JP2024501811A - Il-4r及びil-31に対する特異性を有する多重特異性抗体 - Google Patents
Il-4r及びil-31に対する特異性を有する多重特異性抗体 Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、IL-4Rに特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL4R-BD)と、IL-31に特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL31-BD)とを含む多重特異性抗体に関し、ここで前記多重特異性抗体は免疫グロブリンFc領域を含む。本発明はさらに、前記多重特異性抗体をコードする核酸に、前記核酸を含むベクターに、前記核酸又は前記ベクターを含む宿主細胞に、及び前記多重特異性抗体を産生する方法に関する。さらに本発明は、前記多重特異性抗体を含む医薬組成物及びその使用方法に関する。
Description
本発明は、IL-4Rに特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL4R-BD)と、IL-31に特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL31-BD)とを含む多重特異性抗体であって、免疫グロブリンFc領域を含む前記多重特異性抗体に関する。本発明はさらに、前記多重特異性抗体をコードする核酸、前記核酸を含むベクター、前記核酸又は前記ベクターを含む宿主細胞、及び前記多重特異性抗体を産生する方法に関する。さらに、本発明は、前記多重特異性抗体を含む医薬組成物、及びその使用方法に関する。
インターロイキン-4受容体IL-4Rα(本明細書ではIL-4R又はIL4Rとも呼ばれる)は、I型受容体である。これは、共通サイトカイン受容体のガンマ鎖(γc)との直接相互作用により、又はII型受容体、特にII型受容体IL-13Rα1と受容体複合体を形成することにより、インターロイキン4(IL-4)に結合する。このIL-4R/IL-13Rα1受容体複合体は、インターロイキン4(IL-4)並びにインターロイキン13(IL-13)に結合して、B細胞におけるIgE抗体産生を調節する。IL-4RへのIL-4の結合はマクロファージを活性化し、2型ヘルパーT細胞(Th2細胞)の分化を促進し、Th2による炎症を引き起こすことがさらに知られている。IL-4及び/又はIL-13がIL-4Rα/γc及び/又はIL-4R/IL-13Rα1に結合すると、ヤヌスキナーゼ(JAK)1、JAK2、シグナル伝達物質、及び転写活性化因子(STAT)1、STAT3、STAT6、及びSTATダイマー化が活性化され、これにより、特定の遺伝子の転写が誘導される。
IL-4Rシグナル伝達は、多くのヒト疾患、例えばアトピー性皮膚炎、結節性痒疹、鼻ポリープ症、慢性蕁麻疹、喘息、慢性閉塞性肺疾患などの炎症性疾患や自己免疫疾患と関連していることが示されている。
サイトカインIL-4及び/又はIL-13又はIL-4Rに結合することによってIL4R媒介シグナル伝達を低減又は遮断するいくつかのモノクローナル抗体が、そのような疾患の治療に関する先行技術に記載されている。例えば、Regeneron Pharmaceuticals と Sanofi Genzymeによって開発されたデュピルマブ(dupilumab)(Dupixent(登録商標))は、IL-4Rに結合してこれに拮抗し、中等度から重度のアトピー性皮膚炎の治療及び鼻ポリープ症を伴う慢性副鼻腔炎(CRSwNP)の治療に承認されている。また、これは成人及び青年の持続性喘息の治療についても評価されている。
アトピー性皮膚炎(AD)は、強い掻痒(例えば重度のかゆみ)及び鱗状で乾燥した湿疹性病変を特徴とする慢性炎症性皮膚疾患である。重度の疾患は、重大な心理的問題、顕著な睡眠不足、生活の質の低下などにより、非常に困難な状態に陥り、高い社会経済的コストをもたらす可能性がある。ADは多くの場合、5歳未満の小児期に始まり、成人期まで持続する場合がある。
ADの病態生理学は、免疫グロブリンE(IgE)媒介感作、免疫系、及び環境因子の間の複雑な相互作用により影響される。主要な皮膚欠陥は、IgE媒介感作を引き起こす免疫障害となる場合があり、遺伝的突然変異と局所炎症の両方の結果である上皮バリア機能不全を伴う可能性がある。
ADの典型的な治療法には、局所ローション及び保湿剤、局所コルチコステロイド軟膏、クリーム、又は注射が含まれる。しかし、ほとんどの治療選択肢は、一時的で不完全な症状の軽減しか提供しない。さらに、中等度から重度のAD患者の多くは、局所コルチコステロイドやカルシニューリン阻害剤による治療に抵抗性を示す。従って、IL4R機能に拮抗するモノクローナル抗IL4R抗体などのADの治療及び/又は予防のための、より標的化された治療法が開発されている。
例えば、国際公開第2014/039461号は、アトピー性皮膚炎の治療に使用するための抗IL4R拮抗抗体を記載している。
さらに、既に上述したように、抗IL-4Rモノクローナル抗体デュピルマブ(Dupixent(登録商標))は、2017年に中等度から重度のアトピー性皮膚炎について、そして2018年に喘息について米国食品医薬品局から承認を受けた。
ただし、抗IL-4R療法には重大な限界がある。例えば、対象となるアトピー性疾患におけるそれらの有効性は多くの場合限定的であり、応答率は低から中程度であることがよくある。さらに、抗IL-4R療法はかゆみに直接対処するものではない。しかし、かゆみは、皮膚に関連する炎症性疾患や自己免疫疾患、例えばADの場合などの一般的な症状である。かゆみを伴う掻き傷は、一般に炎症を促進し、疾患に関連した症状を悪化させる。従って、中等度から重度のアトピー性皮膚炎やその他のかゆみを引き起こす炎症性疾患や自己免疫疾患を抱えている患者のための、さらなる治療選択肢が決定的に必要とされている。
さらに詳しくは、前記アレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患において、IL-4及び/又はIL-13を介するシグナル伝達活性をより効率的に低減又は排除することができるが、さらにこれらの疾患に伴うかゆみ症状(掻痒)にも対処できる、新規かつ改良された治療用抗体に対する明らかな必要性がある。
前記治療用抗体は、用量制限副作用を低レベルに保つために、高い効力と許容できる安全性プロフィールを有していなければならない。これは、典型的には前記治療用抗体の長期適用を必要とする慢性疾患の治療の場合に特に重要である。さらに、前記治療用抗体は、開発可能性及び高収率での生産性を促進するために、高い安定性などの優れた生物物理学的特性を有することが望ましい。特に、皮下注射用途の高濃度製剤の調製を可能にするために、これらは高濃度で良好な保存安定性を有していなければならない。皮下注射は非常に望ましく、患者が自分で薬を適用できるようにするために必要な前提条件である。
本発明の目的は、アレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患の治療を改善するための薬剤を提供すること、特に、中等度から重度のアトピー性皮膚炎などの掻痒を引き起こす炎症性疾患及び自己免疫疾患の新規で優れた治療法を提供することである。さらに詳しくは、本発明の目的は、前記疾患におけるIL-4及びIL-13媒介活性を効率的に低減又は除去することができ、またこれらの病気に関連しているかゆみ症状にも対処することができる、新規かつ改良された治療用抗体を提供することである。本発明のさらなる目的は、前記新規かつ改良された治療用抗体が、皮下注射による適用を可能にする100mg/mlを超えるタンパク質濃度で高い安定性を示すことである。
驚くべきことに本発明者らは、1つ又は2つのIL-4R拮抗結合ドメイン(IL4R-BD)及び1つ又は2つのIL-31中和結合ドメイン(IL31-BD)を含む多重特異性抗体が、IL-4/IL-13並びにIL-31誘導性シグナル伝達を非常に効率的な方法で同時に遮断でき、これが、IL-4/IL-13関連の症状並びにかゆみ関連のIL-31活性の同時軽減を可能にすることを発見した。
さらに驚くべきことに本発明者らは、多くの異なる抗体フォーマットの試験を通じて、前記抗IL-4R×IL-31多重特異性抗体が、機能的Fc領域、特に機能的Fc領域を含むIgG領域を含む場合、IL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を遮断することができ、かつ非常に有利な生物物理学的特性、特に優れた安定性を備えており、これが、100mg/mlをはるかに超える抗体濃度でも保存安定のある製剤の調製を可能にすることを見いだした。所望の組み合わせ特性、すなわち所望の高い阻害効力と同時に所望の高い保存安定性を示さなかった試験されたフォーマットは、特に、MATCH3、scMATCH3、(scFv)2Fc(scFv)2、及びモリソンIgG1(サイレンス化)であった。これらの多重特異性抗体フォーマットは集中的に試験された。試験されたMATCH3及びscMATCH3ベースの多重特異性抗体は良好な安定性を示したが、IL-4R及びIL-31媒介シグナル伝達の阻害には有効性がなかった。試験された(scFv)2Fc(scFv)2ベースの多重特異性抗体は、改善された阻害効力を示したが、100mg/mlを超える濃度で長期間保存した場合、中程度の安定性しかなかった。一方、試験したサイレンス化IgG1モリソンベースの多重特異性抗体は高濃度で優れた保存安定性を示したが、所望の阻害効力に完全には到達しなかった。所望の阻害効力のためには、機能的なFc領域、特に機能的なIgG領域が必要であると結論づけられた。
従って、第1の態様において、本発明は、以下を含む多重特異性抗体に関する:
a)IL-4Rに特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、及び
b)IL-31に特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL31-BD)、
ここで、多重特異性抗体は免疫グロブリンFc領域、特にIgG領域を含む。
a)IL-4Rに特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、及び
b)IL-31に特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL31-BD)、
ここで、多重特異性抗体は免疫グロブリンFc領域、特にIgG領域を含む。
第2の態様において、本発明は、本発明の多重特異性抗体をコードする1つの核酸又は2つの核酸に関する。
第3の態様において、本発明は、本発明の前記核酸又は前記2つの核酸を含む1つのベクター又は2つのベクターに関する。
第4の態様において、本発明は、本発明の前記ベクター又は前記2つのベクターを含む1つの宿主細胞又は複数の宿主細胞に関する。
第5の態様において、本発明は、本発明の多重特異性抗体を産生する方法であって、(i)本発明の核酸もしくは2つの核酸、又は本発明のベクターもしくは2つのベクターを提供し、前記核酸もしくは前記2つの核酸、又は前記ベクターもしくは複数のベクターを発現させ、及び発現系から前記多重特異性抗体を収集する工程、又は(ii)本発明の1つの宿主細胞もしくは複数の宿主細胞を提供し、前記宿主細胞もしくは前記複数のベクターを培養し、及び細胞培養物から前記多重特異性抗体を収集する工程を含む、上記方法に関する。
第6の態様において、本発明は、本発明の多重特異性抗体と医薬的に許容し得る担体とを含む医薬組成物に関する。
第7の態様において、本発明は、医薬として使用するための本発明の多重特異性抗体に関する。
第8の態様において、本発明は、疾患、特にヒトの疾患、より詳しくはアレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患から選択されるヒトの疾患、特に炎症性疾患、及び自己免疫性疾患の治療に使用するための本発明の多重特異性抗体に関する。
第9の態様において、本発明は、疾患、特にヒトの疾患、より詳しくはアレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患から選択されるヒトの疾患、特に炎症性疾患及び自己免疫疾患の治療方法であって、本発明の多重特異性抗体をそれを必要とする患者に提供する工程を含む上記方法に関する。
以下の項目に要約される本発明の態様、有利な特徴、及び好ましい実施態様は、それぞれ単独で又は組み合わせて、本発明の目的の解決にさらに貢献する。
1.a)IL-4Rに特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、特に2つの同一のIL4R-BD、及び
b)IL-31に特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL31-BD)、特に2つの同一のIL31-BDを含む多重特異性抗体であって、
免疫グロブリンFc領域、特に機能的Fc領域を含む、上記多重特異性抗体。
2.項目1に記載の多重特異性抗体であって、ここで、
- 前記IL4R-BDのそれぞれは、
配列番号1のHCDR1配列、
配列番号2のHCDR2配列、
配列番号3のHCDR3配列、
配列番号7のLCDR1配列、
配列番号8のLCDR2配列、及び
配列番号9のLCDR3配列を含み;並びに
- 前記IL31-BDのそれぞれは、
配列番号12のHCDR1配列、
配列番号13のHCDR2配列、
配列番号14のHCDR3配列、
配列番号17又は18のLCDR1配列、
配列番号19のLCDR2配列、及び
配列番号20のLCDR3配列を含む、上記多重特異性抗体。
3.前記多重特異性抗体のフォーマットが、(scFv)2-Fc-(scFv)2融合体(ADAPTIR)、DVD-Ig、DART(商標)、及びTRIDENT(商標)から選択される、項目1又は2に記載の多重特異性抗体。
4.IgG領域を含む、項目1又は2に記載の多重特異性抗体。
5.前記多重特異性抗体のフォーマットが、2価二重特異性IgGフォーマット、3価二重特異性IgGフォーマット、及び4価二重特異性IgGフォーマットから選択される、項目4に記載の多重特異性抗体であって、
特に、ここで前記多重特異性抗体のフォーマットが、KiHベースのIgG;DVD-Ig;IgG-scFv融合体、例えばCODV-IgG、モリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))、bsAb(軽鎖のC末端に結合したscFv)、Bs1Ab(軽鎖のN末端に結合したscFv)、Bs2Ab(重鎖のN末端に結合したscFv)、Bs3Ab(重鎖のC末端に結合したscFv)、Ts1Ab(重鎖と軽鎖の両方のN末端に結合したscFv)、及びTs2Ab(重鎖のC末端に結合したdsscFv)から選択され、
より詳しくは、ここで前記多重特異性抗体のフォーマットが、KiHベースのIgG;DVD-Ig;CODV-IgG、及びモリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))から、さらにより詳しくはDVD-Ig及びモリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)、又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))から選択される、上記多重特異性抗体。
6.前記多重特異性抗体のフォーマットがモリソンフォーマットから選択される、項目5に記載の多重特異性抗体。
7.2つのIL4R-BDを含む、項目1~6のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
8.2つのIL31-BDを含む、項目1~7のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
9.a)IL-4Rに特異的に結合する2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、及び
b)IL-31に特異的に結合する2つの結合ドメイン(IL31-BD)を含む、項目1に記載の多重特異性抗体であって、
ここで、前記多重特異性抗体はIgG領域を含み、特にここで、前記多重特異性抗体のフォーマットはモリソンフォーマットから選択され、
及び、ここで
- 前記IL4R-BDのそれぞれは、
配列番号1のHCDR1配列、
配列番号2のHCDR2配列、
配列番号3のHCDR3配列、
配列番号7のLCDR1配列、
配列番号8のLCDR2配列、及び
配列番号9のLCDR3配列を含み、並びに
- 前記IL31-BDのそれぞれは、
配列番号12のHCDR1配列、
配列番号13のHCDR2配列、
配列番号14のHCDR3配列、
配列番号17又は18のLCDR1配列、
配列番号19のLCDR2配列、及び
配列番号20のLCDR3配列を含む、上記多重特異性抗体。
10.IL4Rの拮抗剤として作用する、項目1~9のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
11.IL4RへのIL4及びIL13の結合を遮断する、項目10に記載の多重特異性抗体。
12.インターロイキン31受容体アルファ(IL-31RA)/オンコスタチンM受容体(OSMR)複合体(IL-31RA/OSMR複合体)へのIL-31の結合を遮断する、項目1~11のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
13.pH5.5の20mM酢酸緩衝液中で調製した場合、少なくとも100mg/ml、特に少なくとも120mg/mlの溶解度を有する、項目1~12のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
14.項目1~12のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、pH5.5の20mM酢酸緩衝液中で調製した場合、SEクロマトグラフィーで測定すると、100mg/ml以上、特に100~200mg/ml、特に100~150mg/mlに濃縮することができ、モノマー含有量の損失が2%未満、特に1%未満である、上記多重特異性抗体。
15.項目1~12のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、pH5.5の20mM酢酸緩衝液中で調製された場合、100mg以上、特に100~150mg/mlの範囲の濃度で、少なくとも95%、特に少なくとも97%のモノマー含有量を有する、上記多重特異性抗体。
16.項目1から12に記載の多重特異性抗体であって、前記多重特異性抗体の開始濃度が100mg/mlである場合、特に、前記多重特異性抗体がpH5.5の20mM酢酸緩衝液中で調製される場合、4℃で4週間保存した後、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満である、上記の多重特異性抗体。
17.項目1~16のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、1μg/mlの多重特異性抗体の存在下で、1ng/mlのIL-4及び10ng/mlのIL-31で処理されたBEAS-2B細胞のCCL2分泌量が、未処理のBEAS-2B細胞のCCL2分泌量と比較すると、減少しているか又は1.00~1.50倍、特に1.00~1.4倍、特に1.00~1.30倍、特に1.00~1.20倍だけ増加するのみである、上記多重特異性抗体。
18.免疫グロブリンFc領域が、IgGサブクラス、特にIgGサブクラスであるIgG1及びIgG4、特にIgG4から選択される、項目1~17のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
19.IL4R-BDがFabアーム内に位置し、IL31-BDがモリソンフォーマットのscFv部分に位置する、項目6に記載の多重特異性抗体。
20.多重特異性抗体のフォーマットが、モリソン-L及びモリソン-Hフォーマットから選択され、特にフォーマットがモリソン-Hフォーマットである、項目6及び19のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
21.項目1~20のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、前記IL4R-BDが、
a.表面プラズモン共鳴(SPR)で測定すると、ヒトIL-4Rに、0.1~200pMの1価の解離定数(KD)、特に0.1~100pM、特に0.1~50pMのKDで結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
b.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL4Rと交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、カニクイザルIL-4Rに、1pM~5nM、特に1pM~3nM、特に1pM~2nMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
c.マーモセット(Callithrix jacchus)(Marmoset)IL-4Rと交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、マーモセットIL-4Rに、1pM~5nM、特に1pM~3nM、特に1pM~2nMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
d.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-4誘導性シグナル伝達を、0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~3ng/mlのIC50で、特に0.01~1.5ng/mlのIC50で中和し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
e.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-13誘導性シグナル伝達を、0.01~10ng/mlのIC50で、特に0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~2.5ng/mlのIC50で中和し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
f.競合ELISAで測定すると、ヒトIL-4のヒトIL-4Rへの結合を、0.01~10ng/mlのIC50で、特に0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~2ng/mlのIC50で阻害し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
g.scFvフォーマットである場合、示差走査蛍光測定法(DSF)で測定すると、少なくとも63℃の、特に少なくとも65℃の、特に少なくとも67℃の、特に少なくとも69℃の、特に少なくとも70℃の、特に少なくとも71℃の、特に少なくとも72℃の融解温度(Tm)を有し、特に前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
h.scFvフォーマットである場合、4℃で4週間保存した後、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、モノマー含有量の損失が5%未満であり、及び特に、特に前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、及び/又は
i.scFvフォーマットである場合、5回の凍結融解サイクル後、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、好ましくは2%未満であり、及び特に、前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製される、上記多重特異性抗体。
22.前記IL4R-BDが、VH3又はVH4ドメインフレームワーク配列FR1~FR4を含み、特にVH3ドメインフレームワーク配列FR1~FR4を含む、項目1~21のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
23.前記IL4R-BDが、scFvフォーマットである場合、以下を含む、項目1~22のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
(i)フレームワーク領域FR1、FR2、及びFR3、並びにフレームワークFR4を含むVLドメインであって、前記フレームワーク領域FR1、FR2、及びFR3は、Vκサブタイプ、特にVκ1及びVκ3サブタイプから選択され、特にVκ1サブタイプであり、並びに前記フレームワーク領域FR4は、Vκ FR4及びVλ FR4から選択され、特に、配列番号26~配列番号33から選択されるVλ FR4配列と少なくとも70、80、90パーセントの同一性を有するアミノ酸配列を含むVλ FR4であり、より詳しくは配列番号26~配列番号33から選択されるVλ FR4、特に配列番号26又は配列番号33によるVλ FR4である、上記ドメイン。
24.項目1~23のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、前記IL4R-BDが、
a)配列番号4、5、及び6から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVH配列と、
b)配列番号10及び11から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVL配列とを含む、上記多重特異性抗体。
25.前記IL4R-BDが、
a)配列番号4、5、及び6から選択されるVH配列と、
b)配列番号10及び11から選択されるVL配列とを含む、項目1~24のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
26.前記IL4R-BDが、
a)配列番号4のVH配列と配列番号11のVL配列;又は
b)配列番号5のVH配列と配列番号10のVL配列;又は
c)配列番号6のVH配列と配列番号10のVL配列を含む、項目1~25のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
27.項目1~26のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、前記IL31-BDが:
a.表面プラズモン共鳴(SPR)で測定すると、ヒトIL-31に、5nM以下の1価の解離定数(KD)、特に5pM~5nMの、特に5pM~2nMの、特に5~1000pMの1価の解離定数(KD)で結合し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
b.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL-31と交差反応性であり、SPRで測定すると、カニクイザルIL-31に、5nM以下の1価KD、特に5pM~5nM、特に5pM~2nM、特に5~1000pMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
c.ヒトIL-31誘導性シグナル伝達を、Path Hunter IL-31RA/OSMRbダイマー化アッセイで測定すると、0.1~30ng/mlのIC50、特に0.1~20ng/mlのIC50、特に0.1~10ng/mlのIC50で阻害し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
d.競合ELISAで測定すると、ヒトIL-31のヒトIL-31Rへの結合を、0.1~20ng/mlのIC50、特に0.1~10ng/mlのIC50、特に0.2~6ng/mlのIC50で遮断し、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットでにあり、
e.scFvフォーマットである場合、示差走査蛍光法により測定すると、融解温度(Tm)が少なくとも65℃、好ましくは少なくとも67℃、より好ましくは少なくとも69℃であり、特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
f.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、4℃で少なくとも4週間保存した後、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
g.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、40℃で4週間保存した後のモノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
h.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、3回の凍結融解サイクル後のモノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、及び/又は
i.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、4℃又は40℃で4週間保存した後のタンパク質含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製される、上記多重特異性抗体。
28.前記IL31-BDが、VH3又はVH4ドメインフレームワーク配列FR1~FR4を含み、特にVH3ドメインフレームワーク配列FR1~FR4を含む、項目1~27のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
29.前記IL31-BDが、scFvフォーマットである場合、以下を含む、項目28に記載の多重特異性抗体:
(i)フレームワーク領域FR1、FR2、及びFR3、並びにフレームワークFR4を含むVLドメインであって、前記フレームワーク領域FR1、FR2、及びFR3は、Vκサブタイプ、特にVκ1及びVκ3サブタイプから選択され、特にVκ1サブタイプであり、並びに前記フレームワーク領域FR4は、Vκ FR4及びVλ FR4から選択され、特に、配列番号26~配列番号33から選択されるVλ FR4配列と少なくとも70、80、90パーセントの同一性を有するアミノ酸配列を含むVλ FR4、より詳しくは配列番号26~配列番号33から選択されるVλ FR4、特に配列番号26又は配列番号33によるVλ FR4である、上記ドメイン。
30.前記IL31-BDが以下を含む、項目1~29のいずれか1つに記載の多重特異性抗体:
a)配列番号15及び16から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVH配列;及び
b)配列番号21及び22から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVL配列。
31.前記IL31-BDが以下を含む、項目1~30のいずれか1つに記載の多重特異性抗体:
a)配列番号15及び16から選択されるVH配列、特に配列番号16のVH配列;及び
b)配列番号21及び22から選択されるVL配列、特に配列番号21のVL配列。
32.前記IL4R-BDの少なくとも1つ及び/又は前記IL31-BDの少なくとも1つが、親ウサギ抗体に由来するCDR領域を含む、項目1~31のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
33.少なくとも1つのIL4R-BD及び少なくとも1つのIL31-BDが、それらのそれぞれの抗原に同時に結合することができる、項目1~32のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
34.項目1~33のいずれか1項に記載の多重特異性抗体であって、前記多重特異性抗体が、
a.表面プラズモン共鳴(SPR)で測定すると、1000pM以下の1価の解離定数(KD)、特に1~1000pM、特に1~700pM、特に1~500pMのKDでヒトIL-4Rに結合し、
b.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL4Rと交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、カニクイザルIL-4Rに、50nM未満、特に20nM未満の1価KD、特に1pM~5nM、特に1pM~2nM、特に1~1000pM、特に1~500pMの1価KDで結合し、
c.SPRで測定すると、ヒトIL-31に、5nM未満の1価KDで、特に5pM~5nM、特に5pM~2nM、特に5pM~1000pMの1価KDで結合し、
d.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL-31と交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、カニクイザルIL-31に、特に20nM以下の1価KDで、特に5pM~20nM、特に5pM~10nMで、特に5pM~5nMの1価KDで結合し、
e.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-4誘導性シグナル伝達を、0.2pM~200pMのIC50で、特に0.2pM~100pMのIC50で、特に0.2pM~50pMのIC50で中和し、
f.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-13誘導性シグナル伝達を、0.2pM~200pMのIC50で、特に0.2pM~100pMのIC50で、特に0.2pM~50pMのIC50で中和し、
g.ヒト全血アッセイで測定すると、ヒトIL-4及びヒトIL-13によって誘導される胸腺活性化調節ケモカイン(TARC)分泌を、10pM~2nMのIC50で、特に10pM~1nMのIC50で遮断し、
h.ヒトIL-4Rを発現するHEK293T細胞に、0.01~10nMのEC50で、特に0.01~7nMのEC50で、特に0.01~5nMのEC50で結合し、
i.カニクイザルIL-4Rを発現するHEK293T細胞に、0.01~10nMのEC50、特に0.01~7nMのEC50で、特に0.01~5nMのEC50で結合し、
j.Path Hunter IL-31RA/OSMRbダイマー化アッセイで測定すると、ヒトIL-31誘導性シグナル伝達を、5pM~2nMのIC50で、特に5pM~1nMのIC50で、特に5~700pMのIC50で遮断し、
k.Path Hunter IL-31RA/OSMRbダイマー化アッセイで測定すると、カニクイザルIL-31誘導性シグナル伝達を、0.05~20nMのIC50で、特に0.05~10nMのIC50で、特に0.05~5nMのIC50で遮断し、
l.示差走査蛍光法により測定される、少なくとも60℃の、好ましくは少なくとも63℃の、より好ましくは少なくとも66℃の融解温度(Tm)を有し、特に、前記多重特異性抗体はpH7.0の20mM MES緩衝液中で調製され、及び/又は、
m.4週間保存した後、前記多重特異性抗体の開始濃度が100mg/mlである場合、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に前記多重特異性抗体は、pH5.5の20mM酢酸緩衝液中で調製される。
35.以下の重鎖(HC)配列及び軽鎖(LC)配列を有するモリソン抗体から選択される、項目1~34のいずれか1つに記載の多重特異性抗体:
- 配列番号38のHC配列及び配列番号37のLC配列、
- 配列番号40のHC配列及び配列番号39のLC配列、
- 配列番号42のHC配列及び配列番号41のLC配列、
- 配列番号44のHC配列及び配列番号43のLC配列、
- 配列番号46のHC配列及び配列番号45のLC配列、
- 配列番号48のHC配列及び配列番号47のLC配列、及び
- 配列番号50のHC配列及び配列番号49のLC配列。
36.項目1~35のいずれか1つの多重特異性抗体をコードする1つの核酸又は2つの核酸。
37.項目36の核酸又は2つの核酸を含む1つのベクター又は2つのベクター。
38.項目37のベクター又は2つのベクターを含む1つの宿主細胞又は複数の宿主細胞。
39.項目1~35のいずれか1つの多重特異性抗体を産生する方法であって、
