JP2016104740A - 終末糖化産物受容体(rage)に対する抗体及びその使用 - Google Patents
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Abstract
Description
配列番号1:mAb VH 7F9のアミノ酸配列
配列番号2:mAb VH 7F9 CDH−H1のアミノ酸配列
配列番号3:mAb VH 7F9 CDH−H2のアミノ酸配列
配列番号4:mAb VH 7F9 CDH−H3のアミノ酸配列
配列番号5:mAb VL 7F9のアミノ酸配列
配列番号6:mAb VL 7F9 CDH−L1のアミノ酸配列
配列番号7:mAb VL 7F9 CDH−L2のアミノ酸配列
配列番号8:mAb VL 7F9 CDH−L3のアミノ酸配列
配列番号9:mAb VH 11E6のアミノ酸配列
配列番号10:mAb VH 11E6 CDR−H1のアミノ酸配列
配列番号11:mAb VH 11E6 CDR−H2のアミノ酸配列
配列番号12:mAb VH 11E6 CDR−H3のアミノ酸配列
配列番号13:mAb VL 11E6のアミノ酸配列
配列番号14:mAb VL 11E6 CDR−L1のアミノ酸配列
配列番号15:mAb VL 11E6 CDR−L2のアミノ酸配列
配列番号16:mAb VL 11E6 CDR−L3のアミノ酸配列
配列番号17:mAb VH 4E5のアミノ酸配列
配列番号18:mAb VH 4E5 CDR−H1のアミノ酸配列
配列番号19:mAb VH 4E5 CDR−H2のアミノ酸配列
配列番号20:mAb VH 4E5 CDR−H3のアミノ酸配列
配列番号21:mAb VL 4E5のアミノ酸配列
配列番号22:mAb VL 4E5 CDR−L1のアミノ酸配列
配列番号23:mAb VL 4E5 CDR−L2のアミノ酸配列
配列番号24:mAb VL 4E5 CDR−L3のアミノ酸配列
配列番号25:ヒトIgγ1重鎖定常領域のアミノ酸配列
配列番号26:ヒトIgκ軽鎖定常領域のアミノ酸配列
配列番号27:OmpA−[RAGE(23−340)]−6Hisをコードする構築物#1(太字)の完全なプラスミドヌクレオチド配列
配列番号28:6His−(Thr)−[RAGE(24−129)]をコードする構築物#2(太字)の完全なプラスミドヌクレオチド配列
配列番号29:6His−(Thr)−[RAGE(24−234)]をコードする構築物#3(太字)の完全なプラスミドヌクレオチド配列
配列番号30:6His−(Thr)−[RAGE(24−336)]をコードする構築物#4(太字)の完全なプラスミドヌクレオチド配列
配列番号31:6His−(Thr)−[RAGE(130−234)]をコードする構築物#5(太字)の完全なプラスミドヌクレオチド配列
配列番号32:6His−(Thr)−[RAGE(130−336)]をコードする構築物#6(太字)の完全なプラスミドヌクレオチド配列
配列番号33:6His−(Thr)−[RAGE(235−336)]をコードする構築物#7(太字)の完全なプラスミドヌクレオチド配列
配列番号34:コードされるアミノ酸配列RAGEタンパク質#1
配列番号35:コードされるアミノ酸配列RAGEタンパク質#2
配列番号36:コードされるアミノ酸配列RAGEタンパク質#3
配列番号37:コードされるアミノ酸配列RAGEタンパク質#4
配列番号38:コードされるアミノ酸配列RAGEタンパク質#5
配列番号39:コードされるアミノ酸配列RAGEタンパク質#6
配列番号40:コードされるアミノ酸配列RAGEタンパク質#7
配列番号41:Igγ−1定常領域変異体アミノ酸配列
配列番号42:Igγ−2定常領域変異体アミノ酸配列
配列番号43:フレームワークアミノ酸配列VH7−4.1/JH6 FR1
配列番号44:フレームワークアミノ酸配列VH7−4.1/JH6 FR2及びVH1−2/JH6 FR2
配列番号45:フレームワークアミノ酸配列VH7−4.1/JH6 FR3
配列番号46:フレームワークアミノ酸配列VH7−4.1/JH6 FR4及びVH1−2/JH6 FR4
配列番号47:フレームワークアミノ酸配列VH1−2/JH6 FR1
配列番号48:フレームワークアミノ酸配列VH1−2/JH6 FR3
配列番号49:フレームワークアミノ酸配列1−12/L5/JK2 FR1
配列番号50:フレームワークアミノ酸配列1−12/L5/JK2 FR2
配列番号51:フレームワークアミノ酸配列1−12/L5/JK2 FR3
配列番号52:フレームワークアミノ酸配列1−12/L5/JK2 FR4及び3−15/L2/JK2 FR4
配列番号53:フレームワークアミノ酸配列3−15/L2/JK2 FR1
配列番号54:フレームワークアミノ酸配列3−15/L2/JK2 FR2
配列番号55:フレームワークアミノ酸配列3−15/L2/JK2 FR3
配列番号56:CDR移植されたアミノ酸配列VH11E6.1−GL
配列番号57:CDR移植されたアミノ酸配列VH11E6.2−GL
配列番号58:CDR移植されたアミノ酸配列VL11E6.1−GL
配列番号59:CDR移植されたアミノ酸配列VL11E6.2−GL
配列番号60:hRAGEのアミノ酸配列
配列番号61:husRAGE断片のアミノ酸配列
配列番号62:ヒト化された抗体配列VH h11E6.1
配列番号63:ヒト化された抗体配列VL h11E6.1
配列番号64:ヒト化された抗体配列VL h11E6.2
配列番号65:ヒト化された抗体配列VL h11E6.3
配列番号66:ヒト化された抗体配列VL h11E6.4
配列番号67:ヒト化された抗体配列VH h11E6.5
配列番号68:ヒト化された抗体配列VH h11E6.9
配列番号69:ヒト化された抗体配列VH h11E6.16
配列番号70:RAGE由来のペプチドNtermR31のアミノ酸配列
配列番号71:RAGE由来のペプチド1のアミノ酸配列
配列番号72:RAGE由来のペプチド2のアミノ酸配列
配列番号73:RAGE由来のペプチド3のアミノ酸配列
配列番号74:RAGE由来のペプチド4のアミノ酸配列
配列番号75:RAGE由来のペプチド5のアミノ酸配列
配列番号76:RAGE由来のペプチド6のアミノ酸配列
配列番号77:RAGE由来のペプチド7のアミノ酸配列
配列番号78:RAGE由来のペプチド8のアミノ酸配列
配列番号79:RAGE由来のペプチド9のアミノ酸配列
配列番号80:RAGE由来のペプチド10のアミノ酸配列
配列番号81:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号82:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号83:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号84:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号85:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号86:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号87:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号88:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号89:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号90:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号91:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号92:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号93:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
配列番号94:オリゴヌクレオチドプライマーのヌクレオチド配列
1.一般的な定義
本明細書に別段の定義がなければ、本発明に関連して使用される科学用語及び技術用語は、当業者によって一般的に理解される意味を有するものとする。しかしながら、何らかの潜在的な曖昧さが生じた場合には、用語の意味及び範囲は明瞭でなければならず、本明細書に提供されている定義があらゆる辞書又は外部的な定義に優越する。さらに、文脈上別段の要求がなければ、単数の用語は複数を含み、複数の用語は単数を含むものとする。本願において、別段の記載がなければ、「又は」の使用は「及び/又は」を意味する。さらに、「含み」という用語並びに「含む」及び「含んだ」などの他の形態の使用は限定的でない。また、「要素」又は「成分」などの用語は、具体的に別段の表記がなければ、1つのユニットを含む要素及び成分並びに2以上のサブユニットを含む要素及び成分の両方を包含する。
−Vドメイン(配列番号60のアミノ酸24から129)、
−C1ドメイン(配列番号60のアミノ酸130から234)、
−C2ドメイン(配列番号60のアミノ酸235から336)、
−シグナルペプチド(配列番号60のアミノ酸1から22)、その後に、
−Ig様V型ドメイン(配列番号60のアミノ酸23から116)及び
−2つのIg様C2型1/2ドメイン(配列番号60のアミノ酸124から221、C1ドメインとも表記される;及び配列番号60のアミノ酸227から317;C2ドメインとも表記される。)
を含む3つの免疫グロブリン様ドメイン;
から構成される細胞外領域(配列番号60のアミノ酸1から342)
−単一の膜貫通ドメイン(配列番号60のアミノ酸343から363)、及び
−短い細胞質尾部(配列番号60のアミノ酸364から404)
を有する。
−終末糖化産物(AGE)(Baynes J.W.,1991,Diabetes.1991,40:405−412;Ahmed K.A.,2007,J Clin Biochem Nutr.41 (2):97−105);
−S100/カルグラニュリンファミリーの一員(例えば、カルグラニュリンC(ENRAGE及びS100A12としても知られる。)、S100A1、S100A4、S100A11、S100A13、S100B及びS100P);
−アミロイド−β−ペプチド(Aβ)、例えば、Aβ1−40ペプチド
−アミロイド−βグロブロマー;例えば、Aβ1−42、Aβ12−42、Aβ20−42グロブロマー(Barghorn et al,Globular amyloid B peptide 1−42 oligomer− a homogenous and stable neuropathological protein in Alzheimer’s disease) Journal of Neurochemistry.95(3):834−847,November 2005;WO2007/062852;WO2008/150949参照;全て、参照により、組み込まれる。)
−白血球インテグリン(例えば、Mac−1)
特に、標識は、検出可能なマーカー、例えば、放射線標識されたアミノ酸の取り込み又は印が付けられたアビジン(例えば、光学的な又は比色測定法によって検出することができる蛍光性マーカー若しくは酵素活性を含有するストレプトアビジン)によって検出することができるビオチニル部分のポリペプチドへの付着である。ポリペプチドに対する標識の例には、以下のものが含まれるが、これらに限定されない。放射性同位体又は放射線核種(例えば、3H、14C、35S、90Y、99Tc、111In、125I、131I、177Lu、166Ho又は153Sm);蛍光性標識(例えば、FITC、ローダミン、ランタニド、ランタニドリン光体)、酵素標識(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼ);化学発光マーカー;ビオチニル基;二次的レポーターによって認識される所定のポリペプチドエピトープ(例えば、ロイシンジッパー対配列、二次抗体に対する結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグ);並びにガドリニウムキレート物質などの磁性因子。
本発明の具体的な実施形態が以下に列記されている。
ii)RAGEによって媒介される生物学的活性を阻害することができる実施形態1に記載の結合タンパク質、
iii)以下の生物学的活性の少なくとも1つを有する結合タンパク質、特に、実施形態1に記載の結合タンパク質:
a.例えば、実験の部、特に、実施例10及びそこに引用されている参考文献中でさらに詳しく記載されているように、C57BL/6雌マウスのような動物モデルにおいてインビボで脳血液容量(CBV)の可溶性Aβ1−40ペプチドによって誘導される低下の阻害;
b.例えば、実験の部、特に、実施例16及びその中に引用されている参考文献中により詳しく記載されているように、トランスジェニックTg2576マウスモデルのようなヒトAPPを過剰発現する動物モデル中でのインビボでの脳血液容量の改善;
