JP6373944B2 - Il−21抗体 - Google Patents
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Description
インターロイキン(IL)−21は、T細胞の種々の部分集合によって産生されてIL−21受容体(IL−21R)と呼ばれる特異的な受容体および共通γ鎖サブユニットからなる複合受容体に結合する。ヒトIL−21は、in vivoでは162−アミノ酸前駆体分子から産生される。成熟ヒトIL−21は、前駆体タンパク質の残基30〜162(133アミノ酸)からなる。クラスIサイトカインの典型である、IL−21は、アップ−アップ−ダウン−ダウン(up−up−down−down)トポロジーに配置された4へリックス束構造を有する。前駆体162−アミノ酸タンパク質の番号付けを用いて、ヘリックスは、以下の残基、Aへリックス:41〜56、Bへリックス:69〜84、Cへリックス:92〜105、およびDへリックス:135〜148からなると考えられる。この構造は、他の1型サイトカインファミリーメンバーの物と密接に関係し、最も注目すべきはIL−2、IL−4、およびIL−15である。
「治療」、「治療する」または「治療すること」および同類の語は、患者における既存の症状、状態、疾患、または障害の進行または重症度を抑制する、遅らせる、停止する、または後退させることを含む。「患者」と言う語は、ヒトを指す。「有効量」と言う語は、患者への単一または複数用量投与の際の、患者において所望の効果を提供する、本発明の抗体の量または用量を指す。有効量は、当業者としての、担当診断医または医療専門家によって既知の技術を用いることによっておよび観察結果によって容易に決定され得る。患者のための有効量の決定において、患者のサイズ、年齢、および全体的な健康;関与する特異的な疾患または障害;疾患、状態、または障害の重症度;個々の患者の反応;投与の仕方;投与された調製物の生物学的利用能特性;選択された用法;併用薬の使用;ならびに他の関係要因を含めた、幾つかの要因が考慮され得る。
本発明の抗体は、全長ヒトIgG抗体のために典型的な三次および四次構造を有する。適した哺乳動物宿主細胞において生合成された場合、本発明の抗体は、重鎖が相互に結合しかつ重鎖のそれぞれに1つの軽鎖が結合した状態で、鎖が鎖内および鎖間ジスルフィド結合によって通常の方法で一緒に共有結合した、2つの重鎖および2つの軽鎖からなる分子として分泌されるであろう。鎖内および鎖間ジスルフィド結合の位置は、良く知られている。
本発明の抗体は、良く知られている方法によって生合成され、精製されて、投与のために調合され得る。適切な宿主細胞、例えばHEK293またはCHOは、2種のベクターが用いられる場合は所定のHC:LCベクター比を用いて、または重鎖および軽鎖の両方をコードする単一ベクター系を用いて抗体を分泌するための発現系で一過的または安定的にトランスフェクトされる。これらの一般的に使用される宿主細胞からの抗体の発現および分泌に適したベクターは、良く知られている。
精製された抗体は、非経口投与、特に皮下または静脈内投与用のタンパク質および抗体を調合するために良く知られている方法に従って医薬組成物に調合してよい。抗体は、適切な薬学的に許容可能な賦形剤と共に凍結乾燥し、次いで後に使用に先立って水系希釈剤で戻してよい。あるいは、抗体は、水溶液中に調合して使用の前に最大1から3年間貯蔵してよい。いずれにしても、抗体の医薬組成物の貯蔵された形態および注入された形態は、薬学的に許容可能な賦形剤または抗体以外の原料である、賦形剤を含むことになりそうである。原料が薬学的に許容可能かどうかは、その安全性および有効性または医薬組成物の安全性、純度、および効力への影響による。原料が、それがヒトへの投与のための組成物において用いられない根拠となる安全性または有効性への(あるいは安全性、純度、または効力への)好ましくない影響を十分に有すると判断された場合、それは抗体の医薬組成物において用いられるために薬学的に許容可能ではない。
Ab327を取得するための抗体発生、改変、およびヒト化
