발명의 개요
본 발명은 IL-4 (예를들어, 인간 IL-4)에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드, IL-13 (예를들어, 인간 IL-13)에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드, 및 IL-4 및 IL-13 (예를들어, 인간 IL-4 및 인간 IL-13)에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것이다. 예를들어, 리간드는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인, 또는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인을 포함할 수 있거나, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인을 포함할 수 있다.
한 양태에서, 본 발명은 IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것이다. 이러한 리간드는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함한다. IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분은 임의의 적절한 결합 부분일 수 있다. 단백질 부분은 펩티드 부분, 폴리펩티드 부분 또는 단백질 부분일 수 있다. 예를들어, 단백질 부분은 IL-4 또는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 항체 단편, 예를들어 IL-4 또는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인에 의해 제공될 수 있다.
리간드는 IL-4로의 결합에 대해 IL-4Rα, IL-4Rα의 IL-4-결합 부분 또는 항-IL-4 도메인 항체 (dAb)와 경쟁하는, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 리간드는 IL-4로의 결합에 대해 본원에 기술된 항-IL-4 dAb (즉, DOM9-15 (SEQ ID NO:175), DOM9-17 (SEQ ID NO:176), DOM9-23 (SEQ ID NO:177), DOM9-24 (SEQ ID NO:178), DOM9-25 (SEQ ID NO:179), DOM9-27 (SEQ ID NO:180), DOM9-28 (SEQ ID NO:181), DOM9-29 (SEQ ID NO:182), DOM9-30 (SEQ ID NO:183), DOM9-31 (SEQ ID NO:184), DOM9-32 (SEQ ID NO:185), DOM9-33 (SEQ ID NO:186), DOM9-50 (SEQ ID NO:187), DOM9-57 (SEQ ID NO:88), DOM9-59 (SEQ ID NO:189), DOM9-63 (SEQ ID NO:190), DOM9-67 (SEQ ID NO:191), DOM9-68 (SEQ ID NO:192), DOM9-70 (SEQ ID NO:193), DOM9-79 (SEQ ID NO:194), DOM9-82 (SEQ ID NO:195), DOM9-86 (SEQ ID NO:196), DOM9-94 (SEQ ID NO:197), DOM9-108 (SEQ ID NO:198), DOM9-112 (SEQ ID NO:199), DOM9-112-1 (SEQ ID NO:200), DOM9-112-2 (SEQ ID NO:201), DOM9-112-3 (SEQ ID NO:202), DOM9-112-4 (SEQ ID NO:203), DOM9-112-5 (SEQ ID NO:204), DOM9-112-6 (SEQ ID NO:205), DOM9-132-7 (SEQ ID NO:206), DOM9-112-8 (SEQ ID NO:207). 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추가 구체예에서, 리간드는 IL-4로의 결합에 대해 DOM9-15 (SEQ ID NO:175), DOM9-17 (SEQ ID NO:176), DOM9-23 (SEQ ID NO:177), DOM9-24 (SEQ ID NO:178), DOM9-25 (SEQ ID NO:179), DOM9-27 (SEQ ID NO:180), DOM9-28 (SEQ ID NO:181), DOM9-29 (SEQ ID NO:182), DOM9-30 (SEQ ID NO:183), DOM9-31 (SEQ ID NO:184), DOM9-32 (SEQ ID NO:185), DOM9-33 (SEQ ID NO:186), DOM9-50 (SEQ ID NO:187), DOM9-57 (SEQ ID NO:188), DOM9-59 (SEQ ID NO:189), DOM9-63 (SEQ ID NO:190), DOM9-67 (SEQ ID NO:191), DOM9-68 (SEQ ID NO:192), DOM9-70 (SEQ ID NO:193), DOM9-79 (SEQ ID NO:194), DOM9-82 (SEQ ID NO:195), DOM9-86 (SEQ ID N0:196), DOM9-94 (SEQ ID NO:197), DOM9-108 (SEQ ID NO:198), DOM9-112 (SEQ ID NO:199), DOM9-112-1 (SEQ ID NO:200), DOM9-112-2 (SEQ ID NO:201), DOM9-112-3 (SEQ ID NO:202), DOM9-112-4 (SEQ ID NO:203), DOM9-112-5 (SEQ ID NO:204), DOM9-112-6 (SEQ ID NO:205), DOM9-112-7 (SEQ ID NO:206), DOM9-112-8 (SEQ ID NO:207), DOM9-112-9 (SEQ ID NO:208), DOM9-112-10 (SEQ ID NO:209), DOM9-112-11 (SEQ ID NO:210), DOM9-112-12 (SEQ ID NO:211), 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또한, 기타 구체예에서, 리간드는 IL-13으로의 결합에 대해 IL-13Rα1, IL-13Rα1의 IL-13-결합 부분, IL-13Rα2, IL-13Rα2의 IL-13-결합 부분 또는 항-IL-13 도메인 항체 (dAb)와 경쟁하는, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함할 수 있다. 리간드는 IL-13으로의 결합에 대해 본원에 개술된 항-IL-13 dAb (즉, DOM10-53 (SEQ ID NO:967), DOM10-53-1 (SEQ ID NO:968), DOM10-53-2 (SEQ ID NO:969), DOM10-53-3 (SEQ ID NO:970), DOM10-53-4 (SEQ ID NO:971), DOM10-53-5 (SEQ ID NO:972), DOM10-53-6 (SEQ ID NO:973), DOM10-53-7 (SEQ ID NO:974), DOM10-53-8 (SEQ ID NO:975), DOM10-53-9 (SEQ ID NO:976), DOM10-53-10 (SEQ ID NO:977), DOM10-53-11 (SEQ ID NO:978), DOM10-53-12 (SEQ ID NO:979), DOM10-5343 (SEQ ID NO:980), DOM10-53-14 (SEQ ID NO:981), DOM10-53-15 (SEQ ID NO:982), DOM10-53-16 (SEQ ID NO:983), DOM10-53-17 (SEQ ID NO:984), DOM10-53-18 (SEQ ID NO:985), DOM10-53-19 (SEQ ID NO:986), DOM10-53-20 (SEQ ID NO:987), DOM10-53-21 (SEQ ID NO:988), DOM10-53-122 (SEQ ID NO:989), DOM10-53-123 (SEQ ID NO:990), DOM10-53-24 (SEQ ID NO:991), DOM10-53-25 (SEQ ID NO:992), DOM10-53-26 (SEQ ID NO:993), 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리간드는 또한 IL-13으로의 결합에 대해 DOM10-236 (SEQ ID NO:2129), DOM10-238 (SEQ ID NO:2130), DOM10-241 (SEQ ID NO:2131), DOM10-245 (SEQ ID NO:2132), DOM10-249 (SEQ ID NO:2133), DOM10-250 (SEQ ID NO:2134), DOM10-251 (SEQ ID NO:2135), DOM10-254 (SEQ ID NO:2136), DOM10-256 (SEQ ID NO:2137), DOM10-259 (SEQ ID NO:2138), DOM10-260 (SEQ ID NO:2139), DOM10-261 (SEQ ID NO:2140), DOM10-263 (SEQ ID NO:2141), DOM10-264 (SEQ ID NO:2142), DOM10-273 (SEQ ID NO:2143), DOM10-278 (SEQ ID NO:2144), DOM10-279 (SEQ ID NO:2145), DOM10-281 (SEQ ID NO:2146), DOM10-282 (SEQ ID NO:2147), DOM10-283 (SEQ ID NO:2148), DOM10-400 (SEQ ID NO:2149), DOM10-401 (SEQ ID NO:2150), DOM10-402 (SEQ ID NO:2151), DOM10-404 (SEQ ID NO:2152), DOM10-406 (SEQ ID NO:2153), DOM10-407 (SEQ ID NO:2154), DOM10-409 (SEQ ID NO:2155), DOM10-410 (SEQ ID NO:2156), DOM10-414 (SEQ ID NO:2157), DOM10-415 (SEQ ID NO:2158), DOM10-416 (SEQ ID NO:2159), DOM10-418 (SEQ ID NO:2160), DOM10-420 (SEQ ID NO:2161), DOM10-422 (SEQ ID NO:2162), DOM10-423 (SEQ ID 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특정 구체예에서, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-4로의 결합에 대해 DOM9-112-155 (SEQ ID NO:292), DOM9-112-168 (SEQ ID NO:305), DOM9-112-174 (SEQ ID NO:311), DOM9-112-199 (SEQ ID NO:336), DOM9-112-200 (SEQ ID NO:337), DOM9-44-502 (SEQ ID NO:512), DOM9-155-5 (SEQ ID NO:606), DOM9-155-25 (SEQ ID NO:617), DOM9-155-77 (SEQ ID NO:2426), DOM9-155-78 (SEQ ID NO:2427), DOM9-112-202 (SEQ ID NO:339), DOM9-112-209 (SEQ ID NO:2433), DOM9-112-210 (SEQ ID NO:2434) 및 DOM9-44-502 (SEQ ID NO:512)으로 구성된 군으로부터 선택된 항-IL-4 도메인 항체 (dAb)와 경쟁하는, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함하고, IL-13으로의 결합에 대해 DOM10-176-535 (SEQ ID NO:1587), DOM10-53-223 (SEQ ID NO:1090), DOM10-53-234 (SEQ ID NO:1101), DOM10-53-316 (SEQ ID NO:1182), DOM10-53-339 (SEQ ID NO:1203), DOM10-53-344 (SEQ ID NO:1208), DOM10-53-396 (SEQ ID NO:1260), DOM10-53-474 (SEQ ID NO:2369) 및 DOM10-275-1 (SEQ ID NO:2241)으로 구성된 군으로부터 선택된 항-IL-13 도메인 항체 (dAb)와 경쟁하는, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 추가로 포함한다.
IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-4R로의 IL-4의 결합을 억제하고/하거나, IL-4의 활성을 억제하고/하거나, IL-4R로의 IL-4의 결합을 실질적으로 억제하지 않으면서 IL의 활성을 억제할 수 있다.
바람직하게는, IL-4에 결합하는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)은 IL-4 수용체 (예를들어, L-4Rα)에 대한 IL-4의 결합을 ≤ 10 μM, ≤ 1 μM, ≤ 100 nM, ≤ 10 nM, ≤ 1 nM, ≤ 500 pM, ≤ 300 pM, ≤ 100 pM, 또는 ≤ 10 pM의 억제 농도 50 (IC50)으로 억제한다. IC50은 바람직하게는 시험관내 수용체 결합 분석, 예를들어 본원에 기술된 분석을 이용하여 결정된다.
IL-4에 결합하는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)이 시험관내 분석에서 ≤ 10 μM, ≤ 1 μM, ≤ 100 nM, ≤ 10 nM, ≤ 1 nM, ≤ 500 pM, ≤ 300 pM, ≤ 100 pM, 또는 ≤ 10 pM의 중화 용량 50 (ND50)으로 적절한 기능을 유도하는 것이 또한 바람직하다. 예를들어, IL-4 수용체에 결합하는 리간드는 시험관내 분석, 예를들어 본원에 기술된 분석에서 TF-1 세포 (ATCC Accession No. CRL-2003)의 IL-4 유도 증식을 억제할 수 있다.
IL-4 수용체에 결합하는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)는 적절한 시험관내 분석, 예를들어 4 x 106개의 세포/ml가 20-50 ㎍/ml HDM으로 자극되고, 100 nM의 항-IL-4 dAb가 첨가되는 본원에 기술된 분석에서 집먼지진드기 (HDM)에 의해 유도된 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC)의 증식을 약 20% 이상, 약 30% 이상, 약 40% 이상, 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상 억제하는 것이 또한 바람직하다.
IL-4 수용체 (예를들어, IL-4Rα)로의 IL-4의 결합을 실질적으로 억제하지 않는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)는 본원에 기술된 수용체 결합 분석에서 IL-4 수용체로의 IL-4의 결합을 실질적으로 억제하지 않는다. 예를들어, 상기 리간드는 본원에 기술된 수용체 결합 분석에서 IL-4 수용체로의 IL-4의 결합을 약 1 mM 이상의 IC50으로 억제하거나, 약 20% 이하, 약 15% 이하, 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하로 결합을 억제한다.
IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-13α1 및/또는 IL-13Rα2에 대한 IL-13의 결합을 억제할 수 있고/있거나, IL-13의 활성을 억제할 수 있고/있거나, IL-13Rα1 및/또는 IL-13Rα2로의 IL-13의 결합을 실질적으로 억제하지 않으면서 IL-13의 활성을 억제할 수 있다.
바람직하게는, IL-13에 결합하는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)는 IL-13 수용체 (예를들어, IL-13Rα1, IL-13Rα2)로의 IL-13의 결합을 ≤ 10 μM, ≤ 1 μM, ≤ 100 nM, ≤ 10 nM, ≤ 1 nM, ≤ 500 pM, ≤ 300 pM, ≤ 100 pM, 또는 ≤ 10 pM의 억제 농도 50 (IC50)으로 억제한다. IC50은 바람직하게는 시험관내 수용체 결합 분석, 예를들어 본원에 기술된 분석을 이용하여 결정된다.
IL-13수용체에 결합하는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)가 적절한 시험관내 분석에서 ≤ 10 μM, ≤ 1 μM, ≤ 100 nM, ≤ 10 nM, ≤ 1 nM, ≤ 500 pM, ≤ 300 pM, ≤ 100 pM, ≤ 10 pM, ≤ 1 pM, ≤ 500 fM, ≤ 300 fM, ≤ 100 fM, ≤ 10 fM의 중화 용량 50 (ND50)으로 IL-13에 의해 유도된 기능을 억제하는 것이 또한 바람직하다. 예를들어, IL-13 수용체에 결합하는 리간드는 시험관내 분석, 예를들어 TF-1 세포가 5 ng/ml의 최종 농도의 IL-13과 혼합된 본원에 기술된 분석에서 IL-13에 의해 유도된 TF-1 세포 (ATCC Accession No. CRL-2003)의 증식을 억제할 수 있다.
IL-13 수용체에 결합하는 리간드가 시험관내 분석, 예를들어 1 x105개의 B 세포가 10 또는 100 nM의 항-IL-13 dAb와 함께 인큐베이팅된 본원에 기술된 분석에서 IL-13에 의해 유도된 B 세포 증식을 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상 억제하는 것이 또한 바람직하다.
IL-13 수용체 (예를들어, IL-13Rα1, IL-13Rα2)로의 IL-13의 결합을 실질적으로 억제하지 않는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)는 본원에 기술된 수용체 결합 분석 또는 샌드위치 ELISA에서 IL-13 수용체로의 IL-13의 결합을 현저하게 억제하지 않는다. 예를들어, 상기 리간드는 본원에 기술된 수용체 결합 분석에서 IL-13 수용체로의 IL-13의 결합을 약 1 mM 이상의 IC50으로 억제하거나, 약 20% 이하, 약 15% 이하, 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하로 결합을 억제한다.
더욱 특정한 구체예에서, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하며, 여기서 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인은 IL-4로의 결합에 대해 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 군으로부터 선택된 항-IL-4 도메인 항체 (dAb)와 경쟁한다.
더욱 특정한 구체예에서, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하며, 여기서 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인은 IL-13으로의 결합에 대해 본원에 기술된 항-IL-13 dAb로 구성된 군으로부터 선택된 항-IL-13 도메인 항체 (dAb)와 경쟁한다.
IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 표면 플라즈몬 공명으로 측정시 약 100 nM 내지 약 1 pM의 친화력 (KD)으로 IL-4에 결합하는, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 단백질 결합 부분 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)을 함유할 수 있다.
IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 표면 플라즈몬 공명으로 측정시 약 100 nM 내지 약 1 pM의 친화력 (KD)으로 IL-13에 결합하는, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 단백질 결합 부분 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)을 함유할 수 있다.
IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 표면 플라즈몬 공명으로 측정시 약 100 nM 내지 약 1 pM의 친화력 (KD)으로 IL-4에 결합할 수 있다.
IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 표면 플라즈몬 공명으로 측정시 약 100 nM 내지 약 1 pM의 친화력 (KD)으로 IL-13에 결합할 수 있다.
IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함할 수 있고, 여기서 면역글로불린 단일 가변 도메인은 인간 VH 및 인간 VL로 구성된 군으로부터 선택된다.
몇몇 구체예에서, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 두개의 면역글로불린 단일 가변 도메인, 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 두개의 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 IgG-유사 포맷일 수 있다.
몇몇 구체예에서, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 항체 Fc 영역을 포함할 수 있다.
몇몇 구체예에서, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IgG 불변 영역을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것으로, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 IL-4로의 결합에 대해 본원에 기술된 항-IL-4 dAb로 구성된 군으로부터 선택된 항-IL-4 도메인 항체 (dAb)와 경쟁한다.
예를들어, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb로 구성된 군으로부터 선택된 dAb의 아미노산 서열과 약 85% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지닌 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-4R로의 IL-4의 결합을 억제할 수 있고/있거나, IL-4의 활성을 억제할 수 있고/있거나, IL-4R로의 IL-4의 결합을 실질적으로 억제하지 않으면서 IL-4의 활성을 억제할 수 있다.
바람직하게는, IL-4에 결합하는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)은 IL-4 수용체 (예를들어, IL-4Rα)로의 IL-4의 결합을 ≤ 10 μM, ≤ 1 μM, ≤ 100 nM, ≤ 10 nM, ≤ 1 nM, ≤ 500 pM, ≤ 300 pM, ≤ 100 pM, 또는 ≤ 10 pM의 억제 농도 50 (IC50)으로 억제한다. IC 50은 바람직하게는 시험관내 수용체 결합 분석, 예를들어 본원에 기술된 분석을 이용하여 결정된다.
IL-4 수용체에 결합하는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)가 IL-4에 의해 유도된 기능을 적절한 시험관내 분석에서 ≤ 10 μM, ≤ 1 μM, ≤ 100 nM, ≤ 10 nM, ≤ 1 nM, ≤ 500 pM, ≤ 300 pM, ≤ 100 pM, 또는 ≤ 10 pM의 중화 용량 50 (ND50)으로 억제하는 것이 또한 바람직하다. 예를들어, IL-4 수용체에 결합하는 리간드는 시험관내 분석, 예를들어 본원에 기술된 분석에서 TF-1 세포 (ATCC Accession No. CRL-2003)의 IL-4에 의해 유도되는 증식을 억제할 수 있다.
IL-4 수용체에 결합하는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)는 적절한 시험관내 분석, 예를들어 4 x 106개의 세포/ml가 20-50 ㎍/ml HDM으로 자극되고, 100 nM의 항-IL-4 dAb가 첨가되는 본원에 기술된 분석에서 집먼지진드기 (HDM)에 의해 유도된 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC)의 증식을 약 20% 이상, 약 30% 이상, 약 40% 이상, 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상 억제하는 것이 또한 바람직하다.
IL-4 수용체 (예를들어, IL-4Rα)로의 IL-4의 결합을 실질적으로 억제하지 않는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)는 본원에 기술된 수용체 결합 분석에서 IL-4 수용체로의 IL-4의 결합을 현저하게 억제하지 않는다. 예를들어, 상기 리간드는 본원에 기술된 수용체 결합 분석에서 IL-4 수용체로의 IL-4의 결합을 1 mM 이상의 IC50으로 억제하거나, 약 20% 이하, 약 15% 이하, 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하로 결합을 억제한다.
IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 표면 플라즈몬 공명으로 측정시 약 10 nM 내지 약 1 pM의 친화력 (KD)으로 IL-4에 결합하는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 함유할 수 있다.
IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 표면 플라즈몬 공명으로 측정시 약 100 nM 내지 약 1 pM의 친화력 (KD)으로 IL-4에 결합할 수 있다.
IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 인간 VH 및 인간 VL로 구성된 군으로부터 선택된, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함할 수 있다.
몇몇 구체예에서, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 두개 이상의 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 IgG-유사 포맷이다.
몇몇 구체예에서, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 항체 Fc 영역을 포함한다.
몇몇 구체예에서, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IgG 불변 영역을 포함한다.
본 발명은 또한 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것으로, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 IL-13으로의 결합에 대해 본원에 기술된 항-IL-13 dAb로 구성된 군으로부터 선택된 항-IL-13 도메인 항체 (dAb)와 경쟁한다.
예를들어, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb로 구성된 군으로부터 선택된 dAb의 아미노산 서열과 약 85% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지니는 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-13Rα1 및/또는 IL-13Rα2로의 IL-13의 결합을 억제하고/하거나, IL-13의 활성을 억제하고/하거나, IL-13Rα1 및/또는 IL-13Rα2으로의 IL-13의 결합을 실질적으로 억제하지 않으면서 IL-13의 활성을 억제할 수 있다.
바람직하게는, IL-13에 결합하는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)는 IL-13 수용체 (예를들어, IL-13Rα1, IL-13Rα2)로의 IL-13의 결합을 ≤ 10 μM, ≤ 1 μM, ≤ 100 nM, ≤ 10 nM, ≤ 1 nM, ≤ 500 pM, ≤ 300 pM, ≤ 100 pM, 또는 ≤ 10 pM의 억제 농도 50 (IC50)으로 억제한다. IC50은 바람직하게는 시험관내 수용체 결합 분석, 예를들어 본원에 기술된 분석을 이용하여 결정된다.
IL-13 수용체에 결합하는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)가 적절한 시험관내 분석에서 IL-13에 의해 유도되는 기능을 ≤ 10 μM, ≤ 1 μM, ≤ 100 nM, ≤ 10 nM, ≤ 1 nM, ≤ 500 pM, ≤ 300 pM, ≤ 100 pM, ≤ 10 pM, ≤ 1 pM, ≤ 500 fM, ≤ 300 fM, ≤ 100 fM, ≤ 10 fM의 중화 용량 50 (ND50)으로 억제하는 것이 또한 바람직하다. 예를들어, IL-13 수용체에 결합하는 리간드는 시험관내 분석, 예를들어 TF-1 세포가 5 ng/ml의 최종 농도의 IL-13과 혼합되는 본원에 기술된 분석에서 TF-1 세포 (ATCC Accession No, CRL-2003)의 IL-13에 의해 유도되는 증식을 억제할 수 있다.
IL-13 수용체에 결합하는 리간드가 시험관내 분석, 예를들어 1 x105개의 B 세포가 10 또는 100 nM의 항-IL-13 dAb와 함께 인큐베이팅된 본원에 기술된 분석에서 IL-13에 의해 유도된 B 세포 증식을 약 70% 이상, 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상 억제하는 것이 또한 바람직하다.
IL-13 수용체 (예를들어, IL-13Rα1, IL-13Rα2)로의 IL-13의 결합을 실질적으로 억제하지 않는 리간드 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)는 본원에 기술된 수용체 결합 분석 또는 샌드위치 ELISA에서 IL-13 수용체로의 IL-13의 결합을 현저하게 억제하지 않는다. 예를들어, 상기 리간드는 본원에 기술된 수용체 결합 분석에서 IL-13 수용체로의 IL-13의 결합을 약 1mM 이상의 IC50으로 억제하거나, 약 20% 이하, 약 15% 이하, 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하로 결합을 억제한다.
IL-13에 대한 결합 특이성을 지닌 리간드는 표면 플라즈몬 공명으로 측정시 약 100 nM 내지 약 1 pM의 친화력 (KD)으로 IL-13에 결합하는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 함유할 수 있다.
IL-13에 대한 결합 특이성을 지닌 리간드는 표면 플라즈몬 공명으로 측정시 약 100 nM 내지 약 1 pM의 친화력 (KD)으로 IL-13에 결합할 수 있다.
IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 인간 VH 및 인간 VL로 구성된 군으로부터 선택된 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함할 수 있다.
몇몇 구체예에서, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 두개 이상의 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 IgG-유사 포맷이다.
몇몇 구체예에서, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 항체 Fc 영역을 포함한다.
몇몇 구체예에서, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IgG 불변 영역을 포함한다.
본 발명은 또한 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드 (예를들어, 융합 단백질)에 관한 것으로, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 IL-4로의 결합에 대해 본원에 기술된 항-IL-4 dAb로 구성된 군으로부터 선택된 항-IL-4 도메인 항체 (dAb)와 경쟁하고, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 IL-13으로의 결합에 대해 본원에 기술된 항-IL-13 dAb로 구성된 군으로부터 선택된 항-IL-13 도메인 항체 (dAb)와 경쟁한다.
예를들어, IL-4에 대한 결합 특이성을 지닌 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드 (예를들어, 융합 단백질)는 본원에 기술된 항-IL-4 dAb로 구성된 군으로부터 선택된 dAb의 아미노산 서열과 약 85% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지닌 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드 (예를들어, 융합 단백질)은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb로 구성된 군으로부터 선택된 dAb의 아미노산 서열과 약 85% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지니는 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
몇몇 구체예에서, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드 (예를들어, 융합 단백질)는 링커 부분을 추가로 포함한다.
본 발명은 또한 IL-4에 대한 결합 특이성을 지닌 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함하는 리간드에 관한 것으로, 상기 단백질 부분은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR3의 아미노산 서열과 동일한 아미노산 서열을 포함한다.
몇몇 구체예에서, 리간드는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함하고, 여기서 상기 단백질 부분은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR3의 아미노산 서열과 동일한 아미노산 서열을 지니고, 또한 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR1 및/또는 CDR2의 아미노산 서열과 동일한 아미노산 서열을 포함한다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-4의 CDR1 서열과 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR2 서열과 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR2 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR3 서열과 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR3 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR1 또는 CDR2 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 서열 및 CDR2 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR2 또는 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR2 서열 및 CDR3 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR1 또는 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 서열 및 CDR3 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR1, CDR2 또는 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 서열, CDR2 서열 및 CDR3 서열을 지닌다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, IL-4에 결합하는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR2 서열과 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR2 서열을 지닌다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, IL-4에 결합하는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR3 서열과 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR3 서열을 지닌다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, IL-4에 결합하는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR1 및 CDR2 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 및 CDR2 서열을 지닌다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, IL-4에 결합하는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR2 및 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR2 및 CDR3 서열을 지닌다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, IL-4에 결합하는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR1 및 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 및 CDR3 서열을 지닌다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, IL-4에 결합하는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR1, CDR2 및 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1, CDR2 및 CDR3 서열을 지닌다.
몇몇 구체예에서, 리간드는 IL-13에 결합하는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함하고, 여기서 상기 단백질 부분은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR3의 아미노산 서열과 동일한 아미노산 서열을 포함한다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-13에 결합하는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함하고, 여기서 상기 단백질 부분은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR3의 아미노산 서열과 동일한 아미노산 서열을 포함하고, 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR1 및/또는 CDR2의 아미노산 서열과 동일한 아미노산 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR1 서열과 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR2 서열과 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR2 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR3 서열과 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR3 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR1 및 CDR2 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 및 CDR2 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR2 및 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR2 및 CDR3 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR1 및 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 및 CDR3 서열을 지닌다.
기타 구체예에서, 리간드는 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하고, 여기서 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인의 아미노산 서열은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 아미노산 서열과 25개 이하의 아미노산 위치가 상이하고, 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR1, CDR2 및 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1, CDR2 및 CDR3 서열을 지닌다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR2 서열과 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR2 서열을 포함한다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR3 서열과 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR3 서열을 포함한다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR1 및 CDR2 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 및 CDR2 서열을 포함한다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR2 및 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR2 및 CDR3 서열을 포함한다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR1 및 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1 및 CDR3 서열을 포함한다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드에 관한 것으로, 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR1, CDR2 및 CDR3 서열과 각각 50% 이상의 동일성을 갖는 CDR1, CDR2 및 CDR3 서열을 포함한다.
기타 구체예에서, 본원에 기술된 리간드중 임의의 리간드는 반감기 연장 부분, 예를들어 폴리알킬렌 글리콜 부분, 혈청 알부민 또는 이의 단편, 트랜스퍼링 수용체 또는 이의 트랜스퍼링-결합 부분, 또는 생체내에서 반감기를 향상시키는 폴리펩티드에 대한 결합 부위를 포함하는 부분을 추가로 포함한다. 몇몇 구체예에서, 반감기 연장 부분은 어피바디, SpA 도메인, LDL 수용체 클래스 A 도메인, EGF 도메인, 및 아비머로 구성된 군으로부터 선택된 생체내에서 반감기를 향상시키는 폴리펩티드에 대한 결합 부위를 포함하는 부분이다.
기타 구체예에서, 반감기 연장 부분은 폴리에틸렌 글리콜 부분이다.
기타 구체예에서, 반감기 연장 부분은 항체 또는 혈청 알부민 또는 신생아 Fc 수용체에 대한 결합 부위를 포함하는 항체 단편 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인)이다.
본 발명은 또한 치료 또는 진단에 사용하기 위한 본 발명의 리간드, 및 본원에 기술된 질병 (예를들어, 알레르기 질병, Th2 매개 질병, 천식, 암)의 치료, 예방 또는 억제를 위한 약제의 제조에 있어서 본 발명의 리간드의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 Th2형 면역 반응을 치료하거나, 억제하거나, 예방하는데 사용하기 위한 본 발명의 리간드에 관한 것이다.
본 발명은 또한 치료적 유효량의 본 발명의 리간드를 필요로 하는 피검체에 치료적 유효량의 본 발명의 리간드를 투여하는 것을 포함하는 치료 방법에 관한 것이다. 한 구체예에서, 본 발명은 Th2형 면역 반응을 억제할 필요가 있는 피검체에 치료적 유효량의 본 발명의 리간드를 투여하는 것을 포함하여, Th2형 면역 반응을 억제하는 방법에 관한 것이다.
기타 구체예에서, 본 발명은 천식을 치료할 필요가 있는 피검체에 치료적 유효량의 본 발명의 리간드를 투여하는 것을 포함하여, 천식을 치료하는 방법에 관한 것이다.
기타 구체예에서, 본 발명은 암을 치료할 필요가 있는 피검체에 치료적 유효량의 본 발명의 리간드를 투여하는 것을 포함하여, 암을 치료하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 항-IL-4 치료제 및 항-IL-13 치료제의 동시 투여를 위한 약제의 제조에 있어서, 본 발명의 임의의 리간드의 용도에 관한 것이다. 기타 구체예에서, 본 발명은 IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 치료적 유효량의 리간드를 피검체에 투여함으로써 항-IL-4 치료제 및 항-IL-13 치료제를 동시 투여하는 것을 포함하는, 항-IL-4 치료제 및 항-IL-13 치료제를 피검체에 투여하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명의 리간드 및 생리학적으로 허용되는 담체를 포함하는 조성물 (예를들어, 약제 조성물)에 관한 것이다. 몇몇 구체예에서, 조성물은 정맥내, 근내, 복막내, 동맥내, 수막강내, 관절내, 피하, 폐, 비내, 질내 도는 직장내 투여를 위한 비히클을 포함한다.
본 발명은 또한 본 발명의 조성물 (예를들어, 약제 조성물)을 포함하는 약물 전달 장치에 관한 것이다. 몇몇 구체예에서, 약물 전달 장치는 다수의 치료적 유효량의 리간드를 포함한다.
기타 구체예에서, 약물 전달 장치는 비경구 전달 장치, 정맥내 전달 장치, 근내 전달 장치, 복막내 전달 장치, 경피 전달 장치, 폐 전달 장치, 동맥내 전달 장치, 수막강내 전달 장치, 관절내 전달 장치, 피하 전달 장치, 비내 전달 장치, 질내 전달 장치, 직장내 전달 장치, 주사기, 경피 전달 장치, 캡슐, 정제, 분무기, 흡입기, 아토마이저 (atomizer), 연무기, 미스터(mister), 건조 분말 흡입기, 계량 흡입기, 계량 스프레이어, 계량 미스터, 계량 아토마이저 및 카테터로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명은 또한 본 발명의 임의의 리간드를 엔코딩하는 분리된 핵산 또는 재조합 핵산에 관한 것이다. 기타 구체예에서, 본 발명은 본 발명의 재조합 핵산을 포함하는 벡터에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명의 재조합 핵산 또는 본 발명의 벡터를 포함하는 숙주 세포에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명의 핵산 또는 벡터의 발현에 적합한 조건하에서 본 발명의 숙주 세포를 유지시킴으로써 리간드가 생성되는 것을 포함하는, 리간드를 생성시키는 방법에 관한 것이다. 기타 구체예에서, 리간드를 생성시키는 방법은 리간드를 분리시키는 것을 추가로 포함한다.
본 발명은 또한 본 발명의 임의의 리간드를 포함하는 약제 조성물을 알레르겐에 민감한 피검체에 투여하는 것을 포함하여, 상기 피검체에서 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC)의 증식을 억제하는 방법에 관한 것이다. 몇몇 구체예에서, 알레르겐은 집먼지진드기, 고양이 알레르겐, 풀 (grass) 알레르겐, 곰팡이 알레르겐, 및 화분 알레르겐으로부터 선택된다.
본 발명은 또한 본 발명의 리간드를 포함하는 약제 조성물을 피검체에 투여하는 것을 포함하여, 피검체의 B 세포의 증식을 억제하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본원에 기술된 리간드를 활성 성분으로 포함하는, 본원에 기술된 질병 (예를들어, Th2형 매개 질병, 알레르기 질병, 천식, 암)을 치료하거나, 예방하거나, 억제하는 약제 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함하는 IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것으로, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 단백질 부분은 본원에 기술된 임의의 항-IL-4 dAb와 결합에 대해 경쟁하지 않는다.
본 발명은 또한 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함하는 IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것으로, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 단백질 부분은 본원에 기술된 임의의 항-IL-13 dAb와 결합에 대해 경쟁하지 않는다.
본 발명은 또한 IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것으로, 상기 리간드는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 융합 단백질이고, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 IL-4로의 결합에 대해 DOM9-112-210 및 DOM9-155-78로 구성된 군으로부터 선택된 항-IL-4 도메인 항체 (dAb)와 경쟁하고, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 IL-13으로의 결합에 대해 DOM10-208, DOM10-212, DOM10-213, DOM10-215, DOM10-224, DOM10-270, DOM10-416, DOM10-236, DOM10-273, DOM10-275, DOM10-276 및 DOM10-277로 구성된 군으로부터 선택된 항-IL-13 도메인 항체 (dAb)와 경쟁한다.
몇몇 구체예에서, 본 발명은 인간 IL-4 및 비인간 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것이다. 바람직한 구체예에서, 비인간 IL-4는 레수스 (rhesus) IL-4 및 시노몰구스 (cynomolgous) IL-4로부터 선택된다. 비인간 IL-4에 대한 면역글로불린 단일 가변 도메인의 결합 친화력 및 인간 IL-4에 대한 결합 친화력은 10, 50, 100, 500 또는 1000배 이하로 상이하다.
몇몇 구체예에서, 본 발명은 인간 IL-13 및 비인간 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것이다. 바람직한 구체예에서, 비인간 IL-13은 레수스 IL-13 및 시노몰구스 IL-3으로부터 선택된다. 비인간 IL-13에 대한 면역글로불린 단일 가변 도메인의 결합 친화력 및 인간 IL-13에 대한 결합 친화력은 10, 50, 100, 500 또는 1000배 이하로 상이한 것이 또한 바람직하다.
기타 구체예에서, 본 발명은 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것으로, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 면역글로불린 단일 가변 도메인은 인간 IL-4 및 비인간 IL-4에 결합하고, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 면역글로불린 단일 가변 도메인은 인간 IL-13 및 비인간 IL-13에 결합한다. 바람직한 구체예에서, 비인간 IL-4는 레수스 IL-4 및 시노몰구스 IL-4로부터 선택되고, 비인간 IL-13은 레수스 IL-13 및 시노몰구스 IL-13으로부터 선택된다. 비인간 IL-4에 대한 면역글로불린 단일 가변 도메인의 결합 친화력 및 인간 IL-4에 대한 결합 친화력이 10, 5O, 100, 500 또는 1000배 이하로 상이하고, 비인간 IL-13에 대한 면역글로불린 단일 가변 도메인의 결합 친화력 및 인간 IL-13에 대한 결합 친화력이 10, 5O, 100, 500 또는 1000배 이하로 상이한 것이 또한 바람직하다.
도면의 간단한 설명
도 1A 내지 1U는 인간 IL-4에 특이적으로 결합하는 인간 (호모 사피엔스) VH 도메인 항체 (dAb)를 엔코딩하는 여러 누클레오티드 서열을 도시한다. 제시된 누클레오티드 서열은 SEQ ID NOS:1-174이다.
도 2A 내지 2J는 도 1A 내지 1U에 나타낸 핵산 서열에 의해 엔코딩된 dAb의 아미노산 서열을 도시한다. 제시된 아미노산 서열은 SEQ ID NOS:175-348이다.
도 3A 내지 3s는 인간 IL-4에 특이적으로 결합하는 인간 (호모 사피엔스) Vκ 도메인 항체 (dAb)를 엔코딩하는 여러 누클레오티드 서열을 도시한다. 제시된 누클레오티드 서열은 SEQ ID NOS:349-499이다.
도 4A 내지 4H는 도 3A 내지 3S에 나타낸 핵산 서열에 의해 엔코딩된 dAb의 아미노산 서열을 도시한다. 제시된 아미노산 서열은 SEQ ID NOS:500-650이다.
도 5A 내지 5Z 및 5AA 내지 5MM은 인간 IL-13에 특이적으로 결합하는 인간 (호모 사피엔스) VH 도메인 항체 (dAb)를 엔코딩하는 여러 누클레오티드 서열을 도시한다. 제시된 누클레오티드 서열은 SEQ ID NOS:651-966이다.
도 6A 내지 6Q는 도 5A 내지 5Z 및 5AA 내지 5MM에 나타낸 핵산 서열에 의해 엔코딩된 dAb의 아미노산 서열을 도시한다. 제시된 아미노산 서열은 SEQ ID NOS:967-1282이다.
도 7A-7Z 및 7AA-7BB는 인간 IL-13에 특이적으로 결합하는 인간 (호모 사피엔스) Vκ 도메인 항체 (dAb)를 엔코딩하는 여러 누클레오티드 서열을 도시한다. 제시된 누클레오티드 서열은 SEQ ID NOS: 1283-1507이다.
도 8A-8L은 도 7A-7Z 및 7AA-7BB에 나타낸 핵산 서열에 의해 엔코딩된 dAb의 아미노산 서열을 도시한다. 제시된 아미노산 서열은 SEQ ID NOS:1508-1732이다.
도 9A는 래트 혈청 알부민 (RSA)에 결합하는 6개의 Vκ의 아미노산 서열의 정렬을 도시한다. 정렬된 아미노산 서열은 DOM7r-1 (SEQ ID NO:1736), DOM7r-3 (SEQ ID NO:1737), DOM7r-4 (SEQ ID NO:1738), DOM7r-5 (SEQ ID NO:1739), DOM7r-7 (SEQ ID NO:1740) 및 DOM7r-8 (SEQ ID NO:1741)로 명명된 Vκ로부터 유래된다.
