JP2023542107A - SARS-CoV-2を標的とするシングルドメイン抗体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、SARS-CoV-2を標的とする改善されたシングルドメイン抗体、該シングルドメイン抗体を含む多価ポリペプチド及び融合タンパク質に関する。本発明はまた、コロナウイルスのスパイクタンパク質の受容体結合ドメインにおける2つの異なるエピトープに結合するコロナウイルス結合分子を提供する。コロナウイルス結合分子は、リンカーを介して2つの抗原結合分子を互いに接合させることに基づく。本発明は、コロナウイルスの治療及び/又は予防における該シングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、及びコロナウイルス結合分子の使用、並びに様々な方法、アッセイ、及びキットを用いたコロナウイルスの検出及び診断における該シングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、及びコロナウイルス結合分子の使用も提供する。【選択図】図1A
Description
本発明は、SARS-CoV-2を標的とする改善されたシングルドメイン抗体、該シングルドメイン抗体を含む多価ポリペプチド及び融合タンパク質、コロナウイルスの治療及び/又は予防における該シングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、及び融合タンパク質の使用、並びに様々な方法、アッセイ、及びキットを用いたコロナウイルスの検出及び診断における該シングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、及び融合タンパク質の使用を提供する。本発明はまた、コロナウイルスのスパイクタンパク質の受容体結合ドメインにおける2つの異なるエピトープに結合するコロナウイルス結合分子、コロナウイルスの治療及び/又は予防における該コロナウイルス結合分子の使用、並びに様々な方法、アッセイ、及びキットを用いたコロナウイルスの検出及び診断における該コロナウイルス結合分子の使用も提供する。コロナウイルス結合分子は、リンカーを介して2つの抗原結合分子を互いに接合させることに基づく。
最近出現したSARS-CoV-2ウイルスと闘う方法の特定が急務であることから、ウイルスを中和することができ、従って、受動免疫療法による急性感染症のための治療薬として使用することができる抗体の探索が行われた。COVID-19から回復した患者から中和モノクローナル抗体を同定することに多くの注目が集まっている(例えば、(Rogers,Zhao et al.2020)。しかし、ラクダ科の免疫グロブリンの重鎖のみのサブセットに由来するナノボディ又はVHH(重鎖抗体の可変重鎖ドメイン)は、従来の抗体よりも優れた選択肢を提供する。典型的には生産に哺乳類細胞が必要となる、2つのジスルフィド結合したポリペプチドである重鎖及び軽鎖を含む従来の抗体とは対照的に、シングルドメイン抗体は、微生物系を用いてより低コストで製造することができる。また、分子サイズが小さく、安定性である、つまり、感染した患者の気道に直接局所送達するためにナノボディを製剤化することも可能である。SARS-CoV-2感染の阻害剤としてのシングルドメイン抗体の潜在力は、細胞ベースのアッセイで最近実証されている(Huo,Le Bas et al.2020、Wrapp,De Vlieger et al.2020)。
SARS-CoV-2によって引き起こされる疾患であるCOVID-19は、世界規模の重大な健康問題であるので、有効な治療法が非常に必要とされている。更に、ウイルスの正確な診断及びモニタリングを可能にするために、SARS-CoV-2を迅速かつ効率的に検出するのに好適なツールが必要である。本発明は、SARS-CoV-2の受容体結合ドメインにおける異なるエピトープに高い親和性で結合し、野生型ウイルス中和アッセイにおいて極めて強力なシングルドメイン抗体の単離について説明する。更に、別々の構成要素に比べて結合親和性の増強を示す様々なポリペプチドが作製されている。
同じ抗原における異なる2つのエピトープに結合する2つのナノボディを連結させて1つのポリペプチドにすることで、いわゆる「キレート効果」の恩恵を受けられる可能性を与えることができる。化学的には、これは、金属イオンに対するキレート配位子の親和性が単一部位結合に比べて増強されることを表し、多価性から得られるアビディティの効果とは異なる。最も単純な例では、二座分子は、その両方の結合基が同じ標的に結合したときにキレート効果を得る。キレート効果をブーストするために重要なのは、構成要素を接合させたときにそれぞれの相互作用のエンタルピーが保たれることである。このように、短すぎたり長すぎたりする又は誤った角度で配置されたスペーサー(リンカーとしても知られている)で2つのバインダーを接合させることは、エンタルピーを大きく失うことなく2つの部位を同時に結合させることができないことを意味する。これは、キレート効果によって得られる任意の利益を減少させ、消滅させる可能性もある。これに対する解決策は、より柔軟なリンカーを導入して、その完全なエンタルピーを得ながらそれぞれを結合させることである。しかし、柔軟性を導入すると、結合が硬直化し、エントロピー的に束縛されるので、問題が生じる。従って、スペーサー構成要素の柔軟性と剛性との間で絶妙にバランスをとる必要がある(von Krbek,Achazi et al.2017)。エンタルピーをエントロピーとトレードオフするリンカーを設計する多くの方法が存在するが、高いエントロピーコストを支払うことなくエンタルピーが得られるリンカーの範囲は非常に限られていることが多い。このように、単なるアビディティではなく、(熱力学的な)キレート効果を得るには、慎重な設計及び洞察が必要である。
また、本発明は、コロナウイルスのスパイクタンパク質の受容体結合ドメインにおける2つの異なるエピトープに高い親和性で結合するコロナウイルス二座分子も提供する。これらは、別々の構成要素に比べて驚くほど結合親和性が増強されることを示す。
本発明は、SARS-CoV-2のSタンパク質の受容体結合ドメインに特異的に結合するシングルドメイン抗体を提供する。
第1の態様では、相補性決定領域である相補性決定領域3(CDR3)を含むシングルドメイン抗体が提供される。
第2の態様では、CDR2及びCDR3を含むシングルドメイン抗体が提供される。
第3の態様では、CDR1、CDR2、及びCDR3を含むシングルドメイン抗体が提供される。
更なる態様では、配列番号19、213、18、16、17、20、209、211、215、217、219、220、及び239からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。
一態様では、本発明は、コロナウイルスのスパイクタンパク質、好ましくはSARS-CoV-2スパイクタンパク質の受容体結合ドメインにおける2つの異なるエピトープに結合するコロナウイルス結合分子を提供する。
一態様では、
(a)コロナウイルスタンパク質内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する第1の抗原結合分子;
(b)コロナウイルスタンパク質内に含まれる第2のエピトープの全部又は一部に結合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、該第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。一実施形態では、コロナウイルスタンパク質は、スパイクタンパク質、任意でスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)である。コロナウイルスは、SARS-CoV-1、SARS-CoV-2、及びMERSからなる群から選択されるコロナウイルス、好ましくはSARS-CoV-2であってよい。
(a)コロナウイルスタンパク質内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する第1の抗原結合分子;
(b)コロナウイルスタンパク質内に含まれる第2のエピトープの全部又は一部に結合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、該第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。一実施形態では、コロナウイルスタンパク質は、スパイクタンパク質、任意でスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)である。コロナウイルスは、SARS-CoV-1、SARS-CoV-2、及びMERSからなる群から選択されるコロナウイルス、好ましくはSARS-CoV-2であってよい。
一態様では、
(a)配列番号232内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する第1の抗原結合分子;
(b)配列番号233内に含まれる第2のエピトープの全部又は一部に結合する第2の抗原結合分子;及び (c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、該第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
(a)配列番号232内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する第1の抗原結合分子;
(b)配列番号233内に含まれる第2のエピトープの全部又は一部に結合する第2の抗原結合分子;及び (c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、該第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
一態様では、
(a)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてC5、H3、H11-D4、H11-H4、H11-A10、H11-B5、H11-H6、又はVHH_H6と競合する第1の抗原結合分子;
(b)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてA8、CR3022、VHH72、又はEY6A、F2、C1、又はB12と競合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
(a)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてC5、H3、H11-D4、H11-H4、H11-A10、H11-B5、H11-H6、又はVHH_H6と競合する第1の抗原結合分子;
(b)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてA8、CR3022、VHH72、又はEY6A、F2、C1、又はB12と競合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
更なる態様では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子をコードしているポリヌクレオチド配列が提供される。
更なる態様では、本発明のシングルドメイン抗体のうちの1つ又は任意で2つ以上を含む多価ポリペプチドが提供される。
更なる態様では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子の親和性成熟変異体が提供される。
更なる態様では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子を生産する方法が提供される。
更なる態様では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子を含む医薬組成物が提供される。
更なる態様では、医薬において使用するための本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、若しくはコロナウイルス結合分子、又は本発明の医薬組成物が提供される。
更なる態様では、対象におけるコロナウイルスを治療する方法であって、治療活性量の本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子を対象に投与することを含む方法が提供される。
更なる態様では、コロナウイルスの治療及び/又は予防において使用するための医薬の製造における、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子の使用が提供される。
更なる態様では、コロナウイルスタンパク質を検出する方法が提供される。
更なる態様では、対象におけるコロナウイルス感染を診断する方法が提供される。
「抗体」は、本明細書で使用するとき、特定の抗原を認識する免疫原性タンパク質を指す。各抗体は、抗原に特異的に結合する抗原結合部位を有する。抗体は、天然であってもよく、一部又は全部が合成であってもよい。また、抗体という用語は、抗体の抗原結合部位であるか又はそれに相同な抗原結合部位を有する任意のポリペプチド又はタンパク質も包含する。抗体は、ポリクローナルであってもモノクローナルであってもよい。従来の抗体は、2本の同一の重鎖と2本の同一の軽鎖を含み、各鎖は可変領域及び定常領域を含む。重鎖及び軽鎖の各可変領域は、CDR1、CDR2、及びCDR3の3つの相補性決定領域(CDR)を含む。抗体は、本明細書で使用するとき、Fab、F(ab’)2、Fv、scFv、dAb、Fd等の抗原結合ドメインを含む抗体断片、及びダイアボディも包含する。
「二座」は、本明細書で使用するとき、2つの異なるシングルドメイン抗体、すなわち、2つの異なる抗原結合部位を有する2つのシングルドメイン抗体を含むポリペプチドを指す。好ましくは、二座分子は、2つの異なるシングルドメイン抗体が同じ抗原における2つの異なるエピトープに結合するように設計される。
「単量体」は、本明細書で使用するとき、1つの単一単位、例えば、シングルドメイン抗体(公知のシングルドメイン抗体又は本発明のシングルドメイン抗体のいずれか)、融合タンパク質、又は抗体を指す。
「ポリマー」とは、本明細書で使用するとき、互いに共有結合的に及び非共有結合的に結合している複数の単量体で構成される分子を指す。例えば、本発明のシングルドメイン抗体は、単一のポリペプチド鎖内で本発明のシングルドメイン抗体等の1つ以上の追加のシングルドメイン抗体に共有結合することができる。この場合、1つの遺伝子が、複数の連結したシングルドメイン抗体をコードすることができる。あるいは、2つ以上の別々の合成されたシングルドメイン抗体を共有結合及び/又は非共有結合で連結させることによってポリマーを形成することもできる。一例では、Fc分子に融合した合成シングルドメイン抗体は、Fc分子間にジスルフィド架橋を形成することを通じて、Fc分子に融合した別の合成シングルドメイン抗体に共有結合することができる。本発明のシングルドメイン抗体はまた、例えば二量体化又は三量体化のドメインの使用を通じて、非共有結合のみを介して他のシングルドメイン抗体(例えば、本発明のもの)に連結することもできる。この一例は、コラーゲン由来の三量体化ドメインに一本鎖抗体を融合させることである。例えば、「二量体」は、本明細書で使用するとき、互いに共有結合又は非共有結合で結合している2つの単量体を指す。「ホモ二量体」は、2つの同一の単量体で形成される。「ヘテロ二量体」は、2つの異なる単量体で形成される。「三量体」は、本明細書で使用するとき、互いに共有結合又は非共有結合で結合している3つの単量体を指す。
「二量化ドメイン」又は「三量化ドメイン」とは、本明細書で使用するとき、それぞれシングルドメイン抗体間の二量化又は三量化を可能にする配列タンパク質又はモチーフを指す。配列タンパク質又はモチーフは、シングルドメイン抗体に融合させることができる。例えば、コラーゲン由来の三量体化ドメインにシングルドメイン抗体配列を融合させると、単一抗体配列を有するポリペプチド鎖をコードしている遺伝子産物が得られるが、タンパク質を合成すると、実際の産物は三量体となる(Compte et al)。
「単一特異性」とは、本明細書で使用するとき、全てが同じエピトープに結合する抗原結合部位を有するポリペプチドを指す。
「多重特異性」とは、本明細書で使用するとき、存在する異なる抗原の結合部位特異性の数を指す。例えば、「二重特異性」ポリペプチドは、2つの異なるエピトープ(同じ抗原上又は異なる抗原上のいずれか)に結合する抗原結合部位を有し、「三重特異性」ポリペプチドは、3つの異なるエピトープ(同じ抗原上又は異なる抗原上のいずれか)に結合する抗原結合部位を有し、「四重特異性」ポリペプチドは、4つの異なるエピトープ(同じ抗原上又は異なる抗原上のいずれか)に結合する抗原結合部位を有する。
「一価」とは、本明細書で使用するとき、1つの抗原結合部位を有するシングルドメイン抗体を指す。
「多価(multivalent)」とは、本明細書で使用するとき、複数の抗原結合部位を有するポリペプチドを指す。多価という用語は、用語「多価(polyvalent)」と互換性がある。例えば、「二価」とは、本明細書で使用するとき、2つの抗原結合部位を有するポリペプチドを指し、「三価」とは、本明細書で使用するとき、3つの抗原結合部位を有するポリペプチドを指し、「四価」とは、本明細書で使用するとき、4つの抗原結合部位を有するポリペプチドを指す。多価抗体は、本明細書で定義するように、単一特異性、二重特異性、三重特異性、四重特異性、又は多重特異性であり得る。例えば、「単一特異性多価」ポリペプチドは、全てが同じエピトープに結合する複数の抗原結合部位を有する。「二重特異性多価」ポリペプチドは、複数の抗原結合部位を有し、ある数の抗原結合部位が第1のエピトープに結合し、ある数の抗原結合部位が(第1のエピトープとは異なる)第2のエピトープに結合する。
「保存的置換」とは、本明細書で使用するとき、タンパク質の機能(例えば、特定の標的、特に本発明の文脈ではSARS-CoV-2のコロナウイルスのスパイクタンパク質に結合する能力、又は対象において免疫応答を誘発する能力)に実質的に影響を与えないアミノ酸置換を指す。当業者はアミノ酸の特性を容易に理解し、得られるポリペプチドの特性を実質的に変化させることなく保存的置換を容易に行うことができる。保存的置換の例を下表に提供する。
「欠失」とは、本明細書で使用するとき、ポリペプチド配列中のアミノ酸を除去すること(すなわち、アミノ酸配列の長さが1アミノ酸短くなるように、1つのアミノ酸をアミノ酸無しで置換すること)を指す。欠失は、ポリヌクレオチド配列、及びポリヌクレオチド配列から1つの核酸を除去すること(ポリヌクレオチド配列の長さが1核酸短くなるように、1つの核酸を核酸なしで置換すること)を指すこともある。
「同一性」とは、本明細書で使用するとき、2つ以上のポリペプチドのポリヌクレオチド配列を比較することによって決定される、2つの配列が関連している度合いである。同一性は、2つの配列がどの程度一致しているかの尺度を提供するために、2つの配列の関連度を用いて決定することができる。ポリペプチド又はポリヌクレオチドの配列を比較するための多数のプログラムが当業者に周知であり、例えば様々なBLAST及びCLUSTALプログラムが挙げられる(が、これらに限定されない。配列の同一性を定量化するために、同一性パーセントを使用することができる。同一性パーセントを計算するには、2つの配列(ポリペプチド又はヌクレオチド)を最適にアラインし(すなわち、2つの配列が対応する各位置で最も多数の同一残基を有し、従って最も高い同一性パーセントを有するように配置し)、各位置のアミノ酸又は核酸の残基を、その位置の対応するアミノ酸又は核酸と比較する。幾つかの例では、第2の配列に最適に適合させるために配列にスペース(複数可)を挿入することによって、最適な配列アライメントを達成することができる。同一のアミノ酸残基又はヌクレオチドの数から同一性パーセントが得られる、すなわち、10残基長の配列のうちの9残基が比較対象の2つの配列間で同一であった場合、同一性パーセントは90%になる。同一性パーセントは、一般的に、比較される2つの配列の全長に沿って計算される。
「挿入」とは、ポリペプチド配列にアミノ酸を付加すること(すなわち、1アミノ酸の挿入とは、アミノ酸配列の長さが1アミノ酸長くなるように、既存のアミノ酸配列に1つの新規アミノ酸を付加すること)を指す。挿入は、ポリヌクレオチド配列、及びポリヌクレオチド配列に1つの核酸を付加することを指すこともある(すなわち、1核酸の挿入とは、核酸配列が1アミノ酸長くなるように、既存のポリヌクレオチド配列に1つの新規核酸を付加することを意味する)。
「改変」とは、本明細書で使用するとき、ポリペプチド配列におけるアミノ酸残基の変更を意味する。改変は、本明細書で定義するように、置換、欠失、又は挿入であり得る。また、改変とは、ポリヌクレオチド配列を指すこともある。
「シングルドメイン抗体」とは、本明細書で使用するとき、抗体の重鎖の可変領域を指し、該可変領域は、ラクダ科免疫グロブリンの重鎖のみ(すなわち、軽鎖を含まない)サブセットに由来するものである。シングルドメイン抗体という用語は、(ラクダ科重鎖のみ抗体の可変ドメイン、VHH)及びNanobody(登録商標)と互換的に使用することができる。本発明の文脈では、シングルドメイン抗体は、コロナウイルス、好ましくはSAR-CoV-2のスパイクタンパク質と結合できる単一の重鎖可変領域を指すために使用される。抗体は、本明細書に記載するように、親和性成熟、ヒト化、又は改変することができる。このシングルドメイン抗体は、他の構成要素とコンジュゲートすることができる。
「置換」とは、本明細書で使用するとき、アミノ酸を異なるアミノ酸に置き換えることを指す。置換は、ポリヌクレオチド配列、すなわち、ある核酸を異なる核酸で置き換えることを指すこともある。置換は、上記で定義したように、保存的置換であってもよい。
「四価」とは、本明細書で使用するとき、4つの抗原結合部位を有するポリペプチドを指す。
本発明のシングルドメイン抗体は、SARS-CoV-2のSタンパク質の受容体結合ドメイン(「RBD」)に対して陽性結合を有する12種のVHH配列、すなわち、B12、F2、C1、C5 H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G1、12_F11、及びVH_H6(アミノ酸配列は、配列番号16~20、209~220、及び239)として提供され、ポリヌクレオチド配列は、それぞれ配列番号21~25、208~218、及び238として提供される)に基づく。
本明細書では、指定のCDRのアミノ酸配列を定義するために、特定のアミノ酸配列を提供する。便宜上、これらを下表に列挙する。これら指定のCDR配列を含む本発明のシングルドメイン抗体は、本明細書で詳述するように、1つ以上の改変を含んでいてもよく、コロナウイルスペプチド、好ましくはSARS-CoV-2のSタンパク質の受容体結合ドメインに対する結合親和性を保持する。
ナノボディのCDRアラインメント
B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、及びVHH_H6のアミノ酸配列及びヌクレオチド配列(CDRは、太字で強調)
一態様では、相補性決定領域である相補性決定領域3(CDR3)を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、CDR1、相補性決定領域2(CDR2)、又は相補性決定領域3(CDR3)から選択される相補性決定領域を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、CDR1、CDR2、又はCDR3から選択される少なくとも1つの相補性決定領域を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、シングルドメイン抗体は、CDR1、CDR2、又はCDR3から選択される少なくとも2つの相補性決定領域を含む。一実施形態では、3つの相補性決定領域CDR1、CDR2、及びCDR3を含むシングルドメイン抗体が提供される。
一実施形態では、配列番号12、198、9、3、6、15、192、195、201、204、207、及び237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含むシングルドメイン抗体であって、該CDR3のアミノ酸配列が0~7個のアミノ酸改変を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、及び0~1個のアミノ酸改変を含む。改変は、置換、欠失、又は挿入であってよい。一実施形態では、改変は置換である。
一実施形態では、配列番号12、9、3、6、及び15からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含むシングルドメイン抗体であって、配列番号6、9、及び15のアミノ酸配列のCDR3領域が、0~7個のアミノ酸改変、任意で0~2個の改変を含み、配列番号3及び12のアミノ酸配列のCDR3領域が、0~5個のアミノ酸改変、任意で0~2個のアミノ酸改変を含むシングルドメイン抗体が提供される。
一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号3である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号6である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号15である。好ましい実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号12又は198である。最も好ましい実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号12である。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。改変は、置換、欠失、又は挿入であってよい。一実施形態では、改変は置換である。
一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体は、CDR2領域を更に含んでいてもよい。CDR2領域は、本明細書に開示される配列番号に従って定義することができる。更なる実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体は、CDR1領域及びCDR2領域を更に含んでいてもよい。CDR1領域及びCDR2領域は、本明細書に開示される配列番号に従って定義することができる。各実施形態では、シングルドメイン抗体は、4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)を更に含んでいてもよい。
一態様では、抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体であって、単一抗体ドメインが、
(a)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(b)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(c)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
(d)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(e)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;
(f)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(g)配列番号191を含むCDR2及び配列番号192を含むCDR3;
(h)配列番号194を含むCDR2及び配列番号195を含むCDR3;
(i)配列番号200を含むCDR2及び配列番号201を含むCDR3;
(j)配列番号203を含むCDR2及び配列番号204を含むCDR3;
(k)配列番号206を含むCDR2及び配列番号207を含むCDR3;又は
(l)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
(a)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(b)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(c)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
(d)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(e)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;
(f)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(g)配列番号191を含むCDR2及び配列番号192を含むCDR3;
(h)配列番号194を含むCDR2及び配列番号195を含むCDR3;
(i)配列番号200を含むCDR2及び配列番号201を含むCDR3;
(j)配列番号203を含むCDR2及び配列番号204を含むCDR3;
(k)配列番号206を含むCDR2及び配列番号207を含むCDR3;又は
(l)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
好ましい実施形態では、抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体であって、単一抗体ドメインが、配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含むシングルドメイン抗体が提供される。好ましい実施形態では、抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体であって、単一抗体ドメインが、配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体は、CDR1領域を更に含んでいてもよい。CDR1領域は、本明細書に開示される配列番号に従って定義することができる。各実施形態では、シングルドメイン抗体は、4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)を更に含んでいてもよい。
一態様では、抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体であって、単一抗体ドメインが、
(a)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(b)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(c)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
(d)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(e)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;
(f)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(g)配列番号190を含むCDR1、配列番号191を含むCDR2、及び配列番号192を含むCDR3;
(h)配列番号193を含むCDR1、配列番号194を含むCDR2、及び配列番号195を含むCDR3;
(i)配列番号199を含むCDR1、配列番号200を含むCDR2、及び配列番号201を含むCDR3;
(j)配列番号202を含むCDR1、配列番号203を含むCDR2、及び配列番号204を含むCDR3;又は
(k)配列番号205を含むCDR1、配列番号206を含むCDR2、及び配列番号207を含むCDR3;又は
(l)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR1領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
(a)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(b)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(c)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
(d)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(e)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;
(f)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(g)配列番号190を含むCDR1、配列番号191を含むCDR2、及び配列番号192を含むCDR3;
(h)配列番号193を含むCDR1、配列番号194を含むCDR2、及び配列番号195を含むCDR3;
(i)配列番号199を含むCDR1、配列番号200を含むCDR2、及び配列番号201を含むCDR3;
(j)配列番号202を含むCDR1、配列番号203を含むCDR2、及び配列番号204を含むCDR3;又は
(k)配列番号205を含むCDR1、配列番号206を含むCDR2、及び配列番号207を含むCDR3;又は
(l)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR1領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
好ましい実施形態では、抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体であって、単一抗体ドメインが、配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。
最も好ましい実施形態では、抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体であって、単一抗体ドメインが、配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含むシングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、一本鎖抗体又は抗原結合分子は、4つのフレームワーク領域を含む。フレームワーク領域は、CDR配列を分離する。一実施形態では、4つのフレームワーク領域は、フレームワーク領域1(FR1)、フレームワーク領域2(FR2)、フレームワーク領域3(FR3)、及びフレームワーク領域4(FR4)であり、CDR1、CDR2、及びCDR3の間に散在している(すなわち、FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4)。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体又は抗原結合分子は、4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)及び3つのCDR(CDR1、CDR2、及びCDR3)を含むか又はから本質的になる。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体又は抗原結合分子は、4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)及び3つのCDR(CDR1、CDR2、及びCDR3)からなる。
一態様では、配列番号19、213、18、16、17、20、209、211、215、217、219、220、及び239からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一態様では、配列番号19、18、16、17、及び20からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。これら配列はそれぞれ、3つのCDR領域(CDR1、CDR2、及びCDR3)及び4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)を含む。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号19、213、18、16、17、20、209、211、215、217、219、220、及び239からなる群から選択される配列に対して、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、配列番号19、213、18、16、17、20、209、211、215、217、219、220、及び239からなる群から選択される配列を含む、抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、配列番号19、18、16、17、及び20からなる群から選択される配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、配列番号19、213、18、16、17、20、209、211、215、217、219、220、及び239からなる群から選択される配列からなるか又はから本質的になる抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、配列番号19、18、16、17、及び20からなる群から選択される配列からなるか又はから本質的になる抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。
本明細書及び全体を通して、少なくともは、幾つかの実施形態では、列挙された百分率から最大100%までを意味する。例えば、少なくとも75%は、幾つかの実施形態では、75%~100%を意味し得る。
一実施形態では、配列番号16に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号16に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号16である。
一実施形態では、配列番号17に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号17に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号17である。
一実施形態では、配列番号18に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号18に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号18である。
最も好ましい実施形態では、配列番号19に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号19に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号19である。
一実施形態では、配列番号20に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号20に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号20である。
一実施形態では、配列番号209に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号209に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号209である。
一実施形態では、配列番号211に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号211に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号211である。
一実施形態では、配列番号213に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号213に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号213である。
一実施形態では、配列番号215に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号215に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号215である。
一実施形態では、配列番号217に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号217に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号217である。
一実施形態では、配列番号219に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号219に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号219である。
一実施形態では、配列番号220に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号220に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号220である。
一実施形態では、配列番号239に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号239に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号239である。
一態様では、本発明のシングルドメイン抗体をコードしているポリヌクレオチド配列が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチドは、DNA又はRNAである。そのような核酸配列は、遺伝子コンストラクトの形態であってもよい。
一実施形態では、配列番号24、212、23、21、22、25、208、210、214、216、218、及び238からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、配列番号24、23、21、22、及び25からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号24、23、21、22、25、208、210、212、214、216、218、及び238からなる群から選択される配列に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性を有する。一実施形態では、配列番号24、23、21、22、及び25からなる群から選択される配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、配列番号24、23、21、22、25、208、210、212、214、216、218、及び238からなる群から選択される配列を含む、抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、配列番号24、23、21、22、及び25からなるか又はから本質的になる抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、配列番号24、23、21、22、25、208、210、212、214、216、218、及び238からなるか又はから本質的になる抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。
一実施形態では、配列番号21に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号21に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号21である。
一実施形態では、配列番号22に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号22に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号22である。
一実施形態では、配列番号23に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号23に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号23である。
好ましい実施形態では、配列番号24に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号24に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号24である。
一実施形態では、配列番号25に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号25に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号25である。
一実施形態では、配列番号208に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号208に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号208である。
一実施形態では、配列番号210に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号210に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号210である。
好ましい実施形態では、配列番号212に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号212に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号212である。
一実施形態では、配列番号214に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号214に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号214である。
一実施形態では、配列番号216に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号216に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号216である。
