JP7008020B2 - ヒトおよびイヌil-4rアルファに対するイヌ化ヒト抗体 - Google Patents

ヒトおよびイヌil-4rアルファに対するイヌ化ヒト抗体 Download PDF

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Description

関連出願に対する相互参照
本出願は2015年12月18日付け出願の第62/269,486号および2016年9月29日付け出願の第62/401,368号(それらの両方の全内容を参照により本明細書に組み入れることとする)の35 U.S.C.§119(e)に基づく優先権を主張するものである。
発明の分野
本発明は、イヌIL-4Rαに対する高い結合アフィニティおよび特異的配列を有する、ヒトIL-4Rαに対するイヌ化ヒト抗体に関する。本発明はまた、イヌのアトピー性皮膚炎の治療における、本発明の抗体の使用に関する。
免疫系は、感染症および癌から宿主を防御するために協同的に機能する常在性および再循環性の特殊化細胞のネットワークを含む。この機能を免疫系が果たす能力は、白血球により分泌されるインターロイキンと総称されるタンパク質の一群の生物活性に大きく依存している。詳細に研究されているインターロイキンとしては、インターロイキン4(IL-4)およびインターロイキン13(IL-13)として特定されている2つの重要な分子が挙げられる。IL-4およびIL-13は、CD4 Th2細胞、ナチュラルキラーT細胞(NKT)、マクロファージ、マスト細胞および好塩基球を含む多数の細胞型により分泌されうる密接に関連した2つのタンパク質である。IL-4およびIL-13は多数の重複機能を示し、T細胞依存性体液性免疫応答の発生に決定的に重要である。全体的な構造、細胞源および生物学的機能におけるそれらの類似性にもかかわらず、これらのサイトカインのそれぞれは或る特殊化された機能を媒介し、これは、これらのインターロイキンがそれらの共通の生物活性および特有の生物活性の両方を媒介する受容体および下流シグナリング経路を特定することを目的とした多くの研究を刺激している。
IL-4は、2つの受容体、すなわち、I型およびII型IL-4受容体に高いアフィニティで結合することが現在公知である。I型IL-4受容体は、IL-4受容体α鎖と、IL-2、IL-7、IL-9およびIL-15を含む幾つかの他のインターロイキンの受容体の一部でもある共通のγC鎖とからなる。II型IL-4受容体はIL-4受容体α鎖およびIL-13受容体α1鎖からなる。一方、IL-13はII型IL-4受容体に結合し、そしてIL-13受容体α2と称される特有の受容体に結合する。IL-13受容体α2へのIL-13の結合はシグナルを伝達せず、この受容体は可溶性形態でも分泌される。したがって、IL-13受容体α2は、しばしば、デコイ受容体と称される。
種々の種からのIL-4タンパク質をコードする遺伝子がクローニングされ、細菌および哺乳類細胞において発現されている。例えば、成熟ヒトIL-4は、15Kdの推定分子量を有する129アミノ酸の分泌ポリペプチドであることを、ヒトIL-4をコードするcDNAが示している[Yokotaら,Proc Natl Acad Sci USA.83(16):5894-5898(1986)]。イヌIL-4タンパク質をコードするcDNAも特定されており、ヒトIL-4に対して40%の同一性を有する132アミノ酸のポリペプチドをコードすることが示されている[van der Kaaijら,Immunogenetics 49:142-143(1999)]。ヒトIL-13をコードする遺伝子がクローニングされ、種々の宿主系において発現されている[Mintyら,Nature 362:248-50(1993)]。成熟IL-13は、12.4Kdの見掛け分子量を有する分泌ポリペプチドであることを、ヒトIL-13をコードするcDNAが示している。イヌIL-13をコードするcDNAも特定されている[Yangら,J.Interferon and Cytokine Research 20:779-785(2000)]。推定イヌIL-13成熟ポリペプチドは111アミノ酸からなり、ヒトIL-13に対して61.8%の同一性を有する。
ヒトおよびマウスIL-4受容体α鎖をコードする遺伝子がクローニングされ、種々の宿主系において発現されている。例えば、ヒトIL-4受容体α鎖をコードするcDNAはGalizziら[International Immunology 2(7):669-675(1990)]により記載されており、マウスIL-4受容体α鎖をコードするcDNAはMosleyら[Cell,59(2):335-348(1989)]により記載されている。ヒトIL-4受容体α鎖のcDNAは、24アミノ酸残基のシグナル配列を含む825アミノ酸残基をコードしている。マウスタンパク質はヒト受容体より15アミノ酸残基短いが、アミノ酸レベルで50%の全体的配列同一性を有する。
ウマ、イヌおよびネコIL-4受容体α鎖をコードする遺伝子も開示されている[US 7,208,579 B2を参照されたい]。また、イヌIL-4受容体αのアイソフォームの1つに対応すると推定されるcDNAがGenbankデータベースにおいて見出されうる(配列番号1)。したがって、本発明は、IL-4受容体α鎖cDNAを決定すること、およびそのコード化ポリペプチド配列を明確に決定することを実施した。
IL-4およびIL-13は、細胞外病原体(例えば、組織または管腔生息寄生生物)に対する防御に必要なTh2免疫応答の発生のための決定的に重要なサイトカインであるが、どちらのサイトカインもヒトおよび動物における種々のアレルギー疾患(喘息およびアトピー性皮膚炎を含む)の病理発生に関連づけられている。喘息はヒトにおける一般的な呼吸器疾患である。この疾患は肺炎、外部刺激に対する気管支気道の過敏性および気管支壁組織の構造的修飾により特徴づけられる。アレルギー性喘息の病態生理はVatrellaら[Journal of Asthma and Allergy 7:123-130(2014)]により概説されている。喘息は、大量のIL-4およびIL-13を産生しアレルギー性気道における免疫炎症応答を調整するCD4 Th2細胞により維持される。喘息応答の理解における最近の進歩は、疾患の病理発生においてIL-4およびIL-13の両方により果たされる重要な役割を強調している。例えば、どちらのサイトカインもIgMからIgEへのB細胞における免疫グロブリンアイソタイプの切り換えを刺激し、このアレルゲン特異的IgEは気道におけるマスト細胞脱顆粒および炎症メディエーターの放出に寄与する。また、IL-4およびIL-13は共に気管支平滑筋の収縮を増強し、好酸球の気道リクルートメントを刺激し、これは好酸球上の対応受容体に対するアレルゲン結合IgEの架橋に応答して脱顆粒をも引き起こしうる。また、IL-13は粘液分泌をも刺激し、気道リモデリングを促進し、これは杯細胞の過形成、コラーゲンの沈着および気道平滑筋細胞の増殖を刺激することにより生じる。したがって、IL-4およびIL-13は、気管支収縮および気道機能亢進の増強を含む喘息発作の発現を招く病理学的変化に密接に関与していることが今や明らかである。
アトピー性皮膚炎(AD)は、免疫系調節不全および表皮障壁異常により特徴づけられる再発性掻痒性炎症性皮膚疾患である。ADの病理学的および免疫学的特性は広範な研究の対象となっている[Rahmanら,Inflammation & Allergy-drug target 10:486-496(2011)およびHarskampら,Seminar in Cutaneous Medicine and Surgery 32:132-139(2013)に概説されている]。ADはヒトにおける最も一般的な皮膚疾患であり、米国の成人集団の2~10%を冒し、全世界で小児の約25%を冒す。ヒトにおいては、AD皮膚病変はTh2細胞、好酸球、マスト細胞および樹状細胞の浸潤により特徴づけられる。ADの急性期においては、これらの病変は、IL-4およびIL-13を含むTh2型サイトカインの優勢な発現を示す。ADはIgEの循環レベルの上昇によっても特徴づけられ、皮膚のCD4 Th2細胞におけるIL-4およびIL-13の発現と正に相関する。ADはTh2疾患として分類されているが、Th1、Th22およびTh17のような他のT細胞サブセットも疾患の病理発生に寄与している可能性がある。世界中でADの発生率が増加しているにもかかわらず、症状が局所薬によって適切に抑制されない患者に利用可能な治療選択肢は経口コルチコステロイド、経口シクロスポリンおよび狭帯域UVB光線療法に限られる。これらの療法は常に有効なわけではなく、それらの使用は種々の安全性の影響を伴う。最近、ヒトIL-4Rαに特異的なヒトモノクローナル抗体が、ヒト化免疫系を有するように操作されたトランスジェニックマウスから作製され、これらの抗体の幾つかはアトピー性皮膚炎の治療のためのヒトにおけるそれらの治療的有用性に関して広範に試験されている[例えば、US20150017176 A1を参照されたい]。
アトピー性皮膚炎は伴侶動物、特にイヌにおいても一般的な疾患であり、イヌにおいて、その罹患率はイヌの全頭数の約10~15%であると推定されている。イヌおよびネコにおけるADの発生病理[Nuttallら,Veterinary Records 172(8):201-207(2013)に概説されている]はヒトにおけるADの場合との有意な類似性を有し、それらには、IL-4およびIL-13サイトカインの優勢を含むCD4 Th2偏向性サイトカイン環境ならびに種々の免疫細胞による皮膚浸潤が含まれる。ヒトの場合と同様に、イヌおよびネコにおけるアトピー性皮膚炎に対する現在の療法はシャンプーおよび保湿剤のような緩和療法、または経口もしくは全身性コルチコステロイドおよび経口シクロスポリンの使用による対症療法に依存している。ヒトのADの場合と同様に、これらの療法は、疾患の根底にあるメカニズムに対処するものではなく、重大な安全性および有効性の問題を有する。したがって、伴侶動物におけるADの安全かつ有効な治療選択肢に対する満たされていない医学的需要が存在する。そのような治療は、好ましくは、疾患の根底にあるメカニズムを妨げるものであるべきである。
本明細書におけるいずれの参考文献の引用も、そのような参照が本出願の「先行技術」として利用可能であることを認めるものとして解釈されるべきではない。
発明の概括
本発明は、イヌIL-4Rαに対する高い結合アフィニティを有し、イヌIL-4および/またはIL-13へのイヌIL-4Rαの結合を遮断する能力を有するイヌ化ヒト(すなわち、ヒト化免疫系を有するように操作されたトランスジェニックマウスから作製されたもの)抗ヒトIL-4Rアルファ抗体に関する。本発明はまた、アトピー性皮膚炎のような疾患および/または状態の治療における、そのような抗体の使用に関する。
したがって、本発明は、イヌIgG重鎖とイヌカッパまたはラムダ軽鎖とを含む、インターロイキン4受容体アルファ(IL-4Rα)に特異的に結合する単離されたイヌ化抗体またはその抗原結合性フラグメントを提供する。このタイプの特定の実施形態においては、イヌカッパまたはラムダ軽鎖は3つの軽鎖相補性決定領域(CDR)、すなわち、CDR軽1(CDRL1)、CDR軽2(CDRL2)およびCDR軽3(CDRL3)を含み、イヌIgG重鎖は、哺乳類IL-4Rα抗体から得られる3つの重鎖CDR、すなわち、CDR重1(CDRH1)、CDR重2(CDRH2)およびCDR重3(CDRH3)を含む。本発明のイヌ化抗体およびそのフラグメントの特定の実施形態はイヌIL-4Rαに結合し、および/またはイヌインターロイキン4(IL-4)へのイヌIL-4Rαの結合を遮断する。
ある実施形態においては、イヌ軽鎖はカッパ鎖である。このタイプの特定の実施形態においては、CDRL1は配列番号43のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRL1は配列番号43の保存的修飾変異体(すなわち、保存的に修飾された変異体)を含む。他の実施形態においては、CDRL2は配列番号44のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRL2は配列番号44の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、CDRL3は配列番号45のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRL3は配列番号45の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、イヌIgG重鎖のCDRH1は配列番号46のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRH1は配列番号46の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、CDRH2は配列番号47のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRH2は配列番号47の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、CDRH3は配列番号48のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRH3は配列番号48の保存的修飾変異体を含む。
特定の実施形態においては、CDRL1は配列番号43のアミノ酸配列または配列番号43の保存的修飾変異体を含み、CDRL2は配列番号44のアミノ酸配列または配列番号44の保存的修飾変異体を含み、CDRL3は配列番号45のアミノ酸配列または配列番号45の保存的修飾変異体を含む。
他の特定の実施形態においては、CDRH1は配列番号46のアミノ酸配列または配列番号46の保存的修飾変異体を含み、CDRH2は配列番号47のアミノ酸配列または配列番号47の保存的修飾変異体を含み、CDRH3は配列番号48のアミノ酸配列または配列番号48の保存的修飾変異体を含む。
より詳細な実施形態においては、CDRL1は配列番号43のアミノ酸配列または配列番号43の保存的修飾変異体を含み、CDRL2は配列番号44のアミノ酸配列または配列番号44の保存的修飾変異体を含み、CDRL3は配列番号45のアミノ酸配列または配列番号45の保存的修飾変異体を含み、CDRH1は配列番号46のアミノ酸配列または配列番号46の保存的修飾変異体を含み、CDRH2は配列番号47のアミノ酸配列または配列番号47の保存的修飾変異体を含み、CDRH3は配列番号48のアミノ酸配列または配列番号48の保存的修飾変異体を含む。
より一層詳細な実施形態においては、CDRL1は配列番号43のアミノ酸配列を含み、CDRL2は配列番号44のアミノ酸配列を含み、CDRL3は配列番号45のアミノ酸配列を含み、CDRH1は配列番号46のアミノ酸配列を含み、CDRH2は配列番号47のアミノ酸配列を含み、CDRH3は配列番号48のアミノ酸配列を含む。
ある他の実施形態においては、イヌ軽鎖はカッパ鎖であり、ここで、CDRL1は配列番号49のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRL1は配列番号49の保存的修飾変異体を含む。他の実施形態においては、CDRL2は配列番号50のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRL2は配列番号50の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、CDRL3は配列番号51のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRL3は配列番号51の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、イヌIgG重鎖のCDRH1は配列番号52のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRH1は配列番号52の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、CDRH2は配列番号53のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRH2は配列番号53の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、CDRH3は配列番号54のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRH3は配列番号54の保存的修飾変異体を含む。
特定の実施形態においては、CDRL1は配列番号49のアミノ酸配列または配列番号49の保存的修飾変異体を含み、CDRL2は配列番号50のアミノ酸配列または配列番号50の保存的修飾変異体を含み、CDRL3は配列番号51のアミノ酸配列または配列番号51の保存的修飾変異体を含む。
他の特定の実施形態においては、CDRH1は配列番号52のアミノ酸配列または配列番号52の保存的修飾変異体を含み、CDRH2は配列番号53のアミノ酸配列または配列番号53の保存的修飾変異体を含み、CDRH3は配列番号54のアミノ酸配列または配列番号54の保存的修飾変異体を含む。
より詳細な実施形態においては、CDRL1は配列番号49のアミノ酸配列または配列番号49の保存的修飾変異体を含み、CDRL2は配列番号50のアミノ酸配列または配列番号50の保存的修飾変異体を含み、CDRL3は配列番号51のアミノ酸配列または配列番号51の保存的修飾変異体を含み、CDRH1は配列番号52のアミノ酸配列または配列番号52の保存的修飾変異体を含み、CDRH2は配列番号53のアミノ酸配列または配列番号53の保存的修飾変異体を含み、CDRH3は配列番号54のアミノ酸配列または配列番号54の保存的修飾変異体を含む。
