JP2023521363A - 猫の顆粒球コロニー刺激因子及び血清アルブミン抗原結合断片を含む組み換えタンパク質、並びにその用途 - Google Patents
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Abstract
猫の顆粒球コロニー刺激因子及び血清アルブミンに結合する抗原結合断片を含む組み換えタンパク質、該組み換えタンパク質をコードする核酸分子、ベクター、細胞、並びにその用途に係わり、猫汎百血球減少症の治療用の組成物が提供される。
Description
[関連出願に係わる相互参照]
本出願は、2020年4月9日に出願されたKR第10-2020-0043606号に対する優先権を主張し、その開示内容は、その全体が参照として本明細書に統合される。
本出願は、2020年4月9日に出願されたKR第10-2020-0043606号に対する優先権を主張し、その開示内容は、その全体が参照として本明細書に統合される。
[電子的に提出された配列表参照]
本出願と共に提出されたASCIIテキストファイル(名称:2662-0002WO01_Sequence_Listing_ST25.txt、大きさ:48KB、生成日付:2021年4月9日)の電子的に提出された配列表の内容は、全体が本明細書に参照として含まれる。
本出願と共に提出されたASCIIテキストファイル(名称:2662-0002WO01_Sequence_Listing_ST25.txt、大きさ:48KB、生成日付:2021年4月9日)の電子的に提出された配列表の内容は、全体が本明細書に参照として含まれる。
[技術分野]
本発明は、猫の顆粒球コロニー刺激因子と血清アルブミンに結合する抗原結合断片とを含む組み換えタンパク質、該組み換えタンパク質をコードする核酸分子、ベクター、細胞、組成物、並びにその用途に関する。
本発明は、猫の顆粒球コロニー刺激因子と血清アルブミンに結合する抗原結合断片とを含む組み換えタンパク質、該組み換えタンパク質をコードする核酸分子、ベクター、細胞、組成物、並びにその用途に関する。
猫汎白血球減少症(feline panleukopenia)は、猫パルボウイルス(FPV:feline parvovirus)によって誘発されるウイルス性腸炎であり、伝染性が高く、死亡率が高く、全ての猫種に最も致命的な疾病のうち一つである。現在、猫汎白血球減少症の治療には、白血球数を増加させるための全血の輸血、顆粒球コロニー刺激因子(GCSF)投与、あるいは敗血症による脱水を防止するために、抗生物質及びビタミンA,B,Cなどが含有された輸液の静脈投与が含まれる。しかしながら、抗生物質などが含まれた輸液の静脈投与は、疾病の直接治療ではなく、輸血も、十分な量の全血を確保し難いという問題点がある。猫汎白血球減少症の治療に、GCSFの投与が広く使用されているが、治療に使用される組み換えGCSFは、猫ではないヒトに由来するhGCSFである。従って、長期間使用すれば、hGCSFに対する抗薬物抗体(ADA)が生成され、薬効や治療効能を低下させるだけではなく、急性免疫反応、自家免疫疾患のような深刻な副作用を誘発する。
また、猫の体内で分泌するホルモンのうち一つである猫GCSFは、骨髄で循環する血球の生成を調節するタンパク質として知られている。具体的には、該GCSFは、好中球の増殖及び分化を刺激し、血液内の好中球数値を増大させ、好中球減少期間を短縮させ、免疫性を回復させることに寄与する。しかしながら、該タンパク質は、生体内半減期が約4時間ないし約5時間に過ぎず、長期間、治療効能を維持するためには、何回も投与しなければならない。そのような理由により、ポリ(アルキレングリコール)誘導体のような高分子をGCSFに接合させるPEG化(PEGylation)またはハイパーグリコシル化(hyperglycosylation)が広く使用されている(韓国特許公開第10-2010-0052501号)。それは、また、化学的融合過程で生じるタンパク質変性及び免疫原性の可能性のような問題を伴う。
(a)重鎖及び軽鎖を含む抗原結合断片、及び(b)猫の顆粒球コロニー刺激因子(fGCSF)を含む組み換えタンパク質が本願に開示され、
ここで、前記重鎖は、重鎖可変ドメイン及び猫の重鎖定常1ドメインを含み、ここで、前記重鎖可変ドメインは
(1)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン1(CDR1)、
WINTYSGTKYAQKFQG(配列番号52)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン2(CDR2)、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン3(CDR3);
(2)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
RINTYNGNTGYAQRLQG(配列番号54)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(3)NYGIH(配列番号55)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISYDGSNKYYADSVKG(配列番号56)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
DVHYYGSGSYYNAFDI(配列番号57)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(4)SYAMS(配列番号58)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
VISHDGGFQYYADSVKG(配列番号59)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
AGWLRQYGMDV(配列番号60)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(5)AYWIA(配列番号61)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
MIWPPDADARYSPSFQG(配列番号62)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LYSGSYSP(配列番号63)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;あるいは
(6)AYSMN(配列番号64)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISSSGRYIHYADSVKG(配列番号65)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
ETVMAGKALDY(配列番号66)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;を含み、
ここで、前記軽鎖は、軽鎖可変ドメイン及び猫の軽鎖定常ドメインを含み、ここで、前記軽鎖可変ドメインは
(7)RASQSISRYLN(配列番号67)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASRLES(配列番号68)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSDSVPVT(配列番号69)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(8)RASQSISSYLN(配列番号70)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
AASSLQS(配列番号71)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSYSTPPYT(配列番号72)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(9)RASQSIFNYVA(配列番号73)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
DASNRAT(配列番号74)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQRSKWPPTWT(配列番号75)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(10)RASETVSSRQLA(配列番号76)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYGSSPRT(配列番号78)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(11)RASQSVSSSSLA(配列番号79)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QKYSSYPLT(配列番号80)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;あるいは
(12)RASQSVGSNLA(配列番号81)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASTGAT(配列番号82)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYYSFLAKT(配列番号83)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む。
ここで、前記重鎖は、重鎖可変ドメイン及び猫の重鎖定常1ドメインを含み、ここで、前記重鎖可変ドメインは
(1)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン1(CDR1)、
WINTYSGTKYAQKFQG(配列番号52)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン2(CDR2)、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン3(CDR3);
(2)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
RINTYNGNTGYAQRLQG(配列番号54)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(3)NYGIH(配列番号55)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISYDGSNKYYADSVKG(配列番号56)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
DVHYYGSGSYYNAFDI(配列番号57)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(4)SYAMS(配列番号58)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
VISHDGGFQYYADSVKG(配列番号59)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
AGWLRQYGMDV(配列番号60)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(5)AYWIA(配列番号61)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
MIWPPDADARYSPSFQG(配列番号62)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LYSGSYSP(配列番号63)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;あるいは
(6)AYSMN(配列番号64)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISSSGRYIHYADSVKG(配列番号65)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
ETVMAGKALDY(配列番号66)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;を含み、
ここで、前記軽鎖は、軽鎖可変ドメイン及び猫の軽鎖定常ドメインを含み、ここで、前記軽鎖可変ドメインは
(7)RASQSISRYLN(配列番号67)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASRLES(配列番号68)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSDSVPVT(配列番号69)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(8)RASQSISSYLN(配列番号70)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
AASSLQS(配列番号71)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSYSTPPYT(配列番号72)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(9)RASQSIFNYVA(配列番号73)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
DASNRAT(配列番号74)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQRSKWPPTWT(配列番号75)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(10)RASETVSSRQLA(配列番号76)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYGSSPRT(配列番号78)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(11)RASQSVSSSSLA(配列番号79)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QKYSSYPLT(配列番号80)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;あるいは
(12)RASQSVGSNLA(配列番号81)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASTGAT(配列番号82)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYYSFLAKT(配列番号83)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む。
前記組み換えタンパク質は、前記fGCSFを抗原結合断片に連結するリンカをさらに含むものでもあり得る。一部の実施例において、軽鎖と重鎖との鎖間ジスルフィド結合に位置する(i)猫の重鎖定常1ドメイン内のシステイン、及び/または(ii)猫の軽鎖定常ドメイン内のシステインは、保存され、欠失され、及び/又はシステイン以外のアミノ酸残基で置換される。
本願に開示された組み換えタンパク質の一部の実施例において、前記重鎖可変ドメインは、配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号65のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み、前記軽鎖可変ドメインは、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号82のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む。
一部の実施例において、前記重鎖可変ドメインは、配列番号1,2,3,4,5または6に対し少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。
一部の実施例において、前記軽鎖可変ドメインは、配列番号7,8,9,10,11,12または13に対し少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。
一部の実施例において、前記重鎖可変ドメインは、配列番号1,2,3,4,5または6のアミノ酸配列を含み、前記軽鎖可変ドメインは、配列番号7,8,9,10,11,12または13を含む。
一部の実施例において、前記猫の重鎖定常1ドメインは、配列番号14に対し少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の実施例において、前記猫の軽鎖定常ドメインは、配列番号15に対し少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。
一部の実施例において、前記fGCSFは、天然のfGCSFから、遊離システイン基及びO-糖鎖を除去することによって変形される。一部の実施例において、前記fGCSFは、配列番号18に対し少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の実施例において、前記fGCSFは、配列番号19に対し少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の実施例において、前記fGCSFは、配列番号19のアミノ酸配列を含む。
一部の実施例において、前記リンカは、fGCSFを、猫の重鎖定常1ドメインのC末端、重鎖可変ドメインのN末端、猫の軽鎖定常ドメインのC末端、及び/または軽鎖可変ドメインのN末端と連結する。一部の実施例において、前記リンカは、1ないし50個のアミノ酸、または1ないし20個のアミノ酸を含む。一部の実施例において、前記リンカは、(GpSs)nまたは(SpGs)nの式を含み、ここで、Gは、グリシンであり、Sは、セリンであり、pは、1ないし10の整数であり、sは、0、または1ないし10の整数であり、p+sは、20以下の整数であり、nは、1~20の整数である。
本願に開示された組み換えタンパク質をコードする核酸分子が本願に開示されている。本願に開示された核酸分子を含む発現ベクターが本願に開示されている。本願に開示された発現ベクターで形質転換された細胞が本願に開示される。
本願に開示された組み換えタンパク質を含む組成物が本願に開示されている。本願に開示された組成物、及び薬剤学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物が本願に開示される。本願に開示された組成物及びその使用指針を含むラベルを含むキットが本願に開示される。
本明細書に開示された組成物を、それを必要とする個体に投与することを含む、猫汎白血球減少症を治療する方法が本明細書に開示される。一部の実施例において、前記組成物は、個体の血液内白血球を増加させる。一部の実施例において、前記白血球は、好中球、単核球、好塩基球、またはそれらの組み合わせである。
また、それを必要とする個体において、猫汎白血球減少症を治療するための、本願に開示された組成物の使用が本願に開示される。また、それを必要とする個体において、猫汎白血球減少症の治療に使うための、本願に開示された組成物が本願に開示される。また、それを必要とする個体において猫汎白血球減少症を治療するための薬剤製造のための、本願に開示された組成物の使用が本願に開示される。
本開示内容の特定実施形態の、前述のところ、及び他の態様、特徴及び利点は、添付図面と共になされる以下の説明からさらに明白であろう。
本明細書において使用される用語、「約」及び「およそ」は、数値または数値範囲を修飾するために使用されるとき、前述の数値または数値範囲より、最大10%以上、及び最大10%以下の偏差が意図された意味内において維持されることを示す。
本明細書において使用される用語「予防」は、前記医薬組成物の投与により、猫汎白血球減少症を抑制させるか、あるいは発病を遅延させる全ての行為を意味する。
本明細書において使用される用語「治療」は、前記医薬組成物の投与により、猫汎白血球減少症の症状が好転するか、改善されるか、消失されるか、あるいは良好に変更される全ての行為を意味する。
本明細書において使用される用語「個体」は、猫汎白血球減少症の治療を必要とする個体を意味し、さらに具体的には、猫科動物、猫、飼い猫(domestic cat)、例えば、ペット猫(pet cat)を称しうる。
前記医薬組成物による予防または治療の対象疾病である「猫汎白血球減少症」は、血便、下痢、激しい脱水、栄養失調のような臨床的症状と共に、白血球の顕著な減少を特徴とする疾病であり、伝染性が非常に強く、致死率が高く、全ての猫種に致命的な疾病のうち一つである。前記猫汎白血球減少症は、猫パルボウイルス(FPV:feline parvovirus)の感染によって生じるものでもある。前記疾病の治療法として、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)の投与が広く通用されているが、抗薬物抗体(ADA:anti-drug antibody)の生成などによる治療的限界がある。
[抗体及びその断片]
本明細書においては、(a)重鎖及び軽鎖を含む抗原結合断片、及び(b)猫の顆粒球コロニー刺激因子(fGCSF)を含む組み換えタンパク質であり、
ここで、前記重鎖は、重鎖可変ドメイン及び猫の重鎖定常1ドメインを含み、ここで、前記重鎖可変ドメインは、
(1)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン1(CDR1)、
WINTYSGTKYAQKFQG(配列番号52)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン2(CDR2)、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン3(CDR3);
(2)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
RINTYNGNTGYAQRLQG(配列番号54)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(3)NYGIH(配列番号55)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISYDGSNKYYADSVKG(配列番号56)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
DVHYYGSGSYYNAFDI(配列番号57)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(4)SYAMS(配列番号58)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
VISHDGGFQYYADSVKG(配列番号59)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
AGWLRQYGMDV(配列番号60)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(5)AYWIA(配列番号61)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
MIWPPDADARYSPSFQG(配列番号62)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LYSGSYSP(配列番号63)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;あるいは
(6)AYSMN(配列番号64)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISSSGRYIHYADSVKG(配列番号65)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
ETVMAGKALDY(配列番号66)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み、
ここで、前記軽鎖は、軽鎖可変ドメイン及び猫の軽鎖定常ドメインを含み、ここで、前記軽鎖可変ドメインは、
(7)RASQSISRYLN(配列番号67)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASRLES(配列番号68)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSDSVPVT(配列番号69)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(8)RASQSISSYLN(配列番号70)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
AASSLQS(配列番号71)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSYSTPPYT(配列番号72)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(9)RASQSIFNYVA(配列番号73)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
DASNRAT(配列番号74)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQRSKWPPTWT(配列番号75)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(10)RASETVSSRQLA(配列番号76)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYGSSPRT(配列番号78)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(11)RASQSVSSSSLA(配列番号79)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QKYSSYPLT(配列番号80)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;あるいは
(12)RASQSVGSNLA(配列番号81)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASTGAT(配列番号82)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYYSFLAKT(配列番号83)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む。
本明細書においては、(a)重鎖及び軽鎖を含む抗原結合断片、及び(b)猫の顆粒球コロニー刺激因子(fGCSF)を含む組み換えタンパク質であり、
ここで、前記重鎖は、重鎖可変ドメイン及び猫の重鎖定常1ドメインを含み、ここで、前記重鎖可変ドメインは、
(1)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン1(CDR1)、
WINTYSGTKYAQKFQG(配列番号52)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン2(CDR2)、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン3(CDR3);
(2)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
RINTYNGNTGYAQRLQG(配列番号54)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(3)NYGIH(配列番号55)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISYDGSNKYYADSVKG(配列番号56)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
DVHYYGSGSYYNAFDI(配列番号57)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(4)SYAMS(配列番号58)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
VISHDGGFQYYADSVKG(配列番号59)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
AGWLRQYGMDV(配列番号60)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(5)AYWIA(配列番号61)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
MIWPPDADARYSPSFQG(配列番号62)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LYSGSYSP(配列番号63)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;あるいは
(6)AYSMN(配列番号64)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISSSGRYIHYADSVKG(配列番号65)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
ETVMAGKALDY(配列番号66)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み、
ここで、前記軽鎖は、軽鎖可変ドメイン及び猫の軽鎖定常ドメインを含み、ここで、前記軽鎖可変ドメインは、
