JP7110491B2 - ヒト補体因子c2bに対する抗体及び使用方法 - Google Patents
ヒト補体因子c2bに対する抗体及び使用方法 Download PDFInfo
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Description
本願は、 2018年12月13日に出願された米国仮特許出願第62/779,102号を基礎とする優先権の恩典を主張するものであり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれている。
本願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。2019年11月22日に作成された前記ASCII コピーは618634_AGX5-048PC_ST25.txtという名称で、サイズは94,329バイトである。
本発明は、免疫学及び分子生物学の分野に関する。より詳細には、本発明は、補体系の古典経路及びレクチン経路の活性化を阻害するための組成物及び方法、並びにヒトの疾病の治療におけるそれらの使用に関する。本発明は特に、ヒト補体因子C2に結合する結合分子、並びにその作製方法及び使用方法に関する。
補体系には、細胞を溶解し得る一連のカスケードをなす血漿中酵素、調節タンパク質、及びタンパク質が含まれる。活性化前から、様々な補体因子が不活性前駆体タンパク質として循環している。系が活性化すると、活性化カスケードが導かれ、該カスケードではある因子がカスケードのさらに下流にある補体タンパク質を、特異的にタンパク質分解することにより、後続の因子を活性化させる。
既存の抗体と比較して改善された特徴を有する、新規モノクローナル抗ヒトC2b抗体及びその抗原結合性断片を提供する。新規抗体の特徴は、重鎖可変ドメイン(VH)のフレームワーク領域3(FR3)においてグリコシル化部位が欠失していることである。特に、新規抗体は、既存の抗体と比較して均一性が向上し、従って製造しやすさが改善されており、かつ機能特性が予期せず改善されている。機能特性の改善としては、例えば、pIの上昇、及びいわゆる抗原スイーピング(antigen sweeping)の潜在性の増強が挙げられる。抗体及びその抗原結合性断片について、ヒトの治療における使用が見いだされる。
配列番号:1に記載のアミノ酸配列を含む、VHドメイン;及び
配列番号:2に記載のアミノ酸配列を含む、VLドメインを含み、
ここでVHドメインのアミノ酸残基72-74(Kabat付番)がそれぞれX1X2X3からなり、X2が任意のアミノ酸であり、かつX1X2X3がNX2SでもNX2Tでもない、前記モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片である。
(定義)
「抗体」又は「免疫グロブリン」―本明細書で使用する「免疫グロブリン」という用語は、任意の関連する特異的免疫反応性を有するか否かにかかわらず、2つの重鎖及び2つの軽鎖の組合わせを有するポリペプチドを含む。本明細書で使用する「抗体」という用語は、関心対象とする抗原(例えば、C2を含む補体タンパク質複合体)に対する顕著な特異的免疫反応活性を有するアセンブリを指す。「C2抗体」という用語は本明細書において、C2、特にヒトC2タンパク質及びC2の切断を介して形成されるドメイン、並びにいくつかの事例において、それらと相同な種を含む、補体タンパク質の複合体に対し免疫学的特異性を示す抗体を指すものとして使用する。抗体及び免疫グロブリンは、軽鎖及び重鎖を含み、それらの間の共有結合性鎖間結合の有無は問わない。脊椎動物系の基本的な免疫グロブリン構造は、比較的よく理解されている。
ヒト補体の第2成分(C2)は、古典経路及びレクチン経路の補体活性化に関与する90~100 kDaの糖タンパク質である。C2は、古典経路のC1s又はレクチン経路の活性化MASP2によって活性化され得る。C2は(Mg2+の存在下で)表面結合C4bに結合し、C4bC2複合体を形成する。この複合体は続いて、活性化C1s又はMASP2によって切断され、2つの断片となる:大きい方の70 kDaの断片は、従来C2aと称され、C4bに結合したままC3変換酵素C4bC2aを形成し、小さい方の30 kDa N-末端断片は、従来C2bと称され、流体相に放出される。著者の中には最近、C2a及びC2bの呼称を逆にして、C2bが大きい方の70 kDa断片を指し、C2aが小さい方の30 kDa断片を指すように用いる方もいる。本明細書で使用するC2aは、大きい方の70 kDa断片を指し、C2bは、小さい方の30 kDa断片を指すものとする。一度活性化され、C4bと結合すると、C2aは、それぞれC3及びC5を切断することができるC3及びC5変換酵素の触媒サブユニットを構成する。
