を決定することによって、各ドメインをスコア化した。3つのドメインそれぞれからのスコアの平均を決定することによって、全体のWOMAC3.1TMをスコア化した。患者にはまた、使用した救急医薬品について電子ダイアリーを介して報告することが求められた。
ベースライン(スクリーニング期間の疼痛レベル)からの変化としてアウトカムを評価して、異なる用量レベルについての疼痛強度差(PID)または総疼痛強度差(SPID)として表した。活動測定におけるベースラインからの変化は、治療を主因子として、ベースライン疼痛を共変数とする共分散(ANCOVA)モデルの分析を使用して分析した。平均値と平均の変化について、ダンネット検定を使用して、抗体E3のプラセボとの比較を行った。Tukey−Ciminera−Heyse傾向検定を使用して、用量応答関係を評価した。
図24に示すように、検査したすべての用量で、抗NGF抗体E3の単回投与後の平均1日疼痛強度の減少が観察された。一般に、疼痛強度を低下させる効果は、より低い用量(3μg/kgおよび10μg/kg)の処置群より、より高い用量(30μg/kg、100μg/kg、および300μg/kg)の処置群でより長く続いた。図25に示すように、疼痛強度の低下は、100μg/kgのE3の投与後、少なくとも80日間続いた。
以下の表23は、E3の各投薬について、ベースラインレベルと比較した、2〜8日目、2〜14日目、2〜21日目、および2〜28日目の総疼痛強度差(SPID)を示す。ANCOVAを統計分析に使用した。表23は、抗NGF抗体E3の単回投与後に疼痛抑制が統計学的に有意(p<0.05)であったことを示す。
表23.ベースラインと比較した様々な時間間隔での総疼痛強度差
統計学的分析は、補正せずに実施して、多重比較用には補正して実施した。それぞれの時間間隔についての第一行のp値(括弧)は補正しなかったが、第二行のp値(括弧)は、ダンネット補正を伴うものであった。
図26に示すように、抗NGF抗体E3の単回投与によるSPIDの最大低下パーセントは、試験したすべてのE3用量で、2日目〜14日目に約45%〜約65%に達して、10μg/kg、30μg/kg、100μg/kg、および300μg/kgのE3用量で、2日目〜28日目に約45%〜約60%に達した。
図27に示すように、抗NGF抗体E3の投与は、1日目〜28日目のWOMACスコアも低下させた。E3の100μg/kgの用量で、疼痛、身体機能、およびこわばりのスコアが有意に低下した。これらのデータは、抗NGF抗体の単回投与が、骨関節炎を有する患者において、疼痛を抑制するだけでなく、身体機能とこわばりも改善することを示す。
生物学的材料の寄託
以下の材料は、American
Type Culture Collection,10801
ブルヴァール大学、バージニア州マナッサス、アメリカ(ATCC)に寄託されている:
ベクターEb.911.3Eは、E3軽鎖可変領域をコードするポリヌクレオチドであり;ベクターEb.pur.911.3Eは、E3軽鎖可変領域をコードするポリヌクレオチドであり、そしてベクターDb.911.3Eは、E3重鎖可変領域をコードするポリヌクレオチドである。
この寄託は、特許手続きの目的のための微生物の寄託とその下での規制の国際承認に関するブダペスト条約(ブダペスト条約)の規定下で行った。これは、寄託品の生きた培養物を寄託日より30年間維持することを保証する。寄託品は、ブダペスト条約の条件下でATCCにより入手可能になり、Rinat
Neuroscience社とATCCの間の合意に処され、これは、関連する米国特許の発行時または、米国特許出願または外国特許出願の公への開示時に(どちらが先であっても)、寄託品の培養物の子孫の公への永久かつ無制限の利用を保証するとともに、米国特許および商標庁委員会により35
USCセクション122とそれに準ずる委員会規則(37 CFRセクション1.14、特に886 OG 638参照)に従って資格ありと決定されるものへの子孫の利用を保証するものである。
本出願の譲渡人は、寄託された材料の培養物が好適な条件の下で培養されるときに死亡する、または消失または破壊されることがあれば、その材料を、届出時に、同じものと速やかに交換することに同意した。寄託材料の利用可能性は、あらゆる政府の特許法に準拠した権限下に承認される権利に違反して本発明を実施する認可として解釈されてはならない。
抗体配列
重鎖可変領域(Kabat CDRに下線を施す;Chothia CDRは、太字で斜体である)。
