JP2019535236A - テネイシンエピトープと抗体 - Google Patents

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Abstract

本開示は、テネイシンCの中和エピトープ、およびそれに特異的な結合ドメイン、例えば抗体またはその結合断片、それを含む医薬組成物、ならびに治療、特に炎症性疾患の治療における前述の抗体、結合断片または組成物の使用に関する。【選択図】図2

Description

本開示は、テネイシンCの中和エピトープ、およびそれに特異的な結合ドメイン、例えば抗体またはその結合断片、それを含む医薬組成物、ならびに治療、特に炎症性疾患の治療における前記抗体、結合断片または組成物の使用に関する。
いくつかの研究は、テネイシンCのFBGドメインのPサブドメインのいわゆるループ5、ループ7およびループ10がTLR4受容体に結合するための重要なエピトープであることを示唆している。テネイシンCのFBGドメインとTLR4との相互作用は、インビボでの炎症反応の持続性を増大させる原因であると考えられている。FBGドメインのこれらの領域、特にループ5は、抗体および結合断片などの阻害剤を用いた標的化にとって関心のある領域と考えられる。
驚くべきことに、本発明者らは、ループ5由来のいかなる残基も含まない立体配座エピトープが、テネイシンCのFBGドメインの「炎症活性」を中和することを確立した。
一態様では、Ala2215、Tyr2116、Asn2118、Ser2131、Ile2133、Tyr2140、Arg2147、Asn2148、Cys2149、His2150、Arg2151、His2163、Ser2164、Phe2170,His2171およびHis2175の群から独立して選択される少なくとも5個のアミノ酸を含むテネイシンCの中和エピトープが提供され、前記アミノ酸残基の位置は、ユニプロットID:P24821(配列番号1)に開示されているタンパク質に関して定義される。
一実施形態では、本開示のエピトープは立体配座エピトープである。
一実施形態では、エピトープは、例えば抗体または断片、特に本明細書に開示される抗体C3の結合ドメインの結合エンティティの4Å、3.5Åまたは3.0Å内に位置するアミノ酸残基として定義される。
一実施形態では、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは、少なくとも1つの荷電残基Arg2147を含む。
一実施形態では、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは、荷電残基Arg2151を含む。
一の実施形態において、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは、少なくとも1つの疎水性残基Ile2133を含む。
一実施形態では、本発明によるテネイシンCの中和エピトープは、アミノ酸Arg2147、Asn2148、Cys2149、His2150、およびArg2151の直鎖状配列を含む。
一実施形態では、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは、極性残基His2163を含む。
一実施形態では、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは、Cys2149を含む。
一実施形態において、テネイシンCの中和エピトープは、疎水性残基His2171を含む。
一実施形態では、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは極性アミノ酸Tyr2116を含む。
一実施形態では、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは、疎水性残基Phe 2170を含む。
一実施形態では、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは、Ile2133、Arg2147、Asn2148、His2163、およびPhe2170を含む。
一実施形態では、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは、アミノ酸残基Ser2131をさらに含む。
一実施形態では、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは、アミノ酸残基Tyr2216をさらに含む。
一実施形態では、本開示によるテネイシンCの中和エピトープは、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15または16個の前記アミノ酸残基を含む。
一実施形態では、エピトープの阻害剤、例えば小さな化学物質、抗体またはそれらの結合断片が提供される。
一実施形態では、例えば中和抗体またはその結合断片において、本開示によるエピトープに結合する結合ドメインが提供される。
本発明はまた、本発明によって提供される中和エピトープに結合する、および/またはそれと相互作用する抗体およびその結合断片を提供する。抗体は、本発明のエピトープと直接的または間接的に、例えば直接結合によってまたはアロステリック相互作用によって相互作用することができることが理解されよう。特に、本開示の一態様を形成する抗体および結合断片は、親和性など、本明細書に開示されている抗体C3の特性と同様の1つまたは複数の特性を有する。
一実施形態では、本開示による結合ドメインは、例えばキメラ抗原受容体の一部として、細胞表面に発現される。
一実施形態では、本開示による中和抗体または結合断片は、エピトープと相互作用する抗体または結合断片の重鎖の残基100、101、102、104および105から選択される少なくとも1つのアミノ酸を有し、アミノ酸はエピトープの4オングストローム内に位置し、例えば2、3、4または5個の残基がエピトープと相互作用する。
一実施形態では、抗体または結合断片の重鎖のアミノ酸残基100は極性であり、例えばチロシンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の重鎖のアミノ酸101は極性アミノ酸、例えばGlnである。
一実施形態では、抗体または結合断片の重鎖のアミノ酸102は極性であり、例えばセリンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の重鎖のアミノ酸104は荷電しており、例えばGluである。
一実施形態では、抗体または結合断片の重鎖のアミノ酸105は、負に荷電したアミノ酸、例えばAspである。
一実施形態では、本開示による中和抗体または結合断片は、エピトープと相互作用する抗体または結合断片の軽鎖の残基28、30、31、32、50、51、52、53、64、91および92から選択される少なくとも1つのアミノ酸を有し、アミノ酸はエピトープの4オングストローム以内に位置し、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11個の残基がエピトープと相互作用する。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸残基28は極性であり、例えばチロシンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸30は極性アミノ酸、例えばグルタミンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸31は疎水性、例えばグリシンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸32は疎水性、例えばフェニルアラニンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸50は荷電アミノ酸、例えばアスパラギン酸である。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸51は疎水性、例えばアラニンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸52は疎水性、例えばグリシンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸53は極性アミノ酸、例えばアスパラギンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸64は疎水性、例えばグリシンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸91は荷電アミノ酸、例えばセリンである。
一実施形態では、抗体または結合断片の軽鎖のアミノ酸92は極性アミノ酸、例えばチロシンである。
一実施形態では、抗体又は結合断片はヒトまたはヒト化である。
一実施形態では、親和性を有する抗体または結合断片は、5pM〜500nMの範囲、例えば10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、900または950pM、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100、150、200、250、300、350、400または450nMにある。
一実施形態では、本開示の抗体または結合断片は、C3抗体のCDRを含まない。
一実施形態では、本開示の抗体または結合断片は、B12抗体のCDRを含まない。
一実施形態では、本開示の抗体または結合断片は、2A5抗体のCDRを含まない。
本開示による抗体または結合断片ならびに希釈剤、賦形剤および/または担体を含む医薬組成物もまた提供される。
一態様では、本開示は、治療に使用するための、特に慢性炎症の治療に使用するための、中和抗体もしくは結合断片、またはそれらのいずれかを含む医薬組成物に及ぶ。
文脈が他に示さない限り、抗体およびその結合断片は6つのCDR配列を含む。
本明細書で使用される「C3、B12および2A5のCDRを含まない」とは、CDR H1、CDR H2、H3、L1、L2 L3のうちのいずれか1つ、およびその2つ以上の組み合わせにおける少なくとも1つのアミノ酸が置換、付加または欠失されている、例えばCDR配列が本明細書に開示(前記抗体の系列メンバーを含む)された配列と同一でないことを意味する。
一実施形態において、本開示の抗体または結合断片は、本明細書に開示されるCDR配列とは異なる、特に、少なくとも1つのCDR配列中の1、2、3、4、5、6個以上のアミノ酸などの少なくとも1つのアミノ酸の、例えば付加、置換または欠失(特に置換または欠失)によって異なる少なくとも1つのCDRを含む。
一実施形態では、CDR H1は、本明細書に開示される配列とは異なるように修飾される。
一実施形態では、CDR H2は、本明細書に開示される配列とは異なるように修飾される。
一実施形態では、CDR H3は、本明細書に開示される配列とは異なるように修飾される。
一実施形態では、CDR L1は、本明細書に開示される配列とは異なるように修飾される。
一実施形態では、CDR L2は、本明細書に開示される配列とは異なるように改変される。
一実施形態では、CDR L3は、本明細書に開示されている配列と異なるように修飾されている。
一の実施形態では、抗体または結合断片の結合ドメイン中の2つのCDRは異なり、例えばCDR H1およびH2;CDRH1およびH3;CDR H2およびH3 ;CDR L1およびL2;CDRL1およびL3;CDR L2およびL3;CDR H1およびCDR L1;CDR H2およびL1;CDR H3およびL1;CDR H1およびL2;CDR H2およびL2;CDR H3およびL2;CDR H1およびL3;CDR H2およびL3;CDR H3およびL3は、例えば少なくとも1つのアミノ酸の付加、置換または欠失(特に置換または欠失)によって本明細書の配列と異なり、例えば1、2、3、4、5、6個以上のアミノ酸が少なくとも1つのCDR配列において異なる。
一実施形態では、抗体または結合断片の結合ドメイン中の3つのCDRは異なり、例えばCDR H1、H2、およびH3;CDR L1、L2およびL3、CDR H1、H2およびL1;CDR H1、H2およびL2;CDR H1、H2およびL3;CDR H1、H3およびL1;CDR H1、H3およびL2;CDR H1、H3およびL3;CDR H2、H3およびL1;CDR H2、H3およびL2;CDR H2、H3およびL3;CDR L1、L2およびH1;CDR L1、L2およびH2;CDR L1、L2およびH3;CDR L1、L3およびH1;CDR L1、L3およびH2;CDR L1、L3およびH3;CDR L2、L3およびH1;CDR L2、L3およびH2;CDR L2、L3およびH3は、例えば少なくとも1つのアミノ酸の付加、置換または欠失(特に置換または欠失)によって本明細書の配列と異なり、例えば1、2、3、4、5、6個以上のアミノ酸が少なくとも1つのCDR配列において異なる。
一実施形態では、結合ドメイン内の4つのCDRは、本明細書に開示されている対応する抗体CDRとは異なる。
一実施形態では、結合ドメイン内の5つのCDRは、本明細書に開示されている対応する抗体CDRとは異なる。
