JP2015504896A - 超長相補性決定領域及びその使用 - Google Patents

超長相補性決定領域及びその使用 Download PDF

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Abstract

本明細書には、少なくとも1つの免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントを含む免疫グロブリンコンストラクト;及び前記免疫グロブリンドメインに結合又は挿入される治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体が開示される。また、相補正決定領域3(CDR3H)又はそのフラグメントにおけるノブドメインの少なくとも一部を含む、哺乳動物の免疫グロブリン重鎖を含む免疫グロブリンコンストラクト;及びCDR3Hの前記ノブドメインに結合又は挿入される治療用ポリペプチドも、提供される。また、相補正決定領域3(CDR3H)又はそのフラグメントにおけるストークドメインの少なくとも一部を含む、哺乳動物の免疫グロブリン重鎖を含む免疫グロブリンコンストラクト;及びCDR3Hの前記ストークドメインに結合又は挿入される治療用ポリペプチドも、提供される。また本明細書には、被験体の疾患又は疾病の処置又は予防のための、方法、及び、本明細書に記載される免疫グロブリンコンストラクトを含む組成物が記載される。【選択図】図8

Description

関連出願への相互参照
本出願は、2012年1月9日出願の米国仮特許出願第61/584,680号、及び2012年7月13日出願の米国仮特許出願第61/671,629号の利益を主張するものであり、それらはその全体によって本明細書に組み込まれる。
技術分野
本明細書には、超長CDR3の少なくとも一部を含む免疫グロブリンコンストラクト、該コンストラクト、該コンストラクトを含む医薬組成物及び薬物の製造方法、並びに、被験体の疾患又は疾病を予防、阻害、及び/又は処置するための前記コンストラクト及び組成物の使用方法が、記載される。
抗体は、脊椎動物の免疫系が主として感染に対する防御のため夾雑物(抗原)に応じて形成する天然のタンパク質である。1世紀以上の間、抗体は、人工の条件下で動物に誘発され、疾患状態の治療又は診断における使用、或いは生物学的研究のために採取されてきた。個々の各抗体産生細胞は、化学的に定義された組成物を有する単一型の抗体を生成するが、抗原接種に応じて動物血清から直接得た抗体は、個々の抗体産生細胞の集合から作られる、異なる分子(例えば、ポリクローナル抗体)の集合を実際に含む。
幾つかのウシの抗体は、他の脊椎動物と比較して異常に長いVH CDR3配列を有する。例えば、IgMの約10%は、「超長(ultralong)」CDR3配列を含み、それは61までのアミノ酸長となり得る。これら異常なCDR3は頻繁に、多数のシステインを有する。機能的なVH遺伝子は、V(D)J組換えと呼ばれるプロセスを通じて生じ、ここで、D領域は、CDR3のかなりの割合をコード化する。超長配列をコード化する独特のD領域は、畜牛において同定されてきた。超長CDR3は、畜牛ゲノムにおいて部分的にコード化され、ヒトと比較して、その抗体レパートリーの独特の特徴を提供する。Kaushik et al.(米国特許第6,740,747号及び第7,196,185号)は、プローブとして有用であると述べられた畜牛に特有の様々なウシの生殖系列D遺伝子配列、及びワクチンベクターとして有用であると述べられたウシのVDJカセットを開示する。
本開示は、超長CDR3を備えたライブラリを含む、超長CDR3を有する抗体、及びその使用を提供する。
本開示はまた、抗体又はその結合フラグメントのライブラリを提供し、ここで、抗体又はその結合フラグメントは超長CDR3を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸、長さが40以上のアミノ酸、長さが45以上のアミノ酸、長さが50以上のアミノ酸、長さが55以上のアミノ酸、又は長さが60以上のアミノ酸である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、3以上のシステイン残基、4以上のシステイン残基、5以上のシステイン残基、6以上のシステイン残基、7以上のシステイン残基、8以上のシステイン残基、9以上のシステイン残基、10以上のシステイン残基、11以上のシステイン残基、又は12以上のシステイン残基を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、3以上のシステイン残基を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、システインモチーフを含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−156から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−99から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−135から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号100−135から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号136−156から成るグループから選択される。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、非ヒトDH又はその誘導体を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、JH配列又はその誘導体を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、非ヒトVH配列又はその誘導体、非ヒトDH配列又はその誘導体;及び/又は、JH配列又はその誘導体を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、VH配列とDH配列の間に位置する、2乃至6以上のアミノ酸残基を含む、付加的なアミノ酸配列を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、非ウシ配列を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、非抗体配列又はヒト配列である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、超長CDR3の少なくとも一部を置換する。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、ホルモン、リンホカイン、インターロイキン、ケモカイン、サイトカイン、トキシン、又はそれらの組み合わせである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、サイトカインである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、サイトカインは、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、リンカーである付加的な配列を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、リンカーは、非抗体配列のC末端、N末端、又はC末端及びN末端の両方に結合される。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、リンカーは、(GGGGS)(配列番号339)であり、ここで、nは0と5の間の整数である。代替的に又は付加的に、リンカーは、(GSG)(配列番号342)、GGGSGGGGS(配列番号337)、又はGGGGSGGGS(配列番号338)である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、Xモチーフを含み、ここで、Xは、トレオニン(T)、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、又はバリン(V)であり、Xは、セリン(S)、トレオニン(T)、プロリン(P)、イソロイシン(I)、アラニン(A)、バリン(V)、又はアスパラギン(N)であり、Xは、バリン(V)、アラニン(A)、トレオニン(T)、又はアスパラギン酸(D)であり、Xは、ヒスチジン(H)、トレオニン(T)、アルギニン(R)、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、又はロイシン(L)であり、Xはグルタミン(Q)であり、nは27−54である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、Xモチーフは、TTVHQ(配列番号159)又はTSVHQ(配列番号160)である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3はさらに(Xモチーフを含み、ここで、Xは任意のアミノ酸残基であり、Xは、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、及びヒスチジン(H)から成るグループから選択された芳香族アミノ酸であり、並びに、zは1−4である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、(Xモチーフは、YXYXYXである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、X(Xモチーフを含み、ここで、Xは、トレオニン(T)、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、又はバリン(V)であり、Xは、セリン(S)、トレオニン(T)、プロリン(P)、イソロイシン(I)、アラニン(A)、バリン(V)、又はアスパラギン(N)であり、Xは、バリン(V)、アラニン(A)、トレオニン(T)、又はアスパラギン酸(D)であり、Xは、ヒスチジン(H)、トレオニン(T)、アルギニン(R)、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、又はロイシン(L)であり、Xはグルタミン(Q)であり、Xは任意のアミノ酸残基であり、Xは、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、及びヒスチジン(H)から成るグループから選択された芳香族アミノ酸であり、nは27−54であり、及びzは1−4である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、Xモチーフは、TTVHQ(配列番号159)又はTSVHQ(配列番号160)であり、ここで、(Xモチーフは、YXYXYXである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、TSVHQETKKYQ(配列番号157)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、VHQETKKYQ(配列番号158)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CTTVHQX(配列番号223)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CTSVHQX(配列番号223)を含み、ここで、nは1−8である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、TTVHQ(配列番号159)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、TSVHQ(配列番号160)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、VHQを含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、KKQを含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、VYQを含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CXQ(配列番号228)を含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、ここで、XはT、S、A、P、又はIであり、XはV又はKであり、XはH、K、又はYである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CXVHQ(配列番号230)を含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、XはT、S、A、P、又はIである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CXVXQ(配列番号232)を含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、XはT、S、A、P、又はIであり、XはH、Y、又はKである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CXKKQ(配列番号234)を含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、XはT、S、A、P、又はIである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、YTYNYEW(配列番号235)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、YXYX(配列番号296)を含み、ここで、XはE又はDである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、YXYXY(配列番号297)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、YEXを含み、ここで、XはH、W、N、F、I、又はYである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、YDXを含み、ここで、XはH、W、N、F、I、又はYである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、XYEを含み、ここで、XはT、S、N、又はIである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、XYDを含み、ここで、XはT、S、N、又はIである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、Y(E/D)XW(配列番号304−305)を含み、ここで、XはH、W、N、F、I、又はYであり、nは1−4である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、キメラ、ヒト様設計(human engineered)、又はヒト化である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、反芻動物のCDR3である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、反芻動物は乳牛である。
本開示はまた、抗体又はその結合フラグメントをコード化するポリヌクレオチドのライブラリを提供し、ここで、コード化した抗体又はその結合フラグメントは、超長CDR3を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸、長さが40以上のアミノ酸、長さが45以上のアミノ酸、長さが50以上のアミノ酸、長さが55以上のアミノ酸、又は長さが60以上のアミノ酸である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、3以上のシステイン残基、4以上のシステイン残基、5以上のシステイン残基、6以上のシステイン残基、7以上のシステイン残基、8以上のシステイン残基、9以上のシステイン残基、10以上のシステイン残基、11以上のシステイン残基、又は12以上のシステイン残基を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、3以上のシステイン残基を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、システインモチーフを含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−156から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−99から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−135から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号100−135から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号136−156から成るグループから選択される。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、非ヒトDH又はその誘導体を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、JH配列又はその誘導体を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、非ヒトVH配列又はその誘導体、非ヒトDH配列又はその誘導体;及び/又は、JH配列又はその誘導体を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、VH配列とDH配列の間に位置する、2乃至6以上のアミノ酸残基を含む、付加的なアミノ酸配列を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、非ウシ配列を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、非抗体配列又はヒト配列である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、超長CDR3の少なくとも一部を置換する。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非抗体配列は、ホルモン、リンホカイン、インターロイキン、ケモカイン、サイトカイン、トキシン、又はそれらの組み合わせである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、サイトカインである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、サイトカインは、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)である。
上記下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、リンカーである付加的な配列を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、リンカーは、非抗体配列のC末端、N末端、又はC末端及びN末端の両方に結合される。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、リンカーは、(GGGGS)(配列番号339)であり、ここで、nは0と5の間の整数である。代替的に、リンカーは、(GSG)n(配列番号342)、GGGSGGGGS(配列番号337)、又はGGGGSGGGS(配列番号338)である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、X−X−X−X−Xモチーフを含み、ここで、Xは、トレオニン(T)、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、又はバリン(V)であり、Xは、セリン(S)、トレオニン(T)、プロリン(P)、イソロイシン(I)、アラニン(A)、バリン(V)、又はアスパラギン(N)であり、Xは、バリン(V)、アラニン(A)、トレオニン(T)、又はアスパラギン酸(D)であり、Xは、ヒスチジン(H)、トレオニン(T)、アルギニン(R)、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、又はロイシン(L)であり、Xはグルタミン(Q)である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、Xモチーフは、TTVHQ(配列番号159)又はTSVHQ(配列番号160)である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3はさらに(Xモチーフを含み、ここで、Xは、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、及びヒスチジン(H)から成るグループから選択された芳香族アミノ酸であり、Xは任意のアミノ酸残基であり、zは1−4である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、(Xモチーフは、YXYXYXである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、X(Xモチーフを含み、ここで、Xは、トレオニン(T)、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、又はバリン(V)であり、Xは、セリン(S)、トレオニン(T)、プロリン(P)、イソロイシン(I)、アラニン(A)、バリン(V)、又はアスパラギン(N)であり、Xは、バリン(V)、アラニン(A)、トレオニン(T)、又はアスパラギン酸(D)であり、Xは、ヒスチジン(H)、トレオニン(T)、アルギニン(R)、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、又はロイシン(L)であり、Xはグルタミン(Q)であり、Xは任意のアミノ酸残基であり、Xは、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、及びヒスチジン(H)から成るグループから選択された芳香族アミノ酸であり、nは27−54であり、及びzは1−4である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、Xモチーフは、TTVHQ(配列番号159)又はTSVHQ(配列番号160)であり、ここで、(X−X)zモチーフは、YXYXYXである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、TSVHQETKKYQ(配列番号157)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、VHQETKKYQ(配列番号158)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CTTVHQXn(配列番号223)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CTSVHQXn(配列番号224)を含み、ここで、nは1−8である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、TTVHQ(配列番号159)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、TSVHQ(配列番号160)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、VHQを含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、KKQを含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、VYQを含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CXQを含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、ここで、XはT、S、A、P、又はIであり、XはV又はKであり、XはH、K、又はYである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CXVHQを含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、XはT、S、A、P、又はIである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CXVXQを含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、XはT、S、A、P、又はIであり、XはH、Y、又はKである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、CXKKQを含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、XはT、S、A、P、又はIである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、YTYNYEW(配列番号235)を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、YXYXを含み、ここで、XはE又はDである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、YXYXYを含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、YEXを含み、ここで、XはH、W、N、F、I、又はYである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、YDXを含み、ここで、XはH、W、N、F、I、又はYである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、XYEを含み、ここで、XはT、S、N、又はIである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、XYDを含み、ここで、XはT、S、N、又はIである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、Y(E/D)XWを含み、ここで、XはH、W、N、F、I、又はYであり、nは1−4である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、キメラ、ヒト様設計、又はヒト化である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、反芻動物のCDR3である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、反芻動物は乳牛である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、空間的にアドレス指定されたフォーマット(spatially addressed format)に存在する。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントをコード化するポリヌクレオチドは、空間的にアドレス指定されたフォーマットに存在する。
本開示はまた、本明細書に開示されるポリヌクレオチドのライブラリの何れかを含む、ベクターのライブラリを提供する。
本開示はまた、本明細書に開示されるベクターの任意のライブラリを含む、宿主細胞のライブラリを提供する。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、細胞は、バクテリア、ウィルス、又はバクテリオファージである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、細胞表面に提示される。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、細胞から分泌される。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、空間的にアドレス指定されたフォーマットに存在する。
本開示はまた、超長CDR3を含む抗体又はその結合フラグメントを提供し、ここで、超長CDR3は非ウシ配列を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸、長さが40以上のアミノ酸、長さが45以上のアミノ酸、長さが50以上のアミノ酸、長さが55以上のアミノ酸、又は長さが60以上のアミノ酸である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、3以上のシステイン残基、4以上のシステイン残基、5以上のシステイン残基、6以上のシステイン残基、7以上のシステイン残基、8以上のシステイン残基、9以上のシステイン残基、10以上のシステイン残基、11以上のシステイン残基、又は12以上のシステイン残基を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、3以上のシステイン残基を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、システインモチーフを含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−156から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−99から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−135から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号100−135から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号136−156から成るグループから選択される。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、非抗体配列又はヒト配列である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、非ヒトDH又はその誘導体を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、JH配列又はその誘導体を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、非ヒトVH配列又はその誘導体、非ヒトDH配列又はその誘導体;及び/又は、JH配列又はその誘導体を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、VH配列とDH配列の間に位置する、2乃至6以上のアミノ酸残基を含む、付加的なアミノ酸配列を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、超長CDR3の少なくとも一部を置換する。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、ホルモン、リンホカイン、インターロイキン、ケモカイン、サイトカイン、トキシン、又はそれらの組み合わせである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、非ウシ配列は、サイトカインである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、サイトカインは、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、キメラ、ヒト様設計、又はヒト化である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、超長CDR3は、反芻動物のCDR3である。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、反芻動物は乳牛である。
本開示はまた、本明細書に開示される任意の抗体又はその結合フラグメントをコード化するポリヌクレオチドを提供する。
本開示はまた、本明細書に開示される抗体又はその結合フラグメントをコード化する任意のポリヌクレオチドを含むベクターを提供する。
本開示はまた、本明細書に開示される任意のベクターを含む宿主細胞を提供する。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、細胞は、バクテリア、ウィルス、又はバクテリオファージである。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、細胞の表面に提示される。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントは、細胞から分泌される。
本開示はまた、抗体又は結合フラグメントを生成する方法を提供し、該方法は、ポリヌクレオチド配列が発現され、超長CDR3又はそのフラグメントを含む抗体又はその結合フラグメントが生成されるという条件下で、本明細書に開示される抗体の何れかをコード化するポリヌクレオチドを含む宿主細胞を培養する工程を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、方法はさらに、宿主細胞培養物から、超長CDR3又はそのフラグメントを含む抗体又はその結合フラグメントを回収する工程を含む。
本開示はまた、本明細書に開示される任意の抗体又はその結合フラグメントを含む医薬組成物を提供する。
本開示はまた、必要とする哺乳動物を処置する方法を提供し、該方法は、本明細書に開示される任意の抗体の量を哺乳動物に投与する工程を含む。
上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、哺乳動物はヒトである。
幾つかの実施形態において、 組み換え抗体又はそのフラグメントが開示され、ここで、 組み換え抗体又はそのフラグメントの少なくとも一部は、超長CDR3の少なくとも一部に基づく、又はそれに由来する。
幾つかの実施形態において、超長CDR3の少なくとも一部、及び非ウシ配列の少なくとも一部を含む、抗体又はその結合フラグメントが開示される。
幾つかの実施形態において、(a)第1抗体配列であって、第1抗体配列の少なくとも一部は超長CDR3の少なくとも一部に由来する、第1抗体配列;(b)非抗体配列;及び(c)随意に、第2抗体配列であって、第2抗体配列の少なくとも一部は超長CDR3の少なくとも一部に由来する、第2抗体配列を含む、抗体又はそのフラグメントが開示される。
本明細書に開示される抗体は、キメラ、ヒト様設計、又はヒト化の抗体でもよい。本明細書に開示される抗体は、ウシ様設計(bovine engineered)、ウシ化、又は完全にウシの抗体でもよい。本明細書に開示される抗体は、Fab、scFv、dsFv、二重特異性抗体、(dsFv)、低分子化抗体、柔軟な低分子化抗体、又は二重特異性のフラグメントを含み得る。本明細書に開示される抗体は、分離した抗体でもよい。
本明細書に開示される抗体はさらに、非抗体配列を含み得る。非抗体配列は哺乳動物由来でもよい。哺乳動物は、ウシ、ヒト、又は非ウシの哺乳動物でもよい。本明細書に開示される抗体は、非ウシ動物由来の非抗体配列を含み得る。非ウシ動物はサソリでもよい。非ウシ動物はトカゲでもよい。トカゲはアメリカドクトカゲでもよい。非抗体配列は成長因子由来でもよい。成長因子は、GCSF、GMCSF、又はFGF21でもよい。GCSFはウシGCSFでもよい。代替的に、GCSFはヒトGCSFでもよい。GMCSF及び/又はFGF21はヒト由来でもよい。非抗体配列はサイトカイン由来でもよい。サイトカインはベータ−インターフェロンでもよい。非抗体配列はホルモン由来でもよい。ホルモンは、エキセンジン−4、GLP−1、ソマトスタチン、又はエリスロポエチンでもよい。GLP−1及び/又はエリスロポエチンはヒト由来でもよい。非抗体配列はトキシン由来でもよい。トキシンは、Moka1、VM−24、ジコノチド、クロロトキシン、又はプロトキシン2(ProTxII)でもよい。非抗体配列は、IL8、ジコノチド、ソマトスタチン、クロロトキシン、SDF1(アルファ)、又はIL21でもよい。非抗体配列は、配列番号317−332の何れかに基づく、又はそれに由来する、アミノ酸配列を含み得る。非抗体配列は、超長CDR3の少なくとも一部を置換し得る。非抗体配列は、超長CDR3の配列に挿入され得る。非抗体配列は、抗体(例えば、超長CDR3、可変領域、重鎖、軽鎖)の少なくとも一部に共役され得る。非抗体配列は、超長CDR3、リンカー、切断部位、非ウシ配列、非超長CDR3抗体配列、又はそれらの組み合わせに付けられ得る。非抗体配列は、超長CDR3、リンカー、切断部位、非ウシ配列、非超長CDR3抗体配列、又はそれらの組み合わせに隣接してもよい。
本明細書に開示される抗体は、超長CDR3を含み、乳牛の超長CDR3に基づく又は由来し得る。本明細書に開示される抗体の少なくとも一部は、哺乳動物由来でもよい。本明細書に開示される抗体の第1抗体配列の少なくとも一部及び/又は第2抗体配列の少なくとも一部は、哺乳動物由来でもよい。哺乳動物は、ウシ、ヒト、又は非ウシの哺乳動物でもよい。
本明細書に開示される抗体は、長さが3以上のアミノ酸を含み得る。本明細書に開示される抗体は、本明細書に開示される超長CDR3に基づく又は由来し得る配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のストークドメインに基づく又は由来し得る1以上のアミノ酸残基を含み得る。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のノブドメインに基づく又は由来し得る1以上のアミノ酸残基を含み得る。
本明細書に開示される抗体の少なくとも一部は、本明細書に開示される超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来し得る。超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来し得る抗体の一部は、長さが20以下のアミノ酸でもよい。超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来し得る抗体の一部は、長さが3以上のアミノ酸でもよい。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のストークドメインに由来し得る1以上の保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフは、本明細書に開示されるストークドメイン保存モチーフの何れかを含み得る。
本明細書に開示される超長CDR3の一部は、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部、又はそれらの組み合わせを含み得る。
本明細書に開示される抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号157−224及び235−295から選択される配列に50%以上相同である配列を含み得る
本明細書に開示される抗体の何れかの一部は、単一の超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来し得る。
本明細書に開示される抗体の何れかの一部は、2以上の異なる超長CDR3配列の少なくとも一部に基づく又は由来し得る。
本明細書に開示される実施形態の何れかにおいて、超長CDR3の一部は、BLV1H12の超長CDR3配列に基づく又は由来する。超長CDR3の一部は、BLV1H12の超長CDR3配列に50%以上相同し得る配列に基づく又は由来し得る。超長CDR3の一部は、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18の超長CDR3配列に基づく又は由来し得る。超長CDR3の一部は、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18の超長CDR3配列に50%以上相同し得る配列に基づく又は由来し得る。
本明細書に開示される抗体は、長さが3以上のアミノ酸を含む第1及び/又は第2の抗体配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、長さが20以下のアミノ酸でもよい。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、長さが3以上のアミノ酸でもよい。
本明細書に開示される実施形態の何れかにおいて、第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のストークドメインに基づく又は由来する、1つ以上のアミノ酸残基を含む。第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のノブドメインに基づく又は由来する、1以上のアミノ酸残基を含み得る。超長CDR3のノブドメインに由来する1以上のアミノ酸残基は、セリン及び/又はシステイン残基でもよい。第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のストークドメインに由来し得る1以上の保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含み得る。
本明細書に開示される実施形態の何れかにおいて、超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含む。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号157−224及び235−295の何れか1つから選択される配列に50%以上相同し得る配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部は、配列番号157−234の何れか1つから選択される配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部は、配列番号157−224の何れか1つから選択される配列に50%以上相同し得る配列を含み得る。
本明細書に開示される実施形態の何れかにおいて、超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号235−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含む。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号235−295の何れか1つから選択される配列に50%以上相同し得る配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、同じ超長CDR3に由来し得る。
本明細書に開示される実施形態の何れかにおいて、超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、2以上の異なる超長CDR3配列に由来する。第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV1H12の超長CDR3配列に基づく又は由来し得る。第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV1H12の超長CDR3配列に50%以上相同し得る配列に基づく又は由来し得る。第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18の超長CDR3配列に基づく又は由来し得る。第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18の超長CDR3配列に50%以上相同し得る配列に基づく又は由来し得る。
本明細書に開示される実施形態の何れかにおいて、超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸であり得る、超長CDR3に基づく又は由来する。超長CDR3は、3以上のシステイン残基を含む超長CDR3に基づく又は由来し得る。
本明細書に開示される実施形態の何れかにおいて、超長CDR3は、1以上のシステインモチーフを含み得る超長CDR3に基づく又は由来する。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−156から成るグループから選択され得る。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−99から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号45−135から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号100−135から成るグループから選択される。上記又は下記に言及された実施形態の各々又は何れかの幾つかの実施形態において、システインモチーフは、配列番号136−156から成るグループから選択される。
本明細書に開示される抗体は、長さが35以上のアミノ酸であり得る、超長CDR3に基づく又は由来し得る。本明細書に開示される抗体は、3以上のシステイン残基を含む超長CDR3に基づく又は由来し得る。本明細書に開示される抗体は、1以上のシステインモチーフを含み得る超長CDR3に基づく又は由来し得る。
本明細書に開示される抗体は、長さが35以上のアミノ酸である超長CDR3を含み得る。本明細書に開示される抗体は、3以上のシステイン残基を含む超長CDR3を含み得る。本明細書に開示される抗体は、1以上のシステインモチーフを含む超長CDR3を含み得る。
本明細書に開示される実施形態の何れかにおいて、超長CDR3は重鎖CDR3でもよい。超長CDR3は、非ヒトDH配列に由来する又は基づくアミノ酸配列を含み得る。超長CDR3は、JH配列に由来する又は基づくアミノ酸配列を含み得る。超長CDR3は、非ヒトVH配列に由来する又は基づくアミノ酸配列;非ヒトDH配列に由来する又は基づくアミノ酸配列;及び/又はJH配列に由来する又は基づくアミノ酸配列を含み得る。超長CDR3は、VH由来のアミノ酸配列とDH由来のアミノ酸配列の間に位置する、少なくとも約2のアミノ酸残基を含む付加的なアミノ酸配列を含み得る。
本明細書に開示される抗体の何れかは、配列番号24−44から選択される配列に基づく又は由来する配列、配列番号2−22のDNAに基づく又は由来するDNA配列によってコード化される抗体又はその結合フラグメントを含み得る。
本明細書に開示される抗体の何れかは、配列番号23から選択される配列に基づく又は由来する配列、配列番号1のDNAに基づく又は由来するDNA配列によってコード化される抗体又はその結合フラグメントを含み得る。
本明細書に開示される超長CDR3の何れかは、配列番号24−44から選択される配列に基づく又は由来する配列を含み得る。
本明細書に開示される抗体の何れかは、配列番号23から選択される配列に基づく又は由来する配列を含み得る。本明細書に開示される超長CDR3の何れかは、配列番号2−22に由来する又は基づき得るDNA配列によってコード化され得る。本明細書に開示される抗体の何れかは、配列番号1に由来する又は基づき得るDNA配列によってコード化され得る。
本明細書に開示される抗体の何れかは、1以上のリンカーを含み得る。本明細書に開示される抗体の何れかは、第1リンカー配列を含み得る。本明細書に開示される抗体の何れかは、第2リンカー配列を含み得る。第1及び第2のリンカー配列は同じ配列を含み得る。第1及び第2のリンカー配列は異なる配列を含み得る。第1及び/又は第2のリンカー配列は同じ長さでもよい。第1及び/又は第2のリンカー配列は異なる長さでもよい。第1及び/又は第2のリンカー配列は長さが3以上のアミノ酸でもよい。
第1及び/又は第2のリンカー配列は、超長CDR3の一部に基づく又は由来する部分に非抗体配列を結合し得る。第1及び/又は第2のリンカー配列は、第1抗体配列に非抗体配列を結合し得る。第1及び/又は第2のリンカー配列は、第2抗体配列に非抗体配列を結合し得る。第1及び/又は第2のリンカー配列は、非抗体配列、超長CDR3配列の一部、切断部位配列、非ウシ配列、抗体配列、又はそれらの組み合わせに隣接してもよい。
第1及び/又は第2のリンカー配列は1以上のグリシン残基を含み得る。第1及び/又は第2のリンカー配列は2以上の連続するグリシン残基を含み得る。第1及び/又は第2のリンカー配列は1以上のセリン残基を含み得る。第1及び/又は第2のリンカー配列は1以上の極性アミノ酸残基を含み得る。1以上の極性アミノ酸残基は、セリン、トレオニン、アスパラギン、又はグルタミンから選択され得る。極性アミノ酸残基は、非荷電の側鎖を含み得る。第1及び/又は第2のリンカー配列は、n=1乃至5である配列(GGGGS);配列GGGSGGGGS;配列GGGGSGGGS;nが1以上である(GSG)の配列;又はそれらの組み合わせを含み得る。
本明細書に開示される抗体の何れかは、1以上の切断部位を含み得る。1以上の切断部位は、プロテアーゼのための認識部位を含み得る。プロテアーゼは因子Xa又はトロンビンでもよい。1以上の切断部位は、IEGRのアミノ酸配列を含み得る。
1以上の切断部位は、第1抗体配列と非抗体配列の間にあってもよい。1以上の切断部位は、第2抗体配列と非抗体配列の間にあってもよい。1以上の切断部位は、1以上のリンカーと非抗体配列の間にあってもよい。1以上の切断部位は、第1抗体配列と1以上のリンカーの間にあってもよい。1以上の切断部位は、第2抗体配列と1以上のリンカーの間にあってもよい。1以上の切断部位は、非抗体配列、超長CDR3配列の一部、リンカー配列、抗体配列、又はそれらの組み合わせに隣接してもよい。
幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントのライブラリが開示され、ここで、抗体又はその結合フラグメントは超長CDR3を含み得る。
幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントのライブラリが開示され、ここで、抗体又はその結合フラグメントは、本明細書に開示される抗体の何れかを含み得る。
幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントをコード化する配列を含む複数のポリヌクレオチドを含む核酸ライブラリが開示され、ここで、抗体又はその結合フラグメントは、超長CDR3を含み得る。
幾つかの実施形態において、抗体又はその結合フラグメントをコード化する配列を含む複数のポリヌクレオチドを含む核酸ライブラリが開示され、ここで、抗体又はその結合フラグメントは、本明細書に開示される抗体の何れかを含み得る。
幾つかの実施形態において、可変領域をコード化する核酸配列を含むポリヌクレオチドが開示され、ここで、可変領域は超長CDR3を含み得る。
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドを含むベクターが開示され、ここで、ポリヌクレオチドは可変領域をコード化する核酸配列を含み、可変領域は超長CDR3を含み得る。
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドを含む宿主細胞が開示され、ここで、ポリヌクレオチドは可変領域をコード化する核酸配列を含み、可変領域は超長CDR3を含み得る。
幾つかの実施形態において、本明細書に開示される抗体の何れかの抗体又はその結合フラグメントをコード化する核酸配列を含むポリヌクレオチドが開示される。
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドを含むベクターが開示され、ここで、ポリヌクレオチドは、本明細書に開示される抗体の何れかの抗体又はその結合フラグメントをコード化する核酸配列を含む。
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドを含む宿主細胞が開示され、ここで、ポリヌクレオチドは、本明細書に開示される抗体の何れかの抗体又はその結合フラグメントをコード化する核酸配列を含む。
幾つかの実施形態において、超長CDR3又はそのフラグメントを含む抗体又はその結合フラグメントを生成する方法が開示され、該方法は、ポリヌクレオチドを含む宿主細胞を培養する工程を含み、ここで、ポリヌクレオチドは、ポリヌクレオチド配列が発現され、超長CDR3又はそのフラグメントを含む抗体又はその結合フラグメントが生成され得る条件下で、本明細書に開示される抗体の何れかの抗体又はその結合フラグメントをコード化する核酸配列を含み得る。方法は、宿主細胞培養物から超長CDR3又はそのフラグメントを含む抗体又はその結合フラグメントを回収する工程を含み得る。
幾つかの実施形態において、本明細書に開示される抗体の何れかを含む医薬組成物が開示される。医薬組成物は2つ以上の抗体を含み得、ここで、2つ以上の抗体の少なくとも1つは、超長CDR3の少なくとも一部を含む。
幾つかの実施形態において、(a)超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来する配列を含む抗体又はそのフラグメント;及び(b)薬学的に許容可能な賦形剤を含む医薬組成物が開示される。
幾つかの実施形態において、必要とする被験体の疾患又は疾病を処置する方法が開示され、該方法は、本明細書に開示される抗体の何れかの治療上効果的な量を哺乳動物に投与する工程を含む。幾つかの例において、本明細書に開示される抗体は超長CDR3配列及び非抗体配列を含む。幾つかの例において、非抗体配列は、Moka1、Vm24、ヒトGLP−1、エキセンジン−4、ベータ−インターフェロン、ヒトEPO、ヒトFGF21、ヒトGMCSF、ヒトインターフェロン−ベータ、ウシGCSF、ヒトGCSF、be IL8、ジコノチド、ソマトスタチン、クロロトキシン、SDF1(アルファ)、IL21、及びその誘導体又は変異体を含むグループから選択される。非抗体配列は、配列番号317−332の何れかに基づく、又はそれに由来する、アミノ酸配列を含み得る。
疾患又は疾病は、自己免疫疾患、異種免疫の疾患又は疾病、炎症性疾患、病原性の感染、血栓塞栓障害、呼吸器疾患又は疾病、代謝疾患、中枢神経系(CNS)障害、骨疾患、癌、血液障害、肥満症、糖尿病、骨粗鬆症、貧血、又は疼痛を含むグループから選択され得る。
疾患又は疾病は、イオンチャネルの調節から利益を得る。イオンチャネルは、カリウムイオンチャネル、ナトリウムイオンチャネル、又は酸感受性イオンチャネルを含む群から選択され得る。イオンチャネルは、Kv1.3イオンチャネル、Nav1.7イオンチャネル、及び酸感受性イオンチャネル(ASIC)を含むグループから選択され得る。
疾患又は疾病は、受容体の調節から利益を得る。受容体は、GLP1R、GCGR、EPO受容体、FGFR、FGF21R、CSFR、GMCSFR、IL8R、IL21R、及びGCSFRを含むグループから選択され得る。
疾患又は疾病は乳腺炎でもよい。
被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はウシ又はヒトでもよい。
幾つかの実施形態において、本明細書に開示される抗体に基づく又は由来する結晶が開示される。結晶は空間群P2を有し得る。幾つかの例において、結晶は、約40乃至80オングストロームの間、45乃至約75オングストロームの間、又は約50乃至約75オングストロームの間の「a」;約40乃至140オングストロームの間、約50乃至約130オングストロームの間、約55乃至約130オングストロームの間の「b」;及び約100乃至約350オングストロームの間、120乃至約340オングストロームの間、約125乃至約330オングストロームの間の「c」の単位胞寸法を有する。結晶は、ウシ抗体又はその一部を含み得る。結晶は、ウシ抗体に基づく又は由来するFabフラグメントを含み得る。結晶は、分離した結晶でもよい。
幾つかの実施形態において、配列番号24及び配列番号23を含むウシ抗体Fabフラグメントを含む、分離された結晶が開示され、ここで、結晶は、空間群P2、及びa=71.4オングストローム、b=127.6オングストローム、及びc=127.9オングストロームの単位胞寸法を有する。
幾つかの実施形態において、配列番号340及び配列番号341を含むウシ抗体Fabフラグメントを含む、分離された結晶が開示され、ここで、結晶は、空間群P2、及びa=54.6オングストローム、b=53.7オングストローム、及びc=330.5オングストロームの単位胞寸法を有する。
超長CDR3を含む抗体を利用する上記又は下記の開示(例えば、抗体、使用、又は方法)或いは実施形態の何れか又は全てにおいて、超長CDR3を含む抗体は、例えば、超長CDR3を含む上述の抗体の何れかを含んで使用され得る。
本開示の以下の詳細な説明と同様に、前述の概要は、添付の図面と合わせて読まれた時により良く理解されるであろう。本開示を説明するために、図に示されるのは、現在好ましい実施形態である。しかし、本開示は、示される正確な配置、例、及び手段に限定されないことを理解されたい。
ウシ抗体における新たな構造のドメインの同定を示す。図1のAは、マウス、ヒト、及びウシのレパートリーの中のCDR H3の長さの比較を示す。60以上のアミノ酸の超長サブセットは、ウシの重鎖で一意的に見出される。図1のBは、6つのウシ配列(B−S1乃至B−S4、及びB−L1並びにB−L2)と共に文献から、及び我々の深い配列結果(deep sequencing result)からの、マウス(mu)、ヒト(hu)、又はウシの配列からの代表的なCDR H3の配列を示す。すべての抗体可変領域におけるCDR H3の境界を定義する、フレームワーク3の保存されたシステイン及びフレームワーク4のトリプトファンは、参考のため灰色である。CDR H3の長さを右に示す。ネズミ抗体は、D44.1、抗HEL抗体、93F3、アルドラーゼ、及びOKT3、ヒトCD3を標的とする治療抗体を含む。この抗体は、CDR H3に遊離システインを有している点で異常である。ヒト抗体は、Yvo、クリオグロブリン、CR6261、抗インフルエンザAヘマグルチニン、及びPG9、最長のヒトCDR H3の1つを有する抗HIV抗体を含む。ウシ抗体は、文献における超長配列、及び比較のための短い配列を表わす。BLV5B8及びBLV1H12(太字(bold)で示される)は、我々の構造決定において使用された。比較的保存されたTTVHQ及びCPDGモチーフは、太字である。図1のCは、93F3を「標準の」CDR H3(右)と比較した、BLV1H12(左)及びBLV5B8(中間)Fabの結晶構造を示す。極めて長い、2つのβ鎖のストークは、個々のウシVH免疫グロブリンドメインから突き出て、異常な3つのジスルフィド結合ノブドメインで終了する。 超長ウシの抗体における構造多様性を示す。図2のAは、ジスルフィドパターンにおける差を示す2つのノブの構造の比較を示す。ノブ及びそのジスルフィドパターンの二次元的表現に加えて、BLV1H12(左)及びBLV5H8(右)のノブの拡大図が示される。ジスルフィドは番号を付けられ、円で囲まれる。ノブ領域の配列は、下線のD2生殖系列遺伝子フラグメントと共に保存されたシステインを有し、以下に示される。ジスルフィドパターンは各配列上に示される。図2のBは、BLV1H12の可変領域の重ね合わせを示し、BLV5B8は、ストークとノブの上方部以外の可変領域に構造的な相同性を示し、それは著しく相違する。図2のCは、ノブ領域における、異なる形状及び荷電を示すBLV1H12(左)及びBLV5B8(右)の表面並びに荷電の密度の画像を示す。 超長抗体形成のための遺伝的根拠を示す。図3のAは、VBUL(超長抗体において使用される生殖系列可変領域)の同定を示す。リーダー配列は明るいグレーで示され、コード配列は上記のアミノ酸翻訳により示され、イントロンはイタリック体で示され、ストークの上昇する鎖の一部を形成する独特のTTVHQ拡張は太字で示される。 組み換えシグナル配列の7量体及び9量体は、下線で強調される。図3のBは、VBUL領域が染色体21上で見出されることを示す。部分的な畜牛の分裂中期の広がり(左)及び拡大した染色体21(右上)は、BACクローン318H2及び14の74H6の2色のFISHによる、BTA21q24におけるVBUL領域の一部を示す。BTA21の国際命名法は下で描かれる。図3のCは、VBUL、D2、及びVλ1xを表わすウシ免疫グロブリンの遺伝子座の概略図を示し、それらは超長抗体において優先的に使用される。V(D)J組み換えのプロセスは、機能的な超長重鎖及び軽鎖の遺伝子を形成するために遺伝子フラグメントを組み立てる。(左下)V−D−J領域はBLV1H12Fab構造上にマッピングされる。VBULは、上昇するβ鎖で始まるTTVHQモチーフと同様に、ストークと相互に作用するCDR H1及びCDR H2の残基をコード化するという点で独特である。同様に、Vλ1x軽鎖は、ストークと相互に作用するCDR L1及びCDR L2残基をコード化する。矢印は、可能な結合多様性の領域を示す。比較的長いV−D挿入は紫で示される。配列は、N−付加、遺伝子転換、又は別の機構から結果として生じたものであるかが不明である。(右下)下降する鎖のYxYxYモチーフの位置と同様に、BLV1H12のストークを有する、CDR H1、H2、L1、及びL2の相互作用が詳しく記載される。 ウシの超長VCDR H3の深い配列多様性を表わす。図4のAは、IgMとIgGのウシの超長CDR H3におけるシステインの数の分布を示す。図4のBは、超長CDR H3の長さの分布を示す。免疫応答中に選択されたクローンの配列が、任意の与えられた長さでの割合に片寄ることができることに注目する。図4のCは、超長ウシVCDR H3の代表的な配列を示す。VBUL領域の終末部は、V−D結合、D2及びJH(頂部)に結合多様性と共に示される。BLVH12及びBLV5B8の配列は比較のために示され、その後、20の超長CDR H3配列(下部)が示される。D2と共に保存されたシステインが下線で強調される。すべての抗体可変領域におけるCDR H3境界を定義する、保存されたシステイン及びトリプトファンは、参考のため灰色で強調される。CPDGモチーフは灰色の下線で強調され、YxYxYモチーフをコード化する、下降する鎖の領域は灰色の下線で強調される。 システイン突然変異が超長CDR H3多様性に起因することを示す。図5のAは、超長CDR H3の深い配列の一致が、D2と合致することを示す。(2頭の雌牛からの)3つの深い配列ラン(sequencing runs)に関する共通配列が測定され、互いに及びD2と合致した。コンセンサス配列は、挿入/欠失の幾つかの領域を除いて十分に一致する。故に、単一のD遺伝子、又は高度に関連する遺伝子は、超長CDR H3抗体における配列の多様性を生成する。図5のBは、SHホットスポットを含む、システインに容易に突然変異することができる残基を示すD2遺伝子領域分析を示す。ヌクレオチド配列は、上記の及び以下の翻訳されたアミノ酸配列である。SH及び/又は遺伝子転換のためAIDによって認識されるRGYWホットスポットが、囲まれる。(B)における位置3、15、19、21、25、27、31、33、39、43、45、49、51、57、60、64、73、75、79、81、84、88、90、93、97、102、106、112、117、121、123、127、129、133、139、及び145でのヌクレオチドは、システインをコード化するコドンへの単一の突然変異において変えることができる。図5のCは、親和性成熟グループがシステイン間の突然変異を示すことを示す。クローン的に関連する配列の様々なグループは、体細胞超変異のために同定され、分析された。3つのグループが、例(左側の標識1〜3)として示される。システインとの配列の差は灰色で強調される。各配列がクラスター中で表わされる頻度は右に示される。 超長CDR H3結合抗原を有するウシ抗体を示す。図6のAは、抗原特異性の、超長CDR H3抗体を同定するための免疫化の実験的なスキームを示す。重鎖可変領域mRNAは分離され、RT PCRによって増幅され、HEK293細胞において生成されるIgGの小さなライブラリを生成するため、不変式軽鎖と共に対となった。図6のBは、BVDV(左)に対する132の超長CDR H3抗体のELISA、滴定アッセイ(右)における「ヒット」B8、B9、及びH12の結合活性を示す。図6のCは、BLV1H12及び生殖系列D2領域の比較における、B8、H9、及びH12の配列を示す。CDR H3の長さ(L)は右に示される。D2と共に保存されたシステインが下線で強調される。図6のDは、H12が細胞上でNS2−3に結合することを示す。標識を付けた(flag−tagged)BVDV NS2−3タンパク質コンストラクトは、HEK293A細胞へとトランスフェクトされ、陽性の対照(左)、H12抗体(中間)、及びB8(右)として抗Flagで染色された。トランスフェクトされていない細胞による結合アッセイは下部に示される。 新しい低分子フォールドへの超長CDR H3の多様化のためのモデルを表わす。図7のAは、4つのシステインを有するD2ノブの概略図が左に示され、SH及び/又は遺伝子転換が右側上の多数の新たなシステインパターン及び新たなループに通じることを示す。図7のBは、抗体多様性を生じさせるための機構を示す。ヒト及びマウス(左)において、V(D)J組み換え及びV−V対合を通じる組み合わせの多様性は、多数の異なる結合部位を生成し、それはその後、体細胞超変異により抗原暴露されることによってさらに最適化される。雌牛(右)において、組み合わせの多様性は厳しく制限される;しかし、システイン間の体細胞突然変異は、「ノブ」領域を作り変え、超長CDR H3において相当な構造多様性を生成することができる。これら抗体は、SHによりさらに最適化され、ポア又はチャネルなど独特な標的に結合し得る。 本明細書に記載される免疫グロブリンコンストラクトを設計するための、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメイン上へのウシG−CSFの結合を示す模式図を表わす。図8のAは、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域及び軽鎖領域のリボンの略図を示す。囲まれた領域は、ストーク及びノブのドメインを含む超長CDR3の伸長領域を強調する。図8のBは、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、成長因子(例えばウシG−CSF)のリボンの略図を示す。図8のCは、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、トキシン(例えばMoka1、VM−24)のリボンの略図を示す。図8のDは、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、受容体リガンド(例えばGLP−1、エキセンジン−4)のリボンの略図を示す。図8のEは、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、ホルモン(例えばエリスロポイエチン)のリボンの略図を示す。図8のFは、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域及び軽鎖領域を表わすカートゥーンを示す。図8のGは、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、成長因子(例えばウシG−CSF)のカートゥーンを示す。図8のHは、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、トキシン(例えばMoka1、VM−24)のカートゥーンを示す。図8のIは、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、受容体リガンド(例えばGLP−1、エキセンジン−4)のカートゥーンを示す。左パネルは、ノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する受容体リガンドの両末端を示し;右パネルは、プロテアーゼによる処置後にノブドメインから放たれる受容体リガンドのN末端基を示す。図8のJは、ウシBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、ホルモン(例えばエリスロポイエチン)のカートゥーンを示す。成長因子、トキシン、受容体リガンド、及びホルモンの前記結合は、配列GGGGS(Ab−ペプチドL1)又はGGGSGGGGS及びGGGGSGGGS(Ab−ペプチドL2)のポリペプチドリンカーによるものであり得る。結合がリンカーによるものではない別のコンストラクト(Ab−ペプチドL0)は、このカートゥーンに示されない。 Ab−bGCSF融合タンパク質に関する実例的なマウスNFS−60細胞増殖活性を示す。図9のA−9のBは、ウシG−CSF及びヒトG−CSFのそれぞれの増殖活性を表わす。図9のCは、G−CSFの欠如下で、ウシBLV1H12抗体に関する増殖活性の欠失を表わす。図9のDは、リンカー(Ab−bGCSF L0)の欠如下でノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、ウシG−CSFの増殖活性を表わす。図9のEは、ポリペプチドリンカーの配列GGGGS(Ab−bGCSF L1)によりノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、ウシG−CSFの増殖活性を表わす。 Ab−GCSF融合タンパク質のヒト顆粒球前駆細胞増殖活性を示す。図10のA−10のBは、ウシG−CSF及びヒトG−CSFのそれぞれの増殖活性を表わす。図10のCは、G−CSFの欠如下で、ウシBLV1H12抗体(Ab)に関する増殖活性の欠失を表わす。図10のDは、リンカー(Ab−bGCSF L0)の欠如下でノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、ウシG−CSFの増殖活性を表わす。図10のEは、ノブドメインの一部に挿入される又はそれを交換する、ウシG−CSFの増殖活性を表わし、前述のウシG−CSFとノブドメインは、ポリペプチドリンカーの配列GGGGSにより結合する(Ab−bGCSF L1)。 マウスにおけるAb−bGCSF融合タンパク質の薬物動態を表す。 注入後10日目に染色され且つ数えられた血液であるマウス好中球上のAb−bGCSF融合タンパク質の増殖活性を提供する。 ピキア・パストリスにおけるAb−bGCSF融合タンパク質の発現及び精製を示す。図13のAは、本明細書に提供される免疫グロブリンコンストラクトのためのピキア属発現ベクターのマップを示す。図13のBは、免疫グロブリンコンストラクトAb−bGCSF L0及びAb−bGCSF L1の発現の誘導後のウェスタンブロットを提供する。図13のCは、100mLの培養につき70μgまでの収量でピキア属に発現される、精製したAb−bGCSF L0及びAb−bGCSF L1のSDS−PAGEゲルを提供する。 free style HEK 293細胞において本明細書に記載される、免疫グロブリンコンストラクトの発現のためのベクターを示す。図14のAは、遊離スタイルHEK 293細胞における発現のためのAb−bGCSF L0重鎖のベクターを提供する。図14のBは、遊離スタイルHEK 293細胞における発現のためのAb−bGCSF L1重鎖のベクターを提供する。図14のCは、遊離スタイルHEK 293細胞における発現のためのAb−bGCSF軽鎖のベクターを提供する。 精製した抗体融合物のSDS−PAGEゲルを示す。図15のAは、HEK 293細胞からの、精製したAb−bGCSF L0及びAb−bGCSF L1タンパク質のSDS−PAGEゲルを示す。図15のBは、プロトキシン2の両末端に結合されたGGGGSリンカーを含む免疫グロブリンコンストラクトAb−プロトキシン2のSDS PAGEを提供する。 免疫グロブリンコンストラクトAb−Moka1 L0(リンカー無し)及びAb−Moka1 L1(リンカー)の、SDS PAGE及び活性を提供する。図16のAは、免疫グロブリン融合タンパク質Ab−Moka1 L0及びAb−Moka1 L1のSDS PAGEを提供する。図16のBは、T細胞活性化でのBLV1H12−Moka1融合タンパク質の阻害活性を提供する。 ヒト末梢血単核細胞(PBMC)上にBLV1H12−Moka1融合タンパク質の阻害活性を提供する。 免疫グロブリンコンストラクトAb−VM24 L1(GGGGSリンカー)及びAb−VM24 L2(GGGSGGGGS及びGGGGSGGGSのリンカー)のSDS PAGE及び活性を提供する。図18のAは、免疫グロブリン融合タンパク質Ab−VM24 L1及びAb−VM24 L2のSDS PAGEを提供する。図18のBは、T細胞活性化でのBLV1H12−VM24 L1融合タンパク質の阻害活性を提供する。図18のCは、T細胞活性化でのBLV1H12−VM24 L2融合タンパク質の阻害活性を提供する。 免疫グロブリンコンストラクトAb−GLP−1及びAb−エキセンジン−4のSDS PAGEを提供する。 GLP−1受容体を発現するHEK293細胞上のAb−GLP−1、及びAb−EXの活性を提供する。 TF1細胞上のAb−hEPO融合タンパク質の増殖活性を提供する。 超長CDR3配列を表す。(頂部)生殖系列VBUL、D2、及びJからの翻訳。文献にて報告される5の全長の超長CDR H3は、4と8の間のシステインを含み、互いに高度に相同ではない;しかし、これらCDR H3の第1システインが整列前に「固定」されると、D2を有するシステイン残基の幾つかの保存を見出すことができる。7の配列の4つ(BLV1H12、BLV5D3、BLV8C11、及びBF4E9)は、D2と同じ位置に4のシステインを含むだけでなく、更にシステインを有する。BLV5B8は、生殖系列D2と同様に2つのシステインを有する。幾つかのシステイン保存により制限される相同性は、D2の突然変異がこれら配列を生じさせ得ることを示唆する。B−L1及びB−L2は、ウシの脾臓の初期の配列に由来し、残りは、深い配列データから選択された超長CDR H3配列である。第1群は、同定された最長のCDR H3を含み、クローン的に関連づけられたように思われる。*は、167回表わされた配列を示し、それが機能のため強く選択されたことを示す。8つのシステイン配列の幾つかは、それらが複数回表わされた機能のために選択されたように思われ、括弧内に示される。様々な長さの他の代表的な配列は最後のグループに示される。CDR H3境界を定義するフレームワークシステイン及びトリプトファンの残基は、二重線で強調される。表2A−Cに示されたUL−77(左端のカラム)を通じて配列BLV1H12が示され、特定の生殖系列配列に由来するアミノ酸残基のセグメントを同定するため、4のセグメントに分裂される。左から右に動くため、第1セグメントは、VH生殖系列に由来し、本開示の全体にわたってXモチーフとして表わされる。第2セグメントは、本開示の全体にわたってX残基として指定された、一連のスペーサーアミノ酸残基である。第3セグメントは、生殖系列D2領域に由来する一連のアミノ酸残基であり、第4セグメントは、生殖系列J1領域に由来する一連のアミノ酸残基である。 超長CDR3配列を表す。(頂部)生殖系列VBUL、D2、及びJからの翻訳。文献にて報告される5の全長の超長CDR H3は、4と8の間のシステインを含み、互いに高度に相同ではない;しかし、これらCDR H3の第1システインが整列前に「固定」されると、D2を有するシステイン残基の幾つかの保存を見出すことができる。7の配列の4つ(BLV1H12、BLV5D3、BLV8C11、及びBF4E9)は、D2と同じ位置に4のシステインを含むだけでなく、更にシステインを有する。BLV5B8は、生殖系列D2と同様に2つのシステインを有する。幾つかのシステイン保存により制限される相同性は、D2の突然変異がこれら配列を生じさせ得ることを示唆する。B−L1及びB−L2は、ウシの脾臓の初期の配列に由来し、残りは、深い配列データから選択された超長CDR H3配列である。第1群は、同定された最長のCDR H3を含み、クローン的に関連づけられたように思われる。*は、167回表わされた配列を示し、それが機能のため強く選択されたことを示す。8つのシステイン配列の幾つかは、それらが複数回表わされた機能のために選択されたように思われ、括弧内に示される。様々な長さの他の代表的な配列は最後のグループに示される。CDR H3境界を定義するフレームワークシステイン及びトリプトファンの残基は、二重線で強調される。表2A−Cに示されたUL−77(左端のカラム)を通じて配列BLV1H12が示され、特定の生殖系列配列に由来するアミノ酸残基のセグメントを同定するため、4のセグメントに分裂される。左から右に動くため、第1セグメントは、VH生殖系列に由来し、本開示の全体にわたってXモチーフとして表わされる。第2セグメントは、本開示の全体にわたってX残基として指定された、一連のスペーサーアミノ酸残基である。第3セグメントは、生殖系列D2領域に由来する一連のアミノ酸残基であり、第4セグメントは、生殖系列J1領域に由来する一連のアミノ酸残基である。 超長CDR3配列を表す。(頂部)生殖系列VBUL、D2、及びJからの翻訳。文献にて報告される5の全長の超長CDR H3は、4と8の間のシステインを含み、互いに高度に相同ではない;しかし、これらCDR H3の第1システインが整列前に「固定」されると、D2を有するシステイン残基の幾つかの保存を見出すことができる。7の配列の4つ(BLV1H12、BLV5D3、BLV8C11、及びBF4E9)は、D2と同じ位置に4のシステインを含むだけでなく、更にシステインを有する。BLV5B8は、生殖系列D2と同様に2つのシステインを有する。幾つかのシステイン保存により制限される相同性は、D2の突然変異がこれら配列を生じさせ得ることを示唆する。B−L1及びB−L2は、ウシの脾臓の初期の配列に由来し、残りは、深い配列データから選択された超長CDR H3配列である。第1群は、同定された最長のCDR H3を含み、クローン的に関連づけられたように思われる。*は、167回表わされた配列を示し、それが機能のため強く選択されたことを示す。8つのシステイン配列の幾つかは、それらが複数回表わされた機能のために選択されたように思われ、括弧内に示される。様々な長さの他の代表的な配列は最後のグループに示される。CDR H3境界を定義するフレームワークシステイン及びトリプトファンの残基は、二重線で強調される。表2A−Cに示されたUL−77(左端のカラム)を通じて配列BLV1H12が示され、特定の生殖系列配列に由来するアミノ酸残基のセグメントを同定するため、4のセグメントに分裂される。左から右に動くため、第1セグメントは、VH生殖系列に由来し、本開示の全体にわたってXモチーフとして表わされる。第2セグメントは、本開示の全体にわたってX残基として指定された、一連のスペーサーアミノ酸残基である。第3セグメントは、生殖系列D2領域に由来する一連のアミノ酸残基であり、第4セグメントは、生殖系列J1領域に由来する一連のアミノ酸残基である。
本明細書には、抗体及びそのフラグメントが開示される。一般的に、抗体及びそのフラグメントは、超長CDR3の少なくとも一部を含む。超長CDR3の一部は、超長CDR3配列に由来する又は基づき得る。超長CDR3の一部は、超長CDR3配列のストークドメインに由来する又は基づき得る。代替的に又は付加的に、超長CDR3の一部は、超長CDR3配列のノブドメインに由来する又は基づき得る。抗体及びそのフラグメントはさらに、1つ以上の治療用ポリペプチドを含み得る。治療用ポリペプチドは、超長CDR3の一部に挿入され得る。治療用ポリペプチドは、超長CDR3の一部のアミノ酸配列において1つ以上のアミノ酸残基を置換し得る。治療用ポリペプチドは、超長CDR3の一部の核酸配列において1つ以上のヌクレオチドを置換し得る。代替的に、治療用ポリペプチドは、超長CDR3の一部に共役される又は結合され得る。本明細書に開示される抗体及びフラグメントは1つ以上のリンカーをさらに含む。加えて、本明細書に開示される抗体及びフラグメントは切断部位を更に含む。本明細書に開示される抗体及びフラグメントの一部は、超長CDR3が由来する異なる動物又は種の抗体配列に基づく又は由来し得る。例えば、超長CDR3は、ウシ抗体配列に由来する又は基づき得、抗体配列の追加及び別の一部は、非ウシ抗体配列に由来する又は基づき得る。抗体及びそのフラグメントのさらなる詳細は、本明細書に記載される。
超長CDR3タンパク質
本開示は、超長CDR3配列又はその一部を含む抗体又は免疫グロブリンコンストラクトを提供する。
実施形態において、本開示は、超長CDR3を含む抗体を提供する。超長CDR3は、長さ35以上のアミノ酸(例えば、40以上、45以上、50以上、55以上、60以上)でもよい。
