KR101836217B1 - Il-17a 길항제 - Google Patents

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Abstract

인터류킨-17A (IL-17A) 항체 길항제, IL-17A 항체 길항제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 단편 및 전술한 것의 제조 및 사용 방법이 개시된다.

Description

IL-17A 길항제{IL-17A ANTAGONISTS}
본 발명은 인터류킨-17A (IL-17A) 항체 길항제, IL-17A 항체 길항제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 단편 및 전술한 것의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다.
인터류킨-17A(IL-17A, CTLA-8, IL-17)는 IL-23 및 TGF-β와 같은 사이토카인에 응답하여 활성화 Th17 세포, CD8+ T 세포, γδ T 세포 및 NK 세포에 의해 분비되는 사이토카인이며, 호중구 생물작용(biology), 염증, 기관 파괴 및 숙주 방어에 연루된 활막세포 및 섬유아세포와 같은 다수의 세포 유형으로부터의 항미생물성 펩티드(디펜신(defensin)), 전염증성(proinflamatory) 사이토카인 및 케모카인과 같은 매개체의 생성을 조절한다 (문헌[Weaver et al., Annu. Rev. Immunol. 25:821-52, 2007]; 문헌[Aggarwal et al., J. Biol. Chem. 278:1910-4, 2003]; 문헌[Mangan et al., Nature 441:231-4, 2006]에 개관됨). IL-17A는 다른 사이토카인, 예를 들어, TNF-α 및 IL-1β와 상승작용하여 전염증성 환경을 강화한다.
IL-17A 사이토카인 패밀리는 IL-17A, B, C, D, E 및 F로 표기되는 6가지의 상동체로 이루어지며, 그 각각은 상이하고 구별되는 생물학적 역할을 가진다 (문헌[Kawaguchi et al., J. Allergy Clin. Immunol. 114:1265-73, 2004]; 문헌[Kolls and Linden, Immunity 21:467-76, 2004]; 문헌[Moseley et al., Cytokine Growth Factor Rev. 14:155-74, 2003]). 패밀리 구성원 중에서, IL-17F는 IL-17A에 대하여 가장 큰 상동성을 가지며 폐에서 호중구증가증의 유도 및 전염증성 사이토카인의 유도와 같은 많은 유사한 기능적 특성을 공유하지만, 사람에 있어서 IL-17F는 IL-17A보다 약 10배 덜 강력하다 (문헌[Moseley et al., Cytokine Growth Factor Rev. 14:155-74, 2003]; 문헌[Kolls et al., Immunity, 21: 467-76, 2004]; 문헌[McAllister et al., J. Immunol. 175:404-12, 2005]). IL-17A 및 IL-17F는 또한 헤테로이량체를 형성할 수 있으며, 이는 시험관 내에서 중간의 생물활성을 갖는다 (문헌[Wright et al., J. Biol. Chem. 282:13447-55, 2007]).
IL-17A는 인터류킨-17 수용체 A(IL-17RA) 및 수용체 C(IL-17RC)와 상호작용하여 그 효과를 매개한다 (문헌[Moseley et al., Cytokine Growth Factor Rev. 14:155-74, 2003]; 문헌[Toy et al., J. Immunol. 177:36-9, 2006]). IL-17F는 동일한 수용체를 통해 신호를 시그널링하지만, 수용체에 대한 IL-17F의 친화성이 유의하게 더 적다 (문헌[Kuestner et al., J. Immunol. 179:5462-73, 2007]). 인간 IL-17F 및 인간 IL-17F/IL-17RA 복합체의 결정 구조에 의해 IL-17F 호모이량체 내의 추정 수용체-결합 캐비티(cavity)를 확인하였다(문헌[Hymowitz et al., EMBO J. 20:5332-41, 2001]; 문헌[Ely et al., Nat. Immunology 10:1245-51, 2009]). 중화 Fab와의 복합체 형태로 있는 인간 IL-17A의 결정 구조에서 유사한 캐비티가 확인되었지만, 상기 캐비티는 부분적으로 점유되었다 (문헌[Gerhardt et al., J. Mol. Biol. 394:905-21, 2009]).
IL-17A의 부적절한 또는 과다한 생성은 류마티스 관절염 (문헌[Lubberts, Cytokine 41:84-91, 2008]), 천식과 같은 알러지성 기도 질환을 비롯한 기도 과민증 (문헌[Linden, Curr. Opin. Investig. Drugs. 4:1304-12, 2003]; 문헌[Ivanov, Trends Pharmacol. Sci. 30:95-103, 2009]에서 리뷰됨), 건선 (문헌[Johansen et al., Br. J. Dermatol. 160:319-24, 2009]), 아토피성 피부염을 비롯한 피부 과민증 (문헌[Toda et al., J. Allergy Clin. Immunol. 111:875-81, 2003]), 전신성 경화증 (문헌[Fujimoto et al., J. Dermatolog. Sci. 50:240-42, 2008]), 궤양성 대장염과 크론병을 비롯한 염증성 장 질환 (문헌[Holtta et al., Inflamm. Bowel Dis. 14:1175-84, 2008]; 문헌[Zhang et al., Inflamm. Bowel Dis. 12:382-88, 2006]), 및 만성 폐쇄성 폐질환을 비롯한 폐 질환(문헌[Curtis et al., Proc. Am. Thorac. Soc. 4:512-21, 2007])를 비롯한 다양한 질환과 장애의 병상에 관련된다.
IL-17A에 대한 항체는 IL-17A 매개 질환 및 장애의 치료에서의 사용을 위해 제안되었었다 (국제특허 공개 WO08/021156호, WO07/070750호, WO07/149032호, WO06/054059호, WO06/013107호, WO08/001063호, WO10/034443호; 미국 특허 공개 제2008/095775호, 제2009/0175881호). 항체 치료제의 약동학적 프로파일, 효능 프로파일 및 안전성 프로파일은 특정 조성물에 의존할 것이기 때문에, IL-17A 매개 질환 및 장애의 치료에 사용하기에 적합한 인간 IL-17A에 대한 개선된 항체가 필요하다.
<도 1a 내지 도 1h >
패밀리 2, 6a, 6b, 19a, 및 19b IL-17A 항체 길항제의 CDR 서열.
<도 2>
예시적 a) IGLV3 및 IGLJ; 및 b) 파라토프 잔기를 그래프팅하기 위한 스캐폴드로서 IGHV3 및 IGHJ 생식계 유전자. mAb6785 서열이 위에 나타내어져 있다. CDR 영역에는 밑줄이 그어져 있으며 mAb6785 경쇄 (Y31, D49, Y90, F92, F93) 및 중쇄 (S52, T54, F57, Y59, Q99, L100 및 T101) 내의 코어 접촉 부위는 별표 "*"에 의해 표시된다. b)에서 프레임워크 4 영역은 두 줄이 그어져 있다. 나타낸 서열은 달리 구체적으로 표시되지 않으면 *01 대립유전자이다.
<도 3>
선택 항체에 있어서의 카밧 및 초티아 넘버링(Kabat and Chotia numbering): 도 3a) 경쇄 및 도 3b) 중쇄. 카밧 CDR과 초티아 HV의 위치는 회색으로 강조된다.
<도 4>
ELISA 포맷에서 표지된 a) 및 b) mAb1926; c) mAb317;d) mAb3171; e) 및 f) mAb7357의 IL-17A와의 경쟁적 결합의 분석.
<도 5>
a) 상이한 항-IL-17A mAb와 복합된 IL-17A의 H/D 교환 지도. 보호 블록 위의 넘버링은 성숙 IL-17A (서열 번호 105) 서열 넘버링에 상응한다.
<도 6>
a) IL-17A/ Fab6468 복합체의 전체 분자 구조. IL-17A의 이량체가 진한 회색과 연한 회색으로 나타내어져 있다. 2개의 Fab 분자가 각각 진한 회색과 연한 회색으로 나타내어져 있음; b) IL-17A (연한 회색)와 IL-17F (진한 회색)의 단량체의 비교; c) IL-17A의 이량체 (연한 회색과 진한 회색); d) IL-17F의 이량체 (연한 회색과 진한 회색).
<도 7>
Fab6468에 대한 IL-17A 상의 2개의 결합 부위와 코어 에피토프. 프로토머 1 및 2는 각각 진한 회색과 연한 회색이다. 코어 에피토프는 흑색 타원에 의해 표시된다. 파선은 무질서한 잔기를 나타낸다.
<도 8>
IL-17A 및 IL-17F 추정 수용체 결합 포켓의 비교. a) IL-17A의 P1 및 P2 포켓의 전면도 및 배면도. mAb6468 경쇄 CDR3의 FF 모티프가 P2 포켓 내에 나타내어져 있다. b) P2 포켓 내의 N-말단 FF 모티프를 가진 IL-17F. c) IL-17A와 IL-17F의 서열 정렬 및 P1 및 P2 포켓의 보존.
<도 9>
ELISA 포맷에서 상이한 종의 IL-17A 단백질에 대한 mAb1926의 결합 특이성.
[발명의 내용]
본 발명의 일 태양은 아미노산 잔기 56-68 (서열 번호 157) 및 100-116 (서열 번호 158)에서; 또는 잔기 L26, R55, E57, P59, E60, R61, Y62, S64, V65, W67, R101, E102, P103 및 F110에서 서열 번호 105에 나타낸 서열을 갖는 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 이의 단편이다.
본 발명의 다른 태양은 인간 IL-17A 상의 P2 포켓 캐비티 - P2 포켓 캐비티는 서열 번호 105의 아미노산 잔기 V22, V24, L26, I28, Y62, L99, R101, F110 및 L112를 포함함 - 에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 이의 단편이다.
본 발명의 다른 태양은 인간 IL-17A 결합에 대하여 단클론 항체와 경쟁하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편이며, 상기 단클론 항체는 특정 중쇄 상보성 결정 영역(CDR) 1, 2 및 3(HCDR1, HCDR2, HCDR3)의 아미노산 서열, 특정 경쇄 상보성 결정 영역(CDR) 1, 2 및 3(LCDR1, LCDR2, LCDR3)의 아미노산 서열, 특정 중쇄 가변 영역(VH)의 아미노산 서열 또는 특정 경쇄 가변 영역(VL)의 아미노산 서열을 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편이며, 이는 서열 번호 105에 나타낸 아미노산 서열을 갖는 인간 IL-17A의 특정 잔기와 상호작용하는 특정 중쇄 가변 영역 파라토프 아미노산 잔기 및 특정 경쇄 가변 영역 파라토프 아미노산 잔기를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편이며, 여기서 항체는 초티아 잔기 F56 및 Y58로부터 선택된 중쇄 가변 영역 파라토프; 및 초티아 잔기 Y91, F93 및 F94로부터 선택된 경쇄 가변 영역 파라토프를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 중쇄 가변 영역(VH) 및 경쇄 가변 영역(VL)을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편이며, 여기서 항체는 특정 중쇄 상보성 결정 영역(CDR) 1, 2 및 3(HCDR1, HCDR2, HCDR3)의 아미노산 서열, 특정 경쇄 상보성 결정 영역(CDR) 1, 2 및 3(LCDR1, LCDR2, LCDR3)의 아미노산 서열, 특정 중쇄 가변 영역(VH)의 아미노산 서열 또는 특정 경쇄 가변 영역(VL)의 아미노산 서열을 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편이며, 여기서 항체는 특정 중쇄 아미노산 서열 및 특정 경쇄 아미노산 서열을 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 본 발명의 단리된 항체 또는 단편 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약학 조성물이다.
본 발명의 다른 태양은 서열 번호 67, 68, 69, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100에 나타낸 아미노산 서열을 포함하는 단리된 항체 중쇄이다.
본 발명의 다른 태양은 서열 번호 76, 77, 78, 79, 80, 87, 88, 89, 90 또는 91에 나타낸 아미노산 서열을 포함하는 단리된 항체 경쇄이다.
본 발명의 다른 태양은 서열 번호 67, 68, 69, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100에 나타낸 아미노산 서열을 포함하는 항체 중쇄를 코딩하는 단리된 폴리뉴클레오티드이다.
본 발명의 다른 태양은 서열 번호 76, 77, 78, 79, 80, 87, 88, 89, 90 또는 91에 나타낸 아미노산 서열을 포함하는 항체 경쇄를 코딩하는 단리된 폴리뉴클레오티드이다.
본 발명의 다른 태양은 본 발명의 적어도 하나의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터이다.
본 발명의 다른 태양은 본 발명의 벡터를 포함하는 숙주 세포이다.
본 발명의 다른 태양은 인간 IL-17A 및 IL-17RA를 제공하는 단계; 및
인간 IL-17A를, V22, V24, L26, I28, Y62, L99, R101, F110 및 L112로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 아미노산 잔기에서 인간 IL-17A에 결합하는 길항제와 접촉시키는 단계를 포함하는, IL-17A와 IL-17RA의 상호 작용을 저해하는 방법이다.
본 발명의 다른 태양은 IL-17A 생물 활성을 저해하는 방법이며, 이는 인간 IL17-A 및 IL-17RA를 제공하는 단계; 및 인간 IL-17A를, V22, V24, L26, I28, Y62, L99, R101, F110 및 L112로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 아미노산 잔기에서 인간 IL-17A에 결합하는 길항제와 접촉시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 청구항 3항 또는 7항의 단리된 항체의 치료적 유효량을 염증성 병태를 치료하기에 충분한 시간 동안 염증성 병태의 치료를 필요로 하는 환자에게 투여하는 단계를 포함하는, 염증성 병태를 치료하는 방법이다.
본 명세서에 인용된, 특허 및 특허 출원을 포함하지만 이에 한정되지 않는 모든 간행물은 마치 완전히 개시되는 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 명세서에 사용되는 용어는 구체적 실시 형태를 설명하기 위한 목적이며 제한하고자 의도하는 것이 아님이 이해되어야 한다. 달리 정의되지 않으면, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 숙련자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다.
본 명세서에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 예시적인 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다. 본 발명을 설명하고 청구함에 있어서, 다음의 용어가 사용될 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "길항제"라는 용어는 임의의 메커니즘에 의해 IL-17A 활성을 부분적으로 또는 완전히 저해하는 분자를 의미한다. 예시적인 길항제는 항체, 융합 단백질, 펩티드, 펩티드모방체, 핵산, 올리고뉴클레오티드 및 소분자이다. 상기 제제(agent)는 하기에 설명된 IL-17A의 공지된 분석법을 이용하여 확인할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "IL-17A 항체 길항제" 또는"IL-17A와 반응성인 항체"라는 용어는 IL-17A 생물 활성을 직접 또는 간접적으로, 감소시키거나 저해하거나, 그의 수용체에 대한 IL-17A의 결합을 차단하거나, 또는 IL-17A 수용체 활성화를 저해할 수 있는 항체를 말한다. 예를 들어, IL-17A에 반응성인 항체는 IL-17A에 직접 결합하여 IL-17A 활성을 중화시킬 수 있으며, 즉, IL-17A 시그널링을 차단하여, 사이토카인 및 케모카인 방출을 감소시킨다.
"IL-17A" (CTLA-8, IL-17, 인터류킨-17A)라는 용어는 젠뱅크(GenBank) 등록 번호 NP_002181에 나타낸 아미노산 서열을 가진 인간 IL-17A 폴리펩티드를 말한다. 서열 번호 105는 성숙 인간 IL-17A의 아미노산 서열을 보여준다. IL-17A는 생체 내에서 2가지 단량체의 호모이량체를 형성하며, 이들 단량체는 단량체 A 및 단량체 B, 또는 프로토머 A 및 프로토머 B, 또는 프로토머 1 및 프로토머 2, 또는 사슬 A 및 사슬 B로 표기된다. IL-17A는 또한 IL-17F와 헤테로이량체를 형성할 수 있다. "IL-17A"라는 용어는 단량체, 호모이량체, 및 헤테로이량체 형태를 포함한다. "IL-17Amut6"이라는 용어는 A70Q 및 A132Q 치환을 갖는 IL-17A의 변이체를 말한다. 성숙 IL-17Amut6의 아미노산 서열은 서열 번호 106에 나타내어져 있으며, cDNA 서열은 서열 번호 112에 나타내어져 있다. IL-17A 및 IL-17Amut6은 비견되는 활성을 갖는다 (국제특허 공개 WO09/003096호).
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "IL-17A 수용체"라는 용어는 수용체 폴리펩티드, IL-17RA (젠뱅크 등록 번호: NP_055154, 서열 번호 107) 및 IL-17RC (젠뱅크 등록 번호 NP_703191, 서열 번호 113), 및 두 폴리펩티드의 호모이량체 또는 헤테로이량체를 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "항체"라는 용어는 넓은 의미를 의미하며 다클론 항체, 쥐과, 인간, 인간-적응(human-adapted), 인간화 및 키메라 단클론 항체를 비롯한 단클론 항체, 항체 단편, 적어도 2가지의 온전한 항체로부터 형성된 다중특이성 항체, 이량체형, 사량체형 또는 다량체형 항체를 비롯한 면역글로불린 분자를 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "단클론 항체" (mAb)라는 용어는 실질적으로 균질한 항체 집단으로부터 얻어진 항체(또는 항체 단편)를 의미한다. 단클론 항체는 매우 특이적이며, 전형적으로 단일 에피토프에 대해 생성된다. 수식어 "단클론은" 항체의 실질적으로 균질한 특징을 나타내며, 임의의 특정 방법에 의한 항체의 생성을 필요로 하지 않는다.
면역글로불린은 중쇄 불변 도메인 아미노산 서열에 따라, 5개의 주요 분류, 즉 IgA, IgD, IgE, IgG 및 IgM으로 정해질 수 있다. IgA 및 IgG는 아이소타입 IgA1, IgA2, IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4로 추가로 하위 분류된다. 임의의 척추동물 종의 항체 경쇄는 그들의 불변 도메인의 아미노산 서열에 기초하여, 명확하게 별개인 2개의 유형, 즉 카파(κ) 및 람다(λ) 중 하나로 정해질 수 있다.
"항체 단편"이라는 용어는 중쇄 상보성 결정 영역(HCDR), 경쇄 상보성 결정 영역(LCDR), 중쇄 가변 영역(VH), 경쇄 가변 영역(VL), 중쇄 불변 영역(CH), 경쇄 불변 영역(CL), 또는 항체 중쇄 또는 경쇄로부터의 프레임워크 영역(FR)과 같은 면역글로불린 분자의 적어도 일부를 포함한다. 항체는 Fab, F(abㄲ), F(abㄲ)2, scFv, dsFv, 또는 다이아바디(diabody)일 수 있다. 상기 언급된 항체 단편의 구조, 및 항체 및 그 단편의 사용 및 제조 기술은 당업계에 잘 알려져 있다.
항체 가변 영역은 3개의 "항원 결합 부위"가 개재된 "프레임워크" 영역으로 이루어진다. 항원 결합 부위는 다양한 용어를 이용하여 정의된다: (i) VH에 3개 (HCDR1, HCDR2, HCDR3), 및 VL에 3개 (LCDR1, LCDR2, LCDR3)인 상보성 결정 영역 (CDR)은 서열 변이성에 기초한다 (문헌[Wu and Kabat, J. Exp. Med. 132:211-250, 1970]; 문헌[Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md., 1991]). (ii) VH에 3개 (H1, H2, H3) 및 VL에 3개 (L1, L2, L3)인 "과가변성 영역", "HVR", 또는 "HV"는 초티아 및 레스크(Chothia and Lesk)가 정의한 바와 같이 구조가 과가변성인 항체 가변 도메인의 영역을 말한다 (문헌[Chothia and Lesk, Mol. Biol. 196:901-917, 1987]). 다른 용어는 "IMGT-CDR" (문헌[Lefranc et al., Dev. Comparat. Immunol. 27:55-77, 2003]) 및 "특이성 결정 잔기 용법" (Specificity Determining Residue Usage; SDRU) (문헌[Almagro, Mol. Recognit. 17:132-143, 2004])을 포함한다. 더 인터내셔널 이뮤노제네틱스(The ImMunoGeneTics; IMGT) 데이터베이스(http://www_imgt_org)는 표준화된 넘버링 및 항원 결합 부위의 정의를 제공한다. CDR, HV 및 IMGT 서술 간의 상응성은 문헌[Lefranc et al., Dev. Comparat. Immunol. 27:55-77, 2003]에서 개시된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "초티아 잔기"는 알-라지카니(Al-Lazikani) 에 따라 넘버링된 항체 VL 및 VH 잔기이다 (문헌[Al-Lazikani et al., J. Mol. Biol. 273:927-48, 1997]). 순차적 폴리펩티드 넘버링과 관련한, 2개의 가장 많이 사용되는 넘버링 시스템인 카밧 (문헌[Kabat et al., Sequences of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, NIH, Bethesda, MD, 1991]) 및 초티아(문헌[Chothia and Lesk, Mol. Biol. 196:901-17, 1987]) 간의 상응성을 본 발명의 예시적인 항체에 대하여 도 3에 나타내었다.
