JP2018505853A - 骨関連疼痛の治療に使用するための増強された阻害特性を有する抗TrkA抗体とその誘導体 - Google Patents

骨関連疼痛の治療に使用するための増強された阻害特性を有する抗TrkA抗体とその誘導体 Download PDF

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Abstract

本発明は、ヒト化抗TrkA抗体、及び抗TrkA抗体を用いた治療方法を含む、TrkA受容体に対する抗体とその使用に関する。【選択図】なし

Description

本発明は、一般に、ヒト化抗TrkA抗体を含むTrkA受容体に対する抗体とその使用及び抗TrkA抗体を用いた治療方法に関する。一態様では、本発明は、神経腫及び/又は骨関連疼痛を治療する方法に使用するための増強された阻害特性を有するヒト化抗TrkA抗体に関する。
更なる態様では、本発明は、変化した交換特性を示す重鎖可変領域、軽鎖可変領域、ヒト軽鎖定常領域及び変異ヒトIgG4重鎖定常領域を含む、増強された阻害特性を有するヒト化抗TrkA抗体に関する。
ニューロトロフィンは、ファミリーNGFの最初のメンバー(Levi−Montalcini R(1987)EMBO J.6(5):1145〜54)と構造的に関係したペプチド成長因子のファミリーである(Barde YA(1994)J.Neurobiol.25(11):1329〜33)。ニューロトロフィンは、ニューロンの分化及び生存、並びに末梢ニューロン及び中枢神経系双方のシナプス伝達を調節する。更にNGFは、免疫細胞などの様々な非神経組織及び細胞に作用する。NGFは、標的細胞に存在する2種の膜受容体、すなわち低親和性p75受容体及びチロシンキナーゼ活性を有する140kDaの高親和性膜貫通糖タンパク質TrkA(Kaplan DR等,(1991)Science 252(5005):554〜8;Klein R等,(1991)Cell 65(1):189〜97)を介して作用する。TrkAは、前脳基底部及び線条体のコリン作動性ニューロン、神経提ニューロン、交感神経ニューロンにおいて発現され、NGF活性の重要な媒介物質となっている(Holtzman DM等,(1992)Neuron 9(3):465〜78;Verge VM等,(1992)J.Neurosci.12(10):4011〜22)。TrkAは、Bリンパ球を含む幾つかの非神経組織及び細胞にも発現される(Torcia M等,(1996)Cell 85(3):345〜56)。
神経成長因子(NGF)は、元々は、発生途中の神経系において知覚神経及び交感神経ニューロンの生存因子として同定された(Gorin PD及びJohnson EM(1979)PNAS USA,76(10):5382〜6)。成人において、NGFは生存に必要とされないが、幾つかの急性及び慢性疼痛状態での疼痛及び痛覚過敏の発生において重要な役割を有している。NGFの発現は、傷害組織及び炎症組織では高く、侵害受容ニューロン上でのtrkAの活性化が、複数のメカニズムによって疼痛シグナル伝達をトリガーし強める。炎症関連疼痛は、動物モデルにおいてNGF生物活性を中和することによって有意に緩和することができ(Woolf CJ等,(1994)Neuroscience 62(2):327〜31;McMahon SB等,(1995)Nat.Med.1(8):774〜80;Koltzenburg M等,(1999)Eur.J.Neurosci.11(5):1698〜704)、これは、このニューロトロフィンのレベル増大が完全痛覚過敏応答を発生するために必要であることを意味している。驚くことに、他のニューロトロフィンの阻害は、誘発された痛覚過敏の拮抗を生じず、この作用がNGFに特異的であることを示唆しており(McMahon SB等,(1995)Nat.Med.1(8):774〜80);加えて、NGF阻害は、異なった神経障害関連疼痛プロトコルで鎮痛をもたらす(Koltzenburg M等,(1999)Eur.J.Neurosci.11(5):1698〜704;Ro LS等,(1999)Pain 79(2〜3):265〜74;Theodosiou M等,(1999)Pain,81(3):245〜55;Christensen MD及びHulsebosch CE(1997)Exp.Neurol.147(2):463〜75)。
疼痛の治療には、大きな未だ対処されていない医学的必要性がある。優位なクラスの鎮痛薬である非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)及びオピエートは、それらの効力及び忍容性に制限がある(Hefti FF等,(2006)Trends Pharmacol.Sci.27(2):85〜91)。現在の治療法で十分な緩和を得るのは、慢性疼痛を有する患者の30%未満であり、特に長期投与では多くの有害作用がある(Kalso E等,(2004)Pain 112(3):372〜80)。成人においてNGFが疼痛メカニズムにおいて中心的な役割を有するという認識は、全く新規なクラスの疼痛治療法を開発する機会を提供する。
NGFの代わりにTrkAをターゲティングすることは、この受容体が、ニューロン発生において広い機能を有するp75受容体によって媒介されるNGF機能を妨害しないので、より良い治療選択になりうる。
本発明者等は、深部体性疼痛、特に骨に関連する疼痛、例えば外傷からの骨の損傷から、又は骨損傷、不適切な神経支配及び/又は骨関連疼痛を生じる他の影響に至りうるがんのような骨に影響を及ぼす病態の結果として生じる疼痛を治療する方法においてヒト化抗TrkA抗体を使用する効力及び安全性を評価した。本発明者等はまた外傷又は別の病態の結果として不適切に形成された神経腫に起因する疼痛を治療する方法においてヒト化抗TrkA抗体を使用する効力及び安全性を評価した。
本開示は一般にヒト化抗TrkA抗体、それらの調製方法及び使用に関する。
一態様では、本開示は、
a)配列番号:1〜5からなる群から選択される配列を含む重鎖可変ドメインと、
b)配列番号:6〜13からなる群から選択される配列を含む軽鎖可変ドメインと
を含むヒト化抗TrkA抗体又はその断片であって、
重鎖可変ドメインのCDR2が、少なくとも一つのアミノ酸置換を含み、及び/又は重鎖可変ドメインの非CDR領域が、37、42及び89からなる群から選択されるアミノ酸位置にアミノ酸置換を含み、各群のメンバーのアミノ酸位置が、Kabatに記載の番号付けシステムを利用して示される、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片を提供する。
更なる態様では、本開示は、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片をコードする単離核酸、単離核酸を含むベクター、及び単離核酸又はベクターを含む宿主細胞を提供する。本開示によってまた提供されるのは、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片を生産する方法である。
更なる態様では、本開示は、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片を含む組成物と、治療剤に連結されたヒト化抗TrkA抗体又はその断片を含むイムノコンジュゲートを提供する。
特に、本発明は、ヒトTrkAに結合するヒト化抗TrkA抗体又はその断片に関し、ここで、前記抗TrkA抗体又はその断片は重鎖可変ドメインCDR1、2及び3と軽鎖可変ドメインCDR1、2及び3を含み、重鎖可変ドメインは配列番号:1〜5からなる群より選択される配列を含み、軽鎖可変ドメインは配列番号:6〜13からなる群から選択される配列を含み、重鎖可変ドメインの非CDR領域が、37、42、及び89からなる群から選択されるアミノ酸位置にアミノ酸置換を含み、各群のメンバーのアミノ酸位置が骨関連疼痛の治療のためにKabatに記載の番号付けシステムを利用して示されている。
更なる態様では、本開示は、医薬に使用するため、疼痛の治療に使用するため、慢性疼痛の治療に使用するため、急性疼痛の治療に使用するため、膵炎、腎結石、子宮内膜症、IBD、クローン病、術後癒着、胆嚢結石、頭痛、月経困難症、筋骨格痛、捻挫、内臓痛、卵巣嚢腫、前立腺炎、膀胱炎、間質性膀胱炎、術後疼痛、片頭痛、三叉神経痛、熱傷及び/又は創傷由来の疼痛、外傷に関連する疼痛、神経障害性疼痛、筋骨格疾患に関連する疼痛、関節リウマチ、変形性関節症、強直性脊椎炎、関節周囲の病状、腫瘍性疼痛、骨転移からの疼痛、HIV感染の一又は複数に関連する疼痛の治療に使用するため、がん、ニューロン障害、アルツハイマー病、糖尿病、糖尿病性腎症、ウイルス障害、HIV媒介障害、ハンセン病、又は炎症性疾患の治療に使用するため、並びに診断又は予後に使用するためのヒト化抗TrkA抗体又はその断片、組成物又はイムノコンジュゲートを提供する。
更なる態様では、本開示は、本発明に係るヒト化抗TrkA抗体又はその断片の有効量を、必要とする個体に投与する工程を少なくとも含む、深部体性疼痛、特に骨に関連する疼痛を治療する方法に関する。
本発明によれば、骨関連疼痛とは、個体の一又は複数の骨に関連する傷害、変質又は任意の病理の結果として経験される任意の疼痛感覚を指すものである。
疼痛は、しびれ感、ビリビリ感、蟻走感、熱感又は冷感、絞扼感、鈍痛、例えば圧迫感や緊張感、重圧感、又はビリビリ感、鋭痛、例えば刺痛、電撃痛、引き裂くような痛み、ズキズキする痛みとして生じ得、疼痛は絶えず続くか、規則的又は不規則な時間間隔で拍動性又は断続的であり、又は部位が触れられたときのみ生じうる。
より具体的には、骨関連疼痛は、骨折(fracture)、剥離、骨折(break)又は任意の他の傷害もしくは炎症の結果でありうる。これは、事故のためあるいは過剰使用(オーバーユース)又は反復運動による損傷の結果としてであり得、あるいはホルモン欠乏症、感染症、骨がん、転移性悪性腫瘍、白血病、骨髄腫又は血液もしくは骨に関連する細胞に影響を及ぼす他のがんのためか又は骨への血液供給の中断のために弱くなった骨により生じうる。
本発明によれば、骨関連疼痛は、骨に影響を及ぼす病理の結果でありうる。骨に影響を及ぼす病理とは、個体の一又は複数の骨を直接的又は間接的に冒し、疼痛の感覚を生じさせる任意の病理を意味する。病理の例には、がん、感染症及び免疫系の機能不全が含まれる。
特に、骨関連疼痛は、骨がん、特に二次骨がん及び/又は転移性がん細胞と関連しているか、又はその結果である場合がある。
あるいは、骨関連疼痛は、特に骨がん又は任意の他の病理に起因する、一又は複数の神経腫の結果でありうる。
特に、本方法は、異常な神経発芽及び/又は神経腫形成又はサイズを最小にするか又は減少させるように、有効量の本発明に係るヒト化抗TrkA抗体又はその断片を投与することを含む。
本発明によれば、有効量のヒト化抗TrkA抗体又はその断片とは、医師又は他の有資格の医療専門家によって個体に投与される場合、それを必要とする個体において一又は複数の疼痛感覚の緩和又は休止に至るのに十分な量を意味するものである。
更なる態様では、本開示は、深部体性疼痛、特に骨関連疼痛又は神経腫関連疼痛の治療に使用するための、本発明のヒト化抗TrkA抗体又はその断片に関する。より具体的には、骨関連疼痛は、骨折(fracture)、剥離、骨折(break)又は任意の他の傷害もしくは炎症の結果でありうる。これは、事故のためあるいは過剰使用又は反復運動による損傷の結果としてであり得、あるいはホルモン欠乏症、感染症、骨がん、転移性悪性腫瘍、白血病、骨髄腫又は血液もしくは骨に関連する細胞に影響を及ぼす他のがんのためか又は骨への血液供給の中断のために弱くなった骨により生じうる。
本発明によれば、骨関連疼痛は、骨に影響を及ぼす病理の結果でありうる。骨に影響を及ぼす病理とは、個体の一又は複数の骨を直接的又は間接的に冒し、疼痛の感覚を生じさせる任意の病理を意味する。病理の例には、がん、感染症及び免疫系の機能不全が含まれる。
特に、骨関連疼痛は、骨がん、特に二次骨がん及び/又は転移性がん細胞と関連しているか、又はその結果である場合がある。
あるいは、骨関連疼痛は、特に骨がん又は任意の他の病理に起因する、一又は複数の神経腫の結果でありうる。
特に、本発明は、異常な神経発芽及び/又は神経腫の形成又はサイズを最小にするか又は減少させる治療において使用するための、本発明に係るヒト化抗TrkA抗体又はその断片に関する。
更なる態様では、本開示は、炎症性疼痛、変形性関節症疼痛及び神経障害性疼痛を治療するための方法を提供する。一態様では、急性炎症性痛覚過敏のインビボモデルにおいて、ヒト化抗TrkA抗体の投与は、0.01mg/kgの用量で急性炎症性痛覚過敏の有意な回復をもたらした。別の態様では、慢性炎症性痛覚過敏のインビボモデルにおいて、ヒト化抗TrkA抗体の投与は、0.01mg/kgの用量で慢性炎症性痛覚過敏の有意かつ持続的な回復をもたらした。別の態様では、慢性変形性関節症痛覚過敏のインビボモデルにおいて、ヒト化抗TrkA抗体の投与は、0.01mg/kgの用量で慢性変形性関節症痛覚過敏の有意かつ持続的な回復をもたらした。更なる態様では、神経障害性疼痛のインビボ慢性絞扼損傷モデルにおいて、ヒト化抗TrkA抗体の投与は、1.0mg/kgの用量で神経障害性疼痛の有意な回復をもたらした。
更なる態様では、本開示は、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片、組成物又はイムノコンジュゲートを含む製造品を提供する。
更なる態様では、本開示は、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片、組成物又はイムノコンジュゲートを含むキットを提供する。
特定の問題はまた抗体を含む安定で有効な薬学的製剤の生成に関係し、タンパク質が伝統的な有機及び無機薬物よりも大きく複雑であるという事実から生じる。タンパク質が生物学的に活性なままであるためには、製剤はタンパク質のアミノ酸の少なくともコア配列の構造的完全性を損なわずに保持しなければならず、同時にタンパク質の複数の官能基を分解から保護しなければならない。タンパク質の分解経路は、化学的不安定性(すなわち、新しい化学物質をもたらす結合形成又は切断によるタンパク質の修飾を含む任意のプロセス)又は物理的不安定性(すなわち、タンパク質の高次構造の変化)を含みうる。化学的不安定性は、脱アミド化、ラセミ化、加水分解、酸化、ベータ脱離又はジスルフィド交換から生じうる。物理的不安定性は、変性、凝集、沈殿又は吸着から生じうる。
本発明の更なる態様によれば、治療的有効量の抗TrkA抗体、緩衝剤、界面活性剤及び等張化剤を含む安定な水性薬学的製剤が提供され、該製剤のpHは約5から約7である。
本発明のこの態様によれば、抗TrkA抗体は、
a)配列番号:1〜5からなる群から選択される配列を含む重鎖可変ドメインと、
b)配列番号:6〜13からなる群から選択される配列を含む軽鎖可変ドメインと
を含み、重鎖可変ドメインのCDR2が少なくとも一つのアミノ酸置換を含み、及び/又は重鎖可変ドメインの非CDR領域が、37、42及び89からなる群より選択されるアミノ酸位置にアミノ酸置換を含み、各群のメンバーのアミノ酸位置は、Kabat(Kabat EA等(1991)Sequences of proteins of immunological interest.第5版−米国保健社会福祉省,NIH公開番号91−3242)に記載の番号付けシステムを利用して示される。
本発明のこの態様によれば、抗TrkA抗体は、少なくとも0.1mg/mlの濃度で存在する。
本発明のこの態様によれば、抗TrkA抗体は、少なくとも0.2mg/ml〜175mg/mlの濃度で存在する。
本発明のこの態様によれば、抗TrkA抗体は、少なくとも1mg/mlの濃度で存在する。
本発明のこの態様によれば、抗TrkA抗体は、少なくとも10mg/mlの濃度で存在する。
本発明のこの態様によれば、抗TrkA抗体は、少なくとも100mg/mlの濃度で存在する。
本発明のこの態様によれば、抗TrkA抗体は、少なくとも150mg/mlの濃度で存在する。
本発明のこの態様によれば、緩衝剤は、クエン酸塩、酢酸塩、ヒスチジン、リン酸塩、トリス(トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン)を含む群から選択される。
本発明のこの態様によれば、安定化/等張化剤は、酢酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、塩化ナトリウム、酢酸カリウム、重炭酸カリウム、炭酸カリウム、塩化カリウム、スクロース、ポリオール、糖類、アミノ酸、例えばヒスチジン、アルギニン、及びグリシン、メチオニン、プロリン、リジン、グルタミン酸、アミン及びトレハロースを含む群から選択される。
本発明のこの態様によれば、界面活性剤は、ツイーン20/40/80、ポリソルベート20/80、ポロキサマー、ラウリル硫酸ナトリウムを含む群から選択される。
本発明のこの態様によれば、製剤のpHは5.75である。
本発明のこの態様によれば、製剤のpHは6.0である。
本発明のこの態様によれば、製剤は、一又は複数種の賦形剤と増量剤を更に含みうる。
本発明の好ましい実施態様によれば、
10mg/mlの抗TrkA抗体;
25mMのクエン酸塩;
150mMのNaCl;
0.05%のツイーン80
を含む、pH6.0に調整された抗TrkA抗体の低濃度水性製剤が提供される。
本発明の好ましい実施態様によれば、
少なくとも10mg/mlの抗TrkA抗体;
50mMのヒスチジン;
150mMのNaCl;
0.05%のツイーン80
を含む、pH6.0に調整された抗TrkA抗体の低濃度水性製剤が提供される。
本発明の好ましい実施態様によれば、
100mg/mlの抗TrkA抗体;
50mMのヒスチジン;
150mMのNaCl;
0.05%のツイーン80
を含む、pH5.75又は6.0に調整された抗TrkA抗体の高濃度水性製剤が提供される。
本発明の好ましい実施態様によれば、
150mg/mlの抗TrkA抗体;
50mMのヒスチジン;
150mMのNaCl;
0.05%のツイーン80
を含む、pH5.75又は6.0に調整された抗TrkA抗体の高濃度水性製剤が提供される。
本発明者等は、これらの製剤を開発している間に、一般にタンパク質、特に抗体を含む水性液体製剤に付随する問題を克服してきた。この研究プログラムの過程中に試みられた幾つかの代替製剤は、5℃、25℃又は40℃での長期安定性を欠いており、特に、上に列挙された成分の特定の組み合わせを含まない代替製剤の幾つかでは抗体が分解を受け、明白な不安定性にさらされた。
また、この皮下投与製剤の開発は、各投薬で投与される抗TrkA抗体の量とまた可能な投薬回数の両方の観点で、可能な投薬量を増加させた。更に、予備データは、本発明に係る皮下投与製剤が、以前に試験された方法及び製剤による抗TrkA抗体のより効果的な投与方法であることをまた示している。
本発明の更なる態様によれば、製剤は、体重1kg当たり少なくとも0.1mgの用量;特に少なくとも0.3mg/kg、1mg/kg、3mg/kg、10mg/kg又は30mg/kgで、必要な人に投与される。
本発明の更なる態様によれば、製剤は必要な患者に一回投与される。
本発明の更なる態様によれば、製剤は、投薬間が少なくとも1時間、好ましくは投薬間が4時間/6時間/12時間/24時間の間隔で、必要とする患者に投与される。
本発明の更なる態様によれば、製剤は、要望に応じて必要な患者に投与される。
本発明の更なる態様によれば、製剤は、少なくとも1年間、好ましくは少なくとも2年間、5℃で安定である。
本発明の更なる態様によれば、製剤は、少なくとも3ヶ月間、好ましくは6ヶ月間、最も好ましくは1年間、25℃で安定である。
本発明の更なる態様によれば、製剤は40℃で少なくとも1ヶ月間、好ましくは3ヶ月間、安定である。
ここで、安定性は、製剤の透明度、着色度、乳白光度及び微粒子汚染(可視粒子)の変化の決定、製剤中に存在するタンパク質の濃度を決定する波長280nmの光吸収の測定;抗体の重量及び又は分解の変化を決定するSDS−PAGEゲル可視化;抗体の結合特性の変化を決定するELISA;製剤中の正/負抗体種構成の変化を決定するHPLC−CEX;製剤中に存在するキャピラリー電気泳動による抗体の等電点プロファイルの変化を決定するHPLC−IEF、製剤中の抗体の変化を決定するHPLC−SEC分析を含む群から選択される一又は複数の方法で測定される。
本発明の更なる態様によれば、製剤は、製剤が体重1kg当たり少なくとも0.1mgの用量で、特に少なくとも0.3mg/kg、1mg/kg、3mg/kg、10mg/kg又は30mg/kgで、必要な人に投与されうるような抗TrkA抗体の量を含む。
本発明の別の態様によれば、治療有効量の抗TrkA抗体を含む本発明に係る製剤を投与することによって疼痛の個体を治療する方法もまた提供される。
抗TrkA抗体の表面プラズモン共鳴測定。データは、応答数(略語RU;Y軸)対時間(X軸)として表される。(図1A)MNAC13抗体。 BXhVH5VLl抗体。 GBR VH5(V37A)VL1抗体。 GBR VH5(K3Q,V37A)VL1抗体。 示差走査熱量測定を使用する抗TrkA抗体の熱安定性測定。データは、過剰モル熱容量(略語Cp[kcal/mol/℃];Y軸)対温度(X軸)として表わされる。(図2A)MNAC13抗体(FAB断片のTmは74℃のTm1)。 BXhVH5VL1抗体(FAB断片のTmは76.5℃のTm3)。 GBR VH5(V37A)VL1抗体(FAB断片のTmは73.6℃のTm1)。 GBR VH5(K3Q,V37A)VL1抗体(FAB断片のTmは73℃のTm1)。 図2Cと図2Dの重ね合わせ。 図2Bと図2Dの重ね合わせ。 図2Aと図2Dの重ね合わせ。 抗TrkA抗体の機能的生理活性。NGF誘導型TF−1細胞増殖に対するヒト化抗TrkA抗体の作用;データは、増殖応答%(Y軸)対抗体濃度(μg/ml;X軸)として表わされる。(図3A)GBR VH5(V37A)VL1、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1対BXhVH5VL1。 GBR VH5(V37A)VL1、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1対MNAC13。 GBR VH5(K3Q,V37A)VL1対GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P。 BXhVH5VL1、BXhVH5VL3、GBR VH5(V37A)VL1対GBR VH5(V37A)VL3。 BXhVH5VL1、BXhVH3VL1、GBR VH5(V37A)VL1対GBR VH3(V37A)VL1。 ヒト化抗TrkA抗体は急性炎症性足痛を回復させる。足の急性炎症性痛覚過敏を、AMB1マウスの後肢の足の片方にCFAを足底内注射することによって誘発し、同側の(注射した)足への荷重負荷と対側の(注射していない)足への荷重負荷との間の%比として測定した。(%同側/対側、平均値±s.e.m.)。荷重負荷の読み取りは、CFA注射の23時間後(0時間)に行い、その後、CFAの24時間後に0.0001(白棒線)、0.001(横線網かけ棒線)、0.01(市松模様)、及び0.1mg/kg(斜線網かけ棒線)の抗TrkA抗体又は0.1mg/kgのアイソタイプ対照抗体(黒棒線)を単回i.p.注射して処置を開始し、続いて投与の4、8、24、48、72、96、及び120時間後に荷重負荷を測定した。陽性対照として、マウスを10mg/kgインドメタシンでp.o処置した(縦線網かけ棒線)。 ヒト化抗TrkA抗体は慢性炎症性関節痛を回復させる。関節の慢性炎症性痛覚過敏を、AMB1マウスの後肢膝関節の片方にCFAを関節内注射することによって誘発させ、同側の(注射した)肢への荷重負荷と対側の(注射していない)肢への荷重負荷との間の%比として測定した(%同側/対側、平均値±s.e.m.)。荷重負荷の読み取りは、CFA注射の直前(未処置)並びにCFAの3、7及び10日後に行い、その後CFAの13日後に0.01(白丸、点線)、1(黒三角)、及び10mg/kg(白丸)の抗TrkA抗体又は10mg/kgのアイソタイプ対照抗体(黒丸)を単回i.p.注射して処置を開始し、続いて投与の4、8、24、48、72及び96時間後に荷重負荷を測定した(カッコ内)。陽性対照として、13日目からマウスを60mg/kgセレコキシブで1日2回処置し(白菱形)、CFAの13日後の投与の1及び8時間後と、ついでCFAの14〜17日後の投与の1時間後に荷重負荷を測定した。 ヒト化抗TrkA抗体は慢性変形性関節症性疼痛を回復させる。慢性変形性関節症性痛覚過敏を、AMB1マウスの後肢膝関節の片方にMIAを関節内注射することによって誘発させ、同側の(注射した)肢への荷重負荷と対側の(注射していない)肢への荷重負荷との間の%比として測定した(%同側/対側、平均±s.e.m.)。ベースライン(BL)荷重負荷の読み取りを、MIA注射の直前並びにMIAの3、7及び10日後に行い、その後、MIAの14日後に1(白三角)、10(白菱形)、及び100μg/kg(黒丸、点線)の抗TrkA抗体又は10mg/kgのアイソタイプ対照抗体(黒四角)を単回i.p.注射して処置を開始した(図6A)。 比較対照薬として、MIAの14日後に動物を10mg/kgトラマドール又は30mg/kgプレガバリンでp.o.処置し、続いてMIAの16〜22日後に30mg/kgトラマドール又は100mg/kgプレガバリンで隔日処置した(図6B)。抗体処置群についてはMIAの14日後の投与の4、8、及び24時間後と、続いて24時間毎に、トラマドール及びプレガバリン処置群については投与の1及び24時間後に、荷重負荷を使用して全ての動物を評価した。 ヒト化抗TrkA抗体は神経障害性疼痛を回復させる。慢性神経障害性痛覚過敏及び異痛を、AMB1マウスの坐骨神経の慢性絞扼損傷によって誘発させ、それぞれ足挙げに必要な閾値力(g)及びコールドプレートからの足挙げの潜時(秒)として測定した。読み取りは、手術前及び手術7日後の処置開始前日(0h)に行った。次に、動物を1000μg/kgのアイソタイプ対照抗体(黒三角形)又は10(黒円形)、100(黒矩形)及び1000μg/kg(黒菱形)の抗TrkA抗体の何れかの単回i.p.注射で処置した。30mg/kg/10ml、p.o.のプレガバリン(黒逆三角形)又は食塩水(白円形)を7日の投与後の期間にわたり1日1回投与した。投与後の読み取りは、4時間、24時間、及びついで投与後7日目まで隔日で記録した。投与後読み取りは、全ての日にプレガバリン又は食塩水投与の1時間後に記録した。 コールドプレートからの足挙げの潜時(秒)。 GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P(標識GBR)(三角形)、タネズマブ(矩形)又はPBS(円形)で出生後1日目から4週間処置した新生仔AMB1マウスの右SCG(4匹のマウス/処置=4の神経節/処置)の形態計測分析。統計学的分析は、PBS処置とのDunnett事後検定比較を用いた一元配置ANOVAとして実施した:p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。 GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P(標識GBR)(三角形)、タネズマブ(矩形)又はPBS(円形)で4週間処置した成体AMB1マウスの左右のSCG(8〜9匹のマウス/処置=15〜18結節/処置)の形態計測分析。統計学的分析は、PBS処置とのDunnett事後検定比較を用いた一元配置ANOVAとして実施した:p<0.05、**p<0.01、***p<0.001。 GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P(ラベルGBR)(1904個のニューロン、円形)、PBS(1547個のニューロン、矩形)又はタネズマブ(1420ニューロン、菱形)で処置した成体AMB1マウス由来の全てのSCGニューロン細胞体の直径の周波数プロット。標準パラメータを使用してGraphpad Prismでビニングを実施した。 PBS処置された成体動物由来のSCGの代表的なH&E染色切片、タネズマブ処置動物のSCGの最小のもの、及びGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P(標識GBR)処置動物のSCGの最大のもの。ニューロン細胞体は黒い矢印が付されている。 神経障害性疼痛がAMB1マウスの坐骨神経の慢性収縮損傷によって誘発された。機械的痛覚過敏(A)を足挙げに必要とされる閾値力(g)として測定し、冷感異痛(B)をコールドプレートからの足挙げの潜時(秒)として測定した。読み取りは、手術前(−7d)及び手術後7日目で処置開始前(0h)に行った。ついで、動物を、生理食塩水対照(円形)又は0.3(三角形)及び1mg/kg(逆三角形)のGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P(標識GBR)又は0.3(矩形)及び1mg/kg(菱形)のタネズマブの何れかの単回のi.p.注射で処置した。投与後の読み取りは、4h、1日及びその後投与後9日目まで隔日に記録し、投与の14日後を最終読み取りとした。 慢性炎症性関節痛を、AMB1マウスの膝関節に複数回のCFAの関節内注射によって誘発させた。D0:最初のCFA注射の日;D3、D10、D17、D24:最初のCFA注射の3、10、17及び24日後。矢印は、0、7、14及び21日目の関節内注射(PBS又はCFA)を示す。4h、8h、24h、48h、76h、96h及び120h:D24での投与の4、8、24、48、76、96及び120時間後。:P<0.05,CFA+ビヒクル群との比較、一元配置ANOVA。シャム+ビヒクル群(菱形)ではn=6、CFA+ビヒクル群(矩形)ではn=8、CFA+GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P(三角)及びCFA+タネズマブ(十字)群ではn=10。 骨折後の2日目、5日目、7日目、14日目及び20日目のマウスの縦方向のインビボモニタリング。術後値は術前値に関連する。A)活動性の評価;B)手術した肢の地面反力(GRF)の分析。結果は平均値±SEMとして示される;n=5〜7。アステリスクはp<0.05、抗TrkA対PBSを示す。 サフラニン−O/ファストグリーンで染色された骨折大腿骨の代表的な組織学的切片及びカルス組成の評価。A〜C:PBS処理、D〜F:抗NGF抗体、G〜I:抗TrkA抗体。スケールバー=500μm。J〜L:7日目(J)、14日目(K)及び25日目(L)におけるカルス組成の組織形態計測的評価。結果は平均値±SEMとして示される;n=5〜8。白棒線:PBS処置、薄灰色棒線:抗NGF抗体;暗灰色棒線:抗TrkA抗体。 25日の治癒期間後にPBS、抗NGF抗体又は抗TrkA抗体で処置したマウスにおける骨折カルスの曲げ剛性。データは平均値±SEMとして示される;n=6〜8。 5℃での低濃度(10mg/ml)製剤の安定性データ。 25℃での低濃度(10mg/ml)製剤の安定性データ。 40℃での低濃度(10mg/ml)製剤の安定性データ。 5℃での高濃度(100mg/ml)製剤A(pH5.75)の安定性データ。 25℃での高濃度(100mg/ml)製剤A(pH5.75)の安定性データ。 40℃での高濃度(100mg/ml)の製剤A(pH5.75)の安定性データ。 5℃での高濃度(100mg/ml)製剤B(pH6)の安定性データ。 25℃での高濃度(100mg/ml)製剤B(pH6)の安定性データ。 40℃での高濃度(100mg/ml)製剤B(pH6)の安定性データ。 5℃での高濃度(150mg/ml)製剤A(pH5.75)の安定性データ。 25℃での高濃度(150mg/ml)製剤A(pH5.75)の安定性データ。 40℃での高濃度(150mg/ml)製剤A(pH5.75)の安定性データ。 5℃での高濃度(150mg/ml)製剤B(pH6)の安定性データ。 25℃での高濃度(150mg/ml)製剤B(pH6)の安定性データ。 40℃での高濃度(150mg/ml)製剤B(pH6)の安定性データ。
