RU2567006C2 - Humanisation of rabbit antibodies using universal antibody scaffold - Google Patents

Humanisation of rabbit antibodies using universal antibody scaffold Download PDF

Info

Publication number
RU2567006C2
RU2567006C2 RU2011102557/10A RU2011102557A RU2567006C2 RU 2567006 C2 RU2567006 C2 RU 2567006C2 RU 2011102557/10 A RU2011102557/10 A RU 2011102557/10A RU 2011102557 A RU2011102557 A RU 2011102557A RU 2567006 C2 RU2567006 C2 RU 2567006C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antibody
antibodies
rabbit
amino acid
framework
Prior art date
Application number
RU2011102557/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011102557A (en
Inventor
Леонардо БОРРАС
Дэвид УРЕХ
Original Assignee
ИЭсБиЭйТЕК, ЭН АЛЬКОН БАЙОМЕДИКАЛ РИСЕРЧ ЮНИТ ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ИЭсБиЭйТЕК, ЭН АЛЬКОН БАЙОМЕДИКАЛ РИСЕРЧ ЮНИТ ЭлЭлСи filed Critical ИЭсБиЭйТЕК, ЭН АЛЬКОН БАЙОМЕДИКАЛ РИСЕРЧ ЮНИТ ЭлЭлСи
Priority claimed from PCT/CH2009/000222 external-priority patent/WO2009155726A2/en
Publication of RU2011102557A publication Critical patent/RU2011102557A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2567006C2 publication Critical patent/RU2567006C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnologies.
SUBSTANCE: acceptor scaffold of variable region of heavy chain of human antibody or humanised antibody for transplantation of CDR from Lagomorpha antibody is presented where the scaffold contains threonine (T) in the position 24; alanine (A) or glycine (G) in the position 56; threonine (T) or asparagine (N) in the position 84 and leucine (L) or valine (V) in the position 89 (AHo numbering). The named acceptor antibody scaffold for transplantation of Lagomorpha CDR is offered. Besides, the present invention describes the released nucleinic acid coding the acceptor antibody scaffold; the expression vector containing the named nucleinic acid; and the host cell containing the named expression vector for production of the acceptor antibody scaffold.
EFFECT: invention allows to obtain the acceptor scaffold of heavy chain of antibody suitable for change of hyper variable regions of Lagomorpha antibodies.
10 cl, 6 dwg, 5 tbl, 5 ex

Description

Связанная информацияRelated Information

По настоящей заявке испрашивается приоритет US 61/075697, поданной 25 июня 2008 года; дополнительно испрашивается приоритет US 61/155041, поданной 24 февраля 2009 года и US61/155105 от 24 февраля 2009 года.This application claims the priority of US 61/075697, filed June 25, 2008; additionally claims priority US 61/155041, filed February 24, 2009 and US61 / 155105 of February 24, 2009.

Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Моноклональные антитела, их конъюгаты и производные являются очень важными с коммерческой точки зрения в качестве терапевтических и диагностических средств. Не являющиеся человеческими антитела вызывают сильный иммунный ответ у пациентов, как правило, после однократной инъекции в низкой дозе (Schroff, 1985 Cancer Res. 45:879-85, Shawler. J. Immunol. 1985 135:1530-5; Dillman, Cancer Biother. 1994 9:17-28). Поэтому было разработано несколько способов снижения иммуногенности антител мышей и других грызунов, а также технологии для получения полностью человеческих антител с использованием, например, трансгенных мышей или фагового дисплея. Были сконструированы химерные антитела, в которых скомбинированы вариабельные области грызунов и константные области человека (например, Boulianne Nature 1984 312:643-6), значительно уменьшая проблему иммуногенности (например, LoBuglio, Proc. Natl. Acad. Sci. 1989 86:4220-4; Clark, Immunol. Today 2000 21:397-402). Также сконструированы гуманизированные антитела, в которых собственно последовательность вариабельной области грызуна сконструирована таким образом, чтобы максимально соответствовать последовательности человека, сохраняя по меньшей мере исходные CDR, или где CDR антитела грызуна пересажены в каркас антитела человека (например, Riechmann, Nature 1988 332:323-7; US5693761). Поликлональные антитела кролика широко используют для биологических анализов, таких как ELISA или вестерн-блоттинг. Поликлональные антитела кролика как правило являются предпочтительными среди поликлональных антител грызунов, как правило, из-за их намного более высокой аффинности. Кроме того, у кролика часто можно получить хороший ответ антитела на антигены, которые вызывают слабый иммунный ответ у мышей и/или не являются источником удовлетворительных связывающих молекул при использовании в фаговом дисплее. Вследствие этих хорошо известных преимуществ антитела кролика могут быть идеальными для использования при исследовании и разработки терапевтических антител. Причина, по которой они широко не используются, в основном связана с техническими сложностями при получении моноклональных антител кролика. Так как у кроликов не известны опухоли, подобные миеломам, то для получения моноклональных антител кролика не может использоваться традиционная гибридомная технология. Впервые исследование способа получения клеточной линии-партнера для слияния с экспрессирующими антитела кролика клетки было проведено Knight et al. (Spieker-Polet et al., PNAS 1995, 92:9348-52), а улучшенная клеточная линия-партнер для слияния была описана Pytela et al. in 2005 (см. например патент США № 7429487). Однако эта технология не имеет широкого применения, так как ноу-хау в основном контролируется одной исследовательской группой. Для получения моноклональных антител в литературе описаны альтернативные способы, включающие клонирование антител из выбранных клеток, экспрессирующих антитела, посредством ОТ-ПЦР, но никогда еще не было публикаций об их успешном применении для антител кролика.Monoclonal antibodies, their conjugates and derivatives are very commercially important as therapeutic and diagnostic agents. Non-human antibodies elicit a strong immune response in patients, usually after a single injection at a low dose (Schroff, 1985 Cancer Res. 45: 879-85, Shawler. J. Immunol. 1985 135: 1530-5; Dillman, Cancer Biother 1994 9: 17-28). Therefore, several methods have been developed to reduce the immunogenicity of antibodies of mice and other rodents, as well as technologies for producing fully human antibodies using, for example, transgenic mice or phage display. Chimeric antibodies were constructed in which rodent variable regions and human constant regions (e.g., Boulianne Nature 1984 312: 643-6) were combined, significantly reducing the immunogenicity problem (e.g., LoBuglio, Proc. Natl. Acad. Sci. 1989 86: 4220- 4; Clark, Immunol. Today 2000 21: 397-402). Humanized antibodies have also been designed in which the actual sequence of the variable region of the rodent is designed to match the human sequence as much as possible while maintaining at least the original CDRs, or where the CDRs of the rodent antibodies are transplanted into a human antibody framework (e.g., Riechmann, Nature 1988 332: 323- 7; US5693761). Rabbit polyclonal antibodies are widely used for biological assays, such as ELISA or Western blotting. Rabbit polyclonal antibodies are generally preferred among rodent polyclonal antibodies, usually because of their much higher affinity. In addition, in a rabbit it is often possible to obtain a good antibody response to antigens that elicit a weak immune response in mice and / or are not a source of satisfactory binding molecules when used in phage display. Due to these well-known advantages, rabbit antibodies may be ideal for use in the research and development of therapeutic antibodies. The reason they are not widely used is mainly due to technical difficulties in obtaining rabbit monoclonal antibodies. Since tumors like myelomas are not known in rabbits, traditional hybridoma technology cannot be used to produce rabbit monoclonal antibodies. For the first time, a study of a method for producing a partner cell line for fusion with rabbit antibody expressing cells was conducted by Knight et al. (Spieker-Polet et al., PNAS 1995, 92: 9348-52), and an improved fusion partner cell line has been described by Pytela et al. in 2005 (see, for example, US Pat. No. 7,429,487). However, this technology is not widely used, since the know-how is mainly controlled by one research group. To obtain monoclonal antibodies, alternative methods are described in the literature, including cloning antibodies from selected cells expressing antibodies by RT-PCR, but there have never been any reports of their successful use for rabbit antibodies.

Полагают, что антитела кролика, подобно антителам мыши вызывают сильный иммунный ответ при использовании для лечения человека, таким образом, антитела кролика, перед тем, как их можно будет использовать клинически, необходимо гуманизировать. Однако способы, которые используют для получения гуманизированных антител грызунов, нельзя просто экстраполировать для антител кролика вследствие структурных различий между антителами кролика и мыши и, соответственно, между антителами кролика и человека. Например, CDR3 легкой цепи (CDR L3) часто является намного более длинной, чем ранее известные CDR L3 из антител человека или мыши.It is believed that rabbit antibodies, like mouse antibodies, elicit a strong immune response when used to treat humans, so rabbit antibodies must be humanized before they can be used clinically. However, the methods that are used to obtain humanized rodent antibodies cannot simply be extrapolated for rabbit antibodies due to structural differences between rabbit and mouse antibodies and, accordingly, between rabbit and human antibodies. For example, light chain CDR3 (CDR L3) is often much longer than previously known human or mouse CDR L3 antibodies.

На современном этапе развития в данной области было описано несколько подходов для гуманизации антител кролика, которые, однако, не являются классическим подходом для пересадки, в котором CDR не являющийся человеческим донорного антитела пересаживают на акцепторное антитело человека. В WO 04/016740 описан так называемый подход "изменения поверхности". Целью этого подхода "изменения поверхности" является модификация доступных для растворителя остатков не являющегося человеческим каркаса так, чтобы они становились более похожими на остатки человека. В данной области известны способы гуманизации антител кролика, подобные способам, описанным в WO 04/016740. В WO08/144757 и WO05/016950 описаны способы гуманизации моноклонального антитела кролика, включающие сравнение аминокислотных последовательностей исходного антитела кролика с аминокислотными последовательностями подобного антитела человека. Затем аминокислотную последовательность исходного антитела кролика изменяют так, чтобы его каркасные области были более похожи по последовательности с эквивалентными каркасными областями подобного антитела человека. Для получения хороших связывающих способностей для каждой иммуносвязывающей молекулы отдельно необходимо произвести трудоемкие опытно-конструкторские работы.At the present stage of development in this area, several approaches for the humanization of rabbit antibodies have been described, which, however, are not a classic transplantation approach in which a CDR of a non-human donor antibody is transplanted onto a human acceptor antibody. WO 04/016740 describes the so-called "surface change" approach. The purpose of this “surface change” approach is to modify non-human framework residues available to the solvent so that they become more like human residues. Methods for humanizing rabbit antibodies similar to the methods described in WO 04/016740 are known in the art. WO08 / 144757 and WO05 / 016950 describe methods for humanizing a rabbit monoclonal antibody, comprising comparing the amino acid sequences of the original rabbit antibody with the amino acid sequences of a similar human antibody. The amino acid sequence of the original rabbit antibody is then changed so that its frame regions are more similar in sequence to the equivalent frame regions of such a human antibody. To obtain good binding abilities for each immuno-binding molecule separately, it is necessary to carry out laborious experimental design work.

Возможной проблемой указанных выше подходов является то, что в них используют не каркас человека, а конструируют каркас кролика так, чтобы он выглядел более похожим на каркас человека. У такого подхода существует риск того, что участки аминокислот, находящиеся в сердцевине белка, все еще могут содержать иммуногенные T-клеточные эпитопы.A possible problem of the above approaches is that they do not use a human frame, but design a rabbit frame so that it looks more like a human frame. This approach has the risk that the amino acid regions located in the core of the protein may still contain immunogenic T-cell epitopes.

К настоящему времени заявители не нашли антител кролика, которые были гуманизированы с применением способов пересадки, существующих на современном уровне техники. Это можно объяснить тем, что CDR кролика может полностью отличаться от CDR человека или грызуна. Как известно в данной области, большинство цепей VH кролика относительно вариантов мыши и человека содержат дополнительные спаренные цистеины. В дополнение к консервативному дисульфидному мостику, формирующемуся между cys22 и cys92, также существует мостик cys21-cys79, а также S-S-мостик между CDR, формирующийся в некоторых цепях кролика между последним остатком CDR H1 и первым остатком CDR H2. Кроме того, пары остатков цистеина часто находят в CDR L3. Кроме того, многие CDR антител кролика не подходят ни одной из ранее известных канонических структур. В частности, CDR L3 часто является намного длиннее, чем CDR L3 вариантов человека или мыши.To date, applicants have not found rabbit antibodies that have been humanized using transplantation methods that are current in the art. This can be explained by the fact that the rabbit CDR can be completely different from the human or rodent CDR. As is known in the art, most rabbit V H chains relative to mouse and human variants contain additional paired cysteines. In addition to the conservative disulfide bridge formed between cys22 and cys92, there is also the cys21-cys79 bridge, as well as the SS bridge between CDRs, which forms in some rabbit chains between the last CDR H1 residue and the first CDR H2 residue. In addition, pairs of cysteine residues are often found in CDR L3. In addition, many rabbit CDRs are not suitable for any of the previously known canonical structures. In particular, L3 CDRs are often much longer than human or mouse CDR L3 variants.

Таким образом, пересадка CDR из не являющихся человеческими антител в каркас человека является важной задачей белковой инженерии. Перенос антигенсвязывающих петель из эволюционировавшего в природе каркаса в другой искусственно выбранный каркас человека необходимо проводить так, чтобы природные конформации петель сохранялись для связывания антигена. Часто после пересадки петель аффинность связывания антигена значительно снижается или исчезает. Использование тщательно подобранных каркасов человека при пересадке антигенсвязывающих петель максимально повышает вероятность сохранения аффинности связывания у гуманизированной молекулы (Roguzka et al 1996). Хотя для множества экспериментов по пересадке, доступных в литературе, приведено приблизительное руководство для пересадки CDR, обобщить этот принцип невозможно. Характерные проблемы после пересадки петель CDR связаны с потерей специфичности, стабильности или возможности получения.Thus, the transplantation of CDRs from non-human antibodies into the human framework is an important task of protein engineering. The transfer of antigen-binding loops from a naturally-evolved scaffold to another artificially selected human scaffold must be carried out so that the natural conformations of the loops are maintained for antigen binding. Often after transplantation of loops, the antigen binding affinity significantly decreases or disappears. The use of carefully selected human scaffolds when transplanting antigen-binding loops maximizes the likelihood of maintaining binding affinity in a humanized molecule (Roguzka et al 1996). Although there are approximate guidelines for CDR transplantation for the many transplant experiments available in the literature, this principle cannot be generalized. Typical problems after transplantation of CDR loops are associated with a loss of specificity, stability, or availability.

Таким образом, существует актуальная необходимость в улучшенных способах надежной и быстрой гуманизации антител кролика для применения в качестве терапевтических и диагностических средств. Кроме того, существует необходимость в акцепторных каркасах человека для надежной гуманизации антител кролика, обеспечивающих функциональные антитела и/или фрагменты антител с биофизическими свойствами, подобными лекарственным средствам.Thus, there is an urgent need for improved methods for reliable and rapid humanization of rabbit antibodies for use as therapeutic and diagnostic tools. In addition, there is a need for human acceptor scaffolds for the reliable humanization of rabbit antibodies, providing functional antibodies and / or antibody fragments with biophysical properties similar to drugs.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Неожиданно было обнаружено, что каркас высокорастворимого и стабильного антитела человека, идентифицированного анализом "контроль качества" (QC) (как описано в WO 0148017 и в Auf der Maur et al., (2001), FEBS Lett. 508, p. 407-412) особенно удобен для встраивания CDR из других, не являющихся человеком видов животных, например, CDR кролика. Таким образом, в первом аспекте изобретение относится к вариабельным областям легкой и тяжелой цепей конкретного антитела человека (так называемого, антитела "FW1.4"), которые особенно удобны в качестве универсального акцептора для CDR из ряда антител, в частности, из антител кролика, с различной специфичностью связывания, вне зависимости от присутствия или отсутствия в CDR дисульфидного мостика. Кроме того, настоящее изобретение относится к двум мутантным последовательностям каркаса указанного конкретного антитела человека, а именно rFW1.4 и rFW1.4(V2), которые оба являются каркасами, особенно подходящими в качестве универсальных акцепторных каркасов для пересадки CDR кролика. В другом аспекте изобретение относится к повтору каркасных остатков, который делает каркас человека подходящим для встраивания CDR из других, не являющихся человеком видов животных, в частности, CDR кролика.Surprisingly, it was found that the framework of a highly soluble and stable human antibody identified by “quality control” (QC) analysis (as described in WO 0148017 and Auf der Maur et al., (2001), FEBS Lett. 508, p. 407-412 ) is particularly suitable for embedding CDRs from other non-human animal species, for example, rabbit CDRs. Thus, in a first aspect, the invention relates to the variable regions of the light and heavy chains of a particular human antibody (the so-called "FW1.4" antibody), which are particularly convenient as a universal acceptor for CDRs from a number of antibodies, in particular from rabbit antibodies, with different binding specificity, regardless of the presence or absence of a disulfide bridge in the CDR. In addition, the present invention relates to two mutant scaffold sequences of a specific human antibody, namely rFW1.4 and rFW1.4 (V2), which are both scaffolds, particularly suitable as universal acceptor scaffolds for rabbit CDR transplantation. In another aspect, the invention relates to a repeat of framework residues, which makes a human framework suitable for incorporation of CDRs from other non-human animal species, in particular a rabbit CDR.

Гуманизированные иммуносвязывающие молекулы, полученные пересадкой CDR кролика в эти высокосовместимые каркасы вариабельных областей тяжелой и легкой цепей, постоянно и надежно сохраняют пространственную ориентацию антител кролика, из которых получены донорные CDR. Таким образом, нет никакой необходимости вводить в акцепторный каркас какие-либо структурно значимые позиции донорной иммуносвязывающей молекулы. Вследствие этих преимуществ можно достичь высокопроизводительной гуманизации антител кролика без оптимизации или с незначительной оптимизацией связывающей способности.The humanized immunobinding molecules obtained by transplanting rabbit CDRs into these highly compatible frameworks of the variable regions of the heavy and light chains constantly and reliably maintain the spatial orientation of rabbit antibodies from which donor CDRs are derived. Thus, there is no need to introduce into the acceptor skeleton any structurally significant positions of the donor immunobinding molecule. Due to these advantages, high-performance humanization of rabbit antibodies can be achieved without or with little optimization of binding ability.

Таким образом, в другом аспекте изобретение относится к способам пересадки CDR кролика и других не являющихся человеческими CDR, в каркасные последовательности легкой цепи и/или тяжелой цепи растворимого и стабильного антитела человека, описываемые в настоящем документе, таким образом, получая гуманизированные антитела с превосходными биофизическими свойствами. В частности, иммуносвязывающие молекулы, получаемые способами по изобретению, демонстрируют превосходные функциональные свойства, такие как растворимость и стабильность.Thus, in another aspect, the invention relates to methods for transferring CDRs of rabbit and other non-human CDRs into the framework sequences of the light chain and / or heavy chain of a soluble and stable human antibody described herein, thereby obtaining humanized antibodies with excellent biophysical properties. In particular, the immunobinding molecules obtained by the methods of the invention exhibit excellent functional properties such as solubility and stability.

Краткое описание рисунковBrief Description of Drawings

На фигуре 1 представлено определение CDR H1, используемой в настоящем документе для пересадки антигенсвязывающих участков из моноклональных антител кролика в каркасы высокорастворимого и стабильного антитела человека.The figure 1 shows the definition of CDR H1 used in this document for transplantation of antigen-binding sites from rabbit monoclonal antibodies into the frameworks of highly soluble and stable human antibodies.

На фигуре 2 схематически представлена B-клетка 1, меченная флуоресцентным антителом 2, взаимодействующая с экспрессирующей мишень клеткой 3, окрашенной внутриклеточным красителем 4. Выбранная мишень: 5; BCR: 6.Figure 2 schematically shows a B-cell 1 labeled with a fluorescent antibody 2, interacting with a target-expressing cell 3, stained with intracellular dye 4. Selected target: 5; BCR: 6.

Фигура 3: способ отбора FACS B-клеток кролика, связывающихся с растворимой мишенью ESBA903. Фиг. 3A: лимфоциты отбирают по прямому и боковому рассеянию. Фиг. 3B: Среди них выбирают клетки IgG+ IgM- (вероятно B-клетки памяти) (красное окно). Фиг. 3C: Полагают, что клетки с двойным окрашиванием ESBA903-PE и ESBA903-PerCP (зеленое окно) кодируют высокоаффинное IgG против ESBA903. Клетки, демонстрирующие наибольшую яркость флуоресценции (розовое окно), сортировали в 96-луночные планшеты.Figure 3: a method for selecting FACS rabbit B cells that bind to a soluble target of ESBA903. FIG. 3A: lymphocytes are taken for direct and lateral scattering. FIG. 3B: Among them, IgG + IgM- cells (probably memory B cells) are selected (red window). FIG. 3C: ESBA903-PE and ESBA903-PerCP double-stained cells (green window) are believed to encode high affinity anti-ESBA903 IgG. Cells showing the highest fluorescence brightness (pink window) were sorted into 96-well plates.

Фигура 4. Гранулы, покрытые антителами против TNF-альфа (мечеными PE), связываются с клетками CHO, трансфицированными TNF-альфа (верхняя панель). Контрольные гранулы, покрытые антителами против CD19 (мечеными APC) не связываются с клетками CHO, трансфицированными TNF-альфа (средняя панель). Гранул, покрытые антителами против TNF-альфа (мечеными PE), не связываются с клетками CHO дикого типа (wt) (нижняя панель). Точечные диаграммы слева демонстрируют прямое и боковое рассеяние, которое указывает, соответственно, на размер и степень детализации событий. Группу единичных гранул (≈3 мкм) отбирают в P2. Клетки CHO окончательно связанные с гранулами (≈30 мкм) отбирают в P1. Точечные диаграммы в середине демонстрируют события P1 (клетки CHO) относительно их окрашивания PE или APC. Таким образом, если клетки взаимодействуют с гранулами с антителами против TNF-альфа, они должны появится в окне P3, а если они взаимодействуют с гранулами с антителами против CD19, они должны появится в окне P4. Справа детализирована статистика для каждого из образцов.Figure 4. Granules coated with anti-TNF-alpha antibodies (labeled with PE) bind to CHO cells transfected with TNF-alpha (top panel). Control granules coated with anti-CD19 antibodies (labeled APC) do not bind to TNF alpha transfected CHO cells (middle panel). Pellets coated with anti-TNF-alpha antibodies (labeled with PE) do not bind to wild-type (wt) CHO cells (bottom panel). Scatter plots on the left show forward and side scatter, which indicates, respectively, the size and degree of detail of the events. A group of single granules (≈3 μm) is selected in P2. CHO cells finally bound to the granules (≈30 μm) were selected in P1. Scatter plots in the middle show P1 events (CHO cells) regarding their PE or APC staining. Thus, if cells interact with granules with anti-TNF-alpha antibodies, they should appear in window P3, and if they interact with granules with anti-CD19 antibodies, they should appear in window P4. On the right, statistics are detailed for each of the samples.

Фигура 5. Гранулы, покрытые антителами против TNF-альфа-PE, и гранулы, покрытые антителами против CD19-APC смешивают вместе с клетками CHO, трансфицированными TNF-альфа. Клетки CHO отбирают (P1) и из них клетки, связывающиеся с гранулами, покрытыми антителами против TNF-альфа-PE, или гранулами, покрытыми антителами против CD19-APC показаны в окнах P3 и P4, соответственно. Несвязанные гранулы видны в окне P2.Figure 5. Granules coated with anti-TNF-alpha-PE antibodies and granules coated with anti-CD19-APC antibodies are mixed together with TNF-alpha transfected CHO cells. CHO cells were selected (P1) and from them cells binding to granules coated with anti-TNF-alpha-PE antibodies or granules coated with anti-CD19-APC antibodies are shown in windows P3 and P4, respectively. Unbound granules are visible in the P2 window.

Фигура 6. Анализ последовательностей антител кролика, извлеченных из базы данных Kabat, подтверждает, что CDR3 вариабельной области тяжелой цепи, как правило, на три аминокислоты длиннее, чем ее вариант мыши.Figure 6. Sequence analysis of rabbit antibodies extracted from the Kabat database confirms that CDR3 of the heavy chain variable region is typically three amino acids longer than its mouse variant.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

ОпределенияDefinitions

Для простоты понимания настоящего изобретения ниже определены некоторые термины. На всем протяжении подробного описания указаны дополнительные определения.For ease of understanding of the present invention, certain terms are defined below. Throughout the detailed description, additional definitions are indicated.

Термин "антитело" относится к полноразмерным антителам и к любому антигенсвязывающему фрагменту. Термин "антигенсвязывающий полипептид" и "иммуносвязывающая молекула" используют в настоящем документе взаимозаменяемо. "Антитело" относится к белку, необязательно гликозилированному, содержащему по меньшей мере две тяжелых (H) цепи и две легких (L) цепи, соединенных между собой дисульфидными связями, или к его антигенсвязывающей части. Каждая тяжелая цепь состоит из вариабельной области тяжелой цепи (сокращаемой в настоящем документе как VH) и константной области тяжелой цепи. Константная область тяжелой цепи состоит из трех доменов, CH1, CH2 и CH3. Каждая легкая цепь состоит из вариабельной области легкой цепи (сокращаемой в настоящем документе как VL) и константной области легкой цепи. Константная область легкой цепи состоит из одного домена, CL. Области VH и VL можно дополнительно подразделить на области гипервариабельности, называемые определяющими комплементарность областями (CDR), расположенные между более консервативными областями, называемыми каркасными областями (FR). Каждая VH и VL состоит из трех CDR и четырех FR, расположенными от N-конца до C-конца в следующем порядке: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. Вариабельные области тяжелых и легких цепей содержат связывающий домен, который взаимодействует с антигеном. Константные области антител могут опосредовать связывание иммуноглобулина с тканями или факторами хозяина, включая различные клетки иммунной системы (например, эффекторные клетки) и первый компонент (C1q) классической системы комплемента.The term “antibody” refers to full-length antibodies and to any antigen-binding fragment. The terms “antigen binding polypeptide” and “immunoconjugating molecule” are used interchangeably herein. "Antibody" refers to a protein, optionally glycosylated, containing at least two heavy (H) chains and two light (L) chains interconnected by disulfide bonds, or to its antigen-binding part. Each heavy chain consists of a variable region of the heavy chain (abbreviated herein as V H ) and a constant region of the heavy chain. The constant region of the heavy chain consists of three domains, C H 1, C H 2 and C H 3. Each light chain consists of a variable region of the light chain (abbreviated herein as V L ) and a constant region of the light chain. The constant region of the light chain consists of one domain, C L. The V H and V L regions can be further subdivided into regions of hypervariability called complementarity determining regions (CDRs) located between more conservative regions called framework regions (FR). Each V H and V L consists of three CDRs and four FRs, located from the N-end to the C-end in the following order: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. The variable regions of the heavy and light chains contain a binding domain that interacts with the antigen. Antibody constant regions can mediate the binding of immunoglobulin to host tissues or factors, including various cells of the immune system (eg, effector cells) and the first component (C1q) of the classical complement system.

Термин "антигенсвязывающая часть" антитела (или просто "часть антитела") относится к одному или нескольким фрагментам антитела, которые сохраняют способность специфически связываться с антигеном (например, TNF). Показано, что антигенсвязывающую функцию антитела могут осуществлять фрагменты полноразмерного антитела. Примеры связывающих фрагментов, охватываемых термином "антигенсвязывающая часть" антитела, включают (i) Fab-фрагмент, моновалентный фрагмент, состоящий из доменов VL, VH, CL и CH1; (ii) F(ab')2-фрагмент, бивалентный фрагмент, содержащий два Fab-фрагмента, связанные дисульфидным мостиком в шарнирной области; (iii) Fd-фрагмент, состоящий из доменов VH и CH1; (iv) Fv-фрагмент, состоящий из доменов VL и VH одного плеча антитела; (v) один домен или фрагмент dAb (Ward et al., (1989) Nature 341:544-546), состоящий из домена VH; и (vi) выделенная определяющая комплементарность область (CDR) или (vii) сочетание двух или более выделенных CDR, которые необязательно может соединять синтетический линкер. Кроме того, хотя два домена Fv-фрагмента, VL и VH, кодируются отдельными генами, их, используя рекомбинантные способы, можно соединять синтетическим линкером, который позволяет получать их в виде одной белковой цепи, в которой области VL и VH спарены с формированием моновалентных молекул (известных как одноцепочечные Fv (scFv); см. например, Bird et al., (1988) Science 242:423-426; и Huston et al., (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883). Такие одноцепочечные антитела также следует включать в термин "антигенсвязывающая часть" антитела. Эти фрагменты антител получают общепринятыми способами, известными специалистам в данной области, и фрагменты подвергают скринингу на полезность тем же способом, как и интактные антитела. Антигенсвязывающие части можно получать способами рекомбинантной ДНК, или ферментативным или химическим расщеплением интактных иммуноглобулинов. Антитела могут быть различного изотипа, например, антителом IgG (например, подтипов IgG1, IgG2, IgG3 или IgG4), IgA1, IgA2, IgD, IgE или IgM.The term “antigen-binding part” of an antibody (or simply “part of an antibody”) refers to one or more fragments of an antibody that retain the ability to specifically bind to an antigen (eg, TNF). It was shown that antigen-binding function of an antibody can be performed by fragments of a full-sized antibody. Examples of binding fragments encompassed by the term "antigen binding portion" of an antibody include (i) a Fab fragment, a monovalent fragment consisting of the V L , V H , C L and C H 1 domains; (ii) an F (ab ') 2 fragment, a bivalent fragment containing two Fab fragments linked by a disulfide bridge in the hinge region; (iii) an Fd fragment consisting of the V H and C H 1 domains; (iv) an Fv fragment consisting of the V L and V H domains of one arm of an antibody; (v) a single dAb domain or fragment (Ward et al., (1989) Nature 341: 544-546) consisting of a V H domain; and (vi) a selected complementarity determining region (CDR) or (vii) a combination of two or more selected CDRs, which optionally can connect a synthetic linker. In addition, although the two domains of the Fv fragment, V L and V H , are encoded by separate genes, using recombinant methods, they can be joined by a synthetic linker, which allows them to be obtained as a single protein chain in which the V L and V H regions are paired with the formation of monovalent molecules (known as single chain Fv (scFv); see, for example, Bird et al., (1988) Science 242: 423-426; and Huston et al., (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 5879-5883). Such single chain antibodies should also be included in the term “antigen binding portion” of an antibody. These antibody fragments are prepared by conventional methods known to those skilled in the art, and the fragments are screened for utility in the same manner as intact antibodies. Antigen-binding parts can be obtained by recombinant DNA methods, or by enzymatic or chemical cleavage of intact immunoglobulins. Antibodies can be of a different isotype, for example, an IgG antibody (for example, IgG1, IgG2, IgG3 or IgG4 subtypes), IgA1, IgA2, IgD, IgE or IgM.

Термин "иммуносвязывающая молекула" относится к молекуле, содержащий весь антигенсвязывающий участок антитела или его часть, например, весь вариабельный домен тяжелой и/или легкой цепи или его часть так, что иммуносвязывающая молекула специфически распознает антиген-мишень. Неограничивающие примеры иммуносвязывающих молекул включают полноразмерные молекулы иммуноглобулинов и scFv, а также фрагменты антител, включая в качестве неограничивающих примеров (i) Fab-фрагмент, моновалентный фрагмент, состоящий из доменов VL, VH, CL и CH1; (ii) F(ab')2-фрагмент, бивалентный фрагмент, содержащий два Fab-фрагмента, связанных дисульфидным мостиком в шарнирной области; (iii) фрагмент Fab', который по существу представляет собой Fab с частью шарнирной области (см., Fundamental Immunology (Paul ed., 3.sup.rd ed. 1993); (iv) Fd-фрагмент, состоящий из доменов VH и CH1; (v) Fv-фрагмент, состоящий из доменов VL и VH одного плеча антитела, (vi) однодоменное антитело, такое как фрагмент dAb (Ward et al., (1989) Nature 341:544-546), состоящий из домена VH или VL, антител верблюдовых (см. Hamers-Casterman, et al., Nature 363:446-448 (1993), и Dumoulin, et al., Protein Science 11:500-515 (2002)) или акул (например, нанотела® Ig-NAR акул; и (vii) нанотело, вариабельная область тяжелой цепи, содержащая один вариабельный домен и два константных домена.The term “immunobinding molecule” refers to a molecule containing all or part of an antigen binding portion of an antibody, for example, the entire heavy and / or light chain variable domain, or a portion thereof such that the immunobinding molecule specifically recognizes a target antigen. Non-limiting examples of immuno-binding molecules include full-length immunoglobulin and scFv molecules, as well as antibody fragments, including but not limited to (i) a Fab fragment, a monovalent fragment consisting of the V L , V H , C L and C H 1 domains; (ii) an F (ab ') 2 fragment, a bivalent fragment containing two Fab fragments linked by a disulfide bridge in the hinge region; (iii) a Fab ′ fragment, which is essentially a Fab with a part of the hinge region (see Fundamental Immunology (Paul ed., 3.sup.rd ed. 1993); (iv) an Fd fragment consisting of V H domains and C H 1; (v) an Fv fragment consisting of the V L and V H domains of one arm of an antibody, (vi) a single domain antibody, such as a dAb fragment (Ward et al., (1989) Nature 341: 544-546) consisting of the V H or V L domain, camelid antibodies (see Hamers-Casterman, et al., Nature 363: 446-448 (1993), and Dumoulin, et al., Protein Science 11: 500-515 (2002) ) or sharks (e.g., Nanobody® Ig-NAR sharks; and (vii) Nanobody, heavy chain variable region containing one variable domain and two constants antenna domain.

Термин "одноцепочечное антитело", "одноцепочечный Fv" или "scFv" относится к молекуле, содержащий вариабельный домен тяжелой цепи антитела (или область; VH) и вариабельный домен легкой цепи антитела (или область; VL), соединенные линкером. Такие молекулы scFv могут иметь общую структуру: NH2-VL-линкер-VH-COOH или NH2-VH-линкер-VL-COOH. Подходящие линкеры на существующем уровне техники состоят из повторяющихся аминокислотных последовательностей GGGGS или их вариантов. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения используют линкер (GGGGS)4 с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO:8, но также возможны варианты из 1-3 повторов (Holliger et al., (1993), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6444-6448). Другие линкеры, которые можно использовать по настоящему, изобретению описаны в Alfthan et al., (1995), Protein Eng. 8:725-731, Choi et al., (2001), Eur. J. Immunol. 31:94-106, Hu et al., (1996), Cancer Res. 56:3055-3061, Kipriyanov et al., (1999), J. Mol. Biol. 293:41-56 и Roovers et al., (2001), Cancer Immunol.The term “single chain antibody”, “single chain Fv” or “scFv” refers to a molecule comprising an antibody heavy chain variable domain (or region; V H ) and an antibody light chain variable domain (or region; V L ) linked by a linker. Such scFv molecules can have the general structure: NH 2 -V L -linker-V H -COOH or NH 2 -V H -linker-V L -COOH. Suitable prior art linkers consist of repeating GGGGS amino acid sequences or variants thereof. In a preferred embodiment of the present invention, a linker (GGGGS) 4 with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8 is used, but 1-3 repetitions are also possible (Holliger et al., (1993), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90 : 6444-6448). Other linkers that can be used in the present invention are described in Alfthan et al., (1995), Protein Eng. 8: 725-731, Choi et al., (2001), Eur. J. Immunol. 31: 94-106, Hu et al., (1996), Cancer Res. 56: 3055-3061, Kipriyanov et al., (1999), J. Mol. Biol. 293: 41-56 and Roovers et al., (2001), Cancer Immunol.

Как используется в настоящем документе, термин "функциональное свойство" представляет собой свойство полипептида (например, иммуносвязывающей молекулы), улучшение которого (например, относительно обычного полипептида) является желательным и/или предпочтительным для специалиста в данной области, например, для улучшения технологических свойств или терапевтической эффективности полипептида. В одном из вариантов осуществления функциональное свойство представляет собой стабильность (например, термостабильность). В другом варианте осуществления функциональное свойство представляет собой растворимость (например, в условиях клетки). В еще одном варианте осуществления функциональное свойство представляет собой характер агрегации. В другом варианте осуществления функциональное свойство представляет собой экспрессию белка (например, в прокариотической клетке). В еще одном варианте осуществления функциональное свойство представляет собой характер рефолдинга после растворения телец включения в производственном процессе. В определенных вариантах осуществления функциональное свойство не представляет собой улучшения аффинности связывания антигена. В другом предпочтительном варианте осуществления улучшение одного или нескольких функциональных свойств не оказывает значительного эффекта на аффинность связывания иммуносвязывающей молекулы.As used herein, the term “functional property” is a property of a polypeptide (eg, an immuno-binding molecule), the improvement of which (eg, relative to a conventional polypeptide) is desirable and / or preferred by one skilled in the art, for example, to improve technological properties or therapeutic efficacy of the polypeptide. In one embodiment, the functional property is stability (e.g., thermal stability). In another embodiment, the functional property is solubility (for example, under cell conditions). In yet another embodiment, the functional property is an aggregation pattern. In another embodiment, the functional property is protein expression (for example, in a prokaryotic cell). In yet another embodiment, the functional property is the nature of refolding after dissolution of inclusion bodies in the manufacturing process. In certain embodiments, the functional property does not represent an improvement in antigen binding affinity. In another preferred embodiment, the improvement of one or more functional properties does not have a significant effect on the binding affinity of the immunobinding molecule.