c.例えば、実験の部、特に、実施例19及びその中に引用されている参考文献中により詳しく記載されているように、トランスジェニックTg2576マウスモデルのようなヒトAPPを過剰発現する動物モデル中でのインビボでのアミロイド斑の数及び/又はアミロイド斑の面積の低下;
d.例えば、実験の部、特に、実施例17及びその中に引用されている参考文献中により詳しく記載されているように、凝集されたAβ1−40ペプチドによって誘導される、胎児のラットから得られた海馬神経細胞のような海馬の神経細胞のインビトロでのダイナミン切断の阻害;
e.例えば、実験の部、特に、実施例18及びその中に引用されている参考文献中により詳しく記載されているように、海馬の切片培養物中で測定される、インビトロでのシナプス伝達のAβ1−42グロブロマーによって誘導される低下の回復。
配列番号4、12及び20からなるアミノ酸配列のCDR−H3群、並びに前記配列の1つと少なくとも50%の配列同一性、例えば、少なくとも55、60、65、70、75、80、85、90、95%の同一性を有する修飾されたCDRアミノ酸配列;
配列番号8、16及び24からなるアミノ酸配列のCDR−L3群、並びに前記配列の1つと少なくとも50%の配列同一性、例えば、少なくとも55、60、65、70、75、80、85、90、95%の同一性を有する修飾されたCDRアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つのCDRを含む、実施形態1から8の何れか1つに記載の結合タンパク質。
配列番号4、12及び20からなるアミノ酸配列のCDR−H3群、並びに前記配列の1つと少なくとも50%の配列同一性、例えば、少なくとも55、60、65、70、75、80、85、90、95%の同一性を有する修飾されたCDRアミノ酸配列;
配列番号8、16及び24からなるアミノ酸配列のCDR−L3群、並びに前記配列の1つと少なくとも50%の配列同一性、例えば、少なくとも55、60、65、70、75、80、85、90、95%の同一性を有する修飾されたCDRアミノ酸配列;
から選択されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つのCDRを含む結合タンパク質。
からなる可変ドメインCDRから選択される少なくとも3つのCDRを含む、実施形態12に記載の結合タンパク質。
VH7F9の組みとVL7F9の組み;
VH4E5の組みとVL4E5の組み;及び
VH11E6の組みとVL11E6の組み
からなる群から選択される、実施形態14に記載の結合タンパク質。
配列番号56と58、56と59、
配列番号57と58、57と59、
から選択されるアミノ酸配列を有する、実施形態18に記載の結合タンパク質。
CDRに隣接する残基、
グリコシル化部位残基、
希な残基、
RAGEエピトープと相互作用することができる残基、
CDRと相互作用することができる残基、
標準的な残基、
重鎖可変領域と軽鎖可変領域の間の接触残基、
Vernierゾーン内の残基、p−グルタミン酸を形成することができるN末端残基、及び
Chothia定義された可変重鎖CDR1とKabat定義された第一の重鎖フレームワークの間で重複する領域中の残基
からなる群から選択される、実施形態16から19の何れか1つに記載の結合タンパク質。
(重鎖配列位置):1、2、68、70、72、76、85、89、95
(軽鎖配列位置)11、13、43、49、58、70、87
からなる群から選択される、実施形態20に記載の結合タンパク質。
(重鎖配列)配列番号62、67、68及び69;
(軽鎖配列)配列番号63、64、65及び66からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する少なくとも1つの(フレームワーク変異された)可変ドメインを含む、実施形態1から23の何れか1つに記載の結合タンパク質。
配列番号62及び63;62及び64;62及び65;62及び66;
配列番号:67及び63;67及び64;67及び65;67及び66;
配列番号:68及び63;68及び64;68及び65;68及び66
からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する、実施形態24に記載の結合タンパク質。
マウス及びラットRAGEへの結合。
Aβペプチド、Aβグロブロマー、S100b及びアムホテリンへのヒトRAGEの結合。
免疫グロブリン分子、
モノクローナル抗体、
キメラ抗体、
CDR移植された抗体、
ヒト化抗体、
Fab、
Fab’、
F(ab’)2、
Fv、
ジスルフィド連結されたFv、
scFv、
単一ドメイン抗体、
ダイアボディ、
多重特異的抗体、
二重特異的抗体、
二重可変ドメイン免疫グロブリン及び
二特異的抗体
からなる群から選択される、実施形態38に記載の抗体構築物。
ヒトIgM定常ドメイン、
ヒトIgG1定常ドメイン、
ヒトIgG2定常ドメイン、
ヒトIgG3定常ドメイン、
ヒトIgG4定常ドメイン、
ヒトIgE定常ドメイン、
ヒトIgD定常ドメイン、
ヒトIgA1定常ドメイン、
ヒトIgA2定常ドメイン、
ヒトIgY定常ドメイン及び
対応する変異されたドメイン
からなる群から選択される重鎖免疫グロブリン定常ドメインを含む、実施形態38及び39の何れか1つに記載の抗体構築物。
(b)少なくとも1つのポリマー性担体;
を含む、結合タンパク質を放出するための組成物。
122.変異がフレームワークの逆変異及びVernier及びVH/VL界面残基の変異から選択される、実施形態121に記載の抗体。
3.1総論
本願の抗体は、適切な宿主(例えば、ヒト、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギ、ブタ、ウシ、ウ、爬虫類、魚、両生類を含む脊椎動物並びに鳥、爬虫類及び魚の卵)の免疫化によって作製することができる。本願の抗体を作製するために、宿主は、本発明の免疫原性RAGEポリペプチド又はその断片で免疫化される。本明細書において、「免疫化」という用語は、免疫レパートリーが遺伝的に変化していない天然の生物又はトランスジェニック生物(人工のヒト免疫レパートリーを示すように修飾されたものを含む。)中に存在するかどうかを問わず、免疫レパートリーへ抗原を提示する方法を表す。同様に、「免疫原性調製物」は、抗原の免疫原性を増加させる佐剤又は他の添加物を含有する抗原の製剤である。
モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ、組換え及びファージディスプレイ技術又はこれらの組み合わせの使用などの、本分野において公知の様々な技術を用いて調製することができる。例えば、本分野で公知であり、例えば、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)に教示されているものを含むハイブリドーマ技術を用いて、モノクローナル抗体を作製することが可能である(前記参考文献の全体が、参照により組み込まれる。)。本明細書において使用される「モノクローナル抗体」という用語は、ハイブリドーマ技術を通じて作製された抗体に限定されない。「モノクローナル抗体」という用語は、あらゆる真核生物、原核生物又はファージクローンを含む単一のクローンに由来する抗体を表し、モノクローナル抗体が作製された方法を表さない。
本発明の別の態様において、組換え抗体は、米国特許第5,627,052号、PCT公開WO92/02551及び「Babcock,J.S.et al.(1996) Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:7843−7848」に記載されているような、選択リンパ球抗体法(SLAM;selected lymphocyte antibody method)と本分野で称される手法を用いて、単一の単離されたリンパ球から作製される。この方法では、ビオチンなどのリンカーを用いて、抗原RAGE、RAGEのサブユニット又はこれらの断片がヒツジの赤血球に連結されており、RAGEに対する特異性を有する抗体を分泌する単一の細胞を同定するために使用される抗原特異的な溶血斑アッセイを用いて、目的の抗体を分泌する単一の細胞(例えば、上記免疫化された動物の何れか1つに由来するリンパ球)がスクリーニングされる。目的の抗体分泌細胞の同定後、逆転写酵素−PCRによって、重及び軽鎖可変領域cDNAが細胞から救出され、次いで、これらの可変領域は、COS又はCHO細胞などの哺乳動物の宿主細胞中で、適切な定常領域(例えば、ヒト定常領域)の状況下で発現させることができる。次いで、インビボで選択されたリンパ球に由来する増幅された免疫グロブリン配列で形質移入された宿主細胞は、例えば、RAGEに対する抗体を発現する細胞を単離するために、形質移入された細胞にパニングを行うことによって、インビトロでさらなる分析及び選択を受けることができる。さらに、増幅された免疫グロブリン配列は、PCT公開WO97/29131及びPCT公開WO00/56772に記載されているようなインビトロアフィニティー成熟法のように、インビトロで操作することができる。
本発明の別の実施形態において、抗体は、ヒト免疫グロブリン遺伝子座の一部又は全部を含む非ヒト動物をRAGE抗原で免疫化することによって作製される。特定の実施形態において、非ヒト動物は、ヒト免疫グロブリン遺伝子座の巨大な断片を含み、マウス抗体産生を欠損している操作されたマウス系統であるXENOMOUSEトランスジェニックマウスである。例えば、「Green et al.Nature Genetics 7:13−21 (1994)」並びに米国特許第5,916,771号、5,939,598号、同第5,985,615号、同第5,998,209号、同第6,075,181号、同第6,091,001号、同第6,114,598号及び同第6,130,364号を参照されたい。1991年7月25日に公開されたWO91/10741、1994年2月3日に公開されたWO94/02602、ともに1996年10月31日に公開されたWO96/34096及びWO96/33735、1998年4月23日に公開されたWO98/16654、1998年6月11日公開されたWO98/24893、1998年11月12日に公開されたWO98/50433、1999年9月10日に公開されたWO99/45031、1999年10月21日に公開されたWO99/53049、2000年2月24日に公開されたWO00/09560及び2000年6月29日に公開されたWO00/037504も参照されたい。XENOMOUSEトランスジェニックマウスは、完全なヒト抗体の成人様のヒトレパートリーを産生し、抗原特異的なヒトmAbを生成する。XENOMOUSEトランスジェニックマウスは、ヒト重鎖遺伝子座及びx軽鎖遺伝子座のメガ塩基サイズの生殖系列構成YAC断片の導入を通じて、ヒト抗体レパートリーの約80%を含有する。「Mendez et al.,Nature Genetics 15:146−156 (1997)、Green and Jakobovits J.Exp.Med.188:483−495 (1998)」(これらの開示は、参照により、本明細書に組み込まれる。)を参照されたい。
本発明の抗体を作製するために、インビトロ方法も使用することも可能であり、所望の結合特異性を有する抗体を同定するために、抗体ライブラリーがスクリーニングされる。組換え抗体ライブラリーのこのようなスクリーニングのための方法は、本分野において周知であり、例えば、Ladner他の米国特許第5,223,409号;Kang他のPCT公開WO92/18619;Dower他のPCT公開WO91/17271;Winter他のPCT公開WO92/20791;Markland他のPCT公開WO92/15679;Breitling他のPCT公開WO93/01288;McCafferty他のPCT公開WO92/01047;Garrard他のPCT公開WO92/09690;Fuchs et al.(1991) Bio/Technology 9:1370−1372;Hay et al.(1992) Hum Antibod Hybridomas 3:81−85;Huse et al.(1989) Science 246:1275−1281;McCafferty et al,Nature (1990) 348:552−554;Griffiths et al (1993) EMBO J 12:725−734;Hawkins et al (1992) J MoI Biol 226:889−896;Clackson et al (1991) Nature 352:624−628;Gram et al.(1992) PNAS 89:3576−3580;Garrad et al (1991) Bio/Technology 9:1373−1377;Hoogenboom et al (1991) Nuc Acid Res 19:4133−4137;及びBarbas et al (1991) PNAS 88:7978−7982、米国特許出願公開20030186374号及びPCT公開WO97/29131(これらの各々の内容は、参照により、本明細書に組み込まれる。)に記載されている方法を含む。