軽鎖可変領域(Kabat CDRに下線を施す;Chothia CDRは、太字で斜体である)。
E3重鎖延長CDR
E3軽鎖延長CDR
マウスモノクローナル抗体911延長CDR
911重鎖延長CDR
911軽鎖延長CDR
E3重鎖アミノ酸配列(全長)

3E軽鎖アミノ酸配列(全長抗体)
3E重鎖ヌクレオチド配列(全長抗体)

3E重鎖可変ドメインヌクレオチド配列

3E軽鎖ヌクレオチド配列(全長抗体)

3E軽鎖可変ドメインヌクレオチド配列
本明細書に記載の実施例および態様は、例示目的のためだけのものであり、当業者には、それに照らして様々な修飾または変更が示唆され、それらは、本出願の精神および範囲内に含まれると理解される。
図1Aは、E3抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列(「6」および「5+アフィニティー成熟化H3」と標記する)を示す。ChothiaCDRとKabat CDRを下線テキストと太字およびイタリックのテキストによってそれぞれ図示する。図1Aはまた、以下の重鎖可変領域アミノ酸配列のアライメントを示す;(2)VH4−59ヒト生殖系アクセプタ配列(「VH4−59」または「2」と標記する)(配列番号69);(3)マウス抗体911の延長CDRを移植したアクセプタ配列(「CDR移植」または「3」と標記する)(配列番号70);(4)V71K置換が含まれるCDR移植アクセプタ配列(「3+1フレームワーク突然変異」または「4」と標記する)(配列番号71);(5)アフィニティー成熟化CDRH1およびH2を含有するクローン(「5」または「4+アフィニティー成熟化H1,H2」と標記する)(配列番号72);および抗体E3(上記に記載)。 図1Aは、E3抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列(「6」および「5+アフィニティー成熟化H3」と標記する)を示す。ChothiaCDRとKabat CDRを下線テキストと太字およびイタリックのテキストによってそれぞれ図示する。図1Aはまた、以下の重鎖可変領域アミノ酸配列のアライメントを示す;(2)VH4−59ヒト生殖系アクセプタ配列(「VH4−59」または「2」と標記する)(配列番号69);(3)マウス抗体911の延長CDRを移植したアクセプタ配列(「CDR移植」または「3」と標記する)(配列番号70);(4)V71K置換が含まれるCDR移植アクセプタ配列(「3+1フレームワーク突然変異」または「4」と標記する)(配列番号71);(5)アフィニティー成熟化CDRH1およびH2を含有するクローン(「5」または「4+アフィニティー成熟化H1,H2」と標記する)(配列番号72);および抗体E3(上記に記載)。 図1Bは、E3抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列(「5」または「4+アフィニティー成熟化L3」と標記する)を示す。ChothiaCDRとKabat CDRを下線テキストと太字およびイタリックのテキストによってそれぞれ図示する。図1Bはまた、以下の軽鎖可変領域アミノ酸配列のアライメントを示す;(2)O8ヒト生殖系アクセプタ配列(「O8」または「2」と標記する)(配列番号73);(3)マウス抗体911の延長CDRを移植したアクセプタ配列(「CDR移植」または「3」と標記する)(配列番号74);(4)CDR移植アクセプタ配列(「3+アフィニティー成熟化L1,L2」または「4」と標記する)(配列番号75);(5)アフィニティー成熟化CDRL1およびL2を含有するクローン(「5」または「4+アフィニティー成熟化L3」と標記する);および抗体E3(上記に記載)。 図1Bは、E3抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列(「5」または「4+アフィニティー成熟化L3」と標記する)を示す。ChothiaCDRとKabat CDRを下線テキストと太字およびイタリックのテキストによってそれぞれ図示する。図1Bはまた、以下の軽鎖可変領域アミノ酸配列のアライメントを示す;(2)O8ヒト生殖系アクセプタ配列(「O8」または「2」と標記する)(配列番号73);(3)マウス抗体911の延長CDRを移植したアクセプタ配列(「CDR移植」または「3」と標記する)(配列番号74);(4)CDR移植アクセプタ配列(「3+アフィニティー成熟化L1,L2」または「4」と標記する)(配列番号75);(5)アフィニティー成熟化CDRL1およびL2を含有するクローン(「5」または「4+アフィニティー成熟化L3」と標記する);および抗体E3(上記に記載)。 