より一層詳細な実施形態においては、CDRL1は配列番号49のアミノ酸配列を含み、CDRL2は配列番号50のアミノ酸配列を含み、CDRL3は配列番号51のアミノ酸配列を含み、CDRH1は配列番号53のアミノ酸配列を含み、CDRH2は配列番号53のアミノ酸配列を含み、CDRH3は配列番号54のアミノ酸配列を含む。
他の実施形態においては、イヌ軽鎖はカッパ鎖であり、ここで、CDRL1は配列番号55のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRL1は配列番号55の保存的修飾変異体を含む。他の実施形態においては、CDRL2は配列番号56のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRL2は配列番号56の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、CDRL3は配列番号57のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRL3は配列番号57の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、イヌIgG重鎖のCDRH1は配列番号58のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRH1は配列番号58の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、CDRH2は配列番号59のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRH2は配列番号59の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、CDRH3は配列番号60のアミノ酸配列を含む。関連実施形態においては、CDRH3は配列番号60の保存的修飾変異体を含む。
特定の実施形態においては、CDRL1は配列番号55のアミノ酸配列または配列番号55の保存的修飾変異体を含み、CDRL2は配列番号56のアミノ酸配列または配列番号56の保存的修飾変異体を含み、CDRL3は配列番号57のアミノ酸配列または配列番号57の保存的修飾変異体を含む。
他の特定の実施形態においては、CDRH1は配列番号58のアミノ酸配列または配列番号58の保存的修飾変異体を含み、CDRH2は配列番号59のアミノ酸配列または配列番号59の保存的修飾変異体を含み、CDRH3は配列番号60のアミノ酸配列または配列番号60の保存的修飾変異体を含む。
より詳細な実施形態においては、CDRL1は配列番号55のアミノ酸配列または配列番号55の保存的修飾変異体を含み、CDRL2は配列番号56のアミノ酸配列または配列番号56の保存的修飾変異体を含み、CDRL3は配列番号57のアミノ酸配列または配列番号57の保存的修飾変異体を含み、CDRH1は配列番号58のアミノ酸配列または配列番号58の保存的修飾変異体を含み、CDRH2は配列番号59のアミノ酸配列または配列番号59の保存的修飾変異体を含み、CDRH3は配列番号60のアミノ酸配列または配列番号60の保存的修飾変異体を含む。
より一層詳細な実施形態においては、CDRL1は配列番号55のアミノ酸配列を含み、CDRL2は配列番号56のアミノ酸配列を含み、CDRL3は配列番号57のアミノ酸配列を含み、CDRH1は配列番号58のアミノ酸配列を含み、CDRH2は配列番号59のアミノ酸配列を含み、CDRH3は配列番号60のアミノ酸配列を含む。
本発明の或る実施形態においては、IgG重鎖は配列番号28のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、IgG重鎖は、配列番号27のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。関連実施形態においては、IgG重鎖は配列番号28の保存的修飾変異体を含む。他の実施形態においては、IgG重鎖は配列番号30のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、IgG重鎖は、配列番号29のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。関連実施形態においては、IgG重鎖は配列番号30の保存的修飾変異体を含む。更に他の実施形態においては、IgG重鎖は配列番号32のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、IgG重鎖は、配列番号31のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。関連実施形態においては、IgG重鎖は配列番号32の保存的修飾変異体を含む。
ある実施形態においては、カッパ軽鎖は配列番号34のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、カッパ軽鎖は、配列番号33のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。関連実施形態においては、カッパ軽鎖は配列番号34の保存的修飾変異体を含む。ある実施形態においては、カッパ軽鎖は配列番号36のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、カッパ軽鎖は、配列番号35のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。関連実施形態においては、カッパ軽鎖は配列番号36の保存的修飾変異体を含む。他の実施形態においては、カッパ軽鎖は配列番号38のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、カッパ軽鎖は、配列番号37のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。関連実施形態においては、カッパ軽鎖は配列番号38の保存的修飾変異体を含む。
より詳細な実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号28のアミノ酸配列を含むIgG重鎖と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖とを含む。関連実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号28のアミノ酸配列の保存的修飾変異体を含むIgG重鎖と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列の保存的修飾変異体を含むカッパ軽鎖とを含む。更に他の関連実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号28のアミノ酸配列を含むIgG重鎖と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖の保存的修飾変異体とを含む。更に他の関連実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号28のアミノ酸配列の保存的修飾変異体を含むIgG重鎖と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖とを含む。
他の特定の実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号30のアミノ酸配列を含むIgG重鎖と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖とを含む。関連実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号30を含むIgG重鎖の保存的修飾変異体と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖の保存的修飾変異体とを含む。更に他の関連実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号30のアミノ酸配列を含むIgG重鎖と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖の保存的修飾変異体とを含む。更に他の関連実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号30のアミノ酸配列を含むIgG重鎖の保存的修飾変異体と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖とを含む。
別の特定の実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号32のアミノ酸配列を含むIgG重鎖と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖とを含む。関連実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号32のアミノ酸配列を含むIgG重鎖の保存的修飾変異体と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖の保存的修飾変異体とを含む。更に他の関連実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号28のアミノ酸配列を含むIgG重鎖と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖の保存的修飾変異体とを含む。更に他の関連実施形態においては、単離されたイヌ化抗体は、配列番号28のアミノ酸配列を含むIgG重鎖の保存的修飾変異体と、配列番号34、配列番号36または配列番号38のアミノ酸配列を含むカッパ軽鎖とを含む。
本発明はまた、キメラ重鎖および軽鎖ヒト-イヌ抗体を提供する。ある実施形態においては、キメラヒト-イヌ重鎖は配列番号16のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、キメラヒト-イヌ重鎖は、配列番号15のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。ある抗体においては、キメラヒト-イヌカッパ鎖は配列番号18のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、キメラヒト-イヌカッパ鎖は、配列番号17のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。
他の実施形態においては、キメラヒト-イヌ重鎖は配列番号20のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、キメラヒト-イヌ重鎖は、配列番号19のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。ある抗体においては、キメラヒト-イヌカッパ鎖は配列番号22のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、キメラヒト-イヌカッパ鎖は、配列番号21のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。
更に他の実施形態においては、キメラヒト-イヌ重鎖は配列番号24のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、キメラヒト-イヌ重鎖は、配列番号23のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。ある抗体においては、キメラヒト-イヌカッパ鎖は配列番号26のアミノ酸配列を含む。このタイプの特定の実施形態においては、キメラヒト-イヌカッパ鎖は、配列番号25のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。
本発明は、イヌIL-4Rαに特異的に結合する前記の抗体および/またはその抗原結合性フラグメントを含み、ここで、それらがイヌIL-4Rαに結合する場合、該抗体は配列番号39および/または配列番号40および/または配列番号41および/または配列番号42内の少なくとも1つのアミノ酸残基に結合する。より一層詳細な実施形態においては、該抗体は、T27、Y37、S164、T165、K167からなる群から選択される、配列番号4の少なくとも1以上のアミノ酸残基に結合する。そのようなタイプの特定の実施形態においては、該抗体および/またはその抗原結合性フラグメントはイヌIL-4Rαに結合し、イヌIL-4へのイヌIL-4Rαの結合を遮断する。
本発明は更に、配列番号39および/または配列番号40のアミノ酸配列を含む80個以下のアミノ酸残基からなる抗原ペプチド(単離された抗原ペプチドを含む)を提供する。関連実施形態においては、抗原ペプチド(単離されたペプチドを含む)は、配列番号39および/または配列番号40のアミノ酸配列を含む60個以下のアミノ酸残基からなる。他の実施形態においては、抗原ペプチドは、配列番号39および/または配列番号40のアミノ酸配列からの6~32個のアミノ酸残基からなる。更に他の実施形態においては、抗原ペプチドは、配列番号39および/または配列番号40のアミノ酸配列からの12~24個のアミノ酸残基からなる。特定の実施形態においては、抗原ペプチドは6~40個のアミノ酸残基からなり、配列番号42のアミノ酸配列を含む。他の特定の実施形態においては、抗原ペプチドは、配列番号42のアミノ酸配列からの6~11個のアミノ酸残基からなる。特定の実施形態においては、抗原ペプチドは6~40個のアミノ酸残基からなり、配列番号42のアミノ酸配列を含む。もう1つの特定の実施形態においては、抗原ペプチドは6~11個のアミノ酸残基からなり、配列番号42のアミノ酸配列を含む。
本発明は更に、前記抗原ペプチドのいずれかを含む融合タンパク質を提供する。特定の実施形態においては、融合タンパク質はそのような抗原ペプチドと、非イヌ哺乳類IgG抗体のFc領域とを含む。より詳細な実施形態においては、融合タンパク質は非イヌ哺乳類IgG抗体のFc領域を含む。ある実施形態においては、非イヌ哺乳類IgG抗体はマウスIgGである。別の実施形態においては、非イヌ哺乳類IgG抗体はヒトIgGである。他の実施形態においては、非イヌ哺乳類IgG抗体はウマIgGである。更に他の実施形態においては、非イヌ哺乳類IgG抗体はブタIgGである。更に他の実施形態においては、非イヌ哺乳類IgG抗体はウシIgGである。
特定の実施形態においては、非イヌ哺乳類IgG抗体はIgG1である。他の実施形態においては、非イヌ哺乳類IgG抗体はIgG2aである。更に他の実施形態においては、非イヌ哺乳類IgG抗体はIgG3である。更に他の実施形態においては、非イヌ哺乳類IgG抗体はIgG4である。
他の実施形態においては、融合タンパク質は前記抗原ペプチドのいずれかとマルトース結合性タンパク質とを含む。更に他の実施形態においては、融合タンパク質は前記抗原ペプチドのいずれかとベータ-ガラクトシダーゼとを含む。更に他の実施形態においては、融合タンパク質は前記抗原ペプチドのいずれかとグルタチオンS-トランスフェラーゼとを含む。更に他の実施形態においては、融合タンパク質は前記抗原ペプチドのいずれかとチオレドキシンとを含む。更に他の実施形態においては、融合タンパク質は前記抗原ペプチドのいずれかとGro ELとを含む。更に他の実施形態においては、融合タンパク質は前記抗原ペプチドのいずれかとNusAとを含む。
本発明は更に、本発明の抗原ペプチドおよび対応融合タンパク質をコードする核酸(単離された核酸を含む)を提供する。本発明はまた、これらの核酸を含む発現ベクターを提供する。
本発明は更に、本発明のイヌ化抗体の軽鎖のいずれか1つまたはその抗原結合性フラグメントをコードする核酸を提供する。このタイプの特定の実施形態においては、核酸は、単離された核酸である。同様に、本発明は更に、本発明のイヌ化抗体の重鎖のいずれか1つまたはその抗原結合性フラグメントをコードする核酸を提供する。このタイプの特定の実施形態においては、核酸は、単離された核酸である。本発明は更に、本発明の(単離されている又はその他の)核酸の1以上を含む発現ベクターを提供する。本発明はまた、本発明の1以上の発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。
特定の実施形態においては、該抗体は組換え抗体またはその抗原結合性フラグメントである。関連実施形態においては、可変重鎖ドメインおよび可変軽鎖ドメインは、一本鎖抗体を形成するように柔軟性リンカーにより連結されている。
特定の実施形態においては、該抗体または抗原結合性フラグメントはFabフラグメントである。他の実施形態においては、該抗体または抗原結合性フラグメントはFab’フラグメントである。更に他の実施形態においては、該抗体または抗原結合性フラグメントは(Fab’)フラグメントである。更に他の実施形態においては、該抗体または抗原結合性フラグメントはジアボディである。特定の実施形態においては、該抗体または抗原結合性フラグメントはドメイン抗体である。特定の実施形態においては、該抗体または抗原結合性フラグメントはラクダ化単一ドメイン抗体である。