一実施形態では、結合ドメイン内の6つのCDRは、本明細書に開示されている対応する抗体CDRとは異なる。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号27、CDR H2は配列番号28、CDR H3は配列番号29、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号31である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号34、CDR H2は配列番号35、CDR H3は配列番号36、CDR L1は配列番号38、CDR L2は配列番号39、CDR L3は配列番号40である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号22、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号24である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号43、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号46、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号49、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号6、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号4であり、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号53、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号15、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号21、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号45、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号51、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号56、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号58、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号60、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号62、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号64、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号66、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号68、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号70、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号72、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号74、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号76、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号78、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号80である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号83である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号86である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号89である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号92である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号95である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H3は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号98である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号101または102である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号105である。
一実施形態では、少なくとも1つ、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRが異なり、CDR H1は配列番号11CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号108である。
本明細書中で使用される場合、異なるとは、例えば1、2、3、4、5または6個のCDRの少なくとも1つのCDR配列中の、例えば1、2、3、4、5、6個以上のアミノ酸の少なくとも1つのアミノ酸の付加、置換または欠失(特に置換または欠失)をいう。
本明細書で使用される「中和エピトープ」は、阻害または遮断され、それによってテネイシン(例えばテネイシンC)のFBGドメイン、特にそのP-サブドメインの生物学的シグナル伝達活性を1つ以上の受容体、例えばTLR4に中和することができるエピトープを指す。
本明細書で使用する場合、用語「中和抗体」は、テネイシン(例えば、テネイシンC)のFBGドメイン、特にそのP−サブドメインの生物学的シグナル伝達活性を1つまたは複数の受容体、例えばTLR4に中和することができる抗体を表現する。
本明細書で使用される「中和」という用語は、部分的または完全であり得る生物学的シグナル伝達活性の減少を意味することが理解されるであろう。
抗体可変ドメイン中の残基は、従来、Kabatらによって考案されたシステムに従って番号付けされている。このシステムは、Kabatら,1987、Sequences of Proteins of Immunological Interest,アメリカ合衆国保健福祉省、アメリカ国立衛生研究所(以降、「Kabat et al.(supra)」に記載されている。この番号付け方式は、他に指示がない限り、本明細書において使用される。
Kabat残基の指定は、必ずしもアミノ酸残基の線状番号付けと直接対応しない。実際の直鎖状アミノ酸配列は、基本的な可変ドメイン構造のフレームワークであろうと相補性決定領域(CDR)であろうと、構造要素の短縮または挿入に対応する厳密なKabat番号付けよりも少ないまたは追加のアミノ酸を含み得る。残基の正しいKabat番号付けは、抗体の配列中の相同性の残基を「標準的な」Kabat番号付け配列と整列させることによって、所与の抗体について決定され得る。
重鎖可変ドメインのCDRは、Kabat番号付け体系に従って、残基31〜35(CDR -H1)、残基50〜65(CDR-H2)および残基95〜102(CDR-H3)に位置する。しかしながら、Chothia(Chothia、C.and Lesk、A.M.M.Mol.Biol.,196,901-917(1987))によれば、CDR-H1に相当するループは残基26から残基32まで伸びている。したがって、本明細書で使用される「CDR-H1」は、Kabat番号付け体系とChothiaの位相幾何学的ループ定義の組み合わせによって記載されるように、残基26〜35を含む。
軽鎖可変ドメインのCDRは、Kabat番号付け体系に従って、残基24〜34(CDR-L1)、残基50〜56(CDR-L2)および残基89〜97(CDR-L3)に位置する。
本発明における使用のための抗体は、全抗体および機能的活性断片もしくはその誘導体を含み、限定されないが、モノクローナル抗体、多価抗体、多重特異性抗体、完全ヒト抗体、ヒト化抗体またはキメラ抗体、ドメイン抗体、例えばVH、VL、VHH、一本鎖抗体、Fabフラグメント、Fab’およびF(ab’)フラグメントならびに上記のいずれかのエピトープ結合断片であってもよい。他の抗体断片としては、国際特許出願WO2005003169、WO2005003170およびWO2005003171に記載されているものが挙げられる。抗体断片およびそれらを製造する方法は当該技術分野において周知であり、例えば、Vermaら,1998,Journal of Immunological Methods,216,165−181;Adair and Lawson,2005.Therapeutic antibodies.Drug Design Reviews−Online 2(3):209−217を参照されたい。
本発明における使用のための抗体は、免疫グロブリン分子および免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分,すなわち、抗原に特異的に結合する抗原結合部位を含む分子が含まれる。本発明の免疫グロブリン分子は、免疫グロブリン分子の任意のクラス(例えば、IgG、IgE、IgM、IgDおよびIgA)またはサブクラスのものであり得る。本発明の抗体分子の定常領域ドメインは、もしこれが存在すれば、抗体分子の提案された機能、特に必要とされ得るエフェクター機能を考慮して選択され得る。例えば、定常領域ドメインは、ヒトIgA、IgD、IgE、IgG又はIgMドメインであり得る。特に、抗体分子が治療的使用を目的とし、抗体エフェクター機能が必要とされる場合、ヒトIgG定常領域ドメイン、特にIgG1及びIgG3アイソタイプを使用することができる。あるいは、抗体分子が治療目的に意図され、抗体エフェクター機能が必要とされない場合、例えば単純な遮断作用のためには、IgG2及びIgG4アイソタイプを使用してもよい。これらの定常領域ドメインの配列改変体もまた使用され得ることが理解されよう。例えば、Angalら、Molecular Immunology、1993、30(1)、105〜108に記載されているように、241位のセリンがプロリンに変更されている、IgG4分子を使用することができる。この変更を含むIgG4定常ドメインが特に好ましい。抗体が様々な翻訳後修飾を受けてもよいことも当業者には理解されよう。これらの改変の種類および程度は、抗体を発現するために使用される宿主細胞株ならびに培養条件に依存することが多い。そのような修飾は、グリコシル化、メチオニン酸化、ジケトピペラジン形成、アスパラギン酸異性化およびアスパラギン脱アミド化における変動を含み得る。頻繁な修飾は、カルボキシペプチダーゼの作用によるカルボキシ末端塩基性残基(リジンまたはアルギニンなど)の喪失である(Harris、RJ.Journal of Chromatography 705:129−134、1995に記載)。
モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ技術(Kohler&Milstein、1975、Nature、256:495〜497)、トリオーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(Kozborら、1983、Immunology Today、4:72)及びEBV-ハイブリドーマ技術(Coleら、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、pp77〜96、Alan R Liss、Inc.、1985)などの当該分野に公知のいかなる方法によって調製されてもよい。
本発明における使用のための抗体はまた、例えばBabcook、j.ら、1996,Proc.Natl.Acad.Sci.USA93(15):7843−78481、WO92/02551、WO2004/051268および国際特許出願番号WO2004/106377による、特異的抗体の産生のために選択された単一リンパ球から生成された免疫グロブリン可変領域cDNAをクローニングおよび発現させることによる単一リンパ球抗体方法を使用して生成され得る。
ヒト化抗体は、非ヒト種由来の1つ又は複数の相補性決定領域(CDR)及びヒト免疫グロブリン分子由来のフレームワーク領域を有する抗体分子である(例えば、US5,585,089;WO91/09967を参照)。
キメラ抗体は、軽鎖および重鎖遺伝子が異なる種に属する免疫グロブリン遺伝子セグメントからなるように遺伝子操作された免疫グロブリン遺伝子によってコードされる抗体である。これらのキメラ抗体は抗原性が低い可能性がある。
二価抗体は、当技術分野において公知の方法によって作製することができる(Milsteinら、1983,Nature 305:537−539;WO93/08829,Trauneckerら、1991、EMBO J.10:3655-3659)。多価抗体は、多重特異性または単一特異性であり得る(例えば、WO92/22853及びWO05/113605を参照)。
本発明において使用するための抗体はまた、当該分野で公知の種々のファージディスプレイ方法を使用して生成され得、またBrinkmanら、(in J.Immunol.Methods,1995,182:41−50),Amesら、(J.Immunol.Methods、1995、184:177〜186)、Kettleboroughら、(Eur..J.Immunol.1994、24:952〜958)、Persicら、(Gene,1997 187 9−18),Burtonら、(Advances in Immunology,1994,57:191−280)ならびにWO90/02809;WO91/10737;WO92/01047;WO92/18619;WO93/11236;WO95/15982;WO95/20401;およびUS5,698,426;5,223,409;5,403,484;5,580,717;5,427,908;5,750,753;5,821,047;571,698;5,427,908;5,516,637;5,780,225;5,658,727;5,733,743および5,969,108によって開示されているものが含まれる。一本鎖抗体の産生のための技術、例えばUS4,946,778に記載されているものなども、本開示に従ってエピトープに結合する一本鎖抗体を産生するために適合させることができる。また、トランスジェニックマウス、または他の哺乳動物の生物を用いてヒト化抗体を発現させることができる。
本明細書に開示される抗体および結合断片は、新しい抗体および結合断片を提供するために突然変異され得、操作され得、および/または親和性成熟および/または軽鎖が交換され得る。あるいは、特発性抗体は、本明細書中に開示される抗体の結合部位に特異的に生成され得る。このようにして生成されたこれらの特発性抗体は、本開示の元の抗体と同じエピトープに結合する傾向が高い可能性がある。
完全ヒト抗体は、重鎖および軽鎖両方の可変領域および定常領域(存在する場合)がすべてヒト起源であるか、またはヒト起源の配列と実質的に同一である抗体であり、必ずしも同じ抗体に由来するわけではない。完全ヒト抗体の例としては、例えば上記のファージディスプレイ法によって産生される抗体、およびマウス免疫グロブリン可変領域遺伝子および定常領域遺伝子がそれらのヒト対応物によって置換されているマウスによって産生される抗体が挙げられ得、例えばEP0546073B1、US5,545,806、US5,569,825、US5,625,126、US5,633,425、US5,661,016、US5,770,429、EP0438474B1およびEP0463151B1に一般的用語で記載されている。
当技術分野において公知の任意の適切な方法、例えば、水素−重水素交換、部位特異的突然変異誘発、質量分析、NMRおよびX線結晶学によって提供される抗体によって結合される残基を決定するために使用することができる。例えば、WO2007/149032に記載されている方法を参照されたい。
所望であれば、本発明において使用するための抗体は、1つまたは複数のエフェクター分子に結合させることができる。エフェクター分子は、例えば本発明の抗体に結合することができる単一の部分を形成するように連結された単一のエフェクター分子または2つ以上のそのような分子を含み得ることが理解されよう。エフェクター分子に結合した抗体断片を得ることが望まれる場合、これは抗体断片が直接またはカップリング剤を介してエフェクター分子に結合する標準的な化学的または組換えDNA手順によって調製され得る。そのようなエフェクター分子を抗体に結合させるための技術は当技術分野において周知である(Hellstromら、Controlled Drug Delivery,2nd Ed.,Robinsonら,eds.,1987,pp.623−53;Thorpeら、1982,Immunol.Rev.,62:119−58 およびDubowchikら、1999,Pharmacology and Therapeutics,83,67−123を参照)。 特定の化学的手順としては、例えばWO93/06231、WO92/22583、WO89/00195、WO89/01476およびWO03031581に記載されているものが含まれる。あるいは、エフェクター分子がタンパク質またはポリペプチドである場合、結合は、例えばWO86/01533およびEP 0392745に記載されているように、組換えDNA手順を用いて達成することができる。
