JP2022543863A - 新規抗トロポニンt抗体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、心筋トロポニンTに結合し、親モノクローナル抗体M11-7よりも良好なKDを有する改善されたバリアントモノクローナル抗体に関する。

Description

本発明は、ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)に特異的に結合する抗体であって、CDRが、以下のアミノ酸配列または最大で1つのアミノ酸置換において異なるそのバリアントを含むことを特徴とする抗体:(i)軽鎖可変ドメイン中の、配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR3を含み、(ii)重鎖可変ドメイン中の、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR3、を含むことを特徴とする、新規モノクローナル抗体に関する。
本明細書では、特許出願および製造者のマニュアルを含む多くの文書が引用されている。これらの文書の開示は、本発明の特許性に関連するとは見なされないが、その全体が参照により本明細書とともに組み込まれる。より具体的には、参照されたすべての文書は、個々の文書が参照により組み込まれることが具体的かつ個々に示されている場合と同程度まで、参照により組み込まれる。
心筋トロポニンは、心臓損傷の高感度かつ特異的なバイオマーカーである。特に、心筋トロポニンT(cTnT)は心臓特異性が高く、非心筋筋または他の組織損傷後の血清中には存在しない。さらに、cTnTは、心筋梗塞の診断に使用される他のバイオマーカーよりも持続性および感度の高いバイオマーカーであることが示されている。したがって、心筋トロポニンは一般的に急性心筋虚血の診断に有用であり、cTnTは特に有用である。
心筋トロポニンTは、心臓疾患の患者において広く使用されているバイオマーカーである。心臓疾患を有する患者におけるその有用性は、最近Westermannら(Nature Reviews/Cardiology,vol14(2017)473-483によって総説されている。cTnTの使用は、急性心筋梗塞(AMI)が疑われる患者において十分に確立されているが、トロポニン測定は他の急性および非急性の状況においても使用される。AMIが疑われる患者では、迅速な治療およびさらなる診断評価を可能にするために、早期の意思決定が重要である。
トロポニンのより新しい高感度アッセイは、明らかにより低い濃度の検出を可能にする。これらのアッセイおよび非常に低いカットオフ濃度を使用して、急性心臓治療における診断を改善するためのいくつかの迅速な診断戦略が報告されている。さらに、トロポニンアッセイの非冠動脈および非急性適用、例えば、心不全、肺塞栓症、または安定冠動脈疾患の患者におけるバイオマーカーとしての適用は、兆しが見えており、これは個々のリスク層別化を改善し得る。
心筋トロポニンTは、通常、サンドイッチ型免疫アッセイで測定され、少なくとも1つの抗体がcTnTを捕捉するために使用され、少なくとも第2の(標識された)抗体が試料中のcTnTを検出するために使用される。これは、Roche Diagnostics(ドイツ)によって販売されているcTnTの第5世代アッセイにも当てはまる。European Collection of Animal Cell Cultures,GBに寄託されたハイブリドーマクローン7.1 A 12.2-22(ECACC 89060901)によって産生されたモノクローナル抗体12.1 A 11.11-7は、cTnTのアッセイにおける最良の検出抗体としてほぼ30年にわたって使用されてきた。この抗体が1989年に作製されて以来、cTnTの検出のためのより良好なモノクローナル抗体は現れていない。
過去数年にわたって、例えばそのようなアッセイで使用される検出抗体の標識化のための高度な技術に基づいて、様々なトロポニンの測定のためのさらに高感度のアッセイが開発されてきた。
多くの研究で、トロポニンの様々な高感度アッセイが、AMIが疑われる患者のトリアージを改善する可能性ならびに臨床診断の他の分野における有用性の両方について評価されている。
最も高感度のトロポニンアッセイでさえ、一定の割合の健康な個体においてトロポニンを測定できないことが報告されている(例えば、上記のWestermannらを参照のこと)。明らかに、アッセイ感度は、例えばcTnTの検出において最も重要であり、そのための改善は非常に望ましいものであろう。
この必要性は、特許請求の範囲に定義される実施形態を提供することによって本発明によって対処される。
ここで、非常に驚くべきことに、一方では抗体とcTnTとの複合体形成に悪影響を及ぼさないが、cTnTとそのような変異体抗体との間で形成される複合体の安定性に関して有意な改善を表す、抗体12.1A 11.11-7の相補性決定領域(CDR)に特定の変異を導入することができることが見出された。これらの驚くべき特性により、優れた感度を有するcTnTのアッセイが実現可能である。
したがって、本発明は、ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)に特異的に結合する抗体であって、CDRが、以下のアミノ酸配列または最大で1つのアミノ酸置換において異なるそのバリアントを含むことを特徴とする抗体:
(i)軽鎖可変ドメイン中の、配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR3、ならびに
(ii)重鎖可変ドメイン中の、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR3、を含むことを特徴とする、新規モノクローナル抗体に関する。
抗体の全体構造は当技術分野で周知であり、ジスルフィド結合によって連結された2つの重鎖および2つの軽鎖を含む。重鎖および軽鎖はそれぞれ、1つの定常ドメインおよび1つの可変ドメインからなる。抗原に対する結合特異性は、抗体を形成する軽鎖および重鎖の可変ドメインによって提供される。より具体的には、特異性を決定し、特異的リガンドと接触する抗体の部分は、相補性決定領域(CDR)と称される。CDRは、分子の最も可変的な部分であり、これらの分子の抗原結合多様性に寄与する。各可変ドメインには、4つのフレームワーク領域(FW)に組み込まれた3つのCDR領域CDR1、CDR2およびCDR3が存在する。本明細書で使用される場合、CDR-HC(またはCDR(HC))は、可変重鎖のCDR領域を表し、CDR-LC(またはCDR(LC))は可変軽鎖のCDR領域に関連する。同様に、FW-HC(またはFW(HC))は可変重鎖のフレームワーク領域を示し、FW-LC(またはFW(LC))は可変軽鎖のフレームワーク領域に関連する。
本発明によって使用される「含む」という用語は、具体的に記載された配列および/または成分に加えてさらなる配列/成分が含まれ得ることを示す。しかしながら、この用語はまた、特許請求される主題が正確に、記載された配列および/または成分からなることも包含する。
本発明の抗体が、記載されたアミノ酸配列を超えるアミノ酸配列を含む実施形態においては、さらなるアミノ酸がN末端もしくはC末端のいずれかまたは両方に存在し得る。さらなる配列は、例えば、本明細書中下記で詳細に議論されるように、例えば精製または検出のために導入される配列を含み得る。さらに、個々の配列が記載された配列を「含む」場合、それらはまた、N末端若しくはC末端のいずれかまたは両方にさらなるアミノ酸を含み得る。
本発明によれば、抗体は、配列番号1のヒト心筋トロポニンT(cTnT)に特異的に結合する。本発明の抗体が上記で詳述したようなさらなるアミノ酸を含む場合にも、前記抗体は必然的にcTnTに特異的に結合しなければならないことは理解されるであろう。
本発明によれば、「特異的に結合する」(「特異的に相互作用する」とも称する)という用語は、抗体がcTnTのみに特異的に結合するが、異なるタンパク質、特に、例えばトロポニンI(配列番号29)等の類似の構造の異なるタンパク質と交差反応しないか、または本質的に交差反応しないことを意味する。
抗体の特異性を分析するための対応する方法は、例えば、Harlow&Lane(1988)Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,and in Harlow&Lane(1999)Using Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Pressに記載されている。適切な研究の非限定的な例は、例えば、構造的および/または機能的に密接に関連する分子を用いた結合研究、ブロッキングおよび競合研究である。これらの研究は、例えば、FACS分析、フローサイトメトリー滴定分析(FACS滴定)、表面プラズモン共鳴(SPR、例えば、BIAcore(登録商標)による)、等温滴定熱量測定(ITC)、蛍光滴定等の方法によって、または放射性標識リガンド結合アッセイによって実施することができる。さらなる方法としては、例えば、ウエスタンブロット、ELISA(競合ELISAを含む)-、RIA-、ECL-、およびIRMA-検査が挙げられる。
本発明の文脈において、「抗体」という用語は、完全な免疫グロブリン分子、ならびにFab、Fab’、F(ab’)、Fv等のその抗原結合フラグメントに関する。さらに、この用語は、改変および/または変化した抗体分子、ならびに組換えまたは合成で生成された/合成された抗体に関する。「抗体」という用語はまた、二機能性抗体、三機能性抗体、完全ヒト抗体、キメラ抗体、および一本鎖Fv(scFv)または抗体融合タンパク質のような抗体コンストラクトを含む。
本明細書で使用される「Fabフラグメント」は、1つの軽鎖と、1つの重鎖のC1および可変領域から構成される。Fab分子の重鎖は、別の重鎖分子とジスルフィド結合を形成することはできない。「Fab’フラグメント」は、VドメインおよびC1ドメインを含み、ならびにC1ドメインとC2ドメインの間の領域も含み、それにより、2つのFab’フラグメントの2つの重鎖の間に鎖間ジスルフィド結合を形成して、F(ab’)分子を形成することができるように、1つの軽鎖と1つの重鎖の一部とを含有する。「F(ab’)フラグメント」は、C1ドメインとC2ドメインの間の定常領域の一部を含有する2つの軽鎖と2つの重鎖とを含有しており、それにより2つの重鎖間に鎖間ジスルフィド結合が形成される。したがって、F(ab’)フラグメントは、2つの重鎖間のジスルフィド結合によって結合している2つのFab’フラグメントから構成される。
Fab/cフラグメントは、Fc決定基およびFab決定基の両方を含有しており、「Fc」領域は、抗体のC2およびC3ドメインを含む2つの重鎖フラグメントを含有する。2つの重鎖フラグメントは、2つ以上のジスルフィド結合およびC3ドメインの疎水性相互作用によって結合している。
「Fv領域」は、重鎖および軽鎖の両方からの可変領域を含むが、定常領域を欠いている。「一本鎖Fv」(「scFv」とも略される)は、本発明の文脈において、抗体のVドメインおよびVドメインを有する抗体フラグメントであり、これらのドメインは、単一のポリペプチド鎖に存在する。概して、scFvポリペプチドは、scFvによって抗原結合のための所望の構造を形成することができるVドメインとVドメインとの間にポリペプチドリンカーをさらに含む。一本鎖抗体の産生について説明されている技術は、例えば、Pluckthun in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies,Rosenburg and Moore編,Springer-Verlag,N.Y.113(1994),269-315において説明されている。
本明細書で使用される「完全ヒト抗体」という用語は、ヒト免疫グロブリンタンパク質配列のみを含む抗体を指す。それにもかかわらず、完全ヒト抗体は、マウス、マウス細胞、またはマウス細胞に由来するハイブリドーマにおいて産生される場合、マウス炭水化物鎖を含有していてもよく、またはラット、ラット細胞、またはラット細胞に由来するハイブリドーマにおいて産生される場合、ラット炭水化物鎖を含有していてもよい。同様に、完全ヒト抗体は、ハムスター、例えばCHO細胞等のハムスター細胞、またはハムスター細胞に由来するハイブリドーマで産生される場合、ハムスター炭水化物鎖を含有し得る。一方、「マウス抗体(mouse antibody)」または「マウス抗体(murine antibody)」は、マウス(mouse)(マウス(murine))免疫グロブリンタンパク質配列のみを含む抗体であり、「ラット抗体」または「ウサギ抗体」は、それぞれラットまたはウサギ免疫グロブリン配列のみを含む抗体である。完全ヒト抗体と同様に、そのようなマウス、ラットまたはウサギ抗体は、そのような動物またはそのような動物の細胞で産生される場合、他の種由来の炭水化物鎖を含有し得る。例えば、抗体は、例えばCHO細胞等のハムスター細胞、またはハムスター細胞に由来するハイブリドーマで産生される場合、ハムスター炭水化物鎖を含有し得る。完全ヒト抗体は、例えば、完全ヒト抗体の産生およびスクリーニングを可能にする広く使用されているスクリーニング技術であるファージディスプレイによって産生され得る。また、本発明との関連においてファージ抗体を使用することができる。ファージディスプレイ法は、例えば、米国特許第5,403,484号、同第5,969,108号および同第5,885,793号に記載されている。完全ヒト抗体の開発を可能にする他の技術は、マウスハイブリドーマ技術の改変を含む。マウスを、自身のマウス遺伝子と交換してヒト免疫グロブリン遺伝子座を含有するようにトランスジェニックにする(例えば、米国特許第5,877,397号明細書を参照されたい)。
「キメラ抗体」という用語は、ヒトまたは非ヒト種の可変領域が、ヒトまたは非ヒト(例えば、マウス、ウマ、ウサギ、イヌ、ウシ、ニワトリ)のいずれかの別の種からの抗体領域(例えば、定常領域)に融合したまたはキメラ化したものを含む抗体を指す。
先に記載したように、「抗体」という用語はまた、抗体が、特定のアミノ酸配列によって本明細書に定義するドメインに加えて、組換え生成したコンストラクトの単離および/または調製のための追加のドメイン(複数可)を含む、抗体融合タンパク質などの抗体コンストラクトも包含する。
本発明の抗体は、それが組換え抗体、例えば組換えヒト抗体、またはヘテロハイブリッド抗体でありながら、本発明で開示および定義されるCDRを含むように産生することができる。