(i)項目36の核酸もしくは2つの核酸、又は項目37のベクターもしくは2つのベクターを提供し、前記核酸もしくは複数の核酸又は前記ベクターもしくは複数のベクターを発現させ、及び発現系から前記多重特異性抗体を収集すること、又は(ii)項目38に記載の宿主細胞を提供し、前記宿主細胞もしくは複数の宿主細胞を培養し、及び細胞培養物から前記多重特異性抗体を収集することを含む、上記方法。
40.項目1~35のいずれか1つに記載の多重特異性抗体と医薬的に許容し得る担体とを含む医薬組成物。
41.医薬として使用するための、項目1~35のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
42.疾患、特にヒト疾患、より詳細にはアレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患、特に炎症性疾患及び自己免疫疾患から選択されるヒト疾患の治療に使用するための、項目1~35のいずれか1つの多重特異性抗体。
43.項目42に記載の疾患の治療に使用するための項目1~35のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、ここで前記疾患が、掻痒を引き起こすアレルギー疾患、掻痒を引き起こす炎症性疾患、及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から、特に掻痒を引き起こす炎症性疾患及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から選択される、上記多重特異性抗体。
44.前記疾患が、アトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性特発性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から選択され、特に前記疾患がアトピー性皮膚炎である、項目42又は43に記載の多重特異性抗体。
45.疾患、特にヒトの疾患、より詳しくはアレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患から、特に炎症性疾患及び自己免疫疾患から選択されるヒトの疾患の治療方法であって、項目1~35のいずれか1つに記載の多重特異性抗体を、それを必要とする患者に投与する工程を含む上記方法。
46.前記疾患が、掻痒を引き起こすアレルギー疾患、掻痒を引き起こす炎症性疾患、及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から、特に掻痒を引き起こす炎症性疾患及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から選択される、項目45に記載の方法。
47.前記疾患が、アトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性特発性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から選択され、特に前記疾患がアトピー性皮膚炎である、項目45又は46に記載の方法。
48.疾患、より詳しくはアレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患から、特に掻痒を引き起こすアレルギー疾患、掻痒を引き起こす炎症性疾患、掻痒を引き起こす自己免疫疾患から選択されるヒトの疾患の治療方法であって、
それを必要とする患者に、
1.a)前記項目1~26及び32~35のいずれかに定義されているIL4R-BDと、
b)Fc領域、特にIgG領域、特にIgG4領域を含む第1の抗体と
2.前述の項目1~20及び27~35のいずれかに定義されている、IL31-BDを含む第2の抗体とを、投与する工程を含む、上記方法。
49.前記第1の抗体及び前記第2の抗体の有効用量レベルが、それを必要とする患者の血漿中で同時に到達するように投与が行われる、項目48に記載の方法。
50.前記疾患が、アトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性特発性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から選択され、特に、前記疾患がアトピー性皮膚炎である、項目48又は49に記載の方法。
51.以下を含むキット
1.a)前記項目1~26及び32~35のいずれかに定義されているIL4R-BDと、
b)Fc領域、特にIgG領域、特にIgG4領域を、含む第1の抗体;及び
2.前述の項目1~20及び27~35のいずれかに定義されている、IL31-BDを含む第2の抗体。
52.前記医薬組成物が、アレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患から選択されるヒト疾患の治療薬である、項目40に記載の医薬組成物。
53.前記疾患が、アトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性特発性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から選択され、特に、前記疾患がアトピー性皮膚炎である、項目52に記載の医薬組成物。
1.a)IL-4Rに特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、特に2つの同一のIL4R-BD、及び
b)IL-31に特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL31-BD)、特に2つの同一のIL31-BDを含む多重特異性抗体であって、
免疫グロブリンFc領域、特に機能的Fc領域を含む、上記多重特異性抗体。
2.項目1に記載の多重特異性抗体であって、ここで、
- 前記IL4R-BDのそれぞれは、
配列番号1のHCDR1配列、
配列番号2のHCDR2配列、
配列番号3のHCDR3配列、
配列番号7のLCDR1配列、
配列番号8のLCDR2配列、及び
配列番号9のLCDR3配列を含み;並びに
- 前記IL31-BDのそれぞれは、
配列番号12のHCDR1配列、
配列番号13のHCDR2配列、
配列番号14のHCDR3配列、
配列番号17又は18のLCDR1配列、
配列番号19のLCDR2配列、及び
配列番号20のLCDR3配列を含む、上記多重特異性抗体。
3.前記多重特異性抗体のフォーマットが、(scFv)2-Fc-(scFv)2融合体(ADAPTIR)、DVD-Ig、DART(商標)、及びTRIDENT(商標)から選択される、項目1又は2に記載の多重特異性抗体。
4.IgG領域を含む、項目1又は2に記載の多重特異性抗体。
5.前記多重特異性抗体のフォーマットが、2価二重特異性IgGフォーマット、3価二重特異性IgGフォーマット、及び4価二重特異性IgGフォーマットから選択される、項目4に記載の多重特異性抗体であって、
特に、ここで前記多重特異性抗体のフォーマットが、KiHベースのIgG;DVD-Ig;IgG-scFv融合体、例えばCODV-IgG、モリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))、bsAb(軽鎖のC末端に結合したscFv)、Bs1Ab(軽鎖のN末端に結合したscFv)、Bs2Ab(重鎖のN末端に結合したscFv)、Bs3Ab(重鎖のC末端に結合したscFv)、Ts1Ab(重鎖と軽鎖の両方のN末端に結合したscFv)、及びTs2Ab(重鎖のC末端に結合したdsscFv)から選択され、
より詳しくは、ここで前記多重特異性抗体のフォーマットが、KiHベースのIgG;DVD-Ig;CODV-IgG、及びモリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))から、さらにより詳しくはDVD-Ig及びモリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)、又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))から選択される、上記多重特異性抗体。
6.前記多重特異性抗体のフォーマットがモリソンフォーマットから選択される、項目5に記載の多重特異性抗体。
7.2つのIL4R-BDを含む、項目1~6のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
8.2つのIL31-BDを含む、項目1~7のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
9.a)IL-4Rに特異的に結合する2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、及び
b)IL-31に特異的に結合する2つの結合ドメイン(IL31-BD)を含む、項目1に記載の多重特異性抗体であって、
ここで、前記多重特異性抗体はIgG領域を含み、特にここで、前記多重特異性抗体のフォーマットはモリソンフォーマットから選択され、
及び、ここで
- 前記IL4R-BDのそれぞれは、
配列番号1のHCDR1配列、
配列番号2のHCDR2配列、
配列番号3のHCDR3配列、
配列番号7のLCDR1配列、
配列番号8のLCDR2配列、及び
配列番号9のLCDR3配列を含み、並びに
- 前記IL31-BDのそれぞれは、
配列番号12のHCDR1配列、
配列番号13のHCDR2配列、
配列番号14のHCDR3配列、
配列番号17又は18のLCDR1配列、
配列番号19のLCDR2配列、及び
配列番号20のLCDR3配列を含む、上記多重特異性抗体。
10.IL4Rの拮抗剤として作用する、項目1~9のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
11.IL4RへのIL4及びIL13の結合を遮断する、項目10に記載の多重特異性抗体。
12.インターロイキン31受容体アルファ(IL-31RA)/オンコスタチンM受容体(OSMR)複合体(IL-31RA/OSMR複合体)へのIL-31の結合を遮断する、項目1~11のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
13.pH5.5の20mM酢酸緩衝液中で調製した場合、少なくとも100mg/ml、特に少なくとも120mg/mlの溶解度を有する、項目1~12のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
14.項目1~12のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、pH5.5の20mM酢酸緩衝液中で調製した場合、SEクロマトグラフィーで測定すると、100mg/ml以上、特に100~200mg/ml、特に100~150mg/mlに濃縮することができ、モノマー含有量の損失が2%未満、特に1%未満である、上記多重特異性抗体。
15.項目1~12のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、pH5.5の20mM酢酸緩衝液中で調製された場合、100mg以上、特に100~150mg/mlの範囲の濃度で、少なくとも95%、特に少なくとも97%のモノマー含有量を有する、上記多重特異性抗体。
16.項目1から12に記載の多重特異性抗体であって、前記多重特異性抗体の開始濃度が100mg/mlである場合、特に、前記多重特異性抗体がpH5.5の20mM酢酸緩衝液中で調製される場合、4℃で4週間保存した後、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満である、上記の多重特異性抗体。
17.項目1~16のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、1μg/mlの多重特異性抗体の存在下で、1ng/mlのIL-4及び10ng/mlのIL-31で処理されたBEAS-2B細胞のCCL2分泌量が、未処理のBEAS-2B細胞のCCL2分泌量と比較すると、減少しているか又は1.00~1.50倍、特に1.00~1.4倍、特に1.00~1.30倍、特に1.00~1.20倍だけ増加するのみである、上記多重特異性抗体。
18.免疫グロブリンFc領域が、IgGサブクラス、特にIgGサブクラスであるIgG1及びIgG4、特にIgG4から選択される、項目1~17のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
19.IL4R-BDがFabアーム内に位置し、IL31-BDがモリソンフォーマットのscFv部分に位置する、項目6に記載の多重特異性抗体。
20.多重特異性抗体のフォーマットが、モリソン-L及びモリソン-Hフォーマットから選択され、特にフォーマットがモリソン-Hフォーマットである、項目6及び19のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
21.項目1~20のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、前記IL4R-BDが、
a.表面プラズモン共鳴(SPR)で測定すると、ヒトIL-4Rに、0.1~200pMの1価の解離定数(KD)、特に0.1~100pM、特に0.1~50pMのKDで結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
b.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL4Rと交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、カニクイザルIL-4Rに、1pM~5nM、特に1pM~3nM、特に1pM~2nMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
c.マーモセット(Callithrix jacchus)(Marmoset)IL-4Rと交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、マーモセットIL-4Rに、1pM~5nM、特に1pM~3nM、特に1pM~2nMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
d.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-4誘導性シグナル伝達を、0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~3ng/mlのIC50で、特に0.01~1.5ng/mlのIC50で中和し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
e.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-13誘導性シグナル伝達を、0.01~10ng/mlのIC50で、特に0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~2.5ng/mlのIC50で中和し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
f.競合ELISAで測定すると、ヒトIL-4のヒトIL-4Rへの結合を、0.01~10ng/mlのIC50で、特に0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~2ng/mlのIC50で阻害し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
g.scFvフォーマットである場合、示差走査蛍光測定法(DSF)で測定すると、少なくとも63℃の、特に少なくとも65℃の、特に少なくとも67℃の、特に少なくとも69℃の、特に少なくとも70℃の、特に少なくとも71℃の、特に少なくとも72℃の融解温度(Tm)を有し、特に前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
h.scFvフォーマットである場合、4℃で4週間保存した後、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、モノマー含有量の損失が5%未満であり、及び特に、特に前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、及び/又は
i.scFvフォーマットである場合、5回の凍結融解サイクル後、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、好ましくは2%未満であり、及び特に、前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製される、上記多重特異性抗体。
22.前記IL4R-BDが、VH3又はVH4ドメインフレームワーク配列FR1~FR4を含み、特にVH3ドメインフレームワーク配列FR1~FR4を含む、項目1~21のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
23.前記IL4R-BDが、scFvフォーマットである場合、以下を含む、項目1~22のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
(i)フレームワーク領域FR1、FR2、及びFR3、並びにフレームワークFR4を含むVLドメインであって、前記フレームワーク領域FR1、FR2、及びFR3は、Vκサブタイプ、特にVκ1及びVκ3サブタイプから選択され、特にVκ1サブタイプであり、並びに前記フレームワーク領域FR4は、Vκ FR4及びVλ FR4から選択され、特に、配列番号26~配列番号33から選択されるVλ FR4配列と少なくとも70、80、90パーセントの同一性を有するアミノ酸配列を含むVλ FR4であり、より詳しくは配列番号26~配列番号33から選択されるVλ FR4、特に配列番号26又は配列番号33によるVλ FR4である、上記ドメイン。
24.項目1~23のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、前記IL4R-BDが、
a)配列番号4、5、及び6から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVH配列と、
b)配列番号10及び11から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVL配列とを含む、上記多重特異性抗体。
25.前記IL4R-BDが、
a)配列番号4、5、及び6から選択されるVH配列と、
b)配列番号10及び11から選択されるVL配列とを含む、項目1~24のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
26.前記IL4R-BDが、
a)配列番号4のVH配列と配列番号11のVL配列;又は
b)配列番号5のVH配列と配列番号10のVL配列;又は
c)配列番号6のVH配列と配列番号10のVL配列を含む、項目1~25のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
27.項目1~26のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、前記IL31-BDが:
a.表面プラズモン共鳴(SPR)で測定すると、ヒトIL-31に、5nM以下の1価の解離定数(KD)、特に5pM~5nMの、特に5pM~2nMの、特に5~1000pMの1価の解離定数(KD)で結合し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
b.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL-31と交差反応性であり、SPRで測定すると、カニクイザルIL-31に、5nM以下の1価KD、特に5pM~5nM、特に5pM~2nM、特に5~1000pMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
c.ヒトIL-31誘導性シグナル伝達を、Path Hunter IL-31RA/OSMRbダイマー化アッセイで測定すると、0.1~30ng/mlのIC50、特に0.1~20ng/mlのIC50、特に0.1~10ng/mlのIC50で阻害し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
d.競合ELISAで測定すると、ヒトIL-31のヒトIL-31Rへの結合を、0.1~20ng/mlのIC50、特に0.1~10ng/mlのIC50、特に0.2~6ng/mlのIC50で遮断し、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットでにあり、
e.scFvフォーマットである場合、示差走査蛍光法により測定すると、融解温度(Tm)が少なくとも65℃、好ましくは少なくとも67℃、より好ましくは少なくとも69℃であり、特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
f.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、4℃で少なくとも4週間保存した後、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
g.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、40℃で4週間保存した後のモノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
h.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、3回の凍結融解サイクル後のモノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、及び/又は
i.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、4℃又は40℃で4週間保存した後のタンパク質含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製される、上記多重特異性抗体。
28.前記IL31-BDが、VH3又はVH4ドメインフレームワーク配列FR1~FR4を含み、特にVH3ドメインフレームワーク配列FR1~FR4を含む、項目1~27のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
29.前記IL31-BDが、scFvフォーマットである場合、以下を含む、項目28に記載の多重特異性抗体:
(i)フレームワーク領域FR1、FR2、及びFR3、並びにフレームワークFR4を含むVLドメインであって、前記フレームワーク領域FR1、FR2、及びFR3は、Vκサブタイプ、特にVκ1及びVκ3サブタイプから選択され、特にVκ1サブタイプであり、並びに前記フレームワーク領域FR4は、Vκ FR4及びVλ FR4から選択され、特に、配列番号26~配列番号33から選択されるVλ FR4配列と少なくとも70、80、90パーセントの同一性を有するアミノ酸配列を含むVλ FR4、より詳しくは配列番号26~配列番号33から選択されるVλ FR4、特に配列番号26又は配列番号33によるVλ FR4である、上記ドメイン。
30.前記IL31-BDが以下を含む、項目1~29のいずれか1つに記載の多重特異性抗体:
a)配列番号15及び16から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVH配列;及び
b)配列番号21及び22から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVL配列。
31.前記IL31-BDが以下を含む、項目1~30のいずれか1つに記載の多重特異性抗体:
a)配列番号15及び16から選択されるVH配列、特に配列番号16のVH配列;及び
b)配列番号21及び22から選択されるVL配列、特に配列番号21のVL配列。
32.前記IL4R-BDの少なくとも1つ及び/又は前記IL31-BDの少なくとも1つが、親ウサギ抗体に由来するCDR領域を含む、項目1~31のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
33.少なくとも1つのIL4R-BD及び少なくとも1つのIL31-BDが、それらのそれぞれの抗原に同時に結合することができる、項目1~32のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
34.項目1~33のいずれか1項に記載の多重特異性抗体であって、前記多重特異性抗体が、
a.表面プラズモン共鳴(SPR)で測定すると、1000pM以下の1価の解離定数(KD)、特に1~1000pM、特に1~700pM、特に1~500pMのKDでヒトIL-4Rに結合し、
b.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL4Rと交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、カニクイザルIL-4Rに、50nM未満、特に20nM未満の1価KD、特に1pM~5nM、特に1pM~2nM、特に1~1000pM、特に1~500pMの1価KDで結合し、
c.SPRで測定すると、ヒトIL-31に、5nM未満の1価KDで、特に5pM~5nM、特に5pM~2nM、特に5pM~1000pMの1価KDで結合し、
d.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL-31と交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、カニクイザルIL-31に、特に20nM以下の1価KDで、特に5pM~20nM、特に5pM~10nMで、特に5pM~5nMの1価KDで結合し、
e.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-4誘導性シグナル伝達を、0.2pM~200pMのIC50で、特に0.2pM~100pMのIC50で、特に0.2pM~50pMのIC50で中和し、
f.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-13誘導性シグナル伝達を、0.2pM~200pMのIC50で、特に0.2pM~100pMのIC50で、特に0.2pM~50pMのIC50で中和し、
g.ヒト全血アッセイで測定すると、ヒトIL-4及びヒトIL-13によって誘導される胸腺活性化調節ケモカイン(TARC)分泌を、10pM~2nMのIC50で、特に10pM~1nMのIC50で遮断し、
h.ヒトIL-4Rを発現するHEK293T細胞に、0.01~10nMのEC50で、特に0.01~7nMのEC50で、特に0.01~5nMのEC50で結合し、
i.カニクイザルIL-4Rを発現するHEK293T細胞に、0.01~10nMのEC50、特に0.01~7nMのEC50で、特に0.01~5nMのEC50で結合し、
j.Path Hunter IL-31RA/OSMRbダイマー化アッセイで測定すると、ヒトIL-31誘導性シグナル伝達を、5pM~2nMのIC50で、特に5pM~1nMのIC50で、特に5~700pMのIC50で遮断し、
k.Path Hunter IL-31RA/OSMRbダイマー化アッセイで測定すると、カニクイザルIL-31誘導性シグナル伝達を、0.05~20nMのIC50で、特に0.05~10nMのIC50で、特に0.05~5nMのIC50で遮断し、
l.示差走査蛍光法により測定される、少なくとも60℃の、好ましくは少なくとも63℃の、より好ましくは少なくとも66℃の融解温度(Tm)を有し、特に、前記多重特異性抗体はpH7.0の20mM MES緩衝液中で調製され、及び/又は、
m.4週間保存した後、前記多重特異性抗体の開始濃度が100mg/mlである場合、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に前記多重特異性抗体は、pH5.5の20mM酢酸緩衝液中で調製される。
35.以下の重鎖(HC)配列及び軽鎖(LC)配列を有するモリソン抗体から選択される、項目1~34のいずれか1つに記載の多重特異性抗体:
- 配列番号38のHC配列及び配列番号37のLC配列、
- 配列番号40のHC配列及び配列番号39のLC配列、
- 配列番号42のHC配列及び配列番号41のLC配列、
- 配列番号44のHC配列及び配列番号43のLC配列、
- 配列番号46のHC配列及び配列番号45のLC配列、
- 配列番号48のHC配列及び配列番号47のLC配列、及び
- 配列番号50のHC配列及び配列番号49のLC配列。
36.項目1~35のいずれか1つの多重特異性抗体をコードする1つの核酸又は2つの核酸。
37.項目36の核酸又は2つの核酸を含む1つのベクター又は2つのベクター。
38.項目37のベクター又は2つのベクターを含む1つの宿主細胞又は複数の宿主細胞。
39.項目1~35のいずれか1つの多重特異性抗体を産生する方法であって、
(i)項目36の核酸もしくは2つの核酸、又は項目37のベクターもしくは2つのベクターを提供し、前記核酸もしくは複数の核酸又は前記ベクターもしくは複数のベクターを発現させ、及び発現系から前記多重特異性抗体を収集すること、又は(ii)項目38に記載の宿主細胞を提供し、前記宿主細胞もしくは複数の宿主細胞を培養し、及び細胞培養物から前記多重特異性抗体を収集することを含む、上記方法。
40.項目1~35のいずれか1つに記載の多重特異性抗体と医薬的に許容し得る担体とを含む医薬組成物。
41.医薬として使用するための、項目1~35のいずれか1つに記載の多重特異性抗体。
42.疾患、特にヒト疾患、より詳細にはアレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患、特に炎症性疾患及び自己免疫疾患から選択されるヒト疾患の治療に使用するための、項目1~35のいずれか1つの多重特異性抗体。
43.項目42に記載の疾患の治療に使用するための項目1~35のいずれか1つに記載の多重特異性抗体であって、ここで前記疾患が、掻痒を引き起こすアレルギー疾患、掻痒を引き起こす炎症性疾患、及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から、特に掻痒を引き起こす炎症性疾患及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から選択される、上記多重特異性抗体。
44.前記疾患が、アトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性特発性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から選択され、特に前記疾患がアトピー性皮膚炎である、項目42又は43に記載の多重特異性抗体。
45.疾患、特にヒトの疾患、より詳しくはアレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患から、特に炎症性疾患及び自己免疫疾患から選択されるヒトの疾患の治療方法であって、項目1~35のいずれか1つに記載の多重特異性抗体を、それを必要とする患者に投与する工程を含む上記方法。
46.前記疾患が、掻痒を引き起こすアレルギー疾患、掻痒を引き起こす炎症性疾患、及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から、特に掻痒を引き起こす炎症性疾患及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から選択される、項目45に記載の方法。
47.前記疾患が、アトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性特発性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から選択され、特に前記疾患がアトピー性皮膚炎である、項目45又は46に記載の方法。
48.疾患、より詳しくはアレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患から、特に掻痒を引き起こすアレルギー疾患、掻痒を引き起こす炎症性疾患、掻痒を引き起こす自己免疫疾患から選択されるヒトの疾患の治療方法であって、
それを必要とする患者に、
1.a)前記項目1~26及び32~35のいずれかに定義されているIL4R-BDと、
b)Fc領域、特にIgG領域、特にIgG4領域を含む第1の抗体と
2.前述の項目1~20及び27~35のいずれかに定義されている、IL31-BDを含む第2の抗体とを、投与する工程を含む、上記方法。
49.前記第1の抗体及び前記第2の抗体の有効用量レベルが、それを必要とする患者の血漿中で同時に到達するように投与が行われる、項目48に記載の方法。
50.前記疾患が、アトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性特発性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から選択され、特に、前記疾患がアトピー性皮膚炎である、項目48又は49に記載の方法。
51.以下を含むキット
1.a)前記項目1~26及び32~35のいずれかに定義されているIL4R-BDと、
b)Fc領域、特にIgG領域、特にIgG4領域を、含む第1の抗体;及び
2.前述の項目1~20及び27~35のいずれかに定義されている、IL31-BDを含む第2の抗体。
52.前記医薬組成物が、アレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患から選択されるヒト疾患の治療薬である、項目40に記載の医薬組成物。
53.前記疾患が、アトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性特発性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から選択され、特に、前記疾患がアトピー性皮膚炎である、項目52に記載の医薬組成物。
発明の詳細な説明
既知の治療用抗IL-4R抗体は、多くの場合、患者における有効性が欠如しており、応答が低~中程度であるという問題がある。これらはまた、特に皮膚関連の炎症性疾患や自己免疫疾患によく見られる症状であるかゆみにも直接は対処していない。従って、医療分野では、アレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患、特に中等度から重度のアトピー性皮膚炎などの掻痒症を引き起こす炎症性疾患及び自己免疫疾患に対して、より高い有効性を有し、同時に疾患に関連したかゆみを強力に軽減することができる改良された抗IL-4R抗体ベースの治療薬が必要とされている。
既知の治療用抗IL-4R抗体は、多くの場合、患者における有効性が欠如しており、応答が低~中程度であるという問題がある。これらはまた、特に皮膚関連の炎症性疾患や自己免疫疾患によく見られる症状であるかゆみにも直接は対処していない。従って、医療分野では、アレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患、特に中等度から重度のアトピー性皮膚炎などの掻痒症を引き起こす炎症性疾患及び自己免疫疾患に対して、より高い有効性を有し、同時に疾患に関連したかゆみを強力に軽減することができる改良された抗IL-4R抗体ベースの治療薬が必要とされている。
本発明は、IL-4Rに特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、及びIL-31に特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL31-BD)を含む多重特異性抗体を提供し、ここで、前記多重特異性抗体は免疫グロブリンFc領域を含む。本発明の多重特異性抗体は、IL-4/IL-13誘導性シグナル伝達及びIL-31誘導性シグナル伝達を非常に効率的な方法で同時に遮断することができる。
本発明者らは、免疫グロブリンFc領域が、生細胞上のIL-4Rへの本発明の多重特異性抗体の結合を増強する追加のFcγR相互作用を提供し、それによってIL-4R媒介シグナル伝達を遮断するそれらの効力を高めると考えている。ヒトPBMCアッセイにおけるさまざまな抗体フォーマットの分析により、Fc領域とFcガンマ受容体II型(FcγRII)との相互作用が、観察された効力の増加にとって特に重要であると考えられることがさらに示されている。従って、本発明の文脈において、「機能的Fc領域」という用語は、その天然の機能の範囲内でFcγR、特にFcγRIIと相互作用することができるFc領域を指す。