一実施形態では、配列番号218に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号218に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号218である。
一実施形態では、配列番号238に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号238に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号238である。
一態様では、本発明は、コロナウイルスのスパイクタンパク質、好ましくはSARS-CoV-2スパイクタンパク質の受容体結合ドメインにおける2つの異なるエピトープに結合するコロナウイルス結合分子を提供する。コロナウイルス結合分子は、リンカーを介して2つの抗原結合分子を互いに接合させることに基づく。リンカーは、ユビキチン様タンパク質スーパーファミリーのタンパク質、ユビキチン(Ub)自体又はユビキチン様タンパク質(ULP)のいずれかを含む。リンカーは、任意で、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質のn末端に4~50アミノ酸残基を含むスペーサー、及び任意で、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質のc末端に4~50アミノ酸残基を含むスペーサーを更に含む。抗原結合分子は、コロナウイルスのスパイクタンパク質、好ましくはSARS-CoV-2スパイクタンパク質の受容体結合ドメインにおける2つの異なるエピトープを標的とする。第1の抗原結合分子は、配列番号232内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する。第2の抗原結合分子は、配列番号233内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する。驚くべきことに、受容体結合ドメインにおける異なるエピトープに結合する2つの抗原結合分子を組み合わせることによって、全体の結合親和性が著しく増大することが実証された。
コロナウイルス結合分子は、以下の一般的な設計に従って作製される:
N’-ABM(1)-スペーサー1-リンカー-スペーサー2-ABM(2)-C’
ABM(1)-エピトープ1を標的とする抗原結合分子
ABM(2)-エピトープ2を標的とする抗原結合分子
リンカー-ユビキチン又はユビキチン様タンパク質
スペーサー1(任意)-5~50アミノ酸
スペーサー2(任意)-5~50アミノ酸
N’-ABM(1)-スペーサー1-リンカー-スペーサー2-ABM(2)-C’
ABM(1)-エピトープ1を標的とする抗原結合分子
ABM(2)-エピトープ2を標的とする抗原結合分子
リンカー-ユビキチン又はユビキチン様タンパク質
スペーサー1(任意)-5~50アミノ酸
スペーサー2(任意)-5~50アミノ酸
コロナウイルス結合分子は、第1の抗原結合分子がコロナウイルス結合分子のn末端又はそれに最近接して配置され、第2の抗原結合分子がコロナウイルス結合分子のc末端又はそれに最近接して配置されるように順序付けてよい。あるいは、コロナウイルス結合分子は、第2の抗原結合分子がコロナウイルス結合分子のn末端又はそれに最近接して配置され、第1の抗原結合分子がコロナウイルス結合分子のc末端又はそれに最近接して配置されるように順序付けてもよく、例えば、
N’-ABM(1)-スペーサー1-リンカー-スペーサー2-ABM(2)-C’
N’-ABM(2)-スペーサー1-リンカー-スペーサー2-ABM(1)-C’
である。
N’-ABM(1)-スペーサー1-リンカー-スペーサー2-ABM(2)-C’
N’-ABM(2)-スペーサー1-リンカー-スペーサー2-ABM(1)-C’
である。
本発明のコロナウイルス結合分子は、第1及び第2の抗原結合分子を含む。抗原結合分子は、本明細書で使用するとき、抗体又はその断片、シングルドメイン抗体又はその断片であり得る。一実施形態では、第1の抗原結合分子は、抗体、又はその断片若しくはバリアントである。一実施形態では、第1の抗原結合分子は、一本鎖可変断片(scFv)である。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、抗体、又はその断片若しくはバリアントである。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、一本鎖可変断片(scFv)である。一実施形態では、第1の抗原結合分子は、シングルドメイン抗体である。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、シングルドメイン抗体である。好ましくは、第1の抗原結合分子及び第2の抗原結合分子は、シングルドメイン抗体である。
第1及び第2の抗原結合分子は、それぞれ第1及び第2のエピトープの全部又は一部に結合し、該第1及び第2のエピトープは、実質的に重複していない。第1及び第2のエピトープは、いずれもコロナウイルス、好ましくはSARS-CoV-2のスパイクの受容体結合ドメイン(RBD)に位置する。コロナウイルスのスパイクタンパク質間の相同性の程度に鑑みて、リンカーを介して互いに接合された2つの抗原結合分子を含む本発明のコロナウイルス結合分子は、有利なことにSARS-CoV-1、SARS-CoV-2、及びMERSを含む様々なコロナウイルスのスパイクタンパク質における2つの重複しないエピトープを標的とすることができるように、空間的に構成される。これに関して、本発明のコロナウイルス結合分子は、1種を超えるコロナウイルスを標的とすることができ、それによって、汎コロナウイルス結合分子を提供することができる。一実施形態では、本発明のコロナウイルス結合分子は、SARS-CoV-1における第1及び第2エピトープの両方に結合することができ、また、SARS-CoV-2における対応する第1及び第2エピトープにも結合することができる。
一実施形態では、第1の抗原結合分子は、コロナウイルスのスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)に位置する第1のエピトープの全部又は一部に結合する。コロナウイルスは、SARS-CoV-1、SARS-CoV-2、及びMERSからなる群から選択されるコロナウイルス、好ましくはSARS-CoV-2、最も好ましくはヒトSARS-CoV-2であってよい。一実施形態では、第1の抗原結合分子は、SARS-CoV-1のスパイクの受容体結合ドメイン(RBD)に位置する第1のエピトープの全部又は一部に結合する。好ましい実施形態では、第1の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイクの受容体結合ドメイン(RBD)に位置する第1のエピトープの全部又は一部に結合する。エピトープ1は、ACE2受容体に結合するRBDの表面を含む。従って、このエピトープに結合する抗原結合分子は、ヒトACE2タンパク質に結合するコロナウイルスの受容体結合ドメインを直接ブロックする。このエピトープは、本明細書に記載の通り、シングルドメイン抗体C5、H11-H4、H11-D4、H3、H11-A10、H11-B5、H11-H6、及びVHH_H6によって標的とされる。
SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質の配列を以下に提供するが、エピトープ1の領域を強調し、太字で示す:
スパイク糖タンパク質(UniProt、https://www.uniprot.org/uniprot/P59594)(配列番号231)
エピトープ1は、以下の配列番号232として提供されるSARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質の残基346から505に及ぶものとして定義される:
特に、本発明のコロナウイルス結合分子が標的とするエピトープ1は非線形であり、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質の以下のアミノ酸で構成される:
Arg346、Arg403、Lys444、Gly446、Gly447、Tyr449、Asn450、Leu452、Tyr453、Leu455、Phe456、Thr470、Ile472、Gly482、Val483、Glu484、Gly485、Phe486、Cys488、Tyr489、Phe490、Ley492、Gln493、Ser494、Tyr495、Gly496、Gln498、Thr500、Asn501、Tyr505。
Arg346、Arg403、Lys444、Gly446、Gly447、Tyr449、Asn450、Leu452、Tyr453、Leu455、Phe456、Thr470、Ile472、Gly482、Val483、Glu484、Gly485、Phe486、Cys488、Tyr489、Phe490、Ley492、Gln493、Ser494、Tyr495、Gly496、Gln498、Thr500、Asn501、Tyr505。
一実施形態では、第2の抗原結合分子は、コロナウイルスのスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)に位置する第2のエピトープの全部又は一部に結合する。コロナウイルスは、SARS-CoV-1、SARS-CoV-2、及びMERSからなる群から選択されるコロナウイルス、好ましくはSARS-CoV-2、最も好ましくはヒトSARS-CoV-2であってよい。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、SARS-CoV-1のスパイクの受容体結合ドメイン(RBD)に位置する第1のエピトープの全部又は一部に結合する。好ましい実施形態では、第2の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイクの受容体結合ドメイン(RBD)に位置する第2のエピトープの全部又は一部に結合する。エピトープ2は、ACE2結合部位(すなわち、エピトープ1の領域)から離れて位置し、A8、F2、VHH72、CR3022、EY6A、C1、及びB12によって標的とされる。
スパイク糖タンパク質の配列を以下に提供するが、エピトープ2の領域を強調し、太字で示す:
スパイク糖タンパク質(UniProt、https://www.uniprot.org/uniprot/P59594)(配列番号231)
エピトープ2は、以下の配列番号233として提供されるSARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質の残基368から519に及ぶものとして定義される:
本発明のコロナウイルス結合分子が標的とするエピトープ2は非線形であり、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質の以下のアミノ酸で構成される:
Leu368、Tyr369、Asn370、Ser371、Ala372、Phe374、Ser375、Thr376、Phe377、Lys378、Cys379、Tyr380、Gly381、Val382、Ser383、Pro384、Thr385、Lys386、Asn388、Asp389、Leu390、Phe392、Arg408、Ala411、Pro412、Gly413、Gln414、Asp427、Asp428、Phe429、Thr430、Phe515、Glu516、Leu517、Leu518、His519。
Leu368、Tyr369、Asn370、Ser371、Ala372、Phe374、Ser375、Thr376、Phe377、Lys378、Cys379、Tyr380、Gly381、Val382、Ser383、Pro384、Thr385、Lys386、Asn388、Asp389、Leu390、Phe392、Arg408、Ala411、Pro412、Gly413、Gln414、Asp427、Asp428、Phe429、Thr430、Phe515、Glu516、Leu517、Leu518、His519。
一態様では、
(a)コロナウイルスタンパク質内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する第1の抗原結合分子;
(b)コロナウイルスタンパク質内に含まれる第2のエピトープの全部又は一部に結合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、該第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。一実施形態では、コロナウイルスタンパク質は、スパイクタンパク質、 任意でスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)である。コロナウイルスは、SARS-CoV-1、SARS-CoV-2、及びMERSからなる群から選択されるコロナウイルス、好ましくはSARS-CoV-2であってよい。
(a)コロナウイルスタンパク質内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する第1の抗原結合分子;
(b)コロナウイルスタンパク質内に含まれる第2のエピトープの全部又は一部に結合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、該第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。一実施形態では、コロナウイルスタンパク質は、スパイクタンパク質、 任意でスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)である。コロナウイルスは、SARS-CoV-1、SARS-CoV-2、及びMERSからなる群から選択されるコロナウイルス、好ましくはSARS-CoV-2であってよい。
一態様では、
(a)配列番号232内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する第1の抗原結合分子;
(b)配列番号233内に含まれる第2のエピトープの全部又は一部に結合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、該第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
(a)配列番号232内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する第1の抗原結合分子;
(b)配列番号233内に含まれる第2のエピトープの全部又は一部に結合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、該第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、コロナウイルスタンパク質は、スパイクタンパク質、任意でスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)である。コロナウイルスは、SARS-CoV-1、SARS-CoV-2、及びMERSからなる群から選択されるコロナウイルス、好ましくはSARS-CoV-2であってよい。
抗原結合分子は、標的エピトープの全部又は一部に結合する。一態様では、第1の抗原結合分子は、C5、H4、H3、D4、A10、B5、及びH6からなる群から選択される。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、C1、B12、F2、Vhh72、CR3022、EY6Aからなる群から選択される。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、エピトープ1から離れて位置する。
一実施形態では、コロナウイルス結合分子は、コロナウイルスタンパク質、任意でSARS-CoV-2タンパク質内に含まれる第3、第4、又は第5のエピトープの全部又は一部に結合する第3及び任意で第4又は第5の抗原結合分子を更に含み、
任意で、該第3、第4、又は第5の抗原結合分子は、より多くのリンカーのうちの1つを介して第1及び第2の抗原結合分子に連結され、第1若しくは第2の抗原結合分子又はユビキチン若しくはユビキチン様タンパク質又は更なる任意スペーサーのうちの1つに直接連結される。
任意で、該第3、第4、又は第5の抗原結合分子は、より多くのリンカーのうちの1つを介して第1及び第2の抗原結合分子に連結され、第1若しくは第2の抗原結合分子又はユビキチン若しくはユビキチン様タンパク質又は更なる任意スペーサーのうちの1つに直接連結される。
一実施形態では、第1の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質(配列番号231)の残基346、403、444、446、447、449、450、452、453、455、456、470、472、482、483、484、485、486、488、489、490、492、493、494、495、496、498、500、501、及び505からなる群から選択される少なくとも10個のアミノ酸に結合する。一実施形態では、第1の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質(配列番号231)の残基346、403、444、446、447、449、450、452、453、455、456、470、472、482、483、484、485、486、488、489、490、492、493、494、495、496、498、500、501、及び505からなる群から選択される少なくとも20個のアミノ酸に結合する。一実施形態では、第1の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質(配列番号231)の残基346、403、444、446、447、449、450、452、453、455、456、470、472、482、483、484、485、486、488、489、490、492、493、494、495、496、498、500、501、及び505からなる群から選択される少なくとも25個のアミノ酸に結合する。一実施形態では、第1の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質(配列番号231)の残基346、403、444、446、447、449、450、452、453、455、456、470、472、482、483、484、485、486、488、489、490、492、493、494、495、496、498、500、501、及び505からなる群から選択される少なくとも26個、少なくとも27個、少なくとも28個、又は少なくとも29個のアミノ酸に結合する。一実施形態では、第1の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質(配列番号231)の残基346、403、444、446、447、449、450、452、453、455、456、470、472、482、483、484、485、486、488、489、490、492、493、494、495、496、498、500、501、及び505に結合する。
一実施形態では、第2の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質(配列番号231)の残基368、369、370、371、372、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、388、389、390、392、408、411、412、413、414、427、428、429、430、515、516、517、518、及び519からなる群から選択される少なくとも10個のアミノ酸に結合する。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質(配列番号231)の残基368、369、370、371、372、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、388、389、390、392、408、411、412、413、414、427、428、429、430、515、516、517、518、及び519からなる群から選択される少なくとも20個のアミノ酸に結合する。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質(配列番号231)の残基368、369、370、371、372、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、388、389、390、392、408、411、412、413、414、427、428、429、430、515、516、517、518、及び519からなる群から選択される少なくとも30個のアミノ酸に結合する。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質(配列番号231)の残基368、369、370、371、372、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、388、389、390、392、408、411、412、413、414、427、428、429、430、515、516、517、518、及び519からなる群から選択される少なくとも31個、少なくとも32個、少なくとも33個、少なくとも34個、又は少なくとも35個のアミノ酸に結合する。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、SARS-CoV-2のスパイク糖タンパク質(配列番号231)の残基368、369、370、371、372、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、388、389、390、392、408、411、412、413、414、427、428、429、430、515、516、517、518、及び519に結合する。
一実施形態では、第1の抗原結合分子は、SARS-CoV-2タンパク質内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合し、第2の抗原結合分子は、コロナウイルスタンパク質内に含まれる第2のエピトープCoV-2の全部又は一部に結合し、該第1及び第2のエピトープは実質的に重複していない。SARS-CoV-2タンパク質は、スパイク糖タンパク質[配列番号231]、任意でスパイクタンパク質のS1サブユニットにおける受容体結合ドメイン(RBD)であってよい。
本発明のリンカーは、SARS-CoV-2のスパイクタンパク質のRBD結合ドメインに結合したときの非常に優れた特性を促進するために、2つの抗原結合分子を最適な空間配置で連結させる。リンカーによって、第1及び第2の抗原結合分子をそれぞれ第1及び第2のエピトープに結合できるような角度配置で配置させることが可能になる。本発明のコロナウイルス結合分子がその2つの標的エピトープに結合した場合、リンカーのN’末端からC’末端までの距離は約40~70オングストローム、任意で50~65オングストロームである。一実施形態では、距離は、約50~55オングストロームである。一実施形態では、距離は、約55~60オングストロームである。一実施形態では、距離は、約60~65オングストロームである。指定の距離は、リンカー自体の全長であり、存在する場合は任意の追加のスペーサー(複数可)を含む。本発明のコロナウイルス結合分子は、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質を天然の折り畳まれた状態でリンカーとして使用するので、本明細書で指定する距離は、ユビキチンフォールドを有する、その天然の三次元構造のユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質を指す。
一実施形態では、コロナウイルス分子は、ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端又はc末端に接合している4~50アミノ酸の任意のスペーサーを含み、該スペーサーは、
a.1つ以上のGlySerリピート;及び/又は
b.1つ以上のポリAストレッチ
を含む。
a.1つ以上のGlySerリピート;及び/又は
b.1つ以上のポリAストレッチ
を含む。
一態様では、コロナウイルス結合分子は、追加の抗原結合分子を更に含む。一実施形態では、コロナウイルス結合分子は、コロナウイルスタンパク質、任意でSARS-CoV-2タンパク質内に含まれる第3、第4、又は第5のエピトープの全部又は一部に結合する第3及び任意で第4又は第5の抗原結合分子を含み、任意で、該第3、第4、又は第5の抗原結合分子は、より多くのリンカーのうちの1つを介して第1及び第2の抗原結合分子に連結され、第1若しくは第2の抗原結合分子に直接連結されるか、あるいはユビキチン若しくはユビキチン様タンパク質又は更なる任意のスペーサーのうちの1つに連結される。一実施形態では、コロナウイルスタンパク質は、スパイクタンパク質、任意でスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)である。
本発明のコロナウイルス結合分子は、本明細書で定義する通り、特異的シングルドメイン抗体を含み得る。一実施形態では、本発明の二座分子を形成する抗原結合分子は、本明細書に開示される特定のアミノ酸配列のうちの1つ又は1つ超を含み得る。二座分子は、本明細書で指定される第1のアミノ酸配列を含む第1の抗原結合分子、及び本明細書で指定される第2のアミノ酸配列を含有する第2の抗原結合分子を提供することによって形成され得る。本発明の二座分子を形成する抗原結合分子又はシングルドメイン抗体は、本明細書で詳述するように、1つ以上の改変を含んでいてもよく、コロナウイルスペプチド、好ましくはSARS-CoV-2のSタンパク質の受容体結合ドメインに対する結合親和性を保持する。
一実施形態では、C5、H3、H11_D4、H11_H4、H11_A10、H11_B5、若しくはVHH_H6に基づくアミノ酸若しくはポリヌクレオチドの配列を有する第1の抗原結合分子及び/又はA8、F2、VHH72、CR3022、EY6A、C1、若しくはB12に基づくアミノ酸若しくはポリヌクレオチドの配列を有する第2の抗原結合分子を含むコロナウイルス結合分子が提供される。以下の表は、本発明の二座ポリペプチドを形成し得る抗原結合分子の様々な組み合わせを例示する。
好ましい実施形態では、C5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメイン抗体と、A8、F2、VHH72、C1、又はB12に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第2のシングルドメイン抗体と、を含むコロナウイルス結合分子が提供される。好ましい実施形態では、C5、H3、H11_D4、H11_H4、H11_A10、H11_B5、又はVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメイン抗体と、A8に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第2のシングルドメイン抗体と、を含むコロナウイルス結合分子が提供される。最も好ましい実施形態では、C5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメイン抗体と、A8に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第2のシングルドメイン抗体と、を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
全体を通して詳述する通り、アミノ酸又はポリヌクレオチドの配列は、指定のシングルドメイン抗体のCDR3、CDR2、及び/若しくはCDR1、又はそれらのバリアントを含んでいてもよく、指定のシングルドメイン抗体のアミノ酸配列又はそのバリアントを含んでいてもよく、指定のシングルドメイン抗体のポリヌクレオチド配列のそのバリアントを含んでいてもよい。
一実施形態では、本発明の第1の抗原結合分子は、配列番号12、15、72、73、74、75、76、又は237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含むシングルドメイン抗体であって、アミノ酸配列が0~7個のアミノ酸改変、任意で0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、及び0~1個のアミノ酸改変を含む、シングルドメイン抗体である。好ましい実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号12である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号15である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号72である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号73である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号74である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号75である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号76である。好ましい実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号237である。
一実施形態では、本発明の第1の抗原結合分子は、配列番号12、15、72、73、74、75、76、及び237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含み、上記配列番号のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変、任意で0~5個又は0~2個の改変を含み、該配列番号12のCDR3領域は、0~5個のアミノ酸改変、任意で0~2個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、本発明の第2の抗原結合分子は、配列番号198、3、6、及び9からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含むシングルドメイン抗体であって、アミノ酸配列が0~7個のアミノ酸改変、任意で0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、及び0~1個のアミノ酸改変を含む、シングルドメイン抗体である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号3である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号6である。一実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号9である。好ましい実施形態では、相補性決定領域3(CDR3)は、配列番号198である。
一実施形態では、本発明の第2の抗原結合分子は、配列番号3、6、及び9からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含み、該配列番号6及び9のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変、任意で0~2個の改変を含み、該配列番号3のアミノ酸配列のCDR3領域は、0~5個のアミノ酸改変、任意で0~2個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、本発明の抗原結合分子は、CDR2領域を更に含んでいてもよい。CDR2領域は、本明細書に開示される配列番号に従って定義することができる。各実施形態では、抗原結合分子は、4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)を更に含んでいてもよい。
一実施形態では、第1の抗原結合分子は、
(a)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(b)配列番号34を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(c)配列番号34を含むCDR2及び配列番号72を含むCDR3;
(d)配列番号34を含むCDR2及び配列番号73を含むCDR3;
(e)配列番号34を含むCDR2及び配列番号74を含むCDR3;
(f)配列番号34を含むCDR2及び配列番号75を含むCDR3;
(g)配列番号34を含むCDR2及び配列番号76を含むCDR3;又は
(h)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
(a)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(b)配列番号34を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(c)配列番号34を含むCDR2及び配列番号72を含むCDR3;
(d)配列番号34を含むCDR2及び配列番号73を含むCDR3;
(e)配列番号34を含むCDR2及び配列番号74を含むCDR3;
(f)配列番号34を含むCDR2及び配列番号75を含むCDR3;
(g)配列番号34を含むCDR2及び配列番号76を含むCDR3;又は
(h)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、第2の抗原結合分子は、
(a)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(b)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(c)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;又は
(d)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
(a)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(b)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(c)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;又は
(d)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、本発明の抗原結合分子は、CDR1領域及びCDR2領域を更に含んでいてもよい。CDR1領域及びCDR2領域は、本明細書に開示される配列番号に従って定義することができる。各実施形態では、シングルドメイン抗体は、4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)を更に含んでいてもよい。
一実施形態では、第1の抗原結合分子は、
(a)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(b)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(c)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;
(d)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;
(e)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(f)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(g)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;又は
(h)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR1領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
(a)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(b)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(c)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;
(d)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;
(e)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(f)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(g)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;又は
(h)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR1領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、第2の抗原結合分子は、
(a)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(b)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(b)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;又は
(c)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR1領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
(a)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(b)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(b)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;又は
(c)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR1領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、第2の抗原結合分子は、公知の抗体CR3022又はそのバリアント若しくは断片を含む。公知の抗体CR3022は、配列番号26若しくは27から選択される配列を有する重鎖及び/又は配列番号28若しくは29から選択される配列を有する軽鎖を含み得る。
一実施形態では、第2の抗原結合分子は、公知の抗体EY6A又はそのバリアント若しくは断片を含む。公知の抗体EY6Aは、配列番号30の配列を有する重鎖を含み得る及び/又は配列番号31の配列を有する軽鎖を含み得る。
一実施形態では、第2の抗原結合分子は、公知のシングルドメイン抗体(ナノボディ)VHH72又はそのバリアント若しくは断片を含む。VHH72は、配列番号32の配列を含んでいてもよい。
公知の抗体の重鎖及び/又は軽鎖は、1個以上の追加の改変、例えば0~10個、0~9個、0~8個、0~7個、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含んでいてもよい。改変は、置換、欠失、又は挿入であってよい。一実施形態では、改変は置換である。
一態様では、
(a)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてC5、H3、H11-D4、H11-H4、H11-A10、H11-B5、H11-H6、又はVHH_H6と競合する第1の抗原結合分子;
(b)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてA8、CR3022、VHH72、又はEY6A、F2、C1、又はB12と競合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
(a)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてC5、H3、H11-D4、H11-H4、H11-A10、H11-B5、H11-H6、又はVHH_H6と競合する第1の抗原結合分子;
(b)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてA8、CR3022、VHH72、又はEY6A、F2、C1、又はB12と競合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてC5と競合する第1の抗原結合分子;
(b)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてCR3022と競合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
(a)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてC5と競合する第1の抗原結合分子;
(b)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてCR3022と競合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてCR3022と競合する第1の抗原結合分子;
(b)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてH11-H4(配列番号120)と競合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
(a)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてCR3022と競合する第1の抗原結合分子;
(b)SARS-CoV-2受容体結合ドメインへの結合についてH11-H4(配列番号120)と競合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(a)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(b)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(c)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)本明細書に開示されるアミノ酸配列を含む第1の抗原結合分子;
(b)エピトープ2に結合する第2の抗原結合分子;
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させ、任意で、第1及び第2のエピトープが、実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
(a)本明細書に開示されるアミノ酸配列を含む第1の抗原結合分子;
(b)エピトープ2に結合する第2の抗原結合分子;
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させ、任意で、第1及び第2のエピトープが、実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
更に、
(a)エピトープ1に結合する第1の抗原結合分子;
(b)本明細書に開示されるアミノ酸配列を含む第2の抗原結合分子;
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させ、任意で、第1及び第2のエピトープが、実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
(a)エピトープ1に結合する第1の抗原結合分子;
(b)本明細書に開示されるアミノ酸配列を含む第2の抗原結合分子;
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させ、任意で、第1及び第2のエピトープが、実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
更に、
(a)本明細書に開示されるアミノ酸配列を含む第1の抗原結合分子;
(b)本明細書に開示されるアミノ酸配列を含む第2の抗原結合分子;
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させ、任意で、第1及び第2のエピトープが、実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
(a)本明細書に開示されるアミノ酸配列を含む第1の抗原結合分子;
(b)本明細書に開示されるアミノ酸配列を含む第2の抗原結合分子;
(c)リンカー
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させ、任意で、第1及び第2のエピトープが、実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)配列番号12、15、72、73、74、75、76、及び237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第1の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)配列番号198、3、6、及び9からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第2の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーと
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)配列番号12、15、72、73、74、75、76、及び237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第1の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)配列番号198、3、6、及び9からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第2の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーと
