TWI398263B - 抗Aβ抗體調合物 - Google Patents
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Description
本案主張序號60/648,631(2005年1月28日申請)標題為「抗A β抗體調合物」之美國臨時專利申請案的優先權。前述申請案之整體內容係以引用方式併入本文。
阿茲海默氏症(“AD”)係為一種神經退化性病症,具有發生澱粉樣斑、神經纖維纏結及明顯之神經元損失的特徵。β-澱粉樣蛋白質(亦稱為A β胜肽)-老年斑之主成份-與阿茲海默氏症之發病有關(Selkoe(1989)Cell 58:611-612;Hardy(1997)Trends Neurosci.20:154-159)。β-澱粉樣蛋白顯示對於培養之神經元為直接毒性(Lorenzo and Yankner(1996)Ann.NY Acad.Sci.777:89-95)且同時經由各種介體而有間接毒性(Koh等人(1990)Brain Research 533:315-320;Mattson等人(1992)J.Neurosciences 12:376-389)。此外,在體內模型中,包括PDAPP老鼠及大白鼠模型,顯示β-澱粉樣蛋白與學習障礙、改變之認知功能及長期海馬增強的抑制有關(Chen等人(2000)Nature 408:975-985;Walsh等人(2002)Nature 416:535-539)。因此,有極大注意力係集中於改變β-澱粉樣蛋白之濃度,以潛在地降低嚴重性或甚至消除疾病本身。
近來因為PDAPP老鼠及大白鼠實驗模型的成功研究而產生的一種AD治療策略係使個體免疫,以提供免疫球蛋白諸如抗體(如同被動免疫,其中將治療用免疫球蛋白投藥於個體)或生成針對於β-澱粉樣蛋白之免疫球蛋白(主動免疫,其中個體之免疫系統係經活化,以針對於所投予之抗原產生免疫球蛋白)。此等抗體又藉由防止β澱粉樣蛋白聚集而降低斑塊負荷(Solomon等人(1997)Neurobiology 94;4109-4112)或刺激小神經膠質細胞以吞噬且移除斑塊(Bard等人(2000)Nature Medicine 6:916-919)。此外,例如,人化抗A β胜肽IgG1單株抗體(人化3D6抗體)可藉由選擇性結合人類A β胜肽而有效治療AD。
蛋白質,尤其是抗體,欲保留生物活性,調合物須使蛋白質胺基酸之至少核心序列的構形完整性保持不變,同時保護蛋白質之多個官能基不被降解。蛋白質之降解路徑可涉及化學不安定性(即,蛋白質因為鍵結形成或斷之修飾裂導致新的化學體的任何過程)或物理不安定性(即,蛋白質之較高維結構的改變)。化學不安定性可來自脫醯胺化、消旋化、水解、氧化、β消去或二硫化物交換。物理不安定性可來自例如變性、聚集、沉澱或吸附。蛋白質藥劑之安定性的總評參見例如Manning等人(1989)Pharmaceutical Research 6:903-918。此外,期望在該調合物中不包括載體多肽時保留安定性。
雖然一般已知可能發生蛋白質不安定性,但無法針對特定蛋白質預測特別之不安定性問題。此等不安定性中任一者皆可能導致形成具有低活性、高毒性及/或高免疫性之多肽副產物或衍生物。實際上,多肽沉澱可導致血栓形成、劑量形式不均勻及免疫反應。因此,多肽之任何醫藥調合物的安全性及效能皆直接與其安定性有關。
是故,仍需要一種調合物,其不僅於儲存及輸送時保持生物多肽(例如A β結合用多肽)之安定性及生物活性,亦適用於各種治療投藥路徑。
本發明提供一種調合物,其設計以提供安定性於所摻入之生物活性蛋白質(尤其是A β結合用蛋白質或多肽,例如A β抗體或其片段或一部分)且保持其生物活性。本發明另外提供多肽,即經安定化之液體多肽調合物,其對抗不需要之多肽副產物的形成。
治療使用之抗原-結合用多肽的完整性特別重要,因為若該多肽於儲存期間形成副產物,例如聚集體或降解片段,則可能喪失生物活性,因而降低每個單元劑量之分子治療活性。此外,極期望將用於特定功能之治療性多肽安定化,以用於輸送或使用於特定生物適應症,例如治療神經退化病症,其中多肽須跨越血腦障壁(BBB)且結合目標抗原。
於一態樣中,本發明提供一種調合物,其包括A β結合用多肽;等張劑(例如甘露糖醇),其中等張劑存在量係足以使調合物適用於靜脈內輸液;及胺基酸(例如組織胺酸)或其衍生物,其中該胺基酸或其衍生物存在量係足以保持生理上適當之pH。
另一態樣中,本發明提供一種經安定化之液體多肽調合物,其設計以提供安定性於所摻入之多肽且保持其生物活性。另一態樣中,本發明提供一種調合物,其含有治療活性A β-結合用多肽及抗氧化劑,例如甲硫胺酸或其類似物,其中抗氧化劑之量係足以在該調合物儲存期間降低該多肽之副產物形成。
於一具體實施態樣中,治療活性之抗原結合用多肽成份係為抗體(例如IgM、IgGl、IgG2、IgG2、IgG3、IgG4),抗體Fv片段、抗體Fab片段、抗體Fab’(2)片段、抗體Fd片段、單鏈抗體(scFv)、單功能部位抗體片段(Dab)、包含至少一個抗體互補決定區(CDR)之β-摺疊片狀多肽或包含至少一個抗體互補決定區(CDR)之非球狀多肽。
特定具體實施態樣中,液體多肽調合物係經安定化,以防止形成不需要之副產物,諸如高分子量多肽聚集體、低分子量多肽降解產物或其混合物。
相關具體實施態樣中,其中治療性抗原結合用多肽係為抗體,一般高分子量聚集體係為例如抗體:抗體複體、抗體:抗體片段複體、抗體片段:抗體片段複體或其混合物。通常,高分子量複體或副產物係具有比抗原結合性多肽之單體為大之分子量,例如若為IgG抗體,則大於約150 kD。
另一相關具體實施態樣中,當治療性多肽係為抗體時,一般低分子量多肽降解產物係為例如由抗體輕鏈、抗體重鏈、抗體輕鏈與重鏈複體或其混合物所組成之複體。通常,低分子量複體或副產物係具有低於抗原結合用多肽之單體的分子量,例如若為IgG抗體,則低於150 kD。
於一態樣中,本發明提供一種包含下列者之經安定化調合物:抗-A β抗體;甲硫胺酸,其中甲硫胺酸係為抗氧化劑,存在量係足以抑制不需要之副產物的形成;張劑(例如甘露糖醇),其中等張劑存在量係足以使調合物適用於靜脈內輸液;及胺基酸(例如組織胺酸)或其衍生物,其中該胺基或其衍生物存在量係足以保持生理適當之pH。
另一態樣中,本發明提供一種調合物,其包括抗A β抗體、甘露糖醇及組織胺酸。另一態樣中,本發明提供一種經安定化之調合物,其包括抗-A β抗體、甲硫胺酸、甘露糖醇及組織胺酸。
前述態樣之特定具體實施態樣中,該A β結合用多肽係為抗A β抗體(或其一部分或片段)。例如抗A β抗體結合於在A β之殘基1至10的抗原決定部位(例如A β之殘基1至7、1至5、3至7或3至6內)。其他例示抗A β抗體結合於在A β之殘基13至28內的抗原決定部位(例如A β之殘基16至21或19至22內)。其他例示抗A β抗體結合於A β之C端抗原決定部位,諸如例如A β之33至40或33至42。例示具體實施態樣中,A β抗體係為人化抗體,例如人化3D6抗體、人化10D5抗體、人化12B4抗體、人化266抗體、人化12A11抗體或人化15C11抗體。
該A β結合用多肽或抗A β抗體可存在約0.1毫克/毫升至約200毫克/毫升(例如約20毫克/毫升)。特定具體實施態樣中,該甘露糖醇係存在足以保持調合物之等張性的量。甘露糖醇可存在約2% w/v至約6% w/v(例如約4% w/v)。先前態樣之各種具體實施態樣中,組織胺酸可存在足以保持生理適當之pH的量。組織胺酸(例如L-組織胺酸)可存在約0.1 mM至約25 mM(例如約10 mM)。
其他具體實施態樣中,調合物可進一步包括抗氧化劑,諸如甲硫胺酸。該甲硫胺酸可存在約0.1 mM至約25 mM(例如約10 mM)。另一具體實施態樣中,該調合物可包括安定劑,諸如聚山梨酸酯80。該聚山梨酸酯80可存在約0.001% w/v至約0.01% w/v(例如約0.005% w/v)。特定具體實施態樣中,該調合物具有約5至約7之pH(例如約6)。
特定具體實施態樣中,該調合物可對冷凍具有安定性。此外,該調合物可適用於非經腸、靜脈內、肌內、皮下、顱內或硬膜外投藥。各種具體實施態樣中,該調合物可適用於定靶輸送至個體之腦部或脊髓漿。其他具體實施態樣中,該調合物可實質上不含防腐劑。該調合物可保持安定至少約12個月,至少約18個月,至少約24個月或至少約30個月。各種具體實施態樣中,該調合物係於約-80℃至約40℃,約0℃至約25℃或約2℃至約8℃保持安定。
特定態樣中,本發明提供適用於靜脈內投藥之調合物,其包括約20毫克/毫升之抗A β抗體、約10 mM L-組織胺酸、約10 mM甲硫胺酸,約4%甘露糖醇且具有約6之pH。另一態樣中,本發明提供一種適用於靜脈內投藥之調合物,其包括約20毫克/毫升之抗A β抗體、約10 mM L-組織胺酸、約10 mM甲硫胺酸,約4%甘露糖醇,約0.005%聚山梨酸酯80且具有約6之pH。
另一態樣中,本發明提供一種增加液體醫藥調合物中抗原結合用多肽(例如抗體)之安定性的方法,其中該多肽若非如此即於液體調合物儲存期間形成副產物。是故,該方法包含在該調合物中摻入抗氧化劑,例如甲硫胺酸或其類似物,用量係足以降低副產物形成量。
再另一態樣中,本發明提供一種套組,其包括裝有本發明所述之調合物的容器及使用指示說明。
由以下詳述及申請專利範圍可更為明瞭本發明之其他特色及優點。
為了清楚明瞭本發明及申請專利範圍,簡便地於下文提供以下定義。
本發明所使用之術語「澱粉樣蛋白性疾病」係包括與不可溶之澱粉樣蛋白微纖維之形成或沈積有關(或所導致)的任何疾病。例示澱粉樣蛋白性疾病係包括(但不限於)全身性澱粉樣變性病、阿茲海默氏症(Alzheimer’s disease)、成人型糖尿病、帕金森氏症(Parkinson’s disease)、亨丁頓氏症(Huntington’s disease)、額顯葉性癡呆(fronto-temporal dementia)及與普里昂(prion)有關之傳染性海棉狀腦病(transmissible spongiform encephalopathies)(個別為人類顫抖症及庫賈氏症(Creutzfeldt-Jacob disease)及羊與牛之搔癢症及BSE)。不同之澱粉樣蛋白性疾病係以沈積之微纖維的多肽成份性質來定義或定出特徵。例如,具有阿茲海默氏症之個體或患者中,β-澱粉樣蛋白質(例如野生型、變異型或截斷β-澱粉樣蛋白質)係為澱粉樣沈積之特徵多肽成份。是故,阿茲海默氏症係為在例如個體或患者之腦中「具有Aβ沈積之特徵的疾病」或「與A β沈積有關之疾病」的實例。
術語「β-澱粉樣蛋白質」、「β-澱粉樣胜肽」、「β-澱粉樣蛋白」、「A β」及「A β胜肽」在本發明中可交換使用。
術語「A β結合用多肽」係包括可專一性地結合於A β胜肽(等)或結合於該A β胜肽之抗原決定部位(等)之多肽。一般,A β結合用多肽係至少包含免疫球蛋白之功能部分或類免疫球蛋白之功能部位(例如受體),其包含一或多個變異區或互補決定區(CDR),賦予該多肽一特異結合特性。較佳抗原結合用多肽係包括抗體,例如IgM、IgG1、IgG2、IgG3或IgG4。
