TWI500427B - Ｉｌ－１結合蛋白 - Google Patents

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TWI500427B
TWI500427B TW100116951A TW100116951A TWI500427B TW I500427 B TWI500427 B TW I500427B TW 100116951 A TW100116951 A TW 100116951A TW 100116951 A TW100116951 A TW 100116951A TW I500427 B TWI500427 B TW I500427B
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antibody
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syndrome
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Chengbin Wu
Dominic J Ambrosi
Chung-Ming Hsieh
Tariq Ghayur
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Abbvie Inc
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Description

IL-1結合蛋白
本發明係關於IL-1結合蛋白，且特定言之係關於其用於預防及/或治療諸如類風濕性關節炎、骨關節炎、牛皮癬、多發性硬化症及其他自體免疫疾病之急性及慢性免疫疾病的用途。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2010年5月14日申請之美國臨時申請案第61/334,917號及2010年12月21日申請之美國臨時申請案第61/425,701號之優先權權益，該等文獻之內容係以全文引用的方式併入本文中。
諸如介白素-1(IL-1)及腫瘤壞死因子(TNF)之細胞激素為由諸如單核細胞及巨噬細胞之多種細胞所產生之分子，其為發炎過程之介體。介白素-1為具有廣泛生物及生理效應之細胞激素，該等效應包括發燒、前列腺素合成(在例如纖維母細胞、肌肉細胞及內皮細胞中)、T淋巴細胞活化及介白素-2產生。
IL-1超家族之原始成員為IL-1α、IL-1β及IL-1受體拮抗劑(IL-1Ra、IL-1RA、IL-1ra、IL-1Rα)。IL-1α及IL-1β為針對感染之免疫防禦中所涉及之促發炎性細胞激素。IL-1Rα為與IL-1α及IL-1β競爭結合受體，從而阻斷IL-1α及IL-1β在免疫活化中之作用的分子。近年來，已有其他分子加入IL-1超家族中，包括IL-18(參見Dinarello等人,FASEB J., 8(15):1314-3225(1994)；Huising等人,Dev. Comp. Immunol .,28(5):395-413(2004))及另外六種與IL-1α、IL-1β或IL-1RA具有結構同源性之基因。此後面六個成員被命名為IL1F5、IL1F6、IL1F7、IL1F8、IL1F9及IL1F10。相應地，IL-1α、IL-1β及IL-1RA已分別更名為IL-1F1、IL-1F2及IL-1F3(參見Sims等人,Trends Immunol .,22(10): 536-537(2001)；Dunn等人,Trends Immunol .,22(10): 533-536(2001))。已描述IL-1家族之另一稱為IL-33或IL-1F11之推定成員，但此名稱未被HGNC基因家族命名資料庫正式接受。
IL-1α與IL-1β均由巨噬細胞、單核細胞及樹突狀細胞產生。其構成體內針對感染之發炎反應的重要部分。此等細胞激素增加內皮細胞上黏著因子之表現以使對抗病原體之白血球能夠轉移至感染位點且重設下丘腦體溫調控中樞，從而使體溫升高，本身表現為發燒。因此，IL-1被稱為內源性熱原。體溫升高有助於身體免疫系統對抗感染。IL-1在調控血細胞生成方面亦較重要。周邊組織中IL-1β之產生亦與跟發燒相關之痛覺過敏(對疼痛之敏感性增加)有關(Morgan等人,Brain Res ., 1022(1-2): 96-100(2004))。在大多數情況下，此兩種形式之IL-1與相同細胞受體結合。此受體由兩個相關、但不相同之次單元組成，該等次單元經由通常與某些其他受體共用之路徑傳輸細胞內信號。此類受體包括Toll家族之先天免疫受體及IL-18受體。IL-1α及IL-1β亦具有類似生物性質，包括誘導發燒、慢波睡眠及嗜中性白血球增多，活化T淋巴細胞及B淋巴細胞，使纖維母細胞增殖，對某些細胞具細胞毒性，誘導膠原酶，合成肝臟急性期蛋白，及增加群落刺激因子及膠原蛋白產生。
已分離及表現編碼兩種不同形式之IL-1的cDNA；此等cDNA表示兩種不同基因產物，稱為IL-1β(Auron等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,81: 7907-7911(1984))及IL-1α(Lomedico等人,Nature ,312: 458-462(1984))。IL-1β為在mRNA層面與蛋白質層面上由人類單核細胞所產生之主要形式。兩種形式之人類IL-1僅共有26%之胺基酸同源性。儘管其多肽序列不同，但兩種形式之IL-1具有結構相似性(Auron等人,J. Mol. Cell Immunol. ,2: 169-177(1985))，其相似性在於胺基酸同源性侷限在IL-1分子之個別區域。
IL-1α及IL-1β以前驅肽形式產生。換言之，其係以長蛋白質形式製備，隨後進行處理以釋放較短的活性分子，其被稱為成熟蛋白質。舉例而言，前IL-1β在由蛋白質之卡斯蛋白酶(caspase)家族之某一成員(稱為卡斯蛋白酶-1或介白素-1轉化酶(ICE))裂解之後，釋放出成熟IL-1β。成熟形式之各人類IL-1超家族成員之三維結構由12-14個產生桶形蛋白質之β股組成。
儘管自發現此關鍵促發炎性細胞激素以來的近二十幾年研究中已描述IL-1之多種抗體，但仍需要可在發炎反應及自體免疫病症中有效介導或中和IL-1活性之改良抗體且需要用於偵測樣本及組織中之IL-1β。
本發明係關於結合人類IL-1α及IL-1β之蛋白質。本發明之結合蛋白包括(但不限於)可結合人類IL-1α及IL-1β之抗體、其抗原結合部分及多價、多特異性結合蛋白，諸如DVD-IgTM 結合蛋白。本發明亦提供製備及使用本文所述之IL-1α及IL-1β結合蛋白的方法，以及可用於偵測樣本中之IL-1α及IL-1β之方法或治療或預防與IL-1活性相關或疑似與IL-1活性相關之個體病症之方法中的各種組合物。
在一實施例中，本發明提供一種包含第一及第二多肽鏈之結合蛋白，其中該第一多肽鏈包含第一VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n，其中：VD1為第一重鏈可變域；VD2為第二重鏈可變域；C為重鏈恆定域；X1為連接子，限制條件為其不為CH1；X2為Fc區；且n獨立地為0或1；且其中該第二多肽鏈包含第二VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n，其中：VD1為第一輕鏈可變域；VD2為第二輕鏈可變域；C為輕鏈恆定域；X1為連接子，限制條件為其不為CH1；X2不包含Fc區；且n獨立地為0或1；其中，在該第一多肽鏈中，VD1包含選自由SEQ ID NO: 60-148、196、198、200、202、204、206、208及210組成之群的胺基酸序列；且VD2包含選自由SEQ ID NO: 213及227組成之群的胺基酸序列；其中，在該第二多肽鏈中，VD1包含選自由SEQ ID NO: 149-189、197、199、201、203、205、207、209及211組成之群的胺基酸序列；且VD2包含選自由SEQ ID NO: 216及229組成之群的胺基酸序列；且其中該結合蛋白結合人類IL-1β及人類IL-1α。
在一實施例中，上述結合蛋白包含第一多肽鏈，其包含選自由SEQ ID NO: 212、217、226、230、232、234及236組成之群的胺基酸序列。
在另一實施例中，上述結合蛋白包含第二多肽鏈，其包含選自由SEQ ID NO: 215、218、228、231、233、235及237組成之群的胺基酸序列。
在本發明之另一態樣中，結合蛋白包含第一及第二多肽鏈，其中該第一多肽鏈包含第一VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n，其中：VD1為第一重鏈可變域；VD2為第二重鏈可變域；C為重鏈恆定域；X1為連接子，限制條件為其不為CH1；X2為Fc區；且n獨立地為0或1；且其中該第二多肽鏈包含第二VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n，其中：VD1為第一輕鏈可變域；VD2為第二輕鏈可變域；C為輕鏈恆定域；X1為連接子，限制條件為其不為CH1；X2不包含Fc區；且n獨立地為0或1；其中，在該第一多肽鏈中，VD1包含選自由SEQ ID NO: 213及227組成之群的胺基酸序列；且VD2包含選自由SEQ ID NO: 60-148、196、198、200、202、204、206、208及210組成之群的胺基酸序列；其中，在該第二多肽鏈中，VD1包含選自由SEQ ID NO: 216及229組成之群的胺基酸序列；且VD2包含選自由SEQ ID NO: 149-189、197、199、201、203、205、207、209及211組成之群的胺基酸序列；且其中該結合蛋白結合人類IL-1β及人類IL-1α。
在另一實施例中，上述結合蛋白包含第一多肽鏈，其包含選自由SEQ ID NO: 219及221組成之群的胺基酸序列。
在另一實施例中，上述結合蛋白包含第二多肽鏈，其包含選自由SEQ ID NO: 220及222組成之群的胺基酸序列。
在另一態樣中，本發明提供一種上文所述之結合蛋白，其中：當該第一多肽鏈包含胺基酸序列SEQ ID NO:212時，則該第二多肽鏈包含選自由SEQ ID NO: 215、228、231、233及235組成之群的胺基酸序列；當該第一多肽鏈包含胺基酸序列SEQ ID NO:217時，則該第二多肽鏈包含選自由SEQ ID NO: 218及237組成之群的胺基酸序列；當該第一多肽鏈包含胺基酸序列SEQ ID NO:219時，則該第二多肽鏈包含胺基酸序列SEQ ID NO:220；當該第一多肽鏈包含胺基酸序列SEQ ID NO:221時，則該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:222；當該第一多肽鏈包含胺基酸序列SEQ ID NO:226時，則該第二多肽鏈包含選自由SEQ ID NO: 228、215、231、233及235組成之群的胺基酸序列；當該第一多肽鏈包含胺基酸序列SEQ ID NO:230時，則該第二多肽鏈包含選自由SEQ ID NO: 231、215、228、233及235組成之群的胺基酸序列；當該第一多肽鏈包含胺基酸序列SEQ ID NO:232時，則該第二多肽鏈包含選自由SEQ ID NO: 233、215、228、231及235組成之群的胺基酸序列；當該第一多肽鏈包含胺基酸序列SEQ ID NO:234時，則該第二多肽鏈包含選自由SEQ ID NO: 235、215、228、231及233組成之群的胺基酸序列；且當該第一多肽鏈包含胺基酸序列SEQ ID NO:236時，則該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:237。
在另一態樣中，本發明提供一種上文所述之蛋白質，其中：該第一多肽鏈包含SEQ ID NO:212，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:215；或該第一多肽鏈包含SEQ ID NO:217，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:218；或該第一多肽鏈包含SEQ ID NO:219，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:220；或該第一多肽鏈包含SEQ ID NO:221，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:222；或該第一多肽鏈包含SEQ ID NO:226，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:228；或該第一多肽鏈包含SEQ ID NO:230，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:231；或該第一多肽鏈包含SEQ ID NO:232，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:233；或該第一多肽鏈包含SEQ ID NO:234，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:235；或該第一多肽鏈包含SEQ ID NO:236，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO:237。
在一實施例中，上文所述之本發明結合蛋白包含兩個第一多肽鏈及兩個第二多肽鏈。
在另一態樣中，在上述結合蛋白中，X1或X2為選自由SEQ ID NO: 26-57、233、224及225組成之群的胺基酸序列。
在另一實施例中，本發明提供一種上文所述之結合蛋白，其中Fc區係選自由天然序列Fc區及變異序列Fc區組成之群。在另一實施例中，Fc區係選自由來自IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgM、IgE及IgD之Fc區組成之群。
在另一實施例中，本發明提供一種結合蛋白結合物，其包含上述結合蛋白且進一步包含藥劑。該等藥劑包括(但不限於)免疫黏著分子、顯影劑、治療劑及細胞毒性劑。較佳顯影劑包括(但不限於)放射性標記、酶、螢光標記、發光標記、生物發光標記、磁性標記及生物素。較佳放射性標記包括(但不限於)3 H、14 C、35 S、90 Y、99 Tc、111 In、125 I、131 I、177 Lu、166 Ho及153 Sm。較佳治療劑或細胞毒性劑包括(但不限於)抗代謝物、烷化劑、抗生素、生長因子、細胞激素、抗血管生成劑、抗有絲分裂劑、蒽環黴素(anthracycline)、毒素及細胞凋亡劑。
本發明亦提供一種包含抗原結合域之結合蛋白，其中該結合蛋白能夠結合人類IL-1β且該抗原結合域包含6個CDR，亦即，CDR-H1、CDR-H2、CDR-H3、CDR-L1、CDR-L2及CDR-L3，如下文所定義：CDR-H1：X1 -Y-D-M-S(SEQ ID NO:190)，其中：X1 為S、K或R；CDR-H2：Y-X2 -S-X4 -G-G-X7 -G-T-Y-Y-P-D-X14 -X15 -K-G(SEQ ID NO:191)，其中：X2 為I或V；X4 為S或H；X7 為G或A；X14 為T或S；且X15 為V或A；CDR-H3：G-G-V-X4 -K-G-X7 -F-D-X10 (SEQ ID NO:192)，其中：X4 為T或Y；X7 為Y或C；且X10 為V、E、L、M、Q或Y；CDR-L1：R-A-S-G-N-I-X7 -X8 -X9 -L-X11 (SEQ ID NO:193)，其中：X7 為H、Y或W；X8 為N、G、T、Q、E、H、D或K；X9 為Y或W；且X11 為T、A或N；CDR-L2：X1 -A-K-X4 -L-X6 -X7 (SEQ ID NO:194)，其中：X1 為N、Q或D；X4 為T、N、I、E或S；X6 為A、M或E；且X7 為D、E、S或A；及CDR-L3：Q-X2 -F-W-X5 -X6 -P-X8 -X9 (SEQ ID NO:195)，其中：X2 為H或Q；X5 為S、N、T、K、R或M；X6 為I或L；X8 為Y或A；且X9 為T、I及N；其中例外為當CDR-H1為S-Y-D-M-S(SEQ ID NO: 17)時，則：CDR-H2不可為Y-I-S-S-G-G-G-G-T-Y-Y-P-D-T-V-K-G(SEQ ID NO: 18)；CDR-H3不可為G-G-V-T-K-G-Y-F-D-V(SEQ ID NO: 19)；CDR-L1不可為R-A-S-G-N-I-H-N-Y-L-T(SEQ ID NO: 20)；CDR-L2不可為N-A-K-T-L-A-D(SEQ ID NO: 21)；且CDR-L3不可為Q-H-F-W-S-I-P-Y-T(SEQ ID NO: 22)。
在一實施例中，上文所述之分離結合蛋白包含至少一個CDR，其包含選自由以下組成之CDR序列之群的胺基酸序列：
在另一實施例中，上述結合蛋白包含至少三個CDR，其中該三個CDR來自選自由以下組成之CDR集合之群的CDR集合：
在一實施例中，上述結合蛋白包含來自兩個選自上述CDR集合之群之CDR集合的CDR。
在另一實施例中，本發明提供一種包含來自兩個上述群之CDR集合之CDR的結合蛋白，其中該兩個CDR集合選自由以下組成之群：
在另一實施例中，上述結合蛋白進一步包含人類接受體構架。人類構架較佳包含選自由SEQ ID NO: 7-10、13-16、25、240-316及317-381組成之群的胺基酸序列。在一實施例中，本發明之結合蛋白包含選自由SEQ ID NO: 7-10及13-16組成之群的人類構架序列。
本發明之結合蛋白包括包含人類接受體構架之結合蛋白，該人類接受體構架包含至少一個構架區(Framework Region)胺基酸取代，其中該構架之胺基酸序列與該人類接受體構架之序列至少65%一致且包含至少70個與該人類接受體構架相同之胺基酸殘基。
在另一實施例中，本發明之結合蛋白包含人類接受體構架，其中該接受體構架在關鍵殘基處包含至少一個構架區胺基酸取代，該關鍵殘基選自由以下組成之群：與CDR相鄰之殘基；糖基化位點殘基；稀有殘基；能夠與人類IL-1β相互作用之殘基；能夠與CDR相互作用之殘基；典型殘基；介於重鏈可變區與輕鏈可變區之間的接觸殘基；維尼爾區(Vernier zone)內之殘基；及在Chothia定義之可變重鏈CDR1與Kabat定義之第一重鏈構架之間重疊的區域中之殘基。在一例示性實施例中，本發明之結合蛋白包含關鍵殘基，其中該關鍵殘基選自由以下組成之群：2H、4H、24H、26H、27H、29H、34H、35H、37H、39H、44H、45H、47H、48H、49H、50H、51H、58H、59H、60H、63H、67H、69H、71H、73H、76H、78H、91H、93H、94H、2L、4L、25L、29L、27bL、33L、34L、36L、38L、43L、44L、46L、47L、48L、49L、55L、58L、62L、64L、71L、87L、89L、90L、91L、94L、95L(皆為Kabat編號)。用於人類化本發明結合蛋白之此等殘基的例示性子集由27H、48H、67H、69H、93H、36L、43L、46L、47L、49L、58L、71L及87L組成。
在另一實施例中，本發明之結合蛋白包含共同人類可變域。
在一實施例中，本發明之IL-1β結合蛋白包含至少一個包含選自由SEQ ID NO: 60-189組成之群之胺基酸序列的可變域。
在另一實施例中，本發明之結合蛋白包含至少一個可變重鏈(VH)區(或域)，其包含選自由SEQ ID NO: 60-148、196、198、200、202、204、206、208及210組成之群的胺基酸序列。
在另一實施例中，本發明之結合蛋白包含至少一個可變輕鏈(VL)區(或域)，其包含選自由SEQ ID NO: 149-189組成之群的胺基酸序列。
在另一實施例中，本發明之結合蛋白包含至少一個VH區，其包含選自由SEQ ID NO: 60-148、196、198、200、202、204、206、208及210組成之群的胺基酸序列；及至少一個VL區，其包含選自由SEQ ID NO: 149-189、197、199、201、203、205、207、209及211組成之群的胺基酸序列。
在一實施例中，本發明之結合蛋白包含兩個可變域，其中該兩個可變域包含選自由以下組成之群的胺基酸序列：
在另一實施例中，本文所述之IL-1β結合蛋白係選自由以下組成之群：免疫球蛋白分子、scFv、單株抗體、人類化抗體、嵌合抗體、人類化抗體、Fab片段、Fab'片段、F(ab')2 、Fv及經二硫鍵連接之Fv。
在本發明之一態樣中，本文所述之結合蛋白能夠調節IL-1之生物功能。在另一態樣中，本文所述之結合蛋白能夠中和IL-1。
在一實施例中，本文所述之結合蛋白對IL-1β具有選自由以下組成之群的締合速率常數(on rate constant，Kon )：至少約102 M-1 s-1 ；至少約103 M-1 s-1 ；至少約104 M-1 s-1 ；至少約105 M-1 s-1 ；及至少約106 M-1 s-1 ；如由表面電漿子共振所量測。
在另一實施例中，本文所述之結合蛋白對IL-1β具有選自由以下組成之群的解離速率常數(off rate constant，Koff )：至多約10-3 s-1 ；至多約10-4 s-1 ；至多約10-5 s-1 ；及至多約10-6 s-1 ，如由表面電漿子共振所量測。
在另一實施例中，本文所述之結合蛋白對IL-1β具有選自由以下組成之群的解離常數(KD )：至多約10-7 M；至多約10-8 M；至多約10-9 M；至多約10-10 M；至多約10-11 M；至多約10-12 M；及至多10-13 M。
在一態樣中，本發明提供一種結合蛋白構築體，其包含本文所述之結合蛋白且進一步包含連接子或免疫球蛋白恆定域。在一實施例中，結合蛋白構築體包含結合蛋白，其中該結合蛋白選自由以下組成之群：免疫球蛋白分子、經二硫鍵連接之Fv、單株抗體、scFv、嵌合抗體、CDR移植抗體、雙功能抗體(diabody)、人類化抗體、多特異性抗體、Fab、雙重特異性抗體、Fab'、雙特異性抗體及F(ab')2 、DVD-IgTM 及Fv。
在一實施例中，結合蛋白構築體包含選自由以下組成之群的重鏈免疫球蛋白恆定域：人類IgM恆定域、人類IgG4恆定域、人類IgG1恆定域、人類IgE恆定域、人類IgG2恆定域，及人類IgG3恆定域，及人類IgA恆定域。
在另一實施例中，結合蛋白構築體包含具有選自由SEQ ID NO: 3、SEQ ID NO: 4、SEQ ID NO: 5及SEQ ID NO: 6組成之群之胺基酸序列的免疫球蛋白恆定域。
本發明亦提供結合蛋白結合物，其包含本文所述之結合蛋白構築體且進一步包含選自由免疫黏著分子、顯影劑、治療劑及細胞毒性劑組成之群的藥劑。可用作本文所述之結合蛋白結合物中之藥劑部分的顯影劑包括(但不限於)放射性標記、酶、螢光標記、發光標記、生物發光標記、磁性標記及生物素。在一實施例中，放射性標記係選自由以下組成之群：3 H、14 C、35 S、90 Y、99 Tc、111 In、125 I、131 I、177 Lu、166 Ho及153 Sm。
在另一實施例中，結合蛋白結合物包含作為治療劑或細胞毒性劑之藥劑，其係選自由以下組成之群：抗代謝物、烷化劑、抗生素、生長因子、細胞激素、抗血管生成劑、抗有絲分裂劑、蒽環黴素、毒素及細胞凋亡劑。
在一實施例中，本文所述之結合蛋白、結合蛋白構築體或結合蛋白結合物具有人類糖基化模式。
本文所述之結合蛋白、結合蛋白構築體及結合蛋白結合物可以可溶性蛋白或晶體形式存在。在一實施例中，該等晶體為無載劑之控制醫藥釋放之晶體。在另一實施例中，本文所述之結合蛋白、結合蛋白構築體或結合蛋白結合物之結晶形式相較於其可溶性對應物具有較長活體內半衰期。在另一實施例中，本文所述之結合蛋白、結合蛋白構築體或結合蛋白結合物之晶體保留其可溶性對應物之生物活性。
本發明之組合物包括用於釋放本文所述之結晶化結合蛋白、結合蛋白構築體或結合蛋白結合物的組合物，其包含：
(a)調配物，其中該調配物包含本文所述之結晶化結合蛋白、結合蛋白構築體或結合蛋白結合物，及一成分；及
(b)至少一種聚合載劑。
可用於本發明組合物中之聚合載劑包括(但不限於)由以下組成之群中之一或多者：聚(丙烯酸)、聚(氰基丙烯酸酯)、聚(胺基酸)、聚(酸酐)、聚(縮肽)、聚(酯)、聚(乳酸)、聚(乳酸-共-乙醇酸)或PLGA、聚(β-羥基丁酸酯)、聚(己內酯)、聚(二氧環己酮)、聚(乙二醇)、聚((羥丙基)甲基丙烯醯胺)、聚[(有機)磷腈(phosphazene)]、聚(原酸酯)、聚(乙烯醇)、聚(乙烯吡咯啶酮)、順丁烯二酸酐-烷基乙烯基醚共聚物、普洛尼克多元醇(pluronic polyols)、白蛋白、海藻酸鹽、纖維素及纖維素衍生物、膠原蛋白、血纖維蛋白、明膠、玻尿酸、寡醣、葡糖胺聚醣、硫酸化多醣、其摻合物及共聚物。
在另一態樣中，本發明組合物之成分係選自由白蛋白、蔗糖、海藻糖、乳糖醇、明膠、羥丙基-β-環糊精、甲氧基聚乙二醇及聚乙二醇組成之群。
本發明亦提供醫藥組合物，其包含本文所述之結合蛋白、結合蛋白構築體或結合蛋白結合物，及醫藥學上可接受之載劑。本發明之醫藥組合物可進一步包含至少一種其他藥劑。在一實施例中，該種其他藥劑包括(但不限於)治療劑、顯影劑、細胞毒性劑、血管生成抑制劑；激酶抑制劑；共刺激分子阻斷劑；黏著分子阻斷劑；抗細胞激素抗體或其功能片段；甲胺喋呤(methotrexate)；環孢素(cyclosporin)；雷帕黴素(rapamycin)；FK506；可偵測標記或報導體；TNF拮抗劑；抗風濕藥；肌肉鬆弛劑、麻醉藥、非類固醇消炎藥(NSAID)、止痛劑、麻醉劑、鎮靜劑、局部麻醉劑、神經肌肉阻斷劑、抗微生物劑、抗牛皮癬藥、皮質類固醇、同化類固醇、紅血球生成素(erythropoietin)、免疫劑(immunization)、免疫球蛋白、免疫抑制劑、生長激素、激素替代藥、放射性藥物、抗抑鬱劑、抗精神病藥、興奮劑、哮喘藥物、β促效劑、吸入型類固醇、腎上腺素或類似物、細胞激素及細胞激素拮抗劑。
在一實施例中，本發明之醫藥組合物包含醫藥學上可接受之載劑，其中該載劑亦充當增加組合物中結合蛋白、結合蛋白構築體或結合蛋白結合物之吸收或分散的佐劑。例示性佐劑為玻尿酸酶(hyaluronidase)。
在另一實施例中，醫藥組合物進一步包含至少一種用於治療IL-1β活性有害之病症的其他治療劑。
在一實施例中，本發明提供編碼本文所述之結合蛋白的一或多個胺基酸序列的經分離核酸。該等核酸可插入載體中以進行各種遺傳分析或用於表現、表徵或改良本文所述之結合蛋白之一或多種性質。載體可包含一或多個編碼本文所述之結合蛋白的一或多個胺基酸序列的核酸分子，其中該一或多個核酸分子係可操作地連接至適當轉錄及/或轉譯序列，該等轉錄及/或轉譯序列允許該結合蛋白於具有該載體之特定宿主細胞中表現。用於選殖或表現編碼本文所述之結合蛋白的胺基酸序列之核酸的載體之實例包括(但不限於)pcDNA、pTT、pTT3、pEFBOS、pBV、pJV及pBJ。
本發明亦提供一種宿主細胞，其包含包括編碼本文所述之結合蛋白的一或多個胺基酸序列之核酸的載體。可用於本發明中之宿主細胞可為原核細胞或真核細胞。例示性原核宿主細胞為大腸桿菌(Escherichia coli )。可用作本發明中之宿主細胞的真核細胞包括原生生物細胞、動物細胞、植物細胞及真菌細胞。例示性真菌細胞為酵母細胞，包括釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae )。可用作本發明之宿主細胞的例示性動物細胞包括(但不限於)哺乳動物細胞、禽類細胞及昆蟲細胞。較佳哺乳動物細胞包括CHO及COS細胞。可用作本發明之宿主細胞的昆蟲細胞為昆蟲Sf9細胞。
在另一態樣中，本發明提供一種產生本文所述之結合蛋白的方法，其包含在足以產生能夠結合IL-1α及/或IL-1β之結合蛋白的條件下在培養基中培養包含編碼該結合蛋白之載體的宿主細胞。如此產生之蛋白質可經分離且用於本文所述之各種組合物及方法中。
在另一實施例中，本發明提供一種降低人類IL-1活性之方法，其包含使人類IL-1與本文所述之結合蛋白接觸，以便降低人類IL-1活性。
本發明之另一實施例提供一種治療個體之病症的方法，其係藉由向該個體投與本文所述之結合蛋白來達成該治療。
在另一實施例中，本文所述之結合蛋白可用於治療選自由以下組成之群的病症：糖尿病；葡萄膜炎；神經痛；骨關節炎疼痛；發炎性疼痛；類風濕性關節炎；骨關節炎；幼年型慢性關節炎；敗血性關節炎；萊姆關節炎(Lyme arthritis)；牛皮癬性關節炎；反應性關節炎；脊椎關節病；全身性紅斑狼瘡(SLE)；克羅恩氏病(Crohn's disease)；潰瘍性結腸炎；發炎性腸病；自體免疫糖尿病；胰島素依賴性糖尿病；甲狀腺炎；哮喘；過敏性疾病；牛皮癬；皮炎；硬皮病；移植物抗宿主疾病；器官移植排斥反應；與器官移植相關之急性免疫疾病；與器官移植相關之慢性免疫疾病；類肉瘤病；動脈粥樣硬化；散播性血管內凝血(DIC)；川崎氏病(Kawasaki's disease)；格雷氏病(Grave's disease)；腎病症候群；慢性疲勞症候群；韋格納氏肉芽腫病(Wegener's granulomatosis)；亨偌-絲奇恩賴紫癜(Henoch-Schoenlein purpurea)；腎顯微性血管炎；慢性活動性肝炎；自體免疫葡萄膜炎；敗血性休克；中毒性休克症候群；敗血症候群；惡病質；感染性疾病；寄生蟲疾病；急性橫貫性脊髓炎；亨廷頓氏舞蹈病(Huntington's chorea)；帕金森氏病(Parkinson's disease)；阿茲海默氏病(Alzheimer's disease)；中風；原發性膽汁性肝硬化；溶血性貧血；惡性疾病；心臟衰竭；心肌梗塞；艾狄森氏病(Addison's disease)；偶發性I型多腺體分泌不足症；II型多腺體分泌不足症(施密特氏症候群(Schmidt's syndrome))；急性呼吸窘迫症候群(ARDS)；脫髮；斑形脫髮；血清陰性關節病；關節病；萊特爾氏病(Reiter's disease)；牛皮癬性關節病；潰瘍性結腸關節病；腸病性滑膜炎；衣原體疾病(chlamydia)；耶氏桿菌(yersinia )及沙門氏菌(salmonella )相關性關節病；脊椎關節病；動脈粥樣化疾病/動脈硬化；異位性過敏；自體免疫大皰性疾病；尋常天疱瘡；落葉型天疱瘡；類天疱瘡；線性IgA疾病；自體免疫溶血性貧血；庫姆氏陽性溶血性貧血(Coombs positive haemolytic anaemia)；後天惡性貧血；幼年型惡性貧血；肌痛腦炎/皇家自由疾病(Royal Free Disease)；慢性黏膜皮膚念珠菌病；巨細胞動脈炎(GCA)；原發性硬化性肝炎；隱源性自體免疫肝炎；後天免疫缺乏症候群(AIDS)；後天免疫缺乏相關疾病；B型肝炎；C型肝炎；一般變異型免疫缺乏症(一般變異型低丙種球蛋白血症)；擴張型心肌症；女性不孕症；卵巢衰竭；卵巢早衰；纖維變性肺病；隱源性纖維化肺泡炎；發炎後間質性肺病；間質性肺炎；結締組織疾病相關之間質性肺病；混合性結締組織疾病相關之肺病；全身性硬化症相關之間質性肺病；類風濕性關節炎相關之間質性肺病；全身性紅斑狼瘡相關之肺病；皮肌炎/多肌炎相關之肺病；休格連氏病(Sjgren's disease)相關之肺病；僵直性脊椎炎相關之肺病；血管炎彌漫性肺病；含鐵血黃素沉著症(haemosiderosis)相關之肺病；藥物誘發性間質性肺病；纖維化；放射性纖維化；阻塞性細支氣管炎；慢性嗜伊紅性肺炎；淋巴球性浸潤性肺病；感染後間質性肺病；痛風性關節炎；自體免疫肝炎；1型自體免疫肝炎(典型自體免疫肝炎或類狼瘡肝炎)；2型自體免疫肝炎(抗LKM抗體肝炎)；自體免疫介導之低血糖症；伴有黑棘皮病之B型胰島素抗性；副甲狀腺低能症；骨關節炎；原發性硬化性膽管炎；1型牛皮癬；2型牛皮癬；特發性白血球減少症；自體免疫性嗜中性白血球減少症；NOS腎病；絲球體腎炎；腎顯微性血管炎；萊姆病(Lyme disease)；盤狀紅斑狼瘡；特發性男性不育症；氧化氮相關性男性不育症；精子自體免疫症；多發性硬化症(所有亞型，包括原發進展型、繼發進展型、復發緩解型)；交感性眼炎；因結締組織疾病繼發之肺循環血壓過高；古德帕斯徹氏症候群(Goodpasture's syndrome)；結節性多動脈炎之肺部表現；急性風濕熱；類風濕性脊椎炎；斯蒂爾氏病(Still's disease)；全身性硬化症；休格連氏症候群(Sjrgren's syndrome)；高安氏病(Takayasu's disease)/動脈炎；自體免疫血小板減少症(AITP)；特發性血小板減少症；自體免疫甲狀腺病；甲狀腺機能亢進；甲狀腺腫性自體免疫性甲狀腺低能症(橋本氏病(Hashimoto's disease))；萎縮性自體免疫性甲狀腺低能症；原發性黏液水腫；晶狀體源性葡萄膜炎；原發性血管炎；白斑症；急性肝病；慢性肝病；酒精性肝硬化；酒精誘發性肝損傷；膽汁淤積；特異體質性肝病；藥物誘發性肝炎；非酒精性脂肪變性肝炎；過敏症；B群鏈球菌(Streptococci )(GBS)感染；精神障礙(例如抑鬱症及精神分裂症)；Th2型及Th1型介導之疾病；急性及慢性疼痛(不同形式之疼痛)；癌症(諸如肺癌、乳癌、胃癌、膀胱癌、結腸癌、胰臟癌、卵巢癌、前列腺癌及直腸癌)；造血性惡性疾病；白血病；淋巴瘤；無β脂蛋白血症(abetalipoproteinemia)；手足發紺(acrocyanosis)；急性及慢性寄生或感染過程；急性白血病；急性淋巴母細胞白血病(ALL)；T細胞ALL；FAB ALL；急性骨髓白血病(AML)；急性或慢性細菌感染；急性胰臟炎；急性腎衰竭；腺癌；心房異位搏動(atrial ectopic beats)；AIDS癡呆綜合症；酒精誘發性肝炎；過敏性結膜炎；過敏性接觸性皮炎；過敏性鼻炎；同種異體移植排斥反應；α-1抗胰蛋白酶缺乏症；肌萎縮性側索硬化；貧血；心絞痛；前角細胞退化；抗CD3療法；抗磷脂症候群；抗受體過敏性反應；主動脈及周邊動脈瘤；主動脈剝離；動脈高血壓；動脈硬化；動靜脈瘺；共濟失調；心房纖維性顫動(持續性或陣發性)；心房撲動；房室傳導阻滯；B細胞淋巴瘤；骨移植排斥反應；骨髓移植(BMT)排斥反應；束支傳導阻滯；伯基特氏淋巴瘤(Burkitt's lymphoma)；灼傷；心律不整；心臟頓抑症候群；心臟腫瘤；心肌病；心肺繞道發炎反應；軟骨移植排斥反應；小腦皮質退化；小腦病症；紊亂性或多灶性房性心跳過速；化學療法相關之病症；慢性骨髓性白血病(CML)；慢性酒精中毒；慢性發炎病變；慢性淋巴球性白血病(CLL)；慢性阻塞性肺病(COPD)；慢性水楊酸鹽中毒；結腸直腸癌；充血性心臟衰竭；結膜炎；接觸性皮炎；肺原性心臟病；冠狀動脈疾病；庫賈氏病(Creutzfeldt-Jakob disease)；培養陰性敗血症；囊腫性纖維化；細胞激素療法相關之病症；拳擊員癡呆(dementia pugilistica)；脫髓鞘病；出血性登革熱；皮炎；皮膚病狀；糖尿病；糖尿病性動脈硬化病；泛發性路易體疾病(diffuse Lewy body disease)；擴張型充血性心肌病；基底神經節病症；中年唐氏症候群(Down's syndrome)；由阻斷CNS多巴胺受體之藥物誘發的藥物誘發性運動障礙；藥物過敏；濕疹；腦脊髓炎；心內膜炎；內分泌病；會厭炎；埃-巴二氏病毒感染(Epstein-Barr virus infection)；紅斑性肢痛；錐體外及小腦病症；家族性噬血淋巴組織球增多症(familial hematophagocytic lymphohistiocytosis)；胎兒胸腺植入物排斥反應；弗里德賴希氏共濟失調(Friedreich's ataxia)；功能性周邊動脈病症；真菌敗血症；氣性壞疽；胃潰瘍；腎小球性腎炎；任何器官或組織之移植排斥反應；革蘭氏陰性敗血症；革蘭氏陽性敗血症；由細胞內有機體所致之肉芽腫；毛細胞白血病；哈-施二氏病(Hallervorden-Spatz disease)；橋本氏甲狀腺炎(Hashimoto's thyroiditis)；花粉熱；心臟移植排斥反應；血色素沉著症；血液透析；溶血性尿毒癥症候群/溶解血栓性血小板減少性紫癜；出血；A型肝炎；希氏束心律不整(His bundle arrhythmias)；HIV感染/HIV神經病；霍奇金氏病(Hodgkin's disease)；過動性運動障礙；過敏性反應；過敏性肺炎；高血壓；運動功能減退性運動障礙；下丘腦-垂體-腎上腺軸評估；特發性艾狄森氏病；特發性肺纖維化(IPF)；抗體介導之細胞毒性；衰弱；嬰兒脊髓性肌萎縮；主動脈發炎；A型流行性感冒；電離輻射曝露；虹膜睫狀體炎/葡萄膜炎/視神經炎；缺血-再灌注損傷；缺血性中風；幼年型類風濕性關節炎；幼年型脊髓性肌萎縮；卡波西氏肉瘤(Kaposi's sarcoma)；腎移植排斥反應；退伍軍人桿菌病(legionella)；利什曼病(leishmaniasis)；麻風；皮質脊髓系統病變；脂肪水腫；肝臟移植排斥反應；淋巴水腫；瘧疾；惡性淋巴瘤；惡性組織球增多症；惡性黑色素瘤；腦膜炎；腦膜炎球菌血症；代謝症候群；偏頭痛；特發性偏頭痛；粒線體多系統病症；混合性結締組織疾病；單株丙種球蛋白病；多發性骨髓瘤；多發性系統退化(曼切、代哲因-托馬斯、夏伊-德雷格及馬查多-約瑟夫(Menzel;Dejerine-Thomas;Shy-Drager;and Machado-Joseph))；重症肌無力；胞內鳥型分枝桿菌病；結核分枝桿菌病；骨髓發育不良症候群；心肌梗塞；心肌缺血性病症；鼻咽癌；新生兒慢性肺病；腎炎；腎病；神經退化性疾病；神經性I型肌肉萎縮；嗜中性球減少性發燒；非霍奇金氏淋巴瘤(non-Hodgkin's lymphoma)；腹主動脈及其分支閉塞；閉塞性動脈病症；OKT3療法；睪丸炎/附睪炎；睪丸炎/輸精管重新接合術；器官腫大；骨質疏鬆症；胰臟移植排斥反應；胰臟癌；腫瘤伴生徵候群/惡性血鈣過多；副甲狀腺移植排斥反應；骨盆發炎疾病；常年性鼻炎；心包疾病；周邊動脈粥樣硬化疾病；周邊血管性病症；腹膜炎；惡性貧血；卡氏肺囊蟲肺炎(pneumocystis carinii pneumonia)；肺炎；POEMS症候群(多發性神經病、器官腫大、內分泌病、單株丙種球蛋白病及皮膚變化症候群)；灌注後症候群；泵後症候群；MI心切開術後症候群；子癇前期；進行性核上麻痹；原發性肺動脈高血壓；放射療法；雷諾氏現象(Raynaud's phenomenon)；雷諾氏疾病(Raynaud's disease)；雷富孫氏病(Refsum's disease)；規則窄QRS心跳過速；腎血管性高血壓；再灌注損傷；限制性心肌病；肉瘤；老年性舞蹈病；路易體型老年癡呆症；血清陰性關節病；休克；鐮狀細胞貧血；皮膚同種異體移植排斥反應；皮膚變化症候群；小腸移植排斥反應；實體腫瘤；特殊心律不整；脊髓性共濟失調；脊髓小腦退化；鏈球菌肌炎；小腦結構病變；亞急性硬化性泛腦炎；暈厥；心血管系統梅毒；全身性過敏症；全身性發炎反應症候群；全身性發作幼年型類風濕性關節炎；毛細管擴張；血栓閉塞性血管炎；血小板減少症；毒性；移植；外傷/出血；III型過敏性反應；IV型過敏；不穩定型絞痛；尿毒癥；尿路敗血症；蕁麻疹；心臟瓣膜疾病；靜脈曲張；血管炎；靜脈疾病；靜脈血栓形成；心室纖維性顫動；病毒及真菌感染；病毒性腦炎/無菌性腦膜炎；病毒相關性噬血細胞症候群；韋尼克-科爾薩科夫症候群(Wernicke-Korsakoff syndrome)；威爾遜氏病(Wilson's disease)；任何器官或組織之異種移植排斥反應；急性冠狀動脈症候群；急性特發性多發性神經炎；急性發炎性脫髓鞘多神經根神經病；急性缺血；成人斯蒂爾氏病；斑形脫髮；全身性過敏反應；抗磷脂抗體症候群；再生不全性貧血；動脈硬化；異位性濕疹；異位性皮炎；自體免疫皮炎；與鏈球菌感染相關之自體免疫病症；自體免疫腸病；自體免疫聽力喪失；自體免疫淋巴增生症候群(ALPS)；自體免疫心肌炎；自體免疫卵巢早衰；眼瞼炎；支氣管擴張症；大皰性類天疱瘡；心血管疾病；災難性抗磷脂症候群；乳糜瀉；頸椎關節黏連；慢性缺血；瘢痕性類天疱瘡；伴有多發性硬化症風險之臨床上分離症候群(CIS)；結膜炎；兒童期發作型精神病症；淚囊炎；皮肌炎；糖尿病性視網膜病；椎間盤突出；椎間盤脫出；藥物誘發性免疫溶血性貧血；心內膜炎；子宮內膜異位；內眼炎；上鞏膜炎；多形性紅斑；重症多形性紅斑；妊娠期類天疱瘡；格-巴二氏症候群(Guillain-Barrsyndrome，GBS)；花粉熱；休斯症候群(Hughes syndrome)；特發性帕金森氏病；特發性間質性肺炎；IgE介導之過敏症；免疫溶血性貧血；包涵體肌炎；感染性眼部發炎疾病；發炎性脫髓鞘病；發炎性心臟病；發炎性腎病；虹膜炎；角膜炎；乾躁性角膜結膜炎；庫氏病(Kussmaul disease)或庫-梅二氏病(Kussmaul-Meier disease)；蘭德里氏麻痺(Landry's paralysis)；蘭氏細胞組織球增多症(Langerhan's cell histiocytosis)；網狀青斑；黃斑變性；顯微性多血管炎；白赫鐵列夫症(Morbus Bechterev)；運動神經元病症；黏膜類天疱瘡；多重器官衰竭；重症肌無力；骨髓發育不良症候群；心肌炎；神經根病症；神經病；非A型非B型肝炎；視神經炎；骨質溶解；少關節型JRA；周邊動脈閉塞性疾病(PAOD)；周邊血管疾病(PVD)；周邊動脈疾病(PAD)；靜脈炎；結節性多動脈炎(或結節性動脈周圍炎)；多軟骨炎；風濕性多肌痛；白髮症；多關節型JRA；多發性內分泌缺乏症候群；多肌炎；風濕性多肌痛(PMR)；泵後症候群；原發性帕金森氏症(primary Parkinsonism)；繼發性帕金森氏症(secondary Parkinsonism)；前列腺炎；純紅血球再生不良；原發性腎上腺機能不全；復發性視神經脊髓炎；再狹窄；風濕性心臟病；SAPHO(滑膜炎、痤瘡、膿皰病、骨肥大及骨炎)；繼發性澱粉樣變性；休克肺；鞏膜炎；坐骨神經痛；繼發性腎上腺機能不全；聚矽氧相關性結締組織疾病；斯-威二氏皮膚病(Sneddon-Wilkinson dermatosis)；僵直性脊椎炎；史蒂芬-瓊森症候群(Stevens-Johnson syndrome，SJS)；全身性發炎反應症候群；顳動脈炎；弓形蟲視網膜炎；中毒性表皮壞死溶解；橫貫性脊髓炎；TRAPS(1型腫瘤壞死因子受體(TNFR)相關之週期性症候群)；伴有黑棘皮病之B型胰島素抗性；1型過敏性反應；II型糖尿病；蕁麻疹；普通型間質性肺炎(UIP)；春季結膜炎；病毒性視網膜炎；伏格特-小柳-原田症候群(Vogt-Koyanagi-Harada syndrome，VKH症候群)；濕性黃斑變性；創傷癒合；耶氏桿菌及沙門氏菌相關性關節病。
在本文所述之治療方法之另一實施例中，向個體投與本文所述之結合蛋白或結合蛋白構築體或結合蛋白結合物的步驟係藉由至少一種選自以下之模式來達成；非經腸、皮下、肌肉內、靜脈內、關節內、支氣管內、腹內、囊內、軟骨內、腔內、體腔內(intracelial)、小腦內、腦室內、結腸內、子宮頸內、胃內、肝內、心肌內、骨內、骨盆內、心包內、腹膜內、胸膜內、前列腺內、肺內、直腸內、腎內、視網膜內、脊椎內、滑膜內、胸腔內、子宮內、膀胱內、快速注射、經陰道、經直腸、經頰、舌下、鼻內及經皮。
本發明之另一態樣為一種治療罹患IL-1有害之病症之患者的方法，其包含在投與第二藥劑之前、同時或之後投與本文所述之結合蛋白、結合蛋白構築體或結合蛋白結合物的步驟，其中該第二藥劑係選自由以下組成之群；吸入型類固醇；β促效劑；短效或長效β促效劑；白三烯或白三烯受體之拮抗劑；ADVAIR；IgE抑制劑；抗IgE抗體；XOLAIR；磷酸二酯酶抑制劑；PDE4抑制劑；黃嘌呤；抗膽鹼激導性藥物；肥大細胞穩定劑；色甘酸(Cromolyn)；IL-4抑制劑；IL-5抑制劑；嗜酸性粒細胞趨化因子(eotaxin)/CCR3抑制劑；組織胺或其受體(包括H1、H2、H3及H4)之拮抗劑；前列腺素D或其受體DP1及CRTH2之拮抗劑；TNF拮抗劑；TNF受體之可溶性片段；ENBREL；TNF酶拮抗劑；TNF轉化酶(TACE)抑制劑；蕈毒鹼受體拮抗劑；TGF-β拮抗劑；干擾素γ；吡非尼酮(perfenidone)；化學治療劑甲胺喋呤；來氟米特(leflunomide)；西羅莫司(sirolimus)(雷帕黴素)或其類似物、CCI-779；COX2或cPLA2抑制劑；NSAID；免疫調節劑；p38抑制劑；TPL-2、MK-2及NFkB抑制劑；布替耐德(budenoside)；表皮生長因子；皮質類固醇；環孢素；柳氮磺胺吡啶(sulfasalazine)；胺基水楊酸鹽；6-巰基嘌呤；硫唑嘌呤(azathioprine)；甲硝噠唑(metronidazole)；脂肪加氧酶抑制劑；美沙拉嗪(mesalamine)；奧沙拉嗪(olsalazine)；巴柳氮(balsalazide)；抗氧化劑；血栓素(thromboxane)抑制劑；IL-1受體拮抗劑；抗IL-1β抗體；抗IL-6抗體；生長因子；彈性蛋白酶抑制劑；吡啶基-咪唑化合物；TNF、LT、IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-11、IL-12、IL-14、IL-15、IL-16、IL-17、IL-18、IL-19、IL-20、IL-21、IL-22、IL-23、IL-24、IL-25、IL-26、IL-27、IL-28、IL-29、IL-30、IL-31、IL-32、IL-33、EMAP-II、GM-CSF、FGF或PDGF之抗體或促效劑；CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD90或其配位體之抗體；FK506；雷帕黴素；黴酚酸嗎啉乙酯(mycophenolate mofetil)；布洛芬(ibuprofen)；潑尼松龍(prednisolone)；磷酸二酯酶抑制劑；腺苷促效劑；抗血栓劑；補體抑制劑；腎上腺素激導劑；IRAK、NIK、IKK、p38或MAP激酶抑制劑；IL-1β轉化酶抑制劑；TNF-α轉化酶抑制劑；T細胞信號傳導抑制劑；金屬蛋白酶抑制劑；6-巰基嘌呤；血管收縮素轉化酶抑制劑；可溶性細胞激素受體；可溶性p55 TNF受體；可溶性p75 TNF受體；sIL-1RI；sIL-1RII；sIL-6R；消炎細胞激素；IL-4；IL-10；IL-11；及TGF-β。
本發明之另一態樣提供至少一種針對本文所述之至少一種IL-1結合蛋白之IL-1抗個體基因型抗體。該抗個體基因型抗體包括含有如下分子之任何蛋白質或肽，該分子包含免疫球蛋白分子之至少一部分，諸如(但不限於)其重鏈或輕鏈或配位體結合部分之至少一個CDR、重鏈或輕鏈可變區、重鏈或輕鏈恆定區、構架區，或其可併入本發明結合蛋白中之任何部分。
本發明係關於結合IL-1β之IL-1β結合蛋白，包括(但不限於)抗IL-1β抗體或其抗原結合部分；及結合IL-1β及另一標靶之多價、多特異性結合蛋白，諸如DVD-IgTM 。本發明之各種態樣係關於抗體及抗體片段、DVD-Ig結合蛋白，及其醫藥組合物，以及用於製備包括抗體、DVD-Ig結合蛋白及其片段之該等IL-1β結合蛋白的核酸、重組表現載體及宿主細胞。本發明亦涵蓋使用本發明之IL-1β結合蛋白偵測人類IL-1β；於活體外或活體內抑制人類IL-1β；以及調控基因表現的方法。
本發明亦涵蓋任何能夠與本文所述之IL-1β結合蛋白競爭的結合蛋白或抗體。
除非本文中另作定義，否則關於本發明所使用之科學及技術術語應具有一般技術者通常所理解之含義。該等術語之含義及範疇應為明確的，然而，若存在任何潛在的歧義，則本文所提供之定義優先於任何詞典或外來定義。此外，除非上下文另外要求，否則單數術語應包括複數且複數術語應包括單數。在本申請案中，除非另有說明，否則「或」之使用意謂「及/或」。此外，術語「包括」以及其他形式(諸如「所包括」)之使用不具限制性。同樣，除非另有具體說明，否則諸如「要素」或「組分」之術語涵蓋包含一個單元之要素及組分與包含一個以上次單元之要素及組分。
一般而言，關於本文所述之細胞及組織培養、分子生物學、免疫學、微生物學、遺傳學及蛋白質與核酸化學及雜交所用之命名以及本文所述之細胞及組織培養、分子生物學、免疫學、微生物學、遺傳學及蛋白質與核酸化學及雜交之技術為此項技術中熟知及常用之彼等命名及技術。除非另外指出，否則本發明之方法及技術通常根據此項技術中所熟知且如貫穿本說明書所引用及論述之各個一般參考文獻及更特定之參考文獻中所述的習知方法來執行。酶促反應及純化技術係根據製造商說明書，如此項技術中通常所實現或如本文所述來進行。關於本文所述之分析化學、合成有機化學及醫藥化學所用之命名以及本文所述之分析化學、合成有機化學及醫藥化學之實驗室程序及技術為此項技術中熟知且常用之彼等命名、實驗室程序及技術。對化學合成、化學分析、醫藥製備、調配及傳遞、以及患者治療使用標準技術。
為了可更容易地理解本發明，以下定義所選術語。
術語「多肽」係指胺基酸之任何聚合物鏈。術語「肽」及「蛋白質」可與術語多肽互換使用且亦指胺基酸之聚合物鏈。術語「多肽」涵蓋天然或人工蛋白質、蛋白質片段，及蛋白質序列之多肽類似物。多肽可為單體或聚合物。除非上下文另外相矛盾，否則術語「多肽」涵蓋其片段及變異體(包括變異體之片段)。對於抗原性多肽，多肽之片段視情況含有多肽之至少一個鄰接或非線性抗原決定基。該至少一個抗原決定基片段之確切邊界可使用此項技術中之一般技能來確認。該片段包含至少約5個鄰接胺基酸，諸如至少約10個鄰接胺基酸、至少約15個鄰接胺基酸，或至少約20個鄰接胺基酸。多肽之變異體如本文所述。
術語「經分離之蛋白質」或「經分離之多肽」為如下蛋白質或多肽：其根據起源或衍生來源，與在其天然狀態中伴隨其之天然相關組分不相關；實質上不含來自相同物種之其他蛋白質；由不同物種之細胞表現；或在自然界中不存在。因此，以化學方式合成或在不同於天然起源之細胞的細胞系統中合成之多肽將與其天然相關組分「分離」。亦可藉由使用此項技術中所熟知之蛋白質純化技術進行分離而使蛋白質實質上不含天然相關組分。
術語「回收」係指藉由例如使用此項技術中所熟知之蛋白質純化技術進行分離而使化學物質(諸如多肽)實質上不含天然相關組分之過程。
術語「人類IL-1α」(本文中縮寫為hIL-1α或IL-1α)包括與各種免疫反應、發炎過程及血細胞生成有關之多效性細胞激素。舉例而言，IL-1α包括由經活化之巨噬細胞所產生之人類細胞激素；其藉由誘導IL-2釋放、B細胞成熟及增殖以及纖維母細胞生長因子活性來刺激胸腺細胞增殖。術語人類IL-1α意欲包括可由標準重組表現方法製備之重組人類IL-1α(rh IL-1α)。
術語「人類IL-1β」(本文中縮寫為hIL-1β或IL-1β)包括與各種免疫反應、發炎過程及血細胞生成有關之多效性細胞激素。術語人類IL-1β包括可由標準重組表現方法製備之重組人類IL-1β(rh IL-1β)。
人類IL-1α及IL-1β之胺基酸序列展示於表1中。
術語「生物活性」係指IL-1細胞激素(例如，IL-1α及/或IL-1β)之所有固有生物性質。IL-1α及IL-1β之生物性質包括(但不限於)結合IL-1受體。
關於抗體、蛋白質或肽與第二化學物質之相互作用的術語「特異性結合」或「特異性地結合」意謂該相互作用視化學物質上特定結構(例如抗原決定子或抗原決定基)之存在而定；舉例而言，抗體一般識別且結合特定蛋白質結構而非蛋白質。若抗體對抗原決定基「A」具特異性，則在含有經標記「A」及抗體之反應中，含有抗原決定基A(或游離、未經標記之A)之分子的存在將減少結合於抗體之經標記A之量。
術語「抗體」泛指包含四個多肽鏈(兩個重(H)鏈及兩個輕(L)鏈)之任何免疫球蛋白(Ig)分子，或其保留Ig分子之基本抗原決定基結合特徵的任何功能片段、突變體、變異體或衍生物。該等突變體、變異體或衍生物抗體形式在此項技術中為已知的。其非限制性實施例討論如下。