本発明の抗体は、本分野において公知の多数の技術の何れによっても作製され得る。例えば、宿主細胞からの発現、重鎖及び軽鎖をコードする発現ベクターは、標準的な技術によって宿主細胞中に形質移入される。「形質移入」という用語の様々な形態は、原核又は真核宿主細胞中への外来DNAの導入のために一般に使用される多様な技術、例えば、電気穿孔、リン酸カルシウム沈殿、DEAE−デキストラン形質移入などを包含するものとする。原核又は真核宿主細胞の何れの中でも、本発明の抗体を発現することは可能であるが、真核細胞(特に、哺乳動物細胞)は、原核細胞に比べて、適切に折りたたまれ、免疫学的に活性な抗体を組み立てて、分泌する可能性がより大きいので、真核細胞中での抗体の発現が好ましく、哺乳動物宿主細胞中での抗体の発現が最も好ましい。
表4は、本発明の特定の抗hRAGE抗体のVH及びVL領域のアミノ酸配列のリストである。
キメラ抗体は、マウスモノクローナル抗体由来の可変領域とヒト免疫グロブリン定常領域を有する抗体など、抗体の異なる部分が異なる動物種に由来する分子である。キメラ抗体を作製するための方法が本分野において公知である。例えば、「Morrison,Science 229:1202 (1985);Oi et al,BioTechniques 4:214 (1986);Gillies et al,(1989) J.Immunol.Methods 125:191−202;米国特許第5,807,715号;同第4,816,567号;及び同第4,816,397号(参照により、これらの全体が本明細書に組み込まれる。)」を参照されたい。さらに、適切な抗原特異性のマウス抗体分子から得られる遺伝子を適切な生物学的活性のヒト抗体分子から得られる遺伝子と一緒にスプライシングさせることによって「キメラ抗体」を作製するために開発された技術(Morrison et al.,1984,Proc.Natl.Acad.Sci.81:851−855;Neuberger et al.,1984,Nature 312:604−608;Takeda et al.,1985,Nature 314:452−454、これらの全体が、参照により、本明細書に組み込まれる。)を使用することができる。
本発明のCDR移植された抗体は、ヒト抗体由来の重鎖及び軽鎖可変領域配列を含み、VH及び/又はVLのCDR領域の1つ又はそれ以上が、本発明の非ヒト(例えば、マウス)抗体のCDRで置換されている。何れのヒト抗体由来のフレームワーク配列も、CDR移植のためのテンプレートとしての役割を果たし得る。しかしながら、このようなフレームワーク上への直鎖置換は、抗原への結合親和性の幾らかの喪失をしばしばもたらす。ヒト抗体が元のマウス抗体に対してより相同的であるほど、マウスCDRをヒトフレームワークと組み合わせることによって、親和性を低下させ得るCDR中のゆがみを導入する可能性がより低くなる。従って、CDR以外のマウス可変フレームワークを置換するために選択されたヒト可変フレームワークはマウス抗体可変領域フレームワークと少なくとも65%の配列同一性を有することが好ましい。CDR以外のヒト及びマウス可変領域は少なくとも70%の配列同一性を有することがより好ましい。CDR以外のヒト及びマウス可変領域は少なくとも75%の配列同一性を有することがさらに好ましい。CDR以外のヒト及びマウス可変領域は少なくとも80%の配列同一性を有することが最も好ましい。CDR移植された抗体を作製する方法は、本分野において公知である(Jones et al.,Nature 321:522−525 (1986);米国特許第5,225,539号)。
ヒト化抗体は、非ヒト種由来の1つ又はそれ以上の相補性決定領域(CDR)及びヒト免疫グロブリン分子由来のフレームワーク領域を有する所望の抗原を結合する非ヒト種抗体から得られた抗体分子である。公知のヒトIg配列が開示されている。例えば、www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez−/query.fcgi;www.atcc.org/phage/hdb.html;www.sciquest.com/;www.abcam.com/;www.antibodyresource.com/onlinecomp.html;www.public.iastate.edu/.about.pedro/research tools.html;www.mgen.uni−heidelberg.de/SD/IT/IT.html;www.whfreeman.com/immunology/CH−05/kuby05.htm;www.library.thinkquest.org/12429/Immune/Antibody.html;www.hhmi.org/grants/lectures/1996/vlab/;www.path.cam.ac.uk/.about.mrc7/m−ikeimages.html;www.antibodyresource.com/;mcb.harvard.edu/BioLinks/Immunology.html.www.immunologylink.com/;pathbox.wustl.edu/.about.hcenter/index.−html;www.biotech.ufl.edu/.about.hcl/;www.pebio.com/pa/340913/340913.html−;www.nal.usda.gov/awic/pubs/antibody/;www.m.ehime−u.acjp/.about.yasuhito−/Elisa.html;www.biodesign.com/table.asp;www.icnet.uk/axp/facs/davies/lin−ks.html;www.biotech.ufl.edu/.about.fccl/protocol.html;www.isac−net.org/sites geo.html;aximtl.imt.uni−marburg.de/.about.rek/AEP−Start.html;baserv.uci.kun.nl/.about.jraats/linksl.html;www.recab.uni−hd.de/immuno.bme.nwu.edu/;www.mrc−cpe.cam.ac.uk/imt−doc/public/INTRO.html;www.ibt.unam.mx/vir/V mice.html;imgt.cnusc.fr:8104/;www.biochem.ucl.ac.uk/.about.martin/abs/index.html;antibody.bath.ac.uk/;abgen.cvm.tamu.edu/lab/wwwabgen.html;www.unizh.ch/.about.honegger/AHOsem−inar/Slide01.html;www.cryst.bbk.ac.Uk/.about.ubcg07s/;www.nimr.mrc.ac.uk/CC/ccaewg/ccaewg.htm;www.path.cam.ac.uk/.about.mrc7/humanisation/TAHHP.html;www.ibt.unam.mx/vir/structure/stat aim.html;www.biosci.missouri.edu/smithgp/index.html;www.cryst.bioc.cam.ac.uk/.about.fmolina/Web−pages/Pept/spottech.html;www.jerini.de/fr roducts.htm;www.patents.ibm.com/ibm.html.Kabat et al,Sequences of Proteins of Immunological Interest,U.S.Dept.Health(1983)(それぞれの全体が、参照により、本明細書に組み込まれる。)。本分野において公知であるように、このような輸入される配列は、免疫原性を低下させ、又は結合親和性、オン速度、オフ速度、結合力、特異性、半減期又は他のあらゆる適切な特徴を低下させ、増強し、若しくは修飾するために使用することができる。ヒトフレームワーク領域中のフレームワーク残基は、抗原結合を変化させる(特に、改善させる)ために、CDRドナー抗体由来の対応する残基で置換され得る。これらのフレームワーク置換は、本分野で周知の方法によって、例えば、抗原結合のために重要なフレームワーク残基を同定するためのCDRとフレームワーク残基の相互作用のモデル化及び特定の位置での異常なフレームワーク残基を同定するための配列比較によって同定される。(例えば、Queen et al.,米国特許第5,585,089号;Riechmann et al.,Nature 332:323 (1988)参照、これらの全体が、参照により、本明細書に組み込まれる。)。三次元の免疫グロブリンモデルが一般に利用可能であり、当業者に周知である。選択された候補免疫グロブリン配列の可能性のある三次元立体構造を図解し、表示するコンピュータプログラムが利用可能である。これらの表示の検査によって、候補免疫グロブリン配列の機能における残基の可能性のある役割の分析(すなわち、候補免疫グロブリンがその抗原を結合する能力に影響を与える残基の分析)が可能になる。このようにして、標的抗原に対する増加した親和性などの所望の抗体特性が達成されるように、コンセンサス及び輸入配列からFR残基を選択し、組み合わせることができる。一般に、CDR残基は、抗原結合に影響を及ぼすことに直接且つ最も大幅に関与している。抗体は、「Jones et al,Nature 321:522 (1986);Verhoeyen et al,Science 239:1534 (1988)),Sims et al.,J.Immunol.151:2296 (1993);Chothia and Lesk,J.Mol.Biol.196:901 (1987),Carter et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.89:4285 (1992);Presta et al.,J.Immunol.151:2623 (1993),Padlan,Molecular Immunology 28(4/5):489−498 (1991);Studnicka et al.,Protein Engineering 7(6):805−814 (1994);Roguska.et al.,PNAS 91:969−973 (1994);PCT公開WO91/09967、PCT/:US98/16280、US96/18978、US91/09630、US91/05939、US94/01234、GB89/01334、GB91/01134、GB92/01755;WO90/14443、WO90/14424、WO90/14430、EP229246、EP592,106;EP519,596、EP239,400、米国特許第5,565,332号、同第5,723,323号、同第5,976,862号、同第5,824,514号、同第5,817,483号、同第5814476号、同第5763192号、同第5723323号、同第5,766886号、同第5,714,352号、同第6,204,023号、同第6,180,370号、同第5,693,762号、同第5,530,101号、同第5,585,089号、同第5,225,539号;同第4,816,567号(その中に引用されている参考文献を含み、参照により、それぞれの全体が本明細書に組み込まれる。)に記載されているものなどの(但し、これらに限定されない。)、本分野において公知の様々な技術を用いてヒト化することができる。
5.1融合抗体及びイムノアドヘシン
本願は、別のポリペプチドに連結された本願のRAGE抗体の全部又は一部を含む、作製され得る融合抗体又はイムノアドヘシンも記載する。幾つかの実施形態において、RAGE抗体の可変領域のみがポリペプチドに連結される。他の実施形態において、本願のRAGE抗体のVHドメインは第一のポリペプチドに連結されるのに対して、抗体のVLドメインは、VH及びVLドメインが互いに相互作用して抗体結合部位を形成するのを許容する様式で、第一のポリペプチドと会合する第二のポリペプチドに連結されている。他の実施形態において、VHドメインは、VH及びVLドメインが互いに相互作用するのを許容するリンカーによって、VLドメインから隔てられている(以下の一本鎖抗体を参照)。VH−リンカーVL抗体は、次いで、目的のポリペプチドへ連結される。融合抗体は、RAGEを発現する細胞又は組織へポリペプチドを誘導するために有用である。目的のポリペプチドは、トキシンなどの治療剤であり得、又は西洋ワサビペルオキシダーゼなどの容易に可視化され得る酵素などの診断剤であり得る。さらに、2つ(又はそれ以上の)一本鎖抗体が互いに連結されている融合抗体を作製することができる。単一のポリペプチド鎖上に二価若しくは多価の抗体を作製することを望む場合に、又は二特異的抗体を作製することを望む場合に、これは有用である。