本明細書に開示される超長CDR3の一部は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部、又はそれらの組み合わせを含み得る。CDR3のノブドメインの位置は、超長CDR3のノブドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。CDR3のストークドメインの位置は、超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。そのような抗体は、超長CDR3内に少なくとも3つのシステイン残基(例えば、4以上、6以上、8以上)を含み得る。抗体は1つ以上のシステインモチーフを含み得る。抗体は超長CDR3内に非抗体配列を含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は非ウシ配列を含み得る。非ウシ配列は超長CDR3配列に結合され得る。抗体はさらにリンカーを含み得る。リンカーは、(GGGGS)のアミノ酸配列を含み得、ここで、n=1乃至5である。代替的に、リンカーは、(GSG)n、GGGSGGGGS、又はGGGGSGGGSのアミノ酸配列を含む。抗体は、超長CDR3内に非ウシ配列を含み得る。抗体はさらに抗体配列を含み得、ここで、抗体配列は超長CDR3配列を含まない。抗体はさらに抗体配列を含み得、ここで、超長CDR3ペプチド配列への抗体ペプチド配列のアミノ酸配列同定は、約40%以下(例えば、約35%以下、約30%以下、約25%以下、約20%以下、約15%以下、10%以下、約5%以下、約3%以下、約1%以下)である。抗体は細胞毒性薬剤又は治療用ポリペプチドを含み得る。細胞毒性薬剤又は治療用ポリペプチドは、超長CDR3に共役され得る。抗体は標的に結合し得る。標的はタンパク質標的でもよい。タンパク質標的は膜貫通型タンパク質標的でもよい。抗体は、BLV1H12及び/又はBLVCV1抗体の少なくとも一部を含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、BLV5B8、及び/又はF18抗体の少なくとも一部を含む。抗体は、ヒト抗体の少なくとも一部を含み得る。抗体は、キメラ、 組み換え、設計された、合成、ヒト化、完全にヒト、又はヒト様設計の抗体でもよい。抗体は2以上の異なる抗体の抗体配列を含み得る。2つ以上の異なる抗体は同じ種のものでもよい。例えば、種は、ウシ種、ヒト種、又はネズミ種でもよい。2つ以上の異なる抗体は同じタイプの動物のものでもよい。例えば、2つ以上の異なる抗体は雌牛のものでもよい。2つ以上の異なる抗体はヒトのものでもよい。代替的に、2つ以上の異なる抗体は異なる種のものである。例えば、2つ以上の異なる抗体は、ヒト種及びウシ種のものである。別の例において、2つ以上の異なる抗体は、ウシ種及び非ウシ種のものである。別の例において、2つ以上の異なる抗体は、ヒト種及び非ヒト種のものである。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3を含む抗体を提供し、ここで、CDR3は、長さが35以上のアミノ酸であり、非ヒト配列に由来する又は基づく。超長CDR3配列は、畜牛(Bos taurus)などの反芻動物を含む、超長CDR3抗体を自然に生成する任意の種に由来し得る。抗体は、BLV1H12及び/又はBLVCV1抗体の少なくとも一部を含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、BLV5B8、及び/又はF18抗体の少なくとも一部を含む。代替的に、超長CDR3配列は、ラクダ又はサメのCDR3配列に由来し得る。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3を含む抗体を提供し、ここで、CDR3は非抗体配列を含む。非抗体配列は、限定されないがケモカイン、成長因子、ペプチド、サイトカイン、細胞表面タンパク質、血清タンパク質、トキシン、細胞外マトリックスタンパク質、凝固因子、分泌タンパク質等を含む、任意のタンパク質ファミリーに由来し得る。非抗体配列は、治療用ポリペプチドに由来し得る。非抗体配列はヒト又は非ヒト起源であり得る。非抗体配列は合成配列を含み得る。非抗体配列は、ペプチド又はドメインなどの非抗体タンパク質の一部を含み得る。超長CDR3の非抗体配列は、アミノ酸の変化(例えば、置換)、挿入、又は欠失を含む、その天然の配列からの突然変異を含み得る。非抗体配列間の結合部での付加的なアミノ酸の設計は、抗体内の非抗体配列の適切なフォールディングを促進又は増強するために行われ得る。CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部、又はそれらの組み合わせを含み得る。CDR3のノブドメインの位置は、超長CDR3のノブドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。CDR3のストークドメインの位置は、超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は少なくとも3以上のシステイン残基を含む。抗体は1つ以上のシステインモチーフを含み得る。抗体は、BLV1H12及び/又はBLVCV1抗体の少なくとも一部を含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、BLV5B8、及び/又はF18抗体の少なくとも一部を含む。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3及び非ウシ配列を含む抗体を提供する。超長CDR3は反芻動物に由来し得る。反芻動物はウシでもよい。非ウシ配列は、非ウシの哺乳動物配列に由来する又は基づき得る。例えば、非ウシ配列は、ヒト、マウス、ラット、ヒツジ、イヌ、及び/又はヤギの配列に由来する又は基づき得る。超長CDR3配列は非ウシ配列を含み得る。代替的に、非ウシ配列は超長CDR3配列に結合される。非ウシ配列は、抗体配列の少なくとも一部に由来する又は基づき得る。抗体配列は、可変領域、不変領域、又はその組み合わせをコード化することができる。CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部、又はそれらの組み合わせを含み得る。CDR3のノブドメインの位置は、超長CDR3のノブドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。CDR3のストークドメインの位置は、超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は少なくとも3以上のシステイン残基を含む。抗体は1つ以上のシステインモチーフを含み得る。
別の実施形態において、本開示は超長CDR3を含む抗体を提供し、ここで、CDR3は長さが35以上のアミノ酸であり、少なくとも3以上(例えば、4以上、6以上、及び8以上)のシステイン残基を含む。
別の実施形態において、本開示は超長CDR3を含む抗体を提供し、ここで、CDR3は長さが35以上のアミノ酸であり、少なくとも3以上のシステイン残基を含み、ここで、超長CDR3は多特異性抗体の構成要素である。多特異性抗体は、二重特異性であり、又はより大きな原子価を含み得る。
別の実施形態において、本開示は超長CDR3を含む抗体を提供し、ここで、CDR3は長さが35以上のアミノ酸であり、少なくとも3以上のシステイン残基を含み、ここで、超長CDR3は免疫複合体の構成要素である。
別の実施形態において、本開示は超長CDR3を含む抗体を提供し、ここで、CDR3は長さが35以上のアミノ酸であり、少なくとも3以上のシステイン残基を含み、ここで、超長CDR3を含む抗体は膜貫通型タンパク質標的に結合する。そのような膜貫通型標的は、限定されないが、GPCR、イオンチャネル、輸送体、及び細胞表面受容体を含み得る。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3を含む抗体を提供し、ここで、超長CDR3を含む抗体は、膜貫通型タンパク質標的に結合する。そのような膜貫通型標的は、限定されないが、GPCR、イオンチャネル、輸送体、及び細胞表面受容体を含み得る。CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部、又はそれらの組み合わせを含み得る。CDR3のノブドメインの位置は、超長CDR3のノブドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。CDR3のストークドメインの位置は、超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は少なくとも3以上のシステイン残基を含む。抗体は1つ以上のシステインモチーフを含み得る。
本明細書には、免疫グロブリンコンストラクトが提供され、該免疫グロブリンコンストラクトは、相補性決定領域3(CDR3H)の少なくとも一部を含む哺乳動物免疫グロブリン重鎖;及び治療用ポリペプチドを含み、ここで、治療用ポリペプチドは、CDR3Hの少なくとも一部に挿入される又はそれを置換する。免疫グロブリンコンストラクトは1つ以上のリンカーを含み得る。1つ以上のリンカーは、重鎖に治療用ポリペプチドを結合することができる。幾つかの実施形態において、リンカーは、(GGGGS)nのアミノ酸配列を含み、ここで、n=1乃至5である。代替的に又は付加的に、リンカーは、(GSG)n(配列番号342)、GGGSGGGGS(配列番号337)、又はGGGGSGGGSのアミノ酸配列を含む。幾つかの実施形態において、本明細書に記載される免疫グロブリンコンストラクトが提供され、ここで、治療用ポリペプチドは、ホルモン、リンホカイン、インターロイキン、ケモカイン、サイトカイン、及びそれらの組み合わせから選択される。特定の実施形態において、治療用ポリペプチドはサイトカインである。幾つかの実施形態において、治療用ポリペプチドは、コロニー刺激因子ポリペプチドである。特定の実施形態において、コロニー刺激因子は、マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、果粒球コロニー刺激因子(G−CSF)又はそのフラグメント、或いはそれらの変異体である。実施形態において、コロニー刺激因子は哺乳動物のG−CSF又はその誘導体或いは変異体である。特定の実施形態において、コロニー刺激因子はウシのG−CSF又はその誘導体或いは変異体である。他の例において、治療用ポリペプチドは、Moka1、Vm24、ヒトGLP−1、エキセンジン−4、ヒトEPO、ヒトFGF21、ヒトGMCSF、又はヒトインターフェロン−ベータである。本明細書には、免疫グロブリンコンストラクトが提供され、該免疫グロブリンコンストラクトは、相補性決定領域3(CDR3H)又はそのフラグメントにおいてノブドメインを含む哺乳動物免疫グロブリン重鎖;及びCDR3Hの前記ノブドメインに結合された治療用ポリペプチドを含み、ここで、哺乳動物免疫グロブリンはウシ免疫グロブリンである。幾つかの実施形態において、ウシ免疫グロブリンはBLV1H12抗体である。本明細書に記載される免疫グロブリンコンストラクトの幾つかの実施形態において、ノブドメインの少なくとも一部は、治療用ポリペプチドにより置換される。CDR3Hのノブドメインは、超長CDR3Hのノブドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。免疫グロブリンコンストラクトはさらに、CDR3Hにおいてストークドメインの少なくとも一部を含み得る。CDRH3のストークドメインの一部は、超長CDR33Hのストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。
本明細書にはさらに、相補性決定領域3(CDR3H)又はそのフラグメントにおけるストークドメイン;及び治療用ポリペプチドを含む、抗体又はそのフラグメントが提供される。幾つかの例において、相補性決定領域3(CDR3H)はウシの超長CDR3Hに由来する。治療用ポリペプチドは、本明細書に開示される治療用ポリペプチドの何れかでもよい。例えば、治療用ポリペプチドは、Moka1、Vm24、GLP−1、エキセンジン−4、ヒトEPO、ヒトFGF21、ヒトGMCSF、又はヒトインターフェロン−ベータである。治療用ポリペプチドはストークドメインに結合することができる。幾つかの例において、抗体又はそのフラグメントはさらにリンカーを含む。リンカーは、治療用ポリペプチドをストークドメインに結合することができる。代替的に又は付加的に、抗体又はそのフラグメントはさらに、CDR3Hにおいてノブドメインの少なくとも一部を含む。幾つかの例において、リンカーは治療用ポリペプチドをノブドメインに結合する。幾つかの例において、ノブドメインはストークドメインに結合される。CDR3のノブドメインの位置は、超長CDR3のノブドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。CDR3のストークドメインは、超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。
幾つかの例において、抗体又はそのフラグメントが、本明細書で提供される。抗体又はそのフラグメントは、少なくとも1つの免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメント;及び治療用ポリペプチド又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は免疫グロブリンドメインに結合することができる。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、Moka1、Vm24、GLP−1、エキセンジン−4、ヒトEPO、ヒトFGF21、ヒトGMCSF、ヒトインターフェロン−ベータ、又はそれらの誘導体或いは変異体である。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMである。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントでもよい。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物抗体由来である。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体由来である。幾つかの例において、免疫グロブリンドメインは、設計された抗体又は 組み換え抗体由来である。他の例において、免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全にヒトの抗体に由来する。特定の実施形態において、哺乳動物抗体はウシ抗体である。他の実施形態において、哺乳動物抗体はヒト抗体である。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。幾つかの例において、免疫グロブリンドメインは、相補性決定領域3(CDR3H)又はそのフラグメントにおいてノブドメインを含む重鎖領域である。治療用ポリペプチドはノブドメインに結合することができる。代替的に又は付加的に、免疫グロブリンドメインは、相補性決定領域3(CDR3H)又はそのフラグメントにおいてストークドメインを含む重鎖領域である。幾つかの例において、治療用ポリペプチドはストークドメインに結合される。幾つかの例において、抗体又はそのフラグメントはさらにリンカーを含む。リンカーは、免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに治療用ポリペプチドを結合することができる。CDR3のノブドメインは、超長CDR3のノブドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。CDR3のストークドメインは、超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。
本明細書には、免疫グロブリンコンストラクトが提供され、該免疫グロブリンコンストラクトは、少なくとも1つの免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメント;及び、前記免疫グロブリンドメインに結合されるG−CSFポリペプチド又はその誘導体或いは変異体を含む。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMである。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントである。実施形態において、免疫グロブリンドメインは、哺乳動物抗体又はキメラ抗体由来である。他の例において、免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全にヒトの抗体に由来する。特定の実施形態において、哺乳動物抗体ウシは抗体である。幾つかの実施形態において、哺乳動物抗体はヒト抗体である。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。実施形態において、免疫グロブリンドメインは、相補性決定領域3(CDR3H)又はそのフラグメントにおいてノブドメインを含む重鎖領域である。実施形態において、G−CSFポリペプチドはノブドメインに結合される。免疫グロブリンドメインは、相補性決定領域3(CDR3H)又はそのフラグメントにおいてストークドメインを含む重鎖領域であり得る。G−CSFポリペプチドはストークドメインに付けられ得る。CDR3のノブドメインは、超長CDR3のノブドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。CDR3のストークドメインは、超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。
特定の実施形態において、免疫グロブリンコンストラクトが提供され、該免疫グロブリンコンストラクトは、少なくとも1つの免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメント;及び、前記免疫グロブリンドメインに結合されたG−CSFポリペプチド又はその誘導体或いは変異体を含み、ここで、前記G−CSFポリペプチドは、ウシのG−CSFポリペプチド又はその誘導体或いは変異体である。特定の実施形態において、本明細書には、本明細書に提供される免疫グロブリンコンストラクト、及び薬学的に許容可能な担体を含む医薬組成物が提供される。特定の実施形態において、必要とする哺乳動物の疾患を予防又は処置するための方法が提供され、該方法は、前記哺乳動物に本明細書に記載される医薬組成物を投与する工程を含む。免疫グロブリンドメインは、相補性決定領域3(CDR3H)又はそのフラグメントにおいてノブドメインを含む重鎖領域であり得る。G−CSFポリペプチドはノブドメインに付けられ得る。免疫グロブリンドメインは、相補性決定領域3(CDR3H)又はそのフラグメントにおいてストークドメインを含む重鎖領域であり得る。G−CSFポリペプチドはストークドメインに付けられ得る。CDR3のノブドメインは、超長CDR3のノブドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。CDR3のストークドメインは、超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含み得る。
幾つかの実施形態において、次のものを含む抗体又はそのフラグメントが開示される:(a)第1抗体配列であって、第1抗体配列の一部は超長CDR3の少なくとも一部に由来する、第1抗体配列;及び(d)非抗体配列。抗体又はそのフラグメントはさらに第2抗体配列を含み、ここで、第2抗体配列の少なくとも一部は超長CDR3の少なくとも一部に由来する。第1抗体配列及び/又は第2抗体配列の超長CDR3は、反芻動物に由来し得る。反芻動物は雌牛でもよい。本明細書に開示される抗体の第1抗体配列の少なくとも一部及び/又は第2抗体配列の少なくとも一部は、哺乳類由来でもよい。哺乳動物はウシでもよい。代替的に、哺乳動物はヒトなどの非ウシ哺乳動物である。第1及び/又は第2の抗体配列は、長さが3以上のアミノ酸でもよい。アミノ酸は連続するアミノ酸でもよい。代替的に、アミノ酸は連続しないアミノ酸である。第1及び/又は第2の抗体配列は、長さが3以上のアミノ酸を含むウシ抗体配列を含み得る。ウシ抗体は、BLVH12、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18抗体でもよい。第1及び/又は第2の抗体配列は、長さが3以上のアミノ酸を含むヒト抗体配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、長さが20以下のアミノ酸でもよい。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、長さが3以上のアミノ酸でもよい。第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のノブドメインに由来する、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、15以上、20以上、30以上、又は40以上のアミノ酸残基を含み得る。超長CDR3のノブドメインに由来する1以上のアミノ酸残基は、セリン及び/又はシステイン残基でもよい。第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のストークドメインに由来する、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、又は10以上のアミノ酸残基を含み得る。第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のストークドメインに由来する、1以上、2以上、3以上、4以上、又は5以上の保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号157−224及び235−295の何れか1つから選択される配列に50%以上相同する配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部は、配列番号157−234の何れか1つから選択される配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部は、配列番号157−224の何れか1つから選択される配列に50%以上相同する配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部は、配列番号225−227の何れか1つから選択される配列に50%以上相同する配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号235−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号235−295の何れか1つから選択される配列に50%以上相同し得る配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、同じ超長CDR3に由来し得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、2以上の異なる超長CDR3配列に由来し得る。第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV1H12の超長CDR3配列に基づく又は由来し得る。第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18の超長CDR3配列に基づく又は由来し得る。抗体は、1つ以上のリンカー配列をさらに含み得る。
本開示はまた、重鎖ポリペプチドを含む抗体を提供し、ここで、重鎖ポリペプチドは、超長CDR3配列の少なくとも一部を含む。重鎖ポリペプチドは、配列番号24−44の何れか1つのポリペプチド配列に基づく又は由来する、ポリペプチド配列を含み得る。重鎖ポリペプチドは、配列番号2−22の何れか1つのDNA配列に基づく又は由来する、DNA配列によってコード化されるポリペプチド配列を含み得る。重鎖ポリペプチドを含む抗体も提供され、ここで、重鎖ポリペプチドは超長CDR3配列を含み、重鎖ポリペプチド配列は、配列番号24−44の何れか1つによって提供されるポリペプチド配列に十分に類似する。重鎖ポリペプチド配列は、配列番号24−44の何れか1つによって提供されるポリペプチド配列に十分に類似すると考えられ得、ここで、重鎖ポリペプチド配列は、配列番号24−44の何れか1つによって提供されるヌクレオチド配列に60%、70%、80%、90%、95%、99%、又はそれ以上に同一である核酸配列を共有する。抗体はさらに軽鎖ポリペプチドを含み得る。軽鎖ポリペプチドは、配列番号23のポリペプチド配列に基づく又は由来する、ポリペプチド配列を含み得る。軽鎖ポリペプチドは、配列番号1のDNA配列に基づく又は由来するDNA配列によってコード化されたポリペプチド配列を含み得る。軽鎖ポリペプチドをさらに含む抗体も提供され、ここで、軽鎖ポリペプチドは超長CDR3配列を含み、軽鎖ポリペプチド配列は、配列番号23によって提供されるポリペプチド配列に十分に類似する。軽鎖ポリペプチド配列は、配列番号1によって提供されるポリペプチド配列に十分に類似すると考えられ得、ここで、軽鎖ポリペプチド配列は、配列番号1の何れか1つによって提供されるヌクレオチド配列に、60%、70%、80%、90%、95%、99%、又はそれ以上に同一である核酸配列を共有する。抗体は動物において治療活性を有し得る。抗体は被験体の感染症において治療活性を有し得る。抗体は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、キメラ抗体、組み換え抗体、設計された抗体、又は合成抗体を含み得る。抗体は、哺乳動物抗体を含み得る。抗体は、ウシ抗体を含み得る。抗体は、G−CSFポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。抗体は、哺乳動物のG−CSFポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。抗体は、ウシのG−CSF、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。幾つかの実施形態において、治療用製剤の医薬組成物は、本明細書に記載の抗体及び薬学的に許容可能な担体を含む。特定の実施形態において、抗体は、本明細書に記載の抗体又は医薬組成物の治療上効果的な量と共に、必要とする被験体を処置する方法に使用される。幾つかの実施形態において、核酸分子又はその補体は、本明細書に記載の治療用免疫グロブリンをコード化する。
遺伝子配列
本開示は、超長CDR3配列又はその一部を含む抗体をコード化する遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド)を提供する。本開示は、ノブドメインを含む抗体及び/又は超長CDR3配列のノブドメインをコード化する遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド)を提供する。別の実施形態において、本開示は、抗体又は本明細書に記載の免疫グロブリンコンストラクトをコード化する遺伝子配列を提供する。
本開示はまた、超長CDR3又はその一部をコード化する遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド)を提供する。本開示はまた、ノブドメイン及び/又は超長CDR3のノブドメインをコード化する遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド)を提供する。
実施形態において、本開示は、超長CDR3を含む抗体をコード化する遺伝子配列を提供する。超長CDR3は、長さ35以上のアミノ酸(例えば、40以上、45以上、50以上、55以上、60以上)でもよい。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部、又はそれらの組み合わせを含み得る。そのような抗体は、超長CDR3内に少なくとも3つのシステイン残基(例えば、4以上、6以上、8以上)を含み得る。抗体は1つ以上のシステインモチーフを含み得る。抗体は超長CDR3内に非抗体配列を含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は非ウシ配列を含み得る。抗体はさらに抗体配列を含み得る。抗体は、細胞毒性薬剤又は治療用ポリペプチドを含み得る。細胞毒性薬剤又は治療用ポリペプチドは、超長CDR3に共役され得る。抗体は標的に結合し得る。標的は、膜貫通型タンパク質標的などのタンパク質標的でもよい。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3を含む抗体をコード化する遺伝子配列を提供し、ここで、CDR3は、長さが35以上のアミノ酸であり、非ヒト配列に由来する又は基づく。超長CDR3をコード化する遺伝子配列は、畜牛などの反芻動物を含む、超長CDR3抗体を自然に生成する任意の種に由来し得る。代替的に、超長CDR3配列は、ラクダ又はサメのCDR3配列に由来し得る。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3を含む抗体をコード化する遺伝子配列を提供し、ここで、CDR3は非抗体タンパク質配列を含む。非抗体タンパク質配列をコード化する遺伝子配列は、限定されないが、ケモカイン、成長因子、ペプチド、サイトカイン、細胞表面タンパク質、血清タンパク質、トキシン、細胞外マトリックスタンパク質、凝固因子、分泌タンパク質等を含む、任意のタンパク質ファミリーに由来し得る。非抗体配列は、治療用ポリペプチドに由来し得る。非抗体配列は、ヒト又は非ヒト起源のものでもよい。非抗体配列はサイトカイン配列を含み得る。非抗体配列は、ペプチド又はドメインなどの非抗体タンパク質の一部を含み得る。超長CDR3の非抗体タンパク質配列は、アミノ酸の変化(例えば、置換)、挿入、又は欠失を含む、その天然の配列からの突然変異を含み得る。非抗体配列間の結合部での付加的なアミノ酸の設計は、抗体内の非抗体配列の適切なフォールディングを促進又は増強するために行われ得る。CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部、又はそれらの組み合わせを含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は少なくとも3以上のシステイン残基を含む。抗体は1つ以上のシステインモチーフを含み得る。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3及び非ウシ配列を含む抗体をコード化する遺伝子配列を提供する。超長CDR3は、反芻動物に由来し得る。反芻動物はウシでもよい。非ウシ配列は、非ウシの哺乳動物配列に由来する又は基づき得る。例えば、非ウシ配列は、ヒト、マウス、ラット、ヒツジ、イヌ、及び/又はヤギの配列に由来する又は基づき得る。非ウシ配列は超長CDR3の中にあってもよい。代替的に、非ウシ配列は、超長CDR3配列に結合される又は付けられる。非ウシ配列は、抗体配列の少なくとも一部に由来する又は基づき得る。抗体配列は、可変領域、不変領域、又はその組み合わせをコード化することができる。CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部、又はそれらの組み合わせを含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は少なくとも3以上のシステイン残基を含む。抗体は1つ以上のシステインモチーフを含み得る。
別の実施形態において、本開示は超長CDR3を含む抗体をコード化する遺伝子配列を提供し、ここで、CDR3は長さが35以上のアミノ酸であり、少なくとも3以上(例えば、4以上、6以上、及び8以上を含む)のシステイン残基を含む。
別の実施形態において、本開示は超長CDR3を含む抗体をコード化する遺伝子配列を提供し、ここで、CDR3は長さが35以上のアミノ酸であり、少なくとも3以上のシステイン残基を含み、ここで、超長CDR3は多特異性抗体の構成要素である。多特異性抗体は、二重特異性であり、又はより大きな原子価を含み得る。
別の実施形態において、本開示は超長CDR3を含む抗体をコード化する遺伝子配列を提供し、ここで、CDR3は長さが35以上のアミノ酸であり、少なくとも3以上のシステイン残基を含み、ここで、超長CDR3は免疫複合体の構成要素である。
別の実施形態において、本開示は超長CDR3を含む抗体をコード化する遺伝子配列を提供し、ここで、CDR3は長さが35以上のアミノ酸であり、少なくとも3以上のシステイン残基を含み、ここで、超長CDR3を含む抗体は膜貫通型タンパク質標的に結合する。そのような膜貫通型標的は、限定されないが、GPCR、イオンチャネル、輸送体、及び細胞表面受容体を含み得る。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3を含む抗体をコード化する遺伝子配列を提供し、ここで、超長CDR3を含む抗体は、膜貫通型タンパク質標的に結合する。
そのような膜貫通型標的は、限定されないが、GPCR、イオンチャネル、輸送体、及び細胞表面受容体を含み得る。CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部、又はそれらの組み合わせを含み得る。代替的に又は付加的に、抗体は少なくとも3以上のシステイン残基を含む。抗体は1つ以上のシステインモチーフを含み得る。
実施形態において、本開示は、次のものを含む抗体又はそのフラグメントをコード化する遺伝子配列を提供する:(a)第1抗体配列であって、第1抗体配列の一部は超長CDR3の少なくとも一部に由来する、第1抗体配列;及び(d)非抗体配列。抗体又はそのフラグメントはさらに第2抗体配列を含み、ここで、第2抗体配列の少なくとも一部は超長CDR3の少なくとも一部に由来する。第1抗体配列及び/又は第2抗体配列の超長CDR3は、反芻動物に由来し得る。反芻動物は雌牛でもよい。本明細書に開示される抗体の第1抗体配列の少なくとも一部及び/又は第2抗体配列の少なくとも一部は、哺乳類由来でもよい。哺乳動物はウシでもよい。代替的に、哺乳動物はヒトなどの非ウシ哺乳動物である。第1及び/又は第2の抗体配列は、長さが3以上のアミノ酸でもよい。アミノ酸は連続するアミノ酸でもよい。代替的に、アミノ酸は連続しないアミノ酸である。第1及び/又は第2の抗体配列は、長さが3以上のアミノ酸を含むウシ抗体配列を含み得る。ウシ抗体は、BLVH12、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18抗体でもよい。第1及び/又は第2の抗体配列は、長さが3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、15以上、20以上、30以上、40以上、50以上、60以上、又は70以上のアミノ酸を含むヒト抗体配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、長さが20以下のアミノ酸でもよい。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、長さが3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、15以上、又は20以上のアミノ酸でもよい。第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のノブドメインに由来する、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、15以上、20以上、30以上、又は40以上のアミノ酸残基を含み得る。超長CDR3のノブドメインに由来する1以上のアミノ酸残基は、セリン及び/又はシステイン残基でもよい。第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のストークドメインに由来する、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、又は10以上のアミノ酸残基を含み得る。第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のストークドメインに由来する、1以上、2以上、3以上、4以上、又は5以上の保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号157−224及び235−295の何れか1つから選択される配列に50%以上相同する配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部は、配列番号157−234の何れか1つから選択される配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部は、配列番号157−224の何れか1つから選択される配列に50%以上相同する配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部は、配列番号225−227の何れか1つから選択される配列に50%以上相同する配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号235−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号235−295の何れか1つから選択される配列に50%以上相同し得る配列を含み得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び/又は超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、同じ超長CDR3に由来し得る。超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部及び超長CDR3の一部に由来する第2抗体配列の一部は、2以上の異なる超長CDR3配列に由来し得る。第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV1H12の超長CDR3配列に基づく又は由来し得る。第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18の超長CDR3配列に基づく又は由来し得る。抗体は、1つ以上のリンカー配列をさらに含み得る。
本開示はまた、例えば配列番号2−22の何れか1つによって提供されるようなCDR3配列を含む超長CDR配列を含む、抗体をコード化する遺伝子配列などの、分離された遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド)を提供する。また、配列番号2−22の何れか1つによって提供されるCDR3配列に十分に類似する、超長CDR3核酸配列が提供される。CDR3配列は、配列番号2−22の何れか1つによって提供されるCDR3配列に十分に類似すると考えられ得、ここで、CDR3配列は、配列番号2−22の何れか1つによって提供されるCDR3配列に80%、85% 90% 95%、又はそれ以上に同一である核酸配列を共有し、且つ、厳重なハイブリダイゼーション条件下で、配列番号2−22の何れか1つにハイブリダイズする。
本開示はまた、重鎖ポリペプチドを含む抗体をコード化する遺伝子配列などの、分離された遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド)を提供し、ここで、重鎖ポリペプチドは、超長CDR3配列の少なくとも一部を含む。重鎖ポリペプチドは、配列番号24−44の何れか1つのポリペプチド配列を含み得る。重鎖ポリペプチドは、配列番号2−22の何れか1つのDNAによってコード化されるポリペプチド配列を含み得る。また、重鎖ポリペプチドを含む抗体をコード化する遺伝子配列などの分離された遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド)が提供され、ここで、重鎖ポリペプチドは超長CDR3配列を含み、重鎖ポリペプチド配列は、配列番号24−44の何れか1つによって提供されるポリペプチド配列に十分に類似する。重鎖ポリペプチド配列は、配列番号24−44の何れか1つによって提供されるポリペプチド配列に十分に類似すると考えられ得、ここで、重鎖ポリペプチド配列は、配列番号24−44の何れか1つによって提供されるヌクレオチド配列に60%、70%、80%、90%、95%、99%、又はそれ以上に同一である核酸配列を共有し、又は、厳重なハイブリダイゼーション条件下で、配列番号24−44の何れか1つにハイブリダイズする。抗体をコード化する遺伝子配列などの、分離された遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド)はさらに、軽鎖ポリペプチドを含む。軽鎖ポリペプチドは、配列番号23のポリペプチド配列を含み得る。軽鎖ポリペプチドは、配列番号1のDNAによってコード化されるポリペプチド配列を含み得る。また、軽鎖ポリペプチドをさらに含む抗体をコード化する遺伝子配列などの分離された遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド)が提供され、ここで、軽鎖ポリペプチドは超長CDR3配列を含み、軽鎖ポリペプチド配列は、配列番号23によって提供されるポリペプチド配列に十分に類似する。軽鎖ポリペプチド配列は、配列番号1によって提供されるポリペプチド配列に十分に類似すると考えられ得、ここで、軽鎖ポリペプチド配列は、配列番号1によって提供されるヌクレオチド配列に60%、70%、80%、90%、95%、99%、又はそれ以上に同一である核酸配列を共有し、又は、厳重なハイブリダイゼーション条件下で、配列番号1にハイブリダイズする。
ライブラリ及びアレイ
本開示は、超長CDR3配列を含む抗体の集合、ライブラリ、及びアレイを提供する。幾つかの実施形態において、集合、ライブラリ、又はアレイのメンバーは、配列多様性を示し得る。
実施形態において、本開示は、超長CDR3配列を含む抗体のライブラリ又はアレイを提供し、ここで、ライブラリ又はアレイの少なくとも2のメンバーは、超長CDR3配列におけるシステインの少なくとも1つの位置において異なる。構造多様性は、超長CDR3配列におけるシステインの異なる数(例えば、4以上、6以上、及び8以上などの少なくとも3以上のシステイン残基)を通じて、及び/又は異なるジスルフィド結合形成、従って異なるループ構造を通じて増強され得る。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3配列を含む抗体のライブラリ又はアレイを提供し、ここで、ライブラリ又はアレイの少なくとも2のメンバーは、超長CDR3におけるシステイン間に位置する少なくとも1つのアミノ酸の点で異なる。この点において、ライブラリ又はアレイのメンバーは、CDR3の同じ部分にシステインを含み得、結果として類似した全体的な構造フォールド(folds)を生じるが、異なるアミノ酸側鎖によって細かな違いが引き起こされる。そのようなライブラリ又はアレイは、親和性成熟に有用であり得る。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3配列を含む抗体のライブラリ又はアレイを提供し、ここで、超長CDR3配列の少なくとも2つは、長さにおいて異なる(例えば、40以上、45以上、50以上、55以上、及び60以上などの長さのように35以上のアミノ酸)。アミノ酸及びシステインの含有量は、ライブラリ又はアレイのメンバーの間で変えられ得る、又は変えられないこともある。超長CDR3配列の異なる長さは、例えば、変えられた長さの結果として、空間的な違いのため、独特な結合部位を提供し得る。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3配列を含む抗体のライブラリ又はアレイを提供し、ここで、ライブラリの少なくとも2のメンバーは、超長CDR3を含む抗体を構築するために使用されるヒトフレームワークの点で異なる。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3配列を含む抗体のライブラリ又はアレイを提供し、ここで、ライブラリ又はアレイの少なくとも2のメンバーは、超長CDR3の一部を含む非抗体タンパク質配列を有するという点で異なる。前記ライブラリ又はアレイは、ケモカイン、成長因子、ペプチド、サイトカイン、細胞表面タンパク質、血清タンパク質、トキシン、細胞外マトリックスタンパク質、凝固因子、分泌タンパク質、ウィルスタンパク質又は細菌タンパク質等を含む、多数の非抗体タンパク質配列を含み得る。非抗体タンパク質配列は、ヒト又は非ヒト起源のものでもよく、ペプチド又はドメインなどの非抗体タンパク質の一部で構成され得る。超長CDR3の非抗体タンパク質配列は、アミノ酸の変化(例えば、置換)、挿入、又は欠失を含む、その天然の配列からの突然変異を含み得る。超長CDR3内の非抗体配列間の結合部での付加的なアミノ酸の設計は、抗体内の非抗体配列の適切なフォールディングを促進又は増強するために行われ得る。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3配列を含む抗体のライブラリ又はアレイを提供し、ここで、ライブラリ又はアレイの少なくとも2のメンバーは、非ウシ配列を有するという点で異なる。非ウシ配列は、非ウシの哺乳動物配列に由来する又は基づき得る。例えば、非ウシ配列は、ヒト、マウス、ラット、ヒツジ、イヌ、及び/又はヤギの配列に由来する又は基づき得る。非ウシ配列は超長CDR3の中にあってもよい。代替的に、非ウシ配列は、超長CDR3配列に連結される又は結合される。非ウシ配列は、抗体配列の少なくとも一部に由来する又は基づき得る。抗体配列は、可変領域、不変領域、又はその組み合わせをコード化することができる。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3配列を含む抗体のライブラリ又はアレイを提供し、ここで、ライブラリ又はアレイの少なくとも2のメンバーは、超長CDR3に共役する細胞毒性薬剤又は治療用ポリペプチドを有するという点で異なる。細胞毒性薬剤又は治療用ポリペプチドは、限定されないが、化学療法剤、薬物、増殖阻害剤、トキシン(例えば、細菌、菌類、植物、又は動物由来の酵素学的に活性なトキシン、又はそのフラグメント)、又は放射性同位体(例えば放射性複合体)を含み得る。細胞毒性薬剤又は治療用ポリペプチドは、非抗体配列によってコード化することができる。
別の実施形態において、本開示は、超長CDR3配列を含む抗体のライブラリ又はアレイを提供し、ここで、ライブラリ又はアレイの少なくとも2のメンバーは、標的に結合するという点で異なる。標的はタンパク質標的でもよい。タンパク質標的は膜貫通型タンパク質標的でもよい。そのような膜貫通型標的は、限定されないが、GPCR、イオンチャネル、輸送体、及び細胞表面受容体を含み得る。
本開示のライブラリ又はアレイは、当該技術分野において周知の様々なフォーマットで存在し得る。ライブラリ又はアレイは、アドレス指定可能なライブラリ又はアドレス指定可能なアレイでもよい。ライブラリ又はアレイは、ディスプレイ提示型式に存在し、例えば、抗体配列は、ファージ、リボソーム、mRNA、酵母菌、又は哺乳動物細胞上で発現され得る。
細胞
本開示は、超長CDR3配列又はその一部を含む抗体をコード化する遺伝子配列を含む細胞を提供する。本開示は、ノブドメインの少なくとも一部又は超長CDR3配列のノブドメインの少なくとも一部を含む抗体をコード化する遺伝子配列を含む細胞を提供する。
本開示は、超長CDR3又はその一部をコード化する遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド)を含む細胞を提供する。本開示はまた、ノブドメイン及び/又は超長CDR3のノブドメインをコード化する遺伝子配列(例えば、遺伝子、核酸、ポリヌクレオチド)を含む細胞を提供する。
実施形態において、本開示は、超長CDR3を含む抗体を発現する細胞を提供する。細胞は、原核生物又は真核生物でもよく、超長CDR3を含む抗体は、細胞表面上で発現され得る、又は培地に分泌され得る。細胞表面上で提示された時、抗体は、C末端又は脂質結合部位にて膜貫通ドメインなどの、プラスミド膜への挿入のためのモチーフを優先的に含む。細菌細胞に関して、超長CDR3を含む抗体は、ペリプラズムへ分泌され得る。細胞が真核生物の場合、それらは、超長CDR3を含む抗体をコード化する遺伝子配列により一時的にトランスフェクトされ得る。代替的に、安定した細胞株又は安定したプールは、当業者に周知の方法によって、超長CDR3を含む抗体をコード化する遺伝子配列をトランスフェクトする又は形質導入することにより、生成され得る。細胞は、蛍光活性化細胞分類(FACS)によって、又は遺伝子コード化薬物抵抗性に関する選択を通じて、選択することができる。超長CDR3配列を含む抗体を生成するのに役立つ細胞は、大腸菌のような原核細胞、酵母菌saccharomyce cervisiae及びピキア・パストリスのような真核細胞、昆虫細胞(例えばSf9、Hi5)、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、COS−1のようなサル細胞、又はHEK−293、HeLa、SP−1のようなヒト細胞を含む。
ライブラリ方法
本開示は、超長CDR3配列を含む抗体を含むライブラリを作る方法を提供する。空間的にアドレス指定したライブラリのライブラリを作る方法は、WO2010/054007に記載される。酵母、ファージ、大腸菌、又は哺乳動物細胞においてライブラリを作る方法は、当該技術分野にて周知である。
本開示はまた、超長CDR3配列を含む抗体のライブラリをスクリーニングする方法を提供する。
定義
用語「a」、「an」、「the」、及び例示的実施形態の記載に照らして(特に、以下の請求項に照らして)使用される同様の指示物は、本明細書に他に示されない又は内容によって明確に否定されない限り、単数形及び複数形の両方をカバーすると解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は単に、範囲に含まれる各別々の値を個別に指す省略表現方法として機能するように意図される。本明細書に他に示されない限り、各個別の値は、あたかもそれが別々に本明細書に列挙されるかのように、本明細書に組み込まれる。本明細書に他に示されない又は内容によって明確に否定されない限り、本明細書に記載の全ての方法は、任意の適切な順で実行することが出来る。本明細書に提供される、全ての例、又は例示的な言語(例えば、「〜など(such as)」)の使用は、例示的実施形態をより良く解明するように単に意図されるものであり、他に請求される例示的実施形態の範囲に対する制限を提起しない。本明細書中の言語は、例示的実施形態の実行に不可欠な任意の請求されていない要素を示すものとして解釈されるべきでない。
本明細書にて互換的に使用される「超長CDR3」又は「超長CDR3配列」は、ヒト抗体配列由来ではないCDR3又はCDR3配列を含む。
超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸、例えば、長さが40以上のアミノ酸、長さが45以上のアミノ酸、長さが50以上のアミノ酸、長さが55以上のアミノ酸、又は長さが60以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3の長さは、非抗体配列を含み得る。超長CDR3は、ノブドメインの少なくとも一部及び/又はノブドメインを含み得る。超長CDR3は、例えば、サイトカイン、ケモカイン、成長因子、又はホルモン配列を含む非抗体配列を含み得る。好ましくは、超長CDR3は、重鎖CDR3(CDR−H3又はCDRH3)である。好ましくは、超長CDR3は、反芻動物(例えばウシ)配列に基づく又は由来する配列である。超長CDR3は、少なくとも3以上のシステイン残基、例えば、4以上のシステイン残基、6以上のシステイン残基、又は8以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は、1つ以上のシステインモチーフを含み得る。超長CDR3は、配列番号23−44に由来する又は基づく、又は配列番号2−22に由来する又は基づくDNA配列によってコード化されるアミノ酸配列を含む。超長CDR3を含む可変領域は、配列番号23−44に由来する又は基づく、又は配列番号2−22に由来する又は基づくDNA配列によってコード化されるアミノ酸配列を含み得る。そのような配列は、ウシの生殖系列VH遺伝子配列に由来する又は基づき得る。超長CDR3は、非ヒトDH遺伝子配列に由来する又は基づく配列を含み得る(例えば、Koti, et al. (2010) Mol. Immunol. 47: 2119−2128を参照)。超長CDR3は、JH配列に由来する又は基づく配列を含み得る(例えば、Hosseini, et al. (2004) Int. Immunol. 16: 843−852を参照)。実施形態において、超長CDR3は、非ヒトVH配列に由来する又は基づく配列、及び/又はJH配列に由来する又は基づく配列、並びに随意に、例えばVH由来の配列とDH由来の配列の間に2乃至6以上のアミノ酸を含む付加的な配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、配列番号23−44に由来する又は基づく配列に約50%以上相同する配列を含み得る。例えば、超長CDR3は、配列番号23−44に由来する又は基づく配列に、約60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、又はそれ以上相同する配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、配列番号23−44に由来する又は基づく配列に対して5つ以上のアミノ酸を整列させる配列を含み得る。例えば、超長CDR3は、配列番号23−44に由来する又は基づく配列に対して、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、又はそれ以上のアミノ酸を整列させる配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、配列番号23−44に由来する又は基づく配列に対して5以上の連続するアミノ酸を含む配列を含み得る。例えば、超長CDR3は、配列番号23−44に由来する又は基づく配列に対して5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、又はそれ以上の連続するアミノ酸を含む配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、配列番号2−22に由来する又は基づくDNA配列に約50%以上相同する配列を含み得る。例えば、超長CDR3は、配列番号2−22に由来する又は基づくDNA配列に、約60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、又はそれ以上相同する配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、配列番号2−22に由来する又は基づくDNA配列に対して5以上の核酸を整列させる配列を含み得る。例えば、超長CDR3は、配列番号2−22に由来する又は基づく配列に対して、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、80、100、120、140、150、175、200、225、250、275、300、350、400、450、500、550、600、又はそれ以上のアミノ酸を整列させる配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、配列番号2−22に由来する又は基づくDNA配列に対して5以上の連続する核酸を含む配列を含み得る。例えば、超長CDR3は、配列番号2−22に由来する又は基づくDNA配列に対して、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、80、100、120、140、150、175、200、225、250、275、300、350、400、450、500、550、600、又はそれ以上の連続するアミノ酸を含む配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、ノブドメイン配列に由来する又は基づく配列に約50%以上相同する配列を含み得る。例えば、超長CDR3は、ノブドメイン配列に由来する又は基づく配列に、約60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、又はそれ以上相同する配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、ノブドメイン配列に由来する又は基づく配列に対して5つ以上のアミノ酸を整列させる配列を含み得る。例えば、超長CDR3は、ノブドメイン配列に由来する又は基づく配列に対して、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、又はそれ以上のアミノ酸を整列させる配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、ノブドメイン配列に由来する又は基づく配列に対して5以上の連続するアミノ酸を含む配列を含み得る。超長CDR3は、ノブドメイン配列に由来する又は基づく配列に対して、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、又はそれ以上の連続するアミノ酸を含む配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、ノブドメイン配列に由来する又は基づく配列に約50%以上相同する配列を含み得る。例えば、超長CDR3は、ノブドメイン配列に由来する又は基づく配列に、約60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、又はそれ以上相同する配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、ノブドメイン配列に由来する又は基づく配列に対して5以上のアミノ酸を整列させる配列を含み得る。例えば、超長CDR3は、ノブドメイン配列に由来する又は基づく配列に対して、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、又はそれ以上のアミノ酸を整列させる配列を含み得る。別の実施形態において、超長CDR3は、ストークドメイン配列に由来する又は基づく配列に対して5以上の連続するアミノ酸を含む配列を含み得る。超長CDR3は、ストークドメイン配列に由来する又は基づく配列に対して、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、又はそれ以上の連続するアミノ酸を含む配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、本明細書に開示される超長CDR3の何れかの配列に由来する又は基づく超長CDR3の少なくとも一部を含み得る。超長CDR3又はその一部分の配列は、1以上の非ウシの抗体ベースのヌクレオチド及び/又はアミノ酸を含むために修飾又は変更され得る。超長CDR3又はその一部の配列における修飾及び/又は変更は、発現された抗体の1つ以上の特徴を改善し得る。例えば、修飾及び/又は変化は、抗体の発現、フォールディング、半減期、活性、及び/又は可溶性を改善し得る。
本明細書に開示される、様々なポリペプチド、ポリヌクレオチド、及び抗体などの「分離された」生体分子は、その自然環境の少なくとも1つの構成要素から同定され、並びに分離及び/又は再生された生体分子を指す。
「アンタゴニスト」は、ポリペプチドの活性(例えば、生物活性)を部分的又は完全に閉鎖、阻害、又は中和する任意の分子を指す。また、「アンタゴニスト」に包含されるものは、ポリペプチドをコード化するmRNAの転写又は翻訳を完全に又は部分的に阻害する分子である。適切なアンタゴニスト分子は、例えば、アンタゴニスト抗体又は抗体フラグメント;本来のポリペプチドのフラグメント又はアミノ酸配列変異体;ペプチド;アンチセンスオリゴヌクレオチド;有機小分子;及びポリペプチドアンタゴニスト又はアンタゴニスト抗体をコード化する核酸を含む。「1つの」アンタゴニストへの言及は、1つのアンタゴニスト又は2以上の異なるアンタゴニストの組み合わせを包含する。
「アゴニスト」は、ポリペプチドの生物活性を部分的に又は完全に模倣する任意の分子を指す。また、「アゴニスト」に包含されるものは、ポリペプチドをコード化するmRNAの転写又は翻訳を刺激する分子である。適切なアゴニスト分子は、例えば、アゴニスト抗体又は抗体フラグメント;本来のポリペプチド;本来のポリペプチドのフラグメント又はアミノ酸配列変異体;ペプチド;アンチセンスオリゴヌクレオチド;有機小分子;及びポリペプチドアゴニスト又は抗体をコード化する核酸を含む。「1つの」アゴニストへの言及は、1つのアゴニスト又は2つ以上の異なるアゴニストの組み合わせを包含する。
「分離された」抗体は、その自然環境の構成要素から同定され、並びに分離及び/又は回収したものを指す。自然環境の汚染物質成分は、抗体の診断的又は治療的使用に干渉する物質であり、酵素、ホルモン、及び他のタンパク質又は非タンパク質性の溶質を含み得る。好ましい実施形態において、抗体は、(1)(例えばローリー法によって測定されるように)95重量%を上回る抗体、及び好ましくは99重量%を上回る抗体に、(2)(例えば、スピニングカップシーケネイターの使用により)N末端又は内在的なアミノ酸配列の少なくとも15の残基を得るのに十分な純度に、又は(3)(例えば、Coomassie(商標)ブルー、又は好ましくは銀染色を使用して)還元条件又は非還元条件下でSDS−PAGEによって均質に精製されるであろう。分離された抗体は、抗体の自然環境の少なくとも1つの構成要素が存在しないため、 組み換え細胞内にインサイツで抗体を含む。同様に、分離された抗体は、 組み換え細胞の周囲の培地に抗体を含む。分離された抗体は、少なくとも1つの精製工程によって調製され得る。
「分離された」核酸分子は、抗体核酸の自然源に通常関係している少なくとも1つの汚染物質核酸分子から同定及び分離される核酸分子を指す。分離された核酸分子は、自然に見出される形態又はセッティング以外で存在する。それ故、分離された核酸分子は、自然細胞に存在するため、その核酸分子と区別される。しかし、分離された核酸分子は、例えば、核酸分子が自然細胞の位置と異なる染色体位置にある場合、抗体を発現する細胞に含まれる核酸分子を含む。
Kabatにおけるような可変性ドメイン残基のナンバリング又はアミノ酸位置のナンバリング、及びその変形は、「Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1991)」における抗体の寄せ集めの重鎖可変性ドメイン又は軽鎖可変性ドメインに使用されるナンバリングシステムを指す。このナンバリングシステムを使用して、実際の直線のアミノ酸配列は、可変性ドメインのFR又はCDRの省略、又はそれらへの挿入に対応する、より少数の又は付加的なアミノ酸を含み得る。例えば、重鎖可変性ドメインは、重鎖FR残基82の後のH2の残基52及び挿入された残基(例えば、Kabatに従った残基82a、82b、82cなど)の後に、単一のアミノ酸挿入物(例えば、Kabatに従った残基52a)を含み得る。残基のKabatナンバリングは、「標準の」Kabatナンバリングを行った配列を有する抗体の配列の相同領域にあるアライメントによって、与えられた抗体について測定され得る。
「十分に類似した」又は「十分に同じ」は、2つの数値(一般的に、一方は本明細書に開示された抗体に関連し、他方は参照/比較の抗体に関連する)の間の十分に高度な類似を指し、その結果、当業者は、2つの値の間の差を、前記値(例えばKd値)により測定される生物学的特徴の枠の中ではほとんどない又は生物学的及び/又は統計学的有意性ではないと考えるであろう。前記2つの値の間の差は、参照/比較の抗体に関する値に応じて、好ましくは約50%未満、好ましくは約40%未満、好ましくは約30%未満、好ましくは約20%未満、好ましくは約10%未満である。
「結合親和性」は一般的に、分子(例えば抗体)の単一の結合部位と、その結合パートナー(例えば抗原)の間の非共有相互作用の総計の強度を指す。他に示されない限り、「結合親和性」は、結合対(例えば抗体及び抗原)のメンバー間の1:1の相互作用を反映する、内因性の結合親和性を指す。パートナーYに対する分子Xの親和性は一般的に、解離定数によって表わすことができる。親和性は、本明細書に記載されるものを含む、当該技術分野で既知の一般の方法によって測定することができる。低親和性抗体は一般的に、ゆっくり抗原に結合し、容易に解離する傾向があり、一方で高親和性抗体は一般的に、より速く抗原に結合し、より長く結合したまま残る傾向がある。結合親和性を測定する様々な方法は、当該技術分野で既知であり、その何れかが、本開示の目的のために使用することができる。
「オン速度(on−rate)」又は「会合の速度」又は「会合速度」又は「kon」は、Biacore(例えば、Biacore A100, Biacore(商標)−2000, Biacore(商標)−3000, Biacore, Inc., Piscataway, N.J.)カルボキシメチル化デキストランバイオセンサーチップ(CM5,Biocare Inc.)などの表面プラズモン共鳴技術により、及び供給者の指示によって測定され得る。
「ベクター」は、連結された別の核酸を運ぶことができる核酸分子を指す。ベクターの1つのタイプは「プラスミド」であり、それは、付加的なDNAセグメントがライゲートされ得る環状の二本鎖DNAのループを指す。ベクターの別のタイプはファージベクターである。ベクターの別のタイプはウィルスベクターであり、ここで、付加的なDNAセグメントはウィルスゲノムへライゲートされ得る。特定のベクターは、それらが導入される宿主細胞の中で自己増殖ができる(例えば、エピソームの哺乳動物ベクター及び細菌の複製起点を有する細菌ベクター)。他のベクター(例えば、非エピソームの哺乳動物ベクター)は、宿主細胞への導入に際して宿主細胞のゲノムへ統合することができ、それにより宿主ゲノムと共に複製される。さらに、特定のベクターは、それらが操作可能に(operatively)結合される遺伝子の発現を導くことができる。そのようなベクターは、「組み換え発現ベクター」(又は単に「組み換えベクター」)として本明細書において称される。一般的に、組み換えDNA技術における有用な発現ベクターは大抵、プラスミドの形態にある。従って、プラスミドが共通して使用されるベクターの形態であるため、「プラスミド」及び「ベクター」は時に、互換的に使用され得る。
「遺伝子」は、ポリペプチド、前駆物質、又はRNA(例えば、mRNA、rRNA、tRNA)の生産に必要なコード化配列を含む核酸(例えば、DNA)配列を指す。全体またはフラグメントの所望の活性又は機能的な特性(例えば、酵素活性、リガンド結合、信号伝達、免疫原性等)が保持される限り、ポリペプチドは、完全なコード化配列、又はコード化配列の任意の部分によってコード化することができる。用語はまた、構造遺伝子のコード領域を包含し、且つ、5’と3’の末端の何れかにて約1kb以上の距離にわたって両末端上のコード領域に隣接して位置付けられる配列を包含する。コード領域の5’に位置づけられ、mRNAに存在する配列は、5’非翻訳配列と称される。コード領域の3’又は下流に位置づけられ、mRNAに存在する配列は、3’非翻訳配列と称される。用語「遺伝子」は、遺伝子のcDNA及びゲノムの形態の両方を包含する。遺伝子のゲノムの形態又はクローンは、「イントロン」又は「介在領域」又は「介在配列」と称される、非コード化配列により阻止されるコード領域を含む。イントロンは、核RNA(hnRNA)へ転写される遺伝子のセグメントであり;イントロンは、エンハンサーなどの調節要素を含むことができる。イントロンは、核又は一次転写産物から取り除かれる又は「切り出され(spliced out)」;イントロンはそれ故、メッセンジャーRNA(mRNA)転写に存在しない。初期のポリペプチドにおいてアミノ酸の配列又は順を明白にするため、mRNAは翻訳中に機能する。イントロンを含むことに加えて、遺伝子のゲノムの形態はまた、RNA転写物上に存在する配列の5’及び3’の末端の両方に位置づけられる配列を含み得る。これらの配列は、「フランキング」配列及び領域と称される(これらフランキング配列は、mRNAの転写上に存在する、非翻訳配列に対して5’又は3’に位置づけられる。5’フランキング領域は、遺伝子の転写を制御する又は影響を及ぼすプロモーター及びエンハンサーなどの調節配列を含み得る。3’フランキング領域は、転写の終了、転写後の開裂、及びポリアデニル化に導く配列を含み得る。
「ポリヌクレオチド」、又は「核酸」は、本明細書で互換的に使用され、任意の長さのヌクレオチドのポリマーを指し、DNA及びRNAを含む。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、修飾したヌクレオチド又は塩基、及び/又はそれらのアナログ、或いは、DNA又はRNAポリメラーゼにより又は合成反応によりポリマーへ組み込まれ得る任意の基質であってもよい。ポリヌクレオチドは、メチル化されたヌクレオチド及びそれらのアナログなどの、修飾したヌクレオチドを含み得る。存在する場合、ヌクレオチド構造への修飾は、ポリマーの組立の前又は後に与えられ得る。ヌクレオチドの配列は、非ヌクレオチド構成要素によって阻止され得る。ポリヌクレオチドは、標識による共役などにより、合成後にさらに修飾され得る。他のタイプの修飾は、例えば、「キャップ」、アナログを有する自然に生じるヌクレオチドの1以上の置換、例えば、非荷電の連結(例えば、ホスホン酸メチル、ホスホトリエステル、ホスホアミダート、カルバマート等)及び荷電した連結(例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート等)を有するものなどのヌクレオチド間の修飾、ペンダント部分を含むもの、例えば、タンパク質(ヌクレアーゼ、トキシン、抗体、シグナルペプチド、ポリ−L−リジン等)、インターカレータを有するもの(例えば、アクリジン、ソラレン等)、キレート剤を含むもの(例えば、金属、放射性金属、ホウ素、酸化金属等)、アルキル化剤を含むもの、修飾した連結を有するもの(例えば、アルファアノマー核酸等)、同様に、ポリヌクレオチドの未修飾の形態を含む。さらに、通常は糖に存在するヒドロキシル基の何れかは、例えば、ホスホン酸基、リン酸基によって置換され、標準保護基によって保護され、又は、付加的なヌクレオチドへの付加的な連結を調製するために活性化され、或いは、固体又は半固体の支持体に共役され得る。5’及び3’末端のOHは、1乃至20の炭素原子のアミンまたは有機キャッピング基部分によりリン酸化され又は置換され得る。他のヒドロキシルも、標準の保護基に誘導体化され得る。ポリヌクレオチドはまた、一般的に当該技術分野で既知のリボース又はデオキシリボースの糖のアナログの形態を含み得、例えば、2’−Oメチル−、2’−O−アリル、2’−フルオロ−、又は2’−アジド−リボース、炭素環式の糖アナログ、アルファ−アノマーの糖、アラビノース、キシロース、又はリキソースなどのエピマー糖、ピラノース糖、フラノース糖、セドヘプツロース、非環式アナログ、及びメチルリボシドなどの塩基性のヌクレオチドアナログを含む。1つ以上のホスホジエステル連結が、代替的な連結基によって置換され得る。これら代替的な連結基は、限定されないが、リン酸塩が、P(O)S(「チオアート」)、P(S)S(「ジチオアート」))、(O)NR(「アミダート」)、P(O)R、P(O)OR’、CO又はCH(「ギ酸アセタール(formacetal)」)によって置換される実施形態を含み、ここで、各R又はR’は、独立してHであるか、或いはエーテル(−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、又はアラルジル(araldyl)を随意に含む置換又は非置換のアルキル(1−20C)である。ポリヌクレオチドにおけるすべての連結が同じである必要はない。前述の記載は、RNA及びDNAを含む、本明細書に言及される全てのポリヌクレオチドに適用する。
「オリゴヌクレオチド」は、一般的に、しかし必ずしもそうである必要はないが、長さが約200未満のヌクレオチドである、短い、一般的に一本鎖の、一般的に合成のポリヌクレオチドを指す。用語「オリゴヌクレオチド」及び「ポリヌクレオチド」は、相互に排他的ではない。ポリヌクレオチドに関する上記の記載は、オリゴヌクレオチドに等しく且つ完全に適用可能である。
「厳密なハイブリダイゼーション条件」は、プローブが、典型的に核酸の複合混合物において、その標的サブ配列にハイブリダイズするが、他の配列にはハイブリダイズしない条件を指す。厳蜜な条件は配列依存性であり、異なる状況下で異なる。より長い配列は、より高温で特にハイブリダイズする。核酸のハイブリダイゼーションの広範な規準は、「Tijssen, Techniques in Biochemistry and Molecular Biology−−Hybridization with Nucleic Probes, “Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid assays” (1993)」に見出される。一般的に、厳蜜な条件は、定義されたイオン強度pHでの特異的な配列に関し、熱融解点(Tm)よりも5−10℃低い温度となるように選択される。Tmは、標的に相補的なプローブの50%が、平衡状態で標的配列にハイブリダイズする、(定義されたイオン強度、pH、及び核酸濃度の下の)温度である(標的配列がTmにて過剰に存在し、プローブの50%が平衡状態で占められるため)。厳蜜な条件はまた、ホルムアミドなどの不安定化剤の追加により達成され得る。選択的又は特異的なハイブリダイゼーションでは、陽性のシグナルは、バックグラウンドハイブリダイゼーションの少なくとも2倍、好ましくは10倍である。典型的な厳重なハイブリダイゼーション条件は、以下のとおりであり得る:50%のホルムアミド、5xSSC、及び1%のSDS、42℃でのインキュベーション、又は5xSSC、1%のSDS、65℃でのインキュベーションであり、0.2xSSCにおける洗浄による、並びに65℃での0.1%のSDS。
細胞、核酸、タンパク質、抗体、又はベクターへの言及に使用された時、「組み換え」は、細胞、核酸、タンパク質、又はベクターが、異種の核酸又はタンパク質の導入、本来の核酸又はタンパク質の変更によって修飾され、又は、細胞が修飾された細胞由来であることを示す。例えば、組み換え細胞は、天然(組み換え無し)の形態の細胞では見られない遺伝子を発現する、又は例えば天然では生じないフラグメントとして或いはスプライス変異体としてなど、天然の遺伝子を過剰に、又はそうでなければ異常に発現する。本明細書の用語「組み換え核酸」によって、一般的に、通常は自然に見出されない形態で、例えばポリメラーゼ及びエンドヌクレアーゼを使用する、核酸の操作によって、独自にインビトロで形成される核酸を意味する。このように、異なる配列の操作可能な結合が達成される。故に、線形形式にある分離された核酸、又は、通常は結合されないDNA分子をライゲートすることによりインビトロで形成される発現ベクターは共に、本開示の目的のため組み換えであると考慮される。一旦、組み換え核酸が作られ、宿主細胞又は生物体に導入されると、例えば、インビトロの操作よりも宿主細胞のインビボでの細胞機構を使用して、組み換えを使用しない方法で複製するであろう;しかし、以前は組み換えを使用する方法で作られたが、その後組み換えを使用しない方法で複製された、そのような核酸は、本明細書に開示される目的のため組み換えであると未だに考えられる。同様に、「組み換えタンパク質」は、組み換え技術を使用して、例えば、本明細書に表われるような組み換え核酸の発現を通じて作られるタンパク質である。
ペプチド又はポリペプチド配列に関して「パーセント(%)アミノ酸配列同一性」は、配列を並べてキャップを導入し、必要であれば、最大パーセントの配列同一性を達成するため、及び任意の保存的置換を配列同一性の一部として考慮せずに、特異的なペプチド又はポリペプチド配列におけるアミノ酸残基と同一である、候補配列におけるアミノ酸残基のパーセンテージを指す。パーセントアミノ酸配列同一性を測定するためのアライメントは、例えば、BLAST、BLAST−2、ALIGN、又はMegAlign(DNASTAR)ソフトウェアなどの公に利用可能なコンピューターソフトウェアを使用して、当業者内にある様々な方法で達成することができる。当業者は、比較されている配列の全体にわたる最大のアライメントを達成するために必要とされる任意のアルゴリズムを含むアライメントを測定するための、適切なパラメーターを測定することができる。
「ポリペプチド」、「ペプチド」、「タンパク質」、及び「タンパク質フラグメント」は、アミノ酸残基のポリマーを指すよう互換的に使用され得る。用語は、1つ以上のアミノ酸残基が、自然発生のアミノ酸ポリマー及び非自然発生のアミノ酸ポリマーと同様に、対応する自然発生のアミノ酸のヒト様設計の化学的模倣体である、アミノ酸ポリマーに適用する。
「アミノ酸」は、自然発生及び合成のアミノ酸を指し、同様に、自然発生のアミノ酸と同じように機能するアミノ酸アナログ及びアミノ酸模倣体も指す。自然発生のアミノ酸は、後に修飾されるアミノ酸、例えば、ヒドロキシプロリン、ガンマ−カルボキシグルタマート、及びO−フォスフォセリンと同様に、遺伝コードによってコード化されたものである。アミノ酸アナログは、自然発生のアミノ酸、例えば、水素、カルボキシル基、アミノ基、及びR基(例えば、ホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウム)に結合する、アルファ炭素と同じ基礎的な化学構造を有する化合物を指す。前記アナログは、修飾されたR基(例えば、ノルロイシン)又は修飾されたペプチド骨格を有するが、自然発生のアミノ酸と同じ基礎的な化学構造を保持することができる。アミノ酸模倣体は、アミノ酸の一般的な化学構造とは異なるが、自然発生のアミノ酸と同様に機能する構造を有する、化学化合物を指す。
「保存的に修飾した変異体」は、アミノ酸と核酸配列の両方に適用する。「アミノ酸変異体」はアミノ酸配列を指す。特定の核酸配列に関して、保存的に修飾した変異体は、同一又は本質的に同一の配列をコード化する核酸を指し、又はここで、核酸は、アミノ酸配列をコード化せず、本質的に同一又は関連する(例えば、自然に隣接する)配列を指す。遺伝コードの縮退のため、多くの機能的に同一の核酸は、大半のタンパク質をコード化する。例えば、コドンGCA、GCC、GCG、及びGCUはすべてアミノ酸アラニンをコード化する。故に、アラニンがコドンによって特定されるすべての位置で、コドンは、コード化されたポリペプチドを変えず、記載される対応するコドンを別のものに変えることができる。そのような核酸変異体は、保存的に修飾した変異体の一種である「サイレント変異体(silent variations)」である。ポリペプチドをコード化する、本明細書におけるすべての核酸配列は、核酸のサイレント変異体について記載する。当業者は、特定のコンテキストにおいて、核酸における各コドン(メチオニンについては通常単なるコドンであるAUG、及びトリプトファンについては通常単なるコドンであるTGGを除く)が、機能的に同一の分子をもたらすために改変され得ることを理解する。従って、ポリペプチドをコード化する核酸のサイレント変異体は、実際のプローブ配列ではなく、発現産物に関して記載された配列に潜在する。アミノ酸配列に関して、当業者は、ペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質の配列に対する個々の置換、欠失、又は追加が、1つのアミノ酸を変更、追加、又は削除し、或いは、コード化した配列におけるアミノ酸のごく一部が「保存的に修飾した変異体」であり、そこでは、変更が、化学的に類似するアミノ酸によるアミノ酸の置換をもたらすことを、理解するであろう。機能的に類似したアミノ酸を提供する保存的置換表は、当該技術分野において周知である。保存的に修飾したそのような変異体は、本明細書に開示される多形性の変異体、異種間の同族体、及び対立遺伝子に加わり、及びそれらを除外しない。典型的に、保存的置換は次のものを含む:1)アラニン(A)、グリシン(G);2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);4)アルギニン(R)、リジン(K);5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W);7)セリン(S)、トレオニン(T);及び、8)システイン(C)、メチオニン(M)(例えば、Creighton, Proteins (1984)を参照)。
「抗体」(Ab)及び「免疫グロブリン」(Ig)は、類似した構造特性を有する糖タンパク質である。抗体は特異性抗原に結合特異性を示し得る一方で、免疫グロブリンは、一般的に抗原特異性を欠く、抗体及び他の抗体のような分子の両方を含み得る。後者のポリペプチドは、例えば、リンパシステムにより低レベルで、及び髄腫により増加したレベルで生成される。
