JP2023519007A - Aregに対する抗体及びその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
米国特許出願番号10/774,076は、AREG抗体、並びに、癌及び乾癬の治療におけるその用途に関する。保護を請求する抗体はヒト化PAR34である。
PCT出願番号PCT/GB2009/050389は、AREG及びHBEGFの両方と交差反応する抗体に関する。前記抗体は癌及び血管の発生に関連する疾患を治療する方法に用いることができる。保護を請求する抗体は2F7である。及び、
米国特許出願番号15/271,515は、AREG抗体及び癌の治療におけるその用途に関する。保護を請求する抗体はAR30、AR37及びAR558である。ここで、AR558は異種移植マウス腫瘍モデルにおいて最も優れる抗腫瘍活性が示されている。この3種類の抗体はいずれもヒト化抗体ではなくネズミ類抗体である。
HCDR1、HCDR2及びHCDR3は、(1)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:3に示されるHCDR3、(2)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:4に示されるHCDR3、(3)SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:6に示されるHCDR3、(4)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、(5)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、(6)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:11に示されるHCDR3、(7)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:12に示されるHCDR3、(8)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、(9)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、(10)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:19に示されるHCDR3、(11)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、及び、(12)(1)-(11)に示されるHCDR1、HCDR2、HCDR3であって、ただし、そのうちの少なくとも一つは1つ、2つ、3つ、4つ又は5つのアミノ酸の添加、欠失、保存的アミノ酸置換又はそれらの組み合わせを含むもの、から選択され、かつ、
LCDR1、LCDR2及びLCDR3は、(1)SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:23に示されるLCDR3、(2)SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:24に示されるLCDR3、(3)SEQ ID NO:25に示されるLCDR1、SEQ ID NO:26に示されるLCDR2、SEQ ID NO:27に示されるLCDR3、(4)SEQ ID NO:28に示されるLCDR1、SEQ ID NO:29に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(5)SEQ ID NO:31に示されるLCDR1、SEQ ID NO:32に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(6)SEQ ID NO:33に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(7)SEQ ID NO:35に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(8)SEQ ID NO:36に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(9)SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(10)SEQ ID NO:41に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(11)SEQ ID NO:43に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(12)SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(13)SEQ ID NO:45に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、(14)SEQ ID NO:47に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、(15)SEQ ID NO:48に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:49に示されるLCDR3、(16)SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:51に示されるLCDR3、(17)SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:52に示されるLCDR3、(18)SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:53に示されるLCDR3、(19)SEQ ID NO:54に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、(20)SEQ ID NO:56に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、及び、(21)(1)~(20)に示されるLCDR1、LCDR2、LCDR3であって、ただし、そのうちの少なくとも一つは1つ、2つ、3つ、4つ又は5つのアミノ酸の添加、欠失、保存的アミノ酸置換又はそれらの組み合わせを含むもの、から選択される。
HCDR1、HCDR2、HCDR3、LCDR1、LCDR2及びLCDR3は、(1)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:3に示されるHCDR3、SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:23に示されるLCDR3、(2)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:4に示されるHCDR3、SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:24に示されるLCDR3、(3)SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:6に示されるHCDR3、SEQ ID NO:25に示されるLCDR1、SEQ ID NO:26に示されるLCDR2、SEQ ID NO:27に示されるLCDR3、(4)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCR3、SEQ ID NO:28に示されるLCDR1、SEQ ID NO:29に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(5)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、SEQ ID NO:31に示されるLCDR1、SEQ ID NO:32に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(6)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:11に示されるHCDR3、SEQ ID NO:33に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(7)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:12に示されるHCDR3、SEQ ID NO:35に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(8)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、SEQ ID NO:36に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(9)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(10)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、SEQ ID NO:41に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(11)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、SEQ ID NO:43に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(12)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(13)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、SEQ ID NO:45に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、(14)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、SEQ ID NO:47に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、(15)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:19に示されるHCDR3、SEQ ID NO:48に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:49に示されるLCDR3、(16)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:51に示されるLCDR3、(17)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:52に示されるLCDR3、(18)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:53に示されるLCDR3、(19)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:54に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、(20)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:56に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、及び(21)(1)~(20)に示されるHCDR1、HCDR2、HCDR3、LCDR1、LCDR2、LCDR3であって、ただし、そのうちの少なくとも一つは1つ、2つ、3つ、4つ又は5つのアミノ酸の添加、欠失、保存的アミノ酸置換又はそれらの組み合わせを含むもの、から選択される。
(1)SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:6に示されるHCDR3、
(2)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:4に示されるHCDR3、及び、
(3)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、から選択されるHCDR1、HCDR2及びHCDR3を含み、並びに、
(1)SEQ ID NO:25に示されるLCDR1、SEQ ID NO:26に示されるLCDR2、SEQ ID NO:27に示されるLCDR3、
(2)SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:24に示されるLCDR3、及び、
(3)SEQ ID NO:31に示されるLCDR1、SEQ ID NO:32に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、から選択されるLCDR1、LCDR2及びLCDR3を含む。
(1)SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:6に示されるHCDR3、SEQ ID NO:25に示されるLCDR1、SEQ ID NO:26に示されるLCDR2、SEQ ID NO:27に示されるLCDR3、
(2)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:4に示されるHCDR3、SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:24に示されるLCDR3、及び、
(3)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、SEQ ID NO:31に示されるLCDR1、SEQ ID NO:32に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、から選択されるHCDR1、HCDR2、HCDR3、LCDR1、LCDR2及びLCDR3を含む。
ここで、前記軽鎖可変領域は、SEQ ID NO:70~89から選択されるアミノ酸配列、及びSEQ ID NO:70~89のいずれかと少なくとも95%の配列同一性を有するとともにエピトープ結合活性が保たれているアミノ酸配列を有する。
前記軽鎖可変領域はSEQ ID NO:72、SEQ ID NO:71及びSEQ ID NO:75から選択されるアミノ酸配列を有する。
