JP2021178857A - H因子を強化する抗体及びその用途 - Google Patents
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Abstract
【課題】1つには、望まれない又は過度の補体活性化に関連した疾患の改良された療法を提供すること。【解決手段】H因子を強化する抗体及びその用途。本発明は、H因子に対して特異的な、単離された、合成された又は組み換えられた抗体並びにそれらのフラグメントに関する。本発明は、さらに、補体活性化の抑制及び補体活性化に関連する疾患の治療のためのそのような抗体及びフラグメントの使用に関する。【選択図】なし
Description
本発明は免疫学と医学の分野に関する。特に、本発明は、H因子特異抗体およびその用途に関する。
補体系は、侵入する病原体に対する、哺乳動物等の多くの生命体の保護に寄与する先天免疫の重要な因子である。補体系は、肝臓で主として合成される30個以上の異なる成分からなる。補体系の活性化は、3つの異なる経路、正経路、レクチン経路及び代替的経路によって生じる。この3つの経路は、C3転化酵素の形成に集中し、各経路はそれぞれ異なるが、同様の活性を有する。
古典的補体活性化経路において、C1q、C1r及びC1sからなる補体成分(C)1複合体の活性化は、抗体抗原複合体に結合したときに生じる。C1複合体は、C4とC2を開裂し、C4bとC2aからなるC3転化酵素の形成に結びつく。C3転化酵素はC3を活性成分であるC3aとC3bに開裂する。レクチン経路において、C4とC2を開裂することができるセリンプロテアーゼMASP−1及びMASP−2を活性化するマンノース結合レクチンが病原性の表面のマンノース残基に結合する。古典的経路のように、これが(C4bC2a)C3転化酵素の形成に結びつく。このC3転化酵素は、C3bと結合してC5転換酵素を形成することができる。古典的経路及びレクチン経路とは対照的に、代替的経路は、血漿中でのC3からC3(H2O)への自発的な加水分解によって連続的に低いレベルの活性を有する。このC3bのようなC3(H2O)は、結合因子B(FB)によって流体相のC3転化酵素を形成することができ、次にはD因子によってBbに活性化される。同様に、C3bが表面へ結合する場合、C3bはFBと結合してC3bBを形成することができる。この複合体は、D因子によってC3bBbに開裂される。C3bBbは、プロパージン(P因子)によってC3bBbPに安定化されることができる代替的経路のC3転化酵素である。このC3転化酵素はC3をC3aとC3bに開裂することができる。このプロセスに加えて、代替的経路は、古典的経路及びレクチン活性化経路のための増幅ループとして作用する。これらの経路で生成されたC3bは代替的経路の出発点として作用できるからである。それによって、増幅ループは古典的経路及びレクチン経路の強化に帰着する。3つの活性化経路のいずれかにおいて形成されたC3転化酵素は、C3bと結合してC5転換酵素を形成することができる。3つの補体活性化経路のすべてのC5転換酵素は、C5を、補体系の最終経路を開始するC5a及びC5bに活性化する。C5bは、C6、C7、C8及びC9と結合して膜侵襲複合体(MAC)を形成し、細胞膜傷害複合体が膜内外のチャネルを形成し、細胞融解を生じさせる。
病原体の細胞膜に孔を形成した次に、補体は、オプソニン作用によってC3b分子と共に病原体又は変更された自己細胞を取り除くことと、感染の部位に免疫細胞を誘引して活性化するC3a及びC5aのような炎症促進性ペプチドの生産を支援する。補体の強い炎症促進性の性質のために、ホスト細胞は、いくつかの細胞膜及び可溶性の補体制御タンパクによってよく防御されている。
代替的経路は全補体活性に対して80〜90%寄与する。従って、この経路のレギュレーションは重大である。C3の自発的加水分解によって形成されるC3(H2O)及びC3bは、一般的に、病原体に結合していなければ、H因子(FH)、I因子(FI)及び宿主細胞表面分子によって急速に不活性化され、それによってC3転化酵素の形成を抑制する。CD55(解離促進因子又はDAFとも称される)は宿主細胞表面でC3bと結合する。FIは、C3bを不活性形に開裂するが、細胞表面で発現される共因子(CD46、MCP)又は血漿中で循環する共因子(FH)に依存する。FHは、液体中及び細胞表面の補体の代替的経路のコントロールにとって不可欠な血漿糖タンパクである。FHはFBと同じ位置でC3bと結合し、それによってC3転化酵素の形成を防ぐ。また、FHは、分解促進活性を有する。つまり、FHは、代替的経路C3転化酵素が形成されると、その解離を促進する。FHがC3bに結合するかどうかは細胞表面に存在する炭水化物によって決定される。宿主細胞表面に存在するシアル酸、グリコサミノグリカン及びヘパリンは、FHのC3bに対する結合を促進するが、一方で、病原体の表面で発現された分子にC3bと結合することは、FBの結合に帰着する。FHと結合する細胞表面分子は、ホスト細胞表面では発現されるが、病原性細胞表面では一般に発現されないので、従って、FHは、病原性の細胞の表面に対してではなく、ホスト細胞にその補体阻害活性を及ぼす。
変異によるホスト表面のFH欠失又は損なわれた認識は、補体を介した組織損傷及び疾病に関係している。正常な止血中に補体活性化をコントロールすることの次に、FHは、病気の細胞及び組織の補体を介したダメージを制限することにおいても重要な役割を果たす。FH遺伝子における多重変異がFHタンパクの機能の損失に結びつく可能性があることが記載されている。FHのC末端部位は疾病における変異のホットスポットである。これはホスト細胞へのFHの結合のための重要な領域である。この部位の最も疾患に関連した変異はFH結合を阻害する。変異したFH遺伝子を有するほとんどの患者がヘテロ接合型変異を有することは、循環するFHの約半分が正常な機能を有することを意味する。しかしながら、これは補体が活性化される特定の状態において自己表面を防御するのには十分ではない。FH欠失は、膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)及び非定型溶血尿毒症症候群(aHUS)のような腎臓病に結びつく可能性がある。より最近になって、FH変異と加齢関連黄斑病(AMD)との関係が記述されるようになってきた。
現在、aHUS等のFH欠失のための標準的治療は血漿補充療法又は血漿交換療法である。そのような療法によって不十分な補体レギュレーターが補充される。血漿交換療法はさらに変異体補体因子及び/又は補体因子を対象とする自己抗体を取り除く。しかしながら、血漿療法はさらにいくつかの制限がある。血漿交換療法がaHUSの治療において安全又は有効であることを示す見込みのある臨床研究はなく、また、血漿療法の効率は根本的な変異に依存する可能性がある。一部の患者は、新鮮凍結血漿に対するアナフィラキシー反応を発展させ、それはあらゆる形態の血漿療法の停止を必要とする可能性がある。さらに、血漿交換は、血漿に由来する活性な病原性の補体成分の投与によりaHUSの臨床像を悪化させる可能性がある。
近年、治療用モノクローナル抗体エクリズマブは、米国及びヨーロッパのいくつかの国々でaHUS及び発作性夜間色素尿症(PNH)の治療用として承認されている。エクリズマブは、C5に対して特異的なヒト化されたマウスモノクローナル抗体であり、C5のC5aとC5bへの開裂を防ぐ。従って、エクリズマブは、最終経路の活性化を防ぎ、免疫細胞の流入を減少させる。しかしながら、エクリズマブの使用は望まれない副作用に関係している。エクリズマブがC5をブロックし、C5が最終経路の開始のための重大な成分であるので、エクリズマブで治療された患者は被包性細菌(髄膜炎菌血症等)による感染に弱くなり、その除去はMAC形成に非常に依存する。従って、髄膜炎菌の予防接種はエクリズマブを用いた治療を受ける前の患者に必要である。さらに、エクリズマブはC3の下流に対して作用するので、C3堆積が維持され、それは望まれない又は過度の補体活性化を含むいくつかの疾患において不利益である。さらに、高いコストはエクリズマブ治療と関連しており、抗体の利用しやすさが限定されている。
CCP18に結合するマウスモノクローナル抗体がChengら(Clinical Chemistry、2005年)に記載されている。X52.1と呼ばれるこの抗体は、C3b及びC3dに対するFHの結合を増加させ、それはFHの二量体化によって引き起こされると考えられることが記載されている。Coreyら(J Biol Chem、2000)によって示されるように、X52.1によって誘導されるC3b及びC3dに対するFHの結合の増加は、RBC及びいくつかのタイプの癌細胞を含む、補体を介した細胞溶解の増加に帰着する。これは抗体X52.1がFHの補体阻害活性を抑制することを実証している。確かに、Coreyらは、癌細胞の補体を介した細胞溶解の増強により、癌の治療において抗体を使用できることを示唆している。
従って、上記を考慮して、望まれない又は過度の補体活性化に関連した疾患の改良された療法の必要性が存在する。
本発明は、そのような疾患のための現行の治療戦略の欠点を克服する、補体系の代替的経路の望まれない又は過剰な活性化に関連した疾患に対する治療戦略を提供することを目的とする。本発明は、現在利用可能な抗体よりも改良された特性を有する、疾患の治療において使用することができる抗体を提供することをもう一つの目的とする。本発明の抗体及びそのフラグメントは、FHに対して特異的であり、FHの機能を強化し、それによって補体活性化第2経路の活性化を特異的に抑制する。
本発明は、分離された、合成された又は組み換えられた抗体又はそのフラグメントであって、H因子(FH)の補体制御タンパクドメイン17(CCP17)及び/又はCCP18に対して特異的に結合してFH活性を強化するものを提供する。
本発明者らは、FHに特異的に結合することができ、FHの機能を強化することができる抗体を初めて開発及び単離した。本発明の強化用抗FH抗体は、補体活性化第2経路の活性化の強力な阻害因子である。理論によって拘束されることを意図しないが、この増強作用は抗体によるFH分子の多量体化に依存しないと考えられる。実施例において実証されているように、強化用抗FH抗体は、健康なヒトドナーの血清を用いてインキュベートされた赤血球の溶解を抑制又は完全にブロックする。正常条件下では、健康なヒトドナーの血清を用いたヒツジ赤血球(SRBC)のインキュベーションは、SRBC表面のシアル酸に結合する血清中のFHによって防御されるので、SRBCの溶解に結びつかない。FHの機能をブロックするモノクローナル抗体を用いた正常ヒト血清のインキュベーションを行う場合、SRBCの溶解が観察される。これは血清FHによる細胞表面の不十分な保護によって説明され得る。抗FHブロッキング抗体によって誘導されるこの溶解は、本発明のFH強化抗体によって抑制又はブロックされる。実施例は、本発明の強化用抗FH抗体が、代替的経路を介したザイモサン及びリポ多糖類(LPS)におけるC3堆積を抑制することをさらに示す。さらに、無関係な3人のaHUS患者から得た血清中のFHの保護機能を強化用抗FH抗体が元に戻すことが判明した。実施例において実証されているように、血清を本発明の強化用抗FH抗体と共にインキュベートした場合、aHUS患者の血清が存在下でインキュベートされた赤血球の溶解は、完全に防止された。
実施例は完全な抗FH抗体だけがFHの機能を強化するのではないことをさらに実証している。そのような抗体のFab’フラグメント及びF(ab’)2フラグメントについても同じ結果が観察される。Fab’はFH分子と架橋することができないので、抗体及び抗体フラグメントの増強効果はそのような架橋の結果ではあり得ない。しかし、その実施例は、抗FH抗体及びそのフラグメントがC3堆積を抑制することができることを実証し、試験されたそのフラグメントがC3b、iC3b及びC3dに対するFHの結合を増加させることができることを示唆している。従って、理論によって拘束されるものではないが、強化用抗FH抗体のFHに対する結合は、FHの構造変化を生じさせ、細胞表面のC3b、iC3b及びC3dに対するFHの結合の増加に帰着すると考えられる。