(7)RASQSISRYLN(配列番号67)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASRLES(配列番号68)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSDSVPVT(配列番号69)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(8)RASQSISSYLN(配列番号70)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
AASSLQS(配列番号71)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSYSTPPYT(配列番号72)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(9)RASQSIFNYVA(配列番号73)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
DASNRAT(配列番号74)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQRSKWPPTWT(配列番号75)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(10)RASETVSSRQLA(配列番号76)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYGSSPRT(配列番号78)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(11)RASQSVSSSSLA(配列番号79)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QKYSSYPLT(配列番号80)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;あるいは
(12)RASQSVGSNLA(配列番号81)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASTGAT(配列番号82)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYYSFLAKT(配列番号83)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む。
前記組み換えタンパク質は、前記fGCSFを、抗原結合断片に連結するリンカをさらに含むものでもあり得る。一部の実施例において、軽鎖と重鎖とのあいだの鎖間ジスルフィド結合に位置する(i)猫の重鎖定常1ドメイン内のシステイン、及び/または(ii)猫の軽鎖定常ドメイン内のシステインは、保存され、欠失され、及び/又はシステイン以外のアミノ酸残基で置換される。
本願に開示された組み換えタンパク質の一部の実施例において、前記重鎖可変ドメインは、配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号65のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み、前記軽鎖可変ドメインは、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号82のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む。
一部の実施例において、前記重鎖可変ドメインは、配列番号1,2,3,4,5または6に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有する。
一部の実施例において、前記軽鎖可変ドメインは、配列番号7,8,9,10,11,12または13に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有する。
一部の実施例において、重鎖可変ドメインは、配列番号1,2,3,4,5または6のアミノ酸配列を含み、軽鎖可変ドメインは、配列番号7,8,9,10,11,12または13を含む。
一部の実施例において、前記猫の重鎖定常1ドメインは、配列番号14に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有する。
一部の実施例において、前記猫の軽鎖定常ドメインは、配列番号15に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有する。
一部の実施例において、前記リンカは、fGCSFを、猫の重鎖定常1ドメインのC末端、重鎖可変ドメインのN末端、猫の軽鎖定常ドメインのC末端、及び/または軽鎖可変ドメインのN末端と連結する。一部の実施例において、前記リンカは、1ないし50個のアミノ酸、または1ないし20個のアミノ酸を含む。一部の実施例において、前記リンカは、(GpSs)nまたは(SpGs)nの式を含み、ここで、Gは、グリシンであり、Sは、セリンであり、pは、1ないし10の整数であり、sは、0、または1ないし10の整数であり、p+sは、20以下の整数であり、nは、1~20の整数である。
本明細書において、組み換えタンパク質は、猫キメラ抗体断片であるFL355Fab抗体断片と猫GCSFとを融合して製造され得、前記組み換えタンパク質は、薬動学的特性が改善され、猫汎白血球減少症の治療において、白血球を治療学的に有効なレベルに増加させることが立証された。従って、本明細書においては、血清アルブミンに結合する抗原結合断片、及び猫の顆粒球コロニー刺激因子を含む組み換えタンパク質が開示される。
本明細書において使用される用語「重鎖(HCまたはCH:heavy chain)」は、抗原に特異性を付与するための十分な可変領域(VR:variable region)配列を有するアミノ酸配列を含む可変領域ドメインVH、及び3個の定常領域ドメインCH1,CH2及びCH3を含む全長重鎖及びその断片をいずれも意味する。本明細書において使用される用語「軽鎖(LCまたはCL:light chain)」は、抗原に特異性を付与するための十分な可変領域配列を有するアミノ酸配列を含む可変領域ドメインVL、及び定常領域ドメインCLを含む全長軽鎖及びその断片をいずれも意味する。
一部の実施態様において、前記アルブミンに結合する抗原結合断片は、例えば、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5または配列番号6のアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメイン、及び前記ドメインに連結された猫の重鎖定常1ドメイン;並びに、例えば、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12または配列番号13のアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメイン、及び前記ドメインに連結された猫の軽鎖定常ドメインを含むことにより、キメラ化されうる。
前記猫の重鎖定常1ドメイン及び前記猫の軽鎖定常ドメインは、IgG1抗体定常ドメインに由来するものであり得、それらのうちいずれか1以上は、軽鎖ドメインと重鎖ドメインとの間のジスルフィド結合に使用されるアミノ酸であるシステインが保存または欠失されるか、あるいはシステイン以外の他のアミノ酸残基で置換されたものでもあり得る。例えば、前記猫の重鎖定常1ドメインは、配列番号14のアミノ酸配列を含むものでもあり、前記猫の軽鎖定常ドメインは、配列番号15のアミノ酸配列を含むものでもあり得る。ドメイン内システインの欠失または置換は、前述の組み換えタンパク質を生産する過程において形質転換された細胞において、組み換えタンパク質の発現レベルを向上させるのに寄与しうる。一部の実施例において、軽鎖と重鎖とのあいだの鎖間ジスルフィド結合に位置する(i)猫の重鎖定常1ドメイン内のシステイン、及び/または(ii)猫の軽鎖定常ドメイン内のシステインは、保存または欠失されるか、あるいはシステイン以外の他のアミノ酸残基で置換される。
一部の実施例において、前記猫キメラ抗原結合断片結合は、配列番号16に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む重鎖、及び配列番号17に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖を含むものでもあり得る。
前記猫由来の顆粒球コロニー刺激因子(fGCSF)は、突然変異されていない天然型タンパク質でもあり得、それは、https://www.ncbi.nlm.nih.gov/のような既公開のデータベースから得ることができ、例えば、配列番号18のアミノ酸配列を含み得るが、それに限定されるものではない。一部の実施例において、前記猫の顆粒球コロニー刺激因子は、天然顆粒球コロニー刺激因子から、遊離システイン基及びO-糖鎖を除去することによっても変形され得、配列番号19のアミノ酸配列を含むものでもあり得るが、それに限定されるものではない。前記遊離システイン基とO-糖鎖の除去は、組み換えタンパク質の生産、分離及び精製の過程の便宜性を提供することができる。
一部の実施例において、前記fGCSFは、配列番号18に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の実施例において、前記fGCSFは、配列番号19に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の実施例において、前記fGCSFは、配列番号19のアミノ酸配列を含む。
一部の実施例において、前記血清アルブミンに結合する抗原結合断片、及び猫の顆粒球コロニー刺激因子は、リンカを介して互いに連結されうる。例えば、前記リンカは、抗原結合断片の重鎖定常1ドメインのC末端、重鎖可変ドメインのN末端、軽鎖定常ドメインのC末端、及び軽鎖可変ドメインのN末端のうちから選択されたいずれか1つの領域と、前記顆粒球コロニー刺激因子とを連結し得る。また、前記リンカは、必要により、適宜変更して使用されうる。例えば、前記リンカは、1ないし50個、または1ないし20個の任意アミノ酸または非任意アミノ酸によってなるポリペプチドでもあり得る。前記ペプチドリンカは、Gly残基、Asn残基及びSer残基を含むものでもあり得、また、Thr及びAlaのような中性アミノ酸を含むものでもあり得る。ペプチドリンカに適するアミノ酸配列は、当業界で公知にされている。機能的モイエティ間の適切な分離を達成させるため、あるいは必要なモイエティ間(inter-moiety)相互作用を維持するためのリンカ最適化を考慮し、コピー数「n」を調節することができる。当該技術分野において他のリンカも知られており、例えば、水溶性を向上させるために、極性アミノ酸残基を追加するだけではなく、柔軟性を維持させるために、T及びAのようなアミノ酸残基を追加したGリンカ及びSリンカがある。従って、前記リンカは、G,S残基及び/またはT,A残基を含む柔軟性リンカでもあり得る。前記リンカは、(GpSs)n及び(SpGs)nのうちから選択される一般式を有することができ、その場合、独立して、pは、1ないし10の整数であり、sは、0、あるいは0から10までの整数であり、p+sは、20以下の整数であり、nは、1ないし20の整数である。さらに具体的には、前記リンカの例は、(GGGGS)n(配列番号40)、(SGGG)n(配列番号41)、(SRSSG)n(配列番号42)、(SGSSC)n(配列番号43)、(GKSSGSGSESKS)n(配列番号44)、(RPPPPC)n(配列番号45)、(SSPPPPC)n(配列番号46)、(GSTSGSGKSSEGKG)n(配列番号47)、(GSTSGSGKSEGSGSTKG)n(配列番号48)、(GSTSGSGKPGSGEGSTKG)n(配列番号49)または(EGKSSGSGSESKEF)n(配列番号50)を含むものでもあり得、ここで、nは、1ないし20、または1から10の整数であり得る。
一部の実施態様において、前記リンカは、fGCSFと、猫の重鎖定常1ドメインのC末端、重鎖可変ドメインのN末端、猫の軽鎖定常ドメインのC末端、及び/または軽鎖可変ドメインのN末端を連結する。一部の実施例において、前記リンカは、(GpSs)nまたは(SpGs)nの式を含み、ここで、Gは、グリシンであり、Sは、セリンであり、pは、1ないし10の整数であり、sは、0、または1ないし10の整数であり、p+sは、20以下の整数であり、nは、1ないし20の整数である。また、前記リンカは、配列番号20または配列番号21のアミノ酸配列を含むものでもあり得るが、それに限定されるものではない。
一部の実施態様において、前記組み換えタンパク質は、猫血清アルブミンに結合する抗原結合断片を含む重鎖組み換えタンパク質の組み合わせによっても構成され得、ここで、前記抗原結合断片は、重鎖可変ドメイン及び猫の重鎖定常1ドメイン、及び猫の重鎖定常ドメインのN末端と連結された猫の顆粒球コロニー刺激因子;並びに猫血清アルブミンに結合する抗原結合断片と結合され、ここで、前記抗原結合断片は、軽鎖可変ドメイン及び猫の軽鎖定常ドメインと連結される。ここで、前記重鎖組み換えタンパク質は、配列番号22または23に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも97%、100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むものでもあり得、前記軽鎖可変ドメインを含む抗原結合断片は、配列番号17に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含むものでもあり得る。
前記組み換えタンパク質は、猫の顆粒球コロニー刺激因子の固有な生物学的活性を維持しながら、格段に改善された薬動学的特性を有することができる。
前記組み換えタンパク質は、猫の顆粒球コロニー刺激因子の固有な生物学的活性を維持しながら、格段に改善された薬動学的特性を有することができる。
本明細書において使用される用語、「抗体」(antibody及びantibodies)は、当業界の用語であり、相互交換的に使用され得、抗原に特異的に結合する抗原結合部位を有する分子を称する。抗体は、例えば、モノクローナル抗体、組み換え的に生成された抗体、ヒト抗体、猫抗体、表面露出残基変形抗体(resurfaced antibodies)、キメラ抗体、免疫グロブリン、合成抗体、2個の重鎖及び2個の軽鎖分子を含む四量体抗体、抗体軽鎖単量体、抗体重鎖単量体、抗体軽鎖二量体、抗体重鎖二量体、抗体軽鎖・抗体重鎖対、イントラボディ(intrabodies)、ヘテロ接合体抗体、単一ドメイン抗体、一価抗体、一本鎖抗体または一本鎖Fv(scFv)、ラクダ化抗体、アフィボディ、Fab断片、F(ab’)2断片、ジスルフィド連結Fv(sdFv)、抗イディオタイブ(抗Id)抗体(例えば、抗・抗Id抗体を含む)、二重特異性抗体、及び多重特異的抗体を含み得る。
抗体は、任意の類型(例:IgG、IgE、IgM、IgD、IgAまたはIgY)、任意のクラス(例:IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1またはIgA2)、または任意のサブクラス(例:免疫グロブリン分子のIgG2aまたはIgG2b)の免疫グロブリン分子であり得る。一部の実施例において、前記抗体は、猫キメラ抗体である。
本明細書において使用される用語、「バイオエフェクターモイエティ」、「抗原結合ドメイン」、「抗原結合領域」、「抗原結合部位」、及びそれと類似した用語は、前記組み換えタンパク質に抗原に対する特異性を付与するアミノ酸残基を含む組み換えタンパク質の部分を意味する(例えば、相補性決定領域(CDR))。前記抗原結合領域は、猫、齧歯類(例えば、マウス、ラットまたはハムスター)、及びヒトのような任意の動物類に由来しうる。
本明細書において使用される用語、「可変領域」または「可変ドメイン」は、相互交換的に使用され、当業界において、一般的なものである。前記可変領域は、典型的に、抗体の一部、一般的に、軽鎖または重鎖の一部、典型的に、成熟した重鎖における約110ないし120個のアミノ酸、及び成熟した軽鎖における約90ないし115個のアミノ酸を称し、それは、抗体間配列が特に異なり、特定抗原に対する特定抗体の結合と特異性とに使用される。前記配列の可変性は、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる領域に集中される一方、可変ドメインにおいて、より高度に保存された領域は、フレームワーク領域(FR)と称される。何らかの特定のメカニズムまたは理論にとらわれず、軽鎖及び重鎖のCDRは、抗原と抗体との相互作用及び特異性に係わる主な原因になると見られる。特定実施例において、前記可変領域は、ヒト可変領域である。特定実施例において、前記可変領域は、齧歯類CDRまたはマウスCDR、及びヒトフレームワーク領域(FR)を含む。特定実施例において、該可変領域は、霊長類(例えば、非ヒト霊長類)可変領域である。特定実施例において、前記可変領域は、齧歯類CDRまたはマウスCDR及び霊長類(例えば、非ヒト霊長類)フレームワーク領域(FR)を含む。
用語、「VL」及び「VLドメイン」は、抗体の軽鎖可変領域を称するために、相互交換的に使用される。用語、「VH」及び「VHドメイン」は、抗体の重鎖可変領域を称するために相互交換的に使用される。
用語「Kabatナンバリング(Kabat numbering)」、及びそれと類似した用語は、当業界に認識されており、抗体の重鎖可変領域内及び軽鎖可変領域内のアミノ酸残基、またはその抗原結合部分内のアミノ酸残基をナンバリングするシステムである。特定態様において、抗体のCDRは、Kabatナンバリングシステムによって決定され得る(例えば、Kabat EA & Wu TT (1971) Ann NY Acad Sci 190: 382-391 and Kabat EA et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242参照)。Kabatナンバリングシステムを使用して、抗体重鎖分子内のCDRは、典型的に、アミノ酸位置31ないし35(任意で、位置35(Kabatナンバリング方式において、35A及び35Bと称される)の後に1個または2個のさらなるアミノ酸を含み得る)(CDR1)、アミノ酸位置50ないし65(CDR2)、及びアミノ酸位置95ないし102(CDR3)に存在する。Kabatナンバリングシステムを使用して、抗体軽鎖分子内のCDRは、典型的に、アミノ酸位置24ないし34(CDR1)、アミノ酸位置50ないし56(CDR2)、及びアミノ酸位置89ないし97(CDR3)に存在する。一部の実施例において、本願明細書に記載された抗体のCDRは、Kabatナンバリング方式によって決定されたものである。
本明細書において使用される用語、「定常領域」または「定常ドメイン」は、相互交換可能であり、当業界において、共通した意味を有する。前記定常領域は、抗原に対する抗体の結合に直接関与しないが、Fc受容体との相互作用のような多様なエフェクター機能を示すことができる抗体部分、例えば、軽鎖及び/または重鎖のカルボキシル末端部分である。免疫グロブリン分子の定常領域は、一般的に、免疫グロブリン可変ドメインに比べ、より保存されたアミノ酸配列を有する。
本明細書において使用される用語「重鎖」は、抗体と係わって使用される場合、定常領域のアミノ酸配列に基づいて任意の別個類型、例えば、アルファ(α)、デルタ(δ)、イプシロン(ε)、ガンマ(γ)及びミュー(μ)を称し得、それらはそれぞれIgA,IgD,IgE,IgG及びIgM類型の抗体を生成し、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4のようなIgGのサブクラスを含む。
本明細書において使用される用語「軽鎖」は、抗体と係わって使用される場合、定常領域のアミノ酸配列に基づいて任意の別個類型、例えば、カッパー(κ)またはラムダ(λ)を称しうる。軽鎖アミノ酸配列は、当業界でよく知られている。特定実施例において、該軽鎖は、ヒト軽鎖である。
「結合親和力」は、一般的に、分子(例えば、抗体)の単一結合部位と、その結合パートナー(例えば、抗原)との非共有結合的相互作用の総合強度を称する。他に明示されない限り、本明細書において使用される「結合親和力」は、結合対の構成員(例えば、抗体及び抗原)間1:1相互作用を反映させた固有の結合親和力を称する。パートナーYに対する分子Xの親和力は、一般的に、解離定数(KD)によって示すことができる。該親和力は、以下のところに限定されるものではないが、平衡解離定数(KD)及び平衡結合定数(KA)を含む当業界で公知の多様な方式により、測定及び/または表現されうる。前記KDは、koff/konの商から算出される一方、KAは、kon/koffの商から算出される。konは、例えば抗原に対する抗体の、結合速度定数を称し、koffは、例えば抗原に対する抗体の、解離定数を称する。kon及びkoffは、BIAcore(登録商標)またはKinExAのような当業者に知られた技術によって決定され得る。
本明細書において使用される「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が、類似した側鎖を有するアミノ酸残基で置換されるものである。側鎖を有するアミノ酸残基ファミリーは、当業界で定義されている。そのようなファミリーは、塩基性側鎖(例:リシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例:アスパラギン酸、グルタミン酸)、電荷を帯びていない極性側鎖(例:グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン、トリプトファン)、非極性側鎖(例:アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン)、ベータ-分枝型側鎖(例:トレオニン、バリン、イソロイシン)、及び芳香族側鎖(例:チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を有するアミノ酸を含む。特定実施例において、抗体のCDR内またはフレームワーク領域内の1以上のアミノ酸残基は、類似した側鎖を有するアミノ酸残基で代替されうる。
本明細書において使用される「エピトープ」は、当業界の用語であり、抗体が特異的に結合しうる抗原の局所領域を称する。該エピトープは、例えば、ポリペプチドの連続アミノ酸(線形エピドープまたは連続エピトープ)でもあり得、あるいは該エピトープは、例えば、1つのポリペプチドまたは複数のポリペプチドの2個以上の非連続領域から共に出てくることができる(立体配置的,非線形,不連続または非連続エピトープ)。特定実施例において、抗体が結合する前記エピトープは、例えば、NMR分光法、X線回折結晶学研究、ELISAアッセイ、質量分析法とカップリングされた水素/重水素交換(例えば、液体クロマトグラフィエレクトロスプレー質量分析)、アレイベースのオリゴペプチドスキャニング分析、及び/または突然変異誘発マッピング(例:部位指定突然変異誘発マッピング)によって決定され得る。X線結晶学の場合、結晶化は、当業界に知られた任意の方法を使用して達成されることができる(例:Giege R et al., (1994) Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 50(Pt 4): 339-350; McPherson A (1990) Eur J Biochem 189: 1-23; Chayen NE (1997) Structure 5: 1269-1274; McPherson A (1976) J Biol Chem 251: 6300-6303)。抗体:抗原結晶は、周知のX線回折技術を使用しても研究され、X-PLOR(Yale University, 1992, distributed by Molecular Simulations, Inc.; Meth Enzymol (1985) volumes 114 & 115, eds Wyckoff HW et al.,; U.S. 2004/0014194)、及びBUSTER (Bricogne G (1993) Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 49(Pt 1): 37-60; Bricogne G (1997) Meth Enzymol 276A: 361-423, ed Carter CW; Roversi P et al., (2000) Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 56(Pt 10): 1316-1323を参照)のようなコンピュータソフトウェアを使用しても高精度化される。突然変異誘発マッピング研究は、当業者に知られた任意の方法を使用して達成され得る。アラニンスキャニング突然変異誘発技術を含む突然変異誘発技術に係わる説明については、例えば、Champe M et al., (1995) J Biol Chem 270: 1388-1394、及びCunningham BC & Wells JA (1989) Science 244: 1081-1085を参照する。一部の実施例において、抗体の前記エピトープは、アラニンスキャニング突然変異誘発研究を使用して決定される。
本明細書において使用される用語、「免疫特異的に結合」、「免疫特異的に認識」、「特異的に結合」、及び「特異的に認識」は、抗体の文脈において類似した用語であり、当業者によってそのような結合が理解されるところの、抗原に結合する分子(例えば、エピトープ、免疫複合体、または抗原結合サイトの結合パートナー)を称する。例えば、抗原に特異的に結合する分子は、一般的に、例えば、免疫アッセイ、BIAcore(登録商標)、KinExA3000機器(Sapidyne Instruments, Boise, ID)、または当業界に知られたその他アッセイによって決定されるところにより、他のペプチドまたはポリペプチドにより低い親和力で結合することができる。一部の実施例において、抗原に免疫特異的に結合する分子は、該分子が他の抗原に結合するときのKAに比べ、少なくとも、2log、2.5log、3log、4log、またはさらに大きいKAで該抗原に結合する。
他の実施態様において、抗原に免疫特異的に結合する分子は、類似した結合条件下において、他のタンパク質と交差反応しない。一部の実施例において、抗原に免疫特異的に結合する分子は、他のタンパク質と交差反応しない。一部の実施例において、他の関連性のない抗原に対してより高い親和力で特定抗原に結合する組み換えタンパク質が、本願に提供される。特定実施例において、特定抗原(例えば、ヒト血清アルブミン)と結合する組み換えタンパク質が本願に提供される。前記組み換えタンパク質は、他の抗原、または関連性がない抗原に比べ、特定抗原に対して、例えば、放射性免疫検定、表面プラズモン共鳴または動力学排除アッセイによって測定されたとき、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、またはそれ以上高い親和力で結合するものでもある。一部の実施例において、関連性のないタンパク質に対する本願に記載された組み換えタンパク質の結合程度は、例えば、放射性免疫検定によって測定された特定抗原に対する抗体の結合の10%、15%または20%未満である。
一部の実施態様において、猫、齧歯類(例えば、マウス、ラットまたはハムスター)及びヒトのような多様な種の抗原に結合する組み換えタンパク質が本願に提供される。一部の実施態様において、抗原の他種より高い親和力でもって猫抗原に結合する組み換えタンパク質が本願に提供される。特定実施例において、例えば、放射性免疫分析、表面プラズモン共鳴または動力学排除分析によって測定されたとき、他種に比べ、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、またはそれ以上高い親和力で猫抗原に結合する組み換えタンパク質が本願に提供される。一部の実施例において、本願において記述される組み換えタンパク質は、猫抗原に結合し、例えば、放射性免疫分析、表面プラズモン共鳴または動力学排除分析によって測定されたとき、猫抗原タンパク質に対する抗体の結合の10%、15%、または20%より少なく、他種の抗原に結合する。
本明細書において使用される用語「宿主細胞」は、任意種類の細胞、例えば、一次細胞、培養中の細胞、細胞株由来細胞であり得る。実施形態において、用語「宿主細胞」は、核酸分子によってトランスフェクトされた細胞、及びそのような細胞の子孫、または潜在的な子孫を称する。そのような細胞の子孫は、例えば、突然変異または後続世代で生じうる環境的影響、または核酸分子の宿主細胞ゲノムにおける統合により、核酸分子にトランスフェクトされた親細胞と同一ではない。
本明細書において使用される用語「有効量」は、被験者に対する治療投与の文脈において、所望する予防効果または治療効果を達成する治療の量を称する。
一部の実施態様において、前記Fabは、配列番号1,2,3,4,5または6に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む重鎖可変領域ドメインを含む。
一部の実施態様において、前記Fabは、配列番号7,8,9,10,11,12または13に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域ドメインを含む。
一部の実施態様において、前記Fabは、配列番号1,2,3,4,5または6に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む重鎖可変領域ドメイン、及び配列番号7,8,9,10,11,12または13に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域ドメインをそれぞれ含むか、あるいは前述の重鎖可変領域ドメイン及び軽鎖可変領域ドメインの任意組み合わせを含む。例えば、前記Fabは、配列番号6に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%以上、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメイン、及び配列番号13に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%以上、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメインを含むものであり得る。