"프레임워크" 또는"프레임워크 서열"은 항원 결합 부위인 것으로 결정된 것 이외의 가변 영역의 나머지 서열이다. 항원 결합 부위가 상술된 바와 같은 다양한 용어에 의해 정의될 수 있기 때문에, 프레임워크의 정확한 아미노산 서열은 항원 결합 부위가 어떻게 정의되는지에 따라 달라진다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "실질적으로 동일한"이라는 용어는 비교되는 두 항체 또는 항체 단편 아미노산 서열이 동일하거나 "미약한 차이"를 가짐을 의미한다. 미약한 차이는 항체 특성에 해로운 영향을 주지 않는 항체 또는 항체 단편 아미노산 서열에서의 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 또는 15개 아미노산의 치환이다. 또한, 본 명세서에 기재된 서열과 실질적으로 동일한 아미노산 서열도 본 출원의 일부이다. 일부 실시 형태에서, 서열 동일성은 약 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 이상일 수 있다. 동일성 퍼센트는 예를 들어, 벡터(Vector) NTI v.9.0.0의 얼라인엑스 모듈(AlignX module)(미국 캘리포니아주 칼스바드 소재의 인비트로겐(Invitrogen))의 디폴트 설정을 사용하여 쌍정렬(pairwise alignment)로 결정될 수 있다. 본 발명의 단백질 서열은 예를 들어, 관련 서열을 확인하기 위하여 공개 또는 특허 데이터베이스에 대하여 검색을 실시하기 위한 질의 서열로서 사용될 수 있다. 그러한 검색을 실시하기 위해 사용되는 예시적인 프로그램은 디폴트 설정을 이용하는 XBLAST 또는 BLASTP 프로그램 (http_//www_ncbi_nlm/nih_gov), 또는 게놈퀘스트(GenomeQuest)TM (미국 매사추세츠주 웨스트보로우 소재의 게놈퀘스트) 스위트(suite)이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "조합된"은 기재된 제제가 혼합물 형태로 함께, 단일 제제들로서 동시에, 또는 단일 제제들로서 임의의 순서로 순차적으로 동물에게 투여될 수 있음을 의미한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "염증성 병태"는 병원체, 손상된 세포, 물리적 상해 또는 자극제와 같은 해로운 자극에 대한 급성 또는 만성의 국소 또는 전신 반응을 말하며, 사이토카인, 케모카인 또는 염증성 세포(예를 들어, 호중구, 단핵구, 림프구, 대식세포)의 활성에 의해 부분적으로 매개되며, 대부분의 경우에 통증, 발적, 팽윤, 및 조직 기능의 손상을 특징으로 한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "IL-17A-매개된 염증성 병태"라는 용어는 IL-17A 생물 활성으로부터 적어도 부분적으로 생기거나, IL-17A 활성에 의해 야기되는 염증성 병태를 말한다. 예시적인 IL-17A-매개된 염증성 병태로는 건선 및 류마티스 관절염이 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "IL-17A-매개된 병태"는 직접적이든지 간접적이든지 간에, 질환 또는 병태의 야기, 발병, 진행, 지속 또는 병상을 비롯한 질환 또는 의학적 병태에서 IL-17A가 역할을 하는 모든 질환 및 의학적 병태를 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "에피토프"는 항체가 특이적으로 결합하는 항원의 부분을 의미한다. 에피토프는 통상 아미노산 또는 다당류 측쇄와 같은 부분의 화학적으로 활성(이를 테면, 극성, 비극성 또는 소수성)인 표면 그룹화(grouping)로 이루어지며, 특이적인 3차원 구조 특징뿐만 아니라 특이적인 전하 특징을 가질 수 있다. 에피토프는 배좌적 공간 단위를 형성하는 연접 또는 비연접 아미노산 중 어느 한 가지 또는 이들 둘 모두로 구성될 수 있다. 비연접 에피토프의 경우, 항원의 선형 서열의 상이한 부분들로부터의 아미노산들은 단백질 분자의 폴딩을 통해 3차원 공간에서 매우 근접하게 된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "파라토프"는 항원이 특이적으로 결합하는 항체의 부분을 의미한다. 파라토프는 사실상 선형이거나, 선형의 일련의 아미노산보다는 항체의 비연접 아미노산 사이의 공간 관계에 의해 형성되는 불연속적인 것일 수 있다. "경쇄 파라토프" 및 "중쇄 파라토프" 또는"경쇄 파라토프 아미노산 잔기" 및 "중쇄 파라토프 아미노산 잔기"는 각각 항원과 접촉하고 있는 항체 경쇄 및 중쇄 잔기를 말한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "특이적 결합"이라는 용어는 다른 항원 또는 단백질에 대해서보다 더 큰 친화성으로 소정의 항원에 항체가 결합하는 것을 말한다. 전형적으로, 항체는 10-7 M 이하의 해리 상수(KD)로 결합하며, 소정의 항원 이외의 비특이적인 항원(예를 들어, BSA, 카세인, 또는 임의의 다른 특정 폴리펩티드)에의 결합에 대한 그의 KD보다 적어도 10배 더 작은 KD로 소정의 항원에 결합한다. 본 명세서에서 어구 "항원을 인식하는 항체" 및 "항원에 특이적인 항체"는 용어 "항원에 특이적으로 결합하는 항체" 또는 "항원 특이적인 항체", 예를 들어, IL-17A 특이적인 항체와 상호호환적으로 사용된다. 해리 상수는 표준 절차를 사용하여, 측정할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "IL-17A 생물 활성" 또는 "IL-17A 활성화"라는 용어는 IL-17A 수용체에의 IL-17A 결합의 결과로서 발생하는 임의의 활성을 말한다. 예시적인 IL-17A 생물 활성은 IL-17A 수용체에의 결합시에 IL-6 또는 IL-8의 분비 증가, NF-κB 활성화, 또는 ERK1, ERK2 및 p38과 같은 하류 키나아제의 조절을 야기한다. 세포, 조직으로부터 또는 순환계에서 사이토카인과 케모카인의 방출, NF-κB 활성화, 또는 키나아제 인산화 사건은 잘 알려진 방법, 예를 들어, 면역분석, 면역블로팅, 또는 리포터 유전자 시스템을 이용하여 측정할 수 있다 (문헌[Yao et al., Immunity 3:811-21, 1995]; 문헌[Awane et al., J. Immunol. 162:5337-44, 1999]).
"벡터"라는 용어는 생물 시스템 내에서 복제될 수 있는 또는 그러한 시스템들 사이에서 이동할 수 있는 폴리뉴클레오티드를 의미한다. 전형적으로 벡터 폴리뉴클레오티드는 생물 시스템에서 이들 폴리뉴클레오티드의 복제 또는 유지를 돕는 기능을 하는 복제 기점, 폴리아데닐화 신호 또는 선발 마커와 같은 요소들을 포함한다. 그러한 생물 시스템의 예는 벡터를 복제할 수 있는 생물 구성요소들을 이용하는 세포 시스템, 바이러스 시스템, 동물 시스템, 식물 시스템 및 재구성된 생물 시스템을 포함할 수 있다. 벡터를 포함하는 폴리뉴클레오티드는 DNA 또는 RNA 분자 또는 이들의 하이브리드일 수 있다.
"발현 벡터"라는 용어는 발현 벡터에 존재하는 폴리뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 폴리펩티드의 번역을 유도하기 위하여 생물 시스템 또는 재구성된 생물 시스템에서 이용될 수 있는 벡터를 의미한다.
"폴리뉴클레오티드"라는 용어는 당-포스페이트 골격 또는 기타 등가의 공유 결합적 화학적 특성에 의해 공유 결합된 뉴클레오티드의 사슬을 포함하는 분자를 의미한다. 이중 가닥 및 단일 가닥 DNA 및 RNA가 폴리뉴클레오티드의 전형적인 예이다.
"폴리펩티드" 또는 "단백질"이라는 용어는 폴리펩티드를 형성하도록 펩티드 결합에 의해 결합된 2개 이상의 아미노산 잔기를 포함하는 분자를 의미한다. 50개 미만의 아미노산의 작은 폴리펩티드는 "펩티드"로 지칭될 수도 있다.
후술되는 바와 같은 통상적인 1-문자 및 3-문자 아미노산 코드를 본 명세서에 사용한다:
Figure 112012042685631-pct00001
대상 조성물
본 발명은 IL-17A 생물 활성을 저해할 수 있는 IL-17A 항체 길항제 및 이들 항체의 용도를 제공한다. 이들 항체에 의해 IL-17A 활성화를 저해할 수 있는 예시적인 메커니즘은 IL-17A 호모이량체화 또는 헤테로이량체화의 시험관 내, 생체 내 또는 원위치 저해, 및 IL-17A 수용체에의 IL-17A의 결합 차단, 수용체 이량체화의 저해, 하류 시그널링 경로의 키나아제 활성의 저해, 또는 IL-17A mRNA 전사의 저해를 포함한다. 또한, 다른 메커니즘에 의해 IL-17A활성화를 저해할 수 있는 다른 항체 길항제가 본 발명의 다양한 태양 및 실시 형태의 범주 내에 있다. 이들 길항제는 연구 시약, 진단 시약 및 치료제로서 유용하다.
본 발명은 인간 면역글로불린 유전자 라이브러리로부터 유래된 신규한 항원 결합 부위를 제공한다. 항원 결합 부위를 보유하기 위한 구조는 일반적으로 항체 중쇄 또는 경쇄 또는 이의 일부이다.
본 발명은 중쇄 가변 영역(VH) 및 경쇄 가변 영역(VL)을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 그의 단편을 제공하며, 여기서, 항체는 표 1a에 나타낸 바와 같은 중쇄 상보성 결정 영역(CDR) 1, 2 및 3(HCDR1, HCDR2 및 HCDR3) 아미노산 서열 및 경쇄 상보성 결정 영역(CDR) 1, 2 및 3(LCDR1, LCDR2 및 LCDR3) 아미노산 서열을 포함한다.
[표 1a]
Figure 112012042685631-pct00002
Figure 112012042685631-pct00003
소정의 실시 형태에서, 본 발명은 VH 및 VL을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공하며, 여기서 항체는 서열 번호 23, 35 및 52에 나타낸 HCDR1, HCDR2 및 HCDR3 아미노산 서열을 포함하며, 서열 번호 35의 HCDR2는 하기 화학식 I에 나타낸 바와 같이 추가로 정의된다:
[화학식 I]
Xaa1-I-I-P-W-F-G-Xaa2-T-Xaa3-Y-A-Q-K-F-Q-G,
상기 식에서,
Xaa1은 His, Met, Arg, Ser 또는 Tyr일 수 있으며;
Xaa2는 Trp, Thr 또는 Tyr일 수 있고;
Xaa3 은 Tyr, Phe, Ser 또는 Asp일 수 있다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 VH 및 VL을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공하며, 여기서 항체는 서열 번호 2, 5 및 11에 나타낸 LCDR1, LCDR2, 및 LCDR3 아미노산 서열을 포함하며, 서열 번호 11의 LCDR3는 하기 화학식 II에 나타낸 바와 같이 추가로 정의된다:
[화학식 II]
Xaa4-Q-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Xaa8-Xaa9-Xaa10,
상기 식에서,
Xaa4는 His 또는 Gln일 수 있으며;
Xaa5는 Phe 또는 Gly일 수 있고;
Xaa6은 Thr, Val 또는 Asn일 수 있으며;
Xaa7은 Ile, Thr 또는 Tyr일 수 있고;
Xaa8은 Pro 또는 Arg일 수 있으며;
Xaa9는 Ser 또는 Pro일 수 있고;
Xaa10은 His, Phe 또는 Leu일 수 있다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 VH 및 VL을 포함하는, 결합 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공하며, 여기서 항체는 서열 번호 2, 5 및 17에 나타낸 LCDR1, LCDR2, 및 LCDR3 아미노산 서열을 포함하며, 서열 번호 17의 LCDR3는 하기 화학식 III에 나타낸 바와 같이 추가로 정의된다:
[화학식 III]
-Q-Xaa12-Xaa13-Xaa11Xaa14-Xaa15-Xaa16-Xaa17-Xaa18-T,
상기 식에서,
Xaa11은 Gln 또는 Thr일 수 있으며;
Xaa12는 Ser 또는 Tyr일 수 있고;
Xaa13은 Asn, Arg, Val 또는 Tyr일 수 있으며;
Xaa14는 His 또는 Ser일 수 있고;
Xaa15는 Ile, Thr, Leu, Ala 또는 Ser일 수 있으며;
Xaa16은 Pro, Leu 또는 Ser일 수 있고;
Xaa17은 Pro, Ser, Phe 또는 Leu일 수 있으며;
Xaa18은 Ala, Leu 또는 Asp일 수 있다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 VH 및 VL을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공하며, 여기서 항체는 서열 번호 24, 36 및 57에 나타낸 HCDR1, HCDR2 및 HCDR3 아미노산 서열을 포함하며, 서열 번호 57의 HCDR3는 하기 화학식 IV에 나타낸 바와 같이 추가로 정의된다:
[화학식 IV]
E-V-D-S-Xaa19-Y-Y-S-Y-F-D-I,
상기 식에서,
Xaa19는 Met, Ile, Leu 또는 Thr이다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 VH 및 VL을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공하며, 여기서 항체는 서열 번호 3, 6 및 22에 나타낸 LCDR1, LCDR2, 및 LCDR3 아미노산 서열을 포함하며, 서열 번호 22의 LCDR3은 하기 화학식 V에 나타낸 바와 같이 추가로 정의된다:
[화학식 V]:
G-S-Y-D-F-F-L-G-Xaa20-I-V,
상기 식에서,
Xaa20은 Met, Leu, Thr 또는 Tyr이다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 VH 및 VL을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공하며, 여기서 항체는 서열 번호 25, 46 및 61에 나타낸 HCDR1, HCDR2 및 HCDR3 아미노산 서열을 포함하며, 서열 번호 46의 HCDR2는 하기 화학식 VI에 나타낸 바와 같이 추가로 정의되고 서열 번호 61의 HCDR3은 하기 화학식 VII에 나타낸 바와 같이 정의된다:
[화학식 VI]
Xaa21-I-Xaa22-Xaa23-Xaa24-Xaa25-Xaa26-Xaa27-Xaa28-Xaa29-Y-A-D-S-V-K-G,
(상기 식에서,
Xaa21은 Ala, Gly, Thr 또는 Val일 수 있으며;
Xaa22는 Asn 또는 Ser일 수 있고;
Xaa23은 Gly, Met, Lys, Ile, Leu 또는 His일 수 있으며;
Xaa24는 Leu, Asp, Ala, His, Thr, Gly 또는 Ser일 수 있고;
Xaa25는 Gly 또는 Ser일 수 있으며;
Xaa26은 Thr, Gly, Tyr 또는 Asp일 수 있고;
Xaa27은 His, Trp, Tyr 또는 Phe일 수 있으며;
Xaa28은 Lys, Thr 또는 Ile일 수 있고;
Xaa29는 Tyr, Phe 또는 Asn일 수 있음)
[화학식 VII]
Q-L-Xaa30-L-D-V,
(상기 식에서,
Xaa30은 Met, Leu 또는 Thr일 수 있음).
다른 실시 형태에서, 본 발명은 VH 및 VL을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공하며, 여기서 항체는 서열 번호 25, 51 및 58에 나타낸 HCDR1, HCDR2 및 HCDR3 아미노산 서열을 포함하며, 서열 번호 51의 HCDR2는 하기 화학식 VIII에 나타낸 바와 같이 추가로 정의된다:
[화학식 VIII]
V-T-S-Xaa31-Xaa32-Xaa33-Xaa34-T-Y-Y-A-Xaa35-S-V-K-G,
상기 식에서,
Xaa31은 Ala, Lys, Met 또는 His일 수 있으며;
Xaa32는 Asn, Met, Thr 또는 Arg일 수 있고;
Xaa33은 Gly 또는 Asp일 수 있으며;
Xaa34는 Arg, His 또는 Asn일 수 있고;
Xaa35는 Asp 또는 Gly일 수 있다.
항원 결합 부위 아미노산 서열이 표 1a에 나타낸 서열(서열 번호 1-61)과 실질적으로 동일한 항체가 본 발명의 범주 내에 포함된다. 전형적으로, 이것은 유사한 전하 또는 소수성 또는 입체화학 특징을 가진 아미노산을 이용한 하나 이상의 아미노산 치환에 관련되며, 항체 특성, 예를 들어, 안정성 또는 친화성을 개선하기 위해 만들어진다. 예를 들어, 보존적 치환은 그 위치에서 아미노산 잔기의 극성 또는 전하 상의 영향이 거의 없거나 영향이 없게 하는, 천연 아미노산 잔기의 비천연 잔기로의 치환을 수반할 수 있다. 또한, 폴리펩티드 내의 임의의 천연의 잔기는 알라닌 스캐닝(scanning) 돌연변이생성(문헌[MacLennan et al., Acta Physiol. Scand. Suppl. 643:55-67, 1998]; 문헌[Sasaki et al., Adv. Biophys. 35:1-24, 1998])에 대해 이전에 기재된 바와 같이, 알라닌으로 치환될 수 있다. 보존적 치환은 이러한 변형이 이루어지는 분자의 특징과 유사한 기능적 및 화학적 특징을 가지는 분자를 생성할 것이다. 분자의 기능적 및/또는 화학적 특징의 비보존적 치환은 (1) 예를 들어, 시트 또는 나선형 입체구조로서의, 치환 영역 내의 분자 골격(backbone)의 구조, (2) 표적 부위에서의 분자의 전하 또는 소수성, 또는 (3) 분자의 크기를 유지하는 데에서의 이들의 효과가 상당히 상이한 아미노산 서열의 치환을 선택함으로써 달성할 수 있다. 요망되는 아미노산 치환(보존적이든지 비-보존적이든지 간에)은 이러한 치환을 원하는 때에, 당업자에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 아미노산 치환은 항체의 기능을 위해 중요한 잔기, 예를 들어, 친화성에 영향을 주는 잔기, 또는 응집과 같은 바람직하지 못한 특성을 부여하는 잔기를 확인하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 아미노산 치환이 표 1b, 및 도 1에 나타내어져 있다.
또한, 항원 결합 부위와 반대로, 프레임워크 영역 내의 치환은 이들이 항체의 특성에 악영향을 미치지 않는 한, 이루어질 수 있다. 프레임워크 치환은 예를 들어, 항체 친화성 또는 안정성을 개선하기 위하여 베르니에 구역(Vernier Zone) 잔기 (미국 특허 제6,649,055호)에서 만들어질 수 있다. 치환은 또한 가능한 면역원성을 감소시키기 위하여 상동성 인간 생식계 유전자 서열과 비교할 때 서열이 상이한 항체 내의 프레임워크 위치에서 만들어질 수 있다. 이들 변경은 예를 들어, 드노보(de novo) 항체 라이브러리, 예를 들어, pIX 라이브러리로부터 유도된 항체에 대하여 행해질 수 있다.
[표 1b]
Figure 112012042685631-pct00004
또한 보존적 아미노산 치환은 생물학적 시스템 내에서의 합성에 의한 것보다는 전형적으로 화학적 펩티드 합성에 의해 혼입되는 자연 비발생 아미노산 잔기를 포함한다. 아미노산 치환은 예를 들어, PCR 돌연변이생성에 의해 행해질 수 있다(미국 특허 제 4,683,195호). 변이체의 라이브러리를 잘 알려져 있는 방법, 예를 들어, 랜덤(NNK) 또는 비-랜덤 코돈, 예를 들어, 11개 아미노산(ACDEGKNRSYW)을 코딩하는 DVK 코돈을 사용하여, 그리고 실시예 1에 나타낸 바와 같이, 요망되는 특성을 갖는 라이브러리 또는 변이체의 스크리닝을 사용하여 생성할 수 있다. 도 1은 항체 특성을 개선시키기 위하여, LCDR3, HCDR2 및 HCDR3 영역 내에서 5가지의 모 IL-17A 항체 길항제에 대하여 만들어진 치환을 보여준다. 친화성 또는 안정성과 같은 개선된 특성은 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 VH 및 VL을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공하며, 여기서 항체는 소정의 VH 및 VL 서열을 포함하며, 또한 표 2에 나타낸 바와 같이 각각의 단리된 VH 및 VL을 제공한다.
[표 2]
Figure 112012042685631-pct00005
실시예에 예시된 실시 형태가 중쇄로부터 하나 및 경쇄로부터 하나인, 가변 영역 쌍, 전장 항체 사슬 쌍, 또는 CDR1, CDR2 및 CDR3 영역 쌍을 포함하지만, 숙련자는 대안적 실시 형태가 단일 중쇄 가변 영역 또는 단일 경쇄 가변 영역, 단일 전장 항체 사슬, 또는 중쇄이거나 경쇄인 하나의 항체 사슬로부터의 CDR1, CDR2 및 CDR3 영역을 포함할 수 있음을 인식할 것이다. 하나의 사슬의 단일 가변 영역, 전장 항체 사슬 또는 CDR1, CDR2 및 CDR3 영역을 이용하여 다른 사슬 내의 상응하는 도메인을 스크리닝할 수 있으며, 두 사슬은 IL-17A에 특이적으로 결합하는 항체를 형성할 수 있다. 스크리닝은 예를 들어, 국제특허 공개 WO92/01047호에 기재된 계층적 이중 조합 방법을 사용하여, 파지 디스플레이 스크리닝 방법에 의해 달성할 수 있다. 이러한 방법에서, H 또는 L 사슬 클론 중 하나를 함유하는 개별 콜로니를 사용하여, 다른 사슬(L 또는 H)을 코딩하는 클론의 완전한 라이브러리를 감염시키고, 생성된 2-사슬 특이적 항원-결합 도메인을 기재된 바와 같은 파지 디스플레이 기법에 따라 선택한다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 표 2에 나타낸 VH 및 VL 아미노산 서열과 적어도 90% 동일한 아미노산 서열을 가진 VH 및 VL을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공한다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 표 2에 나타난 VH 및 VL 아미노산 서열과 적어도 95% 동일한 아미노산 서열을 가진 VH 및 VL을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공한다.