「組換え抗体」という用語は、組換え手法によって調製、発現、作製または単離された全ての抗体、例えばヒト免疫グロブリン遺伝子についてトランスジェニックである動物(例えば、マウス)から単離された抗体、宿主細胞内へトランスフェクトされた組換え発現ベクターを使用して発現させた抗体、組換えコンビナトリアルヒト抗体ライブラリから単離された抗体、またはヒト免疫グロブリン遺伝子配列を他のDNA配列にスプライシングすることを包含するいずれかの他の手段によって調製、発現、作製、または単離された抗体を含む。組換えヒト抗体は、ヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列に由来する可変領域および定常領域(存在する場合)を有する。しかしながら、そのような抗体は、インビトロ突然変異誘発(または、ヒトIg配列に対するトランスジェニック動物を使用する場合、インビボ体細胞変異誘発)に供することができ、したがって、組換え抗体のV領域およびV領域のアミノ酸配列は、ヒト生殖細胞系のV配列およびV配列に由来し、ヒト生殖細胞系のVH配列およびVL配列に関連するが、インビボでヒト抗体生殖細胞系レパートリー内に天然に存在し得ない配列である。
「ヘテロハイブリッド抗体」という用語は、異なる生物に由来する軽鎖および重鎖を有する抗体を指す。例えば、マウス軽鎖と会合したヒト重鎖を有する抗体は、ヘテロハイブリッド抗体である。ヘテロハイブリッド抗体の例としては、キメラ抗体およびヒト化抗体が挙げられる。
本発明による抗体は、軽鎖CRDと重鎖CRDとの記載された組合せを含む。CDRが組み込まれるそれぞれの可変ドメインの周囲のフレームワーク配列は、当業者によってさらに難なく選択され得る。例えば、以下にさらに記載されるフレームワーク配列または添付の実施例において用いられる特定のフレームワーク配列を使用することができる。
本発明によれば、CDRは、具体的に記載された配列を含むことができ、またはそれと最大1つのアミノ酸置換において異なり得る。したがって、CDRのそれぞれにおける1つのアミノ酸は、異なるアミノ酸によって置換され得る。1つの鎖または1つの抗体の全てではないが一部のCDRにアミノ酸置換が存在することも包含されることが理解されるであろう。
本発明による「置換」という用語は、アミノ酸を他のアミノ酸と置き換えることを指す。したがって、アミノ酸の総数は同じままである。特定の位置でのアミノ酸の欠失および異なる位置での1つ(または複数)のアミノ酸の導入は、「置換」という用語に明示的に包含されるものではない。本発明による置換は、保存的アミノ酸置換または非保存的アミノ酸置換であってよい。「保存的アミノ酸置換」という用語は当技術分野で周知であり、アミノ酸の、類似の構造特性および/または化学特性を有する異なるアミノ酸との置き換えを指す。このような類似性には、例えば、関与する残基の極性、電荷、溶解度、疎水性、親水性、および/または両親媒性の性質における類似性を含む。次の基の1つのうちのあるアミノ酸が、同じ基の別のアミノ酸によって置換された場合、保存的アミノ酸置換である。非極性(疎水性)アミノ酸には、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、およびメチオニンが含まれ、極性中性アミノ酸には、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、アスパラギン、およびグルタミンが含まれ、正に帯電した(塩基性)アミノ酸には、アルギニン、リジン、およびヒスチジンが含まれ、負に帯電した(酸性)アミノ酸には、アスパラギン酸およびグルタミン酸が含まれる。一実施形態において、CDRのいずれか(または全て)における置換は、保存的アミノ酸置換である。CDRの1つまたは複数にそのような置換アミノ酸を有する抗体も、配列番号1のcTnTに特異的に結合する抗体でなければならないことが理解されよう。
一実施形態において、ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)に特異的に結合する抗体は、軽鎖可変ドメインが、配列番号2のアミノ酸配列のCDR1、配列番号3のアミノ酸配列のCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列のCDR3、またはCDRあたり多くとも1つのアミノ酸置換において異なるこれらのCDRの1つもしくは複数のバリアントを含み、重鎖可変ドメインが、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR3を含む、抗体である。
一実施形態において、本発明は、
ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)に特異的に結合するモノクローナル抗体であって、CDRが、以下のアミノ酸配列、(i)軽鎖可変ドメイン中に、配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR3を含み、(ii)重鎖可変ドメイン中に、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR3を含むアミノ酸置換を含むことを特徴とする、抗体を開示している。
さらに、本発明は、ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)に特異的に結合する抗体にも関し、ここで、抗体は、式I:
FW(LC)1-CDR(LC)1-FW(LC)2-CDR(LC)2-FW(LC)3-CDR(LC)3-FW(LC)4(式I)に表されるようなフレームワーク領域(FW)およびCDRからなる軽鎖可変ドメイン、および式II:
FW(HC)1-CDR(HC)1-FW(HC)2-CDR(HC)2-FW(HC)3-CDR(HC)3-FW(HC)4(式II)に表されるようなFWおよびCDRからなる重鎖可変ドメインを含み、
FWは、以下のアミノ酸配列またはそれと少なくとも85%同一のそのバリアント:
軽鎖中に、
FW(LC)1 配列番号8のアミノ酸配列;
FW(LC)2 配列番号9のアミノ酸配列;
FW(LC)3 配列番号10のアミノ酸配列;
FW(LC)4 配列番号11のアミノ酸配列;
および重鎖において
FW(HC)1 配列番号12のアミノ酸配列;
FW(HC)2 配列番号13のアミノ酸配列;
FW(HC)3 配列番号14のアミノ酸配列;
FW(HC)4 配列番号15のアミノ酸配列を含み、
CDRは、以下のアミノ酸配列、(i)軽鎖可変ドメイン中に、配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR3、(ii)重鎖可変ドメイン中に、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR3をそれぞれ含むか、またはCDR1つあたり多くとも1つのアミノ酸置換において異なるこれらのCDRのバリアントを含む。
さらに、本発明は、式I:
FW(LC)1-CDR(LC)1-FW(LC)2-CDR(LC)2-FW(LC)3-CDR(LC)3-FW(LC)4(式I)に表されるようなフレームワーク領域(FW)およびCDRからなる軽鎖可変ドメイン、および式II:
FW(HC)1-CDR(HC)1-FW(HC)2-CDR(HC)2-FW(HC)3-CDR(HC)3-FW(HC)4(式II)に表されるようなFWおよびCDRからなる重鎖可変ドメインを含む抗cTnt抗体を開示しており、
ここで、FWは、以下のアミノ酸配列:
軽鎖において、
FW(LC)1 配列番号8のアミノ酸配列;
FW(LC)2 配列番号9のアミノ酸配列;
FW(LC)3 配列番号10のアミノ酸配列;
FW(LC)4 配列番号11のアミノ酸配列;
および重鎖において、
FW(HC)1 配列番号12のアミノ酸配列;
FW(HC)2 配列番号13のアミノ酸配列;
FW(HC)3 配列番号14のアミノ酸配列;
FW(HC)4 配列番号15のアミノ酸配列またはそれと少なくとも85%同一のそのバリアントを含み、
ここで、CDRは、以下のアミノ酸配列、(i)軽鎖可変ドメインにおいて、配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR3、(ii)重鎖可変ドメインにおいて、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR3を含む。
式Iに示される一次構造は、本発明の抗体の軽鎖可変ドメインの構成要素のN末端からC末端までの順序を表す。式IIに示される一次構造は、本発明の抗体の重鎖可変ドメインの構成要素のN末端からC末端までの順序を表す。それぞれの場合において、フレームワーク領域(FW)1は、それぞれの可変鎖ドメインの最もN末端の部分を表し、FW4は、それぞれの可変鎖ドメインの最もC末端の部分を表す。
上に定義されるように、それぞれのFWおよびCDR配列は、記載されたアミノ酸配列を「含む」。一実施形態において、それぞれのFWおよびCDR配列は、前記アミノ酸配列からなり、すなわち、本発明の抗トロポニンT抗体の軽鎖可変ドメインおよび重鎖可変ドメインは、それぞれ式Iおよび式IIに表されるFWおよびCDRからなり、それぞれのFWおよびCDR配列は、記載されたアミノ酸配列からなる。
CDRおよびそのバリアントに関して、上記で示した定義および具体的に例示された実施形態は必要な変更を加えて適用される。
フレームワーク領域に関して、特定の程度の可変性も本明細書で想定され、すなわち、個々のFWは、具体的に記載されたアミノ酸配列またはそれと少なくとも85%同一のアミノ酸配列を含むか、それらからなっていてもよい。好ましくは、同一性は少なくとも90%、より好ましくは少なくとも92.5%、より好ましくは少なくとも95%であり、さらにより好ましくは同一性は少なくとも98%、例えば少なくとも99%であり、最も好ましくは同一性は少なくとも99.5%である。異なるFWについては、実際の配列、および例えばそれぞれのFW配列の長さ、ならびにそれぞれの可変鎖ドメイン内のその位置に応じて、異なる程度の配列同一性が許容され得ることが理解されよう。
本発明によれば、「配列同一性%」という用語は、アミノ酸配列の全長(またはその全体的に比較される部分)を構成するアミノ酸残基の数と比較した、2つ以上の整列したアミノ酸配列の同一のアミノ酸のマッチ数(「ヒット」)を表す。同一性パーセントは、同一の残基の数を残基の総数で除算し、積に100を掛けることによって決定される。換言すれば、アラインメントを使用して、同じ(例えば、85%の同一性)アミノ酸残基のパーセンテージを、2つ以上の配列または部分配列について、これらの(部分)配列を比較ウィンドウにわたって、または当技術分野で公知の配列比較アルゴリズムを使用して測定して指定された領域にわたって、最大の対応関係を得るために比較およびアラインメントする際、または手作業でアラインメントおよび目視検査する際に決定され得る。
当技術分野の当業者は、例えば、NCBI BLASTアルゴリズム(Altschul,S.F.ら[1997]Nucleic Acids Res.25:3389-3402)、CLUSTALWコンピュータプログラム(Tompson,J.D.ら[1994]Nucleic Acids Res.22:4673-4680)またはFASTA(Pearson,W.R.&Lipman,D.J.[1988]Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.85:2444-2448)に基づくようなアルゴリズムを使用して配列間のパーセント配列同一性を決定する方法を知っている。一実施形態において、NCBI BLASTアルゴリズムが本発明によって使用される。アミノ酸配列の場合、BLASTPプログラムは、3のワード長(W)および10の期待値(E)をデフォルトとして使用する。BLOSUM 62スコアマトリクス(Henikoff,S.&Henikoff,J.G.[1992]Proc.ナットAcad.Sci.U.S.A.89:10915-10919)は、50のアラインメント(B)、10の期待値(E)、M=5、N=4、および両鎖の比較を使用する。したがって、%配列同一性が示される実施形態では、NCBI BLASTプログラムで少なくとも85%の配列同一性を有すると決定される全てのアミノ酸配列が前記実施形態の範囲に入る。
それぞれの具体的に記載されたアミノ酸配列と比較したフレームワーク領域における上記の程度の変動は、(1つまたは複数の)アミノ酸の置換、挿入、付加、または欠失によるものであり得る。
「置換」という用語は、本明細書において上記で定義されている。それらの場合、2つ以上のアミノ酸が置換される場合、各アミノ酸は独立して別のアミノ酸で置換される、すなわち、除去される各アミノ酸について、異なるアミノ酸が同じ位置に導入される。
本発明による「挿入」という用語は、具体的に記載されたアミノ酸配列への1つまたは複数のアミノ酸の付加を指し、付加はポリペプチドのN末端またはC末端ではない。
本発明による「付加」という用語は、具体的に記載されたアミノ酸配列への1つまたは複数のアミノ酸の、ポリペプチドのN末端若しくはC末端、または両方における付加を指す。
本発明によって使用される「欠失」という用語は、具体的に記載されたアミノ酸配列からの1つまたは複数のアミノ酸の喪失を指す。
一実施形態において、フレームワーク領域のアミノ酸配列の変動は、(1つまたは複数の)アミノ酸の置換に起因する。本明細書で上に定義される置換は、保存的アミノ酸置換または非保存的アミノ酸置換であり得る。「置換」という用語に関して上に提供された定義および具体的に例示された実施形態は、必要な変更を加えて適用される。一実施形態において、フレームワーク領域内の置換は保存的アミノ酸置換である。
さらなる実施形態において、CDRは、上記の特定の配列(すなわち、変動なし)からなっており、上記のフレームワーク領域(FW)は、上記の特定の配列内に最大で以下の量のアミノ酸変動:
FW(LC)1 最大3のアミノ酸変動;
FW(LC)2 最大2のアミノ酸変動;
FW(LC)3 最大4のアミノ酸変動;
FW(LC)4 最大1のアミノ酸変動;および
FW(HC)1 最大3のアミノ酸変動;
FW(HC)2 最大2のアミノ酸変動;
FW(HC)3 最大4のアミノ酸変動;および
FW(HC)4 最大1のアミノ酸変動を含む。
さらなる実施形態において、FWのアミノ酸変動は置換である。
さらなる実施形態において、軽鎖または重鎖可変ドメインフレームワーク領域に存在する変動の総量は、最大で9アミノ酸置換、例えば最大で8アミノ酸置換、例えば最大で6アミノ酸置換、例えば最大で4アミノ酸置換、例えば最大で3アミノ酸置換、例えば最大で2アミノ酸置換である。さらなる実施形態において、一緒になった軽鎖可変ドメインのフレームワーク領域1~4または一緒になった重鎖可変ドメインのフレームワーク領域1~4に、1つのアミノ酸置換のみが存在する。