本願は、本発明の免疫原性RAGEを結合する一本鎖(scFv)を含む。scFvを作製するために、VH及びVL配列が連続する一本鎖タンパク質として発現され、VL及びVH領域が柔軟なリンカーによって連結され得るように、VH及びVをコードするDNAは、柔軟なリンカーをコードする(例えば、アミノ酸配列(Gly4−Ser)をコードする)DNAへ作用可能に連結される(例えば、Bird et al.(1988)Science242:423−426;Huston et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA85:5879−5883;McCafferty et al,30Nature(1990)348:552−554参照)。単一のVH及びVLのみが使用されれば、一本鎖抗体は一価であり得、2つのVH及びVLが使用されれば、二価であり得、又は3以上のVH及びVLが使用されれば、多価であり得る。リンカーを介して結合された前記scFv断片の2つは、「ダイアボディ」と称され、この形態も本発明によって包含される。
本願は、1つの特異性が本願の免疫原性RAGEポリペプチドに対する、二特異的抗体又はその抗原結合断片をさらに含む。例えば、1つの結合ドメインを通じて本発明の免疫原性RAGEポリペプチドに及び第二の結合ドメインを通じて第二の分子に特異的に結合する二特異的抗体を作製することができる。さらに、本発明の免疫原性ポリペプチドに及びミエリンによって媒介される増殖錐体の崩壊の弱化並びに神経突起の突出及び発芽の阻害と関連する別の分子に特異的に結合する2以上のVH及びVLを含有する一本鎖抗体が作製され得る。このような二特異的抗体は、周知の技術、例えば、「Fanger et al.Immunol Methods 4:72−81(1994)及びWright and Harris,20(上記)」を用いて作製することができる。
本願の抗体又抗原結合断片は、誘導化され又は別の分子(例えば、ペプチド又はタンパク質)に連結され得る。一般に、抗体又は抗原結合断片は、本発明の免疫原性ポリペプチドへの結合が誘導化又は標識によって悪影響を受けないように誘導化される。
本明細書において使用される二重可変ドメイン(DVD)結合タンパク質又は免疫グロブリンは、2つ又はそれ以上の抗原結合部位を含み、四価又は多価の結合タンパク質(例えば、二価及び四価)である結合タンパク質である。本明細書において、「多価の結合タンパク質」という用語は、2つ又はそれ以上の抗原結合部位を含む結合タンパク質を表すために使用される。多価の結合タンパク質は、2つ又はそれ以上の抗原結合部位を有するように特に改変され、一般に、天然には存在する抗体ではない。「多重特異的結合タンパク質」という用語は、2つ又はそれ以上の関連する又は無関係な標的を結合することができる結合タンパク質を表す。このようなDVDは、一重特異的(すなわち、1つの抗原を結合することが可能である。)又は多重特異的(すなわち、2つ又はそれ以上の抗原を結合することが可能である。)であり得る。2つの重鎖DVDポリペプチド及び2つの軽鎖DVDポリペプチドを含むDVD結合タンパク質は、DVDIgと称される。DVDIgのそれぞれの半分は、重鎖DVDポリペプチド及び軽鎖DVDポリペプチド及び2つの抗原結合部位を含む。各結合部位は、重鎖可変ドメイン及び軽鎖可変ドメインを含み、抗原結合部位当り合計6つのCDRが抗原結合に関与する。DVD結合タンパク質及びDVD結合タンパク質を作製する方法は、米国特許出願11/507,050号に開示されており、参照により、本明細書に組み込まれる。本発明は、RAGEを結合することができる結合タンパク質を含むDVD結合タンパク質を含むことが意図される。特に、DVD結合タンパク質は、RAGE及び第二の標的を結合することができる。第二の標的は、抗炎症性MAB活性(IL−1、IL−6、IL−8、IL−11、IL−12、IL−17、IL−18、IL−23、TNFα/β、IFN−β、γ、LIF、OSM、CNTF、PF−4、血小板塩基性タンパク質(PBP)、NAP−2、β−TG、MIP−1、MCP2/3、RANTES、リンフォタクチン)、輸送を媒介するタンパク質(インシュリン受容体、トランスフェリン受容体、トロンビン受容体、レプチン受容体、LDL受容体)、他の神経変性性MAB(NgR、Lingo、p75、CSPG(例えば、NG−2、ニューロカン、ブレビカン、ベルシカン、アグレカン)、ヒアルロン酸、mAG、テナシン、NI−35、NI−250、IMP、ペルレカン、ニューロカン、ホスファカン、nogo−A、OMGP、Sema4D、Sema3A、エフリンB3、エフリンA2、エフリンA5、MAG、EphA4、プレキシンB1、TROY、wnts、ryk rec、BMP−2、BMP−4、BMP−7)、神経保護的MAB活性(EGF、EGFR、Sema3)、抗アミロイドβMAB(例えば、m266、3D6(バピノイズマブ)、抗グロブロマーMAB7C6)、中枢神経系に位置する受容体及び輸送体(セロトニン受容体、ドーパミン受容体、DAT、Asc−1、GIyT1)からなる群から選択される。
本願は、「二重特異的抗体」技術も記載する。二重特異的抗体は、アゴニスト、アンタゴニスト又は様々な組み合わせでの両方の役割を果たし得る。二重特異的抗体は、WO2008082651に例示されているように、VH鎖が第一の抗原に結合し、及びVL鎖が別の抗原に結合する抗体である。
本願の別の実施形態は、結晶化された結合タンパク質を提供する。本明細書において使用される「結晶化された」用語は、結晶の形態で存在する抗体又はその抗原結合部分を表す。結晶は、物質の固体状態の1つの形態であり、非晶質の固体状態又は液晶状態などの他の形態とは異なる。結晶は、原子、イオン、分子(例えば、抗体などのタンパク質)又は分子集合物(例えば、抗原/抗体複合体)の規則的な反復する3次元配列から構成される。これらの三次元配列は、本分野においてよく理解されている特定の数学的関係に従って配置されている。結晶中で繰り返される基本的な単位又は構築ブロックは、非対称単位と呼ばれる。所定の十分に確定された結晶学的な対称性に合致する配置での非対称性単位の反復は、結晶の「単位セル」を与える。三つの次元全てでの規則的な平行移動による単位セルの反復は、結晶を与える。「Giege,R.and Ducruix,A.Barrett,Crystallization of Nucleic Acids and Proteins,a Practical Approach,2nd ed.,pp.201−16,Oxford University Press,New York,New York,(1999)」を参照されたい。
本発明の別の実施形態は、抗体又はその抗原結合部分が1つ又はそれ以上の炭水化物残基を含む、グリコシル化された結合タンパク質を提供する。新生のインビボタンパク質産生は、翻訳後修飾として知られるさらなるプロセッシングを受け得る。特に、糖(グリコシル)残基が酵素的に付加され得る(グリコシル化として知られるプロセス)。共有結合されたオリゴ糖側鎖を有する得られたタンパク質は、グリコシル化されたタンパク質又は糖タンパク質として知られる。抗体は、Fcドメイン中に1つ又はそれ以上の炭水化物残基及び可変ドメインを有する糖タンパク質である。Fcドメイン中の炭水化物残基は、Fcドメインのエフェクター機能に対して重要な効果を有しており、抗体の抗原結合又は半減期に対して最小限の影響を有する(R.Jefferis,Biotechnol.Prog.21 (2005),pp.11−16)。これに対して、可変ドメインのグリコシル化は、抗体の抗原結合活性に対して影響を有し得る。可変ドメイン中のグリコシル化は、おそらく、立体的な妨害のために、抗体結合親和性に対して負の効果を有し得(Co,M.S.,et al,Mol.Immunol.(1993) 30:1361−1367)又は抗原に対する増加した親和性をもたらし得る(Wallick,S.C.,et al.,Exp.Med.(1988)168:1099−1109;Wright,A.,et al.,EMBO J.(1991) 10:2717 2723)。
結合タンパク質に加えて、本発明は、本発明のこのような結合タンパク質に対して特異的な抗イディオタイプ(抗Id)抗体にも向けられる。抗Id抗体は、別の抗体の抗原結合領域と一般に会合される特有の決定基を認識する抗体である。抗Idは、結合タンパク質又はそのCDR含有領域で動物を免疫化することによって調製することができる。免疫化された動物は、免疫化抗体のイディオタイプ決定基を認識及び応答し、抗Id抗体を産生する。抗Id抗体は、いわゆる抗抗Id抗体を産生するさらに別の動物中での免疫応答を誘導するための「免疫原」としても使用され得る。
ヒトRAGEに結合する能力に鑑みれば、酵素連結免疫吸着検定法(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)又は組織免疫組織化学などの慣用のイムノアッセイを用いて、ヒトRAGE(例えば、血清又は血漿などの生物学的試料中の)ヒトRAGEを検出するために、本願の中和抗体又はその一部を使用することができる。本願は、本発明の抗体又は抗体部分と生物学的試料を接触させること、及びヒトRAGEに結合された抗体(又は抗体部分)又は結合していない抗体(又は抗体部分)の何れかを検出して、これにより、生物学的試料中のヒトRAGEを検出することを含む、生物学的試料中のヒトRAGEを検出する方法を提供する。抗体は、結合された又は結合されていない抗体の検出を容易にするために、検出可能な物質で直接又は間接的に標識される。適切な検出可能な物質には、様々な酵素、補欠分子族、蛍光性物質、発光性物質及び放射性物質が含まれる。適切な酵素の例には、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ又はアセチルコリンエステラーゼが含まれ、適切な補欠分子族複合体の例には、ストレプトアビジン/ビオチン及びアビジン/ビオチンが含まれ、適切な蛍光性物質の例には、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアナート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、ダンシルクロリド又はフィコエリトリンが含まれ、発光性物質の例には、ルミノールが含まれ、及び適切な放射性物質の例には、3H、14C、35S、90Y、99Tc、111In、125I、131I、177Lu、166Ho、153Smが含まれる。
本発明は、本発明の抗体又はその抗原結合部分及び医薬として許容される担体を含む医薬組成物も提供する。本発明の抗体を含む医薬組成物は、疾患の診断、検出若しくはモニターにおいて、疾病又は1つ若しくはそれ以上のその症候の予防、治療、管理若しくは軽減において、及び/又は研究において(但し、これらに限定されない。)使用される。特定の実施形態において、組成物は本発明の1つ又はそれ以上の抗体を含む。別の抗体において、医薬組成物は、本発明の1つ又はそれ以上の抗体及びRAGE活性が有害である疾患を治療するための本発明の抗体以外の1つ又はそれ以上の予防又は治療剤を含む。特に、疾患又は1つ若しくはそれ以上のその症候の予防、治療、管理又は軽減のために有用であることが知られた予防若しくは治療剤、又は疾患又は1つ若しくはそれ以上のその症候の予防、治療、管理又は軽減において使用されてきた若しくは現在使用されている予防若しくは治療剤。これらの実施形態に従えば、組成物は、担体、希釈剤又は賦形剤をさらに含み得る。
1.1 ハイブリドーマ及び抗体の作製
4から6週齢のBalb/c及びA/JマウスをヒトRAGEで免疫化し、皮下に強化免疫した。完全フロイントアジュバント中の30μgの一次注射及び不完全フロイントアジュバント中の30μgの注射強化免疫から開始して、動物には3週ごとに注射した。融合のために選択されるマウスに、融合の4日前に、生理的食塩水中のhRAGE10μgを静脈内注射した。免疫化された動物の脾臓を取り出し、単一細胞懸濁物を調製した。培養物からSP2/0骨髄腫細胞を採集し、洗浄した。脾細胞及び腫瘍細胞を5:1の比で混合し、標準的な技術を使用して、50%PEG3000を用いて融合した(Kohler and Milstein,1975)。2.5×105脾臓細胞/ウェルの密度で、選択培地中の96ウェルプレート中に、融合された細胞を播種した。37℃で7から10日間、融合物を温置した。肉眼で見えるコロニーが観察されたら、上清を除去し、hRAGEELISA中で検査した。