本明細書で使用される際に、用語「AREG」及び「Areg」は、「アンフィレグリン」(Amphiregulin)又はアンフィレグリンをコードする遺伝子を意味し、交換して使用することができる。「AREG(Areg)」は上皮成長因子(EGF)ファミリーのメンバーであり、EGF受容体(EGFR)の低親和性リガンドである。明細書において特に断りのない限り、「AREG(Areg)」はヒトAREG(Areg)を意味する。EGFRがAREGに結合すると、細胞の生存、増殖及び運動を制御する主な細胞内のシグナル伝達カスケードが活性化される。AREGタンパク質は252個のアミノ酸の膜貫通前駆体(pro-AREG)(SEQ ID NO:135)から合成され、前記前駆体はその細胞外ドメイン内に膜プロテアーゼ、主にTACE/ADAM17によってタンパク質分解的に切断され、それにより2種類の可溶性形態のAREGタンパク質が放出され、そのうちの大きい方はpro-AREGの101~184残基(SVRVEQVVKPPQNKTESENTSDKPKRKKKGGK NGKNRRNRKKKNPCNAEFQNFCIHGECKYIEHLEAVTCKCQQEYFGERCGEK)に対応し、短い方はpro-AREGの107-184残基(長さが78個の残基)に対応する。AREGタンパク質はヘパリン結合ドメイン(pro-AREGの101-143残基に対応し、SVRVEQVVKPPQNKTESENTSDKPKRKKKGGKN GKNRRNRK)及びEGF様ドメイン(pro-AREGの144-184残基に対応し、KKNPCNAEFQNFCIHGECKYIEH LEAVTCKCQQEYFGERCGEK)を含有する。Pro-AREGは接触分泌モードで隣接する細胞上のEGFRを活性化し、可溶性形態のAREGは自己分泌又は傍分泌モードでEGFRを活性化する。
実施例
1.ライブラリーの選択及びスクリーニングに用いられる可溶性AREGタンパク質又はペプチドの製造
3つの形態のAREGタンパク質(以下に列挙される)をコードするDNA配列を原核発現ベクター(pETDuet)にクローニングし、N-末端タグ(His6、チオレドキシン(TRX)、HRV 3Cプロテアーゼ切断部位及びAviタグ)付きの融合タンパク質として発現させる。前記タンパク質は、IPTG誘導により大腸菌(TransB)で発現させ、Ni-NTAビーズを使用して細胞ライセートの上清から精製し、HRV 3Cプロテアーゼで切断し、その後にBirA酵素でビオチン化する。
前記3つのAREGタンパク質は以下のとおりである。
・hAREG:ヒトpro-AREGの101~184残基を含みかつN-末端AVIタグ(GLNDIFEAQKIEWHE)付きのヒトAREG。hAREGの101~184残基のアミノ酸配列は、SVRVEQVVKPPQNKTESENTSDKPKRKKKGGKNGKNRRNRKKKNPCNAEFQNFCIHGECKYIEHLEAVTCKCQQEYFGERCGEK(SEQ ID NO: 129)である。
・mAREG:マウスpro-AREGの94~177残基を含みかつN-末端AVIタグ付きのマウスAREG。アミノ酸配列は、GLNDIFEAQKIEWHEGGGGSG GSVRVEQVIKPKKNKTEGEKSTEKPKRKKKGGKNGKGRRNKKKKNPCTAKFQNFCIHGECRYIENLEVVTCNCHQDYFGERCGEK(SEQ ID NO: 130)である。
・mAREG-EGFd:マウスAREGのEGF様ドメインであり、それはマウスPro-AREGの135~177残基を含みかつN-末端AVIタグが付いている。mAregの135~177残基のアミノ酸配列は、KKNPCTAKFQNFCIHGECRYIENLEVVT CNCHQDYFGERCGEK(SEQ ID NO: 131)である。
また、ビオチン化ペプチドC18(北京中科亜光生物科技有限公司(Scilight-peptide,Beijing,China))が合成された。C18は、ヒトAREGのC-末端の14個のアミノ酸(171~184残基)を含みかつN-末端にリンカー(残基GSSG)を含む。C18の配列は、GSSGKCQQEYFGERCGEK(SEQ ID NO: 132)である。
ファージディスプレイ抗体ライブラリー
93人の健康なドナーの末梢血単核細胞(PBMC)からヒト非免疫scFv(一本鎖可変断片)抗体ライブラリーを構築した。前記ライブラリーは合計で1.1×1010個のメンバーの大きさを有する(Liら、2017)。
前記ライブラリーからscFvを表面に発現するファージ粒子(ファージ-ScFv)を製造し、それをビオチン化されたAREGタンパク質及びペプチドを含む標的抗原に対してscFvsを選択するために用いる。前記抗原をストレプトアビジンで結合された磁性M-280 Dynabeads(登録商標)(Life Technologies)に捕捉し、その後に前記ライブラリーから調製された5×1012個のファージ粒子とインキュベートする。各可溶性AREGタンパク質又はペプチド(抗原、Ab)に対して、2ラウンドの選択を行う。hAREG及びmAREGの両者を識別する交差反応性ヒトmAbを取得するために、hAREGとmAREGをそれぞれ1ラウンド目と2ラウンド目の選択に用いる。2ラウンド目の選択後、ELISAを使用して、hAREG及びmAREGの両者に対する交差結合活性について約400個のファージ-Abクローンをスクリーニングし、交差結合活性を有するか又はhAREGに対して高い結合親和性を有するクローンを選択して配列決定分析に用いて、重鎖(VH)と軽鎖(VL)可変領域を含む異なる抗体配列を有するクローンを同定する。その後にいくつかのファージ-AbをヒトIgG1(hIgG1)又はマウスIgG2aフォーマットに変換し、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)又はBiacoreを使用してhAREG及びmAREGの両者との結合を分析する。
scFvのVH及びVLコード配列をそれぞれ抗体重鎖(HC)発現ベクター(プラスミド)及び軽鎖(LC)発現ベクター(プラスミド)にサブクローニングする。全長抗体を製造するために、293F細胞を2種類の発現プラスミド(HC+LCプラスミド)で1:1の比率で一過性に同時トランスフェクトする。トランスフェクションの6日後、細胞培養上清を採取し、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーにより抗体を精製する。
リン酸塩緩衝生理食塩水(PBS)中のストレプトアビジン(Sigma、4μg/mL)を1ウェル当たり100μLの量でU底96ウェルプレート(Nunc、MaxiSorpTM)に4℃で一晩又は37℃で1時間コーティングする。次いで、約0.5μg/mLのAREGタンパク質又はペプチドを1ウェル当たり100μLの量で、30℃で1時間インキュベートすることによりプレートに捕捉する。ファージ-scFvに基づくELISAについては、1ウェル当たり100μLの量で各ウェルに2%の無脂肪乳を含有するPBSに段階希釈されたファージ-scFvを添加する。HRP結合マウス抗M13抗体(GE Healthcare)を添加して30℃で30minインキュベートすることにより、特異的に結合したファージ-scFvを検出する。各インキュベーションステップの間に、ELISAプレートをPBST溶液(0.05%のツイーン20を含有するPBS)で1ウェル当たり300μLの量で6回洗浄する。HRP結合抗体のインキュベーション後、TMB基質(Sigma)と30℃で5-10minインキュベートすることによりELISAシグナルを生成し、次いで1ウェル当たり50μLの2M H2SO4を使用して反応を停止させる。マイクロプレートリーダ(Bio-Rad)で450nmでの吸光度を読み取り、校正波長を630nmに設定する。IgGに基づくELISAについては、方法は基本的に上記のファージ-scFvの説明と同じであり、相違点は結合された抗体がHRP結合マウス抗Fc第二抗体(Thermo Fisher Scientific)により検出されることである。
E1L2抗体の親和性を向上させるために、E1L2のVH-CDR3及びVL-CDR3に対してそれぞれエンジニアリング改造を行う。VH-CDR3については、E1L2のHCDR3に対してランダムな突然変異を有するファージディスプレイサブライブラリーを構築した。抗体サブライブラリーの選択及びスクリーニングは、AREGに対する抗体ライブラリーのスクリーニングについて上述したのと同様に行った。高親和性ヒットを得るために、E1L2全長mAbによる競合的溶出を使用した。次いで、単一のクローンを選び出し救出し、細菌培養上清にファージ-scFvを生成し、hAREGとの結合をスクリーニングするために用いられる。E1L2よりも結合親和性の高いヒットのみを保留する。VL-CDR3については、構造モデリングに基づく特定のアミノ酸変異を使用してエンジニアリング改造を行う。可溶性を向上させるために、前記エンジニアリング改造されたE1L2のVL CDRをヒトIGLV1-44*01生殖系列にグラフトした。
ヒトmAbの親和性を評価するために、Biacore T200機器を使用してSPR測定を行った。mAbを抗ヒトFc CM5バイオセンサチップの表面に捕捉し、mFcタグと融合したhAREG(142~184のアミノ酸)又はmAREG(135~177のアミノ酸)のEGFドメイン(hAREG-EGFd-mFc又はmAREG-EGFd-mFc)と前記mAbとの結合を調べた。段階希釈された融合タンパク質を抗体が結合された表面に注入し、続いて解離段階である。1対1のラングミュア結合モデル(BIA評価ソフトウェア、GE Life Sciences)を使用して結合速度(Ka)及び解離速度(Kd)を計算する。平衡解離定数(KD)は、kd/kaの比率として算出される。
ファージライブラリーからAREGに対するヒトmAb E1L2及びP7を生成する
上記ファージ抗体ライブラリーの選択及びELSIAスクリーニングを使用することにより、本発明者らはC1、E1L2、P5、P6、P7及びP10抗AREGヒトmAbを同定した。具体的には、それぞれ1ラウンド目及び2ラウンド目のライブラリー選択において大腸菌で発現したビオチン化hAREG及びmAREGタンパク質を使用することにより、本発明者らはC1抗体を同定した。1ラウンド目及び2ラウンド目にそれぞれビオチン化されたhAREGとビオチン化されたmAREG-EGFd(大腸菌で発現された)を使用することにより、本発明者らはE1L2抗体を同定した。hAREG由来のC18ペプチドを2ラウンドのライブラリー選択の標的として使用することにより、P5、P6、P7及びP10を同定した。このライブラリー選択からE1L2もスクリーニングした。これらの抗体のうち、結合特異性と、hAREG及びmAREGの両者に対する親和性に基づいて、E1L2及びP7抗体を選択してさらなる特徴付けに用いる。
VH-CDR3及びVL-CDR3のエンジニアリング改造によりE1L2の結合親和性をさらに向上させた。エンジニアリング改造されたE1L2の可溶性はそのVL-CDRをヒトIGLV1-44*01生殖系列にグラフトすることにより向上し、それにより抗体E1H3L4を生成した。E1L2と比較して、E1H3L4はVH-CDR3において3つのアミノ酸の変化があり、VL-CDR3において4つのアミノ酸の変化がある。具体的には、E1H3L4のVH-CDR3における正確な100-100c位置(Kabatシステム)でのアミノ酸はGYDYであり、E1L2抗体においてそれらはSYNNである。E1H3L4のVL-CDR3における93-95a位置(Kabatシステム)でのアミノ酸はKNNKであり、E1L2抗体においてそれらはSGLNである。E1L2、E1H3L4及びP7のCDRを表1に示す。E1L2、E1H3L4及びP7のVH及びVLのヌクレオチド配列及びアミノ酸配列を表2に示す。
E1H3L4及びP7とmAREGとの結合を比較すると、E1H3L4はP7より僅かに強いmAREGとの結合を示す。予想されるように、前記2種類の抗体はいずれもEGFドメイン内のC-末端ペプチド(C18、171~184のアミノ酸)に結合され、前記C18ペプチドがライブラリーの選択に使用される標的であるためである(図1)。
1.マウスの免疫またはSPR分析のための抗原の製造
ヒトIgG1又はマウスIgG2aのFc断片と融合したヒトAREG(hAREG)のEGF様ドメインを293Fにおいて融合タンパク質として発現させ、それぞれhAREG-EGFd-hFc及びhAREG-EGFd-mFcと命名する。トランスフェクトの72時間後、細胞培養上清を回収し、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーによるFc-融合体AREGタンパク質を精製するために用いられる。
50μgのhAREG-EGFd-mFcを含有する1:1の抗原/アジュバントエマルジョン100μlで皮下投与することにより、6週齢のBalb/cマウス(Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd.)に対して免疫を行った。初期免疫については、完全フロイントアジュバント(Sigma)を使用した。追加免疫については、不完全フロイントアジュバント(Sigma)を使用した。追加免疫は2週間ごとに行われた。3回目の追加免疫後、毎回免疫後の1週間にELISAによりマウス血清とビオチンhAREGとの結合を評価した。高力価の抗hAREG抗体を有するマウスを、アジュバントを含まない50μgのhAREG-EGFd-mFcで腹膜内追加免疫した。追加免疫の3日後に、脾臓細胞を分離し、標準的なハイブリドーマ融合方法に従ってそれをSP2/0細胞と融合させた。
AREG mAbをヒト化するために、ネズミ類mAbの配列を使用して相同なヒト生殖系列IgG遺伝子を検索することにより、ネズミ類mAbと高い相同性を有するヒト生殖系列遺伝子(9C12、23H8及び1H9)を同定し、その後にそれらをヒト化のためのテンプレートとして選択した。ヒト化は相補性決定領域(CDR)のグラフトにより、具体的には、ネズミ類mAbのCDRを選択されたヒト生殖系列遺伝子テンプレートのヒト受容体フレームワークにグラフトすることにより行われた。このヒト化過程も各抗体のシミュレーションされた3D構造によって指導され、抗体全体とCDRループの構造及びAREG結合親和性を維持するために、ヒトフレームワーク残基をネズミ類残基に戻すように変異させた。
抗体の親和性を向上させるために、NNK縮重コドンによりhu9C12v1のHCDR3及びLCDR1のランダム突然変異を有する2つのファージディスプレイサブライブラリーを構築した。抗体サブライブラリーの選択及びスクリーニングは、AREGに対する抗体ライブラリーのスクリーニング及びE1L2抗体の親和性向上について上述したのと同様に行った。スクリーニング後に、huc9C12v1よりも結合親和性の高いヒットのみを保留した。
異なるマウスハイブリドーマmAb又はそれらのヒト化及びエンジニアリング改造されたバリアントの親和性を評価するために、Biacore T200機器を使用してSPR測定を行った。mAbを抗ヒトFc CM5バイオセンサチップの表面に捕捉し、段階希釈されたhAREG-EGFd-mFc、mAREG-EGFd-mFc又はhAREG-98aa(PeproTechから購入され、カタログ番号が100-55Bである)を抗体が結合された表面に注入し、続いて解離段階である。1対1のラングミュア結合モデル(BIA評価ソフトウェア、GE Life Sciences)を使用して結合速度(Ka)及び解離速度(Kd)を計算する。平衡解離定数(KD)は、kd/kaの比率として算出される。
抗hAREG EGFドメインモノクローナル抗体の生成
従来のハイブリドーマ融合技術に基づいて抗hAREG mAbを生成した。ELISA及びSPR測定において高い結合活性を有するMabを選択してさらなる特徴づけに用いる。数千個のハイブリドーマクローンをスクリーニングすることにより、本発明者らはhAREGに対して高い結合親和性を有する一組のmAbを同定した。ユニークな配列、結合親和性及び組換え抗体生成の高収率に基づいて、上位3つのmAb、すなわち9C12、23H8及び1H9を選択してさらに分析するために用いられる。これらの抗体を組換え発現によりmIgG1又はmIgG2aアイソタイプのマウス抗体又はキメラ抗体(マウス可変領域がヒトIgG1定常領域にグラフトされた)に製造した。