도 9B는 인간 혈청 알부민 (HSA)에 결합하는 6개의 Vκ의 아미노산 서열의 정렬을 도시한다. 정렬된 아미노산 서열은 DOM7h-2 (SEQ ID NO:1742), DOM7h-3 (SEQ ID NO:1743), DOM7h-4 (SEQ ID NO:1744), DOM7h-6 (SEQ ID NO:1745), DOM7h-1 (SEQ ID NO:1746) 및 DOM7h-7 (SEQ ID NO:1747)로 명명된 Vκ로부터 유래된다.
도 9C는 인간 혈청 알부민에 결합하는 7개의 VH의 아미노산 서열의 정렬 및 콘센서스 (consensus) 서열 (SEQ ID NO:1755)을 도시한다. 정렬된 서열은 DOM7h-22 (SEQ ID NO:1748), DOM7h-23 (SEQ ID NO:1749), DOM7h-24 (SEQ ID NO:1750), DOM7h-25 (SEQ ID NO:1751), DOM7h-26 (SEQ ID NO:1752), DOM7h-21 (SEQ ID NO:1753) 및 DOM7h-27 (SEQ ID NO:1754)로 명명된 VH로부터 유래된다.
도 9D는 인간 혈청 알부민 및 래트 혈청 알부민에 결합하는 3개의 Vκ의 아미노산 서열의 정렬을 도시한다. 정렬된 아미노산 서열은 DOM7h-8 (SEQ ID NO:1756), DOM7r-13 (SEQ ID NO:1757) 및 DOM7r-14 (SEQ ID NO:1758)로 명명된 Vκ로부터 유래된다.
도 10은 래트 혈청 알부민 (RSA)에 결합하는 Vκ의 아미노산 서열을 도시한다. 도시된 서열은 DOM7r-15 (SEQ ID NO:1759), DOM7r-16 (SEQ ID NO:1760), DOM7r-17 (SEQ ID NO:1761), DOM7r-18 (SEQ ID NO:1762), DOM7r-19 (SEQ ID NO:1763)로 명명된 Vκ로부터 유래된다.
도 11A 및 11b는 래트 혈청 알부민 (RSA)에 결합하는 VH의 아미노산 서열의 아미노산 서열을 도시한다. 도시된 서열은 DOM7r-20 (SEQ ID NO:1764), DOM7r-21 (SEQ ID NO:1765), DOM7r-22 (SEQ ID NO:1766), DOM7r-23 (SEQ ID NO:1767), DOM7r-24 (SEQ ID NO:1768), DOM7r-25 (SEQ ID NO:1769), DOM7r-26 (SEQ ID NO:1770), DOM7r-27 (SEQ ID NO:1771), DOM7r-28 (SEQ ID NO:1772), DOM7r-29 (SEQ ID NO:1773), DOM7r-30 (SEQ ID NO:1774), DOM7r-31 (SEQ ID NO:1775), DOM7r-32 (SEQ ID NO:1776) 및 DOM7r-33 (SEQ ID NO:1777)으로 명명된 VH로부터 유래된다.
도 12는 WO 2004/041862에 기술된, 마우스 혈청 알부민에 결합하는 여러 카멜리드 (Camelid) VHH의 아미노산 서열을 도시한다. 서열 A (SEQ ID NO:1778), 서열 B (SEQ ID NO:1779), 서열 C (SEQ ID NO:1780), 서열 D (SEQ ID NO:1781), 서열 E (SEQ ID NO:1782), 서열 F (SEQ ID NO:1783), 서열 G (SEQ ID NO:1784), 서열 H (SEQ ID NO:1785), 서열 I (SEQ ID NO:1786), 서열 J (SEQ ID NO:1787), 서열 K (SEQ ID NO:1788), 서열 L (SEQ ID NO:1789), 서열 M (SEQ ID NO:1790), 서열 N (SEQ ID NO:1791), 서열 O (SEQ ID NO:1792), 서열 P (SEQ ID NO:1793) 및 서열 Q (SEQ ID NO:1794).
도 13은 IL-4에 결합하는 몇몇 dAb (DOM9-112-22, DOM9-44 및 DOM9-155-1)가 IL-14 상의 여러 에피토프에 결합하는 것을 나타내는 샌소그램 (sensogram)을 도시한다. IL-4가 표면 플라즈몬 공명 칩에 고정되고, 표면 상에 먼저 항-IL4 dAb가 유동된 후, 제 2의 dAb가 표면 상에 유동된다. 이러한 도면은 DOM9-44가 결합된 후에 DOM9-155-1이 IL-4에 결합하지 않는 것을 나타낸다. 그러나, 세번째 및 네번째 피크는 DOM9-44가 결합된 후, 또한 DOM9-155-1이 결합된 후에 DOM9-112-22가 IL-4에 결합하지 않는 것을 나타내며, 이는 상기 dAb가 IL-4 항원 상의 다양한 에피토프에 결합하는 것을 입증한다.
도 14A는 시험관내 분석에서 12명의 개별적인 공여자로부터의 집먼지진드기 (HDM)에 의해 유도된 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC)의 증식에 대한 100 nM의 항-IL-4 dAb (DOM9-44-502)의 효과를 나타내는 그래프를 도시한다. 세포 증식은 3[H] 티미딘 혼입을 측정하여 평가하였다. 항-IL-4 dAb의 첨가는 12명의 공여자중 10명으로부터 수득된 PBMC의 알레르겐에 의해 유도된 증식을 억제하였다. 평균 억제율은 38%였다.
도 14B는 시험관내 분석에서 12명의 개별적인 공여자로부터의 집먼지진드기 (HDM)에 의해 유도된 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC)의 증식에 대한 100 nM의 항-IL-4 dAb (DOM9-155-11)의 효과를 나타내는 그래프를 도시한다. 세포 증식은 3[H] 티미딘 혼입을 측정하여 평가하였다. 항-IL-4 dAb의 첨가는 12명의 공여자중 10명으로부터 수득된 PBMC의 알레르겐에 의해 유도된 증식을 억제하였다. 평균 억제율은 34%였다.
도 15는 IL-13에 의해 유도된 B 세포 증식에 대한 항-IL-13 dAb인 DOM10-53-338 및 DOM10-176-535의 효과를 나타내는 그래프를 도시한다. 세포 증식은 3[H] 티미딘 혼입을 측정하여 평가하였다. 둘 모두의 dAb는 10 nM의 농도에서 80%의 평균 억제를 나타내었고, 100 nM의 농도에서 100%의 평균 억제를 나타내었다.
도 16A는 IL-4 수용체 결합 분석에서 IL-4 결합에 대해 IL-4 및 IL-13에 결합하는, 연장된 반감기 포맷의 이중 특이적 리간드 (페길화된 DOM9-112 (AST) DOM10-53-343)의 효과를 나타내는 그래프를 도시한다. 이중 특이적 리간드 (페길화된 DOM9-112 (AST) DOM10-53-343)의 항-IL-4 암 (arm)의 역가는 13 nM이었다. dAb DOM9-112 단량체의 역가는 3.5 nM이었다. 그래프는 이중 특이적 리간드 (페길화된 DOM9-112 (AST) DOM10-53-343)의 역가가 dAb와 비교하는 경우 약간 감소된 것을 나타낸다.
도 16B는 IL-13 수용체 결합 분석에서 IL-13 결합에 대해 IL-4 및 IL-13에 결합하는, 연장된 반감기 포맷의 이중 특이적 리간드 (페길화된 DOM9-112 (AST) DOM10-53-343)의 효과를 나타내는 그래프를 도시한다. 이중 특이적 리간드의 항-IL-13 암의 역가는 310 pM이고, dAb DOM10-53-343 단량체의 역가는 230 pM이었다. 그래프는 이중 특이적 리간드의 역가가 dAb 단량체와 대략 동일한 것을 나타낸다.
도 17A는 IL-4 수용체 결합 분석에서 IL-4 결합에 대한 이중 특이적 리간드 (DOM9-112 (ASTKGPS) DOM10-53-344)의 효과를 나타내는 그래프를 도시한다. 이중 특이적 리간드의 항-IL-4 암 및 dAb DOM9-112 단량체의 역가는 대략 1 nM이었다. 그래프는 이중 특이적 리간드의 역가가 dAb 단량체와 대략 동일한 것을 나타낸다.
도 17B는 IL-13 수용체 결합 분석에서 IL-13 결합에 대한 이중 특이적 리간드 (DOM9-112 (ASTKGPS) DOM10-53-344)의 효과를 나타내는 그래프를 도시한다. 이중 특이적 리간드의 항-IL-13 암의 역가는 120 pM이었다. dAb DOM10-53-344 단량체의 역가는 40 pM이었다. 그래프는 이중 특이적 리간드의 역가가 dAb 단량체와 비교하는 경우 약간 감소한 것을 나타낸다.
도 18A는 IL-4 수용체 결합 분석에서 IL-4 결합에 대해 IL-4 및 IL-13에 결합하는 이중 특이적 IgG-유사 포맷 (IgG:9-44-502 x 10-176-535)의 효과를 나타내는 그래프를 도시한다. dAb DOM9-44-502 단량체의 역가는 4 nM이고, 이중 특이적 IgG-유사 포맷의 역가는 13 nM이었다. 그래프는 IgG-유사 포맷으로 포맷화되는 경우 항-IL-4 dAb DOM9-44-502 단량체의 역가가 3-4배 감소하는 것을 나타낸다.
도 18B는 IL-13 샌드위치 ELISA에서 IL-13 결합에 대해 IL-4 및 IL-13에 결합하는 이중 특이적 IgG-유사 포맷 (IgG:9-44-502 x 10-176-535)의 효과를 나타내는 그래프를 도시한다. 이중 특이적 IgG-유사 포맷 및 dAb DOM10-176-535 단량체 둘 모두에 대한 역가는 1 nM이었다.
도 19A 내지 19Z 및 19AA 내지 19ZZ 및 19AAA 내지 19HHH는 인간 IL-13에 특이적으로 결합하는 인간 (호모 사피엔스) 도메인 항체 (dAb)를 엔코딩하는 여러 누클레오티드 서열 및 여러 프라이머의 누클레오티드서열을 도시한다. 제시된 서열은 SEQ ID NOS:1804-2128이다.
도 20A 내지 20Z 및 20AA 내지 20CC는 도 19A 내지 19Z 및 19AA 내지 19ZZ 및 19AAA 내지 19HHH에 나타낸 핵산 서열에 의해 엔코딩되는 dAb의 아미노산 서열을 도시한다. 제시된 아미노산 서열은 SEQ ID NOS:2129-2392이다.
도 21A 내지 21E는 인간 IL-4에 특이적으로 결합하는 인간 (호모 사피엔스) 도메인 항체 (dAb)를 엔코딩하는 여러 누클레오티드 서열을 도시한다. 제시된 누클레오티드 서열은 SEQ ID NOS:2393-2425이다.
도 22A 내지 22C는 도 21A 내지 21E에 나타낸 핵산 서열에 의해 엔코딩된 dAb의 아미노산 서열을 도시한다. 제시된 아미노산 서열은 SEQ ID NOS:2426-2455 및 SEQ ID NOS:1733-1735이다.
발명의 상세한 설명
본 명세서에서 구체예는 명확하고 간결하게 기재되는 방식으로 기술되어 있지만, 구체예는 본 발명으로부터 벗어나지 않는 한 다양하게 조합되거나 분리될 수 있는 것으로 의도되고, 간주된다.
본 발명에서 용어 "리간드"는 원하는 내인성 표적 화합물 (예를들어, IL-4, IL-13)에 대해서 결합 특이성을 가지는 결합 부위를 가지는 적어도 하나의 펩티드, 폴리펩티드 또는 단백질 부분을 포함하는 화합물을 의미한다. 본 발명에 따른 리간드는 바람직하게는, 상이한 결합 특이성들을 가지는 면역글로불린 가변 도메인을 포함하며, 표적 화합물에 대한 결합 부위를 함께 형성하는 동일한 특이성을 가지는 가변 도메인 쌍은 포함하지 않는다 (즉, IL-4 또는 IL-13에 대한 결합 부위를 함께 형성하는 면역글로불린 중쇄 가변 도메인 및 면역글로불린 경쇄 가변 도메인을 포함하지 않음). 바람직하게는, 표적에 대해서 결합 특이성을 가지는 결합 부위를 가지는 각각의 도메인은 원하는 표적 (예를들어, IL-4, IL-13)에 대해서 결합 특이성을 가지는 면역글로불린 단일 가변 도메인(예를들어, 면역글로불린 단일 중쇄 가변 도메인(예를들어 VH, VHH), 면역글로불린 단일 경쇄 가변 도메인(예를들어, VL))이다. 표적 (예를들어, IL-4, IL-13)에 대해서 결합 특이성을 가지는 결합 부위를 가지는 각각의 폴리펩티드 도메인은 적당한 포맷(format)의 원하는 표적 (예를들어, IL-4, IL-13)에 대해서 결합 특이성을 가지는 항체 또는 항체 단편(예를들어 면역글로불린 단일 가변 도메인)의 하나 이상의 상보성 결정 부위(CDR)를 포함할 수도 있어, 결합 도메인은 표적에 대해서 결합 특이성을 가질 수 있다. 예를들어, 상기 CDR는 친화체(affibody), SpA 골격, LDL 수용체 클래스 A 도메인 또는 EGF 도메인과 같은 적절한 단백질 골격 또는 골격에 이식될 수 있다. 더욱이, 리간드는 기재하는 바와 같이, 이가(이종 이가(heterobivalent)) 또는 다가(이종 다가(heteromultivalent))일 수 있다. 따라서, "리간드들"는 각각의 dAb가 다른 표적 (예를들어, IL-4, IL-13)에 결합하는 두개의 dAb들을 포함하는 폴리펩티드를 포함한다. 리간드들은 여기서 기술하는 바와 같이, 항체 포맷(예를들어, IgG-형 포맷, scFv, Fab, Fab', F(ab')2)과 같은 적당한 포맷 또는 친화체, SpA 골격, LDL 수용체 클래스 A 도메인, EGF 도메인, 아비머(avimer) 및 다중특이적 리간드와 같은 적당한 단백질 골격 또는 골격으로 다른 표적(또는 dAb들의 CDR들)과 결합하는 적어도 2개의 dAb들을 포함하는 폴리펩티드도 포함한다.
표적 (예를들어, IL-4, IL-13)에 대한 결합 특이성을 가지는 결합 부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 원하는 표적에 대한 결합 부위를 포함하는 단백질 도메인일 수도 있고, 예를들어, 단백질 도메인은 친화체, SpA 도메인, LDL 수용체 클래스 A 도메인, 아비머(avimer)로부터 선택된다(참조, 예컨대 미국특허출원 공개 제2005/0053973호, 제2005/0089932호, 제05/0164301호). 필요에 따라, "리간드"는 하나 또는 그 이상의 부가적인 부분을 추가로 포함할 수 있고, 상기 부분은 각각 독립적으로 펩티드, 폴리펩티드 또는 단백질 부분 또는 펩티드가 아닌 부분(예를들어, 폴리알킬렌 글리콜, 지방, 탄수화물)일 수 있다. 예를들어, 리간드는 여기에서 언급하는 것과 같이 반감기 연장 부분(예를들어, 폴리알킬렌 글리콜 부분, 알부민, 알부민 단편 또는 알부민 변이체를 포함하는 부분, 트랜스페린, 트랜스페린 단편 또는 트랜스페린 변이체를 포함하는 부분, 알부민과 결합하는 부분, 신생아 Fc 수용체와 결합하는 부분)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 용어 "표적"은 결합 부위를 갖는 폴리펩티드 도메인이 결합할 수 있는 생물학적 분자(예를들어, 펩티드, 폴리펩티드, 단백질, 지방, 탄수화물)를 의미한다. 표적은 예를들어, 세포내 표적(예를들어, 세포내 단백질 표적), 가용성 표적 (예를들어, 분비 단백질, 예를들어 IL-4, il-13), 또는 세포 표면 표적(예를들어, 막 단백질, 수용체 단백질)일 수 있다. 바람직하게, 표적은 IL-4 또는 IL-13이다.
용어 "면역글로불린 단일 가변 도메인"은 기타 V 도메인과는 독립적으로 표적, 항원 또는 에피토프에 특이적으로 결합하는 항체 가변 영역 (VH, VHH, VL)을 의미하나; 상기 용어가 본원에 사용되는 바에 따르면, 면역글로불린 단일 가변 도메인은 다른 영역 또는 도메인이 단일 면역글로불린 가변 도메인에 의한 항원 결합에 필요하지 않은 경우(즉, 면역글로불린 가변 도메인이 추가의 가변 도메인과는 독립적으로 항원에 결합하는 경우)에 다른 가변 영역 또는 가변 도메인을 지닌 포맷(예를들어, 동종- 또는 이종-다량체)으로 존재할 수 있다. 각각의 "면역글로불린 단일 가변 도메인"은 분리된 항체 단일 가변 도메인 폴리펩티드를 포함할 뿐만 아니라, 항체 단일 가변 도메인 폴리펩티드 서열의 하나 또는 그 이상의 단량체를 포함하는 보다 큰 폴리펩티드도 포함한다. "도메인 항체" 또는 "dAb"는 본원에서 사용되는 용어에 따르면 "면역글로불린 단일 가변 도메인" 폴리펩티드와 동일하다. 면역글로불린 단일 가변 도메인 폴리펩티드는 바람직하게는 포유동물 면역글로불린 단일 가변 도메인 폴리펩티드, 더욱 바람직하게는 인간 면역글로불린 단일 가변 도메인 폴리펩티드이고, 설치류 면역글로불린 단일 가변 도메인 (예를들어, 전체 내용이 참조로서 본원에 포함되는 WO00/29004) 및 카멜리드 (camelid) VHH dAb이다. 본원에서 사용되는 카멜리드 dAb는 낙타, 라마, 알파카, 단봉낙타 및 과나코를 포함하는 종으로부터 유래되는 면역글로불린 단일 가변 도메인 폴리펩티드이고, 천연적으로 경쇄가 결여된 중쇄 항체를 포함한다(VHH). 유사한 dAb는 너스 상어(nurse shark)와 같은 다른 종으로부터 단일 사슬 항체로 얻을 수 있다. 바람직한 리간드는 적어도 2개의 상이한 면역글로불린 단일 가변 도메인 폴리펩티드 또는 적어도 2개의 상이한 dAb를 포함한다.
본원에 기술된 면역글로불린 단일 가변 도메인 (dAb)은 상보성 결정 영역 (CDR1, CDR2 및 CDR3)을 포함한다. CDR 및 프레임워크 (FR) 영역의 위치 및 번호 시스템은 케이벳 등 (Kabat et al.) (Kabat, E.A. et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, U.S. Government Printing Office (1991))에 의해 규정되었다. 본원에 기술된 VH 및 Vκ dAb의 CDR (CDR1, CDR2, CDR3)의 아미노산 서열은 널리 공지된 케이벳 아미노산 번호 시스템 및 CDR의 정의를 기초로 하여 당업자에게 용이하게 명백할 것이다. 케이벳 번호 시스템에 따르면, VL (Vκ 또는 Vλ) CDR1은 위치 24-34이고, VL CDR2는 위치 50-56이고, VL CDR3는 위치 89-97이고, VH CDR1은 위치 31-35이고, VH CDR2는 위치 50-65이고, VH CDR3는 위치 95-102이다. 중쇄 CDR-H3는 다양한 길이를 지니며, 삽입구는 H100과 H101 사이에서 K까지의 문자 (즉, H100, H100A...H100K, H101)로 번호가 매겨진다. FR4의 시작부인 잔기 103은 거의 대부분 W이다.
본원에서 사용되는 "인터루킨-4 (IL-4)"는 천연 발생 또는 내인성 포유동물 IL-4 단백질, 및 해당 천연 발생 또는 내인성 포유동물 IL-4 단백질의 아미노산 서열과 동일한 아미노산 서열을 지니는 단백질 (예를들어, 재조합 단백질, 합성 단백질 (즉, 합성 유기 화학의 방법을 이용하여 합성된 단백질))을 의미한다. 따라서, 본원에 정의된 바와 같이, 상기 용어는 성숙 IL-4 단백질, 이의 다형태 또는 대립 (allelic) 변이체, 및 IL-4의 기타 기타 이소형 (isoform), 및 이들의 변형되거나 변형되지 않은 형태 (예를들어, 지질화, 당화 형태)를 포함한다. 천연 발생 또는 내인성 IL-4는 야생형 단백질, 예를들어 성숙 IL-4, 이의 다형태 또는 대립 변이체 및 기타 이소형 및 포유동물 (예를들어, 인간, 비인간 영장류)에서 천연 발생하는 돌연변이 형태를 포함한다. 이러한 단백질은 예를들어 IL-4를 천연 발생시키는 공급원으로부터 회수되거나 분리될 수 있다. 천연 발생 또는 내인성으로서 해당 IL-4와 동일한 아미노산 서열을 지니는 이러한 단백질 및 단백질들은 해당 포유동물명에 의해 언급된다. 예를들어, 해당 포유동물이 인간인 경우, 단백질은 인간 IL-4로 명명된다. 여러 돌연변이 IL-4 단백질이 당 분야에 공지되어 있고, 예를들어 WO 03/038041에 기술되어 있다.
본원에서 사용되는 "인터루킨-13 (IL-13)"은 천연 발생 또는 내인성 포유동물 IL-13, 및 해당 천연 발생 또는 내인성 포유동물 IL-13 단백질의 아미노산 서열과 동일한 아미노산 서열을 지니는 단백질 (예를들어, 재조합 단백질, 합성 단백질 (즉, 합성 유기 화학의 방법을 이용하여 합성된 단백질))을 의미한다. 따라서, 본원에 정의된 바와 같이, 상기 용어는 성숙 IL-13 단백질, 이의 다형태 또는 대립 변이체, 및 IL-13의 기타 기타 이소형 (예를들어, 선택적 스플라이싱 또는 기타 세포 공정에 의해 생성됨), 및 이들의 변형되거나 변형되지 않은 형태 (예를들어, 지질화, 당화 형태)를 포함한다. 천연 발생 또는 내인성 IL-13은 야생형 단백질, 예를들어 성숙 IL-13, 이의 다형태 또는 대립 변이체 및 기타 이소형 및 포유동물 (예를들어, 인간, 비인간 영장류)에서 천연 발생하는 돌연변이 형태를 포함한다. 예를들어, 본원에서 사용되는 IL-13은 천식 (아토피성 청식 및 비아토피성 천식)과 관련되는 성숙 인간 IL-13의 위치 110의 Arg가 Gln으로 대체된 (성숙 IL-13의 위치 110은 전구 단백질의 위치 130에 해당함) 인간 IL-13 변이체 및 IL-13의 기타 변이체를 포함한다 (Heinzmann et al., Hum Mol Genet. 9:549-559 (2000)). 이러한 단백질은 예를들어 IL-13을를 천연 발생시키는 공급원으로부터 회수되거나 분리될 수 있다. 천연 발생 또는 내인성으로서 해당 IL-13와 동일한 아미노산 서열을 지니는 이러한 단백질 및 단백질들은 해당 포유동물명에 의해 언급된다. 예를들어, 해당 포유동물이 인간인 경우, 단백질은 인간 IL-13으로 명명된다. 여러 돌연변이 IL-13 단백질이 당 분야에 공지되어 있고, 예를들어 WO 03/035847에 기술되어 있다.
"친화력(affinity)" 및 "결합력(avidity)"는 결합 관계의 강도를 기재하는 당업계의 용어이다. 본 발명에 따른 리간드와 관련하여 결합력은 세포상의 표적과 리간드 간의 (예컨대, 제 1 세포 표면 표적과 제 2 세포 표면 표적) 결합의 총체적인 강도를 나타낸다. 결합력은 개별적인 표적의 개별적인 결합력의 총 합 그 이상이다.
본원에 기술하는 "독소 부분"는 독소를 포함하는 부분을 칭한다. 독소는 유독한 효과를 갖거나, 세포 생리 기작을 변질시키는 제제(예컨대, 세포 괴사, 아폽토시스, 혹은 세포분열의 억제)이다.
본원에서 사용된 "용량"은 전부가 한번에(단위 용량), 또는 규정된 간격에 걸쳐 2회 이상의 투여로 개체에게 투여되는 리간드의 양을 의미한다. 예를들어, 용량은 1일(24시간)(매일 용량), 2일, 1주, 2주, 3주, 또는 1개월 이상의 기간에 걸쳐 (예컨대, 단일 투여, 또는 2회 이상의 투여) 개체에게 투여되는 리간드(예컨대, IL-4에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인과 IL-13에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 리간드)의 양을 의미할 수 있다. 투여 사이의 간격은 임의의 요망되는 기간일 수 있다.
두 면역글로불린 도메인이 동족쌍(cognate pairs) 또는 그룹을 형성하는 구조의 패밀리에 속하거나, 이러한 패밀리로부터 유래되며, 이러한 특징을 보유하는 경우에 두 면역글로불린 도메인은 "상보적"이다. 예를들어, 항체의 VH 도메인 및 VL 도메인은 상보적이고; 두 개의 VH 도메인은 상보적이지 않고, 두 개의 VL 도메인은 상보적이지 않다. 상보적 도메인은 면역글로불린 수퍼패밀리의 다른 구성원, 예를들어 T 세포 수용체의 Vα 및 Vβ (또는 γ 및 δ) 도메인에서 발견될 수 있다. 인공적인 도메인, 예를들어 그렇게 되도록 제조되지 않더라도 에피토프에 결합되지 않는 단백질 골격에 기초한 도메인은 비-상보적이다. 마찬가지로, (예를들어) 면역글로불린 도메인 및 피브로넥틴 도메인에 기초한 두 개의 도메인은 상보적이지 않다.
"면역글로불린"은 두 개의 β 시트 및 보통 보존된 이황화 결합을 보유하는, 항체 분자의 면역글로불린 폴드(fold) 특성을 보유하는 폴리펩티드 패밀리를 의미한다. 면역글로불린 수퍼패밀리는 면역계에서의 광범위한 역할(예를들어, 항체, T 세포 수용체 분자 등)을 포함하는 세포 및 비세포 상호작용의 다양한 양태, 세포 부착 (예를들어, ICAM 분자) 및 세포내 신호 전달 (예를들어, 수용체 분자, 예를들어 PDGF 수용체)에 수반된다. 본 발명은 결합 도메인을 지니는 모든 면역글로불린 수퍼패밀리에 적용가능하다. 바람직하게는, 본 발명은 항체에 관한 것이다.
"도메인"은 단백질의 나머지와는 독립적인 삼차 구조를 보유하는 폴딩된 단백질 구조이다. 일반적으로, 도메인은 단백질의 별개의 기능 특성을 담당하고, 많은 경우에 나머지 단백질 및/또는 도메인의 기능의 손실 없이 다른 단백질로 첨가되거나, 제거되거나 이동될 수 있다. 단일 항체 가변 도메인은 항체 가변 도메인의 서열 특성을 포함하는 폴딩된 폴리펩티드 도메인을 의미한다. 따라서, 이는 완전한 항체 가변 도메인, 및 예를들어 하나 이상의 루프가 항체 가변 도메인의 특성이 아닌 서열로 대체된 개질된 가변 도메인, 또는 절두되거나 N-말단 또는 C-말단 신장을 포함하는 항체 가변 도메인, 뿐만 아니라 전장 도메인의 적어도 일부의 결합력 및 특이성을 보유하는 가변 도메인의 폴딩된 단편을 포함한다. 따라서 각각의 도메인은 적어도 2개의 다른 도메인을 포함한다.
"레퍼토리"라는 용어는 다양한 변이체, 예를들어 1차 서열이 다른 폴리펩티드 변이체의 집합을 의미한다. 본 발명에 사용되는 라이브러리는 바람직하게는 1000개 이상의 구성원을 포함하는 폴리펩티드의 레퍼토리를 포함할 것이다.
"라이브러리"라는 용어는 이종 폴리펩티드 또는 핵산의 혼합물을 의미한다. 라이브러리는 각각이 단일 폴리펩티드 또는 핵산 서열을 지니는 구성원으로 구성된다. 이러한 맥락에서, "라이브러리"와 "레퍼토리"는 유의어이다. 라이브러리 구성원 사이의 서열 차이는 라이브러리에 존재하는 다양성을 책임진다. 라이브러리는 폴리펩티드 또는 핵산의 단순한 혼합물의 형태를 취하거나, 핵산의 라이브러리로 형질변환된 유기체 또는 세포, 예를들어 박테리아, 바이러스, 동물 또는 식물 세포 등의 형태일 수 있다. 바람직하게는, 각각의 개별적 유기체 또는 세포는 단지 하나 또는 제한된 수의 라이브러리 멤버를 함유한다. 유리하게는, 핵산이 발현 벡터로 통합되어, 핵산에 의해 엔코딩된 폴리펩티드의 발현을 가능케 한다. 따라서, 한 바람직한 측면에서, 라이브러리는 각각의 유기체가 상응하는 폴리펩티드 구성원을 생성시키기 위해 발현될 수 있는 핵산 형태의 라이브러리의 단일 구성원을 함유하는 발현 벡터의 하나 이상의 복사체를 함유하는, 숙주 유기체의 개체군의 형태를 취할 수 있다. 따라서, 숙주 유기체의 개체군은 유전적으로 다양한 폴리펩티드 변이체의 광범위한 레퍼토리를 엔코딩하는 잠재성을 지닌다.
천연적으로 항체를 생성하는 임의의 종으로부터 유래되거나, 재조합 DNA 기술에 의해 생성되고; 혈청, B 세포, 하이브리도마, 트랜스펙토마(transfectoma), 효모 또는 박테리아로부터 분리된, "항체"는 IgG, IgM, IgA, IgD 또는 IgE 또는 단편 (예를들어, Fab, F(ab')2, Fv, 이황화 결합된 Fv, scFv, 폐쇄 형태의 다중특이적 항체, 이황화 결합된 scFv, 디아바디(diabody))를 칭한다.
"항원"은 본 발명에 따른 결합 도메인에 의해 결합되는 분자이다. 통상적으로, 항원은 항체 리간드에 의해 결합되고, 생체내에서 항체 반응을 일으킬 수 있다. 이는 폴리펩티드, 단백질, 핵산 또는 기타 분자일 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 따른 이중특이적 리간드는 2개의 특정 표적(예컨대, 항원)에 대한 표적 특이성을 위해 선택된다. 통상적인 항체 및 이의 단편의 경우, 가변 루프 (L1, L2, L3 및 H1, H2, H3)로 규정된 항체 결합 부위가 항원에 결합될 수 있다.
"에피토프"는 면역글로불린 VH/VL 쌍에 의해 통상적으로 결합된 구조의 단위이다. 에피토프는 항체에 대한 최소 결합 부위를 규정하고, 따라서 항체의 특이성 표적을 의미한다. 단일 도메인 항체의 경우, 에피토프는 분리시 가변 도메인에 의해 결합된 구조의 단위를 의미한다.
"유니버셜 프레임워크(universal framework)"는 케이뱃(Kabat)의 문헌["Sequences of Proteins of Immunological Interest", US Department of Health and Human Services]에 의해 정의된 서열에 보존된 항체의 영역 또는 문헌[Chothia and Lesk, (1987) J. Mol. Biol. 196:910-917]에 정의된 인간 생식세포 면역글로불린 레퍼토리 또는 구조에 상응하는 단일 항체 프레임워크 서열이다. 본 발명은 과변이 영역 단독에서의 변이를 통한 실질적으로 임의의 결합 특이성의 유도를 허용하는 것으로 밝혀진, 단일 프레임워크, 또는 상기 프레임워크의 세트의 용도를 제공한다.
"반감기"는 예를들어 천연 메커니즘에 의한 리간드의 분해 및/또는 이중-특이적 리간드의 제거 또는 분리로 인해, 생체 내에서 리간드의 혈청 농도가 50%로 감소되는데 걸리는 시간이다. 본 발명에 따른 리간드는 생체 내에서 안정적이고, 이들의 반감기는 분해 및/또는 제거 또는 분리에 내성인 분자로의 결합에 의해 증가된다. 통상적으로, 이러한 분자는 스스로 생체 내에서 긴 반감기를 지니는 천연 발생 단백질이다. 리간드의 반감기는 기능 활성이 반감기 증가 분자에 대해 특이적이지 않은 유사한 분자보다 긴 기간 동안 생체 내에서 지속되는 경우에 증가된다. 따라서, HSA에 특이적인 리간드 및 표적 분자는 HSA에는 결합하지 않지만 다른 분자에는 결합하는 HSA에 대한 특이성이 존재하지 않는 동일한 리간드와 비교된다. 예를들어, 세포상의 세번째 표적에 결합할 수 있다. 통상적으로, 반감기는 10%, 20%, 30%, 40%, 50% 또는 그 이상 증가된다. 2x, 3x, 4x, 5x, 10x, 2Ox, 30x, 4Ox, 50x 또는 그 이상의 범위의 반감기의 증가가 가능하다. 대안적으로 또는 추가로, 30x, 40x, 50x, 6Ox, 7Ox, 80x, 9Ox, 10Ox, 150x 이하의 범위의 반감기의 증가가 가능하다.
본원에 언급된 용어 "경쟁하다"는 제2 표적이 이것의 동족 표적 결합 도메인에 대해 결합되는 경우에 제 1 표적의 동족 표적 결합 도메인에 제 1 표적의 결합이 억제되는 것을 의미한다. 예를들어, 결합은, 예를들어 결합 도메인의 물리적 장벽에 의하거나, 결합 도메인의 구조 또는 환경의 변화에 의해 입체적으로 억제되어, 이의 친화력 또는 에피토프에 대한 결합력(avidity)이 감소될 수 있다.
본원에 기술된 용어 "저 엄격성(low stringency)", "중간 엄격성", "고 엄격성" 또는 "매우 높은 엄격성 조건"은 핵산 하이브리디제이션과 세척 조건을 기술한다. 하이브리디제이션 반응을 수행하는 가이드는 본 발명에서 전체가 참조로 통합되는 문헌(Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, N.Y.(1989), 6.3.1-6.3.6)에서 기재되어 있다. 수용성과 비수용성 방법이 상기 참고문헌에 기재되어 있으며, 상기 방법이 모두 사용 될 수 있다. 본원에서 기술되는 특정 하이브리디제이션 조건은 다음과 같다: (1) 약 45C에서 6X 염화나트륨/구연산나트륨 (SSC)에 저 엄격성 하이브리디제이션 조건으로, 그 다음은 적어도 50C (세척 온도는 저엄격성 조건에서 55C까지 올릴 수 있다)에서 0.2X SSC, 0.1% SDS에서 두번의 세척을 거친다; (2) 약 45C에서 6X SSC에 중간 엄격성 하이브리디제이션 조건으로, 그 다음은 60C에서 0.2X SSC, 0.1% SDS에 한번 이상의 세척을 거친다; (3) 약 45C에서 6X SSC에 고 엄격성 하이브리디제이션 조건과, 65C에서 0.2X SSC, 0.1% SDS에서 한번 이상의 세척을 거친다; (4) 매우 높은 하이브리디제이션 조건은 65C에서 0.5M 인산나트륨, 7% SDS이고, 다음은 65C에서 0.2X SSC, 1% SDS에서 한번 이상의 세척을 거친다. 매우 높은 엄격성 조건(4)이 바람직한 조건이며 다른 것으로 특정이 되지 않는다면 사용되어야 한다.
본원에서 개시된 서열에 대한 유사 또는 상동한 서열(예컨대, 적어도 약 70%의 서열 동일성)은 본 발명의 일부이다. 일부 구체예에서, 아미노산 수준에서 서열 동일성은 약 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 그 이상이다. 핵산 수준에서는, 서열 동일성은 약 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 그 이상이다. 대안적으로 핵산 세그먼트가 상보적 가닥에 선택적인 하이브리디제이션 조건(예컨대, 매우 높은 엄격성 하이브리디지에션 조건)하에서 하이브리디제이션되는 경우에 실질적인 상동성이 존재한다. 핵산은 세포 전체내, 세포 용해물내, 또는 부분적으로 정제 또는 실질적으로 정제된 형태에 존재할 수 있다.
두 서열 사이에 "상동성" 또는 "서열 동일성" 또는 "유사성"(본원에서 상호 교환하여 사용될 수 있는 용어)의 계산은 하기와 같이 실시된다. 서열은 최적의 비교 목적으로 정렬된다(예컨대, 최적의 정렬을 위해 첫번째 또는 두번째 아미노산 또는 핵산 서열의 하나 또는 양쪽에 갭이 삽입될 수 있고, 비-상동성 서열은 비교를 목적으로는 고려될 수 없다.). 바람직한 구체예에서, 비교를 목적으로 정렬된 참조 서열의 길이는 참조 서열 길이의 적어도 30%, 바람직하게는 적어도 40%, 더 바람직하게는 적어도 50%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 60%, 및 더더욱 바람직하게는 70%, 80%, 90%, 또는 100% 일 수 있다. 상응하는 아미노산 위치 또는 누클레오티드 위치에서 아미노산 잔기 또는 누클레오티드가 비교된다. 첫번째 서열이 있는 위치에 두번째 서열이 있는 상응하는 위치에 같은 아미노산 잔기 또는 핵산이 채워져 있는 경우, 그때 상기 분자들은 그 위치에서 동일하다(본원에서 아미노산 또는 핵산 "상동성"은 아미노산 또는 핵산 "동일성"과 같은 것으로 사용된다). 2개 서열 사이에 동일성의 백분율은 2개 서열의 최적의 정렬을 위해 도입되어질 필요가 있었던 각 갭의 길이, 갭의 수를 고려하여, 상기 서열들이 공유하는 동일한 위치의 수의 함수를 나타낸다.
아미노산 서열 및 누클레오티드 서열 정렬 및 상동성, 유사성 또는 동일성은 알고리듬 BLAST 2 서열을 이용하고 디폴트 파라미터를 이용하여 바람직하게 작성되고 결정된다 (Tatusova, T.A. et al., FEMS Microbiol Lett, 174:187-188(1999)). 대안적으로, BLAST 알고리듬(버젼 2.0)을 디폴트 값으로 설정된 파라미터를 이용하여 서열 정렬에 적용시킨다. BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)는 프로그램 blastp, blastn, blastx, tblastn 및 tblastx로 사용되는 학습 검색 알고리듬이다; 이들 프로그램은 문헌[Karlin and Altschul, 1990, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87(6):2264-8]의 통계 방법을 이용한 이들의 발견에 의의를 둔다.