本発明の一態様は、ヒト補体因子C2に特異的に結合するモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片であって:
配列番号:1に記載のアミノ酸配列を含む、VHドメイン;及び
配列番号:2に記載のアミノ酸配列を含む、VLドメインを含み、
ここでVHドメインのアミノ酸残基72-74(Kabat付番)がそれぞれX1X2X3からなり、X2が任意のアミノ酸であり、かつX1X2X3がNX2SでもNX2Tでもない、前記モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片である。
本発明の一態様は、ヒト補体因子C2に特異的に結合するモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片及び医薬として許容し得る担体を含む医薬組成物であって、該モノクローナル抗体又はその断片が:
配列番号:1に記載のアミノ酸配列を含む、VHドメイン;及び
配列番号:2に記載のアミノ酸配列を含む、VLドメインを含み、
ここでVHドメインのアミノ酸残基72-74(Kabat付番)はそれぞれX1X2X3からなり、ここでX2が任意のアミノ酸であり、かつX1X2X3がNX2SでもNX2Tでもない、前記医薬組成物である。
本発明の一態様は、本発明によるモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片をコードする1又は複数の核酸分子である。ある実施態様において、単一の核酸分子は、本発明によるモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片のVH及びVLドメインの両方をコードする。ある実施態様において、単一の核酸分子は、本発明によるモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片の重鎖(HC)及び軽鎖(LC)の両方をコードする。ある実施態様において、第1の核酸分子が本発明によるモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片のVHドメインをコードし、第2の核酸分子が本発明によるモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片のVLドメインをコードする。ある実施態様において、第1の核酸分子は、本発明によるモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片の重鎖(HC)をコードし、第2の核酸分子は、本発明によるモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片の軽鎖(LC)をコードする。
本発明は、本発明によるモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片の製造方法であって、モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片の発現を可能にする条件下で、本発明による宿主細胞集団を培養することを含む、前記方法をさらに提供する。ある実施態様において、方法は、前記モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片を培養物から回収することをさらに含む。好ましくは、前記細胞は無血清培地で培養する。好ましくは、前記細胞は浮遊増殖に適応する。本発明による抗体を生産する方法で得られる抗体をさらに提供する。抗体は好ましくは培養培地から精製する。好ましくは、前記抗体はアフィニティー精製する。
本発明の一態様は、対象における古典経路又はレクチン経路の活性化を阻害する方法であって、それを必要とする対象に、有効量の本発明によるモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片を投与することを含む、前記方法である。ある実施態様において、対象は、哺乳動物である。ある実施態様において、対象はマウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、 ヤギ、ヒツジ、ブタ、ネコ、イヌ、ウマ、又はウシである。ある実施態様において、対象は非ヒト霊長類、例えばサルである。ある実施態様において、対象は、ヒトである。