図2は、抗体E3の重鎖可変領域をコードするポリヌクレオチド配列を含んでなるポリヌクレオチド(配列番号76)を示す。 図3は、抗体E3の軽鎖可変領域をコードするポリヌクレオチド配列を含んでなるポリヌクレオチド(配列番号77)を示す。 図4は、様々な濃度のヒトおよびラットNGFの存在下での、E13.5ニューロンのNGF依存性の生存を示すグラフである。X軸は、NGF濃度(ng/ml)に対応して、Y軸は、カウントされたニューロンに対応する。 図5は、0.04ng/mlのヒトNGF(ほぼ1.5pM;下のパネルに示す)または0.4ng/mlのヒトNGF(ほぼ15pM;上のパネルに示す)のいずれかの存在下での様々なFabのNGF阻止効果を比較するグラフである。様々な濃度のFabE3;マウス911 Fab;およびFab H19−L129およびFab 8L2−6D5におけるE13.5マウス三叉神経ニューロンの生存を評価した。それぞれのFabについて、それぞれのNGF濃度でIC50を(pMで)計算して、表9に示す。FabE3は、ヒトNGF依存性の三叉神経ニューロン生存を強く阻止して、15pMヒトNGFの存在下でほぼ21pMのIC50、そして1.5pMヒトNGFの存在下でほぼ1.2pMのIC50であった。Fab3CとH19−L129もヒトNGF依存性の三叉神経ニューロン生存を強く阻止した。両方のパネルにおいて、X軸は抗体濃度(nM)に対応して、Y軸は、カウントされたニューロンに対応する。1.5pMのNGFはIC50に近く、15pMは、NGFの飽和濃度を表した。 図6は、0.04ng/mlのラットNGF(ほぼ1.5pM;下のパネルに示す)または0.4ng/mlのラットNGF(ほぼ15pM;上のパネルに示す)のいずれかの存在下での様々なFabのNGF阻止効果を比較するグラフである。上記のように、様々な濃度のFabE3;マウス911 Fab;およびFab H19−L129およびFab 8L2−6D5におけるE13.5マウス三叉神経ニューロンの生存を評価した。それぞれのFabについて、それぞれのNGF濃度でIC50を(pMで)計算して、表9に示す。FabE3は、ラットNGF依存性の三叉神経ニューロン生存を強く阻止して、15pMラットNGFの存在下でほぼ31.6pMのIC50、そして1.5pMラットNGFの存在下でほぼ1.3pMのIC50であった。Fab3CとH19−L129もラットNGF依存性の三叉神経ニューロン生存を強く阻止した。1.5pMのNGFはIC50に近く、15pMは、NGFの飽和濃度を表した。両方のパネルにおいて、X軸は抗体濃度(nM)に対応して、Y軸は、カウントされたニューロンに対応する。 図7は、術後24時間で評価した安静時疼痛を図示して、0.02mg/kg、0.1mg/kg、0.6mg/kg、または1mg/kgの抗NGF抗体E3での処置により疼痛が抑制されたことを示すグラフである。「*」は、陰性対照からの統計学的に有意な差(p<0.05)を示す。 図8は、術後24時間で評価した安静時疼痛を図示して、0.5mg/kgの抗NGF抗体E3での処置(術後2時間で注射する)により安静時疼痛が有意に(p<0.005)抑制されたことを示すグラフである。 図9は、マウス抗体911(Fab)のヒトNGFへの結合アフィニティーのBIAcore分析の結果を示すグラフである。マウス抗体911は、NGFへ3.7nMのKD、8.4x10−5−1のkoff、および2.2x10Ms−1のkonで結合した。 図9は、抗体E3(Fab)(「3EFab」と呼ぶ)のヒトNGFへの結合アフィニティーのBIAcore分析の結果を示すグラフである。E3は、ヒトNGFへほぼ0.07nMのKDで(および、約6.0x10−1−1のkonと、約4.2x10−5−1のkoffで)で結合した。 図11は、NGFとtrk(黒丸で示す)、そしてNGFとp75(白抜きの四角で示す)の間で検出される結合パーセントによって評価するように、NGFのその受容体、trkAおよびp75との相互作用を抗体E3が阻止することを図示するグラフである。X軸は、抗体3E(Fab)の濃度に対応して、Y軸は、NGF結合(最大RUパーセント)に対応する。減少するシグナル(RUで測定する)により示すように、増加濃度のFabE3は、NGFのp75とtrkAの両方との相互作用を阻止した。抗体E3(Fab)濃度がNGF濃度に等しいとき、NGF結合は観察されなかった(0のシグナルにより示すように)。 