다르게 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 이 분야 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다(예컨대, 세포 배양, 분자 유전학, 핵산 화학, 하이브리디제이션 기술 및 생화학에서). 표준 기술은 분자학적, 유전학적 및 생화학적 방법(일반적으로, 본원에서 참조문헌으로 삽입되는 문헌 [Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2d ed. (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N. Y. and Ausubel et al., Short Protocols in Molecular Biology (1999) 4th Ed, John Wiley & Sons, Inc]을 참조하라) 및 화학적 방법이 사용된다.
본 발명은 IL-4 (예컨대, 인간 IL-4)에 결합 특이성을 가지는 리간드, IL-13 (예컨대, 인간 IL-13)에 결합 특이성을 가지는 리간드, 및 IL-4 및 IL-13 (예컨대, 인간 IL-4 및 인간 IL-13)에 결합 특이성을 가지는 리간드에 관한 것이다. 예를 들면, 상기 리간드는 IL-4에 결합 특이성을 가지는 결합 부위를 가지는 폴리펩티드 도메인 또는 IL-13에 결합 특이성을 가지는 결합 부위를 가지는 폴리펩티드 도메인을 포함할 수 있고, 또는 IL-4에 결합 특이성을 가지는 결합 부위를 가지는 폴리펩티드 도메인과 IL-13에 결합 특이성을 가지는 결합 부위를 가지는 폴리펩티드 도메인을 포함한다.
본 발명은 또한 인간 IL-4 및 비인간 IL-4 (예를들어, 레수스 (rhesus) IL-4, 시노몰구스 (cynomolgous) IL-4)와 교차-반응성을 지니는 리간드, 인간 IL-13 및 비인간 IL-13 (예를들어, 레수스 IL-13 및 시노몰구스 IL-13)와 교차-반응성을 지니는 리간드, 및 인간 IL-4, 인간 IL-13, 비인간 IL-4 및 비인간 IL-13 (예를들어, 레수스 IL-4, 레수스 IL-13, 시노몰구스 IL-4 및 시노몰구스 IL-13)에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것이다.
본 발명의 리간드는 여러 이점을 제공한다. 예를들어, 본원에 기술된 바와 같이, 리간드는 요망되는 생체내 혈청 반감기를 지니도록 맞춤화될 수 있다. 도메인 항체는 통상적인 항체보다 훨씬 작고, 통상적인 항체보다 나은 조직 통과를 달성하도록 투여될 수 있다. 따라서, dAb 및 dAb를 포함하는 리간드는 질병, 예를들어 Th2 매개 질병, 천식, 알레르기 질병, 암 (예를들어, 신장 세포암)을 치료하기 위해 투여되는 경우 통상적인 항체를 넘어서는 이점을 제공한다. 예를들어, 천식 (예를들어, 알레르기성 천식)은 IgE-매개성이거나 비-IgE-매개성일 수 있고, IL-4, IL-13 또는 IL-4와 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 IgE-매개성 또는 비-IgE-매개성 천식 둘 모두를 치료하기 위해 투여될 수 있다.
유사하게, IL-4 및 IL-13의 생물학적 활성의 중첩 및 유사성으로 인해, 상기 사이토카인중 단지 하나에 결합하여 이를 억제하는 작용제를 이용한 치료는 모든 상황에서 요망되는 효과를 발생시킬 수 없다. 따라서, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드가 단일 치료제를 이용하여 환자 (예를들어, 알레르기 질병 (예를들어, 알레르기성 천식)에 걸린 환자)에게 투여되어 우수한 치료가 제공될 수 있다.
일부 구체예에서, 상기 리간드는 IL-4에 결합 특이성을 가지고, IL-4에 결합 특이성을 가지는 (적어도 하나 이상의) 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함한다. 다른 구체예에서, 상기 리간드는 IL-13에 결합 특이성을 가지고, IL-13에 결합 특이성을 가지는 (적어도 하나 이상의) 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함한다. 특정 구체예에서, 상기 리간드는 IL-4와 IL-13에 결합 특이성을 가지고, IL-4에 결합 특이성을 가지는 (적어도 하나 이상의) 면역글로불린 단일 가변 도메인과 IL-13에 결합 특이성을 가지는 (적어도 하나 이상의) 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함한다.
본 발명에 따른 리간드는 본원에서 기재된 바와 같이 포맷될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 리간드는 생체 내 혈청 반감기에 맞추도록 포맷될 수 있다. 필요에 따라, 상기 리간드는 본원에서 기재된 바와 같이 독소 또는 독소 부분을 추가적으로 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 상기 리간드는 자유 라디칼 생성기(예컨대, 독소를 함유하는 셀레니움) 또는 방사선 핵종과 같은 표면 활성 독소를 포함한다. 다른 구체예에서, 독소 또는 독소 부분은 세포내 표적에 대해 결합 특이성이 있는 결합 부위를 가지는 폴리펩티드 도메인(예컨대, dAb)이다. 특정 구체예에서, 상기 리간드는 IL-4와 IL-13 (예컨대, 인간 IL-4와 인간 IL-13)에 결합 특이성을 가지는 IgG-유사 포맷이다.
한 양태에서, 본 발명은 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분; 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함하는, 인터루킨-4 (IL-4) 및 인터루킨-13 (IL-13)에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것이다. 본 발명의 이러한 양태의 IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 추가로, (1) IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 상기 단백질 부분이 IL-4 수용체 또는 이의 IL-4 결합 부분이 아니고, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 단백질 부분이 IL-13 수용체 또는 이의 IL-13 결합 부분이 아닌 조건; (2) IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 결합 부분 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 결합 부분이 각각 하나의 아미노산 사슬로 구성되는 조건; (3) IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 결합 부분 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 결합 부분이 면역글로불린 중쇄 가변 도메인 및 면역글로불린 경쇄 가변 도메인을 포함하지 않는 조건; 및 (4) IL-4에 대해 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 상기 단백질 부분이 IL-4에 결합하는 항체 또는 IL-4에 대한 결합 부위를 함께 형성하는 면역글로불린 중쇄 가변 도메인 및 면역글로불린 경쇄 가변 도메인을 포함하는 항체의 항원-결합 단편이 아니고, IL-13에 대해 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 상기 단백질 부분이 IL-13에 결합하는 항체 또는 IL-13에 대한 결합 부위를 함께 형성하는 면역글로불린 중쇄 가변 도메인 및 면역글로불린 경쇄 가변 도메인을 포함하는 항체의 항원-결합 단편이 아닌 조건중 어느 하나 또는 이들의 임의의 조합을 특징으로 할 수 있다.
한 양태에서, 본 발명은 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함하는, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것이다. 본 발명의 이러한 양태의 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 추가로, (1) IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 상기 단백질 부분이 IL-4에 결합하는 항체 또는 IL-4에 대한 결합 부위를 함께 형성하는 면역글로불린 중쇄 가변 도메인 및 면역글로불린 경쇄 가변 도메인을 포함하는 항체의 항원-결합 단편이 아닌 조건; (2) IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 단백질 부분이 IL-4 수용체 또는 이의 IL-4 결합 부분이 아닌 조건; (3) IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 결합 부위가 단일 아미노산 사슬로 구성되는 조건; 및 (4) IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 결합 부위가 면역글로불린 중쇄 가변 도메인 및 면역글로불린 경쇄 가변 도메인으로 구성되지 않는 조건중 어느 하나 또는 이들의 임의의 조합을 특징으로 할 수 있다.
한 양태에서, 본 발명은 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 부분을 포함하는, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드에 관한 것이다. 본 발명의 이러한 양태의 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드는 추가로, (1) IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 상기 단백질 부분이 IL-13에 결합하는 항체 또는 IL-13에 대한 결합 부위를 함께 형성하는 면역글로불린 중쇄 가변 도메인 및 면역글로불린 경쇄 가변 도메인을 포함하는 항체의 항원-결합 단편이 아닌 조건; (2) IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 단백질 부분이 IL-13 수용체 또는 이의 IL-13 결합 부분이 아닌 조건; (3) IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 결합 부위가 단일 아미노산 사슬로 구성되는 조건; 및 (4) IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 상기 결합 부위가 면역글로불린 중쇄 가변 도메인 및 면역글로불린 경쇄 가변 도메인으로 구성되지 않는 조건중 어느 하나 또는 이들의 임의의 조합을 특징으로 할 수 있다.
리간드 포맷
본 발명에 따른 리간드는 본원에서 기재된 바와 같이, 단일, 이중 또는 다중 특이적 리간드로 포맷될 수 있다. 리간드 포맷팅과 관련하여 전체 내용을 참고로 통합되는 WO 03/002609을 참조하라. 이중 특이적 리간드는 다른 결합 특이성을 가지는 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함한다. 상기 이중 특이적 리간드는 중쇄 도메인과 경쇄 도메인의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 이중 특이적 리간드는 VH 도메인과 VL 도메인을 포함할 수 있고, 이는 scFv 형태(예컨대, Gly4Ser과 같은 적합한 링커를 이용하여)로 함께 연결될 수 있거나, 또는 이중특이성 항체 또는 그들의 항원-결합 단편(예컨대, F(ab')2, Fab', Fab 단편)으로 포맷될 수 있다. 이중 특이성 리간드는 항원 또는 에피토프에 공동-작동하게 결합하는 종래 두개 사슬 항체 항원-겹합 부위를 형성하는 상보적인 VH/VL 쌍은 포함하지 않는다. 대신에, 이중 포맷 리간드는 V 도메인이 다른 결합 특이성을 가지는 VH/VL 상보적인 쌍을 포함할 수 있다.
리간드 (예를들어, 단일특이적, 이중특이적 리간드)는 요망시 하나 이상의 CH 또는 CL 도메인을 포함할 수 있다. 힌지 영역 도메인이 또한 요망시 포함될 수 있다. 예를들어, 상기 도메인의 조합은 천연 항체, 예를들어 IgG 또는 IgM, 또는 이들의 단편, 예를들어 Fv, scFv, Fab or F(ab')2 분자를 의태할 수 있다. 기타 구조, 예를들어 VH, VL, CH1 및 CL 도메인을 포함하는 IgG 분자의 단일 암 (arm)이 예견된다. 리간드는 면역글로불린의 중쇄 불변 영역 (예를를들어, IgG (예를들어, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) IgM, IgA, IgD 또는 IgE) 또는 이의 일부 (예를들어, Fc 부분) 및/또는 경쇄 불변 영역 (예를들어, Cλ, Cκ)을 포함할 수 있다. 예를들어, 리간드는 IgG1 (예를들어, 인간 IgG1)의 CH2, IgG1 (예를들어, 인간 IgG1)의 CH1 및 CH2, IgG1 (예를들어, 인간 IgG1)의 CH1, CH2 및 CH3, IgG1 (예를들어, 인간 IgG1)의 CH2 및 CH3, 또는 IgG1 (예를들어, 인간 IgG1)의 CH1 및 CH3를 포함할 수 있다.
한 예에서, 본 발명의 이중 특이적 리간드는 단지 두개의 가변 도메인을 포함하나, 여러 상기 리간드가 동일한 단백질에 함께 통합될 수 있고, 예를들어 두개의 상기 리간드가 IgG 또는 중합체 면역글로불린, 예를들어 IgM에 통합될 수 있다. 대안적으로, 또 다른 구체예에서, 다수의 이중특이적 리간드가 조합되어 중합체를 형성한다. 예를들어, 두개의 상이한 이중 특이적 리간드가 조합되어 사중-특이적 리간드가 생성된다. 본 발명의 이중-특이적 리간드의 경쇄 및 중쇄 가변 영역이 동일한 폴리펩티드 사슬에 존재할 수 있거나, 대안적으로 상이한 폴리펩티드 사슬에 존재할 수 있음이 당업자에 의해 인지될 것이다. 가변 영역이 상이한 폴리펩티드 사슬에 존재하는 경우, 이들은 링커, 예를들어 가요성 링커 (예를들어, 폴리펩티드 사슬), 화학적 연결기, 또는 당 분야에 공지된 임의의 기타 방법을 통해 연결될 수 있다.
리간드는 이중- 또는 다중 특이적 항체 또는 항체 단편으로서 포맷될 수 있거나 이중- 또는 다중 특이적 비-항체 구조로 포맷될 수 있다. 적합한 포맷은 적합한 폴리펩티드 구조상에 항원에 대한 결합 특이성을 부여하도록 항체 가변 도메인 또는 그들의 CDR 중 하나 이상이 혼입될 수 있는 구조를 포함한다. 많은 적합한 항체 포맷, 예컨대, 이중 특이적 IgG-형 포맷 (예컨대, 키메라 항체, 인간화된 항체, 인간 항체, 단쇄 항체, 항체 중쇄 및/또는 경쇄의 이종이합체, 상기 항체의 모든 항원-결합 단편(예컨대, Fv 단편(예컨대, 단쇄 Fv(scFv), 이황화 결합된 Fv), Fab 단편, Fab' 단편, F(ab')2 단편), 단일 가변 도메인(예컨대, VH, VL, VHH), dAb, 및 상기된 항체의 변형된 항체(예컨대, 폴리알킬렌 글리콜(예컨대, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜) 또는 그 밖의 적합한 폴리머의 공유 결합에 의해서 변형된 항체)이 본 기술 분야에 공지되어 있다. 이와 관련하여, 미국을 지정국으로 하고 있는 2003년 6월 30일자 출원된 PCT/GB03/002804(WO 2004/081026)를 참조할 수 있으며, 이러한 출원은 페길화된 단일 가변 도메인 및 dAb, 이를 제조하는 적합한 방법, 페길화된 단일 가변 도메인 및 dAb 단량체 및 다량체의 생체내 연장된 반감기(half life), 적합한 PEGs, PEG의 바람직한 유체역학적 크기(hydrodynamic size) 및 페길화된 단일 가변 도메인 및 dAb 단량체 및 다량체의 바람직한 유체역학적 크기에 관한 것이다. 본원에서는 상기 PCT/GB03/002804(WO 2004/081026)의 상기 언급된 부분을 포함한 전체 내용을 본원에서 참고로 통합한다.
리간드는 적합한 링커, 예컨대, n이 1 내지 8, 예를들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 또는 7인 (Gly4Ser)n를 이용하여 포맷팅될 수 있다. 필요에 따라, dAb 단량체, 이합체 및 삼량체를 포함하는 리간드는 CH2 및 CH3 도메인 중 하나 또는 둘 모두, 및 임의의 힌지 영역을 포함하는 항체 Fc 영역에 연결될 수 있다. 예를들어, 단일 누클레오티드 서열로서 Fc 영역에 연결된 리간드를 엔코딩하는 벡터가 그러한 폴리펩티드를 제조하는데 사용될 수 있다.
리간드 및 dAb 단량체가 또한 비-항체 다중-리간드 구조로 조합되고/거나 포맷팅되어 동일한 항원을 가지는 표적 분자와 결합하여 다가 복합체를 형성하여 우수한 결합력(avidity)을 제공할 수 있다. 예를들어, 천연 박테리아성 수용체, 예컨대, SpA가 하나 이상의 에피토프에 특이적으로 결합하는 리간드를 생성시키는 CDR의 이식(grafting)을 위한 골격(scaffold)으로서 사용될 수 있다. 이러한 과정에 대한 상세한 사항은 US 제5,831,012호에 기재되어 있다. 그 밖의 적합한 골격은 피브로넥틴 및 친화체(affibody)를 기초로 하는 골격을 포함한다. 적합한 과정에 대한 상세한 사항은 WO 98/58965호에 기재되어 있다. 그 밖의 적합한 골격은 문헌[van den Beuken et al., J. Mol. Biol. 310:591-601 (2001)]에 기재된 리포칼린 및 CTLA4, 및 예를들어 박테리아 GroEL 또는 그 밖의 샤페론(chaperone) 폴리펩티드의 고리 구조를 기초로 하는 WO 00/69907(Medical Research Council)호에 기재된 것과 같은 골격을 포함한다. 단백질 골격은 조합될 수 있으며; 예를들어, CDR은 CTLA4 골격상으로 이식(graft)될 수 있으며, 면역글로불린 VH 또는 VL 도메인과 함께 사용되어 리간드를 형성시킬 수 있다. 유사하게, 피브로넥틴, 리포칼린 및 그 밖의 골격이 조합될 수 있다.
요구된 포맷을 제조하는 다양한 적합한 방법이 본 기술분야에 공지되어 있다. 예를들어, 항체 사슬 및 포맷 (예를들어, 단일특이적, 이중특이적, 삼중특이적 또는 사중특이적 IgG-유사 포맷, 키메라 항체, 인간화된 항체, 인간 항체, 단쇄 항체, 항체 중쇄 및/또는 경쇄의 동종이합체 및 이종이합체)가 적합한 발현 작제물의 발현 및/또는 적합한 세포의 배양(예컨대, 하이브리도마, 헤테로하이브리도마, 포맷을 엔코딩하는 재조합 작제물 함유 재조합 숙주세포)에 의해서 제조될 수 있다. 추가로, 항체의 항원-결합 단편 또는 항체 사슬(예컨대, Fv 단편(예컨대, 단쇄 Fv(scFv), 이황화 결합된 Fv), Fab 단편, Fab' 단편, F(ab')2 단편)과 같은 포맷은, 예를들어, 파파인 또는 펩신을 사용함으로써 항체의 효소적 분해에 의해서 또는 적합한 발현 구성물의 발현에 의해서 제조될 수 있다.
리간드는 WO 03/002609호에 기재된 바와 같이 다중 특이적 리간드로서 포맷될 수 있다. 본원에서는 상기 특허출원의 전체 내용을 참고로 통합한다. 그런 다중 특이적 리간드는 하나 초과의 에피토프 결합 특이성을 갖는다. 일반적으로, 다중-특이적 리간드는 둘 이상의 에피토프 결합 도메인, 예컨대, 하나의 에피토프에 대한 결합 부위를 포함하는 dAb 또는 비-항체 단백질 도메인, 예를들어, 친화체(affibody), SpA 도메인, LDL 수용체 부류 A 도메인, EGF 도메인, 아비머(avimer)를 포함한다. 다중 특이적 리간드는 추가로 본원에 기재된 바와 같이 포맷팅될 수 있다.
일부 구체예에서, 상기 리간드는 IgG형 포맷이다. 그것은 일반적인 IgG 분자의 4 사슬 구조(2개의 중쇄와 2개의 경쇄)를 유지한다. 다만 거기에서 가변영역 (VH 및 VL)의 하나 이상이 원하는 특이성의 dAb 또는 면역글로불린 단일 가변 도메인으로 대체된다. 바람직하게는, 각 가변 영역 (2 VH 영역 및 2 VL 영역)은 dAb 혹은 단일 가변 도메인으로 대체된다. IgG형 포맷에 포함되는 상기 dAb(들) 또는 하나의 면역글로불린 가변도메인(들)은 동일하거나 다른 특이성을 가질 수 있다. 일부 구체예에서, IgG 유사 포맷은 4가이고, 1개, 2개, 3개, 혹은 4개의 특이성을 가질 수 있다. IgG-유사 포맷은 이중특이적일 수 있고, 예를들어 동일한 특이성을 지니는 제 1 및 제 2 dAb, 상이한 특이성을 지니는 제 3 dAb, 및 제 1, 제 2 및 제 3 dAb와 상이한 특이성을 지니는 제 4 dAb를 포함하거나; 각각 상이한 특이성을 지니는 4개의 dAb를 포함할 수 있다.
IgG-유사 포맷은 단일특이적일 수 있고, IL-4 또는 IL-13에 대한 특이성을 지니는 4개의 dAb를 포함할 수 있다. IgG-유사 포맷은 이중특이적일 수 있고, 예를들어 IL-4에 대한 특이성을 지니는 3개의 dAb 및 IL-13에 대한 특이성을 지니는 또 다른 dAb를 포함할 수 있거나, 이중특이적일 수 있고, 예를들어 IL-4에 대한 특이성을 지니는 2개의 dAb 및 IL-13에 대한 특이성을 지니는 2개의 dAb를 포함할 수 있다. IgG-유사 포맷은 이중특이적일 수 잇고, 예를들어 IL-13에 대한 특이성을 지니는 3개의 dAb 및 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 또 다른 dAb를 포함할 수 있다. IgG-유사 포맷이 IL-4에 결합하는 2개 이상의 dAb를 포함하는 경우, dAb는 동일하거나 상이한 에피토프에 결합할 수 있다. 예를들어, IgG-유사 포맷은 IL-4 상의 동일하거나 상이한 에피토프에 결합하는 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 2개, 3개 또는 4개의 dAb를 포함할 수 있다. 유사하게, IgG-유사 포맷이 L-13에 결합하는 2개 이상의 dAb를 포함하는 경우, dAb는 동일하거나 상이한 에피토프에 결합할 수 있다. 예를들어, IgG-유사 포맷은 IL-13 상의 동일하거나 상이한 에피토프에 결합하는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 2개, 3개 또는 4개의 dAb를 포함할 수 있다.
한 예에서, IgG-유사 포맷은 2개의 중쇄 및 2개의 경쇄를 포함하는, IL-4 또는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 4가 IgG-유사 리간드로, 상기 중쇄는 면역글로불린 중쇄의 불변 영역 및 IL-4 또는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 단일 면역글로불린 가변 도메인을 포함하고; 상기 경쇄는 면역글로불린 경쇄의 불변 영역 및 IL-4 또는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 단일 면역글로불린 가변 도메인을 포함한다. 이러한 예의 IgG-유사 포맷은 추가로, 상기 중쇄가 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 단일 면역글로불린 가변 도메인을 포함하는 경우, 상기 경쇄가 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 단일 면역글로불린 가변 도메인을 포함하고; 상기 중쇄가 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 단일 면역글로불린 가변 도메인을 포함하는 경우, 상기 경쇄가 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 단일 면역글로불린 가변 도메인을 포함하는 조건을 특징으로 할 수 있다.
IgG-유사 포맷의 항원-결합 단편 (예를들어, Fab, F(ab')2, Fab', Fv, scFv)이 제조될 수 있다. 또한, Fc 부분의 특정 불변 영역 (예를들어, IgG의 불변 영역 또는 Fc 부분, 예를들어 IgG1 (예를들어, CH1, CH2 및 CH3; CH2 및 CH3)), 이의 변이체 또는 일부가 효과기 기능을 맞춤화시키기 위해 선택될 수 있다. 예를들어, 보체 활성화 및/또는 항체 의존 세포성 세포독성 (ADCC) 기능이 요망되는 경우, 리간드는 IgG1-유사 포맷일 수 있다. 요망시, IgG-유사 포맷은 Fc 수용체로의 결합 및/또는 보체를 고정시키는 능력을 최소화시키기 위해 돌연변이된 불변 영역 (변이 IgG 중쇄 불변 영역)을 포함할 수 있다 (예를들어, Winter et al., GB 2,209,757B; Morrison et al., WO 89/07142; Morgan et al., WO 94/29351, December 22, 1994 참조).
본 발명의 리간드는 직접 (예를들어, 펩티드 결합을 통합) 융합되거나, 적절한 링커 (아미노산, 펩티드, 폴리펩티드)를 통해 제 2 면역글로불린 단일 가변 도메인으로 융합되는 제 1 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함하는 융합 단백질로 포맷화될 수 있다. 요망시, 이러한 포맷은 예를들어 하나 이상의 면역글로불린 도메인 (예를들어, 불변 영역, Fc 부분) 및/또는 본원에 기술된 반감기 연장 부분을 추가로 포함할 수 있다. 예를들어, 리간드는 혈청 알부민에 결합하는 면역글로불린 단일 가변 도메인에 직접 융합된 제 2 면역글로불린 단일 가변 도메인에 직접 융합된 제 1 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함할 수 있다.
한 예에서, 리간드는 제 1 단일 면역글로불린 단일 가변 도메인, 제 2 면역글로불린 단일 가변 도메인 및 Fc 부분 또는 면역글로불린 불변 영역을 포함한다. 제 1 및 제 2 면역글로불린 단일 가변 도메인은 각각 IL-4 또는 IL-13에 대한 결합 특이성을 지닐 수 있다. 따라서, 이러한 유형의 리간드는 두개의 결합 부위를 지닐 수 있고 (2가), 여기서 각각의 결합 부위를 IL-에 결합하거나, 각각의 결합 부위는 IL-13에 결합하거나, 하나의 결합 부위는 IL-4에 결합하고 하나의 결합 부위는 IL-13에 결합한다. 예를들어, 리간드는 구조 V 도메인 - V 도메인 -IgG 불변 영역 또는 V 도메인 - V 도메인 - IgG Fc 부분을 지닐 수 있다.
일반적으로 표적에 대한 결합 특이성을 갖는 결합 부위를 갖는 폴리펩티드 도메인에 대한 방향, 상기 리간드가 링커를 포함할 지 여부는 디자인 선택의 문제이다. 그러나 링커가 있든 없든 일부 방향은 다른 방향보다 더 우수한 결합 특성을 제공한다. 본 발명에 포함되는 모든 방향(예컨대, dAb1-링커-dAb2; dAb2-링커-dAb1)은 스크리닝에 의해 용이하게 동정될 수 있는 바람직한 결합 특성을 제공하는 방향을 포함하는 리간드이다.
반감기 연장 포맷
본 명세서에 기재된 리간드와 dAb 단량체는 생체내 혈청 반감기를 연장시키기 위하여 포맷될 수 있다. 생체내 반감기의 연장은 면역글로불린, 특히 항체, 더 특별하게는 dAb와 같은 작은 크기의 항체 단편의 생체내 적용에 있어서 유용하다. 그러한 단편(Fv들, 이황화 결합된 Fvs, Fabs, scFvs, dAbs)은 신체로부터 빠르게 제거되며, 이는 임상 적용을 제한할 수 있게 된다.
리간드는 항체의 더 큰 항원-결합 단편으로 또는 더 큰 유체역학적 크기를 가지는 항체(예를들어, Fab, Fab', F(ab)2, F(ab')2, IgG, scFv로 포맷됨)로 포맷될 수 있다. 리간드는 예를들어 폴리알킬렌글리콜 기(예를들어, 폴리에틸렌글리콜(PEG) 기, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜), 혈청 알부민, 트랜스페린, 트렌스페린 수용체 또는 적어도 이의 트렌스페린-결합 부분, 항체 Fc 영역을 부착하거나 항체 도메인에 컨쥬게이팅시켜 더 큰 유체역학적 크기를 가지도록 포맷될 수도 있다. 일 구체예에서는, 리간드(예를들어 dAb 단량체)는 페길화된다. 바람직하게는, 페길화된 리간드(예를들어 dAb 단량체)는 페길화 되지 않은 리간드와 실질적으로 동일한 친화력 또는 결합력(avidity)으로 IL-4 및/또는 IL-13과 결합한다. 예를들어, 리간드는 PEG화 되지 않은 리간드의 결합력과 약 1000 이하, 바람직하게는 약 100 이하, 더 바람직하게는 약 10 이하의 인수의 상이한 결합력 또는 친화력으로 또는 페길화 되지 않은 형태에 대해서 실질적으로 변하지 않은 결합력 또는 친화력으로 IL-4 또는 IL-13과 결합하는 dAb를 포함하는 페길화 된 리간드일 수 있다. 2003년 6월 30일 출원된 PCT/GB03/002804를 참조하라. PCT/GB03/002804는 미국을 지정국으로 하고 있고(WO2004/081026), PEG화된 단일 가변 도메인 및 dAb들, 이를 제조하는 적절한 방법, 페길화된 단일 가변 도메인 및 dAb 단량체 및 다량체의 증가된 생체내 반감기, 적절한 PEG, PEG의 바람직한 유체역학적 크기, 페길화된 단일 가변 도메인 및 dAb 단량체 및 다량체의 바람직한 유체역학적 크기에 관한 것이다. 상기에서 언급한 부분을 포함하여 PCT/GB03/002804(WO2004/081026)의 전체 기재는 본 명세서에서 참고문헌으로 인용된다.
본원발명의 리간드(예를들어, dAb 단량체 및 다량체)의 유체역학적 크기는 당업계에 잘 알려진 방법을 이용하여 측정될 수 있다. 예를들어, 겔 여과 크로마토그래피는 리간드의 유체역학적 크기를 측정하는 데에 이용될 수 있다. 리간드의 유체역학적 크기를 측정하기 위한 적당한 겔 투과 매트릭스, 예를들어, 크로스링크된 아가로스 매트릭스는 잘 알려져 있고, 바로 구할 수 있다.
리간드 포맷의 크기(예를들어, dAb 단량체에 부착된 PEG 잔기의 크기)는 원하는 적용에 따라서 달라질 수 있다. 예를들어, 리간드가 순환계를 벗어나 말초 조직에 들어가기를 의도하는 경우, 혈류의 유출을 촉진하기 위해 리간드의 유체역학적 크기를 작게 하는 것이 바람직하다. 대안적으로, 리간드가 전신 순환계에서 더 오랜 시간동안 남아 있게 하는 경우, 예를들어, Ig형 단백질로서 포맷하거나, 30 내지 60kDa PEG 잔기(예를들어, 선형 또는 분지형 PEG 30 내지 2개의 20kDa PEG 부분의 부착과 같은 40kDa PEG)를 부착하여 리간드의 크기를 증가시킬 수 있다. 원하는 생체내 혈청 반감기를 달성하기 위해 리간드 포맷의 크기가 맞춤화될 수 있다. 예를들어, 리간드 포맷의 크기는 독소로의 노출을 제어하고/하거나 독성 작용제의 부작용을 감소시키기 위해 맞춤화될 수 있다.
리간드(예를들어, dAb 단량체)의 유체역학적 크기 및 이의 혈청 반감기는 여기에 기술된 바와 같이 생체내에서 반감기를 증가하는 항원 또는 에피토프에 결합하는 결합 도메인(예를들어, 항체 또는 항체 단편)에 리간드를 부착하거나 결합하여 증가시킬 수도 있다. 예를들어, 리간드(예를들어, dAb 단량체)는 항-혈청 알부민 또는 항-신생아 Fc 수용체 항체 또는 항체 단편, 예를들어, 항-SA 또는 항-신생아 Fc 수용체 dAb, Fab, Fab' 또는 scFv에, 또는 항-SA 친화체 또는 항-신생아 Fc 수용체 친화체에 부착되거나 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 리간드에서 사용하기 위한 적당한 알부민, 알부민 단편 또는 알부민 변이체의 예는 WO2005/077042A2에 기재되어 있으며, 상기 문헌은 전체가 참고문헌으로 인용된다. 특히, 다음의 알부민, 알부민 단편 또는 알부민 변이체가 본 발명에서 사용될 수 있다:
. WO2005/077042A2에 기재된 SEQ ID NO: 1(이 서열은 참고문헌으로 본 발명에 명백히 인용되는 것임);
. WO2005/077042A2에 SEQ ID NO: 1의 아미노산 1-387을 포함하거나 이루어진 알부민 단편 또는 변이체;
. 하기 서열로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 알부민, 또는 이의 단편 또는 변이체: (a) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 54 내지 61; (b) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 76 내지 89; (c) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 92 내지 100; (d) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 170 내지 176; (e) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 247 내지 252; (f) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 266 내지 277; (g) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 280 내지 288; (h) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 362 내지 368; (i) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 439 내지 447; (j) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 462 내지 475; (k) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 478 내지 486; (l) WO2005/077042A2에서 SEQ ID NO: 1의 아미노산 560 내지 566.
본 발명에 따른 리간드에서 사용하기 위한 적당한 알부민, 단편 및 유사체의 다른 예는 WO03/076567A2에 기재되어 있으며, 상기 문헌은 전체가 참고문헌으로 인용된다. 특히 다음의 알부민, 단편 또는 변이체가 본 발명에서 이용될 수 있다:
. WO03/076567A2, 예를들어, 도 3에 기재된 인간 혈청 알부민(이 서열 정보는 참고문헌으로 본 발명에 명백히 인용되는 것임);
. 화학식 분자량이 66,500을 가지는 585 아미노산의 단일 비-글리코실화 폴리펩티드 사슬로 이루어진 인간 혈청 알부민(HA)(Meloun, et al., FEBS Letters 58:136 (1975); Behrens, et al., Fed. Proc. 34:591 (1975); Lawn, et al., Nucleic Acids Research 9:6102-6114 (1981); Minghetti, et al., J. Biol. Chem. 261:6747 (1986) 참조);
. 문헌(Weitkamp, et al., Ann. Hum. Genet. 37:219 (1973))에 기재된 알부민의 다형성 변이체 또는 유사체 또는 단편;
. EP 322094에 기재된 알부민 단편 또는 변이체, 예를들어, HA(1-373., HA(1-388), HA(1-389), HA(1-369), 및 HA(1-419) 및 1-369 및 1-419간의 단편;
. EP 399666에 기재된 알부민 단편 또는 변이체, 예를들어, HA(1-177) 및 HA(1-200) 및 HA(1-X)간의 단편, 상기에서 X는 178에서 199사이의 임의의 정수.
반감기 연장 부분(예를들어, 알부민, 트랜스페린 및 이들의 단편 또는 상동체)가 본 발명에 따른 리간드에 사용되는 경우, 이는 예를들어, 융합 단백질을 엔코딩하는 단일 누클레오티드 작제물을 사용하여 표적-결합 부분(예를들어, dAb 또는 항체 단편)으로의 직접 융합과 같은 임의의 적절한 방법을 사용하여 리간드에 컨쥬게이팅될 수 있다. 이 때, 상기에서 융합 단백질은 세포 표면 표적 결합 부분에 N- 또는 C-말단으로 위치한 반감기 연장 부분을 가지는 단일 폴리펩티드 사슬로 엔코딩된다. 대신에, 컨쥬게이션은 잔기 사이를 펩티드 링커, 예를들어, WO03/076567A2 또는 WO2004/003019(이들 링커에 대한 기재는 본 발명에서 사용하기 위한 실시예를 제공하기 위하여 본 발명의 명세서에 참고문헌으로 인용되는 것임)에 기재된 펩티드 링커를 사용하여 얻어질 수 있다.
통상적으로, 생체내 혈청 반감기를 증가시키는 폴리펩티드는 생체내에서 자연적으로 생기고, 개체(예를들어, 인간)로부터 원하지 않는 물질을 제거하는 내인성 기작에 의해 분해 또는 제거되는 것을 저해하는 폴리펩티드이다. 예를들어, 생체내 혈관 반감기를 증가시키는 폴리펩티드는 세포외 매트릭스로부터의 단백질, 혈액내에서 발견되는 단백질, 혈관-뇌 장벽 또는 신경 조직에서 발견되는 단백질, 신장, 간, 폐, 심장, 피부 또는 뼈에 위치한 단백질, 스트레스 단백질, 질병-특이 단백질, 또는 Fc 수송에 관여된 단백질로부터 선택될 수 있다.
생체내 혈청 반감기를 증진하는 적당한 폴리펩티드는 예를들어, 트랜스페린 수용체 특이적 리간드-신경약제 융합 단백질(미국 특허 제5977307호 참조, 상기 문헌의 기재는 본 발명에 참고문헌으로 인용됨), 뇌 모세관 내피 세포 수용체, 트랜스페린, 트랜스페린 수용체(예를들어, 수용성 트랜스페린 수용체), 인슐린, 인슐린-형 성장인자 1(IGF1) 수용체, 인슐린-형 성장인자 2 (IGF2) 수용체, 인슐린 수용체, 혈액 응고 인자 X, α1-안티트립신 및 HNF 1α를 포함한다. 혈청 반감기를 증진하는 적당한 폴리펩티드는 알파-1 글리코프로테인(오로소뮤코이드; AAG), 알파-1 안티키모트립신(ACT), 알파-1 마이크로글로불린(단백질 HC, AIM), 안티트롬빈 III(AT III), 아포리포프로테인 A-1 (Apo A-1), 아포리포프로테인 B (Apo B), 세루로플라스민(Cp), 보체 성분 C3(C3), 보체 성분 C4 (C4), C1 에스테라제 억제제 (C1 INH), C-활성화 단백질 (CRP), 페리틴 (FER), 헤모펙신 (HPX), 리포프로테인(a) (Lp(a)), 만노스-결합 단백질 (MBP), 미오글로빈 (Myo), 프레알부민 (트랜스티레틴, PAL), 레티놀-결합 단백질 (RBP) 및 류마토이드 인자 (RF)도 포함한다.
세포외 매트릭스로부터의 적당한 단백질은 예를들어, 콜라겐, 라미닌, 인테그린 및 피브로넥틴을 포함한다. 콜라겐은 세포외 매트릭스의 주된 단백질이다. 약 15종의 콜라겐 분자가 현재 알려져 있고, 신체의 다른 부분, 예를들어 뼈, 피부, 힘줄, 인대, 각막, 내부기관에서 제1형 콜라겐(신체 콜라긴의 90%를 차지함) 또는 연골, 척추 디스크, 척색 및 눈의 유리체 액에서 제2형 콜라겐이 발견된다.
혈액으로부터의 적당한 단백질은 예를들어, 플라스마 단백질(예를들어, 피브린, α-2 마크로글로불린, 혈청 알부민, 피브리노겐 (예를들어, 피브리노겐 A, 피브리노겐 B), 혈청 아밀로이드 단백질 A, 햅토글로빈, 프로필린, 유비퀴틴, 우테로글로불린 및 β-2-마크로글로불린), 효소 및 효소 저해제 (예를들어, 플라스미노겐, 리소자임, 시스탄티 C, 알파-1-안티트립신 및 췌장 트립신 저해제), 면역글로불린 단백질 (예를들어, IgA, IgD, IgE, IgG, IgM, 면역글로불린 경쇄 (카파/람다))와 같은 면역 시스템의 단백질, 수송 단백질 (예를들어, 레티놀 결합 단백질, α-1 마이크로글로불린), 디펜신 (예를들어, 베타-디펜신 1, 뉴로필 디펜신 1, 뉴로필 디펜신 2 및 뉴로필 디펜신 3) 등을 포함한다.
혈관-뇌 장벽 또는 신경 조직에서 발견되는 적당한 단백질은 예를들어, 멜라노코르틴 수용체, 미엘린, 아스코브산염 수송체 등을 포함한다.
생체내 혈청 반감기를 증진하는 적당한 단백질은 또한 신장에 배치된 단백질 (예를들어, 폴리시스틴, 제4형 콜라겐, 유기 음이온 수송체 K1, 헤이반스 항원), 간에 배치된 단백질 (예를들어, 알콜 탈수소화효소, G250), 폐에 배치된 단백질 (예를들어 IgA와 결합하는 배출 성분), 심장에 배치된 단백질 (예를들어, 팽창성 심근증과 관련된 HSP27), 피부에 배치된 단백질 (예를들어, 케라틴), 몰포제닉 프로테인 (BMP)와 같은 뼈 특이적 단백질 - 상기 BMP는 골형성 활성을 보이는 변형성장인자 β 슈퍼패밀리 단백질의 부분이다(예를들어, BMP-2, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8) - 종양 특이적 단백질 (예를들어, 트로포블라스트 항원, 헤르셉틴 수용체, 오에스트로겐 수용체, 카텝신 (예를들어, 간과 비장에서 발견할 수 있는 카텝신 B)를 포함한다.