本明細書で使用されるエフェクター分子という用語は、例えば、抗腫瘍薬、薬物、毒素、生物学的に活性なタンパク質、例えば酵素、他の抗体または抗体断片、合成または天然ポリマー、核酸およびその断片ト、例えばDNA、RNAおよび断片、放射性核種、特に放射性ヨウ化物、放射性同位体、キレート化金属、ナノ粒子およびレポーター基、例えば蛍光化合物またはNMRもしくはESR分光法によって検出され得る化合物が含まれる。
エフェクター分子の例は、細胞に有害(例えば死滅)な任意の薬剤を含む細胞毒素または細胞毒性薬を含み得る。例としては、コンブレスタチン、ドラスタチン、エポチロン、スタウロスポリン、メイタンシノイド、スポンジスタチン、リゾキシン、ハリコンドリン、ロリジン、ヘミアステルリン、タキソール、シトカラシン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、ダウノルビシンを含みます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、およびピューロマイシンならびにそれらの類似体または同族体が挙げられる。
エフェクター分子としてはまた、限定されないが、代謝拮抗剤(例えば、メトトレキサート、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、チオエパクロラムブシル、メルファラン、カルムスチン(BSNUS)およびロムスチン(CCNU)、シクロホスファミド、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、およびシス−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(以前のダウノマイシン)およびドキソルビシン)、抗生物質(例えばダクチノマイシン)(以前のアクチノマイシン)、ブレオマイシン、ミトラマイシン、アントラマイシン(AMC)、カリケアマイシンまたはデュオカルマイシン)、および抗有糸分裂剤(例えばビンクリスチンおよびビンブラスチン)が挙げられる。
他のエフェクター分子としては、111Inおよび90Y、Lu177、ビスマス213、カリホルニウム252、イリジウム192およびタングステン188/レニウム188などのキレート化放射性核種;または、限定されないが、アルキルホスホコリン、トポイソメラーゼI阻害剤、タキソイドおよびスラミンなどの薬剤が挙げられる。
他のエフェクター分子にはタンパク質、ペプチドおよび酵素が含まれる。対象となる酵素は、タンパク質分解酵素、加水分解酵素、リアーゼ、イソメラーゼ、トランスフェラーゼを含むが、これらに限定されない。対象のタンパク質、ポリペプチドおよびペプチドとしては、限定されないが、免疫グロブリン、アブリン、リシンA、緑膿菌外毒素、若しくはジフテリア毒素などの毒素、インスリン、腫瘍壊死因子、α−インターフェロン、β−インターフェロン、神経成長因子、血小板由来成長因子若しくは組織プラスミノーゲンアクチベーターなどのタンパク質、血栓症薬剤または血管新生阻害剤、例えばアンギオスタチン若しくはエンドスタチン、または生物学的応答調節剤、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)、神経成長因子(NGF)または他の成長因子および免疫グロブリンが挙げられる。
他のエフェクター分子は、例えば診断において有用な検出可能な物質を含み得る。検出可能な物質の例には、様々な酵素、補欠分子族、蛍光物質、発光物質、生物発光物質、放射性核種、陽電子放出金属(陽電子放出断層撮影法に使用するため)、および非放射性常磁性金属イオンが含まれる。診断薬として使用するために抗体に結合することができる金属イオンについては、一般に米国特許第4,741,900号を参照されたい。適切な酵素には、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、またはアセチルコリンエステラーゼが含まれる。適切な補欠分子族はストレプトアビジン、アビジンおよびビオチンを含む。適切な蛍光物質は、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジアミンアミンフルオレセイン、塩化ダンシルおよびフィコエリスリンを含む。適切な発光材料はルミノールを含む。適切な生物発光材料には、ルシフェラーゼ、ルシフェリン、およびエクオリンが含まれる。適切な放射性核種としては、125I、131I、111Inおよび99Tcが挙げられる。
別の例では、エフェクター分子は、インビボでの抗体の半減期を増加させる、および/または抗体の免疫原性を低下させる、および/または上皮バリアを越えて免疫系への抗体の送達を増強することができる。このタイプの適切なエフェクター分子の例には、ポリマー、アルブミン、アルブミン結合タンパク質、またはWO05/117984に記載されているものなどのアルブミン結合化合物が含まれる。
エフェクター分子がポリマーである場合、それは一般に合成または天然のポリマー、例えば任意に置換された直鎖もしくは分岐鎖のポリアルキレン、ポリアルケニレンもしくはポリオキシアルキレンポリマーまたは分岐もしくは非分岐の多糖類、例えばホモもしくはヘテロ多糖類であり得る。
上述の合成ポリマー上に存在してもよい特定の任意の置換基は、1つ以上のヒドロキシ、メチルまたはメトキシ基を含む。
合成ポリマーの特定の例には、任意に置換されている直鎖または分枝鎖ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)ポリ(ビニルアルコール)またはそれらの誘導体、特に任意に置換されているポリ(エチレングリコール)、例えばメトキシポリ(エチレングリコール)またはその誘導体が挙げられる。
特定の天然に存在するポリマーは、ラクトース、アミロース、デキストラン、グリコーゲンまたはそれらの誘導体を含む。
本明細書で使用される「誘導体」は、反応性誘導体、例えばマレイミドなどのチオール選択的反応基を含むことを意図している。反応性基は、直接またはリンカーセグメントを介してポリマーに結合していてもよい。そのような基の残基は、ある場合には抗体フラグメントとポリマーとの間の連結基として生成物の一部を形成するであろうことが理解されるであろう。
ポリマーの大きさは所望に応じて変えることができるが、一般に500Da〜50000Da、好ましくは5000〜40000Da、より好ましくは20000〜40000Daの範囲の平均分子量であろう。ポリマーサイズは、特に製品の意図される用途、例えば腫瘍のような特定の組織に局在する能力または循環半減期を延長する能力に基づいて選択され得る(総説についてはChapman、2002、Advanced Drug Delivery Reviews、54、531−545を参照)したがって、例えば、生成物が、例えば腫瘍の治療における使用のために、循環を離れて組織を貫通することを意図される場合、例えば、約5000Daの分子量を有する小分子量ポリマーを使用することが有利であり得る。生成物が循環中に留まる用途のためには、例えば20000Da〜40000Daの範囲の分子量を有する、より高分子量のポリマーを使用することが有利であり得る。
特に好ましいポリマーとしては、ポリ(エチレングリコール)、または特にメトキシポリ(エチレングリコール)またはその誘導体などの、特に約15000Da〜約40000Daの範囲の分子量を有するポリアルキレンポリマーが挙げられる。
一例では、本発明で使用される抗体は、ポリ(エチレングリコール)(PEG)部分に結合している。1つの特定の例において、抗体は抗体断片であり、PEG分子は、抗体断片中に位置する任意の利用可能なアミノ酸側鎖または末端アミノ酸官能基、例えば任意の遊離アミノ、イミノ、チオール、ヒドロキシルまたはカルボキシル基を通して結合し得る。そのようなアミノ酸は、抗体断片中に天然に存在してもよく、または組換えDNA法を用いて断片中に操作されてもよい(例えば、US5,219,996;US5,667,425;WO98/25971参照)。一例では、本発明の抗体分子は修飾Fabフラグメントであり、ここで修飾はエフェクター分子の付着を可能にするためのその重鎖のC末端への1以上のアミノ酸の付加である。好ましくは、追加のアミノ酸は、エフェクター分子が結合し得る1つ以上のシステイン残基を含有する修飾ヒンジ領域を形成する。複数の部位を用いて2つ以上のPEG分子を結合することができる。
好ましくは、PEG分子は、抗体断片に位置する少なくとも1つのシステイン残基のチオール基を介して共有結合している。修飾抗体断片に結合した各ポリマー分子は、断片中に位置するシステイン残基の硫黄原子に共有結合することができる。共有結合は、一般に、ジスルフィド結合、または特に硫黄−炭素結合であろう。チオール基が結合点として使用される場合、適切に活性化されたエフェクター分子、例えば、マレイミドなどのチオール選択的誘導体およびシステイン誘導体が使用され得る。活性化ポリマーは、上記のようにポリマー修飾抗体フラグメントの調製における出発材料として使用され得る。活性化ポリマーは、α-ハロカルボン酸またはエステル、例えばヨードアセトアミド、イミド、例えばマレイミド、ビニルスルホンまたはジスルフィドのようなチオール反応性基を含有する任意のポリマーであり得る。そのような出発物質は、市販されているか(例えば、Nektar、以前はShearwater Polymers Inc.、アラバマ州ハンツビル、米国)、または市販の出発物質から従来の化学手順を使用して調製することができる。特定のPEG分子には、20Kメトキシ-PEG-アミン(Nektarから入手可能、以前のShearwater;Rapp Polymer;およびSunBio)およびM-PEG-SPA(Nektarから入手可能、以前のShearwater)が含まれる。
一実施形態では、抗体は、PEG化されている修飾Fabフラグメントであり、すなわち、例えばEP0948544に開示されている方法にしたがって抗体に共有結合させたPEG(ポリ(エチレングリコール))を有している[「Poly(ethyleneglycol)Chemistry,Biotechnical and Biomedical Applications」,1992,J.Milton Harris(ed),Plenum Press,New York,「Poly(ethyleneglycol)Chemistry and Biological Applications」,1997,J.Milton Harris and s.Zalipsky(eds),American Chemical Society,Washington DCおよび「Bioconjugation Protein Coupling Techniques fwor the Biomedical Sciences」,1998,M.Aslam and A.Dent,Grove Publishers,New York;Chapman,A.2002,Advanced Drug Delivery Reviews 2002,54:531−545も参照]。一例では、PEGはヒンジ領域のシステインに結合している。一例では、PEG修飾Fabフラグメントは、修飾ヒンジ領域の単一のチオール基に共有結合したマレイミド基を有する。リジン残基はマレイミド基に共有結合されてもよく、リジン残基上の各アミン基には約20,000Daの分子量を有するメトキシポリ(エチレングリコール)ポリマーが結合されてもよい。したがって、Fabフラグメントに結合したPEGの総分子量は約40,000Daであり得る。
一実施形態では、本発明の中和抗体分子は、その重鎖のC末端にエフェクター分子が結合している少なくとも1つのシステイン残基を含有する修飾ヒンジ領域を有する修飾Fabフラグメントである。 好ましくは、エフェクター分子はPEGであり、(WO98/25971およびWO2004072116)に記載されている方法を用いて結合され、それによってリシル−マレイミド基が重鎖のC末端でシステイン残基に結合し、リシル残基の各アミノ基はそれに共有結合して約20,000Daの分子量を有するメトキシポリ(エチレングリコール)残基を有する。それ故、抗体に結合したPEGの総分子量は約40,000Daである。
別の例において、エフェクター分子は、国際特許出願WO2005/003169、WO2005/003170およびWO2005/003171に記載されている方法を用いて抗体フラグメントに結合させることができる。
本発明はまた、本発明の抗体分子の重鎖および/または軽鎖をコードする単離されたDNA配列を提供する。好ましくは、DNA配列は本発明の抗体分子の重鎖または軽鎖をコードする。本発明のDNA配列は、例えば化学処理によって生成された合成DNA、cDNA、ゲノムDNAまたはそれらの任意の組み合わせを含み得る。
本発明の抗体分子をコードするDNA配列は、当業者に周知の方法によって得ることができる。例えば、抗体重鎖および軽鎖の一部または全部をコードするDNA配列は、決定されたDNA配列から、または対応するアミノ酸配列に基づいて、必要に応じて合成され得る。
受容体フレームワーク配列をコードするDNAは当業者に広く利用可能であり、それらの既知のアミノ酸配列に基づいて容易に合成することができる。
分子生物学の標準的な技術を用いて本発明の抗体分子をコードするDNA配列を調製することができる。所望のDNA配列は、オリゴヌクレオチド合成技術を用いて完全にまたは部分的に合成することができる。部位特異的突然変異誘発およびポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術を適宜使用することができる。
本発明はまた、本発明の1つ以上のDNA配列を含むクローニングまたは発現ベクターに関する。したがって、本発明の抗体をコードする1つ以上のDNA配列を含むクローニングまたは発現ベクターが提供される。好ましくは、クローニングまたは発現ベクターは、それぞれ本発明の抗体分子の軽鎖および重鎖をコードする2つのDNA配列を含む。
ベクターを構築することができる一般的な方法、トランスフェクション方法および培養方法は当業者に周知である。この点に関して、「Current Protocols in Molecular Biology」,1999,F.M.Ausubel(ed),Wiley Interscience,New Yorkおよびthe Maniatis Manual produced by Cold Spring Harbor Publishingが参照される。