マウス抗ヒトIL−21抗体、15H12を、マウス足蹠免疫化および抗IL−21可変領域のクローン化の後に単離した。Balb/cマウスを、市販品で得られるヒトIL−21で標準免疫化手順を用いて免疫化した。最終非アジュバント増強(non−adjuvant boost)後3から5日間で、リンパ節および/または脾臓を採取し、単個細胞浮遊液を生成した。抗原特異的な細胞を、標準の選別法によってビオチン化(biotinlyated)またはフルオロフォア標識したIL−21を用いて濃縮して、マウス可変ドメインのクローン化に先立って2週間フィーダー細胞と共培養した。抗体を、抗IL−21捕捉ELISAを用いて同定してin vitroアッセイにおいてIL−21を遮断および中和し、ヒトおよびカニクイザルIL−21に関して約5pMのKDを有することを示した。Fab抗体フラグメントをヤギ抗ヒトkappa抗体で捕捉し次いでビオチン標識IL−21に結合する能力についてスクリーニングし、これを今度はアルカリホスファターゼ標識ニュートラアビジンによって検出した。
溶解性および安定性に関連するAb327の物理化学的特性を、10mMクエン酸塩、pH6(C6)および10mMクエン酸塩、pH6+150mM NaCl(C6N)調合物の両方において評価した。C6調合物に関して、溶解度は≧122.9mg/mLでありC6N調合物における溶解度は≧130.9mg/mLであった。10mMクエン酸塩、150mM NaCl、0.02% Tween80、pH6調合物(C6NT)中の100mg/mLにおけるAb327の粘度は、5.8cPであると測定された。
ELISAによるヒトIL−21および他のヒト共通ガンマ鎖受容体ファミリーメンバーへのAb327の結合
本調査の目的は、共通ガンマ(γc)鎖受容体サイトカインの他のメンバーと比較したAb327のヒトIL−21への結合特異性を測定することであった。サイトカイン受容体γc−鎖ファミリーは、6種のメンバー、IL−2、IL−4、IL−7、IL−9、IL−15、およびIL−21からなる。このファミリーの全てのメンバーは、γcサブユニットを含む受容体複合体を通してシグナルを送る。他のヒトγc鎖サイトカインファミリーメンバーに結合するAb327の特異性を、ELISAを用いて測定した。簡単に言えば、Ab327を、ヤギ抗ヒトkappa IgGでコートしたELISAプレート上に捕捉した。100nM〜780pMから滴定したビオチンで標識したサイトカインを、次いでプレートに37℃で1時間加えて、任意の結合したサイトカインをアルカリホスファターゼで標識したニュートラアビジンを用いて検出した。IL−2に対する市販のマウスモノクローナル抗体ならびにロバ抗ヤギIgGで捕捉されたIL−4、IL−7、IL−9およびIL−15に対するヤギポリクローナル抗体は、ビオチン標識サイトカインの結合およびニュートラアビジンでの検出後に陽性シグナルを与えた。しかしながら、Ab327に関して検出可能なシグナルは、ヒトIL−21を除いて観察されなかった(ELISAによって560nmにおける光学密度(OD)測定値として示されるAb327の結合およびヒト共通ガンマ鎖受容体に結合する他のリガンドの結合を示す、下表2を参照。図1も参照)。これらの結果は、Ab327が、IL−21に特異的であり他のヒトγc鎖受容体ファミリーサイトカインに結合しないことを示す。
Ab327は、ヒトIL−21に結合して中和する改変された、ヒト化モノクローナルIgG4抗体である。本調査の目的は、ヒト、カニクイザル、マウス、ラット、およびウサギIL−21に対するAb327の結合親和力を測定することであった(配列を下に示す)。これらの種々のIL−21種へのAb327の見掛けの結合親和力(KD)を、KinExA3000計器を用いて37℃で測定した。KinExA溶液平衡結合実験を、一定抗体濃度プロトコールおよびIL−21の2倍段階希釈を用いて行った。試料を、分析に先立って37℃で6〜36時間平衡させた。平衡試料中の遊離抗体を、Dylight 649複合抗ヒトIgG Fcポリクローナル抗体を用いて検出した。得られた遊離抗体対抗原濃度パーセントデータを、KinExA Proソフトウェアを用いて「親和力、標準」結合モデルに適合させて、最高適合結合親和力値(KD)を決定した。
