JP7285957B2 - iRhom2のタンパク質バインダー - Google Patents
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Description
本発明の一態様によれば、ヒトiRhom2に結合するタンパク質バインダーであって、ヒトiRhom2に結合するとTACE/ADAM17活性を阻害および/または減少させるタンパク質バインダーが提供される。
● CDR(相補性決定領域)
● 超可変領域、
● 可変ドメイン(Fv)
● IgGまたはIgM重鎖(VH、CH1、ヒンジ、CH2およびCH3領域からなる)
● IgGまたはIgM軽鎖(VLおよびCL領域からなる)、および/または
● Fabおよび/またはF(ab)2である。
a) 配列番号16に示すアミノ酸配列、または
b) 配列番号16と少なくとも80%の配列同一性を有するアミノ酸配列であって、但しiRhom2活性を維持するアミノ酸配列。
● 塩基性側鎖(例:リジン、アルギニン、ヒスチジン)、
● 酸性側鎖(アスパラギン酸、グルタミン酸など)、
● 非荷電極性側鎖(グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システインなど)、
● 非極性側鎖(アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンなど)、
● β分岐側鎖(スレオニン、バリン、イソロイシンなど)
● 芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)
a) 少なくとも配列番号3に示したアミノ酸配列
b) 配列番号3と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列。
a) 配列番号33および40に記載の重鎖/軽鎖可変領域配列対に含まれる一組の重鎖/軽鎖相補性決定領域(CDR)、
b) 以下の配列を含む一組の重鎖/軽鎖相補性決定領域(CDR)を含む
● HC CDR1(配列番号34または37)
● HC CDR2(配列番号35または38)
● HC CDR3(配列番号36または39)
● LC CDR1(配列番号41または44)
● LC CDR2(配列番号42または45)、および
● LC CDR3(配列番号43または46)、
c) b)の重鎖/軽鎖相補性決定領域(CDR)を含み、ただし、CDRの少なくとも1つは、それぞれの配列番号34~39または41~46に対して最大3個のアミノ酸置換を有する、
d) b)またはc)の重鎖/軽鎖相補性決定領域(CDR)を含み、その結果、CDRの少なくとも1つが、それぞれの配列番号34-39または41-46に対して66%以上の配列同一性を有し、
CDRが、十分な結合親和性でヒトiRhom2に結合し、TACE/ADAM17活性を阻害または減少させることができるように、適当なタンパク質フレームワークに包埋される。
● 親和性成熟
● 免疫原性の減少
a) 重鎖/軽鎖可変ドメイン(VD)
● HC VD(配列番号33)、および
● LC VD(配列番号40)
b) a)の重鎖/軽鎖可変ドメイン(VD)、但し
● HC VDは、それぞれの配列番号33と配列同一性が80%以上である、および/または
●LC VDはそれぞれの配列番号40と≧80%の配列同一性を有している
c) a)またはb)の重鎖/軽鎖可変ドメイン(VD)であって、但しHC VDまたはLC VDの少なくとも1つが、それぞれの配列番号33および/または40に対して最大10個のアミノ酸置換を有する重鎖/軽鎖可変ドメイン(VD)。
前記タンパク質バインダーは、十分な結合親和性でヒトiRhom2に結合し、TACE/ADAM17活性を阻害または減少させることが依然として可能である。
●塩基性側鎖(例:リジン、アルギニン、ヒスチジン)
●酸性側鎖(アスパラギン酸、グルタミン酸など)
●非荷電極性側鎖(グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システインなど)
●非極性側鎖(アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファンなど)
●β分岐側鎖(スレオニン、バリン、イソロイシンなど)
●芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)
●上記記載のタンパク質バインダーと比較した場合のiRhom2に対する≧50%のSPRにより測定された標的結合親和性、および/または
●上記記載のタンパク質バインダーのTACE/ADAM17活性に対する阻害または減少効果の≧50%。
●X線共結晶解析と低温電子顕微鏡(cryo-EM)
●アレイ-ベースのオリゴ-ペプチドスキャニング
●部位特異的突然変異誘発マッピング
●ハイスループットショットガン突然変異誘発エピトープマッピング
●水素-重水素交換
●架橋結合質量分析
■ 炎症性疾患と診断されている
■ 炎症性疾患を罹患している、または
■ 炎症性疾患を発症するリスクがある、またはそのような疾患の予防のリスクがある
ヒトまたは動物対象の治療のために(医薬の製造のための)提供される。
a) 上記記載の組成物、上記記載の医薬組成物、または上記記載の組合せ、
b) 組成物、組成物または組合せを投与するための装置、および
c) 取扱説明書。
ペプチドは、パラレルペプチドシンセサイザー(ペプチド1-5、7-9および1b-3b; MultiPep RSi、Intavis AG、ドイツ)、マイクロ波ペプチドシンセサイザー(ペプチド6;リバーティブルー、CEM、米国)、またはフルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)ベース固相ペプチド合成を用いたオーダーメード連続フローペプチドシンセサイザー(ペプチド10、11および4b)上で合成した。[Chan, W.C., White, P.D. Solid Phase Peptide Synthesis, A Practical Approach (Oxford University Press Inc., New York, 2000].