本発明の抗体をコードする1つ以上のDNA配列を含む1つ以上のクローニングまたは発現ベクターを含む宿主細胞も提供される。本発明の抗体分子をコードするDNA配列の発現には、任意の適切な宿主細胞/ベクター系を使用することができる。細菌、例えば大腸菌 他の微生物系を使用してもよく、または真核生物、例えば哺乳動物の宿主細胞発現系を使用してもよい。適切な哺乳動物宿主細胞には、CHO、骨髄腫またはハイブリドーマ細胞が含まれる。
本発明はまた、本発明の抗体分子をコードするDNAからタンパク質を発現させるのに適した条件下で本発明のベクターを含む宿主細胞を培養することを含む、本発明による抗体分子の製造方法を提供する。そして、抗体分子を単離する。
抗体分子は、重鎖または軽鎖ポリペプチドのみを含み得、その場合、重鎖または軽鎖ポリペプチドコード配列のみが宿主細胞をトランスフェクトするために使用される必要がある。重鎖および軽鎖の両方を含む生成物を産生するために、細胞株は、2つのベクター、軽鎖ポリペプチドをコードする第一のベクターおよび重鎖ポリペプチドをコードする第二のベクターでトランスフェクトされ得る。あるいは、単一のベクターを使用してもよく、そのベクターは軽鎖および重鎖ポリペプチドをコードする配列を含む。
本発明の抗体は病的状態の治療および/または予防に有用であるので、本発明はまた、1種以上の薬剤的に許容できる賦形剤、希釈剤または担体と組み合わせて本発明の抗体分子を含む医薬または診断用組成物を提供する。したがって、医薬品の製造のための本発明による抗体の使用が提供される。組成物は、通常、薬剤的に許容できる担体を通常含むであろう無菌の薬学的組成物の一部として供給されるであろう。本発明の医薬組成物は、薬剤的に許容できるアジュバントをさらに含み得る。
本発明はまた、本発明の抗体分子を1種以上の薬剤的に許容できる賦形剤、希釈剤または担体と一緒に添加および混合することを含む、医薬組成物または診断組成物の調製方法を提供する。
抗体分子は、医薬組成物又は診断用組成物中の唯一の活性成分であってもよく、または、例えば、他の抗体成分を含む他の活性成分、抗TNF、抗IL−1β、抗T細胞、抗γIFN又は伴うことができます抗LPS抗体、またはキサンチンなどの非抗体成分。
医薬組成物は、好ましくは治療上有効量の本発明の抗体を含む。本明細書で使用される「治療有効量」という用語は、標的とする疾患または状態を治療、改善または予防するために、あるいは検出可能な治療または予防効果を発揮するために必要な治療薬の量を指す。いずれの抗体についても、治療有効量は、細胞培養アッセイまたは動物モデル、通常はげっ歯類、ウサギ、イヌ、ブタまたは霊長類のいずれかにおいて最初に推定することができる。動物モデルはまた、適切な濃度範囲および投与経路を決定するためにも使用され得る。次いで、そのような情報を使用して、ヒトにおける有用な用量および投与経路を決定することができる。
ヒト対象についての正確な治療有効量は、病状の重篤度、対象の一般的な健康状態、対象の年齢、体重および性別、食事、投与の時間および頻度、薬物の組み合わせ、反応感受性と治療に対する耐性/反応に依存するであろう。この量は日常的な実験によって決定することができ、そして臨床医の判断の範囲内である。一般に、治療有効量は、0.01mg/kg〜50mg/kg、好ましくは0.1mg/kg〜20mg/kgであろう。医薬組成物は、投与量あたり所定量の本発明の活性剤を含有する単位剤形で都合よく提示され得る。
組成物は、患者に個別に投与され得るか、または他の薬剤、薬物もしくはホルモンと組み合わせて(例えば、同時に、連続的にまたは別々に)投与され得る。
本発明の抗体分子が投与される用量は、治療されるべき状態の性質、存在する炎症の程度、および抗体分子が予防的に使用されているかまたは既存の状態を治療するために使用されているかに依存する。
投与頻度は、抗体分子の半減期およびその効果の持続期間に依存するであろう。抗体分子が短い半減期(例えば、2〜10時間)を有する場合、1日に1回以上の用量を与えることが必要であり得る。あるいは、抗体分子が長い半減期(例えば、2〜15日)を有する場合、1日に1回、1週間に1回、または1〜2ヶ月に1回しか投与が必要でない場合も得る。
薬剤的に許容できる担体はそれ自体、組成物を受ける個体に有害な抗体の産生を誘導するべきではなく、そして毒性であるべきではない。適切な担体は、タンパク質、ポリペプチド、リポソーム、多糖類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリマーアミノ酸、アミノ酸コポリマーおよび不活性ウイルス粒子のような大きくゆっくり代謝される高分子であり得る。
薬剤的に許容できる塩、例えば塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩および硫酸塩などの鉱酸塩、あるいは酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩および安息香酸塩などの有機酸の塩を使用することができる。
治療用組成物中の薬剤的に許容できる担体は、水、食塩水、グリセロールおよびエタノールなどの液体をさらに含み得る。さらに、湿潤剤もしくは乳化剤またはpH緩衝物質などの補助物質がそのような組成物中に存在してもよい。このような担体は、患者による摂取のために、医薬組成物を錠剤、丸剤、糖衣錠、カプセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー剤および懸濁剤として処方することを可能にする。
投与のための好ましい形態としては、例えば注射または注入による、例えばボーラス注射または持続注入による非経口投与に適した形態が挙げられる。製品が注射または注入のためのものである場合、それは油性または水性ビヒクル中の懸濁液、溶液またはエマルジョンの形態をとり得、そして懸濁剤、保存剤、安定化剤および/または分散剤のような処方剤を含み得る。あるいは、抗体分子は、使用前に適切な滅菌液体、例えば注射用水、食塩水、グルコースなどで再構成するために乾燥形態であり得る。
製剤化されたら、本発明の組成物を対象に直接投与することができる。処置されるべき対象は動物であり得る。しかしながら、組成物はヒト対象への投与に適していることが好ましい。したがって、一実施形態では、患者はヒトである。
本発明の医薬組成物は、限定されないが、経口、静脈内、筋肉内、動脈内、骨髄内、髄腔内、脳室内、経皮、経皮性(例えば、WO98/20734参照)、皮下、腹腔内、鼻腔内、経腸、局所、舌下、膣内または直腸経路を含むさまざまな経路で投与することができる。皮下噴射器も本発明の医薬組成物を投与するために使用することができる。典型的には、治療用組成物は注射剤として、液剤または懸濁剤として調製することができる。注射前に液体ビヒクルに溶解または懸濁させるのに適した固体形態も調製することができる。
組成物の直接送達は、一般に、注射、皮下、腹腔内、静脈内または筋肉内で達成されるか、または組織の間質腔に送達される。組成物は病巣に投与することもできる。投薬治療は、単回投与計画または複数回投与計画であり得る。
組成物中の活性成分は抗体分子であることは理解されるであろう。そのため、、活性成分は胃腸管における分解を受けやすいであろう。したがって、組成物が胃腸管を使用する経路によって投与される場合、組成物は、抗体を分解から保護するが、抗体が胃腸管から吸収されると抗体を放出する薬剤を含有する必要があるだろう。
薬剤的に許容できる担体の徹底的な考察は、Remington‘s Pharmaceutical Sciences(Mack Publishing Company,N.J.1991)を利用できる。
本発明の抗体は遺伝子治療の使用により投与されるであろうこともまた想定される。これを達成するために、適切なDNA成分の制御下で抗体分子の重鎖および軽鎖をコードするDNA配列を、抗体鎖がDNA配列から発現され、その場で組み立てられるように患者に導入される。
本発明はまた、炎症性疾患の制御に使用するための抗体またはその結合断片を提供する。好ましくは、抗体分子を用いて炎症過程を軽減するかまたは炎症過程を予防することができる。
炎症過程には不適当な炎症と関連するあらゆる症状が関係する慢性炎症状態が含まれる。そのような症状としては、限定されないが、関節リウマチ(RA)、自己免疫状態、炎症性腸疾患(クローン病および潰瘍性大腸炎を含む)、非治癒性創傷、多発性硬化症、癌、アテローム性動脈硬化症、シェーグレン病、糖尿病、ループスエリテマトーデス(全身性エリテマトーデスを含む)、喘息、線維性疾患(肝硬変を含む)、肺線維症、紫外線障害、乾癬、強直性脊椎炎、心血管疾患、アルツハイマー病、パーキンソン病を挙げることができる。
本明細書の文脈において、「含む(comprising)」は「含む(including)」と解釈されるべきである。
特定の特徴/要素を含む本発明の実施形態は、関連する要素/特徴「からなる(consisting)」又は「から本質的になる(consisting essentially)」代替の実施形態にも及ぶことも意図する。
技術的に適切な場合には、本発明の実施形態を組み合わせることができる。特許及び出願などの技術的参考文献は、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に具体的かつ明示的に列挙された任意の実施形態は、単独で、又は1つもしくは複数のさらなる実施形態と組み合わせて、「除くクレーム」に基づいて形成し得る。
本発明は、例示のためだけにある以下の例においてさらに説明される。
図1は、1:1の最適化されたモル比でのFab‘−テネイシン複合体の形成を示すクロマトグラフである。 図2Aは、Fab’−テネイシン複合体の形成の成功を示すクロマトグラフである。図2BおよびCは、Fab‘−テネイシン複合体が正しいサイズであることを確認するためのSDS−PAGE分析の結果を示すウエスタンブロットの写真である。 図3は、Fab’-テネイシン複合体の結晶のA)白色光下での撮影B)UV光下での撮影を示す。 図4は、最終的に最適化されたプロセス条件を用いて製造されたFab’−テネイシン複合体の単一のよく回折する結晶の画像である。 図5は、Fab’−テネイシン複合体のコンピューターモデルの画像である。 図6は、Fab’−テネイシン複合体およびテネイシンC複合体上の対象の残基を示す画像である。A)対象の全残基を示す概要。B)残基2096〜2102。C)残基2130〜2135。D)残基2170〜2193。 同上。 図7は、Fab’−テネイシン複合体のコンピューターモデルを示す。A)複合体の表面表示B)テネイシンC)上の対象の残基およびD)Fab’とテネイシンCとの間の相互作用点の拡大 同上。 図8は、Fab’−テネイシン複合体のコンピューターモデルを示す。Fab’上の目的の残基(テネイシン構築物の4Å以内)が示されている。
配列
配列番号1 テネイシンCのアミノ酸配列ユニプロットID番号:P24821
配列番号2 C3抗体のFab’の重鎖アミノ酸配列
配列番号3 C3抗体のFab’の軽鎖アミノ酸配列
配列番号4 配列番号2のFab’VH CDR1アミノ酸配列(この配列も抗体B12のCDR H1である)
配列番号5 配列番号2のFab’VH CDR2アミノ酸配列(この配列も抗体B12のCDR H2である)
配列番号6 配列番号2のFab’VH CDR3アミノ酸配列
配列番号7 配列番号3のFab’VL CDR1アミノ酸配列(この配列も抗体2A5、抗体B12、抗体D8のCDR L1である)
配列番号8 配列番号3のFab’VL CDR2アミノ酸配列(この配列も抗体B12および抗体D8のCDR L2である)
配列番号9 配列番号3のFab’VL CDR3アミノ酸配列
配列番号10 テネイシンC構築物のアミノ酸配列(本明細書ではTNCフラグメントとも称す)
配列番号11 は、抗体2A5からのCDR H1である。
配列番号12 は、抗体2A5からのCDR H2である。
配列番号13 は、抗体2A5からのCDR H3である。
配列番号14 は、抗体2A5のVHドメインである。
配列番号15 は、抗体A4のCDR H3である。
配列番号16 は、抗体2A5からのCDR L2である。
配列番号17 は、抗体2A5からCDR L3である。
配列番号18 は、抗体2A5のVLドメインである。
配列番号19 は、抗体2A5のための代替VLドメインである。
配列番号20 は、抗体A4のVHドメインである。
配列番号21 は、抗体B3のCDR H3である。
配列番号22 は、抗体B12のCDR L3である。
配列番号23 は、抗体B12のVHドメインである。
配列番号24 は、抗体B3のVHドメインである。
配列番号25 は、抗体B12のVLドメインである。
配列番号26 は、抗体B12の代替VLドメインである。
配列番号27 は、抗体D8のCDR H1である。
配列番号28 は、抗体D8のCDR H2である。
配列番号29 は、抗体D8のCDR H3である。
配列番号30 は、抗体D8のVHドメインである。
配列番号31 は、抗体D8のためのCDR L3である。
配列番号32 は、抗体D8のためのVLドメインである。
配列番号33 は、抗体D8のための代替VLドメインである。
配列番号34 は、抗体F3のためのCDR H1である。
配列番号35 は、抗体F3のためのCDR H2である。
配列番号36 は、抗体F3のためのCDR H3である。
配列番号37 は、抗体F3のためのVHドメインである。
配列番号38 は、抗体F3のCDR L1である。
配列番号39 は、抗体F3のCDR L2である。
配列番号40 は、抗体F3のCDR L3である。
配列番号41 は、抗体F3のVLドメインである。
配列番号42 は、抗体F3の代替VLドメインである。
配列番号43 は、抗体B1のためのCDR H3である。
配列番号44 は、抗体B1のVHドメインである。
配列番号45 は、抗体E1のCDR H3である。
配列番号46 は、抗体B6のCDR H3である。
配列番号47 は、抗体B6のVHドメインである。
配列番号48 は、抗体E1のVHドメインである。
配列番49 は、抗体D1のCDR H3である。
配列番50 は、抗体D1のVHドメインである。
配列番51 は、抗体F5のCDR H3である。
配列番52 は、抗体C3のVHドメインである。
配列番53 は、抗体D4のCDR H3である。
配列番54 は、抗体D4のVHドメインである。
配列番55 は、抗体F5のVHドメインである。
配列番56 は、抗体E3のCDR H3である。
配列番57 は、抗体E3のVHドメインである。
配列番58 は、抗体D6のCDR H3である。
配列番59 は、抗体D6のVHドメインである。
配列番60 は、抗体H4のCDR H3である。
配列番61 は、抗体H4のVHドメインである。
配列番62 は、抗体A4のCDR H3である。
配列番63 は、抗体A4のVHドメインである。
配列番64 は、抗体F1のCDR H3である。
配列番65 は、抗体F1のVHドメインである。
配列番66 は、抗体G2のCDR H3である。
配列番67 は、抗体G2のVHドメインである。
配列番68 は、抗体F6のCDR H3である。
配列番号69 は、F6のVHドメインである。
配列番号70 は、抗体A12のCDR H3である。
配列番号71 は、抗体A12のVHドメインである。
配列番号72 は、抗体C09のCDR H3である。