CDRグラフト及び構造モデリングを使用して、ヒト化9C12の最初のバージョンであるhu9C12v1を生成し、それはキメラ抗体ch9C12(9C12の可変領域及びヒトIgG1の定常領域を有する)に匹敵するhAREGに対する親和性を有する。hu9C12v1のhAREGに対する親和性を向上させるために、それぞれHCDR3及びLCDR3領域内にランダムな突然変異を有する2つのファージディスプレイサブライブラリーを構築した。厳密なバイオパニング選択の後、親和性が向上した抗体の小さなパネルが得られた。この抗体パネルの配列に基づいて、3種類のmAb、すなわちhu9C12v4、hu9C12v5及びhu9C12v6を生成することにより、hAREG又はmAREGとの結合親和性が向上するとともにそれらの物理化学的性質が改善された。hu9C12v1と比較して、hu9C12v4はVH-CDR2において1つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR1において6つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR2において2つのアミノ酸差異を有する。hu9C12v5は、VH-CDR3において5つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR1において5つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR2において1つのアミノ酸差異を有する。hu9C12v6は、VH-CDR3において2つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR1において5つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR2において1つのアミノ酸差異を有する。3種類のmAbのCDRとネズミ類抗体との比較は表3に示されるとおりである。3種類のmAb及びネズミ類抗体のVH及びVLのヌクレオチド配列及びアミノ酸配列を表4に示す。3種類のmAbとhAREG又はmAREGのSPRにより特定された結合親和性を表5-6に示す。
本発明者らはCDRグラフト及び構造モデリングを使用してヒト化23H8mAbを生成した。ヒトVH生殖系列遺伝子IGHV3-21をVH-CDRグラフトに用いた。ヒトVK生殖系列遺伝子IGKV7-3、IGKV1-39及びIGKV4-1をVK-CDRグラフトに用い、3つのバージョンのヒト化23H8VK鎖を生成した。本発明者らは、ヒト化VHと3種類のヒト化VKとを組み合わせることにより、それぞれmAb hu23H8v1、hu23H8v2及びhu23H8v3を生成した。この3種類のヒト化mAbはキメラ23H8(ネズミ類可変領域及びヒトIgG1定常領域)に近いhAREGに対する親和性を有し、23H8のVK-CDRが3種類の異なるヒトVK生殖系列バックボーンへのグラフトがいずれも成功することを示す。前記ヒト化mAbにいくつかの追加の突然変異を導入して潜在的な意図しない翻訳後修飾又は免疫原性を除去し、他の3種類のバリアントであるhu23H8v4、-v5及び-v6を生成した。これらのmAbのCDRとネズミ類抗体との比較は表7に示されるとおりである。これらのmAbのVH及びVL CDRのヌクレオチド配列及びアミノ酸配列は表8に示されるとおりである。これらのmAbとhAREGのSPRで特定された結合親和性を表9-10に示す。
23H8のヒト化と類似し、ヒトVH生殖系列遺伝子IGHV3-21をVH-CDRグラフトに用いた。ヒトVK生殖系列遺伝子IGKV7-3、IGKV1-39及びIGKV4-1をVK-CDRグラフトに用いた。これらのmAbのCDRとネズミ類抗体との比較は表11に示されるとおりである。これらのmAbのVH及びVL CDRのヌクレオチド配列及びアミノ酸配列は表12に示されるとおりである。これらのmAbとhAREGのSPRで特定された結合親和性は表13に示されるとおりである。
1.抗hAREG抗体のインビトロ活性分析に用いられるAREGタンパク質の製造
C-末端にHis6及びAviタグが融合されたヒト又はマウスEGFR細胞外ドメイン(ECD)をコードするcDNAを、ビオチン化のためのBirA-hFcをコードするプラスミドと共に293F細胞に同時トランスフェクトした。トランスフェクションのの72時間後、細胞培養上清を回収し、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーによるhEGFRECD His6-Avi-ビオチン融合タンパク質又はmEGFR ECD His6-Avi-ビオチン融合タンパク質(hEFGR-ECD、mEGFR-ECD)を精製するために用いられる。
簡単に言えば、ストレプトアビジン(Sigma、5μg/mL)をU底96ウェルプレートにコーティングし、次に100nMビオチン化されたhEGFR-ECD又はmEGFR-ECDを1ウェルあたり100μLの量でプレートに捕捉した。段階希釈された濃度の異なる抗体を5nM hAREG-DLLA又は50nM mAREG-DLLAタンパク質と混合してELISAプレートに添加した。HRP結合マウス抗マウスIgG Fc抗体(Thermo Fisher)により、hAREG-DLLAとhEGFR-ECDとの結合又はmAREG-DLLAとmEGFR-ECDとの結合を検出した。
A431(ヒト類表皮癌細胞株)細胞を1時間血清飢餓状態にし、続いて単独のhAREG-DLLA(2.5nM)で処理するか又はhAREGと抗AREG抗体の混合物で1時間処理した。各処理において6ウェルプレートに約1-2×105細胞/ウェルを使用した。処理された細胞をPBSで2回洗浄した後、RIPAバッファを使用して氷上で溶解させた。次に細胞溶解物にSDS-PAGEを行い、次にウェスタンブロッティングを行った。それぞれ抗ホスホチロシンmAb(Abcam、EP774Y)及びウサギポリクローナル抗体(Cell Signaling technology、#2232)を使用してリン酸化形式のEGFR(チロシン1068)及び総EGFRを検出した。抗α-チューブリンmAb(クローンB-5-1-2、Sigma-Aldrich)を使用して細胞溶解物中のα-チューブリン発現を検出し、ウェスタンブロッティング解析のローディングコントロールとした。
抗AREG mAbのエピトープを同定するために、hAREG-EGFdとmAREG-EGFdとの間で異なるとともに異なる物理的性質を有する5つのアミノ酸を突然変異用に選択した。hAREG-EGFdの5つの異なる部位でのアミノ酸をそれぞれmAREG-EGFdの対応するアミノ酸に変更することにより、5つのhAREG-EGFdバリアントを生成した。また、mAREG-EGFdの2つの異なる部位でのアミノ酸をそれぞれhAREG-EGFdの対応するアミノ酸に変更することにより、2つのmAREG-EGFdバリアントを生成した。次にSPR(Biacore T200)を使用してこれらのバリアントと抗AREG mAbとの結合を調べた。
抗AREG mAbは、AREGとEGFRとの結合を遮断する
ヒトAREGのEGFドメインのC-末端に4つのアミノ酸(DLLA)を付加すると、組換え発現したEGFドメインの生物学的活性を大幅に向上させることが以前に示されている(Thompsonら、1996)。競合ELISAアッセイを容易にするために、本発明者らはhAREG-EGFd-DLLA-mFc(hAREG-DLLA)又はmAREG-EGFd-DLLA-mFc(mAREG-DLLA)を前記測定法においてEGFRと結合するためのリガンドとして使用した。その結果は、E1H3L4、P7及びhu9C12v4はいずれもmAREG-DLLAと競合してmEGFR-ECDと結合することを示した。この3種類のmAbにおいて、hu9C12v4は最も高い活性を示した。競合ELISAにおいてhIgG1形式を採用するhu9C12v4、hu9C12v6、hu23H8v5、hu23H8v6及びhu1H9v3についてもテストした。それらはいずれも、サブナノモルのIC50で、hAREG-DLLAと競合してhEGFR-ECDと結合する面で強力な活性を示した。
hEGFRを発現する類表皮癌細胞A431においてEGFRリン酸化に対する抗AREG mAbの抑制活性をテストした。低濃度の前記抗体はAREGにより誘導されたA431細胞のEGFRのリン酸化を遮断することに十分であった。1.2nMの23H8又は1H9は、hAREGに誘導されたEGFRのリン酸化を完全に遮断した。23H8及び1H9と比較して、9C12は相対的に弱い遮断活性を示した(図2)。
抗AREG mAbのエピトープを同定するために、hAREG-EGFdの5つの異なる部位でのアミノ酸をそれぞれmAREG-EGFdの対応するアミノ酸に変更することにより、5つのhAREG-EGFdバリアントを生成した(図3)。次にSPR(Biacore T200)を使用して前記バリアントと抗AREG mAbとの結合を調べた。2つのアミノ酸(Glu149及びHis164)が前記mAbがhAREGと結合する重要なエピトープ残基であることを同定した。Biacoreの分析で明らかになったように、hu9C12v4、hu9C12v6、hu23H8及びhu1H9 mAbについては、hAREG-H164NバリアントはmAbとの結合能力が完全に失われ、hAREG-E149Kバリアントはわずかに低下した結合活性を有し、他の3種類のhAREGバリアントはmAbとの結合に影響を与えず、His164が本発明の抗AREG mAbの結合にとって最も重要なエピトープ残基であることを確認した。huPAR34については、E149K及びH164Nバリアントは低下した結合活性を有し、他の3つの残基の変更は影響がないか又は影響が小さかった。AR558については、E149Kバリアントは結合活性が完全に失われ、他の4つの残基の変更はhAREGとAR558の結合に影響がないか又は影響が小さく、Glu149がAR558にとって最も重要なエピトープ残基であることを示した。
1.動物モデルの確立
肺胞II型細胞(AT2細胞)においてCdc42遺伝子を特異的にノックアウトすることによりCdc42 AT2ヌルマウスを生成する
AT2細胞におけるCdc42遺伝子を特異的に欠失するために、Spc-CreERノックイン対立遺伝子を持つマウスをCdc42 floxed(Cdc42flox/flox)マウスと交配させた(図4A)。Cdc42flox/floxマウスにおいて、Cdc42遺伝子の翻訳開始エクソンを含有するCdc42遺伝子のエクソン2のフランキングは2つのloxp部位を有する。Spc-CreER;Cdc42flox/floxマウスにおいて、タモキシフェンで処理した後に、Cre/loxpを介した組換えによってAT2細胞におけるCdc42遺伝子のエクソン2を特異的に欠失させた(図4B)。Spc-CreER;Cdc42flox/floxマウスはCdc42 AT2ヌルマウスと命名される。Cdc42遺伝子のエクソン2の欠失前後のCdc42DNA配列の断片は以下のとおりである。これらの全てのマウスは、動物小屋で特定の病原体のない条件下で維持されている。
Cdc42 AT2ヌルマウス及びコントロールマウスに対して、左葉切除術(肺切除術、PNX)を行った。PNX処理後の異なる時点でCdc42 AT2ヌルマウス及びコントロールマウスの肺を分析した(図5A)。本発明者らは、PNX後の21日目に、いくつかのCdc42 AT2ヌルマウスが顕著な体重軽減及び呼吸率向上を示すことを発見した。実際に、PNX後の60日目に、ほぼ50%のPNX処理されたCdc42 AT2ヌルマウスは、エンドポイント安楽死の所定の健康状態標準に達し(図5B)、PNX後の180日目に、70%を超えたPNX処理されたCdc42 AT2ヌルマウス(n=33)はそれらのエンドポイントに達した(図5B)。H&E染色は、偽手術処理及びPNX処理のコントロールマウスの肺が線維性変化が示されていないことを示した(図5C)。H&E染色は、エンドポイントでPNX処理されたCdc42 AT2ヌルマウスの肺葉全体はいずれも緻密な線維性変化を有することを示した(図5D)。
ブレオマイシン誘発肺線維症は、ヒト肺線維症の一般的な実験研究モデルである。各群における野生型FVB/Nマウス(Charles River)に単回用量のBLM(1U/1KG体重、H20055883、Hai Zheng Pfizer Inc)を気管内注入した。ブレオマイシン投与後の異なる時点で、全ての群におけるBLM処理されたマウスに対して閉鎖監視を行った。
1)IPF様肺線維症マウスモデル:体重が近い(~30g)生後3ヶ月のオスのCdc42 AT2ヌルマウスを前記実験用に選択した。1日おきに合計4回、タモキシフェン(用量:75mg/kg)でマウスに腹膜内注射した。最後の注射後の2週間後、PNXでマウスを処理した。PNX後の14日目は、線維症の発症の時点であった。PNX後の14日目に、PNX処理されたマウスを秤量して治療した。
a)1日おきに、全ての群におけるマウスの体重をモニタリングした。1日2回で全ての群におけるマウスの全体的な健康状態を密に監視した。
b)人道的エンドポイントは、総体重の軽減(初期体重の30%)により定義される。
動物研究は、承認された施設内の動物管理および使用委員会(Institutional Animal Care and Use Committee)のプロトコルの下で行われた。研究のエンドポイントで肺組織を収集した。ヒドロキシプロリンキット(Sigma、カタログ番号MAK008)により、各マウスの肺中のヒドロキシプロリン含有量を測定した。組織学的分析を使用して肺線維症スケールを評価した。肺組織を4%PFAで固定し、切片にして H&Eで染色した。肺のそれぞれの異なる領域を分析することにより、最終的な組織学的線維症スコアを割り当てた。
1)抗AREG抗体(P7):本発明者らの結果は、抗AREG(P7)抗体がCdc42 AT2ヌルマウスの体重減少を顕著に遅らせ、Cdc42 AT2ヌルマウスの生存時間を延長することができることを示した(図6A-6C)。また、抗AREG抗体(P7)はCdc42 AT2ヌルマウスの肺におけるヒドロキシプロリン含有量を顕著に低減することができる(図6D)。図6Aは治療及びサンプリング手順の一般化されたスキームを示しており、図6Bは抗AREG抗体(P7)がCdc42 AT2ヌルマウスの生存時間を延長することができることを示しており、図6Cは抗AREG抗体(P7)がCdc42 AT2ヌルマウスの体重減少を顕著に遅らせることができることを示しており、図6Dはブランク抗体で治療されたマウスと比較して、抗AREG抗体(P7)がCdc42 AT2ヌルマウスの肺におけるヒドロキシプロリン含有量を顕著に低減することができる(*,P<0.05,Student’s t検定)を示した。
1.Barkauskas, C.E.及びNoble, P.W.(2014)、組織線維症の細胞メカニズム.7.肺線維症細胞メカニズムに対する新たな知見(Cellular mechanisms of tissue fibrosis. 7. New insights into the cellular mechanisms of pulmonary fibrosis)、American journal of physiology Cell physiology 306, C987-996.