IL−21は、JAK−ファミリータンパク質チロシンキナーゼを活性化しこれはシグナル伝達性転写因子(STAT)のIL−21依存性活性化を仲介する。STAT経路を活性化するIL−21の能力を、IM9細胞を用いて評価した。多発性骨髄腫を有する患者の血液から導かれたEBV−形質転換されたBリンパ芽球様細胞株でありかつIL−21受容体(IL−21R)およびその共受容体(γc)を自然に発現する、IM9細胞を、pan−STAT−ルシフェラーゼレポーターコンストラクトで安定的にトランスフェクトした。IM9−panSTAT−ルシフェラーゼレポーターアッセイを用いる、本実験の目標は、Ab327がSTATのIL−21依存性活性化を阻害可能であるかどうかを判定することであった。
B細胞の主要な機能は、病原体を中和して取り除く抗体を産生することである。抗体産生B細胞は、胚中心(GC)反応中にナイーブB細胞から生成される。GCは、B細胞が特異的な抗原に遭遇して成長、生存、選択、および分化に関する指令的シグナルを濾胞性ヘルパーT細胞から受け取った時に樹立される。これらのシグナルの間で、B細胞は、IL−21が増殖、アイソタイプスイッチング、形質細胞分化、および抗体の分泌を促進することにおいて主要な要因である状態で、CD40および非常に多くのサイトカインによって刺激される。目標は、Ab327が、一次ヒトB細胞のIL−21誘導増殖を阻害可能であるかどうかを判定することであった。
形質芽球へのB細胞分化は、抗原およびT細胞によって提供されるシグナルの組込みによって調節される(CD40−CD40L相互作用およびサイトカインの産生)。ヒトB細胞分化のために重要なサイトカインの1つは、活性化されたナイーブおよび記憶B細胞からの形質細胞生成および抗体分泌を誘導する、IL−21である。IL−21が活性化されたB細胞上のCD25(IL−2R)発現を誘導し、IL−2の分化促進効果に対してこれらの細胞を感作し、それによってIL−2とIL−21との間の協同相互作用を可能にして形質芽球生成および抗体分泌を増幅することが明らかになっている。目標は、Ab327が、in vitroで形質細胞への一次ヒトB細胞のIL−21誘導分化を阻害可能であるかどうかを判定することであった。
マウスへのIL−21の注入は、特異的なマーカーを用いて明確に特定された(B細胞およびT細胞の亜集団を含めた)脾臓における幾つかの細胞種の急速かつ一過的膨張に繋がる。本実験の目標は、Ab327が、マウスにおけるヒトIL−21の生物活性を阻害可能であるかどうかを調査することであった。
ヒトIL−21を中和することが、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)が重度免疫不全状態NSGマウスに移植されたヒトT細胞活性化モデルにおける疾患の進行を妨げることは、以前示されている(NOD−scid IL−2Rγ null;Hippen KLら、Blocking IL−21 signaling ameliorates xenogeneic GVHD induced by human lymphocytes.Blood 2012;119:619)。NSGマウスは、T、BおよびNK細胞が欠乏しかつマクロファージおよび樹状細胞の機能も減少している。ヒトPBMCの移植は、明白なヒトT細胞活性化ならびにマウスの皮膚、肝臓、腸、肺および腎臓へのそれらの浸潤をもたらす。これは、最終的に死に繋がる消耗症候群が伴う(Hippen、2012)。本モデルの利点は、疾患がヒト免疫細胞およびヒトサイトカインによって駆動され、したがってin vivoで他の種への交差反応性が無い抗体の呼びかけ(interrogation)を可能にすることである。本調査の目的は、予防方式(移植時に投与開始)または治療方式(移植後21日で投与開始)で投与した場合のin vivoでの有効性およびヒトT細胞活性化モデルにおけるAb327の疾患変更活性を実証することである。
Ab327の薬物動態を、雄カニクイザルにおける3mg/kg用量の単一静脈内または皮下後に特徴付けした。血清試料を、投与1008時間後(6週間)に達するまで収集した。2つのELISA法(総ヒトIgGまたは抗原捕捉)を用いて抗体を定量化した後に濃度−時間プロファイルを生成した。総ヒトIgG法は、抗IL−21抗体の濃度を測定するためにELISA様式を利用する。標準、対照および試験試料を、マイクロタイタープレート上に固定化されたAffiniPure F(ab’)2フラグメントヤギ抗ヒトIgG(コーティングAb)と共にインキュベーションした。インキュベーション後、マウス抗ヒトIgG4−HRP(ホースラディッシュペルオキシダーゼ)を、ウェルに加えた。非結合酵素を洗い流したら、SureBlue(登録商標) TMB(テトラメチルベンジジン)基質溶液を、ウェルに加えた。酸性溶液の添加によって発色を止めて450nmにおいて波長補正を650nmに設定して光学密度を測定した。