在全長抗體中，各重鏈包含重鏈可變區(本文中縮寫為HCVR或VH)及重鏈恆定區。重鏈恆定區包含3個域：CH1、CH2及CH3。各輕鏈包含輕鏈可變區(本文中縮寫為LCVR或VL)及輕鏈恆定區。輕鏈恆定區包含一個域CL。VH及VL區可進一步細分成散置有稱為構架區(FR)之較保守區域的高變區，稱為互補決定區(CDR)。各VH及VL由三個CDR及四個FR組成，其自胺基端至羧基端按以下順序排列：FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。免疫球蛋白分子可為任何類型(例如IgG、IgE、IgM、IgD、IgA及IgY)、任何種類(例如IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1及IgA2)或子類。
術語「Fc區」用以定義免疫球蛋白重鏈之C端區域，其可藉由完整抗體之木瓜蛋白酶消化而產生。Fc區可為天然序列Fc區或變異Fc區。免疫球蛋白之Fc區一般包含兩個恆定域(CH2域及CH3域)，且視情況包含CH4域。置換Fc部分中之胺基酸殘基以改變抗體效應功能在此項技術中為已知的(Winter等人，美國專利第5,648,260號及第5,624,821號)。抗體之Fc部分介導若干重要效應功能，例如細胞激素誘導、ADCC、吞噬作用、補體依賴性細胞毒性(CDC)，及抗體及抗原-抗體複合物之半衰期/清除率。視治療目標而定，此等效應功能在一些情況下為治療性抗體所需但在其他情況下可為不必要或甚至有害的。某些人類IgG同型、尤其IgG1及IgG3經由分別結合於FcγRs及補體C1q而介導ADCC及CDC。新生兒Fc受體(FcRn)為決定抗體之循環半衰期之關鍵組分。在另一實施例中，置換抗體之恆定區(例如抗體之Fc區)中之至少一個胺基酸殘基，以便改變抗體之效應功能。免疫球蛋白之兩個相同重鏈之二聚化由CH3域之二聚化所介導且由鉸鏈區內之二硫鍵穩定化(Huber等人,Nature ,264: 415-420(1976)；Thies等人,J. Mol. Biol. ,293: 67-79(1999))。鉸鏈區內之半胱胺酸殘基突變以阻止重鏈-重鏈二硫鍵將使CH3域之二聚化失去穩定。已鑑別負責CH3二聚化之殘基(Dall'Acqua等人,Biochemistry ,37: 9266-9273(1998))。因此，有可能產生單價半Ig。有趣的是，已在自然界中發現IgG及IgA子類兩者之此等單價半Ig分子(Seligmann等人,Ann. Immunol. ,129 C: 855-870(1978)；Biewenga等人,Clin. Exp. Immunol .,51: 395-400(1983))。FcRn: Ig Fc區之化學計量已測定為2:1(West等人,Biochemistry ,39: 9698-9708(2000))，且半Fc足以介導FcRn結合(Kim等人,Eur. J. Immunol .,24: 542-548(1994))。破壞CH3域二聚化之突變可能不對於其FcRn結合具有更大不利影響，此係歸因於對於CH3二聚化較重要之殘基位於CH3b片狀結構之內部界面上，而負責FcRn結合之區域位於CH2-CH3域之外部界面上。然而，半Ig分子可由於其尺寸小於規則抗體而在組織滲透方面具有某種優勢。在一實施例中，置換本發明結合蛋白之恆定區(例如Fc區)中之至少一個胺基酸殘基，以便破壞重鏈之二聚化，產生半DVD Ig分子。IgG之消炎活性完全取決於IgG Fc片段之N連接聚糖之唾液酸化。已確定消炎活性之精確聚糖需求，以使得可產生適當IgG1 Fc片段，進而產生具有極大增強效能之完全重組、唾液酸化IgG1 Fc(Anthony等人,Science ,320:373-376(2008))。
術語抗體之「抗原結合部分」係指保留與抗原(例如hIL-1β)特異性結合之能力之抗體的一或多個片段。已展示可由全長抗體之片段執行抗體之抗原結合功能。該等抗體實施例亦可為雙特異性、雙重特異性或多特異性形式；特異性結合於兩個或兩個以上不同抗原(例如，hIL-1β及另一抗原分子，諸如hIL-1β及hIL-1α)。涵蓋於術語抗體之「抗原結合部分」內之結合片段的實例包括(i)Fab片段，其為由VL、VH、CL及CH1域組成之單價片段；(ii)F(ab')2 片段，其為包含由在鉸鏈區處之二硫橋連接之兩個Fab片段的二價片段；(iii)由VH及CH1域組成之Fd片段；(iv)由抗體之單臂之VL及VH域組成之Fv片段；(v)包含單一可變域之dAb片段(Ward等人,Nature ,341: 544-546(1989)；PCT公開案第WO 90/05144號)；及(vi)經分離之互補決定區(CDR)。此外，儘管Fv片段之兩個域(VL及VH)由獨立基因編碼，但其可使用重組方法由合成連接子接合，該連接子能夠使其製造成其中VL及VH區成對形成單價分子之單一蛋白質鏈(稱為單鏈Fv(scFv)；參見例如Bird等人,Science ,242: 423-426(1988)；及Huston等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,85: 5879-5883(1988))。該等單鏈抗體亦意欲涵蓋於術語抗體之「抗原結合部分」內。亦涵蓋其他形式之單鏈抗體，諸如雙功能抗體。雙功能抗體為二價、雙特異性抗體，其中VH及VL域表現於單一多肽鏈上，但使用過短而不允許同一鏈上之兩個域之間成對的連接子，藉此迫使該等域與另一鏈之互補域成對且產生兩個抗原結合位點(參見例如Holliger等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,90: 6444-6448(1993)；Poljak,R.J.,Structure ,2: 1121-1123(1994))。該等抗體結合部分在此項技術中為已知的(Kontermann及Dbel編,Antibody Engineering (Springer-Verlag,New York,2001),第790頁(ISBN 3-540-41354-5))。另外，單鏈抗體亦包括「線性抗體」，其包含與互補輕鏈多肽一起形成一對抗原結合區之一對串聯Fv區段(VH-CH1-VH-CH1)(Zapata等人,Protein Eng .,8(10): 1057-1062(1995)；及美國專利第5,641,870號)。
免疫球蛋白恆定(C)域係指重鏈(CH)或輕鏈(CL)恆定域。鼠類及人類IgG重鏈及輕鏈恆定域胺基酸序列在此項技術中為已知的。
術語「IL-1β結合蛋白構築體」(或「結合蛋白構築體」)係指包含一或多個與連接子多肽或免疫球蛋白恆定域連接之本發明抗原結合部分的多肽。「連接子多肽」包含兩個或兩個以上由肽鍵接合之胺基酸殘基且用於連接一或多個抗原結合部分。該等連接子多肽在此項技術中已為熟知(參見例如Holliger等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,90: 6444-6448(1993)；Poljak,R.J.,Structure ,2: 1121-1123(1994))。免疫球蛋白恆定域係指重鏈或輕鏈恆定域。人類IgG重鏈及輕鏈恆定域胺基酸序列在此項技術中為已知的且呈現於表2中。
此外，IL-1β結合蛋白(諸如抗體或其抗原結合部分)可為藉由抗體或抗原結合部分與一或多個其他蛋白質或肽共價或非共價締合而形成之較大免疫黏著分子的一部分。該等免疫黏著分子之實例包括使用抗生蛋白鏈菌素核心區來產生四聚scFv分子(Kipriyanov等人,Human Antibod. Hybridomas ,6: 93-101(1995))及使用半胱胺酸殘基、標記肽及C端聚組胺酸標籤來產生二價且經生物素標記之scFv分子(Kipriyanov等人,Mol. Immunol. ,31: 1047-1058(1994))。可使用習知技術自完整抗體製備諸如Fab及F(ab')2 片段之抗體部分，諸如分別對完整抗體進行木瓜蛋白酶或胃蛋白酶消化。此外，可使用標準重組DNA技術獲得抗體、其抗原結合部分及免疫黏著分子。
「經分離抗體」意指實質上不含具有不同抗原特異性之其他抗體的抗體(例如特異性結合hIL-1β之經分離抗體實質上不含特異性結合非hIL-1β之抗原的抗體)。然而，特異性結合hIL-1β之經分離抗體可對其他抗原(諸如來自其他物種之IL-1β分子)具有交叉反應性。此外，經分離抗體可實質上不含其他細胞物質及/或化學物質。
術語「單株抗體」或「mAb」係指自實質上同源的抗體之群體獲得之抗體，亦即構成該群體之個別抗體除可以微小量存在的可能天然產生之突變外皆相同。單株抗體針對單一抗原具高度特異性。此外，與通常包括針對不同決定子(抗原決定基)之不同抗體的多株抗體製劑相比，每一mAb針對抗原上之單一決定子。修飾語「單株」不應理解為需要藉由任何特定方法產生抗體。術語「人類抗體」包括具有來源於人類生殖系免疫球蛋白序列之可變區及恆定區的抗體。本發明之人類抗體可包括不由人類生殖系免疫球蛋白序列編碼之胺基酸殘基(例如由活體外隨機或位點特異性突變誘發或由活體內體細胞突變引入之突變)，例如在CDR中且尤其在CDR3中。然而，術語「人類抗體」不包括來源於另一哺乳動物物種(諸如小鼠)之生殖系的CDR序列已移植至人類構架序列上之抗體。
術語「重組人類抗體」包括由重組方式製備、表現、產生或分離之所有人類抗體，諸如使用轉染至宿主細胞中之重組表現載體表現之抗體(進一步描述於以下IIC部分中)、自重組性組合人類抗體文庫分離之抗體(Hoogenboom,H.R.,Trends Biotechnol .,15: 62-70(1997)；Azzazy及Highsmith,Clin .Biochem .,35: 425-445(2002)；Gavilondo及Larrick,BioTechniques ,29: 128-145(2000)；Hoogenboom及Chames,Immunol .Today ,21: 371-378(2000))、自針對人類免疫球蛋白基因進行基因轉殖之動物(例如小鼠)分離之抗體(參見例如Taylor等人,Nucl .Acids Res .,20: 6287-6295(1992)；Kellermann及Green,Curr .Opin .Biotechnol., 13: 593-597(2002)；Little等人,Immunol .Today ,21: 364-370(2000))；或由涉及將人類免疫球蛋白基因序列拼接至其他DNA序列之任何其他方式製備、表現、產生或分離之抗體。該等重組人類抗體具有來源於人類生殖系免疫球蛋白序列之可變區及恆定區。然而，在某些實施例中，該等重組人類抗體經受活體外突變誘發(或當使用針對人類Ig序列進行基因轉殖之動物時，則經受活體內體細胞突變誘發)，且因此重組抗體之VH及VL區之胺基酸序列為儘管來源於人類生殖系VH及VL序列且與之相關，但可能天然不存在於活體內人類抗體生殖系譜系內的序列。
術語「嵌合抗體」係指包含來自一個物種之重鏈及輕鏈可變區序列及來自另一物種之恆定區序列的抗體，諸如具有與人類恆定區連接之鼠類重鏈及輕鏈可變區的抗體。
術語「CDR移植抗體」係指包含來自一個物種之重鏈及輕鏈可變區序列，但VH及/或VL之一或多個CDR區之序列經另一物種之CDR序列置換的抗體，諸如具有鼠類重鏈及輕鏈可變區之抗體，其中一或多個鼠類CDR(例如CDR3)已經人類CDR序列置換。
術語「CDR」係指抗體可變序列內之互補決定區。在重鏈及輕鏈之各可變區中存在三個CDR，對於各可變區指定為CDR1、CDR2及CDR3。如本文所用之術語「CDR集合」係指出現於能夠結合抗原之單一可變區中之三個CDR之群組。已根據不同系統來不同地定義此等CDR之精確邊界。Kabat所述之系統(Kabat等人,Sequences of Proteins of Immunological Interest (National Institutes of Health,Bethesda,Maryland(1987)及(1991))不僅提供適用於抗體之任何可變區之明確殘基編號系統，而且提供界定三個CDR之精確殘基邊界。此等CDR可稱為Kabat CDR。Chothia及同事(Chothia及Lesk,J. Mol. Biol. ,196: 901-917(1987)；及Chothia等人,Nature ,342: 877-883(1989))發現，Kabat CDR內之某些子部分儘管在胺基酸序列層面上具有極大差異，但採用幾乎相同之肽骨架構形。此等子部分指定為L1、L2及L3或H1、H2及H3，其中「L」及「H」分別表示輕鏈區及重鏈區。此等區域可稱為Chothia CDR，其具有與Kabat CDR重疊之邊界。界定與Kabat CDR重疊之CDR的其他邊界已由Padlan等人(FASEB J. ,9: 133-139(1995))及MacCallum等人(J. Mol. Biol. ,262(5): 732-745(1996))描述。其他CDR邊界定義可能不嚴格遵循上述系統之一，但仍然與Kabat CDR重疊，惟鑒於特定殘基或殘基群組或甚至整個CDR不會顯著影響抗原結合之預測或實驗發現而可將其縮短或延長。雖然例示性實施例使用Kabat或Chothia定義之CDR，但本文所用之方法可利用根據任何此等系統定義之CDR。
術語「Kabat編號」、「Kabat定義」及「kabat標記」在本文中可互換使用。此項技術中公認之此等術語係指對抗體或其抗原結合部分之重鏈及輕鏈可變區中相較於其他胺基酸殘基更加可變(亦即高變)之胺基酸殘基進行編號的系統(Kabat等人,Ann .NY Acad .Sci .,190: 382-391(1971)；及Kabat等人,Sequences of Proteins of Immunological Interest ,第5版 ,U.S. Department of Health and Human Services,NIH公開案第91-3242(1991)號)。對於重鏈可變區，高變區之範圍為CDR1之胺基酸位置31至35、CDR2之胺基酸位置50至65，及CDR3之胺基酸位置95至102。對於輕鏈可變區，高變區之範圍為CDR1之胺基酸位置24至34、CDR2之胺基酸位置50至56，及CDR3之胺基酸位置89至97。
在過去二十年間關於可變重鏈及輕鏈區之胺基酸序列之廣泛公共資料庫的成長及分析使得可瞭解可變區序列內構架區(FR)與CDR序列之間的典型邊界且使得熟習此項技術者能夠根據Kabat編號、Chothia編號或其他系統精確確定CDR。參見例如Martin,「Protein Sequence and Structure Analysis of Antibody Variable Domains」,第31章,Antibody Engineering, (Kontermann及Dbel編)(Springer-Verlag,Berlin,2001),尤其第432-433頁。下文提供測定可變重鏈(VH)及可變輕鏈(VL)區之胺基酸序列內Kabat CDR之胺基酸序列的有用方法：鑑別CDR-L1胺基酸序列：自VL區之胺基末端起始約24個胺基酸殘基；CDR-L1序列前之殘基常常為半胱胺酸(C)；CDR-L1序列後之殘基常常為色胺酸(W)殘基，通常為Trp-Tyr-Gln(W-Y-Q)，但亦可為Trp-Leu-Gln(W-L-Q)、Trp-Phe-Gln(W-F-Q)及Trp-Tyr-Leu(W-Y-L)；長度通常為10至17個胺基酸殘基。
鑑別CDR-L2胺基酸序列：在CDR-L1末端後常常起始16個殘基；CDR-L2序列前之殘基一般為Ile-Tyr(I-Y)，但亦可為Val-Tyr(V-Y)、Ile-Lys(I-K)及Ile-Phe(I-F)；長度通常為7個胺基酸殘基。
鑑別CDR-L3胺基酸序列：在CDR-L2末端後常常起始33個胺基酸；CDR-L3胺基酸序列前之殘基常常為半胱胺酸(C)；CDR-L3序列後之殘基常常為Phe-Gly-X-Gly(F-G-X-G)(SEQ ID NO: 11)，其中X為任何胺基酸；長度通常為7至11個胺基酸殘基。
鑑別CDR-H1胺基酸序列：自VH區之胺基末端起始約31個胺基酸殘基且半胱胺酸(C)後常常為9個殘基；CDR-H1序列前之殘基常常為Cys-X-X-X-X-X-X-X-X(SEQ ID NO: 12)，其中X為任何胺基酸；CDR-H1序列後之殘基常常為Trp(W)，通常為Trp-Val(W-V)，但亦可為Trp-Ile(W-I)及Trp-Ala(W-A)；長度通常為5至7個胺基酸殘基。
鑑別CDR-H2胺基酸序列：在CDR-H1末端後常常起始15個胺基酸殘基；CDR-H2序列前之殘基通常為Leu-Glu-Trp-Ile-Gly(L-E-W-I-G)(SEQ ID NO: 23)，但亦可為其他變化形式；CDR-H2序列後之殘基為Lys/Arg-Leu/Ile/Val/Phe/Thr/Ala-Thr/Ser/Ile/Ala(K/R-L/I/V/F/T/A-T/S/I/A)；長度通常為16至19個胺基酸殘基。
鑑別CDR-H3胺基酸序列：在CDR-H2末端後常常起始33個胺基酸殘基且在半胱胺酸(C)'後常常為3個胺基酸殘基；CDR-H3序列前之殘基常常為Cys-X-X(C-X-X)，其中X為任何胺基酸，通常為Cys-Ala-Arg(C-A-R)；CDR-H3序列後之殘基常常為Trp-Gly-X-Gly(W-G-X-G)(SEQ ID NO: 24)，其中X為任何胺基酸；長度通常為3至25個胺基酸殘基。
如本文所用之術語「典型」殘基係指CDR或構架中界定如以下文獻所定義之特定典型CDR結構之殘基(Chothia等人(J. Mol. Biol .,196: 901-917(1987))；及Chothia等人(J. Mol. Biol .,227: 799-817(1992))，兩者均以引用的方式併入本文中)。根據Chothia等人，許多抗體之CDR之關鍵部分儘管在胺基酸序列層面上具有極大差異，但具有幾乎相同之肽骨架構形。各典型結構主要指定一組使胺基酸殘基之鄰接區段形成環之肽骨架扭角。
「親和力成熟」抗體為其一或多個CDR中具有一或多個變化之抗體，該或該等變化導致與不擁有彼等變化之親本抗體相比，抗體對於標靶抗原之親和力改良。例示性親和力成熟抗體將具有對於標靶抗原之奈莫耳或甚至皮莫耳親和力。多種製備親和力成熟抗體之程序在此項技術中已知。舉例而言，Marks等人,BioTechnology ,10: 779-783(1992)描述藉由VH及VL域改組之親和力成熟。Barbas等人,Proc. Nat. Acad. Sci. USA ,91: 3809-3813(1994)；Schier等人,Gene ,169: 147-155(1995)；Yelton等人,J. Immunol .,155: 1994-2004(1995)；Jackson等人,J. Immunol .,154(7): 3310-3319(1995)；Hawkins等人,J. Mol. Biol .,226: 889-896(1992)描述CDR及/或構架殘基之隨機突變誘發。選擇性突變誘發位置及接觸或超突變位置處之藉由活性增強胺基酸殘基之選擇性突變如美國專利第6,914,128 B1號中所描述。
術語「多價結合蛋白」表示包含兩個或兩個以上抗原結合位點之結合蛋白。多價結合蛋白較佳經工程改造以具有三個或三個以上抗原結合位點，且一般不為天然產生之抗體。術語「多特異性結合蛋白」係指能夠結合兩個或兩個以上相關或無關標靶之結合蛋白。本發明之「雙重可變域」(「DVD」)結合蛋白包含兩個或兩個以上抗原結合位點且為四價或多價結合蛋白。DVD可為單特異性，亦即能夠結合一個抗原；或為多特異性，亦即能夠結合兩個或兩個以上抗原。包含兩個重鏈DVD多肽及兩個輕鏈DVD多肽之DVD結合蛋白稱為「DVD免疫球蛋白」或「DVD-Ig」。DVD Ig之每一半包含重鏈DVD多肽及輕鏈DVD多肽，以及兩個或兩個以上抗原結合位點。各結合位點包含重鏈可變域及輕鏈可變域，每個抗原結合位點總共有6個CDR涉及抗原結合。
關於DVD-Ig分子之設計、表現及表徵的描述提供於PCT公開案第WO 2007/024715號；美國專利第7,612,181號；及Wu等人,Nature Biotechnol .,25: 1290-1297(2007)中。該等DVD-Ig分子之較佳實例包含：包含結構式VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n之重鏈，其中VD1為第一重鏈可變域，VD2為第二重鏈可變域，C為重鏈恆定域，X1為連接子，限制條件為其不為CH1，X2為Fc區，且n為0或1，但較佳為1；及包含結構式VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n之輕鏈，其中VD1為第一輕鏈可變域，VD2為第二輕鏈可變域，C為輕鏈恆定域，X1為連接子，限制條件為其不為CH1，且X2不包含Fc區；且n為0或1，但較佳為1。該DVD-Ig可包含兩個該等重鏈及兩個該等輕鏈，其中各鏈包含串聯連接之可變域，在可變區之間無插入之恆定區，其中重鏈與輕鏈締合形成串聯之功能性抗原結合位點，且一對重鏈與輕鏈可與另一對重鏈與輕鏈締合形成具有四個功能性抗原結合位點之四聚體結合蛋白。在另一實例中，DVD-Ig分子可包含各包含串聯連接之三個可變域(VD1、VD2、VD3)的重鏈及輕鏈，在可變域之間無插入之恆定區，其中一對重鏈與輕鏈可締合形成三個抗原結合位點，且其中一對重鏈與輕鏈可與另一對重鏈與輕鏈締合形成具有六個抗原結合位點之四聚體結合蛋白。
DVD-Ig結合蛋白可結合IL-1β之一或多個抗原決定基。DVD-Ig結合蛋白亦可結合IL-1β之抗原決定基及除IL-1β多肽外之第二標靶抗原之抗原決定基。
如本文中所用之術語「雙特異性抗體」係指藉由以下技術產生之全長抗體：四源雜交瘤技術(參見Milstein及Cuello,Nature ,305: 537-540(1983))；藉由兩個不同單株抗體之化學接合(參見Staerz等人,Nature ,314: 628-631(1985))；或藉由孔洞中之瘤節法(knob-into-hole)或在Fc區中引入突變之類似方法(參見Holliger等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,90(14): 6444-6448(1993))，該等技術產生多個不同免疫球蛋白物質，其中僅一個為功能性雙特異性抗體。藉由分子功能，雙特異性抗體在其兩個結合臂之一者(一對HC/LC)上結合一個抗原(或抗原決定基)，且在其第二臂(另一對HC/LC)上結合不同抗原(或抗原決定基)。藉由此定義，雙特異性抗體具有兩個不同之抗原結合臂(在特異性及CDR序列方面)，且對於其結合之每一抗原而言為單價的。
如本文中所用之術語「雙重特異性抗體」係指可在其兩個結合臂之每一者(一對HC/LC)中結合兩個不同抗原(或抗原決定基)之全長抗體(參見PCT公開案第WO 02/02773號)。因此，雙重特異性結合蛋白具有兩個具備相同特異性及相同CDR序列之相同抗原結合臂，且對於其結合之每一抗原而言為二價的。
結合蛋白之「功能性抗原結合位點」為能夠結合標靶抗原之一結合位點。抗原結合位點之抗原結合親和力未必如抗原結合位點所來源之親本抗體一樣強，但結合抗原之能力必須可使用已知用於評估抗體與抗原結合之多種方法中之任一者量測。此外，本文中多價抗體之每一抗原結合位點之抗原結合親和力不需在數量上相同。
術語「細胞激素」為由細胞群體釋放之蛋白質之通稱，該等蛋白質以細胞間介體形式作用於另一細胞群體。該等細胞激素之實例為淋巴介質、單核球激素及常規多肽激素。包括於細胞激素中者為生長激素，諸如人類生長激素、N-甲硫胺醯基人類生長激素及牛生長激素；副甲狀腺素；甲狀腺素；胰島素；胰島素原；鬆弛素；鬆弛素原；醣蛋白激素，諸如濾泡刺激素(FSH)、甲狀腺刺激素(TSH)及促黃體素(LH)；肝生長因子；纖維母細胞生長因子；促乳素；胎盤生乳素；腫瘤壞死因子，諸如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)及腫瘤壞死因子-β(TNF-β)；苗勒抑制物質(mullerian-inhibiting substance)；小鼠促性腺激素相關肽；抑制素；活化素；血管內皮生長因子；整合素；血小板生成素(TPO)；神經生長因子，諸如NGF-α；血小板生長因子；胎盤生長因子；轉型生長因子(TGF)，諸如TGF-α及TGF-β；類胰島素生長因子-1及類胰島素生長因子-11；紅血球生成素(EPO)；骨誘導因子；干擾素，諸如干擾素-α(IFN-α)、干擾素-β(IFN-β)及干擾素-γ(IFN-γ)；群落刺激因子(CSF)，諸如巨噬細胞-CSF(M-CSF)；粒細胞巨噬細胞-CSF(GM-CSF)；及粒細胞-CSF(G-CSF)；介白素(IL)，諸如IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-11、IL-12、IL-13、IL-15、IL-17、IL-18、IL-21、IL-22、IL-23、IL-33；及其他多肽因子，包括LIF及套組配位體(KL)。如本文中所用，術語細胞激素包括來自天然來源或來自重組細胞培養物之蛋白質及天然序列細胞激素之生物活性等效物。
如本文所用之術語「供體」及「供體抗體」係指提供一或多個CDR之抗體。在一例示性實施例中，供體抗體為來自不同於獲得或取得構架區之抗體之物種的抗體。在人類化抗體之情形中，術語「供體抗體」係指提供一或多個CDR之非人類抗體。
如本文所用之術語「構架」或「構架序列」係指可變區減去CDR之剩餘序列。因為CDR序列之準確定義可由不同系統確定，所以可相應不同地解釋構架序列之含義。六個CDR(輕鏈之CDR-L1、CDR-L2及CDR-L3以及重鏈之CDR-H1、CDR-H2及CDR-H3)亦將輕鏈及重鏈上之構架區在各鏈上劃分為四個子區(FR1、FR2、FR3及FR4)，其中CDR1位於FR1與FR2之間，CDR2位於FR2與FR3之間，且CDR3位於FR3與FR4之間。在不指定特定子區為FR1、FR2、FR3或FR4的情況下，如其他所提及之構架區表示單一天然產生之免疫球蛋白鏈之可變區內的組合FR。如本文所用，FR表示四個子區之一，且FRs表示構成構架區之四個子區中之兩者或兩者以上。
如本文所用之術語「受體」及「受體抗體」係指提供一或多個構架區之至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%或100%之胺基酸序列的抗體或編碼一或多個構架區之至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%或100%之胺基酸序列的核酸序列。在一些實施例中，術語「受體」係指提供恆定區之抗體胺基酸或編碼恆定區之核酸序列。在另一實施例中，術語「受體」係指提供構架區及恆定區中之一或多者的抗體胺基酸或編碼構架區及恆定區中之一或多者的核酸序列。在一特定實施例中，術語「受體」係指提供或編碼一或多個構架區之至少80%、較佳至少85%、至少90%、至少95%、至少98%或100%之胺基酸序列的人類抗體胺基酸或核酸序列。根據此實施例，受體可含有至少1個、至少2個、至少3個、至少4個、至少5個或至少10個不會出現於人類抗體之一或多個特定位置處的胺基酸殘基。接受體構架區及/或受體恆定區可例如來源於或獲自生殖系抗體基因、成熟抗體基因、功能抗體(例如此項技術中所熟知之抗體、開發中之抗體或可購得之抗體)。
此項技術中已知人類重鏈及輕鏈受體序列。在本發明之一實施例中，人類重鏈及輕鏈受體序列係選自V-base(http://vbase.mrc-cpe.cam.ac.uk/)或IMGT(international ImMunoGeneTics information system)(http://imgt.cines.fr/textes/IMGTrepertoire/LocusGenes/)所列出之序列。在本發明之另一實施例中，人類重鏈及輕鏈受體序列係選自表3及表4中所述之序列。
如本文所用之術語「生殖系抗體基因」或「基因片段」係指由未經歷引起遺傳重排及突變以供特定免疫球蛋白表現之成熟過程的非淋巴樣細胞編碼之免疫球蛋白序列。(參見例如Shapiro等人,Crit. Rev. Immunol .,22(3): 183-200(2002)；Marchalonis等人,Adv. Exp. Med. Biol .,484: 13-30(2001))。本發明之各種實施例所提供之優勢之一係源於以下認識：生殖系抗體基因與成熟抗體基因相比更可能使物種中之個體所特有之基本胺基酸序列結構保守，因此當治療性地用於該物種中時不太可能被認為是來自外來來源。
如本文所用之術語「關鍵」殘基係指可變區內對抗體、尤其人類化抗體之結合特異性及/或親和力具有較大影響之某些殘基。關鍵殘基包括(但不限於)以下一或多者：與CDR相鄰之殘基、潛在糖基化位點(可為N-糖基化位點或O-糖基化位點)、稀有殘基、能夠與抗原相互作用之殘基、能夠與CDR相互作用之殘基、典型殘基、介於重鏈可變區與輕鏈可變區之間的接觸殘基、維尼爾區內之殘基，及在可變重鏈CDR1之Chothia定義與第一重鏈構架之Kabat定義之間重疊的區域中之殘基。
術語「人類化抗體」係指包含來自非人類物種(例如小鼠)之重鏈及輕鏈可變區序列但其中VH及/或VL序列中之至少一部分已改變為更「類人類」，亦即更與人類生殖系可變序列相似的抗體。一類人類化抗體為CDR移植抗體，其中人類CDR序列經引入非人類VH及VL序列中以置換相應非人類CDR序列。「人類化抗體」亦為抗體或其變異體、衍生物、類似物或片段，其免疫特異性地結合於相關抗原且其包含實質上具有人類抗體之胺基酸序列之構架(FR)區及實質上具有非人類抗體之胺基酸序列之互補決定區(CDR)。如本文中所用之CDR情形中之術語「實質上」係指胺基酸序列與非人類抗體CDR之胺基酸序列至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%或至少99%一致的CDR。人類化抗體包含實質上所有至少一個且通常兩個可變域(Fab、Fab'、F(ab')2 、FabC、Fv)，其中所有或實質上所有CDR區對應於非人類免疫球蛋白(亦即供體抗體)之彼等CDR區且所有或實質上所有構架區為人類免疫球蛋白共同序列之彼等構架區。在一實施例中，人類化抗體亦包含免疫球蛋白恆定區(Fc)、通常人類免疫球蛋白之彼恆定區的至少一部分。在一些實施例中，人類化抗體含有輕鏈以及至少重鏈之可變域。抗體亦可包括重鏈之CH1、鉸鏈、CH2、CH3及CH4區。在一些實施例中，人類化抗體僅含有人類化輕鏈。在一些實施例中，人類化抗體僅含有人類化重鏈。在特定實施例中，人類化抗體僅含有輕鏈及/或人類化重鏈之人類化可變域。
人類化抗體可選自任何種類之免疫球蛋白，包括IgM、IgG、IgD、IgA及IgE；及任何同型，包括(但不限於)IgG1、IgG2、IgG3及IgG4。人類化抗體可包含來自一種以上種類或同型之序列，且特定恆定域可經選擇以使用此項技術中所熟知之技術使所要效應功能最佳化。
人類化抗體之構架區及CDR區無需與親本序列精確對應，例如可藉由至少一個胺基酸殘基之取代、插入及/或缺失對供體抗體CDR或共同構架進行誘變處理，使得彼位點處之CDR或構架殘基不對應於供體抗體或共同構架。然而，在一例示性實施例中，該等突變並不廣泛。通常，至少80%、較佳至少85%、更佳至少90%且最佳至少95%之人類化抗體殘基將對應於親本FR及CDR序列之彼等殘基。如本文所用之術語「共同構架」係指共同免疫球蛋白序列中之構架區。如本文所用之術語「共同免疫球蛋白序列」係指由相關免疫球蛋白序列家族中最頻繁出現之胺基酸(或核苷酸)所形成之序列(參見例如Winnaker,From Genes to Clones(Verlagsgesellschaft,Weinheim,Germany 1987))。在免疫球蛋白家族中，共同序列中之各位置係由在家族中之彼位置處最頻繁出現之胺基酸佔據。若兩個胺基酸出現頻率相同，則任一者可包括於共同序列中。
關於構築DVD-Ig或其他結合蛋白分子，使用「連接子」來表示單一胺基酸或包含由肽鍵連接之兩個或兩個以上胺基酸殘基的多肽(「連接子多肽」)且將其用於連接一或多個抗原結合部分。該等連接子多肽為此項技術中所熟知(參見例如Holliger等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,90: 6444-6448(1993)；Poljak,R.J.,Structure ,2: 1121-1123(1994))。例示性連接子包括(但不限於)GGGGSG(SEQ ID NO: 26)、GGSGG(SEQ ID NO: 27)、GGGGSGGGGS(SEQ ID NO: 28)、GGSGGGGSG(SEQ ID NO: 223)、GGSGGGGSGS(SEQ ID NO: 29)、GGSGGGGSGGGGS(SEQ ID NO: 30)、GGGGSGGGGSGGGG(SEQ ID NO: 31)、GGGGSGGGGSGGGGS(SEQ ID NO: 32)、ASTKGP(SEQ ID NO: 33)、ASTKGPSVFPLAP(SEQ ID NO: 34)、TVAAP(SEQ ID NO: 35)、RTVAAP(SEQ ID NO: 224)、TVAAPSVFIFPP(SEQ ID NO: 36)、RTVAAPSVFIFPP(SEQ ID NO: 225)、AKTTPKLEEGEFSEAR(SEQ ID NO: 37)、AKTTPKLEEGEFSEARV(SEQ ID NO: 38)、AKTTPKLGG(SEQ ID NO: 39)、SAKTTPKLGG(SEQ ID NO: 40)、SAKTTP(SEQ ID NO: 41)、RADAAP(SEQ ID NO: 42)、RADAAPTVS(SEQ ID NO: 43)、RADAAAAGGPGS(SEQ ID NO: 44)、RADAAAAGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(SEQ ID NO: 45)、SAKTTPKLEEGEFSEARV(SEQ ID NO: 46)、ADAAP(SEQ ID NO: 47)、ADAAPTVSIFPP(SEQ ID NO: 48)、QPKAAP(SEQ ID NO: 49)、QPKAAPSVTLFPP(SEQ ID NO: 50)、AKTTPP(SEQ ID NO: 51)、AKTTPPSVTPLAP(SEQ ID NO: 52)、AKTTAP(SEQ IDNO: 53)、AKTTAPSVYPLAP(SEQ ID NO: 54)、GENKVEYAPALMALS(SEQ ID NO: 55)、GPAKELTPLKEAKVS(SEQ ID NO: 56)及GHEAAAVMQVQYPAS(SEQ ID NO: 57)。
如本文所用之「維尼爾」區係指可調整CDR結構且微調與抗原之配合的構架殘基子集，如Foote及Winter,J. Mol. Biol .,224:487-499(1992)(其以引用的方式併入本文中)所述。維尼爾區殘基形成CDR下方之層且會對CDR結構及抗體親和力產生影響。
如本文所用之術語「中和」係指當結合蛋白特異性結合抗原(例如細胞激素IL-1β)時抵消該抗原之生物活性。本文所述之中和結合蛋白較佳結合hIL-1β，導致抑制hIL-1β之生物活性。中和結合蛋白較佳結合hIL-1β且使hIL-1β之生物活性降低至少約20%、40%、60%、80%、85%或85%以上。中和結合蛋白對hIL-1β生物活性之抑制可藉由量測此項技術中所熟知的hIL-1β生物活性之一或多個指標來評估。例如在HS27細胞中IL-1β誘導對人類IL-6分泌之抑制作用。
術語「活性」包括抗體對抗原之諸如結合特異性/親和力之活性，例如，結合IL-1β抗原之抗hIL-1β抗體及/或抗體之中和效能，例如抗IL-1β抗體與hIL-1β結合抑制hIL-1β之生物活性，例如在HS27細胞中IL-1β誘導對人類IL-6分泌之抑制作用。
術語「抗原決定基」包括能夠特異性結合免疫球蛋白或T細胞受體之任何多肽決定子。在某些實施例中，抗原決定基決定子包括諸如胺基酸、糖側鏈、磷醯基或磺醯基之分子之化學活性表面基團，且在某些實施例中可具有特定三維結構特徵及/或特定電荷特徵。抗原決定基為抗原中由抗體結合之區域。在某些實施例中，當抗體在蛋白質及/或巨分子之複雜混合物中優先識別其標靶抗原時，稱其特異性結合該抗原。若抗體交叉競爭(一者阻止另一者之結合或調節效應)，則稱抗體「結合同一抗原決定基」。另外，抗原決定基之結構定義(重疊、類似、相同)具資訊性，但因為功能定義涵蓋結構(結合)及功能(調節、競爭)參數，所以其通常更具相關性。
如本文所用之術語「表面電漿子共振」係指藉由使用例如BIAcore系統(Pharmacia Biosensor AB,Uppsala,Sweden及Piscataway,New Jersey)偵測生物感測器基質內蛋白質濃度之變化來分析即時生物特異性相互作用的光學現象。關於進一步描述，參見Jnsson等人,Ann .Biol .Clin .,51: 19-26(1993)；Jnsson等人,BioTechniques ,11: 620-627(1991)；Johnsson等人,J .Mol .Recognit .,8: 125-131(1995)；及Johnsson等人,Anal .Biochem .,198: 268-277(1991)。
如本文所用之術語「Kon 」(亦為「Kon」、「kon」)意指如在此項技術中已知之結合蛋白(例如抗體)與抗原締合以形成締合複合物(例如抗體/抗原複合物)之締合速率常數。「Kon 」亦稱為術語「締合速率常數」或「ka」，其在本文中可互換使用。此值指示抗體與其標靶抗原之締合速率或抗體與抗原之間之複合物形成速率，如由以下方程式所示：抗體(「Ab」)+抗原(「Ag」)→Ab-Ag。
如本文所用之術語「Koff 」(亦為「Koff」、「koff」)意指如在此項技術中已知之結合蛋白(例如抗體)自締合複合物(例如抗體/抗原複合物)解離之解離速率常數，或「解離速率常數」。此值指示抗體自其標靶抗原解離或Ab-Ag複合物隨著時間流逝而分離為游離抗體及抗原之解離速率，如由以下方程式所示：Ab+Ag←Ab-Ag。
如本文所用之術語「KD 」(亦為「Kd 」)意指「平衡解離常數」，且係指在滴定量測中在平衡狀態下獲得之值，或藉由將解離速率常數(Koff)除以締合速率常數(Kon)獲得之值。締合速率常數(Kon)、解離速率常數(Koff)及平衡解離常數(KD )用以代表抗體對抗原之結合親和力。測定締合及解離速率常數之方法為此項技術中所熟知。使用基於螢光之技術提供高靈敏度及檢查在生理緩衝液中處在平衡狀態下之樣本之能力。可使用其他實驗性方法及儀器，諸如BIAcore(生物分子相互作用分析)檢定(例如可獲自BIAcore International AB,GE Healthcare公司(Uppsala,Sweden)之儀器)。另外，亦可使用KinExA(動態排除檢定(Kinetic Exclusion Assay))檢定，其可獲自Sapidyne Instruments(Boise,Idaho)。
術語「標記」及「可偵測標記」意謂連接至特異結合搭配物(諸如抗體或分析物)例如以使得特異結合對之成員(諸如抗體及分析物)之間之反應為可偵測的部分。如此標記之特異結合搭配物(例如抗體或分析物)稱為「經可偵測標記」。因此，如本文所用之術語「經標記之結合蛋白」係指具有所併入之提供結合蛋白之鑑別之標記的蛋白質。在一實施例中，標記為可產生可藉由目視或儀器方式偵測之信號之可偵測標記物，例如併入經放射性標記之胺基酸或將可藉由經標記之抗生物素蛋白或抗生蛋白鏈菌素(例如含有可藉由光學或比色方法偵測之螢光標記物或酶促活性的抗生蛋白鏈菌素)偵測之生物素基部分連接至多肽。多肽之標記之實例包括(但不限於)以下：放射性同位素或放射性核素(例如3 H、14 C、35 S、90 Y、99 Tc、111 In、125 I、131 I、177 Lu、166 Ho或153 Sm)；色素原；螢光標記(例如FITC、若丹明(rhodamine)、鑭系元素磷光體)；酶標記(例如辣根過氧化酶、螢光素酶、鹼性磷酸酶)；化學發光標記物；生物素基；由二級報導體識別之預定多肽抗原決定基(例如白胺酸拉鏈對序列、二級抗體之結合位點、金屬結合域、抗原決定基標籤)；及磁性劑(例如釓螯合物)。通常用於免疫檢定之標記之代表性實例包括產生光之部分(例如吖錠化合物)及產生螢光之部分(例如螢光素)。本文中描述其他標記。就此而言，部分本身可能不經可偵測標記但在與另一部分反應後可變得可偵測。使用術語「經可偵測標記」意欲涵蓋後一類型之可偵測標記。
術語「IL-1β結合蛋白結合物」係指本文所述之IL-1β結合蛋白化學連接至第二化學部分，諸如治療劑或細胞毒性劑。術語「劑」在本文中用於表示化合物、化合物之混合物、生物巨分子或由生物材料製成之提取物。治療劑或細胞毒性劑較佳包括(但不限於)百日咳毒素(pertussis toxin)、紫杉醇(taxol)、細胞遲緩素B(cytochalasin B)、短桿菌肽D(gramicidin D)、溴化乙錠(ethidium bromide)、吐根素(emetine)、絲裂黴素(mitomycin)、依託泊苷(etoposide)、特諾波賽(tenoposide)、長春新鹼(vincristine)、長春鹼(vinblastine)、秋水仙鹼(colchicine)、小紅莓(doxorubicin)、道諾黴素(daunorubicin)、二羥基炭疽菌素二酮(dihydroxy anthracin dione)、米托蒽醌(mitoxantrone)、光神黴素(mithramycin)、放線菌素D(actinomycin D)、1-去氫睪固酮(1-dihydrotestosterone)、糖皮質激素、普魯卡因(procaine)、四卡因(tetracaine)、利多卡因(lidocaine)、普萘洛爾(propranolol)及嘌呤黴素(puromycin)及其類似物或同源物。當用於免疫檢定之情形中時，IL-1β結合蛋白結合物可為用作偵測抗體之經可偵測標記之抗體。
如本文所用之術語「晶體」及「結晶化」係指以晶體形式存在之結合蛋白(例如抗體)或其抗原結合部分。晶體為固態物質之一種形式，其不同於諸如非晶形固態或液晶態之其他形式。晶體由原子、離子、分子(例如蛋白質，諸如抗體)或分子組裝體(例如抗原/抗體複合物)之規則、重複、三維陣列組成。此等三維陣列係根據在此領域中充分瞭解之特定數學關係來排列。在晶體中重複之基本單元或構建組塊稱為不對稱單元。不對稱單元以符合既定、經明確定義之晶體學對稱的排列方式重複將提供晶體之「單位晶胞」。單位晶胞藉由在所有三維中規則變換(regular translation)而重複將提供晶體。參見Gieg等人，第1章,Crystallization of Nucleic Acids and Proteins,a Practical Approach, 第2版,(Ducruix及Gieg編)(Oxford University Press,New York,1999)第1-16頁。術語「聚核苷酸」意謂兩個或兩個以上核苷酸(核糖核苷酸或去氧核苷酸或任一類型之核苷酸的經修飾形式)之多聚體形式。該術語包括單股及雙股形式之DNA。
術語「經分離之聚核苷酸」意謂一種聚核苷酸(例如源於基因組、cDNA或合成來源，或其某種組合)，根據其來源，「經分離之聚核苷酸」：與在自然界中與「經分離之聚核苷酸」一起發現的聚核苷酸之全部或一部分不相關；與在自然界中不與之連接的聚核苷酸可操作地連接；或不作為較大序列之一部分存在於自然界中。
如本文所用之術語「載體」意指能夠轉運已與其連接之另一核酸的核酸分子。一類載體為「質體」，其係指可接合其他DNA區段之環狀雙股DNA環。另一類型之載體為病毒載體，其中其他DNA區段可接合於病毒基因組中。某些載體能夠在引入其之宿主細胞中自主複製(例如具有細菌複製起點之細菌載體及游離型哺乳動物載體)。其他載體(例如非游離型哺乳動物載體)在引入宿主細胞中之後即可整合於宿主細胞之基因組中，且藉此與宿主基因組一起被複製。此外，某些載體能夠引導其可操作地連接之基因的表現。該等載體在本文中稱為「重組表現載體」(或簡稱「表現載體」)。一般而言，應用於重組DNA技術中之表現載體通常呈質體形式。在本說明書中，因為質體為載體之最常用形式，所以「質體」及「載體」可互換使用。然而，本發明意欲包括該等提供等效功能之其他形式的表現載體，諸如病毒載體(例如複製缺陷反轉錄病毒、腺病毒及腺相關病毒)。
術語「可操作地連接」係指所述組分處於允許其以其預定方式起作用之關係中的併接。「可操作地連接」至編碼序列之控制序列以使得在與控制序列相容之條件下達成編碼序列之表現的方式接合。「可操作地連接」之序列包括與相關基因鄰接之表現控制序列與在對側或隔開一定距離起作用以控制相關基因的表現控制序列。如本文所用之術語「表現控制序列」係指為實現其所接合之編碼序列之表現及處理所必需之聚核苷酸序列。表現控制序列包括適當轉錄起始序列、終止序列、啟動子序列及強化子序列；有效RNA處理信號，諸如拼接信號及聚腺苷酸化信號；使細胞質mRNA穩定之序列；增強轉譯效率之序列(亦即Kozak共同序列)；增強蛋白質穩定性之序列；及當需要時增強蛋白質分泌之序列。該等控制序列之性質視宿主有機體而不同；在原核生物中，該等控制序列一般包括啟動子、核糖體結合位點及轉錄終止序列；在真核生物中，該等控制序列一般包括啟動子及轉錄終止序列。術語「控制序列」意欲包括其存在對表現及處理必不可少的組分；且亦可包括其存在為有利的其他組分，例如前導序列及融合搭配物序列。
如本文所定義之「轉型」係指外源DNA進入宿主細胞之任何過程。轉型可使用此項技術中所熟知之各種方法在天然或人工條件下進行。轉型可依賴於將外來核酸序列插入原核或真核宿主細胞中之任何已知方法。該方法係基於所轉型之宿主細胞來選擇且可包括(但不限於)病毒感染、電穿孔、脂質體轉染及粒子轟擊。該等「經轉型」細胞包括所插入之DNA能夠以自主複製質體形式或作為宿主染色體之一部分而複製的經穩定轉型細胞。其亦包括短暫表現所插入之DNA或RNA持續有限時段的細胞。
術語「重組宿主細胞」(或簡稱「宿主細胞」)意指已引入有外源DNA之細胞。在一實施例中，宿主細胞包含兩個或兩個以上(例如多個)編碼抗體之核酸，諸如美國專利第7,262,028號中所述之宿主細胞。該等術語意欲不僅指特定個體細胞，而且指此類細胞之子代。因為某些修飾可能由於突變或環境影響而於繼代中存在，所以該子代實際上可能不與母細胞相同，但仍包括於如本文所用之術語「宿主細胞」之範疇內。在一實施例中，宿主細胞包括選自生物界中之任一者的原核及真核細胞。在另一實施例中，真核細胞包括原生生物、真菌、植物及動物細胞。在另一實施例中，宿主細胞包括(但不限於)原核細胞株大腸桿菌；哺乳動物細胞株CHO、HEK 293、COS、NS0、SP2及PER.C6；昆蟲細胞株Sf9；及真菌細胞釀酒酵母。標準技術可用於重組DNA、寡核苷酸合成及組織培養與轉型(例如電穿孔、脂質體轉染)。酶促反應及純化技術可根據製造商之指示或如此項技術中通常實現或如本文所述來進行。以上技術及程序一般可根據此項技術中所熟知且如本說明書通篇引用且討論之各種一般及更特定參考文獻中所述之習知方法來進行。參見例如Sambrook等人,Molecular Cloning: A Laboratory Manual ,第2版(Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.,1989)。
如此項技術中所知之「轉殖基因有機體」係指具有含轉殖基因之細胞的有機體，其中引入有機體(或有機體之祖先)中之轉殖基因表現不會於有機體中天然表現之多肽。「轉殖基因」為DNA構築體，其穩定且可操作地整合於可發育成轉殖基因有機體之細胞之基因組中，從而引導所編碼之基因產物在轉殖基因有機體之一或多個細胞類型或組織中表現。
術語「調控」及「調節」可互換使用，且如本文所用，其係指相關分子之活性(例如h IL-1β之生物活性)的改變或變化。調節可為使相關分子之某種活性或功能之量值增大或減小。分子之例示性活性及功能包括(但不限於)結合特性、酶促活性、細胞受體活化及信號轉導。
相應地，如本文所用之術語「調節劑」為能夠使相關分子之活性或功能(例如hIL-1β之生物活性)改變或變化之化合物。舉例而言，與在不存在調節劑之情況下所觀察到的活性或功能之量值相比，調節劑可使分子之某種活性或功能之量值增大或減小。在某些實施例中，調節劑為抑制劑，其使分子之至少一種活性或功能之量值減小。例示性抑制劑包括(但不限於)蛋白質、肽、抗體、肽體(peptibody)、碳水化合物或小的有機分子。肽體描述於例如PCT公開案第WO 01/83525號中。
如本文所用之術語「促效劑」係指當與相關分子接觸時，與不存在促效劑之情況下所觀察到的活性或功能之量值相比，使分子之某種活性或功能之量值增大的調節劑。相關特定促效劑可包括(但不限於)與hIL-1β結合之IL-1β多肽、核酸、碳水化合物或任何其他分子。
如本文所用之術語「拮抗劑」及「抑制劑」係指當與相關分子接觸時，與不存在拮抗劑之情況下所觀察到的活性或功能之量值相比，使分子之某種活性或功能之量值減小的調節劑。相關特定拮抗劑包括阻斷或調節人類IL-1β之生物或免疫活性之拮抗劑。人類IL-1β之拮抗劑及抑制劑可包括(但不限於)與人類IL-1β結合之蛋白質、核酸、碳水化合物或任何其他分子。
如本文所用之術語「有效量」係指足以降低或改善病症或其一或多種症狀之嚴重程度及/或持續時間；阻止病症進展；促使病症消退；阻止與病症相關之一或多種症狀復發、顯現、發作或進展；偵測病症；或增強或改良另一療法(例如預防劑或治療劑)之預防或治療作用的療法之量。
「患者」及「個體」在本文中可互換地用以指動物，諸如哺乳動物，包括靈長類動物(例如人類、猴及黑猩猩)、非靈長類動物(例如母牛、豬、駱駝、駱馬、馬、山羊、兔、綿羊、倉鼠、天竺鼠、貓、犬、大鼠、小鼠、鯨)、禽類(例如鴨或鵝)及鯊魚。較佳地，患者或個體為人類，諸如針對疾病、病症或病狀治療或評估的人類、處於罹患疾病、病症或病狀之風險中之人類、患有疾病、病症或病狀之人類及/或針對疾病、病症或病狀治療之人類。
如本文所用之術語「樣本」以其最廣泛意義使用。如本文所用之「生物樣本」包括(但不限於)任意量之來自活物或原先為活物之物質。該等活物包括(但不限於)人類、非人類靈長類動物、小鼠、大鼠、猴、犬、兔及其他動物。該等物質包括(但不限於)血液(例如全血)、血漿、血清、尿液、羊水、滑液、內皮細胞、白血球、單核細胞、其他細胞、器官、組織、骨髓、淋巴結及脾臟。
「組分」及「至少一種組分」一般係指可包括於用於根據本文所述之方法及此項技術中已知之其他方法檢定試樣(諸如患者尿液、血清或血漿樣本)之套組中的捕捉抗體、偵測或結合抗體、對照物、校正劑(calibrator)、一系列校正劑、靈敏度套件(sensitivity panel)、容器、緩衝劑、稀釋劑、鹽、酶、酶之輔因子、偵測試劑、預處理試劑/溶液、受質(例如呈溶液形式)、終止溶液及其類似物。因此，在本發明之情形中，「至少一種組分」及「組分」可包括如上之多肽或其他分析物，諸如包含分析物(諸如多肽)之組合物，其視情況諸如藉由結合於抗分析物(例如抗多肽)抗體而固定在固體支撐物上。一些組分可處在溶解狀態中或經凍乾以便經復原用於檢定中。
「對照物」係指已知不為分析物(「陰性對照物」)或含有分析物(「陽性對照物」)之組合物。陽性對照物可包含已知濃度之分析物。「對照物」、「陽性對照物」及「校正劑」在本文中可互換地用以指包含已知濃度之分析物之組合物。「陽性對照物」可用於確立檢定效能特徵且為試劑(例如分析物)之完整性的適用指示物。
「預定截止值」及「預定程度」一般係指藉由針對預定截止值/程度比較檢定結果而用於評估診斷/預後/治療功效結果的檢定截止值，其中預定截止值/程度已與各種臨床參數(例如疾病之嚴重度、進展/無進展/改善等)相聯繫或相關聯。雖然本揭示案可提供例示性預定程度，但眾所周知，截止值可視免疫檢定之性質(例如，所用之抗體等)而變化。此外，針對其他免疫檢定來修改本文中之本揭示案以基於此揭示案獲得彼等其他免疫檢定之免疫檢定特定截止值完全屬於此項技術者之一般技能範圍內。儘管預定截止值/程度之確切值可在檢定之間有所不同，但如本文所述之相關關係(若存在)一般應為適用的。