本発明による強化用抗FH抗体及びフラグメントは、補体系の代替的経路の望まれない又は過剰な活性化を抑制するためのエクリズマブ等の抗C5抗体よりもさらに好ましい。主な利点は、本発明の抗体及びフラグメントの補体阻害作用が、C5ではなく活性化されたC3のレベルでの補体活性化を阻害し、この阻害が天然の阻害因子を増強することによって生じるということである。その結果、C3が活性化される場合のみ、C3に対する阻害だけが生じる。反対に、一般的なC3阻害薬を用いると、循環するC3はすべてブロックされ、一般的なC3欠失に結びつく可能性がある。エクリズマブのターゲットであるC5のようなC3は補体系の3つの経路すべてに関係するが、FHは代替的経路の増幅ループを特異的に抑制し、C3のC3bへの開裂とその後の細胞表面でのFBへのその結合、及び、C3転化酵素の形成は、C3分子のC3bへのさらなる開裂を促進する。本発明の抗体及びフラグメントがC3のレベルで補体活性化を阻害するという事実の主な利点は、C3bの表面での蓄積及びC3aの放出が回避されることである。反対に、補体活性化がエクリズマブ等のようにC5レベルで抑制される場合、C3bの蓄積及びC3aの放出は抑制されない。C3bはオプソニンとして作用し、C3aはアナフィラトキシンである。従って、これらのプロセスが免疫細胞の誘引及びターゲットのオプソニン貪食作用に帰着するので、C3b及びC3a形成の蓄積は防止されることが好ましい。C3bの蓄積が赤血球のオプソニン作用に帰着し、その後にそれらは肝臓及び脾臓において除去されるので、これは、例えば、エクリズマブを摂取するPNH患者がまだ輸液剤を必要とすることを意味する。さらに、抗C5抗体を用いた治療は、細胞表面でのC3b及びC3a形成の蓄積に帰着し、そうでなければMACによって溶解される。抗C5抗体の重大な不利益は、抗体が病原体によって誘導された補体活性化も阻害をするので、患者が感染に対して脆弱になることである。ホスト細胞を防御する補体系のレギュレーターをターゲットとすることによって、これは回避される。
本明細書で使用されているように、「抗体」という用語は、少なくとも軽鎖可変領域(VL)と対になった重鎖可変領域(VH)を含む免疫グロブリンタンパクであって、ターゲットエピトープに対して特異的であるものを表す。この用語は、ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体の両方をカバーする。この用語は、CCP17及び/又はCCP18に対して、好ましくは、完全長の免疫グロブリンを含むFHのCCP18に対して特異的に結合するあらゆる形態の抗体を表す。本発明による抗体又はそのフラグメントは少なくとも1つの抗原結合部位を含む。本明細書で使用されているように、「抗原結合部位」は、少なくとも1つのCDR配列、好ましくは少なくとも2つのCDR配列、より好ましくは少なくとも3つのCDR配列を含む抗体又はそのフラグメントを表す。例えば、抗原結合部位は、軽鎖CDR1−3又は重鎖CDR1−3を含む。特に好ましい抗原結合部位は、軽鎖CDR1−3及び重鎖CDR1−3を含む。「抗体のフラグメント」は、種類において前記抗体と少なくとも1つの共有された特性を有するが、量的には必ずしも特性が共有されていない一部分として本明細書に定義されている。フラグメントは、前記抗体と同じ抗原、つまり、フラグメントは、FHのCCP17及び/又はCCP18に対して特異的に結合することができるが、必ずしも同じ程度でなくてもよい。抗体のフラグメントは、前記抗体の少なくとも1つのCDR配列を含む。前記フラグメントは、好ましくは、抗体の重鎖のCDR1、CDR2及びCDR3配列、並びに、前記抗体の軽鎖のCDR1、CDR2及びCDR3配列を含む。抗体のフラグメントの非限定的な例は、シングルド
メイン抗体、単鎖抗体、ナノボディ、ユニボディ、単鎖可変フラグメント(scFv)、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)2フラグメント、及び、F(ab)2フラグメントである。抗体の好ましいフラグメントは、少なくとも重鎖可変領域(VH)及び/又は軽鎖可変領域(VL)を含む。より好ましいフラグメントは少なくともFabフラグメントを含む。実施例で実証されているように、本発明の強化用抗FH抗体のFab’フラグメントは、FHの機能を強化する能力を保持している。特に好ましいフラグメントは、本発明による抗体のFabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)2フラグメント、及び、F(ab)2フラグメントである。
メイン抗体、単鎖抗体、ナノボディ、ユニボディ、単鎖可変フラグメント(scFv)、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)2フラグメント、及び、F(ab)2フラグメントである。抗体の好ましいフラグメントは、少なくとも重鎖可変領域(VH)及び/又は軽鎖可変領域(VL)を含む。より好ましいフラグメントは少なくともFabフラグメントを含む。実施例で実証されているように、本発明の強化用抗FH抗体のFab’フラグメントは、FHの機能を強化する能力を保持している。特に好ましいフラグメントは、本発明による抗体のFabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)2フラグメント、及び、F(ab)2フラグメントである。
当業者に周知であるように、抗体は2つの重鎖及び2つの軽鎖を含む。抗体の重鎖は、免疫グロブリン分子を構成する2種の鎖において大きい方である。重鎖は不変領域と可変領域を含み、可変領域は抗原結合に関係する。抗体の軽鎖は、免疫グロブリン分子を構成する2種の鎖の小さい方である。軽鎖は不変領域と可変領域を含む。軽鎖の可変領域は、多くの場合、しかし常にではなく、抗原結合に関与する重鎖の可変領域と同一である。相補性決定領域(CDR)は、重鎖可変領域及び軽鎖可変領域の中に存在する高度変異領域である。完全長の抗体の場合、重鎖のCDR1−3及び接続されている軽鎖のCDR1−3が一緒に抗原結合部位を形成する。
アミノ酸配列若しくは核酸配列の同一性のパーセンテージ、又は、「%配列同一性」という用語は、必要に応じて、最大のパーセント同一性を達成するように2つの配列を整列し、ギャップを導入した後で、対象標準のアミノ酸配列又は核酸配列の残基と同一であるアミノ酸配列又は核酸配列の完全長の残基のパーセンテージとして本明細書で定義される。例えば、「Align 2」等のように、整列のための方法及びコンピュータプログラムは当業界において周知である。
本発明による抗体及びフラグメントは、FHのCCP17及び/又はCCP18に特異的に結合する。好ましい抗体及びフラグメントは、少なくともFHのCCP18と結合する。FHは血漿中で循環する155キロダルトン(kDa)の可溶性糖タンパクである。FHは、FHのN末端から始まって1−20と番号付けられる、20個の補体制御タンパク(CCP)ドメインを含む。CCPドメインは、ショート・コンセンサス・リピート(SCR)又はスシドメインとも呼ばれる。CCP1−4はレギュレーションに関与するドメインであり、CCP19−20はC3bに結合することに関与しており、CCP6、7、8、19及び20は細胞の表面で発現されるGAG及びシアル酸に結合する。CCP19及び/又はCCP20と結合する抗体は、FHの活性を抑制する。理論によって拘束されるものではないが、結合領域CCP19及び結合領域CCP20に隣接するドメイン、つまり、CCP17及びCCP18に結合する抗体が、FHの活性を強化すると考えられる。確かに、実施例で実証されているように、CCP18と結合する抗体はFHの機能を強化する。本明細書で使用されているように、「〜に対して特異的に」という用語及び「特異的に結合する」という用語又は「特異的に結合することができる」という用語は、抗体とそのエピトープとの間の非共有結合的相互作用を表す。それは、抗体又はフラグメントが他のエピトープよりも又は他の抗原よりも当該エピトープに対して選択的に結合することを示す。従って、抗体又はフラグメントは、他のエピトープ又は抗原に対して非特異的に結合してもよいが、そのエピトープに対する前記の抗体又はフラグメントの結合親和力は、他のエピトープ又は抗原に対する前記の抗体又はフラグメントの結合親和力より著しく高い。
本発明による抗体及びフラグメントは、FHの活性を強化することができ、好ましくはヒトFHの活性を強化することができる。「FH活性を強化する」という用語は、本発明による抗体又はフラグメントがFHに結合する場合にFHの活性が上昇することを意味する。特異的にFHに結合する抗体が知られているが、それらの抗体は、ほとんど、例えば免疫学的検定においてFHの検出に使用されている。さらに、FHに対して特異的な抗体であって、その機能をブロック又は抑制する抗体が記載されている。本発明者らは、FHとの結合でその機能を強化する、FH特異的抗体を初めて開発した。驚くべきことに、本発明の強化用抗FH抗体の活性は、FHの補体抑制活性を上昇させることがわかった。FH活性はインビトロ又はインビボにおいて強化されることができる。本発明の抗体及びフラグメントによって強化されるFHの活性は、好ましくは代替的補体活性化の抑制であり、好ましくは個体におけるそれである。本明細書で使用されているように、「代替的補体活性化」という用語は、代替的経路を介した補体系の活性化、つまり、少なくとも代替的経路のC3転化酵素、すなわち、C3bBb/C3bBbPの生成に関与するもの、又は、C3転化酵素の生成の増加に関与するものを表す。代替的補体活性化は、さらに、代替的経路C3転化酵素によるC3のC3a及びC3bへの開裂、代替的経路C5転換酵素(つまり、C3bBbC3b/C3bBbC3b)の生成、及び/又は、C5の開裂とその後のC6、C7、C8及びC9の結合によるMACの生成を含んでいてもよい。代替的補体活性化は、代替的経路増幅ループの上昇を含んでいてもよい。前記代替的補体活性化は、好ましくは個体において、好ましくは個体の体液中で、好ましくは血液中、間質液又は脳脊髄液中でより好ましくは血液中で抑制される。本明細書で使用されているように、「個体」は、免疫系の一部として補体系を含むヒト又は動物である。前記個体は、好ましくは哺乳動物であり、より好ましくはヒトである。
本明細書で使用されているように「代替的補体活性化の抑制」は、代替的補体系の成分、因子、活性の量又は活性におけるあらゆる変化であって、その抑制を生じさせるもの又はその抑制の結果であるものを含む。代替的補体活性化の抑制は、例えば、溶血作用の抑制、前記個体の細胞表面における補体成分3(C3)堆積の抑制、C3b、iC3b及び/又はC3dに対するFHの結合の増加、代替的補体経路C3転化酵素C3bBb/C3bBbPの生成の抑制、C3bに対するB因子の結合の抑制及び/又はC3bとB因子との間の相互作用の抑制、代替的経路C3転化酵素によるC3のC3a及びC3bへの開裂の抑制、ホスト細胞に対する、特に、ホスト細胞の表面で発現されたシアル酸、グリコサミノグリカン及び/又はヘパリンに対するFHの結合の増加、代替的補体経路の増幅ループの抑制、代替的補体経路C5転換酵素C3bBbC3bP/C3bBbC3bPの生成の抑制、代替的経路C5転換酵素によるC5のC5a及びC5bへの開裂の抑制、FHの分解促進活性の増加、つまり、代替的経路C3転化酵素が生成されたときの当該転化酵素の解離の促進、並びに/又は、C3bの分解を結果的に生じさせるFI補因子活性の増加を含む。FHによる代替的補体活性化の抑制であって、本発明の抗FH抗体及びフラグメントによって強化される抑制は、好ましくは、溶血作用の抑制、前記個体の細胞表面におけるC3体積の抑制、並びに/又は、C3b、iC3b及び/若しくはC3dに対するFHの結合の増加を含む。
本明細書で使用されているように、「抑制」は、示される活性が、少なくとも約25%、より好ましくは少なくとも約50%、より好ましくは少なくとも約75%、より好ましくは少なくとも約80%、より好ましくは少なくとも約85%、より好ましくは少なくとも約90%、最も好ましくは少なくとも約95%減少することを意味する。従って、「代替的補体活性化の抑制」は、代替的補体経路の活性が少なくとも約25%、より好ましくは少なくとも約50%、75%、80%、85%、90%又は95%低下することを意味する。同様に、「溶血作用の抑制」は、溶血作用が少なくとも約25%、より好ましくは少なくとも約50%、約75%、約80%、約85%、約90%又は約95%低下することを意味する。
本明細書で使用されているように、「増加」は、好ましくは、示される活性が、少なくとも約25%、より好ましくは少なくとも約50%、より好ましくは、より好ましくは少なくとも約75%、より好ましくは少なくとも約80%、より好ましくは少なくとも約85%、より好ましくは少なくとも約90%、最も好ましくは少なくとも約95%増加することを意味する。従って、「C3bに対するFHの結合の増加」は、好ましくは、C3bに対するFHの結合が少なくとも約25%、より好ましくは少なくとも約50%、約75%、約80%、約85%、約90%又は約95%増加することを意味する。同様に、「ホスト細胞に対するFHの結合の増加」は、ホスト細胞に対するFHの結合が、少なくとも約25%、より好ましくは少なくとも約50%、約75%、約80%、約85%、約90%又は約95%増加することを意味する。