I또 다른 태양에서, 본 발명은 표 2에 나타낸 바와 같은 특정 중쇄 및 경쇄 아미노산 서열을 갖는 단리된 항체 또는 단편을 제공한다. 2 순차적으로 항체 잔기를 넘버링하는 것에 더하여, 항체 사슬을 코딩하는 폴리펩티드는 카밧 또는 초티아 넘버링에 기초하여 넘버링될 수 있다 (문헌[Kabat et al., sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md., 1991]; 문헌[Chothia and Lesk, Mol. Biol. 196:901-917, 1987]). 선택 항체 사슬의 순차적인 넘버링과 카밧 및 초티아 넘버링 사이의 상응성의 예가 도 3에 나타내어져 있다. 회색으로 강조된 위치는 항체 CDR 영역을 나타낸다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 VH 및 VL을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공하며, 여기서 항체는 초티아 잔기 S51, T53, F56, Y58, Q95, L96 및 T97로부터 선택된 중쇄 가변 영역 파라토프 및 초티아 잔기 Y32, D50,Y91, F93 및 F94로부터 선택된 경쇄 가변 영역 파라토프를 포함한다. 중쇄 파라토프 및 경쇄 파라토프 초티아 잔기는 서열 번호 86의 중쇄 잔기 S52, T54, F57, Y59, Q99, L100 및 T101 및 서열 번호 79의 경쇄 잔기 Y31, D49, Y90, F92 및 F93에 상응하였다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 하기를 포함하는, 서열 번호 105에 나타낸 아미노산 서열을 갖는 인간 IL-17A의 잔기와 상호 작용하는 중쇄 가변 영역 파라토프 아미노산 잔기를 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공한다:
인간 IL-17A의 R55 또는 E57과 상호 작용하는 제1 트레오닌 잔기;
인간 IL-17A의 R55 또는 E57과 상호 작용하는 글루타민 잔기;
인간 IL-17A의 E57과 상호 작용하는 라이신 잔기;
인간 IL-17A의 P59, E60 또는 R101과 상호 작용하는 타이로신 잔기;
인간 IL-17A의 E60, R101, E102 또는 P103과 상호 작용하는 페닐알라닌 잔기;
인간 IL-17A의 E60과 상호 작용하는 세린 잔기; 및
인간 IL-17A의 E60과 상호 작용하는 제2 트레오닌 잔기.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 하기를 포함하는, 서열 번호 105에 나타낸 아미노산 서열을 갖는 인간 IL-17A의 잔기와 상호 작용하는 경쇄 가변 영역 파라토프 아미노산 잔기를 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공한다:
인간 IL-17A의 L26과 상호 작용하는 제1 페닐알라닌 잔기;
인간 IL-17A의 R55 또는 W67과 상호 작용하는 아스파르트산 잔기;
인간 IL-17A의 P59, S64 또는 R101과 상호 작용하는 제1 타이로신 잔기;
인간 IL-17A의 P59, E60, R61, Y62, R101 또는 F110과 상호 작용하는 제2 페닐알라닌 잔기; 및
인간 IL-17A의 V65와 상호 작용하는 제2 타이로신 잔기.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 하기를 포함하는, 서열 번호 105에 나타낸 아미노산 서열을 갖는 인간 IL-17A의 잔기와 상호 작용하는 중쇄 가변 영역 파라토프 아미노산 잔기 및 경쇄 가변 영역 파라토프 아미노산 잔기를 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공한다:
인간 IL-17A의 R101과 상호 작용하는 중쇄 가변 영역 내의 타이로신 잔기;
인간 IL-17A의 R101과 상호 작용하는 중쇄 가변 영역 내의 페닐알라닌 잔기;
인간 IL-17A의 Y62 및 R101과 상호 작용하는 경쇄 가변 영역 내의 제1 페닐알라닌 잔기;
인간 IL-17A의 L26 및 F110과 상호 작용하는 경쇄 가변 영역 내의 제2 페닐알라닌 잔기; 및
인간 IL-17A의 R101과 상호 작용하는 경쇄 가변 영역 내의 타이로신 잔기.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 중쇄 가변 영역과 경쇄 가변 영역을 포함하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편을 제공하며, 여기서 항체는
초티아 잔기 F56 및 Y58로부터 선택된 중쇄 가변 영역 파라토프; 및
초티아 잔기 Y91, F93 및 F94로부터 선택된 경쇄 가변 영역 파라토프를 포함한다.
중쇄 파라토프 초티아 잔기 F56 및 Y58 그리고 경쇄 파라토프 초티아 잔기 Y91, F92 및 F94는 IL-17A 잔기 L26, Y62, R101 및 F110과 직접 접촉하는 잔기이다. 이들 IL-17A 잔기는 Fab6468 에피토프 및 P2 포켓 캐비티 둘 모두의 일부이다 (하기 참조). 임의의 특정 이론에 구애되고자 함이 없이, 이들 선택 잔기에서 Fab6468와 IL-17A 사이의 상호 작용은 항체가 IL-17A 활성을 차단하기에 충분할 수 있는 것으로 여겨진다.
임의의 비-인간 서열이 없는 전적으로 인간형인(fully human) mAb는 예를 들어, 문헌[ Knappik et al., J. Mol. Biol. 296:57-86, 2000]; 및 문헌[Krebs et al., J. Immunol. Meth. 254:67-84 2001]에 개시된 기술에 의해 파지 디스플레이 라이브러리로부터 제조되고 최적화될 수 있다. 예시적 방법에서, 본 발명의 항체는 박테리오파지 pIX 코트 단백질과의 융합 단백질로서 항체 중쇄 및 경쇄 가변 영역을 발현하는 라이브러리로부터 단리된다. 항체 라이브러리는 인간 IL-17mut6 (서열 번호 105)에의 결합에 대해 스크리닝되며, 얻어진 양성 클론을 추가로 특성화하고, Fab는 클론 용해물로부터 단리되고, 전장 IgG로서 발현된다. 예시적인 항체 라이브러리 및 스크리닝 방법은 문헌[Shi et al., J. Mol. Biol. 397:385-96, 2010]; 국제특허 공개 WO09/085462호 및 미국 특허 출원 제12/546850호; 미국 특허 제5,223,409호, 제5,969,108호, 및 제5,885,793호에 개시된다.
생성된 mAb는 그들의 프레임워크 영역에서 추가로 변경되어, 특정 프레임워크 잔기를 본 명세서에 예시된 대로, 매칭되는 인간 생식계열에 존재하는 것들로 변화시킬 수 있다.
IL-17A 에피토프에 특이적으로 결합하는 본 발명의 항체는 인간 면역글로불린 유전자좌를 발현하는 인간화 생쥐(문헌[Lonberg et al., Nature 368:856-9, 1994]; 문헌[Fishwild et al., Nature Biotechnology 14:845-51, 1996]; 문헌[Mendez et al., Nature Genetics 15:146-56, 1997], 미국 특허 제5,770,429호, 제7,041,870호, 및 제5,939,598호) 또는 Balb/c 생쥐를 에피토프를 코딩하는 펩티드, 예를 들어, 펩티드56NEDPERYPSVIWE68 (서열 번호 157) 또는 100RREPPHCPNSFrlEKIL116 (서열 번호 158)로 면역화시키고 문헌[Kohler et al., Nature 256:495-97]의 하이브리도마 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 생성되는 항체는 표준 방법을 이용하여 에피토프에의 그들의 결합에 대해 시험한다. 확인된 mAb는 문헌[Queen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 86:10029-32, 1989] 및 문헌[Hodgson et al., Bio/Technology, 9:421, 1991]에 개시된 것과 같은 기술에 의해 결합 친화성을 유지하기 위하여, 변경된 프레임워크 지지 잔기를 혼입함으로써, 추가로 변형될 수 있다.
인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 소정의 파라토프 잔기 (예를 들어, 표 10에 정의된 코어 파라토프 잔기)를 갖는 단리된 항체는 예를 들어 파라토프 잔기를 적합한 스캐폴드 내로 그래프팅하고, 엔지니어링된 스캐폴드를 전 항체로 어셈블링하고, 생성된 항체를 발현시키고, IL-17A에의 결합에 대하여 또는 IL-17A 생물 활성에 대한 영향에 대하여 항체를 시험함으로써 제조될 수 있다. 예시적인 스캐폴드는 인간 생식계 유전자에 의해 코딩된 인간 항체 가변 영역의 아미노산 잔기이다. 스캐폴드는 예를 들어, 파라토프 잔기들 사이의 전체 서열 상동성, 동일성 %, 또는 스캐폴드와 예시적인 항체, 예컨대 mAb6785 사이의 기준 구조 클래스 아이덴티티에 기초하여 선택될 수 있다. 인간 항체 생식계 유전자는 예를 들어, 문헌[Tomlinson et al., J. Mol. Biol 227:776-798] 및 인터내셔널 이뮤노제네틱스(International ImMunoGeneTics; IMGT) 데이터베이스(http_://_www_imgt_org)에 개시되어 있다. 또한, 예를 들어, 미국 특허 제6,054,297호에 기재된 바와 같이, 콘센서스(Consensus) 인간 프레임워크 영역이 사용될 수 있다. 적합한 스캐폴드의 선택은 예를 들어, PCT 공보 WO10/045340호에 기재된 방법에 따라 행해질 수 있다.
파라토프 잔기가 위에 그래프팅되는 스캐폴드로서 사용될 수 있는 예시적인 인간 생식계 유전자는 Vλ3, Vh3, Jλ, 및 Jh 프레임워크에 의해 코딩된 유전자이다. 예시적인 Vκ3 유전자로는 IGLV3-1, IGLV3-9, IGLV3-10, IGLV3-12, IGLV3-16, IGLV3-19, IGLV3-21, IGLV3-22, IGLV3-25, IGLV3-27, 및 IGLV3-32 (IMGT 명명법, *01 대립유전자) (각각 서열 번호 117-127)가 있다. 예시적인 Jλ 유전자로는 IGLJ1, IGLJ2, IGLJ3, IGLJ4, IGLJ5, IGLJ6, 및 IGLJ7 (각각 서열 번호 128-134)이 있다. 예시적인 Vh3 유전자로는 IGHV3-7, IGHV3-9, IGHV3-11, IGHV3-16, IGHV3-19, IGHV3-20, IGHV3-21, IGHV3-23, IGHV3-30, IGHV3-30*03, IGHV3-33, IGHV3-45, IGHV3-48, IGHV3-64, 및 IGHV3-74 (IMGT 명명법, *01 상이한 대립유전자를 특정하는 경우를 제외한 대립유전자) (각각 서열 135-150)가 있다. 예시적인 Jh 유전자로는 IGHJ1, IGHJ2, IGHJ3, IGHJ4, IGHJ5, 및 IGHJ6 (각각 서열 151-156)이 있다. 생식계 J-영역은 FR4 서열을 선택하기 위하여, 그들 전체 또는 부분이 사용된다. 예를 들어, mAb6785 경쇄 파라토프 잔기는 IGLJ2 (서열 번호 129)에 의해 코딩되는 J 영역 서열에 연결된 IGLV3-1 (서열 번호 117)에 의해 코딩되는 Vλ3 단백질 프레임워크 내로 그래프팅될 수 있으며, 이때 단일 아미노산 잔기, 예를 들어 메티오닌이 IGLV3-1 서열과 IGLJ2 서열 사이에 삽입되어 있다. IGLV3-1에 의해 코딩되는 Vλ3 단백질 프레임워크는 추가의 치환, 예를 들어 서열 번호 117 ("ACW")의 위치 33의 시스테인 잔기가 예를 들어 아스파라긴으로 치환된 것; 및 서열 번호 117의 잔기 1-3("SYE")이 다른 람다 사슬 패밀리에 공통적인 아미노-말단 서열, 예를 들어 IGLV1 패밀리의 "QSV"로 치환된 것을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 기능적 Vλ3 및 Jλ 유전자로부터의 서열은 CDR3 영역의 길이가 11개 아미노산이 되도록 Vλ3 유전자에 의해 코딩되는 카르복시-말단과 Jλ 유전자에 의해 코딩되는 아미노 말단 사이에 0개, 1개 또는 2개의 아미노산 잔기를 삽입하여 mAb6785 경쇄 파라토프 잔기를 그래프팅하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 메티오닌 및 아이소류신이 IGLV3-22 (서열 번호 124)와 IGLJ2 (서열 번호 129) 사이에 삽입될 수 있다. 도 2a는 그래프팅에 사용될 수 있는 예시적인 경쇄 스캐폴드들의 정렬을 나타낸다. mAb6785 중쇄 파라토프 잔기는 예를 들어 IGHJ1 (서열 번호 151)의 J 영역 FR4 서열 (11개의 C-말단 아미노산, 예를 들어 "WGQGTLVTVSS")에 연결된, IGHV3-23 (서열 번호 142)에 의해 코딩되는 Vh3 프레임워크 상에 그래프팅될 수 있으며, 이때 V 영역과 J 영역 사이에 HCDR3을 구성하는 약 5-7개의 잔기, 예를 들어 6개의 잔기가 삽입된다. 삽입된 HCDR3의 약 5-7개의 잔기는 글루타민, 류신 및 트레오닌, 예를 들어 mAb6785 Vh로부터의 파라토프 잔기들 중 3개의 삽입을 포함한다 (표 10). 다른 예시적인 기능적 Vh3 및 Jh 유전자로부터의 서열이 mAb6785 중쇄 파라토프 잔기의 그래프팅에 사용될 수 있다. 일부의 경우, Vh3 유전자로부터의 하나의 C-말단 아미노산은 단지 FR3 서열이 스캐폴드 내에 포함되도록 HCDR3을 구성하는 약 5-7개의 잔기의 삽입 전에 결실될 수 있다. 17개 잔기 (IGHV3-23 (서열 번호 142)의 잔기 50-66)의 CDR2를 코딩하는 다른 Vh3 유전자로부터의 서열이 또한 사용될 수 있으며, 다른 Jh 유전자의 FR4 서열이 IGJH1 대신 치환될 수 있다.
인간 IL-17A에의 특이적 결합성 및 생성된 항체의 생물 활성을 표준 방법을 이용하여 평가할 수 있다. mAb6785 경쇄 가변 영역 및 중쇄 가변 영역과 예시적인 Vh3, Vλ3, Jλ 또는 Jh 유전자의 정렬이 도 2a 및 2b에 예시되어 있다. 대안적으로, 표 10에 정의된 바와 같이 mAb6785의 연장된 파라토프 잔기가 코어 파라토프 잔기 대신 사용될 수 있다. 파라토프-그래프팅된 엔지니어링된 항체는 항체 특성, 예를 들어 친화성을 개선시키기 위하여 베르니에 구역 잔기 (미국 특허 제6,639,055호) 또는 친화성 결정 잔기 (미국 특허 출원 제2010/0261620호; 문헌[Cobaugh et al., J Mol Biol. 378:622-33, 2008])의 치환에 의해 추가로 변형될 수 있다. 파라토프-그래프팅된 항체가 IL-17A에의 결합성을 유지하기만 한다면, 파라토프-그래프팅된 항체 내의 프레임워크 아미노산 서열은 mAb6785 프레임워크 서열에 대하여 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99% 동일할 수 있다. 예시적인 생식계 유전자 프레임워크의 대립유전자 변이체가 V 및 J 영역 단백질 서열 대신 사용될 수 있다. 대립유전자 변이체의 서열은 잘 알려져 있으며, 인터내셔널 이뮤노제네틱스(IMGT) 데이터베이스 (http_://_www_imgt_org)에서 얻을 수 있다.
파라토프 잔기 외에, 항원 결합 부위로부터의 서열이 표준 방법을 사용하여 그라프트될 수 있다. 예를 들어, 완전한 HCDR3 또는 LCDR3이 그라프트될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 형태는 인간 IL-17A 결합에 대하여 소정의 HCDR1, HCDR2 및 HCDR3, 및 LCDR1, LCDR2 및 LCDR3 아미노산 서열을 포함하는 단클론 항체와 경쟁하는, 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 단편이다. 본 발명의 예시적인 단클론 항체는 서열 번호 25, 43 및 60에 나타낸 HCDR1, HCDR2 및 HCDR3 아미노산 서열과, 서열 번호 3, 6 및 18에 나타낸 LCDR1, LCDR2 및 LCDR3 아미노산 서열을 포함하는 단리된 항체이다.
IL-17A에의 특이적 결합간의 경쟁은 잘 알려진 방법을 이용하여 시험관 내에서 분석할 수 있다. 예를 들어, 미표지 항체의 존재 하에서의 MSD 설포-태그TM NHS-에스테르-표지된 항체의 IL-17A로의 결합은 ELISA에 의해 평가될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는 아미노산 잔기 56-68 (서열 번호 157) 및 100-116 (서열 번호 158)에서; 또는 잔기 L26, R55, E57, P59, E60, R61, Y62, S64, V65, W67, R101, E102, P103 및 F110에서 서열 번호 105에 나타낸 서열을 갖는 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 이의 단편이다.
몇가지의 잘 알려져 있는 방법을 사용하여, 본 발명의 항체의 결합 에피토프를 결정할 수 있다. 예를 들어, 개별 성분 둘 모두의 구조가 알려져 있는 경우에, 컴퓨터 모의실험(in silico) 단백질-단백질 도킹(docking)을 수행하여, 양립할 수 있는 상호 작용의 부위를 동정할 수 있다. 항원 및 항체 복합체를 사용하여 수소-중수소(H/D) 교환을 수행하여, 항체에 의해 결합될 수 있는 항원 상의 영역을 맵핑할 수 있다. 항원의 세그먼트 및 점 돌연변이생성을 사용하여, 항체 결합에 중요한 아미노산의 위치를 찾을 수 있다. 항체-항원 복합체의 공결정 구조를 이용하여 에피토프 및 파라토프에 기여하는 잔기들을 확인한다.
이전에 기재된 항-IL-17A 항체는 본 발명에 개시된 Fab6468의 에피토프와는 별개인 IL-17A 상의 에피토프에 결합한다. 인간 IL-17A (서열 번호 105)의 잔기 74-85, 46-53, 71-87, 80-86, 11-18, 29-41 또는 54-62에 결합하는 항체가 개시되었다 (각각 국제특허 공개 WO08/021156호, 국제특허 공개 WO07/106769호, 국제특허 공개 WO07/149032호, 국제특허 공개 WO07/070750호; 미국 특허 공개 제2008/095775호). 입체 구조 에피토프가 국제특허 공개 WO09/130459호 및 문헌[Gerhardt et al., J. Mol. Biol: 394:901-21, 2009]에 개시되었다.
본 발명의 다른 실시 형태는 IL-17A 상의 P2 포켓 캐비티 - P2 포켓 캐비티는 서열 번호 105의 아미노산 잔기 V22, V24, L26, ofI28, Y62, L99, R101, F110 및 L112를 포함함 - 에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 이의 단편이다.
항-IL-17A Fab6468을 포함하는 IL-17A 호모이량체의 공결정 구조에 의해 IL-17A 호모이량체의 표면 상의 소수성 P2 포켓 캐비티를 확인하였는데, 상기 호모이량체는 IL-17RA 결합에 연루될 가능성이 있다 (실시예 참조). 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "P2 포켓 캐비티"는 IL-17A 호모이량체 상의 3차 소수성 구조 캐비티를 말하며, 여기서 P2 포켓에 있어서 표면 노출된 잔기는 단량체 A 상의 V24, L26, I28, Y62, L99, R101, F110 및 L112와 단량체 B 상의 V22, V24 및 L112이고, 그 역도 또한 같다. IL-17A와 반응성인 본 발명의 선택 항체, 예를 들어 Fab6468은 P2 포켓 캐비티 잔기 L26, Y62, R101 및 F110과의 직접적 접촉부를 갖는데, 상기 잔기는 Fab6468 에피토프의 부분이기도 하다. 임의의 특정 이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 선택 IL-17A P2 포켓 캐비티 잔기에 결합하는 본 발명의 항체는 IL-17A와 IL-17RA 사이의 상호 작용을 차단하는 것으로 추정된다. 공결정 구조에 기초하면, Fab6468의 경쇄 (서열 번호 79) 내의 잔기 93 및 94에서의 페닐알라닌 모티프(FF)는 IL-17A/ IL-17RA 상호 작용을 차단하며, 따라서 P2 포켓 캐비티 차단제이다. 다른 P2 포켓 캐비티 차단제 길항제, 예를 들어 신규한 펩티드 또는 소분자가 또한 본 발명의 범주 이내이다. 이들은 IL-17A/Fab6468 공구조를 기초로 하여 모델링되고, IL-17A에의 Fab6468 결합을 대체하는 그의 능력에 대하여 스크리닝될 수 있다. 예를 들어, 펩티드 저해제는 FF 모티프가 포함된 랜덤 펩티드 라이브러리 (예를 들어, XXXXFFXX의 라이브러리; X는 임의의 아미노산을 나타냄; F = 페닐알라닌)로부터 스크리닝되고 예를 들어 pIII, pVII 또는 pIX 코트 단백질과의 융합물로서 박테리오파지 상에서 디스플레이되고 (미국 특허 제5,223,409호; 문헌[Gao et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96:6025-30, 1999], 문헌[Tornetta et al., J. Immunol. Methods. 360:39-46, 2010]; 문헌[Shi et al., J. Mol. Biol. 397:385-96, 2010]) 후속적으로 Fab6468의 IL-17A에의 결합의 그의 저해 및 IL-17A 활성의 저해에 대하여 시험된다.
소분자는 합성 또는 천연 화합물의 라이브러리, 또는 임의의 이의 조합을 이용하여 스크리닝될 수 있으며, 생성된 일차 양성 히트(hit)는 당해 에이전트의 구조적 유사체를 생성하도록 쉽게 변형될 수 있다. 펩티드 라이브러리 및 pIX 융합물의 제조 방법 및 생성된 라이브러리의 스크리닝 방법이 잘 알려져 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는
인간 IL-17A 및 IL-17RA를 제공하는 단계; 및
인간 IL-17A를, V22, V24, L26, I28, Y62, L99, R101, F110 및 L112로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 아미노산 잔기에서 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 길항제와 접촉시키는 단계를 포함하는, 인간 IL-17A와 IL-17RA의 상호 작용을 저해하는 방법이다.