特定の実施形態においては、イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体または抗原結合性フラグメントは、治療されるイヌ対象におけるTh2免疫応答の発生をモジュレーションし、それにより、アトピー性皮膚炎の症状を改善する。
本発明は更に、本明細書に開示されているイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体または抗原結合性フラグメントをコードする単離された核酸を提供する。関連実施形態においては、そのような抗体または抗原結合性フラグメントは、イヌ対象におけるアトピー性皮膚炎を治療するための医薬の製造のために使用されうる。代替的に又は組合せて、本発明は、診断用途のための、本発明の抗体または抗体フラグメントのいずれかの使用を提供する。更に追加的な実施形態においては、本明細書に開示されてるイヌ化抗体または抗原結合性フラグメントのいずれかを含むキットを提供する。
更に追加的な実施形態においては、本発明のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体または抗原結合性フラグメントのいずれかをコードする単離された核酸を含む発現ベクターを提供する。本発明はまた、本明細書に記載されている発現ベクターのいずれかを含む宿主細胞に関する。特定の実施形態においては、本発明のこれらの核酸、発現ベクターまたはポリペプチドは抗体の製造方法において有用である。
本発明は更に、抗体またはその抗原結合性フラグメントを医薬上許容される担体または希釈剤と共に含む医薬組成物を含む。また、本発明は、イヌTh2免疫応答の発生をモジュレーションする方法を提供し、該方法は、そのような医薬組成物の治療的有効量を、それを要する対象に投与することを含む。ある実施形態においては、該方法はアトピー性皮膚炎の治療に使用される。
本発明のこれらの及び他の態様は、後記の「図面の簡単な説明」および「詳細な説明」を参照することにより、より良く理解されるであろう。
詳細な説明
イヌIL-4受容体アルファタンパク質とヒトIL-4受容体アルファタンパク質との間には66%のアミノ酸同一性しか存在しない。更に、これらの受容体の細胞外ドメインのみを比較しても、アミノ酸同一性は僅か68%である。この事実にもかかわらず、IL-4RαのヒトECDに対する幾つかのヒト化抗体をイヌIL-4Rαとのそれらの反応性に関してスクリーニングした。注目すべきことに、ヒトIL-4Rαタンパク質の細胞外ドメインに特異的であると以前に確認されていたこれらのヒト化抗体の1つは、驚くべきことに、イヌIL-4Rα鎖にも結合することが判明した。更に驚くべきことに、この抗体は、イヌIL-4の、そのイヌIL-4Rα鎖への結合を遮断しうることが判明した。したがって、後記で開示されているとおり、この抗体のイヌ化はイヌにおける治療的有用性を有する。
略語
本発明の詳細な説明および実施例の全体にわたって、以下の略語を用いる。
ADCC 抗体依存性細胞傷害;
CDC 補体依存性細胞傷害;
CDR Kabat(カバト)番号付け系を用いて定められた、免疫グロブリン可変領域内の相補性決定領域;
CHO チャイニーズハムスター卵巣;
EC50 50%の効力または結合をもたらす濃度;
ELISA 酵素結合イムノソルベントアッセイ;
FR 抗体フレームワーク領域:CDR領域を除く免疫グロブリン可変領域;
HRP ホースラディッシュペルオキシダーゼ;
IFN インターフェロン;
IC50 50%の抑制をもたらす濃度;
IgG 免疫グロブリンG;
Kabat Elvin A.Kabat[Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991)]により開発された免疫グロブリンアライメントおよび番号付け系;
mAb モノクローナル抗体(また、MabまたはMAb);
MTT (3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド);
MOA 作用メカニズム;
NHS 正常ヒト血清;
PCR ポリメラーゼ連鎖反応;
PK 薬物動態;
SEB スタフィロコッカス(Staphylococcus)エンテロトキシンB;
TT 破傷風トキソイド;
V領域 異なる抗体間で配列が可変性であるIgG鎖のセグメント。それは軽鎖内のKabat残基109および重鎖内の113まで伸長する;
VH 免疫グロブリン重鎖可変領域;
VK 免疫グロブリンカッパ軽鎖可変領域。
定義
本発明がより容易に理解されうるように、幾つかの科学技術用語を以下に具体的に定義する。本明細書中の他の箇所で特に定義されていない限り、本明細書中で用いる他の全ての科学技術用語は、本発明が属する技術分野の当業者に一般に理解される意味を有する。
添付の特許請求の範囲を含む本明細書において用いる単数形の語は、文脈に明らかに矛盾しない限り、その対応複数対象物を含む。
「活性化」は、それが細胞または受容体に適用される場合、文脈により又は明示的に特に示されていない限り、リガンドでの細胞または受容体の活性化または処理(治療)を意味しうる。「リガンド」は、天然および合成リガンド、例えばサイトカイン、サイトカイン変異体、類似体、突然変異タンパク質、および抗体由来の結合性化合物を含む。「リガンド」はまた、小分子、例えば、サイトカインのペプチド模倣体、および抗体のペプチド模倣体を含む。
「活性化」は、内的メカニズムにより及び外的もしくは環境要因により調節される細胞活性化を意味しうる。
分子の「活性」は、リガンドへの又は受容体への該分子の結合、あるいは触媒活性;遺伝子発現または細胞シグナリング、分化もしくは成熟を刺激する能力;抗原活性、他の分子の活性のモジュレーションなどを示しうる又は意味しうる。分子の「活性」は、細胞間相互作用、例えば接着をモジュレーションまたは維持する場合の活性、あるいは細胞の構造、例えば細胞膜または細胞骨格を維持する場合の活性をも意味しうる。「活性」は、比活性、例えば、[触媒活性]/[mgタンパク質]、または[免疫活性]/[mgタンパク質]、生物学的区画内の濃度などをも意味しうる。「活性」は、自然または適応免疫系の成分のモジュレーションを意味しうる。
「投与」および「治療(処理)」は、それが動物、例えばイヌ対象、細胞、組織、器官または生物学的流体に適用される場合には、該動物、例えばイヌ対象、細胞、組織、器官または生物学的流体との外因性医薬、治療用物質、診断剤または組成物の接触を意味する。細胞の処理は、該細胞との試薬の接触、および該細胞に接触している流体との試薬の接触を含む。「投与」および「処理(治療)」は、試薬、診断剤、結合性化合物または別の細胞による、例えば細胞の、インビトロおよびエクスビボ(ex vivo)処理をも意味する。「対象(被験者)」なる語は、任意の生物、好ましくは動物、より好ましくは哺乳動物(例えば、イヌ、ネコまたは他の非ヒト哺乳動物)、最も好ましくはイヌを含む。
本明細書中で用いる、例えば抗体のアミノ酸配列における、別のアミノ酸残基での「アミノ酸残基の置換」は、別のアミノ酸残基で「アミノ酸残基を置換すること」と同意義であり、アミノ酸配列内の特定の位置における特定のアミノ酸残基が、異なるアミノ酸残基により置換されていることを示す。そのような置換は特別に設計可能であり、すなわち、例えば組換えDNA技術により、アミノ酸配列内の特定の位置においてアラニンをセリンで意図的に置換することが可能である。あるいは、より自然な選択過程により、例えば、細胞により産生された抗体がその抗原(例えば、エピトープまたはその一部を含有するもの)上の所与領域に結合する能力に基づいて、および/または置換対象であるCDRと同じ標準構造を保有する特定のCDRを抗体が含むように、抗体の特定のアミノ酸残基またはアミノ酸残基の鎖を1以上のアミノ酸残基により置換することが可能である。そのような置換は「変異体」CDRおよび/または変異体抗体を与えうる。
「治療する(処理する)」または「治療(処理)」は、治療用物質(例えば、本発明の抗体または抗原結合性フラグメントのいずれかを含有する組成物)を、該物質が治療活性を示す1以上の疾患症状を有する又は疾患を有すると疑われるイヌ対象または患者に内的または外的に投与することを意味する。
典型的には、該物質は、いずれかの臨床的に測定可能な度合によるそのような症状の退縮の誘導またはそのような症状の進行の抑制により、治療対象または集団における1以上の疾患症状を軽減および/または改善するのに有効な量で投与される。いずれかの特定の疾患症状を軽減するのに有効である治療用物質の量(「治療的有効量」とも称される)は患者(例えば、イヌ)の病態、年齢および体重、ならびに対象において所望の応答を惹起する医薬組成物の能力のような要因によって変動しうる。疾患症状が軽減または改善したかどうかは、その症状の重症度または進行状態を評価するために獣医または他の熟練医療提供者により典型的に用いられるいずれかの臨床的測定により評価されうる。本発明の或る実施形態(例えば、治療方法または製造品)は全ての対象における標的疾患症状の軽減において有効であるとは限らないかもしれないが、それは、当技術分野で公知のいずれかの統計的検定、例えばスチューデントt検定、カイ検定、マン(Mann)およびホイットニー(Whitney)によるU検定、クルスカル-ワリス(Kruskal-Wallis)検定(H検定)、ヨンケーレ-テルプストラ(Jonckheere-Terpstra)検定およびウィルコクソン(Wilcoxon)検定により決定される統計的に有意な対象数において、標的疾患症状を軽減するべきである。
「治療(処理)」は、それがヒト、獣医学的対象(例えば、イヌ)または研究対象に適用される場合には、治療的処置ならびに研究および診断適用を意味する。「治療(処理)」は、それがヒト、獣医学的対象(例えば、イヌ)もしくは研究対象または細胞、組織もしくは器官に適用される場合には、イヌもしくは他の動物対象、細胞、組織、生理学的区画または生理的流体との本発明の抗体または抗原結合性フラグメントの接触を含む。
本明細書中で用いる「イヌ」なる語は、特に示されていない限り、全ての飼いイヌ、カニス・ループス・ファミリアリス(Canis lupus familiaris)またはカニス・ファミリアリス(Canis familiaris)を含む。
本明細書中で用いる「ネコ」なる語はネコ(Felidae)科の任意のメンバーを意味する。この科のメンバーは野生、動物園および家畜メンバー、例えば、ネコ(Felinae)亜科の任意のメンバー、例えばネコ、ライオン、トラ、ピューマ、ジャガー、ヒョウ、ユキヒョウ、パンサー、北米山(North American mountain)ライオン、チーター、オオヤマネコ、ボブキャット、カラカルまたはそれらの任意の交雑種を含む。ネコはまた、飼いネコ、純血および/または雑種伴侶ネコ、見世物(ショー)用ネコ、実験用ネコ、クローン化ネコおよび野生または野良ネコを含む。
本明細書中で用いる「イヌフレーム」なる語は、本明細書においてCDR残基と定められている超可変領域残基を除くイヌ抗体の重鎖および軽鎖のアミノ酸配列を意味する。大多数の実施形態においては、イヌ化抗体に関しては、天然イヌCDRのアミノ酸配列は両鎖において対応外来CDR(例えば、ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体由来のもの)で置換されている。所望により、例えば、後記のとおり、イヌ抗体における外来CDRのコンホメーションを維持するために、および/またはFc機能を修飾するために、イヌ抗体の重鎖および/または軽鎖は幾つかの外来非CDR残基を含有するように修飾されうる。したがって、別の種からの抗体からのCDR(例えば、ヒト抗体からのCDR)を含むイヌIgG重鎖と、他の種からの抗体のCDRを含むイヌカッパ軽鎖とを含むイヌ化抗体は、該イヌ化抗体が、そのCDRの代わりにそのような他の種からの抗体の特定されているCDRを含むイヌIgG重鎖(または修飾イヌIgG、例えば、本明細書に開示されているもの)と、そのCDRの代わりにそのような他の種からの抗体の特定されているCDRを含むイヌカッパ軽鎖(または修飾イヌカッパ軽鎖)とを含むことを示す。
「免疫応答」なる語は、例えば、リンパ球、抗原提示細胞、食細胞、顆粒球、および前記細胞または肝臓により産生される可溶性巨大分子(抗体、サイトカインおよび補体を含む)の作用であって、癌細胞、病原体に感染した細胞もしくは組織または侵襲病原体に対する選択的損傷、破壊、または哺乳動物の体(例えば、イヌの体)からのそれらの排除をもたらす作用を意味する。
イヌ化抗ヒトIL-4Rα抗体
本発明は、イヌIL-4Rαに結合する単離されたイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメント、およびそのような抗体またはそのフラグメントの使用を提供する。
本明細書中で用いるイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体は、哺乳類IL-4Rαに特異的に結合するイヌ化抗体を意味する。
哺乳類IL-4Rα、そして特にイヌIL-4Rαに特異的に結合する抗体は、他の抗原と比較して哺乳類IL-4Rαへの優先的結合を示す抗体であるが、この特異
性は絶対的な結合特異性を要しない。イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体がイヌIL-4Rαに「特異的」である(または特異性を伴って結合する)とみなされるのは、その結合が、イヌのサンプルにおける他のイヌタンパク質の活性を不適切に妨げることなく、例えば、診断場面における偽陽性または治療場面における副作用のような望ましくない結果をもたらすことなく、イヌから得られた生物学的サンプル中のイヌIL-4Rαの存在を決定するものである場合、あるいはそれがイヌIL-4Rαの活性を変化させうる場合である。イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体に必要な特異性の度合は該抗体の意図される用途に左右されうるが、いずれにせよ、意図される目的の用途に対するその適合性によって定められる。想定される方法の抗体、または抗体の抗原結合性部位に由来する結合性化合物が、その抗原またはその変異体もしくは突然変異タンパク質に、特異性を伴って結合するのは、それが、いずれかの他のイヌ抗原に対するアフィニティより少なくとも2倍大きな、好ましくは少なくとも10倍大きな、より好ましくは少なくとも20倍大きな、最も好ましくは少なくとも100倍大きなアフィニティを有する場合である。
本明細書において、与えられた配列(この場合はイヌIL-4Rα)を含むポリペプチドに抗体が特異的に結合すると言えるのは、それが、イヌIL-4Rαの配列を含むポリペプチドには結合するが、イヌIL-4Rαのアミノ酸配列を欠く他のイヌタンパク質には結合しない場合である。例えば、イヌIL-4Rαを含むポリペプチドに特異的に結合する抗体はイヌIL-4RαのFLAG(登録商標)タグ付き形態には結合しうるが、他のFLAG(登録商標)タグ付きイヌタンパク質には結合しない。
特に示されていない限り、本明細書中で用いる「抗体フラグメント」または「抗原結合性フラグメント」は、抗体の抗原結合性フラグメント、すなわち、完全長抗体により結合される抗原(例えば、イヌIL-4Rα)に特異的に結合する能力を保有する抗体フラグメント、例えば、1以上のCDR領域を保有するフラグメントを意味する。抗原結合性フラグメントの例には、Fab、Fab’、F(ab’)およびFvフラグメント;ジアボディ;直鎖状抗体;一本鎖抗体分子、例えばscFv;ならびに抗体フラグメントから形成される多重特異性抗体およびナノボディが含まれるが、これらに限定されるものではない。
典型的には、本発明のイヌ化抗体またはその抗原結合性フラグメントは、その活性がモル基準で表された場合、(対応する親抗体と比較した場合に)そのイヌIL-4Rα結合活性の少なくとも10%を保有する。好ましくは、本発明の抗体または抗原結合性フラグメントは親抗体としてのイヌIL-4Rα結合アフィニティの少なくとも20%、50%、70%、80%、90%、95%または100%またはそれ以上を保有する。また、本発明の抗体または抗原結合性フラグメントは、その生物活性を実質的に改変しない保存的または非保存的アミノ酸置換(抗体の「保存的変異体」または「機能保存変異体」と称される)を含みうると意図される。
「単離(された)抗体」は精製状態を意味し、そのような状況においては、該分子が他の生物学的分子、例えば核酸、タンパク質、脂質、炭水化物、または他の物質、例えば細胞残渣および増殖培地を実質的に含有しないことを意味する。一般に、「単離(された)」なる語は、そのような物質の完全な非存在、または水、バッファーもしくは塩の非存在を意味するものではないが、それらは、本明細書に記載されている結合性化合物の実験的または治療的使用を実質的に妨げる量で存在してはならない。
各軽/重鎖ペアの可変領域は抗体の抗原結合部位を形成する。したがって、一般に、無傷抗体は2つの結合部位を有する。二官能性または二重特異性抗体の場合を除き、それらの2つの結合部位は一般に同じである。典型的には、重鎖および軽鎖の両方の可変ドメインは、比較的保存されたフレームワーク領域(FR)内に位置する、相補性決定領域(CDR)とも称される3つの超可変領域を含む。CDRは、通常、特定のエピトープへの結合が可能になるように、フレームワーク領域により整列されている。一般に、N末端からC末端方向に、軽鎖および重鎖可変ドメインの両方はFR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3およびFR4を含む。各ドメインへのアミノ酸の帰属は、一般に、Sequences of Proteins of Immunological Interest,Kabatら;National Institutes of Health,Bethesda,Md.;5th ed.;NIH Publ.No.91-3242(1991);Kabat,Adv.Prot.Chem.32:1-75(1978);Kabatら,J.Biol.Chem.252:6609-6616(1977);Chothiaら,J.Mol.Biol.196:901-917(1987)またはChothiaら,Nature 342:878-883(1989)の定義に基づいている。
