JP2015502340A - iNKTに対するヒト化抗体 - Google Patents

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Abstract

免疫応答を抑制する処置の方法を提供する。本方法は、処置が必要な対象に、該対象のiNKT細胞機能を抑制するのに有効な量で、iNKT細胞に選択的に結合する裸の遮断抗体を投与することを含む。iNKT細胞に選択的に結合する、単離されたヒト化抗体を含む組成物もまた提供する。

Description

関連出願
本出願は、2011年10月27日に出願された米国仮特許出願第61/552,337号の米国特許法第119条(e)に基づいて利益を主張するものであり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の背景
喘息は世界的に見て比較的一般的な病気である。2009年に、疾患管理センターは、米国における喘息の普及率が人口の8.2%、すなわち24.6百万人であることを推定した。世界的に見て喘息の重荷は大きく、3億を超えるケースの普及が推定され、この数字は2025年までに1億ケースを上回って増加することが予想される。
喘息は我が国の最も高コストな病気の1つである。年間の米国の喘息のための健康への支出および生産性減少は200億$を超えると推定される。2006年および2007年において、米国では、1年あたり約3500名が喘息関連で死亡し、世界的に見ると250,000名超が死亡した。
喘息の重症度は症状の頻度および重症度、または「発作」、肺機能試験の結果、ならびに症状を管理するために必要な薬剤のレベルによって区別される(NIH, “Guidelines for the Diagnosis and Management of Asthma, 2007”)。喘息患者の約30%が、通常の肺機能試験で穏やかで断続的な喘息の症状を示す。他の喘息患者の30%が、通常の肺機能試験で穏やかで継続的な症状(1週間あたり2または3以上の発症)を示す。喘息患者の40パーセントは、変則的な肺機能試験で、中等度から軽重度で継続的かつ日常的な、または持続的な喘息の症状を示す。喘息関連健康ケアコストの80%超は、中等度から軽重度の継続的および/またはより軽度な、処置困難な喘息を有する個体の20%が原因であると推定される。したがって、処置困難な喘息は医学的なニーズを著しく満たさないままである。
免疫システムを調節することは、自己免疫疾患、感染、アレルギー、炎症状態、自然流産、妊娠、移植片対宿主疾患および癌を含むが、これらに限定されない様々な他の疾患および障害と同様に、喘息を処置するための望ましいアプローチとして追及されている。T細胞は、かかる調節の標的である。T細胞は多数の免疫システム機能に関与するリンパ球である。ヘルパーT細胞、細胞毒性T細胞およびサプレッサーT細胞などのT細胞サブセットは、異なる免疫機能を仲介する。ナチュラルキラーT(NKT)細胞は、従来のT細胞とナチュラルキラー(NK)細胞との両者が有する、表面マーカーおよび機能的な特性を共有するTリンパ球サブセットである。T細胞と違って、それらはペプチド抗原よりむしろ糖脂質抗原を認識する。
NKT細胞は3つのサブセットに区分することができる:非変異のT細胞受容体を発現し、かつCD1dにより制限されるタイプ1(iNKT)、変異のT細胞受容体を発現するが、CD1dにより制限されるタイプ2(NKT)、および、変異のT細胞受容体を発現し、かつCD1dにより制限されないタイプ3(NKT様)である。タイプ1のiNKT細胞は、特定のTCR−β鎖(ヒトにおけるVβ11、マウスにおけるVβ8.2、Vβ7およびVβ2)と好んで対となる、独自に再構成され、高度に保存された半非変異のTCR−α鎖(ヒトにおけるVα24−Jα18およびマウスにおけるVα14−Jα18)を発現する。それらは動物の系統発生を通じて高度に保存されている。これは、それらのT細胞受容体(TCR)の多様な配列をもつ大半のT細胞の部分母集団とは対照的である。iNKT細胞の非変異のTCRは、抗原提示細胞の表面上のMHC−I様タンパク質CD1dに提示された糖脂質の抗原と反応する。iNKT細胞の顕著な特徴は、特徴的なサイトカインであるが、そうでなければTヘルパータイプI(Th1)細胞およびTh2細胞夫々により産生される、IL−4およびIFNγを含むサイトカインの混合物を素早く産生するそれらの能力である。非変異のNKT細胞は、「古典的なNKT細胞」を指すこともある。
iNKT細胞の独自な特徴は、それらが海洋性海綿動物に由来する糖脂質である、CD1dに提示されるα−ガラクトシル−セラミド(α−GalCer)を認識することである。これは、α−GalCer融合CD1d四量体を使用することによって、フローサイトメトリーにより、マウス、非ヒト霊長類(NHP)、およびヒトのiNKT細胞をモニターすることに利用されている。ヒト−iTCRの非変異のループに結合する、マウスのモノクローナル抗体6B11もまた、ヒトおよびNHPのiNKT細胞をモニターするために使用されている。
iNKT細胞は、ヒトおよび非ヒトの末梢血中の全T細胞集団のうち極めて小さなサブセットを表す。それらの相対数は、健常者間で100倍超変わることがあり、ヒトにおけるCD3細胞の0.01%〜1%超のいずれかを表す。ここで該範囲の下位は大多数のヒトを表す。
従来のT細胞は成熟して記憶表現型を獲得するために、外的な抗原に暴露させる必要がある。病理学的事象を通じて、または薬理学的介入によって枯渇する従来の記憶T細胞のクローン増殖した集団は、新しい胸腺の移入物が、同一的に再構成されたTCRとともに、最初の発作として、同様のまたは同一の外的または病原性抗原に暴露された場合にのみ回復することができる。かかるT細胞の枯渇によって一定の個体の免疫レパートリー内で「穴」が生じることがある。従来のT細胞とは異なり、iNKT細胞は、持続的な再生能をもつ。ヒトにおいて、iNKT細胞の再生は、骨髄移植の次に検討された。iNKT細胞数のベースラインへの完全な回復を、切除治療のための末梢血幹細胞移植救助の1月後に観察した。したがって、iNKT細胞枯渇治療は、他のT細胞を枯渇させるよりもリスクが少ないかもしれない。
iNKT細胞は他のT細胞と同様に胸腺において発達する。マウスにおける研究によって、iNKT細胞は従来のT細胞と異なり、外的な抗原または病原性抗原に前もって暴露する必要なく、CD1d分子に提示された今まで未知な内因性抗原を認識することによって、自然な発達の間に記憶表現型を獲得したことが示されている。それらの記憶表現型のために、抗原提示細胞(APC)によって提示される外的または内因性の糖脂質抗原への暴露に応答して、末梢免疫コンパートメント内において、それらは急速に活性化し増殖することができる。
iNKT細胞は、自然免疫システムおよび適応免疫システムを両腕とする特性を共有し、よってTおよびB細胞応答ならびに自然免疫を調節することによって独自の役割を果たす(1)。iNKT細胞は即効的であり、これは自然免疫システムの特徴である。それらが抗原特異的な応答などの他のT細胞の特質を共有するため、それらはまた適応免疫システムの特徴も示す。それら自体は、夫々免疫応答の発達を増強または緩和するために、前炎症性および免疫調節性の役割を果たすことができる、2つのシステム間をつなぐ橋として働く(2)。
iNKT細胞の特質によって、疾患のための処置としてのiNKT細胞機能の操作に向けて、検討が促進した(3、4、5、6)。多数の研究によって、iNKT細胞は、Th1およびTh2応答間のバランスを調節できることが示された。これらの細胞は病原体に対する応答、癌における免疫監視機構、および自己免疫の調節において役割を果たすと仮定づけられた。これらの状態の大半について、iNKT細胞の欠損については部分的に特徴づけられるのみであり、いくつかの場合において対立する研究によって論争された。特にヒトの研究は、2つの重要な制限によって制約されている。第一に、大半のヒトの研究は、iNKT細胞の同定に準最適法を用いている。第二に、大半のヒトの研究は、定量的であるのみであり、iNKT細胞数、比率、または機能の調整という機能的な結果に関してはヒトのデータはほとんど存在しない。
iNKT細胞機能は、喘息における潜在的な役割に関して有意な注目を集めた。iNKT細胞の遺伝学的な除去、または薬理学的な遮断のいずれか一方による、iNKT細胞機能の阻害は、マウスにおける気道過敏症(AHR)の発達を妨げる(7、8)。これは卵白アルブミンおよびオゾン誘発性AHRの両方に見られる(9)。卵白アルブミンまたはオゾンに対する暴露の後、野生型マウスの肺においてiNKT細胞は増加する。非変異のT細胞受容体の一部をコードする遺伝子のノックアウトによってiNKT細胞機能が遺伝学的に欠損したマウスにおいて、iNKT細胞の養子移植によって、アレルゲンに対してAHRを引き起こす能力が回復する(9)。逆に、有効なiNKT細胞のアゴニストであるα−GalCerを有する気道において、iNKT細胞の活性化によって、マウスおよび非ヒト霊長類の両方においてAHRとは見分けのつかない応答を引き起こす(10、11)。iNKT細胞が遺伝学的に欠損したマウスもまた、慢性的なセンダイウイルスモデルのCOPDの気道において病理的な変化の発達に耐性をもつ(12)。マウスモデルからの発見と同様に、ヒトにおいて、iNKT細胞は健康な人の肺において存在しないが、中等度から軽度な喘息を有する患者の肺において存在し、アレルゲンまたはウイルスの負荷の後にさらに増加する(3、13、14)。BAL流動体および喘息患者の末梢血におけるiNKT細胞レベル間において関係性はほとんどまたは全くないように見える。既存技術は、iNKT細胞が喘息と必然的に関連するか、または喘息の結果であるか、またはiNKT細胞機能を妨げることを目指した治療が喘息の処置になり得るかを確定づけていない。
ヒト非変異T細胞受容体を認識する、マウスのモノクローナル抗体6B11は、米国の公開された出願第2007/0160600の対象である。この抗体はヒトiNKT細胞に選択的に結合し、iNKT細胞を、他のリンパ球および他のヒト組織型と区別することが可能である。前記出願は、6B11抗体が免疫応答を増強するか、または抑制するかについて対立する声明を提供している。前記出願は、ある点では、抗体がiNKT細胞の増殖を刺激することを示し、抗体がiNKT細胞のアゴニストであることを示唆している。前記出願は、別の点では、iNKT活性の増大が、免疫応答の抑制をもたらすことがあると示唆している。また別の点では、前記出願はiNKT活性への干渉が免疫応答を抑制するだろうということを示している。特に前記出願は、免疫応答を抑制するために、トキシンに抗体がカップリングしてiNKT細胞を枯渇させるはずであると示唆している。したがって、この出願は、6B11抗体の使用が望ましいであろう医療事情を明確にするものではない。
本発明の概要
驚くべきことに、iNKTに選択的に結合するある裸の抗体が、低用量でin vivoで一過的にiNKT細胞を枯渇させるだろうということが見出された。さらに、iNKTに選択的に結合するある抗体が、iNKT細胞を活性化させるだろうということが見出された。予想外に高い親和性でヒトiNKT細胞に選択的に結合するヒト抗体も見出された。これらの発見に基づき、気道過敏症状態を処置することができると考えられる(例えば、喘息(アレルギー性喘息を含むが、これに限定しない)および慢性閉塞性肺疾患(COPD))。さらに、iNKT細胞が仲介する様々な他の状態、例えば、アレルギー、自己免疫疾患、アレルギーを除く炎症状態、虚血再灌流傷害、鎌状赤血球貧血、血管炎性疾患、移植拒絶、感染性疾患および癌などを処置することができると考えられる。
本発明の一側面により、iNKT細胞機能を抑制する処置の方法を提供する。本発明の一側面により、免疫応答を抑制する処置の方法を提供する。夫々の方法は、処置の必要がある対象に対して、iNKT細胞機能を抑制するために効果的な量においてiNKT細胞に選択的に結合する裸の抗体を投与することに関連する。いくつかの態様において、抗体は枯渇抗体(depleting antibody)であり、量はiNKT細胞を枯渇させるために効果的である。
前記の方法を様々な障害を処置するために使用することができる。一側面において、抗原に対する対象の免疫応答は抑制される。例えば、抗原は、アレルゲン、自己抗原または移植抗原であってもよい。本発明の一側面において、対象は喘息を患い、対象において処置は1つまたは2つ以上の喘息の症状を抑制する。いくつかの態様において、喘息はアレルギー性の喘息である。いくつかの態様において、対象は、(i)通常の肺機能試験で、穏やかで継続的な喘息の症状(1週間あたり2または3以上の発症)、(ii)変則的な肺機能試験で、中等度から軽重度で継続的かつ日常的な、または持続的な喘息の症状、または(iii)処置不応性の喘息を患う。一側面において、方法は対象において気道の再構成を抑制する。本発明の別の側面において、対象はCOPDを患い、処置は対象において1つまたは2つ以上のCOPDの症状を抑制する。一側面において、処置はCOPDを患う対象において気道の再構成を抑制する。一側面において、処置は対象における疾患の進行を遅らせる。別の側面において、対象はアレルギー、自己免疫疾患、アレルギーを除く炎症状態、虚血再灌流傷害、鎌状赤血球貧血、または血管炎性疾患を患い、処置は対象において1つまたは2つ以上の疾患の症状を抑制する。別の側面において、対象は移植を受けているか、または移植を受ける候補者であり、処置は1つまたは2つ以上の移植拒絶の症状を抑制する。別の側面において、対象は感染を患い、処置は感染の成長を遅め、感染の成長を止め、または関連した感染性因子を除去し、または対象において1つまたは2つ以上の感染の症状を抑制する。別の側面において、対象は癌を患い、処置は癌の成長を遅め、癌の成長を止め、または癌を除去し、または対象において1つまたは2つ以上の癌の症状を抑制する。前記のいかなる側面および態様において、対象はヒトであってよく、抗体はヒト化抗体であってよい。前記のいかなる側面および態様において、対象はヒトであってよく、抗体は完全ヒト化抗体であってよい。完全ヒト抗体はヒトのアミノ酸配列のみからなる抗体である。いくつかの態様において、完全ヒト抗体は、種々のヒト抗体からのヒトのアミノ酸配列セグメントの複合体である。
本発明は、抗体の使用に関するものであり、その性質は下記に詳述されている。いくつかの態様において、抗体はヒト化抗体である。いくつかの態様において、抗体は全て完全ヒト抗体である。いくつかの態様において、抗体は全て完全ヒト、複合抗体であってもよい。いくつかの態様において、抗体は3つの軽鎖CDR領域および3つの重鎖CDR領域をもってもよく、ここで3つの軽鎖CDR領域および3つの重鎖CDR領域の夫々はヒト配列の複合体である。