本発明者らの最良の知識によれば、IL-4Rシグナル伝達経路とIL-31シグナル伝達経路の両方を同時に遮断することは、先行技術においてまだ報告されておらず、ましてや単一の分子による前記経路の高効率な同時遮断については言うまでもない。
インターロイキン31(IL-31)は、病原体に対する細胞性免疫の誘発に役立つ炎症性サイトカインである。IL-31はTh2細胞によって優先的に産生される。IL-31は、免疫細胞及び上皮細胞で発現される、インターロイキン31受容体α(IL-31RA又はIL31RA)とオンコスタチンM受容体β(OSMRβ)を含むヘテロダイマー受容体複合体(IL-31R又はIL31R)を介してシグナルを送る。IL-31がこの受容体複合体に結合すると、JAK/STATシグナル伝達経路及びPI3K/AKTシグナル伝達経路が活性化され、さらにさまざまなMAPK経路(ERK、p38、及びJNK)も活性化される。
IL-31はさまざまな慢性炎症性疾患に関与している。例えば、マウスにおけるIL-31の過剰発現は皮膚炎様症状を引き起こすことがわかっている。Dillon, et al, Nature Immunol. 5:752-760, (2004)を参照。さらに、ADなどの多くの慢性炎症性疾患では、IL-31が患者の皮膚内の神経線維の活性化を媒介し、その結果、攻撃的なかゆみ表現型を生じさせ、患者が掻くとこれらの疾患の症状が悪化する。例えば、Oetjen et al., Cell, 171: 217-228 (2017)を参照。ひっかき傷は皮膚バリアの破壊を引き起こし、微生物病原体の皮膚への侵入を引き起こし、その部位での炎症をさらに促進する可能性がある。
また、IL-31は、アレルギー性喘息、アレルギー性鼻炎、炎症性腸疾患、悪性腫瘍、及び骨粗鬆症に関与していることがわかっている。Bagci et al., J Allergy Clin Immunol, 141(3):858-866 (2018)を参照。
例えば抗IL-31RA抗体ネモリズマブなどの抗IL-31RA抗体によるIL-31/IL-31RAシグナル伝達の遮断は、ADに罹患している患者のかゆみを軽減するのに効果的であることが臨床的に証明されている。Ruzicka et al., N Engl J Med, 376:2092-2093 (2017)を参照。
さらに、IL-31中和抗体BMS-981164は、慢性掻痒性皮膚症状の治療に効果的な標的療法を提供するために開発された。Lewis et al, J Eur Acad of Dermatol Venereol, 31(1):142-150 (2017)を参照。
細胞表面上の2つの異なるタイプの受容体を標的とする場合に起こり得る細胞間の架橋の可能性を回避するために、IL-4Rを標的とすること(第1の特異性)以外に、細胞結合IL-31RAではなくIL-31を標的とすること(第2の特異性)が決定された。
上述したように、本発明の多重特異性抗体は、非常に効率的な方法で、IL-4/IL-13誘導性シグナル伝達及びIL-31誘導性シグナル伝達を同時に遮断することができる。例えば、本発明の多重特異性抗体の2つの代表例であるPRO2198及びPRO2199は、1μg/mlの濃度で、IL-4R媒介性及びIL-31媒介性を組み合わせたBEAS-2B細胞のCCL2分泌を減少させることができる。BEAS-2B細胞は、1ng/ml IL-4及び10ng/ml IL-31で、抗IL-4R抗体デュピルマブと抗IL-31抗体BMS-981164の等量の1:1混合物と比較して、少なくとも同程度に処理されている(図1B)。
ケモカイン(C-Cモチーフ)リガンド2(CCL2)は、単球走化性タンパク質1(MCP1)及び小型誘導性サイトカインA2とも呼ばれ、CCケモカインファミリーに属する小型サイトカインである。CCL2は、組織損傷又は感染によって生じた炎症部位に、単球、メモリーT細胞、及び樹状細胞を動員する。CCL2は、乾癬、関節リウマチ、アテローム性動脈硬化症などの単球浸潤を特徴とするいくつかの疾患の発症に関与していると考えられている(Xia et al, Expert Opinion on Therapeutic Patents., 2009, 19 (3): 295-303)。
本発明の多重特異性抗体のいくつか、例えばPRO2198は、前記BEAS-2B細胞のIL-4RとIL-31との組合わせが媒介するCCL2分泌を、デュピルマブ及びBMS981164のそのような1:1混合物の等量よりも強力に、ほぼ未処理のBEAS-2B細胞のレベルまで減少させることができる(図1B)。
本明細書で使用される「BEAS-2B細胞」又は「BEAS-2B」という用語は、ヒト気管支上皮由来の不死化非腫瘍性上皮細胞株の細胞を指す。この細胞株は、アデノウイルス12-SV40ハイブリッドウイルスによるトランスフェクション及びその後の連続的細胞継代による不死化を介して樹立された。Reddel et al., Cancer Res., 48(7):1904-1909 (1988) を参照。BEAS-2B細胞は、肺関連疾患の細胞及び分子機構の研究や、肺関連毒性研究のインビトロ細胞モデルとして広く使用されている。
さらに、本発明の抗IL-4R×IL-31多重特異性抗体は、非常に有利な生物物理学的特性、特に100mg/mlをはるかに超える抗体濃度で優れた調製及び保存安定性を示す。例えば、本発明の代表的な多重特異性抗体であるPRO2198のタンパク質含有量並びにモノマー含有量の損失は、20mM酢酸緩衝液(pH5.5)中で100mg/mlを超える濃度で4℃で4ヶ月保存した場合、1%未満である。
従って、本発明の多重特異性抗体は、従来の治療法に比べて明確な治療上の利点を提供する。
他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が関係する当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。
「含む(comprising)」及び「含む(including)」という用語は、本明細書では、他に明記されない限り、無制限かつ非限定的な意味で使用される。従って、このような後者の実施態様に関して、用語「含む」は、より狭い用語「からなる」を含む。
本発明の説明の文脈(特に特許請求の範囲の文脈)における「a」、「an」、「the」という用語、及び同様の言及は、本明細書で別段の指示がない限り、又は文脈と明らかに矛盾していない限り、単数形と複数形の両方を包含するものと解釈されるべきである。例えば、「細胞」という用語は、複数の細胞を含み、それらの混合物も含む。化合物、塩などに複数形が使用される場合、これは単一の化合物、塩なども意味するものとみなされる。
1つの態様において、本発明は、以下を含む多重特異性抗体に関する:
a)IL-4Rに特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、及び
b)IL-31に特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL31-BD)、
ここで、多重特異性抗体は免疫グロブリンFc領域を含む。
a)IL-4Rに特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、及び
b)IL-31に特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL31-BD)、
ここで、多重特異性抗体は免疫グロブリンFc領域を含む。
本明細書で使用される「抗体」などの用語は、抗体全体又はその1本鎖;及び任意の抗原結合断片(すなわち「抗原結合部分」)又はその単鎖;及び抗体CDR、VH領域、又はVL領域を含む分子(特に限定されるものではないが、多重特異性抗体を含む)を含む。天然に存在する「全抗体」は、ジスルフィド結合によって相互接続された少なくとも2本の重(H)鎖と2本の軽(L)鎖とを含む糖タンパク質である。各重鎖は、重鎖可変領域(本明細書ではVHと略す)及び重鎖定常領域から構成される。重鎖定常領域は、CH1、CH2、CH3の3つのドメインで構成されている。各軽鎖は、軽鎖可変領域(本明細書ではVLと略す)及び軽鎖定常領域から構成される。軽鎖定常領域は1つのドメインCLで構成されている。VH及びVL領域はさらに、フレームワーク領域(FR)と呼ばれるより保存された領域に隣接した相補性決定領域(CDR)と呼ばれる超可変性の領域に細分化できる。各VH及びVLは、アミノ末端からカルボキシ末端に向かってFR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順序で配置された3つのCDRと4つのFRで構成されている。重鎖及び軽鎖の可変領域には、抗原と相互作用する結合ドメインが含まれている。抗体の定常領域は、免疫系の様々な細胞(例えばエフェクター細胞)及び古典的補体系の第1成分(C1q)を含む宿主の組織又は因子への免疫グロブリンの結合を媒介することができる。
本明細書中で使用される「免疫グロブリンFc領域」又は「Fc領域」という用語は、免疫グロブリン重鎖のC末端領域、すなわち重鎖定常領域のCH2及びCH3ドメインを定義するために使用される。「Fc領域」という用語は、天然配列Fc領域及びバリアントFc領域、すなわち、特定の所望の特性を示すように工学操作されたFc領域、例えば改変されたFc受容体結合機能及び/又は低減又は抑制されたFabアーム交換などを含む。このような工学操作されたFc領域の例は、ノブイントゥホール(KiH)技術である(例えば、Ridgway et al., Protein Eng. 9:617-21 (1996) and Spiess et al., J Biol Chem. 288(37):26583-93 (2013)Ridgway et al., Protein Eng. 9:617-21 (1996) and Spiess et al., J Biol Chem. 288(37):26583-93 (2013)を参照)。天然配列Fc領域は、ヒトIgG1、IgG2(IgG2A、IgG2B)、IgG3、及びIgG4を含む。「Fc受容体」又は「FcR」は、抗体のFc領域に結合する受容体を表す。特に、FcRは天然配列のヒトFcRであり、これはIgG抗体(ガンマ受容体)に結合し、FcγRI、FcγRII、及びFcγRIIIサブクラスの受容体(これらの受容体のアレルバリアント及び選択的スプライス形態を含む)、FcγRIIA(「活性化受容体」)及びFcγRIIB(「阻害性受容体」)を含むFcγRII受容体を含み、これらは、主にその細胞質ドメインが異なる類似のアミノ酸配列を有する。活性化受容体FcγRIIAは、その細胞質ドメインに免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフ(ITAM)を含む。阻害性受容体FcγRIIBは、その細胞質ドメインに免疫受容体チロシンベースの阻害モチーフ(ITIM)を含む(M. Daeron, Annu. Rev. Immunol. 5:203-234 (1997)を参照)。FcRは、Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol. 9: 457-92 (1991); Capet et al, Immunomethods 4: 25-34 (1994); and de Haas et al, J. Lab. Clin. Med. 126: 330-41 (1995)で概説されている。将来同定されるものを含む他のFcRは、本明細書における「FcR」という用語に包含される。「Fc受容体」又は「FcR」という用語には、胎児への母親のIgGの輸送を担う新生児受容体FcRnも含まれる。Guyer et al., J. Immunol. 117: 587 (1976) and Kim et al., J. Immunol. 24: 249 (1994).FcRnへの結合を測定する方法は公知である(例えば、Ghetie and Ward, Immunol. Today 18: (12): 592-8 (1997); Ghetie et al., Nature Biotechnology 15 (7): 637-40 (1997); Hinton et al., J. Biol. Chem. TJI (8): 6213-6 (2004); 国際公開第2004/92219 号(Hinton et al))。インビボでのFcRnへの結合及びヒトFcRn高親和性結合ポリペプチドの血清半減期は、例えばトランスジェニックマウス、又はヒトFcRnを発現するトランスフェクトされたヒト細胞株、又はバリアントFc領域を有するポリペプチドが投与される霊長類でアッセイすることができる。国際公開第2004/42072号(Presta)は、FcRへの結合を改善又は減少させる抗体バリアントを記載している。例えば、Shields et al., J. Biol. Chem. 9(2): 6591-6604 (2001) 参照。
特定の実施態様において、本発明の多重特異性抗体に含まれる免疫グロブリンFc領域は、IgGサブクラスのFc領域から、特にIgGサブクラスであるIgG1及びIgG4のFc領域から、特にIgG4のFc領域から選択される。
特定の実施態様において、本発明の多重特異性抗体はIgG領域を含む。
本明細書で使用される「IgG領域」という用語は、免疫グロブリンGの重鎖及び軽鎖、すなわち上記で定義したFc領域、並びにVL、VH、CL、及びCH1ドメインからなるFab領域を指す。「IgG領域」という用語は、天然配列IgG領域、例えばヒトIgG1、IgG2(IgG2A、IgG2B)、IgG3、及びIgG4、並びに、例えばFc領域について上記で定義した特性などの特定の所望の特性を示す工学作成されたIgG領域を含む。本明細書で使用される「機能的IgG領域」という用語は、機能的Fc領域を含むIgG領域を指す。
特定の実施態様において、本発明の多重特異性抗体はIgG領域を含み、ここで、前記IgG領域はIgGサブクラスであるIgG1及びIgG4から、特にIgG4から選択される。
本明細書で使用される抗体の「結合ドメイン」、「その抗原結合断片」、「抗原結合部分」などの用語は、特定の抗原(例えば、IL4R、IL-31)に対して特異的に結合する能力を保持するインタクト抗体の1つ又はそれ以上の断片を指す。抗体の抗原結合機能は、インタクト抗体の断片によって行われる。具体的には、本発明の多重特異性抗体の場合、本明細書で使用される「結合ドメイン」、「その抗原結合断片」、「抗原結合部分」などの用語は、Fab断片、すなわちVL、VH、CL、及びCH1ドメインからなる1価の断片;F(ab)2断片、すなわちヒンジ領域でジスルフィド架橋によって連結された2つのFab断片を含む2価断片;抗体の単一アームのVLドメインとVHドメインからなるFv断片;ジスルフィド安定化Fv断片(dsFv);及び1本鎖Fv断片(scFV)を指す。好ましくは、本発明の抗体の結合ドメインは、互いに独立して、Fab断片、Fv断片、dsFv断片、及び単鎖Fv断片(scFv)から選択される。特定の実施態様において、本発明の抗体の結合ドメインは、互いに独立して、Fab断片及び単鎖Fv断片(scFv)から選択される。他の特定の実施態様において、scFv断片のVLドメイン及びVHドメインは、ドメイン間ジスルフィド結合によって安定化され、特に、前記VHドメインは、位置51(AHo番号付け)に単一のシステイン残基を含み、及び前記VLドメインは、位置141(AHo番号付け)に単一のシステイン残基を含む。
「相補性決定領域」(「CDR」)という用語は、Kabat et al. (1991), “Sequences of Proteins of Immunological Interest,” 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (“Kabat” 番号付けスキーム); Al-Lazikani et al., (1997) JMB 273, 927-948 (“Chothia” 番号付けスキーム); ImMunoGenTics (IMGT) 番号付け (Lefranc, M.-P., The Immunologist, 7, 132-136 (1999); Lefranc, M.-P. et al., Dev. Comp. Immunol., 27, 55-77 (2003)) (“IMGT” 番号付けスキーム);及びHonegger & Pluckthun, J. Mol. Biol. 309 (2001) 657-670 (“AHo” 番号付け)によって記載されたスキームを含む多くの周知のスキームのいずれかを使用して決定される境界を有するアミノ酸配列を指す。例えば、古典的なフォーマットの場合、Kabatでは、重鎖可変ドメイン(VH)のCDRアミノ酸残基は、31~35(HCDR1)、50~65(HCDR2)、及び95~102(HCDR3)と番号付けされ、軽鎖可変ドメイン(VL)のCDRアミノ酸残基は、24~34(LCDR1)、50~56(LCDR2)、及び89~97(LCDR3)と番号付けされている。Chothiaでは、VHのCDRアミノ酸は、26~32(HCDR1)、52~56(HCDR2)、及び95~102(HCDR3)と番号付けされ、VLのアミノ酸残基は24~34(LCDR1)、50~56(LCDR2)、及び89~97(LCDR3)と番号付けされている。KabatとChothiaの両方のCDR定義を組み合わせると、CDRは、ヒトVHのアミノ酸残基26~35(HCDR1)、50~65(HCDR2)、及び95~102(HCDR3)と、ヒトVLのアミノ酸残基24~34(LCDR1)、50~56(LCDR2)、及び89~97(LCDR3)で構成される。IMGTでは、VHのCDRアミノ酸残基は、約26~35(HCDR1)、51~57(HCDR2)、及び93~102(HCDR3)と番号付けされ、VLのCDRアミノ酸残基は、約27~32(LCDR1)、50~52(LCDR2)、及び89~97(LCDR3)(「Kabat」に基づく番号付け)と番号付けされている。IMGTでは、抗体のCDRは、プログラム IMGT/DomainGapAlign を使用してを決定することができる。
本発明の文脈では、他に明記されない限り、Honegger&Pluckthunによって提案された番号付けシステム(「AHo」)が使用される(Honegger & Pluckthun, J. Mol. Biol. 309 (2001) 657-670)。特に、以下の残基は、AHo番号付けスキームに従ってCDRとして定義される:LCDR1(CDR-L1とも呼ばれる):L24~L42;LCDR2(CDR-L2とも呼ばれる):L58~L72;LCDR3(CDR-L3とも呼ばれる):L107~L138;HCDR1(CDR-H1とも呼ばれる):H27~H42;HCDR2(CDR-H2とも呼ばれる):H57~H76;HCDR3(CDR-H3とも呼ばれる):H108~H138。明確にするために、Honegger & Pluckthunによる番号付けシステムでは、異なるVHサブファミリーとVLサブファミリーの両方、特にCDRにある天然に存在する抗体に見られる長さの多様性が考慮されており、配列中のギャップが提供されている。従って、特定の抗体可変ドメインでは、通常1位~149位までの必ずしもすべてがアミノ酸残基によって占められるわけではない。
本明細書で使用される「結合特異性」という用語は、個々の抗体が1つの抗原決定基と反応するが、異なる抗原決定基とは反応しない能力を指す。本明細書で使用される「に特異的に結合する」又は「に特異的である」という用語は、標的と抗体との結合などの測定可能でかつ再現可能な相互作用を指し、これは、生体分子を含む分子の不均一な集団の存在下での標的の存在を決定するものである。例えば、標的(エピトープであり得る)に特異的に結合する抗体は、他の標的に結合するよりも高い親和性、結合力で、より容易に、及び/又はより長い持続時間で、この標的に結合する抗体である。最も一般的なフォーマットでは(定義された参照が言及されていない場合)、「特異的結合」とは、例えば当技術分野で公知の特異性アッセイ方法に従って測定される、目的の標的と無関係の分子とを区別する抗体の能力を指す。このような方法には、特に限定されるものではないが、ウェスタンブロット、ELISA、RIA、ECL、IRMA、SPR(表面プラズモン共鳴)試験、及びペプチドスキャンが含まれる。例えば、標準的なELISAアッセイを実施することができる。スコア付けは、標準的な発色(例えば、西洋わさびペルオキシダーゼを用いた2次抗体、及び過酸化水素を用いたテトラメチルベンジジン)によって実施することができる。特定のウェル内の反応は、例えば450nmでの光学密度によってスコア化される。典型的なバックグラウンド(=陰性反応)は約0.1ODである。典型的な陽性反応は約1ODである。これは、正のスコアと負のスコアの比率が10倍以上になる可能性があることを意味する。さらなる例では、バックグラウンドとシグナルとの少なくとも10倍、特に少なくとも100倍の差が特異的結合を示すSPRアッセイを実施することができる。通常、結合特異性の決定は、単一の参照分子ではなく、粉乳、トランスフェリンなどの約3~5個の無関係な分子のセットを使用して実施される。
適切には、本発明の抗体は単離された抗体である。本明細書で使用される「単離された抗体」という用語は、異なる抗原特異性を有する他の抗体を実質的に含まない抗体を指す(例えば、IL-4R及びIL-31に特異的に結合する単離抗体は、IL-4R及びIL-31以外の抗原に特異的に結合する抗体を実質的に含まない)。さらに、単離された抗体は、他の細胞物質及び/又は化学物質を実質的に含まない可能性がある。
適切には、本発明の抗体はモノクローナル抗体である。本明細書で使用される「モノクローナル抗体」という用語は、実質的に同一のアミノ酸配列を有する抗体、又は同じ遺伝子源に由来する抗体を指す。モノクローナル抗体は、特定のエピトープに対する結合特異性及び親和性、又は特定のエピトープに対する結合特異性及び親和性を示す。
本発明の抗体には、特に限定されるものではないが、キメラ抗体、ヒト抗体、及びヒト化抗体が含まれる。
本明細書で使用される「キメラ抗体」(又はその抗原結合断片)という用語は、(a)抗原結合部位(可変領域)が異なるか又は改変されたクラス、エフェクター機能、及び/又は種の定常領域に連結されるように、定常領域又はその一部が改変、置換、又は交換されており、又は(b)可変領域又はその一部が、異なる又は改変された抗原特異性を有する可変領域で改変、置換、又は交換されている、抗体分子(又はその抗原結合断片)を指す。例えばマウス抗体は、その定常領域をヒト免疫グロブリンの定常領域で置き換えることによって修飾することができる。ヒト定常領域による置換のために、キメラ抗体は、抗原を認識する特異性を保持することができる一方、元のマウス抗体と比較してヒトにおける抗原性が低下している。
本明細書で使用される「ヒト化」抗体(又はその抗原結合断片)という用語は、非ヒト抗体の反応性を保持するが、ヒトにおける免疫原性が低い抗体(又はその抗原結合断片)を指す。これは、例えば非ヒトCDR領域を保持し、抗体の残りの部分をヒト対応物(すなわち、定常領域、並びに可変領域のフレームワーク部分)で置き換えることによって達成できる。さらなるフレームワーク領域の修飾は、ヒトフレームワーク配列内で、並びに別の哺乳動物種の生殖系列に由来するCDR配列内で行うことができる。本発明のヒト化抗体は、ヒト配列によってコードされないアミノ酸残基(例えば、インビトロでのランダムもしくは部位特異的突然変異誘発によって、又はインビボでの体細胞突然変異によって導入された突然変異、あるいは安定性もしくは製造を促進するための保存的置換によって導入された突然変異)を含み得る。例えば、Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81:6851-6855, 1984; Morrison and Oi, Adv. Immunol., 44:65-92, 1988; Verhoeyen et al., Science, 239: 1534-1536, 1988; Padlan, Molec. Immun., 28:489-498, 1991; 及び Padlan, Molec. Immun., 31: 169-217, 1994を参照。人間工学技術の他の例としては、特に限定されるものではないが、米国特許第5,766,886号に開示されているXoma技術が挙げられる。
本明細書で使用される「組換えヒト化抗体」という用語は、組換え手段によって調製、発現、作製、又は単離されたすべてのヒト抗体、例えば、ヒト化抗体を発現するように形質転換された宿主細胞から単離された抗体、例えばトランスフェクトーマ(transfectoma)から単離された抗体、及びヒト免疫グロブリン遺伝子、配列のすべて又は一部を他のDNA配列にスプライシングすることを含むその他の手段によって調製、発現、作成、又は単離された抗体を含む。
好ましくは、本発明の多重特異性抗体はヒト化されている。より好ましくは、本発明の多重特異性抗体はヒト化されており、ウサギ由来のCDRを含む。
本明細書で使用される「多重特異性抗体」という用語は、少なくとも2つ又はそれ以上の異なる標的(例えばIL-4RとIL-31)上の2つ又はそれ以上の異なるエピトープに結合する抗体を指す。好ましくは、本発明の多重特異性抗体は二重特異性である。本明細書で使用される「二重特異性抗体」という用語は、2つの異なる標的(例えば、IL-4RとIL-31)上の少なくとも2つの異なるエピトープに結合する抗体を指す。
「エピトープ」という用語は、抗体に特異的に結合できるタンパク質決定基を意味する。エピトープは通常、アミノ酸や糖側鎖などの分子の化学的に活性な表面グループで構成され、通常、特定の3次元構造特性並びに特定の電荷特性を有する。「立体構造」エピトープと「線状」エピトープは、変性溶媒の存在下では前者への結合は失われるが、後者への結合は失われないという点で区別される。
本明細書で使用される「立体構造エピトープ」という用語は、ポリペプチド鎖が折りたたまれて天然タンパク質を形成するときに、表面で集合する抗原のアミノ酸残基を指す。
「線状エピトープ」という用語は、タンパク質と相互作用分子(抗体など)とのすべての相互作用点がタンパク質の1次アミノ酸配列に沿って直線的に(連続的に)存在するエピトープを指す。
本明細書で使用される「認識する」という用語は、その立体構造エピトープを見つけてそれと相互作用する(例えば、結合する)抗体抗原結合断片を指す。
本明細書で使用される「結合力」という用語は、抗体-抗原複合体の全体的な安定性又は強度の有益な尺度を指す。それは3つの主要な要因(抗体エピトープ親和性、抗原と抗体の両方の価数、及び相互作用する部分の構造的配置)によって制御される。最終的に、これらの要因は、抗体の特異性、すなわち特定の抗体が正確な抗原エピトープに結合する可能性を定義する。
適切には、本発明の多重特異性抗体は、1つ又は2つのIL4R-BDを含む。特に、本発明の多重特異性抗体は2つのIL4R-BDを含む。
「IL-4R」という用語は、特にUniProt ID番号P24394を有するヒトIL-4Rを指す。適切には本発明のIL4R-BDはIL-4R、特にヒトIL-4Rを標的とする。特に本発明の多重特異性抗体は、ヒト及びカニクイザル(Macaca fascicularis)IL-4Rを標的とする1つ又は2つのIL4R-BDを含む。より詳しくは、本発明の多重特異性抗体は、ヒト、カニクイザル(Macaca fascicularis)、及びマーモセット(Callithrix jacchus)IL-4Rを標的とする1つ又は2つのIL4R-BDを含む。
適切にはIL4R-BDは、以下のパラメータのうちの1つ又はそれ以上によって特徴付けられる:
a.表面プラズモン共鳴(SPR)で測定すると、ヒトIL-4Rに、0.1~200pM、特に0.1~100pM、特に0.1~50pMのKDの1価の解離定数(KD)で結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
b.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL4Rと交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、カニクイザルIL-4Rに、1pM~5nM、特に1pM~3nM、特に1pM~2nMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
c.マーモセット(Callithrix jacchus)(Marmoset)IL-4Rと交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、マーモセットIL-4Rに、1pM~5nM、特に1pM~3nM、特に1pM~2nMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
d.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-4誘導性シグナル伝達を、0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~3ng/mlのIC50で、特に0.01~1.5ng/mlのIC50で中和し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
e.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-13誘導性シグナル伝達を、0.01~10ng/mlのIC50で、特に0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~2.5ng/mlのIC50で中和し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
f.競合ELISAで測定すると、ヒトIL-4のヒトIL-4Rへの結合を、0.01~10ng/mlのIC50で、特に0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~2ng/mlのIC50で阻害し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットである。
a.表面プラズモン共鳴(SPR)で測定すると、ヒトIL-4Rに、0.1~200pM、特に0.1~100pM、特に0.1~50pMのKDの1価の解離定数(KD)で結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
b.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL4Rと交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、カニクイザルIL-4Rに、1pM~5nM、特に1pM~3nM、特に1pM~2nMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
c.マーモセット(Callithrix jacchus)(Marmoset)IL-4Rと交差反応性であり、特に、SPRで測定すると、マーモセットIL-4Rに、1pM~5nM、特に1pM~3nM、特に1pM~2nMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
d.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-4誘導性シグナル伝達を、0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~3ng/mlのIC50で、特に0.01~1.5ng/mlのIC50で中和し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
e.HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイで測定すると、ヒトIL-13誘導性シグナル伝達を、0.01~10ng/mlのIC50で、特に0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~2.5ng/mlのIC50で中和し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットであり、
f.競合ELISAで測定すると、ヒトIL-4のヒトIL-4Rへの結合を、0.01~10ng/mlのIC50で、特に0.01~5ng/mlのIC50で、特に0.01~2ng/mlのIC50で阻害し、ここで前記IL4R-BDはscFvフォーマットである。
本明細書で使用される「HEK-Blue細胞」又は「HEK-Blue」という用語は、NF-κB転写因子によって誘導されるプロモーターの制御下で、最適化された分泌型胎児性アルカリホスファターゼ(SEAP)レポーター遺伝子でトランスフェクトされかつ安定して発現される、市販のヒト胎児性腎細胞を指す。培地中に放出されたSEAPタンパク質のレベルは、通常、NF-κB活性化の尺度として使用される。
本明細書で使用される「親和性」という用語は、単一の抗原性部位における抗体と抗原との相互作用の強さを指す。各抗原性部位内では、抗体「アーム」の可変領域が、弱い非共有結合力を介して多くの部位で抗原と相互作用する。相互作用が多ければ多いほど、親和性は強くなる。
「結合親和性」は、一般に分子(例えば、抗体)の単一結合部位とその結合パートナー(例えば、抗原、又はより詳しくは抗原上のエピトープ又は抗原)との非共有結合性相互作用の総和の強さを指す。他に明記されない限り、本明細書で使用される「結合親和性」、「に結合する(bind to)」、「に結合する(binds to)」、又は「に結合する(binding to)」は、結合対のメンバー(例えば、抗体断片と抗原)間の1:1相互作用を反映する固有の結合親和性を指す。分子XのパートナーYに対する親和性は、一般に解離定数(KD)で表すことができる。親和性は、本明細書に記載される方法を含む当技術分野で公知の一般的な方法によって測定することができる。低親和性抗体は一般に抗原との結合が遅く、容易に解離する傾向があるのに対し、高親和性抗体は一般に抗原とより速く結合し、結合状態が長く続く傾向がある。結合親和性を測定する様々な方法が当技術分野で知られており、そのいずれも本発明の目的に使用することができる。結合親和性、すなわち結合強度を測定するための具体的な例示的な実施態様を以下に記載する。
本明細書中で使用される「Kassoc」、「Ka」又は「Kon」という用語は、特定の抗体-抗原相互作用の会合速度を指すことを意図しており、一方、本明細書中で使用される「Kdis」、「Kd」又は「Koff」という用語は、特定の抗体-抗原相互作用の解離速度を指すことを意図している。1つの実施態様において、本明細書で使用される「KD」という用語は、Kd対Kaの比(すなわち、Kd/Ka)から得られ、モル濃度(M)数で表される解離定数を指すことを意図している。本発明による「KD」又は「KD値」又は「KD」又は「KD値」は、1つの実施態様において、表面プラズモン共鳴アッセイを使用して測定される。
組換えヒトIL-4R、組換えカニクイザルIL-4R、及び組換えマーモセットIL-4Rに対する親和性は、段落[0187]及び[0188](scFv)及び[0265](多重特異性分子)に記載されているように、表面プラズモン共鳴(SPR)測定によって測定される。組換えヒトIL-31、組換えカニクイザルIL-31、及び組換えマーモセットIL-31に対する親和性は、段落[0209](scFv)及び[0267](多重特異性分子)に記載されているように、表面プラズモン共鳴(SPR)測定値によって決定される。
適切には、本発明の多重特異性抗体は、IL4Rの拮抗剤として作用する。言い換えれば、本発明の多重特異性抗体のIL4R-BDは、IL-4Rシグナル伝達の阻害剤である。本明細書で使用される「遮断剤」又は「阻害剤」又は「拮抗剤」という用語は、結合する抗原の生物学的活性を阻害又は低下させる抗体又はその結合ドメインを指す。本発明の多重特異性抗体のIL-4R-BDはIL-4Rに結合し、それによってIL-4のIL-4Rへの結合、特にIL-4及びIL-13の両方のIL-4Rへの結合を遮断し、これによりIL-4R機能が低下する。
適切には、本発明の多重特異性抗体のIL4R-BDは、以下のパラメーターのうちの1つ又はそれ以上によってさらに特性解析される:
g.scFvフォーマットである場合、示差走査蛍光測定法(DSF)で測定すると、少なくとも63℃の、特に少なくとも65℃の、特に少なくとも67℃の、特に少なくとも69℃の、特に少なくとも70℃の、特に少なくとも71℃の、特に少なくとも72℃の融解温度(Tm)を有し、特に前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