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)
(i)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号72を含むCDR3;
(iv)配列番号34を含むCDR2及び配列番号73を含むCDR3;
(v)配列番号34を含むCDR2及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号34を含むCDR2及び配列番号75を含むCDR3;
(vii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号76を含むCDR3;又は
(viii)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の結合分子と;
(c)リンカーと
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させるコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)
(i)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号72を含むCDR3;
(iv)配列番号34を含むCDR2及び配列番号73を含むCDR3;
(v)配列番号34を含むCDR2及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号34を含むCDR2及び配列番号75を含むCDR3;
(vii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号76を含むCDR3;又は
(viii)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の結合分子と;
(c)リンカーと
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させるコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)
(i)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;
(iv)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;
(v)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(vii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;又は
(viii)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーと
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)
(i)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;
(iv)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;
(v)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(vii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;又は
(viii)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーと
を含み、該リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)該ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、該リンカーが、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)配列番号12、15、72、73、74、75、76、及び237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第1の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)配列番号198、3、6、及び9からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第2の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMOを含み;任意で、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn-末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;及び
(ii)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;
を更に含み、
該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)配列番号12、15、72、73、74、75、76、及び237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第1の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)配列番号198、3、6、及び9からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第2の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMOを含み;任意で、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn-末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;及び
(ii)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;
を更に含み、
該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)
(i)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号72を含むCDR3;
(iii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号73を含むCDR3;
(iv)配列番号34を含むCDR2及び配列番号74を含むCDR3;
(v)配列番号34を含むCDR2及び配列番号75を含むCDR3;
(vi)配列番号34を含むCDR2及び配列番号76を含むCDR3;又は
(vii)配列番号236を含むCDR2及び配列番号236を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMOを含み;任意で、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn-末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;及び
(ii)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;
を更に含み、
該第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)
(i)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号72を含むCDR3;
(iii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号73を含むCDR3;
(iv)配列番号34を含むCDR2及び配列番号74を含むCDR3;
(v)配列番号34を含むCDR2及び配列番号75を含むCDR3;
(vi)配列番号34を含むCDR2及び配列番号76を含むCDR3;又は
(vii)配列番号236を含むCDR2及び配列番号236を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMOを含み;任意で、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn-末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;及び
(ii)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;
を更に含み、
該第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)
(i)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;
(iii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;
(iv)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(v)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(vi)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;又は
(vii)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMOを含み;任意で、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn-末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;及び
(ii)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;
を更に含み、
該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)
(i)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;
(iii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;
(iv)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(v)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(vi)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;又は
(vii)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMOを含み;任意で、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn-末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;及び
(ii)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸のスペーサー;
を更に含み、
該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)配列番号12、15、72、73、74、75、76、及び237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第1の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)配列番号198、3、6、及び9からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第2の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)配列番号12、15、72、73、74、75、76、及び237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第1の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)配列番号198、3、6、及び9からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第2の抗原結合分子であって、該CDR3が、0~7個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)
(i)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号72を含むCDR3;
(iv)配列番号34を含むCDR2及び配列番号73を含むCDR3;
(v)配列番号34を含むCDR2及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号34を含むCDR2及び配列番号75を含むCDR3;
(vii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号76を含むCDR3;又は
(viii)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)
(i)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号72を含むCDR3;
(iv)配列番号34を含むCDR2及び配列番号73を含むCDR3;
(v)配列番号34を含むCDR2及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号34を含むCDR2及び配列番号75を含むCDR3;
(vii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号76を含むCDR3;又は
(viii)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)
(i)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;又は
(iv)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;
(v)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(vii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;又は
(viii)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)
(i)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;又は
(iv)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;
(v)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(vii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;又は
(viii)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(iii)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iv)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)配列番号12、15、72、73、74、75、76、及び237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第1の抗原結合分子と;
(b)配列番号198、3、及び9からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)配列番号12、15、72、73、74、75、76、及び237からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第1の抗原結合分子と;
(b)配列番号198、3、及び9からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)
(i)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号72を含むCDR3;
(iv)配列番号34を含むCDR2及び配列番号73を含むCDR3;
(v)配列番号34を含むCDR2及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号34を含むCDR2及び配列番号75を含むCDR3;又は
(vii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号76を含むCDR3;
(viii)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(i)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(ii)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iii)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
を含む第2の結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)
(i)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号72を含むCDR3;
(iv)配列番号34を含むCDR2及び配列番号73を含むCDR3;
(v)配列番号34を含むCDR2及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号34を含むCDR2及び配列番号75を含むCDR3;又は
(vii)配列番号34を含むCDR2及び配列番号76を含むCDR3;
(viii)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3;
(i)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3;
(ii)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iii)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3;
を含む第2の結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
一実施形態では、
(a)
(i)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;
(iv)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;及び
(v)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(vii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;又は
(viii)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3
を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(ii)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iii)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
(a)
(i)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3;
(ii)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3;
(iii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;
(iv)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;及び
(v)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(vi)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(vii)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;又は
(viii)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3
を含む第1の抗原結合分子と;
(b)
(i)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(ii)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3;
(ii)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3;又は
(iii)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3;
を含む第2の抗原結合分子と;
(c)リンカーであって、SUMO;
SUMOのn末端に接合している4~8アミノ酸;及び
SUMOのc末端に接合している4~8アミノ酸
を含み、該第1の抗原結合分子を該第2の抗原結合分子に接合させるリンカーと
を含むコロナウイルス結合分子が提供される。
一態様では、本発明の第1及び第2の抗原結合分子を含むアミノ酸配列が提供される。
一実施形態では、配列番号19、20、119、120、121、122、123、及び239からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む第1の抗原結合分子が提供される。これら配列はそれぞれ、3つのCDR領域(CDR1、CDR2、及びCDR3)及び4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)を含む。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号19、20、119、120、121、122、及び123からなる群から選択される配列に対して、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、配列番号19、20、119、120、121、122、123、及び239からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む第1の抗原結合ドメインが提供される。一実施形態では、配列番号19、20、19、120、121、122、及び123からなる群から選択されるアミノ酸配列からなるか又はから本質的になるか又は含む第1の抗原結合ドメインが提供される。
一実施形態では、配列番号213、16、17、及び18からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む第2の抗原結合分子が提供される。これら配列はそれぞれ、3つのCDR領域(CDR1、CDR2、及びCDR3)及び4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)を含む。一実施形態では、アミノ酸配列は、配列番号213、16、17、及び18からなる群から選択される配列に対して、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、配列番号213、16、17、及び18からなる群から選択される配列を含む第2の抗原結合分子が提供される。一実施形態では、配列番号213、16、17、及び18からなる群から選択される配列からなるか又はから本質的になる第2の抗原結合分子が提供される。
一実施形態では、配列番号24、25、140、141、142、143、144、及び238からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む第1の抗原結合分子が提供される。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号24、25、140、141、142、143、144、及び238からなる群から選択される配列に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性を有する。一実施形態では、第1の抗原結合分子は、配列番号24、25、140、141、142、143、144、及び238からなる群から選択される配列を含む。一実施形態では、第1の抗原結合分子は、配列番号24、25、140、141、142、143、144、及び238からなる群から選択される配列からなるか又はから本質的になる。
一実施形態では、第2の抗原結合分子は、配列番号212、21、22、及び23からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。一実施形態では、ポリヌクレオチド配列は、配列番号212、21、22、及び23からなる群から選択される配列に対して少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性を有する。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、配列番号212、21、22、及び23からなる群から選択される配列を含む。一実施形態では、第2の抗原結合分子は、配列番号212、21、22、又は23からなるか又はから本質的になる。
一態様では、本発明のシングルドメイン抗体のうちの1つ又は任意で2つ以上を含む多価ポリペプチドが提供される。
一実施形態では、本発明の1つ以上のシングルドメイン抗体及び1つ以上の追加の公知の抗体又はシングルドメイン抗体を含む多価ポリペプチドが提供される。この実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体を追加の公知抗体又はシングルドメイン抗体と互いに接合又は連結させて、多価ポリペプチドを形成する。一実施形態では、第1及び/又は第2の抗原結合分子は、公知の抗体を含む。
一実施形態では、公知の抗体は、CR3022若しくはEY6A、又はそれらのバリアントである。公知の抗体CR3022は、配列番号26又は27から選択される配列を有する重鎖を含んでいてもよい。公知の抗体CR3022は、配列番号28又は29から選択される配列を有する軽鎖を更に含んでいてもよい。
CR3022の重鎖及び/又は軽鎖は、1個以上の追加の改変、例えば0~10個、0~9個、0~8個、0~7個、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含んでいてもよい。改変は、置換、欠失、又は挿入であってよい。一実施形態では、改変は置換である。
一実施形態では、公知の抗体EY6Aは、配列番号30又は31の配列を有する重鎖を含んでいてもよい。
EY6Aの重鎖及び/又は軽鎖は、1個以上の追加の改変、例えば0~10個、0~9個、0~8個、0~7個、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含んでいてもよい。改変は、置換、欠失、又は挿入であってよい。一実施形態では、改変は置換である。
一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体(ナノボディ)は、配列番号32の配列を有するVHH72である。
EY6Aの配列は、1個以上の追加の改変、例えば0~10個、0~9個、0~8個、0~7個、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含んでいてもよい。改変は、置換、欠失、又は挿入であってよい。一実施形態では、改変は置換である。
一実施形態では、公知の抗体は、H11、A7、F9、C10、B11、E11、D1、G7、F5、G11、B4、G9及びC7、H11-D4、H11-H4、H11-H6、H11-A10、H11-B5、H11-A7、H11-F7、H11-F6、H11-G8、H11-D1、H11-A9、H11-C6、H11-E3、H11-F4、H11-C5、H11-C2、H11-B11、H11-A3、H11-D12、H11-D6、並びにH11-F8(それぞれ配列番号93~105として提供されるアミノ酸配列、配列番号106~118として提供されるポリヌクレオチド配列)又はそれらの断片若しくはバリアントからなる群から選択される。
一実施形態では、公知の抗体は、H11-D4、H11-H4、H11-H6、H11-A10、H11-B5、H11-A7、H11-F7、H11-F6、H11-G8、H11-D1、H11-A9、H11-C6、H11-E3、H11-F4、H11-C5、_H11-C2、H11-B11、H11-A3、H11-D12、H11-D6、及びH11-F8(それぞれ配列番号119~139として提供されるアミノ酸配列、配列番号140~160として提供されるポリヌクレオチド配列)又はそれらの断片若しくはバリアントからなる群から選択されるH11の親和性成熟バージョンである。
一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、表7又は表8から選択される相補性決定領域である相補性決定領域3(CDR3)を含むか又は更に含む。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、CDR1、相補性決定領域2(CDR2)、又は相補性決定領域3(CDR3)から選択される相補性決定領域を含み、該CDR1、CDR2、又はCDR3は、表7又は8から選択される。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、CDR1、CDR2、又はCDR3から選択される少なくとも1つ又は少なくとも2つの相補性決定領域(複数可)を含み、該CDR1、CDR2、又はCDR3は、表7又は8から選択される。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、3つの相補性決定領域:CDR1、CDR2、及びCDR3を含み、該CDR1、CDR2、又はCDR3は、表7又は8から選択される。
表7.一次ヒットH11、A7、F9、C10、B11、E11、D1、G7、F5、G11、B4、G9及びC7、H11-D4、H11-H4、H11-H6、H11-A10、H11-B5、H11-A7、H11-F7、H11-F6、H11-G8、H11-D1、H11-A9、H11-C6、H11-E3、H11-F4、H11-C5、H11-C2、H11-B11、H11-A3、H11-D12、H11-D6、及びH11-F8のCDRアラインメント
表8.親和性成熟ヒットH11-D4、H11-H4、H11-H6、H11-A10、H11-B5、H11-A7、H11-F7、H11-F6、H11-G8、H11-D1、H11-A9、H11-C6、H11-E3、H11-F4、H11-C5、H11-C2、H11-B11、H11-A3、H11-D12、H11-D6、及びH11-F8のCDRアライメント
一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、
(a)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号35を含むCDR3;
(b)配列番号36を含むCDR1、配列番号37を含むCDR2、及び配列番号38を含むCDR3;
(c)配列番号39を含むCDR1、配列番号40を含むCDR2、及び配列番号41を含むCDR3;
(d)配列番号42を含むCDR1、配列番号43を含むCDR2、及び配列番号44を含むCDR3;
(e)配列番号45を含むCDR1、配列番号46を含むCDR2、及び配列番号47を含むCDR3;
(f)配列番号48を含むCDR1、配列番号49を含むCDR2、及び配列番号50を含むCDR3;
(g)配列番号51を含むCDR1、配列番号52を含むCDR2、及び配列番号53を含むCDR3;
(h)配列番号54を含むCDR1、配列番号55を含むCDR2、及び配列番号56を含むCDR3;
(i)配列番号56を含むCDR1、配列番号58を含むCDR2、及び配列番号59を含むCDR3;
(j)配列番号60を含むCDR1、配列番号61を含むCDR2、及び配列番号62を含むCDR3;
(k)配列番号63を含むCDR1、配列番号64を含むCDR2、及び配列番号65を含むCDR3;
(l)配列番号66を含むCDR1、配列番号67を含むCDR2、及び配列番号68を含むCDR3;
(m)配列番号69を含むCDR1、配列番号70を含むCDR2、及び配列番号71を含むCDR3;
(n)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;
(o)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;
(p)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(q)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(r)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;
(s)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号77を含むCDR3;
(t)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号78を含むCDR3;
(u)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号79を含むCDR3;
(v)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号80を含むCDR3;
(w)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号81を含むCDR3;
(x)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号82を含むCDR3;
(y)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号83を含むCDR3;
(z)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号84を含むCDR3;
(aa)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号85を含むCDR3;
(bb)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号86を含むCDR3;
(cc)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号87を含むCDR3;
(dd)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号56を含むCDR3;
(ee)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号88を含むCDR3;
(ff)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号89を含むCDR3;
(gg)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号90を含むCDR3;又は
(hh)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号91を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、
(a)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;又は
(b)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3
を含む。
(a)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号35を含むCDR3;
(b)配列番号36を含むCDR1、配列番号37を含むCDR2、及び配列番号38を含むCDR3;
(c)配列番号39を含むCDR1、配列番号40を含むCDR2、及び配列番号41を含むCDR3;
(d)配列番号42を含むCDR1、配列番号43を含むCDR2、及び配列番号44を含むCDR3;
(e)配列番号45を含むCDR1、配列番号46を含むCDR2、及び配列番号47を含むCDR3;
(f)配列番号48を含むCDR1、配列番号49を含むCDR2、及び配列番号50を含むCDR3;
(g)配列番号51を含むCDR1、配列番号52を含むCDR2、及び配列番号53を含むCDR3;
(h)配列番号54を含むCDR1、配列番号55を含むCDR2、及び配列番号56を含むCDR3;
(i)配列番号56を含むCDR1、配列番号58を含むCDR2、及び配列番号59を含むCDR3;
(j)配列番号60を含むCDR1、配列番号61を含むCDR2、及び配列番号62を含むCDR3;
(k)配列番号63を含むCDR1、配列番号64を含むCDR2、及び配列番号65を含むCDR3;
(l)配列番号66を含むCDR1、配列番号67を含むCDR2、及び配列番号68を含むCDR3;
(m)配列番号69を含むCDR1、配列番号70を含むCDR2、及び配列番号71を含むCDR3;
(n)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号72を含むCDR3;
(o)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;
(p)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3;
(q)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号75を含むCDR3;
(r)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号76を含むCDR3;
(s)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号77を含むCDR3;
(t)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号78を含むCDR3;
(u)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号79を含むCDR3;
(v)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号80を含むCDR3;
(w)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号81を含むCDR3;
(x)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号82を含むCDR3;
(y)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号83を含むCDR3;
(z)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号84を含むCDR3;
(aa)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号85を含むCDR3;
(bb)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号86を含むCDR3;
(cc)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号87を含むCDR3;
(dd)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号56を含むCDR3;
(ee)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号88を含むCDR3;
(ff)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号89を含むCDR3;
(gg)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号90を含むCDR3;又は
(hh)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号91を含むCDR3;
を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、
(a)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号73を含むCDR3;又は
(b)配列番号33を含むCDR1、配列番号34を含むCDR2、及び配列番号74を含むCDR3
を含む。
一実施形態では、CDR3領域は、0~6個、0~5個、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR1領域は、0~3個、0~2個、0~4個、0~1個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号93~105からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号119~139からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。これら配列はそれぞれ、3つのCDR領域(CDR1、CDR2、及びCDR3)及び4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)を含む。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号93~105からなる群から選択される配列に対して、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号119~139からなる群から選択される配列に対して、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。本明細書及び全体を通して、少なくともは、幾つかの実施形態では、列挙された百分率から最大100%までを意味する。例えば、少なくとも75%は、幾つかの実施形態では、75%~100%を意味し得る。
一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号93~105からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号119~139からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号93~105の群から選択される配列からなるか又はから本質的になる。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号119~139の群から選択される配列からなるか又はから本質的になる。
一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号106~118からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号140~160からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む。これら配列はそれぞれ、3つのCDR領域(CDR1、CDR2、及びCDR3)及び4つのフレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)を含む。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号106~118からなる群から選択される配列に対して、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号140~160からなる群から選択される配列に対して、少なくとも75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は少なくとも99%の同一性、任意で、75~100%、80~100%、85~100%、90~100%、91~100%、92~100%、93~100%、94~100%、95~100%、96~100%、97~100%、98~100%の同一性を有する。
一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号106~118からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号140~160からなる群から選択されるポリヌクレオチド配列を含む。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号106~118の群から選択される配列からなるか又はから本質的になる。一実施形態では、公知のシングルドメイン抗体は、配列番号140~160の群から選択される配列からなるか又はから本質的になる。本明細書及び全体を通して、少なくともは、幾つかの実施形態では、列挙された百分率から最大100%までを意味する。例えば、少なくとも75%は、幾つかの実施形態では、75%~100%を意味し得る。
多価ポリペプチドは、二価、任意で、単一特異性二価又は二重特異性二価であってもよい。一実施形態では、二価ポリペプチドは、1つの本発明のシングルドメイン抗体及び1つの公知の抗体又はナノボディを含んでいてよい。一実施形態では、二重特異性二価ポリペプチドは、更に、バイパラトピックであってもよい、すなわち、同じ標的抗原における2つの異なる非重複エピトープを認識する。