図12は、全長抗体E3およびFabE3のヒトNGF阻止能力を図示するグラフである。ヒトNGFと様々な濃度のFabE3および抗体E3の存在下におけるE13.5マウス三叉神経ニューロンの生存を評価した。X軸は、NGF結合部位(nM)に対応して、Y軸は、三叉神経(TG)ニューロンの正規化数に対応する。全長抗体E3およびFab3Eは、全長抗体およびFabの濃度をNGF結合部位の数へ正規化するとき(Fabは、1つの結合部位を有して、全長抗体は、2つの結合部位を有する)、三叉神経ニューロンのNGF依存性の生存の阻害の同様のレベルを示した。 図13は、様々な濃度(20、4、0.8、0.16、0.032、0.0064、0.00128、および0.0nM)の抗体E3(黒い三角形;「3E」と呼ぶ)、抗体911(黒丸)、およびtrkA受容体イムノアドヘシン(黒い四角形;「trkA−Fc」と呼ぶ)が0.4ng/mlのヒトNGF(飽和濃度)の存在下にE13.5三叉神経ニューロンのNGF依存性の生存を阻害する能力を図示するグラフである。X軸は、抗体の濃度(nM)に対応し、Y軸は、カウントしたニューロンに対応する。上記の結果は、抗体E3が、マウスモノクローナル抗NGF抗体911またはtrkAイムノアドヘシンのいずれよりも有意によくNGFを阻止することを実証した。 図14は、抗NGFアンタゴニスト抗体E3(図で3Eと呼ぶ)またはFab911が、200nMと同じくらい高い抗体濃度でも、NT3、NT4/5、およびMSPにより促進されるニューロン生存を阻害しなかったことを図示するグラフである。このデータは、各実験での陽性対照で観察される生存(飽和NGF濃度の存在下に成長する三叉神経ニューロンの100%生存)に対する、48時間の培養後の平均生存パーセント(平均±標準誤差、各データ点でn=3)を表した。様々な濃度(20nM、2nM、または0.2nM)のE3Fab(図で「3E」と呼ぶ)とマウス抗体911 Fabを無添加ニュートロフィン(「対照」と呼ぶ)、400pM NGF(「NGF−400pM」と呼ぶ)、10nM NT3(「NT3−10nM」と呼ぶ)、または600pM MSP(「MSP−600pM」と呼ぶ)の存在下に使用した。 図15は、抗NGFアンタゴニスト抗体E3(Fabまたは全長抗体)(「図で「3E」と呼ぶ)またはマウス抗体911(Fabまたは全長抗体)が、200nMと同じくらい高い抗体濃度でも、NT3、NT4/5、およびMSPにより促進されるニューロン生存を阻害しなかったことを図示するグラフである。様々な濃度(200nMおよび80nM)のE3Fabおよび全長抗体とマウス抗体911全長抗体およびFabを無添加ニュートロフィン(「無因子」と呼ぶ)、400pMNGF(「NGF−400pM」と呼ぶ)、10nM NT3(「NT3−10nM」と呼ぶ)、または600pM MSP(「MSP−600pM」と呼ぶ)の存在下に使用した。 図16は、抗NGFアンタゴニスト抗体E3またはFabE3が、BDNF、NT4/5、またはLIFにより促進されるE17結節ニューロンの生存を阻害しなかったことを図示するグラフである。マウス抗NGFアンタゴニスト抗体911についても試験して、同様の結果を観察した。様々な濃度(200nMおよび80nM)の全長抗体E3(図で「3E」と呼ぶ)、FabE3、全長抗体911、またはFab911を、無添加ニュートロフィン(「無因子」と呼ぶ)、400pMBDNF(「BDNF−400pM」と呼ぶ)、400pM NT4/5(「NT4/5−400pM」と呼ぶ)、または2.5nM LIF(「LIF−2.5nM」と呼ぶ)の存在下に試験した。 図17は、抗NGFアンタゴニスト抗体E3またはFabE3が、BDNF、NT4/5、またはLIFにより促進されるE17結節ニューロンの生存を阻害しなかったことを図示するグラフである。様々な濃度(200nM、20nM、2nM)のFabE3(図で「3E」と呼ぶ)またはFab911を、無添加ニュートロフィン(「対照」と呼ぶ)、400pMBDNF(「BDNF−400pM」と呼ぶ)、400pM NT4/5(「NT4/5−400pM」と呼ぶ)、または2.5nM LIF(「LIF−2.5nM」と呼ぶ)の存在下に試験した。 図18は、抗NGF抗体(E3および911)のD14およびD19に投与後の関節炎ラット(慢性関節リウマチモデル)における痛感応答を実証するグラフである。E3(14日目と19日目に1mg/kg,i.v.)、911(14日目と19日目に10mg/kg,i.v.)、またはindo(10日にわたり連日のインドメタシン3mg/kg,p.o.)