적당한 질병-특이적 단백질은 예를들어, LAG-3 (림프구 활성 유전자), 오스테오프로테게린 리간드 (OPGL; Nature 402, 304-309 (1999) 참조), OX40 (TNF 수용체 패밀리의 구성원, 활성화된 T 세포에서 발현되고, 특이적으로 인간 T 세포 백혈병 바이러스 타입 I (HTLV-1)-생산 세포에서 상승 조절됨; Immunol. 165(1): 263-70 (2000) 참조)를 포함하는 활성화된 T 세포에서만 발현되는 항체를 포함한다. 적당한 질병-특이적 단백질은 또한, 예를들어, CG6512 초파리, 인간 파라프레긴, 인간 FtsH, 인간 AFG3L2, 쥐과 ftsH를 포함하는 메탈로프로테아제 (관절염/암과 연관) 및 산성 피브로블라스트 성장 인자 (FGF-1), 염기성 피브로블라스트 성장 인자 (FGF-2), 혈관 내피 성장 인자/혈관 삼투성 인자 (VEGF/VPF), 변형 성장 인자-α (TFG-α), 종양 괴사 인자-알파 (TNF-α), 안지오제닌, 인터류킨-3 (IL-3), 인터류킨-8 (IL-8), 혈소판-유래 내피 성장 인자 (PD-ECGF), 태반 성장 인자 (P1GF), 미드킨 혈소판-유래 성장인자-BB (PDGF) 및 프랙탈킨을 포함하는 혈관신생 성장 인자를 포함한다.
생체내 혈청 반감기를 증진하는 적절한 폴리펩티드는 열충격 단백질(HSPs)와 같은 스트레스 단백질을 역시 포함한다. HSP들은 세포내에서 정상적으로 발견된다. 그들이 세포외에서 발견되면, 세포가 죽어 내용물이 빠져 나왔다는 것을 나타낸다. 이러한 프로그램되지 않은 세포 죽음(괴사)는 외상, 질병 또는 손상의 결과로 세포외 HSP들이 면역 시스템으로부터의 반응을 일으킬 때 발생한다. 세포외 HSP와 결합은 본 발명의 조성물이 질병 부위에 배치되는 것을 초래할 수 있다.
Fc 수송과 관여된 단백질은, 예를들어 브람벨 수용체 (FcRB라고도 알려짐)를 포함한다. 이러한 Fc 수용체는 2가지 기능이 있고, 이들 모두는 배달에 잠재적으로 유용하다. 기능은 (1) 태반을 통하여 엄마로부터 아이에게 IgG의 전송 (2) 분해로부터 IgG를 보호하여 혈청 반감기를 길게 하는 것이다. 상기 수용체는 엔도솜으로부터 IgG를 재활용한다고 생각된다(Holliger et al., Nat Biotechnol 15(7):632-6 (1997) 참조).
약동학 분석 및 리간드 반감기의 측정 방법은 당업자에게 잘 알려져 있다. 세부사항은 문헌 [Kenneth, A et al: Chemical Stability of Pharmaceuticals: A Handbook for Pharmacists 및 Peters et al., Pharmacokinetc analysis: A Practical Approach (1996)]에서 찾을 수 있다. 문헌 [“Pharmacokinetics", M Gibaldi & D Perron, Marcel Dekker 발행, 2nd Rev. ex edition (1982)]도 참고하며, 상기 문헌에는 t 알파 및 t 베타 반감기 및 AUC(area under the curve)와 같은 약동학적 매개변수가 기술되어 있다.
독소 부분 또는 독소를 함유한 리간드
본 발명은 또한, 독소 부분 또는 독소를 포함하는 리간드에 관한 것이다. 적절한 독소 부분은 독소 (예를들어, 표면 활성 독소, 사이토톡신)를 포함한다. 독소 부분 또는 독소는 임의의 적당한 방법을 사용하여 리간드에 컨쥬게이팅되거나 또는 연결될 수 있다. 예를들어, 독소 부분 또는 독소는 리간드에 직접 또는 적당한 링커를 통해 공유 결합될 수 있다. 적당한 링커는 절단 불가능하거나 절단 가능한 링커, 예를들어, 세포 효소(예를들어, 세포 에스테라아제, 카텝신 B와 같은 세포 프로테아제)에 대한 절단 부위를 포함하는 pH 절단성 링커를 포함할 수 있다. 그러한 절단성 링커는 리간드가 내부로 들어간 후에 독소 부분 또는 독소를 방출할 수 있는 리간드를 제조하는데에 이용될 수 있다.
리간드에 독소 부분 또는 독소를 연결 또는 컨쥬게이팅하는 다양한 방법이 이용될 수 있다. 선별된 특정 방법은 독소 부분 또는 독소 및 연결되거나 컨쥬게이팅되는 리간드에 달려 있다. 필요에 따라, 말단 기능기를 함유하는 링커가 리간드와 독소 부분 또는 독소와 연결하는 데에 사용될 수 있다. 일반적으로 컨쥬게이션은 반응성 작용기를 함유하는 (또는 반응성 작용기를 함유하도록 변형된) 독소 부분 또는 독소를 링커 또는 리간드와 직접 반응하여 수행된다. 화학 부분 또는 작용기를 함유하는 (또는 함유하도록 변형된) 독소 부분 또는 독소와 반응하여 형성된 공유결합은 적절한 조건하에서 두 번째 화학 기와 반응하여 공유결합을 형성한다. 필요에 따라, 적당한 반응성 화학 기가 임의의 적절한 방법을 사용하여 리간드 또는 링커에 추가될 수 있다 (예를들어 문헌 [Hermanson, G. T., bioconjugate techniques, Academic Press: San Diego, CA (1996)] 참조). 많은 적당한 반응성 화학기 조합이 알려져 있고, 예를들어 아민기는 토실레이트, 메실레이트, 할로 (클로로, 브로모, 플루오로, 아이오도), N-히드록실숙시니미딜 에스테르 (NHS) 등과 같은 전자친화기와 반응할 수 있다. 티올은 말레이미드, 아이오도아세틸, 아크릴로릴, 피리딜 디설파이드, 5-티올-2-니트로벤조익산 티올 TNB-티올) 등과 반응할 수 있다. 알데히드 작용기는 아민- 또는 히드라지드-함유 분자와 커플링될 수 있고, 아지드기는 삼가 인 그룹과 반응하여 포스포라미데이트 또는 포스포리미드 연결을 형성할 수 있다. 활성화 기를 분자내로 도입하는 적당한 방법은 당업계에 알려져 있다 (예를들어, 문헌 [Hermanson, G. T., bioconjugate techniques, Academic Press: San Diego, CA (1996)] 참조).
적당한 독소 부분 또는 독소는 예를들어, 메이탄시노이드 (예를들어, 메이탄시놀, 예를들어 DM1, DM4), 탁산, 칼리케아미신, 듀오카마이신 또는 이들의 유도체를 포함한다. 메이탄시노이드는 예를들어, 메이탄시놀 또는 메이탄시놀 유사체이다. 메이탄시놀 유사체의 예는 변형된 방향족 고리를 가지는 것 (예를들어, C-19-데크로로, C-20-데메톡시, C-20-아실록시) 및 다른 부위에 변형을 가지는 것 (예를들어, C-9-CH, C-14-알콕시메틸, C-14-히드록시메틸 또는 아세록시메틸, C-15-히드록시/아실록시, C-15-메톡시, C-18-N-데메틸, 4,5-데옥시)을 포함한다. 메이탄시놀 및 메이탄시놀 유사체는 예를들어, 미국 특허 제5208020호 및 제6333410호에 기재되어 있으며, 상기 문헌의 내용은 참고문헌으로 인용된다. 메이탄시놀은 예를들어 N-숙시니미딜 3-(2-피리딜디티오) 프로프리오네이트 (N-숙시니미딜 4-(2-피리딜디티오) 펜타노에이트 또는 SPP라고도 알려짐), 4-숙시니미딜-옥시카르보닐-a-(2-피리딜디티오)-톨루엔 (SMPT), N-숙시니미딜-3-(2-피리딜디티오) 부틸레이트 (SDPB), 2 이미노티오레인, 또는 S-아세틸숙시닉 무수물을 이용하여 항체 또는 항체 단편과 커플될 수 있다. 탁산은 예를들어, 탁솔, 탁소테르 또는 신규 탁산 (예를들어, WO01/38318 참조)일 수 있다. 칼리케아미신은 예를들어, 브로모-복합체 칼리케아미신 (예를들어, 알파, 베타 또는 감마 브로모-복합체), 아이오도-복합체 칼리케아미신 (예를들어, 알파, 베타 또는 감마 아이오도-복합체) 또는 이들의 유사체 또는 미믹일 수 있다. 브로모-복합체 칼리케아미신은 I1-BR, I2-BR, I3-BR, I4-BR, J1-BR, J2-BR 및 K1-BR일 수 있다. 아이오도-복합체 칼리케아미신은 I1-I, I2-I, I3-I, J1-I, J2-I, L1-I 및 K1-BR일 수 있다. 칼리케아미신 및 이의 변이체, 유사체 및 모조체는 예를들어, 미국 특허 제4970198호; 제5264586호; 5550246호; 제5712374호 및 제5714586호에 기재되어 있고, 상기 문헌의 내용은 참고문헌으로 본 발명에서 인용된다. 듀오카마이신 유사체 (예를들어, KW-2189, DC88, DC89 CBI-TMI, 및 이들의 유도체)는 예를들어, 미국 특허 제5070092호, 미국 특허 제5187186호, 미국 특허 제5641780호, 미국 특허 제5641780호, 미국 특허 제4923990호 및 미국 특허 제5101038호에 기재되어 있고, 상기 문헌의 내용은 참고문헌으로 본 발명에서 인용된다.
다른 독소의 예는, 이에 한정되지는 않으나, 대사 길항물질 (예를들어, 메토트렉세이트, 6-메르캅토퓨린, 6-티오구아닌, 시타라빈, 5-플루오로우라실, 디카르바진), 알킬화제 (예를들어, 메클로레타민, 티오에파 클로람부실, CC-1065 (미국 특허 제5475092호, 제5585499호, 제5846545호 참조), 멜팔란, 카르무스틴 (BSNU) 및 로무스틴 (CCNU), 씨클로포스파미드, 부설판, 디브로모만니톨, 스트렙토조토신, 미토마이신 C 및 cis-디클로로디아민 플래티늄 (II) (DDP) 시스플라틴), 안쓰라싸이클린 (예를들어, 다우노루비신 (종전 다우노마이신) 및 독소루비신), 항생제 (예를들어, 닥티노마이신 (종전 액티노마이신), 블레오마이신, 미쓰라마이신, 미토마이신, 퓨로마이신 안쓰라마이신 (AMC)), 듀오카마이신 및 이들의 유사체 또는 유도체, 및 항-유사 분열 제제 (예를들어, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 탁솔, 아우리스탄틴 (예를들어 아우리스탄틴 E) 및 메이탄시노이드 및 이들의 유사체 또는 상동체를 포함한다.
독소는 또한 유리기(free radical) 생성체 (예를들어, 셀레늄 함유 독소 부분) 또는 방사성 핵종 함유 잔기인 독소와 같은 표면 활성 독소일 수 있다. 적당한 방사선 핵종 함유 잔기는 예를들어 방사선 요오드 (131I 또는 125I), 이트륨 (90Y), 루테튬 (177Lu), 액티늄 (225Ac), 프라세오디뮴, 아스타틴 (211At), 레늄 (186Re), 비스무쓰 (212Bi 또는 213Bi), 인듐 (111In), 테크네튬 (99mTc), 인 (32P), 로듐 (188Rh), 황 (35S), 탄소 (14C), 삼중수소 (3H), 크롬 (51Cr), 염소 (36Cl), 코발트 (57Co 또는 58Co), 철 (59Fe), 셀레늄 (75Se) 또는 갈륨 (67Ga)을 포함한다.
독소는 단백질, 폴리펩티드 또는 펩티드일 수 있으며, 박테리아원으로부터의 것, 예를들어 디프테리아 독소, 슈도모나스 엑소톡신 (PE)일 수 있다. 그리고, 식물 단백질, 예를들어, 리신의 A 체인 (RTA), 리보솜 불활성화 단백질 (RIPs) 게로닌, 포크위드 항-바이러스 단백질, 사포린 및 도데칸드론은 독소로 사용이 예상된다.
결합하고, 불능화하고, 분해를 촉진하고 또는 특정 목적 단백질을 생성하는 데에 관여하는 mRNA의 생산을 저해하도록 디자인된 핵산의 안티센스 화합물도 독소로 사용될 수 있다. 안티센스 화합물은 안티센스 RNA 또는 DNA, 단일 또는 이중 사슬, 올리고누클레오티드, 또는 이들의 유사체를 포함하며, 이들은 개개의 mRNA 종에 특이적으로 하이브리디제이션되어 전사 및/또는 mRNA 종의 RNA 프로세싱 및/또는 엔코딩된 폴리펩티드의 번역을 저해하여 각각의 엔코딩된 폴리펩티드의 양의 감소효과를 나타낸다. [Ching, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 86:10006-10010 (1989); Broder, et al., Ann. Int. Med. 113: 604-618 (1990); Loreau, et al., FEBS Letter 274:53-56 (1990)]; 유용한 안티센스 치료제는 예를들어: VeglinTM (VasGene) 및 OGX-011 (Oncogenix)를 포함한다.
독소는 또한, 광활성화 제제일 수 있다. 적당한 광활성화 제제는 포르피머 소듐, 그린 포르피린, 클로린 E6, 헤마토포르피린 유도체 자체, 프탈로시아닌, 에티오퍼퓨린, 텍사프린 등과 같은 포르피린-기재 물질을 포함한다.
독소는 세포내 표적 (인트라바디 (intrabody))과 결합하는 dAb와 같은 세포내 표적과 결합하는 항체 또는 항체 단편일 수 있다. 그러한 항체 또는 항체 단편 (dAb들)은 한정된 세포하위 구획 또는 표적을 가리킬 수 있다. 예를들어, 항체 또는 항체 단편은 erbB2, EGFR, BCR-ABL, p21Ras, 카스파제3, 카스파제7, Bcl-2, p53, 싸이클린 E, ATF-1/CREB, HPV16 E7, HPl, 제4형 콜라게나아제, 카텝신 L 뿐만 아니라 문헌(Kontermann, R.E., Methods, 34:163-170 (2004), 전체 내용이 본 발명의 참조문헌으로 인용됨)에 기재된 다른 것들로부터 선택된 세포내 표적과 결합할 수 있다.
IL-4와 결합하는 폴리펩티드 도메인
본 발명은 IL-4에 대해서 결합 특이성을 가지는 결합 부위를 가지는 폴리펩티드 도메인 (예를들어, 면역글로불린 단일 가변 도메인, dAb 단량체)를 제공한다. 실시예에서, 폴리펩티드 도메인 (예를들어, dAb)는 예를들어, 300 nM 내지 1 pM (즉, 3 x 10-7 내지 5 x 10-12M), 바람직하게는 50 nM 내지 1 pM, 더 바람직하게는 5 nM 내지 1 pM, 그리고, 가장 바람직하게는 1 nM 내지 1 pM의 친화도 (KD; KD=Koff (kd)/Kon (ka))로 IL-4와 결합한다. 그리고, 표면 플라스몬 공명에 의해 측정된 것과 같이 1 X lO-7 M 또는 그 이하, 바람직하게는 1 x 10-8 M 또는 그 이하, 더 바람직하게는 1 x 10-9 M 또는 그 이하, 이롭게는 1 x 10-10 M 또는 그 이하, 가장 바람직하게는 1 x 10-11 M 또는 그 이하의 KD; 및/또는 5 x 10-1 s-1 내지 1 x 10-7 S-1, 바람직하게는 1 x 10-2 s-1 내지 1 x 10-6 s-1, 더 바람직하게는 5 x 10-3 s-1 내지 1 x 10-5 s-1의 Koff 비율 상수, 예를들어, 5 X lO-1 s-1 또는 그 이하, 바람직하게는 1 x 10-2 s-1 또는 그 이하, 이롭게는 1 x 10-3 s-1 또는 그 이하, 보다 바람직하게는 1 x 10-4 s-1 또는 그 이하, 한층 더 바람직하게는 1 x 10-5 s-1 또는 그 이하, 그리고, 가장 바람직하게는 1 x 10-6 s-1 또는 그 이하이다.
몇몇 구체예에서, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인은 IL-4로의 결합에 대해 DOM9-15 (SEQ ID NO:175), DOM9-17(SEQ ID NO:176), DOM9-23 (SEQ ID NO:177), DOM9-24 (SEQ ID NO:178), DOM9-25 (SEQ ID NO:179), DOM9-27 (SEQ ID NO:180), DOM9-28 (SEQ ID NO:181), DOM9-29 (SEQ ID NO:182), DOM9-30 (SEQ ID NO:183), DOM9-31 (SEQ ID NO:184), DOM9-32 (SEQ ID NO:185), DOM9-33 (SEQ ID NO:186), DOM9-50 (SEQ ID NO:187), DOM9-57 (SEQ ID NO:188), DOM9-59 (SEQ ID NO:189), DOM9-63 (SEQ ID NO:190), DOM9-67 (SEQ ID NO:191), DOM9-68 (SEQ ID NO:192), DOM9-70 (SEQ ID NO:193), DOM9-79 (SEQ ID NO:194), DOM9-82 (SEQ ID NO:195), DOM9-86 (SEQ ID NO:196), DOM9-94 (SEQ ID NO:197), DOM9-108 (SEQ ID NO:198), DOM9-112 (SEQ ID NO:199), DOM9-112-1 (SEQ ID NO:200), DOM9-112-2 (SEQ ID NO:201), DOM9-112-3 (SEQ ID NO:202), DOM9-112-4 (SEQ ID NO:203), DOM9-112-5 (SEQ ID NO:204), DOM9-112-6 (SEQ ID NO:205), DOM9-112-7 (SEQ ID NO:206), DOM9-112-8 (SEQ ID NO:207), DOM9-112-9 (SEQ ID NO:208), DOM9-112-10 (SEQ ID NO:209), DOM9-112-11 (SEQ ID NO:210), DOM9-112-12 (SEQ ID NO:211), DOM9-112-13 (SEQ ID NO:212), DOM9-112-14 (SEQ ID NO:213), DOM9-112-15 (SEQ ID NO:214), DOM9-112-16 (SEQ ID NO:215), DOM9-112-17 (SEQ ID NO:216), DOM9-312-18 (SEQ ID NO:217), DOM9-112-19 (SEQ ID NO:218), DOM9-112-20 (SEQ ID NO:219), DOM9-112-21 (SEQ ID NO:220), DOM9-112-22 (SEQ ID NO:221), DOM9-112-23 (SEQ ID NO:222), DOM9-112-25 (SEQ ID NO:223), DOM9-112-81 (SEQ ID NO:224), DOM9-112-82 (SEQ ID NO:225), DOM9-112-83 (SEQ ID NO:226), DOM9-112-84 (SEQ ID NO:227), DOM9-112-85 (SEQ ID NO:228), DOM9-112-86 (SEQ ID NO:229), DOM9-112-87 (SEQ ID NO:230), DOM9-112-88 (SEQ ID NO:231), DOM9-112-89 (SEQ ID NO:232), DOM9-112-90 (SEQ ID NO:233), DOM9-112-91 (SEQ ID NO:234), DOM9-112-92 (SEQ ID NO:235), DOM9-112-93 (SEQ ID NO:236), DOM9-112-94 (SEQ ID NO:237), DOM9-112-95 (SEQ ID NO:238), DOM9-112-96 (SEQ ID NO:239), DOM9-112-97 (SEQ ID NO:240), DOM9-112-98 (SEQ ID NO:241), DOM9-112-99 (SEQ ID NO:242), DOM9-112-100 (SEQ ID NO:243), DOM9-112-101 (SEQ ID NO:244), DOM9-112-102 (SEQ ID NO:245), DOM9-112-103 (SEQ ID NO:246), DOM9-112-104 (SEQ ID NO:247), DOM9-112-105 (SEQ ID NO:248), DOM9-112-106 (SEQ ID NO:249), DOM9-112-107 (SEQ ID NO:250), DOM9-112-108 (SEQ ID NO:251), DOM9-112-109 (SEQ ID NO:252), DOM9-112-110 (SEQ ID NO:253), DOM9-132-111 (SEQ ID NO:254), DOM9-112-112 (SEQ ID NO:255), DOM9-112-113 (SEQ ID NO:256), DOM9-112-114 (SEQ ID NO:257), DOM9-112-115 (SEQ ID NO:258), DOM9-112-116 (SEQ ID NO:259), DOM9-112-117 (SEQ ID NO:260), DOM9-112-118 (SEQ ID NO:26l), DOM9-112-119 (SEQ ID NO:262), DOM9-112-120 (SEQ ID NO:263), DOM9-112-321 (SEQ ID NO:264), DOM9-112-122 (SEQ ID NO:265), DOM9-112-123 (SEQ ID NO:266), DOM9-112-124 (SEQ ID NO:267), DOM9-112-125 (SEQ ID NO:268), DOM9-112-126 (SEQ ID NO:269), DOM9-112-127 (SEQ ID NO:270), DOM9-112-128 (SEQ ID NO:271), DOM9-112-134 (SEQ ID NO:272), DOM9-112-135 (SEQ ID NO:273), DOM9-112-136 (SEQ ID NO:274), DOM9-112-137 (SEQ ID NO:275), DOM9-112-138 (SEQ ID NO:276), DOM9-112-140 (SEQ ID NO:277), DOM9-112-141 (SEQ ID NO:278), DOM9-112-142 (SEQ ID NO:279), DOM9-112-143 (SEQ ID NO:280), DOM9-112-144 (SEQ ID NO:281), DOM9-112-145 (SEQ ID NO:282), DOM9-112-146 (SEQ ID NO:283), DOM9-112-147 (SEQ ID NO:284), DOM9-112-148 (SEQ ID NO:285), DOM9-112-149 (SEQ ID NO:286), DOM9-112-150 (SEQ ID NO:287), DOM9-112-151 (SEQ ID NO:288), DOM9-112-152 (SEQ ID NO:289), DOM9-112-153 (SEQ ID NO:290), DOM9-112-154 (SEQ ID NO:291), DOM9-112-155 (SEQ ID NO:292), DOM9-112-156 (SEQ ID NO:293), DOM9-112-157 (SEQ ID NO:294), DOM9-112-158 (SEQ ID NO:295), DOM9-112-159 (SEQ ID NO:296), DOM9-112-160 (SEQ ID NO:297), DOM9-112-161 (SEQ ID NO:298), DOM9-112-162 (SEQ ID NO:299), DOM9-112-163 (SEQ ID NO:300), DOM9-112-164 (SEQ ID NO:301), DOM9-112-165 (SEQ ID NO:302), DOM9-112-166 (SEQ ID NO:303), DOM9-112-167 (SEQ ID NO:304), DOM9-112-168 (SEQ ID NO:305), DOM9-112-169 (SEQ ID NO:306), DOM9-112-170 (SEQ ID NO:307), DOM9-112-171 (SEQ ID NO:308), DOM9-112-172 (SEQ ID NO:309), DOM9-112-173 (SEQ ID NO:310), DOM9-112-174 (SEQ ID NO:311), DOM9-112-175 (SEQ ID NO:312), DOM9-112-176 (SEQ ID NO:313), DOM9-112-177 (SEQ ID NO:314), DOM9-112-178 (SEQ ID NO:315), DOM9-112-179 (SEQ ID NO:316), DOM9-112-180 (SEQ ID NO:317), DOM9-112-181 (SEQ ID NO:318), DOM9-112-182 (SEQ ID NO:319), DOM9-112-183 (SEQ ID NO:320), DOM9-112-184 (SEQ ID NO:321), DOM9-112-185 (SEQ ID NO:322), DOM9-112-186 (SEQ ID NO:323), DOM9-112-187 (SEQ ID NO:324), DOM9-112-188 (SEQ ID NO:325), DOM9-112-189 (SEQ ID NO:326), DOM9-112-190 (SEQ ID NO:327), DOM9-112-191 (SEQ ID NO:328), DOM9-112-192 (SEQ ID NO:329), DOM9-112-193 (SEQ ID NO:330), DOM9-112-194 (SEQ ID NO:331), DOM9-112-195 (SEQ ID NO:332), DOM9-112-196 (SEQ ID NO:333), DOM9-112497 (SEQ ID NO:334), DOM9-112-198 (SEQ ID NO:335), DOM9-112-199 (SEQ ID NO:336), DOM9-112-200 (SEQ ID NO:337); 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몇몇 구체예에서, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인은 IL-4로의 결합에 대해 DOM9-155-77 (SEQ ID NO:2426), DOM9-155-78 (SEQ ID NO:2427), DOM9-112-204 (SEQ ID NO:2428), DOM9-112-205 (SEQ ID NO:2429), DOM9-112-206 (SEQ ID NO:2430), DOM9-112-207 (SEQ ID NO:2431), DOM9-112-208 (SEQ ID NO:2432), DOM9-112-209 (SEQ ID NO:2433), DOM9-112-210 (SEQ ID NO:2434), DOM9-112-211 (SEQ ID NO:2435), DOM9-112-212 (SEQ ID NO:2436), DOM9-112-213 (SEQ ID NO:2437), DOM9-112-214 (SEQ ID NO:2438), DOM9-112-215 (SEQ ID NO:2439), DOM9-112-216 (SEQ ID NO:2440), DOM9-112-217 (SEQ ID NO:2441), DOM9-112-218 (SEQ ID NO:2442), DOM9-112-219 (SEQ ID NO:2443), DOM9-112-220 (SEQ ID NO:2444), DOM9-112-221 (SEQ ID NO:2445), DOM9-112-222 (SEQ ID NO:2446), DOM9-112-223 (SEQ ID NO:2447), DOM9-112-224 (SEQ ID NO:2448), DOM9-112-225 (SEQ ID NO:2449), DOM9-112-226 (SEQ ID NO:2450), DOM9-112-227 (SEQ ID NO:2451), DOM9-112-228 (SEQ ID NO:2452), DOM9-112-229 (SEQ ID NO:2453), DOM9-112-230 (SEQ ID NO:2454), DOM9-112-231 (SEQ ID NO:2455), DOM9-112-233 (SEQ ID NO:1734), DOM9-112-232 (SEQ ID NO:1733) 및 DOM9-112-234 (SEQ ID NO:1735)로 구성된 군으로부터 선택된 dAb와 경쟁한다.
몇몇 구체예에서, IL-4에 대해 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인 (예를들어, dAb)은 DOM9-15 (SEQ ID NO:175), DOM9-17(SEQ ID NO:176), DOM9-23 (SEQ ID NO:177), DOM9-24 (SEQ ID NO:178), DOM9-25 (SEQ ID NO:179), DOM9-27 (SEQ ID NO:180), DOM9-28 (SEQ ID NO:181), DOM9-29 (SEQ ID NO:182), DOM9-30 (SEQ ID NO:183), DOM9-31 (SEQ ID NO:184), DOM9-32 (SEQ ID NO:185), DOM9-33 (SEQ ID NO:186), DOM9-50 (SEQ ID NO:187), DOM9-57 (SEQ ID NO:188), DOM9-59 (SEQ ID NO:189), DOM9-63 (SEQ ID NO:190), DOM9-67 (SEQ ID N0:191), DOM9-68 (SEQ ID NO:192), DOM9-70 (SEQ ID NO:193), DOM9-79 (SEQ ID NO:194), DOM9-82 (SEQ ID NO:195), DOM9-86 (SEQ ID NO:196), DOM9-94 (SEQ ID NO:197), DOM9-108 (SEQ ID NO:198), DOM9-112 (SEQ ID NO:199), DOM9-112-1 (SEQ ID NO:200), DOM9-112-2 (SEQ ID NO:201), DOM9-112-3 (SEQ ID NO:202), DOM9-112-4 (SEQ ID NO:203), DOM9-112-5 (SEQ ID NO:204), DOM9-112-6 (SEQ ID NO:205), DOM9-112-7 (SEQ ID NO:206), DOM9-112-8 (SEQ ID NO:207), DOM9-112-9 (SEQ ID NO:208), DOM9-112-10 (SEQ ID NO:209), DOM9-112-11 (SEQ ID NO:210), DOM9-112-12 (SEQ ID NO:211), DOM9-112-13 (SEQ ID NO:212), DOM9-112-14 (SEQ ID NO:213), DOM9-112-15 (SEQ ID NO:214), DOM9-112-16 (SEQ ID NO:215), DOM9-112-17 (SEQ ID NO:216), DOM9-112-18 (SEQ ID NO:217), DOM9-112-19 (SEQ ID NO:218), DOM9-112-20 (SEQ ID NO:219), DOM9-112-21 (SEQ ID NO:220), DOM9-112-22 (SEQ ID NO:221), DOM9-112-23 (SEQ ID NO:222), DOM9-112-25 (SEQ ID NO:223), DOM9-112-81 (SEQ ID NO:224), DOM9-112-82 (SEQ ID NO:225), DOM9-112-83 (SEQ ID NO:226), DOM9-112-84 (SEQ ID NO:227), DOM9-112-85 (SEQ ID NO:228), DOM9-112-86 (SEQ ID NO:229), DOM9-112-87 (SEQ ID NO:230), DOM9-112-88 (SEQ ID NO:231), DOM9-112-89 (SEQ ID NO:232), DOM9-112-90 (SEQ ID NO:233), DOM9-112-91 (SEQ ID NO:234), DOM9-112-92 (SEQ ID NO:235), DOM9-112-93 (SEQ ID NO:236), DOM9-112-94 (SEQ ID NO:237), DOM9-112-95 (SEQ ID NO:238), DOM9-112-96 (SEQ ID NO:239), DOM9-112-97 (SEQ ID NO:240), DOM9-112-98 (SEQ ID NO:241), DOM9-112-99 (SEQ ID NO:242), DOM9-112-100 (SEQ ID NO:243), DOM9-112-101 (SEQ ID NO:244), DOM9-112-102 (SEQ ID NO:245), DOM9-112-103 (SEQ ID NO:246), DOM9-112-104 (SEQ ID NO:247), DOM9-112-105 (SEQ ID NO:248), DOM9-112-106 (SEQ ID NO:249), DOM9-112-107 (SEQ ID NO:250), DOM9-112-108 (SEQ ID NO:251), DOM9-112-109 (SEQ ID NO:252), DOM9-112-110 (SEQ ID NO:253), DOM9-112-111 (SEQ ID NO:254), DOM9-112-112 (SEQ ID NO:255), DOM9-112-113 (SEQ ID NO:256), DOM9-112-114 (SEQ ID NO:257), DOM9-112-115 (SEQ ID NO:258), DOM9-112-116 (SEQ ID NO:259), DOM9-112-117 (SEQ ID NO:260), DOM9-112-118 (SEQ ID NO:261), DOM9-112-119 (SEQ ID NO:262), DOM9-112-120 (SEQ 1DNO:263), DOM9-112-121 (SEQ ID NO:264), DOM9-112-122 (SEQ ID NO:265), DOM9-112-123 (SEQ ID NO:266), DOM9-112-124 (SEQ ID NO:267), DOM9-112-125 (SEQ ID NO:268), DOM9-112-126 (SEQ ID NO:269), DOM9-112-127 (SEQ ID NO:270), DOM9-112-128 (SEQ ID NO:271), DOM9-112-134 (SEQ ID NO:272), DOM9-112-135 (SEQ ID NO:273), DOM9-112-136 (SEQ ID NO:274), DOM9-112-137 (SEQ ID NO:275), DOM9-112-138 (SEQ ID NO:276), DOM9-112-140 (SEQ ID NO:277), DOM9-112-141 (SEQ ID NO:278), DOM9-112-142 (SEQ ID NO:279), DOM9-112-143 (SEQ ID NO:280), DOM9-112-144 (SEQ ID NO:281), DOM9-112-145 (SEQ ID NO:282), DOM9-112-146 (SEQ ID NO:283), DOM9-112-147 (SEQ ID NO:284), DOM9-112-148 (SEQ ID NO:285), DOM9-112-149 (SEQ ID NO:286), DOM9-112-150 (SEQ ID NO:287), DOM9-112-151 (SEQ ID NO:288), DOM9-112-152 (SEQ ID NO:289), DOM9-112-153 (SEQ ID NO:290), DOM9-112-154 (SEQ ID NO:291), DOM9-112-155 (SEQ ID NO:292), DOM9-112-156 (SEQ ID NO:293), DOM9-112-157 (SEQ ID NO:294), DOM9-112-158 (SEQ ID NO:295), DOM9-112-159 (SEQ ID NO:296), DOM9-112-160 (SEQ ID NO:297), DOM9-112-161 (SEQ ID NO:298), DOM9-112-162 (SEQ ID NO:299), DOM9-112-163 (SEQ ID NO:300), DOM9-112-164 (SEQ ID NO:301), DOM9-112-165 (SEQ ID NO:302), DOM9-112-166 (SEQ ID NO:303), DOM9-112-167 (SEQ ID NO:304), DOM9-112-168 (SEQ ID NO:305), DOM9-112-169 (SEQ ID NO:306), DOM9-112-170 (SEQ ID NO:307), DOM9-112-171 (SEQ ID NO:308). 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몇몇 구체예에서, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 (예를들어, dAb)는 DOM9-155-77 (SEQ ID NO:2426), DOM9-155-78 (SEQ ID NO:2427), DOM9-112-204 (SEQ ID NO:2428), DOM9-112-205 (SEQ ID NO:2429), DOM9-112-206 (SEQ ID NO:2430), DOM9-112-207 (SEQ ID NO:2431), DOM9-112-208 (SEQ ID NO:2432), DOM9-112-209 (SEQ ID NO:2433), DOM9-112-210 (SEQ ID NO:2434), DOM9-112-211 (SEQ ID NO:2435), DOM9-112-212 (SEQ ID NO:2436), DOM9-112-213 (SEQ ID NO:2437), DOM9-112-214 (SEQ ID NO:2438), DOM9-112-215 (SEQ ID NO:2439), DOM9-112-216 (SEQ ID NO:2440), DOM9-112-217 (SEQ ID NO:2441), DOM9-112-218 (SEQ ID NO:2442), DOM9-112-219 (SEQ ID NO:2443), DOM9-112-220 (SEQ ID NO:2444), DOM9-112-221 (SEQ ID NO:2445), DOM9-112-222 (SEQ ID NO:2446), DOM9-112-223 (SEQ ID NO:2447), DOM9-112-224 (SEQ ID NO:2448), DOM9-112-225 (SEQ ID NO:2449), DOM9-112-226 (SEQ ID NO:2450), DOM9-112-227 (SEQ ID NO:2451), DOM9-112-228 (SEQ ID NO:2452), DOM9-112-229 (SEQ ID NO:2453), DOM9-112-230 (SEQ ID NO:2454), DOM9-112-231 (SEQ ID NO:2455), DOM9-112-233 (SEQ ID NO:1734), DOM9-112-232 (SEQ ID NO:1733) 및 DOM9-112-234 (SEQ ID NO:1735)로 구성된 군으로부터 선택된 dAb의 아미노산 서열과 약 80% 이상, 약 85% 이상, 약 90% 이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지니는 아미노산 서열을 포함한다.
바람직한 구체예에서, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 폴리펩티드 도메인은 DOM9-112-155 (SEQ ID NO:292), DOM9-112-168 (SEQ ID NO:305), DOM9-112-174 (SEQ ID NO:311), DOM9-112-199 (SEQ ID NO:336), DOM9-112-200 (SEQ ID NO:337), DOM9-44-502 (SEQ ID NO:512), DOM9-155-5 (SEQ ID NO:605), DOM9-155-25 (SEQ ID NO:617), DOM9-155-77 (SEQ ID NO:2426), DOM9-155-78 (SEQ ID NO:2427), DOM9-112-202 (SEQ ID NO:339), DOM9-112-209 (SEQ ID NO:2433), DOM9-112-210 (SEQ ID NO:2434) 및 DOM9-44-502 (SEQ ID NO:512)로 구성된 군으로부터 선택된 dAb의 아미노산 서열과 약 90% 이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지닌 아미노산 서열을 포함한다. 예를들어, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인은 DOM9-112-155 (SEQ ID NO:292), DOM9-112-168 (SEQ ID NO:305), DOM9-112-174 (SEQ ID NO:311), DOM9-112-199 (SEQ ID NO:336), DOM9-112-200 (SEQ ID NO:337), DOM9-44-502 (SEQ ID NO:512), DOM9-155-5 (SEQ ID NO:605), DOM9-155-25 (SEQ ID NO:617), DOM9-155-77 (SEQ ID NO:2426), DOM9-155-78 (SEQ ID NO:2427), DOM9-112-202 (SEQ ID NO:339), DOM9-112-209 (SEQ ID NO:2433), DOM9-112-210 (SEQ ID NO:2434) 및 DOM9-44-502 (SEQ ID NO:512)을 포함할 수 있다.
몇몇 구체예에서, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인은 IL-4으로의 결합에 대해 본원에 기술된 dAb중 어느 것과도 경쟁한다.
바람직하게는, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 면역글로불린 단일 가변 도메인이다. 상기 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 적합한 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 인간의 가변 도메인 또는 인간의 프레임워크 영역를 포함하는 가변 도메인을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서는 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 본원에 기재된 바와 같이, 유니버셜 프레임워크(universal framework)를 포함한다.
상기 유니버셜 프레임워크는 VL 프레임워크 (Vλ 또는 Vκ)일 수 있고, 예컨대 인간 생식세포 DPK1, DPK2, DPK3, DPK4, DPK5, DPK6, DPK7, DPK8, DPK9, DPK10, DPK12, DPK13, DPK15, DPK16, DPK18, DPKl9, DPK20, DPK21, DPK22, DPK23, DPK24, DPK25, DPK26 또는 DPK28 면역글로불린 유전자 세그먼트에 의해 엔코딩된 프레임워크 아미노산 서열을 포함하는 프레임워크이다. 필요한 경우, VL 프레임워크는 인간 생식세포 Jκ 1, Jκ 2, Jκ3, Jκ4 및 Jκ5 면역글로불린 유전자 세그먼트에 의해 엔코딩된 프레임워크 아미노산 서열을 추가로 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 유니버셜 프레임워크는 VH 프레임워크일 수 있고, 예컨대 인간 생식세포 DP4, DP7, DP8, DP9, DP10, DP31, DP33, DP38, DP45, DP46, DP47, DP49, DP50, DP51, DP53, DP54, DP65, DP66, DP67, DP68 또는 DP69 면역글로불린 유전자 세그먼트에 의해 엔코딩된 프레임워크 아미노산 서열을 포함하는 프레임워크이다. 필요한 경우, VH 프레임워크는 인간 생식세포 JH1, JH2, JH3, JH4, JH4b, JH5 및 JH6 면역글로불린 유전자 세그먼트에 의해 엔코딩된 프레임워크 아미노산 서열을 추가로 포함할 수 있다.