多価ポリペプチドは、三価、任意で、単一特異性三価、二重特異性三価、又は三重特異性三価であってもよい。一実施形態では、三価ポリペプチドは、2つの本発明のシングルドメイン抗体及び1つの公知の抗体又はナノボディを含んでいてもよく、あるいは、1つの本発明のシングルドメイン抗体及び2つの公知の抗体又はシングルドメイン抗体を含んでいてもよい。多価ポリペプチドは、四価、任意で、単一特異性四価、二重特異性四価、三重特異性四価、又は四重特異性四価であってもよい。一実施形態では、四重特異性ポリペプチドは、3つの本発明のシングルドメイン抗体及び1つの公知の抗体又はナノボディを含んでいてもよく、あるいは、2つの本発明のシングルドメイン抗体及び2つの公知の抗体又はナノボディを含んでいてもよく、あるいは、1つの本発明のシングルドメイン抗体及び3つの公知の抗体又はシングルドメイン抗体を含んでいてもよい。1つ以上の本発明のシングルドメイン抗体及びより高い価数を有する1つ以上の追加の公知の抗体又はシングルドメイン抗体の両方を含む追加の多価ポリペプチド、例えば、5個、6個、7個、8個、9個、又は10個以上の抗原結合部位に結合する多価ポリペプチドも提供される。そのような多価ポリペプチドは、単一特異性、二重特異性、三重特異性、四重特異性、又は多重特異性であってよい。
多価ポリペプチドは、二量体(ホモ二量体又はヘテロ二量体)、三量体(ホモ三量体又はヘテロ三量体)、四量体(ホモ四量体又はヘテロ四量体)、又は多量体(ホモ多量体又はヘテロ多量体)であってよい。
一態様では、本明細書に開示される2つ以上のシングルドメイン抗体を含む多価ポリペプチドが提供される。この態様では、本発明のシングルドメイン抗体を互いに接合又は連結させて、多価ポリペプチドを形成する。
多価ポリペプチドは、二価、任意で、単一特異性二価又は二重特異性二価であってもよい。これに関して、二価ポリペプチドは、2つの同じ本発明のシングルドメイン抗体、又は2つの異なる本発明のシングルドメイン抗体を含んでいてよい。多価ポリペプチドは、三価、任意で、単一特異性三価、二重特異性三価、又は三重特異性三価であってもよい。これに関して、三価ポリペプチドは、3つの同じ本発明のシングルドメイン抗体、2つの同じ本発明の同じシングルドメイン抗体及び1つの本発明の異なるシングルドメイン抗体、又は3つの異なる本発明のシングルドメイン抗体を含んでいてよい。多価ポリペプチドは、四価、任意で、単一特異性四価、二重特異性四価、三重特異性四価、又は四重特異性四価であってもよい。これに関して、四価ポリペプチドは、4つの同じ本発明のシングルドメイン抗体、3つの同じ本発明のシングルドメイン抗体及び1つの異なる本発明のシングルドメイン抗体、2つの同じ本発明のシングルドメイン抗体及び2つの異なる更なる本発明のシングルドメイン抗体(更なるシングルドメイン抗体自体は、同じであるか又は異なる)、又は4つの異なる本発明のシングルドメイン抗体を含んでいてよい。より高い価数を有する本発明の1つ以上のシングルドメイン抗体を含む追加の多価ポリペプチド、例えば、5個、6個、7個、8個、9個、又は10個以上の抗原結合部位に結合する多価ポリペプチドも提供される。そのような多価ポリペプチドは、単一特異性、二重特異性、三重特異性、四重特異性、又は多重特異性であってよい。
多価ポリペプチドは、二量体(ホモ二量体又はヘテロ二量体)、三量体(ホモ三量体又はヘテロ三量体)、四量体(ホモ四量体又はヘテロ四量体)、又は多量体(ホモ多量体又はヘテロ多量体)であってよい。
一実施形態では、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の行)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメイン抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の列)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体と、を含む二価ポリペプチドが提供される。以下の表は、二価ポリペプチドを形成し得る、2つの本発明のシングルドメイン抗体の様々な組み合わせを示す。好ましい実施形態では、C5又はA8に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメイン抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の4番目及び8番目の列)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体と、を含む二価ポリペプチドが提供される。好ましい実施形態では、A8に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメインと、A8に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第2のシングルドメイン抗体と、を含む二価ポリペプチドが提供される。更に好ましい実施形態では、C5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメインと、C5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第2のシングルドメイン抗体と、を含む二価ポリペプチドが提供される。全体を通して詳述する通り、アミノ酸又はポリヌクレオチドの配列は、指定のシングルドメイン抗体のCDR3、CDR2、及び/若しくはCDR1、又はそれらのバリアントを含んでいてもよく、指定のシングルドメイン抗体のアミノ酸配列又はそのバリアントを含んでいてもよく、指定のシングルドメイン抗体のそのバリアントのポリヌクレオチド配列を含んでいてもよい。
一実施形態では、C5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメインアミノ抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第3のシングルドメイン抗体と、を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、C5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する2つのシングルドメインアミノ抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第3のシングルドメイン抗体と、を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、C5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する3つのシングルドメインアミノ抗体を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、C1に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメインアミノ抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第3のシングルドメイン抗体と、を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、C1に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する2つのシングルドメインアミノ抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第3のシングルドメイン抗体と、を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、C1に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する3つのシングルドメインアミノ抗体を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、A8に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメインアミノ抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第3のシングルドメイン抗体と、を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、A8に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する2つのシングルドメインアミノ抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第3のシングルドメイン抗体と、を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、2_A8に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する3つのシングルドメインアミノ抗体を含む三価ポリペプチドが提供される。全体を通して詳述する通り、アミノ酸又はポリヌクレオチドの配列は、指定のシングルドメイン抗体のCDR3、CDR2、及び/若しくはCDR1、又はそれらのバリアントを含んでいてもよく、指定のシングルドメイン抗体のアミノ酸配列又はそのバリアントを含んでいてもよく、指定のシングルドメイン抗体のポリヌクレオチド配列のそのバリアントを含んでいてもよい。
一実施形態では、3つのシングルドメイン抗体を含む三量体であって、各シングルドメイン抗体が、
(a)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(C1);
(b)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3(H3);
(c)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5);又は
(d)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(A8);
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む三量体が提供される。
(a)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(C1);
(b)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3(H3);
(c)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5);又は
(d)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(A8);
を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む三量体が提供される。
一実施形態では、3つのシングルドメイン抗体を含む三量体であって、各シングルドメイン抗体が、
(a)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(C1);
(b)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3(H3);
(c)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5);又は
(d)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(A8)
を含む三量体が提供される。
(a)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(C1);
(b)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3(H3);
(c)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5);又は
(d)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(A8)
を含む三量体が提供される。
本発明のコロナウイルス結合分子又は多価ポリペプチドは、本明細書で更に説明する通り、好適なリンカーを含んでいてもよい。リンカーは、本発明の1つ以上のシングルドメイン抗体を、1つ以上の公知の抗体若しくはシングルドメイン抗体及び/又は更なる本発明のシングルドメイン抗体に接合させて、多価ポリペプチドを形成するために使用される。
一実施形態では、リンカーは、1~50個のアミノ酸を含む。一実施形態では、リンカーは、5~35個、任意で5~25個、又は5~15個のアミノ酸を含む。一実施形態では、リンカーは、4~8個のアミノ酸、任意で4個、5個、6個、7個、又は8個のアミノ酸を含む。一実施形態では、リンカーは、1個以上のアミノ酸、例えば、2個以上のアミノ酸、3個以上のアミノ酸、4個以上のアミノ酸、5個以上のアミノ酸、6個以上のアミノ酸、7個以上のアミノ酸、8個以上のアミノ酸、9個以上のアミノ酸、又は10個以上のアミノ酸を含む。リンカーは、任意の公知のアミノ酸残基を含み得るが、好ましくは、グリシン及びセリンの残基を含み得る。一実施形態では、リンカーは、1つ以上のグリシン残基及び/又は1つ以上のセリン残基を含む。一実施形態では、リンカーは、少なくとも1個、少なくとも5個、少なくとも10個、又は少なくとも20個のグリシン及び/又はセリンの残基を含む。一実施形態では、リンカーは、5~35個、任意で、5~25個又は5~15個のグリシン及び/又はセリンの残基を含む。一実施形態では、リンカーは、2つのグリシン-セリンリピート(GSGS)を含む。一実施形態では、リンカーは、3つのグリシン-セリンリピート(GSGSGS)を含む。一実施形態では、リンカーは、4つのグリシン-セリンリピート(GSGSGSGS)を含む。一実施形態では、リンカーは、一般式(GS)n(式中、nは、存在するGSリピートの数であり、例えば、nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20である)によって表される複数のグリシン-セリンリピートを含む。リンカーは、n末端、c末端のいずれかに接合されていてもよく、又は多価ポリペプチドが複数のリンカーを含む場合には、リンカーは、本発明のシングルドメイン抗体のn末端及びc末端の両方に接合されていてもよい。
一実施形態では、リンカーは、ユビキチン様タンパク質スーパーファミリーのタンパク質、ユビキチン(Ub)自体又はユビキチン様タンパク質(ULP)のいずれかを含む。そのようなタンパク質は、広範に特性評価されており、当業者に周知である。そのようなタンパク質は、ユビキチン様折り畳みモチーフを含む。本発明のリンカーは、本発明の第1及び第2の抗原結合分子又はシングルドメイン抗体を連結させ、第1及び第2のエピトープを標的とするために最適な空間配置に配置するための最適な配置になるように設計を調整するために、組成及び長さを変化させてもよい。リンカーは、更に、本明細書に記載の通り、コロナウイルス結合分子又はシングルドメイン抗体の結合特性、例えばKdを最適化するために、組成及び長さを最適化してもよい。
一実施形態では、リンカーは、ユビキチン、低分子ユビキチン様修飾因子1(SUMO-1、ヒトではSmt3c、PIC1、GMP1、セントリン、及びUbl1としても知られている)、低分子ユビキチン様修飾因子2(SUMO-2、ヒトではSmt3a及びセントリン3としても知られている)、低分子ユビキチン様修飾因子3(SUMO-3、Smt3b及びセントリン2としても知られている)、低分子ユビキチン様修飾因子4(SUMO-4)、FAU、NEDD-8、UBL-1、及びGDX、Rub1、APG8、ISG15、URM1、HUB1、エロンギンB、又はPLIC2からなる群から選択されるタンパク質を含む。一実施形態では、タンパク質は、ユビキチンである。好ましい実施形態では、タンパク質は、低分子ユビキチン様修飾因子(SUMO)である。一実施形態では、リンカーは、2つ以上のユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質(ULP)、任意で、2つ、3つ、4つ、又は5つのユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質(ULP)を含む。リンカーは、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端及びc末端の両方にアミノ酸を更に含むように伸長させてもよい。一実施形態では、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端に追加のアミノ酸が接合される。一実施形態では、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのc末端に追加のアミノ酸が接合される。一実施形態では、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのc末端及びn末端に追加のアミノ酸が接合される。ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合したアミノ酸は、1つ以上の追加のアミノ酸を含んでいてもよい。一実施形態では、5~50個のアミノ酸が、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合され得る。一実施形態では、4~8個のアミノ酸、任意で4個、5個、6個、7個、又は8個のアミノ酸が、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合され得る。一実施形態では、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、又は50個のアミノ酸が、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合され得る。一実施形態では、1~10個、1~8個、1~6個、1~4個、又は1~2個のアミノ酸が、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合され得る。好ましい実施形態では、6個のアミノ酸残基が、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合され得る。
ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端及びc末端の両方にアミノ酸が接合している場合、各末端のアミノ酸の数は同じでも異なっていてもよい、すなわち、両側の伸長が同じ長さであってもよく、又は各末端の伸長が異なる長さであってもよい。
シングルドメイン抗体又はユビキチン(Ub)若しくはユビキチン様タンパク質リンカーのいずれかのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合させるアミノ酸は、任意のアミノ酸を含んでいてよい。好ましい実施形態では、1つ以上のアミノ酸は、グリシン-セリン(GS)リンカーである。グリシン-セリンリンカーは、鎖長を長くするために反復させてもよく、例えば、2つのグリシン-セリンリンカー(GSGS)、3つのグリシン-セリンリンカー(GSGSGS)、4つのグリシン-セリンリンカー(GSGSGSGS)、又は5つの3つのグリシン-セリンリンカー(GSGSGSGS)を、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合させてよい。好ましい実施形態では、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合させるアミノ酸は、GSGSGSである。一実施形態では、リンカーは、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのc末端及びn末端の両方にGSGSGSを含む。一実施形態では、リンカーは、ポリAテールを含む。
好ましい実施形態では、リンカーは、SUMOと、SUMOのn末端における3つのグリシン-セリンリンカーの伸長(GSGSGS)と、c末端における3つのグリシン-セリンリンカーの伸長(GSGSGS)と、を含む。
一実施形態では、SUMO-1は、配列番号240若しくは241又はそれらのバリアント(https://www.uniprot.org/uniprot/P63165)を含む。一実施形態では、SUMO-2は、配列番号242若しくは243又はそれらのバリアント(https://www.uniprot.org/uniprot/P61956;https://www.uniprot.org/uniprot/P61956)を含む。一実施形態では、SUMO-3は、配列番号244若しくは245又はそれらのバリアント(https://www.uniprot.org/uniprot/P55854;https://www.uniprot.org/uniprot/P55854)を含む。一実施形態では、SUMO-4は、配列番号246又はそのバリアント(https://www.uniprot.org/uniprot/Q6EEV6)を含む。
リンカーは、任意で、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端及び/又はc末端に接合したスペーサーを更に含む。一実施形態では、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端にスペーサーを接合させる。一実施形態では、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのc末端にスペーサーを接合させる。一実施形態では、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのc末端及びn末端にスペーサーを接合させる。
ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質のn及び/又はc末端に結合している何らかの任意のスペーサーを含むリンカーを、第1の抗原結合分子のc末端を第2の抗原結合分子のn末端に連結させるために使用することもでき、あるいは、第2の抗原結合分子のc末端を第1の抗原結合分子のn末端に連結させるために使用することもできる。
スペーサーは、1つ以上のアミノ酸、好ましくは4~50アミノ酸を含み得る。一実施形態では、4~50アミノ酸を、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合させてよい。一実施形態では、4~8個のアミノ酸、任意で4個、5個、6個、7個、又は8個のアミノ酸を、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合させてよい。一実施形態では、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、又は50個のアミノ酸を、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合させてよい。一実施形態では、1~10個、1~8個、1~6個、1~4個、又は1~2個のアミノ酸を、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合させてよい。好ましい実施形態では、6個のアミノ酸残基を、ユビキチン(Ub)又はユビキチン様タンパク質リンカーのn末端、c末端、又はn末端及びc末端の両方に接合させてよい。
一実施形態では、
i.それぞれ配列番号12(C5 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号198(A8 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iii.それぞれ配列番号9(C1 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号3(B12 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号6(F2 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
vi.それぞれ配列番号15(H3 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号192(NbSA_A10 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
viii.それぞれ配列番号195(NbSA_D10 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
ix.それぞれ配列番号201(3_C5 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
x.それぞれ配列番号204(8_G11 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;及び
xi.それぞれ配列番号207(12_F11 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;及び
xiii.それぞれ配列番号237(VHH_H6 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含む多価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、多価ポリペプチドは、単一特異性二価ポリペプチドである。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号198(2_A8 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号12(C5 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含む。
i.それぞれ配列番号12(C5 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号198(A8 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iii.それぞれ配列番号9(C1 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号3(B12 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号6(F2 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
vi.それぞれ配列番号15(H3 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号192(NbSA_A10 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
viii.それぞれ配列番号195(NbSA_D10 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
ix.それぞれ配列番号201(3_C5 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
x.それぞれ配列番号204(8_G11 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;及び
xi.それぞれ配列番号207(12_F11 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;及び
xiii.それぞれ配列番号237(VHH_H6 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含む多価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、多価ポリペプチドは、単一特異性二価ポリペプチドである。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号198(2_A8 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号12(C5 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、
i.それぞれ配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む2つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3(A8)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iii.それぞれ配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3(C1)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3(B12)を含む2つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3(F2)を含む2つのシングルドメイン抗体;及び
vi.それぞれ配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3(H3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号191を含むCDR2及び配列番号192を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体
viii.それぞれ配列番号194を含むCDR2及び配列番号195を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体
ix.それぞれ配列番号200を含むCDR2及び配列番号201を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体
x.それぞれ配列番号203を含むCDR2及び配列番号204を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体
xi.それぞれ配列番号206を含むCDR2及び配列番号207を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;及び
xii.それぞれ配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む多価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、多価ポリペプチドは、単一特異性二価ポリペプチドである。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3(2_A8)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。
i.それぞれ配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む2つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3(A8)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iii.それぞれ配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3(C1)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3(B12)を含む2つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3(F2)を含む2つのシングルドメイン抗体;及び
vi.それぞれ配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3(H3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号191を含むCDR2及び配列番号192を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体
viii.それぞれ配列番号194を含むCDR2及び配列番号195を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体
ix.それぞれ配列番号200を含むCDR2及び配列番号201を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体
x.それぞれ配列番号203を含むCDR2及び配列番号204を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体
xi.それぞれ配列番号206を含むCDR2及び配列番号207を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;及び
xii.それぞれ配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む多価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、多価ポリペプチドは、単一特異性二価ポリペプチドである。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3(2_A8)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、
i.それぞれ配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む2つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(A8)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iii.それぞれ配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(C1)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3(B12)を含む2つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3(F2)を含む2つのシングルドメイン抗体;並びに
vi.それぞれ配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3(H3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号190を含むCDR1、配列番号191を含むCDR2、及び配列番号192を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
viii.それぞれ配列番号193を含むCDR1、配列番号194を含むCDR2、及び配列番号195を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
ix.それぞれ配列番号199を含むCDR1、配列番号200を含むCDR2、及び配列番号201を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
x.それぞれ配列番号194を含むCDR1、配列番号203を含むCDR2、及び配列番号204を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
xi.それぞれ配列番号205を含むCDR1、配列番号206を含むCDR2、及び配列番号207を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;並びに
xii.それぞれ配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む多価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、多価ポリペプチドは、単一特異性二価ポリペプチドである。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(A8)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。
i.それぞれ配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む2つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(A8)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iii.それぞれ配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(C1)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3(B12)を含む2つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3(F2)を含む2つのシングルドメイン抗体;並びに
vi.それぞれ配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3(H3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号190を含むCDR1、配列番号191を含むCDR2、及び配列番号192を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
viii.それぞれ配列番号193を含むCDR1、配列番号194を含むCDR2、及び配列番号195を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
ix.それぞれ配列番号199を含むCDR1、配列番号200を含むCDR2、及び配列番号201を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
x.それぞれ配列番号194を含むCDR1、配列番号203を含むCDR2、及び配列番号204を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
xi.それぞれ配列番号205を含むCDR1、配列番号206を含むCDR2、及び配列番号207を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;並びに
xii.それぞれ配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3を含む2つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む多価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、多価ポリペプチドは、単一特異性二価ポリペプチドである。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(A8)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、多価ポリペプチドは、それぞれ配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む2つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、
i.それぞれ配列番号12(C5 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号198(A8)を含む3つのシングルドメイン抗体;
iii.それぞれ配列番号9(C1 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号3(B12 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号6(F2 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
vi.それぞれ配列番号15(H3 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号192を含む3つのシングルドメイン抗体;
viii.それぞれ配列番号195を含む3つのシングルドメイン抗体;
ix.それぞれ配列番号201を含む3つのシングルドメイン抗体;
x.それぞれ配列番号204を含む3つのシングルドメイン抗体;
xi.それぞれ配列番号207を含む3つのシングルドメイン抗体;及び
xii.それぞれ配列番号237を含む3つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、三価ポリペプチドは、単一特異性三価ポリペプチドである。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号9(C1 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号198(A8)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含む。最も好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号12(C5 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含む。
i.それぞれ配列番号12(C5 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号198(A8)を含む3つのシングルドメイン抗体;
iii.それぞれ配列番号9(C1 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号3(B12 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号6(F2 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
vi.それぞれ配列番号15(H3 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号192を含む3つのシングルドメイン抗体;
viii.それぞれ配列番号195を含む3つのシングルドメイン抗体;
ix.それぞれ配列番号201を含む3つのシングルドメイン抗体;
x.それぞれ配列番号204を含む3つのシングルドメイン抗体;
xi.それぞれ配列番号207を含む3つのシングルドメイン抗体;及び
xii.それぞれ配列番号237を含む3つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、三価ポリペプチドは、単一特異性三価ポリペプチドである。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号9(C1 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号198(A8)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含む。最も好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号12(C5 CDR3)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、
i.それぞれ配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む3つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体
iii.それぞれ配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3(C1)を含む3つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3(B12)を含む3つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3(F2)を含む3つのシングルドメイン抗体;及び
vi.それぞれ配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3(H3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号191を含むCDR2及び配列番号192を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体
viii.それぞれ配列番号194を含むCDR2及び配列番号195を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体
ix.それぞれ配列番号200を含むCDR2及び配列番号201を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体
x.それぞれ配列番号203を含むCDR2及び配列番号204を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体
xi.それぞれ配列番号206を含むCDR2及び配列番号207を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;及び
xii.それぞれ配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、三価ポリペプチドは、単一特異性三価ポリペプチドである。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3(A8)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。
i.それぞれ配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む3つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体
iii.それぞれ配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3(C1)を含む3つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3(B12)を含む3つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3(F2)を含む3つのシングルドメイン抗体;及び