본 발명의 다른 실시 형태는 인간 IL-17A의 생물 작용을 저해하는 방법이며, 이는
인간 IL17-A 및 IL-17RA를 제공하는 단계; 및
인간 IL-17A를, V22, V24, L26, I28, Y62, L99, R101, F110 및 L112로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 아미노산 잔기에서 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 길항제와 접촉시키는 단계를 포함한다.
인간 IL-17A 및 IL-17RA는 단리된 단백질 또는 융합 단백질로서 제공될 수 있다. 인간 IL-17A 호모이량체는 IL-2, IL-23 및 IL-1β의 존재 하에 두 항-CD3/항-CD28의 자극에 의해 나이브(
Figure 112012042685631-pct00006
) CD4 T 세포의 시험관 내 자극에 의해 제조된 활성화된 Th17 세포의 배지로부터 정제될 수 있다. IL-17RA는 세포 또는 세포막과 결부될 수 있거나, 천연이거나 과다발현될 수 있거나, IL-17RA의 단편, 예를 들어 수용체의 세포외 도메인일 수 있다. IL-17RA는 인간 IL-17RA, 또는 생쥐, 쥐 또는 원숭이 유래의 것과 같이 다른 종 유래의 IL-17RA일 수 있다. 인간 IL-17A 잔기 V22, V24, L26, I28, Y62, L99, R101, F110, 및 L112에 결합하는 길항제는 돌연변이생성 연구에 의해 또는 공결정 구조에 의해 IL-17A에의 Fab6468 결합을 대체하는 길항제의 능력에 의해 확인될 수 있다. 인간 IL-17A 및 IL-17RA의 융합 단백질은 잘 알려진 방법에 의해 제조될 수 있다. 예시적인 융합 단백질은 면역글로불린 Fc 도메인에 융합된 용해성 IL-17RA이다.
본 발명의 또 다른 측면은 본 발명의 항체 중쇄 또는 항체 경쇄 또는 이의 단편 또는 그의 보체 중 임의의 것을 코딩하는 단리된 폴리뉴클레오티드이다. 특정 예시적인 폴리뉴클레오티드가 본 명세서에 개시되나, 주어진 발현 시스템 내에서 유전자 코드의 축퇴성 또는 코돈 선호도를 고려하여, 본 발명의 항체 길항제를 코딩하는 다른 폴리뉴클레오티드도 또한 본 발명의 범주 내에 있다. 예시적인 폴리뉴클레오티드가 서열 번호 101, 102, 103 및 104에 나타내어져 있다.
예시적인 항체 길항제는 IgG, IgD, IgE, IgA 또는 IgM 아이소타입의 항체일 수 있다. 또한, 이러한 항체 길항제는 글리코실화, 이성체화, 탈글리코실화(deglycosylation) 또는 비-자연 발생 공유적 변형, 이를 테면 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 부분의 첨가(페길화(pegylation)) 및 지질화에 의해 번역-후 변형될 수 있다. 이들 변형은 생체 내에서 또는 시험관 내에서 발생할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 항체는 폴리에틸렌 글리콜에 컨쥬게이트되어(페길화), 이들의 약동학적 프로파일을 개선시킬 수 있다. 컨쥬게이션은 당업자에게 알려져 있는 기술에 의해 수행될 수 있다. 치료적 항체와 PEG와의 컨쥬게이션은 기능을 간섭하지 않으면서, 약역학을 증진시키는 것으로 보인다. 문헌[Deckert et al., nt. J. Cancer 87:382-90, 2000]; 문헌[Knight et al., Platelets 15:409-18, 2004]; 문헌[Leong et al., Cytokine 16:106-19, 2001]; 및 문헌[Yang et al., Protein Eng. 16:761-70, 2003]을 참조하라.
본 발명의 항체의 약동학적 특성은 당업자에게 공지된 기술에 의해 Fc 변형을 통하여 향상될 수 있다. 항체의 "Fc"는 항원에의 항체의 결합에 직접적으로 연루되지 않지만, 다양한 이펙터 기능을 나타낸다. 항체 "Fc"는 잘 알려진 용어이며, 항체의 파파인 절단을 기초로 하여 규정된다. 항체의 Fc는 보체 활성화, C1q 결합 및 Fc 수용체 결합을 기초로 하면 ADCC (항체 의존성 세포 매개 세포독성) 및 CDC (보체 의존성 세포독성)에 직접적으로 연루된다. 그러한 보체 및 Fc 수용체 결합 부위는 잘 알려져 있으며, 예를 들어 L234, L235, D270, N297, E318, K320, K322, P331, 및 P329 (카밧의 EU 인덱스에 따른 넘버링)를 포함한다 (문헌[Brekke et al., Eur. J. Immunol. 24:2542-7, 1995]; 미국 특허 제5,624,821호, 제7,597,889호, 문헌[Canfield and Morrison, J. Exp. Med. 173:1483-91, 1991]). 예를 들어, IgG1의 힌지 영역 내의 Leu234/Leu235의 L234A/L235A로의 돌연변이, 또는 IgG4의 힌지 영역 내의 Phe235/Leu236의 P235A/L236A로의 돌연변이는 FcR 결합을 최소화시키고, 보체 의존성 세포독성 및 ADCC를 매개하는 면역글로불린의 능력을 감소시킨다. 아이소머라아제의 작용을 통하여 생체 내에서 중쇄내 또는 중쇄간 다이설파이드 결합을 형성할 수 있는 IgG4 중쇄의 힌지 영역 내의 Cys-Pro-Ser-Cys (CPSC) 모티프에서의 Ser의 Pro으로의 치환 (문헌[Aalberse and Schuurman, Immunology 105:9-19, 2002])은 "IgG1-유사 거동"으로 이어지며, 즉 Pro-치환된 분자는 중쇄내 다이설파이드 결합을 형성할 수 없다. CPSC 모티브의 위치는 전형적으로, 성숙 중쇄의 잔기 228에서 발견되나, CDR 길이에 따라 변경될 수 있다. Leu234/Leu235 잔기를 갖는 예시적인 IgG1 Fc 영역은 서열 번호 114에 나타낸 아미노산 서열을 가지며, 여기서, 잔기 L117 및 L118은 성숙 중쇄 내의 Leu234/Leu235 잔기에 상응한다. Cys-Pro-Ser-Cys (CPSC) 모티프를 갖는 예시적인 IgG4 Fc 영역 및 Leu234/Leu235 잔기는 서열 번호 115에 나타낸 아미노산 서열을 가지며, 여기서 CPSC 모티프는 위치 122 및 123의 Leu234/Leu235 잔기 및 잔기 106-109에 위치한다.
안정성, 선택성, 교차반응성, 친화성, 면역원성 또는 기타 바람직한 생물학적 또는 생물물리학적 특성이 개선되도록 변형된 본 발명의 항체 또는 이의 단편은 본 발명의 범주 이내이다. 항체의 안정성은 (1) 그들의 본래 안정성에 영향을 미치는 개별 도메인의 코어 패킹(core packing), (2) HC 및 LC 페어링(pairing)에 영향력을 갖는 단백질/단백질 인터페이스(interface) 상호 작용, (3) 극성 및 하전된 잔기의 매몰(burial), (4) 극성 및 하전된 잔기에 대한 H-결합 네트워크 및 (5) 다른 분자-내 및 분자-사이 힘 중의 표면 전하 및 극성 잔기 분포를 비롯한 수많은 인자에 의해 영향을 받을 수 있다(문헌[Worn et al., J. Mol. Biol. 305:989-1010, 2001]). 유력한 구조 불안정화 잔기는 항체의 결정 구조에 기초하여 또는 특정 경우에 분자 모델링에 의하여 동정할 수 있으며, 동정된 잔기 내에 돌연변이를 갖는 변이체를 생성하고 평가함으로써, 항체 안정성 상의 잔기의 영향을 시험할 수 있다. 항체 안정성을 증가시키는 방법 중 하나는 시차 주사 열량계(DSC)에 의해 측정되는 열 전이 중간치(Tm)를 상승시키는 것이다. 일반적으로, 단백질 Tm은 그 안정성과 비례하며, 용액 내에서의 언폴딩(unfolding) 및 변성, 및 단백질이 언폴딩되는 경향에 따라 달라지는 분해 과정에 대한 그의 감수성과 반비례한다(문헌[Remmele et al., Biopharm., 13:36-46, 2000]). 수많은 연구에서 DSC에 의해 열 안정성으로 측정한 제제의 물리적 안정성의 순위와 다른 방법에 의해 측정된 물리적 안정성 간의 상관관계를 찾아내었다(문헌[Gupta et al., AAPS PharmSci. 5E8, 2003]; 문헌[Zhang et al., J. Pharm. Sci. 93:3076-89, 2004]; 문헌[Maa et al., Int. Pharm., 140:155-68, 1996]; 문헌[Bedu-Addo et al., Pharm. Res., 21:1353-61, 2004; Remmele et al., Pharm Res., 15:200-8, 1997]). 제형 연구는 Fab Tm이 상응하는 mAb의 장기간 물리적 안정성에 대한 영향을 갖는 것을 시사한다. 프레임워크 또는 CDR 내의 아미노산의 차이는 Fab 도메인의 열 안정성 상에 상당한 영향을 가질 수 있다(문헌[Yasui, et al., FEBS Lett. 353:143-6, 1994]).
본 발명의 항체 길항제는 약 10-7IL-17A, 10-8, 10-9, 10-10, 10-11 또는 10-12 M 이하의 Kd로, IL-17A3에 결합할 수 있다. 주어진 분자, 이를 테면 항체의 IL-17A에 대한 친화성은 임의의 적절한 방법을 사용하여 실험적으로 결정될 수 있다. 이들 방법은 당업자에게 알려져 있는 Biacore 또는 KinExA 기기, ELISA 또는 경쟁적 결합 분석을 사용할 수 있다.
원하는 친화성으로 인간 IL-17A에 결합하는 항체 길항제는 항체 친화성 성숙을 비롯한 기술에 의해 변이체 또는 단편의 라이브러리로부터 선택될 수 있다. 임의의 적합한 방법을 사용하여, IL-17A의 생물학적 활성의 억제에 기초하여 항체 길항제를 확인할 수 있다. 이들 방법은 리포터-유전자 분석, 또는 잘 알려져 있는 방법을 사용하는, 그리고 본 출원서에 기재된 바와 같은, 사이토카인 생성을 측정하는 분석을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는 본 발명의 적어도 하나의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터이다. 이들 벡터는 플라스미드 벡터, 바이러스 벡터, 배큘로바이러스(baculovirus) 발현용 벡터, 트랜스포존(transposon) 기반의 벡터, 또는 임의의 수단에 의한 본 발명의 폴리뉴클레오티드의 주어진 유기체 또는 유전자 백그라운드(genetic background)로의 도입에 적절한 임의의 다른 벡터일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는 임의의 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 예를 들어 서열 번호 67-75 및 81-86에 나타낸 아미노산 서열을 갖는 면역글로불린 중쇄 가변 영역 또는 서열 번호 62-66 및 76-80에 나타낸 아미노산 서열을 갖는 면역글로불린 경쇄 가변 영역 또는 서열 번호 92-100에 나타낸 아미노산 서열을 갖는 면역글로불린 중쇄 또는 서열 번호 87-91에 나타낸 아미노산 서열을 갖는 면역글로불린 경쇄를 포함하는 폴리펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 숙주 세포이다. 이들 숙주 세포는 진핵 세포, 박테리아 세포, 식물 세포 또는 고세균(archeal) 세포일 수 있다. 예시적인 진핵 세포는 포유동물, 곤충, 조류 또는 다른 동물 기원의 것일 수 있다. 포유동물 진핵 세포는 불멸화 세포주, 이를 테면 하이브리도마 또는 골수종 세포주, 예를 들어 SP2/0(아메리칸 타입 컬쳐 컬렉션(American Type Culture Collection; ATCC), 미국 버지니아주 매너서스, CRL-1581), NS0(유러피안 컬렉션 오브 셀 컬쳐스(European Collection of Cell Cultures; ECACC), 영국 윌트셔 살리스베리, ECACC 번호 85110503), FO(ATCC CRL-1646) 및 Ag653(ATCC CRL-1580) 뮤린 세포주를 포함한다. 예시적인 인간 골수종 세포주는 U266(ATTC CRL-TIB-196)이다. 다른 유용한 세포주는 중국 햄스터 난소(CHO) 세포, 예를 들어 CHO-K1SV(론자 바이올로직스(Lonza Biologics), 미국 메릴랜드주 워커스빌), CHO-K1(ATCC CRL-61) 또는 DG44로부터 유래된 것을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 형태는 본 발명의 숙주 세포를 배양하고 숙주 세포에 의해 생성되는 항체를 회수하는 것을 포함하는 IL-17A와 반응성인 항체의 제조방법이다. 항체의 제조방법 및 이들의 정제방법은 해당 분야에 잘 알려져 있다. 발현을 위해서는, 엔지니어링된 패밀리 2, 6a, 6b, 19a 및 19b 중쇄 서열은 N-말단 리더 서열, 예를 들어 Mawvwtllflmaaaqsiqa (서열109)를 포함할 수 있다. 리더 서열을 갖는 후보 mAb6785 (패밀리 19)의 중쇄 및 성숙 형태 (리더 서열을 포함하지 않음)를 코딩하는 예시적인 뉴클레오티드 서열이 각각 서열 번호 101 및 102에 나타내어져 있다. 이와 마찬가지로, 발현을 위해서는, 본 발명의 패밀리 2, 6a, 6b 항체의 경쇄 서열은 N-말단 리더 서열, 예를 들어 MgvptqVLgllllwltdarc (서열 번호 110)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 패밀리 19a 및 19b 항체의 경쇄 서열은 N-말단 리더 서열, 예를 들어 MAWSPLLLTLLAHCTGSWA (서열 번호 116)를 포함할 수 있다. 리더 서열을 갖는 코돈 최적화 mAb6785 및 성숙 형태 (리더 서열을 포함하지 않음)의 경쇄를 코딩하는 예시적인 뉴클레오티드 서열이 각각 서열 번호 103 및 104에 나타내어져 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는 본 발명의 항체를 생성하는 하이브리도마 세포주이다.
치료 방법
본 발명의 IL-17A 길항제, 예를 들어, IL-17A 항체 길항제는 동물 환자에서 IL-17A의 효과를 감소시키는 것이 바람직한 임의의 요법에서 이용될 수 있다. IL- 17A는 신체에서 순환할 수 있거나 신체 내의 특정 부위, 예를 들어, 염증 부위에서 바람직하지 못하게 높은 수준으로 국소화되어 존재할 수 있다. 어떤 특정 이론에도 구애되지 않고, 본 발명의 길항제는 수용체에의 IL-17A 결합, 또는 IL-17A의 호모이량체화 또는 헤테로이량체화를 감소시키거나 방지함으로써 유익한 요법을 제공한다. 본 발명의 방법은 임의의 분류에 속하는 동물 환자를 치료하기 위해 사용될 수 있다. 이들 동물의 예에는 포유동물, 이를 테면 인간, 설치류, 개, 고양이 및 가축이 포함된다.
본 발명의 항체는 염증성 병태, 알러지 및 알러지성 병태, 과민반응, 자가면역 질환, 심각한 감염, 및 기관 또는 조직 이식 거부와 같은, IL-17A 매개 상태의 예방 및 치료를 위해 유용할 수 있다. 본 발명의 항체는 또한 그러한 치료를 위한 의약의 제조에 유용할 수 있으며, 여기서 의약은 본 명세서에 정의된 투여량으로의 투여를 위해 제조된다. 예시적인 IL-17A 매개된 병태는 염증성 병태, 면역 및 증식 장애이며, 류마티스 관절염 (RA), 강직성 척추염, 건선성 관절염, 골관절염, 골다공증, 포도막염, 염증성 섬유증(예를 들어, 피부경화증, 폐 섬유증, 및 간경변), 염증성 장 장애(예를 들어, 크론병, 궤양성 대장염 및 염증성 장 질환), 천식(알러지성 천식 포함), 알러지, COPD, 다발성 경화증, 건선, 전신 홍반성 낭창, 당뇨병 및 암을 포함한다. 항-인간 IL-17A 요법으로 치료된 환자에서의 긍정적인 결과가 류마티스 관절염, 건선 및 비감염성 포도막염에서 개시되었다 (문헌[Genovese et al., Arthritis Rheum. 62:929-39, 2010]; 문헌[Hueber et al., Sci. Transl. Med. 2: 52ra72., 2010].
염증성 폐 병태는 염증성 병태의 일례이다.예시적인 염증성 폐 병태는 바이러스, 박테리아, 진균류, 기생충 또는 프리온(prion) 감염에 관련된 것을 비롯한 감염-유도성 폐 병태; 알레르겐-유도성 폐 병태; 석면증(asbestosis), 규폐증(silicosis), 또는 벨릴륨증(berylliosis)과 같은 오염물질-유도성 폐 병태; 위 흡인-유도성 폐 병태; 면역 조절곤란(immune dysregulation); 낭성섬유증과 같은 유전적 소인이 있는 염증성 병태; 및 호흡기 손상(ventilator injury)과 같은 물리적 외상-유도성 폐 병태를 포함한다. 이들 염증성 병태는 또한 천식, 폐기종, 기관지염, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 사코이드증, 조직구증, 림프관근종증, 급성 폐 손상, 급성 호흡 곤란 증후군, 만성 폐질환, 기관지폐형성이상, 지역사회-획득 폐렴, 병원내 폐렴, 호흡기-관련 폐렴, 패혈증, 바이러스성 폐렴, 인플루엔자 감염, 파라인플루엔자 감염, 로타바이러스 감염, 인간 메타뉴모바이러스(metapneumovirus), 호흡기 세포융합 바이러스 감염 및 아스파르길루스 또는 다른 진균류 감염을 포함한다. 예시적인 감염-관련 염증성 질환은 중증 폐렴, 낭성섬유증, 기관지염, 기도 결절(airway exacerbations), 및 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS)를 비롯한 바이러스 또는 박테리아 폐렴을 포함할 수 있다. 그러한 감염-관련 병태는 일차 바이러스 감염 및 이차 박테리아 감염과 같은, 다중 감염을 포함할 수 있다. 조절곤란 IL-17A 생성은 천식 및 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)과 같은 폐 질환의 병상에서 역할을 할 수 있다 (문헌[Alcorn et al., Annu. Rev. Physiol. 72:495-516, 2010]에서 리뷰됨). IL-17A가 폐 거주 상피 세포로부터 호중구 보충, 생존 및 활성화에서 중요한 인자(예를 들어, IL-6, IL-8, GM-CSF, G-CSF)를 유도하는 능력으로 인해, IL-17A는 폐에서 호중구성 염증 - COPD 뿐만 아니라 심각한 천식의 특징 - 을 조절하는 것으로 나타났다. 본 발명의 항체는 폐 상피 세포로부터 IL-6, IL-8, 및 GM-CSF 분비를 억제하며, 따라서 천식 및 COPD와 같은 폐 염증성 병태를 가진 대상의 치료적 또는 예방적 치료에서 유익할 수 있다. 천식 및 기도 염증에 대하여 통상적으로 사용되는 동물 모델은 오브알부민(ovalbumin) 챌린지 모델 및 메타콜린 감작 모델을 포함한다(문헌[Hessel et al., Eur. J. Pharmacol. 293:401-12, 1995]). 또한, 배양된 인간 기관지 상피 세포, 기관지 섬유모세포 또는 기도 평활근 세포로부터의 사이토카인 및 케모카인 생성의 억제는 시험관 내 모델로 사용될 수 있다. 이들 모델 중 임의의 것으로의 본 발명의 길항제의 투여를 사용하여, 천식, 기도 염증, COPD 등의 경과를 변경시키고, 증후를 개선하기 위한 이들 길항제의 용도를 평가할 수 있다.
건선은 염증성 병태의 다른 예이다. 건선은 염증성 침윤물(infiltrate)과 결합된, 각질세포의 T 세포 매개 과다증식을 특징으로 한다. 건선 조직의 염증 및 과다증식은 정상 피부와 상이한 조직학적, 항원성, 및 사이토카인 프로파일과 연관된다. 건선과 연관된 사이토카인 중에는 TNFα, IL-19, IL-18, IL-15, IL-12, IL-7, IFNγ, IL-17A 및 IL-23가 있다 (문헌[Gudjonsson et al., Clin. Exp. Immunol. 135:1-8, 2004]). IL-17A는 건선 병변에서 과다발현되는 것으로 밝혀졌으며(미국 특허 제7,776,540호) 항-인간 IL-17A 요법으로 치료된 환자에서의 긍정적인 결과가 개시되었다 (문헌[Hueber et al., Sci. Transl. Med. 2: 52ra72., 2010]).
골관절염, 류마티스 관절염, 손상의 결과로서의 관절염이 있는 관절 등을 비롯한 관절염은 본 발명의 길항제와 같은 항염증성 단백질의 치료적 사용이 유익할 것인 통상적인 염증성 병태이다. IL-17A 시그널링의 활성화는 염증을 영구화시키며, 염증이 있는 관절에서 조직 손상을 추가로 영구화시킨다. 류마티스 관절염을 위한 몇몇의 동물 모델이 알려져 있다. 예를 들어, 콜라겐-유도성 관절염(CIA) 모델에서, 생쥐에는 인간 류마티스 관절염과 매우 유사한 만성 염증성 관절염이 생긴다. CIA 모델 생쥐로의 본 발명의 IL-17A 항체의 투여를 사용하여, 증후를 개선하고, 질환의 경과를 변경시키기 위한 이들 길항제의 용도를 평가할 수 있다.