別の側面において本発明は、iNKT細胞に少なくともある親和性で結合するヒト化抗体に関する。いくつかの態様において、抗体が、組み換えの可溶性ヒトiTCRへの結合において1.0μg/ml未満であるIC50でiNKT細胞に結合する。いくつかの態様において、ヒト化抗体の重鎖可変領域および軽鎖可変領域はヒト配列からなる。
いくつかの態様において、抗体は、配列番号1によって定義されるエピトープに結合する。いくつかの態様において、抗体は、配列番号2によって定義されるエピトープに結合する。いくつかの態様において、抗体は、配列番号24、25および26を含む軽鎖可変領域をもつ。いくつかの態様において、抗体は、配列番号24、25および26を含む軽鎖可変領域をもち、かつ85位にロイシンももつ。いくつかの態様において、抗体は、配列番号21、22および23を含む重鎖可変領域をもつ。いくつかの態様において、抗体は、配列番号21、22および23を含む重鎖可変領域をもち、かつ23位にバリンを、かつ/または93位にスレオニンももつ。いくつかの態様において、抗体は、配列番号7、8、9、10、11、12、13または14から選択した重鎖可変領域を含む。いくつかの態様において、抗体は、配列番号15、16、17、18、19または20から選択した軽鎖可変領域を含む。いくつかの態様において、抗体は、配列番号15、16、17、18、19または20から選択した軽鎖可変領域、かつ配列番号7、8、9、10、11、12、13または14から選択した重鎖可変領域を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号10および18を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号27を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号28を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号29を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号27および29を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号28および29を含む。
本発明の別の側面より、単離したヒト化抗体を提供する。抗体はiNKT細胞に選択的に結合し、ここで該抗体は組み換えの可溶性ヒトiTCRに対する結合において0.9μg/ml未満のIC50をもつ。いくつかの態様において、IC50は0.8μg/ml未満、0.5μg/ml未満および0.3μg/ml未満でもある。いくつかの態様において、IC50は0.1と0.9μg/mlの間である。いくつかの態様において、IC50は0.1と0.5μg/mlの間である。
いくつかの態様において、抗体は配列番号1によって定義されるエピトープに結合する。他の態様において、抗体は配列番号2によって定義されるエピトープに結合する。いくつかの態様において、抗体は3つの軽鎖CDR領域および3つの重鎖CDR領域をもち、ここで3つの軽鎖CDR領域および3つの重鎖CDR領域の夫々はヒト配列の複合体である。
いくつかの態様において、抗体は配列番号24、25および26を含む軽鎖可変領域をもつ。いくつかの態様において、抗体は配列番号24、25および26を含む軽鎖可変領域をもち、かつ85位にロイシンをもつ。いくつかの態様において、抗体は配列番号21、22および23を含む重鎖可変領域をもつ。いくつかの態様において、抗体は配列番号21、22および23を含む重鎖可変領域をもち、かつ23位にバリン、かつ/または99位にスレオニンをもつ。いくつかの態様において、抗体は配列番号7、8、9、10、11、12、13または14から選択した重鎖可変領域を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号15、16、17、18、19または20から選択した軽鎖可変領域を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号15、16、17、18、19または20から選択した軽鎖可変領域、および配列番号7、8、9、10、11、12、13または14から選択した重鎖可変領域を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号10および18を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号27を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号28を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号29を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号27および29を含む。いくつかの態様において、抗体は配列番号28および29を含む。
いくつかの態様において、抗体の結合領域は全てのヒトのハプロタイプのヒト末梢血単球に無反応的(non-reactive)である。
前記のいかなる態様において、ヒト化抗体は枯渇抗体であってもよい。前期のいかなる態様において、ヒト化抗体は活性化抗体であってもよい。前記のいかなる態様において、抗体は、対象に投与後、1または2以上の血清サイトカインレベルにおいて有意な変化を誘導しない特質をもってもよい[誘導しない]。
別の側面における本発明は方法である。方法は、iNKT細胞の活性を妨げるために、またはiNKT細胞を枯渇させるために効果的な量において、iNKT細胞に選択的に結合する、単離したヒト化抗体と対象のiNKT細胞との接触に関する。一態様において、細胞をin vitroで接触させる。一態様において、細胞をin vivoで接触させ、その量は対象における免疫応答を抑制するために十分な量である。一態様において、抗体は枯渇抗体であり、その量は対象においてiNKT細胞を枯渇させるために十分な量である。これらの態様において、抗体は、活性化抗体を除く、上記の任意のヒト化抗体である。
別の側面における本発明は方法である。方法は、iNKT細胞を活性化させるために効果的な量において、iNKT細胞に選択的に結合し、活性化させる、単離したヒト化抗体と対象のiNKT細胞との接触に関する。一態様において、細胞をin vitroで接触させる。一態様において、細胞をin vivoで接触させ、その量は対象における免疫応答を増強するために十分な量である。これらの態様において、抗体は、iNKT細胞の機能を妨げるか、またはiNKT細胞を枯渇させる抗体を除く、上記の任意のヒト化抗体である。
図1は、ヒト末梢血iNKT細胞に結合するNKTT120を示す。3人のドナー(26027、26028、26031)からのヒト全血を、抗CD3および抗Vα24 mAbと合わせて、α−GalCer融合CD1d四量体、6B11−FITCまたはNKTT120−FITCで染色した。続いて赤血球を溶解し、細胞をフローサイトメトリーによって分析した。示した細胞はCD3+リンパ球についてゲーティングした。
図2は、NKTT120によるiNKT細胞に対するCD1d四量体の結合の遮断を示す。A)ヒトPBMCを30μg/mlのNKTT120の存在または非存在下において30分間インキュベートし、次に、洗浄することなく、CD3およびα−GalCer融合CD1d四量体で染色した。抗体の存在は四量体の染色を妨げる。B)ヒトiTCRトランスフェクタント(ヒトiTCRのVα24−Jα18およびVβ11鎖の両方を発現する)を30μg/mlのNKTT120の存在または非存在下において30分間インキュベートし、次に、洗浄することなく、α−GalCer融合CD1d四量体で染色した。NKTT120の存在はα−GalCer融合CD1d四量体の結合を妨げる。
図3は、血液、脾臓およびリンパ節における、NKTT120によるiNKT細胞の枯渇を示す。Vα24トランスジェニックJα18欠損マウスの腹腔内にNKTT120(1投薬につきn=2)を投薬し、48時間後に屠殺した。続いて、血液、脾臓、および単離したリンパ節リンパ球ならびにiNKT細胞数をフローサイトメトリーによって決定した。
図4は、Va24トランスジェニックマウスにおけるNKTT120によるiNKT細胞の枯渇の時間経過を示す。A)Vαトランスジェニックマウス(1グループにつきn=2)の腹腔内に100μgのNKTT120を注射し、示した時間ポイントで屠殺した。脾臓のCD3+NK1.1+iNKT細胞をゲーティングし、6B11結合細胞のパーセンテージを評価した。B)Vα24トランスジェニックマウス(1グループにつきn=2)に100μgのNKTT120を注射した。対照グループにはNKTT120を与えなかった。48時間後、別々のNKTT120処置マウスおよび対照マウスに2μgのα−GalCerを注射した。α−GalCer注射の2時間後、マウスを屠殺し、脾臓のCD3+NK1.1+iNKT細胞をフローサイトメトリーによって細胞内のIFNγについてアッセイした。
図5は、Va24トランスジェニックマウスにおけるiNKT細胞の薬理学的な枯渇が、α−GalCer仲介iNKT細胞依存的AHRを抑止することを示す。BALB/c n=6(1グループにつきn=3)に戻し交配したVα24トランスジェニックマウスの腹腔内に100μgのNKTT103またはリツキシマブを注射した。48時間後、マウスに1μgのα−GalCerを負荷した。追加の24時間後、マウスにメタコリンを負荷し、肺耐性(RL)および動的コンプライアンス(Cdyn、非表示)を評価した。リツキシマブを陰性アイソタイプ対照として使用した。
図6は、ヒトおよびカニクイザルのiNKT細胞の頻度の比較を示す。カニクイザルのiNKT細胞の頻度の範囲は、CD3、抗Vα24(クローンC15)および6B11の結合によって決定されるように、末梢血においてヒトの対象において発見されるそれと著しく同等である。
図7は、ヒトおよびカニクイザルのiNKT細胞への飽和結合の比較を示す。カニクイザル(NHP)およびヒトのiNKT細胞は直接競合結合アッセイにおいて、同様なNKTT120の飽和結合を示す。カニクイザルまたはヒトの全血を、示したNKTT120の濃度でインキュベートし、次にiNKT細胞の飽和結合を評価するために、蛍光色素で標識した6B11で染色した。ヒト試料はResearch Blood Components, Inc.から購入した。
図8は、投薬から24時間後のNKTT120によるiNKT細胞の枯渇を示す。動物にNKTT120の単回用量を処置し、7日間モニターした。データは、処置(1投薬につきn=1)から24時間後のiNKT細胞における用量依存的な減少を示す。動物のこのコホートにおける前処置ベースラインのiNKTレベルは、CD3+細胞の0.12%〜1.13%の範囲におよぶ。iNKT細胞の完全な枯渇を、0.03mg/kgの用量での投薬から24時間後に観察した。
図9は、カニクイザルにおけるNKTT120によるiNKT細胞枯渇を示す。カニクイザルにおけるiNKT細胞枯渇のNKTT120用量反応。
図10は、NKTT120のiNKT細胞、B細胞およびT細胞への効果を示す。NKTT120(0.03mg/kg)の処置はB細胞および他のT細胞への有意な効果を示さない。
図11は、ヒト全血におけるサイトカインレベルに対するNKTT120の効果を示す。未処置、NKTT120および抗CD3処置をした、健康なドナー(n=4)からの全血試料におけるサイトカインレベル。対照レベルと異なった結果のみを示す。健康なドナーからの血液試料はResearch Blood Components, Inc.から購入した。
図12は、Fcエフェクター機能が減少した抗iNKT mAbによるiNKT細胞の活性化を示す。
詳細な説明
以下の詳細な記述は、本発明のある側面の実例として作成されている。他の側面を熟慮し、本開示の範囲または精神から外れることなく達成してもよいと解釈すべきである。したがって、以下の詳細な記述は、限られた意味で用いられるべきではない。本明細書で使用される科学的および技術的な用語は、特に指定がない限り、当該分野おいて一般的に使用される意味をもつ。本明細書において提供される定義は、本明細書で頻繁に使用されるある用語の理解を助けるものであり、本開示の範囲を制限する意図はない。単数形は「a」、「an」を形成し、「the」は、その内容が明確に指示しない限り、複数形を含む。用語「or」は、その内容が明確に指示しない限り、「および/または」を含む意味において一般的に用いられる。
一側面における本発明は、様々な目的に有用である、本明細書に記載の抗体である。抗体は生物学的試料におけるiNKT細胞の存在を同定するために使用することができる。それらは、抗体に結合した剤をiNKT細胞に対してin vitroまたはin vivoで輸送するために使用できる。かかる剤は共有結合的に、または非共有結合的に取り付けてもよく、例えば標識、トキシン、共刺激分子などを含んでもよい。抗体はiNKT細胞に干渉させるか、またはその活性を妨げるために使用することができる。枯渇抗体はin vitroまたはin vivoで細胞集団からiNKT細胞を枯渇させるために使用することができる。活性化抗体はin vitroまたはin vivoでiNKT細胞を活性化するために使用できる。抗体は様々な病状、特にヒトにおける病状を処置するために使用することもできる。遮断抗体または枯渇抗体の場合において、抗体は喘息、COPD、アレルギー、アレルギーを除く炎症状態、移植拒絶、虚血再灌流傷害、鎌状赤血球貧血および自己免疫疾患を処置するために使用できると考えられる。活性化抗体の場合において、例えば癌および感染性疾患を処置するために抗体を使用できると考えられる。
「活性化抗体」は、それがin vivoでiNKT細胞に結合する場合、iNKT細胞の活性の遮断またはiNKT細胞の枯渇と対比して、iNKT細胞を刺激し、インターフェロンガンマ、IL4、IL10またはIL13を産生させる抗体である。活性化抗体は、典型的に、Fc部分をもたないか、またはFcγRIおよびClqに結合しないFc部分をもつ。一態様において、活性化抗体のFc部分はFcγRI、ClqまたはFcγRIIIに結合しない。かかる機能性を有する抗体が一般的に知られている。IgG4のFc領域を有する抗体などの、かかるネイティブ抗体が存在する。抗体依存性細胞障害(ADCC)および/または補体依存性細胞障害(CDC)の機能性を除去するために遺伝学的にまたは化学的に改変したFc部分を有する抗体も存在する。
「アレルギー」は物質(アレルゲンまたは環境性抗原)に対する異常な免疫応答を指す。アレルギーは、典型的には、アレルゲンに対する免疫グロブリン、IgEの特定のクラスからの抗体の産生に関連する、突発的な状態である。アレルギー反応の症状は、IgEが抗原と反応する体内の場所に依存して変化する。反応が呼吸上皮に沿って起こる場合、一般的に症状はくしゃみ、咳および喘息の反応である。