術語「抗體」係包括單株抗體(包括全長單株抗體)、多株抗體、多專一性抗體(例如雙專一性抗體)、嵌合抗體、CDR-接枝之抗體、人化抗體、人類抗體及單鏈抗體(scFvs)。術語「單鏈抗體」係表示具有由重鏈及輕鏈所組成之雙-多肽鏈結構的蛋白質,該等鏈係例如藉由交鏈胜肽鏈合劑加以安定化,具有特異地結合抗原之能力。用以製造對於目標抗原具有專一性之單鏈抗體的技術係描述於例如美國專利第4,946,778號中。術語「抗體片段」係包括F(ab’)2片段、Fab片段、Fab’片段、Fd片段、Fv片段及單功能部位抗體片段(DAbs)。用以構成Fab片段之方法係描述於例如Huse等人(1989)Science 246:1275 1281)。其他抗體片段可藉技術界已知之技術製得,包括(但不限於):(i)藉抗體分子之胃蛋白酶分解製得之F(ab’)2片段;(ii)藉著還原F(ab’)片段之二硫橋鍵所生成的Fab片段;(iii)藉著以木瓜蛋白酶及還原劑處理抗體分子所生成之Fab’片段;及(iv)Fv片段。尚無人類抗體可藉例如美國專利第5,225,539號所述之技術「人化」。於一方法中,非人CDR係嵌入人類抗體或共有抗體架構序列中。可在抗體架構中導入其他變化,以調變親和性或免疫性。
術語「功能部位」係表示包含免疫球蛋白摺疊物之重鏈或輕鏈多肽。該免疫球蛋白摺疊物係包含β-摺疊片狀二次結構,且包括單一個二硫鍵結。本發明功能部位進一步稱為「恒定」或「可變」,若為「恒定」功能部位,則在各個類型單元的功能部位內相對地缺少序列變異,或若為「可變」功能部位,則在各類型單元的功能部位內有明顯變異。抗體或多肽「功能部位」於技術界中經常可交換地稱為抗體或多肽「區域」。該抗體輕鏈之「恒定」功能部位可交換地稱為「輕鏈恒定區域」、「輕鏈恒定功能部位」、「CL」區或「CL」功能部位。抗體重鏈之「恒定」功能部位可交換地稱為「重鏈恒定區域」、「重鏈恒定功能部位」、「CH」區域或「CH」功能部位)。抗體輕鏈之「可變」功能部位可交換地稱為「輕鏈可變區域」、「輕鏈可變功能部位」、「VL」區域或「VL」功能部位)。抗體重鏈之「可變」功能部位可交換地稱為「重鏈恒定區域」、「重鏈恒定功能部位」、「VH」區域或「VH」功能部位)。
術語「區域」亦表示抗體鏈或抗體鏈功能部位之一部分或一份(例如重鏈或輕鏈之一部分或一份或恒定或可變功能部位之一部分或一份)及該鏈或功能部位之多個不連續部分或份數。例如輕鏈及重鏈或輕鏈及重鏈可變功能部位係包括散佈於「架構區域」或「FR」之中的「互補決定區」或”CDR”,如本發明所定義。
術語「抗A β抗體」係包括可結合A β胜肽之抗原決定部位(等)的抗體(及其片段)。抗A β抗體係包括例如美國專利公告第2003165496A1號、美國專利公告第20040087777A1號、國際專利公告編號WO02/46237A3及國際專利公告編號WO04/080419A2所述之抗體。其他抗A β抗體係描述於例如國際專利公告編號WO03/077858A2及WO04/108895A2,兩者標題皆為”Humanized Antibodies that Recognize Beta Amyloid Peptide”、國際專利公告編號WO03/016466A2,標題為”Anti-A β Antibodies”、國際專利公告編號WO0162801A2標題為”Humanized Antibodies that Sequester Amyloid Beta Peptide”及國際專利公告編號WO02/088306A2標題為”Humanized Antibodies”及國際專利公告編號WO03/070760A2標題為”Anti-A β Antibodies and Their Use”。
術語「片段」係表示抗體或抗體鏈之一部分或一份,其包含較原來或完全抗體或抗體鏈為少之胺基酸殘基。片段可經由化學或酶處理原來或完全抗體或抗體鏈而製得。片段亦可藉由重組方式製得。例示片段係包括Fab、Fab’、F(ab’)2、fABC及/或Fv片段。術語「抗原-結合用片段」係表示免疫球蛋白或抗體之多肽片段,其結合抗原或與原來抗體競爭(即與衍生出彼者之原來抗體競爭)以與抗原結合(即專一性結合)。
術語「構型」係表示蛋白質或多肽(例如抗體、抗體鏈、其功能部位或區域)的三級結構。例如,辭句「輕(或重)鏈構型」係表示輕(或重)鏈可變區域之三級結構,而辭句「抗體構型」或「抗體片段構型」係表示抗體或其片段之三級結構。
術語抗體之「專一性結合」係表示抗體對於特定抗原或抗原決定部位具有可感知之親和性,通常不具有明顯之交互反應性。例示具體實施態樣中,該抗體不具有交互反應性(例如與非A β胜肽或與A β上之遠距或遠端抗原決定部位不交互反應)。「可感知」或較佳結合係包括親和性至少10- 6
、10- 7
、10- 8
、10- 9
M或10- 1 0
M的結合。大於10- 7
M,較佳大於10- 8
M的親和性更佳。本發明前述所列之有價值中間物亦包括於本發明範圍內,較佳結合親和性可表示為一親和性範圍,例如10- 6
至10- 1 0
M,較佳係10- 7
至10- 1 0
M,更佳為10- 8
至10- 1 0
M。「不具有明顯交互反應性」之抗體係為不會可感知地結合於不需要者(例如不需要之蛋白質、多肽或胜肽)上者。例如,專一性地結合於A β之抗體係可感知地結合於A β,但與非-A β蛋白質或胜肽(例如斑塊中所包括之非-A β蛋白質或胜肽)無明顯反應。對特定抗原決定部位具有專一性之抗體不會例如與相同蛋白質或胜肽上之遠距抗原決定部位有明顯之交互反應。專一性結合可根據用以測定該種結合之任何技術界已知方式來測定。較佳係根據Scatchard分析及/或競爭型結合檢界來測定專一性結合。
結合用片段係藉重組DNA技術或藉原來免疫球蛋白之酶或化學裂解來製得。結合用片段係包括Fab、Fab’、F(ab’)2
、Fabc、Fv、單鏈及單鏈抗體。除了「雙專一性」或「雙功能性」免疫球蛋白或抗體之外,已知免疫球蛋白或抗體各具有其相同結合部位。「雙專一性」或「雙功能性抗體」係為具有兩個不同重/輕鏈對及兩個不同結合部位之人工雜合抗體(hybrid antibody)。雙專一性抗體可藉各種方法製得,包括融合瘤之融合或Fab’片段之鏈合。參見例如Songsivilai & Lachmann,Clin.Exp.Immunol.79:315-321(1990);Kostelny等人,J.Immunol.148,1547-1553(1992)。
「抗原」係為一種分子(例如蛋白質、多肽、胜肽、醣或小分子),其含有專一性地結合抗體之抗原決定子。
術語「抗原決定部位」或「抗原決定子」係表示抗原上專一性地結合免疫球蛋白或抗體(或其抗原結合用片段)的部位。抗原決定部位可自連續胺基酸或因為蛋白質之三級摺疊而並列之非連續胺基酸兩者形成。由連續胺基酸形成之抗原決定部位一般得以在暴露於變性溶劑時保留,而由三級摺疊所形成之抗原決定部位一般在以變性溶劑處理時即喪失。抗原決定部位一般包括至少3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15個處於獨特之空間構型的胺基酸。決定抗原決定部位之空間構型的方法係包括例如x-射線結晶法及2維核磁共振法。參見例如Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology,Vol.66,G.E.Morris,Ed.(1996)。
術語「經安定化調合物」或「經安定化液體多肽調合物」包括其中多肽在儲存期間基本上保持其物理及化學本質及完整性之調合物。技術界有各種用於測量蛋白質安定性之分析技術且係描述於本文(回顧於Peptide and Protein Drug Delivery,247-301,Vincent Lee Ed.,Marcel Dekker,Inc.,New York,N.Y.Pubs.(1991)及Jones,A.Adv.Drug Delivery Rev.10:29-90(1993))。可於所選擇溫度測量安定性歷經所選擇之時間。就快速測試而言,調合物可保持於較高或「加速」溫度(例如40℃)歷經2週至1個月或更長時間,此時方測量安定性。例示具體實施態樣中,調合物可抵抗成份多肽之副產物形成,例如高分子量聚集體產物、低分子量;降解或裂解產物或其混合物。術語「安定性」係表示分子物質諸如抗體保持其原始化學本質(例如一級、二級及/或三級結構)之時間長度。
術語「副產物」係包括不期望之產物,其損及或降低治療性多肽於特定調合物中之比例。一般副產物係包括治療性多肽之聚集體、治療性多肽之片段(例如該多肽因為脫醯胺化或水解而降解產生)或其混合物。
術語「高分子量多肽聚集體」係包括該治療性多肽之聚集體、該治療性多肽之片段(例如該多肽因例如水解而降解產生)或其混合物,其隨之聚集。一般,該高分子量聚集體係為具有大於該治療性單體多肽之分子量的複體。若為抗體,例如IgG抗體,該等聚集體係大於約150 kD。然而,若為其他治療性多肽,例如單鏈抗體(其一般具有25 kD之分子量),則該聚集體具有大於約25 kD之分子量。
術語「低分子量多肽降解產物」係包括例如該治療性多肽之片段,例如由脫醯胺化或水解所產生。一般,低分子量降解產物係為分子量低於該治療性單體多肽之複體。若為抗體,例如IgG抗體,則該降解產物低於約150 kD。然而,若為其他治療性多肽,例如單鏈抗體(其一般具有25 kD之分子量),則該聚集體具有低於約25 kD之分子量。
術語「投藥路徑」係包括技術公認用以輸送治療性多肽之投藥路徑,諸如例如非經腸、靜脈內、肌內、皮下、顱內或硬膜外。治療性多肽投藥用以治療神經退化性疾病時,可使用靜脈內、硬膜外或顱內路徑。
本發明所使用之術語「治療」係定義為將療劑施加或投藥於患者,或將療劑施加或投藥於患者之隔離組織或細胞系(該患者係具有疾病、疾病症狀或疾病素因),以治療、治癒、舒緩、舒解、改變、醫治、改善、改良或影響該疾病、該疾病症狀或該疾病素因。
術語「有效劑量」或「有效劑量」係定義為足以達成或至少部分達成所期望之效果的量。術語「治療有效劑量」係定義為足以治療或至少部分遏止已患有該疾病之患者的疾病及其併發症之量。此時可用之量係視感染之嚴重性及患者本身之免疫系統的一般狀態而定。
術語「患者」係包括接受預防或治療性治療之人類及其他哺乳類個體。
本發明所使用之術語「劑量單元形式」(或「單元劑量形式」)係表示適用於待治療患者作為單元劑量之物理上不連續單元,每個單元含有預定量之活性化合物,經計算以產生所期望之療效,且結合有所需之醫藥載體、稀釋劑或賦形劑。本發明劑量單元形式之說明係因活性化合物之獨特特性及待達成之特別療效及技術界已知調合該種活性化合物以用於治療患者之參數決定且與其直接相關。
本發明調合物中活性成份(例如A β多肽)之實際劑量水平可加以改變,以得到可針對特定患者、組成物及投藥模式可達到所期望治療反應,而不對患者產生毒性的活性成份用量。所選擇之劑量水平係視各種藥力學因素而定,包括所採用之本發明特定組成物的活性、投藥路徑、投藥時間、待使用之特定化合物的排出率、治療持續時間、與所採用之特定組成物結合使用之其他藥物、化合物及/或材料、待治療之患者的年齡、性別、體重、狀況、一般健康及先前病史及醫藥界熟知之類似因素。
本發明所使用之術語「稀釋劑」係表示適用於改善或達成例如或適當之本發明所述濃度或濃度等的溶液。
本發明提供A β結合用多肽之調合物,尤其是抗A β抗體,及其部分及/或片段。特定態樣中,本發明提供治療使用之經安定化液體多肽調合物。尤其,本發明提供A β結合用多肽(例如抗體及其抗原-結合用片段)之安定化,其係使用於治療澱粉樣蛋白性疾病及/或病症。尤其,本發明提供經安定化之調合物,使得該活性治療性多肽係長時間保持安定,且可經由各種投藥路徑投藥。此點對於預定用於治療澱粉樣蛋白性疾病及/或病症之A β結合用多肽(例如抗體)特別重要。其他態樣中,本發明提供極安定之抗體調合物,其例如對於各種應力諸如冷凍、冷凍乾燥、加熱及/或復原具有安定性。而且,例示之本發明調合物可長時間(例如儲存該調合物之時間為一年或更久)保持安定性、生物活性、純度及抗體品質,且甚至是在不利之溫度下。此外,例示之本發明調合物適於投藥於個體或患者(例如靜脈內投藥於個體或患者),例如具有或預測具有澱粉樣蛋白性疾病或病症之人類。