Термин "CDR" относится к одной из шести гипервариабельных областей в вариабельных доменах антитела, которые в основном вносят вклад в связывание антигена. Одно из наиболее общеупотребительных определений для шести CDR предоставлено в Kabat E.A. et al., (1991) Sequences of proteins of immunological interest. NIH Publication 91-3242). Как используется в настоящем документе, определение CDR по Kabat используют только для CDR1, CDR2 и CDR3 вариабельного домена легкой цепи (CDR L1, CDR L2, CDR L3 или LI, L2, L3), а также для CDR2 и CDR3 вариабельного домена тяжелой цепи (CDR H2, CDR H3 или H2, H3). Однако, как используют в настоящем документе, CDR1 вариабельного домена тяжелой цепи (CDR H1 или H1) определяют по положениям остатков (нумерация по Kabat), начиная с положения 26 и заканчивая до положения 36. Это определение по существу представляет собой объединение CDR H1, различно определенного по Kabat и Chotia (также см. фигуру 1 для иллюстрации).The term "CDR" refers to one of the six hypervariable regions in the variable domains of an antibody, which mainly contribute to antigen binding. One of the most commonly used definitions for six CDRs is provided by Kabat E.A. et al., (1991) Sequences of proteins of immunological interest. NIH Publication 91-3242). As used herein, Kabat CDR determination is used only for CDR1, CDR2 and CDR3 of the light chain variable domain (CDR L1, CDR L2, CDR L3 or LI, L2, L3), as well as for CDR2 and CDR3 of the heavy chain variable domain ( CDR H2, CDR H3 or H2, H3). However, as used herein, the heavy chain variable domain CDR1 (CDR H1 or H1) is determined by the positions of the residues (Kabat numbering), starting from position 26 and ending at position 36. This definition is essentially a combination of CDR H1, different defined by Kabat and Chotia (also see figure 1 for illustration).

Как используется в настоящем документе термин "каркас антитела" относится к части вариабельного домена, VL или VH, которая служит в качестве поддержки для антигенсвязывающих петель (CDR) этого вариабельного домена. По существу он представляет собой вариабельный домен без CDR.As used herein, the term “antibody framework” refers to a portion of the variable domain, V L or V H , which serves as support for the antigen binding loops (CDRs) of this variable domain. Essentially, it is a variable domain without CDR.

Термин "эпитоп" или "антигенная детерминанта" относится к участку на антигене, с которым специфически связывается иммуноглобулин или антитело (например, специфический участок на молекуле TNF). Как правило, эпитоп включает по меньшей мере 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15 последовательных или не последовательных аминокислот в уникальной пространственной конформации. См., например, Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology, Vol. 66, G. E. Morris, Ed. (1996).The term “epitope” or “antigenic determinant” refers to a site on an antigen to which an immunoglobulin or antibody specifically binds (eg, a specific site on a TNF molecule). Typically, an epitope includes at least 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 or 15 consecutive or non-consecutive amino acids in a unique spatial conformation. See, for example, Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology, Vol. 66, G. E. Morris, Ed. (1996).

Термины "специфическое связывание", "селективное связывание", "селективно связывается" и "специфически связывается" относятся к связыванию антитела с эпитопом на предопределенном антигене. Как правило, антитело связывается с аффинностью (KD) приблизительно менее 10-7 M, такой как приблизительно менее 10-8 M, 10-9 M или 10-10 M или даже менее.The terms “specific binding”, “selective binding”, “selectively binding” and “specifically binding” refer to the binding of an antibody to an epitope on a predetermined antigen. Typically, an antibody binds with an affinity (K D ) of approximately less than 10 −7 M, such as approximately less than 10 −8 M, 10 −9 M, or 10 −10 M or even less.

Термин "KD" или "Kd" относится к равновесной константе диссоциации конкретного взаимодействия антитело-антиген. Как правило, антитела по изобретению связываются с TNF с равновесной константой диссоциации (KD) менее чем приблизительно 10-7 M, такой как менее чем приблизительно 10-8 M, 10-9 M или 10-10 M или даже менее, например, как определяют с применением технологии поверхностного плазмонного резонанса (SPR) на устройстве BIACORE.The term "K D " or "K d " refers to the equilibrium dissociation constant of a particular antibody-antigen interaction. Typically, antibodies of the invention bind to TNF with an equilibrium dissociation constant (K D ) of less than about 10 -7 M, such as less than about 10 -8 M, 10 -9 M or 10 -10 M or even less, for example as determined using surface plasmon resonance (SPR) technology on a BIACORE device.

Как используется в настоящем документе термин "молекула нуклеиновой кислоты", относится к молекулам ДНК и к молекулам РНК. Молекула нуклеиновой кислоты может быть одноцепочечной или двухцепочечной, но, предпочтительно, представляет собой двухцепочечную ДНК. Нуклеиновая кислота является "функционально связанной", если она находится в функциональной связи с другой последовательностью нуклеиновой кислоты. Например, промотор или энхансер функционально связан с кодирующей последовательностью, если он влияет на транскрипцию последовательности.As used herein, the term "nucleic acid molecule" refers to DNA molecules and RNA molecules. The nucleic acid molecule may be single-stranded or double-stranded, but preferably is double-stranded DNA. A nucleic acid is “operably linked” if it is in functional association with another nucleic acid sequence. For example, a promoter or enhancer is operably linked to a coding sequence if it affects the transcription of the sequence.

Термин "вектор" относится к молекуле нуклеиновой кислоты, способной к транспортировке другой нуклеиновой кислоты, с которой он соединен. В одном из вариантов осуществления вектор представляет собой "плазмиду", которая обозначает замкнутую кольцевую двухцепочечную ДНК в которую можно лигировать дополнительные участки ДНК. В другом варианте осуществления вектор представляет собой вирусный вектор, где дополнительные участки ДНК можно лигировать в вирусный геном. Векторы, описываемые в настоящем документе, могут быть способными к автономной репликации в клетке-хозяине, в которую их вводят (например, бактериальные векторы с бактериальным участком начала репликации и эписомные векторы млекопитающих), или могут интегрироваться в геном клетки-хозяина после введения в клетку-хозяина и, таким образом, реплицируются вместе с геномом хозяина (например, неэписомные векторы млекопитающих).The term "vector" refers to a nucleic acid molecule capable of transporting another nucleic acid to which it is connected. In one embodiment, the vector is a "plasmid" which means a closed circular double-stranded DNA into which additional DNA sections can be ligated. In another embodiment, the vector is a viral vector, where additional sections of DNA can be ligated into the viral genome. The vectors described herein may be capable of autonomous replication in the host cell into which they are introduced (e.g., bacterial vectors with a bacterial replication origin and episomal mammalian vectors), or may integrate into the genome of the host cell after introduction into the cell -host and, thus, replicate together with the host genome (for example, non-episomal mammalian vectors).

Термин "клетка-хозяин" относится к клетке, в которую вводят вектор экспрессии. Клетки-хозяева включают бактериальные, микробные, растительные или животные клетки, предпочтительно, клетки Escherichia coli, Bacillus subtilis; Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris, CHO (линии китайского хомяка) или NSO.The term "host cell" refers to a cell into which an expression vector is introduced. Host cells include bacterial, microbial, plant or animal cells, preferably Escherichia coli , Bacillus subtilis ; Saccharomyces cerevisiae , Pichia pastoris , CHO (Chinese hamster line) or NSO.

Термин "зайцеобразные" относится к представителям таксономического порядка Lagomorpha, включающего семейства Leporidae (например, зайцы и кролики), и Ochotonidae (пищухи). В наиболее предпочтительном варианте осуществления, зайцеобразные представляет собой кролика. Как используется в настоящем документе термин "кролик" относится к животному, принадлежащему к семейству Leporidae.The term "rabbit-like" refers to representatives of the taxonomic order of Lagomorpha , including the families Leporidae (for example, hares and rabbits), and Ochotonidae (pikas). In a most preferred embodiment, the rabbit is a rabbit. As used herein, the term "rabbit" refers to an animal belonging to the Leporidae family.

Как используется в настоящем документе, "идентичность" относится к совпадению последовательностей двух полипептидов, молекул или двух нуклеиновых кислот. Когда положение в двух сравниваемых последовательностях занято одним и тем же основанием или одной и той же аминокислотной мономерной субъединицей (например, если положение в обоих из двух полипептидов занято лизином), тогда соответствующие молекулы являются идентичными по этому положению. "Процент идентичности" двух последовательностей представляет собой функцию количества идентичных положений, выявляемых в последовательностях с учетом количества пропусков и длины каждого пропуска, которые необходимо внести для оптимального выравнивания двух последовательностей. Как правило, сравнение проводят, когда две последовательности выровнены с получением максимума идентичности. Такое выравнивание можно проводить, например, с помощью алгоритма Needleman and Wunsch (J. Mol. Biol. (48):444-453 (1970)), на котором основана программа GAP в программный пакет GCG, с использованием матрицы Blossum 62 или матрицы PAM250, и весом пропуска 16, 14, 12, 10, 8, 6 или 4 и длиной пропуска 1, 2, 3, 4, 5 или 6.As used herein, "identity" refers to the coincidence of the sequences of two polypeptides, molecules or two nucleic acids. When the position in the two compared sequences is occupied by the same base or the same amino acid monomeric subunit (for example, if the position in both of the two polypeptides is occupied by lysine), then the corresponding molecules are identical in this position. The “percent identity” of two sequences is a function of the number of identical positions detected in the sequences, taking into account the number of gaps and the length of each gap that must be entered for optimal alignment of the two sequences. Typically, comparisons are made when two sequences are aligned to maximize identity. Such alignment can be carried out, for example, using the algorithm Needleman and Wunsch (J. Mol. Biol. (48): 444-453 (1970)), on which the GAP program in the GCG software package is based, using the Blossum matrix 62 or the PAM250 matrix , and the weight of the pass 16, 14, 12, 10, 8, 6 or 4 and the length of the pass 1, 2, 3, 4, 5 or 6.

Если не указано иного, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют то же значение, как обычно понимает специалист в области, к которой принадлежит настоящее изобретение. Хотя в практическом осуществлении или тестировании настоящего изобретения можно использовать способы и материалы, сходные или эквивалентные способам и материалам, описываемым в настоящем документе, ниже описаны подходящие способы и материалы. В случае сомнений следует руководствоваться настоящим описанием. Кроме того, материалы, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения.Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used in this document have the same meaning, as usually understood by a specialist in the field to which the present invention belongs. Although methods and materials similar or equivalent to the methods and materials described herein can be used in the practice or testing of the present invention, suitable methods and materials are described below. In case of doubt, follow this description. In addition, the materials, methods, and examples are illustrative only and are not intended to be limiting.

В приведенных ниже разделах подробнее описаны различные аспекты изобретения. Следует понимать, что различные варианты осуществления, наиболее предпочтительные варианты осуществления и диапазоны можно произвольно комбинировать. Кроме того, в зависимости от конкретного варианта осуществления выбранные определения, варианты осуществления или диапазоны могут не использоваться.In the sections below, various aspects of the invention are described in more detail. It should be understood that various embodiments, the most preferred embodiments and ranges can be arbitrarily combined. Furthermore, depending on the particular embodiment, the selected definitions, embodiments, or ranges may not be used.

Если не указано иного, положения аминокислот указаны в соответствии со схемой нумерации AHo. Система нумерации AHo дополнительно описана в Honegger, A. and Pluckthun, A. (2001) J. Mol. Biol. 309:657-670). Альтернативно можно использовать нумерацию по системе Kabat, как дополнительно описано в Kabat et al., (Kabat, E. A., et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242). Таблицы преобразования для двух различных систем нумерации, используемых для идентификации положений аминокислотных остатков в вариабельных областях тяжелых и легких цепей антител, предоставлены в A. Honegger, J. Mol. Biol. 309 (2001) 657-670.Unless otherwise specified, amino acid positions are indicated in accordance with the AHo numbering scheme. The AHo numbering system is further described in Honegger, A. and Pluckthun, A. (2001) J. Mol. Biol. 309: 657-670). Alternatively, Kabat numbering can be used as further described in Kabat et al., (Kabat, EA, et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, US Department of Health and Human Services, NIH Publication No 91-3242). Conversion tables for two different numbering systems used to identify the positions of amino acid residues in the variable regions of the heavy and light chains of antibodies are provided by A. Honegger, J. Mol. Biol. 309 (2001) 657-670.

В первом аспекте настоящее изобретение относится к универсальному акцепторному каркасу для пересадки CDR других видов животных, например, от кролика. Ранее описано, что антитела или производные антител, содержащие каркасы человека, идентифицированные в так называемом скрининге "контроль качества" (WO0148017), как правило, характеризуются высокой стабильностью и/или растворимостью. Хотя одноцепочечный каркас человека FW1.4 (комбинация SEQ ID NO:1 (называемого в WO03/097697 a43) и SEQ ID NO:2 (называемого в WO03/097697 KI27)) по характерным параметрам однозначно уступает в анализе "контроль качества", неожиданно обнаружено, что он обладает высокой собственной термодинамической стабильностью и хорошо продуцируется, притом в сочетании с рядом различных CDR. Стабильность этой молекулы в основном можно считать свойством ее каркасных областей. Кроме того, показано, что FW1.4 по существу высоко совместим с антигенсвязывающими участками антител кролика. Таким образом, FW1.4, представляет собой подходящую поддерживающую молекулу для конструирования стабильных гуманизированных фрагментов антител scFv, получаемых при пересадке петель кролика. Таким образом, в одном из аспектов изобретение относится к акцепторному каркасу иммуносвязывающей молекулы, содержащему последовательность VH по меньшей мере на 90% идентичную SEQ ID NO:1, и/или последовательность VL по меньшей мере на 85% идентичную SEQ ID NO:2, более предпочтительно, содержащему последовательность FW1.4 (SEQ ID NO:3), для пересадки CDR кролика, или последовательность по меньшей мере на 60%, более предпочтительно, по меньшей мере на 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% идентичную SEQ ID NO:3.In a first aspect, the present invention relates to a universal acceptor framework for transplanting CDRs of other animal species, for example, from a rabbit. It has been previously described that antibodies or antibody derivatives containing human scaffolds identified in the so-called “quality control” screening (WO0148017) are generally characterized by high stability and / or solubility. Although the single-stranded human framework FW1.4 (a combination of SEQ ID NO: 1 (referred to in WO03 / 097697 a43) and SEQ ID NO: 2 (referred to in WO03 / 097697 KI27)) is clearly inferior to the “quality control” analysis in characteristic parameters, unexpectedly it was found that it has high intrinsic thermodynamic stability and is well-produced, moreover, in combination with a number of different CDRs. The stability of this molecule can mainly be considered a property of its frame regions. Furthermore, FW1.4 has been shown to be substantially highly compatible with antigen binding sites in rabbit antibodies. Thus, FW1.4 is a suitable support molecule for the construction of stable humanized fragments of scFv antibodies obtained by transplanting rabbit loops. Thus, in one aspect, the invention relates to an acceptor scaffold of an immunobinding molecule comprising a V H sequence at least 90% identical to SEQ ID NO: 1 and / or a V L sequence at least 85% identical to SEQ ID NO: 2 , more preferably, containing the sequence FW1.4 (SEQ ID NO: 3) for transplanting a rabbit CDR, or a sequence of at least 60%, more preferably at least 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% identical to SEQ ID NO: 3.

Кроме того, выявлено, что FW1.4 можно оптимизировать, замещая несколько остатков в положениях в тяжелой цепи FW1.4 и/или замещая остаток в 1 положении в легкой цепи FW1.4. Таким образом, неожиданно обнаружено, что конформация петель большого множества CDR кролика в VH может полностью сохраняться, как правило, вне зависимости от последовательности донорного каркаса. Указанные остатки в тяжелой цепи, а также в 1 положении в легкой цепи FW1.4 являются консервативными в антителах кролика. Консенсусный остаток для положений в тяжелой цепи, а также одного положения в легкой цепи устанавливают на основании репертуара кролика и вводят в последовательность акцепторного каркаса человека.In addition, it was found that FW1.4 can be optimized by replacing several residues at positions in the heavy chain of FW1.4 and / or by replacing the residue at 1 position in the light chain of FW1.4. Thus, it was unexpectedly found that the conformation of the loops of a large number of rabbit CDRs in V H can be fully preserved, as a rule, regardless of the sequence of the donor scaffold. These residues in the heavy chain, as well as at position 1 in the light chain of FW1.4, are conserved in rabbit antibodies. The consensus residue for the positions in the heavy chain, as well as one position in the light chain is established on the basis of the rabbit's repertoire and introduced into the sequence of the human acceptor frame.

Как результат, модифицированный каркас 1.4 (далее в настоящем документе, обозначаемый как rFW1.4) совместим практически с любой CDR кролика. Кроме того, rFW1.4, содержащая различные CDR кролика, хорошо экспрессируется и хорошо продуцируется в отличие от одиночных цепей кролика дикого типа и при этом почти полностью сохраняет аффинность исходного донорного антитела кролика.As a result, the modified framework 1.4 (hereinafter referred to as rFW1.4) is compatible with almost any rabbit CDR. In addition, rFW1.4, containing various rabbit CDRs, is well expressed and well-produced unlike the wild-type rabbit single chains and almost completely retains the affinity of the original rabbit donor antibody.

Таким образом, настоящее изобретение относится к каркасу вариабельной области тяжелой цепи SEQ ID NO:1, дополнительно содержащему один или несколько аминокислотных остатков, которые, как правило, поддерживают конформацию CDR, получаемых из иммуносвязывающей молекулы кролика. В частности, указанные остатки находятся в одном или нескольких положениях аминокислот, выбранных из группы, состоящей из 24H, 25H, 56H, 82H, 84H, 89H и 108H (нумерация AHo). Доказано, что эти положения влияют на конформацию CDR и, таким образом, предусмотрены для мутации для встраивания донорных CDR. Предпочтительно, указанные один или несколько остатков выбраны из группы, состоящей из: треонина (T) в положении 24, валина (V) в положении 25, глицина или аланина (G или A) в положении 56, лизина (K) в положении 82, треонина (T) в положении 84, валина (V) в положении 89 и аргинина (R) в положении 108 (нумерация AHo). Предпочтительно, присутствуют по меньшей мере три, более предпочтительно, четыре, пять, шесть, а наиболее предпочтительно, все семь остатков. Неожиданно выявлено, что присутствие указанных остатков повышает стабильность иммуносвязывающей молекулы.Thus, the present invention relates to the framework of the variable region of the heavy chain of SEQ ID NO: 1, additionally containing one or more amino acid residues, which, as a rule, support the conformation of CDRs derived from rabbit immunocompatible molecules. In particular, these residues are in one or more amino acid positions selected from the group consisting of 24H, 25H, 56H, 82H, 84H, 89H, and 108H (AHo numbering). It has been proven that these provisions influence the conformation of CDRs and are thus intended to mutate to embed donor CDRs. Preferably, said one or more residues are selected from the group consisting of: threonine (T) at position 24, valine (V) at position 25, glycine or alanine (G or A) at position 56, lysine (K) at position 82, threonine (T) at position 84, valine (V) at position 89 and arginine (R) at position 108 (AHo numbering). Preferably, at least three, more preferably four, five, six, and most preferably all seven residues are present. It has been unexpectedly revealed that the presence of these residues enhances the stability of the immunobinding molecule.

В предпочтительном варианте осуществления изобретение относится к акцепторному каркасу иммуносвязывающей молекулы, содержащему VH по меньшей мере на 50%, более предпочтительно, по меньшей мере на 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% и даже, более предпочтительно, на 100% идентичную SEQ ID NO:4, при условии, что присутствуют по меньшей мере один, более предпочтительно, по меньшей мере три, более предпочтительно, четыре, пять, шесть, а наиболее предпочтительно, семь остатков из группы, содержащей треонин (T) в положении 24, валин (V) в положении 25, аланин (A) или глицин (G) в положении 56, треонин (T) в положении 84, лизин (K) в положении 82, валин (V) в положении 89 и аргинин (R) в положении 108 (нумерация AHo). В предпочтительном варианте осуществления акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы представляет собой акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы для CDR кролика.In a preferred embodiment, the invention relates to an acceptor scaffold of an immunobinding molecule containing at least 50% V H , more preferably at least 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% and even more preferably 100% identical to SEQ ID NO: 4, provided that at least one, more preferably at least three, more preferably four, five, six, and most preferably seven residues from the group consisting of threonine (T) at position 24, valine (V) at position 25, alanine (A) or glycine ( G) at position 56, threonine (T) at position 84, lysine (K) at position 82, valine (V) at position 89 and arginine (R) at position 108 (AHo numbering). In a preferred embodiment, the acceptor scaffold of an immunobinding molecule is an acceptor framework of an immunobinding molecule for a rabbit CDR.

В предпочтительном варианте осуществления указанный каркас вариабельной области тяжелой цепи представляет собой или содержит SEQ ID NO:4 или SEQ ID NO:6. Оба из указанных каркасов вариабельных областей тяжелых цепей можно, например, комбинировать с любым подходящим каркасом легкой цепи.In a preferred embodiment, said heavy chain variable region framework is or comprises SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6. Both of these frameworks of the variable regions of the heavy chains can, for example, be combined with any suitable light chain framework.

Таким образом, настоящее изобретение относится к акцепторному каркасу иммуносвязывающей молекулы, содержащемуThus, the present invention relates to an acceptor scaffold of an immunobinding molecule comprising

(i) каркас вариабельной области тяжелой цепи по меньшей мере на 70% идентичный, предпочтительно, по меньшей мере на 75%, 80%, 85%, 90%, более предпочтительно, по меньшей мере на 95% идентичный SEQ ID NO:4; и/или(i) the framework of the variable region of the heavy chain is at least 70% identical, preferably at least 75%, 80%, 85%, 90%, more preferably at least 95% identical to SEQ ID NO: 4; and / or

(ii) каркас вариабельной области легкой цепи по меньшей мере на 70% идентичный, предпочтительно, по меньшей мере на 75%, 80%, 85%, 90%, более предпочтительно, по меньшей мере на 95% идентичный SEQ ID NO:2.(ii) the framework of the variable region of the light chain is at least 70% identical, preferably at least 75%, 80%, 85%, 90%, more preferably at least 95% identical to SEQ ID NO: 2.

В более предпочтительном варианте осуществления, каркас вариабельной области тяжелой цепи содержит треонин (T) в положении 24, глицин (G) в положении 56, треонин (T) в положении 84, валин (V) в положении 89 и аргинин (R) в положении 108 (нумерация AHo).In a more preferred embodiment, the heavy chain variable region framework comprises threonine (T) at position 24, glycine (G) at position 56, threonine (T) at position 84, valine (V) at position 89, and arginine (R) at position 108 (AHo numbering).

В предпочтительном варианте осуществления вариабельная область легкой цепи содержит треонин (T) в положении 87 (нумерация AHo).In a preferred embodiment, the light chain variable region comprises threonine (T) at position 87 (AHo numbering).

В предпочтительном варианте осуществления указанный акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы содержитIn a preferred embodiment, said acceptor scaffold of an immunobinding molecule comprises

(i) каркас вариабельной области тяжелой цепи, выбранный из группы, состоящей из SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:4 и SEQ ID NO:6; и/или(i) the framework of the variable region of the heavy chain selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 4 and SEQ ID NO: 6; and / or

(ii) каркас вариабельной области легкой цепи SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:9.(ii) the framework of the variable region of the light chain of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 9.

В предпочтительном варианте осуществления каркас вариабельной области тяжелой цепи соединен с каркасом вариабельной области легкой цепи посредством линкера. Линкер может представлять собой любой подходящий линкер, например линкер, содержащий от 1 до 4 повторов последовательности GGGGS, предпочтительно, пептид (GGGGS)4 (SEQ ID NO:8), или линкер, как описано в Alfthan et al. (1995) Protein Eng. 8:725-731.In a preferred embodiment, the framework of the variable region of the heavy chain is connected to the framework of the variable region of the light chain via a linker. The linker may be any suitable linker, for example, a linker containing 1 to 4 repeats of the GGGGS sequence, preferably a peptide (GGGGS) 4 (SEQ ID NO: 8), or a linker as described in Alfthan et al. (1995) Protein Eng. 8: 725-731.

В другом предпочтительном варианте осуществления акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы представляет собой последовательность по меньшей мере на 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, более предпочтительно, по меньшей мере на 95% идентичную SEQ ID NO:5, с тем условием, что последовательность, предпочтительно, не представляет собой SEQ ID NO:3. Более предпочтительно, акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы содержит или представляет собой SEQ ID NO:5.In another preferred embodiment, the acceptor scaffold of the immunobinding molecule is a sequence of at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, more preferably at least 95% identical to SEQ ID NO: 5, with the condition that the sequence is preferably not SEQ ID NO: 3. More preferably, the acceptor scaffold of the immunobinding molecule contains or is SEQ ID NO: 5.

В другом предпочтительном варианте осуществления акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы представляет собой последовательность по меньшей мере на 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, более предпочтительно, по меньшей мере на 95% идентичную SEQ ID NO:7, с тем условием, что последовательность, предпочтительно, не представляет собой SEQ ID NO:3. Более предпочтительно, акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы содержит или представляет собой SEQ ID NO:7.In another preferred embodiment, the acceptor scaffold of the immunobinding molecule is a sequence of at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, more preferably at least 95% identical to SEQ ID NO: 7, with the condition that the sequence is preferably not SEQ ID NO: 3. More preferably, the acceptor scaffold of the immunobinding molecule contains or is SEQ ID NO: 7.

Кроме того, неожиданно было обнаружено, что присутствие описанного выше аминокислотного повтора делает каркас, предпочтительно, каркас человека, особенно подходящим для введения CDR других не являющихся человеком видов животных, в частности, CDR кролика. Указанный повтор не оказывает отрицательного влияния на стабильность иммуносвязывающей молекулы. CDR представлены в конформации, сходной с их природной пространственной ориентацией в иммуносвязывающей молекуле кролика; таким образом, необходимости пересадки в акцепторный каркас структурно значимый положений нет. Таким образом, акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы человека или гуманизированный акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы содержит по меньшей мере три аминокислоты, предпочтительно, четыре, пять, шесть, а более предпочтительно, семь аминокислот из группы, состоящей из треонина (T) в положении 24, валина (V) в положении 25, аланина (A) или глицина (G) в положении 56, лизина (K) в положении 82, треонина (T) в положении 84, валина (V) в положении 89 и аргинина (R) в положении 108 (нумерация AHo).In addition, it was unexpectedly discovered that the presence of the amino acid repeat described above makes the scaffold, preferably the human scaffold, particularly suitable for introducing CDRs of other non-human animal species, particularly rabbit CDRs. Said repetition does not adversely affect the stability of the immunobinding molecule. CDRs are presented in a conformation similar to their natural spatial orientation in the rabbit immunobinding molecule; Thus, there is no need for transplantation into an acceptor framework of structurally significant provisions. Thus, the acceptor skeleton of an immuno-binding molecule of a person or a humanized acceptor framework of an immuno-binding molecule contains at least three amino acids, preferably four, five, six, and more preferably seven amino acids from the group consisting of threonine (T) at position 24, valine ( V) at position 25, alanine (A) or glycine (G) at position 56, lysine (K) at position 82, threonine (T) at position 84, valine (V) at position 89 and arginine (R) at position 108 (AHo numbering).

Как описано в настоящем документе, акцепторные каркасы иммуносвязывающих молекул могут содержать повышающую растворимость замену в каркасе тяжелой цепи, предпочтительно, в положениях 12, 103 и 144 (нумерация AHo). Предпочтительно, гидрофобную аминокислоту заменяют более гидрофильной аминокислотой. Гидрофильные аминокислоты представляют собой например аргинин (R), аспарагин (N), аспарагиновую кислоту (D), глутамин (Q), глицин (G), гистидин (H), лизин (K), серин (S) и треонин (T). Более предпочтительно, каркас тяжелой цепи содержит (a) серин (S) в положении 12; (b) серин (S) или треонин (T) в положении 103 и/или (c) серин (S) или треонин (T) в положении 144.As described herein, the acceptor scaffolds of the immunobinding molecules may contain a solubility enhancing substitution in the heavy chain scaffold, preferably at positions 12, 103 and 144 (AHo numbering). Preferably, the hydrophobic amino acid is replaced with a more hydrophilic amino acid. Hydrophilic amino acids are, for example, arginine (R), asparagine (N), aspartic acid (D), glutamine (Q), glycine (G), histidine (H), lysine (K), serine (S) and threonine (T) . More preferably, the heavy chain framework comprises (a) serine (S) at position 12; (b) serine (S) or threonine (T) at position 103 and / or (c) serine (S) or threonine (T) at position 144.

Кроме того, в одном или нескольких положениях из 1, 3, 4, 10, 47, 57, 91 и 103 каркаса вариабельной области легкой цепи (нумерация AHo) могут присутствовать повышающие стабильность аминокислоты. Более предпочтительно, каркас вариабельной области легкой цепи содержит глутаминовую кислоту (E) в положении 1, валин (V) в положении 3, лейцин (L) в положении 4, серин (S) в положении 10; аргинин (R) в положении 47, серин (S) в положении 57, фенилаланин (F) в положении 91 и/или валин (V) в положении 103.In addition, in one or more positions from 1, 3, 4, 10, 47, 57, 91, and 103 of the framework of the variable region of the light chain (AHo numbering), stability-enhancing amino acids may be present. More preferably, the framework of the variable region of the light chain contains glutamic acid (E) at position 1, valine (V) at position 3, leucine (L) at position 4, serine (S) at position 10; arginine (R) at position 47, serine (S) at position 57, phenylalanine (F) at position 91 and / or valine (V) at position 103.

Так как глутамин (Q) подвержен дезаминированию, в другом предпочтительном варианте осуществления VH содержит в положении 141 глицин (G). Эта замена может увеличивать длительность хранения белка.Since glutamine (Q) is subject to deamination, in another preferred embodiment, V H contains at position 141 glycine (G). This replacement may increase the shelf life of the protein.

Например, акцепторные каркасы, описываемые в настоящем документе, можно использовать для получения антитела человека или гуманизированного антитела, сохраняющего свойства связывания не являющегося человеческим антитела, из которого получают не являющиеся человеческими CDR. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к акцепторному каркасу иммуносвязывающей молекулы, как описано в настоящем документе, дополнительно содержащему CDR1, CDR2 и CDR3 тяжелой цепи и/или CDR1, CDR2 и CDR3 легкой цепи из донорной иммуносвязывающей молекулы, предпочтительно, из иммуносвязывающей молекулы млекопитающего, более предпочтительно, из иммуносвязывающей молекулы зайцеобразного, и, наиболее предпочтительно, кролика. Таким образом, в одном из вариантов осуществления изобретение относится к иммуносвязывающей молекуле, специфичной к желаемому антигену, содержащейFor example, the acceptor scaffolds described herein can be used to produce a human antibody or a humanized antibody that retains the binding properties of a non-human antibody from which non-human CDRs are derived. Thus, in a preferred embodiment, the present invention relates to an acceptor scaffold of an immunobinding molecule, as described herein, further comprising a heavy chain CDR1, CDR2 and CDR3 and / or a light chain CDR1, CDR2 and CDR3 from a donor immunobinding molecule, preferably from an immunobinding molecule a mammalian molecule, more preferably, from an immunobinding molecule of a rabbit, and most preferably a rabbit. Thus, in one embodiment, the invention relates to an immunobinding molecule specific for a desired antigen comprising

(i) CDR вариабельной области легкой цепи зайцеобразного; и(i) CDR of the variable region of the rabbit light chain; and

(ii) каркас вариабельной области тяжелой цепи человека по меньшей мере на 50%, более предпочтительно, по меньшей мере на 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, а наиболее предпочтительно, на 100% идентичный SEQ ID NO:4.(ii) the framework of the variable region of the human heavy chain of at least 50%, more preferably at least 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, and most preferably, 100% identical to SEQ ID NO: 4.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления, существует условие, что в указанной последовательности каркаса вариабельной области тяжелой цепи человека присутствует по меньшей мере одна аминокислота из группы, состоящей из треонина (T) в положении 24, валина (V) в положении 25, аланина (A) или глицина (G) в положении 56, треонина (T) в положении 84, лизина (K) в положении 82, валина (V) в положении 89 и аргинина (R) в положении 108 (нумерация AHo).In one preferred embodiment, there is a condition that at least one amino acid from the group consisting of threonine (T) at position 24, valine (V) at position 25, alanine (A) is present in the indicated sequence of the framework of the variable region of the human heavy chain ) or glycine (G) at position 56, threonine (T) at position 84, lysine (K) at position 82, valine (V) at position 89, and arginine (R) at position 108 (AHo numbering).

Предпочтительно, зайцеобразное представляет собой кролика. Более предпочтительно, иммуносвязывающая молекула содержит CDR1, CDR2 и CDR3 тяжелой цепи и CDR1, CDR2 и CDR3 легкой цепи из донорной иммуносвязывающей молекулы.Preferably, the rabbit is a rabbit. More preferably, the immunobinding molecule contains a heavy chain CDR1, CDR2 and CDR3 and a light chain CDR1, CDR2 and CDR3 from a donor immunobinding molecule.

Как известно в данной области, многие цепи VH кролика по сравнению с вариантами мыши и человека содержат дополнительные спаренные цистеины. Кроме консервативного дисульфидного мостика, образующемуся между cys22 и cys92, также существует мостик cys21-cys79, а также S-S-мостик между CDR, образующийся в некоторых цепях кролика между последним остатком CDR H1 и первым остатком CDR H2. Кроме того, пары остатков цистеина часто находят в CDR L3. Кроме того, многие CDR антител кролика не подходят ни к одной из ранее известных канонических структур. В частности, CDR L3 часто является намного длиннее, чем CDR L3 вариантов человека или мыши.As is known in the art, many rabbit V H chains, in comparison with mouse and human variants, contain additional paired cysteines. In addition to the conservative disulfide bridge formed between cys22 and cys92, there is also the cys21-cys79 bridge, as well as the SS-bridge between CDRs formed in some rabbit chains between the last CDR H1 residue and the first CDR H2 residue. In addition, pairs of cysteine residues are often found in CDR L3. In addition, many rabbit CDRs are not suitable for any of the previously known canonical structures. In particular, L3 CDRs are often much longer than human or mouse CDR L3 variants.

Как указано ранее, пересадка не являющихся человеческими CDR в каркасы, описываемые в настоящем документе, дает молекулу, где CDR представлены в правильной конформации. Если необходимо, аффинность иммуносвязывающей молекулы можно улучшать посредством пересадки взаимодействующих с антигеном каркасных остатков не являющейся человеческой донорной иммуносвязывающей молекулы. Эти положения можно идентифицировать, например, посредствомAs indicated previously, transplanting non-human CDRs into the scaffolds described herein provides a molecule where the CDRs are presented in the correct conformation. If necessary, the affinity of the immunobinding molecule can be improved by transplanting antigen-interacting framework residues of a non-human donor immunobinding molecule. These provisions can be identified, for example, by

(i) идентификации соответствующей последовательности предшественника зародышевой линии или, альтернативно, в случае высокогомологичных каркасных последовательностей, используя консенсусные последовательности;(i) identifying the corresponding germline precursor sequence or, alternatively, in the case of highly homologous framework sequences, using consensus sequences;

(ii) проведения выравнивания последовательности донорного вариабельного домена с последовательностью предшественника зародышевой линии или консенсусной последовательностью из этапа (i); и(ii) aligning the sequence of the donor variable domain with the germline precursor sequence or the consensus sequence from step (i); and

(iii) идентификации различающихся остатков.(iii) identification of differing residues.

Различающиеся остатки на поверхности молекулы во многих случаях мутируют в процессе формирования аффинности in vivo, предположительно для формирования аффинности к антигену.Differing residues on the surface of the molecule in many cases mutate during the formation of affinity in vivo , presumably for the formation of affinity for the antigen.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к иммуносвязывающей молекуле, которая содержит акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы, описываемый в настоящем документе. Например, указанная иммуносвязывающая молекула может представлять собой антитело scFv, полноразмерный иммуноглобулин, Fab-фрагмент, Dab или нанотело.In another aspect, the present invention relates to an immunobinding molecule, which comprises an acceptor framework for an immunobinding molecule described herein. For example, said immunocompatible molecule may be an scFv antibody, a full-length immunoglobulin, Fab fragment, Dab, or Nanobody.

В предпочтительном варианте осуществления иммуносвязывающая молекула присоединена к одной или нескольким молекулам, например, терапевтического средства, таким как цитотоксическое средство, цитокин, хемокин, фактор роста или другая сигнальная молекула, визуализирующее средство или второй белок, такой как активатор транскрипции или ДНК-связывающий домен.In a preferred embodiment, the immunobinding molecule is attached to one or more molecules, for example, a therapeutic agent, such as a cytotoxic agent, cytokine, chemokine, growth factor or other signaling molecule, an imaging agent or a second protein, such as a transcription activator or DNA binding domain.

Как описано в настоящем документе, иммуносвязывающую молекулу можно использовать, например, в диагностических целях, в терапии, для подтверждения мишени или генотерапии.As described herein, an immunobinding molecule can be used, for example, for diagnostic purposes, in therapy, to confirm a target or gene therapy.

Изобретение дополнительно относится к выделенной нуклеиновой кислоте, кодирующей акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы, описываемый в настоящем документе, или иммуносвязывающую молекулу(ы), как описано в настоящем документе.The invention further relates to an isolated nucleic acid encoding an acceptor scaffold of an immunobinding molecule described herein, or an immunobinding molecule (s) as described herein.

В другом варианте осуществления изобретение относится к вектору, содержащему нуклеиновую кислоту, описываемую в настоящем документе.In another embodiment, the invention relates to a vector comprising the nucleic acid described herein.

Нуклеиновую кислоту или вектор, как описано в настоящем документе, можно использовать, например, в генотерапии.A nucleic acid or vector, as described herein, can be used, for example, in gene therapy.

Изобретение дополнительно относится к клетке-хозяину, содержащей вектор и/или нуклеиновую кислоту, описываемые в настоящем документе.The invention further relates to a host cell comprising the vector and / or nucleic acid described herein.