「アレルゲン」は感受性のある対象において、アレルギーの、または喘息の反応を引き起こすこともある物質を意味する。アレルゲンのリストは多数あり、花粉、植物、昆虫(毒液を含む)、動物(動物のフケを含む)、真菌胞子および薬剤、ならびに環境性の抗原または刺激物(例えば、煙、スモッグ、オゾン、ハイドロカーボン、ダスト、寒気)を含んでもよい。
「喘息」は気道の炎症および狭窄、ならびに吸い込んだ剤に対する気道の増大した反応性によって特徴づけられる呼吸器系の障害である。喘息は頻繁にアトピー性またはアレルギー性の状態と関連づけられるが、独占的に関連づけられることはない。喘息の症状は、気流閉塞からもたらされる喘鳴、呼吸困難、胸の圧迫感および咳の再発を含む。喘息と関連づけられる気道の炎症は、気道上皮の裸出、基底膜下におけるコラーゲン堆積、浮腫、肥満細胞の活性化、好中球、好酸球およびリンパ球を含む炎症細胞浸潤などの多くの生理学的な変化の観察を通じて検出できる。気道炎症の結果、喘息患者は気道過敏性(AHR)、気流制限、呼吸器症状、および疾患慢性化を経験することが多い。気流制限は、気管支閉塞に至ることが多い、急性気管支収縮、気道浮腫、粘液栓形成、および気道再構成などの特徴を含む。
「遮断抗体」は、それがin vivoでiNKT細胞に結合する場合、インターフェロンガンマ、IL4、IL10、およびIL13を産生するiNKT細胞の能力の阻止または減少をもたらす抗体である。遮断抗体は枯渇抗体を含む。
「複合抗体」は、種々の抗体からの配列セグメントを包含する抗体である。
「枯渇抗体」は、それがin vivoでiNKT細胞に結合する場合、iNKT細胞の死滅をもたらす抗体である。死滅は完全な死滅である必要はない。代わりに、死滅はiNKT細胞の検出可能な減少を含める。減少は、例えば、10%、20%、30%、40%、50%、60%、75%、またはそれ以上のiNKT細胞における減少であってもよい。枯渇抗体は典型的には、FcγRIおよび/またはC1qに結合するFc部分をもつ。一態様において、枯渇抗体のFc部分はFcγRI、C1q、およびFcγRIIIに結合する。かかる機能性を有する抗体は一般的に知られている。IgG1のFc領域を有する抗体などの、かかるネイティブ抗体が存在する。ADCCおよび/またはCDCの機能性を増強するために遺伝学的または化学的に改変されたFc部分を有する抗体も存在する。
「免疫応答を増強する」は、一般的に、iNKT細胞によるインターフェロンガンマ、IL4、IL10、またはIL13の産生を増加させること、ケモカイン受容体の表面発現を増加させること、またはiNKT細胞を増殖させることを意味する。特定の疾患または状態に関連して、「免疫応答を増強させる」は、1つまたは2つ以上の疾患または状態、例えば、1つまたは2つ以上の癌または感染性疾患の症状の発達を止めるか、進行を阻害するか、発達を逆戻りさせるか、あるいは緩和させるか、寛解させることを意味する。
「単離した」は、抗体(または抗体をコードする核酸分子)という面において、抗体(または核酸)をその自然環境から除くこと、またはその自然状態から改変することを意味する。したがって、「単離した」は、抗体または核酸分子をその自然環境から除去した程度、またはその自然状態から改変した程度を、必ずしも反映するとは限らない。しかし、ある程度精製した抗体または核酸分子は「単離した」であると解釈されるだろう。
「対象」はヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、ヒツジ、ウマ、ウシ、ブタ、またはヤギなどの哺乳動物を意味する。ある重要な態様において、哺乳動物はヒトである。
「iNKT細胞機能を抑える」は、一般的に、iNKT細胞の活性を阻害するか、またはiNKT細胞を枯渇させることによって、iNKT細胞の活性を減少させることを意味する。特定の疾患または状態に関連して、「iNKT細胞機能を抑える」は、1つまたは2つ以上の疾患または症状、例えば、喘息(アレルギー性喘息を含む)、COPD、アレルギー、アレルギーを除く炎症性疾患、移植片対宿主病、移植片拒絶、虚血再灌流傷害および自己免疫疾患の1つまたは2つ以上の症状の発達を止めるか、進行を阻害するか、発達を逆戻りさせるか、あるいは緩和させるか、寛解させることを意味する。
本明細書の方法は抗体を用いる。抗体は選択的にiNKT細胞に結合する。iNKT細胞に選択的に結合する抗体は、ある種のiNKT細胞に結合し、生理学的な条件下のような抗体が使用される条件下で、他のNKT型、他のリンパ球型、および全ての他の組織型を含む、該種の他の組織型から該種のiNKT細胞を判別するために、in vitroまたはin vivoで使用される能力をもつことを意味する。一態様において、抗体は、選択的にヒトiNKT細胞に結合する。一態様において、抗体は、iNKT細胞のCDR3ループに結合する。一態様において、抗体は配列番号1によって定義されるエピトープに選択的に結合する。他の態様において、抗体は配列番号1および2の両方によって定義されるエピトープに選択的に結合する。
いくつかの態様において、抗体は裸の抗体である。「裸の抗体(naked antibody)」は、抗原結合フラグメントを含むが、トキシンなどの分離したエフェクター分子に結合していない抗体を意味する。いくつかの態様における裸の抗体は、全てモノクローナル抗体である。いくつかの態様における裸の抗体はヒト化モノクローナル抗体である。いくつかの態様における、裸の抗体は完全ヒトモノクローナル抗体である。裸の抗体のFc領域は、例えば、抗体が、改善された半減期またはADCCを仲介する改善された能力をもつように、改変されてもよい。いくつかの態様において、裸の抗体のFc領域は、例えば、抗体が、減少した、ADCCを仲介する能力をもつように、改変されてもよい。裸の抗体は哺乳動物または非哺乳動物の細胞において生産してもよく、したがって、様々な糖化パターンをもってもよい。
「抗体」という用語は広義において使用され、具体的には、例えば、単一のモノクローナル抗体、ポリエピトープ特異性を有する抗体組成物、単鎖抗体、および抗体の抗原結合フラグメントを含む。抗体は、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4サブタイプ、IgA(IgA1およびIgA2を含む)、IgE、IgD、またはIgMなどのいかなる免疫グロブリンからの免疫グロブリンの定常ドメインを含んでもよい。いくつかの態様において、定常ドメインは、抗体依存性細胞障害(ADCC)または補体依存性細胞障害(CDC)を仲介するものである。
本明細書に使用されているように、「抗原結合フラグメント」は抗原に結合する無傷の抗体の一部分を意味する。抗体フラグメントの例は、Fab、Fab’、F(ab’)、およびFvフラグメント;二重特異性抗体;線型抗体(Zapata et al., Protein Eng. 8 (10): 1057-1062 [1995]);および単鎖抗体分子を含む。
「Fv」は完全な抗原認識結合部位を包含する、最小な抗体フラグメントである。本領域は、強い非共有結合性の会合における、1つの重鎖可変ドメインおよび1つの軽鎖可変ドメインの二量体からなる。この立体配置において、夫々の可変ドメインの3つのCDRが相互作用し、V−V二量体の表面における抗原結合部位を定義する。まとめると、6つのCDRは、抗体に対して抗原結合特異性を与える。
Fabフラグメントは軽鎖の定常ドメインおよび重鎖の第一定常ドメイン(CH1)も包含する。Fabフラグメントは、抗体のヒンジ領域から1つまたは2つ以上のシステインを含む重鎖CH1ドメインのカルボキシ末端での少数の残基の追加において、Fab’フラグメントとは異なる。F(ab’)抗体フラグメントは、それらの間においてヒンジのシステインをもつFab’フラグメントの対として当初産生された。抗体フラグメントの他の化学的なカップリングも知られている。
任意の脊椎動物種からの抗体(免疫グロブリン)の「軽鎖」は、それらの定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、カッパおよびラムダと呼ばれる、2つの明らかに離れた異なるタイプの1つに帰属することができる。
「単鎖Fv」または「sFv」抗体フラグメントは、抗体のVおよびVドメインを含み、ここで、これらのドメインは単一のポリペプチド鎖において存在する。好ましくは、Fvポリペプチドはさらに、sFvが抗原結合に望ましい構造を形成することを可能にさせる、VおよびVドメイン間のポリペプチドリンカーを含む。sFvの総説は、Pluckthun in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Rosenburg and Moore eds., Springer-Verlag, New York, pp. 269-315 (1994) を参照。
ハイブリドーマという用語は、ハイブリドーマ細胞を永久なモノクローナル抗体産生工場の一種にする、特定の抗原を認識できるB細胞、および永続的に生きる骨髄腫細胞の組み合わせを説明する。かかる抗体は動物細胞、典型的にはマウスから生成する。もしマウスのモノクローナル抗体を、ヒトなどの異なる種に処置するために使用する場合、ヒトの免疫システムはマウス抗体を「異物」として認識し、それらに対して免疫応答を開始するだろう。この免疫応答を回避するために、ヒト免疫システムによって認識されるマウス抗体の一部を遺伝学的にヒト抗体の部分と置き換えることができる。このマウス−ヒト抗体遺伝子の産物を「ヒト化」モノクローナル抗体と呼ぶ。この産物は、患者自身の免疫システムによって認識され破壊されることを回避する、通常のヒト抗体と十分によく似ている。これによって、もし抗体をヒトにおいて治療上使用する場合、潜在的に有害な免疫応答を誘発することを回避する。
いくつかの態様において、抗体はヒトに投与したときに免疫応答を誘発しない。このように、後に続く投与に干渉するであろう好ましくない免疫応答を生み出すことなく、1回より多く、いくつかの態様においては、年間で数回またはより多くの回数で投与することができる。ヒト化抗体に関連して本明細書において使用されるように、「免疫応答を誘発しない」は、ヒトハプロタイプの多様性を表すヒトPBMCの一団と接触した場合に、バックグラウンド超のサイトカイン応答を生成しないことを意味する。かかる試験は以下の例において詳しく述べられている。
次に、ヒト化形態の非ヒト(例えばマウス)抗体は、非ヒト免疫グロブリンに由来する最小配列を包含する、キメラの免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖、またはそのフラグメント(Fv、Fab、Fab’、F(ab’)2、scFv、または抗体の他の抗原結合部分配列など)である。ヒト化抗体は典型的に、レシピエントの相補性決定領域(CDR)からの残基が、望ましい特異性、親和性、および容量をもつ、マウス、ラット、またはウサギなどの非ヒトの種(ドナー抗体)のCDRからの残基と置き換わったヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)を含む。いくつかの例において、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク残基は対応する非ヒト残基と置き換えられている。ヒト化抗体はまた、レシピエント抗体、持ち込まれた(imported)CDR配列、持ち込まれたフレームワーク配列のいずれにおいても見つからない残基をも含んでもよい。一般的に、ヒト化抗体は、CDR領域の全てまたは実質的に全てが非ヒト免疫グロブリンのそれらに対応し、FR領域の全てまたは実質的に全てがヒト免疫グロブリンのコンセンサス配列のそれらである、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的に全てを含むであろう。ヒト化抗体は最適には、少なくとも免疫グロブリンの定常領域(Fc)、典型的にはヒト免疫グロブリンのそれの部分も含むであろう(Jones et al., Nature, 321:522-525 (1986); Riechmann et al., Nature, 332:323-327 (1988); and Presta, Curr. Op. Struct. Biol., 2:593-596 (1992))。
非ヒト抗体をヒト化する方法は当該分野においてよく知られている。一般的に、ヒト化抗体は、非ヒトであるソースからそれに導入される1つまたは2つ以上のアミノ酸残基をもつ。これらの非ヒトアミノ酸残基は、「持ち込み(import)」可変ドメインから典型的に取られる「持ち込み」残基を指すことが多い。ヒト化はWinterおよび共同研究者の方法(Jones et al., Nature, 321:522-525 (1986); Riechmann et al., Nature, 332:323-327 (1988);Verhoeyen et al., Science, 239:1534-1536 (1988)))に従って、げっ歯類のCDRまたはCDR配列をヒト抗体の対応する配列に置換することによって行うことができる。したがって、かかる「ヒト化」抗体はキメラ抗体(米国特許第4,816,567号)である、ここで無傷のヒト可変ドメインは、非ヒトの種からの対応する配列に置換されているため、実質的に存在しない。実際には、ヒト化抗体は典型的に、いくつかのCDR残基およびおそらくいくつかのFR残基が、げっ歯類の抗体における類似した部位からの残基によって置換される、ヒト抗体である。
ヒト化抗体の作製において使用されるヒト可変ドメイン、軽および重の両方の選択によって抗原性を減少できる。「ベストフィット」方法により、げっ歯類の抗体の可変ドメインの配列を、知られたヒト可変ドメイン配列の全ライブラリーに対してスクリーニングする。ヒト配列またはげっ歯類のそれに最も近い配列の組み合わせは次にヒト化抗体のヒトフレームワーク(FR)として許容される(Sims et al., J. Immunol., 151:2296 (1993); Chothia et al., J. Mol. Biol., 196:901 (1987))。別の方法は、軽鎖または重鎖の特定のサブグループの全てのヒト抗体のコンセンサス配列に由来する特定のフレームワークを使用する。同じフレームワークはいくつかの種々のヒト化抗体に使用してもよい(Carter et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89:4285 (1992); Presta et al., J. Immunol., 151:2623 (1993))。