配列番号73 は、抗体C09のVHドメインである。
配列番号74 は、抗体H10のCDR H3である。
配列番号75 は、抗体H10のVHドメインである。
配列番号76 は、抗体C11のCDR H3である。
配列番号77 は、抗体C11のVHドメインである。
配列番号78 は、抗体D3のCDR H3である。
配列番号79 は、抗体D3のVHドメインである。
配列番号80 は、抗体C6のCDR L3である。
配列番号81 は、抗体C6のVLドメインである。
配列番号82 は、抗体C6の代替VLドメインである。
配列番号83 は、抗体H5のCDR l3である。
配列番号84 は、H5抗体のVLドメインである。
配列番号85 は、抗体H5の代替VLドメインである。
配列番号86 は、抗体F3のCDR L3である。
配列番号87 は、抗体F3のVLドメインである。
配列番号88 は、抗体F3の代替VLドメインである。
配列番号89 は、抗体C1のCDR L3である。
配列番号90 は、抗体C1のVLドメインである。
配列番号91 は、抗体C1の代替VLドメインである。
配列番号92 は、抗体C2のCDR l3である。
配列番号93 は、抗体C2のVLドメインである。
配列番号94 は、抗体C2の代替VLドメインである。
配列番号95 は、抗体F4のCDR L3である。
配列番号96 は、抗体F4のVLドメインである。
配列番号97 は、抗体F4の代替VLドメインである。
配列番号98 は、抗体C3のCDR l3である。
配列番号99 は、抗体C3のVLドメインである。
配列番号100 は、抗体C3の代替VLドメインである。
配列番号101 は、抗体E11のCDR l3である。
配列番号102 は、抗体E11の代替CDR l3である。
配列番号103 は、抗体E11のVLドメインである。
配列番号104 は、抗体E11の代替VLドメインである。
配列番号105 は、抗体A12の代替CDR L3である。
配列番号106 は、抗体A12のVLドメインである。
配列番号107 は、抗体A12の代替VLドメインである。
配列番号108 は、抗体D11の代替CDR L3である。
配列番号109 は、抗体D11のVLドメインである。
配列番号110 は、抗体D11の代替vlドメインである。
配列番号111 は、Angal 1993に記載されているヒンジ改変を有する抗体C3のIgG4のフォーマットである。
配列番号112 ヒトテネイシンC FBGドメイン。
配列番号113 マウステネイシンC FBGドメイン。
配列番号114 ラットテネイシンC FBGドメイン。
配列番号115 イヌテネイシンC FBGドメイン。
配列番号116 ヒトテネイシンR FBGドメイン。
配列番号117 生殖系列化VHフレームワークのアミノ酸配列(抗体2A5)。
配列番号118 生殖系列VLフレームワークのアミノ酸配列(抗体2A5)。
配列番号119 生殖系列化VLフレームワークのアミノ酸配列(抗体2A5)。
配列番号120 抗体2A5および2A5の系列のための代替CDR L2。
配列番号121 生殖系列化VHフレームワークの配列(抗体B12)。
配列番号122 抗体B12およびB12の系列のための代替のCDR H2。
配列番号123 生殖系列化VLフレームワークのアミノ酸配列(抗体B12)。
配列番号124 生殖系列化VLフレームワークのアミノ酸配列(抗体B12)。
配列番号125 抗体B12、D8およびB12系列のための代替CDR l2。
配列番号126 生殖系列化VHフレームワークのアミノ酸配列(抗体D8)。
配列番号127 生殖系列化VLフレームワークのアミノ酸配列(抗体D8)。
配列番号128 生殖系列化VLフレームワークのアミノ酸配列(抗体D8)。
配列番号129 生殖系列化VHフレームワークのアミノ酸配列(抗体F3)。
配列番号130 生殖系列化VLフレームワークのアミノ酸配列(抗体F3)。
配列番号131 生殖系列化VLフレームワークのアミノ酸配列(抗体F3)。
配列番号132〜134 テネイシンCの断片
配列番号135〜148 プライマー配列
最も近縁の生殖細胞系列をIMGT/DomainGapAlignを用いて決定した:
Ehrenmann F.,Kaas Q.and Lefranc M.P.Nucleic Acids Res.,38,D301−307(2010)。
抗体D8: CDR H1は配列番号27、CDR H2は配列番号28、CDR H3は配列番号29、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号31、VHは配列番号30、およびVLは配列番号32または33である。
抗体F3′: CDR H1は配列番号34、CDR H2は配列番号35、CDR H3は配列番号36、CDR L1は配列番号38、CDR L2は配列番号39、CDR L3は配列番号40、VHは配列番号37およびVLは配列番号41または42である。
B12抗体系列
抗体B12 CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号22、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号24、VHは配列番号23およびVLは配列番号25または26である。
抗体B1 CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号43、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9、VHは配列番号44およびVLは配列番号25または26である。
抗体B6 CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号46、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9、VHは配列番号47およびVLは配列番号25または26である。
抗体D1 CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号49、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9、VHは配列番号50およびVLは配列番号25または26である。
抗体C3 CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号6、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9、VHは配列番号52およびVLは配列番号25または26である。
抗体D4 CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号53、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9、VHは配列番号54およびVLは配列番号25または26である。
抗体A4 CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号15、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9、VHは配列番号20およびVLは配列番号25または26である。
抗体B3 CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号21、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9、VHは配列番号24およびVLは配列番号25または26である。
抗体E1 CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号45、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9、VHは配列番号24およびVLは配列番号25または26である。
抗体F5 CDR H1は配列番号4、CDR H2は配列番号5、CDR H3は配列番号51、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号8、CDR L3は配列番号9、VHは配列番号55およびVLは配列番号25または26である。
2A5抗体系列
抗体2A5 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号14およびVLは配列番号18または19である。
抗体E3 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号56、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号57およびVLは配列番号18または19である。
抗体D6 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号58、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号59及びVLは配列番号18または19である。
抗体H4 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号60、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号61およびVLは配列番号18または19である。
抗体A4 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号62、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号63およびVLは配列番号18または19である。
抗体F1 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号64、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号65およびVLは配列番号18または19である。
抗体G2 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号66、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号67およびVLは配列番号18または19である。
抗体F6 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号68、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号69、VLは配列番号18または19である。
抗体A12 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号70、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号71およびVLは配列番号18または19である。
抗体C09 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号72、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号73およびVLは配列番号18または19である。
抗体H10 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号74、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号75およびVLは配列番号18または19である。
抗体C11 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号76、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号77およびVLは配列番号18または19である。
抗体D3 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号78、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号17、VHは配列番号79およびVLは配列番号18または19である。
抗体C6 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号80、VHは配列番号14およびVLは配列番号81または82である。
抗体H5 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号83、VHは配列番号14およびVLは配列番号84または85である。
抗体F3 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号86、VHは配列番号14およびVLは配列番号87または88である。
抗体C1 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号89、VHは配列番号14およびVLは配列番号90または91である。
抗体C2 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7であり、CDR L2は配列番号16であり、CDR L3は配列番号92、VHは配列番号14およびVLは配列番号93または94である。
抗体F4 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号95、VHは配列番号14およびVLは配列番号96または97である。
抗体C3 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号98、VHは配列番号14およびVLは配列番号99または100である。
抗体E11 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7であり、CDR L2は配列番号16であり、CDR L3は配列番号101または102、VHは配列番号14およびVLは配列番号103または104である。
抗体A12 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号105、VHは配列番号14およびVLは配列番号106または107である。
抗体D11 CDR H1は配列番号11、CDR H2は配列番号12、CDR H3は配列番号13、CDR L1は配列番号7、CDR L2は配列番号16、CDR L3は配列番号108、VHは配列番号14およびVLは配列番号109または110である。
実施例1 抗原としての精製テネイシンC FBGの生成およびアッセイ試薬
テネイシンCのFBGドメイン(TNC FBG)を含む精製可溶性タンパク質を、抗体選択における抗原、その後のスクリーニングおよび特徴付けアッセイにおける試薬として使用するために生成した。複数の哺乳動物種のテネイシンCに結合する抗体を単離するための選択戦略を可能にするために、ヒト、マウス、ラットまたはイヌのいずれかのTNC FBGドメインを組み込んだ一連のDNA発現構築物を合成した。このホモログへの望ましくない結合を示した抗体を同定するために、ヒトテネイシンR FBG構築物も調製した。構築物は、以下に記載するようにC末端またはN末端のいずれかのFBGドメインに結合したラットCD4またはヒトIgG1 Fcタグのいずれかを有する6Hisタグ化タンパク質として作製した。