Ab327は、齧歯類IL−21を中和しないので、前臨床疾患モデルにおいて使用するための代用分子を発症させた。抗体Ab728は、マウスIL−21に特異的に結合するネズミIgG1モノクローナル抗体である。Ab728へのネズミIL−21の結合親和力は、1pMである。Ab728は、in vivoおよびin vitroのアッセイにおいてネズミIL−21を完全に中和することが可能であった。
Ab728は、マウスIL−21に特異的に結合するネズミIgG1モノクローナル抗体である。代用Ab728へのネズミIL−21の結合親和力は、1pMである。Ab728は、in vivoおよびin vitroのアッセイにおいてネズミIL−21を完全に中和することが可能であった。
ヒトIL−21−UniprotKB/Swiss−Protデータベースエントリー#Q9HBE4
QDRHMIRMRQLIDIVDQLKNYVNDLVPEFLPAPEDVETNCEWSAFSCFQKAQLKSANTGNNERIINVSIKKLKRKPPSTNAGRRQKHRLTCPSCDSYEKKPPKEFLERFKSLLQKMIHQHLSSRTHGSEDS(配列番号13)
カニクイザルIL−21−−配列は組織内でクローン化、公開データベースでは利用不可
QDRHMIRMRQLIDIVDQLKNYVNDLDPEFLPAPEDVETNCEWSAISCFQKAQLKSANTGNNERIINLSIKKLKRKSPSTGAERRQKHRLTCPSCDSYEKKPPKEFLERFKSLLQKMIHQHLSSRTHGSEDS(配列番号14)
マウスIL−21−UniprotKB/Swiss−Prot database entry#Q9ES17
HKSSPQGPDRLLIRLRHLIDIVEQLKIYENDLDPELLSAPQDVKGHCEHAAFACFQKAKLKPSNPGNNKTFIIDLVAQLRRRLPARRGGKKQKHIAKCPSCDSYEKRTPKEFLERLKWLLQKMIHQHLS(配列番号15)
ラットIL−21−UniprotKB/Swiss−Prot database entry#A3QPB9
HKSSPQRPDHLLIRLRHLMDIVEQLKIYENDLDPELLTAPQDVKGQCEHEAFACFQKAKLKPSNTGNNKTFINDLLAQLRRRLPAKRTGNKQRHMAKCPSCDLYEKKTPKEFLERLKWLLQKMIHQHLS(配列番号16)
ウサギIL−21−(市販試薬−R&D Systems、カタログ#7274−RB/CF)
HKSSSKGQDRYMIRMHQLLDIVDQLQSDVNDLDPDFLPAPQDVQKGCEQSAFSCFQKAQLKPANAGDNGKRISSLIKQLKRKLPSTKSKKTQKHRPTCPSCYSYEKKNLKEFLERLKSLIQKMIHQHLLEHLR(配列番号17)
[1]
重鎖可変領域(HCVR)および軽鎖可変領域(LCVR)を含むヒトIL−21に結合する抗体であって、前記LCVRが、CDRL1において配列番号7、CDRL2において配列番号8およびCDRL3において配列番号9を含みかつ前記HCVRが、CDRH1において配列番号10、CDRH2において配列番号11およびCDRH3において配列番号12を含む、抗体。
[2]
抗体重鎖および抗体軽鎖を含む請求項1に記載の抗体であって、前記重鎖が、配列番号1を有するHCVRを含みかつ前記軽鎖が、配列番号2を有するLCVRを含む、抗体。
[3]
2つの抗体重鎖および2つの抗体軽鎖からなる請求項1または請求項2に記載の抗体であって、それぞれの重鎖は、アミノ酸配列が配列番号1の配列である、重鎖可変ドメインを含み、かつそれぞれの軽鎖は、アミノ酸配列が配列番号2の配列である、軽鎖可変ドメインを含む、抗体。
[4]
それぞれの重鎖のアミノ酸配列が配列番号3の配列でありかつそれぞれの軽鎖のアミノ酸配列が配列番号4の配列である、請求項1から3のいずれか一項に記載の抗体。