一態様において、以下の例において示されるように、CDR領域は、1つのヒト配列において見出されるCDRの1つのセグメント、および別のヒト配列において見出される同じCDRの別のセグメント、セグメントが交わる重複領域で共通配列をもつ2つの配列の夫々を有する、重複するヒト配列の複合体から作製される。一態様において、ヒト配列の複合体は、知られたT細胞エピトープをもたない。一態様において、以下の例に示されるように、ヒト配列の複合体はヒトにおいて免疫応答を誘発しない。
抗原を高い親和性で保持し、かつ他の好ましい生理学的特性を有するように抗体をヒト化することはさらに重要である。この点において、CDRの外部にアミノ酸があってもよく、これは抗体の親和性に寄与する。またこれらの残基を含むことは、許容可能な親和性の抗体をもつために重要になることもある。本明細書に使用されるように、可変領域のコンセンサス配列はCDRおよび、抗原結合特異性を与えるために重要であると考えられ、かつヒト化抗体において含まれるべきである、ある他の「フレームワーク」残基を含む、可変領域のその一部である。コンセンサス配列において含まれない残基は、iNKT細胞の抗体に対する親和性の実質的な減少なしに、代替できる可能性がより高い。コンセンサス配列は、例えば、親配列およびヒト化配列の三次元モデルを使用することによって選択する。選択した候補免疫グロブリン配列の確からしい三次元立体構造を説明し表示する、コンピュータープログラムも入手可能である。これらの表示の精査によって、候補免疫グロブリン配列の機能における残基の潜在的な役割の分析、つまり、候補免疫グロブリンがその抗原に結合する能力に影響する残基の分析が可能となる。
免疫化において、内因性免疫グロブリン産生の存在しない条件下においてヒト抗体の完全なレパートリーを産生することが可能である、トランスジェニック動物(例えばマウス)を同様に用いることができる。例えば、キメラマウスおよび生殖細胞系変異マウスにおいて、抗体の重鎖結合領域(J(H))遺伝子のホモ接合欠失は、内因性抗体産生の完全な阻害をもたらす。かかる生殖細胞系変異マウスにおいて、ヒト生殖細胞系の免疫グロブリン遺伝子アレイのトランスファーは、抗原負荷に際し、ヒト抗体の産生をもたらすであろう(例えば、Jakobovits et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:2551-255 (1993); Jakobovits et al., Nature, 362:255-258 (1993); Bruggemann et al., Year in Immunol., 7:33 (1993))。ヒト抗体はファージディスプレイライブラリーにおいても産生することができる(Hoogenboom et al., J. Mol. Biol., 227:381 (1991); Marks et al., J. Mol. Biol., 222:581 (1991))。ヒトモノクローナル抗体の調製について、CoteらおよびBoernerらの技術を入手することも可能である(Cole et al., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, p. 77 (1985)0; Boerner et al., J. Immunol., 147(1):86-95 (1991))。
本発明がいかなる理論にも拘泥されないことを望んでいるが、本発明の裸のブロック抗体は、投与された場合にiNKT細胞の活性に干渉するだけでなく、iNKT細胞の枯渇をもたらすと考えられる。この枯渇は、規定時間を超えて保存されたiNKT細胞集団について一過的であるとも考えられる。iNKT細胞の枯渇はADCCによって仲介されると考えられる。このようにして、驚くべきことに、裸の抗体はiNKT細胞によって仲介される免疫応答を抑えるために使用することができる。かかる免疫応答は、喘息(アレルギー性喘息を含む)、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、アレルギー、自己免疫疾患、アレルギーを除く炎症状態、虚血再灌流傷害、血管炎性疾患、および移植拒絶を含む。
一態様において、抗体はCHO細胞において産生される。CHO細胞において産生される裸の抗体は、CHO細胞は最適なADCCのための糖化パターンをもつと考えられないにも関わらず、iNKT細胞を枯渇させる場合において有効であることが見出された。これらの抗体もまた、ADCCによって仲介される枯渇を増加させるためのFc領域へのいかなる増強の不足にもかかわらず、iNKT細胞を枯渇させる場合において有効である。これら抗体がかかる増強なしに極めて有効であることは驚くべきことである。
いくつかの態様において、枯渇抗体は、対象への投与後、1または2以上の血清サイトカインレベルにおいて有意な変化を誘導しない。「有意な変化がない」は、対象における1または2以上の血清サイトカインレベルにおける変化が、枯渇抗体の投与後に、25%未満、20%未満、15%未満、15%未満、10%未満、または5%未満であることを意味する。いくつかの態様において、血清サイトカインレベルは、枯渇抗体の投与から2時間、4時間、8時間、16時間、または24時間後までに有意な変化を示さない。血清サイトカインの例は、表8に示されるものを含むが、これらに限定されることはない。いくつかの態様において、枯渇抗体は、図8において示される1または2以上の血清サイトカインレベルにおいて有意な変化を誘導しない。いくつかの態様において、枯渇抗体は、図8において示される全ての血清サイトカインレベルにおいて有意な変化を誘導しない。いくつかの態様において、枯渇抗体は、表8において示される2、3、4、5、または6のいかなる血清サイトカインレベルにおいて有意な変化を誘導しない。いくつかの態様において、枯渇抗体は、いかなる1または2以上(全てを含む)の血清IFNγ、IL−4、IL−10、IL−17、TNF−α、IL−2、IL−5、IL−8、IL−1 RAおよびMIP−1βのレベルにおいて有意な変化を誘導しない。
上記のように、抗体の有効性を増強させるための戦略はよく知られている。これらの変化のいくつかは、Fc領域に対する変化を経る。いくつかは可変領域に対する変化に関連する。後者の例において、フレームワーク領域に対する変化によって、抗体がその標的に結合する能力を増強することができる。さらに、可変領域に対する変化は抗体の半減期を延ばすことが可能であることが示された。例えば、“Reduced elimination of IgG antibodies by engineering the variable region”, Hattori et al., Protein Engineering, Design and Selection, vol 23 no. 5, pp. 385-392, 2010を参照。
一般的に、IgG1は、抗体依存性細胞仲介性細胞障害および補体活性化によって細胞死を仲介するであろう抗体のよく知られた選択である。IgG3は、おそらく、そのいくぶんか短い半減期および広範囲なアロタイプの多型のため、より控えめに使用されている。IgG1は、その細胞死エフェクター機能を増強させるために改変されている。例えば、米国公開出願第2008/008018344号を参照。かかる改変に対するある特定なアプローチは“Engineered antibody Fc variants with enhanced effector function”, Dahiyat et al, PNAS, vol.103, No 11, 4005-4010, March 14, 2006に記載されている。IgG4は、他方、FcγRIに対して低い親和性をもつため、活性化抗体として用いられている。IgG4はそのFcエフェクター機能を減少させるために改変され、活性化抗体としてさらにより適したものになっている。例えば、2つの単一な残基の置換によって改変されたFc領域は“Elimination of Fc Receptor-dependent Effector Function of a Modified IgG Monoclonal Antibody to Human CD4”, Truneh et al., The Journal of Immunology, 1925-1933, 2000に記載されている。Fc領域の糖化に対する変化も、抗体に基づく治療を改善するために作製されている。例えば、Glycosylation as a strategy to improve antibody-based therapeutics”, Jefferis, R., Nature Reviews, Vol 8, March 2009, 226-234を参照。上記の全てのかかる改変は本発明の範囲内である。
一般的に、宿主細胞はヒト化抗体の産生のために、クローニングベクターまたは発現ベクターでトランスフェクションまたは形質転換を行ってもよく、プロモーター誘導、形質転換体の選択、または望ましい配列をコードする遺伝子の増幅に適するように改変された従来の栄養培地において培養してもよい。培地、気温、pHなどの培養条件は、過度な実験をすることなく、当業者が選択することができる。一般的に、細胞培養の生産性を最大化させるための原理、プロトコルおよび実践的な技術は、Mammalian Cell Biotechnology: a Practical Approach, M. Butler, ed. (IRL Press, 1991) and Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 3rd edition, vols. 1-3, eds. Sambrook and Russel (2001) Cold Spring Harbor Laboratory Pressにおいて見つけることができる。
真核細胞のトランスフェクションおよび原核細胞の形質転換の方法は、当該分野における当業者に知られており、例えばCaCl、CaPO、リポソーム仲介およびエレクトロポレーションを含む。形質転換は、使用する宿主細胞に依存して、かかる細胞に適切な標準的な技術を使用して行う。例えば、Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 3rd edition, vols. 1-3, eds. Sambrook and Russel (2001) Cold Spring Harbor Laboratory Pressに記載があるような、塩化カルシウムを用いるカルシウム処置、またはエレクトロポレーションを原核生物に使用してもよい。細胞壁を包含しない哺乳動物細胞には、Graham and van der Eb, Virology, 52:456-457 (1978)のリン酸カルシウム沈殿法を用いてもよい。哺乳動物細胞ホストシステムのトランスフェクションの一般的な側面は、例えば、米国特許第4,399,216号において記載されている。酵母への形質転換は、典型的にはVan Solingen et al., J. Bact., 130:946 (1977)またはHsiao et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 76:3829 (1979)の方法によって行う。しかし、核のマイクロインジェクション、エレクトロポレーション、無傷の細胞との微生物プロトプラスト融合、またはポリカチオン、例えばポリブレン、ポリオルニチン、などの細胞へのDNA導入のための他の方法を用いてもよい。哺乳動物細胞を形質転換するための様々な技術は、Keown et al., Methods in Enzymology, 185:527-537 (1990)およびMansour et al., Nature, 336:348-352 (1988)を参照。
本記載のベクターにおけるDNAのクローニングに適した宿主細胞は、原核生物、酵母、高等真核細胞を含む。適した原核生物は、グラム陰性生物またはグラム陽性生物などの真正細菌、例えば大腸菌などのEnterobacteriaceaeを含む。大腸菌K12株MM294(ATCC 31,446);大腸菌X1776(ATCC 31,537);大腸菌株W3110(ATCC 27,325)およびK5 772(ATCC 53,635)のような様々な大腸菌株は公的に入手可能である。他の適した原核生物の宿主細胞は、Escherichia、例えば大腸菌、Enterobacter、Erwinia、Klebsiella、Proteus、Salmonella、例えばSalmonella typhimurium、Serratia、例えばSerratia marcescans、Shigella、B. subtilisおよびB. licheniformisなどのBacilli(例えば1989年4月12日に公開されたDD 266,710において開示されたB. licheniformis 41P)、P. aeruginosaなどのPseudomonas、およびStreptomycesを含む。代わりに、または加えて、クローニングのin vitroの方法、例えばPCRまたは他の核酸ポリメラーゼ反応が適している。
糖化したヒト化抗体の発現に適した宿主細胞は、多細胞生物に由来するそれらを含む。無脊椎動物の細胞の例は、Drosophila S2およびSpodoptera Sf9などの昆虫細胞、ならびに植物細胞を含む。有用な哺乳動物の宿主細胞株の例は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)およびCOS細胞を含む。より具体的な例は、SV40(COS−7、ATCC CRL 1651)で形質転換したサル腎臓CV1株;ヒト胚腎臓株(懸濁培養における増殖のためにサブクローニングした293または293細胞、Graham et al., J. Gen Virol., 36:59 (1977));チャイニーズハムスター卵巣細胞/−DHFP(CHO、Urlaub and Chasin, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:4216 (1980));マウスセルトリ細胞(TM4、Mather, Biol. Reprod., 23:243-251 (1980));ヒト肺細胞(W138、ATCC CCL 75);ヒト肝細胞(Hep G2、HB 8065);およびマウス乳癌(MMT 060562、ATCC CCL51)を含む。適した宿主細胞の選択は、当該分野において日常的な技能の範囲内である。