本明細書中で用いる「超可変領域」なる語は、抗原結合をもたらす、抗体のアミノ酸残基を意味する。超可変領域は「相補性決定領域」または「CDR」(すなわち、軽鎖可変ドメイン内のCDRL1、CDRL2およびCDRL3ならびに重鎖可変ドメイン内のCDRH1、CDRH2およびCDRH3)からのアミノ酸残基を含む[配列により抗体のCDR領域を定める、Kabatら,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991)を参照されたい;また、構造により抗体のCDR領域を定める、ChothiaおよびLesk,J.Mol.Biol.196:901-917(1987)を参照されたい]。本明細書中で用いる「フレームワーク」または「FR」残基なる語は、CDR残基として本明細書中で定められている超可変領域残基を除く可変ドメイン残基を意味する。
イヌIgGの、4つの公知IgG重鎖サブタイプが存在し、それらはIgG-A、IgG-B、IgG-CおよびIgG-Dと称される。2つの公知軽鎖サブタイプはラムダおよびカッパと称される。イヌTh2免疫応答の発生のモジュレーションに加えて、IL-4Rαに対するイヌまたはイヌ化抗体は最適には以下の2つの特性を有する:
1.抗体依存性細胞傷害(ADCC)および補体依存性細胞傷害(CDC)のようなエフェクター機能を欠いている;ならびに
2.プロテインAクロマトグラフィーに基づく技術のような業界標準技術を用いて大規模で容易に精製される。
本明細書中で用いる「イヌ化抗体」なる語は、イヌフレームまたは修飾イヌフレームと共に、ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体からの3個の重鎖CDRおよび3個の軽鎖CDRを含む抗体を意味する。イヌ化抗体の有効性を更に最適化して、例えば、イヌIL-4Rαへのその結合を増強する、および/またはイヌIL-4へのイヌIL-4Rαの結合を遮断するその能力を増強する、本明細書に例示されている1以上のアミノ酸変化を、修飾イヌフレームは含む。
「相同性」は、最適にアライメント(整列)された2つのポリヌクレオチド配列間または2つのポリペプチド配列間の配列類似性を意味する。それらの2つの比較される配列の両方における位置が同一塩基またはアミノ酸単量体サブユニットにより占拠されている場合、例えば、2つのDNA分子のそれぞれにおける位置がアデニンにより占拠されている場合、該分子はその位置において相同である。相同性の割合(%)は、2つの配列により共有される相同位置の数を、比較される位置の総数で割り算し、100を掛け算したものである。例えば、2つの配列における位置の10個中6個が、それらの配列が最適にアライメントされた場合に、一致(マッチ)している又は相同である場合、それらの2つの配列は60%相同である。一般に、該比較は、最大相同性(%)を与えるように2つの配列がアライメントされた場合に行われる。
「単離された核酸分子」は、該単離ポリヌクレオチドが天然で見出される場合のポリヌクレオチドの全部または一部を伴っておらず、あるいはそれが天然で連結していないポリヌクレオチドに連結している、ゲノム、mRNA、cDNAまたは合成由来のDNAまたはRNA、あるいはそれらの何らかの組合せを意味する。本開示の目的においては、特定のヌクレオチド配列を「含む核酸分子」は無傷染色体を含まない、と理解されるべきである。特定されている核酸配列を「含む」単離された核酸分子は、特定されている配列に加えて、10個まで又は更には20個まで又はそれ以上の他のタンパク質またはその一部もしくは断片のコード配列を含むことが可能であり、あるいは、挙げられている核酸配列のコード領域の発現を制御する機能的に連結された調節配列を含むことが可能であり、および/あるいは、ベクター配列を含むことが可能である。
「制御配列」なる語は、特定の宿主生物における機能的に連結されたコード配列の発現に必要なDNA配列を意味する。原核生物に適した制御配列には、例えば、プロモーター、所望により、オペレーター配列、およびリボソーム結合部位が含まれる。真核細胞はプロモーター、ポリアデニル化シグナルおよびエンハンサーを用いることが公知である。
核酸が「機能的に連結」されていると言えるのは、それが別の核酸配列に対して機能的な関係で配置されている場合である。例えば、プレ配列または分泌リーダーのDNAがポリペプチドのDNAに機能的に連結されていると言えるのは、それが、該ポリペプチドの分泌に関与するプレタンパク質として発現される場合であり、プロモーターまたはエンハンサーがコード配列に機能的に連結されていると言えるのは、それが該配列の転写に影響を及ぼす場合であり、あるいはリボソーム結合部位がコード配列に機能的に連結されていると言えるのは、翻訳を促進するようにそれが位置している場合である。一般に、「機能的に連結(されている)」は、連結されているそれらのDNA配列が連続的であり、分泌リーダーの場合には、連続的であり、かつ、リーディングフェーズにおけるものであることを意味する。しかし、エンハンサーは連続的である必要はない。連結は簡便な制限部位における連結により達成される。そのような部位が存在しない場合には、通常の慣例に従って合成オリゴヌクレオチドアダプターまたはリンカーが使用される。また、核酸配列が本発明で提供される場合、それは停止コドンを含みうる、と容易に理解されるはずである。しかし、停止コドンは互換性であるため、配列における特定の停止コドンの含有はその配列の必要部分とみなされるべきではない。
本明細書中で用いる「細胞」、「細胞系」および「細胞培養」なる表現は互換的に用いられ、全てのそのような表示は後代を含む。したがって、「形質転換体」および「形質転換細胞」なる語は、導入(トランスファー)の数には無関係に、初代対象細胞、およびそれに由来する培養を含む。また、意図的な又は故意でない突然変異のため、全ての後代は厳密に同一のDNA含有物を有するわけではないと理解される。元の形質転換細胞においてスクリーニングされたものと同じ機能または生物活性を有する突然変異体後代も含まれる。異なる名称が意図される場合、それは文脈から明らかであろう。
本明細書中で用いる「生殖系列配列」は未再構成免疫グロブリンDNA配列の配列を意味する。いずれかの適当な未再構成免疫グロブリン配列源が用いられうる。ヒト生殖系列配列は、例えば、National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases of the United States National Institutes of Healthのウェブサイト上でJOINSOLVER(登録商標)生殖系列データベースから得られうる。マウス生殖系列配列は、例えば、Giudicelliら[Nucleic Acids Res.33:D256-D261(2005)]に記載されているとおりに得られうる。
抗イヌIL-4Rα抗体の特性
本発明は、キメラおよびイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体を提供し、また、疾患の治療、例えばイヌにおけるアトピー性皮膚炎の治療における該抗体またはその抗原結合性フラグメントの使用方法を提供する。イヌにおいては、A、B、CおよびDと称される4つのIgG重鎖が存在する。これらの重鎖は、イヌIgGの、4つの異なるサブクラスに対応し、それらはIgGA、IgGB、IgGCおよびIgGDと称される。2つの重鎖のそれぞれは1つの可変ドメイン(VH)、ならびにCH-1、CH-2およびCH-3と称される3つの定常ドメインからなる。CH-1ドメインは、「ヒンジ」または「ヒンジ領域」と称されるアミノ酸配列を介してCH-2ドメインに連結されている。
これらの4つの重鎖のDNAおよびアミノ酸配列はTangら[Vet.Immunol.Immunopathol.80:259-270(2001)]により最初に特定された。これらの重鎖のアミノ酸およびDNA配列はGenBankデータベースからも入手可能である。例えば、IgGA重鎖のアミノ酸配列はアクセッション番号AAL35301.1を有し、IgGBはアクセッション番号AAL35302.1を有し、IgGCはアクセッション番号AAL35303.1を有し、IgGDはアクセッション番号AAL35304.1を有する。イヌ抗体はまた、2つのタイプの軽鎖、すなわち、カッパおよびラムダを含有する。これらの軽鎖のDNAおよびアミノ酸配列はGenBankデータベースから得られうる。例えば、カッパ軽鎖アミノ酸配列はアクセッション番号ABY 57289.1を有し、ラムダ軽鎖はアクセッション番号ABY 55569.1を有する。
本発明においては、4つのイヌIgG Fcフラグメントのそれぞれのアミノ酸配列は、Tangら(前掲)により決定された、CH1およびCH2ドメインの特定された境界に基づく。イヌIL-4Rαに結合するイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体には、ヒト抗ヒトIL-4Rα CDRと共に、イヌIgG-A、IgG-BおよびIgG-D重鎖ならびに/またはイヌカッパ軽鎖を含む抗体が含まれるが、これらに限定されるものではない。したがって、本発明は、イヌIL-4Rαに結合し、I型またはII型IL-4受容体へのイヌIL-4およびイヌIL-13の結合を遮断するキメライヌおよびヒト抗ヒトIL-4Rα抗体(好ましくは、単離されているもの)、ならびに/またはイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体、またはそれらの抗原結合性フラグメントを提供する。
本発明は更に、イヌ化抗体を与えるように対応軽鎖と釣り合いうる完全長イヌ重鎖を提供する。したがって、本発明は更に、イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体(単離されたイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体を含む)を提供し、また、疾患および/または病態の治療、例えばイヌにおけるアトピー性皮膚炎の治療における該抗体またはその抗原結合性フラグメントの使用方法を提供する。
本発明はまた、イヌフラグメント結晶化可能領域(cFc領域)を含むイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体を提供し、ここで、cFcは、1以上のエフェクター機能が増強し、低減し、または消失するよう遺伝的に修飾されている。本発明の1つの態様においては、遺伝的に修飾されたcFcは1以上のエフェクター機能を低減し、または消失させる。本発明のもう1つの態様においては、遺伝的に修飾されたcFcは1以上のエフェクター機能を増強する。ある実施形態においては、遺伝的に修飾されたcFc領域は、遺伝的に修飾されたイヌIgGB Fc領域である。もう1つのそのような実施形態においては、遺伝的に修飾されたcFc領域は、遺伝的に修飾されたイヌIgGC Fc領域である。特定の実施形態においては、エフェクター機能は、増強、低減または消失する抗体依存性細胞傷害(ADCC)である。もう1つの実施形態においては、エフェクター機能は、増強、低減または消失する補体依存性細胞傷害(CDC)である。更にもう1つの実施形態においては、cFc領域は、ADCCおよびCDCの両方を増強し、低減し、または消失させるために遺伝的に修飾されている。
エフェクター機能を欠くイヌIgGの変異体を作製するために、幾つかの突然変異体イヌIgGB重鎖を作製した。これらの変異体は、重鎖アミノ酸配列のFc部分における以下の単一の又は組合された置換の1以上を含みうる:P4A、D31A、N63A、G64P、T65A、A93GおよびP95A。変異体重鎖(すなわち、そのようなアミノ酸置換を含有するもの)を発現プラスミド内にクローニングし、軽鎖をコードする遺伝子を含有するプラスミドと共にHEK293細胞内にトランスフェクトした。HEK293細胞から発現され精製された無傷抗体をFcγRIおよびC1qへの結合に関して評価して、免疫エフェクター機能の媒介に関するそれらの可能性を評価した[WO 2015091910 A2および米国特許出願第15/105,211号(それらの両方の全内容を参照により本明細書に組み入れることとする)を参照されたい]。
本発明はまた、対応天然IgGDヒンジ領域の代わりに以下のものからのヒンジ領域を含む修飾イヌIgGDを使用する。
IgGA: FNECRCTDTPPCPVPEP(配列番号61);
IgGB: PKRENGRVPRPPDCPKCPAPEM(配列番号62);または
IgGC: AKECECKCNCNNCPCPGCGL(配列番号63)。
あるいは、IgGDヒンジ領域は、セリン残基をプロリン残基で置換することにより遺伝的に修飾されうる:すなわち、PKESTCKCIPCPVPES(配列番号64)(天然に存在するセリン残基は、下線および太字で示されているプロリン残基(P)により置換されている)。そのような修飾は、fabアーム交換を欠くイヌIgGDを与えうる。修飾イヌIgGDは、組換えDNA技術の標準的な方法[例えば、Maniatisら,Molecular Cloning,A Laboratory Manual(1982)]を用いて構築されうる。これらの変異体を構築するために、イヌIgGDのアミノ酸配列をコードする核酸は、それが修飾IgGDをコードするように修飾されうる。ついで該修飾核酸配列はタンパク質発現のために発現プラスミド内にクローニングされる。
イヌIL-4Rαに結合する抗体またはその抗原結合性フラグメントは、本明細書に記載されているヒト抗ヒト抗体の相補性決定領域(CDR)の1、2、3、4、5または6個を含みうる。そのような1、2、3、4、5または6個のCDRは、独立して、後記のもののCDR配列から選択されうる。もう1つの実施形態においては、イヌIL-4Rαに結合する単離された抗体またはその抗原結合性フラグメントは、ヒト軽鎖CDR-1、CDR-2および/またはCDR-3を含むイヌ抗体カッパ軽鎖と、ヒト重鎖CDR-1、CDR-2および/またはCDR-3を含むイヌ抗体重鎖IgGとを含む。
他の実施形態においては、本発明は、配列番号43、44および/または45のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、98%または99%の配列同一性を含むCDRを含むイヌ抗体カッパ軽鎖と、配列番号46、47および/または48のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、98%または99%の配列同一性を含むCDRを含むイヌ抗体重鎖IgGとを有する一方で、所望の結合および機能特性を尚も示す、イヌIL-4Rαに特異的に結合する抗体またはその抗原結合性フラグメントを提供する。更に他の実施形態においては、本発明は、配列番号49、50および/または51のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、98%または99%の配列同一性を含むCDRを含むイヌ抗体カッパ軽鎖と、配列番号52、53および/または54のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、98%または99%の配列同一性を含むCDRを含むイヌ抗体重鎖IgGとを有する一方で、所望の結合および機能特性を尚も示す、イヌIL-4Rαに特異的に結合する抗体またはその抗原結合性フラグメントを提供する。更に他の実施形態においては、本発明は、配列番号55、56および/または57のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、98%または99%の配列同一性を含むCDRを含むイヌ抗体カッパ軽鎖と、配列番号58、59および/または60のアミノ酸配列に対して少なくとも80%、85%、90%、95%、98%または99%の配列同一性を含むCDRを含むイヌ抗体重鎖IgGとを有する一方で、所望の結合および機能特性を尚も示す、イヌIL-4Rαに特異的に結合する抗体またはその抗原結合性フラグメントを提供する。更にもう1つの実施形態においては、本発明の抗体または抗原結合性フラグメントは、所望の結合および機能特性を尚も示す一方で0、1、2、3、4または5個の保存的または非保存的アミノ酸置換を含有する前記CDRアミノ酸配列の1以上を有するカッパ軽鎖とのIgG重鎖配列の組合せを含むイヌフレームを含む。
配列同一性は、2つのポリペプチドのアミノ酸が、それらの2つの配列が最適に整列(アライメント)された場合に、同等位置で同じである度合を意味する。1つのアミノ酸配列が第2のアミノ酸配列に対して100%「同一」であると本明細書中で用いているのは、両方の配列のアミノ酸残基が同一である場合である。したがって、アミノ酸配列が第2のアミノ酸配列に対して50%「同一」であるのは、それらの2つのアミノ酸配列のアミノ酸残基の50%が同一である場合である。配列比較は、与えられたタンパク質(例えば、比較されているタンパク質またはポリペプチドの一部)に含まれるアミノ酸残基の連続的ブロックにわたって行われる。特定の実施形態においては、選択された欠失または挿入が考慮され、これは、それがなければ2つのアミノ酸配列の間の対応を改変しうるものである。