예시적인 위장 염증성 병태는 염증성 장질환(IBD), 궤양성 대장염(UC) 및 크론병(CD), 환경 자극에 의해 유도되는 대장염(예를 들어, 치료 요법, 이를 테면 화학요법, 방사선 요법 등의 시행에 의해 유발되거나 이와 관련된(예를 들어, 부작용) 위장염증(예를 들어, 대장염)), 감염성 대장염, 허혈성 대장염, 교원성 또는 림프구성 대장염, 괴사소장대장염, 만성 육아종 질환 또는 복강 질환과 같은 병태의 대장염, 음식물 알러지, 위염, 감염성 위염, 또는 소장대장염(예를 들어, 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori)-감염된 만성 활성 위염) 및 감염성 물질에 의해 유발되는 임의의 다른 형태의 위장 염증이다. 위장 염증성 병태를 위한 몇몇 동물 모델이 존재한다. 가장 널리 사용되는 모델의 일부는 2,4,6-트라이니트로벤설폰산/에탄올(TNBS)-유도성 대장염 모델 또는 옥사잘론 모델이며, 이들은 결장에서 만성 염증 및 궤양을 유도한다(문헌[Neurath et al., Intern. Rev. Immunol 19:51-62, 2000]). 다른 모델은 덱스트란 설페이트 소듐(DSS)을 사용하며, 이는 피가 섞인 설사, 체중 감소, 결장의 단축 및 호중구 침윤이 있는 점막 궤양으로 나타나는 급성 대장염을 유도한다. 또 다른 모델은 RAG 또는 SCID 생쥐로의 나이브(
Figure 112012042685631-pct00007
) CD45RB CD4 T 세포의 입양 전달(adoptive transfer)을 포함한다. 이러한 모델에서, 공여자인 나이브 T 세포는 수여자인 장을 공격하여, 만성 장 염증 및 인간 염증성 장질환과 유사한 증후를 야기한다(문헌[Read and Powrie, Curr. Protoc. Immunol. Chapter 15 unit 15.13, 2001]). 이들 모델 중 임의의 것에서 본 발명의 길항제의 투여를 사용하여, 증후를 개선하고, 장의 염증, 이를 테면 염증성 장질환과 관련된 질환의 경과를 변경시키기 위한 이들 길항제의 잠재적인 효능을 평가할 수 있다.
신장 섬유증은 급성 자극(예를 들어, 이식 허혈/재관류)(문헌[Freese et al., Nephrol. Dial. Transplant. 16:2401-6, 2001]) 또는 만성 병태(예를 들어, 당뇨병) (문헌[Ritz et al., Nephrol. Dial. Transplant. 11 Suppl 9:38-44, 1996])으로부터 발생할 수 있다. 발병(pathogenesis)은 전형적으로 초기 염증성 반응에 이어지는 사구체 여과 장치 및 세관간질의 지속적인 섬유조직 성장을 특징으로 한다 (문헌[Liu, Kidney Int. 69:213-7, 2006]). 세관간질성 섬유증은 최종 단계 신부전으로의 신장 손상의 발병에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났으며 근위 세뇨관 세포는 중앙 매개자로서 밝혀졌다 (문헌[Phillips and Steadman, Histol. Histopathol. 17:247-52, 2002]; 문헌[Phillips, Chang Gung Med. J. 30:2-6, 2007]). 세관간질 구획에서의 섬유조직 성장은 거주 섬유아세포의 활성화에 의해 부분적으로 매개되며, 섬유아세포는 근위 세뇨관 상피를 자극하여 국소 염증 및 섬유조직 성장 매개자를 분비하도록 하는 염증유발(pro-inflammatory) 사이토카인을 분비한다. 부가적으로, 주화성 사이토카인은 섬유아세포와 상피 세포에 의해 분비되며 단핵구/대식세포 및 T-세포의 세관간질 내로의 침윤을 안내하는 방향성 구배를 제공한다. 염증성 침윤물은 추가의 섬유조직 성장성 및 염증성 사이토카인을 생성하며 이들은 추가로 섬유아세포와 상피 사이토카인 방출을 활성화하는 한편 또한 상피를 자극하여 표현형 전이를 거치도록 하여 세포가 과량의 세포외 매트릭스 성분을 침착하도록 한다 (문헌[Simonson, Kidney Int. 71:846-54, 2007]). IL-17A는 인간 신장 동종이식 거부 동안 상향조절되는 것으로 나타났다 (문헌[Van Kooten et al., J. Am. Soc. Nephrol. 9:1526-34, 1998]; 문헌[Loong et al., J. Path. 197:322-32, 2002]). IL-17A는 근위 세뇨관 상피에 의한 염증유발 매개자 IL-6, IL-8, 보체 성분 C3, 및 RANTES의 생성을 자극한다 (문헌[Van Kooten et al., J. Am. Soc. Nephrol. 9:1526-34, 1998]; 문헌[Woltman et al., J. Am. Nephrol. 11:2044-55, 2000]). 이들 인자는 다시 다른 염증 세포-유형이 간질 내로 보충되는 것을 매개하며 이는 염증/면역 반응의 유지, 및 억제되지 않는다면, 섬유증 및 만성 동종이식편 신증의 개시에 기여한다 (문헌[Racusen et al., Kidney Int. 55:713-23, 1999]; 문헌[Mannon, Am. J. Transpl. 6:867-75, 2006]).
다른 예시적인 섬유성 병태는 간 섬유증(알코올 유도성 경화증, 바이러스 유도성 경화증, 자가면역 유도성 간염을 포함하나 이에 한정되지 않음); 폐 섬유증(피부경화증, 특발성 폐 섬유증을 포함하나 이에 한정되지 않음); 신장 섬유증(피부경화증, 당뇨병성 신장염, 사구체신염, 루푸스 신장염을 포함하나 이에 한정되지 않음); 피부 섬유증(피부경화증, 비후성 및 켈로이드 흉터 형성, 화상을 포함하나 이에 한정되지 않음); 골수섬유증; 신경섬유종증; 섬유종; 장 섬유증; 및 외과 수술로부터 야기되는 섬유성 유착을 포함할 수 있다. 섬유증은 기관 특이적 섬유증 또는 전신 섬유증일 수 있다. 기관 특이적 섬유증은 폐 섬유증, 간 섬유증, 신장 섬유증, 심장 섬유증, 혈관 섬유증, 피부 섬유증, 안구 섬유증, 골수 섬유증과 관련될 수 있다. 폐 섬유증은 특발성 폐 섬유증, 약물 유도성 폐 섬유증, 천식, 사코이드증 또는 만성 폐쇄성 폐질환과 관련될 수 있다. 간 섬유증은 경화증, 주혈흡충증 또는 담관염과 관련될 수 있다. 경화증은 알코올성 경화증, C형 간염-후 경화증, 원발성 담즙성 간경변으로부터 선택될 수 있다. 담관염은 경화담관염일 수 있다. 신장 섬유증은 당뇨병성 신병증 또는 루푸스 사구체경화증과 관련될 수 있다. 심장 섬유증은 심근경색과 관련될 수 있다. 혈관 섬유증은 혈관확장술후 동맥 재협착 또는 죽상동맥경화증과 관련될 수 있다. 피부 섬유증은 화상 흉터형성, 비대 흉터형성, 켈로이드 또는 신장기원 섬유화 피부병과 관련될 수 있다. 안구 섬유증은 안와-후(Retro-orbital) 섬유증, 백내장 수술후 안구 섬유증 또는 증식유리체망막병과 관련될 수 있다. 골수 섬유증은 특발성 골수섬유증 또는 약물 유도성 골수섬유증과 관련될 수 있다. 전신 섬유증은 전신 경화증 또는 이식편대숙주병일 수 있다.
본 발명의 방법으로 예방하거나 치료할 수 있는 다른 염증성 병태 및 신경병증은 자가면역 질환에 의해 야기되는 것이다. 이들 병태 및 신경병증은 다발성 경화증, 전신 홍반성 낭창, 및 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환, 헌팅턴 질환, 양극성 장애 및 근육위축성 측삭경화증(ALS)을 포함하는 신경변성 및 중추 신경계(CNS) 장애, 원발 담즙성 간경변, 원발 경화성 담관염, 비-알코올성 지방간 질환/지방간염(steatohepatitis), 섬유증, C형 간염 바이러스(HCV)와 B형 간염 바이러스(HBV)를 포함하는 간 질환, 당뇨병 및 인슐린 저항성, 죽상동맥경화증, 뇌출혈, 뇌졸중 및 심근경색을 포함하는 심혈관 질환, 관절염, 류마티스 관절염, 건선성 관절염 및 소아 류마티스 관절염(JRA), 골다공증, 골관절염, 췌장염, 섬유증, 뇌염, 건선, 거대세포동맥염, 강직성척추염, 자가면역 간염, 인간 면역결핍 바이러스(HIV), 염증성 피부 병태, 이식, 암, 알러지, 내분비 질환, 상처 회복, 다른 자가면역 장애 및 기도 과민증 및 세포, 바이러스 또는 프리온-매개의 감염 또는 장애를 포함한다.
투여/약학 조성물
IL-17A 활성의 저해가 바람직한 병태의 치료에 효과적인 제제의 "치료적 유효량"은 표준 연구 기술에 의해 결정할 수 있다. 예를 들어, 천식, 크론병, 궤양성 대장염 또는 류마티스 관절염과 같은 염증성 병태의 치료에 효과적일 제제의 투여량은 본 명세서에 기재된 모델과 같은 관련 동물 모델에게 제제를 투여함으로써 결정할 수 있다.
또한, 시험관 내 분석을 임의로 사용하여, 최적의 투여량 범위를 동정하는 것을 도울 수 있다. 유효한 특정 투여량의 선택은 몇몇 인자의 고려사항에 기초하여, 당업자에 의해 결정될 수 있다.(예를 들어, 임상 시험을 통해). 이러한 인자는 치료 또는 예방되는 질환, 수반 증후, 환자의 체중, 환자의 면역 상태 및 당업자가 알고 있는 다른 인자를 포함한다. 제제에 사용되는 정확한 용량은 또한 투여 경로, 및 질환의 중증도에 좌우될 것이며, 전문의의 판단 및 각 환자의 상황에 따라 결정되어야 한다. 유효 용량은 시험관내 또는 동물 모델 검사 시스템으로부터 유래하는 용량-반응 곡선으로부터 추정될 수 있다.
본 발명의 제제의 치료적 이용을 위한 투여 방식은 제제를 숙주에게 전달하는 임의의 적절한 경로일 수 있다. 이들 제제의 약학 조성물은 비경구 투여, 예를 들어 피부내, 근육내, 복막내, 정맥내, 피하 또는 비강내 투여에 특히 유용하다.
본 발명의 제제는 약학적으로 허용되는 담체 중에 활성 성분으로서 제제의 유효량을 함유하는 약학 조성물로 제조할 수 있다. 용어 "담체"는 활성 화합물과 함께 투여되는 희석제, 보조제, 부형제, 또는 비히클을 지칭한다. 이러한 약학적 비히클은 이들로 한정되는 것은 아니지만, 석유, 동물, 식물 또는 합성 기원의 것들, 이를 테면 피넛유, 대두유, 광물유, 참기름 등을 포함하는 물 및 오일과 같은 액체일 수 있다. 예를 들어, 0.4% 염수 및 0.3% 글리신을 사용할 수 있다. 이들 용액을 멸균이고 일반적으로 입자상 물질이 없다. 이들은 통상적인 잘 알려져 있는 멸균 기술에 의해 멸균될 수 있다(예를 들어, 여과). 조성물은 pH 조절제 및 완충제, 안정화제, 농후제, 윤활제 및 착색제 등과 같은 생리적 환경에 근접시키기 위하여 필요한, 약학적으로 허용가능한 보조 물질을 함유할 수 있다. 그러한 약학적 제제에서 본 발명의 제제의 농도는 즉, 약 0.5 중량% 미만, 보통 약 1 중량% 이상, 내지 15 또는 20 중량% 이하까지로 광범위하게 달라질 수 있고, 선택된 특정 투여 방식에 따라, 일차적으로 원하는 투여량, 액체 부피, 점성 등에 기초하여 선택될 것이다.
따라서, 근육내 주사를 위한 본 발명의 약학 조성물은 1 ㎖의 멸균 완충수 및 약 1 ng 내지 약 100 ㎎, 예를 들어, 약 50 ng 내지 약 30 ㎎ 또는 더욱 바람직하게는 약 5 ㎎ 내지 약 25 ㎎의 본 발명의 IL-17A 항체 길항제를 함유하도록 제조할 수 있다. 유사하게, 정맥내 주입을 위한 본 발명의 약학 조성물은 약 250 ㎖의 멸균 링거 용액 및 약 1 ㎎ 내지 약 30 ㎎, 바람직하게는 5 ㎎ 내지 약 25 ㎎의 본 발명의 길항제를 함유하도록 제조할 수 있다. 비경구적으로 투여할 수 있는 조성물을 제조하기 위한 실제의 방법은 잘 알려져 있으며, 예를 들어 문헌["Remington's Pharmaceutical Science", 15th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA]에 더욱 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 항체 길항제는 보관을 위해 동결건조되고, 사용 전에 적절한 담체 내에 재구성될 수 있다. 이 기술은 통상의 면역글로불린 및 단백질 제제에 유효한 것으로 보이며, 해당 업계에 공지된 동결건조 및 재구성 기술을 사용할 수 있다.
이제 본 발명을 하기의 구체적인 비제한적 실시예를 참고로 하여 설명할 것이다.
실시예 1
항-인간 IL-17A 길항성 mAb의 확인
몰포시스(MorphoSys) 인간 조합 항체 라이브러리 (HuCAL(등록상표) 골드 파지 디스플레이 라이브러리 (독일 마르틴스리드 소재의 몰포시스 아게(Morphosys AG))를 인간 항체 단편의 공급원으로 이용하였으며 용액 중의 서브풀에서 패닝시켰다. 제1회 패닝에서, 비오틴화된 성숙 His6-태그를 가진 IL-17A A132Q 및 A70Q 변이체 (IL-17Amut6) (서열 번호 106)에 대해 서브라이브러리를 선별하였다. 제2회 패닝에서, 1회의 증폭된 결과물을, IL-17A에 특이적인 항체에 대해 편향할 경쟁자로서 다른 IL-17A 패밀리 구성원의 존재 또는 부재 하에서, 비오틴화된 His6-태그를 가진 IL-17Amut6에 대해 선별하였다. 2회의 증폭된 결과물을 두 풀로 나누었다. 첫번째 풀을 1회에서처럼 패닝하였다. 두번째 풀의 클론은, 추가로, 초기 선별에 사용된 서브라이브러리에 따라, HCDR2 또는 LCDR3로 다양화한 후, IL-17Amut6에 대한 추가 2회의 패닝을 거쳐 스크리닝을 위한 클론의 두번째 공급원을 제공하였다. 클론 용해물로부터의 Fab를 양 항-인간 Fd 항체로 코팅된 ELISA 플레이트 웰에 포획하고, 비오틴화된 IL-17Amut6에의 결합에 대해 스크리닝하였다. 양성 클론의 조 용해물을 재조합 인간 IL-17A 수용체(서열 번호 107)에의 IL-17Amut6 결합의 억제에 대해 스크리닝하였다.
선별 클론을 모든 서열 패밀리의 서열 점수, 친화성, 및 표현(representation)에 기초하여, 정제된 Fab로서 추가 특성화하기 위해 선택하였으며, MOR 번호로 표시하였다. MOR7708, MOR7785, MOR7706, MOR7775 및 MOR7700을 위한 추가의 변이체를 생성하여 HCDR2, HCDR3, 또는 LCDR3에 존재하는 Trp 또는 Met을 대체하였다. 표 3은 생성된 변이체를 보여준다.
[표 3]
Figure 112012042685631-pct00008
Fab를 재조합 인간 IL-17RA 수용체에의 IL-17Amut6 및 개(cyno)IL-17A 결합에 대한 그들의 억제, 및 IL-17Amut6에의 그들의 결합에 대해 시험하였다. 모든 시험된 Fab는 IL-17RA에의 IL-17Amut6 및 개IL-17A 결합 둘 모두를 억제하였다. IL-17Amut6에 대한 Fab의 친화성은 SET 분석을 이용하여 측정하였다(표 4). 확인된 Fab로부터, 패밀리 2, 6a, 6b, 19a 및 19b로부터의 후보를 추가 특성화를 위해 선별하였다.
[표 4]
Figure 112012042685631-pct00009
실시예 2
항-IL-17A 길항성 mAb의 유도, 엔지니어링 및 특성화
선별된 MOR# Fab를 인간 IgG1 포맷으로 mAb로서 전환하고 발현시켰으며, 상응하는 MORmAb 명칭을 제공하였다. 생성된 MORmAb를 발현 및 응집, 그들이 인간 IL-17RA에 대한 인간 및 사이노 IL-17A 결합을 억제하는 능력 및 NHDF 세포로부터의 IL-8 분비에 대해 시험하였다. 표 5는 MORmAb를 위한 선별 분석에 대한 IC50 값을 보여준다. 시험된 MORmAb (MORmAb#s 7702, 7708, 7785, 7786, 7706, 7775, 7700, 8095, 8096, 8097, 8098, 7768) 중 어느 것도 다른 IL-17 패밀리 구성원과 교차반응하지 않았다.
[표 5]
Figure 112012042685631-pct00010
항-IL-17A 길항성 mAb의 프레임워크 엔지니어링
활성과 생물물리적 및 생화학적 특성에 기초하여, 선별 MORmAb를 그들의 가변 영역에서 추가로 엔지니어링하여 특정 프레임워크 잔기를 매칭되는 인간 생식계열에 존재하는 것들로 변화시키고 코돈을 고도로 발현되는 포유류 단백질에서 가장 빈번히 발생하는 것들로 변화시켰다. 패밀리 2 VL에서는, L11V 및 V85T (선형 서열) 치환이 이루어져, 프레임워크를 VK-1 생식계 Vb-L5 (IGKV1-12*01)에 정확히 매치되도록 변환시켰다. V11V 및 V85T 치환을 가진 예시적인 가변 영역은 서열 번호 76에 나타난 아미노산 서열을 가진 가변 영역이다. 패밀리 6a 및 6b VL에서는, D1E, V59I 및 T86V 치환이 이루어져(선형 서열), 프레임워크를 Vk-3 생식계 Vb-L6 (IGKV3-11*01)와 정확히 매치되도록 변환시켰다. D1E, V59I 및 T86V 치환을 가진 예시적인 가변 영역은 서열 번호 77에 나타난 아미노산 서열을 가진 가변 영역이다. 패밀리 6a 및 6b VH에서는, G44S 치환을 이루어(선형 서열) Vh-6 생식계 Vb 6-01 (IGHV6-1*01)에 매치시켰다. G44S 치환을 가진 예시적인 가변 영역은 서열 번호 81에 나타난 아미노산 서열을 가진 가변 영역이다. 패밀리 19a 및 19b VL에서는, 아미노산 1-3 (DIE)을 QSV로 치환하여 인공 카파 N-말단을 람다 사슬의 말단으로 치환하였다. QSV 치환을 가진 예시적인 가변 영역은 서열 번호 79에 나타난 아미노산 서열을 가진 가변 영역이다. 패밀리 19a 및 19b VH에서는, V5L 치환을 이루어 Vh-3 생식계 Vb 3-23 (IGHV3-23*01)에 가깝게 매치시켰다. 또한, 이 과정에서, 중쇄 불변 영역 아미노산 서열 잔기 353-357 (REEMT)를 RDELT로 치환하였다. V5L 치환을 가진 예시적인 가변 영역은 서열 번호 86에 나타난 아미노산 서열을 가진 가변 영역이다. 불변 영역 353-357 REEMT -> RDELT 치환을 가진 예시적인 중쇄는 서열 번호 100에 나타난 아미노산 서열을 가진 중쇄이다. 엔지니어링된 항체에 mAb 번호를 주었다.
엔지니어링된 가변 영역 및 원래의 가변 영역과 전장 항체의 상응하는 명칭 및 서열 목록이 표 2에 열거된다. 각 패밀리 내의 CDR의 서열이 도 1에 나타난다.
엔지니어링된 mAb를 MORmAb에 대해 상기한 대로 특성화하였다. 나타낸 분석을 이용하여 측정한 IC50 값 (pM)이 표 6에 나타나있다.
[표 6]
Figure 112012042685631-pct00011
선별 mAb의 친화성을 비아코어(Biacore)를 이용하여 평가하였다. 측정 결과가 표 7에 나타난다.
[표 7]
Figure 112012042685631-pct00012
항-IL-17 항체는 NHBE 세포에서 사이토카인 분비를 억제한다.
IL-17A가 호중구 보충, 생존 및 활성화에서 중요한 인자(예를 들어, IL-6, IL-8, GM-CSF)를 유도하는 능력으로 인해, IL-17A는 COPD 뿐만 아니라 심각한 천식의 특징인, 폐에서의 호중구성 염증을 조절하는 것으로 나타났다. 본 발명의 항-IL-17A 항체가 폐 거주 세포에서 IL-17A-유도 변화를 억제할 수 있는지를 결정하기 위하여, 정상 인간 기관지 상피 (NHBE) 세포를 mAb6785의 존재하에서 48시간 동안 인간 IL-17A로 자극하였다. mAb6785는 NHBE 세포에 의한 IL-17A-유도 IL-6 및 GM-CSF 생성을 억제하였으며, IC50이각각 619.0 ± 64.0 pM 및 564 ± 86 pM이었다.
항-IL-17 항체는 IL-17A/F 헤테로이량체의 생물 활성을 저해한다.