Кроме того, предоставлена композиция, содержащая акцепторный каркас иммуносвязывающей молекулы, как описано в настоящем документе, иммуносвязывающую молекулу, как описано в настоящем документе, выделенную нуклеиновую кислоту, как описано в настоящем документе, или вектор, как описано в настоящем документе.In addition, a composition is provided comprising an acceptor scaffold of an immunobinding molecule as described herein, an immunobinding molecule as described herein, an isolated nucleic acid as described herein, or a vector as described herein.

Последовательности, описываемые в настоящем документе, представляют собой следующее (остатки X представляют собой участки вставок CDR):The sequences described herein are as follows (X residues are portions of the CDR inserts):

SEQ ID NO:1: каркас вариабельной области тяжелой цепи FW1.4 (a43) SEQ ID NO: 1: framework of the variable region of the heavy chain FW1.4 (a43)

EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAAS(X)n=1-50WVRQAPGKGLEWVS(X)n=1-50RFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAK(X)n=1-50WGQGTLVTVSSEVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAAS (X) n = 1-50 WVRQAPGKGLEWVS (X) n = 1-50 RFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAK (X) n = 1-50 WGQGTLVTVSS

SEQ ID NO:2: каркас вариабельной области легкой цепи FW1.4 (KI27) SEQ ID NO: 2: framework of the variable region of the light chain FW1.4 (KI27)

EIVMTQSPSTLSASVGDRVIITC(X)n=1-50WYQQKPGKAPKLLIY(X)n=1-50GVPSRFSGSGSGAEFTLTISSLQPDDFATYYC(X)n=1-50FGQGTKLTVLGEIVMTQSPSTLSASVGDRVIITC (X) n = 1-50 WYQQKPGKAPKLLIY (X) n = 1-50 GVPSRFSGSGSGAEFTLTISSLQPDDFATYYC (X) n = 1-50 FGQGTKLTVLG

SEQ ID NO:3: каркас FW1.4 SEQ ID NO: 3: Frame FW1.4

EIVMTQSPSTLSASVGDRVIITC(X)n=1-50WYQQKPGKAPKLLIY(X)n=1-50GVPSRFSGSGSGAEFTLTISSLQPDDFATYYC(X)n=1-50FGQGTKLTVLGGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSEVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAAS(X)n=1-50WVRQAPGKGLEWVS(X)n=1-50RFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAK(X)n=1-50WGQGTLVTVSS EIVMTQSPSTLSASVGDRVIITC (X) n = 1-50 WYQQKPGKAPKLLIY (X) n = 1-50 GVPSRFSGSGSGAEFTLTISSLQPDDFATYYC (X) n = 1-50 FGQGTKLTVLGGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSEVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAAS (X) n = 1-50 WVRQAPGKGLEWVS (X) n = 1-50 RFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAK (X) n = 1-50 WGQGTLVTVSS

SEQ ID NO:4: каркас вариабельной области тяжелой цепи rFW1.4 SEQ ID NO: 4: framework of the variable region of the heavy chain rFW1.4

EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCTAS(X)n=1-50WVRQAPGKGLEWVG(X)n=1-50RFTISRDTSKNTVYLQMNSLRAEDTAVYYCAR(X)n=1-50WGQGTLVTVSSEVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCTAS (X) n = 1-50 WVRQAPGKGLEWVG (X) n = 1-50 RFTISRDTSKNTVYLQMNSLRAEDTAVYYCAR (X) n = 1-50 WGQGTLVTVSS

SEQ ID NO:5: каркас rFW1.4 SEQ ID NO: 5: Frame rFW1.4

EIVMTQSPSTLSASVGDRVIITC(X)n=1-50WYQQKPGKAPKLLIY(X)n=1-50GVPSRFSGSGSGTEFTLTISSLQPDDFATYYC(X)n=1-50FGQGTKLTVLGGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSEVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCTAS(X)n=1-50WVRQAPGKGLEWVG(X)n=1-50RFTISRDTSKNTVYLQMNSLRAEDTAVYYCAR(X)n=1-50WGQGTLVTVSS EIVMTQSPSTLSASVGDRVIITC (X) n = 1-50 WYQQKPGKAPKLLIY (X) n = 1-50 GVPSRFSGSGSGTEFTLTISSLQPDDFATYYC (X) n = 1-50 FGQGTKLTVLGGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSEVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCTAS (X) n = 1-50 WVRQAPGKGLEWVG (X) n = 1-50 RFTISRDTSKNTVYLQMNSLRAEDTAVYYCAR (X) n = 1-50 WGQGTLVTVSS

SEQ ID NO:6: каркас вариабельной области тяжелой цепи rFW1.4(V2) SEQ ID NO: 6: framework of the variable region of the heavy chain rFW1.4 (V2)

EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCTVS(X)n=1-50WVRQAPGKGLEWVG(X)n=1-50RFTISKDTSKNTVYLQMNSLRAEDTAVYYCAR(X)n=1-50WGQGTLVTVSSEVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCTVS (X) n = 1-50 WVRQAPGKGLEWVG (X) n = 1-50 RFTISKDTSKNTVYLQMNSLRAEDTAVYYCAR (X) n = 1-50 WGQGTLVTVSS

SEQ ID NO:7: каркас rFW1.4(V2) SEQ ID NO: 7: Frame rFW1.4 (V2)

EIVMTQSPSTLSASVGDRVIITC(X)n=1-50WYQQKPGKAPKLLIY(X)n=1-50GVPSRFSGSGSGTEFTLTISSLQPDDFATYYC(X)n=1-50FGQGTKLTVLGGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSEVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCTVS(X)n=1-50WVRQAPGKGLEWVG(X)n=1-50RFTISKDTSKNTVYLQMNSLRAEDTAVYYCAR(X)n=1-50WGQGTLVTVSS EIVMTQSPSTLSASVGDRVIITC (X) n = 1-50 WYQQKPGKAPKLLIY (X) n = 1-50 GVPSRFSGSGSGTEFTLTISSLQPDDFATYYC (X) n = 1-50 FGQGTKLTVLGGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSEVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCTVS (X) n = 1-50 WVRQAPGKGLEWVG (X) n = 1-50 RFTISKDTSKNTVYLQMNSLRAEDTAVYYCAR (X) n = 1-50 WGQGTLVTVSS

SEQ ID NO:8: линкер SEQ ID NO: 8: linker

GGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS

SEQ ID NO:9: замещенный каркас вариабельной области легкой цепи FW1.4 SEQ ID NO: 9: substituted framework of the variable region of the light chain FW1.4

EIVMTQSPSTLSASVGDRVIITC(X)n=1-50WYQQKPGKAPKLLIY(X)n=1-50GVPSRFSGSGSGTEFTLTISSLQPDDFATYYC(X)n=1-50FGQGTKLTVLGEIVMTQSPSTLSASVGDRVIITC (X) n = 1-50 WYQQKPGKAPKLLIY (X) n = 1-50 GVPSRFSGSGSGTEFTLTISSLQPDDFATYYC (X) n = 1-50 FGQGTKLTVLG

В другом аспекте изобретение относится к способам гуманизации не являющихся человеческими антител посредством пересадки CDR не являющихся человеческими донорных антител в каркасы стабильных и растворимых антител. В особенно предпочтительном варианте осуществления CDR, происходящие из антител кролика, и каркасы являются CDR и каркасами, описанными выше.In another aspect, the invention relates to methods for humanizing non-human antibodies by transplanting CDRs of non-human donor antibodies into scaffolds of stable and soluble antibodies. In a particularly preferred embodiment, the CDRs derived from rabbit antibodies and scaffolds are CDRs and scaffolds described above.

Общий способ пересадки CDR в акцепторные каркасы человека описан Winter в патенте США № 5225539 и Queen et al. в WO9007861 A1, которые, таким образом, в полном объеме включены в качестве ссылки. Общая стратегия пересадки CDR из моноклональных антител кролика в выбранные каркасы сходна со стратегией Winter et al. и Queen et al., но расходится по некоторым ключевым аспектам. В частности, способы по изобретению отличаются от обычной методологии Winter и Queen, известной в данной области тем, что каркасы антител человека, как описано в настоящем документе, являются особенно подходящими в качестве универсальных акцепторов для донорные антител человека или не являющихся человеческими донорных антител. Таким образом, в отличие от общего способа Winter и Queen, каркасная последовательность, используемая для способов гуманизации по изобретению не обязательно представляет собой каркасную последовательность, демонстрирующую наибольшее сходство последовательности с последовательностью не являющегося человеческим антитела (например, кролика) из которого получают донорные CDR. Кроме того, для поддержки конформации CDR не требуется пересадки остатков каркаса из донорной последовательности. По большей мере вводить можно расположенные в каркасе антигенсвязывающие аминокислоты или другие мутации, которые происходят при соматическом гипермутировании.A general method for transplanting CDRs into human acceptor scaffolds is described by Winter in US Pat. No. 5,225,539 and Queen et al. in WO9007861 A1, which are hereby fully incorporated by reference. The general strategy for transplanting CDRs from rabbit monoclonal antibodies into selected scaffolds is similar to that of Winter et al. and Queen et al., but diverges in some key respects. In particular, the methods of the invention differ from the conventional Winter and Queen methodology known in the art in that human antibody scaffolds, as described herein, are particularly suitable as universal acceptors for human donor antibodies or non-human donor antibodies. Thus, in contrast to the general Winter and Queen method, the framework sequence used for the humanization methods of the invention is not necessarily a framework sequence showing the highest sequence similarity to the sequence of a non-human antibody (e.g., rabbit) from which donor CDRs are derived. In addition, to support CDR conformation, transplantation of the framework residues from the donor sequence is not required. To a greater extent, antigen-binding amino acids or other mutations that occur during somatic hypermutation can be located in the skeleton.

Ниже описаны конкретные варианты способов пересадки для получения гуманизированных антител с высокой растворимостью и стабильностью, производных из антител кролика.The following describes specific options for transplantation methods to obtain humanized antibodies with high solubility and stability derived from rabbit antibodies.

Таким образом, изобретение относится к способу гуманизации иммуносвязывающей молекулы-донора CDR кролика, которая содержит последовательности CDR1, CDR2 и CDR3 тяжелой цепи и/или последовательности CDR1, CDR2 и CDR3 легкой цепи. Способ включает этапы:Thus, the invention relates to a method for humanizing an immunobinding rabbit CDR donor molecule that comprises heavy chain CDR1, CDR2 and CDR3 sequences and / or light chain CDR1, CDR2 and CDR3 sequences. The method includes the steps of:

(i) пересадки в тяжелую цепь по меньшей мере одной, предпочтительно, двух, более предпочтительно, трех CDR из группы, состоящей из последовательностей CDR1, CDR2 и CDR3 в акцепторный каркас тяжелой цепи человека по меньшей мере на 50%, предпочтительно, по меньшей мере на 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, более предпочтительно, по меньшей мере на 95% идентичный SEQ ID NO:1; и/или(i) transplantation into the heavy chain of at least one, preferably two, more preferably three CDRs from the group consisting of sequences of CDR1, CDR2 and CDR3 into the acceptor framework of the human heavy chain by at least 50%, preferably at least 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, more preferably at least 95% identical to SEQ ID NO: 1; and / or

(ii) пересадка в легкую цепь по меньшей мере одной, предпочтительно, двух, более предпочтительно, трех CDR из группы, состоящей из последовательности CDR1, CDR2 и CDR3 в акцепторный каркас легкой цепи человека, где каркас легкой цепи человека по меньшей мере на 50%, предпочтительно, по меньшей мере на 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, более предпочтительно, по меньшей мере на 95% идентичен SEQ ID NO:2.(ii) transplantation into the light chain of at least one, preferably two, more preferably three CDRs from the group consisting of the sequence CDR1, CDR2 and CDR3 into the acceptor framework of the human light chain, where the framework of the human light chain is at least 50% preferably at least 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, more preferably at least 95% identical to SEQ ID NO: 2.

В предпочтительном варианте осуществления акцепторный каркас вариабельной цепи содержит (i) каркас тяжелой цепи человека, содержащий каркасную аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:4 и SEQ ID NO:6 и (ii) каркас легкой цепи человека, содержащий каркасную аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:9.In a preferred embodiment, the variable chain acceptor framework comprises (i) a human heavy chain framework comprising an amino acid framework selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 4 and SEQ ID NO: 6, and (ii) a framework human light chain containing the frame amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 9.

В более предпочтительном варианте осуществления способ включает этап (i) пересадки последовательностей CDR1, CDR2 и CDR3 тяжелой цепи в тяжелую цепь и (ii) пересадки последовательностей CDR1, CDR2 и CDR3 легкой цепи в легкую цепь иммуносвязывающей молекулы по меньшей мере на 75%, 80%, 85%, 90%, более предпочтительно, по меньшей мере на 95% идентичной SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:5 или SEQ ID NO:7. Более предпочтительно, иммуносвязывающая молекула представляет собой или содержит SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:5 или SEQ ID NO:7.In a more preferred embodiment, the method comprises the step of (i) transferring the heavy chain CDR1, CDR2, and CDR3 sequences to the heavy chain, and (ii) transferring the light chain CDR1, CDR2, and CDR3 sequences to the light chain of the immunobinding molecule by at least 75%, 80% , 85%, 90%, more preferably at least 95% identical to SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 7. More preferably, the immunobinding molecule is or contains SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 7.

В другом варианте осуществления для улучшения связывания антигена способ может дополнительно включать этап замещения каркасных остатков акцептора остатками донора, которые вовлечены в связывание антигена.In another embodiment, to improve antigen binding, the method may further include the step of replacing the scaffold residues of the acceptor with donor residues that are involved in antigen binding.

В иллюстративных вариантах осуществления способов по изобретению аминокислотную последовательность антитела-донора CDR идентифицируют впервые, а последовательности выравнивают традиционными способами выравнивания последовательностей (например, алгоритма Нидлмана-Вунша и матриц Blossum). Введение пропусков и обозначение положений остатков можно проводить с использованием традиционной системы нумерации в антителах. Например, можно использовать систему нумерации AHo для вариабельных доменов иммуноглобулинов. Также можно использовать схему нумерации по Kabat, так как она является наиболее широко принятым стандартом нумерации остатков в антителе. Например, нумерацию по Kabat можно определять с применением программы SUBIM. Эта программа анализирует вариабельные области последовательности антитела и нумерует последовательность в соответствии с системой, разработанной Kabat и коллегами (Deret et al 1995). Определение областей каркаса и CDR, как правило, проводят в соответствии с определением Kabat, которое основано на вариабельности последовательности и является чаще всего используемым. Однако для CDR H1 обозначение предпочтительно, представляет собой комбинацию определений Kabat, средних данных о контактах, получаемых посредством анализа контактов антитела и антигена подмножества трехмерных сложных структур (MacCallum et al., 1996), и Chotia, которое основано на определении положения областей структурных петель (также см. фиг. 1). Таблицы преобразования для различных систем нумерации, используемых для идентификации положений аминокислотных остатков в вариабельных областях тяжелых и легких цепей антител предоставлены в A. Honegger, J. Mol. Biol. 309 (2001) 657-670. Нумерация по системе Kabat дополнительно описана в Kabat et al. (Kabat, E. A., et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242). Система нумерации AHo дополнительно описана в Honegger, A. and Pluckthun, A. (2001) J. Mol. Biol. 309:657-670.In illustrative embodiments of the methods of the invention, the amino acid sequence of the CDR donor antibody is first identified and the sequences are aligned by conventional sequence alignment methods (e.g., the Needleman-Wunsch algorithm and Blossum matrices). The introduction of gaps and the designation of the positions of the residues can be carried out using the traditional numbering system in antibodies. For example, you can use the AHo numbering system for the variable domains of immunoglobulins. You can also use the Kabat numbering scheme, as it is the most widely accepted standard for numbering residues in an antibody. For example, Kabat numbering can be determined using the SUBIM program. This program analyzes the variable regions of an antibody sequence and numbers the sequence according to a system developed by Kabat and colleagues (Deret et al 1995). The determination of framework regions and CDRs is generally carried out in accordance with the Kabat definition, which is based on sequence variability and is most often used. However, for CDR H1, the designation is preferably a combination of Kabat definitions, average contact data obtained by contact analysis of the antibody and antigen of a subset of three-dimensional complex structures (MacCallum et al., 1996), and Chotia, which is based on determining the position of regions of structural loops ( also see Fig. 1). Conversion tables for various numbering systems used to identify the positions of amino acid residues in the variable regions of the heavy and light chains of antibodies are provided by A. Honegger, J. Mol. Biol. 309 (2001) 657-670. Kabat numbering is further described in Kabat et al. (Kabat, E. A., et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242). The AHo numbering system is further described in Honegger, A. and Pluckthun, A. (2001) J. Mol. Biol. 309: 657-670.

Например, вариабельные домены моноклональных антител кролика можно классифицировать в соответствующие подгруппы человека с применением, например, реализации алгоритмов анализа последовательностей EXCEL и способов классификации на основе анализа репертуара антител человека (Knappik et al., 2000, J. Mol. Biol. Feb 11;296(1):57-86).For example, the variable domains of rabbit monoclonal antibodies can be classified into appropriate human subgroups using, for example, implementation of EXCEL sequence analysis algorithms and classification methods based on analysis of the repertoire of human antibodies (Knappik et al., 2000, J. Mol. Biol. Feb 11; 296 (1): 57-86).

В донорных антигенсвязывающих областях можно определять конформацию CDR, затем также можно определять положения остатков, необходимых для поддержания различных канонических структур. Канонические структуры CDR для пяти из шести гипервариабельных областей антител в антителах кролика (L1, L2, L3, H1 и H2) определяют с применением определения Chothia (1989).In donor antigen-binding regions, the conformation of CDRs can be determined, then the positions of the residues necessary to maintain various canonical structures can also be determined. The canonical CDR structures for five of the six hypervariable regions of antibodies in rabbit antibodies (L1, L2, L3, H1 and H2) are determined using the definition of Chothia (1989).

В предпочтительном варианте осуществления CDR получают, идентифицируют и выделяют следующим способом: B-клетки, предпочтительно, B-клетки кролика, инкубируют с (i) антигенами-мишенями (предпочтительно, очищенными) или (ii) с клетками, экспрессирующими на своей поверхности антиген-мишень.In a preferred embodiment, CDRs are obtained, identified and isolated in the following manner: B cells, preferably rabbit B cells, are incubated with (i) target antigens (preferably purified) or (ii) with cells expressing antigen on their surface target.

В случае (ii) указанные клетки, экспрессирующие антиген-мишень, могут представлять собой, например, клетки млекопитающих, предпочтительно, клетки CHO или HEK293, дрожжевые клетки, предпочтительно, сферобласты дрожжей, или бактериальные клетки, которые в природе экспрессируют выбранную мишень или трансформированы так, чтобы экспрессировать на своей поверхности белок-мишень. При экспрессии антиген-мишень может экспрессироваться на клеточной поверхности или интегрированным в клеточную мембрану или прикрепленным к ней. Клетки можно культивировать, например, в виде изолированных линий в клеточной культуре или выделять из их природной среды, например, из ткани, органа или организма.In case (ii), said cells expressing the target antigen can be, for example, mammalian cells, preferably CHO or HEK293 cells, yeast cells, preferably yeast spheroblasts, or bacterial cells that naturally express the selected target or are transformed so to express a target protein on its surface. When expressed, the target antigen can be expressed on the cell surface either by being integrated into or attached to the cell membrane. Cells can be cultured, for example, in the form of isolated lines in cell culture or isolated from their natural environment, for example, from a tissue, organ or organism.

Предоставление антигена-мишени, экспрессированным на поверхности клеток, т.е. случай (ii), особенно предпочтительно, для трансмембранных белов, даже более предпочтительно, для трансмембранных белков с несколькими трансмембранными доменами, таких как GPCR (сопряженные с G-белками рецепторы), или ионных каналов или любого другого белка, у которого после рекомбинантной экспрессии и очистки трудно поддерживать природную конформацию. Традиционная иммунизация рекомбинантным белком в этих случаях нецелесообразна или невозможна вследствие потери интегральными мембранными белками/комплексами в течение способа очистки природной конформации или вследствие недостаточных количеств чистого белка. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, млекопитающее, более предпочтительно, кролика, вместо рекомбинантного белок иммунизируют ДНК, например, по протоколу ДНК-вакцинации, как описано в WO/2004/087216. ДНК-вакцинация индуцирует быстрый иммунный ответ на природный антиген. Так как нет необходимости в рекомбинантном белке, эта технология с одной стороны является очень экономически эффективной, с другой стороны, и что более важно, этот способ обеспечивает природную экспрессию интегральных мембранных комплексов и/или трансмембранных белков с несколькими трансмембранными доменами. B-клетки могут быть выделенными у указанного иммунизированного млекопитающего, предпочтительно, указанного кролика, или, альтернативно, являться наивными B-клетками.Providing a target antigen expressed on a cell surface, i.e. case (ii) is particularly preferred for transmembrane whites, even more preferably for transmembrane proteins with multiple transmembrane domains, such as GPCR (G-protein coupled receptors), or ion channels or any other protein which, after recombinant expression and purification is difficult to maintain the natural conformation. Conventional immunization with a recombinant protein in these cases is impractical or impossible due to the loss of integral membrane proteins / complexes during the purification of the natural conformation or due to insufficient quantities of pure protein. In a preferred embodiment of the invention, a mammal, more preferably a rabbit, instead of a recombinant protein is immunized with DNA, for example, according to the DNA vaccination protocol, as described in WO / 2004/087216. DNA vaccination induces a rapid immune response to a natural antigen. Since there is no need for a recombinant protein, this technology is on the one hand very cost-effective, on the other hand, and more importantly, this method provides the natural expression of integral membrane complexes and / or transmembrane proteins with several transmembrane domains. B cells can be isolated from said immunized mammal, preferably said rabbit, or, alternatively, be naive B cells.

На следующем этапе указанного способа из лимфатических органов (таких как селезенка или лимфоузлы) иммунизированных животных, предпочтительно, иммунизированных кроликов, выделяют B-клетки, предпочтительно, B-клетки памяти. B-клетки инкубируют в смеси с клетками, экспрессирующими на своей поверхности антиген, или с флуоресцентно меченным растворимым антигеном. Выделяют B-клетки, которые экспрессируют на своей поверхности специфичные к мишени антитела и, таким образом, связываются с антигеном-мишенью или с антигеном-мишенью, экспрессированным на клеточной поверхности. В более предпочтительном варианте осуществления, B-клетки и/или клетки-мишени окрашивают для обеспечения выделения посредством проточной цитометрии на основе сортировки комплексов B-клетка/клетка-мишень или B-клетка/антиген. Как правило, при проточной цитометрии измеряют флуоресценцию, испускаемую отдельными клетками при пересечении лазерного луча. Однако некоторые исследователи уже используют цитометры для исследования взаимодействий клетка-клетка, например адгезии, опосредованной кадгеринами (Panorchan et al., 2006, J. Cell Science, 119, 66-74; Leong et Hibma, 2005, J. Immunol. Methods, 302, 116-124) или интегринами (Gawaz et al, 1991, J. Clin. Invest, 88, 1128-1134). Таким образом, в случае (ii), клетки, экспрессирующие выбранную мишень окрашивают внутриклеточным флуоресцентным красителем (например, кальцеином). B-клетки окрашивают флуоресцентными антителами, связывающимися с маркерами, специфичными для клеточной поверхности. Таким образом, можно отбирать двухцветные "события", состоящие из двух клеток, соединяющихся друг с другом посредством взаимодействий B-клеточный рецептор-мишень (см. фиг. 2).In the next step of this method, B cells, preferably memory B cells, are isolated from the lymph organs (such as the spleen or lymph nodes) of the immunized animals, preferably the immunized rabbits. B cells are incubated in admixture with cells expressing antigen on their surface, or with fluorescently labeled soluble antigen. B cells are isolated that express target-specific antibodies on their surface and thus bind to the target antigen or to the target antigen expressed on the cell surface. In a more preferred embodiment, B cells and / or target cells are stained to allow isolation by flow cytometry based on sorting of B-cell / target-cell or B-cell / antigen complexes. Typically, flow cytometry measures the fluorescence emitted by individual cells at the intersection of a laser beam. However, some researchers are already using cytometers to study cell-cell interactions, such as cadherin-mediated adhesion (Panorchan et al., 2006, J. Cell Science, 119, 66-74; Leong et Hibma, 2005, J. Immunol. Methods, 302 116-124) or integrins (Gawaz et al, 1991, J. Clin. Invest, 88, 1128-1134). Thus, in case (ii), cells expressing the selected target are stained with an intracellular fluorescent dye (e.g., calcein). B cells are stained with fluorescent antibodies that bind to cell surface specific markers. Thus, two-color “events” can be selected, consisting of two cells connecting to each other through B-cell receptor-target interactions (see FIG. 2).

Так как IgG, как правило, обладают большей аффинностью, чем IgM, предпочтительно, отбирают положительные B-клетки, экспрессирующие на своей поверхности IgG, а не IgM (что характерно для B-клеток памяти). Для указанной цели предпочтительно, используют многоцветное окрашивание, где антитела, специфичные для IgG и IgM метят различным образом, например, APC и FITC, соответственно.Since IgG, as a rule, have a higher affinity than IgM, it is preferable to select positive B cells expressing IgG on their surface rather than IgM (which is typical for memory B cells). For this purpose, preferably multicolor staining is used, where antibodies specific for IgG and IgM are labeled in different ways, for example, APC and FITC, respectively.

В одном конкретном варианте осуществления данные для сортировки B-клеток также можно получать по способности этого взаимодействия функционально блокировать/активировать передачу сигнала рецептором. Например, B-клетки можно инкубировать с клетками, которые функционально экспрессируют GPCR (сопряженный с G-белком рецептор). К смеси для индукции опосредованного GPCR выхода Ca2+ из эндоплазматического ретикулума можно добавлять агонист, передающий сигнал через GPCR. В том случае, если антитело, презентированное не B-клетке, функционально блокирует передачу сигнала агонистом, таким образом, этим взаимодействием клетка-клетка также будет блокирован выход Ca2+. Выход Ca2+ можно количественно измерять посредством проточной цитометрии. Таким образом, можно отсортировывать только конгломераты B-клетка/клетка-мишень, которые демонстрируют или увеличение, или снижение выхода Ca2+.In one particular embodiment, data for sorting B cells can also be obtained by the ability of this interaction to functionally block / activate receptor signaling. For example, B cells can be incubated with cells that are functionally expressing GPCR (G protein conjugated receptor). An agonist that transmits a signal via GPCR can be added to the mixture to induce GPCR-mediated Ca 2+ release from the endoplasmic reticulum. In the event that the antibody, presented not to the B-cell, functionally blocks the signal transmission by the agonist, thus, the Ca 2+ output will also be blocked by this cell-cell interaction. The yield of Ca 2+ can be quantified by flow cytometry. Thus, only B-cell / target cell conglomerates that exhibit either an increase or decrease in Ca 2+ yield can be sorted.

За этапом отбора следует культивирование B-клеток в подходящих условиях так, чтобы в среду для культивирования секретировались антитела. Продуцируемые антитела представляют собой моноклональные антитела. Культивирование может включать использование вспомогательной клеточной линии, такой как вспомогательной клеточной линии тимомы (например, EL4-B5, см. Zubler et al, 1985, J. Immunol., 134(6): 3662-3668). Предпочтительно, проводят этап подтверждения, тестируя полученные антитела на специфическое связывание с мишенью, например, на исключение антител, которые направлены к экспрессируемому на клеточной поверхности белку, отличному от белка-мишени. Например, подходящим для указанной цели является CELISA, т.е. модифицированный твердофазный иммуноферментный анализ (ELISA), где стадию покрытия проводят с применением целых клеток. Указанный способ позволяет оценивать селективность и способность антител конкурировать с лигандом.The selection step is followed by culturing B cells under suitable conditions so that antibodies secrete into the culture medium. The antibodies produced are monoclonal antibodies. Cultivation may include the use of an auxiliary cell line, such as an auxiliary thymoma cell line (e.g., EL4-B5, see Zubler et al, 1985, J. Immunol. 134 (6): 3662-3668). Preferably, the confirmation step is carried out by testing the obtained antibodies for specific binding to the target, for example, to exclude antibodies that are directed to a protein expressed on the cell surface other than the target protein. For example, CELISA, i.e. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), where the coating step is carried out using whole cells. The specified method allows to evaluate the selectivity and ability of antibodies to compete with the ligand.

Затем полученные на указанном выше этапе антитела анализируют для идентификации CDR указанных антител. Это может включать такие этапы, как очистка антител, определение их аминокислотной последовательности и/или последовательности нуклеиновой кислоты.The antibodies obtained in the above step are then analyzed to identify the CDRs of these antibodies. This may include steps such as purification of antibodies, determination of their amino acid sequence and / or nucleic acid sequence.

В результате CDR можно затем пересаживать в акцепторные каркасы, например, посредством генетического синтеза, способом элонгации олигонуклеотидов, предпочтительно, в акцепторные каркасы, описанные выше. В одном из вариантов осуществления для перенесения донорных CDR в акцепторные каркасы можно использовать общепризнанный в области способ пересадки CDR. В большинстве случаев все три CDR из тяжелой цепи пересаживают из донорного антитела в один акцепторный каркас, а все три CDR из легкой цепи пересаживают в другой акцепторный каркас. Полагают, что пересаживание всех трех CDR необходимо не всегда, так как некоторые CDR могут не участвовать в связывании антигена, а CDR с другими последовательностями (и такой же длиной) могут иметь такую же укладку (и, таким образом, несмотря на различные последовательности, можно сохранять контакты антигена с контактами основной цепи). Фактически антигенсвязывающей активностью могут обладать отдельные домены (Ward et al, 1989, Nature 341, pp.544-546) или даже отдельные CDR (R. Taub et al, 1989, J. Biol Chem 264, pp.259-265). Однако, вне зависимости от того пересаживают ли все или только некоторые из CDR, целью пересадки CDR является пересадка в антитела человека того же или почти того же антигенсвязывающего участка животного (см., например, патент США 5225539 (Winter)).As a result, the CDRs can then be transplanted into acceptor scaffolds, for example, by genetic synthesis, by the method of elongation of oligonucleotides, preferably into acceptor scaffolds described above. In one embodiment, a region-recognized CDR transplantation method can be used to transfer donor CDRs to acceptor scaffolds. In most cases, all three heavy chain CDRs are transplanted from a donor antibody to one acceptor framework, and all three light chain CDRs are transplanted to another acceptor framework. It is believed that transplantation of all three CDRs is not always necessary, since some CDRs may not participate in antigen binding, and CDRs with other sequences (of the same length) may have the same folding (and thus, despite different sequences, it is possible keep contacts of antigen with contacts of the main chain). In fact, separate domains (Ward et al, 1989, Nature 341, pp. 544-546) or even separate CDRs (R. Taub et al, 1989, J. Biol Chem 264, pp. 259-265) can possess antigen binding activity. However, regardless of whether all or only some of the CDRs are transplanted, the purpose of the CDR transplant is to transplant into the human antibody the same or almost the same antigen-binding portion of the animal (see, for example, US Pat. No. 5,225,539 (Winter)).

В другом варианте осуществления CDR донорного антитела до или после их введения в акцепторный каркас можно изменять.In another embodiment, the CDRs of the donor antibody can be changed before or after their introduction into the acceptor framework.

Альтернативно, характеристику антител можно проводить только в их конечном формате иммуносвязывающей молекулы. При этом подходе последовательности CDR антител, экспрессируемых на отсортированных B-клетках, восстанавливают посредством ОТ-ПЦР или из культивируемых отсортированных B-клеток, или непосредственно из единичных отсортированных B-клеток. Для указанной цели размножение B-клеток и/или этап подтверждения, описанные выше, и/или этап анализа, как описано выше, могут быть необязательными. Комбинация двух групп частично перекрывающихся олигонуклеотидов, в которых одна группа олигонуклеотидов кодирует CDR, а вторая группа кодирует каркасные области подходящей иммуносвязывающей поддерживающей молекулы, позволяет получать гуманизированные иммуносвязывающие молекулы способом одноэтапной ПЦР. Высокопроизводительное секвенирование, клонирование и получение позволяют проводить отбор клонов на основе характеристик очищенных гуманизированных иммуносвязывающих молекул, а не характеристики секретируемых в супернатант клеточной культуры IgG. В ее предпочтительном варианте осуществления иммуносвязывающая молекула представляет собой scFv.Alternatively, antibody characterization can only be carried out in their final format of the immunobinding molecule. In this approach, the CDR sequences of antibodies expressed on sorted B cells are restored by RT-PCR or from cultured sorted B cells, or directly from single sorted B cells. For this purpose, the propagation of B cells and / or the confirmation step described above and / or the analysis step as described above may be optional. The combination of two groups of partially overlapping oligonucleotides, in which one group of oligonucleotides encodes a CDR and the second group encodes a frame region of a suitable immunocompatible support molecule, makes it possible to obtain humanized immunocompatible molecules by one-stage PCR. High-throughput sequencing, cloning, and production allows the selection of clones based on the characteristics of purified humanized immunobonding molecules, rather than the characteristics of IgG secreted into the supernatant of cell culture. In a preferred embodiment, the immuno-binding molecule is scFv.

Однако пересадка CDR может приводить к ухудшению аффинности получаемой иммуносвязывающей молекулы к антигену вследствие остатков каркаса, которые контактируют с антигеном. Такие взаимодействия могут быть результатом соматического гипермутирования. Таким образом, все еще может требоваться пересадка таких аминокислот из каркаса донора в каркас гуманизированного антитела. Аминокислотные остатки из не являющейся человеческой иммуносвязывающей молекулы, участвующие в связывании антигена, можно идентифицировать, исследуя последовательности и структуры вариабельных областей моноклональных антител кролика. Каждый остаток в каркасе донора CDR, отличающийся от зародышевой линии можно рассматривать как значимый. Если ближайшую зародышевую линию установить невозможно, последовательность можно сравнивать с консенсусом подгруппы или консенсусом последовательностей кролика с высоким процентом сходства. Редкие каркасные остатки рассматривают как возможный результат соматического гипермутирования и, таким образом, как играющие роль в связывании.However, a CDR transplant can lead to a deterioration in the affinity of the resulting immunobinding molecule for the antigen due to scaffold residues that come in contact with the antigen. Such interactions may result from somatic hypermutation. Thus, transplantation of such amino acids from a donor framework to a humanized antibody framework may still be required. Amino acid residues from a non-human immuno-binding molecule involved in antigen binding can be identified by examining the sequences and structures of the variable regions of rabbit monoclonal antibodies. Each residue in the framework of the CDR donor that is different from the germ line can be considered significant. If the closest germ line cannot be established, the sequence can be compared with the consensus of the subgroup or the consensus of rabbit sequences with a high percentage of similarity. Rare framework residues are considered as a possible result of somatic hypermutation and, thus, play a role in binding.

Антитела по изобретению можно дополнительно оптимизировать так, чтобы они проявляли улучшенные функциональные свойства, например, увеличенную растворимость и/или стабильность. В определенных вариантах осуществления антитела по изобретению оптимизируют в соответствии с методологией "функционального консенсуса", описанной в заявке PCT с серийным № PCT/EP2008/001958, озаглавленной "Sequence Based Engineering and Optimization of Single Chain Antibodies", поданной 12 марта 2008 года, включенной в настоящий документ в качестве ссылки.The antibodies of the invention can be further optimized so that they exhibit improved functional properties, for example, increased solubility and / or stability. In certain embodiments, the antibodies of the invention are optimized in accordance with the “functional consensus” methodology described in PCT Application Serial No. PCT / EP2008 / 001958 entitled "Sequence Based Engineering and Optimization of Single Chain Antibodies" filed March 12, 2008, incorporated in this document by reference.

Например, иммуносвязывающие молекулы по изобретению можно сравнивать с базой данный функционально отобранных scFv, используемой для идентификации положений аминокислотных остатков, которые или более, или менее устойчивы к изменению, чем соответствующие положения в иммуносвязывающей молекуле, что, таким образом, означает, что такие идентифицированные положения остатков могут быть подходящими для инженерии с улучшением функциональности, такой как стабильность и/или растворимость.For example, the immunobinding molecules of the invention can be compared to a base of functionally selected scFvs used to identify positions of amino acid residues that are either more or less resistant to change than the corresponding positions in the immunobinding molecule, which thus means that such identified positions Residues may be suitable for engineering with improved functionality, such as stability and / or solubility.