を関節炎マウスへ投与した。発声強度値は、平均±s.e.m.としてmVで表す。 図19は、抗NGF抗体のD14およびD19に投与後の関節炎ラット(慢性関節リウマチモデル)の体重に及ぼす抗NGF抗体の効果を実証するグラフである。E3(14日目と19日目に1mg/kg,i.v.)、911(14日目と19日目に10mg/kg,i.v.)、またはindo(10日にわたり連日のインドメタシン3mg/kg,p.o.)を関節炎マウスへ投与した。体重の数値は、平均±s.e.m.としてグラムで表す。 図20は、異なる用量の抗NGF抗体E3(0.003mg/kg、0.03mg/kg、0.3mg/kg、および5mg/kg)のD14およびD18に投与後の関節炎ラット(慢性関節リウマチモデル)における痛感応答を実証するグラフである。発声強度値は、平均±s.e.m.としてmVで表す。 図21は、異なる用量の抗NGF抗体E3(0.03mg/kg、0.3mg/kg、および5mg/kg)のD14およびD18に投与後の関節炎ラット(慢性関節リウマチモデル)の14日目の体重の百分率(14日目へ正規化)に及ぼす抗NGF抗体E3の効果を実証するグラフである。 図22は、異なる用量の抗NGF抗体E3(0.03mg/kg、0.3mg/kg、および5mg/kg)のD14およびD18に投与後の関節炎ラット(慢性関節リウマチモデル)における体重損失に及ぼす抗NGF抗体E3の効果を実証するグラフである。体重の数値は、0日目へ正規化した。 図23は、連続番号付け、Kabat番号付け、およびChothia番号付けを使用して番号付けた、E3重鎖可変領域アミノ酸配列(図23A)と軽鎖可変領域アミノ酸配列(図23B)を図示する。 図23は、連続番号付け、Kabat番号付け、およびChothia番号付けを使用して番号付けた、E3重鎖可変領域アミノ酸配列(図23A)と軽鎖可変領域アミノ酸配列(図23B)を図示する。 図23は、連続番号付け、Kabat番号付け、およびChothia番号付けを使用して番号付けた、E3重鎖可変領域アミノ酸配列(図23A)と軽鎖可変領域アミノ酸配列(図23B)を図示する。 図23は、連続番号付け、Kabat番号付け、およびChothia番号付けを使用して番号付けた、E3重鎖可変領域アミノ酸配列(図23A)と軽鎖可変領域アミノ酸配列(図23B)を図示する。 図24は、0日目のベースラインと比較した、抗NGF抗体E3の投与後の平均1日疼痛強度の変化を図示する。Y軸は、0日目の平均1日疼痛強度に比較した、平均1日疼痛強度(VASスコア)の低下に対応する。X軸は、抗NGF抗体E3の投与後の日数に対応する。 図25は、抗NGF抗体E3の投与後の平均VASスコアを図示する。「SE」は、標準誤差を意味する。 図26は、抗NGF抗体E3の投与後2日目〜14日目と2日目〜28日目の総疼痛強度差(SPID)の最大低下パーセントを図示する。 図27は、異なる用量(3μg/kg、10μg/kg、30μg/kg、100μg/kg、および300μg/kg)の抗NGF抗体E3の投与後1日目〜28日目のWOMAC、疼痛サブスケール、身体機能サブスケール、およびこわばりサブスケールについての最小二乗平均(LSM)応答を図示する。「SE」は、標準誤差を意味する。X軸は、投与した抗NGF抗体E3の用量に対応する。「*」は、ダンネットt検定でベースラインと比較したP<0.05を示す。

Claims (85)

  1. 有効量のNGFアンタゴニストを個体へ投与することを含んでなる、骨関節炎疼痛を個体において治療する方法。
  2. 個体がヒトである、請求項1の方法。
  3. NGFアンタゴニストが抗NGFアンタゴニスト抗体である、請求項1の方法。
  4. 抗NGFアンタゴニスト抗体を毎週1回〜12週毎に1回の範囲の投薬頻度で投与する、請求項3の方法。
  5. 抗NGFアンタゴニスト抗体を毎月1回、2ヶ月毎に1回、3ヶ月毎に1回、4ヵ月毎に1回、5ヶ月毎に1回、または6ヶ月毎に1回投与する、請求項3の方法。
  6. 抗NGFアンタゴニスト抗体を3ヶ月毎に1回投与する、請求項3の方法。
  7. 単回用量の抗NGFアンタゴニスト抗体の投与後少なくとも約7日の期間の間、疼痛が緩和される、請求項3の方法。
  8. 単回用量の抗NGFアンタゴニスト抗体の投与後少なくとも約14日の期間の間、疼痛が緩和される、請求項3の方法。
  9. 単回用量の抗NGFアンタゴニスト抗体の投与後少なくとも約4週の期間の間、疼痛が緩和される、請求項3の方法。