h.scFvフォーマットである場合、4℃で4週間保存した後、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、モノマー含有量の損失が5%未満であり、及び特に、特に前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、及び/又は
i.scFvフォーマットである場合、5回の凍結融解サイクル後、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、好ましくは2%未満であり、及び特に、前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製される。
g.scFvフォーマットである場合、示差走査蛍光測定法(DSF)で測定すると、少なくとも63℃の、特に少なくとも65℃の、特に少なくとも67℃の、特に少なくとも69℃の、特に少なくとも70℃の、特に少なくとも71℃の、特に少なくとも72℃の融解温度(Tm)を有し、特に前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
h.scFvフォーマットである場合、4℃で4週間保存した後、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、モノマー含有量の損失が5%未満であり、及び特に、特に前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、及び/又は
i.scFvフォーマットである場合、5回の凍結融解サイクル後、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、好ましくは2%未満であり、及び特に、前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製される。
DSFは既に記載されている(Egan, et al., MAbs, 9(1) (2017), 68-84; Niesen, et al., Nature Protocols, 2(9) (2007) 2212-2221)。scFv構築物の熱アンフォールディングの遷移の中点は、蛍光色素SYPRO(登録商標)オレンジを使用する示差走査蛍光法によって決定される(Wong & Raleigh, Protein Science 25 (2016) 1834-1840を参照)。リン酸-クエン酸緩衝液(pH6.4)中の試料は、最終タンパク質濃度50μg/mlで調製され、総量100μl中に最終濃度5xSYPRO(登録商標)オレンジが含まれる。調製した試料25μlを、白壁のAB遺伝子PCRプレートに三重で加える。このアッセイは、サーマルサイクラーとして使用されるqPCRマシンで実施され、ソフトウェアのカスタム色素較正ルーチンを使用して蛍光発光が検出される。試験試料を含むPCRプレートを25℃から96℃まで1℃ずつ昇温し、各温度上昇後に30秒の一時停止を行う。総アッセイ時間は約2時間である。Tmは、ソフトウェアGraphPadPrismによって、曲線の変曲点を計算する数学的2次導関数法を使用して計算される。報告されるTmは3回の測定の平均である。
モノマー含有量の損失は、SE-HPLCクロマトグラムの曲線下面積計算によって決定される。SE-HPLCは、米国薬局方(USP)、第621章に概要が記載されている固体固定相と液体移動相に基づく分離技術である。この方法は、疎水性固定相と水性移動相を利用して、分子のサイズと形状に基づいて分子を分離する。分子の分離は、特定のカラムの空隙容積(V0)と総浸透容積(VT)の間で起きる。SE-HPLCによる測定は、自動試料注入と280nmの検出波長に設定されたUV検出器とを備えたChromaster HPLCシステム(Hitachi High-Technologies Corporation)で行われる。この装置は、結果のクロマトグラムの分析もサポートするソフトウェアEZChrom Elite(Agilent Technologies、バージョン3.3.2SP2)によって制御される。タンパク質試料は遠心分離によって清澄にされ、オートサンプラー内で4~6℃の温度に保たれた後、注入される。scFv試料の分析には、カラムShodex KW403-4F(Showa Denko Inc.、#F6989202)を標準化緩衝化生理食塩水移動相(50mMリン酸ナトリウムpH6.5、300mM塩化ナトリウム)を用いて推奨流量0.35ml/分で使用される。1注入あたりの標的試料の量は5μgである。試料は280nmの波長でUV検出器によって検出され、データは適切なソフトウェアスイートによって記録される。得られたクロマトグラムは、V0~VTの範囲で分析され、それにより、溶出時間が10分を超えるマトリックス関連ピークが除外される。
適切には、本発明の多重特異性抗体のIL4R-BDは、本開示で提供される結合ドメインである。本発明の多重特異性抗体のIL4R-BDには、特に限定されるものではないが、その配列が表1に列挙されているヒト化IL4R-BDが含まれる。
適切には、本発明の多重特異性抗体は、1つ又は2つのIL31-BDを含む。特に、本発明の多重特異性抗体は、2つのIL31-BDを含む。
「IL-31」又は「IL31」という用語は、特に、UniProt ID番号Q6EBC2を有するヒトIL-31を指す。適切には、本発明の多重特異性抗体のIL31-BDは、IL-31、特にUniProt ID番号Q6EBC2で示されるヒトIL31を標的とする。特に、本発明の多重特異性抗体は、ヒト及びカニクイザル(Macaca fascicularis)IL-31を標的とする1つ又は2つのIL31-BDを含む。
適切には、本発明で使用されるIL31-BDは、以下のパラメータのうちの1つ又はそれ以上によって特性解析される:
a.表面プラズモン共鳴(SPR)で測定すると、ヒトIL-31に、5nM以下の1価の解離定数(KD)、特に5pM~5nMの、特に5pM~2nMの、特に5~1000pMの1価の解離定数(KD)で結合し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
b.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL-31と交差反応性であり、SPRで測定すると、カニクイザルIL-31に、5nM以下の1価KD、特に5pM~5nM、特に5pM~2nM、特に5~1000pMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
c.ヒトIL-31誘導性シグナル伝達を、Path Hunter IL-31RA/OSMRbダイマー化アッセイで測定すると、0.1~30ng/mlのIC50、特に0.1~20ng/mlのIC50、特に0.1~10ng/mlのIC50で阻害し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
d.競合ELISAで測定すると、ヒトIL-31のヒトIL-31Rへの結合を、0.1~20ng/mlのIC50、特に0.1~10ng/mlのIC50、特に0.2~6ng/mlのIC50で遮断し、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットである。
a.表面プラズモン共鳴(SPR)で測定すると、ヒトIL-31に、5nM以下の1価の解離定数(KD)、特に5pM~5nMの、特に5pM~2nMの、特に5~1000pMの1価の解離定数(KD)で結合し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
b.カニクイザル(Macaca fascicularis)(Cynomolgus)IL-31と交差反応性であり、SPRで測定すると、カニクイザルIL-31に、5nM以下の1価KD、特に5pM~5nM、特に5pM~2nM、特に5~1000pMの1価KDで結合し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
c.ヒトIL-31誘導性シグナル伝達を、Path Hunter IL-31RA/OSMRbダイマー化アッセイで測定すると、0.1~30ng/mlのIC50、特に0.1~20ng/mlのIC50、特に0.1~10ng/mlのIC50で阻害し、特に、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットであり、
d.競合ELISAで測定すると、ヒトIL-31のヒトIL-31Rへの結合を、0.1~20ng/mlのIC50、特に0.1~10ng/mlのIC50、特に0.2~6ng/mlのIC50で遮断し、ここで前記IL31-BDはscFvフォーマットである。
適切には、本発明の多重特異性抗体のIL31-BDは、以下のパラメータのうちの1つ又はそれ以上によってさらに特性解析される:
e.scFvフォーマットである場合、示差走査蛍光法により測定すると、融解温度(Tm)が少なくとも65℃、好ましくは少なくとも67℃、より好ましくは少なくとも69℃であり、特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
f.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、4℃で少なくとも4週間保存した後、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
g.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、40℃で4週間保存した後のモノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
h.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、3回の凍結融解サイクル後のモノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、及び/又は
i.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、4℃又は40℃で4週間保存した後のタンパク質含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製される。
e.scFvフォーマットである場合、示差走査蛍光法により測定すると、融解温度(Tm)が少なくとも65℃、好ましくは少なくとも67℃、より好ましくは少なくとも69℃であり、特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
f.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、4℃で少なくとも4週間保存した後、モノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
g.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、40℃で4週間保存した後のモノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、
h.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、3回の凍結融解サイクル後のモノマー含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製され、及び/又は
i.scFvフォーマットである場合、前記scFvの開始濃度が10mg/mlである場合、4℃又は40℃で4週間保存した後のタンパク質含有量の損失が5%未満、例えば4%未満、3%未満、2%未満、好ましくは1%未満であり、及び特に、ここで前記scFvは、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸クエン酸緩衝液中で調製される。
適切には、本発明の多重特異性抗体のIL31-BDは、本開示で提供される結合ドメインである。本発明の多重特異性抗体のIL31-BDは、特に限定されるものではないが、その配列が表2に列挙されているヒト化IL31-BDを含む。
「多価抗体」という用語は、複数の価数を有する単一の結合分子を指し、「価数」は、標的分子上のエピトープに結合する抗原結合部分の数として記載される。従って、単一の結合分子は、対応する抗原結合部分の複数のコピーの存在により、標的分子上の複数の結合部位及び/又は複数の標的分子に結合することができる。多価抗体の例としては、特に限定されるものではないが、2価抗体、3価抗体、4価抗体、5価抗体、6価抗体などが挙げられる。
本明細書で使用される「1価抗体」という用語は、単一の標的分子、より詳しくは標的分子上の単一のエピトープに結合する抗体を指す。また、本明細書で使用される「結合ドメイン」又は「1価の結合ドメイン」という用語は、標的分子上の単一のエピトープに結合する結合ドメインを指す。
特定の実施態様において、本発明の多重特異性抗体は、1つのIL4R-BD及び1つのIL-31-BDを含み、すなわち本発明の多重特異性抗体は、IL-4R及びIL-31の両方の特異性に関して1価である。
さらに特定の実施態様において、本発明の多重特異性抗体は、1つのIL4R-BD及び2つのIL-31-BDを含み、すなわち本発明の多重特異性抗体は、IL-4R特異性については1価であり、IL-31特異性については2価である。
さらに特定の実施態様において、本発明の多重特異性抗体は、2つのIL4R-BD及び1つのIL-31-BDを含み、すなわち本発明の多重特異性抗体は、IL-4R特異性については2価であり、IL-31特異性については1価である。
好ましい実施態様において、本発明の多重特異性抗体は、2つのIL4R-BD及び2つのIL-31-BDを含み、すなわち本発明の多重特異性抗体は、IL-4R特異性については2価であり、IL-31特異性については2価である。
本発明の多重特異性抗体が2つのIL4R-BDを含む場合、前記2つのIL4R-BDは、IL-4R標的分子上の同じエピトープ又は異なるエピトープに結合する。好ましくは、2つのIL4R-BDは、IL-4R標的分子上の同じエピトープに結合する。適切には、本発明の多重特異性抗体は、2つの同一のIL4R-BDを含む。
本発明の多重特異性抗体が2つのIL31-BDを含む場合、前記2つのIL31-BDは、IL-31標的分子上の同じエピトープ又は異なるエピトープに結合する。好ましくは、2つのIL31-BDは、IL-31標的分子上の同じエピトープに結合する。適切には、本発明の多重特異性抗体は、2つの同一のIL31-BDを含む。
本明細書で使用される「同じエピトープ」という用語は、複数の抗体に特異的に結合することができるタンパク質上の個々のタンパク質決定基を指し、ここで、その個々のタンパク質決定基は同一であり、すなわち前記抗体のそれぞれについて同一の3次元構造特性並びに同一の電荷特性を有するアミノ酸又は糖側鎖のような分子の、同一の化学的に活性な表面グループからなる。特定のタンパク質標的に関連して本明細書で使用される「異なるエピトープ」という用語は、それぞれが異なる抗体に特異的に結合することができるタンパク質上の個々のタンパク質決定基を指し、ここでこれらの個々のタンパク質決定基は、異なる抗体に対して同一ではなく、すなわち異なる3次元構造特性並びに異なる電荷特性を有するアミノ酸又は糖側鎖のような分子の、同一でない化学的に活性な表面グループから構成される。これらの異なるエピトープは、重複している場合もあれば、重複していない場合もある。
特定の実施態様において、本発明の多重特異性抗体は二重特異性及び2価である。
さらに特定の実施態様において、本発明の多重特異性抗体は二重特異性及び3価である。
好ましくは、本発明の多重特異性抗体は二重特異性及び4価であり、すなわちIL-4R特異性については2価、及びIL-31特異性については2価である。
特定の態様において、本発明は、以下を含む多重特異性抗体に関する:
a)IL-4Rに特異的に結合する2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、及び
b)IL-31に特異的に結合する2つの結合ドメイン(IL31-BD)、
ここで
- 前記多重特異性抗体はIgG領域を含み;
- 前記IL4R-BDのそれぞれは、
配列番号1のHCDR1配列、
配列番号2のHCDR2配列、
配列番号3のHCDR3配列、
配列番号7のLCDR1配列、
配列番号8のLCDR2配列、及び
配列番号9のLCDR3配列を含み;及び
- 前記IL31-BDのそれぞれは、
配列番号12のHCDR1配列、
配列番号13のHCDR2配列、
配列番号14のHCDR3配列、
配列番号17又は18のLCDR1配列、
配列番号19のLCDR2配列、及び
配列番号20のLCDR3配列を含む。
a)IL-4Rに特異的に結合する2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、及び
b)IL-31に特異的に結合する2つの結合ドメイン(IL31-BD)、
ここで
- 前記多重特異性抗体はIgG領域を含み;
- 前記IL4R-BDのそれぞれは、
配列番号1のHCDR1配列、
配列番号2のHCDR2配列、
配列番号3のHCDR3配列、
配列番号7のLCDR1配列、
配列番号8のLCDR2配列、及び
配列番号9のLCDR3配列を含み;及び
- 前記IL31-BDのそれぞれは、
配列番号12のHCDR1配列、
配列番号13のHCDR2配列、
配列番号14のHCDR3配列、
配列番号17又は18のLCDR1配列、
配列番号19のLCDR2配列、及び
配列番号20のLCDR3配列を含む。
本発明で使用される他の可変ドメインは、変異しているが、CDR領域において、表1及び表2に記載の配列に示されるCDR領域と、少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセントの同一性を有するアミノ酸配列を含む。本発明で使用される他の可変ドメインは、変異アミノ酸配列を含み、ここで、表1及び2に記載の配列に示されているCDR領域と比較すると、1、2、3、4又は5個以下のアミノ酸は、CDR領域内で変異している。
適切には、本発明の多重特異性抗体の結合ドメインのVHドメインは、VH3又はVH4ファミリーに属する。1つの実施態様において、本発明で使用される結合ドメインは、VH3ファミリーに属するVHドメインを含む。本発明の文脈において、「VHxファミリー(又はVLxファミリー)に属する」という用語は、フレームワーク配列FR1~FR3が前記VHxファミリー(又はそれぞれVLxファミリー)に対して最も高い相同性を示すことを意味する。VH及びVLファミリーの例は、Knappik et al., J. Mol. Biol. 296 (2000) 57-86、又は国際公開第2019/057787号に記載されている。VH3ファミリーに属するVHドメインの具体例は配列番号23で示され、VH4ファミリーに属するVHドメインの具体例は配列番号24に示される。特に、配列番号23からのフレームワーク領域FR1~FR3は、VH3ファミリーに属する(表3、非太字でマークされた領域)。適切には、本明細書で使用されるVH3ファミリーに属するVHは、配列番号23のFR1~FR3と、少なくとも85%、特に少なくとも90%、より詳しくは少なくとも95%の配列同一性を有するFR1~FR3を含むVHである。VH3及びVH4配列の代替例、及び他のVHx配列の例は、Knappik et al., J. Mol. Biol. 296 (2000) 57-86、又は国際公開第2019/057787号に見いだされる。
適切には、本発明で使用される結合ドメインのVLドメインは、VκフレームワークFR1、FR2、及びFR3、特にVκ1又はVκ3フレームワーク、特にVκ1フレームワークFR1~FR3、及びVκ FR4から選択されるフレームワークFR4を含む。前記結合ドメインがscFvフォーマットである場合、前記結合ドメインは、VκフレームワークFR1、FR2、及びFR3、特にVκ1又はVκ3フレームワーク、特にVκ1フレームワークFR1~FR3、及びVκ FR4及びVλ FR4、特にVλ FR4から選択されるフレームワークFR4を含む。
適切なVκ1フレームワークFR1~FR3並びに例示的なVλ FR4を配列番号25に示す(表3、FR領域は非太字でマークされている)。Vκ1配列の代替例、及びVκ2、Vκ3、又はVκ4配列の例は、Knappik et al., J. Mol. Biol. 296 (2000) 57-86中に見いだされる。適切なVκ1フレームワークFR1~FR3は、FR1~FR3に対応し配列番号25から得られるアミノ酸配列に対して少なくとも70、80、90パーセントの同一性を有するアミノ酸配列を含む(表3、FR領域は非太字でマークされている)。適切なVλ FR4は配列番号26~配列番号32に記載され、及び特に、ドメイン間ジスルフィド結合の形成のために、第2の単一システインが、対応するVH鎖の特にVHの51位(AHo番号付け)に存在する場合、単一のシステイン残基を含む配列番号33に記載される。1つの実施態様において、本発明の多重特異性抗体の結合ドメインのVLドメインは、scFvフォーマットである場合、配列番号26~配列番号33のいずれか、特に配列番号26又は33のいずれかから選択されたアミノ酸配列に対して少なくとも70、80、90パーセントの同一性を有するアミノ酸配列を含むVλ FR4を含む。
本発明の多重特異性抗体の結合ドメインは、表1及び2に列挙されるVHドメインを含む。適切には、本発明で使用される結合ドメインは、表1及び2の1つに列挙されるVHアミノ酸配列を含み、ここで、フレームワーク配列(すなわち、CDR配列ではない配列)内の20個以下のアミノ酸配列は変異している(ここで、変異とは、様々な非限定的な例として、付加、置換、又は欠失である)。適切には、本発明の多重特異性抗体の結合ドメインは、表1及び表2の1つに列挙されるVHアミノ酸配列を含み、ここで、フレームワーク配列(すなわち、CDR配列ではない配列)内の15個以下、特に10個以下、特に5個以下のアミノ酸は、変異している(ここで、変異とは、様々な非限定的な例として、付加、置換、又は欠失である)。本発明で使用される他の結合ドメインは、変異しているが、VH領域において、表1及び2の1つに記載される対応する配列に示されるVH領域[表1及び2に示される配列の1つの少なくとも位置5~140(AHo番号付け)、特に少なくとも位置3~145を含むVHドメインを含む]と、少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセントの同一性を有するアミノ酸を含む。
特に、本発明の多重特異性抗体の結合ドメインは、表1及び表2の1つに列挙されるVLドメインを含む。適切には、本発明の多重特異性抗体の結合ドメインは、表1及び2の1つに列挙されるVLアミノ酸配列を含み、ここで、フレームワーク配列(すなわち、CDR配列ではない配列)中の約20個以下のアミノ酸が変異している(ここで、変異とは、様々な非限定的な例として、付加、置換、又は変異である)。適切には、本発明の多重特異性抗体の結合ドメインは、表1及び2の1つに列挙されるVLアミノ酸配列を含み、ここで、フレームワーク配列(すなわち、CDR配列ではない配列)内の約15個以下のアミノ酸、特に10個以下のアミノ酸、特に5個以下のアミノ酸酸は変異している(ここで、突然変異とは、様々な非限定的な例として、付加、置換、又は欠失である)。本発明で使用される他の結合ドメインには、変異しているが、VL領域において、表1及び2の1つに記載される配列に示されるVL領域[表1及び2に示される配列の1つの少なくとも位置5~140(AHo番号付け)、特に少なくとも位置3~145を含むVLドメインを含む]と、少なくとも80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセントの同一性を有するアミノ酸を含む。
本発明の文脈において、「本発明で使用される結合ドメイン」という用語は、結合ドメインそれ自体、すなわち多重特異性の状況から独立した結合ドメイン、及び、特に多重特異性構築物、例えば二重特異性、三重特異性、又は四重特異性構築物、に含まれる結合ドメインの1つに関する。
適切には、本発明の多重特異性抗体の結合ドメインは、Fab、Fv、dsFv、及びscFvからなる群から選択される。
適切には、本発明の多重特異性抗体の結合ドメインは作動可能に連結されている。本発明の多重特異性抗体の結合ドメインは、それぞれの抗原又は受容体に同時に結合することができる。この関連で使用される「同時に」という用語は、少なくとも1つのIL4R-BDと少なくとも1つのIL31-BDの同時結合を指す。
本発明の多重特異性抗体は、1つ又は2つのIL4R-BD及び1つ又は2つのIL31-BDを含み、ここで、前記1つ又は2つのIL4R-BDと前記1つ又は2つのIL31-BDは互いに作動可能に連結されている。
本明細書で使用される「作動可能に連結される」という用語は、2つの分子(例えば、ポリペプチド、ドメイン、結合ドメイン)が、各分子が機能的活性を保持する方法で結合されていることを示す。2つの分子は、それらが直接的でも間接的でも(例えば、リンカーを介して、部分を介して、部分へのリンカーを介して)「機能的に結合」することができる。「リンカー」という用語は、本発明で使用される結合ドメイン間又は抗体断片間に任意選択的に位置するペプチド又は他の部分を指す。分子を共有結合させるために、多くの戦略が使用することができる。これらには、特に限定されるものではないが、タンパク質又はタンパク質ドメインのN末端とC末端とのポリペプチド結合、ジスルフィド結合を介する結合、及び化学架橋試薬を介する結合が含まれる。この実施態様の1つの態様において、リンカーは、組換え技術又はペプチド合成によって生成されるペプチド結合である。2つのポリペプチド鎖が接続される特定の場合に適したリンカーの選択は、特に限定されるものではないが、2つのポリペプチド鎖の性質(例えば、自然にオリゴマー化するかどうか)、既知の場合は接続されるN末端とC末端との距離、及び/又はタンパク質分解及び酸化に対するリンカーの安定性を含むさまざまなパラメーターに依存する。さらにリンカーは、柔軟性を提供するアミノ酸残基を含んでいてもよい。
本発明の文脈において、「ポリペプチドリンカー」という用語は、それぞれがリンカーの一端に結合している2つのドメインを接続しているペプチド結合によって連結されたアミノ酸残基の鎖からなるリンカーを指す。ポリペプチドリンカーは、2つの分子が相互に正しい立体構造をとり、所望の活性を保持するような方法で2つの分子を結合するのに十分な長さを有していなければならない。特定の実施態様において、ポリペプチドリンカーは、2~30個のアミノ酸残基(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30アミノ酸残基)の連続した鎖を有する。さらに、ポリペプチドリンカーに含めるために選択されるアミノ酸残基は、ポリペプチドの活性を著しく妨げない特性を示さなければならない。従って、リンカーペプチドは全体として、ポリペプチドの活性と矛盾する電荷を示したり、内部折り畳みを妨げたり、又は受容体モノマードメインの結合をひどく妨げるような1つ以上のモノマーのアミノ酸残基と結合や他の相互作用を形成したりしてはならない。特定の実施態様において、ポリペプチドリンカーは非構造化ポリペプチドである。有用なリンカーには、グリシン-セリン、又はGSリンカーが含まれる。「Gly-Ser」又は「GS」リンカーは、連続したグリシンとセリンのポリマー(例えば、(Gly-Ser)n、(GSGGS)n(GGGGS)n、及び(GGGS)nを含み、ここで、nは1以上の整数である)、グリシン-アラニンポリマー、アラニン-セリンポリマー、及び当業者に理解されている他の柔軟なリンカー(例えば、シェーカーカリウムチャネル用のテザー、及び他の多種多様な柔軟なリンカー)を意味する。グリシン-セリンポリマーは、これらのアミノ酸を含むオリゴペプチドが比較的構造化されていないため、従って成分間の中性のテザーとして機能する可能性があるため、好ましい。第2に、セリンは親水性であるため、球状のグリシン鎖である可能性のあるものを可溶化することができる。第3に、同様の鎖は、単鎖抗体などの組換えタンパク質のサブユニットを結合するのに効果的であることが示されている。
実施態様の1つの群では、本発明の多重特異性抗体は、(scFv)2-Fc-(scFv)2融合体(ADAPTIR)、DVD-Ig、DART(商標)、及びTRIDENT(商標)から選択されるフォーマットである。「DART(商標)」という用語は、MacroGenicsによって開発された抗体フォーマットを指し、これは、免疫グロブリンFc領域ポリペプチドと、Fc領域の1つの重鎖のN末端に、又はFc領域の両方のN末端に、融合された1つ又は2つの二重特異性Fv結合ドメインとを含む。「TRIDENT(商標)」という用語は、MacroGenicsによって開発された抗体フォーマットを指し、これは、免疫グロブリンFc領域ポリペプチド、1つの二重特異性Fv結合ドメイン、及び1つのFab断片を含む。二重特異性Fv結合ドメインとFab断片の両方が、Fc領域ポリペプチドの2つの重鎖のそれぞれのN末端に融合されている。
別の実施態様の群では、本発明の多重特異性抗体のフォーマットは、2価二重特異性IgGフォーマット、3価二重特異性IgGフォーマット、及び4価二重特異性IgGフォーマットから選択される。特に、前記多重特異性抗体のフォーマットは、KiHベースのIgG、例えばDuoBodies(Duobody技術によって調製された二重特異性IgG)(MAbs.2017Feb/Mar;9(2):182-212.doi:10.1080/19420862.2016.1268307);DVD-Ig;IgG-scFv融合体、例えばCODV-IgG、モリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)、又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))、bsAb(軽鎖のC末端に結合したscFv)、Bs1Ab(軽鎖のN末端に結合したscFv)、Bs2Ab(重鎖のN末端に結合したscFv)、Bs3Ab(重鎖のC末端に結合したscFv)、Ts1Ab(重鎖と軽鎖の両方のN末端に結合したscFv)、及びTs2Ab(重鎖のC末端に結合したdsscFv)から選択される。より詳しくは、前記多重特異性抗体のフォーマットは、KiHベースのIgG、例えばDuoBodies;DVD-Ig;CODV-IgG、及びモリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))、さらに詳しくはDVD-Igとモリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)、又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))から選択される。
本発明の特定の実施態様において、前記多重特異性抗体のフォーマットはモリソンフォーマット、すなわちモリソン-Lフォーマット及びモリソン-Hフォーマットから選択される。本発明で使用されるモリソン-L及びモリソン-Hフォーマットは、IgGFc領域、特にIgG4Fc領域を有する4価の二重特異性分子フォーマットである。2つの非常に安定なscFv結合ドメイン(軽鎖は、Vλ FR4(λcap)と組み合わせてVκ FR1~FR3を含む、ここではλcap scFvとも呼ばれる)は、リンカーL1を介して、重鎖(モリソン-H)又は軽鎖(モリソン-L)C末端に融合される(図2を参照)。
リンカーL1は、2~30アミノ酸、より詳しくは5~25アミノ酸、最も詳しくは10~20アミノ酸のペプチドである。特定の実施態様において、前記リンカーL1は、1つ又はそれ以上の単位の4つのグリシンアミノ酸残基と1つのセリンアミノ酸残基(GGGGS)nを含み、ここでn=1、2、3、4、又は5、特にn=2である。
本発明の特別な実施態様において、多重特異性抗体は、上で定義したモリソン-Lフォーマットを有する。本発明の別の特別な実施態様において、多重特異性抗体は、上で定義したモリソン-Hフォーマットを有する。
本発明の多重特異性抗体のscFvドメインは、リンカーL2によって接続された可変重鎖ドメイン(VH)と可変軽鎖ドメイン(VL)とを含む。
リンカーL2は、10~40アミノ酸、より詳しくは15~30アミノ酸、最も詳しくは20~25アミノ酸のペプチドである。特定の実施態様において、前記リンカーL2は、4つのグリシンアミノ酸残基と1つのセリンアミノ酸残基(GGGGS)n(ここで、n=1、2、3、4、5、6、7、又は8、特にn=4である)との1つ又はそれ以上の単位を含む。
本発明の多重特異性抗体の具体的であるが非限定的な例は、モリソン-L抗体PRO2206、PRO2207、PRO2208、及びモリソン-H抗体PRO2198、PRO2199、PRO2200、PRO2201であり、その配列を表4に列挙する。
本発明の多重特異性抗体は、当技術分野で公知の任意の便利な抗体製造法を使用して産生することができる(二重特異性構築物の産生に関しては、例えば Fischer, N. & Leger, O., Pathobiology 74 (2007) 3-14;二重特異性ダイアボディ及びタンデムscFvに関しては、Hornig, N. & Farber-Schwarz, A., Methods Mol. Biol. 907 (2012)713-727 及び国際公開第WO99/57150号を参照されたい)。二重特異性構築物の適切な調製方法の具体例としてはさらに、特に、Genmab技術(Labrijn et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 110 (2013) 5145-5150を参照)及びMerus技術(de Kruif et al., Biotechnol. Bioeng. 106 (2010) 741-750を参照)が含まれる。機能性抗体Fc部分を含む二重特異性抗体の産生方法も当技術分野で公知である(例えば、Zhu et al., Cancer Lett. 86 (1994) 127-134、及びSuresh et al., Methods Enzymol. 121 (1986) 210-228を参照)。
これらの方法は典型的には、例えばハイブリドーマ技術を使用して、骨髄腫細胞を所望の抗原で免疫化されたマウスからの脾臓細胞と融合させる(例えば、Yokoyama et al., Curr. Protoc. Immunol. Chapter 2, Unit 2.5, 2006を参照)ことによる、又は組換え抗体工学(レパートリークローニング又はファージディスプレイ/酵母ディスプレイ)(例えば、Chames & Baty, FEMS Microbiol. Letters 189 (2000) 1-8を参照)による、モノクローナル抗体の生成と、2種以上の異なるモノクローナル抗体の抗原結合ドメイン又は断片又はその一部を組み合わせて、公知の分子クローニング技術を使用して二重特異性又は多重特異性構築物を得ることを含む。
本発明の多重特異性抗体は、当技術分野で公知の方法を使用して、構成要素の結合特異性を結合させることによって調製することができる。例えば、二重特異性分子の各結合特異性を別々に生成し、次に互いに結合させることができる。結合特異性がタンパク質又はペプチドである場合、共有結合にはさまざまなカップリング剤又は架橋剤を使用することができる。架橋剤の例には、プロテインA、カルボジイミド、N-スクシンイミジル-5-アセチル-チオアセテート(SATA)、5,5’-ジチオビス(2ニトロ安息香酸)(DTNB)、o-フェニレンジマレイミド(oPDM)、N-スクシンイミジル-3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)、及びスルホスクシンイミジル4-(N-マレイミドメチル)-シクロヘキサン-1-カルボキシレート(スルホ-SMCC)が含まれる(例えば、Karpovsky et al., 1984 J. Exp. Med. 160: 1686; Liu, M A et al., 1985 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:8648を参照)。他の方法には、Paulus, 1985 Behring Ins. Mitt. No. 78, 118-132; Brennan et al., 1985 Science 229:81-83, 及び Glennie et al., 1987 J. Immunol. 139: 2367-2375 に記載されたものが含まれる。結合剤はSATA及びスルホ-SMCCであり、両方ともPierce Chemical Co. (Rockford, Ill, USA) から入手可能である。