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米国特許出願番号10/774,076は、AREG抗体、並びに、癌及び乾癬の治療におけるその用途に関する。保護を請求する抗体はヒト化PAR34である。
PCT出願番号PCT/GB2009/050389は、AREG及びHBEGFの両方と交差反応する抗体に関する。前記抗体は癌及び血管の発生に関連する疾患を治療する方法に用いることができる。保護を請求する抗体は2F7である。及び、
米国特許出願番号15/271,515は、AREG抗体及び癌の治療におけるその用途に関する。保護を請求する抗体はAR30、AR37及びAR558である。ここで、AR558は異種移植マウス腫瘍モデルにおいて最も優れる抗腫瘍活性が示されている。この3種類の抗体はいずれもヒト化抗体ではなくネズミ類抗体である。
HCDR1、HCDR2及びHCDR3は、(1)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:3に示されるHCDR3、(2)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:4に示されるHCDR3、(3)SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:6に示されるHCDR3、(4)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、(5)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、(6)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:11に示されるHCDR3、(7)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:12に示されるHCDR3、(8)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、(9)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、(10)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:19に示されるHCDR3、(11)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、(12)SEQ ID NO:1で示されるHCDR1、SEQ ID NO:13で示されるHCDR2、SEQ ID NO:136で示されるHCDR3、及び、(13)(1)-(12)に示されるHCDR1、HCDR2、HCDR3であって、ただし、そのうちの少なくとも一つは1つ、2つ、3つ、4つ又は5つのアミノ酸の添加、欠失、保存的アミノ酸置換又はそれらの組み合わせを含むもの、から選択され、かつ、
LCDR1、LCDR2及びLCDR3は、(1)SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:23に示されるLCDR3、(2)SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:24に示されるLCDR3、(3)SEQ ID NO:25に示されるLCDR1、SEQ ID NO:26に示されるLCDR2、SEQ ID NO:27に示されるLCDR3、(4)SEQ ID NO:28に示されるLCDR1、SEQ ID NO:29に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(5)SEQ ID NO:31に示されるLCDR1、SEQ ID NO:32に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(6)SEQ ID NO:33に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(7)SEQ ID NO:35に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(8)SEQ ID NO:36に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(9)SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(10)SEQ ID NO:41に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(11)SEQ ID NO:43に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(12)SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(13)SEQ ID NO:45に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、(14)SEQ ID NO:47に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、(15)SEQ ID NO:48に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:49に示されるLCDR3、(16)SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:51に示されるLCDR3、(17)SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:52に示されるLCDR3、(18)SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:53に示されるLCDR3、(19)SEQ ID NO:54に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、(20)SEQ ID NO:56に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、及び、(21)(1)~(20)に示されるLCDR1、LCDR2、LCDR3であって、ただし、そのうちの少なくとも一つは1つ、2つ、3つ、4つ又は5つのアミノ酸の添加、欠失、保存的アミノ酸置換又はそれらの組み合わせを含むもの、から選択される。
HCDR1、HCDR2、HCDR3、LCDR1、LCDR2及びLCDR3は、(1)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:3に示されるHCDR3、SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:23に示されるLCDR3、(2)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:4に示されるHCDR3、SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:24に示されるLCDR3、(3)SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:6に示されるHCDR3、SEQ ID NO:25に示されるLCDR1、SEQ ID NO:26に示されるLCDR2、SEQ ID NO:27に示されるLCDR3、(4)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCR3、SEQ ID NO:28に示されるLCDR1、SEQ ID NO:29に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(5)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、SEQ ID NO:31に示されるLCDR1、SEQ ID NO:32に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(6)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:11に示されるHCDR3、SEQ ID NO:33に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(7)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:12に示されるHCDR3、SEQ ID NO:35に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、(8)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、SEQ ID NO:36に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(9)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:136に示されるHCDR3、SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(10)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:136に示されるHCDR3、SEQ ID NO:41に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(11)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:136に示されるHCDR3、SEQ ID NO:43に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(12)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、(13)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、SEQ ID NO:45に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、(14)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、SEQ ID NO:47に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、(15)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:19に示されるHCDR3、SEQ ID NO:48に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:49に示されるLCDR3、(16)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:51に示されるLCDR3、(17)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:52に示されるLCDR3、(18)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:53に示されるLCDR3、(19)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:54に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、(20)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:56に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、及び(21)(1)~(20)に示されるHCDR1、HCDR2、HCDR3、LCDR1、LCDR2、LCDR3であって、ただし、そのうちの少なくとも一つは1つ、2つ、3つ、4つ又は5つのアミノ酸の添加、欠失、保存的アミノ酸置換又はそれらの組み合わせを含むもの、から選択される。