於一態樣中,本發明提供一種經安定化之調合物,其包括A β結合用多肽(例如抗A β抗體)、等張力劑(例如甘露糖醇)及胺基酸或其衍生物,其中該等張力劑存在量係足以使該經安定化之調合物適於靜脈內輸液,該胺基酸或其衍生物存在量係足以保持生理上適當之pH。例示具體實施態樣中,本發明提供一種包括抗A β抗體、甘露糖醇及組織胺酸之經安定化調合物。
另一態樣中,本發明提供一種包括A β結合用多肽之經安定化調合物。適用於本發明調合物之安定化的A β結合用多肽係包括抗體及其片段,尤其是可結合與澱粉樣蛋白性疾病或病症有關之治療標的的抗體。是故,該治療性多肽係藉由添加足以抑制副產物形成之量的抗氧化劑,根據本發明加以安定化,以避免形成該副產物,一般為高分子量聚集體、低分子量降解片段或其混合物。抗氧化劑包括甲硫胺酸及其類似物,濃度係足以得到下文討論之對不期望副產物的抑制。本發明經安定化多肽調合物視情況另外包含等張力劑(例如甘露糖醇)及胺基酸(例如組織胺酸)或其衍生物,其中該等張力劑存在量係足以使該經安定化調合物適用於不同投藥路徑,例如靜脈內輸液,且該胺基酸或其衍生物存在量係足以保持生理上適當之pH。例示具體實施態樣中,本發明提供一種經安定化之調合物,其包括抗A β抗體、甲硫胺酸、甘露糖醇及組織胺酸。
此處所述待依本發明調合之多肽係使用技術界熟知之技術製備,包括例如合成技術(諸如重組技術及胜肽合成或此等技術之組合)或可自該多肽之內在來源單離。本發明特定具體實施態樣中,所選擇之多肽係為抗原結合用多肽,更佳為抗體,尤其是抗A β抗體。用於製造抗原結合用多肽(尤其是抗體)之技術係描述於下文。
本發明所使用之術語「抗體」係表示免疫球蛋白分子及免疫球蛋白分子之免疫活性部分,即含有特異地結合(識兒)抗原之抗原結合用部位的分子。免疫球蛋白分子之免疫活性部分實例係包括F(ab)及F(ab’)片段,其可藉著以酶諸如胃蛋白酶處理抗體而生成或藉著技術界已知之重組工程技術製得。亦有關抗體之安定化的本發明具體實施態樣係包括例如多株及單株抗體,其結合一抗原,例如治療標的抗原,諸如A β。本發明所用之術語「單株抗體」或「單株抗體組成物」係表示僅含一個可識別且結合於標的抗原之特定抗原決定部位(例如A β之抗原決定部位(等))的抗原結合部位的抗體分子群。單株抗體組成物因此一般對與其行免疫反應之特定標的抗原顯示單一結合專一性及親和性。
多株抗體可如前文所述藉著以免疫原將適當之個體免疫地製備。經免疫化之個體的抗體效價可藉標準技術隨時間偵測,諸如使用固定之標的抗原的酶結合免疫吸附劑檢定(ELISA)。若需要,則可自哺乳類(例如自血液)單離針對標的抗原之抗體分子,進一步藉熟知技術(諸如蛋白質A Sepharose層析)純化,以得到抗體,例如IgG溶離份。免疫化後之適當時間,例如當該抗-抗原抗體效價最高時,可自該個體得到抗體-製造細胞且藉標準技術用於製備單株抗體,諸如原來由Kohler及Milstein(1975)Nature 256:495-497所描述之融合瘤技術(亦參見Brown等人(1981)J.Immunol.127:539-46;Brown等人(1980)J.Biol.Chem.255:4980-83;Yeh等人(1976)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 76:2927-31;及Yeh等人(1982)Int.J.Cancer 29:269-75)。嵌合多株抗體之製備參見Buechler等人美國專利第6,420,113號。
用於融合淋巴細胞及永生細胞系之許多眾所周知方法中任一種皆可用於生成單株抗體(參見例如G.Galfre等人(1977)Nature 266:55052;Gefter等人Somatic Cell Genet.,前文所述;Lerner,Yale J.Biol.Med.,前文所述;Kenneth,Monoclonal Antibodies,前文所述)。而且,一般技術者已知亦可使用該等方法之許多變化方法。一般,永生細胞系(例如骨髓瘤細胞系)係自如同淋巴細胞之哺乳類衍生。例如,老鼠融合瘤可藉著將來自小鼠而以本發明免疫製劑加以免疫的淋巴細胞與永生小鼠細胞系融合而製得。較佳之永生細胞系係為小鼠骨髓瘤細胞系,其對於含次黃嘌呤、胺基蝶呤及胸腺核苷之培養基(「HAT培養基」)敏感。數種骨髓瘤細胞系中之任一種皆可用為標準技術之融合配合物,例如P3-NS1/1-Ag4-1、P3-x63-Ag8.653或Sp2/O-Ag14骨髓瘤細胞系。此等骨髓瘤細胞系係購自ATCC。一般,HAT-敏感性小鼠骨髓瘤細胞系係使用聚乙二醇(“PEG”)融合於小鼠脾細胞。該融合所形成之融合瘤細胞隨之使用HAT培養基加以選擇,殺死未融合及非增殖性融合之骨髓瘤細胞(未融合之脾細胞在數日後因為未轉形而死亡)。製造本發明單株抗體之融合瘤細胞係藉由使用標準ELISA檢定篩選用於抗體(其結合標的抗原,例如A β)之融合瘤培養基上清液而偵測。
代之以製備分泌單株抗體之融合瘤,可藉著以標的抗原篩選重組之組合免疫球蛋白庫(例如抗體噬菌體展示庫),以單離結合該標的抗原之免疫球蛋白庫成員,而加以識別及單離單株抗體。用以生成且篩選噬菌體展示庫之套組係市售者(例如Pharmacia Recombinant Phage Antibody System,Cataloh No.27-9400-01;及Stratagene SurfZAPT M
Phage Display Kit,Catalog No.240612)。此外,特別可用於生成且篩選抗體展示庫之方法及試劑可由下列者得知:例如Ladner等人之美國專利第5,223,409號;Kang等人,PCT國際公告編號WO92/18619;Dower等人,PCT國際公告編號WO91/17271;Winter等人,PCT國際公告編號WO92/20791;Markland等人,PCT國際公告編號WO92/15679;Breitling等人,PCT國際公告編號WO93/01288;McCafferty等人,PCT國際公告編號WO92/01047;Garrard等人,PCT國際公告編號WO92/09690;Ladner等人,PCT國際公告編號WO90/02809;Fuchs等人(1990)Bio/Technology 9:1370-1372;Hay等人(1992)Hum.Antibod.Hybridomas 3:81-85;Huse等人(1989)Science 246:1275-1281;Griffiths等人(1993)EMBO J 12:725-734;Hawkins等人(1992)J.Mol.Bio1.226:889-896;Clarkson等人(1991)Nature 352:624-628;Gram等人(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:3576-3580;Garrad等人(1991)Bio/Technology 9:1373-1377;Hoogenboom等人(1991)Nuc.Acid Res.19:4133-4137;Barbas等人(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:7978-7982;及McCafferty等人Nature(1990)348:552-554。
此外,同時包含人類及非人類部分的重組抗體(其可使用標準重組DNA技術製得)諸如嵌合及人化單株抗體,係包含於本發明範圍內。
術語「人化免疫球蛋白」或「人化抗體」係表示包括至少一個人化免疫球蛋白或抗體鏈(即至少一人化輕鏈或重鏈)之免疫球蛋白或抗體。術語「人化免疫球蛋白鏈」或「人化抗體鏈」(即「人化免疫球蛋白輕鏈」或「人化免疫球蛋白重鏈」)係表示具有可變區之免疫球蛋白或抗體鏈(即個別係輕鏈或重鏈),其包括實質上來自人類免疫球蛋白或抗體之可變架構區及實質上來自非人類免疫球蛋白或抗體之互補決定區(CDR)(例如至少一CDR,較佳係兩CDR,更佳係三CDR),且另外包括恒定區(例如若為輕鏈,則至少一恒定區或其部分,若為重鏈,則為三恒定區)。術語「人化可變區」(例如「人化輕鏈可變區」或「人化重鏈可變區」)係表示包括實質上來自人類免疫球蛋白或抗體之可變架構區及實質上來自非人類免疫球蛋白或抗體之互補決定區(CDR)的可變區。
用辭「實質上來自人類免疫球蛋白或抗體」或「實質上人類」係表示當與人類免疫球蛋白或抗體胺基酸序列比較時,該區與人類架構或恒定區序列共同擁有至少80至90%,90至95%或95至99%同質性(即局部序列同質性),容許例如保守取代、共同序列取代、生殖系取代、回覆突變及其類者。保守取代、共同序列取代、生殖系取代、回覆突變及其類者之導入經常稱為人化抗體或鏈之「最佳化」。用辭「實質上來自非人類免疫球蛋白或抗體」或「實質上非人類」係表示免疫球蛋白或抗體序列至少80至95%,較佳至少90至95%,更佳96%、97%、98%或99%係與非人類有機體者相同,例如非人類哺乳類。
是故,人化免疫球蛋白或抗體或人化免疫球蛋白或抗體鏈之所有區域或殘基(除CDR外)皆實質與一或多個天賦人類免疫球蛋白序列之對應區域或殘基相同。術語「對應區域」或「對應殘基」係表示當第一及第二序列係最佳地對準以進行比較時,位在第二胺基酸或核苷酸序列上佔據與位在第一胺基酸或核苷酸序列之區域或殘基相同(即同等)位置的區域或殘基。
術語「顯著同質性」係表示兩多肽序列在最佳化對準(諸如藉程式GAP或BESTFIT使用缺口權值)時共同擁有至少50至60%序列同質性,較佳至少60至70%序列同質性,更佳至少70至80%序列同質性,更佳至少80至90%序列同質性,再更佳為至少90至95%序列同質性,而又更佳係至少95%序列同質性或更高(例如99%序列同質性或更高)。術語「實質同質性」係表示兩多肽序列在最佳化地對準時(諸如藉程式GAP或BESTFIT使用內定缺口權值)共同擁有至少80至90%序列同質性,較佳至少90至95%序列同質性,且更佳至少95%序列同質性或更高(例如99%序列同質性或更高)。比較序列列時,一般將一序列作為參考序列,試驗序列則與其比較。當使用序列比較演算法時,將試驗及參考序列輸入電腦,指定後續座標(若需要),且指定序列演算法程式參數。之後序列比較演算法基於所指定之程式參數計算試驗序列(等)相對於參考序列之序列同質性百分比。
用於比較之最佳序列對準法可例如藉由以下方法進行:Smith & Walerman,Adv.Appl.Math.2:482(1981)之局部同質性演算法、Needleman & Wunsch,J.Mol.Biol.48:443(1970)之同質性對準演算法、Pearson & Lipman,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 85:2444(1988)之相似性方法研究、此等演算法之電腦執行法(Wisconsin Genetics Software Package,Genetics Computer Group,575 Science Dr.Madison,WI之GAP,BESTFIT FASTA及TFASTA)或目測法(大體上參見Ausubel等人,Current Protocol.in Molecular Biology)。適於決定序列同質性及序列相似性百分比的演算法之一實例係為BLAST演算法,其係描述於Altschul等人,J.Mol.Biol.215:403(1990)。用以進行BLAST分析之軟體可經由National Center for Biotechnology Information公開取得(可經由National Institutes of Health NCBI網絡伺服器公開取得)。一般,可使用內定程式參數以進行序列比較,BLASTP程式使用內定值為字長(W)為3,期望值(E)為10,及BLOSUM62計分矩陣(參見Henikoff & Henikoff,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915(1989))。