一部の実施態様において、前記Fabは、配列番号16(VHCH1ドメイン)に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%以上、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む重鎖ドメイン、及び配列番号17(VL-CLドメイン)に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%以上、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖ドメインを含む。
特定の態様において、本願において記述された組み換えタンパク質は、そのVLドメイン単独、またはそのVHドメイン単独、またはその3個のVL CDR単独、またはその3個のVH CDR単独によっても記述され得る。例えば、その全体が本願に参照によって統合されるRader C et al., (1998) PNAS 95: 8910-8915を参照すれば、ヒト軽鎖またはヒト重鎖のライブラリーから、それぞれ補完的な軽鎖または重鎖を確認し、マウス抗αvβ3抗体に対するヒト化を遂行し、それは、本来の抗体の親和力に比べ、同様に高いか、あるいはより高い親和力を有するヒト化抗体変異体を提供することを記述する。また、その全体が本願に参照によって統合されるClackson T et al., (1991) Nature 352: 624-628を参照すれば、相補的な可変ドメインに係わるライブラリースクリーニング、及び特定VLドメイン(または、VHドメイン)を使用し、特定抗原と結合する抗体を生産する方法を記述する。前記スクリーニングは、ELISAによって決定されたように強力なバインダーである、特定VHドメインにつき、13個の新たなパートナー、及び特定VLドメインにつき、14個の新たなパートナーを作製した。また、その全体が本願に参照によって統合されるKim SJ & Hong HJ, (2007) J Microbiol 45: 572-577を参照すれば、相補的なVLドメインに対するライブラリー(例:ヒトVLライブラリー)スクリーニング、及び特定VHドメインを使用し、特定抗原と結合する抗体を生産する方法を記述し、選択されたVLドメインは、追加の相補的な(例:ヒト)VHドメインの選択をガイドするのにも使用されえる。
特定の態様において、抗体の前記CDRは、免疫グロブリン構造ループの位置を示すChothiaナンバリング方式によって決定され得る(例えば、Chothia C & Lesk AM, (1987), J Mol Biol 196: 901-917; Al-Lazikani B et al., (1997) J Mol Biol 273: 927-948; Chothia C et al., (1992) J Mol Biol 227: 799-817; Tramontano A et al., (1990) J Mol Biol 215(1): 175-82;及び米国特許No. 7,709,226)。典型的に、Kabatナンバリング規則を使用する場合、Chothia CDR-H1ループは、重鎖アミノ酸26ないし32,33または34に存在し、Chothia CDR-H2ループは、重鎖アミノ酸52ないし56に存在し、Chothia CDR-H3ループは、重鎖アミノ酸95ないし102に存在する一方、Chothia CDR-L1ループは、軽鎖アミノ酸24ないし34に存在し、Chothia CDR-L2ループは、軽鎖アミノ酸50ないし56に存在し、Chothia CDR-L3ループは、軽鎖アミノ酸89ないし97に存在する。Kabatナンバリング規則を使用して番号を付すとき、Chothia CDR-H1ループの末端は、ループの長さにより、H32とH34との間で異なる(それは、Kabatナンバリング体系は、挿入物をH35A及びH35Bに配するためであり、35Aまたは35Bがいずれも存在しない場合、ループは、32で終結され、35Aだけ存在する場合、ループは、33で終結され、35Aと35Bとがいずれも存在する場合、ループは、34で終結される)。
特定の態様において、血清アルブミン(例えば、猫血清アルブミン)に特異的に結合し、VLのChothia VL CDRを含む組み換えタンパク質が本願に提供される。特定態様において、血清アルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)に特異的に結合し、VHのChothia VH CDRを含む抗体が本願で提供される。特定態様において、血清アルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)に特異的に結合し、VLのChothia VL CDRを含み、VHのChothia VH CDRを含む抗体が本願で提供される。特定実施例において、血清アルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン)に特異的に結合する抗体は、1以上のCDRを含み、ここで、Chothia及びKabat CDRは、同一アミノ酸配列を有する。特定実施例において、血清アルブミンに特異的に結合し、Kabat CDR及びChothia CDRの組み合わせを含む抗体が本願で提供される。
特定の態様において、抗体の前記CDRは、Lefranc MP, (1999) The Immunologist 7: 132-136、及びLefranc MP et al., (1999) Nucleic Acids Res 27: 209-212に記載されているようなIMGTナンバリングシステムによって決定され得る。前記IMGTナンバリング体系によれば、VH-CDR1は、位置26ないし35、VH-CDR2は、位置51ないし57、VH CDR3は、位置93ないし102、VL-CDR1は、位置27ないし32、VL-CDR2は、位置50ないし52、VL-CDR3は、位置89ないし97にある。
特定の態様において、抗体の前記CDRは、MacCallum RM et al., (1996) J Mol Biol 262: 732-745によって決定され得る。また、例えば、Martin A. 「Protein Sequence and Structure Analysis of Antibody Variable Domains」, Antibody Engineering, Kontermann、及びDubel, eds., Chapter 31, pp. 422-439, Springer-Verlag, Berlin (2001)を参照する。
特定の態様において、抗体の前記CDRsは、AbMナンバリング体系によって決定され、それは、Kabat CDRとChothia構造ループとの折衷案を示すAbM超可変領域を称し、オックスフォード分子グループ抗体モデリングソフトウェア(Oxford Molecular Group, Inc.)によって使用される。
一部の実施態様において、本願に記載された抗体のVH(例えば、CDR1、CDR2またはCDR3)領域、及び/またはVL(例えば、CDR1、CDR2またはCDR3)領域による1以上のCDRの位置は、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、1個、2個、3個、4個、5個、または6個のアミノ酸位置によって異なり得る。例えば、本願に記載される抗体のCDRを定義する位置は、本願に記載された或る抗体のCDR位置と比べて、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、CDRのN末端及び/またはC末端の境界を1個、2個、3個、4個、5個または6個のアミノ酸だけ移動させることによって異なり得る。他の実施例において、本願に記載される抗体のVH(例えば、CDR1、CDR2またはCDR3)領域、及び/またはVL(例えば、CDR1、CDR2またはCDR3)領域に沿った1以上のCDRの長さは、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ異なり得る(例えば、より短いか、あるいはより長い)。
一部の実施態様において、本願に記載されるVL CDR1、VL CDR2、VL CDR3、VH CDR1、VH CDR2及び/またはVH CDR3は、本願に記載されたCDRのうち1以上と比べて、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ短いものであり得る。他の実施例において、本願に記載されるVL CDR1、VL CDR2、VL CDR3、VH CDR1、VH CDR2及び/またはVH CDR3は、本願に記載されたCDRのうち1以上と比べて、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ長いものであり得る。他の実施例において、本願に記載されるVL CDR1、VL CDR2、VL CDR3、VH CDR1、VH CDR2及び/またはVH CDR3のアミノ末端は、本願に記載されたCDRのうち1以上と比べて、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、
1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ延長されることができる。他の実施例において、本願に記載されるVL CDR1、VL CDR2、VL CDR3、VH CDR1、VH CDR2及び/またはVH CDR3のカルボキシ末端は、本願に記載されたCDRのうち1以上と比較し、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ延長されうる。他の実施例において、本願に記載されるVL CDR1、VL CDR2、VL CDR3、VH CDR1、VH CDR2及び/またはVH CDR3のアミノ末端は、本願に記載されたCDRのうち1以上と比較し、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ短くなることができる。他の実施例において、本願に記載されるVL CDR1、VL CDR2、VL CDR3、VH CDR1、VH CDR2及び/またはVH CDR3のカルボキシ末端は、本願に記載されたCDRのうち1以上と比べて、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ短くなることができる。当業界で公知の任意の方法が、抗原に対する免疫特異的結合が維持されるか否かということを確認するために使用され、例えば、本願の「実施例」欄に記述された結合アッセイ及びその条件が使用されうる。
1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ延長されることができる。他の実施例において、本願に記載されるVL CDR1、VL CDR2、VL CDR3、VH CDR1、VH CDR2及び/またはVH CDR3のカルボキシ末端は、本願に記載されたCDRのうち1以上と比較し、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ延長されうる。他の実施例において、本願に記載されるVL CDR1、VL CDR2、VL CDR3、VH CDR1、VH CDR2及び/またはVH CDR3のアミノ末端は、本願に記載されたCDRのうち1以上と比較し、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ短くなることができる。他の実施例において、本願に記載されるVL CDR1、VL CDR2、VL CDR3、VH CDR1、VH CDR2及び/またはVH CDR3のカルボキシ末端は、本願に記載されたCDRのうち1以上と比べて、抗原に対する免疫特異的結合が維持される範囲(例えば、実質的に維持、例えば、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%)において、1個、2個、3個、4個、5個、またはそれ以上のアミノ酸だけ短くなることができる。当業界で公知の任意の方法が、抗原に対する免疫特異的結合が維持されるか否かということを確認するために使用され、例えば、本願の「実施例」欄に記述された結合アッセイ及びその条件が使用されうる。
2個の配列(例えば、アミノ酸配列または核酸配列)間のパーセント同一性の決定は、数学的アルゴリズムを使用しても達成され得る。2つのシークエンスの比較に使用される数学的アルゴリズムの具体的な非限定的例としては、Karlin S & Altschul SF (1993) PNAS 90: 5873-5877のように変形されたKarlin S & Altschul SF (1990) PNAS 87: 2264-2268のアルゴリズムがある。そのようなアルゴリズムは、Altschul SF et al., (1990) J Mol Biol 215: 403のNBLASTプログラム及びXBLASTプログラムに統合されている。BLASTヌクレオチド検索はNBLASTヌクレオチドプログラムパラメータ設定、例えば、スコア=100、単語長=12で遂行され、本願に記載された核酸分子と相同性であるヌクレオチド配列を得ることができる。BLASTタンパク質検索はXBLASTプログラムパラメータ設定、例えば、スコア=50、単語長=3で遂行され、本願に記載されたタンパク質分子と相同性であるアミノ酸配列を得ることができる。比較目的のためのギャップ整列を得るために、Altschul SF et al., (1997) Nuc Acids Res 25: 3389 3402に記載されているように、Gapped BLASTが活用されうる。代替として、分子間の遠縁の関係を探索する反復的な検索を行うためにPSI BLASTが使用され得る(同上)。BLAST,Gapped BLAST及びPSI Blastプログラムを使用する場合、各プログラム(例:XBLAST及びNBLAST)のデフォルトパラメータを使用することができる(例:worldwide web(ncbi.nlm.nih.gov)のNCBI(National Center for Biotechnology Information)参照)。配列比較に使用される数学的アルゴリズムの他の特定非制限的例は、Myers and Miller, 1988, CABIOS 4: 11 17のアルゴリズムである。そのようなアルゴリズムは、GCGシークエンス整列ソフトウェアパッケージの一部であるALIGNプログラム(バージョン2.0)に統合されている。アミノ酸配列を比較するために、ALIGNプログラムを使用するとき、PAM120加重値残基表、ギャップ長ペナルティ12及びギャップペナルティ4が使用されうる。
2個の配列間のパーセント同一性は、ギャップを許容するか、あるいは許容せず、前述のところと類似した技術を使用して決定され得る。該パーセント同一性を計算するとき、典型的に、正確なマッチだけがカウントされる。
本願に開示された組み換えタンパク質は、検出可能な標識または物質に、融合または接合されうる(例えば、共有結合または非共有連結)。検出可能な標識または物質の例としては、グルコースオキシダーゼのような酵素標識;ヨード(125I、121I)、炭素(14C)、硫黄(35S)、トリチウム(3H)、インジウム(121In)及びテクネチウム(99Tc)のような放射性同位元素;ルミノールのような発光性ラベル;並びにフルオレセイン及びローダミンのような蛍光標識、並びにビオチンを含む。そのような標識された抗体は、抗原タンパク質を検出するのに使用され得る。
[抗体生産]
1つの例示的な実施例によれば、猫血清アルブミンに結合する抗原結合断片を含む組み換えタンパク質(APB-F1)が製造され、ここで、前記抗原結合断片は、猫の重鎖定常1ドメイン及び猫の軽鎖定常ドメイン、並びに前記猫の重鎖定常1ドメインに融合された突然変異猫の顆粒球コロニー刺激因子と連結される。それぞれの因子が有している生物学的活性を維持しながら、組み換えタンパク質を高収率で得ることができることを確認した。
1つの例示的な実施例によれば、猫血清アルブミンに結合する抗原結合断片を含む組み換えタンパク質(APB-F1)が製造され、ここで、前記抗原結合断片は、猫の重鎖定常1ドメイン及び猫の軽鎖定常ドメイン、並びに前記猫の重鎖定常1ドメインに融合された突然変異猫の顆粒球コロニー刺激因子と連結される。それぞれの因子が有している生物学的活性を維持しながら、組み換えタンパク質を高収率で得ることができることを確認した。
他の態様は、(a)前記細胞を培養する段階、及び(b)前記培養された細胞から、組み換えタンパク質を回収する段階を含む組み換えタンパク質を製造する方法を提供する。前記細胞は、多様な培地において培養され得る。商業的に利用可能な培地は、制限なしに培養培地として使用され得る。当業者に知られた他の全ての必須補充剤も、適切な濃度で含まれうる。培養条件、例えば、温度、pHなどは、発現のために選択された宿主細胞と共に以前に使用された条件であり、当業者に自明であろう。組み換えタンパク質の回収は、例えば、遠心分離または限外濾過によって不純物を除去し、例えば、親和性クロマトグラフィなどによって結果物を精製することによって遂行され得る。他の追加精製技術、例えば、陰イオン交換クロマトグラフィまたは陽イオン交換クロマトグラフィ、疎水性相互作用クロマトグラフィ、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィなどが使用されうる。
本願に開示された組み換えタンパク質は、抗体合成について当業界に知られた任意の方法、例えば、化学的合成技術または組み換え発現技術によって生成され得る。本願に記述された方法は、他に指示されない限り、分子生物学、微生物学、遺伝子分析、組み換えDNA、有機化学、生化学、PCR、オリゴヌクレオチドの合成及び修飾、核酸ハイブリダイゼーション、及び関連技術分野の関連分野において一般的な技術を使用する。そのような技術は、例えば、ここに引用された参照文献に記述されており、該文献に完全に説明されている。例えば、Maniatis T et al., (1982) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press; Sambrook J et al., (1989), Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press; Sambrook J et al., (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY; Ausubel FM et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons (1987 and annual updates); Current Protocols in Immunology, John Wiley & Sons (1987 and annual updates) Gait (ed.) (1984) Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Eckstein (ed.) (1991) Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach, IRL Press; Birren B et al., (eds.) (1999) Genome Analysis: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press参照。
一部の実施態様において、本願に記載された組み換えタンパク質(例えば、組み換え抗体)は、例えば、合成、DNA配列の遺伝工学を介する生成を含む任意の手段により、製造、発現、生成または分離された抗体である。特定実施例において、そのような抗体は、動物または哺乳動物(例えば、ヒト)の生体内抗体生殖系列レパートリー内に自然に存在しない配列(例えば、DNA配列またはアミノ酸配列)を含む。
一部の態様において、本願に記載された細胞または宿主細胞を培養することを含む、本願に記載された組み換えタンパク質の製造方法が、本願に提供される。一部態様において、本願に記載された細胞または宿主細胞(例えば、本願に記載された抗体をコードするポリヌクレオチドを含む細胞または宿主細胞)を使用して抗体を発現(例えば、組み換え的な発現)することを含む、組み換えタンパク質の製造方法が本願に提供される。一部の実施例において、前記細胞は、単離された細胞である。一部の実施例において、外因性ポリヌクレオチドが前記細胞内に導入されている。一部の実施例において、前記方法は、前記細胞または宿主細胞から得られた抗体を精製することをさらに含む。
抗体は、ハイブリドーマ、組み換え及びファージディスプレイ技術、またはそれらの組み合わせの使用を含む当業界に知られた非常に多様な技術を使用して製造することができる。例えば、モノクローナル抗体は、当業界に知られており、例えば、Harlow E & Lane D, Antibodies: A Laboratory Manual, (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2nd ed. 1988); Hammerling GJ et al., in: Monoclonal Antibodies and T-Cell Hybridomas 563 681 (Elsevier, NY, 1981)に教示される。本明細書において使用される用語「モノクローナル抗体」は、ハイブリドーマ技術を介して生産された抗体に限定されるものではない。例えば、該モノクローナル抗体は、本願に記載された抗体を、外因的に発現する宿主細胞から組み換え的にも生成されえる。
本明細書において使用される用語「モノクローナル抗体」は、単一細胞(例えば、組み換え抗体を生産するハイブリドーマまたは宿主細胞)によって生成された抗体であり、ここで、前記抗体は、例えば、当業界または本願に提供された実施例において知られたELISAまたは他の抗原結合アッセイ、または競合的結合アッセイによって決定されるところにより抗原(例:ヒト血清アルブミン)と免疫特異的に結合する。特定実施例において、該モノクローナル抗体は、キメラ抗体またはヒト化抗体であり得る。特定実施例において、該モノクローナル抗体は、一価抗体または多価(例えば、二価)抗体であり得る。特定実施例において、該モノクローナル抗体は、Fab断片またはF(ab’)2断片であり得る。本願に記載されたモノクローナル抗体は、例えば、文献Kohler G & Milstein C (1975) Nature 256:495に記載されたハイブリドーマ方法によって製造されるか、あるいは、例えば、本願に記載されているような技術を使用し、例えば、ファージライブラリーから分離され得る。クローン細胞株、及びそれによって発現されるモノクローナル抗体の製造のための他の方法は、当業界で周知である(例えば、文献Chapter 11 in: Short Protocols in Molecular Biology, (2002) 5th Ed., Ausubel FM et al., supra参照)。
ハイブリドーマ技術を使用し、特定抗体を生産してスクリーニングする方法は、ルーチンであり当業界でよく知られている。例えば、ハイブリドーマ方法において、マウス、または他の適切な宿主動物、例えば、羊、山羊、兎、ラット、ハムスターまたはマカク猿(macaque monkey)は、免疫化に使用される抗原(例:ヒト血清アルブミン)に特異的に結合しうる抗体を生産するか又は生産の能力を有するリンパ球を誘導するために免疫化される。代替として、該リンパ球は、インビトロで免疫化されうる。その後、該リンパ球は、ポリエチレングリコールのような適切な融合剤を使用して骨髄腫細胞と融合され、ハイブリドーマ細胞を形成する(Goding JW(Ed), Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, pp. 59-103 (Academic Press, 1986))。さらには、RIMMS(反復的免疫化多重部位)技術を使用して動物を免疫化することができる(この全体が参照として含まれるKilpatrick KE et al., (1997) Hybridoma 16: 381-9)。
本願に記載された抗体は、当業者に知られた任意の技術によって生成され得る。例えば、本願に記載されたFab断片及びF(ab’)2断片は、パパイン(Fab断片生成)またはペプシン(F(ab’)2断片生成)のような酵素を使用した、免疫グロブリン分子のタンパク質分解切断によっても生成され得る。該Fab断片は、四量体抗体分子の2つの等しいアームのうち一つに該当し、重鎖のVHドメイン及びCH1ドメインと対をなす完全な軽鎖を含む。F(ab’)2断片は、ヒンジ領域においてジスルフィド結合で連結された四量体抗体分子の2つの抗原結合アームを含む。
さらには、本願に記載された抗体はまた、当業界に知られた多様なファージディスプレイ方法を使用しても生成され得る。該ファージディスプレイ方法において、タンパク質は、それらをコードするポリヌクレオチド配列を保有するファージ粒子の表面にディスプレイされる。特に、VHドメイン及びVLドメインをコードするDNA配列が、動物cDNAライブラリー(例えば、影響を受けた組織のヒトcDNAライブラリーまたは鼠cDNAライブラリー)から増幅される。前述のVHドメイン及びVLドメインをコードするDNAは、PCRにより、scFvリンカと共に組み換えられ、ファージミドベクターにクローニングされる。前記ベクターは、E. coliに電気穿孔され、前記E. coliは、ヘルパーファージで感染される。そのような方法において使用されるファージは、一般的に、fd及びM13を含むフィラメントファージであり、VHドメイン及びVLドメインは、一般的に、ファージ遺伝子IIIまたは遺伝子VIIIに組み換え的に融合される。特定抗原に結合する抗体を発現するファージは、例えば、抗原を用いて、例えば標識された抗原、又は固体表面もしくはビーズに結合されたかもしくは捕獲された抗原を使用して選択又は同定されうる。本願に記載された抗体を製造するのに使用されうるファージディスプレイ方法の例は、Brinkman U et al., (1995) J Immunol Methods 182: 41-50; Ames RS et al., (1995) J Immunol Methods 184: 177-186; Kettleborough CA et al., (1994) Eur J Immunol 24: 952-958; Persic L et al., (1997) Gene 187: 9-18; Burton DR & Barbas CF (1994) Advan Immunol 57: 191-280; PCT/GB91/001134; WO90/02809, WO91/10737, WO92/01047, WO92/18619, WO93/11236, WO95/15982, WO95/20401及びWO97/13844;並びに米国特許Nos. 5,698,426, 5,223,409, 5,403,484, 5,580,717, 5,427,908, 5,750,753, 5,821,047, 5,571,698, 5,427,908, 5,516,637, 5,780,225, 5,658,727, 5,733,743及び5,969,108に開示されたものを含む。
前記参照文献に記載されているように、ファージ選択後、ファージ由来の前記抗体コード領域が分離され、ヒト抗体を含む抗体を生成するのに使用され、哺乳動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、酵母及びバクテリア、例えば、下記記述されたところを含む任意の所望する宿主において発現され得る。Fab、Fab’及びF(ab’)2断片のような抗体を組み換え的に生産する技術は、また、WO92/22324; Mullinax RL et al., (1992) BioTechniques 12 (6): 864-9; Sawai H et al., (1995) Am J Reprod Immunol 34: 26-34;及びBetter M et al., (1988) Scienceに開示された技術のような当業界に知られた方法を使用しても利用され得る。
一部の態様において、抗体を生成するために、VHヌクレオチド配列またはVLヌクレオチド配列、制限部位、及び前記制限部位を保護するための側面配列を含むPCRプライマーが、テンプレート、例えばscFvから、VH配列またはVL配列を増幅するために使用され得る。当業者に知られたクローニング技術を活用して、PCRによって増幅されたVHドメインは、VH定常領域を発現するベクターにクローニングされ、PCRによって増幅されたVLドメインは、VL定常領域、例えば、ヒトカッパ定常領域及びヒトラムダ定常領域を発現するベクターにクローニングされ得る。前述のVHドメイン及びVLドメインは、また、必要な定常領域を発現する1つのベクターにクローニングされ得る。次に、重鎖転換ベクター及び軽鎖転換ベクターは、当業者に知られた技術を使用して、細胞株内に共トランスフェクトされ、抗体、例えば、IgGを発現する、安定した細胞株または一時的な細胞株を生成する。
キメラ抗体は、抗体の異なる部分が異なる免疫グロブリン分子に由来している分子である。例えば、該キメラ抗体は、猫抗体の定常領域に融合されたヒトモノクローナル抗体の可変領域を含むものであり得る。該キメラ抗体を生産する方法は、当業界に知られている。例えば、Morrison SL (1985) Science 229: 1202-7; Oi VT & Morrison SL (1986) BioTechniques 4: 214-221; Gillies SD et al., (1989) J Immunol Methods 125: 191-202;並びに米国特許Nos. 5,807,715, 4,816,567, 4,816,397及び6,331,415を参照する。
猫キメラ抗体は、猫免疫グロブリンのアミノ酸配列を実質的に有するフレームワーク領域、及びヒト免疫グロブリンのアミノ酸配列を実質的に有するCDRを含み、あらかじめ決定された抗原に結合することができる。
[ポリヌクレオチド、ベクター及び細胞]
本願に開示された組み換えタンパク質をコードする核酸分子が本願に開示されている。
本願に開示された組み換えタンパク質をコードする核酸分子が本願に開示されている。
本願に開示された核酸分子を含む発現ベクターが本願に開示されている。
本願に開示された発現ベクターで形質転換された細胞が本願に開示されている。
前述の核酸、発現ベクター及び形質転換細胞は、前述の組み換えタンパク質、または組み換えタンパク質をコードする核酸をそのまま含むか、あるいはそれらを使用するので、共通する説明は、省略する。
例えば、一部態様において、前記組み換えタンパク質は、組み換えタンパク質をコードする核酸を単離することによって生産され得る。前記核酸は、単離され、複製可能なベクターに挿入され、追加クローニング(DNA増幅)または追加発現を行う。それを基に、他の態様は、前記核酸を含むベクターに係わる。