(1)SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:6に示されるHCDR3、
(2)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:4に示されるHCDR3、及び、
(3)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、から選択されるHCDR1、HCDR2及びHCDR3を含み、並びに、
(1)SEQ ID NO:25に示されるLCDR1、SEQ ID NO:26に示されるLCDR2、SEQ ID NO:27に示されるLCDR3、
(2)SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:24に示されるLCDR3、及び、
(3)SEQ ID NO:31に示されるLCDR1、SEQ ID NO:32に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、から選択されるLCDR1、LCDR2及びLCDR3を含む。
(1)SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:6に示されるHCDR3、SEQ ID NO:25に示されるLCDR1、SEQ ID NO:26に示されるLCDR2、SEQ ID NO:27に示されるLCDR3、
(2)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:4に示されるHCDR3、SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:24に示されるLCDR3、及び、
(3)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、SEQ ID NO:31に示されるLCDR1、SEQ ID NO:32に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、から選択されるHCDR1、HCDR2、HCDR3、LCDR1、LCDR2及びLCDR3を含む。
ここで、前記軽鎖可変領域は、SEQ ID NO:70~89から選択されるアミノ酸配列、及びSEQ ID NO:70~89のいずれかと少なくとも95%の配列同一性を有するとともにエピトープ結合活性が保たれているアミノ酸配列を有する。
前記軽鎖可変領域はSEQ ID NO:72、SEQ ID NO:71及びSEQ ID NO:75から選択されるアミノ酸配列を有する。
本明細書で使用される際に、用語「AREG」及び「Areg」は、「アンフィレグリン」(Amphiregulin)又はアンフィレグリンをコードする遺伝子を意味し、交換して使用することができる。「AREG(Areg)」は上皮成長因子(EGF)ファミリーのメンバーであり、EGF受容体(EGFR)の低親和性リガンドである。明細書において特に断りのない限り、「AREG(Areg)」はヒトAREG(Areg)を意味する。EGFRがAREGに結合すると、細胞の生存、増殖及び運動を制御する主な細胞内のシグナル伝達カスケードが活性化される。AREGタンパク質は252個のアミノ酸の膜貫通前駆体(pro-AREG)(SEQ ID NO:135)から合成され、前記前駆体はその細胞外ドメイン内に膜プロテアーゼ、主にTACE/ADAM17によってタンパク質分解的に切断され、それにより2種類の可溶性形態のAREGタンパク質が放出され、そのうちの大きい方はpro-AREGの101~184残基(SVRVEQVVKPPQNKTESENTSDKPKRKKKGGK NGKNRRNRKKKNPCNAEFQNFCIHGECKYIEHLEAVTCKCQQEYFGERCGEK)に対応し、短い方はpro-AREGの107-184残基(長さが78個の残基)に対応する。AREGタンパク質はヘパリン結合ドメイン(pro-AREGの101-143残基に対応し、SVRVEQVVKPPQNKTESENTSDKPKRKKKGGKN GKNRRNRK)及びEGF様ドメイン(pro-AREGの144-184残基に対応し、KKNPCNAEFQNFCIHGECKYIEH LEAVTCKCQQEYFGERCGEK)を含有する。Pro-AREGは接触分泌モードで隣接する細胞上のEGFRを活性化し、可溶性形態のAREGは自己分泌又は傍分泌モードでEGFRを活性化する。
実施例
1.ライブラリーの選択及びスクリーニングに用いられる可溶性AREGタンパク質又はペプチドの製造
3つの形態のAREGタンパク質(以下に列挙される)をコードするDNA配列を原核発現ベクター(pETDuet)にクローニングし、N-末端タグ(His6、チオレドキシン(TRX)、HRV 3Cプロテアーゼ切断部位及びAviタグ)付きの融合タンパク質として発現させる。前記タンパク質は、IPTG誘導により大腸菌(TransB)で発現させ、Ni-NTAビーズを使用して細胞ライセートの上清から精製し、HRV 3Cプロテアーゼで切断し、その後にBirA酵素でビオチン化する。
前記3つのAREGタンパク質は以下のとおりである。
・hAREG:ヒトpro-AREGの101~184残基を含みかつN-末端AVIタグ(GLNDIFEAQKIEWHE)付きのヒトAREG。hAREGの101~184残基のアミノ酸配列は、SVRVEQVVKPPQNKTESENTSDKPKRKKKGGKNGKNRRNRKKKNPCNAEFQNFCIHGECKYIEHLEAVTCKCQQEYFGERCGEK(SEQ ID NO: 129)である。
・mAREG:マウスpro-AREGの94~177残基を含みかつN-末端AVIタグ付きのマウスAREG。アミノ酸配列は、GLNDIFEAQKIEWHEGGGGSG GSVRVEQVIKPKKNKTEGEKSTEKPKRKKKGGKNGKGRRNKKKKNPCTAKFQNFCIHGECRYIENLEVVTCNCHQDYFGERCGEK(SEQ ID NO: 130)である。
・mAREG-EGFd:マウスAREGのEGF様ドメインであり、それはマウスPro-AREGの135~177残基を含みかつN-末端AVIタグが付いている。mAregの135~177残基のアミノ酸配列は、KKNPCTAKFQNFCIHGECRYIENLEVVT CNCHQDYFGERCGEK(SEQ ID NO: 131)である。
また、ビオチン化ペプチドC18(北京中科亜光生物科技有限公司(Scilight-peptide,Beijing,China))が合成された。C18は、ヒトAREGのC-末端の14個のアミノ酸(171~184残基)を含みかつN-末端にリンカー(残基GSSG)を含む。C18の配列は、GSSGKCQQEYFGERCGEK(SEQ ID NO: 132)である。
ファージディスプレイ抗体ライブラリー
93人の健康なドナーの末梢血単核細胞(PBMC)からヒト非免疫scFv(一本鎖可変断片)抗体ライブラリーを構築した。前記ライブラリーは合計で1.1×1010個のメンバーの大きさを有する(Liら、2017)。
前記ライブラリーからscFvを表面に発現するファージ粒子(ファージ-ScFv)を製造し、それをビオチン化されたAREGタンパク質及びペプチドを含む標的抗原に対してscFvsを選択するために用いる。前記抗原をストレプトアビジンで結合された磁性M-280 Dynabeads(登録商標)(Life Technologies)に捕捉し、その後に前記ライブラリーから調製された5×1012個のファージ粒子とインキュベートする。各可溶性AREGタンパク質又はペプチド(抗原、Ab)に対して、2ラウンドの選択を行う。hAREG及びmAREGの両者を識別する交差反応性ヒトmAbを取得するために、hAREGとmAREGをそれぞれ1ラウンド目と2ラウンド目の選択に用いる。2ラウンド目の選択後、ELISAを使用して、hAREG及びmAREGの両者に対する交差結合活性について約400個のファージ-Abクローンをスクリーニングし、交差結合活性を有するか又はhAREGに対して高い結合親和性を有するクローンを選択して配列決定分析に用いて、重鎖(VH)と軽鎖(VL)可変領域を含む異なる抗体配列を有するクローンを同定する。その後にいくつかのファージ-AbをヒトIgG1(hIgG1)又はマウスIgG2aフォーマットに変換し、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)又はBiacoreを使用してhAREG及びmAREGの両者との結合を分析する。
scFvのVH及びVLコード配列をそれぞれ抗体重鎖(HC)発現ベクター(プラスミド)及び軽鎖(LC)発現ベクター(プラスミド)にサブクローニングする。全長抗体を製造するために、293F細胞を2種類の発現プラスミド(HC+LCプラスミド)で1:1の比率で一過性に同時トランスフェクトする。トランスフェクションの6日後、細胞培養上清を採取し、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーにより抗体を精製する。
リン酸塩緩衝生理食塩水(PBS)中のストレプトアビジン(Sigma、4μg/mL)を1ウェル当たり100μLの量でU底96ウェルプレート(Nunc、MaxiSorpTM)に4℃で一晩又は37℃で1時間コーティングする。次いで、約0.5μg/mLのAREGタンパク質又はペプチドを1ウェル当たり100μLの量で、30℃で1時間インキュベートすることによりプレートに捕捉する。ファージ-scFvに基づくELISAについては、1ウェル当たり100μLの量で各ウェルに2%の無脂肪乳を含有するPBSに段階希釈されたファージ-scFvを添加する。HRP結合マウス抗M13抗体(GE Healthcare)を添加して30℃で30minインキュベートすることにより、特異的に結合したファージ-scFvを検出する。各インキュベーションステップの間に、ELISAプレートをPBST溶液(0.05%のツイーン20を含有するPBS)で1ウェル当たり300μLの量で6回洗浄する。HRP結合抗体のインキュベーション後、TMB基質(Sigma)と30℃で5-10minインキュベートすることによりELISAシグナルを生成し、次いで1ウェル当たり50μLの2M H2SO4を使用して反応を停止させる。マイクロプレートリーダ(Bio-Rad)で450nmでの吸光度を読み取り、校正波長を630nmに設定する。IgGに基づくELISAについては、方法は基本的に上記のファージ-scFvの説明と同じであり、相違点は結合された抗体がHRP結合マウス抗Fc第二抗体(Thermo Fisher Scientific)により検出されることである。
E1L2抗体の親和性を向上させるために、E1L2のVH-CDR3及びVL-CDR3に対してそれぞれエンジニアリング改造を行う。VH-CDR3については、E1L2のHCDR3に対してランダムな突然変異を有するファージディスプレイサブライブラリーを構築した。抗体サブライブラリーの選択及びスクリーニングは、AREGに対する抗体ライブラリーのスクリーニングについて上述したのと同様に行った。高親和性ヒットを得るために、E1L2全長mAbによる競合的溶出を使用した。次いで、単一のクローンを選び出し救出し、細菌培養上清にファージ-scFvを生成し、hAREGとの結合をスクリーニングするために用いられる。E1L2よりも結合親和性の高いヒットのみを保留する。VL-CDR3については、構造モデリングに基づく特定のアミノ酸変異を使用してエンジニアリング改造を行う。可溶性を向上させるために、前記エンジニアリング改造されたE1L2のVL CDRをヒトIGLV1-44*01生殖系列にグラフトした。