ヒト対マウスiRhom2タンパク質の配列相同性が高く(ヒトiRhom2についてはNCBI参照配列NP_078875.4、およびマウスiRhom2についてはNCBI参照配列NP_766160.2を参照のこと)、ヒト対iRhom2の細胞外ループ1、2、3およびC末端尾部のアミノ酸配列同一性は、それぞれ89.96%、100.00%、100.00%および96.97%と計算される)、野生型マウスではなくiRhom2ノックアウトを免疫化のために繁殖させた。
8~10週齢の雌雄iRhom2ノックアウトマウスの3つのコホート(実施例2に記載)を、それぞれペプチド混合物A、BおよびCで免疫化した。混合物Aは、4つのキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)結合ペプチド1,2,3および4の等しい量から成っていた。混合物Bは、3つのKLH結合ペプチド5、6および7の等しい量から構成され、混合物Cは、4つのKLH結合ペプチド8、9、10および11の等しい量によって構成された。ペプチド混合物50μgをGERBUアジュバントMMTM(GERBUバイオテクニク、ドイツ)20μlで乳化し、10mM HEPES緩衝液(PH7,6)で調整し、マウス1頭、1回の注入当たり100μlの最終容量で腹腔内(IP)投与した。1群10匹のマウスに10日間ごとに5回注射した。5回目の注射から10日後に血液(血清)を採取し、抗体価を検査した。
免疫化コホート当たり3匹の選択した動物からの凍結保存脾臓リンパ球を解凍し、ハイブリドーマ細胞の生成のためにAg8マウスミエローマ細胞と群特異的に融合した。融合細胞を平板培養し、ヒポキサンチン‐アミノプテリン‐チミジン(HAT)培地の存在下で96‐ウェルプレート上で増殖させた。群特異的融合により、新たに出現したハイブリドーマのそれぞれの免疫化群へのレトロスペクティブな帰属が可能となった。
14日間の培養後、ハイブリドーマ細胞の上清を採取し、iRhom2結合抗体について選択される代わりに、iRhom2活性-中和抗体についてのELISAベースの機能性スクリーニングに付した。マクロファージからの腫瘍壊死因子α(TNFα)のTACE媒介放出におけるiRhom2の重要な役割は非常によく確立されている(McIlweinら、2012、Adrainら、2012、Siggsら、2012)ため、ヒトTNF-αDuoSet ELISA (R&D Systems、米国)を採用し、全5280のペプチド免疫由来ハイブリドーマ上清の存在下および非存在下で、ヒトTHP-1マクロファージ細胞からの内因性TNFαのリポ多糖類(LPS)誘導放出を比較した。
ハイブリドーマ細胞集団4H8はオリゴクローナル由来のようであったので、古典的液体希釈法を適用したサブクローニングを行い、モノクローナルハイブリドーマ細胞プールを単離した。
本実施例では、アフィニティークロマトグラフィーを応用したハイブリドーマサブクローン4H8-E3の上清からの抗体の精製について述べる。
次回の工程として、マウスIgG/IgM ELISAを行い、本発明の精製抗体4H8-E3のイソタイプを決定した。要するに、1日目に、Nunc black MaxiSorp(登録商標)96-ウェルプレート(Thermo Fisher Scientific, USA)を、1μg/ml TBS、ヤギ抗マウスIgG+IgM(H+L)捕捉抗体(米国科学-アルドリッチ)100μl/ウェルで、4℃で一晩コーティングした。2日目に捕捉抗体液を除去し、マキシソルプ(登録商標)プレートをピアスタンパク質フリー(TBS)ブロッキング緩衝液(Thermo Fisher Scientific社、米国)1ウェルあたり300μlで室温で1時間ブロックした。次いで、ブロッキング緩衝液を除去し、プレートを96-ヘッドプレート洗浄器(スイス、テカングループ)上でTBS-T(ドイツ、カール・ロス)のウェルあたり350μlで3回洗浄した。その後、ブランクおよび陰性対照としてのウェルあたり100μlのTBS中、マウスIgG(サーモフィッシャーサイエンティフィック、米国)およびマウスIgM(Sigma-Aldrich、米国)抗体(いずれも1μg/ml TBSで開始)、標準参照としてのマウスIgG(サーモフィッシャーサイエンティフィック、米国)およびマウスIgM(Sigma-Aldrich、米国)抗体(それぞれ陽性および特異性対照として3μg/ml TBSのウェル当たり100μl、ならびに3μg/ml TBSでの本発明の精製抗体4H8-E3をウェルに添加し、室温で2時間インキュベートした。その後、TBS-T(ドイツ、カール・ロス)1ウェルあたり350μlで、96ヘッドプレート洗浄器(スイス、テカングループ)上でプレートを再び3回洗浄した。