Характерные положения остатков каркаса для замены и характерные замены в каркасе описаны в заявке PCT № PCT/CH2008/000285, озаглавленной "Methods of Modifying Antibodies, and Modified Antibodies with Improved Functional Properties", поданной 25 июня 2008 года, и заявке PCT № PCT/CH2008/000284, озаглавленной "Sequence Based Engineering and Optimization of Single Chain Antibodies", поданной 25 июня 2008 года. Например, в положениях аминокислот (для каждого из положений аминокислот, перечисленных ниже, указана нумерация AHo) в вариабельной области тяжелой цепи иммуносвязывающей молекулы по изобретению можно проводить одну или несколько из указанных ниже замен:The characteristic positions of the carcass residues for replacement and the characteristic replacements in the carcass are described in PCT Application No. PCT / CH2008 / 000285, entitled "Methods of Modifying Antibodies, and Modified Antibodies with Improved Functional Properties", filed June 25, 2008, and PCT Application No. PCT / CH2008 / 000284, entitled "Sequence Based Engineering and Optimization of Single Chain Antibodies," filed June 25, 2008. For example, at amino acid positions (for each of the amino acid positions listed below, AHo numbering is indicated), one or more of the following substitutions can be made in the variable region of the heavy chain of the immunocontaining molecule of the invention:

(a) Q или E в положении аминокислоты 1;(a) Q or E at amino acid position 1;

(b) Q или E в положении аминокислоты 6;(b) Q or E at amino acid position 6;

(c) T, S или A в положении аминокислоты 7, более предпочтительно, T или A, даже более предпочтительно, T;(c) T, S or A at amino acid position 7, more preferably T or A, even more preferably T;

(d) A, T, P, V или D, более предпочтительно, T, P, V или D, в положении аминокислоты 10,(d) A, T, P, V or D, more preferably T, P, V or D, at amino acid position 10,

(e) L или V, более предпочтительно, L, в положении аминокислоты 12,(e) L or V, more preferably L, at amino acid position 12,

(f) V, R, Q, M или K, более предпочтительно, V, R, Q или M в положении аминокислоты 13;(f) V, R, Q, M or K, more preferably V, R, Q or M at amino acid position 13;

(g) R, M, E, Q или K, более предпочтительно, R, M, E или Q, даже более предпочтительно, R или E, в положении аминокислоты 14;(g) R, M, E, Q or K, more preferably R, M, E or Q, even more preferably R or E, at amino acid position 14;

(h) L или V, более предпочтительно, L, в положении аминокислоты 19;(h) L or V, more preferably L, at amino acid position 19;

(i) R, T, K или N, более предпочтительно, R, T или N, даже более предпочтительно, N, в положении аминокислоты 20;(i) R, T, K or N, more preferably R, T or N, even more preferably N, at amino acid position 20;

(j) I, F, L или V, более предпочтительно, I, F или L, даже более предпочтительно, I или L, в положении аминокислоты 21;(j) I, F, L or V, more preferably I, F or L, even more preferably I or L, at amino acid position 21;

(k) R или K, более предпочтительно, K, в положении аминокислоты 45;(k) R or K, more preferably K, at amino acid position 45;

(l) T, P, V, A или R, более предпочтительно, T, P, V или R, даже более предпочтительно, R, в положении аминокислоты 47;(l) T, P, V, A or R, more preferably T, P, V or R, even more preferably R, at amino acid position 47;

(m) K, Q, H или E, более предпочтительно, K, H или E, даже более предпочтительно, K, в положении аминокислоты 50;(m) K, Q, H or E, more preferably K, H or E, even more preferably K, at amino acid position 50;

(n) M или I, более предпочтительно, I, в положении аминокислоты 55;(n) M or I, more preferably I, at amino acid position 55;

(o) K или R, более предпочтительно, K, в положении аминокислоты 77;(o) K or R, more preferably K, at amino acid position 77;

(p) A, V, L или I, более предпочтительно, A, L или I, даже более предпочтительно, A, в положении аминокислоты 78;(p) A, V, L or I, more preferably A, L or I, even more preferably A, at amino acid position 78;

(q) E, R, T или A, более предпочтительно, E, T или A, даже более предпочтительно, E, в положении аминокислоты 82;(q) E, R, T or A, more preferably E, T or A, even more preferably E, at amino acid position 82;

(r) T, S, I или L, более предпочтительно, T, S или L, даже более предпочтительно, T, в положении аминокислоты 86;(r) T, S, I or L, more preferably T, S or L, even more preferably T, at amino acid position 86;

(s) D, S, N или G, более предпочтительно, D, N или G, даже более предпочтительно, N, в положении аминокислоты 87;(s) D, S, N or G, more preferably D, N or G, even more preferably N, at amino acid position 87;

(t) A, V, L или F, более предпочтительно, A, V или F, даже более предпочтительно, V, в положении аминокислоты 89;(t) A, V, L or F, more preferably A, V or F, even more preferably V, at amino acid position 89;

(u) F, S, H, D или Y, более предпочтительно, F, S, H или D, в положении аминокислоты 90;(u) F, S, H, D or Y, more preferably F, S, H or D, at amino acid position 90;

(v) D, Q или E, более предпочтительно, D или Q, даже более предпочтительно, D, в положении аминокислоты 92;(v) D, Q or E, more preferably D or Q, even more preferably D, at amino acid position 92;

(w) G, N, T или S, более предпочтительно, G, N или T, даже более предпочтительно, G, в положении аминокислоты 95;(w) G, N, T or S, more preferably G, N or T, even more preferably G, at amino acid position 95;

(x) T, A, P, F или S, более предпочтительно, T, A, P или F, даже более предпочтительно, F, в положении аминокислоты 98;(x) T, A, P, F or S, more preferably T, A, P or F, even more preferably F, at amino acid position 98;

(y) R, Q, V, I, M, F, или L, более предпочтительно, R, Q, I, M, F или L, даже более предпочтительно, Y, даже более предпочтительно, L, в положении аминокислоты 103; и(y) R, Q, V, I, M, F, or L, more preferably R, Q, I, M, F or L, even more preferably Y, even more preferably L, at amino acid position 103; and

(z) N, S или A, более предпочтительно, N или S, даже более предпочтительно, N, в положении аминокислоты 107.(z) N, S or A, more preferably N or S, even more preferably N, at amino acid position 107.

Дополнительно или альтернативно в вариабельной области легкой цепи иммуносвязывающей молекулы по изобретению можно проводить одну или несколько из перечисленных ниже замен:Additionally or alternatively, one or more of the following substitutions can be made in the variable region of the light chain of the immunobinding molecule of the invention:

(aa) Q, D, L, E, S, или I, более предпочтительно, L, E, S или I, даже более предпочтительно, L или E, в положении аминокислоты 1;(aa) Q, D, L, E, S, or I, more preferably L, E, S, or I, even more preferably L or E, at amino acid position 1;

(bb) S, A, Y, I, P или T, более предпочтительно, A, Y, I, P или T, даже более предпочтительно, P или T в положении аминокислоты 2;(bb) S, A, Y, I, P or T, more preferably A, Y, I, P or T, even more preferably P or T at amino acid position 2;

(cc) Q, V, T или I, более предпочтительно, V, T или I, даже более предпочтительно, V или T, в положении аминокислоты 3;(cc) Q, V, T or I, more preferably V, T or I, even more preferably V or T, at amino acid position 3;

(dd) V, L, I или M, более предпочтительно, V или L, в положении аминокислоты 4;(dd) V, L, I or M, more preferably V or L, at amino acid position 4;

(ee) S, E или P, более предпочтительно, S или E, даже более предпочтительно, S, в положении аминокислоты 7;(ee) S, E or P, more preferably S or E, even more preferably S, at amino acid position 7;

(ff) T или I, более предпочтительно, I, в положении аминокислоты 10;(ff) T or I, more preferably I, at amino acid position 10;

(gg) A или V, более предпочтительно, A, в положении аминокислоты 11;(gg) A or V, more preferably A, at amino acid position 11;

(hh) S или Y, более предпочтительно, Y, в положении аминокислоты 12;(hh) S or Y, more preferably Y, at amino acid position 12;

(ii) T, S или A, более предпочтительно, T или S, даже более предпочтительно, T, в положении аминокислоты 14;(ii) T, S or A, more preferably T or S, even more preferably T, at amino acid position 14;

(jj) S или R, более предпочтительно, S, в положении аминокислоты 18;(jj) S or R, more preferably S, at amino acid position 18;

(kk) T или R, более предпочтительно, R, в положении аминокислоты 20;(kk) T or R, more preferably R, at amino acid position 20;

(ll) R или Q, более предпочтительно, Q, в положении аминокислоты 24;(ll) R or Q, more preferably Q, at amino acid position 24;

(mm) H или Q, более предпочтительно, H, в положении аминокислоты 46;(mm) H or Q, more preferably H, at amino acid position 46;

(nn) K, R или I, более предпочтительно, R или I, даже более предпочтительно, R, в положении аминокислоты 47;(nn) K, R or I, more preferably R or I, even more preferably R, at amino acid position 47;

(oo) R, Q, K, E, T, или M, более предпочтительно, Q, K, E, T или M, в положении аминокислоты 50;(oo) R, Q, K, E, T, or M, more preferably Q, K, E, T or M, at amino acid position 50;

(pp) K, T, S, N, Q или P, более предпочтительно, T, S, N, Q или P, в положении аминокислоты 53;(pp) K, T, S, N, Q or P, more preferably T, S, N, Q or P, at amino acid position 53;

(qq) I или M, более предпочтительно, M, в положении аминокислоты 56;(qq) I or M, more preferably M, at amino acid position 56;

(rr) H, S, F или Y, более предпочтительно, H, S или F, в положении аминокислоты 57;(rr) H, S, F or Y, more preferably H, S or F, at amino acid position 57;

(ss) I, V или T, более предпочтительно, V или T, R, даже более предпочтительно, T, в положении аминокислоты 74;(ss) I, V or T, more preferably V or T, R, even more preferably T, at amino acid position 74;

(tt) R, Q или K, более предпочтительно, R или Q, даже более предпочтительно, R, в положении аминокислоты 82;(tt) R, Q or K, more preferably R or Q, even more preferably R, at amino acid position 82;

(uu) L или F, более предпочтительно, F, в положении аминокислоты 91;(uu) L or F, more preferably F, at amino acid position 91;

(vv) G, D, T или A, более предпочтительно, G, D или T, даже более предпочтительно, T, в положении аминокислоты 92;(vv) G, D, T or A, more preferably G, D or T, even more preferably T, at amino acid position 92;

(xx) S или N, более предпочтительно, N, в положении аминокислоты 94;(xx) S or N, more preferably N, at amino acid position 94;

(yy) F, Y или S, более предпочтительно, Y или S, даже более предпочтительно, S, в положении аминокислоты 101; и(yy) F, Y or S, more preferably Y or S, even more preferably S, at amino acid position 101; and

(zz) D, F, H, E, L, A, T, V, S, G или I, более предпочтительно, H, E, L, A, T, V, S, G или I, даже более предпочтительно, A или V, в положении аминокислоты 103.(zz) D, F, H, E, L, A, T, V, S, G, or I, more preferably H, E, L, A, T, V, S, G, or I, even more preferably A or V, at amino acid position 103.

В других вариантах осуществления иммуносвязывающие молекулы по изобретению содержат одну или несколько повышающих стабильность мутаций, описанных в предварительной заявке США с серийным № 61/075692, озаглавленной "Solubility Optimization of Immunobinders", поданной 25 июня 2008 года. В определенных предпочтительных вариантах осуществления иммуносвязывающая молекула содержит повышающую растворимость мутацию в положении аминокислоты, выбранном из группы положений аминокислот тяжелой цепи, состоящей из 12, 103 и 144 (соглашение по нумерации AHo). В одном из предпочтительных вариантов осуществления иммуносвязывающая молекула содержит одну или несколько замен, выбранных из группы, состоящей из: (a) серина (S) в положении аминокислоты тяжелой цепи 12; (b) серина (S) или треонина (T) в положении аминокислоты тяжелой цепи 103 и (c) серина (S) или треонина (T) в положении аминокислоты тяжелой цепи 144. В другом варианте осуществления иммуносвязывающая молекула содержит следующие замены: (a) серин (S) в положении аминокислоты тяжелой цепи 12; (b) серин (S) или треонин (T) в положении аминокислоты тяжелой цепи 103 и (c) серин (S) или треонин (T) в положении аминокислоты тяжелой цепи 144.In other embodiments, the immunobinding molecules of the invention comprise one or more stability enhancing mutations described in US Provisional Application Serial No. 61/075692, entitled "Solubility Optimization of Immunobinders", filed June 25, 2008. In certain preferred embodiments, the immunobinding molecule comprises a solubility enhancing mutation at an amino acid position selected from the group of amino acid positions of the heavy chain consisting of 12, 103 and 144 (AHo numbering convention). In one preferred embodiment, the immunobinding molecule contains one or more substitutions selected from the group consisting of: (a) serine (S) at amino acid position of heavy chain 12; (b) serine (S) or threonine (T) at the amino acid position of heavy chain 103; and (c) serine (S) or threonine (T) at the amino acid position of heavy chain 144. In another embodiment, the immunobinding molecule contains the following substitutions: (a ) serine (S) at amino acid position of heavy chain 12; (b) serine (S) or threonine (T) at the amino acid position of heavy chain 103; and (c) serine (S) or threonine (T) at the amino acid position of heavy chain 144.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления иммуносвязывающая молекула содержит повышающие стабильность мутации в остатках каркаса акцепторного каркаса легкой цепи по меньшей мере в одном из положений 1, 3, 4, 10, 47, 57, 91 и 103 вариабельной области легкой цепи в соответствии с системой нумерации AHo. В предпочтительном варианте осуществления акцепторный каркас легкой цепи содержит одну или несколько замен, выбранных из группы, состоящей из (a) глутаминовой кислоты (E) в положении 1, (b) валина (V) в положении 3, (c) лейцина (L) в положении 4; (d) серина (S) в положении 10; (e) аргинина (R) в положении 47; (e) серина (S) в положении 57; (f) фенилаланина (F) в положении 91 и (g) валина (V) в положении 103.In certain preferred embodiments, the immunobinding molecule comprises stability enhancing mutations in residues of the scaffold of the acceptor scaffold of the light chain in at least one of positions 1, 3, 4, 10, 47, 57, 91, and 103 of the variable region of the light chain in accordance with the AHo numbering system . In a preferred embodiment, the light chain acceptor framework contains one or more substitutions selected from the group consisting of (a) glutamic acid (E) at position 1, (b) valine (V) at position 3, (c) leucine (L) at position 4; (d) serine (S) at position 10; (e) arginine (R) at position 47; (e) serine (S) at position 57; (f) phenylalanine (F) at position 91 and (g) valine (V) at position 103.

Для получения гуманизированного антитела, содержащего мутацию, как описано выше, можно использовать любой из множества доступных способов.To obtain a humanized antibody containing a mutation as described above, any of the many available methods can be used.

Таким образом, настоящее изобретение относится к иммуносвязывающей молекуле, гуманизированной способом, описываемым в настоящем документе.Thus, the present invention relates to an immunobinding molecule humanized by the method described herein.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления антиген-мишень указанной иммуносвязывающей молекулы представляет собой VEGF или TNFα.In certain preferred embodiments, the target antigen of the specified immunobinding molecule is VEGF or TNFα.

Полипептиды, описанные в настоящем изобретении или полученные способом по настоящему изобретению, можно синтезировать, например, известными в данной области способами. Альтернативно, можно синтезировать молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующие желаемые вариабельные области, и полипептиды получать рекомбинантными способами.The polypeptides described in the present invention or obtained by the method of the present invention can be synthesized, for example, by methods known in the art. Alternatively, nucleic acid molecules encoding the desired variable regions can be synthesized and the polypeptides prepared by recombinant methods.

Например, после того, как последовательность гуманизированной вариабельной области определена, вариабельную область или полипептид, содержащий ее, можно получать известными в данной области способами молекулярной биологии. Более конкретно, можно использовать способы рекомбинантной ДНК для получения широкого диапазона полипептидов посредством трансформации клетки-хозяина последовательностью нуклеиновой кислоты (например, последовательностью ДНК, кодирующей желаемую вариабельную область (например, модифицированные тяжелую или легкую цепи; их вариабельные домены, или другие их антигенсвязывающие фрагменты)).For example, after the sequence of the humanized variable region is determined, the variable region or polypeptide containing it can be obtained by methods of molecular biology known in the art. More specifically, recombinant DNA methods can be used to produce a wide range of polypeptides by transforming the host cell with a nucleic acid sequence (e.g., a DNA sequence encoding a desired variable region (e.g., modified heavy or light chains; their variable domains, or other antigen-binding fragments thereof)) )

В одном из вариантов осуществления можно получить вектор экспрессии, содержащий промотор, функционально связанный с последовательностью ДНК, кодирующей по меньшей мере VH или VL. Если необходимо или желательно, можно получить второй вектор экспрессии, содержащий промотор, который функционально связан с последовательностью ДНК, кодирующей комплементарный вариабельный домен (т.е., когда исходный вектор экспрессии кодирует VH, второй вектор экспрессии кодирует VL и наоборот). Затем одним или обоими векторами экспрессии можно трансформировать клеточную линию (например, иммортализованную клеточную линию млекопитающего) и культивировать в условиях, обеспечивающих экспрессию химерного вариабельного домена или химерного антитела (см., например, международную патентную заявку № PCT/GB85/00392 Neuberger et. al.In one embodiment, an expression vector can be prepared comprising a promoter operably linked to a DNA sequence encoding at least V H or V L. If necessary or desired, a second expression vector can be obtained containing a promoter that is operably linked to a DNA sequence encoding a complementary variable domain (i.e., when the original expression vector encodes V H , the second expression vector encodes V L and vice versa). Then, one or both expression vectors can transform the cell line (e.g., an immortalized mammalian cell line) and cultivate under conditions that allow expression of the chimeric variable domain or chimeric antibody (see, for example, international patent application No. PCT / GB85 / 00392 Neuberger et. Al .

В одном из вариантов осуществления можно получить вариабельные области, содержащие аминокислотные последовательности CDR донора и FR акцептора, а затем для осуществления замен аминокислот CDR вносить изменения в молекулы нуклеиновой кислоты.In one embodiment, the implementation can be obtained variable regions containing the amino acid sequence of the CDR of the donor and FR of the acceptor, and then for the implementation of amino acid substitutions of the CDR to make changes in the nucleic acid molecule.

Характерные общепризнанные в данной области способы получения молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей вариант аминокислотной последовательности полипептида, включают в качестве неограничивающих примеров, получение посредством сайт-специфического (или опосредованного олигонуклеотидами) мутагенеза, ПЦР-мутагенеза и кассетного мутагенеза ранее полученной ДНК, кодирующей полипептид.Typical industry-recognized methods for producing a nucleic acid molecule encoding a variant of the amino acid sequence of a polypeptide include, but are not limited to, obtaining site specific (or mediated by oligonucleotides) mutagenesis, PCR mutagenesis, and cassette mutagenesis of previously obtained DNA encoding a polypeptide.

Сайт-специфический мутагенез представляет собой предпочтительный способ получения вариантов с заменами. Этот способ хорошо известен в данной области (см., например, Carter et al., Nucleic Acids Res. 13:4431-4443 (1985) и Kunkel et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:488 (1987)). В кратком изложении, при проведении сайт-специфического мутагенеза ДНК исходную ДНК изменяют посредством первой гибридизации олигонуклеотида, кодирующего желаемую мутацию, с одиночной цепью такой исходной ДНК. После гибридизации используют ДНК-полимеразу для синтеза целой второй цепи с использованием гибридизующегося олигонуклеотида в качестве праймера и с использованием одиночной цепи исходной ДНК в качестве матрицы. Таким образом, в получаемую двухцепочечную ДНК вводят олигонуклеотид, кодирующий желаемую мутацию.Site-specific mutagenesis is the preferred method for producing substitutional variants. This method is well known in the art (see, for example, Carter et al., Nucleic Acids Res. 13: 4431-4443 (1985) and Kunkel et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 488 (1987 )). Briefly, when conducting site-specific DNA mutagenesis, the source DNA is altered by first hybridizing the oligonucleotide encoding the desired mutation with a single strand of such source DNA. After hybridization, DNA polymerase is used to synthesize the whole second strand using a hybridizing oligonucleotide as a primer and using a single strand of the original DNA as a template. Thus, an oligonucleotide encoding the desired mutation is introduced into the resulting double-stranded DNA.

Также для получения вариантов аминокислотной последовательности полипептидов подходит ПЦР-мутагенез. См. Higuchi, в PCR Protocols, pp. 177-183 (Academic Press, 1990); и Vallette et al., Nuc. Acids Res. 17:723-733 (1989). В кратком изложении, когда в качестве исходного вещества для ПЦР используют небольшие количества матричной ДНК, можно использовать праймеры, которые немного отличаются по последовательности от соответствующей области в матричной ДНК с получением относительно больших количеств конкретного фрагмента ДНК, который отличается от матричной последовательности только по положениям, где праймеры отличаются от матрицы.PCR mutagenesis is also suitable for obtaining amino acid sequence variants of polypeptides. See Higuchi, in PCR Protocols, pp. 177-183 (Academic Press, 1990); and Vallette et al., Nuc. Acids Res. 17: 723-733 (1989). In summary, when small amounts of template DNA are used as the starting material for PCR, primers that are slightly different in sequence from the corresponding region in template DNA can be used to produce relatively large amounts of a specific DNA fragment that differs from the template sequence only in positions, where the primers differ from the matrix.

Другой способ получения вариантов, кассетный мутагенез, основан на способе, описанном Wells et al., Gene 34:315-323 (1985). Исходным материалом является плазмида (или другой вектор), содержащая ДНК для мутирования. Кодон(ы) в исходной ДНК для мутирования являются идентифицированными. С каждой стороны от идентифицированного участка(ов) мутирования должен находиться уникальный участок узнавания рестрикционной эндонуклеазы. Если таких участков рестрикции не существует, их можно получать с использованием описанного выше мутагенеза, опосредованного олигонуклеотидами, с введением их в подходящие положения кодирующей полипептид ДНК. Плазмидную ДНК разрезают по этим участкам для ее линеаризации. Стандартными способами синтезируют двухцепочечный олигонуклеотид, кодирующий последовательность ДНК между участками рестрикции, но содержащий желаемую мутацию(и), где две цепи олигонуклеотида синтезируют раздельно, а затем стандартными способами гибридизуют вместе. Этот двухцепочечный олигонуклеотид называют кассетой. Эту кассету конструируют так, чтобы она имела 5'- и 3'-концы, которые совместимы с концами линеаризованной плазмиды так, что его можно было непосредственно лигировать в плазмиду. Теперь эта плазмида содержит мутантную последовательность ДНК.Another method for producing variants, cassette mutagenesis, is based on the method described by Wells et al., Gene 34: 315-323 (1985). The starting material is a plasmid (or other vector) containing DNA for mutation. The codon (s) in the source DNA for mutation are identified. Each side of the identified mutation site (s) must have a unique restriction endonuclease recognition site. If such restriction sites do not exist, they can be obtained using the oligonucleotide-mediated mutagenesis described above, by introducing them at suitable positions of the DNA polypeptide encoding the polypeptide. Plasmid DNA is cut into these sections for its linearization. By standard methods, a double-stranded oligonucleotide encoding a DNA sequence between restriction sites but containing the desired mutation (s) is synthesized, where two oligonucleotide chains are synthesized separately and then hybridized together using standard methods. This double-stranded oligonucleotide is called a cassette. This cassette is designed to have 5'- and 3'-ends that are compatible with the ends of the linearized plasmid so that it can be directly ligated into the plasmid. Now this plasmid contains a mutated DNA sequence.

Вариабельную область, полученную способами по изобретению можно перестраивать и дополнительно изменять с дальнейшим усилением связывания антигена. Таким образом, перед описанными выше этапами или после них можно проводить этапы, включающие, например созревание аффинности. Кроме того, для дальнейшей оптимизации можно использовать эмпирические данные о связывании.The variable region obtained by the methods of the invention can be rearranged and further altered to further enhance antigen binding. Thus, before or after the steps described above, it is possible to carry out steps including, for example, affinity maturation. In addition, empirical binding data can be used for further optimization.

Специалисту в данной области должно быть понятно, что полипептиды по изобретению можно дополнительно модифицировать так, чтобы они отличались по аминокислотной последовательности, но при этом сохраняли желаемую активность. Например, для белка можно проводить дополнительные замены нуклеотидов, приводящие к заменам аминокислот в "несущественных" аминокислотных остатках. Например, несущественный аминокислотный остаток в полипептиде иммуноглобулина можно заменять на другой аминокислотный остаток из того же семейства боковых цепей. В другом варианте осуществления можно заменять участок аминокислот структурно сходным участком, который отличается порядком и/или составом представителей семейства боковых цепей, т.е., можно проводить консервативную замену, при которой аминокислотный остаток заменяют аминокислотным остатком со сходной боковой цепью.One skilled in the art will appreciate that the polypeptides of the invention can be further modified so that they differ in amino acid sequence but still retain the desired activity. For example, for a protein, additional nucleotide substitutions can be made, leading to amino acid substitutions in “non-essential” amino acid residues. For example, a non-essential amino acid residue in an immunoglobulin polypeptide can be replaced with another amino acid residue from the same family of side chains. In another embodiment, the amino acid region can be replaced with a structurally similar region that differs in the order and / or composition of the side chain family, i.e., a conservative substitution can be made in which the amino acid residue is replaced by an amino acid residue with a similar side chain.

В данной области определены семейства аминокислотных остатков со сходными боковыми цепями, включая основные боковые цепи (например, лизин, аргинин, гистидин), кислые боковые цепи (например, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота), незаряженные полярные боковые цепи (например, глицин, аспарагин, глутамин, серин, треонин, тирозин, цистеин), неполярные боковые цепи (например, аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, фенилаланин, метионин, триптофан), разветвленные по бета-положению боковые цепи (например, треонин, валин, изолейцин) и ароматические боковые цепи (например, тирозин, фенилаланин, триптофан, гистидин).Families of amino acid residues with similar side chains are defined in this area, including major side chains (e.g., lysine, arginine, histidine), acidic side chains (e.g., aspartic acid, glutamic acid), uncharged polar side chains (e.g., glycine, asparagine, glutamine, serine, threonine, tyrosine, cysteine), non-polar side chains (e.g. alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, phenylalanine, methionine, tryptophan), beta-branched side chains (e.g. threonine, valine, isoleucine) and aromas side chains (e.g. tyrosine, phenylalanine, tryptophan, histidine).

Кроме замен аминокислот, по настоящему изобретению предусмотрены другие модификации, например, в аминокислотных последовательностях Fc-области для получения варианта Fc-области с измененной эффекторной функцией. Например, можно удалять один или несколько аминокислотных остатков Fc-области для ослабления или усиления связывания с FcR. В одном из вариантов осуществления для получения такого варианта Fc-области можно модифицировать один или несколько остатков Fc-области. Как правило, в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения удаляют не более чем от одного до приблизительно десяти остатков Fc-области. Fc-область по настоящему документу, содержащая одну или несколько делеций аминокислот предпочтительно, сохраняет по меньшей мере приблизительно 80%, а предпочтительно, по меньшей мере приблизительно 90%, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере приблизительно 95% исходной Fc-область или природной последовательности Fc-области человека.In addition to amino acid substitutions, the present invention provides other modifications, for example, in the amino acid sequences of the Fc region to obtain a variant of the Fc region with altered effector function. For example, one or more amino acid residues of the Fc region can be removed to weaken or enhance binding to FcR. In one embodiment, to obtain such an Fc region variant, one or more residues of the Fc region can be modified. Typically, in accordance with this embodiment of the invention, no more than one to about ten residues of the Fc region are removed. The Fc region of this document, containing one or more deletions of amino acids, preferably retains at least about 80%, and preferably at least about 90%, and most preferably at least about 95% of the original Fc region or natural sequence Human Fc regions.

Также можно получать варианты Fc-областей с инсерциями аминокислот, где у этих вариантов изменена эффекторная функция. Например, рядом с одним или несколькими положениями в Fc-области, идентифицированными в настоящем документе, как влияющие на связывание FcR, можно вводить по меньшей мере один аминокислотный остаток (например, от одного до двух аминокислотных остатков и, как правило, не более десяти остатков). Под "рядом" подразумевают в пределах от одного до двух аминокислотных остатков от остатка Fc-области, идентифицированного в настоящем документе. Такие варианты Fc-областей могут демонстрировать увеличенное или уменьшенное связывание FcRn.It is also possible to obtain variants of Fc regions with insertions of amino acids, where the effector function of these variants is altered. For example, next to one or more positions in the Fc region identified herein as affecting the binding of FcR, at least one amino acid residue can be introduced (e.g., from one to two amino acid residues and typically no more than ten residues ) By “near” is meant within the range of one to two amino acid residues from the remainder of the Fc region identified herein. Such variants of Fc regions may exhibit increased or decreased binding of FcRn.

Такие варианты Fc-области, как правило, содержать по меньшей мере одну модифицированную аминокислоту в Fc-области. В одном из вариантов осуществления модификации аминокислот можно комбинировать. Например, вариант Fc-области может содержать два, три, четыре, пять и т.д. замен, например, в конкретных положениях в Fc-области, идентифицированных в настоящем документе. В другом варианте осуществления полипептид может обладать измененным связыванием с FcRn и с другим рецептором Fc.Such variants of the Fc region, as a rule, contain at least one modified amino acid in the Fc region. In one embodiment, amino acid modifications may be combined. For example, an Fc region variant may contain two, three, four, five, etc. substitutions, for example, in specific provisions in the Fc region identified herein. In another embodiment, the polypeptide may have altered binding to FcRn and to another Fc receptor.

В одном из вариантов осуществления полипептиды, описанные в настоящем изобретении или полученные способом по настоящему изобретению, например, гуманизированные вариабельные области Ig и/или полипептиды, содержащие гуманизированные вариабельные области Ig, можно получать рекомбинантными способами. Например, полинуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид, можно вставлять в подходящий вектор экспрессии для рекомбинантной экспрессии. Когда полипептид представляет собой антитело, полинуклеотиды, кодирующие дополнительные вариабельные области легких и тяжелых цепей, необязательно соединенные с константными областями, можно вставлять в тот же или другой вектор экспрессии. Для облегчения последующей очистки к полипептидной последовательности необязательно можно присоединять или в полипептидную последовательность необязательно можно включать последовательность аффинной метки (например, метки His(6)). Участки ДНК, кодирующие цепи иммуноглобулинов функционально связаны с контролирующими последовательностями в векторе(ах) экспрессии, которые обеспечивают экспрессию иммуноглобулиновых полипептидов. Контролирующие экспрессию последовательности включают в качестве неограничивающих примеров промоторы (например, ассоциированные в природе или гетерологичные промоторы), сигнальные последовательности, энхансерные элементы и последовательности терминации транскрипции. Предпочтительно, контролирующие экспрессию последовательности представляют собой эукариотические промоторные системы в векторах, способных к трансформации или трансфекции эукариотических клеток-хозяина. После введения вектора в подходящего хозяина, хозяина содержат в условиях, подходящих для высокого уровня экспрессии нуклеотидных последовательностей и сборки и очистки полипептида.In one embodiment, the polypeptides described in the present invention or obtained by the method of the present invention, for example, humanized Ig variable regions and / or polypeptides containing humanized Ig variable regions, can be produced by recombinant methods. For example, a polynucleotide sequence encoding a polypeptide can be inserted into a suitable expression vector for recombinant expression. When the polypeptide is an antibody, polynucleotides encoding additional variable regions of the light and heavy chains, optionally connected to constant regions, can be inserted into the same or a different expression vector. To facilitate subsequent purification, an affinity tag sequence (e.g., His tag (6)) may optionally be attached to a polypeptide sequence, or an affinity tag sequence may be included in the polypeptide sequence. Plots of DNA encoding immunoglobulin chains are operably linked to control sequences in expression vector (s) that allow expression of immunoglobulin polypeptides. Expression control sequences include, but are not limited to, promoters (eg, naturally associated or heterologous promoters), signal sequences, enhancer elements, and transcriptional termination sequences. Preferably, expression control sequences are eukaryotic promoter systems in vectors capable of transforming or transfecting eukaryotic host cells. After introducing the vector into a suitable host, the host is maintained under conditions suitable for a high level of expression of nucleotide sequences and assembly and purification of the polypeptide.

Эти векторы экспрессии, как правило, реплицируются в организмах-хозяевах в виде эписом или в виде интегральной части хромосомной ДНК хозяина. Как правило, векторы экспрессии содержат селективные маркеры (например, устойчивости к ампициллину, устойчивости к гигромицину, устойчивости к тетрациклину или устойчивости к неомицину) для обеспечения детекции клеток, трансформированных желаемыми последовательностями ДНК (см., например, патент США № 4704362).These expression vectors, as a rule, are replicated in the host organisms as an episom or as an integral part of the host chromosomal DNA. Typically, expression vectors contain selective markers (for example, ampicillin resistance, hygromycin resistance, tetracycline resistance or neomycin resistance) to allow detection of cells transformed with the desired DNA sequences (see, for example, US patent No. 4704362).

Одним из особенно подходящих прокариотических хозяев для клонирования полинуклеотидов (например, последовательностей ДНК) по настоящему изобретению является E. coli. Другие микробные хозяева, подходящие для использования, включают бациллы, такие как Bacillus subtilus, и другие Enterobacteriaceae, такие как Salmonella, Serratia и различные виды Pseudomonas.One particularly suitable prokaryotic host for cloning polynucleotides (e.g., DNA sequences) of the present invention is E. coli . Other microbial hosts suitable for use include bacilli, such as Bacillus subtilus , and other Enterobacteriaceae , such as Salmonella , Serratia, and various Pseudomonas species.

Также для экспрессии подходят другие микробы, такие как дрожжи. Примерами дрожжевых хозяев являются Saccharomyces и Pichia, с соответствующими векторами с контролирующими экспрессию последовательностями (например, промоторами), участками начала репликации, терминации последовательности и т.п., как желательно. Обычные промоторы включают промоторы 3-фосфоглицераткиназы и других ферментов гликолиза. Индуцибельные дрожжевые промоторы включают среди прочих промоторы алкогольдегидрогеназы, изоцитохрома C и ферментов, ответственных за утилизацию метанола, мальтозы и галактозы.Other microbes, such as yeast, are also suitable for expression. Examples of yeast hosts are Saccharomyces and Pichia , with corresponding vectors with expression control sequences (eg, promoters), regions of origin of replication, termination of the sequence, and the like, as desired. Typical promoters include promoters of 3-phosphoglycerate kinase and other glycolysis enzymes. Inducible yeast promoters include, among others, alcohol dehydrogenase, isocytochrome C and enzymes responsible for the utilization of methanol, maltose and galactose.

В объеме настоящего изобретения предпочтительными клетками-хозяевами являются E. coli и S. cerevisiae.Within the scope of the present invention, the preferred host cells are E. coli and S. cerevisiae .

В дополнение к микроорганизмам для экспрессии и получения полипептидов по настоящему изобретению, (например, полинуклеотидов, кодирующих иммуноглобулины или их фрагменты) можно использовать тканевую культуру млекопитающих. См. Winnacker, From Genes to Clones, VCH Publishers, N.Y., N.Y. (1987). Фактически, эукариотические клетки являются предпочтительными, поскольку в данной области разработан ряд подходящих линий клеток-хозяев, способных к секреции гетерологичных белков (например, интактных иммуноглобулинов), и он включает клеточные линии CHO, различные клеточные линии Cos, клетки HeLa, клетки 293, миеломные клеточные линии, трансформированные B-клетки и гибридомы. Векторы экспрессии для этих клеток могут включать контролирующие экспрессию последовательности, такие как участок начала репликации, промотор и энхансер (Queen et al., Immunol. Rev. 89:49 (1986)), и необходимые для процессинга информационные участки, такие как участки связывания рибосом, участки сплайсинга РНК, участки полиаденилирования и последовательности терминации транскрипции. Предпочтительными контролирующими экспрессию последовательностями являются промоторы, получаемые из генов иммуноглобулинов, SV40, аденовирусов, вируса папилломы крупного рогатого скота, цитомегаловируса и т.п. См. Co et al., J. Immunol 148:1149 (1992).In addition to microorganisms, tissue culture of mammals can be used to express and produce the polypeptides of the present invention (for example, polynucleotides encoding immunoglobulins or fragments thereof). See Winnacker, From Genes to Clones, VCH Publishers, N.Y., N.Y. (1987). In fact, eukaryotic cells are preferred because a number of suitable host cell lines capable of secreting heterologous proteins (e.g., intact immunoglobulins) have been developed in this area, and it includes CHO cell lines, various Cos cell lines, HeLa cells, 293 cells, myeloma cell lines, transformed B cells, and hybridomas. The expression vectors for these cells may include expression control sequences, such as a replication start site, promoter and enhancer (Queen et al., Immunol. Rev. 89:49 (1986)), and informational sites necessary for processing, such as ribosome binding sites , RNA splicing sites, polyadenylation sites and transcription termination sequences. Preferred expression control sequences are promoters derived from genes for immunoglobulins, SV40, adenoviruses, cattle papilloma virus, cytomegalovirus, and the like. See Co et al., J. Immunol 148: 1149 (1992).

Векторы, содержащие представляющие интерес полинуклеотидные последовательности (например, последовательности, кодирующие тяжелые и легкие цепи, и контролирующие экспрессию последовательности) можно вносить в клетку-хозяина хорошо известными способами, которые варьируют в зависимости от типа клетки-хозяина. Например, для прокариотических клеток, как правило, используют трансфекцию с хлоридом кальция, тогда как для других клеток-хозяев можно использовать обработку фосфатом кальция, электропорацию, липофекцию, биолистическую или основанную на вирусах трансфекцию. (в основном, см. Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Press, 2nd ed., 1989). Другие способы, используемые для трансформации клеток млекопитающих, включают использование полибрена, слияния протопластов, липосом, электропорации и микроинъекции (в основном, см. Sambrook et al., выше). Для получения трансгенных животных трансгены посредством микроинъекции можно вводить в оплодотворенные яйцеклетки или можно вводить в геном эмбриональных стволовых клеток, и ядра таких клеток пересаживать в лишенные ядер яйцеклетки.Vectors containing polynucleotide sequences of interest (for example, sequences encoding heavy and light chains and controlling expression of the sequence) can be introduced into the host cell by well-known methods that vary depending on the type of host cell. For example, for prokaryotic cells, transfection with calcium chloride is typically used, while for other host cells, calcium phosphate treatment, electroporation, lipofection, biolistic or virus-based transfection can be used. (mainly see Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Press, 2nd ed., 1989). Other methods used to transform mammalian cells include polybrene, fusion of protoplasts, liposomes, electroporation and microinjections (mainly see Sambrook et al., supra.) To obtain transgenic animals, transgenes can be introduced via microinjection into fertilized eggs or can be introduced into the genome of embryonic stem cells, and the nuclei of such cells can be transplanted into devoid egg nuclei.