(実施例1:抗C2bモノクローナル抗体からのグリコシル化部位の除去)
(BRO2-glyc-IgG4)
米国特許第9,944,717号には、マウス抑制性抗C2bモノクローナル抗体(mAb)が開示されている。このリードから、異なる重鎖可変ドメイン(VH1、VH2、VH3、又はVH4)及びκ軽鎖可変ドメイン(VK1、VK2、VK3、又はVK4)を含む4つのヒト化バリアントを、Antitope Ltd (Cambridge、UK)の複合ヒト抗体(Composite Human Antibody)技術を使用して作製した。インシリコ解析に基づき、ヒト化VH及びVKの各配列に対する免疫原性のリスクを予測した。表7に示すように、VH4をVK3又はVK4と対にすると、免疫原性のリスクが最も低く、それとともに最も近縁のヒト生殖細胞系列バリアントとの同一性のパーセンテージが最も高くなることが予測された。この観察結果は、ヒトMHCクラスIIに対する無差別的結合ペプチドの数が最小であったことに基づく。最も近縁のヒト生殖細胞系列に対するその同一性のパーセンテージが比較的高いため、VH4が好ましい。さらに、結合及び効力に基づいて、VH4/VK3を抗ヒトC2bヒト化リード抗体として選択した。これを本明細書ではBRO2-glyc-IgG4と称する。
BRO2-glyc-IgG4に存在するグリコシル化部位を有さない両バリアントは、耐熱性が改善されたことを示した(表8)。BRO2-glyc-IgG4は、64.0℃のTM50を示した。VH4.2/VK3(本明細書ではBRO2-IgG4とも称する)は、2回の独立した実験で65.0又は65.1℃のTM50を示した。VH4.2/VK4は、2 回の独立した実験で65.2又は65.4℃のTM50を示した。
(BRO2-IgG4-NH)
pH依存的抗原結合を有する抗体は、細胞への内部移行後、酸性エンドソーム中で結合した抗原を解離させる。その結果、放出された抗原はリソソームに輸送されて分解される一方、抗原と結合していない解離抗体はFcRnによって血漿に戻りリサイクルされる。リサイクルされた遊離抗体は別の標的抗原と結合することができる。このサイクルを繰り返すことで、pH依存的抗原結合抗体は標的抗原に複数回結合し、従って抗体の中和能が改善され得る。抗体が、酸性エンドソームpH(pH 6.0)では抗体のFcRnとの結合を強化し、中性pH(pH 7.4)では強化しないNHance(登録商標)(NH)技術(argenx, Belgium)で準備されている場合、このプロセスはさらに改善され得る。従って、BRO2-IgG4のFc領域のアミノ酸を突然変異させ、FcRnとのpH依存的結合性を変化させた(H433K、N434F)。結果として得られる抗体を、本明細書においてBRO2-IgG4-NHと称する。
免疫グロブリンサブクラスによる効力への影響についても調べた。さらに NHance(登録商標)バリアントを、ヒトIgG1バックグラウンド(BRO2-IgG1-NH)において調製した。抗体エフェクター機能は、抗体のFcγ受容体との結合性を変化させるFc領域での突然変異によりさらに減少させることができる。従って、アミノ酸置換L234A及びL235A(「LALA」)をBRO2-IgG1-NHに組み込んで、BRO2-IgG1-LALA-NH(本明細書ではARGX-117とも称する)を得た。
BRO2-IgG1-LALA-NHのpH依存性を改善して、インビボでのその薬物動態及び薬力学(PK/PD)効果を拡張できるかどうかを決定するため、 BRO2-IgG1-LALA-NH抗体のVK中のアミノ酸をヒスチジンに突然変異させた(G29H突然変異体VK、本明細書ではVk3m3と称する)。結果として得られる抗体を、本明細書においてHis1-IgG1-LALA-NHと称する。
同様に、BRO2-IgG4のpH依存性を改善して、インビボでのそのPK/PD効果を拡張できるかどうかを決定するため、 BRO2-IgG4抗体のVK中のアミノ酸をヒスチジンに突然変異させた(G29H突然変異体VK、本明細書ではVk3m3と称する)。結果として得られる抗体(VH4.2/Vk3m3)を、本明細書においてHis1-IgG4と称する。
リサイクルによる抗体の効力への影響を調べるため、NHance(登録商標)突然変異をHis1-IgG4(VH4.2/Vk3m3)抗体に組み込んだ。結果として得られる抗体を、本明細書においてHis1-IgG4-NHと称する。
