JP7173618B2 - アルファ-シヌクレインに対する抗体およびその用途 - Google Patents
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Description
本発明は、アルファ-シヌクレイン、特にアルファ-シヌクレイン凝集体に特異的に結合できる抗体またはその抗原結合断片を提供しようとする。前記アルファシヌクレインに対する抗体またはその抗原結合断片は、ベータ(β)-あるいはガンマ(γ)-シヌクレインに結合せずアルファ-シヌクレインを特異的に認識して結合でき、アミロイドベータ(amyloid beta)およびタウ(tau)の凝集体に結合せずアルファ-シヌクレインの凝集体に特異的に結合するものであってもよい。
本願に使用された、抗体または免疫グロブリンの鎖(重鎖または軽鎖)の“抗原結合断片”は全長鎖と比較して一部のアミノ酸が欠如したが、抗原に特異的に結合できる抗体の一部を含むものである。このような断片は、標的抗原に特異的に結合でき、または他の抗体または抗原結合断片と特定のエピトープに結合するために競争できるという側面から、生物学的に活性があるといえる。一態様において、このような断片は全長軽鎖または重鎖内に存在する少なくとも一つのCDRを含み、一部の実施形態において、単鎖、重鎖および/または軽鎖、またはその一部を含む。このような生物学的活性断片は、組換えDNA技術によって生産されるか、または、例えば、完全な抗体を酵素的または化学的切断して生産できる。免疫学的に機能的な免疫グロブリン断片には、これに制限されるのではないが、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、ドメイン抗体および単鎖抗体(例えば、scFv、scFv-Fcなど)を含む。また、これに制限されるのではないが、ヒト、マウス、ラット、カメリドまたはウサギを含む任意の哺乳動物に由来し得る。本明細書に開示された一つ以上のCDRのような抗体の機能的な部分は、第2のタンパク質または低分子化合物と共有結合で連結され、特定の標的に対する標的治療剤として使用できる。
配列番号1および配列番号6のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖CDR1(H-CDR1)、
配列番号2~4および配列番号7~8のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖CDR2(H-CDR2)、
配列番号5および配列番号9のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖CDR3(H-CDR3)、
配列番号10および配列番号13のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖CDR1(L-CDR1)、
配列番号11および配列番号14のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖CDR2(L-CDR2)、および
配列番号12および配列番号15のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖CDR3(L-CDR3)。
H-CDR1のN-末端側に位置する重鎖可変領域フレームワーク(H-FR1)であって、配列番号16~17および配列番号35~40のアミノ酸配列のうちの一つを含むポリペプチド断片を含み、
H-CDR1とH-CDR2の間に位置する重鎖可変領域フレームワーク(H-FR2)であって、配列番号18~19および配列番号41~44のアミノ酸配列のうちの一つを含むポリペプチド断片を含み、
H-CDR2とH-CDR3の間に位置する重鎖可変領域フレームワーク(H-FR3)であって、配列番号20~31および配列番号45~50のアミノ酸配列のうちの一つを含むポリペプチド断片を含み、
H-CDR3のC末端に位置する重鎖可変領域フレームワーク(H-FR4)であって、配列番号32~34および配列番号51~52のアミノ酸配列のうちの一つを含むポリペプチド断片を含み、
L-CDR1のN-末端側に位置する軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR1)であって、配列番号53~58および配列番号71~77のアミノ酸配列のうちの一つを含むポリペプチド断片を含み、
L-CDR1とL-CDR2の間に位置する軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR2)であって、配列番号59~61および配列番号78~81のアミノ酸配列のうちの一つを含むポリペプチド断片を含み、
L-CDR2とL-CDR3の間に位置する軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR3)であって、配列番号62~67および配列番号82~88のアミノ酸配列のうちの一つを含むポリペプチド断片を含み、および/または
L-CDR3のC末端に位置する軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR4)であって、配列番号68~70および配列番号89のアミノ酸配列のうちの一つを含むポリペプチド断片を含むものであってもよい。