Рассматриваемый полипептид также можно встраивать в трансгены для введения в геном трансгенного животного и последующей экспрессии, например, в молоке трансгенного животного (см., например, Deboer et al. 5741957; Rosen 5304489 и Meade 5849992. Подходящие трансгены включают кодирующие последовательности легких и/или тяжелых цепей в функциональной связи с промотором и энхансером специфичного для молочной железы гена, такого как казеин или бета-лактоглобулин.The subject polypeptide can also be inserted into transgenes for insertion into the genome of a transgenic animal and subsequent expression, for example, in the milk of a transgenic animal (see, for example, Deboer et al. 5741957; Rosen 5304489 and Meade 5849992. Suitable transgenes include coding sequences for lungs and / or heavy chains in functional communication with the promoter and enhancer of a breast-specific gene, such as casein or beta-lactoglobulin.

Полипептиды можно экспрессировать с использованием одного вектора или двух векторов. Например, тяжелые и легкие цепи антитела можно клонировать в раздельных векторах экспрессии и совместно трансфицировать в клетки.Polypeptides can be expressed using one vector or two vectors. For example, antibody heavy and light chains can be cloned into separate expression vectors and co-transfected into cells.

В одном из вариантов осуществления для облегчения экспрессии полипептидов по изобретению можно использовать сигнальные последовательности.In one embodiment, signal sequences may be used to facilitate expression of the polypeptides of the invention.

После экспрессии полипептиды можно очищать стандартными для данной области способами, включающими осаждение сульфатом аммония, аффинные колонки (например, с белком A или белком G), колоночную хроматографию, очистку ВЭЖХ, электрофорез в геле и т.п. (в основном, см. Scopes, Protein Purification (Springer-Verlag, N.Y., (1982)).After expression, the polypeptides can be purified by standard methods for the art, including ammonium sulfate precipitation, affinity columns (e.g., protein A or protein G), column chromatography, HPLC purification, gel electrophoresis, and the like. (mainly see Scopes, Protein Purification (Springer-Verlag, N.Y., (1982)).

Гуманизированные вариабельные области Ig или содержащие их полипептиды можно экспрессировать в клетках-хозяевах или в клеточных линиях в культуре. Их также можно экспрессировать в клетках in vivo. Клеточная линия, которая трансформирована (например, трансфицирована) для продукции измененного антитела, может представлять собой иммортализованную клеточную линию млекопитающего, такую как клеточные линии лимфоидного происхождения (например, миеломные, гибридомные, триомные или квадромные клеточные линии). Клеточная линия также может включать нормальные лимфоидные клетки, такие как B-клетки, иммортализованные посредством трансформации вирусом (например, вирусом Эпштейна-Барр).Humanized Ig variable regions or polypeptides containing them can be expressed in host cells or in cell lines in culture. They can also be expressed in cells in vivo . A cell line that is transformed (e.g., transfected) to produce an altered antibody may be an immortalized mammalian cell line, such as cell lines of lymphoid origin (e.g., myeloma, hybridoma, trioma or quadromic cell lines). The cell line may also include normal lymphoid cells, such as B cells, immortalized by transformation with a virus (e.g., Epstein-Barr virus).

Хотя, как правило, клеточная линия, используемая для продукции полипептида, представляет собой клеточную линию млекопитающего, также можно использовать клеточные линии из других источников (таких как бактерии и дрожжи). В частности, можно использовать бактериальные штаммы, полученные из E. coli, в особенности, например, фаговый дисплей.Although, as a rule, the cell line used to produce the polypeptide is a mammalian cell line, cell lines from other sources (such as bacteria and yeast) can also be used. In particular, bacterial strains derived from E. coli can be used, in particular, for example, phage display.

Некоторые иммортализованные лимфоидные клеточные линии, такие как миеломные клеточные линии, в их нормальном состоянии секретируют отдельные легкие или тяжелые цепи Ig. Если такая клеточная линия трансформирована вектором, экспрессирующим измененное антитело, полученное способом по изобретению, оставшиеся этапы способа проводить не обязательно, при условии, что секретируемая в норме цепь комплементарна вариабельному домену цепи Ig, кодируемой полученным ранее вектором.Some immortalized lymphoid cell lines, such as myeloma cell lines, secrete individual Ig light or heavy chains in their normal state. If such a cell line is transformed with a vector expressing an altered antibody obtained by the method of the invention, the remaining steps of the method are not necessary, provided that the normally secreted chain is complementary to the variable domain of the Ig chain encoded by the previously obtained vector.

Если иммортализованная клеточная линия не секретирует или не секретирует комплементарную цепь, необходимо ввести в клетки вектор, кодирующий соответствующую комплементарную цепь или ее фрагмент.If the immortalized cell line does not secrete or does not secrete a complementary chain, it is necessary to introduce into the cells a vector encoding the corresponding complementary chain or its fragment.

В том случае, когда иммортализованная клеточная линия секретирует комплементарную легкую или тяжелую цепь, линию трансформированных клеток можно получать, например, трансформируя подходящую бактериальную клетку вектором, а затем сливая бактериальную клетку с иммортализованной клеточной линией (например, посредством слияния сферопластов). Альтернативно, ДНК можно вводить в иммортализованную клеточную линию напрямую посредством электропорации.In the event that an immortalized cell line secrets a complementary light or heavy chain, a transformed cell line can be obtained, for example, by transforming a suitable bacterial cell with a vector and then merging the bacterial cell with an immortalized cell line (for example, by fusion of spheroplasts). Alternatively, DNA can be introduced directly into the immortalized cell line by electroporation.

В одном из вариантов осуществления гуманизированная вариабельная область Ig, как описано в настоящем изобретении или полученная способом по настоящему изобретению, может присутствовать в антигенсвязывающем фрагменте любого антитела. Фрагменты можно получать рекомбинантно и конструировать, синтезировать или получать посредством расщепления антитела протеолитическим ферментом. Например, фрагмент может представлять собой Fab-фрагмент; расщепление папаином разделяет антитело в области перед межцепочечной (т.е., VH-VH) дисульфидной связью, которая соединяет две тяжелые цепи. Это приводит к формированию двух идентичных фрагментов, содержащих легкую цепь и домены VH и CH1 тяжелой цепи. Альтернативно, фрагмент может представлять собой фрагмент F(ab')2. Эти фрагменты можно получать, расщепляя антитело пепсином, который расщепляет тяжелую цепь после межцепочечной дисульфидной связи и приводит к образованию фрагмента, содержащего оба антигенсвязывающих участка. Еще одной альтернативой является использование "одноцепочечного" антитела. Одноцепочечные фрагменты Fv (scFv) можно получать множеством способов. Например, C-конец VH можно присоединять к N-кону VL. Как правило, между VH и VL помещают линкер (например, (GGGGS)4). Однако порядок, в котором можно соединять цепи можно изменять на обратный, и можно включать метки, которые облегчают детекцию или очистку (например, метки Myc, His или FLAG-) (метки, такие как эти, можно присоединять к любому антителу или фрагменту антитела по изобретению; их использование не ограничено scFv). Таким образом, и как отмечено ниже, меченые антитела входят в объем настоящего изобретения. В альтернативных вариантах осуществления антитела, описываемые в настоящем документе, или полученные способами, описываемыми в настоящем документе, могут представлять собой димеры тяжелых цепей или димеры легких цепей. Кроме того, можно использовать легкую или тяжелую цепь антитела, или их части, например, однодоменные антитела (DAb).In one embodiment, the humanized Ig variable region, as described in the present invention or obtained by the method of the present invention, may be present in the antigen binding fragment of any antibody. Fragments can be produced recombinantly and constructed, synthesized or prepared by cleavage of the antibody with a proteolytic enzyme. For example, the fragment may be a Fab fragment; papain cleavage separates the antibody in the region before the interchain (i.e., V H -V H ) disulfide bond that connects the two heavy chains. This leads to the formation of two identical fragments containing the light chain and the V H and C H 1 domains of the heavy chain. Alternatively, the fragment may be a fragment of F (ab ') 2 . These fragments can be obtained by cleaving the antibody with pepsin, which cleaves the heavy chain after an interchain disulfide bond and leads to the formation of a fragment containing both antigen-binding sites. Another alternative is to use a single chain antibody. Single chain Fv fragments (scFv) can be produced in a variety of ways. For example, the C-terminus of V H can be attached to the N-cone of V L. Typically, a linker is placed between V H and V L (e.g., (GGGGS) 4 ). However, the order in which the chains can be connected can be reversed, and labels can be included that facilitate detection or purification (e.g., Myc, His or FLAG- labels) (labels such as these can be attached to any antibody or antibody fragment at invention; their use is not limited to scFv). Thus, and as noted below, labeled antibodies are included in the scope of the present invention. In alternative embodiments, the antibodies described herein or prepared by the methods described herein can be heavy chain dimers or light chain dimers. In addition, you can use the light or heavy chain antibodies, or parts thereof, for example, single-domain antibodies (DAb).

В другом варианте осуществления гуманизированная вариабельная область Ig, как описано в настоящем изобретении или полученная способом по настоящему изобретению присутствует в одноцепочечном антителе (scFv) или минителе (см. например, патент США № 5837821 или WO 94/09817A1). Минитела представляют собой димерные молекулы, полученные из двух полипептидных цепей, каждая из которых содержит молекулу scFv (отдельный полипептид, содержащий один или несколько антигенсвязывающих участков, например, домен VL, соединенный подвижным линкером с доменом VH, слитым с доменом CH3 посредством соединительного пептида). Молекулы scFv можно конструировать в ориентации VH-линкер-VL или в ориентации VL-линкер-VH. Подвижный шарнир, который соединяет домены VL и VH, образующие антигенсвязывающий участок, предпочтительно, содержит приблизительно от 10 до приблизительно 50 аминокислотных остатков. Иллюстративный соединительный пептид для этой цели представляет собой (Gly4Ser)3 (Huston et al., (1988). PNAS, 85:5879). В данной области известны другие соединительные пептиды.In another embodiment, the humanized Ig variable region, as described in the present invention or obtained by the method of the present invention, is present in a single chain antibody (scFv) or minaret (see, for example, US Pat. No. 5,837,821 or WO 94 / 09817A1). Minobodies are dimeric molecules derived from two polypeptide chains, each of which contains an scFv molecule (a separate polypeptide containing one or more antigen-binding sites, for example, the V L domain connected by a movable linker to the V H domain fused to the C H 3 domain by connecting peptide). ScFv molecules can be constructed in the V H -linker-V L orientation or in the V L -linker-V H orientation. The movable hinge that connects the V L and V H domains forming the antigen binding site preferably contains from about 10 to about 50 amino acid residues. An illustrative connecting peptide for this purpose is (Gly 4 Ser) 3 (Huston et al., (1988). PNAS, 85: 5879). Other connecting peptides are known in the art.

Способы получения одноцепочечных антител хорошо известны в данной области, например, Ho et al., (1989), Gene, 77:51; Bird et al., (1988), Science 242:423; Pantoliano et al., (1991), Biochemistry 30:10117; Milenic et al., (1991), Cancer Research, 51:6363; Takkinen et al., (1991), Protein Engineering 4:837. Минитела можно получать, конструируя компонент scFv и присоединяя компонент пептид-CH3 способами, описанными в данной области (см., например, патент США 5837821 или WO 94/09817A1). Эти компоненты можно выделять из отдельных плазмид в качестве рестрикционных фрагментов, а затем лигировать и повторно клонировать в подходящий вектор. Соответствующую конструкцию можно проверять посредством рестрикционного расщепления и анализа последовательности ДНК. В одном из вариантов осуществления минитело по изобретению содержит соединительный пептид. В одном из вариантов осуществления соединительный пептид содержит линкер Gly/Ser, например, GGGSSGGGSGG.Methods for producing single chain antibodies are well known in the art, for example, Ho et al., (1989), Gene, 77:51; Bird et al., (1988) Science 242: 423; Pantoliano et al., (1991), Biochemistry 30: 10117; Milenic et al., (1991), Cancer Research, 51: 6363; Takkinen et al., (1991), Protein Engineering 4: 837. Minobodies can be obtained by constructing the scFv component and attaching the peptide-CH 3 component by methods described in the art (see, for example, US Pat. No. 5,837,821 or WO 94 / 09817A1). These components can be isolated from individual plasmids as restriction fragments, and then ligated and re-cloned into a suitable vector. The corresponding construct can be verified by restriction digestion and DNA sequence analysis. In one of the embodiments, the minidoll according to the invention contains a connecting peptide. In one embodiment, the implementation of the connecting peptide contains a Gly / Ser linker, for example, GGGSSGGGSGG.

В другом варианте осуществления можно конструировать четырехвалентное минитело. Четырехвалентные минитела можно конструировать таким же способом, как и минитела, за исключением того, что с применением подвижного линкера, например, с аминокислотной последовательностью (G4S)4G3AS, связывают две молекулы scFv.In another embodiment, a tetravalent minitool can be constructed. The tetravalent minitel can be constructed in the same way as the minitel, except that two scFv molecules are coupled using, for example, the amino acid sequence (G 4 S) 4 G 3 AS using a movable linker.

В другом варианте осуществления гуманизированная вариабельная область, как описано в настоящем изобретении или полученная способом по настоящему изобретению, может присутствовать в диателе. Диатела подобны молекулам scFv, но, как правило, содержат короткий (менее 10, а предпочтительно, 1-5) линкер из аминокислотных остатков, соединяющий оба вариабельных домена так, что домены VL и VH на одной полипептидной цепи не могут взаимодействовать. Вместо этого, домены VL и VH одной полипептидной цепи взаимодействуют с доменами VH и VL (соответственно) на второй полипептидной цепи (WO 02/02781).In another embodiment, a humanized variable region, as described in the present invention or obtained by the method of the present invention, may be present in the die. Diabodies are similar to scFv molecules, but typically contain a short (less than 10, and preferably 1-5) linker of amino acid residues connecting both variable domains so that the V L and V H domains on the same polypeptide chain cannot interact. Instead, the V L and V H domains of one polypeptide chain interact with the V H and V L domains (respectively) on the second polypeptide chain (WO 02/02781).

В другом варианте осуществления гуманизированная вариабельная область по изобретению может находиться в иммунореактивных фрагменте или части антитела (например, молекулы scFv, минитела, четырехвалентного минитела или диатела), функционально связанных с частью, связывающей FcR. В иллюстративном варианте осуществления, связывающая FcR часть представляет собой целую Fc-область.In another embodiment, the humanized variable region of the invention may reside in an immunoreactive fragment or portion of an antibody (e.g., an scFv molecule, an amino acid, a tetravalent amino acid or a diabody) operably linked to the FcR binding portion. In an illustrative embodiment, the FcR binding portion is an entire Fc region.

Предпочтительно, способы гуманизации, описываемые в настоящем документе приводят к получению вариабельных областей Ig, у которых аффинность к антигену по сравнению с донорным антителом по существу не изменена.Preferably, the humanization methods described herein produce Ig variable regions in which the affinity for the antigen is substantially unchanged from that of the donor antibody.

В одном из вариантов осуществления полипептиды, содержащие вариабельные домены по настоящему изобретению связываются с антигенами с аффинностью связывания большей (или равной) аффинности с константой ассоциации Ka равной приблизительно 105 М-1, 106 М-1, 107 М-1, 108 М-1, 109 М-1, 1010 М-1, 1011 М-1 или 1012 М-1, (включая аффинности между этими значениями).In one embodiment, the implementation of the polypeptides containing the variable domains of the present invention bind to antigens with a binding affinity of greater (or equal) affinity with a Ka association constant of approximately 10 5 M -1 , 10 6 M -1 , 10 7 M -1 , 10 8 M -1 , 10 9 M -1 , 10 10 M -1 , 10 11 M -1 or 10 12 M -1 (including the affinities between these values).

Аффинность, авидность и/или специфичность можно измерять множеством способов. Как правило, и независимо от определенного способа, которым определяют или измеряют аффинность, способы по изобретению, когда ими получают антитело, которое в любом аспекте его клинического применения превосходит антитело (или антитела) из которого его получали (например, способы по изобретению рассматривают как эффективные или успешные, когда модифицированное антитело можно вводить с меньшей дозой или менее часто или более удобным способом введения, чем антитело (или антитела) из которого его получали) улучшают аффинность антитела.Affinity, avidity and / or specificity can be measured in many ways. Typically, and regardless of the particular method by which affinity is determined or measured, the methods of the invention when they produce an antibody that in any aspect of its clinical use is superior to the antibody (or antibodies) from which it was obtained (for example, the methods of the invention are considered effective or successful, when the modified antibody can be administered at a lower dose or less often or in a more convenient route of administration than the antibody (or antibodies) from which it was obtained) improve the affinity of the antibody.

Более конкретно, аффинность антитела к антигену, с которой оно связывается, можно измерять различными анализами, включая, например, анализ ELISA, анализ BiaCore или анализ KinExA™ 3000 (доступный в Sapidyne Instruments (Boise, ID)). В кратком изложении, гранулы сефарозы покрывают антигеном (антиген, используемый в способах по изобретению, может представлять собой любой представляющий интерес антиген (например, антиген злокачественной опухоли; белок клеточной поверхности или секретируемый белок; антиген патогенного организма (например, бактериальный или вирусный антиген (например, антиген ВИЧ, антиген гриппа или антиген гепатита)) или аллерген) посредством ковалентного связывания. Получают разведения антител для тестирования и каждое разведение добавляют в определенные лунки на планшете. Затем в каждую лунку добавляют детектирующее антитело (например, конъюгат антител козы к IgG человека с HRP) с последующим добавлением хромогенного субстрата (например, HRP). Затем планшет считывают в спектрофотометре ELISA для чтения планшетов при 450 нМ, и рассчитывают значения EC50. (однако следует понимать, что описанные в настоящем документе способы применимы вообще; они не ограничены получением антител, которые связывают любой конкретный антиген или класс антигенов.)More specifically, the affinity of an antibody for the antigen to which it binds can be measured by various assays, including, for example, an ELISA assay, a BiaCore assay, or a KinExA ™ 3000 assay (available from Sapidyne Instruments (Boise, ID)). Briefly, sepharose granules are coated with an antigen (the antigen used in the methods of the invention may be any antigen of interest (e.g., a cancer antigen; a cell surface protein or a secreted protein; a pathogen organism antigen (e.g., a bacterial or viral antigen (e.g. , HIV antigen, influenza antigen or hepatitis antigen)) or allergen) by covalent binding. Antibody dilutions are prepared for testing and each dilution is added as defined well, a detecting antibody (for example, a goat anti-human IgG antibody conjugate with HRP) was added, followed by the addition of a chromogenic substrate (for example, HRP), The plate was then read in an ELISA spectrophotometer to read the tablets at 450 nM and calculated EC 50 values. (however, it should be understood that the methods described herein are generally applicable; they are not limited to the production of antibodies that bind any particular antigen or class of antigens.)

Специалистам в данной области понятно, что определение аффинности не всегда является настолько простым, как выглядит в простейшем случае. Так как антитела имеют два плеча, их видимая аффинность, как правило, намного выше, чем собственная аффинность вариабельной области к антигену (полагают, что это происходит вследствие авидности). Собственную аффинность можно измерять с использованием фрагментов scFv или Fab.Those skilled in the art will recognize that the determination of affinity is not always as simple as it looks in the simplest case. Since antibodies have two arms, their apparent affinity is usually much higher than the intrinsic affinity of the variable region for an antigen (this is believed to be due to avidity). Native affinity can be measured using scFv or Fab fragments.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к биспецифическим молекулам, содержащим гуманизированное антитело кролика или его фрагмент по изобретению. С антителом по изобретению или с его антигенсвязывающими частями можно образовывать производные или их можно соединять с другой функциональной молекулой, например, другим пептидом или белком (например, другое антитело или лиганд рецептора) с получением биспецифической молекулы, которая связывает по меньшей мере два различных участка связывания или две молекулы-мишени. С антителом по изобретению можно образовывать производные или его можно соединять более чем с одной другой функциональной молекулой с получением полиспецифических молекул, которые связывают более двух различных участков связывания и/или молекул-мишеней; такие полиспецифичные молекулы также предназначены для включения в термин "биспецифическая молекула" как используют в настоящем документе. Для получения биспецифической молекулы по изобретению антитело по изобретению можно функционально связывать (например, посредством химического связывания, генетического слияния, нековалентного связывания или иным образом) с одной или несколькими другими связывающими молекулами, такими как другое антитело, фрагмент антитела, опухолеспецифичные или патогенспецифичные антигены, пептидомиметик или имитатор связывания, так, что образуется биспецифическая молекула. Таким образом, настоящее изобретение относится к биспецифическим молекулам, содержащим по меньшей мере одну первую связывающую молекулу со специфичностью к первой мишени и вторую связывающую молекулу со специфичностью к одной или несколькими дополнительным эпитопам-мишеням.In another aspect, the present invention relates to bespecifically molecules containing a humanized rabbit antibody or a fragment thereof according to the invention. Derivatives can be formed with the antibody of the invention or its antigen-binding parts, or they can be combined with another functional molecule, for example, another peptide or protein (for example, another antibody or receptor ligand) to produce a bispecific molecule that binds at least two different binding sites or two target molecules. Derivatives can be formed with the antibody of the invention, or it can be coupled to more than one other functional molecule to produce multispecific molecules that bind more than two different binding sites and / or target molecules; such multispecific molecules are also intended to be included in the term "bispecific molecule" as used herein. To obtain a bispecific molecule of the invention, the antibody of the invention can be functionally linked (for example, by chemical binding, genetic fusion, non-covalent binding or otherwise) to one or more other binding molecules, such as another antibody, antibody fragment, tumor-specific or pathogen-specific antigens, peptidomimetic or a binding simulator such that a bispecific molecule is formed. Thus, the present invention relates to bispecific molecules containing at least one first binding molecule with specificity for the first target and a second binding molecule with specificity for one or more additional target epitopes.

В одном из вариантов осуществления биспецифические молекулы по изобретению содержат в качестве специфически связывающейся молекулы по меньшей мере одно антитело, или его фрагмент, включая, например, Fab, Fab', F(ab')2, Fv или одноцепочечный Fv. Антитело также может представлять собой димер легких цепей или тяжелых цепей, или его минимальный фрагмент, такой как Fv или одноцепочечная конструкция, как описано в Ladner et al., патенте США № 4946778, содержимое которых явно включено в качестве ссылки.In one embodiment, the bispecific molecules of the invention comprise, as a specific binding molecule, at least one antibody, or a fragment thereof, including, for example, Fab, Fab ', F (ab') 2 , Fv, or single chain Fv. The antibody may also be a light chain or heavy chain dimer, or a minimal fragment thereof, such as Fv or a single chain construct, as described in Ladner et al., US Pat. No. 4,946,778, the contents of which are expressly incorporated by reference.

Хотя предпочтительными являются моноклональные антитела человека, другие антитела, которые можно использовать в биспецифических молекулах по изобретению представляют собой моноклональные антитела мыши, химерные и гуманизированные моноклональные антитела.Although human monoclonal antibodies are preferred, other antibodies that can be used in the bispecific molecules of the invention are mouse monoclonal antibodies, chimeric and humanized monoclonal antibodies.

Биспецифические молекулы по настоящему изобретению можно получать, конъюгируя составляющие специфически связывающиеся молекулы известными в данной области способы. Например, каждую специфически связывающуюся молекулу биспецифической молекулы можно получать раздельно, а затем конъюгировать друг с другом. Когда специфически связывающиеся молекулы представляют собой белки или пептиды, для ковалентной конъюгации можно использовать ряд связывающих или сшивающих средств. Примеры сшивающих средств включают белок A, карбодиимид, N-сукцинимидил-S-ацетилтиоацетат (SATA), 5,5'-дитиобис(2-нитробензойную кислоту) (DTNB), о-фенилендималеимид (oPDM), N-сукцинимидил-3-(2-пиридилдитио)пропионат (SPDP) и сульфосукцинимидил-4-(N-малеимидометил)циклогексан-1-карбоксилат (сульфо-SMCC) (см. например, Karpovsky et al., (1984) J. Exp. Med. 160:1686; Liu, MA et al., (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:8648). Другие способы включают способы, описанные в Paulus (1985) Behring Ins. Mitt. No. 78, 118-132; Brennan et al., (1985) Science 229:81-83) и Glennie et al., (1987) J. Immunol. 139: 2367-2375). Предпочтительные конъюгирующие средства представляют собой SATA и сульфо-SMCC, оба доступные в Pierce Chemical Co. (Rockford, IL).The bispecific molecules of the present invention can be obtained by conjugating constituent specific binding molecules known in the art. For example, each specific binding molecule of a bispecific molecule can be obtained separately and then conjugated to each other. When the specific binding molecules are proteins or peptides, a number of binding or crosslinking agents can be used for covalent conjugation. Examples of crosslinking agents include protein A, carbodiimide, N-succinimidyl-S-acetylthioacetate (SATA), 5,5'-dithiobis (2-nitrobenzoic acid) (DTNB), o-phenylenedimaleimide (oPDM), N-succinimidimidyl-3- ( 2-pyridyldithio) propionate (SPDP) and sulfosuccinimidyl-4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate (sulfo-SMCC) (see, for example, Karpovsky et al., (1984) J. Exp. Med. 160: 1686 ; Liu, MA et al., (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 8648). Other methods include those described in Paulus (1985) Behring Ins. Mitt. No. 78, 118-132; Brennan et al., (1985) Science 229: 81-83) and Glennie et al. (1987) J. Immunol. 139: 2367-2375). Preferred conjugating agents are SATA and sulfo-SMCC, both available from Pierce Chemical Co. (Rockford, IL).

Когда специфически связывающиеся молекулы представляют собой антитела, их можно конъюгировать посредством образования сульфгидрильных связей между C-концевыми шарнирными областями двух тяжелых цепей. В особенно предпочтительном варианте осуществления шарнирную область модифицируют так, чтобы она до конъюгации содержала нечетное количество сульфгидрильных остатков, предпочтительно, один.When the specific binding molecules are antibodies, they can be conjugated by the formation of sulfhydryl bonds between the C-terminal hinge regions of the two heavy chains. In a particularly preferred embodiment, the hinge region is modified so that it contains an odd amount of sulfhydryl residues, preferably one, before conjugation.

Альтернативно, обе специфически связывающиеся молекулы можно кодировать на одном векторе и экспрессировать и собирать в одной клетке-хозяине. Этот способ особенно пригоден, когда биспецифическая молекула представляет собой слитый белок mAb×mAb, mAb×Fab, Fab×F(ab')2 или лиганд×Fab. Биспецифическая молекула по изобретению может представлять собой одноцепочечную молекулу, содержащую одно одноцепочечное антитело и одну связывающую детерминанту, или одноцепочечную биспецифическую молекулу, содержащую две связывающих детерминанты. Биспецифические молекулы могут содержать по меньшей мере две одноцепочечных молекулы. Способы получения биспецифических молекул описаны, например, в патенте США № 5260203; патенте США № 5455030; патенте США № 4881175; патенте США № 5132405; патенте США № 5091513; патенте США № 5476786; патенте США № 5013653; патенте США № 5258498 и в патенте США № 5482858.Alternatively, both specific binding molecules can be encoded on a single vector and expressed and assembled in a single host cell. This method is particularly suitable when the bispecific molecule is a fusion protein mAb × mAb, mAb × Fab, Fab × F (ab ') 2 or a ligand × Fab. The bispecific molecule of the invention may be a single chain molecule containing one single chain antibody and one binding determinant, or a single chain bispecific molecule containing two binding determinants. Bespecifically molecules may contain at least two single-stranded molecules. Methods for producing bispecific molecules are described, for example, in US Pat. No. 5,260,203; US patent No. 5455030; US patent No. 4881175; U.S. Patent No. 5,132,405; U.S. Patent No. 5,091,513; U.S. Patent No. 5,476,786; U.S. Patent No. 5013653; US patent No. 5258498 and US patent No. 5482858.

Связывание биспецифических молекул с их специфическими мишенями можно подтверждать, например, твердофазным иммуноферментным анализом (ELISA), радиоиммунологическим анализом (RIA), проточной цитометрией, на основе сортировки единичных клеток (например, анализ FACS), биологическим анализом (например, ингибирование роста), или анализом вестерн-блоттинг. В каждом из этих анализов, как правило, определяют присутствие комплексов белок-антитело, представляющих конкретный интерес, используя метящий реагент (например, антитело), специфичный к представляющему интерес комплексу. Например, комплексы антител можно детектировать с применением, например, связанного с ферментом антитела или фрагмента антитела, которые распознают и специфически связываются с комплексами антитело-VEGF. Альтернативно, комплексы можно детектировать с применением любого из множества других иммунологических анализов. Например, антитело можно радиоактивно метить и использовать в радиоиммунологическом анализе (RIA) (см., например, Weintraub, B., Principles of Radioimmunoassays, Seventh Training Course on Radioligand Assay Techniques, The Endocrine Society, March, 1986, включенную в настоящий документ в качестве ссылки). Радиоактивный изотоп можно детектировать такими способами, как применение γ-счетчика или сцинтилляционного счетчика или посредством авторадиографии.The binding of bispecific molecules to their specific targets can be confirmed, for example, by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), radioimmunoassay (RIA), flow cytometry, based on the sorting of single cells (e.g., FACS analysis), biological analysis (e.g., growth inhibition), or Western blot analysis. In each of these assays, the presence of protein-antibody complexes of particular interest is typically determined using a labeling reagent (eg, antibody) specific for the complex of interest. For example, antibody complexes can be detected using, for example, an enzyme-linked antibody or antibody fragment that recognizes and specifically binds to antibody-VEGF complexes. Alternatively, complexes can be detected using any of a variety of other immunological assays. For example, an antibody can be radioactively labeled and used in radioimmunological analysis (RIA) (see, for example, Weintraub, B., Principles of Radioimmunoassays, Seventh Training Course on Radioligand Assay Techniques, The Endocrine Society, March, 1986, incorporated herein by as a link). A radioactive isotope can be detected by methods such as the use of a γ counter or scintillation counter or by autoradiography.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к гуманизированному антителу кролика или его фрагменту, конъюгированным с терапевтической молекулой, такой как цитотоксин, лекарственное средство (например, иммуносупрессор) или радиотоксин. Такие конъюгаты обозначают в настоящем документе как "иммуноконъюгаты". Иммуноконъюгаты, которые включают один или несколько цитотоксинов обозначают как "иммунотоксины". Цитотоксин или цитотоксическое средство включает любое средство, которое причиняет вред (например, убивает) клеткам. Примеры включают таксол, цитохалазин B, грамицидин D, бромистый этидий, эметин, митомицин, этопозид, тенопозид, винкристин, винбластин, колхицин, доксорубицин, даунорубицин, дигидрокси антрациндион, митоксантрон, митрамицин, актиномицин D, 1-дегидротестостерон, глюкокортикоиды, прокаин, тетракаин, лидокаин, пропранолол и пуромицин и их аналоги или гомологи. Терапевтические средства также могут включать, например, антиметаболиты (например, метотрексат, 6-меркаптопурин, 6-тиогуанин, цитарабин, 5-фторурацил декарбазин), алкилирующие средства (например, мехлоретамин, тиотепа, хлорамбуцил, мелфалан, кармустин (BSNU) и ломустин (CCNU), циклофосфамид, бусульфан, дибромманнит, стрептозотоцин, митомицин C, и цис-дихлордиамин платины (II) (DDP) цисплатин), антрациклины (например, даунорубицин (ранее дауномицин) и доксорубицин), антибиотики (например, дактиномицин (ранее актиномицин), блеомицин, митрамицин и антрамицин (AMC)) и антимитотические средства (например, винкристин и винбластин).In another aspect, the present invention relates to a humanized rabbit antibody or fragment thereof conjugated to a therapeutic molecule, such as a cytotoxin, a drug (e.g., an immunosuppressor), or a radiotoxin. Such conjugates are referred to herein as “immunoconjugates”. Immunoconjugates that include one or more cytotoxins are referred to as "immunotoxins." A cytotoxin or cytotoxic agent includes any agent that harms (e.g. kills) cells. Examples include taxol, cytochalazine B, gramicidin D, ethidium bromide, emetin, mitomycin, etoposide, tenoposide, vincristine, vinblastine, colchicine, doxorubicin, daunorubicin, dihydroxy anthracidione, mitramidocinocortocortin, dextroricin-tetrocortocortin, dextrin-tetracortocortin, tetracycidocortin, tetracycidocortin, tetracycidocortin, dextrin , lidocaine, propranolol and puromycin and their analogues or homologs. Therapeutic agents may also include, for example, antimetabolites (e.g. methotrexate, 6-mercaptopurine, 6-thioguanine, cytarabine, 5-fluorouracil decarbazine), alkylating agents (e.g. mechlorethamine, thiotepa, chlorambucil, melphalan, carmustine l (BSN) CCNU), cyclophosphamide, busulfan, dibromomannitol, streptozotocin, mitomycin C, and cis-dichlorodiamine platinum (II) (DDP) cisplatin), anthracyclines (e.g. daunorubicin (formerly daunomycin) and doxorubicin (e.g. d) , bleomycin, mitramycin and anthramycin in (AMC)) and antimitotic agents (e.g. vincristine and vinblastine).

Другие предпочтительные примеры терапевтических цитотоксинов, которые можно конъюгировать с антителом по изобретению, включают дуокармицины, калихеамицины, майтанзины и ауристатины и их производные. Пример конъюгата калихеамицина с антителом является коммерчески доступным (милотарг™; Wyeth-Ayerst).Other preferred examples of therapeutic cytotoxins that can be conjugated to an antibody of the invention include duocarmycins, calicheamicins, maytansines and auristatins and their derivatives. An example conjugate of calicheamicin with an antibody is commercially available (milotarg ™; Wyeth-Ayerst).

Цитотоксины можно конъюгировать с антителами по изобретению с применением технологии линкеров, доступной в данной области. Примеры типов линкеров, которые использовали для конъюгации цитотоксина с антителом, включают в качестве неограничивающих примеров гидразоны, простые тиоэфиры, сложные эфиры, дисульфиды и содержащие пептиды линкеры. Можно выбирать линкер, который, например, чувствителен к расщеплению при низком pH в условиях лизосомального компартмента или чувствителен к расщеплению протеазами, такими как протеазы, преимущественно экспрессируемые в опухолевой ткани, такие как катепсины (например, катепсины B, C, D).Cytotoxins can be conjugated to the antibodies of the invention using linker technology available in the art. Examples of types of linkers that have been used to conjugate cytotoxin to an antibody include, but are not limited to, hydrazone, thioethers, esters, disulfides, and peptide-containing linkers. You can choose a linker that, for example, is sensitive to cleavage at low pH under lysosomal compartment conditions or is sensitive to cleavage by proteases, such as proteases, primarily expressed in tumor tissue, such as cathepsins (e.g., cathepsins B, C, D).

Для дополнительных сведений о типах цитотоксинов, линкерах и способах конъюгирования терапевтических средств с антителами, также см. Saito, G. et al., (2003) Adv. Drug Deliv. Rev. 55:199-215; Trail, P.A. et al., (2003) Cancer Immunol. Immunother. 52:328-337; Payne, G. (2003) Cancer Cell 3:207-212; Allen, T.M. (2002) Nat. Rev. Cancer 2:750-763; Pastan, I. and Kreitman, R. J. (2002) Curr. Opin. Investig. Drugs 3:1089-1091; Senter, P.D. and Springer, C.J. (2001) Adv. Drug Deliv. Rev. 53:247-264.For additional information on types of cytotoxins, linkers, and methods for conjugating therapeutic agents to antibodies, also see Saito, G. et al., (2003) Adv. Drug Deliv. Rev. 55: 199-215; Trail, P.A. et al., (2003) Cancer Immunol. Immunother. 52: 328-337; Payne, G. (2003) Cancer Cell 3: 207-212; Allen, T.M. (2002) Nat. Rev. Cancer 2: 750-763; Pastan, I. and Kreitman, R. J. (2002) Curr. Opin. Investig. Drugs 3: 1089-1091; Senter, P.D. and Springer, C.J. (2001) Adv. Drug Deliv. Rev. 53: 247-264.

Антитела по настоящему изобретению также можно конъюгировать с радиоактивным изотопом с получением цитотоксических радиофармацевтических средств, также обозначаемых как радиоиммуноконъюгаты. Примеры радиоактивных изотопов, которые можно конъюгировать с антителами для диагностического или терапевтического применения включают в качестве неограничивающих примеров йод131, индий111, иттрий90 и лютеций177. Способ получения радиоиммуноконъюгатов широко известен в данной области. Примеры радиоиммуноконъюгатов коммерчески доступны, включая зевалин™ (IDEC Pharmaceuticals) и бексар™ (Corixa Pharmaceuticals), и для получения радиоиммуноконъюгатов с применением антител по изобретению можно использовать сходные способы.The antibodies of the present invention can also be conjugated to a radioactive isotope to produce cytotoxic radiopharmaceuticals, also referred to as radioimmunoconjugates. Examples of radioactive isotopes that can be conjugated to antibodies for diagnostic or therapeutic use include, but are not limited to, iodine 131 , indium 111 , yttrium 90, and lutetium 177 . A method for producing radio immunoconjugates is widely known in the art. Examples of radio immunoconjugates are commercially available, including Zevalin ™ (IDEC Pharmaceuticals) and Bexar ™ (Corixa Pharmaceuticals), and similar methods can be used to produce radio immunoconjugates using antibodies of the invention.