「抗体」、「免疫グロブリン」、及び「免疫グロブリンコンストラクト」は、最も広い意味で互換的に使用され、モノクローナル抗体(例えば、完全な又は無傷のモノクローナル抗体)、ポリクローナル抗体、多価抗体、多重特異性抗体(例えば、それらが所望の生物活性を示す限り、二重特異性抗体)を含み、また、特定の抗体フラグメント(本明細書おいてより詳しく記載されるような)を含み得る。用語「抗体」は、完全な抗体又はその一部を指し得る。抗体は、少なくとも1つの抗体配列を含むペプチドを指し得る。抗体配列は、抗体配列の5つ以上のアミノ酸を含み得る。例えば、抗体配列は、抗体配列の6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又はそれ以上のアミノ酸を含み得る。5以上のアミノ酸は、抗体配列の連続するアミノ酸でもよい。代替的に、5以上のアミノ酸は、抗体配列の連続しないアミノ酸である。例えば、5以上のアミノ酸は、抗体配列内に保存モチーフを含み得る。例えば、5以上のアミノ酸は、超長CDR3配列内に保存モチーフを含み得る。抗体は、ヒト、ヒト化、完全なヒト、及び/又は親和性成熟したものでもよい。抗体はキメラ抗体でもよい。抗体は、組み換え、設計された、又は合成の抗体でもよい。抗体は、ウシ、ウシ様設計の、完全なウシ、及び/又は親和性成熟したものでもよい。ウシ様設計の抗体は、ウシ抗体配列に由来する1つ以上のヌクレオチド又はペプチドを含み得る。完全なウシ抗体は、ウシ抗体配列に基づく1以上のヌクレオチド又はペプチドを伴う、非ウシの抗体配列から置換した1以上のヌクレオチド又はペプチドを含み得る。生成された組み換えなど、部分的又は全体的に合成であるかにもかかわらず、抗体は免疫グロブリン及び免疫グロブリン部分を指すこともあり、抗原結合部位を形成するのに十分な免疫グロブリン分子の可変領域の一部を含んでいる、その任意の部分を含む。従って、抗体又はその一部は、免疫グロブリン抗原結合部位に相同する又はほぼ相同する結合ドメインを有する任意のタンパク質を含む。例えば、抗体は、2つの重鎖(提示されたH及びH’である)及び2つの軽鎖(提示されたL及びL’である)を含む抗体を指し得、ここで、各重鎖は、抗原結合部位を形成するのに十分な、完全な免疫グロブリン重鎖又はその一部でもよく(例えば、重鎖は限定されないが、VH、鎖VH−CH1鎖、及びVH−CH1−CH2−CH3鎖を含む)、各軽鎖は、抗原結合部位を形成するのに十分な、完全な軽鎖又はその一部でもよい(例えば、軽鎖は限定されないが、VL鎖及びVL−CL鎖を含む)。各重鎖(H及びH’)は、1つの軽鎖(それぞれL及びL’)と対になる。典型的に、抗体は最小で、可変性の重(VH)鎖及び/又は可変性の軽(VL)鎖のすべて又は少なくとも一部を含む。抗体はまた、不変領域のすべて又は一部を含むことができる。例えば、完全な抗体は、B細胞を分泌する抗体、及び合成的に生成される同じドメインを有する抗体によって生成された抗体など、2つの完全な重鎖(例えば、VH−CH1−CH2−CH3又はVH−CH1−CH2−CH3−CH4)並びに2つの完全な軽鎖(VL−CL)を有する抗体である。加えて、「抗体」は、非共有的に、可逆的に、及び特異的な方法で、対応する抗原に結合することができる、免疫グロブリンファミリーのタンパク質、又は有能な免疫グロブリンのフラグメントを含むポリペプチドを指す。典型的な抗体構造単位は、四量体を含む。各四量体は、ジスルフィド結合によって結合される、同一の2組のポリペプチド鎖(各対は、1つの「軽」鎖(約25kD)及び1つの「重」鎖(約50−70kD)で構成される。認識された免疫グロブリン遺伝子は、無数の免疫グロブリン可変部領域遺伝子と同様に、κ、λ、α、γ、δ、ε、及びμの不変領域遺伝子を含む。軽鎖は、κ又はλの何れかとして分類される。重鎖は、次に免疫グロブリンクラス、IgG、IgM、IgA、IgD、及びIgEを定義する、γ、μ、α、δ、又はεとして分類される。各鎖のN末端は、抗原認識の主な要因である約100乃至110以上のアミノ酸の可変領域を定義する。用語、可変性の軽鎖(VL)及び可変性の重鎖(VH)は、軽鎖及び重鎖のそれぞれの領域を指す。幾つかの例において、本明細書で提供される抗体は、鳥類の抗体、爬虫類の抗体、両生類の抗体、昆虫の抗体、又はそれらのキメラ的な組み合わせから、少なくとも1つの免疫グロブリンドメインを含む。抗体は、キメラ抗体から少なくとも1つの免疫グロブリンドメインを含有し得る。キメラ抗体は、2つ以上の異なる種(例えば、マウスとヒト、ウシとヒト)に由来し得る。抗体は、設計された、組み換え、又は合成の抗体から少なくとも1つの免疫グロブリンドメインを含み得る。幾つかの例において、設計された、組み換え、又は合成の抗体は、研究所で作られた、又は細胞から採取した抗体遺伝子を使用して生成される。抗体遺伝子は、1以上の哺乳動物に由来し得る。例えば、抗体遺伝子はヒト由来である。抗体遺伝子はウシ由来でもよい。代替的に又は付加的に、本明細書に開示される抗体は、ヒト化、ヒト様設計の、又は完全なヒトの抗体から、少なくとも1つの免疫グロブリンドメインを含む。抗体は2以上の異なる抗体の抗体配列を含み得る。2つ以上の異なる抗体は同じ種のものでもよい。例えば、種は、ウシ種、ヒト種、又はネズミ種でもよい。2つ以上の異なる抗体は同じタイプの動物のものでもよい。例えば、2つ以上の異なる抗体は雌牛のものでもよい。2つ以上の異なる抗体はヒトのものでもよい。代替的に、2つ以上の異なる抗体は異なる種のものである。例えば、2つ以上の異なる抗体は、ヒト種及びウシ種のものである。別の例において、2つ以上の異なる抗体は、ウシ種及び非ウシ種のものである。別の例において、2つ以上の異なる抗体は、ヒト種及び非ヒト種のものである。2つ以上の異なる抗体は、異なる動物由来でもよい。例えば、2つの異なる動物は、ヒト及びウシである。異なる動物は同じ種に由来し得る。例えば、異なる動物は雌牛と水牛でもよい。
「可変性の」は、可変性ドメイン(可変領域とも呼ばれる)の特定の部分が、抗体間の配列において広く異なり、その特定の抗原のため個々の特定の抗体の結合及び特異性に使用されるという事実を指す。しかし、可変性は、抗体の可変性ドメインの至る所で平等に分配されない。それは、軽鎖及び重鎖の可変性ドメインの両方において、相補性決定領域(CDR)又は超可変領域(HVR)と呼ばれる3つのセグメントにおいて集中される。CDRは、可変領域配列内で本明細書に示されるような、Kabat、Chothia、及びIMGTとして指定されたものを含む。可変性ドメインのより高度に保存された部分は、フレームワーク(FR)と呼ばれる。本来の重鎖及び軽鎖の可変性ドメインは各々、大部分がβ−シート構成を採用し、3つのCDRによって結合され、ループ接合を形成し、幾つかの場合においてはβ−シート構造の一部を形成する、4つのFR領域を含む。各鎖におけるCDRは、FR領域によって近接して共に保持され、他の鎖のCDRにより、抗体の抗原結合部位の形成に貢献する(Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, National Institute of Health, Bethesda, Md. (1991)を参照)。不変ドメインは、抗体を抗原に結合することに直接関係しないが、抗体依存性の細胞毒性における抗体の関与などの様々なエフェクター機能を示す。
抗体のパパイン分解は、各々が単一の抗原結合部位を備える「Fab」フラグメント、及び名称が容易に結晶化する能力を反映する残留物「Fc」フラグメントと呼ばれる2つの同じ抗原結合フラグメントを生成する。ペプシン処理は、2つの抗原結合部位を有し、さらに抗原を架橋結合することができる、F(ab’)フラグメントをもたらす。
「Fv」は、抗原認識と抗原結合部位を含む抗体フラグメントを指す。2重鎖のFv種において、この領域は、非共有結合の群集において1つの重鎖及び1つの軽鎖の可変性ドメインの二量体から成る。単一鎖Fv(scFv)種において、1つの重鎖及び1つの軽鎖の可変性ドメインは、柔軟なペプチドリンカーによって共有結合することができ、その結果、軽鎖及び重鎖は、2重鎖のFv(scFv)種におけるものと類似した「二量体の」構造に関連し得る。VH−VL二量体の表面上の抗原結合部位を定義するため、個々の可変性ドメインの3つのCDRが相互に作用するのは、この構成の中である。総じて、6つのCDRは、抗体に抗原結合特異性を与える。しかし、単一の可変性のドメインでさえ(又は、抗原に特異的なわずか3つのCDRしか含まないFvの半分)、抗原を認識して結合する能力を有するが、親和性は全体の結合部位よりも低い。
Fabフラグメントはまた、軽鎖の不変ドメイン及び重鎖の第1不変ドメイン(CHI)を含む。Fab’フラグメントは、抗体ヒンジ領域から1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より、Fabフラグメントと異なる。Fab’−SHは、不変領域のシステイン残基が遊離チオール基を有するFab’に関する、本明細書における明示である。F(ab’)抗体フラグメントは本来、間にヒンジシステインを有するFab’フラグメントの対として生成される。抗体フラグメントの他の化学的カップリングも知られる。
任意の脊椎動物種の抗体(免疫グロブリン)の「軽鎖」は、不変ドメインのアミノ酸配列に基づき、カッパ(κ)及びラムダ(λ)と呼ばれる、2つの明らかに異なるタイプの1つに割り当てることができる。
重鎖の不変ドメインのアミノ酸配列に依存し、免疫グロブリンは異なるクラスに割り当てることができる。5つの主要なクラスの免疫グロブリンが存在する:IgA、IgD、IgE、IgG、及びIgM、並びにそれらの幾つかはさらに、サブクラス(アイソタイプ)(例えば、IgG、IgG、IgG、IgG、IgA、IgA)に分けることができる。異なるクラスの免疫グロブリンに相当する、重鎖不変ドメインは、それぞれα、δ、ε、γ、及びμと呼ばれる。異なるクラスの免疫グロブリンのサブユット構造及び三次元配置は、周知である。
「抗体フラグメント」は、無傷の抗体の一部のみを含み、ここで、一部は、無傷の抗体に存在する時、好ましくはその一部に通常関連する機能の少なくとも1つ、好ましくはその大半又は全てを保持する。抗体フラグメントの例は、抗体フラグメントから形成される、Fab、Fab’、F(ab’)2、単一鎖Fvs(scFv)、Fv、dsFv、二重特異性抗体(例えば、(ds Fv))、Fd及びFd’フラグメント、Fabフラグメント、Fdフラグメント、scFvフラグメント、直線状の抗体、単一鎖抗体分子、低分子化抗体、柔軟な低分子化抗体、二重特異性フラグメント、及び多重特異性抗体を含む(例えば、Methods in Molecular Biology, Vol 207: Recombinant Antibodies for Cancer Therapy Methods and Protocols (2003); Chapter 1; p 3−25, Kipriyanovを参照)。他の既知のフラグメントは、限定されないが、scFabフラグメントを含む(Hust et al., BMC Biotechnology (2007), 7:14)。1つの実施形態において、抗体フラグメントは、無傷の抗体の抗原結合部位を含み、故に抗原を結合する能力を保持する。別の実施形態において、抗体フラグメント(例えば、Fc領域を含むもの)は、FcRn結合、抗体半減期調節、ADCC機能、及び補体結合などの、無傷の抗体に存在する時にFc領域に通常関連する生物学的機能の少なくとも1つを保持する。1つの実施形態において、抗体フラグメントは、無傷の抗体に十分に類似するインビボの半減期を有する一価抗体である。例えば、そのような抗体フラグメントは、フラグメントにインビボの安定性を与えることができるFc配列に結合される、抗原結合アームを含み得る。別の例に関して、抗体フラグメント又は抗体部分は、完全ではないが、抗原結合部位(例えば、1以上のCDR)を形成するのに十分な抗体の可変領域の少なくとも一部を含む、完全な抗体の任意の部分を指し、故に、完全な抗体の結合特異性及び/又は活性を保持し;抗体フラグメントは、完全な抗体の酵素処理により精製される抗体の誘導体、同様に合成的に(例えば組み換えにより)生成された誘導体を含む。
「dsFv」は、VH−VL対を安定させる、設計された分子間のジスルフィド結合を伴うFvを指す。
「Fdフラグメント」は、抗体重鎖の可変性ドメイン(VH)及び1つの不変領域ドメイン(CH1)を含む抗体のフラグメントを指す。
「Fabフラグメント」は、パパインによる完全な免疫グロブリンの消化から結果として生じる完全な抗体の一部を含む抗体フラグメント、又は合成的に(例えば組み換えにより)生成される同じ構造を有するフラグメントを指す。Fabフラグメントは、軽鎖(VL及びCL部分を含む)、及び重鎖(VH)の可変領域ドメイン並びに重鎖(CH1)の1つの不変領域ドメイン部分を含む別の鎖を含む;それは、組み換えにより生成され得る。
「F(ab’)2フラグメント」は、pH4.0−4.5でペプシンによる免疫グロブリンの消化から結果として生じる抗体フラグメント、又は、同じ構造を有する、合成的に(例えば組み換えにより)生成された抗体を指す。F(ab’)2フラグメントは、2つのFabフラグメントを含むが、各重鎖部分が追加の小数のアミノ酸を含む場合、2つのフラグメントを結合するジスルフィド結合を形成するシステイン残基を含む;それは、組み換えにより生成され得る。
「Fab’フラグメント」は、F(ab’)2フラグメントの2分の1(1つの重鎖及び1つの軽鎖)を含むフラグメントを指す。
「Fd’フラグメント」は、F(ab’)2フラグメントの1つの重鎖部分を含む抗体のフラグメントを指す。
「Fv’フラグメント」は、抗体分子のVH及びVLドメインのみを含むフラグメントを指す。
「scFvフラグメント」は、任意の順でポリペプチドリンカーによって共有結合される、可変性の軽鎖(VL)及び可変性の重鎖(VH)を含む抗体フラグメントを指す。リンカーは、2つの可変性ドメインが相当な干渉無しに架橋されるような長さである。典型的なリンカーは、可溶性を増加させるため全体に分散される幾つかのGlu又はLysの残基を有する(Gly−Ser)n残基である。
二重特異性抗体は二量体のscFvである;二重特異性抗体は典型的にscFvより短いペプチドリンカーを有し、それらは優先的に二量体化する。
「HsFv」は、通常Fabフラグメントに存在する不変ドメインが、ヘテロ二量体のコイルドコイルドメインにより置換された抗体フラグメントを指す(例えば、Arndt et al. (2001) J Mol Biol. 7:312:221−228を参照)。
「超可変領域」、「HVR」、又は「HV」、同様に「相補性決定領域(complementary determing region)」又は「CDR」は、配列において超可変性であり、及び/又は構造上定義されたループを形成する、抗体可変性ドメインの領域を指し得る。一般的に、抗体は6つの超可変性領域又はCDR領域を含み;3つはVH(H1、H2、H3)にあり、残り3つはVL(L1、L2、L3)にある。多くの超可変領域又はCDRの図解が使用され、本明細書に包含される。Kabat相補性決定領域(Kabat CDR)は、配列の可変性に基づき、最も共通して使用される(Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1991))。Chothiaは、構造的なループの位置を代わりに言及する(Chothia and Lesk, J. Mol. Biol. 196:901−917 (1987))。AbM超可変領域は、Kabat CDR及びChothiaの構造的なループ(Chothia「CDR」)の間の損い(compromise)を表わし、Oxford Molecular’s AbMの抗体モデリングソフトウェアにより使用される。「接触」超可変領域は、利用可能な複合結晶構造の分析に基づく。これら超可変領域の各々の残基は以下に記載される。(例えば、図1及び太字、Kabat CDRについてはイタリック体の文字、及び12.3のICI抗体に関するChothia CDRについては下線で強調した文字)。
Lefrace et al., Nucl. Acids, Res. 37; D1006−D1012 (2009)に記載されるように、IMGTは、international ImMunoGeneTics Information Systemを指し、例えば、抗体についてIMGTが指定したCDRを含む(例えば、12.3 1C1抗体に関して図1及び括弧書きした文字も参照)。
超可変領域は、以下のような「拡張超可変領域」を含み得る:VLにおいて24−36又は24−34(L1)、46−56又は50−56(L2)、及び89−97(L3)、VHにおいて26−35(H1)、50−65又は49−65(H2)、及び93−102、94−102又は95−102。可変性ドメイン残基は、これらの定義の各々に関して前述のKabat et al.,に従って番号付けされる。
「フレームワーク」又は「FR」残基は、本明細書に定義されるような超可変領域残基以外の可変性ドメイン残基である。「フレームワーク領域」(FR)は、ベータシート内に位置するフレームワーク残基を含む抗体可変領域ドメイン内のドメインである;FR領域は、それらのアミノ酸配列に関して、超可変領域よりも比較的多く保存される。
「モノクローナル抗体」は、十分に均質の抗体の集団からの抗体を指し、つまり、例えば、集団を含む個々の抗体は同一であり、及び/又はモノクローナル抗体の生成中に生じ得る可能な変異体を除いて、同じエピトープを結合し、そのような変異体は、一般的に少量で存在する。そのようなモノクローナル抗体は典型的に、標的を結合するポリペプチド配列を含む抗体を含み、ここで、標的を結合するポリペプチド配列は、複数のポリペプチド配列からの単一の標的結合ポリペプチド配列の選択を含むプロセスによって得られた。例えば、選択プロセスは、ハイブリドーマクローン、ファージクローン、又は組み換えDNAクローンのプールなど、複数のクローンからの独特なクローンの選択でもよい。選択された標的結合配列はさらに、例えば、標的への親和性を改善するため、標的結合配列をヒト化するため、細胞培養においてその生産を改善するため、インビボでその免疫原性を減少させるため、多重特異性抗体を生成するために変えられることがあり、変えられた標的結合配列を含む抗体はまた、本開示のモノクローナル抗体であることを、理解されたい。異なる決定要素(例えば、エピトープ)に対して導かれる異なる抗体を典型的に含む、ポリクローナル抗体調製とは対照的に、モノクローナル抗体調製の各モノクローナル抗体は、抗原上の単一の決定要素に対して導かれる。それらの特異性に加えて、モノクローナル抗体調製は、それらが典型的に他の免疫グロブリンに汚染されていないという点で有利である。モディファイアー「モノクローン」は、抗体の十分に均質な集団から得られるような抗体の特徴を示し、任意の特定の方法による抗体の産生を必要とすると解釈されることはない。例えば、本開示に従って使用されるモノクローナル抗体は、様々な技術によって作られ得る:例えば、ハイブリドーマ方法(例えば、Kohler et al., Nature, 256:495 (1975); Harlow et al., Antibodies: A Laboratory Manual, (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2nd ed. 1988); Hammerling et al., in: Monoclonal Antibodies and T−Cell Hybridomas 563−681, (Elsevier, N.Y., 1981))、組み換えDNA方法(例えば、米国特許第4,816,567号を参照)、ファージディスプレイ技術(例えば、Clackson et al., Nature, 352:624−628 (1991); Marks et al., J. Mol. Biol., 222:581−597 (1991); Sidhu et al., J. Mol. Biol. 338(2):299−310 (2004); Lee et al., J. Mol. Biol. 340(5):1073−1093 (2004); Fellouse, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 101(34):12467−12472 (2004);及びLee et al. J. Immunol. Methods 284(1−2):119−132 (2004))、及び、ヒト免疫グロブリン座又はヒト免疫グロブリン配列をコード化する遺伝子の一部又は全てを有する動物においてヒト又はヒト様の抗体を生成するための技術(例えば、WO1998/24893;WO1996/34096;WO1996/33735;WO1991/10741;Jakobovits et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:2551 (1993); Jakobovits et al., Nature, 362:255−258 (1993); Bruggemann et al., Year in Immuno., 7:33 (1993);米国特許第5,545,806号;第5,569,825号;第5,591,669号;第5,545,807号;WO1997/17852;米国特許第5,545,807号;第5,545,806号;第5,569,825号;第5,625,126号;第5,633,425号;及び第5,661,016号;Marks et al., Bio/Technology, 10: 779−783 (1992); Lonberg et al., Nature, 368: 856−859 (1994); Morrison, Nature, 368: 812−813 (1994); Fishwild et al., Nature Biotechnology, 14: 845−851 (1996); Neuberger, Nature Biotechnology, 14: 826 (1996);及びLonberg and Huszar, Intern. Rev. Immunol., 13: 65−93 (1995))。
非ヒト(例えばマウス、ウシ)抗体の「ヒト化」又は「ヒト様設計」の形態は、例えば、最小の配列が非ヒト免疫グロブリンに由来する物を含む、ヒト免疫グロブリン配列で表わされるアミノ酸を含むキメラ抗体である。例えば、ヒト化抗体は、幾つかの超可変領域残基及び恐らくは幾つかのFR残基が非ヒト(例えば、げっ歯類)抗体におけるアナログの部位の残基によって置換されるヒト化抗体でもよい。代替的に、ヒト化又はヒト様設計の抗体は、幾つかの残基がヒト抗体におけるアナログの部位の残基により置換される非ヒト(例えば、げっ歯類)抗体でもよい(例えば、米国特許第5,766,886号を参照)。ヒト化抗体は、レシピエントの超可変領域の残基が、所望の特異性、親和性、及び容量を有するマウス、ラット、ウサギ、又は非ヒト霊長類等の非ヒト種(ドナー抗体)の超可変領域の残基により置換される、ヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)を含む。幾つかの例において、ヒト免疫グロブリンのフレームワーク領域(FR)残基は、対応する非ヒト残基により置換される。更に、ヒト化抗体は、例えば、ケモカイン、成長因子、ペプチド、サイトカイン、細胞表面タンパク質、血清タンパク質、トキシン、細胞外マトリックスタンパク質、凝固因子、又は分泌タンパク質配列などの非抗体配列を含む、レシピエント抗体、又はドナー抗体に見出されない残基を含み得る。これら修飾は、抗体パフォーマンスをさらに洗練するため行われ得る。ヒト化抗体は、例えば、修飾した抗体可変性ドメインを調製する方法を含む、米国特許第5,766,886号に記載されるような、ヒト様設計抗体を含む。ヒト化抗体は、少なくとも1つの、及び典型的に2つの可変性ドメインのほぼ全てを含むことができ、そこでは、非ヒト免疫グロブリンのものに対応する超可変ループの全て又はほぼ全て、及びFRの全て又はほぼ全ては、ヒト免疫グロブリン配列のものである。ヒト化抗体はまた、典型的にヒト免疫グロブリンのものである免疫グロブリン不変領域(Fc)の少なくとも一部を随意に含み得る。さらなる詳細については、Jones et al., Nature 321:522−525 (1986); Riechmann et al., Nature 332:323−329 (1988); 及び Presta, Curr. Op. Struct. Biol. 2:593−596 (1992)を参照。以下の評論記事及びその中で引用される文献:Vaswani and Hamilton, Ann. Allergy, Asthma & Immunol. 1: 105−115 (1998); Harris, Biochem. Soc. Transactions 23:1035−1038 (1995); Hurle and Gross, Curr. Op. Biotech. 5:428−433 (1994)も参照。
「ハイブリッド抗体」は、異なる抗原決定基領域を有する抗体からの重鎖及び軽鎖の対が共に組み立てられ、その結果、2つの異なるエピトープ又は2つの異なる抗原が認識され、結果として生じる四量体によって結合することができる、免疫グロブリン分子を指す。
「キメラ」抗体(免疫グロブリン)は、特定の種に由来する又は特定の抗体のクラス或いはサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一である又はそれに相同する、重鎖及び/又は軽鎖の一部を有し、一方で鎖の残りは、他の種に由来する又は特定の抗体のクラス或いはサブクラスに属する抗体の対応する配列と同一である又はそれに相同するが、それらが所望の生物活性を示す場合に限る(例えば、Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:6851−6855 (1984)を参照)。ヒト化抗体は、キメラ抗体の部分集合を指す。
「単一鎖Fv」又は「scFv」の抗体フラグメントは、抗体のVH及びVLのドメインを含み得、ここで、これらドメインは単一のポリペプチド鎖に存在する。一般的に、scFvポリペプチドは、scFvが抗原結合に所望される構造を形成することを可能にする、VH及びVLのドメイン間にポリペプチドリンカーをさらに含む。scFvのレビューについては、例えば、Pluckthun, in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Rosenburg and Moore eds., Springer−Verlag, New York, pp. 269−315 (1994)を参照。
「抗原」は、抗体が選択的に結合することができる、予め定義した抗原を指す。標的抗原は、ポリペプチド、炭水化物、核酸、脂質、ハプテン、又は他の自然発生或いは合成の化合物でもよい。好ましくは、標的抗原はポリペプチドである。
本明細書で互換的に使用される「エピトープ」又は「抗原決定基」は、特定の抗体によって認識される及び特異的に結合される抗原の一部を指す。抗原がポリペプチドである場合、エピトープは、タンパク質の三次フォールディング(tertiary folding)によって並置される、接触アミノ酸及び非接触アミノ酸の両方から形成することができる。接触アミノ酸から形成されたエピトープは、タンパク質の変質後に典型的に保持され、一方で三次フォールディングによって形成されたエピトープは、タンパク質の変質後に典型的に無くなる。エピトープは典型的に、独特な空間の構造において少なくとも3つの、より通常には少なくとも5又は8−10のアミノ酸を含む。抗体は、抗原上に同じ又は異なるエピトープに結合し得る。抗体は、異なるエピトープビンにおいて特徴付けられ得る。抗体が、別の抗体(例えば、参照の抗体又は標準抗体)と同じ又は異なるエピトープに結合するかどうかは、アッセイ(例えば、競合結合測定法)における抗体間の競合によって測定され得る。
抗体の競合は、試験下の免疫グロブリンが参照の抗体の共通抗原への特異的結合を阻害するアッセイによって測定され得る。例えば、多数のタイプの競合結合測定法が知られ、例えば:固相の直接的又は間接的放射免疫アッセイ法(RIA)、固相の直接的又は間接的酵素免疫検定法又は酵素結合抗体免疫吸着アッセイ(EIA又はELISA)、ELISAアッセイを含むサンドイッチ競合アッセイ(Stahli et al., Methods in Enzymology 9:242−253 (1983)を参照);固相の直接的ビオチン−アビジンEIA(Kirkland et al., J. Immunol. 137:3614−3619 (1986)を参照);固相の直接的標識化アッセイ、固相の直接的標識化サンドイッチアッセイ(Harlow and Lane, “Antibodies, A Laboratory Manual,” Cold Spring Harbor Press (1988)を参照);I−125標識を使用する固相の直接的標識RIA(Morel et al., Molec. Immunol. 25(1):7−15 (1988)を参照);固相の直接的ビオチン−アビジンEIA(Cheung et al., Virology 176:546−552 (1990));及び直接的標識化RIA(Moldenhauer et al., Scand. J. Immunol., 32:77−82 (1990))である。競合結合アッセイは、例えば、結合相互作用の動力学解析のためのBiacore(登録商標)装置を伴う、表面プラズモン共鳴(SPR)を使用して行なわれ得る。そのようなアッセイにおいて、未知のエピトープ特異性の超長CDR3を含む抗体は、コンパレーター抗体(例えば、本明細書に記載されるようなBA1又はBA2の抗体)に対する結合のための競争力のために評価され得る。アッセイは、非標識化の試験免疫グロブリン及び標識化した参照の免疫グロブリンの何れかを有する固体表面又は細胞に結合される精製抗原の使用を含み得る。競争阻害は、試験免疫グロブリンの存在下で固体表面又は細胞に結合される標識の量を測定することにより、測定され得る。通常、試験免疫グロブリンは過剰に存在する。アッセイ(競争する抗体)は、参照の抗体と同じエピトープに結合する抗体、及び、生じる立体障害について参照の抗体によって結合されるエピトープに十分に近接した隣接するエピトープに結合する抗体を含み得る。通常、競争する抗体が過剰に存在する場合、それは、競争抗体について少なくとも50%、又は少なくとも約70%、又は少なくとも約80%、又は少なくとも約90%、又は少なくとも約95%、又は少なくとも約99%、又は約100%まで、参照の抗体の共通抗原への特異的な結合を阻害する。
抗体が「選択的に結合する」又は「特異的に結合する」ことは、未関連のタンパク質を含む、代替的な物質を伴うものよりも頻繁且つ容易に、大きな持続時間、大きな親和性、又は上記の幾つかの組み合わせと共に、抗体が抗原或いはエピトープに反応する又は関連することを意味する。「選択的に結合する」又は「特異的に結合する」は、例えば、抗体が、少なくとも約0.1mM、少なくとも約1μM、少なくとも約0.1μM以上、又は少なくとも約0.01μM以上のKDを伴うタンパク質に結合することを意味し得る。異なる種における相同タンパク質間の配列の同一性のため、特異的結合は、1より多くの種において与えられた抗原を認識する抗体を含むことができる。
抗体とタンパク質又はペプチドの相互作用に関して使用された時の「非特異的結合」及び「バックグラウンド結合」は、特定構造の存在に依存しない相互作用を指す(例えば、抗体は、エピトープなどの特定構造よりも一般的にタンパク質に結合している)。
「二重特異性抗体」は、2つの抗原結合部位を有する小さな抗体フラグメントを指し、フラグメントは、同じポリペプチド鎖(VH−VL)において軽鎖可変性ドメイン(VL)に接続された重鎖可変性ドメイン(VH)を含む。同じ鎖上の2つのドメイン間で対にすることを可能にするには短すぎるリンカーの使用によって、ドメインは、別の鎖の相補的なドメインと対になり、且つ2つの抗原結合部位を生成することを強いられる。二重特異性抗体は、例えば、EP404,097;WO93/11161;及びHollinger et. al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:6444−6448 (1993)においてより十分に記載される。
「ヒト抗体」は、ヒトによって生成された抗体のものに相当するアミノ酸配列を持ち、及び/又は本明細書に開示されるようなヒト抗体を作るための技術の何れかを使用して作られたものを指す。ヒト抗体のこの定義は、非ヒト抗原結合残基を含むヒト化抗体を明確に除外する。
「親和性成熟した」抗体は、親抗体と比較して変更を伴わない、抗原に関する抗体の親和性の改善において結果として生じる、その1以上のCDRにおける1以上の変更を伴うものを指す。好ましい親和性成熟抗体は、標的抗原についてのナノモル又はさらにピコモルの親和性を有する。親和性成熟抗体は、当該技術分野で既知の手順によって生成される。「Marks et al., Bio/Technology 10:779−783 (1992)」は、VH及びVLドメインのシャフリングによる親和性成熟について記載する。CDR及び/又はフレームワーク残基のランダム変異導入法は、Barbas et al., Proc Nat. Acad. Sci. USA 91:3809−3813 (1994); Schier et al., Gene 169:147−155 (1995); Yelton et al., J. Immunol. 155:1994−2004 (1995); Jackson et al., J. Immunol. 154(7):3310−9 (1995); 及びHawkins et al., J. Mol. Biol. 226:889−896 (1992)に記載される。
抗体「エフェクター機能」は、抗体のFc領域(本来の配列Fc領域又はアミノ酸配列変異体Fc領域)に起因するそれらの生物活性を指し、抗体のアイソタイプに応じて変わる。抗体エフェクター機能の例は:Clq結合及び補体依存性細胞障害;Fc受容体結合;抗体依存性細胞媒介細胞障害(ADCC);食作用;細胞表面受容体(例えばB細胞受容体)のダウンレギュレーション;及び、B細胞活性化を含む。
「抗体依存性細胞媒介細胞障害」又は「ADCC」は、細胞毒性の形態を指し、そこでは、特定の細胞傷害性細胞(例えば、ナチュラルキラー(NK)細胞、好中球、及びマクロファージ)に存在するFc受容体(FcR)に結合される、分泌されたIgが、これら細胞傷害性エフェクター細胞が抗原を有する標的細胞に明確に結合して、その後、細胞毒性を有する標的細胞を死滅させることを可能にする。抗体は細胞傷害性細胞を「備え」、前述の死滅に必ず必要とされる。ADCCを媒介するための一次細胞、NK細胞は、FcγRIIIを発現し、一方で単球は、FcγRI、FcγRII、及びFcγRIIIのみを発現する。造血細胞に関するFcR発現は、Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol 9:457−92 (1991)の464ページの表3に要約される。対象の分子のADCC活性を評価するために、インビトロのADCCアッセイを行ってもよい。そのようなアッセイに有用なエフェクター細胞は、末梢血単核細胞(PBMC)及びナチュラルキラー(NK)細胞を含む。代替的に又は付加的に、対象の分子のADCC活性は、インビボ、例えば、「Clynes et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:652−656 (1998)」に開示されるものなどの動物モデルにおいて評価され得る。
「エフェクター細胞」は、1以上のFcRを発現し、且つエフェクター機能を実行する白血球である。好ましくは、細胞は、少なくともFcγRIIIを発現し、且つADCCエフェクター機能を実行する。ADCCを媒介するヒト白血球の例は、末梢血単核細胞(PBMC)、ナチュラルキラー(NK)細胞、単球、細胞障害性T細胞、及び好中球を含み;PBMC及びNK細胞が好ましい。エフェクター細胞は、本来のソース、例えば血液から分離され得る。
「Fc受容体」又は「FcR」は、抗体のFc領域に結合する受容体について記載する。好ましいFcRは、本来の配列ヒトFcRである。さらに、好ましいFcRは、IgG抗体(ガンマ受容体)に結合し、FcγRI、FcγRII、及びFcγRIIIのサブクラスの受容体を含むものであり、これらの受容体の対立遺伝子の変異体及びこれら受容体の代替的にスプライスした形態を含む。FcγRII受容体は、FcγRIIA(「活性化受容体」)及びFcγRIIB(「阻害受容体」)を含み、それらは、主としてその細胞質のドメインにおいて異なる、類似のアミノ酸配列を有する。活性化受容体FcγRIIAは、その細胞質のドメインにおいて免疫受容体のチロシンベースの活性化モチーフ(ITAM)を含む。阻害受容体FcγRIIBは、その細胞質のドメインにおいて免疫受容体のチロシンベースの阻害モチーフ(ITIM)を含む。(M. in Daeron, Annu. Rev. Immunol. 15:203−234 (1997)のレビューを参照)。FcRは、「Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol 9:457−92 (1991); Capel et al., Immunomethods 4:25−34 (1994); 及び de Haas et al., J. Lab. Clin. Med. 126:330−41 (1995)」においてレビューされる。将来的に同定されるべきものを含む他のFcRは、本明細書における用語「FcR」によって包含される。用語はまた、胎児への母性IgGの移動の原因であり(Guyer et al., J. Immunol. 117:587 (1976) and Kim et al., J. Immunol. 24:249 (1994))、且つ免疫グロブリンの恒常性を調節する、新生児受容体、FcRnを含む。例えば、FcRへの改善された又は縮小された結合を伴う抗体変異体が、記載されてきた(例えば、Shields et al. J. Biol. Chem. 9(2): 6591−6604 (2001)を参照)。
FcRnへの結合を測定する方法が知られている(例えば、Ghetie 1997, Hinton 2004を参照)。インビボのヒトFcRnへの結合、及びヒトFcRn高親和性結合ポリペプチドの血清半減期は、例えば、ヒトFcRnを発現するトランスジェニックマウス又はトランスフェクトしたヒト細胞株、又はFc変異体ポリペプチドと共に投与される霊長類において、アッセイすることができる。
「補体依存性細胞障害」又は「CDC」は、補体の存在下での標的細胞の溶解を指す。
古典的補体経路の活性化は、それらの同種抗原に結合される抗体(適切なサブクラスの)に補体系(Clq)の第1構成要素の結合によって開始される。補体活性化を評価するため、例えば、Gazzano−Santoro et al., J. Immunol. Methods 202:163 (1996)に記載されるようなCDCアッセイが実行され得る。
変更されたFc領域アミノ酸配列及び増加或いは減少したClq結合能を有するポリペプチド変異体が、記載されてきた(例えば、Idusogie et al. J. Immunol. 164: 4178−4184 (2000)も参照)。
「Fc領域を含むポリペプチド」は、Fc領域を含む、抗体又はイムノアドヘシン(下記の定義を参照)などのポリペプチドを指す。Fc領域のC末端リジン(EUナンバリングシステムに従った残基447)は、例えば、ポリペプチドの精製中に、又はポリペプチドをコード化する核酸の組み換え設計により、除去され得る。
「ブロッキング」抗体、又は「アンタゴニスト」抗体は、結合する抗原の生物活性を阻害又は減少させるものを指す。好ましいブロッキング抗体又はアンタゴニスト抗体は、十分に又は完全に、抗原の生物活性を阻害する。
「アゴニスト」抗体は、対象のポリペプチドの機能的な活性の少なくとも1つを(例えば、部分的又は完全に)模倣する抗体を指す。
「アクセプターヒトフレームワーク」は、ヒト免疫グロブリンフレームワーク、又はヒトコンセンサスフレームワークに由来する、VL又はVHのフレームワークのアミノ酸配列を含むフレームワークを指す。ヒト免疫グロブリンフレームワーク、又はヒトコンセンサスフレームワークに「由来する」アクセプターヒトフレームワークは、その同じアミノ酸配列を含み、又は、先在するアミノ酸配列の変化を含み得る。先在するアミノ酸の変化が存在する場合、好ましくは5以下、好ましくは4以下、又は3以下の先在するアミノ酸の変化が、存在する。
「ヒトコンセンサスフレームワーク」は、ヒト免疫グロブリンVL又はVHのフレームワーク配列の選択において、最も共通して生じるアミノ酸残基を表わすフレームワークを指す。一般的に、ヒト免疫グロブリンVL又はVHの配列の選択は、可変性ドメイン配列のサブグループ由来である。一般的に、配列のサブグループは、「Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, NIH Publication 91−3242, Bethesda Md. (1991), vols. 1−3」におけるようなサブグループである。1つの実施形態において、VLに関して、サブグループは、前述のKabat et al.,におけるようなサブグループカッパIである。1つの実施形態において、VHに関して、サブグループは、前述のKabat et al.,におけるようなサブグループIIIである。
「障害」又は「疾患」は、本明細書に開示される物質/分子(例えば、本明細書に開示されるような超長CDR3を含む抗体)又は方法による処置から利益を得る、任意の状態を指す。これは、哺乳動物を問題となっている障害にかける病理学的状態を含む、慢性及び急性の障害又は疾患を含む。
「処置」は、処置されている個体又は細胞の自然経過を変更しようとする試みにおける臨床的介入を指し、予防処置のため又は臨床病理学の間の何れかで実行され得る。望ましい治療効果は、疾患の発生又は再発の予防、症状の緩和、疾患の病理学的、再起、兆候、その疾患の任意の直接的又は間接的な病理学的影響の減少、転移の予防、疾患進行の速度の減少、病状の回復又は軽減、及び寛解又は改善した予後を含む。幾つかの実施形態において、本明細書に開示される抗体は、疾患又は障害の進行を遅らせるために使用される。
「個体」(例えば「被験体」)は、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトを指す。哺乳動物は、限定されないが、家畜(雌牛など)、スポーツ動物(sport animal)、ペット(ネコ、イヌ、及びウマなど)、霊長類、マウス、及びラットを含む。
処置の目的のための「哺乳動物」は、ヒト、げっ歯類(例えば、マウス及びラット)、並びにサル;家畜(domestic and farm animals);及び、イヌ、ネコ、畜牛、ウマ、ヒツジ、ブタ、ヤギ等の、動物園、スポーツ、研究用、又はペットの動物を含む哺乳動物として分類される、任意の動物を指す。幾つかの実施形態において、哺乳動物は、ヒト、げっ歯類、又はサルから選択される。
「薬学的に許容可能な」は、連邦政府又は州政府の規制機関によって承認される或いは承認可能なもの、米国の薬局方、又はヒトを含む動物に使用するための他の一般に認識される薬局方に記載されるものを指す。
「薬学的に許容可能な塩」は、薬学的に許容可能であり、親化合物の所望の薬理活性を持つ化合物の塩を指す。
「薬学的に許容可能な賦形剤、担体、又はアジュバント」は、本開示の少なくとも1つの抗体と共に、被験体に投与することが出来る賦形剤、担体、又はアジュバントを指し、それは、その薬理活性を破壊せず、治療用の量の化合物を送達するのに十分な用量で投与された時に無毒である。
「薬学的に許容可能なビヒクル」は、本開示の少なくとも1つの抗体と共に投与される、希釈剤、アジュバント、賦形剤、又は担体を指す
「予後を提供する」、「予後情報」、又は「予兆情報」は、例えば、被験体の将来の健康状態(例えば、予期された罹患率又は死亡率、癌を患う可能性、及び転移の危険性)にて、癌(例えば、本開示の診断法によって測定されるような)の存在の影響力を考慮して、被験体の腫瘍における癌細胞の存在を含む情報を提供することを指す。
「処置する」、「処置」、「処置すること」、「軽減する」、又は「軽減すること」などの用語は、1)診断された病理学的な疾病又は障害を治療し、減速し、それらの症状を減少し、及び/又はそれらの進行を停止する治療的手段、及び2)標的化した病理学的な疾病又は障害の進行を予防及び/又は遅くする予防又は再発防止の手段の両方を指す。故に、処置を必要とする人は、既に障害を持つ人;障害を持つ傾向のある人;及び、障害が予防されるべき人を含む。
「診断書を提供すること」又は「診断情報」は、例えば、癌細胞の存在を含む、患者が疾患又は疾病を有しているかを測定すること、及び/又は、疾患又は疾病を表現型のカテゴリ、又は疾患又は疾病の予後又はそれらの処置(一般的な処置又は任意の特定の処置の何れか)の可能な反応に関する有意性を有する任意のカテゴリに分類することに役立つ、任意の情報を指す。同様に、診断は、限定されないが、被験体が疾病(腫瘍など)をもつおそれがあるかどうか、被験体の腫瘍が癌幹細胞を含むかどうかにを含む診断情報、例えば高い危険性の腫瘍又は低い危険性の腫瘍としての腫瘍の性質又は分類に関連する情報、予後に関連する情報、及び/又は適切な処置の選択に役立つ情報の、任意の種類を提供することを指す。処置の選択は、特定の化学療法剤、又は手術或いは放射などの他の治療法の選択、或いは治療を差し控えるべきか進めるべきかについての選択を含み得る。
「ヒトコンセンサスフレームワーク」は、ヒト免疫グロブリンVL又はVHのフレームワーク配列の選択において、最も共通して生じるアミノ酸残基を表わすフレームワークを指す。一般的に、ヒト免疫グロブリンVL又はVHの配列の選択は、可変性ドメイン配列のサブグループ由来である。一般的に、配列のサブグループは、「Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, NIH Publication 91−3242, Bethesda Md. (1991), vols. 1−3」におけるようなサブグループである。1つの実施形態において、VLに関して、サブグループは、前述のKabat et al.,おけるようなサブグループカッパIである。1つの実施形態において、VHに関して、サブグループは、前述のKabat et al.,におけるようなサブグループIIIである。
本明細書の目的のための「アクセプターヒトフレームワーク」は、以下に定義されるように、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒトコンセンサスフレームワークに由来する、軽鎖可変性のドメイン(VL)フレームワーク又は重鎖可変性ドメイン(VH)フレームワークのアミノ酸配列を含むフレームワークを指す。ヒト免疫グロブリンフレームワーク、又はヒトコンセンサスフレームワークに「由来する」アクセプターヒトフレームワークは、その同じアミノ酸配列を含み、又は、アミノ酸配列の変化を含み得る。幾つかの実施形態において、アミノ酸の変化の数は、10以下、9以下、8以下、7以下、6以下、5以下、4以下、3以下、又は2以下である。幾つかの実施形態において、VLアクセプターヒトフレームワークは、VLヒト免疫グロブリンフレームワーク配列又はヒトコンセンサスフレームワーク配列と、配列において同一である。
「抗原結合部位」は、1つ以上の相補性決定領域によって形成された表面を指す。抗体分子は、2つの抗原結合部位を有し、各々が、重鎖可変領域の一部及び軽鎖可変領域の一部を含む。抗原結合部位は、CDRに加えて、可変領域ドメインの他の部分を含むことができる。
「抗体軽鎖」又は「抗体重鎖」はそれぞれ、VL又はVHを含むポリペプチドを指す。VLは、低分子化遺伝子V(可変性)及びJ(結合部)によりコード化され、VHは低分子化遺伝子V、D(多様性)、及びJによってコード化される。VL又はVHの各々は、フレームワーク領域と同様にCDRも含む。この適用において、抗体軽鎖及び/又は抗体重鎖は時に、総じて「抗体鎖」と称されることがある。これら用語は、当業者が容易に認識するため、VL又はVHの基本構造を妨害しない突然変異を含む抗体鎖を包含する。
「本来の抗体」は、変化する構造を伴う自然発生の免疫グロブリン分子を指す。例えば、本来のIgG抗体は、ジスルフィド結合される2つの同一の軽鎖及び2つの同一の重鎖からなる、約150,000ダルトンのヘテロ四量体の糖タンパク質である。N末端からC末端まで、各重鎖は、可変性の重ドメイン又は重鎖可変性ドメインとも称され、3つの不変領域(CH1、CH2、及びCH3)を伴う、可変領域(VH)を有する。同様に、N末端からC末端まで、各軽鎖は、可変性の軽ドメイン又は軽鎖可変性ドメインとも称され、不変の軽(CL)ドメインを伴う、可変領域(VL)を有する。抗体の軽鎖は、その不変領域のアミノ酸配列に基づき、カッパ(K)及びラムダ(K)と呼ばれる2つのタイプの1つに割り当てられることもある。
「組み合わせのライブラリ」は、構築ブロックの入れ替えに基づいて化合物の集合を生成するため、交換可能な化学的な「構築ブロック」の異なる組み合わせを反応させることにより形成される、化合物の集合を指す。抗体の組み合わせのライブラリについて、構築ブロックは、抗体が形成される構成要素V、D、及びJの領域(又は修飾形態)である。本明細書の目的のため、用語「ライブラリ」及び「集合」は互換的に使用される。
「組み合わせの抗体ライブラリ」は、抗体(又はFabなどのその一部)の集合を指し、ここで、抗体は、V、D、及びJの遺伝子セグメント、特にヒトのV、D、及びJの生殖系列セグメントの組み合わせによって生成される核酸分子によってコード化される。本明細書における組み合わせのライブラリは典型的に、少なくとも50の異なる抗体(又は抗体の一部或いはフラグメント)のメンバー、典型的に50、100、500、103、1×103、2×103、3×103、4×103、5×103、6×103、7×103、8×103、9×103、1×104、2×104、3×104、4×104、5×104、6×104、7×104、8×104、9×104、1×105、2×105、3×105、4×105、5×105、6×105、7×105、8×105、9×105、106、107、108、109、1010、又はそれ以上の異なるメンバーを含む。抗体又はその一部の、結果として生じるライブラリ又は集合は、標的タンパク質への結合又は機能的な活性の調節のためにスクリーニングすることができる。
「ヒトの組み合わせの抗体ライブラリ」は、抗体又はその一部の集合を指し、それにより、各メンバーは、本明細書に記載されるように生成されるヒト生殖系列セグメントを含む核酸によってコード化される、抗原結合部位を形成するために、VL及びVH鎖、又はその十分な部分を含む。
「可変性の生殖系列セグメント」は、V、D、及びJのグループ、サブグループ、遺伝子、又はその対立遺伝子を指す。遺伝子セグメント配列は、既知のデータベースからアクセス可能である(例えば、National Center for Biotechnology Information (NCBI), the international ImMunoGeneTics information systemR (IMGT), the Kabat database and the Tomlinson’s VBase database (Lefranc (2003) Nucleic Acids Res. , 31:307−310; Martin et al., Bioinformatics Tools for Antibody Engineering in Handbook of Therapeutic Antibodies, Wiley−VCH (2007), pp. 104−107を参照)。表3−5は、典型的なヒト可変性生殖系列セグメントを記載する。典型的なVH、DH、JH、Vκ、Jκ、Vλ、及び/又はJλの配列、生殖系列セグメントは、配列番号10−451及び868にて述べられる。本明細書における目的のため、生殖系列セグメントは、方法の実行を許容するため本明細書に提供される配列の寄せ集めの規則に合わせて修飾される、その修飾された配列を含む。例えば、生殖系列遺伝子セグメントは、配列番号10−451、868に述べられるヌクレオチドの配列の何れかと比較して、5’又は3’の末端にて1つのアミノ酸の欠失又は挿入を含むものを含む。
「寄せ集め」、「寄せ集める」、「組み合わせる」、「組み合わせ」、「再配置する」、「再配列」、又はそれらの他の類似の用語或いは文法上の変形は、生殖系列セグメントが、遺伝子を表わす核酸配列へ順序づけられる又は組み立てられるプロセスを指す。例えば、可変性重鎖生殖系列セグメントが組み立てられ、その結果、VHセグメントは、JHセグメントに対して5’であるDHセグメントに対して5’であり、それにより、VH鎖をコード化する核酸配列を結果として生じる。可変性軽鎖生殖系列セグメントが組み立てられ、その結果、VLセグメントはJLセグメントに対して5’であり、それにより、VL鎖をコード化する核酸配列を結果として生じる。不変の遺伝子セグメントも、VH又はVLの鎖をコード化する核酸の3’末端上で組み立てることができる。
「連結した」、「連結」、又は生殖系列セグメントに関するその他の文法上の変形は、生殖系列セグメントの結合を指す。連結は、直接的又は間接的なものでもよい。生殖系列セグメントは、セグメント間にヌクレオチドを加えることなく直接連結することができ、又は、付加的なヌクレオチドは、インフレームのセグメント全体を与えるために加えることができ、或いは、ヌクレオチドは、結果として生じるインフレームのセグメントを与えるために削除することができる。リンカーヌクレオチドの選択が行われ、その結果、結果として生じる核酸分子がインフレームに存在し、機能的且つ生産的な抗体をコード化することが理解される。
ヒト生殖系列の連結に関して「インフレーム」又は「インフレームで連結した」は、5’開始コドン(ATG)を伴う結果として生じるインフレームの核酸分子を与え、それにより「生産的」又は機能的な完全なポリペプチドを生成するため、連結された結合部にあるヌクレオチド生殖系列セグメントにおいて、挿入及び/又は欠失が存在することを意味する。生殖系列セグメントから挿入又は削除されるヌクレオチドの選択は、特に様々なVD、DJ、及びVJセグメントを結合する結合部にて、V(D)J結合生成のため本明細書における方法で提供される規則と一致する。例えば、生殖系列セグメントが組み立てられ、その結果、VHセグメントは、JHセグメントに対して5’であるDHセグメントに対して5’である。VHとDHを結合する結合部、及びDHとJHのセグメントを結合する結合部にて、ヌクレオチドは、個々のVH、DH、又はJHのセグメントから挿入又は削除することができ、その結果、結合されたVDJセグメントを含む、結果として生じる核酸分子は、5’開始コドン(ATG)と共にインフレームにある。
抗体の一部は、抗原結合部位を形成するのに十分なアミノ酸を含む。
「リーディングフレーム」は、DNA又はRNAにおける3つのヌクレオチドコドンの、接触する且つ重複しないセットを指す。3つのコドンが1つのアミノ酸をコード化するので、与えられたヌクレオチド配列について3つの可能なリーディングフレーム、リーディングフレーム1、2、又は3が存在する。例えば、配列ACTGGTCAは、リーディングフレーム1についてはACT GGT CA、リーディングフレーム2についてはA CTG GTC A、及びリーディングフレーム3についてはAC TGG TCAである。一般的に、本明細書に記載の方法の実行のため、核酸配列が組み合わされ、その結果、V配列はリーディングフレーム1を有する。
「停止コドン」は、翻訳中のタンパク質合成における停止を合図する3つのヌクレオチド配列、又は、アンバー停止コドン(UAG又はTAG)、オーカー停止コドン(UAA又はTAA)、及びオパール停止コドン(UGA又はTGA)を含む、その配列をコード化する任意の配列(例えば、RNA停止コドン配列をコード化するDNA配列)を指す。停止コドンは、すべての細胞又はすべての生体において翻訳の停止を合図する必要はない。例えば、アンバーサプレッサー株及び部分的アンバーサプレッサー株などのサプレッサー株宿主細胞において、翻訳は、少なくとも時々、1つ以上の停止コドン(例えば、アンバーサプレッサー株についてアンバー停止コドン)を通じて行われる。
「可変性重」(VH)鎖又は「可変性軽」(VL)鎖(VHドメイン又はVLドメインとも称される)は、抗体の可変性ドメインを構築するポリペプチド鎖を指す。本明細書における目的のため、VH、DH、及びJH、並びにその寄せ集めが、VH鎖をコード化する核酸を結果としてもたらすため、重鎖生殖系列セグメントが指定される。軽鎖生殖系列セグメントは、VL又はJLとして指定され、カッパ及びラムダの軽鎖(Vκ及びJκ;Vλ及びJλ)を含み、その寄せ集めは、VL鎖をコード化する核酸を結果として生じる。軽鎖はカッパ又はラムダの軽鎖の何れかであるが、Vκ及びJλの寄せ集めによるカッパ/ラムダの組み合わせを含まないことが理解される。
「縮重コドン」は、親ヌクレオチド配列におけるコドンと同じアミノ酸を特定する、3つのヌクレオチドコドンを指す。当業者は、遺伝コードの縮重に精通しており、縮重コドンを同定することができる。
集合におけるメンバーに関して「多様性」は、集合における独特なメンバーの数を指す。従って、多様性は、その集合の同族性のポリペプチドメンバーにおける、異なるアミノ酸配列又は核酸配列の数をそれぞれ指す。例えば、104の多様性を有するポリヌクレオチドの集合は、同族性のポリヌクレオチドメンバー中に104の異なる核酸配列を含む。1つの例において、ポリヌクレオチド及び/又はポリペプチドの提供された集合は、少なくとも約102、103、104、105、106、107、108、109、1010、又はそれ以上の多様性を有する。
「配列多様性」は、核酸配列類似物の提示を指し、配列アライメント、多様性スコア、及び/又は配列クラスタリングを使用して決定される。任意の2つの配列は、並行して配列を置き、且つ配列の長さに沿ってすべての位置でヌクレオチド内の差を分析することにより、配列することができる。配列アライメントは、核酸及び/又はタンパク質の配列を比較するため、Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)、NCBIツールを使用して、インシリコで評価することができる。配列アライメントのためのBLASTの使用は、当業者に周知である。Blast検索アルゴリズムは、2つの配列を比較し、各一致(Blastスコア)の統計的有意差を計算する。互いに最も類似する配列は、高いBlastスコアを有し、一方で最も変更される配列は、低いBlastスコアを有する。
「ポリペプチドドメイン」は、構造的及び/又は機能的に識別可能又は定義可能であるポリペプチド(3以上の配列、一般的に5又は7以上のアミノ酸)の一部を指す。ポリペプチドドメインの典型は、1以上の構造モチーフで構築されるポリペプチド(例えば、ループ領域により接続されるアルファヘリックス及び/又はベータ鎖の組み合わせ)の中に独立して折り畳まれる構造を形成することができ、及び/又は、酵素活性又は抗原結合などの特定の機能的な活性によって認識されるポリペプチドの一部である。ポリペプチドは、1つの、典型的には1より多くの、異なるドメインを有することができる。例えば、ポリペプチドは、1つ以上の構造ドメイン及び1つ以上の機能ドメインを有することができる。1つのポリペプチドドメインは、構造と機能に基づいて区別することができる。ドメインは、アミノ酸の接触する直鎖状配列を包含することができる。代替的に、ドメインは、複数の接触しないアミノ酸部分を包含することができ、それは、ポリペプチドのアミノ酸の直鎖状配列に沿って接触しない。典型的に、ポリペプチドは複数のドメインを含む。例えば、抗体分子の各重鎖及び各軽鎖は、長さが約110のアミノ酸である、複数の免疫グロブリン(Ig)ドメインを含む。
「Igドメイン」は、各々がループによって接続されるアミノ酸の逆平行ベータ鎖を含む2つのβ−プリーツシートを含む、免疫グロブリン(Ig)と呼ばれる、構造によって区別される、当業者などによって認識されるドメインを指す。Igフォールドにおける2つのベータシートは、疎水的相互作用及び保存された鎖内のジスルフィド結合によって、共に挟まれる。抗体鎖の内の個々の免疫グロブリンドメインはさらに、機能に基づいて区別され得る。例えば、軽鎖は、1つの可変領域ドメイン(VL)及び1つの不変領域ドメイン(CL)を含み、その一方で重鎖は、1つの可変領域ドメイン(VH)、及び3又は4の不変領域ドメイン(CH)を含む。VL、CL、VH、及びCHのドメインはそれぞれ、免疫グロブリンドメインの例である。
抗体に関して「可変性ドメイン」は、異なる抗体の中で変異するアミノ酸の配列を含む、抗体重鎖又は軽鎖の特異的なIgドメインを指す。各軽鎖及び各重鎖は、1つの可変領域ドメイン(VL、及びVH)を有する。可変性ドメインは抗原特異性を提供し、故に抗原認識の原因となる。各可変領域は、抗原結合部位ドメイン及びフレームワーク領域(FR)の一部であるCDRを含む。
「不変領域ドメイン」は、可変領域ドメインよりも比較的より多く抗体の中で保存されるアミノ酸の配列を含む、抗体重鎖又は軽鎖におけるドメインを指す。各軽鎖は、単一の軽鎖不変領域(CL)ドメインを有し、各重鎖は、1つ以上の重鎖不変領域(CH)ドメインを含み、それは、CH1、CH2、CH3、及びCH4を含む。完全なIgA、IgD、及びIgGのアイソタイプは、CH1、CH2 CH3、及びヒンジ領域を含み、その一方でIgEとIgMは、CH1、CH2 CH3、及びCH4を含む。CH1とCLのドメインは、抗体分子のFabアームに伸びて、故に、抗原との相互作用及び抗体アームの回転に起因する。抗体の不変領域は、限定されないが、例えば様々な細胞、生体分子、及び組織との相互作用を通じて抗体が特異的に結合する、抗原、病原微生物、及びトキシンの除去などの、エフェクター機能を供給することができる。
「抗原結合部位を形成するのに十分な抗体又はその一部」は、抗体又はその一部が、全部で6のCDRを含む対応する完全な抗体の結合特異性の少なくとも一部を保持するのに十分なVH及びVLの、少なくとも1又は2、典型的には3、4、5、又は全部で6のCDR含むことを意味する。一般的に、十分な抗原結合部位は、少なくとも重鎖のCDR3(CDRH3)を必要とする。それは典型的にはさらに、軽鎖のCDR3(CDRL3)を必要とする。本明細書に記載されるように、当業者は、Kabat又はChothiaのナンバリングに基づいてCDRを同定することができる(例えば、Kabat, E.A. et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91−3242, 及び Chothia, C. et al. (1987) J. Mol. Biol. 196:901−917を参照)。例えば、Kabatナンバリングに基づき、CDR−LIは残基L24−L34に相当し;CDR−L2は残基L50−L56に相当し;CDR−L3は残基L89−L97に相当し;CDR−H1は、長さに依存して残基H31−H35、35aまたは35bに相当し;CDR−H2は残基H50−H65に相当し;及び、CDR−H3は残基H95−H102に相当する。
「ペプチド模倣体」は、ポリペプチドの活性を模倣するペプチドを指す。例えば、エリスロポエチン(EPO)ペプチド模倣体は、EPO受容体の結合及び活性化のためなど、Epoの活性を模倣するペプチドである。
「アドレス指定する(address)」は、集合における場所についての独特な識別子を指し、それによってアドレス指定されたメンバー(例えば抗体)を同定することができる。アドレス指定された部分は、その場所又は位置によって同定することができるものである。アドレス指定は、マイクロプレートのウェルなどの表面上の位置によって達成することができる。例えば、F9である微小ウェルプレートにおけるタンパク質のアドレス指定は、タンパク質が微小ウェルプレートの列F、カラム9に位置づけられることを意味する。アドレス指定はまた、バーコード又は他の記号論によりコード化されたタグ、化学的タグ、電子的タグ、そのようなRFタグ、色分けされたタグ、又は他のそのような識別子などの、他の識別子によって達成することができる。
「アレイ」は、3以上のメンバーを含む、抗体などの要素の集合を指す。
「空間のアレイ」は、メンバーが分離される、又はアレイにおいて異なる空間を占領するアレイを指す。従って、空間のアレイは一種のアドレス可能なアレイである。空間のアレイの例は、プレートの各ウェルがアレイにおけるアドレスである、マイクロタイタープレートを含む。空間のアレイは任意の配列を含み、ここで、複数の異なる分子、例えばポリペプチドが、保持され、提示され、位置付けられ、置かれ、又は支持される。アレイは、48ウェル、96ウェル、144ウェル、192ウェル、240ウェル、288ウェル、336ウェル、384ウェル、432ウェル、480ウェル、576ウェル、672ウェル、768ウェル、864ウェル、960ウェル、1056ウェル、1152ウェル、1248ウェル、1344ウェル、1440ウェル、又は1536ウェルのプレート、チューブ、スライド、チップ、フラスコ、又は他の適切な研究器具などのマイクロタイタープレートを含み得る。更に、アレイはまた複数のサブアレイを含み得る。複数のサブアレイは、1より多くの配列がポリペプチドの位置を決めるために使用されるアレイを包含する。例えば、多数の96ウェルプレートは、複数のサブアレイおよび単一のアレイを構成することができる。
「アドレス指定可能なライブラリ」又は「空間的にアドレス指定されたライブラリ」は、集合の各メンバーがそのアドレス指定によって識別可能である、抗体などの、核酸分子又はタンパク質薬剤などの分子の集合を指す。
「アドレス指定可能なアレイ」は、アレイのメンバーが、それらのアドレス、マイクロタイタープレートのウェルなどの空間のアレイにおける位置により、又は、固相支持体上で、又は、色、蛍光、電子信号(即ち、対象の分子の相互作用を十分に変更しないRF、マイクロ波、又は他の周波数)、バーコード又は他の記号論、化学的又は他のそのような標識によって識別可能であるものを指す。従って、一般的に、アレイのメンバーは、固相の表面の識別可能な位置に位置づけられ、又は、微粒子又は他の微粒子の支持体(本明細書においてビーズと称される)に結合され、溶液中で懸濁され、又は表面に広がるなど、識別可能な標識に直接又は間接的に結合され、又は他にそれらに関連付けられる。
「アドレス指定可能な組み合わせの抗体ライブラリ」は、メンバー抗体が識別可能であり、空間のアレイ中又は固形支持体の上の位置などの同じ識別子、又は化学的或いはRFタグを有するすべての抗体が、同じ抗原に結合し、且つ一般的にアミノ酸配列においてほぼ同じである、抗体の集合を指す。本明細書における目的のため、「アドレス指定可能な配置された組み合わせの抗体ライブラリ」への言及は、抗体メンバーがアレイにおいてアドレス指定されることを意味する。
「インシリコ」は、コンピュータを使用して実行される研究及び実験を指す。インシリコの方法は、限定されないが、分子間相互作用などの、分子の構造及び/又はプロセスの、分子モデリング研究、有生分子ドッキング実験、及びバーチャル表示を含む。本明細書における目的のため、ライブラリの抗体メンバーは、コンピュータに入力し、合成のため核酸分子のリストを出力するためそれらをインフレームに加えるものの中から、構成要素V、D、及びJの生殖系列セグメントを選択するコンピュータプログラムを使用して設計され得る。故に、本明細書で提供される集合又はライブラリ中の抗体の構成要素の組み換えは、そうするための規則を含むソフトウェアに合わせて各ビルディングブロックのヌクレオチド配列を組み合わせることにより、インシリコで行なうことができる。プロセスは、コンピュータなしで手動で行なわれるが、コンピュータは速度の利便性を提供する。
「データベース」は、データ項目の収集を指す。本明細書における目的のため、データベースへの言及は典型的に、抗体遺伝子及び配列についての配列及び構造の情報の収集を提供する、抗体データベースに関するものである。典型的な抗体データベースは、限定されないが、IMGT(登録商標)、the international ImMunoGeneTics information system を含む(imgt.cines.fr; 例えば、Lefranc et al. (2008) Briefings in Bioinformatics, 9:263−275), National Center for Biotechnology Information (NCBI), the Kabat database and the Tomlinson’s VBase database (Lefranc (2003) Nucleic Acids Res., 31:307−310; Martin et al., Bioinformatics Tools for Antibody Engineering in Handbook of Therapeutic Antibodies, Wiley−VCH (2007), pp. 104−107を参照)。データベースはまた、任意の所望の配列を含むようにユーザーによって作られ得る。データベースは、配列が所望のフォーマット(例えば、特定のリーディングフレームにおいて;停止コドンを欠く;シグナル配列を欠く)において入力されるように作られ得る。データベースはまた、抗体配列に加えて配列を含むように作られ得る。
「スクリーニング」は、抗体又はその一部の活性又は特性の測定に基づいた、抗体及び/又はその一部の集合又はライブラリからの、抗体又はその一部の同定又は選択を指す。スクリーニングは、例えば、抗体の標的タンパク質への直接的な結合(例えば、結合親和性)を評価するアッセイ、又は、標的タンパク質の活性の調節を評価する機能的アッセイによることを含む、様々な方法の何れかで実行され得る。
「標的タンパク質に対する活性」は、標的タンパク質の機能的な活性の結合特異性及び/又は調節、又は、標的タンパク質に対する抗体又はその一部の活性を反映する他の測定法(measurements)を指す。
「標的タンパク質」又は「タンパク質標的」は、抗体又はその一部によって明確に認識される候補タンパク質又はペプチドを指し、及び/又は、その活性は、抗体又はその活性により調節される。活性の調節は、標的タンパク質の活性又は発現の増加、減少、刺激、又は予防を含み得る。標的タンパク質は、抗体認識のためのエピトープを含む、任意のペプチド又はタンパク質を含む。標的タンパク質は、発現又は活性により、疾患又は障害の病因に関係するタンパク質を含む。典型的な標的タンパク質が本明細書に記載される。幾つかの実施形態において、標的タンパク質は、膜貫通型タンパク質標的である。膜貫通型タンパク質標的は、限定されないが、GPCR、イオンチャネル、輸送体、及び細胞表面受容体を含み得る。イオンチャネルは、カリウムイオンチャネル、ナトリウムイオンチャネル、カルシウムイオンチャネル、及び電位依存性チャネルでもよい。幾つかの例において、本明細書に開示される抗体は、Kv1.3イオンチャネル、Nav1.7イオンチャネル、又は酸感受性イオンチャネル(ASIC)を調節する。本明細書に開示される抗体は、GLP1R、GCGR、EPO受容体、FGFR、FGF21R、CSFR、GMCSFR、及びGCSFRなどの細胞表面受容体を調節し得る。付加的な標的タンパク質は、限定されないが、サイトカイン、キナーゼ、インターフェロン、ホルモン、及び成長因子を含む。標的タンパク質は、哺乳動物又は非哺乳動物由来でもよい。標的タンパク質はヒト由来でもよい。代替的に、標的タンパク質はウシ由来である。
「ヒット(Hit)」は、スクリーニングアッセイにおいて活性を有すると同定され、識別され、又は選択された抗体又はその一部を指す。
スクリーニングに関して「反復性の」は、「ヒット」が、その活性が反復前と比較して最適化又は改善されると同定されるまで、スクリーニングが、2、3、4、5、又はそれ以上の回数など、複数回繰り返されることを意味する。
「ハイスループット」は、多くの分子又は化合物、一般的に10、100、1000の化合物の操作を許容する、大規模な方法又はプロセスを指す。例えば、精製とスクリーニングの方法は、ハイスループットで与えられ得る。ハイスループット方法は手動で実行され得る。しかし、一般的に、ハイスループット方法は、自動化、ロボット工学、又はソフトウェアに関係する。
Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)は、例えば、配列同一性に基づき、タンパク質又はDNAのデータベースを別々に検索するため、Altschul et al. (1990)によって開発された検索アルゴリズムである。例えば、blastnは、ヌクレオチド配列データベース(例えば、GenBank)に対するヌクレオチドクエリー配列を比較するプログラムである。BlastPは、タンパク質配列データベースに対するアミノ酸クエリー配列を比較するプログラムである。
BLASTビットスコアは、各アラインした配列に関連した隙間の数及び置換から計算された値である。スコアが高いほど、アライメントがより有意となる。
「ヒトタンパク質」は、全ての対立遺伝子変異体及びその保存的な変異体を含む、ヒトのゲノムに存在する、DNAなどの核酸分子によってコード化されたタンパク質を指す。修飾がヒトタンパク質の野生型又は顕著な配列に基づく場合、タンパク質の変異体又は修飾は、ヒトタンパク質である。
「自然発生のアミノ酸」は、ポリペプチドに生じる20のLアミノ酸を指す。残基は、ヒトにおけるその同族のmRNAコドンを有する荷電したtRNA分子の特異的認識によってタンパク質に組み込まれる、自然に見出されるそれらの20のα−アミノ酸である。
「非自然発生のアミノ酸」は、遺伝学的にコード化されないアミノ酸を指す。例えば、非天然アミノ酸は、天然のアミノ酸に類似する構造を有するが、天然のアミノ酸の構造及び反応性を模倣するように構造上修飾された有機化合物である。非自然発生のアミノ酸は故に、例えば、アミノ酸又は20の自然発生のアミノ酸のアナログを含み、限定されないが、アミノ酸のD−イソステレオマーを含む。典型的な非天然アミノ酸は、当業者に既知である。
「核酸」は、ペプチド核酸(PNA)及びそれらの混合物を含む、DNA、RNA、及びそれらのアナログを含む。核酸は一本鎖又は二本鎖でもよい。蛍光又は放射標識などの検知可能な標識などにより随意に標識付けされる、プローブ又はプライマーを言及する場合、一本鎖の分子が考慮される。そのような分子は典型的に、標的が統計的に独特であるような長さ、又は、ライブラリのプロービング又はプライミングのため、低いコピー数(典型的に5未満、一般的に3未満)である。一般的に、プローブ又はプライマーは、対象の遺伝子に相補的又は同一の配列の少なくとも14、16、又は30の接触するヌクレオチドを含む。プローブとプライマーは、長さが10、20、30、50、100、又はそれ以上の核酸でもよい。
「ペプチド」は、長さが2乃至40のアミノ酸であるポリペプチドを指す。
本明細書で提供されるアミノ酸の様々な配列に生じるアミノ酸は、それらの既知の3文字又は1文字の略語に従って同定される(表1)。様々な核酸フラグメントに生じるヌクレオチドは、当該技術分野で慣例的に使用される、標準の1文字の提示と共に明示される。
「アミノ酸」は、アミノ基とカルボン酸基を含む有機化合物である。ポリペプチドは2つ以上のアミノ酸を含む。本明細書における目的のため、アミノ酸は、20の自然発生のアミノ酸、非天然アミノ酸、及びアミノ酸アナログ(即ち、α−炭素が側鎖を有するアミノ酸)を含む。
「アミノ酸残基」は、そのペプチド結合でのポリペプチドの化学的消化(加水分解)後に形成されたアミノ酸を指す。本明細書に記載されるアミノ酸残基は、「L」異性体にあると推定される。所望の機能特性がポリペプチドによって保持される限り、そのように明示される「D」異性体における残基は、任意のLアミノ酸残基に置換され得る。NH2は、ポリペプチドのアミノ末端に存在する遊離アミノ基を指す。COOHは、ポリペプチドのカルボキシル末端に存在する遊離カルボキシ基を指す。J. Biol. Chem., 243: 3552−3559 (1969)に記載され、及び37 C.F.R. □§§ 1.821−1.822を適用される標準のポリペプチド命名法と一致して、アミノ酸残基の略語が以下のように示される:
式によって本明細書に表わされる全てのアミノ酸残基配列が、カルボキシル末端に対するアミノ末端の従来の方向において左右の方向付けを有することに注意すべきである。加えて、句「アミノ酸残基」は、一致の表(表1)に記載されるアミノ酸、及び、引用により本明細書に組み込まれる37 C.F.R. §§ 1.821−1.822に言及されるものなどの修飾した及び珍しいアミノ酸を含むと広く定義される。更に、アミノ酸残基配列の始め又は終わりにあるダッシュは、1つ以上のアミノ酸残基の更なる配列、NH2などアミノ末端基、又は、COOHなどのカルボキシル末端基へのペプチド結合を示すことに、注意すべきである。任意の保護基、アミノ酸、及び他の化合物の略語は、他に示されない限り、それらの共通の使用に合わせて、IUPAC−IUB Commission on Biochemical Nomenclatureの略語と認識される((1972) Biochem. 11:1726を参照)。各自然発生のLアミノ酸は、標準の3文字表記(又は1文字表記)或いは接頭辞「L−」を伴う標準の3文字表記(又は1文字表記)によって同定され;接頭辞「D−」は、アミノ酸の立体異性体がDであることを示す。
「免疫複合体」は、限定されないが、細胞毒性薬剤、非抗体ペプチド、又は治療用ポリペプチドを含む、1つ以上の異種の分子に共役される抗体を指す。免疫複合体は非抗体配列を含み得る。非抗体配列は抗体に共役され得る。代替的に、非抗体配列は抗体配列の中にあってもよい。
「非抗体ペプチド」は、非抗体抗体配列によってコード化されたペプチドを指す。例えば、非抗体ペプチドは、ホルモン、リンホカイン、インターロイキン、ケモカイン、サイトカイン、又はペプチドトキシンでもよい。
本明細書で使用されるように、用語「治療用ポリペプチド」、「治療用ペプチド」、及び「治療用免疫グロブリンコンストラクト」は、必要とする被験体の1以上の疾患、障害、又は疾病の処置、予防、又は緩和における、実証された又は可能な使用を有する1以上のペプチド、同様に関連するペプチドを意味する。治療用ペプチドは、本出願後、1以上の疾患、障害、又は疾病の処置、予防、又は緩和における使用を有すると見出されるペプチドを含む。関連するペプチドは、治療用ペプチドの治療活性の幾つか又は全てを保持する、治療用ペプチドのフラグメント、治療用ペプチド変異体、及び治療用ペプチド誘導体を含む。当業者に知られるように、一般原則として、修飾は、ペプチドの特性及び活性を変更、又は部分的に抑止しないペプチドに行われ得る。幾つかの例において、修飾は、治療活性の増加を結果としてもたらす。用語「治療用ポリペプチド」又は「治療用ペプチド」は、本明細書に定義及び/又は開示される治療用ペプチドへの修飾を包含する。特定の実施形態において、治療用ポリペプチドは、ホルモン、リンホカイン、インターロイキン、ケモカイン、サイトカイン、ペプチドトキシン、及びそれらの組み合わせから選択される。治療用ポリペプチドは、非抗体配列によってコード化されたペプチドでもよい。
ポリペプチドの誘導体又は変異体は、誘導体又は変異体のアミノ酸配列が本来のペプチドと少なくとも50%の同一性を有する場合、ペプチドと「同族性」又は「相同である」を共有すると述べられる。特定の実施形態において、誘導体又は変異体は、ペプチド又はアミノ酸残基の誘導体と同じ数を有するペプチドのフラグメントの何れかと同じく、少なくとも75%である。特定の実施形態において、誘導体又は変異体は、ペプチド又はアミノ酸残基の誘導体と同じ数を有するペプチドのフラグメントの何れかと同じく、少なくとも85%である。特定の実施形態において、誘導体のアミノ酸配列は、ペプチド又はアミノ酸残基の誘導体と同じ数を有するペプチドのフラグメントのかと同じく、少なくとも90%である。幾つかの実施形態において、誘導体のアミノ酸配列は、ペプチド又はアミノ酸残基の誘導体と同じ数を有するペプチドのフラグメントのかと同じく、少なくとも95%である。特定の実施形態において、誘導体又は変異体は、ペプチド又はアミノ酸残基の誘導体と同じ数を有するペプチドのフラグメントの何れかと同じく、少なくとも99%である。
本明細書に開示される代替的な要素又は実施形態のグループ分けは、制限として解釈されるものではない。各グループのメンバーは、個々に、或いは、グループの他のメンバー又は本明細書で見出される他の要素との任意の組み合わせと共に、言及され、且つ請求される。グループの1以上のメンバーは、利便性及び/又は特許性の理由のためのグループに含まれ、又はそこから削除され得ることが予想される。任意のそのような包含又は欠失が生じる場合、本明細書は、修飾されるようなグループを含むと認められ、故に、添付の請求項に使用されるすべてのマーカッシュグループの記載を満たす。
特定の実施形態が本明細書に記載され、典型的な実施形態を実行するために発明者に知られる最良の様式を含む。もちろん、これら記載の実施形態に関する変形は、前述の記載を読んだ後、当業者に明らかとなろう。発明者は、当業者がそのような変形を適切なものとして利用することを予測し、本明細書に具体的に記載されるよりも他に実行される実施形態を意図する。従って、本開示は、準拠法によって許容されるように、本明細書に添付される請求項に詳述された内容の全ての変更及び等価物を含む。さらに、他に示されない又は内容により明確に否定されない限り、全ての可能な変形における上記の要素の任意の組み合わせは、本開示によって包含される。
更に、多数の言及が特許及び刊行物に行われてきた。上記の引用された参照の各々は、その全体において引用によって個別に本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示される特異的な実施形態は、言語を使用する、言語から成る、又は言語から本質的に成る請求項にさらに限定される。請求項において使用される時、出願された通り又は補正を加えた通りの何れかで、推移の用語「から成る」は、請求項にて具体化されない任意の要素、工程、又は成分を排除する。推移の用語「から本質的に成る」は、明確化した物質又は工程、及び基礎の及び新規な特徴に実質的に影響しないものに対して請求項の範囲を限定する。そうして請求された例示的な実施形態は本質的に又は明らかに記載され、本明細書にて可能となる。
終わりに、本明細書に開示される例示的な実施形態が、本開示の原則の例証であることを理解されたい。利用され得る他の修正は、本開示の範囲内にある。故に、一例として、限定されないが、本例示的な実施形態の代替的な構成は、本明細書の教示に従って利用され得る。従って、本例示的な実施形態は、前に示され且つ記載されるものに限定されない。
一般的な方法
本開示は、組み換え遺伝学の分野におけるルーチン手技に依存する。本開示における使用の一般的な方法を開示する基礎的なテキストは、Sambrook and Russell, Molecular Cloning: A Laboratory Manual 3d ed. (2001); Kriegler, Gene Transfer and Expression: A Laboratory Manual (1990);及びAusubel et al., Current Protocols in Molecular Biology (1994)を含む。