本明細書において使用される用語「核酸」は、DNA(gDNA及びcDNA)分子、並びにRNA分子を包括的に含み、核酸の基本単位であるヌクレオチドは、天然ヌクレオチドだけではなく、修飾された糖または塩基モイエティを有する類似体を含む。
前記核酸は、前記ヌクレオチド配列と実質的な同一性を示すヌクレオチド配列を含むと解釈される。実質的な同一性は、本開示のヌクレオチド配列と別の選択的配列とが可能な限り互いに対応するように整列され、前記整列された配列が、当業界で一般的に使用されるアルゴリズムを利用して分析される場合、少なくとも80%の相同性、さらに具体的には、少なくとも90%の相同性、そして最も具体的には、少なくとも95%の相同性を示すヌクレオチド配列を意味する。
前記組み換えタンパク質をコードするDNAは、一般的な過程(例えば、組み換えタンパク質をコードするDNAに特異的に結合しうるオリゴヌクレオチドプローブを使用すること)を使用することによって容易に単離されるか、あるいは合成される。多くのベクターが使用されうる。ベクター成分は、一般的に、シグナル配列、複製基点、1以上のマーカー遺伝子、エンハンサ要素、プローモーター及び転写終結配列のうち1以上を含むが、それらに限定されるものではない。
本願に使用された用語「ベクター」は、宿主細胞において、標的遺伝子を発現するための手段として、プラスミドベクター、コスミドベクター、バクテリオファージベクター、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター及びアデノ関連ウイルスベクターのようなウイルスベクターを含む。前記ベクターにおいて、組み換えタンパク質をコードする核酸は、プローモーターに作動可能に連結される。
「作動可能に連結」は、核酸発現調節配列(例:プローモーター、シグナル配列、または転写調節因子結合位置のアレイ)と、他の核酸配列との機能的な結合を意味し、それにより、前記調節配列は、前記他の核酸配列の転写及び/または翻訳を調節することになる。
原核細胞が宿主として使用される場合、転写を指示することができる強力なプローモーター(例えば、tacプローモーター、lacプローモーター、lacUV5プローモーター、lppプローモーター、pLλプローモーター、pRλプローモーター、rac5プローモーター、ampプローモーター、recAプローモーター、SP6プローモーター、trpプローモーター及びT7プローモーターなど)、翻訳開始のためのリボソーム結合部位、及び転写/翻訳終結配列が一般的に含まれる。例えば、真核細胞を宿主にする場合には、哺乳動物細胞のゲノムに由来するプローモーター(例:メタロチオニンプローモーター、β-アクチンプローモーター、ヒトヘモグロビンプローモーター及びヒト筋肉クレアチンプローモーター)、または哺乳動物ウイルスに由来するプローモーター(例:アデノウイルス後期プローモーター、ワクシニアウイルス7.5Kプローモーター、SV40プローモーター、サイトメガロウイルス(CMV)プローモーター、HSVのtkプローモーター、マウス乳癌ウイルス(MMTV)プローモーター、HIVのLTRプローモーター、モロニーウイルスのプロモーター、エプスタインバールウイルス(EBV)のプローモーター、及びラウス肉腫ウイルス(RSV)のプローモーター)が利用され、転写終結配列として、ポリアデニル化配列を一般的に有する。一部の場合、前記ベクターは、そこから発現される組み換えタンパク質の精製を容易にするために、他の配列と融合され得る。前述の融合される配列は、例えば、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(Pharmacia、米国)、マルトース結合タンパク質(NEB、米国)、FLAG(IBI、米国)及び6xHis(hexahistidine;Quiagen、米国)などを含む。前記ベクターは、選択的マーカーとして、当業界で一般的に使用される抗生物質耐性遺伝子、例えば、アンピシリン、ゲンタマイシン、カルベニシリン、クロラムフェニコール、ストレプトマイシン、カナマイシン、ジェネティシン、ネオマイシン及びテトラサイクリンに対する耐性遺伝子を含む。
さらに他の態様において、本開示内容は、前述のベクターで形質転換された細胞を提供する。本発明の組み換えタンパク質を生産するのに使用される前記細胞は、原核細胞、酵母細胞または高等真核細胞であり得るが、それらに限定されるものではない。大腸菌(Escherichia coli)、枯草菌及びバチルス・チューリンゲンシスのようなバシラス属菌株、ストレプトマイセス(Streptomyces)、シュードモナス(Pseudomonas)(例えば、シュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida))、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、並びにブドウ球菌(Staphylococcus)(例えば、スタフィロコックス・カルノスス(Staphylococcus carnosus))のような原核宿主細胞を利用することができる。ただし、動物細胞が最大の関心を集めており、有用な宿主細胞株の例としては、COS-7、BHK、CHO(GS null CHO-K1)、CHOK1、DXB-11、DG-44、CHO/-DHFR、CV1、COS-7、HEK293、BHK、TM4、VERO、HELA、MDCK、BRL3A、W138、HepG2、SK-Hep、MMT、TRI、MRC5、FS4、3T3、RIN、A549、PC12、K562、PER。C6、SP2/0、NS-0、U20SまたはHT1080を含むが、それらに限定されるものではない。
本明細書において使用される用語「形質転換」は、本来の細胞が有していたところと異なる種類の外来遺伝子を有するDNA鎖断片またはプラスミドが細胞に浸透し、元来細胞に存在していたDNAと結合することにより、細胞の遺伝形質を変化させる分子生物学的技術を意味する。前記形質転換は、前記組み換えタンパク質遺伝子を含む発現ベクターが宿主細胞に挿入されることを意味する。
抗原に免疫特異的に結合する本願に記載された組み換えタンパク質(例えば、可変軽鎖領域及び/または可変重鎖領域)をコードするヌクレオチド配列を含む核酸分子及びベクター、例えば、宿主細胞(例えば、大腸菌及び哺乳動物細胞)における組み換え発現のためのポリヌクレオチドを含むベクターが本願に提供される。本願に提供された任意の抗体をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドだけではなく、そのようなポリヌクレオチド配列を含むベクター、例えば、宿主細胞(例えば哺乳動物細胞)におけるその効率的な発現のための発現ベクターが本願に提供される。
本願に使用された用語「単離された」ポリヌクレオチドまたは核酸分子は、核酸分子の天然供給源(例:マウスまたはヒト)に存在する他の核酸分子から分離されたものである。さらに、cDNA分子のような「単離された」核酸分子は、組み換え技術によって生産されるとき、他の細胞物質または培養培地が実質的に伴わないものであるか、あるいは化学的に合成されるとき、化学的前駆体、またはその他化学物質が実質的に伴わないものであり得る。例えば、文言「実質的にない」は、他の物質、例えば、細胞物質、培養培地、その他核酸分子、化学的前駆体、及び/またはその他化学物質を、約15%,10%,5%,2%,1%,0.5%または0.1%未満(特に、約10%未満)に有するポリヌクレオチドまたは核酸分子の調製物を含む。一部の実施例において、本願に記載された抗体をコードする核酸分子は、単離されるか、あるいは精製される。
本願においては、抗原ポリペプチド(例えば、ヒト血清アルブミン)に免疫特異的に結合し、本明細書に記載されているようなアミノ酸配列を含む抗体だけではなく、抗原ポリペプチドに結合するために、該抗体と競合するか(例えば、用量依存的な方式により)、あるいは前記抗体と同一エピトープに結合する抗体をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドが本願に提供される。
本願に記載された抗体の軽鎖または重鎖をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドが本願に提供される。前記ポリヌクレオチドは、本願に記載された抗体のVL FR及びCDRを含む軽鎖をコードするヌクレオチド配列を含むものであり得る。前記ポリヌクレオチドは、本願に記載された抗体のVH FR及びCDRを含む重鎖をコードするヌクレオチド配列を含むものであり得る。
本願に記載されたヒト血清アルブミンに対する抗体の3個のVL鎖CDR、例えば、VL CDR1、VL CDR2及びVL CDR3を含むVL鎖CDR、及び本願に記載されたヒト血清アルブミンに対する抗体の3個のVH鎖CDR、例えば、VH CDR1、VH CDR2及びVH CDR3を含むVH鎖CDRを含むFabを含む組み換えタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドが提供される。
VLドメインを含む組み換えタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドが本願で提供される。
特定の実施態様において、本願に記載されたポリヌクレオチドは、本願に記載されたアミノ酸配列(例えば、配列番号7,8,9,10,11,12または13)を含む軽鎖可変領域を含む本願に提供された組み換えタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含み、ここで、前記抗体は、血清アルブミンに免疫特異的に結合する。
特定実施態様において、本願に記載されたポリヌクレオチドは、本願に記載されたアミノ酸配列(例えば、配列番号1,2,3,4,5または6)を含む重鎖可変領域を含む本願に提供された抗体をコードするヌクレオチド配列を含み、ここで、前記抗体は、血清アルブミンに免疫特異的に結合する。
特定の側面において、軽鎖及び重鎖、例えば、別個の軽鎖及び重鎖を含む抗体をコードするヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドが本願に提供される。軽鎖に関して、一部の実施例において、本願に提供されたポリヌクレオチドは、カッパ軽鎖をコードするヌクレオチド配列を含む。他の実施例において、本願に提供されたポリヌクレオチドは、ラムダ軽鎖をコードするヌクレオチド配列を含む。さらに他の実施例において、本願に提供されたポリヌクレオチドは、ヒトカッパ軽鎖またはヒトラムダ軽鎖を含む本願に記載された抗体をコードするヌクレオチド配列を含む。一部の実施例において、本願に提供されたポリヌクレオチドは、血清アルブミンに免疫特異的に結合する抗体をコードするヌクレオチド配列を含み、ここで、前記抗体は、軽鎖を含み、ここで、VLドメインのアミノ酸配列は、下記提示された配列番号:7,8,9,10,11,12または13のアミノ酸配列を含むものでもあり、ここで、前記軽鎖の定常領域は、猫カッパ軽鎖定常領域のアミノ酸配列を含む。
また、例えば、コドン/RNA最適化、異種シグナル配列への代替、及びmRNA不安定要素の除去によって最適化された抗体またはその断片をコードするポリヌクレオチドが本願で提供される。mRNAにおいて、コドン変化を導入する、及び/又は抑制領域を除去することにより、組み換え発現のための抗体またはその断片(例えば、軽鎖、重鎖、VHドメインまたはVLドメイン)をコードする最適化された核酸を生成する方法は、例えば、米国特許Nos.5,965,726;6、174,666;6,291,664;6,414,132;6,794,498に説明された最適化方法を適用して遂行され得る。例えば、RNA内の潜在的スプライス部位及び不安定要素(例:A/Tリッチ要素またはA/Uリッチ要素)が、核酸配列によってコードされたアミノ酸を変更しないまま突然変異され、組み換え発現のためのRNAの安定性を増大させることができる。前記変更は、例えば、同一アミノ酸に係わる代替コドンを使用し、遺伝暗号の縮退性を活用する。一部の実施例において、保存的突然変異、例えば、元来アミノ酸と類似した化学的構造、特性及び/または機能を有する類似したアミノ酸をコードするように、1以上のコドンを変更することが望ましくなり得る。
特定の実施態様において、本願に記載された抗体またはその断片(例えば、VLドメインまたはVHドメイン)をコードする最適化されたポリヌクレオチド配列は、本願に記載された抗体またはその断片(例えば、VLドメインまたはVHドメイン)をコードする最適化されていないポリヌクレオチド配列のアンチセンス(例えば、相補的)ポリヌクレオチドにハイブリダイズすることができる。特定実施例において、本願に記載された抗体または断片をコードする最適化されたヌクレオチド配列は、高いストリンジェンシー条件下において、本願に記載された抗体またはその断片をコードする最適化されていないポリヌクレオチド配列のアンチセンスポリヌクレオチドにハイブリダイズする。一部の実施例において、本願に記載された抗体またはその断片をコードする最適化されたヌクレオチド配列は、高いストリンジェンシー、中間またはさらに低いストリンジェンシーのハイブリダイズ条件下において、本願に記載された抗体またはその断片をコードする最適化されていないヌクレオチド配列のアンチセンスポリヌクレオチドにハイブリダイズする。ハイブリダイズ条件に係わる情報が記載されており、例えば、US2005/0048549(例えば、段落72-73)を参照するが、それは、本願に参照として含まれる。
当業界に知られた任意の方法によって、ポリヌクレオチドを取得し、該ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列を決定することができる。本願に記載された抗体、及びそれら抗体の変形されたバージョンをコードするヌクレオチド配列は、当業界に広く知られた方法を用いて決定され得、すなわち、特定アミノ酸をコードすると知られたヌクレオチドコドンが、抗体をコードする核酸を生成する態様においてアセンブルされる。抗体をコードするそのようなポリヌクレオチドは、化学的に合成されたオリゴヌクレオチド(例えば、Kutmeier G et al., (1994), BioTechniques 17: 242-246に記載されているところと同様である)からも組み立てられ、それは、簡略に述べると、前記抗体をコードする配列の部分を含む重畳オリゴヌクレオチドの合成、前記オリゴヌクレオチドのアニーリング及びライゲーション、及びその後のPCRによるライゲーションされたオリゴヌクレオチドの増幅を含む。
代替として、本願に記載された抗体またはその断片をコードするポリヌクレオチドは、当業界に広く知られた方法(例えば、PCR、及びその他分子クローニング方法)を使用して、適する供給源(例えば、ハイブリドーマ)由来の核酸からも生成され得る。例えば、公知にされた配列の3’末端及び5’末端にハイブリダイズしうる合成プライマーを使用したPCR増幅が、関心抗体を生産するハイブリドーマ細胞から得られたゲノムDNAを使用して遂行され得る。そのようなPCR増幅方法は、抗体の軽鎖及び/または重鎖をコードする配列を含む核酸を得るのにも使用される。そのようなPCR増幅方法は、抗体の可変軽鎖領域及び/または可変重鎖領域をコードする配列を含む核酸を得るのにも使用される。増幅された核酸は、宿主細胞における発現、及び追加クローニング、例えば、キメラ抗体生成及びヒト化抗体生成のために、ベクター内にクローニングされ得る。
特定抗体またはその断片をコードする核酸を含むクローンを利用することができないにしても、抗体分子またはその断片の配列が知られている場合、免疫グロブリンまたは断片をコードする核酸は、適切な供給源(任意の組織または抗体を発現する細胞、例えば、本願に記載された抗体を発現するために選択されたハイブリドーマ細胞から生成された抗体cDNAライブラリーまたはcDNAライブラリー、前記組織または細胞から分離された核酸分子、例えば、poly A+RNA)から、前記配列の3’末端及び5’末端にハイブリダイズ可能な合成プライマーを使用したPCR増幅、または例えば、前記抗体をコードするcDNA由来のcDNAクローンを識別するための、特定遺伝子配列に係わる特定のオリゴヌクレオチドプローブを使用したクローニングにより、化学的に合成されるか、あるいは得られる。PCRによって生成された増幅された核酸は、当業界で周知の任意の方法を使用して、複製可能なクローニングベクターにクローニングされ得る。
本願に記載された組み換えタンパク質をコードするDNAは、一般的な手順を使用して、容易に単離されて配列決定されうる(例えば、組み換えタンパク質の重鎖及び軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合しうるオリゴヌクレオチドプローブを使用する)。ハイブリドーマ細胞は、そのようなDNAの供給源の役割を果たすことができる。いったん単離されれば、前記DNAは、発現ベクターに配置され得、それは、次に、E. coli細胞、猿COS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞(例:CHO GS System(商標)(Lonza)由来のCHO細胞)、または通常なら免疫グロブリンタンパク質を生産しない骨髄腫細胞のような宿主細胞にトランスフェクトされ、組み換え宿主細胞で合成された組み換えタンパク質を得る。
抗体を生成するために、VHヌクレオチド配列またはVLヌクレオチド配列、制限部位、及び制限部位を保護するための側面配列を含むPCRプライマーが、scFvクローンにおけるVH配列またはVL配列を増幅することに使用され得る。当業者に知られたクローニング技術を利用してPCR増幅されたVHドメインは、重鎖定常領域、例えば、ヒトガンマ4定常領域を発現するベクター内にクローニングされ得、PCR増幅されたVLドメインは、軽鎖定常領域、例えば、ヒトカッパ定常領域またはヒトラムダ定常領域を発現するベクター内にクローニングされ得る。特定実施例において、VHドメインまたはVLドメインを発現するためのベクターは、EF-1αプローモーター、分泌シグナル、可変ドメインのためのクローニング部位、定常ドメイン、及びネオマイシンのような選択マーカーを含む。VHドメイン及びVLドメインはまた、必要な定常領域を発現する1つのベクターにもクローニングされ得る。次に、前述の重鎖転換ベクター及び軽鎖転換ベクターは、当業者に知られた技術を使用して、全長抗体、例えば、IgGを発現する安定した細胞株、または一時的な細胞株を生成するために、細胞株内に共トランスフェクトされる。
前記DNAは、また、例えば、マウス配列の代わりに、ヒト重鎖定常ドメイン及びヒト軽鎖定常ドメインに係わるコード配列を置換することにより、または非免疫グロブリンポリペプチドに係わるコード配列の全部または一部を、免疫グロブリンコード配列に共有結合的に連結することにより、変形されうる。
また、本願に記載された抗体をコードするポリヌクレオチドにつき、高いストリンジェンシー、中間または低いストリンジェンシーのハイブリッド化条件下においてハイブリダイズされるポリヌクレオチドが本願に提供される。特定実施例において、本願に記載されたポリヌクレオチドは、本願に提供されたVHドメイン及び/またはVLドメインをコードするポリヌクレオチドにつき、高いストリンジェンシー、中間またはさらに低いストリンジェンシーのハイブリダイズ条件下においてハイブリダイズされる。
ハイブリダイズ条件は、当業界に記載されており、当業者に知られている。例えば、ストリンジェントな条件下におけるハイブリダイズは、約45℃における6x塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)内のフィルタ結合DNAに対するハイブリダイズに続き、約50~65℃において、0.2x SSC/0.1% SDSにおける1以上の洗浄を含むものであり得、非常にストリンジェントな条件下におけるハイブリダイズは、約45℃における6xSSC内のフィルタ結合核酸に対するハイブリダイズに続き、約68℃において、0.1x SSC/0.2% SDSにおける1以上の洗浄を含むものであり得る。他のストリンジェントなハイブリダイズ条件下におけるハイブリダイズは、当業者に知られており、例えば、Ausubel FM et al., eds., (1989) Current Protocols in Molecular Biology, Vol. I, Green Publishing Associates, Inc. and John Wiley & Sons, Inc., New York at pages 6.3.1-6.3.6 and 2.10.3を参照する。
以下を含む発現ベクターが本願にさらに開示される:
(a)プローモーター、
(b)血清アルブミンに結合する抗原結合断片(Fab)をコードする第1核酸分子、及び
(c)fGCSFのような生理活性エフェクターモイエティ及びリンカをコードする第2核酸分子
ここで、前記プローモーター、前記第1核酸配列、及び前記第2核酸分子は、作動可能に連結される。前記第2核酸分子は、2、3、4、5、6、またはそれ以上の生理活性エフェクターモイエティ及びリンカをコードしうる。
(a)プローモーター、
(b)血清アルブミンに結合する抗原結合断片(Fab)をコードする第1核酸分子、及び
(c)fGCSFのような生理活性エフェクターモイエティ及びリンカをコードする第2核酸分子
ここで、前記プローモーター、前記第1核酸配列、及び前記第2核酸分子は、作動可能に連結される。前記第2核酸分子は、2、3、4、5、6、またはそれ以上の生理活性エフェクターモイエティ及びリンカをコードしうる。
また、次を含む発現ベクターが本願に開示される:
(a)プローモーター、及び
(b)本願に開示されているような重鎖可変ドメイン、及び本願に開示されているような猫の重鎖定常1ドメインをコードする核酸分子。
(a)プローモーター、及び
(b)本願に開示されているような重鎖可変ドメイン、及び本願に開示されているような猫の重鎖定常1ドメインをコードする核酸分子。
また、次を含む発現ベクターが本願に開示される:
(a)プローモーター、及び
(b)本願に開示されているようなfGCSF、本願に開示されているような重鎖可変ドメイン、及び本願に開示されているような猫の重鎖定常1ドメインをコードする核酸分子。
(a)プローモーター、及び
(b)本願に開示されているようなfGCSF、本願に開示されているような重鎖可変ドメイン、及び本願に開示されているような猫の重鎖定常1ドメインをコードする核酸分子。
また、次を含む発現ベクターが本願に開示される:
(a)プローモーター、及び
(b)本願に開示されているような軽鎖可変ドメイン、及び本願に開示されているような猫の軽鎖定常ドメインをコードする核酸分子。
(a)プローモーター、及び
(b)本願に開示されているような軽鎖可変ドメイン、及び本願に開示されているような猫の軽鎖定常ドメインをコードする核酸分子。
また、次を含む発現ベクターが本願に開示される:
(a)プローモーター、及び
(b)本願に開示されているようなfGCSF、本願に開示されているような軽鎖可変ドメイン、及び本願に開示されているような猫の軽鎖定常ドメインをコードする核酸分子。1個、2個、3個、またはそれ以上の発現ベクターまたは核酸分子が発現されて、所望する組み換えタンパク質を生成することができる。
(a)プローモーター、及び
(b)本願に開示されているようなfGCSF、本願に開示されているような軽鎖可変ドメイン、及び本願に開示されているような猫の軽鎖定常ドメインをコードする核酸分子。1個、2個、3個、またはそれ以上の発現ベクターまたは核酸分子が発現されて、所望する組み換えタンパク質を生成することができる。
一部の実施例において、第1核酸分子またはベクターは、(a)重鎖を含む抗原結合断片を含む組み換えタンパク質をコードする核酸配列を含み、ここで、前記重鎖は、重鎖可変ドメイン及び猫鎖定常1ドメインを含み、ここで、前記重鎖可変ドメインは、
(1)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン1(CDR1)、
WINTYSGTKYAQKFQG(配列番号52)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン2(CDR2)、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン3(CDR3);
(2)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
RINTYNGNTGYAQRLQG(配列番号54)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(3)NYGIH(配列番号55)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISYDGSNKYYADSVKG(配列番号56)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
DVHYYGSGSYYNAFDI(配列番号57)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(4)SYAMS(配列番号58)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
VISHDGGFQYYADSVKG(配列番号59)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
AGWLRQYGMDV(配列番号60)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(5)AYWIA(配列番号61)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
MIWPPDADARYSPSFQG(配列番号62)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LYSGSYSP(配列番号63)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;あるいは
(6)AYSMN(配列番号64)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISSSGRYIHYADSVKG(配列番号65)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
ETVMAGKALDY(配列番号66)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む。
(1)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン1(CDR1)、
WINTYSGTKYAQKFQG(配列番号52)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン2(CDR2)、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン3(CDR3);
(2)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
RINTYNGNTGYAQRLQG(配列番号54)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(3)NYGIH(配列番号55)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISYDGSNKYYADSVKG(配列番号56)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
DVHYYGSGSYYNAFDI(配列番号57)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(4)SYAMS(配列番号58)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
VISHDGGFQYYADSVKG(配列番号59)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
AGWLRQYGMDV(配列番号60)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(5)AYWIA(配列番号61)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
MIWPPDADARYSPSFQG(配列番号62)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LYSGSYSP(配列番号63)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;あるいは
(6)AYSMN(配列番号64)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISSSGRYIHYADSVKG(配列番号65)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
ETVMAGKALDY(配列番号66)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む。
一部の実施態様において、第2核酸分子またはベクターは、(a)軽鎖を含む抗原結合断片を含む組み換えタンパク質をコードする核酸配列を含み、ここで、前記軽鎖は、軽鎖可変ドメイン及び猫の軽鎖定常ドメインを含み、ここで、前記軽鎖可変ドメインは、
(7)RASQSISRYLN(配列番号67)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASRLES(配列番号68)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSDSVPVT(配列番号69)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(8)RASQSISSYLN(配列番号70)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
AASSLQS(配列番号71)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSYSTPPYT(配列番号72)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(9)RASQSIFNYVA(配列番号73)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