Конъюгаты антител по изобретению можно использовать для модификации имеющегося биологического ответа, и молекулу лекарственного средства не следует рассматривать как ограниченную классическими химическими терапевтическими средствами. Например, молекула лекарственного средства может представлять собой белок или полипептид, обладающие желаемой биологической активностью. Такие белки могут включать, например, ферментативно активный токсин или его активный фрагмент, такой как абрин, рицин A, экзотоксин Pseudomonas или дифтерийный токсин; белок, такой как фактор некроза опухоли или интерферон-γ; или модификаторы биологического ответа, такие как, например, лимфокины, интерлейкин-1 ("IL-1), интерлейкин-2 ("IL-2"), интерлейкин-6 ("IL-6"), гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор ("GM-CSF"), гранулоцитарный колониестимулирующий фактор ("G-CSF") или другие факторы роста.The antibody conjugates of the invention can be used to modify an existing biological response, and the drug molecule should not be construed as being limited by classical chemical therapeutic agents. For example, the drug molecule may be a protein or polypeptide having the desired biological activity. Such proteins may include, for example, an enzymatically active toxin or an active fragment thereof, such as abrin, ricin A, Pseudomonas exotoxin or diphtheria toxin; a protein, such as tumor necrosis factor or interferon-γ; or biological response modifiers, such as, for example, lymphokines, interleukin-1 ("IL-1), interleukin-2 (" IL-2 "), interleukin-6 (" IL-6 "), granulocyte-macrophage colony stimulating factor ( "GM-CSF"), granulocyte colony stimulating factor ("G-CSF"), or other growth factors.

Способы конъюгации таких терапевтических молекул с антителами хорошо известны, см., например, Arnon et al., "Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy", in Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy, Reisfeld et al., (eds.), pp. 243-56 (Alan R. Liss, Inc. 1985); Hellstrom et al., "Antibodies For Drug Delivery", in Controlled Drug Delivery (2nd Ed.), Robinson et al., (eds.), pp. 623-53 (Marcel Dekker, Inc. 1987); Thorpe, "Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review", в Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications, Pinchera et al., (eds.), pp. 475-506 (1985); "Analysis, Results, And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy", в Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy, Baldwin et al., (eds.), pp. 303-16 (Academic Press 1985), и Thorpe et al., "The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody-Toxin Conjugates", Immunol. Rev., 62:119-58 (1982).Methods for conjugating such therapeutic molecules to antibodies are well known, see, for example, Arnon et al., "Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy", in Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy, Reisfeld et al., (Eds.), Pp. . 243-56 (Alan R. Liss, Inc. 1985); Hellstrom et al., "Antibodies For Drug Delivery", in Controlled Drug Delivery (2nd Ed.), Robinson et al., (Eds.), Pp. 623-53 (Marcel Dekker, Inc. 1987); Thorpe, "Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review", in Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications, Pinchera et al., (Eds.), Pp. 475-506 (1985); "Analysis, Results, And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy," in Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy, Baldwin et al., (Eds.), Pp. 303-16 (Academic Press 1985), and Thorpe et al., "The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody-Toxin Conjugates", Immunol. Rev. 62: 119-58 (1982).

В одном из аспектов изобретение относится к фармацевтическим составам, содержащим гуманизированные антитела кролика для лечения заболевания. Термин "фармацевтический состав" относится к препаратам, которые находятся в такой форме, которая допускает определенную эффективную биологическую активность антитела или производного антитела, и которые не содержат дополнительных компонентов, которые токсичны для индивидуумов, которым вводят этот состав. "Фармацевтически приемлемые" эксципиенты (носители, добавки) представляют собой эксципиенты, которые можно в разумных пределах вводить рассматриваемому млекопитающему для обеспечения эффективной дозы используемого активного ингредиента.In one aspect, the invention relates to pharmaceutical compositions comprising humanized rabbit antibodies for treating a disease. The term "pharmaceutical composition" refers to preparations that are in a form that allows a certain effective biological activity of the antibody or derivative of the antibody, and which do not contain additional components that are toxic to individuals who are administered this composition. "Pharmaceutically acceptable" excipients (carriers, additives) are excipients that can be reasonably administered to the mammal in question to provide an effective dose of the active ingredient used.

"Стабильный" состав представляет собой состав, в котором антитело или производное антитела по существу сохраняет свою физическую стабильность, и/или химическую стабильность, и/или биологическую активность при хранении. В данной области доступны и рассмотрены, например, в Peptide and Protein Drug Delivery, 247-301, Vincent Lee Ed., Marcel Dekker, Inc., New York, N.Y., Pubs. (1991) и Jones, A. Adv. Drug Delivery Rev. 10: 29-90 (1993) различные аналитические способы измерения стабильности белка. Стабильность можно измерять при выбранной температуре в течение выбранного периода времени. Предпочтительно, состав стабилен при комнатной температуре (приблизительно 30°C) или при 40°C в течение по меньшей мере 1 месяца и/или стабилен приблизительно при 2-8°C в течение по меньшей мере 1 года, в течение по меньшей мере 2 лет. Кроме того, состав предпочтительно, стабилен после замораживания (например, до -70°C) и оттаивания состава.A “stable” formulation is one in which the antibody or antibody derivative substantially retains its physical stability and / or chemical stability and / or biological activity during storage. Available in the art and reviewed, for example, in Peptide and Protein Drug Delivery, 247-301, Vincent Lee Ed., Marcel Dekker, Inc., New York, N.Y., Pubs. (1991) and Jones, A. Adv. Drug Delivery Rev. 10: 29-90 (1993) various analytical methods for measuring protein stability. Stability can be measured at a selected temperature for a selected period of time. Preferably, the composition is stable at room temperature (approximately 30 ° C) or at 40 ° C for at least 1 month and / or stable at approximately 2-8 ° C for at least 1 year, for at least 2 years. In addition, the composition is preferably stable after freezing (for example, to -70 ° C) and thawing of the composition.

Антитело или производное антитела "сохраняет свою физическую стабильность" в фармацевтическом составе, если он не демонстрирует признаков агрегации, осаждения и/или денатурации при визуальном исследовании цвета и/или прозрачности, или как измеряют посредством рассеяния УФ-света или посредством гель-хроматографии.An antibody or antibody derivative "retains its physical stability" in a pharmaceutical composition if it does not show aggregation, precipitation and / or denaturation by visual examination of color and / or transparency, or as measured by scattering of UV light or by gel chromatography.

Антитело или производное антитела "сохраняет свою химическую стабильность" в фармацевтическом составе, если химическая стабильность в данный момент времени такова, что белок рассматривают как все еще сохраняющий биологическую активность, как определено ниже. Химическую стабильность можно оценивать посредством детекции и количественного определения химически измененных форм белка. Химическое изменение может включать изменение размера (например, сжимание), которое можно оценивать, например, с применением гель-хроматографии, SDS-PAGE и/или времяпролетной масс-спектрометрии с лазерной десорбцией/ионизацией с помощью матрицы (MALDI/TOF MS). Другие типы химического изменения включают изменение заряда (например, происходящее в результате дезамидирования), которое можно оценивать, например, посредством ионообменной хроматографии.An antibody or antibody derivative "retains its chemical stability" in the pharmaceutical composition if the chemical stability at a given time is such that the protein is considered to still retain biological activity, as defined below. Chemical stability can be assessed by detecting and quantifying chemically altered forms of the protein. A chemical change may include a change in size (e.g., compression), which can be evaluated, for example, using gel chromatography, SDS-PAGE and / or time-of-flight mass spectrometry with laser desorption / ionization using a matrix (MALDI / TOF MS). Other types of chemical change include a charge change (for example, resulting from deamidation), which can be evaluated, for example, by ion exchange chromatography.

Антитело или производное антитела "сохраняет свою биологическую активность" в фармацевтическом составе, если биологическая активность антитела в данный момент времени находится в пределах приблизительно 10% (в пределах ошибки анализа) от биологической активности, демонстрируемой в момент времени, когда был получен фармацевтический состав, как определяют, например, в анализе связывания антигена. Другие анализы "биологической активности" антител указаны ниже в настоящем документе.An antibody or antibody derivative "retains its biological activity" in the pharmaceutical composition if the biological activity of the antibody at a given time is within about 10% (within the range of the analysis error) of the biological activity demonstrated at the time when the pharmaceutical composition was obtained, as determined, for example, in an antigen binding assay. Other analyzes of the "biological activity" of antibodies are indicated below in this document.

Под "изотоническим" подразумевают, что представляющий интерес состав обладает по существу тем же осмотическим давлением, как и кровь человека. Изотонические составы, как правило, обладают осмотическим давлением приблизительно от 250 до 350 мОсм. Изотоничность можно измерять с использованием, например, осмометра давления пара или криоскопического типа.By “isotonic” is meant that the composition of interest has substantially the same osmotic pressure as human blood. Isotonic formulations typically have an osmotic pressure of approximately 250 to 350 mOsm. Isotonicity can be measured using, for example, a steam pressure osmometer or cryoscopic type.

"Полиол" представляет собой вещество с несколькими гидроксильными группами и включает сахара (восстанавливающие и невосстанавливающие сахара), сахарные спирты и сахарные кислоты. Предпочтительные полиолы по настоящему документу имеют молекулярную массу, составляющую менее чем приблизительно 600 кДа (например, в диапазоне приблизительно от 120 до приблизительно 400 кДа). "Восстанавливающий сахар" представляет собой сахар, содержащий полуацетальную группу, которая может восстанавливать ионы металлов или ковалентно реагировать с лизином и другими аминогруппами в белках, а "невосстанавливающий сахар" представляет собой сахар у которого нет этих свойств восстанавливающего сахара. Примеры восстанавливающих сахаров представляют собой фруктозу, маннозу, мальтозу, лактозу, арабинозу, ксилозу, рибозу, рамнозу, галактозу и глюкозу. Невосстанавливающие сахара включают сахарозу, трегалозу, сорбозу, мелицитозу и рафинозу. Примерами сахарных спиртов являются маннит, ксилит, эритритол, треитол, сорбит и глицерин. В отношении сахарных кислот, они включают L-глюконат и его соли металлов. Когда желательно, чтобы состав был стабилен к замораживанию-оттаиванию, полиол предпочтительно, представляет собой полиол, который не кристаллизуется при температурах замораживания (например, -20°C) так как, это дестабилизирует антитело в составе. Предпочтительными полиолами по настоящему документу являются невосстанавливающие сахара, такие как сахароза и трегалоза, где трегалоза является более предпочтительной, чем сахароза, по причине лучшей стабильности трегалозы в растворах."Polyol" is a substance with several hydroxyl groups and includes sugars (reducing and non-reducing sugars), sugar alcohols and sugar acids. Preferred polyols herein have a molecular weight of less than about 600 kDa (for example, in the range of about 120 to about 400 kDa). “Reducing sugar” is a sugar containing a semi-acetal group that can reduce metal ions or covalently react with lysine and other amino groups in proteins, and “non-reducing sugar” is a sugar that does not have these reducing sugar properties. Examples of reducing sugars are fructose, mannose, maltose, lactose, arabinose, xylose, ribose, rhamnose, galactose and glucose. Non-reducing sugars include sucrose, trehalose, sorbose, melicytosis and raffinose. Examples of sugar alcohols are mannitol, xylitol, erythritol, threitol, sorbitol and glycerin. In relation to sugar acids, they include L-gluconate and its metal salts. When it is desired that the composition be stable to freeze-thaw, the polyol is preferably a polyol that does not crystallize at freezing temperatures (for example, -20 ° C) since this destabilizes the antibody in the composition. Preferred polyols herein are non-reducing sugars, such as sucrose and trehalose, where trehalose is more preferred than sucrose due to the better stability of trehalose in solutions.

Как используют в настоящем документе, "буфер" относится к буферному раствору, препятствующему изменениям pH действием его компонентов конъюгированных кислот-оснований. pH буфера по настоящему изобретению находится в диапазоне приблизительно от 4,5 до приблизительно 6,0; предпочтительно, приблизительно от 4,8 до приблизительно 5,5; а наиболее предпочтительно, pH составляет приблизительно 5,0. Примеры буферов, которые поддерживают pH в этом диапазоне, включают ацетат (например, ацетат натрия), сукцинат (такой как сукцинат натрия), глюконат, гистидин, цитрат и другие буферы органических кислот. Когда желателен состав, стабильный при замораживании-оттаивании, буфер предпочтительно, не является фосфатным.As used herein, “buffer” refers to a buffer solution that inhibits pH changes by the action of its conjugated base acid components. the pH of the buffer of the present invention is in the range of from about 4.5 to about 6.0; preferably from about 4.8 to about 5.5; and most preferably, the pH is about 5.0. Examples of buffers that maintain a pH in this range include acetate (e.g., sodium acetate), succinate (such as sodium succinate), gluconate, histidine, citrate, and other organic acid buffers. When a freeze-thaw stable formulation is desired, the buffer is preferably not phosphate.

В фармакологическом смысле, в контексте настоящего изобретения "терапевтически эффективное количество" антитела или производного антитела относится к количеству, эффективному для предотвращения или лечения нарушения, при лечении которого эффективно антитело или производное антитела. "Заболевание/нарушение" представляет собой любое состояние, на которое можно оказывать благоприятное воздействие при лечении антителом или производным антитела. Оно включает хронические и острые нарушения или заболевания, включая патологические состояния, которые предрасполагают млекопитающего к соответствующему нарушению.In a pharmacological sense, in the context of the present invention, a “therapeutically effective amount” of an antibody or antibody derivative refers to an amount effective to prevent or treat a disorder in which the antibody or antibody derivative is effective. A “disease / disorder” is any condition that can be beneficially treated with an antibody or antibody derivative. It includes chronic and acute disorders or diseases, including pathological conditions that predispose the mammal to the corresponding violation.

"Консервант" представляет собой соединение, которое можно включать в состав для существенного снижения действия в нем бактерий, таким образом, например, облегчая получение состава для многократного использования. Примеры возможных консервантов включают хлорид октадецилдиметилбензиламмония, хлорид гексаметония, хлорид бензалкония (смесь хлоридов алкилбензилдиметиламмония в которых алкильные группы представляют собой длинноцепочечные соединения) и хлорид бензетония. Другие типы консервантов включают ароматические спирты, такие как фенол, бутиловый и бензиловый спирт, алкилпарабены, такие как метил- или пропилпарабен, катехол, резорцин, циклогексанол, 3-пентанол и м-крезол. Наиболее предпочтительным консервантом по настоящему документу является бензиловый спирт."Preservative" is a compound that can be included in the composition to significantly reduce the action of bacteria in it, thus, for example, facilitating the preparation of the composition for repeated use. Examples of possible preservatives include octadecyldimethylbenzylammonium chloride, hexamethonium chloride, benzalkonium chloride (a mixture of alkylbenzyldimethylammonium chlorides in which the alkyl groups are long chain compounds) and benzethonium chloride. Other types of preservatives include aromatic alcohols such as phenol, butyl and benzyl alcohol, alkyl parabens such as methyl or propyl paraben, catechol, resorcinol, cyclohexanol, 3-pentanol and m-cresol. The most preferred preservative herein is benzyl alcohol.

Настоящее изобретение также относится к фармацевтическим композициям, содержащим соединения одного или нескольких антител или производных антител по меньшей мере вместе с одним физиологически приемлемым носителем или эксципиентом. Фармацевтические композиции могут содержать, например, одно или несколько из воды, буферов (например, нейтральный буферный физиологический раствор или фосфатно-солевой буфер), этанола, минерального масла, растительного масла, диметилсульфоксида, углеводов (например, глюкозы, маннозы, сахарозы или декстранов), маннита, белков, адъювантов, полипептидов или аминокислот, таких как глицин, антиоксидантов, хелатирующих средств, таких как ЭДТА или глутатион, и/или консервантов. Как указано выше, в фармацевтические композиции, предоставляемые по настоящему документу можно включать другие активные ингредиенты may (но не обязательно).The present invention also relates to pharmaceutical compositions comprising compounds of one or more antibodies or antibody derivatives with at least one physiologically acceptable carrier or excipient. The pharmaceutical compositions may contain, for example, one or more of water, buffers (e.g., neutral physiological saline or phosphate buffered saline), ethanol, mineral oil, vegetable oil, dimethyl sulfoxide, carbohydrates (e.g. glucose, mannose, sucrose or dextran) , mannitol, proteins, adjuvants, polypeptides or amino acids, such as glycine, antioxidants, chelating agents such as EDTA or glutathione, and / or preservatives. As indicated above, other active ingredients may may be included in the pharmaceutical compositions provided herein.

Носитель представляет собой вещество, которое может быть ассоциированным с антителом или производным антитела до введения пациенту, часто с целью регуляции стабильности или биодоступности соединения. Носители для применения в таких составах, как правило, являются биологически совместимыми, а также могут являться биологически разрушаемыми. Носители включают, например, моновалентные или поливалентные молекулы, такие как сывороточный альбумин (например, человека или быка), яичный альбумин, пептиды, полилизин и полисахариды, такие как аминодекстран и полиамидоамины. Носители также включают вещества твердых носителей, таких как гранулы и микрочастицы, содержащие, например, полилактат-полигликолат, сополимер лактида с гликолидом, полиакрилат, латекс, крахмал, целлюлозу или декстран. Носитель может нести соединения множеством способов, включая ковалентное связывание (напрямую или посредством линкерной группы), нековалентное взаимодействие или смешивание.A carrier is a substance that can be associated with an antibody or antibody derivative prior to administration to a patient, often with the aim of regulating the stability or bioavailability of the compound. Carriers for use in such formulations are typically biocompatible and may also be biodegradable. Carriers include, for example, monovalent or polyvalent molecules, such as serum albumin (e.g., human or bovine), egg albumin, peptides, polylysine and polysaccharides, such as aminodextran and polyamidoamines. Carriers also include solid carrier materials such as granules and microparticles containing, for example, polylactate-polyglycolate, a lactide-glycolide copolymer, polyacrylate, latex, starch, cellulose or dextran. The carrier can carry the compounds in a variety of ways, including covalent binding (directly or via a linker group), non-covalent interaction or mixing.

Фармацевтические композиции можно формулировать для любого подходящего способа введения, включая, например, топическое пероральное, назальное, ректальное или парентеральное введение. В определенных вариантах осуществления предпочтительными являются композиции в форме, подходящей для перорального применения. Такие формы включают, например, пилюли, таблетки, пастилки, таблетки-леденцы, водные или масляные суспензии, диспергируемые порошки или гранулы, эмульсию, твердые или мягкие капсулы или сиропы или эликсиры. В других вариантах осуществления композиции, предоставляемые по настоящему документу, можно формулировать в виде лиофилизата. Как используется в настоящем документе термин парентеральный включает подкожную, интрадермальную, внутрисосудистую (например, внутривенную), внутримышечную, спинальную, внутричерепную, интратекальную и интраперитонеальную инъекцию, а также любой подобный способ инъекции или инфузии.The pharmaceutical compositions can be formulated for any suitable route of administration, including, for example, topical oral, nasal, rectal or parenteral administration. In certain embodiments, compositions in a form suitable for oral administration are preferred. Such forms include, for example, pills, tablets, lozenges, lozenges, aqueous or oily suspensions, dispersible powders or granules, emulsion, hard or soft capsules or syrups or elixirs. In other embodiments, the compositions provided herein can be formulated as a lyophilisate. As used herein, the term parenteral includes subcutaneous, intradermal, intravascular (e.g., intravenous), intramuscular, spinal, intracranial, intrathecal and intraperitoneal injection, as well as any similar injection or infusion method.

Композиции, предназначенные для перорального применения можно получать любым способом, известным в области получения фармацевтических композиций, и они могут содержать одно или несколько средств, таких как подсластители, ароматизаторы, красители и консерванты для придания привлекательности и вкусовых качеств препаратам. Таблетки содержат активный ингредиент в смеси с физиологически приемлемыми эксципиентами, подходящими для получения таблеток. Такие эксципиенты включают, например, инертные разбавители (например, карбонат кальция, карбонат натрия, лактозу, фосфат кальция или фосфат натрия), гранулирующие и дезинтегрирующие средства (например, кукурузный крахмал или альгиновую кислоту), связывающие средства (например, крахмал, желатин или гуммиарабик) и смазки (например, стеарат магния, стеариновую кислоту или тальк). Таблетки могут быть непокрытыми, или они могут быть покрытыми известными способами для задержки дезинтеграции и всасывания в желудочно-кишечном тракте и, таким образом, обеспечивать пролонгированное действие в течение более длительного периода. Например, можно использовать такое вещество для задержки времени, как глицерилмоностеарат или глицерилдистеарат.Compositions intended for oral administration can be obtained by any method known in the art of preparing pharmaceutical compositions, and they may contain one or more agents, such as sweeteners, flavors, colorants and preservatives, to impart attractiveness and palatability to the preparations. Tablets contain the active ingredient in admixture with physiologically acceptable excipients suitable for the preparation of tablets. Such excipients include, for example, inert diluents (e.g. calcium carbonate, sodium carbonate, lactose, calcium phosphate or sodium phosphate), granulating and disintegrating agents (e.g. corn starch or alginic acid), binders (e.g. starch, gelatin or gum arabic ) and lubricants (e.g. magnesium stearate, stearic acid or talc). The tablets may be uncoated, or they may be coated by known methods to delay disintegration and absorption in the gastrointestinal tract and thus provide a prolonged action for a longer period. For example, you can use a substance to delay time, such as glyceryl monostearate or glyceryl distearate.

Составы для перорального применения также можно предоставлять в виде твердых желатиновых капсул, где активный ингредиент смешан с твердым инертным разбавителем (например, карбонатом кальция, фосфатом кальция или каолином), или в виде мягких желатиновых капсул, где активный ингредиент смешан с водной или масляной средой (например, арахисовое масло, парафиновое масло или оливковое масло). Водные суспензии содержат антитело или производное антитела в смеси с эксципиентами, подходящими для получения водных суспензий. Такие эксципиенты включают суспендирующие средства (например, карбоксиметилцеллюлозу натрия, метилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, альгинат натрия, поливинилпирролидон, трагакантовую камедь и гуммиарабик) и диспергирующие средства или увлажнители (например, природные фосфолипиды, такие как лецитин, продукты конденсации алкиленоксидов с жирными кислотами, такие как полиоксиэтиленстеарат, продукты конденсации этиленоксида с длинноцепочечными алифатическими спиртами, такие как гептадекаэтиленоксикетанол, продукты конденсации этиленоксида с частичными сложными эфирами, получаемыми из жирных кислот и гексита, такие как полиоксиэтиленсорбитмоноолеат, или продукты конденсации этиленоксида с частичными сложными эфирами, получаемыми из жирных кислот и ангибдридов гексита, такие как полиэтиленсорбитанмоноолеат). Водные суспензии также могут содержать один или несколько консервантов, например этил- или н-пропил-п-гидроксибензоат, один или несколько красителей, один или несколько ароматизаторов и один или несколько подсластителей, таких как сахароза или сахарин. Сиропы и эликсиры можно формулировать с подсластителями, такими как глицерин, пропиленгликоль, сорбит или сахароза. Такие составы также могут содержать один или несколько из уменьшающих раздражение средств, консервантов, ароматизаторов и/или красителей.Oral formulations may also be provided in the form of hard gelatin capsules, where the active ingredient is mixed with a solid inert diluent (e.g., calcium carbonate, calcium phosphate or kaolin), or as soft gelatin capsules, where the active ingredient is mixed with an aqueous or oily medium ( e.g. peanut butter, paraffin oil or olive oil). Aqueous suspensions contain the antibody or antibody derivative in admixture with excipients suitable for preparing aqueous suspensions. Such excipients include suspending agents (for example, sodium carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, sodium alginate, polyvinyl pyrrolidone, gum tragacanth and gum arabic) and dispersing agents or humectants (for example, natural phospholipids, such as acids, butyric acids, , condensation products of ethylene oxide with long chain aliphatic alcohols, such as heptadecaethylenoxyketanol, condensation products ethylene oxide with partial esters derived from fatty acids and hexite, such as polyoxyethylene sorbitan monooleate; or condensation products of ethylene oxide with partial esters derived from fatty acids and hexite anhydrides such as polyethylene sorbitan monooleate). Aqueous suspensions may also contain one or more preservatives, for example ethyl or n-propyl-p-hydroxybenzoate, one or more coloring agents, one or more flavoring agents and one or more sweetening agents, such as sucrose or saccharin. Syrups and elixirs can be formulated with sweeteners such as glycerin, propylene glycol, sorbitol, or sucrose. Such formulations may also contain one or more of an irritant reducing agent, preservative, flavoring and / or coloring agent.

Масляные суспензии можно формулировать, суспендируя активные ингредиенты в растительном масле (например, арахисовом масле, оливковом масле, сезамовом масле или кокосовом масле) или в минеральном масле, таком как парафиновое масло. Масляные суспензии могут содержать загуститель, такой как пчелиный воск, твердый парафин или цетиловый спирт. Для предания пероральным препаратам приятного вкуса можно добавлять подсластители, такие как подсластители, указанные выше, и/или ароматизаторы. Такие суспензии можно предохранять добавлением антиоксиданта, такого как аскорбиновая кислота.Oily suspensions can be formulated by suspending the active ingredients in a vegetable oil (e.g., peanut oil, olive oil, sesame oil or coconut oil) or in a mineral oil such as paraffin oil. The oily suspensions may contain a thickening agent such as beeswax, hard paraffin or cetyl alcohol. Sweeteners, such as the sweeteners mentioned above and / or flavors, may be added to provide a pleasant taste for oral preparations. Such suspensions can be prevented by the addition of an antioxidant such as ascorbic acid.

Диспергируемые порошки и гранулы, подходящие для получения водной суспензии посредством добавления воды, обеспечивают доставку активного ингредиента в смеси с диспергирующим средством или увлажнителем, суспендирующим средством и одним или несколькими консервантами. Подходящие диспергирующие средства или увлажнители и суспендирующие средства проиллюстрированы средствами, уже указанными выше. Также могут присутствовать дополнительные эксципиенты, например подсластители, ароматизаторы и красители.Dispersible powders and granules suitable for preparing an aqueous suspension by adding water provide the delivery of the active ingredient in admixture with a dispersing agent or humectant, suspending agent and one or more preservatives. Suitable dispersing agents or humectants and suspending agents are illustrated by the agents already mentioned above. Additional excipients, for example sweetening, flavoring and coloring agents, may also be present.

Фармацевтические композиции также могут находиться в форме эмульсий "масло-в-воде". Масляная фаза может представлять собой растительное масло (например, оливковое масло или арахисовое масло), минеральное масло (например, парафиновое масло) или их смесь. Подходящие эмульгаторы включают природные камеди (например, гуммиарабик или трагакантовую камедь), природные фосфолипиды (например, соевые, лецитин и сложные эфиры или частичные сложные эфиры, получаемые из жирных кислот и гексита), ангидриды (например, сорбитанмоноолеат) и продукты конденсации частичных сложных эфиров, получаемые из жирных кислот и гексита с этиленоксидом (например, полиоксиэтиленсорбитанмоноолеат). Эмульсия также может содержать один или несколько подсластителей и/или ароматизаторов.The pharmaceutical compositions may also be in the form of oil-in-water emulsions. The oil phase may be a vegetable oil (e.g., olive oil or peanut oil), mineral oil (e.g., paraffin oil), or a mixture thereof. Suitable emulsifiers include natural gums (e.g. gum arabic or tragacanth gum), natural phospholipids (e.g. soy, lecithin and esters or partial esters derived from fatty acids and hexite), anhydrides (e.g. sorbitan monooleate) and partial ester condensation products derived from fatty acids and hexite with ethylene oxide (e.g. polyoxyethylene sorbitan monooleate). The emulsion may also contain one or more sweeteners and / or flavors.

Фармацевтическую композицию можно получать в виде стерильной инъецируемой водной или масляной суспензии, в которой в зависимости от используемых носителя и концентрации модулятор или суспендирован, или растворен в носителе. Такую композицию можно формулировать в соответствии с известным уровнем техники с применением подходящих диспергирующих средств, увлажнителей и/или суспендирующих средств, таких как указанные выше средства. В числе приемлемых носителей и растворителей, которые можно использовать, находятся вода, 1,3-бутандиол, раствор Рингера и изотонический раствор хлорида натрия. Кроме того, в качестве растворителя или среды для суспендирования можно использовать стерильные жирные масла. Для этой цели можно использовать любое мягкое жирное масло, включая синтетические моно- или диглицериды. Кроме того, для получения инъецируемых композиций можно использовать жирные кислоты, так как олеиновая кислота, а вспомогательные вещества, такие как местные анестетики, консерванты и/или буферные средства можно растворять в носителе.The pharmaceutical composition can be obtained in the form of a sterile injectable aqueous or oily suspension in which, depending on the carrier used and the concentration, the modulator is either suspended or dissolved in the carrier. Such a composition can be formulated in accordance with the prior art using suitable dispersing agents, humectants and / or suspending agents, such as the above agents. Among the acceptable carriers and solvents that can be used are water, 1,3-butanediol, Ringer's solution and isotonic sodium chloride solution. In addition, sterile fatty oils may be used as a solvent or suspension medium. For this purpose, any bland fixed oil may be employed including synthetic mono- or diglycerides. In addition, fatty acids can be used to prepare injectable compositions, as oleic acid, and excipients such as local anesthetics, preservatives and / or buffers can be dissolved in a carrier.

Фармацевтические композиции можно формулировать в виде составов с пролонгированным высвобождением (т.е., состав, такой как капсула, осуществляющий замедленное высвобождение модулятора после введения). Как правило, такие составы можно получать с применением хорошо известной технологии и вводить, например, посредством перорального, ректального или подкожного введения или посредством введения в желаемый участок-мишень. Носители для применения в таких составах являются биосовместимыми, а также могут быть биологически разрушаемыми; предпочтительно, состав обеспечивает относительно постоянный уровень высвобождения модулятора. Количество антитела или производного антитела, содержащееся в составе с пролонгированным высвобождением, зависит, например, от участка введения, скорости и ожидаемой длительности высвобождения и характера заболевания/нарушения, подлежащего лечению или предотвращению.The pharmaceutical compositions can be formulated as sustained release formulations (i.e., a formulation, such as a capsule, for sustained release of the modulator after administration). Typically, such formulations can be prepared using well-known techniques and administered, for example, by oral, rectal or subcutaneous administration, or by administration to a desired target site. Carriers for use in such formulations are biocompatible and may also be biodegradable; preferably, the composition provides a relatively constant level of release of the modulator. The amount of antibody or antibody derivative contained in a sustained release formulation depends, for example, on the site of administration, rate and expected duration of release, and the nature of the disease / disorder to be treated or prevented.

Антитела или производные антител, предоставляемые по настоящему документу, как правило, вводят в таком количестве, чтобы достичь такой концентрации в биологической жидкости (например, крови, плазме, сыворотке, CSF, синовиальной жидкости, лимфе, межклеточной жидкости, слезах или моче), которой достаточно для детектируемого связывания с мишенью, например, такой как VEGF, и для предотвращения или подавления опосредуемых такой мишенью заболеваний/нарушений, например опосредованных VEGF заболеваний/нарушений. Полагают, что доза является эффективной, если она приводит к видимым улучшениям у пациента, как описано в настоящем документе. Предпочтительный диапазон системных доз составляет приблизительно от 0,1 мг до приблизительно 140 мг на килограмм массы тела в сутки (приблизительно от 0,5 мг до приблизительно 7 г одному пациенту в сутки), с пероральными дозами, как правило, составляющими приблизительно в 5-20 раз выше, чем внутривенные дозы. Количество антитела или производного антитела, которое можно комбинировать с веществами носителей для получения одной лекарственной формы варьирует в зависимости от подлежащего лечению организма и конкретного способа введения. Стандартные лекарственные формы, как правило, содержат приблизительно от 1 мг до приблизительно 500 мг активного ингредиента.Antibodies or antibody derivatives provided herein are typically administered in an amount to achieve a concentration in body fluid (e.g., blood, plasma, serum, CSF, synovial fluid, lymph, intercellular fluid, tears or urine), which sufficient for detectably binding to a target, for example, such as VEGF, and to prevent or suppress diseases / disorders mediated by such a target, for example, VEGF-mediated diseases / disorders. The dose is believed to be effective if it leads to visible improvements in the patient, as described herein. A preferred range of systemic doses is from about 0.1 mg to about 140 mg per kilogram of body weight per day (from about 0.5 mg to about 7 g to one patient per day), with oral doses generally of about 5- 20 times higher than intravenous doses. The amount of antibody or antibody derivative that can be combined with carrier substances to form a single dosage form varies depending on the organism to be treated and the particular route of administration. Unit dosage forms typically contain from about 1 mg to about 500 mg of the active ingredient.

Фармацевтические композиции можно упаковывать для лечения состояний, реагирующих на антитело или производное антитела, направленное, например, к VEGF. Упакованные фармацевтические композиции могут включать контейнер, содержащий эффективное количество по меньшей мере одного антитела или производного антитела, как описано в настоящем документе, и инструкции (например, этикетку), указывающие, что содержащуюся композицию следует использовать для лечения заболевания/нарушения, реагирующего на это одно антитело или производное антитела после введения пациенту.The pharmaceutical compositions can be packaged to treat conditions that respond to an antibody or antibody derivative directed, for example, to VEGF. Packed pharmaceutical compositions may include a container containing an effective amount of at least one antibody or antibody derivative, as described herein, and instructions (eg, a label) indicating that the composition should be used to treat a disease / disorder that responds to this one antibody or antibody derivative after administration to a patient.

Антитела или производные антител по настоящему изобретению также можно модифицировать химически. Предпочтительные модифицирующие группы представляют собой полимеры, например, необязательно замещенные полиалкеновые, полиалкениленовые или полиоксиалкиленовые полимеры с неразветвленной или разветвленной цепью или неразветвленные или разветвленные полисахариды. Такая эффекторная группа может увеличивать период полувыведения антитела in vivo. Конкретные примеры синтетических полимеров включают необязательно замещенные поли(этиленгликоль) (PEG), поли(пропиленгликоль), поли(виниловый спирт) с неразветвленной или разветвленной цепью или их производные. Конкретные природные полимеры включают лактозу, амилозу, декстран, гликоген или их производные. Размер полимера можно варьировать по желанию, но, как правило, его средняя молекулярная масса находится в диапазоне от 500 Да до 50000 Да. Для местного применения, когда антитело конструируют так, чтобы проникать в ткань, предпочтительная молекулярная масса полимера составляет приблизительно 5000 Да. Полимерную молекулу можно присоединять к антителу, в частности, к C-концу тяжелой цепи Fab-фрагмента посредством ковалентно связанного шарнирного пептида, как описано в WO0194585. Относительно присоединения молекул PEG, можно привести ссылку на "Poly(ethyleneglycol) Chemistry, Biotechnological and Biomedical Applications", 1992, J. Milton Harris (ed), Plenum Press, New York и "Bioconjugation Protein Coupling Techniques for the Biomedical Sciences", 1998, M. Aslam and A. Dent, Grove Publishers, New York.Antibodies or antibody derivatives of the present invention can also be chemically modified. Preferred modifying groups are polymers, for example, optionally substituted straight or branched chain polyalkenyl, polyalkenylene or polyoxyalkylene polymers or unbranched or branched polysaccharides. Such an effector group can increase the half-life of an antibody in vivo . Specific examples of synthetic polymers include optionally substituted poly (ethylene glycol) (PEG), poly (propylene glycol), straight or branched chain poly (vinyl alcohol), or derivatives thereof. Specific natural polymers include lactose, amylose, dextran, glycogen, or derivatives thereof. The size of the polymer can be varied as desired, but, as a rule, its average molecular weight is in the range from 500 Da to 50,000 Da. For topical application, when the antibody is designed to penetrate tissue, the preferred molecular weight of the polymer is approximately 5000 Da. The polymer molecule can be attached to an antibody, in particular, to the C-terminus of the heavy chain of a Fab fragment via a covalently linked hinge peptide, as described in WO0194585. Regarding the attachment of PEG molecules, reference may be made to "Poly (ethyleneglycol) Chemistry, Biotechnological and Biomedical Applications", 1992, J. Milton Harris (ed), Plenum Press, New York and "Bioconjugation Protein Coupling Techniques for the Biomedical Sciences", 1998 , M. Aslam and A. Dent, Grove Publishers, New York.

После получения представляющего интерес антитела или производного антитела, как описано выше, получают содержащий его фармацевтический состав. Антитело для формулирования не подвергают предшествующей лиофилизации и представляющий интерес состав по настоящему документу представляет собой водный состав. Предпочтительно, антитело или производное антитела в составе представляет собой фрагмент антитела, такой как scFv. Терапевтически эффективное количество антитела, находящееся в составе, определяют, например, принимая в расчет желаемые объемы доз и способ(ы) введения. Иллюстративной концентрацией антитела в составе является приблизительно от 0,1 мг/мл до приблизительно 50 мг/мл, предпочтительно, приблизительно от 0,5 мг/мл до приблизительно 25 мг/мл, а наиболее предпочтительно, приблизительно от 2 мг/мл до приблизительно 10 мг/мл.After obtaining the antibody of interest or an antibody derivative as described above, a pharmaceutical composition containing it is obtained. The antibody for formulation is not subjected to previous lyophilization and the composition of interest in this document is an aqueous composition. Preferably, the antibody or antibody derivative in the composition is an antibody fragment, such as scFv. The therapeutically effective amount of the antibody in the composition is determined, for example, by taking into account the desired dose volumes and the method (s) of administration. An exemplary antibody concentration in the composition is from about 0.1 mg / ml to about 50 mg / ml, preferably from about 0.5 mg / ml to about 25 mg / ml, and most preferably from about 2 mg / ml to about 10 mg / ml.