BRO2-IgG4-NHのpH依存性を改善して、インビボでのそのPK/PD効果を拡張できるかどうかを決定するため、 BRO2-IgG4-NH抗体のVH4のアミノ酸をヒスチジンに突然変異させた(K26H VH突然変異体、本明細書ではVH4.2m12と称する)。さらに、BRO2-IgG4-NH抗体のVK3軽鎖を上記のVK4軽鎖に置き換えて、第2のアミノ酸をヒスチジンに突然変異させた(G29H、VK4突然変異体、本明細書ではVK4m3と称する)。結果として得られる抗体(VH4.2m12/VK4m3)を、本明細書においてHis2-IgG4-NHと称する。
(全薬物動態(PK))
カニクイザル(n=2、群当たり1頭の雄及び1頭の雌) をランダムに割り当てて、下記の表9に従い、別個の治療群に分けた。
カニクイザル(n=2、群当たり1頭の雄及び1頭の雌) に、上記のように5 mg/kgの試験抗体を単回静脈注射した。
カニクイザル(n=2、群当たり1頭の雄及び1頭の雌) に、上記のように5 mg/kgの試験抗体を単回静脈注射した。全てのサルから得た血清試料は、ベースライン(曝露前)から第31日までの間にADA(抗薬物抗体)について試験した(図7A~7P)。サル5及び6、9及び10、並びに15及び16から得た血清試料は、第59日までさらに試験した(図8A~8F)。
あるIgG1モノクローナル抗体のVH突然変異体を調べたIgawaらの文献(Protein Eng Des Sel 2010, 23(5):385-392)では、等電点(pI)及びモノクローナル抗体クリアランスの間に強い正の相関があり、かつpI及びモノクローナル抗体半減期の間に負の相関があることが報告された。本実施例においては、様々な形態の抗ヒトC2bのpIを決定した。結果を表13に示す。
図1に示すように、ARGX-117の結合特性を、ウェスタンブロッティング及び表面プラズモン共鳴(SPR)分析によって評価した。ウェスタンブロッティングの結果から、図9Aに示すように、ARGX-117はC2及びC2bと結合することが明らかになった。ARGX-117の結合特性を、図9Bに示すように、Biacore 300を用いたSPRによって、固相にC2(配列番号:21)をコーティングし、様々な濃度のARGX-117のFabを溶離液として用いて、さらに調べた。Fab及びC2の間の結合が1:1であると仮定して親和性を計算し、約0.3 nMというKdを得た。ARGX-117による作用機序を調べるため、図9Cに示すように、ストレプトアビジンでコーティングしたチップに固定化したビオチン化C4を用いて、C3変換酵素(C4bC2a)の形成を模倣したSPR分析を実施した。C2を単独で、又は対照mAbによりプレインキュベートした後でフローバッファーに追加すると、チップ上でC2の結合が観察された。抗C2クローン63(すなわち抗C2-63)を用いたプレインキュベーションを行うと、シグナルが強くなった。これはおそらく、このmAb形態がC2との複合体を形成し、かつC2:mAb複合体が一つに結合して分子量の増加及びSPRシグナルの増加をもたらしたためであろう。C2をARGX-117とともにプレインキュベートすると、C2のC4bとの結合が大きく低下した。C2のC4bとの最初の相互作用は、C2bドメイン(配列番号:44)によって開始すると考えられる。その後、大きなC2aドメイン(配列番号:43)がこれに代わり、この相互作用はC3変換酵素複合体の形成において極めて重要となる。この実験の結果から、ARGX-117はC4bとの結合を阻害することにより、C2を阻害することが示唆される。
抗C2-5F2.4のエピトープをマッピングするために、抗C2-5F2.4が因子B(FB、配列番号:50)と交叉反応せず、かつC2及びFBは類似したドメイン構造を有する高度に相同なタンパク質であるという事実を利用した。これらのタンパク質は両方とも小断片と大断片を含む。補体C2の小断片をC2b(配列番号:44)と呼び、因子Bの小断片をFBa(配列番号:51)と呼ぶ。各々の小断片は、3つのSushi(CCPドメイン)を含む。図10に示すように、各々の大断片は、フォン・ウィルブランド因子A型ドメイン(VWFA)及びペプチダーゼS1ドメインを含む。ドメインスワップ突然変異体には、C末端FLAGタグを含めた。
抗C2-5F2.4は、マウスC2に交叉反応せず、マウスS2ドメイン(配列番号:58)は図13に示すように、ヒトS2ドメイン(配列番号:46)と10個のアミノ酸位置で異なる。これらの10個のアミノ酸のうちのいずれがmAbとの結合に寄与するかを調べるために、ファインマッピング突然変異体を作製した。ファインマッピングコンストラクトには、ヒトC2b断片(huC2b)、マウスS2を有するhuC2b (huC2b-mS2)、及び各々マウス配列からヒト配列への1アミノ酸逆突然変異を含む、10個の突然変異体を含めた。ドメインスワップ突然変異体に類似した突然変異体C2bタンパク質は、HEK293細胞への一過性トランスフェクションにより作製した。