タンパク質発現構築物
抗原発現のための全ての合成DNA構築物を合成し、Genscript(Piscataway、USA)により配列を確認した。FBGドメインを、発現ドメインがラットCd4(ドメイン3および4)タグ(Chappleら、2006)またはヒトIgG1 Fcタグ(Falkら、2012)のいずれかと融合するそれぞれの哺乳動物発現ベクターpBIOCAM4またはBIOCAM5にクローニングした。ベクターは、発現タンパク質の分泌のために、マウスVH鎖に由来する小胞体(ER)シグナル配列を含むpCMV/myc/ERプラスミド(Invitrogen)(Falkら、2012)から改変した。N末端FBGに生じた全構築物(例えば、FBG-Fc-HisまたはFBG-rCd4-His)について、消化したPCR産物をNcoI/NotI切断pBIOCAM4またはpBIOCAM5ベクターと連結した。C末端FBGに生じた全構築物(例えば、Fc-His-FBGまたはrCd4-His-FBG)について、消化したPCR産物をBamHI/HindIII切断pBIOCAM4またはpBIOCAM5ベクターと連結した。FBGドメインを増幅するために使用したプライマーを図10に列挙する。全ての構築物を配列確認した。ELISAスクリーニングを容易にするために、FBG−X(N−末端 FBG)融合をもつ発現プラスミドのためにHISタグをコードするインサート(プライマー2574および2575)をBamHI部位とHindIII部位との間にクローン化した。完全長テネイシンCをBstXIおよびBamHIによる消化によってGenscript pUC57プラスミドから直接クローン化し、BstXI/BamHI切断発現ベクターpFBG−Fc−His6にクローン化した。His−FBG構築物を作製するために、プライマーを設計し、rCd4−His−FBG発現プラスミドからPCRを行い、His−FBGをコードするPCR産物をXhoIおよびHindIIIで消化し、XhoI/HindIII消化pBIOCAM5にクローン化した。
タンパク質発現と細胞培養
トランスフェクション品質のプラスミドDNAを、マッハライ・ナーゲル社NucleoBond Xtra Midiキット(740410.50、Fisher Scientific、UK)を用いて調製した。抗原および抗体発現のためのHEK293F懸濁細胞およびFreestyle培地、ならびにRPMI培地はLife Technologies(Paisley、UK)から入手した。HEK293F細胞のトランスフェクションは、以前に記載されたようにして行った(Chappleら、2006)。
タンパク質精製と品質管理
タンパク質アフィニティー精製は、Ni−NTAアガロースまたは固定化組換えプロテインA樹脂のいずれかを用いた。
Hisタグ付加タンパク質の精製のために、培養上清をNi−NTAアガロース(1018240、Qiagen、Crawley、UK)と1時間混合し、遠心分離(200xg、2分)のために樹脂をプロテウス1ステップミディスピンカラム(Generon,UK)に移した。未結合タンパク質を、20mMイミダゾール(pH8)を補充したリン酸緩衝食塩水(PBS)で洗い流した。結合したタンパク質を、PBS中の300mMイミダゾール(pH8)の添加およびカラム遠心分離(200×g、2分)によって画分に溶出した。溶出したタンパク質を含むプールした画分をGebaflex Midi透析チューブ(Generon D010;分子量カットオフ3.5kDa)に入れ、PBSに対して透析した。
Fcタグ化タンパク質およびヒトIgG4として発現させた抗体をプロテインAセファロース(PC-A25、Generon、メイデンヘッド、UK)を用いて精製した。培養上清を遠心分離(2500×g、15分)により清澄化し、4℃で一晩プロテインAセファロースと混合した後、樹脂をプロテウス1ステップミディスピンカラム(Generon、UK)に移した。カラムを遠心分離し(200×g、2分)、PBSで洗浄して未結合タンパク質を除去した。遠心分離(200xg、2分)によって、0.2Mグリシン(pH2.8)を用いてプロテインAから画分で、Fcタグ化タンパク質またはIgG4タンパク質をトリス塩酸(pH8)中に溶出した。溶出画分をプールし、Gebaflex Maxi透析チューブ(Generon D045;分子量カットオフ8kDa)中でPBSに対して透析した。
タンパク質を、SDS−PAGE(4〜12%ゲル)および分光光度法(理論吸光係数を用いてOD 280)によって純度および濃度について分析した。精製タンパク質を細胞ベースのアッセイにおいて使用した場合、エンドトキシン含有量は、リムルスアメーバ様細胞溶解物発色性エンドトキシンアッセイ(Pierce)によって最初に決定された。エンドトキシンレベルが1ミリグラムあたり1エンドトキシン単位(すなわち1EU/mg)を超える場合、タンパク質は使用しなかった。
実施例2一次抗FBG抗体の単離
抗体ファージディスプレイ
テネイシンC FBGドメインに対する抗体は、43のヒトリンパ球ドナーから単離されたDNAを用いて構築された、Iontas Ltd独自のヒト抗体ファージディスプレイライブラリーを用いて単離された。選択、ファージレスキューおよびpSANG10へのサブクローニング(Martinら、2006)は全て、当技術分野で周知の技術を用いて以前に記載されたように(Schofieldら、2007)行われた。
融合パートナーのN末端(例えばFBG-Fc、FBG-rCd4)またはC末端(Fc-FBG、rCd4-FBG)のいずれかでヒトIgG1 FcまたはrCd4に融合した固定化TNC FBGに対して2ラウンドのパニング選択を行った。定常軽鎖(C)カッパ(κ)またはラムダ(λ)のいずれかを含有するFab発現ベクターへの後のサブクローニングを容易化するため、カッパ(κ)またはラムダ(λ)可変軽鎖(V)のいずれかを含むファージ抗体ライブラリーを別々にパンニングした。
選択した集団からポリクローナルファージ集団を調製し、TNC FBG抗原または適切な融合パートナー(FcまたはrCd4)で被覆したELISAプレートを用いたELISA(ポリクローナルファージELISA)で試験した。ファージと共にインキュベートした後、プレートを洗浄し、そしてペルオキシダーゼ結合抗M13抗体を用いて結合ファージを検出した。ラウンド2の出力集団における選択のラウンド1と2の間の抗原特異的結合剤および抗Fcまたは−rCd4ファージと比較してより高い割合のFBG結合剤の濃縮は、選択が成功したことを示す。
抗原へのscFv結合の確認およびELISAによる交差反応性アッセイ
ELISA結合アッセイにおける抗原認識を確認するために、ラウンド2選択出力を個々のscFvクローンとして表した。出力集団を細菌発現ベクターpSANG10(Martinら、2006)にサブクローニングし、大腸菌BL21(DE3)に形質転換し、そして個々の形質転換体を以前に記載されたように96ウェルプレート中で誘導した(Schofieldら、2007)。大腸菌上清を収集し、ユーロピウム標識抗FLAG検出抗体を用いて、DELFIAベースのELISAを用いてscFvのTNC FBGへの結合についてアッセイした。
λライブラリーによる最も成功した選択は、抗原rCd4−FBGおよびFc−FBGに対する選択に基づいた(選択147および148)。κライブラリーについては、最も成功した選択は抗原FBG−rCd4(150)、rCd4−FBG(152)およびFc−FBG(153)で得られた。このELISAスクリーニングからの79個の陽性クローンをさらなる分析のために選択した。
交差反応性ELISAは、67/79(85%)の抗ヒトFBG scFvがマウスTNC FBGに対して交差反応性であることを示した。抗FBG scFvのDNA配列分析は優れた配列多様性を示した。例えば、Vλライブラリーからの選択147及び148は、92%の固有の可変重鎖(VH)の相補性決定領域3(CDR3)の配列を含有し、また Vκライブラリーからの選択150、152及び153は、それぞれ67%、91および100%の固有の可変V CDR3配列を含んだ。
最も有効な選択から単離されたさらなる1425クローンをELISAによってスクリーニングし、これにより、FBG結合特異性を有するさらなる401 scFvの同定が得られた。。これらのクローンを最初のELISAで同定された79 scFvと共にさらなる評価のために選択した。
1425のクローンをさらに特異性ELISAで試験し、各scFvをヒトテネイシンR FBGならびにヒト、マウス、ラットおよびイヌTNC FBGへの結合についても試験した。テネイシンR FBG結合のシグナルによって分類したテネイシンCへの結合で得られたELISAシグナルにしたがってクローンをランク付けした。50を超える比を有する上位250クローンをサブクローニングおよびさらなる分析のために採取した。
実施例3 機能的アッセイにおける一次抗FBG抗体のスクリーニング
抗FBG scFvを、全細胞アッセイ系におけるFBG誘発シグナル伝達の阻害剤としてのそれらの活性の評価のために、二価scFv-Fcまたは単量体Fabとして再フォーマットした。
各選択147、148、150、152および153について、一次ELISAシグナルによってランク付けされた上位50の抗FBG scFvを、個々の選択集団として哺乳動物発現プラスミドpBIOCAM5(Falkら、2012)にサブクローニングし、HEK293F細胞における一過性トランスフェクションによって発現させた(Chappleら、2006)。Fab発現のために、プールされたλまたはκscFv可変重鎖(V)および可変軽鎖(V)インサートを、独自のIontas Ltdプロトコルを使用してデュアルプロモーターFab発現ベクター(軽鎖生殖系列にしたがったpFab−デュアル−κまたはpFab−デュアル−λ)にクローニングした。培養上清をTHP−1細胞アッセイにおける活性についてスクリーニングし、選択したscFV−FcおよびFabヒットを再アッセイおよび阻害活性の確認のためにアフィニティー精製した。
THP1−Blue(商標)レポーター細胞アッセイ
テネイシンCは、FBGドメインと細胞性TLR4との相互作用によって炎症性細胞および線維芽細胞におけるサイトカインの生成を誘発することが示されている(Midwood et al、2009)。TNFα、IL−8およびIL−6などの炎症性サイトカインの生成をもたらす受容体シグナル伝達カスケードは、転写因子NF−κBの活性化を伴う。このプロセスは、容易に測定されるタンパク質シグナルの生成を伴うNF−κB活性化に応答するように改変された「レポーター」細胞株において研究され得る。THP1−Blue(商標)レポーター細胞株(InvivoGen;Toulouse、France)はヒトTHP−1単球細胞株に由来し、NF−κB誘導性分泌型アルカリホスファターゼ(SEAP)レポーター構築物を安定的に発現する。これらの細胞はまた構成的に細胞表面TLR4を発現することから、TNC FBG融合タンパク質のシグナル伝達活性を、中−高処理量アッセイ法を用いて培養上清中でSEAPを比色定量または蛍光定量することで容易に測定することがえきる。
低FBG濃度における活性は、任意のスクリーニングアッセイの成功に重要であり、すなわちレポータータンパク質のロバスト増加を産み出すために必要なFBG濃度が高すぎる場合、その後の任意の多くのシグナルの完全な阻害に必要な発現レベルおよび濃度のscFv、Fc-ScFvまたはFab構築物はスクリーニングでは受け入れられないであろう。この細胞アッセイにおいて、Fc−FBGは低nMレベルで頑健なSEAPシグナルを生じる(CD4−FBGはこの濃度範囲では応答を生じなかった)。
THP1-Blue(商標)細胞を培養し、そして供給者のプロトコル(http://www.invivogen.com/PDF/THP1_Blue_NF_kB_TDS.pdf)に従って補充したRPMI培地中で継代した。ただし、細胞を超低接着T75フラスコ中で増殖させた。アッセイのために、THP1-Blue(商標)細胞を、RPMI培地中のFc-FBG(3または10nM)を含有する96ウェル組織培養プレート(100,000細胞/ウェル)に総量170μlで添加した。発現されたscFv-FcもしくはFab、またはPBS中の親和性精製抗体を含有する培養上清を30μlの容量で添加し、そして細胞を37℃で18時間インキュベートした。上清を回収し、そしてAttophos AP蛍光定量システム(S1000;Promega)を用いるSEAPまたはDuoSet ELISA Development System(DY208;R&D Systems、UK)を用いるIL−8含有量のいずれかを供給業者の指示に従ってアッセイした。データをプロットし、Prismソフトウェア(GraphPad)を用いて曲線を当てはめた。
HEK293F培養上清としての抗FBG抗体のスクリーニングは、THP1-Blue(商標)細胞におけるFc-His-FBG誘発シグナル伝達の推定上の阻害剤を強調し、そのうちの9は精製scFv-FcまたはFabとして再アッセイしたとき確認された。Fc-His-FBGは効力アッセイをうまく機能させるための鍵である。単量体FBGは、THP−1Blueおよびヒト細胞においていかなるサイトカイン反応も誘発しない。
実施例4-一次抗FBG抗体の機能的特徴付け
ELISA交差反応性アッセイ
THP1−Blue(商標)機能アッセイで同定された9つのヒトFBGシグナル伝達阻害剤のパネルを、ラット、マウス、およびイヌのFBGに対する交差反応性についてELISAによって評価した。ヒトテネイシンR FBGホモログへの結合もまた決定された。アッセイウェルをヒト、ラット、マウス、およびイヌのTNC FBG−rCD4、またはヒトTNR FBG−rCd4融合タンパク質で被覆し、Fabの結合を抗カッパまたは抗ラムダmAb、続いてユーロピウム結合抗マウスmAbを用いて検出した。ELISAの結果は、C3抗体がヒトTNC FBGの他の哺乳動物相同体に対して良好な交差反応性を示し、ヒトTNR FBGに対する見かけの結合が低いことを明らかにした。これらが:
表面プラズモン共鳴による結合親和性の決定
ヒト、ラットおよびマウスのTNC FBG、ならびにヒトTNR FBGへの結合についての選択されたFabの親和性ならびに会合および解離速度は、25℃で表面プラズモン共鳴(SPR)によって測定した。ヒトFab捕獲キット(GE、28−9583−25)と共に提供されるプロトコルに従って、CM5センサーチップを備えたBIAcore T100機器を使用して実験を行った。様々な濃度のrCd4-FBGを、固定化Fabおよび参照フローセルと共にフローセルに注入した。参照シグナルを差し引いた後、T100 BIAevaluationソフトウェアを使用して、データをグローバル1:1フィットにフィットさせた。
計算された速度定数を表3に示す。ヒトTNC FBGに対するFabの親和性の順位はB12(110pM)以下であった。全てのFabはげっ歯類TNC FBGに対して低いナノモルの親和性を示し、ヒトTNR FBGに対する親和性は典型的にはヒトTNR FBGよりも60倍以上低かった。