FWとして本明細書で定義される式Iおよび式IIの部分は、可変鎖領域のフレームまたは骨格の一部を形成するアミノ酸配列であるため、前記配列内の置換、特に保存的アミノ酸置換の形態での置換は、多くの場合、抗cTnT抗体の結合能力に影響しない。これは、これらのアミノ酸が典型的にはcTnTへの結合に直接関与せず、タンパク質の三次元構造および折り畳みの変化が起こらないように適切な代替アミノ酸へのそれらの置換を設計することができるためである。一方、そのような置換は、特定の宿主における発現の改善、または例えばさらなるジスルフィド架橋の導入によるタンパク質の安定化ため等の多数の有益な効果を提供することができる。
抗体の「結合親和性」は、次式:
KD(またはK)=kd/kaにより、標的抗原上のエピトープと抗体の結合部位との間の相互作用の強度を測定する。
式中、
KD=解離平衡定数[M]
kd=dissociation rate constant[s-1
ka=会合速度定数[M-1-1]である。
抗体の結合親和性についてのさらに関連するパラメータは次のとおりである:
t/2=解離複合体半減期=ln2/kd/60[分]
Rmax=分析物の最大応答値[RU]
MR:モル比=分析物の最大応答比(Rmax)。
一実施形態において、本明細書で上に開示される、cTnTに結合するモノクローナル抗体は、37°Cで10分以上のt/2-disでcTnTに結合する。
本発明はさらに、
(i)配列番号27のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメインと少なくとも85%同一のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメイン、および
(ii)配列番号28の重鎖可変ドメインと少なくとも85%同一であるアミノ酸配列からなる重鎖可変ドメインを含む抗体であって、
ヒト心筋トロポニンTと特異的に結合し、37°Cにおけるt/2-disが10分以上である、抗体に関する。
本発明にはまた、
(i)配列番号27のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメインと少なくとも85%同一のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメイン、および
(ii)配列番号28のアミノ酸配列の重鎖可変ドメインを含む抗体であって、
CDRは、以下のアミノ酸配列、(i)軽鎖可変ドメインにおいて、配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR3、(ii)重鎖可変ドメインにおいて、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR3を含み、
ヒト心筋トロポニンTと特異的に結合し、37°Cにおけるt/2-disが10分以上である、抗体が開示されている。
一実施形態において、本開示は、
(i)配列番号22のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメイン、および
(ii)配列番号28のアミノ酸配列からなる重鎖可変ドメインを含む抗体に関する。
本発明の抗cTnT抗体に関して本明細書で上に提供される全ての定義および具体的に例示された実施形態、特に言及された程度および種類の変動が必要な変更を加えて適用される。
本発明によれば、cTnTに対する改善された結合特性(より良好なK値)を有し、それによって以前のアッセイと比較して優れた感度でcTnTの検出を可能にする新規な抗cTnT抗体が提供される。
「K」という用語は、平衡解離定数(平衡結合定数の逆数)を指し、当技術分野で提供される定義にしたがって本明細書で使用される。K値を決定するための手段および方法は、以下に簡潔に記載され、示される実施例に詳細に記載されている。
抗体、例えば抗cTnT抗体の結合特性は、Biacore技術が同義語となった表面プラズモン共鳴分光法のようなリアルタイムのバイオセンサー系分子相互作用測定を介して最も良好に決定される。実験の詳細を実施例5に示し、動態データを表2に示す。例えば、表2においてA192Wと標識された抗体は、cTnTに対する改善された結合特性、すなわち、1.1E+06<0.011/Msの会合定数(k)、1E-05未満の解離定数(k)(1155分超の解離のための半減期、したがって0.01nM未満の全体的な親和定数(K)を有する。
本発明において開示および特許請求される変異抗体は、驚くべきことに、一方では、抗体とcTnTとの複合体形成に悪影響を及ぼさず、それらの全て「のKaは親抗体と同じ範囲にある。一方で、より良好なK値に変換するcTnT間に形成された複合体の安定性に関して有意な改善を達成することができた。
一実施形態において、本明細書で上に開示される、cTnTに結合する本発明によるモノクローナル抗体は、37°Cで10分以上のt/2-disでcTnTに結合する。
一般的に、より低いK値は、当技術分野で周知のように、より高いまたは改善された親和性に対応する。一実施形態において、変異体抗cTnT抗体は、3nMのKを有する親抗体のK以下の結合親和性を有する。
可変軽鎖領域および可変重鎖領域の上記の配列は、添付の実施例で使用されているアミノ酸配列である。
本発明はさらに、本明細書の上記で定義される本発明の抗体のいずれか1つの軽鎖可変領域をコードする核酸分子に関する。この核酸分子は、本明細書において、本発明の第1の核酸分子と称する。さらに、本発明はまた、本明細書の上記で定義される本発明の抗体のいずれか1つの重鎖可変領域をコードする核酸分子に関する。この核酸分子は、本明細書において、本発明の第2の核酸分子と称する。
本発明によれば、本明細書において核酸配列またはポリヌクレオチドとも称する「核酸分子」という用語は、DNA、例えばcDNAまたはゲノムDNAを含む。
本発明の核酸分子は、例えば、標準的な化学合成法および/または組換え法によって合成してもよく、または例えば化学合成法と組換え法とを組み合わせることによって半合成的に産生してもよい。転写調節エレメントおよび/または他のアミノ酸コード配列へのコード配列のライゲーションは、制限消化、ライゲーションおよび分子クローニング等の確立された方法を使用して行うことができる。
本発明によれば、本発明の第1の核酸分子は、
(i)配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR3を含む、
(ii)本明細書の上記で定義されるような式Iのアミノ酸配列からなる、または
(iii)配列番号27のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメインと少なくとも85%同一のアミノ酸配列からなる、軽鎖可変領域をコードする。
同様に、本発明の第2の核酸分子は、
(i)配列番号5のアミノ酸配列または最大でも1つのアミノ酸置換において異なるそのバリアントを含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列または最大でも1つのアミノ酸置換において異なるそのバリアントを含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列または最大でも1つのアミノ酸置換において異なるそのバリアントを含むCDR3を含み、
(ii)本明細書の上記で定義されるような式IIのアミノ酸配列からなる、
(iii)配列番号28のアミノ酸配列からなる重鎖可変ドメインと少なくとも85%同一のアミノ酸配列からなる、重鎖可変領域をコードする。
本発明はさらに、本発明の第1の核酸分子、すなわち本明細書の上記で定義される本発明の抗体のいずれか1つの軽鎖可変領域をコードする核酸分子を含むベクターに関する。本発明はさらに、本発明の第2の核酸分子、すなわち本明細書の上記で定義される本発明の抗体のいずれか1つの重鎖可変領域をコードする核酸分子を含むベクターに関する。そのようなベクターは、本明細書では「本発明の個々のベクター」とも称する。
多くの適切なベクターが分子生物学の当業者に知られており、その選択は所望の機能に依存する。ベクターの非限定的な例としては、プラスミド、コスミド、ウイルス、バクテリオファージ、および例えば遺伝子工学において従来から使用されている他のベクターが挙げられる。当業者に周知である方法は、種々のプラスミドベクターを構築するために使用することができ、例えば、Sambrookら(loc cit.)and Ausubel,Current Protocols in Molecular Biology,Green Publishing Associates and Wiley Interscience,N.Y.(1989),(1994)において説明されている技術を参照されたい。
一実施形態において、ベクターは、発現ベクターである。本発明による発現ベクターは、宿主において本発明の核酸分子の複製および発現を指示することができ、したがって、選択された宿主においてそれによってコードされる本発明の抗トロポニンT抗体の可変鎖ドメインの発現を提供する。さらなる実施形態において、ベクターは、本発明の前記可変鎖ドメインだけでなく、本発明の前記可変鎖ドメインを含む全長IgG抗体も発現することを確実にするためのさらなる配列を含む。
発現ベクターは、例えば、クローニングベクター、バイナリーベクターまたは組込みベクターであり得る。発現は、核酸分子から、例えば翻訳可能なmRNA内への転写を含む。一実施形態において、ベクターは、モノクローナルウサギ抗体の重鎖および/または軽鎖の一過性組換え発現のための真核生物発現プラスミドである。そのようなベクターは具体的には、抗体発現だけでなく、例えば真核細胞、例えばHEK 293もしくはその誘導体またはCHO細胞の一過性トランスフェクションによる抗体産生のためにも開発されている。
ベクターの非限定的な例としては、pQE-12、pUCシリーズ、pBluescript(Stratagene)、pETシリーズの発現ベクター(Novagen)またはpCRTOPO(Invitrogen)、ラムダgt11、pJOE、pBBR1-MCSシリーズ、pJB861、pBSMuL、pBC2、pUCPKS、pTACT1、pTRE、pCAL-n-EK、pESP-1、pOP13CAT、E-027 pCAG Kosak-Cherry(L45a)ベクター系、pREP(Invitrogen)、pCEP4(Invitrogen)、pMC1neo(Stratagene)、pXT1(Stratagene)、pSG5(Stratagene)、EBO-pSV2neo、pBPV-1、pdBPVMMTneo、pRSVgpt、pRSVneo、pSV2-dhfr、pIZD35、Okayama-Berg cDNA発現ベクターpcDV1(Pharmacia)、pRc/CMV、pcDNA1、pcDNA3(Invitrogen)、pcDNA3.1、pSPORT1(GIBCO BRL)、pGEMHE(Promega)、pLXIN、pSIR(Clontech)、pIRES-EGFP(Clontech)、pEAK-10(Edge Biosystems)pTriEx-Hygro(Novagen)およびpCINeo(Promega)が挙げられる。ピキア・パストリスに適したプラスミドベクターの非限定的な例としては、例えばプラスミドpAO815、pPIC9KおよびpPIC3.5K(全てInvitrogen)が挙げられる。アフリカツメガエル胚、ゼブラフィッシュ胚、ならびに広範の哺乳動物細胞および鳥類細胞においてタンパク質を発現させるのに適した他のベクターは、多目的発現ベクターpCS2+である。
一般的に、ベクターは、クローニングまたは発現のための1つまたは複数の複製起点(ori)および遺伝系、宿主における選択、例えば抗生物質耐性のための1つまたは複数のマーカー、および1つまたは複数の発現カセットを含み得る。さらに、ベクターに含まれるコード配列は、確立された方法を使用して、転写調節エレメントおよび/または他のアミノ酸コード配列にライゲーションすることができる。そのような調節配列は当技術分野の当業者に周知であり、限定するものではないが、転写の開始を確実にする調節配列、内部リボソーム進入部位(IRES)(Owens,G.C.ら[2001]Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.98:1471-1476)、および場合により転写の終結および転写産物の安定化を確実にする調節エレメントを含む。転写の開始を確実にするそのような調節エレメントの非限定的な例には、プロモーター、翻訳開始コドン、エンハンサー、インシュレーターおよび/または、本発明の核酸分子の下流に含まれる転写終結を確実にする調節エレメントが含まれる。さらなる例としては、コザック配列ならびにRNAスプライシングのためのドナー部位およびアクセプター部位に隣接する介在配列、分泌シグナルをコードするヌクレオチド配列、または使用される発現系に応じて、発現されたタンパク質を細胞区画または培養培地に向けることができるシグナル配列が挙げられる。ベクターはまた、正しいタンパク質折り畳みを促進するために1つまたは複数のシャペロンをコードするさらなる発現可能なポリヌクレオチドを含有し得る。
適切な複製起点のさらなる例としては、例えば、完全長ColE1、切断型ColEI、SV40ウイルスおよびM13複製起点が挙げられるが、適切なプロモーターのさらなる例としては、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、SV40プロモーター、RSVプロモーター(ラウス肉腫ウイルス)、lacZプロモーター、テトラサイクリンプロモーター/オペレーター(tetp/o)、ニワトリβ-アクチンプロモーター、CAGプロモーター(ニワトリβ-アクチンプロモーターとサイトメガロウイルス前初期エンハンサーとの組合せ)、gai10プロモーター、ヒト伸長因子1α-プロモーター、AOX1プロモーター、GAL1プロモーター、CaMキナーゼプロモーター、lac、trpまたはtacプロモーター、T7またはT5プロモーター、lacUV5プロモーター、オートグラファカ・リフォルニカ多重核多角体病ウイルス(AcMNPV)多面体プロモーターまたは哺乳動物細胞および他の動物細胞におけるグロビンイントロンが挙げられるが、これらに限定されない。エンハンサーの一例は、例えばSV40エンハンサーである。転写終結を確実にする調節エレメントの非限定的なさらなる例としては、SV40-ポリA部位、tk-ポリA部位、rho非依存性lppターミネーターまたはAcMNPV多面体ポリアデニル化シグナルが挙げられる。選択マーカーのさらなる非限定的な例としては、メトトレキサートに対する耐性を付与するdhfr(Reiss,Plant Physiol.(Life Sci.Adv.)13(1994)、143-149)、アミノグリコシドであるネオマイシン、カナマイシンおよびパラマイシンに対する耐性を付与するnpt(Herrera-Estrella、EMBO J.、2(1983)、987~995)、ならびにハイグロマイシンに対する耐性を付与するhygro(Marsh、Gene 32(1984)、481-485)が挙げられる。さらなる選択可能な遺伝子、すなわち細胞がトリプトファンの代わりにインドールを利用することを可能にするtrpB、ヒスチジンの代わりにヒスチノールを利用することを可能にするhisD(Hartman、Proc.Natl.Acad.Sci.USA85(1988)、8047)、マンノースを細胞が利用することを可能にするマンノース-6-ホスフェート(国際公開第94/20627号)およびオルニチンデカルボキシラーゼ阻害剤、2-(ジフルオロメチル)-DL-オルニチン、DFMOに対する耐性を付与するODC(オルニチンデカルボキシラーゼ)(McConlogue,1987,In:Current Communications in Molecular Biology,Cold Spring Harbor Laboratory ed.)またはブラストサイジンSに対する耐性を付与するアスペルギルス・テレウス由来のデアミナーゼ(Tamura,Biosci.Biotechnol.Biochem.59(1995)、2336-2338)が記載されている。