配列類似性は同一残基および非同一の生化学的に関連したアミノ酸を含む。類似特性を共有し、交換可能でありうる生化学的に関連したアミノ酸が検討される。
「保存的に修飾された変異体」または「保存的置換」は、タンパク質におけるアミノ酸が、類似特性(例えば、電荷、側鎖サイズ、疎水性/親水性、バックボーンコンホメーションおよび剛性など)を有する他のアミノ酸で置換されることを意味し、ここで、該変化は、該タンパク質の生物活性を改変することなく頻繁に施されうる。一般に、ポリペプチドの非必須領域における単一アミノ酸置換は生物活性を実質的に変化させない、と当業者は認識している[例えば、Watsonら,Molecular Biology of the Gene,The Benjamin/Cummings Pub.Co.,p.224(4th Ed.;1987)を参照されたい]。また、構造的または機能的に類似したアミノ酸の置換は、生物活性を損なう可能性が低い。典型的な保存的置換を以下の表1に示す。
Figure 0007008020000001
本発明の抗体の機能保存変異体も本発明に含まれる。本明細書中で用いる「機能保存変異体」は、抗原アフィニティおよび/または特異性のような所望の特性が変化することなく1以上のアミノ酸残基が変化している抗体またはフラグメントを意味する。そのような変異体は、類似特性を有するアミノ酸でのアミノ酸の置換、例えば、前記表1の保存的アミノ酸置換を含むが、これらに限定されるものではない。
核酸
本発明は更に、本明細書に開示されているイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体およびその抗原結合性フラグメントの免疫グロブリン鎖をコードする核酸を含む。例えば、本発明は、後記配列表に列挙されている新規核酸、ならびに本発明で提供されるアミノ酸配列を含むペプチドおよびタンパク質をコードする核酸の全てを含む。
また、BLASTアルゴリズム(この場合、該アルゴリズムのパラメーターは、それぞれの参照配列の全長にわたってそれぞれの配列の間で最大マッチを与えるように選択される)により比較を行った場合に、本発明で提供される抗体のアミノ酸配列に対して少なくとも約70%同一である、好ましくは少なくとも約80%同一である、より好ましくは少なくとも約90%同一である、最も好ましくは少なくとも約95%(例えば、95%、96%、97%、98%、99%、100%)同一であるアミノ酸配列を含む免疫グロブリンポリペプチドをコードする核酸も本発明に含まれる。本発明は更に、BLASTアルゴリズム(この場合、該アルゴリズムのパラメーターは、それぞれの参照配列の全長にわたってそれぞれの配列の間で最大マッチを与えるように選択される)により比較を行った場合に、参照アミノ酸配列のいずれかに対して少なくとも約70%類似している、好ましくは少なくとも約80%類似している、より好ましくは少なくとも約90%類似している、最も好ましくは少なくとも約95%(例えば、95%、96%、97%、98%、99%、100%)類似しているアミノ酸配列を含む免疫グロブリンポリペプチドをコードする核酸を提供する。
配列同一性は、2つのポリペプチドのアミノ酸が、それらの2つの配列が最適に整列(アライメント)された場合に、同等位置で同じである度合を意味する。配列類似性は同一残基および非同一の生化学的に関連したアミノ酸を含む。類似特性を共有し、交換可能でありうる生化学的に関連したアミノ酸が検討される。
以下の参考文献は、配列分析にしばしば使用されるBLASTアルゴリズムに関するものである:BLASTアルゴリズム:Altschul,S.F.ら,J.Mol.Biol.215:403-410(1990);Gish,W.ら,Nature Genet.3:266-272(1993);Madden,T.L.ら,Meth.Enzymol.266:131-141(1996);Altschul,S.F.ら,Nucleic Acids Res.25:3389-3402(1997);Zhang,J.ら,Genome Res.7:649-656(1997);Wootton,J.C.ら,Comput.Chem.17:149-163(1993);Hancock,J.M.ら,Comput.Appl.Biosci.10:67-70(1994);アライメント・スコアリング・システム:Dayhoff,M.O.ら,“A model of evolutionary change in proteins”,Atlas of Protein Sequence and Structure,vol.5,suppl.3.M.O.Dayhoff(編),pp.345-352(1978);Natl.Biomed.Res.Found.,Washington,DC;Schwartz,R.M.ら,“Matrices for detecting distant relationships”,Atlas of Protein Sequence and Structure,vol.5,suppl.3(1978),M.O.Dayhoff(編),pp.353-358(1978),Natl.Biomed.Res.Found.,Washington,DC;Altschul,S.F.,J.Mol.Biol.219:555-565(1991);States,D.J.ら,Methods 3:66-70(1991);Henikoff,S.ら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915-10919(1992);Altschul,S.F.ら,J.Mol.Evol.36:290-300(1993);アライメント統計学:Karlin,S.ら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:2264-2268(1990);Karlin,S.ら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:5873-5877(1993);Dembo,A.ら,Ann.Prob.22:2022-2039(1994);およびAltschul,S.F.“Evaluating the statistical significance of multiple distinct local alignments”,Theoretical and Computational Methods in Genome Research(S.Suhai編),pp.1-14,Plenum,New York(1997)。
本発明はまた、本発明の単離された核酸を含む発現ベクターを提供し、ここで、該核酸は、宿主細胞が該ベクターでトランスフェクトされた場合に宿主細胞により認識される制御配列に機能的に連結されている。また、本発明の発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。また、抗体または抗原結合性フラグメントをコードする発現ベクターを含有する宿主細胞を培地内で培養し、宿主細胞または培地から抗原またはその抗原結合性フラグメントを単離することを含む、本明細書に開示されている抗体またはその抗原結合性フラグメントの製造方法を提供する。
エピトープ結合および結合アフィニティ
本発明のキメラ(ヒト/イヌ)およびイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントはイヌIL-4へのイヌIL-4Rαの結合を抑制することが可能であり、配列番号39および/または40および/または41および/または42のアミノ酸配列の1以上を含むエピトープに結合する
イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体は、後記実施例に記載されているとおりに組換え的に製造されうる。本明細書に開示されている抗体またはフラグメントの発現のための宿主として利用可能な哺乳類細胞系は当技術分野でよく知られており、American Type Culture Collection(ATCC)から入手可能な多数の不死化細胞系を包含する。これらは、とりわけ、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、NSO、SP2細胞、HeLa細胞、ベビーハムスター腎(BHK)細胞、サル腎細胞(COS)、ヒト肝細胞癌細胞(例えば、Hep G2)、A549細胞、3T3細胞、HEK-293細胞および多数の他の細胞系を包含する。哺乳類宿主細胞はヒト、マウス、ラット、イヌ、サル、ブタ、ヤギ、ウシ、ウマおよびハムスター細胞を包含する。特に好ましい細胞系は、どの細胞系が高い発現レベルを有するのかを決定することにより選択される。使用されうる他の細胞系としては、昆虫細胞系、例えばSf9細胞、両生類細胞、細菌細胞、植物細胞および真菌細胞が挙げられる。重鎖またはその抗原結合性部分もしくはフラグメント、軽鎖および/またはその抗原結合性フラグメントをコードする組換え発現ベクターを哺乳類宿主細胞内に導入する場合には、該宿主細胞における該抗体の発現(またはより好ましくは、該宿主細胞が培養される培地内への該抗体の分泌)を可能にするのに十分な期間にわたって該宿主細胞を培養することにより、該抗体が産生される。
抗体は、標準的なタンパク質精製方法を用いて、培地から回収されうる。更に、生産細胞系からの本発明の抗体(またはそれからの他の部分)の発現は、幾つかの公知技術を用いて増強されうる。例えば、グルタミンシンテターゼ遺伝子発現系(GS系)は、一定条件下で発現を増強するための一般的アプローチである。GS系は欧州特許第0 216 846号、第0 256 055号および第0 323 997号ならびに欧州特許出願第89303964.4号において全体的または部分的に考察されている。
一般に、個々の細胞系またはトランスジェニック動物において産生される糖タンパク質は、該細胞系またはトランスジェニック動物において産生される糖タンパク質に特徴的なグリコシル化パターンを有するであろう。したがって、抗体の個々のグリコシル化パターンは、該抗体を製造するために使用される個々の細胞系またはトランスジェニック動物に左右されるであろう。しかし、本発明で提供される核酸分子によりコードされる、または本発明で提供されるアミノ酸配列を含む全ての抗体は、該抗体が有しうるグリコシル化パターンには無関係に、本発明を構成する。同様に、特定の実施形態においては、非フコシル化N-グリカンのみを含むグリコシル化パターンを有する抗体が有利でありうる。なぜなら、これらの抗体は、インビトロおよびインビボの両方において、それらのフコシル化対応物より高い効力を典型的に示すことが示されているからである[例えば、Shinkawaら,J.Biol.Chem.278:3466-3473(2003);U.S.6,946,292およびU.S.7,214,775を参照されたい]。
本発明は更に、本明細書に開示されているイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体の抗体フラグメントを含む。該抗体フラグメントにはF(ab)フラグメントが含まれ、これは例えばペプシンによるIgGの酵素的切断により製造されうる。Fabフラグメントは、例えば、ジチオトレイトールまたはメルカプトエチルアミンでのF(ab)の還元により製造されうる。Fabフラグメントは、ジスルフィド架橋によりV-CH1鎖に連結されたV-C鎖である。F(ab)フラグメントは、今度は2つのジスルフィド架橋により連結された2つのFabフラグメントである。F(ab)分子のFab部分は、ジスルフィド架橋が間に位置しているF領域の部分を含む。FフラグメントはVまたはV領域である。
1つの実施形態においては、該抗体または抗原結合性フラグメントは、重鎖定常領域、例えばイヌ定常領域、例えばIgG-A、IgG-B、IgG-CおよびIgG-Dイヌ重鎖定常領域またはそれらの変異体を含む。もう1つの実施形態においては、該抗体または抗原結合性フラグメントは、軽鎖定常領域、例えばイヌ軽鎖定常領域、例えばラムダまたはカッパイヌ軽鎖領域またはそれらの変異体を含む。限定的ではない例示として挙げると、イヌ重鎖定常領域はIgG-D由来であることが可能であり、イヌ軽鎖定常領域はカッパ由来であることが可能である。
抗体の改変操作
本発明のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体は、例えば該抗体の特性を改善するために、親(すなわち、イヌ)モノクローナル抗体の可変ドメイン内のフレーム残基に対する修飾を含むように操作されている。
実験用途および診断用途
本発明のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントは、イヌIL-4Rαタンパク質に関する診断アッセイ、例えば、特定の細胞、組織または血清におけるその発現の検出においても有用でありうる。そのような診断方法は種々の疾患診断において有用でありうる。例えば、そのような方法は以下の工程を含む。
(a)イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントで基体(例えば、マイクロタイタープレートウェル、例えばプラスチックプレートの表面)をコーティングすること;
(b)イヌIL-4Rαの存在に関して試験されるべきサンプルを該基体に適用すること;
(c)該プレートを洗浄して、該サンプル中の未結合物質を除去すること;
(d)IL-4Rα抗原に同様に特異的である検出可能な様態で標識された抗体(例えば、酵素結合抗体)を適用すること;
(e)該基体を洗浄して、未結合標識抗体を除去すること;
(f)標識抗体が酵素結合体である場合には、蛍光シグナルへと酵素により変換される化学物質を適用すること;および
(g)標識抗体の存在を検出すること。
もう1つの実施形態においては、該標識抗体はペルオキシダーゼで標識され、これはABTS[例えば、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)]または3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジンと反応して、検出可能な変色をもたらす。あるいは、該抗体は、検出可能な放射性同位体(例えば、H)で標識され、これは、シンチラントの存在下、シンチレーションカウンターにより検出されうる。本発明のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体はウエスタンブロットまたは免疫タンパク質ブロット法において使用されうる。
そのような方法は本発明の一部を構成し、例えば以下のことを含む。
(i)結合イヌIL-4Rαまたはその断片の存在に関して試験すべき膜または他の固体基体を本発明のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントと接触させること。そのような膜は、非変性PAGE(ポリアクリルアミドゲル電気泳動)ゲルまたはSDS-PAGE(ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動)ゲルにおいてイヌIL-4Rαの存在に関して試験すべきタンパク質が(例えば、該ゲルにおける電気泳動分離の後で)トランスファー(転移)されたニトロセルロースまたはビニル系[例えば、ポリビニリデンフルオリド(PVDF)]膜の形態をとりうる。該膜をイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントと接触させる前に、該膜を、所望により、該膜上の非特異的タンパク質結合部位に結合させるために、例えば脱脂乾燥乳などでブロッキングしてもよい。
(ii)該膜を1回以上洗浄して、未結合イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントおよび他の未結合物質を除去すること;ならびに
(iii)結合したイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントを検出すること。
結合抗体または抗原結合性フラグメントの検出は、検出可能な様態で標識された二次抗体(抗免疫グロブリン抗体)に該抗体または抗原結合性フラグメントを結合させ、該二次抗体の存在を検出することによるものでありうる。
本明細書に開示されているイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体およびその抗原結合性フラグメントは免疫組織化学的方法にも使用されうる。そのような方法は本発明の一部を構成し、例えば、(1)イヌIL-4Rαの存在に関して試験すべき細胞を本発明のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体およびその抗原結合性フラグメントと接触させ、(2)該細胞上または該細胞内の該抗体またはフラグメントを検出することを含む。該抗体または抗原結合性フラグメント自体が検出可能な様態で標識されている場合、それは直接的に検出されうる。あるいは、該抗体または抗原結合性フラグメントは、検出可能な様態で標識された、検出される二次抗体に結合されうる。
イメージング技術には、SPECTイメージング(単一光子放出型コンピュータ断層撮影)またはPET(陽電子放出断層撮影)が含まれる。標識には、例えばヨウ素-123(123I)およびテクネチウム-99m(99mTc)(例えば、SPECTイメージングと組合されるもの)、または11C、13N、15Oまたは18F(例えば、PETイメージングと組合されるもの)、またはインジウム-111が含まれる[例えば、Gordonら,International Rev.Neurobiol.67:385-440(2005)を参照されたい]。