前記重鎖可変領域は、配列番号16~17および配列番号35~40のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR1)、配列番号20~31および配列番号45~50のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR2)、配列番号20~31および配列番号45~50のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR3)、および配列番号32~34および配列番号51~52のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR4)を含むことができる。さらに詳しくは、前記重鎖可変領域は、配列番号17のアミノ酸配列を含むH-FR1、配列番号18のアミノ酸配列を含むH-FR2、配列番号29~31のアミノ酸配列のうちの一つを含むH-FR3、および配列番号34のアミノ酸配列を含むH-FR4を含むことができる。
前記軽鎖可変領域は、追加的に、配列番号53~58および配列番号71~77のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR1)、配列番号59~61および配列番号78~81のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR2)、配列番号62~67および配列番号82~88のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR3)、および配列番号68~70および配列番号89のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR4)を含むことができる。さらに詳しくは、前記軽鎖可変領域は、配列番号58のアミノ酸配列を含むL-FR1、配列番号59のアミノ酸配列を含むL-FR2、配列番号67のアミノ酸配列を含むL-FR3、および配列番号34のアミノ酸を含むL-FR4を含むことができる。
前記重鎖可変領域は、配列番号16~17のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR1)、配列番号18~19のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR2)、配列番号20~31のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR3)、および配列番号32~34のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR4)を含み、
前記軽鎖可変領域は、配列番号53~58のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR1)、配列番号59~61のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR2)、配列番号62~67のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR3)、および配列番号68~70のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR4)を含むことができる。
前記重鎖可変領域は、配列番号35~40のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR1)、配列番号41~44のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR2)、配列番号45~50のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR3)、および配列番号51~53のアミノ酸配列のうちの一つを含む重鎖可変領域フレームワーク(H-FR4)を含み、
前記軽鎖可変領域は、配列番号71~77のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR1)、配列番号78~81のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR2)、配列番号82~88のアミノ酸配列のうちの一つを含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR3)、および配列番号89のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR4)を含むことができる。
免疫化
抗原としては、全長(140残基)またはC-末端21個の残基が切断されたアルファ-シヌクレイン単量体を37度のthermomixer Cに入れて、14日間1050rpmで振って凝集化させ、ソニケーションして使用した。前記製造された1mg/ml濃度の140個および119個残基のアルファ-シヌクレインフィブリルそれぞれをアジュバントと1:1(vol:vol)で混合してよく混ぜた。