DASNRAT(配列番号74)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQRSKWPPTWT(配列番号75)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(10)RASETVSSRQLA(配列番号76)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYGSSPRT(配列番号78)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(11)RASQSVSSSSLA(配列番号79)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QKYSSYPLT(配列番号80)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;あるいは
(12)RASQSVGSNLA(配列番号81)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASTGAT(配列番号82)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYYSFLAKT(配列番号83)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む。
(7)RASQSISRYLN(配列番号67)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASRLES(配列番号68)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSDSVPVT(配列番号69)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(8)RASQSISSYLN(配列番号70)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
AASSLQS(配列番号71)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSYSTPPYT(配列番号72)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(9)RASQSIFNYVA(配列番号73)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
DASNRAT(配列番号74)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQRSKWPPTWT(配列番号75)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(10)RASETVSSRQLA(配列番号76)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYGSSPRT(配列番号78)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(11)RASQSVSSSSLA(配列番号79)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QKYSSYPLT(配列番号80)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;あるいは
(12)RASQSVGSNLA(配列番号81)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASTGAT(配列番号82)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYYSFLAKT(配列番号83)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む。
例えば、前記fGCSFをコードする核酸分子は、前述の第1もしくは第2の核酸分子またはベクターに連結されうる。
他の実施態様において、前記第1核酸分子は、前述の(1)を含む重鎖可変ドメイン,及び前述の(7)を含む軽鎖可変ドメイン;前述の(2)を含む重鎖可変ドメイン、及び前述の(8)を含む軽鎖可変ドメイン;前述の(3)を含む重鎖可変ドメイン、及び前述の(9)を含む軽鎖可変ドメイン;前述の(4)を含む重鎖可変ドメイン、及び前述の(10)を含む軽鎖可変ドメイン;前述の(5)を含む重鎖可変ドメイン、及び前述の(11)を含む軽鎖可変ドメイン;前述の(6)を含む重鎖可変ドメイン、及び前述の(12)を含む軽鎖可変ドメイン;あるいは前述の重鎖可変ドメイン及び軽鎖可変ドメインの任意、またはいずれかもしくは全ての組み合わせを含むものでもある。
一部の実施態様において、前記第1核酸分子は、配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号65のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む重鎖可変ドメイン、並びに配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号82のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む軽鎖可変ドメインを含むFab(FL335)をコードする核酸配列を含む。前記第2核酸分子は、fGCSFをコードしうる。
一部の実施態様において、前記第1核酸分子は、配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号65のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含む重鎖可変ドメイン、並びに配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号82のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む軽鎖可変ドメインを含むFab(FL335)をコードする核酸配列を含む。前記第2核酸分子は、fGCSFをコードしうる。
他の実施態様において、前述の第1核酸分子またはベクターは、配列番号1,2,3,4,5または6に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメインを含むFabをコードする核酸配列を含む。一部の実施例において、前述の第2核酸分子またはベクターは、配列番号7,8,9,10,11,12または13に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメインをFabをコードする核酸配列を含む。前記fGCSFをコードする核酸分子は、第1もしくは第2の核酸分子またはベクターに連結されうる。
一部の実施例において、前述の第1核酸分子またはベクターは、配列番号1,2,3,4,5または6に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む重鎖可変ドメイン、及び配列番号7,8,9,10,11,12または13に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列を含む軽鎖可変ドメインをそれぞれ含むFabをコードする核酸配列を含む。
一部の実施態様において、前記第1核酸分子は、配列番号16のアミノ酸配列(VH-CH1ドメイン)を含む重鎖ドメイン、及び配列番号17(VL-CLドメイン)のアミノ酸配列を含む軽鎖ドメインを含むFab(SL335)をコードする核酸配列を含む。
一部の実施態様において、生理活性エフェクターモイエティは、fGCSFである。例えば、第2核酸分子は、配列番号18及び19のうちいずれか1以上に対し少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、または100%の同一性を有するアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含むものであり得る。
特異的に結合する本願に記載された抗体またはその断片(例えば、本願に記載された抗体の重鎖または軽鎖)の組み換え発現は、抗体または断片をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターの構築を含む。本願に記載された抗体またはその断片(例えば、重鎖可変ドメインまたは軽鎖可変ドメイン)をコードするポリヌクレオチドが得られれば、抗体分子の生産のためのベクターが、当業界に広く知られた技術を使用する組み換えDNA技術によって生産され得る。従って、抗体または抗体断片(例えば、軽鎖または重鎖)を含むポリヌクレオチドを発現することにより、タンパク質をコードするヌクレオチド配列を製造する方法が本願に記載されている。当業者に周知の方法は、抗体または抗体断片(例えば、軽鎖または重鎖)のコード配列、並びに適切な転写及び翻訳の制御シグナルを含む発現ベクターを構築するのにも使用され得る。そのような方法には、例えば、インビトロ組み換えDNA技術、合成技術、及び生体内遺伝子組み換えが含まれる。プローモーターに作動可能に連結された、本願に記載された抗体分子、抗体の重鎖または軽鎖、抗体またはその断片の重鎖可変ドメインまたは軽鎖可変ドメイン、または軽鎖CDRまたは重鎖CDRを含む複製可能なベクターが本願に提供される。そのようなベクターは、例えば、抗体分子の定常領域をコードするヌクレオチド配列を含むものであり得(例えば、WO86/05807及びWO89/01036;並びに米国特許No.5,122,464を参照)、抗体の可変ドメインが、全体重鎖、全体軽鎖、または全体重鎖及び軽鎖の両方の発現のためにそのようなベクター内にクローニングされ得る。
発現ベクターは、一般的な技術により、細胞(例えば、宿主細胞)に移入され得、生成された細胞は、次に、本願に記載された抗体を生成するために、一般的な技術によって培養され得る。
記述された抗体分子を発現するために、多様な宿主発現ベクターシステムが利用されうる。そのような宿主発現システムは、関心あるコード配列が生成され後続的に精製されうるビークルを示すが、また、適切なヌクレオチドコード配列で形質転換されるかもしくはトランスフェクトされるとき、本願に記載された抗体分子をインサイチュで発現することができる細胞も示し得る。ここでは、抗体コード配列を含む組み換えバクテリオファージDNA、プラスミドDNAまたはコスミドDNAの発現ベクターで形質転換されたバクテリア(例えば、E. coli及びB. subtilis);抗体コード配列を含む組み換え酵母発現ベクターで形質転換された酵母(例えば、サッカロミセス・ピキア);抗体コード配列を含む組み換えウイルス発現ベクターで感染された昆虫細胞システム(例えば、バキュロウイルス);組み換えウイルス発現ベクター(例えば、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)、タバコモザイクウイルス(TMV))で感染されるか、あるいは抗体コード配列を含む組み換えプラスミド発現ベクター(例:Tiプラスミド)で形質転換された植物細胞システム(例えば、コナミドリムシ(Chlamydomonas reinhardtii+)のような青海苔);あるいは哺乳動物細胞のゲノム(例えば、メタロチオネインプローモーター)、または哺乳動物ウイルス(例えば、アデノウイルス後期プローモーター、ワクシニアウイルス7.5Kプローモーター)のゲノムに由来するプローモーターを含む組み換え発現構築物を保有する哺乳動物細胞システム(例:COS(例えば、COS1またはCOS),CHO,BHK,MDCK,HEK293,NS0,PER.C6,VERO,CRL7O3O,HsS78Bst,HeLa細胞、及びNIH3T3,HEK-293T,HepG2,SP210,R1.1,BW,LM,、BSC1,BSC40,YB/20及びBMT10細胞)を含むが、それらに限定されるものではない。一部の実施例において、本願に記載された抗体(例えば、抗体pab1949または抗体pab2044のうちいずれか一つのCDRを含む抗体)を発現するための細胞は、CHO細胞、例えば、CHO GS System(商標)(Lonza)のCHO細胞である。一部の実施例において、本願に記載された抗体を発現するための細胞は、ヒト細胞、例えば、ヒト細胞株である。一部の実施例において、哺乳動物発現ベクターは、pOptiVEC(商標)またはpcDNA3.3である。一部の実施例において、特に、全体組み換え抗体分子発現のための大腸菌のようなバクテリア細胞または真核細胞(例えば、哺乳動物細胞)が、組み換え抗体分子の発現に使用される。例えば、ヒトサイトメガロウイルスの主要中間初期遺伝子プローモーター要素のようなベクターと結合されたチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞のような哺乳動物細胞は、抗体のための効果的な発現システムである(Foecking MK & Hofstetter H (1986) Gene 45: 101-105、及びCockett MI et al., (1990) Biotechnology 8: 662-667)。特定実施例において、本願に記載された抗体は、CHO細胞またはNS0細胞によって生成される。一部の実施例において、本願に記載された抗体をコードするヌクレオチド配列の発現は、構成的プローモーター、誘導性プローモーターまたは組織特異的プローモーターによって調節される。
バクテリアシステムにおいて、発現される抗体分子について意図された用途により、多数の発現ベクターが有利に選択されうる。例えば、そのような抗体を量産しなければならない場合、抗体分子の医薬組成物を生成するために、容易に精製される融合タンパク質産物に係わる高レベルの発現を指示するベクターが望ましくなり得る。そのようなベクターとしては、以下に限定されるものではないが、融合タンパク質が生成されるように抗体コード配列がlacZコード領域とインフレームでベクターに個別的にライゲートされるE. coli発現ベクターpUR278(Ruether U & Mueller-Hill B (1983) EMBO J 2: 1791-1794);pINベクター(Inouye S & Inouye M (1985) Nuc Acids Res 13: 3101-3109; Van Heeke G Schuster SM (1989) J Biol Chem 24: 5503-5509)などを含む。例えば、pGEXベクターもまた、グルタチオン5-トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質として外来ポリペプチドを発現するところに使用され得る。一般的に、そのような融合タンパク質は、可溶性であり、マトリックスグルタチオンアガロースビーズに吸着及び結合された後、遊離グルタチオンの存在下において溶出されることによって、溶解された細胞からも容易に精製される。pGEXベクターは、クローニングされた標的遺伝子産物が、GSTモイエティから放出されうるように、トロンビンまたは因子Xaプロテアーゼの切断部位を含むように設計される。
哺乳動物の宿主細胞において、多数のウイルスベースの発現システムが利用されうる。アデノウイルスが発現ベクターとして使用される場合、関心ある抗体コード配列は、アデノウイルス転写/翻訳制御複合体、例えば、後期プローモーター及び三者(tripartite)リーダー配列に連結されうる。そのようなキメラ遺伝子は、インビトロまたは生体内の組み換えにより、アデノウイルスゲノムに挿入され得る。ウイルスゲノムの非必須領域(例:領域E1または領域E3)における挿入は、感染された宿主において、生存可能で抗体分子を発現することができる組み換えウイルスを生成させ得る(例えば、Logan J & Shenk T(1984) PNAS 81: 3655-3659参照)。挿入された抗体コード配列の効果的な翻訳のために、特定開始シグナルも必要となる。そのようなシグナルには、ATG開始コドン及び隣接配列を含む。また、全体挿入物の翻訳を保証するために、開始コドンは、所望するコード配列の判読フレームと同位相(in phase)になければならない。そのような外因性翻訳制御シグナル及び開始コドンは、天然及び合成の両方の多様な起源を有することができる。発現効率は、適切な転写エンハンサ要素、転写終結子などを含むことによって向上され得る(例えば、Bitter G et al., (1987) Methods Enzymol 153: 516-544参照)。
また、挿入された配列の発現を調節するか、あるいは所望する特定方式で遺伝子産物を修飾及びプロセシングする宿主細胞菌株が選択されうる。タンパク質産物のそのような修飾(例えば、グリコシル化)及びプロセシング(例えば、切断)は、タンパク質の機能に重要であり得る。他の宿主細胞は、タンパク質及び遺伝子産物の翻訳後のプロセシング及び修飾のための特性、及び特定のメカニズムを有している。発現された外来タンパク質の正確な修飾及びプロセシングを保証するために、適切な細胞株または宿主システムが選択されうる。そのために、一次転写物に対する適切なプロセシング、遺伝子産物のグリコシル化及びリン酸化のための細胞的メカニズムを保有する真核宿主細胞が使用されうる。そのような哺乳動物宿主細胞には、以下に限定されるものではないが、CHO,VERO,BHK,Hela,MDCK,HEK293,NIH3T3,W138,BT483,Hs578T,HTB2,BT2O細胞、及びT47D,NS0(免疫グロブリン鎖を内因的に生成しないマウス骨髄腫細胞株),CRL7O3O,COS(例えば、COS1またはCOS),PER.C6,VERO,HsS78Bst,HEK-293T,HepG2,SP210,R1.1,BW,LM,BSC1,BSC40,YB/20,BMT10及びHsS78Bst細胞を含む。特定実施例において、本願に記載された組み換えタンパク質(例えば、CDRを含む抗体)は、CHO細胞のような哺乳動物細胞で生産される。
一部の実施態様において、本願に記載された抗体は、低減されたフコース含量を有するか、あるいはフコース含量を有さない。そのような抗体は、当業者に知られた技術を使用して生成されることができる。例えば、抗体は、フコシル化能が欠乏するか、あるいは不足した細胞において発現され得る。特定実施例において、α1,6-フコシルトランスフェラーゼの2つの対立遺伝子がいずれもノックアウトされた細胞株が、フコース含量が減少された抗体を生産するのに使用され得る。Potelligent(登録商標)システム(Lonza)は、フコース含量が低減された抗体を生産するのに使用され得るシステムの一例である。
組み換えタンパク質の長期間かつ高収率の生産のために、安定した発現細胞が生成されうる。例えば、本願に開示された組み換えタンパク質を安定して発現する細胞株が操作されうる。特定実施例において、本願に提供された細胞は、本願に記載された抗体(例えば、CDRを含む抗体)を形成するのに関連する、軽鎖/軽鎖可変ドメイン及び重鎖/重鎖可変ドメインを安定して発現する。
特定の態様において、ウイルス複製基点を含む発現ベクターを使用する代わりに、宿主細胞は、適切な発現調節要素(例えば、プローモーター、エンハンサ、配列、転写終結子、ポリアデニル化部位など)、及び選択可能なマーカーによって調節されるDNAによっても形質転換され得る。外来DNA/ポリヌクレオチドを導入した後、操作された細胞は、富化培地において1~2日間成長するように許容された後、選択培地に転換され得る。前記組み換えプラスミドの選択可能なマーカーは、選択に対する抵抗性を付与し、細胞がプラスミドを染色体に安定して統合して細胞巣(foci)を形成するように成長することを許容し、それが次いでクローニングされて細胞株に拡張されることができる。その方法は、有利なことに本願に記載された抗体またはその断片を発現する細胞株を操作するために使用され得る。そのような操作された細胞株は、抗体分子と直接または間接に相互作用する組成物のスクリーニング及び評価に、特に有用である。
多様な選択システムが使用され、以下に限定されるものではないが、単純ヘルペスウイルス(herpes simplex virus)チミジンキナーゼ(Wigler M et al., (1977) Cell 11 (1): 223-232),ヒポキサンチン・グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Szybalska EH Szybalski W(1962) PNAS 48(12): 2026-2034)及びアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Lowy I et al., (1980) Cell 22 (3): 817-823)遺伝子が、tk-,hgprt-またはaprt-細胞においてそれぞれ使用され得る。また、抗代謝物質抵抗性は、以下の遺伝子に対する選択の基礎として使用され得る:メトトレキサートに対する抵抗性を付与するdhfr(Wigler M et al., (1980) PNAS 77 (6): 3567-3570; O’Hare K et al., (1981) PNAS 78: 1527-1531);ミコフェノール酸に対する抵抗性を付与するgpt(Mulligan RC & Berg P (1981) PNAS 78(4): 2072-2076;アミノグリコシドG-418に対する抵抗性を付与するneo(Wu GY & Wu CH (1991) Biotherapy 3: 87-95; Tolstoshev P (1993) Ann Rev Pharmacol Toxicol 32: 573-596;Mulligan RC (1993) Science 260: 926-932;及びMorgan RA & Anderson WF (1993) Ann Rev Biochem 62: 191-217; Nabel GJ & Felgner PL (1993) Trends Biotechnol 11(5): 211-215));ハグロマイシンに対する抵抗性を付与するhygro(Santerre RF et al., (1984) Gene 30(1-3): 147-156)。
抗体分子の発現レベルは、ベクター増幅によって上昇されうる(検討のために、Bebbington CR & Hentschel CCG, The use of vectors based on gene amplification for the expression of cloned genes in mammalian cells in DNA cloning, Vol. 3 (Academic Press, New York, 1987)参照)。抗体を発現するベクターシステムのマーカーが増幅可能である場合、宿主細胞の培養物に存在する抑制剤レベルの上昇が、マーカー遺伝子のコピー数を増加させるであろう。増幅された領域は、抗体遺伝子に付随するため、抗体の生産も増大するであろう(Crouse GF et al., (1983) Mol Cell Biol 3: 257-66)。
前記宿主細胞は、本願に記載された2個以上の発現ベクター、重鎖由来ポリペプチドをコードする第1ベクター、及び軽鎖由来ポリペプチドをコードする第2ベクターで共トランスフェクトされうる。前記2個のベクターは、重鎖ポリペプチド及び軽鎖ポリペプチドの同一発現を可能にする同一の選択可能なマーカーを含むものであり得る。前記宿主細胞は、異なる含量の2個以上の発現ベクターで共トランスフェクトされうる。例えば、該宿主細胞は、第1発現ベクター及び第2発現ベクターにつき、下記の比率のうちいずれか一つでトランスフェクトされ得る:1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:12、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35、1:40、1:45または1:50。
代替として、重鎖ポリペプチド及び軽鎖ポリペプチドをコードして発現することができる単一ベクターが使用されうる。そのような状況において、軽鎖は、過量の毒性遊離重鎖を防止するために、重鎖の前に配されるべきである(Proudfoot NJ (1986) Nature 322: 562-565; and Koehler G (1980) PNAS 77: 2197-2199)。重鎖及び軽鎖に係わる前記コード配列は、cDNAまたはゲノムDNAを含むものであり得る。前記発現ベクターは、モノシストロン性またはマルチシストロン性であり得る。マルチシストロン性核酸作製物は、2,3,4,5、6,7,8,9,10個以上、または2~5個、5~10個または10~20個の遺伝子/ヌクレオチド配列の範囲をコードしうる。例えば、バイシストロン性核酸作製物は、プローモーター、第1遺伝子(例えば、本願に記載された抗体の重鎖)、及び第2遺伝子(例えば、本願に記載された抗体の軽鎖)の順序で含むものであり得る。そのような発現ベクターにおいて、2つの遺伝子の転写がプローモーターによって駆動される一方、最初の遺伝子からのmRNAの翻訳はキャップ依存的スキャニングメカニズムによってなされ、2番目の遺伝子からのmRNAの翻訳は、例えば、IRESによるキャップ非依存的メカニズムによってなされ得る。
前記ベクターは、血清アルブミンに結合する抗原結合断片(Fab)をコードする第1核酸分子、及び生理活性エフェクターモイエティ及びリンカをコードする第2核酸分子を含むことができる。
本願に記載された抗体分子が、組み換え発現によって生成されれば、免疫グロブリン分子精製のために、当業界に知られた任意の方法、例えば、クロマトグラフィ(例えば、イオン交換、親和性、特に、親和性タンパク質A後の特定抗原に対する親和性、及びサイズカラムクロマトグラフィ)、遠心分離、さじ的溶解度、またはタンパク質精製のためのその他標準技術によっても精製され得る。さらには、本願に記載された抗体は、本願に記載されるか又は当業界で公知の異種ポリペプチド配列に融合されて精製を促進させ得る。
特定の実施態様において、本願に記載された抗体は、単離されるか、あるいは精製される。一般的に、単離された抗体は、前述の単離された抗体と異なる抗原特異性を有する他の抗体が実質的にないところの抗体である。例えば、一部の実施例において、本願に記載された抗体の調製物は、細胞的物質及び/または化学的前駆体が実質的にないものである。「実質的に細胞物質がない」という文言は、単離されるか又は組み換え的に生産される細胞の細胞的成分から抗体が分離された抗体調製物を含む。従って、細胞物質が実質的にない抗体は、約30%、20%、10%、5%、2%、1%、0.5%、または0.1%未満(乾燥重量対比)の異種性タンパク質(本願において、「汚染タンパク質」とも言う)及び/または抗体のバリアント、例えば、抗体の異なる翻訳後修飾された形態を有する抗体調製物を含む。前述の抗体または断片が組み換え的に生産される場合、タンパク質調製物は、一般的に、培養培地が実質的になく、例えば、培養培地は、タンパク質調製物の体積につき、約20%,10%,2%,1%,0.5%または0.1%未満を示す。抗体または断片が化学的合成によって生成される場合、前述の抗体または断片には、一般的に、化学的前駆体、またはその他化学物質が実質的になく、すなわち、タンパク質合成に関与する化学的前駆体、またはその他化学物質から分離される。従って、抗体または断片のそのような製剤は、約30%,20%,10%または5%(乾燥重量基準)未満の、関心ある抗体または断片以外の化学的前駆体または化合物を有する。一部の実施例において、本願に記載された抗体は、単離されるか、あるいは精製される。
[組成物]
さらに他の態様は、組成物、例えば、猫汎白血球減少症の予防または治療のための医薬組成物、前記組み換えタンパク質を有効成分として含む医薬組成物;猫汎白血球減少症を治療する方法、前記組成物を個体に投与する方法;及び猫汎白血球減少症の予防または治療のための前記組み換えタンパク質の医薬的用途を提供する。
さらに他の態様は、組成物、例えば、猫汎白血球減少症の予防または治療のための医薬組成物、前記組み換えタンパク質を有効成分として含む医薬組成物;猫汎白血球減少症を治療する方法、前記組成物を個体に投与する方法;及び猫汎白血球減少症の予防または治療のための前記組み換えタンパク質の医薬的用途を提供する。
例えば、前記医薬組成物は、(a)前記組み換えタンパク質の薬学的有効量、及び(b)薬学的に許容される担体を含むものであり得る。
一部の実施態様において、前記医薬組成物の生体内半減期は、猫GCSFのものと比較し、3ないし20倍の増大を示しうる。前記生体内半減期は、猫GCSFと比較し、例えば、約3.5倍ないし約6倍増大、約4倍ないし約6倍増大、約4.5倍ないし約6倍増大、約5倍ないし約6倍増大、約5.5倍ないし約6倍増大、約3倍ないし約5.5倍増大、約3.5倍ないし約5.5倍増大、約4倍ないし約5.5倍増大、約4.5倍ないし約5.5倍増大、約5倍ないし約5.5倍増大、約3倍ないし約5倍増大、約3.5倍ないし約5倍増大、約4倍ないし約5倍増大、約4.5倍ないし約5倍増大、約3倍ないし約4.5倍増大、約3.5倍ないし約4.5倍増大、または約4倍ないし約4.5倍増大を示しうる。一部の実施例において、さらには、猫GCSFの生体内半減期は、突然変異体fGCSFの皮下注射後に評価され得る。
一部の実施例において、前記医薬組成物は、血液内白血球レベルを上昇させうる。前記白血球は、例えば、好中球、単核球、好塩基球、またはそれらの組み合わせであり得る。前述の上昇された白血球レベルは、投与後20日、投与後15日、投与後12日、投与後10日、投与後8日または投与後7日まで持続及び維持されうる。
前記医薬組成物に含まれる薬学的に許容される担体は、製剤において一般的に利用されるものを含み得、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、澱粉、アカシアゴム、リン酸カルシウム、アルギネート、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微晶性セルロース、ポリビニルピロリドン、水、シロップ、メチルセルロース、メチルヒドロキシベンゾエート、プロピルヒドロキシベンゾエート、滑石、ステアリン酸マグネシウム及びミネラルオイルなどを含むが、それらに制限されるものではない。本発明の組成物は、前記成分以外に、潤滑剤、湿潤剤、甘味剤、香味剤、乳化剤、懸濁液剤、保存剤などをさらに含み得る。