vi.それぞれ配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3(H3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号191を含むCDR2及び配列番号192を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体
viii.それぞれ配列番号194を含むCDR2及び配列番号195を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体
ix.それぞれ配列番号200を含むCDR2及び配列番号201を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体
x.それぞれ配列番号203を含むCDR2及び配列番号204を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体
xi.それぞれ配列番号206を含むCDR2及び配列番号207を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;及び
xii.それぞれ配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、三価ポリペプチドは、単一特異性三価ポリペプチドである。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3(A8)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、
i.それぞれ配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む3つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(A8)を含む3つのシングルドメイン抗体;
iii.それぞれ配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(C1)を含む3つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3(B12)を含む3つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3(F2)を含む3つのシングルドメイン抗体;並びに
vi.それぞれ配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3(H3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号190を含むCDR1、配列番号191を含むCDR2、及び配列番号192を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
viii.それぞれ配列番号193を含むCDR1、配列番号194を含むCDR2、及び配列番号195を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
ix.それぞれ配列番号199を含むCDR1、配列番号200を含むCDR2、及び配列番号201を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
x.それぞれ配列番号202を含むCDR1、配列番号203を含むCDR2、及び配列番号204を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
xi.それぞれ配列番号205を含むCDR1、配列番号206を含むCDR2、及び配列番号207を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;並びに
xii.それぞれ配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む三価ポリペプチドが提供される。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(A8)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。
i.それぞれ配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む3つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(A8)を含む3つのシングルドメイン抗体;
iii.それぞれ配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(C1)を含む3つのシングルドメイン抗体;
iv.それぞれ配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3(B12)を含む3つのシングルドメイン抗体;
v.それぞれ配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3(F2)を含む3つのシングルドメイン抗体;並びに
vi.それぞれ配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3(H3)を含む3つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号190を含むCDR1、配列番号191を含むCDR2、及び配列番号192を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
viii.それぞれ配列番号193を含むCDR1、配列番号194を含むCDR2、及び配列番号195を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
ix.それぞれ配列番号199を含むCDR1、配列番号200を含むCDR2、及び配列番号201を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
x.それぞれ配列番号202を含むCDR1、配列番号203を含むCDR2、及び配列番号204を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
xi.それぞれ配列番号205を含むCDR1、配列番号206を含むCDR2、及び配列番号207を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;並びに
xii.それぞれ配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3を含む3つのシングルドメイン抗体;
からなる群から選択される3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む三価ポリペプチドが提供される。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(A8)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。好ましい実施形態では、三価ポリペプチドは、それぞれ配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含む3つのシングルドメイン抗体を含み、該CDR3のアミノ酸配列は、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列は、0~4個のアミノ酸改変を含む。
一実施形態では、式I又はII:
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)によって表される3つ以上の本発明のシングルドメイン抗体(sdAB)を含む多価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、nは、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群から選択される。一実施形態では、nは、3である。一実施形態では、nは、4である。一実施形態では、nは、5である。
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)によって表される3つ以上の本発明のシングルドメイン抗体(sdAB)を含む多価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、nは、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群から選択される。一実施形態では、nは、3である。一実施形態では、nは、4である。一実施形態では、nは、5である。
一実施形態では、式I又はII:
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
によって表される3つ以上のシングルドメイン抗体(sdAB)を含み、各シングルドメイン抗体が、配列番号12(C5 CDR3)を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含む、多価ポリペプチドが提供される(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)。一実施形態では、nは、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群から選択される。一実施形態では、nは、3である。一実施形態では、nは、4である。一実施形態では、nは、5である。
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
によって表される3つ以上のシングルドメイン抗体(sdAB)を含み、各シングルドメイン抗体が、配列番号12(C5 CDR3)を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含む、多価ポリペプチドが提供される(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)。一実施形態では、nは、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群から選択される。一実施形態では、nは、3である。一実施形態では、nは、4である。一実施形態では、nは、5である。
一実施形態では、式I又はII:
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
によって表される3つ以上のシングルドメイン抗体(sdAB)を含み、各シングルドメイン抗体が、配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含み、該CDR3のアミノ酸配列が0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が0~4個のアミノ酸改変を含む多価ポリペプチドが提供される(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)。一実施形態では、nは、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群から選択される。一実施形態では、nは、3である。一実施形態では、nは、4である。一実施形態では、nは、5である。
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
によって表される3つ以上のシングルドメイン抗体(sdAB)を含み、各シングルドメイン抗体が、配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含み、該CDR3のアミノ酸配列が0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が0~4個のアミノ酸改変を含む多価ポリペプチドが提供される(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)。一実施形態では、nは、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群から選択される。一実施形態では、nは、3である。一実施形態では、nは、4である。一実施形態では、nは、5である。
一実施形態では、式I又はII:
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
によって表される3つ以上のシングルドメイン抗体(sdAB)を含み、各シングルドメイン抗体が、配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、多価ポリペプチドが提供される(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)。一実施形態では、nは、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群から選択される。一実施形態では、nは、3である。一実施形態では、nは、4である。一実施形態では、nは、5である。
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
によって表される3つ以上のシングルドメイン抗体(sdAB)を含み、各シングルドメイン抗体が、配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5)を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、多価ポリペプチドが提供される(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)。一実施形態では、nは、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群から選択される。一実施形態では、nは、3である。一実施形態では、nは、4である。一実施形態では、nは、5である。
一実施形態では、式I又はII:
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
によって表される3つ以上のシングルドメイン抗体(sdAB)を含み、各シングルドメイン抗体が、配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(2_A8)を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、多価ポリペプチドが提供される(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)。一実施形態では、nは、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群から選択される。一実施形態では、nは、3である。一実施形態では、nは、4である。一実施形態では、nは、5である。
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
によって表される3つ以上のシングルドメイン抗体(sdAB)を含み、各シングルドメイン抗体が、配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(2_A8)を含み、該CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、該CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、該CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、多価ポリペプチドが提供される(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)。一実施形態では、nは、3、4、5、6、7、8、9、及び10からなる群から選択される。一実施形態では、nは、3である。一実施形態では、nは、4である。一実施形態では、nは、5である。
一実施形態では、配列番号162若しくは181のヌクレオチド配列又はそれらのバリアントを有する二価ポリペプチド(C5-AAA-C5)が提供される。一実施形態では、配列番号171若しくは182のアミノ酸配列又はそれらのバリアントを有する二価ポリペプチド(C5-AAA-C5)が提供される。一実施形態では、配列番号163若しくは配列番号183のヌクレオチド配列又はそれらのバリアントを有する二価ポリペプチド(C5-9GS-C5)が提供される。一実施形態では、配列番号172若しくは配列番号184のアミノ酸配列又はそれらのバリアントを有する二価ポリペプチド(C5-9GS-C5)が提供される。一実施形態では、配列番号164若しくは配列番号185のヌクレオチド配列又はそれらのバリアントを有する二価ポリペプチド(C5-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-C5)が提供される。一実施形態では、配列番号173若しくは配列番号186のアミノ酸配列又はそれらのバリアントを有する二価ポリペプチド(C5-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-C5)が提供される。
一実施形態では、配列番号165のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(C5-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-C5)が提供される。
一実施形態では、配列番号174のアミノ酸配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(C5-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-F2)が提供される。一実施形態では、配列番号166のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(F2-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-C5)が提供される。
一実施形態では、配列番号175のアミノ酸配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(F2-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-C5)が提供される。一実施形態では、配列番号167のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(C1-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-C5)が提供される。
一実施形態では、配列番号176のアミノ酸配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(C1-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-C5)が提供される。一実施形態では、配列番号168のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(C1-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-H3)が提供される。一実施形態では、配列番号177のアミノ酸配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(C1-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-H3)が提供される。一実施形態では、配列番号178のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(C1-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-H11-H4)が提供される。一実施形態では、配列番号179のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(C1-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-H11-H4)が提供される。
一実施形態では、配列番号247のアミノ酸配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(F2-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-VHH_H6)が提供される。一実施形態では、配列番号248のアミノ酸配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(F2-GSGSGS-SUMO-GSGSGS-VHH_H6)が提供される。一実施形態では、配列番号187のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する三価ポリペプチド(C5-6GS-C5-6GS-C5)が提供される。一実施形態では、配列番号188若しくは配列番号189のアミノ酸配列又はそれらのバリアントを有する三価ポリペプチド(C5-6GS-C5-6GS-C5)が提供される。一実施形態では、配列番号230のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する三価ポリペプチド(A8)が提供される。
一実施形態では、配列番号221若しくは配列番号222のアミノ酸配列又はそれらのバリアントを有する三価ポリペプチド(A8)が提供される。一実施形態では、配列番号223のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する三価ポリペプチド(C1)が提供される。一実施形態では、配列番号224のアミノ酸配列若しくは配列番号225のアミノ酸配列又はそれらのバリアントを有する三価ポリペプチド(C1)が提供される。
一実施形態では、配列番号226のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する三価ポリペプチド(F2)が提供される。一実施形態では、配列番号227のアミノ酸配列又はそのバリアントを有する三価ポリペプチド(F2)が提供される。一実施形態では、配列番号228のヌクレオチド配列又はそのバリアントを有する三価ポリペプチド(H3)が提供される。一実施形態では、配列番号229のアミノ酸配列又はそのバリアントを有する三価ポリペプチド(H3)が提供される。一実施形態では、配列番号234のアミノ酸配列又はそのバリアントを有する二座ポリペプチド(VHH_72-SUMO-C5)が提供される。
指定の配列の変異体は、1個以上の改変(アミノ酸又はヌクレオチドの置換、欠失、又は挿入)、2個以上、3個以上の改変、4個以上、5個以上、6個以上、7個以上、8個以上、9個、又は10個以上の改変を含み得る。一実施形態では、バリアントは、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、又は10個の改変を含む。1個以上の改変を含むバリアントは、本明細書で詳述する通り、コロナウイルスペプチド、好ましくはSARS-CoV-2のSタンパク質の受容体結合ドメインへの結合親和性を保持する。
一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子を、ヒトFc等のFcドメインに融合又はコンジュゲートさせて、融合タンパク質を作製する。一実施形態では、本発明の二座ポリペプチドをFcドメインに融合させる。一実施形態では、本発明の第1の抗原結合分子をヒトFc等のFcドメインに融合又はコンジュゲートさせて、融合タンパク質を作製する。一実施形態では、本発明の第2の抗原結合分子をヒトFc等のFcドメインに融合又はコンジュゲートさせて、融合タンパク質を作製する。
IgG Fc領域は、2つの半体で構成され、各半体はCH2及びCH3を含み、各半体はヒンジ領域によって接合される。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子を、CH2及びCH3を含むFc断片(すなわち、Fc領域の半分)に融合させてもよく、任意で、該Fc断片はヒンジ領域を含む。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子を、2つの半体を含むFcドメインに融合させてもよく、各半体はCH2及びCH3を含み、各半体はヒンジ領域によって接合される。
一実施形態では、FcドメインはIgG Fcドメインであり、任意で、IgG1、IgG2、IgG3、及びIgG4の場合のFcドメインからなる群から選択される。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子を、ヒトIgG1のFcドメインに融合又はコンジュゲートさせる。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子を、ヒトIgG4のFcドメインに融合又はコンジュゲートさせる。
一実施形態では、IgG1 Fcドメインは、配列番号169又はそのバリアントを含む。一実施形態では、IgG1 Fcドメイン配列番号180又はそのバリアントを含む。
IgG1 Fcドメインのバリアントは、1個以上の改変(アミノ酸又はヌクレオチドの置換、欠失、又は挿入)、2個以上の改変、3個以上の改変を含んでいてもよい。一実施形態では、IgG1 Fcドメインは、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、又は10個の改変を含む。
Fcドメインは、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子のc末端又はn末端に接合し得る。好ましい実施形態では、Fcドメインは、本発明のシングルドメイン抗体又は多価ポリペプチドのc末端に接合される。
Fc領域の改変、例えば、アミノ酸の改変(置換、欠失、挿入)は当業者に周知であり、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子は、1個以上の改変を含むFCドメイン、例えば、抗体依存性細胞傷害(ADCC)又は細胞媒介性細胞傷害(CDC)等のエフェクター媒介機能を低減又は増強して、Fc受容体又はC1q受容体等の受容体への結合を低減又は増強する改変を含むFcドメインに融合又はコンジュゲートさせてもよい。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子をIgG1 Fc変異体に融合又はコンジュゲートさせ、該Fc変異体は、S267E/H268F/S324T/ S239D/I332E、H268F/S324T/ S239D/I332E、S267E/H268F/S324T/G236A/I332E、S267E/H268F/S324T、H268F/S324T、G236A/I332E、F243L/R292P/Y300L/V305I/P396L、S239D/I332E、S239D/I332E/A330L、S298A/E333A/K334A、G236A/S239D/I332E、K326W/E333S、S267E/H268F/S324T、E345R/E430G/S440Y、N297A、N297Q、N297G、L235E、L234A/L235A、A330S/P331S、M252Y/S254T/T256E、M428L/N434S、S267E/L328F、及びN325S/L328Fからなる群から選択される。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子をIgG2 Fc変異体に融合又はコンジュゲートさせ、該Fc変異体は、H268Q/V309L/A330S/P331S及びV234A/G237A/P238S/H268A/V309L/A330S/P331Sからなる群から選択される。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子をIgG4 Fc変異体に融合又はコンジュゲートさせ、該Fc変異体は、F234A/L235Aである。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子を、S228PであるIgG4 Fcドメインに融合又はコンジュゲートさせる。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は抗原結合分子を、L235AであるIgG1 Fcドメインに融合又はコンジュゲートさせる。
多量体、例えば、二量体、三量体、及び四量体は、本発明のシングルドメイン抗体が1つ以上の追加のシングルドメイン抗体と共有結合したときに形成され得る。一実施形態では、本明細書で定義する通り、2つ以上の本発明のシングルドメイン抗体を含む単一のポリペプチド鎖が提供される。一実施形態では、本明細書で定義する通り、3つ以上の本発明のシングルドメイン抗体を含む単一のポリペプチド鎖が提供される。一実施形態では、本明細書で定義する通り、2つ以上の本発明のシングルドメイン抗体をコードしている単一のポリヌクレオチド鎖が提供される。一実施形態では、本明細書で定義する通り、3つ以上の本発明のシングルドメイン抗体をコードしている単一のポリヌクレオチド鎖が提供される。一実施形態では、本明細書で定義する通り、1つ以上の本発明のシングルドメイン抗体及び1つ以上の公知のシングルドメイン抗体を含む単一のポリペプチド鎖が提供される。一実施形態では、本明細書で定義する通り、2つ以上の本発明のシングルドメイン抗体及び1つ以上の公知のシングルドメイン抗体を含む単一のポリペプチド鎖が提供される。一実施形態では、本明細書で定義する通り、1つ以上の本発明のシングルドメイン抗体及び1つ以上の公知のシングルドメイン抗体をコードしている単一のポリヌクレオチドが提供される。一実施形態では、本明細書で定義する通り、2つ以上の本発明のシングルドメイン抗体及び1つ以上の公知のシングルドメイン抗体をコードしている単一のポリヌクレオチド鎖が提供される。多量体は、リンカー配列、例えば、本明細書で定義されるリンカーを含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。
二量体は、Fcドメインに融合した本発明のシングルドメイン抗体が、Fcドメインに融合した本発明の第2のシングルドメイン抗体と二量化したときに形成され得る。二量体化は、共有結合的相互作用と非共有結合的相互作用との組み合わせを介してFc部分間で生じる。二量体の各半体は、本発明のシングルドメイン抗体を含む。一実施形態では、二量体は、Fcドメインを介して互いに共有結合している2つの同一のシングルドメイン抗体を含む(ホモ二量体)。一実施形態では、二量体は、Fcドメインを介して互いに共有結合している2つの異なるシングルドメイン抗体を含む(ヘテロ二量体)。一実施形態では、Fcドメインに融合した第1の二価の、任意で二座のポリペプチドと、Fcドメインに融合した第2の二価の、任意で二座のポリペプチドと、を含む二量体が提供される。この場合、得られる二量体は四価になる。
また、二量体は、Fcドメインに融合した抗原結合分子を含むコロナウイルス結合分子が、Fcドメインに融合した抗原結合分子を含む第2のコロナウイルス結合分子と二量化したときにも形成され得る。二量体化は、共有結合的相互作用と非共有結合的相互作用との組み合わせを介してFc部分間で生じる。二量体の各半体は、本発明の二座コロナウイルス結合分子を含む。得られる二量体は四価になる。
多量体、例えば、二量体、三量体、及び四量体は、本発明のシングルドメイン抗体が他のシングルドメイン抗体、例えば、公知のシングルドメイン抗体又は本発明の追加のシングルドメイン抗体に非共有結合的に連結したときにも形成され得る。一実施形態では、2つの本発明のシングルドメイン抗体を含み、該シングルドメイン抗体が二量体化ドメインを介して非共有結合的に連結している二量体が提供される。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体及び公知のシングルドメイン抗体を含み、該シングルドメイン抗体が二量体化ドメインを介して非共有結合的に連結している二量体が提供される。一実施形態では、3つの本発明のシングルドメイン抗体を含み、該シングルドメイン抗体が三量体化ドメインを介して非共有結合的に連結している三量体が提供される。一実施形態では、2つの本発明のシングルドメイン抗体及び1つの公知のシングルドメイン抗体を含み、該シングルドメイン抗体が三量体化ドメインを介して非共有結合的に連結している三量体が提供される。一実施形態では、1つの本発明のシングルドメイン抗体及び2つの公知のシングルドメイン抗体を含み、該シングルドメイン抗体が三量体化ドメインを介して非共有結合的に連結している三量体が提供される。
一実施形態では、Fcドメインに融合した本発明のシングルドメイン抗体がFcに融合した更なる本発明のシングルドメイン抗体と二量化している、二量体が提供される。Fcドメイン自体が二量体化を引き起こす。一実施形態では、
a)C5、B12、F2、C1、又はH3に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメイン抗体であって、Fcドメインに融合している第1のシングルドメイン抗体;及び
b)C5、B12、F2、C1、又はH3に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体であって、Fcドメインに融合している第2のシングルドメイン抗体;又は
a)C5、A8、B12、F2、C1、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、3_C5、8_G11、12_F11、及びVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメイン抗体であって、Fcドメインに融合している第1のシングルドメイン抗体;及び
b)C5、A8、B12、F2、C1、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、3_C5、8_G11、12_F11、及びVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体であって、Fcドメインに融合している第2のシングルドメイン抗体
を含む二量体が提供される。
a)C5、B12、F2、C1、又はH3に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメイン抗体であって、Fcドメインに融合している第1のシングルドメイン抗体;及び
b)C5、B12、F2、C1、又はH3に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体であって、Fcドメインに融合している第2のシングルドメイン抗体;又は
a)C5、A8、B12、F2、C1、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、3_C5、8_G11、12_F11、及びVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメイン抗体であって、Fcドメインに融合している第1のシングルドメイン抗体;及び
b)C5、A8、B12、F2、C1、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、3_C5、8_G11、12_F11、及びVHH_H6に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体であって、Fcドメインに融合している第2のシングルドメイン抗体
を含む二量体が提供される。
全体を通して詳述する通り、アミノ酸又はポリヌクレオチドの配列は、指定のシングルドメイン抗体のCDR3、CDR2、及び/若しくはCDR1、又はそれらのバリアントを含んでいてもよく、指定のシングルドメイン抗体のアミノ酸配列又はそのバリアントを含んでいてもよく、指定のシングルドメイン抗体のポリヌクレオチド配列のそのバリアントを含んでいてもよい。
一実施形態では、
a)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3を含み、Fcドメインがc末端に融合している第1のシングルドメイン抗体;
b)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3を含み、Fcドメインがc末端に融合している第2のシングルドメイン抗体、
を含み、各CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、各CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、各CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、抗SARS-CoV-2二量体((C5-Fc)2)が提供される。好ましい実施形態では、Fcドメインは、ヒトIgG1又はそのバリアントである。
a)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3を含み、Fcドメインがc末端に融合している第1のシングルドメイン抗体;
b)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3を含み、Fcドメインがc末端に融合している第2のシングルドメイン抗体、
を含み、各CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、各CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、各CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、抗SARS-CoV-2二量体((C5-Fc)2)が提供される。好ましい実施形態では、Fcドメインは、ヒトIgG1又はそのバリアントである。
一実施形態では、
a)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3を含み、Fcドメインがc末端に融合している第1のシングルドメイン抗体;
b)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3を含み、Fcドメインがc末端に融合している第2のシングルドメイン抗体、
を含み、各CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、各CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、各CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、抗SARS-CoV-2二量体((A8-Fc)2)が提供される。好ましい実施形態では、Fcドメインは、ヒトIgG1又はそのバリアントである。
a)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3を含み、Fcドメインがc末端に融合している第1のシングルドメイン抗体;
b)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3を含み、Fcドメインがc末端に融合している第2のシングルドメイン抗体、
を含み、各CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、各CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、各CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、抗SARS-CoV-2二量体((A8-Fc)2)が提供される。好ましい実施形態では、Fcドメインは、ヒトIgG1又はそのバリアントである。
一実施形態では、Fcドメインに融合している、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の行)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメイン抗体と、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の列)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体と、を含む二量体が提供される。一実施形態では、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の列)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体に共有結合している、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の行)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメイン抗体を含む二量体が提供される。一実施形態では、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の列)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体に、任意で二量体化ドメインを介して非共有結合している、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の行)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する第1のシングルドメイン抗体を含む二量体が提供される。以下の表は、二量体を形成し得る、2つの本発明のシングルドメイン抗体の様々な組み合わせを示す。好ましい実施形態では、Fcドメインに融合している2_A8又はC5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメイン抗体と、Fcドメインに融合している、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の列)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体と、を含む二量体が提供される。好ましい実施形態では、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の列)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体に共有結合している、2_A8又はC5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメイン抗体を含む二量体が提供される。好ましい実施形態では、B12、C1、C5、F2、H3、NbSA_A10、NbSA_D10、A8、3_C5、8_G11、12_F11、又はVHH_H6(以下の表の最初の列)に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドを有する第2のシングルドメイン抗体に、任意で二量体化ドメインを介して非共有結合している、2_A8又はC5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメイン抗体を含む二量体が提供される。更に好ましい実施形態では、Fcドメインに融合している、A8又はC5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメインと、Fcドメインに融合している、A8又はC5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第2のシングルドメイン抗体と、を含む二量体が提供される。更に好ましい実施形態では、A8又はC5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第2のシングルドメイン抗体に共有結合している、A8又はC5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメインを含む二量体が提供される。更に好ましい実施形態では、A8又はC5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第2のシングルドメイン抗体に、任意で二量体化ドメインを介して非共有結合している、2_A8又はC5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を含む第1のシングルドメインと、を含む二量体が提供される。全体を通して詳述する通り、アミノ酸又はポリヌクレオチドの配列は、指定のシングルドメイン抗体のCDR3、CDR2、及び/若しくはCDR1、又はそれらのバリアントを含んでいてもよく、指定のシングルドメイン抗体のアミノ酸配列又はそのバリアントを含んでいてもよく、指定のシングルドメイン抗体のポリヌクレオチド配列のそのバリアントを含んでいてもよい。
一実施形態では、以下の配列を有するhIgG1のFc領域に融合したシングルドメイン抗体(C5)、又はそのバリアントを含む融合タンパク質(C5-Fc)が提供される:
幾つかの実施形態では、1つ以上のアミノ酸改変は、CDR領域(複数可)にある。幾つかの実施形態では、1つ以上のアミノ酸改変は、フレームワーク領域にある、すなわち、CDR領域(複数可)にはない。幾つかの実施形態では、1つ以上のポリヌクレオチド改変は、CDR領域(複数可)にある。幾つかの実施形態では、1つ以上のポリヌクレオチド改変は、フレームワーク領域にある、すなわち、CDR領域(複数可)にはない。幾つかの実施形態では、1つ以上のアミノ酸改変は、CDR領域(複数可)及びフレームワーク領域にある。幾つかの実施形態では、1つ以上のポリヌクレオチド改変は、CDR領域(複数可)及びフレームワーク領域にある。
一実施形態では、CDR3領域は、0~7個、0~6個、0~5個、0~4個、0~3、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR2領域は、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。一実施形態では、CDR1領域は、0~4個、0~3個、0~2個、又は0~1個のアミノ酸改変を含む。改変は、置換、欠失、又は挿入であってよい。一実施形態では、改変は置換である。
一実施形態では、1つ以上の改変を含む本発明のシングルドメイン抗体又は抗原結合分子は、全く改変のない指定の配列と実質的に等しいか又はそれよりも良好な(例えば、Kd値が低い)SARS-CoV-2 S-タンパク質の受容体結合ドメインに対する結合親和性を有する。