本開示は、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片、それらの調製方法及び使用に関する。
「TrkA」、「ヒトTrkA」、「TrkA受容体」又は「ヒトTrkA受容体」という用語は、ここで同等に使用され、特に他の定義が示されない限り「ヒトTrkA」を意味する。ここで使用されるヒトTrkAには、ヒトTrkAの変異体、アイソフォーム、及び種相同体が含まれる。従って、この開示の抗体は、ある場合にヒト以外の種由来のTrkAと交差反応することがある。ある実施態様では、抗体は、一又は複数のヒトTrkAタンパク質に完全に特異的なことがあり、種交差反応性も他の種類の非ヒト交差反応性も示さないことがある。
TrkAは、高親和性神経成長因子受容体又は神経栄養性チロシンキナーゼ受容体1又はTRK1−形質転換チロシンキナーゼタンパク質又はトロポミオシン関連キナーゼA又はチロシンキナーゼ受容体又はチロシンキナーゼ受容体A又はTrk−A又はgp140trk又はp140−TrkA又はMTC又はTRKとしても知られている。TrkAは、交感神経ニューロン及び神経ニューロンの増殖、分化及び生存の調節により中枢及び末梢神経系の発生及び成熟に関与する受容体型チロシンキナーゼである。TrkAは、その主リガンドであるNGFに対する高親和性受容体であり;また、NTF3/ニューロトロフィン−3と結合し、それによって活性化されうる。
4種の既知のヒトTrkAアイソフォームの完全アミノ酸配列がUniProt/Swiss−Prot受託番号P04629(Consortium TU,(2012)Nucleic Acids Res.40(D1):D71〜D5)に見出される。4種のアイソフォームは選択的スプライシングによって産生される:アイソフォームTrkA−Iは大部分の非神経組織に見出され(UniProt/Swiss−Prot受託番号P04629−2)、一方でアイソフォームTrkA−IIは主として神経細胞に発現され(UniProt/Swiss−Prot受託番号P04629−1)、アイソフォームTrkA−IIIは多能性神経幹前駆細胞及び神経提前駆細胞によって特異的に発現される(UniProt/Swiss−Prot受託番号P04629−4)。残基1〜71においてアイソフォームTrkA−IIと異なり、残基393〜398を欠く4番目のアイソフォームはアイソフォーム3として知られている(UniProt/Swiss−Prot受託番号P04629−3)。TrkA−IIアイソフォームは、TrkAの主要な既知のアイソフォームである。アイソフォームTrkA−IがNTF3ニューロトロフィンに対して増強した反応性を有する一方、アイソフォームTrkA−IIIは構成的に活性であり、NGFと結合しない。好ましい実施態様では、ここで使用されるTrkAアイソフォームは、配列番号:25の配列を含むその細胞外領域を有する配列番号:72のTrkA−IIアイソフォームである。
ここで使用される「抗TrkA抗体又はその断片」又は「ヒト化抗TrkA抗体又はその断片」という用語には、500nM以下、好ましくは350nM以下、より好ましくは150nM以下、更により好ましくは100nM以下、最も好ましくは50nM以下、特に30nM以下の親和性(KD)で、ヒトTrkA、例えば単離された形態のヒトTrkAに結合する抗体又はその断片、具体的にはTrkA−IIアイソフォーム(配列番号72)に結合する抗体又はその断片、より具体的にはTrkA−IIアイソフォームの一価形態のヒトTrkA細胞外領域(配列番号25)に結合する抗体又はその断片が含まれる。通常、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、TrkAの機能的活性化を阻害する能力があり、及び/又はさもなければTrkAへのNGFの結合によって誘導されるであろう一又は複数の生物活性を遮断し又は低減する能力がある。
ここで使用される場合、「抗NGF抗体」は、NGF、好ましくはヒトNGFに結合することができる抗体を意味する。通常、抗NGF抗体は、TrkAの機能的活性化を阻害する能力があり、及び/又はTrkAの一又は複数の生物活性を遮断し又は低減する能力がある。NGF(hNGFなど)に対する抗NGF抗体の結合親和性は、500nM以下、好ましくは100nM以下でありうる。通常、抗NGF抗体は、次の何れか一又は複数の特徴を示すはずである:(a)NGFに結合し、NGFの生物活性及び/又はNGFシグナル伝達機能によって媒介される下流経路を阻害する;(b)(TrkA受容体の二量体化及び/又は自己リン酸化を含む)NGF受容体の活性化を遮断又は低下させる;(c)NGFのクリアランスを増大させる;(d)NGFの合成、産生又は放出を阻害(低減)する。抗NGF抗体は、当該技術分野において知られており、例えばPCT公報国際公開第01/78698号、国際公開第01/64247号、米国特許第5844092号、同第5877016号及び同第6153189号;Hongo等,(2000)Hybridoma、19:215〜227;GenBank受託番号U39608、U39609、L17078又はL17077を参照のこと。
ここで使用される「Trkの機能的活性化を阻害する能力があるヒト化抗TrkA抗体又はその断片」という用語は、次の特徴の何れか一又は複数を示すヒト化抗TrkA抗体を意味する:(a)TrkAに結合し、TrkAの生物活性及び/又はNGFの結合もしくはNTF3/ニューロトロフィン−3シグナル伝達機能によって媒介される下流経路を阻害する;(b)疼痛の任意の態様を予防、改善、又は治療する;(c)TrkAの活性化、あるいは二量体化及び/又は自己リン酸化を遮断し又は減少させる;(d)TrkAのクリアランスを増大させる;(e)TrkAの合成及び/又は細胞表面発現を阻害し又は低減する。
ここで使用される「TrkAの一又は複数の生物活性を遮断し又は低減する能力があるヒト化抗TrkA抗体又はその断片」という用語は、TrkAの生物活性を直接的又は間接的に低減し、阻害し、中和し、又は消失させるヒト化抗TrkA抗体を意味する。
ここで使用される「TrkAの生物活性」又は「TrkA生物活性」という用語は、限定することなく、次の何れか一又は複数を意味する:NGF又は他のニューロトロフィンに結合できること;ホモ二量体化もしくはヘテロ二量体化及び/又は自己リン酸化できること;NGF誘導型シグナル伝達経路を活性化できること;細胞分化、増殖、生存、成長、遊走、並びに細胞生理における他の変化、例えば(末梢ニューロン及び中枢ニューロンを含むニューロンの場合)ニューロンの形態変化、シナプス形成、シナプス機能、神経伝達因子及び/又は神経ペプチドの放出、並びに損傷後の再生を促進できること;並びに骨転移に関連する疼痛及びがん性疼痛を媒介できること。
ここで使用される「IC50」という用語は、化合物が生物学的機能を阻害する有効性、例えばNGF誘導型TF−1細胞の増殖に対するヒト化抗TrkA抗体の阻害の尺度である最大半量阻害濃度(IC50)を記述する。
ここで言及される「抗体」という用語には、全長抗体及びその任意の抗原結合断片又は単鎖が含まれる。抗体、特に天然に生じる抗体は、4本のポリペプチド鎖から構成されるY形単位の一又は複数のコピーとして存在する糖タンパク質である。各「Y」形は、重(H)鎖の2つの同一のコピー及び軽(L)鎖の2つの同一のコピーを含み、それらの鎖は、そのようにそれらの相対分子量により名付けられる。各軽鎖は重鎖と対形成し、各重鎖は別の重鎖と対形成する。共有結合性鎖内ジスルフィド結合及び非共有結合性相互作用が鎖を相互に連結する。抗体、特に天然に生じる抗体は、抗原結合部位の2つのコピーである可変領域を含む。タンパク質分解酵素パパインは「Y」形を3つの別々の分子に分割し、2つはいわゆる「Fab」断片(Fab=抗原結合性断片)であり、1つはいわゆる「Fc」断片又は「Fc領域」(Fc=結晶化可能断片)である。Fab断片は、軽鎖全体と重鎖の一部からなる。重鎖は、1つの可変ドメイン(重鎖可変ドメイン又はVH)及び3つ又は4つの何れかの定常ドメイン(抗体クラス又はアイソタイプに応じてCH1、CH2、CH3及びCH4)を含む。CH1ドメインとCH2ドメインとの間の領域はヒンジ領域と呼ばれ、Y形抗体分子の2つのFabアーム間の柔軟性を可能にし、一定距離で分離された2つの抗原決定基への結合と適応するようにそれらを開放し閉鎖する。IgA、IgD及びIgGの重鎖は、それぞれ4つのドメイン、すなわち1つの可変ドメイン(VH)と3つの定常ドメイン(CH1〜3)を有する。IgE及びIgMは、重鎖上に1つの可変ドメインと4つの定常ドメイン(CH1〜4)を有する。抗体の定常領域は、様々な免疫系細胞(例えばエフェクター細胞)と補体系古典経路の第一成分(C1q)を含む宿主組織又は因子への結合を媒介しうる。各軽鎖は、通常、1個の共有ジスルフィド結合で重鎖に連結している。各軽鎖は、1つの可変ドメイン(軽鎖可変ドメイン又はVL)と1つの軽鎖定常ドメインを含む。軽鎖定常ドメインは、ここではIGKCと呼ばれるκ軽鎖定常ドメインであるか、又はここではIGLCと呼ばれるλ軽鎖定常ドメインである。IGKCは、ここではCκ又はCKと同等に使用され、同じ意味を有する。IGLCは、ここではCλ又はCLと同等に使用され、同じ意味を有する。ここで使用される「IGLCドメイン」という用語は、全てのλ軽鎖定常ドメイン、例えばIGLC1、IGLC2、IGLC3、IGLC6及びIGLC7からなる群から選択される全てのλ軽鎖定常ドメインのことを指す。VH及びVL領域は、相補性決定領域(CDR)と名付けられる超可変領域と、そこに分散される、より保存性の高いフレームワーク領域(FR又はFW又は「非CDR領域」)と呼ばれる領域とに更に細分することができる。各VH及びVLは、アミノ末端からカルボキシ末端方向に次の順序で配置された3つのCDRと4つのFRから構成される:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。重鎖及び軽鎖の可変領域は、抗原と相互作用する結合ドメインを含む。
抗体は、定常領域により遺伝子的に決定される、アイソタイプとも呼ばれるクラスにグループ分けされる。ヒト定常軽鎖は、カッパ(CΚ)及びラムダ(Cλ)軽鎖として分類される。重鎖は、ミュー(μ)、デルタ(δ)、ガンマ(γ)、アルファ(α)、又はイプシロン(ε)として分類され、それぞれIgM、IgD、IgG、IgA、及びIgEとして抗体のアイソタイプを定義する。よって、ここで使用される「アイソタイプ」は、それらの定常領域の化学的及び抗原的特徴により定義される免疫グロブリンのクラス及び/又はサブクラスの何れかを意味する。既知のヒト免疫グロブリンアイソタイプは、IgG1(IGHG1)、IgG2(IGHG2)、IgG3(IGHG3)、IgG4(IGHG4)、IgA1(IGHA1)、IgA2(IGHA2)、IgM(IGHM)、IgD(IGHD)及びIgE(IGHE)である。いわゆるヒト免疫グロブリン偽ガンマIGHGP遺伝子は、配列決定されているが、スイッチ領域の変更によりタンパク質をコードしない更なるヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子を表す(Bensmana M等,Nucleic Acids Res.16(7):3108頁)。スイッチ領域が変更されているにもかかわらず、ヒト免疫グロブリン偽ガンマIGHGP遺伝子は、全ての重鎖定常ドメイン(CH1〜CH3)及びヒンジについてのオープンリーディングフレームを有する。その重鎖定常ドメインについての全てのオープンリーディングフレームは、予測される構造的特徴を有する全てのヒト免疫グロブリン定常ドメインと良好に整列されるタンパク質ドメインをコードする。この更なる偽ガンマアイソタイプは、ここではIgGP又はIGHGPと称される。ヒト免疫グロブリン重鎖定常ドメインイプシロンP1及びP2偽遺伝子(IGHEP1及びIGHEP2)などの他の偽免疫グロブリン遺伝子が報告されている。IgGクラスは、治療目的のために最も一般的に用いられている。ヒトにおいて、このクラスは、サブクラスIgG1、IgG2、IgG3及びIgG4を含む。マウスにおいて、このクラスは、サブクラスIgG1、IgG2a、IgG2b、IgG2c及びIgG3を含む。
ここで使用される「キメラ抗体」又は「キメラ抗TrkA抗体」は、可変領域配列がある種に由来し、定常領域配列が別の種に由来する抗体、例えば可変領域配列がマウス抗体に由来し、定常領域配列がヒト抗体に由来する抗体を含む。
ここで使用される「ヒト化抗体」又は「ヒト化抗TrkA抗体」は、マウスなどの別の哺乳動物種の生殖系列に由来するCDR配列が、ヒトフレームワーク配列にグラフトされている抗体を含む。更なるフレームワーク領域改変を、ヒトフレームワーク配列内及び別の哺乳動物種の生殖系列に由来するCDR配列内で作製してもよい。
ここで使用される「Fab」又は「Fab領域」は、VH、CH1、VL及びCL免疫グロブリンドメインを含むポリペプチドを含む。Fabは、単離されたこの領域又は全長抗体もしくは抗体断片の関係におけるこの領域のことをいうことがある。
ここで使用される「Fc」又は「Fc領域」という用語は、第1定常領域免疫グロブリンドメインを除外した抗体の定常領域を含むポリペプチドを含む。よって、Fcは、IgA、IgD及びIgGの最後の2つの定常領域免疫グロブリンドメインと、IgE及びIgMの最後の3つの定常領域免疫グロブリンドメインと、これらのドメインからN末端側にあるフレキシブルヒンジとのことを言う。IgA及びIgMについて、Fcは、J鎖を含むことがある。IgGについて、Fcは、免疫グロブリンドメインCγ2及びCγ3と、CγlとCγ2との間のヒンジとを含む。Fc領域の境界は変動しうるが、ヒトIgG重鎖Fc領域は、残基C226又はP230をそのカルボキシル末端に含むと通常定義され、ここで番号付けはEU番号付けシステムによる(Edelman GM等,(1969)PNAS USA、63(1):78〜85頁)。ヒトIgG1について、Fc領域は、ここでは残基P232をそのカルボキシル末端に含むと定義され、ここで番号付けはEU番号付けシステムによる。Fcは、単離されたこの領域又はFcポリペプチド、例えば抗体の関係におけるこの領域のことをいうことがある。
ここでの「ヒンジ」又は「ヒンジ領域」又は「抗体ヒンジ領域」という用語は、抗体の第1定常ドメインと第2定常ドメインとの間のアミノ酸を含むフレキシブルポリペプチドを含む。ここで言及される「ヒンジ領域」は、6〜62アミノ酸長で、IgA、IgD及びIgGのみに存在し、2つの重鎖を架橋するシステイン残基を包含する配列領域である。構造的には、IgG CH1ドメインは、EU位220において終了し、IgG CH2ドメインは、EU位237の残基において開始する。よって、IgGについて、抗体ヒンジは、221位(IgG1におけるD221)〜231位(IgG1におけるA231)を含むとここでは定義され、番号付けはEU番号付けシステムによる。
ここでは同等に使用される「親抗体」、「親免疫グロブリン」、「親の抗体」又は「親の免疫グロブリン」という用語には、変異体を作製するために後で改変される未改変抗体が含まれる。前記親抗体は、天然に生じる抗体又は天然に生じる抗体の変異体もしくはその加工型でありうる。親抗体は、抗体自体、親抗体を含む組成物、又は親抗体をコードするアミノ酸配列のことをいうことがある。ここで使用される「親のマウス抗体」又は「対応する親のマウス抗体」は、ヒトTrkAと結合する抗体又は免疫グロブリンであって、変異体を作製するために改変された抗体又は免疫グロブリン、具体的には国際公開第00/73344号に開示されたマウス抗体MNAC13を意味する。
ここで使用される「変異体抗体」又は「抗体変異体」という用語は、親と比較して少なくとも一つのアミノ酸修飾により親抗体配列のものと異なる抗体配列を含む。ここでの変異体抗体配列は、親抗体配列と好ましくは少なくとも約80%、最も好ましくは少なくとも約90%、より好ましくは少なくとも約95%のアミノ酸配列同一性を有する。抗体変異体は、抗体自体、抗体変異体を含む組成物又は抗体変異体をコードするアミノ酸配列のことをいうことがある。
ここでの「アミノ酸修飾」という用語は、ポリペプチド配列におけるアミノ酸置換、挿入、及び/又は欠失を含む。ここでの「アミノ酸置換」又は「置換」は、親ポリペプチド配列中の特定の位置での別のアミノ酸へのアミノ酸の置き換えを意味する。例えば、置換R94Kは、変異体ポリペプチド、この場合、94位のアルギニンがリシンで置き換えられた重鎖可変フレームワーク領域変異体のことをいう。前出の例について、94Kは、94位のリシンでの置換を示す。ここでの目的のために、複数の置換は、斜線により典型的に分けられる。例えば、R94K/L78Vは、置換R94K及びL78Vを含む2重変異体のことをいう。ここで使用される「アミノ酸挿入」又は「挿入」は、親ポリペプチド配列中の特定の位置でのアミノ酸の付加を意味する。例えば、挿入−94は、94位での挿入を示す。ここで使用される「アミノ酸欠失」又は「欠失」は、親ポリペプチド配列中の特定の位置でのアミノ酸の除去を意味する。例えば、R94−は、94位でのアルギニンの欠失を示す。
ここで使用される場合、「保存的修飾」又は「保存的配列修飾」は、アミノ酸配列を含む抗体の結合特性に有意に影響しないか又は前記特性を有意に変更しないアミノ酸修飾のことを言うことを意図する。このような保存的修飾は、アミノ酸置換、挿入及び欠失を含む。修飾は、本発明の抗体に、部位特異的突然変異誘発及びPCR媒介突然変異誘発などの当該技術分野において知られている標準的な技術により導入されうる。保存アミノ酸置換は、類似の側鎖を有するアミノ酸残基でアミノ酸残基を置き換えるものである。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該技術分野において定められている。これらのファミリーは、塩基性側鎖(例えばリシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えばアスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖(例えばグリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システン、トリプトファン)、非極性側鎖(例えばアラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン)、ベータ分岐側鎖(例えばスレオニン、バリン、イソロイシン)及び芳香族側鎖(例えばチロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を有するアミノ酸を含む。よって、本発明の抗体のCDR領域内又はフレームワーク領域内の一又は複数のアミノ酸残基は、同じ側鎖ファミリーからの他のアミノ酸残基で置き換えることができ、変化した抗体(変異体抗体)を、保持された機能について試験できる。
全てのヒト免疫グロブリン重鎖定常ドメインについて、番号付けは「EU番号付けシステム」による(Edelman GM等,同著)。ヒトカッパ免疫グロブリン軽鎖定常ドメイン(IGKC)について、番号付けは「EU番号付けシステム」による(Edelman GM等,同著)。ヒトラムダ免疫グロブリン軽鎖定常ドメイン(IGLC1、IGLC2、IGLC3、IGLC6、及びIGLC7)について、番号付けは、Dariavach P等,(1987)PNAS USA 84(24):9074〜8頁及びFrangione B等,(1985)PNAS USA 82(10):3415〜9頁により記載されるように、「Kabat番号付けシステム」による(Kabat EA等,(1991)Sequences of proteins of immunological interest.第5版−US Department of Health and Human Services,NIH出版第91−3242号)。
「可変ドメイン」という用語は、抗原結合を媒介し、特定の抗原に対する特定の抗体の特異性を定めるドメインのことを言う。天然に生じる抗体では、抗原結合部位は、特異性を定める2つの可変ドメイン(一方はここでは重鎖可変ドメイン(VH)と称される重鎖中に位置し、他方はここでは軽鎖可変ドメイン(VL)と称される軽鎖中に位置する)からなる。幾つかの場合、特異性は、ラクダに見出される重鎖抗体からの単一ドメイン抗体のように、2つのドメインの一方のみに専ら存在することがある。V領域は、通常、約110アミノ酸長であり、7〜17アミノ酸長である「超可変領域」と呼ばれる非常に可変性のより短い領域で分けられた、15〜30アミノ酸のフレームワーク領域(FR又は非CDR領域)と呼ばれる比較的インバリアントなアミノ酸配列の伸展からなる。天然の重鎖及び軽鎖の可変ドメインは、ループを形成する3つの超可変領域により連結されたベータシート構造を全般的に採用する4つのFRを含む。各鎖中の超可変領域は、FRにより近接して一緒にされ、他の鎖からの超可変領域と共に、抗体の抗原結合部位の形成に寄与する(Kabat EA等,同著を参照)。ここで使用される「超可変領域」という用語は、抗原結合を担う、抗体のアミノ酸残基を意味する。超可変領域は、配列可変性が最高であり、及び/又は抗原認識に関与する「相補性決定領域」又は「CDR」からのアミノ酸残基を一般的に含む。全ての可変ドメインについて、番号付けは、Kabatによる(Kabat EA等,同著)。
多くのCDRの定義が使用されており、ここに包含される。Kabatの定義は、配列多様性に基づき、最も一般的に用いられる(Kabat EA等,同著)。Chothiaは、代わりに、構造ループの位置に言及する(Chothia及びLesk J.(1987)Mol.Biol.196:901〜917頁)。AbMの定義は、Kabatの定義とChothiaの定義の間の折衷案であり、Oxford MolecularのAbM抗体モデリングソフトウェアにより使用されている(Martin ACR等,(1989)PNAS USA、86:9268〜9272頁;Martin ACR等,(1991)Methods Enzymol.203:121〜153頁;Pedersen JT等,(1992)Immunomethods 1:126〜136頁;Sternberg M.J.E.(編),Protein Structure Prediction.Oxford University Press,Oxford,141〜172頁中のRees AR等,(1996))。接触による定義は最近導入され(MacCallum RM等,(1996)J.Mol.Biol.262:732〜745頁)、Protein Databankにおいて入手できる入手可能な複合体構造の分析に基づく。IMGT(登録商標)、すなわちthe international ImMunoGeneTics information system(登録商標)(http://www.imgt.org)によるCDRの定義は、全ての免疫グロブリン及び全ての種のT細胞受容体V領域についてIMGT番号付けに基づく(IMGT(登録商標)、the international ImMunoGeneTics information system(登録商標);Lefranc MP等,(1999)Nucleic Acids Res.27(1):209〜12頁;Ruiz M等,(2000)Nucleic Acids Res.28(1):219〜21頁;Lefranc MP(2001)Nucleic Acids Res.29(1):207〜9頁;Lefranc MP(2003)Nucleic Acids Res.31(1):307〜10頁;Lefranc MP等,(2005)Dev.Comp.Immunol.29(3):185〜203頁;Kaas Q等,(2007)Briefings in Functional Genomics & Proteomics,6(4):253〜64頁)。
本発明において言及される全ての相補性決定領域(CDR)は、好ましくは次のように定義される(Kabat EA等,既出による番号付け):LCDR1:24〜34;LCDR2:50〜56;LCDR3:89〜98;HCDR1:26〜35;HCDR2:50〜65;及びHCDR3:95〜102。可変ドメインの「非CDR領域」は、フレームワーク領域(FR)として知られている。ここで使用されるVL領域の「非CDR領域」は、アミノ酸配列1〜23(FR1)、35〜49(FR2)、57〜88(FR3)、及び99〜107(FR4)を含む。ここで使用されるVH領域の「非CDR領域」は、アミノ酸配列1〜25(FR1)、36〜49(FR2)、66〜94(FR3)、及び103〜113(FR4)を含む。
ここで使用される「全長抗体」という用語は、可変及び定常領域を含む抗体の天然の生物学的形態を構成する構造を含む。例えば、ヒト及びマウスを含む殆どの哺乳動物では、IgGクラスの全長抗体は、4量体であり、2つの免疫グロブリン鎖の2つの同一の対からなり、各対は、1つの軽鎖と1つの重鎖を有し、各軽鎖は免疫グロブリンドメインVL及びCLを含み、各重鎖は免疫グロブリンドメインVH、CH1(Cγ1)、CH2(Cγ2)、及びCH3(Cγ3)を含む。幾つかの哺乳動物、例えばラクダ及びラマでは、IgG抗体は、2つの重鎖のみからなることがあり、各重鎖はFc領域に結合した可変ドメインを含む。