특정 구체예에서, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 인간의 생식세포 항체 유전자 세그먼트에 의해 엔코딩된 프레임워크 영역과 일치하는 아미노산 서열과 동일한 아미노산 서열을 포함하는 하나 또는 그 이상의 프레임워크 영역을 포함할 수 있다. 또는 상기 하나 또는 그 이상의 프레임워크 영역은 상기 인간의 생식세포 항체 유전자 세그먼트에 의해 엔코딩된 프레임워크 영영과 일치하는 아미노산 서열과 관련하여 총 5개까지의 아미노산 차이를 포함한다.
다른 구체예에서, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인의 FW1, FW2, FW3 및 FW4의 아미노산 서열은 인간의 생식세포 항체 유전자 세그먼트에 의해 엔코딩된 프레임워크 영역과 일치하는 아미노산 서열과 동일하다. 또는 FW1, FW2, FW3 및 FW4의 아미노산 서열은 인간의 생식세포 항체 유전자 세그먼트에 의해 엔코딩된 프레임워크 영역과 일치하는 아미노산 서열과 관련하여 총 10개까지의 아미노산 차이를 포함한다.
다른 구체예에서는 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 FW1, FW2 및 FW3 영역을 포함하며, 상기 FW1, FW2 및 FW3 영역의 아미노산 서열은 인간의 생식세포 항체 유전자 세그먼트에 의해 엔코딩된 프레임워크 영역과 일치하는 아미노산 서열과 동일하다.
특정 구체에에서는, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 DPK9 VL 프레임워크 또는 DP47, DP45 및 DP38로 이루어진 군에서 선택된 VH 프레임워크를 포함한다. IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은, 단백질 A, 단백질 L 및 단백질 G와 같은 포괄적(generic) 리간드의 결합 부위를 포함할 수 있다.
본 발명의 리간드 (예를들어, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드)는 IL-4에 대한 결합 결합 특이성을 지니고, 바람직하게는 IL-4의 기능 (예를들어, 수용체로의 결합)을 억제하는 비-면역글로불린 결합 부분을 포함할 수 있으며, 여기서 비-면역글로불린 결합 부분은 IL-4에 결합하는 VH, VL 또는 VHH의 CDR중 하나, 두개 또는 세개 및 적절한 스캐폴드를 포함한다. 특정 구체예에서, 비-면역글로불린 결합 부분은 IL-4에 결합하는 VH, VL 또는 VHH의 CDR3 및 적절한 스캐폴드를 포함하나, VH, VL 또는 VHH의 CDR1 또는 CDR2는 포함하지 않는다. 기타 구체예에서, 비-면역글로불린 결합 부분은 IL-4에 결합하는 VH, VL 또는 VHH의 CDR1 및 CDR2 및 적절한 스캐폴드를 포함하나, VH, VL 또는 VHH의 CDR3는 포함하지 않는다. 기타 구체예에서, 비-면역글로불린 결합 부분은 IL-4에 결합하는 VH, VL 또는 VHH의 CDR1, CDR2 및 CDR3 및 적절한 스캐폴드를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 구체예의 리간드의 CDR 또는 CDR들은 본원에 기술된 항-IL-4의 CDR 또는 CDR들이다. 바람직하게는, 비-면역글로불린 결합 부분은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb중 하나의 CDR중 하나, 두개 또는 세개를 포함한다. 기타 구체예에서, 리간드 (예를들어, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드, IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드)는 IL-4에 결합하는 VH, VL 또는 VHH의 CDR3만을 포함한다. 비-면역글로불린 도메인은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR중 하나, 두개 또는 세개와 서열이 동일한 하나 이상의 영역을 지니는 아미노산 서열을 포함할 수 있다. 예를들어, 비-면역글로불린 도메인은 본원에 기술된 항-IL-4 dAb의 CDR1, CDR2 및/또는 CDR3와 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상의 서열 동일성을 지니는 아미노산 서열을 지닐 수 있다. 더욱 더 바람직하게는, 비-면역글로불린 결합 부분은 DOM9-44-502 (SEQ ID NO:512), DOM9-155-5 (SEQ ID NO:605), DOM9-155-25 (SEQ ID NO:617), DOM9-112-155 (SEQ ID NO:292), DOM9-112-168 (SEQ ID NO:305), DOM9-112-174 (SEQ ID NO:311), DOM9-112-199 (SEQ ID NO:336) 및 DOM9-112-200 (SEQ ID NO:337)의 CDR중 하나, 두개 또는 세개를 포함한다.
특정 구체예에서는, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 실질적으로 응집(aggregation)에 대해 내성이 있다. 예를들어, 일부 구체예에서, 식염수, 완충된 식염수, 시트 레이트 완충 식염수, 물, 에멀젼, 및 FDA에 의해 승인된 것들과 같은 허용되는 부형제와의 임의의 상기 용매 등의 약물 제형에 통상 사용되는 용매 중 1-5 mg/ml, 5-10 mg/ml, 10-20 mg/ml, 20-50 mg/ml, 50-100 mg/ml, 100-200 mg/ml 또는 200-500 mg/ml 용액의 리간드 또는 dAb가 약 22℃, 22-25℃, 25-30℃, 30-37℃, 37-40℃, 40-50℃, 50-60℃, 60-70℃, 70-80℃, 15-20℃, 10-15℃, 5-10℃, 2-5℃, 0-2℃, -10℃ 내지 0℃, -20℃ 내지 -10℃, -40℃ 내지 -20℃, -60℃ 내지 -40℃, 또는 -80℃ 내지 -60℃에서 예를들어 10분, 1시간, 8시간, 24시간, 2일, 3일, 4일, 1주일, 2주일, 3주일, 1달, 2달, 3달, 4달, 6달, 1년 또는 2년 동안 유지될 때, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인의 약 10% 미만, 약 9% 미만, 약 8% 미만, 약 7% 미만, 약 6% 미만, 약 5% 미만, 약 4% 미만, 약 3% 미만, 약 2% 미만 또는 약 1% 미만이 응집된다.
응집은, 예컨대 현미경과 같은 임의의 적합한 방법을 이용하여 측정될 수 있는데, 시각 검사 또는 분광학 또는 임의의 다른 적합한 방법에 의해 용액의 탁도를 평가한다. 바람직하게는, 응집이 동적 빛 산란에 의해 측정된다. 응집에 내성이 있는 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 여러 이익을 제공한다. 예를들어, 이러한 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 대장균(E.coli)과 같은 적합한 생물학적 생성 시스템을 사용한 발현에 의해 가용성 단백질로서 고수율로 용이하게 생성될 수 있고, 덜 응집되고 활성의 손실을 줄이면서 통상적인 폴리펩티드 보다 더 높은 농도로 제형화되고/거나 저장될 수 있다.
또한, 응집에 대해 내성이 있는 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 다른 항원- 또는 에피토프-결합 폴리펩티드 (예컨대, 통상적인 항체) 보다 경제적으로 제조될 수 있다. 예를들어, 일반적으로, 생체내 적용을 위한 항원- 또는 에피토프-결합 폴리펩티드의 제조는 응집된 폴리펩티드를 제거하는 프로세스(예컨대, 겔 여과)를 포함한다. 이러한 응집물을 제거하지 못하면, 예를들어 길항제로서 기능하기 위한 항원-결합 폴리펩티드의 응집물이 표적 항원의 가교(cross-linking) 또는 클러스터링(clustering)을 유도함에 의해 효능제로서 기능할 수 있기 때문에 생체내 적용에 적합하지 않은 제조물을 초래할 수 있다. 단백질 응집물은 이들이 투여된 피검체에서 면역 반응을 일으킴에 의해 치료용 폴리펩티드의 효능을 감소시킬 수도 있다.
대조적으로, 본 발명의 응집 내성 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 응집물을 제거하는 프로세스 단계를 포함시킬 필요 없이 생체내 적용을 위해 제조될 수 있거나, 폴리펩티드 응집물에 의해 야기되는 상기 언급된 단점 없이 생체내 적용에 이용될 수 있다.
일부 구체예에서, 상기 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 온도(Ts)까지 가열되고 온도(Tc)까지 냉각될 때 가역적으로 비폴딩되며(unfold), 이 때 Ts는 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인의 용융 온도(Tm) 보다 높고, Tc는 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인의 용융 온도 미만이다. 예를들어, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 80℃까지 가열되고 약 실온으로 냉각될 때 가역적으로 비폴딩될 수 있다. 가역적으로 비폴딩된 폴리펩티드는 비폴딩시 기능을 손실하나 재폴딩시 기능을 회복한다. 이러한 폴리펩티드는 비폴딩시 응집되는 폴리펩티드 또는 부적절하게 재폴딩(미스폴딩된 폴리펩티드), 즉 기능을 회복하지 못한 폴리펩티드와 구별된다.
폴리펩티드 비폴딩 및 재폴딩은, 예를들어 임의의 적합한 방법을 이용하여 폴리펩티드 구조를 직접 또는 간접적으로 검출함에 의해 평가될 수 있다. 예를들어, 폴리펩티드 구조는 원형 디크로이즘(circular dichroism, CD)(예컨대, 파(far)-UV CD, 니어(near)-UV CD), 형광성(트립토판 측쇄의 형광성), 단백질분해에 대한 민감성, 핵자기공명(NMR)에 의해 검출될 수 있거나, 적합한 폴딩에 의존적인 폴리펩티드 기능을 검출하거나 측정함에 의해(예컨대, 표적 리간드로의 결합, 일반적인 리간드로의 결합) 검출될 수 있다. 일 예에서, 폴리펩티드 비폴딩은 결합 기능(예컨대, 일반적이고/거나 표적 리간드로의 결합, 기질의 결합)의 손실이 폴리펩티드가 비폴딩되었음을 나타내는 기능 검정을 이용하여 평가된다.
IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인의 비폴딩 및 재폴딩 정도는 비폴딩 또는 변성 곡선을 이용하여 측정될 수 있다. 비폴딩 곡선은 온도를 세로좌표로 하고 폴딩된 폴리펩티드의 상대 농도를 가로좌표로 하여 플롯팅함에 의해 생성될 수 있다. IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴딩된 폴리펩티드의 상대 농도는 임의의 적합한 방법(예컨대, CD, 형광성, 결합 검정)을 이용하여 직접 또는 간접적으로 결정될 수 있다. 예를들어, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인 용액을 제조하여 용액의 타원율(ellipticity)을 CD에 의해 결정할 수 있다. 수득된 타원값은 폴딩된 리간드 또는 dAb 단량체의 상대 농도가 100%임을 나타낸다. 용액 중의 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 이후 용액의 온도를 점진적으로 상승시킴에 의해 비폴딩되고 타원율은 적합한 증가치에서 결정된다(예컨대, 각 1도의 온도 증가 이후). 용액 중의 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 이후 용액의 온도를 점진적으로 감소시킴에 의해 재폴딩되고 타원율은 적합한 증가치에서 결정된다. 데이터를 플롯팅하여 비폴딩 곡선 및 재폴딩 곡선을 생성할 수 있다. 비폴딩 및 재폴딩 곡선은, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인이 폴딩된 부분, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인이 다양한 정도로 비폴딩되어 있는 비폴딩/재폴딩 전이부, 및 상기 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인이 비폴딩된 부분을 포함하는 특징적인 S자 형상을 지닌다. 재폴딩 곡선의 y-축 절편은 회수된 재폴딩된 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인의 상대적인 양이다. 약 50% 이상, 또는 약 60% 이상, 또는 약 70% 이상, 또는 약 75% 이상, 또는 약 80% 이상, 또는 약 85% 이상, 또는 약 90% 이상, 또는 약 95% 이상의 회수(recovery)가, 리간드 또는 dAb 단량체가 가역적으로 비폴딩됨을 나타낸다.
바람직한 구체예에서, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인의 비폴딩의 가역성은, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인 용액을 제조하고 비폴딩 및 재폴딩 곡선을 플롯팅함에 의해 결정된다. IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인 용액은, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인이 용해될 수 있게 하는 적합한 pH를 지닌 수성 완충액과 같은 임의의 적합한 용매에서 제조될 수 있다(예컨대, 등전점(pI)을 약 3 유닛 초과 또는 미만인 pH). IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인 용액은 비폴딩/폴딩을 검출하기에 충분할 정도로 농축된다. 예를들어, 리간드 또는 dAb 단량체 용액은 약 0.1μM 내지 약 100μM, 또는 바람직하게는 약 1μM 내지 약 10μM일 수 있다.
IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인의 용융 온도(Tm)가 공지되어 있는 경우, 용액은 Tm 보다 약 10도 아래로(Tm-10) 가열되며 폴딩이 타원율 또는 형광성에 의해 평가될 수 있어서(예컨대, 200nm 내지 250nm의 파-UV CD 스캔, 235nm 또는 225nm에서 고정된 파장 CD; 298nm에서 여기되는(excitation) 300 내지 450nm에서의 트립토판 형광 방출 스펙트럼) 100% 상대(relative) 폴딩된 리간드 또는 dAb 단량체를 제공할 수 있다. 이후 용액을 소정의 증가치로(예컨대, 약 0.1 내지 약 1도 증가) Tm 보다 적어도 10도 높게(Tm+10) 가열시키고, 타원율 또는 형광성을 각 증가치에서 측정한다. 이후, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인을 소정의 증가치로 적어도 Tm-10까지 냉각시킴에 의해 재폴딩하고, 타원율 또는 형광성을 각 증가치에서 결정한다. L-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인의 용융 온도가 공지되어 있지 않은 경우, 용액을 약 25℃ 내지 약 100℃까지 점진적으로 가열시킴에 의해 비폴딩시킨 다음 적어도 약 25℃까지 점진적으로 냉각시킴에 의해 재폴딩시킬 수 있고, 각 가열 및 냉각 증가치에서의 타원율 또는 형광성을 측정한다. 수득된 데이터를 플롯팅하여 비폴딩 곡선 및 재폴딩 곡선을 생성할 수 있고, 이 때 재폴딩 곡선의 y-축 절편은 회수된 재폴딩 단백질의 상대적인 양이다. 일부 구체예에서, VEGF에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 카멜리드(Camelid) 면역글로불린 가변 도메인, 또는 카멜리드 생식세포 항체 유전자 세그먼트에 의해 엔코딩된 면역글로불린 가변 도메인에 유일한 하나 이상의 프레임워크 아미노산을 포함하지 않는다.
바람직하게는, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 대장균(E.coli) 또는 피키아(Pichia) 종(예컨대, 피.파스토리스(P.pastoris))에서 발현될 때 적어도 약 0.5mg/L의 양으로 분비된다. 다른 바람직한 구체예에서, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 대장균(E.coli) 또는 피키아(Pichia) 종(예컨대, 피.파스토리스(P.pastoris))에서 발현될 때 적어도 약 0.75mg/L, 적어도 약 1mg/L, 적어도 약 4mg/L, 적어도 약 5mg/L, 적어도 약 10mg/L, 적어도 약 15mg/L, 적어도 약 20mg/L, 적어도 약 25mg/L, 적어도 약 30mg/L, 적어도 약 35mg/L, 적어도 약 40mg/L, 적어도 약 45mg/L, 또는 적어도 약 50mg/L, 또는 적어도 약 100mg/L, 또는 적어도 약 200mg/L, 또는 적어도 약 300mg/L, 또는 적어도 약400 mg/L, 또는 적어도 약 500 mg/L, 또는 적어도 약 600 mg/L, 또는 적어도 약 700 mg/L, 또는 적어도 약 800mg/L, 적어도 약 900mg/L, 또는 적어도 약 1g/L의 양으로 분비된다. 다른 바람직한 구체예에서, IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 대장균(E.coli) 또는 피키아(Pichia) 종(예컨대, 피.파스토리스(P.pastoris))에서 발현될 때 적어도 약 1mg/L 내지 적어도 약 1g/L, 적어도 약 1mg/L 내지 적어도 약 750mg/L, 적어도 약 100mg/L 내지 적어도 약 1g/L, 적어도 약 200mg/L 내지 적어도 약 1g/L, 적어도 약 300mg/L 내지 적어도 약 1g/L, 적어도 약 400mg/L 내지 적어도 약 1g/L, 적어도 약 500mg/L 내지 적어도 약 1g/L, 적어도 약 600mg/L 내지 적어도 약 1g/L, 적어도 약 700mg/L 내지 적어도 약 1g/L, 적어도 약 800mg/L 내지 적어도 약 1g/L, 또는 적어도 약 900mg/L 내지 적어도 약 1g/L의 양으로 분비된다. 비록 본원에 개시된 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인이 대장균(E.coli) 또는 피키아(Pichia) 종(예컨대, 피.파스토리스(P.pastoris))에서 발현될 때 선택가능할 수 있으나, 이들은 대장균(E.coli) 또는 피키아(Pichia) 종을 적용시키지 않은 합성 화학 방법 또는 생물학적 제조 방법과 같은 임의의 적합한 방법을 이용하여 제조될 수 있다.
IL-13에 결합하는 폴리펩티드 도메인
본 발명은 IL-13에 대해 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인(예컨대, dAb)을 제공한다. 바람직한 구체예에서, 상기 폴리펩티드 도메인(예컨대, dAb)은 300nM 내지 1pM (즉, 3x10-7 내지 5x10-12M), 바람직하게는 100nM 내지 1pM, 또는 50nM 내지 10pM, 더욱 바람직하게는, 10nM 내지 100pM, 및 가장 바람직하게는 약 1nM의 친화력 (KD; KD= Koff(kd)/Kon(ka)), 예를들어, 표면 플라스몬 공명에 의해 측정된 1x10-7M 이하, 바람직하게는, 1x10-8M 이하, 보다 바람직하게는 1x10-9M 이하, 1x10-10M 이하, 1x 10-11M 이하의 KD 및/또는 5x10-1s-1 내지 1x10-7s-1, 바람직하게는 1x10-2s-1 내지 1x10-6s-1, 보다 바람직하게는 5x 10-3s-1 내지 1 x 10-5s-1, 예를들어 5 x 10-1s-1 이하, 바람직하게는 1 x 10-2s-1 이하, 유리하게는 1 x 10-3s-1 이하, 보다 바람직하게는 1 x 10-4s-1 이하, 보다 더 바람직하게는 1 x 10-5s-1 이하, 및 가장 바람직하게는 1 x 10-6s-1 이하의 Koff 속도 상수로 IL-13에 결합된다.
몇몇 구체예에서, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인은 IL-13으로의 결합에 대해 DOM10-53 (SEQ ID NO:967), DOM10-53-1 (SEQ ID NO:968), DOM10-53-2 (SEQ ID NO:969), DOM10-53-3 (SEQ ID NO:970), DOM10-53-4 (SEQ ID NO:971), DOM10-53-5 (SEQ ID NO:972), DOM10-53-6 (SEQ ID NO:973), DOM10-53-7 (SEQ ID NO:974), DOM10-53-8 (SEQ ID NO:975), DOM10-53-9 (SEQ ID NO:976), DOM10-53-10 (SEQ ID NO:977), DOM10-53-11 (SEQ ID NO:978), DOM10-53-12 (SEQ ID NO:979), DOM10-53-13 (SEQ ID NO:980), DOM10-53-14 (SEQ ID NO:981), DOM10-53-15 (SEQ ID NO:982), DOM10-53-16 (SEQ ID NO:983), DOM10-53-17 (SEQ ID NO:984), DOM10-53-18 (SEQ ID NO:985), DOM10-53-19 (SEQ ID NO:986), DOM10-53-20 (SEQ ID NO:987), DOM10-53-21 (SEQ ID NO:988), DOM10-53-122 (SEQ ID NO:989), DOM10-53-123 (SEQ ID NO:990), DOM10-53-24 (SEQ ID NO:991), DOM10-53-25 (SEQ ID NO:992), DOM10-53-26 (SEQ ID NO:993), DOM10-53-27 (SEQ ID NO:994), DOM10-53-28 (SEQ ID NO:995), DOM10-53-29 (SEQ ID NO:996), DOM10-53-30 (SEQ ID NO:997), DOM10-53-31 (SEQ ID NO:998), DOM10-53-32 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몇몇 구체예에서, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인은 IL-13으로의 결합에 대해 DOM10-236 (SEQ ID NO:2129), DOM10-238 (SEQ ID NO:2130), DOM10-241 (SEQ ID NO:2131), DOM10-245 (SEQ ID NO:2132), DOM10-249 (SEQ ID NO:2133), DOM10-250 (SEQ ID NO:2134), DOM10-251 (SEQ ID NO:2135), DOM10-254 (SEQ ID NO:2136), DOM10-256 (SEQ ID NO:2137), DOM10-259 (SEQ ID NO:2138), DOM10-260 (SEQ ID NO:2139), DOM10-261 (SEQ ID NO:2140), DOM10-263 (SEQ ID NO:2141), DOM10-264 (SEQ ID NO:2142), DOM10-273 (SEQ ID NO:2143), DOM10-278 (SEQ ID NO:2144), DOM10-279 (SEQ ID NO:2145), DOM10-281 (SEQ ID NO:2146), DOM10-282 (SEQ ID NO:2147), DOM10-283 (SEQ ID NO:2148), DOM10-400 (SEQ ID NO:2149), DOM10-401 (SEQ ID NO:2150), DOM10-402 (SEQ ID NO:2151), DOM10-404 (SEQ ID NO:2152), DOM10-406 (SEQ ID NO:2153), DOM10-407 (SEQ ID NO:2154), DOM10-409 (SEQ ID NO:2155), DOM10-410 (SEQ ID NO:2156), DOM10-414 (SEQ ID NO:2157), DOM10-415 (SEQ ID NO:2158), DOM10-416 (SEQ ID NO:2159), DOM10-418 (SEQ ID NO:2160), DOM10-420 (SEQ ID NO:2161), DOM10-422 (SEQ ID NO:2162), DOM10-423 (SEQ ID NO:2163), DOM10-424 (SEQ ID NO:2164), DOM10-425 (SEQ ID NO:2165), DOM10-426 (SEQ ID NO:2166), DOM10-427 (SEQ ID NO:2167), DOM10-428 (SEQ ID NO:2168), DOM10-429 (SEQ ID NO:2169), DOM10-430 (SEQ ID NO:2170), DOM10-431 (SEQ ID NO:2171), DOM10-432 (SEQ ID NO:2172), DOM10-433 (SEQ ID NO:2173), DOM10-467 (SEQ ID NO:2174), DOM10-468 (SEQ ID NO:2175), DOM10-469 (SEQ ID NO:2176), DOM10-470 (SEQ ID NO:2177), DOM10-234 (SEQ ID NO:2178), DOM10-235 (SEQ ID NO:2179), DOM10-237 (SEQ ID NO:2180), DOM10-239 (SEQ ID NO:2181), DOM10-240 (SEQ ID NO:2182), DOM10-242 (SEQ ID NO:2183), DOM10-243 (SEQ ID NO:2184), DOM10-244 (SEQ ID NO:2185), DOM10-246 (SEQ ID NO:2186), DOM10-247 (SEQ ID NO:2187), DOM10-248 (SEQ ID NO:2188), DOM10-252 (SEQ ID NO:2189), DOM10-257 (SEQ ID NO:2190), DOM10-258 (SEQ ID NO:2191), DOM10-262 (SEQ ID NO:2192), DOM10-265 (SEQ ID NO:2193), DOM10-266 (SEQ ID NO:2194), DOM10-274 (SEQ ID NO:2195), DOM10-275 (SEQ ID NO:2196), DOM10-276 (SEQ ID NO:2197), DOM10-277 (SEQ ID NO:2198), DOM10-280 (SEQ ID NO:2199), DOM10-403 (SEQ ID NO:2200), DOM10-405 (SEQ ID NO:2201), DOM10-408 (SEQ ID NO:2202), DOM10-411 (SEQ ID NO:2203), DOM10-412 (SEQ ID NO:2204), DOM10-413 (SEQ ID NO:2205), DOM10-417 (SEQ ID NO:2206), DOM10-419 (SEQ ID NO:2207), DOM10-472 (SEQ ID NO:2208), DOM10-203 (SEQ ID NO:2209), DOM10-205 (SEQ ID NO:2210), DOM10-208 (SEQ ID NO:2211), DOM10-218 (SEQ ID NO:2212), DOM10-219 (SEQ ID NO:2213), DOM10-220 (SEQ ID NO:2214), DOM10-225 (SEQ ID NO:2215), DOM30-228 (SEQ ID NO:2216), DOM10-229 (SEQ ID NO:2217), DOM10-230 (SEQ ID NO:2218), DOM10-231 (SEQ ID NO:2219), DOM10-268 (SEQ ID NO:2220), DOM10-201 (SEQ ID NO:2221), DOM10-202 (SEQ ID NO:2222), DOM10-204 (SEQ ID NO:2223), DOM10-206 (SEQ ID NO:2224), DOM10-207 (SEQ ID NO:2225), DOM10-209 (SEQ ID NO:2226), DOM10-210 (SEQ ID NO:2227), DOM10-211 (SEQ ID NO:2228). 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몇몇 구체예에서, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인 (예를들어, dAb)은 DOM10-53 (SEQ ID NO:967), DOM10-53-1 (SEQ ID NO:968), DOM10-53-2 (SEQ ID NO:969), DOM10-53-3 (SEQ ID NO:970), DOM10-53-4 (SEQ ID NO:971), DOM10-53-5 (SEQ ID NO:972), DOM10-53-6 (SEQ ID NO:973), DOM10-53-7 (SEQ ID NO:974), DOM10-53-8 (SEQ ID NO:975), DOM10-53-9 (SEQ ID NO:976), DOM10-53-10 (SEQ ID NO:977), DOM10-53-11 (SEQ ID NO:978), DOM10-53-12 (SEQ ID NO:979), DOM10-53-13 (SEQ ID NO:980), DOM10-53-14 (SEQ ID NO:981), DOM10-53-15 (SEQ ID NO:982), DOM10-53-16 (SEQ ID NO:983), DOM10-53-17 (SEQ ID NO:984), DOM10-53-18 (SEQ ID NO:985), DOM10-53-19 (SEQ ID NO:986), DOM10-53-20 (SEQ ID NO:987), DOM10-53-21 (SEQ ID NO:988), DOM10-53-122 (SEQ ID NO:989), DOM10-53-123 (SEQ ID NO:990), DOM10-53-24 (SEQ ID NO:991), DOM10-53-25 (SEQ ID NO:992), DOM10-53-26 (SEQ ID NO:993), DOM10-53-27 (SEQ ID NO:994), DOM10-53-28 (SEQ ID NO:995), DOM10-53-29 (SEQ ID NO:996), DOM10-53-30 (SEQ ID NO:997), DOM10-53-31 (SEQ ID NO:998), DOM10-53-32 (SEQ 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80% 이상, 약 85% 이상, 약 90% 이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지니는 아미노산 서열을 포함한다.
몇몇 구체예에서, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인은 DOM10-236 (SEQ ID NO:2129), DOM10-238 (SEQ ID NO:2130), DOM10-241 (SEQ ID NO:2131), DOM10-245 (SEQ ID NO:2132), DOM10-249 (SEQ ID NO:2133), DOM10-250 (SEQ ID NO:2134), DOM10-251 (SEQ ID NO:2135), DOM10-254 (SEQ ID NO:2136), DOM10-256 (SEQ ID NO:2137), DOM10-259 (SEQ ID NO:2138), DOM10-260 (SEQ ID NO:2139), DOM10-261 (SEQ ID NO:2140), DOM10-263 (SEQ ID NO:2141), DOM10-264 (SEQ ID NO:2142), DOM10-273 (SEQ ID NO:2143), DOM10-278 (SEQ ID NO:2144), DOM10-279 (SEQ ID NO:2145), DOM10-281 (SEQ ID NO:2146), DOM10-282 (SEQ ID NO:2147), DOM10-283 (SEQ ID NO:2148), DOM10-400 (SEQ ID NO:2149), DOM10-401 (SEQ ID NO:2150), DOM10-402 (SEQ ID NO:2151), DOM10-404 (SEQ ID NO:2152), DOM10-406 (SEQ ID NO:2153), DOM10-407 (SEQ ID NO:2154), DOM10-409 (SEQ ID NO:2155), DOM10-410 (SEQ ID NO:2156), DOM10-414 (SEQ ID NO:2157), DOM10-415 (SEQ ID NO:2158), DOM10-416 (SEQ ID NO:2159), DOM10-418 (SEQ ID NO:2160), DOM10-420 (SEQ ID NO:2161), DOM10-422 (SEQ ID 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95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지니는 아미노산 서열을 포함한다.
바람직한 구체예에서, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 (예를들어, dAb)는 DOM-10-53 (SEQ ID NO:967) 또는 DOM10-176-535 (SEQ ID NO:1587)의 아미노산 서열과 약 90% 이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 동일성을 지니는 아미노산 서열을 포함한다. 예를들어, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 폴리펩티드 도메인은 DOM10-176-535 (SEQ ID NO:1587), DOM10-53-223 (SEQ ID NO:1090), DOM10-53-234 (SEQ ID NO:1101), DOM10-53-316 (SEQ ID NO:1182), DOM10-53-339 (SEQ ID NO:1203), DOM10-S3-344 (SEQ ID NO:1208), DOM10-53-396 (SEQ ID NO:1260), DOM10-53-474 (SEQ ID NO:2369) 및 DOM10-275-1 (SEQ ID NO:2241)의 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
특정 구체예에서는, IL-13에 대해 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 IL-13과 결합하기 위하여 본원에서 개시된 dAb와 경쟁한다.
바람직하게는, IL-13에 대해 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 면역글로불린 단일 가변 도메인이다. IL-13에 대해 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 어떤 적합한 면역글로불린 단일 가변 도메인을 포함할 수 있으며 바람직하게는 인간의 가변 도메인 또는 인간의 프레임워크 영역을 포함하는 가변 도메인을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서는 IL-13에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 본원에 기재된 바와 같이, 유니버셜 프레임워크를 포함한다.
본 발명의 리간드 (예를들어, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드)는 IL-13에 대한 결합 결합 특이성을 지니고, IL-13의 기능 (예를들어, 수용체로의 결합)을 억제하는 비-면역글로불린 결합 부분을 포함할 수 있으며, 여기서 비-면역글로불린 결합 부분은 IL-13에 결합하는 VH, VL 또는 VHH의 CDR중 하나, 두개 또는 세개 및 적절한 스캐폴드를 포함한다. 특정 구체예에서, 비-면역글로불린 결합 부분은 IL-13에 결합하는 VH, VL 또는 VHH의 CDR3 및 적절한 스캐폴드를 포함하나, VH, VL 또는 VHH의 CDR1 또는 CDR2는 포함하지 않는다. 기타 구체예에서, 비-면역글로불린 결합 부분은 IL-13에 결합하는 VH, VL 또는 VHH의 CDR1 및 CDR2 및 적절한 스캐폴드를 포함하나, VH, VL 또는 VHH의 CDR3는 포함하지 않는다. 기타 구체예에서, 비-면역글로불린 결합 부분은 IL-13에 결합하는 VH, VL 또는 VHH의 CDR1, CDR2 및 CDR3 및 적절한 스캐폴드를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 구체예의 리간드의 CDR 또는 CDR들은 본원에 기술된 항-IL-13의 CDR 또는 CDR들이다. 바람직하게는, 비-면역글로불린 결합 부분은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb중 하나의 CDR중 하나, 두개 또는 세개를 포함한다. 기타 구체예에서, 리간드 (예를들어, IL-4 및 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드, IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드)는 IL-13에 결합하는 VH, VL 또는 VHH의 CDR3만을 포함한다. 비-면역글로불린 도메인은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR중 하나, 두개 또는 세개와 서열이 동일한 하나 이상의 영역을 지니는 아미노산 서열을 포함할 수 있다. 예를들어, 비-면역글로불린 도메인은 본원에 기술된 항-IL-13 dAb의 CDR1, CDR2 및/또는 CDR3와 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 또는 약 90% 이상의 서열 동일성을 지니는 아미노산 서열을 지닐 수 있다. 더욱 더 바람직하게는, 비-면역글로불린 결합 부분은 DOM10-176-535 (SEQ ID NO:1587), DOM10-53-223 (SEQ ID NO:1090), DOM10-53-234 (SEQ ID NO:1101), DOM10-53-316 (SEQ ID NO:1182), DOM10-53-339 (SEQ ID NO:1203), DOM10-53-344 (SEQ ID NO:1208) 및 DOM10-53-396 (SEQ ID NO:1260)의 CDR중 하나, 두개 또는 세개를 포함한다.
특정 구체예에서는 IL-13에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인은 IL-4에 결합 특이성이 있는 결합부위를 가지는 폴리펩티드 도메인에 대해서 기재한 것과 같이, 응집에 내성이 있으며 가역적으로 비폴딩되고, 프레임워크 영역를 포함하고 분비된다.
혈청 알부민에 결합하는 dAb 단량체
본 발명에 따른 리간드는 1nM 내지 500μM (즉, x10-9 내지 5x10-4), 바람직하게는 100nM 내지 10μM의 Kd로 혈청 알부민(SA)에 결합하는 dAb 단량체를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 항-SA dAb를 포함하는 리간드에서, 그것의 표적에 대한 상기 리간드의 친화력(예컨대, 표면 플라스몬 공명에 의해 측정된 Kd 및/또는 Koff, 예컨대 BiaCore 이용)은 SA에 대한 친화력보다 1 내지 100000배(바람직하게는 100 내지 100000배, 보다 바람직하게는 1000 내지 100000배, 또는 10000 내지 100000배) 더 강하다. 바람직하게는 혈청 알부민이 인간 혈청 알부민(HSA)이다. 일 구체예에서, 제 1 dAb(또는 dAb 단량체)는 약 50, 바람직하게는 70 및 보다 바람직하게는 100, 150 또는 200nM의 Kd로 SA(예컨대, HSA)에 결합된다.
특정 구체예에서, IL-4에 결합되는 dAb 단량체는 응집에 내성이 있고, 가역적으로 비폴딩되고/거나 CD38에 결합되는 dAb 단량체에 대해 상기 개시된 프레임워크 영역을 포함한다.
한 특정 구체예에서, 혈청 알부민에 결합하는 항체의 항원-결합 단편은 인간 혈청 알부민에 결합하는 dAb이다. 특정 구체예에서, dAb는 인간 혈청 알부민에 결합하고, 알부민으로의 결합에 대해 DOM7r-1 (SEQ ID NO:1736), DOM7r-3 (SEQ ID NO:1737), DOM7r-4 (SEQ ID NO:1738), DOM7r-5 (SEQ ID NO:1739), DOM7r-7 (SEQ ID NO:1740), DOM7r-8 (SEQ ID NO:1741), DOM7h-2 (SEQ ID NO:1742), DOM7h-3 (SEQ ID NO:1743), DOM7h-4 (SEQ ID NO:1744), DOM7h-6 (SEQ ID NO:1745), DOM7h-1 (SEQ ID NO:1746), DOM7h-7 (SEQ ID NO:1747), DOM7h-22 (SEQ ID NO:1748), DOM7h-23 (SEQ ID NO:1749), DOM7h-24 (SEQ ID NO:1750), DOM7h-25 (SEQ ID NO:1751), DOM7h-26 (SEQ ID NO:1752), DOM7h-2l (SEQ ID NO:1753), DOM7h-27 (SEQ ID NO:1754), DOM7h-8 (SEQ ID NO:1756), DOM7r-13 (SEQ ID NO:1757), DOM7r-14 (SEQ ID NO:1758), DOM7r-15 (SEQ ID NO:1759), DOM7r-16 (SEQ ID NO:1760), DOM7r-17 (SEQ ID NO:1761), DOM7r-18 (SEQ ID NO:1762), DOM7r-19 (SEQ ID NO:1763), DOM7r-20 (SEQ ID NO:1764), DOM7r-21 (SEQ ID NO:1765), DOM7r-22 (SEQ ID NO:1766), DOM7r-23 (SEQ ID NO:1767), DOM7r-24 (SEQ ID NO:1768), DOM7r-25 (SEQ ID NO:1769), DOM7r-26 (SEQ ID NO:1770), DOM7r-27 (SEQ ID NO:1771), DOM7r-28 (SEQ ID NO:1772), DOM7r-29 (SEQ ID NO:1773), DOM7r-30 (SEQ ID NO:1774), DOM7r-31 (SEQ ID NO:1775), DOM7r-32 (SEQ ID NO:1776) 및 DOM7r-33 (SEQ ID NO:1777)으로 구성된 군으로부터 선택된 dAb와 경쟁한다.
특정 구체예에서, dAb는 인간 혈청 알부민에 결합하고, DOM7r-1 (SEQ ID NO:1736), DOM7r-3 (SEQ ID NO:1737), DOM7r-4 (SEQ ID NO:1738), DOM7r-5 (SEQ ID NO:1739), DOM7r-7 (SEQ ID NO:1740), DOM7r-8 (SEQ ID NO:1741), DOM7h-2 (SEQ ID NO:1742), DOM7h-3 (SEQ ID NO:1743), DOM7h-4 (SEQ ID NO:1744), DOM7h-6 (SEQ ID NO:1745), DOM7h-1 (SEQ ID NO:1746), DOM7h-7 (SEQ ID NO:1747), DOM7h-22 (SEQ ID NO:1748), DOM7h-23 (SEQ ID NO:1749), DOM7h-24 (SEQ ID NO:1750), DOM7h-25 (SEQ ID NO:1751), DOM7h-26 (SEQ ID NO:1752), DOM7h-21 (SEQ ID NO:1753), DOM7h-27 (SEQ ID NO:1754), DOM7h-8 (SEQ ID NO:1756), DOM7r-13 (SEQ ID NO:1757), DOM7r-14 (SEQ ID NO:1758), DOM7r-15 (SEQ ID NO:1759), DOM7r-16 (SEQ ID NO:1760), DOM7r-17 (SEQ ID NO:1761), DOM7r-18 (SEQ ID NO:1762), DOM7r-19 (SEQ ID NO:1763), DOM7r-20 (SEQ ID NO:1764), DOM7r-21 (SEQ ID NO:1765), DOM7r-22 (SEQ ID NO:1766), DOM7r-23 (SEQ ID NO:1767), DGM7r-24 (SEQ ID NO:1768), DOM7r-25 (SEQ ID NO:1769), DOM7r-26 (SEQ ID NO:1770), DOM7r-27 (SEQ ID NO:1771), DOM7r-28 (SEQ ID NO:1772), DOM7r-29 (SEQ ID NO:1773), DOM7r-30 (SEQ ID NO:1774), DOM7r-31 (SEQ ID NO:1775), DOM7r-32 (SEQ ID NO:1776) 및 DOM7r-33 (SEQ ID NO:1777)으로 구성된 군으로부터 선택된 dAb의 아미노산 서열과 약 80% 이상, 또는 약 85% 이상, 또는 약 90% 이상, 또는 약 95% 이상, 또는 약 96% 이상, 또는 약 97% 이상, 또는 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지닌 아미노산 서열을 포함한다.