核酸について、大きさは、キロベース(kb)又はベースペア(bp)のいずれかで与えられる。これらは、アガロース又はポリアクリルアミドゲル電気泳動、シーケンス解析した核酸、又は公表されたDNA配列に由来した推定である。タンパク質について、大きさは、キロ−ダルトン(kD)又はアミノ酸残基数で与えられる。タンパク質の大きさは、ゲル電気泳動、シーケンス解析したタンパク質、由来するアミノ酸配列、又は公表されたタンパク質配列から推定される。
市販で入手可能でないオリゴヌクレオチドは、「Van Devanter et al., Nucleic Acids Res., 12:6159−6168 (1984)」に記載されるように、自動シンセサイザーを使用して、「Beaucage and Caruthers, Tetrahedron Letters, 22:1859−1862 (1981)」に記載される固相ホスホラミダイトトリエステル法によって化学的に合成することができる。オリゴヌクレオチドの精製は、未変性のポリアクリルアミドゲル電気泳動、又は、「Pearson & Reanier, J. Chrom., 255:137−149 (1983)」に記載されるような陰イオン交換クロマトグラフィーの何れかによる。クローン化遺伝子及び合成オリゴヌクレオチドの配列は、例えば、「Wallace et al., Gene, 16:21−26 (1981)」の二本鎖テンプレートを配列するための連鎖終止反応法を使用したクローン化の後に確認することができる。
本開示の組み換えポリペプチドをコード化する核酸は、複製及び/又は発現のため原核細胞又は真核細胞への形質転換の前に、中介のベクターにクローン化され得る。中介のベクターは、プラスミド又はシャトルベクターなどの原核生物ベクターでもよい。
超長CDR3配列を有する抗体
現在まで、畜牛は、超長CDR3配列が同定された唯一の種である。しかし、他の種、例えば他の反芻動物はまた、超長CDR3配列と共に抗体を持つこともある。
畜牛において同定された超長CDR3配列を含む典型的な抗体可変領域配列は、次のように指定されたものを含む:BLV1H12(配列番号22を参照)、BLV5B8(配列番号23を参照)、BLV5D3(配列番号24を参照)、及びBLV8C11(配列番号25を参照)(例えば、Saini, et al. (1999) Eur.J.Immunol. 29: 2420−2426; and Saini and Kaushik (2002) Scand. J. Immunol. 55: 140−148を参照);BF4E9(配列番号26を参照)及びBF1H1(配列番号27を参照)(例えば、Saini and Kaushik (2002) Scand. J. Immunol. 55: 140−148を参照);及び、F18(配列番号28を参照)(例えば、Berens, et al. (1997) Int. Immunol. 9: 189−199を参照)。
実施形態において、ウシ抗体が同定される及び/又は生成される。多数の技術が、抗体を同定及び/又は生成するために存在する。
本開示の抗体は、所望の活性を伴う抗体のための組み合わせのライブラリの、ハイスループットスクリーニングを含むスクリーニングによって分離され得る。例えば、ファージディスプレイライブラリを生成し、且つ所望の結合特性を持つ抗体のためそのようなライブラリをスクリーニングするための様々な方法が、当該技術分野で既知である。そのような方法は、例えば、Hoogenboom et al. in Methods in Molecular Biology 178:1−37 (O’Brien et al., ed., Human Press, Totowa, N.J., 2001)においてレビューされ、且つ、例えば、the McCafferty et al., Nature 348:552−554; Clackson et al., Nature 352: 624−628 (1991); Marks et al., J. Mol. Biol. 222: 581−597 (1992); Marks and Bradbury, in Methods in Molecular Biology 248:161−175 (Lo, ed., Human Press, Totowa, N.J., 2003); Sidhu et al., J. Mol. Biol. 338(2): 299−310 (2004); Lee et al., J. Mol. Biol. 340(5): 1073−1093 (2004); Fellouse, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101(34): 12467−12472 (2004);及びLee et al., J. Immunol. Methods 284(1−2): 119−132 (2004)に更に記載される。ヒットが得られるまで、そのようなスクリーニングは反復され得る。
特定のファージディスプレイ方法において、VHとVLの遺伝子のレパートリーは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって別々にクローン化され、「Winter et al., Ann. Rev. Immunol., 12: 433−455 (1994)」に記載されるように抗原結合ファージのためその後にスクリーニングされ得るファージライブラリにおいて無作為に再結合される。ファージは典型的に、単一鎖Fv(scFv)フラグメント又は抗原結合性フラグメントの何れかとして、抗体フラグメントを提示する。免疫化したソースのライブラリは、ハイブリドーマを構築する必要なく免疫原に高親和性抗体を提供する。ウシ抗体のファージディスプレイライブラリは、超長CDR3配列を含むウシ抗体遺伝子配列のソースでもよい。
典型的に、非ヒト抗体は、ヒトに対する免疫原性を減らすためにヒト化され、その間に親の非ヒト抗体の特異性及び親和性を保持する。一般的に、ヒト化抗体は、CDR(又はその一部)が非ヒト抗体に由来し、FRがヒト抗体配列に由来する、1つ以上の可変性ドメインを含む。ヒト化抗体はまた随意に、ヒト不変領域の少なくとも一部を含む。幾つかの実施形態において、ヒト化抗体における幾つかのFR残基は、例えば、抗体特異性又は親和性を回復する或いは改善するために、非ヒト抗体(例えば、CDR残基が由来する抗体)の対応する残基により置換される。
ヒト化抗体及びそれらを作る方法は、例えば、Almagro and Fransson, Front. Biosci. 13:1619−1633 (2008)において評価され、且つ、例えば、Riechmann et al., Nature 332:323−329 (1988); Queen et al., Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 86:10029−10033 (1989); 米国特許第5,821,337号, 第7,527,791号, 第6,982,321号, 及び第7,087,409号; Kashmiri et al., Methods 36:25−34 (2005) (SDR(a−CDR)移植について記載する); Padlan, Mol. Immunol. 28:489−498 (1991) (“再表面加工”を記載する); Dall’Acqua et al., Methods 36:43−60 (2005) (“FR再組み換え”を記載する);及びOsbourn et al., Methods 36:61−68 (2005); Klimka et al., Br. J. Cancer, 83:252−260 (2000) (FRシャフリングのための“誘導された選択”手法を記載する);及びStudnicka et al., 米国特許第5,766,886号に更に記載される。
ヒト化に使用され得るヒトフレームワーク領域は、限定されないが:「最良適合」方法を使用して選択されるフレームワーク領域(例えば、Sims et al. J. Immunol. 151:2296 (1993)を参照);軽鎖又は重鎖の可変領域の特定のサブグループのヒト化抗体の共通配列に由来するフレームワーク領域(例えば、Carter et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89:4285 (1992); and Presta et al. J. Immunol., 151:2623 (1993)を参照);ヒト成熟化(身体的に突然変異した)フレームワーク領域又はヒト生殖系列フレームワーク領域(例えば、Almagro and Fransson, Front. Biosci. 13:1619−1633 (2008)を参照));及び、FRライブラリのスクリーニングに由来するフレームワーク領域(例えば、Baca et al., Biol. Chem. 272:10678−10684 (1997)及びRosok et al., J. Biol. Chem. 271:22611−22618 (1996)を参照)を含む。
超長CDR3配列を有する抗体はまた、CDR3領域への、サイトカイン、治療用ポリペプチド、又は成長因子などの非抗体配列を含み得る。結果として生じる抗体は、疾患又は疾病の処置又は予防に効果的となり得る。例えば、超長CDR3を含む抗体は腫瘍転移を阻害する。幾つかの実施形態において、サイトカイン、治療用ポリペプチド、又は成長因子は、少なくとも1つの細胞集団に対する抗増殖性効果を持つと示され得る。代替的に又は付加的に、結果として生じる抗体は、標的(例えば、タンパク質標的、膜貫通型タンパク質標的)の発現又は活性を調節する。例えば、超長CDR3を含む抗体は、イオンチャネルを阻害又は遮断する。非抗体配列は、ホルモン、リンホカイン、インターロイキン、ケモカイン、サイトカイン、ペプチドトキシン、及びそれらの組み合わせでもよい。そのようなサイトカイン、治療用ポリペプチド、トキシン、リンホカイン、成長因子、又は他の造血因子は、果粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、Meg−CSF、TNF、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、IL−13、IL−14、IL−15、IL−16、IL−17、IL−18、IFN(例えば、α−インターフェロン、β−インターフェロン、λ−インターフェロン)、TNF−アルファ、TNF1、TNF2、トロンボポイエチン、幹細胞因子、及びエリスロポイエチン(EPO)を含む。本開示の抗体及び/又は医薬組成物に使用される付加的な成長因子は:アンジオジェニン、骨形態形成タンパク質−1、骨形態形成タンパク質−2、骨形態形成タンパク質−3、骨形態形成タンパク質−4、骨形態形成タンパク質−5、骨形態形成タンパク質−6、骨形態形成タンパク質−7、骨形態形成タンパク質−8、骨形態形成タンパク質−9、骨形態形成タンパク質−10、骨形態形成タンパク質−11、骨形態形成タンパク質−12、骨形態形成タンパク質−13、骨形態形成タンパク質−14、骨形態形成タンパク質−15、骨形態形成タンパク質受容体IA、骨形態形成タンパク質受容体IB、脳由来の神経栄養因子、繊毛のニュートロフィックファクター、繊毛のニュートロフィックファクター受容体、サイトカイン誘導の好中球走化因子1、サイトカイン誘導の好中球、走化性因子2、サイトカイン誘導の好中球走化因子2、内皮細胞成長因子、エンドセリン1、表皮成長因子、上皮の由来の好中球誘引物質、線維芽細胞成長因子4、線維芽細胞成長因子5、線維芽細胞成長因子6、線維芽細胞成長因子7、線維芽細胞成長因子8、線維芽細胞成長因子8b、線維芽細胞成長因子8c、線維芽細胞成長因子9、線維芽細胞成長因子10 線維芽細胞成長因子21(FGF21)、線維芽細胞成長因子酸性、線維芽細胞成長因子塩基性、グリア細胞株由来のニュートロフィックファクター受容体−1、グリア細胞株由来のニュートロフィックファクター受容体−2、増殖関連タンパク質、増殖関連タンパク質−1、増殖関連タンパク質−2、増殖関連タンパク質−3、ヘパリン結合表皮成長因子、肝細胞増殖因子、肝細胞増殖因子受容体、インスリン様成長因子I、インスリン様増殖因子受容体、インスリン様増殖因子II、インスリン様成長因子結合タンパク質、ケラチノサイト成長因子、白血病抑制因子、白血病抑制因子受容体−1、神経成長因子神経成長因子受容体、ニュートロフィン−3、ニュートロフィン−4、胎盤成長因子、胎盤成長因子2、血小板由来内皮細胞成長因子、血小板由来の成長因子、血小板由来の成長因子A鎖、血小板由来の成長因子AA、血小板由来の成長因子AB、血小板由来の成長因子B鎖、血小板由来の成長因子BB、血小板由来の成長因子受容体−1、血小板由来の成長因子受容体−2、前B細胞増殖刺激因子、幹細胞因子、幹細胞因子受容体、形質転換増殖因子−1、形質転換増殖因子−2、形質転換増殖因子−1、形質転換増殖因子−1.2、形質転換増殖因子−2、形質転換増殖因子−3、形質転換増殖因子−S、潜在性の形質転換増殖因子−1、形質転換増殖因子−1結合タンパク質I、形質転換増殖因子−1結合タンパク質II、形質転換増殖因子−1結合タンパク質III、I型腫瘍壊死因子受容体、II型腫瘍壊死因子受容体、ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子受容体、血管内皮成長因子、及び、キメラタンパク質並びにその生物学的又は免疫学的に活性なフラグメントを含む。幾つかの実施形態において、治療用ポリペプチドは、哺乳動物G−CSF、成長ホルモン、レプチン、α−インターフェロン、β−インターフェロン、λ−インターフェロン、GM−CSF、IL−11、IL−10、moka1(例えば、Moka、mokatoxin−1)、又はVM−24である。幾つかの実施形態において、治療用ポリペプチドは、グルカゴン様ペプチド1(GLP−1)、エキセンジン−4(Ex−4)、エリスロポエチン(EPO)、線維芽細胞成長因子(FGF21)、IL8、ジコノチド、ソマトスタチン、クロロトキシン、SDF1(アルファ)、IL21、又はそれらの誘導体又は変異体である。G−CSFはウシG−CSFでもよい。G−CSF、GM−CSF、EPO、FGF21、β−インターフェロン、及びGLP−1は、ヒト由来でもよい。
非抗体配列は、配列番号317−332の何れかに基づく又はそれに由来する、アミノ酸配列を含み得る。非抗体配列は、配列番号317−332の何れかに、50%、60%、70% 80%、90%、95%、97%、99%同一であるアミノ酸配列を含み得る。
非抗体配列は、配列番号317−332の、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、又はそれ以上のアミノ酸残基を含む、アミノ酸配列を含み得る。アミノ酸残基は連続していてもよい。代替的に、アミノ酸残基は連続しない。非抗体配列は、配列番号317−332の何れかの少なくとも一部を含み得る。
本明細書に開示される抗体は、哺乳動物、鳥類、爬虫類、両生動物、魚、昆虫、バグ、又はクモ形類動物の配列に基づく又は由来する1以上の配列を含み得る。哺乳動物は、限定されないが、雌牛、野牛、水牛、ヒト、マウス、イヌ、ネコ、ヒツジ、ヤギ、又はウサギを含む。鳥類は、限定されないが、ニワトリ、ガチョウ、ハト、ワシ、スズメ、及びピジョンを含むが、これらに限定されない。は虫類は、トカゲ、アリゲイター、ヘビ、及びカメを含むが、これらに限定されない。両生類は、カエル、サンショウウオ、ヒキガエル、及びイモリを含むが、これらに限定されない。魚は、マグロ、サケ、クジラ、及びサメを含むが、これらに限定されない。昆虫、バグ、及びクモ形類動物は、ハエ、蚊、クモ、及びサソリを含むが、これらに限定されない。非抗体配列は、ウシ又はヒトの配列に基づく又は由来し得る。代替的に、非抗体配列は、トカゲ、カタツムリ、ヘビ、又はサソリの配列に基づく又は由来する。トカゲはアメリカドクトカゲでもよい。カタツムリはコーンスネールでもよい。
幾つかの実施形態において、非抗体配列は、超長CDR3配列の末端に結合される。例えば、非抗体配列は、超長CDR3ヌクレオチド配列の5’末端又は3’末端に結合することができる。別の例において、非抗体配列は、超長CDR3ペプチド配列のN末端又はC末端に結合することができる。
別の実施形態において、非抗体配列は、超長CDR3配列内に挿入される。例えば、非抗体配列は、超長CDR3配列のストークドメインの間に挿入される。非抗体配列は、超長CDR3配列のストークドメイン内に挿入され得る。別の例において、非抗体配列は、超長CDR3配列のストークドメインとノブドメインの間に挿入される。代替的に、非抗体配列は、超長CDR3配列のノブドメイン内に挿入される。
幾つかの実施形態において、非抗体配列は、超長CDR3配列の少なくとも一部を置換する。非抗体配列は、超長CDR3ペプチド配列の、約1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、45以上、50以上、又は55以上のアミノ酸を置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3ペプチド配列の、約10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、55%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上を置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3ペプチド配列のノブドメインの、約5以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、45以上のアミノ酸を置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3ペプチド配列のノブドメインの、約10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、55%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上を置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部を置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3ペプチド配列のストークドメインの、約1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、67以上、8以上、9以上、10以上、11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、又は20以上のアミノ酸を置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3ペプチド配列のストークドメインの、約10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、55%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上を置換することができる。アミノ酸は連続するアミノ酸でもよい。代替的に、アミノ酸は連続しないアミノ酸である。超長CDR3は、1つ以上の保存モチーフを含み得る。保存モチーフは、本明細書に開示されるようなストークドメイン保存モチーフでもよい。代替的に、保存モチーフは、本明細書に開示されるようなノブドメイン保存モチーフでもよい。
幾つかの実施形態において、非抗体配列は、超長CDR3配列の少なくとも一部を置換する。非抗体配列は、超長CDR3のヌクレオチド配列の、約5以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、40以上、50以上、55以上、60以上、70以上、80以上、90以上、100以上、110以上、120以上、130以上、140以上、150以上、160以上、又は170以上のヌクレオチドを置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3ヌクレオチド配列の、約10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、55%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上を置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3のヌクレオチド配列のノブドメインの、約5以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、40以上、50以上、55以上、60以上、70以上、80以上、90以上、100以上、110以上、120以上、130以上、140以上のヌクレオチドを置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3ヌクレオチド配列のノブドメインの、約10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、55%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上を置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部を置換することができる。非抗体配列は、超長CDRヌクレオチド配列のストークドメインの、約5以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、45以上、50以上、55以上、60以上、65以上、70以上のヌクレオチドを置換することができる。非抗体配列は、超長CDR3ヌクレオチド配列のストークドメインの、約10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、55%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上を置換することができる。ヌクレオチドは、連続するヌクレオチドでもよい。代替的に、ヌクレオチドは、連続しないヌクレオチドである。超長CDR3は、1つ以上の保存モチーフを含み得る。保存モチーフは、本明細書に開示されるようなストークドメイン保存モチーフでもよい。代替的に、保存モチーフは、本明細書に開示されるようなノブドメイン保存モチーフでもよい。
超長CDR3配列及び非抗体配列を含む抗体はさらに、超長CDR3配列と非抗体配列の間の1つ以上の切断部位を含み得る。1以上の切断部位は、非抗体ペプチド配列のN末端の前にあってもよい。例えば、切断部位は、非抗体ペプチド配列のN末端、及び超長CDR3ペプチド配列のC末端に挿入される。代替的に、1以上の切断部位は、非抗体ペプチド配列のC末端の後ろにある。例えば、切断部位は、非抗体ペプチド配列のC末端、及び超長CDR3ペプチド配列のN末端に挿入される。1以上の切断部位は、非抗体ペプチド配列のN末端及びC末端の両端部に位置し得る(flank)。1以上の切断部位は、非抗体ヌクレオチド配列の上流にあってもよい。例えば、1以上の切断部位は、非抗体ヌクレオチド配列の5’末端、及び超長CDR3ヌクレオチド配列の3’末端にあってもよい。1以上の切断部位は、非抗体ヌクレオチド配列の下流にあってもよい。例えば、1以上の切断部位は、非抗体ヌクレオチド配列の3’末端、及び超長CDR3ヌクレオチド配列の5’末端にあってもよい。1以上の切断部位は、非抗体ヌクレオチド配列の5’末端及び3’末端の両端部に位置し得る。1以上の切断部位は直接、非抗体配列の端部に位置し得る。例えば、切断部位配列と非抗体配列の間にゼロヌクレオチド又はアミノ酸が存在する。代替的に、1以上の切断部位は間接的に、非抗体配列の端部に位置し得る。例えば、切断部位ヌクレオチド配列と非抗体ヌクレオチド配列の間に1つ以上のヌクレオチドが存在する。切断部位ヌクレオチド配列と非抗体ヌクレオチド配列の間に、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、12以上、15以上、20以上のヌクレオチドが存在し得る。別の例において、切断部位ペプチド配列と非抗体ペプチド配列の間に1つ以上のアミノ酸が存在する。切断部位ペプチド配列と非抗体ペプチド配列の間に、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、12以上、15以上、20以上のアミノ酸が存在し得る。切断部位は、超長CDR3配列、リンカー配列、非抗体配列、非ウシ配列、又はそれらの組み合わせに基づく又は由来する配列に隣接し得る。切断部位は、超長CDR3配列に基づく又は由来する配列とリンカー配列の間に存在し得る。切断部位は、超長CDR3配列に基づく又は由来する配列と非抗体配列の間に存在し得る。開裂部位は、リンカー配列と非抗体配列の間に存在し得る。切断部位はプロテアーゼのためのものでよい。プロテアーゼは、セリンプロテアーゼ、トレオニンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、アスパルテートプロテアーゼ、又はメタロプロテアーゼでもよい。プロテアーゼは、限定されないが、因子Xaプロテアーゼ、キモトリプシン様プロテアーゼ、トリプシン様プロテアーゼ、エラスターゼ様プロテアーゼ、スブチリシン様プロテアーゼ、アクチニジン、ブロメライン、カルパイン、カスパーゼ、カテプシン、Mir1−CP、パパイン、HIV−1プロテアーゼ、キモシン、レニン、カテプシンD、ペプシン、プラスメプシン、ネペンセシン、メタロエキソペプチダーゼ、及びメタロエンドペプチダーゼを含み得る。切断部位は因子Xa又はトロンビンでもよい。例えば、切断部位はIEGRのアミノ酸配列を含み得る。代替的に、切断部位はヌクレアーゼのためのものである。超長CDR3配列及び非抗体配列を含む抗体は、1以上のプロテアーゼによって切断され得る。1以上のプロテアーゼによる抗体の切断は、抗体の超長CDR3領域から非抗体ペプチドの1以上の末端の放出を結果としてもたらすことができる。例えば、抗体の切断は、超長CDR3領域から非抗体ペプチドのN末端の放出を結果としてもたらす。代替的に、抗体の切断は、超長CDR3領域から非抗体ペプチドのC末端の放出を結果としてもたらす。
非抗体配列は、1以上のリンカーを介して超長CDR3配列に結合され得る。非抗体配列は、超長CDR3配列と共に挿入され得る。幾つかの例において、2以上のリンカーは、非抗体配列を超長CDR3配列に結合するために使用される。2以上のリンカーは同じ配列を含み得る。代替的に、2以上のリンカーは異なる配列を含む。1以上のリンカー配列は同じ長さでもよい。1以上のリンカー配列は異なる長さでもよい。1以上のリンカー配列は、長さが3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、又は10以上のアミノ酸でもよい。1以上のリンカー配列は、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、又は10以上のグリシン残基を含み得る。1以上のリンカー配列は、2以上、3以上、4以上、又は5以上の連続するグリシン残基を含み得る。第1及び/又は第のリンカー配列は1以上のセリン残基を含み得る。1以上のリンカー配列は、1以上、2以上、3以上、4以上、又は5以上の連続する極性アミノ酸を含み得る。極性アミノ酸残基は、セリン、トレオニン、アスパラギン、又はグルタミンから選択され得る。極性アミノ酸残基は、非荷電の側鎖を含み得る。リンカーは、非抗体ペプチド配列のN末端、C末端、又はN末端及びC末端の両方に付けられ得る。リンカーは、非抗体ヌクレオチド配列の5’末端、3’末端、又は5’末端及び3’末端の両方に付けられ得る。幾つかの実施形態において、リンカーはアミノ酸残基を含み得る。典型的なアミノ酸リンカー構成要素は、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、又はペンタペプチドを含む。典型的なジペプチドは:バリン−シトルリン(vc又はval−cit)、アラニン−フェニルアラニン(af又はala−phe)を含む。典型的なトリペプチドは:グリシン−バリン−シトルリン(gly−val−cit)及びグリシン−グリシン−グリシン(gly−gly−gly)を含む。代替的に、リンカーは、(GGGGS)のアミノ酸配列(配列番号339)を含み、ここで、n=1乃至5である。リンカーは、GGGSGGGGS(配列番号337)又はGGGGSGGGS(配列番号338)のアミノ酸配列を含み得る。アミノ酸リンカー構成要素を含むアミノ酸残基は、シトルリンなどの、アナログを含む小さなアミノ酸及び非自然発生のアミノ酸と同様に、自然に生じるものを含む。アミノ酸リンカー構成要素は、特定の酵素、例えば、腫瘍関連のプロテアーゼ、カテプシンB、C、及びD、又はプラスミンプロテアーゼにより、酵素切断に関する選択性において設計及び最適化され得る。
超長CDR3は、単一の超長CDR3配列に基づく又は由来し得る。代替的に、超長CDR3は、2以上の超長CDR3配列に基づく又は由来する。2以上の超長CDR3配列は、同じ動物由来でもよい。代替的に、2以上の超長CDR3配列は、2以上の異なる動物由来である。
超長CDR3は、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部を含み得る。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、又は10以上のアミノ酸を含み得る。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく、20以下、19以下、18以下、17以下、16以下、15以下、14以下、13以下、12以下、11以下、10以下、9以下、8以下、7以下、6以下、5以下、4以下、3以下、又は2以下のアミノ酸を含み得る。アミノ酸は連続するアミノ酸でもよい。代替的に、アミノ酸は連続しないアミノ酸である。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のストークドメインの配列に50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、97%以上、99%以上、又は100%相同する配列を含み得る。超長CDR3は、超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく、1以上の保存モチーフを含み得る。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく、1以上、2以上、3以上、4以上、又は5以上の保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号157−224及び235−295の何れか1つから選択される配列に50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、97%以上、99%以上、又は100%以上相同する配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号225−227の何れか1つから選択される配列に50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、97%以上、99%以上、又は100%以上相同する配列を含み得る。
超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、CT(T/S)VHQモチーフを含み得る。代替的に、超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、CT(T/S)VHQXモチーフを含む。幾つかの例においては、nは、1〜8の間、1〜7の間、1〜6の間、1〜5の間、1〜4の間、又は1〜3の間である。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、CXQのモチーフを含み得る。Xは、T、S、A、又はGの残基でもよい。Xは、T、S、A、P、又はIの残基でもよい。Xは、V又はKの残基でもよい。Xは、H、K、又はYの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、XVHQモチーフを含み得る。Xは、T、S、A、又はGの残基でもよい。Xは、T、S、A、P、又はIの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、CXVHQモチーフを含み得る。Xは、T、S、A、又はGの残基でもよい。Xは、T、S、A、P、又はIの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、XVXQモチーフを含み得る。Xは、T、S、A、又はGの残基でもよい。Xは、T、S、A、P、又はIの残基でもよい。Xは、H、Y、又はKの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、CXVXQモチーフを含み得る。Xは、T、S、A、又はGの残基でもよい。Xは、T、S、A、P、又はIの残基でもよい。Xは、H、Y、又はKの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、XKKQモチーフを含み得る。Xは、T、S、A、又はGの残基でもよい。Xは、T、S、A、P、又はIの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、CXKKQモチーフを含み得る。Xは、T、S、A、又はGの残基でもよい。Xは、T、S、A、P、又はIの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、YXYXモチーフを含み得る。Xは、T、S、N、又はIの残基でもよい。Xは、E又はDの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、YXYXVYモチーフを含み得る。Xは、L、S、T、又はRの残基でもよい。Xは、T、S、N、又はIの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、YXYXYXモチーフを含み得る。Xは、L、S、T、又はRの残基でもよい。Xは、T、S、N、又はIの残基でもよい。Xは、E又はDの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、YXYXYXモチーフを含み得る。Xは、L、S、T、又はRの残基でもよい。Xは、T、S、N、又はIの残基でもよい。Xは、E又はDの残基でもよい。Xは、H、W、N、F、I、又はYの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、Y(E/D)Xモチーフを含み得る。Xは、H、W、N、F、I、又はYの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、XY(E/D)モチーフを含み得る。Xは、T、S、N、又はIの残基でもよい。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、Y(E/D)XWモチーフを含み得る。Xは、H、W、N、F、I、又はYの残基でもよい。幾つかの例において、nは、1〜4の間、1〜3の間、又は1〜2の間である。超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、Y(E/D)XWモチーフを含み得る。Xは、H、W、N、F、I、又はYの残基でもよい。Xは、Y、H、G、又はnの残基でもよい。Xは、V、I、又はAの残基でもよい。Xは、D、N、T、又はEの残基でもよい。Xは、A、S、V、又はTの残基でもよい。
本明細書に開示される抗体は、配列番号157−234の何れかから選択される超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく第1保存モチーフ、及び、配列番号235−307及び配列番号333−336の何れかから選択される超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく第2保存モチーフを含み得る。本明細書に開示される抗体は、CT(T/S)VHQX、CXQ、XVHQ、CXVHQ、XVXQ、CXVXQ、XKKQ、及びCXKKQを含むグループから選択される、超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく第1保存モチーフ、及び、YXYX、YXYXY、YXYXYX、YXYXYX、Y(E/D)X、XY(E/D)、Y(E/D)XW、及びY(E/D)XWを含むグループから選択される、超長CDR3のストークドメインに由来する又は基づく第2保存モチーフを含み得る。
超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を含み得る。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のノブドメインに由来する又は基づく、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、又は10以上のアミノ酸を含み得る。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のノブドメインに由来する又は基づく、20以下、19以下、18以下、17以下、16以下、15以下、14以下、13以下、12以下、11以下、10以下、9以下、8以下、7以下、6以下、5以下、4以下、3以下、又は2以下のアミノ酸を含み得る。アミノ酸は連続するアミノ酸でもよい。代替的に、アミノ酸は連続しないアミノ酸である。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のノブドメインの配列に50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、97%以上、99%以上、又は100%相同する配列を含み得る。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインに由来する又は基づく、1以上の保存モチーフを含み得る。本明細書に開示される抗体は、超長CDR3のノブドメインに由来する又は基づく、1以上、2以上、3以上、4以上、又は5以上の保存モチーフを含み得る。ノブドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、本明細書に開示されるようなシステインモチーフを含み得る。代替的に又は付加的に、ノブドメインに由来する又は基づく1以上の保存モチーフは、C(P/S/s)DGモチーフを含む。
本明細書に開示される抗体は、哺乳動物に基づく又は由来する配列を含み得る。哺乳動物はウシでもよい。代替的に、哺乳動物はヒトなどの非ウシ哺乳動物である。抗体配列は、長さが3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、11以上、12以上、15以上、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、45以上、50以上、55以上、60以上、65以上、70以上、80以上、90以上、100以上、110以上、120以上、130以上、140以上、150以上、160以上、170以上、180以上190以上、200以上、220以上、230以上、260以上、270以上、280以上、290以上、又は300以上のアミノ酸でもよい。アミノ酸は連続するアミノ酸でもよい。代替的に、アミノ酸は連続しないアミノ酸である。
抗体配列は、長さが3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、11以上、12以上、15以上、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、45以上、50以上、55以上、60以上、65以上、70以上、80以上、90以上、100以上、110以上、120以上、130以上、140以上、150以上、160以上、170以上、180以上190以上、200以上、220以上、230以上、240以上、250以上、260以上、270以上、280以上、290以上、又は300以上のアミノ酸を含む、ウシ抗体配列を含み得る。ウシ抗体は、BLVH12、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18抗体でもよい。抗体配列は、長さが3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、11以上、12以上、15以上、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、45以上、50以上、55以上、60以上、65以上、70以上、80以上、90以上、100以上、110以上、120以上、130以上、140以上、150以上、160以上、170以上、180以上、190以上、200以上、220以上、230以上、240以上、250以上、260以上、270以上、280以上、290以上、又は300以上のアミノ酸を含む、ヒト抗体配列を含み得る。アミノ酸は連続するアミノ酸でもよい。代替的に、アミノ酸は連続しないアミノ酸である。
超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来する抗体配列は、長さが20以下、19以下、18以下、17以下、16以下、15以下、14以下、13以下、12以下、11以下、10以下、9以下、8以下、7以下、6以下、又は5以下のアミノ酸でもよい。超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来する抗体配列は、長さが3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、11以上、12以上、13以上、14以上、又は15以上のアミノ酸でもよい。アミノ酸は連続するアミノ酸でもよい。代替的に、アミノ酸は連続しないアミノ酸である。
超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来する抗体配列は、それが基づく又は由来する超長CDR3のヌクレオチド配列において、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、又は100以上の核酸の修飾又は変更を含み得る。修飾及び/又は変更は、置換、欠失、及び/又は挿入を含み得る。置換は、1つの核酸を別の核酸に置換する工程を含み得る。核酸は、天然の核酸又は非天然の核酸でもよい。
超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来する抗体配列は、それが基づく又は由来する超長CDR3のペプチド配列において、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、35以上、40以上、50以上、又は60以上のアミノ酸の修飾又は変更を含み得る。修飾及び/又は変更は、置換、欠失、及び/又は挿入を含み得る。置換は、1つのアミノ酸を別のアミノ酸に置換する工程を含み得る。アミノ酸は、それが置換されるアミノ酸に類似する1以上の特徴を含み打つ。特徴は、限定されないが、大きさ、極性、疎水性、酸性度、側鎖、及び結合形成を含み得る。アミノ酸は、天然のアミノ酸又は非天然のアミノ酸でもよい。
特定の実施形態において、本明細書に記載される抗体の半減期は、抗体に組み込まれる、共役されない治療用ペプチド又は共役されない非抗体ペプチドの半減期よりも大きい。幾つかの実施形態において、本明細書に提供される抗体の半減期は、被験体に投与された時、4時間より長い。特定の実施形態において、本明細書に提供される抗体の半減期は、被験体に投与された時、4時間、6時間、12時間、24時間、36時間、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、又は14日よりも長い。幾つかの例において、被験体は哺乳動物である。幾つかの実施形態において、被験体はマウス又はウシである。他の例において、被験体はヒトである。特定の実施形態において、抗体を含む医薬組成物は、1日1回、2日ごと、3日ごと、4日ごと、7日ごと、10日ごと、14日ごと、21日ごと、28日ごと、2か月ごと、又は3か月ごとに被験体に投与される。
抗体は、免疫原性を減少させるために修飾又は変更され得る。例えば、部分的なウシ又は非ウシの抗体である配列は、ヒトに対する免疫原性を減少させるために修飾又は変更され得る。
非ヒト抗体は、ヒトに対する免疫原性を減らすためにヒト化され得、その間に親の非ヒト抗体の特異性及び親和性を保持する。一般的に、ヒト化抗体は、HVR、例えばCDR(又はその一部)が非ヒト抗体に由来し、FR(又はその一部)がヒト抗体配列に由来する、1つ以上の可変性ドメインを含む。ヒト化抗体はまた随意に、ヒト不変領域の少なくとも一部を含む。幾つかの実施形態において、ヒト化抗体における幾つかのFR残基は、例えば、抗体特異性又は親和性を回復する或いは改善するために、非ヒト抗体(例えば、HVR残基が由来する抗体)の対応する残基により置換される。
本明細書に開示されるような超長CDR3を含む抗体は、好ましくはモノクローナルである。また、本開示の範囲内に、本明細書に提供されるような超長CDR3を含む抗体の、Fab、Fab’、Fab’−SH、及びF(ab’)のフラグメントが包含される。これら抗体フラグメントは、酵素の消化など従来の手段によって生成され、又は組み換え技術によって生成され得る。そのような抗体フラグメントは、キメラである又はヒト化され得る。これらフラグメントは、以下に述べられた診断及び治療の目的に役立つ。
モノクローナル抗体は、ほぼ均質な抗体、例えば、少量で存在し得る、突然変異を自然に生じる可能性があることを除いては同一の集団を含む個々の抗体の集団から得られる。故に、修飾因子「モノクローナル」は、別々の抗体の混合物ではないという抗体の特徴を示す。
本明細書に開示されるような超長CDR3を含む抗体は、「Kohler et al., Nature, 256:495 (1975)」に最初に記載されるハイブリドーマ細胞ベースの方法を使用して作られ、又は組み換えDNA方法によって作られ得る。
ハイブリドーマ細胞は、永久増殖細胞株(通常、ミエローマ細胞株)を有する所望の抗体を生成するB細胞を融合させることにより生成され得、その結果、結果として生じる融合細胞は、特定の抗体を分泌する永久増殖細胞株となる。同じ原理によって、ミエローマ細胞は最初に、生殖系列抗体V領域をコード化する核酸によりトランスフェクトすることができ、生殖系列V領域の発現のためにスクリーニングされ得る。タンパク質分解性の軽鎖発現の最高水準を有するそれらミエローマ細胞は、所望の標的タンパク質特異性を有する抗体をもたらすB細胞にその後融合される場合がある。融合細胞は、2つのタイプの抗体を生成する:1つは、組み換え生殖系列V領域(重又は軽の何れか)に操作可能に結合された内因性の抗体鎖(重又は軽の何れか)を含む異種抗体であり、もう1つは、親のB細胞が分泌する同じ抗体(例えば、内因性の重鎖及び軽鎖の両方)である。操作しやすく結合された異種の重鎖及び軽鎖は、クロマトグラフィーなどの従来方式によって分離され得、同定は、標的タンパク質結合分析、生殖系列ポリペプチドの独特なタグを同定するアッセイ、又は、本開示の他のセクションに記載されるエンドペプチダーゼ活性のアッセイによって確認することができる。幾つかの場合、異種抗体は、2つのタイプの抗体中に多くある主なタイプである場合、そのような分離は必要とされないこともある。
ハイブリドーマ細胞は、好ましくは、融合していない親のミエローマ細胞の増殖又は生存を阻害する1以上の物質を含む適切な培地にて増殖され、成長され得る。例えば、親のミエローマ細胞が酵素ヒポキサンチングアニンフォスフォリボシルトランスフェラーゼ(HGPRT又はHPRT)を欠く場合、ハイブリドーマのための培地は典型的に、ヒポキサンチン、アミノプテリン、及びチミジン(HAT培養液)を含み、その物質は、HGPRTが不十分な細胞の増殖を防ぐ。
好ましいミエローマ細胞は、効率的に融合し、選択された抗体産生細胞による抗体の安定した高レベルの産生を支持し、HAT培養液などの培地に感受性があるものである。これらの中で、ミエローマ細胞株は、「Salk Institute Cell Distribution Center, San Diego, Calif. USA」から入手可能なMOPC−21及びMPC−11のマウス腫瘍、及び「the American Type Culture Collection, Rockville, Md. USA」から入手可能なSP−2又はX63−Ag8−653細胞に由来するもの等の、マウス骨髄腫株でもよい。ヒトミエローマ及びマウス−ヒトヘテロミエローマの細胞株はまた、ヒトモノクローナル抗体の産生について記載されてきた(Kozbor, J. Immunol., 133:3001 (1984); Brodeur et al., Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications, pp. 51−63 (Marcel Dekker, Inc., New York, 1987))。
ハイブリドーマ細胞が増殖している培地は、超長CDR3を含む抗体の産生のために分析される。例えば、ハイブリドーマ細胞によってもたらされたモノクローナル抗体の結合特異性は、免疫沈降、又は、酵素結合免疫吸着剤検定法(ELISA)などのインビトロの結合分析によって測定され得る。
モノクローナル抗体の結合親和性は、例えば、「Munson et al., Anal. Biochem., 107:220 (1980」のスキャチャード解析によって測定され得る。
所望の特異性、親和性、及び/又は活性の抗体をもたらすハイブリドーマ細胞が同定された後、クローンは、限界希釈手順によってサブクローン化され、標準方法によって増殖させた(Goding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, pp. 59−103 (Academic Press, 1986))。この目的に適切な培地は、例えば、D−MEM又はRPMI−1640培地を含む。加えて、ハイブリドーマ細胞は、動物の腹水腫瘍のようにインビボで増殖し得る。
サブクローンによって分泌されたモノクローナル抗体は、例えば、プロテインAセファロース、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析、又は親和クロマトグラフィーなどの従来の免疫グロブリン精製法によって、培地、腹水、又は血清から適切に分離される。
本明細書に開示されるような超長CDR3を含む抗体は、所望の活性を伴う合成抗体クローンについてスクリーニングするための組み合わせのライブラリを使用することにより、作られ得る。例えば、合成抗体クローンは、ファージ被覆タンパク質に融合される抗体可変領域(例えば、scFv又はFab)の様々なフラグメントを提示するファージを含む、ファージライブラリをスクリーニングすることにより選択される。そのようなファージライブラリは、例えば、所望の抗原に対する親和クロマトグラフィーによってピックアップされ得る(panned)。所望の抗原に結合することができる抗体フラグメントを発現するクローンは、抗原に吸着され、故に、ライブラリにおいて非結合クローンから分離され得る。結合クローンはその後、抗原から溶出され得、抗原吸着/溶出の付加的なサイクルによりさらに集積され得る。本明細書に開示されるような超長CDR3を含む抗体の何れかは、対象のファージクローンについて選択するための適切な抗原スクリーニング手順を設計し、その後、対象のファージクローンからのVH及びVL(例えばscFv又はFabから)配列、及び「Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, NIH Publication 91−3242, Bethesda Md. (1991), vols. 1−3」に記載される適切な不変領域(Fc)配列を使用した、超長CDR3クローンを含む完全長の抗体の構築によって、得られ得る。
抗体の抗原結合ドメインは、両方が3つの超可変ループ又は相補性決定領域(CDR)に存在し、それぞれ軽(VL)鎖及び重(VH)鎖から由来する、2つの可変性の(V)領域から形成される。可変性ドメインは、「Winter et al., Ann. Rev. Immunol., 12: 433−455 (1994)」に記載されるように、VH及びVLが短く柔軟なペプチドを通じて共有結合される単一鎖Fv(scFv、単一鎖の抗体(SCA)とも称される)フラグメント、又は、各々不変ドメインに融合され、非共有結合的に相互作用するFabフラグメントの何れかとして、ファージ上で機能的に提示され得る。scFv又はSCAのコード化ファージクローン及びFabコード化ファージクローンは、「Fvファージクローン」又は「Fvクローン」と、別々に又は総称して呼ばれ得る。
VHとVLの遺伝子のレパートリーは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって別々にクローン化され、ファージライブラリにおいて無作為に再び組み合わせられ、その後、それは、「Winter et al., Ann. Rev. Immunol., 12: 433−455 (1994)」に記載されるような抗原結合クローンについて探索され得る。免疫化したソースからのライブラリは、ハイブリドーマを構築する必要なく、免疫原に高親和性抗体を提供する。代替的に、本来のレパートリーは、「Griffiths et al., EMBO J. 12: 725−734 (1993)」に記載されるような任意の免疫化無しにヒト抗体の単一のソースを広範囲の非自己に提供するために、自己抗原をクローン化され得る。最終的に、本来のライブラリはまた、幹細胞から再配置されていないV遺伝子セグメントのクローン化により、及び、高度に可変性のCDR3領域をコード化するため及び「Hoogenboom and Winter, J. Mol. Biol., 227: 381−388 (1992)」に記載されるようにインビトロで再配置を達成するためのランダムシーケンスを含むPCRプライマーを使用して、合成的に作ることができる。
繊維状ファージは、マイナー被覆タンパク質pIIIへの融合によって抗体フラグメントを提示するために使用される。タンパク質pIIIは、pIIIの短縮した形態を含み得る。抗体フラグメントは、単一鎖Fvフラグメント(その中でVH及びVL鎖が柔軟なポリペプチドスペーサーによって同じポリペプチド鎖上で接続される)(例えば、Marks et al., J. Mol. Biol., 222: 581−597 (1991)に記載されるように)、又は、Fabフラグメント(その中で1つの鎖がpIII(例えば、短縮したpIII)に融合し、他の鎖が、Fab被覆タンパク質構造のアセンブリが野生型被覆タンパク質の幾つかを移すことにより提示される、細菌の宿主細胞ペリプラズムへと分泌される)(例えば、Hoogenboom et al., Nucl. Acids Res., 19: 4133−4137 (1991)に記載されるように)として、提示され得る。
核酸コード化抗体可変性遺伝子セグメント(VHとVLのセグメントを含む)は、対象の細胞から回収され、組み換えDNA技術(例えば、Kunkel突然変異生成)によって増幅され、又はコピーが作られ得る。例えば、再配置されたVH及びVLの遺伝子ライブラリの場合、所望のDNAは、リンパ球からゲノムDNA又はmRNAを分離し、その後、「Orlandi et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 86: 3833−3837 (1989)」に記載されるような再配置されたVH及びVLの遺伝子の5’及び3’の末端と一致するプライマーによるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により得られ、それにより、発現のために多様なV遺伝子レパートリーを作る。V遺伝子は、「Orlandi et al. (1989) and in Ward et al., Nature, 341: 544−546 (1989)」に記載されるように、成熟したVドメインをコード化するエキソンの5’末端にあるバックプライマー、及びJセグメント内に基づいたフォワードプライマーを有するcDNA及びゲノムDNAから増幅され得る。cDNAからの増幅のため、バックプライマーも、「Jones et al., Biotechnol., 9: 88−89 (1991)」に記載されるようにリーダーエキソンに基づき、「Sastry et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 86: 5728−5732 (1989)」に記載されるようなフォワードプライマーは、不変領域内に基づく。相補性を増強する又は最大限にするため、縮退は、Orlandi et al. (1989)又はSastry et al. (1989)に記載されるように、プライマーに組み込まれ得る。ライブラリ多様性は、例えば、「Marks et al., J. Mol. Biol., 222: 581−597 (1991)」の方法、又は「Orum et al., Nucleic Acids Res., 21: 4491−4498 (1993)」の方法に記載されるように、免疫細胞核酸サンプルに存在する、利用可能なVH及びVLの配列を増幅するために、各V遺伝子ファミリーに標的とされたPCRプライマーの使用により、増強又は最大限にされ得る。増幅したDNAの発現ベクターへのクローン化のため、珍しい制限酵素部位は、「Orlandi et al. (1989)」に記載されるように1つの末端にあるタグとして、又は「Clackson et al., Nature, 352: 624−628 (1991)」に記載されるようにタグ付けしたプライマーによる更なるPCR増幅により、PCRプライマー内に導入され得る。
合成的に再配列されたV遺伝子のレパートリーは、インビトロでV遺伝子セグメントに由来し得る。大半のヒトVH遺伝子セグメントは、クローン化され且つシーケンス解析され(例えば、Tomlinson et al., J. Mol. Biol., 227: 776−798 (1992)に報告される)、及びマッピングされ(例えば、Matsuda et al., Nature Genet. , 3: 88−94 (1993)に報告される);これらクローン化したセグメント(H1及びH2のループのすべての主要な構造を含む)は、「Hoogenboom and Winter, J. Mol. Biol., 227: 381−388 (1992)」に記載されるように、多様な配列及び長さのH3ループをコード化するPCRプライマーを有する多様なVH遺伝子レパートリーを生じさせるために使用され得る。VHレパートリーも、「Barbas et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 4457−4461 (1992)」に記載されるように、単一の長さのH3ループに集中したすべての配列多様性により作られ得る。ヒトVκ及びVλセグメントが、クローン化され且つシーケンス解析され(「Williams and Winter, Eur. J. Immunol., 23: 1456−1461 (1993)」に報告される)、合成軽鎖レパートリーを作るために使用することができる。VH及びVLフォールドの範囲、及びL3とH3の長さに基づく、合成のV遺伝子レパートリーは、相当な構造多様性の抗体をコード化する。V遺伝子をコード化するDNAの増幅後、生殖系列V遺伝子セグメントは、「Hoogenboom and Winter, J. Mol. Biol., 227: 381−388 (1992)」の方法に従い、インビトロで再配置され得る。
抗体フラグメントのレパートリーは、様々な方法で、VHとVLの遺伝子レパートリーを共に組み合わせることにより構築され得る。各レパートリーは、異なるベクターにおいて、及び、例えば、「Hogrefe et al., Gene, 128: 119−126 (1993)」に記載されるようにインビトロで組み換えられたベクターにおいて、又は、インビボでの組み合わせの感染、例えば、「Waterhouse et al., Nucl. Acids Res., 21: 2265−2266 (1993)」に記載されるloxPシステムにより、作成され得る。インビボ組み換え方法は、大腸菌形質転換率によって課されたライブラリの大きさに対する制限を克服するためにFabフラグメントの2重鎖の性質を活用する。未処理のVH及びVLのレパートリーは、1つはファージミドへ、もう1つはファージベクトルへと別々にクローン化される。その後、各細胞が異なる組み合わせを含み、ライブラリの大きさが存在する細胞の数(約1012のクローン)によってのみ限定されるように、2つのライブラリは、ファージミド含有バクテリアのファージ感染によって組み合わされる。両方のベクターは、インビボの組み換え信号を含み、その結果、VHとVLの遺伝子が、単一のレプリコン上で組み換えられ、ファージビリオンに共に包含されるこれら大きなライブラリは、優れた親和性の多くの多様な抗体を提供し得る(約10−8MのK −1)。
代替的に、レパートリーは、例えば、Barbas et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88: 7978−7982 (1991)に記載されるように同じベクターへと連続してクローン化され、又は、例えばClackson et al., Nature, 352: 624−628 (1991)に記載されるようにPCRによって共に組み立てられ、その後クローン化される。PCRアセンブリはまた、単一鎖Fv(scFv)レパートリーを形成するために柔軟なペプチドスペーサーをコード化するDNAに、VHとVLのDNAを結合するために使用され得る。また別の技術において、「細胞内PCRアセンブリ」は、Embleton et al., Nucl. Acids Res., 20: 3831−3837 (1992)に記載されるように、PCR、及びその後、結合した遺伝子のクローンレパートリーによって、リンパ球内のVHとVLの遺伝子を組み合わせるために使用され得る。
未処理のライブラリ(天然又は合成の何れか)によって生成された抗体は、中程度の親和性(約10乃至10M−1のK −1)のものであるが、前述のWinter et al. (1994),に記載されるように、親和性成熟も、二次的なライブラリからの再構築及び再選択により、インビトロで模倣され得る。例えば、突然変異は、「Hawkins et al., J. Mol. Biol., 226: 889−896 (1992)」の方法又は「Gram et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 3576−3580 (1992)」の方法おいて、エラープローンポリメラーゼを使用することによって、インビトロで無作為に導入され得る(Leung et al., Technique, 1: 11−15 (1989に報告される))。加えて、親和性成熟は、選択された個体のFvクローン及び高親和性クローンについてのスクリーニングにおいて、例えば、対象のCDRに広がるランダムシーケンスを支えるプライマーを有するPCRを使用して、無作為に1つ以上のCDRを変異させることにより、行なわれ得る。WO9607754には、軽鎖遺伝子のライブラリを作るために免疫グロブリン軽鎖の相補性決定領域において突然変異生成を誘発する方法が記載される。別の効果的な方法は、「Marks et al., Biotechnol., 10: 779−783 (1992)」に記載されるように、免疫を付与されていないドナーから得られた、自然発生のVドメイン変異体のレパートリーを有するファージディスプレイによって選択される、VH又はVLのドメインを再結合すること、及び、数回の鎖の再組み換え(chain reshuffling)における高親和性についてスクリーニングすることである。この技術は、10−9Mの範囲の親和性を有する抗体及び抗体フラグメントの産生を可能にする。
ファージライブラリサンプルは、ファージ粒子の少なくとも一部の吸着体との結合に適切な条件下で、固定化タンパク質に接触させられる。通常、pH、イオン強度、温度などを含む条件は、生理学的条件を模倣するために選択される。固相に結合したファージは洗浄され、その後、例えば、「Barbas et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88: 7978−7982 (1991)」に記載されるように酸によって、又は、アルカリによって(例えば、Marks et al., J. Mol. Biol., 222: 581−597 (1991)に記載されるように)、或いは、抗原競合によって(例えば、Clackson et al., Nature, 352: 624−628 (1991)の抗原競合方法に類似する手順で)、溶出される。ファージは、1回の選択において20−1,000倍に集積され得る。さらに、集積されたファージは、細菌培養液において増殖され、更なる回数の選択にさらされ得る。
選抜効率は、洗浄中の解離の動態を含む多くの因子、及び、単一のファージ上の多数の抗体フラグメントが抗原に同時に連動し得るかに依存する。速い解離動態(及び弱い結合親和性)を有する抗体は、短い洗浄、多価性のファージディスプレイ、及び固相における抗原の高いコーティング密度の使用によって、保持され得る。高密度は、多価性の相互作用を通じてファージを安定させるだけでなく、解離したファージの再結合を好む。遅い分離動態(及び優れた結合親和性)を有する抗体の選択は、「Bass et al., Proteins, 8: 309−314 (1990)」に記載されるような長い洗浄及び単価のファージディスプレイの使用、並びに、「Marks et al., Biotechnol., 10: 779−783 (1992)」、及びWO92/09690に記載されるような抗原の低いコーティング密度の使用よって促進され得る。
本明細書に開示される、ハイブリドーマ由来のモノクローナル抗体又はファージディスプレイのFvクローンをコード化するDNAは、従来の手順を使用して(例えば、ハイブリドーマ又はファージDNAのテンプレートから対象の重鎖及び軽鎖のコード領域を特異的に増幅するように設計されたオリゴヌクレオチド・プライマーの使用によって)、容易に単離され、シーケンス解析される。一旦単離されると、DNAは、組み換え宿主細胞において所望のモノクローナル抗体の合成を得るために、発現ベクターに配置され得、その後発現ベクターは、大腸菌細胞、サルのCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、又は、他に免疫グロブリンタンパク質を生成しないミエローマ細胞などの宿主細胞にトランスフェクトされる。抗体をコード化するDNAのバクテリアにおける組み換え発現は、Better et al., 米国特許第6,204,023号に記載されている(例えば、Skerra et al., Curr. Opinion in Immunol., 5: 256 (1993)及びPluckthun, Immunol. Revs, 130: 151 (1992)も参照)。
本明細書に開示されるようなFvクローンをコード化するDNAは、重鎖及び又は軽鎖の完全又は部分的な長さをコード化するクローンを形成するために、重鎖及び/又は軽鎖の不変領域をコード化する既知のDNA配列と組み合わせられ得る(例えば、適切なDNA配列は、前述の「Kabat et al.,」から得ることができる)。IgG、IgM、IgA、IgD、及びIgEの不変領域を含む任意のアイソタイプの不変領域がこの目的に使用することができ、且つ、そのような不変領域が任意のヒト又は動物の種から得られ得ることが認識されるであろう。1の動物(ヒトなど)の種の可変性ドメインのDNAに由来し、その後、「ハイブリッドの」完全な重鎖及び/又は軽鎖についてのコード配列を形成するために別の動物種の不変領域DNAに融合される、Fvクローンは、本明細書で使用されるように、「キメラの」及び「ハイブリッドの」抗体の定義に含まれる。好ましいFvクローンの実施形態において、ヒト可変性DNAに由来するFvクローンは、全てのヒトの、完全又は部分的な長さの重鎖及び/又は軽鎖についてのコード配列を形成するためにヒト不変領域DNAに融合される。
本明細書に開示されるハイブリドーマに由来する超長CDR3を含む抗体をコード化するDNAも、例えば、ハイブリドーマクローンに由来する相同のマウス配列の場所において、ヒトの重鎖及び軽鎖の不変領域のためのコード配列を置換することにより、修飾され得る。ハイブリドーマ又はFvクローン由来の抗体或いはフラグメントをコード化するDNAは、非免疫グロブリンポリペプチドについての免疫グロブリンコード配列全て又はコード配列の一部に共有結合することにより、さらに修飾され得る。このように、「キメラの」又は「ハイブリッドの」抗体は、本明細書に開示される、Fvクローン又はハイブリドーマのクローン由来の抗体の結合特異性を有するように、調製される。
抗体遺伝子及びタンパク質
本開示は、超長CDR3を含む、例えば、キメラの、組み換えの、設計された、合成の、ハイブリッドの、ウシの、完全なウシの、ウシ化、ヒトの、完全なヒトの、又はヒト化の抗体遺伝子又はタンパク質を含む、抗体遺伝子又はタンパク質を提供する。本明細書に開示される抗体は、標的タンパク質のエピトープに選択的に又は特異的に結合し得る。幾つかの実施形態において、抗体は、アンタゴニスト(例えばブロッキング)抗体又はアゴニスト抗体でもよい。
重鎖及び軽鎖の可変領域は、非コーディング領域、又はイントロンによって分離された多数の生殖系列遺伝子フラグメントによってコード化され、且つ、しばしば異なる染色体上に存在する。例えば、ヒト免疫グロブリン重鎖領域についての遺伝子は、およそ65の可変性(VH;)遺伝子、27の多様性(DH)遺伝子、及び6の結合(JH)遺伝子を含む。ヒトのカッパ(κ)及びラムダ(λ)の軽鎖も各々、類似の数のVLとJLの遺伝子セグメントによってコード化されるが、任意のD遺伝子セグメントを含まない。典型的なVH、DH、JH、及びVL(Vκ又はVλ)並びにJL(Jκ又はJλ)の生殖系列遺伝子フラグメントは、WO2010/054007において述べられる。
B細胞分化中、生殖系列DNAが再配置され、それによって重鎖位置の1つのDH及び1つのJHの遺伝子セグメントが再結合され、その後、VH鎖をコード化する再配列したVDJ遺伝子を形成する、1つのVH遺伝子セグメントに結合される。再配列は、対立遺伝子排除のプロセスによって単一の重鎖対立遺伝子上でのみ生じる。対立遺伝子排除は、VDJセグメントの「インフレーム」又は「生産的な」再結合によって調節され、それは、可変性の重鎖のVDJ再結合の約3分の1のみにおいて生じる。そのような生産的な再結合事象が最初に細胞内で生じると、このことは、前B細胞の表面上で発現され、且つ、さらなる重鎖再結合を止める信号を送信し、それにより対立遺伝子の重鎖位置の発現を防ぐ、μ重鎖の産生を結果として生じる。表面に発現されたμ重鎖はまた、再配列のためのカッパ(κ)位置を活性化するために作用する。ラムダ(λ)位置は、λ再結合が両方の位置の上で非生産的な場合、再配列のためのみに活性化される。軽鎖再配列事象は、VL及びJLのセグメントのみが再結合される以外は、重鎖に類似する。各々の初期の転写の前に、対応する不変的な鎖の遺伝子が加えられる。後の転写及びRNAスプライシングは、無傷の軽鎖又は重鎖に翻訳されるmRNAに通じる。
抗体の可変領域は、個々の生殖系列V、D、及びJのセグメントの再結合事象のために抗原結合と特異性を与え、それにより、可変領域ドメインをコード化する、結果として生じる再結合された核酸配列は、抗体の中で異なり、特定の抗体に抗原特異性を与える。しかし、変異は、重(H)及び(L)の鎖可変領域のN−末端ドメイン内に見出される、3つの相補性決定領域(CDR1、CDR2、及びCDR3)に限定される。CDRは、より多くが保存される領域に散在され、「フレームワーク領域」(FR)と称される。フレームワーク領域とCDRの範囲が、正確に定義された(例えば、Kabat, E.A. et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91−3242, and Chothia, C. et al. (1987) J. Mol. Biol. 196:901−917を参照)。各VH及びVLは典型的に、以下の順でアミノ末端からカルボキシ末端まで並べられた、3つのCDR及び4つのFRからなる:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、及びFR4。VLとVHのドメイン中の配列の可変性は一般的に、抗原結合部位を形成する領域であるCDRに限定される。例えば、重鎖について、一般的に、VH遺伝子は、N末端の3つのフレームワーク領域をコード化し、最初の2つはCDR及び第3のCDRの第1部分を達成し、DH遺伝子は、第3のCDRの中心部をコード化し、JH遺伝子は、第3のCDR及び第4のフレームワーク領域の最後の部分をコード化する。軽鎖について、VL遺伝子は第1のCDR及び第2のCDRをコード化する。第3のCDR(CDRL3)は、VLとJLの遺伝子セグメントの結合によって形成される。従って、CDR1及び2は、生殖系列V遺伝子セグメント配列によって排他的にコード化される。VH及びVL鎖のCDR3は、Ag結合部位の中心を形成し、CDR1と2は外部の境界を形成する;FRは、HとLのCDRを配向することによりスキャフォールドを支持する。平均で、抗原結合部位は典型的に、CDRの少なくとも4つが、抗原のエピトープ、最も可変性のある重鎖及び軽鎖の両方のCDR3に接触し、及び抗原結合に大半の特異性を寄与することを必要とする(例えば、Janis Kuby, Immunology, Third Edition, New York, W.H. Freeman and Company, 1998, pp. 115−118を参照)。D遺伝子セグメントの全てを含むCDRH3は、Ab−結合部位の最も多様な構成要素であり、典型的にはAbの特異性を定義する際に重大な役割を果たす。配列変異に加えて、重鎖と軽鎖の間のCDRの長さにおいて変異が存在する。
不変領域は、他方で、抗体中により多くが保存される配列によってコード化される。これらドメインは、抗体に機能特性(例えば、病原体の除去を引き起こすために免疫系と血清タンパク質の細胞と相互に作用する能力)を与える。異なるクラスの抗体、例えばIgM、IgD、IgG、IgE、IgAは、異なる不変領域を有し、それらが異なるエフェクター機能として機能することを可能にする。
V、D、及びJのこれら天然の再結合事象は、高親和性と特異性の両方を有する、2×10近くの異なる抗体を提供することができる。追加の多様性は、結合セグメントにおけるヌクレオチドの挿入及び欠失、及び、V領域の体細胞超変異により開始される。結果は、異なる抗原特異性を持った個人に、およそ1010の抗体が存在するということである。
抗体フラグメント
本開示は抗体フラグメントを包含する。特定の状況において、全抗体ではなく、むしろ抗体フラグメントを使用するという利点が存在する。フラグメントのより小さな大きさは、急速なクリアランスを可能にし、固形腫瘍へのアクセスの改善に繋がり得る。抗体フラグメントは、限定されないが、Fab、Fab’、Fab’−SH、F(ab’)2、Fv、Fv’、Fd、Fd’、scFv、hsFvのフラグメント、及び二重特異性抗体、並びに以下に記載の他のフラグメントを含む。特定の抗体フラグメントのレビューについては、「Hudson et al. Nat. Med. 9:129−134 (2003)」を参照。scFvフラグメントのレビューについては、「Pluckthun, in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Rosenburg and Moore eds., (Springer−Verlag, New York), pp. 269−315 (1994);また、WO 93/16185;並びに米国特許第5,571,894号及び第5,587,458号を参照。サルベージ受容体結合エピトープ残基を含み、且つインビボの半減期を増加させる、Fab及びF(ab’)2のフラグメントの考察に関しては、米国特許第5,869,046号を参照。
二重特異性抗体は、二価又は両特異性であり得る2つの抗原結合部位を有する抗体フラグメントである。例えば、EP404,097; WO1993/01161; Hudson et al., Nat. Med. 9:129−134 (2003); 及び Hollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6444−6448 (1993)を参照。三重特異性抗体及び四重特異性抗体も、Hudson et al., Nat. Med. 9: 129134 (2003)に記載される。
単一ドメイン抗体は、重鎖可変性ドメインの全て又は一部、或いは軽鎖可変性ドメインの全て又は一部を含む抗体フラグメントである。特定の実施形態において、単一ドメイン抗体は、ヒト単一ドメイン抗体である(Domantis, Inc., Waltham, Mass.;例えば、米国特許第6,248,516号を参照)。抗体フラグメントは、本明細書に記載されるように、限定されないが、無傷の抗体のタンパク質分解、同様に再結合宿主細胞(例えば、大腸菌又はファージ)による生産を含む、様々な技術によって作ることができる。
様々な技術は、抗体フラグメントの生産のために開発されてきた。伝統的に、これらフラグメントは、無傷の抗体のタンパク分解に由来した(例えば、Morimoto et al., Journal of Biochemical and Biophysical Methods 24:107−117 (1992);及びBrennan et al., Science, 229:81 (1985)を参照)。しかし、これらフラグメントは現在、再結合宿主細胞によって直接生成され得る。Fab、Fv、及びScFvの抗体フラグメントはすべて、大腸菌内で発現又はそこから分泌され得、故に、大量のこれらのフラグメントの容易な生産を可能にする(例えば、米国特許第6,204,023号を参照)。抗体フラグメントは、上述の抗体ファージライブラリから分離され得る。代替的に、Fab’−SHフラグメントは、大腸菌から直接再生され、F(ab’)フラグメントに化学的に結合され得る(例えば、Carter et al., Bio/Technology 10: 163−167 (1992)を参照)。別の方法に従って、F(ab’)フラグメントは、組み換えの宿主細胞培養物から直接分離することができる。インビボの半減期を増加させたFab及びF(ab’)フラグメントは、サルベージ受容体結合エピトープ残基を含む(例えば、米国特許第5,869,046号を参照)。抗体フラグメントの生産のための他の技術は、当業者に明らかとなろう。他の実施形態において、選択された抗体は、単一鎖Fvフラグメント(scFv又は単一鎖抗体(SCA))である。WO93/16185;米国特許第5,571,894号;及び第5,587,458号を参照。FvとsFvは、不変領域を欠く無傷の結合部位を有する唯一の種である;故に、それらはインビボの使用中に減少させられた非特異性の結合に適切である。sFv融合タンパク質は、sFvのアミノ末端又はカルボキシ末端のいずれかで、エフェクタータンパク質の融合をもたらすように構築され得る。前述のAntibody Engineering, ed. Borrebaeck,を参照。例えば、米国特許第5,641,870号に記載されるように、抗体フラグメントは「直鎖状の抗体」でもよい。そのような直鎖状の抗体フラグメントは、単特異性又は両特異性であり得る。
ヒト化抗体
本開示は、超長CDR3を含む、ヒト化抗体を提供する。ヒト化抗体は、ヒト様に設計された抗体を含み得る(例えば、Studnicka et al. (1994) Protein Eng. 7(6) 805−814; 及び米国特許第5,766,886号を参照)。非ヒト抗体をヒト化する様々な方法は当該技術分野にて既知である。例えば、ヒト化抗体は、ヒト又は非ヒトであるソースから導入される1以上のアミノ酸残基を有し得る。ヒト化は、修飾した抗体の可変性ドメインの調製を含む、Studnickaの方法(例えば、Studnicka et al. (1994) Protein Eng. 7(6) 805−814; 及び米国特許第5,766,886号を参照)に従って実行され得る。ヒト化は、ヒト化抗体の対応する配列についての超可変領域配列を置換することにより、Winter及びその同僚の方法(Jones et al. (1986) Nature 321:522−525; Riechmann et al. (1988) Nature 332:323−327; Verhoeyen et al. (1988) Science 239:1534−1536)に従って代替的に実行され得る。従って、「ヒト化」又は「ヒト様に設計された」抗体は、キメラ抗体であり、ここで、無傷のヒト可変性ドメインよりもかなり少ないものは、非ヒト種からの対応する配列によって置換され、又はそれに組み込まれてきた。例えば、ヒト化抗体は、幾つかの超可変領域残基及び恐らくは幾つかのFR残基が、げっ歯類抗体における同族性の部位の残基によって置換される、ヒト抗体でもよい。代替的に、ヒト化又はヒト様設計の抗体は、幾つかの残基がヒト抗体における同族性の部位の残基により置換される非ヒト(例えば、げっ歯類)抗体でもよい(例えば、Studnicka et al. (1994) Protein Eng. 7(6) 805−814;及び米国特許第5,766,886号を参照)。