정상 인간 피부 섬유아세포(Normal Human Dermal Fibroblast; NHDF, 론자(Lonza)) 세포를 FGM-2 배지 (론자) 중 웰 당 10,000개의 세포로 48웰의 평평한 바닥의 조직 배양 플레이트 내에 접종하고, 하룻밤 (37ㅀ, 5% CO2) 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 50 ng/㎖의 최종 농도 (1.47 nM)의 rhIL-17A/F 헤테로이량체 (알앤디 시스템즈(R&D Systems))를 실온에서 10분 동안 희석 시리즈 (30 ㎍/㎖ - 0.5 ng/㎖)의 mAb6785 또는 대조 항체와 함께 사전 인큐베이션하고, 세포에 첨가하였다. 세포를 48시간 (37°, 5% CO2) 동안 인큐베이션하고, 배양 상청액을 수집하고, 제조업자의 지시에 따라 인간 IL-6 듀오 세트(Duo Set) (알앤디 시스템즈, 인크.(R&D Systems, Inc.))를 이용하여 IL-6 함량에 대하여 ELISA에 의해 분석하였다. IC50 값은 그래프패드 프리즘(GraphPad Prism) 소프트웨어 (그래프패드 소프트웨어, 인크.(GraphPad Software, Inc))를 이용하여 비선형 회귀에 의해 결정하였다. mAb6785는 EC50 2 ± 2.5 nM로 NHDF에 의해 IL-17A/F 헤테로이량체-유도 IL-6 생성을 저해하였다.
방법
용액 평형 적정(Solution Equilibrium Titration; SET)을 이용한 피코몰 친화성의 결정
용액 평형 적정(SET)에 의한 KD 결정에 있어서, Fab 단백질의 단량체 분획물 (적어도 90%의 단량체 함량, 분석 SEC에 의해 분석; 수퍼덱스75(Superdex75) 컬럼, 지이(GE))을 사용하였다.
용액에서의 전기화학발광(Electrochemiluminescence; ECL) 기반의 친화성 결정 및 데이터 평가는 기본적으로 이전에 기재된 바와 같이 실시하였다 (문헌[Haenel et al., Anal Biochem 339:182-4, 2005]). 규정된 고정 농도의 정제 Fab (대략 10-100 pM)를 화학적 평형이 성취될 때까지 증가하는 농도의 용액 중 IL-17Amut6 (5 nM의 최고 농도)과 함께 인큐베이션하였다. 용액 중 미결합 Fab를 정량화하기 위하여, 바이오티닐화 IL-17Amut6이 코팅된 스트렙타비딘(Streptavidin) 엠에스디(MSD) 384웰 미세적정 플레이트 (메소 스케일 디스커버리(Meso Scale Discovery), 미국 메릴랜드주 게더스버그 소재)로 샘플을 옮겼다. 검출을 위하여, 루테늄 복합체-표지된 항-인간 Fab/IgG 항체를 적용하고, 플레이트를 섹터(Sector)™ 이미저(Imager) 6000 (엠에스디)을 이용하여 판독하였다. 적정 곡선 (항원 농도의 함수로서의 자유 Fab의 농도)을 도시하고, 하기에 설명한 모델을 이용하여 엑셀(Excel) / XLfit 소프트웨어를 이용하여 피팅시켰다.
Fab 분자의 KD 결정을 위한 데이터 평가에 있어서, 하기 피트 모델을 이용하였다 (문헌[Abraham et al. J Mol Recognit. 9:456-461, 1996]에 따라 수정):
y=Bmax-(Bmax/(2*cFab)*(x +cFab+KD-sqrt((x+cFab+ KD)*(x+cFab+ KD)-4*x*cFab)))
상기 식에서,
Bmax: 최대 결합 시그널 (항원 농도=0에서)
cFab: 적용한 Fab 농도
x: 적용한 전체 용해성 항원 농도 (결합 부위)
sqrt: 제곱근
KD: 평형 해리 상수
IL -17 RA 에의 IL -17A 결합의 저해 (예를 들어 " IL -17 RA 저해" 분석
투명한 맥시소르프(maxisorp) 플레이트를 100 ㎕/웰의 2.5 ㎍/㎖ 인간 IL-17RA-Fc (알앤디 시스템즈, 미국 미네소타주 미니애폴리스 소재) - pH 9.4의 0.1 M 나트륨 탄산염-중탄산염 완충액 중 - 로 코팅하고, 4℃에서 하룻밤 인큐베이션하였다. 차단 및 세척 후, 25 ng/㎖의 바이오티닐화 인간 IL-17mut6 (서열 번호 106) 또는 사이노몰거스(cynomolgus) IL-17A (서열 번호 108)를 시험 mAb 또는 대조 mAb (30 내지 0 ㎍/㎖의 최종 농도) - 100 ㎕의 합한 부피 - 와 함께 5-10분 동안 사전 인큐베이션하고, 이어서 플레이트에 첨가하였다. 시그널을 실온(RT)에서 20분 동안 100 ㎕의, 1:10,000 희석의 1 ㎎/㎖ SA-HRP (잭슨 이뮤노리서치, 미국 펜실베이니아주 웨스트 그로브 소재), 이어서 100 ㎕/웰의 OPD 기질 (시그마-알드리치 코포레이션, 미국 미주리주 세인트 루이스 소재)로 검출하였다. 플레이트를 492 ㎚ (인비전(Envision), 퍼킨엘머(PerkinElmer), 미국 매사추세츠주 월탐 소재)에서 판독하였다). IL-17RA에의 Fab 결합을 mAb에 대하여 설명한 바와 같이 시험하였다.
NHDF 세포로부터의 IL-8 및 IL-6 생성의 저해 (예를 들어, "IL-8 생성" 및 "IL-6 생성" 분석)
IL-8 및 IL-6 생성에 대한 항-IL-17A mAb의 저해의 영향을 정상 인간 피부 섬유아세포(NHDF)에서 평가하였다. 세포를 FGM-2 배지 중 웰 당 250 ㎕ 로 웰 당 0.1x105개의 세포로 48웰의 평평한 바닥의 조직 배양 플레이트에 도말하고, 하룻밤 (37°, 5% CO2) 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 0.1 ng/㎖의 인간 TNF-a를 모든 웰에 첨가하였다. 10 ng/㎖의 IL-17mut6 또는 25 ng/㎖의 사이노몰거스 IL-17A를 시험 mAb 또는 대조 mAb (30 내지 0 ㎍/㎖의 최종 농도) - 250 ㎕의 합한 부피 - 와 함께 RT에서 10분 동안 사전 인큐베이션하고, 이어서 250 ㎕의 의 세포에 첨가하였다. 분석에 있어서, 항체를 첨가하지 않은 IL-17mut6 샘플을 대조 샘플로서 포함시킨 반면, TNF-a 또는 배양 배지만으로 이루어진 샘플을 음성 대조군으로 포함시켰다. 세포를 24시간 (37°, 5% CO2) 동안 인큐베이션하고, 조절 배지를 수집하고, 제조업자의 지시에 따라 인간 IL-6 및 IL-8 ELISA 듀오 세트(알앤디 시스템즈, 미국 미네소타주 미니애폴리스 소재)를 이용하여 IL-6 및 IL-8에 대하여 ELISA에 의해 분석하였다. Fab를 mAb에 대하여 설명한 바와 같이 분석하였다.
NHBE 세포로부터의 IL-6 및 G-CSF 생성의 저해
정상 인간 기관지 상피(NHBE; 론자) 세포를 BEGM 배지 (론자) 중 웰 당 20,000개의 세포로 접종하고, 하룻밤 (37°, 5% CO2) 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 일련의 농도 (30 ㎍/㎖ - 0.5 ng.㎖)의 시험 항체의 존재 하에 48시간 동안 IL-17Amut6으로 세포를 자극하였다. 상청액을 인큐베이션 후 수집하고, 인간 IL-6- 또는 G-CSF-특이적 ELISA (알앤디 시스템즈, 인크.)를 이용하여 IL-6 또는 G-CSF 함량에 대하여 분석하였다. IC50 값을 그래프패드 프리즘 소프트웨어 (그래프패드 소프트웨어, 인크.)를 사용하여 비선형 회귀에 의해 결정하였다.
IL-17A 패밀리 구성원과의 교차 반응성
투명 맥시소르프 플레이트를 100 ㎕/웰의 5 ㎍/㎖의 mAb 또는 아이소타입 대조 mAb - PBS 중 - 로 코팅하고, 4℃에서 하룻밤 인큐베이션하였다. 플레이트를 1시간 동안 ELISA 차단 완충액 (1% BSA, 0.05% NaN3을 포함하는 PBS 중 5% 수크로스)으로 200 ㎕/웰로 차단하고, 세척 완충액 (PBS, 0.01% 트윈(Tween)-20)으로 3회 세척하였다. 경쟁 사이토카인들을 2x 최종 농도에서 분석 희석 완충액 (PBS 중 1% BSA)에서 적정하고, 바이오티닐화 사이토카인을 2x 최종 농도로 제조하였다. 2x 최종 농도의 100 ㎕의 사이토카인을 분석 완충액 중 2x 최종 농도의 바이오티닐화 IL-17mut6 100 ㎕ (25 ng/㎖의 최종 농도)와 혼합하였다 (30-0 ㎍/㎖의 최종 농도). 재조합 인간 IL-23 (알앤디 시스템즈, 미국 미네소타주 미니애폴리스 소재)을 음성 대조군으로, 완충액만의 샘플을 배경 대조군으로, 그리고 IL-17mut6을 양성 대조군으로 사용하였다. 100 ㎕/웰의 이중의 사이토카인/바이오티닐화 IL-17mut6 혼합물을 플레이트에 첨가하고, 1-2시간 동안 인큐베이션하였다. 플레이트를 세척 완충액으로 3회 세척하고, 100 ㎕의 1:10,000 희석의 1 ㎎/㎖의 SA-HRP (잭슨 이뮤노리서치, 미국 펜실베이니아주 웨스트 그로브 소재)과 함께 RT에서 20분 동안 인큐베이션하였다. 플레이트를 ELISA 세척 완충액으로 3회 세척하였다. 세척 후, 100 ㎕/웰의 OPD 기질 (시그마-알드리치 코포레이션, 미국 미주리주 세인트 루이스 소재)을 각각의 웰에 첨가하고, 적절한 변색이 검출될 때까지 인큐베이션하였다. 50 ㎕의 2N 황산을 첨가하여 반응을 중지시키고, 플레이트를 인비전 기기를 이용하여 492 ㎚에서 판독하였다.
친화성 측정 - 바이아코어 분석
표면 플라즈몬 공명(SPR)을 사용하는 친화도 측정을 바이아코어 3000 옵티컬 바이오센서(optical biosensor)(바이아코어)를 사용하여 수행하였다. 선택한 Fab (대략 30 RU) 또는 mAb (대략 50 RU)는 각각 Fab 또는 mAb 포획을 위하여 양 항-Fd 항체 또는 항-인간 Fc 항체를 이용하여 센서 칩 표면 상에 포획하였다. Fab 또는 mAb의 포획에 이어 용액 중 huIL-17mut6 또는 사이노 IL-17A를 주입하였다 (0.2 내지 49 nM).
실시예 4
에피토프 맵핑
항체 에피토프는 경쟁 결합, H/D 교환 분석 및 항체-IL-17A 동시배양의 조합에 의해 추론하였다 (실시예 5 참조). 하기 항체를 사용하였다: mAb1926, MORmAb7700, MORmAb7706, MORmAb7708, mAb7357 (하이브리도마 C1863으로부터 유래된 생쥐 항-인간 IL-17A 중화 항체), mAb2832 (하이브리도마 C1861로부터 유래된 생쥐/인간 키메라 항-인간 IL-17A 중화 항체), mAb317 (생쥐 항-인간 IL-17A 항체, 알앤디 시스템즈, 미국 미네소타주 미니애폴리스 소재) 및 mAb3171 (생쥐 항-인간 IL-17A 항체, 알앤디 시스템즈, 미국 미네소타주 미니애폴리스 소재), 및 mAbeBIO16-7178 (생쥐 항-인간 IL-17A 항체, 이-바이오사이언스(e-Bioscience), 미국 캘리포니아주 샌디에고 소재). 3가지의 시판 항체는 다양한 정도의 중화 활성을 나타냈다.
경쟁적 에피토프 결합
경쟁적 ELISA에 있어서, 실온에서 2시간 동안 웰 당 5 ㎕ (20 ㎍/㎖)의 IL-17Amut6 단백질을 엠에스디 하이바인드(HighBind) 플레이트 (메소 스케일 디스커버리, 미국 메릴랜드주 게더스버그 소재) 상에 코팅하였다. 150 ㎕의 5% MSD 차단제 A 완충액 (메소 스케일 디스커버리, 미국 메릴랜드주 게더스버그 소재)을 각각의 웰에 첨가하고, 실온에서 2시간 동안 인큐베이션하였다. 플레이트를 0.1 M HEPES 완충액 (pH 7.4)으로 세척하였다. 표지된 항체 (엠디에스 형광 염료), 10 nM을 증가하는 농도의 경쟁 항체 (1 nM - 2 μM)와 함께 인큐베이션하고, 25 ㎕의 혼합물을 표기된 웰에 첨가하였다. RT에서 온화하게 진탕하면서 2시간 인큐베이션한 후, 플레이트를 상기와 같이 세척하고, 150 ㎕의 희석 MSD 판독 완충액 T를 첨가하고, 플레이트를 엠디에스 섹터 이미저 6000으로 판독하였다.
분석은 표지된 mAb1926, mAb317, mAb3171, 또는 mAb7357을 이용하여 수행하였다 (도 4). 경쟁 분석에 기초하여, 항-IL-17A 항체를 4개의 상이한 빈에 할당하였다. 빈 A: mAb1926, MORmAb7706, 및 MORmAb7708; 빈 B: 이바이오16-7178 및 mAb7357; 빈 C: mAb317; 빈 D: mAb3171.
H/D 교환 분석:
H/D 교환을 위하여, 항체 섭동을 분석하기 위하여 사용한 절차는 이전에 기재된 것과 유사하였으며, 몇가지 변형이 있었다 (문헌[Hamuro et al., J. Biomol. Techniques, 14:171-82, 2003]; 문헌[Horn et al., Biochemistry, 45: 8488-98, 2006]). 재조합 IL-17Amut6 (C-말단 His-태그를 이용하여 HEK293E에서 발현)을 소정의 시간 동안 중수소화 물 용액 중에서 인큐베이션하여 교환가능한 수소 원자에서 중수소 혼입을 생성하였다. 중수소화 IL-17Amut6을 고정된 개별 항-IL-17A mAb를 포함하는 컬럼 상에 포획하고, 이어서 수성 완충액으로 세척하였다. 백(back)-교환된 IL-17Amut6 단백질을 컬럼으로부터 용출시키고, 프로테아제 분해 및 질량 분광 분석에 의해 중수소 함유 단편의 위치를 결정하였다. 항체에 결합된 영역은 교환으로부터 상대적으로 보호된 부위인 것으로 추측되었으며, 따라서 항체와 복합되지 않은 IL-17Amut6와 비교하여 더욱 높은 분율의 중수소를 함유하는 것으로 추측되었다. IL-17Amut6의 H/D 교환 섭동 맵이 도 5에 예시되어 있다. 막대의 상부의 번호는 IL-17Amut6 잔기를 나타낸다.
MORmAb7700, MORmAb7706 및 MORmAb7708은 IL-17A (서열 번호 105)의 3개의 세그먼트 45NRSTSPWNLH54 (서열 번호 159), 56NEDPERYPSVIWE68 (서열 번호 157) 및 100RREPPHCPNSFRLEKIL116 (서열 번호 158)에 대하여 다양한 정도의 차등적 교환을 나타냈으며, 이는 항체에 의한 보호를 나타내는 것이었다. 56NEDPERYPSVIWE68 (서열 번호 157) 단편은 MORmAb7708에 의해 강하게 보호되고, MORmAb7700에 의해 약하게 보호되고, MORmAb7706에 의해 보호되지 않았다. 이들 항체의 단편 보호 패턴에서의 중첩은 상기에 기재된 경쟁 분석에서의 그의 교차 저해와 일치한다.
mAb7357 및 mAbeBio16-7178 둘 모두에 있어서, 강한 보호가 71CRHLGCINADGNVDYHM87 (서열 번호 160)에 대하여 관찰되었으며, 이는 상기에 기재된 경쟁 분석에서의 그의 교차 저해와 일치하였다. 약한, 그리고 그에 따른 확정적이지 않은 차등적 교환이 mAb7357, mAb2832, mAb317 및 mAb3171에서 다른 단편에 대하여 관찰되었다.
H/D 교환 연구에 의해, 상기에 규정된 4개의 경쟁 군 중 2개에 있어서 결합 부위의 위치를 결정하였다. 빈 A 항체 (MORmAb7700, MORmAb7706 및 MORmAb7708)는 서열 번호 105의 펩티드 세그먼트 45NRSTSPWNLH54, (서열 번호 159), 56NEDPERYPSVIWE68 (서열 번호 157) 및 100RREPPHCPNSFRLEKIL116 (서열 번호 158), 의 영역 내에 결합하였으며, 빈 B 항체 (mAb7357 및 mAbeBio16-7178)는 펩티드 세그먼트 71CRHLGCINADGNVDYHM87 (서열 번호 160)의 영역 내에 결합하였다. mAb317 및 mAb3171은 서로와 구별되는, 그리고 빈 A 및 빈 B 항체와 구별되는 부위에 결합하였다. 그러나, 둘 모두의 항체를 이용한 H/D 교환 연구에서 약한 시그널은 IL-17A 상의 그의 에피토프의 위치 결정에 충분한 증거를 제공하지 못하였다.
실시예 5
IL-17A 및 항-IL-17A 항체의 공결정 구조
IL-17Amut6과 Fab6468, mAb6785의 재조합 His6-태그 Fab의 공구조를 X-선 크리스탈로그래피로 결정하였다. Fab6468의 경쇄의 아미노산 서열이 서열 번호 90에 나타내어져 있으며, 중쇄 아미노산 서열이 서열 번호 111에 나타내어져 있다. 실시예 5에서, 언급된 IL-17A 아미노산 잔기는 서열 번호 105에 따른 잔기를 나타내며, 언급된 Fab6468 잔기는 서열 번호 79에 따른 경쇄 가변 영역 잔기 및 서열 번호 86에 따른 중쇄 가변 영역 잔기를 나타낸다. 재조합 인간 IL-17Amut6의 발현, 재폴딩 및 정제가 기재되었다 (문헌[Wu et al., Cytokine, ePub ahead of print Jul29]). Fab6468을 HEK-293F 세포에서 발현시키고, 기재된 것과 유사한 방법을 사용하여 정제하였다 (문헌[Zhao et al., Protein Expr Purif, 67:182-9, 2009]).
IL-17A/Fab6468 복합체의 결정화
IL-17A/Fab6468 복합체는 20 mM MES pH 6.5, 0.2 M NaCl, 및 10% 글리세롤에서 1:1.1의 몰비로 IL-17Amut6 및 Fab6468을 혼합함으로써 제조하고, 4℃에서 하룻밤 인큐베이션하였다. 복합체를 20 mM MES pH 6.5, 0.2 M NaCl, 및 10% 글리세롤에서 수퍼덱스 200 10/300 GL 컬럼 (지이 헬스케어(GE Healthcare), 미국 뉴저지주 피스카타웨이 소재) 상에서 크기 배제 크로마토그래피(SEC)를 사용하여 과량의 비복합 Fab로부터 정제하였다. 복합체에 상응하는 분획물을 풀링하고, 아미콘 울트라(Amicon Ultra) 10000 MWCO 장치를 이용하여 4.6 ㎎/㎖로 농축시켰다.
코닝 플레이트 3550(코닝 인크.(Corning Inc.), 미국 뉴욕주 코닝 소재)을 사용하여 시팅 드롭(sitting drop) 형식으로 동일한 부피의 단백질 및 보관 용액을 분배하는 Oryx4 자동 단백질 결정화 로봇 (더글라스 인스트루먼츠(Douglas Instruments), 영국 이스트 가스톤 소재)을 이용하여 자동화된 결정화 스크리닝을 수행하였다. 초기 스크리닝을 햄프톤 크리스탈 스크린(Hampton Crystal Screen) HT (HR2-130, 햄프톤 리서치(Hampton Research))을 이용하여 실시하고, pH 4.5-4.6에서 PEG, 황산암모늄을 포함하는 몇몇 조건으로부터 침상 결정을 생성하였다. 이들 작은 결정을 이용하여 마이크로시드-매트릭스 스크리닝(microseed-matrix screening; MMS)을 위한 시드 스톡을 생성하였다 (문헌[D'Arcy et al., Acta Crystallographica Section D, 63:550-4, 2007]). 회절 품질 결정을 0.1 M 아세트산나트륨, pH 5.5, 12% PEG MME 5000 및 0.2 M 황산리튬에서 MMS 스크린으로부터 얻었다.
IL-17A/Fab6468 복합체의 X-선 데이터 수집
X-선 데이터 수집에 있어서, 결정은 24% 글리세롤로 보충된 모액에 수초 동안 침지시키고, 95°K에서 질소 스트림에서 순간 냉동시켰다. X-선 회절 데이터를 수집하고, 오스믹TM 바리맥스TM 공초점 광학기기, 사턴 944 CCD 검출기 및 X-스트림TM 2000 초저온냉각 시스템(리가쿠(Rigaku), 미국 텍사스주 우드랜즈)이 장착된 리가쿠 마이크로맥스TM-007HF 마이크로포커스 X-선 발생기를 사용하여 처리하였다. 회절 강도를 최대 2.2 Å의 분해능까지 1/2-도 이미지당 3분의 노출 시간을 사용하여, 254° 결정 회전에 걸쳐 검출하였다. X-선 데이터를 프로그램 D*TREK (문헌[Pflugrath, Acta Crystallographica Section D, 55:1718-1725, 1999])로 처리하였다. 결정은 단사정 공간군 P21에 속하였으며, 이때 a=73.40 Å, b=64.04 Å, c=145.61 Å 및β=95.39°였다. X-선 데이터 통계를 표 8에 제공하였다.