ここで使用される抗体断片は、抗原結合断片のことを言い、それらに限定されないが、(i)Fab'及びFab'−SHを含む、VL、VH、CL及びCH1ドメインからなるFab断片、(ii)VH及びCH1ドメインからなるFd断片、(iii)単一抗体のVL及びVHドメインからなるFv断片;(iv)単一可変ドメインからなるdAb断片(Ward等,(1989)Nature 341:544〜546頁)、(v)2つの連結されたFab断片を含む2価断片であるF(ab')2断片、(vi)VHドメインとVLドメインとが、2つのドメインが結合して抗原結合部位を形成できるようにするペプチドリンカーで連結された単鎖Fv分子(scFv)(Bird等,(1988)Science 242:423〜426頁;Huston等,(1988)PNAS USA 85:5879〜5883頁)、(vii)2重特異性単鎖Fv2量体(PCT/US92/09965)、(viii)遺伝子融合により構築された多価又は多重特異性断片である「ダイアボディ」又は「トリアボディ」(Tomlinson I等,(2000)Methods Enzymol.326:461〜479頁;国際公開第94/13804号;Holliger等,(1993)PNAS USA 90:6444〜6448頁)及び(ix)同じ又は異なる抗体と遺伝子的に融合されたscFv(Coloma及びMorrison(1997)Nature Biotech.15:159〜163頁)を含む。
ここで使用される「エフェクター機能」という用語は、抗体Fc領域とFc受容体又はリガンドとの相互作用に起因する生化学的事象を含む。エフェクター機能は、ADCC(抗体依存性細胞媒介性細胞傷害作用)及びADCP(抗体依存性細胞媒介性食作用)などのFcγR媒介性エフェクター機能、並びにCDC(補体依存性細胞傷害作用)などの補体媒介性エフェクター機能を含む。抗体のエフェクター機能は、Fc受容体又は補体成分などのエフェクター分子についての抗体の親和性を変更、すなわち増強又は低減、好ましくは増強することにより変更できる。結合親和性は、エフェクター分子結合部位を修飾することにより一般的に変動され、この場合、対象の部位を見つけ、その部位の少なくとも一部を適切な方法で修飾することが適当である。エフェクター分子についての抗体上の結合部位における変更は、全体的な結合親和性を著しく変更する必要はないが、相互作用の幾何学的配置を変更して、非生産的結合におけるようにエフェクター機序を無効にすることも更に想定される。エフェクター分子結合に直接関与しないがエフェクター機能の性能に関与する部位を修飾することにより、エフェクター機能を変更することも更に想定されうる。抗体のエフェクター機能を変更することにより、免疫応答の様々な態様を制御すること、例えば免疫系の様々な反応を増強又は抑制することが可能になり、診断及び治療において有益な効果がある可能性がある。
ここで使用される場合、「対象」という用語は任意のヒト又は非ヒト動物を含む。「非ヒト動物」という用語は、全ての脊椎動物、例えば哺乳動物及び非哺乳動物、例えば霊長類、ヒツジ、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ニワトリ、両生類、爬虫類等々を含む。好ましくは、対象はヒトである。
[本発明の抗体]
第1の態様では、本発明は、
a)配列番号:1〜5からなる群から選択される配列を含む重鎖可変ドメインと、
b)配列番号:6〜13からなる群から選択される配列を含む軽鎖可変ドメイン
を含むヒト化抗TrkA抗体又はその断片であって、重鎖可変ドメインのCDR2が、少なくとも一つのアミノ酸置換を含み、及び/又は重鎖可変ドメインの非CDR領域が、37、42及び89からなる群から選択されるアミノ酸位置にアミノ酸置換を含み、各群のメンバーのアミノ酸位置が、Kabatに記載の番号付けシステムを利用して示される、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片を提供する。
幾つかの実施態様では、重鎖可変ドメインのCDR2は、少なくとも一つの保存的アミノ酸置換を含む。
幾つかの実施態様では、重鎖可変ドメインの非CDR領域は、37、42及び89からなる群から選択されるアミノ酸位置に保存的アミノ酸置換を含む。
幾つかの実施態様では、重鎖可変ドメインのCDR2は、配列番号:15の配列を含む。
幾つかの実施態様では、重鎖可変ドメインは、配列番号:1、3及び5からなる群から選択される配列を含み、軽鎖可変ドメインは、配列番号:6及び8からなる群から選択される配列を含む。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、配列番号:1と配列番号:6、配列番号:3と配列番号:6、配列番号:3と配列番号:8、配列番号:5と配列番号:6、並びに配列番号:5と配列番号:8からなる群から選択される配列;好ましくは配列番号:5と配列番号:6の配列又は配列番号:5と配列番号:8の配列;より好ましくは配列番号:5と配列番号:6の配列を含む重鎖可変ドメインと軽鎖可変ドメインの組み合わせを含む。
幾つかの実施態様では、本開示によって提供されるヒト化抗TrkA抗体又はその断片の重鎖可変ドメインは、配列番号:71の配列を含まない。
幾つかの実施態様では、本開示によって提供されるヒト化抗TrkA抗体又はその断片の重鎖可変ドメインは、位置87にセリンを欠き、各群のメンバーのアミノ酸位置は、Kabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。
幾つかの実施態様では、本開示によって提供されるヒト化抗TrkA抗体又はその断片の重鎖可変ドメインは、位置87にスレオニンを含み、各群のメンバーのアミノ酸位置は、Kabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。
幾つかの実施態様では、重鎖可変ドメインのCDR2のアミノ酸置換は、50、60及び62からなる群から選択され、好ましくは60及び62からなる群から選択されるアミノ酸位置にアミノ酸置換を含み、各群のメンバーのアミノ酸位置は、Kabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。
幾つかの実施態様では、重鎖可変ドメインのCDR2のアミノ酸置換は、Y50A、P60A及びT62Sからなる群から選択されるアミノ酸置換を含まず、各群のメンバーのアミノ酸位置は、Kabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。
幾つかの実施態様では、重鎖可変ドメインの非CDR領域におけるヒト化抗TrkA抗体又は断片のアミノ酸置換がA49Sである場合、重鎖可変ドメインのCDR2におけるヒト化抗TrkA抗体又は断片のアミノ酸置換はY50Aではない。
幾つかの実施態様では、重鎖可変ドメインの非CDR領域におけるヒト化抗TrkA抗体又は断片のアミノ酸置換はA49Sではなく、及び/又は重鎖可変ドメインのCDR2におけるヒト化抗TrkA抗体又は断片のアミノ酸置換はY50Aではない。
幾つかの実施態様では、抗体又はその断片の重鎖可変ドメインの非CDR領域のアミノ酸置換は、V37A、G42E及びV89Lからなる群から選択されるアミノ酸置換、好ましくはV37Aを含み、アミノ酸位置は、Kabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。
幾つかの実施態様では、抗体は、配列番号:3の配列を含む重鎖可変ドメインを含み、重鎖可変ドメインの非CDR領域のアミノ酸置換は、V37A、T40A、G42E、R44G、A49S及びV89Lからなる群から選択され、好ましくはV37A、T40A、G42E、R44G及びV89Lからなる群から選択されるアミノ酸置換を含み、各群のメンバーのアミノ酸位置は、Kabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。
幾つかの実施態様では、抗体は、配列番号:3と配列番号:6の配列を含むか、又は配列番号:3と配列番号:8の配列を含む重鎖可変ドメインと軽鎖可変ドメインの組み合わせを含み、重鎖可変ドメインの非CDR領域のアミノ酸置換は、V37A、T40A、G42E、R44G、A49S及びV89Lからなる群から選択され、好ましくはV37A、T40A、G42E、R44G及びV89Lからなる群から選択されるアミノ酸置換を含み、各群のメンバーのアミノ酸位置は、Kabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。
幾つかの実施態様では、重鎖可変ドメインの非CDR領域のアミノ酸置換は、K3Q、V37A、G42E、A49S、V89L及びR94Kからなる群から選択され、好ましくはK3Q、V37A、G42E、V89L及びR94Kからなる群から選択されるアミノ酸置換を含み、より好ましくはアミノ酸置換K3Q及びV37Aを含み、最も好ましくはアミノ酸置換V37Aを含み、各群のメンバーのアミノ酸位置はKabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。等しく最も好ましいのは、重鎖可変ドメインの非CDR領域のアミノ酸置換が、V37A及びK3Q、V37Aからなる群から選択されるアミノ酸置換を含む実施態様であり、各群のメンバーのアミノ酸位置は、Kabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。
幾つかの実施態様では、抗体は、配列番号:5の配列を含む重鎖可変ドメインを含み、重鎖可変ドメインの非CDR領域のアミノ酸置換は、K3Q、V37A、G42E、A49S、V89L及びR94Kからなる群から選択され、好ましくはK3Q、V37A、G42E、V89L及びR94Kからなる群から選択されるアミノ酸置換を含み、より好ましくはアミノ酸置換K3Q及びV37Aを含み、最も好ましくはアミノ酸置換V37Aを含み、各群のメンバーのアミノ酸位置はKabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。等しく最も好ましくは、抗体が配列番号:5の配列を含む重鎖可変ドメインを含み、重鎖可変ドメインの非CDR領域のアミノ酸置換が、V37A及びK3Q、V37Aからなる群から選択されるアミノ酸置換を含む実施態様であり、各群のメンバーのアミノ酸位置はKabatに記載の番号付けシステムを利用して示される。
更なる態様では、本発明は、
a)配列番号:31〜49からなる群から選択される配列を含む重鎖可変ドメインと、
b)配列番号:6〜13からなる群から選択される配列を含む軽鎖可変ドメイン
を含むヒト化抗TrkA抗体又はその断片を提供する。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、
a)配列番号:32、36、39、43、48及び49からなる群から選択される配列を含む重鎖可変ドメインと、
b)配列番号:6〜13からなる群から選択され、又は配列番号:6及び8からなる群から選択される配列を含む軽鎖可変ドメイン
を含む。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、
a)配列番号:32、36、48及び49からなる群から選択される配列を含む重鎖可変ドメインと、
b)配列番号:6又は配列番号:8の配列を含む軽鎖可変ドメイン
を含む。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、
a)配列番号:32及び36からなる群から選択される配列を含む重鎖可変ドメインと、
b)配列番号:6の配列を含む軽鎖可変ドメイン
を含む。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、
a)配列番号:36の配列を含む重鎖可変ドメインと、
b)配列番号:6の配列を含む軽鎖可変ドメイン
を含む。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体は、配列番号:32と配列番号:6、配列番号:32と配列番号:8、配列番号:36と配列番号:6、配列番号:48と配列番号:6、配列番号:49と配列番号:6、及び配列番号:49と配列番号:8の配列を含む群から選択され、好ましくは配列番号:32と配列番号:6、配列番号:32と配列番号:8、配列番号:36と配列番号:6、配列番号:49と配列番号:6、及び配列番号:49と配列番号:8の配列を含む群から選択され、最も好ましくは配列番号:36と配列番号:6の配列の組み合わせから選択される重鎖可変ドメインと軽鎖可変ドメインの組み合わせを含む。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、重鎖及び/又は軽鎖定常領域、好ましくは重鎖及び/又は軽鎖定常領域とヒンジ領域を更に含む。好ましくは、重鎖定常領域はヒト起源であり、例えば、ヒトIgG1(IGHGl)、IgG2(IGHG2)、IgG3(IGHG3)、IgG4(IGHG4)、IgA1(IGHA1)、IgA2(IGHA2)、IgM(IGHM)、IgD(IGHD)、又はIgE(IGHE)アイソタイプである。より好ましくは、重鎖定常領域は、ヒトIGHG1アイソタイプであり又はヒトIGHG4アイソタイプである。好ましくは、軽鎖定常領域は、ヒト起源であり、ヒトκ(CK)又はヒトλ(Cλ)軽鎖定常ドメイン、好ましくはヒトκ軽鎖定常ドメインである。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、重鎖及び/又は軽鎖定常領域とヒンジ領域を更に含み、重鎖定常領域とヒンジ領域は、ヒトIGHG1アイソタイプ又はヒトIGHG4アイソタイプである。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、重鎖及び/又は軽鎖定常領域とヒンジ領域を更に含み、重鎖定常領域とヒンジ領域は、ヒトIGHG4アイソタイプであり、ヒンジ領域は、アミノ酸置換S228Pを含み、アミノ酸位置は、EU番号付けシステムを利用して示される。
更なる態様では、本発明は、
a)配列番号:50〜70からなる群から選択される配列を含む重鎖と、
b)配列番号:29及び30からなる群から選択される配列を含む軽鎖
を含むヒト化抗TrkA抗体又はその断片を提供する。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、
a)配列番号:51、52、56、57、60、64、69及び70からなる群から選択される配列を含む重鎖と、
b)配列番号:29及び30、好ましくは配列番号:29からなる群から選択される配列を含む軽鎖
を含む。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、
a)配列番号:51、52、56、57、69及び70からなる群から選択される配列を含む重鎖と、
b)配列番号:29及び30、好ましくは配列番号:29からなる群から選択される配列を含む軽鎖
を含む。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、
a)配列番号:51、52、56、57、及び70からなる群から選択される配列を含む重鎖と、
b)配列番号:29及び30、好ましくは配列番号:29からなる群から選択される配列を含む軽鎖
を含む。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、
a)配列番号:51、52、56及び57からなる群から選択される配列を含む重鎖と、
b)配列番号:29及び30、好ましくは配列番号:29からなる群から選択される配列を含む軽鎖
を含む。
好ましい実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、
a)配列番号:57の配列を含む重鎖と、
b)配列番号:29の配列を含む軽鎖
を含む。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、全長抗体である。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、Fab、Fab'、Fab'−SH、Fd、Fv、dAb、F(ab')2、scFv、2重特異性単鎖Fv二量体、ダイアボディ、トリアボディ並びに同じ又は異なる抗体に遺伝子的に融合したscFvからなる群から選択される抗体断片;好ましくはscFv又はFab;より好ましくはscFv二量体又はダイアボディ又はF(ab')2である。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、親抗体のFc領域と比べて少なくとも一つのアミノ酸修飾を含むバリアントFc領域を含み、バリアントFc領域を含む抗体は、親抗体と比較して変化したエフェクター機能を示す。
Fc領域内のアミノ酸修飾は、典型的には、血清半減期、補体結合、Fc受容体もしくはリガンド結合に関係するエフェクター機能、及び/又は抗原依存性細胞性細胞傷害作用などの抗体の一又は複数の機能的特性を変化させる。以下に概説されるFc領域内の修飾は、Fc領域中の残基のEU番号付けに従う。一実施態様では、CH1のヒンジ領域は、ヒンジ領域中のシステイン残基の数が変化するように、例えば増加又は減少するように修飾される。このアプローチは、Bodmer等によって米国特許第5677425号に更に説明されている。CH1のヒンジ領域中のシステイン残基の数は、例えば軽鎖及び重鎖の集合を促進するように、又は抗体の安定性を増大もしくは減少させるように修飾される。別の実施態様では、抗体のFcヒンジ領域は、抗体の生物学的半減期を減少させるように突然変異誘発される。より具体的には、抗体が天然Fc−ヒンジドメインのブドウ球菌プロテインA(SpA)結合に比べてSpA結合の障害を有するように、一又は複数のアミノ酸突然変異がFc−ヒンジ断片のCH2−CH3ドメイン界面領域に導入される。このアプローチは、Ward等によって米国特許第6165745号に更に詳細に説明されている。別の実施態様では、抗体は、その生物学的半減期を増大するように修飾される。様々なアプローチが可能である。例えば、次の突然変異の一又は複数を導入することができる:Wardの米国特許第6277375号に記載のT252L、T254S、T256F。あるいは、Presta等によって米国特許第5869046号及び同第6121022号に記載されているように、生物学的半減期を増大するために、抗体をCH1又はCL領域内で変化させて、IgGのFc領域のCH2ドメインの2つのループから取られたサルベージ受容体結合エピトープを含ませることができる。更なる実施態様では、抗体のエフェクター機能を変化させるために、Fc領域が、少なくとも一つのアミノ酸残基を異なるアミノ酸残基に置換することによって変化される。例えば、抗体がエフェクターリガンドに対して変化した親和性を有するが、親抗体の抗原結合能を保持するように、アミノ酸残基234、235、236、237、297、318、320及び322から選択される一又は複数のアミノ酸を、異なるアミノ酸残基に置換することができる。それに対する親和性が変化されたエフェクターリガンドは、例えば、Fc受容体又は補体C1成分でありうる。このアプローチは、米国特許第5624821号及び同第5648260号に、何れもWinter等によって更に詳細に記載されている。別の例では、抗体がC1q結合性の変化及び/又は補体依存性細胞傷害性(CDC)の低減もしくは消失を有するように、アミノ酸残基329、331及び322から選択される一又は複数のアミノ酸を、異なるアミノ酸残基に置換することができる。このアプローチは、Idusogie等によって米国特許第6194551号に更に詳細に記載されている。別の例では、CH2ドメインのN末端領域中のアミノ酸位置231〜238内の一又は複数のアミノ酸残基が変化され、それによって抗体が補体を固定する能力が変化される。このアプローチは、更にBodmer等によってPCT公報国際公開第94/29351号に記載されている。更に別の例では、抗体が抗体依存性細胞性細胞傷害作用(ADCC)を媒介する能力を増大するように、及び/又はFcγ受容体に対する抗体の親和性を増大するように、次の位置で一又は複数のアミノ酸を修飾することによってFc領域が修飾される:238、239、248、249、252、254、255、256、258、265、267、268、269、270、272、276、278、280、283、285、286、289、290、292、293、294、295、296、298、301、303、305、307、309、312、315、320、322、324、326、327、329、330、331、333、334、335、337、338、340、360、373、376、378、382、388、389、398、414、416、419、430、434、435、437、438又は439。このアプローチは、PrestaによってPCT公報国際公開第00/42072号に更に記載されている。更に、本発明の抗体は、化学的に修飾しても(例えば、一又は複数の化学的部分を抗体に結合させることができる)、又はそのグリコシル化を変化させるように修飾してもよい。
[本発明の抗体の特性]
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、TrkAの機能的活性化を阻害する能力がある。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体は、TrkAの一又は複数の生物活性を遮断し又は低減させる能力がある。
幾つかの実施態様では、例えばBIAcore2000装置(GE Healthcare Europe GmbH、Glattbrugg、Switzerland)又は当該技術分野において知られている同等の装置を使用する表面プラズモン共鳴(SPR)により、分析物として組換え一価ヒトTrkA細胞外ドメイン(配列番号:25)を使用して装置センサーチップ上に抗体を捕捉することによって測定した場合、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、500nM以下、好ましくは350nM以下、より好ましくは150nM以下、更により好ましくは100nM以下、最も好ましくは50nM以下、特に30nM以下の親和性(KD)でヒトTrkAに結合する。TrkA受容体を使用する親和性測定に関してここで使用される「一価」とは、例えばそのドメインのアミノ末端が免疫グロブリンFc部分と融合すると受けるような人工的な二量体化も多量体化もされていないか、又は例えばそのドメインがその天然リガンドNGFと結合すると受けるような天然二量体化がされていない、ヒトTrkA細胞外ドメインのようなヒトTrkA受容体ドメインのことをいう。
例えばELISA、BIAcore、ウエスタンブロット、RIA、及びフローサイトメトリー分析を含む、例えばヒトTrkAに対する抗体の結合能を評価するための標準的アッセイが当該技術分野において知られている。適切なアッセイは実施例に詳細に記載される。抗体の結合動態(例えばKDのような結合親和性)もまた、Scatchard又はBiacore(登録商標)システム分析のような、当該技術分野において知られている標準的アッセイによって評価することができる。相対結合親和性Kiは、当該技術分野において知られている標準的競合アッセイによって評価することができる。操作抗TrkA抗体は、TF−1細胞増殖アッセイにおいてTrkAの機能的活性化を阻害するその能力についてアッセイすることができる。化合物が生物学的機能を阻害する効果の尺度である最大半量阻害濃度(IC50)を、好ましい抗体を選択するために使用することができる。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、TF−1細胞増殖アッセイで、例えば、因子依存性ヒト赤白血病細胞株TF−1(Kitamura T等,(1989)J.Cellular Physiology 140(2):323〜34)を使用して抗体が細胞表面TrkA/β−NGF媒介性細胞増殖を遮断する能力によって測定するとき、対応する親のマウス抗体と少なくとも均等かそれよりも低いIC50を有する。好ましくは、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、TF−1細胞増殖アッセイで1μg/ml以下、より好ましくは0.75μg/ml、更により好ましくは0.5μg/ml以下、最も好ましくは0.3μg/ml以下、特に0.1μg/ml以下のIC50を有する。
幾つかの実施態様では、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片は、65℃よりも高い、好ましくは70℃よりも高いFAB断片熱安定性温度を有する。FAB断片熱安定性の分析には、示差走査熱量測定が使用される一方、全長IgGの状況でFAB断片の中点融解温度が同定される。これらの種類の熱量測定は、当業者に知られており、例えばGarber及びDemarest(2007)BBRC 355:751〜7に従って実施することができる。驚くことに、本発明のヒト化抗体は、親マウス抗体のFAB断片熱安定性温度と同等のFAB断片熱安定性温度を有するが、SPRによって測定して同等の親和性とTF−1細胞増殖アッセイによって測定して向上した効力を有することが見出された。従って、本開示は、また、親マウス抗体のFAB断片熱安定性温度と同等のFAB断片熱安定性温度を有し、ヒトTrkAに対して同等の親和性及び向上した阻害特性を有するヒト化抗TrkA抗体を提供する。
この文脈においてここで使用される「親のマウス抗体のFAB断片熱安定性温度と同等の」は、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片が、親マウス抗体のFAB断片熱安定性温度の±20%の範囲内、好ましくは±15%の範囲内、より好ましくは±10%の範囲内、更により好ましくは±5%の範囲内であるFAB断片熱安定性温度を有することを意味する。好ましくは、本発明のヒト化抗体は、親マウス抗体のFAB断片熱安定性温度からの低下が15%以内のFAB断片熱安定性温度を有する。
この文脈においてここで使用される「ヒトTrkAに対して同等の親和性」は、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片が、親マウス抗体の±20%の範囲内、好ましくは±15%の範囲内、より好ましくは±10%の範囲内の親和性を有することを意味する。好ましくは、本発明のヒト化抗体は、親マウス抗体のKDよりも少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%低いKDを有する。
本発明は、また、疼痛を治療するために使用することができるヒト化抗TrkA抗体又はその断片を提供する。
ヒト化抗TrkA抗体の効果を、後足へのフロイント完全アジュバント(CFA)の足底内注射によって誘発された急性炎症性痛覚過敏を患うマウスで試験した(実施例2参照)。0.01mg/kg以上の用量のヒト化抗TrkA抗体の投与は、痛覚過敏の有意な回復をもたらし、それは、NSAIDであるインドメタシンで観察されたものに類似していた。
ヒト化抗TrkA抗体の効果を、膝関節へのCFAの関節内注射によって誘発された慢性炎症性痛覚過敏を患うマウスで試験した(実施例3参照)。0.01mg/kg以上の単一用量でのヒト化抗TrkA抗体の投与は、痛覚過敏の有意な回復をもたらし、それは、COX−2選択的NSAIDであるセレコキシブの複数回投与で観察されるものに匹敵していた。
ヒト化抗TrkA抗体の効果を、膝関節へのヨード酢酸一ナトリウム(MIA)の関節内注射によって誘発された慢性変形性関節症性痛覚過敏を患うマウスで試験した(実施例4参照)。0.01mg/kg以上の単一用量でのヒト化抗TrkA抗体の投与は、痛覚過敏の有意な回復をもたらし、それは、オピエートであるトラマドール及びプレガバリンの複数回投与で観察されるものに匹敵していた。
ヒト化抗TrkA抗体の効果を、坐骨神経の慢性絞扼によって誘発された神経障害性疼痛を患うマウスで試験した(CCIモデル;実施例5参照)。0.01mg/kg以上の単一用量でのヒト化抗TrkA抗体の投与は、機械的痛覚過敏及び冷感異痛の有意な回復をもたらし、それは、試験した最高用量1mg/kgにおいて、プレガバリンの複数回投与で観察されるものに匹敵していた。
従って、本発明の好ましい実施態様は、急性炎症性疼痛、慢性炎症性疼痛、変形性関節症性疼痛、及び/又は神経障害性疼痛を患う患者の治療のためのヒト化抗TrkA抗体を提供する。
[核酸、ベクター及び宿主細胞]