  10. 単回用量の抗NGFアンタゴニスト抗体の投与後少なくとも約12週の期間の間、疼痛が緩和される、請求項3の方法。
  11. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約3μg/kg〜約1mg/kgの範囲の用量で投与する、請求項3の方法。
  12. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約100μg/kgの用量で投与する、請求項11の方法。
  13. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約300μg/kgの用量で投与する、請求項11の方法。
  14. 抗NGFアンタゴニスト抗体を静脈内投与する、請求項3の方法。
  15. 抗NGFアンタゴニスト抗体を皮下投与する、請求項3の方法。
  16. 抗NGFアンタゴニスト抗体がモノクローナル抗体である、請求項3の方法。
  17. 抗NGFアンタゴニスト抗体がヒト化抗体である、請求項3の方法。
  18. 抗NGFアンタゴニスト抗体がヒトNGFへ結合する、請求項3の方法。
  19. 抗NGFアンタゴニスト抗体が齧歯動物のNGFへさらに結合する、請求項18の方法。
  20. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)NGFへ約2nM未満のKで結合し;
    (b)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を約100pM以下のIC50で阻害し(ここでIC50は、約15pMのヒトNGFの存在下に測定する);そして
    (c)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を約10pM以下のIC50で阻害する(ここでIC50は、約1.5pMのNGFの存在下に測定する)、
    請求項3の方法。
  21. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)配列番号3に示すCDR1領域;
    (b)配列番号4に示すCDR2領域;および
    (c)配列番号5に示すCDR3領域
    を含んでなる重鎖可変領域を含む、請求項3の方法。
  22. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)配列番号6に示すCDR1領域;
    (b)配列番号7に示すCDR2領域;および
    (c)配列番号8に示すCDR3領域
    を含んでなる軽鎖可変領域を含む、請求項3の方法。
  23. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)配列番号3に示すCDR1領域;
    (b)配列番号4に示すCDR2領域;および
    (c)配列番号5に示すCDR3領域
    を含んでなる重鎖可変領域をさらに含む、請求項22の方法。
  24. 抗NGFアンタゴニスト抗体が、配列番号1および2に示すアミノ酸配列を含んでなる抗体である、請求項23の方法。
  25. 抗NGFアンタゴニスト抗体が、配列番号16および17に示すアミノ酸配列を含んでなる抗体である、請求項24の方法。
  26. 有効量のNGFアンタゴニストを個体へ投与することを含んでなる、骨関節炎を有する個体において身体機能を改善させる方法。
  27. 個体がヒトである、請求項26の方法。
  28. NGFアンタゴニストが抗NGFアンタゴニスト抗体である、請求項26の方法。
  29. 抗NGFアンタゴニスト抗体を毎週1回〜12週毎に1回の範囲の投薬頻度で投与する、請求項28の方法。
  30. 抗NGFアンタゴニスト抗体を毎月1回、2ヶ月毎に1回、3ヶ月毎に1回、4ヵ月毎に1回、5ヶ月毎に1回、または6ヶ月毎に1回投与する、請求項28の方法。
  31. 抗NGFアンタゴニスト抗体を3ヶ月毎に1回投与する、請求項28の方法。
  32. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約3μg/kg〜約1mg/kgの範囲の用量で投与する、請求項28の方法。
  33. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約100μg/kgの用量で投与する、請求項32の方法。
  34. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約300μg/kgの用量で投与する、請求項32の方法。