各アミノ酸配列の決定のために、約10×106個のハイブリドーマ細胞を遠心によって単離し、製造業者の指示書に従って、Trizol(Gibco BRL/Invitrogen,CA.)を用いて全RNAを単離するために処理した。製造業者の指示書に従って、Superscript First−Strand Synthesis System(Invitrogen,CA)を用いて、全RNAを第一鎖DNA合成に供した。ポリ(A)+RNAを選択するための第一鎖合成を開始するために、オリゴ(dT)を使用した。次いで、マウス免疫グロブリン可変領域の増幅のために設計されたプライマーを用いるPCRによって、第一鎖cDNA産物を増幅した(Ig−Primer Sets,Novagen,Madison,WI)。アガロースゲル上でPCR産物を分離し、切り出し、精製し、次いで、pCR2.1−TOPOベクター(Invitrogen,Carlsbad,CA)中に、TOPOCloningキットを用いてサブクローニングし、化学的に形質転換受容能力を有するTOP10イー・コリ(E.coli)(Invitrogen,Carlsbad,CA)中に形質転換した。挿入物を含有するクローンを同定するために、形質転換体に対してコロニーPCRを行った。QIAprep Miniprepキット(Qiagen,Valencia,CA)を用いて、挿入物を含有するクローンからプラスミドDNAを単離した。M13フォワード及びM13リバースプライマー(Fermentas Life Sciences,Hanover MD)を用いて、可変重鎖又は可変軽鎖DNA配列を決定するために、両鎖に対して、プラスミド中の挿入物を配列決定した。3つのモノクローナル抗体7E9、11E6及び4E5の可変重及び可変軽鎖配列並びにこれらの3つの可変重鎖CDR及び3つの可変軽鎖CDRが、上記表4に列記されている。
細菌中での相同的組換えによって、マウス抗ヒトRAGEモノクローナル抗体7E9、11E6及び4E5の重鎖定常領域をコードするDNAを、ヒトIgG1定常領域をコードするcDNA断片によって置換した。これらの抗体のそれぞれの軽鎖定常領域は、ヒトκ定常領域によって置き換えた(上記表1)。pBOS又はpTT3発現プラスミド中に連結されたキメラ重鎖及び軽鎖cDNAの同時形質移入によって、完全長キメラ抗体をCOS細胞又は293細胞中に一過性に発現させた(Mizushima and Nagata,Nucleic Acids Research 1990,Vol.18,pg5322)。プロテインAセファロースクロマトグラフィーによって、組換えキメラ抗体を含有する細胞上清を精製し、酸緩衝液の添加によって、結合された抗体を溶出した。抗体を中性にし、PBS中に透析した。
HEK293細胞(ATCC CRL−1573)中で組換えhusRAGEタンパク質293/6.1sRAGEHis6を発現させ、精製した。安定な発現の作製のために使用された発現ベクターは、「pcDNA3(−)6.1CHISA」であった。
PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)中でEasyAポリメラーゼを用いて、ヒト胎盤cDNAライブラリー(Clontech#H5014a)からhIgGλ重鎖に対するDNA配列を増幅するために、2つのオリゴヌクレオチドプライマー(gtacgatatcgagggacgaatggatccaccgtgcccagcacc(配列番号91);ctagtctagatcatttacccggagacagggag(配列番号92))を使用した。得られたDNAを(上述のように)ゲル精製し、製造業者からの指示書を用いて、pcDNA3.1V5−HisTOPOVektor(pcDNA3.1/V5/His TOPO TA Expression Kit Invitrogen #K4800−01)中にクローニングし、上述のように、イー・コリTOP10細胞中に形質転換した。陽性クローンを同定し、PCR及びオリゴヌクレオチドプライマー(gtacgatatcgagggacgaatggatccaccgtgcccagcacc(配列番号93);ctagtctagatcatttacccggagacagggag(配列番号94))を用いて、得られたプラスミドDNAを精製した(名称:pcDNA3.1(V5His)Fc/hIgGλheNr.2/7)。DNAのhIgGλhc部分を増幅し、EcoRV/XbaIで切断し、EcoRV/XbaIで予め切断されたpcDNA3.1(+)ZeoベクターDNAに連結し、イー・コリTOP10細胞中に形質転換した。得られたプラスミドは、pcDNA3.1(+)ZeohIgGλhc257−Stopと名付け、免疫グロブリンIgG重鎖のC末端部分にインフレームでN末端に融合されたタンパク質を発現させるために、さらなる研究のために使用した。
Free Style 293 Expression Medium中で2から3日間培養して増殖されたHEK293F細胞を400gで遠心し、上清を廃棄した。培地中に細胞沈降物を再懸濁し、新鮮な培地28mL中に、3×107細胞になるように調整し、125mLのerlenmeyerに移し、形質移入混合物が準備されるまで、150rpmで、軌道式振盪装置上にて、37℃、8%CO2で、温置装置中で温置した。
細胞上清由来のタンパク質をビーズに連結するために、PBS中にビーズを懸濁し、13,500rpmで遠心し、上清を廃棄することによって、ビーズ(protein G−sepharose 4 Fast Flow (Amersham Bioscience)をPBS中で3回洗浄した。室温で回転装置上にて、1から2時間、連結すべきそれぞれの細胞上清(細胞上清300mL/mLビーズ)とともにビーズを温置した。PBSでビーズを3回洗浄し、4℃で12時間又は一晩、細胞上清とともに温置した。温置後、上記のように、PBSでビーズを3回洗浄した。ビーズ沈降物に140mMNaCl+0.1Mグリシン200μLを添加し、回転装置上で30分間温置することによって、結合されたタンパク質を溶出した。遠心後、pH7.1から7.4になるようにpHを調整するために、2MTrisを添加することによって、上清を直ちに中和した。ビーズ沈降物を廃棄した。得られたプローブをPBSに対して透析し、−20℃で、分取試料中に凍結保存した。RAGEの完全な細胞外エクトドメインを含有するRAGE−Fc融合タンパク質を、R&Dsystems(no.1145−RG;Recombinant Human RAGE/Fc Chimera)から入手した。
変性されていない形態のRAGEのペプチド又は断片への抗体の結合を評価するために、ドットブロットを使用した。使用されたタンパク質は、sRAGE−タンパク質(1−331sRAGE−HIS)又はN末端の短縮された様式(102−331−sRAGE−HIS)の何れかであった。ペプチドは注文し、遊離のカルボキシル末端を含有する標準的な方法(Fmoc/tBu化学を使用するAMS222合成装置上での固相ペプチド合成)に従って、Biotrendによって合成された。ペプチドをHPLC精製し、純度に関する全てのペプチドの分析はRP−HPLCを用いて行った。全てのペプチドは、80%を超える純度を有していた。ペプチドの正体は、質量分析法によって確認した。
正味の電荷:+7(配列番号70)
ペプチド1:KLNTGRTEAWKVLSPQGGGPWDSVARVLPN
正味の電荷:+2(配列番号71)
ペプチド2:LPNGSLFLPAVGIQDEGIFRCQAMNRNGKE
正味の電荷:0(配列番号72)
ペプチド3:GKETKSNYRVRVYQIPGKPEIVDSASELTA
正味の電荷:+1(配列番号73)
ペプチド4:LTAGVPNKVGTCVSEGSYPAGTLSWKLDGK
正味の電荷:+1(配列番号74)
ペプチド5:DGKPLVPNEKGVSVKEQTRRHPETGLFTLQ
正味の電荷:+2(配列番号75)
ペプチド6:TLQSELMVTPARGGDPRPTFSCSFSPGLPR
正味の電荷:+1(配列番号76)
ペプチド7:LPRHRALRTAPIQPRVWEPVPLEEVQLVVE
正味の電荷:+2(配列番号77)
ペプチド8:VVEPEGGAVAPGGTVTLTCEVPAQPSPQIH
正味の電荷:−2(配列番号78)
ペプチド9:QIHWMKDGVPLPLPPSPVLILPEIGPQDQG
正味の電荷:+0(配列番号79)
ペプチド10:DQGTYSCVATHSSHGPQESRAVSISIIEPG
正味の電荷:−1 (配列番号80)
アッセイは、CIS Bio International(Bagnols, France)から入手可能なHTRF(均質時間分解蛍光)技術に基づいており、HTRFドナー及びアクセプター成分、抗−6HIS−ユーロピウムクリプタート(CIS Bioカタログ番号:61HISKLA;500ウェル/13μg)及びストレプトアビジンXL−665(CIS Bioカタログ番号:61ISAXLA、500ウェル/250μg)を、二重蒸留水250μL中にそれぞれ溶解した。3.7nM抗6His−クリプタート及び60.6nMストレプトアビジンXL−665の最終濃度を有する作業溶液を得るために、これらの原溶液をPBS、0.1%BSA、pH7.4中に100倍希釈した。ビオチン化されたAβ−グロブロマーの10μM、5μM、2.5μM、1.25μM、0.625μM、312.5nM、156.25nMの溶液(Aβ−グロブロマーを調製するために使用されたAβ1−42ペプチドの1/5は、ビオチニル−アミロイドβ−タンパク質(1−42)(Bachem no.H−5642)であった。)は、Barghorn他(J. Neurochemistry, vol.95, no3, pp.834−847, 2005及びWO/2007/062852;国際出願PCT/EP2006/011530)に従って調製した。使用されたグロブロマー濃度は、グロブロマーの作製のために使用されたAβ1−42単量体の濃度に基づいて計算した。ビオチン化されたAβ−グロブロマーの10μM、5μM、2.5μM、1.25μM、0.625μM、0.312μM、0.156μMの溶液は、同じ緩衝液(PBS、0.1%BSA、pH7.4)中に調製した。これらの溶液の4μL又は緩衝液の4μLを1μM組換えhusRAGEタンパク質4μLと混合し、室温で1時間、溶液を温置した後、溶液(3.7nM抗6His−クリプタート及び60.6nMストレプトアビジンXL−665)の各々の4μLを添加した。
若干の修飾を加えて、上に記載されている基本的なプロトコールを用いた。抗6HISユーロピウムクリプタートに対しては10.25nMになるように、PBS、pH7.4、0.1%BSA中のストレプトアビジンXL−665に対しては151.5nMになるように、HTRFドナー及びアクセプター成分を希釈した。
このアッセイは、20μLの容積で、アッセイ緩衝液(25mMHEPES、100mMNaClpH7.4及び0.1%BSA)中で行った。使用したドナービーズはストレプトアビジンで被覆され(Perkin Elmer; 6760002S)及び使用したアクセプタービーズはProteinAALPHALISA(Perkin Elmer;CUSM64133000EA)であった。ビーズの各々の4μLを、アッセイ緩衝液196μLで予め希釈した。
7.1.構築物の調製
表6に列記されているイー・コリRAGE構築物は、以下のようにして作製した。pET29の同類の部位内へのサブクローニングのために使用されたNdeI及びXhoI制限部位を導入したフォワードプライマー(atgctacatatgaaaaagacagctatcgcgattgcagtggcactggctggtttcgctaccgtagcgcaggccgctcaaaacatcacagcc(配列番号89)及びリバースプライマー(atgctactcgagtcagtggtggtggtggtggtgagttcccagccctgatcctcccacagagcctgcagttggcccctcc(配列番号90))を用いて、テンプレートプラスミドpcDNA3(−)6.1CHISAからのPCR増幅によって、構築物1を作製した。残りの構築物(#2から#7、表6)は、構築物1をテンプレートとして使用して作製した。RAGEアミノ酸24から129、24から234、24から336、130から234、130から336、235から336をコードする配列は、構築物1からPCR増幅した。1.0%アガロースゲル上に、得られたDNA断片を走行させ、QiagenのQIAquick Gel Extraction Kitを用いてDNAを精製した。NdeI及びXhoIを用いてDNA断片を消化し、同様に消化されたpET28a中に連結した。Max Efficiency DH5α形質転換受容性細胞中に連結混合物を形質転換し、50mg/Lカナマイシンを含有するLB寒天プレート上に播種した。37℃で一晩温置した後、50mg/カナマイシンを含有するLBブロス3mL中に、各クローンに対して3つのコロニーを接種し、37℃で一晩振盪した。QiagenのQIAprep Spin Miniprep Kitを用いて、DNAを単離し、T7プロモーター及びT7ターミネータ特異的プライマーを用いて挿入物を配列決定した。構築物#1から#7をコードするプラスミドのDNA配列が配列番号27から33として列記されており、対応する翻訳された領域が配列番号34から40として列記されている。