예를들어, 인간 혈청 알부민에 결합하는 dAb는 DOM7h-2 (SEQ ID NO:1742), DOM7h-3 (SEQ ID NO:1743), DOM7h-4 (SEQ ID NO:1744), DOM7h-6 (SEQ ID NO:1745), DOM7h-1 (SEQ ID NO:1746), DOM7h-7 (SEQ ID NO:1747), DOM7h-8 (SEQ ID NO:1756), DOM7r-13 (SEQ ID NO:1757), DOM7r-14 (SEQ ID NO:1758), DOM7h-22 (SEQ ID NO:1748), DOM7h-23 (SEQ ID NO:1749), DOM7h-24 (SEQ ID NO:1750), DOM7h-25 (SEQ ID NO:1751), DOM7h-26 (SEQ ID NO:1752), DOM7h-21 (SEQ ID NO:1753) 및 DOM7h-27 (SEQ ID NO:1754)와 약 90% 이상, 또는 약 95% 이상, 또는 약 96% 이상, 또는 약 97% 이상, 또는 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지는 아미노산 서열을 포함할 수 있다.
아미노산 서열 동일성은 바람직하게는 적절한 서열 정렬 알고리듬 및 디폴트 (default) 파라미터, 예를들어 BLAST P (Karlin and Altschul, Proc. Natl. Acad. Sci USA, 78(6):2264-2268 (1990))를 이용하여 결정된다.
더욱 특정한 구체예에서, dAb는 인간 혈청 알부민에 결합하고, DOM7h-2 (SEQ ID NO:1742), DOM7h-3 (SEQ ID NO:1743), DOM7h-4 (SEQ ID NO:1744), DOM7h-6 (SEQ ID NO:1745), DOMTh-1 (SEQ ID NO:1746), DOM7h-7 (SEQ ID NO:1747), DOM7h-8 (SEQ ID NO:1756), DOM7r-13 (SEQ ID NO:1757) 및 DOM7r-14 (SEQ ID NO:1758)로 구성된 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 지니는 Vκ dAb이거나, DOM7h-22 (SEQ ID NO:1748), DOM7h-23 (SEQ ID NO:1749), DOM7h-24 (SEQ ID NO:1750), DOM7h-25 (SEQ ID NO:1751), DOM7h-26 (SEQ ID NO:1752), DOM7h-21 (SEQ ID NO:1753), DOM7h-27 (SEQ ID NO:1754)로 구성된 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 지니는 VH dAb이다. 기타 구체예에서, 혈청 알부민에 결합하는 항체의 항원-결합 단편은 인간 혈청 알부민에 결합하고, 상기 아미노산 서열중 임의의 것의 CDR을 포함하는 dAb이다.
혈청 알부민에 결합하는 적절한 카멜리드 VHH는 WO 2004/041862 (Ablynx N.V.)에 기술된 것, 및 본원에 기술된 것, 예를들어 서열 A (SEQ ID NO:1778), 서열 B (SEQ ID NO:1779), 서열 C (SEQ ID NO:1780), 서열 D (SEQ ID NO:1781), 서열 E (SEQ ID NO:1782), 서열 F (SEQ ID NO:1783), 서열 G (SEQ ID NO:1784), 서열 H (SEQ ID NO:1785), 서열 I (SEQ ID NO:1786), 서열 J (SEQ ID NO:1787), 서열 K (SEQ ID NO:1788), 서열 L (SEQ ID NO:1789), 서열 M (SEQ ID NO:1790), 서열 N (SEQ ID NO:1791), 서열 O (SEQ ID NO:1792), 서열 P (SEQ ID NO:1793), 서열 Q (SEQ ID NO:1794)를 포함한다. 특정 구체예에서, 카멜리드 VHH는 인간 혈청 알부민에 결합하고, SEQ ID NOS: 1778-1794중 임의의 것과 약 80% 이상, 또는 약 85% 이상, 또는 약 90% 이상, 또는 약 95% 이상, 또는 약 96% 이상, 또는 약 97% 이상, 또는 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 동일성을 지니는 아미노산 서열을 포함한다.
아미노산 서열 동일성은 바람직하게는 적절한 서열 정렬 알고리듬 및 디폴트 파라미터, 예를들어 BLAST P (Karlin and Altschul, Proc. Natl. Acad. Sci USA, 87(6):2264-2268 (1990))를 이용하여 결정된다.
몇몇 구체예에서, 리간드는 혈청 알부민 (예를들어, 인간 혈청 알부민)으로의 결합에 대해 본원에 기술된 항-혈청 알부민 dAb와 경쟁하는 항-혈청 알부민 dAb를 포함한다.
핵산 분자, 벡터 및 숙주 세포
본 발명은 또한 본원에 기술된 바와 같은 분리된 핵산 분자 및/또는 재조합 핵산 분자 (이중 특이적 리간드 및 다중특이적 리간드)를 제공한다.
본 발명에서 "분리된" 핵산은 그들의 기원(예를들어, 존재하던 세포 또는 라이브러리의 핵산 혼합물)의 세포 RNA 또는 게노믹 DNA의 핵산으부터 분리된 핵산을 말하며, 이는 본 발명에 기술된 방법 또는 정제 핵산, 화학적 합성에 의해 생산된 핵산을 포함하는 기타 적절한 방법, 생물학 및 화학적 방법의 조합, 및 분리된 재조합 핵산 등을 포함한다(예를들어, Daugherty, B.L. et al., Nucleic Acids Res., 19(9): 2471-2476 (1991); Lewis, A.P. and J.S. Crowe, Gene, 101: 297-302 (1991)을 보라).
본 발명에서 “재조합” 핵산은 재조합 DNA 기술에 의해 생산된 것을 말하며, 폴리머레이즈 연쇄 반응(PCR) 및/또는 제한효소를 이용한 벡터로의 클로닝과 같은 인공 재조합 방법에 의존하는 공정에 의하여 생성되는 핵산들을 포함한다.
특정 구체예에서, 분리된 핵산 및/또는 재조합 핵산은 본원에 기술된 바와 같은 리간드를 엔코딩하는 누클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 리간드는 본원에 기술된 IL-4에 결합하는 dAb 또는 IL-13에 결합하는 dAb의 아미노산 서열과 약 80% 이상, 약 85% 이상, 약 90% 이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지니는 아미노산 서열을 포함한다.
예를들어, 몇몇 구체예에서, 분리된 핵산 및/또는 재조합 핵산은 본원에 기술된 바와 같은 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드를 엔코딩하는 누클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 리간드는 DOM9-15 (SEQ ID NO:175), DOM9-17(SEQ ID NO:176), DOM9-23 (SEQ ID NO:177), DOM9-24 (SEQ ID NO:178), DOM9-25 (SEQ ID NO:179), DOM9-27 (SEQ ID NO:180), DOM9-28 (SEQ ID NO:181), DOM9-29 (SEQ ID NO:182), DOM9-30 (SEQ ID NO:183), DOM9-31 (SEQ ID NO:184), DOM9-32 (SEQ ID NO:185), DOM9-33 (SEQ ID NO:186), DOM9-50 (SEQ ID NO:187), DOM9-57 (SEQ ID NO:188), DOM9-59 (SEQ ID NO:189), DOM9-63 (SEQ ID NO:190), DOM9-67 (SEQ ID NO:191), DOM9-68 (SEQ ID NO:192), DOM9-70 (SEQ ID NO:193), DOM9-79 (SEQ ID NO:194), DOM9-82 (SEQ ID NO:195), DOM9-86 (SEQ ID NO:196), DOM9-94 (SEQ ID NO:197), DOM9-108 (SEQ ID NO:198), DOM9-112 (SEQ ID NO:199), DOM9-112-1 (SEQ ID NO:200), DOM9-112-2 (SEQ ID NO:201), DOM9-112-3 (SEQ ID NO:202), DOM9-112-4 (SEQ ID NO:203), DOM9-112-5 (SEQ ID NO:204), DOM9-112-6 (SEQ ID NO:205), DOM9-112-7 (SEQ ID NO:206), DOM9-112-8 (SEQ ID NO:207), DOM9-112-9 (SEQ ID NO:208), DOM9-112-10 (SEQ ID NO:209), DOM9-112-11 (SEQ ID NO:210), DOM9-112-12 (SEQ ID NO:211), DOM9-112-13 (SEQ ID NO:212), DOM9-112-14 (SEQ ID NO:213), DOM9-112-15 (SEQ ID N0:214), DOM9-112-16 (SEQ ID NO:215), DOM9-112-17 (SEQ ID NO:216), DOM9-112-18 (SEQ ID NO:217), DOM9-112-19 (SEQ ID NO:218), DOM9-3 12-20 (SEQ ID NO:219), DOM9-112-21 (SEQ ID NO:220), DOM9-112-22 (SEQ ID NO:221), DOM9-112-23 (SEQ ID NO:222), DOM9-112-25 (SEQ ID NO:223), DOM9-112-81 (SEQ ID NO:224), DOM9-112-82 (SEQ ID NO:225), DOM9-112-83 (SEQ ID NO:226), DOM9-112-84 (SEQ ID NO:227), DOM9-112-85 (SEQ ID NO:228), DOM9-112-86 (SEQ ID NO:229), DOM9-112-87 (SEQ ID NO:230), DOM9-112-88 (SEQ ID NO:231), DOM9-112-89 (SEQ ID NO:232), DOM9-112-90 (SEQ ID NO:233), DOM9-112-91 (SEQ ID NO:234), DOM9-112-92 (SEQ ID NO:235), DOM9-112-93 (SEQ ID NO:236), DOM9-112-94 (SEQ ID NO:237), DOM9-112-95 (SEQ ID NO:238), DOM9-112-96 (SEQ ID NO:239), DOM9-112-97 (SEQ ID NO:240), DOM9-112-98 (SEQ ID NO:241), DOM9-112-99 (SEQ ID NO:242), DOM9-112-100 (SEQ ID NO:243), DOM9-112-101 (SEQ ID NO:244), DOM9-1132-102 (SEQ ID NO:245), DOM9-112-103 (SEQ ID NO:246), DOM9-112-104 (SEQ ID NO:247), DOM9-112-105 (SEQ ID NO:248), DOM9-112-106 (SEQ ID NO:249), DOM9-112-107 (SEQ ID NO:250), DOM9-112-108 (SEQ ID NO:251), DOM9-112-109 (SEQ ID NO:252), DOM9-112-110 (SEQ ID NO:253), DOM9-112-111 (SEQ ID NO:254), DOM9-112-112 (SEQ ID NO:255), DOM9-112-113 (SEQ ID NO:256), DOM9-112-114 (SEQ ID NO:257), DOM9-112-115 (SEQ ID NO:258), DOM9-112-116 (SEQ ID NO:259), DOM9-112-117 (SEQ ID NO:260), DOM9-112-118 (SEQ ID NO:261), DOM9-112-119 (SEQ ID NO:262), DOM9-112-120 (SEQ ID NO:263), DOM9-112-121 (SEQ ID NO:264), DOM9-112-122 (SEQ ID NO:265), DOM9-112-123 (SEQ ID NO:266), DOM9-132-124 (SEQ ID NO:267), DOM9-112-125 (SEQ ID NO:268), DOM9-112-126 (SEQ ID NO:269), DOM9-112-127 (SEQ ID NO:270), DOM9-112-128 (SEQ ID NO:271), DOM9-112-134 (SEQ ID NO:272), DOM9-112-135 (SEQ ID NO:273), DOM9-112-136 (SEQ ID NO:274), DOM9-112-137 (SEQ ID NO:275), DOM9-112-138 (SEQ ID NO:276), DOM9-112-140 (SEQ ID NO:277), DOM9-112-141 (SEQ ID NO:278), DOM9-112-142 (SEQ ID NO:279), DOM9-112-143 (SEQ IDM):280), DOM9-112-144 (SEQ ID NO:281), DOM9-112-145 (SEQ ID NO:282), DOM9-112-146 (SEQ ID NO:283), DOM9-112-147 (SEQ ID NO:284), DOM9-112-148 (SEQ ID NG:285), DOM9-112-149 (SEQ ID NO:286), DOM9-112-150 (SEQ ID NO:287), DOM9-112-151 (SEQ ID NO:288), DOM9-112-152 (SEQ ID NO:289), DOM9-112-153 (SEQ ID NO:290), DOM9-112-154 (SEQ ID NO:291), DOM9-112-155 (SEQ ID NO:292), DOM9-112-156 (SEQ ID NO:293), DOM9-112-157 (SEQ ID NO:294), DOM9-112-158 (SEQ ID NO:295), DOM9-112-159 (SEQ ID NO:296), DOM9-112-160 (SEQ ID NO:297), DOM9-112-161 (SEQ ID NO:298), DOM9-112-162 (SEQ ID NO:299), DOM9-112-163 (SEQ ID NO:300), DOM9-112-164 (SEQ ID NO:301), DOM9-112-165 (SEQ ID NO:302), DOM9-112-166 (SEQ ID NO:303), DOM9-112-167 (SEQ ID NO:304), DOM9-112-168 (SEQ ID NO:305), DOM9-112-169 (SEQ ID NO:306), DOM9-112-170 (SEQ ID NO:307), DOM9-112-171 (SEQ ID NO:308), DOM9-112-172 (SEQ ID NO:309), DOM9-112-173 (SEQ ID NO:310), DOM9-112-174 (SEQ ID NO:311), DOM9-112-175 (SEQ ID NO:312), DOM9-112-176 (SEQ ID NO:313), DOM9-112-177 (SEQ ID NO:314), DOM9-112-178 (SEQ ID NO:315), DOM9-112-179 (SEQ ID NO:316), DOM9-112-180 (SEQ ID NO:317), DOM9-112-181 (SEQ ID NO:318), DOM9-112-182 (SEQ ID NO:319), DOM9-112-183 (SEQ ID NO:320), DOM9-112-184 (SEQ ID NO:321), DOM9-112-185 (SEQ ID NO:322), DOM9-112-186 (SEQ ID NO:323), DOM9-112-187 (SEQ ID NO:324), DOM9-112-188 (SEQ ID NO:325), DOM9-112-189 (SEQ ID NO:326), DOM9-112-190 (SEQ ID NO:327), DOM9-112-191 (SEQ ID NO:328), DOM9-112-192 (SEQ ID NO:329), DOM9-112-193 (SEQ ID NO:330), DOM9-112-194 (SEQ ID NO:331), DOM9-112-195 (SEQ ID NO:332), DOM9-112-196 (SEQ ID NO:333), DOM9-112-197 (SEQ ID NO:334), DOM9-112-198 (SEQ ID NO:335), DOM9-112-199 (SEQ ID NO:336), DOM9-112-200 (SEQ ID NO:337), DOM9-112-201 (SEQ ID NO:338), DOM9-112-202 (SEQ ID NO:339), DOM9-120 (SEQ ID NO:340). 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몇몇 구체예에서, 분리된 핵산 및/또는 재조합 핵산은 본원에 기술된 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드를 엔코딩하는 누클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 리간드는 DOM9-155-77 (SEQ ID NO:2426), DOM9-155-78 (SEQ ID NO:2427), DOM9-112-204 (SEQ ID NO:2428), DOM9-112-205 (SEQ ID NO:2429), DOM9-112-206 (SEQ ID NO:2430), DOM9-112-207 (SEQ ID NO:2431), DOM9-112-208 (SEQ ID NO:2432), DOM9-112-209 (SEQ ID NO:2433), DOM9-112-210 (SEQ ID NO:2434), DOM9-112-211 (SEQ ID NO:2435), DOM9-112-212 (SEQ ID NO:2436), DOM9-112-213 (SEQ ID NO:2437), DOM9-112-214 (SEQ ID NO:2438), DOM9-112-215 (SEQ ID NO:2439), DOM9-112-216 (SEQ ID NO:2440), DOM9-112-217 (SEQ ID NO:2441), DOM9-112-218 (SEQ ID NO:2442), DOM9-112-219 (SEQ ID NO:2443), DOM9-112-220 (SEQ ID NO:2444), DOM9-112-221 (SEQ ID NO:2445), DOM9-112-222 (SEQ ID NO:2446), DOM9-112-223 (SEQ ID NO:2447), DOM9-112-224 (SEQ ID NO:2448), DOM9-112-225 (SEQ ID NO:2449), DOM9-112-226 (SEQ ID NO:2450), DOM9-112-227 (SEQ ID NO:2451), DOM9-112-228 (SEQ ID NO:2452), DOM9-112-229 (SEQ ID NO:2453), DOM9-112-230 (SEQ ID NO:2454), DOM9-112-231 (SEQ ID NO:2455), DOM9-112-233 (SEQ ID NO:1734), DOM9-112-232 (SEQ ID NO:1733) 및 DOM9-112-234 (SEQ ID NO:1735)으로 구성된 군으로부터 선택된 dAb의 아미노산 서열과 약 80% 이상, 약 85% 이상, 약 90% 이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지닌 아미노산 서열을 포함한다.
기타 구체예에서, 분리된 핵산 및/또는 재조합 핵산은 본원에 기술된 바와 같은 IL-3에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드를 엔코딩하는 누클레오티드 서열을 포함하고, 여기서 상기 리간드는 DOM10-53 (SEQ ID NO:967), DOM10-53-1 (SEQ ID NO:968), DOM10-53-2 (SEQ ID NO:969), DOM10-53-3 (SEQ ID NO:970), DOM10-53-4 (SEQ ID NO:971), DOM10-53-5 (SEQ ID NO:972), DOM10-53-6 (SEQ ID NO:973), DOM10-53-7 (SEQ ID NO:974), DOM10-53-8 (SEQ ID NO:975), DOM10-53-9 (SEQ ID NO:976), DOM10-53-10 (SEQ ID NO:977), DOM10-53-11 (SEQ ID NO:978), DOM10-53-12 (SEQ ID NO:979), DOM10-53-13 (SEQ ID NO:980), DOM10-53-14 (SEQ ID NO:981), DOM10-53-15 (SEQ ID NO:982), DOM10-53-16 (SEQ ID NO:983), DOM10-53-17 (SEQ ID NO:984), DOM10-53-18 (SEQ ID NO:985), DOM10-53-19 (SEQ ID NO:986), DOM10-53-20 (SEQ ID NO:987), DOM10-53-21 (SEQ ID NO:988), DOM10-53-122 (SEQ ID NO:989), DOM10-53-123 (SEQ ID NO:990), DOM10-53-24 (SEQ ID NO:991), DOM10-53-25 (SEQ ID NO:992), DOM10-53-26 (SEQ ID NO:993), DOM10-53-27 (SEQ ID NO:994), DOM10-53-28 (SEQ ID NO:995), DOM10-53-29 (SEQ ID NO:996), DOM10-53-30 (SEQ ID NO:997), 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80% 이상, 약 85% 이상, 약 90% 이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지닌 아미노산 서열을 포함한다.
기타 구체예에서, 분리된 핵산 및/또는 재조합 핵산은 본원에 기술된 바와 같은 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드를 엔코딩하는 누클레오티드 서열을 포함하고, 상기 리간드는 DOM10-236 (SEQ ID NO:2129), DOM10-238 (SEQ ID NO:2130), DOM10-241 (SEQ ID NO:2131), DOM10-245 (SEQ ID NO:2132), DOM10-249 (SEQ ID NO:2133), DOM10-250 (SEQ ID NO:2134), DOM10-251 (SEQ ID NO:2135), DOM10-254 (SEQ ID NO:2136), DOM10-256 (SEQ ID NO:2137), DOM10-259 (SEQ ID NO:2138), DOM10-260 (SEQ ID NO:2139), DOM10-261 (SEQ ID NO:2140), DOM10-263 (SEQ ID NO:2141), DOM10-264 (SEQ ID NO:2142), DOM10-273 (SEQ ID NO:2143), DOM10-278 (SEQ ID NO:2144), DOM10-279 (SEQ ID NO:2145), DOM10-281 (SEQ ID NO:2146), DOM10-282 (SEQ ID NO:2147), DOM10-283 (SEQ ID NO:2148), DOM10-400 (SEQ ID NO:2149), DOM10-401 (SEQ ID NO:2150), DOM10-402 (SEQ ID NO:2351), DOM10-404 (SEQ ID NO:2152), DOM10-406 (SEQ ID NO:2153), DOM10-407 (SEQ ID NO:2154), DOM10-409 (SEQ ID NO:2155), DOM10-410 (SEQ ID NO:2156), DOM10-414 (SEQ ID NO:2157), DOM10-415 (SEQ ID NO:2158), DOM10-416 (SEQ ID NO:2159), DOM10-418 (SEQ ID NO:2160), 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91% 이상, 약 925 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 아미노산 서열 동일성을 지닌 아미노산 서열을 포함한다.
기타 구체예에서, 분리된 핵산 및/또는 재조합 핵산은 본원에 기술된 바와 같은 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드를 엔코딩하고, 여기서 상기 핵산은 DOM9-15 (SEQ ID NO:1), DOM9-17 (SEQ ID NO:2), DOM9-23 (SEQ ID NO:3), DOM9-24 (SEQ ID NO:4), DOM9-25 (SEQ ID NO:5), DOM9-27 (SEQ ID NO:6), DOM9-28 (SEQ ID NO:7), DOM9-29 (SEQ ID NO:8), DOM9-30 (SEQ ID NO:9), DOM9-31 (SEQ ID NO:10), DOM9-32 (SEQ ID NO:11), DOM9-33 (SEQ ID NO:12), DOM9-50 (SEQ ID NO:13), DOM9-57 (SEQ ID NO:14), DOM9-59 (SEQ ID NO:15), DOM9-63 (SEQ ID NO:16), DOM9-67 (SEQ ID NO:17), DOM9-68 (SEQ ID NO:18), DOM9-70 (SEQ ID NO:19), DOM9-79 (SEQ ID NO:20), DOM9-82 (SEQ ID NO:21), DOM9-86 (SEQ ID NO:22), DOM9-94 (SEQ ID NO:23), DOM9-108 (SEQ ID NO:24), DOM9-112 (SEQ ID NO:25), DOM9-112-1 (SEQ ID NO:26), DOM9-112-2 (SEQ ID NO:27), DOM9-112-3 (SEQ ID NO:28), DOM9-112-4 (SEQ ID NO:29), DOM9-112-5 (SEQ ID NO:30), DOM9-112-6 (SEQ ID NO:31), DOM9-112-7 (SEQ ID NO:32), DOM9-112-8 (SEQ ID NO:33), DOM9-112-9 (SEQ ID NO:34), DOM9-112-10 (SEQ ID NO:35), DOM9-112-11 (SEQ ID NO:36), DOM9-112-12 (SEQ ID 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기타 구체예에서, 분리된 핵산 및/또는 재조합 핵산은 본원에 기술된 바와 같은 IL-4에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드를 엔코딩하고, 여기서 상기 핵산은 DOM9-155-77 (SEQ ID NO:2393), DOM9-155-78 (SEQ ID NO:2394), DOM9-112-204 (SEQ ID NO:2395), DOM9-112-205 (SEQ ID NO:2396), DOM9-112-206 (SEQ ID NO:2397), DOM9-112-207 (SEQ ID NO:2398), DOM9-112-208 (SEQ ID NO:2399), DOM9-112-209 (SEQ ID NO:2400), DOM9-112-210 (SEQ ID NO:2401), DOM9-112-211 (SEQ ID NO:2402), DOM9-112-212 (SEQ ID NO:2403), DOM9-112-213 (SEQ ID NO:2404), DOM9-112-214 (SEQ ID NO:2405), DOM9-112-215 (SEQ ID NO:2406), DOM9-112-216 (SEQ ID NO:2407), DOM9-112-217 (SEQ ID NO:2408), DOM9-112-218 (SEQ ID NO:2409), DOM9-112-219 (SEQ ID NO:2410), DOM9-112-220 (SEQ ID NO:2411), DOM9-112-221 (SEQ ID NO:2412), DOM9-112-222 (SEQ ID NO:2413), DOM9-112-223 (SEQ ID NO:2414), DOM9-112-224 (SEQ ID NO:2415), DOM9-112-225 (SEQ ID NO:2416), DOM9-112-226 (SEQ ID ΗO:2417), DOM9-112-227 (SEQ ID NO:2418), DOM9-112-228 (SEQ ID NO:2419), DOM9-112-229 (SEQ ID NO:2420), DOM9-112-230 (SEQ ID NO:2421), DOM9-112-231 (SEQ ID NO:2422), DOM9-112-233 (SEQ ID NO:2423), DOM9-112-232 (SEQ ID NO:2424) 및 DOM9-112-234 (SEQ ID NO:2425)으로 구성된 군으로부터 선택된 항-IL-4 dAb를 엔코딩하는 누클레오티드 서열과 약 80% 이상, 약 85% 이상, 약 90% 이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 누클레오티드 서열 동일성을 지닌 누클레오티드 서열을 포함한다.
기타 구체예에서, 분리된 핵산 및/또는 재조합 핵산은 본원에 기술된 바와 같은 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드를 엔코딩하고, 여기서 상기 핵산은 DOM10-53 (SEQ ID NO:651), DOM10-53-1 (SEQ ID NO:652), DOM10-53-2 (SEQ ID NO:653), DOM10-53-3 (SEQ ID NO:654), DOM10-53-4 (SEQ ID NO:655), DOM10-53-5 (SEQ ID NO:656), DOM10-53-6 (SEQ ID NO:657), DOM10-53-7 (SEQ ID NO:658), DOM10-53-8 (SEQ ID NO:659), DOM10-53-9 (SEQ ID NO:660), DOM10-53-10 (SEQ ID NO:661), DOM10-53-11 (SEQ ID NO:662), DOM10-53-12 (SEQ ID NO:663), DOM10-53-13 (SEQ ID NO:664), DOM10-53-14 (SEQ ID NO:665), DOM10-53-15 (SEQ ID NO:666), DOM10-53-16 (SEQ ID NO:667), DOM10-53-17 (SEQ ID NO:668), DOM10-53-18 (SEQ ID NO:669), DOM10-53-19 (SEQ ID NO:670), DOM10-53-20 (SEQ ID NO:671), DOM10-53-21 (SEQ ID NO:672), DOM10-53-122 (SEQ ID NO:673), DOM10-53-123 (SEQ ID NO:674), DOM10-53-24 (SEQ ID NO:675), DOM10-53-25 (SEQ ID NO:676), DOM10-53-26 (SEQ ID NO:677), DOM10-53-27 (SEQ ID NO:678), DOM10-53-28 (SEQ ID NO:679), DOM10-53-29 (SEQ ID NO:680), DOM10-53-30 (SEQ ID NO:681), DOM10-53-31 (SEQ ID 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기타 구체예에서, 분리된 핵산 및/또는 재조합 핵산은 본원에 기술된 IL-13에 대한 결합 특이성을 지니는 리간드를 엔코딩하며, 여기서 상기 핵산은 DOM10-236 (SEQ ID NO:1804), DOM30-238 (SEQ ID NO:1805), DOM10-241 (SEQ ID NO:1806), DOM10-245 (SEQ ID NO:1807), DOM10-249 (SEQ ID NO:1808), DOM10-250 (SEQ ID NO:1809), DOM10-251 (SEQ ID NO:1810), DOM10-254 (SEQ ID NO:1811), DOM10-256 (SEQ ID NO:1812), DOM10-259 (SEQ ID NO:1813), DOM10-260 (SEQ ID NO:1814), DOM10-261 (SEQ ID NO:1815), DOM10-263 (SEQ ID NO:1816), DOM10-264 (SEQ ID NO:1817), DOM10-273 (SEQ ID NO:1818), DOM10-278 (SEQ ID NO:1819), DOM10-279 (SEQ ID NO:1820), DOM10-281 (SEQ ID NO:1821), DOM10-282 (SEQ ID NO:1822), DOM10-283 (SEQ ID NO:1823), DOM10-400 (SEQ ID NO:1824), DOM10-401 (SEQ ID NO:1825), DOM10-402 (SEQ ID NO:1826), DOM10-404 (SEQ ID NO:1827), DOM10-406 (SEQ ID NO:1828), DOM10-407 (SEQ ID NO:1829), DOM10-409 (SEQ ID NO:1830), DOM10-410 (SEQ ID NO:1831), DOM10-414 (SEQ ID NO:1832), DOM10-415 (SEQ ID NO:1833), DOM10-416 (SEQ ID NO:1834), DOM10-418 (SEQ ID NO:1835), DOM10-420 (SEQ ID 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이상, 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 약 95% 이상, 약 96% 이상, 약 97% 이상, 약 98% 이상, 또는 약 99% 이상의 누클레오티드 서열 동일성을 지닌 누클레오티드 서열을 포함한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 재조합 핵산 분자를 포함하는 벡터를 제공한다. 특정 구체예에서, 벡터는 본 발명의 재조합 핵산에 작동가능하게 연결된 하나 이상의 발현 제어 엘리먼트 또는 서열을 포함하는 발현 벡터이다. 또한, 본 발명은 본 발명의 재조합 핵산 분자 또는 벡터를 포함하는 재조합 숙주 세포를 제공한다. 적절한 벡터 (플라스미드, 파아지미드), 발현 조절 엘리먼트, 숙주 세포 및 본 발명의 재조합 숙주 세포를 생성시키는 방법은 당 분야에 널리 공지되어 있고, 실시예가 본원에 추가로 설명되어 있다.
적절한 발현 벡터는 다수의 성분, 예를들어 복제 기점, 선택성 마커 유전자, 하나 이상의 발현 조절 엘리먼트, 예를들어 전사 조절 엘리먼트 (예를들어, 프로모터, 인핸서, 터미네이터) 및/또는 하나 이상의 번역 신호, 신호 서열 또는 선도 서열 등을 함유할 수 있다. 발현 조절 엘리먼트 및 신호 서열은 존재하는 경우 벡터 또는 다른 공급원에 의해 제공될 수 있다. 예를들어, 항체 사슬를 엔코딩하는 클로닝된 핵산의 전사 및/또는 번역 조절 서열이 발현을 유도하는데 사용될 수 있다.
프로모터는 요망되는 숙주 세포에서의 발현을 위해 제공될 수 있다. 프로모터는 항시성(constitutive) 또는 유도성일 수 있다. 예를들어, 프로모터는 핵산의 전사를 유도하도록 항체, 항체 사슬 또는 이의 부분을 엔코딩하는 핵산에 작동가능하게 연결될 수 있다. 원핵 (예를들어, 대장균의 경우 lac, tac, T3, T7 프로모터) 및 진핵 (예를들어, 시미안(simian) 바이러스 40 초기 또는 후기 프로모터, 라우스(Rous) 육종 바이러스 긴 말단 반복 프로모터, 사이토메갈로바이러스 프로모터, 아데노바이러스 후기 프로모터) 숙주에 대한 다양한 적절한 프로모터가 이용가능하다.
또한, 발현 벡터는 통상적으로 벡터를 수반하는 숙주 세포를 선택하기 위한 선택 마커를 포함하며, 복제가능한 발현 벡터의 경우, 복제 기점을 포함한다. 항생성 또는 약물 내성을 제공하는 생성물을 엔코딩하는 유전자는 공통의 선택 마커이며, 원핵 세포 (예를들어, 락타마아제 유전자 (암피실린 내성), 테트라시클린 내성을 위한 Tet 유전자) 및 진핵 세포 (예를들어, 네오마이신 (G418 또는 제네티신), gpt (마이코페놀산), 암피실린, 또는 하이그로마이신 내성 유전자)에 사용될 수 있다. 디히드로폴레이트 환원효소 마커 유전자는 다양한 숙주에서 메토트렉세트를 이용한 선택을 가능하게 한다. 숙주의 영양요구성 마커의 유전자 생성물을 엔코딩하는 유전자 (예를들어, LEU2, URA3, HIS3)는 종종 효모의 선택 마커로서 사용된다. 바이러스 (예를들어, 바쿨로바이러스) 또는 파아지 벡터의 사용시, 숙주 세포의 게놈으로의 통합을 가능하게 하는 벡터 예컨대, 레트로바이러스 벡터가 또한 고려된다. 포유동물 세포 및 원핵 세포 (E.coli), 곤충 세포 (Drosphila Schnieder S2 cell, Sf9) 및 효모 (P. methanolica, P. pastoris, S.cerevisiae)에서 발현하기에 적합한 발현 벡터터는 당해분야에 널리 공지되어 있다.
적절한 숙주 세포는 대장균, 비. 서브틸리스 (B. subtilis) 및/또는 다른 적절한 박테리아와 같은 박테리아 세포를 포함하는 원핵 세포; 진균 또는 효모 세포 (예를들어, 피키아 파스토리스 (Pichia pastoris), 아스퍼길루스 종 (Aspergillus sp.), 사카로마이세스 세레비시애 (Saccharomyces cerevisiae), 스키조사카로마이세스 폼베 (Schizosaccharomyces pombe), 뉴로스포라 크라사 (Neurospora crassa))와 같은 진핵 세포, 또는 다른 하등 진핵 세포, 및 고등 진핵생물의 세포, 예를들어 곤충 (예를들어, 드로소필라 슈니에더 S2 세포, Sf9 곤충 세포 (WO94/26087 (O'Connor)), 포유동물 (예를들어, COS-1 (ATCC Accession No. CRL-1650) 및 COS-7 (ATCC Accession No. CRL-1651)와 같은 COS 세포, CHO (예를들어, ATCC Accession No. CRL-9096, CHO DG44 (Urlaub, G. and Chasin, LA., Proc. Natl. Acac. ScL USA, 77(7):4216-4220 (1980))), 293 (ATCC Accession No. CRL-1573), HeLa (ATCC Accession No. CCL-2), CV1 (ATCC Accession No. CCL-70), WOP (Dailey, L., et al., J. Virol., 54:739-749 (1985)), 3T3, 293T (Pear, W. S., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 90:8392-8396 (1993)) NS0 세포, SP2/0, HuT 78 세포 등), 또는 식물 (예를들어, 담배)로부터의 세포일 수 있다 (참조: Ausubel, F.M. et al., eds. Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates and John Wiley & Sons Inc. (1993)). 일부 구체예에서, 숙주 세포는 분리된 숙주 세포이며, 다세포 생물 (예를들어, 식물 또는 동물)의 일부가 아니다. 바람직한 구체예에서, 숙주 세포는 비인간(non-human) 숙주 세포이다.
또한, 본 발명은 본 발명의 재조합 핵산을 포함하는 재조합 숙주 세포를 재조합 핵산을 발현시키기에 적합한 조건하에서 유지시킴으로써 재조합 핵산이 발현되어 리간드가 생성되게 하는 것을 포함하여, 본 발명에 따른 리간드 (예를들어, 이중 특이적 리간드, 다중특이적 리간드)를 생성시키는 방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 이러한 방법은 리간드를 분리하는 것을 추가로 포함한다.
면역글로불린 기재 리간드의 제조
본 발명에 따른 리간드 (예를들어, 이중 특이적 리간드, 다중특이적 단량체)는 scFv, "파아지" 항체 및 공학적으로 조작된 다른 항체 분자의 제조를 위해 항체 공학 분야에서 사용되는 이미 확립된 기술에 따라 제조될 수 있다. 항체를 제조하기 위한 기술은 예를들어 하기 문헌 및 여기에 인용된 참고문헌에 기재되어 있다: Winter & Milstein, (1991) Nature 349:293-299; Pluckthun (1992) Immunological Reviews 130:151-188; Wright et al., (1992) Crti. Rev. Immunol.12:125-168; Holliger, P. & Winter, G. (1993) Curr. Op. Biotechn. 4, 446-449; Carter, et al. (1995) J. Hematother. 4, 463-470; Chester, K.A. & Hawkins, R.E. (1995) Trends Biotechn. 13, 294-300; Hoogenboom, H.R. (1997) Nature Biotechnol. 15, 125-126; Fearon, D. (1997) Nature Biotechnol. 15, 618-619; Plueckthun, A. & Pack, P. (1997) Immunotechnology 3, 83-105; Carter, P. & Merchant, A.M. (1997) Curr. Opin. Biotechnol. 8, 449-454; Holliger, P. & Winter, G. (1997) Cancer Immunol. Immunother. 45,128-130.
요망되는 특이성을 지닌 항체 가변 도메인의 선택에 사용되는 적절한 기술은 당 분야에 공지된 라이브러리 및 선택 방법을 사용한다. 인간 B 세포로부터 수득한 재배열된 V 유전자를 사용하는 천연 라이브러리 (Marks et al. (1991) J. Mol. Biol., 222: 581; Vaughan et al. (1996) Nature Biotech., 14: 309)는 당업자에게 널리 공지되어 있다. 합성 라이브러리 (Hoogenboom & Winter (1992) J. Mol. Biol., 227: 381; Barbas et al (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 4457; Nissim et al. (1994) EMBO J., 13: 692; Griffiths et al. (1994) EMBO J., 13: 3245; De Kruif et al. (1995) J. Mol. Biol., 248: 97)는 통상적으로 PCR을 사용하여 면역글로불린 V 유전자를 클로닝함으로써 제조된다. PCR 과정에서의 오류는 고도의 무작위화를 초래할 수 있다. VH 및/또는 VL 라이브러리는 표적 항원 또는 에피토프에 대해 개별적으로 또는 함께 선택될 수 있고, 개별적으로 선택되는 경우 단일 도메인 결합이 각각에 대해 직접 선택된다.
라이브러리 벡터 시스템
본 발명에서 사용하기에 적합한 다양한 선택 시스템이 당 분야에 공지되어 있다. 이러한 시스템의 예가 하기 기재된다.
박테리오파아지 람다 발현 시스템은 박테리오파아지 플라크로서 또는 리소겐(lysogen)의 콜로니로서 직접 스크리닝될 수 있는데, 이 둘 모두는 이미 공지되어 있고 (Huse et al. (1989) Science, 246: 1275; Caton and Koprowski (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 87; Mullinax et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 87: 8095; Persson et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 88: 2432), 본 발명에서 사용된다. 이러한 발현 시스템은 라이브러리의 106개 이하의 상이한 구성원을 스크리닝하는 데에 사용될 수 있지만, 보다 많은 수 (106개가 넘는 구성원)를 스크리닝하는 데에는 실제로 적합하지 않다. 라이브러리를 작제하는 데에 있어서 특히 사용되는 것은 선택 디스플레이 시스템이며, 이는 핵산을 이러한 핵산이 발현하는 폴리펩티드에 결합될 수 있게 한다. 본원에서 사용된 선택 디스플레이 시스템은 포괄적(generic) 리간드 및/또는 표적 리간드와 결합함으로써 적절한 디스플레이 수단에 의한 라이브러리의 개개의 구성원의 선택을 가능하게 하는 시스템이다.