その次に、前記のように免疫が完了したマウスの脾臓を除去して、これから細胞を確保した。その次に、脾臓細胞を10%FBSが添加されたHybridoma-SFM培地(Thermo Fisher Scientific、USA)に懸濁させた。ハイブリドーマを製造するために、マウス骨髄種細胞であるSP2/0-Ag14と脾臓細胞を血清が含まれていないHybridoma-SFM培地で混合した後、遠心分離を行って培地を除去した。その次に、細胞ペレットにPEGを添加した後、37℃で1分間培養して細胞融合を誘導した。
融合2週後に、細胞培養培地を用いてマウスに投与した抗原を付けたELISA方法を使用して抗体を生産するマウスB細胞との融合を確認した。その次に、ハイブリドーマを用いて単細胞クローニングを行って単クローン抗体を生産するハイブリドーマを総16個選別した。全長(140残基)アルファ-シヌクレイン凝集体を抗原として用いて9B11(それぞれ、IgG1 kappa)クローンを得て、C-末端21個残基が切断されたアルファ-シヌクレイン凝集体を抗原として用いて3A9および11F11(それぞれ、IgG2b kappa、IgG2b kappa)のクローンを得た。
10%FBSが含まれているRPMI1640培地で各ハイブリドーマを培養し、抗体生産のためにserumのないSFM培地に培養培地を交替した後、4日ほど培養する。細胞培養上層液を分離して遠心分離した後、0.22μmフィルターでろ過した後、IgG1タイプはprotein G columnで、残りの抗体はprotein A columnで精製した。
可変領域およびCDR配列は、Ahn et al、Mol.Cells 2004、18(2):237-241論文を参照して決定した。ハイブリドーマを培養した後、遠心分離して細胞のみを分離した。分離されたハイブリドーマにトリゾールを入れてRNAを分離し、これを鋳型にしてcDNAを合成した後、塩基配列分析によって可変領域およびCDR配列を確認した。したがって、抗体3A9、9B11、11F11を得た。
実施例2-1:抗-アルファ-シヌクレイン抗体を用いたドットブロット分析
本願による抗体がネイティブ状態での単量体または凝集体に結合するかを分析するために、ドットブロット実験を行った。このために、抗原として50ngあるいは100ngのアルファ-シヌクレインモノマーまたはフィブリルタンパク質(ソウル大学校のイ・スンジェ教授labで製造する;Bae et al.、J.Neurosci 32:13454、2012)をDot blot apparatus(BioRad)を用いてニトロセルロースメンブレンにスポットローディングした。2倍ずつ希釈したモノマーまたはフィブリルタンパク質は、メンブレンの右から左へ順次にローディングした(12.5、25、50、100ng)。メンブレンをTBST組成の5%non-fat dry milkで1時間常温でブロッキングした後、実施例1で製造したアルファ-シヌクレイン抗体を1mg/mlの濃度で1%bovine serum albumin含有TBSTに入れて、メンブレンと当該抗体を1時間常温でインキュベーションした。その次に、TBSTで洗浄した後、HRP(horse radish peroxidase)が結合された2次抗体および基質としてchemiluminscence substrate(NEN)を製造者の方法通りに使用して信号を分析した。結果は、LAS-3000 Luminescent Image Analysis System(FUJIFILM Life Science)を用いてイメージングした。結果は、図1に記載されている。
本願による抗体の抗原に対する結合力を定量的に分析するために、ELISAを行った。このために、本願によるアルファ-シヌクレイン抗体を1mg/mlの濃度で96ウェルプレートにコーティングした後、ここに10、100、1000、10,000ng/ml濃度のアルファ-シヌクレインフィブリル凝集体を処理した後、PBSで洗浄し、その次に、ビオチンが結合された2次抗体およびHRPが結合されたストレプトアビジンを処理した後、基質としてTMBと反応した後に吸光度を測定し、その測定結果を図2に示した。
実施例1で製造されたアルファ-シヌクレイン抗体の単量体および凝集体抗原結合に対する定量的分析をBIAcoreを使用して行った。
実施例1で製造されたアルファ-シヌクレイン抗体(3A9、9B11、11F11)の単量体および凝集体抗原結合に対する定量的分析をOctetを使用して行った。
アルファ-シヌクレイン凝集体の細胞間伝達がアルファ-シヌクレイン凝集体関連疾患の一つの病因として提示されているため、これを抑制することができる抗体は治療剤として有用に使用できるはずである。このために、BiFC(bimolecular fluorescence complementation)分析を次のように行った。BiFC原理は、図5の上部に図式的に示した。