ヒト化抗体を作る際に使用される、ヒト可変性ドメイン(軽及び重の両方)の選択は、抗原を減少させるのに重要である。例えば、いわゆる「最良適合」方法のため、げっ歯類抗体の可変性ドメインの配列は、既知のヒト可変性ドメイン配列の全ライブラリに対してスクリーニングされる。げっ歯類配列に最も近いヒト配列はその後、ヒト化抗体についてヒトフレームワークとして受け入れられる(Sims et al. (1993) J. Immunol. 151:2296; Chothia et al. (1987) J. Mol. Biol. 196:901)。別の方法は、軽鎖又は重鎖の特定のサブグループのすべてのヒト抗体の共通配列に由来する、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、様々な異なるヒト化抗体に使用され得る(Carter et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89:4285; Presta et al. (1993) J. Immunol., 151:2623)。
抗体が、抗原及び他の好ましい生物学的特性のため高親和性の保持によりヒト化されることは、さらに重要である。この目標を達成するため、1つの方法に従い、ヒト化抗体は、親の及びヒト化配列の3次元モデルを使用して、親の配列及び様々な概念的なヒト化生成物の分析のプロセスによって調製される。三次元の免疫グロブリンモデルは、共通して入手可能であり、当業者に精通している。選択された候補の免疫グロブリン配列の可能な三次元配座構造を示し且つ提示するコンピュータプログラムが、利用可能である。これらディスプレイの点検は、候補免疫グロブリン配列の機能化における、残基の起こり得る役割の分析(例えば、抗原に結合する候補免疫グロブリンの能力に影響を及ぼす残基の分析)を許容する。このように、FR残基は、レシピエントと取り込み配列からFR残基を選択され、且つ組み合わられ得、その結果、標的抗原の親和性を増加させるなど、所望の抗体特性が達成される。一般に、超可変領域の残基は、抗原結合に影響を及ぼすことに直接、及び最も十分に関係する。
幾つかの実施形態において、超長CDR3を含むヒト化抗体は、非免疫化(deimmunized)され得る。抗体又はタンパク質を免疫化する方法は、当該技術分野にて既知である。抗体などの治療用タンパク質の免疫原性は、MHCクラスII分子を結合し、CD4+ヘルパーT細胞における増殖及びサイトカイン反応を生じさせることができる、T細胞エピトープの存在に起因すると思われる。その後、これらCD4+ヘルパー細胞は、治療用タンパク質に対する抗体反応を生じさせるよう、B細胞と協働する。T細胞エピトープの除去は、組み換えタンパク質を非免疫化する際に重要な工程であると思われる。T細胞エピトープは、MHCを結合するのに必要な残基を同定する、インシリコのアルゴリズムによって予測され得る。代替的に、エピトープは、ヒトドナーのパネルから末梢血単核細胞を利用し、抗原提示細胞と共にインキュベートされた時の治療用タンパク質に対する反応を測定することにより、直接同定され得る。そのようなインシリコ及びインビトロのシステムは、当該技術分野にて周知である(Jones TD, Crompton LJ, Carr FJ, Baker MP. Methods Mol Biol. 2009;525:405−23,Deimmunization of monoclonal antibodies; and Baker M, and Jones TD. The identification and removal of immunogenicity in therapeutic proteins. Curr. Opin. Drug Discovery Dev. 2007; (2007); 10(2): 219−227)。MHC IIを結合する、又は他にCD4+細胞活性化を刺激するペプチドが同定される場合、ペプチドの残基は、一つずつ突然変異され、MHC II結合及びT細胞活性化を妨害する突然変異が見出されるまで、T細胞活性化について試験され得る。そのような突然変異は、個々のペプチドに見出される場合、組み換え治療用タンパク質において直接コード化され得る。抗原提示細胞を有する全タンパク質のインキュベーションは、かなりのCD4+反応を誘発せず、非免疫化の成功を示す。
ウシ抗体
本開示は、超長CDR3を含む、ウシ抗体を提供する。ウシ抗体は、組み換え抗体、設計された抗体、合成抗体、ウシ化抗体、又は完全なウシ抗体でもよい。ウシ化抗体は、ウシ様に設計された抗体を含み得る。ウシ化抗体を生成する方法は、ウシであるソースから、1つ以上のアミノ酸残基を導入する工程を含み得る。幾つかの例においては、ウシ化抗体を生成する方法は、非ウシであるソースから、1つ以上のアミノ酸残基を導入する工程を含み得る。ウシ化は、修飾した抗体の可変性ドメインを調製することにより行なわれ得る。代替的に、ウシ化は、ウシ抗体の対応する配列のため超可変領域配列を置換することにより行なわれ得る。従って、そのような「ウシ化」又は「ウシ様に設計された」抗体は、キメラ抗体である。キメラ抗体は、無傷のウシの可変性ドメインよりもかなり少ないものが、非ウシ種から対応する配列によって置換される又はそれに組み込まれてきた抗体を含み得る。ウシ化又はウシ様設計の抗体は、幾つかの超可変領域残基及び不変領域残基が、非ウシ抗体における同族性の部位の残基によって置換される、ウシ抗体でもよい。代替的に、ウシ化、ウシ様に設計された、又は完全なウシの抗体は、幾つかの残基がウシ抗体における同族性の部位の残基によって置換される、非ウシ(例えば、ヒト)抗体でもよい。例えば、ウシの免疫グロブリン領域は、完全なウシの、ウシ化、又はウシ様に設計された抗体を生成するため、非ウシ(例えば、ヒト、げっ歯類)免疫グロブリン領域を置換するために使用することができる。
二重特異性抗体
二重特異性抗体はモノクローナルであり、好ましくは、少なくとも2つの異なる抗原についての結合特異性を有する、ヒト又はヒト化抗体である。例えば、結合特異性の1つは、第1抗原のためのものであり、他方は任意の他の抗原のためのものでもよい。典型的な二重特異性抗体は、同じタンパク質の2つの異なるエピトープに結合し得る。二重特異性抗体はまた、特定のタンパク質を発現する細胞に対して細胞毒性薬剤を局在化するために使用され得る。これら抗体は、特定のタンパク質に特異的な結合アーム、及び細胞毒性薬剤(例えば、サポリン、抗インターフェロン−α、ビンカアルカロイド、リシンA鎖、メトトレキサート、又は放射性同位体ハプテン)を結合するアームを所有する。二重特異性抗体は、完全な抗体又は抗体フラグメント(例えば、F(ab’)二重特異性抗体)として調製され得る。
二重特異性抗体を作る方法は、当該技術分野にて既知である。伝統的に、二重特異性抗体の組み換え生成は、2つの免疫グロブリン重鎖−軽鎖の対の共同発現に基づき、ここで、2つの重鎖は、異なる特異性を有する(Milstein and Cuello, Nature, 305: 537 (1983))。免疫グロブリン重鎖及び軽鎖のむ際杭の組み合せのため、これらのハイブリドーマ(クアドローマ)は、10の異なる抗体分子(その1つのみが、正確な二重特異性構造を有する)の可能な混合物を生成する。アフィニティクロマトグラフィー工程によって通常行われる正確な分子の精製は、むしろ扱いにくく、生成効率は低い。類似の手順は、WO93/08829及びTraunecker et al., EMBO J., 10: 3655 (1991)において開示される。
異なる方法に従って、所望の結合特異性(抗体抗原結合部位)を有する抗体可変性ドメインは、免疫グロブリン不変領域配列に融合される。その融合は好ましくは、ヒンジ、CH2、及びCH3の領域の少なくとも一部を含む、免疫グロブリン重鎖不変領域を有する。融合の少なくとも1つに存在し、軽鎖結合に必要な部位を含む、第1重鎖不変領域(CH1)を有することが、好ましい。免疫グロブリン重鎖融合、及び、所望される場合に、免疫グロブリン軽鎖をコード化するDNAは、個別の発現ベクターに挿入され、適切な宿主生物に同時にトランスフェクトされる。これは、構造に使用される3つのポリペプチド鎖の不等な比率が、最適な収量を提供する場合、実施形態において3つのポリペプチドフラグメントの相互の比率を調整する際に融通性を提供する。しかし、等しい比率での少なくとも2つのポリペプチド鎖の発現が高収量で結果としてもたらされる場合、又は比率が特に重要でない場合、1つの発現ベクターに2又は全部で3のポリペプチド鎖のコード配列を挿入することが、可能である。
この方法の好ましい実施形態において、二重特異性抗体は、1つのアームにおいて第1結合特異性を有するハイブリッドの免疫グロブリン重鎖、及び、他のアームにおけるハイブリッドの免疫グロブリン重鎖−軽鎖の対(第2結合特異性を提供する)からなる。この非対称構造は、二重特異性分子の半分のみにおける免疫グロブリン軽鎖の存在が、分離の容易な方法を提供するため、望まれない免疫グロブリン鎖の組み合わせからの所望の二重特異性化合物の分離を促進し得る。この方法は、WO94/04690に開示される。二重特異性抗体を生成することに関する更なる詳細については、例えば、Suresh et al., Methods in Enzymology, 121:210 (1986)を参照。
別の方法に従い、1組の抗体分子間の界面は、組み換え細胞培養物から回収されるヘテロ二量体のパーセンテージを最大限にするために設計され得る。好ましい界面は、抗体不変領域のCH3ドメインの少なくとも一部を含む。この方法において、第1抗体分子の界面からの1つ以上の小さなアミノ酸側鎖が、より大きな側鎖(例えば、チロシン又はトリプトファン)により置換される。大きな側鎖に同一又は類似する大きさの代償性の「穴(cavity)」は、大きなアミノ酸側鎖をより小さなもの(例えば、アラニン又はトレオニン)に置換することにより、二次抗体分子の界面上で作られる。これは、ホモ二量体などの他の望まれない最終生成物上のヘテロ二量体の産出を増加させるための機構を提供する。
二重特異性抗体は、架橋した又は「ヘテロ共役の」抗体を含む。例えば、ヘテロ共役における抗体の1つは、アビジンに結合され、他のものはビオチンに結合され得る。そのような抗体は、例えば、望まれない細胞に対する免疫系細胞を標的とするため(米国特許第4,676,980号)、及びHIV感染の処置のため(WO91/00360、WO92/00373、及びEP03089号)、提案された。ヘテロ共役抗体は、任意の都合のよい架橋方法を使用して作られ得る。適切な架橋剤は、当該技術分野にて周知であり、多くの架橋技術とともに、米国特許第4,676,980号に開示される。
抗体フラグメントから二重特異性抗体を生成する技術も文献に記載されてきた。例えば、二重特異性抗体は、化学結合を使用して調製され得る。「Brennan et al., Science, 229: 81 (1985)」は、無傷の抗体がF(ab’)2フラグメントを生じさせるためタンパク分解性に切断される手順を記載する。これらフラグメントは、隣接のジチオールを安定させ、且つ分子間のジスルフィド形成を防ぐため、ジチオール錯化剤である亜ヒ酸ナトリウムの存在下で減少させられる。生成したFab’フラグメントはその後、チオニトロベンゾアート(TNB)誘導体に変換される。その後、Fab’−TNB誘導体の1つは、メルカプトエチルアミンによる減少によってFab’−チオールに再変換され、二重特異性抗体を形成するために別のFab’−TNB誘導体の等モル量と混合される。生成した二重特異性抗体は、酵素の選択的固定化用の薬剤として使用され得る。
最近の進歩は、二重特異性抗体を形成するために化学的に結合され得る、大腸菌からmpFab’−SHフラグメントの直接回収を容易にした。「Shalaby et al., J. Exp. Med., 175: 217−225 (1992)」は、完全にヒト化した二重特異性抗体F(ab’)分子の生産について記載する。各Fab’フラグメントは、大腸菌から別々に分泌され、二重特異性抗体を形成するためにインビトロでの直接の化学的結合にさらされる。故に形成される二重特異性抗体は、HER2受容体及び標準のヒトT細胞を過剰発現する細胞に結合し、同様に、ヒト胸壁腫瘍標的に対するヒト細胞障害性リンパ球の溶解作用を引き起こすことが可能であった。
組み換え細胞培養物から直接、二重特異性抗体フラグメントを作り且つ単離するための様々な技術も、記載されてきた。例えば、二重特異性抗体は、ロイシンジッパーを使用して生成されてきた。例えば、Kostelny et al., J. Immunol. , 148(5):1547−1553 (1992)を参照。FosとJunのタンパク質からのロイシンジッパーペプチドは、遺伝子融合により2つの異なる抗体のFab’部分に結合された。抗体ホモ二量体は、モノマーを形成するためにヒンジ領域にて減少させられ、その後、抗体ヘテロ二量体を形成するために再度酸化された。この方法も、抗体ホモ二量体の生産のために利用され得る。「Hollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:6444−6448 (1993)」に記載される「二重特異性抗体」技術は、二重特異性抗体フラグメントを作るための代替的な機構を提供した。フラグメントは、同じ鎖の2つのドメイン間で対合することを可能にするには短すぎるリンカーによって、軽鎖可変性ドメイン(VL)に結合された重鎖可変性ドメイン(VH)を含む。従って、1つのフラグメントのVHとVLのドメインは、別のフラグメントの相補的なVLとVHのドメインと共に対になることを強いられ、それにより、2つの抗原結合部位を形成する。単一鎖のFv(sFv)二量体の使用によって二重特異性抗体フラグメントを作るための別の戦略も、報告された。Gruber et al., J. Immunol., 152:5368 (1994)を参照。
2より多くの原子価を有する抗体が、考慮される。例えば、三重特異性抗体が、調製され得る。例えば、Tutt et al. J. Immunol. 147: 60 (1991)を参照。
多価抗体
多価抗体は、抗体が結合する抗原を発現する細胞によって二価抗体よりも速く内面化(及び/又は分解)され得る。本開示の抗体は、抗体のポリペプチド鎖をコード化する核酸の組み換え発現によって生成され得る、3以上の抗原結合部位(例えば、四価の抗体)を備える、多価抗体(IgMクラス以外のものである)でもよい。多価抗体は、二量化ドメイン及び3以上の抗原結合部位を含み得る。好ましい二量化ドメインは、Fc領域又はヒンジ領域を含み得る(又はそれらから成る場合がある)。このシナリオにおいて、抗体は、Fc領域。及び、Fe領域への3つ以上の抗原結合部位のアミノ末端を含むであろう。好ましい多価抗体は、3乃至約8、しかし好ましくは4の抗原結合部位を含み得る(又はそれから成り得る)。多価抗体は、少なくとも1つのポリペプチド鎖(及び好ましくは2つのポリペプチド鎖)を含み、ここで、ポリペプチド鎖は2以上の可変性ドメインを含む。例えば、ポリペプチド鎖は、VD1−(X1)n−VD2−(X2)n−Fcを含み、ここで、VD1は第1可変性ドメインであり、VD2は第2可変性ドメインであり、FcはFc領域の1つのポリペプチド鎖であり、X1及びX2はアミノ酸又はポリペプチドを表わし、nは0又は1である。例えば、ポリペプチド鎖は、次のものを含み得る:VH−CH1−柔軟なリンカー−VH−CH1−Fc領域鎖;又はVH−CH1−VH−CH1−Fc領域鎖。多価抗体は好ましくは、少なくとも2つの(好ましくは4つの)軽鎖可変性ドメインポリペプチドを更に含む。多価抗体は、例えば、約2乃至約8の軽鎖可変性ドメインポリペプチドを含み得る。軽鎖可変性ドメインポリペプチドは、軽鎖可変性ドメインを含み、随意に、CLドメインを更に含み得る。
抗体変異体
幾つかの実施形態において、本明細書に記載されるような超長CDR3を含む抗体のアミノ酸配列修飾が考慮される。例えば、抗体の結合親和性及び/又は他の生物学的特性を改善することが望ましい場合がある。抗体の、例えば保存的に修飾した変異体を含む、アミノ酸配列変異体は、抗体核酸へ適切なヌクレオチド変更を導入することにより、又はペプチド合成により調製される。そのような修飾は、例えば、抗体のアミノ酸配列内の残基からの欠失、及び/又は前記残基への挿入、及び/又は前記残基の置換を含む。欠失、挿入、及び置換の任意の組み合わせは、最終的なコンストラクトが所望の特徴を持つと仮定して、最終的なコンストラクトに到達するために作られる。アミノ酸変化は、配列が作られる時に、主題のアミノ酸配列に導入され得る。
特定の残基、又は、突然変異生成に好ましい位置である抗体の領域の有用な同定法は、Cunningham and Wells (1989) Science, 244:1081−1085に記載されるように、「アラニンスキャニング変異」と呼ばれる。ここで、残基又は標的残基の基は同定され(例えば、arg、asp、his、lys、及びgluなどの荷電残基)、アミノ酸の抗原との相互作用に影響を及ぼすため、中性又は陰性に荷電したアミノ酸(最も好ましくはアラニン又はポリアラニン)によって置換される。置換に対する機能感受性を実証するアミノ酸位置はその後、置換の部位にて、又は該部位について、更なる又は他の変異体を導入することにより、洗練される。故に、アミノ酸配列変異を導入するための部位が予め決定されていない一方で、突然変異の性質自体は、予め決定する必要はない。例えば、与えられた部位での突然変異のパフォーマンス、alaスキャニング、又はランダム変異導入法の分析は、標的のコドン又は領域で実行され、発現された免疫グロブリンは、所望の活性のためスクリーニングされる。
アミノ酸配列挿入物は、1つの残基から100以上の残基を含有するポリペプチドまでの長さに及ぶ、アミノ末端機能及び/又はカルボキシ末端融合、同様に、単一又は複数のアミノ酸残基の内部配列(intrasequence)挿入物を含む。末端挿入物の例は、N末端メチオニル残基を有する抗体を含み、又は該抗体は、細胞毒性のポリペプチドに融合される。抗体分子の他の挿入物の変異体は、抗体のN末端又はC末端の、抗体の血清半減期を増加させる酵素(例えば、ADEPTについて)又はポリペプチドへの融合を含む。
ポリペプチドのグリコシル化は典型的にN連結又はO連結される。N連結は、アスパラギン残基の側鎖への炭水化物部分の結合を指す。Xがプロリン以外の任意のアミノ酸である場合、トリペプチド配列であるアスパラギン−X−セリン及びアスパラギン−X−トレオニンは、アスパラギン側鎖に対する糖質成分の酵素結合のための認識配列である。故に、ポリペプチドにおけるこれらトリペプチド配列の何れかの存在は、可能な糖鎖付加部位を生成する。O連結グリコシル化は、糖であるN−アセチルガラクトサミン、ガラクトース、又はキシロースの1つの、ヒドロキシアミノ酸への、最も一般的にはセリン又はトレオニンへの結合を指すが、5−ヒドロキシプロリン又は5−ヒドロキシリジンも使用され得る。
抗体への糖鎖付加部位の追加は、アミノ酸配列を変更することにより都合良く達成され、その結果、それは、上記トリペプチド配列(N連結糖鎖付加部位について)の1つ以上を含む。変更はまた、本来の抗体(O連結糖鎖付加部位について)の配列への、1以上のセリン又はトレオニン残基の追加、或いは、それらによる置換によって、行われ得る。
抗体がFc領域を含む場合、それに結合した炭水化物は変更され得る。例えば、抗体のFc領域に結合したフコースを欠く、成熟した糖鎖構造を備える抗体が、記載されてきた(例えば、US2003/0157108、US2004/0093621を参照)。抗体のFc領域に結合した炭水化物において、二分のN−アセチルグルコサミン(GlcNAc)を有する抗体が、記載されてきた(例えば、WO2003/011878、及び米国特許第6,602,684号を参照)。抗体のFc領域に結合したオリゴ糖において少なくとも1つのガラクトース残基を有する抗体が、記載される(WO1997/30087;また、そのFc領域に結合した、変更された炭水化物を備える抗体に関するWO1998/58964及びWO1999/2276も参照)。修飾したグリコシル化を伴う抗原結合分子が、記載されてきた(例えば、WO99/54342、米国特許第6,602,684号及び第7,517,670号並びにUS2004/0072290;また、例えば米国特許第7,214,775号及び第7,682,610号を参照)。
本明細書における、好ましいグリコシル化変異体はFc領域を含み、ここで、Fc領域に結合した糖鎖構造はフコースを欠く。そのような変異体はADCC機能を向上させた。任意に、Fc領域は、ADCCをさらに改善する、その中の1以上のアミノ酸置換、例えば、Fc領域の位置298、333、及び/又は334での置換(残基のEuナンバリング)をさらに含む。「脱フコシル化された」又は「フコースが不十分な」抗体に関係する刊行物の例は、次のものを含む:US2003/0157108;WO2000/61739;WO2001/29246;US2003/0115614(現在、米国特許第6,946,292号)、US2002/0164328(現在、米国特許第7,064,191号);US2004/0093621;US2004/0132140;US2004/0110704;US2004/0110282(現在、米国特許第7,749,753号);US2004/0109865;WO2003/085119;WO2003/084570;WO2005/035586;WO2005/035778;WO2005/053742;Okazaki et al. J. Mol. Biol. 336:1239−1249 (2004);Yamane−Ohnuki et al. Biotech. Bioeng. 87: 614 (2004)。脱フコシル化した抗体を生成する細胞株の例は、タンパク質フコシル化(Ripka et al. Arch. Biochem. Biophys. 249:533−545 (1986);米国特許出願公開第US2003/0157108 A1, Presta, L;及びWO2004/056312 A1, Adams et al., especially at EXample 11)、及び、アルファ−1,6−フコシルトランスフェラーゼ遺伝子、FUT8、ノックアウトCHO細胞などの、ノックアウト細胞株(Yamane−Ohnuki et al. Biotech. Bioeng. 87: 614 (2004))を含む。
別のタイプの変異体は、アミノ酸置換変異体である。これら変異体は、異なる残基により置換される抗体分子において少なくとも1つのアミノ酸残基を有する。置換の突然変異生成についての最も大きな対象の部位は、超可変領域を含むが、FR変更も考慮される。保存的置換は、「好ましい置換」の表題下で、表2に示される。そのような置換が生物活性における変化を結果として生じる場合、その後、「典型的な置換」と称され、又はアミノ酸クラスに関連して以下に更に記載されるような、より多くの置換の変更が導入され、生成物がスクリーニングされ得る。
抗体の生物学的特性における実質的な修飾は、(a)例えば、シート又はらせん状の構造として、置換の領域におけるポリペプチド骨格の構造、(b)標的部位にある分子の荷電又は疎水性、或いは(c)側鎖の大部分を維持することに対する効果において著しく異なる置換を選択することにより、達成される。自然発生のアミノ酸は、一般の側鎖特性に基づいたグループに分けられる:(1)疎水性:ノルロイシン、met、ala、val、leu、ile;(2)中性の親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln;(3)酸性:asp、glu;(4)塩基性:his、lys、arg;(5)鎖の配向に影響を及ぼす残基:gly、pro;及び(6)芳香性:trp、tyr、phe。
非保存的置換は,これらのクラスの1つのメンバーを別のクラスと交換することを要する。
変異体の置換の1つのタイプは、親抗体(例えば、ヒト化又はヒトの抗体)の1以上の超可変領域残基を置換することに関係する。一般的に、さらなる開発のために選択された結果として生じる変異体は、それらが生成される親抗体に関する生物学的特性を改善させるであろう。そのような置換の変異体を生成するための都合のよい方法は、ファージディスプレイを使用する親和性成熟に関係する。簡潔に、様々な超可変領域部位(例えば、6−7の部位)は、各部位で全ての可能なアミノ酸置換を生成するために突然変異させられる。故に生成される抗体は、各粒子内に包装されるM13の遺伝子III生成物への融合として、繊維状ファージ粒子から提示される。その後、ファージに提示された変異体は、本明細書に開示されるように、それらの生物活性(例えば、結合親和性)についてスクリーニングされる。修飾のための候補超可変領域部位を同定するために、アラニン系統的変異導入法は、抗原結合に著しく寄与する超可変領域残基を同定するために実行することができる。代替的に又は付加的に、抗体と抗原の間の接触点を同定する抗原−抗体複合体の結晶構造を分析することが、有益であり得る。そのような接触残基及び隣接残基は、本明細書に詳述される技術に従った置換のための候補である。一旦、そのような変異体が生成されると、変異体のパネルは、本明細書に記載されるようにスクリーニングにさらされ、1以上の関連するアッセイにおいて上記の特性を有する抗体は、更なる開発のために選択され得る。
抗体のアミノ酸配列変異体をコード化する核酸分子は、当該技術分野にて既知の様々な方法によって調製される。これら方法は、限定されないが、自然源(自然発生のアミノ酸配列変異体の場合)からの分離、又は、抗体の以前に調製した変異体又は非変異体バージョンの、オリゴヌクレオチドを媒介とした(又は部位特異的な)突然変異生成、PCR突然変異生成、及びカセット式突然変異生成による調製を含む。
本明細書に開示される免疫グロブリンポリペプチドのFc領域に1以上のアミノ酸修飾を導入し、それによってFc領域変異体を生成することが、望ましい場合もある。Fc領域変異体は、ヒンジシステインの位置を含む1以上のアミノ酸位置で、アミノ酸修飾(例えば置換)を含むヒトFc領域配列(例えば、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、又はIgG4 Fc領域)を含み得る。
当該技術分野の記載及び教示に従って、幾つかの実施形態において、本明細書に開示される方法で使用される抗体が、例えばFc領域において、野生型カウンターパート抗体と比較して1以上の変更を含み得ることが、考慮される。それにもかかわらず、これら抗体は、それらの野生型カウンターパートと比較して、治療的有用性に必要な同じ特徴を十分に保持するであろう。例えば、特定の変更は、例えばWO99/51642に記載されるように、変更された(例えば、改善された又は減少されたかの何れか)Clq結合及び/又は補体依存性細胞障害(CDC)を結果として生じる、Fc領域において行われ得ることが、考えられる。また、Duncan & Winter Nature 322:738−40 (1988);米国特許第5,648,260号;米国特許第5,624,821号;及びFc領域変異体の他の例に関するWO94/29351を参照。WO00/42072とWO2004/056312には、FcRに対する、改善された又は減少された結合を伴う抗体変異体が記載される。また、Shields et al. J. Biol. Chem. 9(2): 6591−6604 (2001)を参照。半減期の増加、及び新生児Fc受容体(FcRn)への結合の改善を伴う抗体はまた、胎児への母性IgGの移動の原因であり(Guyer et al., J. Immunol. 117:587 (1976)及びKim et al., J. Immunol. 24:249 (1994))、US2005/0014934(Hinton et al.)に記載される。これら抗体は、Fc領域のFcRnへの結合を改善する、1以上の置換と共にFc regをその中に含む。変更されたFc領域アミノ酸配列、及び増加又は減少したClq結合能を有するポリペプチド変異体は、米国特許第6,194,551号、WO99/51642に記載される。また、Idusogie et al. J. Immunol. 164:4178−4184 (2000)を参照。
特定の実施形態において、本開示は、エフェクター機能を幾つか持つが、全てをもたない抗体変異体を考慮し、それは、インビボの抗体の半減期が重要であるが特定のエフェクター機能(補体及びADCCなど)が不必要又は有害である、適用のための望ましい候補にする。インビトロ及び/又はインビボの細胞毒性アッセイは、CDC及び/又はADCC活性の減少/枯渇を確認するために実行され得る。例えば、Fc受容体(FcR)結合アッセイは、抗体がFcyR結合を欠く(従って、おそらくADCC活性を欠く)が、FcRn結合能力を保持することを確実にするために実行され得る。ADCCを媒介するための一次細胞、NK細胞は、FcyRIIIのみを発現し、一方で単球は、FcyRI、FcyRII、及びFcyRIIIを発現する。造血細胞に関するFcR発現は、Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol. 9:457−492 (1991)の464ページの表3に要約される。対象の分子のADCC活性を評価するためのインビトロアッセイの非限定的な例は、米国特許第5,500,362号(例えば、Hellstrom, I. et al. Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 83:7059−7063 (1986)を参照)及びHellstrom, I et al., Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 82:1499−1502 (1985); 5,821,337 (Bruggemann, M. et al., Exp. Med. 166:1351−1361 (1987)を参照)に記載される。代替的に、非放射性のアッセイ方法が利用され得る(例えば、フローサイトメトリーに関するACTITM非放射性細胞毒性アッセイ(CellTecl1r1ology, Inc. Mountain View, Calif.);及びCytoTox 96(登録商標)非放射性細胞毒性アッセイ(Promega, Madison, Wis.))。そのようなアッセイに有用なエフェクター細胞は、辺縁の血中単核細胞(PBMC)及びナチュラルキラー(NK)細胞を含む。代替的に又は付加的に、対象の分子のADCC活性は、インビボ、例えば、「Clynes et al. Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA 95:652−656 (1998)」に開示されるものなどの動物モデルにおいて評価され得る。C1q結合アッセイはまた、抗体がClqに結合することができ、従ってCDC活性を欠くことを確認するために実行され得る。例えば、WO2006/029879及びWO2005/100402におけるC1q及びC3c結合ELISAを参照。補体活性化を評価するために、CDCアッセイが実行され得る(例えば、Gazzano−Santoro et al., Immunol. Methods 202:163 (1996); Cragg, M. S. et al., Blood 101:1045−1052 (2003);及びCragg, M. S, and M. J. Glennie, Blood 103:27382743 (2004)を参照)。FcRn結合及びインビボの除去/半減期決定はまた、当該技術分野にて既知の方法を使用して実行され得る(例えば、Petkova, S. B. et al., Int’l Immunol. 18(12):1759−1769 (2006)を参照)。
減少したエフェクター機能を有する抗体は、Fc領域残基238、265、269、270、297、327、及び329の1以上の置換を伴うものを含む(米国特許第6,737,056号)。そのようなFc突然変異体は、残基265及び297のアラニンへの置換を伴ういわゆる「DANA」Fc突然変異体を含む、2以上のアミノ酸位置265、269、270、297、及び327での置換を伴う、Fc突然変異体を含む(米国特許第7,332,581号)。
FcRへの結合の改善又は減少を伴う特定の抗体変異体が記載される。(例えば、米国特許第6,737,056号;WO2004/056312、及びShields et al., Biol. Chem. 9(2): 6591−6604 (2001)を参照)。
特定の実施形態において、抗体変異体は、ADCCを改善する1以上のアミノ酸置換、例えば、Fc領域の位置298、333、及び/又は334での置換を伴うFc領域を含む(残基のEuナンバリング)。
幾つかの実施形態において、変更は、例えば、米国特許第6,194,551号、WO 99/51642、及びIdusogie et al. Immunol. 164: 41784184 (2000)に記載されるように、変更された(即ち、改善された又は減少された)C1q結合及び/又は補体依存性細胞障害(CDC)を結果として生じる、Fc領域で行われる。
半減期の増加、及び新生児Fc受容体(FcRn)への結合の改善を伴う抗体は、胎児への母性IgGの移動の原因であり(Guyer et al., J. Immunol. 117:587 (1976)及びKim et al., J. Immunol. 24:249 (1994))、US2005/0014934A1(Hinton et al.)に記載される。それら抗体は、Fc領域のFcRnへの結合を改善する、1以上の置換と共にFc領域をその中に含む。そのようなFc変異体は、Fc領域残基:238、256、265、272、286,303,305、307、311,312、317、340,356、360、362、376、378、380、382、413、又は434の1以上での置換、例えば、Fc領域残基434の置換を伴うものを含む(米国特許第7,371,826号)。
また、Duncan & Winter Nature 322:738−40 (1988);米国特許第5,648,260号;米国特許第5,624,821号;及びFc領域変異体の他の例に関するWO94/29351を参照。
抗体誘導体
本明細書に開示されるような超長CDR3を含む抗体は、当該技術分野にて既知であり、容易に利用可能である、付加的な非タンパク質部分を含むようにさらに修飾され得る。好ましくは、抗体の誘導体化に適した部分は水溶性ポリマーである。水溶性ポリマーの制限しない例は、限定されないが、ポリエチレングリコール(PEG)、エチレングリコール/プロピレングリコールのコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ−1,3−ジオキソラン、ポリ−1,3,6−トリオキサン、エチレン/マレイン無水物コポリマー、ポリアミノ酸(ホモポリマー又はランダムコポリマーの何れか)、及びデキストラン又はポリ(n−ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール)、プロピレングリコールホモポリマー、ポリプロピレンオキシド/エチレンオキシド共同ポリマー、ポリオキシエチル化ポリオール(例えば、グリセリン)、ポリビニルアルコール、並びにそれらの混合物を含む。ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒドは、水中でのその安定性のため、製造において利点を有し得る。ポリマーは任意の分子量であり得、且つ分枝又は非分枝であり得る。抗体に結合したポリマーの数は変わる場合があり、1より多くのポリマーが結合すると、それらは同じ又は異なる分子であり得る。一般に、誘導体化に使用されるポリマーの数及び/又はタイプは、限定されないが、改善されるべき抗体の特定の特性又は機能、抗体誘導体が定義された条件下での治療に使用されるなどを含む考察に基づき、決定され得る。
ベクター、宿主細胞、及び組み換え法
本明細書に開示されるような抗体又はそのフラグメントの組み換え生成物について、それをコード化する核酸は分離され、さらなるクローン化(DNAの増幅)又は発現のため複製可能なベクターに挿入される。抗体をコード化するDNAは、従来の手順(例えば、抗体の重鎖及び軽鎖をコード化する遺伝子への特異的な結合が可能であるオリゴヌクレオチドプローブの使用による)を使用して、容易に分離且つシーケンス解析される。典型的な実施形態において、超長CDR3を含む抗体、超長CDR3を含む可変領域、又は超長CDR3をコード化する核酸は分離され、さらなるクローン化(DNAの増幅)又は発現のため複製可能なベクターに挿入される。多くのベクターが利用可能である。ベクターの選択は、使用される宿主細胞に部分的に依存する。一般的に、好ましい宿主細胞は、原核生物又は真核生物(一般的に哺乳動物)の何れかに由来する。任意のアイソタイプの不変領域がIgG、IgM、IgA、IgD、及びIgEの不変領域を含み、そのような不変領域が任意のヒト又は動物の種から得られ得ることが理解されるであろう。
真核生物ウィルスからの調節要素を含有する発現ベクターは、真核細胞発現ベクター(例えば、SV40ベクター、乳頭腫ウィルスベクター、エプスタイン−バーウィルス由来のベクター)において典型的に使用される。他の典型的な真核生物のベクターは、pMSG、pAV009/A+、pMTO10/A+、pMAMneo−5、バキュロウィルスpDSVE、及びCMVプロモーターの指導下でタンパク質の発現を可能にする任意のベクター、SV40早期プロモーター、SV40後期プロモーター、メタロチオネインプロモーター、マウス乳癌ウィルスプロモーター、ラウス肉腫ウィルスプロモーター、ポリヘドリンプロモーター、又は、真核細胞における発現に効果的と示された他のプロモーターを含む。
幾つかの発現系は、チミジンキナーゼ及びジヒドロ葉酸レダクターゼなどの、遺伝子増幅を提供する標識を有する。代替的に、遺伝子増幅に関しない高収率発現系はまた、昆虫細胞におけるパキュロウィルスベクターの使用などに適切であり、核酸配列は、ポリヘドリンプロモーター又は他の強いバキュロウィルスプロモーターの指導下で部分的にヒト超長CDR3抗体鎖をコード化する。
a.原核生物又は真核生物の宿主細胞を使用する抗体の生成:
i.ベクター構築
本明細書に開示される抗体のポリペプチド構成要素をコード化するポリヌクレオチド配列は、標準の組み換え技術を使用して得ることができる。所望のポリヌクレオチド配列は、ハイブリドーマ細胞などの抗体産生細胞から分離され、シーケンス解析され得る。代替的に、ポリヌクレオチドは、ヌクレオチドシンセサイザー又はPCR技術を使用して合成することができる。一旦得られると、ポリペプチドをコード化する配列は、原核生物の宿主において異種のポリヌクレオチドを複製及び発現することができる組み換えベクターに挿入される。当該技術分野にて利用可能であり且つ既知の多くのベクターは、本開示の目的のため使用することができる。適切なベクターの選択は、ベクターに、及びベクターにより変形される特定の宿主細胞に挿入される核酸の大きさに主に依存するであろう。各ベクターは、その機能(異種のポリヌクレオチドの増幅又は発現、又はその両方)、及び、中に存在する特定の宿主細胞とのその適合性に依存する、様々な構成要素を含む。ベクター構成要素は一般的に、限定されないが、以下のものを含む:複製起点、選択マーカー遺伝子、プロモーター、リボソーム結合部位(RBS)、シグナル配列、異種の核酸挿入物、及び転写終結配列。加えて、超長CDR3を含むV領域は、不変領域を含む抗体を生成するためにC領域に任意に融合され得る。
一般に、宿主細胞と互換性をもつ種に由来する、レプリコン及び対照配列を含むプラスミドベクターは、これらの宿主に関して使用される。ベクターは通常、複製部位、同様に、形質転換細胞において表現型選択を提供することができるマーキング配列を運ぶ。例えば、大腸菌は典型的に、pBR322(大腸菌種由来のプラスミド)を使用して変形される。pBR322は、アンピシリン(Amp)及びテトラサイクリン(Tet)抵抗性をコード化する遺伝子を含み、故に、形質転換細胞を同定するための容易な手段を提供する。pBR322、その誘導体、又は他の微生物のプラスミド或いはバクテリオファージはまた、内因性タンパク質の発現のため微生物の生物体により使用され得るプロモーターを含み得る、又はそれを含むように修飾され得る。特定の抗体の発現に使用されるpBR322誘導体の例が記載されてきた(例えば、米国特許第5,648,237号を参照)。
加えて、宿主微生物と互換性を持つ、レプリコン及び対照配列を含むファージベクターは、これらの宿主に関連して形質転換ベクターとして使用される。例えば、λGEM(商標)−11などのバクテリオファージは、大腸菌LE392などの感受性宿主細胞を変形するために使用され得る組み換えベクターを作る際に利用され得る。
本明細書に開示される発現ベクターは、ポリペプチド構成要素の各々をコード化する、2以上のプロモーター−シストロンのペアを含み得る。プロモーターは、その発現を調節するシストロンに対して上流(5’)に位置づけられる、非翻訳調節配列である。原核生物のプロモーターは典型的に、誘発可能及び構成的という2つのクラスに分類される。誘導可能なプロモーターは、培養条件(例えば、栄養素の存在又は不在、或いは温度の変化)における変化に応じたその管理下で、シストロンの転写のレベルの増加を開始する、プロモーターである。
様々な可能な宿主細胞によって認識された多くのプロモーターが周知である。選択されたプロモーターは、制限酵素消化を介してソースDNAからプロモーターを除去し、本明細書に開示されるベクターに分離されたプロモーター配列を挿入することにより、軽鎖及び重鎖をコード化するシストロンDNAに操作可能に連結することができる。本来のプロモーター配列及び多くの異種プロモーターの両方が、標的遺伝子の直接増幅及び/又は発現に使用され得る。幾つかの実施形態において、本来の標的ポリペプチドプロモーターと比較して、それらが発現した標的遺伝子のより大きな転写及び高い収量を一般的に許容するため、異種プロモーターが利用される。
原核生物の宿主との使用に適したプロモーターは次のものを含む:ara Bプロモーター、PhoAプロモーター、β−ガラクタマーゼ及びラクトースプロモーターシステム、トリプトファン(trp)プロモーターシステム、及びtac又はtrcプロモーターなどのハイブリッドプロモーター。しかし、バクテリアにおいて機能的な他のプロモーター(他の既知の細菌の又はファージのプロモーターなど)は、同様に適切である。それらのヌクレオチド配列が公開され、それにより、任意の必要な制限部位を供給するためにリンカー又はアダプターを使用して、当業者が、標的の軽鎖及び重鎖をコード化するシストロンに対してそれらを操作可能にライゲートすることが可能となる(例えば、Siebenlist et al. (1980) Cell 20: 269)。
適切な細菌のプロモーターは当該技術分野にて周知であり、前述のSambrook and Russell及び前述のAusubel et alなどの科学文献に完全に記載される。組み換えの触媒のポリペプチドの抗体鎖を発現するための細菌発現システムは、例えば、大腸菌、バチルス菌sp.及びサルモネラにおいて利用可能である(Palva et al., Gene, 22:229−235 (1983); Mosbach et al., Nature, 302:543−545 (1983))。
本明細書に開示される1つの態様において、組み換えベクターの内の各シストロンは、膜にわたって発現されたポリペプチドの転位を導く、分泌シグナル配列構成要素を含む。一般に、シグナル配列は、ベクターの構成要素でもよく、又は、ベクターに挿入される標的ポリペプチドDNAの一部でもよい。シグナル配列は、宿主細胞によって認識され且つ加工される(例えば、シグナルペプチターゼによって切断される)ものでなくてはならない。異種のポリペプチドに固有のシグナル配列を認識且つ加工しない原核生物の宿主細胞について、シグナル配列は、選択される原核生物のシグナル配列、例えば、PelB、OmpA、アルカリフォスファターゼ、ペニシリナーゼ、Ipp、又は耐熱性エンテロトキシンII(STII)リーダー、LamB、PhoE、及びMBPによって置換される。本明細書に開示される1つの実施形態において、発現系の両方のシストロンにおいて使用されるシグナル配列は、STIIシグナル配列又はその変異体である。
別の態様において、本開示に従った免疫グロブリンの生産は、宿主細胞の細胞質に生じる場合があり、それ故、各シストロン内の分泌シグナル配列の存在を必要としない。その点では、免疫グロブリンの軽鎖及び重鎖は、細胞質内の機能的な免疫グロブリンを形成するために発現され、折り重ねられ、組み立てられる。特定の宿主株(例えば、大腸菌trxB−株)は、ジスルフィド結合形成に好都合な細胞質条件を提供し、それにより、発現タンパク質サブユニットの適切なフォールディング及び組み立てを許容する(例えば、Proba and Pluckthun Gene, 159:203 (1995)を参照)。
抗体をコード化するベクターのクローン化又は発現に適切な宿主細胞は、本明細書に記載される原核細胞又は真核細胞を含む。1つの実施形態において、宿主細胞は、真核生物、例えば、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、ヒト胎児性腎臓(HEK)細胞、又はリンパ系細胞(例えば、YO、NSO、Sp20細胞)である。例えば、特にグリコシル化及びFcエフェクター機能が必要でない場合、抗体は、バクテリアにおいて生成され得る。バクテリアにおける抗体フラグメント及びポリペプチドの発現については、例えば、米国特許第5,648,237号、第5,789,199号、及び第5,840,523号を参照。(また、大腸菌における抗体フラグメントの発現を記載する、Charlton, Methods in Molecular Biology, Vol. 248 (B.K.C. Lo, ed., Humana Press, Totowa, N.J., 2003), pp. 245−254も参照)。発現後、抗体は、可溶性画分における細菌細胞ペーストから分離され得、さらに精製することができる。原核生物に加えて、糸状菌又は酵母菌などの真核生物の微生物は、そのグリコシル化経路が「ヒト化」され、部分的又は完全なヒト糖鎖付加パターンによる抗体の産生を結果として生じる菌類及び酵母菌株を含む、抗体をコード化するベクターに適切なクローン化又は発現の宿主である。Gemgross, Nat. Biotech. 22: 1409−1414 (2004), and Li et al., Nat. Biotech. 24:210−215 (2006)を参照。グリコシル化した抗体の発現に適切な宿主細胞はまた、多細胞生物(無脊椎動物及び脊椎動物)に由来する。脊椎がない細胞の例は植物及び昆虫細胞を含む。多数のバキュロウィルス株が、昆虫細胞と共に、特にスポドプテラ・フルギペルダ細胞のトランスフェクションのために使用され得ると同定されてきた。これらの例は限定的なものではなく例示的なものである。定義された遺伝子型を有する上述のバクテリアの何れかの誘導体を構築する方法は、当該技術分野にて既知であり、例えば、Bass et al., Proteins, 8:309−314 (1990)に記載される。バクテリアの細胞におけるレプリコンの再現性を考慮して、適切なバクテリアを選択することが一般的に必要とされる。例えば、pBR322、pBR325、pACYC177、又はpKN410などの周知のプラスミドがレプリコンを供給するために使用される場合、大腸菌、セラチア、又はサルモネラ種は、宿主として適切に使用することができる。典型的に、宿主細胞は、タンパク質分解酵素の必要最低限量を分泌しなければならず、付加的なプロテアーゼ阻害剤は、細胞培養において望ましいように組み込まれ得る。
植物細胞培養物も宿主として利用することができる。例えば、米国特許第5,959,177号、第6,040,498号、第6,420,548号、第7,125、978号、及び第6,417,429号(遺伝子導入植物において抗体を生成するためのPLANTIBODIESTM技術を記載する)を参照。脊椎動物細胞も宿主として使用され得る。例えば、懸濁液中で増殖するのに適用される哺乳動物細胞株が、有用であり得る。有用な哺乳動物宿主細胞株の他の例は、SV40(COS−7)によって変形されるサル腎臓CV1株;ヒト胎児腎臓株(例えば、Graham et al., Gen VlI’0l. 36:59 (1977)に記載されるような293又は293の細胞);ベビーハムスター腎臓細胞(BHK);マウスセルトリ細胞(例えば、Mather, Biol. Reprod. 23:243−251 (1980)に記載されるようなTM4細胞);サル腎培養細胞(CV1);アフリカミドリザル腎臓細胞(V ERO−76);ヒト子宮頸癌細胞(HELA);イヌ腎臓細胞(MDCK);バッファローラット肝細胞(BRL 3A);ヒト肺細胞(W138);ヒト肝細胞(W138G2);マウス乳房腫瘍(MMT 060562);例えば、Mather et al., Annals NI’. Acad. Sci. 383:44−68 (1982)に記載されるようなTR1細胞;MRC 5細胞;及びFS4細胞である。他の有用な哺乳動物宿主細胞株は、DHFR’CHO細胞(Urlaub et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216 (1980))を含む、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞;及び、YO、NSO、及びSp2/0などのミエローマ細胞株を含む。抗体産生に適した特定の哺乳動物宿主細胞株のレビューのため、例えば、Yazaki and Wu, Methods in Molecular Biology, Vol. 248 (B.K.C. Lo, ed., Humana Press, Totowa, N.].), pp. 255−268 (2003)を参照。
1つのそのような実施形態において、宿主細胞は次のものを含む(例えば、次のものにより変形される):(1)抗体のVLを含むアミノ酸配列及び抗体のVHを含むアミノ酸配列をコード化する核酸を含むベクター、又は(2)抗体のVLを含むアミノ酸配列をコード化する核酸を含む第1ベクター、及び抗体のVHを含むアミノ酸配列をコード化する核酸を含む第2ベクター。
ii.抗体産生
部分的にヒトの超長CDR3抗体の組み換え産生のため、超長CDR3を含む抗体をコード化する核酸は、宿主細胞におけるさらなるクローン化及び/又は発現のため、1以上の発現ベクターに挿入される。そのような核酸は、従来の手順(例えば、抗体の重鎖及び軽鎖をコード化する遺伝子への特異的な結合が可能であるオリゴヌクレオチドプローブの使用による)を使用して、容易に分離且つシーケンス解析され得る。宿主細胞は、そのような発現ベクターにより変形され、プロモーターの誘発、形質転換体の選択、又は所望の配列をコード化する遺伝子の増幅に適切であるとして、修飾された従来の培養液中で培養される。
形質転換は、原核生物の宿主へDNAを導入し、その結果、DNAが、細胞質因子として又は染色体の成分によって、複製可能であることを意味する。使用される宿主細胞に依存し、形質転換は、そのような細胞に適切な標準配置法を使用して行われる。塩化カルシウムを使用するカルシウム処理は、相当な細胞壁障壁を含む細菌細胞に一般的に使用される。形質転換のための別の方法は、ポリエチレングリコール/DMSOを使用する。使用されるまた別の技術は電気穿孔法である。
本明細書に開示されるポリペプチドを生成するために使用される原核細胞は、当該技術分野にて既知であり且つ選択された宿主細胞の培養に適切である培地において増殖される。適切な培地の例は、必要な栄養補助剤を加えたルリアブロス(LB)を含む。幾つかの実施形態において、培地はまた、発現ベクターを含有する原核細胞の増殖を選択的に許容するため、発現ベクターの構築に基づいて選択される、選択剤を含む。例えば、アンピシリンは、アンピシリン抵抗性遺伝子を発現する細胞の増殖のため培地に加えられる。
炭素、窒素、及び無機リン酸塩のソースに加えた任意の必要な補充はまた、適切な濃度で含まれ、単独で導入される、又は、別の補充又は複合の窒素源など培地と組み合わせて導入される。任意に、培地は、グルタチオン、システイン、シスタミン、チオグリコール酸塩、ジチオエリトリトール、及びジチオトレイトールから成るグループから選択された1以上の還元剤を含み得る。
原核生物の宿主細胞は適温で培養される。大腸菌増殖のため、例えば、好ましい温度は、約20℃乃至約39℃、より好ましくは約25℃乃至約37℃、更により好ましくは約30℃の範囲にある。培地のpHは、主として宿主生物に依存して、約5乃至約9に及ぶ任意のpHでもよい。大腸菌について、pHは、好ましくは約6.8乃至約7.4、より好ましくは約7.0である。
誘導プロモーターが本明細書に開示される発現ベクターに使用される場合、タンパク質発現は、プロモーターの活性化に適した条件下で誘発される。例えば、ara B又はphoAプロモーターは、ポリペプチドの転写を制御するために使用され得る。様々な誘発因子が、当該技術分野にて既知であるように、利用されるベクターコンストラクトに従って使用され得る。
本開示の発現されたポリペプチドは、宿主細胞のペリプラズムに分泌され、該ペリプラズムから回収され、又は培地に輸送される。ペリプラズムからのタンパク質回収は典型的に、一般的には浸透圧衝撃、音波処理、又は溶解などの手段によって微生物を妨害することに関係する。一旦細胞が妨害されると、細胞破壊片又は全体の細胞は、遠心分離又は濾過によって取り除かれ得る。タンパク質は、例えば親和性レジンクロマトグラフィーによって、さらに精製され得る。代替的に、培地に輸送されるタンパク質は、その中で分離され得る。細胞は、培養液、生成されるタンパク質のさらなる精製のために濾過及び濃縮される培養液上清から除去され得る。発現されたポリペプチドはさらに、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法(PAGE)及びウェスタンブロットアッセイなどの普通に知られている方法を使用して、分離且つ同定することができる。
抗体産生は、発酵プロセスによって大量に実行され得る。様々な大規模な流加回分発酵手順は、組み換えタンパク質の生産に利用可能である。大規模な発酵は、少なくとも1000リットルの容量、好ましくは1,000乃至100,000リットルの容量を有する。これらの発酵槽は、酸素と栄養素、特にグルコース(好ましくは炭素/エネルギー源)を分配するためにアジテーターインペラーを使用する。小規模発酵は、容積がおよそ100リットルのみである発酵槽における発酵を一般的に指すが、約1リットルから約100リットルまで変動する場合がある。
発酵プロセスにおいて、タンパク質発現の誘発は典型的に、所望の密度(例えば約180−220のOD550)に適切な条件下で細胞が増殖した後(その段階では、細胞は早期の固定相に存在する)に、開始される。様々な誘発因子が、当該技術分野にて既知であり且つ上記に記載されるように、利用されるベクターコンストラクトに従って使用され得る。細胞は、誘発前のより短い期間で増殖され得る。より長い又はより短い誘導時間が使用され得るが、細胞は通常約12−50時間で誘発される。
本明細書に開示されるポリペプチドの生産収量及び品質を改善させるために、様々な発酵条件を改変することができる。例えば、適切なアセンブリ、及び分泌された抗体ポリペプチドのフォールディングを改善するため、Dsbタンパク質(DsbA、DsbB、DsbC、DsbD、又はDsbG)又はFkpA(ペプチジルプロリルシス、シャペロン活性を伴うトランス−イソメラーゼ))などの、シャペロンタンパク質を過剰発現する付加的なベクターは、宿主原核細胞を共同変形するために使用され得る。シャペロンタンパク質は、細菌の宿主細胞において生成された異種タンパク質の適切なフォールディング及び可溶性を促進するために実証されてきた。(例えば、Chen et al. (1999) J Bio Chem 274:19601−19605;米国特許第6,083,715号;米国特許第6,027,888号; Bothmann and Pluckthun (2000) J. Biol. Chem. 275:17100−17105; Ramm and Pluckthun (2000) J. Biol. Chem. 275:17106−17113; Arie et al. (2001) Mol. Microbiol. 39:199−210を参照)。
発現された異種タンパク質(特に、タンパク分解性に感受性があるもの)のタンパク質分解を最小限にするために、タンパク質分解酵素には不十分な特定の宿主株が、本開示に使用され得る。例えば、宿主細胞株は、プロテアーゼIII、OmpT、DegP、Tsp、プロテアーゼI、プロテアーゼMi、プロテアーゼV、プロテアーゼVI、及びそれらの組み合わせなどの既知の細菌プロテアーゼをコード化する遺伝子において遺伝子突然変異を達成するために修飾され得る。幾つかの大腸菌プロテアーゼが不十分な株が利用可能である(例えば、前述のJoly et al. (1998); 米国特許第5,264,365号;米国特許第5,508,192号; Hara et al., Microbial Drug Resistance, 2:63−72 (1996)を参照)。
タンパク質分解酵素には不十分であり、且つ1以上のシャペロンタンパク質を過剰発現するプラスミドにより変形された大腸菌株は、本明細書に開示される発現系において宿主細胞として使用され得る。
iii.抗体精製
当該技術分野にて既知の標準タンパク質精製法を利用することができる。以下の手順は、適切な精製法の典型である:免疫親和性又はイオン交換カラム上の分画、エタノール沈澱、逆相HPLC、シリカ又はDEAEなどの陽イオン交換樹脂上でのクロマトグラフィー、クロマト分画、SDS−PAGE、硫酸アンモニウム沈殿法、及び、例えばSephadex G−75を使用するゲル濾過。
1つの態様において、固相上で固定されたプロテインAは、本明細書に開示される完全な抗体生成物の免疫親和性の精製のために使用される。プロテインAは、高親和性により抗体のFc領域に結合するStaphylococcus aureasからの41kD細胞壁タンパク質である(例えば、Lindmark et al (1983) J. Immunol. Meth. 62:1−13を参照)。プロテインAが固定される固相は、好ましくはガラス又はシリカの表面を含み、より好ましくは、制御されたポアガラスカラム又はケイ酸カラムを含む。幾つかの適用において、カラムは、汚染物質の非特異的な結合を防ぐために、グリセリンなどの試薬で覆われた。
精製の第1工程として、上記に記載されるような細胞培養に由来する調製が、対象の抗体のプロテインAへの特異的結合を可能にするため、プロテインAに固定された固相上に適用される。その後、固相は、固相に非特異的に結合された汚染物質を取り除くために洗浄される。最終的に、対象の抗体は溶離によって固相から再生される。
b.真核生物の宿主細胞を使用する抗体の生成:
ベクター構成要素は一般的に、限定されないが、以下のものの1以上を含む:シグナル配列、複製起点、1以上の標識遺伝子、エンハンサー要素、プロモーター、及び転写終結配列。
(i)シグナル配列構成要素
真核生物の宿主細胞に使用されるベクターはまた、対象の成熟したタンパク質又はポリペプチドのN末端にて特異的な切断部位を有するシグナル配列又は他のポリペプチドを含み得る。選択される異種のシグナル配列は、好ましくは、宿主細胞によって認識され且つ加工される(例えば、シグナルペプチターゼによって切断される)ものである。哺乳動物細胞発現において、ウィルス分泌リーダー(例えば、単純ヘルペスgD信号)と同様に哺乳動物シグナル配列も、利用可能である。
そのような前駆物質領域のためのDNAは、抗体をコード化するDNAに対するリーディングフレームにおいてライゲートされる。
(ii)複製起点
一般的に、複製起点の構成要素は、哺乳動物発現ベクターに必要とされない。例えば、SV40起点は早期プロモーターを含むという理由だけで、SV40起点が使用され得る。
(iii)選択遺伝子構成要素
発現ベクター及びクローン化ベクターは、選択可能な標識とも称される、選択遺伝子を含み得る。典型的な選択遺伝子は、(a)抗生物質又は他のトキシン、例えば、アンピシリン、ネオマイシン、メトトレキサート、テトラサイクリンへの耐性を与え、(b)関連する栄養要求性の欠失を捕捉し、又は(c)複合座から利用可能でない重大な栄養素を供給する、タンパク質をコード化する。
選択スキームの1つの例は、宿主細胞の増殖を阻止するために薬物を利用する。異種遺伝子と共に上手く変形される細胞は、薬物抵抗性を与えるタンパク質を生成し、故に選択レジメンから残存する。そのような支配的な選択の例は、薬物ネオマイシン、ミコフェノール酸、及びヒグロマイシンを使用する。
哺乳動物細胞に適切な選択可能なマーカーの別の例は、DHFR、チミジンキナーゼ、メタロチオネイン−I及び−II、好ましくは霊長類のメタロチオネイン遺伝子、アデノシンデアミナーゼ、オルニチンデカルボキシラーゼなどの抗体核酸を取り上げるのに適当な細胞の同定を可能にするものである。
例えば、DHFR選択遺伝子により変形された細胞は、メトトレキサート(Mtx)、DHFRの競合的アンタゴニストを含む培地において、形質転換体の全てを培養することにより最初に同定される。野生型DHFRが利用される時の適切な宿主細胞は、DHFR活性(例えば、ATCC CRL−9096)が不足しているチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株である。
代替的に、抗体、野生型DHFRタンパク質、及びアミノグリコシド3’−ホスホトランスフェラーゼ(APH)などの別の選択可能なマーカーをコード化するDNA配列により変形される又は共に変形される、宿主細胞(特に、内因性DHFRを含む野生型の宿主)は、アミノグリコシドの抗生物質、例えば、カナマイシン、ネオマイシン、G418などの選択可能なマーカーのための選択剤を含む培地における細胞増殖によって、選択することができる。米国特許第4,965,199号を参照。
(iv)プロモーター構成要素
発現ベクター及びクローン化ベクターは通常、宿主生物によって認識され、且つ抗体ポリペプチド核酸に操作可能に連結されるプロモーターを含む。プロモーター配列は真核生物で知られている。事実上全ての真核細胞遺伝子は、転写が開始する部位から上流に、およそ25乃至30の塩基に位置づけられるATリッチ領域を有する。多くの遺伝子の転写の部位から上流におよそ70乃至80の塩基で見出される別の配列は、Nが任意のヌクレオチドであり得るCNCAAT領域である。大半の真核細胞遺伝子の3’末端に、コード配列の3’末端へのポリAテイルの追加のための信号であり得るAATAAA配列がある。これら配列はすべて、真核細胞発現ベクターに適切に挿入される。
哺乳動物宿主細胞におけるベクターからの抗体ポリペプチド転写は、例えば、ポリオーマウィルス、鶏痘ウィルス、アデノウィルス(アデノウィルス2など)、ウシ乳頭腫ウィルス、トリ肉腫ウィルス、サイトメガロウィルス、レトロウィルス、B型肝炎ウィルス、及びシミアンウィルス40(SV40)などのウィルスのゲノムから、異種の哺乳動物プロモーター(例えば、アクチンプロモーター、免疫グロブリンプロモーター)から、熱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されるが、そのようなプロモーターは、宿主細胞システムと互換性を持つと仮定する。
SV40ウィルスの早期及び後期のプロモーターは、複製物のSV40ウィルス起点も含むSV40制限フラグメントとして、都合良く得られる。ヒトサイトメガロウィルスの早急な早期プロモーターは、HindIII E制限フラグメントとして都合良く得られる。ベクターとしてウシ乳頭腫ウィルスを使用する、哺乳動物宿主にDNAを発現するためのシステムは、米国特許第4,419,446号に開示される。このシステムの改変は、米国特許第4,601,978号に記載される。代替的に、ニワトリ肉腫ウィルスの末端反復配列が、プロモーターとして使用され得る。
(v)エンハンサー要素の構成要素
高等真核生物による、本開示の抗体ポリペプチドをコード化するDNAの転写は大抵、ベクターにエンハンサー配列を挿入することにより増加される。多くのエンハンサー配列が現在、哺乳類遺伝子(グロビン、エラスターゼ、アルブミン、α−フェトプロテイン、及びインスリン)から知られている。真核細胞ウィルスのエンハンサーも使用され得る。例は、複製起点(bp 100−270)の側面(late side)上のSV40エンハンサー、サイトメガロウィルス早期プロモーターエンハンサー、複製起点の側面上のポリオーマエンハンサー、及びアデノウィルスエンハンサーを含む。また、真核生物プロモーターの活性化のための要素の増強については、Yaniv, Nature 297:17−18 (1982)を参照。エンハンサーは、抗体ポリペプチドコード化配列に対する位置5’又は3’でベクターにスプライスされ得るが、好ましくはプロモーターから部位5’に位置付けられる。
(vi)転写終結構成要素
真核生物の宿主細胞において使用される発現ベクターはまた、典型的に、転写の終了に、及びmRNAを安定させるのに必要な配列を含む。そのような配列は、真核生物又はウィルスDNA或いはcDNAの、5’の、及び時には3’の非翻訳領域から共通して利用可能である。これら領域は、抗体をコード化するmRNAの非翻訳部分においてポリアデニル化されたフラグメントとして転写される、ヌクレオチドセグメントを含む。1つの有用な転写終結構成要素は、ウシ成長ホルモンポリアデニル化領域である。WO94/11026、及びその中に開示される発現ベクターを参照。
(vii)宿主細胞の選択及び形質転換
本明細書のベクターにおいてDNAをクローン化又は発現するのに適切な宿主細胞は、脊椎動物宿主細胞を含む、本明細書に記載される高等真核生物細胞を含む。培養(組織培養)における脊椎動物細胞の伝播が常法となった。有用な哺乳動物宿主細胞株の例は、SV40(COS−7ATCCCRL1651)によって変形されるサル腎臓CV1株;ヒト胎児腎臓株(293細胞又は懸濁培養における増殖のためサブクローン化される293細胞、Graham et al.,J.Gen Virol. 36:59 (1977));ベビーハムスター腎臓細胞(BHK,ATCC CCL 10);チャイニーズハムスター卵巣細胞/−DHFR(CHO,Urlaub et al., 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));サル腎培養細胞(CV1 ATCC CCL 70);アフリカミドリザル腎臓細胞(VERO−76,ATCC CRL−1587);ヒト子宮頸癌細胞(HELA,ATCC CCL2);ベビーハムスター腎臓細胞(MDCK,ATCC CCL 34);バッファローラット肝細胞(BRL 3A,ATCC CRL1442);ヒト肺細胞(W138,ATCC CCL 75);ヒト肝細胞(Hep G2, HB 8065);マウス乳房腫瘍(MMT 060562,ATCC CCL51);TRI細胞(Mather et al., Annals N.Y. Acad. Sci. 383:44−68 (1982));MRC 5細胞;FS4細胞;及びヒト肝細胞癌株(Hep G2)である。
宿主細胞へ外来のヌクレオチド配列を導入するための周知の手順の何かが使用され得る。これらは、リン酸カルシウムトランスフェクション、ポリブレン、プロトプラスト融合、電気穿孔法、微粒子銃、リポソーム、微量注入、血漿ベクター、ウィルスベクター、及び、クローン化したゲノムDNA、cDNA、合成DNA、又は他の外来の遺伝物質を宿主細胞に導入するための他の周知の方法の使用を含む(例えば、前述のSambrook and Russellを参照)。使用される特定の遺伝工学的手法が、少なくとも両方の遺伝子を、生殖系列抗体ポリペプチドを発現することができる宿主細胞に上手く導入することができることが、単に必要である。
宿主細胞は、抗体産生のため上述の発現ベクター又はクローン化ベクターにより変形され、プロモーターの誘発、形質転換体の選択、又は所望の配列をコード化する遺伝子の増幅に適切であるとして、修飾された従来の培養液中で培養される。
(viii)宿主細胞の培養
本開示の抗体を生成するために使用される宿主細胞は、様々な培地において培養され得る。Ham’s F10(Sigma)、最小必須培地(MEM)、(Sigma)、RPMI−1640(Sigma)、及びダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)(Sigma)などの市場で入手可能な培地が、宿主細胞を培養するのに適切である。加えて、Ham et al., Meth. Enz. 58:44 (1979), Barnes et al., Anal. Biochem. 102:255 (1980)、米国特許第4,767,704号;第4,657,866号;第4,927,762号;第4,560,655号;又は第5,122,469号;WO2005/035778;WO2005/035778;或いは、米国再発行特許第30,985号に記載される培地の何れかは、宿主細胞のための培地として使用され得る。これら培地の何れかが、ホルモン及び/又は他の成長因子(インスリン、トランスフェリン、又は表皮成長因子など)、塩(塩化ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、及びリン酸塩など)、バッファー(HEPESなど)、ヌクレオチド(アデノシン及びチミジンなど)、抗生物質(GENTAMYCIN(商標)薬物など)、痕跡元素(ミクロモルの範囲において終末濃度で通常存在する無機化合物として定義される)、及びグルコース又は等価エネルギーソースに必要なものとして、補充され得る。任意の他の必要な補充も、当業者に知られる適切な濃度で含まれ得る。温度、pHなどの培養条件は、発現のために選択された宿主細胞と共に以前に使用されたものであり、当業者に明らかとなるであろう。
(ix)抗体の精製
組み換え技術を使用する場合、抗体は、細胞内で生成され得る、又は培地に直接分泌され得る。抗体が細胞内で生成される場合、第1工程として、微粒子のデブリ、宿主細胞又は溶解されたフラグメントのいずれかが、例えば遠心分離又は限外濾過によって取り除かれる。抗体が培地に分泌される場合、そのような発現系からの上清は一般的に、市販のタンパク濃度フィルター(例えば、Amicon又はMillipore Pellicon(登録商標)限外濾過ユニット)を使用して最初に濃縮される。PMSFなどのプロテアーゼ阻害剤は、タンパク質分解を阻害するために前述の工程の何れかにも含まれ得、抗生物質は、外来性の汚染物質の増殖を防ぐために含まれ得る。
細胞から調製された抗体組成物は、好ましい精製法である親和クロマトグラフィーにより、例えば、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析、及び親和クロマトグラフィーを使用して、精製され得る。親和性リガンドとしてのプロテインAの適合性は、抗体に存在する任意の免疫グロブリンFcドメインの種及びアイソタイプに依存する。プロテインAは、ヒトγ1、γ2、又はγ4の重鎖に基づく抗体を精製するために使用され得る(Lindmark et al., J. Immunol. Meth. 62:1−13 (1983))。プロテインGは、すべてのマウスアイソタイプ及びヒトγ3のために推奨される(Guss et al., EMBO J. 5:15671575 (1986))。親和性リガンドが結合されるマトリックスは大抵、アガロースであるが、他のマトリックスが利用可能である。制御されたポアグラス又はポリ(スチレンジビニル)ベンゼンなどの機械的に安定したマトリクスは、アガロースにより達成され得る、より速い流速且つより短い処理時間を可能にする。抗体がCH3ドメインを含む場合、Bakerbond ABX(商標)レジン(J. T. Baker, Phillipsburg, N.J.)は精製に役立つ。イオン交換カラム上の分画、エタノール沈澱、逆相HPLC、シリカ上のクロマトグラフィー、陰イオン又は陽イオン交換樹脂(ポリアスパラギン酸カラムなど)上のヘパリンSEPHAROSE(商標)クロマトグラフィー上のクロマトグラフィー、クロマト分画、SDS−PAGE、及び硫酸アンモニウム沈殿法などのタンパク質精製のための他の技術はまた、回収される抗体に依存して利用可能である。
細胞質に存在する又はペリプラズム空間から放出される抗体又はフラグメントの可溶形態は、当該技術分野にて既知の方法を使用して更に精製され得、例えば、Fabフラグメントは、浸透圧衝撃技術によって細菌のペリプラズム空間から放出される。
抗体又はフラグメントを含む封入体が形成された場合、それらは大抵、内部及び/又は外部の細胞膜に結合することができ、故に、遠心分離の後にペレット物質において主に見出される。その後、ペレット物質は、アルカリpHでのジチオトレイトール、又は封入体を放出し、分裂し、且つ可溶性にするための酸pHでのトリスカルボキシエチルホスフィンなどの還元剤の存在下で、pH極端で、洗浄剤、グアニジン、グアニジン誘導体、尿素、又は尿素誘導体などのカオトロピック剤により、処理され得る。その後、可溶性の抗体又はフラグメントは、ゲル電気泳動、免疫沈降などを使用して分析され得る。可溶化した抗体を分離するのが望ましい場合、抗原結合性フラグメント分離が、以下に説明される及び「Marston et al. (Meth. Enz., 182:264−275 (1990))」におけるものなどの標準方法を使用して、達成され得る。
任意の予備の精製工程に従い、対象の抗体及び汚染物質を含む混合物は、約2.5−4.5の間のpHで溶出緩衝液を使用する低pH疎水性相互作用クロマトグラフィーにさらされ、好ましくは低塩濃度(例えば、約0−0.25Mの塩)で実行され得る。
幾つかの場合において、抗体又はフラグメントは、分離後に生物学的に活性ではない場合もある。ポリペプチドを「再フォールディングする」又はその三次構造に変換する、及びジスルフィド連結を生成する様々な方法が、生物活性を回復するために使用され得る。そのような方法は、通常7より上のpHにまで、及びカオトロープの特定の濃度の存在下で、可溶化したポリペプチドを晒す工程を含む。カオトロープの選択は、封入体の可溶化に使用される選択に非常に類似するが、通常、カオトロープは、より低い濃度で使用され、必ずしも可溶化に使用されるカオトロープと同じではない。大抵の場合、再フォールディング溶液/酸化溶液はまた、還元剤、及び、タンパク質のシステインブリッジの形成に生じるためのジスルフィドシャフリングを可能にする特定のレドックス電位を生成するために特定の比率でその酸化形態を加えた還元剤を含む。共通して使用されたレドックス対の幾つかは、システイン/シスタミン、グルタチオン(GSH)/ジチオビスGSH、塩化第二銅、ジチオトレイトール(DTT)/ジチアンDTT及び2−メルカプトエタノール(bME)/di−チオ−b(ME)を含む。多くの例において、助溶剤は、再フォールディングの効率を増加させるために使用され得、この目的に使用される一般の試薬は、グリセロール、様々な分子量のポリエチレングリコール、アルギニンなどを含む。
免疫複合体
本開示はまた、免疫複合体(互換的に、「抗体−薬物複合体」又は「ADC」と称される)を提供し、該免疫複合体は、化学療法剤、薬物、増殖阻害剤、トキシン(例えば、細菌、菌類、植物、又は動物由来の酵素学的に活性なトキシン、又はそのフラグメント)、又は放射性同位体(例えば放射性複合体)などの細胞毒性薬剤に共役される、本明細書に記載されるような超長CDR3を含む。代替的に、免疫複合体は、ペプチドに共役される、本明細書に記載されるような超長CDR3を含む抗体の何れかを含む。ペプチドは、非抗体ペプチド、治療用ポリペプチド、サイトカイン、ホルモン、又は成長因子でもよい。ペプチドは、非抗体配列によってコード化され得る。
抗体−薬物複合体は、細胞毒性薬剤又は細胞静止剤の局所送達に使用され得る。例えば、癌の処置に腫瘍細胞を死滅させる又は阻害する薬物(Syrigos and Epenetos (1999) Anticancer Research 19:605−614; Niculescu−Duvaz and Springer (1997) Adv. Drg Del. Rev. 26:151−172; 米国特許第4,975,278号)は、薬物部分の腫瘍への標的送達、及びその中での細胞内蓄積を可能にし、ここで、これら非共役薬剤の全身投与は、通常の細胞、同様に排除されるよう求められる腫瘍細胞に対する毒性の許容できないレベルを結果としてもたらし得る(Baldwin et al., (1986) Lancet pp. (Mar. 15, 1986):603−05; Thorpe, (1985) “Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review,” in Monoclonal Antibodies ’84: Biological And Clinical Applications, A. Pinchera et al. (ed.s), pp. 475−506)。最小の毒性による最大限の効果が、それによって求められる。ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体の両方は、これらの戦略において有用であると報告されてきた(Rowland et al., (1986) Cancer Immunol. Immunother., 21:183−87)。これらの方法において使用される薬物は、ダウノマイシン、ドキソルビシン、メトトレキサート、及びビンデシンを含む(前述のRowland et al., (1986))。抗体−トキシン複合体に使用されるトキシンは、ジフテリアトキシンなどの細菌毒素、リシンなどの植物トキシン、ゲルダナマイシン(Mandler et al (2000) Jour. of the Nat. Cancer Inst. 92(19):1573−1581; Mandler et al (2000) Bioorganic & Med. Chem. Letters 10: 1025−1028; Mandler et al (2002) Bioconjugate Chem. 13:786−791)、マイタンシノイド (EP 1391213; Liu et al., (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:8618−8623)、及びカリチアマイシン (Lode et al (1998) Cancer Res. 58:2928; Hinman et al (1993) Cancer Res. 53:3336−3342)などの小分子トキシンを含む。トキシンは、チューブリン結合、DNA結合、又はトポイソメラーゼ阻害を含む機構により、その細胞毒性効果及び細胞性静止効果を達成し得る。幾つかの細胞毒性薬物は、大きな抗体又はタンパク質受容体リガンドに共役されると、不活性となる又はあまり活性でなくなる傾向がある。
ZEVALIN(登録商標)(イブリツモマブチウクセタン、Biogen/Idec)は、チオ尿素リンカー−キレート剤によって結合される、標準及び悪性のBリンパ球、並びに111In又は90Yの放射性同位体の表面で見出される、CD20抗原に対して導かれるマウスIgG1カッパモノクローナル抗体から構成される抗体放射性同位体複合体である(Wiseman et al (2000) Eur. Jour. Nucl. Med. 27(7):766−77; Wiseman et al (2002) Blood 99(12):4336−42; Witzig et al (2002) J. Clin. Oncol. 20(10):2453−63; Witzig et al (2002) J. Clin. Oncol. 20(15):3262−69)。ZEVALINはB細胞非ホジキンリンパ腫(NHL)に対する活性を有するが、投与は、大半の患者において重度の且つ長引く血球減少症を結果としてもたらす。MYLOTARG(商標)(ジェムツツマブオゾガミシン、Wyeth Pharmaceuticals)、カリチアマイシンに連結されたhu CD33抗体で構成される抗体薬物複合体は、注入による急性骨髄性白血病の処置のため2000年に承認された(Drugs of the Future (2000) 25(7):686;米国特許第4,970,198号;第5,079,233号;第5,585,089号;第5,606,040号;第5,693,762号;第5,739,116号;第5,767,285号;第5,773,001号)。カンツズマブメルタンシン(Immunogen,Inc.)、マイタンシノイド薬物部分、DM1へジスルフィドリンカーSPPを介して連結されたhuC242抗体で構成される抗体薬物複合体は、結腸、膵臓、胃、及び他のものなどのCanAgを発現する癌の処置のための第2相試験に進んでいる。MLN−2704(Millennium Pharm., BZL Biologics, Immunogen Inc.)、メイタンシノイド薬物部分、DM1に連結された抗前立腺特異性の膜抗原(PSMA)モノクローナル抗体で構成される抗体薬物複合体は、前立腺腫瘍の電位治療のために開発中である。オーリスタチンペプチド、オーリスタチンE(AE)、及びモノメチルオーリスタチン(MMAE)、ドラスチンの合成アナログは、キメラ的なモノクローナル抗体cBR96(癌腫上でLewis Yに特異的)及びcAC10(血液悪性腫瘍上でCD30に特異的)に共役され(Doronina et al (2003) Nature Biotechnology 21(7):778−784)、治療上の開発下にある。
免疫共役の生成に有用な化学療法剤が本明細書に記載される。使用され得る酵素学的に活性な毒素又はそのフラグメントは、、ジフテリアA鎖、ジフテリア毒素の非結合活性フラグメント、外毒素A鎖(緑膿菌からの)、リシンA鎖、アブリンA鎖、モデシンA鎖、アルファ−サルシン、シナアブラギリタンパク質、ジアンチンタンパク質、Phytolaca americanaタンパク質(PAPI、PAPII、及びPAP−S)、momordica charantia阻害剤、クルシン、クロチン、sapaonaria officinalis阻害剤、ゲロニン、ミトゲリン、レストリクトシン、フェノマイシン、エノマイシン、及びトリコテセンを含む。例えば、1993年10月28日公開のWO93/21232を参照。様々な放射性核種は、放射共役した抗体の産生に利用可能である。例は、212Bi、131I、131In、90Y、及び186Reを含む。抗体と細胞毒性薬剤の共役は、N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオールプロピオン酸塩(SPDP)、イミノチオラン(IT)、イミドエステル(アジプイミド酸ジメチルなど)の二官能性の誘導体、活性エステル(スベリン酸ジスクシンイミジルなど)、アルデヒド(グルタルアルデヒドなど)、ビス−アジド化合物(ビス(p−アジドベンゾイル)ヘキサンジアミンなど)、ビス−ジアゾニウム誘導体(ビス−(p−ジアゾニウムベンゾイル)−エチレンジアミンなど)、ジイソシアナート(トルエン2,6−ジイソシアナートなど)、及びビス−活性フッ素化合物(1,5−ジフルオロ−2,4−ジニトロベンゼンなど)などの、様々な二官能性タンパク質カップリング剤を使用して作られる。例えば、リシン抗毒素は、Vitetta et al., Science, 238: 1098 (1987)に記載されるように、調製され得る。炭素−14−標識化1−イソチオシアナトベンジル−3−メチルジエチレントリアミンペンタ酢酸(MX−DTPA)は、抗体に対する放射ヌクレオチドの共役のための典型的なキレート剤である。WO94/11026を参照。