Получают водный состав, содержащий антитело или производное антитела в раствор с забуференным pH. pH буфера по настоящему изобретению находится в диапазоне приблизительно от 4,5 до приблизительно 6,0, предпочтительно, приблизительно от 4,8 до приблизительно 5,5, а наиболее предпочтительно, pH составляет приблизительно 5,0. Примеры буферов, которые поддерживают pH в этом диапазоне включают ацетат (например, ацетат натрия), сукцинат (такой как сукцинат натрия), глюконат, гистидин, цитрат и другие буферы органических кислот. Концентрация буфера может составлять приблизительно от 1 мМ до приблизительно 50 мМ, предпочтительно, приблизительно от 5 мМ до приблизительно 30 мМ, в зависимости, например, от буфера и желаемой изотоничности состава. Предпочтительным буфером является ацетат натрия (приблизительно 10 мМ), pH 5,0.An aqueous composition is obtained containing an antibody or antibody derivative in a pH buffered solution. The pH of the buffer of the present invention is in the range of about 4.5 to about 6.0, preferably about 4.8 to about 5.5, and most preferably, the pH is about 5.0. Examples of buffers that maintain a pH in this range include acetate (e.g., sodium acetate), succinate (such as sodium succinate), gluconate, histidine, citrate, and other organic acid buffers. The concentration of the buffer may be from about 1 mm to about 50 mm, preferably from about 5 mm to about 30 mm, depending, for example, on the buffer and the desired isotonic composition. A preferred buffer is sodium acetate (approximately 10 mM), pH 5.0.

В состав включают полиол, который действует в качестве придающего тоничность средства и может стабилизировать антитело. В предпочтительных вариантах осуществления состав не содержит придающего тоничность количества соли, такой как хлорид натрия, так как это может вызывать осаждение антитела или производного антитела и/или может приводить к окислению при низком pH. В предпочтительных вариантах осуществления полиол представляет собой невосстанавливающий сахар, такой как сахароза или трегалоза. Полиол добавляют к составу в количестве, которое можно варьировать в соответствии с желаемой изотоничностью состава. Предпочтительно, водный состав является изотоническим, в случае чего подходящие концентрации полиола в составе находятся, например, в диапазоне приблизительно от 1% до приблизительно 15% масс./об., предпочтительно, в диапазоне приблизительно от 2% до приблизительно 10% масс./об. Однако подходящими также могут являться гипертонические или гипотонические составы. Количество добавляемого полиола также можно изменять в соответствии с молекулярной массой полиола. Например, можно добавлять меньшее количество моносахарида (например, маннита) по сравнению с дисахаридом (таким как трегалоза).The composition includes a polyol, which acts as a tonicity agent and can stabilize the antibody. In preferred embodiments, the composition does not contain a tonic amount of salt, such as sodium chloride, as this may cause precipitation of the antibody or antibody derivative and / or may result in oxidation at low pH. In preferred embodiments, the polyol is a non-reducing sugar, such as sucrose or trehalose. The polyol is added to the composition in an amount that can be varied in accordance with the desired isotonicity of the composition. Preferably, the aqueous composition is isotonic, in which case suitable concentrations of the polyol in the composition are, for example, in the range of about 1% to about 15% w / v, preferably in the range of about 2% to about 10% w / about. However, hypertonic or hypotonic formulations may also be suitable. The amount of added polyol can also be changed in accordance with the molecular weight of the polyol. For example, less monosaccharide (e.g. mannitol) can be added compared to a disaccharide (such as trehalose).

В состав антитела или производного антитела также добавляют поверхностно-активное вещество. Примеры поверхностно-активных веществ включают неионные поверхностно-активные вещества, такие как полисорбаты (например, полисорбаты 20, 80 и т.д.) или полоксамеры (например, полоксамер 188). Количество добавляемого поверхностно-активного вещества является таким, чтобы оно снижало агрегацию формулируемого антитела/производного антитела, и/или минимизировало образование частиц в составе, и/или снижало адсорбцию. Например, поверхностно-активное вещество может находиться в составе в количестве приблизительно от 0,001% до приблизительно 0,5%, предпочтительно, приблизительно от 0,005% до приблизительно 0,2%, а наиболее предпочтительно, приблизительно от 0,01% до приблизительно 0,1%.A surfactant is also added to the composition of the antibody or antibody derivative. Examples of surfactants include nonionic surfactants such as polysorbates (e.g., polysorbates 20, 80, etc.) or poloxamers (e.g., poloxamer 188). The amount of surfactant added is such that it reduces the aggregation of the formulated antibody / antibody derivative, and / or minimizes the formation of particles in the composition, and / or reduces adsorption. For example, a surfactant may be present in an amount from about 0.001% to about 0.5%, preferably from about 0.005% to about 0.2%, and most preferably from about 0.01% to about 0, one%.

В одном из вариантов осуществления состав содержит указанные выше средства (т.е. антитело или производное антитела, буфер, полиол и поверхностно-активное вещество) и по существу не содержит один или несколько консервантов, таких как бензиловый спирт, фенол, м-крезол, хлорбутанол и хлорид бензетония. В другом варианте осуществления в состав можно включать консервант, особенно когда состав представляет собой состав для многократного дозирования. Концентрация консерванта может находиться в диапазоне приблизительно от 0,1% до приблизительно 2%, наиболее предпочтительно, приблизительно от 0,5% до приблизительно 1%. В состав можно включать один или несколько других фармацевтически приемлемых носителей, эксципиентов или стабилизаторов, таких как описаны в Remington's Pharmaceutical Sciences 21st edition, Osol, A. Ed. (2006), при условии, что они не оказывают негативного воздействия на желаемые характеристики состава. Приемлемые носители, эксципиенты или стабилизаторы являются нетоксическими для реципиента в применяемых дозах и концентрациях и включают дополнительные буферные средства; вспомогательные растворители; антиоксиданты, включая аскорбиновую кислоту и метионин; хелатирующие средства, такие как ЭДТА; комплексные соединения с металлами (например, комплексы Zn-белок); биологически разрушаемые полимеры, такие как сложные полиэфиры; и/или образующие соли противоионы, такие как натрий.In one embodiment, the composition comprises the above agents (i.e., an antibody or antibody derivative, buffer, polyol and surfactant) and essentially does not contain one or more preservatives, such as benzyl alcohol, phenol, m-cresol, chlorobutanol and benzethonium chloride. In another embodiment, a preservative may be included in the formulation, especially when the formulation is a multiple dosage formulation. The concentration of preservative may be in the range of from about 0.1% to about 2%, most preferably from about 0.5% to about 1%. The composition may include one or more other pharmaceutically acceptable carriers, excipients or stabilizers, such as those described in Remington's Pharmaceutical Sciences 21st edition, Osol, A. Ed. (2006), provided that they do not adversely affect the desired characteristics of the composition. Acceptable carriers, excipients or stabilizers are nontoxic to the recipient at the dosages and concentrations used and include additional buffering agents; auxiliary solvents; antioxidants, including ascorbic acid and methionine; chelating agents such as EDTA; complex compounds with metals (for example, Zn-protein complexes); biodegradable polymers such as polyesters; and / or salt forming counterions, such as sodium.

Составы для использования для введения in vivo должны быть стерильными. Это легко осуществлять посредством фильтрации через стерильные фильтровальные мембраны до или после получения состава.Formulations for use for in vivo administration must be sterile. This is easily accomplished by filtration through sterile filter membranes before or after preparation.

Состав вводят нуждающемуся в лечении антителом млекопитающему, предпочтительно, человеку, известными способами, такими как внутривенное введение в виде болюсной или непрерывной инфузии в течение периода времени, внутримышечным, интраперитонеальным, интрацереброспинальным, подкожным, внутрисуставным, интрасиновиальным, интратекальным, пероральным, топическим или ингалационным способами. В предпочтительных вариантах осуществления состав вводят млекопитающему посредством внутривенного введения. С этой целью состав можно инъецировать с применением, например, шприца или капельницы.The composition is administered to a mammal in need of antibody treatment, preferably a human, by known methods, such as intravenous administration as a bolus or continuous infusion over a period of time, by intramuscular, intraperitoneal, intracerebrospinal, subcutaneous, intraarticular, intrasinovial, intrathecal, oral, topical or inhalation . In preferred embodiments, the composition is administered to the mammal via intravenous administration. To this end, the composition can be injected using, for example, a syringe or dropper.

Подходящая доза ("терапевтически эффективное количество") антитела зависит, например, от подлежащего лечению состояния, тяжести и течения состояния, вводят ли антитело с профилактической или терапевтической целью, предшествующего лечения, истории болезни пациента и его реакции на антитело, типа используемого антитела, решения лечащего врача. Антитело или производное антитела целесообразно вводить пациенту один раз или посредством нескольких введений и в дальнейшем можно в любое время вводить пациенту для диагностики. Антитело или производное антитела можно вводить в качестве единственного способа лечения или в сочетании с другими лекарственными средствами или способами лечения, пригодными для лечения соответствующего заболевания.A suitable dose (“therapeutically effective amount”) of an antibody depends, for example, on the condition to be treated, the severity and course of the condition, whether the antibody is administered for prophylactic or therapeutic purposes, prior treatment, the patient’s medical history and its response to the antibody, such as the antibody used, solution the attending physician. It is advisable to administer the antibody or antibody derivative to the patient once or through several administrations and subsequently can be administered to the patient at any time for diagnosis. An antibody or antibody derivative may be administered as a single treatment method or in combination with other drugs or treatment methods suitable for treating a corresponding disease.

В качестве общего предложения терапевтически эффективное количество вводимого антитела или производного антитела находится в диапазоне приблизительно от 0,1 до приблизительно 50 мг/кг массы тела пациента при одном или нескольких введениях, например, с обычным диапазоном используемого антитела, вводимого ежедневно, составляющим приблизительно от 0,3 до приблизительно 20 мг/кг, более предпочтительно, приблизительно от 0,3 до приблизительно 15 мг/кг. Однако пригодными могут являться и другие режимы дозирования. Ход этого лечения легко контролировать общепринятыми способами.As a general suggestion, a therapeutically effective amount of an administered antibody or derivative of an antibody is in the range of about 0.1 to about 50 mg / kg body weight of the patient with one or more administrations, for example, with the usual range of antibody used, administered daily, from about 0 3 to about 20 mg / kg, more preferably from about 0.3 to about 15 mg / kg. However, other dosage regimens may also be suitable. The progress of this treatment is easily controlled by conventional methods.

В другом варианте осуществления изобретение относится к промышленному изделию, содержащему контейнер, содержащий фармацевтический состав по настоящему изобретению, предпочтительно, водный состав, и необязательно содержащее инструкции для его использования. Подходящие контейнеры включают, например, бутылки, ампулы и шприцы. Контейнер можно получать из ряда материалов, таких как стекло или пластик. Пример контейнера представляет собой стеклянную ампулу для однократного применения объемом 3-20 см3. Альтернативно, для составов с несколькими дозами, контейнер может представлять собой стеклянную ампулу объемом 3-100 см3. Контейнер содержит состав, и на ярлыке на контейнере, или приложенном к нему, могут находиться указания для использования. Промышленное изделие может дополнительно включать материалы, желательные с коммерческой и пользовательской точки зрения, включая другие буферы, разбавители, фильтры, иглы, шприцы и вкладыши в упаковку с инструкциями по применению.In another embodiment, the invention relates to an industrial product comprising a container containing a pharmaceutical composition of the present invention, preferably an aqueous composition, and optionally containing instructions for its use. Suitable containers include, for example, bottles, ampoules, and syringes. The container can be obtained from a number of materials, such as glass or plastic. An example of a container is a glass ampoule for single use with a volume of 3-20 cm 3 . Alternatively, for multi-dose formulations, the container may be a 3-100 cm 3 glass ampoule. The container contains the composition, and the label on the container, or attached to it, may contain instructions for use. The industrial product may further include materials desirable from a commercial and user point of view, including other buffers, diluents, filters, needles, syringes and package inserts with instructions for use.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления промышленное изделие содержит лиофилизированную иммуносвязывающую молекулу, как описано в настоящем документе, или полученную способами, описываемыми в настоящем документе.In certain preferred embodiments, the industrial product comprises a lyophilized immunobinding molecule, as described herein, or prepared by the methods described herein.

ПримерыExamples

Настоящее описание дополнительно проиллюстрировано приведенными ниже примерами, которые не следует рассматривать как дополнительное ограничение. Содержание всех фигур и всех ссылок, патентов и опубликованных патентных заявок, цитируемых на всем протяжении настоящей заявки в явном виде полностью включено в настоящий документ в качестве ссылки.The present description is further illustrated by the following examples, which should not be construed as an additional limitation. The contents of all figures and all references, patents, and published patent applications cited throughout the entire application are hereby expressly incorporated by reference in their entirety.

Материалы и методыMaterials and methods

В основном, в практическом осуществлении настоящего изобретения, если не указано иначе, используют общепринятые способы химии, молекулярной биологии, технологии рекомбинантных ДНК, иммунологии (в частности, например, технологии антител) и стандартные способы получения полипептидов. См., например, Sambrook, Fritsch and Maniatis, Molecular Cloning: Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989); Antibody Engineering Protocols (Methods in Molecular Biology), 510, Paul, S., Humana Pr (1996); Antibody Engineering: A Practical Approach (Practical Approach Series, 169), McCafferty, Ed., Irl Pr (1996); Antibodies: A Laboratory Manual, Harlow et al., C.S.H.L. Press, Pub. (1999); и Current Protocols in Molecular Biology, eds. Ausubel et al., John Wiley & Sons (1992). Способы пересадки CDR из моноклональных антител кролика и других не являющихся человеческими моноклональных антител в выбранные каркасы антител человека подробно описан выше. Примеры экспериментов по такой пересадке приведены ниже.Basically, in the practical implementation of the present invention, unless otherwise indicated, conventional methods of chemistry, molecular biology, recombinant DNA technology, immunology (in particular, for example, antibody technology) are used and standard methods for producing polypeptides. See, for example, Sambrook, Fritsch and Maniatis, Molecular Cloning: Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989); Antibody Engineering Protocols (Methods in Molecular Biology), 510, Paul, S., Humana Pr (1996); Antibody Engineering: A Practical Approach (Practical Approach Series, 169), McCafferty, Ed., Irl Pr (1996); Antibodies: A Laboratory Manual, Harlow et al., C.S.H.L. Press, Pub. (1999); and Current Protocols in Molecular Biology, eds. Ausubel et al., John Wiley & Sons (1992). Methods for transplanting CDRs from rabbit monoclonal antibodies and other non-human monoclonal antibodies to selected human antibody scaffolds are described in detail above. Examples of experiments on such a transplant are given below.

С целью лучшего понимания, пересадки, обозначенные как "мин" представляют собой пересадки, где CDR пересажены на каркас 1.4 или его вариабельный домен, тогда как пересадки, обозначенные как "макс" представляют собой пересадки, где в каркас 1.4 или его вариабельный домен пересажены CDR, и где каркас дополнительно содержит донорные каркасные остатки, которые взаимодействуют с антигеном.For the purpose of better understanding, transplants designated as “min” are transplants where the CDRs are transplanted to frame 1.4 or its variable domain, while transplants designated as “max” are transplants where CDRs are transplanted to frame 1.4 or its variable domain and where the framework further comprises donor framework residues that interact with the antigen.

Пример 1: Конструкция rFW1.4Example 1: Construction rFW1.4

1.1. Анализ первичной последовательности и поиск в базах данных 1.1. Primary sequence analysis and database searches

1.1.1. Сбор последовательностей иммуноглобулинов кролика1.1.1. Collection of rabbit immunoglobulin sequences

Последовательности вариабельных доменов зрелых антител и зародышевой линии кролика собирали из различных общедоступных баз данных (например, база данных Kabat и IMGT) и вводили в собственную базу данных в виде однобуквенного кода аминокислотных последовательностей. Для полного анализа авторы использовали только часть аминокислот, соответствующую V (вариабельной) области. Последовательности в базе данных KDB, содержащие менее 70% полной последовательности или содержащие множество неопределенных остатков в каркасных областях, удаляли. Последовательности, более чем на 95% идентичные другим последовательностям в базе данных, также исключали во-избежание случайных помех при анализе.The sequences of the variable domains of the mature antibodies and the germ line of the rabbit were collected from various public databases (for example, the Kabat database and IMGT) and entered into their own database in the form of a single-letter code of amino acid sequences. For a complete analysis, the authors used only part of the amino acids corresponding to the V (variable) region. Sequences in the KDB database containing less than 70% of the complete sequence or containing many undefined residues in the framework regions were deleted. Sequences that are more than 95% identical to other sequences in the database are also excluded to avoid random interference in the analysis.

1.1.2. Выравнивание и нумерация последовательностей кролика1.1.2. Alignment and numbering of rabbit sequences

Последовательности антител кролика выравнивали с использованием традиционного средства для выравнивания последовательностей на основе алгоритма Нидлмана-Вунша и матриц Blossum. Введение пропусков и обозначение положений остатков проводили в соответствии с системой нумерации AHo для вариабельных доменов иммуноглобулинов (Honegger and Pluckthun, 2001). Также параллельно применяли схему нумерации по Kabat, так как она представляет собой наиболее широко принятый стандарт нумерации остатков в антителе. Нумерацию по Kabat присваивали с применением программы SUBIM. Эта программа анализирует вариабельные области последовательности антитела и нумерует последовательность в соответствии с системой, установленной Kabat и с коллегами (Deret et al 1995).The rabbit antibody sequences were aligned using a traditional sequence alignment tool based on the Needleman-Wunsch algorithm and Blossum matrices. The introduction of gaps and the designation of the positions of the residues was carried out in accordance with the AHo numbering system for the variable domains of immunoglobulins (Honegger and Pluckthun, 2001). The Kabat numbering scheme was also used in parallel, as it represents the most widely accepted standard for numbering residues in an antibody. Kabat numbering was assigned using the SUBIM program. This program analyzes the variable regions of an antibody sequence and numbers the sequence according to a system established by Kabat and colleagues (Deret et al 1995).

Определение областей каркаса и CDR проводили по определению Kabat, которое основано на вариабельности последовательностей и является наиболее часто применяемым. Однако обозначение CDR H1 представляло собой компромисс между различными определениями, включающими AbM, Kabat, средние данные о контактах, получаемые посредством анализа контактов антитела и антигена подмножества трехмерных сложных структур (MacCallum et al., 1996) и Chotia, которое основано на определении положения областей структурных петель (описано выше и представлено на фиг. 1).Frame regions and CDRs were determined by the Kabat definition, which is based on sequence variability and is the most commonly used. However, the designation CDR H1 was a compromise between various definitions, including AbM, Kabat, average contact data obtained by analyzing the contacts of the antibody and antigen of a subset of three-dimensional complex structures (MacCallum et al., 1996) and Chotia, which is based on determining the position of structural regions loops (described above and shown in Fig. 1).

1.1.3. Частота и консервативность положений остатков1.1.3. Frequency and conservativeness of residual positions

Вариабельность аминокислотной последовательности анализировали с использованием набора из 423 последовательностей кролика из базы данных Kabat. Частоту остатков, f(r), для каждого положения, i, в зрелых последовательностях кролика рассчитывали по количеству раз, когда конкретный остаток наблюдали в наборе данных, деленому на общее количество последовательностей. Степень консервативности для каждого положения, i, рассчитывали с использованием индекса Симпсона, который учитывает количество различных встречающихся аминокислот, а также относительное содержание каждого остатка.The amino acid sequence variability was analyzed using a set of 423 rabbit sequences from the Kabat database. The frequency of residues, f (r), for each position, i, in mature rabbit sequences was calculated by the number of times that a particular residue was observed in a data set divided by the total number of sequences. The degree of conservatism for each position, i, was calculated using the Simpson index, which takes into account the number of different amino acids encountered, as well as the relative content of each residue.

Figure 00000001
Figure 00000001

где: N представляет собой общее количество аминокислот, r представляет собой количество различных встречающихся аминокислот в каждом положении, и n представляет собой количество остатков конкретного типа аминокислоты.where: N represents the total number of amino acids, r represents the number of different amino acids encountered at each position, and n represents the number of residues of a particular type of amino acid.

1.1.4. Генеалогический анализ V-области кролика1.1.4. Genealogical analysis of the rabbit V region

Для исследования репертуара кролика использовали средства филогенетического анализа. Последовательности аминокислот V-области кластеризовали с применением алгоритма кластеризации и топологического алгоритма. Для всего массива рассчитывали матрицу расстояний и использовали как показатель использования зародышевой линии. Рассчитывали консенсусную последовательность всего кластера и идентифицировали ближайший вариант последовательности зародышевой линии кролика. Также из полного набора последовательностей получали общую консенсусную последовательность.To study the repertoire of the rabbit, phylogenetic analysis tools were used. V-region amino acid sequences were clustered using a clustering algorithm and a topological algorithm. For the entire array, a distance matrix was calculated and used as an indicator of the use of the germ line. The consensus sequence of the entire cluster was calculated and the closest variant of the rabbit germ line sequence was identified. Also from the complete set of sequences, a general consensus sequence was obtained.

1.1.5. Распределение по подгруппам человека.1.1.5. The distribution of human subgroups.

Для каждой характерной последовательности кролика из различных кластеров идентифицировали наиболее гомологичную подгруппу человека с применением реализации алгоритмов анализа последовательностей EXCEL и способов классификации на основе анализа репертуара антител человека (Knappik et al., 2000).For each characteristic rabbit sequence from different clusters, the most homologous human subgroup was identified using the implementation of EXCEL sequence analysis algorithms and classification methods based on analysis of the repertoire of human antibodies (Knappik et al., 2000).

1.2. Проектирование акцепторного каркаса человека 1.2. Human acceptor framework design

С копией репертуара кролика из анализа последовательностей описанного выше, определяли остатки в каркасе, как правило, участвующие в расположении CDR кролика. Среди каркасов с высокой гомологией с репертуаром кролика и с соответствующими кластерами из совокупности полностью человеческих последовательностей выбирали одну с хорошими биофизическими свойствами. Каркас, выбранный для того, чтобы служить акцепторным каркасом, принадлежит вариабельной области легкой цепи подгруппы каппа 1 и вариабельной области тяжелой цепи подгруппы III с ID ESBATech KI27, a43 соответственно. Этот стабильный и растворимый каркас антитела идентифицировали в скрининге библиотеки scFv селезенки человека с использованием основанного на применении дрожжей способа скрининга, названного система "контроль качества" (Auf der Maur et al., 2004) и обозначили как "FW1.4". Хотя стабильная и растворимая каркасная последовательность FW1.4 демонстрирует высокую гомологии, она не является наиболее гомологичной доступной последовательностью. Идентифицированные остатке ввели в указанный акцепторный каркас с получением rFW1.4.With a copy of the rabbit's repertoire from the sequence analysis described above, residues in the scaffold, typically involved in the location of the rabbit CDR, were determined. Among the frameworks with high homology with the rabbit repertoire and with the corresponding clusters, one with good biophysical properties was selected from the totality of fully human sequences. The framework selected to serve as an acceptor framework belongs to the variable region of the light chain of the Kappa 1 subgroup and the variable region of the heavy chain of the Kappa 1 subgroup ID ESBATech KI27, a43, respectively. This stable and soluble antibody framework was identified in the screening of the human spleen scFv library using a yeast-based screening method called the "quality control" system (Auf der Maur et al., 2004) and designated as "FW1.4". Although the stable and soluble framework sequence of FW1.4 shows high homology, it is not the most homologous sequence available. The identified residue was introduced into said acceptor scaffold to give rFW1.4.

С информацией о вариабельности аминокислотной последовательности, использованием зародышевой линией и структурных характеристик антител кролика авторы анализировали FW1.4 на совместимость положений остатков, необходимую для сохранения конформации CDR в новом каркасе человека. Авторы исследовали вариабельные области FW1.4 на совместимость по следующим характеристикам:With information on the amino acid sequence variability, the use of the germ line and the structural characteristics of rabbit antibodies, the authors analyzed FW1.4 for compatibility of residual positions necessary to maintain the CDR conformation in the new human framework. The authors examined the variable regions of FW1.4 for compatibility by the following characteristics:

i. Остатки, которые являются частью канонических последовательностей для петлеобразных структур.i. Residues that are part of the canonical sequences for loop-like structures.

ii. Каркасные остатки, расположенные на поверхности контакта VL/VH.ii. Frame residues located on the contact surface V L / V H.

iii. Основание из остатков, расположенных непосредственно под CDRiii. Base of residues located directly below the CDR

iv. Остатки верхней и нижней сердцевиныiv. Remains of the upper and lower core

v. Каркасные остатки, определяющие подтипv. Subtype-Defining Wireframe Residues

1.3. Пересадка CDR кролика 1.3. Rabbit CDR transplant

Пересадки получали посредством простого комбинирования последовательностей CDR (по указанному выше определению) из одного антитела с каркасной последовательностью FW1.4 или rFW1.4. Идентифицировали остатки, потенциально участвующие в связывании. Для каждой последовательности вариабельного домена кролика, определяли ближайший вариант зародышевой линии. Если ближайшую зародышевую линию не устанавливали, последовательность сравнивали с консенсусом подгруппы или консенсусом последовательностей кролика с высоким процентом сходства. Редкие каркасные остатки рассматривали как возможный результат соматического гипермутирования и, таким образом, как играющие роль в связывании. Таким образом, такие остатки пересаживали в акцепторный каркас.Transplants were obtained by simply combining CDR sequences (as defined above) from a single antibody with the FW1.4 or rFW1.4 frame sequence. Identified residues potentially involved in the binding. For each sequence of the rabbit variable domain, the closest germ line variant was determined. If the closest germ line was not established, the sequence was compared with the consensus of the subgroup or the consensus of rabbit sequences with a high percentage of similarity. Rare framework residues were considered as a possible result of somatic hypermutation and, thus, playing a role in binding. Thus, such residues were transplanted into an acceptor framework.

1.4 Результаты 1.4 Results

Посредством анализа репертуара антител кролика, исходя из структуры, вариабельности аминокислотных последовательностей и с использованием зародышевой линии, найдено 5 положений остатков в легкой цепи FW1.4, которые модифицировали для поддержания конформации петель CDR кролика. Эти положения в антителах кролика являются высококонсервативными. Для этих 5 положений на основе репертуара кролика получали консенсусные остатки и вводили в акцепторный каркас человека 1.4. При модификации этих консервативных положений указанный каркас фактически становился совместимым со всеми шестью определяющими комплементарность областями (CDR) любых CDR кролика. Базовая rFW1.4, содержащая различные CDR кролика хорошо экспрессируется и хорошо продуцируется в отличие от отдельных цепей дикого типа. Получили 16 представителей, полученных на основе комбинации этого каркаса и CDR кролика, подробная характеристика продемонстрировала функциональность.By analyzing the repertoire of rabbit antibodies, based on the structure, variability of amino acid sequences and using the germ line, 5 positions of residues in the light chain FW1.4 were found, which were modified to maintain the conformation of the rabbit CDR loops. These positions in rabbit antibodies are highly conserved. For these 5 positions, consensus residues were obtained from the rabbit repertoire and introduced into the human acceptor framework 1.4. Upon modification of these conservative positions, this framework actually became compatible with all six complementarity determining regions (CDRs) of any rabbit CDRs. Baseline rFW1.4, containing various rabbit CDRs, is well expressed and well produced unlike individual wild-type chains. 16 representatives were obtained, obtained on the basis of a combination of this scaffold and rabbit CDR, a detailed characterization demonstrated functionality.

Пример 2: система скрининга B-клетокExample 2: B-cell screening system

Для отбора B-клеток, связывающих представляющую интерес мишень посредством своих B-клеточных рецепторов (BCR) адаптировали основанную на FACS (проточная цитометрия на основе сортировки единичных клеток) систему скрининга на ESBATech. Например, одной из мишеней являлся, растворимый белок, а именно, одноцепочечное антитело (ESBA903), меченое флуоресцентным красителем (PE и PerCP). Из селезенки кроликов, иммунизированных рекомбинантной мишенью, получали суспензию лимфоцитов. Затем клетки инкубировали с меченым PE и PerCP ESBA903, а также с антителами специфичными к IgG (мечеными APC) или IgM (мечеными FITC). ESBA903-позитивные B-клетки, которые экспрессируют на своей поверхности IgG, но не IgM отсортировывают в 96-луночные планшеты (фигура 3; таблица 2). Посредством вспомогательной клеточной линии тимомы (EL4-B5: см. Zubler et al, 1985, J. Immunol, 134(6): 3662-3668), отобранные B-клетки пролиферировали, дифференцировались в плазматические клетки и секретировали антитела. Аффинность этих IgG к мишени подтверждали посредством измерений ELISA и Biacore. Кинетические параметры для семи отобранных клонов приведены в таблице 1. Эти клоны из совокупности из ≈200 отсортированных клеток демонстрируют аффинности связывания в диапазоне низких концентраций от наномолярных до пикомолярных. В заключение из 6 представляющих интерес клонов выделяли мРНК и CDR пересаживали в одноцепочечный каркас FW1.4.To select B-cells that bind a target of interest through their B-cell receptors (BCR), an FACS (single cell sorting flow cytometry based) cytometry screening system was adapted for ESBATech. For example, one of the targets was a soluble protein, namely, a single chain antibody (ESBA903) labeled with a fluorescent dye (PE and PerCP). A suspension of lymphocytes was obtained from the spleen of rabbits immunized with a recombinant target. Cells were then incubated with labeled PE and PerCP ESBA903, as well as antibodies specific for IgG (labeled APC) or IgM (labeled FITC). ESBA903-positive B cells that express IgG but not IgM on their surface are sorted into 96-well plates (Figure 3; Table 2). Using the thymoma auxiliary cell line (EL4-B5: see Zubler et al, 1985, J. Immunol, 134 (6): 3662-3668), the selected B cells proliferated, differentiated into plasma cells and secreted antibodies. The affinity of these IgGs for the target was confirmed by ELISA and Biacore measurements. The kinetic parameters for the seven selected clones are shown in Table 1. These clones from a total of ≈200 sorted cells demonstrate binding affinities in the range of low concentrations from nanomolar to picomolar. Finally, mRNA was isolated from 6 clones of interest and the CDRs were transplanted into the FW1.4 single-stranded framework.

Таблица 1
Кинетические значения для 7 супернатантов культур B-клеток
Table 1
Kinetic values for 7 supernatants of B-cell cultures
Клон B-клетокB cell clone kk aa [Мсек [Ms -1-one ]] kk dd [сек [sec -1-one ]] KK DD [М] [M] SG2SG2 2,91E+062.91E + 06 2,95E-042,95E-04 1,01E-101.01E-10 SE11SE11 3,63E+053.63E + 05 3,81E-043.81E-04 1,05E-091,05E-09 2E-032E-03 8,34E+058.34E + 05 3,53E-043,53E-04 4,23E-104.23E-10 9E-039E-03 8,66E+058.66E + 05 6,47E-046.47E-04 7,47E-107.47E-10 7D-037D-03 3,97E+053.97E + 05 3,04E-043.04E-04 7,65E-107,65E-10 12B-0212B-02 1,08E+061,08E + 06 1,10E-041,10E-04 1,01E-101.01E-10

Таблица 2
Статистические параметры сортировки
table 2
Statistical Sort Options
ГруппаGroup Кол-во событийNumber of events % исходно% original % всего% Total Все событияAll events 100000100,000 ######## 100,0100.0 ЛимфоцитыLymphocytes 8658586585 86,686.6 86,686.6 Одиночные лимфоциты 1Single lymphocytes 1 8601386013 99,399.3 86,086.0 Одиночные лимфоциты 2Single lymphocytes 2 8552385523 99,499,4 85,585.5 B-клетки памяти?B-cells of memory? 54505450 6,46.4 5,45,4 Отсортированные клеткиSorted cells 1616 0,30.3 0,00,0 Связывающие 903 клеткиBinding 903 cells 160160 2,92.9 0,20.2

Пример 3: Детекция взаимодействия между гранулами, покрытыми антителами против TNF-альфа и клетками CHO, экспрессирующими мембраносвязанный TNF-альфа.Example 3: Detection of the interaction between granules coated with antibodies against TNF-alpha and CHO cells expressing membrane-bound TNF-alpha.

Для оценки того, разрушает ли поток при высоком давлении при проточной цитометрии или нет нековалентное связывание двух клеток, проводили следующий эксперимент. Клетки CHO стабильно трансфицированные мембраносвязанным TNF-альфа (клетки B-220) инкубировали с гранулами, покрытыми мечеными PE антителами против TNF. В этих условиях гранулы имитировали B-клетки памяти (они имеют более или менее такой же размер). В качестве отрицательного контроля использовали нетрансфицированные клетки CHO, а гранулы, покрытые несвязывающимся антителом (против CD19), меченым APC. Через 2 часа инкубации при 4°C с перемешиванием суспензию клеток-гранул анализировали посредством FACS (с использованием 130 мкм форсунок). На фигуре 4 показано, что специфическое связывание между гранулами с антителами против TNF-альфа и клетками CHO, трансфицированными TNF-альфа четко детектируемо FACS. Действительно, в этом образце (верхняя панель) приблизительно два трети гранул связаны с клетками (585 связанных относительно 267 несвязанных). В отличие от этого в контрольных образцах (средняя и нижняя панели), гранулы почти не связываются с клетками CHO. Кроме того, обе совокупности гранул (с антителами против TNF-альфа-PE и с антителами против CD19-APC) смешивали вместе с клетками CHO, трансфицированными TNF-альфа. На фигуре 5 и в таблице 4 показано, что приблизительно половина из гранул с антителами против TNF-альфа связывается с клетками CHO, тогда как подавляющее большинство гранул с антителами против CD19 остаются несвязанными. Процент связывания гранул с клетками в каждом образце подробно представлен в таблице 5. Таким образом, проведена демонстрация того, что специфический отбор одиночных B-клеток, которые связываются с интегральным мембранным белком-мишенью посредством своего B-клеточного рецептора с применением проточной цитометрии возможен.To evaluate whether the flow disrupts at high pressure during flow cytometry or not, non-covalent binding of two cells was carried out, the following experiment was performed. CHO cells stably transfected with membrane-bound TNF-alpha (B-220 cells) were incubated with beads coated with PE-labeled anti-TNF antibodies. Under these conditions, the granules imitated memory B cells (they have more or less the same size). Non-transfected CHO cells were used as a negative control, and APC labeled granules coated with non-binding antibody (anti-CD19). After 2 hours of incubation at 4 ° C with stirring, the suspension of granule cells was analyzed by FACS (using 130 μm nozzles). Figure 4 shows that the specific binding between granules with antibodies against TNF-alpha and CHO cells transfected with TNF-alpha is clearly detectable by FACS. Indeed, in this sample (upper panel), approximately two-thirds of the granules are bound to cells (585 connected relative to 267 unbound). In contrast, in control samples (middle and lower panels), the granules hardly bind to CHO cells. In addition, both sets of granules (with antibodies against TNF-alpha-PE and antibodies against CD19-APC) were mixed together with CHO cells transfected with TNF-alpha. Figure 5 and table 4 show that approximately half of the granules with anti-TNF-alpha antibodies bind to CHO cells, while the vast majority of granules with anti-CD19 antibodies remain unbound. The percentage of granule binding to the cells in each sample is detailed in Table 5. Thus, a demonstration was made that specific selection of single B cells that bind to the integral membrane target protein via their B cell receptor using flow cytometry is possible.

Таблица 3a
Статистические параметры сортировки (также см. фиг. 4a)
Table 3a
Statistical sorting parameters (also see Fig. 4a)
ГруппаGroup Кол-во событийNumber of events % исходно% original % всего% Total Все событияAll events 1000010,000 ###### 100,0100.0 P1P1 96929692 96,996.9 96,996.9 P3P3 585585 6,06.0 5,95.9 P4P4 1one 0,00,0 0,00,0 P2P2 267267 2,72.7 2,72.7

Таблица 3b
Статистические параметры сортировки (также см. фиг. 4b)
Table 3b
Statistical sorting parameters (also see Fig. 4b)
ГруппаGroup Кол-во событийNumber of events % исходно% original % всего% Total Все событияAll events 1000010,000 ###### 100,0100.0 P1P1 93999399 94,094.0 94,094.0 P3P3 33 0,00,0 0,00,0 P4P4 66 0,10.1 0,10.1 P2P2 550550 5,65,6 5,65,6 Таблица 3c
Статистические параметры сортировки (также см. фиг. 4c)
Table 3c
Statistical sorting parameters (also see Fig. 4c)
ГруппаGroup Кол-во событийNumber of events % исходно% original % всего% Total Все событияAll events 1000010,000 ###### 100,0100.0 P1P1 90019001 90,090.0 90,090.0 P3P3 1313 0,10.1 0,10.1 P4P4 77 0,10.1 0,10.1 P2P2 811811 8,18.1 8,18.1

Таблица 4
Статистические параметры сортировки (также см. фиг. 5)
Table 4
Statistical sorting parameters (also see FIG. 5)
ГруппаGroup Кол-во событийNumber of events % исходно% original % всего% Total Все событияAll events 1000010,000 ###### 100,0100.0 P1P1 90969096 91,091.0 91,091.0 P3P3 401401 4,44.4 4,04.0 P4P4 22 0,00,0 0,00,0 P2P2 856856 8,68.6 8,68.6

Таблица 5
Доля гранул, связанных с клетками CHO в каждом образце
Table 5
The proportion of granules associated with CHO cells in each sample
КлеткиCells mAb на гранулахpellet mAb % связанных гранул% bound pellets Образец 1Sample 1 CHO-TNFα (B220)CHO-TNFα (B220) антитело против TNFαanti-TNFα antibody 68,068.0 Образец 2Sample 2 CHO-TNFα (B220)CHO-TNFα (B220) антитело против CD19anti-CD19 antibody 0,90.9 Образец 3Sample 3 CHO дикий типCHO wild type антитело против TNFαanti-TNFα antibody 1,51,5 Образец 4Sample 4 CHO-TNFα (B220)CHO-TNFα (B220) антитело против TNFαanti-TNFα antibody 47,047.0 антитело против CD19anti-CD19 antibody 0,40.4

Пример 4: Пересадка CDR и функциональная гуманизация донорных антител кролика против TNFαExample 4: CDR Transplant and Functional Humanization of Rabbit Anti-TNFα Donor Antibodies

Для пересадки CDR выбирали четыре антитела кролика против TNFα "Rabmab" (EPI-1, EPI-15, EP-34, EP-35 и EP-42). Общая схема эксперимента по пересадке CDR, гуманизации и предварительной характеристики гуманизированных донорных антител кролика проводили, как изложено в описании. В отличие от традиционных способов гуманизации, в которых используют акцепторный каркас антитела человека, обладающий наибольшей гомологией последовательности с не являющимся человеческим донорным антителом, CDR кролика пересаживали в каркас человека (FW1.4), который предварительно выбрали на основании желаемых функциональных свойств (растворимости и стабильности) с использованием анализа "контроль качества" (WO0148017). Эта стабильная и растворимая каркасная последовательность демонстрировала высокую гомологию с RabMab.Four rabbit antibodies against TNFα "Rabmab" were selected for CDR transplantation (EPI-1, EPI-15, EP-34, EP-35 and EP-42). The general design of a CDR transplant experiment, humanization, and preliminary characterization of humanized rabbit donor antibodies was performed as described. Unlike traditional humanization methods that use the acceptor framework of a human antibody having the highest sequence homology with a non-human donor antibody, the rabbit CDR was transplanted into a human framework (FW1.4), which was preselected based on the desired functional properties (solubility and stability ) using the analysis of "quality control" (WO0148017). This stable and soluble framework sequence showed high homology with RabMab.