アルファ-シヌクレインと半分のVenus蛍光タンパク質(Venus 1-αSyn(V1S)、αSyn-Venus2(SV2))をそれぞれ発現するSH-SY5Yヒトニューロブラストーマ細胞株は、実験前まで従前に記述されたように培養された(Lee H-J et al.J.Neurosci.2004;24:1888-1896)。実験に先立ち、V1S、SV2を発現する細胞180,000個をカバースリップの上に混合して敷いた後、3日間培養した。継続的なアルファ-シヌクレインの細胞間移動を確認するために、co-cultureは毎48時間ごとにsub-cultureされた。別途の実験で、6継代(passage)程度で伝達の程度が最大であるのを確認したので(データ示していない)、本実施例で、抗体の細胞間伝達抑制効能は6継代のco-cultureを用いて分析した。
イメージング前日、co-cultureに50μg/mlのIgGまたはテスト抗体(3A9、9B11、11F11)を追加した。各co-cultureで現れるVenus channelでの信号はアルファ-シヌクレインの凝集による凝集体を示し、これはアルファ-シヌクレインが一つの細胞から他の細胞に移動して生成された凝集体と見なした。このような信号は、IN Cell Analyzer(GE Lifescience)で自動分析した(機器設定:puncta size:0.1~0.4μm、intensity:4000-7000)。結果は、図5に開示されている。
本願で製造されたアルファ-シヌクレイン抗体のインビボでの効果を分析するために、ヒトアルファ-シヌクレインを過発現する形質転換マウス(mThy-1 human α-synuclein、UC San Diego)に10mg/kgの本願による抗体またはIgGを3ヶ月間毎週腹腔投与した。グループ当り6匹のマウスを使用し、非形質転換マウス(non-transgenic littermate)を対照群として使用した。その次に、灌流を次のように行った。
グリオーシス(gliosis)は、BBBの損傷、TGF-ベータまたはインターロイキンのような物質によって触発される、中枢神経系に損傷がある場合、これに対する反応として膠細胞(glial cell)で起こる非特異的反応である。代表的なものとして、MicrogliosisおよびAstrogliosisを含み、それぞれIba-1およびGFAPタンパク質がマーカーとして使用される。よって、実施例4に記述されているように、本願による抗体をマウスに投与してMicrogliosisおよびAstrogliosis減少およびこれを触発する炎症性サイトカイン放出減少に及ぼす影響を分析した。分析結果は、図7a、図7b、図7cおよび図7dに開示されている。
10マイクロメートルの厚さのパラフィン包埋されたパーキンソン疾患で死亡した患者の脳組織切片を実施例5に使用された本願による抗体を用いて組織切片内レビー小体とレビー神経突起(neurite)を次のように染色した。90%ギ酸で組織切片を3分間処理してantigen retrievalを進行させた後、1% H2O2(50% ethanol base)を用いて組織自体のperoxidase活性を抑制した。組織のnon-specific bindingを防止するために、10% normal horse serumを処理した。その次に、リン酸緩衝液で洗浄した後、本願による3A9、11F11および11F11抗体をadjacent sectionに4℃で一晩処理した。リン酸緩衝液で洗浄後、ビオチンが結合されたanti-ヒトIgG抗体を37℃で30分間処理した後、avidin-biotin complexを常温で30分間反応させた(Vectastatin Elitekit;Vector Laboratories)。その次に、0.005% H2O2を含むDABで発色し、当該sectionを0.5%cresyl violetでカウンター染色して各細胞を区分した。結果は、図8aおよび図8bに開示されている。
本願による3A9および11F11抗体に対するエピトープマッピングは、PEPSCAN(The Netherlands)にペプチドアレイ分析を依頼して行われた。結果は、図9に開示されている。図9は、本発明の一例による抗体のエピトープマッピング結果を図式的に示したものである。
クローニング
ヒト化を進行後に確保した重鎖可変領域および軽鎖可変領域の抗体nucleotide配列を用いて、短い断片のnucleotideであるgblock(m.biotech)を合成し、これを用いて動物細胞培養用ベクター(pcDNA3.4)にクローニングした。可変領域前後に重畳したnucleotideを約20bp程度含んでgblockを合成し、pcDNA3.4vectorの可変領域を除外した部分をPCRで増幅後に準備して、Gibson assembly方法でクローニングした。
前記製造されたベクターをmaxi-prep(Qiagen)して、多量のplasmid DNAを確保後、次のように細胞に導入した。形質注入前日、ExpiCHOTM(Gibco、Cat:A29127)細胞をExpiCHOTM expression medium(Gibco、Cat:A29100-01)培地に3×10E6~4×10E6 viable cells/mL濃度を合わせた後、8%CO2、37℃、120rpmで1日間培養した。DNA形質注入当日、7×10E6~10×10E6 viable cells/mL、生存率は95%以上に育った細胞を新鮮な培地を用いて6×106 viable cells/mLで希釈して準備した。