結合特異性が抗体である場合、これらは2つの重鎖のC末端ヒンジ領域のスルフヒドリル結合によって結合することができる。具体的な実施態様において、ヒンジ領域は、奇数、例えば1つのスルフヒドリル残基を含むように修飾された後、結合される。
あるいは、2つ以上の結合特異性を同じベクター内にコード化して、同じ宿主細胞内で発現及び構築することができる。この方法は、二重特異性分子がmAbx Fab、mAbxscFv、mAbxdsFv、又はmAbxFv融合タンパク質である場合に特に有用である。多重特異性抗体及び分子を調製する方法は、例えば、米国特許第5,260,203号;米国特許5,455,030号;米国特許4,881,175号;米国特許第5,132,405号;米国特許5,091,513号;米国特許5,476,786号;米国特許5,013,653号;米国5,258,498号;及び米国特許第5,482,858号に記載されている。
多重特異性抗体のこれらの特異的標的への結合は、例えば、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、放射免疫測定法(REA)、FACS分析、バイオアッセイ(例えば、増殖阻害)、又はウェスタンブロットアッセイによって確認することができる。これらのアッセイはそれぞれ、一般に、目的の複合体に特異的な標識試薬(例えば、抗体)を使用することによって、特に目的のタンパク質-抗体複合体の存在を検出する。
さらなる態様において、本発明は、本発明の多重特異性抗体をコードする1つの核酸又は2つの核酸を提供する。このような核酸は、哺乳動物細胞での発現のために最適化することができる。
本明細書中で使用される「核酸」という用語は、「ポリヌクレオチド」という用語と互換的に使用され、1本鎖又は2本鎖型の1つ又はそれ以上のデオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチド及びそのポリマーを指す。この用語は、既知のヌクレオチド類似体又は修飾された主鎖残基又は結合を含む核酸を包含し、これらは、合成、天然、及び非天然であり、参照核酸と比較した場合に同様の結合特性を有し、参照ヌクレオチドと同様の方法で代謝される。このような類似体の例には、特に限定されるものではないが、ホスホロチオエート、ホスホルアミデート、メチルホスホネート、キラルメチルリン酸、2-O-メチルリボヌクレオチド、ペプチド核酸(PNA)が挙げられる。他に明示されない限り、特定の核酸はまた、その保存的に修飾されたそのバリアント(例えば、縮重コドン置換体)及び相補配列を有する核酸、並びに明示的に示された配列を有する核酸も暗示的に包含する。具体的には、以下に詳述するように、縮重コドン置換は、1つ又はそれ以上の選択された(又はすべての)コドンの3位が混合塩基及び/又はデオキシイノシン残基で置換される核酸を生成することによって達成され得る(Batzer et al., Nucleic Acid Res. 19:5081, 1991; Ohtsuka et al., J. Biol. Chem. 260:2605-2608, 1985; 及び Rossolini et al., Mol. Cell. Probes 8:91-98, 1994)。
本発明は、上記の多重特異性抗体のセグメント又はドメインを含むポリペプチドをコードする実質的に精製された核酸分子を提供する。適切な発現ベクターから発現される場合、これらの核酸分子によってコードされるポリペプチドは、本発明の多重特異性抗体の抗原結合能力を示すことができる。
ポリヌクレオチド配列は、デノボ固相DNA合成によって、又は本発明の多重特異性抗体又はその断片もしくは結合ドメインをコードする既存の配列(例えば、以下の実施例に記載の配列)のPCR突然変異誘発によって生成することができる。核酸の直接化学合成は、当該分野で公知の方法、例えば、Narang et al., 1979, Meth. Enzymol. 68:90 のホスホトリエステル法;Brown et al., Meth. Enzymol. 68: 109, 1979 のホスホジエステル法;Beaucage et al., Tetra. Lett., 22: 1859, 1981 のジエチルホスホルアミダイト法;及び米国特許第4,458,066号の固体支持体法によって達成され得る。PCRによりポリヌクレオチド配列に変異を導入する方法は、例えば PCR Technology: Principles and Applications for DNA Amplification, H. A. Erlich (Ed.), Freeman Press, NY, N.Y., 1992; PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Innis et al. (Ed.), Academic Press, San Diego, Calif, 1990; Mattila et al., Nucleic Acids Res. 19:967, 1991; 及び Eckert et al., PCR Methods and Applications 1:17, 1991 に記載されたように実施することができる。
また、本発明では、本発明の多重特異性抗体又はその断片もしくはその結合ドメインを産生するための発現ベクター及び宿主細胞も提供される。
「ベクター」という用語は、それが連結されている別のポリヌクレオチドを輸送することができるポリヌクレオチド分子を指すことを意図している。ベクターの1つのタイプは「プラスミド」であり、これは、追加のDNAセグメントが連結される環状2本鎖DNAループを指す。別の種類のベクターはウイルスベクターであり、ここで追加のDNAセグメントがウイルスゲノムに連結される場合がある。特定のベクターは、それらが導入された宿主細胞内で自律複製することができる(例えば、細菌の複製開始点を有する細菌ベクター及びエピソーム哺乳類ベクター)。他のベクター(例えば、非エピソーム哺乳動物ベクター)は、宿主細胞への導入時に宿主細胞のゲノムに組み込むことができ、それによって宿主ゲノムとともに複製される。
さらに、特定のベクターは、それらが作動可能に連結されている遺伝子の発現を指示することができる。そのようなベクターは、本明細書では「組換え発現ベクター」(又は単に「発現ベクター」)と呼ばれる。一般に、組換えDNA技術で有用な発現ベクターは、プラスミドの形態であることがよくある。プラスミドはベクターの最も一般的に使用される形態であるため、本明細書では、「プラスミド」と「ベクター」は互換的に使用される場合がある。しかし本発明は、同等の機能を果たすウイルスベクター(例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルス、及びアデノ随伴ウイルス)などの他の形態の発現ベクターを含むことを意図する。この特定の文脈において、「作動可能に連結された」という用語は、2つ以上のポリヌクレオチド(例えばDNA)セグメント間の機能的関係を指す。通常、それは転写調節配列と転写された配列の機能的関係を指す。例えば、プロモーター又はエンハンサー配列は、それが、適切な宿主細胞又は他の発現系においてコード配列の転写を刺激又は調節する場合、コード配列に作動可能に連結されている。一般に、転写配列に作動可能に連結されたプロモーター転写調節配列は、転写配列に物理的に隣接しており、すなわちそれらはシス作用性である。しかし、エンハンサーなどの一部の転写調節配列は、それらが転写を増強するコード配列に物理的に隣接していたり、近接して配置されている必要はない。
多重特異性抗体鎖をコードするポリヌクレオチドを発現させるために、様々な発現ベクターを使用することができる。ウイルスベースの発現ベクターと非ウイルス発現ベクターの両方を使用して、哺乳類宿主細胞内で抗体を産生することができる。非ウイルスベクター及びシステムには、プラスミド、典型的にはタンパク質又はRNAを発現するための発現カセットを有するエピソームベクター、及びヒト人工染色体が含まれる(例えば、Harrington et al., Nat Genet. 15:345, 1997を参照)。例えば、哺乳動物(例えば、ヒト)細胞における多重特異性抗体鎖をコードするポリヌクレオチドの発現に有用な非ウイルスベクターには、pThioHisA、B、及びC、pcDNA3.1/His、pEBVHisA、B、及びC(Invitrogen, San Diego, CA, USA)、MPSVベクター、及び他のタンパク質を発現するための当技術分野で公知の他の多数のベクターが含まれる。有用なウイルスベクターには、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、SV40に基づくベクター、パピローマウイルス、HBPエプスタインバーウイルス、ワクシニアウイルスベクター、及びセムリキ森林ウイルス(SFV)が含まれる。Brent et al., supra; Smith, Annu. Rev. Microbiol. 49:807, 1995; and Rosenfeld et al., Cell 68: 143, 1992を参照。
発現ベクターの選択は、ベクターが発現される予定の宿主細胞に依存する。典型的には、発現ベクターは、多重特異性抗体鎖又は断片をコードするポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーター及び他の調節配列(例えばエンハンサー)を含む。1つの実施態様において、誘導性プロモーターを使用して、誘導条件下を除いて、挿入配列の発現を防止する。誘導性プロモーターには、例えばアラビノース、lacZ、メタロチオネインプロモーター、又は熱ショックプロモーターが含まれる。形質転換された生物の培養物は、その発現産物が宿主細胞によりよく許容されるコード配列について集団に偏りを与えることなく、非誘導条件下で増殖させることができる。プロモーターに加えて、多重特異性抗体鎖又は断片の効率的な発現には他の調節要素も必要又は望ましい場合がある。これらの要素には通常、ATG開始コドン及び隣接するリボソーム結合部位又はその他の配列が含まれる。さらに、発現効率は、使用する細胞系に適切なエンハンサーを含めることによって増強することができる(例えば、Scharf et al., Results Probl. Cell Differ. 20: 125, 1994; and Bittner et al., Meth. Enzymol., 153:516, 1987 を参照)。例えば、SV40エンハンサー又はCMVエンハンサーを使用して、哺乳動物宿主細胞における発現を上昇させることができる。
使用されるベクターは、典型的には、定常領域又はその一部を含む多重特異性抗体の軽鎖及び重鎖をコードする。このようなベクターは、可変領域を定常領域との融合タンパク質として発現させることを可能にし、それによってインタクト抗体及びその抗原結合断片の産生をもたらす。通常、そのような定常領域はヒトのものである。
「組換え宿主細胞」(又は単に「宿主細胞」)という用語は、組換え発現ベクターが導入された細胞を指す。このような用語は、特定の対象細胞だけでなく、そのような細胞の子孫をも指すことを意図していることを理解されたい。突然変異又は環境の影響により、後続の世代で特定の修飾が生じる可能性があるため、そのような子孫は実際には親細胞と同一ではない可能性があるが、それでも本明細書で使用される「宿主細胞」という用語の範囲内に含まれる。
本発明の多重特異性抗体を保有及び発現するための宿主細胞は、原核生物又は真核生物のいずれかであり得る。大腸菌は、本発明のポリヌクレオチドのクローニング及び発現に有用な原核宿主の1つである。使用に適した他の微生物宿主には、枯草菌などの桿菌、及び他の腸内細菌科、例えばサルモネラ菌、セラチア菌、及び様々なシュードモナス種が含まれる。これらの原核生物宿主では、典型的には宿主細胞と適合する発現制御配列(例えば、複製開始点)を含む発現ベクターを作製することもできる。さらに、任意の数の様々な周知のプロモーター、例えばラクトースプロモーター系、トリプトファン(trp)プロモーター系、ベータラクタマーゼプロモーター系、又はラムダファージ由来のプロモーター系が存在するであろう。プロモーターは典型的には、任意選択的にオペレーター配列とともに、発現を制御し、転写及び翻訳を開始及び完了するためのリボソーム結合部位配列などを有する。酵母などの他の微生物も、本発明の多重特異性抗体を発現するために使用することができる。昆虫細胞をバキュロウイルスベクターと組み合わせて使用することもできる。
1つの実施態様において、本発明の多重特異性抗体を発現及び産生するために、哺乳動物宿主細胞が使用される。例えばこれらは、内因性免疫グロブリン遺伝子を発現するハイブリドーマ細胞株、又は外因性発現ベクターを有する哺乳動物細胞株のいずれかであり得る。これらには、任意の正常な死すべき細胞、又は正常もしくは異常な不死の動物もしくはヒトの細胞が含まれる。例えば、無傷の免疫グロブリンを分泌できる多くの適切な宿主細胞株が開発されており、これには、CHO細胞株、様々なCOS細胞株、HeLa細胞、骨髄腫細胞株、形質転換B細胞、及びハイブリドーマが含まれる。ポリペプチドを発現するための哺乳類組織細胞培養物の使用は、例えば、Winnacker, FROM GENES TO CLONES, VCH Publishers, N.Y., N.Y., 1987で概説されている。哺乳類宿主細胞用の発現ベクターは、発現制御配列、例えば、複製開始点、プロモーター、及びエンハンサー(例えば、Queen, et al., Immunol. Rev. 89:49-68, 1986を参照)、並びに必要なプロセシング情報部位、例えばリボソーム結合部位、RNAスプライス部位、ポリアデニル化部位、及び転写ターミネーター配列を含み得る。これらの発現ベクターには、通常、哺乳動物の遺伝子又は哺乳動物ウイルスに由来するプロモーターが含まれている。適切なプロモーターは、構成的、細胞型特異的、段階特異的、及び/又は調節可能もしくは制御可能であり得る。有用なプロモーターには、特に限定されるものではないが、メタロチオネインプロモーター、構成的アデノウイルス主要後期プロモーター、デキサメタゾン誘導性MMTVプロモーター、SV40プロモーター、MRPpolIIIプロモーター、構成的MPS Vプロモーター、テトラサイクリン誘導性CMVプロモーター(例えば、ヒト前初期CMVプロモーター)、構成的CMVプロモーター、及び当技術分野で公知のプロモーター-エンハンサーの組み合わせが含まれる。
目的のポリヌクレオチド配列を含む発現ベクターを導入する方法は、細胞宿主の種類に応じて異なる。例えば、塩化カルシウムトランスフェクションは一般に原核細胞に利用されるが、リン酸カルシウム処理又はエレクトロポレーションは他の細胞宿主に使用される場合がある(一般に、Green, M. R., and Sambrook, J., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition), Cold Spring Harbor Laboratory Press (2012) を参照)。他の方法には、例えばエレクトロポレーション、リン酸カルシウム処理、リポソーム媒介形質転換、注射及びマイクロインジェクション、弾道法、ビロソーム、免疫リポソーム、ポリカチオン-核酸複合体、裸のDNA、人工ビリオン、ヘルペスウイルス構造タンパク質VP22(Elliot and O'Hare, Cell 88:223, 1997)への融合、薬剤により増強されたDNAの取り込み、及びエクスビボ形質導入が含まれる。組換えタンパク質を長期にわたって高収率で生産するには、多くの場合、安定した発現が望まれる。例えば、本発明の多重特異性抗体を安定して発現する細胞株は、ウイルス複製開始点又は内在性発現要素及び選択マーカー遺伝子を含む本発明の発現ベクターを使用して調製することができる。ベクターの導入後、細胞を富化培地で1~2日間増殖させた後、選択培地に切り替える。選択マーカーの目的は、選択に対する耐性を与えることであり、その存在により、選択培地中で導入された配列をうまく発現する細胞の増殖が可能になる。耐性があり、安定してトランスフェクトされた細胞は、細胞の種類に適した組織培養技術を使用して増殖させ得る。従って、本発明は、本発明の抗体又はその抗原結合断片を産生する方法を提供し、ここで前記方法は、本発明の抗体又は抗原結合断片をコードする核酸又はベクターを含む宿主細胞を培養する工程を含み、それにより、本開示の前記抗体又はその断片が発現される。
1つの態様において、本発明は、本発明の多重特異性抗体を産生する方法に関し、この方法は、本発明の多重特異性抗体をコードする核酸を発現する宿主細胞を培養する工程を含む。特に本発明は、本発明の多重特異性抗体を産生する方法に関し、この方法は、(i)本発明の多重特異性抗体をコードする1つの核酸又は2つの核酸、又は本発明の多重特異性抗体をコードする1つのベクター又は2つのベクターを提供し、前記1つ若しくは複数の核酸又は前記1つ若しくは複数のベクターを発現させ、及び前記多重特異性抗体又は前記結合ドメインを発現系から収集する工程、又は(ii)本発明の多重特異性抗体をコードする1つの核酸又は2つの核酸を発現する1つの宿主細胞もしくは複数の宿主細胞を提供し、前記1つの宿主細胞又は複数の宿主細胞を培養し、及び前記細胞培養物から前記多重特異性抗体又は前記結合ドメインを収集する工程を含む。
さらなる態様において、本発明は、本発明の多重特異性抗体と医薬的に許容し得る担体とを含む医薬組成物に関する。「医薬的に許容し得る担体」とは、抗体の構造を妨げない媒体又は希釈剤を意味する。医薬的に許容し得る担体は、組成物を増強又は安定化し、又は組成物の調製を容易にする。医薬的に許容し得る担体には、生理学的に適合する、溶媒、分散媒体、コーティング剤、抗菌剤及び抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤などが含まれる。
このような担体のいくつかは、医薬組成物を、例えば、被験体による経口摂取用の錠剤、丸薬、糖衣錠、カプセル、液体、ゲル、シロップ、スラリー、懸濁液、及びトローチとして製剤化することを可能にする。このような担体のいくつかは、医薬組成物を注射、注入、又は局所投与用に製剤化することを可能にする。例えば、医薬的に許容し得る担体は、滅菌水溶液であり得る。
本発明の医薬組成物は、当技術分野で公知の様々な方法によって投与することができる。投与経路及び/又は投与方法は、所望の結果に応じて変化する。投与は、静脈内、筋肉内、腹腔内、又は皮下であってもよく、あるいは標的部位の近傍に投与されてもよい。特定の実施態様において、投与は筋肉内、又は皮下、特に皮下である。医薬的に許容し得る担体は、静脈内、筋肉内、皮下、非経口、脊髄、又は表皮投与(例えば、注射又は注入による)、特に筋肉内又は皮下投与に適しているべきである。投与経路に応じて、活性化合物、すなわち本発明の多重特異性抗体は、化合物を不活性化し得る酸の作用及び他の自然条件から化合物を保護する材料でコーティングされ得る。
本発明の医薬組成物は、当技術分野でよく知られ日常的に実施されている方法に従って調製することができる。例えば、Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Mack Publishing Co., 20th ed., 2000; 及び Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems, J. R. Robinson, ed., Marcel Dekker, Inc., New York, 1978を参照。医薬組成物は、好ましくはGMP条件下で製造される。典型的には、本発明の多重特異性抗体の治療有効用量又は有効用量が、本発明の医薬組成物に使用される。本発明の多重特異性抗体は、当業者に公知の従来の方法によって医薬的に許容し得る剤形に調製される。投薬計画は、最適な所望の応答(例えば治療応答)を提供するように調整される。例えば、単回ボーラスを投与してもよいし、時間をかけて数回に分けて投与してもよいし、治療状況の緊急性によって示されるように、用量を比例的に減少又は増加させてもよい。投与の容易さ及び用量の均一性のために、非経口組成物を単位剤形で調製することが特に有利である。本明細書で使用される投与単位剤形とは、治療される被験体に対する単位投与量として適した物理的に別個の単位を指す。各単位には、必要な医薬担体と組み合わせて、所望の治療効果を生み出すように計算された所定量の活性化合物が含まれる。
本発明の医薬組成物中の有効成分の実際の用量レベルは、患者に毒性を与えることなく、特定の患者、組成物、及び投与方法に対して所望の治療応答を達成するのに有効な有効成分の量を得るために、変更することができる。選択される用量レベルは、様々な薬物動態学的因子、例えば使用される本発明の特定の組成物の活性、投与経路、投与時間、使用される特定の化合物の排泄速度、治療期間、使用される特定の組成物と組み合わせて使用される他の薬剤、化合物、及び/又は材料、治療を受ける患者の年齢、性別、体重、状態、一般的な健康状態と過去の病歴、及び同様の要因に依存する。
本発明の多重特異性抗体は、通常、複数回投与される。単回投与の間隔は、毎週、毎月、又は毎年にすることができる。患者における本発明の多重特異性抗体の血中レベルの測定によって示されるように、間隔は不規則でもよい。あるいは、本発明の多重特異性抗体は、徐放性製剤として投与することができ、この場合、必要な投与頻度は少なくなる。投与量と投与頻度は、患者における抗体の半減期に応じて異なる。一般にヒト化抗体は、キメラ抗体や非ヒト抗体よりも長い半減期を示す。投与量と投与頻度は、治療が予防的であるか治療的であるかによって異なる。予防的用途では、比較的低用量が比較的低頻度の間隔で長期間にわたって投与される。患者の中には生涯治療を受け続ける人もいる。治療用途では、疾患の進行が軽減又は停止するまで、好ましくは患者が疾患の症状の部分的又は完全な改善を示すまで、比較的短い間隔で比較的高用量の投与が必要となる場合がある。その後、患者に予防療法を施すことができる。
1つの態様において、本発明は、薬剤として使用するための本発明の多重特異性抗体又は本発明の医薬組成物に関する。適切な実施態様において、本発明は、アレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患、特に炎症性疾患と自己免疫疾患から選択される疾患の治療に使用するための多重特異性抗体又は医薬組成物を提供する。
別の態様において、本発明は、アレルギー性疾患、炎症性疾患、又は自己免疫疾患、特に炎症性疾患又は自己免疫疾患の治療用の薬剤の製造に使用するための医薬組成物を提供する。
別の態様において、本発明は、アレルギー性疾患、炎症性疾患、又は自己免疫疾患を治療するための、特に、治療を必要とする被験体における炎症性疾患又は自己免疫疾患を治療するための、多重特異性抗体又は医薬組成物の使用に関する。
別の態様において、本発明は、治療有効量の本発明の多重特異性抗体を被験体に投与することを含む、被験体を治療する方法に関する。適切な実施態様において、本発明は、被験体におけるアレルギー性疾患、炎症性疾患、又は自己免疫疾患の治療方法、特に炎症性疾患又は自己免疫疾患の治療方法であって、治療有効量の本発明の多重特異性抗体を被験体に投与することを含む方法に関する。
「被験体」という用語には、ヒト及びヒト以外の動物が含まれる。
「動物」という用語には、すべての脊椎動物、例えば非ヒト哺乳動物、及び非哺乳動物、例えば非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ニワトリ、両生類、及び爬虫類が含まれる。他に明記されない限り、「患者」又は「被験体」という用語は、本明細書では互換的に使用される。
本明細書で使用される「治療(treatment)」、「治療している(treating)」、「治療する(treat)」、「治療された(treated)」などの用語は、所望の薬理学的及び/又は生理学的効果を得ることを指す。この効果は、疾患及び/又は疾患に起因する副作用の部分的又は完全な治癒、又は疾患の進行の遅延という点で治療的であり得る。本明細書で使用される「治療」は、哺乳動物、例えばヒトにおける疾患のあらゆる治療を包含し、以下を含む:(a)疾患を阻害する、すなわち、その発症を阻止する、及び(b)疾患を軽減する、すなわち疾患を退行させる。
「治療有効量」又は「有効量」という用語は、疾患を治療するために哺乳動物又は他の被験体に投与された場合、そのような疾患の治療に影響を与えるのに十分な薬剤の量を指す。「治療有効量」は、薬剤、疾患及びその重症度、並びに治療を受ける被験体の年齢、体重などによって異なる。
1つの実施態様において、アレルギー疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患は、掻痒を引き起こすアレルギー疾患、掻痒を引き起こす炎症性疾患、及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から、特に掻痒を引き起こす炎症性疾患及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から選択される。「掻痒」及び「かゆみ」という用語は、本明細書では同義的に使用され、掻きたいという欲求又は反射を引き起こす感覚を指す。アトピー性皮膚炎、皮膚真菌症、乾癬、蕁麻疹などのかゆみを引き起こす慢性皮膚疾患の場合、掻きむしることは特に問題となる可能性があり、これは、永続的なかゆみの刺激により、患者は患部の皮膚領域を絶えず及び/又は過剰に掻くことになり、皮損の怪我や皮膚表面のさらなる悪化につながるためである。
本明細書で使用される「アレルギー疾患」又は「アレルギー」という用語は、環境中の通常は無害な物質に対する免疫系の過敏性によって引き起こされる多数の状態を指す。
本明細書で使用される「炎症性疾患」という用語は、膨大な数の炎症性障害、すなわち、慢性炎症として知られる長期にわたる炎症を特徴とする炎症性異常を指すことが多い。「炎症」という用語は、病原体、損傷した細胞、又は刺激物などの有害な刺激に対する身体組織の複雑な生物学的応答を指す。これは、免疫細胞、血管、分子メディエーターが関与する防御応答である。定期的な炎症反応は、細胞傷害の最初の原因を除去し、最初の傷害や炎症過程で損傷した壊死細胞や組織を除去し、そして組織修復を開始するために身体にとって不可欠であるが、炎症性疾患は一般に、有害な刺激がなくても炎症が続くことを特徴とする。
本明細書で使用される「自己免疫疾患」という用語は、機能している体の部分に対する異常な免疫応答から生じる状態を指す。それは自己免疫、すなわち自己反応性免疫応答(例えば、自己抗体、自己反応性T細胞)の存在の結果であり、それに起因する損傷又は病状の有無にかかわらず、通常は特定の器官に限定されるか、さまざまな場所の特定の組織が関与する。
特定の実施態様において、掻痒症を引き起こす炎症性疾患又は自己免疫疾患は、アトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性特発性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から、特にアトピー性皮膚炎から選択される。
別の態様において、アレルギー性、炎症性、及び自己免疫性疾患は、アトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性自然発生性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から、特にアトピー性皮膚炎から選択される。
別の実施態様において、アレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患は、アレルギー性喘息、アレルギー性鼻炎、炎症性気道疾患、再発性気道閉塞、気道過敏症、慢性閉塞性肺疾患、クローン病、慢性非ヒスタミン関連蕁麻疹、抗ヒスタミン非応答性肥満細胞症、慢性単純苔癬、脂漏性皮膚炎、乾皮症、疱疹状皮膚炎、扁平苔癬、及び潰瘍性大腸炎から選択される。
別の実施態様において、本発明は、帯状疱疹後神経痛、帯状疱疹後かゆみ、感覚異常痛、多発性硬化症、及び腕橈骨掻痒症から選択される神経障害性掻痒症である疾患の治療に使用するための、本明細書で定義される多重特異性抗体又は医薬組成物を提供する。
別の実施態様において、本発明は、かゆみを伴う全身性疾患の治療のための抗掻痒剤に使用するための多重特異性抗体又は医薬組成物を提供し、前記疾患は、胆汁うっ滞、慢性腎臓病、ホジキン病、皮膚T細胞リンパ腫及び慢性かゆみを伴う他のリンパ腫又は白血病、真性赤血球増加症、甲状腺機能亢進症、慢性節足動物後かゆみ(Id反応)、妊娠誘発性慢性かゆみ(例えばPUPPP)、好酸球性膿疱性毛包炎、薬物過敏反応、高齢者の慢性掻痒症又は乾燥性皮膚かゆみ(局所的、全身性)、及び火傷後の瘢痕部分のかゆみ(火傷後かゆみ)、遺伝性又は母斑性慢性かゆみ(例えば、ネザートン症候群、ダリエ病(モルバス・ダリエ)、ヘイリー・ヘイリー病、炎症性線状疣状表皮母斑(ILVEN)、家族性原発性皮膚アミロイドーシス、オルムステッド症候群)、水原性掻痒症、グラスファイバー皮膚炎、粘液性慢性かゆみ、化学療法誘発性かゆみ、及びHIVから選択される。
配列表(AHo番号付けスキームに従って指定された変異;他に明記されない限り、NumabCDR定義に従って定義されたCDR)
本出願の本文全体を通して、明細書の本文(例えば、表1~4)と配列表との間に矛盾がある場合には、明細書の本文が優先するものとする。
明確にするために、別個の実施態様に関連して説明される本発明のいくつかの特徴は、単一の実施態様において組み合わせて提供されてもよいことが理解される。逆に、簡潔にするために単一の実施態様に関連して説明される本発明の様々な特徴は、個別に、又は任意の適切な部分組合わせで提供することもできる。本発明に係る実施態様のすべての組み合わせは、本発明に具体的に包含され、あたかもあらゆる組み合わせが個別に明示的に開示されているかのように本明細書に開示される。さらに、様々な実施態様及びその要素のすべての部分組合わせも本発明に具体的に包含され、あたかもそのような部分組合わせのそれぞれが本明細書に個別かつ明示的に開示されているかのように本明細書に開示される。
本発明は、本明細書に記載される特定の実施態様によって範囲が限定されるものではない。実際、本明細書に記載されたものに加えて本発明の様々な変更が、上記の説明から当業者には明らかとなるであろう。このような変更は、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。
それぞれの特許法に基づいて可能な範囲で、本明細書で引用したすべての特許、出願、刊行物、試験方法、文献、及びその他の資料は、参照により本明細書に組み込まれる。
以下の実施例は、上述の本発明を説明するものであるが、いかなる形でも本発明の範囲を限定することを意図するものではない。当業者にそれ自体知られている他の試験モデルも、請求された発明の有益な効果を判定することができる。
実施例1:抗IL-4R分子の生成と試験:
プロジェクトの目的
このプロジェクトの目標は、ヒトIL-4Rに特異的に結合し、その生物学的作用を中和するヒト化モノクローナル抗体断片を生成することであった。さらなる目標は、多重特異性抗体フォーマットに組み込むのに十分強力で安定な抗IL-4R抗体断片を特定することであった。
プロジェクトの目的
このプロジェクトの目標は、ヒトIL-4Rに特異的に結合し、その生物学的作用を中和するヒト化モノクローナル抗体断片を生成することであった。さらなる目標は、多重特異性抗体フォーマットに組み込むのに十分強力で安定な抗IL-4R抗体断片を特定することであった。
1.1.本発明の多重特異性抗体に含まれる抗IL-4R結合ドメインの生成、選択、ヒト化、及び産生
抗IL-4Rウサギ抗体の生成、適切なクローンのスクリーニングと選択、及びヒト化とヒト化抗IL4R結合ドメインの産生は、参照により本明細書に組み込まれる並行特許出願EP20216928.0に記載されているように実施した。多重特異性抗体フォーマットに組み込むのに十分に強力かつ安定な抗IL-4R結合ドメインが特定され、その生物物理学的及び機能的特性に基づいて選択された。
抗IL-4Rウサギ抗体の生成、適切なクローンのスクリーニングと選択、及びヒト化とヒト化抗IL4R結合ドメインの産生は、参照により本明細書に組み込まれる並行特許出願EP20216928.0に記載されているように実施した。多重特異性抗体フォーマットに組み込むのに十分に強力かつ安定な抗IL-4R結合ドメインが特定され、その生物物理学的及び機能的特性に基づいて選択された。
1.2.適切な抗IL-4R結合ドメインの特性解析
適切な抗IL-4R結合ドメインをさらに特性解析するために、以下の分析を行った。
適切な抗IL-4R結合ドメインをさらに特性解析するために、以下の分析を行った。
1.2.1.特性解析に適した抗IL-4R結合ドメインの製造(scFvフォーマット)
哺乳類構築物の発現は、CHOgro一過性トランスフェクションキット(Mirus)を使用してCHO-S細胞で実施した。37℃で発現の5~7日後(細胞生存率が70%未満に達したとき)、遠心分離とそれに続く濾過によって培養物を採取した。タンパク質を、清澄化された培養上清から、プロテインL親和性クロマトグラフィーによって精製した。SE-HPLC分析による評価で、すべての分子が捕捉後のモノマー含有量>95%の少なくとも1つの親和性クロマトグラフィー画分を示したため、サイズ排除クロマトグラフィーによる仕上げを必要とする分子はなかった。試料を透析により最終緩衝液(150mM NaClを含む50mMリン酸-クエン酸緩衝液、pH6.4)に再緩衝化した。製造された物質の品質管理には、SE-HPLC、UV280、SDS-PAGEなどの標準的分析方法が適用された。多重特異性抗体フォーマットへの組み込みに適していると考えられた4つのクローンに由来する8つのscFv分子の製造特性が表6に要約される。クローン44-18-C11(PRO1510)及びそのバリアント(PRO1549~PRO1554)のCDRグラフト(sc01)及び完全グラフト(sc04)の製造特性とそのバリアントが表7に要約される。
哺乳類構築物の発現は、CHOgro一過性トランスフェクションキット(Mirus)を使用してCHO-S細胞で実施した。37℃で発現の5~7日後(細胞生存率が70%未満に達したとき)、遠心分離とそれに続く濾過によって培養物を採取した。タンパク質を、清澄化された培養上清から、プロテインL親和性クロマトグラフィーによって精製した。SE-HPLC分析による評価で、すべての分子が捕捉後のモノマー含有量>95%の少なくとも1つの親和性クロマトグラフィー画分を示したため、サイズ排除クロマトグラフィーによる仕上げを必要とする分子はなかった。試料を透析により最終緩衝液(150mM NaClを含む50mMリン酸-クエン酸緩衝液、pH6.4)に再緩衝化した。製造された物質の品質管理には、SE-HPLC、UV280、SDS-PAGEなどの標準的分析方法が適用された。多重特異性抗体フォーマットへの組み込みに適していると考えられた4つのクローンに由来する8つのscFv分子の製造特性が表6に要約される。クローン44-18-C11(PRO1510)及びそのバリアント(PRO1549~PRO1554)のCDRグラフト(sc01)及び完全グラフト(sc04)の製造特性とそのバリアントが表7に要約される。
1.2.2.適切な抗IL-4R結合ドメイン(scFvフォーマット)の薬力学的特性解析
適切であると評価されたscFv抗体は、1次薬力学特性について特性解析された。
適切であると評価されたscFv抗体は、1次薬力学特性について特性解析された。
ヒトIL-4Rに対する親和性
ヒトIL-4Rに対する14のヒト化scFvの親和性を、T200装置(Biacore、GEHealthcare)でSPR分析によって測定した。ヒトIL-4R-Fcは、カルボキシルメチル化デキストラン表面に結合した抗ヒトIgG-Fcを介して捕捉され、scFvが分析物として注入された。各分析物の注入サイクル後にセンサーチップが再生され、新しい抗原が捕捉された。scFvは、ランニング緩衝液で希釈した0.12~90nMの範囲の7つの分析物濃度を用いる用量応答マルチサイクル動態アッセイを使用して測定された。得られたセンサーグラムは、1:1結合モデルを使用してフィッティングされた。結果は表8に示される。表8から分かるように、クローン4434-C10に基づくscFv抗体可変ドメインは、ヒトIL-4Rに対して最も優れた全体的な結合親和性を示す。
ヒトIL-4Rに対する14のヒト化scFvの親和性を、T200装置(Biacore、GEHealthcare)でSPR分析によって測定した。ヒトIL-4R-Fcは、カルボキシルメチル化デキストラン表面に結合した抗ヒトIgG-Fcを介して捕捉され、scFvが分析物として注入された。各分析物の注入サイクル後にセンサーチップが再生され、新しい抗原が捕捉された。scFvは、ランニング緩衝液で希釈した0.12~90nMの範囲の7つの分析物濃度を用いる用量応答マルチサイクル動態アッセイを使用して測定された。得られたセンサーグラムは、1:1結合モデルを使用してフィッティングされた。結果は表8に示される。表8から分かるように、クローン4434-C10に基づくscFv抗体可変ドメインは、ヒトIL-4Rに対して最も優れた全体的な結合親和性を示す。