ハイブリドーマ細胞の増殖のために使用した培地は、10%のウルトラローIgGウシ胎児血清(Invitrogen−カタログ番号16250−078)を含有するBD Cell MAb Quantum Yield Medium(Becton Dickenson−カタログ番号220511)からなった。簡潔に述べれば、RAGEモノクローナル抗体11E6を発現するマウスハイブリドーマ細胞株の複数の300mLの種培養物を、1.0×106細胞/mLの密度に達するまで、温置装置中で振盪しながら(65rpm、8%CO2、370C)、2Lのローラー瓶中で増殖させた。次いで、14ロック/分の運転設定、6°のロック角度、37℃の温度及び0.15Lpmの8%CO2注入速度で、25LのWave BioReactor中で、0.06×106細胞/mLの密度で、培地20L中に細胞を播種した。2日後に、24Lの最終容積になるように培地を添加することによって、培養物をさらに増殖させ、0.43×106細胞/mLの新しい細胞密度をもたらす。完全な容積になるまで増殖されてから12日後に、培養物を採集した。連続的な遠心(Carr ViaFuge、6000rpm、1.7Lpm)によって、細胞を除去した。清澄化された培地への5mMNaN3(1MNaN3stock−Hampton Researchから得た)の添加後に、精製過程で材料を直ちに使用した。
清澄化されたハイブリドーマ培地に、それぞれ、3M及び1.5Mの最終濃度になるように、グリシン及びNaClを添加した。8.0になるように、NaOHでpHを調整した。5μmPall Capsule #120膜フィルターを用いて、材料をろ過し、200mLのBioSepraProteinAカラム上に添加した。洗浄緩衝液(20mMリン酸ナトリウムpH8.0、1mMアジ化ナトリウム)の11CVでタンパク質溶液を洗浄し、50mMグリシン(pH3.0)の段階勾配を用いて溶出した。100mLサイズの画分を集め、A280nmを測定することによって、タンパク質濃度を測定した。全てのカラム処理工程は、4℃で行った。4℃で一晩、10mMTrispH8.0の20Lに対して、プールされた材料を透析した。10mL/分でのフロースルーモードで、SartoBindQ強塩基性陰イオン交換Singlesep Minicartridge(Sartorius)を用いて、更なるクロマトグラフィー精製を達成した。抗体はカラムを結合せず、1つのプールとして収集される。この工程後に、Amiconstirred pressure cell(5000MWCO膜、75psi、4℃)を用いて、5mg/mLになるように、材料を濃縮した。最後に、PBS緩衝液(10mMホスファート、0.138MNaCl、0.0027MKCl、pH7.4)20μLに対して、抗体を2回透析した(各サイクル、4℃で24時間)。
1μg/mLになるように、Coating Buffer[100mMNaHCO3、pH8.2]中に抗原(精製された構築物#1から7タンパク質)を希釈し、次いで、96ウェルNunc Immuno Plate (Maxi−Sorb Surface、平底、カタログ番号439454)中に、得られた溶液100μLを分取した。密封フィルムでプレートを密封し、4℃で一晩温置した。翌日、PBST緩衝液[SigmaPBS+0.05%Tween20]150μLで、プレートウェルをそれぞれ3回洗浄した。ブロッキング溶液(PBST中3%NFDM)の300μLを各ウェルに添加した。室温で2時間、100rpmで振盪しながら、プレートを温置した。温置工程後、PBST150μLで、各ウェルを再び3回洗浄した。検査されるべき対応する抗体(すなわち、7F9、11E6及び4E5)100μLを、PBST/0.5%BSA中に作製された様々な希釈で添加した。次いで、密封フィルムでプレートを密封し、室温で2時間、100rpmで振盪しながら、プレートを温置した。次に、抗体溶液をウェルから排出し、次いで、PBST200μLで、各ウェルを3回洗浄した。次いで、各ウェルに、連結された二次抗体[ロバ抗マウスHRPO連結物、Jackson Immuno Research、カタログ番号715−035−150]の1:5000希釈(PBST/1%NFDM)の200μLを添加した。プレートを覆い、100rpmで振盪しながら、室温で1時間温置した。この温置後、ウェルから溶液を除去し、PBST200μLで、各ウェルを3回洗浄した。HRPO基質[3,3’,5’,5’−テトラメチルベンジジン液体基質(TMB)、Supersensitive for ELISA、Sigmaカタログ番号T4444]溶液100μLを各ウェルに添加し、室温で10分間、プレートを温置した。最後に、反応を停止するために、2MH2SO450μLを各ウェルに添加し、マイクロタイタープレートリーダーを用いて、各ウェルのA540nmを測定した。
8.1.11E6、4E5及び7F9抗体の固定化
CNBr活性化されたSepharoseファーストフロー樹脂約20mgを、35μmフリットが装着された3つのコンパクトな反応カラム中に秤量した。1mMHCl200μLで3回洗浄する前に、1mMHCl200μL中で樹脂を膨潤させた。続いて、500mM塩化ナトリウム(緩衝液A)を含有する100mM炭酸水素ナトリウム(pH8.3)200μLで、樹脂を3回濯いだ。完了したら、緩衝液の薄い層のみが各樹脂の表面上に残存するように、溶液をカラムから流した。抗体約5.5nmoleを樹脂に固定化し、これには、7F9の235μL(3.4mg/mL)、11E6の500μL(1.6mg/mL)及び4E5の200μL(3.75mg/mL)の添加が必要であった。7F9及び4E5抗体の固定化のために、緩衝液A200μLも含めた。コンパクトな反応カラムを密封し、室温で4時間、反転によって混合させた。完了したら、コンパクト反応カラムの開封し、結合していない抗体を除去するために、緩衝液Aの200μLを3回添加して流した。流した後、100mMTris−HCl(pH8)及び500mM塩化ナトリウム(緩衝液B)を含有する緩衝液200μLを各カラムに添加した。カラムを再度密封し、樹脂上の結合されていないが、活性化された部位をブロックするために、室温で、反転によって混合させた。2時間後に、カラムを開封し、最初に、500mM塩化ナトリウム(緩衝液C)を含有する100mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH4)200μL、続いて、緩衝液Bの200μLを流した。結合されていない抗体を完全に除去し、樹脂上の残りの付着部位を完全にブロックすることを確実にするために、このプロセスをさらに2回反復した。次いで、抗原を連結する前に、100mM塩化ナトリウムを含有する100mM炭酸水素ナトリウム緩衝液(pH8.3)(緩衝液D)の200μLで樹脂を4回洗浄した。
イー・コリによって発現された抗原75μLを11E6及び4E5樹脂へ添加し、BacMamによって発現された抗原125μLを11E6、4E5及び7E9樹脂へ添加することによって、sRAGE抗原を抗体カラムへ結合させた。カラムを密封し、室温で2時間、反転によって試料を混合させた。この時間の後、カラムの開封し、緩衝液D200μLの4回添加によって流した。濯ぎを通して流した後、緩衝液Dの200μL中に、及びプロテアーゼ(トリプシン、エンドプロテイナーゼGlu−C又はキモトリプシンの何れかの0.1mg/mL溶液として作製された。)とともに樹脂を再懸濁した。消化を弱めるために、プロテアーゼの量は実験の間に変動したが、プロテアーゼに対して、重量で抗原の200から400倍過剰の範囲であった。12時間反転によって混合しながら、タンパク分解を室温で起こさせた。この時間の後、カラムを開封し、タンパク質分解溶液を流し、さらなる分析のために保存した。二重消化に供された試料に関しては、次の工程の前に、緩衝液D及び第二のプロテアーゼの200μL中に樹脂を再懸濁した。第二のプロテアーゼ中で処理されていない試料に関しては、緩衝液D中でのそれぞれ200μLの洗浄2回、続いて、緩衝液A中で200μLの洗浄、次いで、最後に緩衝液D中で200μLの洗浄にカラムを供した。各洗浄は、その後の分析のために別々に保持した。それぞれ、2%ギ酸中での200μLの3回の洗浄で、エピトープを含有するペプチドをカラムから溶出させた。各溶出試料は、その後の分析のために別々に保持した。
Bruker Apex QE 7T Fourier−Transform Ion Cyclotron Resonance (FT−ICR)質量分析装置及びApplied Biosystems Q−STAR Pulsar I質量分析装置の両方を用いて試料を分析した。FT−ICR質量分析のために、Agilentシリーズ1100キャピラリーHPLCによって、エピトープ切断試料8μLをJupiter C4逆相カラム(0.5×150mM、5μ粒子サイズ、300オングストローム孔サイズ)上に注入した。脱塩するために、5μL/分の流速で、0.1%ギ酸を加えた90%水(溶媒A)0.1%ギ酸を加えた10%アセトニトリル中で、試料を5分間洗浄した。5%溶媒A/95%溶媒Bへ移動相の組成を変化させることによって、ペプチドを質量分析装置中に溶出した。直列質量分析のために直接の注入を必要とする試料は、98%水、1%アセトニトリル及び1%ギ酸中に平衡化されたタンパク質Microtrap(Michrom)上に注入した。60%アセトニトリル、40%水及び0.1%ギ酸300μL中に溶出する前に、平衡化溶媒1mLで試料を洗浄した。2μL/分で、FT−ICR質量分析装置中に溶出液を直接注入した。Q−STAR Pulsar質量分析装置に対して、Agilentシリーズ1100HPLCによって、タンパク質Microtrap(Michrom)上に試料の5から30μLの間を注入した。結合されたペプチドを5%溶媒A/95%溶媒B中の質量分析装置中に溶出する前に、95%溶媒A/5%溶媒B中で、試料を1分間洗浄した。
Biacore及び表面プラズモン共鳴測定を用いて、本発明の3つのモノクローナル抗体(すなわち、7F9、11E6及び4E5)の親和性を測定した。
マウス抗RAGEmAb結合速度論を測定するために、Biacore2000装置を使用した。mAb親和性分析のためのアッセイフォーマットは、固定化された抗Fc抗体を介したFcを基礎とする捕捉であった。一級アミンを介して、CM5センサーチップ(Biacore)のカルボキシメチル(CM)デキストラン表面へFc特異的なIgGを固定化するために、標準的なアミンカップリングプロトコールを使用した。マウス抗RAGEmAbの研究のために、固定化された捕捉試薬として、抗マウスFc(Biacore、抗マウス、BR−1005−14)を使用した。センサーチップの4つのフレーセル全てに、捕捉試薬の8000から10000RUを固定化するために、Biacore2000上で利用可能な自動化されたプロトコールを使用した。簡潔に述べると、調製直後の1:150mMN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS):200mM3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル−N−エチルカルボジイミド(EDC)によって、CM−デキストラン表面を活性化した。次いで、抗体FcIgG捕捉試薬(10mM酢酸ナトリウム中20μg/mL、pH4.5)を表面に適用した後、表面の脱活性化及び1Mエタノールアミン(pH8.5)での残存する反応性部位のブロッキングを行った。
データは、Biacore評価ソフトウェアを用いて処理した。簡潔に述べれば、まず、参照セルからのシグナルを差し引き、次に、緩衝液のみの注入からのシグナルを差し引くことによって、データを二重に参照した。次いで、結合速度論の速度定数ka及びkd並びに親和性KDを測定するために、RAGE注入系列から得られた二重参照されたデータを1:1の(Langmuir)結合モデル(質量転移項を含んだ。)へ全般的にフィットさせた。
10.1.動物
自由に餌及び水を与えて、12時間の光オン/12時間の光オフ(06:00にオン)の条件下の静かな部屋の中で、標準的な無菌の木の切れ端の床の上で、C56BL/6雌マウス(4から6月齢;Taconic, Germantown, New York, USA)を維持した。fMRI−CBV研究では、合計33マウスを使用した。全ての研究は、「Association for the Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care」による認証を受けた施設内で、National Institutes of Health Guide for Care and Use of Laboratory Animalsガイドラインを遵守し、Abbott社のAnimal Care and Use Committeeによって承認を受け、綿密に監視された。