ヒト化抗体(またはその一部)をコードする核酸(例えばcDNAまたはゲノムDNA)は、クローニング(DNAの複製)または発現のための複製可能なベクターに挿入されてもよい。様々なベクターは公的に入手可能である。例えば、ベクターは、プラスミド、コスミド、ウイルス粒子、またはファージの形態であってもよい。適した核酸配列は、様々な方法によってベクターに挿入することができる。一般的に、DNAは、当該分野において知られた技術を使用して、適した制限エンドヌクレアーゼ部位に挿入する。ベクターの構成要素は一般的に、1つまたは2つ以上のシグナル配列、複製開始点、1つまたは2つ以上のマーカー遺伝子、エンハンサーエレメント、プロモーター、および転写終了配列を含むが、これらに限定することはない。これら構成要素の1つまたは2つ以上を含む、適したベクターの構築には、当該分野において当業者によく知られた標準的なライゲーション技術を用いる。
ヒト化抗体(またはその一部)は、直接的のみならず、異種ポリペプチドを有する融合ペプチドとしてもまた、組み換えで産生されてもよく、該異種ポリペプチドは、成熟したタンパク質またはポリペプチドのN末端にある特定の切断部位をもつ、シグナル配列であっても、他のポリペプチドであってもよい。一般的に、シグナル配列は、ベクターの構成要素であっても、ベクター内に挿入された、ヒト化抗体(またはその一部)をコードするDNAの一部であってもよい。
発現ベクターまたはクローニングベクターは、ベクターが1つまたは2つ以上の選択した宿主細胞において複製することを可能にする核酸配列を含んでもよい。かかる配列は様々な微生物、酵母、およびウイルスでよく知られている。pBR322プラスミドからの複製開始点は、大半のグラム陰性細菌に適しており、2μプラスミド開始点は酵母に適しており、様々なウイルスの開始点(SV40、ポリオーマ、アデノウイルス、VSV、またはBPV)は哺乳動物細胞においてクローニングベクターに有用である。
発現およびクローニングベクターは、選択可能マーカーとも呼ばれる選択遺伝子を包含してもよい。典型的な選択遺伝子は、(a)抗生物質または他のトキシン、例えばアンピシリン、ネオマイシン、メトトレキサート、またはテトラサイクリンに対する耐性を与えるタンパク質、(b)栄養要求性欠乏を補うタンパク質、または(c)複合培地から得られない重要な栄養素を供給するタンパク質をコードし、例えばBacilliのD−アラニンラセミ化酵素をコードする遺伝子がある。
発現およびクローニングベクターはたいてい、mRNA合成を方向づける核酸配列をコードするヒト化抗体(またはその部分)に、操作可能に連結したプロモーターを包含する。様々な潜在的な宿主細胞によって認識されるプロモーターがよく知られている。原核生物の宿主に使用する際に適したプロモーターは、ベータ−ラクタマーゼおよびラクトースプロモーターシステム[Chang et al., Nature, 275:615 (1978); Goeddel et al., Nature, 281:544 (1979)]、アルカリフォスファターゼ、トリプトファン(trp)プロモーターシステム[Goeddel, Nucleic Acids Res., 8:4057 (1980); EP 36,776]、およびtacプロモーターなどのハイブリッドプロモーター [deBoer et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80:21-25 (1983)] を含む。細菌システムでの使用のためのプロモーターは、HCNまたはKir2.1チャンネルをコードするDNAに操作可能に連結したシャイン−ダルガノ(S.D.)配列もまた包含するであろう。
哺乳動物の宿主細胞におけるベクターからのヒト化抗体(またはその一部)の転写は、例えば、ポリオーマウイルス、鶏痘ウイルス(UK 2,211,504 published Jul. 5, 1989)、アデノウイルス(アデノウイルス2など)、ウシパピローマウイルス、トリ肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス、レトロウイルス、B型肝炎ウイルス、サルウイルス40(SV40)などのウイルスのゲノムから得られたプロモーター、異種哺乳動物プロモーター、例えばアクチンプロモーターまたは免疫グロブリンプロモーターから得られたプロモーター、およびヒートショックプロモーターから得られたプロモーターによって制御し、かかる提供されるプロモーターは宿主細胞システムに適合性がある。
高等真核生物によるヒト化抗体をコードするDNAの転写は、ベクターへのエンハンサー配列の挿入によって増加することがある。エンハンサーは、その転写を増加させるプロモーターに働く、たいてい約10から300bpのDNAのシス作用エレメントである。多くのエンハンサー配列は哺乳動物の遺伝子(グロビン、エラスターゼ、アルブミン、アルファ−フェトタンパク質、およびインシュリン)から現在知られている。しかし、典型的には、真核生物細胞のウイルスからのエンハンサーが用いられるであろう。例は、複製開始点の後期側(100−270bp)のSV40エンハンサー、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、複製開始点の後期側のポリオーマエンハンサー、およびアデノウイルスエンハンサーを含む。エンハンサーは、ヒト化抗体(またはその部分)をコードする配列に対して5’または3’の位置で、ベクター内につなぎ合わされてもよいが、好ましくはプロモーターから5’の部位に位置付られる。
真核生物の宿主細胞(酵母、真菌、昆虫、植物、動物、ヒト、または他の多細胞生物からの有核細胞)において使用される発現ベクターは、転写を終了させるため、およびmRNAを安定化させるために必要な配列も含むであろう。かかる配列は、真核生物またはウイルスのDNAまたはcDNAの5’非翻訳領域、およびときどき3’非翻訳領域から一般的に獲得できる。これらの領域は、ヒト化抗体(またはその一部)をコードするmRNAの非翻訳部分において、ポリアデニル化フラグメントとして翻訳されるヌクレオチドセグメントを包含する。
例えば、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターなどのウイルスベクターは、対照エレメントの構成成分に操作可能に連結してもよい。例えば、典型的なベクターは、転写開始領域、発現されるタンパク質のヌクレオチド配列、および転写終了領域を含む。典型的には、かかる操作可能に連結したコンストラクトは、ウイルスのシスエレメントであり、AAV ITR配列を有する、その5および3の領域に隣接するであろう。対照配列は、ポリオーマ、アデノウイルス2、サイトメガロウイルス、およびサルウイルス40などのウイルスに由来するプロモーターから提供可能であることが多い。ウイルスの調節配列は、様々な細胞において高いレベルの発現を達成するために選ぶことができる。代わりに、初期サイトメガロウイルスプロモーターのような普遍的に発現するプロモーターは、いかなる細胞型においても発現を達成するために利用することができる。第三の代替案は、組織特異的な発現を駆動するプロモーターの使用である。このアプローチは、非標的組織において、望ましいタンパク質の発現が枯渇効果をもつかもしれない場合に、特に有用である。したがって、様々な態様により、ベクターは、心臓特異的なプロモーターとして機能する、ヒト脳性ナトリウム利尿ペプチド(hBNP)のプロモーターの近位を包含する。かかるベクターの構築についての詳細は、LaPointe et al., "Left Ventricular Targeting of Reporter Gene Expression In Vivo by Human BNP Promoter in an Adenoviral Vector," Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 283:H1439-45 (2002)を参照。
様々な態様において、ヒト化抗体はコンセンサス配列をもつ重鎖可変領域を含む。コンセンサス配列は6B11に基づいて開発し、6B11重鎖のCDR領域の全て、1つまたは2つ以上のフレームワーク残基を含み、残るアミノ酸には、一態様において、抗体はいかなる配列またはヒト抗体からの配列の複合体をも含む。一態様において、軽鎖コンセンサス配列は、配列番号24、25、および26、かつ85位にロイシンを含む。いくつかの態様において、重鎖コンセンサス配列は配列番号21、22、および23、かつ23位にバリン、かつ/または99位にスレオニンをもつ。追加的な望ましいフレームワーク残基は、表1において強調表示されている。
様々な態様において、ヒト化抗体は配列番号:7、8、9、10、11、12、13、または14のアミノ酸配列、または配列番号:7、8、9、10、11、12、13、または14に90%以上、95%以上、98%以上、または99%以上相同だが、常に配列番号24、25、および26のコンセンサス配列、かつ85位にロイシンを含むアミノ酸配列をもつ重鎖可変領域を含む。抗体が、配列番号:7、8、9、10、11、12、13、または14に90%以上、95%以上、98%以上、または99%以上相同なアミノ酸配列をもつ重鎖可変領域を含む、いくつかの態様において、1つまたは2つ以上、または全てのアミノ酸の違いは保存的な置換である。いくつかの態様において、置換はヒト抗体において存在するそれらのみである。ヒト化抗体はさらに、配列番号:15、16、17、18、19、または20のアミノ酸配列、または配列番号15、16、17、18、19、または20に90%以上、95%以上、98%以上、99%以上の相同性をもつが、常に配列番号21、22、および23のコンセンサス配列、かつ23位にバリン、かつ/または99位にスレオニンを含むアミノ酸配列をもつ軽鎖可変領域を含んでもよい。抗体が、配列番号:15、16、17、18、19、または20に90%以上、95%以上、98%以上、または99%以上の相同なアミノ酸配列をもつ軽鎖可変領域を含む、いくつかの態様において、1つまたは2つ以上または全てのアミノ酸配列の違いは保存的な置換であるが、常に配列番号21、22、および23のコンセンサス配列、かつ23位にバリン、かつ/または99位にスレオニンを含む。かかる重鎖アミノ酸配列および軽鎖アミノ酸配列のいかなる組み合わせも考慮する。いくつかの態様において、ヒト化抗体は、(i)配列番号:7、8、9、10、11、12、13、または14のいかなるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、(ii)配列番号:15、16、17、18、19、または20のいかなるアミノ酸配列をもつ軽鎖可変領域を含む。
様々な態様において、ヒト化抗体は(i)配列番号:27または28のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および(ii)配列番号29のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
「保存的なアミノ酸置換」は、ポリペプチドのアミノ酸を機能的に相同な別のアミノ酸に置換することを指す。かかる保存的なアミノ酸は、よく知られた技術によって、ポリペプチドの構造または機能に対する最小の妨害で、ポリペプチドにおいて互いに置換してもよい。以下の5グループは夫々互いに保存的に置換してもよいアミノ酸を含む:脂肪族:グリシン(G)、アラニン(A)、バリン(V)、ロイシン(L)、イソロイシン(J);芳香族:フェニルアラニン(F)、チロシン(T)、トリプトファン(W);含硫黄:メチオニン(M)、システイン(C);基本:アルギニン(R)、リシン(K)、ヒスチジン(H);酸性:アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q)。
モノクローナル抗体(関連するベクターおよび細胞株を含む)の作製、クローニング、発現の方法は当該分野における当業者によく知られている(例えば、その全開示は参照により本明細書に組み込まれる、米国公開番号第2009/0175923号を参照。)
ヒト化抗体は医薬組成物の形態において様々な障害の処置のために投与することができる。かかる組成物は抗体および1つまたは2つ以上の他の薬学的に許容される構成成分を含む。Remington's Pharmaceutical Science (15th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa. (1980)) を参照。好ましい形態は、投与および治療応用の意図した様式に依存する。組成物は、望ましい製剤に依存して、薬学的に許容される、動物またはヒトの投与のための医薬組成物の製剤のために一般的に使用される溶媒として定義される、無毒性担体または希釈剤も含むことがある。希釈剤は、抗体の生物学的活性に不利に影響しないように選択する。かかる希釈剤の例は、蒸留水、リン酸緩衝生理食塩水、リンガー溶液、ブドウ糖溶液、およびハンクス溶液である。さらに、医薬組成物または製剤は、他の担体または無毒性、非治療性、非免疫原性の安定剤などを含んでもよい。
医薬組成物は、タンパク質、キトサンなどの多糖類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、および(ラテックス機能化SEPHAROSE.TM.(GE Healthcare Bio-Sciences Ltd.)、アガロース、セルロースなどの)共重合体、高分子アミノ酸、アミノ酸共重合体、および(油滴、またはリポソームなどの)脂質凝集体のような、大きく、遅く代謝される高分子も含んでもよい。
医薬組成物は注射可能な組成物であってもよい。注射可能な組成物は溶液、懸濁液、分散液などを含む。注射可能な溶液、懸濁液、分散液などは、オレイン酸を含む合成モノグリセリドまたはジグリセリドおよび脂肪酸を含む滅菌油などの、適した分散剤または湿潤剤および懸濁剤を使用する、当該分野においてよく知られた技術によって製剤してもよい(例えば、Remington's Pharmaceutical Sciences, Chapter 43, 14th Ed., Mack Publishing Co., Easton, Pa.を参照)。
本発明の抗体を含む、注射可能な組成物は水、食塩水、等張食塩水、リン酸緩衝食塩水、クエン酸緩衝食塩水などにおいて調製してもよく、無毒な界面活性剤と任意に混ぜてもよい。分散液はグリセロール、液体ポリエチレン、グリコール、DNA、野菜油、トリアセチンなど、およびその混合物において調製してもよい。通常の保存および使用条件下では、これらの調剤は細菌の成長を抑えるために保存剤を含んでもよい。注射または点滴に適した製剤投薬形態は、滅菌した水溶液または分散液、または、注射可能なまたは点滴可能な滅菌溶液または滅菌分散液の即時調製に粉末が適応している、有効成分を含む滅菌粉末を含む。好ましくは、究極的な投薬形態は、滅菌流動物であって、製造および保存条件下で安定である。液体担体または溶液の溶媒、懸濁液または分散液は、例えば、水、エタノール、およびグリセロール、プロピレングリコール、または液体ポリエチレングリコールなどのポリオール、野菜油、無毒性グリセリルエステル、およびその適した溶液を含む溶媒または液体分散媒であってもよい。溶液、懸濁液または分散液の適度な流動性は、例えば、リポソームの形成によって、分散液の場合においては望ましい粒径の維持によって、または無毒性の界面活性剤の使用によって維持することができる。細菌の動きの抑制は、様々な抗生剤および抗真菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによって達成できる。糖、緩衝液、または塩化ナトリウムなどの等張剤を含んでもよい。注射可能な組成物の長期の吸収は、吸収を遅延させる剤の組成物における含有物、例えばモノステアリン酸アルミニウムハイドロゲルおよびゼラチンによって生じさせることができる。溶解度向上剤を加えてもよい。