カニクイザル、マーモセットサル、及びマウスIL-4Rに対する親和性
カニクイザルIL-4Rに対する交差反応性を、ヒトIL-4R親和性の分析と同じ設定を使用して測定したが、ヒトIL-4R-Fcの代わりにカニクイザルIL-4R-Fcが捕捉された点が異なる。マーモセットIL-4Rの細胞外ドメイン(ECD)のみが利用可能であったため、マーモセットIL-4Rに対する親和性を測定するために、直接設定を使用した。マーモセットECDはセンサーチップ上に直接固定化され、力価測定シリーズのscFvが分析物として注入された。カニクイザル及びマーモセットIL-4Rについて得られたKD値間の比較を可能にするために、直接設定を使用してカニクイザルIL-4R ECDに対する親和性も決定された。
カニクイザルIL-4Rに対する交差反応性を、ヒトIL-4R親和性の分析と同じ設定を使用して測定したが、ヒトIL-4R-Fcの代わりにカニクイザルIL-4R-Fcが捕捉された点が異なる。マーモセットIL-4Rの細胞外ドメイン(ECD)のみが利用可能であったため、マーモセットIL-4Rに対する親和性を測定するために、直接設定を使用した。マーモセットECDはセンサーチップ上に直接固定化され、力価測定シリーズのscFvが分析物として注入された。カニクイザル及びマーモセットIL-4Rについて得られたKD値間の比較を可能にするために、直接設定を使用してカニクイザルIL-4R ECDに対する親和性も決定された。
ほんのわずかのscFvが、カニクイザルIL-4R ECDに結合した。直接設定での1つのscFvと比較して、3つのscFvは捕捉設定で交差反応性を示し、これは、2つのscFvの結合が直接設定ではもはや測定できなかったことを意味する。これはおそらく、直接設定で測定されたKD値が低くなった結果であると考えられる。違いはオンレートによるもので、これはおそらくアクセシビリティの低下により、オンレートが遅くなったのであろう。オフレートはすべてのscFvで同等であった。
さらに、マーモセットIL-4-R ECDに対する交差反応性が測定された。結果は表9に要約される。
マウスIL-4Rへの結合は、scFv PRO1517、PRO1535、及びPRO1538についても評価されたが、いずれも交差反応性を示さなかった。
HEK-Blue細胞におけるStat-6レポーター遺伝子アッセイ(ヒトIL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達の遮断)
HEK-Blueアッセイでは、IL-4Rを介してIL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を阻害するヒト化scFvの能力を試験した。ウェルあたり50,000個の細胞を96ウェルプレートに接種した。scFv及び対照抗体デュピルマブの連続希釈物を、0.02ng/mlのIL-4又は0.3ng/mlのIL-13のいずれかの存在下でプレートに添加した。37℃及び5%CO2で24時間インキュベートした後、上清を新しいプレートに移し、分泌された胎児アルカリホスファターゼをQuanti-Blue基質を使用して定量した。
HEK-Blueアッセイでは、IL-4Rを介してIL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を阻害するヒト化scFvの能力を試験した。ウェルあたり50,000個の細胞を96ウェルプレートに接種した。scFv及び対照抗体デュピルマブの連続希釈物を、0.02ng/mlのIL-4又は0.3ng/mlのIL-13のいずれかの存在下でプレートに添加した。37℃及び5%CO2で24時間インキュベートした後、上清を新しいプレートに移し、分泌された胎児アルカリホスファターゼをQuanti-Blue基質を使用して定量した。
scFvは、このHEK-Blueアッセイで、IL-4R媒介シグナル伝達を遮断する能力について分析された。分析された分子の効力がデュピルマブと比較された。すべての効力データは表10に要約される。相対IC50値は、デュピルマブ及びscFvの質量単位(ng/ml)で計算した。8つのscFvが、IL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を高い効力で遮断した。クローン44-34-C10に基づくscFv及びPRO1552は、全体として最高の遮断能力を示した。PRO1517、PRO1524、PRO1535、PRO1538、及びPRO1552は、デュピルマブと同様の効力でIL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を遮断することができた。
競合ELISA(hIL-4RへのhIL-4結合の阻害)
ヒト化scFvの効力は、競合ELISAを使用してさらに決定された。ヒトIL-4とヒトIL-4Rとの相互作用を阻害する各scFvの効力を、EP20216928.0に記載されているのと同じ手順を使用するELISAによって評価した。同様に、stat-6レポーター遺伝子アッセイに対して、各プレート上の個々のIC50値を、参照分子デュピルマブのIC50に対して較正した。
ヒト化scFvの効力は、競合ELISAを使用してさらに決定された。ヒトIL-4とヒトIL-4Rとの相互作用を阻害する各scFvの効力を、EP20216928.0に記載されているのと同じ手順を使用するELISAによって評価した。同様に、stat-6レポーター遺伝子アッセイに対して、各プレート上の個々のIC50値を、参照分子デュピルマブのIC50に対して較正した。
7つのscFvは、ヒトIL-4とヒトIL-4Rの間の相互作用を良好な効力~高い効力で阻害した。クローン44-34-C10に基づくscFv及びPRO1552は、全体として最高の遮断能力を示した。PRO1517及びPRO1552の遮断能力はデュピルマブと同様であった。一方、PRO1538は中程度の阻害のみを示した。5つのscFv分子は阻害を示さなかった。
scFvの薬理学的特性解析と開発可能性評価のための分子選択の概要
4つの異なるB細胞クローンに由来する14個のscFvの薬理学的特性解析は、拡張された生物物理学的特性解析のための分子選択の基礎を提供した。stat-6レポーター遺伝子アッセイ及びIL-4/IL-4R遮断ELISAにおける、IL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達の中和に関する全体的に優れた性能に基づいて、さらに拡張された特性解析のために、5つの分子、すなわちPRO1517、PRO1535、PRO1524、PRO1506、及びPRO1538が選択された。7つの分子すべてが500pMより優れた親和性を示した。カニクイザルIL-4Rに対して非常に低い親和性を示すか結合を示さなかった3分子を除いて、カニクイザルIL-4Rに対する親和性は、ヒトIL-4Rと比較して4~20倍低かった。特に、クローン44-18-C11に基づくscFv、すなわちPRO1510、PRO1528、及びPRO1549~PRO1554は、カニクイザルIL-4Rへの結合を示さなかった。一般に、マーモセットサルIL-4Rに対するこれらのscFvの親和性も、ヒトIL-4Rと比較して低かった。これらの親和性試験の結果、クローン44-18-C11に基づくscFv、すなわちPRO1510、PRO1528、及びPRO1549~PRO1554は、カニクイザルIL-4Rに対する交差反応性がないため、さらなる評価から除外されたが、PRO1552は非常に優れた阻害効力を示した。同じ理由で、PRO1520も除外された。しかし、同じクローン44-39-B07に基づくPRO1538は、カニクイザルIL-4Rに対する結合親和性が弱いにもかかわらず、除外されなかった。
4つの異なるB細胞クローンに由来する14個のscFvの薬理学的特性解析は、拡張された生物物理学的特性解析のための分子選択の基礎を提供した。stat-6レポーター遺伝子アッセイ及びIL-4/IL-4R遮断ELISAにおける、IL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達の中和に関する全体的に優れた性能に基づいて、さらに拡張された特性解析のために、5つの分子、すなわちPRO1517、PRO1535、PRO1524、PRO1506、及びPRO1538が選択された。7つの分子すべてが500pMより優れた親和性を示した。カニクイザルIL-4Rに対して非常に低い親和性を示すか結合を示さなかった3分子を除いて、カニクイザルIL-4Rに対する親和性は、ヒトIL-4Rと比較して4~20倍低かった。特に、クローン44-18-C11に基づくscFv、すなわちPRO1510、PRO1528、及びPRO1549~PRO1554は、カニクイザルIL-4Rへの結合を示さなかった。一般に、マーモセットサルIL-4Rに対するこれらのscFvの親和性も、ヒトIL-4Rと比較して低かった。これらの親和性試験の結果、クローン44-18-C11に基づくscFv、すなわちPRO1510、PRO1528、及びPRO1549~PRO1554は、カニクイザルIL-4Rに対する交差反応性がないため、さらなる評価から除外されたが、PRO1552は非常に優れた阻害効力を示した。同じ理由で、PRO1520も除外された。しかし、同じクローン44-39-B07に基づくPRO1538は、カニクイザルIL-4Rに対する結合親和性が弱いにもかかわらず、除外されなかった。
1.2.3.適切な抗IL-4R結合ドメイン(scFvフォーマット)の生物物理学的特性解析
安定性測定用材料の製造
PRO1517及びPRO1538は、安定性評価に十分な材料を生成するために、上記と同じ製造プロセスを使用して、わずかに大きなスケール(発現量0.25l)で再度生成された。安定性評価のために選択された他のタンパク質については、以前に生成された材料の量が安定性評価を行うのに十分であった。試料は、精製後、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸-クエン酸緩衝液(50mM NaCiP、pH6.4)中で調製された。精製と透析後、5MWCOの遠心濃縮チューブを使用してタンパク質試料を10mg/ml以上に濃縮したが、これは保存安定性評価を行うための望ましい濃度であるためである。
安定性測定用材料の製造
PRO1517及びPRO1538は、安定性評価に十分な材料を生成するために、上記と同じ製造プロセスを使用して、わずかに大きなスケール(発現量0.25l)で再度生成された。安定性評価のために選択された他のタンパク質については、以前に生成された材料の量が安定性評価を行うのに十分であった。試料は、精製後、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸-クエン酸緩衝液(50mM NaCiP、pH6.4)中で調製された。精製と透析後、5MWCOの遠心濃縮チューブを使用してタンパク質試料を10mg/ml以上に濃縮したが、これは保存安定性評価を行うための望ましい濃度であるためである。
表11に示されるように、10mg/mlまで濃縮したときのモノマー損失は、分子に応じて0~12%であった。PRO1506とPRO1524のモノマー含有量は、保存安定性評価に入る分子の臨界値である95%を下回り、このため、これらを試験から除外した。しかし材料は既に調製され、試験用にすべてが準備されていたため、これらの分子の安定性を、濃縮後に95%を超えるモノマー含有量を示した残りの分子と並行して評価した。クローン44-34-C10に基づくscFv、すなわちPRO1517とPRO1535、並びにPRO1538は、濃縮しても実質的にモノマー含有量の損失を示さなかった。
保存安定性試験
ヒト化scFvは、4週間の安定性試験などの安定性試験に供され、ここでscFvは、水性緩衝液(50mMNaCiP、150mM NaCl、pH6.4)中で10mg/mlで調製され、<-80℃、4℃、及び40℃で4週間保存された。少なくとも、調製物中のモノマー及びオリゴマーの割合は、各試験の1週間後、2週間後、及び終了時のSE-HPLCピーク面積の積分によって評価された。ほとんどの分子について追加の時点が記録された。表12は、試験の14日目(d14)と28日目(d28)に得られたエンドポイント測定値を比較している。
ヒト化scFvは、4週間の安定性試験などの安定性試験に供され、ここでscFvは、水性緩衝液(50mMNaCiP、150mM NaCl、pH6.4)中で10mg/mlで調製され、<-80℃、4℃、及び40℃で4週間保存された。少なくとも、調製物中のモノマー及びオリゴマーの割合は、各試験の1週間後、2週間後、及び終了時のSE-HPLCピーク面積の積分によって評価された。ほとんどの分子について追加の時点が記録された。表12は、試験の14日目(d14)と28日目(d28)に得られたエンドポイント測定値を比較している。
表12から分かるように、クローン44-34-C10に基づくscFv、すなわちPRO1517とPRO1535は、4℃で良好な保存安定性を示した。4℃で28日間保存した後のモノマー含有量の損失は5%未満であった。また、PRO1538は少なくとも14日間は良好な保存安定性を示した。しかし、安定な分子はどれも、どの温度でもタンパク質含有量の大幅な損失を示さなかった。
凍結融解安定性
上記の保存安定性試験に加えて、凍結-融解(F/T)サイクルに関する最高性能のscFv分子の適合性(コロイド安定性)を評価した。開発の初期段階では、原薬は通常冷凍保存されるため、調製及び充填/仕上げ処理には、ある程度の凍結と融解操作が必要になる。
上記の保存安定性試験に加えて、凍結-融解(F/T)サイクルに関する最高性能のscFv分子の適合性(コロイド安定性)を評価した。開発の初期段階では、原薬は通常冷凍保存されるため、調製及び充填/仕上げ処理には、ある程度の凍結と融解操作が必要になる。
F/T安定性評価では、保存安定性試験と同じ分析方法(SE-HPLC、SDS-PAGE)及びパラメーター(モノマー含有率%とモノマー損失%)を適用して、5回のF/Tサイクルにわたって分子の品質を追跡した。表13は、5回のF/Tサイクルにわたるモノマー含有量損失%の経過を示す。専用の凍結-融解試験は実施されていないため、28日間にわたって取得された保存安定性試験の-80℃試料で得られた凍結-融解データが示される。一部のタンパク質では4つの時点しか記録できなかったため、これらのタンパク質ではF/Tサイクルも4回だけ実施された。
熱アンフォールディング
選択した5つのscFv構築物の熱アンフォールディング測定を、示差走査蛍光法(DSF)を使用して実施した。得られた熱アンフォールディングの中点(Tm)及び最大シグナルの10%で計算されたアンフォールディングの開始温度(Tonset 10%)値を、データをボルツマン方程式に当てはめることによって決定した。表14は、DSFによって測定された計算された融解温度をまとめたものである。表14から推測できるように、クローン44-34-C10に基づくscFvは、63℃を超える高い融解温度を示す。また、PRO1538も高い融解温度を示した。
選択した5つのscFv構築物の熱アンフォールディング測定を、示差走査蛍光法(DSF)を使用して実施した。得られた熱アンフォールディングの中点(Tm)及び最大シグナルの10%で計算されたアンフォールディングの開始温度(Tonset 10%)値を、データをボルツマン方程式に当てはめることによって決定した。表14は、DSFによって測定された計算された融解温度をまとめたものである。表14から推測できるように、クローン44-34-C10に基づくscFvは、63℃を超える高い融解温度を示す。また、PRO1538も高い融解温度を示した。
実施例2:抗IL31分子の生成と試験:
プロジェクトの目的
このプロジェクトの目標は、ヒトIL-31に特異的に結合し、その生物学的作用を中和するヒト化モノクローナル抗体断片を生成することであった。さらなる目標は、多重特異性抗体フォーマットに組み込むのに十分強力で安定な抗IL-31抗体断片を特定することであった。
プロジェクトの目的
このプロジェクトの目標は、ヒトIL-31に特異的に結合し、その生物学的作用を中和するヒト化モノクローナル抗体断片を生成することであった。さらなる目標は、多重特異性抗体フォーマットに組み込むのに十分強力で安定な抗IL-31抗体断片を特定することであった。
2.1.本発明の多重特異性抗体に含まれる抗IL-31結合ドメインの生成、選択、ヒト化、及び産生
抗IL-31ウサギ抗体の生成、及び適切なクローンのスクリーニングと選択、並びにヒト化とヒト化抗IL-31結合ドメインの産生は、参照により本明細書に組み込まれる並行特許出願EP20216938.9に記載されているように実施した。多重特異性抗体フォーマットに組み込むのに十分強力で安定した抗IL-31結合ドメイン抗体が特定され、それらの生物物理学的及び機能的特性に基づいて選択された。クローン50-09-D07は、全体的に最高の生物物理学的及び機能的特性を有することが特定された。
抗IL-31ウサギ抗体の生成、及び適切なクローンのスクリーニングと選択、並びにヒト化とヒト化抗IL-31結合ドメインの産生は、参照により本明細書に組み込まれる並行特許出願EP20216938.9に記載されているように実施した。多重特異性抗体フォーマットに組み込むのに十分強力で安定した抗IL-31結合ドメイン抗体が特定され、それらの生物物理学的及び機能的特性に基づいて選択された。クローン50-09-D07は、全体的に最高の生物物理学的及び機能的特性を有することが特定された。
2.2.適切な抗IL-31結合ドメインの特性解析
適切な抗IL-31結合ドメインをさらに特性解析するために、以下の分析を行った。
適切な抗IL-31結合ドメインをさらに特性解析するために、以下の分析を行った。
2.2.1.特性解析に適した抗IL-31結合ドメインの製造(scFvフォーマット)
哺乳類構築物の発現は、セクション1.2.1で上述したように、CHO-S細胞で実施された。1つのクローン(すなわちクローン50-09-D07)に由来する2つのscFvc01及びsc03構築物(それぞれPRO1632及びPRO1643)の製造が表15に要約される。
哺乳類構築物の発現は、セクション1.2.1で上述したように、CHO-S細胞で実施された。1つのクローン(すなわちクローン50-09-D07)に由来する2つのscFvc01及びsc03構築物(それぞれPRO1632及びPRO1643)の製造が表15に要約される。
2.2.2.適切な抗IL-31結合ドメインの薬力学特性解析(scFvフォーマット)
適切であると評価されたscFv抗体、すなわちPRO1632及びPRO1643は、1次薬力学特性について特性解析された。
適切であると評価されたscFv抗体、すなわちPRO1632及びPRO1643は、1次薬力学特性について特性解析された。
ヒト及びカニクイザルIL-31に対する親和性
ヒト及びカニクイザルIL-31に対する2つのヒト化scFvの親和性を、T200装置(Biacore、GEHealthcare)でSPR分析によって測定した。カニクイザルIL-31は市販されていなかったため、要求に応じてSino Biologicalによって製造された。ヒト及びカニクイザルのIL-31-Hisは、カルボキシルメチル化デキストラン表面に結合した抗Hisタグ抗体を介して捕捉され、scFvが分析物として注入された。各分析物の注入サイクル後にセンサーチップが再生され、新しい抗原が捕捉された。scFvは、ランニング緩衝液で希釈された2つの濃度(30及び10nM)で高処理能力モードで用量応答マルチサイクル動態アッセイを使用して測定した。得られたセンサーグラムは、1:1結合モデルを使用してフィッティングされた。
ヒト及びカニクイザルIL-31に対する2つのヒト化scFvの親和性を、T200装置(Biacore、GEHealthcare)でSPR分析によって測定した。カニクイザルIL-31は市販されていなかったため、要求に応じてSino Biologicalによって製造された。ヒト及びカニクイザルのIL-31-Hisは、カルボキシルメチル化デキストラン表面に結合した抗Hisタグ抗体を介して捕捉され、scFvが分析物として注入された。各分析物の注入サイクル後にセンサーチップが再生され、新しい抗原が捕捉された。scFvは、ランニング緩衝液で希釈された2つの濃度(30及び10nM)で高処理能力モードで用量応答マルチサイクル動態アッセイを使用して測定した。得られたセンサーグラムは、1:1結合モデルを使用してフィッティングされた。
表16に示されるように、両方のヒト化scFvについてヒトIL-31への結合が確認された。
IL-31RA/OSMRダイマー化アッセイ(ヒトIL-31誘導性シグナル伝達の遮断)
IL-31RA/OSMRダイマー化アッセイを使用して、IL-31RA/OSMRヘテロダイマーを介してIL-31誘導性シグナル伝達を阻害するヒト化scFvの能力を試験した。ウェルあたり10,000個の細胞を96ウェルプレートに接種した。翌日、10ng/mlのIL-31の存在下で、scFv及び対照抗体BMS-981164の連続希釈物をプレートに添加した。37℃及び5%CO2で6時間インキュベートした後、検出溶液を添加し、プレートをさらに1時間インキュベートし、発光を測定した。
IL-31RA/OSMRダイマー化アッセイを使用して、IL-31RA/OSMRヘテロダイマーを介してIL-31誘導性シグナル伝達を阻害するヒト化scFvの能力を試験した。ウェルあたり10,000個の細胞を96ウェルプレートに接種した。翌日、10ng/mlのIL-31の存在下で、scFv及び対照抗体BMS-981164の連続希釈物をプレートに添加した。37℃及び5%CO2で6時間インキュベートした後、検出溶液を添加し、プレートをさらに1時間インキュベートし、発光を測定した。
2つのscFvを細胞アッセイで試験した。上述したように、分析した分子の効力をBMS-981164と比較した。
相対IC50値は、BMS-981164及びscFvの質量単位(ng/ml)で計算した。効力データは表17に要約される。
競合ELISA(hIL-31RAへのhIL-31の結合の阻害)
2つのヒト化scFvの効力が、競合ELISAを使用してさらに測定された。ヒトIL-31とヒトIL31RAとの相互作用を阻害する各scFvの効力を、EP20216938.9に記載されているのと同じ手順を使用するELISAによって評価した。IL-31RA/OSMRダイマー化アッセイと同様に、各プレート上の個々のIC50値を参照分子BMS-981164のIC50に対して較正した。完全グラフトscFvは、BMS-981164と比較した場合、同様の効力でヒトIL-31とヒトIL-31RA間の相互作用を阻害した。効力データは表18に要約される。
2つのヒト化scFvの効力が、競合ELISAを使用してさらに測定された。ヒトIL-31とヒトIL31RAとの相互作用を阻害する各scFvの効力を、EP20216938.9に記載されているのと同じ手順を使用するELISAによって評価した。IL-31RA/OSMRダイマー化アッセイと同様に、各プレート上の個々のIC50値を参照分子BMS-981164のIC50に対して較正した。完全グラフトscFvは、BMS-981164と比較した場合、同様の効力でヒトIL-31とヒトIL-31RA間の相互作用を阻害した。効力データは表18に要約される。
scFvの薬理学的特性解析と詳細な生物物理学的評価のための分子選択の概要
2つのscFvの薬理学的特性解析は、詳細な生物物理学的評価のための分子選択の基礎を提供した。これらの結果に基づいて、全体的に優れた性能を基準にして、詳細な生物物理学的評価のためにPRO1643が選択された。
2つのscFvの薬理学的特性解析は、詳細な生物物理学的評価のための分子選択の基礎を提供した。これらの結果に基づいて、全体的に優れた性能を基準にして、詳細な生物物理学的評価のためにPRO1643が選択された。
2.2.3.適切な抗IL-31結合ドメインの生物物理学的特性解析(scFvフォーマット)
安定性材料の製造
PRO1643を、上記と同じ製造プロセスを使用して、わずかに大きなスケール(発現容量0.25l)で再度製造して、安定性評価に十分な材料を生成した。試料は、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸-クエン酸緩衝液(50mM NaCiP、pH6.4)中で調製された。タンパク質は、精製及び透析後、5MWCOの遠心濃縮管を使用して>10mg/mlまで濃縮された。
安定性材料の製造
PRO1643を、上記と同じ製造プロセスを使用して、わずかに大きなスケール(発現容量0.25l)で再度製造して、安定性評価に十分な材料を生成した。試料は、150mM NaClを含むpH6.4の50mMリン酸-クエン酸緩衝液(50mM NaCiP、pH6.4)中で調製された。タンパク質は、精製及び透析後、5MWCOの遠心濃縮管を使用して>10mg/mlまで濃縮された。
表19に示されるように、10mg/mlまで濃縮したときのモノマー損失は0.1%であった。
保存安定性試験
PRO1643は、4週間の安定性試験などの安定性試験に供され、ここでscFvは、水性緩衝液(最終緩衝液、50mM NaCiP、150mM NaCl、pH6.4)で10mg/mlで調製され、<-80℃、4℃、及び40℃で4週間保存された。調製物中のモノマー及びオリゴマーの割合は、試験のさまざまな時点でSE-HPLCピーク面積の積分によって評価された。さらに、タンパク質濃度は、さまざまな時点でのUV280測定によって決定された。表20は、試験の14日目と、28日目に得られたエンドポイント測定値を比較している。
PRO1643は、4週間の安定性試験などの安定性試験に供され、ここでscFvは、水性緩衝液(最終緩衝液、50mM NaCiP、150mM NaCl、pH6.4)で10mg/mlで調製され、<-80℃、4℃、及び40℃で4週間保存された。調製物中のモノマー及びオリゴマーの割合は、試験のさまざまな時点でSE-HPLCピーク面積の積分によって評価された。さらに、タンパク質濃度は、さまざまな時点でのUV280測定によって決定された。表20は、試験の14日目と、28日目に得られたエンドポイント測定値を比較している。
PRO1643は、4℃及び試験28日目にモノマー含有量の大幅な損失を示さなかった。PRO1643は、どの温度でもタンパク質含有量の大幅な損失を示さなかった。
凍結-融解安定性
上記の保存安定性試験に加えて、凍結-融解(F/T)サイクルに関するPRO1643の適合性(コロイド安定性)も評価された。
上記の保存安定性試験に加えて、凍結-融解(F/T)サイクルに関するPRO1643の適合性(コロイド安定性)も評価された。
F/T安定性評価では、保存安定性試験と同じ分析方法(SE-HPLC、UV-Vis)及びパラメーター(モノマー含有率%及びモノマー損失%)を適用して、3回のF/Tサイクルにわたる分子の安定性を追跡した。表21は、3回のF/Tサイクルにわたるモノマー含有量(%)及びモノマー含有量損失%の経過を示す。専用の凍結-融解試験は実施されていないため、28日間にわたって取得された保存安定性試験の-80℃試料で得られた凍結-融解データが以下の表に示される。試料ごとに3つの時点しか記録できなかったため、凍結-融解安定性データは3回のF/Tサイクルについてのみ利用できる。
熱アンフォールディング
PRO1643の熱アンフォールディング測定は、示差走査蛍光法(DSF)を使用して実施された。得られた熱アンフォールディングの中点(Tm)及び最大シグナル値の10%で計算されたアンフォールディングの開始温度(Tonset 10%)値を、データをボルツマン方程式に当てはめることによって決定した。表22は、DSFによって測定された計算された融解温度をまとめたものである。
PRO1643の熱アンフォールディング測定は、示差走査蛍光法(DSF)を使用して実施された。得られた熱アンフォールディングの中点(Tm)及び最大シグナル値の10%で計算されたアンフォールディングの開始温度(Tonset 10%)値を、データをボルツマン方程式に当てはめることによって決定した。表22は、DSFによって測定された計算された融解温度をまとめたものである。
実施例3:多重特異性フォーマットのための抗IL-4R分子の選択と最適化:
3.1.抗IL-4Rドメインの選択に関する一般的な説明
抗IL-4RドメインPRO1517(44-34-C10-sc01)及びPRO1535(44-34-C10-sc04)は、非常に良好な薬力学的特性と許容可能~良好な安定性を示すため、最初に選択された。PRO1538(44-39-B07-sc04)は、改善余地のある薬理学的特性を有したが、最高の安定性を示したため、同様に選択された。以下の3.2に示されるように、PRO1517(44-34-C10-sc01)は安定性の最適化を受け、及びPRO1538(44-39-B07-sc04)はpIバランスの最適化を受けた。
3.1.抗IL-4Rドメインの選択に関する一般的な説明
抗IL-4RドメインPRO1517(44-34-C10-sc01)及びPRO1535(44-34-C10-sc04)は、非常に良好な薬力学的特性と許容可能~良好な安定性を示すため、最初に選択された。PRO1538(44-39-B07-sc04)は、改善余地のある薬理学的特性を有したが、最高の安定性を示したため、同様に選択された。以下の3.2に示されるように、PRO1517(44-34-C10-sc01)は安定性の最適化を受け、及びPRO1538(44-39-B07-sc04)はpIバランスの最適化を受けた。
最終的な多重特異性抗体に適用された抗IL-4R結合ドメインは、カニクイザル及びマーモセットサルに対して排他的な交差反応性を示した。
3.2.抗IL-4Rドメインの最適化
抗IL-4RドメインPRO1538(44-39-B07-sc03)及びPRO1517(44-34-C10-sc01)は、多重特異性フォーマットへの組み立てのためにさらに最適化された。
抗IL-4RドメインPRO1538(44-39-B07-sc03)及びPRO1517(44-34-C10-sc01)は、多重特異性フォーマットへの組み立てのためにさらに最適化された。
抗IL-4Rドメイン44-39-B07-sc04(PRO1538)の最適化
PRO1538(44-39-B07-sc03)は、VLとVHの間にpIの不均衡がある(pIVL=8.2及びpIVH=5.0)。pIの不均衡は高粘度と相関しており、安定性に悪影響を与える可能性がある。従って、この分子の2つの新しいバリアントが設計された。これらのバリアントは以下で説明される。簡単に説明すると、pI不均衡が除去され、結合親和性を損なうことのない、及び重大な配列欠陥(化学修飾及び翻訳後修飾)、T細胞エピトープなどを導入することのない分子を設計することを目的として、VHのすべての残基が詳細に分析された。
PRO1538(44-39-B07-sc03)は、VLとVHの間にpIの不均衡がある(pIVL=8.2及びpIVH=5.0)。pIの不均衡は高粘度と相関しており、安定性に悪影響を与える可能性がある。従って、この分子の2つの新しいバリアントが設計された。これらのバリアントは以下で説明される。簡単に説明すると、pI不均衡が除去され、結合親和性を損なうことのない、及び重大な配列欠陥(化学修飾及び翻訳後修飾)、T細胞エピトープなどを導入することのない分子を設計することを目的として、VHのすべての残基が詳細に分析された。
2つのバリアントが設計され、これらは表23に要約される。
しかしながら、PRO1538(44-39-B07-sc03)のこれらのバリアントは、望ましい安定性の改善を示さなかった。PRO1538は、IL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を阻害する効力が著しく低く、IL-4とIL-4Rの相互作用を遮断する能力がPRO1517よりも10倍以上低いため、PRO1538及びそのバリアントはさらなる検討から除外され、RPO1517(44-34-C10-sc01)の改善に努力が集中された。
抗IL-4Rドメイン44-34-C10-sc01(PRO1517)の最適化
PRO1517(44-34-C10-sc01)は、良好な結合特性を備えた抗IL-4R scFvである。生物物理学的特性解析中、scFv PRO1517は良好ではあるが、まだ改善余地のある溶解度を示した。溶解度、長期安定性、濃度挙動に関して、PRO1517をさらに改善する試みが行われた。従って、この分子の4つの新しいバリアントが設計された。これらのバリアントは以下で説明される。簡単に説明すると、CDR又は以前のVH-CH界面中の疎水性パッチが詳細に分析され、結合親和性を損なうことなく、重大な配列欠陥(化学修飾及び翻訳後修飾)、T細胞エピトープなどを導入することなく、疎水性パッチが除去された分子を設計することを目的として、pI不均衡が低減されている。
PRO1517(44-34-C10-sc01)は、良好な結合特性を備えた抗IL-4R scFvである。生物物理学的特性解析中、scFv PRO1517は良好ではあるが、まだ改善余地のある溶解度を示した。溶解度、長期安定性、濃度挙動に関して、PRO1517をさらに改善する試みが行われた。従って、この分子の4つの新しいバリアントが設計された。これらのバリアントは以下で説明される。簡単に説明すると、CDR又は以前のVH-CH界面中の疎水性パッチが詳細に分析され、結合親和性を損なうことなく、重大な配列欠陥(化学修飾及び翻訳後修飾)、T細胞エピトープなどを導入することなく、疎水性パッチが除去された分子を設計することを目的として、pI不均衡が低減されている。
4つのバリアントが設計され、これらは表24に要約される。
3.3.最適化された抗IL-4R結合ドメイン(scFvフォーマット)の生物物理学的特性解析
保存安定性試験
PRO1897、PRO1898、及びPRO1899は、セクション1.2.3で上述した保存安定性試験に供された。結果は表25に要約される。
保存安定性試験
PRO1897、PRO1898、及びPRO1899は、セクション1.2.3で上述した保存安定性試験に供された。結果は表25に要約される。
表25に示されているように、scFv PRO1897、PRO1898、及びPRO1899は優れた保存安定性を示す。4℃で28日間保存した後のモノマー含有量の損失は5%未満であった。また、これらの分子はいずれの温度でもタンパク質含有量の大幅な損失を示さなかった。
熱アンフォールディング
PRO1897、PRO1898、及びPRO1899の熱安定性は、NanoTemperを使用するナノダイナミック走査蛍光分析(nDSF)によって分析され、アンフォールディングの開始温度(Tonset)、アンフォールディングの中点(Tm1)、及び散乱開始温度を決定することができた。二重/三重測定のTm1及びTonset結果は表26に要約される。表26から推測できるように、PRO1897、PRO1898、及びPRO1899は高い融解温度を示す。
PRO1897、PRO1898、及びPRO1899の熱安定性は、NanoTemperを使用するナノダイナミック走査蛍光分析(nDSF)によって分析され、アンフォールディングの開始温度(Tonset)、アンフォールディングの中点(Tm1)、及び散乱開始温度を決定することができた。二重/三重測定のTm1及びTonset結果は表26に要約される。表26から推測できるように、PRO1897、PRO1898、及びPRO1899は高い融解温度を示す。
3.4.最適化された抗IL-4R結合ドメイン(scFvフォーマット)の薬力学的特性解析
ヒトIL-4Rに対する親和性
セクション1.2.2で上述したように、最適化された抗IL-4R scFv PRO1898及びPRO1899のヒトIL-4Rに対する親和性を、T200装置(Biacore、GEHealthcare)でSPR分析によって測定した。scFvは、ランニング緩衝液で希釈した0.12~90nMの範囲の7つの分析物濃度を用いて、用量応答マルチサイクル動態アッセイを使用して測定した。得られたセンサーグラムは、1:1結合モデルを使用してフィッティングされた。
ヒトIL-4Rに対する親和性
セクション1.2.2で上述したように、最適化された抗IL-4R scFv PRO1898及びPRO1899のヒトIL-4Rに対する親和性を、T200装置(Biacore、GEHealthcare)でSPR分析によって測定した。scFvは、ランニング緩衝液で希釈した0.12~90nMの範囲の7つの分析物濃度を用いて、用量応答マルチサイクル動態アッセイを使用して測定した。得られたセンサーグラムは、1:1結合モデルを使用してフィッティングされた。
表27に示されるように、すべての最適化されたscFvについて、ヒトIL-4R及びカニクイザルIL-4Rへの結合が確認された。
カニクイザルIL-4Rに対する親和性