如本文所述之診斷檢定中所用之「預處理試劑」(例如溶解、沈澱及/或增溶試劑)為一種可溶解存在於試樣中之任何細胞及/或使存在於試樣中之任何分析物增溶的試劑。如本文中進一步所述，預處理並非為所有樣本所必需。其中，使分析物(例如相關多肽)增溶可能需要自存在於樣本中之任何內源性結合蛋白釋放分析物。預處理試劑可為均質的(無需分離步驟)或異質的(需要分離步驟)。藉由使用異質預處理試劑，自試樣移除任何沈澱之分析物結合蛋白，然後進行檢定之下一步驟。
「品質控制試劑」在本文所述之免疫檢定及套組的情況下包括(但不限於)校正劑、對照物及靈敏度套件。通常使用「校正劑」或「標準物」(例如一或多個，諸如複數個校正劑或標準物)來建立校正(標準)曲線以便內插分析物(諸如抗體或分析物)之濃度。或者，可使用接近預定陽性/陰性截止值之單個校正劑。可聯合使用多個校正劑(亦即，不只1種校正劑或不同量之校正劑)，以便構成「靈敏度套件」。
「風險」係指特定事件目前或在將來某個時點發生之可能性或機率。「風險分層」係指使得醫師可將患者歸於患上特定疾病、病症或病狀之低、中、高或最高風險的一系列已知臨床風險因素。
「特異性」在特異性結合對之成員(例如抗原(或其片段)與抗體(或其抗原反應性片段))之間的相互作用之情況下係指該相互作用之選擇反應性。短語「特異性結合」及其類似短語係指抗體(或其抗原反應性片段)特異性結合分析物(或其片段)且不特異性結合其他實體之能力。
「特異性結合搭配物」為特異性結合對之成員。特異性結合對包含2個不同分子，其經由化學或物理方式彼此特異性結合。因此，除常見免疫檢定之抗原與抗體特異性結合對以外，其他特異性結合對可包括生物素與抗生物素蛋白(或抗生蛋白鏈菌素)；碳水化合物與凝集素；互補核苷酸序列；效應分子與受體分子；輔因子與酶；酶抑制劑與酶；及其類似者。此外，特異性結合對可包括為初始特異性結合成員之類似物的成員，例如分析物-類似物。免疫反應性特異性結合成員包括經分離或以重組方式產生之抗原、抗原片段及抗體，包括單株及多株抗體以及其複合物、片段及變異體(包括變異體片段)。
如本文所用之「變異體」意謂因胺基酸之添加(例如插入)、缺失或保守性取代而在胺基酸序列方面不同於既定多肽(例如IL-1β、BNP、NGAL或HIV多肽或抗多肽抗體)，但保留既定多肽之生物活性(例如變異體IL-1β可與抗IL-1β抗體競爭結合IL-1β)的多肽。胺基酸之保守性取代(亦即以具有類似性質(例如親水性及程度及帶電區域分佈)之不同胺基酸置換胺基酸)在此項技術中公認為通常涉及較小變化。如此項技術中所瞭解，此等較小變化可部分地藉由考慮胺基酸之親水指數(hydropathic index)來鑑別(參見例如Kyte等人,J. Mol. Biol .,157: 105-132(1982))。胺基酸之親水指數係基於對其疏水性及電荷之考慮。在此項技術中已知具有類似親水指數之胺基酸可經取代且仍保留蛋白質功能。在一態樣中，具有±2之親水指數之胺基酸經取代。胺基酸之親水性亦可用於揭示將會產生保留生物功能之蛋白質的取代。對胺基酸親水性之考慮在肽之情況下允許計算該肽之最大局部平均親水性，其為一種已經報導與抗原性及免疫原性密切相關之適用量度(參見例如美國專利第4,554,101號)。如在此項技術中所瞭解，具有類似親水性值之胺基酸之取代作用可產生保留生物活性(例如免疫原性)之肽。在一態樣中，以親水性值處於彼此之±2範圍內之胺基酸進行取代。胺基酸之疏水性指數及親水性值皆受該胺基酸之特定側鏈的影響。與該觀察結果一致，與生物功能相容之胺基酸取代作用應理解為取決於胺基酸且尤其彼等胺基酸之側鏈的相對相似性，如由疏水性、親水性、電荷、大小及其他性質所揭示。「變異體」亦可用於描述已經差異性處理(諸如藉由蛋白水解、磷酸化或其他轉譯後修飾)，但仍保留其生物活性或抗原反應性(例如結合IL-1β之能力)的多肽或其片段。除非上下文另外相矛盾，否則本文中使用「變異體」意欲涵蓋變異體之片段。
I.結合人類IL-1β之抗體
本發明之一態樣提供以高親和力、較慢解離速率及高中和能力與IL-1β結合之經分離鼠類單株抗體或其抗原結合部分。本發明之第二態樣提供結合IL-1β之嵌合抗體。本發明之第三態樣提供結合IL-1β之CDR移植抗體或其抗原結合部分。本發明之第四態樣提供結合IL-1β之人類化抗體或其抗原結合部分。本發明之第五態樣提供結合IL-1β及另一標靶之雙重可變域免疫球蛋白(DVD-IgTM )分子。抗體或其部分較佳為經分離抗體。本發明之抗體較佳為中和人類抗IL-1β抗體。
A.製備抗IL-1β抗體之方法
本發明之抗IL-1β抗體可用此項技術中已知之許多技術中之任一者製備。
1.使用融合瘤技術產生抗IL-1β單株抗體
單株抗體可使用此項技術中所知之多種技術製備，包括使用融合瘤技術、重組技術及噬菌體呈現技術或其組合。舉例而言，單株抗體可使用融合瘤技術產生，包括此項技術中已知且在例如以下參考文獻中教示之彼等技術：Harlow等人,Antibodies: A Laboratory Manual ,第2版(Cold Spring Harbor Laboratory Press,1988)；Hammerling 等人編,「Monoclonal Antibodiess and T-Cell Hybridomas」,Research Monographs in Immunology ,第3卷(J.L. Turk總編輯)(Elsevier,New York,1981)第563-587頁(該等參考文獻以全文引用的方式併入本文中)。如本文所用之術語「單株抗體」並不限於經由融合瘤技術產生之抗體。術語「單株抗體」係指來源於單一純系(包括任何真核、原核或噬菌體純系)之抗體，而與產生其之方法無關。
使用融合瘤技術產生及篩選特定抗IL-1β抗體之方法為常規方法且在此項技術中已為熟知。在一實施例中，本發明提供產生單株抗體之方法以及由此方法產生之抗體，該方法包含培養分泌本發明抗體之融合瘤細胞，其中該融合瘤較佳係藉由使自經本發明抗原免疫之小鼠分離之脾細胞與骨髓瘤細胞融合且隨後在分泌能夠結合本發明多肽之抗體的融合瘤純系中篩選由融合體產生之融合瘤來產生。簡言之，可用IL-1β抗原使小鼠免疫。在一例示性實施例中，將IL-1β抗原與佐劑一起投與以刺激免疫反應。該等佐劑包括完全或不完全弗氏佐劑(Freund's adjuvant)、RIBI(胞壁醯二肽)或ISCOM(免疫刺激複合物)。該等佐劑可藉由將多肽螯合於局部沈積物中而保護其免於快速分散，或其可含有刺激宿主分泌對巨噬細胞及免疫系統之其他組份具有趨化性之因子的物質。較佳地，若投與多肽，則免疫時程將涉及分兩次或兩次以上投與多肽，為期數週。
用IL-1β抗原使動物免疫之後，可自動物獲得抗體及/或抗體產生細胞。藉由將動物放血或處死而自動物獲得含有抗IL-1β抗體之血清。可如自動物獲得時之原樣來使用血清，可自血清獲得免疫球蛋白部分，或可自血清純化抗IL-1β抗體。以此方式獲得之血清或免疫球蛋白為多株的，由此具有一系列不同性質。
一旦偵測到免疫反應，例如在小鼠血清中偵測到對抗原IL-1β具特異性之抗體，即採集小鼠脾臟且分離脾細胞。隨後由熟知技術使脾細胞與任何適合之骨髓瘤細胞(例如來自可自American Type Culture Collection(ATCC,Manassas,Virginia)獲得之細胞株SP20之細胞)融合。由限制稀釋法選擇及選殖融合瘤。隨後針對分泌能夠結合IL-1β之抗體的細胞，由此項技術中所知之方法檢定融合瘤純系。可藉由用陽性融合瘤純系使小鼠免疫來產生一般含有高含量抗體之腹水。
在另一實施例中，可由經免疫之動物製備產生抗體之永生化融合瘤。免疫之後，將動物處死且如此項技術中所熟知使脾B細胞與永生化骨髓瘤細胞融合。參見例如Harlow等人，同上。在一例示性實施例中，骨髓瘤細胞不會分泌免疫球蛋白多肽(非分泌性細胞株)。融合及抗生素選擇之後，使用IL-1β或其部分或表現IL-1β之細胞來篩選融合瘤。在一例示性實施例中，使用酶聯免疫檢定(ELISA)或放射免疫檢定(RIA)、較佳為ELISA來進行初始篩選。ELISA篩選之一實例提供於PCT公開案第WO 00/37504號中，其以引用的方式併入本文中。
選擇產生抗IL-1β抗體之融合瘤，進行選殖，且針對所需特徵(包括穩固融合瘤生長、高抗體產量及如以下進一步討論之所需抗體特徵)進一步篩選。融合瘤可在活體內於同基因型動物中、缺乏免疫系統之動物(例如裸小鼠)中培養及擴充，或在活體外於細胞培養物中培養及擴充。選擇、選殖及擴充融合瘤之方法為一般技術者所熟知。在一例示性實施例中，融合瘤為如上所述之小鼠融合瘤。在另一較佳實施例中，融合瘤係在非人類、非小鼠物種(諸如大鼠、綿羊、豬、山羊、牛或馬)中產生。在另一實施例中，融合瘤為人類融合瘤，其中人類非分泌性骨髓瘤與表現抗IL-1β抗體之人類細胞融合。
可由已知技術產生識別特異性抗原決定基之抗體片段。舉例而言，可藉由使用諸如木瓜蛋白酶(以產生Fab片段)或胃蛋白酶(以產生F(ab')2 片段)之酶使免疫球蛋白分子發生蛋白水解分裂來產生本發明之Fab及F(ab')2 片段。F(ab')2 片段含有可變區、輕鏈恆定區及重鏈CHI域。
2.使用SLAM產生抗IL-1β單株抗體
在本發明之另一態樣中，使用如美國專利第5,627,052號；PCT公開案第WO 92/02551號；及Babcook等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,93: 7843-7848(1996)中所述之在此項技術中稱為選擇淋巴細胞抗體方法(selected lymphocyte antibody method，SLAM)之程序自單一、經分離之淋巴細胞產生重組抗體。在此方法中,使用抗原特異性溶血空斑檢定來篩選分泌相關抗體之單一細胞,例如來源於第1部分中所述之任一經免疫動物之淋巴細胞,其中抗原IL-1β、IL-1β之次單元或其片段係使用諸如生物素之連接子與綿羊紅血球偶合且用於鑑別分泌對IL-1β具特異性之抗體的單一細胞。在鑑別相關抗體分泌細胞之後,藉由反轉錄酶-PCR自細胞取出重鏈及輕鏈可變區(VH及VL)cDNA,且隨後可在適當免疫球蛋白恆定區(例如人類恆定區)之情形中,於哺乳動物宿主細胞(諸如COS或CHO細胞)中表現此等可變區。隨後可對經來源於活體內選擇之淋巴細胞之經擴增免疫球蛋白序列轉染之宿主細胞進行進一步活體外分析及選擇(例如藉由淘選經轉染之細胞)以分離表現針對IL-1β之抗體的細胞。可諸如由活體外親和力成熟方法(諸如PCT公開案第WO 97/29131號及PCT公開案第WO 00/56772號中所述之方法)於活體外進一步處理經擴增之免疫球蛋白序列。
3.使用轉殖基因動物產生抗IL-1β單株抗體
在本發明之另一實施例中，藉由用IL-1β抗原使包含一些或全部人類免疫球蛋白基因座之非人類動物免疫來產生抗體。在一例示性實施例中，非人類動物為XENOMOUSE轉殖基因小鼠，其為包含人類免疫球蛋白基因座之較大片段且小鼠抗體產生缺乏之經工程改造小鼠品系。參見例如Green等人,Nature Genetics ,7: 13-21(1994)及美國專利第5,916,771號；第5,939,598號；第5,985,615號；第5,998,209號；第6,075,181號；第6,091,001號；第6,114,598號及第6,130,364號。亦參見1991年7月25日公開之PCT公開案第WO 91/10741號；1994年2月3日公開之WO 94/02602；1996年10月31日公開之WO 96/34096與WO 96/33735；1998年4月23日公開之WO 98/16654；1998年6月11日公開之WO 98/24893；1998年11月12日公開之WO 98/50433；1999年9月10日公開之WO 99/45031；1999年10月21日公開之WO 99/53049；2000年2月24日公開之WO 00/09560；及2000年6月29日公開之WO 00/037504。XENOMOUSE轉殖基因小鼠產生完全人類抗體之擬似成人人類譜系，且生成抗原特異性人類Mab。XENOMOUSE轉殖基因小鼠經由引入人類重鏈基因座及x輕鏈基因座之百萬鹼基(megabase)大小的生殖系構型YAC片段而含有約80%之人類抗體譜系。參見Mendez等人,Nature Genetics 15:146-156(1997)；及Green及Jakobovits,J. Exp. Med. 188:483-495(1998)，兩者之揭示內容以引用的方式併入本文中。
4.使用重組抗體文庫產生抗IL-1β單株抗體
亦可使用活體外方法製備本發明之抗體，其中抗體文庫經篩選以鑑別具有所要結合特異性之抗體。該重組抗體文庫篩選之方法在此項技術中已為熟知且包括例如以下文獻中所述之方法：Ladner等人，美國專利第5,223,409號；Kang等人,PCT公開案第WO 92/18619號；Dower等人,PCT公開案第WO 91/17271號；Winter等人,PCT公開案第WO 92/20791號；Markland等人,PCT公開案第WO 92/15679號；Breitling等人,PCT公開案第WO 93/01288號；McCafferty等人,PCT公開案第WO 92/01047號；Garrard等人,PCT公開案第WO 92/09690號；Fuchs等人,Bio/Technology ,9: 1369-1372(1991)；Hay等人,Hum. Antibod. Hybridomas ,3: 81-85(1992)；Huse等人,Science ,246: 1275-1281(1989)；McCafferty等人,Nature, 348: 552-554(1990)；Griffiths等人,EMBO J .,12: 725-734(1993)；Hawkins等人,J. Mol. Biol .,226: 889-896(1992)；Clackson等人,Nature ,352: 624-628(1991)；Gram等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,89: 3576-3580(1992)；Garrard等人,Bio/Technology ,9: 1373-1377(1991)；Hoogenboom等人,Nucl. Acids Res .,19: 4133-4137(1991)；及Barbas等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,88: 7978-7982(1991)；美國公開案第2003/0186374號；及PCT公開案第WO 97/29131號，各者之內容以引用的方式併入本文中。
重組抗體文庫可來自經IL-1β或IL-1β之一部分免疫之個體。或者，重組抗體文庫可來自未經處理之個體，亦即未經IL-1β免疫之個體，諸如來自未經人類IL-1β免疫之人類個體的人類抗體文庫。藉由用包含人類IL-1β之肽篩選重組抗體文庫以藉此選擇識別IL-1β之彼等抗體來選擇本發明之抗體。進行該篩選及選擇之方法在此項技術中已為熟知，諸如前一段之參考文獻中所述。為選擇對人類IL-1β具有特定結合親和力之本發明抗體，諸如以特定Koff 速率常數自人類IL-1β解離之抗體，可使用此項技術所知之表面電漿子共振方法來選擇具有所要Koff 速率常數之抗體。為選擇對人類IL-1β具有特定中和活性之本發明抗體，諸如具有特定IC50 之抗體，可使用此項技術中已知用於評估對人類IL-1β活性之抑制的標準方法。
在一態樣中，本發明係關於一種結合人類IL-1β之經分離抗體或其抗原結合部分。該抗體較佳為中和抗體。在各種實施例中，該抗體為重組抗體或單株抗體。
舉例而言，亦可使用此項技術中所知之各種噬菌體呈現方法來產生本發明之抗體。在噬菌體呈現方法中，使功能抗體域呈現於帶有編碼其之聚核苷酸序列之噬菌體粒子的表面上。詳言之，可利用該噬菌體呈現自譜系或組合抗體文庫(例如人類或鼠類)表現之抗原結合域。可利用抗原，例如使用經標記抗原或結合或捕捉於固體表面或珠粒之抗原來選擇或鑑別表現結合相關抗原之抗原結合域的噬菌體。此等方法中所用之噬菌體通常為絲狀噬菌體，其包括自Fab、Fv或二硫鍵穩定之Fv抗體域與噬菌體基因III或基因VIII蛋白質重組融合之噬菌體表現的fd及M13結合域。
可用於製備本發明抗體之噬菌體呈現方法之實例包括以下文獻中所揭示之方法：Brinkmann等人,J .Immunol .Methods ,182: 41-50(1995)；Ames等人,J .Immunol .Methods ,184: 177-186(1995)；Kettleborough等人,Eur .J .Immunol .,24: 952-958(1994)；Persic等人,Gene ,187: 9-18(1997)；Burton等人,Adv .Immunol .,57: 191-280(1994)；PCT公開案第WO 90/02809號；第WO 91/10737號；第WO 92/01047號(PCT/GB91/01134)；第WO 92/18619號；第WO 93/11236號；第WO 95/15982號；第WO 95/20401號；及美國專利第5,698,426號；第5,223,409號；第5,403,484號；第5,580,717號；第5,427,908號；第5,821,047號；第5,571,698號；第5,427,908號；第5,516,637號；第5,780,225號；第5,658,727號；第5,733,743號及第5,969,108號；各者以全文引用的方式併入本文中。
如以上參考文獻中所述，在噬菌體選擇之後，可自噬菌體分離抗體編碼區且將其用於產生包括人類抗體或任何其他所要抗原結合片段之完整抗體，且於任何所要宿主(包括哺乳動物細胞、昆蟲細胞、植物細胞、酵母及細菌)中表現，如例如以下所詳述。舉例而言，亦可使用此項技術中所知之方法來利用重組產生Fab、Fab'及F(ab')2片段之技術，諸如PCT公開案第WO 92/22324號；Mullinax等人,BioTechniques ,12(6): 864-869(1992)；及Sawai等人,Am. J. Reprod. Immunol .,34: 26-34(1995)；及Better等人,Science ,240: 1041-1043(1988)(該等參考文獻以全文引用的方式併入)中所揭示之方法。可用於產生單鏈Fv及抗體之技術之實例包括美國專利第4,946,778號及第5,258,498號；Huston等人,Methods Enzymol., 203: 46-88(1991)；Shu等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,90: 7995-7999(1993)；及Skerra等人,Science ,240: 1038-1041(1988)中所述之技術。
替代藉由噬菌體呈現來篩選重組抗體文庫，可應用此項技術中已知用於篩選較大組合文庫之其他方法來鑑別本發明之雙重特異性抗體。如Szostak及Roberts之PCT公開案第WO 98/31700號及Roberts及Szostak,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,94: 12297-12302(1997)中所述，一類替代表現系統為重組抗體文庫表現為RNA-蛋白質融合體之表現系統。在此系統中，藉由在活體外轉譯於3'末端處帶有嘌呤黴素、肽基受體抗生素之合成mRNA而在mRNA與其編碼之肽或蛋白質之間形成共價融合體。因此，可基於所編碼之肽或蛋白質(例如抗體或其部分)之性質(諸如抗體或其部分與雙重特異性抗原之結合)，自mRNA之複雜混合物(例如組合文庫)增濃特異性mRNA。可由如上所述之重組方式(例如在哺乳動物宿主細胞中)表現自篩選該等文庫所回收之編碼抗體或其部分之核酸序列，且另外可藉由對向最初選擇之序列中引入突變之mRNA-肽融合體進行更多輪篩選或藉由如上所述之用於重組抗體之活體外親和力成熟之其他方法來進行進一步親和力成熟。
在另一方法中，亦可使用此項技術中所知之酵母呈現方法來產生本發明之抗體。在酵母呈現方法中，使用遺傳方法將抗體域繫栓(tether)至酵母細胞壁且使其呈現於酵母表面上。詳言之，可利用該酵母呈現自譜系或組合抗體文庫(例如人類或鼠類)表現之抗原結合域。可用於製備本發明抗體之酵母呈現方法之實例包括Wittrup等人於美國專利第6,699,658號中所揭示之方法，該專利以引用的方式併入本文中。
B.產生重組IL-1β抗體
可由此項技術中所知之許多技術中之任一者來產生本發明之抗體。舉例而言，自宿主細胞表現，其中藉由標準技術將編碼重鏈及輕鏈之表現載體轉染至宿主細胞中。各種形式之術語「轉染」意欲涵蓋通常用於將外源DNA引入原核或真核宿主細胞中之多種技術，例如電穿孔、磷酸鈣沈澱、DEAE-聚葡萄糖轉染及其類似技術。儘管有可能在原核或真核宿主細胞中表現本發明之抗體，但因為真核細胞(且尤其哺乳動物細胞)與原核細胞相比更可能組裝且分泌經適當摺疊且具免疫活性之抗體，所以較佳於該等真核細胞中且最佳於哺乳動物宿主細胞中表現抗體。
表現本發明重組抗體之較佳哺乳動物宿主細胞包括中國倉鼠卵巢細胞(CH O細胞)(包括Urlaub及Chasin,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,77: 4216-4220(1980)中所述之dhfr-CHO細胞，其與DHFR可選擇標記物一起使用，如例如Kaufman及Sharp,J. Mol. Biol., 159: 601-621(1982)中所述)、NS0骨髓瘤細胞、COS細胞及SP2細胞。當將編碼抗體基因之重組表現載體引入哺乳動物宿主細胞中時，藉由培養宿主細胞持續足以允許抗體在宿主細胞中表現或更佳允許抗體分泌至宿主細胞所生長之培養基中之時段來產生抗體。可使用標準蛋白質純化方法自培養基中回收抗體。
亦可使用宿主細胞產生功能抗體片段，諸如Fab片段或scFv分子。應瞭解，上述程序之變更處於本發明之範疇內。舉例而言，可能需要用編碼本發明抗體之輕鏈及/或重鏈之功能片段的DNA轉染宿主細胞。亦可使用重組DNA技術移除一些或全部編碼並非結合相關抗原所必需之輕鏈及重鏈中之一或兩者的DNA。本發明之抗體亦涵蓋自該等截斷DNA分子表現之分子。另外，可藉由使用標準化學交聯方法使本發明抗體與第二抗體交聯來產生雙官能抗體，其中一個重鏈及一個輕鏈為本發明抗體且另一重鏈及另一輕鏈對非相關抗原之抗原具特異性。
在重組表現本發明之抗體或其抗原結合部分之例示性系統中，藉由磷酸鈣介導之轉染將編碼抗體重鏈與抗體輕鏈之重組表現載體引入dhfr-CHO細胞中。在重組表現載體內，使抗體重鏈及輕鏈基因各自可操作地連接至CMV強化子/AdMLP啟動子調控元件以驅動基因以高水準轉錄。重組表現載體亦帶有DHFR基因，其允許使用甲胺喋呤選擇/擴增來選擇已經載體轉染之CHO細胞。培養所選轉型體宿主細胞以允許表現抗體重鏈及輕鏈且自培養基中回收完整抗體。使用標準分子生物學技術製備重組表現載體，轉染宿主細胞，選擇轉型體，培養宿主細胞且自培養基中回收抗體。另外，本發明提供一種藉由在適合之培養基中培養本發明之宿主細胞直至合成本發明之重組抗體來合成本發明重組抗體之方法。該方法可進一步包含自培養基中分離重組抗體。
1.抗人類IL-1β嵌合抗體
嵌合抗體為抗體之不同部分來源於不同動物物種之分子，諸如具有來源於鼠類單株抗體之可變區及人類免疫球蛋白恆定區之抗體。產生嵌合抗體之方法在此項技術中為已知的且於實例部分中詳細討論。參見例如Morrison,S.L.,Science ,229: 1202-1207(1985)；Oi等人,BioTechniques ,4: 214-221(1986)；Gillies等人,J .Immunol .Methods ,125: 191-202(1989)；美國專利第5,807,715號；第4,816,567號；及第4,816,397號，該等文獻以全文引用的方式併入本文中。另外，可使用經開發用於藉由將來自具有適當抗原特異性之小鼠抗體分子之基因與來自具有適當生物活性之人類抗體分子之基因拼接在一起來產生「嵌合抗體」之技術(Morrison等人,Proc .Natl .Acad .Sci .USA ,81: 6851-6855(1984)；Neuberger等人,Nature ,312: 604-608(1984)；Takeda等人,Nature ,314: 452-454(1985)，該等文獻以全文引用的方式併入本文中)。
在一實施例中，本發明之嵌合抗體係藉由用人類IgG1恆定區置換部分1中所述之鼠類單株抗人類IL-1β抗體之重鏈恆定區而製備。
2.抗IL-1β CDR移植抗體
本發明之CDR移植抗體包含來自人類抗體之重鏈及輕鏈可變區序列，其中VH 及/或VL 之一或多個CDR區經本發明之鼠類抗體之CDR序列置換。來自任何人類抗體之構架序列可充當CDR移植之模板。然而，此類構架上之直接鏈置換通常導致與抗原之結合親和力有一定損失。人類抗體與初始鼠類抗體之同源性愈高，鼠類CDR與人類構架之組合向CDR中引入可降低親和力之畸變的可能性會愈小。因此，經選擇以置換除CDR以外之鼠類可變構架之人類可變構架較佳與鼠類抗體可變區構架具有至少65%之序列一致性。除CDR以外之人類與鼠類可變區更佳具有至少70%之序列一致性。除CDR以外之人類與鼠類可變區甚至更佳具有至少75%之序列一致性。除CDR以外之人類與鼠類可變區最佳具有至少80%之序列一致性。產生嵌合抗體之方法在此項技術中為已知的。參見例如歐洲專利第EP 0 239 400號；PCT公開案第WO 91/09967號；美國專利第5,225,539號；第5,530,101號；及第5,585,089號。關於抗體之鑲飾或重塑，參見例如歐洲專利第EP 0 592 106號及第EP 0 519 596號；Padlan,Mol .Immunol .,28(4/5): 489-498(1991)；Studnicka等人,Protein Eng., 7(6): 805-814(1994)；及Roguska等人,Proc .Natl .Acad .Sci .USA ,91: 969-973(1994)。關於抗體鏈改組，參見例如美國專利第5,565,352號。
3.抗人類IL-1β人類化抗體
人類化抗體為來自結合所要抗原之非人類物種抗體之抗體分子，其具有來自非人類物種抗體之一或多個互補決定區(CDR)及來自人類免疫球蛋白分子之構架區。已知人類Ig序列揭示於例如以下全球資訊網站：www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez-/query.fcgi；www.atcc.org/phage/hdb.html；www.sciquest.com/；www.abcam.com/；www.antibodyresource.com/onlinecomp.html；www.public.iastate.edu/.about.pedro/research_tools.html；www.mgen.uni-heidelberg.de/SD/IT/IT.html；www.whfreeman.com/immunology/CH-05/kuby05.htm；www.library.thinkquest.org/12429/Immune/Antibody.html；www.hhmi.org/grants/lectures/1996/vlab/；www.path.cam.ac.uk/.about.mrc7/m-ikeimages.html；www.antibodyresource.com/；mcb.harvard.edu/BioLinks/Immuno-logy.html.www.immunologylink.com/；pathbox.wustl.edu/.about.hcenter/index.-html；www.biotech.ufl.edu/.about.hcl/；www.pebio.com/pa/340913/340913.html-；www.nal.usda.gov/awic/pubs/antibody/；www.m.ehime-u.acjp/.about.yasuhito-/Elisa.html；www.biodesign.com/table.asp；www.icnet.uk/axp/facs/davies/lin-ks.html；www.biotech.ufl.edu/.about.fccl/protocol.html；www.isac-net.org/sites_geo.html；aximtl.imt.uni-marburg.de/.about.rek/AEP-Start.html；baserv.uci.kun.nl/.about.jraats/linksl.htm1；www.recab.uni-hd.de/immuno.bme.nwu.edu/；www.mrc-cpe.cam.ac.uk/imt-doc/pu-blic/INTRO.html；www.ibt.unam.mx/vir/V_mice.html；imgt.cnusc.fr:8104/；www.biochem.ucl.ac.uk/.about.martin/abs/index.html；antibody.bath.ac.uk/；abgen.cvm.tamu.edu/lab/wwwabgen.html；www.unizh.ch/.about.honegger/AHOsem-inar/Slide01.html；www.cryst.bbk.ac.uk/.about.ubcg07s/；www.nimr.mrc.ac.uk/CC/ccaewg/ccaewg.htm；www.path.cam.ac.uk/.about.mrc7/h-umanisation/TAHHP.html；www.ibt.unan.mx/vir/structure/stat_aim.html；www.biosci.missouri.edu/smithgp/index.html；www.cryst.bioc.cam.ac.uk/.abo-ut.fmolina/Web-pages/Pept/spottech.html；www.jerini.de/fr roducts.htm；www.patents.ibm.com/ibm.html；Kabat等人，Sequences of Proteins of Immunological Interest,U.S. Dept. Health(1983)，各者以全文引用的方式併入本文中。該等輸入序列可用於降低免疫原性，或降低、增強或改變結合性、親和力、締合速率、解離速率、親合性(avidity)、特異性、半衰期或如此項技術中所知之任何其他適合特徵。
人類構架區中之構架(FR)殘基可經來自CDR供體抗體之相應殘基取代以改變、較佳改良抗原結合。此等構架取代係由此項技術中所熟知之方法鑑別，例如藉由建立CDR與構架殘基之相互作用模型以鑑別對抗原結合較重要之構架殘基且進行序列比較以鑑別特定位置處之異常構架殘基。參見例如Queen等人，美國專利第5,585,089號；Riechmann等人,Nature 332:323-327(1988)，該等文獻以全文引用的方式併入本文中。三維免疫球蛋白模型通常可獲得且為熟習此項技術者所熟知。可獲得說明及呈現選定候選免疫球蛋白序列之可能三維構形結構的電腦程式。對此等呈現之檢視得以分析殘基在候選免疫球蛋白序列發揮功能方面可能起到的作用，亦即分析影響候選免疫球蛋白與其抗原結合之能力的殘基。以此方式，可自共同及輸入序列選擇並組合FR殘基以達成所要抗體特徵，諸如對標靶抗原增加之親和力。一般而言，CDR殘基直接且最實質性地涉及影響抗原結合。可使用此項技術中所知之多種技術對抗體進行人類化，諸如(但不限於)以下文獻中所述之技術：Jones等人,Nature, 321:522-525(1986)；Verhoeyen等人,Science, 239:1534-1536(1988)；Sims等人,J. Immunol., 151: 2296-2308(1993)；Chothia及Lesk,J. Mol. Biol., 196: 901-917(1987)；Carter等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89: 4285-4289(1992)；Presta等人,J. Immunol. ,151: 2623-2632(1993)；Padlan,Mol. Immunol., 28(4/5): 489-498(1991)；Studnicka等人,Protein Eng. ,7(6): 805-814(1994)；Roguska等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91: 969-973(1994)；PCT公開案第WO 91/09967號；第WO 90/14443號；第WO 90/14424號；第WO 90/14430號；第WO 99/06834號(PCT/US98/16280)；第WO 97/20032號(PCT/US96/18978)；第WO 92/11272號(PCT/US91/09630)；第WO 92/03461號(PCT/US91/05939)；第WO 94/18219號(PCT/US94/01234)；第WO 92/01047號(PCT/GB91/01134)；及第WO 93/06213號(PCT/GB92/01755)；歐洲專利第EP 0 592 106號；第EP 0 519 596號及第EP 0 239 400號；美國專利第5,565,332號；第5,723,323號；第5,976,862號；第5,824,514號；第5,817,483號；第5,814,476號；第5,763,192號；第5,723,323號；第5,766,886號；第5,714,352號；第6,204,023號；第6,180,370號；第5,693,762號；第5,530,101號；第5,585,089號；第5,225,539號及第4,816,567號，各者以全文引用的方式併入本文中，包括其中所引用之參考文獻。
5.抗IL-1β DVD-Ig TM 結合蛋白
亦提供結合IL-1β之一或多個抗原決定基的雙重可變域免疫球蛋白結合蛋白(DVD-Ig)。DVD-Ig結合蛋白亦可結合IL-1β之抗原決定基及除IL-1β多肽以外之第二標靶抗原之抗原決定基。該等DVD-Ig分子之一例示性實施例包含：包含結構式VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n之重鏈，其中VD1為第一重鏈可變域，VD2為第二重鏈可變域，C為重鏈恆定域，X1為連接子，限制條件為其不為CH1，X2為Fc區，且n為0或1，但較佳為1；及包含結構式VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n之輕鏈，其中VD1為第一輕鏈可變域，VD2為第二輕鏈可變域，C為輕鏈恆定域，X1為連接子，限制條件為其不為CH1，且X2不包含Fc區；且n為0或1，且較佳為1。該DVD-Ig可包含兩個該等重鏈及兩個該等輕鏈，其中各鏈包含串聯連接之可變域，在可變區之間無插入之恆定區，其中重鏈與輕鏈締合形成兩個串聯之抗原結合位點，且一對重鏈與輕鏈可與另一對重鏈與輕鏈締合形成具有四個抗原結合位點之四聚體結合蛋白。在另一實施例中，DVD-Ig分子可包含各包含串聯連接之三個可變域(例如VD1、VD2、VD3)的重鏈及輕鏈，在可變域之間無插入之恆定區，其中一對重鏈與輕鏈可締合形成三個抗原結合位點，且其中一對重鏈與輕鏈可與另一對重鏈與輕鏈締合形成具有六個抗原結合位點之四聚體結合蛋白。
DVD-Ig中之各可變域(VD)可獲自結合一或多種所要抗原或抗原決定基(諸如IL-1β及/或IL-1α抗原或抗原決定基)的一或多種「親本」單株抗體。
A.生成親本單株抗體
DVD-Ig結合蛋白之可變域可自能夠結合相關抗原之親本抗體(包括單株抗體(mAb))獲得。此等抗體可天然產生或可藉由重組技術生成。應瞭解若結合所要標靶抗原或抗原決定基之抗體為多株抗體，則仍有必要獲得來自多株群體之單一抗體(亦即多株群體之單一單株成員)之抗原結合位點的可變域，用於生成DVD-Ig。單株抗體可由此項技術中已知之多種方法中的任一者，包括本文所述之彼等方法生成(參見上文部分A.1.-A.4.)。
B.選擇親本單株抗體之準則
本發明之一實施例係關於選擇具有在DVD-Ig分子中所需之至少一或多種性質之親本抗體。在一實施例中，所需性質選自一或多個抗體參數。在另一實施例中，抗體參數係選自由以下組成之群：抗原特異性、與抗原之親和力、效能、生物功能、抗原決定基識別性、穩定性、溶解度、生產效率、免疫原性、藥物動力學、生物可用性、組織交叉反應性及直系同源性抗原結合性。
B1.對抗原之親和力
治療性mAb之所需親和力可取決於抗原之性質及所需治療終點。在一實施例中，因為細胞激素-細胞激素受體相互作用通常為高親和力相互作用(例如<pM-<nM範圍)，所以當單株抗體阻斷該相互作用時，單株抗體具有更高親和力(Kd=0.01-0.50 pM)。在該等情況下，mAb對於其標靶之親和力應等於或超過細胞激素(配位體)對於其受體之親和力。另一方面，具有較小親和力(>nM範圍)之mAb可例如在清除循環潛在致病蛋白中在治療上為有效的，例如結合、螯合且清除諸如A-β澱粉狀蛋白之標靶抗原之循環物質的單株抗體。在其他情況下，藉由定點突變誘發來降低現有高親和力mAb之親和力或使用對其標靶具有較低親和力之mAb可用於避免潛在副作用，例如高親和力mAb可螯合或中和所有其預定標靶，藉此完全消耗/消除靶向蛋白之功能。在此情況下，低親和力mAb可螯合/中和可能會造成疾病症狀之標靶之一部分(病理性或過度產生之量)，因此使得標靶之一部分可繼續執行其正常生理功能。因此，可能會降低Kd以調整劑量及/或降低副作用。親本mAb之親和力可在適當地靶向細胞表面分子以達成所需治療結果中起作用。舉例而言，若標靶以高密度表現於癌細胞上且以低密度表現於正常細胞上，則與正常細胞相比，較低親和力mAb將在腫瘤細胞上結合更大數目之標靶，導致經由ADCC或CDC消除腫瘤細胞，且因此可具有所需治療作用。因此，選擇具有所需親和力之mAb對於可溶性及表面標靶兩者可為相關的。
經由受體與其配位體相互作用後之信號傳導可視受體-配位體相互作用之親和力而定。類似地，可以設想mAb對於表面受體之親和力可決定細胞內信號傳導之性質及mAb可傳遞促效信號抑或拮抗信號。mAb介導之信號傳導的基於親和力之性質可影響其副作用概況。因此，治療性單株抗體之所需親和力及所需功能必須藉由活體外及活體內實驗謹慎地測定。
結合蛋白(例如抗體)之所需Kd可視所需治療結果而以實驗方式來測定。在一實施例中，選擇對於特定抗原之親和力(Kd)等於或超過DVD-Ig對於相同抗原之所需親和力的親本抗體。抗原結合親和力及動力學係藉由Biacore或另一類似技術來評估。在一實施例中，各親本抗體具有選自由以下組成之群的與其抗原之解離常數(Kd)：至多約10-7 M、至多約10-8 M、至多約10-9 M、至多約10-10 M、至多約10-11 M、至多約10-12 M及至多10-13 M。自其獲得VD1之第一親本抗體及自其獲得VD2之第二親本抗體可具有對於相應抗原之類似或不同親和力(KD )。各親本抗體具有如藉由表面電漿子共振所量測之選自由以下組成之群的與抗原之締合速率常數(Kon)：至少約102 M-1 s-1 、至少約103 M-1 s-1 、至少約104 M-1 s-1 、至少約105 M-1 s-1 ，及至少約106 M-1 s-1 。自其獲得例如VD1之第一親本抗體及自其獲得VD2之第二親本抗體可具有對於相應抗原之類似或不同締合速率常數(Kon)。在一實施例中，各親本抗體具有如藉由表面電漿子共振所量測之選自由以下組成之群的與抗原之解離速率常數(Koff)：至多約10-3 s-1 、至多約10-4 s-1 、至多約10-5 s-1 ，及至多約10-6 s-1 。自其獲得VD1之第一親本抗體及自其獲得VD2之第二親本抗體可具有對於相應抗原之類似或不同解離速率常數(Koff)。
B2.效能
親本單株抗體之所需親和力/效能視所需治療結果而定。舉例而言，對於受體-配位體(R-L)相互作用，親和力(kd)等於或超過R-L kd(pM範圍)。對於簡單清除病理性循環蛋白，Kd可在低nM範圍中，例如清除循環A-β肽之各種物質。另外，Kd亦視標靶是否表現同一抗原決定基之多個複本而定，例如靶向Aβ寡聚物中之構形抗原決定基的mAb。
在VDI及VD2結合同一抗原但結合不同抗原決定基的情況下，DVD-Ig含有用於同一抗原之結合位點，因此增大親合力且由此增大DVD-Ig之表觀Kd。在一實施例中，選擇具有與DVD-Ig中之所需彼Kd相等或較低之kd的親本抗體。親本mAb之親和力考慮亦可視DVD-Ig是否含有四個或四個以上相同抗原結合位點(亦即DVD-Ig來自單一mAb)而定。在此情況下，表觀kd將由於親合力而大於mAb。該等DVD-Ig可用於交聯表面受體、增大中和效能、增強病理蛋白之清除等。
在另一實施例中，選擇對於特異性抗原之中和效能等於或超過DVD-Ig對於相同抗原之所需中和潛力的親本抗體。中和效能可藉由標靶依賴性生物檢定來評估，其中適當類型之細胞回應於標靶刺激而產生可量測信號(亦即增殖或細胞激素產生)，且藉由mAb之標靶中和可以劑量依賴性方式減少信號。
B3.生物功能
單株抗體可潛在地執行若干功能。此等功能中之一些列於表5中。此等功能可藉由活體外檢定(例如基於細胞之檢定及生物化學檢定)及活體內動物模型來評估。
可選擇具有在本文實例中及表5中所述之不同功能的mAb以達成所需治療結果。兩種或兩種以上所選親本單株抗體可隨後以DVD-Ig形式使用以達成單一DVD-Ig分子中之兩個不同功能。舉例而言，DVD-Ig可藉由選擇中和特定細胞激素(諸如IL-1β)之功能的親本mAb且選擇增強病理蛋白之清除的親本mAb來生成。類似地，可選擇識別兩種不同細胞表面受體之兩種親本mAb，一mAb具有對於一受體之促效功能，且另一mAb具有對於另一受體之拮抗功能。各自具有不同功能之此兩種所選mAb可用於構築在單一分子中擁有所選單株抗體之兩個不同功能(促效劑及拮抗劑)的單一DVD-Ig分子。類似地，細胞表面受體之各自阻斷相應受體配位體(例如EGF及IGF)之結合的兩種拮抗mAb可以DVD-Ig形式使用。相反地，可選擇拮抗性抗受體mAb(例如抗EGFR)及中和性抗可溶性介體(例如抗IGF1/2)mAb以製得DVD-Ig。
B4.抗原決定基識別：
蛋白質之不同區域可執行不同功能。舉例而言，細胞激素(諸如IL-1β)之特定區域與細胞激素受體相互作用以引起受體活化，而蛋白質之其他區域可為使細胞激素穩定化所需。在此情況下，可選擇特異性結合於細胞激素上之受體相互作用區域且藉此阻斷細胞激素-受體相互作用之mAb。在一些情況下，例如結合多個配位體之某些趨化因子受體的情況下，可選擇結合於僅與一配位體相互作用之抗原決定基(趨化因子受體上之區域)的mAb。在其他情況下，單株抗體可結合於標靶上不直接負責蛋白質之生理功能的抗原決定基，但mAb與此等區域之結合可干擾蛋白質之生理功能(位阻)或改變蛋白質之構形以致蛋白質不能起作用(具有多個配位體之受體之mAb改變受體構形以使得任何一個配位體皆不可結合)。亦已鑑別不阻斷細胞激素與其受體之結合，但阻斷信號轉導之抗細胞激素單株抗體(例如125-2H，一種抗IL-18 mAb)。
抗原決定基及mAb功能之實例包括(但不限於)阻斷受體-配位體(R-L)相互作用(結合R相互作用位點之中和性mAb)；導致R結合減少或無R結合之位阻。抗體可在除受體結合位點以外之位點處結合標靶，但仍藉由誘導構形變化及消除功能(例如XOLAIR奧馬珠單抗(omalizumab)，Genetech/Novartis)、結合於R但阻斷信號傳導(125-2H mAb)而干擾受體結合及標靶之功能。
在一實施例中，親本mAb需要靶向適當抗原決定基以獲得最大功效。該抗原決定基應在DVD-Ig中為保守的。mAb之結合抗原決定基可藉由若干方法測定，包括共結晶學、mAb-抗原複合物之有限蛋白水解加上質譜分析肽定位(Legros等人,Protein Sci., 9: 1002-1010(2000))、噬菌體呈現肽文庫(O'Connor等人,J. Immunol. Methods., 299: 21-35(2005))以及突變誘發(Wu C.等人,J. Immunol .,170: 5571-5577(2003))。
B5.物理化學及醫藥性質
藉由抗體之治療性處理通常需要投與高劑量，通常為若干mg/kg(歸因於由通常大分子量造成的以質量計之低效能)。為適應患者順應性及充分地投入長期疾病療法及門診治療，治療性mAb之皮下(s.c.)或肌肉內(i.m.)投與合乎需要。舉例而言，皮下投與之最大所需體積為約1.0 mL，且因此需要>100 mg/mL之濃度以限制每劑量之注射數目。在一實施例中，以單劑量方式投與治療性抗體。然而，該等調配物之開發受蛋白質-蛋白質相互作用(例如，潛在地增加免疫原性風險之聚集)制約且受處理及傳遞期間之限制(例如黏度)制約。因此，臨床功效所需之較大數量及相關開發制約因素限制了對於抗體調配物之潛力及高劑量方案中之皮下投與的完全利用。顯然蛋白質分子及蛋白質溶液之物理化學及醫藥性質非常重要，例如穩定性、溶解度及黏度特徵。
B5.1.穩定性
「穩定」抗體調配物為其中之抗體在儲存後基本上保留其物理穩定性及/或化學穩定性及/或生物活性之調配物。穩定性可在所選溫度下持續所選時段而量測。在一實施例中，調配物中之抗體在室溫(約30℃)下或在40℃下穩定至少1個月且/或在約2-8℃下穩定至少1年，例如至少2年。此外，在一實施例中，調配物在該調配物冷凍(至例如-70℃)及解凍(下文稱為「冷凍/解凍循環」)之後穩定。在另一實例中，「穩定」調配物可為少於約10%且少於約5%之蛋白質以聚集體形式存在於調配物中的調配物。
在活體外在各種溫度下穩定持續延長時段之DVD-Ig合乎需要。可藉由快速篩選在活體外在高溫(例如40℃)下穩定2-4週之親本mAb且隨後評估穩定性來達成此目的。在2-8℃下儲存期間，蛋白質顯示穩定性持續至少12個月，例如至少24個月。可使用各種技術評估穩定性(單體、完整分子之%)，諸如陽離子交換層析、尺寸排阻層析、SDS-PAGE以及生物活性測試。關於可用於分析共價及構形修飾之分析技術的更全面清單，參見Jones,A.J.S.,「Analytical methods for the assessment of protein formulations and delivery systems」,第2章,Formulation and delivery of peptides and proteins ,第1版,(Cleland及Langer編)(American Chemical Society,Washington,D.C.,1994)第22-45頁；及Pearlman及Nguyen,「Analysis of Protein drugs」,第6章,Peptide and protein drug delivery ,第1版[Advances in Parenteral Sciences,第4卷](Lee,V.H.編)(Marcel Dekker,Inc.,New York,1991)第247-301頁。
非均質性及聚集體形成：抗體之穩定性可使得調配物可顯示少於約10%，且在一實施例中少於約5%，在另一實施例中少於約2%，或在一實施例中在0.5%至1.5%或1.5%以下範圍內的以聚集體形式存在之GMP抗體物質。尺寸排阻層析在偵測蛋白質聚集體中為較敏感、可重現且極穩定之方法。
除低聚集體含量之外，抗體在一實施例中必須具化學穩定性。化學穩定性可藉由離子交換層析(例如陽離子或陰離子交換層析)、疏水性相互作用層析或其他方法(諸如等電聚焦或毛細電泳)來測定。舉例而言，抗體之化學穩定性可使得在2-8℃下儲存至少12個月之後，與在儲存測試之前之抗體溶液相比，陽離子交換層析中之代表性未修飾抗體之峰值可增大不超過20%，在一實施例中不超過10%，或在另一實施例中不超過5%。
在一實施例中，親本抗體展示結構完整性；恰當的二硫鍵形成，及恰當的摺疊：歸因於抗體之二級或三級結構之變化的化學不穩定性可影響抗體活性。舉例而言，如抗體之活性所指示之穩定性可使得在2-8℃儲存至少12個月之後，與在儲存測試之前之抗體溶液相比，抗體之活性可減小不超過50%，在一實施例中不超過30%，或甚至不超過10%，或在一實施例中不超過5%或1%。適合之抗原結合檢定可用於測定抗體活性。
B5.2.溶解度
mAb之「溶解度」與正確摺疊之單體IgG的產生有關。因此可藉由HPLC評估IgG之溶解度。舉例而言，可溶性(單體)IgG將在HPLC層析譜上產生單個峰值，而不可溶性(例如多聚及聚集)IgG將產生複數個峰值。熟習此項技術者因此將能夠使用常規HPLC技術偵測IgG溶解度的增大或減小。關於可用於分析溶解度之分析技術的更全面清單，參見Jones,A.G.,Dep. Chem. Biochem. Eng.,Univ. Coll. London,「Particle formation and separation in suspension crystallization processes」,第4章,Process. Solid-Liquid Suspensions, (P. Ayazi Shamlou編)(Butterworth-Heinemann,Oxford,UK,1993)第93-117頁；及Pearlman及Nguyen,「Analysis of protein drugs」,第6章,Peptide and protein drug delivery ,第1版[Advances in Parenteral Sciences,第4卷](Lee,V.H.編)(Marcek Dekker,Inc.,New York,1991)第247-301頁。治療性mAb之溶解度對於調配成常為足夠給藥所需之高濃度而言為關鍵的。如本文中概述，可能需要大於100 mg/mL之溶解度以提供有效抗體給藥。舉例而言，抗體溶解度在早期研究階段可能不小於約5 mg/mL，在一實施例中，在高級過程科學階段可能不小於約25 mg/mL，或在一實施例中，可能不小於約100 mg/mL，或在一實施例中，可能不小於約150 mg/mL。蛋白質分子之固有性質對於蛋白質溶液之物理化學性質(例如穩定性、溶解度、黏度)為重要的。然而，熟習此項技術者應瞭解存在多種可用作添加劑以有利地影響最終蛋白質調配物之特徵的賦形劑。此等賦形劑可包括：(i)液體溶劑、共溶劑(例如醇類，諸如乙醇)；(ii)緩衝劑(例如磷酸鹽、乙酸鹽、檸檬酸鹽、胺基酸緩衝劑)；(iii)糖或糖醇(例如蔗糖、海藻糖、果糖、棉子糖、甘露糖醇、山梨糖醇、聚葡萄糖)；(iv)界面活性劑(例如聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯40、聚山梨醇酯60、聚山梨醇酯80、泊洛沙姆(poloxamer))；(v)等張性調節劑(例如，諸如NaCl之鹽、糖、糖醇)；及(vi)其他賦形劑(例如防腐劑、螯合劑、抗氧化劑、螯合物質(例如EDTA)、生物可降解聚合物、載劑分子(例如HSA、PEG)。
黏度為關於抗體製造及抗體處理(例如透濾/超濾)、填充-精整過程(泵送態樣、過濾態樣)及傳遞態樣(可注射性、複雜裝置傳遞)之非常重要之參數。低黏度使具有較高濃度之抗體的液體溶液成為可能。此使得相同劑量可以較小體積投與。較小注射體積擁有注射時較低疼痛感之優勢，且溶液未必需要具有等滲性以減小患者注射時之疼痛。抗體溶液之黏度可使得在100(1/s)之剪切速率下，抗體溶液黏度低於200 mPa s，在一實施例中低於125 mPa s，在另一實施例中低於70 mPa s，且在另一實施例中低於25 mPa s或甚至低於10 mPa s。