さらなる実施形態において、ベクターは、イントロンAを含む5’CMVプロモーターおよび3’BGHポリアデニル化配列からなる発現カセットを含む真核生物発現プラスミドである。発現カセットに加え、プラスミドは、pUC18由来の複製起点と、大腸菌中のプラスミド増幅について、アンピシリン耐性を付与するβ-ラクタマーゼ遺伝子を含み得る。抗体の分泌のために、真核生物のリーダー配列を抗体遺伝子の5’にクローニングすることができる。
適切な細菌発現宿主は、例えば、JM83、W3110、KS272、TG1、K12、BL21(例えば、BL21(DE3)、BL21(DE3)PlysS、BL21(DE3)RIL、BL21(DE3)PRARE)またはRosetta由来の株を含む。ベクター改変、PCR増幅およびライゲーション技術については、Sambrook&Russel[2001](Cold Spring Harbor Laboratory,NY)を参照のこと。
本発明の核酸分子および/またはベクターは、例えば、化学ベースの方法(ポリエチレンイミン、リン酸カルシウム、リポソーム、DEAE-デキストラン、ヌクレオフェクション)、非化学的方法(エレクトロポレーション、ソノポレーション、光トランスフェクション、遺伝子電気泳動、流体力学的送達、または細胞を本発明の核酸分子と接触させた際の天然形質転換)、粒子ベースの方法(遺伝子銃、マグネトフェクション、インパルフェクション)ファージベクターベースの方法およびウイルス法によって、細胞に導入するために設計することができる。例えば、レトロウイルス、ワクシニアウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、セムリキ森林ウイルスまたはウシパピローマウイルス等のウイルスに由来する発現ベクターを、標的細胞集団への核酸分子の送達に使用することができる。さらに、バキュロウイルス系を、本発明の核酸分子の真核生物発現系におけるベクターとして使用することもできる。一実施形態において、本発明の核酸分子および/またはベクターは、リン酸カルシウムによる化学的コンピテント大腸菌の形質転換のため、および/またはポリエチレンイミンまたはリポフェクタミンのトランスフェクションによるHEK293およびCHOの一過性トランスフェクションのために設計される。
本発明はさらに、
(i)本明細書の上記で定義される選択肢(i)による軽鎖可変ドメインおよび本明細書の上記で定義される選択肢(i)による重鎖可変ドメインをコードする核酸分子、
(ii)本明細書の上記で定義される選択肢(ii)による軽鎖可変ドメインおよび本明細書の上記で定義される選択肢(ii)による重鎖可変ドメインをコードする核酸分子、
(iii)本明細書の上記で定義される選択肢(iii)による軽鎖可変ドメインおよび本明細書の上記で定義される選択肢(iii)による重鎖可変ドメインをコードする核酸分子を含むベクターに関する。
一実施形態において、ベクターは、発現ベクターである。
本発明のベクター、特にベクターの種類または調節配列に関して本明細書で上に提供される全ての定義および具体的に例示された実施形態は、必要な変更を加えて適用される。この第2のタイプのベクターは、少なくとも2つの核酸分子、すなわち軽鎖可変ドメインをコードするものおよび重鎖可変ドメインをコードするものを含むベクターに関する。上記の組合せから明らかなように、軽鎖可変ドメインおよび重鎖可変ドメインは、本発明の機能的抗cTnT抗体の発現が可能になるようにベクター中で組み合わされる。この第2のタイプのベクターはまた、本明細書では「本発明の組合せベクトル」とも称する。
本発明はさらに、
(i)本発明の組合せベクター、または
(ii)本発明の第1の核酸分子、すなわち、本発明による軽鎖可変領域をコードする核酸分子を含む本発明の個々のベクター、および本発明の第2の核酸分子、すなわち、本発明の重鎖可変領域をコードする核酸分子を含む本発明の個々のベクターを含む宿主細胞または非ヒト宿主に関し、ここで、これらの2つのベクターは、上記の選択肢(i)~(iii)で定義される軽鎖可変領域および重鎖可変領域を一致させるためにコードする核酸分子を含む。
宿主細胞は、任意の原核細胞または真核細胞であり得る。「原核生物」という用語は、本発明のタンパク質の発現のためにDNAまたはDNAもしくはRNA分子で形質転換、形質導入またはトランスフェクトすることができる全ての細菌を含むことを意味する。原核生物宿主としては、グラム陰性細菌ならびにグラム陽性細菌、例えば大腸菌、サルモネラ・ティフィムリウム、セラチア・マルセッセンス、コリネバクテリウム(グルタミクム)、シュードモナス(フルオレッセンス)、ラクトバチルス、ストレプトミセス、サルモネラおよび枯草菌が挙げられる。
「真核生物」という用語は、酵母、高等植物、昆虫および哺乳動物細胞を含むことを意味する。典型的な哺乳動物宿主細胞としては、Hela、HEK293、H9、Per.C6およびJurkat細胞、マウスNIH3T3、NS/0、SP2/0およびC127細胞、COS細胞、例えばCOS1またはCOS7、CV1、ウズラQC1-3細胞、マウスL細胞、マウス肉腫細胞、ボーズメラノーマ細胞およびチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞が挙げられる。本発明による例示的な哺乳動物宿主細胞はCHO細胞である。他の適切な真核生物宿主細胞としては、ニワトリ細胞、例えばDT40細胞、または酵母、例えばサッカロミセス・セレビシエ、ピキア・パストリス、シゾサッカロミセス・ポンベおよびクリベロミセス・ラクティスが挙げられるが、これらに限定されない。発現に適した昆虫細胞は、例えば、ショウジョウバエS2、ショウジョウバエKc、スポドプテラSf9およびSf21またはトリコプルシアHi5細胞である。適切なゼブラフィッシュ細胞株としては、ZFL、SJDまたはZF4が挙げられるが、これらに限定されない。
記載されたベクターは、宿主のゲノムに組み込まれても、または染色体外に維持されてもよい。ベクターが適切な宿主に組み込まれると、宿主は、核酸分子の高レベル発現に適した条件下で維持され、所望に応じて、本発明の抗体の回収および精製が次いで行われ得る。上記の宿主細胞について適切な培養培地および条件は、当技術分野で公知である。
一実施形態において、記載された宿主は、ヒト細胞またはヒト細胞株等の哺乳動物細胞である。さらなる実施形態において、本発明のベクターで形質転換された宿主細胞は、HEK293またはCHOである。さらなる実施形態において、本発明のベクターで形質転換された宿主細胞は、CHOである。これらの宿主細胞ならびに適切な培地および細胞培養条件は、当技術分野で記載されており、例えば、Baldi L.ら、Biotechnol Prog.2005 Jan-Feb;21(1):148-53、Girard P.ら、Cytotechnology.2002 Jan;38(1-3):15-21およびStettler M.ら、Biotechnol Prog.2007Nov-Dec;23(6):1340-6を参照されたい。
本発明による「~を含むベクター」という用語に関して、宿主細胞が本発明の抗cTnT抗体を産生するのに必要および/または十分なさらなる核酸配列がベクター中に存在することが理解される。そのようなさらなる核酸配列は、例えば、軽鎖の残りの部分をコードする核酸配列ならびに重鎖の残りの部分をコードする核酸配列である。
本発明による宿主細胞または非ヒト宿主は、本明細書で上記に定義される軽鎖可変領域と重鎖可変領域の両方をコードする1つのベクターを含むか、または2つの別個のベクターを含み、ここで、1つのベクターは本発明による軽鎖可変領域をコードする核酸分子を担持し、第2のベクターは本発明による一致する重鎖可変領域をコードする核酸分子を担持する。したがって、第1のベクターが、本明細書の上記の選択肢(i)による軽鎖可変領域をコードする核酸分子を担持する場合、第2のベクターは、同様に上記の選択肢(i)による重鎖可変領域をコードする核酸分子を担持する。選択肢(ii)および(iii)についても必要な変更を加えて同じことが適用される。
したがって、それぞれの場合において、本明細書の上記で記載される結合能からなる本発明の抗cTnT抗体の産生を確実にするために1つの抗体分子内に存在する必要があるそれらの核酸分子の発現は、互いに関連している。
本実施形態による宿主細胞は、例えば、本発明の大量の抗cTnT抗体を産生するために使用し得る。前記宿主細胞は、上記ベクターを宿主に導入することによって産生される。次いで、宿主中の前記ベクターの存在は、本発明の抗cTnT抗体の上記軽鎖可変ドメインおよび重鎖可変ドメインをコードする核酸分子の発現を媒介する。本明細書の上記で記載されるように、本発明のベクターは、完全長IgG抗体の発現を可能にし、それにより、宿主細胞による完全長IgG抗体の産生をもたらすさらなる配列を含むことができ、前記抗体は、本発明による可変軽鎖ドメインおよび/または重鎖ドメインの存在によって特徴付けられる。
本発明はさらに、配列番号1のcTnTに特異的に結合する抗体を産生する方法であって、本発明の宿主細胞を適切な条件下で培養すること、および産生された抗体を単離することを含む方法に関する。
本実施形態によれば、本発明の宿主中に存在するベクターは、発現ベクターであるか、またはベクターは、その発現が保証されるように、本発明の核酸分子の宿主細胞のゲノムへの安定な組込みを媒介する。本発明の抗cTnT抗体のそれぞれの軽鎖ドメインおよび重鎖ドメインをコードする核酸分子が、抗体の発現が確実になるように導入が成功した宿主細胞を選択するための手段および方法は、当技術分野で周知であり、記載されている(Browne,S.M.&Al-Rubeai,M.[2007]Trends Biotechnol.25:425-432;Matasci,Mら[2008]Drug Discov.Today:Technol.5:e37-e42;Wurm,F.M.[2004]Nat.Biotechnol.22:1393-1398)。
原核生物宿主細胞または真核生物宿主細胞を培養するための適切な条件は、当技術分野当業者に周知である。例えば、例えば大腸菌等の細菌は、ルリア・ベルターニ(LB)培地中、典型的には4~約37℃の温度で通気下で培養し得る。発現産物の収率および溶解度を増加させるために、培地を緩衝するか、または両方を増強または促進することが公知の適切な添加剤を補充することができる。誘導性プロモーターが宿主細胞中に存在するベクター中の本発明の核酸分子を制御する場合、ポリペプチドの発現は、適切な誘導剤、例えばアンヒドロテトラサイクリンの添加によって誘導することができる。適切な発現プロトコルおよび戦略は当技術分野で記載されており(例えば、Dyson,M.R.ら(2004).BMC Biotechnol.4,32-49およびBaldi,Lら(2007).Biotechnol.Lett.29,677-684)、必要に応じて、特定の宿主細胞の必要性および発現されるタンパク質の要件に適合させることができる。
細胞の種類およびその特定の要件に応じて、哺乳動物細胞培養は、例えば、10%(v/v)FCS、2mM L-グルタミンおよび100U/mlペニシリン/ストレプトマイシンを含有するRPMI、Williams’EまたはDMEM培地で行うことができる。細胞は、5%COの水飽和雰囲気中で、DT40ニワトリ細胞については例えば37℃または41℃に維持することができる。
昆虫細胞培養に適した培地は、例えば、TNM+10% FCS、SF900またはHyClone SFX-Insect培地である。昆虫細胞は、通常、接着または懸濁培養物として27℃で増殖させる。
真核細胞または脊椎動物細胞に適した発現プロトコルは当業者に周知であり、例えばSambrook,J&Russel,D.W.[2001](Cold Spring Harbor Laboratory,NY)から入手することができる。
一実施形態において、本方法は、哺乳動物細胞、例えばCHOまたはHEK293細胞を使用して実施される。さらなる実施形態において、本方法はCHO細胞を使用して実施される。
組換え産生手順で使用される宿主に応じて、発現される抗体はグリコシル化されてもよく、または非グリコシル化されてもよい。一実施形態において、本発明の抗体のコード配列、および遺伝子融合されたN末端FLAGタグおよび/またはC末端Hisタグを含むプラスミドまたはウイルスが使用される。さらなる実施形態において、前記FLAGタグの長さは、約4~8アミノ酸、例えば厳密には8アミノ酸である。上記のベクターを使用して、当技術分野の当業者に一般的に知られている技術のいずれかを使用して宿主を形質転換またはトランスフェクトすることができる。さらに、融合した作動可能に連結された遺伝子を調製し、例えば哺乳動物細胞および細菌中でそれらを発現させる方法は、当技術分野で周知である(Sambrook,loc cit.)。