抗体、及びカリケアマイシン、マイタンシノイド、ドラスチン、オーリスタチン(aurostatins)、トリコテセン、及びCC1065などの1以上の小分子トキシンの複合体、並びにトキシン活性を有するこれらトキシンの誘導体も、本明細書で考慮される。
a.マイタンシン及びマイタンシノイド
幾つかの実施形態において、免疫共役は、1以上のマイタンシノイド分子に共役される、本明細書に開示されるような超長CDR3を含む抗体(完全長又はフラグメント)を含む。
マイタンシノイドは、チューブリン重合の阻害により作用する有糸分裂(mitototic)阻害剤である。マイタンシンは、「east African shrub Maytenus serrata」から最初に分離された(米国特許第3,896,111号)。後に、特定の微生物がまた、マイタンシノール及びマイタンシノールエステルなどのマイタンシノイドを生成することが見出された(米国特許第4,151,042号)。合成のマイタンシノール及びその誘導体並びにアナログは、例えば、米国特許第4,137,230号;第4,248,870号;第4,256,746号;第4,260,608号;第4,265,814号;第4,294,757号;第4,307,016号;第4,308,268号;第4,308,269号;第4,309,428号;第4,313,946号;第4,315,929号;第4,317,821号;第4,322,348号;第4,331,598号;第4,361,650号;第4,364,866号;第4,424,219号;第4,450,254号;第4,362,663号;及び第4,371,533号に開示される。
マイタンシノイド薬物部分は抗体−薬物複合体において誘引性の薬物部分であり、なぜならそれらが:(i)発酵又は化学的修飾、発酵産物の誘導体化によって調製するために比較的利用しやすく、(ii)抗体に対する非ジスルフィドリンカーを介する共役に適切な官能基による誘導体化に適し、(iii)血漿において安定し、及び(iv)様々な腫瘍細胞株に対して効果的であるためである。
マイタンシノイドを含む免疫複合体、それを作る方法、及びその治療上の使用は、例えば、米国特許第5,208,020号、第5,416,064号、及びEP0425235に開示される。「Liu et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:8618−8623 (1996)」には、マイタンシノイドを含む免疫複合体が、ヒト結腸直腸癌に対して導かれるモノクローナル抗体C242に連結されたDM1を指定したことが記載される。複合体は、培養された結腸癌細胞に対して高度に細胞毒性であると見出され、インビボの腫瘍増殖アッセイにおいて抗腫瘍活性を示した。「Chari et al., Cancer Research 52:127−131 (1992)」には、マイタンシノイドが、ヒト結腸癌細胞株上の抗原に結合するマウスA7に、又は、HER−2/neuオンコジーンを結合する別のマウスモノクローナル抗体TA.1にジスルフィドリンカーを介して共役された免疫複合体が記載される。TA.1−マイタンシノイド複合体の細胞毒性は、1つの細胞当たり3x10のHER−2表面抗原を発現する、ヒト乳癌細胞株SK−BR−3上でインビトロで試験された。薬物複合体は、1つの抗体分子当たりのマイタンシノイド分子の数を増やすことにより増加され得る遊離マイタンシノイド薬物に類似する、ある程度の細胞毒性を達成した。A7−マイタンシノイド複合体は、マウスにおいて低い全身性の細胞毒性を示した。
抗体−マイタンシノイド複合体は、抗体又はマイタンシノイド分子のいずれかの生物活性を著しく減らすことなく、抗体をマイタンシノイド分子に化学的に連結することにより調製される。例えば、米国特許第5,208,020号を参照。1つの抗体分子につき共役される平均3−4のマイタンシノイド分子は、抗体の機能又は可溶性に負に影響を及ぼすことなく標的細胞の細胞毒性を増強する際に効果を示したが、トキシン/抗体の1つの分子でさえ、ネイキッド抗体の使用にわたって細胞毒性を増強すると予想される。マイタンシノイドは当該技術分野にて周知であり、既知の技術によって合成され、又は自然源から分離され得る。適切なマイタンシノイドは、例えば、米国特許第5,208,020号、及び上記に引用された他の特許及び非特許の刊行物に、開示される。好ましいマイタンシノイドは、芳香環において、又は、様々なマイタンシノールエステルなどのマイタンシノール分子の他の位置にて修飾される、マイタンシノール及びマイタンシノールアナログである。
抗体−マイタンシノイド複合体を作るための、当該技術分野で既知の多くの連結基が存在し、例えば、米国特許第5,208,020号、第6,441,163号、又はEP0425235、Chari et al., Cancer Research 52:127−131 (1992)に開示されるものを含む。リンカー構成要素SMCCを含む抗体−マイタンシノイド複合体が調製され得る。連結基は、ジスルフィド基、チオエーテル基、酸不安定基、感光基、ペプチダーゼ感光基、又はエステラーゼ感光基、不安定な基、上記特許に開示されるように、好ましいジスルフィド及びチオエーテルの基を含む。付加的な連結基は本明細書に記載且つ例証される。
抗体及びマイタンシノイドの複合体は、N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオン酸塩(SPDP)、スクシンイミジル−4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシラート(SMCC)、イミノチオラン(IT)、イミドエステルの二官能性誘導体(アジプイミド酸ジメチルなど)、活性エステル(スベリン酸ジスクシンイミジルなど)、アルデヒド(グルタルアルデヒドなど)、ビス−アジド化合物(ビス(p−アジドベンゾイル)ヘキサンジアミンなど)、ビス−ジアゾニウム誘導体(ビス−(p−ジアゾニウムベンゾイル)−エチレンジアミンなど)、ジイソシアナート(トルエン2,6−ジイソシアナート2など)、及びビス−活性フッ素化合物(1,5−ジフルオロ−2,4−ジニトロベンゼンなど)などの、様々な二官能性タンパク質カップリング剤を使用して、作られ得る。特に好ましいカップリング剤は、ジスフィルド連結を提供するため、N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオン酸塩(SPDP)(Carlsson et al., Biochem. J. 173:723−737 (1978))及びN−スクシンイミジル−4−(2−ピリジルチオ)ペンタノアート(SPP)を含む。
リンカーは、連結のタイプに依存して、様々な位置でマイタンシノイド分子に結合され得る。例えば、エステル連結は、従来のカップリング技術を使用するヒドロキシル基との反応によって形成され得る。反応は、ヒドロキシル基があるC−3位置、ヒドロキシメチルで修飾されるC−14位置、ヒドロキシル基で修飾されるC−15位置、及びヒドロキシル基があるC−20位置で生じ得る。好ましい実施形態において、連結は、マイタンシノール又はマイタンシノールアナログのC−3位置で形成される。
b.オーリスタチン及びドラスチン
幾つかの実施形態において、ドラスタチン又はドラスタチンペプチド性アナログ及び誘導体、オーリスタチンに共役される、免疫複合体は、本明細書に開示される抗体を含む(米国特許第5,635,483号;第5,780,588号)。ドラスチン及びオーリスタチンは、微小管動態、GTP加水分解、及び核分裂並びに細胞分裂に干渉し(Woyke et al (2001) Antimicrob. Agents and Chemother. 45(12):3580−3584)、且つ、抗癌性(米国特許第5,663,149号)及び抗真菌活性(Pettit et al (1998) Antimicrob. Agents Chemother. 42:2961−2965)を有すると示されてきた。ドラスチン又はオーリスタチンの薬物部分は、ペプチドの薬物部分のN(アミノ)末端又はC(カルボキシル)末端を介して抗体に結合され得る(WO02/088172)。
典型的なオーリスタチンの実施形態は、N末端に連結したモノメチルオーリスタチン薬物部分DE及びDFを含む(例えば、米国特許第7,498,298号を参照)。
典型的に、ペプチドベースの薬物部分は、2以上のアミノ酸及び/又はペプチドフラグメントの間にペプチド結合を形成することにより調製され得る。そのようなペプチド結合は、例えば、ペプチド化学の分野において周知の液相合成法(例えば、E. Schroder and K. Lubke, “The Peptides”, volume 1, pp 76−136, 1965, Academic Pressを参照)に従って、調製され得る。オーリスタチン/ドラスチンの薬物部分は、米国特許第5,635,483号;米国特許第5,780,588号;Pettit et al (1989) J. Am. Chem. Soc. 111:5463−5465;Pettit et al. (1998) Anti−Cancer Drug Design 13:243−277;Pettit, G. R., et al. Synthesis, 1996, 719−725;及びPettit et al. (1996) J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 5:859−863の方法に従って調製され得る。また、Doronina (2003) Nat Biotechnol 21(7):778−784; 米国特許第7,498,289号, (リンカーに共役されるMMAE及びMMAFなどのモノメチルバリン化合物を調製するリンカー及び方法を開示する)も参照。
c.カリチアマイシン
他の実施形態において、免疫複合体は、1以上のカリチアマイシン分子に共役される、本明細書に開示される抗体を含む。抗生物質のカリチアマイシンファミリーは、ピコモル以下の(sub−picomolar)濃度で二本鎖DNA破壊をもたらすことができる。カリチアマイシンファミリーの複合体の調製については、米国特許第5,712,374号、第5,714,586号、第5,739,116号、第5,767,285号、第5,770,701号、第5,770,710号、第5,773,001号、第5,877,296号を参照。使用され得るカリチアマイシンの構造アナログは、限定されないが、γ 、α 、α 、N−アセチル−γ 、PSAG及びθ を含む(例えば、Hinman et al., Cancer Research 53:3336−3342 (1993), Lode et al., Cancer Research 58:2925−2928 (1998)、及び前述の米国特許を参照)。抗体が共役され得る別の抗腫瘍薬物は、抗葉酸剤であるQFAである。カリチアマイシン及びQFAの両方は、細胞内の作用部位の細胞内部位を有し、且つ原形質膜を容易に渡らない。それ故、抗体を媒介とした内在化を通じたこれら薬剤の細胞の取り込みは、それらの細胞毒性を大きく増強する。
d.他の細胞毒性薬剤
本明細書に開示される抗体に共役され得る他の抗腫瘍剤は、BCNU、ストレプトゾシン、ビンクリスチン及び5−フルオロウラシル、米国特許第5,053,394号、第5,770,710号に記載されるLL−E33288複合体であると総称して知られる薬剤のファミリー、同様にエスペラミシン(米国特許第5,877,296号)を含む。
使用され得る酵素学的に活性なトキシン及びそのフラグメントは、ジフテリアA鎖、ジフテリア毒素の非結合活性フラグメント、外毒素A鎖(緑膿菌からの)、リシンA鎖、アブリンA鎖、モデシンA鎖、アルファ−サルシン、シナアブラギリタンパク質、ジアンチンタンパク質、Phytolaca americanaタンパク質(PAPI、PAPII、及びPAP−S)、momordica charantia阻害剤、クルシン、クロチン、sapaonaria officinalis阻害剤、ゲロニン、ミトゲリン、レストリクトシン、フェノマイシン、エノマイシン、及びトリコテシンを含む。例えば、1993年10月28日公開のWO93/21232を参照。
本開示は更に、抗体と、核酸分解活性を伴う化合物(例えば、デオキシリボヌクレアーゼなどのリボヌクレアーゼ又はDNAエンドヌクレアーゼ;DNアーゼ)の間で形成された免疫複合体を考慮する。
腫瘍の選択的破壊のために、抗体は高放射能原子を含み得る。様々な放射性同位体は、放射共役した抗体の産生に利用可能である。例は、At211、I131、I125、Y90、Re186、Re188、Sm153、Bi212、P32、Pb212、及びLuの放射性同位体を含む。複合体が検出に使用される場合、それは、再びヨウ素123のように、シンチグラフ検査のための放射性原子(例えばtc99m又はI123)、又は核磁気共鳴(NMR)画像化(磁気共鳴画像法、mriとしても知られる)のためのスピン標識(ヨウ素−234再度(again)、ヨウ素−131、インジウム−111、フッ素−19、炭素−13、窒素−15、酸素−17、ガドリニウム、マンガン、又は鉄など)を含み得る。
放射性同位体又は他の標識は、既知の方法で複合体に組み込まれ得る。例えば、ペプチドは生合成され得、又は、例えば、水素の場所にあるフッ素−19に関する適切なアミノ酸前駆物質を使用する化学的アミノ酸合成によって合成され得る。tc99m又はI123、Re186、Re188、及びIn111などの標識は、ペプチドにおいてシステイン残基を介して結合され得る。イットリウム−90はリジン残基を介して結合され得る。IODOGEN方法(Fraker et al (1978) Biochem. Biophys. Res. Commun. 80: 49−57)は、ヨウ素−123を組み込むために使用され得る。「Monoclonal Antibodies in Immunoscintigraphy」(Chatal, CRC Press 1989)には、他の方法が記載される。
抗体及び細胞毒性薬剤の複合体は、N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオン酸塩(SPDP)、スクシンイミジル−4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシラート(SMCC)、イミノチオラン(IT)、イミドエステルの二官能性誘導体(アジプイミド酸ジメチルHClなど)、活性エステル(スベリン酸ジスクシンイミジルなど)、アルデヒド(グルタルアルデヒドなど)、ビス−アジド化合物(ビス(p−アジドベンゾイル)ヘキサンジアミンなど)、ビス−ジアゾニウム誘導体(ビス−(p−ジアゾニウムベンゾイル)−エチレンジアミンなど)、ジイソシアナート(トルエン2,6−ジイソシアナート2など)、及びビス−活性フッ素化合物(1,5−ジフルオロ−2,4−ジニトロベンゼンなど)などの、様々な二官能性タンパク質カップリング剤を使用して、作られ得る。例えば、リシン免疫毒素は、Vitetta et al., Science 238:1098 (1987)に記載されるように調製され得る。炭素−14−標識化1−イソチオシアナトベンジル−3−メチルジエチレントリアミンペンタ酢酸(MX−DTPA)は、抗体に対する放射ヌクレオチドの共役のための典型的なキレート剤である。WO94/11026を参照。リンカーは、細胞における細胞毒性薬物の放出を促進する「開裂可能なリンカー」でもよい。例えば、酸に不安定なリンカー、ペプチダーゼ感受性リンカー、感光性リンカー、ジメチルリンカー、又はジスルフィド含有リンカー(Chari et al., Cancer Research 52:127−131 (1992); 米国特許第5,208,020号)が使用され得る。
本明細書に開示される化合物は特に、限定されないが、次の架橋剤試薬により調製されたADCを考慮する:(例えば、Pierce Biotechnology, Inc., Rockford, Ill., U.S.Aから)市場で入手可能な、BMPS、EMCS、GMBS、HBVS、LC−SMCC、MBS、MPBH、SBAP、SIA、SIAB、SMCC、SMPB、SMPH、スルフォ−EMCS、スルフォ−GMBS、スルフォ−KMUS、スルフォ−MBS、スルフォ−SIAB、スルフォ−SMCC、及びスルフォ−SMPB、並びにSVSB(スクシンイミジル−(4−ビニルスルホン)ベンゾアート)。2003−2004年の出願ハンドブック及びカタログの467−498ページを参照。
e.抗体薬物複合体の調製
本明細書に開示される抗体薬物複合体において、抗体(Ab)は、リンカー(L)を介して、1以上の薬物部分(D)、例えば、1つの抗体当たり約1乃至約20の薬物部分に共役される。式I[Ab−(L−D)]のADCは、次のものを含む、当業者に既知の有機化合物反応、条件、及び試薬を使用する、様々な手段によって調製され得る:(1)共有結合を介して、Ab−Lを形成するため、二価のリンカー試薬との抗体の求核基の反応、その後、薬物部分Dとの反応;及び(2)共有結合を介して、D−Lを形成するため、二価のリンカー試薬との薬物部分の求核基の反応、その後、抗体の求核基の反応。ADCを調製する更なる方法は本明細書に記載される。
リンカーは、1以上のリンカー構成要素から構成され得る。典型的なリンカー構成要素は、6−マレイミドカプロイル(「MC」)、マレイミドプロパノイル(「MP」)、バリン−シトルリン(「val−cit」)、アラニン−フェニルアラニン(「ala−phe」)、(p−アミノベンジルオキシカルボニル)(「PAB」)、N−スクシンイミジル4−(2−ピリジルチオ)ペンタノアート(「SPP」)、N−スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1カルボキシラート(「SMCC」)、及びN−スクシンイミジル(4−ヨード−アセチル)アミノ安息香酸塩(「SIAB」)を含む。更なるリンカー構成要素は当該技術にて既知であり、その幾つかが本明細書に開示される(例えば、米国特許第7,498,298号を参照)。
幾つかの実施形態において、リンカーはアミノ酸残基を含み得る。典型的なアミノ酸リンカー構成要素は、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、又はペンタペプチドを含む。典型的なジペプチドは:バリン−シトルリン(vc又はval−cit)、アラニン−フェニルアラニン(af又はala−phe)を含む。典型的なトリペプチドは:グリシン−バリン−シトルリン(gly−val−cit)及びグリシン−グリシン−グリシン(gly−gly−gly)を含む。アミノ酸リンカー構成要素を含むアミノ酸残基は、シトルリンなどの、アナログを含む小さなアミノ酸及び非自然発生のアミノ酸と同様に、自然に生じるものを含む。アミノ酸リンカー構成要素は、特定の酵素、例えば、腫瘍関連のプロテアーゼ、カテプシンB、C、及びD、又はプラスミンプロテアーゼにより、酵素切断に関する選択性において設計及び最適化され得る。
抗体上の求核基は、限定されないが:(i)N末端アミン基、(ii)側鎖アミン基、例えばリジン、(iii)側鎖チオール基、例えばシステイン、及び(iv)抗体がグリコシル化する糖水酸基又はアミノ基を含む。アミン基、チオール基、及びヒドロキシル基は求核性であり、次のものを含むリンカー部分及びリンカー試薬上での求電子基との共有結合を形成するために反応することができる:(i)NHSエステル、HOBtエステル、ハロホルメート、及び酸ハロゲン化物などの活性エステル;(ii)アルキル、及びハロアセトアミドなどのハロゲン化ベンジル;(iii)アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、及びマレイミド基。特定の抗体は、縮小可能な鎖間のジスルフィド、例えばシステインブリッジを有する。抗体は、DTT(ジチオトレイトール)などの還元剤による処理によるリンカー試薬との共役のため反応的にされ得る。各システインブリッジは故に、理論上、2つの反応的なチオール求核試薬を形成するであろう。更なる求核基は、アミンのチオールへの転換を結果として生じる、2−イミノチオラン(Trautの試薬)とのリジンの反応を通じて、抗体に導入され得る。反応的なチオール基は、1、2、3、4、又はそれ以上のシステイン残基の導入(例えば、1以上の非天然のシステインアミノ酸残基を含む突然変異体抗体を調製する)により、抗体(又はそのフラグメント)に導入され得る。
本明細書に開示される抗体薬物複合体はまた、リンカー試薬又は薬物上で求核性の置換基と反応し得る求電子部分を導入するため抗体の修飾によって生成され得る。グリコシル化した抗体の糖は、リンカー試薬又は薬物部分のアミン基に反応し得るアルデヒド基又はケトン基を形成するために、例えば、過ヨウ素酸塩酸化剤により酸化され得る。結果として生じるイミンシッフ塩基の基は、安定した連結を形成し、又は、例えば安定したアミン連結を形成するホウ化水素試薬によって還元され得る。1つの実施形態において、グリコシル化した抗体の炭水化物部分と、ガラクトースオキシダーゼ又はメタ過ヨウ素酸ナトリウとの反応は、薬物上で適切な基に反応し得るタンパク質においてカルボニル(アルデヒド及びケトン)基をもたらし得る(Hermanson, Bioconjugate Techniques)。別の実施形態において、N末端セリン又はトレオニン残基を含むタンパク質は、第1アミノ酸の場所においてアルデヒドの生産を結果として生じるメタ過ヨウ素酸ナトリウムに反応することができる(Geoghegan & Stroh, (1992) Bioconjugate Chem. 3:138−146; 米国特許第5,362,852号)。そのようなアルデヒドは、薬物部分又はリンカー求核試薬に反応され得る。
同様に、薬物部分上の求核基は、限定されないが:アミン、チオール、ヒドロキシル、ヒドラジド、オキシム、ヒドラジン、チオセミカルバゾン、ヒドラジンカルボキシラート、及び、次のものを含むリンカー部分及びリンカー試薬上で求電子基との共有結合を形成するために反応することができるアリールヒドラジドの基を含む:(i)NHSエステル、HOBtエステル、ハロホルメート、及び酸ハロゲン化物などの活性エステル;(ii)アルキル、及びハロアセトアミドなどのハロゲン化ベンジル;(iii)アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、及びマレイミド基。
代替的に、抗体と細胞毒性薬剤を含む融合タンパク質は、例えば、組み換え技術又はペプチド合成によって作られ得る。DNAの長さは、互いに隣接している、又は、複合体の所望の特性を破壊しないリンカーペプチドをコード化する領域によって分離されている、複合体の2つの部分をコード化する各領域を含み得る。
また別の実施形態において、抗体は、腫瘍のプレターゲティングにおける利用のため「受容体」(前記ストレプトアビジン)に共役され得、ここで、抗体−受容体の複合体が患者に投与され、その後、未結合の複合体が清澄剤を使用して循環から除去され、次に、細胞毒性薬剤(例えば放射ヌクレオチド)に共役される「リガンド」(例えばアビジン)が投与される。
設計されたハイブリドーマ
ハイブリドーマ細胞は、不死化細胞株(通常、ミエローマ細胞株)を有する所望の抗体を生成するB細胞を融合させることにより生成され得、その結果、結果として生じる融合細胞は、特定の抗体を分泌する不死細胞株となる。同じ原理によって、ミエローマ細胞は最初に、生殖系列抗体V領域をコード化する核酸とによりトランスフェクトすることができ、生殖系列V領域の発現のためにスクリーニングされ得る。タンパク質分解性の軽鎖発現の最高水準を有するそれらミエローマ細胞は、所望の標的タンパク質特異性を有する抗体をもたらすB細胞にその後融合される場合がある。融合細胞は、2つのタイプの抗体を生成する:1つは、組み換え生殖系列V領域(重又は軽の何れか)に操作可能に結合された内因性の抗体鎖(重又は軽の何れか)を含む異種抗体であり、もう1つは、親のB細胞が分泌する同じ抗体(例えば、内因性の重鎖及び軽鎖の両方)である。操作可能に結合された異種の重鎖及び軽鎖は、クロマトグラフィーなどの従来の方式によって分離され得、同定は、標的タンパク質結合分析、生殖系列ポリペプチドの独特なタグを同定するアッセイ、又は、本開示の他のセクションに記載されるエンドペプチダーゼ活性のアッセイによって確認することができる。幾つかの場合、異種抗体は、2つのタイプの抗体中に多くある主なタイプである場合、そのような分離は必要とされないこともある。ウシハイブリドーマを含むハイブリドーマは、超長CDR3配列を含むウシ抗体遺伝子配列のソースでもよい。
トランスジェニック哺乳動物
本開示の生殖系列抗体ポリペプチドをコード化する核酸配列は、生殖系列抗体ポリペプチドを発現するトランスジェニック動物を生じさせるために非ヒト哺乳動物に導入され得る。より共通して見られるトランスジェニック動物モデルと異なり、本開示のトランスジェニック哺乳動物によって発現した導入遺伝子は、体細胞組換に従い抗体鎖の可変領域に起因する内因性のコード配列の少なくとも1つの対立遺伝子を交換する必要はない。対立遺伝子排除のため、生殖系列V領域DNAの外因性の、後体細胞の(post−somatic)再配列バージョンの存在は、前体細胞の(pre−somatic)再配列V低分子化遺伝子の内因性の対立遺伝子が、体細胞の再配置を受け、且つこの哺乳動物がもたらし得る抗体鎖の組み立てに寄与することを阻害する。故に、特定の抗原にさらされると、哺乳動物は、1つの内生的に再配置された抗体鎖、及び先天的に再配列された1つのトランスジェニック遺伝子を含む異種抗体を生成するであろう。そのような異種抗体は、研究において、及び生きた被験体の特定の疾病を処置する際に非常に貴重である。他方、内因性の対立遺伝子の位置への導入遺伝子の統合を導く方法は、同様に本開示を実行する目的を完全に果たすであろう。
トランスジェニック動物を生成する一般的な方法が、十分に確立され頻繁に実行されてきた。トランスジェニック動物の生成、及び遺伝子操作の方法に関するレビュー並びにプロトコルについては、例えば、Mansour et al., Nature 336:348−352 (1988); Capecchi et al., Trends Genet. 5:70−76 (1989); Capecchi, Science 244:1288−1292 (1989); Capecchi et al., Current Communications in Molecular Biology, pp45−52, Capecchi, M.R. (ed.), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989); Frohman et al., Cell 56: 145−147 (1989); Brinster et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:4438−4442 (1985); Evans et. al., Nature 292:154−156 (1981); Bradley et al., Nature 309:255−258 (1984); Gossler et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83:9065−9069 (1986); Robertson et al., Nature 322:445−448 (1986); Jaenisch Science 240:1468−1474 (1988); and Siedel, G. E., Jr., ”Critical review of embryo transfer procedures with cattle” in Fertilization and Embryonic Development in Vitro, page 323, L. Mastroianni, Jr. and J. D. Biggers, ed., Plenum Press, New York, N.Y. (1981)を参照。
本開示の典型的なトランスジェニック動物はマウスであり、一方で多くの他のトランスジェニック動物も、同じ一般的な方法を使用して生成され得る。これら動物は、限定されないが、ウサギ、ヒツジ、畜牛、及びブタを含む(Jaenisch Science 240:1468−1474 (1988); Hammer et al., J. Animal. Sci. 63:269 (1986); Hammer et al. Nature 315:680 (1985); Wagner et al., Theriogenology 21:29 (1984))。
医薬組成物
本明細書に開示される、超長CDR3、抗体フラグメント、核酸、又はベクターを含む抗体は、組成物、特に医薬組成物において処方され得る。超長CDR3を含む抗体を伴うそのような組成物は、適切な担体(例えば、薬学的に許容可能な薬剤)と組み合わせた、本明細書に開示される、超長CDR3、抗体フラグメント、核酸、又はベクターを含む抗体の、治療上又は予防的に効果的な量を含む。典型的に、本明細書に開示される超長CDR3、抗体フラグメント、核酸、又はベクターを含む抗体は、医薬組成物における処方前の投与のために十分に精製される。
本医薬組成物に使用される、薬学的に許容可能な塩、賦形剤、又はビヒクルは、担体、賦形剤、希釈剤、抗酸化剤、防腐剤、着色剤、着香料及び希釈剤、乳化剤、懸濁化剤、溶媒、充填剤、増量剤、バッファー、送達ビヒクル、等張化剤、共溶媒、湿潤剤、錯化剤、緩衝剤、抗菌剤、及び界面活性剤を含む。
中性の緩衝食塩水又は血清アルブミンと混合された食塩水は、典型的な適切な担体である。医薬組成物は、アスコルビン酸など抗酸化剤;低分子量ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、又は免疫グロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニン、又はリジンなどのアミノ酸;単糖類、二糖類、及び、グルコース、マンノース、又はデキストリンを含む他の炭水化物;EDTAなどのキレート剤;マンニトール又はソルビトールなどの糖アルコール;ナトリウムなどの塩を形成するカウンターイオン;及び/又は、Tween、pluronics、又はポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン性界面活性剤を含み得る。また、一例として、適切な浸透圧増強剤は、アルカリ金属ハロゲン化物(好ましくはナトリウム又は塩化カリウム)、マンニトール、ソルビトールなどを含む。適切な防腐剤は、塩化ベンザルコニウム、チメロサール、フェネチルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン、クロルヘキシジン、ソルビン酸などを含む。過酸化水素も防腐剤として使用され得る。適切な共溶媒は、グリセリン、プロピレングリコール、及びPEGを含む。適切な錯化剤は、カフェイン、ポリビニルピロリドン、ベータ−シクロデキストリン、又はヒドロキシ−プロピル−ベータ−シクロデキストリンを含む。適切な界面活性剤又は湿潤剤は、ソルビタンエステル、ポリソルベート80などのポリソルベート、トロメタミン、レシチン、コレステロール、チロキサポールなどを含む。バッファーは、酢酸塩、ホウ酸塩、クエン酸塩、リン酸塩、重炭酸塩、又はトリス−HClなどの従来のバッファーでもよい。緩衝酢酸溶液は約pH4−5.5でもよく、トリス緩衝液は約pH7−8.5でもよい。追加の医薬品は、「Remington’s Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, A. R. Gennaro, ed., Mack Publishing Company, 1990」にて説明される。
組成物は、液体の形態、又は、凍結乾燥或いは冷凍乾燥した形態でもよく、リオプロテクタント、賦形剤、界面活性剤、高分子量の構造的な添加剤、及び/又は増量剤の1以上を含み得る(例えば、米国特許第6,685,940号、第6,566,329号、及び第6,372,716号を参照)。1つの実施形態において、スクロース、ラクトース、又はトレハロースなどの非還元糖であるリオプロテクタントが含まれる。一般的に含まれるリオプロテクタントの量は、再構築後に、結果として生じる製剤が等張になるような量であるが、高張性又はわずかに低張性の製剤も適切である。加えて、リオプロテクタントの量は、凍結乾燥後にタンパク質の崩壊及び/又は凝集の許容できない量を防ぐのに十分でなくてはならない。あらかじめ凍結乾燥された製剤における糖(例えば、スクロース、ラクトース、トレハロース)についての典型的なリオプロテクタント濃度は、約10mM乃至約400mMである。別の実施形態において、界面活性剤が含まれ、該界面活性剤は、例えば、非イオン性界面活性剤、及びポリソルベート(例えば、ポリソルベート20、ポリソルベート80)などのイオン性界面活性剤;ポロクサマー(例えば、ポロクサマー188);ポリ(エチレングリコール)フェニルエーテル(例えば、トリトン);硫酸ドデシルナトリウム(SDS);ラウリル硫酸ナトリウム(sodium laurel sulfate);ナトリウムオクチル配糖体;ラウリル−、ミリスチル−、リノレイル−、又はステアリル−スルホベタイン;ラウリル−、ミリスチル−、リノレイル−、又はステアリル−サルコシン;リノレイル、ミリスチル−、又はセチル−ベタイン;ラウロアミノプロピル−、コカミドプロピル−、リノレアミドプロピル−、ミリストアミドプロピル−、パルミドプロピル−、又はイソステアルアミドプロピル−ベタイン(例えば、ラウロアミドプロピル);ミリストアミドプロピル−パルミドプロピル−、又はイソステアルアミドプロピル−ジメチルアミン;ナトリウムメチルココイル−、又はジナトリウムメチルオレイル(ofeyl)−タウレート;及びMONAQUAT(商標)シリーズ(Mona Industries, Inc., Paterson, N.J.)、ポリエチルグリコール、ポリプロピルグリコール、及び、エチレンとプロピレングリコールのコポリマー(例えば、Pluronics,PF68など)などである。あらかじめ凍結乾燥された製剤に存在する典型的な量の界面活性剤は、約0.001−0.5%である。高分子量の構造的な添加剤(例えば、充填剤、結合剤)は、例えば、アカシア、アルブミン、アルギン酸、リン酸カルシウム(二塩基)、セルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、微結晶性セルロース、デキストラン、デキストリン、デキストラート、スクロース、チロース、α澱粉、硫酸カルシウム、アミロース、グリシン、ベントナイト、マルトース、ソルビトール、エチルセルロース、リン酸水素2ナトリウム、二ナトリウムリン酸塩、二ナトリウムピロ亜硫酸塩、ポリビニルアルコール、ゼラチン、グルコース、グアーガム、液状グルコース、圧縮可能な糖、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、バクガデキストリン、ポリエチレンオキシド、ポリメタクリレート、ポビドン、アルギン酸ナトリウム、トラガカント微結晶性セルロース、デンプン、及びゼインを含み得る。高分子量の構造的な添加剤の典型的な濃度は、0.1重量%乃至10重量%である。他の実施形態において、増量剤(例えば、マンニトール、グリシン)が含まれ得る。
組成物は、非経口投与に適するものでもよい。典型的な組成物は、関節内、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内、大脳内(実質内)、脳室内、筋肉内、眼内、動脈内、又は損傷内の経路など、当業者に利用可能な任意の経路による動物への注入又は点滴に適している。非経口製剤は典型的に、任意に薬学的に許容可能な防腐剤を含む、無菌の、ピロゲンが無い、等張の水溶液であろう。
非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油などの植物油、及びオレイン酸エチルなどの注入可能な有機エステルである。水性担体は、食塩水及び緩衝化した培地を含む、水、アルコール/水溶液、乳剤、又は懸濁液を含む。非経口のビヒクルは、塩化ナトリウム溶液、リンゲルのデキストロース、デキストロース、及び塩化ナトリウム、乳酸リンゲル(lactated Ringer’s)、又は固定油を含む。静脈内のビヒクルは、液体及び栄養素の補充液、リンゲルのデキストロースに基づくものなどの電解質補充液を含む。防腐剤及び他の添加剤はまた、例えば、抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤、不活性ガスなどに存在し得る。一般的に、Remington’s Pharmaceutical Science, 16th Ed., Mack Eds., 1980を参照。
本明細書に記載される医薬組成物は、生成物の局所濃度を提供する様式で制御又は維持された送達(例えば、ボーラス、デポ効果)のため、及び/又は特定の環境における安定性又は半減期を増加させるため、処方され得る。組成物は、ポリ乳酸、ポリグリコール酸などの高分子化合物の微粒子の調製を伴う、本明細書に開示される超長CDR3、抗体フラグメント、核酸、又はベクターを含む抗体の製剤、同様に、生物分解性のマトリックス、注入可能な微粒子、マイクロカプセル粒子、マイクロカプセル、生体分解可能な粒子のビーズ、リポソームなどの薬剤、及び、デポ注入として後に送達され得る活性薬剤の制御又は維持された放出を提供する注入可能な送達デバイス含む抗体の製剤を含むことができる。そのような維持又は制御された送達手段を処方する技術は既知であり、様々なポリマーが開発され、薬物の制御放出及び送達に使用されてきた。そのようなポリマーは典型的に生物分解性且つ生体適合性である。エナンチオマーのポリマー又はポリペプチド・セグメントの錯体生成によって形成されるものを含む高分子ヒドロゲル、及び熱感受性又はpH感受性の特性を持つヒドロゲルが、生物活性のタンパク物質(例えば、超長CDR3を含む抗体)の捕捉に関与する穏やか且つ水性の条件のため、薬物デポ効果を提供するのに望ましい場合がある。例えば、WO93/15722における、医薬組成物の送達のための多孔性重合体微小粒子の制御放出の記載を参照。
この目的に適切な物質は、ポリラクチド(例えば、米国特許第3,773,919号を参照)、ポリ−(a−(−)−3−ヒドロキシ酪酸(EP133,988A)などのポリ−(A−ヒドロキシカルボン酸)のポリマー、L−グルタミン酸とガンマエチルL−グルタミン酸塩のコポリマー(Sidman et al., Biopolymers, 22: 547−556 (1983))、ポリ(2−ヒドロキシエチル−メタクリレート)(Langer et al., J. Biomed. Mater. Res., 15: 167−277 (1981), and Langer, Chem. Tech., 12: 98−105 (1982))、エチレン酢酸ビニル、又はポリ−D(−)−3−ヒドロキシ酪酸を含む。他の生分解性ポリマーは、ポリ(ラクトン)、ポリ(アセタール)、ポリ(オルトエステル)、及びポリ(オルトカーボネート)を含む。徐放性の組成物はまた、当該技術分野で既知の様々な方法の何れかによって調製され得るリポソームを含み得る(例えば、Eppstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82: 3688−92 (1985)を参照)。担体自体、又はその分解生成物は、標的組織において無毒でなくてはならず、疾病を更に悪化させてはならない。これは、標的障害の動物モデルにおける、又は、そのようなモデルが利用不可能な場合、通常の動物における、慣習のスクリーニングによって、決定され得る。
徐放性のための組み換えタンパク質のマイクロカプセル化は、ヒト成長ホルモン(rhGH)、インターフェロン−(rhIFN−)、インターロイキン2、及びMN rgp120により、上手く実行されてきた。Johnson et al., Nat. Med., 2:795−799 (1996); Yasuda, Biomed. Ther., 27:1221−1223 (1993); Hora et al., Bio/Technology. 8:755−758 (1990); Cleland, “Design and Production of Single Immunization Vaccines Using Polylactide Polyglycolide Microsphere Systems,” in Vaccine Design: The Subunit and Adjuvant Approach, Powell and Newman, eds, (Plenum Press: New York, 1995), pp. 439−462; WO97/03692, WO96/40072, WO96/07399; 及び米国特許第5,654,010号。これらタンパク質の徐放性製剤は、その生体適合性及び広範囲の生物分解性の特性のため、ポリ−乳酸−共グリコール酸(PLGA)ポリマーを使用して開発された。PLGA、乳酸、及びグリコール酸の分解生成物は、人体内で素早く取り除かれ得る。さらに、このポリマーの分解性は、その分子量と組成物に依存し得る。Lewis, “Controlled release of bioactive agents from lactide/glycolide polymer,” in: M. Chasin and R. Langer (Eds.), Biodegradable Polymers as Drug Delivery Systems (Marcel Dekker: New York, 1990), pp. 1−41。徐放性組成物の更なる例は、例えば、EP58,481A、米国特許第3,887,699号、EP158,277A、カナダ特許第1176565号、U. Sidman et al., Biopolymers 22, 547 [1983], R. Langer et al., Chem. Tech. 12, 98 [1982], Sinha et al., J. Control. Release 90, 261 [2003], Zhu et al., Nat. Biotechnol. 18, 24 [2000], 及びDai et al., Colloids Surf B Biointerfaces 41, 117 [2005]を含む。
生体接着性ポリマーも、本開示の組成物において又は該組成物との使用のために考慮される。生体接着剤は、拡張した期間に生体基質に結合することができる合成且つ自然発生の物質である。例えば、カルボポール及びポリカルボフィルは両方とも、ポリ(アクリル酸)の合成の架橋誘導体である。自然発生物質に基づく生体接着性送達システムは、例えばヒアルロナンとしても知られるヒアルロン酸を含む。ヒアルロン酸は、D−グルクロン酸及びN−アセチル−D−グルコサミンの残基から成る、自然発生のムコ多糖類である。ヒアルロン酸は、結合組織、同様に関節液、及び目のガラス液及び眼房液を含む、脊椎動物の細胞外組織マトリックスに見出される。ヒアルロン酸のエステル化した誘導体は、生体適合性且つ生物分解性である、送達における使用のための微粒子を生成するために使用されてきた(例えば、Cortivo et al., Biomaterials (1991) 12:727−730; EP517,565; WO96/29998; Illum et al., J. Controlled Rel. (1994) 29:133−141を参照)。本開示の典型的なヒアルロン酸含有組成物は、ヒアルロン酸ポリマーに対して超長CDR3を含む抗体の約0.1乃至約40%(w/w)の量で、ヒアルロン酸エステルポリマーを含む。
生物分解性及び非生物分解性の両方である重合体のマトリックスは、本開示の組成物を送達するために使用され得、そのような重合体のマトリックスは天然又は合成のポリマーを含み得る。生物分解性のマトリックスが好ましい。放出が生じる期間は、ポリマーの選択に基づく。典型的に、数時間と3乃至12か月の間に及ぶ期間にわたる放出が、最も望ましい。生物分解性の送達システムを形成するために使用され得る典型的な合成ポリマーは、次のものを含む:乳酸及びグリコール酸のポリマー、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレン、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリビニルハロゲン化物、ポリビニルピロリドン、ポリグリコリド、ポリシロキサン、ポリ無水物、ポリウレタン及びその共同ポリマー、ポリ(ブティック酸(butic acid))、ポリ(吉草酸)、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルのポリマー、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸フタル酸セルロース、カルボキシルエチルセルロース、三酢酸セルロース、セルロース硫酸ナトリウム塩、ポリ(メタクリル酸メチル)、ポリ(メタクリル酸エチル)、ポリ(メタクリル酸ブチル)、ポリ(イソブチルメタクリレート)、ポリ(ヘキシルメタクリレート)、ポリ(イソデシルメタクリレート)、ポリ(ラウリルメタクリレート)、ポリ(フェニルメタクリレート)、ポリ(アクリル酸メチル)、ポリ(アクリル酸イソプロピル)、ポリ(アクリル酸イソブチル)、ポリ(アクリル酸オクタデシル)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリビニルアセテート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、及びポリビニルピロリドン。典型的な天然ポリマーは、アルギン酸塩、及び、デキストラン及びセルロースを含む他の多糖類、コラーゲン、その化学誘導体(置換、化学基(例えば、アルキル、アルキレン)の追加、ヒドロキシル化、酸化、及び当業者によって慣例的に行われる他の修飾)、アルブミン及び他の親水性タンパク質、ゼイン及び他のプロラミン並びに疎水性タンパク質、コポリマー、及びそれらの混合物を含む。一般に、これら物質は、酵素加水分解又はインビボでの水への暴露によって、表面浸食又はバルク浸食によって、分解される。ポリマーは、水中でその重量の約90%までを吸収出来るヒドロゲルの形態であり(例えば、WO04/009664, WO05/087201, Sawhney, et al., Macromolecules, 1993, 26, 581−587を参照)、及び更に、随意に多価イオン又は他のポリマーに架橋される。
送達システムはまた、コレステロール、コレステロールエステルなどのステロール、又はモノ−、ジ−、及びトリグリセリドなどの脂肪酸又は中性脂肪を含む脂質である非ポリマーシステム;ヒドロゲル放出システム;サイラスティックシステム;ペプチドベースのシステム;ワックス被覆;従来の結合剤及び賦形剤を使用する圧縮錠剤;部分的に融合したインプラントなどを含む具体的な例は、限定されないが、以下のものを含む:(a)米国特許第4,452,775号、第4,675,189号、及び第5,736,152号に記載されるものなどのマトリックス内の形態に生成物が含まれている、侵食システム、及び、(b)米国特許第3,854,480号、第5,133,974号、及び第5,407,686号に記載されるもの等のポリマーから制御された速度で生成物が浸透する、拡散システム。生成物を含むリポソームは、例えば、(DE3,218,121; Epstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82: 3688−3692 (1985); Hwang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77: 4030−4034 (1980); EP52,322; EP36,676; EP88,046; EP143,949; EP142,641; JP83−118008; 米国特許第4,485,045号及び第4,544,545号;並びにEP102,324)などの既知の方法によって調製され得る。
代替的に又は付加的に、組成物は、膜、スポンジ、又は他の適切な物質の影響を受けた領域への移植を介して局所的に投与され得、前述の他の適切な物質の上で、本明細書に開示される超長CDR3、抗体フラグメント、核酸、又はベクターを含む抗体が、吸収された又は閉じ込められた。移植デバイスが使用される場合、該デバイスは、任意の適切な組織又は臓器に移植され得、本明細書に開示される超長CDR3、抗体フラグメント、核酸、又はベクターを含む抗体の送達は、ボーラスを介して、又は連続投与を介して、或いは持続注入を使用するカテーテルを介して、デバイスを直接通ることができる。
本明細書に開示される超長CDR3、抗体フラグメント、核酸、又はベクターを含む抗体を含む医薬組成物は、例えば乾燥粉末等のように、吸入のために処方され得る。吸入溶液はまた、エアロゾル送達のため液化された推進薬で処方され得る。また別の製剤において、溶液は霧状とされ得る。経肺投与のための追加の医薬組成物は、例えば、化学的に修飾したタンパク質の肺送達を開示するWO94/20069に記載されるものを含む。肺送達のために、粒径は、遠位の肺への送達に適していなければならない。例えば、粒径は1μm乃至5μmでもよい;しかし、例えば、各分子がかなり多孔性である場合、より大きな粒子が使用され得る。
本明細書に開示される超長CDR3、抗体フラグメント、核酸、又はベクターを含む抗体を含む特定の製剤は、経口投与され得る。この様式で投与される製剤は、錠剤又はカプセル等の固形剤形の配合に習慣的に使用される担体と共に、又は該担体無しで処方され得る。例えば、カプセルは、バイオアベイラビリティが最大限にされ、且つ前全身性の崩壊が最小限にされると、胃腸管にある点に、製剤の有効成分を放出するよう設計され得る。追加の薬剤は、選択的結合剤の吸収を促進するために含まれ得る。希釈剤、香味料、低融点ワックス、植物油、潤滑剤、懸濁化剤、錠剤崩壊剤、及び結合剤も利用され得る。
別の調製は、錠剤の製品に適している無毒な賦形剤を伴う混合物中に、本明細書に開示される超長CDR3、抗体フラグメント、核酸、又はベクターを含む抗体の効果的な量を含み得る。滅菌水、又は別の適切なビヒクル中で錠剤を溶解することによって、溶液は単位用量の形態で調製され得る。適切な賦形剤は、限定されないが、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム又は重炭酸ナトリウム、ラクトース、又はリン酸カルシウムなどの不活性な希釈剤;又は、デンプン、ゼラチン、又はアカシアなどの結合剤;或いは、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、又はタルクなどの潤滑剤を含む。
適切な及び/又は好ましい医薬製剤は、意図される投与経路、送達フォーマット、及び所望の投与量に依存して、本開示及び製剤技術の一般知識を考慮して決定され得る。投与方法にかかわらず、効果的な用量は、患者の体重、体表面積、又は臓器の大きさに従って計算され得る。本明細書に記載される製剤の各々に関する処理に適切な投与量を決定するための計算のさらなる改良が、当該技術分野で慣例的に行われ、且つ、当該技術分野で慣例的に行われるタスクの範囲内にある。適切な投与量は、適切な用量反応のデータの使用を通じて確認され得る。
幾つかの実施形態において、超長CDR3又はそのフラグメントを含む抗体は、修飾したFc領域に提供され、ここで、自然発生のFc領域は、生物学的環境における抗体又はフラグメントの半減期、例えば、血清半減期又はインビトロのアッセイにより測定される半減期を増加するために修飾される。IgGのFc領域の本来の形態を変更する方法はまた、米国特許第6,998,253号に記載される。
特定の実施形態において、血清半減期を増加させるために抗体又はフラグメントを修飾すること(例えば、血清半減期を増加させるため抗体に、多糖類ポリマーを含むPEG又は他の水溶性ポリマーなどの分子を加える)が、望ましい場合がある。これはまた、例えば、サルベージ受容体結合エピトープの抗体フラグメントへの組み込みにより(例えば、抗体フラグメントにおける適切な領域の突然変異により、又は、例えばDNA又はペプチド合成によって、エピトープを、末端又は中間にて抗体フラグメントに後に融合されるペプチドタグに組み込むことにより)達成され得る(国際公開第WO96/32478号を参照)。サルベージ受容体結合エピトープは、IgG分子(例えばIgG1、IgG2、IgG3、又はIgG4)のインビボの血清半減期を増加させる原因である、IgG分子のFc領域のエピトープを指す。
サルベージ受容体結合エピトープは、Fcドメインの1又は2のループからの任意の1以上のアミノ酸残基が、抗体フラグメントのアナログの位置に移される領域を含み得る。さらにより好ましくは、Fcドメインの1又は2つのループからの3以上の残基が、移される。さらにより好ましくは、エピトープは、(例えばIgGの)Fc領域のCH2ドメインから採取され、抗体のCH1、CH3、又はVH領域、或いは1より多くのそのような領域に移される。代替的に、エピトープは、Fc領域のCH2ドメインから採取され、抗体フラグメントのCL領域又はVL領域、或いはその両方に移される。また、Fc変異体及びサルベージ受容体とのそれらの相互作用について記載する、WO97/34631及びWO96/32478を参照。
Fc受容体結合部位内の残基の突然変異は、変更されたADCC又はCDCの活性、或いは変更された半減期など、変更されたエフェクター機能を結果としてもたらし得る。可能な突然変異は、アラニンによる置換、保存的置換、非保存的置換、又は、異なるIgGサブクラスからの同じ位置での対応するアミノ酸残基による置換(例えば、その位置でIgG1残基を対応するIgG2残基に置換する)を含む、1以上の残基の挿入、欠失、又は置換を含む。例えば、(IgG1及びIgG2における位置で見出される)プロリンに、IgG4のアミノ酸位置241でセリンを突然変異させることが、均質な抗体の生成、同様に、本来のキメラIgG4と比較して、血清半減期の拡張、及び組織分布の改善を引き起こしたことが、報告された。(Angal et al., Mol. Immunol. 30:105−8, 1993)。
幾つかの実施形態において、超長CDR3を含む抗体を含む医薬組成物;及び薬学的に許容可能な担体が開示される。抗体は、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ペプチドは、非抗体配列でもよい。治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3内にあり得る。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、Moka1、Vm24、GLP−1、エキセンジン−4、ヒトEPO、ヒトFGF21、ヒトGMCSF、ヒトインターフェロン−ベータ、ヒトGCSF、ウシGCSF、又はそれらの誘導体或いは変異体である。代替的に、本明細書に記載されるように、抗体は本明細書に記載されるような免疫複合体である。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMである。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントでもよい。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物抗体由来である。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体由来である。幾つかの例において、免疫グロブリンドメインは、設計された抗体又は組み換え抗体由来である。他の例において、免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全なヒトの抗体に由来する。哺乳動物抗体は、ウシ抗体を含み得る。哺乳動物抗体は、ウシを含み得る。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を含み得る。治療用ポリペプチドはノブドメインに結合され得る。代替的に又は付加的に、超長CDR3は、CDR3Hのストークドメインの少なくとも一部を含む。治療用ポリペプチドはストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体はさらにリンカーを含む。リンカーは超長CDR3の中にあってもよい。リンカーは、免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに治療用ポリペプチドを結合することができる。他の例において、リンカーは、治療用ポリペプチドをノブドメイン又はストークドメインに結合させる。特定の実施形態において、必要とする被験体の疾患を予防又は処置するための方法が開示され、該方法は、被験体に本医薬組成物を投与する工程を含む。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンコンストラクトを含む医薬組成物が開示され、該免疫グロブリンコンストラクトは、重鎖ポリペプチドであって、該重鎖ポリペプチドは、配列番号24−44の何れか1つから選択される配列に基づく又は由来する配列を含み、該ポリペプチド配列は、配列番号2−22の何れか1つのDNAによりコード化される、重鎖ポリペプチド;及び、軽鎖ポリペプチドであって、該軽鎖ポリペプチドは、配列番号23から選択される配列を含み、ポリペプチド配列が配列番号1のDNAによりコード化される、軽鎖ポリペプチド;及び、薬学的に許容可能な担体、を含む。特定の実施形態において、必要とする哺乳動物の疾患を予防又は処置する組成物ための方法が開示され、該方法は、哺乳動物に本医薬組成物を投与する工程を含む。幾つかの実施形態において、疾患は、乳腺炎などの感染症である。特定の実施形態において、必要において哺乳動物は、雌牛、ラクダ、ロバ、ヤギ、ウマ、トナカイ、ヒツジ、水牛、オオジカ、及びヤクを含むリストから選択された酪農動物である。幾つかの実施形態において、必要において哺乳動物はウシである。
幾つかの実施形態において、本明細書に開示される医薬組成物は、予後の提供、又は診断情報の提供に役立ち得る。
キット/製造品
更なる態様として、本開示は、本開示の方法を実行するための使用を促進する様式で包まれた、1以上の化合物又は組成物を含むキットを含む。1つの実施形態において、そのようなキットは、容器に取り付けられる標識又は方法を実行する際の化合物又は組成物の使用を説明する添付文書を伴う容器に包装される、化合物又は組成物(例えば、超長CDR3のみを、又は第2薬剤と組み合わせた抗体を含む組成物)を含む。適切な容器は、例えば、ボトル、バイアル、シリンジなどを含む。容器は、ガラス又はプラスチックのような様々な材料から形成され得る。容器は、無菌のアクセスポートを有する(例えば、容器は、皮下注射針によって貫通可能な栓を有する静脈注射用溶液バッグ又はバイアルでもよい)。製造品は、(a)中に含まれる組成物を伴う第1容器であって、該組成物は、本明細書に開示されるように超長CDR3を含む抗体を含む、第1容器;及び(b)中に含まれる組成物を備えた第2容器であって、該組成物はさらに治療剤を含む、第2容器、を含み得る。本明細書に開示されるこの実施形態における製造品はさらに、第1及び第2の容器が特定の疾病を処置するために使用され得ることを示す添付文書を含み得る。代替的に又は付加的に、製造品はさらに、制菌性の注射用水(BWFI)、リン酸緩衝生理食塩水、リンガー溶液、及びデキストロース溶液などの薬学的に許容可能なバッファーを含む、第2(又は第3)容器を含み得る。それは、他のバッファー、希釈剤、フィルター、針、及びシリンジを含む、商業上及びユーザーの観点から望ましい他の材料を含み得る。好ましくは、化合物又は組成物は単位投与形態で包装される。キットはさらに、特異的な投与経路に従って組成物を投与するのに、又はスクリーニングアッセイを実行するのに適切なデバイスを含み得る。好ましくは、キットは、超長CDR3組成物を含む抗体の使用を説明する標識を含む。
特定の実施形態において、抗体を含む組成物は、ヒト、ウシ、ネコ、イヌ、及びマウスなど哺乳動物への静脈内投与に適用される医薬組成物として、常法に従って処方される。典型的に、静脈内投与用組成物は、無菌の等張の水性バッファーにある溶液である。必要な場合、組成物はまた、注入の部位にて疼痛を緩和するため、リドカインなどの可溶化剤及び局所麻酔薬を含み得る。一般的に、成分は、例えば、活性薬剤の量を示すアンプル又はsachetteなどの密封容器において凍結乾燥した粉末又は水の無い濃縮物として、別々に又は単位投与形態と組み合わせての何れかで供給される。組成物が点滴によって投与される場合、それは、無菌の医薬品等級の水又は塩を含む点滴ボトルにより分配され得る。組成物が注入により投与される場合、滅菌注射用蒸留水又は食塩水のアンプルは、成分が投与前に混合され得るように、提供され得る。
治療用タンパク質の異常の発現及び/又は活性に関連する疾患又は障害の処置、阻害、及び予防に効果的である、本明細書に記載される組成物の量は、標準の臨床的技術によって決定され得る。加えて、インビトロのアッセイは随意に、最適な用量の範囲を同定するのを助けるために利用され得る。製剤に利用される正確な用量はまた、投与経路、及び疾患又は障害の重症度に依存し、医療従事者の判断及び各患者の状況によって決定されなければならない。効果的な用量は、インビトロの又は動物モデルの試験システムに由来する、用量−反応曲線から推定される。
以下のものは、本開示の方法及び組成物の例である。様々な他の実施形態が実行され、概要は上記に提供されることが、理解される。
処置の方法
本明細書にはさらに、必要とする被験体の疾患又は疾病を予防又は処置する方法が開示され、該方法は、前記被験体に、本明細書に開示されるような超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は、薬学的に許容可能な担体をさらに含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは、非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3内にあり得る。代替的に、治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、Moka1、Vm24、ヒトGLP−1、エキセンジン−4、ヒトEPO、ヒトFGF21、ヒトGMCSF、ヒトインターフェロン−ベータ、又はそれらの誘導体或いは変異体である。抗体は、本明細書に記載されるような免疫複合体である。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントでもよい。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物抗体由来である。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体由来である。免疫グロブリンドメインは、設計された抗体又は組み換え抗体に由来し得る。免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全なヒトの抗体に由来し得る。哺乳動物抗体は、ウシ抗体を含み得る。哺乳動物抗体は、ウシを含み得る。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は、1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を含み得る。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内の保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは、本明細書に開示されるシステインモチーフを含み得る。治療用ポリペプチドはノブドメインに結合され得る。代替的に又は付加的に、超長CDR3は、ストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号223−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来するものから選択される第1配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含むポリペプチド配列の基礎グループ及び配列番号235−307及び配列番号333−336を含むグループから選択される第2配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する、2以上、3以上、4以上、5以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。治療用ポリペプチドはストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはさらにリンカーを含む。リンカーは、免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに治療用ポリペプチドを結合することができる。他の例において、リンカーは、治療用ポリペプチドをノブドメイン又はストークドメインに結合させる。幾つかの例において、疾患又は疾病は、自己免疫疾患、異種免疫の疾患又は疾病、炎症性疾患、病原性の感染、血栓塞栓障害、呼吸器疾患又は疾病、代謝疾患、中枢神経系(CNS)障害、骨疾患、又は癌である。他の例において、疾患又は疾病は血液障害である。幾つかの例において、疾患又は疾病は、肥満症、糖尿病、骨粗鬆症、貧血、又は疼痛である。
幾つかの実施形態において、必要とする被験体の疾患又は疾病を予防又は処置する方法が開示され、該方法は、次のものを含む組成物を被験体に投与する工程を含む:配列番号24−44から選択される配列にほぼ類似する配列を含む重鎖ポリペプチドを含む免疫グロブリンコンストラクト;及び、配列番号23の配列にほぼ類似する配列を含む軽鎖ポリペプチド。重鎖ポリペプチド配列は、配列番号24−44の何れか1つによって提供される重鎖配列に、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、又はそれ以上に同一であるアミノ酸配列を共有し得る。軽鎖ポリペプチド配列は、配列番号23によって提供される軽鎖配列に、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、又はそれ以上に同一であるアミノ酸配列を共有し得る。幾つかの例において、疾患又は疾病は、自己免疫疾患、異種免疫の疾患又は疾病、炎症性疾患、病原性の感染、血栓塞栓障害、呼吸器疾患又は疾病、代謝疾患、中枢神経系(CNS)障害、骨疾患、又は癌である。他の例において、疾患又は疾病は血液障害である。幾つかの例において、疾患又は疾病は、肥満症、糖尿病、骨粗鬆症、貧血、又は疼痛である。
1つの実施形態において、必要とする被験体の疾患又は疾病を予防又は処置する方法が提供され、該方法は、次のものを含む組成物を被験体に投与する工程を含む:配列番号2−22から選択された配列にほぼ類似するDNA配列によってコード化されたポリペプチド配列を含む重鎖ポリペプチドを含む免疫グロブリンコンストラクト;及び、配列番号1の配列にほぼ類似するDNA配列によってコード化されたポリペプチド配列を含む軽鎖ポリペプチド。重鎖ヌクレオチド配列は、配列番号2−22の何れか1つによって提供される重鎖配列に対する、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、又はそれ以上の相同を共有し得る。軽鎖ヌクレオチド配列は、配列番号1によって提供される軽鎖配列に対する、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、99%、又はそれ以上の相同を共有し得る。幾つかの例において、疾患又は疾病は、自己免疫疾患、異種免疫の疾患又は疾病、炎症性疾患、病原性の感染、血栓塞栓障害、呼吸器疾患又は疾病、代謝疾患、中枢神経系(CNS)障害、骨疾患、又は癌である。他の例において、疾患又は疾病は血液障害である。幾つかの例において、疾患又は疾病は、肥満症、糖尿病、骨粗鬆症、貧血、又は疼痛である。
本明細書には、幾つかの実施形態において、必要とする被験体の自己免疫疾患を予防又は処置する方法が開示され、該方法は、前記被験体に、本明細書に開示されるような超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は、薬学的に許容可能な担体をさらに含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは、非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3内にあり得る。代替的に、治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、Moka1、VM−24、又はベータ−インターフェロン、或いはそれらの誘導体又は変異体である。抗体は、本明細書に記載されるような免疫複合体である。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントでもよい。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物抗体由来である。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体由来である。免疫グロブリンドメインは、設計された抗体又は組み換え抗体に由来し得る。免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全なヒトの抗体に由来し得る。哺乳動物抗体は、ウシ抗体を含み得る。哺乳動物抗体は、ウシを含み得る。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は、1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内の保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは、本明細書に開示されるシステインモチーフを含み得る。Moka1、VM−24、ベータ−インターフェロン、又はそれらの誘導体又は変異体は、ノブドメインに結合され得る。代替的に又は付加的に、超長CDR3は、ストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号223−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来するものから選択される第1配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含むポリペプチド配列の基礎グループ及び配列番号235−307及び配列番号333−336を含むグループから選択される第2配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する、2以上、3以上、4以上、5以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。Moka1、VM−24、ベータ−インターフェロン、又はそれらの誘導体又は変異体は、ストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはさらにリンカーを含む。リンカーは、Moka1、VM−24、ベータ−インターフェロン、又はそれらの誘導体又は変異体を、免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合させることができる。他の例において、リンカーは、Moka1、VM−24、ベータ−インターフェロン、又はそれらの誘導体又は変異体を、ノブドメイン又はストークドメインに結合させることができる。幾つかの例において、自己免疫疾患は、T細胞媒介性の自己免疫疾患である。T細胞媒介性の自己免疫疾患は、限定されないが、多発性硬化症、1型糖尿病、及び乾癬を含む。他の例において、自己免疫疾患は、狼瘡、シェーグレン症候群、強皮症、関節リウマチ、皮膚筋炎、橋本甲状腺炎、アジソン病、セリアック病、クローン病、悪性貧血、尋常性天疱瘡、尋常性白斑、自己免疫溶血性貧血、特発性血小板減少性紫斑病、重症筋無力症、オルド(Ord’s)甲状腺炎、グレーブス病、ギラン−バレー症候群、急性散在性脳脊髄膜炎、眼球クローヌスミオクローヌス症候群、強直性脊椎炎、抗リン脂質抗体症候群、再生不良性貧血、自己免疫性肝炎、グッドパスチャー症候群、ライター症候群、高安動脈炎、側頭動脈炎、ヴェグナー肉芽腫症、全身性脱毛症、ベーチェット病、慢性疲労、自律神経異常症、子宮内膜症、間質性膀胱炎、神経性筋緊張病、強皮症、及び外陰部痛を含む。
狼瘡は、限定されないが、急性皮膚紅斑性狼瘡、亜急性皮膚紅斑性狼瘡、慢性皮膚紅斑性狼瘡、円板状紅斑性狼瘡、小児期円板状紅斑性狼瘡、全身性円板状紅斑性狼瘡、限局性円板状紅斑性狼瘡、凍瘡状紅斑性狼瘡(hutchinson)、紅斑性狼瘡扁平苔癬オーバーラップ症候群、紅斑性狼瘡脂肪織炎(深在性紅斑性狼瘡)、誇大の紅斑性狼瘡、疣贅性紅斑性狼瘡(肥厚性紅斑性狼瘡)、補体欠損症症候群、薬剤誘発性紅斑性狼瘡、新生児紅斑性狼瘡、及び全身性紅斑性狼瘡を含み得る。
本明細書にはさらに、必要とする被験体のカリウム電位型チャネル(potassium voltage−gated channel)の調節から利益を得る疾患又は疾病を予防又は処置する方法が開示され、該方法は、前記被験体に、本明細書に開示されるような超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は、薬学的に許容可能な担体をさらに含み得る。幾つかの例において、カリウム電位型チャネルはKCNA3又はKv1.3のチャネルである。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは、非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3内にあり得る。代替的に、治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、Moka1、VM−24、或いはそれらの誘導体又は変異体である。抗体は、本明細書に記載されるような免疫複合体である。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントでもよい。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物抗体由来である。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体由来である。免疫グロブリンドメインは、設計された抗体又は組み換え抗体に由来し得る。免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全なヒトの抗体に由来し得る。哺乳動物抗体は、ウシ抗体を含み得る。哺乳動物抗体は、ウシを含み得る。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は、1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内の保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは、本明細書に開示されるシステインモチーフを含み得る。Moka1、VM−24、或いはそれらの誘導体又は変異体は、ノブドメインに結合され得る。代替的に又は付加的に、超長CDR3は、ストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号223−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来するものから選択される第1配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含むポリペプチド配列の基礎グループ及び配列番号235−307及び配列番号333−336を含むグループから選択される第2配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する、2以上、3以上、4以上、5以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。Moka1、VM−24、或いはそれらの誘導体又は変異体は、ストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはさらにリンカーを含む。リンカーは、Moka1、VM−24、或いはそれらの誘導体又は変異体を、免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合させることができる。他の例において、リンカーは、Moka1、VM−24、ベータ−インターフェロン、又はそれらの誘導体又は変異体を、ノブドメイン又はストークドメインに結合させることができる。幾つかの例において、疾患又は疾病は自己免疫疾患である。自己免疫疾患は、T細胞媒介性の自己免疫疾患であり得る。幾つかの例において、カリウム電位型チャネルの調節は、カリウム電位型チャネルを阻害又は閉鎖する工程を含む。幾つかの例において、疾患又は疾病は、発作性運動失調症、発病、又は神経性筋緊張病である。
本明細書には、必要とする被験体の代謝疾患又は疾病を予防又は処置する方法が提供され、該方法は、前記被験体に、本明細書に開示されるような超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は、薬学的に許容可能な担体をさらに含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは、非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3内にあり得る。代替的に、治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、GLP−1、エキセンジン−4、FGF21、或いはそれらの誘導体又は変異体である。GLP−1はヒトGLP−1でもよい。幾つかの例において、FGF21は、ヒトFGF21である。抗体は、本明細書に記載されるような免疫複合体である。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントでもよい。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物抗体由来である。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体由来である。免疫グロブリンドメインは、設計された抗体又は組み換え抗体に由来し得る。免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全なヒトの抗体に由来し得る。哺乳動物抗体は、ウシ抗体を含み得る。哺乳動物抗体は、ウシを含み得る。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は、1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内の保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは、本明細書に開示されるシステインモチーフを含み得る。GLP−1、エキセンジン−4、FGF21、或いはそれらの誘導体又は変異体は、ノブドメインに結合され得る。代替的に又は付加的に、超長CDR3は、ストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号223−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来するものから選択される第1配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含むポリペプチド配列の基礎グループ及び配列番号235−307及び配列番号333−336を含むグループから選択される第2配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する、2以上、3以上、4以上、5以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。GLP−1、エキセンジン−4、FGF21、或いはそれらの誘導体又は変異体は、ストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはさらにリンカーを含む。リンカーは、GLP−1、エキセンジン−4、FGF21、或いはそれらの誘導体又は変異体を、免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合させることができる。他の例において、リンカーは、GLP−1、エキセンジン−4、FGF21、又はそれらの誘導体又は変異体を、ノブドメイン又はストークドメインに結合させることができる。代謝疾患及び/又は疾病は、糖質代謝異常、アミノ酸代謝、有機酸代謝(有機酸性尿症)、脂肪酸酸化及びミトコンドリア代謝、ポルフィリン代謝、プリン又はピリミジンの代謝、ステロイド代謝、ミトコンドリア作用、ペルオキシゾーム作用、尿素サイクル異常症、尿素回路欠陥、又はリソソーム蓄積症を含み得る。幾つかの例において、代謝疾患又は疾病は糖尿病である。他の例において、代謝疾患又は疾病は、糖原蓄積病、フェニルケトン尿症、メープルシロップ尿症、1型グルタル酸血症、カルバモイル燐酸シンテターゼI欠乏症、アルカプトン尿症、中鎖アシルコエンザイムA脱水素酵素欠乏症(MCADD)、急性間欠性ポルフィリア、レッシュ−ナイハン症状群、リポイド様の先天性副腎皮質過形成、先天性副腎皮質過形成、カーンズ−セイヤ症候群、ツェルウェガー症候群、ゴーシェ病、又はニーマンピック病である。