本明細書で使用されているように、「溶血作用」は、好ましくは細胞表面におけるMACの生成の結果として、赤血球の破裂及びその後の、例えば、補体系の活性化によって誘導される循環中への細胞成分の放出を表す。溶血作用は、例えば、本明細書中で実施例に記載されているように、Sanchez−Corralら(2004)及びWoutersら(2008)に記載されているように溶血分析を使用することにより測定され、任意にいくつかの修飾がされていてもよい。この分析では、ヒツジ赤血球(SRBC)等の赤血球は、例えば、攪拌しながら37℃で1.25時間にわたって血清(例えば、ヒト血清)と共にインキュベートされる。低レベルのFH又は機能しないFHを有する血清はSRBC細胞分解に至る。溶解は、20mM EDTAを含むベロナール緩衝液の追加し、その後に予め冷却した遠心機(例えば7℃)で2.5分間遠心分離することによって停止させることができる。赤血球溶解のパーセンテージは、上澄みの吸収度を412nmで測定することによって測定される。血清は、例えば、健康なヒト個体、又は、aHUS等の望まれない又は過度の代替的補体活性化経路に関連した疾患を患うヒト個体から得ることができる。抗体又はフラグメントが溶血作用を抑制する能力は、抗体又はフラグメントの存在下で血清と共に赤血球をインキュベートすることによって測定することができる。
C3堆積の抑制は、例えば、実施例に記載されているように、C3堆積分析を使用して測定された。この分析は、ザイモサン又はLPSのいずれかを用いた微量定量プレートのコーティングを含む。そのプレートは、次に、上述されているように、抗体又はフラグメントが存在する状態又はしない状態で、血清(例えば、健康なヒトから得たもの又は望まれない若しくは過度の代替的補体活性化に関連した疾患を患う個体から得たもの)と共にインキュベートされる。ザイモサン又はLPSにおけるC3堆積は抗C3抗体で検出することができる。
FHのC3bへの結合の増加は、例えば、実施例に記載されているようにELISAを使用して測定される。この分析は、C3bで微小滴定ELISAプレートをコーティングすること、及び、血清(例えば、健康なヒトから得たもの又は望まれない若しくは過度の代替的補体活性化に関連した疾患を患う個体から得たもの)と共にそのプレートをインキュベートすることを含む。結合したFHは、ペルオキシダーゼで標識されたポリクローナル抗FH等の抗FH抗体を用いて検出することができる。抗体又はフラグメントがC3bに対するFHの結合を増強する能力は、コーティングされたC3bと共にインキュベートする前に、抗体又はフラグメントが存在する状態で血清をプレインキュベーションすることによって測定することができる。他の一例として、C3bに対するFHの結合は表面プラズモン共鳴(SPR)を使用して測定することができる。SPRは、ラベルフリー環境でリアルタイムに生体分子の相互作用を測定する技術である。例えば、本発明の(異なる濃度の)抗体又はフラグメントの存在下又は非存在下において、相互作用因子(例えばC3b)の1つはセンサ表面に固定され、他方(例えば、FH)は溶液中で自由であり、表面を通過する。
本発明による抗体又はそのフラグメントは好ましくはモノクローナル抗体又はフラグメントである。モノクローナル抗体は単一の分子種からなる抗体である。モノクローナル抗体は、組み換えによって有利に生産することができ、抗血清中に存在するポリクローナル抗体より著しく多い量の抗体を得ることができる。しかし、ポリクローナル抗体及びフラグメントも本発明に包含される。本発明による抗体又はフラグメントは、好ましくはキメラ抗体又はヒト化抗体である。従って、前記抗体又はフラグメントは、少なくともヒト軽鎖及びヒト重鎖の不変領域を好ましくは含む。より好ましくは、前記抗体又はフラグメントは、重鎖及び軽鎖の可変領域中にヒトフレームワーク領域を含む。さらに好ましいのは、ヒト化抗体又はフラグメントであって、完全にヒト配列からなるものである。非ヒト抗体又はフラグメントのヒト疾病の治療のための使用は、多くの要因によって阻害されるので、キメラ抗体、ヒト化抗体又はヒト抗体の使用は、非ヒト抗体の使用よりも好ましい。人体は非ヒト抗体を外来のものとして認識する可能性があり、それはその非ヒト抗体又はフラグメントに対する免疫反応を生じさせ、不都合な副作用及び/又は循環からの抗体又はフラグメントの迅速な除去に帰着するであろう。キメラ抗体、ヒト化抗体又はヒト化抗体をヒトに投与する場合、副作用の可能性は低下する。さらに、一般的に、キメラ抗体、ヒト化抗体又はヒト化抗体を使用した場合、非ヒト抗体と比較して、除去の減少により、循環中でより長い半減期が達成される。
本発明による、FH等の特定の抗原に対して特異的な抗体は、当業界において知られている様々な方法によって調製することができる。例えば、ヒトFHは、抗体を誘導するための免疫原として使用することができる。他の一例として、ヒトFHのCCP17及び/又はCCP18ドメインは、免疫原として使用されてもよい。そのような方法の1つの例は、実施例に記載されているような免疫処置及びハイブリドーマ生成による。例えば、FHに対するマウスモノクローナル抗体は、例えば4週間にわたって、任意にモンタニド等の抗原性補強剤の存在下で、ヒト因子Hを腹腔内に入れて、マウス(例えばBALB/cマウス)を免疫化することによって生成される。4回目の免疫化の数日後に、脾臓細胞は、例えば、骨髄細胞系SP2/0と融合されてもよい。融合細胞の上澄みの中のH因子特異抗体の存在は、ELISAによって調べることができる。例えば、微量定量プレートは、マウスIgG抗体を捕捉するためにmoAb(例えば、ラット抗マウスカッパmoAb RM19)でコーティングされている。抗体の特異性はビオチン化されたH因子によって測定した。FH特異抗体を提供する方法の他の一例は、免疫グロブリン鎖をコードする組み換え型の核酸配列を発現するファージディスプレイライブラリをスクリーニングすることによる。抗体ファージディスプレーのための方法は、当業界において使用されており、広く記述されている。抗体のためのライブラリのスクリーニングは、例えば、ヒトFH又はヒトFHのCCP17ドメイン若しくはCCP18ドメイン等の免疫化に使用されるのと同じ抗原を用いて行うことができる。
FHに対して特異的な、特に、FHのCCP17及び/又はCCP18に対して特異的な抗体又はフラグメントが得られれば、その所望の生物活性(つまり、FHの活性を強化する能力)は、当業者に知られているいくつかの方法によって調べることができる。本明細書で前述されているように、FHの活性の強化は、好ましくは、溶血作用の抑制、細胞におけるC3堆積の抑制、及び/又は、C3bへのFHの結合の増加を含む。これらの活性を調べる機能分析は、本明細書において前述されており、実施例に詳述されている。
本発明による特に好ましい抗体は、抗FH.07抗体であり、その調製及び同定は実施例に記載されている。表1は、抗FH.07抗体の可変の重鎖配列と軽鎖配列及び個々のCDR配列の概要を提供する。さらにより好ましいのは、抗FH.07抗体の重鎖CDR配列と軽鎖CDR配列、又は、抗FH.07抗体の重鎖可変領域と軽鎖可変領域を含むモノクローナルキメラ抗体若しくはモノクローナルヒト化抗体又はそれらフラグメントである。「抗FH.07」という用語は、本明細書で使用されているように、例えば、単離及び/又は精製された抗体又は組み換えによって作成された抗体等のように、表1に示されているような少なくとも重鎖及び軽鎖のCDR1、CDR2及びCDR3領域を有するすべての抗体及びフラグメントを包含する。本発明による他の好ましい抗体又はフラグメントは、FHに対する結合、特に、FHのCCP18に対する結合において抗FH.07抗体と競合する抗体又はフラグメントである。従って、さらに提供されるのは、CCP17及び/又はCCP18に対して特異的に結合する抗体又はそのフラグメントであり、好ましくは、H因子(FH)のCCP18に対して特異的に結合するものであって、FH活性を強化し、また、FHに対する結合において抗FH.07抗体と競合するものである。競合は、当業界において周知の方法を使用して、例えば、Biacore T3000 instrument(GE Healthcare、Little Chalfont、英国)を用いて表面プラズモン共鳴によって測定することができる。FHはセンサチップで固定されて、競争する可能性がある抗体は、固定されたFHの上を飛ばされる。表1の重鎖及び軽鎖のCDR配列に基づいて、表1に示されているような少なくとも1つのCDR配列を含む抗体又はフラグメントを生産することが可能である。その抗体又はフラグメントはFHのCC18に対して特異的である。
従って、本発明は、単離、合成又は組み換えされた抗体又はそのフラグメントであって、
−配列番号5の重鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号6の重鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号7の重鎖CDR3配列、及び/又は、
−配列番号1の軽鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号2の軽鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号3の軽鎖CDR3配列を含むものさらに提供する。
前記抗体は、FHの補体CCP17及び/又は補体CCP18に対して特異的に結合し、より好ましくはCCP18に対して特異的に結合し、FH活性を強化する。より好ましくは、本発明による抗体又はフラグメントは、表1の3つの重鎖CDRのすべて及び3つの軽鎖CDRのすべて含む。一実施形態において、本発明による抗体又はフラグメントは、表1に示されているように、重鎖可変領域配列及び/又は軽鎖可変領域配列を含む。従って、さらに提供されるのは、配列番号8の重鎖配列及び/又は配列番号4の軽鎖配列を有する本発明による抗体又はフラグメントである。
−配列番号5の重鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号6の重鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号7の重鎖CDR3配列、及び/又は、
−配列番号1の軽鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号2の軽鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号3の軽鎖CDR3配列を含むものさらに提供する。
前記抗体は、FHの補体CCP17及び/又は補体CCP18に対して特異的に結合し、より好ましくはCCP18に対して特異的に結合し、FH活性を強化する。より好ましくは、本発明による抗体又はフラグメントは、表1の3つの重鎖CDRのすべて及び3つの軽鎖CDRのすべて含む。一実施形態において、本発明による抗体又はフラグメントは、表1に示されているように、重鎖可変領域配列及び/又は軽鎖可変領域配列を含む。従って、さらに提供されるのは、配列番号8の重鎖配列及び/又は配列番号4の軽鎖配列を有する本発明による抗体又はフラグメントである。
任意に、前記CDRの少なくとも1つの配列は、例えば、結合親和力、FHを強化する能力、又は、インビボ若しくは貯蔵における安定性を改良するように最適化されており、それによって、変異体抗体を生成している。さらに、任意に、本発明の抗体又はフラグメントのフレームワーク領域の少なくとも1つの少なくとも1つの配列は、例えば、抗体若しくはフラグメントの結合効果若しくは安定を改良するように、又は、ヒトに投与後に非ヒト配列の副作用を低減するように、最適化されている。これは、例えば、変異誘発処理によって行われる。当業者は、少なくとも1つの変更されたCDR又はフレームワーク配列を含む抗体変異体を生成することができる。CDR及び/又はフレームワーク配列は、例えば、そのようなフレームワーク配列をコードする核酸分子を変異させることによって最適化される。例えば、保存アミノ酸置換が適用される。保存アミノ酸置換の例は、イソロイシン、バリン、ロイシン又はメチオニン等の1つの疎水性残基の他の疎水性残基による置換、及び、アルギニンのリジンによる置換、アスパラギン酸のグルタミン酸による置換、又は、アスパラギンのグルタミンによる置換等のような他の極残基による1つの極残基の置換を含む。改良された抗体又はフラグメントを選択するために、結合親和力、FHを強化する能力、及び/又は、得られる変異体抗体の安定を調べることが好ましい。好ましくは、ヒト生殖細胞系列配列は、本発明による抗体又はフラグメント中のフレームワーク領域のために使用される。ヒト生殖細胞系列配列の使用は、フレームワーク領域が由来し、かつ、他のヒト個体に適用された場合に免疫原反応を引き起こす可能性がある個体特有の体細胞変異を含む可能性が低いので、前記抗体の免疫原性のリスクを最小化する。典型的には、アミノ酸残基が同じ特異性を保持しながら、最大3つまでのCDR配列が変化してもよい。従って、本発明による抗体又はフラグメントは、好ましくは、重鎖と軽鎖のCDR1、CDR2及びCDR3配列を含み、表1の重鎖及び軽鎖のCDR1、CDR2及びCDR3配列と比較して、各CDRの最大で3つ、好ましくは最大で2つ、より好ましくは最大で1つのアミノ酸が変化している。