本発明のシングルドメイン抗体又はコロナウイルス結合分子は、SARS-CoV-2 Sタンパク質の受容体結合ドメインに結合する。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体又はコロナウイルス結合分子は、コロナウイルス、特にSARS-CoV-2スパイク(S)タンパク質の受容体結合ドメインとアンジオテンシン変換酵素2受容体(ACE2受容体)との間の結合をブロック又は調節する。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体又はコロナウイルス結合分子は、SARS-CoV-2スパイク(S)タンパク質の受容体結合ドメインのACE2受容体への結合を阻害し、該SARS-CoV-2スパイク(S)タンパク質の受容体結合ドメインのACE2受容体への結合は、少なくとも10%、任意で少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、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%、又は100%阻害される。ACE2受容体への結合の阻害率は、当業者であれば深く理解できるように、表面プラズモン共鳴を含むがこれに限定されない多数の方法で測定することができる。
一実施形態では、第1の抗原結合分子が、第1のエピトープに結合したときに、コロナウイルスのRBDがヒトACE2タンパク質に結合するのをブロックする、コロナウイルス結合分子が提供される。
コロナウイルスのスパイクタンパク質とその標的との間の相互作用に干渉することにより、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子は、コロナウイルス感染を中和することができる。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子は、SARS-CoV-2感染を中和することができる。一実施形態では、シングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子は、100μM未満、10μM未満、5μM未満、1μM未満、0.5μM未満、0.1μM未満、又は0.01μM未満のND50値(ND50=感染細胞数を50%減少させる抗体の濃度)を有する。一実施形態では、シングルドメイン抗体は、100nM未満、10nM未満、5nM未満、1nM未満、0.5nM未満、又は0.1nM未満のND50値を有する。一実施形態では、シングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子は、0.1nM未満、10pM未満、5pM未満、1pM未満、0.5pM未満、又は0.1pM未満のND50値を有する。ND50値は、本明細書に開示されるものを含む、任意の標準的な中和アッセイを用いて求めることができる。
幾つかの実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子を投与すると、非中和ウイルスの複製及び/又は伝播が防止又は実質的に低減される。幾つかの実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子は、ポジティブコントロール、例えばCR3022の存在下よりも5%小さいプラークを形成することができる。幾つかの実施形態では、プラークは、ポジティブコントロール(例えばCR3022)の存在下よりも10%小さく、幾つかの実施形態では、プラークは、ポジティブコントロール(例えばCR3022)の存在下よりも15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は95%小さい。
一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子は、500pM未満、400pM未満、200pM未満、100pM未満、75pM未満、50pM未満、25pM未満、10pM未満、5pM未満、1pM未満、又は0.1pM未満のSARS-CoV-2スパイクタンパクに対するKd値を有する。結合親和性は、例えば表面プラズマ共鳴を含む幾つかの標準的な周知の技術に従って測定することができる。一実施形態では、本明細書で指定される1つ以上の改変を有する本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子は、1つ以上の改変を有しない対応するシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子の結合親和性値の20%以内(すなわち、1つ以上の改変を有しない対応するシングルドメイン抗体の結合親和性値よりも20%下又は20%上の範囲内)である結合親和性値を有する。一実施形態では、本明細書で指定される1つ以上の改変を有する本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子の結合親和性値は、1つ以上の改変を有しない対応するシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子の結合親和性値の10%、任意で5%、4%、3%、2%、又は1%以内である。
更に、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子は、コロナウイルスの感染力を調節、低減、又は抑止することができる。本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は融合タンパク質は、コロナウイルスの標的宿主細胞への融合を調節、ブロック、又は阻害することができる。本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子は、コロナウイルスの標的宿主細胞への侵入を調節、ブロック、又は阻害することができる。
一態様では、本発明のシングルドメイン抗体の親和性成熟変異体が提供される。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体のCDR1は、親和性成熟している。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体のCDR2は、親和性成熟している。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体のCDR3は、親和性成熟している。一実施形態では、CDR3が親和性成熟しており、CDR1又はCDR2のいずれかも親和性成熟している。一実施形態では、CDR3が親和性成熟しており、CDR2も親和性成熟している。一実施形態では、CDR3が親和性成熟しており、CDR1も親和性成熟している。一実施形態では、CDR1、CDR2、及びCDR3の各々が親和性成熟している。一実施形態では、フレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)のうちの少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも3つ、又は4つ全てが親和性成熟している。一実施形態では、CDR1、CDR2、CDR3、FR1、FR2、FR3、及びFR4の各々が親和性成熟している。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体の親和性成熟変異体の親和性は、SARS-CoV-2受容体結合ドメイン(RBD)に対して、その由来となった親抗体よりも高い親和性を有する。
一態様では、本発明のヒト化シングルドメイン抗体が提供される。ヒト化には、抗体のアミノ酸配列の改変が必要である。本発明のシングルドメイン抗体の免疫原性を低下させる方法としては、好適な抗体フレームワークスカフォールドへのCDRの移植又は例えば部位特異的変異誘発による可変表面残基のリモデリングが挙げられる。Nanobodies(登録商標)をヒト化する方法は当業者に公知である。例えばVincke et al,2009を参照。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体のCDR1が、ヒト化されている。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体のCDR2が、ヒト化されている。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体のCDR3が、ヒト化されている。一実施形態では、CDR1、CDR2、及びCDR3のうち少なくとも1つ又は少なくとも2つが、ヒト化されている。一実施形態では、CDR1、CDR2、及びCDR3の各々が、ヒト化されている。一実施形態では、フレームワーク領域(FR1、FR2、FR3、及びFR4)のうちの少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも3つ、又は4つ全てがヒト化されている。一実施形態では、CDR1、CDR2、CDR3、FR1、FR2、FR3、及びFR4の各々がヒト化されている。幾つかの実施形態では、シングルドメイン抗体は、例えば、より優れた抗原結合を保持するために、保存的にヒト化される。
一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は融合タンパク質の配列を発現させるのに好適なベクターが提供される。ベクターは、プラスミド、ウイルスベクター、コスミド、ファージ、又は人工染色体であってよい。一態様では、発現ベクター又はプラスミドを含む宿主細胞であって、該発現ベクター又はプラスミドが本発明のポリヌクレオチドを含む宿主細胞が提供される。一実施形態では、宿主細胞は、宿主細胞のゲノム内に組み込まれた本発明のポリヌクレオチドを含む。一実施形態では、宿主細胞は、原核細胞、例えば細菌細胞、又は真核細胞、例えば酵母細胞若しくは哺乳類細胞である。一実施形態では、宿主細胞は、大腸菌又はCHO細胞である。
一態様では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は融合タンパク質を生産する方法であって、(a)シングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は融合タンパク質の生産に好適な条件下において本明細書で提供される宿主細胞を培養して、シングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、又は融合タンパク質を含有する培養物を得る工程と、(b)該シングルドメイン抗体を該培養物から単離する工程と、を含む方法が提供される。
本発明の一態様は、組成物又は医薬組成物において、上で定義されたシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子を提供する。組成物は、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子を含んでいてもよく、から本質的になっていてもよく、又はからなっていてもよい。
一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子を含む医薬組成物が提供される。医薬組成物は、ヒト及び動物用の医薬においてヒト又は動物に使用するためのものであってよい。医薬組成物は、投与経路に応じて製剤化することができる。一実施形態では、医薬組成物は、経口、鼻内、眼内、頬側、膣内、直腸、経皮、静脈内、筋肉内、又は皮下への投与用に製剤化される。好ましい投与経路では、医薬組成物は、吸入、任意で鼻腔吸入及び又は経口吸入による投与用に製剤化される。この形態の医薬組成物は、エアロゾル、微粒子、又は粉塵を含んでいてよい。
一実施形態では、組成物又は医薬組成物は、任意で、1つ以上の薬学的に許容し得る賦形剤を含む。一実施形態では、組成物又は医薬組成物は、任意で、1つ以上の薬学的に許容し得るアジュバントを含む。一実施形態では、組成物又は医薬組成物は、任意で、1つ以上の薬学的に許容し得る希釈剤、賦形剤、又は担体と混和される。本明細書に記載される異なる形態の医薬組成物のためのそのような好適な賦形剤の例は、「Handbook of Pharmaceutical Excipients、第2版、(1994)、A Wade及びPJ Weller編に見出すことができる。
組成物又は医薬組成物は、1つ以上の追加成分を含んでいてもよい。一実施形態では、組成物又は医薬組成物は、更に、薬学的に許容し得る担体を含む。一実施形態では、担体は、肺送達に好適である。一実施形態では、組成物又は医薬組成物は、更に、治療活性剤を含む。
一実施形態では、組成物又は医薬組成物は、タンパク質又は生物活性分子に接合又はコンジュゲートされ得る。一実施形態では、組成物又は医薬組成物は、融合タンパク質の一部であり、1つ以上のタンパク質又は生物活性分子に融合する。タンパク質又は生物活性分子は、蛍光タンパク質、生物発光タンパク質、分割蛍光タンパク質(すなわち、薬物の存在下で互いに接合する2つ以上の部分に分割)、分割生物発光タンパク質、バイオセンサ、蛍光バイオセンサ、又は分割若しくはヒンジ式バイオセンサであってよい。
一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子を含むワクチンが提供される。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子をコードしているポリヌクレオチドを含むワクチンが提供される。
本発明の組成物、医薬組成物、及びワクチンは、対象において免疫応答、好ましくはSARS-CoV-2に対する免疫応答を誘発することができる。幾つかの実施形態では、免疫応答は、防御免疫応答である。幾つかの実施形態では、免疫応答は、対象におけるSARS-CoV-2の症状又は重症度を軽減する。
本発明の医薬組成物を投与するのに好適な医療装置、例えば吸入器又はネブライザーも提供される。一実施形態では、医療装置、例えば吸入器又はネブライザーは、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子を含む。
また、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子を提供するキットも提供される。このようなキットには、使用説明書及び/又は追加の薬学的活性成分が含まれる場合もある。シングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子、及び追加の薬学的活性成分は、一緒に製剤化されてもよく、あるいは幾つかの実施形態では、シングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子、及び追加の薬学的活性成分は、キット内に別々に存在してもよい。
一態様では、医薬において使用するための本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、若しくはコロナウイルス結合分子、又は本発明の医薬組成物が提供される。本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物は、コロナウイルス、任意で中東呼吸器症候群(MERS-CoV)又は重症急性呼吸器症候群コロナウイルス1(SARS-CoV-1)、好ましくはCOVID-19を治療するために使用することができる。本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物は、原型の武漢/ビクトリア株、B.1.1.7バリアント(UK又はケントバリアント/アルファ)、B.1.351バリアント(南アフリカバリアント/ベータ)、P.1バリアント(ブラジル/ガンマ)、B.1.617.2バリアント(インドバリアント/デルタ)、B.1.427/B.1.429バリアント(イプシロン)、P.2バリアント(ゼータ)、B.1.525バリアント(エータ)、P.3バリアント(シータ)、B.1.526バリアント(イオタ)、及びB.1.617.1バリアント(カッパ)を含むCOVID-19の特定の株を治療するために使用することができる。本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物は、コロナウイルス、特にSARS-CoV-2のスパイクタンパク質とその標的であるアンジオテンシン変換酵素2受容体との相互作用をブロック又は調節するために使用することができる。一実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物は、コロナウイルス、特にSARS-CoV-2のスパイクタンパク質とその標的であるアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体との結合をブロック、低減、又は阻害する。スパイクタンパク質とその標的との間の相互作用に干渉することにより、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又は医薬組成物は、コロナウイルスを中和することができる及び/又はコロナウイルスの感染力を調節、低減、若しくは抑止することができる。本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物は、コロナウイルスの標的宿主細胞への融合を調節、ブロック、又は阻害することができる。本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物は、標的宿主細胞へのコロナウイルスの侵入を調節、ブロック、又は阻害することができる。
本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物は、コロナウイルス感染症、特にCOVID-19を治療又は予防するために使用することができる。一実施形態では、コロナウイルス感染症、任意で中東呼吸器症候群(MERS-CoV)又は重症急性呼吸器症候群コロナウイルス1(SARS-CoV-1)、好ましくはCOVID-19の治療又は予防において使用するための本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物が提供される。一実施形態では、COVID-19の治療又は予防において使用するための、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物が提供される。
一態様では、対象におけるコロナウイルスを治療する方法であって、治療活性量の本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物を対象に投与することを含む方法が提供される。一実施形態では、対象は、哺乳類、好ましくはヒトである。
一態様では、コロナウイルスの治療及び/又は予防において使用するための医薬の製造における、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物の使用が提供される。一実施形態では、コロナウイルスの治療において使用するための医薬の製造における、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物の使用が提供される。
一実施形態では、コロナウイルスは、MERS-CoV、SARS-CoV-1、及びCOVID-19からなる群から選択される。一実施形態では、コロナウイルスは、COVID-19である。一実施形態では、コロナウイルスは、原型の武漢/ビクトリア株、B.1.1.7バリアント(UK又はケントバリアント/アルファ)、B.1.351バリアント(南アフリカバリアント/ベータ)、P.1バリアント(ブラジル/ガンマ)、B.1.617.2バリアント(インドバリアント/デルタ)、B.1.427/B.1.429バリアント(イプシロン)、P.2バリアント(ゼータ)、B.1.525バリアント(エータ)、P.3バリアント(シータ)、B.1.526バリアント(イオタ)、及びB.1.617.1バリアント(カッパ)から選択されるCOVID-19株である。本発明は、COVID-19の重度の症状を示す対象の治療、あるいはCOVID-19のより軽度の症状を示す対象の治療、あるいはCOVID-19についての検査は陽性であるが疾患は無症状である対象の治療に関し得る。幾つかの実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、コロナウイルス結合分子、又は医薬組成物は、コロナウイルス感染に伴うサイトカインストームを治療するのに有用である。
一実施形態では、COVID-19(武漢/ビクトリア株)、B.1.1.7 COVID_19バリアント(UK又はケントバリアント/アルファ)、及び/又はB.1.351 COVID-19バリアント(南アフリカバリアント/ベータ)の治療において使用するための、C1に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する3つの単一ドメインアミノ抗体を含む本発明の三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、COVID-19(武漢/ビクトリア株)、B.1.1.7 COVID_19バリアント(UK又はケントバリアント/アルファ)、及び/又はB.1.351 COVID-19バリアント(南アフリカバリアント/ベータ)の治療において使用するための、A8に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する3つの単一ドメインアミノ抗体を含む本発明の三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、COVID-19(武漢/ビクトリア株)及び/又はB.1.1.7 COVID_19バリアント(UK又はケントバリアント/アルファ)の治療において使用するための、H3に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する3つの単一ドメインアミノ抗体を含む本発明の三価ポリペプチドが提供される。一実施形態では、COVID-19(武漢/ビクトリア株)及び/又はB.1.1.7 COVID_19バリアント(UK又はケントバリアント/アルファ)の治療において使用するための、C5に基づくアミノ酸又はポリヌクレオチドの配列を有する3つの単一ドメインアミノ抗体を含む本発明の三価ポリペプチドが提供される。
一実施形態では、MERS-CoV、SARS-CoV-1、及びSARS-CoV-2等のコロナウイルスタンパク質を検出する方法が提供される。好ましい実施形態では、SARS-CoV-2タンパク質を検出する方法が提供される。一実施形態では、コロナウイルスSタンパク質の存在を検出する方法が提供される。一実施形態では、SARS-CoV-2 Sタンパク質の存在を検出する方法のための方法が提供される。
一実施形態では、サンプル中のコロナウイルスタンパク質を検出する方法であって、(a)サンプルを本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子と接触させる工程と、(b)抗体-抗原複合体を検出する工程であって、該複合体の存在がコロナウイルスタンパク質の存在を示す工程とを含む方法が提供される。方法の工程(a)では、抗体-抗原複合体を形成するのに好適な条件下でサンプルをシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子と接触させる。抗原は、コロナウイルスタンパク質である。一実施形態では、コロナウイルスSタンパク質の存在を検出する方法が提供される。一実施形態では、SARS-CoV-2 Sタンパク質、任意でSタンパク質の受容体結合ドメインの存在を検出する方法のための方法が提供される。
サンプルは、生物学的サンプル、任意で、血液、血清、鼻汁、喀痰、血漿、尿、又は髄液等の体液であってよい。一実施形態では、生物学的サンプルは、咽頭又は鼻腔のスワブを用いて得られた体液である。幾つかの実施形態では、生物学的サンプルは、組織サンプルである。サンプルは、哺乳類、好ましくはヒトから得ることができるか又は単離することができる。一実施形態では、サンプルは、コロナウイルスを有すると疑われる対象から得られるか又は単離される。
対象由来のサンプルにおけるコロナウイルスタンパク質の存在の検出は、対象がコロナウイルスに感染していることの陽性指標を提供する。一実施形態では、検出方法の結果は、コロナウイルスに関連して対象を診断するために使用される。検出方法においてコロナウイルスのタンパク質が存在することは、コロナウイルスについての陽性診断を提供する。また、検出方法は、コロナウイルス感染症の感染に関連する転帰の予測を提供するために使用することもできる。
一実施形態では、対象におけるコロナウイルスタンパク質を検出する方法であって、(a)対象に本発明のシングルドメイン抗体、多価ポリペプチド、融合タンパク質、又はコロナウイルス結合分子を投与する工程と、(b)抗体-抗原複合体を検出する工程であって、該複合体の存在が該対象におけるコロナウイルスタンパク質の存在を示す工程とを含む方法が提供される。一実施形態では、対象におけるコロナウイルスタンパク質を検出する方法であって、(a)本発明のシングルドメイン抗体を対象に投与する工程と、(b)該対象からサンプルを得、該サンプルを本発明のシングルドメイン抗体と接触させる工程と、(c)抗体-抗原複合体を検出する工程であって、該複合体の存在が該対象におけるコロナウイルスタンパク質の存在を示す工程と、を含む方法が提供される。抗原は、コロナウイルスタンパク質である。一実施形態では、対象におけるコロナウイルスタンパク質を検出する方法であって、(a)対象からサンプルを得る工程と、(b)該対象からのサンプルを本発明のシングルドメイン抗体と接触させる工程と、(c)抗体-抗原複合体を検出する工程であって、該複合体の存在が、該対象におけるコロナウイルスタンパク質の存在を示す工程と、を含む方法が提供される。サンプルは、単離サンプル(すなわち、対象から以前に得られたもの)であってもよい。
一態様では、対象におけるコロナウイルス感染を診断する方法であって、(a)本発明のシングルドメイン抗体を対象に投与する工程と、(b)抗体-抗原複合体を検出する工程であって、該複合体の存在が、該対象におけるコロナウイルスの陽性診断を提供する工程と、を含む方法が提供される。一実施形態では、対象におけるコロナウイルス感染を診断する方法であって、(a)本発明のシングルドメイン抗体を対象に投与する工程と、(b)該対象からサンプルを得、該サンプルを本発明のシングルドメイン抗体と接触させる工程と、(c)抗体-抗原複合体を検出する工程であって、該複合体の存在が、該対象におけるコロナウイルスの陽性診断を提供する工程と、を含む方法が提供される。一実施形態では、対象におけるコロナウイルス感染を診断する方法であって、(a)対象からサンプルを得る工程と、(b)該対象からのサンプルを本発明のシングルドメイン抗体と接触させる工程と、(c)抗体-抗原複合体を検出する工程であって、該複合体の存在が、該対象におけるコロナウイルスの陽性診断を提供する工程と、を含む方法が提供される。一実施形態では、対象におけるコロナウイルス感染を診断する方法であって、(a)サンプルを本発明のシングルドメイン抗体と接触させることと、(b)抗体-ポリペプチド複合体の数を検出することと、(c)該サンプル中のコロナウイルスの存在を検出することであって、該複合体の存在が、該対象におけるコロナウイルスの陽性診断を提供することと、を含む方法。サンプルは、単離サンプル(すなわち、対象から以前に得られたもの)であってもよい。
一実施形態では、方法は、抗体-抗原複合体のレベルについて、サンプルの値を基準サンプルの値と比較する工程を含む。基準サンプルの値を上回る抗原-抗体複合体の値は、コロナウイルス感染の陽性指標を提供することができる。サンプルは、単離サンプル(すなわち、対象から以前に得られたもの)であってもよい。
幾つかの実施形態では、本発明のシングルドメイン抗体は、放射性標識マーカー、イメージングマーカー、MRIマーカー、蛍光マーカー、又は他の検出可能なマーカー等のマーカーを更に含んでいてもよい。そのような抗体を本明細書に記載の各検出方法又は診断方法において用いて、対象において抗体をリアルタイムで検出することができる。また、そのような抗体を本明細書に記載の各検出方法又は診断方法において用いて、対象から単離又は入手された組織又は血液のサンプル等のサンプル中の抗体を検出することができる。
一実施形態では、コロナウイルスを検出するためのアッセイであって、(a)患者から得られたサンプルを本発明のシングルドメイン抗体と接触させることを含み、該シングルドメイン抗体が、患者サンプル中のコロナウイルスを選択的に単離するために検出可能な標識又はレポーター分子を含むアッセイが提供される。一実施形態では、コロナウイルスを検出するためのアッセイであって、(a)患者から得られたサンプルを本発明のシングルドメイン抗体及びバイオセンサ、任意で蛍光又はヒンジ式のバイオセンサを含む融合タンパク質と接触させることを含むアッセイが提供される。アッセイは、例えば、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、免疫蛍光アッセイ、ラジオイムノアッセイ(RIA)、又は蛍光活性化細胞選別(FACS)であってよい。検出可能な標識又はレポーター分子は、蛍光分子又は化学分子(例えば、フルオレセインイソチオシアネート又はローダミン)、バイオセンサ、ラジオアイソトープ、又は酵素(例えば、アルカリホスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ、セイヨウワサビパーオキシダーゼ、又はルシフェラーゼ)であってよい。
一実施形態では、(a)検出可能なマーカーと、(b)本発明のシングルドメイン抗体と、を含むキットが提供される。検出可能な標識又はレポーター分子は、蛍光分子又は化学分子(例えば、フルオレセインイソチオシアネート又はローダミン)、バイオセンサ、任意で蛍光又はヒンジ式のバイオセンサ、又はラジオアイソトープ、又は酵素(例えば、アルカリホスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ、セイヨウワサビパーオキシダーゼ、又はルシフェラーゼ)であってよい。
本明細書に記載の方法は、インビトロ又はエクスビボであってよい。本明細書に記載の方法は、インビボで実施してもよい。
以下の非限定的な実施例を参照して本発明を説明する。以下の実施例で使用したSARS-CoV-2株は、特に指定がある場合を除いて、原型の武漢/ビクトリアバリアント(「WT」)である。
実施例1
SARS-CoV-2のスパイク(S)タンパク質に特異的にタンパク質を結合させるシングルドメイン抗体(又はナノボディ)のアミノ酸配列について説明する。発現したタンパク質は、ウイルスの受容体結合ドメイン(RBD)にピコモル単位の高い親和性で結合する。
SARS-CoV-2のスパイク(S)タンパク質に特異的にタンパク質を結合させるシングルドメイン抗体(又はナノボディ)のアミノ酸配列について説明する。発現したタンパク質は、ウイルスの受容体結合ドメイン(RBD)にピコモル単位の高い親和性で結合する。
精製RBD単独とヒトIgG1に融合した精製RBDとの組み合わせで一次免疫を行い、続いて、RBDと混合した精製Sタンパク質で一回追加免疫することによって、SARS-CoV-2の受容体結合ドメインに対する抗体をラマで産生させた。末梢血単核細胞のcDNAからファージディスプレイVHHライブラリを構築し、2ラウンドのバイオパニングによってRBDバインダーを選択した。RBDに対して最も親和性の高いファージクローンを阻害ELISAによって同定し、シーケンシングによって固有の相補性決定領域3(CDR3)に分類した。既に、一連の抗RBD VHHが非免疫ラマVHHライブラリから単離されており、その中で最も強力なバインダーはH11-H4と命名され、KDは5nMであった(Huo,Le Bas et al.2020)。ELISAフォーマットでRBDへの結合についてH11-H4-Fcと競合させることを用いて、免疫ライブラリからH11-H4と同じエピトープに結合するが親和性のより高い新規バインダーだけでなく、異なるエピトープを認識するものも同定した。これらの分析から、生産及び更なる特性評価のために5つのVHHを選択した:
(1)B12-配列番号16
(2)F2-配列番号17
(3)C1-配列番号18
(4)C5-配列番号19
(5)H3-配列番号20
(1)B12-配列番号16
(2)F2-配列番号17
(3)C1-配列番号18
(4)C5-配列番号19
(5)H3-配列番号20
免疫及びVHHライブラリの構築
Huo et al 2020に記載の通り、原型(武漢/ビクトリア)SARS-CoV-2受容体結合ドメイン(アミノ酸330~532)、hIgG1 Fc(RBD-Fc)に融合したSARS-CoV-2受容体結合ドメイン、及び三量体スパイクタンパク質(アミノ酸1~1208)を生産した。0日目に組み換えRBD200μg及びRBD-Fc200μgで、次いで、28日目にRBD200μg及びSタンパク質200μgで筋肉内免疫することによって、ラマで抗体を産生させた。使用したアジュバントは、Gerbu LQ#3000であった。38日目に血液(150mL)を回収した。免疫及びラマの取り扱いについては、プロジェクトライセンスPA1FB163Aの権限の下で行った。製造業者のプロトコルに従ってFicoll-Paque PLUSを用いて末梢血単核細胞を調製し;TRIzol(商標)を用いて全RNAを抽出し;SuperScript IV逆転写酵素を用い、逆転写プライマーを用いて、逆転写及びPCRを実施した:
CALL_GSP(5’-CCTGCGGCTCCCGGGTCTGCCCTTTGGCC-3’)
Huo et al 2020に記載の通り、原型(武漢/ビクトリア)SARS-CoV-2受容体結合ドメイン(アミノ酸330~532)、hIgG1 Fc(RBD-Fc)に融合したSARS-CoV-2受容体結合ドメイン、及び三量体スパイクタンパク質(アミノ酸1~1208)を生産した。0日目に組み換えRBD200μg及びRBD-Fc200μgで、次いで、28日目にRBD200μg及びSタンパク質200μgで筋肉内免疫することによって、ラマで抗体を産生させた。使用したアジュバントは、Gerbu LQ#3000であった。38日目に血液(150mL)を回収した。免疫及びラマの取り扱いについては、プロジェクトライセンスPA1FB163Aの権限の下で行った。製造業者のプロトコルに従ってFicoll-Paque PLUSを用いて末梢血単核細胞を調製し;TRIzol(商標)を用いて全RNAを抽出し;SuperScript IV逆転写酵素を用い、逆転写プライマーを用いて、逆転写及びPCRを実施した:
CALL_GSP(5’-CCTGCGGCTCCCGGGTCTGCCCTTTGGCC-3’)
VHHをコードしている配列のプールを、表1に示すプライマーを用いてPCRによって増幅させた。
表1:VHHをコードしている配列のPCR増幅に使用したプライマー
アガロースゲル電気泳動によって精製した後、VHH cDNAをファージミドベクターpADL-23cのSfiI部位にクローニングした。このベクターでは、VHHをコードしている配列の前にpelBリーダー配列があり、その後にリンカー、His6、及びcMycタグ(GPGGQHHHHHHGAEQKLISEEDLS)が続く。エレクトロコンピテント大腸菌TG1細胞を組換えpAD-23cベクターで形質転換した結果、約4×109個の独立した形質転換体のVHHライブラリが得られた。次いで、得られたTG1ライブラリストックをM13K07ヘルパーファージに感染させ、VHHを提示するファージのライブラリを得た。
VHHの単離
Dynabeads(商標)M-280(Thermo Fisher Scientific)で捕捉することを通して、それぞれ50nM及び2nMのビオチン化RBDで2ラウンドのバイオパニングを行った後、SARS-CoV-2のRBDに特異的なVHHをディスプレイするファージを濃縮した。10倍段階希釈で細胞培養物をプレーティングすることによって、各ラウンドのパンニング後の濃縮度を求めた。2回目のラウンドのパニング後、93個の個々のファージミドクローンをピックアップし、M13K07ヘルパーファージに感染させることによって、VHHをディスプレイしているファージを回収し、競合及び阻害ELISAの組み合わせによってRBDへの結合について試験した。これらアッセイでは、RBDを96ウェルプレートに固定化し、過剰の可溶性RBD(阻害ELISA)又はRBDに結合しているH11-H4-Fc(Huo,Le Bas et al.2020)(競合ELISA)の存在下でファージクローンの結合を測定した。ファージバインダーを阻害アッセイに従って採点し、次いで、H11-H4と競合するもの(すなわち、同じエピトープを共有する)又は競合しないもの(すなわち、RBDにおける異なるエピトープに結合する)に分類した。クローンをシーケンシングし、CDR3配列の同一性に従ってグループ分けした。
Dynabeads(商標)M-280(Thermo Fisher Scientific)で捕捉することを通して、それぞれ50nM及び2nMのビオチン化RBDで2ラウンドのバイオパニングを行った後、SARS-CoV-2のRBDに特異的なVHHをディスプレイするファージを濃縮した。10倍段階希釈で細胞培養物をプレーティングすることによって、各ラウンドのパンニング後の濃縮度を求めた。2回目のラウンドのパニング後、93個の個々のファージミドクローンをピックアップし、M13K07ヘルパーファージに感染させることによって、VHHをディスプレイしているファージを回収し、競合及び阻害ELISAの組み合わせによってRBDへの結合について試験した。これらアッセイでは、RBDを96ウェルプレートに固定化し、過剰の可溶性RBD(阻害ELISA)又はRBDに結合しているH11-H4-Fc(Huo,Le Bas et al.2020)(競合ELISA)の存在下でファージクローンの結合を測定した。ファージバインダーを阻害アッセイに従って採点し、次いで、H11-H4と競合するもの(すなわち、同じエピトープを共有する)又は競合しないもの(すなわち、RBDにおける異なるエピトープに結合する)に分類した。クローンをシーケンシングし、CDR3配列の同一性に従ってグループ分けした。
タンパク質の生産
注入反応を通して、OmpAリーダー配列及びC末端His6タグを含有する、KpnI及びPmeIで消化されたベクターpOPINO(Bird,Rada et al.2014)に、一価のVHHをクローニングした。得られたベクターをWK6大腸菌株に形質転換し、1mM IPTGによってタンパク質発現を誘導し、20℃で一晩成長させた。浸透圧ショックによって周辺質抽出物を調製し、リン酸緩衝食塩水(PBS)pH7.4バッファを用い、AKTAxpress(Aはウムラウト付き)に続いてHiload 16/60 Superdex 75又はSuperdex 75 10/300GLカラムにおいて実施した自動化プロトコルを用いて、固定化金属親和性によってVHHタンパク質を精製した。
注入反応を通して、OmpAリーダー配列及びC末端His6タグを含有する、KpnI及びPmeIで消化されたベクターpOPINO(Bird,Rada et al.2014)に、一価のVHHをクローニングした。得られたベクターをWK6大腸菌株に形質転換し、1mM IPTGによってタンパク質発現を誘導し、20℃で一晩成長させた。浸透圧ショックによって周辺質抽出物を調製し、リン酸緩衝食塩水(PBS)pH7.4バッファを用い、AKTAxpress(Aはウムラウト付き)に続いてHiload 16/60 Superdex 75又はSuperdex 75 10/300GLカラムにおいて実施した自動化プロトコルを用いて、固定化金属親和性によってVHHタンパク質を精製した。
VHHをIgG Fc、例えば二量体化して二価の(C5-Fc)2となるC5-Fc(配列番号170)に融合させることによって、二価ポリペプチドも生産した。これら二価のFc融合体を生産するために、VHHをベクターAbVec-hIgG1にクローニングし、AgeI及びSalIで消化した。AbVec-hIgG1は、マウス重鎖リーダー配列及びヒトIgG1 Fcを含有する。例えば、S288P等の安定化及び/又はヒト化改変並びに例えばAtyeo et al.2020、Suzuki et al.2018、及びDumet et al 2019に教示されている改変を有する又は有しないIgG4を含む他のFcsも同様に好適である。expi293細胞で一過的に発現させた後、プロテインAセファロースにおけるアフィニティークロマトグラフィーによってFc融合タンパク質を精製した(Huo,Le Bas et al.2020)。
結合活性
選択された5つのシングルドメイン抗体のRBD結合反応速度を表面プラズモン共鳴(SPR)によって測定したところ、計算されたKD値は、親和性がピコモル範囲であることを示した(表2)。
選択された5つのシングルドメイン抗体のRBD結合反応速度を表面プラズモン共鳴(SPR)によって測定したところ、計算されたKD値は、親和性がピコモル範囲であることを示した(表2)。
表2:大腸菌で生産された単離VHHのSPR RBD結合反応速度(C1、H3、F2、及びC5のアナライトを複数回注入した反復アッセイからのデータ)
VHHがRBDのACE2への結合、並びにヒトモノクローナル抗体CR3022(Jan ter Meulen Edward N.van den Brink Leo L.M.Poon 2006)及び又はH11-H4(Huo,Le Bas et al.2020)によって認識されるエピトープとの重複をブロックするかどうかについて調べるために、SPRによって競合結合実験を実施した。結果は、C1及びC5はACE-2の結合を完全にブロックしたが、F2は部分的にしか阻害せず、B12は結合をブロックすることができなかったことを示した(表3)。これは、F2及びB12の両方が、RBDのACE-2結合部位とは反対側の領域に結合するCR3022と競合するという所見と一致している(Huo,Zhao et al.2020)。表3にまとめた結果は、C5及びC1がACE2の結合を完全にブロックできたことを示した。RBDへの結合についてC5はH11-H4と競合したがC1は競合せず、一方、RBDへの結合については、C1はCR3022と競合したがC5は競合しなかった。これは、CR3022及びH11-H4がACE2結合領域の反対側の部位に結合するという所見と一致している。対照的に、B12及びF2はいずれもCR3022と競合したが、それぞれACE2結合とは競合しなかったか又は部分的にしか競合しなかった。
表3:単離VHHの特性評価されたRBD抗体との相互作用の性質のまとめ
C5及びH3は、H11-H4、ヒトモノクローナル抗体、及びスパイクタンパク質とACE2受容体との間の相互作用に直接競合することによってSARS-CoV-2を中和する他のナノボディと同様のエピトープを標的とすると予測される(クラスタ2抗体(Kuan-Ying et al 2021))。C1及びF2は、ACE2受容体結合界面とは異なる領域に結合するCR302221及びEY-6A24を含む抗体群(クラスタ1抗体(Kuan-Ying et al 2021))に属する。これら2つの抗体は、三量体スパイクタンパク質を不安定化させ、この機序によって受容体の会合を阻止し(Huo,J et al 2020;Zhou,D et al 2020)、それによってウイルスを中和することが報告されている。
Biacore T200(GE Healthcare)を用いて、表面プラズモン共鳴実験を行った。全てのアッセイをSensor Chip Protein A(GE Healthcare)を使用して実施し、ランニングバッファは、25℃で0.005%v/v Surfactant P20(GE Healthcare)を補充したPBS pH7.4であった。SARS-CoV-2のRBDと単離VHHとの間の結合反応速度を求めるために、RBD-Fcをセンサチップに固定化した。レシプロアッセイでは、抗体のFc融合体を固定化し、センサチップ上にRBDを注入した。Biacore T200 Evaluation Software 3.1を用いて、全てのデータを1:1結合モデルに当てはめた。競合アッセイでは、約1,000RUのCR3022-Fc、ACE2-Fc、又はH11-H4-Fcをリガンドとして固定化し、RBDと共にインキュベートした単離VHHをアナライトとして使用した。競合アッセイは、Sensor Chip Protein A(Cytiva)を用いて行った。
中和活性
マイクロタイター中和アッセイ(MN)(Amanat,White et al.2020)で、C1及びC5のウイルス中和活性を試験した。VHH-Fc融合体を、96ウェルプレートにおいて1%(w/v)ウシ胎児血清(FBS)を含有するダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)で連続希釈した。DMEM-FBSで1:5希釈した、4回継代したSARS-CoV-2ビクトリア株(vero 76)[9×104pfu/mL]を各ウェルに添加し、培地のみをネガティブコントロールとした。37℃で30分間インキュベートした後、Vero細胞(100μL)を各ウェルに添加し、プレートを37℃で2時間インキュベートした。次いで、カルボキシメチルセルロース(100μL、1.5%v/v)を各ウェルに添加し、プレートを37℃で更に18~20時間インキュベートした。細胞を室温で30分間パラホルムアルデヒド(100μL/ウェル 4%v/v)で固定し、次いで、ヒトモノクローナル抗体(EY2A)を用いてSARS-CoV-2核タンパク質を染色した。ヤギ抗ヒトIgG HRPコンジュゲートと共にインキュベートし、基質を添加した後、ELISPOTリーダーで画像化することによって、結合した抗体を検出した。中和力価は、対照ウェルと比較して、フォーカス形成単位(FFU)を50%低下させるVHH-Fcの力価と定義された。
マイクロタイター中和アッセイ(MN)(Amanat,White et al.2020)で、C1及びC5のウイルス中和活性を試験した。VHH-Fc融合体を、96ウェルプレートにおいて1%(w/v)ウシ胎児血清(FBS)を含有するダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)で連続希釈した。DMEM-FBSで1:5希釈した、4回継代したSARS-CoV-2ビクトリア株(vero 76)[9×104pfu/mL]を各ウェルに添加し、培地のみをネガティブコントロールとした。37℃で30分間インキュベートした後、Vero細胞(100μL)を各ウェルに添加し、プレートを37℃で2時間インキュベートした。次いで、カルボキシメチルセルロース(100μL、1.5%v/v)を各ウェルに添加し、プレートを37℃で更に18~20時間インキュベートした。細胞を室温で30分間パラホルムアルデヒド(100μL/ウェル 4%v/v)で固定し、次いで、ヒトモノクローナル抗体(EY2A)を用いてSARS-CoV-2核タンパク質を染色した。ヤギ抗ヒトIgG HRPコンジュゲートと共にインキュベートし、基質を添加した後、ELISPOTリーダーで画像化することによって、結合した抗体を検出した。中和力価は、対照ウェルと比較して、フォーカス形成単位(FFU)を50%低下させるVHH-Fcの力価と定義された。
C1-Fc及びC5-Fcのウイルス中和活性は、細胞のウイルス感染の100%阻害を示し(図8A)、NT50はそれぞれ402pM及び26.5pMであった(n=2実験の平均)。一価のVHH C5は、32nMのIC50でSARS-CoV2を中和する(図8B)。