AbbottLaboratoriesで、Aβ1−40(>99%純粋)を合成した。要約すれば、イー・コリBL21(DE3)を1mMIPTGで誘導し、41℃で3時間発現させ、18Lの発酵装置中で3時間実施した。細胞ペースト185gを採集した。ペプチドは、封入体として発現された。0.1%tritonX100を含有する0.1Mtris緩衝液中で細胞を溶解した。次いで、50mMtris緩衝液で3回、水で1回ペレットを洗浄した。洗浄液を廃棄し、最終のペレットを水の中に再懸濁し、凍結乾燥した。凍結乾燥されたペレットをDMSO500mL中に抽出し、水中の0.2%アンモニアで1Lになるように希釈した。0.1%アンモニアを含有する10%エタノール19Lに対して、この1L試料を透析した。室温で合計5時間、水中の0.1%アンモニアのみを用いて、透析を続けた。0.1%アンモニアを用いて、1.4Lの試料を2Lまで希釈し、水中の0.1%アンモニアで平衡化された2.5×25cmPLRP−SHPLCカラム(Polymer Labs, Amherst, MA)に適用した。0.1%アンモニアを含有するアセトニトリルで、溶出した。Aβ1−40は、200分にわたる10から30%への勾配の間に溶出した。プールされた材料を凍結乾燥した。材料の正体と純度を確認するために、MALDI分析を使用した。材料はAβMet−1−40として精製され、N15標識された。試料中に、メチオニンスルホキシドの少量が+16質量単位で存在した。ペプチドのアンモニウム塩として、この単一の実行中に138mgが精製された。逆配列Aβ40−1(>99%純粋)をSigma Chemical Co.(St. Louis, MO, USA)から購入した。全てのfMRI−CBV実験の直前に、Aβペプチド(0.01又は0.1mg)を新鮮なリン酸緩衝化された生理的食塩水(0.1mL;PBS)中に別々に溶解した。初期研究のために、5つの処理群(PBS対照、Aβ1−40(0.01又は0.1mg/マウス)又はAβ40−1(0.01又は0.1mg/マウス)(各群5匹の動物)へ、マウスを無作為に割り振った。
陰性IgG対照抗体及び抗RAGE抗体11E6(何れも99%超純粋)は、Abbott Laboratoriesで合成した。
全てのfMRI実験は、20G/cmの磁場勾配インサート(Biospec Bruker, Billerica, MA)を有する7.0T/21cm水平磁石上で行った。
データ解析は、Analysis of Functional Neuro Images(AFNI)ソフトウェアパッケージ(Cox R W, Comput Biomed Res 29:162−173, 1996)を用いて行った。時間依存的な相対的CBV変化を特定するために、以下の関係に基づいて、時間経過の生データからrCBV(t)を計算した。
パラメータt0、k、α1及びα2に対してフィッティングされた初期値は、公知のAβ速度論に基づいて(Shiiki et al., J Neurosci 24:9632−9637, 2004)、それぞれ、0から45秒、−500から500、0から0.15及び0.15から0.5であった。t0、k、α1及びα2に対する最終値は、モデルフィッティングの最大有意性に基づいて、AFNIを用いて自動的に決定された。次いで、Bonferroni補正後に、活性化されたrCBVボクセルを求めた。
本分野において周知の標準的な方法を適用することによって、モノクローナル抗体11E6のVH及びVL鎖のCDR配列(上記表4参照)を、異なる異なるヒト重及び軽鎖アクセプター配列中に移植する。本発明のモノクローナル抗体11E6のVH及びVL配列との配列VH及びVL並置に基づいて、以下の公知のヒト配列が選択される。
b)軽鎖アクセプター配列を構築するために、1−12/L5及び3−15/L2並びにhJK2(上記表3に従う)。
ヒト化抗体フレームワーク変異を作製するために、本分野で周知の方法を使用し、可変ドメイン及び/又は変異誘発プライマー及びPCRの新規合成を使用して、CDR移植された抗体中に変異を導入する。CDR移植の各々に対して、逆変異と他の変異の異なる組み合わせを以下のように構築する。
VH11E6.1−GL、Q1−>E及び
VH11E6.2−GL、Ql−>E、I76―>T、R85−>S、D89−>E;
軽鎖に対して
VL11E6.1−GL、V11−>L及び
VL11E6.2−GL、V13−>L、E70−>D。
完全長のヒト化抗体を一過性に産生させるために、フレームワーク逆変異を含有する重鎖及び軽鎖を有するpHybE発現ベクターを293−6E細胞中に同時形質移入した。可変ドメインの新規合成によって及び/又は突然変異誘発プライマー及びPCR並びに本分野で周知の方法によって、実施例11に従って調製されたCDR移植された抗体配列中に変異を導入した。ヒト化抗体のVH及びVL領域のアミノ酸配列が表8に開示されている。
VHh11E6.1、VHh11E6.2、VHh11E6.3及びVHh11E6.4は、VH11E6.1−GLを含有し、Q1−>E変異を有する。
VLh11E6.1,VLh11E6.5,VLh11E6.9及びVLh11E6.13は、VL11E6.1−GLを含有し、V11−>L変異を有する。
0.2M炭酸ナトリウム−炭酸水素ナトリウム緩衝液、pH9.4中の2μg/mLhRAGE(1−331)の50μL/ウェルで、ELISAプレート(Costar3369)を4℃で一晩被覆し、Wash Buffer(0.1%Tween20を含有するPBS)で洗浄し、PBS中の2%無脂肪ドライミルクの200μL/ウェルで、室温で1時間ブロックした。洗浄緩衝液での洗浄後、ELISA緩衝液の50μL/ウェル中に、ビオチン化されたm11E6(0.3μg/mLの最終濃度)及び81μg/mLの最終濃度から開始し、3倍系列希釈される標識されていない競合検査抗体の混合物を2つ組みで添加した。室温で1時間プレートを温置し、洗浄緩衝液で洗浄した後、ELISA緩衝液中のHRP連結ストレプトアビジン(Fitzgerlad)の1:10,000希釈の100μL/ウェルを用いて、結合された抗体を検出した。室温で1時間の温置及び洗浄緩衝液で洗浄後、TMB緩衝液(Zymed)の100μL/ウェルを添加することによって、呈色を行った。室温で15分間温置した後、1N塩酸の50μL/ウェルを添加することによって、呈色を停止させた。吸光度を490nmで読み取った。表9は、コンピュータソフトウェアGraphPad Prism(GraphPad Software Inc., San Diego, CA)を用いて得られたヒト化11E6抗体のIC50値を示す。
抗RAGEmAb結合速度論を測定するために、Biacore2000及びBiacoreT100装置を使用した。mAb親和性分析のためのアッセイフォーマットは、固定化された抗Fc抗体を介したFcを基礎とする捕捉であった。一級アミンを介して、CM5センサーチップ(Biacore)のカルボキシメチル(CM)デキストラン表面へFc特異的なIgGを固定化するために、標準的なアミンカップリングプロトコールを使用した。マウス抗RAGEmAbの研究のために、固定化された捕捉試薬として、抗マウスFc(Biacore、抗マウス、BR−1005−14)を使用し、ヒト化抗RAGEmAbの研究のために、固定化された捕捉試薬として、抗ヒトFc(Pierce31125)を使用した。センサーチップの4つのフローセル全てに、捕捉試薬の8000から10000RUを固定化するために、Biacore2000及びBiacoreT100上で利用可能な自動化されたプロトコールを使用した。簡潔に述べると、新たに調製された1:1の50mMN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS):200mM3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル−N−エチルカルボジイミド(EDC)によって、CM−デキストラン表面を活性化した。次いで、抗FcIgG捕捉試薬(10mM酢酸ナトリウム中20μg/mL、pH4.5)を表面に適用した後、表面の脱活性化及び1Mエタノールアミン(pH8.5)での残存する反応性部位のブロッキングを行った。
16.1.動物
アルツハイマー病のTg2576マウスモデル(Hsiao et al.,1996)は、ハムスタープリオンタンパク質(PrP)プロモーターの制御下において、高いレベルで、APPのスウェーデン変異(APPK670N、M671L)を発現する。この変異は、分泌されたAb42及びAb40の同時の増加を引き起こすことがよく確立されている。Tg2576マウスは加齢とともに、アルツハイマー病において見られるものと同様の斑が出現する。さらに、Tg2576マウスは、Y迷路、T迷路及びMorrisの水迷路試験によって評価されたように、年齢依存性の行動的欠陥を生じる(Hsiao et al.(1996) Correlative memory deficits, Ab elevation, and amyloid plaques in transgenic mice.Science 274:99−102)。
陰性IgG対照抗体及び抗RAGE抗体11E6(何れも99%超純粋)は、Abbott Laboratoriesで合成した。
fMRI−CBV実験は、20G/cmの磁場勾配インサート(Biospec Bruker, Billerica, MA)を有する7.0T/21cm水平磁石上で行った。まず、メジトミジン(1mg/kg、腹腔内;Pfizer Animal Health, Exton, Pennsylvania, USA)+ケタミン(75mg/kg、腹腔内;Fort Dodge Animal Health, Iowa, USA)で高齢のTg2576マウス(19から20月齢)に麻酔をかけ、次いで、伝達のためのボリュームコイル及び受容のための表面コイルを含有する二重コイルの小さな動物拘束装置(Insight Neuroimaging Systems, LLC, Worcester, MA)中に配置した。力伝達装置を介して、呼吸速度と波形を継続的にモニターした。直腸温をモニターし、フィードバックによって制御される循環水パッドを介して、37±1℃に維持した。全ての画像化は、明期の間に行った。コイルからコイルへの電磁気的相互作用は、能動的にデカップルさせた。TR=3秒、有効TE=100m秒、マトリックス=256×256、FOV=2.56cm×2.56cm、9つの1.0mmスライス及び4つの平均を用いる高速スピンエコー迅速取得緩和増強(RARE;rapid acquisition relaxation enhanced)パルス系列を使用して、解剖学的画像を取得した。TR=2秒、TE=13m秒、マトリックス=64×64、FOV=2.56cm×2.56cmのfMRI−CBV画像取得のために、勾配エコー単一ショットエコープラナー画像化(EPI;echo−planar imaging)を使用し、400μm×400μmの平面内解像度を与えた。10mgFe/kgの極小超常磁性酸化鉄(USPIO)造影剤(SH U555C, Schering AG, Germany)を、18分の画像取得中に2分、静脈内投与した。シリンジポンプ(0.1mL/分、1分間)を用いて、造影剤の6分後に、尾静脈を介して、マウス11E6又は非特異的なマウスIgG1(対照抗体)を投与し、次いで、その後の10分の期間にわたって、CBVの変化を検出した。
データ解析は、Analysis of Functional Neuro Images(AFNI)ソフトウェアパッケージ(Cox R W, Comput Biomed Res 29:162−173, 1996)を用いて行った。時間依存的な相対的CBV変化を特定するために、以下の関係に基づいて、時間経過の生データからrCBV(t)を計算した。
t0、k、α1及びα2に対する最終値は、モデルフィッティングの最大有意性に基づいて、AFNIを用いて自動的に決定された。モデルフィッティングの最大有意性に基づいて、AFNIを用いて自動的に決定された。次いで、Bonferroni補正後に、活性化されたrCBVボクセルを求めた。CBV増加を伴う全脳の活性化されたボクセルを記録した。未変換データはANOVAの仮定に合致しないので、十分な正規性と分散の均一性を確保するために、Box−Cox変換を使用した。11E6の効果は、fMRI−CBVモデルで、19月齢のTG2576マウスにおいて、IgG1に対して統計的に有意である(p<0.05)。
17.1.海馬神経細胞の培養
僅かな変更を加えて、文献(Goslin and Banker.(1991) Rat Hippocampal Neurons in Low−Density Culture.In:Banker G and Goslin K (ed).Culturing Nerve Cells, MIT Press, Cambridge)に従って、ラット海馬神経細胞を調製した。簡潔に述べると、19日齢の胎児ラットの海馬を切除し、髄膜を除去した。組織のトリプシン処理(0.1%トリプシン/17から20分/37℃)後に、火で磨かれたパスツールピペットを用いた磨砕によって、海馬の神経細胞を得た。無血清培地(Neurobasal medium、B27補充、2mML−グルタミン;1%ペニシリン−ストレプトマイシン;Invitrogen, Karlsruhe, Germany)の0.5から3mLを用いて、ポリ−D−リジンが被覆された6ウェル又は24ウェルのプレート(BiocoatTMプレート;BD Biosciences, Heidelberg, Germany)中に、0.2から1.0×105細胞の密度で、海馬神経細胞を播種した。少なくとも21日間、37℃、5%CO2で、細胞を培養し、培地の1/3を週一回交換した。