Для каждого из RabMab получали пересадки CDR с использованием описываемого в настоящем документе принципа. В пересадках "мин" пересаживали только CDR кролика из доменов VL и VH донорного антитела кролика в акцепторный каркас человека FW1.4. Пересадки "макс" относятся к пересадке CDR кролика в rFW1.4.For each RabMab, CDR transplants were obtained using the principle described herein. At the min transplants, only rabbit CDRs were transplanted from the V L and V H domains of the rabbit donor antibody into the human acceptor framework FW1.4. Max transplants refer to a rabbit CDR transplant in rFW1.4.

ScFv, описываемые и характеризуемые в настоящем документе, получали указанным далее образом. Последовательности гуманизированных VL соединяли с последовательностями гуманизированных VH последовательности посредством линкера SEQ ID NO:8 с получением scFv в следующей ориентации: NH2-VL-линкер-VH-COOH. Во многих случаях последовательности ДНК, кодирующую различные scFv, синтезировали de novo у поставщика услуг Entelechon GmbH (www.entelechon.com). Полученные вставки ДНК клонировали в бактериальный вектор экспрессии pGMP002 посредством участков рестрикции NcoI и HindIII, вводимых на 5'- и 3'-концах последовательности ДНК scFv, соответственно. Между последовательностями ДНК домена VL и домена VH, расположен участок BamHI. В некоторых случаях ДНК, кодирующую scFv, не синтезировали de novo, а конструкции, экспрессирующие scFv, клонировали посредством перестановки доменов. Таким образом, домены VL вырезали и вставляли в новые конструкции посредством участков рестрикции NcoI и BamHI, а домены VH посредством участков рестрикции BamHI и HindIII. В других случаях в домены VH и/или VL вносили точечные мутации с использованием способов сборки ПЦР на существующем уровне техники. Клонирование GMP002 описано в примере 1 WO2008006235. Получение scFv проводили аналогично ESBA105, как описано в примере 1 WO2008006235.ScFvs described and characterized herein were prepared as follows. Humanized V L sequences were coupled to humanized V H sequences using the linker SEQ ID NO: 8 to give scFv in the following orientation: NH 2 -V L -linker-V H -COOH. In many cases, DNA sequences encoding various scFvs were synthesized de novo from an Entelechon GmbH service provider (www.entelechon.com). The resulting DNA inserts were cloned into the bacterial expression vector pGMP002 via the Nco I and Hind III restriction sites introduced at the 5 ′ and 3 ′ ends of the scFv DNA sequence, respectively. A BamH I site is located between DNA sequences of the V L domain and the V H domain. In some cases, the DNA encoding scFv was not synthesized de novo , and the constructs expressing scFv were cloned by domain permutation. Thus, the V L domains were excised and inserted into the new constructs through the restriction sites Nco I and BamH I, and the V H domains through the restriction sites BamH I and Hind III. In other cases, point mutations were introduced into the V H and / or V L domains using current state of the art PCR assembly methods. Cloning of GMP002 is described in Example 1 of WO2008006235. Obtaining scFv was carried out similarly to ESBA105, as described in example 1 of WO2008006235.

В таблице 3 приведены обобщенные данные подробной характеристики четырех моноклональных антител кролика (EP6, EP19, EP34, EP35 и EP43) и их вариантов с пересаженными CDR. Хотя пересадки CDR в анализах связывания BIACore и в анализах опосредованной TNFα цитотоксичности L929, демонстрировали широкий диапазон активности, 3 из 4 максимальных ("макс") пересадок демонстрировали терапевтически значимую активность. EP43макс демонстрировал наиболее подходящую аффинность связывания (Kd 0,25 нМ) и превосходную EC50 в анализе цитотоксичности. Эти данные демонстрируют, что FW1.4 (SEQ ID NO:1 и 2) представляет собой иллюстративную растворимую и стабильную область акцепторного каркаса человека для пересадки CDR кролика.Table 3 summarizes the detailed characteristics of the four rabbit monoclonal antibodies (EP6, EP19, EP34, EP35, and EP43) and their variants with transplanted CDRs. Although CDR transplants in BIACore binding assays and in LF29 TNFα-mediated cytotoxicity assays showed a wide range of activity, 3 out of 4 maximal (max) transplants showed therapeutically significant activity. EP43 max showed the most suitable binding affinity (K d 0.25 nM) and excellent EC 50 in the analysis of cytotoxicity. These data demonstrate that FW1.4 (SEQ ID NO: 1 and 2) is an illustrative soluble and stable human acceptor framework region for rabbit CDR transplantation.

Анализ эффективностиPerformance analysis

Нейтрализующую активность связывающих антител против TNFα оценивали в анализе опосредованной TNFα цитотоксичности L929. Токсичность клеток фибробластов L929 мыши, обработанных актиномицином индуцировали рекомбинантным TNF человека (hTNF). Определяли, что 90% максимальной индуцированной hTNF цитотоксичности достигается при концентрации TNF 1000 пг/мл. Все клетки L929 культивировали в RPMI 1640 с феноловым красным, со средой с L-глутамином, дополненной эмбриональной телячьей сывороткой (10% об./об.). Нейтрализующую активность связывающих антител против TNFα оценивали в RPMI 1640 без фенолового красного и 5% эмбриональной телячьей сыворотки. К клеткам L929 в присутствие 1000 пг/мл hTNF для определения концентрации, при которой антагонистический эффект достигал половины максимального ингибирования (% EC50), добавляли различные концентрации (0-374 нг/мл) связывающих антител против TNF. Кривую доза-ответ аппроксимировали нелинейной сигмовидной регрессией переменным угловым коэффициентом и рассчитывали EC50.The neutralizing activity of binding antibodies against TNFα was evaluated in the analysis of TNFα mediated cytotoxicity L929. The toxicity of mouse actinomycin-treated L929 fibroblast cells induced human recombinant TNF (hTNF). It was determined that 90% of the maximum hTNF-induced cytotoxicity is achieved at a TNF concentration of 1000 pg / ml. All L929 cells were cultured in RPMI 1640 with phenol red, with L-glutamine supplemented with fetal calf serum (10% v / v). The neutralizing activity of binding antibodies against TNFα was evaluated in RPMI 1640 without phenol red and 5% fetal calf serum. To L929 cells in the presence of 1000 pg / ml hTNF to determine the concentration at which the antagonistic effect reached half the maximum inhibition (% EC 50 ), various concentrations (0-374 ng / ml) of anti-TNF binding antibodies were added. The dose response curve was approximated by non-linear sigmoid regression with a variable slope and an EC 50 was calculated.

Анализ связывания scFv против TNF BiacoreAnti-TNF Biacore scFv binding assay

Для измерения аффинности связывания проводили измерения поверхностного плазмонного резонанса на BIAcore™-T100 с использованием чипа сенсора NTA и меченого His TNF (производимого ESBATech). Поверхность чипа сенсора NTA состоит из карбоксиметилированного декстранового матрикса предварительно иммобилизованного нитрилтриуксусной кислотой (NTA) для захвата меченых гистидином молекулы посредством хелатирования Ni2+NTA. Тримеры TNFα человека N-his (5 нМ) захватываются никелем посредством их N-концевых меток his и в различных концентрациях в диапазоне от 30 нМ до 0,014 нМ с шагом 3-кратного серийного разведения инъецируют ESBA105 (анализируемое вещество). На этапе регенерации комплекс, образуемый никелем, лигандом и анализируемым веществом смывают. Это позволяет использовать одинаковые условия регенерации для различных образцов. Ответный сигнал получают посредством технологии поверхностного плазмонного резонанса (SPR) и измеряют в резонансных единицах (RU). Все измерения проводят при 25°C. Сенсограммы получают для каждого из образцов scFv против TNF после встроенной коррекции на клетки эталона с последующим вычитанием образца буфера. Кажущуюся константу скорости диссоциации (kd), кажущуюся константу скорости ассоциации (ka) и кажущуюся равновесную константу диссоциации (KD) рассчитывали с применением модели связывания Лэнгмюра один к одному с использованием программного обеспечения для анализа BIAcore T100 версии 1.1.To measure the binding affinity, surface plasmon resonance measurements were performed on a BIAcore ™ -T100 using an NTA sensor chip and labeled His TNF (manufactured by ESBATech). The surface of the NTA sensor chip consists of a carboxymethylated dextran matrix pre-immobilized with nitrile triacetic acid (NTA) to capture histidine-labeled molecules by chelating Ni 2+ NTA. N-his human TNFα trimers (5 nM) are captured by nickel through their N-terminal tags his and, in various concentrations ranging from 30 nM to 0.014 nM, are injected with ESBA105 (analyte) in 3-fold serial dilution steps. At the regeneration stage, the complex formed by nickel, ligand and the analyte is washed off. This allows the use of the same regeneration conditions for different samples. The response signal is obtained by surface plasmon resonance (SPR) technology and measured in resonance units (RU). All measurements are carried out at 25 ° C. Sensograms are obtained for each of the anti-TNF scFv samples after an integrated correction to the reference cells, followed by subtraction of the buffer sample. The apparent dissociation rate constant (k d ), the apparent association rate constant (k a ), and the apparent equilibrium dissociation constant (K D ) were calculated using the one-to-one Langmuir binding model using BIAcore T100 version 1.1 analysis software.

Таблица 3
Второе поколение связывающих TNF-альфа молекул
Table 3
Second Generation of TNF-alpha Binding Molecules
ОписаниеDescription IDID L929*L929 * kk прямstraight kk обрarr KK DD FT-IRTM ° C FT-IRTM ° C Выход RF **RF output ** EP1_минEP1_min 10711071 н.о.***but.*** -- -- -- -- 22 EP6_минEP6_min 673673 н.о.***but.*** 4,67E+044.67E + 04 4,94E-034.94E-03 1,06E-071,06E-07 50,250,2 3535 EP15_минEP15_min 10731073 н.о.***but.*** 1,57E+051,57E + 05 4,10E-024,10E-02 2,62E-072.62E-07 -- 41,541.5 EP19_минEP19_min 616616 н.о.***but.*** -- -- -- -- -- EP34_минEP34_min 643643 н.о.***but.*** -- -- -- -- -- EP35_минEP35_min 10751075 н.о.***but.*** -- -- -- -- 1one EP42_минEP42_min 10761076 н.о.***but.*** 1,42E+051.42E + 05 8,35E-038.35E-03 5,87E-085.87E-08 -- 33 EP43_минEP43_min 705705 н.о.***but.*** 5,38E+035.38E + 03 2,98E-022.98E-02 5,54E-065.54E-06 70,270,2 30,030,0 EP1_максEP1_max 10721072 н.о.***but.*** 1,11E+041,11E + 04 6,30E-046.30E-04 5,69E-085.69 E-08 -- 4444 EP6_максEP6_max 674674 1,11,1 2,84E+052.84E + 05 1,45E-041,45E-04 5,12E-105,12E-10 48,148.1 1212

EP15_максEP15_max 10741074 0,390.39 1,53E+061.53E + 06 2,26E-032,26E-03 1,48E-091.48E-09 68,668.6 57,857.8 EP19_максEP19_max 10071007 0,60.6 2,25E+042.25E + 04 6,54E-056,54E-05 2,91E-092.91E-09 53,553.5 5252 EP34_максEP34_max 791791 10,510.5 5,86E+055.86E + 05 1,68E-051,68E-05 2,86E-112.86E-11 72,472,4 4,054.05 EP35_максEP35_max 10891089 5,205.20 7,72E+057.72E + 05 1,50E-041,50E-04 1,94E-101.94E-10 -- 0,660.66 EP42_максEP42_max 10771077 н.о.***but.*** 1,21E+051.21E + 05 4,19E-044,19E-04 3,46E-093.46E-09 -- 47,647.6 EP43_максEP43_max 676676 6,46.4 1,78E+051.78E + 05 4,48E-054.48E-05 2,51E-102.51E-10 74,374.3 21,7321.73 EP34мин_C-HisEP34min_C-His 790790 0,20.2 EP19макс_C-HisEP19max_C-His 789789 1,91.9 *L929 [EC50-E105/EC50-X], сравниваемые в единицах массы [нг/мл] относительно эффективности ESBA105 (WO06/131013)
**(мг/л раствора для рефолдинга); *** Не определяли
* L929 [EC 50 -E 105 / EC 50 -X], compared in mass units [ng / ml] relative to the effectiveness of ESBA105 (WO06 / 131013)
** (mg / l of solution for refolding); *** Not determined

Пример 5: Пересадка CDR и функциональная гуманизация донорных антител кролика против VEGFExample 5: CDR Transplant and Functional Humanization of Rabbit VEGF Donor Antibodies

Для пересадки CDR отбирали восемь Rabmab против VEGF (375, 435, 509, 511, 534, 567, 578 и 610). В отличие от традиционных способов гуманизации, в которых используют акцепторный каркас антитела человека, обладающий наибольшей гомологией последовательности с не являющимся человеческим донорным антителом, CDR кролика пересаживали в акцепторный каркас человека FW1.4 (SEQ ID NO:1 и 2), который предварительно выбрали на основании желаемых функциональных свойств (растворимости и стабильности) с использованием анализа "контроль качества" (WO0148017).Eight Rabmabs against VEGF (375, 435, 509, 511, 534, 567, 578, and 610) were selected for CDR transplantation. Unlike traditional methods of humanization, which use the acceptor framework of a human antibody having the highest sequence homology with a non-human donor antibody, the rabbit CDR was transplanted into the human acceptor framework FW1.4 (SEQ ID NO: 1 and 2), which was previously selected on based on the desired functional properties (solubility and stability) using the analysis of "quality control" (WO0148017).

Для каждого из RabMab (антител кролика) получали несколько пересадок CDR с использованием описываемого в настоящем документе принципа (см. пример 4). Пересадки "мин" включали минимальную пересадку, где из доменов VL и VH донорного антитела кролика в акцепторный каркас человека FW1.4 (SEQ ID NO:1) пересаживали только CDR кролика. Пересадки "макс" содержали не только CDR кролика из VL и VH, но также некоторые дополнительные каркасные остатки из донорного антитела кролика, для которых был получен прогноз, что они являются важными для связывания антигена. В случае 578макс, каркасная область FW1.4 вариабельного домена тяжелой цепи содержала дополнительные изменения аминокислот в положениях по Kabat 23H, 49H, 73H, 78H и 94H.For each of RabMab (rabbit antibodies), several CDR transplants were obtained using the principle described herein (see Example 4). Min transplants included a minimal transplant, where only rabbit CDRs were transplanted from the V L and V H domains of the rabbit donor antibody into the human acceptor framework FW1.4 (SEQ ID NO: 1). Max transplants contained not only rabbit CDRs from V L and V H , but also some additional frame residues from rabbit donor antibodies, for which a prediction was made that they are important for antigen binding. In the case of 578 max, the FW1.4 framework region of the heavy chain variable domain contained additional amino acid changes at the positions of Kabat 23H, 49H, 73H, 78H and 94H.

В таблице 4 приведены обобщенные данные подробной характеристики вариантов "мин" и "макс" с пересаженными CDR. Описана их эффективность в качестве ингибиторов VEGF, которую измеряют с использованием конкурентного ELISA VEGFR и/или анализа HUVEC. Эти данные демонстрируют, что FW1.4 (SEQ ID NO:1 и 2) представляет собой иллюстративную растворимую и стабильную область акцепторного каркаса человека для пересадки CDR кролика.Table 4 summarizes the detailed characteristics of the “min” and “max” options with transplanted CDRs. Their effectiveness as VEGF inhibitors is described, which is measured using a competitive VEGFR ELISA and / or HUVEC assay. These data demonstrate that FW1.4 (SEQ ID NO: 1 and 2) is an illustrative soluble and stable human acceptor framework region for rabbit CDR transplantation.

Анализ связывания scFv против VEGF BiacoreScFv binding assay against VEGF Biacore

Тестировали способность к связыванию scFv в Biacore и аффинность связывания измеряли с использованием иллюстративного способа поверхностного плазмонного резонанса на BIAcore™-T100. Белки VEGF, которые тестировали на связывание этими scFv-кандидатами, в этом примере и дальнейших примерах включают очищенные экспрессируемые Escherichia coli рекомбинантный VEGF165 человека (PeproTech EC Ltd.), рекомбинантный VEGF121 человека (PeproTech EC Ltd.), рекомбинантный VEGF110 человека (ESBATech AG), рекомбинантный VEGF164 мыши (PeproTech EC Ltd.), рекомбинантный VEGF164 крысы (Biovision), рекомбинантный VEGF110 кролика (ESBATech AG) и рекомбинантный PLGF человека (PeproTech EC Ltd.). Для эксперимента с поверхностным плазмонным резонансом карбоксиметилированные декстрановые чипы биосенсора (CM4, GE Healthcare) активировали гидрохлоридом N-этил-N'-(3-диметиламинопропил)карбодиимидом и N-гидроксисукцинимидом по инструкциям поставщика. Каждую из 6 различных форм VEGF, как проиллюстрировано выше, связывали с различными проточными ячейками на чипе сенсора CM4 в количестве от 1 до 4 стандартным способом связывания аминов. Диапазон ответов, полученных с этими иммобилизованными молекулами VEGF после связывания и блокирования составлял ≈250-500 единиц ответа (RU) для hVEGF165, ≈200 RU для hVEGF110, hVEGF121, VEGF164 мыши, VEGF164 крысы и VEGF110 кролика, и ≈400 RU для PLGF. 4-ую проточную ячейку каждого чипа обрабатывали сходным образом, за исключением того, что до блокирования не добавляли белков и проточную ячейку использовали в качестве встроенного эталона. В проточные ячейки инъецировали различные концентрации scFv против VEGF (например, 90 нМ, 30 нМ, 10 нМ, 3,33 нМ, 1,11 нМ, 0,37 нМ, 0,12 нМ и 0,04 нМ) в буфере HBS-EP (0,01 М HEPES, pH 7,4, 0,15 М NaCl, 3 мМ ЭДТА, 0,005% поверхностно-активное вещество P20) при скорости потока 30 мкл/мин в течение 5 мин. Диссоциации scFv к VEGF и VEGF на чипе CM4 позволяли проходить в течение 10 мин при 25°C. Сенсограммы получают для каждого из образцов scFv к VEGF после встроенной коррекции на клетки эталона с последующим вычитанием образца буфера. Кажущуюся константу скорости диссоциации (kd), кажущуюся константу скорости ассоциации (ka) и кажущуюся равновесную константу диссоциации (KD) рассчитывали с применением модели связывания Лэнгмюра один к одному с использованием программного обеспечения для анализа BIAcore T100 версии 1.1.Biacore scFv binding ability was tested and binding affinity was measured using an exemplary surface plasmon resonance method on a BIAcore ™ -T100. The VEGF proteins that were tested for binding by these scFv candidates in this example and further examples include purified Escherichia coli expressed recombinant human VEGF 165 (PeproTech EC Ltd.), recombinant human VEGF 121 (PeproTech EC Ltd.), recombinant human VEGF 110 ( ESBATech AG), recombinant mouse VEGF 164 (PeproTech EC Ltd.), recombinant rat VEGF 164 (Biovision), recombinant rabbit VEGF 110 (ESBATech AG) and recombinant human PLGF (PeproTech EC Ltd.). For the experiment with surface plasmon resonance, carboxymethylated dextran biosensor chips (CM4, GE Healthcare) were activated with N-ethyl-N '- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide and N-hydroxysuccinimide hydrochloride according to the supplier's instructions. Each of 6 different forms of VEGF, as illustrated above, was coupled to different flow cells on a CM4 sensor chip in an amount of 1 to 4 by a standard amine binding method. The range of responses obtained with these immobilized VEGF molecules after coupling and blocking was ≈250-500 response units (RU) for hVEGF 165, ≈200 RU for hVEGF 110, hVEGF 121, mouse VEGF 164, VEGF 164 and VEGF 110 rat rabbit, and ≈400 RU for PLGF. The 4th flow cell of each chip was treated in a similar manner, except that no proteins were added before blocking and the flow cell was used as an integrated reference. Different concentrations of anti-VEGF scFv were injected into the flow cells (e.g. 90 nM, 30 nM, 10 nM, 3.33 nM, 1.11 nM, 0.37 nM, 0.12 nM and 0.04 nM) in HBS- buffer EP (0.01 M HEPES, pH 7.4, 0.15 M NaCl, 3 mM EDTA, 0.005% P20 surfactant) at a flow rate of 30 μl / min for 5 minutes. Dissociation of scFv to VEGF and VEGF on a CM4 chip allowed passage for 10 min at 25 ° C. Sensograms are obtained for each of the scFv samples to VEGF after an integrated correction to the reference cells, followed by subtraction of the sample buffer. The apparent dissociation rate constant (k d ), the apparent association rate constant (k a ), and the apparent equilibrium dissociation constant (K D ) were calculated using the one-to-one Langmuir binding model using BIAcore T100 version 1.1 analysis software.

Анализ HUVEC ингибирования VEGFHUVEC analysis of VEGF inhibition

Анализ HUVEC представляет собой способ измерения эффективности описанных scFv к VEGF в качестве кандидатов в ингибиторы VEGF.HUVEC analysis is a method of measuring the effectiveness of the described scFv to VEGF as candidates for VEGF inhibitors.

Использовали эндотелиальные клетки пупочной вены человека (HUVEC) (Promocell), объединенные от нескольких доноров, с пассажа 2 до пассажа 14. Клетки высевали при 1000 клеток/лунку в 50 мкл полной среды для выращивания эндотелиальных клеток (ECGM) (Promocell), содержащей 0,4% ECGS/H, 2% эмбриональную телячью сыворотку, 0,1 нг/мл эпидермального фактора роста, 1 мкг/мл гидрокортизона, 1 нг/мл основного фактора фибробластов и 1% пенициллин/стрептомицин (Gibco). Через период от 7 до 8 часов в клетки добавляли 50 мкл обедненной среды (ECGM без добавок, содержащей 0,5% инактивированной нагреванием FCS и 1% пенициллин/стрептомицин) и клетки поддерживали на обедненной среде в течение периода от 15 до 16 часов. В обедненной среде получали 3-кратные серийные разведения к scFv VEGF (0,023-150 нМ) и одного из следующего: рекомбинантного VEGF165 человека (0,08 нМ), рекомбинантного VEGF164 мыши (0,08 нМ) или рекомбинантного VEGF164 крысы (0,3 нМ), и предварительно инкубировали в течение 30-60 мин при комнатной температуре. Использовали различные концентрации VEGF для компенсации их различной относительной биологической активности. Использовали концентрации, которые стимулируют субмаксимальную индуцированную VEGF пролиферацию (EC90). 100 мкл смесей добавляли в 96-луночные планшеты для культивирования тканей, содержащие суспензию HUVEC, и инкубировали в течение 4 суток во влажном инкубаторе с 37°C/5% CO2. Пролиферацию HUVEC оценивали посредством измерения оптической плотности при 450 нм (в качестве эталонной длины волны использовали 620 нм) после добавления 20 мкл/лунку реагента WST-1 для клеточной пролиферации (Roche) с использованием микроспектрофотометра для чтения планшетов Sunrise (Tecan). Данные анализировали с использованием аппроксимации 4-параметрической логистической кривой, и по кривым ингибирования устанавливали концентрации scFv к VEGF, необходимые для ингибирования пролиферации HUVEC на 50% (EC50).Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) (Promocell) were used, combined from several donors, from passage 2 to passage 14. Cells were seeded at 1000 cells / well in 50 μl of complete medium for growing endothelial cells (ECGM) (Promocell) containing 0 , 4% ECGS / H, 2% fetal calf serum, 0.1 ng / ml epidermal growth factor, 1 μg / ml hydrocortisone, 1 ng / ml basic fibroblast factor and 1% penicillin / streptomycin (Gibco). After a period of 7 to 8 hours, 50 μl of depleted medium (ECGM without additives containing 0.5% heat-inactivated FCS and 1% penicillin / streptomycin) was added to the cells, and the cells were maintained on depleted medium for a period of 15 to 16 hours. In a depleted medium, 3-fold serial dilutions of scFv VEGF (0.023-150 nM) and one of the following: recombinant human VEGF 165 (0.08 nM), recombinant mouse VEGF 164 (0.08 nM) or recombinant rat VEGF 164 ( 0.3 nM), and pre-incubated for 30-60 minutes at room temperature. Used various concentrations of VEGF to compensate for their different relative biological activity. Used concentrations that stimulate submaximal induced VEGF proliferation (EC 90 ). 100 μl of the mixtures was added to 96-well tissue culture plates containing a HUVEC suspension and incubated for 4 days in a wet incubator with 37 ° C / 5% CO 2 . HUVEC proliferation was evaluated by measuring the optical density at 450 nm (620 nm was used as the reference wavelength) after adding 20 μl / well of WST-1 cell proliferation reagent (Roche) using a Sunrise plate microspectrophotometer (Tecan). Data were analyzed using an approximation of a 4-parameter logistic curve, and scFv to VEGF concentrations needed to inhibit HUVEC proliferation by 50% (EC 50 ) were determined from the inhibition curves.

Таблица 4Table 4 IDID № белкаNo. of protein Относительная активность hVEGR2 в конкурентном ELISA [ECRelative activity of hVEGR2 in competitive ELISA [EC 50 Luc50 luc [нМ]/EC[nM] / EC 50 test50 test [нМ])[nM]) Относительная активность hVEGR1 в конкуретнтом ELISA [ECRelative activity of hVEGR1 in a competitive ELISA [EC 50 Luc50 luc [нМ]/EC[nM] / EC 50 test50 test [нМ])[nM]) Измерения BiacoreBiacore Measurements hVEGFhVEGF 165165 kk aa (1/М сек) (1 / M sec) kk dd (1/сек) (1 / sec) KK DD (М) (M) 375-мин375 min 857857 0,30.3 н.о.but. 9,27E+059.27E + 05 5,01E-035,01E-03 5,41E-095.41E-09 375-макс375-max 873873 0,60.6 н.о.but. 2,44E+062.44E + 06 6,55E-036.55E-03 2,68E-092.68E-09 375-макс C-His375-max C-His 877877 0,40.4 н.о.but. 2,93E+052.93E + 05 8,75E-048,75E-04 2,98E-092.98E-09 509-мин509 min 854854 1,01,0 2,92.9 6,23E+056.23E + 05 1,14E-031,14E-03 1,82E-091.82E-09 509-макс509-max 855855 4,14.1 1313 2,26E+062.26E + 06 2,72E-032.72E-03 1,21E-091,21E-09 509-максII509-maxII 856856 0,60.6 0,090.09 8,38E+058.38E + 05 2,82E-032.82E-03 3,37E-093.37E-09 511-мин511 min 801801 4,94.9 0,70.7 5,05E+055,05E + 05 1,28E-031,28E-03 2,53E-092,53E-09 511-макс511-max 802802 8,78.7 88 6,59E+056.59E + 05 4,40E-054,40E-05 6,67E-116.67E-11 534-мин C-His534-min C-His 807807 0,10.1 н.о.but. 2,71E+052.71E + 05 9,21E-039.21E-03 3,41E-083.41E-08 534-макс534-max 793793 1,11,1 н.о.but. 1,88E+061.88E + 06 1,73E-021.73E-02 9,21E-099.21E-09 567-мин567 min 884884 9,79.7 5757 2,01E+062.01E + 06 4,61E-044.61E-04 2,30E-102,30E-10 567-макс567-max 874874 4,14.1 15,7/54,515.7 / 54.5 1,20E+061,20E + 06 2,26E-042,26E-04 1,88E-101.88E-10 578-мин578 min 820820 4,14.1 4,84.8 1,14E+061.14E + 06 1,03E-021,03E-02 9,01E-099,01E-09 578-макс578-max 821821 9,69.6 35,5/51,635.5 / 51.6 7,00E+057,00E + 05 3,07E-043.07E-04 4,39E-104.39E-10 610-мин610 min 882882 0,10.1 н.о.but. 2,51E+052.51E + 05 2,65E-032,65E-03 1,06E-081,06E-08 610-макс610-max 883883 0,40.4 н.о.but. 5,09E+055.09E + 05 6,01E-046,01E-04 1,18E-091,18E-09 435-мин435 min 944944 н.о.but. н.о.but. н.о.but. н.о.but. н.о.but. 435-макс435-max 945945 7,67.6 н.о.but. 1,67E+051,67E + 05 7,55E-047.55E-04 4,53E-094,53E-09

ЭКВИВАЛЕНТЫEQUIVALENTS

Специалистам в данной области, принимая во внимание приведенное выше описание, очевидны многочисленные модификации и альтернативные варианты осуществления настоящего изобретения. Таким образом, это описание следует рассматривать только как иллюстративное и предназначенное для указания специалистам в данной области налучшего способа осуществления настоящего изобретения. Подробности структуры по существу могут варьировать без отклонения от сущности изобретения, и резервируется исключительное использование всех модификаций, входящих в объем приложенной формулы изобретения. Следует понимать, что настоящее изобретение ограничено только до той степени, которая требуется приложенной формулой изобретения и применимыми правовыми нормами.Numerous modifications and alternative embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art, taking into account the above description. Thus, this description should be considered only as illustrative and intended to indicate to specialists in this field the best way to implement the present invention. The details of the structure can essentially vary without deviating from the essence of the invention, and the exclusive use of all modifications falling within the scope of the attached claims is reserved. It should be understood that the present invention is limited only to the extent required by the attached claims and applicable law.

Все литературные и сходные документы, цитируемые в этой заявке, включая патенты, патентные заявки, статьи, книги, монографии, диссертации, веб-страницы, фигуры и/или приложения, вне зависимости от формата таких литературных и сходных документов, явным образом включены в полном объеме в качестве ссылки. В случае если один или несколько из включенных литературных и сходных документов отличается от данного описания или противоречит ему, включая определенные термины, использование терминов, описанные способы или т.п., следует руководствоваться настоящей заявкой.All literary and similar documents cited in this application, including patents, patent applications, articles, books, monographs, dissertations, web pages, figures and / or applications, regardless of the format of such literary and similar documents, are explicitly included in the full volume as a reference. If one or more of the included literary and similar documents differs from or contradicts this description, including certain terms, the use of terms, the described methods or the like, should be guided by this application.

Claims (10)

1. Акцепторный каркас вариабельной области тяжелой цепи антитела человека или гуманизированного антитела для пересадки CDR от антитела зайцеобразного, где каркас содержит
треонин (T) в положении 24,
аланин (A) или глицин (G) в положении 56,
треонин (T) или аспарагин (N) в положении 84 и
лейцин (L) или валин (V) в положении 89 (нумерация AHo).
1. The acceptor framework of the variable region of the heavy chain of a human antibody or a humanized antibody to transplant a CDR from a rabbit antibody, where the framework contains
threonine (T) at position 24,
alanine (A) or glycine (G) at position 56,
threonine (T) or asparagine (N) at position 84 and
leucine (L) or valine (V) at position 89 (AHo numbering).
2. Акцепторный каркас антитела по п. 1, где аминокислота в положении 12, 103 и/или 144 (нумерация AHo) дополнительно замещена гидрофильной аминокислотой.2. The antibody acceptor framework according to claim 1, wherein the amino acid at position 12, 103 and / or 144 (AHo numbering) is further substituted with a hydrophilic amino acid. 3. Акцепторный каркас антитела по п. 2, дополнительно имеющий повышающие растворимость замены
(a) серин (S) в положении 12,
(b) серин (S) или треонин (T) в положении 103 и/или
(c) серин (S) или треонин (T) в положении 144 (нумерация AHo) в каркасе тяжелой цепи.
3. The acceptor framework of the antibody according to claim 2, further having solubility enhancing substitutions
(a) serine (S) at position 12,
(b) serine (S) or threonine (T) at position 103 and / or
(c) serine (S) or threonine (T) at position 144 (AHo numbering) in the heavy chain framework.
4. Акцепторный каркас антитела по п. 1, дополнительно имеющий
глутаминовую кислоту (E) в положении 1,
валин (V) в положении 3,
лейцин (L) в положении 4,
серин (S) в положении 10,
аргинин (R) в положении 47,
серин (S) в положении 57,
фенилаланин (F) в положении 91 и/или
валин (V) в положении 103 в каркасе вариабельной области легкой цепи (нумерация AHo).
4. The acceptor framework of the antibody according to claim 1, further having
glutamic acid (E) at position 1,
valine (V) at position 3,
leucine (L) at position 4,
serine (S) at position 10,
arginine (R) at position 47,
serine (S) at position 57,
phenylalanine (F) at position 91 and / or
valine (V) at position 103 in the framework of the variable region of the light chain (AHo numbering).
5. Акцепторный каркас антитела по п. 4, дополнительно содержащий каркасные донорные остатки, участвующие в связывании антигена.5. The acceptor scaffold of an antibody according to claim 4, further comprising scaffold donor residues involved in antigen binding. 6. Акцепторный каркас антитела по п. 1, дополнительно содержащий
валин (V) в положении 25,
лизин (K) в положении 82,
аргинин (R) в положении 108 и/или
глицин (G) в положении 141 вариабельной области тяжелой цепи (нумерация AHo).
6. The acceptor framework of the antibody according to claim 1, further comprising
valine (V) at position 25,
lysine (K) at position 82,
arginine (R) at position 108 and / or
glycine (G) at position 141 of the heavy chain variable region (AHo numbering).
7. Применение акцепторного каркаса антитела по любому из пп. 1-6 для пересадки CDR зайцеобразного.7. The use of the acceptor framework of the antibody according to any one of paragraphs. 1-6 for transplantation of the rabbit CDR. 8. Выделенная нуклеиновая кислота, кодирующая акцепторный каркас антитела по любому из пп. 1-6.8. The selected nucleic acid encoding the acceptor framework of the antibody according to any one of paragraphs. 1-6. 9. Вектор экспрессии, содержащий нуклеиновую кислоту по п. 8.9. An expression vector containing a nucleic acid according to claim 8. 10. Клетка-хозяин, содержащая вектор экспрессии по п. 9 для продукции акцепторного каркаса антитела по любому из пп. 1-6. 10. A host cell containing the expression vector according to claim 9 for the production of the acceptor scaffold of an antibody according to any one of claims. 1-6.
RU2011102557/10A 2008-06-25 2009-06-25 Humanisation of rabbit antibodies using universal antibody scaffold RU2567006C2 (en)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7569208P 2008-06-25 2008-06-25
US7569708P 2008-06-25 2008-06-25
US61/075,692 2008-06-25
US61/075,697 2008-06-25
US15504109P 2009-02-24 2009-02-24
US15510509P 2009-02-24 2009-02-24
US61/155,105 2009-02-24
US61/155,041 2009-02-24
CH8322009 2009-06-02
CH832/09 2009-06-02
PCT/CH2009/000222 WO2009155726A2 (en) 2008-06-25 2009-06-25 Humanization of rabbit antibodies using a universal antibody framework

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014111173A Division RU2652907C2 (en) 2008-06-25 2014-03-24 Humanization of rabbit antibodies using the universal antibody frame

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011102557A RU2011102557A (en) 2012-07-27
RU2567006C2 true RU2567006C2 (en) 2015-10-27

Family

ID=46850392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011102557/10A RU2567006C2 (en) 2008-06-25 2009-06-25 Humanisation of rabbit antibodies using universal antibody scaffold

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2567006C2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2297245C2 (en) * 2001-02-19 2007-04-20 Мерк Патент Гмбх Modified anti-egfr antibodies with reduced ammonogenicity

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2297245C2 (en) * 2001-02-19 2007-04-20 Мерк Патент Гмбх Modified anti-egfr antibodies with reduced ammonogenicity

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE:GenBank, *
STEFAN EWERT,et al., "Stability improvement of antibodies for extracellular and intracellular applications:CDR grafting to stable frameworks and structure-based framework engineering" Methods 34 (2004) pp. 184-199. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011102557A (en) 2012-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11858981B2 (en) Humanization of rabbit antibodies using a universal antibody framework
JP2022121522A (en) Humanization of rabbit antibodies using universal antibody framework
RU2696202C1 (en) Humanizing rabbit antibodies using a universal antibody framework
RU2652907C2 (en) Humanization of rabbit antibodies using the universal antibody frame
RU2567006C2 (en) Humanisation of rabbit antibodies using universal antibody scaffold
AU2020201002B2 (en) Humanization of rabbit antibodies using a universal antibody framework
AU2013203004B2 (en) Humanization of rabbit antibodies using a universal antibody framework

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20200310