ヒトmAbの親和性を評価するために、Biacore T200機器を使用してSPR測定を行った。mAbを抗ヒトFc CM5バイオセンサチップの表面に捕捉し、mFcタグと融合したhAREG(142~184のアミノ酸)又はmAREG(135~177のアミノ酸)のEGFドメイン(hAREG-EGFd-mFc又はmAREG-EGFd-mFc)と前記mAbとの結合を調べた。段階希釈された融合タンパク質を抗体が結合された表面に注入し、続いて解離段階である。1対1のラングミュア結合モデル(BIA評価ソフトウェア、GE Life Sciences)を使用して結合速度(Ka)及び解離速度(Kd)を計算する。平衡解離定数(KD)は、kd/kaの比率として算出される。
ファージライブラリーからAREGに対するヒトmAb E1L2及びP7を生成する
上記ファージ抗体ライブラリーの選択及びELSIAスクリーニングを使用することにより、本発明者らはC1、E1L2、P5、P6、P7及びP10抗AREGヒトmAbを同定した。具体的には、それぞれ1ラウンド目及び2ラウンド目のライブラリー選択において大腸菌で発現したビオチン化hAREG及びmAREGタンパク質を使用することにより、本発明者らはC1抗体を同定した。1ラウンド目及び2ラウンド目にそれぞれビオチン化されたhAREGとビオチン化されたmAREG-EGFd(大腸菌で発現された)を使用することにより、本発明者らはE1L2抗体を同定した。hAREG由来のC18ペプチドを2ラウンドのライブラリー選択の標的として使用することにより、P5、P6、P7及びP10を同定した。このライブラリー選択からE1L2もスクリーニングした。これらの抗体のうち、結合特異性と、hAREG及びmAREGの両者に対する親和性に基づいて、E1L2及びP7抗体を選択してさらなる特徴付けに用いる。
VH-CDR3及びVL-CDR3のエンジニアリング改造によりE1L2の結合親和性をさらに向上させた。エンジニアリング改造されたE1L2の可溶性はそのVL-CDRをヒトIGLV1-44*01生殖系列にグラフトすることにより向上し、それにより抗体E1H3L4を生成した。E1L2と比較して、E1H3L4はVH-CDR3において3つのアミノ酸の変化があり、VL-CDR3において4つのアミノ酸の変化がある。具体的には、E1H3L4のVH-CDR3における正確な100-100c位置(Kabatシステム)でのアミノ酸はSYNNであり、E1L2抗体においてそれらはGYDYである。E1H3L4のVL-CDR3における93-95a位置(Kabatシステム)でのアミノ酸はKNNKであり、E1L2抗体においてそれらはSGLNである。E1L2、E1H3L4及びP7のCDRを表1に示す。E1L2、E1H3L4及びP7のVH及びVLのヌクレオチド配列及びアミノ酸配列を表2に示す。
E1H3L4及びP7とmAREGとの結合を比較すると、E1H3L4はP7より僅かに強いmAREGとの結合を示す。予想されるように、前記2種類の抗体はいずれもEGFドメイン内のC-末端ペプチド(C18、171~184のアミノ酸)に結合され、前記C18ペプチドがライブラリーの選択に使用される標的であるためである(図1)。
1.マウスの免疫またはSPR分析のための抗原の製造
ヒトIgG1又はマウスIgG2aのFc断片と融合したヒトAREG(hAREG)のEGF様ドメインを293Fにおいて融合タンパク質として発現させ、それぞれhAREG-EGFd-hFc及びhAREG-EGFd-mFcと命名する。トランスフェクトの72時間後、細胞培養上清を回収し、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーによるFc-融合体AREGタンパク質を精製するために用いられる。
50μgのhAREG-EGFd-mFcを含有する1:1の抗原/アジュバントエマルジョン100μlで皮下投与することにより、6週齢のBalb/cマウス(Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd.)に対して免疫を行った。初期免疫については、完全フロイントアジュバント(Sigma)を使用した。追加免疫については、不完全フロイントアジュバント(Sigma)を使用した。追加免疫は2週間ごとに行われた。3回目の追加免疫後、毎回免疫後の1週間にELISAによりマウス血清とビオチンhAREGとの結合を評価した。高力価の抗hAREG抗体を有するマウスを、アジュバントを含まない50μgのhAREG-EGFd-mFcで腹膜内追加免疫した。追加免疫の3日後に、脾臓細胞を分離し、標準的なハイブリドーマ融合方法に従ってそれをSP2/0細胞と融合させた。
AREG mAbをヒト化するために、ネズミ類mAbの配列を使用して相同なヒト生殖系列IgG遺伝子を検索することにより、ネズミ類mAbと高い相同性を有するヒト生殖系列遺伝子(9C12、23H8及び1H9)を同定し、その後にそれらをヒト化のためのテンプレートとして選択した。ヒト化は相補性決定領域(CDR)のグラフトにより、具体的には、ネズミ類mAbのCDRを選択されたヒト生殖系列遺伝子テンプレートのヒト受容体フレームワークにグラフトすることにより行われた。このヒト化過程も各抗体のシミュレーションされた3D構造によって指導され、抗体全体とCDRループの構造及びAREG結合親和性を維持するために、ヒトフレームワーク残基をネズミ類残基に戻すように変異させた。
抗体の親和性を向上させるために、NNK縮重コドンによりhu9C12v1のHCDR3及びLCDR1のランダム突然変異を有する2つのファージディスプレイサブライブラリーを構築した。抗体サブライブラリーの選択及びスクリーニングは、AREGに対する抗体ライブラリーのスクリーニング及びE1L2抗体の親和性向上について上述したのと同様に行った。スクリーニング後に、huc9C12v1よりも結合親和性の高いヒットのみを保留した。
異なるマウスハイブリドーマmAb又はそれらのヒト化及びエンジニアリング改造されたバリアントの親和性を評価するために、Biacore T200機器を使用してSPR測定を行った。mAbを抗ヒトFc CM5バイオセンサチップの表面に捕捉し、段階希釈されたhAREG-EGFd-mFc、mAREG-EGFd-mFc又はhAREG-98aa(PeproTechから購入され、カタログ番号が100-55Bである)を抗体が結合された表面に注入し、続いて解離段階である。1対1のラングミュア結合モデル(BIA評価ソフトウェア、GE Life Sciences)を使用して結合速度(Ka)及び解離速度(Kd)を計算する。平衡解離定数(KD)は、kd/kaの比率として算出される。
抗hAREG EGFドメインモノクローナル抗体の生成
従来のハイブリドーマ融合技術に基づいて抗hAREG mAbを生成した。ELISA及びSPR測定において高い結合活性を有するMabを選択してさらなる特徴づけに用いる。数千個のハイブリドーマクローンをスクリーニングすることにより、本発明者らはhAREGに対して高い結合親和性を有する一組のmAbを同定した。ユニークな配列、結合親和性及び組換え抗体生成の高収率に基づいて、上位3つのmAb、すなわち9C12、23H8及び1H9を選択してさらに分析するために用いられる。これらの抗体を組換え発現によりmIgG1又はmIgG2aアイソタイプのマウス抗体又はキメラ抗体(マウス可変領域がヒトIgG1定常領域にグラフトされた)に製造した。
CDRグラフト及び構造モデリングを使用して、ヒト化9C12の最初のバージョンであるhu9C12v1を生成し、それはキメラ抗体ch9C12(9C12の可変領域及びヒトIgG1の定常領域を有する)に匹敵するhAREGに対する親和性を有する。hu9C12v1のhAREGに対する親和性を向上させるために、それぞれHCDR3及びLCDR3領域内にランダムな突然変異を有する2つのファージディスプレイサブライブラリーを構築した。厳密なバイオパニング選択の後、親和性が向上した抗体の小さなパネルが得られた。この抗体パネルの配列に基づいて、3種類のmAb、すなわちhu9C12v4、hu9C12v5及びhu9C12v6を生成することにより、hAREG又はmAREGとの結合親和性が向上するとともにそれらの物理化学的性質が改善された。hu9C12v1と比較して、hu9C12v4はVH-CDR2において1つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR1において6つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR2において2つのアミノ酸差異を有する。hu9C12v5は、VH-CDR3において5つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR1において5つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR2において1つのアミノ酸差異を有する。hu9C12v6は、VH-CDR3において2つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR1において5つのアミノ酸差異を有し、VK-CDR2において1つのアミノ酸差異を有する。3種類のmAbのCDRとネズミ類抗体との比較は表3に示されるとおりである。3種類のmAb及びネズミ類抗体のVH及びVLのヌクレオチド配列及びアミノ酸配列を表4に示す。3種類のmAbとhAREG又はmAREGのSPRにより特定された結合親和性を表5-6に示す。
本発明者らはCDRグラフト及び構造モデリングを使用してヒト化23H8mAbを生成した。ヒトVH生殖系列遺伝子IGHV3-21をVH-CDRグラフトに用いた。ヒトVK生殖系列遺伝子IGKV7-3、IGKV1-39及びIGKV4-1をVK-CDRグラフトに用い、3つのバージョンのヒト化23H8VK鎖を生成した。本発明者らは、ヒト化VHと3種類のヒト化VKとを組み合わせることにより、それぞれmAb hu23H8v1、hu23H8v2及びhu23H8v3を生成した。この3種類のヒト化mAbはキメラ23H8(ネズミ類可変領域及びヒトIgG1定常領域)に近いhAREGに対する親和性を有し、23H8のVK-CDRが3種類の異なるヒトVK生殖系列バックボーンへのグラフトがいずれも成功することを示す。前記ヒト化mAbにいくつかの追加の突然変異を導入して潜在的な意図しない翻訳後修飾又は免疫原性を除去し、他の3種類のバリアントであるhu23H8v4、-v5及び-v6を生成した。これらのmAbのCDRとネズミ類抗体との比較は表7に示されるとおりである。これらのmAbのVH及びVL CDRのヌクレオチド配列及びアミノ酸配列は表8に示されるとおりである。これらのmAbとhAREGのSPRで特定された結合親和性を表9-10に示す。
23H8のヒト化と類似し、ヒトVH生殖系列遺伝子IGHV3-21をVH-CDRグラフトに用いた。ヒトVK生殖系列遺伝子IGKV7-3、IGKV1-39及びIGKV4-1をVK-CDRグラフトに用いた。これらのmAbのCDRとネズミ類抗体との比較は表11に示されるとおりである。これらのmAbのVH及びVL CDRのヌクレオチド配列及びアミノ酸配列は表12に示されるとおりである。これらのmAbとhAREGのSPRで特定された結合親和性は表13に示されるとおりである。
1.抗hAREG抗体のインビトロ活性分析に用いられるAREGタンパク質の製造
C-末端にHis6及びAviタグが融合されたヒト又はマウスEGFR細胞外ドメイン(ECD)をコードするcDNAを、ビオチン化のためのBirA-hFcをコードするプラスミドと共に293F細胞に同時トランスフェクトした。トランスフェクションのの72時間後、細胞培養上清を回収し、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーによるhEGFRECD His6-Avi-ビオチン融合タンパク質又はmEGFR ECD His6-Avi-ビオチン融合タンパク質(hEFGR-ECD、mEGFR-ECD)を精製するために用いられる。