次に、ペプチド結合ELISA分析を行って、本発明の精製抗体4H8-E3が、ハイブリドーマクローン4H8が誘導されたこれらの動物に投与されたペプチドのいずれかを認識し、それによって、本発明の抗体4H8-E3によって認識される標的領域上の光を放出するかどうかを検証した。
本発明の精製抗体4H8-E3の特異性に対処するために、すなわち、この抗体が、ヒトiRhom2のTMD1に隣接する細胞外膜近傍領域に類似する特定ペプチドペプチド3を特異的に認識するかどうか、または本発明の抗体4H8-E3が、密接に関連するファミリーメンバーであるヒトiRhom1の相同領域を反映するペプチドにも結合するかどうかを疑問視するために、別の一連のペプチド結合ELISA実験が実施された。
以下の研究では、ELISAベースのTNFα放出アッセイを実施して、ヒトTHP-1マクロファージ細胞からの内因性TNFαのLPS誘導放出に対する本発明の精製抗体4H8-E3の阻害効果を検証した。
機能性分析を拡大し、ELISAベースのTNFα放出アッセイを実施して、ヒトTHP-1マクロファージ細胞からの内因性TNFαのLPS誘導放出に対する本発明の精製抗体4H8-E3の半減最大阻害濃度(IC50)を決定した。
Claims (23)
- ヒトiRhom2に結合し且つヒトiRhom2に結合するとTACE/ADAM17活性を阻害および/または減少させるタンパク質バインダーであって、さらにTNFαシェディングを阻害または減少させ、且つヒトiRhom2の膜貫通ドメイン1(TMD1)に隣接する膜近傍ドメインに結合し、膜近傍ドメインが配列番号16のアミノ酸残基431~459を含む、タンパク質バインダー。
- モノクローナル抗体、または標的結合能を保持するその標的結合断片もしくは誘導体、または抗体ミメティックである、請求項1に記載のタンパク質バインダー。
- TACE/ADAM17活性の阻害または減少が、iRhom2媒介TACE/ADAM17活性化の干渉によって引き起こされる、請求項1または2に記載のタンパク質バインダー。
- タンパク質バインダーが結合するヒトiRhom2が、
a)配列番号16に記載のアミノ酸配列、または
b)配列番号16と少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列であって、但し前記アミノ酸配列がiRhom2活性を維持する、アミノ酸配列
を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー。 - a)少なくとも配列番号3に記載のアミノ酸配列を含むか、または
b)配列番号3と少なくとも90%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、
ヒトiRhom2のアミノ酸配列に結合する、請求項1から4のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー。 - A431、Q432、H433、V434、T435、T436、Q437、L438、V439、L440、R441、N442、K443、G444、V445、Y446、E447、S448、V449、K450、Y451、I452、Q453、Q454、E455、N456、F457、W458、V459からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸残基に結合し、前記アミノ酸残基の番号付けが配列番号16(ヒトiRhom2)に記載のアミノ酸配列を参照する、請求項1から5のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー。
- ヒトiRhom1、又はその膜貫通ドメイン1(TMD1)に隣接した膜近傍ドメインと交差反応性がない、請求項1から6のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー。
- IgG、scFv、Fab、(Fab)2からなる群より選択されるフォーマットの少なくとも1つにおける抗体である、請求項1から7のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー。
- IgG、IgMからなる群より選択されるイソタイプを有する抗体である、請求項1から8のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー。
- マウス抗体、キメラ化抗体、ヒト化抗体又はヒト抗体である、請求項1から9のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載のタンパク質バインダーであって、タンパク質バインダーが、