医薬組成物は、経口投与または非経口投与されうる。具体的には、前記医薬組成物は、非経口投与され、その場合、静脈内注入、皮下注入、筋肉注入、腹腔注入、内皮投与、局所投与、鼻内投与、肺内投与及び直腸内投与などによって投与され得る。一部の実施例において、それらは、皮下注射の形態によって投与され得る。経口投与の際にタンパク質またはペプチドは消化されるため、経口用組成物は、有効成分をコーティングするか、あるいは胃腸で分解されないように保護して剤形化される必要がある。また、医薬組成物は、活性物質を標的細胞に伝達することができる任意の装置によっても投与され得る。
前記医薬組成物は、薬学的有効量で投与される。本願に使用された「薬学的有効量」は、任意の医学的治療に適用することができる合理的な受恵/危険の比率であり、疾病を治療するに十分な量を称する。有効用量レベルは、患者の疾病種類、重症度、薬物の活性、薬物に対する敏感性、投与時間、投与経路及び排出の比率、治療期間、併用投与する薬物、及びその他医学界で周知の要素によって決定され得る。前記医薬組成物は、単一治療剤として、あるいは他の治療剤と併用して投与され得、既存治療剤と同時に、個別的に、あるいは順次に、1回または数回分割投与されうる。前述の全ての要素を考慮し、副作用なしに最大の効果を得ることができる最小限量で投与することが重要であり、そのような量は、当業者によって容易に決定されうる。本願に使用された用語「薬学的有効量」は、猫汎白血球減少症を予防するか、あるいは治療するのに十分な量を称する。
前記医薬組成物は、当該発明が属する技術分野において当業者が容易に実施することができる方法により、薬学的に許容される担体及び/または賦形剤を利用して製剤化することにより、単位用量形態に製造されるか、あるいは多用量容器内に内入させても製造されえる。
その場合、前記剤形は、油性溶媒内または水性媒質内の溶液、懸濁液またはエマルジョンの形態であるか、あるいは抽出物、坐剤、粉末、顆粒剤、錠剤またはカプセル剤の形態でもあり得、前記剤形は、分散剤または安定化剤をさらに含むものでもあり得る。
その場合、前記剤形は、油性溶媒内または水性媒質内の溶液、懸濁液またはエマルジョンの形態であるか、あるいは抽出物、坐剤、粉末、顆粒剤、錠剤またはカプセル剤の形態でもあり得、前記剤形は、分散剤または安定化剤をさらに含むものでもあり得る。
本願においては、生理学的に許容される担体、賦形剤または安定化剤((Remington’s Pharmaceutical Sciences (1990) Mack Publishing Co., Easton, PA)において、所望する程度の純度を有する、本願に記載された組み換えタンパク質を含む組成物が本願に提供される。また、本願に記載された組み換えタンパク質、及び薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物が、本願に開示される。許容される担体、賦形剤または安定剤は、使用された用量及び濃度において、受容者に毒性がない。
本開示内容の医薬組成物は、個体に投与された後、有効成分の迅速な、持続された、又は遅延された放出を提供することができ、当業者に広く知られた方法を使用して製剤化され得る。前記剤形は、錠剤、丸剤、粉末、サッシェイ(sachet)、エリキシル剤(elixir)、懸濁液、エマルジョン、溶液、シロップ、エアロゾール、軟質または硬質のゼラチンカプセル、滅菌注射溶液、滅菌粉末などの形態でもあり得る。適する担体、賦形剤及び希釈剤の例は、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトール、マルチトール、澱粉、アカシアガム、アルギネート、ゼラチン、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、セルロース、微晶質セルロース、ポリビニルピロリドン、水、メチルヒドロキシベンゾエート、プロピルヒドロキシベンゾエート、滑石、ステアリン酸マグネシウム及びミネラルオイルである。また、前記剤形は、充填剤、凝集防止剤、潤滑剤、湿潤剤、香味剤、乳化剤、防腐剤などをさらに含むものでもあり得る。
本願に記載された医薬組成物は、本願に記載された組み換えタンパク質の活性を向上、誘導または活性化させ、疾病または病態を治療するのに有用であり得る。
生体内投与に使用される組成物は、滅菌されうる。それは、例えば、滅菌濾過膜を介する濾過によって容易に達成される。
[用途及び方法]
本明細書に開示された医薬組成物を投与することを含む、それを必要とする個体の猫汎白血球減少症を治療する方法がまた本願に開示される。前記個体は、猫科(例:飼い猫または野生猫、ライオン、虎、ジャガー、チーター、オオヤマネコなど)である。
本明細書に開示された医薬組成物を投与することを含む、それを必要とする個体の猫汎白血球減少症を治療する方法がまた本願に開示される。前記個体は、猫科(例:飼い猫または野生猫、ライオン、虎、ジャガー、チーター、オオヤマネコなど)である。
また、それを必要とする個体において猫汎白血球減少症を治療するための、本願に開示された組成物の使用が本願に開示される。また、それを必要とする個体における猫汎白血球減少症の治療に使用するための、本願に開示された組成物が本願に開示される。また、それを必要とする個体において猫汎白血球減少症を治療するための医薬製造のための、本願に開示された組成物の使用が本願に開示される。
猫汎白血球減少症ウイルス(FPLV)は、全世界的に、猫科動物(猫)科の野生個体及び飼育個体を感染させることができるパルボウイルスの種(species)である。それは、胃腸、免疫系及び神経系の疾患を誘発する、伝染性が高く重篤な感染症である。その主要な影響は、白血球数を減少させることである。
一部の実施態様において、組成物は、個体の血液内白血球を増加させる。一部の実施態様において、白血球は、好中球、単核球、好塩基球、またはそれらの組み合わせである。
猫化キメリック抗体断片であるFL355Fab抗体断片と、猫由来の顆粒球コロニー刺激因子とを融合した一実施例による組み換えタンパク質(APB-F1)は、猫体内半減期が約13.3時間であり、2.7時間を示したfGCSFに比べ約4.9倍増大され、前記組み換えタンパク質の投与による血中リンパ球及び好中球数値の増加は、それぞれ、投与後の20日目、及び11日目まで持続した。従って、本願に開示された組み換えタンパク質は、猫汎白血球減少症の予防用または治療用の医薬組成物の有効成分としても使用されることを確認した。
一部の実施態様において、前記組み換えタンパク質の除去半減期(T1/2)は、猫の顆粒球刺激因子(fGCSF)のものに比べ、少なくとも約2倍以上、少なくとも約3倍以上、少なくとも約4倍以上、少なくとも約5倍以上、少なくとも約7倍以上、少なくとも約10倍以上、またはそこから誘導された任意の倍数、または倍数の範囲ほどでもあり得る。一部の実施態様において、前記組み換えタンパク質は、約8時間ないし約20時間、約10時間ないし約18時間、約12時間ないし約15時間、またはそこから誘導された任意の半減期または範囲の除去半減期(T1/2)を有する。一部の実施態様において、前記組み換えタンパク質のTmaxは、fGCSFのTmaxに比べ、少なくとも約10%ないし約200%高いか、約50%ないし100%高いか、約50%ないし75%高いか、あるいはそこから誘導された任意の%、または%の範囲だけ高い。一部の実施態様において、前記被検体に対する約360μg/kgの組み換えタンパク質の用量は、約8時間ないし約20時間、約10時間ないし約15時間、約12時間ないし約14時間のTmax、またはそこから誘導される任意のTmax、またはTmaxの範囲を提供する。一部の実施態様において、前記組み換えタンパク質のCmaxは、fGCSFのCmaxに比べ、約10%以上高いか、約20%以上高いか、約30%以上高いか、あるいはそこから誘導される任意の%、または%の範囲だけ高い。一部の実施態様において、前記被検体に対する約360μg/kgの組み換えタンパク質の用量は、約700ng/mlないし約1,000ng/ml、約750ng/mlないし約900ng/ml、約800ng/mlないし約850ng/mlのCmax、またはそこから誘導される任意の用量、または用量の範囲のCmaxを提供する。一部の実施態様において、前記組み換えタンパク質のAUClastは、fGCSFのAUClastに比べ、少なくとも約2倍大きいか、少なくとも約3倍大きいか、少なくとも約4倍大きいか、少なくとも約5倍大きいか、あるいはそこから誘導された任意の倍数、または倍数の範囲だけ大きい。一部の実施態様において、前記被検体に対する約360μg/kgの組み換えタンパク質の用量は、約8,000hr*ng/mlないし約25,000hr*ng/ml、約16,000hr*ng/mlないし約22,000hr*ng/ml、約18,000hr*ng/mlないし約20,000hr*mg/mlのAUClast、あるいはそこから誘導された任意の濃度、または濃度の範囲のAUClastを提供する。
一部の態様において、本願は、本願に記載された抗体またはその組成物を、それを必要とする個体に投与することを含む、個体において1以上の免疫機能または免疫反応を調節する方法に係わるものである。抗体またはその組成物を、それを必要とする個体に投与することを含む、個体において1以上の免疫機能または免疫反応を活性化、向上または誘導させる方法が本願に開示される。一部の実施例において、本願に記載された抗体またはその組成物を、それを必要とする個体に投与することを含む、1以上の免疫機能または免疫反応を活性化または増進させることが望ましいところの疾病を予防及び/または治療する方法が本願に提示される。特定実施例において、抗体またはその組成物を、それを必要とする個体に投与することを含む、自家免疫疾患またはその病態を治療する方法が本願に提示される。
一部の実施態様において、本願に記載された抗体は、当業界で周知のアッセイ、例えば、ELISPOT、ELISA及び細胞増殖アッセイを使用して、本願に記載された組み換えタンパク質が投与されていない個体の免疫機能に比べ、個体において、1以上の免疫機能または免疫反応を、少なくとも99%、少なくとも98%、少なくとも95%、少なくとも90%、少なくとも85%、少なくとも80%、少なくとも75%、少なくとも70%、少なくとも60%、少なくとも50%、少なくとも45%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも35%、少なくとも30%、少なくとも25%、少なくとも20%、または少なくとも10%、あるいは10%ないし25%、25%ないし50%、50%ないし75%、または75%ないし95%の範囲において、活性化又は向上又は誘導させる。
[投与経路及び用量]
本開示の医薬組成物は、経口、経皮、皮下、静脈内及び筋肉内の投与経路を含む多様な投与経路を介して個体に投与されうる。
本開示の医薬組成物は、経口、経皮、皮下、静脈内及び筋肉内の投与経路を含む多様な投与経路を介して個体に投与されうる。
病態の治療及び/または予防に効果的な、本願に開示された組み換えタンパク質または組成物の量は、疾病の特性に依存するものであり、標準的臨床技術によって決定され得る。
実際に投与される、本願に開示された組み換えタンパク質の量は、治療しなければならない疾病、選択された投与経路、患者の年齢・性別及び体重、疾病の重症度、及び有効成分としての生理活性ポリペプチドの類型を含む、多様な関連因子に照らして決定される。本発明の組み換えタンパク質は、血液内において、すぐれた持続性を有するので、本発明の組み換えタンパク質を含むペプチド製剤の投与回数及び頻度を顕著に低減させることができる。
組成物に使用される正確な用量もまた、投与経路、及び疾病の深刻性に依存するものであり、実務者の判断、及び各個体の状況によって決定されるものである。例えば、有効用量は、投与手段、標的部位、患者の生理学的状態(年齢、体重及び健康を含む)、投与されるその他薬物、または治療が予防的なものであるかあるいは治療的なものであるかということによっても異なり得る。一般的に、患者は、猫、飼い猫またはペット猫である。治療用量は、安全性と効能とを最適化するために最適に調整される。
特定の実施態様において、最適の投与量範囲を確認することを助けるためにインビトロアッセイが使用される。有効用量は、インビトロまたは動物モデルの試験系に由来する用量反応曲線で推論されうる。
[キット]
本願に記載された1以上の組み換えタンパク質、またはそのコンジュゲート(conjugate)を含むキットが本願に提供される。本願に開示された組成物を含むキット、及びその使用指針を含むラベルが本願に開示される。一部の実施例において、本願に提供された1以上の組み換えタンパク質のような、本願に記載された医薬組成物の成分のうち1以上によって充填された1以上の容器を含む薬剤学的なパックまたはキットが本願に提供される。一部の実施例において、該キットは、本願に記載された医薬組成物、及び本願に記載されたような任意の予防剤または治療剤を含む。選択的に、医薬品または生物学的製品の製造、使用または販売を規制する政府機関で規定した形式の通知がそのような容器に付随し得、その通知は、猫への投与についての製造機関、使用機関または販売機関の承認を反映させる。また、前記方法で使用されうるキットが本願において提供される。一部の実施例において、該キットは、本願に記載された組み換えタンパク質、例えば、精製された組み換えタンパク質を1以上の容器に含む。一部の実施例において、本願に記載されたキットは、対照としても使用され得る、実質的に単離された抗原(例えば、猫血清アルブミン)を含む。他の実施例において、本願に記載されたキットは、血清アルブミン抗原と反応しない対照抗体をさらに含む。他の実施例において、本願に記載されたキットは、血清アルブミン抗原に対する組み換えタンパク質の結合を検出するための1以上の要素を含む(例えば、組み換えタンパク質は、蛍光化合物、酵素基質、放射性化合物または発光性化合物のような検出可能な基質にコンジュゲート化され得、あるいは第1抗体を認識する第2抗体が検出可能な基質にコンジュゲート化され得る)。特定実施例において、本願で提供されるキットは、組み換え的に生成されるか又は化学的に合成された血清アルブミン抗原を含むものでもあり得る。該キットにおいて提供される血清アルブミン抗原は、固体支持体に付着されていてもよい。一部の実施例において、前述のキットの検出手段は、血清アルブミン抗原が付着した固体支持体を含む。そのようなキットは、付着していないレポータ標識された抗猫抗体または抗マウス/ラット抗体を含むものでもあり得る。血清アルブミンに対する抗体の結合において、抗原は、前記レポータ標識された抗体との結合によって検出され得る。
本願に記載された1以上の組み換えタンパク質、またはそのコンジュゲート(conjugate)を含むキットが本願に提供される。本願に開示された組成物を含むキット、及びその使用指針を含むラベルが本願に開示される。一部の実施例において、本願に提供された1以上の組み換えタンパク質のような、本願に記載された医薬組成物の成分のうち1以上によって充填された1以上の容器を含む薬剤学的なパックまたはキットが本願に提供される。一部の実施例において、該キットは、本願に記載された医薬組成物、及び本願に記載されたような任意の予防剤または治療剤を含む。選択的に、医薬品または生物学的製品の製造、使用または販売を規制する政府機関で規定した形式の通知がそのような容器に付随し得、その通知は、猫への投与についての製造機関、使用機関または販売機関の承認を反映させる。また、前記方法で使用されうるキットが本願において提供される。一部の実施例において、該キットは、本願に記載された組み換えタンパク質、例えば、精製された組み換えタンパク質を1以上の容器に含む。一部の実施例において、本願に記載されたキットは、対照としても使用され得る、実質的に単離された抗原(例えば、猫血清アルブミン)を含む。他の実施例において、本願に記載されたキットは、血清アルブミン抗原と反応しない対照抗体をさらに含む。他の実施例において、本願に記載されたキットは、血清アルブミン抗原に対する組み換えタンパク質の結合を検出するための1以上の要素を含む(例えば、組み換えタンパク質は、蛍光化合物、酵素基質、放射性化合物または発光性化合物のような検出可能な基質にコンジュゲート化され得、あるいは第1抗体を認識する第2抗体が検出可能な基質にコンジュゲート化され得る)。特定実施例において、本願で提供されるキットは、組み換え的に生成されるか又は化学的に合成された血清アルブミン抗原を含むものでもあり得る。該キットにおいて提供される血清アルブミン抗原は、固体支持体に付着されていてもよい。一部の実施例において、前述のキットの検出手段は、血清アルブミン抗原が付着した固体支持体を含む。そのようなキットは、付着していないレポータ標識された抗猫抗体または抗マウス/ラット抗体を含むものでもあり得る。血清アルブミンに対する抗体の結合において、抗原は、前記レポータ標識された抗体との結合によって検出され得る。
以下、本発明について、例示的実施形態を介してさらに詳細に説明する。しかしながら、それら例示的実施形態は、本発明について例示的に説明するためだけのものであり、本開示の範囲はそれらに限定されるものではない。
[製造例1.発現ベクターの製造]
全てのDNAクローニング実験は、標準手順によって進められた。Feline IgG CH1(delta C、IMGT AB016710 IGHG1*01、Felis catus、CH1)、Feline CL kappa(delta C、IMGT000050 IGKC*01、Felis catus、C-region)、猫血清アルブミン(FSA、UniProtKB P49064)、猫の顆粒球コロニー刺激因子(fGCSF、UniProtKB Q9GJU0))及びAPB-F1(v2)(FL335 Fd+mutant fGCSF)遺伝子は、Cosmogenetech Inc.(韓国)から得られた。また、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR:polymerase chain reaction)において、ポリメラーゼとしては、pyrobest DNApolymerase(Takara、日本)を使用し、PCRは、T100 Thermal サイクラ(Bio-Rad、Hercules、California)機械を利用して遂行した。また、T4 DNA ligase(NEB Bio Lab、Ipswich、Massachusetts)を使用して遺伝子を発現ベクターに挿入した。一方、プライマーに係わる配列情報は、下記表1に示した。
全てのDNAクローニング実験は、標準手順によって進められた。Feline IgG CH1(delta C、IMGT AB016710 IGHG1*01、Felis catus、CH1)、Feline CL kappa(delta C、IMGT000050 IGKC*01、Felis catus、C-region)、猫血清アルブミン(FSA、UniProtKB P49064)、猫の顆粒球コロニー刺激因子(fGCSF、UniProtKB Q9GJU0))及びAPB-F1(v2)(FL335 Fd+mutant fGCSF)遺伝子は、Cosmogenetech Inc.(韓国)から得られた。また、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR:polymerase chain reaction)において、ポリメラーゼとしては、pyrobest DNApolymerase(Takara、日本)を使用し、PCRは、T100 Thermal サイクラ(Bio-Rad、Hercules、California)機械を利用して遂行した。また、T4 DNA ligase(NEB Bio Lab、Ipswich、Massachusetts)を使用して遺伝子を発現ベクターに挿入した。一方、プライマーに係わる配列情報は、下記表1に示した。
(1)FL335発現ベクターの製造
ヒト抗血清アルブミンFab抗体断片SL335のキメリック抗体断片であるFL335を作製するための、SL335 Fab抗体断片の可変部位であるVH遺伝子の増幅は、プライマー1及び2を使用した、5℃ 30秒、60℃ 20秒、72℃ 50秒の30サイクル条件のPCRを介して進められた。また、VL遺伝子の増幅についても、プライマー5及び6を使用し、前述のところと同一条件のPCRが進められた。また、SL335 VH遺伝子と猫IgG CH1とにつき、プライマー1及び4を使用し、95℃ 30秒、60℃ 30秒、72℃ 1分の30サイクルの条件で、linking PCRを進めることにより、キメリックFd(VH+CH1)遺伝子を作製した。併せて、SL335 VL遺伝子と猫軽鎖(kappa)CLとにつき、プライマー5及び8を使用し、前述のところと同一条件でlinking PCRを遂行し、キメリックL(VL+CLk)遺伝子を得た。
その後、図1に示されているように、前記キメリックFd遺伝子をBbsI(Takara、日本)制限酵素で処理した後、発現ベクターpd2535nt(ATUM、Newark、California)に挿入し、FL335 Fd pd2535NTベクターを製造し、前記キメリックL遺伝子を、BbsI制限酵素及びBsrGI(Takara、日本)制限酵素で処理した後、発現ベクターpd2539(ATUM、Newark、California)に挿入し、APB-F1L pd2539ベクターを製造した。
(2)猫血清アルブミンまたは天然の猫顆粒球コロニー刺激因子の発現ベクターの製造
図2に示されているように、猫血清アルブミン遺伝子を、EcoRI(Takara、日本)制限酵素及びApaI(Takara、日本)制限酵素で処理した後、pJK発現ベクターに挿入し、Feline serum albumin pJK-dhfrベクターを製造した。また、図3に示されているように、天然fGCSF遺伝子につき、プライマー1,9及び10を使用し、前述のところと同一条件でPCRを進めることにより、fGCSFのN末端にmyc tagを、C末端にHis tagを連結し、それをBbsI制限酵素で処理した後、発現ベクターpd2535ntに挿入し、Feline GCSF pd2535NTベクターを製造した。
(3)APB-F1発現ベクターの製造
APB-F1は、2つのバージョンであるAPB-F(v1)及びAPB-F(v2)で作製した。具体的には、APB-F(v1)は、O-糖鎖がある天然発生(「天然型」)fGCSFがFL335に融合された形態であり、APB-F(v2)は、APB-F(v1)から、遊離システイン基(C17S)とO-糖鎖とが除去された突然変異型fGCSFがFL335に融合された形態である。
APB-F(v1)Fdを製造するために、天然型fGCSFをテンプレートとして、プライマー14及び15を使用し、前述のところと同一条件でPCRを進め、リンカ配列(GSAGSAPAPAGSGEF(配列番号84))が一部含まれた天然型fGCSF遺伝子を獲得し、FL335 Fd遺伝子をテンプレートとして、プライマー1及び2を利用してPCRを進め、前記リンカ配列が一部含まれたFL335 Fd遺伝子を作製した。その後、作製された天然型f-GCSF遺伝子と、FL335 Fd遺伝子とをテンプレートとして、プライマー1及び15を使用し、前述のところと同一条件でlinking PCRを進めることにより、APB-F(v1)Fd(FL335 Fd-GSAGSAPAPAGSGEF(配列番号84)-天然型fGCSF)遺伝子を作製した。その後、図4Aに示されているように、前述の作製された遺伝子をBbsI制限酵素で処理した後、pd2535nt発現ベクターに挿入し、APB-F1(v1) Fd pd2535NTベクターを製造した。一方、図4Bに示されているように、APB-F1の軽鎖は、pd2539発現ベクターに挿入されているFL335の軽鎖を使用した。
また、APB-F(v2)Fdを製造するために、前述のところと同一方式で、プライマー1,11及び12を使用し、fGCSFのC末端にHis tagを連結し、APB-F(v2)Fd(FL335 Fd-GGGGSGGGGS(配列番号85)-突然変異型fGCSF)遺伝子を合成して作製し、前述のところ同様に、図4Aに示されているように、前記作製された遺伝子をBbsI制限酵素で処理した後、pd2535nt発現ベクターに挿入し、APB-F1(v2) Fd pd2535NTベクターを製造した。
その後、CHO細胞形質転換のための遺伝子を多量獲得するために、DH5細胞(RBC royal bank、カナダ)と遺伝子の混合物に、42℃で45秒間、ヒートショックを加えて、細胞にプラスミドDNAを挿入し、その後、DNA prep kit(GeneAll、韓国)を使用して、プラスミドDNAを得た。
[製造例2.組み換えタンパク質の一時的発現システム構築]
FL335 Fab、猫血清アルブミン、天然型fG-CSF、APB-F1(v1)及びAPB-F1(v2)のようなタンパク質の発現のために、本実験においては、ExpiCHO Expression Systemを利用した。具体的には、ExpiCHO-S(商標)細胞(ThermoFisher Scientific)が、ExpiCHO expression media(Gibco、ThermoFisher Scientific)を使用して37℃、5% CO2、140rpmの条件で、Erlenmeyerフラスコで培養された。その後、10μlの前記細胞培養液と、10μlのトリパンブルーとを混合した後、10μlの混合物をCell Counting Chamber Slidesに添加した。その後、細胞数及び細胞生存率の変化を、Countess II Automated Cell Counter(Invitrogen)機械を使用して測定した。その後、前記製造例1で作製された発現ベクターを利用した細胞の形質転換が、OptiPRO SFM培地(ThermoFisher Scientific)とExpiFectamine(商標)CHO試薬(ExpiFectamine(商標)CHO Transfection Kit)とを使用して遂行された。形質転換させた時点(0日)から18~22時間後、培養培地にExpiFectamine(商標)CHO EnhancerとExpiCHO(商標)Feedとを添加し、細胞濃度が2x106細胞/mLになったとき、培養条件を、32℃、5% CO2、140rpmに変更し、形質転換された細胞を培養した。形質転換させた時点から5日目に、培養培地にExpiCHO(商標)Feedをさらに添加し、細胞生存率が80%に達するまで細胞を培養した後、形質転換された細胞を含む培養液を回収した。
FL335 Fab、猫血清アルブミン、天然型fG-CSF、APB-F1(v1)及びAPB-F1(v2)のようなタンパク質の発現のために、本実験においては、ExpiCHO Expression Systemを利用した。具体的には、ExpiCHO-S(商標)細胞(ThermoFisher Scientific)が、ExpiCHO expression media(Gibco、ThermoFisher Scientific)を使用して37℃、5% CO2、140rpmの条件で、Erlenmeyerフラスコで培養された。その後、10μlの前記細胞培養液と、10μlのトリパンブルーとを混合した後、10μlの混合物をCell Counting Chamber Slidesに添加した。その後、細胞数及び細胞生存率の変化を、Countess II Automated Cell Counter(Invitrogen)機械を使用して測定した。その後、前記製造例1で作製された発現ベクターを利用した細胞の形質転換が、OptiPRO SFM培地(ThermoFisher Scientific)とExpiFectamine(商標)CHO試薬(ExpiFectamine(商標)CHO Transfection Kit)とを使用して遂行された。形質転換させた時点(0日)から18~22時間後、培養培地にExpiFectamine(商標)CHO EnhancerとExpiCHO(商標)Feedとを添加し、細胞濃度が2x106細胞/mLになったとき、培養条件を、32℃、5% CO2、140rpmに変更し、形質転換された細胞を培養した。形質転換させた時点から5日目に、培養培地にExpiCHO(商標)Feedをさらに添加し、細胞生存率が80%に達するまで細胞を培養した後、形質転換された細胞を含む培養液を回収した。
回収された培養液内タンパク質発現様相と発現レベルは、ウェスタンブロットを介して確認した。まず、タンパク質試料を、4~15%勾配ゲルに、1μg/ウェルでローディングした後、150Vで50分間電気泳動した。その後、転写バッファ(Tris塩基、グリシン、SDS、20%メタノール)を使用し、定電流400mA、60分間、当該タンパク質をニトロセルローストランスファーメンブレンに転写した。その後、タンパク質の転写が完了したメンブレンに、pH7の3%スキムミルク溶液を添加した後、それを常温で振盪して1時間ブロッキングし、洗浄バッファ(1xPBS内0.1% tween)で振盪しながら洗浄した。その後、検出抗体をpH7の3%スキムミルク溶液に希釈した後、それを前記ブロッキングされたメンブレンと常温で1時間反応させた。それぞれのタンパク質について使用された検出抗体は、次の通りである。APB-F1(v1,v2)とfG-CSF(天然型、突然変異型)とにつき、ウサギ抗Fe GCSF pAb(1st Ab)(Aprilbio、韓国)及びロバ抗ウサギIgG(H+L)HRP(2nd Ab)(Jackson Immuno Research、West Grove、Pennsylvania)を使用し、FL335 Fabにつき、1st Abヤギ抗猫軽鎖Ab(Bethyl Laboratories、Montgomery、TX)、2nd AbヤギIgG-Fc fragment cross antibody(Bethyl)、または1st Abヤギ抗猫F(ab)2-ビオチン(Jackson Immuno Research、Bar Harbor、Maine)、2nd ストレプトアビジン-HRP(GE Healthcare、Chicago、Illinois)を使用し、最後にFSAにつき、抗His Tag HRP(BioLegend、Sandiego、California)を使用した。その後、前記メンブレンを洗浄バッファで洗浄した後、そこに、1mLのTMB(Surmodics、Edenprairie、Minnesota)を添加し、1~5分間基質反応を進めた。その後、そこに、三次蒸溜水を添加して基質反応を終了させ、TMBと三次蒸溜水とが混ざった混合液を捨てた後、タンパク質の発現パターンと発現レベルとを確認した。