形質転換された宿主は、バイオリアクター内で増殖させ、最適な細胞増殖を達成するために当技術分野で公知の技術によって培養することができる。次いで、本発明の抗体を増殖培地から単離することができる。例えば、本発明の微生物発現抗体の単離および精製は、例えば、アフィニティークロマトグラフィー(例えば、Strep-tag IIまたはHisタグ等の融合タグを使用する)、ゲル濾過(サイズ排除クロマトグラフィー)、陰イオン交換クロマトグラフィー、陽イオン交換クロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)、逆相HPLCまたは免疫沈降等の任意の従来の手段によるものであり得る。これらの方法は当技術分野で周知であり、例えば一般的にはSambrook,J&Russel,D.W.[2001] (Cold Spring Harbor Laboratory,NY)に記載されている。
本発明によれば、「産生された抗体の単離」という用語は、本発明の抗cTnT抗体の単離を指すことは理解されるであろう。
本発明はさらに、
(i)本発明の抗体、
(ii)本発明の核酸分子、
(iii)本発明のベクター、
(iv)本発明の宿主細胞、および/または
(v)本発明の方法によって産生される抗体の少なくとも1つを含む組成物に関する。
本発明によって使用される「組成物」という用語は、記載された化合物の少なくとも1つを含む組成物に関する。それは、場合により、本発明の化合物の特徴を変化させることにより、例えば、それらの機能を安定化、調節および/または増強することができるさらなる分子を含み得る。組成物は、固体または液体の形態であってもよく、とりわけ、粉末、錠剤または溶液の形態であってもよい。
組成物の成分は、水溶液として、または再構成のための凍結乾燥製剤として、容器または複数の容器、例えば密封アンプルまたはバイアルに包装することができる。凍結乾燥製剤の例として、10mlバイアルに5mlの1%(w/v)または10%(w/v)水溶液を充填し、得られた混合物を凍結乾燥する。使用のための溶液は、例えば治療用途のための注射用水または診断目的のための他の所望の溶媒、例えば緩衝液のいずれかを使用して凍結乾燥化合物を再構成することによって調製される。防腐剤および他の添加剤、例えば、抗菌剤、酸化防止剤、キレート剤、および不活性ガス等も存在し得る。
組成物の様々な成分は、使用説明書と共にキットとして包装され得る。
一実施形態において、本発明の組成物は、当業者が当技術分野で周知のインビトロまたはエクスビボ方法、例えばイムノアッセイ等の方法を実施することを可能にする組成物である。
本発明の抗体を利用することができるイムノアッセイの例は、直接フォーマットまたは間接フォーマットのいずれかでのイムノアッセイである。そのようなイムノアッセイの例は、酵素結合イムノソルベントアッセイ(ELISA)、酵素イムノアッセイ(EIA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、または発光、蛍光、化学発光もしくは電気化学発光の検出に基づくイムノアッセイである。
心筋トロポニンT(cTnT)は、例えば、それぞれ米国特許第6,333,397号および米国特許第6,376,206号に開示されているようなサンドイッチイムノアッセイによって最もよく検出され、cTnTの測定のための本質的に全てのその後の世代のアッセイにおいて確認される。第5世代のcTnTアッセイである、Roche Diagnostics、ドイツによって販売されているcTnT(hs-cTnT)の高感度アッセイでは、サンドイッチ免疫アッセイ原理が使用されている。このアッセイは、5ng/mlの検出下限(LOD)でcTnTを検出することができるため、高感度アッセイである。アッセイ時間は、使用されるアッセイプロトコルに依存し、それぞれ9または18分という全体的に非常に短いインキュベート時間にもかかわらず、良好なLODが達成される。このアッセイでは、ビオチン化捕捉抗体およびルテニウム化検出抗体を含むサンドイッチが形成される。この複合体をストレプトアビジンコーティング磁気ビーズに結合させ、結合していない物質を洗い流す。当業者に明らかなように、Kdが顕著でない場合、いくらかの解離が起こり、シグナル低下をもたらし、低下したLODに直接翻訳されるため、非常に重要である。
当業者に明らかなように、cTnTの検出のための方法において本発明による抗体を使用することが有利であろう。一実施形態において、本開示は、ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)を測定する方法であって、本明細書の上記に開示される抗体のヒト心筋トロポニンTへの結合を検出することを含む方法に関する。
一実施形態において、本開示は、試料中のcTnTを検出する方法であって、a)抗cTnT抗体/cTnT複合体の形成に十分な時間および条件下で、試料を本開示による抗cTnT抗体と接触させるステップ、b)抗cTnT抗体/cTnT複合体を測定するステップであって、その複合体の量が、試料中のcTnTの濃度を示す、ステップを含む方法に関する。例えば、「抗cTnT抗体/cTnT複合体」の「/」という用語は、一方では抗cTnT抗体と他方ではcTnTとの間に非共有結合複合体が形成されることを示すために使用される。
一実施形態において、本発明は、試料中のcTnTを検出する方法であって、a)試料をcTnTに対する第1の抗体およびcTnTに対する第2の抗体と接触させるステップであって、第2の抗体が、第1の抗cTnT抗体/cTnT/第2の抗cTnT抗体の複合体を形成するのに十分な時間および条件下で、検出可能に標識されているステップ、およびb)(a)で形成された複合体を測定するステップであって、その複合体の量が試料中のcTnTの濃度を示し、第1または第2の抗体のいずれかが本発明による抗体である、ステップを含む、方法に関する。
当業者には明らかなように、試料は、任意の所望の順序で、すなわち、第1の抗体が最初であり、第2の抗体、第1の抗体よりも最初に第2の抗体、または同時に、第1の抗cTnT抗体/cTnT/第二のcTnT抗体の複合体を形成するのに十分な時間および条件下で、第1および第2の抗体と接触させてもよい。
当業者が容易に認識するように、特異的抗cTnT抗体とcTnT抗原/分析物との間の複合体(=抗cTnT抗体/cTnT複合体)の形成、またはcTnTに対する第1の抗体、cTnT(分析物)および第2の抗cTnT抗体複合体(=第1の抗cTnT抗体/cTnT/第2の抗cTnT抗体複合体)を含む二次複合体またはサンドイッチ複合体の形成に適切または十分な時間および条件を確立することは常に、常用の実験法に他ならない。
抗cTnT抗体/cTnT複合体、または第1の抗cTnT抗体/cTnT/第2の抗cTnT抗体の複合体のそれぞれの検出は、任意の適切な手段によって行うことができる。当技術分野の当業者は、このような手段/方法に完全に精通している。
一実施形態において、本発明は、ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)に特異的に結合する抗体であって、CDRが、以下のアミノ酸配列または最大で1つのアミノ酸置換において異なるそのバリアントを含むことを特徴とする抗体:(i)軽鎖可変ドメイン中の、配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR3を含み、(ii)重鎖可変ドメイン中の、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR3、を含むことを特徴とする抗体の使用、または本明細書の上記の任意の他の抗体のインビトロの診断方法における使用に関する。
「試料」または「目的の試料」または「試験試料」という用語は、本明細書では相互互換可能に使用される。試料は、インビトロでの試料であり、インビトロで分析されることになり、体内に戻されることはない。試料の例は、限定されるものではないが、血液、血清、血漿、滑液、尿、唾液、およびリンパ液などの流体試料、または組織抽出物、軟骨、骨、滑膜、および結合組織などの固形試料を含む。一実施形態において、試料は、血液、血清、血漿、滑液、および尿から選択される。一実施形態において、試料は、血液、血清、および血漿から選択される。一実施形態において、試料は、血清または血漿である。
本明細書で使用される「参照試料」という用語は、関心対象の試料と実質的に同一の様式で分析され、その情報が関心対象の試料の情報と比較される試料を指す。これにより、参照試料は、目的の試料から入手された情報の評価を可能にする標準を提供する。参照試料は、健常なまたは正常な組織、器官、または個体に由来することができ、それにより、組織、器官、または個体の健康状態の標準を提供する。正常な参照試料の状態と目的の試料の状態との間の差異は、疾患発症のリスクまたはそのような疾患もしくは障害の存在もしくはさらなる進行を示し得る。参照試料は、異常なまたは罹患した組織、器官、または個体に由来することができ、それにより、組織、器官、または個体の健康状態の標準を提供し得る。異常な参照試料の状態と目的の試料の状態との間の差異は、疾患発症のリスクの低下またはそのような疾患もしくは障害の非存在もしくは改善を示し得る。
指標の「上昇」または「増加」レベルという用語は、参照または参照試料中のそのような指標のレベルと比較して、試料中のそのような指標のレベルが高いことを指す。例えば、所与の疾患に罹患している1個体の流体試料中で、前記疾患に罹患していない個体の同じ流体試料中よりも高い量で検出可能なタンパク質は、上昇したレベルを有する。
特定の実施形態において、cTnTに対する第1の抗体、cTnT(分析物)およびcTnTに対する第2の抗体を含むサンドイッチが形成され、第2の抗体は検出可能に標識されている。
多数の標識(色素とも称する)が利用可能であり、これらは概して、以下の区分に分類することができ、区分は全てまとまっており、およびその各々が本開示による実施形態を表している:
(a)蛍光色素
蛍光色素は、例えば、Briggsら「Synthesis of Functionalized Fluorescent Dyes and Their Coupling to Amines and Amino Acids」J.Chem.Soc.,Perkin-Trans.1(1997)1051-1058)によって記載されている。
蛍光標識または蛍光体には、希土類キレート(ユーロピウムキレート)、フルオレセイン型標識(FITC、5-カルボキシフルオロセイン、6-カルボキシフルオロセインを含む)、ローダミン型標識(TAMRAを含む)、ダンシル、リサミン、シアニン、フィコエリトリン、テキサスレッド、およびこれらの類似体が含まれる。蛍光標識は、本明細書に開示される技術を使用して、標的分子内に含まれるアルデヒド基に結合させることができる。蛍光色素および蛍光標識試薬には、Invitrogen/Molecular Probes(Eugene,Oregon,USA)およびPierce Biotechnology,Inc.(Rockford,Ill.)から市販されるものが含まれる。
(b)発光色素
発光色素または標識は、化学発光色素および電気化学発光色素にさらに下位分類することができる。
化学発光標識の異なるクラスには、ルミノール、アクリジニウム化合物、セレンテラジンおよび類似体、ジオキセタン、ペルオキシしゅう酸およびペルオキシしゅう酸誘導体に基づく系が含まれる。免疫診断手順のためには、主にアクリジニウム系標識が使用される(詳細な概要は、Dodeigne C.et al.,Talanta51(2000)415-439において付与されている)。
電気化学発光標識として使用される主な関連性のある標識は、それぞれルテニウムおよびイリジウム系の電気化学発光錯体である。電気化学発光(ECL)は、高感度で選択的な方法として分析用途に非常に有用であることが証明された。ECLは、化学発光分析の分析上の利点(背景光信号の非存在)を、電極電位を適用することによる反応制御の容易さと組み合わせている。概して、ルテニウム錯体、特に液相または液固界面においてTPA(トリプロピルアミン)を用いて再生する[Ru(Bpy)3]2+(約620nmで光子を放出)がECL標識として使用される。近年、イリジウム系ECL標識も説明されている(国際公開第2012107419号(A1))。
放射性標識は、放射性同位体(放射性核種)、例えば、3H、11C、14C、18F、32P、35S、64Cu、68Gn、86Y、89Zr、99TC、111In、123I、124I、125I、131I、133Xe、177Lu、211At、または131Biを採用する。
(d)撮像および治療目的のための標識として適切な金属キレート錯体は当技術分野で周知である(米国特許出願第2010/0111856、米国特許第5,342,606号、米国特許第5,428,155号、米国特許第5,316,757号、米国特許第5,480,990号、米国特許第5,462,725号、米国特許第5,428,139号、米国特許第5,385,893号、米国特許第5,739,294号、米国特許第5,750,660号、米国特許第5,834,456号、Hnatowichら,J.Immunol.Methods65(1983)147-157、Mearesら,Anal.Biochem.142(1984)68-78、Mirzadehら,Bioconjugate Chem.1(1990)59-65、Mearesら,J.Cancer(1990),Suppl.10:21-26、Izardら,Bioconjugate Chem.3(1992)346-350、Nikulaら,Nucl.Med.Biol.22(1995)387-90、Cameraら,Nucl.Med.Biol.20(1993)955-62、Kukisら,J.Nucl.Med.39(1998)2105-2110、Verelら,J.Nucl.Med.44(2003)1663-1670、Cameraら,J.Nucl.Med.21(1994)640-646、Rueggら,Cancer Res.50(1990)4221-4226、Verelら,J.Nucl.Med.44(2003)1663-1670、Leeら,Cancer Res.61(2001)4474-4482、Mitchell,et al,J.Nucl.Med.44(2003)1105-1112、Kobayashi et al Bioconjugate Chem.10(1999)103-111、Miedererら,J.Nucl.Med.45(2004)129-137、DeNardoら,Clinical Cancer Research4(1998)2483-90、Blendら,Cancer Biotherapy&Radiopharmaceuticals18(2003)355-363、NikulaらJ.Nucl.Med.40(1999)166-76、Kobayashiら,J.Nucl.Med.39(1998)829-36、Mardirossianら,Nucl.Med.Biol.20(1993)65-74、Roselliら,Cancer Biotherapy&Radiopharmaceuticals,14(1999)209-20)。