本開示は、また、抗TrkA抗体及びその断片をコードする単離核酸、ベクター、並びに核酸又はベクターを含む宿主細胞を提供する。核酸は、全細胞中、細胞溶解物中、又は部分的に精製されたもしくは実質的に純粋な形態で存在しうる。核酸は、アルカリ/SDS処理、CsClバンド形成、カラムクロマトグラフィー、アガロースゲル電気泳動、及び当該技術分野において周知の他のものを含む標準的な技法によって、他の細胞成分又は他の混入物、例えば他の細胞性核酸又はタンパク質から精製される場合、「単離され」又は「実質的に純粋にされ」ている。例えば、Ausubel F等編(1987)Current Protocols in Molecular Biology,Greene Publishing and Wiley Interscience,New Yorkを参照。本発明の核酸は、例えばDNA又はRNAであり得、イントロン配列を含んでいても含んでいなくてもよい。好ましい実施態様では、核酸はcDNA分子である。
本発明の核酸は標準的な分子生物学的技法を用いて得ることができ、例えば抗体の軽鎖及び重鎖をコードするcDNAあるいはVH及びVLセグメントをコードするcDNAは、標準的なPCR増幅又はcDNAクローニング技法によって得ることができる。免疫グロブリン遺伝子ライブラリーから(例えばファージディスプレイ技法を用いて)得られる抗体については、抗体をコードする一又は複数の核酸をライブラリーから回収することができる。宿主細胞に外因性核酸を導入する方法は、当該技術分野において周知であり、使用される宿主細胞により様々である。技法には、非限定的に、デキストラン媒介トランスフェクション、リン酸カルシウム沈殿、塩化カルシウム処理、ポリエチレンイミン媒介トランスフェクション、ポリブレン媒介トランスフェクション、プロトプラスト融合、エレクトロポレーション、ウイルス又はファージ感染、リポソーム中へのポリヌクレオチドの封入、及び核内へのDNAの直接のマイクロインジェクションが含まれる。哺乳動物細胞の場合、トランスフェクションは一過性又は安定的の何れかでありうる。
幾つかの実施態様では、抗TrkA抗体及びその断片をコードする単離核酸は、配列番号73〜116からなる群から選択される核酸配列、通常は、配列番号:113、114、115及び116からなる群から選択される軽鎖可変領域もしくは軽鎖、及び/又は配列番号:73〜112からなる群から選択される重鎖可変領域もしくは重鎖をコードする核酸分子を含む。
本発明の好ましい核酸分子は、配列番号:113及び114からなる群から選択される軽鎖可変領域、及び/又は配列番号:74、78、81、85、90及び91からなる群から選択される重鎖可変領域をコードするものである。より好ましいのは、配列番号:74及び78からなる群から選択される重鎖可変領域をコードし、及び/又は配列番号:113及び114からなる群から選択される軽鎖可変領域をコードする核酸分子である。最も好ましいのは、配列番号74又は78の核酸配列を含む重鎖可変領域をコードし、及び/又は配列番号:113の核酸配列を含む軽鎖可変領域をコードする核酸分子である。
本発明の更に好ましい核酸分子は、配列番号:115及び116からなる群から選択される軽鎖、及び/又は配列番号:93、94、98、99、102、106、111及び112からなる群から選択される重鎖をコードするものである。より好ましいのは、配列番号93、94、98、及び99の核酸配列を含む重鎖をコードし、及び/又は配列番号:115及び116からなる群から選択される軽鎖をコードする核酸分子である。最も好ましいのは、配列番号:93、94、98、及び99の核酸配列を含む重鎖をコードし、及び/又は配列番号:115の核酸配列を含む軽鎖をコードする核酸分子である。
ひとたびVH及びVLセグメントをコードするDNA断片が得られれば、これらDNA断片を更に標準的組換えDNA技法により操作して、例えば可変領域遺伝子を全長抗体鎖遺伝子に、又は上述の断片に対応する断片遺伝子、例えばFab断片遺伝子に、又はscFv遺伝子に変換することができる。これらの操作では、VL又はVHをコードするDNA断片は、抗体定常領域又は可動性リンカーなどの別のタンパク質をコードする別のDNA断片に作動可能に連結される。この文脈で使用される「作動可能に連結される」という用語は、2つのDNA断片が該2つのDNA断片によってコードされるアミノ酸配列がインフレームのままとなるように結合されることを意味するものである。VH領域をコードする単離DNAは、VHをコードするDNAを、重鎖定常領域(CH1、CH2、及びCH3)をコードする別のDNA分子に作動可能に連結することによって、全長重鎖遺伝子に変換することができる。ヒト重鎖定常領域遺伝子の配列は、当該技術分野において知られており(例えば既出のKabat,EA等を参照)、これらの領域を包含するDNA断片は、標準的なPCR増幅によって得ることができる。重鎖定常領域は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgE、IgM又はIgD定常領域でありうるが、最も好ましくはIgG4定常領域であり、好ましくはヒンジ領域がアミノ酸置換S228Pを含むヒトIGHG4定常領域である。Fab断片重鎖遺伝子について、VHをコードするDNAは、重鎖CH1定常領域だけをコードする別のDNA分子に作動可能に連結することができる。VL領域をコードする単離DNAは、VLをコードするDNAを、軽鎖定常領域CLをコードする別のDNA分子に作動可能に連結することによって全長軽鎖遺伝子(並びにFab軽鎖遺伝子)に変換することができる。ヒト軽鎖定常領域遺伝子の配列は、当該技術分野において知られており(例えば既出のKabat EA等を参照)、これらの領域を包含するDNA断片は、標準的なPCR増幅によって得ることができる。好ましい実施態様では、軽鎖定常領域は、κ又はλ定常領域、好ましくはκ定常領域でありうる。scFv遺伝子を創出するために、VHをコードするDNA断片とVLをコードするDNA断片が、可動性リンカー、例えばアミノ酸配列(Gly4−Ser)3をコードする別の断片に作動可能に連結され、それにより、VL及びVH領域が可動性リンカーによって結合された連続する単鎖タンパク質としてVH及びVL配列を発現させることができる(例えば、Bird等,既出;Huston等,既出;McCafferty等,(1990)Nature 348:552〜554参照)。抗体の抗体断片の産生のための様々な技法が開発されている。伝統的には、これらの断片は、インタクトな抗体のタンパク質消化を経て得られた(例えば、Morimoto等,(1992)J.Biochem.Biophysical Methods,24:107〜117及びBrennan等,(1985)Science,229:81参照)。しかし、これらの断片は、今は組換え宿主細胞によって直接産生することができる。例えば、抗体断片は、上で検討した抗体ファージライブラリーから単離することができる。あるいは、Fab'−SH断片を大腸菌から直接回収し、化学的にカップリングさせてF(ab')2断片を形成することができる(Carter等,(1992)Bio/Technology,10:163〜167)。別のアプローチによると、F(ab')2断片は、組換え宿主細胞培養物から直接単離することができる。抗体断片の産生のための他の技法は、当業者に明らかであろう。他の実施態様では、最適な抗体は単鎖Fv断片(scFv)である。例えば国際公開第93/16185号;米国特許第5571894号及び同第5587458号を参照。抗体断片は、例えば米国特許第5641870号に記載のような「線状抗体」でもありうる。
本発明の抗体をコードする核酸は、タンパク質を発現させるために、ベクター、好ましくは発現ベクターに組み込むことができる。様々な発現ベクターをタンパク質発現のために利用することができる。発現ベクターは、自己複製する染色体外ベクター又は宿主ゲノムに組み込まれるベクターを含みうる。発現ベクターは、宿主細胞型と適合性があるように構築される。従って、本発明での用途が見出されるベクター、好ましくは発現ベクターには、非限定的に、哺乳動物細胞、細菌、昆虫細胞、酵母、及びインビトロ系でのタンパク質発現を可能にするものが含まれる。当該分野において知られているように、本発明において抗体発現のための用途が見出されうる様々な発現ベクターが、商業的又はその他の方法で入手可能である。
発現ベクターは、典型的には、制御もしくは調節配列、選択マーカー、任意の融合パートナー、及び/又は追加的なエレメントと作動可能に連結されたタンパク質を含む。ここで「作動可能に連結された」とは、核酸が別の核酸配列と機能的関係に置かれることを意味する。「調節配列」という用語は、プロモーター、エンハンサー、及び抗体鎖遺伝子の転写又は翻訳を制御する他の発現制御エレメント(例えばポリアデニル化シグナル)を含むことが意図される。そのような調節配列は、例えばGoeddel(Gene Expression Technology,Methods in Enzymology 185,Academic Press,San Diego,CA(1990))に記載されている。一般に、これら発現ベクターは、抗体をコードする核酸に作動可能に連結した転写及び翻訳調節核酸を含み、典型的にはタンパク質を発現させるために使用される宿主細胞に適している。一般に、転写及び翻訳調節配列には、プロモーター配列、リボソーム結合部位、転写開始及び終結配列、翻訳開始及び終結配列、並びにエンハンサー又はアクチベーター配列が含まれうる。当該技術分野でまた知られているように、発現ベクターは、発現ベクターを含む形質転換宿主細胞の選択を可能にする選択遺伝子又はマーカーを典型的には含む。選択遺伝子は、当該技術分野において周知であり、使用される宿主細胞により変わりうる。例えば、典型的には選択マーカー遺伝子は、ベクターが導入された宿主細胞に、G418、ハイグロマイシン又はメトトレキセートなどの薬物に対する耐性を付与する。好ましい選択マーカー遺伝子には、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)遺伝子(dhfr−宿主細胞にメトトレキセート選択/増幅を行って使用するため)及びneo遺伝子(G418選択のため)が含まれる。
ここのベクター中のDNAをクローニング又は発現するのに適した宿主細胞は、原核生物、酵母、又は高等真核生物細胞である。この目的に適した原核生物には、グラム陰性生物又はグラム陽性生物を含む真正細菌、例えばエシェリキア、例えば大腸菌、エンテロバクター、クレブシエラ、プロテウス、サルモネラ、例えばサルモネラ・チフィリウム、セラチア、例えばセラチア・マルセセンス(Serratia marcescans)、及び赤痢菌などの腸内細菌科、並びにバチルス、例えば枯草菌及びバチルス・リケニフォルミス、シュードモナス、例えば緑膿菌及びストレプトマイセスが含まれる。適切な大腸菌クローニング宿主には、大腸菌294(ATCC31446)、大腸菌B、大腸菌XI776(ATCC31537)、及び大腸菌W3110(ATCC27325)が含まれる。
原核生物に加えて、糸状菌又は酵母などの真核微生物が、適切なクローニング又は発現宿主である。サッカロマイセス・セレビシエ又は一般的なパン酵母が、下等真核宿主微生物の中で最も一般的に使用される。本発明の組換え抗体を発現するための宿主細胞は、好ましくは、チャイニーズハムスター卵巣(CHO細胞)(Urlaub及びChasin(1980)PNAS USA 77:4216〜4220に記載されたdhfr-CHO細胞など、例えばKaufman及びSharp(1982)J.Mol.Biol.159:601〜621に記載のDHFR選択マーカーと共に使用)、NSO骨髄腫細胞、COS細胞、SP2細胞及びHEK293−EBNA1細胞(ATCC(登録商標)カタログ番号:CRL−10852)が含まれる哺乳動物宿主細胞である。特に、NS0骨髄腫細胞と共に使用するための別の好ましい発現系は、国際公開第87/04462号、国際公開第89/01036号、及び欧州特許出願公開第0338841号に開示されたGS遺伝子発現系である。
[抗体の構築と産生]
TrkAポリペプチドに対して作製された抗体は、よく知られた常套的なプロトコールを使用して、動物の免疫化によって、すなわち、動物、好ましくは非ヒト動物にポリペプチドを投与することによって、得ることができる。例えば、Handbook of Experimental Immunology,Weir DM(編)、第4巻、Blackwell Scientific Publishers,Oxford,England(1986)を参照。ウサギ、マウス、ラット、ヒツジ、ウシ、ラクダ又はブタなどの多くの温血動物を免疫処置することができる。しかし、マウス、ウサギ、ブタ、及びラット、特にマウスが、一般に最も適切である。同様に抗体は、当業者に知られている組換えDNA法によって産生することができる。加えて、抗体は、天然に生じる抗体の酵素的又は化学的切断によって産生することができる。本発明のヒト化抗体は、非ヒト動物(例えばマウス)由来のVH及び/又はVL領域からヒトVH及び/又はVL領域由来の一又は複数のフレームワーク領域に一又は複数のCDR又はその部分を移すことによって構築することができる。好ましくは、本発明のヒト化抗体は、国際公開第00/73344号に開示のマウスMNAC13抗体由来のVH及び/又はVL領域からヒトVH及び/又はVL領域由来の一又は複数のフレームワーク領域に一又は複数のCDR又はその部分を移すことによって構築される。場合によっては、必要な場合又は抗体の免疫原性を減少及び/又は結合親和性を維持するために望まれる場合、VH及び/又はVL領域中にこのように存在するヒトフレームワーク残基を、対応する非ヒト(例えばマウス)残基によって置換することができる。場合によっては、CDR中に存在する非ヒトアミノ酸残基を、ヒト残基と置換することができる。本発明のキメラ抗体又はヒト化抗体は、上記のようにして調製された非ヒトモノクローナル抗体の配列に基づき調製することができる。重鎖及び軽鎖免疫グロブリンをコードするDNAを、関心のある非ヒトハイブリドーマから得て、標準的な分子生物学的技法を使用して非マウス(例えばヒト)免疫グロブリン配列を含むように操作することができる。例えば、キメラ抗体をつくるために、当該技術分野で知られている方法を使用して、マウス可変領域をヒト定常領域に連結することができる(例えばCabilly等の米国特許第4816567号参照)。ヒト化抗体をつくるために、当該技術分野において知られている方法を使用して、マウスCDR領域をヒトフレームワークに挿入することができる(例えばWinterの米国特許第5225539号、及びQueen等の米国特許第5530101号;同第5585089号;同第5693762号及び同第6180370号参照)。
重鎖可変領域についてのヒトアクセプター分子が、潜在的アクセプター分子可変領域とマウス抗体の重鎖可変領域との間の相同性を考慮して選択される本発明のヒト化抗体を構築することができる。潜在的な免疫原性を低減するためには、生殖細胞系候補ヒトアクセプター分子が好ましい。生殖細胞系データベースは、重鎖FW3領域の末端を通って部分的にCDR3配列まで読み取る抗体配列から構成されている。FW4領域の選択のために、選択された生殖細胞系分子から得られた成熟抗体配列のデータベースを検索することができ、又はヒトドナーから選択された生殖細胞系分子から得られた抗体配列を使用することができる。ヒトアクセプター分子は、好ましくはマウスドナー分子と同じ重鎖クラスから選択され、マウスドナー分子の可変領域の同じカノニカル構造クラスである。重鎖可変領域についてのヒトアクセプター分子を選択するための二次的考慮には、マウスドナー分子とヒトアクセプター分子との間のCDR長の相同性が含まれる。ヒトアクセプター抗体分子は、好ましくはV−BASEデータベースへの相同性検索によって選択されるが、Kabat及び公的NCBIデータベースなどの他のデータベースも同様に使用することができる。
軽鎖可変領域についてのヒトアクセプター分子が、潜在的アクセプター分子可変領域とマウス抗体の軽鎖可変領域との間の相同性を考慮して選択される本発明のヒト化抗体を構築することができる。潜在的な免疫原性を低減するためには、生殖細胞系候補ヒトアクセプター分子が好ましい。生殖細胞系データベースは、重鎖FW3領域の末端を通って部分的にCDR3配列まで読み取る抗体配列から構成されている。FW4領域の選択のために、選択された生殖細胞系分子から得られた成熟抗体配列のデータベースを検索することができ、又はヒトドナーから選択された生殖細胞系分子から得られた抗体配列を使用することができる。ヒトアクセプター分子は、好ましくはマウスドナー分子と同じ軽鎖クラスから選択され、マウスドナー分子の可変領域の同じカノニカル構造クラスである。軽鎖可変領域についてのヒトアクセプター分子を選択するための二次的考慮には、マウスドナー分子とヒトアクセプター分子との間のCDR長の相同性が含まれる。ヒトアクセプター抗体分子は、好ましくはV−BASEデータベースへの相同性検索によって選択されるが、Kabat及び公的NCBIデータベースなどの他のデータベースも同様に使用することができる。
抗体が、例えば哺乳動物宿主細胞中に遺伝子を導入することによって組換え抗体として産生される場合、その抗体は、宿主細胞中での抗体の発現又はより好ましくは宿主細胞が成長される培養培地中への抗体の分泌を可能にするために十分な時間、宿主細胞を培養することによって産生される。ヒトTrkAに結合する抗体を産生するために有用な宿主細胞は、様々な培地中で培養することができる。HamのF10(Sigma−Aldrich Chemie GmbH,Buchs,Switzerland)、最小必須培地(MEM;Sigma−Aldrich Chemie GmbH)、RPMI−1640(Sigma−Aldrich Chemie GmbH,Basel,Switzerland)、EX−CELL293、HEK293無血清培地(Sigma,Buchs,Switzerland)及びダルベッコ変法イーグル培地((DMEM;Sigma−Aldrich Chemie GmbH)などの市販培地が宿主細胞の培養に適している。抗体は、標準的なタンパク質精製方法を使用して培養培地から回収することができる。
発現されたタンパク質のターゲティング、精製、スクリーニング、ディスプレイなどを可能にするために、抗体は融合パートナーと作動可能に連結されうる。融合パートナーは、リンカー配列を介して抗体配列に連結されうる。リンカー配列は、一般に少数のアミノ酸、典型的には10個未満のアミノ酸を含むが、より長いリンカーもまた使用されうる。典型的には、リンカー配列は、可動性及び分解抵抗性であるように選択される。当業者によって理解されるように、多種多様な配列のうち任意の配列をリンカーとして使用することができる。例えば、一般的リンカー配列は、アミノ酸配列GGGGSを含む。融合パートナーは、抗体及び任意の関連する融合パートナーを所望の細胞位置又は細胞外媒質に方向づけるターゲティング又はシグナル配列でありうる。当該技術分野において知られているように、ある種のシグナル伝達配列は、タンパク質が増殖培地中又は細胞内膜と外膜の間に位置する細胞膜周辺腔中の何れかに分泌されるようにターゲティングすることができる。融合パートナーは、また、精製及び/又はスクリーニングを可能にするペプチド又はタンパク質をコードする配列でありうる。そのような融合パートナーには、非限定的に、ポリヒスチジンタグ(Hisタグ)(例えばH6及びH10又は固定化金属アフィニティークロマトグラフィー(IMAC)システム(例えばNi2+アフィニティーカラム)で使用するための他のタグ)、GST融合体、MBP融合体、Strepタグ、細菌酵素BirAのBSPビオチン化ターゲット配列、及び抗体によってターゲティングされるエピトープタグ(例えばc−mycタグ、flagタグなど)が含まれる。当業者によって理解されるように、そのようなタグは、精製、スクリーニング、又はその両方で有用でありうる。
[抗TrkA抗体の特徴づけと精製]
抗体のスクリーニングは、ヒトTrkAへの結合性を測定するアッセイ及び/又はTrkAからそのリガンドNGFへの結合を遮断する能力を測定するアッセイを使用して実施されうる。結合アッセイの一例はELISAである。加えて、例えば実施例で使用される表面プラズモン共鳴(SPR)分析は、抗体の結合動態についての結合及び解離速度定数を測定するために適用することができる。ブロッキングアッセイの一例は、TrkAへのNGF結合の遮断を測定するフローサイトメトリーに基づくアッセイである。抗TrkA抗体の機能的活性を評価するためのアッセイとして、例えば、抗体が細胞表面TrkA/β−NGF媒介性細胞増殖を遮断する能力が因子依存性ヒト赤白血病細胞系TF−1を使用してアッセイされるTF−1細胞増殖アッセイを使用することができる(Kitamura T等,(1989)J.Cellular Physiology 140(2):323〜34)。
本発明の抗体は、当業者に知られている様々な方法で単離又は精製されうる。標準的な精製方法には、大気圧で、又はFPLC及びHPLCなどのシステムを使用して高圧で、実施される、イオン交換、疎水性相互作用、アフィニティー、サイジング又はゲル濾過及び逆相を含むクロマトグラフィー技法が含まれる。精製方法には、また、電気泳動、免疫学的、沈降、透析、及び等電点電気泳動の技法が含まれる。タンパク質濃縮と共に限外濾過及びダイアフィルトレーション技法もまた有用である。TrkA抗体を精製するために、選択された宿主細胞を、例えばモノクローナル抗体精製用のスピナーフラスコ中で増殖させることができる。上清を濾過し、プロテインA−セファロース(Pharmacia,Piscataway,NJ)を用いたアフィニティークロマトグラフィーの前に濃縮することができる。溶出された抗体をゲル電気泳動及び高性能液体クロマトグラフィーによってチェックして、純度を確認することができる。このように、本発明の好ましい抗体は、ヒトTrkAに結合する単離及び/又は精製抗体である。
[イムノコンジュゲート]
別の態様では、本発明は、細胞毒、薬物(例えば免疫抑制剤)又は放射性毒素などの治療剤に連結された、ヒトTrkAに結合するTrkA抗体又はその断片を提供する。そのような複合体は、ここでは「イムノコンジュゲート」と呼ばれる。一又は複数の細胞毒を含むイムノコンジュゲートは、「免疫毒素」と呼ばれる。細胞毒又は細胞毒性剤には、細胞に有害な(例えば死滅させる)任意の薬剤が含まれる。例には、タキソール、サイトカラシンB、グラミシジンD、臭化エチジウム、エメチン、マイトマイシン、エトポシド、テノポシド、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ジヒドロキシアントラシンジオン、ミトキサントロン、ミトラマイシン、アクチノマイシンD、1−デヒドロテストステロン、グルココルチコイド、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロール、及びピューロマイシン並びにそれらのアナログ又はホモログが含まれる。治療剤には、例えば代謝拮抗薬(例えばメトトレキセート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、5−フルオロウラシルデカルバジン)、アルキル化剤(例えばメクロレタミン、チオテパ、クロラムブシル、メルファラン、カルムスチン(BSNU)及びロムスチン(CCNU)、シクロフォスファミド、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、マイトマイシンC、並びにシス−ジクロロジアミン白金(II)(DDP)シスプラチン)、アントラサイクリン(例えばダウノルビシン(旧名ダウノマイシン)及びドキソルビシン)、抗生物質(例えばダクチノマイシン(旧名アクチノマイシン)、ブレオマイシン、ミトラマイシン、及びアントラマイシン(AMC))及び有糸分裂阻害薬(例えばビンクリスチン及びビンブラスチン)もまた含まれる。本発明の抗体と連結されうる治療用細胞毒の他の例には、デュオカルマイシン、カリチアマイシン、メイタンシン及びオーリスタチン、並びにそれらの誘導体が含まれる。カリチアマイシン抗体複合体の一例は、市販されている(Mylotarg(登録商標);American Home Products)。細胞毒は、本発明の抗体と、当該技術分野において利用可能なリンカー技法を使用して連結することができる。抗体に細胞毒をコンジュゲートするために使用されているリンカー型の例には、非限定的に、ヒドラゾン、チオエーテル、エステル、ジスルフィド、及びペプチド含有リンカーが含まれる。例えばリソソーム区画内の低pHによる切断に感受性であるか又はカテプシン(例えばカテプシンB、C、D)などの、腫瘍組織に優先的に発現されるプロテアーゼなどのプロテアーゼによる切断に感受性であるリンカーを選択することができる。細胞毒の型、リンカー及び抗体に治療剤をコンジュゲートするための方法の更なる考察については、Saito G等,(2003)Adv.Drug Deliv.Rev.55:199〜215;Trail PA等,(2003)Cancer Immunol.Immunother.52:328〜337;Payne G(2003)Cancer Cell 3:207〜212;Allen TM(2002)Nat.Rev.Cancer 2:750〜763;Pastan I及びKreitman RJ(2002)Curr.Opin.Investig.Drugs 3:1089〜1091;Senter PD及びSpringer CJ(2001)Adv.Drug Deliv.Rev.53:247〜264も参照のこと。本発明の抗体は、放射性同位体に連結して、放射性イムノコンジュゲート(ラジオイムノコンジュゲート)とも呼ばれる細胞傷害性放射性医薬品を作製することもできる。診断又は治療的に用いるために抗体にコンジュゲートできる放射性同位体の例には、非限定的に、ヨウ素131、インジウム111、イットリウム90及びルテニウム177が含まれる。放射性イムノコンジュゲートを調製する方法は、当該技術分野において確立されている。放射性イムノコンジュゲートの例は、Zevalin(登録商標)(EDEC Pharmaceuticals)及びBexxar(登録商標)(Corixa Pharmaceuticals)を含めて市販されており、同様の方法を使用して、本発明の抗体を使用して放射性イムノコンジュゲートを調製することができる。本発明の抗体イムノコンジュゲートを使用して所定の生物学的応答を変更することができ、薬物部分は、古典的な化学的治療剤に限定して解釈されるべきでない。例えば、薬物部分は、所望の生物活性を有するタンパク質又はポリペプチドでありうる。そのようなタンパク質には、例えば、アブリン、リシンA、シュードモナス外毒素、もしくはジフテリア毒素などの酵素活性毒素又はその活性断片;腫瘍壊死因子もしくはインターフェロン−γなどのタンパク質;又は例えばリンホカイン、インターロイキン−1(IL−1)、インターロイキン−2(IL−2)、インターロイキン−6(IL−6)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、もしくは他の増殖因子などの生物学的応答調節物質が含まれうる。
そのような治療剤を抗体に連結する技法は周知であり、例えば、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,Reisfeld等(編),243〜56頁(Alan R.Liss,Inc.1985)中のArnon等,「Monoclonal Antibodies for Immunotargeting of Drugs in Cancer Therapy」;Controlled Drug Delivery(第2版)、Robinson等(編)、623〜53頁(Marcel Dekker,Inc.1987)中のHellstrom等,「Antibodies For Drug Delivery」;Monoclonal Antibodies'84:Biological And Clinical Applications,Pinchera等(編),475〜506頁(1985)中のThorpe,「Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy:A Review」;Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy,Baldwin等(編)、303〜16頁(Academic Press 1985)中の「Analysis,Results,And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy」、及びThorpe等,Immunol.Rev.62:119〜58頁(1982)を参照のこと。