僅かな変更を加えて、文献(Kelly, B. L., and Ferreira, A. (2006; J Biol Chem 281(38), 28079−28089; Kelly, B. L., Vassar, R., and Ferreira, A. (2005) J Biol Chem 280(36), 31746−31753)に従って、Aβを凝集させた。簡潔に述べれば、0.1mg/mLで、無血清培地中に、Aβ1−40(American Peptide,Sunnyvale, Ca)を溶解し、37℃で4日間温置した。抗RAGEモノクローナル抗体11E6、KLH(メガスラ・クレニュラータ(Megathura crenulata)から得られたキーホール・リンペット・ヘモシアニン、Abbott)に対して誘導されたIgG1イソタイプモノクローナル対照抗体又はPBSを、225μLから1mLの最終容量で、絶えず撹拌しながら、25℃で1時間、凝集されたAβとともに温置した。培地に混合物を添加し、それぞれ、5μMAβ(単量体として計算)及び2μM抗体の最終濃度を与える。全ての処理は3つ組みで行い、Aβ又は抗体を添加しないウェルをさらなる対照として含めた。さらに24時間、細胞を培養し、ウェスタンブロットのために処理する前に、光学顕微鏡によって短時間検査した。Aβでの処理は、温置期間の間に、明白な神経細胞死を誘導しなかった。
培地を除去し、PBSで1回細胞を洗浄した。プロテアーゼ及びホスファターゼ阻害剤カクテル(Roche, Mannheim, Germany)を含有する冷緩衝液(50mMTris−HClpH7.5;150mMNaCl;1%NP−40;1%TritonX−100;2mMEDTA)の添加によって、細胞を溶解した。細胞を剥離させ、13000gで、4℃で5分間、ホモジネートを遠心した。上清を除去し、市販のキット(Bio−Rad, Muenchen, Germany)を用いて、Bradford法によって、総タンパク質濃度を測定した。1μg/μLになるように、添加緩衝液(Bio−Rad, Muenchen, Germany)中にタンパク質を希釈し、5分間沸騰させた。iBlotシステム(Invitrogen, Karlsruhe, Germany)を用いて、各試料25μgを4から20%SDS−PAGE(Invitrogen,Karlsruche,Germany)上で走行させ、ニトロセルロース膜上に転写した。あるいは、96ウェルプレート上で、細胞を直接溶解し、添加緩衝液で希釈し、タンパク質の1/4から1/5をSDS−PAGE上に添加した。1×Blocking Reagent(Roche, Mannheim, Germany)を用いて室温で1から2時間、膜をブロックし、次いで、4℃で一晩、ダイナミンIに対する一次抗体(PA−1−660;1:1000希釈;Affinity BioReagents, Golden, Co)とともに温置した。続いて、室温で1時間、西洋ワサビペルオキシダーゼ連結された二次抗体(ヤギ抗ウサギIgG、Jackson ImmunoResearch, West Grove, PA)を適用し、増強された化学発光を用いて検出した(SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate; Pierce, Rockford, II)。VersaDocシステム(Bio−Rad, Munchen, Germany)によって、イムノブロットシグナルを可視化し、Quantity Oneソフトウェア(Bio−Rad、Munchen、Germany)を用いて、完全な状態のダイナミンI(約100kDa)のシグナルを定量した。標準化のために、37℃で30分間、ブロットを剥離させ(Restore Western Blot Stripping Buffer; Pierce, Rockford, II)、PBS中で洗浄し、βIIIチューブリン(TuJ−I, 1:1000希釈、Abeam,、Cambridge、MA)に対して誘導された一次抗体及び二次抗体(ロバ抗マウスIgG、Jackson ImmunoResearch, West Grove, PA)を用いて、再度プローブした。Aβで処理されていない細胞の標準化されたダイナミンI発現の平均を100%に設定した。片側ANOVA(Kruskal−Wallis検定)に続く、Dunnの検定(GraphPad PrismTMGraphPad Software, San Diego, Ca)により、統計学的有意性に関して、3つの別個の実験の%データを解析した。
18.1.試験A
Stoppini他(Journal of Neuro science Methods, 37, Issue 2, Apri11991, Pages 173−182 “A simple method for organotypic cultures of nervous tissue”L. Stoppinia, P.−A. Buchsa and D. Muller)の改変されたプロトコールで、Organotypic海馬スライス培養物を高カリウム溶媒中で3日間、その後、34℃/5%CO2の液体/気体界面中の補充された神経基礎A培地中で、millicell−CM膜(Millipore, Billerica, USA)上で培養した。
−0.1μM11E6(RAGEmAbML39−11E6精製#4194、試料6116)+1μM1−42グロブロマー
−対照(グロブロマー限外ろ過物+SDS)
の何れかとともに、スライス培養物を一晩温置した。
日齢のWistarラットからラット海馬スライス培養物を9調製し、16から18日にインビトロで使用した。
−0.1μMIgG1mAbH35C206(KLH)+1μM1−42グロブロマー
−対照(SDS)
の何れかとともに、スライス培養物を一晩培養した。異なる強度で、シャッファー側枝を刺激した後に、CA1から(人工の脳脊髄液中で)記録を行った。
これらの実験のために、14.5月齢のTg2576マウス(Hsiao et al., 1996, Science; 274(5284), 99−102)を使用した。マウスは、いわゆるスウェーデン変異(K670N/M671L)を有するヒトAPPを過剰発現し、約11月齢時で、脳実質組織中にβアミロイド沈着物を形成した。12月齢から開始して、500μgの11E6(n=19)腹腔内又はIgG対照抗体(n=19)を、毎週1回、12週間注射した。最後の注射の後、動物に深く麻酔をかけ、血液を流すために、0.1Mリン酸緩衝化生理的食塩水(PBS)を経心的に灌流した。次いで、頭蓋骨から脳を取り出し、縦方向に分割した。脳の一方の半球を瞬間凍結し、他方の半球は4%パラホルムアルデヒド中への浸漬によって固定化した。PBS中の30%ショ糖中に浸漬固定化された半球を凍結保護し、凍結ミクロトーム上に戴置した。前脳全体を40μm切片へ切断し、これをPBS中に集め、その後の染色操作のために、Superfrost(R)Plusガラススライド(Menzel Glaeser, Braunschweig, Germany)上に戴置した。以下のプロトコールに従って、単量体Aβに対して産生されたマウスモノクローナル抗体6G1を用いて、Aβ含有アミロイド斑の染色を行った(Barghorn et al., 2005, J. Neurochem. On an automatic staining device (Ventana Discovery(登録商標), Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Germany)。
−洗浄及びブロッキング工程を含み、DABMapTMキットでの染色が使用される、発色性ジアミノベンジジン(DAB)操作のためにVentanaによって提供された自動プロトコールを使用した。実験者によって、抗原検索並びに一次及び二次免疫組織化学を自動化されたプロトコール中に含めた。
−抗原検索は、95℃で45分間、コンディショナー#2(クエン酸を基礎とする緩衝液、pH6.0)の存在下で得られた。
−37℃で3時間、抗体希釈液(Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Germany)中で6G1(1:500)とともに温置
−37℃で30分間、ビオチンかされた二次抗体ロバ抗マウスIgG(1:500;Jackson ImmunoResearch, Newmarket, UK)
−自動化された染色の完了後、通常の水でスライドを洗浄し、段階化されたエタノール中で脱水し、XTRA−Solve(R)(J.T.Baker, Griesheim, Germany)中で清澄化し、UltraKitt(R)(J.T.Baker, Griesheim, Germany)でカバーガラスをかけた。
Claims (20)
- 抗原結合ドメインを含み、ヒトRAGE分子のエピトープを結合することが可能であり、前記抗原結合ドメインが
a)配列番号4、12及び20からなるアミノ酸配列のCDR−H3の群;前記配列の1つと少なくとも50%の配列同一性を有する修飾されたCDRアミノ酸配列;並びに/又は
b)配列番号8、16及び24からなるアミノ酸配列のCDR−L3の群;並びに前記配列の1つと少なくとも50%の配列同一性を有する修飾されたCDRアミノ酸配列;
から選択されるアミノ酸配列を含む少なくとも1つのCDRを含む、単離されたモノクローナル抗体。 - 配列番号2、10、18からなるCDR−H1の群から選択される、又は配列番号3、11、19からなるCDR−H2の群から選択される、又は配列番号6、14、22からなるCDR−L1の群から選択される、又は配列番号7、15、23からなるCDR−L2の群から選択されるアミノ酸配列、及び前記配列の1つと少なくとも50%の配列同一性を有する修飾されたCDRアミノ酸配列を含む少なくとも1つのCDRをさらに含む、請求項1に記載の抗体。
- 前記少なくとも2つの可変ドメインCDRの組みが、
VH 7F9の組み及びVL 7F9の組み;
VH 4E5の組み及びVL 4E5の組み;並びに
VH 11E6の組み及びVL 11F6の組み;
からなる群から選択される、請求項3に記載の抗体。 - ヒトアクセプターフレームワークをさらに含む、請求項1から4の何れか一項に記載の抗体。
- 配列番号56と57から選択される少なくとも1つの重鎖可変ドメイン及び/又は配列番号58と59から選択される少なくとも1つの軽鎖可変ドメインを含む、請求項1から5の何れか一項に記載の抗体。
- 前記結合タンパク質が、
(重鎖配列位置):1、2、68、70、72、76、85、89、95
(軽鎖配列位置)11、13、43、49、58、70、87
からなる群から選択される少なくとも1つのフレームワーク変異を含む、請求項6に記載の抗体。 - 前記結合タンパク質が
(重鎖配列)配列番号62、67、68及び69;
(軽鎖配列)配列番号63、64、65及び66;
からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する少なくとも1つの(フレームワーク変異された)可変ドメインを含む、請求項1から7の何れか一項に記載の抗体。 - 抗体11E6、4E5及び7F9からなる群から選択される、請求項1の抗体。
- 請求項1から9の何れか一項の抗体のアミノ酸配列をコードする単離された核酸。
- 請求項10に記載の単離された核酸を含むベクター。
- 請求項11に記載のベクターを含む宿主細胞。
- RAGEを結合することができる結合タンパク質を産生するのに十分な条件下で、請求項12に記載の宿主細胞を培地中で培養することを含む、RAGEを結合することができるタンパク質を産生する方法。
- 請求項13の方法に従って産生されたタンパク質。
- (a)製剤(製剤は、結晶化された形態の請求項1から9の抗体を成分として含む。)及び
(b)少なくとも1つのポリマー性担体
を含む、抗体を放出するための組成物。 - 請求項1から9の何れか一項の抗体及び医薬として許容される担体を含む医薬組成物。
- 有効量の請求項15又は16に記載の組成物を哺乳動物に投与する工程を含む、哺乳動物を治療する方法。
- 筋萎縮性側索硬化症、腕神経叢傷害、脳傷害(外傷性脳傷害を含む。)、脳性麻痺、フリードリッヒ失調症、ギラン・バレー、白質委縮症、多発性硬化症、ポリオ後症候群、二分脊椎、脊髄傷害、脊髄筋肉萎縮症、脊髄腫瘍、卒中、横断性脊髄炎、認知症、老年性認知症、軽度の認知障害、アルツハイマー関連認知症、ハンチントン舞踏病、晩発性運動障害、運動亢進症、躁病、パーキンソン病、スチール・リチャード症候群、ダウン症候群、重症筋無力症、神経外傷、血管アミロイドーシス、アミロイドーシスを伴う脳出血I、脳炎症、フリードリッヒ失調症、急性精神錯乱、筋萎縮性側索硬化症、緑内障、アルツハイマー病、糖尿病性腎障害、敗血症、関節リウマチ及び関連炎症性疾患を含む群から選択される神経疾患を治療するための、請求項17の方法。
- アルツハイマー病を治療するための、請求項17の方法。
- 組成物が11E6を含む、請求項19の方法。
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WO2006077101A2 (de) * | 2005-01-18 | 2006-07-27 | Abbott Gmbh & Co. Kg | Ager-peptide und deren verwendung |
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