[표 8]
Figure 112012042685631-pct00013
구조 결정
IL-17A/Fab6468의 결정 구조는 페이저(Phaser) (문헌[Acta Crystallorg D Biol Crystallorg, 57:1373-82, 2001] 참조)를 이용한 분자 치환에 의해 결정하였다. 조사 모델은 IL-17F (PDB ID 1JPY) (문헌[Hymowitz et al., EMBO J., 20:5332-41, 2001]), 및 Fv (VH/VL)의 상동성 모델이었으며, 상기 모델은 모델러(Modeller) (미국 캘리포니아주 소재의 아셀리스(Accelrys))를 이용하여 VH 및 VL 둘 모두에 대하여 항-IL-13 항체 CNTO607 (PDB ID 3G6A)를 기초로 제작하였다 (문헌[Teplyakov et al., J. Mol. Biol. 389:115-23. 2009]) . 2개의 불변 도메인CL/CH1을 PDB ID 8FAB (문헌[Strong et al., Biochemistry, 30:3739-48, 1991])로부터 취하였다. 피닉스(PHENIX)(문헌[Adams et al., J. Synchrotron. Radiat. 11:53-5, 2004])를 이용하여 구조 개선을 실시하였다. 개선의 초기 단계에서 둘로 접히는 비결정학적 대칭성을 처음에 도입하였으나 Rfree에 기초하여 최종 단계에서 완화시켰다. 모델 조정 및 매뉴얼 재구축은 COOT(문헌[Emsley et al., Acta Crystallogr. D. Biol. Crystallogr. 60:2126-32, 2004])를 사용하여 행하였다. 2.2 Å으로의 모든 61,706개의 독립적인 상(reflection)에 대한 최종의 Rcryst 및 Rfree는 각각 23.4% 및 29.7%이었다. 개선의 통계가 표 9에 주어진다.
[표 9]
Figure 112012042685631-pct00014
IL-17A/Fab6468 복합체 구조
복합체의 구조를 고 해상도 (~ 2.2 Å)로 결정하였다. IL-17A는 결정에서 거의 대칭적인 호모이량체였으며 2개의 Fab 분자에 결합하였다. 항체-항원 상호작용은 대부분 소수성이며, 대부분의 항체와 대조적으로, 경쇄 CDR은 많은 중요한 접촉을 이루었다. IL-17A/Fab6468 복합체의 전체적인 분자 구조를 도 6a에 나타내었다. IL-17A 이량체의 단량체는 시스틴 매듭(knot)의 전체적인 토폴로지(topology)를 취하였다 (도 6b). 두 단량체는 77 골격 Cα 원자에 대해 0.54 Å의 Cα RMSD와 매우 유사하였다. IL-17A 단량체 시스틴 매듭의 전체적인 구조는 76 Cα 원자에 대해 rmsd가 0.71 Å인 IL-17F의 구조와 매우 유사하였다 (도 6b). 각각의 IL-17A 단량체는 3개의 다이설파이드 결합에 의해 안정화되었다. 사슬 B의 경우, 3개의 사슬내 다이설파이드 결합이 관찰된 반면(C10-C106, C71-C121, C76-C123), 사슬 A의 경우, C10-C106 다이설파이드 결합은 단량체의 이들 세그먼트 내의 무질서로 인해 관찰되지 않았다. 후자의 두 다이설파이드 결합 (C71-C121, C76-C123)은 IL-17F 및 NGF와 유사하게, 시스틴 매듭 구조를 안정화시켰다. IL-17A의 사슬 B를 위한 구조적 모델은 모든 잔기 10-128를 포함한 반면 (잔기 1-9는 무질서함), 사슬 A 잔기의 경우에는 잔기 21-29, 41-104 및 109-127만이 관찰되었으며 다른 잔기 1-20, 30-40, 105-108 및 128은 구조의 무질서로 인해 빠졌다. 두 Fab의 경우, 두 경쇄의 잔기 1-2는 무질서하였거나, 또는 빈약한 전자 밀도를 가졌다. 사슬간 다이설파이드 결합 및 중쇄 상의 His 태그를 비롯한, 중쇄와 경쇄 둘 모두의 C-말단 3 잔기는 무질서하였다.
IL-17A (사슬 B)의 정돈된(ordered) N-말단 세그먼트는 짧은 나선형 요소 (잔기 8-12)를 함유하였다. 이것은 동일한 단량체의 루프 3-4를 향해 되접혀서 사슬내 다이설파이드 결합 (C10-C106)을 형성하였다. 대조적으로, IL-17F의 등가의 세그먼트는 이량체의 다른 단량체까지 도달하여, 사슬간 다이설파이드 결합을 형성하고 두 단량체를 공유적으로 연결시켰다. 두 IL-17A 단량체의 세그먼트 17-39의 정돈된 부분을 IL-17F에서처럼 교환(swapping)하였다. 이러한 교환은 IL-17A 이량체의 이들 부분에 대한 교차를 야기하였다. 분자간 다이설파이드 결합 (C10-C106)과 조합되어, IL-17A의 두 N-말단 세그먼트는 2개의 서로맞물린 단량체를 형성하였고, 이는 비환원 SDS-PAGE에서 26 kD의 겉보기 이량체를 야기하였다.
IL-17A의 이량체는 4개의 주요β-가닥 (가닥 1-4)에 대해 거의 대칭적이었다 (도 6c). 76 잔기를 위한 Cα rmsd는 0.71 Å이다. 약간의 비대칭성이 두 가지 원인으로부터 생겼다. 먼저, 사슬 A는 주로 N-말단에서, 많은 무질서한 세그먼트를 함유하였다. 짧은β-가닥 (가닥 0, 잔기 22-26)만이 겉보기에 정돈된 한편, 사슬 B의 잔기 10-40은 나선형 세그먼트(잔기 12-16)와β-가닥 (가닥 0, 잔기 21-25)으로 정돈되었다. 두번째, IL-17A의 두 단량체의 시스틴 매듭을 가진 4개의 주요β-가닥(40-128)은 회전의 2배 대칭에 의해 관련되는 반면, 가닥 0의 정돈된 부분은 주요 본체가 겹쳐질 때 잘 겹쳐지지 않았다(도시 안함). 이것이 단백질 재접힘의 인공산물인지 또는 그러한 배열이 자연에서 존재하는지 여부는 추가 조사없이는 명확하지 않다. 이러한 종의 생물활성은 상업적 공급원으로부터의 기준 IL-17A(역시 이.콜리(E. coli)에서 생산됨)(미국 미네소타주 미니애폴리스 소재의 알앤디 시스템즈(R&D Systems))의 생물활성과 유사하며, 이는 C10 -C106를 위한 사슬간 또는 사슬내 다이설파이드 결합이 그의 수용체 결합을 위해 중요하지 않음을 시사한다. 그럼에도 불구하고, 현재의 구조는 N-말단 세그먼트 (1-20) 및 (30-39)가 매우 가요성이며 그들의 구조가 접힌 IL-17A 이량체의 활성에 영향을 주지 않음을 시사한다.
에피토프 및 파라토프
IL-17A와 Fab6468 사이의 결합에 관련된 잔기가 표 10에 열거된다. IL-17A 내의 프로토머 A에서 빠진 잔기 및 IL-17A 이량체의 약간의 비대칭적인 특성으로 인해, 두 접촉 부위로부터의 모든 에피토프 잔기가 동일하지는 않았다 (표 10 및 도 7). 하지만, 잔기의 코어 세트 및 그들의 상호작용은 동일하였다. 이들 잔기는 IL-17A 서열 번호 105의 L26, R55, E57, P59, E60, R61, Y62, S64, V65, W67, R101, E102, P103 및 F110이었으며 (표 10에서 강조된 흑색), 그들은 Fab6468을 위한 코어 에피토프를 구성한다.
[표 10]
Figure 112012042685631-pct00015
유사하게, 두 부위에서 항체로부터의 접촉 잔기는 모두 동일하지는 않았다. 코어 에피토프 잔기에의 동일한 접촉에 관련된 잔기를 "코어 파라토프"라고 지칭하며, 이것은 다음 잔기로 구성되었다: 경쇄 (LC): Y31, D49, Y90, F92, F93 (서열 번호 79); 및 중쇄 (HC): S52, T54, F57, Y59, Q99, L100 및 T101 (서열 번호 86) (표 10). 코어 파라토프 잔기는 표 10에서 진하게 나타낸다. 특이적 IL-17A 잔기에 결합하는 한 단량체에서 확인된 추가의 "연장된 파라토프" 잔기는 괄호로 나타낸다.
MORmAb7700을 위한 H/D 보호 데이터는 공결정(co-crystal) 연구와 일치하였으며, L26을 제외한, 공결정 구조에서 확인된 모든 코어 에피토프 잔기가, MORmAb7700을 위한 H/D 교환에 의해 확인된 보호된 세그먼트 중 둘인 56NEDPERYPSVIWE68 (서열 번호 157) 100RREPPHCPNSFRLEKIL116 (서열 번호 158) 이내에 있거나 경계에 있었기 때문이다. MORmAb8302 및 mAb1926을 비롯한 모든 MORmAb7700 항체 유도체는 Fab6468과 동일한 결합 특이성을 갖는 것으로 추정되며, 그 이유는 그들이 기껏해야 VH의 N-말단 영역에서 1개의 잔기 (실시예 1 참조), VL의 N-말단에서 3개의 잔기 (실시예 1 참조), 및 3개의 CDR 잔기 (H2, H3 및 L3에서 각각 1개, 표 1a)에서만 상이하며, 그 중 어느 것도 항체 파라토프의 일부가 아니기 때문이다.
본 발명에서 특성화된 IL-17A 구조는, 빠진 세그먼트로 인해 P2 포켓 캐비티(하기 참조)가 이전 작업에서 확인되지 않은 것을 제외하고는, 이전에 공개된 구조와 매우 유사하다 (구조 2VXS, 단백질 데이터뱅크(Protein DataBank) http_//www_rcsb_org/pdb/home/home_do에서 이용가능함; 문헌[Gerhardt et al., J. Mol. Biol. 394:905-21, 2009]).
IL-17RA와 복합된 인간 IL-17F의 결정 구조가 보고되었다 (문헌[Ely et al., Nat. Immunology, 10:1245-51, 2009]). IL-17A와 IL-17F 사이의 서열과 구조적 유사성 때문에, IL-17A가 IL-17F와 유사한 방식으로 IL-17RA와 상호작용할 가능성이 있다. 본 연구에서 얻어진 Fab6468과 복합된 IL-17A 구조를, 보고된 IL-17F/IL-17RA 복합체 내의 IL-17F 상에 겹쳐놓음에 의한 분자 모델링은 Fab6468의 세그먼트가 IL-17RA와 입체적 충돌을 가질 것임을 보여주었다. 이들 세그먼트 중 하나는 Fab6468의 경쇄 CDR3 내의 FF 모티프(서열 번호 79의 잔기 92 및 93) 주위에 국소화된다. 따라서, IL-17RC와 IL-17A 사이의 상호작용 방식은 분자 수준에서는 알려져 있지 않지만, 어떤 특정 이론에도 구애됨이 없이, Fab6468이 IL-17RA, 및 유사하게, IL-17RC와의 IL-17A의 상호작용을 차단하여 IL-17A 기능을 억제하다는 것이 제안된다.
IL-17RA에 대한 IL-17A와 IL-17F의 친화성에서의 유의한 차이는 IL-17A와 IL-17RA 상호작용의 상세사항에 유의한 차이가 있을 수 있음을 시사하며, 그 정도는 IL-17A/IL-17RA의 공결정 구조가 결정될 때만 이용가능할 것이다. 이것은 본 연구에서의 P2 포켓 캐비티의 확인과 관련되며, 캐비티는 보고된 IL-17F/IL-17RA 결정 구조 내의 IL-17F 유사 영역에서 단지 부분적으로만 확인된다 (문헌[Ely et al., Nat. Immunology, 10:1245-51, 2009]).
2개의 깊고 대부분 소수성인 포켓이 이량체 계면을 따라 IL-17A의 표면에서 확인되었다 (도 8a, 도 5b). IL-17F에서 처음 발견된 포켓 (문헌[Hymowitz et al., EMBO J, 20: 5332-41, 2001])과 유사한 P1 포켓은 단량체 A의 잔기 Q94, E95, L97 및 K114 및 단량체 B의 L53, Y62, P63, V65, I66, W67, I96, V117 및 V119로 구성되며 역으로도 성립한다. 이량체의 일 면에서, P1 포켓은 세그먼트 30-40에 의해 부분적으로 덮이는 반면, 다른 면에서는 포켓은 무질서한 세그먼트로 인해 완전히 개방된다. 이 세그먼트는 가요성인 것으로 보이기 때문에, P1 포켓은 다른 분자가 접근가능할 것이다. P2 포켓은 또한 두 사슬로부터의 잔기인, 단량체 A의 V24, L26, I28, Y62, L99, R101, F110 및 L112 및 단량체 B의 V22, V24 및 L112로 구성되며, 역으로도 성립한다.
P2 포켓의 상세사항은 상기한 바와 같이 IL-17A 이량체의 비대칭성으로 인해 약간 상이하지만, 두 개의 P2 포켓의 전체적인 기하형태는 매우 유사하다. P1 및 P2 포켓을 라이닝하는(lining) 잔기들의 두 세트는 IL-17A와 IL-17F 사이에서 매우 잘 보존된다 (도 8c). 하지만, IL-17F 구조에서, P2 포켓은 잔기 F10 및 F11 (F10F11 모티프)이 차지한다 (도 8b) (문헌[Hymowitz et al., EMBO J, 20: 5332-41, 2001]). FF 모티프는 인간 IL-17A에는 존재하지 않으며; 대신, 상응하는 아미노산 잔기는 I4 및 P5이다 (서열 번호 105에서 잔기 4와 5)(도 8c). 이들 잔기는 그들이 페닐알라닌 잔기보다 훨씬 작기 때문에 그리고 가장 가능하게는 P2 포켓에 대해 충분한 친화성을 갖지 않을 것이기 때문에 FF 모티프 뿐만 아니라 P2 포켓에서 결합하는 것이 쉽지 않을 것이다. 따라서, IL-17F의 FF 모티프는 수용체 IL-17RA 및 IL-17RC와의 인간 IL-17A 및 IL-17F 상호작용을 위한 구조적 판별자(structural discriminant)이기 쉽다. 이러한 대부분 소수성인 포켓(P1 및 P2) 둘 모두는 IL-17RA에의 IL-17A 결합을 위해 요구될 가능성이 있다. IL-17F/IL-17RA 복합체의 최근의 결정 구조는 FF 모티프가 IL-17RA에 의해 대체됨을 보여준다 (문헌[Ely et al., Nat. Immunology 10:1245-51, 2009]). P2로부터 FF 모티프 제거(eviction)의 강력한 불이익(energetic penalty)은 낮은 결합 친화성을 야기하기 쉽다. 이것은 인간에서 IL-17RA가 높은 친화성으로 IL-17A에 결합하지만 낮은 친화성으로 IL-17F에 결합하는 관찰 (문헌[Kuestner et al., J Immunol, 179:5462-73, 2007])과 일치하며, 잠재적으로 IL-17A 및 IL-17F 능력의 차이를 설명할 수 있다. 생쥐에서는, FF 모티프가 IL-17A 및 IL-17F 둘 모두에서 존재하지 않으며, 각각 잔기 IP 및 AL에 의해 대체된다. AL 및 IP 잔기 쌍은 작으며 P2 포켓에 대해 낮은 친화성을 갖기 쉽다. 따라서, P2는 IL-17RA 결합을 위해 생쥐 IL-17A 및 IL-17F에서 이용가능할 것이다. 생쥐 IL-17A 및 IL-17F 둘 모두는 유사한 친화성으로 생쥐 IL-17RA에 결합한다는 것은 (문헌[Kuestner et al., J Immunol, 179:5462-73, 2007]), 결합에 대한 P2 포켓의 이용가능성이 리간드의 친화성을 증가시킨다는 본 발명의 제안과 일치한다.
전체적으로, IL-17A와 IL-17F 사이에서 관찰된 구조적 차이는 그들의 각각의 수용체와의 상호작용을 나누는 기초를 제공한다. 또한, IL-17A 및/또는 IL-17F가 그들의 수용체와 상호작용하는 것을 차단하기 위해 펩티드, 펩티드모방체(peptidomimetic) 및 소분자가 포켓 중 어느 하나 또는 둘 모두에 결합하도록 설계될 수 있음을 생각할 수 있다. Fab6468에 존재하는 FF 모티프 (서열 번호 79 내의 잔기 F92 및 F93)가 P2 포켓 잔기 L26, R61, L99, R101 및 R102에 결합하기 때문에, Fab 6468 구조를 이용하여, 파지 디스플레이를 이용한 무작위 또는 설계 펩티드 라이브러리로부터의 펩티드와 같은, 추가의 IL-17A 길항제를 선별하고 최적화할 수 있다.
P1 및 P2 포켓을 라이닝하는 잔기는 IL-17A와 IL-17F 사이에서 잘 보존되며 분자 모델링은 IL-17A/F 헤테로이량체가 IL-17A 호모이량체 단독에 비교할 때 거의 동일한 전체 구조를 채택할 것임을 시사한다. 따라서, P1 및 P2 포켓이 유사한 전체 토폴로지로 IL-17A/F 헤테로이량체에 존재하고 그의 수용체 결합 부위를 구성할 가능성이 있다. 따라서, P2 포켓 잔기에 결합하는 IL-17A 길항제는 IL-17A/F 헤테로이량체에 결합하여 길항작용을 할 수 있다.
실시예 6
교차-종 결합 특이성
mAbtr1926의 교차-종 결합 특이성을 평가하기 위하여, 미세적정(micro-titer) 플레이트 상에 코팅된 상이한 IL-17A 단백질을 이용하여 결합 ELISA를 실시하였다. 인간, 생쥐 및 쥐 IL-17A 단백질을 미세적정 플레이트 상에 코팅하였다. 표지된 mAb1926의 계열 희석물을 2시간 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 미세적정 플레이트를 완전히 세척하고, 결합된 표지된 mAb1926를 검출하였다. mAb 1926은 쥐 또는 생쥐 IL-17A 단백질에 대해서보다 인간 IL-17A에 훨씬 더 강하게 결합하였다 (도 9). 쥐 및 생쥐 IL-17A에의 이러한 감소된 결합은 Fab6468 연장 에피토프의 7 위치에서 인간 IL-17A와 상이한 이들 단백질 둘 모두와 일치한다 (표 10). 또한, Fab 6468 에피토프의 일부에 가까운 위치인, 인간 IL-17A의 잔기 40과 41 사이에서, 쥐와 생쥐 IL-17A에 하나의 아미노산 삽입이 있다.