従って、本発明は、単離された、合成された、又は組み換えられた抗体又はそのフラグメントであって、
−配列番号5の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号6の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号7の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR3配列、及び/又は、
−配列番号1の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号2の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号3の配列に少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR3配列を含むものをさらに提供する。前記抗体は、好ましくはFHの補体CCP17及び/又は補体CCP18に対して特異的に結合し、より好ましくはCCP18に対して特異的に結合し、FH活性を強化する。好ましくは、抗体又はフラグメントは、これらの配列に対して、少なくとも85%、より好ましくは少なくとも86%、より好ましくは少なくとも87%、より好ましくは少なくとも88%、より好ましくは少なくとも89%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも91%、より好ましくは少なくとも92%、より好ましくは少なくとも93%、より好ましくは少なくとも94%、より好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも96%、より好ましくは少なくとも97%、より好ましくは少なくとも98%、より好ましくは少なくとも99%同一である重鎖のCDR1、CDR2及び/若しくは又はCDR3配列、並びに/又は、軽鎖のCDR1、CDR2及び/若しくはCDR3配列を含む。
−配列番号5の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号6の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号7の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR3配列、及び/又は、
−配列番号1の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号2の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号3の配列に少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR3配列を含むものをさらに提供する。前記抗体は、好ましくはFHの補体CCP17及び/又は補体CCP18に対して特異的に結合し、より好ましくはCCP18に対して特異的に結合し、FH活性を強化する。好ましくは、抗体又はフラグメントは、これらの配列に対して、少なくとも85%、より好ましくは少なくとも86%、より好ましくは少なくとも87%、より好ましくは少なくとも88%、より好ましくは少なくとも89%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも91%、より好ましくは少なくとも92%、より好ましくは少なくとも93%、より好ましくは少なくとも94%、より好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも96%、より好ましくは少なくとも97%、より好ましくは少なくとも98%、より好ましくは少なくとも99%同一である重鎖のCDR1、CDR2及び/若しくは又はCDR3配列、並びに/又は、軽鎖のCDR1、CDR2及び/若しくはCDR3配列を含む。
さらに提供されるのは、配列番号8の配列に対して少なくとも80%の配列同一性を有する配列を含む重鎖配列を含み又は有し、及び/若しくは、配列番号4の配列に対して少なくとも80%の配列同一性を有する配列を含む軽鎖配列を含み又は有し、又は、これらの重鎖若しくは軽鎖の可変領域配列のいずれか1つに対して、少なくとも85%、より好ましくは少なくとも86%、より好ましくは少なくとも87%、より好ましくは少なくとも88%、より好ましくは少なくとも89%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも91%、より好ましくは少なくとも92%、より好ましくは少なくとも93%、より好ましくは少なくとも94%、より好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも96%、より好ましくは少なくとも97%、より好ましくは少なくとも98%、より好ましくは少なくとも99%同一である配列を含み又は有する本発明による抗体又はフラグメントである。
本発明は、本発明による抗体又はフラグメントをコードする核酸配列を含む、単離された、合成された、又は組み換えされた核酸分子をさらに提供する。好ましい核酸分子は、少なくとも、表1に示されているような重鎖のCDR1、CDR2及びCDR3、並びに、軽鎖のCDR1、CDR2及びCDR3をコードする。好ましくは、本発明による核酸分子は、少なくとも30個のヌクレオチド、より好ましくは少なくとも50個のヌクレオチド、より好ましくは少なくとも75個のヌクレオチド長さを有する。本発明による核酸分子は、好ましくは、表1に示されているように、抗FH.07抗体の重鎖CDR配列及び軽鎖CDR配列、又は、抗FH.07抗体の重鎖可変領域及び軽鎖可変領域を含むモノクローナルキメラ抗体若しくはモノクローナルヒト化抗体又はそれらのフラグメントをコードする。抗FH.07抗体の重鎖と軽鎖のCDR配列をコードする核酸配列は表1に示されている。しかし、本発明による抗体の重鎖又は軽鎖のCDRをコードする核酸分子であって、表1に示されているCDR核酸配列とは異なるが、表1に示されている前記重鎖又は軽鎖のCDR配列のアミノ酸配列をコードする核酸コドンを含む核酸配列を含む核酸分子もまた本発明に包含される。従って、提供されるのは、少なくとも配列番号1、2、3、5、6及び7の配列をコードする核酸配列を含む、単離された、合成された又は組み換えられた核酸分子である。さらに提供した、少なくとも配列番号4及び配列番号8の配列をコードする核酸配列を含む、単離された、合成された又は組み換えられた核酸分子である。また、重鎖CDR及び/又は軽鎖CDRをコードする核酸分子又は抗体であって、例えば、保存アミノ酸置換によって修飾されたものは、コードされるCDRアミノ酸配列が、表1に示されているCDR配列と少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する限り、本発明に包含される。
本発明による核酸分子又は核酸配列は、好ましくはヌクレオチドの鎖を含み、より好ましくはDNA及び/又はRNAを含む。しかし、本発明の核酸分子又は核酸配列は、例えば、DNA/RNA螺旋、ペプチド核酸(PNA)、ロックされた核酸(LNA)及び/又はリボザイム等の他の種類の核酸構造を含んでいてもよい。そのような他の核酸構造は、核酸配列の機能性等価物と呼ばれ、本発明に包含される。「核酸配列の機能的等価物」という用語は、非天然のヌクレオチド、修飾されたヌクレオチド、及び/又は、天然のヌクレオチドと同じ機能を示す非ヌクレオチド構成要素を含む鎖をさらに包含する。
本発明は、単離された、合成された又は組み換えられた核酸分子であって、
−配列番号13の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号14の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号15の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR3配列、及び/又は、
−配列番号9の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号10の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号11の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR3配列を含む核酸分子をさらに提供する。本発明による核酸分子は、好ましくは、前記CDR配列に対して、少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも96%、より好ましくは少なくとも97%、より好ましくは少なくとも98%、より好ましくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含む。好ましくは、前記核酸分子は、配列番号16の配列に対して少なくとも80%の配列同一性を有する配列を含む重鎖配列、及び/若しくは、配列番号12の配列に対して少なくとも80%の配列同一性を有する配列を含む軽鎖配列を含み、配列番号12及び/若しくは配列番号16に対してより好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも96%、より好ましくは少なくとも97%、より好ましくは少なくとも98%、より好ましくは少なくとも99%配列同一性を有する。
−配列番号13の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号14の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号15の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む重鎖CDR3配列、及び/又は、
−配列番号9の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR1配列、及び/又は、
−配列番号10の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR2配列、及び/又は、
−配列番号11の配列に対して少なくとも80%同一の配列を含む軽鎖CDR3配列を含む核酸分子をさらに提供する。本発明による核酸分子は、好ましくは、前記CDR配列に対して、少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも96%、より好ましくは少なくとも97%、より好ましくは少なくとも98%、より好ましくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含む。好ましくは、前記核酸分子は、配列番号16の配列に対して少なくとも80%の配列同一性を有する配列を含む重鎖配列、及び/若しくは、配列番号12の配列に対して少なくとも80%の配列同一性を有する配列を含む軽鎖配列を含み、配列番号12及び/若しくは配列番号16に対してより好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも96%、より好ましくは少なくとも97%、より好ましくは少なくとも98%、より好ましくは少なくとも99%配列同一性を有する。
本発明は、本発明による核酸分子を含むベクターをさらに提供する。好ましいベクターはプラスミドである。「プラスミド」は環状であり、好ましくは二重らせん構造のDNA分子として本明細書では定義される。本発明による核酸分子を含むベクターを調製する方法は当業界において周知である。本発明のベクターを生成するのに適したベクターの非限定的な例は、レトロウイルスベクター及びレンチウイルスベクターである。本発明によるベクターは様々な用途に使用することができる。本発明によるベクターは、好ましくは細胞中での本発明の核酸分子のインビトロ発現のために、好ましくは本発明による抗体又はフラグメントの生成のために使用される。さらに、本発明の核酸分子を含む本発明のベクターを治療のために使用することができる。個体、好ましくは、必要性のあるヒトに対するそのようなベクターの投与は、本発明の抗体又はフラグメントのインビボ発現をもたらす。