簡単に言えば、ストレプトアビジン(Sigma、5μg/mL)をU底96ウェルプレートにコーティングし、次に100nMビオチン化されたhEGFR-ECD又はmEGFR-ECDを1ウェルあたり100μLの量でプレートに捕捉した。段階希釈された濃度の異なる抗体を5nM hAREG-DLLA又は50nM mAREG-DLLAタンパク質と混合してELISAプレートに添加した。HRP結合マウス抗マウスIgG Fc抗体(Thermo Fisher)により、hAREG-DLLAとhEGFR-ECDとの結合又はmAREG-DLLAとmEGFR-ECDとの結合を検出した。
A431(ヒト類表皮癌細胞株)細胞を1時間血清飢餓状態にし、続いて単独のhAREG-DLLA(2.5nM)で処理するか又はhAREGと抗AREG抗体の混合物で1時間処理した。各処理において6ウェルプレートに約1-2×105細胞/ウェルを使用した。処理された細胞をPBSで2回洗浄した後、RIPAバッファを使用して氷上で溶解させた。次に細胞溶解物にSDS-PAGEを行い、次にウェスタンブロッティングを行った。それぞれ抗ホスホチロシンmAb(Abcam、EP774Y)及びウサギポリクローナル抗体(Cell Signaling technology、#2232)を使用してリン酸化形式のEGFR(チロシン1068)及び総EGFRを検出した。抗α-チューブリンmAb(クローンB-5-1-2、Sigma-Aldrich)を使用して細胞溶解物中のα-チューブリン発現を検出し、ウェスタンブロッティング解析のローディングコントロールとした。
抗AREG mAbのエピトープを同定するために、hAREG-EGFdとmAREG-EGFdとの間で異なるとともに異なる物理的性質を有する5つのアミノ酸を突然変異用に選択した。hAREG-EGFdの5つの異なる部位でのアミノ酸をそれぞれmAREG-EGFdの対応するアミノ酸に変更することにより、5つのhAREG-EGFdバリアントを生成した。また、mAREG-EGFdの2つの異なる部位でのアミノ酸をそれぞれhAREG-EGFdの対応するアミノ酸に変更することにより、2つのmAREG-EGFdバリアントを生成した。次にSPR(Biacore T200)を使用してこれらのバリアントと抗AREG mAbとの結合を調べた。
抗AREG mAbは、AREGとEGFRとの結合を遮断する
ヒトAREGのEGFドメインのC-末端に4つのアミノ酸(DLLA)を付加すると、組換え発現したEGFドメインの生物学的活性を大幅に向上させることが以前に示されている(Thompsonら、1996)。競合ELISAアッセイを容易にするために、本発明者らはhAREG-EGFd-DLLA-mFc(hAREG-DLLA)又はmAREG-EGFd-DLLA-mFc(mAREG-DLLA)を前記測定法においてEGFRと結合するためのリガンドとして使用した。その結果は、E1H3L4、P7及びhu9C12v4はいずれもmAREG-DLLAと競合してmEGFR-ECDと結合することを示した。この3種類のmAbにおいて、hu9C12v4は最も高い活性を示した。競合ELISAにおいてhIgG1形式を採用するhu9C12v4、hu9C12v6、hu23H8v5、hu23H8v6及びhu1H9v3についてもテストした。それらはいずれも、サブナノモルのIC50で、hAREG-DLLAと競合してhEGFR-ECDと結合する面で強力な活性を示した。
hEGFRを発現する類表皮癌細胞A431においてEGFRリン酸化に対する抗AREG mAbの抑制活性をテストした。低濃度の前記抗体はAREGにより誘導されたA431細胞のEGFRのリン酸化を遮断することに十分であった。1.2nMの23H8又は1H9は、hAREGに誘導されたEGFRのリン酸化を完全に遮断した。23H8及び1H9と比較して、9C12は相対的に弱い遮断活性を示した(図2)。
抗AREG mAbのエピトープを同定するために、hAREG-EGFdの5つの異なる部位でのアミノ酸をそれぞれmAREG-EGFdの対応するアミノ酸に変更することにより、5つのhAREG-EGFdバリアントを生成した(図3)。次にSPR(Biacore T200)を使用して前記バリアントと抗AREG mAbとの結合を調べた。2つのアミノ酸(Glu149及びHis164)が前記mAbがhAREGと結合する重要なエピトープ残基であることを同定した。Biacoreの分析で明らかになったように、hu9C12v4、hu9C12v6、hu23H8及びhu1H9 mAbについては、hAREG-H164NバリアントはmAbとの結合能力が完全に失われ、hAREG-E149Kバリアントはわずかに低下した結合活性を有し、他の3種類のhAREGバリアントはmAbとの結合に影響を与えず、His164が本発明の抗AREG mAbの結合にとって最も重要なエピトープ残基であることを確認した。huPAR34については、E149K及びH164Nバリアントは低下した結合活性を有し、他の3つの残基の変更は影響がないか又は影響が小さかった。AR558については、E149Kバリアントは結合活性が完全に失われ、他の4つの残基の変更はhAREGとAR558の結合に影響がないか又は影響が小さく、Glu149がAR558にとって最も重要なエピトープ残基であることを示した。
1.動物モデルの確立
肺胞II型細胞(AT2細胞)においてCdc42遺伝子を特異的にノックアウトすることによりCdc42 AT2ヌルマウスを生成する
AT2細胞におけるCdc42遺伝子を特異的に欠失するために、Spc-CreERノックイン対立遺伝子を持つマウスをCdc42 floxed(Cdc42flox/flox)マウスと交配させた(図4A)。Cdc42flox/floxマウスにおいて、Cdc42遺伝子の翻訳開始エクソンを含有するCdc42遺伝子のエクソン2のフランキングは2つのloxp部位を有する。Spc-CreER;Cdc42flox/floxマウスにおいて、タモキシフェンで処理した後に、Cre/loxpを介した組換えによってAT2細胞におけるCdc42遺伝子のエクソン2を特異的に欠失させた(図4B)。Spc-CreER;Cdc42flox/floxマウスはCdc42 AT2ヌルマウスと命名される。Cdc42遺伝子のエクソン2の欠失前後のCdc42DNA配列の断片は以下のとおりである。これらの全てのマウスは、動物小屋で特定の病原体のない条件下で維持されている。
Cdc42 AT2ヌルマウス及びコントロールマウスに対して、左葉切除術(肺切除術、PNX)を行った。PNX処理後の異なる時点でCdc42 AT2ヌルマウス及びコントロールマウスの肺を分析した(図5A)。本発明者らは、PNX後の21日目に、いくつかのCdc42 AT2ヌルマウスが顕著な体重軽減及び呼吸率向上を示すことを発見した。実際に、PNX後の60日目に、ほぼ50%のPNX処理されたCdc42 AT2ヌルマウスは、エンドポイント安楽死の所定の健康状態標準に達し(図5B)、PNX後の180日目に、70%を超えたPNX処理されたCdc42 AT2ヌルマウス(n=33)はそれらのエンドポイントに達した(図5B)。H&E染色は、偽手術処理及びPNX処理のコントロールマウスの肺が線維性変化が示されていないことを示した(図5C)。H&E染色は、エンドポイントでPNX処理されたCdc42 AT2ヌルマウスの肺葉全体はいずれも緻密な線維性変化を有することを示した(図5D)。
ブレオマイシン誘発肺線維症は、ヒト肺線維症の一般的な実験研究モデルである。各群における野生型FVB/Nマウス(Charles River)に単回用量のBLM(1U/1KG体重、H20055883、Hai Zheng Pfizer Inc)を気管内注入した。ブレオマイシン投与後の異なる時点で、全ての群におけるBLM処理されたマウスに対して閉鎖監視を行った。
1)IPF様肺線維症マウスモデル:体重が近い(~30g)生後3ヶ月のオスのCdc42 AT2ヌルマウスを前記実験用に選択した。1日おきに合計4回、タモキシフェン(用量:75mg/kg)でマウスに腹膜内注射した。最後の注射後の2週間後、PNXでマウスを処理した。PNX後の14日目は、線維症の発症の時点であった。PNX後の14日目に、PNX処理されたマウスを秤量して治療した。
a)1日おきに、全ての群におけるマウスの体重をモニタリングした。1日2回で全ての群におけるマウスの全体的な健康状態を密に監視した。
b)人道的エンドポイントは、総体重の軽減(初期体重の30%)により定義される。
動物研究は、承認された施設内の動物管理および使用委員会(Institutional Animal Care and Use Committee)のプロトコルの下で行われた。研究のエンドポイントで肺組織を収集した。ヒドロキシプロリンキット(Sigma、カタログ番号MAK008)により、各マウスの肺中のヒドロキシプロリン含有量を測定した。組織学的分析を使用して肺線維症スケールを評価した。肺組織を4%PFAで固定し、切片にして H&Eで染色した。肺のそれぞれの異なる領域を分析することにより、最終的な組織学的線維症スコアを割り当てた。
1)抗AREG抗体(P7):本発明者らの結果は、抗AREG(P7)抗体がCdc42 AT2ヌルマウスの体重減少を顕著に遅らせ、Cdc42 AT2ヌルマウスの生存時間を延長することができることを示した(図6A-6C)。また、抗AREG抗体(P7)はCdc42 AT2ヌルマウスの肺におけるヒドロキシプロリン含有量を顕著に低減することができる(図6D)。図6Aは治療及びサンプリング手順の一般化されたスキームを示しており、図6Bは抗AREG抗体(P7)がCdc42 AT2ヌルマウスの生存時間を延長することができることを示しており、図6Cは抗AREG抗体(P7)がCdc42 AT2ヌルマウスの体重減少を顕著に遅らせることができることを示しており、図6Dはブランク抗体で治療されたマウスと比較して、抗AREG抗体(P7)がCdc42 AT2ヌルマウスの肺におけるヒドロキシプロリン含有量を顕著に低減することができる(*,P<0.05,Student’s t検定)を示した。
1.Barkauskas, C.E.及びNoble, P.W.(2014)、組織線維症の細胞メカニズム.7.肺線維症細胞メカニズムに対する新たな知見(Cellular mechanisms of tissue fibrosis. 7. New insights into the cellular mechanisms of pulmonary fibrosis)、American journal of physiology Cell physiology 306, C987-996.
2.Li, D., He, W., Liu, X., Zheng, S., Qi, Y., Li, H., Mao, F., Liu, J., Sun, Y., Pan, L.等、(2017)、有効なヒト中和抗体は確立されたHBV 感染を Fc 依存的に減少させる(A potent human neutralizing antibody Fc-dependently reduces established HBV infections)、eLife 6: e26738.
3.Steele, M.P. 及びSchwartz, D.A.(2013)、進行性特発性肺線維症における分子メカニズム(Molecular mechanisms in progressive idiopathic pulmonary fibrosis),Annual review of medicine 64, 265-276.
4.Thompson, S.A., Harris, A., Hoang, D., Ferrer, M. 及びJohnson, G.R.(1996)、天然由来の成長因子に匹敵する生物学的活性を有するカルボキシル末端延長組換えアンフィレグリン(COOH-terminal extended recombinant amphiregulin with bioactivity comparable with naturally derived growth factor)、The Journal of biological chemistry 271, 17927-17931.