最適化された抗IL-4R scFv PRO1898及びPRO1899のカニクイザルIL-4Rに対する親和性を、ヒトIL-4R親和性の分析と同じ設定を使用して測定したが、セクション1.2.2で前述されたように、ヒトIL-4R-Fcの代わりにカニクイザルIL-4R-Fcが捕捉された点が異なる。この分析の結果は表28に要約される。
最適化された抗IL-4R scFv PRO1898及びPRO1899のカニクイザルIL-4Rに対する親和性を、ヒトIL-4R親和性の分析と同じ設定を使用して測定したが、セクション1.2.2で前述されたように、ヒトIL-4R-Fcの代わりにカニクイザルIL-4R-Fcが捕捉された点が異なる。この分析の結果は表28に要約される。
HEK-Blue細胞におけるstat-6レポーター遺伝子アッセイ(ヒトIL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達の遮断)
最適化された抗IL-4R scFv PRO1898及びPRO1899は、セクション1.2.2で前述されたように、IL-4R媒介シグナル伝達を遮断する能力について、このHEK-Blueアッセイで分析された。分析された分子の効力を、デュピルマブと比較した。すべての効力データが表29に要約される。相対IC50値を、デュピルマブ及びscFvの質量単位(ng/ml)で計算した。最適化されたscFvは、デュピルマブと同様の高い効力でIL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を遮断した(図3を参照)。
最適化された抗IL-4R scFv PRO1898及びPRO1899は、セクション1.2.2で前述されたように、IL-4R媒介シグナル伝達を遮断する能力について、このHEK-Blueアッセイで分析された。分析された分子の効力を、デュピルマブと比較した。すべての効力データが表29に要約される。相対IC50値を、デュピルマブ及びscFvの質量単位(ng/ml)で計算した。最適化されたscFvは、デュピルマブと同様の高い効力でIL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を遮断した(図3を参照)。
競合ELISA(hIL-4RへのhIL-4結合の阻害)
最適化された抗IL-4R scFv PRO1898及びPRO1899scFvの効力は、競合ELISAを使用して測定された。ヒトIL-4とヒトIL-4Rとの相互作用を阻害する各scFvの効力を、セクション1.2.2に記載されているようにELISAによって評価した。同様に、stat-6レポーター遺伝子アッセイに対して、各プレート上の個々のIC50値を、参照分子デュピルマブのIC50に対して較正した。
最適化された抗IL-4R scFv PRO1898及びPRO1899scFvの効力は、競合ELISAを使用して測定された。ヒトIL-4とヒトIL-4Rとの相互作用を阻害する各scFvの効力を、セクション1.2.2に記載されているようにELISAによって評価した。同様に、stat-6レポーター遺伝子アッセイに対して、各プレート上の個々のIC50値を、参照分子デュピルマブのIC50に対して較正した。
競合ELISA分析の結果は表30に要約される。PRO1898及びPRO1899の遮断効力はデュピルマブと同様であった(図4を参照)。
実施例4:多重特異性フォーマットのための抗IL31分子の選択と最適化:
4.1.抗IL-31ドメインの選択に関する一般的な説明
抗IL-31ドメインPRO1643(50-09-D07-sc03)は、望ましい薬力学特性と優れた安定性を示すため、さらなる開発のために最初に選択された。それにもかかわらず、抗IL-31結合ドメインPRO1643(50-09-D07-sc03)は、以下の4.2に示されるように、さらに溶解性が向上した。
4.1.抗IL-31ドメインの選択に関する一般的な説明
抗IL-31ドメインPRO1643(50-09-D07-sc03)は、望ましい薬力学特性と優れた安定性を示すため、さらなる開発のために最初に選択された。それにもかかわらず、抗IL-31結合ドメインPRO1643(50-09-D07-sc03)は、以下の4.2に示されるように、さらに溶解性が向上した。
最終的な多重特異性抗体に適用された抗IL-31結合ドメインは、カニクイザルIL-31と交差反応する。
4.2.抗IL-31ドメインの最適化
抗IL-31ドメインPRO1643(50-09-D07-sc03)は、多重特異性フォーマットへの組み立てのためにさらに最適化された。
抗IL-31ドメインPRO1643(50-09-D07-sc03)は、多重特異性フォーマットへの組み立てのためにさらに最適化された。
抗IL-31ドメイン50-09-D07-sc03の最適化
PRO1643(50-09-D07-sc03)は非常に安定な抗IL-31scFvであるが、それでも、溶解度、長期安定性、及び濃度挙動の改良が試みられた。従って、この分子の新しいバリアントが設計された。これらのバリアントは以下で説明される。簡単に説明すると、結合親和性を損なうことなく、重大な配列欠陥(化学修飾及び翻訳後修飾)、T細胞エピトープなどを導入することなく、疎水性パッチが除去された分子を設計することを目的として、CDR又は以前のVH-CH界面の疎水性パッチが詳細に分析されている。
PRO1643(50-09-D07-sc03)は非常に安定な抗IL-31scFvであるが、それでも、溶解度、長期安定性、及び濃度挙動の改良が試みられた。従って、この分子の新しいバリアントが設計された。これらのバリアントは以下で説明される。簡単に説明すると、結合親和性を損なうことなく、重大な配列欠陥(化学修飾及び翻訳後修飾)、T細胞エピトープなどを導入することなく、疎水性パッチが除去された分子を設計することを目的として、CDR又は以前のVH-CH界面の疎水性パッチが詳細に分析されている。
4つのバリアントが設計され、これらは表31に要約される。
4.3.最適化された抗IL-31結合ドメイン(scFvフォーマット)の生物物理学的特性解析
保存安定性試験
PRO1900、PRO1901、PRO1902、及びPRO1903は、セクション1.2.3で上述された保存安定性試験に供されたが、最後の読み取りは14日目に行われ、F/T及び-80℃での安定性は評価されなかった。結果は表32に要約される。
保存安定性試験
PRO1900、PRO1901、PRO1902、及びPRO1903は、セクション1.2.3で上述された保存安定性試験に供されたが、最後の読み取りは14日目に行われ、F/T及び-80℃での安定性は評価されなかった。結果は表32に要約される。
表32に要約されるように、scFv PRO1900、PRO1901、PRO1902、及びPRO1903は、優れた保存安定性を示した。4℃で14日間保存した後のモノマー含有量の損失は0.2%未満であり、40℃で14日間保存した後のモノマー含有量の損失は3%未満であった。また、これらの分子はいずれも、どの温度及びデータ点でもタンパク質含有量の大幅な損失を示さなかった。
熱アンフォールディング
PRO1900、PRO1901、PRO1902、及びPRO1903の熱安定性は、NanoTemperを使用したナノ動的走査蛍光分析(nDSF)によって分析され、アンフォールディングの開始(Tonset)、アンフォールディングの中点(Tm1)、及び散乱開始温度を決定することができた。二重/三重測定のTm1及びTonset結果は表33に要約される。表33から推測できるように、PRO1900、PRO1901、PRO1902、及びPRO1903は高い融解温度を示した。
PRO1900、PRO1901、PRO1902、及びPRO1903の熱安定性は、NanoTemperを使用したナノ動的走査蛍光分析(nDSF)によって分析され、アンフォールディングの開始(Tonset)、アンフォールディングの中点(Tm1)、及び散乱開始温度を決定することができた。二重/三重測定のTm1及びTonset結果は表33に要約される。表33から推測できるように、PRO1900、PRO1901、PRO1902、及びPRO1903は高い融解温度を示した。
4.4.最適化された抗IL-31結合ドメイン(scFvフォーマット)の薬力学特性解析
ヒトIL-31に対する親和性
PRO1643及び最適化抗IL-31 scFvのヒトIL-31に対する親和性は、セクション2.2.2で上述したように、T200装置(Biacore、GEHealthcare)でSPR分析によって測定した。scFvは、ランニング緩衝液で希釈した2つの濃度(30及び10nM)を用いて、高処理能力モードで、用量応答マルチサイクル動態アッセイを使用して測定した。得られたセンサーグラムは、1:1結合モデルを使用してフィッティングされた。
ヒトIL-31に対する親和性
PRO1643及び最適化抗IL-31 scFvのヒトIL-31に対する親和性は、セクション2.2.2で上述したように、T200装置(Biacore、GEHealthcare)でSPR分析によって測定した。scFvは、ランニング緩衝液で希釈した2つの濃度(30及び10nM)を用いて、高処理能力モードで、用量応答マルチサイクル動態アッセイを使用して測定した。得られたセンサーグラムは、1:1結合モデルを使用してフィッティングされた。
表34に示されるように、すべての最適化されたscFvについて、ヒトIL-31及びカニクイザルIL-31への結合が確認された。
Path Hunter IL-31RA/OSMRダイマー化アッセイ(ヒトIL-31誘導性シグナル伝達の遮断)
PRO1643及び最適化されたscFvは、IL-31RA/OSMRヘテロダイマーを介してIL-31誘導性シグナル伝達を阻害する能力について、IL-31RA/OSMRダイマー化アッセイを使用して試験された。アッセイは上記のように実施された。分析された分子の効力をBMS-981164と比較した。
PRO1643及び最適化されたscFvは、IL-31RA/OSMRヘテロダイマーを介してIL-31誘導性シグナル伝達を阻害する能力について、IL-31RA/OSMRダイマー化アッセイを使用して試験された。アッセイは上記のように実施された。分析された分子の効力をBMS-981164と比較した。
相対IC50値は、BMS-981164及びscFvの質量単位(ng/ml)で計算された。効力データは表35に要約される。表35に説明されているように、PRO1643並びに最適化されたバリアントPRO1900、PRO1901、及びPRO1903は、IL-31誘導性シグナル伝達を強力に中和することができた。溶解度と安定性を最適化するためにバリアントPRO1902に導入された変異は、明らかに、IL-31誘導性シグナル伝達を阻害する能力の破壊をもたらした。
実施例5:モリソン-H IgG1-Fcサイレンス化に基づく抗IL-4RxIL-31二重特異性抗体
5.1.モリソン-Hデザイン
モリソンフォーマット(IgG-(scFv)2フォーマットとも呼ばれる)は、Fc領域と2つのscFvドメインとを含む2価で二重特異性のIgGベースの分子フォーマットであり、リンカーを介して重鎖のC末端に融合されている[一般にモリソン-Hフォーマットと呼ばれる(図2Aを参照)]か、又はリンカーを介して軽鎖のC末端に融合されている[一般にモリソン-Lフォーマットと呼ばれる(図2Bを参照)]。
5.1.モリソン-Hデザイン
モリソンフォーマット(IgG-(scFv)2フォーマットとも呼ばれる)は、Fc領域と2つのscFvドメインとを含む2価で二重特異性のIgGベースの分子フォーマットであり、リンカーを介して重鎖のC末端に融合されている[一般にモリソン-Hフォーマットと呼ばれる(図2Aを参照)]か、又はリンカーを介して軽鎖のC末端に融合されている[一般にモリソン-Lフォーマットと呼ばれる(図2Bを参照)]。
抗IL-4RxIL-31二重特異性抗体の最初のシリーズでは、モリソン-Hフォーマットが選択され、ここで、Fc領域は、二重変異Leu234Ala及びLeu235Ala(一般に「LALA変異」と呼ばれる)によってサイレンス化されたIgGサブクラスIgG1に由来する。2つの非常に安定なλキャップ付きscFvsドメインが、重鎖C末端に融合された。
上記のモリソン-Hフォーマットを有する全部で19個の二重特異性抗体が設計され、これは、1分子を除いてFabアーム上に抗IL-4Rドメインを担持する。5つのクローンに由来する13の異なる抗IL-4Rドメインと、2つのクローンに由来する3つの抗IL-31ドメインとを組み合わせた。これらの二重特異性モリソン-H抗体のうち9つは良好な薬理学的特性を示した。これらのモリソン-H抗体は表36に要約される。
5.2.モリソンH-分子の生成
多重特異性構築物の発現は、一過性CHOgro発現システム(Mirus)を使用してFreeStyle CHO-S細胞で実施された。目的の遺伝子は哺乳類での発現用に最適化され、合成され、標準的なpcDNA3.1ベクターにクローン化された。発現培養物を、振盪フラスコを使用してバッチで37℃で6~7日間培養した(細胞生存率<70%)。全発現期間にわたって37℃に保たれたPRO1982、PRO2078、及びPRO2080を除いて、表37に列挙されたすべての分子の発現の1日後に、発現温度を32℃に下げた。遠心分離とその後の0.22μm滅菌濾過により、培養上清を細胞から分離した。標的タンパク質は、プロテインL又はA親和性クロマトグラフィーとそれに続くサイズ排除クロマトグラフィーの仕上げ工程(捕捉後に既に、SE-HPLCによって評価された適切なモノマー含有量を含む画分が利用可能でなかった場合)によって、清澄化した培養上清から捕捉された。製造された材料の品質管理には、SE-HPLC、SDS-PAGE、UV280などの標準的な分析方法が使用された。
多重特異性構築物の発現は、一過性CHOgro発現システム(Mirus)を使用してFreeStyle CHO-S細胞で実施された。目的の遺伝子は哺乳類での発現用に最適化され、合成され、標準的なpcDNA3.1ベクターにクローン化された。発現培養物を、振盪フラスコを使用してバッチで37℃で6~7日間培養した(細胞生存率<70%)。全発現期間にわたって37℃に保たれたPRO1982、PRO2078、及びPRO2080を除いて、表37に列挙されたすべての分子の発現の1日後に、発現温度を32℃に下げた。遠心分離とその後の0.22μm滅菌濾過により、培養上清を細胞から分離した。標的タンパク質は、プロテインL又はA親和性クロマトグラフィーとそれに続くサイズ排除クロマトグラフィーの仕上げ工程(捕捉後に既に、SE-HPLCによって評価された適切なモノマー含有量を含む画分が利用可能でなかった場合)によって、清澄化した培養上清から捕捉された。製造された材料の品質管理には、SE-HPLC、SDS-PAGE、UV280などの標準的な分析方法が使用された。
表37は、これらの分子の生成の概要を示す。すべての分子は、SEC仕上げ工程後にモノマー含有量>98%で最終仕上げされた。
5.3.生物物理学的及び薬理学的特性解析
9つの多重特異性分子、すなわちPRO1929、PRO1930、PRO1982、並びにその改良バリアントPRO2077及びPRO2078;PRO1973並びにその改良バリアントPRO2079及びPRO2080;並びにPRO1977が、さらなる特性解析のために選択された。
9つの多重特異性分子、すなわちPRO1929、PRO1930、PRO1982、並びにその改良バリアントPRO2077及びPRO2078;PRO1973並びにその改良バリアントPRO2079及びPRO2080;並びにPRO1977が、さらなる特性解析のために選択された。
プロセス及び製剤開発に対する適合性を決定するために、前記9つの分子に対して広範な生物物理学的特性解析が行われた。これらの分子は、融解温度と凝集温度、150g/lを超える濃度での溶解度、4℃と25℃で2週間後のモノマー含有量の損失、流体力学半径と電荷バリアントの増加、及びタンパク質のクリッピングを評価する一連の方法によって特性解析された。溶解度もPEGスクリーニングによって評価された。PRO1929では、モノマー含有量の損失と流体力学的半径の増加が決定された。
これらの結果に基づくと、PRO2077、PRO2080、PRO1977、PRO1929が最良の構築物である。これらは、それぞれ抗IL-4Rドメイン44-18-C11-sc14、44-39-09-sc06、44-03-A04-sc03、及び44-34-C10-sc01と、抗IL-31ドメイン50-09-D07-sc04を保持する。意図した目標濃度150g/lがすべての分子で達成された。4℃及び25℃での保存中のモノマーの安定性に関して、PRO1929及びPRO2080が最も優れたプロフィールを示した。化学的安定性とプロセス開発に関して、PRO2077とPRO2080が良好なpH安定性と低い電荷バリアントの複雑性を示した。
薬理学的な観点から見ると、PRO2077はデュピルマブと比較して、IL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を遮断する効力が2倍優れている。この分子の抗IL-4RドメインはカニクイザルIL-4Rと交差反応しない。PRO2080、PRO1977、及びPRO1929は、IL-4Rシグナル伝達を阻害する効力がデュピルマブよりも約2~3倍弱い。PRO2080及びPRO1977は、結合力に基づいてカニクイザルIL4Rに対して交差反応性を示すようである。PRO1929のバリアントは代用物.として機能することができた。PRO1929は、カニクイザルIL-4Rに対して強い交差反応性を示し、PRO2080及びPRO1977と比較して、IL-4Rシグナル伝達を阻害する同様の効力を示す。すべての分子は、IL-31誘導性シグナル伝達を強力に遮断し、カニクイザルIL-31に対して交差反応性である。さらに、すべての分子は両方のヒト標的に対してピコモルの親和性を示す。
実施例6:モリソン-H及びモリソン-LIgG4に基づく抗IL-4RxIL-31二重特異性抗体
6.1.モリソンフォーマットデザイン
抗IL-4RxIL-31二重特異性抗体の第2のシリーズでは、Fc領域がIgGサブクラスIgG4に由来するモリソン-H及びモリソン-Lフォーマットが選択された。2つの非常に安定なλキャップ付きscFvドメインが、重鎖(モリソン-H)又は軽鎖(モリソン-L)のC末端に融合された。
6.1.モリソンフォーマットデザイン
抗IL-4RxIL-31二重特異性抗体の第2のシリーズでは、Fc領域がIgGサブクラスIgG4に由来するモリソン-H及びモリソン-Lフォーマットが選択された。2つの非常に安定なλキャップ付きscFvドメインが、重鎖(モリソン-H)又は軽鎖(モリソン-L)のC末端に融合された。
カニクイザルの交差反応性、優れた効力、及び優れた生物物理学的特性に基づいて、PRO1929ファミリーのIL-4R及びIL-31ドメインを含む構築物が優先された。
上記の分子の再フォーマット化には、PRO1929ファミリーIL-4R結合剤の2つのバリアントが含まれており、これらは44-34-C10-sc08と44-34-C10-sc09であった。同じIL-31結合ドメインがすべての構築物に含まれており、これは50-09-D07-sc04であった。
全部で7つのIgG4-(scFv)2分子、すなわち4つのモリソン-H分子と3つのモリソン-L分子が設計された。表38(モリソン-H)及び表39(モリソン-L)に示されるように、1つのクローンに由来する2つの異なる抗IL-4Rドメイン及び1つの抗IL-31ドメインを組み合わせた。
6.2.SPRによる結合親和性と特異性の評価
ヒト及びカニクイザルIL-4Rに対する親和性
二重特異性モリソン-H(PRO2198、PRO2199)及びモリソン-L(PRO2206、PRO2207)分子の組換えヒトIL-4Rタンパク質(Hisタグ付きECD、Sino Biological)への結合動態(親和性を含む)は、T200装置(Biacore, Cytiva)でSPR分析によって測定された。このSPR実験では、モリソン分子は、カルボキシルメチル化デキストラン表面(CM5センサーチップ;Biacore, Cytiva)に共有結合的に固定化された抗ヒトIgG-Fc抗体(Human Antibody Capture キット;Biacore, Cytiva)を介して捕捉され、及びヒトIL-4R ECDの力価測定シリーズを分析物として注入した。各分析物の注入サイクル後、センサーチップが再生され(MgCl2)、その後新しいモリソン抗体が再捕捉された。ヒトIL-4Rへの結合動態は、マルチサイクル動態アッセイで、ランニング緩衝液(ヘペス緩衝化生理食塩水、0.05%ツイーン-20、pH7.5)で希釈した0.175~45nMの範囲の9つの分析物濃度を使用して測定された。見かけの解離定数(kd)及び会合(ka)速度定数、及び見かけの解離平衡定数(KD)は、Biacore解析ソフトウェア(Biacore Evaluation ソフトウェアバージョン3.2、Cytiva)で、1対1のラングミュア結合モデルを使用して計算され、そして、適合の品質は、曲線フィッティングの品質の尺度であるChi2とU値に基づいて追跡された。結合レベルは、理論上のRmaxに対して正規化された、達成された最大安定結合として計算された。カニクイザルIL-4Rに対する交差反応性は、ヒトIL-4R動態の分析と同じ設定を使用して測定したが、組換えカニクイザルIL-4R(Hisタグ付きECD、Acro Biosystems)タンパク質をヒトIL-4Rの代わりの分析物を使用した点が異なる。
ヒト及びカニクイザルIL-4Rに対する親和性
二重特異性モリソン-H(PRO2198、PRO2199)及びモリソン-L(PRO2206、PRO2207)分子の組換えヒトIL-4Rタンパク質(Hisタグ付きECD、Sino Biological)への結合動態(親和性を含む)は、T200装置(Biacore, Cytiva)でSPR分析によって測定された。このSPR実験では、モリソン分子は、カルボキシルメチル化デキストラン表面(CM5センサーチップ;Biacore, Cytiva)に共有結合的に固定化された抗ヒトIgG-Fc抗体(Human Antibody Capture キット;Biacore, Cytiva)を介して捕捉され、及びヒトIL-4R ECDの力価測定シリーズを分析物として注入した。各分析物の注入サイクル後、センサーチップが再生され(MgCl2)、その後新しいモリソン抗体が再捕捉された。ヒトIL-4Rへの結合動態は、マルチサイクル動態アッセイで、ランニング緩衝液(ヘペス緩衝化生理食塩水、0.05%ツイーン-20、pH7.5)で希釈した0.175~45nMの範囲の9つの分析物濃度を使用して測定された。見かけの解離定数(kd)及び会合(ka)速度定数、及び見かけの解離平衡定数(KD)は、Biacore解析ソフトウェア(Biacore Evaluation ソフトウェアバージョン3.2、Cytiva)で、1対1のラングミュア結合モデルを使用して計算され、そして、適合の品質は、曲線フィッティングの品質の尺度であるChi2とU値に基づいて追跡された。結合レベルは、理論上のRmaxに対して正規化された、達成された最大安定結合として計算された。カニクイザルIL-4Rに対する交差反応性は、ヒトIL-4R動態の分析と同じ設定を使用して測定したが、組換えカニクイザルIL-4R(Hisタグ付きECD、Acro Biosystems)タンパク質をヒトIL-4Rの代わりの分析物を使用した点が異なる。
表40に示されるように、モリソン-H抗体及びモリソン-L抗体について、ヒトIL-4Rへの高い親和性結合が証明された。計算されたKD値は、291pM~48pMで非常に類似した範囲であり、モリソン-H抗体PRO2198は、ヒトIL-4Rへの結合に関して291±136pMの親和性を有した。カニクイザルIL-4Rに対する動態親和性も、試験した分子間で類似しており(209~11pM)、PRO2198モリソン-H抗体について測定された親和性は144±49pMであり、従って、カニクイザル起源のIL-4Rに対するすべての分子の交差反応性が証明されている。
ヒト及びカニクイザルIL-31に対する親和性
二重特異性モリソン-H(PRO2198、PRO2199)及びモリソン-L(PRO2206、PRO2207)分子の組換えヒトIL-31タンパク質(Peprotech)への結合動態(親和性を含む)は、T200装置(Biacore, Cytiva)でSPR分析によって決定された。このSPR実験では、ヒト組換えIL-4Rタンパク質(Fcタグ付きECD、R&D Systems)で固定化されたカルボキシルメチル化デキストラン表面(CM5センサーチップ;Biacore, Cytiva)にモリソン抗体を注入し、力価測定シリーズのヒトIL-31を分析物として注入した。ヒトIL31に対する親和性を、シングルサイクル動態アッセイを使用して、ランニング緩衝液(ヘペス緩衝化生理食塩水、0.05%ツイーン-20、pH7.5)で希釈した0.05~30nMの範囲の5つの連続分析物濃度を注入して測定し、分析物の注入後のセンサーチップ表面の再生を行わなかった。動態及び見かけの解離平衡定数(KD)の計算、並びに曲線フィッティングの質の測定は、IL-4Rについて上述したように行った。結合レベルは、理論上のRmaxに対して正規化された、達成された最大安定結合として計算された。カニクイザルIL-31に対する交差反応性は、ヒトIL-31親和性の分析と同じ設定を使用して測定されたが、ヒトIL-31の代わりに、分析物として組換えカニクイザルIL-31(Hisタグ付きECD、Sino Biological)タンパク質が使用されたことが異なる。
二重特異性モリソン-H(PRO2198、PRO2199)及びモリソン-L(PRO2206、PRO2207)分子の組換えヒトIL-31タンパク質(Peprotech)への結合動態(親和性を含む)は、T200装置(Biacore, Cytiva)でSPR分析によって決定された。このSPR実験では、ヒト組換えIL-4Rタンパク質(Fcタグ付きECD、R&D Systems)で固定化されたカルボキシルメチル化デキストラン表面(CM5センサーチップ;Biacore, Cytiva)にモリソン抗体を注入し、力価測定シリーズのヒトIL-31を分析物として注入した。ヒトIL31に対する親和性を、シングルサイクル動態アッセイを使用して、ランニング緩衝液(ヘペス緩衝化生理食塩水、0.05%ツイーン-20、pH7.5)で希釈した0.05~30nMの範囲の5つの連続分析物濃度を注入して測定し、分析物の注入後のセンサーチップ表面の再生を行わなかった。動態及び見かけの解離平衡定数(KD)の計算、並びに曲線フィッティングの質の測定は、IL-4Rについて上述したように行った。結合レベルは、理論上のRmaxに対して正規化された、達成された最大安定結合として計算された。カニクイザルIL-31に対する交差反応性は、ヒトIL-31親和性の分析と同じ設定を使用して測定されたが、ヒトIL-31の代わりに、分析物として組換えカニクイザルIL-31(Hisタグ付きECD、Sino Biological)タンパク質が使用されたことが異なる。
組換えIL-31への結合動態を測定するために使用されるSPR設定の前提条件は、固定化ヒトIL-4Rを介するモリソン-H抗体及びモリソン-L抗体の捕捉である。以前に試験されたすべてのモリソン抗体は、固定化ヒトIL-4Rへの安定した結合を示したため、設定が有効であることが証明された。このSPR設定を使用する理論的根拠は、IL-31結合部位の立体障害を最小限に抑えながら、捕捉されたモリソン分子の均一な配向を保証することである。
組換えヒトIL-4Rタンパク質を介するモリソン抗体の安定した捕捉を示した後、IL-31を分析物として注入し、捕捉されたモリソン分子へのIL-31の結合動態を計算した。表41に示されるように、試験したすべてのモリソン-H及びモリソン-L分子は、同様の親和性(それぞれ152~52pM及び169~103pM)でヒトIL-31及びカニクイザルIL-31に結合する。PRO2198モリソン-H抗体は、52±18pMの計算KDでヒトIL-31に結合し、10±1pMの結合親和性で組換えカニクイザルIL-31タンパク質に結合することを示し、従って、良好な交差反応性が確認された。
ヒトIL-4R及びIL-31並びにカニクイザルIL-4R及びIL-31への同時結合
モリソン-H抗体とモリソン-L抗体についての同時結合を、T200装置(Biacore, Cytiva)でSPR分析によって評価した。上述したように、モリソン抗体のIL-31(ヒト及びカニクイザルの両方)への結合は、モリソン抗体がIL-4R相互作用を介してセンサーチップ表面に捕捉されたときに最もよく測定される。これは、抗体の分子配向が均一であり、IL-31結合部位の立体障害が最小限であるためである。従って、試験したモリソンのヒトIL-4R及びヒトIL-31の両方への同時結合を、ヒト組換えIL-4Rタンパク質(Fcタグ、R&D Systems)で固定化されたカルボキシルメチル化デキストラン表面(CM5センサーチップ;Biacore, Cytiva)上にモリソン抗体を注入し、続いて単一の高濃度(45nM)のヒトIL-31を分析物として注入することによって評価した。PRO2199、PRO2206、及びPRO2207の同時結合を、上で報告したようにヒトIL-31の動態測定中に、45nMのヒトIL-31の注射からの結合レベルを使用することによって評価した。カニクイザルIL-4R及びカニクイザルIL-31の両方に対するPRO2198の同時結合は、センサーチップ表面に固定化された組換えカニクイザルIL-4R(Hisタグ付きECD、Acro Biosystems)及び組換えカニクイザルIL-31(Hisタグ付きECD、Sino Biological)タンパク質を分析物として使用したことを除き、ヒトIL-4R及びヒトIL-31と同様に測定した。
モリソン-H抗体とモリソン-L抗体についての同時結合を、T200装置(Biacore, Cytiva)でSPR分析によって評価した。上述したように、モリソン抗体のIL-31(ヒト及びカニクイザルの両方)への結合は、モリソン抗体がIL-4R相互作用を介してセンサーチップ表面に捕捉されたときに最もよく測定される。これは、抗体の分子配向が均一であり、IL-31結合部位の立体障害が最小限であるためである。従って、試験したモリソンのヒトIL-4R及びヒトIL-31の両方への同時結合を、ヒト組換えIL-4Rタンパク質(Fcタグ、R&D Systems)で固定化されたカルボキシルメチル化デキストラン表面(CM5センサーチップ;Biacore, Cytiva)上にモリソン抗体を注入し、続いて単一の高濃度(45nM)のヒトIL-31を分析物として注入することによって評価した。PRO2199、PRO2206、及びPRO2207の同時結合を、上で報告したようにヒトIL-31の動態測定中に、45nMのヒトIL-31の注射からの結合レベルを使用することによって評価した。カニクイザルIL-4R及びカニクイザルIL-31の両方に対するPRO2198の同時結合は、センサーチップ表面に固定化された組換えカニクイザルIL-4R(Hisタグ付きECD、Acro Biosystems)及び組換えカニクイザルIL-31(Hisタグ付きECD、Sino Biological)タンパク質を分析物として使用したことを除き、ヒトIL-4R及びヒトIL-31と同様に測定した。
ヒトIL-4R及びヒトIL-31への同時結合は、図5でPRO2198について例示的に示されているように、試験したすべてのモリソン抗体(すなわち、PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207)についてSPRによって証明された。PRO2198については、カニクイザルIL-4RとカニクイザルIL-31への同時結合も示された(図5を参照)。
6.3.ヒト又はカニクイザルのIL-4R発現細胞への結合(FACS)
モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207の、ヒト又はカニクイザルIL-4R発現HEK293T細胞への結合を試験するために、HEK293T細胞を、リポフェクタミン3000を使用して、ヒト及びカニクイザルIL-4Rプラスミド及びモックプラスミドでトランスフェクトした。ヒト及びカニクイザルのIL-4R発現構築物のN末端に融合されるV5タグを標的とする抗体の結合により、両方の標的の発現が成功したこと、従って、血漿膜結合の陽性対照として使用されることが確認されるであろう。モリソンH分子PRO2077は、カニクイザルIL-4Rに対して交差反応性を示さなかったため(セクション5.3を参照)、カニクイザルIL-4R結合の陰性対照として使用した。
モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207の、ヒト又はカニクイザルIL-4R発現HEK293T細胞への結合を試験するために、HEK293T細胞を、リポフェクタミン3000を使用して、ヒト及びカニクイザルIL-4Rプラスミド及びモックプラスミドでトランスフェクトした。ヒト及びカニクイザルのIL-4R発現構築物のN末端に融合されるV5タグを標的とする抗体の結合により、両方の標的の発現が成功したこと、従って、血漿膜結合の陽性対照として使用されることが確認されるであろう。モリソンH分子PRO2077は、カニクイザルIL-4Rに対して交差反応性を示さなかったため(セクション5.3を参照)、カニクイザルIL-4R結合の陰性対照として使用した。
ウェルあたり50,000個のトランスフェクトされたHEK293T細胞を96ウェルプレートに接種した。モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207、並びにカニクイザルIL4Rと交差反応しない対照分子PRO2077の5倍連続希釈物を、5,000~0.32ng/mlの濃度範囲でプレートに加え、シェーカー上で4℃で60分間インキュベートした。上清を除去し、フローサイトメトリー分析のために検出試薬を加えた。単一細胞のAPC蛍光強度の幾何平均を計算した。
すべての力価データが表42に要約される。繰り返し分析からの平均相対IC50値がpMで示される。モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207は、トランスフェクトされたHEK293T細胞上のヒト及びカニクイザルIL-4Rに効率的に結合した(図6を参照)。
6.4.ヒトIL-4及びIL-13シグナル伝達を阻害する効力の評価(HEK-Blue(商標)IL-4/IL-13細胞stat-6レポーター遺伝子アッセイ)
モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207が、IL-4Rを介してIL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を阻害する能力を試験するために、HEK-Blueアッセイが使用された。ウェルあたり50,000個の細胞を96ウェルプレートに接種した。100~0.002ng/mlの濃度範囲のモリソン分子及び参照抗体デュピルマブの3倍連続希釈物を、0.05ng/mlのIL-4又は0.3ng/mlのIL-13のいずれかの存在下でプレートに添加した。37℃及び5%CO2で24時間インキュベートした後、上清を新しいプレートに移し、分泌された胎児アルカリホスファターゼをQuanti-Blue基質を使用して定量した。モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207も、アッセイ培地中の過剰なIL-31(10nM)によるIL-4誘導性シグナル伝達の阻害について試験した。
モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207が、IL-4Rを介してIL-4及びIL-13誘導性シグナル伝達を阻害する能力を試験するために、HEK-Blueアッセイが使用された。ウェルあたり50,000個の細胞を96ウェルプレートに接種した。100~0.002ng/mlの濃度範囲のモリソン分子及び参照抗体デュピルマブの3倍連続希釈物を、0.05ng/mlのIL-4又は0.3ng/mlのIL-13のいずれかの存在下でプレートに添加した。37℃及び5%CO2で24時間インキュベートした後、上清を新しいプレートに移し、分泌された胎児アルカリホスファターゼをQuanti-Blue基質を使用して定量した。モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207も、アッセイ培地中の過剰なIL-31(10nM)によるIL-4誘導性シグナル伝達の阻害について試験した。
すべての効力データが表43(IL-4/IL-4R阻害)及び表44(IL-13/IL-4R阻害)に要約される。反復分析からの平均相対IC50値(pM)も示される。モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207は、デュピルマブと同等の効力で、IL-4又はIL-13とIL4Rとの相互作用を効率的に遮断した(図7を参照)。IL-31がモリソン-H分子の抗IL-31ドメインに結合された場合、効率的なIL-4R遮断が維持された(図8を参照)。