さらに提供されるのは、本発明による核酸分子又はベクターを含む組み換え型の細胞である。そのような核酸分子又はベクターは、好ましくは、細胞の核酸翻訳機構がコードされる抗体又はフラグメントを生産するように、前記細胞中に導入される。本発明による核酸分子又はベクターは、好ましくは、例えば、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)、NSO(マウス骨髄腫)又は293(T)細胞株の細胞等のいわゆる産生細胞中で発現される。これらの一部は商業的な抗体産生に適している。そのような産生細胞の増殖は、本発明の抗体又はフラグメントを生産することができる産生細胞株に帰着する。好ましくは、前記産生細胞株は、ヒトで使用される抗体を生産するのに適している。従って、前記産生細胞株は、好ましくは、病原性の微生物等の病原因子を含まない。
本発明は、本発明による抗体又はフラグメントを生産する方法であって、細胞に本発明による核酸分子又はベクターを提供するステップと、前記細胞が核酸分子又はベクターに含まれる核酸配列を翻訳することを可能にし、それによって本発明による前記抗体又はフラグメントを生産するステップを含む方法をさらに提供する。本発明の方法は、好ましくは、前記抗体又はフラグメントを回収、精製、及び/又は単離するステップをさらに含む。また、抗体又はフラグメントを生産するための本発明の方法で得られる抗体又はフラグメントが提供される。
本発明の抗体又はフラグメントは、治療用途において有利に使用することができる。従って、提供されるのは、本発明の抗体又はフラグメントと、薬学的に許容できる担体、希釈剤及び/又は賦形剤とを含む医薬組成物である。さらに提供されるのは、本発明の核酸分子又はベクターと、少なくとも1つの薬学的に許容できる担体、希釈剤及び/又は賦形剤とを含む医薬組成物である。適切な担体の非限定的な例は、例えば、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、血清アルブミン(例えば、BSA又はRSA)及びオバルブミンである。好ましい担体は、水溶液(例えば、食塩水)又は油をベースとした溶液等のような溶液である。錠剤、カプセル等に組み込むことができる賦形剤の非限定的な例は、トラガカントゴム、アラビアゴム、トウモロコシデンプン又はゼラチン等のようなバインダー、微結晶性セルロース等のような賦形剤、コーンスターチ、α化デンプン及びアルギン酸等のような崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム等のような潤滑剤、スクロース、ラクトース又はサッカリンのような甘味剤、及び、ペパーミント、ウインターグリーン油又はチェリー油等のような香料である。用量単位形態がカプセルである場合、そのカプセルは、好ましくは、上記の賦形剤の1つ以上に加えて、脂肪油等のような液状単体を含む。コーティングとして、又は、用量単位の物理的形状を修飾するために、様々な他の材料が存在してもよい。例えば、錠剤は、シェラック及び/若しくは糖又は両方でコーティングされていてもよい。本発明の医薬組成物は、ヒト使用に好適である。
本明細書に記載されている医薬組成物は、様々な異なる方法で投与することができる。例は、本発明の抗体を含み、薬学的に許容できる担体を含む医薬組成物を、口、鼻腔、直腸、局所、腹腔、静脈、筋肉、皮下、皮膚下、経皮、鞘及び頭蓋を介した方法で投与するステップを含む。経口投与については、有効成分は、カプセル、錠剤及び粉末等のような固体製剤形式、又は、エリキシル剤、シロップ剤及び懸濁剤等のような液体形式で投与することができる。注射するための無菌組成物は、水、若しくは、ゴマ油、ココナッツ油、ピーナッツ油、綿実油等のような天然油、又は、オレイン酸エチル等の合成脂質媒体のような注入用媒体中に本発明の抗体又はフラグメントを溶解する又は懸濁することによって、従来の医薬プラクティスによって調剤することができる。バッファー、保存剤及び/又は酸化防止剤が組み込まれていてもよい。
本発明は、さらに、治療において使用するための本発明の抗体又はフラグメントを提供する。さらに提供されるのは、療法において使用するための本発明の核酸分子である。前記療法は治療であってもよいし又は予防であってもよい。本発明の抗体又はフラグメントは、代替的補体活性化経路に関連した疾患の治療、緩和又は予防に特に適している。従って、提供されるのは、代替的補体活性化経路に関連した疾患の治療、緩和又は予防において使用するための本発明の抗体又はフラグメントである。さらに提供されるのは、代替的補体活性化経路に関連した疾患の治療、緩和又は予防において使用するための本発明の核酸分子である。本明細書で使用されているように、「代替的補体活性化に関連した疾患」は、望まれない及び/又は過度の代替的補体活性化経路が、細胞、組織又は細胞間マトリックスのダメージに至る疾患として本明細書に定義される。望まれない及び/又は過度の代替的経路活性化によってダメージを受ける細胞は、例えば、赤血球、上皮細胞、特に、肝臓及び/又は腎臓の上皮細胞、血小板、白血球、内皮細胞等の血液に接しているあらゆる細胞である。前記疾患は、好ましくは、損なわれたFH機能又はFH不足に関連した疾患である。より好ましくは、前記疾患は、FH欠損に関するものではなく、損なわれたFH機能又はFH不足に関連した疾患である。本発明の抗体及びフラグメントはFHの機能を強化するので、抗体及びフラグメントは損なわれたFH機能又はFH不足の影響をブロックし又は弱めるのに特に適切である。しかし、実施例で実証されているように、本発明の強化用抗FH抗体は、損なわれた代替的経路活性化を有する患者の血清と共にインキュベートした赤血球の溶解を抑制するだけでなく、FHが人工的にブロックされた健康なヒトの血清と共にインキュベートした赤血球の溶解をも抑制する。従って、抗体及びフラグメントは、害されたFH機能又はFH不足以外の要因によって引き起こされる、望まれない及び/又は過度の代替的補体活性化経路をブロック又は低減するために使用することもできる。治療することができるそのような疾患の非限定的な例は、非定型溶血尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間色素尿症(PNH)、加齢黄斑変性(AMD)、膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)である。
補体を介したHUSとも称される非定型溶血尿毒症症候群(aHUS)は、溶血性貧血、血小板減少症、全身性血栓性微小血管障害(TMA)及び腎不全を特徴とする。aHUSの発病は、典型的に幼年期であり、その病気の発現は、例えば、感染、妊娠、他の病気、外科手術又は外傷に関連する。aHUS患者の60%以上は、血漿交換又は血漿補充を受けても、死亡するか又は末期腎疾患(ESRD)に進行する。補体系の成分又は要因にけるいくつかの変異がaHUSを有する患者において確認されている。FH、FI、FB、細胞膜補因子タンパク(MCP)、トロンボモジュリン(THBD)又はC3における変異は、aHUSを有する患者における既知の変異の約50%を構成し、FHの変異が最も高頻度である(aHUS患者の約20%〜30%)。大多数の患者は変異についてヘテロ接合であるが、それは病理学的なFH不足に帰着する。さらに、患者の約10%において、aHUSはFHに対する自己抗体によって引き起こされ、それによってもまた、機能するFHが低下する。現在のところ、aHUSのための標準的な治療は、血漿補充療法又は血漿交換療法である。また、エクリズマブはaHUSを有する患者の治療において使用されている。腎移植は高い再発リスクに関係しており、高い再発リスクは変異が根本にあるaHUSに依存する。再発リスクの増加により、FH、FB、FI、C3又はTHBDにおける変異を有する小児において腎移植は禁忌である。好ましくは少なくともFabフラグメントを含む本発明の抗体又はフラグメントは、FHにおける変異又は抗FH自己抗体の存在によって引き起こされるaHUSの治療、緩和又は予防に特に適している。しかし、本発明の抗体及びフラグメントは、損なわれたFH機能又はFH不足がなくてもFH
の活性を強化するので、本発明の抗体又はフラグメントを用いて、補体に依存したaHUSのあらゆる形態を有利に治療、緩和又は予防することができる。
の活性を強化するので、本発明の抗体又はフラグメントを用いて、補体に依存したaHUSのあらゆる形態を有利に治療、緩和又は予防することができる。
発作性夜間色素尿症(PNH)は、分化全能性造血幹細胞のX染色体における遺伝子変異によって引き起こされる。その変異は、グリコシルホスファチジルイノシトール・メンブレン・アンカリング・プロテイン(GPI−AP)の合成にとって重要なホスファチジルイノシトール・グリカン・クラスAタンパクの欠失に結びつく。補体系CD55の阻害因子は、そのようなタンパクの一例であり、ホスト細胞表面でC3bに結合し、それによってC3転化酵素の形成を防ぐ。従って、これらのタンパクの欠失は望まれない又は過度の補体活性化に帰着する。PNHの主な結果の1つは、補体系の過剰な活動の結果として、赤血球が溶解することである。最近、いくつかの国々においてPNHの治療のために、エクリズマブが承認された。他の治療法は、輸血、赤血球促進剤療法、コルチコステロイド及びタンパク同化ステロイドを用いた治療を含む。本発明の抗体及びフラグメントは好ましくはFHのレベル又はFH機能から独立してFHの活性を強化し、それによって補体系の代替的経路の活性化を抑制するので、抗体及びフラグメントはPNH患者において有利に使用することができる。さらに、本発明の抗体及びフラグメントはC3堆積のレベルで作用するので、活性化経路のより下流に作用するエクリズマブとは対照的に、がC3bによってオプソニン化される細胞がより少なくなるため、肝臓中の細胞の消耗が減少する。
加齢黄斑変性(AMD)は、網膜情動に対するダメージであり、通常は年配の個体に影響し、視野の中心において、斑点状の視力喪失に帰着する。近年、FHにおいて、変異及びSNP(一塩基変異多型)は、AMD患者の約35%に関与している。SNPはFHのCCP7に位置し、FHのヘパリンに対する結合に影響し、それによって、FHがホスト細胞表面と細胞間マトリックスに結合する能力を損なっていることが実証された。好ましくは少なくともFabフラグメントを含む本発明の抗体又はフラグメントは、好ましくはFHをコードする遺伝子中のSNPによるFH機能の低下を特徴とするAMDの治療、緩和又は予防に特に適している。
膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)は、主として小児と若年層に生じる慢性腎炎の珍しい原因である。MPGNは、血管間膜細胞及び内皮細胞の増殖並びにメサンギウムマトリクスの膨張、内皮下の免疫沈着物及び/又は膜内の高密度沈着物による末梢毛細血管壁の肥厚、並びに、毛細血管壁中への血管間膜の挿入の結果として、糸球体障害を引き起こす。MPGNは、多くの場合、FHの完全欠損に関係している。本発明の抗体及び/又はフラグメントを用いて治療することができるMPGNは、FH欠損とではなく、好ましくは、損なわれたFH機能又はFH不足に関係している。従って、本発明は、代替的補体活性化経路に関連した疾患の治療、緩和又は予防における本発明の使用のための抗体若しくはフラグメント又は核酸分子であって、前記疾患が、非定型溶血性尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間血色素尿症(PNH)、加齢黄斑変性(AMD)、膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)からなる群から選択されるものを提供する。さらに提供されるのは、代替的補体活性化経路に関連した疾患の治療、緩和又は予防のための薬物の調製のための、本発明の抗体若しくはフラグメント、核酸分子又はベクターの使用である。前記疾患は、好ましくは、不定形溶血性尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間血色素尿症(PNH)、加齢黄斑変性(AMD)、膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)からなる群から選択される。本発明の薬剤又は予防薬として使用されるのに好ましい抗体は、抗体又はそのフラグメントであり、好ましくはFab、Fab’又はF(ab)2若しくはF(ab’)2フラグメントであって、表1に示されているように、重鎖及び軽鎖のCDR1、CDR2及びCDR3で構成される。前記抗体又はフラグメントは、好ましくは、モノクローナルヒト抗体若しくはモノクローナルキメラ抗体又はフラグメントである。
本発明は、本発明の抗体若しくはフラグメント又は本発明の核酸分子若しくはベクターを個体に投与することを含む代替的補体活性化を抑制する方法をさらに提供する。