Claims (35)
- 線維症を抑制する能力を有し、好ましくは、前記線維症は、腎線維症、肝線維症、肺線維症であり、特にIPFである、単離された抗AREG抗体又はその断片。
- AREGと結合することができ、好ましくは、ヒトAREGと結合する、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。
- ヒト抗AREG抗体又はネズミ類抗AREG抗体又はヒト化抗AREG抗体又はキメラ抗AREG抗体であり、好ましくは、ヒトモノクローナル抗体(mAb)、ネズミ類mAb、ヒト化mAb又はキメラmAbである、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。
- 高い親和性でAREGと結合し、その解離定数(KD)は、好ましくは10nMより小さく、好ましくは1nM、0.1nM又は0.01nMより小さく、好ましくは1×10-8~1×10-11の範囲内にあり、より好ましくは1×10-9~1×10-11の範囲内にある、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。
- 可溶性形態のAREGと結合することができ、好ましくは、可溶性形態のAREGのEGF様ドメインと結合することができ、より好ましくは、可溶性形態のAREGのEGF様ドメイン内のC-末端と結合することができる、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。
- ヒトpro-AREGの101~184残基と結合することができ、及び/又は、ヒトpro-AREGの171~184残基と結合することができ、及び/又は、ネズミ類pro-AREGの94~177残基と結合することができ、及び/又は、ネズミ類pro-AREGの135~177残基と結合することができる、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。
- SEQ ID NO:123~132のいずれかに示されるヒトpro-AREGの101~184残基内、好ましくはSEQ ID NO:123~132のいずれかに示されるヒトpro-AREGの142~184残基内の少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ又は5つのアミノ酸と結合することができる、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。
- ヒトpro-AREGのGlu149及び/又はHis164と相互作用することができる、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。
- 可溶性形態のAREGと結合する抗体断片であり、好ましくはFab断片又はF(ab)2断片である、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。
- 重鎖相補決定領域HCDR1、HCDR2及びHCDR3を含有する重鎖可変領域、及び軽鎖相補決定領域LCDR1、LCDR2及びLCDR3を含有する軽鎖可変領域を含み、ここで、
HCDR1、HCDR2及びHCDR3は、
(1)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:3に示されるHCDR3、
(2)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:4に示されるHCDR3、
(3)SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:6に示されるHCDR3、
(4)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、
(5)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、
(6)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:11に示されるHCDR3、
(7)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:12に示されるHCDR3、
(8)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、
(9)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、
(10)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:19に示されるHCDR3、
(11)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、及び、
(12)(1)~(11)に示されるHCDR1、HCDR2、HCDR3であって、ただし、そのうちの少なくとも一つは1つ、2つ、3つ、4つ又は5つのアミノ酸の添加、欠失、保存的アミノ酸置換又はそれらの組み合わせを含むものから選択され、かつ、
LCDR1、LCDR2及びLCDR3は、
(1)SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:23に示されるLCDR3、
(2)SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:24に示されるLCDR3、
(3)SEQ ID NO:25に示されるLCDR1、SEQ ID NO:26に示されるLCDR2、SEQ ID NO:27に示されるLCDR3、
(4)SEQ ID NO:28に示されるLCDR1、SEQ ID NO:29に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、
(5)SEQ ID NO:31に示されるLCDR1、SEQ ID NO:32に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、
(6)SEQ ID NO:33に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、
(7)SEQ ID NO:35に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、
(8)SEQ ID NO:36に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、
(9)SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、
(10)SEQ ID NO:41に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、
(11)SEQ ID NO:43に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、
(12)SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、
(13)SEQ ID NO:45に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、
(14)SEQ ID NO:47に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、
(15)SEQ ID NO:48に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:49に示されるLCDR3、
(16)SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:51に示されるLCDR3、
(17)SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:52に示されるLCDR3、
(18)SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:53に示されるLCDR3、
(19)SEQ ID NO:54に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、
(20)SEQ ID NO:56に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、及び、
(21)(1)~(20)に示されるLCDR1、LCDR2、LCDR3であって、ただし、そのうちの少なくとも一つは1つ、2つ、3つ、4つ又は5つのアミノ酸の添加、欠失、保存的アミノ酸置換又はそれらの組み合わせを含むものから選択される、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。 - 重鎖相補決定領域HCDR1、HCDR2及びHCDR3を含有する重鎖可変領域、及び軽鎖相補決定領域LCDR1、LCDR2及びLCDR3を含有する軽鎖可変領域を含み、ここで、
HCDR1、HCDR2、HCDR3、LCDR1、LCDR2及びLCDR3は、
(1)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:3に示されるHCDR3、SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:23に示されるLCDR3、
(2)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:4に示されるHCDR3、SEQ ID NO:21に示されるLCDR1、SEQ ID NO:22に示されるLCDR2、SEQ ID NO:24に示されるLCDR3、
(3)SEQ ID NO:5に示されるHCDR1、SEQ ID NO:2に示されるHCDR2、SEQ ID NO:6に示されるHCDR3、SEQ ID NO:25に示されるLCDR1、SEQ ID NO:26に示されるLCDR2、SEQ ID NO:27に示されるLCDR3、
(4)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCR3、SEQ ID NO:28に示されるLCDR1、SEQ ID NO:29に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、
(5)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:10に示されるHCDR2、SEQ ID NO:9に示されるHCDR3、SEQ ID NO:31に示されるLCDR1、SEQ ID NO:32に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、
(6)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:11に示されるHCDR3、SEQ ID NO:33に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、
(7)SEQ ID NO:7に示されるHCDR1、SEQ ID NO:8に示されるHCDR2、SEQ ID NO:12に示されるHCDR3、SEQ ID NO:35に示されるLCDR1、SEQ ID NO:34に示されるLCDR2、SEQ ID NO:30に示されるLCDR3、
(8)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、SEQ ID NO:36に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、
(9)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、
(10)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、SEQ ID NO:41に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、
(11)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:13に示されるHCDR2、SEQ ID NO:14に示されるHCDR3、SEQ ID NO:43に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、
(12)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、SEQ ID NO:39に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:38に示されるLCDR3、
(13)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、SEQ ID NO:45に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、
(14)SEQ ID NO:1に示されるHCDR1、SEQ ID NO:15に示されるHCDR2、SEQ ID NO:16に示されるHCDR3、SEQ ID NO:47に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:46に示されるLCDR3、
(15)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:19に示されるHCDR3、SEQ ID NO:48に示されるLCDR1、SEQ ID NO:37に示されるLCDR2、SEQ ID NO:49に示されるLCDR3、
(16)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:51に示されるLCDR3、
(17)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:52に示されるLCDR3、
(18)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:50に示されるLCDR1、SEQ ID NO:40に示されるLCDR2、SEQ ID NO:53に示されるLCDR3、
(19)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:54に示されるLCDR1、SEQ ID NO:42に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、
(20)SEQ ID NO:17に示されるHCDR1、SEQ ID NO:18に示されるHCDR2、SEQ ID NO:20に示されるHCDR3、SEQ ID NO:56に示されるLCDR1、SEQ ID NO:44に示されるLCDR2、SEQ ID NO:55に示されるLCDR3、及び
(21)(1)~(20)に示されるHCDR1、HCDR2、HCDR3、LCDR1、LCDR2、LCDR3であって、ただし、そのうちの少なくとも一つは1つ、2つ、3つ、4つ又は5つのアミノ酸の添加、欠失、保存的アミノ酸置換又はそれらの組み合わせを含むものから選択される、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。 - 重鎖可変領域及び軽鎖可変領域を含み、
ここで、前記重鎖可変領域はSEQ ID NO:57~69から選択されるアミノ酸配列、及びSEQ ID NO:57~69のいずれかと少なくとも95%の配列同一性を有するとともにエピトープ結合活性が保たれているアミノ酸配列を有し、
ここで、前記軽鎖可変領域は、SEQ ID NO:70~89から選択されるアミノ酸配列、及びSEQ ID NO:70~89のいずれかと少なくとも95%の配列同一性を有するとともにエピトープ結合活性が保たれているアミノ酸配列を有する、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。 - 重鎖可変領域及び軽鎖可変領域を含み、ここで、前記重鎖可変領域及び前記軽鎖可変領域は、
(1)SEQ ID NO:57及びSEQ ID NO:70、
(2)SEQ ID NO:58及びSEQ ID NO:71、
(3)SEQ ID NO:59及びSEQ ID NO:72、
(4)SEQ ID NO:60及びSEQ ID NO:73、
(5)SEQ ID NO:61及びSEQ ID NO:74、
(6)SEQ ID NO:62及びSEQ ID NO:75、
(7)SEQ ID NO:63及びSEQ ID NO:76、
(8)SEQ ID NO:64及びSEQ ID NO:77、
(9)SEQ ID NO:65及びSEQ ID NO:78、
(10)SEQ ID NO:66及びSEQ ID NO:79、
(11)SEQ ID NO:66及びSEQ ID NO:80、
(12)SEQ ID NO:66及びSEQ ID NO:81、
(13)SEQ ID NO:67及びSEQ ID NO:79、
(14)SEQ ID NO:67及びSEQ ID NO:82、
(15)SEQ ID NO:67及びSEQ ID NO:83、
(16)SEQ ID NO:68及びSEQ ID NO:84、
(17)SEQ ID NO:69及びSEQ ID NO:85、
(18)SEQ ID NO:69及びSEQ ID NO:86、
(19)SEQ ID NO:69及びSEQ ID NO:87、
(20)SEQ ID NO:69及びSEQ ID NO:88、
(21)SEQ ID NO:69及びSEQ ID NO:89、及び、
(22)それぞれ(1)~(21)のいずれかと少なくとも95%の配列同一性を有するとともにエピトープ結合活性が保たれている2つのアミノ酸配列、から選択されるアミノ酸配列を有する、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。 - IgG、IgM、IgA、IgE又はIgDのアイソタイプであり、好ましくは、IgG1、IgG2、IgG3又はIgG4のアイソタイプである、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。
- AREGとEGFRとの結合を遮断することができ、及び/又は、EGFRのリン酸化を抑制することができる、請求項1に記載の抗AREG抗体又はその断片。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の抗AREG抗体又はその断片をコードする、単離されたポリヌクレオチド又は核酸。
- 同一のポリヌクレオチド又は別個のポリヌクレオチド上に、完全な重鎖可変領域又は完全な軽鎖可変領域又は両者をコードする、請求項16に記載の単離されたポリヌクレオチド又は核酸。
- 同一のポリヌクレオチド又は別個のポリヌクレオチド上に、重鎖可変領域又は軽鎖可変領域又は両者の一部をコードする、請求項16に記載の単離されたポリヌクレオチド又は核酸。
- 重鎖可変領域をコードする配列SEQ ID NO:90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、112、115及び117のいずれかに示されるDNA配列、及び/又は、
軽鎖可変領域をコードする配列SEQ ID NO:91、93、95、97、99、101、103、105、107、109、110、111、113、114、116、118、119、120、121及び122のいずれかに示されるDNA配列を含む、請求項16に記載の単離されたポリヌクレオチド又は核酸。 - 請求項1~15のいずれか一項に記載の抗AREG抗体又はその断片をコードする一つ又は複数のポリヌクレオチドを含む、単離された細胞又はベクター。
- 前記細胞はハイブリドーマ細胞である、請求項20に記載の単離された細胞又はベクター。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の抗AREG抗体又はその断片及び薬学的に許容される担体を含む組成物。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の抗AREG抗体又はその断片の、被検者におけるAREGが過剰発現、上方調節又は活性化される障害を治療するための薬物の製造における用途。
- 前記被検者は、診断、予後又は治療を必要とする哺乳動物被検者であり、好ましくは、前記哺乳動物被検者は、ヒト、馴養動物、農場動物、及び動物園、スポーツ又はペット動物を含み、例えば犬、猫、モルモット、ウサギ、ラット、マウス、馬、牛及び乳牛である、請求項23に記載の用途。
- 前記障害は線維症疾患であり、腎線維症、肝線維症、肺線維症、特にIPFを含むがこれらに限定されない、請求項24に記載の用途。
- 被検者におけるAREGが過剰発現、上方調節又は活性化される障害を治療するための方法であって、前記方法は、前記被検者に請求項1~15のいずれか一項に記載の抗AREG抗体又はその断片を投与することを含む。
- 前記障害は線維症疾患であり、腎線維症、肝線維症、肺線維症、特にIPFを含むがこれらに限定されない、請求項26に記載の方法。
- 前記被検者は、診断、予後又は治療を必要とする哺乳動物被検者であり、好ましくは、前記哺乳動物被検者は、ヒト、馴養動物、農場動物、及び動物園、スポーツ又はペット動物を含み、例えば犬、猫、モルモット、ウサギ、ラット、マウス、馬、牛及び乳牛である、請求項26に記載の方法。
- AREGタンパク質の存在を特定する方法であって、前記方法は、AREGタンパク質を含むと疑われる細胞を、請求項1~15のいずれか一項に記載の抗AREG抗体又はその断片に暴露し、前記抗AREG抗体又はその断片と前記細胞との結合を特定することを含む。
- 被検者におけるAREGが過剰発現、上方調節又は活性化される障害を診断するための方法である、請求項29に記載の方法。
- 前記障害は線維症疾患であり、腎線維症、肝線維症、肺線維症、特にIPFを含むがこれらに限定されない、請求項30に記載の方法。
- 前記被検者は哺乳動物被検者であり、好ましくは、ヒト、馴養動物、農場動物、及び動物園、スポーツ又はペット動物を含み、例えば犬、猫、モルモット、ウサギ、ラット、マウス、馬、牛及び乳牛である、請求項30に記載の方法。
- SEQ ID NO:123~132のいずれかに示されるアミノ酸配列又はSEQ ID NO:123~132のいずれかと少なくとも85%の同一性を有するアミノ酸配列を有する、単離されたAREGタンパク質。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の抗AREG抗体又はその断片を生成するために用いられるエピトープである、請求項33に記載の単離されたAREGタンパク質。
- アミノ酸Glu149及び/又はHis164を有する、請求項33に記載の単離されたAREGタンパク質。
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