SEQUENCE LISTING <110> CENTOCOR ORTHO BIOTECH INC. <120> IL-17A ANTAGONISTS <130> CEN5276PCT <140> PCT/US2010/054662 <141> 2010-10-29 <150> 61256862 <151> 2009-10-30 <150> 61310919 <151> 2010-03-05 <160> 160 <170> FastSEQ for Windows Version 4.0 <210> 1 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LCDR1 of Family 2 antibodies <400> 1 Arg Ala Ser Gln Gly Ile Ser Asn Trp Leu Asn 1 5 10 <210> 2 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LCDR1 of Family 6a and 6b antibodies <400> 2 Arg Ala Ser Gln Asn Val Trp Ala Phe Tyr Leu Ala 1 5 10 <210> 3 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LCDR1 of Family 19a and 19b antibodies <400> 3 Ser Gly Asp Asn Leu Gly Asp Lys Tyr Ala Asn 1 5 10 <210> 4 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LCDR2 of Family 2 antibodies <400> 4 Ala Ala Ser Ser Leu Gln Ser 1 5 <210> 5 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LCDR2 of Family 6a and 6b antibodies <400> 5 Gly Ala Ser Asn Arg Ala Thr 1 5 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MOR7775, 8101, 8102, 8103 <400> 16 Thr Gln Tyr Tyr Ser Ser Pro Ser Leu Thr 1 5 10 <210> 17 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Consensus LCDR3 of Family 6b antibodies, Formula III <220> <221> VARIANT <222> 1 <223> Xaa may be Gln or Thr <220> <221> VARIANT <222> 3 <223> Xaa may be Ser or Tyr <220> <221> VARIANT <222> 4 <223> Xaa may be Asn, Arg, Val or Tyr <220> <221> VARIANT <222> 5 <223> Xaa may be His or Ser <220> <221> VARIANT <222> 6 <223> Xaa may be Ile, Thr, Leu, Ala or Ser <220> <221> VARIANT <222> 7 <223> Xaa may be Pro, Leu or Ser <220> <221> VARIANT <222> 8 <223> Xaa may be Pro, Ser, Phe or Leu <220> <221> VARIANT <222> 9 <223> Xaa may be Ala, Leu or Asp <400> 17 Xaa Gln Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Thr 1 5 10 <210> 18 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LCDR3 of Family 19a clone 178, 179, 181, 184, MOR 7709, 7700, 8095, 8097, 8098, 8302, 8096, 7768 and Family 19b <400> 18 Gly Ser Tyr Asp Phe Phe Leu Gly Met Ile Val 1 5 10 <210> 19 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LCDR3 of Family 19a clone MOR 8141, 8160, mAb 5548 <400> 19 Gly Ser Tyr Asp Phe Phe Leu Gly Leu Ile Val 1 5 10 <210> 20 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LCDR3 of Family 19a clone MOR 8142, 8161, 8303 <400> 20 Gly Ser Tyr Asp Phe Phe Leu Gly Thr Ile Val 1 5 10 <210> 21 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LCDR3 of Family 19a clone MOR 8143, 8162 <400> 21 Gly Ser Tyr Asp Phe Phe Leu Gly Tyr Ile Val 1 5 10 <210> 22 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Consensus LCDR3 of Family 19a antibodies, Formula V <220> <221> VARIANT <222> 9 <223> Xaa may be Met, Leu, Thr or Tyr <400> 22 Gly Ser Tyr Asp Phe Phe Leu Gly Xaa Ile Val 1 5 10 <210> 23 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR1 of Family 2 <400> 23 Ser Tyr Ala Ile Ser 1 5 <210> 24 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR1 of Family 6a and 6b <400> 24 Ser Ser Ser Ala Ala Trp Gly 1 5 <210> 25 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR1 of Family 19a and 19b <400> 25 Ser Tyr Ala Met Ser 1 5 <210> 26 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 2 7702 <400> 26 His Ile Ile Pro Trp Phe Gly Trp Thr Tyr Tyr Ala Gln Lys Phe Gln 1 5 10 15 Gly <210> 27 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 2 7701 <400> 27 Met Ile Ile Pro Trp Phe Gly Thr Thr Phe Tyr Ala Gln Lys Phe Gln 1 5 10 15 Gly <210> 28 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 2 7708 <400> 28 Arg Ile Ile Pro Trp Phe Gly Trp Thr Ser Tyr Ala Gln Lys Phe Gln 1 5 10 15 Gly <210> 29 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 2 8297 <400> 29 Arg Ile Ile Pro Trp Phe Gly Thr Thr Ser Tyr Ala Gln Lys Phe Gln 1 5 10 15 Gly <210> 30 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 2 8298 <400> 30 Arg Ile Ile Pro Trp Phe Gly Tyr Thr Ser Tyr Ala Gln Lys Phe Gln 1 5 10 15 Gly <210> 31 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 2 7785 <400> 31 Ser Ile Ile Pro Trp Phe Gly Trp Thr Asn Tyr Ala Gln Lys Phe Gln 1 5 10 15 Gly <210> 32 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 2 8104 <400> 32 Ser Ile Ile Pro Trp Phe Gly Thr Thr Asn Tyr Ala Gln Lys Phe Gln 1 5 10 15 Gly <210> 33 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 2 8105 <400> 33 Ser Ile Ile Pro Trp Phe Gly Tyr Thr Asn Tyr Ala Gln Lys Phe Gln 1 5 10 15 Gly <210> 34 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 2 7786 <400> 34 Tyr Ile Ile Pro Trp Phe Gly Trp Thr Asn Tyr Ala Gln Lys Phe Gln 1 5 10 15 Gly <210> 35 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Consensus HCDR2 of Family 2 Formula I <220> <221> VARIANT <222> 1 <223> Xaa may be His, Met, Arg, Ser or Tyr <220> <221> VARIANT <222> 8 <223> Xaa may be Trp, Thr or Tyr <220> <221> VARIANT <222> 10 <223> Xaa may be Tyr, Phe, Ser or Asp <400> 35 Xaa Ile Ile Pro Trp Phe Gly Xaa Thr Xaa Tyr Ala Gln Lys Phe Gln 1 5 10 15 Gly <210> 36 <211> 18 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 6a <400> 36 Arg Ile Ser Tyr Arg Ser Lys Trp Tyr Asn Asp Tyr Ala Val Ser Val 1 5 10 15 Lys Ser <210> 37 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19a clone 179 <400> 37 Ala Ile Asn Gly Leu Gly Thr His Lys Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 38 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19a clone 180 <400> 38 Ala Ile Ser Met Asp Gly Gly Trp Thr Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 39 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19a MOR 7709 <400> 39 Gly Ile Asn Lys Ala Gly Tyr Tyr Thr Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 40 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19a clone 182 <400> 40 Gly Ile Ser Gly His Gly Gly Tyr Lys Phe Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 41 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19a MOR 7700, 8097, 8098, 8141, 8142, 8143, 8160, 8161, 8162 <400> 41 Thr Ile Ser Met Thr Ser Gly Phe Thr Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 42 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19a MOR 8095 <400> 42 Thr Ile Ser Ile Thr Ser Gly Phe Thr Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 43 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19a MOR 8096, 8302, 8303, mAb 5548 <400> 43 Thr Ile Ser Leu Thr Ser Gly Phe Thr Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 44 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19a MOR 7768 <400> 44 Val Ile Asn Lys Gly Gly Asp Phe Lys Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 45 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19a clone 185 <400> 45 Val Ile Ser His Ser Gly Gly Trp Ile Asn Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 46 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Consensus HCDR2 of Family 19a, Formula VI <220> <221> VARIANT <222> 1 <223> Xaa may be Ala, Gly, Thr or Val <220> <221> VARIANT <222> 3 <223> Xaa may be Asn or Ser <220> <221> VARIANT <222> 4 <223> Xaa may be Gly, Met, Lys, Ile, Leu or His <220> <221> VARIANT <222> 5 <223> Xaa may be Leu, Asp, Ala, His, Thr, Gly or Ser <220> <221> VARIANT <222> 6 <223> Xaa may be Gly or Ser <220> <221> VARIANT <222> 7 <223> Xaa may be Thr, Gly, Tyr or Asp <220> <221> VARIANT <222> 8 <223> Xaa may be His, Trp, Tyr or Phe <220> <221> VARIANT <222> 9 <223> Xaa may be Lys, Thr or Ile <220> <221> VARIANT <222> 10 <223> Xaa may be Tyr, Phe or Asn <400> 46 Xaa Ile Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Xaa Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 47 <211> 16 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19b clone 186 <400> 47 Val Thr Ser Ala Asn Gly Arg Thr Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys Gly 1 5 10 15 <210> 48 <211> 16 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19b clone 187 <400> 48 Val Thr Ser Lys Met Gly His Thr Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys Gly 1 5 10 15 <210> 49 <211> 16 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19b clone 188 <400> 49 Val Thr Ser Met Thr Gly Asn Thr Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys Gly 1 5 10 15 <210> 50 <211> 16 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR2 of Family 19b clone 189 <400> 50 Val Thr Ser His Arg Asp Asn Thr Tyr Tyr Ala Gly Ser Val Lys Gly 1 5 10 15 <210> 51 <211> 16 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Consensus HCDR2 of Family 19b, Formula VIII <220> <221> VARIANT <222> 4 <223> Xaa may be Ala, Lys, Met or His <220> <221> VARIANT <222> 5 <223> Xaa may be Asn, Met, Thr or Arg <220> <221> VARIANT <222> 6 <223> Xaa may be Gly or Asp <220> <221> VARIANT <222> 7 <223> Xaa may be Arg, His or Asn <220> <221> VARIANT <222> 12 <223> Xaa may be Asp or Gly <400> 51 Val Thr Ser Xaa Xaa Xaa Xaa Thr Tyr Tyr Ala Xaa Ser Val Lys Gly 1 5 10 15 <210> 52 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR3 of Family 2 <400> 52 Asp Ser Glu Tyr Tyr Phe Asp His 1 5 <210> 53 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR3 of Family 6a, 6b clones 13, 15, 16, Mor 7706, 7775 <400> 53 Glu Val Asp Ser Met Tyr Tyr Ser Tyr Phe Asp Ile 1 5 10 <210> 54 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR3 of Family 6b MOR 8299, 8101 <400> 54 Glu Val Asp Ser Ile Tyr Tyr Ser Tyr Phe Asp Ile 1 5 10 <210> 55 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR3 of Family 6b MOR 8300, 8102 <400> 55 Glu Val Asp Ser Leu Tyr Tyr Ser Tyr Phe Asp Ile 1 5 10 <210> 56 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR3 of Family 6b MOR 8301, 8103 <400> 56 Glu Val Asp Ser Thr Tyr Tyr Ser Tyr Phe Asp Ile 1 5 10 <210> 57 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Consensus HCDR3 of Family 6b, Formula IV <220> <221> VARIANT <222> 5 <223> Xaa may be Met, Ile, Leu or Thr <400> 57 Glu Val Asp Ser Xaa Tyr Tyr Ser Tyr Phe Asp Ile 1 5 10 <210> 58 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR3 of Family 19a clone 179, 180, 182, MOR 7709, 7700, 8095, 8096, 8141, 8142, 8143, 7768, Family 19b <400> 58 Gln Leu Met Leu Asp Val 1 5 <210> 59 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR3 of Family 19a MOR 8097 <400> 59 Gln Leu Leu Leu Asp Val 1 5 <210> 60 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HCDR3 of Family 19a MOR 8098, 8160, 8161, 8162, 8302, 8303, mAb5548 <400> 60 Gln Leu Thr Leu Asp Val 1 5 <210> 61 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Consensus HCDR3 of Family 19a, Formula VII <220> <221> VARIANT <222> 3 <223> Xaa may be Met, Leu or Thr <400> 61 Gln Leu Xaa Leu Asp Val 1 5 <210> 62 <211> 106 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VL or Family 2 <400> 62 Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly 1 5 10 15 Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Arg Ala Ser Gln Gly Ile Ser Asn Trp 20 25 30 Leu Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro Lys Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Ala Ala Ser Ser Leu Gln Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro 65 70 75 80 Glu Asp Phe Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Tyr Ser Asp Asp Pro Thr 85 90 95 Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105 <210> 63 <211> 109 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VL or Family 6b MOR 7706, 8299, 8300, 8301 <400> 63 Asp Ile Val Leu Thr Gln Ser Pro Ala Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Asn Val Trp Ala Phe 20 25 30 Tyr Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu 35 40 45 Ile Tyr Gly Ala Ser Asn Arg Ala Thr Gly Val Pro Ala Arg Phe Ser 50 55 60 Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Glu 65 70 75 80 Pro Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln Tyr Arg Ser Thr Leu 85 90 95 Ser Leu Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105 <210> 64 <211> 109 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VL of Family 6b MOR 7775, 8010, 8102, 8103 <400> 64 Asp Ile Val Leu Thr Gln Ser Pro Ala Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Asn Val Trp Ala Phe 20 25 30 Tyr Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu 35 40 45 Ile Tyr Gly Ala Ser Asn Arg Ala Thr Gly Val Pro Ala Arg Phe Ser 50 55 60 Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Glu 65 70 75 80 Pro Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Thr Gln Tyr Tyr Ser Ser Pro 85 90 95 Ser Leu Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105 <210> 65 <211> 108 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VL or family 19a clone 179, 180, 182, MOR 7709, 7700, 8095, 8096, 8097, 8098, 8302, 7768, Family 19b <400> 65 Asp Ile Glu Leu Thr Gln Pro Pro Ser Val Ser Val Ala Pro Gly Gln 1 5 10 15 Thr Ala Arg Ile Ser Cys Ser Gly Asp Asn Leu Gly Asp Lys Tyr Ala 20 25 30 Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Val Leu Val Ile Tyr 35 40 45 Asp Asp Ile Asp Arg Pro Ser Gly Ile Pro Glu Arg Phe Ser Gly Ser 50 55 60 Asn Ser Gly Asn Thr Ala Thr Leu Thr Ile Ser Gly Thr Gln Ala Glu 65 70 75 80 Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys Gly Ser Tyr Asp Phe Phe Leu Gly Met 85 90 95 Ile Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Thr Val Leu 100 105 <210> 66 <211> 108 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VL or Family 19a MOR 8016, mAb 5548 <400> 66 Asp Ile Glu Leu Thr Gln Pro Pro Ser Val Ser Val Ala Pro Gly Gln 1 5 10 15 Thr Ala Arg Ile Ser Cys Ser Gly Asp Asn Leu Gly Asp Lys Tyr Ala 20 25 30 Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Val Leu Val Ile Tyr 35 40 45 Asp Asp Ile Asp Arg Pro Ser Gly Ile Pro Glu Arg Phe Ser Gly Ser 50 55 60 Asn Ser Gly Asn Thr Ala Thr Leu Thr Ile Ser Gly Thr Gln Ala Glu 65 70 75 80 Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys Gly Ser Tyr Asp Phe Phe Leu Gly Leu 85 90 95 Ile Val Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Thr Val Leu 100 105 <210> 67 <211> 117 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VH or Family 2 MOR 7708 <400> 67 Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Ser 1 5 10 15 Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Gly Thr Phe Ser Ser Tyr 20 25 30 Ala Ile Ser Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Met 35 40 45 Gly Arg Ile Ile Pro Trp Phe Gly Trp Thr Ser Tyr Ala Gln Lys Phe 50 55 60 Gln Gly Arg Val Thr Ile Thr Ala Asp Glu Ser Thr Ser Thr Ala Tyr 65 70 75 80 Met Glu Leu Ser Ser Leu Arg Ser Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Asp Ser Glu Tyr Tyr Phe Asp His Trp Gly Gln Gly Thr Leu 100 105 110 Val Thr Val Ser Ser 115 <210> 68 <211> 117 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VH or Family 2 MOR 7785 <400> 68 Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Ser 1 5 10 15 Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Gly Thr Phe Ser Ser Tyr 20 25 30 Ala Ile Ser Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Met 35 40 45 Gly Ser Ile Ile Pro Trp Phe Gly Trp Thr Asn Tyr Ala Gln Lys Phe 50 55 60 Gln Gly Arg Val Thr Ile Thr Ala Asp Glu Ser Thr Ser Thr Ala Tyr 65 70 75 80 Met Glu Leu Ser Ser Leu Arg Ser Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Asp Ser Glu Tyr Tyr Phe Asp His Trp Gly Gln Gly Thr Leu 100 105 110 Val Thr Val Ser Ser 115 <210> 69 <211> 117 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VH or Family 2 MOR 8104 <400> 69 Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Ser 1 5 10 15 Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Gly Thr Phe Ser Ser Tyr 20 25 30 Ala Ile Ser Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Met 35 40 45 Gly Ser Ile Ile Pro Trp Phe Gly Thr Thr Asn Tyr Ala Gln Lys Phe 50 55 60 Gln Gly Arg Val Thr Ile Thr Ala Asp Glu Ser Thr Ser Thr Ala Tyr 65 70 75 80 Met Glu Leu Ser Ser Leu Arg Ser Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Asp Ser Glu Tyr Tyr Phe Asp His Trp Gly Gln Gly Thr Leu 100 105 110 Val Thr Val Ser Ser 115 <210> 70 <211> 124 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VH or Family 6b MOR 7706, 7775 <400> 70 Gln Val Gln Leu Gln Gln Ser Gly Pro Gly Leu Val Lys Pro Ser Gln 1 5 10 15 Thr Leu Ser Leu Thr Cys Ala Ile Ser Gly Asp Ser Val Ser Ser Ser 20 25 30 Ser Ala Ala Trp Gly Trp Ile Arg Gln Ser Pro Gly Arg Gly Leu Glu 35 40 45 Trp Leu Gly Arg Ile Ser Tyr Arg Ser Lys Trp Tyr Asn Asp Tyr Ala 50 55 60 Val Ser Val Lys Ser Arg Ile Thr Ile Asn Pro Asp Thr Ser Lys Asn 65 70 75 80 Gln Phe Ser Leu Gln Leu Asn Ser Val Thr Pro Glu Asp Thr Ala Val 85 90 95 Tyr Tyr Cys Ala Arg Glu Val Asp Ser Met Tyr Tyr Ser Tyr Phe Asp 100 105 110 Ile Trp Gly Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser 115 120 <210> 71 <211> 124 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VH or Family 6b MOR 8299, 8101 <400> 71 Gln Val Gln Leu Gln Gln Ser Gly Pro Gly Leu Val Lys Pro Ser Gln 1 5 10 15 Thr Leu Ser Leu Thr Cys Ala Ile Ser Gly Asp Ser Val Ser Ser Ser 20 25 30 Ser Ala Ala Trp Gly Trp Ile Arg Gln Ser Pro Gly Arg Gly Leu Glu 35 40 45 Trp Leu Gly Arg Ile Ser Tyr Arg Ser Lys Trp Tyr Asn Asp Tyr Ala 50 55 60 Val Ser Val Lys Ser Arg Ile Thr Ile Asn Pro Asp Thr Ser Lys Asn 65 70 75 80 Gln Phe Ser Leu Gln Leu Asn Ser Val Thr Pro Glu Asp Thr Ala Val 85 90 95 Tyr Tyr Cys Ala Arg Glu Val Asp Ser Ile Tyr Tyr Ser Tyr Phe Asp 100 105 110 Ile Trp Gly Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser 115 120 <210> 72 <211> 124 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VH or Family 6b MOR 8103, 8301 <400> 72 Gln Val Gln Leu Gln Gln Ser Gly Pro Gly Leu Val Lys Pro Ser Gln 1 5 10 15 Thr Leu Ser Leu Thr Cys Ala Ile Ser Gly Asp Ser Val Ser Ser Ser 20 25 30 Ser Ala Ala Trp Gly Trp Ile Arg Gln Ser Pro Gly Arg Gly Leu Glu 35 40 45 Trp Leu Gly Arg Ile Ser Tyr Arg Ser Lys Trp Tyr Asn Asp Tyr Ala 50 55 60 Val Ser Val Lys Ser Arg Ile Thr Ile Asn Pro Asp Thr Ser Lys Asn 65 70 75 80 Gln Phe Ser Leu Gln Leu Asn Ser Val Thr Pro Glu Asp Thr Ala Val 85 90 95 Tyr Tyr Cys Ala Arg Glu Val Asp Ser Thr Tyr Tyr Ser Tyr Phe Asp 100 105 110 Ile Trp Gly Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser 115 120 <210> 73 <211> 115 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VH or Family 19a MOR 7700, 8141, 8142, 8143 <400> 73 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val 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Val Phe Gly Gly Gly Thr Gln Leu Thr Val Leu 1 5 10 <210> 157 <211> 13 <212> PRT <213> Homo sapiens <220> <223> Residues 56-68 of mature human IL-17A <400> 157 Asn Glu Asp Pro Glu Arg Tyr Pro Ser Val Ile Trp Glu 1 5 10 <210> 158 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Residues 100-116 of mature human IL-17A <400> 158 Arg Arg Glu Pro Pro His Cys Pro Asn Ser Phe Arg Leu Glu Lys Ile 1 5 10 15 Leu <210> 159 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Residues 45-54 of mature human IL-17A <400> 159 Asn Arg Ser Thr Ser Pro Trp Asn Leu His 1 5 10 <210> 160 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Residues 71-87 of mature human IL-17A <400> 160 Cys Arg His Leu Gly Cys Ile Asn Ala Asp Gly Asn Val Asp Tyr His 1 5 10 15 Met

Claims (48)

  1. 각각 서열 번호 25, 43 및 60에 기재된 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), HCDR2 및 HCDR3 아미노산 서열, 및 각각 서열 번호 3, 6 및 18에 기재된 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), LCDR2 및 LCDR3 아미노산 서열을 포함하며 인간 IL-17A에 특이적으로 결합하는 단리된 항체 또는 이의 단편.
  2. 제1항에 있어서, 서열 번호 86에 기재된 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역(VH) 및 서열번호 79에 기재된 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역(VL)을 포함하는 것을 특징으로 하는 단리된 항체 또는 이의 단편.
  3. 제2항에 있어서, 서열 번호 100의 항체 중쇄 및 서열번호 90의 항체 경쇄를 포함하는 것을 특징으로 하는 단리된 항체 또는 이의 단편.
  4. 제1항에 있어서, 항체가 완전한 인간형(fully human)인 것을 특징으로 하는 단리된 항체 또는 이의 단편.
  5. 제1항에 있어서, 항체가 폴리에틸렌 글리콜에 컨쥬게이트된(conjugated) 것을 특징으로 하는 단리된 항체 또는 이의 단편.
  6. 제1항에 있어서, IgG1 또는 IgG4 아이소타입(isotype)을 갖는 것을 특징으로 하는 단리된 항체 또는 이의 단편.
  7. 제6항에 있어서, Fc 도메인이 Fc 도메인 내에 S229P, P235A 또는 L236A 돌연변이를 포함하는 것을 특징으로 하는 단리된 항체 또는 이의 단편.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 단리된 항체 또는 이의 단편, 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는, 염증성 병태 치료용 약제학적 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 염증성 병태가 기도, 폐, 위장관, 소장, 대장, 결장, 직장, 관절, 뼈 및 활막 조직, 연골, 상피, 내피, 간 조직 또는 피부에서 발생한 것임을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  10. 제8항에 있어서, 염증성 병태가 염증성 폐질환, 천식, 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease; COPD), 염증성 장질환, 자기면역 질환, 류마티스 관절염, 건선 또는 전신성 경화증인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  11. 서열 번호 86 또는 100에 기재된 아미노산 서열을 포함하는 항체 중쇄를 코딩하는 단리된 폴리뉴클레오티드.
  12. 서열 번호 79 또는 90에 기재된 아미노산 서열을 포함하는 항체 경쇄를 코딩하는 단리된 폴리뉴클레오티드.
  13. 제11항 또는 제12항에 따른 적어도 하나의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터.
  14. 제13항의 벡터를 포함하는 숙주 세포.
  15. a. 인간 IL-17A 및 IL-17RA를 제공하는 단계; 및
    b. 인간 IL-17A를 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 단리된 항체 또는 이의 단편과 접촉시키는 단계를 포함하는, 시험관 내에서(in vitro) 인간 IL-17A와 IL-17RA의 상호 작용을 저해하는 방법.
  16. a. 인간 IL17-A 및 IL-17RA를 제공하는 단계; 및
    b. 인간 IL-17A를 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 단리된 항체 또는 이의 단편과 접촉시키는 단계를 포함하는, 시험관 내에서(in vitro) IL-17A의 생물학적 활성을 저해하는 방법.
  17. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 단리된 항체 또는 이의 단편의 치료적 유효량을 포함하는, 염증성 병태 치료용 약제.
  18. 제17항에 있어서, 염증성 병태가 기도, 폐, 위장관, 소장, 대장, 결장, 직장, 관절, 뼈 및 활막 조직, 연골, 상피, 내피, 간 조직 또는 피부에서 발생한 것임을 특징으로 하는 약제.
  19. 제17항에 있어서, 염증성 병태가 염증성 폐질환, 천식, 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease; COPD), 염증성 장질환, 자기면역 질환, 류마티스 관절염, 건선 또는 전신성 경화증인 것을 특징으로 하는 약제.
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