[5]
アミノ酸配列が配列番号3の配列である抗体重鎖をコードするポリヌクレオチドを含むDNA分子。
[6]
前記抗体重鎖をコードするポリヌクレオチドの配列が、配列番号5の配列である、請求項5に記載のDNA分子。
[7]
アミノ酸配列が配列番号4の配列である抗体軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む、DNA分子。
[8]
前記抗体軽鎖をコードするポリヌクレオチドの配列が、配列番号6の配列である、請求項7に記載のDNA分子。
[9]
アミノ酸配列が配列番号3の配列である抗体重鎖をコードするポリヌクレオチドを含みかつアミノ酸配列が配列番号4の配列である抗体軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む、DNA分子。
[10]
前記抗体重鎖をコードするポリヌクレオチドの配列が、配列番号5の配列でありかつ前記抗体軽鎖をコードするポリヌクレオチドの配列が、配列番号6の配列である、請求項9に記載のDNA分子。
[11]
請求項5または請求項6に記載のDNA分子および請求項7または請求項9に記載のDNA分子で形質転換された哺乳動物細胞であって、2つの抗体重鎖および2つの免疫グロブリン軽鎖を含む抗体を発現する能力を有し、前記2つの重鎖のそれぞれのアミノ配列が配列番号3の配列でありかつ前記2つの軽鎖のそれぞれのアミノ酸配列が配列番号4の配列である、形質転換された哺乳動物細胞。
[12]
請求項9または請求項10に記載のDNA分子で形質転換された哺乳動物細胞であって、2つの抗体重鎖および2つの免疫グロブリン軽鎖を含む抗体を発現する能力を有し、前記2つの重鎖のそれぞれのアミノ配列が配列番号3の配列でありかつ前記2つの軽鎖のそれぞれのアミノ酸配列が配列番号4の配列である、形質転換された哺乳動物細胞。
[13]
抗体を産生するためのプロセスであって、抗体が、2つの抗体重鎖および2つの免疫グロブリン軽鎖を含み、前記2つの重鎖のそれぞれのアミノ配列が配列番号3の配列でありかつ前記2つの軽鎖のそれぞれのアミノ酸配列が配列番号4の配列であり、かつ、
a.請求項11に記載の哺乳動物細胞または請求項12に記載の哺乳動物細胞を、前記抗体が発現されるような条件下で培養するステップと、
b.前記発現した抗体を回収するステップと
を含む、プロセス。
[14]
請求項13に記載のプロセスによって取得可能な抗体。
[15]
請求項1から4または14のいずれか一項に記載の抗体の有効量を患者に投与するステップを含む、患者における自己免疫性状態を治療する方法。
[16]
前記自己免疫性状態は、原発性シェーグレン症候群、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、グレーブス病、または1型糖尿病である、請求項15に記載の方法。
[17]
前記自己免疫性状態は、原発性シェーグレン症候群またはシェーグレン症候群である、請求項16に記載の方法。
[18]
前記自己免疫性状態は、全身性エリテマトーデスである、請求項16に記載の方法。
[19]
療法における使用のための、請求項1から4または14のいずれか一項に記載の抗体。
[20]
自己免疫性状態の治療における使用のための、請求項19に記載の抗体。
[21]
原発性シェーグレン症候群、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、グレーブス病、または1型糖尿病の治療における使用のための、請求項19に記載の抗体。
[22]
原発性シェーグレン症候群またはシェーグレン症候群の治療における使用のための、請求項19に記載の抗体。
[23]
全身性エリテマトーデスの治療における使用のための、請求項19に記載の抗体。
[24]
請求項1、2、または12のいずれか一項に記載の抗体および薬学的に許容可能な賦形剤を含む、医薬組成物。
Claims (17)
- 重鎖可変領域(HCVR)および軽鎖可変領域(LCVR)を含むヒトIL−21に結合する抗体であって、前記LCVRが、CDRL1において配列番号7、CDRL2において配列番号8およびCDRL3において配列番号9を含みかつ前記HCVRが、CDRH1において配列番号10、CDRH2において配列番号11およびCDRH3において配列番号12を含む、抗体を含む、自己免疫疾患の治療のための医薬組成物。