거대한 라이브러리의 요망되는 구성원을 분리하기 위한 선택 프로토콜은 당 분야에 공지되어 있는데, 대표적으로 파아지 디스플레이 기술이 있다. 다양한 펩티드 서열이 섬유상 박테리오파아지의 표면상에서 디스플레이되는 이러한 시스템 (Scott and Smith (1990) Science, 249: 386)은 표적 항원과 결합하는 특이적 항체 단편의 시험관내 선택 및 증폭을 위해 항체 단편 (및 이를 엔코딩하는 누클레오티드 서열)의 라이브러리를 생성시키는 데에 유용한 것으로 입증되었다 (McCafferty et al., WO 92/01047). 가변 영역을 엔코딩하는 누클레오티드 서열은 선도 신호를 엔코딩하는 유전자 단편에 연결되어 있고, 상기 선도 신호는 상기 가변 영역을 대장균의 원형질막주위 공간으로 유도하는데, 그 결과 생성된 항체 단편은 통상적으로 박테리오파아지 외피 단백질 (예를들어, pIII 또는 pVIII)에 융합된 형태로서 박테리오파아지의 표면상에서 디스플레이된다. 대안적으로, 항체 단편은 람다 파아지 캡시드 (파아지바디(phagebody))상에서 외부로 디스플레이된다. 파아지 기재 디스플레이 시스템의 장점은 이러한 시스템이 생물학적 시스템이므로 선택된 라이브러리 구성원이 선택된 라이브러리 구성원을 함유하는 파아지를 박테리아 세포에서 단순히 증식시킴으로써 증폭될 수 있다는 것이다. 또한, 폴리펩티드 라이브러리 구성원을 엔코딩하는 누클레오티드 서열이 파아지 또는 파아지미드 벡터에 함유되어 있으므로, 발현 및 후속 유전자 조작이 비교적 간단하다.
박테리오파아지 항체 디스플레이 라이브러리 및 람다 파아지 발현 라이브러리를 구성하는 방법은 당 분야에 널리 공지되어 있다 (McCafferty et al. (1990) Nature, 348: 552; Kang et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 88: 4363; Clackson et al. (1991) Nature, 352: 624; Lowman et al. (1991) Biochemistry, 30: 10832; Burton et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 88: 10134; Hoogenboom et al. (1991) Nucleic Acids Res., 19: 4133; Chang et al. (1991) J. Immunol., 147: 3610; Breitling et al. (1991) Gene, 104: 147; Marks et al. (1991) supra; Barbas et al., (1992) supra; Hawkins and Winter (1992) J. Immunol., 22: 867; Marks et al., 1992, J. Biol. Chem., 267: 16007; Lerner et al. (1992) Science, 258: 1313; 이들 문헌은 본원에 참조로 포함됨).
특히 유리한 한 가지 방법은 scFv 파아지-라이브러리를 사용하는 것이다 (Huston et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A., 85: 5879-5883; Chaudhary et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A., 87: 1066-1070; McCafferty et al (1990) supra; Clackson et al (1991) Nature, 352: 624; Marks et al (1991) J. Mol. Biol, 222: 581; Chiswell et al. (1992) Trends Biotech., 10: 80; Marks et al. (1992) J. Biol. Chem., 267). 박테리오파아지 외피 단백질상에서 디스플레이된 scFv 라이브러리의 다양한 구체예가 기술되어 있다. 파아지 디스플레이 방법의 정교화된 형태가 또한 알려져 있는데, 예를들어 본원에 참조로 포함되는 WO96/06213과 WO92/01047 (Medical Research Council et al.) 및 WO97/08320 (Morphosys)에 기재되어 있다.
폴리펩티드 라이브러리를 생성하는 기타 시스템은 라이브러리 구성원의 시험관내 합성을 위한 무세포 효소 기작의 사용을 포함한다. 한 방법에서, RNA 분자는 표적에 대한 선택 및 PCR 증폭을 교대 반복함으로써 선택된다 (Tuerk and Gold (1990) Science, 249:505; Ellington and Szostak (1990) Nature, 346:818). 유사한 기법인 소정의 인간 전사 인자에 결합하는 DNA 서열을 식별하는데 사용될 수 있다 (Thiesen and Bach (1990) Nucleic Acids Res., 18:3203; Beaudry and Joyce (1992) Science, 257: 635; WO92/05258 and WO92/14843). 유사한 방식으로, 시험관내 번역이 거대 라이브러리를 생성하기 위한 방법으로서 폴리펩티드를 합성하는데 이용될 수 있다. 일반적으로, 안정화된 폴리좀 복합체를 포함하는 이러한 방법이 추가로 WO88/08453, WO90/05785, WO90/07003, WO91/02076, WO91/05058, 및 WO92/02536에 기술되어 있다. WO95/22625 및 WO95/11922 (Affymax)에 기술된 바와 같은, 파아지를 기재로 하지 않은 대안적인 디스플레이 시스템은 폴리펩티드를 디스플레이하기 위한 폴리좀을 선택에 이용한다.
추가 부류의 기법은 유전자와 이의 유전자 생성물의 결합을 가능하게 하는 인공 구획에서의 레퍼토리의 선택을 포함한다. 예를들어, 바람직한 유전자 생성물을 엔코딩하는 핵산이 유중수 에멀션에 의해 형성된 마이크로캡슐내에서 선택될 수 있는 선택 시스템이 WO99/02671, WO00/40712 및 문헌 [Tawfik & Griffiths (1998) Nature Biotechnol 16(7), 652-6]에 기술되어 있다. 요망되는 활성을 갖는 유전자 생성물을 엔코딩하는 유전자 엘리먼트는 마이크로캡슐 내로 구획화되며, 전사 및/또는 번역되어 마이크로캡슐 내에서 이들 각각의 유전자 생성물 (RNA 또는 단백질)을 생성한다. 요망되는 활성을 갖는 유전자 생성물을 생성하는 유전자 엘리먼트는 후에 분류된다. 이러한 방법은 다양한 수단에 의해 목적하는 활성을 검출함으로써 대상 유전자 생성물을 선택한다.
라이브러리 작제
선택을 위한 라이브러리는 예를들어, 상기 기술된 바와 같은 당해 분야에 공지된 기법을 이용하여 작제될 수 있거나, 시중의 공급원으로부터 구입할 수 있다. 본 발명에 유용한 라이브러리는 예를들어, WO99/20749에 기술되어 있다. 벡터 시스템이 선택되고, 대상 폴리펩티드를 엔코딩하는 하나 이상의 핵산 서열이 라이브러리 벡터내로 클로닝되면, 발현 전에 돌연변이를 유발시켜 클로닝된 단백질내에서 다양성을 유도시킬 수 있으며; 대안적으로, 엔코딩된 단백질이 돌연변이 유발전에 상기 기술된 바와 같이 발현되고 선택되고, 추가적인 선택 단계가 수행된다. 구조적으로 최적화된 폴리펩티드를 엔코딩하는 핵산 서열의 돌연변이 유발은 표준 분자 방법으로 수행된다. 특히, 중합효소 연쇄 반응 또는 PCR이 이용될 수 있다 (본원에 참고문헌으로 인용된 문헌 [Mullis and Faloona (1987) Methods Enzymol., 155:335]). 대상 표적 서열을 증폭하기 위해 열에 안정한 DNA-의존성 DNA 중합효소에 의해 촉매된 DNA 복제의 반복 사이클을 이용하는 PCR은 당해 분야에 널리 공지되어 있다. 다양한 항체 라이브러리의 작제는 본원에 참고문헌으로 인용된 문헌 [Winter et al. (1994) Ann. Rev. Immunology 12, 433-55]에 기술되어 있다.
PCR은 주형 DNA (적어도 1 fg; 더욱 일반적으로는, 1-1000ng) 및 적어도 25pmol의 올리고누클레오티드 프라이머를 사용하여 수행되며; 프라이머 풀이 매우 이종성인 경우, 각각의 서열이 풀의 분자의 단지 작은 분획만을 나타내고, 양이 후속 증폭 사이클로 제한되기 때문에, 더 많은 양의 프라이머를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 통상적인 반응 혼합물은 2㎕의 DNA, 25pmol의 올리고누클레오티드 프라이머, 2.5㎕의 10X PCR 완충액 1 (Perkin-Elmer, Foster City, CA), 0.4㎕의 1.25μM dNTP, 0.15㎕ (또는 2.5 유닛)의 Taq DNA 중합효소 (Perkin Elmer, Foster City, CA) 및 총 부피가 25㎕가 되게하는 탈이온수를 포함한다. 미네랄 오일이 입혀지고, PCR이 프로그램가능한 열 사이클러를 사용하여 수행된다. PCR 사이클 각각의 단계의 길이 및 온도, 및 사이클 수는 실제의 엄격성 요건에 따라 조절된다. 어닐링 온도 및 타이밍은 프라이머가 주형에 어닐링되는 것으로 예상되는 효능 및 묵인될 수 있는 미스매치의 정도에 의해 결정되며; 명백하게는, 핵산 분자가 동시에 증폭되고 돌연변이 유발되는 경우, 미스매치는 적어도 제 1회차 합성에서 일어나야 한다. 엄격한 프라이머 어닐링 조건을 최적화시키는 능력은 당업자에게 널리 공지되어 있다. 30℃ 내지 72℃의 어닐링 온도가 이용된다. 주형 분자의 최초 변성 (denaturation)은 일반적으로, 92℃ 내지 99℃에서 4분 동안 발생하며, 이어서 20 내지 40회의 변성 (94-99℃에서 15초 내지 1분), 어닐링 (상기 기술된 바와 같이 결정된 온도; 1-2분) 및 연장 (증폭된 생성물의 길이에 따라 72℃에서 1-5분)으로 이루어진다. 최종 연장은 일반적으로 72℃에서 4분 동안 처리되며, 이어서 4℃에서 무수 단계 (indefinite step) (0-24시간)로 처리될 수 있다.
단일 가변 도메인의 조합
선택된 본 발명에 유용한 도메인은 공유 및 비공유 방법을 포함한 당해 분야에 공지된 다양한 방법에 의해 조합될 수 있다. 바람직한 방법은 예를들어, scFv 분자와 관련하여 기술된 바와 같이 폴리펩티드 링커의 사용을 포함한다 (Bird et al., (1988) Science 242:423-426). 적합한 링커에 대한 논의는 문헌 [Bird et al., Science 242, 423-426; Hudson et al., Jounal Immunol Methods 231 (1999) 177-189; Hudson et al., Proc. Nat. Acad. Sci. USA 85, 5879-5883]에 제공되어 있다. 링커는 바람직하게는, 가요성이어서, 두개의 단일 도메인이 상호작용하게 한다. 하나의 링커 예로는 (Gly4 Ser)n 링커 (여기서, n = 1 내지 8, 예를들어, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7)이다. 덜 가요성인 디아바디 (diabody)에 사용되는 링커가 또한 사용될 수 있다 (Holliger et al., (1993) Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 90:6444-6448). 한 구체예에서, 사용된 링커는 면역글로불린 힌지 영역이 아니다.
가변 도메인은 링커 이외의 방법으로 조합될 수 있다. 예를들어, 자연 발생 또는 공학처리된 시스테인 잔기를 통해 제공된 이황화결합의 사용은 VH-VH, VL-VL 또는 VH-VL 이합체를 안정화시키거나 (Reiter et al., (1994) Protein Eng. 7:697-704), 가변성 도메인간의 계면을 리모델링시켜 "맞춤성 (fit)"을 개선시켜 상호작용의 안정성을 증대시키는데 활용될 수 있다 (Ridgeway et al., (1996) Protein Eng. 7:617-621; Zhu et al., (1997) Protein Science 6:781-788). 면역글로불린의 가변 도메인, 및 특히, 항체 VH 도메인을 결합시키거나 안정화시키기 위한 기타 기법은 적당하게 사용될 수 있다.
리간드의 특징
이중 특이적 리간드의 세포로의 결합 또는 각각의 결합 도메인의 각각의 특정 표적으로의 결합은 ELISA를 포함한 당업자에게 잘 알려진 방법에 의해 시험될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구체예에서, 결합은 모노클로날 파아지 ELISA를 사용하여 시험된다. 파아지 ELISA는 임의의 적합한 공정에 따라 수행될 수 있다: 한 예시적 프로토콜이 하기에 제시되어 있다.
각 라운드에 선택시 생성된 파아지 군집을 선택된 항원 또는 에피토프로의 결합에 대해 ELISA에 의해 스크리닝하여 "폴리클로날" 파아지 항체를 확인할 수 있다. 이들 군집으로부터의 단일한 감염된 박테리아 콜로니로부터의 파아지를 ELISA에 의해 스크리닝하여 "모노클로날" 파아지 항체를 확인할 수 있다. 또한, 항원 또는 에피토프로 결합하는 가용성 항체 단편을 스크리닝하는 것이 바람직하며, 이는 시약 예를들어, C- 또는 N-말단 tag를 사용하여 ELISA에 의해 수행될 수 있다 (예를들어, 본원에 참고문헌으로 인용된 문헌 [Winter et al. (1994) Ann. Rev. Immunology 12, 433-55] 참조).
선택된 파아지 모노클로날 항체의 다양성은 또한, PCR 생성물의 겔 전기영동 (Marks et al. 1991, supra; Nissim et al. 1994 supra), 프로빙 (Tomlinson et al., 1992, J.Mol. Biol. 227, 776) 또는 벡터 DNA의 시퀀싱에 의해 평가될 수 있다.
리간드의 구조
각각의 가변 도메인이 예를들어, 본원에 기술된 바와 같이 파아지 디스플레이 기법에 의해 선택된 V-유전자 레퍼토리로부터 선택되는 경우, 이들 가변 도메인은 유니버셜 프레임워크 영역을 포함하여 본원에 정의된 바와 같이 일반적인 리간드에 의해 인지될 수 있다. 유니버셜 프레임워크, 유전자 리간드 등의 사용은 WO99/20749에 기술되어 있다.
V-유전자 레퍼토리가 사용되는 경우, 폴리펩티드 서열에서의 변형(variation)은 바람직하게는, 가변 도메인의 구조 루프내에 위치한다. 가변 도메인의 폴리펩티드 서열은 각각의 가변 도메인과 이의 상보적 쌍과의 상호작용을 향상시키기 위해 DNA 셔플링 (shuffling) 또는 변이에 의해 변경될 수 있다. DNA 셔플링은 당해 분야에 공지되어 있으며, 예를들어, 본원에 참고문헌으로 인용된 문헌 [Stemmer, 1994, Nature 370: 389-391 and U.S. Patent No. 6,297,053]에 교시되어 있다. 돌연변이 유발을 위한 기타 방법은 당업자에게 널리 공지되어 있다.
일반적으로, 이중 특이적 리간드를 선택하고, 제조하고, 포맷하는데 요구되는 핵산 분자 및 벡터 작제물은 표준 실험 설명서 예를들어, 문헌 [Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, USA]에 기술된 바와 같이 작제되고 조작될 수 있다.
본 발명에 유용한 핵산의 조작은 통상적으로 재조합 벡터에서 수행된다. 본원에 사용된 바와 같이, 벡터는 이종성 DNA의 발현 및/또는 복제를 위해 세포에 이러한 이종성 DNA를 유입시키는데 사용되는 분리된 엘리먼트를 나타낸다. 이러한 벡터를 선택하거나 작제하고, 이어서 이를 사용하는 방법은 당업자에게 널리 공지되어 있다. 박테리아 플라스미드, 박테리오파아지, 인공 크로모좀 및 에피솜 벡터를 포함하는 많은 벡터가 입수가능하다. 이러한 벡터는 단순한 클로닝 및 돌연변이유발에 사용될 수 있으며; 대안적으로, 유전자 발현 벡터가 사용된다. 본 발명에 따른 용도의 벡터는 바람직한 크기, 통상적으로 0.25 킬로베이스 (kb) 내지 40kb 이상의 길이의 폴리펩티드 코딩 서열을 수용하도록 선택될 수 있다. 적합한 숙주 세포는 시험관내 클로닝 조작 후 벡터로 형질전환된다. 각각의 벡터는 다양한 작용 성분을 함유하며, 이들은 일반적으로 클로닝 (또는 "폴리링커") 부위, 복제 기점 및 하나 이상의 선택가능한 마커 유전자를 포함한다. 제공된 벡터가 발현 벡터인 경우, 이는 추가적으로 하기중 하나 이상을 갖는다: 클로닝 부위의 부근에 각각 위치한 인핸서 엘리먼트, 프로모터, 전사, 말단 및 신호 서열. 이들은 본 발명에 따른 이중 특이적 리간드를 엔코딩하는 유전자에 작동가능하게 연결되어 있다.
클로닝 및 발현 벡터 둘 모두는 일반적으로, 하나 이상의 선택된 숙주 세포에서 벡터가 복제가능하게 하는 핵산 서열을 함유한다. 통상적으로, 클로닝 벡터에서, 이러한 서열은 벡터가 독립적으로 숙주 크로모좀 DNA의 복제를 가능하게 하는 서열이며, 복제 기점 또는 자가 복제 서열을 포함한다. 이러한 서열은 다양한 박테리아, 효모 및 바이러스에 대해 널리 공지되어 있다. 플라스미드 pBR322로부터의 복제 기점은 대부분의 그람-네거티브 박테리아에 적합하며, 2 마이크론 플라스미드 기점은 효모에 적합하며, 다양한 바이러스 기점 (예를들어, SV40, 아데노바이러스)은 포유동물 세포의 클로닝 벡터에 유용하다. 일반적으로, 복제 기점은 높은 수준의 DNA를 복제할 수 있는 포유동물 세포, 예를들어 COS 세포에 사용되지 않는 한 포유동물 발현 벡터에 필요하지 않는다.
유리하게는, 클로닝 또는 발현 벡터는 선택 마커로서 불리는 선택 유전자를 함유할 수 있다. 이러한 유전자는 선택 배양 배지에서 성장된 형질전환된 숙주 세포의 생존 또는 성장에 필요한 단백질을 엔코딩한다. 따라서, 선택 유전자를 함유하는 벡터로 형질전환되지 않은 숙주 세포는 배양 배지에서 생존하지 못할 것이다. 통상적인 선택 유전자는 항생제 및 기타 독소 (예를들어, 암피실린, 네오마이신, 메토트렉세이트 또는 테트라시클린)에 대해 내성을 부여하거나, 영양요구성 결핍을 보완하거나, 성장 배지에서는 이용 불가능한 중요 영양분을 공급하는 단백질을 엔코딩한다.
본 발명에 따른 이중 특이적 리간드를 엔코딩하는 벡터의 복제가 가장 편리하게는, 대장균(E.coli)에서 수행되기 때문에, 대장균(E.coli)-선택성 마커 예를들어, 항생제 암피실린에 내성을 부여하는 β-락타마아제 유전자가 사용된다. 이는 대장균(E.coli) 플라스미드 예를들어, pBR322 또는 pUC 플라스미드 예를들어, pUC18 또는 pUC19로부터 수득될 수 있다.
발현 벡터는 일반적으로, 숙주 유기체에 의해 인식되고, 대상 코딩 서열에 작동가능하게 연결된 프로모터를 함유한다. 이러한 프로모터는 유도성이거나 항시성일 수 있다. 용어 "작동 가능하게 연결된"은 기술된 성분이 이의 의도된 방식으로 작용하게 하는 관계로 병렬 위치함을 나타낸다. 코딩 서열에 "작동 가능하게 연결된" 조절 서열은 코딩 서열의 발현이 조절 서열과 양립가능한 조건하에 달성되는 방식으로 라이게이션된다.
원핵 숙주에 사용하기에 적합한 프로모터는 예를들어, β-락타마아제 및 락토오스 프로모터 시스템, 알칼리성 포스파타제, 트립토판 (trp) 프로모터 시스템 및 하이브리드 프로모터 예를들어, tac 프로모터를 포함한다. 박테리아 시스템에 사용하기 위한 프로모터는 일반적으로, 코딩 서열에 작동가능하게 연결된 샤인-델가노 (Shine-Delgarno) 서열을 함유할 것이다.
바람직한 벡터는 폴리펩티드 라이브러리 구성원에 상응하는 누클레오티드 서열의 발현을 가능하게 하는 발현 벡터이다. 따라서, 제 1 및/또는 제 2 항원 또는 에피토프로의 선택은, 폴리펩티드 라이브러리 구성원을 발현하는 단일 클론의 별도의 증식 및 발현에 의해 또는 임의의 선택 디스플레이 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 상기 기술된 바와 같이, 바람직한 선택 디스플레이 시스템은 박테리오파아지 디스플레이이다. 따라서, 파아지 또는 파아지미드 벡터 예를들어, pIT1 또는 pIT2가 사용될 수 있다. 본 발명에 유용한 선도 서열은 pelB, stII, ompA, phoA, bla 및 pelA를 포함한다. 한 예로는, 대장균(E.coli) 복제 기점 (이중 가닥 복제용) 및 파아지 복제 기점 (단일 가닥 DNA의 생성용)을 갖는 파아지미드 벡터가 있다. 이러한 벡터의 조작 및 발현은 당해 분야에 널리 공지되어 있다 (Hoogenboom and Winter (1992) supra; Nissim et al. (1994) supra). 간단하게는, 벡터는 파아지미드에 선택성을 부여하기 위한 β-락타마아제 유전자, 및 pelB 선도 서열 (이는 발현된 폴리펩티드를 세포내 간극으로 유도), 다중 클로닝 부위 (라이브러리 구성원의 누클레오티드 버젼을 클로닝하기 위한 것임), 임의로 하나 이상의 펩티드 tag (검출용), 임의로 하나 이상의 TAG 정지 코돈 및 파아지 단백질 pIII로 이루어진 (N 내지 C 말단) 발현 카세트의 lac 프로모터 업스트림을 함유한다. 따라서, 대장균(E.coli)의 다양한 억제인자 및 비억제 인자 균주와 글루코오스, 이소프로필 티오-β-D-갈락토시드 (IPTG) 또는 헬퍼 파아지 예를들어, VCS M13를 사용함으로써, 벡터는 발현되지 않는 플라스미드로서 복제되거나, 단지 폴리펩티드 라이브러리 구성원을 대량 생성하거나, 파아지중 일부의 표면에 폴리펩티드-pIII 융합물의 하나 이상의 복사체를 함유하는 파아지를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 이중 특이적 리간드를 엔코딩하는 벡터의 작제는 통상적인 라이게이션 기법을 이용한다. 분리된 벡터 또는 DNA 단편은 요망되는 벡터를 생성하는데 요구되는 형태로 절단되고, 테일링되고, 다시 라이게이션된다. 필요시, 정확한 서열이 작제된 벡터내에 존재하는지의 여부를 확인하기 위한 분석이 공지된 방식으로 수행될 수 있다. 발현 벡터를 작제하고, 시험관내 전사를 준비하고, DNA를 숙주 세포로 유입시키고, 발현 및 작용을 평가하기 위한 분석을 수행하는데 적합한 방법은 당업자에게 공지되어 있다. 샘플중의 유전자 서열의 존재가 검출되거나, 통상적인 방법 예를들어, 서던 또는 노던 분석, 웨스턴 블롯팅, DNA, RNA 또는 단백질의 도트 블롯팅, 인시츄(in situ) 하이브리디제이션, 면역세포화학 또는 핵산 또는 단백질 분자의 서열 분석에 의해 이의 증폭 및/또는 발현이 정량된다. 당업자는 이들 방법을 필요에 따라 어떻게 변형시킬 지를 용이하게 구상할 것이다.
골격
골격은 면역글로불린 분자를 기재로 하거나, 상기 언급된 기점의 비면역글로불린일 수 있다. 리간드 (예를들어, 이중특이적 리간드)의 각각의 도메인은 상이한 골격에 존재할 수 있다. 본원에 정의된 바와 같은 바람직한 면역글로불린 골격은 하기로부터 선택된 하나 이상의 골격을 포함한다: 적어도 (i) 항체의 CL (카파 또는 람다 서브클래스) 도메인; 또는 (ii) 항체 중쇄의 CH1 도메인을 포함하는 면역글로불린 분자; 항체 중쇄의 CH1 및 CH2 도메인을 포함하는 면역글로불린 분자; 항체 중쇄의 CH1, CH2 및 CH3 도메인을 포함하는 면역글로불린 분자; 또는 상기 (ii)와 항체의 CL (카파 또는 람다 서브클래스) 도메인의 임의의 서브셋. 힌지 영역 도메인이 또한 포함될 수 있다. 예를들어, 리간드는 면역글로불린 (예를들어, IgG (예를들어, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgM, IgA, IgD 또는 IgE)의 중쇄 불변 영역 또는 이의 일부 (예를들어, Fc 부분) 및/또는 경쇄 불변 영역 (예를들어, Cλ, Cκ)을 포함할 수 있다. 예를들어, 리간드는 IgG1 (예를들어, 인간 IgG1)의 CH1, IgG1 (예를들어, 인간 IgG1)의 CH1 및 CH2, IgG1 (예를들어, 인간 IgG1)의 CH1, CH2 및 CH3, IgG1 (예를들어, 인간 IgG1)의 CH2 및 CH3, 또는 IgG1 (예를들어, 인간 IgG1)의 CH1 및 CH3를 포함할 수 있다. 이러한 도메인의 조합물들은 예를들어 천연 항체, 예를들어 IgG 또는 IgM, 또는 이의 단편, 예를들어 Fv, scFv, Fab 또는 F(ab')2 분자를 의태할 수 있다. 당업자는 상기 리스트에 기재된 것만이 포함되는 것이 아님을 인지할 것이다.
단백질 스캐폴드
각각의 결합 도메인은 단백질 스케폴드 및 하나 이상의 CDR (예를들어, 본원에 기술된 dAb의 CDR)을 포함할 수 있으며, 이들은 하나 이상의 에피토프와 도메인의 특이적 상호작용에 관여한다. 유리하게는, 본 발명에 따른 에피토프 결합 도메인은 세개의 CDR을 포함한다. 적합한 단백질 스캐폴드는 하기로 구성된 군으로부터 선택된 것을 포함한다: 면역글로불린 도메인을 기재로 하는 단백질 스캐폴드, 피브로넥틴을 기재로 하는 단백질 스캐폴드, 어피바디를 기재로 하는 단백질 스캐폴드, CTLA4를 기재로 하는 단백질 스캐폴드, 샤페론 예컨대, GroEL을 기재로 하는 단백질 스캐폴드, 리포칼린을 기재로 하는 단백질 스캐폴드 및 박테리아 Fc 수용체 SpA 및 SpD를 기재로 하는 단백질 스캐폴드. 당업자는 상기 리스트에 기재된 것만이 포함되는 것이 아님을 알고 있을 것이다. 결합 도메인은 또한 표적 (예를들어, IL-4, IL-13)에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 스캐폴드를 포함할 수 있으나, 하나 이상의 CDR (예를들어, 본원에 기술된 dAb의 CDR)은 함유하지 않는다. 예를들어, 결합 도메인은 어피바디, SpA 도메인, CTLA4에 기초한 것, 샤페론, 예를들어 GroEL에 기초한 것, 리포칼린에 기초한 것 및 박테리아 Fc 수용체 SpA 및 SpD에 기초한 것, LDL 수용체 클래스 A 도메인, 아비머로부터 선택된 표적에 대한 결합 특이성을 지니는 결합 부위를 지닌 단백질 스캐폴드일 수 있다 (예를들어, U.S. Patent Application Publication Nos.2005/0053973, 2005/0089932, 2005/0164301 참조).
리간드 작제에 사용하기 위한 스캐폴드
주쇄 형태 선택
면역글로불린 수퍼패밀리의 구성원 모두는 이들의 폴리펩티드 사슬에 대해 유사한 폴드를 공유한다. 예를들어, 항체는 이들의 일차 서열에 있어서 매우 다양하지만, 서열 및 결정학적 구조를 비교하면 예상과 달리, 항체의 6개 항원 결합 루프중 5개 (H1, H2, L1, L2, L3)가 제한된 수의 주쇄 형태 또는 표준 구조를 채택하는 것으로 밝혀졌다 (Chothia and Lesk (1987) J.Mol. Biol., 196:901; Chothia et al. (1989) Nature, 342:877). 따라서, 루프 길이 및 주요 잔기의 분석에 의해 대부분의 인간 항체에서 발견되는 H1, H2, L1, L2 및 L3의 주쇄 형태를 예측할 수 있다 (Chothia et al. (1992) J.Mol.Biol., 227: 799; Tomlinson et al. (1995) EMBO J., 14:4628; Williams et al. (1996) J.Mol. Biol., 264:220). H3 영역이 서열, 길이 및 구조에 있어서 더욱 다양성을 띠지만 (D 세그먼트의 사용으로 인해), 이는 또한, 루프 및 항체 프레임워크의 주요 위치에서 특정 잔기의 길이 및 존재 여부, 또는 잔기의 종류에 따라 짧은 루프 길이에 대해 제한된 수의 주쇄 형태를 형성한다 (Martin et al. (1996) J. Mol. Biol., 263:800; Shirai et al. (1996) FEBS Letters, 399:1).
구성원의 주쇄 입체형태가 알려지도록 특정 루프 길이 및 주요 잔기가 선택된 리간드 및/또는 도메인의 라이브러리가 설계될 수 있다. 유리하게는, 이들은 이들이 상기 논의된 바와 같이 비작용성이 되는 기회를 최소화시키는, 자연적으로 발견되는 면역글로불린 수퍼패밀리 분자의 실제 입체형태로 되어 있다. 생식세포 V 유전자 부분은 항체 또는 T-세포 수용체 라이브러리를 작제하기 위한 하나의 적합한 기본 프레임워크로 작용하며; 다른 서열이 또한 사용되기도 한다. 적은 수의 작용 구성원이 이의 기능에는 영향을 미치지 않으면서 변경된 주쇄 입체형태를 가질 수 있도록, 적은 빈도로 변형이 일어날 수 있다.
이중 특이적 리간드 서열을 토대로 주쇄 입체형태를 예측하고 표준 구조에 영향을 미치지 않는 변형을 위한 잔기를 선택하기 위해, 표준 구조 이론이 또한 리간드로 엔코딩된 다양한 주쇄 입체형태의 수를 평가하는데 사용된다. 인간 Vκ 도메인에서, L1 루프는 4개의 표준 구조 중 1개를 채택할 수 있고, L2 루프는 하나의 표준 구조를 가지며, 인간 Vκ 도메인의 90%는 L3 루프에 대해 4개 또는 5개의 표준 구조 중 하나를 채택하는 것으로 공지되어 있다 [참조: Tomlinson et al. (1995) 상기됨]; 따라서, Vκ 도메인 단독에서, 다양한 표준 구조가 조합되어 일정 범위의 다양한 주쇄 입체형태를 형성할 수 있다. Vλ 도메인이 L1, L2 및 L3 루프에 대한 다양한 범위의 표준 구조를 엔코딩하고 Vκ 및 Vλ 도메인이 H1 및 H2 루프에 대해 다수개의 표준 구조를 엔코딩할 수 있는 임의의 VH 도메인과 짝을 이룰 수 있는 경우에, 이들 5개의 루프에 대해 확인된 표준 구조 조합의 수는 매우 크다. 이것은, 주쇄 입체형태에서의 변형 발생이 광범위한 결합 특이성을 생성시키는데 필수적일 수 있음을 암시한다. 그러나, 단일의 공지된 주쇄 입체형태를 토대로 항체 라이브러리를 작제하는 경우, 예상과는 반대로, 실질적으로 모든 항원을 표적화하기에 충분한 변형을 생성시키는데 주쇄 입체 형태에서의 변형이 요구되지 않음이 밝혀졌다. 더욱 더 놀랍게는, 단일의 주쇄 입체형태는 컨센서스 구조 (conseusus structure)일 필요는 없다 - 단일의 천연 입체형태는 전체 라이브러리를 위한 토대로 사용될 수 있다. 따라서, 바람직한 양태에서, 본 발명의 리간드는 단일의 공지된 주쇄 입체형태를 보유한다.
선택되는 단일의 주쇄 입체형태는 바람직하게는 당해 면역글로불린 수퍼패밀리 타입의 분자들 중에 일반적으로 존재하는 것이다. 상당수의 천연 분자가 입체형태를 채택하는 것으로 확인되는 경우에 입체형태는 일반적이게 된다. 따라서, 본 발명의 바람직한 한 양태에서, 면역글로불린 도메인의 각 결합 루프에 대한, 천연 발생되는 다양한 주쇄 입체형태는 별개로 간주되며, 이후 다양한 루프에 대해 요망되는 조합의 주쇄 입체형태를 갖는 천연의 변형가능한 도메인이 선택된다. 어느 것도 이용가능하지 않는 경우, 가장 근접한 등가물이 선택될 수 있다. 다양한 루프에 대한 주쇄 입체형태의 요망되는 조합은, 요망되는 주쇄 입체형태를 엔코딩하는 생식세포 유전자 부분을 선택함으로써 형성되는 것이 바람직하다. 선택된 생식세포 유전자 부분이 실제로 빈번하게 발현되는 것이 더욱 바람직하며, 모든 천연 생식세포 유전자 부분이 가장 빈번하게 발현되는 것이 가장 바람직하다.
리간드 (예를들어, ds-dAbs) 또는 이의 라이브러리를 설계함에 있어서, 6개의 항원 결합 루프 각각에 대한 다양한 주쇄 입체형태의 발생은 개별적인 것으로 간주될 수 있다. H1, H2, L1, L2 및 L3에 대해서는, 천연 분자의 20 내지 100%의 항원 결합 루프에 의해 채택되는 소정 입체형태가 선택된다. 통상적으로, 이의 확인된 발생율은 35% 초과 (즉, 35% 내지 100%)이며, 50% 초과 또는 심지어 65% 초과가 이상적이다. H3 루프의 많은 부분은 표준 구조를 가지지 않기 때문에, 표준 구조를 나타내는 상기 루프 중에 일반적으로 존재하는 주쇄 입체형태를 선택하는 것이 바람직하다. 따라서, 각각의 루프에 대해, 천연 레퍼토리에서 가장 빈번하게 확인되는 입체형태가 선택된다. 인간 항체에서, 각각의 루프에 대한 가장 일반적인 표준 구조 (CS)는 다음과 같다: H1-CS 1 (발현된 레퍼토리의 79%), H2-CS 3 (46%), Vκ의 L1-CS 2 (39%), L2-CS 1 (100%), Vκ의 L3-CS 1 (36%) (상기 계산은 κ:λ 비를 70:30로 추정함, Hood et al. (1967) Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 48:133). 표준 구조를 갖는 H3 루프에 대해서, 잔기 94 내지 잔기 101의 염-브릿지가 있는 7개 잔기의 CDR3 길이 (Kabat et al. (1991) Sequences of proteins of immunological interest, U.S. Department of Health and Human Services)가 가장 일반적인 것으로 여겨진다. 이 입체형태를 형성시키고 항체 모델링 (2cgr 및 1tet)을 위한 토대로 사용될 수 있는 단백질 데이터 뱅크에서 적어도 2개의 결정그래프 구조 (crystallographic structures)을 형성시키는데 필요한 H3 길이 및 주요 잔기를 갖는 EMBL 데이터 라이브러리에는 적어도 16개의 인간 항체 서열이 존재한다. 가장 빈번하게 발현된 생식세포 유전자 부분은, 표준 구조의 이러한 조합이 VH 세그먼트 3-23 (DP-47), JH 세그먼트 JH4b, Vκ 세그먼트 O2/O12 (DPK9) 및 Jκ 세그먼트 Jκ1인 것이다. VH 세그먼트 DP45 및 DP38이 또한 적합하다. 따라서, 이들 세그먼트는 요망되는 단일 주쇄 입체형태를 갖는 라이브러리를 작제하기 위한 토대로 조합되어 사용될 수 있다.
대안적으로, 고립된 결합 루프의 각각에 대해 천연 발생되는 다양한 주쇄 입체형태를 기초로 단일의 주쇄 입체형태를 선택하는 것 대신에, 천연 발생되는 주쇄 입체형태의 조합은 단일의 주쇄 입체형태를 선택하기 위한 토대로 이용된다. 항체의 경우에, 예를들어, 항원 결합 루프 중 임의의 2개, 3개, 4개, 5개 또는 6개 전부에 대한 천연 발생되는 표준 구조 조합이 측정될 수 있다. 여기서, 선택된 입체형태가 천연 발생하는 항체에서 일반적으로 존재하는 것이 바람직하고, 이 입체형태가 천연 레퍼토리에서 가장 흔하게 확인되는 것이 가장 바람직하다. 따라서, 인간 항체에서, 예를들어 5개의 항원 결합 루프, H1, H2, L1, L2 및 L3의 천연 조합이 고찰되는 경우, 표준 구조의 가장 빈번한 조합이 측정된 다음, 이는 단일의 주쇄 입체형태를 선택하기 위한 토대로 H3 루프에 대한 가장 일반적인 입체형태와 조합된다.
표준 서열의 변형
본 발명에 사용하기 위해 선택된 다수의 공지된 주쇄 입체형태, 또는 바람직하게는 단일의 공지된 주쇄 입체형태의 이중 특이적 리간드 (예를들어, ds-dAbs) 또는 라이브러리는 구조적으로 및/또는 기능적으로 변형된 레퍼토리를 발생시키도록 분자의 결합 부위를 변경시킴으로써 작제될 수 있다. 이는 변이체가 이들의 구조 및/또는 기능에서 충분히 변형되어 일정 범위의 활성을 제공할 수 있도록 생성됨을 의미한다.
요망되는 다양성은 통상적으로 선택된 분자를 하나 이상의 위치에서 변형시킴으로써 생성된다. 변형될 위치는 무작위적으로 선택될 수 있거나 바람직하게 선택된다. 이후, 변형은, 그 동안 상주 아미노산이 임의의 아미노산, 또는 천연 또는 합성의 이의 유사체로 대체되어 매우 다수의 변이체를 생성시키는 무작위화에 의해서, 또는 상주 아미노산이 하나 이상의 한정된 서브셋의 아미노산으로 대체되어 더욱 한정된 수의 변이체를 생성시킴으로써 수행될 수 있다.