較佳係不同之殘基位置係因保守胺基酸取代而相異。為了將胺基酸取代分為保守或非保守性,胺基係分為下列各組:第I組(疏水性側鏈):leu、met、ala、val、leu、ile;第II組(中性親水性側鏈):cys、ser、thr;第III組(酸性側鏈):asp、glu;第IV組(鹼性側鏈);asn、gln、his、lys、arg;第V組(影響鏈取向之殘基):gly、pro;及第VI組(芳族側鏈):trp、tyr、phe。保守取代包括同一組中胺基酸之間的取代。非保守性取代係此等組中之一的成員取代另一組之成員。
較佳係人化免疫球蛋白或抗體結合抗原之親和性係為對應之非人化抗體者的三、四或五倍範圍內。例如,若非人化抗體具有10- 9
M結合親和性,則人化抗體係具有至少3 x10- 8
M、4x10- 8
M、5x10- 8
M或10- 9
M的結合親合性。當描述免疫球蛋白或抗體鏈之結合性質時,該鏈可基於其「直接抗原(例如A β)結合」之能力來描述。當一鏈與原樣免疫球蛋白或抗體(或其抗原結合用片段)具有專一性結合性質或結合親和性時,即稱其「直接抗原結合」。突變(例如回覆突變)若影響(例如降低)包含重鏈或輕鏈之原樣免疫球蛋白或抗體(或其抗原結合用片段)之結合親和性,使之較包含缺乏該突變之同等鏈的抗體(或其抗原結合用片段)改變至少一個數量級,則稱為實質影響重鏈或輕鏈直接抗原結合的能力。突變若影響(例如降低)包含重鏈或輕鏈之原樣免疫球蛋白或抗體(或其抗原結合用片段)之結合親和性,使之較包含缺乏該突變之同等鏈的抗體(或其抗原結合用片段)僅改變二、三或四倍,則稱為「實質不影響(例如降低)鏈之直接抗原結合能力」。
術語「嵌合免疫球蛋白」或抗體係表示其變異區自第一種衍生且其恒定區自第二種衍生的免疫球蛋白或抗體。嵌合免疫球蛋白或抗體可例如藉由基因工程自屬於不同物種之免疫球蛋白基因片段構成。術語「人化免疫球蛋白」或「人化抗體」不涵蓋嵌合免疫球蛋白或抗體,如前文所定義。雖然人化免疫球蛋白或抗體之結構係嵌合(即,包含來自多於一種蛋白質之區域),但其包括嵌合免疫球蛋白或抗體中未發現之附加特色(即,變異區包含予體CDR殘基及受體架構殘基),如本發明所定義。
該嵌合及人化單株抗體可藉技術界已知之重組DNA技術製得,例如使用以下所述方法:Robinson等人,國際申請案編號PCT/US86/02269;Akira等人,歐洲專利申請案184,187;Taniguchi,M.歐洲專利申請案171,496;Morrison等人,歐洲專利申請案173,494;Neuberger等人PCT國際公告編號WO 86/01533;Cabilly等人,美國專利第4,816,567號;Cabilly等人,歐洲專利申請案125,023;Better等人(1988)Science 240:1041-1043;Liu等人(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:3439-3443;Liu等人(1987)J.Immunol.139:3521-3526;Sun等人(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:214-218;Nishimura等人(1987)Canc.Res.47:999-1005;Wood等人(1985)Nature 314:446-449;及Shaw等人(1988)J.Natl.Cancer Inst.80:1553-1559);Morrison,S.L.(1985)Science 229:1202-1207;Oi等人(1986)BioTechniques 4:214;Winter美國專利第5,225,539號;Jones等人(1986)Nature 321:552-525;Vethoeyan等人(1988)Science 239:1534;及Beidler等人(1988)J.Immunol.141:4053-4060。
或現在可製得基因轉殖動物(例如小鼠),其可於免疫化時在不產生內源免疫球蛋白下產生全部人類抗體。例如,已描述嵌合及生殖系突變小鼠體內抗體重鏈結合區(JH
)基因的組合性缺失(homozygous deletion)導致內源抗體製造之完全抑制。人類生殖總免疫球蛋白基因陣列於該生殖系突變小鼠體內之轉移導致在抗原試驗時產生人體抗體。參見例如美國專利第6,150,584號;第6,114,598號;及第5,770,429號。
完全人類抗體亦可自噬菌體展示庫衍生(Hoogenboom等人,J.Mol.Biol.,227:381(1991);Marks等人,J.Mol.Biol.,222:581-597(1991))。嵌合多株抗體亦可得自噬菌體展示庫(Buechler等人,美國專利第6,420,113號)。
雙專一性抗體(BsAbs)係為對於至少兩個不同之抗原決定部位具有結合專一性之抗體。該等抗體可自全長抗體或抗體片段(例如F(ab)’2雙專一性抗體)衍生。製造雙專一性抗體之方法係技術界已知。傳統製造全長雙專一性抗體之方法係基於兩個免疫球蛋白重鏈-輕鏈對之共同表現,其中該兩鏈係具有不同之專一性(Mollstein等人,Nature,305:537-539(1983))。因為免疫球蛋白重鏈及輕鏈之隨機分配,此等融合瘤(四合瘤)產生不同抗體分子之可能混合物(參見WO 93/08829及Traunecker等人,EMBO J.,10:3655-3659(1991))。
雙專一性抗體亦包括交聯或「異種軛合體(heteroconjugate)」抗體。例如,異種軛合體中之一種抗體可偶合於親和素(avidin)且另一者則偶合於生物素或其他負載體(payload)。異種軛合體抗體可使用任何簡便之交聯方法製得。適當之交聯劑係技術界所熟知,揭示於美國專利第4,676,980號中,同時有數種交聯技術。
另一具體實施態樣中,該抗體可化學或基因性地融合於負載體諸如反應性、可刪除或功能性部分,例如免疫毒素,以產生抗體融合多肽。該種負載體係包括例如免疫毒素、化療劑及放射性同位素,皆為技術界所熟知。
單鏈抗體亦適於本發明之安定化。該片段係包含以鏈合劑連接於輕鏈變異功能部位(VL)的重鏈變異功能部位(VH),使得各個變異區彼此交界,再產生衍生該VL及VH區之親代抗體的抗原結合槽(antigen binding pocket)。參見Gruber等人,J.Im munol.,152:5368(1994)。
已知任何前述多肽分子(單獨或結合)皆適於製備成本發明經安定化調合物。
通常,本發明調合物係包括各種藉由定靶A β胜肽用於治療澱粉樣蛋白性疾病(尤其是阿茲海默氏症)的抗體。
術語「A β抗體」、「抗A β抗體」及「抗A β」在本發明中可交換使用以表示結合於人類澱粉樣前驅物蛋白質(APP)、A β蛋白質或兩者之一或多個抗原決定部位或抗原決定子的抗體。可在APP內發現例示抗原決定部位或抗原決定子,但較佳係於APP之A β胜肽內發現。APP存有多個異構同工型(isoform),例如APP6 9 5
、APP7 5 1
及APP7 7 0
。APP內之胺基酸係根據APP7 7 0
異構同工型之序列加以碼號(參見例如GenBank Accession No.P5067)。目前已知存在於人類之APP的特定同種型(isotype)係為Kang等人(1987)Nature 325:733-736所述之695胺基酸多肽,其稱為「正常」APP;Ponte等人(1988)Nature 331:525-527(1988)及Tanzi等人(1988)Nature 331:528-530所述之751胺基酸多肽;及Kitaguchi等人(1988)Nature 331:530-532所述之770胺基酸多肽。APP於體內或於原位藉不同分泌酶進行蛋白水解加工的結果,發現A β兼具有40個胺基酸長度之「短型」及介於42至43個胺基酸之間長度的「長型」。該短型A β4 0
係由APP之殘基672至711構成。長型,例如A β4 2
或A β4 3
係個別由殘基672至713或672至714所構成。發現APP疏水性功能部位之一部分係位於A β之羧基端,可能導致A β聚集之能力,尤其是在長型時。A β胜肽可在(或經純化形式)人類及其類哺乳類之體液中發現,例如脊髓流體,同時包括正常個體及患有澱粉樣蛋白性病症的個體。
術語「β-澱粉樣蛋白質」、「β-澱粉樣胜肽」、「β-澱粉樣蛋白」、「A β」及「A β胜肽」在本發明係可交換使用。A β胜肽(例如A β 39、A β 40、A β 41、A β 42及A β 43)係為APP之39至40個胺基酸的~4kDa內部片段。例如,A β 40係由APP之殘基672至711構成,A β 42係由APP之殘基672至713構成。A β胜肽係包括自APP之分泌酶裂解所產生之胜肽,合成胜肽係具有與裂解產物相同或基本上相同之序列。A β胜肽可自各種來源衍生,例如組織、細胞系或體液(例如血清或脊髓流體)。例如A β可自APP表現細胞諸如穩定地經APP7 1 7 V → F
轉染之中國倉鼠卵巢(CHO)細胞衍生,如Walsh等人(2002),Nature,416,pp 535-539所述。A β製劑可自組織來源使用前述方法衍生(參見例如Johnson-Wood等人(1997),Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:1550)。或A β胜肽可使用熟習此技術者熟知之方法合成。參見例如Fields等人,Synthetic Peptides:A User’s Guide,ed.Grant,W.H.Freeman & Co.,New York,NY,1992,p 77)。因此,胜肽可使用固相合成法之自動化Merrifield技術使用側鏈經保護之胺基酸於例如Applied Biosystems Peptide Synthesizer型號430A或431上合成,α-胺基係以t-Boc或F-moc化學保護。較長胜肽抗原可使用眾所周知之重組DNA技術合成。例如,編碼胜肽或融合胜肽之聚核苷酸可合成或分子克隆且插入適當之表現載體中,以轉染及藉適當之宿主細胞異種表現。A β胜肽亦表示由正常基因之A β區中突變產生的相關A β序列。
術語「抗原決定部位」或「抗原決定子」係表示免疫球蛋白或抗體(或其抗原結合片段)所專一性結合之部位。A β抗體所結合之例示抗原決定部位或抗原決定子可於人類澱粉樣前驅物蛋白質(APP)中發現,但較佳係於APP之A β胜肽內發現。A β內之例示抗原決定部位或抗原決定子係位於A β之N端、中心區域或C端內。「N端抗原決定部位」係為位在A β胜肽之N端內的抗原決定部位或抗原決定子。例示之N端抗原決定部位係包括位於A β之胺基酸1至10或1至12內之殘基,較佳係為殘基13、1-4、1-5、1-6、1-7、2-6、2-7、3-6或3-7。其他例示N端抗原決定部位係始自A β之殘基1-3且止於殘基7-11。附加之例示N端抗原決定部位係包括A β之殘基2-4、5、6、7或8、A β之殘基3-5、6、7、8或9或A β 42之殘基4-7、8、9或10。「中心抗原決定部位」係為包含位於A β胜肽之中心或中間部分內的殘基之抗原決定部位或抗原決定子。例示中心抗原決定部位係包括位於A β之胺基酸13-28內的殘基,較佳係A β之殘基14-27、15-26、16-25、17-24、18-23或19-22。其他例示中心抗原決定部位係包括位於A β之胺基酸16-24、16-23、16-22、16-21、18-21、19-21、19-22、19-23或19-24內的殘基。「C端」抗原決定部位或抗原決定子係位於A β胜肽之C端,且包括位於A β之胺基酸33-40、33-41或33-42內的殘基。「C端抗原決定部位」係為包含位於A β胜肽之C端內的殘基之抗原決定部位或抗原決定子(例如在A β之約胺基30-40或30-42內)。附加例示之C端抗原決定部位或抗原決定子係包括A β之殘基33-40或33-42。