B5.3.生產效率
有效地表現於哺乳動物細胞(諸如中國倉鼠卵巢細胞(CHO))中之DVD-Ig之生成在一實施例中需要本身有效地表現於哺乳動物細胞中之兩種親本單株抗體。自穩定哺乳動物株(亦即CHO)之生產率應高於約0.5 g/L以上，在一實施例中高於約1g/L以上，且在另一實施例中在約2 g/L至約5 g/L或約5 g/L以上之範圍內(Kipriyanov等人,Mol. Biotechnol .,12:173-201(1999)；Carroll等人,Expert Opin Biol Ther .,4:1821-1829(2004))。
抗體及Ig融合蛋白在哺乳動物細胞中之產生受若干因素的影響。經由併入強啟動子、強化子及選擇標記來工程改造表現載體可使相關基因自經整合之載體複本之轉錄最大化。允許高水準基因轉錄之載體整合位點之鑑別可加強自載體之蛋白質表現(Wurm,F.M.,Nature Biotechnol .,22(11): 1393-1398(2004))。此外，產生量受抗體重鏈與輕鏈之比率及蛋白質組裝及分泌之過程中之各種步驟的影響(Jiang等人,Biotechnol. Prog .,22(1): 313-318(2006))。
B6.免疫原性
治療性mAb之投與可導致免疫反應之特定發生(亦即針對治療性mAb之內源性抗體之形成)。可誘導免疫原性之潛在要素應在選擇親本單株抗體期間分析，且可在DVD-Ig構築之前採取降低該風險之步驟以最佳化親本單株抗體。已發現源自小鼠之抗體在患者中具高免疫原性。包含小鼠可變區及人類恆定區之嵌合抗體之生成呈現降低治療性抗體之免疫原性的合乎邏輯之下一步驟(Morrison及Schlom,「Recombinant Chimeric Monoclonal Antibodies」,第1章,Important Advances in Oncology 1990 (J.B. Lippincott Company,Philadelphia,1990)第3-18頁)。或者，如由Riechmann等人,Nature ,332: 323-327(1988)關於治療性抗體所描述，可藉由將鼠類CDR序列轉移至人類抗體構架中(重構(reshaping)/CDR移植/人類化)來降低免疫原性。另一方法係稱作「表面重塑」或「鑲飾」，以齧齒動物可變輕鏈及重鏈域為起始，僅將表面可及之構架胺基酸變為人類之構架胺基酸，而CDR及內埋之胺基酸仍來自親本齧齒動物抗體(Roguska等人,Protein Eng .,9(10): 895-904(1996))。在另一類型之人類化中，並非移植整個CDR，一技術僅移植「特異性決定區」(SDR)，其定義為涉及抗體與其標靶之結合之CDR殘基的子集(Kashmiri等人,Methods, 36(1): 25-34(2005))。此需要經由分析抗體-標靶複合物之可用三維結構或對抗體CDR殘基進行突變分析以測定何者與標靶相互作用來鑑別SDR。或者，與鼠類、嵌合或人類化抗體相比，完全人類抗體可具有降低之免疫原性。
降低治療性抗體之免疫原性之另一方法為消除預測具免疫原性之某些特定序列。在一方法中，在第一代生物製劑已於人類中測試且發現具有不可接受之免疫原性後，可將B細胞抗原決定基定位且隨後改變以避免免疫偵測。另一方法使用預測且移除潛在T細胞抗原決定基之方法。已開發計算方法以掃描且鑑別具有結合MHC蛋白之潛力之生物治療劑的肽序列(Desmet等人,Proteins ,58: 53-69(2005))。或者，基於人類樹突狀細胞之方法可用於鑑別潛在蛋白質過敏原中之CD4+ T細胞抗原決定基(Stickler等人,J. Immunother., 23: 654-660(2000)；Morrison及Schlom,Important Adv. Oncol. (1990)第3-18頁；Riechmann等人,「Reshaping human antibodies for therapy」,Nature. 332: 323-327(1988)；Roguska等人,「A comparison of two murine mAbs humanized by CDR-grafting and variable domain resurfacing」,Protein Eng .,9: 895-904(1996)；Kashmiri等人,「SDR grafting--a new approach to antibody humanization」,Methods, 36(1): 25-34(2005)；Desmet等人,「Anchor profiles of HLA-specific peptides: analysis by a novel affinity scoring method and experimental validation」,Proteins, 58: 53-69(2005)；Stickler等人,「CD4+T-cell epitope determination using unexposed human donor peripheral blood mononuclear cells」,J. Immunother., 23: 654-660(2000))。
B7.活體內功效
為生成具有所需活體內功效之DVD-Ig分子，當以組合形式提出時，其重要性在於生成且選擇具有類似所需活體內功效之mAb。然而，在一些情況下，DVD-Ig可展現不能藉由兩個獨立mAb之組合達成之活體內功效。舉例而言，DVD-Ig可使得兩個標靶緊密鄰近，產生由兩個獨立mAb之組合不能達成之活性。其他合乎需要之生物功能在本文中在B3 部分中描述。可基於諸如藥物動力學半衰期(t)、組織分佈、可溶量相對於細胞表面標靶，及標靶濃度-可溶量/密度-表面之因素來選擇具有DVD-Ig分子中之所需特徵之親本抗體。
B8.活體內組織分佈
為生成具有所需活體內組織分佈之DVD-Ig分子，在一實施例中，必須選擇具有類似所需活體內組織分佈概況之親本mAb。或者，基於雙重特異性靶向策略之機制，在其他時候當以組合形式提出時，可能不需要選擇具有類似所需活體內組織分佈之親本mAb。舉例而言，在DVD-Ig之情況下，其中一個結合組分將DVD-Ig靶向輸送至特定位點，由此將第二結合組分引至同一標靶位點。舉例而言，DVD-Ig之一結合特異性可靶向胰臟(胰島細胞)且另一特異性可將GLP1引至胰臟，以誘導胰島素。
B9.同型
為生成具有包括(但不限於)同型、效應功能及循環半衰期之所需性質之DVD-Ig分子，選擇視治療效用及所需治療終點而具有適當Fc效應功能之親本mAb。存在五個主要重鏈種類或同型(其中一些具有若干子型)且此等決定抗體分子之效應功能。此等效應功能存在於抗體分子之鉸鏈區、CH2及CH3域中。然而，抗體分子之其他部分中之殘基亦可對效應功能有影響。鉸鏈區Fc效應功能包括：(i)抗體依賴性細胞毒性(ADCC)、(ii)補體(Clq)結合、活化及補體依賴性細胞毒性(CDC)、(iii)抗原-抗體複合物之吞噬作用/清除及(iv)在一些情況下之細胞激素釋放。抗體分子之此等Fc效應功能經由Fc區與一組種類特異性細胞表面受體之相互作用來介導。IgG1同型之抗體最具活性，而IgG2及IgG4具有最少或無效應功能。IgG抗體之效應功能經由與三個在結構上同源的細胞Fc受體類型(及子型)(FcgR1、FcgRII及FcgRIII)之相互作用來介導。IgG1之此等效應功能可藉由將下部鉸鏈區中為FcgR及C1q結合所需之特定胺基酸殘基突變(例如L234A、L235A)來消除。Fc區、尤其CH2-CH3域中之胺基酸殘基亦決定抗體分子之循環半衰期。此Fc功能經由Fc區與新生兒Fc受體(FcRn)之結合來介導，該新生兒Fc受體負責抗體分子自酸性溶酶體再循環回至周身循環。
mAb是具有活性或是非活性同型取決於抗體之所需治療終點。同型之使用及所需治療結果之一些實例列於以下：1.若所需終點為可溶性細胞激素之功能中和，則可使用非活性同型；2.若所需結果為清除病理蛋白，則可使用活性同型；3.若所需結果為清除蛋白質聚集體，則可使用活性同型；4.若所需結果為拮抗表面受體，則使用非活性同型(Tysabri、IgG4；OKT3、突變IgG1)；5.若所需結果為消除標靶細胞，則使用活性同型(Herceptin、IgG1(且具有增強之效應功能))；及6.若所需結果為自循環清除蛋白質而不進入CNS，則可使用IgM同型(例如清除循環Ab肽物質)。
親本mAb之Fc效應功能可藉由在此項技術中熟知之各種活體外方法測定。
如所討論，同型之選擇，且由此效應功能將視所需治療終點而定。在僅僅需要中和循環標靶(例如阻斷受體-配位體相互作用)之情況下，可能不需要效應功能。在該等情況下，需要消除效應功能之同型或抗體Fc區中之突變。在消除標靶細胞為治療終點(例如消除腫瘤細胞)的其他情況下，需要增強效應功能之同型或Fc區中之突變或去岩藻糖基化(Presta,L.G.,Adv. Drug Del. Rev. ,58: 640-656(2006)；Satoh等人,Expert Opin. Biol. Ther. ,6: 1161-1173(2006))。類似地，視治療效用而定，抗體分子之循環半衰期可藉由在Fc區中引入特定突變而調節抗體-FcRn相互作用來縮短/延長(Dall'Acqua等人，J. Biol. Chem. ,281: 23514-23524(2006)；Petkova等人,Int. Immunol. ,18: 1759-1769(2006)；Vaccaro等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,103: 18709-18714(2006))。關於影響正常治療性mAb之不同效應功能之各種殘基的公開資訊可能需要對於DVD-Ig加以確認。在DVD-Ig形式中，除經鑑別用於調節單株抗體效應功能之殘基以外的其他(不同)Fc區殘基可能會較重要。
總體而言，關於何等Fc效應功能(同型)在最終DVD-Ig形式中至關重要之判定視疾病適應症、治療標靶、所需治療終點及安全考慮而定。以下列出例示性適當重鏈及輕鏈恆定區，其包括(但不限於)：IgG1-異型：G1mz；IgG1突變體-A234、A235；IgG2-異型：G2m(n-)；κ-Km3；及λ。Fc受體及C1q研究： 可藉由(例如L234A、L235A)鉸鏈區突變來消除因抗體與細胞膜上之任何過度表現之標靶複合所引起的不當抗體依賴性細胞介導性細胞毒性(ADCC)及補體依賴性細胞毒性(CDC)之可能性。存在於mAb之IgG1鉸鏈區中之此等經取代胺基酸預期會導致mAb與人類Fc受體(而非FcRn)之結合減少，此歸因於FcgR結合據信出現於IgG1鉸鏈區上之重疊位點內。mAb之此特徵可導致優於含有野生型IgG之抗體的改良安全概況。mAb與人類Fc受體之結合可藉由使用細胞株(例如THP-1、K562)及表現FcgRIIb(或其他FcgR)之工程改造CHO細胞株之流式細胞儀實驗來測定。與IgG1對照單株抗體相比，mAb展示與FcgRI及FcgRIIa之結合降低，而與FcgRIIb之結合未受影響。C1q藉由抗原/IgG免疫複合物之結合及活化觸發具有後續發炎及/或免疫調節反應之典型補體級聯。IgG上之C1q結合位點已定位至IgG鉸鏈區內之殘基。C1q與增大濃度之mAb結合係由C1q ELISA評估。如當與野生型對照IgG1之結合相比時所預期，結果證明mAb不能結合C1q。總體而言，L234A、L235A鉸鏈區突變消除mAb與FcgRI、FcgRIIa及C1q之結合，但不影響mAb與FcgRIIb之相互作用。此等資料表明在活體內，具有突變Fc之mAb正常地與抑制性FcgRIIb相互作用但可能不能與活化FcgRI及FcgRIIa受體或C1q相互作用。
人類FcRn結合： 新生兒受體(FcRn)負責輸送IgG穿過胎盤且控制IgG分子之分解代謝半衰期。可能需要增加抗體之末端半衰期以改良功效、降低劑量或投與頻率，或改良定位至標靶。或者，進行相反過程可能為有利的，亦即減小抗體之末端半衰期以降低全身暴露量或改良標靶-非標靶結合比。裁適IgG與其補救受體FcRn之間之相互作用提供一種增加或減小IgG之末端半衰期之方式。循環中之蛋白質(包括IgG)係經由某些細胞(諸如血管內皮之彼等細胞)實施之微胞飲作用而溶解於流體相中。IgG可在稍微酸性條件(pH值6.0-6.5)下結合核內體中之FcRn且可再循環至細胞表面，在細胞表面處其在幾乎中性條件(pH值7.0-7.4)下釋放。FcRn80、16、17上之Fc區結合位點之定位展示跨物種保守之兩個組胺酸殘基(His310及His435)決定著此相互作用之pH值依賴性。使用噬菌體呈現技術，鑑別增加與FcRn之結合且延長小鼠IgG之半衰期的小鼠Fc區突變(參見Ghetie等人,Nature Biotechnol .,15(7): 637-640(1997))。
亦已鑑別增加在pH值6.0下、而非在pH值7.4下人類IgG對於FcRn之結合親和力的Fc區突變(參見Dall'Acqua等人,J. Immunol. ,169(9): 5171-5180(2002))。此外，在一情況下，對於恆河猴FcRn亦觀測到結合之類似pH值依賴性增加(多達27倍)，且此導致與親本IgG相比在恆河猴中之血清半衰期增加兩倍(參見Hinton等人,J. Biol. Chem. ,279(8): 6213-6216(2004))。此等研究結果指示藉由裁適Fc區與FcRn之相互作用來延長抗體治療劑之血漿半衰期為可行的。相反地，減弱與FcRn之相互作用之Fc區突變可縮短抗體半衰期。
B.10.藥物動力學(PK)
為生成具有所需藥物動力學概況之DVD-Ig分子，在一實施例中，選擇具有類似所需藥物動力學概況之親本mAb。一個考慮因素為對於單株抗體之免疫原性反應(亦即，「HAHA」，人類抗人類抗體反應；「HACA」，人類抗嵌合抗體反應)進一步使此等治療劑之藥物動力學複雜化。在一實施例中，將具有最小免疫原性或無免疫原性之單株抗體用於構築DVD-Ig分子以使得所得DVD-Ig亦將具有最小免疫原性或無免疫原性。決定mAb之PK之一些因素包括(但不限於)mAb之固有性質(VH胺基酸序列)；免疫原性；FcRn結合及Fc功能。
因為齧齒動物中之PK概況與獼猴及人類中之單株抗體之PK概況充分相關(或齧齒動物中之PK概況密切地預測獼猴及人類中之單株抗體之PK概況)，所以所選親本單株抗體之PK概況可在齧齒動物中容易地測定。在選擇具有所需PK特徵(及如本文中討論之其他所需功能性質)之親本單株抗體之後，構築DVD-Ig。因為DVD-Ig分子含有來自兩種親本單株抗體之兩個抗原結合域，所以亦評估DVD-Ig之PK性質。因此，在測定DVD-Ig之PK性質時，可採用基於來源於2種親本單株抗體之兩個抗原結合域之功能來測定PK概況之PK檢定。可測定DVD-Ig之PK概況。可影響DVD-Ig之PK概況之其他因素包括抗原結合域(CDR)定向、連接子尺寸及Fc/FcRn相互作用。親本抗體之PK特徵可藉由評估以下參數來分析：吸收、分佈、新陳代謝及排泄。
吸收： 迄今為止，治療性單株抗體之投與為經由非經腸途徑(例如靜脈內[IV]、皮下[SC]或肌肉內[IM])。在SC或IM投與之後自胞間隙將mAb吸收至系統循環中主要經由淋巴路徑。可飽和、系統前、蛋白水解降解可導致在血管外投與之後絕對生物可用性可變。通常，由於在較高劑量下蛋白水解容量飽和，因此可觀測到隨著單株抗體劑量增加，絕對生物可用性增加。因為淋巴液緩慢排放至血管系統中，所以mAb之吸收過程通常相當緩慢，且吸收之持續時間可歷經數小時至若干天。在SC投與後單株抗體之絕對生物可用性一般在50%至100%之範圍內。在由DVD-Ig構築體靶向之血腦障壁(BBB)處由輸送介導之結構情況下，由於在血腦障壁(BBB)處於CNS隔室(其中DVD-Ig經釋放以能夠經由其第二抗原識別位點相互作用)中增強之跨細胞輸送，在血漿中之循環時間可降低。
分佈： 在IV投與後，單株抗體通常遵循兩階段血清(或血漿)濃度-時間概況，以快速分佈階段開始，接著為緩慢消除階段。一般而言，雙指數藥物動力學模型較好地描述此類型之藥物動力學概況。mAb在中央室中之分佈體積(Vc)通常等於或稍微大於血漿體積(2-3公升)。血清(血漿)濃度相對於時間概況之不同兩階段模式對於其他非經腸投與途徑(諸如IM或SC)可能為不明顯的，此歸因於血清(血漿)濃度-時間曲線之分佈階段由較長吸收部分所遮蔽。許多因素(包括物理化學性質、位點特定且標靶定向之受體介導之吸收、組織之結合能力及mAb劑量)可影響mAb之生物分佈。一些此等因素可造成mAb之生物分佈的非線性。
新陳代謝及排泄： 歸因於分子尺寸，完整單株抗體不經由腎臟排泄至尿液中。其主要藉由新陳代謝(例如分解代謝)來滅活。對於基於IgG之治療性單株抗體，半衰期通常在數小時或1-2天至20天以上之範圍內。mAb之消除可受許多因素影響，該等因素包括(但不限於)對於FcRn受體之親和力、mAb之免疫原性、mAb之糖基化程度、mAb對於蛋白水解之敏感性及受體介導之消除。
B.11.人類及毒物學物種(tox species)之組織交叉反應性模式 相同染色模式表明可在毒物學物種中分析潛在人類毒性。毒物學物種為研究不相關毒性之彼等動物。
選擇滿足以下兩個準則之個體抗體：(1)適於抗體標靶之已知表現之組織染色；及(2)人類與毒物學物種組織之間來自相同器官之類似染色模式。
準則1：免疫及/或抗體選擇通常採用重組或合成抗原(蛋白質、碳水化合物或其他分子)。與天然對應物之結合及相對於不相關抗原之對比篩選(counterscreen)通常為治療性抗體之篩選漏斗(screening funnel)之一部分。然而，相對於多種抗原之篩選通常不切實際。因此，對來自所有主要器官之人類組織進行組織交叉反應性研究用來排除抗體與任何不相關抗原之不當結合。
準則2：對人類及毒物學物種組織(獼猴、犬、可能之齧齒動物及其他，如在人類研究中測試相同36或37個組織)之比較性組織交叉反應性研究有助於驗證毒物學物種之選擇。在對冷凍組織切片之典型組織交叉反應性研究中，治療性抗體可證明與已知抗原之預定結合及/或在較小程度上基於任一低程度相互作用(非特異性結合、與類似抗原之低程度結合、基於電荷之低程度相互作用等)與組織結合。在任何情況下，最相關毒物學動物物種為與人類及動物組織結合相符性程度最高的物種。
組織交叉反應性研究遵循適當規章準則，包括EC CPMP Guideline III/5271/94「Production and quality control of mAbs」及1997 US FDA/CBER「Points to Consider in the Manufacture and Testing of Monoclonal Antibody Products for Human Use」。將屍檢或活組織檢查獲得之人類組織之冷凍切片(5 μm)在物鏡上固定且乾燥。使用抗生物素蛋白-生物素系統執行組織切片之過氧化酶染色。FDA'sGuidance「Points to Consider in the Manufacture and Testing of Monoclonal Antibody Products for Human Use 」。相關參考文獻包括Clarke,J.(2004),Boon,L.(2002a),Boon,L.(2002b),Ryan,A.(1999)。
組織交叉反應性研究通常分兩個階段進行，第一階段包括來自一人類供體之32個組織(通常：腎上腺、胃腸道、前列腺、膀胱、心臟、骨骼肌、血細胞、腎臟、皮膚、骨髓、肝臟、脊髓、乳房、肺臟、脾臟、小腦、淋巴結、睪丸、大腦皮質、卵巢、胸腺、結腸、胰臟、甲狀腺、內皮、副甲狀腺、輸尿管、眼睛、垂體、子宮、輸卵管及胎盤)的冷凍切片。在第二階段中，完全交叉反應性研究係用來自3個不相關成人之多達38個組織(包括腎上腺、血液、血管、骨髓、小腦、大腦、子宮頸、食管、眼睛、心臟、腎臟、大腸、肝臟、肺臟、淋巴結、乳房乳腺、卵巢、輸卵管、胰臟、副甲狀腺、周邊神經、垂體、胎盤、前列腺、喹液腺、皮膚、小腸、脊髓、脾臟、胃、橫紋肌、睪丸、胸腺、甲狀腺、扁桃體、輸尿管、膀胱及子宮)進行。研究通常以最低限度兩個劑量濃度進行。
治療性抗體(亦即測試物品)及同型匹配對照抗體可經生物素標記以便抗生物素蛋白-生物素複合物(ABC)偵測；其他偵測方法可包括FITC(或以其他方式)標記之測試物品之三級抗體偵測，或未標記之測試物品與經標記之抗人類IgG預複合。
簡言之，將屍檢或活組織檢查獲得之人類組織之冷凍切片(約5 μm)在物鏡上固定且乾燥。使用抗生物素蛋白-生物素系統執行組織切片之過氧化酶染色。首先(在預複合偵測系統之情況下)，將測試物品與第二經生物素標記之抗人類IgG一起培育且形成免疫複合物。將在最終濃度為2 μg/mL及10 μg/mL之測試物品下的免疫複合物添加於物鏡上之組織切片上且隨後使組織切片與抗生物素蛋白-生物素-過氧化酶套組一起反應30分鐘。隨後，將DAB(3,3'-二胺基聯苯胺，過氧化酶反應之受質)塗覆持續4分鐘以便組織染色。將抗原-瓊脂糖珠粒用作陽性對照組織切片。基於所討論之標靶抗原之已知表現，將任何特異性染色判定為預期(例如與抗原表現一致)或非預期反應性。將任何判定為特異性之染色關於強度及頻率進行計分。抗原或血清競爭或阻斷研究可進一步輔助判定所觀測到之染色為特異性抑或非特異性。
若發現兩個所選抗體滿足選擇準則(適當組織染色、人類與毒物學動物特定組織之間之匹配染色)，則可選擇其用於DVD-Ig生成。
必須對於最終DVD-Ig構築體來重複組織交叉反應性研究，但雖然此等研究遵循如本文中概述之相同方案，但是由於任何結合可能來自兩個親本抗體中之任一者，且任何未經說明的結合需要藉由複雜抗原競爭研究來確認，因此其評估更複雜。
顯而易見，若針對(1)缺少非預期組織交叉反應性研究結果及(2)相應人類與毒物學動物物種組織之間的組織交叉反應性研究結果之適當相似性來選擇兩個親本抗體，則極大地簡化對如DVD-Ig之多特異性分子進行組織交叉反應性研究的複雜任務。
B.12.特異性及選擇性
為生成具有所需特異性及選擇性之DVD-Ig分子，需要生成及選擇具有類似所需特異性及選擇性概況之親本mAb。
DVD-Ig之特異性及選擇性之結合研究由於四個或四個以上結合位點而可為複雜的，對每一抗原各兩個結合位點。簡言之，關於DVD-Ig使用ELISA、BIAcore、KinExA或其他相互作用研究之結合研究需要監測一個、兩個或兩個以上抗原與DVD-Ig分子之結合。雖然BIAcore技術可解析多個抗原之依序、獨立結合，但是包括ELISA之更傳統方法或如KinExA之更現代技術不能。因此，謹慎表徵每一親本抗體為關鍵性的。在已針對特異性表徵每一個體抗體之後，極大地簡化DVD-Ig分子中個體結合位點之特異性保留的確認。
顯而易見，若在兩個親本抗體組合成DVD-Ig之前針對特異性來進行選擇，則極大地簡化測定DVD-Ig特異性之複雜任務。
抗原-抗體相互作用研究可採用許多形式，包括許多典型蛋白質-蛋白質相互作用研究，包括ELISA(酶聯免疫吸附檢定)、質譜分析、化學交聯、具有光散射之SEC、平衡透析、凝膠滲透、超濾、凝膠層析、大區分析SEC、微量製備級超速離心(沈降平衡)、光譜法、滴定微量熱法、沈降平衡(在分析超速離心機中)、沈降速度(在分析離心機中)、表面電漿子共振(包括BIAcore)。相關參考文獻包括Current Protocols in Protein Science ,第3卷，第19章及第20章,(Coligan等人編)(John Wiley & Sons Inc.)及其中包括之參考文獻；及Current Protocols in Immunology, (Coligan等人編)(John Wiley & Sons Inc.)及其中包括之相關參考文獻。
全血中之細胞激素釋放： mAb與人類血細胞之相互作用可藉由細胞激素釋放檢定研究(Wing等人,Therapeutic Immunol. ,2(4): 183-190(1995)；Current Protocols in Pharmacology ,(Enna等人編)(John Wiley & Sons Inc.)；Madhusudan等人,Clin. Cancer Res. ,10(19): 6528-6534(2004)；Cox等人,Methods ,38(4): 274-282(2006)；Choi等人,Eur. J. Immunol. ,31(1): 94-106(2001))。簡言之，將各種濃度之mAb與人類全血一起培育24小時。測試之濃度應涵蓋寬泛範圍，包括模擬患者中之典型血液含量之最終濃度(包括但不限於100 ng/ml-100 μg/ml))。在培育之後，分析上清液及細胞溶解產物中IL-1Rα、TNF-α、IL-1b、IL-6及IL-8之存在。將對於mAb而言生成之細胞激素濃度概況與藉由陰性人類IgG對照及陽性LPS或PHA對照產生之概況進行比較。來自細胞上清液及細胞溶解產物兩者之mAb所展示的細胞激素概況與使用對照人類IgG的細胞激素概況相當。在一實施例中，單株抗體不與人類血細胞相互作用以自發地釋放發炎細胞激素。
DVD-Ig之細胞激素釋放研究由於四個或四個以上結合位點而為複雜的，每一抗原各兩個結合位點。簡言之，如本文所述之細胞激素釋放研究量測完全DVD-Ig分子對於全血或其他細胞系統之作用，但可解析分子之哪一部分導致細胞激素釋放。一旦已偵測到細胞激素釋放，則必須確定DVD-Ig製劑之純度，此歸因於一些共純化之細胞組分可獨立地導致細胞激素釋放。若純度不造成問題，則可能需要採用DVD-Ig之碎裂(包括(但不限於)移除Fc部分、分離結合位點等)、結合位點突變誘發或其他方法以將任何觀測結果去卷積。顯而易見，若在兩個親本抗體組合成DVD-Ig之前針對缺乏細胞激素釋放來進行選擇，則極大地簡化此複雜任務。
B.13.毒物學研究之對於其他物種之交叉反應性
在一實施例中，所選個體抗體具有與適當毒物學物種(例如獼猴)之足夠交叉反應性。親本抗體需要結合於直系同源性物種標靶(亦即獼猴)且引起適當反應(調節、中和、活化)。在一實施例中，與直系同源性物種標靶之交叉反應性(親和力/效能)應在人類標靶之10倍內。實際上，對於多個物種(包括小鼠、大鼠、犬、猴(及其他非人類靈長類))以及疾病模型物種(亦即用於哮喘模型之羊)來評估親本抗體。親本單株抗體對於毒物學物種之可接受之交叉反應性使得可在相同物種中進行DVD-Ig之未來毒物學研究。為此原因，兩個親本單株抗體應具有對於共同毒物學物種之可接受之交叉反應性，因此使得可在相同物種中進行DVD-Ig之毒物學研究。
親本mAb可選自能夠結合特異性標靶且在此項技術中熟知之各種mAb。此等包括(但不限於)IL-1β、抗TNF抗體(美國專利第6,258,562號)、抗IL-12及/或抗IL-12p40抗體(美國專利第6,914,128號)、抗IL-18抗體(美國公開案第2005/0147610 A1號)、抗C5、抗CBL、抗CD147、抗gp120、抗VLA-4、抗CD11a、抗CD18、抗VEGF、抗CD40L、抗CD-40(參見例如PCT公開案第WO 2007/124299號)、抗Id、抗ICAM-1、抗CXCL13、抗CD2、抗EGFR、抗TGF-β2、抗HGF、抗cMet、抗DLL-4、抗NPR1、抗PLGF、抗ErbB3、抗E-選擇素、抗Fact VII、抗Her2/neu、抗Fgp、抗CD11/18、抗CD14、抗ICAM-3、抗RON、抗CD-19、抗CD80(例如參見PCT公開案第WO 2003/039486號)、抗CD4、抗CD3、抗CD23、抗β2-整合素、抗α4β7、抗CD52、抗HLA DR、抗CD22(參見例如美國專利第5,789,554號)、抗CD20、抗MIF、抗CD64(FcR)、抗TCRαβ、抗CD2、抗Hep B、抗CA 125、抗EpCAM、抗gp120、抗CMV、抗gpIIbIIIa、抗IgE、抗CD25、抗CD33、抗HLA、抗IGF1,2、抗IGFR、抗VNR整合素、抗IL-1α、抗IL-1β、抗IL-1受體、抗IL-2受體、抗IL-4、抗IL-4受體、抗IL5、抗IL-5受體、抗IL-6、抗IL-6R、RANKL、NGF、DKK、αVβ3、抗IL-8、抗IL-9、抗IL-13、抗IL-13受體、及抗IL-23、IL-23p19(參見Presta,L.G.,「Selection,design,and engineering of therapeutic antibodies」,J. Allergy Clin. Immunol. ,116: 731-736(2005)及全球資訊網站http://www.path.cam.ac.uk/~mrc7/humanisation/antibodies.html )。
親本mAb亦可選自經批准用於臨床試驗或用於開發臨床使用中之各種治療性抗體。該等治療性抗體包括(但不限於)利妥昔單抗(rituximab)(Rituxan,IDEC/Genentech/Roche)(參見例如美國專利第5,736,137號)，經批准用於治療非霍奇金氏淋巴瘤之嵌合抗CD20抗體；HuMax-CD20，目前由Genmab開發之抗CD20，描述於美國專利第5,500,362號中之抗CD20抗體；AME-133(Applied Molecular Evolution)；hA20(Immunomedics,Inc)；HumaLYM(Intracel)及PRO70769(PCT公開案第WO 2004/056312號(PCT/US2003/040426)，名稱為「Immunoglobulin Variants and Uses Thereof」)；曲妥珠單抗(trastuzumab)(Herceptin,Genentech)(參見例如美國專利第5,677,171號)，經批准用於治療乳癌之人類化抗Her2/neu抗體；帕妥珠單抗(pertuzumab)(rhuMab-2C4，Omnitarg)，目前由Genentech開發；描述於美國專利第4,753,894號中之抗Her2抗體；西妥昔單抗(cetuximab)(Erbitux,ImClone)(美國專利第4,943,533號；PCT公開案第WO 96/40210號)，多種癌症之臨床試驗中之嵌合抗EGFR抗體；ABX-EGF(美國專利第6,235,883號)，目前由Abgenix-Immunex-Amgen開發；HuMax-EGFr(美國第10/172,317號，以US 2003/0091561公開，現為美國專利第7,247,301號)，目前由Genmab開發；425、EMD55900、EMD62000及EMD72000(Merck KGaA)(美國專利第5,558,864號；Murthy等人,Arch. Biochem. Biophys .,252(2): 773-783(1991))；ICR62(Institute of Cancer Research)(PCT公開案第WO 95/20045號；549-560(1987)；Rodeck等人,J. Cell Biochem., 35(4):315-320(1987)；Kettleborough等人,Protein Eng., 4(7)；Modjtahedi等人,J. Cell Biophys .,22(1-3):129-146(1993)；Modjtahedi等人,Br. J. Cancer ,67(2):247-253(1993)；Modjtahedi等人,Br. J. Cancer ,73(2):228-235(1996)；Modjtahedi等人,Int. J. Cancer ,105(2):273-280(2003))；TheraCIM hR3(YM Biosciences,Canada及Centro de Immunologia Molecular,Cuba)(美國專利第5,891,996號；美國專利第6,506,883號；Mateo等人,Immunotechnology ,3(1):71-81(1997))；mAb-806(Ludwig Institue for Cancer Research,Memorial Sloan-Kettering)(Jungbluth等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 100(2): 639-644(2003))；KSB-102(KS Biomedix)；MR1-1(IVAX,National Cancer Institute)(PCT公開案第WO 01/62931號)；及SC100(Scancell)(PCT公開案第WO 01/88138號)；阿倫單抗(alemtuzumab)(Campath,Millenium)，目前經批准用於治療B細胞慢性淋巴細胞白血病之人類化mAb；莫羅單抗(muromonab)-CD3(Orthoclone OKT3)，由Ortho Biotech/Johnson & Johnson開發之抗CD3抗體；替伊莫單抗(ibritumomab tiuxetan)(Zevalin)，由IDEC/Schering AG開發之抗CD20抗體；吉妥珠單抗奧唑米星(gemtuzumab ozogamicin)(Mylotarg)，由Celltech/Wyeth開發之抗CD33(p67蛋白質)抗體；阿法賽特(alefacept)(Amevive)，由Biogen開發之抗LFA-3Fc融合體；阿昔單抗(abciximab)(ReoPro)，由Centocor/Lilly開發；巴利昔單抗(basiliximab)(Simulect)，由Novartis開發；帕利珠單抗(palivizumab)(Synagis)，由Medimmune開發；英利昔單抗(infliximab)(Remicade)，由Centocor開發之抗TNFα抗體；阿達木單抗(adalimumab)(Humira)，由Abbott Laboratories開發之抗TNFα抗體；Humicade，由Celltech開發之抗TNFα抗體；戈利木單抗(golimumab)(CNTO-148)，由Centocor開發之完全人類TNF抗體；依那西普(etanercept)(Enbrel)，由Immunex/Amgen開發之p75 TNF受體Fc融合體；來那西普(lenercept)，先前由Roche開發之p55TNF受體Fc融合體；ABX-CBL，由Abgenix開發之抗CD147抗體；ABX-IL8，由Abgenix開發之抗IL8抗體；ABX-MA1，由Abgenix開發之抗MUC18抗體；帕木單抗(Pemtumomab)(R1549、90Y-muHMFG1)，由Antisoma開發中之抗MUC1；Therex(R1550)，由Antisoma開發之抗MUC1抗體；AngioMab(AS1405)，由Antisoma開發；HuBC-1，由Antisoma開發；Thioplatin(AS1407)，由Antisoma開發；Antegren(那他珠單抗(natalizumab))，由Biogen開發之抗α-4-β-1(VLA-4)及α-4-β-7抗體；VLA-1mAb，由Biogen開發之抗VLA-1整合素抗體；LTBR mAb，由Biogen開發之抗淋巴毒素β受體(LTBR)抗體；CAT-152，由Cambridge Antibody Technology開發之抗TGF-β2抗體；ABT 874(J695)，由Abbott Laboratories開發之抗IL-12 p40抗體；CAT-192，由Cambridge Antibody Technology及Genzyme開發之抗TGFβ1抗體；CAT-213，由Cambridge Antibody Technology開發之抗嗜酸性粒細胞趨化因子1(Eotaxin1)抗體；LymphoStat-B，由Cambridge Antibody Technology及Human Genome Sciences Inc.開發之抗Blys抗體；TRAIL-R1mAb，由Cambridge Antibody Technology及Human Genome Sciences,Inc.開發之抗TRAIL-R1抗體；Avastin貝伐單抗(bevacizumab)(rhuMAb-VEGF)，由Genentech開發之抗VEGF抗體，由Genentech開發之抗HER受體家族抗體；抗組織因子(ATF)，由Genentech開發之抗組織因子抗體；Xolair(奧馬珠單抗)，由Genentech開發之抗IgE抗體；Raptiva(依法珠單抗(Efalizumab))，由Genentech及Xoma開發之抗CD11a抗體；MLN-02抗體(先前為LDP-02)，由Genentech及Millenium Pharmaceuticals開發；HuMax CD4，由Genmab開發之抗CD4抗體；HuMax-IL15，由Genmab及Amgen開發之抗IL15抗體；HuMax-Inflam，由Genmab及Medarex開發；HuMax-Cancer，由Genmab及Medarex及Oxford GcoSciences開發之抗肝素酶I抗體；HuMax-Lymphoma，由Genmab及Amgen開發；HuMax-TAC，由Genmab開發；由IDEC Pharmaceuticals開發之IDEC-131及抗CD40L抗體；IDEC-151(克立昔單抗(Clenoliximab))，由IDEC Pharmaceuticals開發之抗CD4抗體；IDEC-114，由IDEC Pharmaceuticals開發之抗CD80抗體；IDEC-152，由IDEC Pharmaceuticals開發之抗CD23；抗巨噬細胞遷移因子(MIF)抗體，由IDEC Pharmaceuticals開發；BEC2，由ImClone開發之抗個體基因型抗體；IMC-1C11，由ImClone開發之抗KDR抗體；DC101，由ImClone開發之抗flk-1抗體；抗VE鈣黏著蛋白抗體，由ImClone開發；CEA-Cide(拉貝珠單抗(labetuzumab))，抗癌胚抗原(CEA)抗體，由Immunomedics開發；LymphoCide(依帕珠單抗(Epratuzumab))，由Immunomedics開發之抗CD22抗體；AFP-Cide，由Immunomedics開發；MyelomaCide，由Immunomedics開發；LkoCide，由Immunomedics開發；ProstaCide，由Immunomedics開發；MDX-010，由Medarex開發之抗CTLA4抗體；MDX-060，由Medarex開發之抗CD30抗體；MDX-070，由Medarex開發；MDX-018，由Medarex開發；由Medarex及Immuno-Designed Molecules開發之Osidem(IDM-1)及抗Her2抗體；HuMax-CD4，由Medarex及Genmab開發之抗CD4抗體；HuMax-IL15，由Medarex及Genmab開發之抗IL15抗體；CNTO 148，由Medarex及Centocor/Johnson & Johnson開發之抗TNFα抗體；CNTO 1275，由Centocor/Johnson & Johnson開發之抗細胞激素抗體；MOR101及MOR102，由MorphoSys開發之抗細胞間黏著分子-1(ICAM-1)(CD54)抗體；MOR201，由MorphoSys開發之抗纖維母細胞生長因子受體3(FGFR-3)抗體；Nuvion(維利珠單抗(visilizumab))，由Protein Design Labs開發之抗CD3抗體；HuZAF，由Protein Design Labs 開發之抗γ干擾素抗體；抗α5β1整合素，由Protein Design Labs開發；抗IL-12，由Protein Design Labs開發；ING-1，由Xoma開發之抗Ep-CAM抗體；Xolair(奧馬珠單抗)，由Genentech及Novartis開發之人類化抗IgE抗體；及MLN01，由Xoma開發之抗β2整合素抗體。在另一實施例中，治療劑包括KRN330(Kirin)；huA33抗體(A33，Ludwig Institute for Cancer Research)；CNTO 95(α V整合素，Centocor)；MEDI-522(α Vβ3整合素，Medimmune)；伏洛西單抗(volociximab)(α Vβ1整合素，Biogen/PDL)；人類mAb 216(B細胞糖基化抗原決定基，NCI)；BiTE MT103(雙特異性CD19×CD3，Medimmune)；4G7×H22(雙特異性B細胞×FcγR1，Medarex/Merck KGa)；rM28(雙特異性CD28×MAPG，歐洲專利第EP 1 444 268號)；MDX447(EMD 82633)(雙特異性CD64×EGFR，Medarex)；卡莫西單抗(Catumaxomab)(雷默伏(removab))(雙特異性EpCAM×抗CD3，Trion/Fres)；厄妥索單抗(Ertumaxomab)(雙特異性HER2/CD3，Fresenius Biotech)；奧戈伏單抗(oregovomab)(奧伏瑞(OvaRex))(CA-125，ViRexx)；Rencarex(WX G250)(碳酸酐酶IX，Wilex)；CNTO 888(CCL2，Centocor)；TRC105(CD105(內皮因子)，Tracon)；BMS-663513(CD137促效劑，Brystol Myers Squibb)；MDX-1342(CD19，Medarex)；希利珠單抗(Siplizumab)(MEDI-507)(CD2，Medimmune)；奧托莫單抗(Ofatumumab)(Humax-CD20)(CD20，Genmab)；利妥昔單抗(美羅華(Rituxan))(CD20，Genentech)；維托珠單抗(veltuzumab)(hA20)(CD20，Immunomedics)；依帕珠單抗(CD22，Amgen)；魯昔單抗(lumiliximab)(IDEC 152)(CD23，Biogen)；莫羅單抗-CD3(CD3，Ortho)；HuM291(CD3 fc受體，PDL Biopharma)；HeFi-1(CD30，NCI)；MDX-060(CD30，Medarex)；MDX-1401(CD30，Medarex)；SGN-30(CD30，Seattle Genentics)；SGN-33(林妥珠單抗(Lintuzumab))(CD33，Seattle Genentics)；紮木單抗(Zanolimumab)(HuMax-CD4)(CD4，Genmab)；HCD122(CD40，Novartis)；SGN-40(CD40，Seattle Genentics)；Campathlh(阿倫單抗(Alemtuzumab))(CD52,Genzyme)；MDX-1411(CD70，Medarex)；hLL1(EPB-1)(CD74.38，Immunomedics)；加利昔單抗(Galiximab)(IDEC-144)(CD80，Biogen)；MT293(TRC093/D93)(裂解膠原蛋白，Tracon)；HuLuc63(CS1，PDL Pharma)；伊力莫單抗(ipilimumab)(MDX-010)(CTLA4，Brystol Myers Squibb)；曲力莫單抗(Tremelimumab)(替力莫單抗(Ticilimumab)，CP-675,2)(CTLA4，Pfizer)；HGS-ETR1(馬妥莫單抗(Mapatumumab))(DR4 TRAIL-R1促效劑，Human Genome Science/Glaxo Smith Kline)；AMG-655(DR5，Amgen)；艾坡單抗(Apomab)(DR5，Genentech)；CS-1008(DR5，Daiichi Sankyo)；HGS-ETR2(來沙木單抗(lexatumumab))(DR5 TRAIL-R2促效劑，HGS)；西妥昔單抗(艾比特思(Erbitux))(EGFR，ImClone)；IMC-11F8(EGFR，ImClone)；尼妥珠單抗(Nimotuzumab)(EGFR，YM Bio)；盤尼圖單抗(Panitumumab)(維克替比(Vectabix))(EGFR，Amgen)；紮妥木單抗(Zalutumumab)(HuMaxEGFr)(EGFR，Genmab)；CDX-110(EGFRvIII，AVANT Immunotherapeutics)；阿德木單抗(adecatumumab)(MT201)(Epcam，Merck)；依可洛單抗(edrecolomab)(Panorex，17-1A)(Epcam，Glaxo/Centocor)；MORAb-003(葉酸受體a，Morphotech)；KW-2871(神經結醣脂GD3，Kyowa)；MORAb-009(GP-9，Morphotech)；CDX-1307(MDX-1307)(hCGb，Celldex)；曲妥珠單抗(赫賽汀(Herceptin))(HER2，Celldex)；帕妥珠單抗(rhuMAb 2C4)(HER2(DI)，Genentech)；阿泊珠單抗(apolizumab)(HLA-DRβ鏈，PDL Pharma)；AMG-479(IGF-1R，Amgen)；抗IGF-1R R1507(IGF1-R，Roche)；CP 751871(IGF1-R，Pfizer)；IMC-A12(IGF1-R，ImClone)；BIIB022(IGF-1R，Biogen)；Mik-β-1(IL-2Rb(CD122)，Hoffman LaRoche)；CNTO 328(IL6，Centocor)；抗KIR(1-7F9)(殺傷細胞Ig狀受體(KIR)，Novo)；Hu3S193(Lewis(y)，Wyeth,Ludwig Institute of Cancer Research)；hCBE-11(LTβR，Biogen)；HuHMFG1(MUC1，Antisoma/NCI)；RAV12(N連接之碳水化合物抗原決定基，Raven)；CAL(副甲狀腺素相關蛋白(PTH-rP)，University of California)；CT-011(PD1，CureTech)；MDX-1106(ono-4538)(PD1，Medarex/Ono)；MAb CT-011(PD1，Curetech)；IMC-3G3(PDGFRa，ImClone)；巴維昔單抗(bavituximab)(磷脂醯絲胺酸，Peregrine)；huJ591(PSMA，Cornell Research Foundation)；muJ591(PSMA，Cornell Research Foundation)；GC1008(TGFb(泛)抑制劑(IgG4)，Genzyme)；英利昔單抗(雷米卡德(Remicade))(TNFa，Centocor)；A27.15(轉鐵蛋白受體，Salk Institute，INSERM，PCT公開案第WO 2005/111082號)；E2.3(轉鐵蛋白受體，Salk Institute)；貝伐單抗(阿瓦斯汀(Avastin))(VEGF，Genentech)；HuMV833(VEGF，Tsukuba Research Lab，PCT公開案第WO 2000/034337號，University of Texas)；IMC-18F1(VEGFR1，ImClone)；IMC-1121(VEGFR2，ImClone)。
C.構築DVD-Ig TM 結合蛋白
設計多價多特異性雙重可變域免疫球蛋白(DVD-IgTM )結合蛋白以使得來自兩個不同親本單株抗體之兩個不同輕鏈可變域(VL)藉由重組DNA技術直接或經由短連接子串聯連接，其後為輕鏈恆定域。類似地，重鏈包含串聯連接之兩個不同重鏈可變域(VH)，其後為恆定域CH1及Fc區。
可變域可使用重組DNA技術自藉由本文所述之方法中之任一者生成之親本抗體獲得。在一實施例中，可變域為鼠類重鏈或輕鏈可變域。在另一實施例中，可變域為CDR移植或人類化可變重鏈或輕鏈域。在一實施例中，可變域為人類重鏈或輕鏈可變域。在一實施例中，第一及第二可變域使用重組DNA技術彼此直接連接。在另一實施例中，可變域經由連接子序列連接。在一實施例中，連接兩個可變域。三個或三個以上可變域亦可直接或經由連接子序列連接。可變域可結合同一抗原或可結合不同抗原。本發明之DVD-Ig分子可包括一個免疫球蛋白可變域及一個非免疫球蛋白可變域，諸如受體之配位體結合域、酶之活性域。DVD-Ig分子亦可包含兩個或兩個以上非Ig域。
連接子序列可為單一胺基酸或包含由肽鍵連接之兩個或兩個以上胺基酸殘基的連接子多肽。在一實施例中，連接子序列係選自由以下組成之群：GGGGSG(SEQ ID NO: 26)、GGSGG(SEQ ID NO: 27)、GGGGSGGGGS(SEQ ID NO: 28)、GGSGGGGSG(SEQ ID NO: 223)、GGSGGGGSGS(SEQ ID NO: 29)、GGSGGGGSGGGGS(SEQ ID NO: 30)、GGGGSGGGGSGGGG(SEQ ID NO: 31)、GGGGSGGGGSGGGGS(SEQ ID NO: 32)、ASTKGP(SEQ ID NO: 33)、ASTKGPSVFPLAP(SEQ ID NO: 34)、TVAAP(SEQ ID NO: 35)、RTVAAP(SEQ ID NO: 224)、TVAAPSVFIFPP(SEQ ID NO: 36)、RTVAAPSVFIFPP(SEQ ID NO: 225)、AKTTPKLEEGEFSEAR(SEQ ID NO: 37)、AKTTPKLEEGEFSEARV(SEQ ID NO: 38)、AKTTPKLGG(SEQ ID NO: 39)、SAKTTPKLGG(SEQ ID NO: 40)、SAKTTP(SEQ ID NO: 41)、RADAAP(SEQ ID NO: 42)、RADAAPTVS(SEQ ID NO: 43)、RADAAAAGGPGS(SEQ ID NO: 44)、RADAAAAGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(SEQ ID NO: 45)、SAKTTPKLEEGEFSEARV(SEQ ID NO: 46)、ADAAP(SEQ ID NO: 47)、ADAAPTVSIFPP(SEQ ID NO: 48)、QPKAAP(SEQ ID NO: 49)、QPKAAPSVTLFPP(SEQ ID NO: 50)、AKTTPP(SEQ ID NO: 51)、AKTTPPSVTPLAP(SEQ ID NO: 52)、AKTTAP(SEQ ID NO: 53)、AKTTAPSVYPLAP(SEQ ID NO: 54)、GENKVEYAPALMALS(SEQ ID NO: 55)、GPAKELTPLKEAKVS(SEQ ID NO: 56)及GHEAAAVMQVQYPAS(SEQ ID NO: 57)。連接子序列之選擇基於若干Fab分子之晶體結構分析。在Fab或抗體分子結構中之可變域與CH1/CL恆定域之間存在天然撓性鍵聯。此天然鍵聯包含約10-12個胺基酸殘基，其由來自V域之C端之4-6個殘基及來自CL/CH1域之N端之4-6個殘基提供。本文所述之DVD-Ig可使用CL或CH1之N端5-6個胺基酸殘基或11-12個胺基酸殘基分別作為DVD-Ig之輕鏈及重鏈中之連接子來生成。CL或CH1域之N端殘基，尤其前5-6個胺基酸殘基採用不具有強二級結構之環構形，因此可充當兩個可變域之間之撓性連接子。因為CL或CH1域之N端殘基為Ig序列之一部分，所以CL或CH1域之N端殘基為可變域之天然延伸，因此在很大程度上使潛在地自連接子及接合出現之任何免疫原性最小化。
其他連接子序列可包括CL/CH1域之任何長度之任何序列，但不包括CL/CH1域之所有殘基；例如CL/CH1域之前5-12個胺基酸殘基；輕鏈連接子可來自Cκ或Cλ；且重鏈連接子可來源於任何同型之CH1，包括Cγ1、Cγ2、Cγ3、Cγ4、Cα1、Cα2、Cδ、Cε及Cμ。連接子序列亦可來源於其他蛋白質，諸如Ig狀蛋白質(例如TCR、FcR、KIR)；基於G/S之序列；鉸鏈域來源之序列；及來自其他蛋白質之其他天然序列。