상기한 변형을 도입시키기 위한 다양한 방법이 보고되었다. 에러-프로운 (error-prone) PCR (Hawkins et al. (1992) J. Mol. Biol., 226: 889), 화학적 돌연변이 형성 (Deng et al. (1994) J. Biol. Chem., 269: 9533) 또는 박테리아성 돌연변이 유발 균주 (Low et al. (1996) J. Mol. Biol., 260: 359)가 분자를 엔코딩하는 유전자 내로 무작위적인 돌연변이를 도입시키는데 사용될 수 있다. 선택된 위치를 돌연변이화하는 방법 또한 당업계에 널리 공지되어 있고, 여기에는 PCR을 사용하거나 사용하지 않고 불일치된 올리고누클레오티드 또는 축퇴 올리고누클레오티드를 사용하는 것이 포함된다. 예를들어, 돌연변이를 항원 결합 루프로 표적화함으로써 다수의 합성 항체 라이브러리가 형성되었다. 인간 파상풍 변성 독소-결합 Fab의 H3 영역을 일정 범위의 신규 결합 특이성을 발생시키도록 무작위화시켰다 [참조: Barbas et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 4457]. 돌연변이화하지 않은 프레임워크 영역를 갖는 큰 라이브러리를 생성시키기 위해 무작위성 또는 반무작위성 H3 및 L3 영역이 생식세포 V 유전자 부분에 첨가되었다 [참조: Hoogenboom & Winter (1992) J. Mol. Biol., 227: 381; Barbas et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 4457; Nissim et al. (1994) EMBO J., 13: 692; Griffiths et al. (1994) EMBO J., 13: 3245; De Kruif et al. (1995) J. Mol. Biol., 248: 97]. 상기한 변형은 다른 항원 결합 루프의 일부 또는 전부를 포함하도록 확대되었다 [참조: Crameri et al. (1996) Nature Med., 2: 100; Riechmann et al. (1995) Bio/Technology, 13: 475; Morphosys, WO 97/08320호, 상기됨].
루프 무작위화가 H3 단독에 대해서는 대략 1015 초과의 구조를 형성시키고 다른 5개의 루프에 대해서는 유사한 다수의 변이체를 형성시킬 잠재력을 지니고 있기 때문에, 현재의 전환 기술을 사용하거나 심지어는 세포 비함유 시스템을 이용함으로써 모든 가능한 조합을 나타내는 라이브러리를 생성시키는 것은 실행불가능하다. 예를들어, 현재까지 작제된 최대 라이브러리 중 하나에서, 이러한 설계의 라이브러리에 대한 잠재적인 변형을 나타내는 단 하나의 분획인 6 ×1010의 다양한 항체가 생성되었다 [참조: Griffiths et al. (1994) 상기됨].
바람직하게는, 이중 특이적 리간드 분자의 각각의 도메인의 요망되는 기능을 생성시키거나 변형시키는 것에 직접적으로 관련되는 유일한 잔기가 변형된다. 대부분의 분자에 대해, 각 도메인의 상기 기능은 표적을 결합시키는 것일 것이며, 이에 따라 변형은 표적 결합 부위에 집중되는 동시에, 분자의 전반적인 패킹에 또는 선택된 주쇄 입체형태를 유지하는데 중요한 잔기를 변형시키지 않아야 한다.
항체 도메인에 적용되는 표준 서열의 변형
항체 기초 리간드 (예를들어, ds-dAbs)의 경우에, 각 표적에 대한 결합 부위는 가장 흔한 항원 결합 부위이다. 따라서, 바람직하게는 항원 결합 부위에서의 잔기만이 변형된다. 이들 잔기는 인간 항체 레퍼토리에서 매우 다양하며, 고해상도의 항체/항원 복합체에서 접촉하는 것으로 알려져 있다. 예를들어, L2에서, 위치 50 및 53은 천연 항체에서 다양하며 항원과 접촉하는 것으로 확인됨이 공지되어 있다. 반대로, 종래의 방법은, 케이뱃 등 (Kabat et al. (1191, 상기됨))에 의해 규정된 상응하는 상보성 결정 영역 (CDR1)에서의 모든 잔기, 즉 본 발명에 따라 사용하기 위한 라이브러리에서 변형된 2개에 비교되는 일부 7개의 잔기를 변형시켰다. 이는 일정 범위의 항원 결합 특이성을 생성시키는데 필요한 기능적 다양성의 측면에서 현저한 개선을 나타낸다.
사실상, 항체 변형은 순수한 주요 레퍼토리 (이는 생식세포 및 접합 변형으로 불리기도 함)를 형성시키기 위한 생식세포 V, D 및 J 유전자 부분의 체세포 재조합, 및 생성되는 재배열된 V 유전자의 체세포 과돌연변이의 2가지 과정의 결과이다. 인간 항체 서열의 분석으로부터, 주요 레퍼토리에서의 변형이 항원 결합 부위의 중심에 집중되는 반면, 체세포 과돌연변이는 변형을 주요 레퍼토리에서 고도로 보존되는 항원 결합 부위의 주변에 있는 부위로 확산시키는 것으로 밝혀졌다 [참조: Tomlinson et al. (1996) J. Mol. Biol., 256: 813]. 이러한 상보성은 아마도 서열 스페이스를 탐색하기 위한 효율적인 전략으로 발전되었고, 항체에 대해서는 완전히 독특한 것은 아니지만 상기 상보성은 다른 폴리펩티드 레퍼토리에 용이하게 적용될 수 있다. 변형되는 잔기는 표적에 대한 결합 부위를 형성하는 잔기의 서브셋이다. 표적 결합 부위에서의 잔기의 다양한 (오버렙핑을 포함하여) 서브셋은 필요한 경우 선택 동안의 다양한 단계에서 변형된다.
항체 레퍼토리의 경우에, 항원 결합 부위에 있는 잔기의 전부가 아닌 일부가 변형되는 초기의 "순수한(naive)" 레퍼토리가 생성될 수 있다. 이 문맥에서 본원에 사용된 용어 "순수한"은 소정 표적을 갖지 않는 항체 분자를 지칭한다. 이들 분자는 면역 변형되지 않는 개체의 면역글로불린 유전자에 의해 엔코딩되는 분자와 유사한데, 상기한 면역 변형되지 않는 개체는 면역계가 광범위한 항원성 자극에 의해 공격받지 않는 태아 및 신생 개체의 경우에 해당한다. 이후, 이 레퍼토리는 일정 범위의 항원 또는 에피토프에 대항하여 선택된다. 필요한 경우, 이후 추가 변형이 초기 레퍼토리에서 변형된 부위 외측에 도입될 수 있다. 이렇게 성숙된 레퍼토리는 변형된 기능, 특이성 또는 친화도를 위해 선택될 수 있다.
항원 결합 부위에서의 일부 또는 전부의 잔기가 변형되는 이중 특이적 리간드의 작제를 위한 결합 도메인의 순수 레퍼토리가 당업계에 공지되어 있다 [참조: WO 2004/058821호, WO 2004/003019호 및 WO 03/002609호]. "주요" 라이브러리는, 변형이 생식세포 V 유전자 부분 (생식세포 변형)에서 변형되는 항원 결합 부위의 중심에 있는 잔기에 제한되거나 재조합 과정 동안에 변형되는 (접합 변형) 천연 주요 레퍼토리를 모방한다. 변형되는 그러한 잔기는 이들로 제한되는 것은 아니나 H50, H52, H52a, H53, H55, H56, H58, H95, H96, H97, H98, L50, L53, L91, L92, L93, L94 및 L96을 포함한다. "체세포" 라이브러리에서, 변형은 재조합 과정 동안 변형 (접합 변형)되거나 고도로 체세페으로 돌연변이화되는 잔기에 제한된다. 변형되는 그러한 잔기는 이들로 제한되는 것은 아니나 H31, H33, H35, H95, H96, H97, H98, L30, L31, L32, L34 및 L96을 포함한다. 이들 라이브러리에서 변형에 적합한 것으로 상기 나열된 모든 잔기는 하나 이상의 항체-항원 복합체에서 접촉하는 것으로 알려져 있다. 둘 모두의 라이브러리에서, 항원 결합 부위에 있는 모든 잔기가 변형되는 것이 아니며, 부가적인 변형이, 필요한 경우 남아있는 잔기를 변형시킴에 의해 선택 동안 도입된다. 이들 잔기 (또는 항원 결합 부위를 포함하는 부가적인 잔기)의 임의의 것의 임의 서브셋이 항원 결합 부위의 초기 및/또는 후속하는 변형을 위해 사용될 수 있음이 당업자에게는 자명할 것이다.
본 발명에 사용하기 위한 라이브러리의 작제에서, 선택된 위치의 변형은 통상적으로 가능한 아미노산의 수 (모두 20 또는 이의 서브셋)가 그 위치에서 도입될 수 있도록 폴리펩티드의 서열을 특정하는 코딩 서열을 변형시킴으로써 핵산 수준에서 이루어진다. IUPAC 명명법을 이용하여, 가장 다재다능한 코돈은 NNK이며, 이 코돈은 모든 아미노산 및 TAG 정지 코돈을 엔코딩한다. 상기 NNK 코돈은 바람직하게는 필요한 변형을 도입시키기 위해 사용된다. 부가적인 정지 코돈 TGA 및 TAA의 생성을 유도하는 NNN 코돈을 포함하는, 동일한 말단을 형성시키는 다른 코돈이 또한 사용된다.
인간 항체의 항원 결합 부위에서 측쇄 변형의 특징은, 특정 아미노산 잔기를 선호하는 뚜렷한 치우침(bias)이 존재한다는 것이다. VH, Vκ 및 Vλ영역 각각에서 가장 변형된 10개 위치의 아미노산 조성이 합해지는 경우, 측쇄 변형의 76% 초과는 단지 7개의 다양한 잔기로부터 비롯되는데, 이들 잔기는 세린 (24%), 티로신 (14%), 아스파라긴 (11%), 글리신 (9%), 알라닌 (7%), 아스파르테이트 (6%) 및 트레오닌 (6%)이다. 주쇄 가요성을 제공할 수 있는 친수성 잔기 및 작은 잔기로의 이러한 치우침은 아마도 광범위한 항원 또는 에피토프를 결합시키기 위해 사전 조치되는 (predisposed) 표면의 진화를 반영할 것이며, 주요 레퍼토리에서 항체의 요망되는 뒤섞임을 설명하는데 도움줄 수 있다.
아미노산의 이러한 분포를 모방하는 것이 바람직하기 때문에, 변형되는 위치에서 아미노산의 분포는 항체의 항원 결합 부위에서 확인되는 것을 모방하는 것이 바람직하다. 일정 범위의 표적 항원에 대해 특정 폴리펩티드 (단지 항체 폴리펩티드는 아님)의 선택을 허용하는 아미노산의 치환에서 상기 치우침은 임의의 폴리펩티드 레퍼토리에도 용이하게 적용된다. 변형되는 위치에서 아미노산 분포를 치우치게 하는 다양한 방법 (트리-누클레오티드 돌연변이형성을 이용하는 것을 포함함, 참조 WO 97/08320호)이 존재하는데, 합성의 용이함 때문에 상기 방법의 바람직한 방법은 통상적인 축퇴 코돈을 사용한다. (각 위치에서 동일한 비율로 1개, 2개, 3개 및 4개의 축퇴를 갖는) 축퇴된 코돈의 모든 조합에 의해 엔코딩된 아미노산 프로파일을 천연 아미노산 사용과 비교함으로써, 가장 대표적인 코돈을 계산할 수 있게 된다. 코돈 (AGT)(AGC)T, (AGT)(AGC)C 및 (AGT)(AGC)(CT) - 즉, 각각 IUPAC 명명법을 이용하여 DVT, DVC 및 DVY는 요망되는 아미노산 프로파일에 가장 근접한 것들이다: 이들은 22%의 세린 및 11%의 티로신, 아스파라긴, 글리신, 알라닌, 아스파르테이트, 트레오닌 및 시스테인을 엔코딩한다. 그러므로, 바람직하게는 변형된 각각의 위치에서 DVT, DVC 또는 DVY 코돈을 이용하여 라이브러리가 작제된다.
치료 및 진단 조성물, 및 용도
본 발명은 본 발명에 따른 리간드 및 약제학적으로 허용되는 담체, 희석제 또는 부형제를 포함하는 조성물, 및 본 발명에 따른 리간드 또는 조성물을 사용하는 치료 및 진단 방법을 제공한다. 본 발명의 방법에 따른 리간드는 생체내에서의 치료 및 예방적 적용, 생체 내에서의 진단적 적용 등에 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 리간드의 치료 및 예방적 용도는 본 발명에 따른 리간드를 수용체 포유동물, 예컨대 인간에게 투여하는 것을 포함한다. 리간드는 높은 친화력(affinity) 및/또는 결합력(avidity)으로 표적에 결합한다. 일부 구체예에서, IgG-유사 리간드 같은 리간드는 예컨대, 항체 의존 세포 독성에 의한 암세포 사멸을 매개하도록 세포 독성 세포의 점증(recruitment)을 허용할 수 있다.
바람직하게는, 적어도 90 내지 95% 상동성의 실질적으로 순수한 리간드를 포유동물에게 투여할 수 있고, 98 내지 99% 또는 초과의 상동성의 리간드가 특히 상기 포유동물이 인간인 경우에 약학적 용도로 가장 바람직하다. 부분적으로 또는 요망되는 상동성으로 정제한 후에, 리간드는 진단학적으로 또는 치료학적으로(체외적으로 사용됨을 포함) 사용되거나 검정 절차, 면역형광 염색 등을 개발하고 수행하는데 사용될 수 있다[Lefkovite and Pernis, (1979 and 1981) Immunological Methods, Volumes I and Ⅱ, Academic Press, NY].
본 출원에서, 용어 "예방"은 질병의 발생 전에 보호 조성물을 투여하는 것을 포함한다. "억제"는 질병의 발생 후, 그러나 질병의 임상적 양상 전에 조성물을 투여하는 것을 의미한다. "치료"는 질병의 증상이 명백해진 후에 보호 조성물을 투여하는 것을 포함한다. 치료는 질병과 관련된 증상을 개선시키고, 질병의 발병을 예방하거나 지연시키고, 질병의 증상의 중증도 또는 빈도를 감소시키는 것을 포함한다.
예를들어, 본 발명에 따른 리간드는 질병 상태를 예방하거나, 억제하거나, 치료하는 용도를 일반적으로 발견할 것이다. 예컨대, 본 발명에 따른 리간드는 만성 염증성 질환, 알레르기 과민성, 암, 박테리아 또는 바이러스 감염, 자가 면역 질환(이에 제한되는 것은 아니나, 타입 I 당뇨병, 천식, 다발성 경화증, 류마티스 관절염, 유년성 류마티스 관절염, 건선 관절염, 척추관절증(예컨대, 강직성 척추염), 전신홍반 루프스, 염증성 장 질환(예컨대, 크론병, 궤양성 대장염), 중증 근육무력증 및 베체트 증후군, 건선, 자궁내막증, 복부 유착(예컨대, 복부 수술후)을 치료하거나, 억제하거나, 예방하기 위해 투여될 수 있다.
본 발명의 리간드는 질병, 예를들어 알레르기 질병, Th2 매개 질병, IL-13 매개 질병, IL-4 매개 질병, 및/또는 IL-4/IL-13 매개 질병을 치료하거나, 억제하거나, 예방하는데 사용될 수 있다. 상기 질병의 예는 호지킨병, 천식, 알레르기성 천식, 아토피 피부염, 아토피 알레르기, 궤양성 대장염, 경피증, 알레르기 비염, COPD, 특발성 폐섬유증, 만성이식거부, 블레오마이신-유도 폐섬유증, 방사선-유도 폐섬유증, 폐육아종, 진행성 전신 경화증, 주혈흡충증, 간섬유증, 신장암, 버킷림프종, 호지킨병, 비-호지킨병, 세자리 (Sezary) 증후군, 천식, 화농성 관절염, 포진성 피부염, 만성 특발성 두드러기, 궤양성대장염, 피부경화증, 비후성 반흔, 휘플병, 전립선비대, IL-4 수용체가 역할을 담당하는 폐 질환, IL-4 수용체 매개 상피막 파열이 역할을 담당하는 질환, IL-4 수용체가 역할을 담당하는 소화계의 질환, 약물에 대한 알레르기 반응, 가와사키 질병, 겸상적혈구병, 척-스트라우스 증후군, 그레이브병, 전자간증, 쇼그렌 증후군, 자가면역 림프증식 증후군, 자가면역성용혈성빈혈, 바렛 식도, 자가면역 포도막염, 결핵, 낭성섬유증, 알레르기성 기관지-폐 진균증, 만성폐쇄폐병, 블레오마이신-유도 뉴모패시 (pneumopathy) 및 섬유증, 폐포단백증, 성인성 호흡곤란 증후군, 사코이드증, 고면역글로불린 E 증후군, 특발성 과호산구 증후군, 자가면역 수포성 질병, 심상성천포창, 수포성유천포창, 중증근육무력증, 만성피로증후군, 신장증을 포함한다.
용어 "알레르기 질병"은 환자가 일반적으로 비면역성인 물질에 대해 과민감하고, 이에 대한 면역 반응을 개시하는 병리학적 질환을 의미한다. 알레르기 질병은 일반적으로 콧물과 같이 양호한 증상을 발생시킬 수 있는 염증 반응 (예를들어, 국소적 반응, 전신 반응)에서 생명을 위협하는 과민성 쇼크 및 사망을 발생시키는, IgE에 의한 비만 세포의 활성화를 특징으로 한다. 알레르기 질병의 예는 알레르기 비염 (예를들어, 건초열), 천식 (예를들어, 알레르기성 천식), 알레르기 피부염 (예를들어, 습진), 접촉성 피부염, 음식 알레르기 및 두드러기 (하이브스)를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
본원에서 사용되는 "Th2 매개 질병"은 (전체적으로 또는 부분적으로) 특징으로서 IL-4, IL-5, IL-10 및 IL-13을 생성하는 CD4+ Th2 T 림프구에 의해 조절되는 면역 반응 (Th2형 면역 반응)에 의해 병상이 발생되는 질병을 의미한다. Th2형 면역 반응은 특정 사이토카인 (예를들어, IL-4, IL-13) 및 특정 부류의 항체 (예를들어, IgE)의 생성과 관련이 있고, 체액성 면역과 관련된다. Th2 매개 질병은 상승된 수준의 Th2 사이토카인 (예를들어, IL-4, IL-13) 및/또는 특정 부류의 항체 (예를들어, IgE)의 존재를 특징으로 하고, 예를들어 알레르기 질병 (예를들어, 알레르기 비염, 아토피 피부염, 천식 (예를들어, 아토피성 천식), 알레르기성 기도 질환 (AAD), 과민성 쇼크, 결막염), 상승된 수준의 IL-4 및/또는 IL-13과 관련된 자가면역 질환 (예를들어, 류마티스 관절염, 이식편대숙주병, 신장 질환 (예를들어, 신염 증후군, 루프스 신장염)), 및 상승된 수준의 IL-4 및/또는 IL-13과 관련된 감염 (예를들어, 바이러스, 기생충, 진균 (예를들어, C. 알비칸스) 감염)을 포함한다.
특정 암은 상승된 수준의 IL-4 및/또는 IL-13과 관련되거나, IL-4 유도 및/또는 IL-13 유도 암세포 증식과 관련된다 (예를들어, B 세포 림프종, T 세포 림프종, 다발골수종, 두경부암, 유방암 및 난소암). 이러한 암은 본 발명의 리간드를 이용하여 치료되거나, 억제되거나, 예방될 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 리간드는 약리학적으로 적합한 담체와 함께 정제된 형태로 이용될 수 있을 것이다. 통상적으로, 이러한 담체는 염수 및/또는 완충 매질을 포함한, 수성 또는 알코올성/수용액, 에멀젼 또는 현탁액을 포함한다. 비경구 비히클은 염화나트륨 용액, 링커 덱스트로즈, 덱스트로즈 및 염화나트륨 및 락테이트화된 링거를 포함한다. 적합한 생리학적으로 허용되는 어쥬번트는, 현탁액에서 폴리펩티드 복합체를 유지시킬 필요가 있는 경우, 증점제, 예를들어 카르복시메틸셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 젤라틴 및 알기네이트로부터 선택될 수 있다.
정맥내 비히클은 유체 및 영양소 공급제 및 전해질 공급제, 예를들어 링거 덱스트로즈를 기재로 한 것을 포함한다. 보존제 및 다른 첨가제, 예를들어, 항미생물제, 항산화제, 킬레이트제 및 불활성 가스가 또한 존재할 수 있다(Mack (1982). Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th Edition). 제형은 투여 경로에 따를 것이며, 연장된 방출 제형을 포함한 여러 적합한 제형이 사용될 수 있다.
본 발명의 리간드는 개별적으로 투여되는 조성물로 사용될 수 있거나, 기타 작용제와 함께 사용될 수 있다. 리간드는 현존하는 IL-13 치료제 (예를들어, 현존하는 IL-13 작용제 (예를들어, 항-IL-13RRα1, IL-4/13 트랩 (Trap), 항-IL-13) + IL-4 dAb, 및 현존하는 IL-4 작용제 (예를들어, 항-IL-4R, IL-4 뮤테인 (Mutein), IL-4/13 트랩) + IL-13 dAb) 및 IL-13 및 IL-4 항체 (예를들어, WO05/0076990 (CAT), WO03/092610 (Regeneron), WO00/64944 (Genetic Inst.) 및 WO2005/062967 (Tanox) 참조)와 함께 조합 치료제로 사용될 수 있다. 리간드는 하나 이상의 추가적인 치료학적 또는 활성 제제와 함께 투여되고/거나 제형화될 수 있다. 리간드가 추가 치료제와 함께 투여되는 경우, 리간드는 추가 제제의 투여 전, 이와 동시에, 또는 투여 후에 투여될 수 있다. 일반적으로, 리간드 및 추가 제제는 치료 효과의 중복을 제공하는 방식으로 투여된다. 본 발명에 따른 리간드와 함께 투여되거나 제형화될 수 있는 추가 제제로는 예를들어, 다양한 면역치료 약물, 예를들어 실코스포린, 메토트렉세이트, 아드리마이신 또는 시스플라틴, 항생제, 항진균제, 항바이러스제 및 면역독성제를 포함한다. 예를들어, 길항제가 폐 염증 또는 호흡기 질환 (예를들어, 천식)을 예방하거나, 억제하거나, 치료하기 위해 투여되는 경우, 이는 포스포디에스테라제 억제제 (예를들어, 포스포디에스테라제 4의 억제제), 기관지 확장제 (예를들어, 베타2-효능제, 콜린 억제제, 테오필린), 속효성 베타-효능제 (예를들어, 알부테롤, 살부타몰, 밤부테롤, 페노테롤, 이소에테린, 이소프로테레놀, 레발부테롤, 메타프로테레놀, 피르부테롤, 테르부탈린 및 토른레이트), 장효성 베타-효능제(예를들어, 포르모테롤 및 살메테롤), 속효성 콜린 억제제(예를들어, 이프라트로퓸 브로마이드 및 옥시트로퓸 브로마이드), 장효성 콜린 억제제(예를들어 티오프로퓸), 테오필린(예를들어, 속효성 제형, 장효성 제형), 흡입형 스테로이드(예를들어, 베클로메타손, 베클로메타손 부데소니드, 플루니솔리드, 플루티카손 프로피오네이트 및 트리암시놀론), 경구 스테로이드 (예를들어, 메틸프레드니솔론, 프레드니솔론, 프레드니솔론 및 프레드니손), 콜린 억제제를 지닌 조합된 속효성 베타-효능제)예를들어, 알부테롤/살부타몰/이프라토퓸, 및 페노테롤/이프라토퓸), 흡입형 스테로이드를 지닌 조합된 장효성 베타-효능제(예를들어, 살메테롤/플루티카손, 및 포르모테롤/부데소니드) 및 점액 용해제(예를들어, 에르도스테인, 아세틸시스테인, 브롬헥신, 카르보시스테인, 구이아페네신 및 요오드화된 글리세롤)과 함께 투여될 수 있다.
천식 (예를들어, 알레르기성 천식)을 예방하거나, 억제하거나, 치료하기 위한 본 발명의 리간드와 함께 투여될 수 있는 기타 적절한 공동-치료제는 코르티코스테로이드 (예를들어, 베클로메타손, 부데소니드, 플루티카손), 크로모글리케이트, 네도크로밀, 베타-효능제 (예를들어, 살부타몰, 테르부탈린, 밤부테롤, 페노테롤, 레프로테롤, 톨루부테롤, 살메테롤, 폼테로), 자피르루카스트, 살메테롤, 프레드니손, 프레드니솔론, 테오필린, 질레우트론, 몬테루카스트, 및 류코트리엔 조절제를 포함한다.
본 발명의 리간드는 사이토카인, 진통제/해열제, 항구토제 및 화학요법제를 포함하는, 질병 (예를들어, Th-2 매개 질병, IL-4 매개 질병, IL-13 매개 질병, IL-4 및 IL-13 매개 질병, 암)을 치료하기에 적절한 다양한 공동-치료제와 함께 공동투여될 수 있다.
사이토카인은 비제한적으로, 림포카인, 종양 괴사 인자, 종양 괴사 인자형 사이토카인, 림포톡신, 인터페론, 대식세포 염증성 단백질, 단구집락 성장인자, 인터루킨(비제한적으로, 인터루킨-1, 인터루킨-2, 인터루킨-6, 인터루킨-12, 인터루킨-15, 인터루킨-18를 포함), 성장 인자(비제한적으로, 성장 호르몬, 인슐린 유사 성장인자 1 및 2 (IGF-I 및 IGF-2), 단구집락성장인자 (GCSF), 혈소판 유래 성장인자 (PGDF), 표피 성장인자 (EGF)를 포함), 적혈구 생성 자극을 위한 제제, 예컨대, 재조합 인간 에리트로포이에틴(Epoetin alfa), EPO, 호르몬 효능제, 호르몬 길항제(예컨대, 플루타미드, 타목시펜, 류프롤리드 아세테이트(LUPRON)를 포함), 및 스테로이드 (예컨대, 덱사메타손, 레티노이드, 베타메타손, 콜티솔, 콜티손, 프레드니손, 데하이드로테스토스테론, 글루코코르티코이드, 미네랄로코르티코이드, 에스트로겐, 테스토스테론, 프로게스틴)를 포함한다.
진통제/해열제는 비제한적으로, 아스피린, 아세타미노펜, 이부프로펜, 나트륨 나프록센, 부프레노핀 하이드로클로라이드, 프로폭시펜 하이드로클로라이드, 프로폭시펜 나프실레이트, 메페리딘 하이드로클로라이드, 하이드로모르폰 하이드로클로라이드, 모르핀 설페이트, 옥시코돈 하이드로클로라이드, 코데인 포스페이트, 디하이드로코데인 비타르트레이트, 펜타조신 하이드로클로라이드, 하이드로코돈 비타르트레이트, 레볼파놀 타르트레이트, 디플루니살, 트롤라민 살리실레이트, 날부핀 하이드로클로라이드, 메페나민산, 부토르파놀 타르트레이트, 콜린 살리실레이트, 부탈비탈, 페닐톨록사민 시트레이트, 디펜히드라민 시트레이트, 메토트리메프라진, 신나메드린 하이드로클로라이드, 메프로바메이트 등을 포함한다.
항구토제는 구역질 및 구토를 예방하거나 치료하기 위해 투여될 수 있고, 예를들어 적절한 항구토제는 메클리진 하이드로클로라이드, 나빌론, 프로클로르페라진, 디멘히드리네이트, 프로메타진 하이드로클로라이드, 티에틸페라진, 스코폴라민 등을 포함한다.
본 명세서에서 화학 요법 치료제는, 이에 제한되는 것은 아니나, 예를들어, 항미세소관 제제 (예컨대, 택솔(파클리탁셀)), 탁소테레(도세탁셀); 알킬화제 (예컨대, 사이클로포스파미드, 카르무스틴, 로무스틴 및 클로람부실); 세포독성 항생제 (예컨대, 닥티노마이신, 독소루비신, 미토마이신-C 및 블레오마이신); 항대사물질 (예컨대, 사이타라빈, 젬시타빈, 메토트렉세이트 및 5-플루오로우라실); 세포분열억제제 (예컨대, 빈크리스틴 빈카 알칼로이드 (예컨대, 에토포시드, 빈블라스틴, 및 빈크리스틴)); 및 시스플라틴, 다카르바진, 프로카르바진, 및 하이드록시우레아; 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
약제 조성물은 투여 전에 이들이 풀링(pooled)되는지의 여부에 상관없이 본 발명에 따른 리간드, 또는 심지어 다른 특이성을 지닌 본 발명에 따른 리간드, 예를들어 상이한 표적 항원 또는 에피토프를 이용하여 선택된 리간드의 조합과 함께 다양한 세포독성 또는 다른 제제의 "칵테일"을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 약제 조성물의 투여 경로는 당업자에게 통상적으로 공지된 임의의 투여 경로일 수 있다. 비제한적으로 면역 치료를 포함하는 치료를 위해, 본 발명에 따른 리간드는 표준 기술에 따라 임의의 환자에게 투여될 수 있다. 투여는 임의의 적절한 방법, 예를들어 비경구, 정맥내, 근육내, 복막내, 경피, 수막강내, 관절내, 또는 적절하게, 직접 주입(예컨대, 카테터를 사용하여)에 의한 폐 경로에 의해 이루어질 수 있다. 투여 용량 및 횟수는 환자의 나이, 성별 및 상태, 다른 약물의 동시 투여, 임상의에 의해 고려되는 반대징후 및 다른 파라미터에 따를 것이다. 투여는 국소적(예를들어, 폐 투여에 의한 폐로의 국소적 전달 (예를들어, 비강내 투여) 또는 종양으로의 직접적인 국소 주사), 또는 전신으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 리간드는 저장을 위해 동결건조되고 사용전에 적절한 담체에 재구성될 수 있다. 이러한 기술은 통상적인 면역글로불린으로 효과적인 것으로 나타났으며, 당해 분야에 공지된 동결건조 및 재구성 기술이 사용될 수 있다. 동결건조 및 재구성은 항체 활성 손실의 정도를 변경시킬 수 있으며(예를들어 통상적인 면역글로불린과 함께, IgM 항체는 IgG 항체 보다 큰 활성 손실을 초래한다), 사용 수준이 보상되도록 상향으로 조절될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
리간드를 함유하는 조성물은 예방적 및/또는 치료학적 처치를 위해 투여될 수 있다. 특정한 치료 분야에서, 선택된 세포 집단의 적어도 부분적 억제, 저해, 조절, 사멸 또는 일부 다른 측정가능한 파라미터를 달성하기 위한 적절한 양은 "치료학적-유효량"으로서 규정된다. 이러한 용량을 달성하기 위해 필요한 양은 질병의 증증도 및 환자 건강의 일반적인 상태에 따를 것이나, 일반적으로 이러한 양은 체중 1kg 당 0.005 내지 5.0 mg의 리간드일 수 있으며, 더욱 일반적으로 0.05 내지 2.0 mg/kg/투여량으로 사용된다. 예방 분야에 대해, 본 발명에 따른 리간드 또는 이의 칵테일을 함유한 조성물은 또한 질환의 개시를 예방하거나, 억제하거나, 지연시키기 위하여(예를들어 지속적 경감 또는 정지를 위해, 또는 급성 시기를 예방하기 위해), 유사하거나 보다 조금 낮은 용량으로 투여될 수 있다. 당해 분야의 임상의는 질환을 치료하거나, 억제하거나, 예방하기 위해 적절한 투약 간격을 결정할 수 있을 것이다. 본 발명에 따른 리간드는 하루에 4회 이하, 1주일에 두번, 1주일에 한번, 2주일에 한번, 한달에 한번 또는 두달에 한번, 예를들어, 약 10 μg/kg 내지 약 80 mg/kg, 약 100 μg/kg 내지 약 80 mg/kg, 약 1 mg/kg 내지 약 80 mg/kg, 약 1 mg/kg 내지 약 70 mg/kg, 약 1 mg/kg 내지 약 60 mg/kg, 약 1 mg/kg 내지 약 50 mg/kg, 약 1 mg/kg 내지 약 40 mg/kg, 약 1 mg/kg 내지 약 30 mg/kg, 약 1 mg/kg 내지 약 20 mg/kg , 약 1 mg/kg 내지 약 10 mg/kg, 약 10 μg/kg 내지 약 10 mg/kg, 약 10 μg/kg 내지 약 5 mg/kg, 약 10 μg/kg 내지 약 2.5 mg/kg, 약 1 mg/kg, 약 2 mg/kg, 약 3 mg/kg, 약 4 mg/kg, 약 5 mg/kg, 약 6 mg/kg, 약 7 mg/kg, 약 8 mg/kg, 약 9 mg/kg 또는 약 10 mg/kg의 용량으로 투여될 수 있다. 특정 구체예에서, 리간드는 만성 알레르기 질병을 치료하거나, 억제하거나, 예방하기 위하여 2주일에 한번씩 또는 한달에 한번씩, 약 10 μg/kg 내지 약 10 mg/kg (예를들어, 약 10 μg/kg, 약 100 μg/kg, 약 1 mg/kg, 약 2 mg/kg, 약 3 mg/kg, 약 4 mg/kg, 약 5 mg/kg, 약 6 mg/kg, 약 7 mg/kg, 약 8 mg/kg, 약 9 mg/kg 또는 약 10 mg/kg)의 용량으로 투여된다.
특정 구체예에서, 리간드는 천식을 치료하거나, 억제하거나, 예방하기 위하여 하루에 한번, 2일에 한번, 1주일에 한번, 2주일에 한번 또는 한달에 한번씩, 약 10 μg/kg 내지 약 10 mg/kg (예를들어, 약 10 μg/kg, 약 100 μg/kg, 약 1 mg/kg, 약 2 mg/kg, 약 3 mg/kg, 약 4 mg/kg, 약 5 mg/kg, 약 6 mg/kg, 약 7 mg/kg, 약 8 mg/kg, 약 9 mg/kg 또는 약 10 mg/kg)의 용량으로 투여된다. 리간드는 또한 일일 용량 또는 약 10 mg, 약 9 mg, 약 8 mg, 약 7 mg, 약 6 mg, 약 5 mg, 약 4 mg, 약 3 mg, 약 2 mg 또는 약 1 mg의 단위 용량으로, (예를들어, 천식을 치료하거나, 억제하거나, 예방하기 위해) 일일 용량 또는 단위 용량으로 투여될 수 있다.
특정 실시예에서, 본 발명의 리간드는 IL-4 및/또는 IL-13의 포화 또는 생체내에서 원하는 혈청 농도를 제공하는 양으로 투여된다. 숙련의는 예를들어, 리간드를 적량하고, IL-4 및/또는 IL-13의 자유로운 결합 부위의 양 또는 리간드의 혈청 농도를 모니터하는 것에 의해 포화를 달성하기에 적절한 양을 결정할 수 있다. 제제의 목적하는 포화도 또는 원하는 혈청 농도를 이루기 위하여 치료제를 투여하는 것과 관계된 치료 방법은 당업계에 잘 알려져 있다.
처리전 나타나는 증상에 비해서 또는 조성물이 처리되지 않은 개체(인간 또는 모델 동물) 또는 다른 적당한 대조군에서의 증상에 비해서 하나 또는 그 이상의 증상이 경감되면 (예를들어, 적어도 10% 또는 적어도 임상적인 평가 척도에서 1 포인트) 본 명세서에 기재된 조성을 사용하여 수행된 처리 또는 치료는 "효과적"인 것으로 간주된다. 증상은 목표로 하는 질환 또는 장애에 따라 명확히 상이하지만, 당업자에 의해서 측정될 수 있다. 그러한 증상은 예를들어, 질환 또는 장애의 하나 또는 그 이상의 생화학적 척도의 수준을 모니터하거나 (예를들어, 질환과 연관된 효소 또는 대사물질의 수준, 영향을 받은 세포의 수 등), 외과적 징후를 모니터하거나 (예를들어, 염증, 종양 크기 등), 또는 용인되는 임상적인 평가 척도, 예를들어 주니퍼스 애쓰마 퀄리티 오브 라이프 퀘스처네어 (Juniper's Asthma Qualtiy of Life Questionnaire) (미국 흉부학회의 32개 측정 항목으로 활성 한도, 증상, 정서적 기능 및 주위 자극으로의 노출에 관하여 삶의 질을 평가함; Juniper, et. al., "Health-related Quality of Life in Moderate Asthma," Chest, 116:1297-1303 (1999)), 익스팬디드 디스어빌러티 스태튜스 스케일 (Expanded Disability Status Scale) (다발성 경화증에 대해서), 어빈 인플라매터리 보울 디지즈 퀘스쳐너리 (Irvine Inflammatory Bowel Disease Questionnaire) (내장 기능, 전신 증상, 사회적 기능, 감정적 상태에 관하여 평가하는 32 포인트 평가 - 32 내지 224 점의 범위이며, 높은 점수일 수록 더 나은 삶의 질을 나타낸다), 퀄러티 오브 라이프 류마토이스 아르쓰리티스 스케일 (Quality of Life Rheumatoid Arthritis Scale) 또는 당업계에 알려진 다른 용인되는 임상적인 평가 척도에 의해 측정될 수 있다. 적어도 10% 또는 주어진 임상 척도에서 1 또는 그 이상에 의한 질환 또는 장애 증상에서의 일관된 (예를들어, 하루 또는 그 이상, 더 길수록 바람직) 감소는 "효과적인" 치료를 나타내는 것이다. 유사하게, 상기 조성물이 처리되지 않은 유사한 개체 (인간 또는 동물 모델)에서의 증상에 비해서 하나 또는 그 이상의 증상의 발병 또는 중증도를 지연시키고, 감소시키고 또는 제거한다면 본 명세서에 기재된 조성물을 사용하여 수행되는 예방법은 "효과적인" 것이다.
본 발명에 따른 리간드를 함유하는 조성물은 포유동물에서 목적 세포군의 변화, 불활성화, 치사 또는 제거를 위하여 예방적 또는 치료적 설정으로 사용될 수 있다. 또한, 본원에 기재된 리간드 및 폴리펩티드의 선택된 레파토리는 세포의 이종성 집합체로부터 목적 세포군을 선별적으로 죽이고, 고갈시키고 또는 다른점에서 효과적으로 제거하기 위하여 체외 또는 시험관내에서 사용될 수 있다. 포유동물로부터의 혈액은 리간드, 예를들어 항체, 세포 표면 수용체, 또는 이의 결합 단백질과 체외에서 조합됨으로써 혈액으로부터 원치않는 세포를 사멸시키거나 다리 제거한 후에 표준적인 기술에 따라서 포유동물에 복귀될 수 있다.