當抗體被指稱係結合於特定殘基內之抗原決定部位(諸如A β 3-7)時,即表示該抗體係專一性地結合於含有該特定殘基(此例為A β 3-7)之多肽。該抗體並非必要接觸A β 3-7內之每個殘基。亦非在A β 3-7內之每個單一胺基酸取代或消去皆會明顯影響結合親和性。在各種具體實施態樣中,A β抗體係為末端專一性。本發明所使用之術語「末端專一性」係表示抗體係專一性地結合於A β胜肽之N端或C端殘基,但當存在於包含該等殘基之較長A β物種或APP中時卻無法識別該殘基。各種具體實施態樣中,A β抗體係為「C端專一性」。本發明所使用之術語「C端專一性」係表示該抗體專一性地識別A β胜肽之游離C端。C端專一性A β抗體的實例係包括下列者:識別位在殘基40之A β胜肽末端,但無法織別位在殘基41、42及/或43之A β胜肽末端;識別殘基42之A β胜肽末端,但無法識別位在殘基40、41及/或43上之A β胜肽末端;等。
於一具體實施態樣中,該A β抗體可為3D6抗體或其變化體或10D5抗體或其變化體,兩者皆描述於美國專利公告編號20030165496A1、美國專利公告編號20040087777A1、國際專利公告編號WO02/46237A3及國際專利公告編號WO04/080419A2。3D6及10D5抗體之描述亦可於例如國際專利公告編號WO02/088306A2及國際專利公告編號WO02/088307A2中發現。其他3D6抗體係描述於美國專利申請案編號11/303,478及國際申請案編號PCT/US05/45614中。3D6係為專一性結合於位在人類β-澱粉樣胜肽內之N端抗原決定部位(詳言之為殘基1-5)的單株抗體(mAb)。比較時,10D5係為專一性結合於位在人類β-澱粉樣胜肽內之N端抗原決定部位(詳言之為殘基3-6)之mAb。另一具體實施態樣中,該抗體可為12B4抗體或其變化體,如美國專利公告編號20040082762A1及國際專利公告編號WO03/077858A2所述。12B4係為專一性結合於位在人類β-澱粉樣胜肽內之N端抗原決定部位(詳言之為殘基3-7)之mAb。另一具體實施態樣中,抗體可為12A11抗體或其變化體,如美國專利公告編號20050118651A1及國際專利公告編號WO04/108895A2所述。12A11係為專一性結合於位在人類β-澱粉樣胜肽內之N端抗原決定部位(詳言之為殘基3-7)之mAb。另一具體實施態樣中,抗體可為15C11抗體或其變化體,如美國專利申請案編號11/304,986及國際專利申請案編號PCT/US05/45515標題為”Humanized Antibodies that Recognize Beta Amyloid Peptide”所述。15C11係為專一性結合於位在人類β-澱粉樣胜肽內之中心抗原決定部位(詳言之為殘基19-22)之mAb。另一具體實施態樣中,抗體可為266抗體,如美國專利公告編號20050249725A1及國際專利公告編號WO01/62801A2所述。使用於本發明專一性結合於位在人類β-澱粉樣胜肽中之C端抗原決定部位的抗體係包括(但不限於)369.2B,如美國專利第5,786,180號標題為”Monoclonal antibody 369.2B specific for β A4 peptide”所述。本發明所使用之抗體的進一步描述可參照例如Bussiere et al.,(Am.J.Pathol.165(3):987-95(2004))Bard et al.(PNAS 100(4):2023-8(2003)),Kajkowski et al.(J.Biol.Chem.276(22):18748-56(2001)),Games et al.(Ann.NY Acad.Sci.920:274-84(2000)),Bard et al.(Nat.Med.6(8):916-9(2000)),及國際專利申請案編號WO 03015691A2標題為“Effecting rapid improvement of cognition in a subject having Alzheimer’s disease,Down’s syndrome,cerebral amyloid angiopathy,or mild cognitive impairment,comprises administering anti-A beta antibody”。使用於本發明之抗體片段之進一步描述可參照例如Bales等人(摘要p4-396,第S587頁,出示於Poster Session P4:Therapeutics and Therapeutic Strategies-Therapeutic Strategies,Amyloid-Based)。
使用於本發明之抗體可重組或合成地製得。例如,抗體可藉重組細胞培養方法使用例如CHO細胞、NIH 3T3細胞、PER.C6細胞、NS0細胞、VERO細胞、雞胚纖維母細胞或BHK細胞製得。此外,本發明包括經少量修飾而保留結合用A β胜肽之主要功能性質之抗體。特定具體實施態樣中,抗體係為選擇性結合A β胜肽之人化抗A β胜肽3D6抗體。詳言之,人化抗A β胜肽3D6抗體係設計以專一性地結合於NH2
-端抗原決定部位,例如位於腦中(例如,患有阿茲海默氏症之患者)斑塊沈積中人類β-澱粉樣1-40或1-42胜肽內的胺基酸殘基1-5。
圖1提供稱為h3D6v2之例示人化抗A β胜肽3D6抗體的預測結構之示意圖。由對應之表現載體的DNA序列所預測之h3D6v2輕鏈及重鏈的完全胺基酸序列係出示於圖2(其中殘基係自輕鏈及重鏈之NH2
-端開始編碼作為殘基編號1)。以重鏈DNA序列編碼之最後一個胺基酸殘基Lys4 4 9
在h3D6v2之成熟分泌型中尚未發現,在不欲受縛於任何特定理論下,推測係於胞內處理期間由CHO細胞蛋白酶所移除。因此,該h3D6v2重鏈之COOH端視情況為Gly4 4 8
。已於重組且由血漿衍生之抗體中發現COOH端離胺酸處理,且顯然未衝擊其功能(Harris(1995)J.Chromatogr.A.705:129-134)。純化之h3D6v2係藉著添加N-鏈合聚醣於重鏈之Fc部分而進行轉譯後修飾,已知該重鏈Fc部分含有單一N-糖基化共同部位。該N-糖基化部位顯示三個常見於哺乳類IgG蛋白質之類似N-糖基化部位的主要複雜雙觸中性寡醣結構。
另一例示人化抗A β胜肽抗體係為具有圖2所列之序列的人化3D6第1型(hu3D6v1),但輕鏈之位置1有D→Y取代。
各種本發明具體實施態樣中,抗A β抗體(例如人化抗A β胜肽3D6抗體)係存在約0.1毫克/毫升至約100毫克/毫升,約0.1毫克/毫升至約75毫克/毫升,約0.1毫克/毫升至約50毫克/毫升,約0.1毫克/毫升至約40毫克/毫升,約0.1毫克/毫升至約30毫克/毫升,約10毫克/毫升至約20毫克/毫升,約20毫克/毫升至約30毫克/毫升,或更高,例如最高達約100毫克/毫升,約200毫克/毫升,約500毫克/毫升或約1000毫克/毫升或更高。各種具體實施態樣中,該抗A β抗體係存在約15、16、17、18、20、21、22、23、24或25毫克/毫升。特定具體實施態樣中,該抗體(例如人化抗A β胜肽3D6抗體)係存在約17毫克/毫升。另一特定具體實施態樣中,抗體(例如人化抗A β胜肽3D6抗體)係存在約20毫克/毫升。另一特定具體實施態樣中,抗體(例如人化抗A β胜肽3D6抗體)係約30毫克/毫升。中間至前述濃度之範圍,例如約12毫克/毫升至約17毫克/毫升,亦為本發明之一部分。例如,包括使用前述任何值之組合作為上限及/或下限之範圍值。
各種具體實施態樣中,本發明提供一種調合物,其可包括各種賦形劑,包括(但不限於)緩衝劑、抗氧化劑、等張劑及安定劑。此外,該調合物可含有用於調整pH之試劑(例如HCl)及稀釋劑(例如水)。該賦形劑一部分係用以保持抗體之安定性及生物活性(例如保持蛋白質之適當構型)且/或保持pH。
本發明各個態樣中,該調合物係包括緩衝劑(緩衝劑)。該緩衝劑可用以增進調合物之等張性及化學安定性。此外,該緩衝劑係用以保持生理上適當之pH(例如約6.0之pH)。通常,該調合物應具有生理上適當之pH。本發明各種具體實施態樣中,該調合物應具有約5至約7或約5.5至約6.5之pH。特定具體實施態樣中,該調合物係具有約6之pH。中間至前述pH水平之範圍,例如約pH 5.2至約pH 6.3(例如pH 6.2)亦為本發明之一部分。例如,包括使用任何前述值之組合作為上限及/或下限之範圍值。該pH可視需要藉技術界已知之技術來調整。例如,可視需要添加HCl以將pH調至期望值。
該緩衝劑可包括(但不限於)琥珀酸鹽(鈉或磷酸鹽)、組織胺酸、磷酸鹽(鈉或鉀)、Tris(三(羥甲基)胺基甲烷)、二乙醇胺、檸檬酸鹽、其他有機酸及其混合物。特定具體實施態樣中,該緩衝劑係為組織胺酸(例如L-組織胺酸)。另一特定具體實施態樣中,該緩衝劑係為琥珀酸鹽。另一具體實施態樣中,該調合物係包括胺基酸,諸如組織胺酸,存在量係足以使該調合物保持於生理上適當之pH。組織胺酸係為在生理pH範圍中具有緩衝能力之例示胺基酸。組織胺酸自其咪唑基衍生出其緩衝能力。於一例示具體實施態樣中,該緩衝劑係為L-組織胺酸(鹼)(例如C6
H9
N3
O2
,FW:155.15)。另一具體實施態樣中,緩衝劑係為L-組織胺酸單鹽酸鹽單水合物(例如C6
H9
N3
O2
.HCl.H2
O,FW:209.63)。另一例示具體實施態樣中,該緩衝劑係為L-組織胺酸(鹼)與L-組織胺酸單鹽酸鹽單水合物之混合物。
於一具體實施態樣中,該緩衝劑(例如L-組織胺酸或琥珀酸鹽)存在量係約0.1 mM至約50 mM,約0.1 mM至約40 mM,約0.1 mM至約30 mM,約0.1 mM至約20 mM或約5 nM至約15 mM。各種具體實施態樣中,該緩衝劑可存在約5 mM、6 mM、7 mM、8 mM、9 mM、10 mM、11 mM、12 mM、13 mM、14 mM或15 mM。等定具體實施態樣中,該緩衝劑存在約10 mM。中間至前述濃縮之範圍,例如約12 mM至約17 mM,亦為本發明之一部分。例如,包括使用前述值之組合作為上限及/或下限之範圍值。特定具體實施態樣中,該緩衝劑存在量係足以保持生理上適當之pH。
本發明各種態樣中,該調合物係包括等張劑。等張劑一部分係用以保持該調合物之等張性,且保持蛋白質水平。等張劑一部分係用以保持調合物所存在之治療活性多肽的水平、比率或比例。等張溶液具有與血漿相同之滲透壓,故可於靜脈內輸液至個體,而不改變個體血漿之滲透壓。實際上,於本發明之一具體實施態樣中,等張劑存在量係足以使調合物適用於靜脈內輸液。等張劑經常亦作為增量劑。如此,該劑可使蛋白質克服各種應力,諸如冷凍及剪力。
該等張劑可包括(但不限於)CaCl2
、NaCl、MgCl2
、乳糖、山梨糖醇、蔗糖、甘露糖醇、海藻糖、植物蜜糖、聚乙二醇、羥乙基澱粉、甘胺酸及其混合物。特定具體實施態樣中,該等張劑係為甘露糖醇(例如D-甘露糖醇,例如C6
H1 4
O6
,FW:182.17)。
於一具體實施態樣中,該等張劑(例如甘露糖醇)存在約2%至約6% w/v或約3%至約5% w/v。另一具體實施態樣中,該等張劑存在約3.5%至約4.5% w/v。另一具體實施態樣中,該等張劑存在約20毫克/毫升至約60毫克/毫升,約30毫克/毫升至約50毫克/毫升或約35毫克/毫升至約45毫克/毫升。特定具體賈施態樣中,該等張劑存在約4% w/v或約40毫克/毫升。另一特定具體實施態樣中,該等張劑存在約6% w/v。另一特定具體實施態樣中,該等張劑存在約10% w/v。