在一實施例中，恆定域使用重組DNA技術與兩個經連接之可變域連接。在一實施例中，包含經串聯連接之重鏈可變域之序列與重鏈恆定域連接且包含經串聯連接之輕鏈可變域之序列與輕鏈恆定域連接。在一實施例中，恆定域分別為人類重鏈恆定域及人類輕鏈恆定域。在一實施例中，DVD重鏈進一步與Fc區連接。Fc區可為天然序列Fc區或變異Fc區。在另一實施例中，Fc區為人類Fc區。在另一實施例中，Fc區包括來自IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgM、IgE或IgD之Fc區。
在一最佳實施例中，兩個重鏈DVD多肽及兩個輕鏈DVD多肽組合形成DVD-Ig分子。在以下實例部分中提供能夠結合特異性標靶抗原(諸如IL-1β)之特異性DVD-Ig分子及其製造方法的詳細描述。
D.產生DVD-Ig結合蛋白
本發明之DVD-Ig結合蛋白可藉由在此項技術中已知之許多技術中之任一者產生，例如自宿主細胞表現，其中藉由標準技術將編碼DVD-Ig重鏈及DVD-Ig輕鏈之表現載體轉染至宿主細胞中。各種形式之術語「轉染」意欲涵蓋通常用於將外源DNA引入原核或真核宿主細胞中之多種技術，例如電穿孔、磷酸鈣沈澱、DEAE-聚葡萄糖轉染及其類似技術。雖然可在原核或真核宿主細胞中表現本發明之DVD-Ig蛋白，但由於真核細胞(且尤其哺乳動物細胞)與原核細胞相比更可能組裝且分泌經適當摺疊且具免疫活性之DVD-Ig蛋白，因此DVD-Ig蛋白表現於該等真核細胞(例如哺乳動物宿主細胞)中。
表現本發明之重組抗體之例示性哺乳動物宿主細胞包括中國倉鼠卵巢(CHO細胞)(包括dhfr-CHO細胞，於Urlaub及Chasin,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,77: 4216-4220(1980)中描述，其與DHFR可選標記一起使用，例如如Kaufman及Sharp,J. Mol. Biol .,159: 601-621(1982)中描述)、NS0骨髓瘤細胞、COS細胞、SP2及PER.C6細胞。當將編碼DVD-Ig蛋白之重組表現載體引入哺乳動物宿主細胞中時，DVD-Ig蛋白係藉由培養宿主細胞持續足以允許在宿主細胞中表現DVD-Ig蛋白或將DVD-Ig蛋白分泌至宿主細胞藉以生長之培養基中之時段而產生。DVD-Ig蛋白可使用標準蛋白質純化方法自培養基中回收。
在重組表現本發明之DVD-Ig蛋白之例示性系統中，將編碼DVD-Ig重鏈及DVD-Ig輕鏈兩者之重組表現載體藉由磷酸鈣介導之轉染引入dhfr-CHO細胞中。在重組表現載體內，將DVD-Ig重鏈及輕鏈基因各自可操作地與CMV強化子/AdMLP啟動子調節組件連接以驅動基因之高程度轉錄。重組表現載體亦帶有DHFR基因，其允許使用甲胺喋呤選擇/擴增來選擇已藉由載體轉染之CHO細胞。將所選轉化株宿主細胞培養以允許表現DVD-Ig重鏈及輕鏈且將完整DVD-Ig蛋白自培養基中回收。將標準分子生物學技術用以製備重組表現載體，轉染宿主細胞，選擇轉化株，培養宿主細胞及自培養基回收DVD-Ig蛋白。另外，本發明提供藉由在適合培養基中培養本發明之宿主細胞直至合成本發明之DVD-Ig蛋白來合成本發明之DVD-Ig蛋白的方法。該方法可進一步包含自培養基分離DVD-Ig蛋白。
DVD-Ig之重要特徵為其可以與習知抗體類似之方式產生及純化。DVD-Ig之產生導致具有所需雙重特異性活性之均質、單一主要產物，而無恆定區之任何序列修飾或任何種類之化學修飾。先前描述之生成「雙特異性」、「多特異性」及「多特異性多價」全長結合蛋白之其他方法不產生單一初級產物，而實際上導致經組裝之非活性、單特異性、多特異性、多價、全長結合蛋白及具有不同結合位點之組合的多價全長結合蛋白之混合物的細胞內或分泌產生。作為一實例，基於由Miller及Presta(PCT公開案第WO 2001/077342號)描述之設計，存在重鏈及輕鏈之16種可能組合。因此，僅6.25%之蛋白質可能呈所需活性形式，而非呈與其他15種可能組合相比之單一主要產物或單一初級產物形式。使用通常用於大規模製造中之標準層析技術將所需、完全活性形式之蛋白質與非活性及部分活性形式之蛋白質分離尚有待證明。
令人驚訝地，本發明之「雙重特異性多價全長結合蛋白」之設計導致雙重可變域輕鏈及雙重可變域重鏈主要組裝為所需「雙重特異性多價全長結合蛋白」。
至少50%、至少75%且至少90%之經組裝且表現之DVD-Ig分子為所需雙重特異性四價蛋白。本發明之此態樣尤其增強本發明之商業效用。因此，本發明包括在單一細胞中表現雙重可變域輕鏈及雙重可變域重鏈，從而產生「雙重特異性四價全長結合蛋白」之單一初級產物的方法。本發明提供在單一細胞中表現雙重可變域輕鏈及雙重可變域重鏈，從而產生「雙重特異性四價全長結合蛋白」之「初級產物」的方法，其中該「初級產物」為包含雙重可變域輕鏈及雙重可變域重鏈之所有組裝蛋白質之50%以上。
本發明提供在單一細胞中表現雙重可變域輕鏈及雙重可變域重鏈，從而產生「雙重特異性四價全長結合蛋白」之單一「初級產物」的方法，其中該「初級產物」為包含雙重可變域輕鏈及雙重可變域重鏈之所有組裝蛋白質之75%以上。
本發明提供在單一細胞中表現雙重可變域輕鏈及雙重可變域重鏈，從而產生「雙重特異性四價全長結合蛋白」之單一「初級產物」的方法，其中該「初級產物」為包含雙重可變域輕鏈及雙重可變域重鏈之所有組裝蛋白質之90%以上。
6.IL-1β結合蛋白及產生結合蛋白之細胞株的產生
本發明之IL-1β結合蛋白(包括抗IL-1β抗體)較佳展現降低或中和IL-1β活性之較高能力，例如，如由此項技術中已知之若干活體外及活體內檢定中之任一者所評估。本發明之IL-1β結合蛋白較佳亦展現降低或中和IL-1β活性之較高能力。
在較佳實施例中，結合蛋白或其抗原結合部分結合人類IL-1β，其中結合蛋白或其抗原結合部分以約0.1 s-1 或0.1 s-1 以下之koff 速率常數(如表面電漿子共振所測定)自人類IL-1β解離，或以約1×10-6 M或1×10-6 M以下之IC50 抑制人類IL-1β活性。或者，結合蛋白或其抗原結合部分可以約1×10-2 s-1 或1×10-2 s-1 以下之koff 速率常數(如表面電漿子共振所測定)自人類IL-1β解離，或可以約1×10-7 M或1×10-7 M以下之IC50 抑制人類IL-1β活性。或者，結合蛋白或其抗原結合部分可以約1×10-3 s-1 或1×10-3 s-1 以下之koff 速率常數(如表面電漿子共振所測定)自人類IL-1β解離，或可以約1×10-8 M或1×10-8 M以下之IC50 抑制人類IL-1β。或者，結合蛋白或其抗原結合部分可以約1×10-4 s-1 或1×10-4 s-1 以下之koff 速率常數(如表面電漿子共振所測定)自人類IL-1β解離，或可以約1×10-9 M或1×10-9 M以下之IC50 抑制人類IL-1β活性。或者，結合蛋白或其抗原結合部分可以約1×10-5 s-1 或1×10-5 s-1 以下之koff 速率常數(如表面電漿子共振所測定)自人類IL-1β解離，或可以約1×10-10 M或1×10-10 M以下之IC50 抑制人類IL-1β活性。或者，結合蛋白或其抗原結合部分可以約1×10-5 s-1 或1×10-5 s-1 以下之koff 速率常數(如表面電漿子共振所測定)自人類IL-1β解離，或可以約1×10-11 M或1×10-11 M以下之IC50 抑制人類IL-1β活性。
在某些實施例中，結合蛋白包含重鏈恆定區，諸如IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA、IgE、IgM或IgD恆定區。重鏈恆定區較佳為IgG1重鏈恆定區或IgG4重鏈恆定區。此外，抗體可包含輕鏈恆定區(K輕鏈恆定區或λ輕鏈恆定區)。抗體較佳包含K輕鏈恆定區。或者，抗體部分可為例如Fab片段或單鏈Fv片段。
置換Fc部分中之胺基酸殘基以改變抗體效應功能在此項技術中為已知的(Winter等人，美國專利第5,648,260號及第5,624,821號)。抗體之Fc部分介導若干重要的效應功能，例如細胞激素誘導、ADCC、吞噬作用、補體依賴性細胞毒性(CDC)以及抗體及抗原-抗體複合物之半衰期/清除率。視治療目標而定，此等效應功能在一些情況下為治療性抗體所需，但在其他情況下可能不必要或甚至有害。某些人類IgG同型、尤其IgG1及IgG3經由分別與FcγR及補體C1q結合而介導ADCC及CDC。新生兒Fc受體(FcRn)為決定抗體之循環半衰期之關鍵組分。在另一實施例中，置換抗體之恆定區(例如抗體之Fc區)中之至少一個胺基酸殘基，以使抗體之效應功能改變。
一實施例提供一種經標記之結合蛋白，其中本發明之抗體或抗體部分經衍生處理或與另一功能分子(例如另一肽或蛋白質)連接。舉例而言，本發明之經標記結合蛋白可藉由使本發明之抗體或抗體部分(藉由化學偶合、遺傳融合、非共價締合或以其他方式)與一或多個其他分子實體功能性連接來進行衍生處理，該或該等分子實體為諸如另一抗體(例如雙特異性抗體或雙功能抗體)、可偵測劑、細胞毒性劑、醫藥劑及/或可介導抗體或抗體部分與另一分子(諸如抗生蛋白鏈菌素核心區或聚組胺酸標籤)締合之蛋白質或肽。
適用於對本發明之結合蛋白(諸如抗體或抗體部分)進行衍生處理之可偵測劑包括螢光化合物。例示性螢光可偵測劑包括螢光素、異硫氰酸螢光素、若丹明、5-二甲胺-1-萘磺醯氯、藻紅素(phycoerythrin)及其類似物。亦可用可偵測酶(諸如鹼性磷酸酶、辣根過氧化酶、葡萄糖氧化酶及其類似物)對抗體進行衍生處理。當用可偵測酶對抗體進行衍生處理時，其係藉由添加該酶用來產生可偵測反應產物之其他試劑來偵測。舉例而言，當存在可偵測劑辣根過氧化酶時，添加過氧化氫及二胺基聯苯胺產生有色反應產物，其為可偵測的。亦可用生物素對抗體進行衍生處理，且經由間接量測抗生物素蛋白或抗生蛋白鏈菌素之結合來偵測。
本發明之另一實施例提供一種結晶化結合蛋白。本發明較佳係關於如本文所揭示之完整抗IL-1β抗體及其片段之晶體，以及包含該等晶體之調配物及組合物。在一實施例中，結晶化結合蛋白具有與該結合蛋白之可溶性對應物相比較長之活體內半衰期。在另一實施例中，結合蛋白在結晶後保留生物活性。
本發明之結晶化結合蛋白可根據此項技術中已知且如PCT公開案第WO 02/072636號中所揭示之方法製備，該文獻以引用的方式併入本文中。
本發明之另一實施例提供一種糖基化結合蛋白，其中抗體或其抗原結合部分包含一或多個碳水化合物殘基。初期活體內蛋白質產生可經歷稱為轉譯後修飾之進一步處理。詳言之，可以酶促方式添加糖(糖基)殘基，一種稱為糖基化之方法。帶有共價連接之寡醣側鏈之所得蛋白質稱為糖基化蛋白或醣蛋白。
天然產生抗體為在Fc域以及可變域中具有一或多個碳水化合物殘基之醣蛋白。Fc域中之碳水化合物殘基對Fc域之效應功能具有重要影響，對於抗體之抗原結合或半衰期之影響最小(Jefferis,R.,Biotechnol. Prog .,21: 11-16(2005))。相比之下，可變域之糖基化可對抗體之抗原結合活性具有影響。可變域中之糖基化可能歸因於位阻而可對抗體結合親和力具有負面影響(Co等人,Mol. Immunol .,30: 1361-1367(1993))，或導致對於抗原之親和力增加(Wallick等人,J. Exp. Med .,168:1099-1109(1988)；Wright等人,EMBO J .,10: 2717-2723(1991))。
本發明之一態樣係關於生成糖基化位點突變體,其中結合蛋白之O或N連接之糖基化位點已突變。熟習此項技術者可使用標準熟知技術生成該等突變體。保留生物活性但具有增大或減小之結合活性之糖基化位點突變體為本發明之另一目標。
在另一實施例中，本發明之抗體或抗原結合部分之糖基化經修飾。舉例而言，可製得非糖基化抗體(亦即抗體缺乏糖基化)。可改變糖基化以例如增加抗體對於抗原之親和力。該等碳水化合物修飾可藉由例如改變抗體序列內之一或多個糖基化位點來實現。舉例而言，可進行一或多個胺基酸取代，從而導致消除一或多個可變區域糖基化位點以藉此消除彼位點之糖基化。該非糖基化可增加抗體對於抗原之親和力。該方法進一步詳細描述於PCT公開案第WO 2003/016466號及美國專利第5,714,350號及第6,350,861號中。
或者或另外，可製得本發明之修飾結合蛋白，其具有改變類型之糖基化，諸如具有降低量之岩藻糖基殘基之低岩藻糖基化抗體(參見Kanda等人,J .Biotechnol .,130(3): 300-310(2007))或具有增加之二等分GlcNAc結構之抗體。已證明該等改變之糖基化模式會增加抗體之ADCC能力。該等碳水化合物修飾可藉由例如在具有改變之糖基化機構之宿主細胞中表現該抗體來實現。具有改變之糖基化機構之細胞已在此項技術中描述且可用作藉以表現本發明之重組抗體之宿主細胞以由此產生具有改變之糖基化之抗體。參見例如Shields等人,J .Biol .Chem .,277: 26733-26740(2002)；Umana等人,「Engineered glycoforms of an antineuroblastoma IgG1 with optimized antibody-dependent cellular cytotoxic activity」,Nat .Biotechnol .,17: 176-180(1999)，以及歐洲公開案第EP 1 176 195號；PCT公開案第WO 03/035835號及第WO 99/54342號。
蛋白質糖基化視相關蛋白質之胺基酸序列以及表現蛋白質之宿主細胞而定。不同有機體可產生不同糖基化酶(例如糖基轉移酶及糖苷酶)，且具有不同可用受質(核苷酸糖)。歸因於該等因素，蛋白質糖基化模式及糖基殘基之組成可視表現特定蛋白質之宿主系統而不同。適用於本發明之糖基殘基可包括(但不限於)葡萄糖、半乳糖、甘露糖、岩藻糖、N-乙醯葡糖胺及喹液酸。糖基化結合蛋白較佳包含使糖基化模式為人類模式之糖基殘基。熟習此項技術者已知不同蛋白質糖基化可產生不同蛋白質特徵。舉例而言，在微生物宿主(諸如酵母)中產生且利用酵母內源性路徑進行糖基化之治療性蛋白質的功效與在哺乳動物細胞(諸如CHO細胞株)中表現之相同蛋白質相比可降低。該等醣蛋白亦可在人類中具有免疫原性且在投與之後展示縮短之活體內半衰期。人類及其他動物中之特異性受體可識別特異性糖基殘基且促進蛋白質自血流快速清除。其他不良作用可包括蛋白質摺疊、溶解度、對蛋白酶之敏感度、運輸、轉運、區室化、分泌、由其他蛋白質或因子識別、抗原性或過敏原性之變化。因此，從業者可能偏好具有特定糖基化組成及模式之治療性蛋白質，例如與在人類細胞中或在預定個體動物之物種特異性細胞中所產生者相同或至少類似的糖基化組成及模式。
表現與宿主細胞之糖基化蛋白不同之糖基化蛋白可藉由對宿主細胞進行遺傳修飾以表現異源糖基化酶來達成。使用此項技術中所知之技術，從業者可產生展現人類蛋白質糖基化之抗體或其抗原結合部分。舉例而言，已對酵母菌株進行遺傳修飾以表現非天然產生之糖基化酶，使得在此等酵母菌株中產生之糖基化蛋白(醣蛋白)展現與動物細胞、尤其人類細胞相同之蛋白質糖基化(美國公開案第2004/0018590號及第2002/0137134號)。
除結合蛋白之外，本發明亦係關於對於本發明之該等結合蛋白具有特異性之抗個體基因型(抗Id)抗體。抗Id抗體為識別通常與另一抗體之抗原結合區相關之獨特決定子的抗體。抗Id可藉由以結合蛋白或其含有CDR之區域使動物免疫來製備。經免疫之動物識別免疫抗體之個體基因型決定子且對其作出反應並產生抗Id抗體。顯而易見，可較容易地生成併入DVD-Ig分子中之兩個或兩個以上親本抗體之抗個體基因型抗體；且藉由在此項技術中公認之方法(例如BIAcore、ELISA)確認結合研究以檢驗對於每一親本抗體之個體基因型具有特異性之抗個體基因型抗體在DVD-Ig之情形中亦識別個體基因型(例如抗原結合位點)。對於DVD-Ig之兩個或兩個以上抗原結合位點中之每一者具有特異性之抗個體基因型抗體提供量測患者血清中之人類DVD-Ig之DVD-Ig濃度的理想試劑。舉例而言，DVD-Ig濃度檢定可使用「夾層檢定ELISA形式」確立，其中第一抗原結合區之抗體經塗佈於固相(例如BIAcore晶片、ELISA盤等)上，以沖洗緩衝液沖洗，與血清樣本一起培育，另一沖洗步驟且最終與另一抗原結合位點之另一抗個體基因型抗體一起培育，本身經酶標記以定量結合反應。在一實施例中，對於具有兩個以上不同結合位點之DVD-Ig，兩個最外層結合位點(最遠離及最接近恆定區)之抗個體基因型抗體將不僅輔助測定人類血清中之DVD-Ig濃度而且證明分子在活體內之完整性。每一抗Id抗體亦可用作「免疫原」以誘導在另一動物中之免疫反應，產生所謂的抗抗Id抗體。
此外，熟習此項技術者應瞭解，可使用經遺傳工程改造以表現各種糖基化酶之宿主細胞文庫來表現相關蛋白質，使得該文庫之成員宿主細胞產生具有變異型糖基化模式之相關蛋白質。從業者可隨後選擇及分離具有特定新穎糖基化模式之相關蛋白質。具有經特定選擇之新穎糖基化模式之蛋白質較佳展現改良或改變之生物性質。
7. IL-1β結合蛋白之用途
假定本發明之IL-1β結合蛋白或其抗原結合部分具有結合人類IL-1β之能力，則其可用於使用習知免疫檢定(諸如酶聯免疫吸附檢定(ELISA)、放射免疫檢定(RIA)或組織免疫組織化學)來偵測IL-1β(例如在諸如血清或血漿之生物樣本中)。本發明提供偵測生物樣本中之IL-1β的方法，其包含使生物樣本與本發明之結合蛋白或抗原結合部分接觸且偵測與IL-1β結合之結合蛋白(或抗原結合部分)或未經結合之結合蛋白(或結合部分)，藉此偵測該生物樣本中之IL-1β。結合蛋白直接或間接經可偵測物質標記以有助於偵測經結合或未經結合之抗體。適合之可偵測物質包括各種酶、輔基、螢光材料、發光材料及放射性材料。適合之酶之實例包括辣根過氧化酶、鹼性磷酸酶、β-半乳糖苷酶或乙醯膽鹼酯酶；適合之輔基複合物之實例包括抗生蛋白鏈菌素/生物素及抗生物素蛋白/生物素；適合之螢光材料之實例包括傘酮(umbelliferone)、螢光素、異硫氰酸螢光素、若丹明、二氯三嗪基胺螢光素、丹磺醯氯或藻紅素；發光材料之實例包括魯米諾(luminol)；且適合之放射性材料之實例包括3 H、14 C、35 S、90 Y、99 Tc、111 In、125 I、131 I、177 Lu、166 Ho或153 Sm。
替代標記結合蛋白，可藉由利用經可偵測物質標記之rh IL-1β標準物及未經標記之人類IL-1β結合蛋白的競爭免疫檢定來檢定生物流體中之人類IL-1β。在此檢定中，將生物樣本、經標記之rh IL-1β標準物及人類IL-1β結合蛋白組合且測定與未經標記之抗體結合的經標記rh IL-1β標準物的量。生物樣本中人類IL-1β之量與結合於IL-1β結合蛋白之經標記rh IL-1β標準物的量成反比。類似地，亦可藉由利用經可偵測物質標記之rh IL-1β標準物及未經標記之人類IL-1β結合蛋白的競爭免疫檢定來檢定生物流體中之人類IL-1β。
本發明之結合蛋白及IL-1β結合部分較佳能夠在活體外及在活體內中和人類IL-1β活性。因此，本發明之該等結合蛋白及其IL-1β結合部分可用於例如在含有人類IL-1β之細胞培養物中、在人類個體中或在具有IL-1β與本發明抗體交叉反應之其他哺乳動物個體中抑制人類IL-1β活性。在一實施例中，本發明提供抑制人類IL-1β活性之方法，其包含使人類IL-1β與本發明之IL-1β結合蛋白或其結合部分接觸以使人類IL-1β活性得以抑制。舉例而言，在含有或疑似含有人類IL-1β之細胞培養物中，可將本發明之IL-1β結合蛋白或其結合部分添加至培養基中以抑制培養物中之人類IL-1β活性。
在另一實施例中，本發明提供降低個體(宜來自罹患IL-1β活性為有害之疾病或病症之個體)中人類IL-1β活性的方法。本發明提供降低罹患該疾病或病症之個體中之IL-1β活性的方法，該方法包含向該個體投與本發明之抗體或抗體部分以使個體中之IL-1β活性得以降低。IL-1β較佳為人類IL-1β且個體為人類個體。或者，個體可為表現本發明抗體所能夠結合之IL-1β的哺乳動物。此外，個體可為已引入IL-1β之哺乳動物(例如，藉由投與IL-1β或藉由表現IL-1β轉殖基因)。本發明之IL-1β結合蛋白可投與人類個體以用於治療目的。此外，本發明之結合蛋白可投與表現該抗體所能夠結合之IL-1β的非人類哺乳動物以用於獸醫目的或用作人類疾病之動物模型。關於後者，該等動物模型可用於評估本發明抗體之治療功效(例如，測試投藥劑量及時程)。
如本文所用之術語「IL-1β活性為有害的病症」意欲包括罹患病症之個體中之IL-1β的存在已展示或疑似造成病症之病理生理異常或為促成病症惡化之因素的疾病及其他病症。因此，IL-1β活性為有害的病症為其中降低IL-1β活性預期會減輕病症之症狀及/或進程的病症。該等病症可例如藉由罹患病症之個體之生物流體中的IL-1β濃度增加(例如個體之血清、血漿、滑液等中之IL-1β濃度增加)證實，其可例如使用如上所述之抗IL-1β抗體來偵測。可用本發明抗體治療之病症的非限制性實例包括下文關於本發明抗體之醫藥組合物之部分中所討論的彼等病症。本發明之DVD-Ig可僅結合IL-1β或結合多個抗原(例如，人類IL-1β及另一非IL-1β抗原)。因此，DVD-Ig可阻斷或降低hu IL-1β之活性及另一標靶抗原之活性。該等其他標靶抗原可包括可溶性標靶(例如IL-1α)及細胞表面受體標靶(例如VEGFR、EGFR)。
該等其他抗原包括(但不限於)在以下公用資料庫中列出之標靶，該等資料庫包括利用全球資訊網可獲得之資料庫且以引用的方式併入本文中。此等標靶資料庫包括：治療性標靶(http://xin.cz3.nus.edu.sg/group/cjttd/ttd.asp)；細胞激素及細胞激素受體(http://www.cytokinewebfacts.com/，http://www.copewithcytokines.de/cope.cgi，及http://cmbi.bjmu.edu.cn/cmbidata/cgf/CGF_Database/cytokine.medic.kumamoto-u.ac.jp/CFC/indexR.html)；趨化因子(http://cytokine.medic.kumamoto-u.ac.jp/CFC/CK/Chemokine.html)；趨化因子受體及GPCR(http://csp.medic.kumamoto-u.ac.jp/CSP/Receptor.html，http://www.gpcr.org/7tm/)；嗅覺受體(http://senselab.med.yale.edu/senselab/ORDB/default.asp)；受體(http://www.iuphar-db.org/iuphar-rd/list/index.htm)；癌標靶(http://cged.hgc.jp/cgi-bin/input.cgi)；作為潛在抗體標靶之所分泌蛋白質(http://spd.cbi.pku.edu.cn/)；蛋白質激酶(http://spd.cbi.pku.edu.cn/)，及人類CD標記物(http://content.labvelocity.com/tools/6/1226/CD_table_final_locked.pdf)及(Zola等人,「CD molecules 2005: human cell differentiation molecules」,B;ood ,106: 3123-3126(2005))。
DVD-Ig適用作治療劑以同時阻斷兩個或兩種以上不同標靶(亦即人類IL-1β及一或多種其他非IL-1β標靶抗原)以增強功效/安全性及/或增加患者適用範圍(patient coverage)。該等標靶可包括可溶性標靶(TNF)及細胞表面受體標靶(VEGFR及EGFR)。
另外，本發明之DVD-Ig可用於組織特異性傳遞(靶向組織標記物及疾病介體以便增強局部PK，因此達成較高功效及/或較低毒性)，包括細胞內傳遞(靶向內在化受體及細胞內分子)，傳遞至大腦內部(靶向轉鐵蛋白受體及CNS疾病介體以便穿過血腦障壁)。DVD-Ig亦可充當經由結合彼抗原之非中和抗原決定基而將抗原傳遞至特定位置以及增加抗原之半衰期的載體蛋白。此外，DVD-Ig可經設計以與植入患者中之醫學裝置物理連接或靶向此等醫學裝置(參見Burke等人,「Zotarolimus eluting stents」,Adv. Drug Deliv. Rev., 58(3): 437-446(2006)；Hildebrand等人,「Surface coatings for biological activation and functionalization of medical devices」,Surface and Coatings Technology ,200(22-23): 6318-6324(2006)；Wu等人,「Drug/device combinations for local drug therapies and infection prophylaxis」,Biomaterials ,27: 2450-2467(2006)；Marques等人,「Mediation of the Cytokine Network in the Implantation of Orthopedic Devices」,第21章,Biodegradable Systems in Tissue Engineering and Regenerative Medicine ,(Reis等人編)(CRC Press LLC,Boca Raton,2005)第377-397頁)。簡言之，將適當類型之細胞引導至醫學植入物之位點可促進正常組織功能治癒及恢復。或者，亦提供藉由與裝置偶合或靶向裝置之DVD-Ig來抑制在裝置植入後釋放之介體(包括(但不限於)細胞激素)。舉例而言，血管支架多年來已用於介入心臟病學中以清理阻塞之動脈及改良至心肌之血液流動。然而，已知常規裸金屬血管支架在一些患者中導致再狹窄(在經處理之區域中動脈再變窄)且可產生血塊。近來，已描述藉由捕捉在整個血液中循環之內皮祖細胞(EPC)來減少再狹窄且防止出現血塊的經抗CD34抗體塗佈之血管支架。內皮細胞為內襯於血管、允許血液平滑地流動之細胞。EPC黏著於血管支架之硬表面，形成平滑層，其不僅促進治癒而且防止再狹窄及血塊(先前與使用血管支架相關之併發症)(Aoki等人,J. Am. Coll. Cardiol. ,45(10): 1574-1579(2005))。除改良需要血管支架之患者之結果之外，對於需要心血管繞道手術之患者亦具有意義。舉例而言，以抗EPC抗體塗佈之修復血管(人工動脈)消除使用來自患者腿或臂之動脈以進行繞道移植術的需要。此將減少手術及麻醉時間，其轉而將減少冠狀動脈手術死亡。DVD-Ig以使得其結合於細胞表面標記物(諸如CD34)以及已塗佈於植入裝置上之蛋白質(或任何種類之抗原決定基，包括(但不限於)蛋白質、脂質及多醣)的方式來設計以有助於細胞募集。該等方法一般亦可應用於其他醫學植入物。或者，可將DVD-Ig塗佈於醫學裝置上且在植入及自裝置釋放所有DVD後(或可能需要其他新鮮DVD-Ig之任何其他需要，包括已加載之DVD-Ig之老化及變性)，裝置可藉由將新鮮DVD-Ig全身性投與患者而重新加載，其中DVD-Ig經設計以藉由一組結合位點結合於相關標靶(細胞激素、細胞表面標記物(諸如CD34)等)且藉由另一組結合位點結合於裝置上所塗佈之標靶(包括任何種類之蛋白質、抗原決定基，包括(但不限於)脂質、多醣及聚合物)。此技術具有擴大經塗佈植入物之適用性的優勢。
A. DVD-Ig在各種疾病中之用途
本發明之DVD-Ig分子亦適用作治療各種疾病之治療性分子。該等DVD分子可結合一或多個與特定疾病有關之標靶。各種疾病中之該等標靶之實例描述如下。
人類自體免疫及發炎反應在一態樣中，本發明之DVD-Ig結合蛋白能夠結合人類IL-1β及一或多種涉及一般性自體免疫及發炎反應之抗原，包括C5、CCL1(I-309)、CCL11(嗜酸性粒細胞趨化因子)、CCL13(mcp-4)、CCL15(MIP-1d)、CCL16(HCC-4)、CCL17(TARC)、CCL18(PARC)、CCL19、CCL2(mcp-1)、CCL20(MIP-3a)、CCL21(MIP-2)、CCL23(MPIF-1)、CCL24(MPIF-2/嗜酸性粒細胞趨化因子-2)、CCL25(TECK)、CCL26、CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)、CCL5(RANTES)、CCL7(mcp-3)、CCL8(mcp-2)、CXCL1、CXCL10(IP-10)、CXCL11(I-TAC/IP-9)、CXCL12(SDF1)、CXCL13、CXCL14、CXCL2、CXCL3、CXCL5(ENA-78/LIX)、CXCL6(GCP-2)、CXCL9、IL13、IL8、CCL13(mcp-4)、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CX3CR1、IL8RA、XCR1(CCXCR1)、IFNA2、IL10、IL13、IL17C、IL1A、IL1B、IL1F10、IL1F5、IL1F6、IL1F7、IL1F8、IL1F9、IL22、IL5、IL8、IL9、LTA、LTB、MIF、SCYE1(內皮單核細胞-活化細胞激素)、SPP1、TNF、TNFSF5、IFNA2、IL10RA、IL10RB、IL13、IL13RA1、IL5RA、IL9、IL9R、ABCF1、BCL6、C3、C4A、CEBPB、CRP、ICEBERG、IL1R1、IL1RN、IL8RB、LTB4R、TOLLIP、FADD、IRAK1、IRAK2、MYD88、NCK2、TNFAIP3、TRADD、TRAF1、TRAF2、TRAF3、TRAF4、TRAF5、TRAF6、ACVR1、ACVR1B、ACVR2、ACVR2B、ACVRL1、CD28、CD3E、CD3G、CD3Z、CD69、CD80、CD86、CNR1、CTLA4、CYSLTR1、FCER1A、FCER2、FCGR3A、GPR44、HAVCR2、OPRD1、P2RX7、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR10、BLR1、CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL7、CCL8、CCL11、CCL13、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR9、CX3CL1、CX3CR1、CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCR4、GPR2、SCYE1、SDF2、XCL1、XCL2、XCR1、AMH、AMHR2、BMPR1A、BMPR1B、BMPR2、C19orf10(IL27w)、CER1、CSF1、CSF2、CSF3、DKFZp451J0118、FGF2、GFI1、IFNA1、IFNB1、IFNG、IGF1、IL1A、IL1B、IL1R1、IL1R2、IL2、IL2RA、IL2RB、IL2RG、IL3、IL4、IL4R、IL5、IL5RA、IL6、IL6R、IL6ST、IL7、IL8、IL8RA、IL8RB、IL9、IL9R、IL10、IL10RA、IL10RB、IL11、IL11RA、IL12A、IL12B、IL12RB1、IL12RB2、IL13、IL13RA1、IL13RA2、IL15、IL15RA、IL16、IL17、IL17R、IL18、IL18R1、IL19、IL20、KITLG、LEP、LTA、LTB、LTB4R、LTB4R2、LTBR、MIF、NPPB、PDGFB、TBX21、TDGF1、TGFA、TGFB1、TGFB1I1、TGFB2、TGFB3、TGFBI、TGFBR1、TGFBR2、TGFBR3、TH1L、TNF、TNFRSF1A、TNFRSF1B、TNFRSF7、TNFRSF8、TNFRSF9、TNFRSF11A、TNFRSF21、TNFSF4、TNFSF5、TNFSF6、TNFSF11、VEGF、ZFPM2及RNF110(ZNF144)。
哮喘
過敏性哮喘之特徵在於存在嗜伊紅血球過多症、杯狀細胞化生、上皮細胞變化、氣管過度反應(AHR)，及Th2及Th1細胞激素表現，以及升高之血清IgE含量。現在廣泛接受氣管發炎為構成哮喘之發病機制基礎之關鍵因素，其涉及諸如T細胞、B細胞、嗜伊紅細胞、肥大細胞及巨噬細胞之發炎細胞與其分泌介體(包括細胞激素及趨化因子)之複雜相互作用。皮質類固醇為當今哮喘之最重要的消炎治療，然而其作用機制為非特異性的且存在安全顧慮，尤其在年幼患者群體中。因此，批准開發更具特異性且靶向之療法。
可評估發炎及AHR兩者之動物模型(諸如OVA誘導之哮喘小鼠模型)在此項技術中為已知的且可用以測定各種DVD-Ig分子治療哮喘之能力。研究哮喘之動物模型揭示於Coffman等人,J. Exp. Med., 201(12): 1875-1879(2005)；Lloyd等人,Adv. Immunol., 77: 263-295(2001)；Boyce等人,J. Exp. Med., 201(12): 1869-1873(2005)；及Snibson等人,Clin. Exp. Allergy ,35(2): 146-152(2005)中。除此等標靶對之常規安全性評估之外，可批准對免疫抑止程度之特定測試且其有助於選擇最佳標靶對(參見Luster等人,Toxicology ,92(1-3): 229-243(1994)；Descotes,J.,Develop. Biol. Standard .,77: 99-102(1992)；Hart等人,J. Allergy Clin. Immunol .,108(2): 250-257(2001))。本發明之一態樣係關於能夠結合IL-1β及一或多個(例如兩個)選自由以下組成之群之標靶的DVD-Ig分子：IL-4、IL-5、IL-8、IL-9、IL-13、IL-18、IL-5R(α)、TNFSF4、IL-4R(α)、干擾素α、嗜酸性粒細胞趨化因子、TSLP、PAR-2、PGD2及IgE。一實施例包括作為有益於治療哮喘之治療劑的雙重特異性抗IL-1β/IL-1α DVD-Ig。
類風濕性關節炎(RA)
類風濕性關節炎(RA)為全身性疾病，其特徵在於關節滑膜中之慢性發炎反應且與軟骨退化及關節旁骨骼侵蝕相關。許多促發炎性細胞激素(包括TNF、趨化因子及生長因子)表現於患病關節中。將抗TNF抗體或sTNFR融合蛋白全身性投與RA之小鼠模型展示具消炎性且具關節保護性。包括IL-1β之多種細胞激素牽涉於RA中。RA患者中之TNF活性藉由靜脈內投與之英利昔單抗(嵌合抗TNF mAb)而阻斷之臨床調查研究(Harriman等人,「Summary of clinical trials in rheumatoid arthritis using infliximab,an anti-TNFalpha treatment」,Ann. Rheum. Dis .,58(增刊1): I61-I64(1999))為TNF調節IL-6、IL-8、MCP-1及VEGF產生、免疫及發炎細胞至關節中之募集、血管生成及基質金屬蛋白酶-1及基質金屬蛋白酶-3之血液含量的降低提供證據。對類風濕性關節炎中之發炎路徑之更好瞭解使得鑑別與類風濕性關節炎有關之其他治療性標靶。諸如介白素-6拮抗劑(IL-6受體抗體MRA，由Chugai,Roche開發(參見Nishimoto等人,Arthritis Rheum .,50(6): 1761-1769(2004))、CTLA4Ig(阿巴西普(abatacept),Genovese等人,「Abatacept for rheumatoid arthritis refractory to tumor necrosis factor alpha inhibition」,N. Engl. J. Med. ,353: 1114-1123(2005))及抗B細胞療法(利妥昔單抗,Okamoto等人,「Rituximab for rheumatoid arthritis」,N. Engl. J. Med. ,351: 1909(2004))之有希望之治療在去年已在隨機化對照試驗中經測試。已鑑別IL-1β及其他細胞激素(諸如IL-15及IL-18)在使用RA動物模型中起作用(治療性抗體HuMax-IL_15、AMG 714，參見Baslund等人,Arthritis Rheum. ,52(9): 2686-2692(2005))。組合抗TNF及另一介體(該IL-1β)之雙重特異性抗體療法具有增強臨床功效及/或患者適用範圍之巨大潛力。舉例而言，阻斷TNF及VEGF兩者可潛在地根除皆與RA之病理生理異常有關之發炎及血管生成。亦涵蓋能夠阻斷IL-1α及IL-1β之DVD-Ig結合蛋白。除此等標靶對之常規安全性評估之外，可批准對免疫抑止程度之特定測試且有助於選擇最佳標靶對(參見Luster等人,Toxicology ,92(1-3): 229-243(1994)；Descotes等人,Develop. Biol. Standard. ,77: 99-102(1992)；Hart等人,J. Allergy Clin. Immunol. ,108(2): 250-257(2001))。可使用臨床前動物RA模型(諸如膠原蛋白誘導之關節炎小鼠模型)來評估DVD Ig分子是否適用於治療類風濕性關節炎。其他適用模型亦為此項技術中所熟知(參見Brand,D.D.,Comp. Med. ,55:114-122(2005))。基於親本抗體對於人類及小鼠直系同源物(othologue)之交叉反應性(例如對於人類及小鼠TNF、人類及小鼠IL-15等之反應性)，小鼠CIA模型中之驗證研究可以「匹配代用抗體」來源之DVD-Ig分子進行。
簡言之，基於兩個(或兩個以上)小鼠標靶特異性抗體之DVD-Ig可在可能之程度上與用於人類DVD-Ig構築之親本人類或人類化抗體之特徵匹配(類似親和力、類似中和效能、類似半衰期等)。
在一實施例中，本發明之結合人類IL-1β及另一非IL-1β標靶之DVD-Ig亦可用於治療其他IL-1β起作用之疾病。該等疾病包括(但不限於)SLE、多發性硬化(MS)、敗血症、各種神經疾病及癌症(包括子宮頸癌、乳癌、胃癌)。下文亦提供IL-1β起作用之疾病及病症的更詳盡清單。
本發明之一實施例係關於能夠結合人類IL-1β及一或多個選自由以下組成之群的標靶的DVD-Ig分子:IL-1α、TNFα、IL-12、TWEAK、IL-23、CXCL13、CD40、CD40L、IL-18、VEGF、VLA-4、TNFβ、CD45RB、CD200、IFN-γ、GM-CSF、FGF、C5、CD52、硬骨素(sclerostin)及CCR2。
全身性紅斑狼瘡(SLE)
SLE之免疫致病性特點為多株B細胞活化，其導致高球蛋白血症、自體抗體產生及免疫複合物形成。主要異常似乎為由於普遍化T細胞失調而使T細胞不能抑制所禁止之B細胞純系。另外，B細胞與T細胞相互作用藉由若干細胞激素(諸如IL-10)以及共刺激分子(諸如CD40及CD40L、B7及CD28及CTLA-4)而促進，其引發第二信號。此等相互作用連同免疫複合物及細胞凋亡材料之吞噬細胞清除之削弱使免疫反應得以保持且導致組織損傷。
在一態樣中，本發明之DVD-Ig結合蛋白能夠結合人類IL-1β及一或多種牽涉於SLE中之以下抗原：B細胞靶向療法：CD-20、CD-22、CD-19、CD28、CD4、CD80、HLA-DRA、IL10、IL2、IL4、TNFRSF5、TNFRSF6、TNFSF5、TNFSF6、BLR1、HDAC4、HDAC5、HDAC7A、HDAC9、ICOSL、IGBP1、MS4A1、RGS1、SLA2、CD81、IFNB1、IL10、TNFRSF5、TNFRSF7、TNFSF5、AICDA、BLNK、GALNAC4S-6ST、HDAC4、HDAC5、HDAC7A、HDAC9、IL10、IL11、IL4、INHA、INHBA、KLF6、TNFRSF7、CD28、CD38、CD69、CD80、CD83、CD86、DPP4、FCER2、IL2RA、TNFRSF8、TNFSF7、CD24、CD37、CD40、CD72、CD74、CD79A、CD79B、CR2、IL1R2、ITGA2、ITGA3、MS4A1、ST6GAL1、CD1C、CHST10、HLA-A、HLA-DRA及NT5E；協同刺激信號：CTLA4或B7.1/B7.2；抑制B細胞存活：BlyS、BAFF；補體不活化：C5；細胞激素調節：關鍵原理為任何組織中之淨生物反應為促發炎性或消炎細胞激素之區域含量之間之平衡的結果(參見Sfikakis等人,Curr. Opin. Rheumatol .,17:550-557(2005))。SLE視為具有經證明血清IL-4、IL-6、IL-10升高之Th-2驅動之疾病。亦涵蓋能夠結合一或多個選自由IL-4、IL-6、IL-10、IFN-α及TNF-α組成之群之標靶的DVD Ig。本文中討論之標靶之組合將增強SLE之治療功效，其可在許多狼瘡臨床前模型中測試(參見Peng S.L.,Methods Mol. Med. ,102: 227-272(2004))。基於親本抗體對於人類及小鼠直系同源物之交叉反應性(例如對於人類及小鼠CD20、人類及小鼠干擾素α等之反應性)，小鼠狼瘡模型中之驗證研究可以「匹配代用抗體」來源之DVD-Ig分子進行；簡言之，基於兩個(或兩個以上)小鼠標靶特異性抗體之DVD-Ig可在可能之程度上與用於人類DVD-Ig構築之親本人類或人類化抗體之特徵匹配(類似親和力、類似中和效能、類似半衰期等)。
多發性硬化症(MS)
多發性硬化症(MS)為病因基本上未知之複雜人類自體免疫型疾病。在整個神經系統內之髓磷脂鹼性蛋白(MBP)之免疫學破壞為多發性硬化症之主要病理。MS為具有複雜病理之疾病，其涉及CD4+及CD8+ T細胞之浸潤及中樞神經系統內之反應。已描述在MS中之細胞激素、反應性氮物質及共刺激分子在CNS中之表現。主要考慮因素為造成自體免疫性發展之免疫學機制。詳言之，抗原表現、細胞激素與白血球相互作用及有助於平衡/調節其他T細胞(諸如Th1及Th2細胞)之調節性T細胞為治療性標靶鑑別之重要領域。
IL-12為藉由APC產生且促進Th1效應細胞分化之促發炎性細胞激素。IL-12在患有MS之患者之顯現病灶中以及在EAE感染之動物中產生。先前展示干擾IL-12路徑可有效地預防齧齒動物中之EAE，且使用抗IL-12 mAb之IL-12p40之活體內中和在普通狨猴之髓磷脂誘導的EAE模型中具有有利作用。
TWEAK為組成性表現於中樞神經系統(CNS)中之TNF家族之一成員，具有視細胞類型而定之促發炎性、增殖或細胞凋亡作用。其受體Fn14藉由內皮細胞、反應性星形膠質細胞及神經元表現於CNS中。TWEAK及Fn14 mRNA表現在實驗性自體免疫性腦脊髓炎(EAE)期間在脊髓中增加。當小鼠在激活期(priming phase)之後經治療時，在C57BL/6小鼠之髓磷脂寡樹突神經膠質細胞醣蛋白(MOG)誘導之EAE中進行抗TWEAK抗體治療導致疾病嚴重程度降低且白血球浸潤減少。
本發明之一態樣係關於能夠結合IL-1β及一或多個(例如兩個)選自由以下組成之群之標靶的DVDIg分子：IL-12、TWEAK、IL-23、CXCL13、CD40、CD40L、IL-18、VEGF、VLA-4、TNF、CD45RB、CD200、IFNγ、GM-CSF、FGF、C5、CD52、骨橋蛋白(osteopontin)及CCR2。實施例包括作為有利於治療MS之治療劑的雙重特異性抗IL-1β/TWEAK DVD Ig。
評估DVD-Ig分子治療MS之適用性之若干動物模型在此項技術中為已知的(參見Steinman等人,Trends Immunol. ,26(11): 565-571(2005)；Lublin等人,Springer Semin Immunopathol. ,8(3): 197-208(1985)；Genain等人,J. Mol. Med., 75(3): 187-197(1997)；Tuohy等人,J. Exp. Med. ,189(7): 1033-1042(1999)；Owens等人,Neurol. Clin. ,13(1): 51-73(1995)；及't Hart等人,J. Immunol. ,175(7): 4761-4768(2005))。基於親本抗體對於人類及動物物種直系同源物之交叉反應性(例如對於人類及小鼠IL-1β、人類及小鼠TWEAK等之反應性)，小鼠EAE模型中之驗證研究可以「匹配代用抗體」來源之DVD-Ig分子進行；簡言之，基於兩個(或兩個以上)小鼠標靶特異性抗體之DVD-Ig可在可能之程度上與用於人類DVD-Ig構築之親本人類或人類化抗體之特徵匹配(類似親和力、類似中和效能、類似半衰期等)。相同概念應用於其他非齧齒動物物種之動物模型，其中針對預期藥理學及可能之安全性研究來選擇「匹配代用抗體」來源之DVD-Ig。除此等標靶對之常規安全性評估之外，可批准對免疫抑止程度之特定測試且其有助於選擇最佳標靶對(參見Luster等人,Toxicology ,92(1-3): 229-243(1994)；Descotes等人,Develop. Biol. Standard., 77: 99-102(1992)；Jones,R.,「Rovelizumab-ICOS Corp」,IDrugs ,3(4):442-446(2000))。
敗血症
敗血症之病理生理異常係由革蘭氏陰性有機體(脂多醣[LPS]、脂質A、內毒素)及革蘭氏陽性有機體(脂磷壁酸、肽聚糖)兩者之外膜組分引起。此等外膜組分能夠結合於單核細胞表面上之CD14受體。藉助於近來描述之toll樣受體，隨後將信號傳輸至細胞，導致最終產生促發炎性細胞激素腫瘤壞死因子-α(TNF-α)及介白素-1(IL-1)。壓倒性發炎及免疫反應為敗血性休克之基本特徵且在敗血症誘導之組織損傷、多個器官衰竭及死亡之發病機制中起重要作用。細胞激素、尤其腫瘤壞死因子(TNF)及介白素(IL-1)已展示為敗血性休克之關鍵介體。此等細胞激素對於組織具有直接毒性作用；其亦活化磷脂酶A2。此等及其他作用導致血小板活化因子之濃度增加、促進氧化氮合成酶活性、促進嗜中性白血球之組織浸潤及促進嗜中性白血球活性。
敗血症及敗血性休克之治療仍為臨床難題，且最近使用生物反應調節劑(亦即抗TNF、抗MIF)針對發炎反應之有希望的試驗僅展示有限臨床益處。近來，關注已移向針對逆轉伴隨之免疫抑制期之療法。實驗動物及垂危患者中之研究證明淋巴器官及一些實質組織之細胞凋亡增加造成此免疫抑制、無反應性及器官系統功能障礙。在敗血症候群期間，淋巴細胞凋亡可藉由IL-2之缺乏或藉由糖皮質激素、顆粒酶(granzyme)或所謂的『死亡』細胞激素(腫瘤壞死因子α或Fas配位體)之釋放而觸發。細胞凋亡經由胞內及/或粒線體卡斯蛋白酶之自動活化而進行，其可受Bcl-2家族之促細胞凋亡及抗細胞凋亡成員的影響。在實驗動物中，細胞凋亡抑制劑之治療不僅可預防淋巴樣細胞凋亡；其亦可改善結果。雖然以抗細胞凋亡劑進行臨床試驗在較大程度上由於與其投與及組織靶向相關之技術難題而仍遙遠，但是淋巴細胞凋亡之抑制代表敗血症患者之有吸引力的治療標靶。同樣地，靶向發炎介體及細胞凋亡介體兩者之雙重特異性劑可具有附加益處。本發明之一態樣係關於能夠結合IL-1β及一或多個選自由以下組成之群的與敗血症有關之標靶的DVD Ig：TNF、IL-1、MIF、IL-6、IL-8、IL-18、IL-12、IL-23、FasL、LPS、Toll樣受體、TLR-4、組織因子、MIP-2、ADORA2A、CASP1、CASP4、IL-10、IL-1B、NFKB1、PROC、TNFRSF1A、CSF3、CCR3、IL1RN、MIF、NFKB1、PTAFR、TLR2、TLR4、GPR44、HMOX1、HMG-B1、中期因子、IRAK1、NFKB2、SERPINA1、SERPINE1及TREM1。該等DVD Ig對於敗血症之功效可在此項技術中已知之臨床前動物模型中評估(參見Buras等人,Nat. Rev. Drug Discov .,4(10): 854-865(2005)；及Calandra等人,Nature Med .,6(2):164-170(2000))。
神經性病症及神經退化性疾病
神經退化性疾病為慢性(在該情況下，其通常具有年齡依賴性)或急性(例如，中風、創傷性腦損傷、脊髓損傷等)疾病。其特徵在於神經元功能之進行性喪失(神經元細胞死亡、脫髓鞘)、活動性喪失及記憶喪失。對慢性神經退化性疾病(例如阿茲海默氏病，AD)所潛在之機制的新興認識展示複雜病因且已識別造成其形成及進展的多種因素，例如年齡、血糖狀態、澱粉狀蛋白產生及多聚合、結合於其受體RAGE(晚期糖基化最終產物(AGE)受體)之AGE積聚、大腦氧化應力增加、腦血流量減少、包括釋放發炎細胞激素及趨化因子之神經發炎、神經元功能障礙及微神經膠質細胞活化。因此，此等慢性神經退化性疾病代表多個細胞類型與介體之間的複雜相互作用。該等疾病之治療策略為有限的且主要構成以非特異性消炎劑(例如皮質類固醇、COX抑制劑)阻斷發炎過程或以藥劑預防神經元喪失及/或突觸功能。此等治療未能終止疾病進程。最近研究表明更具靶向性之療法，諸如可溶性Aβ肽(包括Aβ寡聚物形式)之抗體可不僅有助於終止疾病進程而且亦有助於維持記憶力。此等初步觀測結果表明靶向一個以上疾病介體(例如Aβ及促發炎性細胞激素(諸如TNF))之特異性療法對於慢性神經退化性疾病而言可提供甚至比關於靶向單一疾病機制(例如僅可溶性Aβ)所觀測到之治療功效更好的治療功效(參見Shepherd等人,Neuropathol. Appl. Neurobiol. ,31: 503-511(2005)；Nelson,R.B.,Curr. Pharm. Des. ,11: 3335-3352(2005)；Klein,W.L.,Neurochem. Int. ,41: 345-352(2002)；Janelsins等人,「Early correlation of microglial activation with enhanced tumor necrosis factor-alpha and monocyte chemoattractant protein-I expression specifically within the entorhinal cortex of triple transgenic Alzheimer's disease mice」,J. Neuroinflammation ,2(23): 1-12(2005)；Soloman,B.,Curr. Alzheimer. Res. ,1: 149-163(2004)；Klyubin等人,Nature Med. ,11: 556-561(2005)；Arancio等人,EMBO J. ,23: 4096-4105(2004)；Bornemann等人,Am. J. Pathol. ,158: 63-73(2001)；Deane等人,Nature Med. ,9: 907-913(2003)；及Masliah等人,Neuron ,46: 857-868(2005))。
本發明之DVD-Ig分子可結合IL-1β及一或多個與慢性神經退化性疾病(諸如阿茲海默氏病)有關之標靶。該等標靶包括(但不限於)與AD發病機制有關聯之任何介體(可溶性或細胞表面)，例如AGE(S100 A，兩性黴素(amphoterin))、促發炎性細胞激素(例如IL-1)、趨化因子(例如MCP 1)、抑制神經再生之分子(例如Nogo、RGM A)、增強神經突生長之分子(神經營養因子)及可介導在血腦障壁處之輸送的分子(例如轉鐵蛋白受體、胰島素受體或RACE)。DVD-Ig分子之功效可在臨床前動物模型中驗證，該等動物模型諸如過度表現澱粉狀蛋白前體蛋白或RAGE且產生阿茲海默氏病樣症狀之轉殖基因小鼠。另外，DVD-Ig分子可經構築且在動物模型中測試功效且最佳治療性DVD-Ig可經選擇用於在人類患者中測試。DVD-Ig分子亦可用於治療其他神經退化性疾病，諸如帕金森氏病。α-突觸核蛋白與帕金森氏病病理有關。能夠靶向IL-1β及LINGO-1、α-突觸核蛋白及/或發炎介體(諸如TNF、IL-1、MCP-1)之DVD-Ig可證明為帕金森氏病之有效療法且涵蓋於本發明中。