一実施形態において、cTnTに対する第1の抗体、cTnT(分析物)およびcTnTに対する第2の抗体を含むサンドイッチが形成され、第2の抗体は検出可能に標識されており、第1の抗cTnT抗体は固相に結合することができるか、または固相に結合している。
一実施形態において、本発明に開示される抗cTnT抗体は、cTnTを測定するためのイムノアッセイに使用される。一実施形態において、本明細書の上記に開示される抗cTnT抗体は、サンドイッチ型イムノアッセイで使用される。一実施形態において、本発明に開示される抗cTnT抗体は、検出抗体として使用される。一実施形態において、本明細書に開示される抗cTnT抗体は、発光色素、特に化学発光色素または電気化学発光色素によって検出可能に標識されている。
これらおよび他の実施形態は、本発明の明細書および実施例によって開示され、包含される。本発明によって採用される方法、使用、および化合物のいずれか1つに関するさらなる文献は、例えば、電子デバイスを使用して、公共の図書館およびデータベースから検索することができる。例えば、インターネット上で利用可能な公共データベース「Medline」は、例えば、ワールドワイドウェブのncbi.nlm.nih.gov/PubMed/medline.htmlで利用することができる。ncbi.nlm.nih.gov/、fmi.ch/biology/research_tools.html,tigr.org/またはinfobiogen.fr/等の、ワールドワイドウェブにおいて利用可能なさらなるデータベースおよびアドレスは、当技術分野の当業者に公知でありまた、lycos.comの下でワールドワイドウェブにおけるアドレスを用いて入手することもできる。
別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されている意味と同じ意味を有する。矛盾する場合は、定義を含む特許明細書が優先される。
本明細書で提供されるすべてのアミノ酸配列は、当技術分野で慣習的に行われるように、最もN末端の残基で始まり、最もC末端の残基で終わり(N→C)、本発明のいたるところでアミノ酸を同定するために使用される1文字または3文字のコード略語は、アミノ酸について一般的に使用されるものに対応する。
本明細書、特に特許請求の範囲において特徴付けられる実施形態に関して、従属請求項において言及される各実施形態は、該従属請求項が依存する各請求項(独立または従属)の各実施形態と組み合わされることが企図される。例えば、3つの代替案A、BおよびCを列挙する独立請求項1、3つの代替案D、EおよびFを列挙する従属請求項2、ならびに請求項1および2に依存し、3つの代替案G、HおよびIを列挙する請求項3の場合、本明細書は、別段の具体的な記載がない限り、組み合わせA、D、G;A、D、H;A、D、I;A、E、G;A、E、H;A、E、I;A、F、G;A、F、H;A、F、I;B、D、G;B、D、H;B、D、I;B、E、G;B、E、H;B、E、I;B、F、G;B、F、H;B、F、I;C、D、G;C、D、H;C、D、I;C、E、G;C、E、H;C、E、I;C、F、G;C、F、H;C、F、Iに対応する実施形態を明確に開示していることは理解されたい。
同様に、また、独立請求項および/または従属請求項が代替案を列挙していない場合、従属請求項が複数の先行請求項を参照している場合、それによって網羅される主題のいずれかの組み合わせが明示的に開示されていると見なされることは理解される。例えば、独立請求項1、請求項1を参照する従属請求項2、および請求項2および1の両方を参照する従属請求項3の場合、請求項3および1の主題の組み合わせが、請求項3、2および1の主題の組み合わせと同様に、明確かつ明瞭に開示されていることが後に続く。請求項1~3のいずれか1項を指すさらなる従属請求項4が存在する場合、請求項4および1、請求項4、2および1、請求項4、3および1、ならびに請求項4、3、2および1の主題の組み合わせは、明確かつ明瞭に開示されていることが後に続く。
先の考慮は、添付の特許請求全部に対して必要な変更を加えて適用される。非限定的な例を与えるために、請求項13、12、および1(i)の組合せは、請求項構造の観点から明確かつ明瞭に想定されている。同じことが、例えば、請求項13、11および4(ii)等の組合せに当てはまる。
本発明の特定の態様はまた、添付の図面によっても説明されている。
図1:1つまたは複数の重鎖CDR内のアミノ酸置換をコードするDNAライブラリの構築
変異体ライブラリの構築に必要な重鎖フラグメントの産生(ステップ1)。1回目(PCR1)では、フラグメント1、3および4にそれぞれ対応する3つの異なる重鎖フラグメントを、対応するプライマーセットを用いて生成した。薄灰色の伸長部はCDRを示す。主鎖配列を黒色で示す。水平の矢印は、使用されるプライマーを示す。垂直の矢印はPCRの結果を指し示している。図中で取り消されている短い42bpのオリゴヌクレオチド(フラグメント2)は、PCRによって得られず、別個に化学合成された。 CDR単一アミノ酸ランダム化によるHCライブラリ合成。第2のステップPCR2では、図1Aに記載されているように得られた4つのフラグメントが鋳型として機能した(黒線)。十字形を有する水平の矢印は、各CDRコドン位置について縮重NNKコドンをそれぞれ含むポリヌクレオチドライブラリを示す。これらのポリヌクレオチドライブラリはさらに、必要に応じておよび示されるように、ステップ1のフラグメントの1つまたは2つにハイブリダイズすることができる配列伸長部を含む。フォワードおよびリバースプライマー(小さい矢印)をそれぞれ使用して、それぞれのPCRを行った。 ライブラリ合成の最終ステップ:ステップ1のフラグメントの1つまたは2つにハイブリダイズすることができるさらなる配列伸長部は、HCライブラリの産生における最終ステップ、すなわちPCR2の4つの産物すべてを使用した重複PCRを実施するために必要である。この重複PCRでは、末端プライマー(F1A;R1A)が使用され、フラグメント自体がメガプライマーとして作用する。 ペリプラズムFab発現のためのベクターマップ:示される図の説明はそれ自体を説明していると考えられ、全ての要素は当業者には公知である。 cTnT結合FabフラグメントのスクリーニングのためのELISA設定:ストレプトアビジンでコーティングしたマイクロタイタープレート(SAプレート)を使用して、ビオチン化心筋トロポニンT(bi-cTnT)を固相に結合させる。組換え抗cTnT重鎖(<cTnT>-Fab)を含むFabフラグメントは、TnTに結合し、ペルオキシダーゼ(POD)標識抗マウスFab抗体(抗muFab-POD)を介して検出される。 Biacoreセンサーグラム:FabフラグメントmAb<TnT>rM-11-7のA102位における単一アミノ酸変異の影響を37℃で動態分析した。相対応答単位(RU、関連単位)は、秒(s)単位でモニターされるリアルタイムSPR測定のシグナルレベルを示す。mAb<TnT>rM-11-7 Fab A102(野生型)、A102W、A102F、A102Y、A102H、A102E、A102R、A102L、A102N、A102D、A102R、およびA102KのBiocore測定値を示す。 正規化Biacoreセンサーグラム:Fab/トロポニンT複合体動態の重ね合わせ。変異A102Wは、A102Fに次いで、複合体を最も良好に安定化させる。A102Yは、野生型様(A102)解離特性を示す。他の全ての変異は、親A102 Fabフラグメントと比較した場合、むしろより速い複合体解離を示す。 Elecsys(登録商標)サンドイッチアッセイ:アッセイ設定を示すスキームを示す。(変異)ビオチン化(bi)捕捉抗体をストレプトアビジン(SA)コーティングビーズに結合させる。抗cTnT検出抗体をルテニウム化(Ru)し、改善された親和性の効果をECL分析によって調査した。 cTnTの測定のための親抗体および変異抗体の使用: 未成熟市販標準免疫試薬(左、親)およびビオチン化標準抗体コンジュゲートを成熟ビオチン化mAb<TnT>rM-11-7(A102W)-Fab(右、A102W)で置換した試薬を用いたcTNT決定のための任意の光単位(カウント)を示す。白色カラム:希釈ユニバーサルブランク値。薄灰色カラム:18pg/mlの組換えTnT(recTnT、Roche)を含有するキャリブレータCal1。暗灰色カラム:4200pg/mlのrecTnTを含有するキャリブレータCal2。
以下の実施例は、本発明を説明する。
実施例1:材料&一般的な方法
組換えDNA技術
標準的な方法を使用し、Sambrook,J.ら、Molecular Cloning:A laboratory manual;Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New York,1989に記載されるように、DNAを操作した。分子生物学的試薬は、製造者の指示にしたがって使用した。
DNA配列決定
DNA配列を、Microsynth AG(スイス、バルガッハ)で実施された二本鎖配列決定によって決定した。
DNAおよびタンパク質配列分析および配列データ管理
Vector NT1 Advance suiteバージョン11.5.0を、配列の作成、マッピング、分析、注釈および例示のために使用した。
タンパク質化学および標識技術
標準的なタンパク質化学および標識技術は、例えば、Hermanson,G.「Bioconjugate Techniques」3rd Edition(2013)Academic Pressにおいて提供されている。
バイオインフォマティクス
バイオインフォマティクス法は、例えば、Keith J.M.(編)’’Bioinformatics’’Vol.I and Vol.II,Methods in Molecular Biology Vol.1525 and Vol.1526(2017)Springer,and in Martin,A.C.R.&Allen,J.’’Bioinformatics Tools for Analysis of Antibodies’’in:Dubel S.&Reichert J.M.(編)「Handbook of Therapeutic Antibodies」Wiley-VCH(2014)に示されている。
電気化学発光イムノアッセイ
イムノアッセイおよび関連する方法は、例えば、Wild D.(編)「The Immunoassay Handbook」4th Edition(2013)Elsevierにおいて提供されている。電気化学発光標識としてのルテニウム錯体は、例えば、Staffilani M.らInorg.Chem.42(2003)7789-7798において提供されている。通常、電気化学発光(ECL)系免疫検定法の性能について、Elecsys(登録商標)2010分析装置または後継システムを使用し、例えば、E170、コーバスe601モジュール、コーバスe602モジュール、コーバスe801モジュールおよびコーバスe411などのRoche分析装置(Roche Diagnostics GmbH,Mannheim Germany)、ならびにこれらの分析装置に指定されるRoche Elecsys(登録商標)アッセイとし、特に明記されていない場合、標準条件下で各々使用した。
実施例2:ライブラリ構築
親抗体の可変重鎖はマウス起源である(配列番号30)。変異HCCDRを含むライブラリを、それぞれHCCDR1、HCCDR2および/またはHCCDR3における単一アミノ酸ランダム化を目的として構築した。第1のステップでは、4つの異なる親抗体フレームワーク領域の1つをそれぞれコードする4つのDNA断片を生成した。フレームワーク領域1、3および4を社内のポリメラーゼ連鎖反応によって得て、フレームワーク領域2を表す短いフラグメント2(42 bp=配列番号50)をMetabion international AG(図1Aを参照されたい。)に注文した。フラグメントをゲル精製し、定量した。これらのDNAフラグメントの1つの100ngを、4つのアドオンPCR反応混合物のそれぞれにおけるポリヌクレオチド鋳型として使用した。親CDRと同じ数のコドンを含むポリヌクレオチドライブラリを使用することによってCDR領域を追加し、前記ライブラリのメンバーは、それぞれのHCCDRの各コドン位置のそれぞれについて1つのNNKコドンを有するライブラリメンバーを含むように設計された。CDRライブラリ中のポリヌクレオチドは、さらに、それぞれのCDRに隣接するフレームワーク領域にハイブリダイズすることができる配列を含んでいた。末端プライマーをネステッドPCR増幅に使用した。これにより(図1Bを参照されたい)、部分的に重複する配列を有する4つのDNAフラグメントを生成した。FW1配列の3’末端およびFW4配列の5’末端にハイブリダイズする末端プライマーを用いた重複PCRを実施し、4つのフラグメントを線状DNAライブラリコンストラクトに連結した(図1Cを参照されたい)。典型的なPCR反応物をPCRグレードの水で満たし、MgSO4、200μMのdNTP混合物、0.5μMのフォワードプライマーおよびリバースプライマー、250ngのDNA鋳型、5単位のPwoDNAポリメラーゼと共に10μlの10×PCR緩衝液を含む100μlの反応混合物にした。典型的なPCRは、94℃で5分間の初期鋳型変性から開始し、30サイクル(94℃2分、60℃45秒、72℃1分)を使用し、72℃で5分間の最終伸長ステップを含んでいた。プライマー、鋳型およびフラグメント配列を表1に列挙する。ライブラリフラグメントは、無細胞系における転写および翻訳の成功に必要な全ての調節配列を含んでいた。当業者は、最新技術の方法に従ってそのようなライブラリを作製することができ、例えば、Hanes,J.&Pluckthun,A.(1997)、「In vitro selection and evolution of functional proteins by using ribosome display」、Proc Natl Acad Sci U.S.A.94,4937-42を参照されたい。
抗cTnT Fabフラグメントライブラリの生成に使用される配列
Figure 2022543863000001

Figure 2022543863000002

Figure 2022543863000003

Figure 2022543863000004
実施例3:インビトロディスプレイ