医薬組成物および投与
イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントの医薬組成物または無菌組成物を製造するためには、それを医薬上許容される担体または賦形剤と混合する[例えば、Remington’s Pharmaceutical SciencesおよびU.S.Pharmacopeia:National Formulary,Mack Publishing Company,Easton,PA(1984)を参照されたい]。
治療用および診断用物質の製剤は、例えば凍結乾燥粉末、スラリー、水性の溶液または懸濁液の形態で、許容される担体、賦形剤または安定剤と混合することにより製造されうる[例えば、Hardmanら,(2001)Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,McGraw-Hill,New York,NY;Gennaro(2000)Remington:The Science and Practice of Pharmacy,Lippincott,WilliamsおよびWilkins,New York,NY;Avisら,(編)(1993)Pharmaceutical Dosage Forms:Parenteral Medications,Marcel Dekker,NY;Liebermanら(編)(1990)Pharmaceutical Dosage Forms:Tablets,Marcel Dekker,NY;Liebermanら,(編)(1990)Pharmaceutical Dosage Forms:Disperse Systems,Marcel Dekker,NY;WeinerおよびKotkoskie(2000)Excipient Toxicity and Safety,Marcel Dekker,Inc.,New York,NYを参照されたい]。1つの実施形態においては、本発明の抗IL-4Rα抗体を酢酸ナトリウム溶液(pH5~6)中で適当な濃度に希釈し、NaClまたはスクロースを等張化のために加える。安定性を増強するために、追加的物質、例えばポリソルベート20またはポリソルベート80が加えられうる。
単独で又は別の治療剤と組合せて投与される該抗体組成物の毒性および治療効力は、例えばLD50(集団の50%に致死的である用量)およびED50(集団の50%において治療的に有効である用量)を決定するための、細胞培養または実験動物における標準的な薬学的手法により決定されうる。毒性効果と治療効果との用量比は治療係数(LD50/ED50)である。特定の態様においては、高い治療係数を示す抗体が望ましい。これらの細胞培養アッセイおよび動物研究から得られたデータは、イヌにおける使用のための投与量の範囲の決定において使用されうる。そのような化合物の投与量は、好ましくは、毒性をほとんど又は全く伴わないED50を含む循環濃度の範囲内である。該投与量は、使用される剤形および投与経路に応じて、この範囲内で変動しうる。
投与様式は様々でありうる。適当な投与経路には、経口、直腸、経粘膜、腸、非経口;筋肉内、皮下、皮内、髄内、鞘内、直接心室内、静脈内、腹腔内、鼻腔内、眼内、吸入、吹送、局所、皮膚、経皮または動脈内が含まれる。特定の実施形態においては、イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントは注射のような侵襲的経路により投与されうる。本発明の他の実施形態においては、イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体もしくはその抗原結合性フラグメントまたはその医薬組成物は静脈内、皮下、筋肉内、動脈内、腫瘍内に、または吸入、エアゾール運搬により投与される。非侵襲的経路(例えば、経口、例えば、丸剤、カプセル剤または錠剤)による投与も本発明の範囲内である。
組成物は、当技術分野で公知の医学的装置を使用して投与されうる。例えば、本発明の医薬組成物は皮下注射針(例えば、予め充填されたシリンジまたは自動注入装置を含む)での注射により投与されうる。本明細書に開示されている医薬組成物は、例えば米国特許第6,620,135号、第6,096,002号、第5,399,163号、第5,383,851号、第5,312,335号、第5,064,413号、第4,941,880号、第4,790,824号または第4,596,556号に開示されている装置のような無針(needleless)皮下注射装置によっても投与されうる。
本明細書に開示されている医薬組成物は注入によっても投与されうる。医薬組成物を投与するための良く知られたインプラントおよびモジュールの例には、米国特許第4,487,603号(これは、制御された速度で医薬を分注するための移植可能な微量注入ポンプを開示している)、米国特許第4,447,233号(これは、正確な注入速度で医薬を運搬するための医薬注入ポンプを開示している)、米国特許第4,447,224号(これは、連続的薬物運搬のための可変流量移植可能注入装置を開示している)、米国特許第4,439,196号(これは、マルチチャンバ・コンパートメントを有する浸透性薬物運搬系を開示している)に開示されているものが含まれる。多数の他のそのようなインプラント、運搬系およびモジュールは当業者によく知られている。
あるいは、イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体を全身的ではなく局所的に、例えば、しばしば、デポー剤または徐放製剤により、関節または病変内に該抗体を直接注射することにより投与することが可能である。更に、標的化薬物運搬系により、例えば、免疫病理学的に特徴づけられる関節炎関節または病原体誘発性病変を標的化する組織特異的抗体で被覆されたリポソーム中で、イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体を投与することが可能である。該リポソームは罹患組織に標的化され、罹患組織により選択的に取り込まれるであろう。
投与レジメンは、治療用抗体の血清または組織代謝回転速度、症状の程度、治療用抗体の免疫原性、および生物学的マトリックスにおける標的細胞の接近可能性を含む幾つかの要因に左右される。好ましくは、投与レジメンは、標的病態における改善をもたらすのに十分な治療用抗体を運搬する一方で、同時に、望ましくない副作用を最小にする。したがって、運搬される生物学的物質の量は、部分的には、個々の治療用抗体、および治療される状態の重症度に左右される。治療用抗体の適当な用量を選択する際の指針が利用可能である[例えば、Wawrzynczak,Antibody Therapy,Bios Scientific Pub.Ltd,Oxfordshire,UK(1996);Kresina(編)Monoclonal Antibodies,Cytokines and Arthritis,Marcel Dekker,New York,NY(1991);Bach(編)Monoclonal Antibodies and Peptide Therapy in Autoimmune Diseases,Marcel Dekker,New York,NY(1993);Baertら,New Engl.J.Med.348:601-608(2003);Milgromら,New Engl.J.Med.341:1966-1973(1999);Slamonら,New Engl.J.Med.344:783-792(2001);Beniaminovitzら,New Engl.J.Med.342:613-619(2000);Ghoshら,New Engl.J.Med.348:24-32(2003);Lipskyら,New Engl.J.Med.343:1594-1602(2000)を参照されたい]。
適当な用量の決定は、例えば、治療に影響を及ぼすことが当技術分野で知られている又は疑われているパラメータまたは因子を用いて、獣医によりなされる。一般に、用量は、最適用量より幾分少ない量から開始し、ついで、負の副作用と比較して所望または最適効果が得られるまで、少しずつ増量する。重要な診断尺度には、例えば炎症の症状の尺度、または産生される炎症性サイトカインのレベルが含まれる。
本明細書に開示されている抗体または抗原結合性フラグメントは、連続的注入により、または例えば、毎日、週1~7回、毎週、隔週、毎月、隔月、年4回、年2回、年1回などで投与されうる。投与は、例えば、静脈内、皮下、局所、経口、鼻腔内、直腸、筋肉内、脳内、脊髄内に、または吸入により行われうる。毎週の全用量は、一般に、少なくとも0.05μg/kg体重、より一般には少なくとも0.2μg/kg、0.5μg/kg、1μg/kg、10μg/kg、100μg/kg、0.25mg/kg、1.0mg/kg、2.0mg/kg、5.0mg/kg、10mg/kg、25mg/kg、50mg/kg以上である[例えば、Yangら,New Engl.J.Med.349:427-434(2003);Heroldら,New Engl.J.Med.346:1692-1698(2002);Liuら,J.Neurol.Neurosurg.Psych.67:451-456(1999);Portieljiら,Cancer Immunol.Immunother.52:133-144(2003)を参照されたい]。また、対象の血清中のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体の予め決められた目標濃度、例えば0.1、0.3、1、3、10、30、100、300μg/ml以上を達成するよう、投与は行われうる。他の実施形態においては、本発明のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体は皮下または静脈内に、毎週、隔週、「4週間ごと」、毎月、隔月または年4回で、10、20、50、80、100、200、500、1000または2500mg/対象で投与される。
本明細書中で用いる「抑制する」または「治療する」または「治療」は、障害に関連した症状の発生の遅延および/またはそのような障害の症状の重症度の軽減を含む。該用語は更に、既存の無制御の又は望ましくない症状の改善、追加的な症状の予防、およびそのような症状の根本原因の改善または予防を含む。したがって、該用語は、障害、疾患もしくは症状を有する脊椎動物対象、またはそのような障害、疾患もしくは症状を発生する可能性を有する脊椎動物対象に、有益な結果がもたらされていることを示す。
本明細書中で用いる「治療的有効量」、「治療的有効用量」および「有効量」なる語は、単独で又は追加的な治療用物質と共に細胞、組織または対象に投与された場合に、疾患もしくは病態の症状の1以上またはそのような疾患もしくは病態の進行における測定可能な改善を引き起こすのに有効である、本発明のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントの量を意味する。治療的有効量は更に、症状の少なくとも部分的な改善、例えば関連医学的状態の治療、治癒、予防または改善、あるいはそのような状態の治療、治癒、予防または改善の率の増加をもたらすのに十分な該結合性化合物の量を意味する。治療的有効量は、単独で投与される個々の有効成分に適用される場合には、その成分のみに関するものである。治療的有効量は、組合せ体に適用される場合には、組合せ投与、連続投与または同時投与のいずれで投与されるかにかかわらず、治療効果をもたらす、有効成分の組合された量を意味する。治療用物質の有効量は、少なくとも10%、通常は少なくとも20%、好ましくは少なくとも約30%、より好ましくは少なくとも40%、最も好ましくは少なくとも50%の、診断尺度またはパラメータの改善をもたらす。有効量はまた、疾患の重症度を評価するために主観的尺度が用いられる場合には、主観的尺度における改善をもたらしうる。
他の組合せ(併用)療法
既に記載されているとおり、本発明のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメントは1以上の他の治療用物質(例えば、アトピー性皮膚炎を治療するために使用される医薬組成物)と共投与されうる。該抗体は(免疫複合体として)該物質に連結されることが可能であり、あるいは該物質とは別々に投与されうる。後者(別々の投与)の場合、該抗体は該物質の前、後または同時に投与可能であり、あるいは他の公知療法と共投与されうる。
キット
更に、医薬上許容される担体および/または本明細書に記載されているアトピー性皮膚炎を治療するために使用される医薬(これらに限定されるものではない)を含む1以上の追加的成分と共に、IL-4Rαに特異的に結合する本明細書に記載されている抗体または抗原結合性フラグメント(例えば、本発明のイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体またはその抗原結合性フラグメント)(これらに限定されるものではない)を含む1以上の成分を含むキットを提供する。アトピー性皮膚炎を治療するために使用される医薬および/または結合性組成物は、純粋な組成物として、または医薬組成物において医薬上許容される担体と組合せて製剤化されうる。
1つの実施形態においては、該キットは、配列番号28、30および/もしくは32の重鎖アミノ酸配列を配列番号34、36および/もしくは38の軽鎖アミノ酸配列と共に含むイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体の本発明の結合性組成物またはその医薬組成物を1つの容器(例えば、無菌ガラスまたはプラスチックバイアル)内に、そしてその医薬組成物および/またはアトピー性皮膚炎を治療するために使用される医薬をもう1つの容器(例えば、無菌ガラスまたはプラスチックバイアル)内に含む。
もう1つの実施形態においては、該キットは、単一の共通の容器内に、所望により医薬組成物において、一緒に製剤化される1以上の治療剤成分と所望により組合されていてもよい、結合性組成物成分(例えば、配列番号28、30および/もしくは32の重鎖アミノ酸配列を配列番号34、36および/もしくは38の軽鎖アミノ酸配列と共に含むイヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rα抗体)と医薬上許容される担体とを含む、本発明の組合せを含む。
該キットが対象への非経口投与のための医薬組成物を含む場合、該キットは、そのような投与を行うための装置を含みうる。例えば、該キットは前記の1以上の皮下注射針または他の注射装置を含みうる。該キットはまた、該キットにおける医薬組成物および剤形に関する情報を含む添付文書を含みうる。一般に、そのような情報は、封入されている医薬組成物および剤形を有効かつ安全に使用することにおいてペット所有者および獣医を補助する。例えば、本発明の組合せに関する以下の情報が添付文書(インサート)において供給されうる:薬物動態、薬力学、臨床試験、有効性パラメータ、適応症および用法、禁忌、警告、予防策、有害反応、過剰投薬、適切な投与量および投与、供給方法、適切な保存条件、参考資料、製造業者/流通業者情報ならびに/または特許情報。
便宜上、本明細書に開示されている抗体または特異的結合性物質は、キットとして、すなわち、診断用または検出用アッセイを行うための説明を伴う所定量の試薬のパッケージ化された組合せとして提供されうる。該抗体が酵素で標識されている場合には、該キットは、該酵素により要求される基質および補因子(例えば、検出可能な発色団または発蛍光団を与える基質前駆体)を含む。また、他の添加物、例えば安定剤、バッファー(例えば、ブロッキングバッファーまたは細胞溶解バッファー)などが含まれうる。種々の試薬の相対量は、アッセイの感度を実質的に最適化する試薬の溶液中濃度をもたらすように大きく変動しうる。特に、該試薬は、適当な濃度を有する試薬溶液を溶解時に与える賦形剤を含む乾燥粉末、通常は凍結乾燥粉末として提供されうる。
図1Aは、ELISAによって決定された、cIL-4Rαに対するヒト-イヌキメラ抗体の結合アフィニティを示す。該ヒト-イヌキメラのヒト部分は以下のヒト化抗体から得た:Ab1(M1)、Ab12(M12)およびAb37(M37)[U.S.8,877,189];5A1、12B5、27A1およびAb63(63)[U.S.7,186,809];ならびにDupi H-C[US 20150017176]。イソ(Iso)対照(Iso Ctr)は、cIL4Rαに無関係なイヌ抗原に対して産生されたイヌ化マウス抗体である。図1Bは、ELISAにより決定された、イヌIL-4受容体アルファ鎖に対するキメラヒト-イヌ抗体(Dupi H-C)およびイヌ化モノクローナル抗体(Dupi H2-L2)の用量依存的結合反応性を示す。cIL-4Rαに無関係なイヌ抗原に対して産生されたモノクローナル抗体を対照(mAb対照)として使用した。 図2は、CHO細胞上で発現されたイヌIL-4受容体アルファとのイヌIL-4の相互作用に対するイヌ化Dupiモノクローナル抗体の遮断活性を試験するためのFACSアッセイの結果を示す。 図3は、BaF3細胞上で発現されたイヌIL-4受容体アルファに対するイヌ化Dupi H2-L2モノクローナル抗体の結合活性を試験するためのFACSアッセイの結果を示す。 図4は、BaF3細胞増殖に関する、対照非中和抗体と比較した場合のキメラヒト-イヌモノクローナル抗体(Dupi H-C)およびイヌ化モノクローナル抗体(Dupi H2-L2)の中和活性の関数としての細胞生存度を試験するためのMTT[3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド]細胞ベースアッセイの結果を示す。 図5は、イヌIL-4受容体アルファ鎖とイヌ化Dupi H2-L2モノクローナル抗体との間の相互作用のためのペプチドエピトープおよび特異的アミノ酸残基の接触を示す。エピトープの領域1は配列番号39のアミノ酸配列内に存在するものとして特定され、一方、エピトープの領域2は配列番号40のアミノ酸配列内に存在するものとして特定された。