本明細書には、必要とする被験体の中枢神経系(CNS)障害を予防又は処置する方法が提供され、該方法は、前記被験体に、本明細書に開示されるような超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は、薬学的に許容可能な担体をさらに含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは、非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3内にあり得る。代替的に、治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、GLP−1、エキセンジン−4、或いはそれらの誘導体又は変異体である。GLP−1はヒトGLP−1でもよい。抗体は、本明細書に記載されるような免疫複合体である。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントでもよい。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物抗体由来である。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体由来である。免疫グロブリンドメインは、設計された抗体又は組み換え抗体に由来し得る。免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全なヒトの抗体に由来し得る。哺乳動物抗体は、ウシ抗体を含み得る。哺乳動物抗体は、ウシを含み得る。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は、1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内に保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは、本明細書に開示されるシステインモチーフを含み得る。GLP−1、エキセンジン−4、或いはそれらの誘導体又は変異体は、ノブドメインに結合され得る。代替的に又は付加的に、超長CDR3は、ストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内に保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号223−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来するものから選択される第1配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含むポリペプチド配列の基礎グループ及び配列番号235−307及び配列番号333−336を含むグループから選択される第2配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する、2以上、3以上、4以上、5以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。GLP−1、エキセンジン−4、或いはそれらの誘導体又は変異体は、ストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはさらにリンカーを含む。リンカーは、GLP−1、エキセンジン−4、或いはそれらの誘導体又は変異体を、免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合させることができる。他の例において、リンカーは、GLP−1、エキセンジン−4、又はそれらの誘導体又は変異体を、ノブドメイン又はストークドメインに結合させることができる。幾つかの例において、CNS障害はアルツハイマー病(AD)である。更なるCNS障害は、限定されないが、脳炎、髄膜炎、熱帯性痙性脊髄麻痺、クモ膜嚢胞、ハンチントン病、閉込め症候群、パーキンソン病、トゥーレット症候群(Tourette’s)、及び多発性硬化症を含む。
本明細書には、必要とする被験体のGLP−1R及び/又はグルカゴン受容体(GCGR)アゴニストから利益を得る疾患又は疾病を予防又は処置する方法が開示され、該方法は、前記被験体に、本明細書に開示されるような超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は、薬学的に許容可能な担体をさらに含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは、非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3内にあり得る。代替的に、治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、GLP−1、エキセンジン−4、或いはそれらの誘導体又は変異体である。GLP−1はヒトGLP−1でもよい。抗体は、本明細書に記載されるような免疫複合体である。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントでもよい。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物抗体由来である。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体由来である。免疫グロブリンドメインは、設計された抗体又は組み換え抗体に由来し得る。免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全なヒトの抗体に由来し得る。哺乳動物抗体は、ウシ抗体を含み得る。哺乳動物抗体は、ウシを含み得る。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は、1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内に保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは、本明細書に開示されるシステインモチーフを含み得る。GLP−1、エキセンジン−4、或いはそれらの誘導体又は変異体は、ノブドメインに結合され得る。代替的に又は付加的に、超長CDR3は、ストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内に保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号223−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来するものから選択される第1配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含むポリペプチド配列の基礎グループ及び配列番号235−307及び配列番号333−336を含むグループから選択される第2配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する、2以上、3以上、4以上、5以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。GLP−1、エキセンジン−4、或いはそれらの誘導体又は変異体は、ストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはさらにリンカーを含む。リンカーは、GLP−1、エキセンジン−4、或いはそれらの誘導体又は変異体を、免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合させることができる。他の例において、リンカーは、GLP−1、エキセンジン−4、又はそれらの誘導体又は変異体を、ノブドメイン又はストークドメインに結合させることができる。疾患又は疾病は、代謝疾患又は障害であり得る。幾つかの例において、疾患又は疾病は糖尿病である。他の例において、疾患又は疾病は肥満症である。GLP−1R及び/又はGCGRアゴニストから利益を得る更なる疾患及び/又は疾病は、限定されないが、脂質異常症、心臓血管の疾患、及び脂肪肝疾患を含む。
本明細書には、必要とする被験体の血液障害を予防又は処置する方法が提供され、該方法は、前記被験体に、本明細書に開示されるような超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は、薬学的に許容可能な担体をさらに含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは、非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3内にあり得る。代替的に、治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、エリスロポエチン、GMCSF、或いはそれらの誘導体又は変異体である。エリスロポエチンはヒトエリスロポエチンでもよい。GMCSFはヒトGMCSFでもよい。抗体は、本明細書に記載されるような免疫複合体である。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントでもよい。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物抗体由来である。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体由来である。免疫グロブリンドメインは、設計された抗体又は組み換え抗体に由来し得る。免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全なヒトの抗体に由来し得る。哺乳動物抗体は、ウシ抗体を含み得る。哺乳動物抗体は、ウシを含み得る。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は、1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内に保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは、本明細書に開示されるシステインモチーフを含み得る。エリスロポエチン、GMCSF、或いはそれらの誘導体又は変異体は、ノブドメインに結合され得る。代替的に又は付加的に、超長CDR3は、ストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内に保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号223−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来するものから選択される第1配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含むポリペプチド配列の基礎グループ及び配列番号235−307及び配列番号333−336を含むグループから選択される第2配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する、2以上、3以上、4以上、5以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。エリスロポエチン、GMCSF、或いはそれらの誘導体又は変異体は、ストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはさらにリンカーを含む。リンカーは、エリスロポエチン、GMCSF、或いはそれらの誘導体又は変異体を、免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合させることができる。他の例において、リンカーは、エリスロポエチン、GMCSF、又はそれらの誘導体又は変異体を、ノブドメイン又はストークドメインに結合させることができる。幾つかの例において、皮膚障害は貧血症である。貧血症の例は、限定されないが、herditary xerocytosis、先天性赤血球生成不全性貧血、Rhヌル疾患(Rh null disease)、伝染性単核症に関連する貧血症、薬物に関連する貧血症、再生不良性貧血、小球性貧血、大赤血球性貧血症、正球性貧血、溶血性貧血、変形赤血球性貧血、球状赤血球性貧血、鎌状赤血球性貧血、正色素性貧血、高色素性貧血、低色素性貧血、大赤血球性正色素性貧血、小赤血球低色素性貧血、正球性正色素性貧血、鉄欠乏性貧血、悪性貧血、葉酸欠乏性貧血、サラセミア、鉄芽球性貧血、出血後貧血、鎌状赤血球貧血、慢性貧血、非利用性貧血、自己免疫溶血性貧血、クーリー貧血、薬物誘発性免疫溶血性貧血、赤芽球性貧血、再生不良性貧血、ダイアモンド・ブラックファン貧血、ピアソン貧血、一時的な貧血、ファンコーニ貧血、レデラー貧血、骨髄障害性(myelpathic)貧血、栄養性貧血、棘細胞性貧血、Von Jaksh貧血、鉄芽球性(sideroblatic)貧血、鉄欠乏性貧血、アルファサラセミア、ベータ地中海貧血、ヘモグロビンh疾患、急性後天性溶血性貧血、温暖自己免疫溶血性貧血、寒冷自己免疫溶血性貧血、初期の寒冷自己免疫溶血性貧血、二次的な寒冷自己免疫溶血性貧血、続発性自己免疫性溶血性貧血、初期の自己免疫溶血性貧血、xが連結した鉄芽球性貧血、ピリドキシン反応性貧血、栄養上の鉄芽球性貧血、ピリドキシン欠乏症誘発性鉄芽球性貧血、銅欠乏症誘発性鉄芽球性貧血、シクロセリン誘発性鉄芽球性貧血、クロラムフェニコール誘発性鉄芽球性貧血、エタノール誘発性鉄芽球性貧血、イソニアジド誘発性鉄芽球性貧血、薬物誘発性鉄芽球性貧血、トキシン誘発性鉄芽球性貧血、小赤血球高色素性貧血、大赤血球性高色素性貧血、巨赤血球正色素性貧血、薬物誘発性溶血性貧血、非遺伝性球状赤血球性貧血、遺伝性球状赤血球性貧血、及び先天性球状赤血球性貧血を含む。他の例において、血液障害はマラリアである。代替的に、血液障害は、リンパ腫、白血病、多発性骨髄腫、又は骨髄異形成症候群である。幾つかの例において、血液障害は、好中球減少症、シュワヒマン−ダイアモンド症候群、コストマン症候群、慢性肉芽腫症、白血球接着不全症、ミエロペルオキシダーゼ欠乏症、又はチェディアック−東症候群である。
本明細書には、必要とする被験体の白血球細胞の産生の刺激又は増加から利益を得る疾患又は障害を予防又は処置する方法が提供され、該方法は、前記被験体に、本明細書に開示されるような超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は、薬学的に許容可能な担体をさらに含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは、非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3内にあり得る。代替的に、治療用ポリペプチド、その誘導体或いは変異体は、CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、GMCSF、或いはその誘導体又は変異体である。GMCSFはヒトGMCSFでもよい。抗体は、本明細書に記載されるような免疫複合体である。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントでもよい。幾つかの実施形態において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物抗体由来である。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体由来である。免疫グロブリンドメインは、設計された抗体又は組み換え抗体に由来し得る。免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全なヒトの抗体に由来し得る。哺乳動物抗体は、ウシ抗体を含み得る。哺乳動物抗体は、ウシを含み得る。他の実施形態において、哺乳動物抗体はネズミ抗体である。超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は、少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は、1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内に保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは、本明細書に開示されるシステインモチーフを含み得る。GMCSF、或いはその誘導体又は変異体は、ノブドメインに結合され得る。代替的に又は付加的に、超長CDR3は、ストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内に保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号223−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来するものから選択される第1配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含むポリペプチド配列の基礎グループ及び配列番号235−307及び配列番号333−336を含むグループから選択される第2配列を含み得る。本明細書に開示される抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する、2以上、3以上、4以上、5以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。GMCSF、或いはその誘導体又は変異体は、ストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはさらにリンカーを含む。リンカーは、GMCSF、或いはその誘導体又は変異体を、免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合させることができる。他の例において、リンカーは、GMCSF、又はその誘導体又は変異体を、ノブドメイン又はストークドメインに結合させることができる。幾つかの例において、疾患又は障害は、好中球減少症、シュワヒマン‐ダイアモンド症候群、コストマン症候群、慢性肉芽腫症、白血球接着不全症、ミエロペルオキシダーゼ欠乏症、又はチェディアック−東症候群である。
本明細書には、必要とする被験体における赤血球生産の刺激又は増加による疾患又は疾病を防ぐ或いは処置する方法が提供され、該方法は、被験体に本明細書に開示された1以上の超長CDR3を含む抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は更に薬学的に許容可能な担体を含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に哺乳動物はウシである。抗体は治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は超長CDR3内にあってもよい。代替的に、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は超長CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドはエリスロポエチン、又はその誘導体或いは変異体である。エリスロポエチンはヒトエリスロポエチンでもよい。抗体は、本明細書に記載されるような免疫複合体でもよい。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントであり得る。幾つかの例において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物の抗体に由来する。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体に由来する。免疫グロブリンドメインは設計された抗体又は組み換え抗体でもよい。免疫グロブリンドメインは、ヒト化、ヒト様設計、又は完全なヒト抗体でもよい。哺乳動物の抗体はウシの抗体であり得る。哺乳動物の抗体はヒト抗体でもよい。他の例において、哺乳動物抗体はマウス抗体である。超長CDR3は長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは、又は配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、又は配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、又は配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、又は配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、ノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内に保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは本明細書に開示されたシステインモチーフを含み得る。エリスロポエチン、又はその誘導体或いは変異体はノブドメインに結合され得る。代替的に、又は付加的に、超長CDR3は、ストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内に保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号223−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303由来するものから選択された第一配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含むポリペプチド配列の基礎グループ及び、及び配列番号235−307及び配列番号:333−336を含むグループから選択された第2配列を含み得る。本明細書に開示された抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する2以上、3以上、4以上、5以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインは、T(S/T)VHQモチーフを含み得る。エリスロポエチン、又はその誘導体或いは変異体はストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント又は免疫グロブリンコンストラクトは更にリンカーを含む。リンカーは、エリスロポエチン、又はその誘導体或いは変異体を免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合し得る。他の例において、リンカーはエリスロポエチン、又はその誘導体或いは変異体をノブドメイン又はストークドメインに結合する。幾つかの例において、疾病又は疾患は貧血症である。
本明細書には、必要とする被験体における肥満を防ぐ又は処置する方法が提供され、該方法は、被験体に本明細書に開示された超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は、薬学的に許容可能な担体を更に含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、超長CDR3内にあり得る。代替的に、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は超長CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドは、GLP−1、エキセンジン−4、FGF21、又はその誘導体或いは変異体である。GLP−1はヒトGLP−1でもよい。幾つかの実施形態において、FGF21は、ヒトFGF21である。抗体は本明細書に記載されるような免疫複合体でもよい。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントであり得る。幾つかの例において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物の抗体に由来する。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体に由来する。免疫グロブリンドメインは設計された抗体又は組み換え抗体に由来しても良い。免疫グロブリンドメインはヒト化、ヒト様設計又は完全にヒト抗体でもよい。哺乳動物の抗体はウシ抗体であり得る。哺乳動物抗体はヒト抗体でもよい。他の例において、哺乳動物の抗体はマウスの抗体である。超長CDR3は長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、ノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内に保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは本明細書に開示されたシステインモチーフを含み得る。GLP−1、エキセンジン−4、FGF21又はその誘導体或いは変異体はノブドメインに結合され得る。代替的に、又は付加的に、超長CDR3はストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内に保存モチーフを含み得る。ストークドメインの超長CDR3内の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。ストークドメインの超長CDR3を伴う保存モチーフは、配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。ストークドメインの超長CDR3を伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。ストークドメインの超長CDR3を伴う保存モチーフは、配列番号223−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。ストークドメインの超長CDR3を伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。ストークドメインの超長CDR3を伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。ストークドメインの超長CDR3を有する保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。ストークドメインの超長CDR3を伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来する配列から選択される第一配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含むポリペプチド配列基礎グループ、及び配列番号235−307及び配列番号333−336を含むグループから選択された第2配列を含み得る。本明細書に開示された抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する、2以上、3以上、4以上、5つ以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。GLP−1、エキセンジン−4、FGF21、又はその誘導体或いはその変異体はストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント又は免疫グロブリンコンストラクトは更にリンカーを含む。リンカーは、GLP−1、エキセンジン−4、FGF21、又はその誘導体或いは変異体を免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合し得る。他の例において、リンカーは、GLP−1、エキセンジン−4、FGF21、又はその誘導体或いは変異体をノブドメイン又はストークドメインに結合する。
本明細書には、処置を必要とする被験体における疼痛を防ぐ又は処置する方法が提供され、該方法は、本明細書に記載の1以上の抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトを含む組成物を被験体に投与する工程を含む。幾つかの実施形態において、被験体は哺乳動物である。幾つかの実施形態において、哺乳動物はヒトである。代替的に、哺乳動物はウシである。幾つかの例において、1以上の抗体、抗体フラグメント又は免疫グロブリンは、プロトキシン2、又はその誘導体或いは変異体を含む。代替的に又は付加的に、1以上の抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはCDR3Hの少なくとも一部を含む。CDR3Hの一部はCDR3Hにおけるストークドメイン又はノブドメインであり得る。幾つかの例において、1以上の抗体、抗体フラグメント又は免疫グロブリンコンストラクトは更にリンカーを含む。リンカーは、CDR3Hの一部にプロトキシン2、又はその誘導体或いは変異体を結合し得る。
本明細書には、必要とする被験体におけるナトリウムイオン経路の調節から利益を得る疾患又は疾病を防ぐ又は処置する方法が提供され、該方法は、前記被験体に1以上の本明細書に記載の抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトを含む組成物を投与する工程を含む。幾つかの例において、被験体は哺乳動物である。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。幾つかの例において、1以上の抗体、抗体フラグメント又は免疫グロブリンコンストラクトは、プロトキシン2又はその誘導体を含む。代替的に、又は付加的に、1以上の抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトは、CDR3Hの少なくとも一部を含む。CDR3Hの一部は、CDR3Hにおけるストークドメイン又はノブドメインでもよい。幾つかの例において、1以上の抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトは更にリンカーを含む。リンカーはCDR3Hの一部にプロトキシン2、又はその誘導体或いは変異体を結合し得る。幾つかの例において、ナトリウムイオンチャネルはNaチャネルである。幾つかの例において、NaチャネルはNa1.7チャネルである。幾つかの例において、ナトリウムイオンチャネルの調節は、ナトリウムイオンチャネルを阻害する又は遮断する工程を含む。幾つかの例において、疾患又は疾病は、Dravet症候群、熱性けいれん陽性(GEFS+)を有する全身性癲癇、先天性筋緊張性痙攣又は肢端紅痛症である。幾つかの例において、疾患又は疾病は疼痛である。
本明細書には、必要とする被験体における酸感受性イオンチャンネル(ASIC)の調節から利益を得る疾患又は疾病を防ぐ又は処置する方法が提供され、該方法は、被験体に本明細書に記載の1以上の抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトを含む組成物を投与する工程を含む。幾つかの例において、被験体は哺乳動物である。特定の例では、哺乳動物はヒトである。代替的に、哺乳動物はウシである。幾つかの例において、1以上の抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはプロトキシン2又はその誘導体或いは変異体を含む。代替的に、又は付加的に、1以上の抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトはCDR3Hの少なくとも一部を含む。CDR3Hの一部は、CDR3Hにおけるストークドメイン又はノブドメインでもよい。幾つかの例において、1以上の抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトは更にリンカーを含む。リンカーはプロトキシン2、又はその誘導体或いは変異体をCDR3Hの一部に結合し得る。幾つかの例において、ASICの調節は、ASICを阻害する又は遮断する工程を含む。幾つかの例において、疾患又は疾病は中枢神経系障害である。他の例において、疾患又は疾病は疼痛である。
本明細書には、必要とする被験体における病原性の感染を防ぐ又は処置する方法が提供され、該方法は、被験体に本明細書に開示された超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は更に薬学上許容可能な担体を含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は超長CDR3内にあってもよい。代替的に、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は、超長CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドはベータインターフェロン、又はその誘導体或いは変異体である。抗体は本明細書に記載されるような免疫複合体でもよい。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含むことができる。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG、又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントであり得る。幾つかの例において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物の抗体に由来する。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体に由来する。免疫グロブリンドメインは設計された抗体又は組み換え抗体に由来し得る。免疫グロブリンドメインはヒト化、ヒト様設計、又は完全にヒト抗体でもよい。哺乳動物の抗体はウシの抗体であり得る。哺乳動物の抗体はヒト抗体でもよい。他の例において、哺乳動物の抗体はマウスの抗体である。超長CDR3は長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは、配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、ノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内に保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは本明細書に開示されたシステインモチーフを含み得る。ベータインターフェロン、又はその誘導体或いは変異体はノブドメインに結合され得る。代替的に、又は付加的に、超長CDR3はストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内に保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは配列番号157−224に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−161に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号222−234に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号235−239に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号296−299に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来するものから選択された第1配列に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234を含む基礎配列グループ、及び、配列番号235−307及び配列番号333−336を含むグループから選択された第2配列を含み得る。本明細書に開示された抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来する2以上、3以上、4以上、5以上の配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。ベータインターフェロン、又はその誘導体或いは変異体はストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント、又は免疫グロブリンコンストラクトは更にリンカーを含む。リンカーは、ベータインターフェロン、又はその誘導体或いは変異体を免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合し得る。他の例において、リンカーはベータインターフェロン、又はその誘導体或いは変異体をノブドメイン又はストークドメインに結合する。幾つかの例において、病原性の感染はウィルス、細菌、菌類又は寄生虫の感染である。幾つかの例において、ウィルス感染はヘルペスウィルスである。
本明細書には、必要とする被験体における癌を防ぐ又は処置する方法が提供され、該方法は、被験体に本明細書に開示された超長CDR3を含む1以上の抗体を含む組成物を投与する工程を含む。組成物は更に薬学的に許容可能な担体を含み得る。被験体は哺乳動物でもよい。哺乳動物はヒトでもよい。代替的に、哺乳動物はウシである。抗体は治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体を含み得る。治療用ポリペプチドは非抗体配列によってコード化され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は免疫グロブリンドメインに結合され得る。治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は超長CDR3内にあってもよい。代替的に、治療用ポリペプチド、又はその誘導体或いは変異体は超長CDR3に共役される。幾つかの例において、治療用ポリペプチドはベータインターフェロン、又はその誘導体或いは変異体である。抗体は本明細書に記載されるような免疫複合体でもよい。抗体は1以上の免疫グロブリンドメインを含み得る。免疫グロブリンドメインは、免疫グロブリンA、免疫グロブリンD、免疫グロブリンE、免疫グロブリンG又は免疫グロブリンMでもよい。免疫グロブリンドメインは免疫グロブリン重鎖領域又はそのフラグメントであり得る。幾つかの例において、免疫グロブリンドメインは哺乳動物の抗体に由来する。代替的に、免疫グロブリンドメインはキメラ抗体に由来する。免疫グロブリンドメインは設計された抗体又は組み換え抗体に由来しても良い。免疫グロブリンドメインはヒト化、ヒト様設計、又は完全にヒト抗体でもよい。哺乳動物の抗体はウシ抗体であり得る。哺乳動物の抗体はヒト抗体でもよい。他の例において、哺乳動物の抗体はマウス抗体である。超長CDR3は長さが35以上のアミノ酸でもよい。超長CDR3は少なくとも3以上のシステイン残基を含み得る。超長CDR3は1以上のシステインモチーフを含み得る。1以上のシステインモチーフは配列番号45−156に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは配列番号45−99に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは配列番号100−135に基づく又は由来し得る。1以上のシステインモチーフは配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3は、ノブドメインの少なくとも一部を含む。ノブドメインは、超長CDR3のノブドメイン内に保存モチーフを含み得る。例えば、ノブドメインは本明細書に開示されたシステインモチーフを含み得る。ベータインターフェロン、又はその誘導体或いは変異体はノブドメインに結合され得る。代替的に、又は付加的に、超長CDR3はストークドメインの少なくとも一部を含む。ストークドメインは、超長CDR3のストークドメイン内に保存モチーフを含み得る。超長CDR3のストークドメイン内の保存モチーフは配列番号157−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは配列番号157−224に基づく又は由来し得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは配列番号157−161に基づく又は由来し得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは配列番号223−234に基づく又は由来し得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは配列番号235−239に基づく又は由来し得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは配列番号296−299に基づく又は由来し得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは配列番号136−156に基づく又は由来し得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号300−303に由来する配列から選択される第一の配列に基づくか、由来するポリペプチド配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号157−234及び配列番号235−307と配列番号333−336を含むグループから選択された第2配列から選択されたポリペプチド配列基礎グループを含み得る、本明細書に開示された抗体は、2以上、3以上、4以上、5以上の配列番号157−307配列及び配列番号333−336に基づく又は由来する配列を含み得る。超長CDR3のストークドメインを伴う保存モチーフは、配列番号304−307及び配列番号333−336に基づく又は由来するポリペプチド配列を含み得る。例えば、ストークドメインはT(S/T)VHQモチーフを含み得る。ベータインターフェロン、又はその誘導体或いは変異体はストークドメインに結合され得る。幾つかの例において、抗体、抗体フラグメント又は免疫グロブリンコンストラクトは更にリンカーを含む。リンカーはベータインターフェロン、又はその誘導体或いは変異体を免疫グロブリンドメイン又はそのフラグメントに結合され得る。他の例において、リンカーはベータインターフェロン、又はその誘導体或いは変異体をノブドメイン又はストークドメイン結合される。幾つかの例において、がんは血液悪性腫瘍である。血液悪性腫瘍は白血病又はリンパ腫であり得る。幾つかの例において、血液悪性腫瘍は、B細胞リンパ腫、T細胞性リンパ腫、濾胞性リンパ腫、辺縁帯リンパ腫、有毛細胞白血病、慢性骨髄性白血病、マントル細胞リンパ腫、結節型リンパ腫、バーキットリンパ腫、皮膚T細胞リンパ腫、慢性リンパ性白血病又は小リンパ球性白血病である。
本明細書には、必要とする哺乳動物の疾患を防ぐ又は処置する方法が提供され、該方法は哺乳動物に本明細書に記載の医薬品組成物を投与する工程を含む。幾つかの実施形態において、疾患は感染症である。特定の実施形態において、感染症は乳腺炎である。幾つかの実施形態において、感染症は呼吸器疾患である。特定の実施形態において、呼吸器疾患はウシの呼吸器疾患である輸送熱である。特定の実施形態において、必要において哺乳動物は、乳牛、ラクダ、ロバ、ヤギ、ウマ、トナカイ、ヒツジ、水牛、オオジカ及びヤクを含むリストから選択された酪農動物である。幾つかの実施形態において、必要において哺乳動物はウシである。
酪農動物の乳腺炎を防ぐ又は処置する方法が開示され、該方法は、配列番号25及び配列番号26を含むグループから選択された重鎖ポリペプチドを含む免疫グロブリンコンストラクト、及び配列番号23を含む軽鎖ポリペプチドを含む組成物の効果的な量を酪農動物に工程を含む。1つの実施形態において、酪農動物の乳腺炎を防ぐ又は処置する方法が提供され、該方法は、配列番号4及び配列番号5から選択されたDNAによってコード化される重鎖ポリペプチドを含む免疫グロブリンコンストラクト、及び配列番号1のDNAによってコード化される軽鎖ポリペプチドを含む組成物の効果的な量を酪農動物に提供する工程を含む。幾つかの実施形態において、酪農動物は乳牛又は水牛である。本明細書に記載される抗体又は医薬組成物の効果的な量の被験体への投与による処置、阻害、及び予防の方法が提供される。抗体は十分に精製され得る(例えば、その効果を制限するか、望まれない副作用を生じる物質をほぼ含まない)。被験体は、乳牛、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウサギ、ウマ、ニワトリ、ネコ、イヌ、マウス、等を含む動物であって、これらに限定されない。被験体は哺乳動物であり得る。幾つかの例において、被験体はヒトである。代替的に、被験体はウシである。
様々な送達システムは既知であり、本明細書に記載の抗体製剤、例えば、リポソームの中への封入、微小粒子、マイクロカプセル、化合物を発現され得る組み換え細胞、受容体媒介性エンドサイトーシス(例えば、Wu and Wu, J.Biol.Chem.262:4429−4432(1987)を参照)、レトロウィルス又は他のベクターの一部としての核酸の構築など、を投与するために使用され得る。導入の方法は、限定されないが皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、硬膜外、及び経口の経路を含む。化合物又は組成物は、例えば上皮のライニング又は粘膜皮膚のライニングを通じる吸収によって、例えば点滴又は大量注射によって任意の都合のよい経路(例えば口腔粘膜、直腸及び腸粘膜、等)によって投与され得、他の生理活性物質と一緒に投与され得る。投与は全身性又は局所的であり得る。更に、特定の実施形態において、脳室内及びクモ膜下注入を含む任意の適切な道筋により本明細書に記載されているヘテロ多量体組成物を中枢神経系へ開始することが望ましい。脳室内注入は、例えばオンマイヤリザーバーなどのリザーバに結合される、脳室内のカテーテルによって促進され得る。
特定の実施形態において、処置を必要とする領域へ局所的に本明細書に記載の抗体又は組成物を投与することが望ましい。これは例えば、限定されない例として、局所の点滴、塗布、例えば、手術後に組み合せて局所に適用される包帯によって、注入によって、カテーテルによって、坐薬によって、或いはインプラント(多孔性、非多孔性又はゼラチン状の物質であるsialastic膜のような膜或いは繊維を含む)によってもたらされる。好ましくは、本発明の抗体を含むタンパク質を投与する場合、タンパク質を吸収しない材料を使用するよう注意しなければならない。
別の実施形態において、抗体又は医薬品組成物はベシクル、特に、リポソームにおいて送達される(Langer, Science 249:1527−1533(1990);Treat et al., in Liposomes in the Therapy of Infectious Disease and Cancer, Lopez−Berestein and Fidler(eds.), Liss, New York, pp.353−365(1989)、Lopez−Berestein, ibid., pp.317−327;一般的な章を参照)。
更に別の実施形態において、ヘテロ多量体又は組成物は制御放出システムにおいて送達され得る。1つの実施形態において、ポンプが使用され得る(Langer, supra; Sefton, CRC Crit. Ref. Biomed. Eng. 14:201(1987)、 Buchwald et al., Surgery 88:507(1980)、Saudek et al., N. Engl. J. Med. 321:574(1989)を参照)。別の実施形態において、高分子材料が使用され得る(Medical Applications of Controlled Release, Langer and Wise (eds.), CRC Pres., Boca Raton, Fla.(1974)、 Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance, Smolen and Ball (eds.), Wiley, New York(1984)、 Ranger and Peppas, J., Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61(1983)を参照、また、Levy et al., Science 228:190(1985); During et al., Ann. Neurol. 25:351(1989); Howard et al., J. Neurosurg. 71:105(1989)も同様に参照)。更に別の実施形態において、制御放出システムは、治療標的、例えば脳、の近位に置くことができ、全身性の用量の一部(fraction)のみを必要とする(Goodson,in Medical Applications of Controlled Release,supra,vol.2,pp.115−138(1984))を参照)。他の制御放出システムはランガーによるレビューにおいて議論されている(Science 249:1527−1533(1990))。
本明細書に記載の抗体をコード化する核酸を含む特定の実施形態において、適切な核酸発現ベクターの一部として構築して細胞内となるように投与することにより(例えば、レトロウィルスベクターの使用による(米国特許4,980,286号を参照))又は直接注入により、又は微小粒子照射(例えば遺伝子銃;Biolistic,Dupont)或いは脂質又は細胞表面受容体或いは遺伝子導入試薬の被覆の使用により、或いは核酸に侵入すると知られるホメオボックス様ペプチドへの連結において投与することにより、核酸は、そのコード化したタンパク質の発現を促進するためにインビボで投与され得る。
幾つかの実施形態において、本明細書に開示された抗体に基づく又は由来する結晶が開示されている。結晶は空間群P2を有し得る。幾つかの例において、結晶は単位胞寸法「a」が約40〜80オングストロームの間、45〜約75オングストロームの間、又は約50〜約75オングストロームの間であり、「b」が約40〜140オングストロームの間、約50〜約130オングストロームの間、約55〜約130オングストロームの間であり、「c」が100〜約350オングストロームの間、120〜約340オングストロームの間、又は約125〜約330オングストロームの間である。代替的に、結晶は40、50、60、70、及び80オングストローム以上のaの単位胞寸法を有しており、bは40、50、60、70、80、90、100、110、120又は130オングストローム以上、及びcは100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330又は340オングストローム以上である。
結晶はウシの抗体又はその一部分を含み得る。結晶は、ウシの抗体に基づく又は由来するFabフラグメントを含み得る。結晶は非抗体配列、リンカー、切断部位、非ウシ配列又はその組合せを含み得る。結晶は分離された結晶でもよい。抗体は配列番号1−44のいずれかのペプチド配列に基づく又は由来し得る。抗体は、重鎖の少なくとも一部を含み得る。重鎖の一部は、配列番号24−44のいずれかのペプチド配列を含み得る。抗体は、重鎖の少なくとも一部を含み得る。重鎖の一部は、配列番号2−22の何れかのDNA配列に基づく又は由来するDNA配列よってコード化され得る。抗体は、軽鎖の少なくとも一部を含み得る。軽鎖の一部は、配列番号23のペプチド配列を含み得る。抗体は重鎖の、少なくとも一部を含み得る。重鎖の一部は、配列番号1のDNA配列に基づく又は由来するDNA配列によってコード化され得る。
幾つかの実施形態において、配列番号24及び配列番号23を含むウシの抗体Fabフラグメントを含む分離された結晶が開示され、ここで結晶は空間群P2及びa=71.4オングストローム、b=127.6オングストローム及びc=127.9オングストロームの単位胞寸法を持つ。
幾つかの実施形態において、配列番号340及び配列番号341を含むウシの抗体Fabフラグメントを含む分離された結晶が開示され、ここで結晶は空間群P2及びa=54.6オングストローム、b=53.7オングストローム及びc=330.5オングストロームの単位胞寸法をもつ。
実施例1:超長CDR3を含む抗体の精製及び結晶化
例えば、本明細書に記載のいずれかの実施例により生成された抗体のような超長CDR3を含む抗体は、抗体の構造を決定するために精製され、その後に結晶化され得る。
A:精製
BLV1H12とBLV5B8の重鎖及び軽鎖のFab領域をコード化する遺伝子は、遺伝子合成(GenScript,Piscataway,NJ)により生成された。pFastBacDual(Invitrogen)のプロモーター領域に由来するDNAフラグメントは、オーバーラップPCRによってgp67のミツバチ・メリチン(HBM)シグナルペプチドに融合され、gp67及びHBMの上流にヘッドツーヘッド(head to head)のp10及びポリへドリンプロモータを有するフラグメント(すなわちHBM−p10−pPolyH−gp67)が得られた。ウシのFabの重鎖領域及び軽鎖領域は、オーバーラップPCRによってプロモーターシグナルペプチド・カセットに融合され(重鎖はpPolyH−gp67の下流及び軽鎖はp10−HBMの下流に)、pFastBacDualの誘導体であるpDCE361のSfiI部位に結合された。次に、His6−タグが精製を促進するために重鎖のC末端に導入された。結果として生じるバキュロウィルス移動ベクターはBac−to−Bacシステム(Invitrogen)を使用して、組み換えのbacmidsを生じさせるために使用された。また、ウィルスは、Cellfectin II(Invitrogen)を使用して、精製されたbacmid DNAをSf9細胞へ遺伝子導入することにより救われた。両方のFabタンパク質は、5−10のMOIで組み換えバキュロウィルスによりSf9細胞の懸濁培養物を感染させ、28℃、110RPMで震盪することにより生産された。72時間の後、培養物は4℃で2000g及び10,000gでの2回の遠心分離により精製された。分泌された可溶性Fabを含む上清は、その後、濃縮されバッファーが1x PBS、pH7.4へ交換された。Ni−NTA樹脂を使用した金属親和性クロマトグラフィーの後、FabはプロテインG親和性クロマトグラフィー(GE Healthcare)、陽イオン交換クロマトグラフィー(MonoS,GE Healthcare)及びゲル濾過(Superdex200,GE Healthcare)によって精製された。
B:結晶化と構造決定
ウシのFabを含んでいるゲル濾過画分は、10mMトリス(pH8.0及び50mM NaCl)中で10mg/mLまでに濃縮された。初期の結晶化の試みは、Joint Center for Structural Genomicsにおいて全自動Rigaku Crystalmationロボットシステムを使用してセット・アップされた。幾つかのヒットがBLV1H12とBLV5B8について得られ、そして、データ収集に使用された結晶は、0.27Mのクエン酸カリウム、22%のPEG 3350(BLV1H12)、及び0.2M酒石酸二ナトリウム及び20%のPEG 3350(BLV5B8)を含むリザーバ溶液(100μL)を有するシッティングドロップ蒸気拡散法によって成長された。100nLタンパク質+100nLの沈殿剤から構成される液滴は、20℃でセット・アップされ、そして結晶が3−7日以内に現われた。結果として生じる結晶は15%のエチレングリコールを添加された溶液を十分に使用することで凍結保護され、そして瞬間冷却され、データ収集まで液体窒素中に保存された。
回折データは、その後、アルゴンヌ国立研究所のAdvanced Photon SourceのGM/CA−CAT 23ID−Dビームライン(BLV1H12)、及びBLV5B8のためにはスタンフォード・シンクロトロン放射光源の11−1ビームラインにおいて収集された。両方のデータセットは空間群P2でインデックス付けされ、HKL2000(BLV5B8;HKL Research)又はXPREP(BLV1H12; Bruker)を使用して統合、スケーリング(scale)、結合(merge)された。BLV1H12構造はPhaser(McCoy et al., 2007)を使用して、1.88オングストロームの分解能に対する分子置換によって解かれた。Fabは、1BVKの可変性ドメイン及び2FB4の不変領域がサーチモデルとして使用され、そして2つの完全なBLV1H12Fabが非対称単位に見出された。BLV5B8データセットも、リファインされたBLV1H12座標をモデルとして使用して、分子置換(2.20オングストロームに対して)によって解かれた。リジッドボディリファインメント、シミュレーテッドアニーリング及びレストレイントリファインメント(各Igドメインについては1つのグループ、及び各CDR H3については1つでの、TLSリファインメントを含む)は、Phenix によって実行された(Adams et al.(2010) Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 66:213−221)。ライディング水素(Riding hydrogen)は精製において使用され、最終モデルにおいて含まれる。
複数回の精製の間にモデルは、Cootを使用して作成され調整された。水はPhenixの「ordered_solvent」モデリング機能を使用して自動的に構築された(Adams et al.(2010) Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 66:213−221)。構造は、Molprobity(Chen et al.(2010) Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 66:12−21)を含むJCSG QCサーバー(http://smb.slac.stanford.edu/jcsg/QC/で公に利用可能)によって認証された。表1。
実施例2:超長CDR3を含む抗体をコード化するポリヌクレオチドのライブラリの作成
ウシの脾臓及びリンパ節は、Animal Technologies(Tyler,TX)又はテキサスA&M大学から得られた。全RNAは、TRIzol試薬(Invitrogen,Carlsbad,CA,USA)を使用して、それに続いてRNeasyミニ・キット(Qiagen,Valencia,CA,USA)によるカラム上で消化された3頭の異なる乳牛(MID1、MID10及びMID11)のウシの組織から分離された。次に、RNAの量及び質は、製造者のプロトコルに従いNanodrop(Thermal Scientific)、Qubit RNA及びAgilent 2100 Bioanalyzer(Agilent,Santa Clara,CA,USA)で評価された。全RNAは、Superscript II(Invitrogen)によって触媒されるcDNA合成に鋳型として使用された。
増幅された抗体可変領域のライブラリは、その後、大規模シーケンス解析にさらされた。簡潔に、3頭の乳牛(MID1、MID10及びMID11)の各々のためのバーコード化プライマー(表2)はウシの脾臓cDNAからVを増幅するために使用された。
次に、Vの単位複製配列は2%のアガロースゲルから精製され、ロッシュ454 GS FLXの説明書に従って大規模シーケンス解析された。MUSCLEアルゴリズムによるマルチプルアライメントが行なわれた(Edgar(2004) Nucleic Acids Research 32:1792−1797)。配列に観察される多量の不均質性のため、MUSCLEは比較的高いギャップオープン(−20.0)及びギャップ拡張(−10.0)ペナルティの条件で多数の長CDR H3ヌクレオチドアライメントを作成するため実行された。ローカルアライメントは以下の条件、マッチスコア=2.0、ミスマッチペナルティ=−1.0、ギャップオープニングペナルティ=−2.0及びギャップ拡張ペナルティ=−0.5で、スミス=ウォーターマン・アルゴリズムを使用して実行された。CDR H3は、フレームワーク4の中で保存されたトリプトファンに直ちに先行する残基に、フレームワーク3の中で保存されたシステインに続く第3の残基によって定義された。VBULは大規模シーケンス解析によって同定された多数の超長V配列を用いたウシのゲノム(assembly Btau_4.6.1)のBLAST探索によって同定された。大規模シーケンス解析は、44〜69の間のアミノ酸残基の長さを有する合計11,728の超長CDR3配列を同定した。大規模シーケンス解析の結果を下の表3に要約する。
大規模シーケンス解析の結果、超長CDR3が3〜12のシステイン残基間を含むシステインモチーフ(例えばシステイン残基のパターン)を含むことを明らかにした。3頭の異なる乳牛(MID1、MID10及びMID11)の大規模シーケンス解析ランで見られたシステインパターンの代表的な例は、存在度と同様に示される(表4−6;配列番号45−156)。超長CDR3領域におけるシステインは「C」として記号化される。2つのシステイン間のアミノ酸は「X」として記号化される。追加のシステインモチーフの例は表23において定義される超長CDR3配列で示される。
ウシのV領域は、超長CDRのためにバイアスをかけた抗体可変領域cDNAのライブラリを作成するプライマー5’−TTGAGCGACAAGGCTGTAGGCTG−3’(配列番号314)及び5’−CTTTCGGGGCTGTGGTGG−AGGC−3’(配列番号315)を使用して、実施例9で調製されたcDNAから増幅された。次に、V領域の混合物は、ウシのC1及びヒトIgGFcを用いたオーバーラップPCRによって組み立てられた。簡潔に、EcoRIとNheIの部位がpFUSE発現ベクターへ組み込まれライゲーションにより哺乳動物細胞の中で発現に備えた完全長重鎖ライブラリを利用可能にされた。ライゲーション生成物は大腸菌に形質転換され、そして500の単一の大腸菌形質転換体が取得された。その後、形質転換体はそれぞれ、個別の管において一晩増殖させられ、そして、各コロニーからのDNAは、Qiagen minprepキット(Qiagen,Inc)を使用して抽出され、オリゴ5’−AGATCCAAGCTGTGACCGGC−3’(配列番号316)を使用してBATJ社(San Diego,CA)によってシーケンス解析された。配列はVectorNTI(Invitrogen,Inc.Carlsbad,CA)を使用して分析された。重複した配列、挿入のない配列及び35残基より短いCDをコード化する配列が除外された。独特の長いCDRの重鎖配列を含んでいる132のクローンが選択された。その後、132のメンバーのライブラリのそれぞれの重鎖は、小さな空間的にアドレス指定されたライブラリを作成するため、不変量のウシの軽鎖(配列番号:N)を293T細胞にコード化するpFUSE発現ベクターと平行して、同時に遺伝子導入された(Mao et al.(2010) Nat Biotech 28:1195−1202)。ウェルにつき130,000個の293T細胞は24ウェルプレートにまかれ、そして10%のFBS(Invitrogen)及びペニシリン/ストレプトマイシン/グルタミン(Invitrogen)を含む500ul DMEM培地(Invitrogen)で37℃及び5%のCOにおいて一晩増殖された。0.5μgのHcをコード化するpFuseベクター及び0.5μgのLcをコード化するpFuseベクターは25μLのoptimem(Invitrogen)に加えられた。1μLのLipofectamine2000又は293Fectin遺伝子導入試薬(Invitrogen)は25μLのoptimemに加えられ、5分間インキュベートされた。次に、DNA−optimem混合物及び遺伝子導入試薬−optimemを組合せた混合物は15分間インキュベートされ、293T細胞に加えられ、細胞上で4−6時間インキュベートすることが可能になった。その後、培地はウェルから吸引され、新しい培地と取り替えられ、そして細胞は4日間培養され培地へIgGを分泌させることが可能になった。IgGを含む細胞培養上清はさらなる試験のための96ウェルの形式に集められた。キメラ抗体は、ヒトFcを検出するサンドイッチELISAによって定量され、ELISAによってBVDVに対する結合のためスクリーニングされた。
その後、抗体は培地へ分泌され、ELISAによるBVDVに対する結合のためのスクリーニングを含むさらなる試験のために小さな空間的にアドレス指定されたライブラリを作成するため、96ウェル形式で集められた。例えば、ELISAは、BVDV結合のために抗体ライブラリをスクリーニングするために行われた。簡潔に、100μL DPBSにおいて死滅BVDV(0.2μg)は、96−ウェルMaxiSorp ELISAプレート(Nunc)に37℃で1時間被覆された。次に、プレートは200μLのDPBST(ダルベッコのリン酸緩衝生理食塩水、0.25%のTween20)中の3%のBSA溶液でブロッキングされた。その後、サンプルDPBST中の3%のBSAでは37℃で1時間インキュベートされた。その後、ウェルは200μLのDPBSTで5回洗われた。次に、ブロッキング溶液の中で1:1,000に希釈されたヤギ抗ヒトIgG(Fc)−HRP結合抗体(KPL社)が加えられ、37℃で1時間インキュベートされた。その後、ウェルは20μLのDPBSTで十回洗われた。100μLのQuantaBlu(Pierce)ワーキング溶液が各々のウェルに加えられ、SpectraMax M5プレートリーダーでex325/em420nmで読まれる前に、室温で5分分間インキュベートされた。幾つかの結合剤の候補は同定された(図1B、左)。クローンH12は、6つのシステイン残基を有する63の残基CDR3を有しており、用量依存的な様式でBVDVを強く結合することができた(図1B右及び1C)。
更に、前に述べられたように、BVDV抗原のキメラ組み換え抗体の結合は遺伝子導入されたヒト胚性腎(HEK)293A細胞(Invitrogen)を用いた免疫サイトメトリー分析によって評価された(例えば、Njongmeta et al.(2012)Vaccine 30:1624−1635を参照)。簡潔に、6−ウェル組織培養プレートのHEK 293Aの単層は、BVDV抗原(Npro、E2又は非構造タンパク質NS2−3)をコード化するプラスミド(pCDNA3.3、Invitrogen)と共に2μg/Lipofectamine 2000試薬(Invitrogen)を使用して遺伝子導入され、そして5%のCOにより37℃で48時間インキュベートされた。単層は10分間氷冷100%メタノールで固定され、PBSですすがれ、そして5%のウシ胎児血清を含むPBS(ブロッキングバッファー)でブロッキングされ、そして単層はブロッキングバッファー中の10μg/mlのマウス抗FLAG M2アルカリフォスファターゼ(AP)複合体(Sigma)又は10μg/mlのキメラ組換体抗体H12又はB8で1時間、室温でインキュベートされた。空ベクターで遺伝子導入された単層を負の対照として用いて同様に反応させ、そして、ブロッキングバッファーでの洗浄後、キメラ組換体抗体と共に調べられた単層は、ブロッキングバッファーで1/200希釈されたAP共役ヤギ抗ヒトIgG(Fc特異的)mAb(sigma)で1時間インキュベートされた。ブロッキングバッファーによる洗浄の後、すべてウェルのAP活性はFast Red AS−MX基質(sigma)を使用して検出された。染色された細胞は、カメラを装備したIS70 Inverted Optical Microscope(Olympus,Japan)を用いて視覚化され、撮影された。H12は、BVDVのNS2−3非構造タンパク質と共に遺伝子導入されたHEK293A細胞に強く結合するが、遺伝子導入されていない細胞とは弱く結合し、一方、B8は、BVDVのNS2−3非構造タンパク質を遺伝子導入された細胞、遺伝子導入されていない細胞の両方のHEK293A細胞に対する弱い結合を有する(図1D)。
実施例3:超長CDR3を含む抗体のライブラリの作成及び試験
超長CDR3を含む抗体をコード化するポリヌクレオチドのライブラリは、死滅牛ウィルス性下痢症ウィルス(BVDV)の畜牛への免疫化によって作成される(図1A)。簡潔に、4月齡のホルスタイン種去勢ウシは熱殺菌されたBVDV−1及びBVDV−2(各々の100μg)混合物の皮内接種によって免疫化された。非活化ウィルス混合物は500μLのPBSに懸濁され、二連針(double barrel needle)に繰り返し通すことにより500μL Freund’s Complete Adjuvant によって乳化された。次に、免疫原は、26×1/2G針を使用して頚部に皮内接種をされた(200μL/注入)。その後、去勢ウシは、同じ量の抗原で一ヶ月ごとに3回追加免疫されたが、Freund’s Incomplete Adjuvantで処方された。セロコンバージョンは、非活化ウィルスで覆われたプレートを使用するELISA、及びBVDV−1又はBVDV−2のいずれかに感染したMDBK細胞の免疫サイトメトリー分析によって試験された。去勢ウシはその後頚静脈から採血され、そして血液はヘパリン中に集められた。リンパ球は、Lymphocyte Separation Media(Mediatech)遠心分離によって精製され、RNAlater中に保存された。cDNAライブラリはその後、実施例2に記載されるような複数のリンパ球RNAから作られた。
実施例4:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−bGCSF融合タンパク質のベクターの構築
ウシのG−CSF(bGCSF)をコード化する遺伝子は、Genscript(NJ, USA)によって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。免疫グロブリンコンストラクトのフォールディング及び安定性を最適化するために、(GGGGS)(n=0、1)の柔軟なリンカーはbGCSFフラグメントの両末端に付加された。その後、様々な長さのリンカーを有するbGCSFのPCRフラグメントは、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換するためオーバーラップ拡張PCRの活用により、BLV1H12抗体の重鎖の相補性決定領域3(CDR3H)に結合された。BLV1H12−bGCSF融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12−bGCSF融合遺伝子のpFuse−hIgG1−Fc バックボーン・ベクター(backbone vector)(InvivoGen,CA)に対するインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。図8のF及び8のGは、ウシのBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインに少なくとも一部に挿入される、又はそれを置換するウシのG−CSFの描写を提供する。図14は、BLV1H12−bGCSF融合タンパク質の発現のためのベクターを示す。重鎖及び軽鎖免疫グロブリンコンストラクトをコード化するDNA配列、Ab−bGCSF L0(n=0)及びAb−bGCSF L1(n=1)は表19において示される。重鎖及び軽鎖免疫グロブリンコンストラクトをコード化するアミノ酸配列、Ab−bGCSF L0及びAb−bGCSF L1は表21に示される。
実施例5:BLV1H12−bGCSF融合抗体の発現及び精製
BLV1H12−bGCSF融合抗体は、BLV1H12−bGCSF融合重鎖及びBLVH1H12軽鎖をコード化するベクターによるfree style HEK293細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現されたBLV1H12−bGCSF融合抗体は培地へ分泌され、遺伝子導入の後、48時間及び96時間で採取された。BLV1H12−bGCSF融合抗体はプロテインA/Gクロマトグラフィー(Thermo Fisher Scientific,IL)によって精製され、SDS−PAGEゲルによって分析された。図15Aは、HEK293細胞から、精製されたab−bGCSF L0及びab−bGCSF L1融合抗体のSDS−PAGEゲルを示す。
実施例6:マウスNFS−60細胞に対するBLV1H12−bGCSF融合抗体の増殖活性のインビトロの研究
マウスNFS−60細胞は、American Type Culture Collection(ATCC,VA)から得られ、10%のウシ胎児血清(FBS)、0.05mMの2−メルカプトエタノール及び62ng/mlのヒト・マクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)を添加されたRPMI−1640培地中で培養された。増殖アッセイのために、マウスNFS−60細胞は、RPMI−1640培地で3回洗われ、1.5×10細胞/mlの密度で10%のFBS及び0.05mMの2−メルカプトエタノールを含むRPMI−1640培地に再懸濁された。96−ウェルプレートにおいて、100μLの細胞懸濁液がそれぞれのウェルに加えられ、その後、様々な濃度のbGCSF、BLV1H12抗体及び本明細書に記載の免疫グロブリンコンストラクトが加えられ、等量のPBSバッファーが対照ウェルに加えられた。プレートは72時間5%のCOインキュベーター中で、37℃で培養された。その後、細胞はAlamarBlue(Invitrogen)(細胞懸濁液の1/10量)で、37℃で4時間処理された。各々のウェルの595nmの蛍光は、細胞の生存率を示すために読み取られた。図9のA−9のE及び表7−8に見られるように、免疫グロブリンコンストラクトab−bGCSF L0及びab−bGCSF L1はウシのG−CSF及びヒトG−CSFと類似した活性を示す。
実施例7:ヒト顆粒球前駆細胞に対するBLV1H12−bGCSF融合抗体の増殖活性のインビトロの研究
ヒトmPB CD34細胞はAllCellsから購入された。細胞は、1×抗生物質及び以下の 組み換えのヒトサイトカイン:トロンボポイエチン、IL6、Flt3リガンド及び幹細胞刺激因子(100ng/mL, R&D Systems)を添加された、HSC増殖培地(StemSpan SFEMStemCellTechnologies)において再懸濁された、その後、BLV1H12−bGCSF融合抗体が様々な濃度で96−ウェルプレート(ウェルにつき1000細胞)にまかれた。細胞は5%のCOインキュベーター中で、37℃で7日間培養され、そして、CD45raとCD41の細胞数及び発現を測定するためにフローサイトメトリー上で分析された。細胞は、PECy7抗CD45ra及びeFluor450抗CD41を含む染色培地(eBiosciences)(2%のFBS及び2mM EDTAを添加されたHBSS)で一時間、4℃で染色され、その後、染色培地で洗われ、分析された。細胞の表現型分析のマルチカラー分析はLSR IIフローサイトメーター(Becton Dickinson)によって行なわれた。図10のA−10のE及び表9−10は、Ab−GCSF融合抗体のヒト顆粒球始原細胞の増殖活性を示す。
実施例8:マウスにおけるBLV1H12−bGCSF融合抗体の薬物動態
マウスにおけるPK研究のために、本明細書に記載の70μgの免疫グロブリンコンストラクトが1つのグループ当たり3のBALB/cマウスに注入された。血液サンプルは、広間隔で時間0〜14日目に採取され、ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識の抗ヒトIgG Fc抗体(KPL)、及びHRP標識の抗6×His抗体(Clontech)を使用してELISAによって分析された。データは、第1時点(30分)の最高濃度をとることにより標準化された。図11のA−11のB及び表11で見られるように、本明細書に記載の免疫グロブリンコンストラクトの形態で提供された時、ウシのG−CSFの半減期は有意に増加した。
実施例9:マウスの好中球数
PK研究用のマウスへのBLV1H12−bGCSF融合抗体の注射の後10日目に、血液サンプルはマウスより採取され、Diff Quick Staining Kit(Thermo Fisher Scientific,IL)を使用して染色された。好中球と白血球は顕微鏡で計数され、そして好中球のパーセンテージが分析された。図12のA−12のB及び表12は血液染色され計数された注射後10日目のマウスにおけるBLV1H12−bGCSF融合抗体に対する好中球の増殖活性を示す。
実施例10:ピキア・パストリスにおける発現のためのBLV1H12−bGCSF融合タンパク質のベクターの構築
BLV1H12−bGCSF重鎖及びBLV1H12軽鎖をコード化する遺伝子フラグメントは、pFuse発現ベクターから増幅され、その後、同じpPICZαベクター(Invitrogen)へライゲートされた。重鎖及び軽鎖の発現はAOX1プロモーターの制御下にあった。
実施例11:ピキアにおけるBLV1H12−bGCSF融合抗体の発現及び精製
ピキアGS190細胞は、免疫グロブリンコンストラクトの重鎖及び軽鎖をコード化するpPICZαベクターによるエレクトロポレーションによって遺伝子導入された。陽性の形質転換体はゼオシン耐性により選択され、そしてPCRによって確認された。結合されたBLV1H12−bGCSF融合遺伝子を有するピキア細胞は、OD600=2〜6までBMGY培地において増殖された。細胞はその後、タンパク質発現の誘導のために原体積のうちの1/5の細胞がBMMY培地へ移された。24時間ごとに、終濃度0.5%のメタノールが培地に加えられ、誘導を維持された。分泌された免疫グロブリンコンストラクトを含んでいる培地は、96時間の誘導の後に収集された。BLV1H12−bGCSF融合抗体は、プロテインA/GクロマトグラフィーThermo Fisher Scientific,IL)によって精製され、SDS−PAGEゲルによって分析された。図13のA−13のCはピキア・パストリスにおけるBLV1H12−bGCSF融合抗体の発現及び精製を示す。
実施例12:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−Moka1融合タンパク質のベクターの構築
Moka1をコード化する遺伝子はGenscript又はIDTによって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。融合タンパク質のフォールディング及び安定性を最適化するために、(GGGGS)n(n=0、1)の柔軟なリンカーがMoka1フラグメントの両末端に付加された。その後、リンカーを有する、及びそのリンカーのないMoka1のPCRフラグメントは、オーバーラップ拡張PCRの活用により、BLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植されBLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−Moka1融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12−Moka1融合遺伝子のpFuse−hIgG1−Fcバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)へのインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。図8のF及び8のHは、ウシのBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインの少なくとも一部に挿入される、又はそれを置換するMoka1ペプチドの描写を示す。
実施例13:BLV1H12ab−Moka1融合抗体の発現及び精製
BLV1H12−Moka1融合抗体は、BLV1H12−Moka1融合重鎖及びBLV1H12軽鎖をコード化するベクターによるfree style HEK293細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。BLV1H12−Moka1融合抗体は培地へ分泌され、遺伝子導入の後、48時間及び96時間で収集された。BLV1H12−Moka1融合抗体はプロテインA/Gクロマトグラフィー(Thermo Fisher Scientific,IL)によって精製され、SDS−PAGEゲルによって分析された。図16のAは、免疫グロブリン融合抗体Ab−Moka1 L0(n=0)及びab−Moka1 L1(n=1)のSDS PAGEを示す。
実施例14:ヒト末梢血単核細胞(PBMC)/T細胞の活性化のBLV1H12−Moka1融合抗体による阻害活性のインビトロの研究
ヒトPBMCは、フィコール勾配遠心分離によって健康なドナーの新鮮な静脈血から分離され、その後、10%のFBSを含むRPMI1640培地の中で再懸濁され、1×10細胞/mLの密度で96−ウェルプレートにまかれた。分離されたPBMCからT細胞濃縮キットを使用して、ヒトT細胞が精製された。精製されたPBMC及びT細胞は、5%COにより、37℃で1時間、様々な濃度の精製されたBLV1H12−Moka1融合抗体で前処理され、そして、抗CD3及びCD28抗体によって活性化された。処置の24時間後、上清はELISAキット使用した分泌されたTNF−αレベルの測定のために集められた。図17及び表13は、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)に対するBLV1H12−Moka1融合抗体による阻害活性を示す。図16のBと表14は、T細胞活性化に対するBLV1H12−Moka1融合抗体の阻害活性を示す。