Fabディスプレイ用の緩衝液を調製し、4℃で一晩、転倒回転させてインキュベートした。洗浄緩衝液、WB(AcOHでpH7.5に調整した60mMトリス、180mM NaCl、60mM酢酸マグネシウム、5% Blocker BSA、33mM KCl、200μg t-RNA、0.05% Tween 20)、ビーズ洗浄緩衝液BWB(100mM PBS、0、1% Tween20)、停止バッファSB(AcOHでpH7.5に調整した50mMトリス、150mM NaCl、50mM酢酸マグネシウム、5% Blocker BSA(Pierce)、33mM KCl、0.5% Tween 20、8.2mM oxグルタチオン)、溶出緩衝液(AcOHでpH7.5に調整した55mMトリス、165mM NaCl、22mM EDTA、1mg BSA、5000U rRNA(5000U)、50μg tRNA)。
必要体積の磁気ビーズ(ストレプトアビジンコーティングビーズ)を、10μLの初期懸濁液あたり100μLの洗浄緩衝液(WB)で4℃で一晩転倒回転させながらブロッキングした。標的/バックグラウンド試料あたり25μLのビーズをプレパンニングステップに使用し、20μLをパンニングに使用した。ビーズ保存緩衝液のアジ化ナトリウムを除去するため、ビーズ洗浄緩衝液(BWB)で4回、WBで3回洗浄した。これらのステップは、ビーズを回収するための磁場を2分間印加し、続いて上清を廃棄することによって行った。最終洗浄ステップの後、ビーズをその初期体積になるようにWBに再懸濁した。
無細胞インビトロ転写および翻訳系を、製造者の指示(PUREfrex(商標)DS2.0)にしたがって組み立てた。標的(T)用および1つはバックグラウンド(BG)用の1.5mL反応管を準備した。
発現鋳型(LC)およびディスプレイ鋳型(HC)のDNAインプットを2:1の分子比で適用した。ディスプレイをコードするDNAおよび発現鋳型の量を、全てのFabディスプレイサイクルにおいて一定に保った。インビトロ転写/翻訳反応混合物を37℃で2時間インキュベートした。インキュベート後、500μLの停止緩衝液を添加することによって反応を停止させ、続いて1℃で15分間、14000rpmで遠心分離ステップを行った。特段の記載がない限り、後続のステップは4℃で実施した。停止した翻訳混合物の上清(300μL)を調製したビーズ懸濁液に添加し、揺動プラットフォーム上で30分間インキュベートした。その後、懸濁液を13000rpmおよび1℃で10分間遠心分離して、非特異的結合分子を有するビーズを、残りの三元複合体を有する上清から分離した。プレパンニングした上清(300μL)を新しい2mL反応管に移し、予めWBでブロッキングし、さらに使用するまで氷上に保った。標的(組換えビオチン化cTnT)を、2nM~50nMの範囲の最終濃度で300μLのプレパンニングした上清に添加した。選択圧を上げるために、ビオチン化cTnT濃度をサイクルごとに低下させた。懸濁液を揺動プラットフォーム上で30分間インキュベートした。溶液パンニングステップによって、ビオチン化cTnTと三元複合体との間の特異的結合が可能になった。標的cTnTに結合した三次複合体を、20分間のインキュベートステップにおいてストレプトアビジンビーズによって捕捉した。サイクルIIでは、非特異的結合を防ぐために、ストレプトアビジンビーズの代わりにアビジンビーズを使用した。
洗浄ステップは、結合した標的三元複合体を有するビーズを磁場中で捕捉し、続いて上清を除去することを含む。ビーズを500μLの氷冷WBで洗浄した。洗浄ステップの時間を5分から1時間に延長することによって、その後のディススプレイサイクルにおける選択圧を上昇させた。最終洗浄ステップを使用して、ビーズを新しいブロックされた2mL反応管に移した。続いて、ビーズを磁場で捕捉し、上清を除去した。EDTAを含有する1×EB100μLを添加し、振盪しながら10分間インキュベートすることによって、以下の溶出ステップを実施した。mRNAは三元複合体から放出された。その後、溶出混合物を1℃で10分間、14000rpmで遠心分離した。RNeasyMinEluteクリーンアップキット(Qiagen)を製造者の指示にしたがって使用して、濃縮RNAを単離および精製した。RNAを、16μLのRNaseを含まない水を用いて溶出させた。選択ステップからの残存DNAを消化するために、Ambion DNA-free(商標)キットを製造者の指示にしたがって使用した。残存しているDNAは、その後のPCR反応で増幅することができない。DNase不活性化後、懸濁液を13000rpmおよび室温で2分間遠心分離した。上清(50μL)を氷上の新しい1.5mL反応管に移した。精製RNAを直ちに逆転写(RT)に使用した。残存している上清を-80℃で保存した。
溶出したmRNAをcDNAに逆転写した。パンニングステップにおいて標的を含む2つの反応を試料Tに対して設定した。試料BGおよび水を含む陰性対照についてさらに2つの反応を調製した。試料の数に応じてマスター混合物を調製し、プレミックスを氷上の0.2mL反応管に分配した。各反応液に12μLの溶出RNAおよび0.5μLの逆転写酵素を接種した。陰性対照は、RNAの代わりに12μLのRNase非含有水を用いて実施した。PCRサーモサイクラーにおいてて65℃で45分間逆転写を行った。次いで、cDNA試料を氷上で5分間インキュベートし、以下のステップで増幅した。コントロール試料は-20℃で保存した。2つのPCR反応を実施した:プライマーFrtおよびRrtを用いて第1のPCR「RTでのPCR」を行い、選択プールのcDNAを増幅した。インビトロ転写/翻訳のための調節エレメントを再付着させるために、プライマーF1AおよびR1Aを使用した第2のPCR「RT-PCRでのPCR」を適用した。両方の反応をPwo DNAポリメラーゼを用いて行った。
十分な選択プールのDNA濃度を提供するために、試料TおよびBGのそれぞれについて4つの反応を設定した。
さらに、4つの対照試料を設定した。最初の2つの試料は、試料TおよびBGのmRNA単離後のDNA消化物に由来し、潜在的に残存しているDNAを増幅するためにPCRによって検証した。第3および第4は、RTの陰性対照およびPCRグレードの水を使用した「RTでのPCR」の陰性対照であった。
TのPCR産物を、QIAquickゲル抽出キットを用いて分取1%アガロースゲルから精製し、続いて定量し、「RT-PCRでのPCR」の鋳型として使用した。選択プールの3つの反応物およびDNA鋳型の代わりにPCRグレードの水を用いた1つの陰性対照を調製した。各反応について、250ngの予め精製した「RTでのPCR」を使用した。PCR産物を、QIAquickゲル抽出キットを用いて1%分取アガロースゲルから精製し、その後のディスプレイサイクルに使用するか、または適切な発現系へのサブクローニングのためにさらに改変した。
実施例4:濃縮結合剤のペリプラズム発現
濃縮されたFab結合剤を単離するために、変異マウス可変HCを、FabのマウスCH1ドメイン、マウスVLドメインおよびマウスCLドメインを含むp60rc_TnT M-11-7発現ベクター(図2参照)にクローニングした。鋳型DNAは、フォワードプライマー5’-GCTACAAACGCGTACGCTATGCAGATTCAGCTGGTGCAGAGCG-3’(配列(SED ID)番号94)とリバースプライマーRrt 5’-GGAAAGCCTCTGAGGACCAGCACGGATGCCCTGTGC-3’(配列番号87)を用いてPCRにより増幅した。選択プールをBsiWIおよびKpnI制限部位を介して発現ベクターにクローニングした。ペリプラズム発現を96ウェルディープウェルブロック(DWB)で行った。Integra VIAFlo96を使用して、前培養(「マスター」)DWBに1ウェルあたり1mL LB(100μg/mLアンピシリン)を充填し、先に実施したサブクローニングおよび形質転換の単離クローンを接種した。選択プールあたり約200コロニー(サイクルIII、IV、V)を選んだ。1ウェルを陰性対照として接種せずに残し、他のウェルに、陽性対照としてTnT M-11-7(野生型)Fab発現ベクターを形質転換したXL1 blueを接種した。DWBを空気透過性膜で密封し、オービタルシェーカーインキュベーター(750rpm)中、30℃で一晩インキュベートした。続いて、マスターDWBの各ウェルからの50μLを、1150mLのC.R.A.P培地(100μg/mLアンピシリン)/ウェルで調製された、Simmons,L.C.,Reilly,D.,Klimowski,L.,Raju,T.S.,Meng,G.,Sims,P.,Hong,K.,Shields,R.L.,Damico,L.A.,Rancatore,P.&Yansura,D.G.(2002)「Expression of full-length immunoglobulins in Escherichia coli:rapid and efficient production of aglycosylated antibodies」、J Immunol Methods 263,133-47によって記載された新しい「発現」DWBに移した。DWBを空気透過性膜で密封し、オービタルシェーカーインキュベーター中、30℃で一晩インキュベートした。Fab発現の誘導は、リン酸制限C.R.A.P培地を用いたphoAプロモーターに基づく。24時間後、発現したFabを有する細胞を4000rpm、10分間の遠心分離によって回収し、さらなる使用まで-20℃で保存した。
40%グリセロール950μLを添加し、-80℃で保存することにより、「グリセロールストック」に前培養マスターDWBを使用した。密封したDWBを5分間激しくボルテックスし、室温でさらに10分間振盪することによって、細胞ペレットを50μLのB-PERII Bacterial Protein Extraction Reagent(Thermo Fisher Scientific)に再懸濁した。細胞溶解物を950μLのトリス緩衝液(20mMトリスpH7.5、150mM NaCl)で希釈し、10分間インキュベートした後、遠心分離した(10分、4000rpm)。粗製細胞抽出物を含有する発現ブロックを、ELISAまたはSPR動態研究でさらに使用するまで4℃に保った。
実施例5:ELISAスクリーニング
詳細なBiacore分析のための最良の変異体Fab結合剤を明らかにするために、以前の酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)を実施した。ELISA設定を図3に示す。ビオチン化組換え心筋トロポニンT(100nM)を、オービタルシェーカーで振盪することによって室温で1時間、ストレプトアビジン96ウェルプレート中で捕捉した。抗原トロポニンTを100μLのIP緩衝液(PBS pH7.3、1% BSA)に希釈した。続いて、マイクロプレートウォッシャーBioTek ELx 405 Selectを使用して、ウェルを300μLの1×洗浄緩衝液(150mM NaCl、0.05% Tween20、0.2% Bronidox)で3回洗浄した。洗浄後、変異抗cTnT Fab結合剤を含む粗製大腸菌細胞抽出物をIP緩衝液で1:4に希釈し、トロポニンT捕捉ウェルに移した。再び、ウェルを300μLの1×洗浄緩衝液で3回洗浄した。ヤギで産生された抗マウスIgG(Fab特異的)ペルオキシダーゼ標識抗体(検出抗体)を1:40 000希釈(IP緩衝液中)で使用して、トロポニンTに結合した変異Fabフラグメントを検出した。ウェルを300μLの1×洗浄緩衝液で再び3回洗浄して、非結合検出抗体を除去した。マイクロプレートをウェルあたり100μLのABTSと共に室温で30分間インキュベートした。マイクロプレートリーダーBioTek Power wave XSを405nmに設定して光学密度を測定した。親抗cTnT抗体の野生型Fabを陽性対照として使用した。最初のヒットを同定し、その粗製細胞抽出物を動態分析に供した。
実施例6:SPRに基づく機能分析
GE Healthcare 8k機器で37℃において詳細な動態調査を行った。Biacore CM-5シリーズSセンサーを機器に取り付け、製造者の指示にしたがってプレコンディショニングした。系緩衝液は、HBS-ET(10mM HEPES(pH7.4)、150mM NaCl、1mM EDTA、0.05%(w/v)Tween(登録商標)20)であった。試料緩衝液は、1mg/mlのCMD(カルボキシメチルデキストラン、Fluka)を追加した系緩衝液であった。一実施形態において、CM5バイオセンサー上に抗マウスFabフラグメント捕捉系を確立した。ウサギポリクローナルpAb抗M-IgG、F(ab’)2フラグメント(カタログ番号315-005-047、Jackson Immuno Research)を、NHS/EDC化学を使用して製造者の指示にしたがって固定化した。5μl/分で、10mMの酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.0)中30μg/mlのRAMF(ab’)2を各フローセル上に10.000RUで固定化した。その後、センサーを1MのエタノールアミンpH8.5で飽和させた。マウス抗TnT抗体Fab’フラグメントを、記載されるように大腸菌細胞でペリプラズム的に発現させ、公知の方法によって溶解した(技術的詳細については、Andersen,D.C.&Reilly,D.E.(2004);Production technologies for monoclonal antibodies and their fragments(Curr Opin Biotechnol15、456~62参照)。溶解物を試料緩衝液で1:20に希釈した。Fab’フラグメントをバイオセンサー測定セル上の発現溶解物から5μl/分の流速で2分間捕捉し、続いて20μl/分の10倍濃縮HBS-EP緩衝液で15秒間の洗浄ステップを行った。応答単位(RU)におけるFabフラグメント捕捉レベル(CL)をモニターした。組換えヒトTnT(Roche、37kDa)を試料緩衝液で30nMに希釈し、0nM、30nM、10nM、3.3nM、1.1nM、0.37nMのTnT濃度で濃度系列を作成した。分析物濃度系列を80μl/分で3分間の会合相に注入し、解離相を5分間モニターした。分析物会合相の終わりに、応答単位(RU)中の「結合遅延」(BL)という報告点をモニターした。動態速度決定の各サイクルの後、10倍濃縮HBS-EP緩衝液の15秒間の注入、続いて20μl/分での100mM HClの2回の1分間の注入によって、捕捉系を再生した。cTnT分析物の動態パラメータka[1/Ms]、kd[1/s]、t1/2 diss[分]、KD[M]および結合化学量論(モル比)(詳細については、Schraeml,M.&Biehl,M.(2012)Kinetic screening in the antibody development process.Methods Mol Biol 901,171-81を参照されたい)を、製造者の指示にしたがって、Biaevaluation Software(GE healthcare)を用いて各Fabフラグメント変異体について決定した。動態パラメータは、HC CDR3変異と相関していた。