[製造例3.組み換えタンパク質の生産のための安定化細胞株の作製] FL335 Fab、天然型fGCSF、APB-F1(v1)、APB-F1(v2)などを生産する安定化細胞株を作製するために、GS null CHO-K1細胞(HD-BIOP3細胞、Horizon Discovery、英国)を使用し、DNAクローニングで作製された遺伝子を使用し、安定形質転換を下記のように遂行した。基本培地と生産培地としては、CD FortiCHO(商標)Media(Life technologies、Carlsbad、California)を使用し、37℃、5% CO2、125rpmの条件で、Erlenmeyerフラスコ(Corning)を使用して継代培養した。その後、10μlの前記細胞培養液と、10μlのトリパンブルーとを混合した後、10μlの混合物を、Cell Counting Chamber Slidesに添加した。その後、細胞数及び細胞生存率の変化をCountess II Automated Cell Counter (Invitrogen)機械を使用して測定した。GS null CHO-K1細胞への形質転換のために、600μlのOptiPRO SFM培地が含まれた2個のチューブを準備した後、いずれか一つに37.5μgのプラスミドDNAを添加し、他の一つには、37.5μlのFreestyle(商標)Max試薬(Invitrogen、ThermoFisher Scientific)を添加した。その後、前記2個のチューブを注意深く振りながら混ぜた後、5分間常温でインキュベートした。その後、Freestyle(商標)Max試薬が含まれたSFM培地を、プラスミドDNAが含まれたチューブに移し入れ、注意深く振りながら混ぜた後、20~25分間常温で反応させた。その後、前記混合物を、GS null CHO-K1細胞に注意深く分注し、それを、37℃、5% CO2、125rpmの条件で培養した。そこから2日経過後、培養培地を、グルタミンが添加されていないCD FortiCHO(商標)Mediaに交替した後、50MのL-メチオニンスルホキシイミン、10μg/mLのピューロマイシンを使用して、プール選択を進めた。
安定化細胞株のプール選択を完了した後、それぞれの細胞株における組み換えタンパク質の生産性を確認するために、ELISAを進めた。APB-F1(v1,v2)、FL335の捕獲抗原(capture Ag)として、ヒト血清アルブミン(Sigma Aldrich、Saint Louis、Missouris)を使用し、fGCSF(天然型、突然変異型)の捕獲抗原としては、ラット抗ヒトGCSF Ab(SouthenBiotech、カナダ)を使用した。各試料に係わる100μlの捕獲抗原を、1μg/mLの濃度で、MaxiSorp NUNC Immuno ELISAプレート(Thermo Fisher、Waltham、Massachusetts)に添加した後、それを、4℃で一晩培養することにより、捕獲抗原をプレート上にコーティングさせた。その後、3% BSA(bovine serumal bumin)が添加されたPBST[0.1%(v/v)Tween(Thermo Fisher)が含まれたPBS(phosphate buffered saline)]を、各ウェルに300μlずつ添加して、常温で3時間ブロッキングし、各ウェルに洗浄バッファ(PBST 0.1%)を300μlずつ分注して洗浄し、そのような過程を3回反復遂行した。試料及び抗体の希釈溶液として0.3% PBA(0.1%PBST中)を使用し、希釈溶液で希釈された試料を、各ウェルに100μlずつ分注し、常温で1時間反応させた。前述のような方法で3回洗浄した後、検出抗体を100μl/ウェルずつ分注し、常温で1時間反応させた。ここで、APB-F1(v1,v2)、fGCSFの検出抗体として、ウサギ抗Fe GCSF pAb(1st Ab)(Aprilbio)とロバ抗ウサギIgG(H+L)HRP(Jackson Immuno Research、West Grove、Pennsylvania)とを使用し、FL335の検出抗体として、fGCSF、ヤギ抗猫IgG(H+L)-HRPを使用した。
また、それぞれの精製されたタンパク質を標準物質にして、それらの生産量を測定した。具体的には、結合シグナルは、3,3,5,5-テトラメチルベンジジン(TMB)基質を使用し、ELISAリーダを用いて450nmにおける吸光度を測定した。
[製造例4.組み換えタンパク質の分離及び精製]
組み換えタンパク質は、次の方法により、AKTA pure 150L(GE Healthcare、シカゴ、Illinois)装備を利用して分離及び精製した。
組み換えタンパク質は、次の方法により、AKTA pure 150L(GE Healthcare、シカゴ、Illinois)装備を利用して分離及び精製した。
(1)天然型fG-CSFまたは突然変異型fG-CSFの分離及び精製
天然型fGCSFまたは突然変異型fGCSFは、固定化金属アフィニティクロマトグラフィ(IMAC)精製技法と、2段階のイオン交換クロマトグラフィ精製技法とを利用して精製した。まず、CD FortiCHO(商標)Mediaを利用して生産された300mlの培養液を、冷蔵条件において、4,000rpm、20分間、遠心分離して上澄み液を回収し、それを、0.2 μmメンブレンフィルタで濾過し、上澄み液を準備した。準備された300mlの培養上澄み液を、pH7.4の20mMリン酸ナトリウムと500mM NaClバッファとの10CVsによって平衡化された5ml prepacked Ni-NTA His・Bind(登録商標)Resinカラムに、45cm/h流速で流して試料を結合させた後、pH7.4の20mMリン酸ナトリウム、500mM NaCl、5mMイミダゾールバッファを用いて、UV 280nm 10mAU以下になるまで、60cm/h流速でカラムを洗浄した。カラム洗浄が完了した後、タンパク質溶出バッファであるpH8.0の50mMリン酸ナトリウム、300mM NaCl、500mMイミダゾールバッファを使用し、60cm/h流速で、溶出バッファ濃度段階別溶出を進め、各濃度別溶出分画を収集した。SDS-PAGE分析を利用して、分離、精製の結果を確認した後、後続精製段階を進めるためにmpH5.5の20mMクエン酸ナトリウムバッファを使用して冷蔵条件で一晩透析を進めた。pH5.5の20mMクエン酸ナトリウムバッファに交替されたfGCSF試料を、pH5.5の20mMクエン酸ナトリウムバッファの10CVsで平衡化されたprepacked Hitrap SP HP5mlカラムに、60cm/h流速で流して試料を結合させた後、pH5.5の20mMクエン酸ナトリウムバッファで、UV 280nm 10mAU以下になるまで、60cm/h流速でカラムを洗浄した。カラム洗浄が完了した後、タンパク質溶出バッファであるpH6.5の20mMクエン酸ナトリウム、1M NaClバッファを使用し、60cm/h流速で、溶出バッファ濃度段階別溶出を進め、UV 280nm 10mAU以上の溶出分画を収集した。その後、SDS-PAGE分析を利用して、分離、精製の結果を確認した後、後続精製段階を進めるために、pH5.5の20mMクエン酸ナトリウムバッファを使用して冷蔵条件において一晩透析を進めた。pH5.5の20mMクエン酸ナトリウムバッファに交替されたfGCSF試料を、pH5.5の20mMクエン酸ナトリウムバッファ10CVsで平衡化されたprepacked POROS XQ 5mlカラムに60cm/h流速で流し、カラムに結合せずに通過する試料を収集した。その後、SDS-PAGE分析を利用して、分離、精製の結果を確認した後、0.2μmフィルタで不純物を除去し、UVタンパク質定量法を利用し、タンパク質定量後、使用前まで-20℃で保管した。
(2)APB-F1の分離及び精製
APB-F1(v1,v2)は、Capto Lレジンを利用したアフィニティクロマトグラフィ精製技法と、2段階のイオン交換クロマトグラフィ精製技法とを利用して精製した。まず、CD FortiCHO(商標)Mediaを利用して生産された900mlのAPB-F1(v1,v2)培養液を、冷蔵条件において、4,000rpm、20分間遠心分離して上澄み液を回収し、それを0.2μmメンブレンフィルタで濾過し、上澄み液を準備した。準備された900mlの培養上澄み液を、1xPBS 10CVsで平衡化されたprepacked Capto L34mlカラムに、120cm/h流速で流し、試料を結合させた後、pH6.0の20mMクエン酸ナトリウム、1%D-マンニトールバッファを用いて、UV 280nm 10mAU以下になるまで、120cm/h流速でカラムを洗浄した。カラム洗浄が完了した後、タンパク質溶出バッファであるpH3.0の50mMクエン酸ナトリウム、3%D-マンニトールバッファを使用し、120cm/h流速で、100%の溶出バッファを流し、UV 280nm 10mAU以上のタンパク質溶出分画を収集した。収集された溶出分画に、pH8.0の1M Tris-Cl溶液を添加し、pHを6.0に弱酸性化させた後、0.2μmフィルタで不純物を除去した。AC精製で得られた試料を、pH6.0の20mMクエン酸ナトリウムバッファ10CVsで平衡化されたCM sepharose F-F 10mlカラムに、153cm/h流速で流して、試料を結合させた後、pH6.0の20mMクエン酸ナトリウムバッファを用いて、UV 280nm 10mAU以下になるまで、153cm/h流速でカラムを洗浄した。カラム洗浄が完了した後、タンパク質溶出バッファであるpH6.0の20mMクエン酸ナトリウム、1M NaClバッファを使用して、153cm/h流速で、溶出バッファ濃度段階別溶出を進め、UV 280nm 10mAU以上の溶出分画を収集した。SDS-PAGE分析を利用して分離精製結果を確認した後、後続精製段階を進めるために、pH6.0の20mMクエン酸ナトリウムバッファを使用して冷蔵条件において一晩透析を進めた。pH6.0の20mMクエン酸ナトリウムバッファに交替されたAPB-F1(v1,v2)試料を、pH6.0の20mMクエン酸ナトリウムバッファ10CVsで平衡化されたprepacked POROS 50HQ 35mlカラムに、34cm/h流速で流し、カラムに結合せずに通過する試料を収集した。その後、SDS-PAGE分析を利用して分離精製結果を確認した後、0.2μmフィルタで不純物を除去した。
[製造例5.SDS-PAGE分析]
タンパク質試料を、(1)還元条件(10%グリセロール、1%ドデシル硫酸リチウム(LDL)、pH7.6の0.2Mトリエタノールアミン-Cl、1%フィコール(登録商標)-400、0.000625%フェノールレッド、0.000625%クマシーG250、0.5mM EDTA二ナトリウム、1.25% 2-メルカプトエタノール:10分間煮沸)、(2)非還元条件(10%グリセロール、1%ドデシル硫酸リチウム(LDL)、pH7.6の0.2Mトリエタノールアミン-Cl、1%フィコール(登録商標)-400、0.000625%フェノールレッド、0.000625%クマシーG250、0.5mM EDTA二ナトリウム、10分間煮沸)、(3)非還元条件[煮沸せず](10%グリセロール、pH6.8の0.375Mトリエタノールアミン-Cl、0.005%ブロモフェノールブルー:煮沸せず)の総3種条件で処理した。その後、前記タンパク質試料を、プレキャスト4~15%勾配ゲルに、1μg/ウェル濃度でローディングした後、定電圧150V、50分条件で電気泳動を実施した。電気泳動後、分離されたゲルを、Ezゲル染色溶液で1時間染色した後、水で脱色させた。その後、Excelband(商標)Enhanced 3-color high range protein markerと比較する方式でタンパク質分析を実施した。
タンパク質試料を、(1)還元条件(10%グリセロール、1%ドデシル硫酸リチウム(LDL)、pH7.6の0.2Mトリエタノールアミン-Cl、1%フィコール(登録商標)-400、0.000625%フェノールレッド、0.000625%クマシーG250、0.5mM EDTA二ナトリウム、1.25% 2-メルカプトエタノール:10分間煮沸)、(2)非還元条件(10%グリセロール、1%ドデシル硫酸リチウム(LDL)、pH7.6の0.2Mトリエタノールアミン-Cl、1%フィコール(登録商標)-400、0.000625%フェノールレッド、0.000625%クマシーG250、0.5mM EDTA二ナトリウム、10分間煮沸)、(3)非還元条件[煮沸せず](10%グリセロール、pH6.8の0.375Mトリエタノールアミン-Cl、0.005%ブロモフェノールブルー:煮沸せず)の総3種条件で処理した。その後、前記タンパク質試料を、プレキャスト4~15%勾配ゲルに、1μg/ウェル濃度でローディングした後、定電圧150V、50分条件で電気泳動を実施した。電気泳動後、分離されたゲルを、Ezゲル染色溶液で1時間染色した後、水で脱色させた。その後、Excelband(商標)Enhanced 3-color high range protein markerと比較する方式でタンパク質分析を実施した。
[製造例6.サイズ排除クロマトグラフィ]
APB-F1(v1,v2)の純度を確認するために、Agilent 1260 InfinityIIシステムを利用し、SE-HPLCを進めた。SE-HPLCカラムとしては、TSK gel UltraSW aggregate 7.8 x 300mm(Tosoh Biosciences、日本)カラムを利用し、具体的には、(1)カラム温度:20℃、(2)移動相A:20mMクエン酸ナトリウムpH5.5、100mM NaCl、(3)流速:0.7ml/分、(4)波長:280nm、(5)注入:40μg、(6)グラジエント:アイソクラティック条件で遂行した。
APB-F1(v1,v2)の純度を確認するために、Agilent 1260 InfinityIIシステムを利用し、SE-HPLCを進めた。SE-HPLCカラムとしては、TSK gel UltraSW aggregate 7.8 x 300mm(Tosoh Biosciences、日本)カラムを利用し、具体的には、(1)カラム温度:20℃、(2)移動相A:20mMクエン酸ナトリウムpH5.5、100mM NaCl、(3)流速:0.7ml/分、(4)波長:280nm、(5)注入:40μg、(6)グラジエント:アイソクラティック条件で遂行した。
[実施例1.FL335及び猫血清アルブミンの発現及び生産]
本実施例においては、前記製造例によるFL335抗体断片及び猫血清アルブミンの発現及び生産を確認するものである。FL335は、図5に示されているように、SL335のヒトVH,VL配列、猫IgG1 CH1(delta C)及びCL-kappaを含む。FL335を作製するために、SL335VHと猫IgG1 CH1とを、linking PCRを介して連結し、FL335 Fd遺伝子を作製し、前述のところと同一方式により、SL335VLと猫CL-kappaとを連結し、FL335 L遺伝子を作製した。その後、前記製造例によって生産及び精製されたFL335 Fd、FL335 L及び猫血清アルブミンをSDS-PAGEで確認した。
本実施例においては、前記製造例によるFL335抗体断片及び猫血清アルブミンの発現及び生産を確認するものである。FL335は、図5に示されているように、SL335のヒトVH,VL配列、猫IgG1 CH1(delta C)及びCL-kappaを含む。FL335を作製するために、SL335VHと猫IgG1 CH1とを、linking PCRを介して連結し、FL335 Fd遺伝子を作製し、前述のところと同一方式により、SL335VLと猫CL-kappaとを連結し、FL335 L遺伝子を作製した。その後、前記製造例によって生産及び精製されたFL335 Fd、FL335 L及び猫血清アルブミンをSDS-PAGEで確認した。
FL335 FdまたはFL335 Lを発現ベクターにそれぞれ挿入した後、前記発現ベクターによるタンパク質の発現を、ExpiCHO発現システムを利用した一時的発現を介して確認した。その後、安定化細胞株をフラスコ生産して得た培養液につき、親和性クロマトグラフィと、2段階のイオン交換クロマトグラフィとを含む精製過程を進め、GS null CHO-K1細胞培養液上澄み液から精製されたタンパク質を、4~15%勾配ゲル上でSDS-PAGEで確認した。
また、猫血清アルブミンも、遺伝子合成を介して直接作製し、分離、精製及び分析のために、N末端にmyc tagを、C末端にhis tagを連結し、それを発現ベクターpJKプラスミドに挿入した。その後、前記発現ベクターによるタンパク質の発現を、ExpiCHO発現システムを利用した一時的発現を介して確認した。また、安定化細胞株のフラスコ生産を介して得られた培養液を分離精製し、そこから精製されたタンパク質をSDS-PAGEで確認した。
図6A及び図6Bは、一実施例による発現及び精製の過程後、培養液内FL335 Fd、FL335 L及び猫血清アルブミンを確認したものであり、図6のAは、FL335をSDS-PAGEを介して確認した結果であり、図6のBは、猫血清アルブミンをSDS-PAGEを介して確認した結果である。
図6のAに示されているように、23.492kDaの理論的分子量を有するFL335 Fd、23.877kDaの理論的分子量を有するFL335 Lに相応するタンパク質バンドを確認し、それと同様に、47.352kDaの理論的分子量を有するFL335 Fabに相応するタンパク質バンドも確認した。また、図6のBに示されているように、67.8kDaの理論的分子量を有する猫血清アルブミンと相応するタンパク質バンドを確認した。
[実施例2.猫の血清アルブミンに対するFL335の結合能の確認]
本実施例においては、猫血清アルブミンに対するFL335の結合能を確認するものである。具体的には、猫血清アルブミンを、pH9.6の炭酸コーティングバッファ(carbonate coating buffer)で1μg/mLに希釈し、MaxiSorp NUNC Immuno ELISAプレートのそれぞれのウェルに、100μlの希釈溶液を添加した後、それを4℃で一晩放置することにより、猫血清アルブミンをプレートにコーティングさせた。ブロッキングバッファとしては、3%牛血清アルブミンが含まれたPBST[0.1%(v/v)Tweenを含むPBS]を使用し、それぞれのウェルに、300μlのブロッキングバッファを添加し、常温でブロッキングした。その後、それぞれのウェルに、300μlの洗浄バッファ(PBST)を分注して洗浄し、それを3回反復した。抗体断片または試料の希釈のための溶液として、0.3% PBA(0.1%PBST内)を使用し、猫血清アルブミンでコーティングされたウェルに、100μlの希釈溶液を分注し、常温で1時間反応させた。前述のところと同一方法を用いて3回洗浄した。その後、SL335検出(detection)1st抗体として、ヤギ抗ヒトkappa-HRPを1:3,000に希釈し、前記ウェルに添加し、FL335検出1st抗体として、ヤギ抗猫軽鎖Abを1:3,000に希釈し、FL335検出2nd抗体として、ヤギIgG-Fcフラグメントcross antibodyを1:5,000に希釈し、前記ウェルに添加した。それによる抗原・抗体反応は、常温で1時間進め、結合シグナルは、3,3,5,5-テトラメチルベンジジン(TMB)を基質としてを使用し、ELISAリーダを用いて450nmにおける吸光度を測定した。一方、本実施例においては、アルブミンと結合するFL335抗体断片の機能性を確認するために、ヒト血清アルブミンまたは猫血清アルブミンとの結合レベルを、ヒトアルブミンに特異的に結合するFab断片であるSL335と比較した。
本実施例においては、猫血清アルブミンに対するFL335の結合能を確認するものである。具体的には、猫血清アルブミンを、pH9.6の炭酸コーティングバッファ(carbonate coating buffer)で1μg/mLに希釈し、MaxiSorp NUNC Immuno ELISAプレートのそれぞれのウェルに、100μlの希釈溶液を添加した後、それを4℃で一晩放置することにより、猫血清アルブミンをプレートにコーティングさせた。ブロッキングバッファとしては、3%牛血清アルブミンが含まれたPBST[0.1%(v/v)Tweenを含むPBS]を使用し、それぞれのウェルに、300μlのブロッキングバッファを添加し、常温でブロッキングした。その後、それぞれのウェルに、300μlの洗浄バッファ(PBST)を分注して洗浄し、それを3回反復した。抗体断片または試料の希釈のための溶液として、0.3% PBA(0.1%PBST内)を使用し、猫血清アルブミンでコーティングされたウェルに、100μlの希釈溶液を分注し、常温で1時間反応させた。前述のところと同一方法を用いて3回洗浄した。その後、SL335検出(detection)1st抗体として、ヤギ抗ヒトkappa-HRPを1:3,000に希釈し、前記ウェルに添加し、FL335検出1st抗体として、ヤギ抗猫軽鎖Abを1:3,000に希釈し、FL335検出2nd抗体として、ヤギIgG-Fcフラグメントcross antibodyを1:5,000に希釈し、前記ウェルに添加した。それによる抗原・抗体反応は、常温で1時間進め、結合シグナルは、3,3,5,5-テトラメチルベンジジン(TMB)を基質としてを使用し、ELISAリーダを用いて450nmにおける吸光度を測定した。一方、本実施例においては、アルブミンと結合するFL335抗体断片の機能性を確認するために、ヒト血清アルブミンまたは猫血清アルブミンとの結合レベルを、ヒトアルブミンに特異的に結合するFab断片であるSL335と比較した。
図7A及び図7Bは、血清アルブミンに対するFL335の結合能を確認したものであり、図7Aは、ヒト及び猫血清アルブミンとSL335との結合能を、ELISAを介して確認した結果であり、図7Bは、ヒト及び猫血清アルブミンとFL335との結合能を、ELISAを介して確認した結果である。
図7に示されているように、FL335抗体断片は、全ての血清アルブミンにつき、SL335と類似したレベルの結合能を示している。そのような実験結果は、抗血清アルブミンに特異的に結合する既存の抗体、すなわち、SL335の重鎖可変領域ドメインまたは軽鎖可変領域ドメインに、猫由来の重鎖定常1ドメインまたは軽鎖定常ドメイン(CH1,Cκ)を結合させた場合にも、アルブミンとの結合能は、そのまま維持されるということを示す。
[実施例3.猫の顆粒球コロニー刺激因子の発現及び生産]
本実施例においては、前記製造例によるfGCSFタンパク質の発現及び生産を確認するものである。タンパク質が生産される過程において引き起こされうるミスフォールディングを防止し、精製工程及び処理工程の便宜性のために、天然型猫顆粒球コロニー刺激因子(天然型fGCSF)と共に、突然変異型猫の顆粒球コロニー刺激因子(突然変異型fGCSF)の総2種類の猫の顆粒球コロニー刺激因子を製造した。具体的には、突然変異型fGCSFは、天然型fGCSFから、遊離システインの除去のためにC17Sで置換され、O-糖鎖の除去のためにT133Aで置換された形態に作製された。天然型fGCSFと突然変異型fGCSFとを安定して発現する細胞株を作製するために、GS null CHO-K1細胞にそれらを形質転換させた後、L-メチオニンスルホキシイミンとピューロマイシンとを使用し、約4週にわたって選別することにより、安定化細胞株を作製した。その後、安定化細胞株をフラスコ生産して得られた培養液につき、固定化金属アフィニティクロマトグラフィと、2段階のイオン交換クロマトグラフィとを含む精製過程を進め、GS null CHO-K1細胞培養液上澄み液から精製されたタンパク質を、4~15%勾配ゲル上でSDS-PAGEで確認した。
本実施例においては、前記製造例によるfGCSFタンパク質の発現及び生産を確認するものである。タンパク質が生産される過程において引き起こされうるミスフォールディングを防止し、精製工程及び処理工程の便宜性のために、天然型猫顆粒球コロニー刺激因子(天然型fGCSF)と共に、突然変異型猫の顆粒球コロニー刺激因子(突然変異型fGCSF)の総2種類の猫の顆粒球コロニー刺激因子を製造した。具体的には、突然変異型fGCSFは、天然型fGCSFから、遊離システインの除去のためにC17Sで置換され、O-糖鎖の除去のためにT133Aで置換された形態に作製された。天然型fGCSFと突然変異型fGCSFとを安定して発現する細胞株を作製するために、GS null CHO-K1細胞にそれらを形質転換させた後、L-メチオニンスルホキシイミンとピューロマイシンとを使用し、約4週にわたって選別することにより、安定化細胞株を作製した。その後、安定化細胞株をフラスコ生産して得られた培養液につき、固定化金属アフィニティクロマトグラフィと、2段階のイオン交換クロマトグラフィとを含む精製過程を進め、GS null CHO-K1細胞培養液上澄み液から精製されたタンパク質を、4~15%勾配ゲル上でSDS-PAGEで確認した。
図8のA及び図8のBは、一実施例による発現及び精製の過程後、培養液内の天然型fG-CSFと突然変異型fGCSFとを確認したものであり、図8のAは、天然型fGCSFを、SDS-PAGEを介して確認した結果であり、図8のBは、突然変異型fGCSFを、SDS-PAGEを介して確認した結果である。
図8に示されているように、天然型fGCSFと突然変異型fGCSFとに相応するタンパク質バンドを確認し、非還元(煮沸せず)条件において、遊離システイン及びO-糖鎖の除去により、突然変異型fGCSFのタンパク質バンドサイズは、天然型fGCSFに比べ小さくなることを確認した。
[実施例4.APB-F1の発現及び生産]
本実施例においては、前記製造例によるAPB-F1の発現及び生産を確認するものである。APB-F1は、図9に示されているように、fGCSFにより、2種類のタンパク質に作製された。すなわち、APB-F1(v1)は、FL335 FdのC末端に、天然型fGCSFを連結したタンパク質であり、APB-F1(v2)は、FL335 FdのC末端に、突然変異型fGCSFを連結したタンパク質である。その後、APB-F1(v1)とAPB-F1(v2)とを安定して発現する細胞株を作製するために、GS null CHO-K1細胞にそれらを形質転換させた後、L-メチオニンスルホキシイミンとピューロマイシンとを使用して約4週にわたって選別することにより、安定化細胞株を作製した。その後、安定化細胞株をフラスコ生産して得られた培養液につき、親和性クロマトグラフィと、2段階のイオン交換クロマトグラフィとを含む精製過程を進め、GS null CHO-K1細胞培養液上澄み液から精製されたタンパク質を、4-15%勾配ゲル上でSDS-PAGEで確認した。
本実施例においては、前記製造例によるAPB-F1の発現及び生産を確認するものである。APB-F1は、図9に示されているように、fGCSFにより、2種類のタンパク質に作製された。すなわち、APB-F1(v1)は、FL335 FdのC末端に、天然型fGCSFを連結したタンパク質であり、APB-F1(v2)は、FL335 FdのC末端に、突然変異型fGCSFを連結したタンパク質である。その後、APB-F1(v1)とAPB-F1(v2)とを安定して発現する細胞株を作製するために、GS null CHO-K1細胞にそれらを形質転換させた後、L-メチオニンスルホキシイミンとピューロマイシンとを使用して約4週にわたって選別することにより、安定化細胞株を作製した。その後、安定化細胞株をフラスコ生産して得られた培養液につき、親和性クロマトグラフィと、2段階のイオン交換クロマトグラフィとを含む精製過程を進め、GS null CHO-K1細胞培養液上澄み液から精製されたタンパク質を、4-15%勾配ゲル上でSDS-PAGEで確認した。
図10のA及び図10のBは、一実施例による発現及び精製の過程後、培養液内APB-F1を確認したものであり、図10のAは、APB-F1(v1)を、SDS-PAGEを介して確認した結果であり、図10のBは、APB-F1(V2)を、SDS-PAGEを介して確認した結果である。また、図11は、一実施例による発現及び精製の過程後、APB-F1試料の純度を確認したものであり、図11Aは、APB-F1(v1)試料に対するSEC-HPLC分析結果であり、図11Bは、APB-F1(v2)試料に対するSEC-HPLC分析結果である。
図10に示されているように、APB-F1(v1)及びAPB-F1(v2)に相応するタンパク質バンドを確認し、前記結果と同様に、非還元(煮沸せず)条件において、遊離システイン及びO-糖鎖の除去により、突然変異型fGCSFを含むAPB-F1(v2)のタンパク質バンドサイズは、転円型fGCSFを含むAPB-F1(v1)に比べて小さくなることを確認した。また、図11に示されているように、前述のような一連の製造工程及び精製工程を介して得られたAPB-F1(v1)及びAPB-F1(v2)の試料は、約98%の高い純度を有することを確認した。
[実施例5.APB-F1の生物学的活性の評価]
本実施例においては、APB-F1のEC50を測定して、それらの生物学的活性を評価した。具体的には、M-NFS60細胞(ATCC No.1838)を対象とし、細胞増殖アッセイを行った。陰性対照群として、FL335を使用し、陽性対照群として、WHOが指定した生物学的活性標準物質であるヒト顆粒球コロニー刺激因子(hGCSF I.S、rDNA Derived、2nd International Standard, NIBSC code: 09/136)を使用し、比較群としては、フィルグラスチム(Filgrastim)、PEG-フィルグラスチム及びfGCSFを使用した。まず、M-NFS60細胞を、1% FBSが添加されたRPMI-1640培地で培養し、該培養条件は、37℃、5% CO2を維持した。その後、前記細胞を、6×104細胞/mlの濃度に、RPMI-1640(Gibco)培地で希釈し、100μlの希釈溶液を、96ウェルプレートに添加した。次に、APB-F1、対照物質及び対照物質を、RPMI-1640培地に0.01~1,000pM濃度に希釈した後、それらを、それぞれのウェル当たり100μlずつ三つ組み(triplicate)にして添加し、37℃、5% CO2条件において42時間培養した。その後、前述の培養された細胞に、セルカウンティングキット-8溶液を、20μl/ウェル濃度で添加し、さらに6時間反応を進めた。その後、細胞生存率を確認するために、マイクロプレートリーダを用いて450nmにおける吸光度を測定した。
本実施例においては、APB-F1のEC50を測定して、それらの生物学的活性を評価した。具体的には、M-NFS60細胞(ATCC No.1838)を対象とし、細胞増殖アッセイを行った。陰性対照群として、FL335を使用し、陽性対照群として、WHOが指定した生物学的活性標準物質であるヒト顆粒球コロニー刺激因子(hGCSF I.S、rDNA Derived、2nd International Standard, NIBSC code: 09/136)を使用し、比較群としては、フィルグラスチム(Filgrastim)、PEG-フィルグラスチム及びfGCSFを使用した。まず、M-NFS60細胞を、1% FBSが添加されたRPMI-1640培地で培養し、該培養条件は、37℃、5% CO2を維持した。その後、前記細胞を、6×104細胞/mlの濃度に、RPMI-1640(Gibco)培地で希釈し、100μlの希釈溶液を、96ウェルプレートに添加した。次に、APB-F1、対照物質及び対照物質を、RPMI-1640培地に0.01~1,000pM濃度に希釈した後、それらを、それぞれのウェル当たり100μlずつ三つ組み(triplicate)にして添加し、37℃、5% CO2条件において42時間培養した。その後、前述の培養された細胞に、セルカウンティングキット-8溶液を、20μl/ウェル濃度で添加し、さらに6時間反応を進めた。その後、細胞生存率を確認するために、マイクロプレートリーダを用いて450nmにおける吸光度を測定した。