滅菌した注射可能な組成物は、望ましい量において、例えば上に挙げたような様々な他の成分を有する適切な溶媒において、抗体を組み込むことによって調製してもよく、次に望ましくは例えば濾過滅菌によって、滅菌を行ってもよい。注射可能な滅菌溶液の調製のための滅菌粉末の場合、調製の方法は、活性成分、および前に濾過滅菌した溶液において存在する、いかなる追加的な望ましい成分の粉末を生み出す、真空乾燥およびフリーズドライ技術を含む。濾過滅菌、例えば0.22ミクロンのフィルターまたはナノ濾過、ガンマまたは電子線滅菌、またはパルス白色光などの、いかなる適した滅菌プロセスを用いてもよい。他の適した滅菌プロセスは、UtiSter (Pegasus Biologics, Irvine Calif.)および例えば米国特許第6,946,098号および米国特許第5,730,933号において記載されるそれらを含む。
様々な態様において、最終的な溶液は、約4と約9の間、約5と約7の間、約5.5と約6.5または約6の間のpHをもつように調整する。組成物のpHは、薬学的に許容される酸、塩基、または緩衝液で調整してもよい。塩酸は適した酸の例であり、水酸化ナトリウムは適した塩基の例である。塩酸または水酸化ナトリウムは、1N溶液などの、いかなる適した形態において存在してもよい。
生成した注射可能な溶液は、好ましくは、疾患を処置するために有効な1つまたは2つ以上の抗体の量を包含する。様々な態様において、約0.0001mg/mlと約50mg/mlの間の濃度で、抗体は注射可能な組成物において存在する。様々な態様において、約0.01mg/mlと約10mg/mlの間の濃度で、抗体は注射可能な組成物において存在する。
抗体は、抗体の投与に際し当該分野において知られる他の投与様式によって投与することもできる。かかる投与様式は、吸入、摂取、局所塗布を含む。

例1.6B11マウス抗体からの複合ヒト化抗体の生成
簡潔に説明すると、抗iNKT受容体抗体クローン6B11の重鎖V領域および軽鎖V領域(VHおよびVκ)配列を決定した(15)。これらの配列に基づき、Composite Human Antibodies(商標)(Antitope Ltd, Cambridge, UK)を産生した。Composite Human Antibodies(商標)は、可変領域がマウス抗体クローン6B11に同一な配列であるCDRをもつ、ヒト配列のセグメントからなる可変領域をもつ。Composite Human Antibodies(商標)を構築するためのヒトV領域配列のセグメントを関係のないヒト抗体配列データベースから得た。夫々の選択した配列セグメント、ならびに接合したセグメントによって形成される接合点を、MHCクラスIIに結合する可能性について、iTOPE(商標)分析を使用して試験し、全ての最終的なComposite Human Antibodies(商標)配列変異体をT細胞エピトープを避けるために設計した。Composite Human Antibodies(商標)V領域遺伝子をヒト配列セグメントの組み合わせをコードする合成オリゴヌクレオチドを使用して生成した。これらは次にヒト定常領域を包含するベクターにクローン化し、抗体を産生し、キメラ参照モノクローナルと比較して、競合ELISAによって標的抗原に対する結合について試験した。
より具体的には、マウスCDR内に包含される残基は(KabatおよびChothiaの定義を使用して)、多数のマウスのフレームワーク残基と合わせてComposite Human Antibodies(商標)において維持した。重要なフレームワーク残基を選択するために、マウス6B11抗体V領域の構造モデルをSwiss PDBを使用して作製し、抗体の結合特質に潜在的に重要である、V領域における制限アミノ酸を同定するために分析した。
上記の分析から、いくつかの種々のヒト抗体からのヒト配列セグメントの複合体は、CDRを維持し、6B11マウス配列のフレームワーク残基を選択した抗体を形成するために組み合わせることができるかもしれない。CDR外の代替のヒトセグメントには広範な許容範囲が存在するかもしれないが、CDR内の可能性のあるヒトセグメントには極めて狭い内容しか存在しないかもしれない。Composite Human Antibodies(商標)変異体における全てのCDR領域は、(ヒト配列データベースから得た)2つ以上の関係のないヒト配列セグメントを含んだ。
6B11複合ヒト抗体変異体を作製するために使用できるかもしれない、配列セグメントの大きな初歩的なセットを選択し、ヒトMHCクラスIIアレルに対して結合するペプチドのin silico分析のために、iTope(商標)(アンチトープ)技術を使用して分析し、かつ既知の抗体配列に関係するT細胞エピトープのデータベースであるTCED(商標)(アンチトープ)を使用して分析した。ヒトMHCクラスIIに対する有意な非ヒトの生殖細胞系の結合体(germline binder)として同定した、または、TCED(商標)に対して有意なヒットを得た配列セグメントを棄却した。これにより配列セグメントの減少したセットをもたらし、セグメント間の接合点は潜在的なT細胞のエピトープを包含しないことを確認するために、これらの組み合わせを再度分析した。次に選択したセグメントを、合成のための重鎖可変領域配列および軽鎖可変領域配列を産生するために組み合わせた。5つの重鎖および4つの軽鎖を初期に設計し構築した。さらに、フレームワークのセグメント選択において多様性が全体の親和性に影響を与えることができる、従来の観察に基づいた、その標的抗原に対するヒト化抗体の親和性を増加させることを意図して、さらなる鎖を設計した。初期のVHの設計では、大部分の配列セグメントはヒトサブグループ3の抗体フレームワークに関係し、追加の設計では、サブグループ1、2および4に関係したセグメントを優先的に含めた。初期のVκの設計では、大部分の配列セグメントはヒトサブグループ4抗体フレームワーク関連し、追加の設計では、サブグループ1および2に関連したセグメントを優先的に含めた。全体において、8つのVH鎖および6つのVκ鎖を表1に詳述される配列で構築した。全てのVH鎖を全てのVκ鎖との組み合わせにおいて試験し、全部で48種の抗体を得た。
6B11の全ての変異体Composite Human Antibodies(商標)VHおよびVκ領域遺伝子を、アニール、ライゲーション、およびPCR増幅を行った一連の重複オリゴヌクレオチドを使用して合成し、全長合成V領域を得た。組み立てた変異体を次にAntitopeのpANT発現ベクターシステムに直接クローン化した。2つの重鎖ベクターを使用した:IgG4PE(S228P、L235E)をVH1〜VH5のコンストラクトに使用し、IgG1を全てのコンストラクト(VH1〜VH8)に使用した、つまり、VH1〜VH5をIgG4PEおよびIgG1の両方として作製した。
初期に、複合重鎖および軽鎖(Vκ1〜Vκ4と組み合わせたVH1〜VH5)の全ての組み合わせを、IgG4PEおよびIgG1の両方の定常領域(つまり、全部で40の抗体)で作製した。40の抗体をコードするベクターをエレクトロポレーションを経てN50細胞に安定的にトランスフェクションし、200nMメトトレキサート(Sigma Cat. No. M8407)を使用して選択した。夫々のコンストラクトのためのいくつかのメトトレキサート耐性コロニーを、IgG1発現レベルについて、IgG1およびIgG4のELISAを使用して試験し、最も良い発現株を選び、液体窒素で凍結した。IgG1発現細胞株を抗体生産および試験のために拡大した。次に、3つの追加のVH領域(VH6〜VH8)および2つの追加のVκ領域(Vκ5およびVκ6)をIgG1定常領域のみで構築した。安定的な細胞株を上記のように、追加のV領域の全ての組み合わせについて、および初期のV領域との組み合わせ(つまり、28の追加抗体)において作製した。極めて遅い成長および低い発現レベルのために、1つの変異体VH6/Vκ2を、合理的な時間スケール内でタンパク質精製過程に取ることはできなかったが、成功したトランスフェクションおよびクローン選択を全ての変異体について達成した。
6B11の47のIgG1変異体をProtein A sepharose column (GE Healthcare Cat. No. 110034-93)でNSO細胞培養液上清から精製し、予測されたアミノ酸配列に基づいて吸光係数ε(0.1%)を使用してOD280nmによって定量した。VH6変異体重鎖またはVH8変異体重鎖のいずれかを包含する変異体のε(0.1%)は1.58である。全ての他の変異体について、ε(0.1%)は1.60である。約1mgの夫々の抗体変異体を精製し、リード抗体(下記参照)を還元SDS−PAGEにより分析した。重鎖および軽鎖の予測されたサイズに対応するバンドを、いかなるコンタミネーションの証拠なしに観察した。
組み換えのTCRヘテロ二量体(Precision Antibody(商標))に対する47のNSO由来6B11のComposite Human Antibody(商標)変異体の結合を、競合ELISAによって評価した。簡潔に説明すると、HIS-Select(商標)High Sensitivity (HS) Nickel Coated Plate 96-well clear strip-well plates(Sigma Cat. No. 55688)を、PBS中の5μg/mlの精製したTCRヘテロ二量体で、4℃で1時間コーティングした。抗iNKT受容体Composite Human Antibody(商標)変異体の夫々の希釈系列(50〜0.39μg/ml)を、一定濃度の0.05%のBSA/PBS中のビオチン化した抗iNKT受容体キメラ参照抗体(3μg/ml)と事前に混合した。コーティングされたELISAプレートを、PBS/0.05%のTween20、および夫々のウェルに添加した100μlの事前に混合した抗体で洗浄した。プレートを室温で1時間インキュベートした。精製したTCRヘテロ二量体に対するビオチン化抗iNKT受容体キメラ抗体の結合は、streptavidin-HRP (Sigma Cat. No. 00S5512)およびTMB single solution substrate (Invitrogen Cat. No. 00-2323)を使用して検出した。3M HClで反応を停止させた後、450nmでの吸光度をDynex Technologies MRX TC II plate readerで測定し、試験抗体の結合曲線を、夫々のプレートに含まれる抗iNKT受容体キメラ参照抗体標準と比較した。実験内および実験間の比較を可能にするために、変異体のIC50値を、夫々のプレートに含まれた参照抗体に対して標準化した。
キメラ参照抗体標準(6B11 IgG1)と比較して、全ての試験したComposite Human Antibody(商標)変異体の相対的なIC50値を表2に示す。
さらに直接的な比較を可能にするために、最も低い相対的なIC50値を有する8の変異体を競合ELISAにおいてさらに試験した(表3)。これにより、6B11キメラ参照抗体と比較して、選択した変異体が結合プロファイルを改善し、相対的なIC50値は、最初の実験からのものと同等であることを確認した。
対照抗体に対する結合への軽度の改善が変異体のいくつかにおいて予想されるかもしれないが、観察された程度まで結合が改善されたことは完全に予想外であったことに留意すべきである。特に、対照抗体に対して結合は2倍より大きく、3倍より大きく、4倍より大きく、および、さらに5倍よりも大きく改善した。
Composite Human Antibody(商標)変異体がタンパク質凝集体を形成する傾向をSECによって評価した。簡潔に説明すると、最も低い相対的なIC50値を有する4つの変異体、すなわちVH2/Vκ4、VH4/Vκ3、VH4/Vκ4およびV8/Vκ4を分析のために選択した。50μlの夫々の変異体をSuperdex(商標)200 5/150 GL gel filtration column(GE Healthcare #28-9065-61)に充填し、AKTA清浄器を使用してカラムを通してポンプで送った。SECトレースを捕捉した。VH2/Vκ4、VH4/Vκ3およびVH4/Vκ4のComposite Human Antibody(商標)変異体は、タンパク質凝集体を形成する証拠を示さなかった。しかし、VH8/Vκ4変異体のトレースは、1A3画分において少量な凝集体を示すように見えた。
結合データ、Composite Human Antibody(商標)のV領域配列およびSECの分析に基づいて、以下の抗体をさらに試験した:NKTT103(6B11キメラIgG1対照抗体−配列番号30および31)、NKTT120(配列番号27および29)、NKTT219(配列番号27および17)、およびNKTT320(配列番号28および29)。NKTT120はVK4軽鎖およびVH4重鎖の軽配列および重配列を含む。NKTT219はVκ3およびVH4の軽配列および重配列を含む。NKTT219はNKTT120と同じIgG1定常ドメインをもつ。しかし、フコシルトランスフェラーゼを欠損した細胞株において発現するため、NKTT219の定常ドメイン領域は、設計によってNKTT120と比較して異なる糖化パターンをもつ。これにより、その分子のFc部分における非フコシル化した(またはアフコシル化した)炭水化物パターンをもたらし、FcγRIIIに対して結合するその能力を増強し、したがって、そのADCC能力を増強する(5×〜10×)。(参考文献18〜22を参照)。これは、in vitro結合実験(100×まで改善)、およびトランスジェニックマウスおよびサルにおけるin vivoのNKT細胞枯渇実験(5×−10×の改善)において実証されている。
例2.NKTT120のキャラクタリゼーション