6.5.ヒトIL-31誘導性受容体ダイマー化を阻害する効力の評価(PathHunter(登録商標)eXpress IL31RA/OSMRbアッセイ)
PathHunter IL-31RA/OSMRbダイマー化アッセイ
IL-31RA/OSMRダイマー化アッセイでは、モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207が、IL-31RA/OSMRヘテロダイマーを介して、IL-31誘導性シグナル伝達を阻害する能力を評価した。ウェルあたり10,000個の細胞を96ウェルプレートに接種した。翌日、1000~0.2ng/mlの濃度範囲の分子及び対照抗体BMS-981164の3倍連続希釈物を、10ng/mlのIL-31の存在下でプレートに添加した。37℃及び5%CO2で6時間インキュベートした後、検出溶液を添加し、プレートをさらに1時間インキュベートし、発光を測定した。すべての抗体は、アッセイ培地中の過剰なIL-4R(50nM)によるIL-31誘導性シグナル伝達の阻害についても試験された。
PathHunter IL-31RA/OSMRbダイマー化アッセイ
IL-31RA/OSMRダイマー化アッセイでは、モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207が、IL-31RA/OSMRヘテロダイマーを介して、IL-31誘導性シグナル伝達を阻害する能力を評価した。ウェルあたり10,000個の細胞を96ウェルプレートに接種した。翌日、1000~0.2ng/mlの濃度範囲の分子及び対照抗体BMS-981164の3倍連続希釈物を、10ng/mlのIL-31の存在下でプレートに添加した。37℃及び5%CO2で6時間インキュベートした後、検出溶液を添加し、プレートをさらに1時間インキュベートし、発光を測定した。すべての抗体は、アッセイ培地中の過剰なIL-4R(50nM)によるIL-31誘導性シグナル伝達の阻害についても試験された。
ヒトIL-31の阻害
表45に、すべての効力データの概要を示す。反復分析から得た平均相対IC50値(pM)を示す。すべてのモリソン-H及びモリソン-L抗体は、BMS-981164と比較した場合、IL-31誘導性シグナル伝達を同様の効力で阻害した。抗IL-4RドメインがIL-4Rに結合された場合、IL-31とIL-31Rの相互作用の効率的な遮断は維持された(図9を参照)。
表45に、すべての効力データの概要を示す。反復分析から得た平均相対IC50値(pM)を示す。すべてのモリソン-H及びモリソン-L抗体は、BMS-981164と比較した場合、IL-31誘導性シグナル伝達を同様の効力で阻害した。抗IL-4RドメインがIL-4Rに結合された場合、IL-31とIL-31Rの相互作用の効率的な遮断は維持された(図9を参照)。
カニクイザルIL-31の阻害
カニクイザルIL-31によって誘導されるシグナル伝達の阻害を評価するために、IL31RA/OSMRダイマー化アッセイを上記のように使用したが、ただし、10ng/mlヒトIL-31の代わりに10ng/mlカニクイザルIL-31を使用し、モリソン-H抗体PRO2198及びPRO2199のみが阻害について試験された点が異なる。PRO2198及びPRO2199は両方とも、カニクイザルIL-31とヒトIL-31RAとの相互作用を効率的に遮断した(図10を参照)。
6.6.ヒトIL-4及びIL-31シグナル伝達の同時阻害の効力の評価(BEAS-2Bアッセイ;CCL2)
カニクイザルIL-31によって誘導されるシグナル伝達の阻害を評価するために、IL31RA/OSMRダイマー化アッセイを上記のように使用したが、ただし、10ng/mlヒトIL-31の代わりに10ng/mlカニクイザルIL-31を使用し、モリソン-H抗体PRO2198及びPRO2199のみが阻害について試験された点が異なる。PRO2198及びPRO2199は両方とも、カニクイザルIL-31とヒトIL-31RAとの相互作用を効率的に遮断した(図10を参照)。
6.6.ヒトIL-4及びIL-31シグナル伝達の同時阻害の効力の評価(BEAS-2Bアッセイ;CCL2)
モリソン-H抗体PRO2198及びPRO2199がIL-4及びIL-31誘導性シグナル伝達の両方を同時に阻害する能力を評価するために、サンドイッチELISAで読み取りを行うBEAS-2B(ヒト気管支上皮)細胞を使用する細胞ベースのアッセイを行った。このアッセイでは、両方のシグナル伝達経路の遮断により、BEAS-2B細胞によるCCL2分泌が減少する。
ウェル当たり25,000個の細胞を96ウェルプレートの100μl増殖培地に接種し、37℃、5%CO2で一晩インキュベートした。翌日、細胞を洗浄し、1ng/mlのIL-4及び10ng/mlのIL-31を、デュピルマブとBMS-981164との又はモリソン-H抗体PRO2198もしくはPRO2199との組み合わせの連続希釈液とともに加えた。次に、細胞を24時間インキュベートし、上清を収集し、分泌されたCCL-2の濃度を、市販のキットを応用したサンドイッチELISAによって測定した。
BEAS-2Bアッセイは、IL-4とIL-31の複合阻害の評価を可能にする唯一の利用可能なアッセイである。PRO2198とPRO2199は両方とも、デュピルマブとBMS-981164の組み合わせと比較した場合、同様の効力でIL-4及びIL-31シグナル伝達を同時に遮断することができた。これらは、参照分子の組み合わせに匹敵する阻害レベルに達した(図1を参照)。
6.7.ヒトPBMCサブセットに対するヒトIL-4誘導性CD23アップレギュレーションを阻害する効力の評価
ヒトPBMCを使用して、単球、ナイーブB細胞、及びメモリーB細胞におけるCD23のIL-4誘導性アップレギュレーションを評価した。ヒトPBMCは、統合された多孔性バリアと密度勾配遠心分離を備えたLeucosepチューブを使用して、適合したLeucosepプロトコールに従って新鮮な全血から単離された。
ヒトPBMCを使用して、単球、ナイーブB細胞、及びメモリーB細胞におけるCD23のIL-4誘導性アップレギュレーションを評価した。ヒトPBMCは、統合された多孔性バリアと密度勾配遠心分離を備えたLeucosepチューブを使用して、適合したLeucosepプロトコールに従って新鮮な全血から単離された。
ウェルあたり400,000個のPBMCを、100mlのアッセイ培地中で96ウェルプレートに接種した。10,000~0.169ng/mlのの濃度範囲のモリソン-H抗体PRO2198及びPRO2199、抗IL-31scFvドメインが結合していない参照抗IL-4R IgG4抗体PRO2209及びPRO2210、及び参照抗体デュピルマブの3倍連続希釈物を、2ng/mlのIL-4の存在下でプレートに添加した。37℃及び5%CO2で48時間インキュベートした後、マウス抗ヒトCD19-PE、マウス抗ヒトCD14-PerCP/Cy5.5、マウス抗ヒトCD14-PerCP/Cy5.5、及びマウス抗ヒトCD23-APC色素を使用するフローサイトメトリー分析のために、PBMCを染色した。FACS分析の後、ゲートされたCD23単球、CD23ナイーブB細胞、及びCD23メモリーB細胞の幾何平均を計算に使用した。4パラメータロジスティック(4PL)曲線フィッティングを適用して、GraphPad Prismソフトウェアを使用して阻害曲線のIC50値を計算した。
PBCアッセイデータは表46に要約される。異なる献血者について得られたIC50値をピコモルで示す。モリソン-H抗体PRO2198及びPRO2199並びに参照IgG4抗体PRO2209及びPRO2210は、デュピルマブと比較した場合、単球、ナイーブB細胞、及びメモリーB細胞におけるCD23のIL-4誘導性アップレギュレーションを阻害する同様の効力を示した。抗IL-31ドメインが結合していないIgG4分子としてフォーマット化された場合、分子は、デュピルマブと比較して、同じ効力でIL-4誘導性シグナル伝達を遮断した(図11を参照)。従って、抗IL-31ドメインの添加は、IL-4阻害効力にほとんど影響を与えない。
6.8.ヒト全血におけるヒトIL-4誘導性TARC産生を阻害する効力の評価
胸腺活性化調節ケモカイン(TARC、CCL17とも呼ばれる)のIL-4誘導性分泌を阻害する効力を決定するために、読み取りとして市販のELISAに基づく全血アッセイを使用した。両方のシグナル伝達経路が遮断されると、全血中のTARCレベルが低下する。
胸腺活性化調節ケモカイン(TARC、CCL17とも呼ばれる)のIL-4誘導性分泌を阻害する効力を決定するために、読み取りとして市販のELISAに基づく全血アッセイを使用した。両方のシグナル伝達経路が遮断されると、全血中のTARCレベルが低下する。
抗凝固剤EDTAを含む滅菌チューブに採取した全ヒト末梢血をアッセイに使用した。64,800~1.10pMの範囲のデュピルマブ、PRO2198、又はPRO2199の連続希釈液の160μl/ウェルを、1ng/mlのIL-4又は1ng/mlのIL-13のいずれかを含む丸底ウェルを有する96ウェルプレートに添加した。ウェルあたり40μlの全血を添加した後、プレートを37℃、5%CO2で24時間インキュベートした。翌日、プレートを1,000gで10分間遠心分離し、上清を収集し、-20℃で凍結した。次に、上清を、R&D SystemsのヒトTARC/CCL17 DuoSet ELISAキットを使用して分析し、TARCレベルを測定した。
TARCアッセイは、IL-4に誘導性TARC分泌について、3人の異なるドナーからの血液を用いて実施した。PRO2198及びPRO2199は、デュピルマブに匹敵する効力、すなわち500pM未満のIC50値で、ヒト全血中のIL-4誘導性TARCを中和した。
実施例7:生物物理学的特性解析
モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207は、いくつかの生物物理学的特性解析手順に供された。以下の生物物理学的特性が調査された。
1.本体の確認
2.多pHストレス試験
a.化学的安定性と電荷の不均一性
b.熱安定性
3.高濃度使用可能性(HCF)の試験
7.1.本体の確認:
モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207は、いくつかの生物物理学的特性解析手順に供された。以下の生物物理学的特性が調査された。
1.本体の確認
2.多pHストレス試験
a.化学的安定性と電荷の不均一性
b.熱安定性
3.高濃度使用可能性(HCF)の試験
7.1.本体の確認:
質量測定
質量は、ESI-MSを使用するインタクト質量分析によって分析された。試験されたすべてのモリソン-H抗体及びモリソン-L抗体、すなわちPRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207は、軽鎖と重鎖の予想される質量を示した。さらに、重鎖は予想通りのグリコシル化を示している。各モリソン抗体について決定された質量を表47に示す。
質量は、ESI-MSを使用するインタクト質量分析によって分析された。試験されたすべてのモリソン-H抗体及びモリソン-L抗体、すなわちPRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207は、軽鎖と重鎖の予想される質量を示した。さらに、重鎖は予想通りのグリコシル化を示している。各モリソン抗体について決定された質量を表47に示す。
グリコシル化パターン
PRO2198及びPRO2199を、グリコシル化パターンについてさらに詳細に分析した。両方の分子は同様のグリコシル化を示す。それぞれの重鎖の相対的なグリコシル化の近似値を表48に示す。両方の分子は主にG0F糖でグリコシル化されている。より少ない量のG1F及びG2Fも見つかる。重鎖の非グリコシル化塊は観察されなかった。
PRO2198及びPRO2199を、グリコシル化パターンについてさらに詳細に分析した。両方の分子は同様のグリコシル化を示す。それぞれの重鎖の相対的なグリコシル化の近似値を表48に示す。両方の分子は主にG0F糖でグリコシル化されている。より少ない量のG1F及びG2Fも見つかる。重鎖の非グリコシル化塊は観察されなかった。
SDS-PAGE
モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207の本体を、還元条件及び非還元条件下でSDS-PAGEによってさらに分析した(図12を参照)。
モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207の本体を、還元条件及び非還元条件下でSDS-PAGEによってさらに分析した(図12を参照)。
モリソン-H分子の場合、予想されたバンドが還元条件下と非還元条件下の両方で観察された。還元条件下で一部のHCダイマーが観察されるのは、おそらく鎖間ジスルフィドの還元が不完全なためである。
モリソン-L分子の場合、予想されるすべてのバンドが還元条件と非還元条件の両方で見られ、最も顕著な分子種である。37kDaと50kDaの間の追加のバンドが還元条件下で観察され、選択された条件下でLC又はHCが充分に変性又は還元されていないことを示唆している。75kDaと100kDaの間のバンドは、おそらくLCダイマーに由来すると考えられる。非還元条件下では、LC及びLCダイマーが見られる。IgG分子の場合、LC及びLCダイマーは可溶性であり、一般的な精製プロセスを使用して存在が確認できることが知られている。
7.2.多pHストレス試験:
多pHストレス試験の目的は、モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207の化学的及び熱的安定性を調べることであった。分子を、pH3.5、5、7、及び8.5の20mM MES/酢酸/ヘペス緩衝液中で透析した。後者の3つの条件で、酸化やクリッピングなどの化学的分解を強制するために、試料を40℃で10日間インキュベートした。pH3.5は急速な分解と加水分解を引き起こす過酷なストレス条件であるため、これらの試料は25℃で10日間インキュベートされた。電荷バリアントの生成はCEX-HPLCで分析し、クリッピングはSDS-PAGEで調べた。分子は1mg/mlの濃度でインキュベートされた。熱安定性は、nDSF(NanoTemper)によって分析し、アンフォールディングの開始(Tonset)、アンフォールディングの中点(Tm1)、及び凝集の開始(Tscattering)が決定された。
多pHストレス試験の目的は、モリソン-H及びモリソン-L抗体PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207の化学的及び熱的安定性を調べることであった。分子を、pH3.5、5、7、及び8.5の20mM MES/酢酸/ヘペス緩衝液中で透析した。後者の3つの条件で、酸化やクリッピングなどの化学的分解を強制するために、試料を40℃で10日間インキュベートした。pH3.5は急速な分解と加水分解を引き起こす過酷なストレス条件であるため、これらの試料は25℃で10日間インキュベートされた。電荷バリアントの生成はCEX-HPLCで分析し、クリッピングはSDS-PAGEで調べた。分子は1mg/mlの濃度でインキュベートされた。熱安定性は、nDSF(NanoTemper)によって分析し、アンフォールディングの開始(Tonset)、アンフォールディングの中点(Tm1)、及び凝集の開始(Tscattering)が決定された。
電荷バリアントプロフィール
その後のDSP開発では、高収率での精製が重要な手段となる。IgG様分子を精製するために使用される主な技術の1つは、イオン交換クロマトグラフィーである。従って、CEX-HPLCによって高い標的純度を示すIgG抗体は、イオン交換精製工程の開発における困難さが少なくなる可能性がある。
その後のDSP開発では、高収率での精製が重要な手段となる。IgG様分子を精製するために使用される主な技術の1つは、イオン交換クロマトグラフィーである。従って、CEX-HPLCによって高い標的純度を示すIgG抗体は、イオン交換精製工程の開発における困難さが少なくなる可能性がある。
試験されたすべての抗体、すなわちPRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207は同等の複雑さ(電荷不均一性)を示し、それによりモリソン-L分子はモリソン-H分子よりわずかに小さい複雑さを示した。さらに、IL4Rクローンsc09に基づく分子PRO2199及びPRO2207は、わずかに高い標的純度を有した。
要約すると、一般的な精製プロセスの後、すべての分子は実質的な差異なく低い電荷不均一性を示した。
電荷バリアントの生成
pH3.5、pH5、pH7、及びpH8.5の20mM MES/酢酸塩/ヘペス緩衝液中でインキュベートした後、PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207について電荷バリアントの生成を分析した。pH5及びpH7は後の調製スペースのおおよその制限を規定するため、これらのpHでの化学的安定性が特に重要である。表49は得られた結果を示す。pH5では、すべての分子が化学分解に対して良好な安定性を示した。pH値が高くなると、酸性バリアントの生成に対する化学的分解が増加する。PRO2206を除き、すべての分子は同様の安定性を示し、PRO2206はpH8.5でより高い標的損失を示した。pH3.5では、少量の化学分解のみが観察された。
pH3.5、pH5、pH7、及びpH8.5の20mM MES/酢酸塩/ヘペス緩衝液中でインキュベートした後、PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207について電荷バリアントの生成を分析した。pH5及びpH7は後の調製スペースのおおよその制限を規定するため、これらのpHでの化学的安定性が特に重要である。表49は得られた結果を示す。pH5では、すべての分子が化学分解に対して良好な安定性を示した。pH値が高くなると、酸性バリアントの生成に対する化学的分解が増加する。PRO2206を除き、すべての分子は同様の安定性を示し、PRO2206はpH8.5でより高い標的損失を示した。pH3.5では、少量の化学分解のみが観察された。
SDS-PAGEによるクリッピング解析
SDS-PAGE分析を使用して、すべてのタンパク質のクリッピングを分析した(図13を参照)。pH3.5、pH5、及びpH7ではモリソン抗体のいずれについても断片化は観察されなかった。pH8.5ではPRO2198及びPRO2199のHCの断片化がほんのわずか観察された。モリソン-L分子ではHCクリッピングは観察されなかったが、近くを流れるLCによってオーバーレイされた可能性がある。
SDS-PAGE分析を使用して、すべてのタンパク質のクリッピングを分析した(図13を参照)。pH3.5、pH5、及びpH7ではモリソン抗体のいずれについても断片化は観察されなかった。pH8.5ではPRO2198及びPRO2199のHCの断片化がほんのわずか観察された。モリソン-L分子ではHCクリッピングは観察されなかったが、近くを流れるLCによってオーバーレイされた可能性がある。
要約すると、すべての分子がクリッピングに対して良好な耐性を示した。
熱安定性
熱安定性
pHストレス試験内で、PRO2198、PRO2199、PRO2206、及びPRO2207を、pH3.5とpH8.5の間での熱安定性について分析した。熱的アンフォールディングと熱的凝集の開始の両方が測定された。熱的アンフォールディング中、分子のマルチドメイン構造により、すべての分子が複数の遷移を示した。簡単にするために、最初の融解中間点のみを示す。結果は表50に要約される。
アンフォールディングの開始(Tonset)及び最初の融点(Tm1)は、すべての分子についてpH7で最も高かった。pH8.5に変更しても、熱安定性はわずかに低下するだけであった。pHが酸性になると、熱安定性が低下した。しかし、pH5では、アンフォールディングの開始はすべて55℃超であった。pH3.5では、熱安定性は50℃未満のTonsetまで低下した。
熱凝集は、pH7及びpH8.5でのみ観察された。酸性pH(pH3.5とpH5.0の両方)では、すべてのモリソン抗体は、折りたたまれていない状態であっても、より大きな凝集体を形成しなかった。中性及び塩基性pHでは、凝集の開始は最初の融点を超えており、非天然の凝集メカニズムを示唆している。
分子間に大きな違いはなかったが、PRO2198が全体的に最も高い安定性を示した。これはpH3.5で最も顕著であり、PRO2207と比較してTonsetが5℃高くなった。このpHは、ウイルス不活化工程の製造プロセスに関連する。
7.3.高濃度試験
濃縮使用可能性試験では、PRO2198を2つの調製緩衝液で調製した。
調製緩衝液F1:20mM酢酸塩、pH5.5;
調製緩衝液F2:20mMクエン酸塩、50mM NaCl、pH5.5。
濃縮使用可能性試験では、PRO2198を2つの調製緩衝液で調製した。
調製緩衝液F1:20mM酢酸塩、pH5.5;
調製緩衝液F2:20mMクエン酸塩、50mM NaCl、pH5.5。
溶解度-タンパク質濃度
PRO2198は、沈殿の兆候や溶解度の限界に達することなく、100mg/ml以上に濃縮できた。さらに、PRO2198はタンパク質濃度の検出可能な減少を示さず、すなわちPRO2198は、十分に可溶性であり、4℃及び25℃で少なくとも4週間、100mg/mlを超える目標濃度に達し、その濃度を維持した。
PRO2198は、沈殿の兆候や溶解度の限界に達することなく、100mg/ml以上に濃縮できた。さらに、PRO2198はタンパク質濃度の検出可能な減少を示さず、すなわちPRO2198は、十分に可溶性であり、4℃及び25℃で少なくとも4週間、100mg/mlを超える目標濃度に達し、その濃度を維持した。
さまざまな温度でのモノマーの安定性
PRO2198をF1及びF2で調製し、100mg/ml超まで濃縮した。濃縮試料は4℃、25℃、及び40℃で最長4週間保存された。異なる時点で、モノマー含有量をSE-HPLCによって分析した。結果は表51に要約される。
PRO2198をF1及びF2で調製し、100mg/ml超まで濃縮した。濃縮試料は4℃、25℃、及び40℃で最長4週間保存された。異なる時点で、モノマー含有量をSE-HPLCによって分析した。結果は表51に要約される。
7.4.モリソン-H及びモリソン-L抗体の生物物理学的特性解析に使用される一般的方法
緩衝液交換
緩衝液交換は透析によって行った。抗体は、少なくとも200倍過剰の透析緩衝液を用いてSpectra Pro3透析膜(Spectrum Laboratories)中で透析した。
緩衝液交換
緩衝液交換は透析によって行った。抗体は、少なくとも200倍過剰の透析緩衝液を用いてSpectra Pro3透析膜(Spectrum Laboratories)中で透析した。
抗体の濃縮
抗体は、10kDa又は30kDaの分子量カットオフ(MWCO)を備えた遠心濃縮機を使用して濃縮された。試料は、目標濃度に達するまで、22℃で5分ずつの工程で遠心分離された。工程間で試料は再懸濁される。
抗体は、10kDa又は30kDaの分子量カットオフ(MWCO)を備えた遠心濃縮機を使用して濃縮された。試料は、目標濃度に達するまで、22℃で5分ずつの工程で遠心分離された。工程間で試料は再懸濁される。
タンパク質濃度の決定
タンパク質試料の濃度は、TecanプレートリーダーとNanoQuantプレートを使用して決定された。緩衝液は、280nmで測定された吸光度から差し引かれるブランクとして使用された。各測定値は、310nmで測定された可視粒子によって引き起こされる散乱について補正された。補正値は1cmの光路長に対して標準化され、対応するタンパク質の理論的吸光係数を使用して、タンパク質濃度が算出された。濃度が10mg/mlを超えるタンパク質試料の場合、試料を対応する緩衝液で少なくとも10倍、又は1mg/mlの公称濃度まで希釈した。
タンパク質試料の濃度は、TecanプレートリーダーとNanoQuantプレートを使用して決定された。緩衝液は、280nmで測定された吸光度から差し引かれるブランクとして使用された。各測定値は、310nmで測定された可視粒子によって引き起こされる散乱について補正された。補正値は1cmの光路長に対して標準化され、対応するタンパク質の理論的吸光係数を使用して、タンパク質濃度が算出された。濃度が10mg/mlを超えるタンパク質試料の場合、試料を対応する緩衝液で少なくとも10倍、又は1mg/mlの公称濃度まで希釈した。
SDSページ
SDS-PAGEは還元条件下で実施した。変性及び還元後、5μgの試料を勾配ゲル(4%~20%)に適用した。分離後、タンパク質バンドをクマシーブルーで染色し、ゲルを精製水で脱染した。
SDS-PAGEは還元条件下で実施した。変性及び還元後、5μgの試料を勾配ゲル(4%~20%)に適用した。分離後、タンパク質バンドをクマシーブルーで染色し、ゲルを精製水で脱染した。
保存
さまざまな温度でのタンパク質の安定性を評価するために、試料を4℃、25℃、及び40℃でインキュベートした。4℃での保存は、公称温度4℃の冷蔵庫内で実施された。25℃及び40℃での保存では、試料をそれぞれ65%rH及び75%rHの湿度に制御されたキャビネットに置いた。
さまざまな温度でのタンパク質の安定性を評価するために、試料を4℃、25℃、及び40℃でインキュベートした。4℃での保存は、公称温度4℃の冷蔵庫内で実施された。25℃及び40℃での保存では、試料をそれぞれ65%rH及び75%rHの湿度に制御されたキャビネットに置いた。
nanoDSFによる熱アンフォールディング
熱シフトアッセイを使用した熱アンフォールディングは、Syproオレンジの蛍光強度の変化によって決定された。色素の蛍光は疎水性相互作用に対して感受性である。タンパク質がアンフォールディングされると、疎水性アミノ酸が溶媒に曝露され、Syproオレンジの蛍光が増加する。熱アンフォールディングの中点(Tm)及び最大シグナルの10%で算出された開始温度(Tonsetは、最小シグナルでの温度+0.1*(最大シグナル-最小シグナル))は、データをボルツマン方程式にフィッティングすることによって決定された。
熱シフトアッセイを使用した熱アンフォールディングは、Syproオレンジの蛍光強度の変化によって決定された。色素の蛍光は疎水性相互作用に対して感受性である。タンパク質がアンフォールディングされると、疎水性アミノ酸が溶媒に曝露され、Syproオレンジの蛍光が増加する。熱アンフォールディングの中点(Tm)及び最大シグナルの10%で算出された開始温度(Tonsetは、最小シグナルでの温度+0.1*(最大シグナル-最小シグナル))は、データをボルツマン方程式にフィッティングすることによって決定された。
SE-HPLCによるモノマー含有量
モノマー含有量は、Shodex KW403-4Fカラムを使用して、50mMリン酸ナトリウム、300mM NaCl、pH6.5を流して、分析用サイズ排除クロマトグラフィーによって決定した。分析のために、5μgの試料を注入し、280nmで吸光度を記録した。試料の品質は、モノマーの相対的パーセント、HMWS、及びLMWSとして示される。
モノマー含有量は、Shodex KW403-4Fカラムを使用して、50mMリン酸ナトリウム、300mM NaCl、pH6.5を流して、分析用サイズ排除クロマトグラフィーによって決定した。分析のために、5μgの試料を注入し、280nmで吸光度を記録した。試料の品質は、モノマーの相対的パーセント、HMWS、及びLMWSとして示される。
陽イオン交換HPLC(CEX-HPLC)
電荷バリアントの定量には、分析用陽イオン交換クロマトグラフィーが適用された。試料はMAbPac(商標)SCX-10カラムで分析された。電荷バリアントは、pH4からpH10までのpH勾配を使用して分離された。分析のために、30μgの試料が注入され、280nmで吸光度を記録した。試料の品質は、ターゲット、酸性電荷バリアント、及び塩基性電荷バリアントの相対的パーセントとして示される。
電荷バリアントの定量には、分析用陽イオン交換クロマトグラフィーが適用された。試料はMAbPac(商標)SCX-10カラムで分析された。電荷バリアントは、pH4からpH10までのpH勾配を使用して分離された。分析のために、30μgの試料が注入され、280nmで吸光度を記録した。試料の品質は、ターゲット、酸性電荷バリアント、及び塩基性電荷バリアントの相対的パーセントとして示される。
質量分析法
重度の翻訳後修飾を特定及び除外するために、モリソン抗体の無傷の質量が決定された。ESI-MS分析の前に試料をDTTで還元し、脱塩し、MeOH:2-PrOH:0.2%FA(30:20:50)中で分析した。試料のナノESI-MS分析は、Syn-aptG2-Si質量分析計で実施された。次に、記録されたm/zデータは、出力質量0.5Da/チャネルの分解能を持つ最大エントロピーアルゴリズムMaxEnt1(MaxLynx)、及び0.7Daの半分高さでの均一ガウス損傷モデルを適用することにより、質量スペクトルにデコンボリューションされた。
重度の翻訳後修飾を特定及び除外するために、モリソン抗体の無傷の質量が決定された。ESI-MS分析の前に試料をDTTで還元し、脱塩し、MeOH:2-PrOH:0.2%FA(30:20:50)中で分析した。試料のナノESI-MS分析は、Syn-aptG2-Si質量分析計で実施された。次に、記録されたm/zデータは、出力質量0.5Da/チャネルの分解能を持つ最大エントロピーアルゴリズムMaxEnt1(MaxLynx)、及び0.7Daの半分高さでの均一ガウス損傷モデルを適用することにより、質量スペクトルにデコンボリューションされた。
Claims (18)
- 以下の多重特異性抗体であって:
a)IL-4Rに特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL4R-BD)、及び
b)IL-31に特異的に結合する1つ又は2つの結合ドメイン(IL31-BD)、
ここで
- 多重特異性抗体は免疫グロブリンFc領域を含み、
- 前記IL4R-BDのそれぞれは、
配列番号1のHCDR1配列、
配列番号2のHCDR2配列、
配列番号3のHCDR3配列、
配列番号7のLCDR1配列、
配列番号8のLCDR2配列、及び
配列番号9のLCDR3配列を含み;並びに、
- 前記IL31-BDのそれぞれは、
配列番号12のHCDR1配列、
配列番号13のHCDR2配列、
配列番号14のHCDR3配列、
配列番号17又は18のLCDR1配列、
配列番号19のLCDR2配列、及び
配列番号20のLCDR3配列を含む、
多重特異性抗体。 - 前記免疫グロブリンFc領域が、IgGサブクラス、特にIgGサブクラスであるIgG1及びIgG4から、特にIgG4から選択される、請求項1に記載の多重特異性抗体。
- 前記多重特異性抗体のフォーマットが、2価二重特異性IgGフォーマット、3価二重特異性IgGフォーマット、及び4価二重特異性IgGフォーマットから選択される、請求項2に記載の多重特異性抗体であって、
より詳しくは、ここで前記多重特異性抗体のフォーマットが、KiHベースのIgG;DVD-Ig;CODV-IgG、及びモリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))から、さらにより詳しくはDVD-Ig及びモリソン(IgG CH3-scFv融合体(モリソン-H)又はIgG CL-scFv融合体(モリソン-L))から選択される、請求項2に記載の多重特異性抗体。 - 前記多重特異性抗体のフォーマットがモリソンフォーマットから選択される、請求項3に記載の多重特異性抗体。
- 前記多重特異性抗体が2つのIL4R-BD及び/又は2つのIL31-BDを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の多重特異性抗体。
- 前記IL4R-BDがFabアームに位置し、及び前記IL31-BDがモリソンフォーマットのscFv部分に位置する、請求項5に記載の多重特異性抗体。
- 前記多重特異性抗体のフォーマットが、モリソン-L及びモリソン-Hフォーマットから選択され、特にモリソン-Hフォーマットである、請求項4~6のいずれか1項に記載の多重特異性抗体。
- 前記IL4R-BD及び前記IL31-BDが、VH3又はVH4ドメインフレームワーク配列FR1~FR4を、特にVH3ドメインフレームワーク配列FR1~FR4を、さらに含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の多重特異性抗体。
- 前記IL4R-BD及び前記IL31-BDが、scFvフォーマットである場合、
(i)フレームワーク領域FR1、FR2、及びFR3、及びフレームワークFR4を含むVLドメインであって、前記フレームワーク領域FR1、FR2、及びFR3は、Vκサブタイプから、特にVκ1及びVκ3サブタイプから選択され、特にVκ1サブタイプであり、及び前記フレームワーク領域FR4は、Vκ FR4及びVλ FR4から選択され、特に、配列番号26~配列番号33から選択されるアミノ酸配列と少なくとも70、80、90パーセントの同一性を有するアミノ酸配列を含むVλ FR4、より詳しくは配列番号26~配列番号33のいずれかから選択されるVλ FR4、特に配列番号26又は配列番号33によるVλ FR4である、ドメイン、
を含む、請求項8に記載の多重特異性抗体。 - 前記IL4R-BDが、
a)配列番号4、5、及び6から選択されるアミノ酸配列のいずれか1つと少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVH配列と
b)配列番号10及び11から選択されるアミノ酸配列のいずれか1つと少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVL配列とを含み、
特に、ここで、前記IL4R-BDが、
a)配列番号4のVH配列及び配列番号11のVL配列、又は
b)配列番号5のVH配列及び配列番号10のVL配列、又は
c)配列番号6のVH配列及び配列番号10のVL配列を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の多重特異性抗体。 - 請求項1~10のいずれか1項に記載の多重特異性抗体であって、前記IL31-BDが、
a)配列番号15及び16から選択されるアミノ酸配列のいずれか1つと少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVH配列;と
b)配列番号21及び22から選択されるアミノ酸配列のいずれか1つと少なくとも90、91、92、93、94、95、96、97、98、又は99パーセント同一のVL配列とを含み、
特に、ここで前記IL31-BDは、
a)配列番号15のVH配列及び配列番号22のVL配列;又は
b)配列番号16のVH配列及び配列番号21のVL配列を含む、多重特異性抗体。 - 2つのIL4R-BDのうちの少なくとも1つ及び2つのIL31-BDのうちの少なくとも1つが、それぞれの抗原に同時に結合することができる、請求項1~11のいずれか1項に記載の多重特異性抗体。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載の多重特異性抗体をコードする、1つの核酸又は2つの核酸。
- 請求項13に記載の前記1つの核酸又は2つの核酸を含む、1つ又は2つのベクター。
- 請求項14に記載の前記1つのベクター又は2つのベクターを含む1つ又は複数の宿主細胞。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載の多重特異性抗体を産生する方法であって、
(i)請求項13に記載の前記1つの核酸もしくは2つの核酸、又は請求項14に記載の前記1つのベクターもしくは2つのベクターを提供し、前記1つの核酸もしくは前記2つの核酸、又は前記1つのベクター又は複数のベクターを発現させ、そして前記発現系から前記多重特異性抗体を収集する工程を、又は(ii)請求項15に記載の1つの宿主細胞又は複数の宿主細胞を提供し、前記1つの宿主細胞又は複数の宿主細胞を培養し、そして前記細胞培養物から前記多重特異性抗体を収集する工程を、含む、方法。 - 請求項1~12のいずれか1項に記載の多重特異性抗体と、医薬的に許容し得る担体とを含む、医薬組成物。
- アレルギー性疾患、炎症性疾患、及び自己免疫疾患から、特に掻痒を引き起こすアレルギー疾患、掻痒を引き起こす炎症性疾患、及び掻痒を引き起こす自己免疫疾患から、特にアトピー性皮膚炎、急性アレルギー性接触皮膚炎、慢性特発性蕁麻疹、水疱性類天疱瘡、円形脱毛症、皮膚筋炎、結節性痒疹、乾癬、及びアトピー性喘息から選択される疾患の治療に使用するための、請求項1~12のいずれか1項に記載の多重特異性抗体であって、特に、前記疾患はアトピー性皮膚炎である、多重特異性抗体。
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