中間至前述濃度之範圍,例如約3.2%至約4.3% w/v或約32至約43毫克/毫升,亦為本發明之一部分。例如,包括使用前述任何值之組合作為上限及/或下限之範圍值。該等張劑應存在足以保持該調合物之張力的量。
本發明之各個態樣中,該調合物係包括抗氧化劑,一部分係用以保存該調合物(例如藉由防止氧化)。
該抗氧化劑可包括(但不限於)GLA(γ-亞麻酸)-硫辛酸、DHA(二十二碳六烯酸)-硫辛酸、GLA-生育酚、二-GLA-3,3’-硫代二丙酸及通常下列任一種:例如GLA、DGLA(二均-γ-亞麻酸)、AA(花生四烯酸)、SA(水楊酸)、EPA(二十碳五烯酸)或DHA(二十二碳六烯酸)與其可化學鏈合之任何天然或合成抗氧化劑。此者包括酚系抗氧化劑(例如丁子香酚、肌酸、咖啡酸、BHT(丁基化之羥基茴香醚)、棓酸、生育酚、生育三烯酚及類黃酮(flavenoid)抗氧化劑(諸如楊梅酮及非瑟酮))、多烯(例如視黃酸)、不飽和固醇(例如△5
-燕麥固醇)、有機硫化合物(例如蒜素)、萜烯(例如攏牛兒醇、松香酸)及胺基酸抗氧化劑(例如甲硫胺酸、半胱胺酸、肌肽)。於一具體實施態樣中,該抗氧化劑係為抗壞血酸。特定具體實施態樣中,該抗氧化劑係為甲硫胺酸或其類似物,例如硒基甲硫胺酸、羥基甲基丁酸、乙硫胺酸或三氟甲硫胺酸。
於一具體實施態樣中,該抗氧化劑(例如甲硫胺酸諸如L-甲硫胺酸,例如CH3
SCH2
CH2
CH(NH2
)CO2
H,FW=149.21)係存在約0.1 mM至約50 mM,約0.1 mM至約40 mM,約0.1 mM至約30 mM,約0.1 mM至約20 mM,或約5 mM至約15 mM。各個具體實施態樣中,該抗氧化劑可存在約5 mM、6 mM、7 mM、8 mM、9 mM、10 mM、11 mM、12 mM、13 mM、14 mM或15 mM。特定具體實施態樣中,該抗氧化劑係存在約10 mM。另一特定具體實施態樣中,該抗氧化劑係存在約15 mM。中間至前述濃縮之範圍,例如約12 mM至約17 mM,亦為本發明之一部分。例如,包括使用前述值之組合作為上限及/或下限之範圍值。特定具體實施態樣中,該抗氧化劑應存在足以保存該調合物之量,其一部分係藉由防止氧化。
本發明之各個態樣中,該調合物係包括安定劑,亦稱為界面活性劑。安定劑係特定之化學化合物,其與調合物中之生物分子及/或一般醫藥賦形劑相互作用並使其安定化。特定具體實施態樣中,安定劑可與低溫儲存同時使用。安定劑通常保護蛋白,以防止空氣/溶液界面誘發之應力及溶液/表面誘發之應力,否則可能導致蛋白質聚集。
該安定劑係包括(但不限於)甘油、聚山梨酸酯諸如聚山梨酸酯80、二羧酸、草酸、琥珀酸、己二酸、反丁烯二酸、苯二甲酸及其組合物。特定具體實施態樣中,該安定性係為聚山梨酸酯80。
於一具體實施態樣中,該安定劑(例如聚山梨酸酯80)係存在介於約0.001% w/v至約0.01% w/v之間,介於約0.001% w/v至約0.009% w/v之間,或介於約0.003% w/v至約0.007% w/v之間。特定具體實施態樣中,該安定劑係存在約該調合物之約0.05% w/v。另一特定具體實施態樣中,該安定劑係存在約0.01% w/v。中間至前述濃縮之範圍,例如約0.002% w/v至約0.006% w/v,亦為本發明之一部分。例如,包括使用前述值之組合作為上限及/或下限之範圍值。安定劑應存在足以使A β結合用多肽(例如抗A β抗體)安定化之量。
調合物中可包括其他醫藥上可接受之載體、賦形劑或安定劑,諸如Remington’s Pharmaceutical Sciences第16版,Osol,A.Ed.(1980)所述者,限制條件為其不對調合物之所期望性質有負面影響。特定具體實施態樣中,該調合物實質上不含防腐劑,唯於備擇具體實施態樣中,可視需要添加防腐劑。例如,可包括冷沉保護劑或溶解保護劑,例如該調合物應冷凍乾燥。
本發明之各個態樣中,該調合物係視情況包括某些或所有類型之前述賦形劑。於一態樣中,本發明調合物係包括A β結合用多肽(例如抗A β抗體)、甘露糖醇及組織胺酸。特定具體實施態樣中,該調合物可包括抗氧化劑,諸如甲硫胺酸,及/或安定劑,諸如聚山梨酸酯80。特定具體實施態樣中,該調合物係具有約6之pH。另一態樣中,該調合物係包括A β結合用多肽(例如抗A β抗體)、甘露糖醇、組織胺酸及甲硫胺酸。另一態樣中,該調合物係包括A β結合用多肽(例如抗A β抗體)、甘露糖醇、組織胺酸、甲硫胺酸及聚山梨酸酯80。本發明特定態樣中,該調合物係包括約20毫克/毫升之A β結合用多肽(例如抗A β抗體)、10 mM組織胺酸、10 mM甲硫胺酸、4%甘露糖醇且具有約6之pH。本發明另一態樣中,該調合物係包括約20毫克/毫升之A β結合用多肽(例如抗A β抗體)、10 mM組織胺酸、10 mM甲硫胺酸、4% w/v甘露糖醇、0.005% w/v聚山梨酸酯80且具有約6之pH。
本發明例示具體實施態樣係提供A β結合用多肽(例如抗A β抗體)之濃度製劑,經常可以本體藥物形式使用。此外,本發明例示具體實施態樣係對冷凍、冷凍乾燥及/或復原具有安定性。而且,本發明例示具體實施態樣具長時間之安定性。例如,本發明調合物可保持安定歷經至少約6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30個月。特定具體實施態樣中,本發明調合物係保持安定歷經至少約12個月,歷經至少約18個月,歷經至少約24個月,或歷經至少約30個月。
根據本發明,該調合物可儲存於約-80℃至約40℃、約0℃至約25℃、約0℃至約15℃或約0℃至約10℃之溫度。各個具體實施態樣中,該調合物可儲存於約0℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或10℃。特定具體實施態樣中,該調合物係儲存於約5℃。通常,該調合物於此等範圍係安定且保持生物活性。中間至前述溫度之範圍,例如約2℃至約17℃,亦為本發明之一部分。例如,包括使用前述任何值作為上限及/或下限之範圍值。
本發明調合物適於藉各種技術輸送。特定具體實施態樣中,該調合物係非經腸投藥,諸如靜脈內或肌內。此外,可將該調合物定靶輸送至腦部(例如,使得該抗體可跨越該血腦障壁)或脊髓流體。特定具體實施態樣中,該調合物係靜脈內投藥。
本發明調合物之有效劑量係視許多不同因素而定,包括投藥方式、標的部位、患者之生理狀態、患者為人類或動物、其他投予藥劑及係預防或治療性之處理。通常,患者係為人類,但亦可治療非人類哺乳類,包括基因轉殖哺乳類。治療劑量需經滴定,以使安全性及藥效最佳化。
使用抗體進行被動免疫時,例示劑量範圍係約0.0001至100毫克/公斤,更常為0.01至5毫克/公斤之受體體重。例如劑量可為1毫克/公斤體重或20毫克/公斤體重,或介於1至20毫克/公斤範圍內,較佳至少1毫克/公斤,至少2毫克/公斤,至少5毫克/公斤,至少10毫克/公斤,或至少15毫克/公斤。其他例示具體實施態樣中,劑量可為至少0.5毫克/公斤(例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2.0毫克/公斤),至少0.75毫克/公斤、至少1.25毫克/公斤、至少1.5毫克/公斤、至少1.75毫克/公斤或至少2毫克/公斤。個體可每日、隔日、每週或根據實驗分析所決定之任何其他時間表投予該劑量。例示治療需要在長時間(例如至少六個月)分多個劑量投藥。附加之例示治療方案需要每兩週投藥一次或每個月一次或每3至6個月一次。例示劑量時間表係包括連續每日1至10毫克/公斤或15毫克/公斤、隔日30毫克/公斤或每週60毫克/公斤。某些方法中,同時投予二或多種具有不同結合專一性之單株抗體,此情況下各抗體之投藥劑量係介於所示範圍內。
抗體通常係多次投藥。單次劑量之間的間隔可為每週、每個月或每年。間隔亦可不規則,如藉由測量患者血液中抗體對A β之水平決定。某些方法中,劑量係經調整以達到1至1000微克/毫升之血漿抗體濃度,某些方法為25至300微克/毫升。或抗體可以持續釋放調合物形式投藥,此情況較不需要頻繁投藥。劑量及頻率係視抗體於患者體內之半衰期而定。通常,人類抗體顯示最長之半衰期,之後為人化抗體、嵌合抗體及非人類抗體。
投藥劑量及頻率可視治療係預防或治療性而定。預防應用時,含本發明抗體之調合物或其混合劑係投藥於尚未處於疾病狀態之患者,以增進患者抵抗力。該量係定義為「預防有效劑量」。此用途下,精確用量仍係依患者之健康狀態及一般免疫性而定,但通常係介於每劑量0.1至25毫克範圍,尤其是每劑量0.5至2.5毫克。於長時間周期在相對不頻繁間隔下投予相對低劑量。某些患者在餘生持續接受治療。
治療應用時,有時需要在相對短間隔下使用相對高劑量(例如,每劑量約0.5或1至約200毫克/公斤抗體(例如0.5、1、1.5、2、5、10、20、25、50或100毫克/公斤),通常使用5至25毫克/公斤之劑量),直至疾病減緩或停止惡化,較佳係直至患者顯示疾病症候群部分或完全改善。之後,患者可投予預防方案。
可依投藥簡易性及劑量均勻性以劑量單元形式提供本發明調合物。本發明調合物可為膠囊、安瓶或在多劑量容器中之形式。該單元劑型可包含本發明所述之任何調合物,包括活性成份連同調合劑諸如懸浮劑、安定劑及/或分散劑之懸浮液、溶液或乳液。例示具體實施態樣中,醫藥劑量單元形式可在藉例如靜脈內輸液投藥於患者之前,於靜脈點滴袋(例如50毫升、100毫升或250毫升或500毫升點滴袋)中以適當之稀釋劑(例如無菌無熱原之水或鹽水)復原。例示具體實施態樣中,醫藥單元劑型係為裝有本發明所述之調合物的容器。例如,該容器可為10毫升玻璃第I型管瓶。通常,該容器應保持該調合物之無菌性及安定性。例如,該管瓶可使用橡膠清塞密封。此外,在各個具體實施態樣中,該容器應設計以取出100毫克調合物或活性成份(例如單次使用)。或該容器可適用於較大量調合物或活性成份,例如約10毫克至約5000毫克,約100毫克至約1000毫克及約100毫克至約500毫克,或其範圍或間隔,例如約100毫克至約200毫克。中間至前述溫度之範圍,例如約25毫克至約195毫克,亦為本發明之一部分。例如,包括使用前述任何值作為上限及/或下限之範圍值。特定具體實施態樣中,該調合物經常係以單元劑型於液體形式提供。
另一態樣中,本發明提供一種套組,其包括醫藥劑量單元形式(例如,其中盛有調合物之容器)及使用說明。是故,該容器及套組可設計以提供足供多次使用之調合物。各個具體實施態樣中,該套組可另外包括稀釋劑。該稀釋劑可包括個別或結合之賦形劑。例如,該稀釋劑可包括張力改質劑諸如甘露糖醇、緩衝劑諸如組織胺酸、安定劑諸如聚山梨酸酯80、抗氧化劑諸如甲硫胺酸及/或其組合物。該稀釋劑可含其他賦形劑,例如溶解保護劑,如一般技術者所需。
藉以下實施例進一步說明本發明,其不應構成限制。本案所列之所有參考資料、專利及公開專利申請案及圖式皆以引用方式併入本文。
通常,本發明之進行係採用(除非另有陳述)化學、分子生物、重組DNA技術、免疫技術(尤其例如抗體技術)及多肽製備之標準技術之習用技術。參見例如Sambrook,Fritsch and Maniatis,Molecular Clining:Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989);Antibody Engineering Protocols(Methods in Molevular 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)。