神經元再生及脊髓損傷
儘管對病理性機制的認識增加，脊髓損傷(SCI)仍為破壞性病狀且代表以高度醫學需求為特徵之醫學適應症。大多數脊髓損傷為挫傷或擠壓損傷且原發性損傷之後通常為繼發性損傷機制(發炎介體，例如細胞激素及趨化因子)，其使初始損傷惡化且導致病灶面積顯著擴大，有時超過10倍。SCI中之此等原發性及繼發性機制與腦損傷中之由其他方式(例如中風)所造成之機制極相似。不存在令人滿意的治療且甲潑尼龍(methylprednisolone，MP)之高劑量快速注射為損傷後8小時之窄時窗內之唯一所用療法。然而，此治療僅意欲預防繼發損傷，而不會導致任何顯著功能恢復。其由於缺乏明確功效及嚴重不良作用(如免疫抑止，隨後感染，及嚴重組織病理學肌肉變化)而受到大量批評。刺激內源性再生潛力之其他藥物、生物製劑或小分子未獲批准，但近年來有希望之治療原理及候選藥物已在SCI之動物模型中展示功效。在很大程度上，在人類SCI中缺乏功能恢復係由在病灶位點處、在傷疤組織中、在髓磷脂中以及在損傷相關之細胞上抑制神經突生長之因子所引起。該等因子為髓磷脂相關之蛋白質NogoA、OMgp及MAG、RGM A、傷疤相關之CSPG(硫酸軟骨素蛋白聚糖)及對於反應性星形膠質細胞之抑制因子(一些信號蛋白(semaphorin)及ephrin)。然而，在病灶位點處，不僅發現生長抑制分子，而且發現神經突生長刺激因子，如神經營養因子、層黏連蛋白(laminin)、L1及其他。神經突生長抑制及生長促進分子之此集合體可解釋阻斷單一因子(如NogoA或RGM A)導致齧齒動物SCI模型中之顯著功能恢復，因為抑制影響降低可使平衡自生長抑制移至生長促進。然而，關於阻斷單一神經突外生長抑制分子所觀測到之恢復為不全面的。為達成更快及更顯著恢復，阻斷兩個神經突外生長抑制分子(例如Nogo及RGM A)或阻斷神經突外生長抑制分子且增強神經突外生長增強分子(例如Nogo及神經營養因子)之功能，或阻斷神經突外生長抑制分子(例如Nogo)及促發炎性分子(例如TNF)可能為需要的(參見McGee等人,Trends Neurosci. ,26: 193-198(2003)；Domeniconi等人,J. Neurol. Sci. ,233: 43-47(2005)；Makwana等人,FEBS J. ,272: 2628-2638(2005)；Dickson,B.J.,Science ,298: 1959-1964(2002)；Teng等人,J. Neurosci. Res. ,79: 273-278(2005)；Karnezis等人,Nature Neurosci. ,7: 736(2004)；Xu等人,J. Neurochem. ,91: 1018-1023(2004))。
在一態樣中，結合人類IL-1β之DVD-Ig亦可結合一或兩個諸如以下標靶對：NgR與RGM A；NogoA與RGM A；MAG與RGM A；OMgp與RGM A；RGM A與RGM B；CSPGs與RGM A；聚集蛋白聚糖(aggrecan)、中期因子、神經蛋白聚糖(neurocan)、多功能蛋白聚糖(versican)、磷酸蛋白聚糖(phosphacan)、Te38及TNF-α；提供Aβ球聚體特異性抗體與促進樹突&軸突分枝之抗體之組合。樹突病變為AD之極早期病徵且已知NOGOA限制樹突生長。可將該類型之ab與SCI-候選(髓磷脂-蛋白質)Ab組合。其他DVD-Ig標靶可包括以下各者之任何組合：NgR-p75、NgR-Troy、NgR-Nogo66(Nogo)、NgR-Lingo、Lingo-Troy、Lingo-p75、MAG或OMgp。另外，標靶亦可包括與抑制神經突有關聯之任何介體(可溶性或細胞表面)，例如Nogo、OMpg、MAG、RGM A、信號蛋白、ephrin、可溶性Aβ、促發炎性細胞激素(例如IL-1)、趨化因子(例如MIP 1a)、抑制神經再生之分子。抗nogo/抗RGM A或類似DVD-Ig分子之功效可在脊髓損傷之臨床前動物模型中驗證。另外，此等DVD-Ig分子可經構築且在動物模型中測試功效且最佳治療性DVD-Ig可經選擇用於在人類患者中測試。另外，可構築DVD-Ig分子，其靶向單一受體上之兩個不同配位體結合位點，該受體為例如結合三個配位體Nogo、OMGp及MAG之Nogo受體及結合Aβ及S100 A之RAGE。此外，神經突外生長抑制劑(例如nogo及nogo受體)亦在預防免疫疾病(如多發性硬化症)中之神經再生中起作用。已展示在多發性硬化症之動物模型中抑制nogo-nogo受體相互作用可增強恢復。因此，可阻斷一免疫介體(例如細胞激素，如IL-12)及神經突外生長抑制劑分子(例如Nogo或RGM)之功能的DVD-Ig分子可提供比單獨阻斷免疫或神經突外生長抑制劑分子更快且更大之功效。
一般而言，抗體並不以有效且相關方式跨過血腦障壁(BBB)。然而，在某些例如中風、創傷性腦損傷、多發性硬化症等之神經性疾病之情況下，BBB可能受損且允許滲透入大腦中之DVD-Ig及抗體增加。在未發生BBB洩漏之其他神經學病狀中，可採用靶向內源性輸送系統，包括載體介導之輸送體，諸如葡萄糖及胺基酸載體，及受體介導之轉胞吞作用，在BBB之血管內皮處介導細胞結構/受體，因此實現DVD-Ig之跨BBB輸送。實現該輸送之BBB處的結構包括(但不限於)胰島素受體、轉鐵蛋白受體、LRP及RAGE。此外，策略使得DVD-Ig亦能夠作為將潛在藥物輸送至CNS中的梭使用，該等潛在藥物包括低分子量藥物、奈米粒子及核酸(Coloma等人,Pharm. Res .,17(3):266-274(2000)；Boado等人,Bioconjug. Chem .,18(2):447-455(2007))。
致癌病症
單株抗體療法已作為癌症之重要治療模態而出現(von Mehren等人,Ann. Rev. Med .,54: 343-369(2003))。抗體可藉由誘導細胞凋亡、再定向之細胞毒性、干擾配位體-受體相互作用或阻止對於贅生性表型為關鍵性的蛋白質之表現而發揮抗腫瘤作用。另外，抗體可靶向腫瘤微環境之組分，從而擾亂極為重要的結構，諸如腫瘤相關之維管結構之形成。抗體亦可靶向其配位體為生長因子之受體，諸如表皮生長因子受體。因此，抗體可抑制刺激細胞生長之天然配位體結合於所靶向之腫瘤細胞。或者，抗體可誘導抗個體基因型網路、補體介導之細胞毒性或抗體依賴性細胞毒性(ADCC)。與單特異性療法相比，使用靶向兩個獨立腫瘤介體之雙重特異性抗體可能會產生額外益處。
在另一實施例中，結合本發明之人類IL-1β的DVD-Ig亦可能夠結合與致癌疾病有關之另一標靶，其包括(但不限於)：IGFR、IGF、VGFR1、PDGFRb、PDGFRa、IGF1,2、ERB3、CDCP、1BSG2、ErbB3、CD52、CD20、CD19、CD3、CD4、CD8、BMP6、IL12A、IL1A、IL1B、IL2、IL24、INHA、TNF、TNFSF10、BMP6、EGF、FGF1、FGF10、FGF11、FGF12、FGF13、FGF14、FGF16、FGF17、FGF18、FGF19、FGF2、FGF20、FGF21、FGF22、FGF23、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF8、FGF9、GRP、IGF1、IGF2、IL12A、IL1A、IL1B、IL2、INHA、TGFA、TGFB1、TGFB2、TGFB3、VEGF、CDK2、FGF10、FGF18、FGF2、FGF4、FGF7、IGF1R、IL2、BCL2、CD164、CDKN1A、CDKN1B、CDKN1C、CDKN2A、CDKN2B、CDKN2C、CDKN3、GNRH1、IGFBP6、IL1A、IL1B、ODZ1、PAWR、PLG、TGFB1I1、AR、BRCA1、CDK3、CDK4、CDK5、CDK6、CDK7、CDK9、E2F1、EGFR、ENO1、ERBB2、ESR1、ESR2、IGFBP3、IGFBP6、IL2、INSL4、MYC、NOX5、NR6A1、PAP、PCNA、PRKCQ、PRKD1、PRL、TP53、FGF22、FGF23、FGF9、IGFBP3、IL2、INHA、KLK6、TP53、CHGB、GNRH1、IGF1、IGF2、INHA、INSL3、INSL4、PRL、KLK6、SHBG、NR1D1、NR1H3、NR1I3、NR2F6、NR4A3、ESR1、ESR2、NR0B1、NR0B2、NR1D2、NR1H2、NR1H4、NR1I2、NR2C1、NR2C2、NR2E1、NR2E3、NR2F1、NR2F2、NR3C1、NR3C2、NR4A1、NR4A2、NR5A1、NR5A2、NR6A1、PGR、RARB、FGF1、FGF2、FGF6、KLK3、KRT1、APOC1、BRCA1、CHGA、CHGB、CLU、COL1A1、COL6A1、EGF、ERBB2、ERK8、FGF1、FGF10、FGF11、FGF13、FGF14、FGF16、FGF17、FGF18、FGF2、FGF20、FGF21、FGF22、FGF23、FGF3、FGF4、FGF5、FGF6、FGF7、FGF8、FGF9、GNRH1、IGF1、IGF2、IGFBP3、IGFBP6、IL12A、IL1A、IL1B、IL2、IL24、INHA、INSL3、INSL4、KLK10、KLK12、KLK13、KLK14、KLK15、KLK3、KLK4、KLK5、KLK6、KLK9、MMP2、MMP9、MSMB、NTN4、ODZ1、PAP、PLAU、PRL、PSAP、SERPINA3、SHBG、TGFA、TIMP3、CD44、CDH1、CDH10、CDH19、CDH20、CDH7、CDH9、CDH1、CDH10、CDH13、CDH18、CDH19、CDH20、CDH7、CDH8、CDH9、ROBO2、CD44、ILK、ITGA1、APC、CD164、COL6A1、MTSS1、PAP、TGFB1I1、AGR2、AIG1、AKAP1、AKAP2、CANT1、CAV1、CDH12、CLDN3、CLN3、CYB5、CYC1、DAB2IP、DES、DNCL1、ELAC2、ENO2、ENO3、FASN、FLJ12584、FLJ25530、GAGEB1、GAGEC1、GGT1、GSTP1、HIP1、HUMCYT2A、IL29、K6HF、KAI1、KRT2A、MIB1、PART1、PATE、PCA3、PIAS2、PIK3CG、PPID、PR1、PSCA、SLC2A2、SLC33A1、SLC43A1、STEAP、STEAP2、TPM1、TPM2、TRPC6、ANGPT1、ANGPT2、ANPEP、ECGF1、EREG、FGF1、FGF2、FIGF、FLT1、JAG1、KDR、LAMA5、NRP1、NRP2、PGF、PLXDC1、STAB1、VEGF、VEGFC、ANGPTL3、BAI1、COL4A3、IL8、LAMA5、NRP1、NRP2、STAB1、ANGPTL4、PECAM1、PF4、PROK2、SERPINF1、TNFAIP2、CCL11、CCL2、CXCL1、CXCL10、CXCL3、CXCL5、CXCL6、CXCL9、IFNA1、IFNB1、IFNG、IL1B、IL6、MDK、EDG1、EFNA1、EFNA3、EFNB2、EGF、EPHB4、FGFR3、HGF、IGF1、ITGB3、PDGFA、TEK、TGFA、TGFB1、TGFB2、TGFBR1、CCL2、CDH5、COL18A1、EDG1、ENG、ITGAV、ITGB3、THBS1、THBS2、BAD、BAG1、BCL2、CCNA1、CCNA2、CCND1、CCNE1、CCNE2、CDH1(E-鈣黏素)、CDKN1B(p27Kip1)、CDKN2A(p16INK4a)、COL6A1、CTNNB1(b-索烴素)、CTSB(組織蛋白酶B)、ERBB2(Her-2)、ESR1、ESR2、F3(TF)、FOSL1(FRA-1)、GATA3、GSN(膠溶素)、IGFBP2、IL2RA、IL6、IL6R、IL6ST(醣蛋白130)、ITGA6(a6整合素)、JUN、KLK5、KRT19、MAP2K7(c-Jun)、MKI67(Ki-67)、NGFB(NGF)、NGFR、NME1(NM23A)、PGR、PLAU(uPA)、PTEN、SERPINB5(脈絲平蛋白(maspin))、SERPINE1(PAI-1)、TGFA、THBS1(凝血栓蛋白-1)、TIE(Tie-1)、TNFRSF6(Fas)、TNFSF6(FasL)、TOP2A(拓撲異構酶Iia)、TP53、AZGP1(鋅-a-醣蛋白)、BPAG1(網蛋白)、CDKN1A(p21Wap1/Cip1)、CLDN7(緊密連接蛋白-7)、CLU(凝聚素)、ERBB2(Her-2)、FGF1、FLRT1(纖連蛋白)、GABRP(GABAa)、GNAS1、ID2、ITGA6(a6整合素)、ITGB4(b4整合素)、KLF5(GC Box BP)、KRT19(角蛋白19)、KRTHB6(毛髮特異II型角蛋白)、MACMARCKS、MT3(金屬硫結合蛋白-III)、MUC1(黏蛋白)、PTGS2(COX-2)、RAC2(p21Rac2)、S100A2、SCGB1D2(親脂素B)、SCGB2A1(乳腺球蛋白2)、SCGB2A2(乳腺球蛋白1)、SPRR1B(Spr1)、THBS1、THBS2、THBS4及TNFAIP2(B94)、RON、c-Met、CD64、DLL4、PLGF、CTLA4、磷脂醯絲胺酸、ROBO4、CD80、CD22、CD40、CD23、CD28、CD55、CD38、CD70、CD74、CD30、CD138、CD56、CD33、CD2、CD137、DR4、DR5、RANKL、VEGFR2、PDGFR、VEGFR1、MTSP1、MSP、EPHB2、EPHA1、EPHA2、EpCAM、PGE2、NKG2D、LPA、SIP、APRIL、BCMA、MAPG、FLT3、PDGFRα、PDGFRβ、ROR1、PSMA、PSCA、SCD1及CD59。
D.醫藥組合物
本發明亦提供包含本發明之抗體(包括本文所述之DVD-Ig)或其抗原結合部分及醫藥學上可接受之載劑的醫藥組合物。將包含本發明抗體之醫藥組合物用於(但不限於)診斷、偵測或監測病症，用於預防、治療、控制或改善病症或其一或多種症狀，及/或用於研究。在一特定實施例中，組合物包含一或多種本發明之抗體。在另一實施例中，醫藥組合物包含一或多種本發明之抗體及除本發明抗體以外用於治療IL-1β活性為有害之病症的一或多種預防或治療劑。在一實施例中，預防或治療劑已知適用於或已用於或當前用於預防、治療、控制或改善病症或其一或多種症狀。根據此等實施例，組合物可進一步包含載劑、稀釋劑或賦形劑。
本發明之抗體及抗體部分可併入適於投與個體之醫藥組合物中。通常，醫藥組合物包含本發明之抗體或抗體部分及醫藥學上可接受之載劑。如本文所用之「醫藥學上可接受之載劑」包括生理上相容之任何及所有溶劑、分散介質、包衣、抗細菌劑及抗真菌劑、等張劑及吸收延遲劑及其類似物。醫藥學上可接受之載劑的實例包括水、鹽水、磷酸鹽緩衝鹽水、右旋糖、甘油、乙醇及其類似物中之一或多者，以及其組合。在許多情況下，組合物中較佳包括等張劑，例如糖、多元醇(諸如甘露糖醇、山梨糖醇)或氯化鈉。醫藥學上可接受之載劑可進一步包含微量的增強抗體或抗體部分之存放期或有效性之輔助物質，諸如濕潤劑或乳化劑、防腐劑或緩衝劑。
各種傳遞系統為已知的且可用於投與一或多種本發明抗體或一或多種本發明抗體與適用於預防、控制、治療或改善病症或其一或多種症狀之預防劑或治療劑的組合，例如囊封於脂質體、微粒、微膠囊中；能夠表現抗體或抗體片段之重組細胞；受體介導之內飲作用(參見例如Wu及Wu,J. Biol. Chem. 262:4429-4432(1987))；作為反轉錄病毒或其他載體之一部分來構築核酸等。投與本發明之預防劑或治療劑之方法包括(但不限於)非經腸投與(例如皮內、肌肉內、腹膜內、靜脈內及皮下)、硬膜外投與、瘤內投與及黏膜投與(例如鼻內及經口途徑)。另外，可採用肺部投藥，例如藉由使用吸入器或噴霧器，及用霧化劑調配。參見例如美國專利第6,019,968號、第5,985,320號、第5,985,309號、第5,934,272號、第5,874,064號、第5,855,913號及第5,290,540號；及PCT公開案第WO 92/19244號、第WO 97/32572號、第WO 97/44013號、第WO 98/31346號及第WO 99/66903號，各者以全文引用的方式併入本文中。在一實施例中，使用Alkermes AIR肺部藥物傳遞技術(Alkermes,Inc.,Cambridge,Massachusetts)來投與本發明抗體或抗體部分、組合療法或本發明組合物。在一特定實施例中，經肌肉內、靜脈內、瘤內、經口、鼻內、肺部或皮下投與本發明之預防劑或治療劑。預防劑或治療劑可由任何適宜途徑投與，例如藉由輸注或快速注射，藉由經上皮或黏膜皮膚襯層(例如口腔黏膜、直腸及腸黏膜等)吸收，且可與其他生物活性劑一起投與。投藥可為全身性或局部投藥。
在一實施例中，抗體偶合之碳奈米管(CNT)在活體外與腫瘤細胞特異性結合，接著其藉由近紅外(NIR)光之高度特異性切除可用於靶向腫瘤細胞。舉例而言，經生物素標記之極性脂質可用於製備穩定、生物相容、非細胞毒性CNT分散液，其隨後連接至一或兩個針對一或多種腫瘤抗原(例如CD22)之不同紐崔萊(neutralite)抗生物素蛋白來源之DVD-Ig(Chakravarty等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,105: 8697-8702(2008))。在一特定實施例中，可能需要將本發明之預防劑或治療劑局部投與有治療需要之區域；此可藉由例如(但不限於)局部輸注、注射或藉助於植入物來達成，該植入物為多孔或無孔材料，包括膜及基質，諸如賽萊膜(sialastic membrane)、聚合物、纖維基質(例如Tissuel)或膠原蛋白基質。在一實施例中，將有效量之一或多種本發明抗體拮抗劑局部投與個體之受侵襲區域以預防、治療、控制及/或改善病症或其症狀。在另一實施例中，將有效量之一或多種本發明抗體以及有效量之除本發明抗體以外之一或多種療法(例如一或多種預防劑或治療劑)局部投與個體之受侵襲區域以預防、治療、控制及/或改善病症或其一或多種症狀。
在另一實施例中，可用控制釋放或持續釋放系統來傳遞預防劑或治療劑。在一實施例中，可使用泵達成控制釋放或持續釋放(參見Langer,同上；Sefton,M.V.,CRC Crit. Rev. Biomed. Eng .,14: 201-240(1987)；Buchwald等人,Surgery ,88: 507-516(1980)；Saudek等人,N. Engl. J. Med .,321: 574-579(1989))。在另一實施例中，可使用聚合材料達成本發明療法之控制釋放或持續釋放(參見例如Goodson,J.M.,第6章,Medical Applications of Controlled Release,第II卷,Applications and Evaluation, (Langer及Wise編)(CRC Press,Inc.,Boca Raton,1984)第115-138頁；Langer及Peppas,J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. Phys .,C23(1): 61-126(1983)；亦參見Levy等人,Science ,228:190-192(1985)；During等人,Ann. Neurol .,25:351-356(1989)；Howard等人,J. Neurosurg .,71:105-112(1989)；美國專利第5,679,377號；美國專利第5,916,597號；美國專利第5,912,015號；美國專利第5,989,463號；美國專利第5,128,326號；PCT公開案第WO 99/15154號；及PCT公開案第WO 99/20253號)。持續釋放調配物中所用之聚合物的實例包括(但不限於)聚(甲基丙烯酸2-羥基乙酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸)、聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、聚(甲基丙烯酸)、聚乙交酯(PLG)、聚酸酐、聚(N-乙烯吡咯啶酮)、聚(乙烯醇)、聚丙烯醯胺、聚(乙二醇)、聚丙交酯(PLA)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)及聚原酸酯。在一例示性實施例中，持續釋放調配物中所用之聚合物呈惰性、不含可浸出雜質、儲存時穩定、無菌且生物可降解。在另一實施例中，控制釋放或持續釋放系統可鄰近預防性或治療性標靶置放，由此僅需要全身劑量之一部分(參見例如Goodson,Medical Applications of Controlled Release ,同上，第2卷，第115-138頁(1984))。
控制釋放系統於Langer之評述(Science ,249:1527-1533(1990))中討論。可使用熟習此項技術者所知之任何技術來產生包含一或多種本發明治療劑之持續釋放調配物。參見例如美國專利第4,526,938號；PCT公開案第WO 91/05548號；PCT公開案第WO 96/20698號；Ning等人,「Intratumoral radioimmunotherapy of a human colon cancer xenograft using a sustained-release gel」,Radiotherapy Oncol., 39: 179-189(1996)；Song等人,「Antibody Mediated Lung Targeting of Long-Circulating Emulsions」,PDA J. Pharm. Sci. Technol .,50: 372-377(1996)；Cleek等人,「Biodegradable Polymeric Carriers for a bFGF Antibody for Cardiovascular Application」,Proceed. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater .,24: 853-854(1997)；及Lam等人,「Microencapsulation of Recombinant Humanized Monoclonal Antibody for Local Delivery」,Proceed. Int'l. Symp. Control Rel. Bioact. Mater .,24: 759-760(1997)，各者以全文引用的方式併入本文中。
在本發明之組合物為編碼預防劑或治療劑之核酸之一特定實施例中，可藉由作為適當核酸表現載體之一部分來構築核酸且投與其以使得其變成細胞內核酸來活體內投與該核酸以促進其所編碼之預防劑或治療劑的表現，此舉之實現係例如藉由使用反轉錄病毒載體(參見美國專利第4,980,286號)，或藉由直接注射，或藉由使用微粒轟擊(例如基因槍；Biolistic,DuPont)，或以脂質或細胞表面受體或轉染劑包覆，或藉由將其與已知進入細胞核之同源盒樣肽(homeobox-like peptide)連接而投與(參見例如Joliot等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,88: 1864-1868(1991))。或者，可將核酸引入細胞內且併入宿主細胞DNA內以便藉由同源重組表現。
本發明之醫藥組合物經調配以與其預定投藥途徑相容。投藥途徑之實例包括(但不限於)非經腸(例如靜脈內、皮內、皮下)、經口、鼻內(例如吸入)、經皮(例如局部)、經黏膜及直腸投藥。在一特定實施例中，根據常規程序將組合物調配成適於靜脈內、皮下、肌肉內、經口、鼻內或局部投與人類之醫藥組合物。通常，供靜脈內投與之組合物為於無菌等張水性緩衝劑中之溶液。必要時，組合物亦可包括增溶劑及局部麻醉劑(諸如利多卡因(lignocamne))以減輕注射部位處之疼痛。
若欲局部投與本發明之組合物，則可將組合物可調配成軟膏、乳膏、經皮貼片、洗劑、凝膠、洗髮精、噴霧劑、氣霧劑、溶液、乳液之形式或熟習此項技術者所熟知之其他形式。參見例如Remington's Pharmaceutical Sciences and Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms ,第19版,Mack Pub. Co.,Easton,Pa.(1995)。對於不可噴霧之局部劑型，通常採用包含與局部施用相容之載劑或一或多種賦形劑且動態黏度較佳大於水之黏性至半固體或固體形式。適合之調配物包括(但不限於)溶液、懸浮液、乳液、乳膏、軟膏、散劑、搽劑、油膏及其類似物，必要時將其滅菌或與影響各種性質(諸如滲透壓)之助劑(例如防腐劑、穩定劑、濕潤劑、緩衝劑或鹽)混合。其他適合之局部劑型包括可噴霧氣霧劑製劑，其中較佳與固體或液體惰性載劑組合之活性成分與加壓揮發性物質(例如氣態推進劑，諸如FREON)混合封裝或封裝於擠壓瓶中。必要時，亦可將增濕劑或保濕劑添加至醫藥組合物及劑型。該等其他成分之實例在此項技術中已為熟知。
若本發明之方法包含鼻內投與組合物，則可將組合物調配成氣霧劑形式、噴霧劑、霧狀物或滴劑形式。詳言之，根據本發明使用之預防劑或治療劑宜藉助於適合之推進劑(例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其他適合氣體)以來自加壓包裝或噴霧器之氣霧劑噴霧呈現形式傳遞。在加壓氣霧劑之情況下，劑量單位可藉由提供閥門以傳遞經計量之量來確定。用於吸入器或吹入器中之膠囊及藥包(由例如明膠組成)可經調配以含有化合物與適合粉末基劑(諸如乳糖或澱粉)的粉末混合物。
若本發明之方法包含經口投藥，則可將組合物調配成口服錠劑、膠囊、扁囊劑、膠囊錠(gelcap)、溶液、懸浮液形式及其類似形式。錠劑或膠囊可由習知方式用醫藥學上可接受之之賦形劑製備，該等賦形劑為諸如黏合劑(例如預膠凝化玉米澱粉、聚乙烯吡咯啶酮或羥丙基甲基纖維素)；填充劑(例如乳糖、微晶纖維素或磷酸氫鈣)；潤滑劑(例如硬脂酸鎂、滑石或二氧化矽)；崩解劑(例如馬鈴薯澱粉或乙醇酸澱粉鈉)；或濕潤劑(例如月桂基硫酸鈉)。錠劑可由此項技術中所熟知之方法包覆。供經口投與之液體製劑可採用(但不限於)溶液、糖漿或懸浮液之形式，或其可呈使用前用水或其他適合媒劑復原之乾燥產品形式。該等液體製劑可由習知方式用醫藥學上可接受之添加劑製備，該等添加劑為諸如懸浮劑(例如山梨糖醇糖漿、纖維素衍生物或氫化可食用脂肪)；乳化劑(例如卵磷脂或阿拉伯膠)；非水性媒劑(例如杏仁油、油性酯、乙醇或分餾植物油)；及防腐劑(例如對羥基苯甲酸甲酯或對羥基苯甲酸丙酯或山梨酸)。適當時，該等製劑亦可含有緩衝鹽、調味劑、著色劑及甜味劑。供經口投與之製劑宜經調配以供緩慢釋放、控制釋放或持續釋放預防劑或治療劑。
本發明之方法可包含例如藉由使用吸入器或噴霧器來肺部投與用霧化劑調配之組合物。參見例如美國專利第6,019,968號、第5,985,320號、第5,985,309號、第5,934,272號、第5,874,064號、第5,855,913號及第5,290,540號；及PCT公開案第WO 92/19244號、第WO 97/32572號、第WO 97/44013號、第WO 98/31346號及第WO 99/66903號，各者以全文引用的方式併入本文中。在一特定實施例中，使用Alkermes AIR肺部藥物傳遞技術(Alkermes,Inc.,Cambridge,Massachusetts)來投與本發明抗體、組合療法及/或本發明組合物。
本發明之方法可包含藉由注射(例如藉由快速注射或連續輸注)投與經調配用於非經腸投與之組合物。注射用調配物可呈添加有防腐劑之單位劑型(例如於安瓿中或多劑量容器中)。組合物可採用諸如於油性或水性媒劑中之懸浮液、溶液或乳液之形式，且可含有調配劑，諸如懸浮劑、穩定劑及/或分散劑。或者，活性成分可呈使用前用適合之媒劑(例如無菌無熱原質水)復原之粉末形式。
本發明之方法可另外包含投與調配成儲槽式製劑之組合物。該等長效調配物可藉由植入(例如皮下或肌肉內)或藉由肌肉內注射而投與。因此，舉例而言，可用適合之聚合材料或疏水性材料(例如以於可接受之油中之乳液形式)或離子交換樹脂、或以微溶性衍生物形式(例如以微溶性鹽形式)來調配組合物。
本發明之方法涵蓋投與調配成中性或鹽形式之組合物。醫藥學上可接受之鹽包括與陰離子形成之鹽，諸如衍生自鹽酸、磷酸、乙酸、草酸、酒石酸等之鹽；及與陽離子形成之鹽，諸如衍生自鈉、鉀、銨、鈣、氫氧化鐵、異丙胺、三乙胺、2-乙胺基乙醇、組胺酸、普魯卡因等之鹽。
一般而言，組合物之成分各別或以混合在一起之單位劑型(例如以乾燥凍乾粉末或無水濃縮物形式)於指示活性劑量的密閉容器(諸如安瓿或藥囊)中提供。當投藥模式為輸注時，組合物可用含有滅菌醫藥級水或鹽水之輸注瓶分配。當投藥模式為注射時，可提供注射用滅菌水或鹽水之安瓿以在投藥前混合各成分。
本發明亦特別提供將本發明之一或多種預防劑或治療劑或醫藥組合物封裝於指示藥劑量的密閉容器(諸如安瓿或藥囊)中。在一實施例中，本發明之一或多種預防劑或治療劑或醫藥組合物係以乾燥滅菌凍乾粉末或無水濃縮物形式提供於密閉容器中且可復原(例如用水或鹽水)至適於投與個體之濃度。本發明之一或多種預防劑或治療劑或醫藥組合物較佳以至少5 mg、更佳至少10 mg、至少15 mg、至少25 mg、至少35 mg、至少45 mg、至少50 mg、至少75 mg或至少100 mg之單位劑量，以乾燥無菌凍乾粉末形式提供於密閉容器中。本發明之凍乾預防劑或治療劑或醫藥組合物應在2℃與8℃之間儲存於其初始容器中，且本發明之預防劑或治療劑或醫藥組合物應在復原後1個星期內、較佳5天內、72小時內、48小時內、24小時內、12小時內、6小時內、5小時內、3小時內或1小時內投與。在一替代實施例中，本發明之一或多種預防劑或治療劑或醫藥組合物係以液體形式提供於指示藥劑之量及濃度的密閉容器中。液體形式之所投與組合物較佳以至少0.25 mg/ml、更佳至少0.5 mg/ml、至少1 mg/ml、至少2.5 mg/ml、至少5 mg/ml、至少8 mg/ml、至少10 mg/ml、至少15 mg/kg、至少25 mg/ml、至少50 mg/ml、至少75 mg/ml或至少100 mg/ml提供於密閉容器中。液體形式應在2℃與8℃之間儲存於其初始容器中。
本發明之抗體及抗體部分可併入適於非經腸投與之醫藥組合物中。較佳將抗體或抗體部分製成含有0.1-250 mg/ml抗體之可注射溶液。該可注射溶液可由於硬質或琥珀小瓶、安瓿或預填充注射器中之液體或凍乾劑型組成。緩衝劑可為L-組胺酸(1-50 mM)，最佳5-10 mM，pH值為5.0至7.0(最佳pH值為6.0)。其他適合之緩衝劑包括(但不限於)丁二酸鈉、檸檬酸鈉、磷酸鈉或磷酸鉀。可使用濃度為0-300 mM(對於液體劑型，最佳為150 mM)之氯化鈉來改變溶液之毒性。對於凍乾劑型，可包括低溫保護劑，主要為0-10%蔗糖(最佳0.5-1.0%)。其他適合之低溫保護劑包括海藻糖及乳糖。對於凍乾劑型，可包括增積劑，主要為1-10%甘露糖醇(最佳2-4%)。液體劑型與凍乾劑型中均可使用穩定劑，主要為1-50 mM L-甲硫胺酸(最佳5-10 mM)。其他適合之增積劑包括甘胺酸、精胺酸，可以0-0.05%聚山梨醇酯-80(最佳0.005-0.01%)形式包括在內。其他界面活性劑包括(但不限於)聚山梨醇酯20及BRIJ界面活性劑。製成用於非經腸投與之可注射溶液形式的包含本發明之抗體或抗體部分的醫藥組合物可進一步包含可用作佐劑之藥劑，諸如用於增加治療性蛋白質(例如抗體)之吸收或分散的藥劑。尤其適用之佐劑為玻尿酸酶(諸如Hylenex重組人類玻尿酸酶)。在可注射溶液中添加玻尿酸酶改良非經腸投藥、尤其皮下投藥後的人類生物可用性。其亦允許在較少疼痛及不適情況下的較大注射部位體積(亦即大於1 ml)，且使注射部位反應之發生率最小(參見PCT公開案第WO 2004/078140號及美國公開案第2006/104968號)。
本發明之組合物可呈多種形式。此等形式包括例如液體、半固體及固體劑型，諸如液體溶液(例如可注射溶液及可輸注溶液)、分散液或懸浮液、錠劑、丸劑、散劑、脂質體及栓劑。較佳形式視預定投藥模式及治療應用而定。典型的較佳組合物呈可注射溶液或可輸注溶液形式，諸如類似於用於以其他抗體使人類被動免疫之彼等者之組合物。較佳投藥模式為非經腸(例如靜脈內、皮下、腹膜內、肌肉內)。在一例示性實施例中，藉由靜脈內輸注或注射投與抗體。在另一較佳實施例中，藉由肌肉內或皮下注射投與抗體。
治療組合物通常必須在製造及儲存條件下無菌且穩定。可將組合物調配成溶液、微乳液、分散液、脂質體或適於較高藥物濃度之其他有序結構。無菌可注射溶液可藉由將活性化合物(亦即抗體或抗體部分)以所需量與以上列舉之成分之一或其組合一起併入適當溶劑中，視需要繼之以過濾滅菌來製備。分散液一般係藉由將活性化合物併入含有基礎分散介質及以上所列舉之所需其他成分的無菌媒劑中來製備。在用於製備無菌可注射溶液之無菌凍乾粉末的情況下，較佳製備方法為真空乾燥及噴霧乾燥，其得到活性成分加上來自先前經無菌過濾溶液之任何其他所要成分的粉末。可例如藉由使用包衣(諸如卵磷脂)、在分散液之情況下藉由維持所需粒度及藉由使用界面活性劑來維持溶液之適當流動性。可藉由將延遲吸收劑(例如單硬脂酸鹽及明膠)包括於可注射組合物中來實現組合物之延長吸收。
本發明之結合蛋白可由此項技術中所知之多種方法投與，但對於許多治療應用，較佳投藥途徑/模式為皮下注射、靜脈內注射或輸注。如熟習此項技術者所瞭解，投藥途徑及/或模式視所要結果而變化。在某些實施例中，活性化合物可與保護化合物免於快速釋放之載劑一起製備，諸如控制釋放調配物，包括植入物、經皮貼片及微囊封傳遞系統。可使用生物可降解、生物相容性聚合物，諸如乙烯-乙酸乙烯酯、聚酸酐、聚乙醇酸、膠原蛋白、聚原酸酯及聚乳酸。製備該等調配物之許多方法已取得專利或一般為熟習此項技術者所知。參見例如參見例如Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems, (J.R. Robinson編)(Marcel Dekker,Inc.,New York,1978)。
在某些實施例中，本發明之抗體或抗體部分可例如與惰性稀釋劑或可同化之可食用載劑一起經口投與。化合物(必要時與其他成分)亦可封裝於硬殼或軟殼明膠膠囊中，壓製成錠劑，或直接併入個體之膳食中。對於經口治療性投藥，化合物可與賦形劑合併且以可攝取錠劑、經頰錠劑、糖衣錠、膠囊、酏劑、懸浮液、糖漿、粉片(wafer)及其類似物之形式使用。為藉由除非經腸投藥以外之方式投與本發明之化合物，可能必需用防止化合物失活之物質包覆化合物，或將化合物與防止化合物失活之物質一起共同投與。
補充活性化合物亦可併入組合物中。在某些實施例中，本發明之抗體或抗體部分與一或多種適用於治療IL-1β活性有害之病症的其他治療劑共同調配及/或共同投與。舉例而言，本發明之抗人類IL-1β抗體或抗體部分可與一或多種結合其他標靶之其他抗體(例如結合其他細胞激素或結合細胞表面分子之抗體)一起共同調配及/或共同投與。此外，一或多種本發明抗體可與兩種或兩種以上前述治療劑組合使用。該等組合療法宜利用較低劑量之所投與治療劑，由此避免與各種單一療法相關之可能毒性或併發症。在某些實施例中，針對IL-1β之抗體或其片段與此項技術中所知之半衰期延長媒劑連接。該等媒劑包括(但不限於)Fc域、聚乙二醇及聚葡萄糖。該等媒劑描述於例如美國申請案第09/428,082號(現為美國專利第6,660,843號)中，其出於任何目的而以引用的方式併入本文中。
在一特定實施例中，投與包含編碼本發明抗體或本發明之另一預防劑或治療劑之核苷酸序列的核酸序列以經由基因療法治療、預防、控制或改善病症或其一或多種症狀。基因療法係指藉由向個體投與已表現或可表現之核酸而進行之療法。在本發明之此實施例中，核酸產生其所編碼之介導預防或治療作用之本發明抗體或預防劑或治療劑。
可根據本發明使用此項技術中可利用之用於基因療法之任何方法。關於基因療法之方法的一般評述，參見Goldspiel等人,Clinical Pharm .,12: 488-505(1993)；Wu等人,「Delivery systems for gene therapy」,Biotherapy ,3: 87-95(1991)；Tolstoshev,P.,Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol .,32: 573-596(1993)；Mulligan,R.C.,Science ,260: 926-932(1993)；及Morgan及Anderson,「Human Gene Therapy」,Ann. Rev. Biochem .,62:191-217(1993)；Robinson,C.,Trends Biotechnol .,11:155(1993)。此項技術中通常所知之可用重組DNA技術之方法描述於Ausubel等人(編),Current Protocols in Molecular Biology ,John Wiley & Sons,New York(1993)；及Kriegler,Gene Transfer and Expression,Laboratory Manual ,Stockton Press,New York(1990)中。基因療法之各種方法的詳細描述揭示於美國公開案第2005/0042664 A1號中，其以引用的方式併入本文中。
IL-1家族成員(IL-1β及IL-1α)在與涉及免疫及發炎要素之多種疾病相關之病理學方面起關鍵作用。本文所述之IL-1結合蛋白可投與個體來治療該等病症。在一實施例中，可藉由包含向個體投與本文所述之IL-1結合蛋白之本發明方法來治療的病症包括(但不限於)糖尿病；葡萄膜炎；神經痛；骨關節炎疼痛；發炎性疼痛；類風濕性關節炎；骨關節炎；幼年型慢性關節炎；敗血性關節炎；萊姆關節炎；牛皮癬性關節炎；反應性關節炎；脊椎關節病；全身性紅斑狼瘡(SLE)；克羅恩氏病；潰瘍性結腸炎；發炎性腸病；自體免疫糖尿病；胰島素依賴性糖尿病；甲狀腺炎；哮喘；過敏性疾病；牛皮癬；皮炎；硬皮病；移植物抗宿主疾病；器官移植排斥反應；與器官移植相關之急性免疫疾病；與器官移植相關之慢性免疫疾病；類肉瘤病；動脈粥樣硬化；散播性血管內凝血(DIC)；川崎氏病；格雷氏病；腎病症候群；慢性疲勞症候群；韋格納氏肉芽腫病；亨偌-絲奇恩賴紫癜；腎顯微性血管炎；慢性活動性肝炎；自體免疫葡萄膜炎；敗血性休克；中毒性休克症候群；敗血症候群；惡病質；感染性疾病；寄生蟲疾病；急性橫貫性脊髓炎；亨廷頓氏舞蹈病；帕金森氏病；阿茲海默氏病；中風；原發性膽汁性肝硬化；溶血性貧血；惡性疾病；心臟衰竭；心肌梗塞；艾狄森氏病；偶發性I型多腺體分泌不足症；II型多腺體分泌不足症(施密特氏症候群)；急性呼吸窘迫症候群(ARDS)；脫髮；斑形脫髮；血清陰性關節病；關節病；萊特爾氏病；牛皮癬性關節病；潰瘍性結腸關節病；腸病性滑膜炎；衣原體疾病；耶氏桿菌及沙門氏菌相關性關節病；脊椎關節病；動脈粥樣化疾病/動脈硬化；異位性過敏；自體免疫大皰性疾病；尋常天疱瘡；落葉型天疱瘡；類天疱瘡；線性IgA疾病；自體免疫溶血性貧血；庫姆氏陽性溶血性貧血；後天惡性貧血；幼年型惡性貧血；肌痛腦炎/皇家自由疾病；慢性黏膜皮膚念珠菌病；巨細胞動脈炎(GCA)；原發性硬化性肝炎；隱源性自體免疫肝炎；後天免疫缺乏症候群(AIDS)；後天免疫缺乏相關疾病；B型肝炎；C型肝炎；一般變異型免疫缺乏症(一般變異型低丙種球蛋白血症)；擴張型心肌症；女性不孕症；卵巢衰竭；卵巢早衰；纖維變性肺病；隱源性纖維化肺泡炎；發炎後間質性肺病；間質性肺炎；結締組織疾病相關之間質性肺病；混合性結締組織疾病相關之肺病；全身性硬化症相關之間質性肺病；類風濕性關節炎相關之間質性肺病；全身性紅斑狼瘡相關之肺病；皮肌炎/多肌炎相關之肺病；休格連氏病相關之肺病；僵直性脊椎炎相關之肺病；血管炎彌漫性肺病；含鐵血黃素沉著症相關之肺病；藥物誘發性間質性肺病；纖維化；放射性纖維化；阻塞性細支氣管炎；慢性嗜伊紅性肺炎；淋巴球性浸潤性肺病；感染後間質性肺病；痛風性關節炎；自體免疫肝炎；1型自體免疫肝炎(典型自體免疫肝炎或類狼瘡肝炎)；2型自體免疫肝炎(抗LKM抗體肝炎)；自體免疫介導之低血糖症；伴有黑棘皮病之B型胰島素抗性；副甲狀腺低能症；骨關節炎；原發性硬化性膽管炎；1型牛皮癬；2型牛皮癬；特發性白血球減少症；自體免疫性嗜中性白血球減少症；NOS腎病；絲球體腎炎；腎顯微性血管炎；萊姆病；盤狀紅斑狼瘡；特發性男性不育症；氧化氮相關性男性不育症；精子自體免疫症；多發性硬化症(所有亞型，包括原發進展型、繼發進展型、復發緩解型)；交感性眼炎；因結締組織疾病繼發之肺循環血壓過高；古德帕斯徹氏症候群；結節性多動脈炎之肺部表現；急性風濕熱；類風濕性脊椎炎；斯蒂爾氏病；全身性硬化症；休格連氏症候群；高安氏病/動脈炎；自體免疫血小板減少症(AITP)；特發性血小板減少症；自體免疫甲狀腺病；甲狀腺機能亢進；甲狀腺腫性自體免疫性甲狀腺低能症(橋本氏病)；萎縮性自體免疫性甲狀腺低能症；原發性黏液水腫；晶狀體源性葡萄膜炎；原發性血管炎；白斑症；急性肝病；慢性肝病；酒精性肝硬化；酒精誘發性肝損傷；膽汁淤積；特異體質性肝病；藥物誘發性肝炎；非酒精性脂肪變性肝炎；過敏症；B群鏈球菌(GBS)感染；精神障礙(例如抑鬱症及精神分裂症)；Th2型及Th1型介導之疾病；急性及慢性疼痛(不同形式之疼痛)；癌症(諸如肺癌、乳癌、胃癌、膀胱癌、結腸癌、胰臟癌、卵巢癌、前列腺癌及直腸癌)；造血性惡性疾病；白血病；淋巴瘤；無β脂蛋白血症；手足發紺；急性及慢性寄生或感染過程；急性白血病；急性淋巴母細胞白血病(ALL)；T細胞ALL；FAB ALL；急性骨髓白血病(AML)；急性或慢性細菌感染；急性胰臟炎；急性腎衰竭；腺癌；心房異位搏動；AIDS癡呆綜合症；酒精誘發性肝炎；過敏性結膜炎；過敏性接觸性皮炎；過敏性鼻炎；同種異體移植排斥反應；α-1抗胰蛋白酶缺乏症；肌萎縮性側索硬化；貧血；心絞痛；前角細胞退化；抗CD3療法；抗磷脂症候群；抗受體過敏性反應；主動脈及周邊動脈瘤；主動脈剝離；動脈高血壓；動脈硬化；動靜脈瘺；共濟失調；心房纖維性顫動(持續性或陣發性)；心房撲動；房室傳導阻滯；B細胞淋巴瘤；骨移植排斥反應；骨髓移植(BMT)排斥反應；束支傳導阻滯；伯基特氏淋巴瘤；灼傷；心律不整；心臟頓抑症候群；心臟腫瘤；心肌病；心肺繞道發炎反應；軟骨移植排斥反應；小腦皮質退化；小腦病症；紊亂性或多灶性房性心跳過速；化學療法相關之病症；慢性骨髓性白血病(CML)；慢性酒精中毒；慢性發炎病變；慢性淋巴球性白血病(CLL)；慢性阻塞性肺病(COPD)；慢性水楊酸鹽中毒；結腸直腸癌；充血性心臟衰竭；結膜炎；接觸性皮炎；肺原性心臟病；冠狀動脈疾病；庫賈氏病；培養陰性敗血症；囊腫性纖維化；細胞激素療法相關之病症；拳擊員癡呆；脫髓鞘病；出血性登革熱；皮炎；皮膚病狀；糖尿病；糖尿病性動脈硬化病；泛發性路易體疾病；擴張型充血性心肌病；基底神經節病症；中年唐氏症候群；由阻斷CNS多巴胺受體之藥物誘發的藥物誘發性運動障礙；藥物過敏；濕疹；腦脊髓炎；心內膜炎；內分泌病；會厭炎；埃-巴二氏病毒感染；紅斑性肢痛；錐體外及小腦病症；家族性噬血淋巴組織球增多症；胎兒胸腺植入物排斥反應；弗里德賴希氏共濟失調；功能性周邊動脈病症；真菌敗血症；氣性壞疽；胃潰瘍；腎小球性腎炎；任何器官或組織之移植排斥反應；革蘭氏陰性敗血症；革蘭氏陽性敗血症；由細胞內有機體所致之肉芽腫；毛細胞白血病；哈-施二氏病；橋本氏甲狀腺炎；花粉熱；心臟移植排斥反應；血色素沉著症；血液透析；溶血性尿毒癥症候群/溶解血栓性血小板減少性紫癜；出血；A型肝炎；希氏束心律不整；HIV感染/HIV神經病；霍奇金氏病；過動性運動障礙；過敏性反應；過敏性肺炎；高血壓；運動功能減退性運動障礙；下丘腦-垂體-腎上腺軸評估；特發性艾狄森氏病；特發性肺纖維化(IPF)；抗體介導之細胞毒性；衰弱；嬰兒脊髓性肌萎縮；主動脈發炎；A型流行性感冒；電離輻射曝露；虹膜睫狀體炎/葡萄膜炎/視神經炎；缺血-再灌注損傷；缺血性中風；幼年型類風濕性關節炎；幼年型脊髓性肌萎縮；卡波西氏肉瘤；腎移植排斥反應；退伍軍人桿菌病；利什曼病；麻風；皮質脊髓系統病變；脂肪水腫；肝臟移植排斥反應；淋巴水腫；瘧疾；惡性淋巴瘤；惡性組織球增多症；惡性黑色素瘤；腦膜炎；腦膜炎球菌血症；代謝症候群；偏頭痛；特發性偏頭痛；粒線體多系統病症；混合性結締組織疾病；單株丙種球蛋白病；多發性骨髓瘤；多發性系統退化(曼切、代哲因-托馬斯、夏伊-德雷格及馬查多-約瑟夫)；重症肌無力；胞內鳥型分枝桿菌病；結核分枝桿菌病；骨髓發育不良症候群；心肌梗塞；心肌缺血性病症；鼻咽癌；新生兒慢性肺病；腎炎；腎病；神經退化性疾病；神經性I型肌肉萎縮；嗜中性球減少性發燒；非霍奇金氏淋巴瘤；腹主動脈及其分支閉塞；閉塞性動脈病症；OKT3療法；睪丸炎/附睪炎；睪丸炎/輸精管重新接合術；器官腫大；骨質疏鬆症；胰臟移植排斥反應；胰臟癌；腫瘤伴生徵候群/惡性血鈣過多；副甲狀腺移植排斥反應；骨盆發炎疾病；常年性鼻炎；心包疾病；周邊動脈粥樣硬化疾病；周邊血管性病症；腹膜炎；惡性貧血；卡氏肺囊蟲肺炎；肺炎；POEMS症候群(多發性神經病、器官腫大、內分泌病、單株丙種球蛋白病及皮膚變化症候群)；灌注後症候群；泵後症候群；MI心切開術後症候群；子癇前期；進行性核上麻痹；原發性肺動脈高血壓；放射療法；雷諾氏現象；雷諾氏疾病；雷富孫氏病；規則窄QRS心跳過速；腎血管性高血壓；再灌注損傷；限制性心肌病；肉瘤；老年性舞蹈病；路易體型老年癡呆症；血清陰性關節病；休克；鐮狀細胞貧血；皮膚同種異體移植排斥反應；皮膚變化症候群；小腸移植排斥反應；實體腫瘤；特殊心律不整；脊髓性共濟失調；脊髓小腦退化；鏈球菌肌炎；小腦結構病變；亞急性硬化性泛腦炎；暈厥；心血管系統梅毒；全身性過敏症；全身性發炎反應症候群；全身性發作幼年型類風濕性關節炎；毛細管擴張；血栓閉塞性血管炎；血小板減少症；毒性；移植；外傷/出血；III型過敏性反應；IV型過敏；不穩定型絞痛；尿毒癥；尿路敗血症；蕁麻疹；心臟瓣膜疾病；靜脈曲張；血管炎；靜脈疾病；靜脈血栓形成；心室纖維性顫動；病毒及真菌感染；病毒性腦炎/無菌性腦膜炎；病毒相關性噬血細胞症候群；韋尼克-科爾薩科夫症候群；威爾遜氏病；任何器官或組織之異種移植排斥反應；急性冠狀動脈症候群；急性特發性多發性神經炎；急性發炎性脫髓鞘多神經根神經病；急性缺血；成人斯蒂爾氏病；斑形脫髮；全身性過敏反應；抗磷脂抗體症候群；再生不全性貧血；動脈硬化；異位性濕疹；異位性皮炎；自體免疫皮炎；與鏈球菌感染相關之自體免疫病症；自體免疫腸病；自體免疫聽力喪失；自體免疫淋巴增生症候群(ALPS)；自體免疫心肌炎；自體免疫卵巢早衰；眼瞼炎；支氣管擴張症；大皰性類天疱瘡；心血管疾病；災難性抗磷脂症候群；乳糜瀉；頸椎關節黏連；慢性缺血；瘢痕性類天疱瘡；伴有多發性硬化症風險之臨床上分離症候群(CIS)；結膜炎；兒童期發作型精神病症；淚囊炎；皮肌炎；糖尿病性視網膜病；椎間盤突出；椎間盤脫出；藥物誘發性免疫溶血性貧血；心內膜炎；子宮內膜異位；內眼炎；上鞏膜炎；多形性紅斑；重症多形性紅斑；妊娠期類天疱瘡；格-巴二氏症候群(GBS)；花粉熱；休斯症候群；特發性帕金森氏病；特發性間質性肺炎；IgE介導之過敏症；免疫溶血性貧血；包涵體肌炎；感染性眼部發炎疾病；發炎性脫髓鞘病；發炎性心臟病；發炎性腎病；虹膜炎；角膜炎；乾躁性角膜結膜炎；庫氏病或庫-梅二氏病；蘭德里氏麻痹；蘭氏細胞組織球增多症；網狀青斑；黃斑變性；顯微性多血管炎；白赫鐵列夫症；運動神經元病症；黏膜類天疱瘡；多重器官衰竭；重症肌無力；骨髓發育不良症候群；心肌炎；神經根病症；神經病；非A型非B型肝炎；視神經炎；骨質溶解；少關節型JRA；周邊動脈閉塞性疾病(PAOD)；周邊血管疾病(PVD)；周邊動脈疾病(PAD)；靜脈炎；結節性多動脈炎(或結節性動脈周圍炎)；多軟骨炎；風濕性多肌痛；白髮症；多關節型JRA；多發性內分泌缺乏症候群；多肌炎；風濕性多肌痛(PMR)；泵後症候群；原發性帕金森氏症；繼發性帕金森氏症；前列腺炎；純紅血球再生不良；原發性腎上腺機能不全；復發性視神經脊髓炎；再狹窄；風濕性心臟病；SAPHO(滑膜炎、痤瘡、膿皰病、骨肥大及骨炎)；繼發性澱粉樣變性；休克肺；鞏膜炎；坐骨神經痛；繼發性腎上腺機能不全；聚矽氧相關性結締組織疾病；斯-威二氏皮膚病；僵直性脊椎炎；史蒂芬-瓊森症候群(SJS)；全身性發炎反應症候群；顳動脈炎；弓形蟲視網膜炎；中毒性表皮壞死溶解；橫貫性脊髓炎；TRAPS(1型腫瘤壞死因子受體(TNFR)相關之週期性症候群)；伴有黑棘皮病之B型胰島素抗性；1型過敏性反應；II型糖尿病；蕁麻疹；普通型間質性肺炎(UIP)；春季結膜炎；病毒性視網膜炎；伏格特-小柳-原田症候群(VKH症候群)；濕性黃斑變性；創傷癒合；耶氏桿菌及沙門氏菌相關性關節病。
本發明之結合蛋白可用於治療罹患自體免疫疾病、尤其與炎症、類風濕性關節炎(RA)、骨關節炎、牛皮癬、多發性硬化症(MS)及其他自體免疫疾病相關之彼等疾病的人類。
本發明之抗體或抗體部分亦可與一或多種適用於治療自體免疫及發炎疾病之其他治療劑一起投與。在一實施例中，可用本發明之組合物及方法治療或診斷之疾病包括(但不限於)原發性及轉移性癌症，包括乳癌、結腸癌、直腸癌、肺癌、口咽癌、下嚥部癌、食管癌、胃癌、胰臟癌、肝癌、膽囊癌及膽管癌、小腸癌、泌尿道癌(包括腎臟癌、膀胱癌及尿道上皮癌)、女性生殖道癌(包括子宮頸癌、子宮癌及卵巢癌以及絨膜癌及妊娠期滋養層疾病)、男性生殖道癌(包括前列腺癌、精囊癌、睪丸癌及生殖細胞腫瘤)、內分泌腺癌(包括甲狀腺癌、腎上腺癌及垂體腺癌)及皮膚癌；以及血管瘤、黑色素瘤、肉瘤(包括自骨骼及軟組織中出現之肉瘤以及卡波西氏肉瘤)、腦腫瘤、神經腫瘤、眼睛腫瘤及腦膜腫瘤(包括星形細胞瘤、神經膠質瘤、神經膠母細胞瘤、視網膜母細胞瘤、神經瘤、神經母細胞瘤、神經鞘瘤及腦膜瘤)、由造血性惡性疾病(諸如白血病)引起之實體腫瘤，及淋巴瘤(霍奇金氏淋巴瘤及非霍奇金氏淋巴瘤)。
在另一實施例中，使用本發明之抗體或其抗原結合部分來治療癌症或用於預防自腫瘤之癌轉移。該治療可包括單獨或與另一治療劑或治療(諸如放射線療法及/或化學治療劑)組合投與抗體或其抗原結合部分。本發明之抗體或其抗原結合部分可與以下藥劑組合，其包括(但不限於)；抗贅生劑、放射線療法、化學療法，諸如DNA烷化劑、順鉑(cisplatin)、卡鉑(carboplatin)、抗微管蛋白劑、太平洋紫杉醇(paclitaxel)、多烯紫杉醇(docetaxel)、紫杉醇、小紅莓、吉西他濱(gemcitabine)、健擇(gemzar)、蒽環黴素、阿德力黴素(adriamycin)、拓撲異構酶I抑制劑、拓撲異構酶II抑制劑、5-氟尿嘧啶(5-FU)、甲醯四氫葉酸(leucovorin)、伊立替康(irinotecan)、受體酪胺酸激酶抑制劑(例如埃羅替尼(erlotinib)、吉非替尼(gefitinib))、COX-2抑制劑(例如塞來昔布(celecoxib))、激酶抑制劑及siRNA。
本發明之結合蛋白亦可與一或多種適用於治療各種疾病之其他治療劑一起投與。
本發明之抗體或其抗原結合部分可單獨或組合使用以治療該等疾病。應瞭解，本發明之抗體或其抗原結合部分可單獨或與其他藥劑(例如治療劑)組合使用，該其他藥劑由熟習此項技術者出於其預定目的而選擇。舉例而言，其他藥劑可為技術上公認為適用於治療可由本發明抗體治療之疾病或病狀的治療劑。其他藥劑亦可為將有利屬性賦予治療組合物之藥劑，例如影響組合物黏度之藥劑。