本発明は、代替的補体活性化経路に関連する疾患を治療、緩和又は予防する方法であって、必要性のある個体に本発明の抗体又はフラグメントの治療的有効量を投与することを含む方法をさらに提供する。さらに提供されるのは、代替的補体活性化経路に関連する疾患を治療、緩和又は予防する方法であって、を必要性のある個体に本発明の核酸分子又はベクターの治療的有効量投与することを含む方法をさらに提供する。さらに提供されるのは、代替的補体活性化経路に関連する疾患を治療、緩和又は予防する方法であって、必要性のある個体に本発明の医薬組成物の治療的有効量を投与することを含む方法をさらに提供する。前記疾患は、好ましくは、非定型溶血尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間色素尿症(PNH)、加齢黄斑変性(AMD)、膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)からなる群から選択される。本明細書で使用されているように、「個体」は、免疫系の一部として補体系を有するヒト又は動物であり、好ましくは哺乳動物である。特に好ましい実施形態において個体はヒトである。本発明の方法において使用されるのに好ましい抗体は、抗体又はそのフラグメントであり、好ましくは、Fab、Fab’F(ab)2又はF(ab’)2フラグメントであって、表1に示されているように重鎖及び軽鎖のCDR1、CDR2及びCDR3で構成される。前記抗体又はフラグメントは、好ましくは、モノクローナルヒト化抗体若しくはモノクローナルキメラ抗体又はフラグメントである。
本発明の抗体、フラグメント、核酸分子を含む組成物は予防的処置及び/又は治療的処置のために投与することができる。治療用途においては、本発明の抗体、フラグメント、核酸分子又は組成物は、既に病気を患う及び/又は既に病気の症状を示す、個体に対して、好ましくはヒトに対して、その病気及び/又はその合併症の症状を打ち消すのに十分な量で投与される。予防的用途においては、本発明の抗体、フラグメント、核酸分子又は組成物は、個体が疾患の症状を示す前に、それらの症状又はそれらの合併症の進展を防ぐために、個体に対して投与される。例えば、代替的補体活性化に関連した疾患を引き起こす可能性がある又は引き起こす遺伝子変異を持っている個体は、本発明の抗体、フラグメント、核酸分子又は組成物を用いて予防的に治療することができる。抗体、フラグメント又は核酸分子は、典型的には、本発明の医薬組成物中に治療量で存在し、治療量は、疾患、特に、補体系の代替的経路の望まれない又は過剰な活性化に関連した疾患に関連した症状を治療するのに十分な量である。
明確性及び簡潔な説明の目的のために、特徴は、本発明の一部として又は本発明の個別の態様若しくは実施形態として、本明細書に記載されていてもよい。本発明の範囲が、本発明の一部又は個別の実施形態として、本明細書に記載されている特徴のすべて又はいくつかの組み合わせを有する実施形態を含んでいてもよいことは当業者によって理解されるであろう。
本発明は以下の非限定的な実施例においてより詳細に説明される。
実施例
材料と方法
試薬
精製されたヒトH因子はCompTech(Tyler、テキサス、アメリカ)から入手した。ラット抗マウスカッパ(RM19)は、Sanquin(Business Unit reagents、Sanquin、アムステルダム、オランダ)から入手した。高機能ELISAバッファー(HPE)はSanquinから入手した。ポリクローナルラビット抗ヒトH因子はSanquinから入手し、ポリクローナルヤギ抗ヒトFHはQuidelから入手した。組み換え型FH CCP(CCP1−4、CCP1−7、CCP6−8、CCP8−15、CCP12−13、CCP15−18、CCP15−19、CCP18−20又はCCP19−10)は、クリストフ・シュミット博士の親切な贈り物であり、以前に報告されているように(Schmidtら、2008)生産された。以下に記載されているように、FHに対するマウスモノクローナル抗体が作成された。抗FH.07(マウスIgG1)はCCP18を対象とし、抗FH.09(マウスIgG1)はCCP6を対象とする。抗IL6.8は、無関係の同系コントロールとして使用され、Sanquinから入手した。MoAb抗C3.19は、分子のC3dフラグメント上のエピトープに影響するものであり、以前に(Wolbinkら、1993)説明されている。
材料と方法
試薬
精製されたヒトH因子はCompTech(Tyler、テキサス、アメリカ)から入手した。ラット抗マウスカッパ(RM19)は、Sanquin(Business Unit reagents、Sanquin、アムステルダム、オランダ)から入手した。高機能ELISAバッファー(HPE)はSanquinから入手した。ポリクローナルラビット抗ヒトH因子はSanquinから入手し、ポリクローナルヤギ抗ヒトFHはQuidelから入手した。組み換え型FH CCP(CCP1−4、CCP1−7、CCP6−8、CCP8−15、CCP12−13、CCP15−18、CCP15−19、CCP18−20又はCCP19−10)は、クリストフ・シュミット博士の親切な贈り物であり、以前に報告されているように(Schmidtら、2008)生産された。以下に記載されているように、FHに対するマウスモノクローナル抗体が作成された。抗FH.07(マウスIgG1)はCCP18を対象とし、抗FH.09(マウスIgG1)はCCP6を対象とする。抗IL6.8は、無関係の同系コントロールとして使用され、Sanquinから入手した。MoAb抗C3.19は、分子のC3dフラグメント上のエピトープに影響するものであり、以前に(Wolbinkら、1993)説明されている。
免疫化及び融合細胞の生成
H因子に対するマウスモノクローナル抗体は、4週間のインターバルで、BALB/cマウスの腹腔内に、アジュバントとしてのモンタニド中の25μgのヒト因子Hを注入して免疫化することによって生成された。4回目の追加免疫の3日後に、脾臓細胞は骨髄細胞ラインSP2/0と融合された。融合細胞の上澄み中のH因子特異抗体の存在はELISAによって調べられた。簡潔に説明すると、微量定量プレートは、マウスIgG抗体を捕捉するためのラット抗マウスカッパmoAb(RM19)でコーティングされていた。抗体の特異性はビオチン化されたH因子によって測定した。この分析はストレプトアビジンHRP及びTMBを用いて現像された。
H因子に対するマウスモノクローナル抗体は、4週間のインターバルで、BALB/cマウスの腹腔内に、アジュバントとしてのモンタニド中の25μgのヒト因子Hを注入して免疫化することによって生成された。4回目の追加免疫の3日後に、脾臓細胞は骨髄細胞ラインSP2/0と融合された。融合細胞の上澄み中のH因子特異抗体の存在はELISAによって調べられた。簡潔に説明すると、微量定量プレートは、マウスIgG抗体を捕捉するためのラット抗マウスカッパmoAb(RM19)でコーティングされていた。抗体の特異性はビオチン化されたH因子によって測定した。この分析はストレプトアビジンHRP及びTMBを用いて現像された。
エピトープマッピングmoAb
FH特異的moAbの反応性は、複数のCCPで構成される組み換え型ヒトFHフラグメントを用いて調べた。この目的のために、50マイクロリットルの100μg/ml抗FH moAbを、0.5mlの2mg/ml RM−19連結セファロースと混合した(CnBrセファロース1mg当たり25μgのmoAb)。このFHフラグメントを125Iで標識し、100μl(20000c/30秒)を各サンプルに加え、その後で一晩インキュベートした。分析は、0.1%(w/v)のトゥイーン20及び0.1%(w/v)のBSA(PTB)を含むPBS中で行った。サンプルは、0.1%(w/v)のトゥイーン20を含むPBSを用いて5回洗浄し、30秒間カウントした。セファロース結合放射能を測定し、総投入(これを100%とした)と比較した。
FH特異的moAbの反応性は、複数のCCPで構成される組み換え型ヒトFHフラグメントを用いて調べた。この目的のために、50マイクロリットルの100μg/ml抗FH moAbを、0.5mlの2mg/ml RM−19連結セファロースと混合した(CnBrセファロース1mg当たり25μgのmoAb)。このFHフラグメントを125Iで標識し、100μl(20000c/30秒)を各サンプルに加え、その後で一晩インキュベートした。分析は、0.1%(w/v)のトゥイーン20及び0.1%(w/v)のBSA(PTB)を含むPBS中で行った。サンプルは、0.1%(w/v)のトゥイーン20を含むPBSを用いて5回洗浄し、30秒間カウントした。セファロース結合放射能を測定し、総投入(これを100%とした)と比較した。
モノクローナル抗体のF(ab’)2フラグメント及びFab’フラグメントの生成
抗FHmoAbのF(ab’)2フラグメントを作るために、5.2mlの0.1Mクエン酸/三ナトリウム クエン酸塩緩衝液(pH3.7)中の5.2mgの各抗体を、37℃で16時間にわたってペプシン(20μg/ml)(シグマP−6887)と共にインキュベートした。次に、3Mの塩化ナトリウム及び1MのTRISを加え、pHを8.9に調節した。残る完全長の抗体及び/又はFcフラグメントを除去するために、タンパクAセファロースカラムを使用した。一価のFab’フラグメントを作るために、10mMジチオエリトリトールと共に60分間インキュベートすることによって、F(ab’)2フラグメントを減少させた。次いで、20mMヨードアセトアミドを用いて遊離チオール基をブロックした。フラグメントをPBSに対して透析し、SDS−PAGE上で切断効率をチェックした。
抗FHmoAbのF(ab’)2フラグメントを作るために、5.2mlの0.1Mクエン酸/三ナトリウム クエン酸塩緩衝液(pH3.7)中の5.2mgの各抗体を、37℃で16時間にわたってペプシン(20μg/ml)(シグマP−6887)と共にインキュベートした。次に、3Mの塩化ナトリウム及び1MのTRISを加え、pHを8.9に調節した。残る完全長の抗体及び/又はFcフラグメントを除去するために、タンパクAセファロースカラムを使用した。一価のFab’フラグメントを作るために、10mMジチオエリトリトールと共に60分間インキュベートすることによって、F(ab’)2フラグメントを減少させた。次いで、20mMヨードアセトアミドを用いて遊離チオール基をブロックした。フラグメントをPBSに対して透析し、SDS−PAGE上で切断効率をチェックした。
SRBC溶血アッセイ
以前にSanchez−Corralら(2004)及びWoutersら(2008)によって説明されているように、溶血アッセイを使用して、H因子機能性を測定した。5.8%(w/v)のスクロース(VBS)が補充されたベロナール緩衝液(3mMバルビタール、1.8mMナトリウムバルビタール、145 NaCl、pH7.4(ベロナール緩衝液))中で、ヒツジ赤血球(SRBC)を、最終濃度が2.1×108細胞/mlとなるように希釈した。0.05%(w/v)のゼラチン、10mM MgCl2、20mM EGTA(VBG−AP)を含むベロナール緩衝液であって、示されている適正濃度の抗FH moAを加えた又は加えていないものにより、正常な貯蔵ヒト血清又はaHUS患者血清を20%(v/v)まで希釈した。この分析は、5mM MgCl2、10mM EGTA中に1.05×108細胞/mlの最終濃度を含む10%(v/v)血清となるように、50μLの血清サンプルを50μLのSRBC懸濁液と混合し、その後に、200rpmで攪拌しながら37℃で1.25時間にわたってインキュベートした。20mM EDTAを含む氷冷された100μLのベロナール緩衝液を追加することによって細胞溶解を停止し、その後で、あらかじめ冷却した(7℃)遠心分離機において1800rpmで2.5分間にわたって遠心分離した。シナジー2マイクロプレートリーダ(BioTek)上で412nmにおける上澄みの吸収度を測定した。各サンプルの細胞溶解は、100%細胞溶解コントロール(0.6%(w/v)のサポニンと共にH2O中でインキュベートしたSRBC)と比較したパーセンテージとして表されている。ネガティブコントロールとして、SRBCは、補体活性化を防ぐための10mM EDTAが補充されたベロナール緩衝液で希釈された血清と共にインキュベートされた。