X線結晶構造解析及び構造解析
C5-RBD複合体(図1A)及びF2-RBD複合体(図1B)の結晶構造をX線結晶構造解析によって解明した。精製したVHH_C5又はVHH_C1を脱グリコシル化RBDと1:1のモル比で混合し、Huo et al.2020に記載されている通りサイズ排除クロマトグラフィーによって複合体を精製した。
C5-RBD複合体(図1A)及びF2-RBD複合体(図1B)の結晶構造をX線結晶構造解析によって解明した。精製したVHH_C5又はVHH_C1を脱グリコシル化RBDと1:1のモル比で混合し、Huo et al.2020に記載されている通りサイズ排除クロマトグラフィーによって複合体を精製した。
結晶をシッティングドロップ蒸気拡散法によって20℃で成長させ、ダイヤモンド光源で回折データを収集及び処理した。標準的な方法及び検索モデルとしてPDB id 6YZ5を使用して、分子置換によって構造を解明し、高解像度まで精密化した。
C5-RBD構造(図1A)は、C5によって認識されるエピトープがACE2のRBD結合部位(図3A)と非常に大きく重複していることを示した。従って、C5がACE2の結合を阻止し、強力に中和する理由は明らかである。C5エピトープは、H11クラスのナノボディエピトープ(例えば、H11-H4)と部分的に重複しており、このことから、C5がRBDへの結合についてH11-H4と競合する理由が説明できる。文献では、RBDの異なる領域に位置する別のエピトープ(CR3022エピトープ)が同定されている(図3B)。RBDに結合したF2及び別個にC1の構造は、F2及びC1の両方がこのCR3022エピトープと重複していていることを示す。
クライオ電子顕微鏡によるタンパク質の精製及びデータ収集
一粒子電子顕微鏡(「EM」)によってスパイク-C5三量体の構造を決定した(図2)。10mM Hepes、pH8、150mM NaCl中の精製スパイクタンパク質を、50mM Tris、pH7、150mM NaCl中の精製C5と共にモル比1:3.6(スパイク三量体:ナノボディ)で16℃においてインキュベートした。Huo et al(2020)Nat Struct Mol Biol.の方法論に従って、構造決定及び精密化を実施した。
一粒子電子顕微鏡(「EM」)によってスパイク-C5三量体の構造を決定した(図2)。10mM Hepes、pH8、150mM NaCl中の精製スパイクタンパク質を、50mM Tris、pH7、150mM NaCl中の精製C5と共にモル比1:3.6(スパイク三量体:ナノボディ)で16℃においてインキュベートした。Huo et al(2020)Nat Struct Mol Biol.の方法論に従って、構造決定及び精密化を実施した。
これは、C5ナノボディがスパイク三量体の「3 down」(不活性)型に結合していることを示し(図2)、ナノボディがスパイクタンパク質をこの高次構造のスパイクタンパク質にすることを示唆している。C5は(H11-H4とは異なり)、立体的な衝突に起因して「1 up 2 down」活性型に結合することはできない。C1又はF2を三量体スパイクタンパク質と共にインキュベートすると、EMグリッド上で不定形の凝集体が形成され、これは、該凝集体が三量体を不安定化し、ACE2の会合を妨げることを示す。
受容体結合ドメインバリアントの構築
プライマー対(1)TTGneo_RBD_F及びN501Y_R並びに(2)TTGneo_RBD_R及びN501Y_Fで2つの断片を増幅させ、次いで、プライマーTTGneo_RBD_F及びTTGneo_RBD_Rを用いてPCRによって互いに接合させることによって、RBD-WTをテンプレートとして用いて、アルファRBDバリアントを作製した(表4参照)。次いで、Infusion(登録商標)クローニングによってアルファRBD遺伝子産物をpOPINTTGneoベクターにクローニングした。(1)TTGneo_RBD_F及びE484K_R並びに(2)TTGneo_RBD_R及びE484K_Fのプライマーで2つの断片を増幅させ、次いで、PCRプライマーTTGneo_RBD_F及びTTGneo_RBD_RのPCRによって該2つの断片を互いに接合させることによって、アルファRBDをテンプレートとして用いてベータRBDを作製した。次いで、Infusion(登録商標)クローニングによって遺伝子産物をpOPINTTGneoベクターにクローニングして中間ベクターを作製し、次いで、これをテンプレートとして用いて、(1)TTGneo_RBD_F及びK417V_R並びに(2)TTGneo_RBD_R及びK417V_Fのプライマー対で2つの断片を増幅させ、次いで、プライマーTTGneo_RBD_F及びTTGneo_RBD_Rを用いたPCR反応で該2つの断片を互いに接合させた。次いで、Infusion(登録商標)クローニングにより最終ベータRBD遺伝子産物をpOPINTTGneoベクターにクローニングした。RBDのhuIgG1 Fc融合バージョンを作製するために、pOPINTTGneoベクターのRBD遺伝子をプライマー対TTGneo_RBD_F及びRBD_Fc_Rで増幅させ、続いて、Infusion(登録商標)クローニングによってpOPINTTGneo-Fcベクターにクローニングした。pOPINTTGneo-Fcは、mu-ホスファターゼリーダー配列、huIgG1 Fc、及びC末端His6タグ44を含む。デルタRBDを、完全長デルタスパイクDNAを含むプラスミドからPCRによって増幅させ、Infusion(登録商標)クローニングによってpOPINTTGneoにクローニングした。
プライマー対(1)TTGneo_RBD_F及びN501Y_R並びに(2)TTGneo_RBD_R及びN501Y_Fで2つの断片を増幅させ、次いで、プライマーTTGneo_RBD_F及びTTGneo_RBD_Rを用いてPCRによって互いに接合させることによって、RBD-WTをテンプレートとして用いて、アルファRBDバリアントを作製した(表4参照)。次いで、Infusion(登録商標)クローニングによってアルファRBD遺伝子産物をpOPINTTGneoベクターにクローニングした。(1)TTGneo_RBD_F及びE484K_R並びに(2)TTGneo_RBD_R及びE484K_Fのプライマーで2つの断片を増幅させ、次いで、PCRプライマーTTGneo_RBD_F及びTTGneo_RBD_RのPCRによって該2つの断片を互いに接合させることによって、アルファRBDをテンプレートとして用いてベータRBDを作製した。次いで、Infusion(登録商標)クローニングによって遺伝子産物をpOPINTTGneoベクターにクローニングして中間ベクターを作製し、次いで、これをテンプレートとして用いて、(1)TTGneo_RBD_F及びK417V_R並びに(2)TTGneo_RBD_R及びK417V_Fのプライマー対で2つの断片を増幅させ、次いで、プライマーTTGneo_RBD_F及びTTGneo_RBD_Rを用いたPCR反応で該2つの断片を互いに接合させた。次いで、Infusion(登録商標)クローニングにより最終ベータRBD遺伝子産物をpOPINTTGneoベクターにクローニングした。RBDのhuIgG1 Fc融合バージョンを作製するために、pOPINTTGneoベクターのRBD遺伝子をプライマー対TTGneo_RBD_F及びRBD_Fc_Rで増幅させ、続いて、Infusion(登録商標)クローニングによってpOPINTTGneo-Fcベクターにクローニングした。pOPINTTGneo-Fcは、mu-ホスファターゼリーダー配列、huIgG1 Fc、及びC末端His6タグ44を含む。デルタRBDを、完全長デルタスパイクDNAを含むプラスミドからPCRによって増幅させ、Infusion(登録商標)クローニングによってpOPINTTGneoにクローニングした。
表4.RBDバリアントを構築するためのプライマー
SARS-CoV-2 RBDバリアントへの結合
SARS-CoV-2バリアントのRBDに対するVHH(C1、C5、H3、及びF2)の結合をSPRによって測定した。構造解析から予想される通り、WT RBD複合体においてC5及びH3と重要な塩橋相互作用を形成する残基484のGluからLysへの変異のチャージに起因して、C5もH3も最初に南アフリカで同定されたベータバリアント(系統B.1.351)には結合しなかった。C5との相互作用に関与するアルファRBDにおけるN501Yの変異に恐らく起因して、C5のアルファバリアントへの結合はRBD-WTと比較して著しく減少した。N501と相互作用するH3の結合は、わずかに減少しただけであった。対照的に、RBDの異なる領域を認識するC1及びF2の結合は、N501Y変異にもE484K変異にも影響を受けなかった。
SARS-CoV-2バリアントのRBDに対するVHH(C1、C5、H3、及びF2)の結合をSPRによって測定した。構造解析から予想される通り、WT RBD複合体においてC5及びH3と重要な塩橋相互作用を形成する残基484のGluからLysへの変異のチャージに起因して、C5もH3も最初に南アフリカで同定されたベータバリアント(系統B.1.351)には結合しなかった。C5との相互作用に関与するアルファRBDにおけるN501Yの変異に恐らく起因して、C5のアルファバリアントへの結合はRBD-WTと比較して著しく減少した。N501と相互作用するH3の結合は、わずかに減少しただけであった。対照的に、RBDの異なる領域を認識するC1及びF2の結合は、N501Y変異にもE484K変異にも影響を受けなかった。
表5:SPRによって決定したSARS-CoV-2バリアントのRBDSへの結合親和性
実施例2
SARS-CoV-2バリアント、特に南アフリカで最初に検出されたベータ株(系統B.1.351)に対する新規VHHバインダーを得るために、2つの戦略を用いた。第1のアプローチでは、原型(武漢/ビクトリア)のスパイクタンパク質(0日目に組換えRBD200μg及びRBD-Fc200μg、28日目にRBD200μg及びSタンパク質200μg、56日目にRBD200μg及びSタンパク質200μg、65日目に血液(150mL)を回収)で免疫したラマから作製した実施例1のライブラリを、変異E484K及びN501Yを含むベータ株のRBDで再スクリーニングした。ライブラリのRBD-ACE-2界面(C5エピトープ)におけるバインダーを濃縮させるために、予め単離され、この界面から遠位のエピトープに結合するC1ナノボディと共にプレインキュベートした。しかし、このアプローチでは、C5エピトープに対するいかなるバインダーも同定されなかった。予想に反して、それぞれ30pM及び936pMのKDで新規エピトープ(複数可)に結合した2つの新規ナノボディNbSA_A10及びNbSA_D10が単離された(図12a及びb)。これらナノボディは、ACE2の結合もCR3022の結合もブロックしなかった(図12c及びd)。実施例1に示した方法論に従って、NbSA_A10及びNbSA_D10を単離及び生産した。
SARS-CoV-2バリアント、特に南アフリカで最初に検出されたベータ株(系統B.1.351)に対する新規VHHバインダーを得るために、2つの戦略を用いた。第1のアプローチでは、原型(武漢/ビクトリア)のスパイクタンパク質(0日目に組換えRBD200μg及びRBD-Fc200μg、28日目にRBD200μg及びSタンパク質200μg、56日目にRBD200μg及びSタンパク質200μg、65日目に血液(150mL)を回収)で免疫したラマから作製した実施例1のライブラリを、変異E484K及びN501Yを含むベータ株のRBDで再スクリーニングした。ライブラリのRBD-ACE-2界面(C5エピトープ)におけるバインダーを濃縮させるために、予め単離され、この界面から遠位のエピトープに結合するC1ナノボディと共にプレインキュベートした。しかし、このアプローチでは、C5エピトープに対するいかなるバインダーも同定されなかった。予想に反して、それぞれ30pM及び936pMのKDで新規エピトープ(複数可)に結合した2つの新規ナノボディNbSA_A10及びNbSA_D10が単離された(図12a及びb)。これらナノボディは、ACE2の結合もCR3022の結合もブロックしなかった(図12c及びd)。実施例1に示した方法論に従って、NbSA_A10及びNbSA_D10を単離及び生産した。
ライブラリをNbSA_A10と共にプレインキュベートして、同じ又は類似のエピトープに結合するVHHバインダーを除去し、次いで、SA RBDで再スクリーニングを行った。この反復スクリーニングから多数の新規ナノボディが単離され、SPRによってその結合反応速度を測定した(表6)。これらのうち、A8がRBDに対して最も高い結合親和性を有し(KDは35pM)(図13a)、SA RBDへの結合についてACE-2及びCR3022と競合することが示された(図13b)。
表6:ナノボディアナライトのSPR RBD結合反応速度
RBDとの複合体におけるA8の構造をX線結晶構造解析によって決定し、RBDのCR3022と同じ領域に結合することが確認された(図21)。
ベータ型SARS-CoV-2に対する潜在的な新規VHHバインダーを単離するための第2のアプローチでは、実施例1に記載の通り、ベータRBD及びベータバリアントの完全長スパイクタンパク質との組み合わせでラマを免疫した。免疫したラマのPBMCから構築したVHHライブラリをベータ-RBDでスクリーニングしたところ、ベータ-RBDだけでなく、カッパ及び原型ビクトリア/武漢の配列にもナノモル以下の結合を示したVHHバインダー(配列番号238/239)VHH_H6(表17)が得られた。興味深いことに、VHH_H6の二価Fc融合バージョンではRBD-ベータに対する結合親和性は10倍の増加を示したが、RBD-ビクトリア又はRBD-デルタに対する結合では差がなかった。
VHH_H6はACE-2の結合と競合したが、その結合部位がACE-2相互作用表面にあるか又は近接しているCR3022とは競合しなかった(図19)ので、中和アッセイで細胞のウイルス感染をブロックする可能性が高い。X線結晶構造解析によってVHH_H6-RBD複合体の構造を決定し、C5及びH3とは異なるRBDの表面における新規の抗体エピトープを同定することにより、H6によって認識されるエピトープをマッピングした(図20)。特に注目すべきは、一部のヒトモノクローナル抗体による結合を妨げる(Zhou et al 2021)ベータ(E484K)、ガンマ(E484K)、及びカッパ(E484Q)のバリアントで変異しているRBDの残基484が、結合部位に関与していないことである。
表17:SPRによって求めた結合反応速度
実施例3
2つ以上の同じVHHを互いに接合させると、単一特異性二価ポリペプチドが形成され、これは、アビディティの効果に起因して一価VHHよりも高い親和性で結合すると予測される。これを検証するために、VHH C5の3つの二価バージョンを単一ポリペプチドとして設計し、PCRによって構築した。
(1)C5-AAA-C5-配列番号171又は182の残基22~266
(2)C5-GGGGSGGGS-C5-配列番号172又は184の残基22~272
(3)C5-GSGS-SUMO-GSGS-C5-配列番号173又は186の残基22~369
2つ以上の同じVHHを互いに接合させると、単一特異性二価ポリペプチドが形成され、これは、アビディティの効果に起因して一価VHHよりも高い親和性で結合すると予測される。これを検証するために、VHH C5の3つの二価バージョンを単一ポリペプチドとして設計し、PCRによって構築した。
(1)C5-AAA-C5-配列番号171又は182の残基22~266
(2)C5-GGGGSGGGS-C5-配列番号172又は184の残基22~272
(3)C5-GSGS-SUMO-GSGS-C5-配列番号173又は186の残基22~369
タンパク質の生産
注入反応を通して、OmpAリーダー配列及びC末端His6タグを含有する、KpnI及びPmeIで消化されたベクターpOPINO(Bird,Rada et al.2014)に、二価ポリペプチドをクローニングした。得られたベクターをWK6大腸菌株に形質転換し、1mM IPTGによってタンパク質発現を誘導し、20℃で一晩成長させた。浸透圧ショックによって周辺質抽出物を調製し、リン酸緩衝食塩水(PBS)pH7.4バッファを用い、AKTAxpress(Aはウムラウト付き)に続いてHiload 16/60 superdex 75又はSuperdex 75 10/300GLカラムにおいて実施した自動化プロトコルを用いて、固定化金属親和性によってVHHタンパク質を精製した。
注入反応を通して、OmpAリーダー配列及びC末端His6タグを含有する、KpnI及びPmeIで消化されたベクターpOPINO(Bird,Rada et al.2014)に、二価ポリペプチドをクローニングした。得られたベクターをWK6大腸菌株に形質転換し、1mM IPTGによってタンパク質発現を誘導し、20℃で一晩成長させた。浸透圧ショックによって周辺質抽出物を調製し、リン酸緩衝食塩水(PBS)pH7.4バッファを用い、AKTAxpress(Aはウムラウト付き)に続いてHiload 16/60 superdex 75又はSuperdex 75 10/300GLカラムにおいて実施した自動化プロトコルを用いて、固定化金属親和性によってVHHタンパク質を精製した。
結合活性
実施例1で提供した方法論に従って、SPRによって結合活性を測定した。全ての曲線を、GraphPad Prism 8を使用してプロットした。C5ポリペプチドの三量体スパイクタンパク質への結合をSPR動態解析したところ、単一特異性二価C5ポリペプチドの驚くほど強固な結合が明らかになった(表4;図7)。リンカーAAA及び6GS-SUMO-6GSによって接合されたC5 VHHで得られた1桁の単離定数は非常に低く、実施例1に記載した二価C5-Fcの結果と同等である。
実施例1で提供した方法論に従って、SPRによって結合活性を測定した。全ての曲線を、GraphPad Prism 8を使用してプロットした。C5ポリペプチドの三量体スパイクタンパク質への結合をSPR動態解析したところ、単一特異性二価C5ポリペプチドの驚くほど強固な結合が明らかになった(表4;図7)。リンカーAAA及び6GS-SUMO-6GSによって接合されたC5 VHHで得られた1桁の単離定数は非常に低く、実施例1に記載した二価C5-Fcの結果と同等である。
試験した全ての単一特異的二価C5構造は、三量体スパイクタンパク質への結合に関するSPR生物物理学的アッセイにおいて同等に機能する(表4;図7)。オン速度(図7中初期の正の急勾配によって示される)は、全てのリガンドで同等である。下り勾配がオフ速度である。単一特異性二価分子は、いずれもオフ速度が遅く(ほとんど洗い流されない)、極めて強固なバインダーである(1桁のpM解離定数によって示される通り)。
表18:C5及びC5二価ポリペプチドのSPR三量体スパイク結合反応速度;C5-Fcは哺乳類細胞で、C5、C5-AAA-C5、C5-9GS-C5、及びC5-6GS-SUMO-6GS-C5は大腸菌で生産した。
実施例4
2つ以上の異なるVHHを互いに接合させると、二座としても知られている二重特異性二価ポリペプチドが形成される。これら二座のポリペプチドは、アビディティの効果に起因して一価VHHよりも高い親和性で結合すると予測される。更に、2つ以上の接合した異なるVHHを有することで、更なる機能的な利点及び有用性が付与されると予測される。
2つ以上の異なるVHHを互いに接合させると、二座としても知られている二重特異性二価ポリペプチドが形成される。これら二座のポリペプチドは、アビディティの効果に起因して一価VHHよりも高い親和性で結合すると予測される。更に、2つ以上の接合した異なるVHHを有することで、更なる機能的な利点及び有用性が付与されると予測される。
F2はCR3022と競合するが、H11-H4とは競合しないことに鑑みて、このVHHはCR3022とエピトープを共有している可能性が高いと思われる。入念なモデリングは、C5及びF2のエピトープがRBDの表面をまたいでリンカーによって架橋され得ることを示す。F2のC末端とC5のN末端とは約52Å離れている。エピトープの三次元配置について調べたところ、短いスパンのグリシン及びセリンの残基(GS)に続いてタンパク質SUMO(低分子ユビキチン様修飾因子)の配列、次いで別のGS配列からなるリンカーを使用して、それぞれのエピトープに結合した2つのVHHを接続できることが示唆された。SUMOは、タンパク質の翻訳後修飾に関与する低分子(約11.6KDa)タンパク質のファミリーであり、細胞周期の制御及び細胞内輸送を含む様々な細胞プロセスにおいて役割を果たす(Hay 2005)。二座分子の設計は、このロジック(N’-VHH→エピトープ1-(GS)6-SUMO-(GS)6 VHH→エピトープ2-C’)に従ったか又はその逆であった。
SUMOは剛性分子であるため、剛性を促進し、エントロピー的なペナルティを最小化する。SUMOの端から端までの距離は32Åである。従って、少なくとも更に20Å離すことが必要である(細長いストランドとして6~8残基程度)。両方のナノボディをそれぞれのエピトープに結合させ、エンタルピーを獲得させるために、GS残基を導入した。該GS残基によって、エントロピー的なペナルティが導入される。これは、明示的に、GS領域内で残基(Pro及び他の17個の天然残基を含む)を付加又は除去して、エンタルピー利得の最大化とエントロピー的ペナルティの最小化との間のバランスを最適化する設計の一部である。
このようにして、最初のコンストラクトを作製した:
F2-SUMO-C5(配列番号175)
F2-SUMO-C5(配列番号175)
この同じ設計根拠を、C1及びC5(C1のC末端とC5のN末端との間の距離約57Å;図5a)、C1及びH3(C1のC末端とH3のN末端との間の距離約63Å;図4)、C1及びH4(配列番号120)(C1のC末端とH4のN末端との間の距離約60Å;図5b)、並びにVHH_72(配列番号32)及びC5(VHH_72のC末端とC5のN末端との間の距離約54Å;図6)の入念なモデリングに適用した。
このようにして、5つの追加のコンストラクトを作製した:
C1-SUMO-C5(図5a;配列番号176)
C1-SUMO-H3(図4;配列番号177)
C1-SUMO-H11-H4(図5b;配列番号179)
VHH72-SUMO-C5(図6;配列番号234)
F2-SUMO-VHH_H6(配列番号248)
C1-SUMO-C5(図5a;配列番号176)
C1-SUMO-H3(図4;配列番号177)
C1-SUMO-H11-H4(図5b;配列番号179)
VHH72-SUMO-C5(図6;配列番号234)
F2-SUMO-VHH_H6(配列番号248)
C1、F2、及びVHH_H6は、H3及びH11-H4の両方によって認識されるエピトープとは異なるエピトープ(CR3022と同じ)に結合する。C5は、H3及びH11-H4によって認識されるのと同じエピトープに結合する(表3)。
タンパク質の生産
本明細書に記載する二座抗体ポリペプチドは、N末端のVHH、中央のSUMO、及びC末端のVHHの3つの部分からなる。これらの各構成要素をコードしている遺伝子をPCRによって増幅させ、プライマーAbVec_NSN_F1及びAbVec_NSN_R3を用いたストランドオーバーラップPCRによって互いに接合させた(表5)。次いで、得られたPCR断片を、AgeI及びSalIで消化した人工AbVec-hIgG1ベクターにクローニングした。AbVec-hIgG1ベクターは、マウス重鎖リーダー配列及びヒトIgG1融合体を含む。例えば、S288P等の安定化及び/又はヒト化改変並びに例えばAtyeo et al.2020、Suzuki et al.2018、及びDumet et al 2019に教示されている改変を有する又は有しないIgG4を含む他のFcsも同様に好適である。expi293細胞で一過的に発現させた後、プロテインAセファロースにおけるアフィニティークロマトグラフィーによってタンパク質を精製した(Huo,Le Bas et al.2020)。
本明細書に記載する二座抗体ポリペプチドは、N末端のVHH、中央のSUMO、及びC末端のVHHの3つの部分からなる。これらの各構成要素をコードしている遺伝子をPCRによって増幅させ、プライマーAbVec_NSN_F1及びAbVec_NSN_R3を用いたストランドオーバーラップPCRによって互いに接合させた(表5)。次いで、得られたPCR断片を、AgeI及びSalIで消化した人工AbVec-hIgG1ベクターにクローニングした。AbVec-hIgG1ベクターは、マウス重鎖リーダー配列及びヒトIgG1融合体を含む。例えば、S288P等の安定化及び/又はヒト化改変並びに例えばAtyeo et al.2020、Suzuki et al.2018、及びDumet et al 2019に教示されている改変を有する又は有しないIgG4を含む他のFcsも同様に好適である。expi293細胞で一過的に発現させた後、プロテインAセファロースにおけるアフィニティークロマトグラフィーによってタンパク質を精製した(Huo,Le Bas et al.2020)。
表9:二座ポリペプチドの構築に使用したプライマー
結合活性
実施例1で提供した方法論に従って、SPRによって結合活性を測定した。VHH_C1とVHH_H3又はVHH_H11-H4のいずれかとを組み合わせることで、親和性が約40倍増大することが判明した(表10)。C1とC5とを組み合わせると、親和性は約240倍増大する。F2とC5とを組み合わせると、親和性は約85倍増大する。
実施例1で提供した方法論に従って、SPRによって結合活性を測定した。VHH_C1とVHH_H3又はVHH_H11-H4のいずれかとを組み合わせることで、親和性が約40倍増大することが判明した(表10)。C1とC5とを組み合わせると、親和性は約240倍増大する。F2とC5とを組み合わせると、親和性は約85倍増大する。
特に、F2-SUMO-VHH_H6-Fc F2-SUMO-C5-Fc及びC1-SUMO-C5-Fcバイパラトピック二価ポリペプチドは、著しく高い結合親和性を示し、解離定数はそれぞれ0.6pM、0.75pM、及び1.63pMである。
表10:バイパラトピックVHHポリペプチドのSPR RBD結合反応速度
中和活性
実施例1で提供した方法論に従って、マイクロタイター中和(「MN」)アッセイによって中和活性を測定した。Fc融合体を、96ウェルプレートにおいて1%(w/v)ウシ胎児血清(FBS)を含有するダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)で連続希釈した。DMEM-FBSで1:5希釈した、4回継代したSARS-CoV-2ビクトリア株(vero 76)[9×104pfu/mL]を各ウェルに添加し、培地のみをネガティブコントロールとした。37℃で30分間インキュベートした後、Vero細胞(100μL)を各ウェルに添加し、プレートを37℃で2時間インキュベートした。次いで、カルボキシメチルセルロース(100μL、1.5%v/v)を各ウェルに添加し、プレートを37℃で更に18~20時間インキュベートした。細胞を室温で30分間パラホルムアルデヒド(100μL/ウェル 4%v/v)で固定し、次いで、ヒトモノクローナル抗体(EY2A)を用いてSARS-CoV-2核タンパク質を染色した。ヤギ抗ヒトIgG HRPコンジュゲートと共にインキュベートし、基質を添加した後、ELISPOTリーダーで画像化することによって、結合した抗体を検出した。中和力価は、対照ウェルと比較して、フォーカス形成単位(FFU)を50%低下させるVHH-Fcの力価と定義された。
実施例1で提供した方法論に従って、マイクロタイター中和(「MN」)アッセイによって中和活性を測定した。Fc融合体を、96ウェルプレートにおいて1%(w/v)ウシ胎児血清(FBS)を含有するダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)で連続希釈した。DMEM-FBSで1:5希釈した、4回継代したSARS-CoV-2ビクトリア株(vero 76)[9×104pfu/mL]を各ウェルに添加し、培地のみをネガティブコントロールとした。37℃で30分間インキュベートした後、Vero細胞(100μL)を各ウェルに添加し、プレートを37℃で2時間インキュベートした。次いで、カルボキシメチルセルロース(100μL、1.5%v/v)を各ウェルに添加し、プレートを37℃で更に18~20時間インキュベートした。細胞を室温で30分間パラホルムアルデヒド(100μL/ウェル 4%v/v)で固定し、次いで、ヒトモノクローナル抗体(EY2A)を用いてSARS-CoV-2核タンパク質を染色した。ヤギ抗ヒトIgG HRPコンジュゲートと共にインキュベートし、基質を添加した後、ELISPOTリーダーで画像化することによって、結合した抗体を検出した。中和力価は、対照ウェルと比較して、フォーカス形成単位(FFU)を50%低下させるVHH-Fcの力価と定義された。
F2-SUMO-C5、C1-SUMO-H3、C1-SUMO-H11-H4を、SARS-CoV2マイクロ中和アッセイで試験したところ、ナノモル以下の中和活性を示した。
実施例5
VHHドメインをグリシン-セリン柔軟性リンカー(GS)6で接合させることによって、C5(配列番号189)、C1(配列番号225)H3(配列番号229)、及びA8(配列番号221)の4つのナノボディの三価バージョンを構築した。三量体VHHを作製するために、C1、C5、H3、及びA8の遺伝子断片をテンプレートとして使用して、以下のプライマー対を用いたPCRによって3つの断片を増幅させた:TriNb_Neo_F1及びTriNb_R1;TriNb_F2及びTriNb_R2;TriNb_F3及びTriNb_Neo_R1(表C)。次いで、プライマーTriNb_Neo_F2及びTriNb_Neo_R2を用いたPCR反応で該3つの断片を互いに接合させた(表C)。次いで、Infusion(登録商標)クローニングによって三量体遺伝子産物をpOPINTTGneoベクターに挿入した。pOPINTTGは、mu-ホスファターゼリーダー配列及びC末端His6タグ44を含む。expi293細胞で一過的に発現させ、金属キレートアフィニティクロマトグラフィー及びサイズ排除により精製することによって、ナノボディホモ三量体(C5、C1、A8、及びH3)を生産した。
VHHドメインをグリシン-セリン柔軟性リンカー(GS)6で接合させることによって、C5(配列番号189)、C1(配列番号225)H3(配列番号229)、及びA8(配列番号221)の4つのナノボディの三価バージョンを構築した。三量体VHHを作製するために、C1、C5、H3、及びA8の遺伝子断片をテンプレートとして使用して、以下のプライマー対を用いたPCRによって3つの断片を増幅させた:TriNb_Neo_F1及びTriNb_R1;TriNb_F2及びTriNb_R2;TriNb_F3及びTriNb_Neo_R1(表C)。次いで、プライマーTriNb_Neo_F2及びTriNb_Neo_R2を用いたPCR反応で該3つの断片を互いに接合させた(表C)。次いで、Infusion(登録商標)クローニングによって三量体遺伝子産物をpOPINTTGneoベクターに挿入した。pOPINTTGは、mu-ホスファターゼリーダー配列及びC末端His6タグ44を含む。expi293細胞で一過的に発現させ、金属キレートアフィニティクロマトグラフィー及びサイズ排除により精製することによって、ナノボディホモ三量体(C5、C1、A8、及びH3)を生産した。
表11:三価VHHを構築するためのプライマー
三量体ナノボディによるインビトロにおけるSARS-CoV2バリアントの強力な中和
expi293細胞で一過的に発現させ、金属キレートアフィニティクロマトグラフィー及びサイズ排除により精製することによって、ナノボディ三量体C5(配列番号189)、C1(配列番号225)、H3(配列番号229)、A8(配列番号221)を生産した。RBDに結合する三量体ナノボディの結合を実施例1と同様にSPRによって測定したところ、単量体と比較して約10~100倍のKDの増強が観察された(表12)。注目すべきことに、H3三量体がRBD-WT(WTは武漢/ビクトリア株)に対してピコモル以下のKDを有することが示され、オフ速度は約6時間であった。SARS-CoV-2アルファ(系統B.1.1.7)及びデルタ(系統B.1.167.2)のバリアント由来のRBDへのC5三量体の結合はRBD-WTと同様であったが、C5単量体の結合はそれぞれ約25倍及び約100倍弱かった(表5)。C1及びA8のみが、SARS-CoV-2ベータバリアント(B.1.351系統由来のRBD(南アフリカ)への結合を示した(表12)。
expi293細胞で一過的に発現させ、金属キレートアフィニティクロマトグラフィー及びサイズ排除により精製することによって、ナノボディ三量体C5(配列番号189)、C1(配列番号225)、H3(配列番号229)、A8(配列番号221)を生産した。RBDに結合する三量体ナノボディの結合を実施例1と同様にSPRによって測定したところ、単量体と比較して約10~100倍のKDの増強が観察された(表12)。注目すべきことに、H3三量体がRBD-WT(WTは武漢/ビクトリア株)に対してピコモル以下のKDを有することが示され、オフ速度は約6時間であった。SARS-CoV-2アルファ(系統B.1.1.7)及びデルタ(系統B.1.167.2)のバリアント由来のRBDへのC5三量体の結合はRBD-WTと同様であったが、C5単量体の結合はそれぞれ約25倍及び約100倍弱かった(表5)。C1及びA8のみが、SARS-CoV-2ベータバリアント(B.1.351系統由来のRBD(南アフリカ)への結合を示した(表12)。
表12:ナノボディ三量体のSPR RBD結合反応速度
マイクロ中和アッセイを実施し(実施例1と同様)、ウイルスのビクトリア(WT)、アルファ、ベータ、及びデルタの株のいずれかによるVero E6細胞の感染をブロックする3つのナノボディ三量体の有効性について試験した。全てのナノボディは、全てではないが、幾つかの株を強力に中和した。インビトロにおける結合データから予想される通り、A8及びC1のみがベータ株に対して活性であった。H3はインビトロではC5よりもRBDに強固に結合したが、WT株及びアルファ株の両方に対してC5よりも効力が弱かった。特に、C5は、ビクトリア(WT)、アルファ、及びデルタウイルスの中和において等効力であったのに対し、A8及びC1は4つの株全てを中和した(表13)。
表13:MNアッセイにおける生ウイルスの中和
C5三量体の中和効力は、BVIC01株に対するゴールドスタンダードプラーク減少中和試験(PRNT)で確認され、ND50は3pMであった(データ図9)。
プラーク減少中和試験(PRNT)は、P1でThe Doherty Institute(Melbourne,Australia)によって供与され、Vero/hSLAM細胞[ECACC 04091501]で2回継代されたSARS-CoV-2(hCoV-19/オーストラリア/VIC01/2020)(GISAIDアクセッション番号EPI_ISL_406844)を用いて、英国公衆衛生庁において実施された。ウイルスを933p.f.u. ml-1(70p.f.u./75μL)の濃度に希釈し、96ウェルV底プレートにおいて、1%FBS(Life Technologies)及び25mM HEPESバッファ(Sigma)を含む最小必須培地(MEM;Life Technologies)中で倍加抗体希釈物と50:50混合した。プレートを加湿ボックス内において37℃で1時間インキュベートして中和させた。その後、10%(v/v)FBSを含むMEMで培養したVero E6細胞(ECACC 85020206、PHE)のコンフルエントな単層を含むダルベッコのPBSで2回洗浄した24ウェルプレートのウェルにウイルス-抗体混合物を移した。加湿ボックス内において37℃で更に1時間、ウイルスを細胞に吸着させた後、1.5%カルボキシメチルセルロース(Sigma)、4%(v/v)FBS、及び25mM HEPESバッファを含むMEMに細胞を重ねた。加湿ボックス内において37℃で5日間インキュベートした後、プレートを20%ホルマリン/PBS(v/v)で一晩固定し、水道水で洗浄した後、0.2%クリスタルバイオレット溶液(Sigma)で染色し、プラークを計数した。ミッドポイントプロビット解析(統計学的計算及びグラフィックスのためのプログラミング言語Rで記述)を用いて、ウイルスのみの対照(n=5)と比較してSARS-CoV-2ウイルスのプラークを50%(ND50)減少させるのに必要な抗体の希釈度を求めた。Rで使用したスクリプトは、以前に報告されているソーススクリプト(Nettleship,JE et al 2009)をベースにしていた。抗体の希釈をデュープリケートで行い、熱不活性化(56℃で30分)したヒトMERS回復期血清pH7.4、137mM NaCl、1mM CaCl)、及び1mg ml-1トリプシン(Sigma-Aldrich)のサンプルを使用してPRNTアッセイの内部ポジティブコントロールもデュープリケートで行って、SARS-CoV-2を中和した(National Institute for Biological Standards and Control,UK)。
C5-Fc融合体はインビボで治療効力を示す
インビボでの中和について調べるために、SARS-CoVで臨床疾患(体重減少及び臨床徴候)、呼吸器組織に限定されたウイルス複製、及び鼻汁におけるウイルス排出を示すことが実証されているCOVID-19のシリアンハムスターモデルにおいてC5-Fc融合体を試験した(Chan,J.F.et al 2020;Imai,M.et al.2020;Sia,S.F.et al 2020)。C5-FcのRBD結合親和性(KD 37pM)及びウイルス中和効力(ND50 2pM;180pg/mL)は三価のタンパク質と同様であり、多価性の重要性が確認された(表18)。この研究は、各6匹の実験群及び対照群からなっていた。両群の動物をSARS-CoV-2ビクトリア(5×104pfu)に鼻腔内曝露し、次いで、1群は24時間後に腹腔内投与(「IP」)した単一用量のC5-Fc(4mg/kg)で処理したが、対照にはPBSのみを注射した。疾患進行の尺度として、7日間にわたって毎日動物の体重を測定し、1日おきに鼻腔内スワブを採取した。7日目に動物を殺処分し、肺、気管、及び十二指腸におけるウイルス量をISH及びsg-PCRによって測定した。病理組織学的検査及び抗SARS Cov2核タンパク質(NP)による抗体染色のために重要器官をホルマリン固定して、ウイルスの存在を検出した。ビヒクル(PBS)のみを投与した6匹の対照群は、7日目までに16%の体重減少を示したが、処理群は最初の体重減少の後、曝露前の体重に対して5%の体重減少まで回復し、曝露されなかったセンチネル群と同じ体重になる傾向がみられた(図10)。病理組織学的検査及びRNAScope ISH技術を用いて、ナノボディで処理したハムスター及び未処理対照ハムスターの組織における病理及びウイルスRNAの存在を比較し、半定量的スコアリングシステム及びデジタル画像解析を組み合わせて、肺炎を有する肺の面積及びウイルスの量を算出した。SARS-CoV-2の感染と一致する病変は、肺及び鼻腔でしか観察されなかった。試験した他の器官ではいずれも病変は観察されなかった。ウイルスRNAは、肺及び鼻腔でしか観察されなかった。肺病変は、肺硬化領域を示す気管支間質性肺炎からなっており、マクロファージ及び好中球だけではなく、幾つかのリンパ球及び形質細胞の浸潤も特徴としていた。ナノボディで処理したハムスターでは、鼻腔の病理組織学的スコアが顕著に減少したと共に、肺炎の面積が有意に減少した(肺又は鼻腔におけるウイルスRNAの存在についても統計的に有意な差がみられた(図10))。まとめると、これら結果は、IP投与した単一治療用量のC5-Fcは、肺及び鼻腔の作用部位に到達し、ウイルス量及び関連する病態を低減することを示した。従って、この好ましい結果に基づいて、シリアンハムスターモデルでC5三量体を評価するためのより大規模な研究を実施した。
インビボでの中和について調べるために、SARS-CoVで臨床疾患(体重減少及び臨床徴候)、呼吸器組織に限定されたウイルス複製、及び鼻汁におけるウイルス排出を示すことが実証されているCOVID-19のシリアンハムスターモデルにおいてC5-Fc融合体を試験した(Chan,J.F.et al 2020;Imai,M.et al.2020;Sia,S.F.et al 2020)。C5-FcのRBD結合親和性(KD 37pM)及びウイルス中和効力(ND50 2pM;180pg/mL)は三価のタンパク質と同様であり、多価性の重要性が確認された(表18)。この研究は、各6匹の実験群及び対照群からなっていた。両群の動物をSARS-CoV-2ビクトリア(5×104pfu)に鼻腔内曝露し、次いで、1群は24時間後に腹腔内投与(「IP」)した単一用量のC5-Fc(4mg/kg)で処理したが、対照にはPBSのみを注射した。疾患進行の尺度として、7日間にわたって毎日動物の体重を測定し、1日おきに鼻腔内スワブを採取した。7日目に動物を殺処分し、肺、気管、及び十二指腸におけるウイルス量をISH及びsg-PCRによって測定した。病理組織学的検査及び抗SARS Cov2核タンパク質(NP)による抗体染色のために重要器官をホルマリン固定して、ウイルスの存在を検出した。ビヒクル(PBS)のみを投与した6匹の対照群は、7日目までに16%の体重減少を示したが、処理群は最初の体重減少の後、曝露前の体重に対して5%の体重減少まで回復し、曝露されなかったセンチネル群と同じ体重になる傾向がみられた(図10)。病理組織学的検査及びRNAScope ISH技術を用いて、ナノボディで処理したハムスター及び未処理対照ハムスターの組織における病理及びウイルスRNAの存在を比較し、半定量的スコアリングシステム及びデジタル画像解析を組み合わせて、肺炎を有する肺の面積及びウイルスの量を算出した。SARS-CoV-2の感染と一致する病変は、肺及び鼻腔でしか観察されなかった。試験した他の器官ではいずれも病変は観察されなかった。ウイルスRNAは、肺及び鼻腔でしか観察されなかった。肺病変は、肺硬化領域を示す気管支間質性肺炎からなっており、マクロファージ及び好中球だけではなく、幾つかのリンパ球及び形質細胞の浸潤も特徴としていた。ナノボディで処理したハムスターでは、鼻腔の病理組織学的スコアが顕著に減少したと共に、肺炎の面積が有意に減少した(肺又は鼻腔におけるウイルスRNAの存在についても統計的に有意な差がみられた(図10))。まとめると、これら結果は、IP投与した単一治療用量のC5-Fcは、肺及び鼻腔の作用部位に到達し、ウイルス量及び関連する病態を低減することを示した。従って、この好ましい結果に基づいて、シリアンハムスターモデルでC5三量体を評価するためのより大規模な研究を実施した。
三量体C5ナノボディは局所的な治療効力を示す
C5三量体(40kDa)の分子サイズがC5-Fc(80kDa+2本のN結合型糖鎖)と比較して小さくなるほど、気道に直接局所投与するのに適したものになる。従って、2回目の動物試験では、IP及び鼻腔内経路の両方を用いて投与することにより、COVID-19ハムスターモデルでC5の三量体バージョンの効力を評価した。この研究は、1日目にSARS-CoV-2ビクトリア(1×104pfu)に曝露し、7日間にわたって体重の変化を追跡する6匹の動物の5群からなっていた。C5-Fcで得られた結果と比較するために、4mg/kgの三量体をIP投与し、鼻腔内設置を介して同用量を気道に直接送達した。また、10倍低い0.4mg/kgの鼻腔内用量のC5三量体についても試験した。最初の研究と同様に、未処理群の動物は有意かつ進行性の体重減少(7日目までに20%)を示したが、治療的に処理した動物は全て、ウイルス曝露の24時間後に最初の体重減少しか示さず、2日目からは曝露前の体重に回復した(図11)。鼻腔経路を通じてウイルスの2時間前に予防的に前処理した動物は、体重の変化を示さず、これは、1日目に感染が有効にブロックされたことを示す。核タンパク質(NP)RNAのqPCRによる肺のウイルス量の解析では、未処理の対照動物に比べて、処理した動物では中央値の有意な減少を示したが、2匹の動物は依然として比較的高いレベルのNP RNAを有していた(図11)。
C5三量体(40kDa)の分子サイズがC5-Fc(80kDa+2本のN結合型糖鎖)と比較して小さくなるほど、気道に直接局所投与するのに適したものになる。従って、2回目の動物試験では、IP及び鼻腔内経路の両方を用いて投与することにより、COVID-19ハムスターモデルでC5の三量体バージョンの効力を評価した。この研究は、1日目にSARS-CoV-2ビクトリア(1×104pfu)に曝露し、7日間にわたって体重の変化を追跡する6匹の動物の5群からなっていた。C5-Fcで得られた結果と比較するために、4mg/kgの三量体をIP投与し、鼻腔内設置を介して同用量を気道に直接送達した。また、10倍低い0.4mg/kgの鼻腔内用量のC5三量体についても試験した。最初の研究と同様に、未処理群の動物は有意かつ進行性の体重減少(7日目までに20%)を示したが、治療的に処理した動物は全て、ウイルス曝露の24時間後に最初の体重減少しか示さず、2日目からは曝露前の体重に回復した(図11)。鼻腔経路を通じてウイルスの2時間前に予防的に前処理した動物は、体重の変化を示さず、これは、1日目に感染が有効にブロックされたことを示す。核タンパク質(NP)RNAのqPCRによる肺のウイルス量の解析では、未処理の対照動物に比べて、処理した動物では中央値の有意な減少を示したが、2匹の動物は依然として比較的高いレベルのNP RNAを有していた(図11)。
まとめると、全身又は局所に送達されたSARS-CoV-2 Sタンパク質のRBDを標的とした多価ナノボディ(Fc融合体又は三量体)は、COVID-19の疾患モデルにおいて治療効果を有することが動物実験によって証明された。具体的には、0.4mg/kg(約40ug/動物に等しい)の単一鼻腔内用量のC5三量体で効力が観察され、この生物学的製剤の高い効力が実証された。更なる用量決定試験によって、ハムスター疾患モデルで治療的に有効であるために必要なナノボディの最小量が確定されるであろう。
実施例6
抗体検査キットの製造におけるスパイク生産のインプロセスモニタリングに応用できる、SARS-CoV2スパイクタンパク質の量を測定するための定量ELISAが開発されている。SARS-Cov2特異的VHHによって認識されるエピトープについての知見を得ることで、サンドイッチELISAの設計においてVHH/抗体の適切なペアを選択することが可能になる。定量ELISAでは、RBDにおける空間的に異なり、空間的に分離しているエピトープに結合するVHH及び/又は抗体の組み合わせを使用する。
抗体検査キットの製造におけるスパイク生産のインプロセスモニタリングに応用できる、SARS-CoV2スパイクタンパク質の量を測定するための定量ELISAが開発されている。SARS-Cov2特異的VHHによって認識されるエピトープについての知見を得ることで、サンドイッチELISAの設計においてVHH/抗体の適切なペアを選択することが可能になる。定量ELISAでは、RBDにおける空間的に異なり、空間的に分離しているエピトープに結合するVHH及び/又は抗体の組み合わせを使用する。