應進一步瞭解，欲包括於本發明中之組合為適用於其預定目的之彼等組合。以下陳述之藥劑係出於說明之目的，而非意欲限制。作為本發明之一部分之組合可為本發明之抗體與至少一種選自以下清單之其他藥劑。組合亦可包括一種以上其他藥劑，例如兩種或三種其他藥劑，只要該組合使得所形成之組合物可執行其預定功能即可。
較佳組合為非類固醇消炎藥(亦稱為NSAID)，其包括如布洛芬之藥物。其他較佳組合為皮質類固醇，包括潑尼松龍；可藉由逐漸減少在與本發明之抗IL-1β抗體組合治療患者時所需之類固醇劑量來降低或甚至消除使用類固醇所熟知之副作用。可與本發明之抗體或抗體部分組合用於類風濕性關節炎之治療劑的非限制性實例包括(但不限於)以下；細胞激素抑制性消炎藥(CSAID)；其他人類細胞激素或生長因子之抗體或拮抗劑，該等人類細胞激素或生長因子為例如TNF、LT、IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-15、IL-16、IL-18、IL-21、干擾素、EMAP-II、GM-CSF、FGF及PDGF。本發明之抗體或其抗原結合部分可與針對細胞表面分子之抗體組合，該等分子為諸如CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD80(B7.1)、CD86(B7.2)、CD90、CTLA，或其配位體，包括CD154(gp39或CD40L)。
治療劑之較佳組合可在自體免疫及後續發炎級聯中之不同點處進行干擾；較佳實例包括TNF拮抗劑，如嵌合、人類化或人類TNF抗體，D2E7(PCT公開案第WO 97/29131號)、CA2(RemicadeTM )、CDP 571及可溶性p55或p75 TNF受體、其衍生物p75TNFR1gG(EnbrelTM )或p55TNFR1gG(來那西普)，以及TNFα轉化酶(TACE)抑制劑；類似地，其他IL-1抑制劑(介白素-1轉化酶抑制劑IL-1RA等)出於相同原因可能有效。其他較佳組合包括介白素11。另一較佳組合為自體免疫反應之其他關鍵參與者，其可與IL-1β功能平行起作用、視IL-1β功能而起作用或與IL-1β功能協同起作用。另一較佳組合為非消耗性抗CD4抑制劑。其他較佳組合包括協同刺激路徑CD80(B7.1)或CD86(B7.2)之拮抗劑，包括抗體、可溶性受體或拮抗性配位體。
本發明之抗體或其抗原結合部分亦可與以下藥劑組合，諸如甲胺喋呤、6-MP、硫唑嘌呤、柳氮磺胺吡啶、美沙拉嗪、奧沙拉嗪、氯喹(chloroquinine)/羥氯喹(hydroxychloroquine)、青黴胺(pencillamine)、金硫蘋果酸鹽(aurothiomalate)(肌肉內及經口)、硫唑嘌呤、秋水仙鹼、皮質類固醇(經口、吸入及局部注射)、β-2腎上腺素受體促效劑(沙丁胺醇(salbutamol)、特布他林(terbutaline)、沙美特羅(salmeteral))、黃嘌呤(茶鹼(theophylline)、胺茶鹼(aminophylline))、色甘酸鹽(cromoglycate)、奈多羅米(nedocromil)、酮替酚(ketotifen)、異丙托銨(ipratropium)及氧托銨(oxitropium)、環孢素、FK506、雷帕黴素、黴酚酸嗎啉乙酯、來氟米特、NSAID(例如布洛芬)、皮質類固醇(諸如潑尼松龍)、磷酸二酯酶抑制劑、腺苷促效劑、抗血栓劑、補體抑制劑、腎上腺素激導劑、干擾諸如TNF-α或IL-1之促發炎性細胞激素進行信號傳導之藥劑(例如IRAK、NIK、IKK、p38或MAP激酶抑制劑)、IL-1β轉化酶抑制劑、TNFα轉化酶(TACE)抑制劑、T細胞信號傳導抑制劑(諸如激酶抑制劑)、金屬蛋白酶抑制劑、柳氮磺胺吡啶、硫唑嘌呤、6-巰基嘌呤、血管收縮素轉化酶抑制劑、可溶性細胞激素受體及其衍生物(例如可溶性p55或p75 TNF受體及衍生物p75TNFRIgG(EnbrelTM )及p55TNFRIgG(來那西普)、sIL-1RI、sIL-1RII、sIL-6R)、消炎細胞激素(例如IL-4、IL-10、IL-11、IL-13及TGFβ)、塞來昔布、葉酸、硫酸羥氯喹、羅非昔布(rofecoxib)、依那西普、英利昔單抗、萘普生(naproxen)、伐地昔布(valdecoxib)、柳氮磺胺吡啶、甲潑尼龍、美洛昔康(meloxicam)、乙酸甲潑尼龍、硫代蘋果酸金鈉、阿司匹靈(aspirin)、曲安奈德(triamcinolone acetonide)、萘磺酸丙氧芬(propoxyphene napsylate)/apap、葉酸鹽、萘丁美酮(nabumetone)、雙氯芬酸(diclofenac)、吡羅昔康(piroxicam)、依託度酸(etodolac)、雙氯芬酸鈉(diclofenac sodium)、奧沙普嗪(oxaprozin)、鹽酸羥考酮(oxycodone hcl)、重酒石酸二氫可待因酮(hydrocodone bitartrate)/apap、雙氯芬酸鈉/米索前列醇(misoprostol)、芬太尼(fentanyl)、人類重組阿那白滯素(anakinra)、鹽酸曲馬多(tramadol hcl)、雙水楊酯(salsalate)、舒林酸(sulindac)、氰鈷胺素(cyanocobalamin)/fa/吡哆醇(pyridoxine)、乙醯胺苯酚(acetaminophen)、阿侖膦酸鈉(alendronate sodium)、潑尼松龍、硫酸嗎啡(morphine sulfate)、鹽酸利多卡因(lidocaine hydrochloride)、吲哚美辛(indomethacin)、硫酸葡糖胺(glucosamine sulf)/軟骨素(chondroitin)、鹽酸阿米替林(amitriptyline hcl)、磺胺嘧啶(sulfadiazine)、鹽酸羥考酮/乙醯胺苯酚、鹽酸奧洛他定(olopatadine hcl)、米索前列醇、萘普生鈉(naproxen sodium)、奧美拉唑(omeprazole)、環磷醯胺(cyclophosphamide)、利妥昔單抗、IL-1 TRAP、MRA、CTLA4-IG、IL-18 BP、抗IL-18、抗IL15、BIRB-796、SCIO-469、VX-702、AMG-548、VX-740、羅氟司特(Roflumilast)、IC-485、CDC-801及美索普蘭(Mesopram)。較佳組合包括甲胺喋呤或來氟米特且在中度或重度類風濕性關節炎之情況下包括環孢素。
亦可與結合蛋白組合使用以治療類風濕性關節炎(RA)之非限制性其他藥劑包括(但不限於)以下；非類固醇消炎藥(NSAID)；細胞激素抑制消炎藥(CSAID)；CDP-571/BAY-10-3356(人類化抗TNFα抗體；Celltech/Bayer)；cA2/英利昔單抗(嵌合抗TNFα抗體；Centocor)；75 kdTNFR-IgG/依那西普(75 kD TNF受體-IgG融合蛋白；Immunex；參見例如Moreland等人(文摘號813),Arthritis Rheum., 37: S295(1994)；Baumgartner等人,J. Invest. Med .,44(3): 235A(1996年3月))；55 kdTNF-IgG(55 kD TNF受體-IgG融合蛋白；Hoffmann-LaRoche)；IDEC-CE9.1/SB 210396(非消耗性靈長類化抗CD4抗體；IDEC/SmithKline；參見例如Kaine等人(文摘號195),Arthritis Rheum., 38: S185(1995))；DAB 486-IL-2及/或DAB 389-IL-2(IL-2融合蛋白；Seragen；參見例如Sewell等人,Arthritis Rheum., 36(9): 1223-1233(1993年9月))；抗Tac(人類化抗IL-2Rα；Protein Design Labs/Roche)；IL-4(消炎細胞激素；DNAX/Schering)；IL-10(SCH 52000；重組IL-10，消炎細胞激素；DNAX/Schering)；IL-4；IL-10及/或IL-4促效劑(例如促效抗體)；IL-1RA(IL-1受體拮抗劑；Synergen/Amgen)；阿那白滯素(/Amgen)；TNF-bp/s-TNF(可溶性TNF結合蛋白；參見例如Evans等人(文摘號1540),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S284(1996)；Kapadia等人,Amer. J. Physiol.-Heart and Circulatory Physiology, 268: H517-H525(1995))；RP73401(IV型磷酸二酯酶抑制劑；參見例如Chikanza等人(文摘號1527),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S282(1996))；MK-966(COX-2抑制劑；參見例如Erich等人(文摘號328及329),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S81(1996))；伊洛前列素(Iloprost)(參見例如Scholz,P.(文摘號336),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S82(1996))；甲胺喋呤；沙力度胺(thalidomide)(參見例如Lee等人(文摘號1524),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S282(1996))及沙力度胺相關藥物(例如Celgen)；來氟米特(消炎及細胞激素抑制劑；參見例如Finnegan等人(文摘號627),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S131(1996)；Thoss等人,Inflamm. Res., 45: 103-107(1996))；胺甲環酸(tranexamic acid)(纖溶酶原活化抑制劑；參見例如Ronday等人(文摘號1541),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S284(1996))；T-614(細胞激素抑制劑；參見例如Hara等人(文摘號1526),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S282(1996))；前列腺素E1(參見例如Moriuchi等人(文摘號1528),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S282(1996))；替尼達普(Tenidap)(非類固醇消炎藥；參見例如Guttadauria,M.(文摘號1516),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S280(1996))；萘普生(非類固醇消炎藥；參見例如Fiebich等人,Neuro Report, 7: 1209-1213(1996))；美洛昔康(非類固醇消炎藥)；布洛芬(非類固醇消炎藥)；吡羅昔康(非類固醇消炎藥)；雙氯芬酸(非類固醇消炎藥)；吲哚美辛(非類固醇消炎藥)；柳氮磺胺吡啶(參見例如Farr等人(文摘號1519),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S281(1996))；硫唑嘌呤(參見例如Hickey等人(文摘號1521),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S281(1996))；ICE抑制劑(酶介白素-1β轉化酶之抑制劑)；zap-70及/或lck抑制劑(酪胺酸激酶zap-70或lck之抑制劑)；VEGF抑制劑及/或VEGF-R抑制劑(血管內皮細胞生長因子或血管內皮細胞生長因子受體之抑制劑；血管生成抑制劑)；皮質類固醇消炎藥(例如SB203580)；TNF-轉化酶抑制劑；抗IL-12抗體；抗IL-18抗體；介白素-11(參見例如Keith Jr.等人(文摘號1613),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S296(1996))；介白素-13(參見例如Bessis等人(文摘號1681),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S308(1996))；介白素-17抑制劑(參見例如Lotz等人(文摘號559),Arthritis Rheum., 39(9)(增刊): S120(1996))；金；青黴胺(penicillamine)；氯喹；苯丁酸氮芥(chlorambucil)；羥氯喹；環孢素；環磷醯胺；全部淋巴照射；抗胸腺細胞球蛋白；抗CD4抗體；CD5-毒素；經口投與之肽及膠原蛋白；氯苯紮利二鈉(lobenzarit disodium)；細胞激素調節劑(CRA)HP228及HP466(Houghten Pharmaceuticals,Inc)；ICAM-1反義硫代磷酸酯寡去氧核苷酸(ISIS 2302；Isis Pharmaceuticals,Inc)；可溶性補體受體1(TP10；T Cell Sciences,Inc)；潑尼松(prednisone)；奧古蛋白(orgotein)；葡糖胺聚糖多硫酸酯；米諾環素(minocycline)；抗IL2R抗體；海洋及植物脂質(魚及植物種子脂肪酸；參見例如DeLuca等人,Rheum. Dis. Clin. North Am .,21: 759-777(1995))；金諾芬(auranofin)；保泰松(phenylbutazone)；甲氯芬那酸(meclofenamic acid)；氟芬那酸(flufenamic acid)；靜脈內免疫球蛋白；齊留通(zileuton)；阿紮立平(azaribine)；黴酚酸(RS-61443)；他克莫司(tacrolimus)(FK-506)；西羅莫司(雷帕黴素)；胺普立糖(amiprilose)(賽若芬汀(therafectin))；克拉屈濱(cladribine)(2-氯去氧腺苷)；甲胺喋呤；bcl-2抑制劑(參見Bruncko等人,J. Med. Chem., 50(4),641-662(2007))；抗病毒及免疫調節劑。
在一實施例中，結合蛋白或其抗原結合部分與用於治療類風濕性關節炎(RA)之以下藥劑中之一者組合投與:KDR之小分子抑制劑、Tie-2之小分子抑制劑；甲胺喋呤；潑尼松；塞來昔布；葉酸；硫酸羥氯喹；羅非昔布；依那西普；英利昔單抗；來氟米特；萘普生；伐地昔布；柳氮磺胺吡啶；甲潑尼龍；布洛芬；美洛昔康；乙酸甲潑尼龍；硫代蘋果酸金鈉；阿司匹靈；硫唑嘌呤；曲安奈德；萘磺酸丙氧芬/apap；葉酸鹽；萘丁美酮；雙氯芬酸；吡羅昔康；依託度酸；雙氯芬酸鈉；奧沙普嗪；鹽酸羥考酮；重酒石酸二氫可待因酮/apap；雙氯芬酸鈉/米索前列醇；芬太尼；人類重組阿那白滯素；鹽酸曲馬多；雙水楊酯；舒林酸；氰鈷胺素/fa/吡哆醇；乙醯胺苯酚；阿侖膦酸鈉；潑尼松龍；硫酸嗎啡；鹽酸利哆卡因；吲哚美辛；硫酸葡糖胺/軟骨素；環孢素；鹽酸阿米替林；磺胺嘧啶；鹽酸羥考酮/乙醯胺苯酚；鹽酸奧洛他定；米索前列醇；萘普生鈉；奧美拉唑；黴酚酸嗎啉乙酯；環磷醯胺；利妥昔單抗；IL-1 TRAP；MRA；CTLA4-IG；IL-18 BP；IL-12/23；抗IL 18；抗IL 15；BIRB-796；SCIO-469；VX-702；AMG-548；VX-740；羅氟司特；IC-485；CDC-801及美索普蘭。
可與本發明之結合蛋白組合用於發炎性腸道疾病之治療劑的非限制性實例包括以下：布替耐德；表皮生長因子；皮質類固醇；環孢素；柳氮磺胺吡啶；胺基水楊酸鹽；6-巰基嘌呤；硫唑嘌呤；甲硝噠唑；脂肪加氧酶抑制劑；美沙拉嗪；奧沙拉嗪；巴柳氮；抗氧化劑；血栓素抑制劑；IL-1受體拮抗劑；抗IL-1β mAb；抗IL-6 mAb；生長因子；彈性酶抑制劑；吡啶基-咪唑化合物；其他人類細胞激素或生長因子之抗體或拮抗劑，該等因子為例如TNF、LT、IL-1、IL-2、IL-6、IL-7、IL-8、IL-15、IL-16、IL-17、IL-18、EMAP-II、GM-CSF、FGF及PDGF。本發明之抗體或其抗原結合部分可與細胞表面分子之抗體組合，諸如CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD90或其配位體。本發明之抗體或其抗原結合部分亦可與藥劑組合，該等藥劑諸如甲胺喋呤、環孢素、FK506、雷帕黴素、黴酚酸嗎啉乙酯、來氟米特、NSAID(例如布洛芬)、皮質類固醇(諸如潑尼松龍)、磷酸二酯酶抑制劑、腺苷促效劑、抗血栓劑、補體抑制劑、腎上腺素激導劑、干擾促發炎性細胞激素(諸如TNFα或IL-1)信號傳導之藥劑(例如IRAK、NIK、IKK、p38或MAP激酶抑制劑)、IL-1β轉化酶抑制劑、TNFα轉化酶抑制劑、T細胞信號傳導抑制劑(諸如激酶抑制劑)、金屬蛋白酶抑制劑、柳氮磺胺吡啶、硫唑嘌呤、6-巰基嘌呤、血管收縮素轉化酶抑制劑、可溶性細胞激素受體及其衍生物(例如可溶性p55或p75 TNF受體、sIL-1RI、sIL-1RII、sIL-6R)及消炎細胞激素(例如IL-4、IL-10、IL-11、IL-13及TGFβ)及bcl-2抑制劑。
可組合結合蛋白用於克羅恩氏病之治療劑的實例包括以下：TNF拮抗劑，例如抗TNF抗體阿達木單抗(PCT公開案第WO 97/29131號；HUMIRA)、CA2(REMICADE)、CDP 571、TNFR-Ig構築體、(p75TNFRIgG(ENBREL)及p55TNFRIgG(LENERCEPTTM ))抑制劑及PDE4抑制劑。本發明之抗體或其抗原結合部分可與皮質類固醇(例如布替耐德及地塞米松(dexamethasone))組合。本發明之結合蛋白或其抗原結合部分亦可與藥劑(諸如柳氮磺胺吡啶、5-胺基水楊酸及奧沙拉嗪)及干擾促發炎性細胞激素(諸如IL-1)之合成或作用之藥劑(例如IL-1轉化酶抑制劑及IL-1ra)組合。本發明之抗體或其抗原結合部分亦可與T細胞信號傳導抑制劑(例如酪胺酸激酶抑制劑6-巰基嘌呤)一起使用。本發明之結合蛋白或其抗原結合部分可與IL-11組合。本發明之結合蛋白或其抗原結合部分可與美沙拉嗪、潑尼松、硫唑嘌呤、巰基嘌呤、英利昔單抗、甲潑尼龍丁二酸鈉、苯乙哌啶(diphenoxylate)/硫酸阿托品(atrop sulfate)、鹽酸洛哌丁胺(loperamide hydrochloride)、甲胺喋呤、奧美拉唑、葉酸鹽、環丙沙星(ciprofloxacin)/右旋糖-水、重酒石酸二氫可待因酮/apap、鹽酸四環素(tetracycline hydrochloride)、氟欣諾能(fluocinonide)、甲硝噠唑、硫柳汞(thimerosal)/硼酸、消膽胺(cholestyramine)/蔗糖、鹽酸環丙沙星、硫酸莨菪鹼(hyoscyamine sulfate)、鹽酸哌替啶(meperidine hydrochloride)、鹽酸咪達唑侖(midazolam hydrochloride)、鹽酸羥考酮/乙醯胺苯酚、鹽酸普敏太定(promethazine hydrochloride)、磷酸鈉、磺胺甲異噁唑(sulfamethoxazole)/甲氧苄啶(trimethoprim)、塞來昔布、聚卡波非(polycarbophil)、萘磺酸丙氧芬、氫化可的松(hydrocortisone)、綜合維生素(multivitamin)、巴柳氮二鈉(balsalazide disodium)、磷酸可待因(codeine phosphate)/apap、鹽酸考來維侖(colesevelam hcl)、氰鈷胺素、葉酸、左氧氟沙星(levofloxacin)、甲潑尼龍、那他珠單抗(natalizumab)及干擾素γ組合。
可與本發明之結合蛋白組合用於多發性硬化症(MS)之治療劑的非限制性實例包括以下：皮質類固醇；潑尼松龍；甲潑尼龍；硫唑嘌呤；環磷醯胺；環孢素；甲胺喋呤；4-胺基吡啶；替紮尼定(tizanidine)；干擾素-β1a(AVONEX；Biogen)；干擾素-β1b(BETASERON；Chiron/Berlex)；干擾素α-n3)(Interferon Sciences/Fujimoto)、干擾素-α(Alfa Wassermann/J&J)、干擾素β1A-IF(Serono/Inhale Therapeutics)、聚乙二醇化干擾素α2b(Enzon/Schering-Plough)、共聚物1(Cop-1；COPAXONE；Teva Pharmaceutical Industries,Inc.)；高壓氧；靜脈內免疫球蛋白；克拉屈濱；其他人類細胞激素或生長因子及其受體(例如TNF、LT、IL-1、IL-2、IL-6、IL-7、IL-8、IL-23、IL-15、IL-16、IL-18、EMAP-II、GM-CSF、FGF及PDGF)之抗體或拮抗劑。本發明之結合蛋白可與細胞表面分子之抗體組合，該等分子諸如CD2、CD3、CD4、CD8、CD19、CD20、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD80、CD86、CD90或其配位體。本發明之結合蛋白亦可與藥劑組合，該等藥劑諸如甲胺喋呤、環孢素、FK506、雷帕黴素、黴酚酸嗎啉乙酯、來氟米特、NSAID(例如布洛芬)、皮質類固醇(諸如潑尼松龍)、磷酸二酯酶抑制劑、腺苷促效劑、抗血栓劑、補體抑制劑、腎上腺素激導劑、干擾促發炎性細胞激素(諸如TNFα或IL-1)信號傳導之藥劑(例如IRAK、NIK、IKK、p38或MAP激酶抑制劑)、IL-1β轉化酶抑制劑、TACE抑制劑、T細胞信號傳導抑制劑(諸如激酶抑制劑)、金屬蛋白酶抑制劑、柳氮磺胺吡啶、硫唑嘌呤、6-巰基嘌呤、血管收縮素轉化酶抑制劑、可溶性細胞激素受體及其衍生物(例如可溶性p55或p75 TNF受體、sIL-1RI、sIL-1RII、sIL-6R)、消炎細胞激素(例如IL-4、IL-10、IL-11、IL-13及TGFβ)及bcl-2抑制劑。
可組合本發明之結合蛋白用於多發性硬化症之治療劑的實例包括干擾素-β，例如IFNβ1a及IFNβ1b；克帕松(copaxone)；皮質類固醇；卡斯蛋白酶抑制劑，例如卡斯蛋白酶-1之抑制劑；IL-1抑制劑；TNF抑制劑；及CD40配位體及CD80之抗體。
本發明之結合蛋白亦可與藥劑組合，該等藥劑諸如阿倫單抗、屈大麻酚(dronabinol)、Unimed、達利珠單抗(daclizumab)、米托蒽醌、鹽酸紮利羅登(xaliproden hydrochloride)、胺吡啶(fampridine)、乙酸格拉替美(glatiramer acetate)、那他珠單抗、辛那比多(sinnabidol)、a-免疫因子NNSO3、ABR-215062、AnergiX.MS、趨化因子受體拮抗劑、BBR-2778、卡勒胍素(calagualine)、CPI-1189、LEM(脂質體囊封之米托蒽醌)、THC.CBD(類大麻酚促效劑)、MBP-8298、美索普蘭(PDE4抑制劑)、MNA-715、抗IL-6受體抗體、紐若華(neurovax)、吡非尼酮阿羅卓普(pirfenidone allotrap)1258(RDP-1258)、sTNF-R1、他侖帕奈(talampanel)、特立氟胺(teriflunomide)、TGF-β2、替利莫肽(tiplimotide)、VLA-4拮抗劑(例如TR-14035、VLA4-Ultrahaler、Antegran-ELAN/Biogen)、干擾素γ拮抗劑、IL-4促效劑。
可與本發明之結合蛋白組合用於心絞痛之治療劑的非限制性實例包括以下：阿司匹靈、硝酸甘油、單硝酸異山梨酯(isosorbide mononitrate)、丁二酸美托洛爾(metoprolol succinate)、阿替洛爾(atenolol)、酒石酸美托洛爾(metoprolol tartrate)、苄磺酸胺氯地平(amlodipine besylate)、鹽酸地爾硫卓(diltiazem hydrochloride)、二硝酸異山梨酯、氯吡格雷硫酸氫鹽(clopidogrel bisulfate)、硝苯地平(nifedipine)、阿托伐他汀鈣(atorvastatin calcium)、氯化鉀、呋喃苯胺酸(furosemide)、辛伐他汀(simvastatin)、鹽酸維拉帕米(verapamil hcl)、地高辛(digoxin)、鹽酸普萘洛爾(propranolol hydrochloride)、卡維地洛(carvedilol)、賴諾普利(lisinopril)、螺內酯(spironolactone)、氫氯噻嗪(hydrochlorothiazide)、順丁烯二酸依那普利(enalapril maleate)、納多洛爾(nadolol)、雷米普利(ramipril)、依諾肝素鈉(enoxaparin sodium)、肝素鈉(heparin sodium)、纈沙坦(valsartan)、鹽酸索他洛爾(sotalol hydrochloride)、非諾貝特(fenofibrate)、依澤替米貝(ezetimibe)、布美他尼(bumetanide)、洛沙坦鉀(losartan potassium)、賴諾普利/氫氯噻嗪、非洛地平(felodipine)、卡托普利(captopril)、反丁烯二酸比索洛爾(bisoprolol fumarate)。
可與本發明之結合蛋白組合用於僵直性脊椎炎之治療劑的非限制性實例包括以下：布洛芬、雙氯芬酸及米索前列醇、萘普生、美洛昔康、吲哚美辛、雙氯芬酸、塞來昔布、羅非昔布、柳氮磺胺吡啶、甲胺喋呤、硫唑嘌呤、米諾環素(minocyclin)、潑尼松、依那西普、英利昔單抗。
可與本發明之結合蛋白組合用於哮喘之治療劑的非限制性實例包括以下：阿布特羅(albuterol)、沙美特羅(salmeterol)/氟替卡松(fluticasone)、孟魯司特鈉(montelukast sodium)、丙酸氟替卡松(fluticasone propionate)、布地奈德(budesonide)、潑尼松、羥萘甲酸沙美特羅、鹽酸左阿布特羅(levalbuterol hcl)、硫酸阿布特羅/異丙托銨、潑尼松龍磷酸鈉、曲安奈德、二丙酸倍氯米松(beclomethasone dipropionate)、異丙托溴銨(ipratropium bromide)、阿奇黴素(azithromycin)、乙酸吡布特羅(pirbuterol acetate)、潑尼松龍、無水茶鹼、甲潑尼龍丁二酸鈉、克拉黴素(clarithromycin)、紮魯司特(zafirlukast)、反丁烯二酸福莫特羅(formoterol fumarate)、流感病毒疫苗、甲潑尼龍、三水合阿莫西林(amoxicillin trihydrate)、氟尼縮松(flunisolide)、過敏症注射液、色甘酸鈉、鹽酸菲索特非那定(fexofenadine hydrochloride)、氟尼縮松/薄荷腦(menthol)、阿莫西林(amoxicillin)/棒酸鹽(clavulanate)、左氧氟沙星(levofloxacin)、吸入器輔助裝置、愈創甘油醚(guaifenesin)、地塞米松磷酸鈉、鹽酸莫西沙星(moxifloxacin hcl)、鹽酸強力黴素(doxycycline hyclate)、愈創甘油醚/d-美沙芬(d-methorphan)、p-麻黃素/cod/氯芬尼(chlorphenir)、加替沙星(gatifloxacin)、鹽酸西替利嗪(cetirizine hydrochloride)、糠酸莫美他松(mometasone furoate)、羥萘甲酸沙美特羅、苯佐那酯(benzonatate)、頭孢胺苄(cephalexin)、pe/氫可酮/氯芬尼、鹽酸西替利嗪/假麻黃素(pseudoephed)、苯腎上腺素/cod/普敏太定(promethazine)、可待因/普敏太定、頭孢丙烯(cefprozil)、地塞米松、愈創甘油醚/假麻黃素、氯芬尼拉明(chlorpheniramine)/氫可酮、奈多羅米鈉(nedocromil sodium)、硫酸特布他林、腎上腺素、甲潑尼龍、硫酸間羥異丙腎上腺素(metaproterenol sulfate)。
可與本發明之結合蛋白組合用於COPD之治療劑的非限制性實例包括以下：硫酸阿布特羅/異丙托銨、異丙托溴銨、沙美特羅/氟替卡松、阿布特羅、羥萘甲酸沙美特羅、丙酸氟替卡松、潑尼松、無水茶鹼、甲潑尼龍丁二酸鈉、孟魯司特鈉、布地奈德、反丁烯二酸福莫特羅、曲安奈德、左氧氟沙星、愈創甘油醚、阿奇黴素、二丙酸倍氯米松、鹽酸左阿布特羅、氟尼縮松、頭孢曲松鈉(ceftriaxone sodium)、三水合阿莫西林、加替沙星、紮魯司特、阿莫西林/棒酸鹽、氟尼縮松/薄荷腦、氯芬尼拉明/氫可酮、硫酸間羥異丙腎上腺素、甲潑尼龍、糠酸莫美他松、p-麻黃素/cod/氯芬尼、乙酸吡布特羅、p-麻黃素/氯雷他定(loratadine)、硫酸特布他林、噻托溴銨(tiotropium bromide)、(R,R)-福莫特羅、TgAAT、西洛司特(Cilomilast)、羅氟司特。
可與本發明之結合蛋白組合用於HCV之治療劑的非限制性實例包括以下：干擾素-α-2a、干擾素-α-2b、干擾素-αcon1、干擾素-α-n1、聚乙二醇化干擾素-α-2a、聚乙二醇化干擾素-α-2b、病毒唑(ribavirin)、聚乙二醇化干擾素α-2b+病毒唑、熊去氧膽酸(Ursodeoxycholic Acid)、甘草酸(Glycyrrhizic Acid)、胸腺法新(Thymalfasin)、邁克瑟敏(Maxamine)、VX-497及用以經由介入以下標靶治療HCV之任何化合物：HCV聚合酶、HCV蛋白酶、HCV解螺旋酶、HCV IRES(內部核糖體入口位點)。
可與本發明之結合蛋白組合用於特發性肺纖維化之治療劑的非限制性實例包括以下：潑尼松、硫唑嘌呤、阿布特羅、秋水仙鹼、硫酸阿布特羅、地高辛、γ干擾素、甲潑尼龍丁二酸鈉、勞拉西泮(lorazepam)、呋喃苯胺酸(furosemide)、賴諾普利、硝酸甘油、螺內酯、環磷醯胺、異丙托溴銨、放線菌素d、阿替普酶(alteplase)、丙酸氟替卡松、左氧氟沙星、硫酸間羥異丙腎上腺素、硫酸嗎啡、鹽酸羥考酮、氯化鉀、曲安奈德、無水他克莫司、鈣、干擾素-α、甲胺喋呤、黴酚酸嗎啉乙酯、干擾素-γ-1β。
可與本發明之結合蛋白組合用於心肌梗塞之治療劑的非限制性實例包括以下：阿司匹靈、硝酸甘油、酒石酸美托洛爾、依諾肝素鈉、肝素鈉、氯吡格雷硫酸氫鹽、卡維地洛、阿替洛爾、硫酸嗎啡、丁二酸美托洛爾、華法林鈉(warfarin sodium)、賴諾普利、單硝酸異山梨酯、地高辛、呋喃苯胺酸、辛伐他汀、雷米普利、替奈普酶、順丁烯二酸依那普利、托西邁(torsemide)、瑞替普酶(retavase)、洛沙坦鉀、鹽酸喹那普利/碳酸鎂(mag carb)、布美他尼、阿替普酶、依那普利拉(enalaprilat)、鹽酸胺碘酮(amiodarone hydrochloride)、單水合鹽酸替羅非班(tirofiban hcl m-hydrate)、鹽酸地爾硫卓、卡托普利、厄貝沙坦(irbesartan)、纈沙坦、鹽酸普萘洛爾、福辛普利鈉(fosinopril sodium)、鹽酸利多卡因、埃替菲巴肽(eptifibatide)、頭孢唑林鈉(cefazolin sodium)、硫酸阿托平(atropine sulfate)、胺基己酸(aminocaproic acid)、螺內酯、干擾素、鹽酸索他洛爾、氯化鉀、多庫酯鈉(docusate sodium)、鹽酸多巴酚丁胺(dobutamine hcl)、阿普唑侖(alprazolam)、普伐他汀鈉(pravastatin sodium)、阿托伐他汀鈣、鹽酸咪達唑侖(midazolam hydrochloride)、鹽酸哌替啶、二硝酸異山梨酯、腎上腺素、鹽酸多巴胺(dopamine hydrochloride)、比伐盧定(bivalirudin)、羅素他汀(rosuvastatin)、依澤替米貝/辛伐他汀、阿伐麥布(avasimibe)、卡立泊來德(cariporide)。
可與本發明之結合蛋白組合用於牛皮癬之治療劑的非限制性實例包括以下：KDR之小分子抑制劑、Tie-2之小分子抑制劑、鈣泊三醇(calcipotriene)、丙酸氯氟美松(clobetasol propionate)、曲安奈德、丙酸鹵貝他索(halobetasol propionate)、他紮羅汀(tazarotene)、甲胺喋呤、氟欣諾能、加強型二丙酸倍他米松、氟西奈德(fluocinolone acetonide)、阿曲汀(acitretin)、焦油洗髮精、戊酸倍他米松(betamethasone valerate)、糠酸莫美他松、酮康唑(ketoconazole)、普莫卡因(pramoxine)/氟新龍(fluocinolone)、戊酸氫化可的松、氟氫縮松(flurandrenolide)、尿素、倍他米松(betamethasone)、丙酸氯倍他索(clobetasol propionate)/潤膚劑、丙酸氟替卡松、阿奇黴素、氫化可的松、增濕配方、葉酸、地奈德(desonide)、吡美莫司(pimecrolimus)、煤焦油、二乙酸二氟拉松(diflorasone diacetate)、葉酸依那西普、乳酸、甲氧沙林(methoxsalen)、hc/次沒食子酸鉍/znox/resor、乙酸甲潑尼龍、潑尼松、防曬劑、哈西奈德(halcinonide)、水楊酸、蒽三酚(anthralin)、特戊酸氯可托龍(clocortolone pivalate)、煤萃取物、煤焦油/水楊酸、煤焦油/水楊酸/硫、去羥米松(desoximetasone)、安定(diazepam)、潤膚劑、氟欣諾能/潤膚劑、礦物油/蓖麻油/乳酸鈉(nalact)、礦物油/花生油、石油/十四烷酸異丙酯、補骨脂素(psoralen)、水楊酸、皂/三溴沙侖(tribromsalan)、硫柳汞/硼酸、塞來昔布、英利昔單抗、環孢素、阿法賽特(alefacept)、依法珠單抗(efalizumab)、他克莫司、吡美莫司、PUVA、UVB、柳氮磺胺吡啶。
可與本發明之結合蛋白組合用於牛皮癬性關節炎之治療劑的非限制性實例包括以下：甲胺喋呤、依那西普、羅非昔布、塞來昔布、葉酸、柳氮磺胺吡啶、萘普生、來氟米特、乙酸甲潑尼龍、吲哚美辛、硫酸羥氯喹、潑尼松、舒林酸、加強型二丙酸倍他米松、英利昔單抗、甲胺喋呤、葉酸鹽、曲安奈德、雙氯芬酸、二甲亞碸、吡羅昔康、雙氯芬酸鈉、酮洛芬(ketoprofen)、美洛昔康、甲潑尼龍、萘丁美酮、托美丁鈉(tolmetin sodium)、鈣泊三醇、環孢素、雙氯芬酸鈉/米索前列醇、氟欣諾能、硫酸葡糖胺、硫代蘋果酸金鈉、重酒石酸二氫可待因酮/apap、布洛芬、利塞膦酸鈉(risedronate sodium)、磺胺嘧啶、硫鳥嘌呤、伐地昔布、阿法賽特、依法珠單抗及bcl-2抑制劑。
可與本發明之結合蛋白組合用於再狹窄之治療劑的非限制性實例包括以下：西羅莫司、太平洋紫杉醇、依維莫司(everolimus)、他克莫司、佐他莫司(Zotarolimus)、乙醯胺苯酚。
可與本發明之結合蛋白組合用於坐骨神經痛之治療劑的非限制性實例包括以下：重酒石酸二氫可待因酮/apap、羅非昔布、鹽酸環苯紮平(cyclobenzaprine hcl)、甲潑尼龍、萘普生、布洛芬、鹽酸羥考酮/乙醯胺苯酚、塞來昔布、伐地昔布、乙酸甲潑尼龍、潑尼松、磷酸可待因/apap、鹽酸曲馬多/乙醯胺苯酚、美他沙酮、美洛昔康、美索巴莫(methocarbamol)、鹽酸利多卡因、雙氯芬酸鈉、加巴噴丁(gabapentin)、地塞米松、肌安寧(carisoprodol)、酮咯酸緩血酸胺(ketorolac tromethamine)、吲哚美辛、乙醯胺苯酚、安定、萘丁美酮、鹽酸羥考酮、鹽酸替紮尼定、雙氯芬酸鈉/米索前列醇、萘磺酸丙氧芬/apap、asa/羥考酮/羥考酮ter(oxycodone ter)、布洛芬/重酒石酸二氫可待因酮、鹽酸曲馬多、依託度酸、鹽酸丙氧芬、鹽酸阿米替林、肌安寧/磷酸可待因/asa、硫酸嗎啡、綜合維生素、萘普生鈉、檸檬酸奧芬那君(orphenadrine citrate)、替馬西泮(temazepam)。
可組合本發明之結合蛋白用於SLE(狼瘡)之治療劑的實例包括以下：NSAID，例如雙氯芬酸、萘普生、布洛芬、吡羅昔康、吲哚美辛；COX2抑制劑，例如塞來昔布、羅非昔布、伐地昔布；抗瘧疾劑，例如羥氯喹；類固醇，例如潑尼松、潑尼松龍、布替耐德、地塞米松；細胞毒素，例如硫唑嘌呤、環磷醯胺、黴酚酸嗎啉乙酯、甲胺喋呤；PDE4抑制劑或嘌呤合成抑制劑，例如山喜多(Cellcept)。本發明之結合蛋白亦可與藥劑(諸如柳氮磺胺吡啶、5-胺基水楊酸、奧沙拉嗪、硫唑嘌呤、移護寧(Imuran))及干擾促發炎性細胞激素(諸如IL-1)之合成、產生或作用之藥劑(例如卡斯蛋白酶抑制劑，如IL-1β轉化酶抑制劑及IL-1ra)組合。本發明之結合蛋白亦可與T細胞信號傳導抑制劑(例如酪胺酸激酶抑制劑)或靶向T細胞活化分子之分子(例如CTLA-4-IgG或抗B7家族抗體、抗PD-1家族抗體)一起使用。本發明之結合蛋白可與IL-11或抗細胞激素抗體(例如芳妥珠單抗(fonotolizumab；抗IFNg抗體))或抗受體受體抗體(例如抗IL-6受體抗體)及B細胞表面分子之抗體組合。本發明之抗體或其抗原結合部分亦可與LJP 394(阿貝莫司(abetimus))、消耗或不活化B細胞之藥劑(例如利妥昔單抗(抗CD20抗體))、lymphostat-B(抗BlyS抗體)、TNF拮抗劑(例如抗TNF抗體阿達木單抗(PCT公開案第WO 97/29131號；HUMIRA))、CA2(REMICADE)、CDP 571、TNFR-Ig構築體、(p75TNFRIgG(ENBREL)及p55TNFRIgG(LENERCEPT))及bcl-2抑制劑一起使用，此歸因於已證明轉殖基因小鼠中之bcl-2過度表現導致狼瘡樣表型(參見Marquina等人,J. Immunol .,172(11): 7177-7185(2004))，因此抑制預期具有治療作用。
本發明之醫藥組合物可包括「治療有效量」或「預防有效量」之本發明之抗體或抗體部分。「治療有效量」係指在必要劑量及時段下有效達成所需治療結果之量。抗體或抗體部分之治療有效量可由熟習此項技術者確定且可根據諸如個體之疾病狀況、年齡、性別及體重以及抗體或抗體部分在個體中引起所需反應之能力等因素而變化。治療有效量亦為治療有利作用超過抗體或抗體部分之任何毒性或有害作用之量。「預防有效量」係指在必要劑量及時段下有效達成所需預防結果之量。通常，因為預防劑量係在疾病之前或在疾病早期用於個體中，所以預防有效量少於治療有效量。
可調整給藥方案以提供最佳所需反應(例如治療或預防反應)。舉例而言，可投與單次大丸劑，可隨時間投與若干分次劑量或可依治療情況之緊急性所指示，按比例減少或增加劑量。尤其宜將非經腸組合物調配成單位劑型以方便投藥及達到劑量均一性。如本文所用之單位劑型係指適合作為單一劑量用於待治療之哺乳動物個體的物理個別單元；各單元含有經計算以產生所需治療作用之預定量活性化合物與所需醫藥載劑。本發明之單位劑型的規格由以下因素規定且直接視其而定：(a)活性化合物之獨特特徵及待達成之特定治療或預防作用，及(b)相關技術中混配該活性化合物用於治療個體之敏感性的固有限制。
應注意，劑量值可隨待減輕之病狀之類型及嚴重程度而變化。應進一步瞭解，對於任何特定個體，特定給藥方案應根據個體需要及投與組合物或監督組合物投與之人員的專業判斷而隨著時間調整，且本文中闡述之劑量範圍僅為例示性且無意限制所主張組合物之範疇或操作。
診斷
本文中之揭示內容亦提供診斷應用。此進一步闡明如下。結合本發明之IL-1β之抗體可呈多種形式中之任一者用於在活體內、活體外或離體(亦即，在自活個體獲得之細胞或組織中，使其經過程序處理，隨後再回至個體中)偵測IL-1β。本發明之DVD-Ig提供能夠在各種診斷及偵測檢定形式中結合IL-1β之抗原決定基以及其他抗原或抗原決定基的進一步優勢。
I.檢定方法
本發明亦提供使用如本文所述之至少一種抗IL-1β結合蛋白或其抗原結合部分(包括DVD-Ig)測定試樣中之IL-1β或其片段(「分析物」)之存在、量或濃度的方法。如在此項技術中已知之任何適合檢定可用於該方法中。實例包括(但不限於)免疫檢定，諸如夾心免疫檢定(例如單株、多株及/或DVD-Ig夾心免疫檢定或其任何變化形式(例如單株/DVD-Ig、DVD-Ig/多株等)，包括放射性同位素偵測(放射免疫檢定(RIA))及酶偵測(酶免疫檢定(EIA)或酶聯免疫吸附檢定(ELISA)(例如Quantikine ELISA檢定，R&D Systems,Minneapolis,Minnesota)))、競爭性抑制免疫檢定(例如正向及反向)、螢光偏振免疫檢定(FPIA)、酶倍增免疫檢定技術(EMIT)、生物發光共振能量轉移(BRET)及均質化學發光檢定等。在基於SELDI之免疫檢定中，將特異性結合相關分析物(或其片段)之捕捉試劑連接至質譜分析探針(諸如預活化蛋白晶片陣列)之表面。隨後將分析物(或其片段)特異性捕捉於生物晶片上，且所捕捉之分析物(或其片段)由質譜分析偵測。或者，可將分析物(或其片段)自捕捉試劑溶離且由常規MALDI(基質輔助雷射脫附/離子化)或由SELDI來偵測。化學發光微粒免疫檢定，尤其採用ARCHITECT自動分析器之一種免疫檢定(Abbott Laboratories,Abbott Park,Illinois)為例示性免疫檢定之實例。
將此項技術中熟知之收集、操控且處理尿液、血液、血清及血漿及其他體液之方法用於本發明之實務中，例如當將如本文所述之抗IL-1β結合蛋白用作免疫診斷試劑及/或用於分析物免疫檢定套組中時。試樣可包含除相關分析物之外之其他部分，諸如抗體、抗原、半抗原、激素、藥物、酶、受體、蛋白質、肽、多肽、寡核苷酸及/或聚核苷酸。舉例而言，樣本可為自個體獲得之全血樣本。在如本文所述之免疫檢定之前例如以預處理試劑來處理試樣、尤其全血可能為必要的或需要的。甚至在預處理不必要的情況下(例如大多數尿樣)，可視情況進行預處理(例如作為商業平台上之方案之一部分)。
預處理試劑可為適用於本發明之免疫檢定及套組之任何試劑。預處理視情況包含：(a)一或多種溶劑(例如甲醇及乙二醇)及視情況選用之鹽，(b)一或多種溶劑及鹽及視情況選用之清潔劑，(c)清潔劑，或(d)清潔劑及鹽。預處理試劑在此項技術中為已知的，且可例如如Abbott TDx,AxSYM及ARCHITECT分析器(Abbott Laboratories,Abbott Park,Illinois)上之檢定所用、如文獻(參見例如Yatscoff等人,「Abbott TDx Monoclonal Antibody Assay Evaluated for Measuring Cyclosporine in Whole Blood」,Clin. Chem .,36: 1969-1973(1990)；及Wallemacq等人,「Evaluation of the New AxSYM Cyclosporine Assay: Comparison with TDx Monoclonal Whole Blood and EMIT Cyclosporine Assays」,Clin. Chem .,45: 432-435(1999))中所述及/或如可購得，來使用該預處理。另外，可如Abbott之美國專利第5,135,875號、歐洲公開案第EP 0 471 293號、PCT公開案第WO 2008/082984號及美國公開案第2008/0020401號(其關於預處理之教示以全文引用的方式併入本文中)中所述進行預處理。預處理試劑可為非均質劑或均質劑。
關於使用非均質預處理試劑，預處理試劑使存在於樣本中之分析物結合蛋白(例如可結合於分析物或其片段之蛋白質)沈澱。該預處理步驟包含藉由使將預處理劑添加至樣本而形成之混合物之上清液與沈澱之分析物結合蛋白分離而將任何分析物結合蛋白移出。在該檢定中，不存在混合物之上清液之任何結合蛋白用於該檢定中，直接進行至抗體捕捉步驟。
關於使用均質預處理試劑，不存在該分離步驟。使試樣及預處理試劑之整個混合物與分析物(或其片段)之經標記特異性結合搭配物接觸，該搭配物諸如經標記之抗分析物抗體(或其抗原反應性片段)。在藉由第一特異性結合搭配物捕捉之前或期間，該檢定所採用之預處理試劑通常稀釋於預處理試樣混合物中。儘管進行該稀釋，但在捕捉期間一定量之預處理試劑仍存在(或保留)於試樣混合物中。根據本發明，例示性經標記特異性結合搭配物可為DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體之片段)。
在非均質形式中，在自個體獲得試樣之後，製備第一混合物。該混合物含有對於分析物(或其片段)進行評估之試樣及第一特異性結合搭配物，其中第一特異性結合搭配物及含於試樣中之任何分析物形成第一特異性結合搭配物-分析物複合物。較佳地，第一特異性結合搭配物為抗分析物抗體或其片段。第一特異性結合搭配物可為如本文所述之DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體之片段)。添加試樣及第一特異性結合搭配物以形成混合物之順序並非關鍵性的。較佳地，將第一特異性結合搭配物固定於固相上。用於免疫檢定中(對於第一特異性結合搭配物及視情況選用之第二特異性結合搭配物)之固相可為在此項技術中已知之任何固相，諸如(但不限於)磁性粒子、珠粒、試管、微量滴定盤、比色管、膜、支架分子、薄膜、濾紙、盤片及晶片。
在形成含有第一特異性結合搭配物-分析物複合物之混合物之後，使用在此項技術中已知之任何技術自複合物移除任何未經結合之分析物。舉例而言，未經結合之分析物可藉由洗滌移除。然而，理想地，第一特異性結合搭配物以超過試樣中所存在之任何分析物之量存在，以使得存在於試樣中之所有分析物由第一特異性結合搭配物結合。
在移除任何未經結合之分析物之後，將第二特異性結合搭配物添加至混合物以形成第一特異性結合搭配物-分析物-第二特異性結合搭配物複合物。第二特異性結合搭配物較佳地為抗分析物抗體，其結合於分析物上之抗原決定基，該抗原決定基不同於分析物上由第一特異性結合搭配物結合之抗原決定基。另外，亦較佳地，第二特異性結合搭配物經如上所述之可偵測標記來標記或含有該可偵測標記。第二特異性結合搭配物可為如本文所述之DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體之片段)。
可使用如在此項技術中已知之任何適合可偵測標記。舉例而言，可偵測標記可為放射性標記(諸如3 H、125 I、35 S、14 C、32 P及33 P)、酶標記(諸如辣根過氧化酶、鹼性過氧化酶、葡萄糖6-磷酸去氫酶及其類似物)、化學發光標記(諸如吖錠酯、硫酯或磺醯胺；魯米諾、異魯米諾(isoluminol)、啡錠酯(phenanthridinium ester)及其類似物)、螢光標記(諸如螢光素(例如5-螢光素、6-羧基螢光素、3'6-羧基螢光素、5(6)-羧基螢光素、6-六氯-螢光素、6-四氯螢光素、異硫氰酸螢光素及其類似物))、若丹明、藻膽蛋白(phycobiliprotein)、R-藻紅素、量子點(例如硫化鋅封蓋之硒化鎘)、測溫標記或免疫聚合酶鏈反應標記。
標記、標記程序及標記偵測的緒論見於Polak及Van Noorden,Introduction to Immunocytochemistry ,第2版,Springer Verlag,N.Y.(1997),及Haugland,Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals (1996)(其為由Molecular Probes,Inc.,Eugene,Oregon出版之組合手冊及目錄)中。螢光標記可用於FPIA中(參見例如美國專利第5,593,896號、第5,573,904號、第5,496,925號、第5,359,093號及第5,352,803號)。吖錠化合物可在均質或非均質化學發光檢定中用作可偵測標記(參見例如Adamczyk等人,Bioorg. Med. Chem. Lett .,16: 1324-1328(2006)；Adamczyk等人,Bioorg. Med. Chem. Lett .,14: 2313-2317(2004)；Adamczyk等人,Biorg. Med. Chem. Lett .,14: 3917-3921(2004)；及Adamczyk等人,Org. Lett .,5: 3779-3782(2003))。
例示性吖錠化合物為吖錠-9-甲醯胺。製備吖錠9-甲醯胺之方法描述於Mattingly,J. Biolumin. Chemilumin .,6: 107-114(1991)；Adamczyk等人,J. Org. Chem .,63: 5636-5639(1998)；Adamczyk等人,Tetrahedron ,55: 10899-10914(1999)；Adamczyk等人,Org. Lett .,1: 779-781(1999)；Adamczyk等人,Bioconjugate Chem .,11: 714-724(2000)；Adamczyk及Mattingly,Luminescence Biotechnology: Instruments and Applications ；(Dyke,K.V.編)(CRC Press: Boca Raton,2002)第77-105頁；Adamczyk等人,Org. Lett .,5: 3779-3782(2003)；及美國專利第5,468,646號、第5,543,524號及第5,783,699號中。另一較佳吖錠化合物為吖錠-9-甲酸酯芳酯。吖錠-9-甲酸酯芳酯之實例為10-甲基-9-(苯氧基羰基)吖錠氟磺酸酯(可購自Cayman Chemical,Ann Arbor,Michigan)。製備吖錠9-甲酸酯芳酯之方法描述於McCapra等人,Photochem. Photobiol .,4: 1111-21(1965)；Razavi等人,Luminescence ,15: 245-249(2000)；Razavi等人,Luminescence ,15: 239-244(2000)；及美國專利第5,241,070號中。關於吖錠-9-甲酸酯芳酯及其使用之更多詳情闡述於美國公開案第2008/0248493號中。
化學發光檢定(例如使用如上所述之吖錠或其他化學發光劑)可根據Adamczyk等人,Anal. Chim. Acta ,579(1): 61-67(2006)中描述之方法來執行。雖然可使用任何適合檢定形式，但是微板化學發光計(Mithras LB-940,Berthold Technologies U.S.A.,LLC,Oak Ridge,Tennessee)使得可迅速檢定小體積之多個樣本。
添加試樣及特異性結合搭配物以形成化學發光檢定之混合物之順序並非關鍵性的。若第一特異性結合搭配物以化學發光劑(諸如吖錠化合物)可偵測地標記，則形成經可偵測標記之第一特異性結合搭配物-分析物複合物。或者，若使用第二特異性結合搭配物且第二特異性結合搭配物以化學發光劑(諸如吖錠化合物)可偵測地標記，則形成經可偵測標記之第一特異性結合搭配物-分析物-第二特異性結合搭配物複合物。任何未經結合之特異性結合搭配物(無論標記或未標記)可使用在此項技術中已知之任何技術(諸如洗滌)自混合物移除。
在添加上述吖錠化合物之前、同時或之後，可現場在混合物中產生過氧化氫或可向混合物中提供或供應過氧化氫(例如，過氧化氫之來源為一或多種已知含有過氧化氫之緩衝液或其他溶液)。過氧化氫可以多種方式(諸如為熟習此項技術者所顯而易見之方式)現場產生。在向樣本中添加至少一種鹼性溶液同時或之後，產生指示分析物之存在之可偵測信號，亦即化學發光信號。鹼性溶液含有至少一種鹼且具有大於或等於10、較佳地大於或等於12之pH值。鹼性溶液之實例包括(但不限於)氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化銨、氫氧化鎂、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣及碳酸氫鈣。添加至樣本之鹼性溶液之量視鹼性溶液之濃度而定。基於所用鹼性溶液之濃度，熟習此項技術者可容易地測定添加至樣本之鹼性溶液之量。