以前にSanchez−Corralら(2004)及びWoutersら(2008)によって説明されているように、溶血アッセイを使用して、H因子機能性を測定した。5.8%(w/v)のスクロース(VBS)が補充されたベロナール緩衝液(3mMバルビタール、1.8mMナトリウムバルビタール、145 NaCl、pH7.4(ベロナール緩衝液))中で、ヒツジ赤血球(SRBC)を、最終濃度が2.1×108細胞/mlとなるように希釈した。0.05%(w/v)のゼラチン、10mM MgCl2、20mM EGTA(VBG−AP)を含むベロナール緩衝液であって、示されている適正濃度の抗FH moAを加えた又は加えていないものにより、正常な貯蔵ヒト血清又はaHUS患者血清を20%(v/v)まで希釈した。この分析は、5mM MgCl2、10mM EGTA中に1.05×108細胞/mlの最終濃度を含む10%(v/v)血清となるように、50μLの血清サンプルを50μLのSRBC懸濁液と混合し、その後に、200rpmで攪拌しながら37℃で1.25時間にわたってインキュベートした。20mM EDTAを含む氷冷された100μLのベロナール緩衝液を追加することによって細胞溶解を停止し、その後で、あらかじめ冷却した(7℃)遠心分離機において1800rpmで2.5分間にわたって遠心分離した。シナジー2マイクロプレートリーダ(BioTek)上で412nmにおける上澄みの吸収度を測定した。各サンプルの細胞溶解は、100%細胞溶解コントロール(0.6%(w/v)のサポニンと共にH2O中でインキュベートしたSRBC)と比較したパーセンテージとして表されている。ネガティブコントロールとして、SRBCは、補体活性化を防ぐための10mM EDTAが補充されたベロナール緩衝液で希釈された血清と共にインキュベートされた。
ザイモサン及びLPSに対するC3堆積物
微量定量プレートを、ザイモサン(PBS中で100μg/mlがNunc polysorp 96ウェル微量定量プレートの表面に室温で一晩被覆させた)又は腸チフスLPS(シグマL−6386、PBSにおいて40μg/mlがNunc polysorp 96ウェル微量定量プレートの表面に室温で一晩被覆させた)のいずれかで被覆した。PBS/Tweenを用いて洗浄した後に、示されている濃度の抗FH moAb又は抗体フラグメントが存在する状態又は存在しない状態で、0.05%(w/v)ゼラチン、5mM MgCl2、10mM EGTA及び0.1%(w/v)Tween−20を含むベロナール緩衝液中で、ヒトの健康なドナー血清をインキュベートした。C3堆積物は、ビオチン化されたmoAb抗C3.19(HPE中で0.55μg/ml)を用いて検出され、その後、HPE中で、ポリHRPと結合した0.01%(v/v)ストレプトアビジンと共にインキュベートされた。
微量定量プレートを、ザイモサン(PBS中で100μg/mlがNunc polysorp 96ウェル微量定量プレートの表面に室温で一晩被覆させた)又は腸チフスLPS(シグマL−6386、PBSにおいて40μg/mlがNunc polysorp 96ウェル微量定量プレートの表面に室温で一晩被覆させた)のいずれかで被覆した。PBS/Tweenを用いて洗浄した後に、示されている濃度の抗FH moAb又は抗体フラグメントが存在する状態又は存在しない状態で、0.05%(w/v)ゼラチン、5mM MgCl2、10mM EGTA及び0.1%(w/v)Tween−20を含むベロナール緩衝液中で、ヒトの健康なドナー血清をインキュベートした。C3堆積物は、ビオチン化されたmoAb抗C3.19(HPE中で0.55μg/ml)を用いて検出され、その後、HPE中で、ポリHRPと結合した0.01%(v/v)ストレプトアビジンと共にインキュベートされた。
C3bに対するH因子結合
微小滴定ELISAプレート(炭酸塩・重炭酸塩バッファー、pH9.6中で40μg/ml)にC3bを一晩被覆させた。C3上が被覆されたプレートでインキュベートする前に、室温で2時間、時間にわたって抗FH moAb(100μg/ml)と共に、健康なドナー血清(PBS/BSA/poloxamer/EDTA中に1:8に希釈した)を予めインキュベートした。結合したFHは、ペルオキシダーゼ標識されたポリクローナルヤギ抗FH.ELISA(1μg/ml)を用いて検出され、TMBを用いて現像された。
微小滴定ELISAプレート(炭酸塩・重炭酸塩バッファー、pH9.6中で40μg/ml)にC3bを一晩被覆させた。C3上が被覆されたプレートでインキュベートする前に、室温で2時間、時間にわたって抗FH moAb(100μg/ml)と共に、健康なドナー血清(PBS/BSA/poloxamer/EDTA中に1:8に希釈した)を予めインキュベートした。結合したFHは、ペルオキシダーゼ標識されたポリクローナルヤギ抗FH.ELISA(1μg/ml)を用いて検出され、TMBを用いて現像された。
C3b、iC3b及びC3dとのFH相互作用のSPR分析
抗FH moAbの存在下におけるC3b、iC3b又はC3dに対するFHの結合は、Biacore T3000 instrument(GE Healthcare、Little Chalfont、英国)を使用して、表面プラズモン共鳴によって測定された。精製されたC3b、iC3b又はC3d(Complement Technologies)は、標準的アミンカップリングを使用して、CM5 Biacoreセンサチップ(GE Healthcare)の3つのフローセルの1つに固定された。残りのフローセルは、基準面として使用され、あらゆるタンパクを追加することなく結合反応を行うことによって準備された。C3b、iC3b及びC3dとカップリングした後に、それぞれ、4400反応単位(RU)、4180RU及び1470RUの反応が得られた。SPR試験は、10μl/分の流速を用い、0.05%(w/v)Tween20(HBSP)を含む10mMHEPESでバッファーされた150mM食塩水(pH7.4)中で、25℃で行った。各表面におけるFHに対する対象標準結合シグナルを得るために、接触時間を210秒として、5μM FHのデュプリケート注入をおこなった。各サンプル注入の後に、ランニングバッファーとしてHBSPを使用して240秒間の解離時間を配分し、その後に、表面を再生するために30秒間の1M NaClの注入を1回行った。
抗FH moAbの存在下におけるC3b、iC3b又はC3dに対するFHの結合は、Biacore T3000 instrument(GE Healthcare、Little Chalfont、英国)を使用して、表面プラズモン共鳴によって測定された。精製されたC3b、iC3b又はC3d(Complement Technologies)は、標準的アミンカップリングを使用して、CM5 Biacoreセンサチップ(GE Healthcare)の3つのフローセルの1つに固定された。残りのフローセルは、基準面として使用され、あらゆるタンパクを追加することなく結合反応を行うことによって準備された。C3b、iC3b及びC3dとカップリングした後に、それぞれ、4400反応単位(RU)、4180RU及び1470RUの反応が得られた。SPR試験は、10μl/分の流速を用い、0.05%(w/v)Tween20(HBSP)を含む10mMHEPESでバッファーされた150mM食塩水(pH7.4)中で、25℃で行った。各表面におけるFHに対する対象標準結合シグナルを得るために、接触時間を210秒として、5μM FHのデュプリケート注入をおこなった。各サンプル注入の後に、ランニングバッファーとしてHBSPを使用して240秒間の解離時間を配分し、その後に、表面を再生するために30秒間の1M NaClの注入を1回行った。
moAbを介した生じ得る架橋の干渉がないように、抗FH.07の影響を測定するために、上述されているように生成されたFab’フラグメントを使用した。Fab’フラグメントを0.5μMの精製されたFHと2:1のモル比で混合し、Fab’フラグメントの表面とのあらゆる相互作用を測定するために、FHを追加することなく各Fab’フラグメントを注入した。
結果
モノクローナル抗体
我々は、ヒトFHに対する21個のモノクローナル抗体を得た。確認した順序でMoAbをナンバリングした。すべての抗体は、可溶性ヒトFHを捕捉することができ、高い親和性を示した。いくつかのmoAbはI因子との相互作用をブロックすることによって補因子活性を抑制し、他のmoAbは、正常ヒト血清と共にインキュベートした場合の増強されたSRBC溶解によって示されるように、細胞表面に対するFHの結合を抑制する。正常ヒト血清と共にインキュベートした場合のSRBCのインビトロ細胞溶解を誘導するために、後者の抑制的moAb(抗FH.09)の1つを実施例で使用した。抗FH.03はFHを抑制せず、コントロール抗体として実施例で使用された。moAbの抑制に加えて、我々は、FHの機能を増強する1つのmoAb(抗FH.07)を確認した。
モノクローナル抗体
我々は、ヒトFHに対する21個のモノクローナル抗体を得た。確認した順序でMoAbをナンバリングした。すべての抗体は、可溶性ヒトFHを捕捉することができ、高い親和性を示した。いくつかのmoAbはI因子との相互作用をブロックすることによって補因子活性を抑制し、他のmoAbは、正常ヒト血清と共にインキュベートした場合の増強されたSRBC溶解によって示されるように、細胞表面に対するFHの結合を抑制する。正常ヒト血清と共にインキュベートした場合のSRBCのインビトロ細胞溶解を誘導するために、後者の抑制的moAb(抗FH.09)の1つを実施例で使用した。抗FH.03はFHを抑制せず、コントロール抗体として実施例で使用された。moAbの抑制に加えて、我々は、FHの機能を増強する1つのmoAb(抗FH.07)を確認した。
組み換え型FHフラグメントを使用したmoAbの結合部位のマッピング
抗FH.07の結合部位をマッピングするために、我々は、放射性同位体で標識された組み換え型のCCPドメイン又は精製されたヒトFHのパネルに対するこのmoAbの反応性を調べた。moAbの結合は、放射免疫定量法において試験され、入力(100%)と相関していた。図1に示されているように、抗FH.07は、組み換え型のフラグメントであるCCP15−18、CCP15−19及びCCP18−20に結合し、抗FH.07がFH分子のCCP18に対して特異的であることを示した。
抗FH.07の結合部位をマッピングするために、我々は、放射性同位体で標識された組み換え型のCCPドメイン又は精製されたヒトFHのパネルに対するこのmoAbの反応性を調べた。moAbの結合は、放射免疫定量法において試験され、入力(100%)と相関していた。図1に示されているように、抗FH.07は、組み換え型のフラグメントであるCCP15−18、CCP15−19及びCCP18−20に結合し、抗FH.07がFH分子のCCP18に対して特異的であることを示した。
抗FH.07は、ブロッキング抗FH moAbによって誘導されるSRBC細胞溶解を抑制する
H因子の機能に対する抗FH.07の影響を調査するために、我々は、最初にFH(抗FH.09)に対するブロッキング抗体によってSRBCの細胞溶解を誘導した。通常の条件では、健康なヒトドナー血清と一緒にSRBCをインキュベートすることは、これらの細胞がSRBC表面のシアル酸に結合する血清中のH因子によって守られているので、SRBCの細胞溶解に結びつかない。量を増加させたブロッキングmoAb抗FH.09と一緒に正常ヒト血清のインキュベートとすると、SRBCの用量依存的な細胞溶解が観察された(図2A)。これは、血清FHによる細胞表面の不十分な保護によって説明することができる。固定された量の抗FH.07を加える場合、SRBC細胞溶解が抑制された。これは、抗FH.07が抗FH.09の影響を打ち消していることを示す(図2A)。
H因子の機能に対する抗FH.07の影響を調査するために、我々は、最初にFH(抗FH.09)に対するブロッキング抗体によってSRBCの細胞溶解を誘導した。通常の条件では、健康なヒトドナー血清と一緒にSRBCをインキュベートすることは、これらの細胞がSRBC表面のシアル酸に結合する血清中のH因子によって守られているので、SRBCの細胞溶解に結びつかない。量を増加させたブロッキングmoAb抗FH.09と一緒に正常ヒト血清のインキュベートとすると、SRBCの用量依存的な細胞溶解が観察された(図2A)。これは、血清FHによる細胞表面の不十分な保護によって説明することができる。固定された量の抗FH.07を加える場合、SRBC細胞溶解が抑制された。これは、抗FH.07が抗FH.09の影響を打ち消していることを示す(図2A)。
追加実験において、SRBCの最適値より少ない(約60%)細胞溶解を誘導するために、健康なドナー血清に固定された量の抗FH.09を加えた。抗FH.07の量を増加させる追加によって、この細胞溶解を完全にブロックすることができ、再びこれらのモノクローナル抗体の反対の効果を示した(図2B)。
抗FH.07は代替的経路を介したザイモサン及びLSPにおけるC3堆積を抑制する
抗FH.07がFHによる代替的経路抑制に効果があるかどうか調査し、SRBC又はこれらの細胞の細胞溶解に対する直接的効果を除外するために、代替的経路活性化因子としてのザイモサン又はLPSの表面でC3堆積分析を行った。Ca2+に依存する古典的な又はレクチン経路活性化を除外するために、Mg EGTAベロナール緩衝液中で試験を行った。