Figure 2022543863000005

表2中の略語:ka:会合速度定数[M-1 s-1]、kd:解離速度定数[s-1]、KD:解離平衡定数KD[M]、t/2-diss:複合体半減期、ln(2)/kd*60[分]、WT=親(野生型)、Fab=所与のアミノ酸置換を伴わない(WT)または伴うHC CDR3を含むFabフラグメント
Fabフラグメント誘導体内で、mAb<TnT>rM-11-7 Fab A102Wは、最も高い分析物複合体安定性および野生型アナログ会合速度を示す(表2参照)。上記の表2からも分かるように、驚くべきことに、A102W(アラニン(A)のトリプトファン(W)への置換を有するアミノ酸位置102)の置換のみが、親和性の強い増加をもたらす。この変異体Fabフラグメントの野生型または他の変異体と比較して改善された特性は、それぞれ図4および図5からも容易に明らかになる。
実施例7:HEK細胞における抗体Fabフラグメントの発現
SPRスクリーニング後、マウスFabフラグメントリード候補抗体を標準的な細胞培養手順にしたがって産生させた。対応するベクターおよびクローニングプロセスは、Norderhaugら、J Immunol Methods.1997 May12;204(1):77-87に記載されている。
重鎖および軽鎖をコードするcDNAを、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)前初期エンハンサー/プロモーター領域の下流で、BGHポリアデニル化シグナルを続けて、別々のベクターにクローニングした。
懸濁液適合ヒト胎児由来腎臓FreeStyle 293-F細胞株(Thermo Fisher Scientific)を抗体の一過性遺伝子発現(TGE)に使用した:製造者のガイドラインにしたがって、PEIpro(Polyplus-トランスフェクションSA、Strasbourg)トランスフェクション試薬によって複合体化された等量の両発現プラスミド(合計0.7mg/L細胞培養物)を用いて、細胞を約2×10E6生存細胞/mlでトランスフェクションした。トランスフェクションの3時間後、発現を増強するために、HDAC阻害剤であるバルプロ酸を添加した(最終濃度:4mM)。毎日、培養物に6%(v/v)のダイズペプトン加水分解物ベースの飼料を添加した。トランスフェクションの7日後、培養上清を遠心分離によって回収し、抗体を標準的な手順にしたがってそこから精製した。mAb<TnT>rM-11-7(A102W)-Fab(IgG1)-Qtag-Biフラグメントを公知の方法によって細胞培養上清から精製し、記載されているようにKutzneria albidaトランスグルタミナーゼを使用してビオチンに部位特異的にコンジュゲートした(Steffenら、JBC,Sept.22,292,15622-15635,2017)。
実施例8:ECL測定
抗体FabフラグメントmAb<TnT>rM-11-7(A102W)-Fab(IgG1)-Qtagをビオチン化Fabフラグメント、すなわち実施例7によるmAb<TnT>rM-11-7(A102W)-Fab(IgG1)-Qtag-Biとして産生し、サンドイッチイムノアッセイで試験した(図6参照)。FabフラグメントmAb<TnT>rM-11-7(A102W)-Fab(IgG1)-Qtag-Biを、市販のRoche Elecsys(登録商標)アッセイ、カタログ番号05092744190(Roche Diagnostics GmbH、マンハイム、ドイツ)に含まれるようなMAB11-7のビオチン化野生型Fabフラグメント(すなわち、配列番号16のCDR3を含む)と比較した。これらのビオチン化試薬を、対応するアッセイプロトコルの試薬1(R1)として使用した。ルテニウム化検出抗体は、Roche Elecsys(登録商標)アッセイ、カタログ番号05092744190(Roche Diagnostics GmbH、マンハイム、ドイツ)に含まれるものであった。ルテニウム化検出抗体は、Elecsys(登録商標)R2試薬に対応する。
トロポニンT hsアッセイプロトコルを使用した、ブランク対照(Diluent Universal,Id.11732277122,Diluent Multi Assay,Id.03609987170,Roche Diagnostics GmbH、マンハイム、ドイツ)、トロポニンT hs CalSet(Id.05092752190,Roche Diagnostics GmbH、マンハイム、ドイツ)からのCal1およびCal2と共に、トロポニンT hsアッセイプロトコルを使用して、コーバスE170モジュールで測定を実施した。
アッセイは、コーバスe分析装置のアッセイプロトコル2に従い、試料、R1およびR2を第1のステップで9分間のインキュベートのために混合した後、ストレプトアビジンコーティングされた磁気ビーズを第2のステップでさらに9分間のインキュベートのために添加する。これに続いて、予備洗浄ステップが行われ、ここで、結合した免疫複合体を有するビーズは、反応キュベットの底部に磁気によって集束され、上清がPreclean Solution(Rocheカタログ番号03004899190)によって2回置換された後、混合物全体が測定セルに運ばれて、ビーズ上に構築された免疫複合体のECLシグナルが測定される。実行に使用したR1試薬(Biコンジュゲート)は、それぞれ、元の市販のTNT-HSアッセイのもの、または2.5μg/mlでTNT R1緩衝液中のmAb<TnT>rM-11-7(A102W)-Fab(IgG1)-Qtag-Biを含むR1試薬のいずれかであった。
ルテニウム化(検出)抗体は、Roche Elecsys(登録商標)アッセイ、カタログ番号05092744190(Roche Diagnostics GmbH、マンハイム、ドイツ)に含まれるものであった。ルテニウム化検出抗体は、Elecsys(登録商標)R2試薬に対応する。
Elecsys(登録商標)ストレプトアビジンコーティング磁気ビーズを常にR1およびR2試薬ボトルの1つと組み合わせて使用した。測定された試料には、試料希釈剤(Diluent Universal=緩衝液ブランク)およびTnT Elecsys(登録商標)アッセイの市販のキャリブレータ(Cal1(約18pg/ml recTnT)およびCal2(約4200pg/ml recTnT))が含まれていた。
例示的な結果を図7に示す。図7から分かるように、変異抗体mAb<TnT>rM-11-7(A102W)を使用すると、ブランク値は954カウント(親)から777カウント(A102W)に減少した。Cal-1シグナルレベルは、1432カウント(親)から2460カウント(A102W)に1.7倍増加した。Cal-2カウントレベルは、546602(親)から980432(A102W)カウントに1.8倍増加する。シグナル対ノイズ比はアッセイ動態および感度の増加を判断するための最も重要なパラメータであるため、驚くべきことに、新規(変異体)抗体全体が約2倍の感度の増加をもたらすことが示され得る。

Claims (15)

  1. ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)に特異的に結合する抗体であって、CDRが、以下のアミノ酸配列または最大で1つのアミノ酸置換において異なるそのバリアントを含むことを特徴とする抗体:
    (i)軽鎖可変ドメイン中の、配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR3、ならびに
    (ii)重鎖可変ドメイン中の、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR3。
  2. 前記軽鎖可変ドメインが、配列番号2の前記アミノ酸配列のCDR1、配列番号3の前記アミノ酸配列のCDR2、および配列番号4の前記アミノ酸配列のCDR3、またはCDR1つあたり最大でも1つのアミノ酸置換において異なるこれらのCDRの1つまたは複数のバリアントを含み、前記重鎖可変ドメインが、請求項1の(ii)に記載のCDR1、CDR2およびCDR3を含む、請求項1に記載の抗体。
  3. ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)に特異的に結合する抗体であって、CDRが、
    (i)軽鎖可変ドメイン中の、配列番号2のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR3、ならびに
    (ii)重鎖可変ドメイン中の、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR1、配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR2、および配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR3を含むことを特徴とする、抗体。
  4. ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)に特異的に結合する抗体であって、
    前記抗体が、式I:
    FW(LC)1-CDR(LC)1-FW(LC)2-CDR(LC)2-FW(LC)3-CDR(LC)3-FW(LC)4(式I)に表されるフレームワーク領域(FW)およびCDRからなる軽鎖可変ドメイン、および式II:
    FW(HC)1-CDR(HC)1-FW(HC)2-CDR(HC)2-FW(HC)3-CDR(HC)3-FW(HC)4(式II)に表されるFWおよびCDRからなる重鎖可変ドメインを含み、
    前記FWが、
    軽鎖中に、
    FW(LC)1 配列番号8のアミノ酸配列;
    FW(LC)2 配列番号9のアミノ酸配列;
    FW(LC)3 配列番号10のアミノ酸配列;
    FW(LC)4 配列番号11のアミノ酸配列;および
    重鎖中に、
    FW(HC)1 配列番号12のアミノ酸配列;
    FW(HC)2 配列番号13のアミノ酸配列;
    FW(HC)3 配列番号14のアミノ酸配列;
    FW(HC)4 配列番号15のアミノ酸配列、を含むかまたはそれと少なくとも85%同一であるそのバリアントを含み、
    前記CDRが、請求項1に定義される配列または最大でも1つのアミノ酸置換において異なるそのバリアントを含む、抗体。
  5. 式I:
    FW(LC)1-CDR(LC)1-FW(LC)2-CDR(LC)2-FW(LC)3-CDR(LC)3-FW(LC)4(式I)
    に表されるフレームワーク領域(FW)およびCDRからなる軽鎖可変ドメイン、および式II:
    FW(HC)1-CDR(HC)1-FW(HC)2-CDR(HC)2-FW(HC)3-CDR(HC)3-FW(HC)4(式II)に表されるFWおよびCDRからなる重鎖可変ドメインを含み、
    前記CDRが請求項4に定義される配列を含み、前記FWが、
    軽鎖中に、
    FW(LC)1 配列番号8のアミノ酸配列;
    FW(LC)2 配列番号9のアミノ酸配列;
    FW(LC)3 配列番号10のアミノ酸配列;
    FW(LC)4 配列番号11のアミノ酸配列;および
    重鎖中に、
    FW(HC)1 配列番号12のアミノ酸配列;
    FW(HC)2 配列番号13のアミノ酸配列;
    FW(HC)3 配列番号14のアミノ酸配列;
    FW(HC)4 配列番号15のアミノ酸配列、を含むかまたはそれと少なくとも85%同一であるそのバリアントを含む、請求項4に記載の抗体。
  6. 37℃において、t/2-dissが10分以上である、請求項1から5のいずれかに記載の抗体。
  7. (i)配列番号27のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメインと少なくとも85%同一のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメイン、および
    (ii)配列番号28の重鎖可変ドメインと少なくとも85%同一であるアミノ酸配列からなる重鎖可変ドメインを含み、
    ヒト心筋トロポニンTと特異的に結合し、37℃におけるt/2-disが10分以上である、抗体。
  8. (i)配列番号27のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメインと少なくとも85%同一のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメイン、および
    (ii)配列番号28の重鎖可変ドメインと少なくとも85%同一であるアミノ酸配列からなる重鎖可変ドメインを含み、
    前記重鎖のCDRが、請求項1に定義されたものからなり、
    ヒト心筋トロポニンTと特異的に結合し、37℃におけるt/2-disが10分以上である、抗体。
  9. (i)配列番号27のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメインと少なくとも85%同一のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメイン、および
    (ii)配列番号28のアミノ酸配列の重鎖可変ドメインを含む抗体であって、
    前記6つのCDRが、請求項1に定義されたとおりであり、
    ヒト心筋トロポニンTと特異的に結合し、37℃におけるt/2-disが10分以上である、抗体。
  10. (i)配列番号27のアミノ酸配列からなる軽鎖可変ドメイン、および
    (ii)配列番号28のアミノ酸配列からなる重鎖可変ドメインを含む、抗体。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載の軽鎖可変領域をコードする核酸分子。
  12. 請求項1から10のいずれか一項に記載の重鎖可変領域をコードする核酸分子。
  13. 請求項11および/または請求項12に記載の核酸分子を含む、ベクター。
  14. (i)請求項1から10のいずれか一項に記載の抗体、
    (ii)請求項11または12に記載の核酸分子、および/または
    (iii)請求項13に記載のベクター、の少なくとも1つを含む、組成物。
  15. ヒト心筋トロポニンT(配列番号1)を測定する方法であって、請求項1から10のいずれか一項に記載の抗体のヒト心筋トロポニンTへの結合を検出することを含む、方法。
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