ビオチン化VHH_C1-Fcを96ウェルELISAプレートにコーティングし、捕捉されたスパイクタンパク質をHRP(セイヨウワサビペルオキシダーゼ)にコンジュゲートしたVHH H11-H4によって検出するELISAアッセイの結果は、スパイクタンパク質の入力レベルを代表するものであり、100ng/mLまで感受性である。
化学物質
PNGase FはNEBから購入し、mTGaseはZedira(T001)から供給された。アミノ-PEG3-ビオチンは、ThermoFisherから購入した。MESバッファ及びSDS PAGEゲルは、Invitrogenから購入した。VivaspinフィルターメンブレンはSartoriusから購入し、使用前にmilliQ水及びPBSでメンブレンを洗浄した。他の化学物質は、特に断りのない限り、SigmaAldrichから購入した。
PNGase FはNEBから購入し、mTGaseはZedira(T001)から供給された。アミノ-PEG3-ビオチンは、ThermoFisherから購入した。MESバッファ及びSDS PAGEゲルは、Invitrogenから購入した。VivaspinフィルターメンブレンはSartoriusから購入し、使用前にmilliQ水及びPBSでメンブレンを洗浄した。他の化学物質は、特に断りのない限り、SigmaAldrichから購入した。
タンパク質の生産
精製されたH4、H4-Fc、C5-Fc、C1-Fc、F2-Fc、RBD、及びSARS-CoV-2のスパイクを、既述の通り調製した。HRP-ナノボディコンジュゲートは、Abcam Lightning Link HRP conjugation kit(www.abcam.com)に付属の方法に従って調製し、いかなる更なる処理も行うことなく使用した。SDS-PAGEゲル電気泳動におけるコンジュゲートしたナノボディのバンドを分析することによって、コンジュゲーションの程度を推定した。ナノボディのリジン残基へのビオチンの非特異的な付加は、Thermo Fisher EZ-Link Sulfo-NHS-Biotinylation Kit又はEZ-Link Sulfo-NHS-LC-Biotinylation Kit(www.thermo.com)を用いて実現した。キットは、付属の説明書に従って使用した。完了したら、反応溶液をPBSで透析して任意の未反応のビオチン試薬を除去し、ナノドロップによって濃度を求めた。Thermo Scientific Fluorescence Biotin Quantification Kitを用いてビオチン化の程度を確立した。
精製されたH4、H4-Fc、C5-Fc、C1-Fc、F2-Fc、RBD、及びSARS-CoV-2のスパイクを、既述の通り調製した。HRP-ナノボディコンジュゲートは、Abcam Lightning Link HRP conjugation kit(www.abcam.com)に付属の方法に従って調製し、いかなる更なる処理も行うことなく使用した。SDS-PAGEゲル電気泳動におけるコンジュゲートしたナノボディのバンドを分析することによって、コンジュゲーションの程度を推定した。ナノボディのリジン残基へのビオチンの非特異的な付加は、Thermo Fisher EZ-Link Sulfo-NHS-Biotinylation Kit又はEZ-Link Sulfo-NHS-LC-Biotinylation Kit(www.thermo.com)を用いて実現した。キットは、付属の説明書に従って使用した。完了したら、反応溶液をPBSで透析して任意の未反応のビオチン試薬を除去し、ナノドロップによって濃度を求めた。Thermo Scientific Fluorescence Biotin Quantification Kitを用いてビオチン化の程度を確立した。
部位特異的標識
5uLの5×PBSバッファ及び10uLのPNGaseF酵素と37℃で18時間インキュベートすることによって、500ugのC5-Fc(PBS中1mg/mL)におけるN結合型グリカンを除去した。反応の完了は、ゲル電気泳動によって判定した。脱グリコシル化C5-Fc(dgC5-Fc)をプロテインAアフィニティーカラム(GE lifesciences)で精製し、クエン酸バッファ(pH3)で溶出し、1M Tris(pH9)を用いて中和した。精製されたdgC5-Fcを、10kDaのVivaspinフィルターメンブレンを用いてPBSにバッファ交換した。次いで、100μgのdgC5-Fc(1mg/mL)を、アミノ-peg3-ビオチン(80当量)及びmTGase酵素(6U/mL)(PREEQYNSTを改変)と共に37℃でインキュベートした。反応物の1uLのアリコートを回収し、還元LCMSによって分析した(水中0.002mg/mLタンパク質の濃度、20mM DTTによって還元)。改変されたナノボディを、0.1%ギ酸水溶液及び95%アセトニトリルを移動相として用いてProSwift TM RP-4H HPLCカラムで分析した。MassLynx v4ソフトウェアを用いてデータをデコンボリューションし、解析した。本発明者らの反応では、15Daの質量減少を示す別の生産物が一貫して観察された。これは、競合反応でリジンとの内部結合が形成され、その結果、質量が失われたためであると推測された。任意のそのような生産物は、ストレプトアビジンでコーティングされたELISAプレートに結合しないため、影響を及ぼさないので、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーによる反応混合物の精製を継続した。C5-Fc単量体あたり1個のビオチン部分を有する精製された生産物をELISAアッセイで使用した。
5uLの5×PBSバッファ及び10uLのPNGaseF酵素と37℃で18時間インキュベートすることによって、500ugのC5-Fc(PBS中1mg/mL)におけるN結合型グリカンを除去した。反応の完了は、ゲル電気泳動によって判定した。脱グリコシル化C5-Fc(dgC5-Fc)をプロテインAアフィニティーカラム(GE lifesciences)で精製し、クエン酸バッファ(pH3)で溶出し、1M Tris(pH9)を用いて中和した。精製されたdgC5-Fcを、10kDaのVivaspinフィルターメンブレンを用いてPBSにバッファ交換した。次いで、100μgのdgC5-Fc(1mg/mL)を、アミノ-peg3-ビオチン(80当量)及びmTGase酵素(6U/mL)(PREEQYNSTを改変)と共に37℃でインキュベートした。反応物の1uLのアリコートを回収し、還元LCMSによって分析した(水中0.002mg/mLタンパク質の濃度、20mM DTTによって還元)。改変されたナノボディを、0.1%ギ酸水溶液及び95%アセトニトリルを移動相として用いてProSwift TM RP-4H HPLCカラムで分析した。MassLynx v4ソフトウェアを用いてデータをデコンボリューションし、解析した。本発明者らの反応では、15Daの質量減少を示す別の生産物が一貫して観察された。これは、競合反応でリジンとの内部結合が形成され、その結果、質量が失われたためであると推測された。任意のそのような生産物は、ストレプトアビジンでコーティングされたELISAプレートに結合しないため、影響を及ぼさないので、プロテインAアフィニティークロマトグラフィーによる反応混合物の精製を継続した。C5-Fc単量体あたり1個のビオチン部分を有する精製された生産物をELISAアッセイで使用した。
SARS-CoV-2 WT(熱/Empigen及び4%FA)及び偽ウイルス
感染性SARS-CoV-2ウイルスをVero CCL81又はVero E6-TMPRSS2において成長させた。T175組織培養フラスコで伝播させた。細胞が約70%のコンフルエンスに達した時点で、全ての培地を除去し、1mL(DMEM、1%FBS、1%P/S)のウイルス含有培地を各フラスコに添加した(MOI ~0.001)。これを室温で10分間放置してインキュベートした後、更に19mLの培地を継ぎ足した。
感染性SARS-CoV-2ウイルスをVero CCL81又はVero E6-TMPRSS2において成長させた。T175組織培養フラスコで伝播させた。細胞が約70%のコンフルエンスに達した時点で、全ての培地を除去し、1mL(DMEM、1%FBS、1%P/S)のウイルス含有培地を各フラスコに添加した(MOI ~0.001)。これを室温で10分間放置してインキュベートした後、更に19mLの培地を継ぎ足した。
感染後48~72時間、培養物中で顕著な細胞変性効果が見られるようになるまで、フラスコをインキュベートしたままにした。収集は、培地をプールし、細胞残屑をペレット化し(5分間、500RCF)、その後上清を分注することからなっていた。
フォーカス形成アッセイによってウイルス力価を求めた。Vero CCL81細胞懸濁液を、連続希釈したウイルスストックに添加し、2時間インキュベートした。粘性のカルボキシメチルセルロース(CMC)オーバーレイを添加し、プレートを更に22時間インキュベートした。次いで、培地を除去し、単層を4%ホルムアルデヒドで固定(30分)し、標準的な一次/二次HRP手順によって細胞のSARS-CoV-2ヌクレオキャプシドを染色した。1mLあたりのフォーカス形成単位(ffu/mL)として力価を測定した(Skelly et al.2021-https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-226857/v2)。
pNL4-3(ΔEnv、ルシフェラーゼ)レンチウイルスプラスミド及びSARS-CoV-2スパイク遺伝子をコードしているプラスミドをHEK-293T細胞とコトランスフェクトすることによって、偽ウイルスを作製した。トランスフェクションは、ポリエチレンイミン(PEI)を用いて4時間行った。その後、細胞を洗浄し、新鮮培地(DMEM、10%FBS、1%P/S)を適用し、48時間放置してウイルス生産を進行させた。上清をプールし、ポリエチレングリコール(PEG)沈殿によって濃縮することによりウイルスを収集した。
ACE2を過剰発現している細胞(MDCK-ACE2)にウイルスストックの限界希釈物を48時間感染させることによって、偽ウイルスのタイトレーションを行った。細胞溶解液の標準的なルシフェラーゼアッセイによって読み出しを行い、各ウェルを感染について陽性又は陰性に分類した。力価はTCID50/mLの単位で測定した。
ホルムアルデヒド固定又は熱/洗剤の併用による不活性化によって、感染性ウイルスストックの不活性化を行った。ホルムアルデヒド固定の場合:32%原液を最終的に4%のホルムアルデヒド濃度になるようにウイルスサンプルと混合し、30分間インキュベートした後、CL3設備から取り出した。
熱/洗剤による不活性化の場合:Empigen洗剤をMilliQ水で5%溶液に希釈した。これをウイルスサンプル(最終Empigen濃度0.5%)と1:10混合した。次いで、サンプルを56℃で30分間加熱した。
ELISA
ELISA
受動的吸収のために、Sigma製の高結合Nunc 96ウェルマイクロプレートをまずリン酸緩衝生理食塩水(PBS、3×200μL)ですすいだ。各ウェルに、5μg/mLの精製タンパク質(C1-Fc又はH4)を100μL添加し、37℃で3時間インキュベートした。次いで、プレートをPBSで洗浄し、3%ミルク/PBS(200μL/ウェル)を添加することによって4℃で一晩ブロッキングした。PBSで更に洗浄した後、100μg/mLから0.01μg/mLの範囲で連続希釈した組換えSARS-CoV-2スパイクタンパク質を添加し、37℃で90分インキュベートし、PBSをネガティブコントロールとした。ウェルをPBSで再度洗浄し、PBSで(0.5mg/mLから)希釈(1:3000)したHRPコンジュゲートプローブ分子100μL/ウェルを各ウェルに添加し、室温で2時間インキュベートした。ウェルをPBSで再度洗浄した後、新たに調製した現像液を添加した。
ビオチン化ナノボディの場合、Sigma製のストレプトアビジンコーティング高容量96ウェルマイクロプレートをTris-HCl 50mM、NaCl 150mM、0.1%BSA、及び0.05%Tween-20(EWB)で洗浄した。予めEWBで0.5μg/mLに希釈しておいたビオチン化ナノボディの溶液100μLを各ウェルに添加し、室温で2時間インキュベートした。プレートをEWBで洗浄し、スパイクタンパク質の連続希釈物(通常10~0.0001μg/mL)100μLをウェルに整列させ、続いて、室温で30分インキュベートした。その後のEWBによる洗浄工程に続いて、EWBで希釈(1:1000)した100μL/HRP-Fcコンジュゲートナノボディ(0.5mg/mL)を各ウェルに添加し、室温で30分間放置した。
2種類の現像液を使用し、まず過酸化物溶液(0.01%)中ABTS(0.3mg/mL)100μLを添加し、プレートを遮光して20分間放置し、その時点でSpectraMax M3マイクロプレートリーダー(Molecular Devices)によって405nm及び410nmでの吸光度を読み取った。第2の現像液については、過酸化物溶液(0.01%)に100μLの3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMB、0.2mg/mL)を入れ、その後20分間プレートを遮光した。H2SO4(2M、100μL/ウェル)を各ウェルに添加し、上記と同じSpectraMax M3マイクロプレートリーダーを用いて450nmにおけるODを記録した。
ウイルスを用いたELISA
C5-Fcを上記の通り特異的にビオチン化し、選択されたプローブナノボディは、上記の通りHRPにコンジュゲートさせたF2-Fcであった。ストレプトアビジンでコーティングされたプレート及び上記のTMB現像プロトコルを使用した。SARS-CoV-2の不活性化には、洗剤(Empigen)の添加に続いて加熱(60℃、30分)する;4%ホルムアルデヒド(FA)を添加する;及び12.2kGyのX線照射に曝露する、の3つの異なる手段を使用した。また、SARS-CoV-2スパイクタンパク質を発現している偽型のレンチウイルスNL4.3も評価し、PBS中生ウイルスとして供給した。4000ffu/mLから16.384ffu/mLの範囲で連続希釈したSARS-CoV-2ウイルスサンプルを試験した。偽ウイルスの希釈系列は、2500 TCID50/mLから10.24 TCID50/mLまでであった。
C5-Fcを上記の通り特異的にビオチン化し、選択されたプローブナノボディは、上記の通りHRPにコンジュゲートさせたF2-Fcであった。ストレプトアビジンでコーティングされたプレート及び上記のTMB現像プロトコルを使用した。SARS-CoV-2の不活性化には、洗剤(Empigen)の添加に続いて加熱(60℃、30分)する;4%ホルムアルデヒド(FA)を添加する;及び12.2kGyのX線照射に曝露する、の3つの異なる手段を使用した。また、SARS-CoV-2スパイクタンパク質を発現している偽型のレンチウイルスNL4.3も評価し、PBS中生ウイルスとして供給した。4000ffu/mLから16.384ffu/mLの範囲で連続希釈したSARS-CoV-2ウイルスサンプルを試験した。偽ウイルスの希釈系列は、2500 TCID50/mLから10.24 TCID50/mLまでであった。
検出限界
ELISAの感度は、大部分が、検出限界(LOD)、つまりバックグラウンドと確実に区別することができるアナライトの最低検出可能レベルによって判断される。LOD=(3.3×Sy)/k(式中、Syはブランク複製サンプルの標準偏差であり、kは線形回帰分析からの傾斜の勾配である)を使用した。標準偏差は大きく変化し得るため、kが感度を測るのに役立つ方法であり得る。
ELISAの感度は、大部分が、検出限界(LOD)、つまりバックグラウンドと確実に区別することができるアナライトの最低検出可能レベルによって判断される。LOD=(3.3×Sy)/k(式中、Syはブランク複製サンプルの標準偏差であり、kは線形回帰分析からの傾斜の勾配である)を使用した。標準偏差は大きく変化し得るため、kが感度を測るのに役立つ方法であり得る。
結果:
捕捉構成要素の最適化
pMバインダーC1-Fc(ヒトIgG1 FcにコンジュゲートしているVHH(二価及びグリコシル化されている))及びnMバインダーH4(VHHドメインのみ)で始めた{Huo et al.,2020,#67790}。C1-Fcを捕捉剤として、H4-HRPをプローブとして使用すると、スパイクタンパク質の検出限界は約1.85μg/mLとなった(ブランクサンプルの標準偏差の>3倍と推定)。H4をプレートに吸着させ、C1-FcのHRPコンジュゲートをプローブとして使用した場合、検出限界は20μg/mLのスパイクタンパク質まで増加した。本発明者らは、VHHドメイン単独ではプレートに容易には吸着しないか、吸着した場合もその結合部位が不明であると結論付けた。次いで、ビオチン化したナノボディとストレプトアビジン処理したプレートへの結合とがアッセイの感度を向上させるかどうかについて調べた。高結合Nuncプレートを非改変C1-Fcで処理し、別個に、ストレプトアビジンでコーティングされたプレートをThermoFisher EZ-Link Sulfo-NHS-Biotinを用いて調製したビオチンx-C1-Fcで処理した。この試薬は、リジン残基の側鎖を非特異的で確率的にビオチン化する。両プレートを、100μMから0.25μMの範囲の組換えS糖タンパクで処理し、次いで、H4-HRPでプロービングした。C1-Fcが受動的に吸収された場合、Sタンパク質の検出限界は1.3μg/mLと計算され、本質的に標準プレートと同じ結果になった(図15)。ストレプトアビジンプレートと共にビオチンx-C1-Fcを使用することによって、検出限界は0.1μg/mLまで低下した。
捕捉構成要素の最適化
pMバインダーC1-Fc(ヒトIgG1 FcにコンジュゲートしているVHH(二価及びグリコシル化されている))及びnMバインダーH4(VHHドメインのみ)で始めた{Huo et al.,2020,#67790}。C1-Fcを捕捉剤として、H4-HRPをプローブとして使用すると、スパイクタンパク質の検出限界は約1.85μg/mLとなった(ブランクサンプルの標準偏差の>3倍と推定)。H4をプレートに吸着させ、C1-FcのHRPコンジュゲートをプローブとして使用した場合、検出限界は20μg/mLのスパイクタンパク質まで増加した。本発明者らは、VHHドメイン単独ではプレートに容易には吸着しないか、吸着した場合もその結合部位が不明であると結論付けた。次いで、ビオチン化したナノボディとストレプトアビジン処理したプレートへの結合とがアッセイの感度を向上させるかどうかについて調べた。高結合Nuncプレートを非改変C1-Fcで処理し、別個に、ストレプトアビジンでコーティングされたプレートをThermoFisher EZ-Link Sulfo-NHS-Biotinを用いて調製したビオチンx-C1-Fcで処理した。この試薬は、リジン残基の側鎖を非特異的で確率的にビオチン化する。両プレートを、100μMから0.25μMの範囲の組換えS糖タンパクで処理し、次いで、H4-HRPでプロービングした。C1-Fcが受動的に吸収された場合、Sタンパク質の検出限界は1.3μg/mLと計算され、本質的に標準プレートと同じ結果になった(図15)。ストレプトアビジンプレートと共にビオチンx-C1-Fcを使用することによって、検出限界は0.1μg/mLまで低下した。
ナノボディ対の評価
ビオチンx-Nb-Fc(0.5μg/mL)の形態の捕捉ナノボディ及びプローブナノボディHRP-Nb(0.5mg/mLストックから1:1000希釈)を用いたストレプトアビジンでコーティングされたプレートで続けた。HRPの基質としてABTSを使用することに切り替えたが、その理由は、この市販の分子がTMBよりも高感度であり、発色も早いためである{Hosoda et al.,1986,#32295}。H4-Fc-HRPをプローブとして使用した場合、信頼性の低い検出結果が得られることが判明した。他のナノボディによるH4-Fc-HRPのドットブロッティングにより、それが非特異的な相互作用を有する可能性が示唆されたが、他のナノボディはこの挙動を示さなかった。様々な残りの組み合わせによる結果を、表14及び図16に示す。推定検出限界は4μg/mL(ビオチンx-H4-Fc、C1-Fc-HRP)から1μg/mL未満の間で変動した(表A)。ビオチンx-C5-Fc、F2-Fc-HRPの組み合わせから回帰勾配(79ng/mL)、強い吸光度、及び感度限界0.5μg/mLが得られたので、本発明者らは最適性能であると判断した。ネガティブコントロールとして、エピトープの組み合わせが重複するナノボディ対合でELISAを繰り返した。これらは予想通り感度がはるかに低く、プロットすると著しく傾きが緩やかな勾配の線となるので、濃度の変化に対してそれほど強く応答しなかった。
ビオチンx-Nb-Fc(0.5μg/mL)の形態の捕捉ナノボディ及びプローブナノボディHRP-Nb(0.5mg/mLストックから1:1000希釈)を用いたストレプトアビジンでコーティングされたプレートで続けた。HRPの基質としてABTSを使用することに切り替えたが、その理由は、この市販の分子がTMBよりも高感度であり、発色も早いためである{Hosoda et al.,1986,#32295}。H4-Fc-HRPをプローブとして使用した場合、信頼性の低い検出結果が得られることが判明した。他のナノボディによるH4-Fc-HRPのドットブロッティングにより、それが非特異的な相互作用を有する可能性が示唆されたが、他のナノボディはこの挙動を示さなかった。様々な残りの組み合わせによる結果を、表14及び図16に示す。推定検出限界は4μg/mL(ビオチンx-H4-Fc、C1-Fc-HRP)から1μg/mL未満の間で変動した(表A)。ビオチンx-C5-Fc、F2-Fc-HRPの組み合わせから回帰勾配(79ng/mL)、強い吸光度、及び感度限界0.5μg/mLが得られたので、本発明者らは最適性能であると判断した。ネガティブコントロールとして、エピトープの組み合わせが重複するナノボディ対合でELISAを繰り返した。これらは予想通り感度がはるかに低く、プロットすると著しく傾きが緩やかな勾配の線となるので、濃度の変化に対してそれほど強く応答しなかった。
表14:推定検出限界(ng/mL)*括弧内は直線の勾配である(×1000)。太字は選択した組み合わせである。
ウイルスに対する試験
安全上の制約から生ウイルスを試験することができなかったので、代わりに表面SARS-CoV-2 S糖タンパク質をディスプレイしているインタクトな偽型のNL4.3 HIV-1バックボーンウイルスを試験した。検出下限は、21 TCID50/mLの感染性偽型ウイルスであった(図17a)。不活性化したWT SARS-CoV-2ウイルスは試験することができた。3つの異なる不活性化の方法を選択した:a)4%ホルムアルデヒド、b)X線照射(12.19kGy)、c)empigen(0.05%)及び熱(60℃、30分)。ホルムアルデヒドで不活性化したSARS-CoV-2を検出することはできなかったが、X線で不活性化したウイルスは305pfu/mLで、熱/empigenで不活性化したウイルスは103ffu/mLで検出された(図17b)。
安全上の制約から生ウイルスを試験することができなかったので、代わりに表面SARS-CoV-2 S糖タンパク質をディスプレイしているインタクトな偽型のNL4.3 HIV-1バックボーンウイルスを試験した。検出下限は、21 TCID50/mLの感染性偽型ウイルスであった(図17a)。不活性化したWT SARS-CoV-2ウイルスは試験することができた。3つの異なる不活性化の方法を選択した:a)4%ホルムアルデヒド、b)X線照射(12.19kGy)、c)empigen(0.05%)及び熱(60℃、30分)。ホルムアルデヒドで不活性化したSARS-CoV-2を検出することはできなかったが、X線で不活性化したウイルスは305pfu/mLで、熱/empigenで不活性化したウイルスは103ffu/mLで検出された(図17b)。
表15:図17のパラメータ
表16:図18のパラメータ
部位選択的ビオチン化
捕捉剤の部位特異的な位置選択的に制御されたビオチン化がアッセイの感度を向上させるかどうかを評価した。ストレプトアビジンでコーティングした96ウェルプレートを、同濃度のビオチンx-C5-Fc-ビオチン及び部位特異的にビオチン化されたC5-Fc(ビオチン-SS-C5-Fc-ビオチン)で処理した。基質として組み換えSARS-CoV-2 S糖タンパク質、RBD(図18b)、偽ウイルス(図18c)、及び熱-empigen不活性化WT SARS-CoV-2(図18d)を使用した。プレートをF2-Fc-HRPでプロービングした。ビオチン-SS-C5-Fc-ビオチンをキャプチャーとして用いると、精製スパイクタンパク質(147pg/mL対514pg/mL)及び精製RBD(33pg/mL対85pg/mL)ではマルチビオチン化形態と比較して感度の上昇を示し、これは低分子量の単離ドメインと一致していた。また、ウイルスサンプルでも感度の上昇が観察された:偽ウイルス(16 TCID50/mL対21 TCID50/mL)、熱empigen不活性化SARS-CoV-2(16ffu/mL対103ffu/mL)、及びX線不活性化ウイルス(286対305pfu/mL)。精製RBDの検出下限は46pg/mLであることが判明し、これは、低分子量の単離ドメインと一致していた。
捕捉剤の部位特異的な位置選択的に制御されたビオチン化がアッセイの感度を向上させるかどうかを評価した。ストレプトアビジンでコーティングした96ウェルプレートを、同濃度のビオチンx-C5-Fc-ビオチン及び部位特異的にビオチン化されたC5-Fc(ビオチン-SS-C5-Fc-ビオチン)で処理した。基質として組み換えSARS-CoV-2 S糖タンパク質、RBD(図18b)、偽ウイルス(図18c)、及び熱-empigen不活性化WT SARS-CoV-2(図18d)を使用した。プレートをF2-Fc-HRPでプロービングした。ビオチン-SS-C5-Fc-ビオチンをキャプチャーとして用いると、精製スパイクタンパク質(147pg/mL対514pg/mL)及び精製RBD(33pg/mL対85pg/mL)ではマルチビオチン化形態と比較して感度の上昇を示し、これは低分子量の単離ドメインと一致していた。また、ウイルスサンプルでも感度の上昇が観察された:偽ウイルス(16 TCID50/mL対21 TCID50/mL)、熱empigen不活性化SARS-CoV-2(16ffu/mL対103ffu/mL)、及びX線不活性化ウイルス(286対305pfu/mL)。精製RBDの検出下限は46pg/mLであることが判明し、これは、低分子量の単離ドメインと一致していた。
ナノボディをサンドイッチELISAに使用した他の報告と同様に、ナノボディをシンプルなプレートに直接吸着させると、ビオチン化タンパク質及びストレプトアビジンでコーティングしたプレートよりもELISAの成功率が低くなった。Fc融合体を使用すると、Fc部分は多くのリジン残基を有しているためビオチン化戦略が簡略化される、すなわち、標準的なプロトコルを採用することができる。捕捉剤としてのビオチンx-C5-Fcとプローブ剤としてF2-Fc-HRPとからなる最適な組み合わせが同定された。この組み合わせにより、514pg/mLの間の検出限界を有するELISAが得られた(図16)。ELISAは線形応答を示し、これはスパイクを確実に定量するのに好適であることを示す。他の組み合わせでも、1ng/mL未満の検出限界が得られた。部位選択的なビオチン化を使用することにより、スパイクタンパク質で検出限界が147ng/mLに低下した。このように、ナノボディ対を使用することによって、スパイクタンパク質の異種生産をモニタリングするための実験室ツールとして簡単に使用できるELISAが得られた。例えばE484K変異体を保有するスパイクタンパク質の新規バリアントが重要になるにつれて、プローブナノボディであるC5を変更する必要がでてくるであろう。ナノボディの利点は、ヒトの対応物と比較して、新たな抗原に対して比較的簡単に産生される点である。このように、この技術はプロセスをモニタリングするためのロバストなアッセイプラットフォームを提供する。
また、偽型ウイルスを用いることによってインタクトなウイルス粒子として提示した場合にもELISAがスパイクタンパク質に適合することが確認され、ナノボディが感染性ウイルスの一部としてネイティブに折り畳まれたタンパク質を認識できることが確認された。また、このアッセイがタンパク質の「品質」に対して感受性であり、(結合エピトープを化学的に変化させることが予想される)ホルムアルデヒドによって不活性化されたウイルスは検出されないことの証拠も得られた。中性洗剤empigenで不活性化されたSARS-CoV-2ウイルスは、103ffu/mL(140 TCID50/mL)の感度で検出された。empigenがスパイクタンパク質の検出に影響を及ぼさなかったことを示すことによって、empigenが増加に関与している可能性が排除された。ffu単位で1000バイロン、各ビリオン中に25個のスパイク、スパイク三量体の重量として600kDaの報告されている推定値を用いた場合、これは1mLあたり約30pgのスパイクに対応する。この20倍の増加は、スパイクタンパク質のウイルス膜の一部としての多価提示(アビディティ効果)に起因しているという仮説を立てた。タンパク質がウイルス膜上に提示される偽ウイルスは、26 TCID50/mLの比較的高感度で検出され、ELISA感度におけるアビディティ効果と一致していた。最後に、異なるプロトコルを用いて異なるラボで調製されたX線で不活性化(Leung et al.,2020;Afrough et al.,2020)されたSARS-CoV-2は、90pg/mLのスパイクに対応する305pfu/mL(436 TCID50/mL)で検出され、これもアビディティ効果と一致していた。電離放射線とempigenサンプルとの差は、プロトコルの違い及びスパイクへの損傷の可能性に起因すると考えられる。
C1-Fc捕捉剤の部位特異的なビオチン化により、非特異的なビオチン化と比較して、全ての試験サンプルでELISAが改善された。注目すべきは、これら剤で同じアビディティ効果が観察されたことである。ビオチン-SS-C5-FcとF2-Fc-HRPとの組み合わせは、絶対項で<2ffuのempigen不活性化ウイルスを検出することができた。
参照文献
Claims (32)
- (a)配列番号12(C5 CDR3);
(b)配列番号198(2_A8);
(c)配列番号9(C1 CDR3);
(d)配列番号3(B12 CDR3);
(e)配列番号6(F2 CDR3);
(f)配列番号15(H3 CDR3);
(g)配列番号192(NbSA_A10);
(h)配列番号195(NbSA_D10);
(i)配列番号201(3_C5);
(j)配列番号204(8_G11);
(k)配列番号207(12_F11);及び
(l)配列番号237(VHH_H6)
からなる群から選択される相補性決定領域3(CDR3)を含み、前記CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含む、抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体。 - 前記シングル抗体ドメインが、
(a)配列番号11を含むCDR2及び配列番号12を含むCDR3(C5);
(b)配列番号197を含むCDR2及び配列番号198を含むCDR3(2_A8);
(c)配列番号8を含むCDR2及び配列番号9を含むCDR3(C1);
(d)配列番号2を含むCDR2及び配列番号3を含むCDR3(B12);
(e)配列番号5を含むCDR2及び配列番号6を含むCDR3(F2);
(f)配列番号14を含むCDR2及び配列番号15を含むCDR3(H3);
(g)配列番号191を含むCDR2及び配列番号192を含むCDR3;
(h)配列番号194を含むCDR2及び配列番号195を含むCDR3;
(i)配列番号200を含むCDR2及び配列番号201を含むCDR3;
(j)配列番号203を含むCDR2及び配列番号204を含むCDR3;
(k)配列番号206を含むCDR2及び配列番号207を含むCDR3;又は
(L)配列番号236を含むCDR2及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、前記CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、前記CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、請求項1に記載の抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体。 - 前記シングル抗体ドメインが、
(a)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5);
(b)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3;
(c)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(C1);
(d)配列番号1を含むCDR1、配列番号2を含むCDR2、及び配列番号3を含むCDR3(B12);
(e)配列番号4を含むCDR1、配列番号5を含むCDR2、及び配列番号6を含むCDR3(F2);
(f)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3(H3);
(g)配列番号190を含むCDR1、配列番号191を含むCDR2、及び配列番号192を含むCDR3;
(h)配列番号193を含むCDR1、配列番号194を含むCDR2、及び配列番号195を含むCDR3;
(i)配列番号199を含むCDR1、配列番号200を含むCDR2、及び配列番号201を含むCDR3;
(j)配列番号202を含むCDR1、配列番号203を含むCDR2、及び配列番号204を含むCDR3;
(k)配列番号205を含むCDR1、配列番号206を含むCDR2、及び配列番号207を含むCDR3;又は
(l)配列番号235を含むCDR1、配列番号236を含むCDR2、及び配列番号237を含むCDR3;
を含み、前記CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、前記CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、前記CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、請求項1に記載の抗SARS-CoV-2シングルドメイン抗体。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載のシングルドメイン抗体のうちの1つ又は任意で2つ以上を含む、多価ポリペプチド。
- 1つ又は2つ以上のシングルドメイン抗体が、1つ以上のリンカーによって、任意で単一の融合タンパク質として接合されており、任意で、前記リンカー(複数可)が、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る、請求項4に記載の多価ポリペプチド。
- 請求項1、2、又は3のいずれか一項に記載の2つのシングルドメイン抗体、任意で、
a)
i)それぞれ配列番号12(C5 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
ii.それぞれ配列番号198(2_A8)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iii)それぞれ配列番号9(C1 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
iv)それぞれ配列番号3(B12 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
v)それぞれ配列番号6(F2 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
vi)それぞれ配列番号15(H3 CDR3)を含む2つのシングルドメイン抗体;
vii.それぞれ配列番号192(NbSA_A10)を含む2つのシングルドメイン抗体;
viii.それぞれ配列番号195(NbSA_D10)を含む2つのシングルドメイン抗体;
ix.それぞれ配列番号201(3_C5)を含む2つのシングルドメイン抗体;
x.それぞれ配列番号204(8_G11)を含む2つのシングルドメイン抗体;及び
xi.それぞれ配列番号207(12_F11)を含む2つのシングルドメイン抗体;
xii.それぞれ配列番号237(VHH_H6)を含む2つのシングルドメイン抗体
からなる群のうちの1つ;
又は
b)請求項2の(a);(b);(c);(d);若しくは(e)に係る2つのシングルドメイン抗体;
又は
c)請求項3の(a);(b);(c);(d);若しくは(e)に係る2つのシングルドメイン抗体;
を含む二価抗体である、請求項4又は5に記載の多価ポリペプチド。 - 請求項1、2、又は3のいずれか一項に記載のシングルドメイン抗体のうちの3つ以上を含み、
任意で、リンカーによって接合されており、
任意で、式I又はII:
式I:(sdAB)N-(リンカー)N-1
式II:(sdAB)N-(リンカー)N
(式中、数Nは、シングルドメイン抗体(sdAb)の数であり、任意で、前記リンカー(複数可)は、同じであっても異なっていてもよく、ポリAリンカー、GSリンカー、及び/又はユビキチン若しくはユビキチン様のリンカー、任意でSUMO又はSUMO様のリンカーのうちの1つ以上を含み得る)
によって表される、請求項4又は5に記載の多価ポリペプチド。 - 前記シングルドメイン抗体が、
a.少なくとも配列番号12(C5 CDR3)、並びに任意で配列番号10(C5 CDR1)及び/若しくは配列番号11(C5 CDR2)も含む;
又は
b.少なくとも配列番号198(2_A8 CDR3)、並びに任意で配列番号196(2_A8 CDR1)及び/若しくは配列番号197(2_A8 CDR2)も含む、請求項4~7のいずれか一項に記載の多価ポリペプチド。 - 任意で、2つ以上のシングルドメイン抗体を含み、前記シングルドメイン抗体のうちの少なくとも1つが、他のシングルドメイン抗体とは異なるシングルドメイン抗体である、請求項4又は5に記載の多価ポリペプチド。
- 任意で二座抗体であり、異なっておりかつそれぞれが請求項1、2、又は3のいずれか一項に記載の第1及び第2のシングルドメイン抗体を含む、請求項9に記載の多価ポリペプチド。
- 前記ポリペプチドが、3つのシングルドメイン抗体を含む三量体であり、各シングルドメイン抗体が、
(a)配列番号7を含むCDR1、配列番号8を含むCDR2、及び配列番号9を含むCDR3(C1);
(b)配列番号13を含むCDR1、配列番号14を含むCDR2、及び配列番号15を含むCDR3(H3);
(c)配列番号10を含むCDR1、配列番号11を含むCDR2、及び配列番号12を含むCDR3(C5);又は
(d)配列番号196を含むCDR1、配列番号197を含むCDR2、及び配列番号198を含むCDR3(2_A8);
を含み、前記CDR3のアミノ酸配列が、0~7個のアミノ酸改変を含み、前記CDR2のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含み、前記CDR1のアミノ酸配列が、0~4個のアミノ酸改変を含む、請求項10に記載の多価ポリペプチド。 - 前記アミノ酸改変が、置換、挿入、又は欠失である、請求項1~11のいずれか一項に記載の抗体又は多価ポリペプチド。
- 配列番号213(2_A8)、19(C5)、16(B12)、17(F2)、18(C1)、20(H3)、209(NbSA_A10)、211(NbSA_D10)、215(3_C5)、217(8_G11)、219(12_F11)、220(C1 (N76Q))、及び239(VHH_H6)からなる群から選択される配列に対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の抗体又は多価ポリペプチド。
- (a)コロナウイルスタンパク質内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する第1の抗原結合分子;
(b)コロナウイルスタンパク質内に含まれる第2のエピトープの全部又は一部に結合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、前記リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)前記ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)前記ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、前記リンカーが、前記第1の抗原結合分子を前記第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、前記第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子。 - (a)配列番号232内に含まれる第1のエピトープの全部又は一部に結合する第1の抗原結合分子;
(b)配列番号233内に含まれる第2のエピトープの全部又は一部に結合する第2の抗原結合分子;及び
(c)リンカー
を含み、前記リンカーが、
(i)ユビキチン又はユビキチン様タンパク質;
(ii)前記ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のn末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;及び
(iii)前記ユビキチン又はユビキチン様タンパク質のc末端に接合している4~50アミノ酸の更なる任意のスペーサー;
を含み、前記リンカーが、前記第1の抗原結合分子を前記第2の抗原結合分子に接合させ、
任意で、前記第1及び第2のエピトープが実質的に重複していない、コロナウイルス結合分子。 - 請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体又は多価ポリペプチドをコードしているポリヌクレオチド。
- 請求項16に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
- 請求項17に記載のベクターを含む宿主細胞又は細胞株。
- 発現ベクターのポリヌクレオチド配列を発現させる条件下で培養培地中において請求項18に記載の宿主細胞を培養することを含む、抗体又は多価ポリペプチドの生産方法。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子を含む医薬組成物。
- 医薬において使用するための、請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、若しくはコロナウイルス結合分子、又は請求項20に記載の医薬組成物。
- コロナウイルス感染症の治療又は予防において使用するための、請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、若しくはコロナウイルス結合分子、又は請求項20に記載の医薬組成物。
- コロナウイルスを治療又は予防する方法であって、治療活性量の請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、若しくはコロナウイルス結合分子、又は請求項20に記載の医薬組成物を対象に投与することを含む方法。
- コロナウイルスの治療において使用するための医薬の製造における、請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子の使用。
- 前記コロナウイルスが、中東呼吸症候群(MERS-CoV)、重症急性呼吸症候群コロナウイルス1(SARS-CoV-1)、及びCOVID-19からなる群から選択される、請求項22に記載の通り使用するための抗体、多価ポリペプチド、若しくはコロナウイルス結合分子、又は請求項23に記載のコロナウイルスを治療若しくは予防する方法、又は請求項24に記載の抗体、多価ポリペプチド、若しくはコロナウイルス結合分子の使用。
- 吸入又はネブライゼーションを介した前記抗体又は多価ポリペプチドの送達に好適である、請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、若しくはコロナウイルス結合分子を含む医療装置。
- 対象におけるコロナウイルス感染を診断する方法であって、
(a)単離されたサンプルを、請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子と接触させることと、
(b)抗体-抗原複合体の数を検出することと、
(c)前記サンプル中のコロナウイルスの存在を検出することと、
を含み、前記複合体の存在が、前記対象におけるコロナウイルスの陽性診断を提供する方法。 - 対象におけるコロナウイルスタンパク質を検出する方法であって、
(a)対象からサンプルを得る工程と;
(b)前記対象からのサンプルを、請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子と接触させる工程と、
(c)抗体-抗原複合体を検出する工程と、
を含み、前記複合体の存在が、前記対象におけるコロナウイルスタンパク質の存在を示す方法。 - 患者からのサンプルにおけるコロナウイルスタンパク質を検出する方法であって、
(a)前記対象からのサンプルを、請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子と接触させる工程と、
(b)抗体-抗原複合体を検出する工程と、
を含み、前記複合体の存在が、前記対象におけるコロナウイルスタンパク質の存在を示す方法。 - 前記コロナウイルスが、中東呼吸器症候群(MERS-CoV)、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス1(SARS-CoV-1)、及び重症急性呼吸器症候群コロナウイルス1(SARS-CoV-2)からなる群から選択される、請求項27、28、又は29のいずれか一項に記載の方法。
- コロナウイルスを検出するためのアッセイであって、患者から得られたサンプルを、請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子と接触させることを含み、前記シングルドメイン抗体が、前記患者のサンプル中のコロナウイルスを選択的に単離するために検出可能な標識又はレポーター分子を含み、任意で、前記アッセイが、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、又は蛍光活性化細胞選別(FACS)であるアッセイ。
- コロナウイルスを検出するためのキットであって、
(a)検出可能なマーカーと、
(b)請求項1~15のいずれか一項に記載の抗体、多価ポリペプチド、又はコロナウイルス結合分子と、
を含むキット。
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