本明細書で引用する全ての刊行物及び特許文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本件出願は、以下の態様の発明を提供する。
(態様1)
ヒト補体因子C2に特異的に結合するモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片であって:
配列番号:3に記載のアミノ酸配列を含む、VHドメイン;及び
配列番号:2に記載のアミノ酸配列を含む、VLドメインを含む、前記モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片。
(態様2)
全長モノクローナル抗体を含む、態様1記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片。
(態様3)
前記モノクローナル抗体が、ヒトIgG重鎖定常ドメインを含む、態様1又は2記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片。
(態様4)
前記重鎖定常ドメインが、ヒトIgG1重鎖定常ドメインを含む、態様3記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片。
(態様5)
前記ヒトIgG1重鎖定常ドメインが配列番号:4に記載のアミノ酸配列を含む、態様4記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片。
(態様6)
前記重鎖定常ドメインが、ヒトIgG4重鎖定常ドメインを含む、態様3記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片。
(態様7)
前記ヒトIgG4重鎖定常ドメインが配列番号:5に記載のアミノ酸配列を含む、態様6記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片。
(態様8)
前記モノクローナル抗体が、配列番号:6に記載のアミノ酸配列を含む重鎖及び配列番号:7に記載のアミノ酸配列を含む軽鎖を含む、態様3記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片。
(態様9)
前記モノクローナル抗体が、配列番号:8に記載のアミノ酸配列を含む重鎖及び配列番号:7に記載のアミノ酸配列を含む軽鎖を含む、態様3記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片。
(態様10)
ヒト補体因子C2に特異的に結合するモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片及び医薬として許容し得る担体を含む医薬組成物であって、該モノクローナル抗体又はその断片が:
配列番号:3に記載のアミノ酸配列を含む、VHドメイン;及び
配列番号:2に記載のアミノ酸配列を含む、VLドメイン、を含む、前記医薬組成物。
(態様11)
前記モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片が、全長モノクローナル抗体を含む、態様10記載の医薬組成物。
(態様12)
前記モノクローナル抗体が、ヒトIgG重鎖定常ドメインを含む、態様10又は11記載の医薬組成物。
(態様13)
態様1~9のいずれか1項記載のモノクローナル抗体又は抗原結合性断片をコードする1又は複数の核酸分子。
(態様14)
態様13記載の1又は複数の核酸分子を含む、1又は複数のベクター。
(態様15)
態様13記載の1又は複数の核酸分子を含む、宿主細胞。
(態様16)
態様14記載の1又は複数のベクターを含む、宿主細胞。
(態様17)
前記宿主細胞が、哺乳動物細胞である、態様14~16のいずれか1項記載の宿主細胞。
(態様18)
モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片を作製する方法であって:
該モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片の発現に好適な条件下で、態様15~17のいずれか1項記載の宿主細胞の集団を培養すること;及び