実施例15:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−VM24融合タンパク質のベクターの構築
Vm24をコード化する遺伝子は、Genscript又はIDTによって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。BLV1H12−VM24融合タンパク質のフォールディング及び安定性を最適化するために、GGGGS又はGGGSGGGGSの柔軟なリンカーがVm24フラグメントの両末端に付加された。その後、様々な長さのリンカーを含むVM24のPCRフラグメントは、オーバーラップ拡張PCRの活用によりBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−VM24融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12−VM24融合遺伝子のpFuse−hIgG1−Fcバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)へのインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。図8のF及び8のHは、ウシのBLV1H12抗体の重鎖領域のノブドメインの少なくとも一部に挿入される、又はそれを置換するVM24ペプチドの描写を提供する。
実施例16:BLV1H12−VM24融合抗体の発現及び精製
BLV1H12−VM24融合抗体は、BLV1H12−VM24融合重鎖及びBLV1H12軽鎖をコード化するベクターによるfree style HEK293細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現されたBLV1H12−VM24融合抗体は、培地へ分泌され、遺伝子導入の後に48時間ごとに2回収集された。BLV1H12−VM24融合抗体はプロテインA/Gクロマトグラフィー(Thermo Fisher Scientific,IL)によって精製され、SDS−PAGEゲルによって分析された。図18のAは、免疫グロブリンコンストラクトAb−VM24 L1(リンカー=GGGGS)及びAb−VM24 L2(第1リンカー=GGGSGGGGS及び第2リンカー=GGGGSGGGS)のSDS PAGEを示す。
実施例17:T細胞活性化に対するBLV1H12−Vm24融合抗体の阻害活性のインビトロの研究
ヒトT細胞が、T細胞濃縮キットを使用して分離されたPBMCから精製された。精製されたT細胞は、様々な濃度の精製されたBLV1H12−VM24融合抗体で、5%CO、37℃で1時間前処理され、その後、抗CD3及びCD28抗体によって活性化された。処理の24時間後、上清はELISAキットを使用した分泌されたTNF−αレベルの測定のため収集された。図18のB−C及び表15は、T細胞活性化に対するBLV1H12−VM24融合抗体の阻害活性を示す。
実施例18:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−Ex−4融合タンパク質のベクターの構築
エキセンジン−4(Ex4)をコード化する遺伝子はGenscript又はIDTによって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。因子Xaの切断部位はエキセンジン−4のN末端の前に設けられた。このプロテアーゼ切断部位に加えて、システインに続くGGGGSリンカーが、エキセンジン−4フラグメントの両末端に付加された。その後、エキセンジン−4のPCRフラグメントは、オーバーラップ拡張PCRの活用によりBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−Ex−4クリップ融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12融合遺伝子のpFuse−hIgG1−Fcバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)へのインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。図8のF、及び8のIは免疫グロブリン重鎖領域のノブドメインの少なくとも一部に挿入される、又はそれを置換するエキセンジン−4ペプチドを表現するカートゥーンを示す、図8のIは同様に、BLV1H12エキセンジン−4融合タンパク質のクリップされた型を示し、エキセンジン−4には遊離のN末端がある。
実施例19:BLV1H12−Ex−4クリップ融合タンパク質の発現及び精製
BLV1H12−Ex−4融合抗体は、BLV1H12−Ex−4融合重鎖及びBLV1H12軽鎖をコード化するベクターによるfree style HEK293細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現されたBLV1H12−Ex−4融合抗体は培地へ分泌され、遺伝子導入の後に48時間及び96時間で収集された。BLV1H12−Ex−4融合抗体はプロテインA/Gクロマトグラフィー(Thermo Fisher Scientific,IL)によって精製された。BLV1H12−Ex−4融合抗体はBLV1H12抗体のEx−4ペプチドのN末端を切り離すために製品のプロトコルに従って因子Xaプロテアーゼ(GE Healthcare)で更に処理された。処理の後、BLV1H12−Ex−4融合抗体はプロテアーゼを取り除くためにプロテインA/Gアフィニティカムによって再精製され、SDS−PAGEゲルによって分析された。図19は、免疫グロブリンコンストラクトab−エキセンジン−4の発現のウェスタンブロットを示す。
実施例20:GLP−1受容体(GLP−1R)のBLV1H12−Ex−4クリップ融合抗体の活性化する活性のインビトロの研究
表面のGLP−1R及びcAMP反応性のルシフェラーゼレポーター遺伝子を発現するHEK293細胞は、ウェルごとに5000個の密度で384ウェルプレートにまかれた。5%CO、37℃で24時間のインキュベーションの後、細胞は様々な濃度のエキセンジン−4ペプチド及びBLV1H12−Ex−4クリップ融合抗体で処理され、そして更に24時間インキュベートされた。その後、製品の説明書(Promega)に従ってOne−Glo・ルシフェラーゼ試薬を使用して、ルシフェラーゼアッセイが行われた。図20及び表16−17は、GLP−1受容体を発現するHEK293細胞に対するAb−Ex4融合抗体の活性を示す。
実施例21:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−GLP−1クリップ融合タンパク質のベクターの構築
GLP−1をコード化する遺伝子は、Genscript又はIDTによって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。融合タンパク質のフォールディング及び安定性を最適化するために、(GGGGS)n(n=0、1)の柔軟なリンカーはMoka1フラグメントの両末端に付加された。GGGGS又はGGGSGGGGSのリンカーはGLP−1フラグメントの両末端に付加された。因子Xaの切断部位はGLP−1のN末端の前に設けられた。このプロテアーゼ切断部位に加えて、システインに続くGGGGSリンカーが同様に、GLP−1フラグメントの両末端に付加された。その後、GLP−1のPCRフラグメントは、オーバーラップ拡張PCRの活用によりBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−GLP−1クリップ融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12−GLP−1融合遺伝子のpFuse−hIgG1−Fcバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)のインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。図8のF及び8のIは免疫グロブリン重鎖領域のノブドメインの少なくとも一部に挿入される、又はそれを置換するGLP1ペプチドを表現するカートゥーンを示す。図8のIは同様に、BLV1H12−GLP−1融合タンパク質のクリップ型を示し、GLP−1には遊離したN末端がある。
実施例22:BLV1H12−GLP−1クリップ融合抗体の発現及び精製
BLV1H12−GLP−1融合抗体は、BLV1H12−GLP−1融合重鎖及びBLV1H12軽鎖をコード化するベクターによるfree style HEK293細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現されたBLV1H12−GLP−1融合抗体は培地へ分泌され、遺伝子導入の後48時間及び96時間で収集された。BLV1H12−GLP−1融合抗体は、プロテインA/Gクロマトグラフィー(Thermo Fisher Scientific, IL)によって精製された。BLV1H12−GLP−1融合抗体は、BLV1H12抗体にGLP−1ペプチド融合のN末端を除くため、更に製品のプロトコルに従って因子Xaプロテアーゼ(GE Healthcare)処理された。処理の後、BLV1H12−GLP−1クリップ融合抗体はプロテアーゼを取り除くためにプロテインA/Gアフィニティカムによって再精製され、SDS−PAGEゲルによって分析された。図19は免疫グロブリンコンストラクトAb−GLP−1の発現のウェスタンブロットを提供する。
実施例23:GLP−1受容体(GLP−1R)に対するBLV1H12−GLP−1クリップ融合抗体の活性化についてのインビトロの研究
表面のGLP−1R及びcAMP反応性ルシフェラーゼレポーター遺伝子を発現するHEK293細胞は、5000個の細胞の密度で384ウェルプレートにまかれた。5%COによる37℃での24時間のインキュベーションの後、細胞は様々な濃度のペプチド及びBLV1H12−GLP−1クリップ融合タンパク質で処理され、そして更に24時間インキュベートされた。その後、製品の説明書(Promega)に従ってOne−Glo・ルシフェラーゼ試薬を使用してルシフェラーゼアッセイが行われた。図20及び表16はGLP−1受容体を発現するHEK293細胞に対する抗体GLP−1f融合抗体の活性を示す。
実施例24:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−hEPO融合タンパク質のベクターの構築
ヒトEPOをコード化する遺伝子は、Genscript又はIDTによって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。融合タンパク質のフォールディング及び安定性を最適化するために、(GGGGS)の柔軟なリンカーがヒトEPOの両末端に付加された。その後、hEPOのPCRフラグメントは、オーバーラップ拡張PCRの活用によりBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−hEPO融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12融合遺伝子のpFuse−hIgG1−Fcバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)へのインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。図8のF及び8のJは、免疫グロブリン重鎖領域のノブドメインに結合されたhEPOペプチドを表現するカートゥーンを示す。
実施例25:BLV1H12−hEPO融合抗体の発現及び精製
BLV1H12−hEPO融合抗体は、BLV1H12−hEPO融合重鎖及びBLV1H12軽鎖をコード化するベクターによるfree style HEK293細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現されたBLV1H12−hEPO融合抗体は培地へ分泌され、遺伝子導入の後に48時間及び96時間で収集された。BLV1H12−hEPO融合抗体はプロテインA/Gクロマトグラフィー(Thermo Fisher Scientific, IL)によって精製され、SDS−PAGEゲルによって分析された。
実施例26:TF−1細胞に対するBLV1H12−hEPO融合抗体の増殖活性のインビトロの研究
TF−1細胞は、American Type Culture Collection (ATCC,VA)から得られ、10%のウシ胎児血清(FBS)、ペニシリン、ストレプトマイシン及び2ng/mLの顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)を添加されたRPMI−1640培地中で培養された。増殖アッセイのために、TF−1細胞は、RPMI−1640培地で3回洗われ、1.5×10細胞/mlの密度で10%のFBS及びペニシリン及びストレプトマイシンを含むRPMI−1640培地に再懸濁された。細胞は96ウェルプレートにまかれ、様々な濃度のBLV1H12−hEPO融合抗体で処理された。5%のCOによる37℃でのインキュベーションの72時間後、細胞生存率は、製品の説明書に従って、AlamarBlue(Invitrogen)アッセイを使用して測定された。図21及び表18は、TF1細胞に対するab−hEPO融合抗体の増殖活性を示す。
実施例27:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−hFGF21融合タンパク質のベクターの構築
ヒトFGF21(hFGF21)をコード化する遺伝子は、Genscript又はIDTによって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。融合タンパク質のフォールディング及び安定性を最適化するために、(GGGGS)の柔軟なリンカーがヒトFGF21の両末端に付加された。その後、hFGF21のPCRフラグメントは、オーバーラップ拡張PCRの活用によりBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−hFGF21融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12融合遺伝子のpFuse−hIgG1−Fcバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)へのインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例28:BLV1H12−hFGF21融合抗体の発現及び精製
BLV1H12−hFGF21融合抗体は、BLV1H12−hFGF21融合重鎖及びBLV1H12軽鎖をコード化するベクターによるfree style HEK 293細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現されたBLV1H12−hFGF21融合抗体は培地へ分泌され、遺伝子導入の後に48時間ごとに2回収集された。BLV1H12−hFGF21融合抗体は、プロテインA/Gクロマトグラフィー(Thermo Fisher Scientific,IL)によって精製され、SDS−PAGEゲルによって分析された。
実施例29:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−hGMCSF融合タンパク質のベクターの構築
ヒトGMCSF(hGMCSF)をコード化する遺伝子は、Genscript又はIDTによって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。融合タンパク質のフォールディング及び安定性を最適化するために、(GGGGS)の柔軟なリンカーがヒトGMCSFの両末端に付加された。その後、hGMCSFのPCRフラグメントは、オーバーラップ拡張PCRの活用によりBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−hGMCSF融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12−hGMCSF融合遺伝子pFuse−hIgG1−Fcバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)のインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例30:BLV1H12−hGMCSF融合抗体の発現及び精製
BLV1H12−hGMCSF融合抗体は、BLV1H12−hGMCSF融合重鎖及びBLV1H12軽鎖をコード化するベクターによるfree style HEK 293細胞の一過的な遺伝子導入によって発現され得る。発現されたBLV1H12−hGMCSF融合抗体は培地へ分泌され、遺伝子導入の後48時間及び96時間で収集され得る。BLV1H12−hGMCSF融合抗体は、プロテインA/Gクロマトグラフィー(Thermo Fisher Scientific,IL)によって精製され、SDS−PAGEゲルによって分析され得る。
実施例31:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−hIFN−bタンパク質のベクターの構築
ヒトインターフェロンベータ(hIFN−b)をコード化する遺伝子は、Genscript又はIDTによって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。融合タンパク質のフォールディング及び安定性を最適化するために、(GGGGS)の柔軟なリンカーがヒトインターフェロンベータの両末端に付加された。その後、hIFN−bのPCRフラグメントは、オーバーラップ拡張PCRを用いてBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−hIFN−b融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12−hIFN−b融合遺伝子のpFuse−hIgG1−Fcバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)へのインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例32:BLV1H12−hIFN−b融合抗体の発現及び精製
BLV1H12−hIFN−b融合抗体は、BLV1H12−hIFN−b融合重鎖及びBLV1H12軽鎖をコード化するベクターによるfree style HEK293細胞の一過的な遺伝子導入によって発現され得る。発現されたBLV1H12−hIFN−b融合抗体は培地へ分泌され、遺伝子導入の後48時間及び96時間で収集され得る。BLV1H12−hIFN−b融合抗体は、プロテインA/Gクロマトグラフィー(Thermo Fisher Scientific、IL)によって精製され、SDS−PAGEゲルによって分析され得る。
実施例33:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12融合タンパク質のベクターの構築
様々な遺伝子をコード化する遺伝子は、Genscript(NJ,USA)によって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。免疫グロブリンコンストラクトのフォールディング及び安定性を最適化するために、1以上の柔軟なリンカーの(GGGGS)n(n=0、1)、GGGSGGGGS及び/又はGGGGSGGGSが遺伝子フラグメントの両末端に付加された。その後、様々な長さのリンカーを含む遺伝子のPCRフラグメントは、オーバーラップ拡張PCRの活用によりBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインの少なくとも一部を置換した(図8A−8J)。BLV1H12融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12融合遺伝子のpFuse−hIgG1−Fcバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)へのインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
BLV1H12融合タンパク質の核酸配列は表19に示される(配列番号:1−15)。BLVH12融合タンパク質のペプチド配列は表21に示される(配列番号:23−37)。表19及び表21において示されるように、ウシの重鎖配列は太字のフォントである;ヒト重鎖配列は破線の下線によって強調されている;非抗体配列はイタリック体フォントで示す;ストークドメインは太字フォント及び下線で強調されている;ノブドメインは太字フォント及び二重線が引かれている;リンカー配列はイタリック体フォント及び波線で強調されている。
実施例34:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−IL8融合タンパク質のベクターの構築
ヒトIL−8配列(本明細書で指定されたIL−8、例えばIL−8のアミノ酸26−99に対応する配列番号317を参照)をコード化する遺伝子は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によってcDNA(OriGene)から増幅された。幾つかのコンストラクトでは、リンカー(例えば、GSG、或いはGSGの繰り返し)はIL8フラグメントの一方の又は両末端に付加され得る。その後、リンカーを有する、又はそのリンカーのないIL8のPCRフラグメントは、PCRによってBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−IL8融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12−IL8融合遺伝子のPFuseバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)におけるCH1−CH2−CH3へのインフレームライゲーションによって作成された。BLV1H12−IL8重鎖可変領域配列は、配列番号16(ヌクレオチド)及び配列番号38(アミノ酸)として示される。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例35:BLV1H12−IL8融合タンパク質の発現
BLV1H12−IL8融合タンパク質は、BLV1H12−IL8重鎖及び軽鎖をコード化するベクターによる293T細胞又はFreestyle(商標)293F細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現された融合タンパク質は培地に分泌され、細胞培養の2日後に培養上清が得られた。ELISAによって、上清中のBLV1H12−IL8融合タンパク質の発現量は37.2nMであると決定された。
実施例36:CXCR1を発現する細胞に対するBLV1H12−IL8融合タンパク質の活性のインビトロの研究
簡潔に、U2OS細胞に由来する、機能的に有効になったCXCR1を発現する細胞株は、DiscoveRxから得られ、製造者の説明書(Cat# 93−0226C3, DiscoveRx Corporation, Freemont,CA)に従って培養された。親の細胞株U2OSはATCCから得られ、CXCR1細胞と同じ条件下で培養された。その後、上記の実施例2からの細胞培養上清は、フローサイトメトリーにより細胞への結合について試験された。付着しているU2OS又はCXCR1−U2OS細胞は、Accutase(Innovative Cell Technologies, Inc.,San Diego,CA)により分離され、10%の血清を含んでいる等容積の培地で中和され、1000gで遠心分離機にかけられ、2%のBSAを含むPBSに再懸濁された。次に、細胞は30,000〜300,000個の細胞を達成するため、マイクロタイタープレートウェルに分配され、再び遠心分離機にかけられ、発現されたIgGを含む細胞培養上清、又はIgGを含む細胞培養上清の希釈物に再懸濁された。蛍光共役抗ヒトFc抗体が、細胞に対して発現されたBLV1H12−IL8融合タンパク質の細胞への結合を検出するために使用された。その後、細胞の蛍光はフローサイトメトリー(例えばFACS)によって測定され、また、任意の蛍光単位(AFU)の中間値が計算され、それらの細胞のIgG結合の範囲を明らかにした。CXCR1−U2OS細胞の蛍光の中央値(IgG結合)対U2OSの親の細胞の比率は、BLV1H12−IL8融合タンパク質がCXCR1に対する特異性を有していることを示す(表27)。
実施例37:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12ジコノチド融合タンパク質のベクターの構築
ジコノチド配列(例えば配列番号318を参照)をコード化する遺伝子は、多数のオリゴヌクレオチドから調製され、その後、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。幾つかのコンストラクトでは、リンカー(例えば、GSG、或いはGSGの繰り返し)は、ジコノチドフラグメントの一方又は両末端に付加され得る。その後、リンカーを有する、又はそのリンカーのないジコノチドのPCRフラグメントは、PCRによってBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12ジコノチド融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12ジコノチド融合遺伝子のPFuseバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)におけるCH1−CH2−CH3へのインフレームライゲーションによって作成された。BLV1H12ジコノチド重鎖可変領域配列は、配列番号17(ヌクレオチド)及び配列番号39(アミノ酸)として示される。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例38:BLV1H12ジコノチド融合タンパク質の発現
BLV1H12ジコノチド融合タンパク質は、BLV1H12ジコノチド重鎖及び軽鎖をコード化するベクターによる293T細胞又はFreestyle(商標)293F細胞への一過的な遺伝子導入によって発現された。発現された融合タンパク質は培地に分泌され、細胞培養の2日後に培養上清が得られた。上清中のBLV1H12ジコノチド融合タンパク質の発現はELISAによって測定され、上記の実施例35のIL8コンストラクトと比較してIL8コンストラクトの94.7%になるように標準化された。
実施例39:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12ソマトスタチン融合タンパク質のベクターの構築
ソマトスタチン配列(例えば配列番号319を参照)をコード化する遺伝子は、多数のオリゴヌクレオチドから調製され、そして、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。幾つかのコンストラクトでは、リンカー(例えば、GSG、或いはGSGの繰り返し)はソマトスタチンフラグメントの1方又は両末端に付加され得る。その後、リンカーを有する、又はそのリンカーのないソマトスタチンのPCRフラグメントは、PCRによってBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12ソマトスタチン融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12ソマトスタチン融合遺伝子のPFuseバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)におけるCH1−CH2−CH3へのインフレームライゲーションによって作成された。BLV1H12ソマトスタチン重鎖可変領域配列は、配列番号18(ヌクレオチド)及び配列番号40(アミノ酸)として示される。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例40:BLV1H12ソマトスタチン融合タンパク質の発現
BLV1H12ソマトスタチン融合タンパク質は、BLV1H12ソマトスタチン重鎖及び軽鎖をコード化するベクターによる293T細胞又はFreestyle(商標)293F細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現された融合タンパク質は培地に分泌され、細胞培養の2日後にと培養上清が得られた。上清中のBLV1H12ソマトスタチン融合タンパク質の発現はELISAによって測定され、上記の実施例35のIL8コンストラクトと比較して、IL8コンストラクトの46.5%となるように標準化された。
実施例41:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12クロロトキシン融合タンパク質のベクターの構築
クロロトキシン配列(例えば配列番号320参照)をコード化する遺伝子は、多数のオリゴヌクレオチドから調製され、そして、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。幾つかのコンストラクトでは、リンカー(例えば、GSG、或いはGSGの繰り返し)はクロロトキシンフラグメントの一方に又は両末端に付加され得る。その後、リンカーを有する、又はそのリンカーのないクロロトキシンのPCRフラグメントは、PCRによってBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12クロロトキシン融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12クロロトキシン融合遺伝子のPFuseバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)におけるCH1−CH2−CH3のインフレームライゲーションによって作成された。BLV1H12クロロトキシン重鎖可変領域配列は、配列番号19(ヌクレオチド)及び配列番号41(アミノ酸)として示される。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例42:BLV1H12クロロトキシン融合タンパク質の発現
BLV1H12クロロトキシン融合タンパク質は、BLV1H12クロロトキシン重鎖及び軽鎖をコード化するベクターによる293T細胞又はFreestyle(商標)293Fの細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現された融合タンパク質は培地に分泌され、細胞培養の2日後に培養上清が得られた。上清中のBLV1H12クロロトキシン融合タンパク質の発現はELISAによって測定され、上記の実施例35のIL8コンストラクトと比較し、IL8コンストラクトの39.7%になるように標準化された。
実施例43:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−SDF−1(アルファ)融合タンパク質のベクターの構築
SDF−1アルファ配列(例えば配列番号321を参照)をコード化する遺伝子は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によってcDNA(OriGene)から増幅された。幾つかのコンストラクトでは、リンカー(例えば、GSG、或いはGSGの繰り返し)は、SDF−1(アルファ)フラグメントの一方に又は両末端に付加され得る。その後、リンカーを持った、又はそのリンカーのないSDF−1(アルファ)のPCRフラグメントは、PCRによってBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−SDF−1(アルファ)融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12−SDF−1(アルファ)融合遺伝子のPFuseバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)におけるCH1−CH2−CH3へのインフレームライゲーションによって作成された。BLV1H12−SDF−1(アルファ)重鎖可変領域配列は、配列番号20(ヌクレオチド)及び配列番号42(アミノ酸)として示される。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例44:BLV1H12−SDF−1(アルファ)融合タンパク質の発現
BLV1H12−SDF−1(アルファ)融合タンパク質は、BLV1H12−SDF−1(アルファ)の重鎖及び軽鎖をコード化するベクターによる293T細胞又はFreestyle(商標)293F細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現された融合タンパク質は培地に分泌され、細胞培養の2日後にと培養上清が得られた。上清中のBLV1H12−SDF−1(アルファ)融合タンパク質の発現はELISAによって測定され、上記の実施例35のIL8コンストラクトと比較してIL8コンストラクトの38.9%となるように標準化された。
実施例45:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−IL21融合タンパク質のベクターの構築
IL21配列(例えば配列番号322を参照)をコード化する遺伝子は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によってcDNA(OriGene)から増幅された。幾つかのコンストラクトにおいて、リンカー(例えば、GSG、或いはGSGの繰り返し)は、IL21フラグメントの一方に又は両末端に付加され得る。その後、リンカーを有する、又はそのリンカーのないIL21のPCRフラグメントは、PCRによってBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−IL21融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12−IL21融合遺伝子のPFuseバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)におけるCH1−CH2−CH3のインフレームライゲーションによって作成された。BLV1H12−IL21重鎖可変領域配列は、配列番号21(ヌクレオチド)及び配列番号43(アミノ酸)として示される。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例46:BLV1H12−IL21融合タンパク質の発現
BLV1H12−IL21融合タンパク質は、BLV1H12−IL21の重鎖及び軽鎖をコード化するベクターによる293T細胞又はFreestyle(商標)293F細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現された融合タンパク質は培地に分泌され、細胞培養の2日後にと培養上清が得られた。上清中のBLV1H12−IL21融合タンパク質の発現はELISAによって測定され、上記の実施例IL8コンストラクトと比較して、IL8コンストラクトの32.3%となるように標準化された。
実施例47:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−プロトキシン2融合タンパク質のベクターの構築
プロトキシン2をコード化する遺伝子は、Genscript又はIDTによって合成され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。融合タンパク質のフォールディング及び安定性を最適化するためにGGGGSの柔軟なリンカーがプロトキシン2フラグメントの両末端に付加された。その後、プロトキシン2(プロトキシン2−L1と呼ばれる)のPCRフラグメントは、オーバーラップ拡張PCRの活用によりBLV1H12抗体の重鎖(CDR3H)の相補性決定領域3へ移植されBLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12−プロトキシン2−L1融合遺伝子(配列番号15)のpFuse−hIgG1−Fcバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)へのインフレームライゲーションによって作成された。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例48:BLV1H12−プロトキシン2−L1融合タンパク質の発現及び精製
BLV1H12−プロトキシン2−L1融合抗体は、BLV1H12−プロトキシン2融合重鎖及びBLV1H12軽鎖をコード化するベクターによるfree style HEK293細胞の一過的な遺伝子導入によって発現された。発現されたBLV1H12−プロトキシン2−L1融合抗体は培地へ分泌され、遺伝子導入の後、48時間及び96時間で収集された。BLV1H12−プロトキシン2−L1融合抗体はプロテインA/Gクロマトグラフィ(Thermo Fisher Scientific,IL)によって精製され、SDS−PAGEゲルによって分析された(図15B)。
実施例49:哺乳動物細胞における発現のためのBLV1H12−ProTxII融合タンパク質のベクターの構築
ProTxII配列(例えば配列番号323を参照)をコード化する遺伝子は多数のオリゴヌクレオチドから調製され、そしてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅された。幾つかのコンストラクトでは、リンカー(例えば、GSG、又はGSGの繰り返し)は、ProTxIIフラグメントの1方又は両末端に付加され得る。その後、リンカーを有する、又はそのリンカーのないProTxIIのPCRフラグメントは、PCRによってBLV1H12抗体の重鎖の相補性決定領域3(CDR3H)へ移植され、BLV1H12の結晶構造において示されるような「ノブ」ドメインを置換した。BLV1H12−ProTxII融合タンパク質の発現ベクターは、増幅されたBLV1H12ProTxII融合遺伝子のPFuseバックボーン・ベクター(InvivoGen,CA)におけるCH1−CH2−CH3へのインフレームライゲーションによって作成された。BLV1H12−ProTxII重鎖可変領域配列は、配列番号22(ヌクレオチド)及び配列番号44(アミノ酸)として示される。同様に、BLV1H12抗体の軽鎖をコード化する遺伝子は、hIgG1 Fcフラグメントを含まないpFuseベクターへクローン化された。得られた発現ベクターは、シーケンス解析によって確認された。
実施例50:BLV1H12−ProTxII融合タンパク質の発現
BLV1H12−ProTxII融合タンパク質は、BLV1H12−ProTxII重鎖及び軽鎖をコード化するベクターによる293T細胞又はFreestyle(商標)293F細胞の一過性の遺伝子導入によって発現された。発現された融合タンパク質は培地に分泌され、細胞培養の2日後にと培養上清が得られた。上清中のBLV1H12−ProTxII融合タンパク質の発現はELISAによって測定され、上記の実施例35のIL8コンストラクトと比較して、IL8コンストラクトの2.1%になるように標準化された。
本明細書における開示のため、請求項の範囲に対する同等物の原則の応用範囲をまさに最小に、そして無いように制限する試みとして、数値パラメーターはそれぞれ、少なくとも報告された有効数字の数に照らして、及び慣用の端数整理技術の適用により解釈されるべきである。開示の広い範囲を述べる数値域とパラメーターが概算のものあるにもかかわらず、特異的な実施例で述べられた数値は、できるだけ正確に報告される。任意の数値は、しかしながら、本質的にそれぞれの試験する測定において見出される標準偏差から必ず結果として生じる特定の誤差を含んでいる。

Claims (188)

  1. 抗体のライブラリ又はその結合フラグメントであって、抗体又はその結合フラグメントは超長CDR3を含むことを特徴とする、ライブラリ。
  2. 抗体又はそのフラグメントをコード化するポリヌクレオチドのライブラリであって、コード化された抗体又はそのフラグメントは、超長CDR3を含むことを特徴とする、ライブラリ。
  3. 超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸、長さが40以上のアミノ酸、長さが45以上のアミノ酸、長さが50以上のアミノ酸、長さが55以上のアミノ酸、又は長さが60以上のアミノ酸であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  4. 超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸であることを特徴とする、請求項3に記載のライブラリ。
  5. 超長CDR3は、3以上のシステイン残基、4以上のシステイン残基、5以上のシステイン残基、6以上のシステイン残基、7以上のシステイン残基、8以上のシステイン残基、9以上のシステイン残基、10以上のシステイン残基、11以上のシステイン残基、又は12以上のシステイン残基を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  6. 超長CDR3は、3以上のシステイン残基を含むことを特徴とする、請求項5に記載のライブラリ。
  7. 抗体又はその結合フラグメントは、システインモチーフを含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  8. システインモチーフは、配列番号45−99の何れか1つ又は配列番号100−56の何れか1つであることを特徴とする、請求項7に記載のライブラリ。
  9. 超長CDR3は、非ヒトDH又はその誘導体を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  10. 超長CDR3は、JH配列又はその誘導体を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  11. 超長CDR3は、(a)非ヒトVH配列又はその誘導体;(b)非ヒトDH配列又はその誘導体;及び/又は(c)JH配列又はその誘導体を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  12. 超長CDR3は、VH配列とDH配列の間に位置する、2乃至6以上のアミノ酸残基を含む、付加的なアミノ酸配列を含むことを特徴とする、請求項11に記載のライブラリ。
  13. 超長CDR3は、非ウシ配列を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  14. 非ウシ配列は、非抗体配列又はヒト配列であることを特徴とする、請求項13に記載のライブラリ。
  15. 非ウシ配列は、超長CDR3の少なくとも一部を置換することを特徴とする、請求項13に記載のライブラリ。
  16. 非ウシ配列は、ホルモン、リンホカイン、インターロイキン、ケモカイン、サイトカイン、トキシン、又はそれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項12乃至14の何れか1つに記載のライブラリ。
  17. 非ウシ配列は、サイトカインであることを特徴とする、請求項16に記載のライブラリ。
  18. サイトカインは、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)であることを特徴とする、請求項17に記載のライブラリ。
  19. 超長CDR3は、リンカーである付加的な配列を含むことを特徴とする、請求項13に記載のライブラリ。
  20. リンカーは、非抗体配列のC末端、N末端、又はC末端及びN末端の両方に結合されることを特徴とする、請求項19に記載のライブラリ。
  21. リンカーは、(GGGGS)(配列番号339)であり、ここで、nは1と5の間の整数であることを特徴とする、請求項19に記載のライブラリ。
  22. 超長CDR3は、Xモチーフを含み、ここで、Xは、トレオニン(T)、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、又はバリン(V)であり、Xは、セリン(S)、トレオニン(T)、プロリン(P)、イソロイシン(I)、アラニン(A)、バリン(V)、又はアスパラギン(N)であり、Xは、バリン(V)、アラニン(A)、トレオニン(T)、又はアスパラギン酸(D)であり、Xは、ヒスチジン(H)、トレオニン(T)、アルギニン(R)、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、又はロイシン(L)であり、Xはグルタミン(Q)であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  23. モチーフは、配列番号159−191を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項21に記載のライブラリ。
  24. 超長CDR3はさらに(Xモチーフを含み、ここで、Xは任意のアミノ酸残基であり、Xは、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、及びヒスチジン(H)から成るグループから選択された芳香族アミノ酸であり、並びに、zは1−4であることを特徴とする、請求項22に記載のライブラリ。
  25. (Xモチーフは、YXYXYXであることを特徴とする、請求項24に記載のライブラリ。
  26. 超長CDR3は、X(Xモチーフを含み、ここで、Xは、トレオニン(T)、グリシン(G)、アラニン(A)、セリン(S)、又はバリン(V)であり、Xは、セリン(S)、トレオニン(T)、プロリン(P)、イソロイシン(I)、アラニン(A)、バリン(V)、又はアスパラギン(N)であり、Xは、バリン(V)、アラニン(A)、トレオニン(T)、又はアスパラギン酸(D)であり、Xは、ヒスチジン(H)、トレオニン(T)、アルギニン(R)、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、又はロイシン(L)であり、Xはグルタミン(Q)であり、Xは任意のアミノ酸残基であり、Xは、チロシン(Y)、フェニルアラニン(F)、トリプトファン(W)、及びヒスチジン(H)から成るグループから選択された芳香族アミノ酸であり、nは27−54であり、及びzは1−4であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  27. モチーフは、TTVHQ(配列番号159)又はTSVHQ(配列番号160)であり、ここで、(Xモチーフは、YXYXYXであることを特徴とする、請求項26に記載のライブラリ。
  28. 超長CDR3は、TSVHQETKKYQ(配列番号157)、VHQETKKYQ(配列番号158)、CTTVHQXn(配列番号223)、CTSVHQXn(配列番号224)、ここで、nは1−8であり、TTVHQ(配列番号159)、TSVHQ(配列番号160)、VHQ、KKQ、VYQ、YTYNYEW(配列番号235)、又はそれらの組み合わせを含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  29. 超長CDR3は、CXQを含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、ここで、XはT、S、A、P、又はIであり、XはV又はKであり、XはH、K、又はYであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  30. 超長CDR3は、CXVHQを含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、XはT、S、A、P、又はIであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  31. 超長CDR3は、CXVXQを含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、XはT、S、A、P、又はIであり、XはH、Y、又はKであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  32. 超長CDR3は、CXKKQを含み、ここで、XはT、S、A、又はGであり、XはT、S、A、P、又はIであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  33. 超長CDR3は、YXYXを含み、ここで、XはE又はDであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  34. 超長CDR3は、YXYXYを含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  35. 超長CDR3は、Y(E/D)Xを含み、XはH、W、N、F、I、又はYであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  36. 超長CDR3は、XY(E/D)を含み、XはT、S、N、又はIであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  37. 超長CDR3は、Y(E/D)XWを含み、XはH、W、N、F、I、又はYであり、nは1−4であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  38. 抗体又はその結合フラグメントは、キメラ、ヒト様設計、又はヒト化であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  39. 超長CDR3は、反芻動物のCDR3であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のライブラリ。
  40. 反芻動物は乳牛であることを特徴とする、請求項39に記載のライブラリ。
  41. 請求項2乃至40の何れか1つのポリヌクレオチドのライブラリを含む、ベクターのライブラリ。
  42. 請求項41のベクターのライブラリを含む宿主細胞のライブラリ。
  43. 細胞は、バクテリア、昆虫、ウィルス、又はバクテリオファージであることを特徴とする、請求項42に記載のライブラリ。
  44. 細胞は哺乳動物細胞であることを特徴とする、請求項42に記載のライブラリ。
  45. 抗体又はその結合フラグメントは、細胞表面に提示されることを特徴とする、請求項42に記載のライブラリ。
  46. 抗体又はその結合フラグメントは、細胞から分泌されることを特徴とする、請求項42に記載のライブラリ。
  47. 抗体又はその結合フラグメントは、空間的にアドレス指定されたフォーマットに存在することを特徴とする、請求項42に記載のライブラリ。
  48. 組み換え型抗体又はそのフラグメントであって、組み換え型抗体又はそのフラグメントの少なくとも一部は、超長CDR3の少なくとも一部に基づく又はそれに由来することを特徴とする、組み換え型抗体又はそのフラグメント。
  49. (a)第1抗体配列であって、第1抗体配列の少なくとも一部は超長CDR3の少なくとも一部に由来する、第1抗体配列;(b)非抗体配列;及び(c)随意に、第2抗体配列であって、第2抗体配列の少なくとも一部は超長CDR3の少なくとも一部に由来する、第2抗体配列を含む、抗体又はそのフラグメント。
  50. 抗体は、キメラ、ヒト様設計、又はヒト化の抗体であることを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  51. 抗体は、ウシ、ウシ化、ウシ様設計、又は完全にウシの抗体であることを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  52. 抗体は、Fab、scFv、dsFv、二重特異性抗体、(dsFv)、低分子化抗体、柔軟な低分子化抗体、又は二重特異性のフラグメントを含むことを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  53. 抗体は、分離した抗体であることを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  54. 非抗体配列を更に含む、請求項48に記載の抗体。
  55. 非抗体配列は哺乳動物由来であることを特徴とする、請求項49又は54に記載の抗体。
  56. 哺乳動物は、ウシ、ヒト、又は非ウシの哺乳動物であることを特徴とする、請求項55に記載の抗体。
  57. 非抗体配列は、非ウシ動物由来であることを特徴とする、請求項49又は54に記載の抗体。
  58. 非ウシ動物はサソリ、トカゲ、又はカタツムリであることを特徴とする、請求項57に記載の抗体。
  59. トカゲはアメリカドクトカゲであることを特徴とする、請求項58に記載の抗体。
  60. 非抗体配列は、成長因子、サイトカイン、ホルモン、又はトキシン由来であることを特徴とする、請求項49又は54に記載の抗体。
  61. 成長因子は、GCSF、GMCSF、又はFGF21であることを特徴とする、請求項60に記載の抗体。
  62. GCSFは、ウシGCSF又はヒトGCSFであることを特徴とする、請求項61に記載の抗体。
  63. サイトカインはベータ−インターフェロンであることを特徴とする、請求項60に記載の抗体。
  64. ホルモンは、エキセンジン−4、GLP−1、ソマトスタチン、又はエリスロポエチンであることを特徴とする、請求項60に記載の抗体。
  65. トキシンは、Moka1、VM−24、ジコノチド、クロロトキシン、又はプロトキシン2であることを特徴とする、請求項60に記載の抗体。
  66. 非抗体配列は合成配列であることを特徴とする、請求項49又は54に記載の抗体。
  67. 非抗体配列は、サイトカイン配列、リンホカイン配列、ケモカイン配列、成長因子配列、ホルモン配列、又はトキシン配列であることを特徴とする、請求項49又は54に記載の抗体。
  68. 非抗体配列は、IL−8配列、IL−21配列、SDF−1(アルファ)配列、ソマトスタチン配列、クロロトキシン配列、プロトキシン2配列、又はジコノチド配列であることを特徴とする、請求項49又は54に記載の抗体。
  69. 非抗体配列は、配列番号317−332を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項49又は54に記載の抗体。
  70. 超長CDR3は、乳牛の超長CDR3に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  71. 抗体の少なくとも一部は、哺乳動物由来であることを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  72. 第1抗体配列の少なくとも一部及び/又は第2抗体配列の少なくとも一部は、哺乳動物由来であることを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  73. 哺乳動物は、ウシ、ヒト、又は非ウシの哺乳動物であることを特徴とする、請求項71乃至72の何れか1つに記載の抗体。
  74. 抗体は、長さが3以上のアミノ酸であることを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  75. 超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来する抗体の一部は、長さが20以下のアミノ酸であることを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  76. 超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来する抗体の一部は、長さが3以上のアミノ酸であることを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  77. 抗体は、超長CDR3のストークドメイン、超長CDR3のノブドメイン、又はそれらの組み合わせに基づく又は由来する1以上のアミノ酸残基を含むことを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  78. 抗体は、超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含むことを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  79. 非抗体配列は、超長CDR3の少なくとも一部を置換することを特徴とする、請求項54に記載の抗体。
  80. 超長CDR3の一部は、超長CDR3のストークドメインの少なくとも一部、超長CDR3のノブドメインの少なくとも一部、又はそれらの組み合わせを含むことを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  81. 抗体は、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含むことを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  82. 抗体は、配列番号157−224及び235−295から選択される配列に50%以上相同である配列を含むことを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  83. 抗体は、配列番号157−234から選択される第1配列、及び配列番号235−307及び配列番号333−336から選択される第2配列を含むことを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  84. 組み換え型抗体又はそのフラグメントの一部は、単一の超長CDR3配列の少なくとも一部に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  85. 組み換え型抗体又はそのフラグメントの一部は、2以上の異なる超長CDR3配列の少なくとも一部に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  86. 超長CDR3の一部は、BLV1H12の超長CDR3配列に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  87. 超長CDR3の一部は、BLV1H12の超長CDR3配列に50%以上相同する配列に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  88. 超長CDR3の一部は、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18の超長CDR3配列に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  89. 超長CDR3の一部は、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18の超長CDR3配列に50%以上相同する配列に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  90. 第1及び第2の抗体配列は、長さが3以上のアミノ酸であることを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  91. 超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部、及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、長さが20以下のアミノ酸であることを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  92. 超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部、及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、長さが3以上のアミノ酸であることを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  93. 第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のストークドメイン、超長CDR3のノブドメイン、又はそれらの組み合わせに基づく又は由来する1以上のアミノ酸残基を含むことを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  94. 超長CDR3のノブドメインに由来する1以上のアミノ酸残基は、セリン及び/又はシステインの残基であることを特徴とする、請求項77又は93に記載の抗体。
  95. 第1及び/又は第2の抗体配列は、超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフを含むことを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  96. 超長CDR3のストークドメインに由来する1以上の保存モチーフは、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含むことを特徴とする、請求項78又は95に記載の抗体。
  97. 超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部、及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号157−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含むことを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  98. 超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部、及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号157−224及び配列番号235−295の何れか1つから選択される配列に50%以上相同する配列を含むことを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  99. 超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部は、配列番号157−234の何れか1つから選択される配列を含むことを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  100. 超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部は、配列番号157−224の何れか1つから選択される配列に50%以上相同する配列を含むことを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  101. 超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号235−307及び配列番号333−336の何れか1つから選択される配列を含むことを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  102. 超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、配列番号235−295の何れか1つから選択される配列に50%以上相同する配列を含むことを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  103. 超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部、及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、同じ超長CDR3配列に由来することを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  104. 超長CDR3の少なくとも一部に由来する第1抗体配列の一部、及び/又は超長CDR3の少なくとも一部に由来する第2抗体配列の一部は、2以上の異なる超長CDR3配列に由来することを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  105. 第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV1H12の超長CDR3配列に基づく又は由来することを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  106. 第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV1H12の超長CDR3配列に50%以上相同する配列に基づく又は由来することを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  107. 第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18の超長CDR3配列に基づく又は由来することを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  108. 第1及び/又は第2の抗体配列の超長CDR3の一部は、BLV5B8、BLVCV1、BLV5D3、BLV8C11、BF1H1、又はF18の超長CDR3配列に50%以上相同する配列に基づく又は由来することを特徴とする、請求項49に記載の抗体。
  109. 超長CDR3は、長さが35以上のアミノ酸である超長CDR3に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  110. 超長CDR3は、3以上のシステイン残基を含む超長CDR3に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  111. 超長CDR3は、1以上のシステインモチーフを含む超長CDR3に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  112. 1以上のシステインモチーフは、配列番号45−99を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項111に記載の抗体。
  113. 1以上のシステインモチーフは、配列番号100−156を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項112に記載の抗体。
  114. 抗体は、長さが35以上のアミノ酸である超長CDR3に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  115. 抗体は、3以上のシステイン残基を含む超長CDR3に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  116. 抗体は、1以上のシステインモチーフを含む超長CDR3に基づく又は由来することを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  117. 抗体は、長さが35以上のアミノ酸である超長CDR3を含むことを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  118. 抗体は、3以上のシステイン残基を含む超長CDR3を含むことを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  119. 抗体は、1以上のシステインモチーフを含む超長CDR3を含むことを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  120. 超長CDR3は重鎖CDR3であることを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  121. 超長CDR3は、非ヒトDH配列に由来する又は基づくアミノ酸配列を含むことを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  122. 超長CDR3は、JH配列に由来する又は基づくアミノ酸配列を含むことを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  123. 超長CDR3は:
    a.非ヒトVH配列に由来する又は基づくアミノ酸配列;
    b.非ヒトDH配列に由来する又は基づくアミノ酸配列;及び/又は
    c.JH配列に由来する又は基づくアミノ酸配列
    を含むことを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  124. 超長CDR3は、VH由来のアミノ酸配列とDH由来のアミノ酸配列の間に位置する、少なくとも約2のアミノ酸残基を含む付加的なアミノ酸配列を含むことを特徴とする、請求項48又は49に記載の抗体。
  125. 抗体又はその結合フラグメントは、配列番号24−44から選択される配列を含み、該抗体又はその結合フラグメントは、配列番号2−22のDNAによってコード化されることを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  126. 抗体又はその結合フラグメントは、配列番号23から選択される配列を含み、該抗体又はその結合フラグメントは、配列番号1のDNAによってコード化されることを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  127. 超長CDR3は、配列番号24−44から選択される配列を含むことを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  128. 超長CDR3は、配列番号23から選択される配列を含むことを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  129. 超長CDR3は、配列番号2−22に由来する又は基づくDNA配列によってコード化されることを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  130. 超長CDR3は、配列番号1に由来する又は基づくDNA配列によってコード化されることを特徴とする、請求項48に記載の抗体。
  131. 第1リンカー配列を更に含む、請求項48、49、又は54に記載の抗体。
  132. 第2リンカー配列を更に含む、請求項131に記載の抗体。
  133. 第1及び第2のリンカー配列は同じ配列を含むことを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  134. 第1及び第2のリンカー配列は異なる配列を含むことを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  135. 第1及び/又は第2のリンカー配列は、超長CDR3の一部に基づく又は由来する部分に非抗体配列を結合することを特徴とする、請求項131又は132に記載の抗体。
  136. 第1及び/又は第2のリンカー配列は、第1抗体配列に非抗体配列を結合することを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  137. 第1及び/又は第2のリンカー配列は、第2抗体配列に非抗体配列を結合することを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  138. 第1及び/又は第2のリンカー配列は、配列GGGGSを含むことを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  139. 第1及び/又は第2のリンカー配列は、(a)n=1乃至5である配列(GGGGS);(b)配列GGGSGGGGS;(c)配列GGGGSGGGS;又は(d)(a)−(c)の組み合わせを含むことを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  140. 第1及び/又は第2のリンカー配列は同じ長さであることを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  141. 第1及び/又は第2のリンカー配列は異なる長さであることを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  142. 第1及び/又は第2のリンカー配列は長さが3以上のアミノ酸であることを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  143. 第1及び/又は第2のリンカー配列は1以上のグリシン残基を含むことを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  144. 第1及び/又は第2のリンカー配列は2以上の連続するグリシン残基を含むことを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  145. 第1及び/又は第2のリンカー配列は1以上のセリン残基を含むことを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  146. 第1及び/又は第2のリンカー配列は1以上の極性アミノ酸残基を含むことを特徴とする、請求項132に記載の抗体。
  147. 1以上の極性アミノ酸残基は、セリン、トレオニン、アスパラギン、又はグルタミンから選択されることを特徴とする、請求項146に記載の抗体。
  148. 極性アミノ酸残基は、非荷電の側鎖を含むことを特徴とする、請求項146に記載の抗体。
  149. 1以上の切断部位を更に含む、請求項48に記載の抗体。
  150. 1以上の切断部位は、プロテアーゼのための認識部位を含むことを特徴とする、請求項149に記載の抗体。
  151. プロテアーゼは因子Xaであることを特徴とする、請求項149に記載の抗体。
  152. 1以上の切断部位は、IEGRのアミノ酸配列を含むことを特徴とする、請求項149に記載の抗体。
  153. 1以上の切断部位は、第1抗体配列と非抗体配列の間にあることを特徴とする、請求項149に記載の抗体。
  154. 1以上の切断部位は、第2抗体配列と非抗体配列の間にあることを特徴とする、請求項149に記載の抗体。
  155. 1以上の切断部位及び1以上のリンカーを更に含む、請求項49に記載の抗体。
  156. 1以上の切断部位は、1以上のリンカーと非抗体配列の間にあることを特徴とする、請求項155に記載の抗体。
  157. 1以上の切断部位は、第1抗体配列と1以上のリンカーの間にあることを特徴とする、請求項155に記載の抗体。
  158. 1以上の切断部位は、第2抗体配列と1以上のリンカーの間にあることを特徴とする、請求項155に記載の抗体。
  159. 抗体又はその結合フラグメントのライブラリであって、抗体又はその結合フラグメントは超長CDR3を含むことを特徴とする、ライブラリ。
  160. 抗体又はその結合フラグメントのライブラリであって、抗体又はその結合フラグメントは、請求項48乃至158の何れか1つに記載の抗体又はその結合フラグメントを含むことを特徴とする、ライブラリ。
  161. 抗体又はその結合フラグメントをコード化する配列を含む複数のポリヌクレオチドを含む核酸ライブラリであって、抗体又はその結合フラグメントは、超長CDR3を含むことを特徴とする、核酸ライブラリ。
  162. 抗体又はその結合フラグメントをコード化する配列を含む複数のポリヌクレオチドを含む核酸ライブラリであって、抗体又はその結合フラグメントは、請求項48乃至158の何れか1つに記載の抗体又はその結合フラグメントを含むことを特徴とする、核酸ライブラリ。
  163. 可変領域をコード化する核酸配列を含むポリヌクレオチドであって、可変領域は超長CDR3を含むことを特徴とする、ポリヌクレオチド。
  164. ポリヌクレオチドを含むベクターであって、ポリヌクレオチドは可変領域をコード化する核酸配列を含み、可変領域は超長CDR3を含むことを特徴とする、ベクター。
  165. ポリヌクレオチドを含む宿主細胞であって、ポリヌクレオチドは可変領域をコード化する核酸配列を含み、可変領域は超長CDR3を含むことを特徴とする、宿主細胞。
  166. 請求項48乃至158の何れか1つに記載の抗体又はその結合フラグメントをコード化する核酸配列を含む、ポリヌクレオチド。
  167. ポリヌクレオチドを含むベクターであって、ポリヌクレオチドは、請求項144乃至173の何れか1つに記載の抗体又はその結合フラグメントをコード化する核酸配列を含むことを特徴とする、ベクター。
  168. ポリヌクレオチドを含む宿主細胞であって、ポリヌクレオチドは、請求項48乃至158の何れか1つの抗体又はその結合フラグメントをコード化する核酸配列を含むことを特徴とする、宿主細胞。
  169. 超長CDR3又はそのフラグメントを含む抗体又はその結合フラグメントを生成する方法であって、該方法は、ポリヌクレオチド配列が発現され、超長CDR3又はそのフラグメントを含む抗体又はその結合フラグメントが生成され得る条件下で、請求項168の宿主細胞を培養する工程を含むことを特徴とする、方法。
  170. 宿主細胞培養物から超長CDR3又はそのフラグメントを含む抗体又はその結合フラグメントを回収する工程を更に含むことを特徴とする、請求項169に記載の方法。
  171. 請求項48乃至158の何れか1つの抗体又はそのフラグメント含む、医薬組成物。
  172. (a)超長CDR3の少なくとも一部に基づく又は由来する配列を含む抗体又はそのフラグメント;及び(b)薬学的に許容可能な賦形剤を含む、医薬組成物。
  173. 治療剤を更に含む、請求項172又は173に記載の医薬組成物。
  174. 治療剤は、抗体、小分子、有機化合物、ペプチド、タンパク質であることを特徴とする、請求項172又は173に記載の医薬組成物。
  175. 必要とする被験体の疾患又は疾病を処置する方法であって、該方法は、本明細書に開示される抗体の何れかの治療上効果的な量を哺乳動物に投与する工程を含む、方法。
  176. 抗体は超長CDR3配列及び非抗体配列を含むことを特徴とする、請求項175に記載の方法。
  177. 非抗体配列は、Moka1、Vm24、GLP−1、エキセンジン−4、ベータ−インターフェロン、ヒトEPO、ヒトFGF21、ヒトGMCSF、ヒトインターフェロン−ベータ、ウシGCSF、ヒトGCSF、IL8、ジコノチド、ソマトスタチン、クロロトキシン、SDF1(アルファ)、IL21、プロトキシン2、及びその誘導体又は変異体を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項176に記載の方法。
  178. 疾患又は疾病は、自己免疫疾患、異種免疫の疾患又は疾病、炎症性疾患、病原性の感染、血栓塞栓障害、呼吸器疾患又は疾病、代謝疾患、中枢神経系(CNS)障害、骨疾患、癌、血液障害、肥満症、糖尿病、骨粗鬆症、貧血、又は疼痛を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項175に記載の方法。
  179. 疾患又は疾病は、イオンチャネルの調節から利益を得ることを特徴とする、請求項175に記載の方法。
  180. イオンチャネルは、カリウムイオンチャネル、ナトリウムイオンチャネル、又は酸感受性イオンチャネルを含むグループから選択されることを特徴とする、請求項179に記載の方法。
  181. イオンチャネルは、Kv1.3イオンチャネル、Nav1.7イオンチャネル、及び酸感受性イオンチャネル(ASIC)を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項175に記載の方法。
  182. 疾患又は疾病は、受容体の調節から利益を得ることを特徴とする、請求項175に記載の方法。
  183. 受容体は、GLP1R、GCGR、EPO受容体、FGFR、FGF21R、CSFR、GMCSFR、IL8R、IL21R、及びGCSFRを含むグループから選択されることを特徴とする、請求項182に記載の方法。
  184. 疾患又は疾病は乳腺炎であることを特徴とする、請求項175に記載の方法。
  185. 被験体は哺乳動物であることを特徴とする、請求項175に記載の方法。
  186. 哺乳動物はウシ又はヒトであることを特徴とする、請求項185に記載の方法。
  187. 配列番号24及び配列番号23を含むウシ抗体Fabフラグメントを含む、分離された結晶であって、結晶は、空間群P2、及びa=71.4オングストローム、b=127.6オングストローム、及びc=127.9オングストロームの単位胞寸法を有することを特徴とする、分離された結晶。
  188. 配列番号340及び配列番号341を含むウシ抗体Fabフラグメントを含む、分離された結晶であって、結晶は、空間群P2、及びa=54.6オングストローム、b=53.7オングストローム、及びc=330.5オングストロームの単位胞寸法を有することを特徴とする、分離された結晶。
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