別の態様では、本発明は、細胞毒、薬物(例えば免疫抑制剤)又は放射性毒素などの治療剤と一緒に投与される、ヒトTrkAに結合する抗TrkA抗体又はその断片を提供する。
[薬学的組成物]
別の態様では、本発明は、本発明の抗体又はその断片と薬学的に許容される担体とを含む組成物、例えば薬学的組成物を提供する。そのような組成物は、一種もしくは組み合わせの(例えば2種以上の異なる)抗体、及び/又は本発明のイムノコンジュゲート、及び/又は上記のような細胞毒、薬物(例えば免疫抑制剤)もしくは放射性毒素などの治療剤を含みうる。例えば、本発明の薬学的組成物は、標的抗原上の異なるエピトープに結合するか、又は相補的な活性を有する抗体(又はイムノコンジュゲート)の組み合わせを含みうる。本発明の薬学的組成物はまた併用療法において投与することもでき、すなわち以下に更に概説される他の薬剤と組み合わせることができる。
ここで使用される場合、「薬学的に許容される担体」には、生理学的に適合性がある任意及び全ての溶媒、分散媒、コーティング、抗細菌及び抗真菌剤、等張化及び吸収遅延剤などが含まれる。好ましくは、担体は、静脈内、筋肉内、皮下、非経口、脊髄又は表皮投与(例えば注射又は注入による)に適している。投与経路に応じて、活性化合物、すなわち抗体又はイムノコンジュゲートを材料中に入れてコーティングして、化合物を不活性化させる虞のある酸及び他の自然条件の作用からその化合物を保護することができる。薬学的に許容される担体には、無菌水溶液又は分散液、及び無菌注射液又は分散液の即時調製用の無菌粉末が含まれる。薬学的に活性な物質のためのそのような媒質及び薬剤の使用は、当該技術分野において知られている。任意の従来の媒質又は薬剤が活性化合物と不適合性である場合を除き、本発明の薬学的組成物におけるその使用が考えられる。補助的活性化合物もまた組成物中に組み入れることができる。
別の態様では、本発明は、本発明のヒト化抗TrkA抗体又はその断片と、別の薬学的に活性な薬剤とを含む組成物を提供する。好ましくは、薬学的に活性な薬剤は、以下に更に概説されるように、
a)鎮痛剤、b)別の抗TrkA抗体、c)NGF、d)抗がん剤、e)抗NGF抗体
の一又は複数である。
別の態様では、本発明は、治療剤に連結されたヒトTrkAに結合する抗体又はその断片を含むイムノコンジュゲートと、薬学的に許容される担体とを含む組成物を提供する。使用できるイムノコンジュゲートと治療剤は、上記の通りである。
本発明の薬学的組成物は、薬学的に許容される抗酸化剤もまた含みうる。薬学的に許容される抗酸化剤の例には、(1)アスコルビン酸、システイン塩酸塩、重硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムなどの水溶性抗酸化剤;(2)パルミチン酸アスコルビル、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、α−トコフェロールなどの油溶性抗酸化剤;及び(3)クエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸などの金属キレート剤が含まれる。本発明の薬学的組成物に用いることができる適切な水性及び非水性担体の例には、水、エタノール、ポリオール(グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)及びそれらの適切な混合物、オリーブ油などの植物油、並びにオレイン酸エチルなどの注射用有機エステルが含まれる。適正な流動性は、例えばレシチンなどのコーティング材料の使用、分散物の場合に必要とされる粒径の維持、及び界面活性剤の使用によって維持することができる。これらの組成物は、また、保存料、湿潤剤、乳化剤及び分散剤などの佐剤を含みうる。微生物の存在の防止は、上記の滅菌手順並びに様々な抗細菌及び抗真菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール、フェノールソルビン酸などの含有の両方によって確実にできる。糖類、塩化ナトリウムなどの等張化剤を組成物中に含有させることが望ましいこともある。加えて、注射用医薬剤形の吸収の延長は、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンなどの吸収を遅延させる薬剤の含有によってもたらされうる。
[治療的及び他の使用]
本発明の抗体は、以下の様々な項目で述べられるように、様々な障害/状態を治療するために医薬に使用することができる。
本発明は、従って、後述の病態の治療方法であって、それを必要とする対象、適切には哺乳動物対象、特にヒト対象に、ここに記載の抗体又は誘導体の治療有効量を投与することによりその病態が治療されることを含む方法を提供する。
本発明は、また、後述の病態の治療のための医薬の製造におけるここに記載の抗体又は誘導体の使用を提供する。
ここで、「治療」という用語には、既存の障害/病態の治療的処置が含まれる。この用語にはまた予防的処置も含まれる。この用語には、たとえ患者の所定の障害/病態が治癒されなくても、一又は複数の有害症状が改善することが更に含まれる。例えば、疼痛が緩和又は軽減されうる。
好ましい医学的使用は、疼痛の治療である。国際疼痛学会(「IASP」)によると、疼痛は、一般に「実際のもしくは潜在的な組織損傷に関連する、又はそのような損傷により説明される、あるいはその両方である不快な感覚及び精神的体験」と定義されている。疼痛の全ての形態における必須の要素は、生物に潜在的な組織損傷を警告する専門の高閾値受容器及び神経線維の活性化である。炎症細胞及び炎症過程の関与は、多くの疼痛状態に共通の要素である。「急性疼痛」という用語は、切傷、挫傷、熱傷などの傷害、又は化学的刺激によってもたらされた、即時の、一般に高閾値の疼痛を意味する。ここで使用される「慢性疼痛」という用語は、炎症及び神経障害起源の両方の、急性疼痛以外の疼痛を意味する。慢性疼痛は、多くの場合に比較的長期間、例えば数か月又は数年であり、持続性又は間欠性でありうることが理解される。本発明の抗体は、慢性疼痛又は急性疼痛を治療するために使用することができる。慢性疼痛の治療が好ましい。
疼痛は、例えば次の何れかでありうるか、又はそれと関連しうる:炎症性疼痛、手術後疼痛、術後疼痛(歯痛を含む)、神経障害性疼痛、末梢神経障害、糖尿病性神経障害、糖尿病性腎症、骨折痛、痛風性関節痛、帯状疱疹後神経痛、がん性疼痛、変形性関節症性又は関節リウマチ疼痛、坐骨神経痛、鎌状赤血球クリーゼ関連疼痛、頭痛(例えば片頭痛、緊張性頭痛、群発頭痛)、月経困難症、子宮内膜症、子宮筋腫、筋骨格痛、慢性腰痛、線維筋痛、捻挫、内臓痛、卵巣嚢腫、前立腺炎、慢性骨盤痛症候群、膀胱炎、間質性膀胱炎、有痛性膀胱症候群及び/又は膀胱痛症候群、慢性無菌性前立腺炎関連痛、切開痛、片頭痛、三叉神経痛、熱傷及び/又は創傷からの疼痛、外傷に関連する疼痛、筋骨格疾患に関連する疼痛、強直性脊椎炎、関節周囲の病状、骨転移由来の疼痛、HIV由来の疼痛、皮膚紅痛症又は膵炎もしくは腎結石によって起こる疼痛、悪性黒色腫、シェーグレン症候群、喘息(例えば重症気道過敏症を伴う制御不能の喘息)、難治性咳嗽、脱髄疾患、慢性アルコール依存症、脳卒中、視床痛症候群、毒素由来の疼痛、化学療法由来の疼痛、炎症性腸疾患、過敏性腸症候群、炎症性眼疾患、炎症性又は不安定膀胱障害、乾癬、炎症成分による皮膚愁訴、日焼け、心臓炎、皮膚炎、筋炎、神経炎、膠原血管病、慢性炎症状態、炎症性疼痛並びに関連する痛覚過敏及び異痛、神経障害性疼痛及び関連する痛覚過敏又は異痛、糖尿病性神経障害痛、灼熱痛、交感神経依存性疼痛、求心路遮断症候群、上皮組織損傷又は機能障害、呼吸器、尿生殖器、消化管又は血管領域での内臓運動障害、アレルギー性皮膚反応、掻痒症、白斑、一般的胃腸障害、大腸炎、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、血管運動性又はアレルギー性鼻炎、気管支障害、消化不良、胃食道逆流、膵炎、臓器痛及び線維性骨形成異常(FD)。
疼痛は、例えば次の何れかでありうるか、又はそれと関連しうる:膵炎、腎結石、子宮内膜症、IBD、クローン病、術後癒着、胆嚢結石、頭痛、月経困難症、筋骨格痛、捻挫、内臓痛、卵巣嚢腫、前立腺炎、膀胱炎、間質性膀胱炎、術後疼痛、片頭痛、三叉神経痛、熱傷及び/又は創傷由来の疼痛、外傷に関連する疼痛、神経障害性疼痛、筋骨格疾患に関連する疼痛、関節リウマチ、変形性関節症、強直性脊椎炎、関節周囲の病理、腫瘍性疼痛、骨転移由来の疼痛、HIV感染。
疼痛を評価するための様々なモデルが知られており、抗体/その誘導体のスクリーニングに使用することができる。例えば、国際公開第00/73344号に開示された痛覚ホットプレート試験を使用することができる。該実験は、McMahon等,1995(Nature Med.1:774〜780)に従ってイムノアドヘシンとして抗体/誘導体を使用して実施することができる。抗体/誘導体は、成体ラットの後足に3週間皮下注入されるか、又は浸透圧ミニポンプによって注入される。痛覚感受性は、炎症又は神経の部分損傷後の痛覚過敏状況を模倣するホットプレート試験(Eddy及びLeimbach(1953)J.Phar.Exp.Ther.107:385〜393)を使用して間隔をあけて評価される。そのような場合、痛覚刺激は、単純反射よりも高く統合された協応と推定する応答(足をなめる、及び/又はジャンプする)を誘導する。その試験によれば、動物は、ベースとして所望の温度、通常は56℃に加熱されたプレートを有する檻に入れられる。対照動物(無関係の抗体で処置)と抗TrkA抗体/誘導体で処置された動物において任意の2種の応答(足をなめる及びジャンプする)の潜時が測定される。
ホットプレート試験の代替として、ホルマリンに対する痛覚反応を評価することができる。この試験は、Porro及びCavazzuti,1993(Prog.Neurobiol,41:565−607)によって開示され、国際公開第06/137106号において使用された。この試験は、試験前に所定の候補が投与されるときに、続いて起こる足をなめる行動の任意の低減を分析することによって、疼痛反応における低減を評価することを伴う。生理食塩水が典型的には陰性対照として使用される。
痛覚過敏の評価は、荷重負荷法を使用して決定することができる。マウスは、普通、2本の肢の間にその体重を等しく配分する。例えば後足(足底内)又は膝関節(関節内)へのフロイント完全アジュバント(CFA)又はヨード酢酸一ナトリウム(MIA)の局所注射による肢への有痛刺激後に、注射された肢にかける体重を減少させ、注射されていない肢にかける体重を増大させるように体重が再配分される。荷重負荷は、インキャパシタンステスターを使用して別々のセンサー上に置いた後足及び両方の後肢によって及ぼされる平均の力を記録して測定される。荷重負荷を使用して、それぞれ実施例2、3及び4に詳述されるように、CFAの足底内注射に起因する急性炎症性痛覚過敏、CFAの関節内注射に起因する慢性炎症性痛覚過敏、又はMIAの関節内注射に起因する慢性変形性関節症性痛覚過敏を評価することができる。
機械的痛覚過敏の評価は、多くの方法、例えばフォンフレイ式フィラメント又はランダル−セリット式無痛覚計によって実施することができる。フォンフレイ式フィラメントにより後足底表面又はランダル−セリット式無痛覚計のくさび形プローブにより後足の背側表面に適用された漸増性圧刺激に応答する足挙げ閾値が測定される。後足挙げの潜時が、対照動物及び抗TrkA抗体/誘導体で処置された動物において測定される。実施例5に詳述されるように、これらの方法を使用して、慢性絞扼損傷(CCI)動物モデルに起因する機械的痛覚過敏を評価することができる。
CCIモデルもまたよく知られた動物モデルである。それは、坐骨神経の慢性絞扼を伴い、マウス又はラットなどの齧歯類における神経障害性の慢性疼痛を誘導するために使用される。このモデルは、Bennett及びXie,1998 Pain 33:87〜107に記載されている。これは、例えば国際公開第06/131592号に使用された。多くの神経障害性疼痛状態の主な特徴は、普通は無害の寒温刺激が疼痛を生じ始めることである。無痛刺激に対する反応増加は異痛(アロディニア)と呼ばれる。従って、実施例5に詳述されるように、誘導された神経障害性疼痛状態の程度は、異痛についてコールドプレート試験を使用して測定することができる。動物は、−5℃〜15℃の範囲内でありうる所望の温度に冷却されたプレートを有する檻に入れられる。後足挙げの潜時が、対照動物及び抗TrkA抗体/誘導体で処置された動物において測定される。典型的には、挙上の潜時は、5℃以下の表面温度でベースラインと異なるようになる。
抗体は、がん、ニューロン障害、アルツハイマー病、糖尿病、糖尿病性腎症、ウイルス疾患、HIV媒介疾患、ハンセン病又は炎症性疾患の治療に使用することができる。加えて、抗体は、例えば、エリテマトーデス、帯状疱疹、帯状疱疹後神経痛、及び痛覚過敏を含む、NGFのレベル増加に関連しうる他の疾患の治療にも有用である。
様々ながんがTrkAを発現する。TrkAとNGFとの相互作用は、(例えば前立腺がん及び膵臓がんの)腫瘍発生に関与しうる。実際、ある形態のがんでは、過剰のNGFが神経線維の成長及び浸潤を促進する場合がある。NGFの作用を遮断することによって、神経腫の形成を有意に低減することが可能である。更に、単に遮断効果を提供することの代替として、抗体を細胞傷害剤とカップリングさせることができ、TrkAを発現しているがん細胞をターゲティングするために使用することができる。しかしながら、抗体を毒素とカップリングさせることは必要ではない。ADCC(抗体依存性細胞性細胞傷害作用)は、抗体が、ターゲット細胞を被覆することによって、それらを系による(例えばT細胞、補体活性化などによる)攻撃に脆弱にすることができる免疫応答が原因で生じる。治療される好ましいがんは、前立腺がん、甲状腺がん、肺がん、プロラクチノーマ、黒色腫又は骨転移に関連するがん性疼痛を含む骨がん性疼痛である。治療される好ましいがんは、骨転移に関連するがん性疼痛を含む骨がん性疼痛である。
抗体は、神経変性疾患を含む様々なニューロン障害の治療にも使用することができ、例えば、抗体を使用して神経腫の形成を低減させることができる。それらは、また、アルツハイマー病の治療又は神経再生療法において使用することができる。本発明の抗体は、そのような治療においてNGFの望まれないアゴニスト作用を低減するために有用でありうる(以下の「併用療法」セクションもまた参照のこと)。更に、抗体は、上で検討されたように、神経障害性疼痛の治療に使用することができる。これは、神経系の病変又は機能障害と関連しうる。NGFは、糖尿病及びハンセン病の治療において潜在的用途を有するが、疼痛感受性の増大を含む望まれないアゴニスト特性を有し、これは、本発明の抗体を使用することによって回避されうる。
また更なる有用性は、炎症性疾患の治療においてである。NGFは、マスト細胞、線維芽細胞、及び炎症過程が起こる末梢部位内の他の細胞型によって放出される。特に、マスト細胞が基本的な役割を果たすようである。マスト細胞はNGFを産生し、同時にその表面に機能的TrkA受容体を発現する。NGF/TrkA系は、発痛性炎症シグナルの局所的増幅を可能にする自己分泌ポジティブフィードバックメカニズムによりマスト細胞活性化を媒介するようである。治療されうる炎症性疾患の例には、尿路及び骨盤部の炎症形態、変形性関節症、多発性硬化症、大腸炎、炎症性腸疾患、膀胱炎、湿疹、接触皮膚炎、慢性関節炎及び関節リウマチを含む関節炎、クローン病、乾癬並びに喘息が挙げられる。
本発明の抗体は、NGFの望まれないアゴニスト作用を低減する上述のような治療において有用でありうる。
本発明の抗体又はその誘導体は、併用療法において一又は複数の他の活性薬剤、例えば薬学的に活性な薬剤と一緒に使用することができる。それらは、医薬中での同時、連続、又は協調投与に使用されうる。
例えば、抗体又は誘導体は、鎮痛性オピオイド又は非オピオイド系鎮痛剤などの鎮痛剤と組み合わせることができる。国際公開第06/137106号には、TrkAの生物活性を遮断することができる少量の分子が、オピオイドの鎮痛効果を増強できることが開示されている。そのような鎮痛性オピオイドには、次のものから選択される一又は複数の化合物が含まれる:モルヒネ、コデイン、ジヒドロコデイン、ジアセチルモルヒネ、ヒドロコドン、ヒドロモルホン、レボルファノール、オキシモルホン、アルフェンタニル、ブプレノルフィン、ブトルファノール、フェンタニル、スフェンタニル、メペリジン、メサドン、ナブメトン、プロポキシフェン、ペンタゾシン;及びそれらの薬学的に許容される誘導体(例えばそれらの薬学的に許容される塩)。適切な非オピオイド系鎮痛剤には、非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)並びにアセトアミノフェンなどの他の鎮痛剤が含まれる。急性炎症性疼痛を治療するために一般に入手可能なNSAIDには、アスピリン、イブプロフェン、インドメタシン、ナプロキセン及びケトプロフェンが含まれ、慢性炎症性疼痛を治療するためのNSAIDには、セレコキシブ及びメロキシカムが含まれる。
更なる組み合わせは、一又は複数の他の抗体と一緒にした一又は複数の本発明の抗体の組み合わせである。好ましい組み合わせは、一又は複数の他の抗TrkA及び/又は抗NGF抗体との組み合わせである。そのような組み合わせは、単一の抗体での治療に比べて、ここで検討された一又は複数の疾患の治療において増大した効力をもたらしうる。例えば、ここで使用されるアッセイ手順においてその中で最も有効であることが見出された2種以上の抗体の組み合わせを使用することができる。
更なる組み合わせは、本発明の抗体のNGFとの組み合わせである。上で検討されたように、アルツハイマー病、糖尿病、ハンセン病などを含む様々な疾患の治療におけるNGFの使用が提案されてきたが、末梢標的に対するアゴニスト特性に起因する疼痛感受性の増大が指摘されていた。改めて、本発明の抗体又は誘導体を使用することによって、疼痛感受性を低減するができ、それによりNGFに基づく治療をより魅力的にすることができる。
更なる組み合わせは、本発明の抗体と、例えばアルキル化剤、代謝拮抗薬、トポイソメラーゼII阻害剤、トポイソメラーゼI阻害剤、有糸分裂阻害薬、又は白金誘導体などの抗がん剤との組み合わせである。
本発明の抗体は、任意の適切な経路で投与することができる。これには、(非限定的に)腹腔内、筋肉内、静脈内、皮下、気管内、経口、経腸、非経口、鼻腔内、又は経皮投与が含まれる。
抗体は、典型的には液体製剤の注射(腹腔内又は頭蓋内、典型的には脳室内、又は心膜内もしくは滑液包内)又は固体製剤(丸剤、錠剤、カプセル剤の剤形)もしくは液体製剤(乳剤及び液剤の剤形)の摂取による局所適用のために投与することができる。
非経口投与用の組成物は、通常、適合性の、好ましくは水溶液に溶解された免疫グロブリンの溶液を含む。これらの製剤中の抗体/誘導体の濃度は、0.005%未満から15〜20%w/vまで変動しうる。濃度は、主に液体の体積、粘度などに応じて、また所望の特定の投与様式に応じて選択される。あるいは、抗体は、固体剤形での投与用に調製することができる。抗体は、異なる不活性物質又は賦形物質と組み合わせることができ、それらには、微結晶セルロース、ゼラチンもしくはアラビアゴムなどのリガンド;乳糖もしくはデンプンなどの賦形剤;アルギン酸、Primogel、もしくはトウモロコシデンプンなどの薬剤;ステアリン酸マグネシウム、コロイド状二酸化ケイ素などの滑沢剤;サッカロースもしくはサッカリンなどの甘味料;又はミント及びサリチル酸メチルなどの香料が含まれうる。他の医薬投与系には、ヒドロゲル、ヒドロキシメチルセルロース、リポソーム、マイクロカプセル、マイクロエマルション、ミクロスフェアなどが含まれる。
疾患が限局性である場合、疾患/それに近いものに冒された部位での直接の局所注射が、好ましい投与様式である。抗TrkA抗体は、適宜、全身投与される。全身投与は、注射、例えば連続静脈内注入、ボーラス静脈内注入、皮下又は筋肉内注射によって実施することができる。
あるいは、他の投与形態(例えば経口、粘膜、吸入、舌下など)もまた使用されうる。しかし、所望ならば、抗体/誘導体の送達は、患部組織近くへの局所投与(例えば、関節内注射又は皮下、筋肉内注射)によって実施されうる。
抗TrkA抗体/誘導体は、適宜、意図された投与経路に適した薬学的組成物に製剤化される。注射液は、必要に応じて適切な緩衝剤及びモル濃度調整剤(例えばリン酸塩、塩及び/又はデキストロース)を含む水性媒体(例えば注射用水)中に溶解又は分散された抗体/誘導体を適宜含む。
治療方式(すなわち用量、タイミング及び反復)は、選択された投与経路による製品の単回又は反復投与(例えば注射)により表すことができる。
用量投与の間隔は、臨床応答の程度及び期間、並びに特定の個体及び個体の臨床歴に応じて変更されうる。
適切には、抗TrkA抗体/誘導体は長い作用時間を有する。特に、投与後の抗体の臨床効果は、動物試験から決定して21日という長さでありうる。更に、抗TrkA抗体は、その投与後にその存在が血清又は血漿などの関連する生体マトリックスから検出されうる期間よりも長い期間、臨床的有用性を現しうる。
意図された長い作用期間(すなわち、適宜少なくとも1週間、又は好ましくは少なくとも2週間、例えば少なくとも3週間又は少なくとも4週間持続する効果)に照らして、抗体/誘導体は、適宜、1週間に1回以下、例えば2週間に1回以下又は3週間に1回以下又は4週間に1回以下の頻度で対象に投与されうる。
抗TrkA抗体/誘導体の適切な1日の用量は、典型的には、0.1mg/kg〜10mg/kg体重の範囲である。急性及び慢性炎症性疼痛の治療に適切な抗TrkA抗体の用量は、少なくとも0.01mg/kg(実施例2及び3参照)である。変形性関節症性疼痛の治療に適切な抗TrkA抗体の用量は、少なくとも0.01mg/kgである(実施例4参照)。神経障害性疼痛の治療に適切な抗TrkA抗体の用量は、少なくとも0.01mg/kg、好ましくは0.1mg/kg、最も好ましくは1mg/kgである(実施例5参照)。これらの用量は、マウスのみのインビボ状態に関係するものである。本発明は、急性炎症性疼痛の治療におけるヒト化抗TrkA抗体の使用であって、痛覚過敏がNSAIDの投与で観察される程度と同じ程度まで効果的に回復される使用に関する。本発明は、また、慢性炎症性疼痛の治療におけるヒト化抗TrkA抗体の使用であって、痛覚過敏がNSAIDの投与で観察される程度と同じ程度まで効果的に回復される使用に関する。本発明は、また、変形性関節症性疼痛の治療におけるヒト化抗TrkA抗体の使用であって、痛覚過敏がプレガバリン及びオピエートの投与で観察される程度と同じ程度まで効果的に回復される使用に関する。本発明は、また、神経障害性疼痛の治療におけるヒト化抗TrkA抗体の使用であって、痛覚過敏がプレガバリンの投与で観察される程度と同じ程度まで効果的に回復される使用に関する。
次に具体的に腫瘍に関する投与を検討すると、投与は、腫瘍又は腫瘍部位近くの組織への直接及び局所注射による場合がある。全身投与では、用量は、1日0.05mg/kgから1日500mg/kgまで変動するが、その範囲のより低い領域にある投薬量が、投与が容易であるので好ましい。例えば抗体/誘導体の特定の血漿中レベルを保証するために投薬量を較正し(約5〜30mg/mL、好ましくは10〜15mg/mLの間の範囲)、臨床結果が達成されるまでこのレベルを所定期間維持することができる。
膵臓又は前立腺腫瘍の病期を測定し又は評価するための効果的な方法は、血中前立腺特異抗原(PSA)の測定、膵臓腫瘍では生存期間の測定、両方の腫瘍型の場合には、転移の拡散の減速又は阻害の測定に基づく。
腫瘍部位レベルでの直接注射では、投薬量は、多くの他の変数と共に、腫瘍の型、病期、及び体積を含む異なる要因に依存する。
腫瘍体積に応じて、典型的な治療用量は、0.01mg/mLから10mg/mLの注射と変動し得、それら注射は必要な頻度で施されうる。
治療の性質が何であろうと、ヒト化抗体は、非ヒト化抗体よりもずっとゆっくりと排出され、有効血漿中濃度を維持するためにより低い投薬量を必要としうる。更に、高親和性抗体を用いると、低親和性を有する抗体よりも頻度が低く、大きさが小さい場合がある。
各抗体/誘導体の治療的に有効な投薬量は、熟練の医師による治療の間に決定されうる。必要ならば、投薬量は、減少(例えば副作用を低減するため)又は増大(治療効果を増大させるため)させることができる。
投与前に、本発明の抗体調製物は、凍結又は凍結乾燥することによって保存することができる。次に、それらを使用直前に適切な緩衝剤に入れて再構成することができる。凍結乾燥及び再構成は、活性喪失を招くおそれがあることを考えれば、この事実を埋め合わせるために抗体の投与レベルを較正することができる。(一般的免疫グロブリンでは、IgM抗体はIgG抗体よりも大きく活性を喪失する傾向にある。)
抗体がある保存期間を過ぎて使用されないように、有効期間がまた指定されうる。
本発明の抗体又はその誘導体は、医学的使用に関連して上で検討した何れかの疾患/病態の診断又は予後に使用することができる。
例えば、それを、アルツハイマー病などの反乱の早発マーカーのようなTrkA陽性腫瘍マーカーの検出を容易にするために使用することができる。
それは、また、CIPA(「先天性無痛無汗症」)の診断に使用することができる。これは、再発する突発性の発熱、無汗症、痛覚刺激に対する反応不在、精神遅滞及び自傷傾向によって特徴づけられる遺伝的劣性常染色体症候群である。それは、TrkA遺伝子の突然変異に起因する。実際、本発明の抗体又は誘導体は、TrkAの異常発現(健康な個体もしくは健康な組織試料中のTrkAの発現に比べて)を伴う広範囲の状態又はTrkAを伴う異常活性の診断又は予後に使用することができる。従って、本発明は、その範囲内に患者から得られた生物学的試料を得ることと、その試料を本発明の抗体又は誘導体と接触させることを含む方法を含む。所望ならば、抗体/誘導体は固定化されうる。次に、その方法は、前記試料への抗体/誘導体の結合を定量的又は定性的にアッセイすることを含みうる。所望ならば、これは、基準と共に、及び/又は陽性対照(健康な状態を示す)もしくは陰性対照(疾患の存在/見込みを示す)に対して行うことができる。診断目的では、抗体は、両方とも検出可能なマーカーでマークすることができ、又はマークしなくてもよい。(「マーカー」という用語は、ここでは、ラベル又は任意の他の検出可能な部分/検出可能な変化をトリガーできる部分を含んで使用される。)
[製造品及びキット]
本開示の別の実施態様では、製造品は、一又は複数の上述の疾患/病態の治療のための、本発明の抗体もしくはその断片、組成物、又はイムノコンジュゲートを含む。製造品は、容器と、容器上の又は容器に付随するラベル又は添付文書を含みうる。適切な容器には、例えば、ボトル、バイアル、又はシリンジが含まれる。容器は、ガラス又はプラスチックなどの様々な材料から形成されうる。容器は、病態の治療に有効でありうる組成物を収容し、無菌アクセスポートを有しうる(例えば容器は、皮下注射針で刺通可能なストッパーを有する静脈内溶液バッグ又はバイアルでありうる)。組成物中の少なくとも1種の活性薬剤が、ここに記載の抗体でありうる。ラベル又は添付文書は、選択された病態の治療に組成物を使用できることを示している場合がある。
更に、製造品は、(a)ここでの抗体を含む組成物がその中に入れられた第1の容器と、(b)抗体以外の治療剤を含む組成物がその中に入れられた第2の容器を含みうる。本開示のこの実施態様における製造品は、第1及び第2の組成物を併用できることを示す添付文書を更に含みうる。そのような治療剤は、前節に記載の任意の補助療法でありうる(例えば、血栓溶解剤、抗血小板剤、化学療法剤、抗血管新生剤、抗ホルモン化合物、心保護薬、及び/又はサイトカインを含む哺乳動物における免疫機能の調節因子)。あるいは、又は追加的に、製造品は、薬学的に許容される緩衝剤、例えば注射用静菌水(BWFI)、リン酸緩衝食塩水、リンゲル溶液及びデキストロース溶液を含む第2(又は第3)の容器を更に含みうる。それは、他の緩衝剤、希釈剤、フィルター、針、及びシリンジを含む、商業的及びユーザーの観点から望ましい他の物質を更に含みうる。
また本発明の範囲内に入るのは、本発明の抗体、組成物又はイムノコンジュゲートと、使用説明書とを含むキットである。キットは、免疫抑制試薬、細胞傷害性薬剤、もしくは放射性毒性剤などの一又は複数の追加的な試薬、又は一又は複数の追加的な本発明の抗体(例えばTrkA抗原中のエピトープに結合する相補的活性を有する、第1の抗体と別個の抗体)を更に含みうる。
更なる説明なしに、当業者は、前述の説明及び以下の例示的な実施例を使用して本開示の薬剤を製造しかつ利用し、請求項記載の方法を実施することができると考えられる。次の実施例は、本開示の実施を容易にするために提供されるものであり、決して本開示の残りを限定するものと見なすべきではない。