a) 配列番号33および40に記載の重鎖/軽鎖可変領域配列対に含まれる一組の重鎖/軽鎖相補性決定領域(CDR)を含むか;
b) 以下の配列
HC CDR1(配列番号34)、
HC CDR2(配列番号35)、
HC CDR3(配列番号36)、
LC CDR1(配列番号41)、
LC CDR2(配列番号42)、および
LC CDR3(配列番号43)、または、
HC CDR1(配列番号37)、
HC CDR2(配列番号38)、
HC CDR3(配列番号39)、
LC CDR1(配列番号44)、
LC CDR2(配列番号45)、および
LC CDR3(配列番号46)
を含む一組の重鎖/軽鎖相補性決定領域(CDR)を含むものであって、
前記CDRが十分な結合親和性でヒトiRhom2に結合し、TACE/ADAM17活性を阻害または減少させることができるように、適当なタンパク質フレームワークに埋め込まれている、タンパク質バインダー。 - フレームワークがヒトVH/VLフレームワークである、請求項1から11のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー。
- 以下のa)、b)またはc)を含む、請求項1から12のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー:
a) 重鎖/軽鎖可変ドメイン(VD)
HC VD(配列番号33)、および
LC VD(配列番号40)、
b) a)の重鎖/軽鎖可変ドメイン(VD)であって、但しHC VDがそれぞれの配列番号33に対して≧90%の配列同一性を有し、かつ/またはLC VDがそれぞれの配列番号40に対して≧90%の配列同一性を有するものであって、a)の重鎖および軽鎖の可変ドメイン(VD)のCDR内にアミノ酸変異は存在しないものであり、または
c) a)の重鎖/軽鎖可変ドメイン(VD)を有し、但し少なくともHC VDまたはLC VDの1つが、それぞれの配列番号33および/または40に対して最大10アミノ酸置換を有するものであって、前記アミノ酸置換は、a)の重鎖および軽鎖の可変ドメイン(VD)のCDR内に位置しないものであり、
前記タンパク質バインダーは、十分な結合親和性でヒトiRhom2に結合し、TACE/ADAM17活性を阻害または減少させることが依然として可能であるタンパク質バインダー。 - 少なくとも1つのアミノ酸置換が保存的アミノ酸置換である、請求項13に記載のタンパク質バインダー。
- タンパク質バインダーが、
請求項1から14のいずれか一項に記載のタンパク質バインダーの標的結合親和性と比較して、SPRにより測定される、iRhom2に対する≧50%の標的結合親和性、および/または
請求項1から14のいずれか1つに記載のタンパク質バインダーのTACE/ADAM17活性に対する阻害または減少効果の≧50%
の少なくとも1つを有する、
請求項1から14のいずれか1項に記載のタンパク質バインダー。 - 請求項1から15のいずれか一項に記載のタンパク質バインダーと同じiRhom2上のエピトープに結合するタンパク質バインダー。
- モノクローナル抗体、または標的結合能を保持するその標的結合断片もしくは誘導体、または抗体ミメティックである、請求項8~16のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー。
- 請求項1から17のいずれか一項に記載のタンパク質バインダーをコードする核酸分子。
- 炎症状態と診断されているか、炎症状態に罹患しているか、または炎症状態を発症するリスクがあると診断されているヒトまたは動物対象の治療、またはそのような状態の予防のための医薬の製造のための、請求項1~16のいずれか一項のタンパク質バインダーの使用。
- 請求項1~16のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー、および任意に1種以上の薬学的に許容可能な賦形剤を含む医薬組成物。
- 1以上の治療的活性化合物と併用投与される、請求項20に記載の医薬組成物。
- 炎症状態を治療または予防するための医薬であって、(i)請求項1~16のいずれか一項に記載のタンパク質バインダー、または(ii)請求項20または21に記載の医薬組成物を含む医薬。
- a)請求項1~16のいずれか1項に記載のタンパク質バインダー、請求項20または21に記載の医薬組成物、
b)前記タンパク質バインダー、または前記医薬組成物を投与するための装置、および
c)使用説明書を含む、治療キット。
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