NKTT120の結合親和性および機能的なキャラクタリゼーションの測定を、組み換えのヒト非変異体TCRおよび細胞を使用して行い、in vivo機能をトランスジェニックマウスおよびカニクイザルにおいて試験した。データはNKTT120が、精製した可溶な形態において、またはiNKT細胞上の膜タンパク質として、ヒト非変異体のT細胞受容体(iTCR)に対して高い選択性および特異性をもつことを示す。細胞上のiTCRに結合した場合、NKTT120は、それらの細胞の枯渇を仲介する。Fcの機能の観点において、他の研究では、NKTT120がヒトFcγRI、C1q、およびFcγRIIIに結合することが示されている。最終的に、NKTT120仲介iNKT細胞枯渇は、in vitroのヒト全血試料、またはカニクイザルにおけるin vivoにおいてサイトカイン応答を誘導しない。
NKTT120はHu-siTCR(ヒト可溶性iTCR)に結合する
NKTT120および他の抗iNKT TCR mAbの結合を、組み換えの可溶性ヒトiTCR(Hu-siTCR)を使用してELISAおよびSPRによって評価した。Hu-siTCRを使用したELISAにおいて、1.0μg/mlのIC50を有するキメラ6B11 mAbと比べて、NKTT120は0.2g/mlのIC50値を示した。引き続いて、SPR(BIAcore(商標))による分析によって、NKTT120はHu-siTCRに対して〜60nMのKをもつことが示された。
ヒトiNKT細胞に対するNKTT120の結合
α−GalCer融合CD1d四量体およびマウス抗ヒトiTCR mAb 6B11のように、ヒト化NKTT120はヒトiNKT細胞に特異的に結合する。ヒトiNKT細胞に対するα−GalCer融合CD1d四量体、6B11およびNKTT120の結合を比較するために、健康なドナーからの全血(Research Blood Componentsから購入)を、CD3および抗Vα24 mAbと合わせて、夫々の剤で夫々染色した。6B11およびα−GalCer融合CD1d四量体と同様に、明らかにNKTT120はiNKT細胞に対して特異的に結合する。(図1)
NKTT120はiNKT−TCRおよびα−GalCer結合部位上の重複エピトープを認識する
NKTT120エピトープ、非変異体CDR3ループは、CD1dに結合するiTCRの領域に存在する。NKTT120エピトープを調べるために、ヒトPBMCまたはヒトiTCRを発現するトランスフェクタントをNKTT120の存在または非存在下でインキュベートし、次にα−GalCer融合CD1d四量体によって染色した。NKTT120の存在は完全に四量体の結合を抑止した。(図2)
他のヒト細胞株に対する無反応性
ヒトiNKT細胞に対するNKTT120の特異性を実証するために、in vitroで拡大したヒトiNKT細胞に対するNKTT120の結合を、リンパ系および非リンパ系の選択したヒト細胞株の一団に対する結合と比較した(表4)。
MHCI染色を陽性対照とし、一方、精製したヒトIgGを陰性対照とした。NKTT120はいかなる試験した細胞株とも交差反応せず、一方、in vitroで拡大したヒトiNKT細胞に対して結合した。9つの試験した細胞株のうち7つは、抗MHCクラスI陽性対照mAbを認識した。前述のように、MHCクラスIの発現はK562およびFO−1細胞に存在せず、予想されるように、抗MHCクラスI対照mAbは、現在の研究において、これらの細胞に結合しなかった。
NKTT120のFc機能の解析
NKTT120はヒト化IgG1 mAbであり、したがって、ヒトFcγRIおよびClqに結合することが予想される。そのIgG−Fcの特性のキャラクタリゼーションの部分として、FcγRIおよびFcγRIII、および補体の構成成分Clqとの反応性についてELISAにおいて評価した。3つの対照抗体をNKTT120のキャラクタリゼーションの研究において使用した:(i)NKTT103、NKTT120と同じIgG−Fcドメインを共有するが、親マウスVドメイン領域をもつキメラ6B11 mAb;(ii)NKTT219、NKTT120と同じ可変領域を有するが、抗体依存性細胞仲介性障害(ADCC)が増強されたヒト化IgG1をもつヒト化mAb;およびNKTT320、NKTT120と同じ可変領域を有するが、改変されたIgG4アイソタイプをもつヒト化mAb。すべての3つの抗体(NKTT120、NKTT219およびNKTT320)は同様な特異性および親和性を有する、同じiTCRエピトープに結合する。
NKTT120はFcγRIおよびFcγRIIIに結合する。NK細胞上に発現するFcγRIは、治療的なIgG1 mAbがin vivoでADCCを仲介する一次的な機構である。NKTT120は、IgGの重鎖を認識し結合する、膜侵襲複合体(complement membrane attack complex)の第1副構成成分であるClqとも結合し、古典的な補体経路を開始し、補体依存性細胞傷害(CDC)をもたらす。キメラ6B11 mAbはNKTT120と同様のFc結合特性を示す。続くBIAcore(商標)分析において、NKTT120はFcγRIならびにFcγRIII、およびClqに結合することが見出された。増強したFcエフェクター機能を有するように設計されたNKTT219は、FcγRIならびにFcγRIIIの両方、およびClqに結合し、したがって、iNKT細胞を枯渇させる改良された能力をもつことが予想される。対照的に、Fcエフェクター機能が除去されたNKTT320は、FcγRI、FcγRIIIまたはClqを認識せず、したがってiNKT細胞の枯渇を引き起こすことは予想されない。
Vα24トランスジェニックマウスにおけるiNKT細胞の枯渇
ヒト(Vα24−Jα18)非変異体TCRα鎖の導入遺伝子を発現するマウスを使用した。これらのマウスは、マウスJα18領域を欠き、したがって、Vα14−Jα18マウス非変異体NKT細胞を産生できない。マウスにおいて存在する全てのiNKT細胞は、トランスジェニックヒト非変異体TCRα鎖を発現することのみ可能であり、したがって、全てがNKTT120エピトープをもつ。これらのCD3+NK1.1+標準iNKT細胞の割合は、野生型マウスのそれに極めて同等である(全てのCD3+T細胞の〜2%)。しかし、全てのiNKT細胞が、NKTT120エピトープを包含するヒト非変異体TCRαドメインを発現する一方、ランダムに組み込まれる導入遺伝子の性質のために、標準的な(非iNKT)T細胞の大部分が同様にそれを発現する。さらに、ヒトVα24α鎖は、様々な内因性マウスTCRβ鎖と対になる。これらのVα24α鎖−マウスβ鎖の対のいくつかは、6B11とは対を形成しないようであり、全てではないが大多数のVα24を発現するT細胞もまた6B11(およびNKTT120)に結合する。これはNKTT120に対して「落ち込み(sink)」を効果的に生み出し、研究結果の解釈に影響を与えることがある。したがって、これらのトランスジェニックマウスはiNKT細胞の枯渇を研究するために非常に有用であるが、それらはNKTT120の生理学的効果を研究するためのモデルとして限定されている。
まとめると、これらのマウスにおいてCD3+T細胞(〜65%)の大部分は、トランスジェニックヒトVα24α鎖を発現し、市販の抗Vα24mAb(C15)を使用して染色することができる。CD3+T細胞の約30%が6B11およびNKTT120に結合する。CD3+T細胞のわずか2%が(標準的なiNKT細胞としてそれらを識別する)NKマーカーNK1.1を共発現し、6B11(およびNKTT120)に結合する。これらのマウスにおいて、6B11結合CD3+T細胞のほんの少数が実際にiNKT細胞であることを考慮することが重要である。それでも、全てのiNKT細胞がヒトiTCRα鎖を発現し、したがって、6B11およびNKTT120に結合するといえる。以下に記載される枯渇実験では、CD3+NK1.1+標準iNKT細胞集団に主眼が置かれている。
NKTT120は急速に、選択的かつ効率的にVα24トランスジェニックマウスにおいてiNKTを枯渇させる
末梢血、脾臓およびリンパ節において、NKTT120によるiNKT細胞の枯渇の用量反応を確立するために、Vα24トランスジェニックJα18欠損マウスにNKTT120の示された用量を腹腔内投薬した(図3)。投薬から48時間後で、マウスを屠殺し、血液、脾臓およびリンパ節リンパ球を単離した。iNKT細胞数をフローサイトメトリーによって決定した(CD3+NK1.1+6B11+細胞)。iNKT細胞の枯渇は、末梢血中において最も効率的であり、続いて脾臓およびリンパ節であった。リンパ節において、血液に対して10倍多い用量が、リンパ節における同等な枯渇のためには必要であった:血液中3μgの用量によって達成されるレベルに対して、リンパ節では枯渇したiNKT細胞が30μgであり、リンパ節における血液と同程度の枯渇は、100μgおよび10μgの用量を夫々比較した場合に見られた。
さらに、NKTT120仲介iNKT細胞枯渇のカイネティクスの時間経過を確立するために、Vα24トランスジェニックJα18欠損マウスに、100μgのNKTT120(1投薬当たりn=2)を腹腔内投薬した。示された時点でマウスを屠殺し、脾細胞を単離し、iNKT細胞数をフローサイトメトリーによって決定した。iNKT細胞数は実質的に、投与から2時間後で大幅に減少し、投薬から6時間後でほぼ完全に枯渇した。(図4、パネルA)。さらに、機能的なiNKT細胞がNKTT120の投薬によって完全に枯渇することの確証を得るために、Vα24トランスジェニックJα18欠損マウスに、100μgのNKTT120を腹腔内投与した。48時間後、マウスに2μgのiNKT細胞スーパーアゴニストαGalCerを静脈内注射した。このαGalCer負荷の2時間後、マウスを屠殺し、脾細胞を採取し、フローサイトメトリーによって細胞内IFNγを分析した(CD3+NK1.1+細胞をゲーティング)。データを、NKTT120を注射しなかった対照マウスからのものと比較した。未処置のマウスにおいて強いIFNγ応答を検出したが、NKTT120による前処置は、αGalCerに対するいかなる応答をも抑止した(図4、パネルB)。
iNKT細胞の薬理学的枯渇はαGalCer刺激AHRを抑止する
鼻腔内のαGalCer負荷によって肺にリクルートされるiNKT細胞は、マウスおよびサルにおいてAHRを誘導するために十分であることが実証されている(10、11)。6B11キメラ抗体(NKTT103)およびBALB/cバックグラウンドに6世代戻し交配したVα24トランスジェニックマウス(BALB/cマウスは、一般的にTh2傾向喘息モデルの影響をより受けやすい)を使用した予備実験において、iNKT細胞の薬理学的枯渇が、鼻腔内αGalCer負荷の効果を大幅に寛解できることが示された。
図4:Va24トランスジェニックマウスにおけるNKTT120によるiNKT細胞枯渇の時間経過
A.Vα24トランスジェニックマウス(1グループあたりn=2)に100μgのNKTT120を腹腔内注射し、示した時点で屠殺した。脾臓のCD3+NK1.1+iNKT細胞でゲーティングを行い、6B11結合細胞の割合を評価した。
B.Vα24トランスジェニックマウス(1グループあたりn=2)に100μgのNKTT120を注射した。対照グループはNKTT120を受けとらなかった。48時間後、別々のNKTT120処置マウスおよび対照マウスに、2μgのαGalCerを注射した。αGalCer注射から2時間後、マウスを屠殺し、脾臓のCD3+NK1.1+iNKT細胞をフローサイトメトリーによって細胞内IFNについてアッセイした。
図5はiNKT細胞の薬理学的な枯渇が鼻腔内投与したαGalCerによって誘導されたAHRを抑止することを実証する。
データは、iNKT細胞枯渇のメカニズムが辺縁趨向ではなく、ADCCおよび/またはCDCを経るものであることを示唆している。
カニクイザルにおけるNKTT120の予備的な非GLP PK/PD試験
NKTT120を、カニクイザルを使用して、2つの非GLP試験において試験した。最初の試験では、NKTT120がiNKT細胞を枯渇させる用量を定義するため、および、より広範なPK/PD試験のための用量選択の案内を助けるために、NKTT120のiNKT細胞枯渇の用量反応を調べた。カニクイザルをこれらの予備的な非GLP薬理学試験およびPK/PD試験のために、以下の理由で選択した:(i)ヒトおよびカニクイザル間におけるNKTT120結合エピトープ(iTCRのCDR3αループ)の配列相同性のため;(ii)カニクイザルおよびヒトのiNKT細胞に対するNKTT120の陽性および同等な結合を示すが、げっ歯類および他種のiNKT細胞に対するNKTT120の有意な結合を示さないin vitroのデータのため;(iii)カニクイザルiNKT細胞に対するNKTT120の示された反応性および特異性のため;(iv)ヒトおよびカニクイザルの末梢血間のiNKT細胞数分布における相同性のため。
ヒトNKTT120抗原エピトープに対する種の配列相同性
ヒトおよびカニクイザル間のiTCRアミノ酸配列は、1つのアミノ酸のみが異なる標的NKTT120結合領域と同様である(表5)。全体的なVα24−J18領域は霊長類および非霊長類種間で高度に保存されているが、げっ歯類およびヒトにおける関連したNKTT120結合エピトープ領域は3つのアミノ酸で異なり、これは抗体の結合を抑止するために十分である。したがって、NKTT120はヒトおよびカニクイザルおよびアカゲザルからのiNKT細胞に結合するが、リスザルやげっ歯類の細胞には結合しない。それはヒトVα24−Jα18 iTCR−α鎖の導入遺伝子を発現するマウスに対しても結合する。
ヒトおよびカニクイザルにおけるiNKT細胞の頻度
ヒトおよびカニクイザルにおけるiNKT細胞の頻度を比較するために、ヒトの健康なドナー(血液サンプルはResearch Blood Components, Inc.から購入した)およびカニクイザルの全血におけるiNKT細胞数をフローサイトメトリーによって評価した。データは、ヒトおよびカニクイザルにおけるiNKT細胞の同等な頻度を示す。(図6)。
NKTT120は、ヒトおよびカニクイザルのiNKT細胞において同様な飽和結合プロフィールを示す
iNKT細胞に対するNKTT120の飽和結合を測定するために、ヒト全血試料(Research Blood Components, Inc.から購入)またはカニクイザルの全血を、氷上で30分間NKTT120の種々の濃度でインキュベートし、続いて、蛍光色素標識6B11で染色した。滴定曲線は、ヒトおよびカニクイザルのiNKT細胞について(6B11染色の遮断によって決定されるように)同様な飽和結合を示す。累積的に、データは、カニクイザルがNKTT120の非臨床毒性試験のための最も関連性のある動物であることを確認している。(図7)
カニクイザルにおける、用量範囲を見出すiNKT細胞枯渇試験