ここに記載のヒト化抗TrkA抗体は、抗TrkA抗体の新規なサブグループであり、TrkAの機能活性化の阻害に非常に効果的である。国際公開第00/73344号に開示されたMNAC13として知られている抗TrkAマウスモノクローナル抗体と、国際公開第09/098238号に開示されたそのヒト化変異体は、所定の状況下、例えば、阻害レベルが高いと治療効果を増大することができる疼痛及びがん関連疼痛の治療で望まれる同じ阻害レベルを達成することはできない。従って、高度のTrkAの阻害を示すヒト化抗TrkA抗体を開発することが所望されている。
TrkAの機能的活性化の抗体媒介阻害性の評価方法は、当該分野ではよく知られており、細胞表面TrkA/β−NGF媒介細胞増殖を遮断する抗体の能力が因子依存性ヒト赤白血病細胞株TF−1を使用してアッセイされるTF−1細胞増殖アッセイが含まれる(Kitamura T等,(1989)J.Cellular Physiology 140(2):323〜34)。国際公開第09/098238号に開示されたヒト化抗体は、TF−1増殖アッセイにおいて阻害活性を示し、BXhVH5VL1候補は、MNAC13マウス抗体のヒト化変異体の中で最も高い阻害度を有する。加えて、国際公開第09/098238号に開示されたヒト化抗体は、表面プラズモン共鳴(SPR)技術を使用して、TrkAの細胞外領域に直接結合することが示された。従って、ヒトTrkAに対する結合親和性が改善され、更に重要なことにはTF−1細胞増殖アッセイにおいてBXhVH5VL1ヒト化変異体よりも阻害能力が改善されたマウスMNAC13抗体の新規ヒト化変異体を設計するために、国際公開第09/098238号に開示されたヒト化抗体から選択されたサブセットを操作の開始点として使用した。
「BXh」に続く文字は、VH又はVL又はその両方である。VH又はVLはそれぞれ、特定の数字によって表された特定の重鎖可変ドメイン、例えば、BXhVH5を備えたIGHG1アイソタイプを有する重鎖、又は特定の数字によって表された特定の軽鎖可変ドメイン、例えば、BXhVL1を備えたカッパアイソタイプを有する軽鎖を示す。特定の数字を有するVH並びに特定の数字を有するVLの両方を「BXh」の後に表す場合、例えば、BXhVH5VL1は、重鎖及び軽鎖の特定の組み合わせからなる特定の抗体分子を示しており、例えば、BXhVH5VL1抗体は、BXhVH5重鎖とBXhVL1軽鎖を有する抗体のことを指す。国際公開第09/098238号に記載されたVH及びVL可変ドメインの選択されたサブセットに基づいて新たに操作されたヒト化変異体は、「GBR」抗体と称される。反対に、同じ命名法はGBR抗体に関しても有効である。ここで使用される可変重鎖ドメイン内でなされた特定の置換は更に括弧内に示される。GBR抗体は全て、別の定義が記載されない限り、カッパアイソタイプ軽鎖を備えたIGHG1重鎖アイソタイプであった。
実施例1:抗体エンジニアリング
国際公開第09/098238号に開示された40種類の抗体のうち、5種類のヒト化抗体を操作のための入力として選択した:重鎖可変ドメインVH1(配列番号:1)と軽鎖可変ドメインVL1(配列番号:6)を有するBXhVH1VL1、重鎖可変ドメインVH3(配列番号:3)と軽鎖可変ドメインVL1を有するBXhVH3VL1、重鎖可変ドメインVH3と軽鎖可変ドメインVL3(配列番号:8)を有するBXhVH3VL3、重鎖可変ドメインVH5(配列番号:5)と軽鎖可変ドメインVL1を有するBXhVH5VL1、並びに重鎖可変ドメインVH5と軽鎖可変ドメインVL1を有するBXhVH5VL3。ここで使用されるMNAC13マウス抗体は、配列番号:20の重鎖可変ドメインMNAC13VH、配列番号:21の重鎖、及び配列番号:22の軽鎖を有する。
驚くべきことに、操作した抗体は全て、重鎖可変ドメインの37位(Kabat番号付け(Kabat EA等,同著)のバリンからアラニンへの単純な変化(マウス逆突然変異)によって利益を得る。この置換は、SPRによって測定したところ、操作した抗体全ての中でもヒトTrkAの親和性を広く増強する独特の特性を有していた。より重要なことに、同置換が、TF−1細胞増殖アッセイにおいて殆どの変異体に能力の増加をもたらし、予期せぬことに、VL1ドメインと対をなしたVH5ドメイン(GBR VH5(V37A)VL1抗体)に導入すると、BXhVH5VL1ヒト化抗体と比較して10倍の増加であった。特に、同GBR VH5(V37A)VL1抗体はまた、TF−1細胞増殖アッセイにおいて、MNAC13マウス抗体と比較したとき3倍の能力増加を示した。
ヒト化抗体中のマウス由来の残基の数が増加すると、免疫原性の危険性が増加する可能性があるので(Harding FA等,(2010)MAbs 2(3):256〜65)、操作した抗体におけるマウス残基の数を低下させるために更に研究を行った。GBR VH5(V37A)VL1抗体において、3位のマウス残基リシンをグルタミンに変化させることによって、BXhVH5VL1ヒト化抗体と比較して同数のマウス残基を有するが、結合親和性が増加し、親マウスMNAC13抗体とFAB熱安定性が同等で、阻害能力が増加したGBR VH5(K3Q,V37A)VL1抗体が生じた。
最後に、抗体媒介性エフェクター機能は、TrkA遮断のみが必要な治療には有害になりうるので、免疫細胞によってTrkA発現細胞の死滅を媒介することなく、TrkAを阻害する抗TrkA抗体を開発することが望ましい。ヒトIGHG4アイソタイプは、ADCC又はCDCなどのエフェクター機能を有さず、エフェクター機能が必要ないか、又は治療に有害である場合、それ自体特に適した抗体形式である。しかし、天然に生じるヒトIGHG4アイソタイプの一つの欠点は「FAB交換」現象で、それによって天然に生じるヒトIGHG4がインビボで重鎖を交換することが知られている(Labrijn AF等,(2009)Nat.Biotechnol.27(8):767〜71)。組換えIGHG4と内在性ヒトIGHG4と間の重鎖交換を遮断する方法は当該分野で知られており、交換はヒンジ領域に位置する228位のセリン残基をプロリン残基に置換することによって効率よく遮断され(EU numbering,Edelman GM等,同著)、それによってヒトIGHG1アイソタイプに見い出される立体的ヒンジ構造が模倣されることが知られている(Lewis KB等,(2009)Mol.Immunol.46(16):3488〜94)。GBR VH5(V37A)VL1及びGBR VH5(K3Q,V37A)VL1は両方とも、前述の治療目的のためにIGHG4 S228P免疫グロブリンとしてフォーマットされ、その対応するIGHG1アイソタイプと同等の能力を示し、それによってTrkA遮断のみが必要とされるヒト治療に適したGBR VH5(V37A)VL1 IGHG4 S228P及びGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P抗体の両方が作製される。
[方法]
(操作した変異体の設計)
可変ドメインのVH5−VL1対の3Dモデルは、自動モードに設定された構造相同性モデリングサーバーSWISS−MODEL(Arnold K等,(2006)Bioinformatics 22(2):195〜201;http://swissmodel.expasy.org)を使用して計算した。検索されたモデルテンプレートは、実験的に解明されたMNAC13 FAB 3D構造(PDBコード1SEQ,www.pdb.org,Berman HM等,(2000)Nucleic Acids Res.28(1):235〜42,Covaceuszach S等,(2005)Proteins 58(3):717〜27)であった。MNAC13VH、VH1、VH3、VH5及び生殖系列VH3−023*01(配列番号:23)ドメインの配列アラインメントは、3、5、19、37、40、42、44、49、50、52A、53、60、62、74、82A、83、84、89、及び94位(Kabat番号付け)の位置において異なるアミノ酸含量を示した。モデル解析によって、CDR領域及び/又は重鎖−軽鎖可変ドメイン充填に対して予測される影響に基づいた位置のサブセットの選択が可能となった。この位置のサブセットは、3、37、40、42、44、49、50、60、62、89、及び94(Kabat番号付け)から構成された。従って、操作した抗体は、前述の位置のサブセットから選択された前述の可変ドメイン配列(それぞれ配列番号:1、3、5を有するVH1、VH3、及びVH5)に単一又は複数の位置の置換を包含する重鎖可変ドメインを有していた。より具体的には、操作した抗体は、既に記載した2つの軽鎖可変ドメインVL1又はVL3(配列番号:6及び8)の1つと組み合わせた上述のような置換された重鎖可変ドメインから構成された。
(分子生物学)
操作された重鎖可変ドメインをコードするDNA配列(cDNA)を、国際公開第09/098238号に記載されたBXhVH1、BXhVH3及びBXhVH5のベクターDNAをPCR鋳型として使用して、標準的突然変異誘発技法によって作出した。同様に、軽鎖可変ドメインcDNAを、国際公開第09/098238号に記載されたBXhVL1及びBXhVL3のベクターDNAから直接増幅した。可変ドメインcDNAを、PCRアセンブリ技術を使用して、それらのそれぞれの定常ドメインcDNA配列(複数可)の上流で更に組み立てた。最後に、完全重鎖及び軽鎖cDNAを、CMVプロモーター及びウシ成長ホルモンポリアデニル化シグナルを有する修飾pcDNA3.1ベクター(Invitrogen,CA,USA)をベースにした独立ベクターにライゲーションした。軽鎖特異的ベクターは、BamHI及びBsiWI制限酵素部位を使用して、カッパ軽鎖定常ドメインcDNAの前に対象の軽鎖可変ドメインcDNAを連結することによって、カッパアイソタイプ軽鎖の発現を可能にしたが、重鎖特異的ベクターは、BamHI及びSaiI制限酵素部位を使用して、IGHG1 CH1、IGHG1ヒンジ領域、IGHG1 CH2及びIGHG1 CH3定常ドメインをコードするcDNA配列の前に対象の重鎖可変ドメインcDNAをライゲーションすることを可能にするように操作された。重鎖及び軽鎖両方の発現ベクターにおいて、分泌は、BamHI部位を含むマウスVJ2Cリーダーペプチドにより駆動した。BsiWI制限酵素部位は、カッパ定常ドメイン中にあり、SalI制限酵素部位は、IGHG1 CH1ドメイン中で見い出される。
置換S228Pを有するIGHG4免疫グロブリンフォーマットは、前述の重鎖特異的ベクターにおいて、IGHG1 CHI、IGHG1ヒンジ領域、IGHG1 CH2及びIGHG1 CH3定常ドメインをコードするcDNA配列をIGHG4 CH1、S228P置換を有するIGHG4ヒンジ領域、IGHG4 CH2及びIGHG4 CH3定常ドメインをコードするcDNA配列と置き換えることによって達成した。置換S228Pは、標準的PCR突然変異誘発技法によって、ヒトIGHG4重鎖cDNA鋳型に導入された。
(抗体産生)
抗体を一過的に発現するために、懸濁に適応されたHEK293−EBNA1細胞(ATCC(登録商標)カタログ番号:CRL−10852)にポリエチレンイミン(jetPEI(登録商標)、Polyplus transfection,Illkirch Cedex,France)を使用して、等量の重鎖及び軽鎖ベクターを同時にトランスフェクトした。典型的には、1ml当たり80〜120万細胞の密度で懸濁した細胞100mlを、重鎖をコードする発現ベクター50μg及び軽鎖をコードする発現ベクター50μgを含むDNA−jetPEI(登録商標)混合物でトランスフェクトする。抗体遺伝子をコードする組換え発現ベクターを宿主細胞に導入すると、抗体が、細胞を更に4から5日間培養して、0.1%プルロニック酸、グルタミン4mM及びジェネテシン0.25μg/mlを補填した培地(EX−CELL293,HEK293無血清培地:Sigma,Buchs,Switzerland)中に分泌させて産生する。
抗体は、組換えプロテインAストリームライン媒体(streamline media)(GE Healthcare Europe GmbH,Glattbrugg,Switzerland)を使用して無細胞上清から精製し、アッセイ前にリン酸緩衝生理食塩水に緩衝剤を交換した。
(示差走査熱量測定を使用する安定性試験)
熱量測定を、VP−DSC示差走査マイクロ熱量計(GE Healthcare Europe GmbH,Glattbrugg,Switzerland)で実施した。セル容量は0.128mlであり、加熱速度は200℃/hであり、過剰圧力は65p.s.i.に維持した。全ての抗体を、PBS(pH7.4)中で1mg/mlの濃度で使用した。各タンパク質のモル熱容量は、タンパク質を除いた同一の緩衝剤を含む2連の試料との比較により推定した。部分モル熱容量及び融解曲線を、標準的手順を使用して分析した。サーモグラムをベースライン補正し、濃度で標準化した後、Originソフトウェア(v7.0,GE Healthcare Europe GmbH,Glattbrugg,Switzerland)で非二状態モデルを使用して更に解析した。
(SPRによる親和性の測定)
SPR分析を使用して、様々な抗体(マウス及びヒト化抗体)の結合動態の結合及び解離速度定数を測定した。マウス抗体及びヒト化変異体の結合動態は、BIACORE2000装置(GE Healthcare Europe GmbH,Glattbrugg,Switzerland)で室温にて測定し、BiaEvaluationソフトウェア(v4.1,GE Healthcare Europe GmbH,Glattbrugg,Switzerland)で解析した。
抗体は2価分子であるので、抗体をセンサーチップ上に固定することが最も良い。抗体を分析物として使用する場合、SPR測定には、親和性に加えて結合価成分も関与する。BIAcore評価ソフトウェアは、二価性をモデル化し、親和性定数を引き出すことができるが、できる限り一価分析物で操作することによってあらゆる結合価の影響を回避することが好ましい。この目的のために、HEK293−EBNA1細胞中で作製した組換えヒトTrkA−Fc融合タンパク質(配列番号:24)の消化によって、一価型のヒトTrkA細胞外領域を作製した。融合タンパク質は、IGHG1 Fc領域に融合したヒトTrkA細胞外領域(配列番号:25)から構成され、プロテアーゼ特異的切断配列(TEV切断プロテアーゼアミノ酸配列:ENLYFQS)が2つの領域間に含まれていた。プロテアーゼ切断後、Fc断片を除去するためにプロテインA工程を含む標準的クロマトグラフィー技術を使用して、一価型のヒトTrkA細胞外領域を更に精製して均一にした。最後に、一価ヒトTrkA細胞外領域タンパク質を、緩衝剤をPBSに交換した後、親和性測定のためにBiacoreランニング緩衝剤で希釈した。試料純度、均一性及び分子量を、SDS−PAGE及びサイズ排除分析によって確認した。
抗体を、センサーチップ表面への正確な方向付けを可能にするために、そのFc部分を捕捉することによって固定した。マウス抗ヒトIgG(Fc)モノクローナル抗体センサーチップを使用して、そのアイソタイプに関わらずヒト化抗体全てを捕捉し(ヒト抗体捕捉キット,カタログ番号BR−1008−39,GE Healthcare Europe GmbH)、ウサギ抗マウス免疫グロブリンポリクローナル抗体センサーチップを使用して、MNAC13マウス抗体を捕捉した(マウス抗体捕捉キット,カタログ番号BR−1008−38,GE Healthcare Europe GmbH)。
データ(センサグラム:fc2−fcl)を、物質移動試験では物質移動制限が殆どないにもかかわらず、物質移動ありの1:1ラングミュアモデルにフィットさせた。それぞれの測定の開始時に捕捉抗体における実験的な変動を説明するために、Rmax値を全てのフィットにおいてローカルに設定した。解離時間は少なくとも350秒間であった。測定は、3回繰り返し実施し、参考のためにゼロ濃度試料を含めた。Chi2及び残存値の両方を用いて、実験データと個々の結合モデルとの間のフィットの質を評価した。
(TF−1細胞での増殖アッセイ)
懸濁に適応させたTF−1細胞(ATCC(登録商標)番号:CRL−2003)を、10%のFCS及び5ng/mlのrhuβNGF(組換えヒトベータ−NGF,R&D Systems Europe Ltd,Abingdon,UK)を含む完全RPMI培地で増殖させた。アッセイのために、TF−1細胞を、ヒトベータNGFを含まない完全RPMI中で5時間インキュベートした。この飢餓段階の後、細胞を遠心分離し、様々な濃度の各抗体及び固定濃度の組換えベータNGFを含む平底96ウェルプレートに播種した。TF−1細胞を7000細胞/ウェルの密度で播種し、抗体−細胞混合物の全体積は200μlで、ヒトベータNGFは5ng/ml(最終濃度)であった。この混合物を、CO2を補給して37℃で4日間インキュベートした。3日目に、インキュベーション条件には如何なる変更も行わずに、比色定量用色素アラマーブルー(AbD Serotec,Morphosys AbD GmbH,Duesseldorf,Germany)を各ウェルに添加した。4日目に、蛍光をBio−Tek Synergy(商標)2分光光度計/マイクロプレートリーダー(BioTek Instruments GmbH,Luzern,Switzerland)で、励起波長530から560nm、発光波長590nmで読み取った。実験は、少なくとも2回実施し、各抗体濃度の測定は3連で行った。
[結果]
(BXhVH5VL1をベースにした新規ヒト化抗TrkA抗体のエンジニアリング)
可変ドメインのVH5−VL1対の3Dモデルをベースにして、様々な重鎖可変ドメイン(VH1、VH3、及びVH5)内の共通の3D位置のサブセットをマウスからヒト並びにヒトからマウスへの突然変異のために選択した;この群は3、37、40、42、44、49、50、60、62、89、及び94(Kabat番号付け)の位置から構成された。ここで使用された置換の組み合わせに関する操作方策は、CDR領域及び/又は可変ドメイン充填及び/又は免疫原性に対してその推定される影響に関する様々な置換の相補性に基づいている。
最初のアプローチでは、マウスからヒト及びヒトからマウスへの突然変異は、IGHG1アイソタイプ形式のBXhVH5VL1候補において操作した。実施したマウスからヒトへの突然変異には、次の置換:K3Q、T40A、R44G、A49S、Y50A、P60A、T62S、及びR94Kが含まれた。これら1個の置換又は置換の組み合わせをベースにして操作した抗TrkA抗体の幾つかの生成収率及び親和性をそれぞれ表1及び2に示す。マウスからヒトへの突然変異の殆ど又は全てを一緒にすると、生成収率は不十分になり、TrkAに対する結合の完全な消失が引き起こされた。例えば、マウスからヒトへの置換A49SをY50Aと一緒にすると、結合の完全な抑止が誘導され、その他のマウスからヒトへの置換では復帰せず、マウスからヒトへの置換K3Q、T40A、R44G、及びR94Kは、単独でも、又はその他のマウスからヒトへの置換と組み合わせても、親和性の如何なる改善も引き起こさなかった。
実施したヒトからマウスへの突然変異には、次の置換:V37A、G42E、及びV89Lが含まれた。ヒトからマウスへの置換V37Aは、最も正の影響をもたらし、親和性の少なくとも2倍の増加を引き起こし(KDは少なくとも2倍減少する)(表2及び図1)、GBR VH5(V37A)VL1 IGHG1抗体では親和性の2.5倍の増加が記録された。この親和性の増加は、ヒトからマウスへの置換V37Aとマウスからヒトへの置換P60A及びT62Sを一緒にすると抑止されるが、マウスからヒトへの置換K3Q及び/又はR44Gと組み合わせると維持された。
これらの結果を一緒に考えると、結合を可能にするために49位及び50位が重要であること、及びBXhVH5VL1の親和性を少なくとも2倍増強するのにヒトからマウスへの置換V37Aが特有の特性を有することが確認された。抗体媒介性エフェクター機能は、TrkA遮断のみが必要な治療では有害になりうるので、GBR VH5(V37A)VL1及びGBR VH5(K3Q,V37A)VL1は両方とも、S228P置換を有する前述のIGHG4アイソタイプに再フォーマットした。操作した両抗体は、そのIGHG1アイソタイプ対応物に類似の親和性を示し、V37A置換によってもたらされた親和性の改善は、アイソタイプスイッチによっては影響を受けないことが示された。
(BXhVH1VL1、BXhVH3VL1、BXhVH3VL1及びBXhVH5VL3をベースにした新規ヒト化抗TrkA抗体のエンジニアリング)
第2のアプローチでは、V37A置換を国際公開第09/098238号から得られた他の選択候補に導入し、操作された抗TrkA抗体の親和性をBXhVH5VL1及びMNAC13抗体に対してSPRによって評価した。表3及び4はそれぞれ、V37Aを置換した抗体の生成収率及び親和性を示す。操作した抗体はその生成収率が異なるが、操作した抗体は全て、V37A置換を導入することによって親和性の増強を示した。親和性は、BXhVH3VL1では8%、BXhVH1VL1では20%、BXhVH3VL3では30%、及びBXhVH5VL3では55%改善した。従って、ヒトからマウスへの置換V37Aは、BXhVH5VL1に導入した場合、親和性の増加を引き起こすだけではなく、最も驚くべきことに、全ヒト化変異体に対する親和性の増加を引き起こした。特に、GBR VH5(V37A)VL1又はGBR VH5(K3Q,V37A)VL1は両方とも、IGHG1又はIGHG4 S228Pアイソタイプとして、MNAC13マウス抗体で測定された親和性に匹敵する親和性を示し(表2及び4)、両方とも、BXhVH5VL1抗体と比較した場合、少なくとも2倍増加した(KDはそれぞれ、2.5から2.7倍に減少した)。
表3及び図2は、操作した抗体内で測定されたFAB部分の融解温度を含む。モノクローナル抗体融解プロファイルは、それらのアイソタイプに特徴的であるが、FAB断片の中点融解温度(Tm)は、全長免疫グロブリンの関係においてさえも簡単に同定できる(Garber E and Demarest SJ(2007)Biochem.Biophys.Res.Commun.355(3):751〜7)。FAB部分のこのような中点融解を使用して、操作候補の安定性をモニターした。GBR VH5(V37A)VL1及びGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 FAB断片はそれぞれ、73.6及び73℃でそれぞれ1回移行を示し、密に折り畳まれたFAB断片について通常観察される協同的アンフォールディングと一貫するFAB転移の形状及び振幅を示す同等の熱安定性を有し、この操作方法がFAB安定性の保持に成功したことを示した。これは、GBR VH5(V37A)VL1又はGBR VH5(K3Q,V37A)VL1のFAB TmをMNAC13 FAB Tm(74℃)と比較したとき更に実証され、差は1℃以内である。
(操作した抗TrkA抗体の機能試験)
操作した抗TrkA抗体が、TF−1細胞増殖アッセイにおいて、TrkAの機能的活性化を阻害する能力をアッセイした(図3)。生物学的機能を阻害する化合物の有効性の基準である最大半量阻害濃度(IC50)を各曲線について計算し、結果を表5にまとめる。GBR VH1(V37A)VL1は、SRPによるその親和性が低いため、アッセイしなかったことに留意されたい。
GBR VH5(V37A)VL1が最も性能がよく、同一のIC50を有するGBR VH5(K3Q,V37A)VL1、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P、及びGBR VH3(V37A)VL1がその次であることが見い出された。GBR VH3(V37A)VL3及びGBRVH5(V37A)VL3抗体は、僅かにIC50が高いが、試験した操作抗体は全て、BXhVH5VL1よりも性能が良く、GBR VH5(V37A)VL1は10倍優れていた。特に、GBR VH5(V37A)VL1抗体はまた、TF−1細胞増殖アッセイにおいて、MNAC13マウス抗体と比較して3倍の能力増加を示した。V37A変異体は全て、マウス親抗体と比較した場合、IC50は同等以上であった。
実施例2:ヒト化抗TrkA抗体はCFAの足蹠注射によって誘発された足の急性炎症性痛覚過敏を回復させる
完全フロイントアジュバント(CFA)をマウスの後足の一方に足蹠注射することによって、荷重負荷法を使用して評価することができる急性炎症性痛覚過敏を引き起こす。ナイーブマウスは、通常、体重を2本の後足の間に等分に分配する。しかし、CFAを注射した後足が炎症を起こして痛みがある場合、注射した足(同側)にかかる体重を少なくし、注射されていない(反対側)の後足にかかる体重を増加させるように体重が再配分される。
(方法)
各後肢にかかる荷重負荷を、インキャパシタンステスター(Linton Instruments,UK)を使用して測定した。マウスをインキャパシタンステスターに置き、後足を別々のセンサー上に載せ、両後肢によって生じる平均力を2秒間記録した。ナイーブAMB1マウスは、そのホームケージの処置室に馴化させ、食物と水は自由に取らせた。AMB1マウスは、マウスTrkAのエキソン1をヒト対応物のエキソン1と置き換えることによって作製したもので、それ自体は専らヒトTrkAタンパク質を発現する。インキャパシタンステスターへの慣化を、数日間かけて実施した。ベースラインとなる荷重負荷は、傷害を誘導する前に記録した。炎症性痛覚過敏は、CFA(1.5mg/ml溶液20μl)を左後足に足蹠注射することによって誘発させた。処置前の荷重を、CFAの23時間後の痛覚過敏を評価するために読み取った。次に、動物は、ラテン方格法のCFAウインドウに従って順位付けし、無作為化した。CFAの24時間後、動物をアイソタイプ対照0.1mg/kg i.p.又は抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P、0.0001、0.001、0.01及び0.1mg/kg、i.p.(10ml/kg用量体積)の単回i.p.注射で処置した。非選択的NSAIDインドメタシンを陽性対照として10mg/kg p.o.(5ml/kg用量体積)で使用した。荷重負荷は、抗体/薬物処理の4、8、24、48、72、96及び120時間後に読み取った。
行動評価はブラインドで実施した。荷重負荷(g)は、同側及び反対側後足両方で読み取り、%荷重差負荷(%同側/反対側)で表した。データは、各時点で処理群をアイソタイプ対照群と比較することによって分析した。統計学的分析は、反復測定ANOVAについでInVivoStatを使用する計画的比較試験として実施した(p<0.05は有意と見なした)。
(結果)
CFAの足蹠注射によって、CFAの23時間後に、同側から反対側後足へ荷重負荷がシフトし、%同側/反対側比の下降が生じることによって検出された著しい痛覚過敏が誘発された(図4)。CFAの24時間後に開始したアイソタイプ対照による処置では、痛覚過敏に対する影響は示されなかった。痛覚過敏の著しい回復は、アイソタイプ対照と比較した場合、投与の4〜48時間後に抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの0.01及び0.1mg/kgで観察された。抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの0.001mg/kg以下の用量は、痛覚過敏を回復させるのに効果がなかった。インドメタシン(10mg/kg)は、試験した時点全てにおいて痛覚過敏の有意な回復を示した。結論として、抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pは、インドメタシンと類似の足の急性炎症性痛覚過敏の有意な回復をもたらした。更に、投与したGBR VH5(K3Q、V37A)VL1 IGHG4 S228Pの有効用量(0.01及び0.1mg/kg)は、インドメタシンの有効用量(10mg/kg)よりも何倍も少なく、抗TrkA抗体をこの病態に対する標準的治療よりも遙かに低い用量で投与できることを証明している。
実施例3:ヒト化抗TrkA抗体はCFAの関節内注射によって誘発された膝関節の慢性炎症性痛覚過敏を回復させる
CFAをマウスの後肢膝関節の一つに関節内注射することによって、荷重負荷法を使用して評価することができる慢性炎症性痛覚過敏が誘発される。CFAを注射された関節が炎症を起こして痛みがある場合、注射した(同側)関節の肢にかかる重量を少なくし、注射していない(反対側)関節の肢にかかる重量を増加させるように重量が再配分される。この動物モデルにおけるこれらの徴候の発生は、変形関節炎及び関節リウマチなどの基礎症状に関連した慢性炎症性関節痛を呈する患者が示す症状を反映しているので、臨床的に関連があると考えられる。