  35. 抗NGFアンタゴニスト抗体を静脈内投与する、請求項28の方法。
  36. 抗NGFアンタゴニスト抗体を皮下投与する、請求項28の方法。
  37. 抗NGFアンタゴニスト抗体がモノクローナル抗体である、請求項28の方法。
  38. 抗NGFアンタゴニスト抗体がヒト化抗体である、請求項28の方法。
  39. 抗NGFアンタゴニスト抗体がヒトNGFへ結合する、請求項28の方法。
  40. 抗NGFアンタゴニスト抗体が齧歯動物のNGFへさらに結合する、請求項39の方法。
  41. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)NGFへ約2nM未満のKで結合し;
    (b)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を約100pM以下のIC50で阻害し(ここでIC50は、約15pMのヒトNGFの存在下に測定する);そして
    (c)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を約10pM以下のIC50で阻害する(ここでIC50は、約1.5pMのNGFの存在下に測定する)、
    請求項28の方法。
  42. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)配列番号3に示すCDR1領域;
    (b)配列番号4に示すCDR2領域;および
    (c)配列番号5に示すCDR3領域
    を含んでなる重鎖可変領域を含む、請求項28の方法。
  43. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)配列番号6に示すCDR1領域;
    (b)配列番号7に示すCDR2領域;および
    (c)配列番号8に示すCDR3領域
    を含んでなる軽鎖可変領域を含む、請求項28の方法。
  44. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)配列番号3に示すCDR1領域;
    (b)配列番号4に示すCDR2領域;および
    (c)配列番号5に示すCDR3領域
    を含んでなる重鎖可変領域をさらに含む、請求項43の方法。
  45. 抗NGFアンタゴニスト抗体が、配列番号1および2に示すアミノ酸配列を含んでなる抗体である、請求項44の方法。
  46. 抗NGFアンタゴニスト抗体が、配列番号16および17に示すアミノ酸配列を含んでなる抗体である、請求項45の方法。
  47. 有効量のNGFアンタゴニストを個体へ投与することを含んでなる、骨関節炎を有する個体においてこわばりを改善させる方法。
  48. 個体がヒトである、請求項47の方法。
  49. NGFアンタゴニストが抗NGFアンタゴニスト抗体である、請求項47の方法。
  50. 抗NGFアンタゴニスト抗体を毎週1回〜12週毎に1回の範囲の投薬頻度で投与する、請求項49の方法。
  51. 抗NGFアンタゴニスト抗体を毎月1回、2ヶ月毎に1回、3ヶ月毎に1回、4ヵ月毎に1回、5ヶ月毎に1回、または6ヶ月毎に1回投与する、請求項49の方法。
  52. 抗NGFアンタゴニスト抗体を3ヶ月毎に1回投与する、請求項49の方法。
  53. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約3μg/kg〜約1mg/kgの範囲の用量で投与する、請求項49の方法。
  54. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約100μg/kgの用量で投与する、請求項53の方法。
  55. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約300μg/kgの用量で投与する、請求項53の方法。
  56. 抗NGFアンタゴニスト抗体を静脈内投与する、請求項49の方法。
  57. 抗NGFアンタゴニスト抗体を皮下投与する、請求項49の方法。
  58. 抗NGFアンタゴニスト抗体がモノクローナル抗体である、請求項49の方法。
  59. 抗NGFアンタゴニスト抗体がヒト化抗体である、請求項49の方法。
  60. 抗NGFアンタゴニスト抗体がヒトNGFへ結合する、請求項49の方法。
  61. 抗NGFアンタゴニスト抗体が齧歯動物のNGFへさらに結合する、請求項60の方法。