抑制効力アッセイ
huFc-His-FBG活性の中和についての精製Fabの効力は、TLR4媒介分泌アルカリホスファターゼおよびIL-8サイトカイン産生の尺度を使用して、THP1-Blue(商標)アッセイにおいて決定した。Prismソフトウェア(GraphPad)を使用してIC50値の計算を可能にするために、精製Fabをある範囲の濃度(0.3〜100nM)でアッセイウェルに添加した以外は、実施例2に記載したようにアッセイを行った。
本開示のC3抗体は、B12と呼ばれる抗体に由来する。
表面プラズモン共鳴(SPR)分光法により決定した抗FBG Fab結合速度論データKD、平衡解離定数。K、会合定数。Kd、解離定数。
実施例5-huTNC FBGドメインに対する最適化抗体の作製および単離
標的化CDR突然変異誘発による親和性成熟
抗FBG抗体B12を親和性成熟のために選択した。標的CDR突然変異誘発は、Kunkel突然変異誘発を用いて6アミノ酸のブロックでVHおよびVLのCDR3残基をランダム化することによって行われた(Fellouse and Sidhu,2007;Kunkelら、1987;Sidhu and Weiss,2004)。所与のクローンについてのより長いVH CDR3(10〜16残基)のために、ランダム化を3つの重複ブロックで行い、そしてVL CDR3(9残基)を2つの重複ブロックで無作為化した。32個のコドンの組み合わせから所定の位置に20個のアミノ酸(および単一のアンバー終止コドンのみ)のいずれかをコードし得るNNS(N=A/G/C/TおよびS=G/C)縮重プライマーを用いて無作為化を行った。以下のライブラリーが作成された。
CDR3ランダム化ライブラリーの推定サイズ
高ストリンジェントファージディスプレイの選択
ストレプトアビジンダイナビーズ上のファージ抗体選択を以前に記載されたように実施した(Dysonら、2011)。親和性が向上したクローンを濃縮するために、ビオチン化rCd4−His−FBGに対して複数回の液相選択を行った。各ラウンドの最適抗原濃度は、ある範囲の抗原濃度に対して選択し、産生数を無抗原対照と比較することによって経験的に決定した。各ラウンドで使用される抗原の量を減らすことによって、選択の厳密性が増した。選択ウィンドウ(選択出力からのファージ力価と抗原対照なしのファージ力価との間の倍数差)が10を下回った後、さらなる選択ラウンドは行わなかった。したがって、ラウンド3で観察された大きな選択ウィンドウのために4回目の選択を受けたB12を除くすべてのライブラリーについて、ビオチン化ヒトrCd4−His−FBGについて3ラウンドの選択を行った。ストレプトアビジンまたはテネイシン-Rに対する望ましくない交差反応性を回避するために、各ラウンドの選択において、すべてのライブラリーをストレプトアビジンビーズおよびテネイシン-R(ラウンド1〜3については100nM、ラウンド4については1nM)に対する選択解除にかけた。さらに、ヒトとマウスの抗原を選択ラウンドの間で交互に使用するハイブリッド選択戦略を、B12無作為化ライブラリーについてのみ行った。B12ライブラリーに対してこの追加の選択を行う理由は、ヒトおよびマウスのrCd4−his−FBGに結合するB12親抗体について観察された親和性の大きな違いであった。さらに、優れたオフレートを有する抗体クローンを選択するために追加の選択ラウンドが行われた。オフレート選択では、ファージをビオチン化抗原(この場合は1nM)に結合させ、続いて大過剰の非ビオチン化抗原(500nM)を反応に添加し、20時間または40時間インキュベートした。非ビオチン化抗原は競合物として働き、ビオチン化抗原から解離するファージ抗体を捕獲する、すなわち、より長いオフレートを有する抗体のみが選択の最後に回収されるであろう(Hawkinsら、1992;Zahndら 、2010)。各選択ラウンドについての出力ファージ力価を、計算された選択ウィンドウと共に以下の表に示す。
選択出力タイトルラウンド1の選択ファージ産生力価を以前に記載されたように決定した(Schofield et al、2007)。
選択出力力価2回目の選択ファージ産生力価を以前に記載されたように決定した(Schofield et al、2007)。
選択出力力価ラウンド3の選択。ファージ産生力価を以前に記載されたように決定した(Schofieldら、2007)。
ELISAスクリーン
抗FLAG捕捉ELISAを実施して、親抗体と比較してマウスFBG結合に対して改善された親和性を有するクローンをスクリーニングした。
scFv pSANG10発現プラスミドを保有する大腸菌クローンを、以前に記載されているように(Schofieldら、2007)、自己誘導培地を用いて96ウェルプレート中で誘導した。 大腸菌上清をELISAアッセイのために回収した。ELISAは、ユーロピウム標識抗FLAG抗体(Sigma、Aldrich、UK)を用いたDELFIA(解離増強ランタニド蛍光イムノアッセイ)システムを使用した。黒色免疫吸着プレート(Nunc)を、抗FLAG M2抗体(Sigma、F3165、5μg/mlのPBS、1ウェルあたり50μl)で一晩被覆させて、2%粉乳、PBS(PBS-M、1ウェルあたり300μl)の添加によってブロックした。プレートをPBS-T(PBS、0.1%Tween-20)で3回およびPBSで3回洗浄した後、PBS-M中に発現scFvを含有する96ウェル自己誘導培養上清の1:2希釈物を添加した(1ウェルあたり50μl)。プレートを1時間インキュベートし、上記のように洗浄し、ビオチン化マウスまたはヒトrCd4−His−FBG(PBS−M中5μg/ml、50μl)を各ウェルに加えた。プレートをさらに1時間インキュベートし、洗浄し、そしてストレプトアビジン−Euを添加し(Perkin Elmer、1μg/ml、PBS−M、50μl)、30分間インキュベートし、洗浄し、そしてDELFIA増強溶液を添加した(50μl)して、Perkin Elmer Fusionプレートリーダー(励起=320nm、発光620nm)でプレートを読み出した。アッセイのフォーマットに示されている。
このアッセイでは、自己誘導培養物中のscFvの発現レベルが抗FLAG被覆ウェルを飽和させるので、scFv発現レベルの差は正規化される。したがって、アッセイで得られたシグナルは、洗浄後に結合したビオチン化rCd4−His−FBGの量を反映しており、これはマウスまたはヒトFBGに対するそのクローンの解離速度の関数となる。B12サブライブラリーからの選択出力のELISAスクリーニングは、マウスTNC FBGへの有意に改善された結合を有するクローンを明らかにした。
HTRFスクリーン
HTRFベースの競合アッセイは、ヒトTNC FBGへの結合が改善された抗体変異体をスクリーニングするために開発された。
すべてのサンプルおよび試薬は4x 定常濃度でアッセイ緩衝液(50mMのNaPO、0.1%BSA、0.4M KF、pH7.0)中に調製した。続いて5μlの各試薬を低容量の384ウェルアッセイプレート(Greiner、784075)に添加し、20μlの最終反応容量を得た。IgG抗体を、製造業者の指示に従ってd2標識化キット(CisBio、62D2DPEA)を用いて標識した。ストレプトアビジンユーロピウムクリプテート(CisBio、610SAKLA、ロット番号25C)を、製造業者によって推奨されるように、20μlの反応あたり1.8ngの活性部分(SA)の最終濃度で使用した。ビオチン化rCd4−His−FBGはEZ−link Sulfo−NHS−LC−ビオチン試薬(Thermo Scientific、21327)を用いて調製し、ビオチン化の程度はビオチン化蛍光定量キット(Thermo Scientific、46610)を用いて定量した。適切な場合には、scFvを含有する上清(ELISAアッセイについて上述したように調製)を1/20の最終希釈(すなわちアッセイ緩衝液中1/5希釈し、次に希釈サンプル5μlを20μlのFRETアッセイ液に加えた)で384ウェルアッセイプレートに添加した。スクリーニングに用いたd2標識B12 IgGの濃度は1.25nMであった。特に明記しない限り、ビオチン化rCd4-His-FBG(ビオチン:タンパク質比=1.8:1)は2.2nM(2A5 IgG抗体を用いるアッセイにおいて)または1nM(B12 IgGを用いる実験において)のいずれかで存在した。サンプルを室温で約1時間インキュベートし、FRETシグナルをBMG Pherastar機器を使用して決定した。励起=320nm、発光=620nmおよび665nm。積分開始時間=60μs、積分時間=500μs。1ウェルあたり100回点滅。培養上清を含む競合アッセイのために、ビオチン化rCd4−His−FBG抗原を、アッセイプレートに試薬を添加する前に、ストレプトアビジンユーロピウムクリプテートと共に45分間プレインキュベートした。全てのFRETシグナルはΔRとして示され、ここでR =(E665/E620×104)およびΔR =(Rサンプル−Rバックグラウンド蛍光)である。
親和性選択突然変異体ライブラリーからの非標識scFvクローンを含む培養上清を、FBGとフルオロフォア標識親IgG抗体との間の相互作用の阻害について試験した。両方のアッセイにおいて有用な範囲内のFRETシグナルを示すクローンの相対的な順位付けは広く変化しておらず、それらが類似のエピトープについて競合していたことを示している。したがって、親和性成熟選択からのすべてのB12 scFv変異体を、B12 IgG分子のヒトTNC FBGへの結合を阻害するそれらの能力に関してスクリーニングした。親和性成熟クローンと並行してscFvとして表される親クローンをベンチマークとして使用した。
ScFvを配列決定し、それぞれELISAおよびHTRFアッセイにおけるマウスおよびヒトTNC FBGへのそれらの結合に基づいて、固有のVHまたはVL CDR3配列を有するクローンのパネルをヒトIgG4フォーマットでのさらなる研究のために選択した。
ヒトrCD4 - FBGに対する親和性が改善されたクローンについてのHTRFスクリーニング。
抗体B12の変種は、マウスFBG結合に関して4倍以上の改善、およびHTRFシグナルの91%以上の阻害を示した。全部で、これらの基準に独特のCDR3配列を合わせた31クローンが以下に同定された。
クローンの重鎖または軽鎖CDR3配列は、マウスおよびヒトTNC FBGへの結合が改善されていると同定され、さらなる研究のためにヒトIgGフォーマットへの変換のために選択された。
これらは、ヒトおよびマウスのTNC FBGに結合し、したがって本発明の方法、使用、組成物および化合物において潜在的な有用性を有する抗体クローンの重鎖または軽鎖配列である。例えば、これらのCDR3配列を有するTNF FBGに結合する抗体は、TNCまたはTNC FBGの同定、その機能の阻害、検出および精製において有用であり得る。
IgG4フォーマットへの変換と結合速度論の決定
対象の31 scFvを、ヒンジ安定化変異を有するヒトIgG4として抗体を生成するためにヒトIgG4発現ベクターにサブクローニングした(S241P;Angalら、1993)。IgG4抗体をHEK−293F細胞で一過性に発現させ、培養上清を、ヒトおよびマウスTNC FBG、ならびにヒトTNR FBGへの結合についてのオフレートのランク付けのために表面プラズモン共鳴分光法を用いてスクリーニングした。手短に言えば、表面プラズモン共鳴(SPR)実験を、BIAcore T100機器を用いて行い、そしてヒト抗体捕捉キットプロトコル(GE、BR-1008-39)に従ったプロトコルに従った。オフレートスクリーニングのために、10,000応答単位(RU)の抗ヒトFc IgG(GE、BR−1008−39)を、アミンカップリングキットプロトコル(GE、BR-1000-50)に従ったEDC/NHS架橋化学を使用してシリーズ5 CM5デキストランセンサーチップ(BR−1005-30)のフローセル(FC1およびFC2)に固定化した。発現されたIgG4を含む培養上清を2×PBS-Tで1:2に希釈し、そしてFC2に注入し(流速5μl/分、60秒間の接触時間)、25℃での抗体捕捉を可能にした。抗体捕捉レベルは、上清中の抗体の発現レベルに応じて308〜1975RUの範囲であった。固定濃度の抗原(15nMのヒトおよびマウスTNC rCd 4 −His−FBGおよび100nMのヒトTNR rCd 4−His−FBG)を、FC 1(参照フローセル)およびFC2(抗体捕獲フローセル)の流路を介し、流速30μl/分で流入させて、結合相および解離相をそれぞれ1分および5分間にわたり測定した。結合表面の再生は、30秒の接触時間で3MのMgClを用いた。オフレートは、参照細胞を引き算し、BIAevaluationソフトウェア(GE、BR-1005-97)を用いて1:1の相互作用を仮定したセンサーグラム実験データに当て嵌めて決定した。オフレートスクリーニングの結果は、以下の表に要約した。
ヒトIgG4 抗FBG解離速度のランク付けのための表面プラズモン共鳴スクリーニング
クローンは、ヒトおよびマウスのTNC rCd4-His-FBGについての低いオフレート、およびヒトTNR rCd4-His-FBGについての高いオフレートに従ってランク付けされた。各ライブラリーからの3つの最高ランクの抗体を、精製IgG4として、より詳細な速度論的分析のために優先した。これらのクローンを以下の表に示す。
FBG結合解離速度特性が改善されたB12突然変異体の重鎖CDR3アミノ酸配列
9つの優先順位付けされたIgG4抗体について詳細な速度論的パラメータを評価した。結合特性は、ヒト、ラットおよびイヌのTNC rCD4−His−FBG、およびヒトTNR rCD4−His−FBGとの相互作用について決定された。動力学的アッセイは、以下のようないくつかの改変を伴って、上記のオフレート決定の場合と本質的に同じプロトコルに従った。速度論的パラメータ決定の精度を向上させるために、抗ヒトFc IgGをより低いレベル(2229 RU)で固定化した結果、捕捉された抗FBG IgG4の量が対応して減少した。精製抗FBG IgG4をPBS、pH7.4、0.05%Tween-20中で3.5nMの濃度に希釈し、10μl/分の流速で60秒間の接触時間でFC2に注入した。これは典型的には平均80RU(範囲:55RU〜90RU)の抗体の捕捉をもたらした。PBS、pH7.4、0.05%Tween-20(7nMであるマウスrCD4-His-FBGを除いて最高濃度100nM)で希釈を2倍にすることによって抗原を調製した。フローセルおよび注入チャンバーの両方をこの温度に平衡化して、アッセイを37℃(30μl/分、120秒の接触時間;マウスrCD4−His−FBGFBG 10μl/分、60秒の接触時間)で実施した。前述のように、速度論的パラメータは、参照細胞を差し引いて、Biaevaluationソフトウェア(GE、BR-1005-97)を用いて1:1の相互作用を仮定してセンソグラム実験データを適合させることによって決定した。
9つ全ての抗体は、非親和性成熟親クローンと比較してマウスTNC FBGドメインへの改善された結合を示し、そして抗体165_13_B1、165_13_C3、および160_01_A4は、ヒトTNC FBGへの結合に対してサブナノモルKD値を示し、ヒトTNR FBG類縁体に対しては70倍以上低い親和性をもつことを示した。