HiTrap MabSelectSure(GE Healthcare、11-0034-94)を使用して培養液を精製した。平衡化バッファー(50mM Tris-HCl pH7.2、100mM NaCl)を使用して平衡化させた後、回収された培養液をカラムにローディングした。ローディングが完了すれば、50mM Sodium Citrate pH5.0で中間洗浄後、50mM Sodium Citrate pH3.4を用いて溶出を行った。溶出液に1M Tris-HCl pH9.0を添加してpH6.0になるように中和した。その後、溶出液をPBS(phosphate buffered saline、pH7.4)でバッファー交換および濃縮して、使用時まで4℃に保管した。追加精製が必要な場合、HiLoad 26/600 superdex 200カラムに1X PBSをバッファーにして1次精製分を通過させて、溶出試料の大きさに基づいて2次精製を行った。前記精製された抗体のアミノ酸配列を質量分析方法で分析し、mouse由来単クローン抗体の可変領域と一致するのを確認した。
ライブラリーファージ(Libraryphage)準備
キメラ抗体のCDR1、CDR2、CDR3 residueにhuman frameworkを結合させながら各CDR residueにmouseあるいはヒト由来sequenceが導入されたminiライブラリーを製作した。当該ライブラリーのcompetent cellをクロラムフェニコール(Sigma、C0857)34μg/ml、2%グルコース(Sigma、G5400)および5mM MgCl2(Sigma、M2393)が含まれている2X YT[Tryptone(CONDA、1612.00)17g、イースト抽出物(CONDA、1702.00)10g、NaCl(Sigma、S7653)5g]培地に接種後、37℃で3時間程度培養してOD600値が0.5から0.7になるようにした後、ヘルパーファージ(helper phage)を感染させた後、クロラムフェニコール34μg/ml、5mM MgCl2、カナマイシン(Sigma、K1876)70μg/ml、1mM IPTG(ELPISBIO、IPTG025)を添加した2X YT培地で30℃、16時間培養してファージパッキングを誘導した。その次に、培養液を4500rpm、4℃条件で15分間遠心分離した後、上澄み液に4% PEG6000(Fluka、81253)と3% NaCl(Sigma、S7653)を添加してよく溶かした後、氷で1時間反応させた。これを再び4℃条件で8000rpm、20分間遠心分離した後、ペレットをPBSで懸濁した後、再び4℃条件で12000rpm、10分間遠心分離してライブラリーファージを含む上澄み液を得て、新しいチューブに入れて使用時まで4℃で保管した。
具体的に、免疫試験管(immunotube、maxisorp 444202)に10μg/ml濃度の組換えアルファ-シヌクレイン凝集体をPBSに添加して4℃で一晩試験管表面にタンパク質を吸着させた後、牛血清アルブミン(BSA、Bovine serum albumin)3%溶液を試験管に添加して、アルファ-シヌクレイン凝集体が吸着していない表面を保護した。試験管を空けた後、BSA 3%溶液に分散した1012CFUの抗体ファージライブラリーをアルファ-シヌクレイン単量体タンパク質の吸着している免疫試験管に入れて、常温で1時間反応させた(ネガティブ選別)。アルファ-シヌクレイン単量体に非結合したファージを回収してアルファ-シヌクレイン凝集体が付着された免疫試験管に常温で2時間結合させた。その次に、非特異的に結合したファージをPBS-T(0.05% Tween20)溶液で5回~30回洗い落とした後、残っている抗原特異的ファージ抗体を100mMトリエチルアミン溶液を用いて回収した。回収されたファージを1Mトリスバッファー(pH7.4)で中和させた後、ER2537大腸菌に37℃で1時間感染させ、感染した大腸菌をカルベニシリンを含有する2X YT寒天培地に塗抹して37℃で一晩培養した。翌日、培養された大腸菌を4mlの2X YTカルベニシリン培養液に懸濁し、15%グリセロールを添加して、一部は-80℃に保管し、残りは次のラウンドのパニングのためにファージを製造した。このような過程を総3ラウンド繰り返して抗原特異的な抗体を増幅させた。パニングラウンドが進行するほど、PBS-Tを用いた洗浄回数を増加させて抗原特異的ファージを増幅および濃縮した。
前記パニングによって得られたファージプール(phage pool)からアルファ-シヌクレイン凝集体に特異的に結合する単クローン抗体を選別するために、次のような実験を行った。
実施例8で得られたキメラ抗体および実施例9で得られたヒト化抗体であるhu11F11(ver.1)、hu11F11(ver.2)、hu11F11(ver.3)、hu11F11(ver.4)およびABL2-4がミクログリアによる細胞外アルファ-シヌクレイン凝集体の食細胞作用を促進する効能を評価するために食細胞促進能分析試験を次のように行った。
アルファ-シヌクレイン凝集体が細胞間伝播を通じてとなりの神経細胞に伝染する現象の前哨段階である神経細胞結合を抑制する抗体の効能を分析するためにfibril binding assayを行った。