図12は、M-NFS60細胞を対象に実施したAPB-F1の細胞増殖アッセイ分析結果を示したものである。図12に示されているように、hGCSF I.S、fGCSF、APB-F1(v1)及びAPB-F1(v2)のEC50は、それぞれ、2.45pM、3.59pM、8.32pM及び5.67pMを示し、フィルグラスチム及びPEG-フィルグラスチムのEC50は、それぞれ、3.94pM及び3.07pMであることを確認した。具体的には、本実験で測定されたフィルグラスチムの活性度は、0.6×108U/mgであり、既知のフィルグラスチムの活性度レベルである(0.6±1.0)×108U/mgの範囲に含まれ、本実験の有効性を確認することができた。また、fGCSF及びPEG-フィルグラスチムの活性度は、それぞれ6.5×106U/mg、3.6×107U/mgと測定され、APB-F1(v1)及びAPB-F1(v2)の活性度は、それぞれ7.8×106U/mg、(8.7±0.3)×106U/mgと、類似したレベルの活性を示すということを確認した。それは、fGCSF内の遊離システイン及びO-糖鎖の除去にもかかわらず、APB-F1(v2)の生物学的活性がそのまま維持されることを示したものであり、組み換えタンパク質の生産、分離及び精製工程の容易性を考慮し、以下の実施例においては、APB-F1(v2)をAPB-F1タンパク質として選択した。
[実施例6.原形(Intact)質量分析]
本実施例においては、APB-F1の正確な分子量を確認するために、還元条件下において、原形質量分析を実施した。本実験において、Dionex UHPLC及びQ-TOF5600+MS/MSシステムを使用した。Acquity UPLC(登録商標)BEH130 C4、1.7μmカラム、移動相としてアセトニトリルを使用し、0.3ml/分流速の条件でAPB-F1の質量を測定した。
本実施例においては、APB-F1の正確な分子量を確認するために、還元条件下において、原形質量分析を実施した。本実験において、Dionex UHPLC及びQ-TOF5600+MS/MSシステムを使用した。Acquity UPLC(登録商標)BEH130 C4、1.7μmカラム、移動相としてアセトニトリルを使用し、0.3ml/分流速の条件でAPB-F1の質量を測定した。
図13A及び図13Bは、APB-F1の分子量を、原形質量分析を介して確認したものであり、図13Aは、APB-F1 Fdの質量を確認した結果であり、図13Bは、APB-F1Lの質量を確認した結果である。図13に示されているように、APB-F1 Fdの質量は、47.743kDa、APB-F1 FdLの質量は、23.872kDaと測定された。
[実施例7.N末端配列決定]
本実施例においては、APB-F1のN末端配列を具体的に確認し、組み換えタンパク質の発現後、シグナル配列の除去のような過程の正確性を確認するために、N末端配列決定分析を実施した。本実験は、ProteomeTech Inc.に依頼して進められ、エドマン分解(Edman degradation)法とLC-MS/MS方法とを利用した。前記エドマン分解法は、プロテインシーケンサ(protein sequencer)装備を利用し、標準物質(PTH-AA、8.0pM)の相対保持時間(relative retention time)(dptu)基準で、3.5~18.0分の露出時間、0.005AUFSの検出器スケール条件で、APB-F1(10.0pM)のN末端配列を分析した。
表2は、APB-F1のN末端配列を、エドマン分解法を介して確認した結果である。
本実施例においては、APB-F1のN末端配列を具体的に確認し、組み換えタンパク質の発現後、シグナル配列の除去のような過程の正確性を確認するために、N末端配列決定分析を実施した。本実験は、ProteomeTech Inc.に依頼して進められ、エドマン分解(Edman degradation)法とLC-MS/MS方法とを利用した。前記エドマン分解法は、プロテインシーケンサ(protein sequencer)装備を利用し、標準物質(PTH-AA、8.0pM)の相対保持時間(relative retention time)(dptu)基準で、3.5~18.0分の露出時間、0.005AUFSの検出器スケール条件で、APB-F1(10.0pM)のN末端配列を分析した。
表2は、APB-F1のN末端配列を、エドマン分解法を介して確認した結果である。
表2に示されているように、APB-F1LのN末端配列は、DIVLTであることを確認した。一方、APB-F1 Fdについては、反応が遮断されてその配列を確認することができず、それは、最初残基であるグルタミン(Gln)がポリグルタメート(pGlu)に生物学的変換されることによる結果と判断される。
その後、LC-MS/MSは、NanoUPLC,LTQ-orbitrap-mass spectromete装備を利用し、ペプチド質量マッチングにおける誤差範囲(peptide mass tolerance)(±10ppm)、断片質量マッチングにおける誤差範囲(fragment mass tolerance)(±0.8Da)、Max Missed Cleavages(2) 300-2,000m/z範囲の条件において、QVQLVQSGGGPVKPGGSLRLSCAAS塩基配列に対して分析を実施した(配列番号22及び23のN末端)。その後、Proteome Discoverer,MASCOTソフトウェアを利用して分析した。
表3は、APB-F1 FdのN末端配列に対するLC-MS/MS分析結果につき、Proteome Discovererソフトウェアを利用して示したものであり、図14は、APB-F1 FdのN末端配列に係わるLC-MS/MS分析結果を、MASCOTソフトウェアを利用して示したものである。
表3は、APB-F1 FdのN末端配列に対するLC-MS/MS分析結果につき、Proteome Discovererソフトウェアを利用して示したものであり、図14は、APB-F1 FdのN末端配列に係わるLC-MS/MS分析結果を、MASCOTソフトウェアを利用して示したものである。
表3及び図14に示されているように、APB-F1 Fd(配列番号22及び23)のN末端配列は、Q(pyro-glu)VQLVであることを確認した。
[実施例8.APB-F1の薬物動態学的評価]
本実施例においては、APB-F1の吸収、分布、生体内変化及び排泄などを確認するために、薬物動態学的評価を実施した。具体的には、健常な猫に、APB-F1の試験物質を皮下注射した後、血液試料を採取して分析した。それぞれのグループは、雄猫2匹及、及び妊娠していない雌猫2匹の総4匹によって構成され、試験物質投与の2日前または4日前、試験物質投与直後、試験物質投与後の2,6または12時間が経過した時点、試験物質投与後に、経時的に総15回にわたり、頚静脈採血を介し、毎回3mlの全血を得た。前記全血は、得られた直後、3,000rpmで5分間遠心分離し、血漿を分離した後、それを、使用前まで超低温冷凍庫(約-70℃)に保管した。本実験において、実験群としては、100μg/kgの突然変異型fGCSFタンパク質投与群、360μg/kgのAPB-F1投与群を設定した。
本実施例においては、APB-F1の吸収、分布、生体内変化及び排泄などを確認するために、薬物動態学的評価を実施した。具体的には、健常な猫に、APB-F1の試験物質を皮下注射した後、血液試料を採取して分析した。それぞれのグループは、雄猫2匹及、及び妊娠していない雌猫2匹の総4匹によって構成され、試験物質投与の2日前または4日前、試験物質投与直後、試験物質投与後の2,6または12時間が経過した時点、試験物質投与後に、経時的に総15回にわたり、頚静脈採血を介し、毎回3mlの全血を得た。前記全血は、得られた直後、3,000rpmで5分間遠心分離し、血漿を分離した後、それを、使用前まで超低温冷凍庫(約-70℃)に保管した。本実験において、実験群としては、100μg/kgの突然変異型fGCSFタンパク質投与群、360μg/kgのAPB-F1投与群を設定した。
その後、得られた試料を、ELISA方法で分析した。まず、pH9.6の炭酸コーティングバッファを利用し、1μg/mL濃度に希釈されたラット抗ヒトGCSF Ab溶液を、ELISAプレートそれぞれのウェルに、100ng/ウェルに、100μlずつローディングした後、2~8℃でインキュベートし、一晩抗体をコーティングした。前記プレート内溶液を除去した後、洗浄バッファをウェル当たり300μlずつ添加し、1回洗浄した。その後、そこに、ブロッキングバッファを、ウェル当たり300μlずつ分注した後、常温で3時間ブロッキングした。前記プレート内溶液を除去し、常温で1時間プレートを逆さにし、残存する溶液を除去した後、100μlの標準物質と希釈検液とを、三つ揃いでウェルに添加した。その後、シーラ(sealer)でプレートを覆い、それを、常温、450rpmの条件で90分反応させ、洗浄バッファを利用して前述のような方法によって4回洗浄した。その後、そこに、一次抗体であるウサギ抗fGCSFpAbを1:1,000に希釈し、全てのウェルに100μlずつ分注した後、シーラでプレートを覆い、常温で1時間反応させた。次に、二次抗体であるperoxidase-conjugated AffiniPureヤギ抗ウサギIgG(H+L)を添加し、抗原抗体反応を誘導した。具体的には、前述のような方法で4回洗浄した後、1:10,000に希釈された二次抗体を、全てのウェルに100μlずつ添加し、常温、遮光の条件で1時間反応させた。その後、前述のような方法で5回洗浄した後、そこに、BioFX(登録商標)TMB Super Sensitive One Component HRP Microwell Substrateを100μl/ウェルずつ添加し、室温で5~10分反応させた。その後、1NのHCLを添加し、基質反応を終了させた。次に、SPECTROstar Nano Microplateリーダを利用して、測定波長450nm、参照波長650nmで吸光度を測定し、Phoenix WinNonlinソフトウェアで統計分析を実施した。
表4及び図15は、猫を対象に、APB-F1の薬物動態学的評価を実施した結果を示したものである。
表4及び図15に示されているように、最高血中濃度到達時間(Tmax)は、fGCSFの場合で6時間である一方、APB-F1は、12時間を示し、APB-F1のAUClastは19,025.4h・ng/mLであり、これは6,050.03h・ng/mLの値を示したfGCSFに比べ約3.1倍増大されたものであった。また、最高血中濃度(Cmax)は、fGCSFの場合、576.3ng/mLである一方、APB-F1は、823.9ng/mLであり、fGCSFに比べて1.4倍増大された値を示し、消失半減期(T1/2)は、APB-F1の場合、13.3時間であり、2.7時間を示したfGCSFに比べて約4.9倍増大されたものであった。そのような実験結果から、一実施例によるAPB-F1は、突然変異型fGCSFタンパク質に比べ、改善された薬物動態学的特性を有するということが分かった。
表4及び図15に示されているように、最高血中濃度到達時間(Tmax)は、fGCSFの場合で6時間である一方、APB-F1は、12時間を示し、APB-F1のAUClastは19,025.4h・ng/mLであり、これは6,050.03h・ng/mLの値を示したfGCSFに比べ約3.1倍増大されたものであった。また、最高血中濃度(Cmax)は、fGCSFの場合、576.3ng/mLである一方、APB-F1は、823.9ng/mLであり、fGCSFに比べて1.4倍増大された値を示し、消失半減期(T1/2)は、APB-F1の場合、13.3時間であり、2.7時間を示したfGCSFに比べて約4.9倍増大されたものであった。そのような実験結果から、一実施例によるAPB-F1は、突然変異型fGCSFタンパク質に比べ、改善された薬物動態学的特性を有するということが分かった。
[実施例9.APB-F1の薬力学的評価]
本実施例においては、APB-F1の生理的、生理化学的な作用及び効果を確認するために、薬力学的評価を実施した。具体的には、健常な猫に、APB-F1のような試験物質を皮下注射した後、血液内の白血球数値を測定して分析した。それぞれのグループは、雄猫2匹、及び妊娠していない雌猫2匹の総4匹によって構成されている。投与日(0日)を基準に、経時的に、頚静脈採血を介して毎回3mlの全血を得た。その後、得られた試料を対象に、自動血液分析器を使用した血液学的検査、及び血液生化学分析器と電解質自動分析器とを使用した血液生化学的検査を進めた。本実験において、実験群としては、36μg/kgのAPB-F1投与群、360μg/kgのAPB-F1投与群、10μg/kgのfGCSF投与群、10μg/kgのフィルグラスチム(Grasin)投与群、100μg/kgのPEG-フィルグラスチム(Neulasta)投与群、26μg/kgのFL335(Fab)投与群を設定し、対照群としては、ビークル投与群を設定した。
本実施例においては、APB-F1の生理的、生理化学的な作用及び効果を確認するために、薬力学的評価を実施した。具体的には、健常な猫に、APB-F1のような試験物質を皮下注射した後、血液内の白血球数値を測定して分析した。それぞれのグループは、雄猫2匹、及び妊娠していない雌猫2匹の総4匹によって構成されている。投与日(0日)を基準に、経時的に、頚静脈採血を介して毎回3mlの全血を得た。その後、得られた試料を対象に、自動血液分析器を使用した血液学的検査、及び血液生化学分析器と電解質自動分析器とを使用した血液生化学的検査を進めた。本実験において、実験群としては、36μg/kgのAPB-F1投与群、360μg/kgのAPB-F1投与群、10μg/kgのfGCSF投与群、10μg/kgのフィルグラスチム(Grasin)投与群、100μg/kgのPEG-フィルグラスチム(Neulasta)投与群、26μg/kgのFL335(Fab)投与群を設定し、対照群としては、ビークル投与群を設定した。
図16は、猫を対象に、APB-F1の薬力学的評価を実施した結果を示したものであり、血中白血球の数値を確認した結果である。図16に示されているように、APB-F1投与群の白血球数値は、投与後1日目から11日目まで、投与前に比べ有意に高く示され、投与後20日目にも、正常範囲レベル(4.9×103細胞/μl0~2.0×104細胞/μl)より高く観察された(図示せず)。また、fGCSF投与群の白血球数値は、投与後1日目、投与前に比べて有意な差を示したが、投与後5日目から正常範囲レベルに低下し、フィルグラスチム投与群も、白血球数値が、投与後1日目に有意なレベルに上昇したが、投与後2日目に、正常範囲レベルに低下した。また、PEG-フィルグラスチム投与群の白血球数値は、投与後7日目まで、投与前に比べ有意に高く示され、投与後10日目まで正常範囲より高いレベルを維持することを確認した。
図17は、血中好中球の数値を確認した結果である。図17に示されているように、fGCSF投与群及びAPB-F1投与群の血中好中球数値は、投与後1日目、いずれも投与前に比べ、有意に高く示されたが、APB-F1投与群の血中好中球数値が、fGCSF投与群に比べ、さらに高く観察された。また、APB-F1投与群の血中好中球数値は、1日目から11日目まで有意に高いレベルを維持した。それと類似して、フィルグラスチム投与群に比べ、PEG-フィルグラスチム投与群の血中好中球数値は、より高く、かつ長期間維持されるパターンが観察された。一方、それ以外の投与群は、対照群と有意差を示していない。
図18は、血中単核球の数値を確認した結果である。図18に示されているように、APB-F1投与群の血中単核球数値は、投与後2日目から9日目まで、投与前に比べ、有意に高く示され、PEG-フィルグラスチム投与群の血中単核球数値は、投与後2日目から5日目まで、投与前に比べ、高く示されている。一方、それ以外の投与群は、対照群と有意差を示していない。
図19は、血中好塩基球の数値を確認した結果である。図19に示されているように、APB-F1投与群の血中好塩基球数値は、投与後2日目から7日目まで、正常範囲レベルより有意に高く示されている。
図20は、血中リンパ球の数値を確認した結果であり、図21は、血中好酸球数値を確認した結果である。図20及び図21に示されているように、血中リンパ球及び血中好酸球につき、実験群と対照群との有意的な差は、観察されていない。
そのような一連の実験結果から、一実施例によるAPB-F1は、血中白血球、具体的には、血中好中球、血中単核球及び血中好塩基球の数値を上昇させ、長期間維持させるのに寄与するということが分かった。
血清アルブミンに結合する抗原結合断片と、猫の顆粒球コロニー刺激因子とを含む組み換えタンパク質は、生体内(in-vivo)半減期の増大を含む薬物動態特性を改善させることができ、血液中の白血球レベルを治療的に有効なレベルまで上昇させる効果を継続的に示すことができる。
従って、本明細書に開示された組み換えタンパク質は、猫汎白血球減少症の予防用のまたは治療用の組成物の活性成分としても使用される。
特定の実施例に係わる前述の説明は、本発明の一般的な特性を十分に示しうるので、他の者が、本技術分野の技術内における知識を適用することにより、発明の一般的な概念から外れずに、多様な適用につき、容易に変形及び/または適応させることができる。従って、そのような適応及び変形は、ここに提示された教示及び指針に基づいて開示された実施例の等価物の意味内及び範囲内にあることが意図される。本明細書の語句または用語は、限定ではなく説明の目的のためのものであり、本明細書の用語または語句は、教示及び指針に照らして当業者によって解釈されるべきであることが理解される。
本発明の幅と範囲は、前述の例示的な実施例のいずれによっても制限されるものではなく、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ定義されるものである。本明細書に記載された全ての多様な様態、実施例及びオプションは、任意かつ全てのバリエーション中に組み合わされ得る。
本明細書で言及される全ての刊行物、特許及び特許出願は、それぞれの個別刊行物、特許または特許出願が参照により本明細書に含まれることが具体的かつ個別的に表示された場合と同一の程度において、参照により本明細書に含まれる。
Claims (25)
- (a)重鎖及び軽鎖を含む抗原結合断片、及び(b)猫の顆粒球コロニー刺激因子(fGCSF)を含む、組み換えタンパク質であって、
ここで、該重鎖は、重鎖可変ドメイン及び猫の重鎖定常1ドメインを含み、該重鎖可変ドメインは、
(1)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン1(CDR1)、
WINTYSGTKYAQKFQG(配列番号52)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン2(CDR)、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖相補性決定ドメイン3(CDR3);
(2)SYGIS(配列番号51)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
RINTYNGNTGYAQRLQG(配列番号54)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LGHCQRGICSDALDT(配列番号53)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(3)NYGIH(配列番号55)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISYDGSNKYYADSVKG(配列番号56)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
DVHYYGSGSYYNAFDI(配列番号57)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(4)SYAMS(配列番号58)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
VISHDGGFQYYADSVKG(配列番号59)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
AGWLRQYGMDV(配列番号60)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;
(5)AYWIA(配列番号61)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
MIWPPDADARYSPSFQG(配列番号62)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
LYSGSYSP(配列番号63)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3;又は
(6)AYSMN(配列番号64)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
SISSSGRYIHYADSVKG(配列番号65)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
ETVMAGKALDY(配列番号66)のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み、
該軽鎖は、軽鎖可変ドメイン及び猫の軽鎖定常ドメインを含み、該軽鎖可変ドメインは、
(7)RASQSISRYLN(配列番号67)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、 GASRLES(配列番号68)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSDSVPVT(配列番号69)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(8)RASQSISSYLN(配列番号70)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
AASSLQS(配列番号71)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQSYSTPPYT(配列番号72)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(9)RASQSIFNYVA(配列番号73)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
DASNRAT(配列番号74)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQRSKWPPTWT(配列番号75)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(10)RASETVSSRQLA(配列番号76)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYGSSPRT(配列番号78)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;
(11)RASQSVSSSSLA(配列番号79)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASSRAT(配列番号77)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QKYSSYPLT(配列番号80)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3;又は
(12)RASQSVGSNLA(配列番号81)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
GASTGAT(配列番号82)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
QQYYSFLAKT(配列番号83)のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含む、
組み換えタンパク質。 - fGCSFを抗原結合断片に連結するリンカをさらに含む、請求項1に記載の組み換えタンパク質。
- 軽鎖と重鎖とのあいだの鎖間ジスルフィド結合に位置する(i)猫の重鎖定常1ドメイン内のシステイン、及び/または(ii)猫の軽鎖定常ドメイン内のシステインが保存され、欠失され、及び/又はシステイン以外のアミノ酸残基で置換されている、請求項1または2に記載の組み換えタンパク質。
- 前記重鎖可変ドメインは、配列番号64のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、配列番号65のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び配列番号66のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3を含み、
前記軽鎖可変ドメインは、配列番号81のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、配列番号82のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び配列番号83のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3を含むものである、
請求項1~3のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。 - 前記重鎖可変ドメインが、配列番号1,2,3,4,5または6に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むものである、請求項1~4のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 前記軽鎖可変ドメインが、配列番号7,8,9,10,11,12または13に対し少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むものである、請求項1~5のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 前記重鎖可変ドメインは、配列番号1,2,3,4,5または6のアミノ酸配列を含み、前記軽鎖可変ドメインは、配列番号7,8,9,10,11,12または13のアミノ酸配列を含むものである、請求項1~6のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 前記猫の重鎖定常1ドメインが、配列番号14に対して少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むものである、請求項1~7のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 前記猫の軽鎖定常ドメインが、配列番号15に対して少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むものである、請求項1~8のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 前記fGCSFは、天然fGCSFから遊離システイン基及びO-糖鎖を除去して改変されたものである、請求項1~9のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 前記fGCSFは、配列番号18に対して少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むものである、請求項1~9のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 前記fGCSFは、配列番号19に対して少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含むものである、請求項1~9のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 前記fGCSFは、配列番号19のアミノ酸配列を含むものである、請求項1~9のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 前記リンカは、前記GCSFを、前記猫の重鎖定常1ドメインのC末端、重鎖可変ドメインのN末端、猫の軽鎖定常ドメインのC末端、及び/又は軽鎖可変ドメインのN末端と連結する、請求項2~13のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 前記リンカが、1~50個のアミノ酸を含むものである、請求項2~14のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質をコードする、核酸分子。
- 請求項16に記載の核酸分子を含む、発現ベクター。
- 請求項17に記載の発現ベクターで形質転換された、細胞。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の組み換えタンパク質を含む、組成物。
- 請求項17に記載の組成物、及び薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。
- 請求項19または20に記載の組成物、及び使用マニュアルを含むラベルを含む、キット。
- 請求項20に記載の医薬組成物を、それを必要とする個体に投与することを含む、猫の汎白血球減少症の治療方法。
- 前記組成物は、個体の血液内白血球を増加させる、請求項22に記載の方法。
- 前記白血球は、好中球、単核球、好塩基球、またはそれらの組み合わせである、請求項23に記載の方法。
- 前記組み換えタンパク質の除去半減期(T1/2)は、猫の顆粒球コロニー刺激因子(fGCSF)のものより少なくとも約2倍大きいものである、請求項22~24のいずれか一項に記載の方法。
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