実施例
実施例1
イヌIL-4受容体アルファ鎖の特定およびクローニング
推定完全長イヌIL-4受容体アルファ鎖をコードするcDNA(配列番号1)をGenbankデータベース(アクセッション番号XM 547077.4)の検索により特定した。この推定cDNAは、25アミノ酸のリーダー配列を含む823アミノ酸(配列番号2)をコードしており、アクセッション番号XP 547077.3として特定される。成熟推定イヌIL-4受容体α鎖タンパク質(配列番号4)はヒトIL-4受容体α鎖(アクセッション番号NP 000409.1)に対して65%の同一性およびブタIL-4受容体α鎖(アクセッション番号NP 999505.1)に対して70%の同一性を共有する。成熟推定イヌIL-4受容体α鎖タンパク質は、配列番号3として特定されているヌクレオチド配列によりコードされる。推定成熟IL-4受容体α鎖とヒトIL-4受容体α鎖の公知配列との比較は成熟イヌIL-4受容体α鎖タンパク質の細胞外ドメイン(ECD)を特定した。これは配列番号6と称される。成熟イヌIL-4受容体α鎖のECDをコードするDNA配列は配列番号5として特定されている。
Figure 0007008020000002
Figure 0007008020000003
Figure 0007008020000004
Figure 0007008020000005
実施例2
キメラおよびイヌ化ヒト抗ヒトIL4Rαモノクロナール抗体
イヌにおけるアトピー性皮膚炎の治療を開発するために、ヒトIL-4受容体アルファに対する公知ヒト化抗体[例えば、U.S.8,877,189、U.S.7,186,809およびUS 2015/0017176 A1を参照されたい]のいずれかがイヌIL-4Rαにも結合しうるかどうかを知るための研究を行った。ヒトIL-4受容体アルファに対するこれらのヒト化モノクローナル抗体の幾つかはイヌIL-4Rαにも結合することが判明した。
したがって、IL-4受容体アルファに対するキメラヒト-イヌ抗体を、これまでに開示されているCDR配列[後記表2を参照されたい]を使用して構築し、ついでイヌIL-4Rαに対して試験した。簡潔に説明すると、選択された一群の抗体のそれぞれのVHおよびVLを、それぞれイヌIgGB重鎖定常領域(CH1~CH3)および軽鎖(カッパ)定常領域と遺伝的に合体(融合)させた[より詳細は後記を参照されたい]。ヒト-イヌ(H-C)キメラをHEK293細胞内で一過性に発現させ、ついでプロテインAカラムを使用して精製した。個々のキメラ抗体の結合活性を、イヌIL-4Rα(cIL4Rα)でコードされたELISAプレート上で試験した。図1AにおけるELISAの結果が示しているとおり、ヒト-イヌキメラ抗体のほとんどはイヌIL-4Rαに対して幾らかのアフィニティで結合可能であったが、驚くべきことに、1つの特定のキメラ抗体であるDupi HCは、イヌIL-4Rαに対して、その他のいずれのものよりも有意に強力なアフィニティを示した。
ついで、Dupi H-Cのものと同じCDRを使用して、イヌ化抗体を構築した[より詳細な後記を参照されたい]。イヌIL-4受容体アルファに対するキメラ(Dupi H-C)およびイヌ化抗体(Dupi H2-L2)の結合活性をELISAにより比較した。図1Bに示されているとおり、該キメラ抗体および該イヌ化抗体は共に、イヌIL-4Rαに対する強力なアフィニティを示している。これとは正反対に、対照イヌ化モノクローナル抗体(無関係なイヌ抗原に対して産生させたマウス抗体から得られたCDRを含有するもの)は全く結合しなかった。
Figure 0007008020000006
イヌ化またはキメラ化操作のためには、IgG重鎖を選択する必要があった。イヌIgGの、選択される4つの公知IgG重鎖サブタイプが存在し、それらはIgG-A、IgG-B、IgG-CおよびIgG-Dと称される。2つの公知軽鎖サブタイプはラムダおよびカッパと称される。イヌTh2免疫応答の発生のモジュレーションに加えて、IL-4Rαに対するイヌまたはイヌ化抗体は最適には以下の2つの特性を有する:
1.抗体依存性細胞傷害(ADCC)および補体依存性細胞傷害(CDC)のようなエフェクター機能を欠いている;ならびに
2.プロテインAクロマトグラフィーに基づく技術のような業界標準技術を用いて大規模で容易に精製される。
天然に存在するイヌIgGアイソタイプはいずれも、両方の基準を満たしているわけではない[しかし、WO 2015091910 A2;米国特許出願第15/105,211号(それらの両方の内容を参照により本明細書に組み入れることとする)を参照されたい]。例えば、IgG-Bは、プロテインAを使用して精製されうるが、高レベルのADCC活性を有する。IgG-Cも相当なADCC活性を有する。一方、IgG-AはプロテインAに弱く結合するが、望ましくないADCC活性を示す。更に、IgG-DはADCC活性を示さないが、IgG-CおよびIgG-Dはいずれも、プロテインAカラム上で精製できない。本発明は、IL-4Rαに特異的な突然変異イヌIgG-B抗体を提供することにより、この問題を克服する。そのような抗体はADCCのようなエフェクター機能を欠き、業界標準のプロテインAクロマトグラフィーを用いて容易に精製されうる。
記載されている、エフェクター機能の低下したIgG-B変異体は、第1 IgG-B変異体[cIgGB(-)ADCC](これにおいては、アスパラギン酸(D277)およびアスパラギン(N325)残基がアラニン残基へとそれぞれ変異している)、第2変異体[cIgGB(+)D-ヒンジ](これにおいては、IgG-Bのヒンジ領域がIgG-Dのヒンジ領域により置換されている)、および第3変異体[cIgGB(+)A-ヒンジ](これにおいては、IgG-Bのヒンジ領域がIgG-Aのヒンジ領域で置換されている)を含む。また、第2変異体および第3変異体は、第1変異体の同じアスパラギン酸およびアスパラギン残基の、アラニン残基での置換をも含む。本発明における突然変異しているアスパラギン酸およびアスパラギン残基の番号づけは、Tangら[Vet Immunol and Immunopathol,80:259-270(2001)]においてイヌIgG重鎖に関して記載されている番号づけ体系に基づく。
Figure 0007008020000007
Figure 0007008020000008
キメラ抗IL-4受容体アルファ抗体の構築:
修飾イヌ定常重鎖(CH1~CH3)を選択したら、抗ヒトIL-4受容体アルファ mAb[US 2015/0017176 A1]の重鎖可変領域のアミノ酸配列をコードするDNA配列を修飾イヌ定常重鎖のDNA配列に融合させて、キメラヒト-イヌ重鎖DNA配列(配列番号15)を得た。該コード化キメラヒト-イヌ重鎖は配列番号16のアミノ酸配列を含む。同様に、抗ヒトIL-4受容体アルファ mAbの軽鎖可変領域[US 2015/0017176 A1]のアミノ酸配列をコードするDNA配列を、定常イヌカッパ軽鎖のアミノ酸配列をコードするDNA配列に融合させて、キメラヒト-イヌ軽鎖DNA配列(配列番号17)を得た。該キメラヒト-イヌ軽鎖DNA配列によりコードされるタンパク質は配列番号18のアミノ酸配列を含む。
修飾イヌ定常重鎖のDNA配列に融合した抗ヒトIL-4受容体アルファmAb[US8,877,189 B2]の重鎖可変領域のアミノ酸配列をコードするDNA配列を使用して、類似したキメラ構築物を作製した。生じたキメラヒト-イヌ重鎖は配列番号20のアミノ酸配列を含み、これは、配列番号19のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされ、キメラヒト-イヌ軽鎖は配列番号22のアミノ酸配列を含み、これは、配列番号21のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされる。
同様に、修飾イヌ定常重鎖のDNA配列に融合した抗ヒトIL-4受容体アルファmAb[US7,186,809 B2]の重鎖可変領域のアミノ酸配列をコードするDNA配列を使用して、キメラ構築物を作製した。該キメラヒト-イヌ重鎖は、配列番号23のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされ、対応するキメラ抗体は配列番号24のアミノ酸配列を含み、該キメラヒト-イヌ軽鎖は、配列番号25のヌクレオチド配列を含む核酸によりコードされ、対応するキメラ抗体は配列番号26のアミノ酸配列を含む。
得られたキメラヒト-イヌ重鎖および軽鎖を、標準的な分子生物学技術を用いて、別々の発現プラスミド内にクローニングした。両方のプラスミドをHEK293細胞内にトランスフェクトし、発現された抗体を、プロテインAを使用して、HEK293細胞上清から精製した。
キメラヒト-イヌ抗IL-4受容体アルファ抗体の構築:
いずれの特定のアプローチにも束縛されるものではないが、イヌおよびヒト配列の種々の含有物を有するイヌ化抗IL-4Rα mAbの変異体の製造方法は以下の一般的スキームを含むものであった。
i)ヒトmabのVHおよびVL鎖のDNA配列を決定する。
ii)ヒトmabのH鎖およびL鎖CDRを特定する。
iii)イヌIgGの適切なH鎖およびL鎖を特定する。
iv)イヌIgG HおよびL鎖のDNA配列を記録する。
v)内因性イヌHおよびL鎖CDRをコードするDNA配列を、それぞれのヒトCDRをコードするDNA配列で置換する。また、所望により、幾つかのイヌフレーム残基を、対応するヒトフレーム領域からの選択された残基で置換する。
vi)工程(v)からのDNAを合成し、適切な発現プラスミド内にクローニングする。
vii)プラスミドをHEK293細胞内にトランスフェクトする。
viii)発現された抗体をHEK293上清から精製する。
ix)精製された抗体をイヌIL-4Rαへの結合に関して試験する。
前記で概説した工程は、イヌおよびヒト配列の種々の含有物を有する変異体抗体のセットを与えた。
イヌIL-4受容体アルファに対する抗ヒトIL-4受容体アルファモノクローナル抗体反応性の確認:
配列番号16および配列番号18によりコードされるキメラヒト-イヌ抗体を、イヌIL-4受容体アルファに対する反応性に関して、以下のとおりに試験した。
1.イムノプレートに200ng/ウェルのIL-4受容体アルファをコートし、プレートを4℃で一晩インキュベートする。
2.0.05% Tween 20(PBST)を含有するPBSによりプレートを3回洗浄する。
3.PBS中の0.5% BSAによりプレートを室温で45~60分間、ブロッキングする。
4.プレートをPBSTで3回洗浄する。
5.希釈プレートの各列または行において、キメラ抗体を0.3μg/mLから3倍希釈する。
6.希釈したキメラ抗体をイムノプレートの各列または行に移し、プレートを室温で45~60分間インキュベートする。
7.プレートをPBSTにより3回洗浄する。
8.1:4000希釈されたホースラディッシュペルオキシダーゼ標識抗イヌIgGをプレートの各ウェルに加え、プレートを室温で45~60分間インキュベートする。
9.プレートをPBSTにより3回洗浄する。
10.プレートの各ウェルにTMB基質を加え、プレートを室温で10~15分間インキュベートして発色させる。
11.100μLの1.5M リン酸を各ウェルに加えて、反応を停止させる。
12.540nmの基準波長を用いて450nmにおいてプレートを読取る。
ヒト-イヌキメラIL-4Rα(Dupi mAb)抗体を、イヌIL-4Rαに対する反応性に関して、前記のとおりにELISAによりアッセイした。図1Aおよび1Bに示されているとおり、該キメラヒト-イヌキメラIL-4Rα抗体はイヌIL-4Rαに用量依存的に強固に結合する。
Figure 0007008020000009
Figure 0007008020000010
Figure 0007008020000011
Figure 0007008020000012
実施例3
イヌ化ヒト抗ヒトIL-4Rαモノクローナル抗体
いずれの特定のアプローチにも束縛されるものではないが、イヌ化抗イヌIL-4Rα mAbを製造するために種々の組合せで混合されうるイヌ化重鎖および軽鎖の全体的な製造方法は以下のプロトコールで達成されうる。
i)既知の抗ヒトIL-4Rαモノクローナル抗体(mAb)の重(H)鎖および軽(L)鎖のCDRを特定する。CDRのアミノ酸配列を適切なDNA配列へと逆翻訳する。
ii)イヌIgGのH鎖およびL鎖(例えば、IgG-Bの重鎖および軽カッパ鎖)の適切なDNA配列を特定する。
iii)前記配列のイヌIgG HおよびL鎖DNAの内因性CDRをコードするDNA配列を特定する。
iv)内因性イヌHおよびL鎖CDRをコードするDNA配列を、所望の抗IL-4Rα CDRをコードするDNA配列で置換する。また、所望により、幾つかのイヌフレームワークアミノ酸残基をコードするDNAを、所望の抗IL-4Rα mAbフレームワーク領域からの選択されたアミノ酸残基をコードするDNAで置換する。
v)工程(iv)からのDNAを合成し、それを適切な発現プラスミドにクローニングする。
vi)所望のイヌ化H鎖およびL鎖を含有するプラスミドをHEK293細胞内にトランスフェクトする。
vii)発現されたイヌ化抗体をHEK293上清から精製する。
viii)精製されたイヌ化抗体をイヌIL-4Rαへの結合に関して試験する。
このようにして、3つのイヌ化H鎖および3つのイヌ化L鎖ヌクレオチドおよびアミノ酸配列を得た。それらを以下に示す。本発明は、それらの3つのイヌ化重鎖の1つと、それらの3つのイヌ化軽鎖の1つとの組合せより構成されるイヌ化抗体を提供する。このタイプの特定の実施形態においては、得られた抗体は、IL-4Rαとの最も強固な結合に関して選択される。
前記のイヌ化抗体のFc部分は、前記のとおりの及び2016年3月18日付け出願の米国仮特許出願第62/310,250号(その内容を参照により本明細書に組み入れることとする)[WO 2015091910 A2および米国特許出願第15/105,211号(それらの両方の内容を参照により本明細書に組み入れることとする)も参照されたい]に記載されているとおりの、ADCCおよびCDCエフェクター機能を除去するためのイヌIgG-Bの修飾配列に基づいている。また、これらのイヌ化抗体のFcは、前記のとおり、ならびに米国仮特許出願第62/310,250号、米国特許出願第15/105,211号およびWO 2015091910A2に開示されているとおり、他のイヌIgGアイソタイプからの修飾Fcで置換されうる。
Figure 0007008020000013
Figure 0007008020000014
Figure 0007008020000015
実施例4
イヌIL-4受容体アルファに対するイヌ化抗体の遮断活性
イヌIL-4受容体アルファを発現するCHO-DG44安定細胞系を使用して、イヌIL-4受容体アルファに対するイヌ化抗体の遮断活性に関する試験を行った。
イヌIL-4受容体アルファ鎖を発現するCHO細胞系の構築およびリガンド遮断アッセイにおけるその使用:
配列番号1のヌクレオチド配列を有する完全長イヌIL-4受容体アルファ鎖をコードする核酸を合成し、哺乳類発現ベクター内にサブクローニングした。得られたプラスミドをCHO DG44細胞内にトランスフェクトした。トランスフェクションの48時間後、該細胞を96ウェルプレート内に希釈して単細胞クローンを得た。4週間のインキュベーションの後に約130個のクローンを得た。該クローンの全てを、クローン化インターロイキン-4受容体アルファ[cIL-4Rα]の発現に関して、抗cIL-4Rαモノクローナル抗体(6B2)を使用するFACSによりスクリーニングした。3つのクローンを安定性評価のために選択し、これをFACSにより20継代にわたってモニターした。
CHO細胞の表面上で発現されたイヌIL-4RアルファへのイヌIL-4の結合をイヌIL-4受容体アルファに特異的なモノクローナル抗体が遮断する能力を評価するために、リガンド遮断アッセイを準備した。
試薬および装置:
・細胞増殖培地:CD OptiCHO培地 + 8mM L-グルタミン + 0.018% F-68;
・FACSバッファー:BD Pharmingen染色(Stain)バッファー(BDカタログ番号554657);
・R-フィコエリシン(phycoerythin)結合ストレプトアビジン(Life Technologies:SB66);
・イヌIL-4(R&D system,カタログ番号754-CL/CF);
・製造業者の推奨に従いイヌIL-4をビオチン化するために使用されるLightning-Linkビオチン結合キットA型(Novus:704-0010)
・フローサイトメーター:BD FACSCanto II;
・細胞系:イヌIL-4受容体アルファを発現するCHO-DG44安定細胞系。
手順:
1.CHO-DH44-canIL-4Rα細胞を96%以上の生存度で2~4×10 細胞/mLまで増殖させた。
2.細胞を遠心沈降させ、上清を廃棄し、細胞を2×10 細胞/mLまでFACSバッファー中に懸濁させた。