抗FH.07がFHによる代替的経路抑制に効果があるかどうか調査し、SRBC又はこれらの細胞の細胞溶解に対する直接的効果を除外するために、代替的経路活性化因子としてのザイモサン又はLPSの表面でC3堆積分析を行った。Ca2+に依存する古典的な又はレクチン経路活性化を除外するために、Mg EGTAベロナール緩衝液中で試験を行った。
ザイモサン又はLPSを被覆したプレートのいずれかにおいて血清濃度を増加させてインキュベートを行ったところ、用量依存的なC3堆積が生じた。固定量の抗FH.07(500nM)を血清滴定に加えることによって、C3堆積は抑制され(図3A)、右に向かって変化するカーブによって示されている。同じ量の抗FH.03(非抑止的抗FH moAb)を血清に加えた場合、この変化は観察されなかった。これは、代替的経路活性化におけるFHの阻害機能が抗FH.07の添加によって強められていることを示す。さらに、LPSで被覆されたプレート上での固定された血清濃度(1:10)に対する増加する量の抗FH.07の添加は、C3堆積を完全にブロックできるかもしれない(図3B)。
抗FH.07のFab’フラグメントは完全長のmoAbと同じ効果を有する
抗FH.07と共にインキュベートした場合に観察されるFH阻害機能の増加に関するあり得る1つのメカニズムは、抗体を介した架橋によりFHのマルチマー化であり、それによって、表面に対するFHの結合力を増加させることである。この可能性をテストするために、我々は、一価のFab’抗FH.07フラグメントを生成した。FHの架橋が観察された前記のFH機能の増強の原因である場合、一価のFab’フラグメントは増強効果を示さないことが予想される。ブリッジングELISAを用いて、我々は、生成されたFab’フラグメントが確かに完全に一価であり、FH分子と架橋することができないかどうかを最初にチェックした。この目的のために、ELISAプレートをFHで被覆し、検出のためにビオチン化されたFHを使用した。
図3Cに示されているように、F(ab’)2フラグメント及び完全長のIgGが架橋できる一方で、生成されたFab’フラグメントはコーティング中のFH及び流体相中のFHと架橋できなかった。その後、抗FH.07F(ab’)2フラグメント及び抗FH.07Fab’フラグメントを、ザイモサンコーティングプレート及びLPSコーティングプレートでのC3堆積アッセイで調べた。驚いたことに、我々は、FH機能に対するFab’フラグメントの同じ強化効果を観察した。抗FH.07Fab’フラグメントは、ザイモサン及びLPSの両方で完全長IgG抗体と同じC3堆積の減少が認められた(図3A及び3B)。従って、我々は、抗FH.07の影響がモノクローナル抗体によるFH分子の架橋によるものではないと結論を出した。さらに、これは、我々がパネル中の20個のモノクローナル抗体の他のいずれもが増強効果を観察しなかったという事実によって強調される。
抗FH.07と共にインキュベートした場合に観察されるFH阻害機能の増加に関するあり得る1つのメカニズムは、抗体を介した架橋によりFHのマルチマー化であり、それによって、表面に対するFHの結合力を増加させることである。この可能性をテストするために、我々は、一価のFab’抗FH.07フラグメントを生成した。FHの架橋が観察された前記のFH機能の増強の原因である場合、一価のFab’フラグメントは増強効果を示さないことが予想される。ブリッジングELISAを用いて、我々は、生成されたFab’フラグメントが確かに完全に一価であり、FH分子と架橋することができないかどうかを最初にチェックした。この目的のために、ELISAプレートをFHで被覆し、検出のためにビオチン化されたFHを使用した。
図3Cに示されているように、F(ab’)2フラグメント及び完全長のIgGが架橋できる一方で、生成されたFab’フラグメントはコーティング中のFH及び流体相中のFHと架橋できなかった。その後、抗FH.07F(ab’)2フラグメント及び抗FH.07Fab’フラグメントを、ザイモサンコーティングプレート及びLPSコーティングプレートでのC3堆積アッセイで調べた。驚いたことに、我々は、FH機能に対するFab’フラグメントの同じ強化効果を観察した。抗FH.07Fab’フラグメントは、ザイモサン及びLPSの両方で完全長IgG抗体と同じC3堆積の減少が認められた(図3A及び3B)。従って、我々は、抗FH.07の影響がモノクローナル抗体によるFH分子の架橋によるものではないと結論を出した。さらに、これは、我々がパネル中の20個のモノクローナル抗体の他のいずれもが増強効果を観察しなかったという事実によって強調される。
抗FH.07はaHUS患者血清においてFH保護機能を回復する
CCP20に既知の変異を有するaHUS患者の血清の増加する量と共にSRBCをインキュベートすると、補体活性化に対する細胞の不十分な保護に起因した細胞溶解に結びつく(図4A)。しかしながら、この患者が(大部分のHUS患者がそうであるように)ヘテロ接合の変異を有するので、この患者の血清中の約半分のFHは機能を有している。以前の結果に基づいて、我々は、抗FH.07と共にaHUS患者血清をプレインキュベートすることにより、FH機能の増強と、その結果としてSRBCの保護の回復に結びつくと仮定した。確かに、我々が抗FH.07と共にaHUS患者の血清をインキュベートした場合、SRBCの前記の観察された細胞溶解は完全に停止した(図4A及び4B)。その一方で、コントロール抗体は効力を示さなかった。この結果は、FHのSCR20にユニークなヘテロ接合の変異を有する3人の無関係なaHUS患者において得られた(図4B)。上述されているザイモサン及びLPSでのC3堆積試験に一致するように、抗FH.07F(ab’)2フラグメント及びFab’フラグメントは、この患者の血清において補体を介したSRBC細胞溶解を阻害することができた(図4C)。
CCP20に既知の変異を有するaHUS患者の血清の増加する量と共にSRBCをインキュベートすると、補体活性化に対する細胞の不十分な保護に起因した細胞溶解に結びつく(図4A)。しかしながら、この患者が(大部分のHUS患者がそうであるように)ヘテロ接合の変異を有するので、この患者の血清中の約半分のFHは機能を有している。以前の結果に基づいて、我々は、抗FH.07と共にaHUS患者血清をプレインキュベートすることにより、FH機能の増強と、その結果としてSRBCの保護の回復に結びつくと仮定した。確かに、我々が抗FH.07と共にaHUS患者の血清をインキュベートした場合、SRBCの前記の観察された細胞溶解は完全に停止した(図4A及び4B)。その一方で、コントロール抗体は効力を示さなかった。この結果は、FHのSCR20にユニークなヘテロ接合の変異を有する3人の無関係なaHUS患者において得られた(図4B)。上述されているザイモサン及びLPSでのC3堆積試験に一致するように、抗FH.07F(ab’)2フラグメント及びFab’フラグメントは、この患者の血清において補体を介したSRBC細胞溶解を阻害することができた(図4C)。
C3bに対するH因子の結合は抗FH.07の存在下で増加した
抗FH.07のFab’フラグメントは完全長IgGと同じFH機能増強効果を発揮するので、モノクローナル抗体によるFH分子の多量体化は上記の増強作用の説明とはなり得ない。我々は、CCP18に対して抗FH.07が結合することによって、おそらく表面に対する結合が増加するようにFHのコンフォメーションが変化すると仮定した。H因子は、分子の全体にわたって異なる部位に位置した、C3b及びグリコサミノグリカンの両方に対する結合部位を有する。我々は、ザイモサン及びLPSでのC3堆積に対するFH増強効果を観察したので、C3bへのFHの結合に対する抗FH.07の影響を最初に検討した。この目的のために、ELISAプレートをC3bで被覆し、HRP標識したポリクローナル抗FHを用いて正常なヒト血清に由来する結合したFHを検出した。図5に示されているように、抗FH.07は、C3bに対するFHの結合を有意に増加させたが、他の抗FH moAb(無関係なmoAb又は増強効果を有しない他のFH特異的抗体)は、効果がなかった。
抗FH.07のFab’フラグメントは完全長IgGと同じFH機能増強効果を発揮するので、モノクローナル抗体によるFH分子の多量体化は上記の増強作用の説明とはなり得ない。我々は、CCP18に対して抗FH.07が結合することによって、おそらく表面に対する結合が増加するようにFHのコンフォメーションが変化すると仮定した。H因子は、分子の全体にわたって異なる部位に位置した、C3b及びグリコサミノグリカンの両方に対する結合部位を有する。我々は、ザイモサン及びLPSでのC3堆積に対するFH増強効果を観察したので、C3bへのFHの結合に対する抗FH.07の影響を最初に検討した。この目的のために、ELISAプレートをC3bで被覆し、HRP標識したポリクローナル抗FHを用いて正常なヒト血清に由来する結合したFHを検出した。図5に示されているように、抗FH.07は、C3bに対するFHの結合を有意に増加させたが、他の抗FH moAb(無関係なmoAb又は増強効果を有しない他のFH特異的抗体)は、効果がなかった。
さらに、抗FH.07Fab’フラグメントの非存在下及び存在下におけるC3b、iC3b及びC3dとのFHの相互作用を研究するためにSPR実験を行った。簡潔に説明すると、C3b、iC3b又はC3dのいずれかを用いてCM5 Biacoreセンサチップの3つのフローセルを被覆し、Biacore T3000システムによって、抗FH moAbの非存在下又は存在下におけるこれらの表面とのFHの相互作用を測定した。通常の条件下では、FHは、C3bとの相互作用を示し、iC3b及びC3dとの相互作用は比較的少なかった。抗FH.09Fab’フラグメント又はアイソタイプコントロール(抗IL6.8)の添加は、C3b、iC3b又はC3dに対するFHの結合に影響しなかった。しかしながら、抗FH.07Fab’フラグメントの添加は、C3bが被覆された表面に対する反応を大幅に増大させた(図5B)。抗FH.07自体がC3bといかなる相互作用をも示さなかったことは、観察された反応の増大が、各表面に対するFHの結合の増加によってもたらされたことを示している。iC3b及びC3dに対する結合(天然のFHに対しては通常低い)でさえ、抗FH.07の添加後に増大した(ぞれぞれ、図5C及び図5D)。測定された相互作用は、すべての表面で少なくとも2倍増加し、それによって抗FH moAb Fab’フラグメントの結合後に単にFHの質量の期待される33%の増加によっては説明することができなかった。
参考文献
Cheng ZZ, Corey MJ, Parepalo M, Majno S, Hellwage J, Zipfel PF, Kinders RJ, Raitanen M, Meri S, Jokiranta TS. Complement factor H as a marker for detection of bladder cancer. Clin Chem. 2005;51(5):856−63.
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Claims (9)
- 第2の抗体と、H因子(FH)の補体制御タンパクドメイン18(CCP18)に対する結合について競合することができる、単離、合成又は組み換え抗体又はそのフラグメントであって、前記第2の抗体は、
配列番号8の配列を含む重鎖配列、及び
配列番号4の配列を含む軽鎖配列
を含み、
前記単離、合成又は組み換え抗体又はそのフラグメントは、代替的補体活性化のFH抑制を強化する、抗体又はフラグメント。 - 請求項1に記載の抗体又はフラグメント、並びに薬学的に許容可能な担体、希釈剤及び/又は賦形剤を含む、医薬組成物。
- 治療における使用のための、請求項1に記載の抗体又はフラグメント。
- 代替的補体活性化の抑制における使用のための、請求項3に記載の使用のための抗体又はフラグメント。
- 代替的補体活性化経路に関連する疾患の治療、緩和又は予防における使用のための、請求項1に記載の抗体又はフラグメント。
- 代替的補体活性化経路に関連する疾患の治療、緩和又は予防のための薬剤の調製のための、請求項1に記載の抗体又はフラグメントの使用。
- 代替的補体活性化経路に関係する疾患を治療、緩和又は予防するための医薬組成物であって、請求項1に記載の抗体又はフラグメントを含む又はそれからなる、医薬組成物。
- 前記疾患が、非定型溶血尿毒症症候群(aHUS)、発作性夜間色素尿症(PNH)、加齢黄斑変性(AMD)、膜性増殖性糸球体腎炎(MPGN)からなる群から選択される、請求項5に記載の使用のための抗体若しくはフラグメント、請求項6に記載の使用、又は請求項7に記載の医薬組成物。
- 代替的補体活性化を抑制するための医薬組成物であって、請求項1に記載の抗体又はフラグメントを含む又はそれからなる、医薬組成物。
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