具体的に、神経細胞株であるSH-SY5Y細胞にアルファ-シヌクレイン凝集体を1uM、キメラ11F11抗体、ヒト化11F11 variant、即ち、Hu11F11_ver1、Hu11F11_ver2、Hu11F11_ver3、Hu11F11_ver4、Hu11F11_ABL2-4を各20nMで10分間処理した後、細胞を4% formaldehydeで固定した。Wash以後、non-permeable条件で全ての形態のアルファ-シヌクレインを認知するアルファ-シヌクレイン抗体(BD)を1:250で処理した後にwashし、confocal microscopeでイメージングした。イメージング直前にDAPIを処理して細胞核を示した。
その結果、本願の抗体は、IgG対照群と比較して、アルファ-シヌクレイン凝集体の細胞膜結合程度を効果的に減少させ、特に11F11のヒト化抗体は、11F11キメラ抗体と比較して、類似するか、さらに効率的に結合程度を減少させた。図11は、本発明の一例によるキメラ抗体およびヒト化抗体がアルファ-シヌクレイン凝集体の神経細胞表面への結合を阻害する能力に関する分析結果である。
図11に示したように、本願の抗体は、IgG対照群と比較して、アルファ-シヌクレイン凝集体の細胞膜結合程度を最大23倍まで効果的に減少させ、特に11F11のヒト化抗体は、11F11キメラ抗体と比較して、類似するか、さらに効率的に結合程度を減少させた。hu11F11(ver.1)(Hu11F11-VH-v1とHu11F11-VLv3 4cの組み合わせ)、hu11F11(ver.3)(Hu11F11-VH-v3とHu11F11-VLv3 4cの組み合わせ)、hu11F11(ver.4)(Hu11F11-VH-v4とHu11F11-VLv3 4cの組み合わせ)は、キメラ11F11抗体と比較して、優れた効能を示し、ABL2-4(Hu11F11-VH2とHu11F11-VL4の組み合わせ)、hu11F11(ver.2)(Hu11F11-VH-v2とHu11F11-VLv3 4cの組み合わせ)はキメラ11F11抗体と類似の減少能を示した。
本発明によるヒト化抗体がアルファ-シヌクレイン凝集体の細胞間伝播を抑制する効能をより直接的に分析するために、dual chamber assayを行った。permeable membraneがあるinsertにアルファ-シヌクレインを過発現するSH-SY5Y細胞(donor cell)を、正常SH-SY5Y細胞(recipient cell)を12ウェルプレート内のcoverslipの上にそれぞれplatingした後、アルファ-シヌクレイン過発現細胞株が培養されたinsertを上に置いて重ねて一晩培養した。同時に、recipient細胞側に本願の抗体を20nM処理した。その後、4% formaldehydeでrecipient細胞を固定してwashした後、0.5% TrtonX-100を処理してpermeable conditionを形成した。Wash後、実施例14と同一なdetection抗体およびDAPIを処理し、confocal microscopeでイメージングした。
前記分析されたイメージは図12に示した。
図12は、本発明の一例によるキメラ抗体およびヒト化抗体がアルファ-シヌクレインを過発現する神経細胞から分泌されて、正常神経細胞にアルファ-シヌクレイン凝集体が移動する細胞間伝播を抑制する効能分析結果である。top chamberにplatingされたアルファ-シヌクレイン過発現SH-SY5Y神経細胞株はアルファ-シヌクレインを細胞外に分泌し、これは下の12ウェルプレートにplatingされた正常SH-SY5Y細胞株に伝達される。本願の抗体は、IgG対照群と比較して、下のプレートの正常SH-SY5Y細胞株内に流入されるアルファ-シヌクレインの量を顕著に減少させた。特に、本願のヒト化抗体のうちの11F11クローンのヒト化抗体は、キメラ抗体と比較して、下のプレートのrecipient細胞内にアルファ-シヌクレイン流入の減少程度をさらに増加させることが確認された。より具体的に、hu11F11(ver.2)(Hu11F11-VH-v2とHu11F11-VLv3 4cの組み合わせ)、hu11F11(ver.4)(Hu11F11-VH-v4とHu11F11-VLv3 4cの組み合わせ)はキメラ抗体と比較して優れた抑制能を、hu11F11(ver.1)(Hu11F11-VH-v1とHu11F11-VLv3 4cの組み合わせ)、hu11F11(ver.3)(Hu11F11-VH-v3とHu11F11-VLv3 4cの組み合わせ)はキメラ抗体と類似の抑制能を示した。
前記実施例2-2と実質的に同様な方法で、実施例8で得られたキメラ抗体および実施例9で得られたヒト化抗体の結合力を定量的に分析するためにsandwich ELISAを行った。
前記実施例2-3と実質的に同様な方法で、実施例8で得られたキメラ抗体および実施例9で得られたヒト化抗体の結合力をBIAcoreを使用して定量的に分析した。前記分析結果を図14と下記表に示す。
11F11キメラ抗体および11F11のヒト化抗体variant4種(Hu11F11(ver.1)、Hu11F11(ver.2)、Hu11F11(ver.3)、Hu11F11(ver.4))を実施例8に記載された通りtransfectionおよび培養、1次および2次精製まで完了後、最終的に精製された試料の抗体量および純度を分析した。