3.細胞をU型96ウェルプレート内に分注(各ウェル50μl)した。
4.FACSバッファー中の抗イヌIL-4Rα(Dupi H2-L2)mAbを96ウェルプレート上で上部ウェルから下部ウェルへと50μg/mLから3倍希釈した。
5.50μlの各希釈Abを細胞プレート内に移し、ついで氷上で30分間インキュベートした。
6.細胞をFACSバッファーで2回洗浄した。
7.細胞をFACSバッファー中の0.32μg/mLのビオチン化イヌIL-4の100μl中に再懸濁させ、氷上で30分間インキュベートした。
8.細胞を250μLのFACSバッファーで2回洗浄した。
9.細胞をFACSバッファー中のR-フィコエリシン結合ストレプトアビジン(1:100希釈)の100μl中に再懸濁させ、氷上で30分間インキュベートした。
10.細胞を250μLのFACSバッファーで2回洗浄した。
11.細胞をFACSバッファー中で300μlへと調整した。
12.BD FACSCanto IIにより各サンプルに関して10,000個の細胞を読取った。
13.得られた読取り(リードアウト)をFlowJoにより分析して、平均蛍光強度(MFI)を得た。
図2は、CHO細胞上で発現されたイヌIL-4受容体アルファとのイヌIL-4の相互作用に対するイヌ化Dupi mAbの遮断活性を試験するためのFACSアッセイの結果を示す。これらの結果は、CHO細胞上で発現されたIL-4受容体アルファとのイヌIL-4の相互作用に対するイヌ化Dupi H2-L2抗体の用量依存的遮断活性を示している。
実施例5
イヌIL-4Rαに対するイヌ化DUPI抗体の中和活性の試験
IL-4受容体アルファを発現するBaF3細胞系の構築
BaF3はマウス前駆B細胞系であり、その細胞増殖はマウスIL-3に依存的である。ヒトIL-4受容体アルファ鎖を発現するBaF3細胞はIL-4の刺激で増殖することが示されている。このプロトコールは、イヌIL-4受容体アルファ鎖を発現するBaF3安定細胞系を作製するためのものであり、得られる細胞系はイヌIL-4による刺激に際して増殖する。
BaF3増殖培地は、10% FBS、4mM L-グルタミン、50μM 2-メルカプトエタノール、0.5ng/mL マウスIL-3およびPen/Strepを含有するRPMI 1640である。
選択培地:IL-3がイヌIL-4により置換された増殖培地。
1.BaF3細胞のバイアルを37℃で解凍し、融解細胞を30mLの増殖培地内に移し、125rpmのシェーカーにおいて8% CO、37℃でインキュベートする。
2.トランスフェクション前に細胞を3回継代する。トランスフェクションのためには、得られた細胞は96%以上の生存度でなければならない。
3.1×10個の生存細胞を遠心沈降させ、700μLのRPMI 1640で再懸濁させる。
4.細胞を氷上の4mmギャップキュベット内に移し、ついで40μgのpTT5-cIL-4RαプラスミドDNAを100μLのRPMI 1640中でキュベット内に加え、穏やかに混合する。
5.細胞を200V、1000μFでのエレクトロポレーションによりトランスフェクトし、ついで、25ng/mL cIL-4を含有する選択培地に移す。
6.ついでプール化細胞を125rpmのシェーカーにおいて8% CO、37℃でインキュベートして、cIL-4のもとで増殖しうる細胞を回収する。
7.プール細胞を、cIL-4を含有する培地内で連続的に継代して、該細胞系を7継代にわたって安定化させる。
8.単細胞クローンを限界希釈分析により選択する。
図3は、前記のとおりに調製されたBaF3細胞上で発現されたイヌIL-4受容体アルファに対するイヌ化Dupi H2-L2モノクローナル抗体の結合活性を試験するFACSアッセイの結果を示す。
BaF3細胞によるイヌIL-4受容体アルファの発現を判定し、該細胞上のその受容体に対するイヌ化Dupi抗体の結合活性を確認するためのFACSアッセイ。
1.イヌIL-4を含有する選択培地内で125rpmのシェーカーにおいて8% CO、37℃で前記細胞を増殖させる。
2.アッセイの準備の前に、マウスIL-3を含有する増殖培地内で細胞を2~3回継代し、細胞生存度が95%以上となるようにする。
3.細胞を遠心沈降させ、上清を廃棄し、250μLのFACSバッファーで細胞を2回洗浄し、細胞を1×10 生存細胞/mLまでFACSバッファー中に再懸濁させる。
4.選択された抗体を、該細胞の、3つの個々の100μLアリコートに、5μg/mLまでそれぞれ加え、細胞アリコートを分離するために、イヌ化DupiH2L2、陽性対照としてのイヌIL-4Rαに対して産生されたイヌ化マウス抗体、および陰性対照としての無関係な抗原に対して産生されたイヌ化マウス抗体を加える。また、第4の細胞のアリコートには抗体が加えられていない。
5.細胞を、穏やかに振とうしながら氷上で30分間インキュベートし、ついで細胞を250μLのFACSバッファーで2回洗浄する。
6.細胞を100μlのウサギ抗イヌIgG FITC中に再懸濁させ、穏やかに振とうしながら氷上で30分間インキュベートする。
7.2×250μLのFACSバッファーで細胞を洗浄する。
8.細胞を300μlのFACSバッファーに取る。
9.BD FACSCanto IIにより各サンプルに関して20,000個の細胞を読取る。
図3に示されている得られたFACSアッセイは4つの独立したピークを示しており、最初の2つのピークは、(a)BaF3細胞のみ、および(b)無関係な抗原に対して産生されたイヌ化マウス抗体(陰性対照)と共にインキュベートされたBaF3細胞に対応する。どちらの場合も、それらのピークは比較的狭く、色素(FITC-A)の量はバックグラウンド値に等しい(10を僅かに下回る位置に中央が配置されている)。これは結合イヌ抗体の非存在と合致する。図3における残りの2つのピークは、(c)イヌIL-4Rαに対して産生されたイヌ化マウス抗体(陽性対照)と共にインキュベートされたBaF3細胞、および(d)Dupi H2L2と共にインキュベートされたBaF3細胞に対応する。これらの場合のどちらにおいても、それらのピークは幅広であり、色素(FITC-A)の量はバックグラウンド値よりも実質的に多い(10を僅かに上回る位置に中央が配置されている)。FITC-Aのこの増加は、それぞれ、イヌIL-4Rαを発現するBaF3細胞、ならびにイヌ化Dupi H2L2および陽性対照の、発現IL4Rαへの結合によるものである。要約すると、図3は、pTT5-cIL-4RαプラスミドによりトランスフェクトされたBaF3細胞がイヌIL4受容体アルファを発現しうること、およびイヌ化Dupi抗体がその発現イヌIL-4Rαに結合しうることを示している。
イヌIL-4受容体アルファに対するイヌ化Dupi抗体の中和活性を試験するためのMTT細胞増殖アッセイ:
細胞系:前記のとおりのイヌIL-4受容体アルファ鎖を発現するBaF3安定細胞系。
1.イヌIL-4を含有する選択培地内で125rpmのシェーカーにおいて8% CO、37℃で細胞を増殖させる。
2.アッセイの準備の前に、マウスIL-3を含有する増殖培地内で細胞を2~3回継代する。アッセイのためには、得られる細胞は96%以上の生存度でなければならない。
3.細胞を1250rpmで3分間遠心沈降させ、飢餓培地(血清、IL-3およびIL-4を含有しない基礎培地)中に4×10 生存細胞/mLまで再懸濁させる。
4.細胞を50μL/ウェルで96ウェルプレート内に分注する(エッジ効果を避けるために、培地200μL/ウェルとなるよう、最初および最後の列および行を残し、約0.2×10 生存細胞/ウェル)。
5.出発濃度1mg/mLの抗体を96ウェルプレートにおいて飢餓培地内で2倍希釈する。
6.50μLの希釈抗体を細胞プレートの各ウェル内に移し、穏やかに混合する。
7.プレートを125rpmのシェーカーにおいて8% CO、37℃で1~2時間インキュベートする。
8.飢餓培地中の110ng/mLのイヌIL-4溶液を調製し、ついで10μL/ウェルで細胞プレート内に分注する。
9.プレートを125rpmのシェーカーにおいて8% CO、37℃で48時間インキュベートする。
10.MTTに基づく色素溶液15μLを各ウェル内に加え、プレートを125rpmのシェーカーにおいて8% CO、37℃で2~4時間インキュベートして発色させる。
11.100μLの停止溶液を各ウェルに加え、プレートを室温で1時間インキュベートする(プレートは4℃で一晩保存されうる)。
12.650nmの基準を用いて570nmでプレートを読取る。
図4は、BaF3細胞増殖に関する、対照非中和抗体と比較した場合のキメラヒト-イヌモノクローナル抗体(Dupi H-C)およびイヌ化モノクローナル抗体(Dupi H2-L2)の中和活性を試験するためのMTT細胞ベースアッセイの結果を示す。Dupi H-CおよびDupi H2-L2の両方の用量依存的中和活性はBaF3細胞増殖の低下の観察をもたらしたが、対照非中和抗体は細胞増殖に対するこの効果をもたらさなかった。
実施例6
イヌIL-4Rαエピトープのマッピング
序論
対応コグネイトタンパク質抗原との抗体の相互作用は該抗体の特異的アミノ酸(パラトープ)とその標的抗原の特定のアミノ酸(エピトープ)との結合によって媒介される。エピトープは、免疫グロブリンによる特異的反応を引き起こす抗原決定基である。それは抗原の表面上のアミノ酸の一群からなる。
関心のあるタンパク質は、種々の抗体により認識される幾つかのエピトープを含有しうる。抗体により認識されるエピトープは直鎖状エピトープまたはコンホメーションエピトープとして分類される。直鎖状エピトープはタンパク質におけるアミノ酸の一連の連続的配列により形成され、一方、コンホメーションエピトープは、一次アミノ酸配列においては不連続的である(例えば、遠く離れている)が三次元タンパク質フォールディングに際して合体するアミノ酸から構成される。
エピトープマッピングは、抗体により認識されるその標的抗原上のアミノ酸配列(すなわち、エピトープ)を特定する方法を意味する。標的抗原上でモノクローナル抗体(mAb)により認識されるエピトープの特定は重要な用途を有する。例えば、それは新規治療剤、診断剤およびワクチンの開発を補助しうる。エピトープマッピングはまた、(例えば、アトピー性皮膚炎を治療するための)最適化治療用mAbの選択を補助し、その作用メカニズムの解明を助けうる。
質量分析を用いるIL-4受容体アルファエピトープのマッピング:
不連続的エピトープのマッピングは技術的に困難であり、専門的な技術、例えば、対応標的タンパク質とのモノクローナル抗体のX線共結晶解析、水素-重水素(H/D)交換、および/または酵素消化と組合された質量分析を要する。抗イヌIL-4Rα mAb cDupi H2-L2により認識されるエピトープを特定するために、化学的架橋、高質量MALDI質量分析およびnLC-Orbitrap質量分析に基づく方法を用いた(CovalX(登録商標)Instrument Incorporated)。図5に示されているとおり、イヌIL-4Rαのエピトープマッピングに対するこの技術の適用は、配列番号39(アミノ酸配列:QWKMDHPTNCSAELRLSYQLD;領域1)および配列番号40(アミノ酸配列:RLAASTLKSGA;領域2)(接触アミノ酸残基が太字で示されている)により表されるイヌIL-4Rα鎖の細胞外ドメイン(ECD)内の2つの領域へのエピトープの位置の特定をもたらした。結果はまた、これら2つの領域が、cDupi H2 L2抗体と接触しているIL-4Rα鎖のアミノ酸、特に、配列番号4のアミノ酸配列のアミノ酸27位のスレオニン残基、アミノ酸37位のチロシン残基、アミノ酸164位のセリン残基、アミノ酸165位のスレオニン残基、およびアミノ酸167位のリジン残基を含む。その結果は、エピトープがアミノ酸TNCSAELRLSYの配列(配列番号41;サブ領域1)および/またはSTLK(配列番号42;サブ領域2)のアミノ酸配列を含むことを示している。結果は、該エピトープがTNCSAELRLSY(配列番号41;亜領域1)のアミノ酸配列および/またはSTLK(配列番号42;亜領域2)のアミノ酸配列内に存在することを示している。
更に、確実には予測できないが、イヌ化抗体(Dupi H2-L2)と接触していると決定されたイヌIL-4Rα鎖配列内のアミノ酸残基はヒトIL-4Rα配列の対応アミノ酸残基と同一であることが判明した。ヒトIL-4Rα鎖のエピトープは開示されていないが、イヌIL-4Rα鎖内の接触アミノ酸残基が対応ヒトIL-4Rα配列におけるものと同一であるという本知見、および本明細書に報告されている交差反応性に基づけば、イヌIL-4Rα配列内の、この抗体に関して現在特定されているエピトープはまた、ヒトIL-4Rα配列内のエピトープである可能性が高いことが示唆される。
Figure 0007008020000016
本発明は、本明細書に記載されている特定の実施形態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ているものに加えて、本発明の種々の修飾が前記説明および添付図面から当業者に明らかになるであろう。そのような修飾は添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれると意図される。
前記の明細書は、当業者が本発明を実施しうるのに十分なものであるとみなされる。本明細書に示され記載されているものに加えて、本発明の種々の修飾が前記説明から当業者に明らかとなり、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれる。

Claims (14)

  1. イヌIgG重鎖とイヌカッパ軽鎖とを含む、インターロイキン4受容体アルファ(IL-4Rα)に特異的に結合する単離されたイヌ化抗体またはその抗原結合性フラグメントであって、イヌカッパ軽鎖が3つの軽鎖相補性決定領域(CDR)、すなわち、CDR軽1(CDRL1)、CDR軽2(CDRL2)およびCDR軽3(CDRL3)を含み、
    イヌIgG重鎖が3つの重鎖CDR、すなわち、CDR重1(CDRH1)、CDR重2(CDRH2)およびCDR重3(CDRH3)を含み、
    (a)CDRL1が配列番号43のアミノ酸配列を含み、
    (b)CDRL2が配列番号44のアミノ酸配列を含み、
    (c)CDRL3が配列番号45のアミノ酸配列を含み、
    (d)CDRH1が配列番号46のアミノ酸配列を含み、
    (e)CDRH2が配列番号47のアミノ酸配列を含み、および
    (f)CDRH3が配列番号48のアミノ酸配列を含む、単離されたイヌ化抗体またはその抗原結合性フラグメント。
  2. IgG重鎖が、配列番号28、配列番号30、および配列番号32からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1記載の単離されたイヌ化抗体。
  3. カッパ軽鎖が、配列番号34、配列番号36、および配列番号38からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1または2記載の単離されたイヌ化抗体。
  4. 該イヌ化抗体またはその抗原結合性フラグメントが、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42およびそれらのいずれかの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列からの1以上のアミノ酸残基においてイヌIL-4Rαに結合する、請求項1乃至3のいずれか1項記載の単離されたイヌ化抗体またはその抗原結合性フラグメント。
  5. 該抗体が、イヌIL-4Rαに結合する場合、T27、Y37、S164、T165
    167およびそれらのいずれかの組合せからなる群から選択される、配列番号4の1以上のアミノ酸残基に結合する、請求項4記載の単離されたイヌ化抗体。
  6. イヌIL-4Rαに結合し、イヌインターロイキン4(IL-4)へのイヌIL-4Rαの結合を遮断する、請求項1乃至5のいずれか1項記載の単離されたイヌ化抗体またはその抗原結合性フラグメント。
  7. 一対の単離された核酸であって、一方が請求項1乃至6のいずれか1項記載の単離されたイヌ化抗体の軽鎖をコードし、他方が該抗体の重鎖をコードする、一対の単離された核酸。
  8. 重鎖が、配列番号27、配列番号29および配列番号31から成る群から選択される核酸配列を含む、請求項7記載の一対の単離された核酸。
  9. 軽鎖が、配列番号33、配列番号35および配列番号37から成る群から選択される核酸配列を含む、請求項7記載の一対の単離された核酸。
  10. 請求項7、8または9のいずれか1項記載の一対の単離された核酸を含む発現ベクター。
  11. 請求項10記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
  12. 請求項1、2、3、4、5または6記載の抗体、あるいは請求項7、8または9記載の核酸、あるいは請求項10記載の発現ベクター、あるいはそれらのいずれかの組合せと、医薬上許容される担体または希釈剤とを含む医薬組成物。
  13. 請求項12記載の医薬組成物の治療的有効量をイヌに投与することを含む、イヌのアトピー性皮膚炎の治療方法。
  14. a.該核酸が発現され、それにより、軽鎖および重鎖可変領域を含むポリペプチドを産生する条件下、請求項11記載の宿主細胞を培地内で培養し、
    b.該ポリペプチドを宿主細胞または培地から回収することを含む、IL-4Rαに結合するイヌ化抗体またはその抗原結合性フラグメントの製造方法。
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