  62. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)NGFへ約2nM未満のKで結合し;
    (b)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を約100pM以下のIC50で阻害し(ここでIC50は、約15pMのヒトNGFの存在下に測定する);そして
    (c)マウスE13.5三叉神経ニューロンのヒトNGF依存性の生存を約10pM以下のIC50で阻害する(ここでIC50は、約1.5pMのNGFの存在下に測定する)、
    請求項49の方法。
  63. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)配列番号3に示すCDR1領域;
    (b)配列番号4に示すCDR2領域;および
    (c)配列番号5に示すCDR3領域
    を含んでなる重鎖可変領域を含む、請求項49の方法。
  64. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)配列番号6に示すCDR1領域;
    (b)配列番号7に示すCDR2領域;および
    (c)配列番号8に示すCDR3領域
    を含んでなる軽鎖可変領域を含む、請求項49の方法。
  65. 抗NGFアンタゴニスト抗体が:
    (a)配列番号3に示すCDR1領域;
    (b)配列番号4に示すCDR2領域;および
    (c)配列番号5に示すCDR3領域
    を含んでなる重鎖可変領域をさらに含む、請求項64の方法。
  66. 抗NGFアンタゴニスト抗体が、配列番号1および2に示すアミノ酸配列を含んでなる抗体である、請求項65の方法。
  67. 抗NGFアンタゴニスト抗体が、配列番号16および17に示すアミノ酸配列を含んでなる抗体である、請求項66の方法。
  68. 有効量のNGFアンタゴニストと、骨関節炎疼痛を個体において治療するのに有効な量のNGFアンタゴニストを該個体へ投与することについての説明書を含むキット。
  69. 個体がヒトである、請求項68のキット。
  70. NGFアンタゴニストが抗NGFアンタゴニスト抗体である、請求項68のキット。
  71. 抗NGFアンタゴニスト抗体を毎週1回〜12週毎に1回の範囲の投薬頻度で投与する、請求項70のキット。
  72. 単回用量の抗NGFアンタゴニスト抗体の投与後少なくとも約7日の期間の間、疼痛が緩和される、請求項70のキット。
  73. 有効量のNGFアンタゴニストと、骨関節炎を有する個体において身体機能を改善させるのに有効な量のNGFアンタゴニストを該個体へ投与することについての説明書を含むキット。
  74. 個体がヒトである、請求項73のキット。
  75. NGFアンタゴニストが抗NGFアンタゴニスト抗体である、請求項73のキット。
  76. 抗NGFアンタゴニスト抗体を毎週1回〜12週毎に1回の範囲の投薬頻度で投与する、請求項75のキット。
  77. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約3μg/kg〜約1mg/kgの範囲の用量で投与する、請求項75のキット。
  78. 有効量のNGFアンタゴニストと、骨関節炎を有する個体においてこわばりを改善させるのに有効な量のNGFアンタゴニストを該個体へ投与することについての説明書を含むキット。
  79. 個体がヒトである、請求項78のキット。
  80. NGFアンタゴニストが抗NGFアンタゴニスト抗体である、請求項78のキット。
  81. 抗NGFアンタゴニスト抗体を毎週1回〜12週毎に1回の範囲の投薬頻度で投与する、請求項80のキット。
  82. 抗NGFアンタゴニスト抗体を約3μg/kg〜約1mg/kgの範囲の用量で投与する、請求項80のキット。
  83. NGFアンタゴニストと医薬的に許容される担体を含んでなる、骨関節炎疼痛を個体において治療するための医薬組成物。
  84. NGFアンタゴニストと医薬的に許容される担体を含んでなる、骨関節炎を有する個体において身体機能を改善させるための医薬組成物。
  85. NGFアンタゴニストと医薬的に許容される担体を含んでなる、骨関節炎を有する個体においてこわばりを改善させるための医薬組成物。
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