(方法)
ナイーブAMB1マウスを、そのホームケージの処置室に馴化させ、食べ物と水は自由に取らせた。AMB1マウスは、マウスTrkAのエキソン1をヒトTrkAのエキソン1と置き換えることによって作製されたもので、それ自体は専らヒトTrkAタンパク質を発現する。インキャパシタンステスターへの慣化を実施した。ベースライン荷重負荷は、CFA注射直前に読み取った。動物を、滅菌状態で3:1に混合したイソフルラン及び酸素を使用して麻酔した。膝領域を剪毛し、希釈したヒビスクラブ溶液で清潔にした。左膝に10mg/mlのCFAを10μl注射した。動物を、そのホームケージに戻す前に暖かい環境で回復させた。CFAの4、7及び10日後に、荷重負荷法を使用して動物を炎症性痛覚過敏の発症について評価した。CFAの10日後の測定に基づいて、動物をそのCFAウインドウに従って順位付けし、処置群に無作為化した。CFAの13日後に、痛覚過敏が十分に確立されたとき、動物を、アイソタイプ対照抗体10mg/kg i.p.又は抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P、0.01、1及び10mg/kg i.p.の何れかの単回注射で処置した。COX−2選択的NSAIDセレコキシブを陽性対照として60mg/kg p.o.で1日2回使用した。抗体処置群では、荷重負荷は投与の4、8、24及び96時間後に測定した。セレコキシブ処置群では、荷重負荷はCFAの13日後の投与の1及び8時間後、ついでCFAの14〜17日後の投与の1時間後に測定した。行動評価はブラインドで実施した。荷重負荷(g)は、同側及び反対側後肢の両方で読み取り、%荷重負荷差(%同側/反対側)として表した。データは、各時点で処理群をアイソタイプ対照群と比較することによって分析した。統計学的分析は、反復測定ANOVAと、ついでInVivoStatを使用した計画的比較試験として実施した(p<0.05は有意と見なした)。
(結果)
CFAの膝関節への注射によって、同側から反対側後肢へ荷重負荷がシフトし、%同側/反対側比の下降が生じることが検出され、3日目以降から著しくかつ長期継続する痛覚過敏が引き起こされた(図5)。アイソタイプ対照抗体処置は、痛覚過敏に対する影響がなかった。治療経過中、投与して1時間後にセレコキシブ(60mg/kg)による痛覚過敏の有意な回復が見られた。痛覚過敏の有意な回復は、投与の4〜72時間後に抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの0.01、1及び10mg/kgの単回注射で観察され、アイソタイプ対照と比較したとき、最も高い2用量のみが96時間後に有意であった。結論として、抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの0.01mg/kg以上の単回投与は、セレコキシブの複数回投与と類似の、膝関節の慢性炎症性痛覚過敏の有意で持続した回復をもたらした。更に、セレコキシブ60mg/kgの複数回投与に相当する効果を達成するために必要なのは、抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの0.01mg/kgの単回投与のみであり、抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pは、現在の標準的治療法であるNSAIDセレコキシブよりも遙かに低い用量、少ない頻度で与えることができることを示している。
実施例4:ヒト化抗TrkA抗体はMIAの関節内注射によって誘発された膝関節の慢性骨関節炎性痛覚過敏を回復させる
ヨード酢酸一ナトリウム(MIA)をマウス膝関節に間接内注射することによって、軟骨退化を伴った局所関節炎に付随する慢性痛覚過敏の発症を引き起こした。このように、MIAモデルで測定された痛覚過敏は、骨関節炎関連疼痛によく似ている。更に、軟骨退化は、神経障害に類似した特性の慢性神経障害を招く。抗痙攣薬であるプレガバリンは、神経障害性疼痛の治療に推奨される第一選択薬物であるので、ここではプレガバリンを比較化合物として使用する。弱いμオピオイド受容体アゴニストであるトラマドールは、NSAIDとは対照的に、消化管出血又は腎臓の問題を生じず、関節軟骨にも影響を及ぼさないので、OAの治療に益々使用されている。このため、トラマドールを、プレガバリンと並んで抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの比較物として使用した。
(方法)
ナイーブAMB1マウスを、そのホームケージの処置室に馴化させ、食べ物と水は自由に取らせた。AMB1マウスは、マウスTrkAのエキソン1をヒトTrkAのエキソン1と置換することによって作製し、それ自体は専らヒトTrkAタンパク質を発現する。インキャパシタンステスターへの慣化は、数日間かけて実施した。ベースライン荷重負荷を読み取って測定した。動物を、滅菌状態で3:1に混合したイソフルラン及び酸素を使用して麻酔した。膝領域を剪毛し、希釈したヒビスクラブ溶液で清潔にした。MIA 100mg/mlの5μl(500μg)又は生理食塩水(疑似処置)を左後肢の膝関節に注射した。動物は、ホームケージに戻す前に暖かい環境で回復させた。MIAの3〜23日後に、膝関節痛覚過敏の発症のために荷重負荷を使用して、定期的な間隔で動物を評価した。MIAの14日後に、荷重負荷測定を行い、動物はMIA応答ウインドウに従って順位付けし、処置群に無作為化し、ついで抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの1、10、100μg/kg又はアイソタイプ対照抗体100μg/kgの単回i.p.注射(5ml/kg用量体積)で処置した。比較対照として、動物をMIAの14日後にトラマドール10mg/kg又はプレガバリン30mg/kg p.o.(5ml/kg用量体積)、ついで、MIAの16〜22日後に1日おきにトラマドール30mg/kg又はプレガバリン100mg/kg(5ml/kg用量体積)で処置した。動物は全て、MIAの14日後の投与の4、8及び24時間後に、ついで、抗体処置群では24時間毎、トラマドール及びプレガバリン処置群では投与の1及び24時間後に荷重負荷を使用して評価した。行動評価はブラインドで実施した。荷重負荷(g)は、同側及び反対側後肢の両方で読み取り、%荷重差(%同側/反対側)として表した。データは、各時点において(MIAの3〜14日後)、痛覚過敏に対するMIAの効果を、処置群と疑似処置群とを比較することによって分析した。投与後のデータは、各時点で処置群をアイソタイプ対照群と比較することによって分析した。統計学的分析は、反復測定ANOVAと、ついでInVivoStatを使用した計画的比較試験によって実施した(p<0.05は有意と見なした)。
(結果)
MIA500μgを膝関節に注射することによって、同側から反対側後肢へ荷重負荷がシフトし、%同側/反対側比の下降が生じることが検出され、3日目以降から著しい痛覚過敏が引き起こされた。痛覚過敏の有意な回復は、各時点でアイソタイプ対照と比較した場合、投与して4時間〜7日後の抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P、10及び100μg/kgの単回注射によって見られた(図6A)。抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pは、1μg/kgでは痛覚過敏に対して効果がなかった。トラマドール(10mg/kg)及びプレガバリン(30mg/kg)は、MIAの14日後の投与の1時間後では効果がなかったが、投与の4時間後に痛覚過敏の有意な回復を示した(図6B)。MIAの14日後の投与の1時間後では効果がないので、トラマドールを30mg/kgに増加させ、プレガバリンを100mg/kgに増加させると、何れもMIAの16、18及び20日後の投与の1時間後で痛覚過敏の有意な回復を示した。結論として、抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの10μg/kg以上の単回投与は、トラマドール及びプレガバリンの複数回投与と類似の膝関節の慢性骨関節炎性痛覚過敏の有意で、持続した回復をもたらした。更に、より高い用量(それぞれ30mg/kg及び100mg/kg)で使用した2種類の薬物、トラマドール及びプレガバリンの複数回投与に相当する効果を達成するために必要なのは、抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P 10μg/kgの単回投与のみであった。従って、抗TrkA抗体はプレガバリン及びトラマドールよりも更に低い用量、少ない投与頻度で投与することができる。
実施例5:ヒト化抗TrkA抗体は坐骨神経の慢性狭窄損傷によって誘発された末梢神経因性痛覚過敏及び異痛を回復させる
末梢神経障害性疼痛は、末梢神経系の損傷、機能障害又は疾患から生じる慢性形態の疼痛である。通常、痛覚過敏(疼痛刺激に対する強い応答)並びに異痛(無痛刺激に対する疼痛反応)が含まれる。神経障害性疼痛は、末梢神経の実験的損傷によって動物に誘発させることができ、これは典型的には、坐骨神経の軽い結紮による慢性狭窄損傷(CCI)によって実現される(Bennett及び Xie(1998)Pain,33:87〜107)。プレガバリンは、神経障害性疼痛の治療に推奨される第一選択薬物であるので、ここではプレガバリンを比較化合物として使用する。
(方法)
CCI手術は、雌雄AMB1マウスにケタミン・キシラジン(100及び10mg/kg/10ml,i.p.)麻酔下で行った。AMB1マウスは、マウスTrkAのエキソン1をヒトTrkAのエキソン1と置き換えることによって作製し、それ自体は専らヒトTrkAタンパク質を発現する。毛をクリップで挟んだ後、麻酔して左坐骨神経を中大腿部まで露出させた。坐骨神経の周りを神経分岐前1〜2mmで軽く3本(4−0黒い絹糸を使用)で結紮した。手術部位は、皮膚縫合後、ベタディン溶液で処理した。動物は翌7日間、回復させた。実験1日前に、動物を測定装置(コールドプレート)に馴化させ、投与前の足挙げ閾値を記録した(0時間)。次に、動物を6つの群に再度群分けした。翌日、動物をアイソタイプ対照抗体(1000μg/kg/10ml)又は様々な用量の抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P(10、100&1000μg/kg/10ml)の単回i.p.注射で処置した。プレガバリン(30mg/kg/10ml,p.o.)又は生理食塩水を、投与期間後7日間にわたって1日1回投与した。投与後の読み取りは、4時間後、24時間後に記録し、その後投与して7日後までは1日おきに記録した。投与後の読み取りは、プレガバリン又は生理食塩水を投与して1時間後に毎日記録した。投与後の読み取りは、最初に機械的痛覚過敏を記録し、5分後に冷感異痛を記録した。機械的痛覚過敏は、ダイナミックプランター・エステシオメーター(Plantar Von Frey instrument;Ugo Basile Sri,Italy)を使用して、足挙げを惹起するために必要な力の閾値(g)として測定した。冷感異痛は、コールドプレートから足を挙げるまでの秒での時間として測定した(IITC Life Science Inc.,USA)。
(結果)
CCI手術の7日後に、その足挙げ閾値及び足挙げ潜時それぞれの鋭い低下によって分かるように、マウスは著しい機械的痛覚過敏(図7A)及び冷感異痛(図7B)を示した。抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの全用量で、足挙げ閾値の上昇(図7A)に見られるような機械的痛覚過敏及び足挙げ潜時の増加に見られるような冷感異痛(図7B)の回復がもたらされた。この回復の程度及び持続期間は、明らかに用量依存的で、何れの読み取りも最高用量1mg/kg(1000μg/kg)のプレガバリンに相当した。抗体GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pのこの用量1mg/kgは、単回投与として投与する場合、プレガバリン30mg/kgの複数回投与と比較して有効で、標準的治療のプレガバリンと比較して抗TrkA抗体を、より低用量で、より投与頻度が少なく投与することができることを再度示した。
実施例6:新生仔発育中の感覚及び交感神経ニューロンに対する抗TrkA抗体の効果
NGF/TrkAシグナル伝達は、発達中の感覚及び交感神経ニューロンの生存に極めて重要である(Bibel及びBarde,2000 Genes Dev 14(23):2919−37)。胚期又は新生期の間の能動又は受動免疫の何れかによるNGFの対応する遮断は、ニューロン細胞体及び関連するニューロン構造、例えば交感神経節の顕著な萎縮を生じる(Cattaneo,(2013)Proc Natl Acad Sci USA 2013;Mar 26;110(13):4877−85)。逆に、新生仔動物をNGFで処置すると、交感神経ニューロンの肥大及び過形成が生じ、交感神経節が拡大する(Levi−Montalcini及びBooker,1960a Proc Natl Acad Sci USA Mar;46(3):373−84;Levi−Montalcini及びCohen,1960 Ann N Y Acad Sci.1960 Mar 29;85:324−41;Banks等,1975 J Physiol.May;247(2):289−98)。
抗NGF抗体と比較しての交感神経ニューロンの生存及び形態に及ぼす新生仔期中の抗TrkA抗体処置の影響を決定するために、上頚部神経節(SCG)に位置する交感神経ニューロンの詳細な定量的及び形態計測分析を、ヒトTrkAノックイン(AMB1)マウスの4週間の処置の後に実施した。GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pが齧歯類TrkAに対して弱い交差反応性を有するので、ヒトTrkAノックインマウスが必要とされた。新生仔マウスを、マウスNGFに完全に交差反応性であるタネズマブの配列に基づく抗NGF(Cattaneo,2010 Curr Opin Mol Ther,12,94−106)の、100mg/kgのGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P又はPBSで、生後1日目から4週間の間、週に1回、腹腔内(i.p.)処置した。
処置期間の終わりに、マウスをケタラール[(Parke−Davis)75mg/kg体重]及びキシラジン[(Streuli)10mg/kg体重]の混合物で麻酔し、ついで0.9%NaClと続いて新たに調製した0.1Mリン酸緩衝剤(pH7.3)中の4%パラホルムアルデヒドで灌流した。
頸部の右上頸髄神経節(SCG)を解剖し、プラスチック包埋カセット中に発泡体で保護し、4℃で24時間、同じ固定液中で後固定した。SCGを周囲の動脈で切開し、組織学的処置中のより良い同定を可能にした。ついでそれらをパラフィン(TCA44−720 Medite automate)に包埋し、ライカ−ミクロトーム(3μmの薄切片;ライカRM2135)で切断した。連続切片のバンドを調製し、各10番目(成体)又は20番目(新生仔)の切片を「スーパーフロスト・プラス」(Menzel)ガラススライド上に載せ、ヘマトキシリン及びエオシン(H&E)で染色した。切片をHamamatsu(Nanozoomer)スライドスキャンシステムでスキャンし、40倍の対物レンズで拡大した。画像(.ndpi)をNDP−Viewer2ソフトウェアで10倍又は20倍の対物レンズで拡大し、体積決定のためにjpeg形式でエクスポートした。神経節の体積は、Cavalieri法(Estimating Volume in Biological Structures;Cold Spring Harb Protoc 2012 Nov 1;2012(11):1129−39;doi:10.1101/pdb.top071787)に従って決定した。適切なプラグイン(「格子」及び「細胞計数器」)を備えたImageJソフトウェアを体積決定に使用した。格子サイズは、神経節当たり約100点又はそれ以上を得るように選択された。
体積は次のようにして計算した:神経節の体積=神経節組織上の点の数×格子面積×厚さ×スライス間の距離。細胞の平均体積は、核剤原理に従って決定した(The nucleator,J Microsc.1988 Jul;151(Pt 1):3−21)。物体の面積(A)と半径(R)は、細胞のような不規則な物体についてもまたその体積(V)と相関する。従って、多数の細胞の面積を測定することにより、神経節における平均細胞体積の非常に良好な近似を得ることができる。神経節当たり100個以上のランダムに選択された細胞の面積を測定した。各面積(A)について、半径(r=√(A/π))と、ついで体積(体積=(4/3)π*r)を計算した。全体積の平均を神経節の平均細胞体積とした。1つの神経節における細胞数は、以下の式に従って計算した:神経節の総細胞体積/神経節における平均細胞体積。細胞密度は次の式に従って計算した:神経節における細胞数/神経節の体積。
新生仔マウスをタネズマブで処置すると、SCGニューロン細胞直径の有意な減少、全SCGの萎縮、及びPBS処理と比較した神経節当たりのニューロン細胞の数の有意な減少が生じた(図8)。対照的に、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P処置は、SCGニューロン細胞直径の有意な増加、全SCGの肥大及びPBS処置と比較した神経節当たりのニューロン細胞の数の有意な増加が生じた。
実施例7:成体期中の交感神経ニューロン生存に対する抗TrkA抗体の効果
新生仔期の後、感覚ニューロンの生存はNGF非依存性になる。しかし、交感神経ニューロンの場合、NGFは成体期にその形態を継続して調節する。成体齧歯類では、能動免疫又は受動免疫の何れかによるNGF遮断は、全体的に交感神経節の萎縮に寄与する交感神経ニューロン細胞体の萎縮をもたらす(Levi−Montalcini及びBooker,1960b Proc Natl Acad Sci USA.Mar;46(3):384−91;Angeletti等,1971a.Brain Res.Apr 2;27(2):343−55;Bjerre等,1975 Brain Res.Jul 11;92(2):257−78;Goedert等,1978 Brain Res.Jun 9;148(1):264−8;Otten等,1979 Brain Res.Oct 26;176(1):79−90;Gorin及びJohnson,1980 Brain Res.1980 Sep29;198(1):27−42;Johnson等,1982;Ruit等,1990 J Neurosci.Jul;10(7):2412−9)。一方、NGFでの成体齧歯類の処置は、交感神経ニューロンの肥大をもたらすが、新生仔における処置とは異なり、過形成に至らない(Levi−Montalcini及びBooker,1960b Proc Natl Acad Sci USA.Mar;46(3):384−91;Angeletti等,1971b J Ultrastruct Res.1971b Jul;36(1):24−36;Bueker及びSchenkein,1964 Ann N Y Acad Sci.Oct 9;118:183−205)。
交感神経ニューロンの生存及び形態に対する抗NGFと比較した成体期中のGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P処置の影響を決定するために、成体(2.5ヶ月齢)のマウスを、100mg/kgのGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P、タネズマブ又はPBSで4週間の間、週1回、i.p.処置し、左右両方のSCGを、実施例6に記載のようにして分析した。
成体マウスをタネツマブで処置すると、SCGニューロン細胞の直径が有意に減少し、SCG全体の萎縮が起こったが、新生仔とは異なり、神経節当たりのニューロン細胞の数には影響しなかった(図9)。GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P処置は、SCGニューロン細胞直径の有意な増加と、SCG全体の肥大をもたらしたが、再び神経節当たりのニューロン細胞数は影響を受けなかった。タネズマブの萎縮作用は新生仔と成体の両方で同等であったが、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの肥大効果は新生仔では成体よりも遙かに顕著であった(図8及び9を比較のこと)。
成体マウスでは、SCGニューロン細胞直径に対するGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの効果は有意であったが、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P処置マウスの細胞直径の範囲は、PBS処置動物のものと完全にオーバーラップする一方、タネズマブ処置動物のSCGニューロン細胞直径の有意な割合がPBS処置動物の範囲外及びその下にあった(図10)。
視覚的には、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P処置動物のSCGニューロン細胞体は、PBS処置動物のものと類似しているようであったが、タネズマブ処置動物のものは細胞質が密で収縮しているようであった(図11)。
タネズマブで得られた結果は過去の研究と一致しており、NGF遮断が、新生仔の交感神経ニューロン細胞の喪失と新生仔及び成体双方における交感神経ニューロン細胞体及び神経節の萎縮をもたらすことを証明している。SCGに対するGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの肥大及び新生仔における過形成の影響は、NGF処置に対して報告されたものと類似している。従って、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P及びタネズマブは、新生仔及び成体動物の両方で交感神経ニューロンに明らかに反対の作用を奏するが、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの効果は後者では減少する。
実施例8:末梢神経障害性疼痛に対する抗TrkA抗体の効果
末梢神経障害性疼痛は、末梢神経系の傷害/機能不全/疾患から生じる慢性形態の疼痛である(Bridges等,(2001)Br J Anaesth.ul;87(1):12−26)。これは、典型的には、痛覚過敏(痛みを伴う刺激に対する反応の高まり)並びに異痛(痛みのない刺激に対する痛みのある反応)を含む。神経障害性疼痛は、末梢神経の実験的損傷によって動物において誘発させることができ、これは、典型的には、緩い結紮による坐骨神経の慢性狭窄傷害(CCI)によって達成される。
雄及び雌AMB1マウスにおいて、機械的痛覚過敏を、足挙げを誘発するのに必要な閾値力(g)として測定し、冷感異痛は、コールドプレートからの足挙げに要した時間(秒)として測定した。ついで、ケタミン・キシラジン(100及び10mg/kg/10ml,i.p.)麻酔下でCCI手術を実施した。ヘアクリッピング後、左坐骨神経を、大腿中央部で無菌的に曝露した。3本の緩い結紮(4−0黒絹を使用)を、神経の枝分かれ前に1〜2mmの坐骨神経の周囲に配した。手術部位を皮膚縫合後にベタジン溶液で処置した。動物を次の7日間で回復させた。動物を測定装置(コールドプレート)に順応させ、投与前の足挙げ量を記録した(0時間)。ついで、動物を、0.3及び1mg/kgのGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P、タネズマブ又は生理食塩水の一回の腹腔内注射で処置した。投与後の読み取りは、4時間後、1日後及びその後、投与後14日目の最終読み取りで、投与後9日目まで1日おきに記録した。
投与後の読み取りは、機械的痛覚過敏に対して最初に記録し、5分後に寒冷異痛に対して記録した。CCI手術の7日後(0時間)、マウスは、それぞれその足挙げ閾値及び足挙げ潜時の急激な減少によって分かるように、顕著な機械的異痛(図12A)及び冷感異痛を示した(図12B)。両方の用量でのGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pは、足挙げ閾値の増加によって見られるような機械的痛覚過敏と、足挙げ潜時の増加によって見られる冷感異痛の双方の持続的な回復をもたらした。同等の用量で、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pは、タネズマブに基づく抗NGF抗体よりも機械的痛覚過敏及び冷感異痛の回復を明らかにもたらした。
実施例9:異常な感覚及び交感神経発芽に対する抗TrkA抗体の効果
マウスにおける数週間にわたる完全フロイントアジュバント(CFA)の複数回の関節内注射によって誘発された持続性膝関節炎症は、侵害受容行動と共に関節内の異所性感覚及び交感神経発芽をもたらす(Ghilardi等,2012 Arthritis Rheum.Jul;64(7):2223−32)。骨がん疼痛のマウスモデルにおいても同様の異所性発芽が観察され、疼痛の維持に関与していることが提案されている(Jimenez−Andrade等,2011 Pain.Nov;152(11):2564−74)。両方のモデルにおいて、抗NGF処置は、異所的なニューロン発芽及び侵害受容行動を減少させ、このプロセスにおけるNGFの役割を示している(Jimenez−Andrade等,2011 Pain.Nov;152(11):2564−74;Ghilardi等,2012 Arthritis Rheum.Jul;64(7):2223−32)。
複数回CFA膝関節疼痛モデルにおけるタネズマブに基づく抗NGF抗体と比較してのGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pの効果を評価するために、成体雌AMB1マウスを95%酸素と混合した3%イソフルランで軽く麻酔した。左膝関節に10μlのCFA(H37 RA;Difco Laboratories,USA,鉱油中2.5mg/ml,Sigma)を注射した。CFA注射後、動物をそのホームケージに戻した。注射後の動物の状態をモニターするために規則的な観察を実施した。CFA注射を7、14及び21日目に繰り返した。
1群の動物(n=6)に10μlのリン酸緩衝液(PBS)を関節内注射して、擬似対照とした。そのマウスを、インキャパシタンスメーター(荷重負荷装置,Linton)のパッド上に2〜3分間立てるように訓練することによって、3日間、実験のための環境に順応させた。5秒間にわたって左(同側)及び右(対側)後肢によって加えられた荷重負荷の平均値を記録した。
3回の測定を行い、各時点について平均値を算出した。パッド上にかかる体重のベースライン値を、CFAの最初の注射の前日(第0日)に調べ、3、10、17及び24日目の各後続注射の3日後、並びに24日目の化合物投与の4、8、24、48、72、96及び120時間後に再評価した。
行動実験から得られたデータを、荷重負荷比の平均±S.E.Mとして計算した(WBR=同側の荷重負荷/対側の荷重負荷×100)。1群6匹のマウスを偽対照として無作為に選択し、7日間毎に21日間、左膝関節に1回のPBS注射を行い、合計4回の注射(シャムCFA群)を与え、最初の膝の注射の後の24日目にビヒクルを腹腔内投与した。
他のマウスには0、7、14及び21日目に合計4回のCFA注射を行った。24日目に、70%未満の荷重負荷比を有するマウスを、ビヒクル対照群、1mg/kgのGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228P群及び1mg/kgのタネズマブ群に無作為に分けた。全てのビヒクル/化合物は5ml/kgの単回用量で腹腔内投与した。CFAの複数回の関節内注射は、同側から後側の後肢への荷重負荷のシフトによって検出される持続性痛覚過敏を誘発し、約50%までの%ipsi/contra比の低下の低下がもたらされた(図13)。痛覚過敏が十分に確立された24日目の単一i.p.注射後に、1mg/kgのGBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pが、ビヒクル対照と比較して痛覚過敏の有意な回復をもたらす一方、タネズマブに基づく抗NGF抗体は、同じ用量で有意な効果はなかった。
実施例10:抗TrkA抗体の骨治癒に対する効果
[序]