37℃での表面プラズモン共鳴によって決定された抗FBG IgG4結合動態データ。
実施例6-C3抗体が結合するFBG-Cエピトープの決定
His−TNC−FBGの生産
His−TNC−FBGをクローン化し、そしてCHO細胞において発現させた。生産期の終わりに、培養物を遠心分離した(1000g、30分、15℃)。5mLのHisTrap FF(GE Healthcare)をPBS(pH7.4)で平衡化した。カラムに上清を負荷した後、カラムをPBS(pH7.4)で洗浄した後、PBS中0.5Mイミダゾール中に溶出した。溶出したタンパク質をHiLoad 16/600 Superdex 200pgに負荷し、20mMリン酸ナトリウム、130mM NaClで泳動した。
単量体ピークをプールし、そして最終生成物を1mg/mLまで濃縮し、そして小分注中で凍結保存した。
NSCT−141の生産
NSCT−141産物をクローニングし、CHO細胞中で発現させた。産生培養物を回収し、清澄化した上清をMabselect SuReカラム(GE Healthcare)で精製する前に接線流濾過によって濃縮した。生成物を2×PBSの添加により中和し、そして希水酸化ナトリウム溶液で約pH7.2に調整し、分注中+5℃で貯蔵した。
C3 Fab’−テネイシンC複合体の形成
C3 Fab’抗体を産生するために、C165_13_C3 IgG4抗体をペプシン切断に供した。ペプシン切断後、Fab′を、Fab’中のヒンジ領域ジスルフィド結合を選択的に還元する温和な還元剤である2-メルカプトエチルアミン-HCl(2-MEA)にかけた。これに続いてN−エチルマレイミド(NEM)処理を行い、次いで還元システイン残基と安定な共有チオエーテル結合を形成し、それらが永久的にブロックされてさらなるジスルフィド結合形成を防ぐことを可能にした。
C3 Fab′−テネイシンC複合体の製造に最適なモル比を決定するために実験を行った。図1は、最適化モル比1:1で複合体形成を確認したSEC分析のクロマトグラフを示す。
試験の結果に基づいて、Fab′−テネイシン複合体の大規模生産のために10mgのHi-HTNC-FBGペプチド(配列番号10)を20mgのC3 Fab′と共にインキュベートした。Superdex 200(GE Healthcare Lifesciences)カラムを用いたサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)により複合体を精製した。精製複合体を、25mM Tris pH 7.5、150mN NaClおよび1mM EDTAを含む緩衝液を用いて溶出した。
図2Aは、溶出試料が実質的に純粋であることを示すFab’-テネイシンC複合体のクロマトグラフを示す。次にサンプルをSDS−PAGEにかけた(図2Bおよび2C参照)。バンドは予想されたサイズを有した。
最後に、Fab’−テネイシンC複合体を結晶化に使用する前に38.5mg/mlまで濃縮した。
Fab’−テネイシン複合体の結晶化
C3 Fab’とテネイシンCとの間の相互作用をX線結晶学によって研究した。
ヒトテネイシンC、C3 Fab’と複合したフィブリノーゲンC末端ドメインの結晶化、構造決定および結晶構造の精密化
結晶化
ヒトテネイシンC(残基1974〜2201)/C3 Fab’複合体を、Low Profile Swiss− Sci 3ウエルプレート中、100mMのビス−トリスpH6.5、200mMの塩化マグネシウム、20%PEG 6000を含む30μlのリザーバ溶液に対して22℃で気相を通してシッティングドロップで結晶化させた。液滴は、25mMトリスpH7.5、150mM塩化ナトリウム、1mM EDTA + 80nlリザーバ溶液および20nlシード溶液中に11.8mg/ml(推定消衰係数122,000M −1 cm −1およびMW 77.4kDaに基づく)の100μlのタンパク質を含有した。これは結晶形態を改善するために必要とされた。結晶は、格子乗数a=75.8Å、b=116.9Å、c=78.7Å、およびα=γ=90°、β=90.4°の 空間群P2に属する。2分子のテネイシンC/C3 Fab’複合体は非対称単位にある。
X線回折コレクション
液体窒素中でフラッシュ冷却する前に、結晶を20%(v/v)グリセロール(リザーバ溶液中に希釈)中でクライオプロテクションを行った。X線回折データは、フランス、グルノーブルのヨーロッパシンクロトロン放射光施設シンクロトロンのID30BビームラインステーションのPILATUS 6M-F上の単結晶から収集した。X線ビームの波長は0.9763Åであった。データは XDS+Aimlessで処理された(Kabsch,W.Acta Cryst.D66,125-132(2010);Evans,P.R.およびMurshudov,G.N.Acta Cryst.D69,1204-1214(2013))。
構造決定
ヒトテネイシンC、フィブリノーゲンC末端ドメイン/C3 Fab’複合体の結晶構造は、プログラムPhaser(McCoy,A.J.ら,J.Appl.Cryst.40、658〜674(2007))。分子置換の出発モデルとして、PDBエントリー4R9Jおよび5I15の修正版を使用した。リモデリング、再構築および精製は、それぞれCOOT、BuccannerおよびRefmacを用いて行われた(Emsley、P.ら、Acta Cryst D66、486−501(2010);Cowtan、K.Acta Cryst D62、1002−1011(2006);Murshudov、G.N.ら、Acta Cryst D53,240-255(1997))。最終的な分解能は1.9Åと決定された。
テネイシンC/C3 Fab’複合体のモデルは、テネイシンCの残基1975〜2193(配列番号、ユニプロット:P24821参照)、C3 Fabの軽鎖の残基1〜213(配列番号3)および C3 Fabの重鎖の残基1〜219(配列番号2)を包含する。このモデルのR−factor は0.151、R−free は0.197である。標準幾何学形状からの平均二乗偏差は、結合長については0.024Åであり、結合角度については2.13°である。
エピトープ
テネイシンC(残基1974〜2201)/C3Fab’の構造は、C3FabとテネイシンCとの間の主要な接触部位を明らかにし、そして主に抗体のCDRループおよびテネイシンの一方の面に集まっていると同定された。テネイシンCタンパク質の配列番号1に示された番号付けした配列にしたがって、3.0Å以内でC3 Fab’のCDR領域と最も密接に相互作用する残基は、Ala2115、Asn2118、Ser2131、Arg2147、Asn2148、Cys2149、His2150、Arg2151、Ser2164、His2171、およびHis2175である。3.5Å以内でC3 Fab’と接触するテネイシンCの主な残基は、Ala2115、Tyr2116、Asn2118、Ser2131、Tyr2140、Arg2147、Asn2148,Cys2149,His2150,Arg2151,His2163,Ser2164,Phe2170、His2171、His2175である。
4.0Å以内でC3 Fab’と接触する残基は、Ala 2 11 5、Tyr 2 11 6、Asn 2 11 8、Ser 2 13 1、Ile 2 13 3、Tyr 2140、Arg 2147、Asn 2 148、Cys 2199、His 2150、Arg 2151、His 2163、Ser 2164、Phe 2170、His 2171、His 2175である。
これらの残基の位置およびそれらとFab’との相互作用を図7に示す。これらの残基はC3抗体のエピトープを規定する。
モデリング構造
次いで、Fab‘−テネイシンC複合体の結晶を構造モデリングに使用した。構造自体は分子置換によって決定された。図5は、Fab’−テネイシン複合体のモデル化構造を示す。図に示すように、2つの複合体が非対称単位で観察された。
図6は、興味のあるテネイシンCの種々の残基を示す。図6Aは、図6B〜図6Dの概観図である。残基2096〜2102および2130〜2135はスティック表示により黒で強調表示されている。画像表現では、残基2071−2148および2170−2193が濃い灰色で強調表示されている。残基2194−2201は構造内では見えず、薄灰色で示されている。Fab’は表面表現によって示される。残基は、ユニプロットID P24821に記載の配列を用いて定義される。
これらの残基はまた以下の配列番号1のアミノ酸配列で示されるように、太字の残基2096〜2102および2130〜2135、斜体の残基2194〜2201を含む。
ELRVDLRDHGETAFAVYDKFSVGDA KTRYKLK VEGYSGTAGDSMAYHNGRSFST(残基2071−2124)
RSFSTFDKDT DSAITN CALSYKGAFWYRN(残基2120〜2148)
FHWKGHEHSIQFAEMKLRPSNFRN LEGRRKRA(残基2170−2201)
同様に、テネイシンC構築物の4Å以内に位置するFab ‘内のいくつかの残基が同定された。
Fab'−テネイシン複合体構造上のこれらの残基の位置を図8に示す。

Claims (28)

  1. Ala2215,Tyr2116,Asn2118,Ser2131,Ile2133,Tyr2140,Arg2147,Asn2148,Cys2149,His2150,Arg2151,His2163,Ser2164,Phe2170,His2171,およびHis2175の群から選択される少なくとも5個のアミノ酸を含み、前記アミノ酸残基の位置は、配列番号1の位置である、テネイシンCの中和エピトープ。
  2. 少なくとも1つの荷電残基、例えばArg 2147を含む、請求項1に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  3. 荷電残基、例えばArg2151を含む、請求項1又は2に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  4. 少なくとも1つの疎水性残基、例えばIle 2133を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  5. アミノ酸Arg2147、Asn2148、Cys2149、His2150、およびArg2151の直鎖状配列を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  6. 極性残基His2163を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  7. Cys2149を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  8. 疎水性残基His2171を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  9. 前記極性アミノ酸Tyr2116を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  10. 前記疎水性残基Phe2170を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  11. Ile2133、Arg2147、Asn2148、His2163、およびPhe2170を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  12. アミノ酸残基Ser2131をさらに含む、請求項11に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  13. アミノ酸残基Tyr2216をさらに含む、請求項11または12に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  14. 残基Ala2115、Asn2118、Ser2131、Arg2147、Asn2148、Cys2149、His2150、Arg2151、Ser2164、His2171、およびHis2175を含む、請求項1に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  15. 残基Ala2115、Tyr2116、Asn2118、Ser2131、Tyr2140、Arg2147、Asn2148、Cys2149、His2150、Arg2151、His2163、Ser2164、Phe2170、His2171およびHis2175を含む、請求項1に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  16. 残基Ala2115、Tyr2116、Asn2118、Ser2131、Ile2133、Tyr2140、Arg2147、Asn2148、Cys2149、His2150、Arg2151、His2163、Ser2164、Phe2170、His2171、His2175を含む、請求項1に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  17. 6、7、8、9、10、11、12、13、14、15または16の前記アミノ酸残基を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載のテネイシンCの中和エピトープ。
  18. 請求項1〜17のいずれか一項に記載のエピトープに結合する、中和抗体またはその結合断片。
  19. 前記抗体または断片の少なくともアミノ酸100が前記エピトープと相互作用し、アミノ酸100はエピトープの4オングストローム以内に位置し、例えば当該重鎖のアミノ酸残基100は極性であり、例えばチロシンである、請求項18に記載の中和抗体または結合断片。
  20. 前記重鎖の少なくともアミノ酸101は極性アミノ酸、例えばGlnである、請求項18または19に記載の中和抗体またはその結合断片。
  21. 前記重鎖の少なくともアミノ酸102は極性であり、例えばセリンである、請求項18〜20のいずれか一項に記載の中和抗体または結合断片。
  22. 前記重鎖の少なくともアミノ酸104は荷電しており、例えばGluである、請求項18〜21に記載の中和抗体または結合断片。
  23. 少なくともアミノ酸105が負に荷電したアミノ酸、例えばAspである、請求項18〜22に記載の中和抗体または結合断片。
  24. 前記抗体またはその結合断片はヒト又はヒト化である、請求項18〜23のいずれか一項に記載の中和抗体または結合断片。
  25. その親和性が5pM〜500nMの範囲である、請求項18〜24のいずれか一項に記載の中和抗体または結合断片。
  26. 請求項18〜26のいずれか一項に記載の抗体または結合断片および希釈剤、賦形剤および/または担体を含む医薬組成物。
  27. 治療に使用するための、請求項18〜26に記載の中和抗体もしくは結合断片、または請求項26に記載の医薬組成物。
  28. 慢性炎症の治療に使用するための、請求項27に記載の中和抗体または結合断片。
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