用量範囲を見出す薬力学的試験において、6回の投薬を試験した:0.0005、0.001、0.002、0.003、0.01および0.03mg/kg(1投与当たりn=1)。動物は次に、投薬から7日間、iNKT細胞をフローサイトメトリーによって測定した;データは、全T細胞のパーセントとして表した。TおよびBリンパ球、CD4+T細胞およびNK細胞もフローサイトメトリーによってモニターした。臨床化学および血液学的評価を行った;急性期タンパク質、C反応性タンパク質およびハプトグロビンを測定し、選択したサイトカインGM−CSF、IL−4、IL−6、TNFαおよびIFNγを測定した。
NKTT120は末梢血iNKT細胞の用量依存的な減少を示し(図8)、0.03mg/kgの用量で24時間以内に完全な枯渇が観察され、7日間のモニター期間持続した。部分的な枯渇を低用量で観察し、可逆的であるように見えた。iNKT細胞への影響は0.003mg/kg以下の用量で観察されなかった。明白な毒性は、投薬後認められなかった。iNKT細胞への予想される効果は別として、試験物関連と考えられる本試験における認められる他の効果はなかった。
カニクイザルにおけるPK/PD試験
用量範囲を見出す試験の結果に基づいて、NKTT120の3つの用量(0.003、0.03、および0.3mg/kg;1投薬当たりn=3)を、以前の試験のそれに対して相対的に延長した時間において(すなわち、7日に対する28日)、リンパ球をモニターした薬力学的/薬物動態(PK/PD)試験において使用することを選択した。フローサイトメトリーによって全T細胞のパーセントとしてiNKT細胞を測定し、Tリンパ球およびBリンパ球、CD4+T細胞およびNK細胞を測定するためにも使用した。用量範囲を見出す試験において測定したそれらのパラメーターに加えて、血清も抗NKTT120抗体の存在について試験した。
明白な毒性は、投薬後認められなかった。2つの最高用量によって試験期間中完全にiNKT細胞は枯渇したが、一方、低用量によって約50%のベースラインまでiNKT細胞は減少し、4日目までに〜80%のベースラインまで戻った(図9)。T細胞およびB細胞において他の試験物関連の変化は認められなかった(図10)。抗NKTT120抗体は検出されなかった。
用量範囲を見出す試験は、iNKT細胞が急速に枯渇し、結果として血清サイトカインレベルが増加しなかったことを示したが、それらの枯渇の前にサイトカインがiNKT細胞に対するNKTT120の結合の結果として放出されるかもしれないという理論的な可能性が存在する。したがって、前の結果を確認するために、選択したサイトカイン(GM−CSF、IL−4、IL−6、TNFαおよびIFNγ)を測定した。サイトカインへの影響はなかった。
全体として、NKTT120の投与によって、他の血液学的、生化学的または免疫学的パラメーターに対する有意な効果の非存在下で、可逆的および用量依存的に末梢iNKT細胞の特異的な枯渇をもたらすことが結論である。
カニクイザルにおけるNKTT120の薬物動態分析
NKTT120のPKを評価した。PK分析によって、NKTT120が、約11日間の半減期を含む、モノクローナル抗体治療薬にかなり特有なパラメーターとともに、全ての用量にわたって一貫したPKプロフィールをもつことを示された。一回の静脈内投薬後、カニクイザルに投与したNKTT120の薬物動態パラメーターを表6および表7に示す。
ADCC増強IgG−Fcエフェクター機能をもつiNKT細胞抗体を有するカニクイザルにおけるPK/PD試験
iNKT細胞枯渇に対するNKTT120の効果を、ADCC増強IgG−Fcエフェクター機能(NKTT219)を有するが、同じ抗原特異性および親和性を有する抗体と比較した。NKTT120およびNKTT219を0.003mg/kgでカニクイザルに静脈内投薬し、夫々およびiNKT細胞を、28日間にわたる時点で測定した。データは、同じ用量でNKTT120によって仲介される部分的な枯渇と比較して、0.003mg/kgの用量のNKTT219で、iNKT細胞の完全な枯渇を確立する。これらのデータは、本試験においてNKTT219で10倍に増強された活性が予想され観察されたように、iNKT細胞の枯渇がADCCによって仲介されることを確認する。データは、また、低用量の0.003mg/kgのNKTT120で観察されたiNKT細胞における一過的な減少が、完全な枯渇が増強されたADCC活性をもつNKTT219の同じ用量で達成されるように、部分的な枯渇によるものであるという概念を裏付ける。
枯渇mAb(NKTT120およびNKTT219)の陰性対照として、Fcエフェクター機能を欠いているNKTT320を、NKTT120のそれよりも30倍高いまでの用量で試験し、iNKT細胞は枯渇しなかった。両方の対照抗体(増強された枯渇抗体、NKTT219、および非枯渇抗体、NKTT320)からのデータは、iTCRエピトープをマスクするか、またはiNKT細胞を隔離することとは対照的に、NKTT120がiNKT細胞を枯渇することを確認する。
NKTT120はin vitroでヒト全血中のサイトカイン応答を誘導しない
ヒトにおいてNKTT120による処置を受けてサイトカインを放出する可能性を検討するために、我々はヒト全血実験においてNKTT120の効果を評価した。フローサイトメトリーによってiNKT細胞数を測定した後、全血を、20μg/ml(この濃度は1mg/kgの投薬後に予測される血しょうの曝露よりも高い)のNKTT120の存在下または非存在下で24時間TruCulture(商標)チューブにおいてインキュベートした。陽性対照として、全血を、抗CD3 mAbを包含するチューブ中においてインキュベートした。24時間後、上清を回収、冷凍し、マルチプレックスサイトカイン分析のためにRules-Based Medicine(TX)に送った。試験した分析物を表8に一覧で示す。
マルチプレックスサイトカイン分析の結果を図11に示す(未処置の対照レベルからの変化を示したサイトカインのデータのみを示す)。いくつかのサイトカイン(IFNγ、IL−4、IL−10、IL−17、TNF−α、IL−2、IL−5、IL−8、IL−1 RAおよびMIP−1β)の大幅な上昇が、4人の試験したドナーのうち少なくとも2人において、抗CD3陽性対照によって誘導された。しかし、NKTT120は、4つのドナー試料のいずれにおいても、いかなるサイトカイン応答も誘導しなかった。データは、NKTT120仲介iNKT細胞枯渇が、in vitroのヒト全血セット(whole blood setting)において測定可能なサイトカイン誘導効果がないことを示す。
減少したFcエフェクター機能で設計されたヒト化抗iNKT mAbによるiNKT細胞の活性化の実証
NKTT320は、ヒトiTCRを特異的に認識するヒト化mAbである。それはヒンジ領域において導入された2つのアミノ酸の変化を有する改変されたIgG4 mAbであり、1つはIgG4重鎖二量体形成を安定化させるように、2つ目は残存のFcγR結合能力を低下させるように設計されている(Newman et al., Clin Immunol 98, 164-174)。以下の試験は、NKTT320が、健康なドナーのヒト全血中のヒトiNKT細胞を活性化できることを示している。
ヒト全血をRPMI中に希釈し、20μg/mlの対照IgGまたは20μg/mlのNKTT320と共に、37℃、5%のCO2で一晩インキュベートした。次に、試料の表面を抗CD3、CD4、Va24、Vb11、CD25およびCD69で染色した。RBCを溶解し、細胞を固定し、透過処理し、細胞内IFN−γおよびIL−4を染色し、BD LSR Fortessaでフローサイトメトリー分析を行った。iNKT細胞を、CD3、Va24およびVb11染色によって同定した。
結果はNKTT320が健康なボランティアのヒト全血において細胞内IFN−γおよびIL−4の発現を誘導することを示す(図12)。活性化マーカーCD69およびCD25のアップレギュレーションも観察した(データは示されていない)。

Claims (46)

  1. 免疫応答を抑制するための処置の方法であって、処置の必要がある対象に、iNKT細胞に選択的に結合する裸の遮断抗体を、前記対象のiNKT細胞機能を抑制するのに有効な量で、投与することを含む、前記方法。
  2. 遮断抗体が、枯渇抗体であり、量が、iNKT細胞を枯渇させるのに有効である、請求項1に記載の方法。
  3. 抗原に対する対象の免疫応答が抑制される、請求項1に記載の方法。
  4. 抗原が、アレルゲンである、請求項3に記載の方法。
  5. 対象が、喘息を患い、処置が、対象において1つまたは2つ以上の喘息の症状を抑制する、請求項1に記載の方法。
  6. 喘息が、アレルギー性喘息である、請求項5に記載の方法。
  7. 対象が、COPDを患い、処置が、前記対象において1つまたは2つ以上のCOPDの症状を抑制する、請求項1に記載の方法。
  8. 対象が、気道過敏性障害を患い、かつ処置が、前記対象において1つまたは2つ以上の前記障害の症状を抑制する、請求項1に記載の方法。
  9. 対象が、ヒトである、請求項1に記載の方法。
  10. 対象が、ヒトである、請求項5に記載の方法。
  11. 抗体が、完全ヒト抗体である、請求項10に記載の方法。
  12. 抗体が、3つの軽鎖および3つの重鎖CDR領域をもち、前記の3つの軽鎖および3つの重鎖のCDR領域の夫々が、ヒト配列の複合体である、請求項11に記載の方法。
  13. 抗体が、組み換えの可溶性ヒトiTCRへの結合において1.0μg/ml未満のIC50で、iNKT細胞に結合する、請求項11に記載の方法。
  14. 抗体が、配列番号24、25および26と、85位にロイシンとを含む軽鎖可変領域をもつ、請求項11に記載の方法。
  15. 抗体が、配列番号21、22および23と、23位にバリンおよび/または99位にスレオニンとを含む重鎖可変領域をもつ、請求項11に記載の方法。
  16. 抗体が、配列番号1によって定義されるエピトープに結合する、請求項1に記載の方法。
  17. 抗体が、配列番号1および2によって定義されるエピトープに結合する、請求項1に記載の方法。
  18. 抗体が、配列番号15、16、17、18、19または20から選択される軽鎖可変領域を含む、請求項1に記載の方法。
  19. 抗体が配列番号7、8、9、10、11、12、13または14から選択される重鎖可変領域を含む、請求項1に記載の方法。
  20. 抗体が、NKTT120を含む、請求項1に記載の方法。
  21. 抗体が、対象への投与後、1つまたは2つ以上の血清サイトカインレベルにおいて、有意な変化を引き起こさない、請求項2に記載の方法。
  22. iNKT細胞に選択的に結合する、単離されたヒト化抗体を含む組成物であって、前記抗体が、組み換えの可溶性ヒトiTCRへの結合において0.9μg/ml未満のIC50をもつ、前記組成物。
  23. 重鎖可変領域および軽鎖可変領域が、ヒト配列からなる、請求項22に記載の組成物。
  24. IC50が、0.5μg/ml未満である、請求項22に記載の組成物。
  25. IC50が、0.3μg/ml未満である、請求項22に記載の組成物。
  26. IC50が、0.1μg/mlと0.5μg/mlとの間である、請求項22に記載の組成物。
  27. 抗体が、配列番号1によって定義されるエピトープに結合する、請求項22〜26のいずれか一項に記載の組成物。
  28. 抗体が、3つの軽CDR領域および3つの重CDR領域をもち、前記の3つの軽CDR領域および3つの重CDR領域の夫々が、ヒト配列の複合体である、請求項22〜26のいずれか一項に記載の組成物。
  29. 抗体が、配列番号24、25および26と、85位でロイシンとを含む軽鎖可変領域をもつ、請求項22〜26のいずれか一項に記載の組成物。
  30. 抗体が、配列番号21、22および23と、23位でバリンおよび/または99位でスレオニンとを含む重鎖可変領域をもつ、請求項22〜26のいずれか一項に記載の組成物。
  31. 抗体が、配列番号24、25および26と、85位でロイシンとを含む配列をもつ軽鎖可変領域、ならびに、配列番号21、22および23と、23位でバリンおよび/または99位でスレオニンとを含む重鎖可変領域をもつ、請求項22に記載の組成物。
  32. 抗体が、配列番号7、8、9、10、11、12、13または14から選択される配列をもつ重鎖可変領域を含む、請求項22に記載の組成物。
  33. 抗体が、配列番号15、16、17、18、19または20から選択される配列をもつ軽鎖可変領域を含む、請求項22に記載の組成物。
  34. 抗体が、配列番号17または18から選択される配列をもつ軽鎖可変領域を含む、請求項22に記載の組成物。
  35. 抗体が、配列番号7、8、9、10または14から選択される配列をもつ重鎖可変領域、および配列番号17または18から選択される配列をもつ軽鎖可変領域を含む、請求項22に記載の組成物。
  36. 抗体が、配列番号17または18から選択される配列を有する軽鎖可変領域、および配列番号9または10から選択される配列を有する重鎖可変領域をもつ、請求項22の組成物。
  37. 抗体が、配列番号27の配列を有する重鎖可変領域、および配列番号29の配列を有する軽鎖可変領域をもつ、請求項22に記載の組成物。
  38. 抗体が、配列番号28の配列を有する重鎖可変領域、および配列番号29の配列を有する軽鎖可変領域をもつ、請求項22に記載の組成物。
  39. 抗体が、枯渇抗体である、請求項22〜38のいずれか一項に記載の組成物。
  40. 抗体が、対象への投与後、1つまたは2つ以上の血清サイトカインレベルにおいて、有意な変化を引き起こさない、請求項39に記載の組成物。
  41. 抗体が、活性化抗体である、請求項22〜38のいずれか一項に記載の組成物。
  42. 対象においてiNKT細胞を枯渇させることによって該対象を処置するための方法であって、かかる処置が必要なヒト対象に、該ヒト対象においてiNKT細胞を枯渇させるのに有効な請求項38に記載の組成物の量を投与することを含む、前記方法。
  43. 対象が、気道過敏状態、アレルギー、自己免疫疾患、アレルギーを除く炎症状態、虚血再灌流傷害、血管炎性疾患もしくは鎌状赤血球貧血を患うか、または移植の予定があるか、もしくは移植を行った、請求項42に記載の方法。
  44. 抗体が、対象に投与後、1つまたは2つ以上の血清サイトカインレベルにおいて、有意な変化を引き起こさない、請求項42に記載の方法。
  45. 対象においてiNKT細胞を活性化させることによって該対象を処置するための方法であって、かかる処置が必要なヒト対象に、該ヒト対象においてiNKT細胞を活性化させるのに有効な請求項39に記載の組成物の量を投与することを含む、前記方法。
  46. 対象が、感染性疾患を患うか、または癌を患う、請求項44に記載の方法。
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