依本發明方法使用於調合物之例示抗體係為3D6。該3D6 mAb對A β之N端具專一性,且已被證明可調介澱粉樣斑之吞噬作用(例如誘發吞噬作用)。3D6無法識別所分泌之APP或全長APP,而僅能偵測具有胺基末端天冬胺酸之A β物種。因此,3D6係為末端專一性抗體。製造抗體3D6而稱為RB96 3D6.32.2.4之細胞系具有ATCC寄存編號PTA-5130,於2003年4月8日寄存。3D6抗體之無性繁殖、定性及人化係描述於美國專利申請案公告編號20030165496 A1中。簡言之,抗A β胜肽老鼠單株抗體(稱為m3D6)之人化係藉著以逆轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)自m3D6輕鏈及重鏈變異區(VL
及VH
)單離該DNA序列而進行。基於所決定之m3D6 VL
及VH
DNA序列,確認同種異體人類架構區。為確定該人化抗體保留與A β胜肽抗體相互作用之能力,在該人化3D6序列中保留重要之老鼠VL
及VH
架構殘基,以保存人類κ輕鏈及IgG1重鏈序列內容中恒定功能部位區(CDR)的整體結構。由此法所確認之編號人化3D6 VL
及VH
序列的DNA序列(包括5’信號肽序列及3’內含子接合予體序列)係藉著融接所合成之重疊DNA寡核苷酸,之後進行DNA聚合酶填入反應而生成。各個人化變異區序列之完整性係由DNA定序來確定。圖1顯示例示稱為h3D6v2之人化抗A β胜肽3D6抗體的預測結構示意圖。圖2確認h3D6v2輕鏈及重鏈之完全胺基酸序列。
人化3D6抗體係藉由以編碼抗A β抗體輕鏈及重鏈基因之表現質體來轉染中國倉鼠卵巢(CHO)細胞而加以表現。表現該抗體之CHO細胞係使用標準以甲胺喋呤為主之藥物選擇/基因放大方法加以單離。選擇具有所需之產能及生長表現型之無性繁殖系CHO細胞系,用以使用化學限定不含由動物或人類衍生之組份的培養基來建立抗體表現細胞系。
多肽製造方法係由將穩定表現抗A β抗體之無性繁殖細胞之初級培養物解凍開始。使用不含由動物或人類衍生之蛋白質的化學限制培養基來培養細胞。隨後擴增培養且用以接種種子生物反應器,其又用於接種多個生產生物反應器循環。生產生物反應器係以進料-批次模式操作。生產循環結束時,經處理之培養基收成物於製備中藉微過濾變澄清,以進行進一步之下游加工。
該純化方法係由標準層析步驟構成,之後過濾。純化之抗體藉超濾加以濃縮,透析過濾成不含聚山梨酸酯80之調合物緩衝劑中。視情況添加聚山梨酸酯80(由植物衍生)於超濾/透析過濾被濃縮收集液,之後進行細菌截留式過濾。藥物係於-80℃冷凍儲存以保持至進一步製造成藥物產品,包括本發明所述經安定化之液體調合物。
製造兩批抗體藥物產品。藉著將藥物調配成不含動物及人類蛋白質之調合物(每毫升含20毫克抗A β抗體活性物質、10mM組織胺酸、10 mM甲硫胺酸、4%甘露糖醇、0.005%聚山梨酸酯80,pH 6.0)而製造原始批次。將藥物產品消毒地裝填於管瓶內,100毫克抗A β抗體活性物質/管瓶。成品藥物產品管瓶不含防腐劑,且僅供單次使用。
第二批次之藥物產品係藉相同方法使用不含聚山梨酸酯80之調合物緩衝劑製造。
調合物之安定性,尤其是物化完整性(諸如聚集、脫醯胺化、水解及/或二硫鍵結重排)係藉以下技術界熟知方法評估:外觀;pH;蛋白質濃度(A280);ELISA,一部分,作為生物活性試驗;硫酸十二酯鈉聚丙烯醯胺凝膠電泳(SDS-PAGE),一部分作為聚集試驗;尺寸排除高效液體層析(SHC-HPLC),一部分作為一般聚集及安定性之試驗;陽離子交換高效液體層析(CEX-HPLC),一部分作為一般脫醯胺化及安定性之試驗;及胜肽圖譜。此等方法評估蛋白質於試驗條件下在各種溫度的回復及完整性。
進行調合物之外觀分析以決定調合物在不同時間點的品質。基於澄清度、顏色及微粒之存在的目視檢測以進行分析。例如,針對參考懸浮液分析乳光程度。本發明含及不含聚山梨酸酯80之調合物的外觀分析證實兩調合物在各儲存於-80℃、5℃、25℃及40℃時於下列各時間點皆可接受:起始點、1個月、2個月、3個月、6個月、9個月及12個月。
進行pH分析以決定調合物pH保持在約5.5至約6.5可接受範圍內之保持性。根據本發明使用及不使用聚山梨酸酯80製造之調合物的pH分析證實兩調合物在各儲存於-80℃、5℃、25℃及40℃時於下列各時間點皆可接受:起始點、1個月、2個月、3個月、6個月、9個月及12個月。通常,pH始終不低於5.8或高於6.2。
藉A280檢定進行蛋白質濃度分析,以決定調合物蛋白質濃度於約17毫克/毫升至約23毫克/毫升之可接受範圍內的保持性。根據本發明使用及不使用聚山梨酸酯80製造之調合物的蛋白質濃度分析證實兩調合物在各儲存於-80℃、5℃、25℃及40℃時於下列各時間點通常可接受:起始點、1個月、2個月、3個月、6個月、9個月及12個月。不含聚山梨酸酯80而蛋白質濃度稍高於23毫克/毫升之調合物儲存於5℃、25℃及40℃於3個月時間點者除外,其餘蛋白質濃度皆保持於可接受範圍內。是故,蛋白質濃度分析證實未發生可偵測之蛋白質損失,即使在加速條件下亦然,尤其是含聚山梨酸酯80之調合物。而且,蛋白質濃度通常通常無法證實在起始時間點之後有明顯之時間或溫度相依性。
檢測生物活性之保持性,一部分係藉由ELISA技術。生物活性係以結合單元(BU)/毫克分析,可接受活性係≧2500 BU/毫克或50%(即,5000 BU/毫克等於100%)。根據本發明使用及不使用聚山梨酸酯80製造之調合物的ELISA分析證實兩調合物在各儲存於-80℃、5℃、25℃及40℃時於下列各時間點通常可接受:起始點、1個月、2個月、3個月、6個月、9個月及12個月。兩調合物儲存於40℃時在12個月時間點稍低於50%之生物活性除外,其餘生物活性皆介於可接受範圍內。
進行SEC-HPLC分析以作為一般聚集、純度及安定性之試驗。SEC-HPLC於使用磷酸二鈉緩衝劑之移動相層析條件下進行,顯示在與高分子量產物及低分子量產物之%比較下,若SEC-HPLC分析確認≧90% IgG單體則調合物係可接受。根據本發明使用及不使用聚山梨酸酯80製造之調合物的SEC-HPLC分析證實兩調合物在各儲存於-80℃、5℃、25℃及40℃時於下列各時間點通常可接受:起始點、1個月、2個月、3個月、6個月、9個月及12個月。例外的是兩調合物儲存於40℃時在6個月及之後各時間點的%單體皆低於90%(其中該分析確認兩調合物在各時間點有大於至少10%低分子量產物),其餘%單體皆介於可接受範圍內。SEC-HPLC分析大體上證實雖然含及不含聚山梨酸酯之試樣中的高分子量及低分子量曲線隨時間而異,但調合物儲存於5℃時,抗體之單體形式通常保持定值,例如在12個月時間點。
進行CEX-HPLC分析以作為一般胺化及安定性試驗。CEX-HPLC係於使用NaCl緩衝劑之移動相層析的條件下進行,產生主要波峰之溶離曲線及滯留時間,其經分析係等同或不等同於參考標準曲線。根據本發明使用及不使用聚山梨酸酯80製造之調合物的CEX-HPLC分析證實兩調合物在各儲存於-80℃、5℃、25℃及40℃時於下列各時間點通常可接受:起始點、1個月、2個月、3個月、6個月、9個月及12個月。例外係兩調合物在儲存於40℃時於3個月及之後之各時間點的主要波峰溶離曲線及滯留時間無法等同於參考波峰,其他主要波峰皆可等同於參考波峰。
通常,含聚山梨酸酯80之調合物儲存於5℃之分析可得到下列特別重要結論:1)乳光、pH、ELISA、CEX-HPLC、SEC-HPLC及SDS PAGE分析皆顯示調合物在9個月期間變化最少;2)儲存於5℃之調合物在9個月期間顯示較加速試樣更類似參考試樣;3)胜肽圖譜顯示在5℃改變;及4)於5℃之SEC-HPLC傾向數據預測至少有17.2個月之安定性(參見圖6),然而,在去除管柱、裝備及緩衝劑變異性下,數據預測大於30個月之安定性(參見圖7)。此外,含聚山梨酸酯80儲存於25℃之加速試樣通過所有在9個月的規定(圖4)。
而且,不含聚山梨酸酯80儲存於5℃之調合物的分析可得到下列特別重要的結論:1)乳光、pH及ELISA分析皆顯示調合物在9個月期間變化最少;2)CEX-HPLC及SDS PAGE之結果顯示在9個月等同於參考試樣或-80℃對照組之實驗值;3)SEC-HPLC分析顯示在9個月期間之變化較少,而在加速溫度下之變化較明顯;及4)SEC-HPLC傾向數據預測至少有18個月之安定性,即使有檢定變異性問題亦然(參見圖8)。
圖3至5係為本發明所製且個別儲存於5℃、25℃及40℃之調合物(含及不含PS80)的適用期預測值的圖示。通常,圖3至5顯示本發明調合物於較高溫度下儲存縮短預測適用期。圖3尤其顯示當調合物儲存於5℃時,該調合物具有至少18個月之預測適用期。圖4顯示調合物儲存於室溫(25℃)可能將預測適用期縮短至12個月。圖5進一步證實調合物儲存於40℃可能將預測適用期縮短成約4個月。
進行研究以決定甲硫胺酸對於在抗體調合物中保持抗體安定性之效果。SEC-HPLC分析於各個溫度在四種抗體試樣(使用抗-CD22 IgG4
抗體)進行6個月:含20 mM琥珀酸鹽pH 6.0之抗體調合物;含20 mM琥珀酸鹽及10 mM甲硫胺酸之抗體調合物;含20 mM琥珀酸鹽及0.01% PS80之抗體調合物;及含20 mM琥珀酸鹽、10 mM甲硫胺酸及0.01% PS80之抗體調合物。通常,結果顯示甲硫胺酸依期望地減少高分子量(HMW)形成。而且,甲硫胺酸降低在HMW存在下之溫度相依性增加(參見圖10)。
此外,在各種溫度(5℃及40℃)於下列四種抗體(抗-B7.2 IgG2
抗體)試樣上進行pH安定性研究(在pH 5.8,6.0及6.2)歷經6週:(1)包括抗體、10 mM組織胺酸及150 mM NaCl之試樣;(2)包括抗體、10 mM組織胺酸、150 mM NaCl及0.01% PS80之試樣;(3)包括抗體、10 mM組織胺酸、150 mM NaCl及10 mM甲硫胺酸之試樣;及(4)包括抗體、10 mM組織胺酸、150 mM NaCl、10 mM甲硫胺酸及0.01% PS80之試樣。進行SEC-HPLC分析。結果證實甲硫胺酸在所示之pH範圍(例如約pH 5.8至約pH 6.2)減低溫度相依性副產物形成增加百分比(例如HMW副產物)。如圖11所示,含甲硫胺酸之試樣保持於40℃六週時顯示低量之聚集,類似於保持在5℃歷經六週之試樣。
蛋白質藥物調合物之主要目的係使蛋白質安定於其天然、生物活性形式。一般此可藉著在基本調合物中篩選各種賦形劑且偵測其對分子之分子量及活性的影響而達成。此等參數顯示安定性。另一種安定性測量係為熱變性,其可使用各種生物物理技術偵測。通常,蛋白質安定性程度增高係歸因於高熔化、變性或分解溫度。是故,代表IgG1單株抗體之熱性質係於各種賦形劑存在下使用VP-毛細管差示掃描熱量計偵測。詳言之,測量含10 mM組織胺酸(pH 6.0)而含各種賦形劑之調合物的表觀Tm
。顯然有數種賦形劑提供較高或較低之熱安定性。因為蛋白質安定性程度增高係歸因於高熔融溫度,試樣中賦形劑賦予較對照組Tm
2/Tm
3值(個別為74.9℃及83.4℃)為高之Tm
2或Tm
3,實際上為特別期望之賦形劑(參見下表1)。
是故,結論是賦形劑諸如葡萄糖(調配濃度為4%及10%)、蔗糖(調配濃度為4%及10%)、山梨糖醇(調配濃度為4%及10%)及甘露糖醇(調配濃度為4%及10%)對於使液體多肽調合物(尤其是抗體IgG調合物)安定化特別有效。
一般技術者只需例行實驗即可認知或可確定許多等同於本發明所述之特定具體實施態樣的等效物。該等等效物係涵蓋於以下申請專利範圍內。
圖1出示IgG抗體之預測結構及鏈內-及鏈間-二硫鍵結、糖基化部位(六邊形符號)、互補決定區(CDR)、架構區(陰影)及恒定區的約略位置之示意圖。