キメラ抗体3A9、9B11、11F11の3種を実施例8によって生産後、当該抗体のアルファ-シヌクレインの結合特異性をそのホモログであるベータ-、ガンマ-シヌクレインとのELISAと比較した。
Claims (19)
- α-Synの凝集体に結合する抗体またはその抗原結合断片であって、
配列番号1のアミノ酸配列を含む重鎖CDR1(H-CDR1)、
配列番号2または配列番号3のアミノ酸配列を含む重鎖CDR2(H-CDR2)、
配列番号5のアミノ酸配列を含む重鎖CDR3(H-CDR3)、
配列番号10のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1(L-CDR1)、
配列番号11のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2(L-CDR2)、および
配列番号12のアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3(L-CDR3)
を含む、抗体またはその抗原結合断片。 - 重鎖可変領域は、
配列番号16~17および配列番号35~40のアミノ酸配列のうちの一つを含む、H-CDR1のN-末端に位置する重鎖可変領域フレームワーク1(H-FR1)、
配列番号18~19および配列番号41~44のアミノ酸配列のうちの一つを含む、H-CDR1とH-CDR2の間に位置する重鎖可変領域フレームワーク(H-FR2)、
配列番号20~31および配列番号45~50のアミノ酸配列のうちの一つを含む、H-CDR2とH-CDR3の間に位置する重鎖可変領域フレームワーク(H-FR3)、
および
配列番号32~34および配列番号51~52のアミノ酸配列のうちの一つを含むH-CDR3のC末端に位置する重鎖可変領域フレームワーク(H-FR4)を含むものである、請求項1に記載の抗体またはその抗原結合断片。 - 軽鎖可変領域は、
配列番号53~58および配列番号71~77のアミノ酸配列のうちの一つを含む、L-CDR1のN-末端に位置する軽鎖可変領域フレームワーク1(L-FR1)、
配列番号59~61および配列番号78~81のアミノ酸配列のうちの一つを含む、L-CDR1とL-CDR2の間に位置する軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR2)、
配列番号62~67および配列番号82~88のアミノ酸配列のうちの一つを含む、L-CDR2とL-CDR3の間に位置する軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR3)、
および
配列番号68~70および配列番号89のアミノ酸配列のうちの一つを含む、L-CDR3のC末端に位置する軽鎖可変領域フレームワーク(L-FR4)
を含むものである、請求項1に記載の抗体またはその抗原結合断片。 - 重鎖可変領域は、
配列番号90~94、及び配列番号98~101から選択されるアミノ酸配列;
配列番号90~94、及び配列番号98~101から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%以上の同一性を有する配列;または
配列番号90~94、及び配列番号98~101から選択されるアミノ酸配列と少なくとも95%以上の同一性を有する配列
を含むものである、請求項1に記載の抗体またはその抗原結合断片。 - 軽鎖可変領域は、
配列番号109~115から選択されるアミノ酸配列;
配列番号109~115から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%以上の同一性を有する配列;または
配列番号109~115から選択されるアミノ酸配列と少なくとも95%以上の同一性を有する配列を含むものである、請求項1に記載の抗体またはその抗原結合断片。 - 前記抗体またはその抗原結合断片は、配列番号127の重鎖領域と配列番号128の軽鎖領域を含み、配列番号129の重鎖領域と配列番号130の軽鎖領域を含み、配列番号131の重鎖領域と配列番号132の軽鎖領域を含み、配列番号133の重鎖領域と配列番号134の軽鎖領域を含み、または配列番号135の重鎖領域と配列番号136の軽鎖領域を含むものである、請求項1に記載の抗体またはその抗原結合断片。
- 前記抗体またはその抗原結合断片は、モノクローナル抗体、Fab断片、Fab’断片、F(ab’)断片、diabodyまたはscFVである、請求項1に記載のα-Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片。
- 前記抗体またはその抗原結合断片は、α-Syn凝集体の細胞間伝達を抑制する;α-Syn凝集体を分解する;またはα-Syn凝集体の形成を抑制する、請求項1~7のうちのいずれか一項に記載のα-Synの凝集体に結合する分離された抗体またはその抗原結合断片。
- 請求項1~7のうちのいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片をコーディングする分離されたポリヌクレオチド。