該細胞から該モノクローナル抗体又は抗原結合性断片を単離すること、を含む、前記方法。
(態様19)
対象における補体活性化の古典経路を阻害する方法であって、それを必要とする対象に、有効量の態様1~9のいずれか1項記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片を投与することを含む、前記方法。
(態様20)
対象における補体活性化のレクチン経路を阻害する方法であって、それを必要とする対象に、有効量の態様1~9のいずれか1項記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片を投与することを含む、前記方法。
(態様21)
前記対象がヒトである、態様19又は20記載の方法。
Claims (21)
- ヒト補体因子C2に特異的に結合するモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片であって:
配列番号:3に記載のアミノ酸配列を含む、VHドメイン;及び
配列番号:2に記載のアミノ酸配列を含む、VLドメインを含む、前記モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片。 - 全長モノクローナル抗体を含む、請求項1記載のモノクローナル抗体。
- 前記モノクローナル抗体が、ヒトIgG重鎖定常ドメインを含む、請求項1又は2記載のモノクローナル抗体。
- 前記重鎖定常ドメインが、ヒトIgG1重鎖定常ドメインを含む、請求項3記載のモノクローナル抗体。
- 前記ヒトIgG1重鎖定常ドメインが配列番号:4に記載のアミノ酸配列を含む、請求項4記載のモノクローナル抗体。
- 前記重鎖定常ドメインが、ヒトIgG4重鎖定常ドメインを含む、請求項3記載のモノクローナル抗体。
- 前記ヒトIgG4重鎖定常ドメインが配列番号:5に記載のアミノ酸配列を含む、請求項6記載のモノクローナル抗体。
- 前記モノクローナル抗体が、配列番号:6に記載のアミノ酸配列を含む重鎖及び配列番号:7に記載のアミノ酸配列を含む軽鎖を含む、請求項3記載のモノクローナル抗体。
- 前記モノクローナル抗体が、配列番号:8に記載のアミノ酸配列を含む重鎖及び配列番号:7に記載のアミノ酸配列を含む軽鎖を含む、請求項3記載のモノクローナル抗体。
- ヒト補体因子C2に特異的に結合するモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片を含む医薬組成物であって、該モノクローナル抗体又はその断片が:
配列番号:3に記載のアミノ酸配列を含む、VHドメイン;及び
配列番号:2に記載のアミノ酸配列を含む、VLドメイン、を含む、前記医薬組成物。 - 前記モノクローナル抗体が、全長モノクローナル抗体を含む、請求項10記載の医薬組成物。
- 前記モノクローナル抗体が、ヒトIgG重鎖定常ドメインを含む、請求項10又は11記載の医薬組成物。
- 請求項1記載のモノクローナル抗体又は抗原結合性断片又は請求項2~9のいずれか1項記載のモノクローナル抗体をコードする、1又は複数の核酸分子。
- 請求項13記載の1又は複数の核酸分子を含む、1又は複数のベクター。
- 請求項13記載の1又は複数の核酸分子を含む、宿主細胞。
- 請求項14記載の1又は複数のベクターを含む、宿主細胞。
- 前記宿主細胞が、哺乳動物細胞である、請求項15又は16のいずれか1項記載の宿主細胞。
- モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片を作製する方法であって:
該モノクローナル抗体又はその抗原結合性断片の発現に好適な条件下で、請求項15~17のいずれか1項記載の宿主細胞の集団を培養すること;及び
該細胞から該モノクローナル抗体又は抗原結合性断片を単離すること、を含む、前記方法。 - 対象における補体活性化の古典経路を阻害するための医薬組成物であって、請求項1記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片又は請求項2~9のいずれか1項記載のモノクローナル抗体を含む、前記医薬組成物。
- 対象における補体活性化のレクチン経路を阻害するための医薬組成物であって、請求項1記載のモノクローナル抗体又はその抗原結合性断片又は請求項2~9のいずれか1項記載のモノクローナル抗体を含む、前記医薬組成物。
- 前記対象がヒトである、請求項19又は20記載の医薬組成物。
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