圖2顯示人化3D6第2型(hu3D6.v2)抗A β抗體輕鏈及重鏈之完全胺基序列。輕鏈互補決定區(CDR),即CDR1、CDR2及CDR3個別係位於殘基位置24至39、55至61及94至102(上一組)。重鏈互補決定區(CDR),即CDR1、CDR2及CDR3個別位於殘基位置40至44、50至65及99至108(下一組)。預測之分子內二硫鍵結係以所涉及之半胱胺酸殘基的連接來說明。預測形成分子間二硫鍵結之半胱胺酸標有底線且以連接表示。該抗體重鏈之N-鏈合糖基化共有部位係以斜體字標示於殘基位置299至301(下一組)。預測之重鏈C-端離胺酸係以括弧表示。
圖3圖示依本發明製得且儲存於5℃之抗體調合物(含及不含聚山梨酸酯80(PS80))的適用期預測值。
圖4圖示依本發明製得且儲存於25℃之抗體調合物(含及不含聚山梨酸酯80(PS80))的適用期預測值。
圖5圖示依本發明製得且儲存於40℃之抗體調合物(含及不含聚山梨酸酯80(PS80))的適用期預測值。
圖6圖示依本發明製得且儲存於5℃之含PS80調合物的降解預測值。
圖7係圖示依本發明製得、儲存於5℃且再加工以使檢測變異性降至最低之含PS80調合物的尺寸排除型層析(SEC)分析。
圖8係圖示本發明所製且儲存於5℃之不含PS80的調合物之降解預測值。
圖9顯示一層析,其顯示PS80之存在使得經安定化之多肽調合物的副產物自高分子量物種轉換成低分子量物種,而不改變單體抗體特性。
圖10係圖示包含IgG4(尤其是高分子量多肽聚集體)之多肽調合物在添加抗氧化劑(諸如游離甲硫胺酸)時對於不需要副產物之形成的抑制性。
圖11圖示包含IgG2(尤其是高分子量多肽聚集體)之多肽調合物在添加抗氧化劑(諸如游離甲硫胺酸)時對於不需要副產物之形成的抑制性。
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Claims (50)
- 一種安定之調合物,包含:(a)人化單株抗體,其濃度為0.1毫克/毫升至100毫克/毫升,其中該抗體包含輕鏈變異區(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:1之殘基1至112),及重鏈變異區(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:2之殘基1至119);(b)組織胺酸,其濃度為5 mM至15 mM;(c)甘露糖醇,其量為2% w/v至6% w/v;(d)甲硫胺酸,其濃度為5 mM至15 mM;及(e)聚山梨酸酯,其量為0.001% w/v至0.01% w/v;其中該調合物具有5.5至6.5之pH。
- 如申請專利範圍第1項之調合物,其中該人化抗體係以17毫克/毫升至23毫克/毫升之濃度存在,且該組織胺酸係以10 mM之濃度存在。
- 如申請專利範圍第2項之調合物,其中該聚山梨酸酯係以0.005% w/v之濃度存在,且該甘露糖醇係以4% w/v之濃度存在。
- 如申請專利範圍第2項之調合物,其中該聚山梨酸酯係以0.005% w/v之濃度存在,且該甘露糖醇係以10% w/v之濃度存在。
- 如申請專利範圍第3項之調合物,其中該甲硫胺酸係以10 mM之濃度存在。
- 如申請專利範圍第4項之調合物,其中該甲硫胺酸係以10 mM之濃度存在。
- 如申請專利範圍第1項之調合物,其中該人化抗體包含輕鏈,其包含胺基酸序列SEQ ID NO:1之殘基1至219,及包含重鏈,其包含胺基酸序列SEQ ID NO:2之殘基1至448。
- 如申請專利範圍第7項之調合物,其中該人化抗體係以15毫克/毫升至25毫克/毫升之濃度存在。
- 如申請專利範圍第1或8項之調合物,其中該組織胺酸係以8 mM至12mM之濃度存在。
- 如申請專利範圍第9項之調合物,其中該甘露糖醇係以4% w/v至6% w/v之量存在。
- 如申請專利範圍第10項之調合物,其中該甲硫胺酸係以8 mM至12mM之濃度存在。
- 如申請專利範圍第11項之調合物,其中該聚山梨酸酯係以0.003% w/v至0.007% w/v之量存在。
- 如申請專利範圍第12項之調合物,其中該pH為5.8至6.2。
- 如申請專利範圍第1項之調合物,其進一步包含0.5% w/v至4% w/v之蔗糖。
- 如申請專利範圍第14項之調合物,其包含2% w/v之蔗糖。
- 如申請專利範圍第15項之調合物,其中該人化抗體係以75毫克/毫升至100毫克/毫升之濃度存在。
- 如申請專利範圍第7項之調合物,其中該人化抗體係以17毫克/毫升至23毫克/毫升之濃度存在。
- 如申請專利範圍第1項之調合物,包含:(a)人化單株抗體,其濃度為20毫克/毫升,其中該抗體包含輕鏈(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:1之殘基1至219),及重鏈(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:2之殘基1至448);(b)L-組織胺酸,其濃度為10 mM;(c)D-甘露糖醇,其量為約4% w/v;(d)L-甲硫胺酸,其濃度為10 mM;及(e)聚山梨酸酯80,其量為0.005% w/v,其中該調合物具有6.0之pH。
- 一種安定之單元劑型,包含:(a)人化單株抗體,其量為10毫克至250毫克,其中該抗體包含輕鏈變異區(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:1之殘基1至112),及重鏈變異區(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:2之殘基1至119);(b)組織胺酸,其濃度為5 mM至15 mM;及(c)甘露糖醇,其量為2% w/v至6% w/v;(d)甲硫胺酸,其濃度為5 mM至15 mM;及(c)聚山梨酸酯,其量為0.001% w/v至0.01 w/v% w/v,其中該單元劑型具有5.5至6.5之pH。
- 如申請專利範圍第19項之單元劑型,其包含如申請專利範圍第1至18項中任一項之調合物。
- 如申請專利範圍第19項之單元劑型,其中該人 化抗體係以80毫克至120毫克之量存在。
- 如申請專利範圍第19項之單元劑型,其中該人化抗體包含輕鏈,其包含胺基酸序列SEQ ID NO:1之殘基1至219,及包含重鏈,其包含胺基酸序列SEQ ID NO:2之殘基1至448。
- 如申請專利範圍第22項之單元劑型,其中該人化抗體係以15毫克/毫升至25毫克/毫升之濃度存在。
- 如申請專利範圍第19或23項之單元劑型,其中該組織胺酸係以8 mM至12 mM之濃度存在。
- 如申請專利範圍第24項之單元劑型,其中該甘露糖醇係以4% w/v至6% w/v之量存在。
- 如申請專利範圍第25項之單元劑型,其中該甘露糖醇係以8 mM至12 mM之濃度存在。
- 如申請專利範圍第26項之單元劑型,其中該聚山梨酸酯係以0.003% w/v至0.007% w/v之量存在。
- 如申請專利範圍第27項之調合物,其中該pH為5.8至6.2。
- 如申請專利範圍第19項之單元劑型,其進一步包含0.5% w/v至4% w/v之蔗糖。
- 如申請專利範圍第29項之單元劑型,其包含2%之蔗糖。
- 如申請專利範圍第19項之單元劑型,包含:(a)100毫克之人化單株抗體,其中該抗體包含輕鏈(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:1之殘基1至219),及 重鏈(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:2之殘基1至448);(b)L-組織胺酸,其濃度為10 mM;(c)D-甘露糖醇,其濃度為4% w/v;(d)L-甲硫胺酸,其濃度為10 mM;及(e)聚山梨酸酯80,其量為0.005% w/v,其中該單元劑型具有6.0之pH。
- 一種藥學產品,包含:(a)玻璃小瓶,裝有安定之抗體調合物,該調合物包含:(i)人化單株抗體,其量為10毫克至250毫克,其中該抗體包含輕鏈變異區(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:1之殘基1至112),及重鏈變異區(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:2之殘基1至119);(ii)組織胺酸,其濃度為5 mM至15 mM;(iii)甘露糖醇,其濃度為2% w/v至6% w/v;(iv)甲硫胺酸,其濃度為5 mM至15 mM;及(v)聚山梨酸酯,其量為0.001% w/v至0.01% w/v;其中該調合物具有5.5至6.5之pH;及(b)供使用之標籤,包含為了達到0.0001毫克/公斤至100毫克/公斤之劑量所需使用適當量之指示。
- 如申請專利範圍第32項之產品,其中該劑量為0.01毫克/公斤至5毫克/公斤。
- 如申請專利範圍第33項之產品,其中該劑量為0.5毫克/公斤至3毫克/公斤。
- 如申請專利範圍第34項之產品,其中該劑量為1毫克/公斤至2毫克/公斤。
- 如申請專利範圍第32項之產品,其中該劑量為0.1毫克至25毫克。
- 如申請專利範圍第32項之產品,其包含如申請專利範圍第2至19項中任一項之調合物。
- 如申請專利範圍第32項之產品,其中該人化抗體係以80毫克至120毫克之量存在。
- 如申請專利範圍第32項之產品,其中該人化抗體包含輕鏈(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:1之殘基1至219),及包含重鏈(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:2之重鏈殘基1至448)。
- 如申請專利範圍第39項之產品,其中該人化抗體係以15毫克/毫升至25毫克/毫升之濃度存在。
- 如申請專利範圍第32或40項之產品,其中該組織胺酸係以8 mM至12 mM之濃度存在。
- 如申請專利範圍第41項之產品,其中該甘露糖醇係以4% w/v至6% w/v之量存在。
- 如申請專利範圍第42之產品,其中該甲硫胺酸係以8 mM至12 mM之濃度存在。
- 如申請專利範圍第43項之產品,其中該聚山梨酸酯係以0.003% w/v至0.007% w/v之量存在。
- 如申請專利範圍第44項之產品,其中該調合物具有5.8至6.2之pH。
- 如申請專利範圍第32項之產品,其中該調合物進一步包含0.5% w/v至4% w/v之蔗糖。
- 如申請專利範圍第46項之產品,其包含2% w/v之蔗糖。
- 如申請專利範圍第32項之產品,其中該標籤另包含可將該產品用於經靜脈內投服之指示。
- 如申請專利範圍第32項之產品,其中該標籤另包含可將該產品用於經皮下投服之指示。
- 一種藥學產品,包含:(a)玻璃小瓶,裝有人化單株抗體調合物,該調合物包含:(i)100毫克之人化單株抗體,其中該抗體包含輕鏈(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:1之殘基1至219),及重鏈(其包含胺基酸序列SEQ ID NO:2之殘基1至448);(ii)L-組織胺酸,其濃度為10 mM;(iii)D-甘露糖醇,其濃度為4% w/v;(iv)L-甲硫胺酸,其濃度為10 mM;及(v)聚山梨酸酯80,其量為0.005% w/v,其中該調合物具有6.0之pH,及(b)供使用之標籤,包含為了達到0.0001毫克/公斤至100毫克/公斤之劑量所需使用適當量之指示。
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