適切な骨折関連疼痛治療は、患者の幸福にとって重要である。しかしながら、現在入手可能な鎮痛薬はかなりの副作用を及ぼすことがある。中等度から重度の疼痛を治療するために使用されるオピオイドは、しばしば悪心、鎮静及び眠気並びに呼吸抑制を引き起こす。更に、オピオイド中毒が起こることがあり、この物質クラスが骨折治癒に影響を及ぼすかどうかは不明である。対照的に、軽度から中程度の筋骨格痛の治療のためにしばしば処方される非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)は、かなりの消化器副作用を生じることが示されている(Dib等,(2014),Scand J Gastroenterol,785−9)。NSAIDの抗炎症作用は、シクロオキシゲナーゼ(COX)−2の選択的又は非選択的阻害に基づいており、従ってアラキドン酸からのプロスタグランジン(PG)の合成を阻害する。しかし、PGE−2は骨に対して多面的効果を有しており、COX−2機能は骨治癒に必須である(Blackwell等,(2010)Trends Endocrinol Metab,21,294〜301;Simon等,(2002)J Bone Miner Res,17,963−76)。齧歯動物では、治癒期間中にNSAIDが適用されたときに骨折の治癒が妨げられたという強い証拠がある(Spiro等,(2010)J Orthop Res,28,785−791;Krischak等,(2007a)Arch Orthop Trauma Surg,127,453〜8:Krischak等,(2007b)Arch Orthop Trauma Surg,127,3〜9)。加えて、ヒトにおけるNSAIDもまた骨治癒に負の影響を及ぼすと考えられている。
骨折関連疼痛を治療するための別のアプローチは、神経成長因子(NGF)/神経栄養性チロシンキナーゼ受容体1型(TrkA)シグナル伝達の遮断でありうる。抗NGFモノクローナル抗体を使用するこのシグナル伝達経路の遮断は、慢性腰痛及び関節症の治療に有効であることが示された(Katz等,(2011)Pain,152,2248〜2258:McKelvey等,(2013)J Neurochem,124,276〜89)。TrkAへのNGFの結合は、受容体二量体化及び受容体自己リン酸化による活性化をもたらす。リガンド−受容体相互作用は、NGFに選択的に結合して中和する特異的抗体の適用によって、又はTrk受容体のキナーゼ活性の低分子量阻害剤の適用によって消失させることができる(Kumar及びMahal,(2012)J Pain Res,5,279〜87:Watson等,(2008).Biodrugs,22,349〜359)。
骨折修復に対するNGF/TrkAシグナル伝達の影響は十分には解明されていない。最近、2つの研究が、中和抗NGFモノクローナル抗体又は低分子量Trkキナーゼ阻害剤の適用によりNGF/TrkAシグナル伝達を遮断した後の疼痛関連行動の有意な減少を報告している(Koewler等,(2007)J Bone Miner Res,22,1732〜42:Ghilardi等,(2011)Bone,48,389−98)。しかし、両方の研究でカルスのサイズの増加が報告され、治癒した骨の生体力学的特性が僅かに低下したこともまた一方のレポート(Koewler等,(2007)J Bone Miner Res,22,1732〜42)において示されており、おそらく骨折治癒過程の干渉を示している。両方の研究で観察された効果は比較的小さいので、更なる明確化が必要である。従って、我々は、機械的に定義された骨折治癒マウスモデルにおいて、NGF及びTrkAをそれぞれ標的とする中和モノクローナル抗体を適用することによって、この問題に取り組んだ。
[方法]
(抗体)
中和抗NGFモノクローナル抗体は、タネズマブの配列に基づくヒトIgG2であり、マウスNGFに対して完全に交差反応性である(Cattaneo,(2010)Curr Opin Mol Ther,12,94〜106)。中和抗TrkA抗体は、GBR VH5(K3Q,V37A)VL1 IGHG4 S228Pである。
(動物モデルと畜産)
動物実験は、実験動物のケア及び使用に関する国内及び国際ガイドラインに従って実施され、地方の倫理委員会(Regierungspraesidium Tuebingen,No.1144)によって承認された。雄のAMB1マウスは、マウスTrkA遺伝子座にヒトTrkAのノックインを有し、Charles River(Charles River Italia,Calco,Italy)から入手した。マウスを、23℃及び55±10%の湿度で14時間の明、10時間の暗サイクルで4匹までの動物群で収容した。標準的な齧歯類の餌と水は自由に入手可能とした。手術手順は無菌条件下で行った。
(研究デザイン)
骨折治癒に対するNGF−TrkAシグナル遮断の影響を調べるために、以前に詳細に記載されているような(Roentgen等,(2010)J Orthop Res,28,1456〜62)標準化された骨切り術を13週齢マウスの右大腿骨になした。手短に言えば、全身麻酔(2体積%イソフルラン,Forene(登録商標),Abbott,Wiesbaden,Germany)により、Gigliワイヤソー(RISystem,Davos,Switzerland)を使用して右大腿骨の中軸に骨切り隙間をつくった。切開術は、外部固定具(剛性3N×mm−1;RISystem,Davos,Switzerland)を使用して安定化させた。手術前に、マウスに抗生物質(クリンダマイシン−2−ジヒドロゲンホスフェート,45mg×kg−1;クリンダマイシン,Ratiopharm,Ulm,Germany)を単回投与した。鎮痛には、トラマドール−塩酸塩(25mg×L−1,Gruenenthal,Aachen,Germany)を、手術の1日前と後に飲料水を介して提供した。
手術前に、マウスを、リン酸緩衝生理食塩水(PBS,PAA Laboratories,Linz,Austria)(対照,n=24)、抗NGF抗体(n=25)又はTrkA抗体(n=24)(両方の抗体は、Glenmark Pharmaceuticals Ltd,Switzerlandによって提供された)の投与のために3群に無作為に割り当てた。抗体は、10mg×kg−1体重の濃度で腹腔内投与した。この物質は、手術後1日目、6日目及び11日目に投与した。
手術後の7、14又は25日目にマウスを安楽死させ、手術された対側大腿骨を外科的に移植した。
(活動性と地面反力の測定)
投与された抗体の鎮痛効果を決定するために、疼痛が活動低下をもたらし、恐らく骨切り肢の負荷を減少させるので、手術後のマウスの活動性と手術された肢の垂直地面反力(GRF)を評価した。手術後2、5、7、14及び20日目に分析を実施した。垂直GRFを評価するために、マウスを、床にフォースプレートを含むアクリルガラストンネル(HE6×6,AMTI,Watertown,MA,USA)を自由に移動させた。手術された肢の立脚期中のピーク垂直GRFを、盲検観察者によって記録し、時点当たりの各マウスの少なくとも4回の測定から平均した。マウスの活動性を、特殊なケージに取り付けられた赤外線ビームシステム(ActiMot,TSE Systems GmbH,Bad Homburg,Germany)を使用して一晩記録した。術後値は術前測定値と関連していた。
(生体力学的試験)
機械的特性を調べるために、25日目に外植した無傷及び骨切り大腿骨を、以前に記載されているように(Roentgen等,(2010)J Orthop Res,28,1456〜62;Wehrle等,(2014)J Orthop Res,32,1006〜13)、非破壊的な3点曲げ試験に供した。簡単に述べると、大腿骨の近位端をアルミニウムシリンダーに固定し、ついでこれを3点曲げ装置(Z10,Zwick Roell,Ulm,Germany)のヒンジ継手に固定した。大腿骨顆部を曲げ支持体上に固定しないで載せた。軸方向荷重を、大腿部の中間軸の矢状面に加えた。曲げ剛性を、フォース−たわみカーブの線形領域の傾き(k)から計算した。骨折カルスが支持体の中間(l/2)に正確に位置していない場合、荷重ベクトルと近位(a)及び遠位(b)支持体との間の距離を考慮した。曲げ剛性(EI)は、非対称曲げの式:EI=k((a)×3l−1)に従って計算した。
(マイクロコンピュータ断層撮影(μCT))
14日目及び25日目に採取した大腿骨を、μCT装置(Skyscan 1172,Skyscan,Kontich,Belgium)を使用して、50kVの電圧及び200μAでピクセルあたり8μmの分解能でスキャンした。各スキャン内で、定まった密度のヒドロキシアパタイト(HA)(250及び750mg×cm−3)を有する2つのファントムを走査して、骨密度(BMD)を決定した。
14日目に、総体積(TV)、骨体積(BV)、骨密度(BV/TV)及びBMDについてカルス全体を分析した。25日目に、2つの関心領域であるカルス全体と以前の骨切り隙間を上記パラメータについて分析した。石灰化組織と非石灰化組織を区別するために、641.9mgHA×cm−3に対応する全体的閾値を適用した(Morgan等,(2009)Bone,44,335〜44)。
(組織形態計測)
大腿骨を4%ホルマリン中で24時間固定し、20%のエチレンジアミン四酢酸(pH7.2〜7.4)中で10〜12日間脱灰し、パラフィンに包埋した(Paraplast,Leica Biosystems,Wetzlar,Germany)。厚さ6μmの縦断面を切断し、サフラニン−O及びファストグリーンを使用して染色した。50倍の倍率で光学顕微鏡(Leica DMI6000B;ソフトウェアMetaMorph(登録商標),Leica Microsystems,Mannheim,Germany)を使用して、組織組成の評価を実施した。全ての時点で、骨膜カルス及び骨切り間隙からなるカルス全体を、線維組織、軟骨及び骨の相対量について分析した。
(統計分析)
結果は、平均値±平均値の標準誤差(SEM)として示される。データは、シャピロ・ウイルク検定を使用して正規分布について試験した。データ解析には、SPSS統計ソフトウェア(バージョン21,IBM Corp,Chicago,IL,USA)を使用した。群はANOVAを使用して比較した。事後分析はフィッシャーのLSD検定を使用して実施した。有意性はp≦0.05であると仮定した。
[結果]
(活動性とGRFの評価)
手術1〜2日前及び手術後2、5、7、14及び20日目に、マウスの活動性と垂直GRFを評価した。予想された通り、全ての群で手術後に活動性は低下した。2日目に、抗TrkA抗体処置マウスは、PBS処置動物と比較して有意に高い活動性を示し(図14A)、これは抗体処置マウスの痛みが軽減したことを示している。PBSと抗NGF抗体又は抗NGF抗体及び抗TrkA抗体処置との間に有意差はなかった。後の時点で、有意な群間差は検出されなかった(図14A)。
垂直GRFの分析は、2日目に全ての処置群において術前の値の83〜90%までの減少を示した(図14B)。垂直GRFは5日目まで更に減少し、ついでGRFが術前の値の90〜100%に達した20日目までゆっくり増加した。任意の与えられた時点で群間に有意差はなかった(図14B)。
(骨折治癒に及ぼすNGF−TrkAシグナル伝達遮断の影響)
カルス組成の組織形態計測評価を7、14及び25日目に実施した。代表的な切片を図15A〜Iに示す。我々は、何れの時点においても処置群間でカルス組成の統計的に有意な差を検出しなかった(図15J〜L)。μCTを使用する14日目のカルスの3次元評価において、カルスサイズ、BV、BV/TV又はBMDに有意差はなかった(表6)。25日目に骨切り術又は全カルスの分析についても同じことが見出された(表7)。非破壊的な3点曲げ試験を使用して決定されたカルスの曲げ剛性は、PBS投与と比較して抗NGF抗体又は抗TrkA抗体によって有意な影響はなかった(図16)。
まとめると、データは、NGF/TrkAシグナル伝達の遮断が骨折治癒に悪影響を及ぼさないことを示した。
[考察と結論]
骨折関連疼痛の軽減は患者の治療における重要な問題である。しかし、NSAIDを使用する一般的な治療は骨折治癒には不利に見える。
ここで、鎮痛のためのNGF/TrkAシグナル伝達の遮断が骨折治癒に影響を及ぼすかどうかを調べた。我々の結果は、中和抗NGF又は抗TrkA抗体で処置した動物ではカルス形成及び成熟が正常に起こったので、選択的抗体を使用するNGF/TrkAシグナル伝達の遮断によって骨再生が影響を受けないことを示している。
PBS、抗NGF又は抗TrkA抗体で処置した動物において、7、14及び25日目に組織学的に又は14日目及び25日目に実施されたμCT分析によって評価されたカルス組成に有意差は観察されなかった。更に、曲げ剛性は影響を受けておらず、NGF/TrkA遮断による鎮痛が骨治癒に関して安全でありうることを示している。
NGFとその受容体TrkAの両方が骨細胞によって発現されるので、NGF/TrkAシグナル伝達が骨形成及び治癒を調節しうるという証拠がある(Asaumi等,(2000)Bone,26,625〜33)。インビトロデータは、前造骨性MC3T3−E1細胞におけるNGF/TrkAの抗アポトーシス作用(Mogi等,(2000)Life Sci,67,1197〜206)と、NGF−処置後のこれら細胞におけるアルカリホスファターゼの誘導を示唆しており、それにより骨芽細胞分化を促進する(Yada等,(1994)Biochem Biophys Res Commun,205,1187〜93)。マウスでの研究で、増殖、成熟及び肥大性軟骨細胞並びに骨芽細胞における骨折治癒の間のTrkA発現が実証された(Asaumi等,(2000)Bone,26,625〜33)。また、NGF発現が、増殖性、成熟及び肥大性軟骨細胞及び骨化前面付近の骨芽細胞において実証された。これらの知見は、骨折治癒の間のNGF/TrkAシグナル伝達の機能を意味するが、正確な役割は解明されていない。局所NGF投与がラットの肋骨骨折モデルにおいて骨折治癒を改善したことが実証された(Grills等,(1997)J Orthop Res,15,235〜42)。基本的機序は広くは調査されていないが、著者等は、交感神経支配の増加が軟骨細胞への骨前駆細胞の分化を刺激したと推測した(Grills等,(1997)J Orthop Res,15,235〜42)。骨折治癒中の中和抗NGFモノクローナル抗体又は低分子量Trkキナーゼ阻害剤の投与によるNGFシグナル伝達の遮断後、著しく大きいカルスの形成が報告された(Koewler等,(2007)J Bone Miner Res,22,1732〜42:Ghilardi等,(2011)Bone,48,389〜98)。これらの知見は、治癒過程の僅かな遅延を意味する。しかし、我々の知見は他者のものと共に(Koewler等,(2007)J Bone Miner Res,22,1732〜42:Ghilardi等,(2011)Bone,48,389〜98)骨折治癒の間の骨細胞とその前駆体におけるこのシグナル伝達経路の、もしあれば、下位の役割を意味する。
抗体処置の鎮痛効果を評価するために、我々はマウスの活動性と手術した肢の縦方向のGRFを決定した。手術後2日目のPBS処理動物と比較して、抗TrkA抗体処置マウスで有意に高い活動性が見出された。抗NGF抗体で処置したマウスではより大きな活動性の傾向もあったが、これは統計学的有意に達しなかった。対照的に、我々は両方の抗体を比較したとき統計学的に有意な差はなく、よって少なくとも同等の鎮痛効果を示すことを見出した。これらの活動性の知見は、中和抗NGF抗体の投与後の疼痛関連行動の有意な減少を報告したKoewler等,J Bone Miner Res,22,1732〜42の観察によって裏付けられている(Koewler等,2007 J Bone Miner Res,22,1732〜42)。一般に、治癒期間にわたるPBS処置と比較して、抗TrkA抗体で処置したマウスにおけるより大きな活動性の傾向が見出された。これは、PBSを投与されたマウスが、鎮痛抗体の一つを投与された動物より手術及び術後疼痛によってより影響を受けたことを示しており、治癒過程全体にわたるマウスの幸福に対する十分な早期疼痛制御の正の効果を示している。垂直GRFで表される手術した肢の負荷は、如何なる時点でも有意な群間差異を示さなかった。これはまた他者の報告と一致している(Koewler等,(2007)J Bone Miner Res,22,1732〜42)。我々は、GRFにおける僅かな減少は骨折関連の疼痛とは無関係である可能性があることを示唆している。我々は、手術中の筋肉の切開が機能を変化させ、よって負荷を減少させていると仮定する。
結論として、前記結果は、生体力学的性質及びカルス組成が抗体処置によって変化しなかったので、特異的抗体を使用する齧歯類における骨折治癒に対するNGF/TrkAシグナル伝達の遮断の負の効果を示していない。
実施例11−低濃度水性製剤の安定性データ
本発明者等は、
配列番号:5を含む軽鎖可変配列と配列番号:7を含む重鎖可変領域とを含む10mg/mlの抗TrkA抗体;
25mMのクエン酸塩;
150mMのNaCl;
0.05%のツイーン80
を含有する、pH6.0に調整された抗TrkA抗体の第一低濃度液体製剤を作製し、試験した。
本発明者等は、T0、T1、T2、T3、T6、T9、T12、T18、T24、T30の時点(月)において、5℃、25℃及び40℃で多くの基準を使用して抗TrkA抗体の安定性を特徴付けた。
特に、製剤中に存在する抗体を、製剤又はその一部の透明度、着色度、乳白光度及び微粒子汚染度(可視粒子)の決定;製剤中に存在するタンパク質の濃度を決定する波長280nmの光吸収の測定;抗体の重量及び又は分解の変化を決定するSDS−PAGEゲル可視化;抗体の結合特性の変化を決定するELISA;製剤中の正/負抗体種構成の変化を決定するHPLC−CEX;製剤中に存在するキャピラリー電気泳動による抗体の等電点プロファイルの変化を決定するHPLC−IEF;製剤中の抗体の変化を決定するHPLC−SEC分析によって、関連時点で特徴付けた。
製剤及びその中の抗体の特性評価の各々は、標準的な技術を使用して行った。
それぞれの場合、比較は、一又は複数の時点とT0値及び/又は品質保証及び品質管理目的のための標準物質として使用される抗体に対して以前に確立された標準との間で少なくともなされる。
安定性データは、図17では5℃、図18では25℃、図19では40℃に対して提供される。
実施例12−高濃度水性製剤の安定性データ
本発明者等は、
配列番号:5を含む軽鎖可変配列と配列番号:7を含む重鎖可変領域とを含む100mg/mlの抗TrkA抗体;
50mMのヒスチジン;
150mMのNaCl;
0.05%のツイーン80
を含有する、pH5.75又は6.0に調整された抗TrkA抗体の液体製剤を作製し、試験した。
本発明者等は、T0、T1、T2、T3、T6、T9、T12、T18、T24、T30の時点(月)において、5℃、25℃及び40℃で多くの基準を使用して抗TrkA抗体の安定性を特徴付けた。
特に、製剤中に存在する抗体を、製剤の透明度、着色度、乳白光度及び微粒子汚染度(可視粒子)の変化の決定;製剤中に存在するタンパク質の濃度を決定する波長280nmの光吸収の測定;抗体の重量及び又は分解の変化を決定するSDS−PAGEゲル可視化;抗体の結合特性の変化を決定するELISA;製剤中の正/負抗体種構成の変化を決定するHPLC−CEX;製剤中に存在するキャピラリー電気泳動による抗体の等電点プロファイルの変化を決定するHPLC−IEF、製剤中の抗体の変化を決定するHPLC−SEC分析によって、一又は複数の時点で特徴付けた。それぞれの場合、比較は、T0値の各時点と品質保証及び品質管理目的のための標準物質として使用される抗体に対して以前に確立された標準との間でなされる。
安定性データは、図20では25℃、図21では25℃及び図22では40℃でpH5.75に調整された製剤に対して提供される。安定性データは、図23では5℃、図24では25℃及び図25では40℃でpH6に調整された製剤に対して提供される。
実施例13−高濃度水性製剤の安定性データ
本発明者等は、
配列番号:5を含む軽鎖可変配列と配列番号:7を含む重鎖可変領域とを含む150mg/mlの抗TrkA抗体;
50mMのヒスチジン;
150mMのNaCl;
0.05%のツイーン80
を含有する抗TrkA抗体の第一低濃度液体製剤を作製し、試験した。
本発明者等は、T0、T1、T2、T3、T6、T9、T12、T18、T24、T30の時点(月)において、5℃、25℃及び40℃で多くの基準を使用して抗TrkA抗体の安定性を特徴付けた。
特に、製剤中に存在する抗体を、製剤の透明度、着色度、乳白光度及び微粒子汚染度(可視粒子)の変化の決定;製剤中に存在するタンパク質の濃度を決定する波長280nmの光吸収の測定;抗体の重量及び又は分解の変化を決定するSDS−PAGEゲル可視化;抗体の結合特性の変化を決定するELISA;製剤中の正/負抗体種構成の変化を決定するHPLC−CEX;製剤中に存在するキャピラリー電気泳動による抗体の等電点プロファイルの変化を決定するHPLC−IEF、製剤中の抗体の変化を決定するHPLC−SEC分析によって、一又は複数の時点で特徴付けた。
それぞれの場合、比較は、T0値の各時点と品質保証及び品質管理目的のための標準物質として使用される抗体に対して以前に確立された標準との間でなされた。
安定性データは、図26では5℃、図27では25℃及び図28では40℃でpH5.75に調整された製剤に対して提供される。安定性データは、図29では5℃、図30では25℃及び図31では40℃でpH6に調整された製剤に対して提供される。
実施例14−100mg/ml製剤及び150mg/ml製剤のサブビジブル粒子、粘度及び注射針通過性
本発明の高濃度液体製剤の特性を更に特徴づけるために、一連の更なる実験を実施して、サブビジブル粒子の存在、並びに製剤の粘度及び注射針通過性を決定した。実験は5℃で9〜12ヶ月間保存されたサンプルについて実施した。
−サブビジブル粒子
治療用タンパク質の有効性を損なう可能性のある一つの手段は、望ましくない免疫応答を誘導し、タンパク質の活性の抗体媒介性中和又はバイオアベイラビリティの変化をもたらすことによる。治療用タンパク質製品中のタンパク質凝集体が免疫原性を高めうることは十分に確立されており、従ってそのような影響は製品品質を評価する際に考慮すべき重要なリスク因子である。そのような凝集体は、製剤中にサブビジブル粒子として現れる。
タンパク質は、通常、分子の天然状態アンサンブルの一部でありうる部分的に折り畳まれていない分子から凝集する。製剤が天然状態で存在するタンパク質分子の割合を最大化し維持するように開発されても、特に薬学的に関連する時間スケール及びストレス条件下では、有意な量の凝集体が形成されうる。所与の製品中に存在するタンパク質粒子のレベル及びサイズは、治療用タンパク質の商業的生産に関連する多くの要因によって変化しうる。
タンパク質分子が天然の立体配座を有する抗原の反復配列を有する大きなタンパク質アセンブリは、通常、免疫応答を誘導するのに最も強力であることが知られている。更に、より効果的なワクチンを開発する努力は、抗原性タンパク質を他の物質(例えば、コロイド状アルミニウム塩又はポリスチレン)からなるナノ粒子又はマイクロ粒子に吸着させることが免疫原性を大きく増加させることを実証した。これらの教訓を治療用タンパク質製品に適用すると、天然様の立体構造を有するタンパク質分子を含む大きな凝集体が、患者において有害な免疫応答を引き起こす最大のリスクを引き起こすと主張されている。
サブビジブル微粒子の分析のための標準試験では、粒径が10μmを超える粒子が6000粒子/ml以下に制御され、25μmを超える粒子が600粒子/ml以下に制限されることが規定されている。
サブビジブル粒子分析は、HIACシステム(Beckman Coulter Lifesciences)を使用し、製造者によって提供されたプロトコールを使用して実施した。測定は光の不明瞭化に基づいており、粒子の幾何学的形状に基づく粒子の測定を含む。
全ての製剤は、許容可能なレベル下のサブビジブル粒子であり、観察された粒子の欠如は、処方された抗体の高レベルのタンパク質安定性の良好な指標を提供する。
−粘度
治療剤としてのモノクローナル抗体の使用には、一般に、多用量のタンパク質の送達が必要となる。そのような濃縮溶液には溶液粘度を含む多くの課題が伴う。注射溶液の許容可能な粘度についての業界標準は存在しないが、25〜30mPA.sの値が、一般的にソフトな上限と考えられ、50mPA.sを超える粘度では注射の実施を可能にするのに一般に非標準的な投与技術/装置が必要とされる。
粘度分析は、Haake Reostress1(Thermo Scientific)を使用し、製造者によって提供されたプロトコールを使用して実施した。
驚くべきことに、150mg/ml製剤A(50mMのヒスチジン、150mMのNaCl、ツイーン80−0.05%、pH5.75、150mg/ml)は、試験した100mg/ml製剤のものに近い粘度を有する例外的な特性を示した。第2の試験した150mg/ml製剤(50mMのヒスチジン、150mMのNaCl、ツイーン80−0.05%、pH6、150mg/ml)もまた良好な特性で、同等の市販の150mg/mlの治療用抗体製剤よりも良好な特性を示した。
−注射針通過性
注射針通過性は、任意の非経口剤形の重要な製品性能パラメータである。これは、注射前にバイアルからの移送時に皮下注射針を容易に通過する注射可能な治療薬の能力を指す。注射針通過性は、抜きやすさ、目詰まりや起泡傾向、用量測定の精度などの要因が含まれる。注射針通過性は、針の幾何形状、すなわち内径、長さ、開口形状、並びにシリンジの表面仕上げによって影響されうる(4)。これは、非常に細い針が備えられたペン及び自動注射器のような自己注射装置にとっては特に重要である。実際、患者は29−31−G針を用いるペンインジェクターを使用することができる。予め充填されたシリンジに関する限り、皮下投薬のための一般的な針構成は、27G及び25Gである(4,5)。細い針は、注射の痛みを軽減する一方で、薬物を注射するために大きな力を必要とする。現時点では、薬局方では、公定の試験手順は規定されていないが、一般に、5〜8N未満の力が、ヒトの注射に対して許容可能であると考えられる。
注射針通過性分析は、TA−XT Plus(Stable Micro Systems)を使用し、製造者によって提供されたプロトコールを使用して実施した。
27G針データの注射針通過性は良好であったが、30G針については例外的であった。

Claims (10)

  1. ヒトTrkAに結合するヒト化抗TrkA抗体又はその断片であって、重鎖可変ドメインCDR1、2及び3と軽鎖可変ドメインCDR1、2及び3とを含み、前記重鎖可変ドメインが、配列番号:1〜5からなる群から選択される配列を含み、前記軽鎖可変ドメインが、配列番号:6〜13からなる群から選択される配列を含み、
    前記重鎖可変ドメインの非CDR領域が、37、42、及び89からなる群から選択されるアミノ酸位置にアミノ酸置換を含み、各群のメンバーのアミノ酸位置は、骨関連疼痛の治療のためにKabatに記載の番号付けシステムを利用して示されている、ヒト化抗TrkA抗体又はその断片。
  2. 前記骨関連疼痛が、骨損傷又は骨に影響を及ぼす病理から生じる疼痛を含む群から選択される、請求項1に記載のヒト化抗TrkA抗体又はその断片。
  3. 前記骨関連疼痛が、骨折(fracture)、剥離、骨折(break)及び/又は炎症に起因する、請求項1に記載のヒト化抗TrkA抗体又はその断片。
  4. 前記骨関連疼痛が、事故又は過剰使用もしくは反復運動傷害に起因する、請求項1に記載のヒト化抗TrkA抗体又はその断片。
  5. 前記骨関連疼痛が、ホルモン欠乏、感染、骨がん又は骨への血液供給の中断により弱くなった骨に起因する、請求項1に記載のヒト化抗TrkA抗体又はその断片。
  6. 前記骨関連疼痛が、骨がん、特に二次骨がん及び/又は転移性がん細胞に起因する、請求項1に記載のヒト化抗TrkA抗体又はその断片。
  7. 請求項1に記載の方法において使用されるヒト化抗TrkA抗体又はその断片と薬学的に許容される担体を含有する組成物。
  8. 治療剤に連結された、請求項1に記載の方法において使用されるヒト化抗TrkA抗体又はその断片を含むイムノコンジュゲート。
  9. 他の薬学的に活性な薬剤を更に含有する、請求項8に記載の組成物。
  10. 他の薬学的に活性な薬剤を更に含有し、該他の薬学的に活性な薬剤が、
    a)鎮痛剤
    b)他の抗TrkA抗体
    c)NGF
    d)抗がん剤
    e)抗NGF抗体
    の一又は複数である、請求項8に記載の組成物。
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