- 請求項1~7のうちのいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片を含む、組成物。
- 前記組成物は、薬学的に許容可能な担体または賦形剤を追加的に含むα-synucleinopathyの治療用である、請求項10に記載の組成物。
- 前記α-synucleinopathyは、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性認知症(Parkinson’sdisease dementia、PDD)、レビー小体認知症(dementiawith Lewy bodies、DLB)、アルツハイマーレビー小体疾患(Lewy body variant of Alzheimer’s disease(LBV))、複合性アルツハイマーおよびパーキンソン病(Combined Alzheimer’s and Parkinson disease)、または多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)を含むものである、請求項11に記載の組成物。
- 請求項1~7のうちのいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片を提供すること;および
前記抗体またはその抗原結合断片を、α-Syn凝集体の検出が必要な生物学的試料と接触させることを含む、
生物学的試料でのインビトロα-Syn凝集体検出方法。 - 対象においてα-synucleinopathyを診断することを補助するための方法であって、
インビトロで、前記対象におけるα-Syn凝集体の濃度および/または細胞間位置を、請求項1~7のうちのいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片を用いて測定すること;および
前記対象において測定された前記α-Syn凝集体の濃度および/または細胞間位置を、対照群試料の結果と比較することを含み、
前記対照群の結果との類似または差は、前記対象がα-synucleinopathyに罹患したことを示すものである、方法。 - 前記α-synucleinopathyは、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性認知症(Parkinson’sdisease dementia、PDD)、レビー小体認知症(dementiawith Lewy bodies、DLB)、アルツハイマーレビー小体疾患(Lewy body variant of Alzheimer’s disease(LBV))、複合性アルツハイマーおよびパーキンソン病(Combined Alzheimer’s and Parkinson disease)、または多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)を含むものである、請求項14に記載の方法。
- 請求項1~7のうちのいずれか一項に記載の抗体もしくはその抗原結合断片またはこれを含む組成物を含む、対象におけるα-synucleinopathyの治療のための医薬であって、前記抗体もしくはその抗原結合断片またはこれを含む組成物は、前記対象の脳で、α-Syn凝集体の細胞間伝達を抑制する;α-Syn凝集体を分解する;またはα-Syn凝集体の形成を抑制する、医薬。
- 前記α-synucleinopathyは、パーキンソン疾患(Parkinson’s disease、PD)、パーキンソン疾患性認知症(Parkinson’sdisease dementia、PDD)、レビー小体認知症(dementiawith Lewy bodies、DLB)、アルツハイマーレビー小体疾患(Lewy body variant of Alzheimer’s disease(LBV))、複合性アルツハイマーおよびパーキンソン病(Combined Alzheimer’s and Parkinson disease)、または多系統萎縮症(multiple system atrophy、MSA)を含むものである、請求項16に記載の医薬。
- 請求項1~7のうちのいずれか一項に記載の抗体もしくはその抗原結合断片またはこれを含む組成物を含む、脳細胞でのα-Syn凝集体濃度調節のための医薬であって、前記抗体もしくはその抗原結合断片またはこれを含む組成物は、対象の脳で、α-Syn凝集体の細胞間伝達を抑制する;α-Syn凝集体を分解する;またはα-Syn凝集体の形成を抑制する、医薬。
- 請求項1~7のうちのいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合断片を含む、対象においてα-synucleinopathyを診断するためのキットであって、
前記対象において、α-Syn凝集体の濃度および/または細胞間位置が、前記抗体またはその抗原結合断片で測定され;および
前記対象で測定された前記α-Syn凝集体の濃度および/または細胞間位置は、対照群試料の結果と比較され、前記対照群の結果との類似または差は、前記対象がα-synucleinopathyに罹患したことを示すものである、キット。
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