- 前記抗体が抗体重鎖および抗体軽鎖を含み、前記重鎖が、配列番号1を有するHCVRを含みかつ前記軽鎖が、配列番号2を有するLCVRを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記抗体が2つの抗体重鎖および2つの抗体軽鎖からなり、それぞれの重鎖は、アミノ酸配列が配列番号1の配列である、重鎖可変ドメインを含み、かつそれぞれの軽鎖は、アミノ酸配列が配列番号2の配列である、軽鎖可変ドメインを含む、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記抗体のそれぞれの重鎖のアミノ酸配列が配列番号3の配列でありかつそれぞれの軽鎖のアミノ酸配列が配列番号4の配列である、請求項1から3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記自己免疫性疾患は、原発性シェーグレン症候群、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、グレーブス病、または1型糖尿病である、請求項1から4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記自己免疫性疾患は、原発性シェーグレン症候群またはシェーグレン症候群である、請求項1から4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記自己免疫性疾患は、全身性エリテマトーデスである、請求項1から4のいずれか一項に記載の組成物。
- さらに医薬的に許容可能な賦形剤を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の組成物。
- アミノ酸配列が配列番号3の配列である抗体重鎖をコードするポリヌクレオチドを含むDNA分子。
- 前記抗体重鎖をコードするポリヌクレオチドの配列が、配列番号5の配列である、請求項9に記載のDNA分子。
- アミノ酸配列が配列番号4の配列である抗体軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む、DNA分子。
- 前記抗体軽鎖をコードするポリヌクレオチドの配列が、配列番号6の配列である、請求項11に記載のDNA分子。
- アミノ酸配列が配列番号3の配列である抗体重鎖をコードするポリヌクレオチドを含みかつアミノ酸配列が配列番号4の配列である抗体軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む、DNA分子。
- 前記抗体重鎖をコードするポリヌクレオチドの配列が、配列番号5の配列でありかつ前記抗体軽鎖をコードするポリヌクレオチドの配列が、配列番号6の配列である、請求項13に記載のDNA分子。
- 請求項9または請求項10に記載のDNA分子および請求項11または請求項12に記載のDNA分子で形質転換された哺乳動物細胞であって、2つの抗体重鎖および2つの抗体軽鎖を含む抗体を発現する能力を有し、前記2つの重鎖のそれぞれのアミノ配列が配列番号3の配列でありかつ前記2つの軽鎖のそれぞれのアミノ酸配列が配列番号4の配列である、形質転換された哺乳動物細胞。
- 請求項13または請求項14に記載のDNA分子で形質転換された哺乳動物細胞であって、2つの抗体重鎖および2つの抗体軽鎖を含む抗体を発現する能力を有し、前記2つの重鎖のそれぞれのアミノ配列が配列番号3の配列でありかつ前記2つの軽鎖のそれぞれのアミノ酸配列が配列番号4の配列である、形質転換された哺乳動物細胞。
- 抗体を産生するためのプロセスであって、抗体が、2つの抗体重鎖および2つの抗体軽鎖を含み、前記2つの重鎖のそれぞれのアミノ配列が配列番号3の配列でありかつ前記2つの軽鎖のそれぞれのアミノ酸配列が配列番号4の配列であり、かつ、
a.請求項15に記載の哺乳動物細胞または請求項16に記載の哺乳動物細胞を、前記抗体が発現されるような条件下で培養するステップと、
b.前記発現した抗体を回収するステップと
を含む、プロセス。
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