產生之化學發光信號可使用熟習此項技術者已知之常規技術偵測。基於產生信號之強度，可定量樣本中之分析物之量。特定言之，樣本中之分析物之量與產生信號之強度成比例。存在之分析物之量可藉由將產生光之量與分析物之標準曲線比較或與參考標準相比來定量。可藉由質譜分析、重量分析方法及在此項技術中已知之其他技術使用分析物之連續稀釋或已知濃度之溶液來產生標準曲線。雖然以上描述著重於使用吖錠化合物作為化學發光劑，但是一般技術者可容易地將此描述調適以便使用其他化學發光劑。
分析物免疫檢定一般可使用在此項技術中已知之任何形式(諸如(但不限於)夾心形式)來進行。特定言之，在一免疫檢定形式中，使用至少兩種抗體以分離及定量樣本中之分析物，諸如人類分析物或其片段。更特定言之，至少兩種抗體結合於分析物(或其片段)上之不同抗原決定基，形成免疫複合物，其稱為「夾心」。一般而言，在免疫檢定中，一或多種抗體可用於捕捉試樣中之分析物(或其片段)(此等抗體時常稱為「捕捉」抗體)且一或多種抗體可用於使可偵測(亦即可定量)標記結合於夾心(此等抗體時常稱為「偵測抗體」或「結合物」)。因此，在夾心免疫檢定形式之情形中，如本文所述之DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體之片段)可用作捕捉抗體、偵測抗體或兩者。舉例而言，一種具有可結合分析物(或其片段)上之第一抗原決定基之域的DVD-Ig可用作捕捉抗體且/或具有可結合分析物(或其片段)上之第二抗原決定基之域的另一DVD-Ig可用作偵測抗體。在此方面，具有可結合分析物(或其片段)上之第一抗原決定基之第一域及可結合分析物(或其片段)上之第二抗原決定基之第二域的DVD-Ig可用作捕捉抗體及/或偵測抗體。或者，一種具有可結合第一分析物(或其片段)上之抗原決定基之第一域及可結合第二分析物(或其片段)上之抗原決定基之第二域的DVD-Ig可用作捕捉抗體及/或偵測抗體以偵測且視情況定量兩種或兩種以上分析物。若分析物可以一種以上形式(諸如單體形式及二聚體/多聚體形式(其可為均聚或異聚形式))存在於樣本中，則具有可結合僅暴露於單體形式上之抗原決定基之域的一DVD-Ig及具有可結合二聚體/多聚體形式之不同部分上之抗原決定基之域的另一DVD-Ig可用作捕捉抗體及/或偵測抗體，由此使得能夠偵測且視情況定量不同形式之既定分析物。此外，採用具有單一DVD-Ig內及/或DVD-Ig之間之差異親和力的DVD-Ig可提供親合力優勢。在如本文所述之免疫檢定之情形中，將一或多個連接子併入DVD-Ig結構內一般可為有用的或需要的。當存在連接子時，最佳地，連接子應具有足夠長度及結構撓性以使得可藉由內域結合抗原決定基以及藉由外域結合另一抗原決定基。在此方面，若DVD-Ig可結合兩種不同分析物且一種分析物大於另一種，則理想地較大分析物由外域結合。
一般而言，可使測試(例如疑似含有)IL-1β蛋白(或其片段)之樣本與至少一種捕捉抗體及至少一種偵測抗體(其可為第二偵測抗體或第三偵測抗體或甚至連續編號之抗體，例如如在捕捉及/或偵測抗體包含多種抗體的情況下)同時或依序且以任何順序接觸。舉例而言，試樣可首先與至少一種捕捉抗體接觸且隨後(依序)與至少一種偵測抗體接觸。或者，試樣可首先與至少一種偵測抗體接觸且隨後(依序)與至少一種捕捉抗體接觸。在另一替代方案中，試樣可同時與捕捉抗體及偵測抗體接觸。
在夾心檢定形式中，在允許形成第一結合蛋白/IL-1β複合物之條件下使疑似含有IL-1β(或其片段)之樣本首先與至少一種第一捕捉結合蛋白(例如IL-1β抗體)接觸。若使用一種以上捕捉結合蛋白，則形成包含兩種或兩種以上捕捉結合蛋白之第一捕捉結合蛋白/IL-1β複合物。在夾心檢定中，結合蛋白(亦即較佳地至少一種捕捉結合蛋白)以試樣中預期之IL-1β分析物(或其片段)之最大量的莫耳過量量使用。舉例而言，可使用每mL緩衝液(例如微粒塗佈緩衝液)約5 μg至約1 mg之抗體。
因為需要僅藉由一種抗體之結合而通常用以量測較小分析物之競爭性抑制免疫檢定包含依序及典型形式。在依序競爭性抑制免疫檢定中，將IL-1β之捕捉結合蛋白塗佈於微量滴定盤之孔或其他固體支撐物上。當含有IL-1β之樣本添加至孔中時，IL-1β結合於捕捉結合蛋白。在洗滌後，將已知量之經標記(例如生物素或辣根過氧化酶(HRP))IL-1β添加至孔中。酶標記之受質為產生信號所必需。HRP之適合受質之實例為3,3',5,5'-四甲基聯苯胺(TMB)。在洗滌後，量測由經標記之分析物產生之信號且其與樣本中之IL-1β之量成反比。在典型競爭性抑制免疫檢定中，將IL-1β之結合蛋白塗佈於固體支撐物(例如微量滴定盤之孔)上。然而，不同於依序競爭性抑制免疫檢定，樣本及經標記之IL-1β係同時添加至孔中。樣本中之任何IL-1β與經標記之IL-1β競爭結合於捕捉結合蛋白。在洗滌後，量測由經標記之IL-1β產生之信號且其與樣本中IL-1β之量成反比。
視情況，在使試樣與至少一種捕捉結合蛋白(例如第一捕捉抗體)接觸之前，至少一種捕捉結合蛋白可結合於固體支撐物，其有助於第一結合蛋白/IL-1β(或其片段)複合物自試樣中分離。捕捉結合蛋白所結合之受質可為有助於使捕捉抗體-分析物複合物自樣本中分離的任何適合固體支撐物或固相。
實例包括盤(諸如微量滴定盤)之孔、試管、多孔凝膠(例如矽膠、瓊脂糖、聚葡萄糖或明膠)、聚合物薄膜(例如聚丙烯醯胺)、珠粒(例如聚苯乙烯珠粒或磁性珠粒)、濾紙/膜(例如硝化纖維素或耐綸)之條帶、微粒(例如膠乳粒子、可磁化微粒(例如具有氧化鐵或氧化鉻核心及均聚或異聚塗層及約1-10微米之半徑的微粒))。受質可包含具有結合抗原之適合表面親和力及允許偵測抗體到達之足夠孔隙率的適合多孔材料。雖然可使用水合狀態之凝膠材料，但是微孔材料一般較佳。該等多孔受質較佳呈厚度為約0.01 mm至約0.5 mm、較佳約0.1 mm之薄片形式。雖然孔徑可相當大地變化，但是孔徑較佳為約0.025微米至約15微米，更佳約0.15微米至約15微米。該等受質之表面可藉由引起抗體與受質共價鍵結之化學過程而活化。一般由抗原或抗體與受質經由疏水性力產生吸附所引起的不可逆結合；或者，化學偶合劑或其他方式可用於使抗體與受質共價結合，其限制條件為該結合不會干擾抗體結合分析物之能力。或者，抗體可與微粒結合，該等微粒先前已用抗生蛋白鏈菌素(例如DYNALMagnetic Beads,Invitrogen,Carlsbad,California)或生物素(例如使用Power-BindTM-SA-MP抗生蛋白鏈菌素塗佈之微粒(Seradyn,Indianapolis,Indiana))或抗物種特異性單株抗體塗佈。必要時，可使受質衍生以允許與抗體上之各種官能基反應。該衍生作用需要使用某些偶合劑，其實例包括(但不限於)順丁烯二酸酐、N-羥基丁二醯亞胺及1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳化二亞胺。視需要可將各自對於分析物具有特異性的一或多種捕捉試劑(諸如抗體(或其片段))在不同物理或可定址位置連接至固相(例如以生物晶片組態(參見例如美國專利第6,225,047號；PCT公開案第WO 99/51773號；美國專利第6,329,209號；PCT公開案第WO 00/56934號及美國專利第5,242,828號))。若捕捉試劑連接至作為固體支撐物之質譜分析探針，則結合於探針之分析物之量可藉由雷射脫附離子化質譜分析來偵測。或者，單一管柱可以不同珠粒填充，該等珠粒係以該或該等捕捉試劑衍生，藉此將分析物捕捉於單一位置中(參見抗體衍生、基於珠粒之技術，例如Luminex(Austin,Texas)之xMAP技術)。在將待檢定分析物(或其片段)之試樣與至少一種捕捉抗體(例如第一捕捉抗體)接觸之後，培育混合物以允許形成第一抗體(或多個抗體)-分析物(或其片段)複合物。培育可在約4.5至約10.0之pH值下、在約2℃至約45℃之溫度下，且持續至少約1分鐘至約18小時、較佳約1分鐘至約24分鐘、最佳約4分鐘至約18分鐘之時段而執行。本文所述之免疫檢定可以一個步驟(意謂試樣、至少一種捕捉抗體及至少一種偵測抗體全部依序或同時添加至反應容器中)或以一個以上步驟(諸如兩個步驟、三個步驟等)進行。
在形成(第一或多種)捕捉抗體/分析物(或其片段)複合物之後，隨後使該複合物在允許形成(第一或多種)捕捉抗體/分析物(或其片段)/第二偵測抗體複合物之條件下與至少一種偵測抗體接觸。雖然出於清晰目的而說明為「第二」抗體(例如第二偵測抗體)，但實際上在多個抗體用於捕捉及/或偵測的情況下，至少一種偵測抗體可為用於免疫檢定中之第二抗體、第三抗體、第四抗體等。若捕捉抗體/分析物(或其片段)複合物與一種以上偵測抗體接觸，則形成(第一或多種)捕捉抗體/分析物(或其片段)/(多種)偵測抗體複合物。如同捕捉抗體(例如第一捕捉抗體)一樣，當至少一種(例如第二及任何隨後)偵測抗體與捕捉抗體/分析物(或其片段)複合物接觸時，需要在與上述條件相似之條件下培育的時期以形成(第一或多種)捕捉抗體/分析物(或其片段)/(第二或多種)偵測抗體複合物。較佳地，至少一種偵測抗體含有可偵測之標記。可偵測之標記可在形成(第一或多種)捕捉抗體/分析物(或其片段)/(第二或多種)偵測抗體複合物之前、同時或之後結合於至少一種偵測抗體(例如第二偵測抗體)。可使用在此項技術中已知之任何可偵測之標記(參見上文論述，包括Polak及Van Noorden(1997)及Haugland(1996)參考文獻)。
可偵測之標記可直接或經由偶合劑結合於抗體。可使用之偶合劑之實例為EDAC(1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽)，其可購自Sigma-Aldrich,St. Louis,Missouri。可使用之其他偶合劑在此項技術中為已知的。使可偵測標記結合於抗體之方法在此項技術中為已知的。另外，可購得或合成已含有有助於可偵測標記與抗體偶合之端基的許多可偵測標記，諸如CPSP-吖錠酯(亦即9-[N-甲苯磺醯基-N-(3-羧基丙基)]-10-(3-磺丙基)吖錠甲醯胺)或SPSP-吖錠酯(亦即N10-(3-磺丙基)-N-(3-磺丙基)-吖錠-9-甲醯胺)。
(第一或多種)捕捉抗體/分析物/(第二或多種)偵測抗體複合物可(但不必)在定量標記之前與試樣之其餘部分分離。舉例而言，若至少一種捕捉抗體(例如第一捕捉抗體)結合於固體支撐物(諸如孔或珠粒)，則可藉由移除(試樣之)流體以免與固體支撐物接觸來實現分離。或者，若至少第一捕捉抗體結合於固體支撐物，則其可同時與含有分析物之樣本及至少一種第二偵測抗體接觸以形成第一(多種)抗體/分析物/第二(多種)抗體複合物，接著移除流體(試樣)以免與固體支撐物接觸。若至少一種第一捕捉抗體不結合於固體支撐物，則(第一或多種)捕捉抗體/分析物/(第二或多種)偵測抗體複合物不必自試樣移除以定量標記之量。
在形成經標記之捕捉抗體/分析物/偵測抗體複合物(例如第一捕捉抗體/分析物/第二偵測抗體複合物)之後，使用在此項技術中已知之技術來定量複合物中標記之量。舉例而言，若使用酶標記，則使經標記之複合物與標記之受質反應，產生諸如顯色之可定量反應。若標記為放射性標記，則使用適當方式(諸如閃爍計數器)定量標記。若標記為螢光標記，則藉由以一種顏色之光(其稱為「激發波長」)刺激標記且偵測該標記回應於該刺激而發射之另一顏色(其稱為「發射波長」)來定量標記。若標記為化學發光標記，則藉由目視或藉由使用光度計、X射線膠片、高速照相膠片、CCD相機等偵測發光來定量標記。一旦已定量複合物中標記之量，則藉由適當方式測定試樣中之分析物或其片段之濃度，諸如藉由使用已使用已知濃度之分析物或其片段的連續稀釋物產生之標準曲線。除使用分析物或其片段之連續稀釋物以外，可以重量分析方式、藉由質譜分析及藉由在此項技術中已知之其他技術來產生標準曲線。在採用ARCHITECT分析器之化學發光微粒檢定中，結合物稀釋劑pH值應為約6.0 +/- 0.2，微粒塗佈緩衝液應維持在大約室溫(亦即約17℃至約27℃)，微粒塗佈緩衝液pH值應為約6.5 +/- 0.2，且微粒稀釋劑pH值應為約7.8 +/- 0.2。固體較佳少於約0.2%、諸如少於約0.15%、少於約0.14%、少於約0.13%、少於約0.12%或少於約0.11%，諸如約0.10%。
FPIA係基於競爭性結合免疫檢定原理。當藉由線性偏振光激發螢光標記化合物時，螢光標記化合物將發射具有與其旋轉速率成反比之偏振度的螢光。當螢光標記之示蹤物-抗體複合物藉由線性偏振光激發時，因為螢光團在吸收光之時間與發射光之時間之間的旋轉受到限制，所以發射光仍高度偏振。當「游離」示蹤化合物(亦即不結合於抗體之化合物)藉由線性偏振光激發時，其旋轉比在競爭性結合免疫檢定中產生之相應示蹤物-抗體結合物快得多。由於不存在需要特殊處理及處置之放射性物質，因此FPIA比RIA有利。另外，FPIA為可容易且迅速執行之均質檢定。
鑒於上述，提供測定試樣中之分析物(或其片段)之存在、量或濃度的方法。該方法包含藉由以下檢定來檢定試樣之分析物(或其片段)：(i)採用(i')可結合於分析物之抗體、抗體片段、可結合於分析物之抗體變異體、可結合於分析物之抗體變異體之片段及可結合於分析物之DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體片段)中之至少一者及(ii')至少一種可偵測標記，及(ii)包含將由可偵測標記產生的作為試樣中之分析物(或其片段)之存在、量或濃度的直接或間接指示之信號與作為對照物或校正劑中之分析物(或其片段)之存在、量或濃度的直接或間接指示所產生之信號進行比較。校正劑視情況為一系列校正劑之一部分，其中每一校正劑根據分析物濃度而不同於其他校正劑。
該方法可包含(i)使試樣與分析物(或其片段)之至少一種第一特異性結合搭配物接觸以便形成第一特異性結合搭配物/分析物(或其片段)複合物，該至少一種第一特異性結合搭配物選自由以下組成之群：可結合於分析物之抗體、抗體片段、可結合於分析物之抗體變異體、可結合於分析物之抗體變異體片段及可結合於分析物之DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體片段)，(ii)使第一特異性結合搭配物/分析物(或其片段)複合物與分析物(或其片段)之至少一種第二特異性結合搭配物接觸以便形成第一特異性結合搭配物/分析物(或其片段)/第二特異性結合搭配物複合物，該至少一種第二特異性結合搭配物選自由以下組成之群：可結合於分析物之經可偵測標記之抗分析物抗體、經可偵測標記之抗分析物抗體片段、可結合於分析物之經可偵測標記之抗分析物抗體變異體、可結合於分析物之經可偵測標記之抗分析物抗體變異體之片段及經可偵測標記之DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體片段)，及(iii)藉由偵測或量測藉由在(ii)中形成之第一特異性結合搭配物/分析物(或其片段)/第二特異性結合搭配物複合物中的可偵測標記產生之信號來測定試樣中分析物之存在、量或濃度。分析物(或其片段)之至少一種第一特異性結合搭配物及/或分析物(或其片段)之至少一種第二特異性結合搭配物為如本文所述之DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體片段)之方法可為較佳的。
或者，該方法可包含：使試樣與IL-1β分析物(或其片段)之至少一種第一特異性結合搭配物接觸，該至少一種第一特異性結合搭配物選自由以下組成之群：可結合於分析物之抗體、抗體片段、可結合於分析物之抗體變異體、可結合於分析物之抗體變異體片段及DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體片段)；及同時或依序、以任一順序使試樣與可與分析物(或其片段)競爭結合於至少一種第一特異性結合搭配物且選自由以下組成之群的至少一種第二特異性結合搭配物接觸：可結合於第一特異性結合搭配物之經可偵測標記之分析物、經可偵測標記之分析物片段、可結合於第一特異性結合搭配物之經可偵測標記之分析物變異體，及可結合於第一特異性結合搭配物之經可偵測標記之分析物變異體之片段。存在於試樣中之任何IL-1β(或其片段)與至少一種第二特異性結合搭配物彼此競爭以分別形成第一特異性結合搭配物/分析物(或其片段)複合物及第一特異性結合搭配物/第二特異性結合搭配物複合物。該方法進一步包含藉由偵測或量測由在(ii)中形成之第一特異性結合搭配物/第二特異性結合搭配物複合物中之可偵測標記產生的信號來測定試樣中分析物之存在、量或濃度，其中由第一特異性結合搭配物/第二特異性結合搭配物複合物中之可偵測標記產生之信號與試樣中之分析物之量或濃度成反比。
上述方法可進一步包含診斷、預測或評估獲取試樣之患者的治療性/預防性治療之功效。若該方法進一步包含評估獲取試樣之患者的治療性/預防性治療之功效，則該方法視情況進一步包含視需要來改進患者之治療性/預防性治療以改良功效。該方法可適用於自動系統或半自動系統中。
關於檢定方法(及其套組)，可採用可購得之抗分析物抗體或如文獻中所述之產生抗分析物之方法。各種抗體之供應商包括(但不限於)Santa Cruz Biotechnology Inc.(Santa Cruz,California)、GenWay Biotech,Inc.(San Diego,California)及R&D Systems(RDS；Minneapolis,Minnesota)。一般而言，預定含量可用作藉以評估在檢定分析物或其片段之試樣後獲得之結果例如以便偵測疾病或疾病風險的基準。一般而言，在進行該比較中，藉由以足夠次數且在適當條件下進行特定檢定以使得可得到分析物存在、量或濃度與疾病、病症或病狀之特定階段或終點或與特定臨床標誌之聯繫或關聯來獲得預定含量。通常，藉由檢定參照個體(或個體群體)來獲得預定含量。所量測分析物可包括其片段、其降解產物及/或其酶促裂解產物。
詳言之，相對於如用於監測疾病進程及/或治療之預定含量，分析物或其片段之量或濃度可為「無變化的」、「有利的」(或「有利地變化的」)，或「不利的」(或「不利地變化的」)。「升高」或「增加」係指試樣中之量或濃度高於典型或正常含量或範圍(例如預定含量)或高於另一參考含量或範圍(例如先前或基線樣本)。術語「降低」或「減少」係指試樣中之量或濃度低於典型或正常含量或範圍(例如預定含量)或低於另一參考含量或範圍(例如先前或基線樣本)。術語「改變」係指樣本中之量或濃度與典型或正常含量或範圍(例如預定含量)相比或與另一參考含量或範圍(例如先前或基線樣本)相比改變(增大或減小)。分析物之典型或正常含量或範圍係根據標準實務界定。
因為在一些情況中分析物之含量極低，所以當存在與典型或正常含量或範圍或參考含量或範圍相比之不能藉由實驗誤差或樣本偏差解釋的任何淨變化時，可視為已出現所謂的改變之含量或變動。因此，在特定樣本中量測到之含量將會與在來自所謂的正常個體之類似樣本中測定出之含量或含量範圍相比較。在此情形中，「正常個體」為例如不具有可偵測疾病之個體，且「正常」(有時稱為「對照」)患者或群體分別為例如不展現可偵測疾病之患者或群體。此外，假定分析物常規地不以高含量出現於大多數人類群體中，「正常個體」可視為不具有顯著可偵測增加或升高量或濃度之分析物的個體，且「正常」(有時稱為「對照」)患者或群體為不展現顯著可偵測增加或升高量或濃度之分析物的患者或群體。「表觀正常個體」為分析物尚未評估或當前正在評估之個體。當分析物正常地為不可偵測的(例如正常含量為零，或在正常群體之約25至約75百分位數之範圍內)，但在試樣中偵測到時，以及當分析物以高於正常含量存在於試樣中時，據稱分析物之含量「升高」。因此，本發明尤其提供一種篩選患有特定疾病、病症或病狀或處於患上特定疾病、病症或病狀之風險中的個體的方法。檢定方法亦可涉及檢定其他標記物及其類似物。
因此，本文所述之方法亦可用於判定個體是否患有指定疾病、病症或病狀或處於產生指定疾病、病症或病狀之風險中。特定言之，該方法可包含以下步驟：(a)測定來自個體之試樣中之IL-1β(或其片段)的濃度或量(例如使用本文所述之方法或在此項技術中已知之方法)；及(b)將步驟(a)中測定出之IL-1β(或其片段)之濃度或量與預定含量進行比較，其中若步驟(a)中測定出之分析物之濃度或量相對於預定含量為有利的，則判定個體未患有指定疾病、病症或病狀或未處於指定疾病、病症或病狀風險之中。然而，若步驟(a)中測定之IL-1β之濃度或量相對於預定含量為不利的，則判定個體患有指定疾病、病症或病狀或處於指定疾病、病症或病狀風險之中。
另外，本文中提供監測個體之疾病進程之方法。最佳地，該方法包含以下步驟：(a)測定來自個體之試樣中之IL-1β之濃度或量；(b)測定來自個體之稍後試樣中之IL-1β之濃度或量；及(c)將步驟(b)中測定出之分析物之濃度或量與步驟(a)中測定出之IL-1β之濃度或量進行比較，其中若步驟(b)中測定出之濃度或量當與步驟(a)中測定出之IL-1β之濃度或量相比時未變化或為不利的，則判定個體之疾病已持續、進展或惡化。比較而言，若如步驟(b)中測定出之IL-1β之濃度或量當與如步驟(a)中測定出之IL-1β之濃度或量相比時為有利的，則判定個體之疾病已終止、消退或改善。視情況，該方法進一步包含將如步驟(b)中測定出之IL-1β分析物之濃度或量例如與預定含量進行比較。此外，若該比較展示如步驟(b)中測定出之分析物之濃度或量例如相對於預定含量不利地改變，則該方法視情況包含以一或多種醫藥組合物治療個體一段時間。
另外，該等方法可用於監測接受一或多種醫藥組合物治療之個體中之治療。特定言之，該等方法包括在已向個體投與一或多種醫藥組合物之前提供來自個體之第一試樣。接著，測定來自個體之第一試樣中之IL-1β之濃度或量(例如使用本文所述或如在此項技術中已知之方法)。在測定IL-1β之濃度或量之後，視情況隨後將IL-1β之濃度或量與預定含量進行比較。若如在第一試樣中測定出之IL-1β之濃度或量低於預定含量，則不以一或多種醫藥組合物治療個體。然而，若如在第一試樣中測定出之IL-1β之濃度或量高於預定含量，則以一或多種醫藥組合物治療個體持續一段時間。以該或該等醫藥組合物治療個體之時段可由熟習此項技術者確定(例如時段可為約7天至約兩年，較佳約14天至約1年)。
在以該或該等醫藥組合物治療之過程期間，隨後自個體獲得第二試樣及後續試樣。試樣數目及自個體獲得該等試樣之時間不為關鍵性的。舉例而言，第二試樣可在首次向個體投與該或該等醫藥組合物之後第7天獲得，第三試樣可在首次向個體投與該或該等醫藥組合物之後第2週獲得，第四試樣可在首次向個體投與該或該等醫藥組合物之後第3週獲得，第五試樣可在首次向個體投與該或該等醫藥組合物之後第4週獲得等。
在自個體獲得各第二試樣或後續試樣之後，測定第二試樣或後續試樣中之IL-1β分析物之濃度或量(例如使用本文所述或如在此項技術中已知之方法)。如在第二試樣及後續試樣中之每一者中測定出的IL-1β之濃度或量隨後將與如第一試樣(例如最初視情況與預定含量相比之試樣)中測定出之分析物之濃度或量進行比較。若如步驟(c)中測定出之IL-1β之濃度或量當與如步驟(a)中測定出之分析物之濃度或量相比時為有利的，則判定個體之疾病已終止、消退或改善，且應繼續向個體投與步驟(b)之該或該等醫藥組合物。然而，若步驟(c)中測定出之濃度或量當與步驟(a)中測定出之分析物之濃度或量相比時未變化或為不利的，則判定個體之疾病已持續、進展或惡化，且應以較高濃度之步驟(b)中投與個體之該或該等醫藥組合物治療個體或應以不同於步驟(b)中投與個體之該或該等醫藥組合物之一或多種醫藥組合物治療個體。特定言之，可以不同於個體先前接受之該或該等醫藥組合物之一或多種醫藥組合物治療個體以減少或降低該個體之分析物含量。
一般而言，對於可能進行重複測試之檢定(例如監測疾病進程及/或治療反應)，在自個體獲得第一試樣之後之時段處獲得第二試樣或後續試樣。特定言之，來自個體之第二試樣可在自個體獲得第一試樣之後數分鐘、數小時、數天、數週或數年獲得。舉例而言，可在自個體獲得第一試樣之後約1分鐘、約5分鐘、約10分鐘、約15分鐘、約30分鐘、約45分鐘、約60分鐘、約2小時、約3小時、約4小時、約5小時、約6小時、約7小時、約8小時、約9小時、約10小時、約11小時、約12小時、約13小時、約14小時、約15小時、約16小時、約17小時、約18小時、約19小時、約20小時、約21小時、約22小時、約23小時、約24小時、約2天、約3天、約4天、約5天、約6天、約7天、約2週、約3週、約4週、約5週、約6週、約7週、約8週、約9週、約10週、約11週、約12週、約13週、約14週、約15週、約16週、約17週、約18週、約19週、約20週、約21週、約22週、約23週、約24週、約25週、約26週、約27週、約28週、約29週、約30週、約31週、約32週、約33週、約34週、約35週、約36週、約37週、約38週、約39週、約40週、約41週、約42週、約43週、約44週、約45週、約46週、約47週、約48週、約49週、約50週、約51週、約52週、約1.5年、約2年、約2.5年、約3.0年、約3.5年、約4.0年、約4.5年、約5.0年、約5.5年、約6.0年、約6.5年、約7.0年、約7.5年、約8.0年、約8.5年、約9.0年、約9.5年或約10.0年之時段處自個體獲得第二試樣。
當用以監測疾病進程時，上述檢定可用於監測罹患急性病狀之個體之疾病進程。急性病狀，亦稱為危急護理病狀，係指急性的危及生命的疾病或其他涉及例如心血管系統或排泄系統的危急醫學病狀。通常，危急護理病狀係指在基於醫院之情境(包括(但不限於)急救室、重病監護室、外傷中心或其他緊急護理情境)中需要急性醫學介入或藉由護理人員或其他基於現場之醫務人員之照護的彼等病狀。對於危急護理病狀，通常在較短時段，亦即數分鐘，數小時或數天(例如約1分鐘、約5分鐘、約10分鐘、約15分鐘、約30分鐘、約45分鐘、約60分鐘、約2小時、約3小時、約4小時、約5小時、約6小時、約7小時、約8小時、約9小時、約10小時、約11小時、約12小時、約13小時、約14小時、約15小時、約16小時、約17小時、約18小時、約19小時、約20小時、約21小時、約22小時、約23小時、約24小時、約2天、約3天、約4天、約5天、約6天或約7天)內進行重複監測，且初始檢定同樣地通常在疾病或病狀發作之較短時段(例如約數分鐘、數小時或數天)內進行。
檢定亦可用於監測罹患慢性或非急性病狀之個體之疾病進程。非危急護理或非急性病狀係指除急性、危及生命的疾病或涉及例如心血管系統及/或排泄系統之其他危急醫學病狀以外的病狀。通常，非急性病狀包括較長期或慢性持續時間之彼等病狀。對於非急性病狀，通常在較長時段，例如數小時、數天、數週、數月或數年(例如約1小時、約2小時、約3小時、約4小時、約5小時、約6小時、約7小時、約8小時、約9小時、約10小時、約11小時、約12小時、約13小時、約14小時、約15小時、約16小時、約17小時、約18小時、約19小時、約20小時、約21小時、約22小時、約23小時、約24小時、約2天、約3天、約4天、約5天、約6天、約7天、約2週、約3週、約4週、約5週、約6週、約7週、約8週、約9週、約10週、約11週、約12週、約13週、約14週、約15週、約16週、約17週、約18週、約19週、約20週、約21週、約22週、約23週、約24週、約25週、約26週、約27週、約28週、約29週、約30週、約31週、約32週、約33週、約34週、約35週、約36週、約37週、約38週、約39週、約40週、約41週、約42週、約43週、約44週、約45週、約46週、約47週、約48週、約49週、約50週、約51週、約52週、約1.5年、約2年、約2.5年、約3.0年、約3.5年、約4.0年、約4.5年、約5.0年、約5.5年、約6.0年、約6.5年、約7.0年、約7.5年、約8.0年、約8.5年、約9.0年、約9.5年或約10.0年)內進行重複監測，且初始檢定同樣地通常在疾病或病狀發作之較長時段(例如約數小時、數天、數月或數年)內進行。
此外，上述檢定可使用自個體獲得之第一試樣執行，其中第一試樣係自一來源(諸如尿液、血清或血漿)獲得。視情況，上述檢定可隨後使用自個體獲得之第二試樣重複，其中第二試樣係自另一來源獲得。舉例而言，若第一試樣自尿液獲得，則第二試樣可自血清或血漿獲得。可將使用第一試樣及第二試樣自檢定獲得之結果進行比較。比較可用於評估個體之疾病或病狀之狀態。
另外，本發明亦係關於判定易感染或正罹患指定疾病、病症或病狀之個體是否將受益於治療之方法。詳言之，本發明係關於分析物陪伴診斷方法及產物。因此，如本文所述之「監測個體之疾病治療」之方法進一步最佳地亦可涵蓋選擇或鑑別療法之候選者。
因此，在特定實施例中，本發明亦提供判定患有指定疾病、病症或病狀或處於指定疾病、病症或病狀之風險之中的個體是否為療法之候選者之方法。一般而言，個體為已經歷指定疾病、病症或病狀之一些症狀或實際上已經診斷為患有指定疾病、病症或病狀，或處於指定疾病、病症或病狀風險之中，及/或展示如本文所述之不利濃度或量之分析物或其片段的個體。
該方法視情況包含如本文所述之檢定，其中在以一或多種醫藥組合物(例如尤其以與涉及分析物之作用機制有關之醫藥劑)、以免疫抑制療法或以免疫吸附療法治療個體之前及之後評估IL-1β，或其中在該治療之後評估分析物且分析物之濃度或量相對於預定含量來比較。在治療後觀測到之IL-1β之不利濃度或量確認個體將不受益於接受進一步或持續治療，而在治療後觀測到之分析物之有利的濃度或量確認個體將受益於接受進一步或持續治療。此確認有助於管理臨床研究，且提供改良之患者護理。
不言而喻，雖然本文中某些實施例當用於評估如本文中討論之指定疾病、病症或病狀時為有利的，但是檢定及套組可用於評估其他疾病、病症及病狀中之分析物。檢定方法亦可涉及檢定其他標記物及其類似物。
檢定方法亦可用於鑑別改善指定疾病、病症或病狀之化合物。舉例而言，表現分析物之細胞可與候選化合物接觸。與化合物接觸之細胞中之分析物的表現量可使用本文所述之檢定方法與對照細胞中之彼表現量進行比較。
II.套組
亦提供用於針對試樣中之分析物(或其片段)之存在、量或濃度而檢定試樣之套組。該套組包含至少一種用於檢定試樣之IL-1β(或其片段)的組分及用於檢定試樣之分析物(或其片段)的說明書。至少一種用於檢定試樣之分析物(或其片段)的組分可包括包含如本文所述且視情況固定於固相上之抗IL-1β結合蛋白(諸如單株抗體或DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體片段))的組合物。
套組可包含至少一種用於藉由免疫檢定(例如化學發光微粒免疫檢定)檢定試樣之IL-1β分析物的組分，及用於藉由免疫檢定(例如化學發光微粒免疫檢定)檢定試樣之IL-1β分析物的說明書。舉例而言，套組可包含IL-1β之至少一種特異性結合搭配物，諸如抗IL-1β單株/多株抗體(或其可結合於IL-1β分析物之片段、其可結合於分析物之變異體，或可結合於分析物之變異體片段)或抗IL-1βDVD-Ig(或其片段、變異體或變異體片段)，其任一者可經可偵測標記。或者或另外，套組可包含經可偵測標記之IL-1β分析物(或其可結合於抗分析物單株/多株抗體或抗分析物DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體片段)之片段)，其可與試樣中之任何分析物競爭結合於抗分析物單株/多株抗體(或其可結合於分析物之片段、其可結合於分析物之變異體，或可結合於分析物之變異體片段)或抗分析物DVD-Ig(或其片段、變異體或變異體片段)，其任一者可固定於固體支撐物上。套組可包含校正劑或對照物，例如經分離或純化之分析物。套組可包含用於進行檢定之至少一個容器(例如管、微量滴定盤或條帶，其可已以例如第一特異性結合搭配物塗佈)及/或緩衝液，諸如檢定緩衝液或洗滌緩衝液，其任一者可提供為可偵測標記(例如酶標記)之濃溶液、受質溶液，或終止溶液。較佳地，套組包含為執行檢定所必需之所有組分，亦即試劑、標準物、緩衝液、稀釋劑等。說明書可呈紙形式或電腦可讀形式，諸如磁盤、CD、DVD或其類似物。
任何結合蛋白(諸如抗IL-1β結合蛋白或抗分析物DVD-Ig或示蹤劑)可併入如本文所述之可偵測標記，諸如螢光團、放射性部分、酶、生物素/抗生物素蛋白標記、發色團、化學發光標記或其類似物，或套組可包括用於進行可偵測標記之試劑。抗體、校正劑及/或對照物可提供於獨立容器中或預分配至適當檢定形式中，例如至微量滴定盤中。
視情況，套組包括品質控制組分(例如靈敏度套件、校正劑及陽性對照)。品質控制試劑之製備為此項技術中所熟知且描述於各種免疫診斷產品之插頁上。靈敏度套件成員視情況用以確立檢定效能特徵，且進一步視情況為免疫檢定套組試劑之完整性及檢定之標準化的適用指標。
套組亦可視情況包括進行診斷檢定或有助於品質控制評估所需之其他試劑，諸如緩衝液、鹽、酶、酶輔因子、酶受質、偵測試劑及其類似物。分離及/或處理試樣之其他組分(諸如緩衝液及溶液)(例如預處理試劑)亦可包括於套組中。套組可另外包括一或多個其他對照物。套組之組分中之一或多者可經凍乾，在該情況下套組可進一步包含適於復原凍乾組分之試劑。
套組之各種組分視情況根據需要提供於適合容器中，例如微量滴定盤。套組可進一步包括用於固持或儲存樣本之容器(例如尿樣之容器或濾筒)。適當時，套組視情況亦可含有反應容器、混合容器及有助於製備試劑或試樣之其他組件。套組亦可包括有助於獲得試樣之一或多種儀器，諸如針筒、移液管、鉗子、量測匙或其類似物。
若可偵測標記為至少一種吖錠化合物，則套組可包含至少一種吖錠-9-甲醯胺、至少一種吖錠-9-甲酸酯芳酯或其任何組合。若可偵測標記為至少一種吖錠化合物，則套組亦可包含過氧化氫來源，諸如緩衝液、溶液及/或至少一種鹼性溶液。視需要，套組可含有固相，諸如磁性粒子、珠粒、試管、微量滴定盤、比色管、膜、支架分子、薄膜、濾紙、盤片或晶片。
III.套組與方法之適應性
藉由如本文所述之檢定(諸如免疫檢定)測定試樣中分析物之存在、量或濃度的套組(或其組分)以及方法可適用於例如美國專利第5,089,424號及第5,006,309號中所述且例如由Abbott Laboratories(Abbott Park,IL)以ARCHITECT出售之多種自動及半自動系統(包括固相包含微粒之系統)中。
自動或半自動系統相較於非自動系統(例如ELISA)的一些差異包括連接有第一特異性結合搭配物(例如，抗分析物單株/多株抗體(或其片段、其變異體或其變異體片段)或抗分析物DVD-Ig(或其片段、其變異體或其變異體片段))之基板(任一方式皆會影響夾心形成及分析物反應性)，以及捕捉、偵測及/或任何視情況存在之洗滌步驟的時間長短及時序。儘管非自動形式(諸如ELISA)可能需要樣本與捕捉試劑之相對較長之培育時間(例如約2小時)，但自動或半自動形式(例如ARCHITECT,Abbott Laboratories)會具有相對較短之培育時間(例如對於ARCHITECT，為約18分鐘)。同樣，儘管非自動形式(諸如ELISA)培育偵測抗體(諸如結合物試劑)可能持續相對較長之培育時間(例如約2小時)，但自動或半自動形式(例如ARCHITECT)會具有相對較短之培育時間(例如對於ARCHITECT，為約4分鐘)。
可自Abbott Laboratories獲得之其他平台包括(但不限於)AxSYM、IMx(參見例如美國專利第5,294,404號)、PRISM、EIA(珠粒)及QuantumTM II以及其他平台。另外，檢定、套組及套組組分可以其他形式使用，例如在電化學或其他手持型或定點照護型檢定系統上。本發明例如適用於執行夾心免疫檢定之市售Abbott定點照護型(i-STAT，Abbott Laboratories)電化學免疫檢定系統。免疫感測器及其製造及在一次性測試裝置中操作之方法描述於例如美國專利第5,063,081號、美國公開案第2003/0170881號、美國公開案第2004/0018577號、美國公開案第2005/0054078號及美國公開案第2006/0160164號中。
特定而言，關於分析物檢定對I-STAT系統之適應性，以下組態為較佳的。製造具有一對金電流分析工作電極及銀-氯化銀參考電極的微型裝配之矽晶片。在一個工作電極上，將固定有抗分析物單株/多株抗體(或其片段、其變異體或其變異體片段)或抗分析物DVD-Ig(或其片段、其變異體或其變異體片段)之聚苯乙烯珠粒(0.2 mm直徑)黏著於電極上經圖案化之聚乙烯醇之聚合物塗層上。將此晶片以適用於免疫檢定之射流學形式組裝至I-STAT筒中。在該筒之容納樣本之腔室壁的一部分上，存在包含對分析物具特異性之結合搭配物(諸如抗分析物單株/多株抗體(或其可結合分析物之片段、其變異體或其變異體片段)或抗分析物DVD-Ig(或其可結合分析物之片段、其變異體或其變異體片段)，其皆可經可偵測標記)之層。在該筒之流體囊內為包括對胺基苯酚磷酸酯之水性試劑。
在操作中，將懷疑含有分析物之樣本添加至測試筒之容納腔室中，且將該筒插入I-STAT讀取器中。在對分析物具特異性之結合搭配物溶解於樣本中之後，該筒內之泵元件推動樣本進入容納晶片之管道中。此處，將其振盪以促進形成夾心。在檢定之倒數第二個步驟中，將流體自流體囊推出且進入管道中以將樣本自晶片洗去且進入廢料腔室中。在檢定之最終步驟中，鹼性磷酸酶標記與對胺基苯酚磷酸酯反應以裂解磷酸酯基且允許釋放之對胺基苯酚在工作電極處被電化學氧化。基於所量測之電流，讀取器能夠藉助於嵌入式算法及工廠確定之校正曲線來計算樣本中分析物之量。
更不言而喻的是，如本文所述之方法及套組必然涵蓋其他用於進行免疫檢定之試劑及方法。舉例而言，涵蓋各種緩衝液，諸如此項技術中已知及/或可容易地製備或最佳化以例如用於洗滌、用作結合物稀釋劑、微粒稀釋劑及/或用作校正劑稀釋劑之緩衝液。例示性結合物稀釋劑為某些套組(Abbott Laboratories,Abbott Park,Illinois)中所用且含有2-(N-嗎啉基)乙磺酸(MES)、鹽、蛋白質阻斷劑、抗微生物劑及清潔劑之ARCHITECT結合物稀釋劑。例示性校正劑稀釋劑為某些套組(Abbott Laboratories,Abbott Park,Illinois)中所用之ARCHITECT人類校正劑稀釋劑，其包含含有MES、其他鹽、蛋白質阻斷劑及抗微生物劑之緩衝液。另外，如美國第12/650,241號(美國公開案第2010/0167301號；亦參見PCT公開案第WO 2010/078443號)中所述，例如在I-Stat筒形式中，可使用與信號抗體連接之核酸序列作為信號放大劑獲得改良之信號產生。
熟習此項技術者應易於瞭解，本文所述之本發明方法的其他適合之修改及調適為明顯的且可使用適合之等效形式來進行，而不背離本發明或本文所揭示之實施例的範疇。
現已詳細描述了本發明，參考下列實例可更清楚地理解本發明，該等實例僅出於說明之目的包括在內而不意欲限制本發明。
實例
實例1：自純系E26產生親和力成熟人類化IL-1β抗體
表6提供人類化小鼠E26抗體(GlaxoSmithKline，PCT公開案第WO 95/01997號)之VH及VL之胺基酸序列。各VH及VL序列之個別CDR之胺基酸殘基以粗體指示。
如下獲得親和力成熟之人類化小鼠E26抗體。構築一個輕鏈文庫以在以下殘基處含有有限突變誘發：CDRL1：30、31、32；CDRL2：50、53、55、56；CDRL3：92、93、94、96及97(Kabat編號)。製得兩個重鏈文庫以於CDRH1及CDRH2中之殘基31、33、50、52a、55、56、57、58及60(Kabat編號)處或於CDRH3中之殘基95、96、97、98、99、100、100a、100b及102處含有有限突變誘發。該等重鏈文庫亦在殘基23(A/S)、24(A/S)、62(T/S)、84(P/A)、88(G/A)、91(F/Y)及108(P/L)處含有二元多樣性以允許在文庫選擇期間進行構架生殖系化。藉由降低獼猴(cyno)IL-1β之濃度獨立選擇所有三個文庫。隨後將所有突變之CDR序列組合於僅在VH CDR中具有突變之一個文庫及在所有六個CDR中具有突變之另一文庫中。對於人類及獼猴IL-1β，使該兩個組合文庫經受更嚴格之選擇條件，隨後鑑別個別抗體且使其以IgG蛋白形式表現以進行進一步表徵。
表7提供來源於人類化E26之親和力成熟IL-1β抗體之VH區的胺基酸序列的清單。各VH序列之個別CDR之胺基酸殘基以粗體指示。
表8提供來源於E26之親和力成熟人類化IL-1β抗體之VL區的胺基酸序列的清單。各VL序列之個別CDR之胺基酸殘基以粗體指示。下文表8中之一些親和力成熟VL序列中可見的N端D(Asp)至G(Gly)突變最有可能為非預期之突變誘發的結果，該突變誘發係在文庫構築期間所進行的聚合酶鏈反應(PCR)期間發生。當使用此等區域來構築IgG分子時，可不計後果地移除N端G殘基。
上述表中來自人類化E26之親和力成熟IL-1β抗體之VH及VL區的個別CDR之序列可經比對以提供共同CDR序列，諸如表9中之共同CDR序列。
將表10中之序列轉換至IgG中以作進一步表徵。純系E26.13在可變重鏈及輕鏈區之J區中突變(分別稱作E26.13 JM VH及E26.13 JM VL)，以移除非生殖系構架突變。個別CDR之胺基酸殘基以粗體指示。
實例2：IL-1β抗體之功能表徵
實例2.1：IL-1β酶聯免疫吸附檢定方案
為測定抗IL-1β mAb是否結合於人類IL-1β，將ELISA盤(Nunc,MaxiSorp,Rochester,New York)與2 μg/ml之用Pierce Coat緩衝液稀釋之抗人類Fc抗體(Jackson Immunoresearch,West Grove,Pennsylvania)一起在4℃下培育隔夜。用洗滌緩衝液(含有0.05% Tween 20之PBS)將盤洗滌5次，且在25℃下用每孔200 μl Superblock阻斷緩衝液(Thermo scientific，第37515號)阻斷1小時。藉由輕敲盤來移除阻斷緩衝液，且將2 μg/ml之於含有10% Superblock、0.5% Tween-20之PBS中的各抗體以每孔100 μl添加至各孔中且在25℃下培育1小時。以1×PBST洗滌各孔5次，且在1:6連續稀釋(對於μg至pg之範圍，用含有10%Superblock、0.05% Tween 20之PBS)下滴定1 μg/ml生物素化抗原。隨後將抗原之各稀釋液添加至盤中且在25℃下培育1小時。以1×PBST洗滌各孔5次且在25℃下用polyHRP抗生蛋白鏈菌素(KPL第474-3000號，Gaithersburg,Maryland)培育1小時。以1×PBST洗滌各孔5次，且每孔添加100 μl ULTRA-TMB ELISA(Pierce,Rockford,Illinois)。在顯色後，用1 N HCL終止反應且量測450 nm下之吸光度。結果展示於表11中，且數值指示抗IL-1β抗體與人類IL-1β結合。
實例2.2：IL-1β抗體之中和效能
為研究本發明中之抗人類IL-1β抗體之功能活性，將抗體用於可量測抗體抑制IL-1β活性之能力的MRC-5檢定中。MRC-5細胞株為以劑量依賴性方式對人類IL-1β作出回應而產生IL-8之人類肺纖維母細胞株。此細胞株亦對獼猴IL-1β作出回應而產生IL-8。最初自ATCC獲得MRC-5細胞，且在10% FBS完全MEM中繼代培養，且在37℃下於5% CO2 培育箱中生長。為測定抗體對IL-1β之中和效能，將抗體(50 μl)添加至96孔盤中(最終濃度範圍為1E-7至1E-15 M)且在37℃、5% CO2 下與50 μl人類或獼猴IL-1β(最終濃度為50 pg/mL)一起預培育1小時。隨後將抗原抗體複合物(100 μL)添加至MRC-5細胞(24小時前以1E5/ml之濃度以每孔100 μl細胞之量塗覆)中。在37℃下於5% CO2 培育箱中將檢定盤培育隔夜。根據抗體抑制IL-8產生之能力來測定抗體效能。藉由基於化學發光之檢定來量測人類IL-8產生。表12概述關於人類及獼猴IL-1β之抗體效能。
ND：未測出。
實例2.3：藉由表面電漿子共振對IL-1β抗體進行親和力量測
BIACORE檢定(Biacore,Inc,Piscataway,New Jersey)利用動力學量測締合速率常數及解離速率常數來測定抗體之親和力。在25℃下，藉由用Biacore3000儀器(BiacoreAB,Uppsala,Sweden)使用操作(running)HBS-EP(10 mM HEPES[pH 7.4]、150 mM NaCl、3 mM EDTA及0.005%界面活性劑P20)進行基於表面電漿子共振之量測來測定抗體與經純化之重組人類IL-1β及獼猴IL-1β之結合。所有化學品皆獲自BiacoreAB(Uppsala,Sweden)或另外來自如本文所述之不同來源。根據製造商之指示及程序，使用標準胺偶合套組將用10 mM乙酸鈉(pH 4.5)稀釋之約5000 RU山羊抗小鼠IgG、(Fcγ)、片段特異性多株抗體(Pierce Biotechnology Inc,Rockford,Illinois)以25 μg/ml直接固定於CM5研究級生物感測器晶片上。用乙醇胺阻斷生物感測器表面上未反應之部分。流槽2及4中之經修飾的羧甲基聚葡萄糖表面用作反應表面。流槽1及3中不含山羊抗小鼠IgG之未經修飾的羧甲基聚葡萄糖用作參考表面。在動力學分析中，藉助於Biaevaluation 4.0.1軟體將由1:1朗繆爾結合模型(Langmuir binding model)得出之速率方程與所有八個注射液之締合相及解離相同時擬合(使用整體擬合分析)。用HEPES緩衝鹽水稀釋經純化之抗體以便捕捉於山羊抗人類IgG特異性反應表面上。將欲以配位體形式捕獲之抗體(25 μg/ml)以5 μL/min之流動速率注射於反應基質上。在25 μL/min之連續流動速率下測定締合速率常數kon (單位M-1 s-1 )及解離速率常數koff (單位s-1 )。藉由在10-200 nM範圍內之十個不同抗原濃度下量測動力學結合來得出速率常數。隨後根據下式自動力學速率常數計算抗體與標靶抗原之間的反應之平衡解離常數(單位M)：KD =koff /kon 。隨時間變化記錄結合且計算動力學速率常數。在此檢定中，可量測到快至106 M-1 s-1 之締合速率及慢至10-6 s-1 之解離速率。表13展示人類抗IL-1β抗體之親和力量測結果。
ND：未測出。
實例3：IL-1α/β DVD-Ig TM 分子之產生
實例3.1：構築IL-1α/β DVD-Ig DNA構築體
藉由重疊PCR擴增用插入連接子DNA序列將抗IL-1α抗體(「X3」；參見PCT公開案第WO 95/14780號)可變域與多個IL-1β抗體可變域組合成DVD-Ig形式(Wu等人,Nature Biotechnol. ,25: 1290-1297(2007)；PCT公開案第WO 2007/024715 A2號)。X3亦在可變重鏈及輕鏈區之J區中突變(分別稱作X3 JM VH及X3 JM VL)，以移除非生殖系構架突變。經擴增之PCR產物經次選殖入適於在HEK293細胞中短暫表現的表現載體中且藉由在DVD-Ig表現前測序來確定開放閱讀框架區。
實例3.2：IL-1α/β DVD-Ig結合蛋白之表現及產生
在確定DNA序列之後，在大腸桿菌中擴增所有DVD-Ig DNA構築體且使用Qiagen Hispeed Maxi Prep(目錄號12662，QIAGEN)純化DNA。藉由在0.2 μg/ml重鏈DNA及0.3 μg/ml輕鏈DNA下將PEI與DNA以2:1比率混合而將DVD-Ig DNA轉染至對數期293E細胞(0.5×106 /ml，存活力>95%)中。在TC櫥中在室溫下形成DNA:PEI複合物持續15分鐘，隨後添加至293E細胞中。20小時後，添加0.5% TN1至293E細胞。第5天，收集上清液以作人類IgG1效價量測。第7天收集細胞上清液且經由0.2 μM PES過濾器過濾。藉由根據製造商之指示使用蛋白質A瓊脂糖親和層析法(Protein A Sepharose Affinity Chromatography)來純化上清液。用0.1 M甘胺酸(pH 2.99)自管柱溶離出經純化DVD-Ig且立即透析至15 mM組胺酸緩衝液(pH 6.0)中。藉由A280 定量結合蛋白且利用質譜及SEC進行分析。
實例3.3：IL-1α/β DVD-Ig構築體之序列
測定能夠結合人類IL-1β及人類IL-1α之DVD-Ig蛋白之重鏈及輕鏈的胺基酸序列。IL-1α/β DVD-Ig結合蛋白之可變重鏈(VH)、可變輕鏈(VL)、恆定輕鏈(CL)及恆定重鏈(CH)區的胺基酸序列展示於下文表14中。在表14中，E26.13及E26.35 VL區之胺基酸序列分別被指定為SEQ ID NO: 238及SEQ ID NO: 239，替代先前於表10中所示之SEQ ID NO: 205及SEQ ID NO: 209，以解釋C端精胺酸(R)殘基的包括。熟習抗體工程改造之技術者將此C端精胺酸殘基理解為在IgG分子之VL及CL κ區接合處的胺基酸殘基且其有時包括於CL區或如下文表14中之VL區中。
連接子序列以帶下劃線之殘基指示。
實例4：IL-1α/β DVD-Ig蛋白之功能表徵實例4.1：IL-1α/β酶聯免疫吸附檢定方案 藉由ELISA(上文所述之檢定，實例2.1)評估IL-1β/α DVD-Ig結合蛋白對IL-1β及IL-1α之結合。結果展示於表15中。
實例4.2：IL-1α/β生物檢定及中和檢定
依每孔1.5-2×104 個細胞之密度以100 μL體積塗覆MRC5細胞且在37℃、5% CO2 下培育隔夜。於完全MEM培養基中製備20 μg/mL之DVD-Ig工作儲備液(4倍濃縮)。在Marsh稀釋盤中用完全MEM進行8個點的連續稀釋(5 μg/mL-0.0003 μg/mL)。依一式四份向96孔v形底(Costar第3894號)盤中添加每孔65 μL之各抗體稀釋液以及65 μL之200 pg/mL IL-1α或IL-1β溶液或65 μL之含有50 pg/mL IL-1α與IL-1β溶液兩者的混合溶液。對照孔接受65 μL 200 pg/ml之IL-1α或IL-1β或50 pg/mL混合IL-1α/β(4倍濃縮)加上65 μL MEM培養基且培養基對照孔接受130 μL培養基。在培育1小時後，將100 μL DVD-Ig/Ag混合物添加至MRC5細胞中。所有孔體積皆等於200 μL。隨後將所有盤試劑1倍濃縮。在培育16-20小時後，將孔內含物(150 μL)轉移至96孔圓底盤(Costar第3799號)中且置於-20℃冷凍器中。藉由使用人類IL-8 ELISA套組(R&D Systems,Minneapolis,Minnesota)或MSD hIL-8(化學發光套組)測試上清液中之hIL-8含量。藉由計算相對於IL-1α、IL-1β或單獨IL-1α/β對照值之抑制百分比來求出中和效能(表16)。
ND：未測出。
實例4.3：IL-1α/β DVD-Ig分子之親和力量測 使用如實例2.3中所述之表面電漿子共振測定IL-1α/βDVD-Ig與經純化之重組人類IL-1β及IL-1α以及獼猴IL-1β及IL-1α的結合且結果展示於表17中。
以引用的方式併入
本發明以全文引用的方式合併分子生物學及藥物傳遞領域中所熟知之技術。此等技術包括(但不限於)以下出版物中所述之技術：Ausubel等人(編),Current Protocols in Molecular Biology ,John Wiley & Sons,NY(1993)；Ausubel,F. M.等人編,Short Protocols In Molecular Biology (第4版,1999) John Wiley & Sons,NY.(ISBN 0-471-32938-X)；Controlled Drug Bioavailability Drug Product Design and Performance ,Smolen及Ball(編),Wiley,New York(1984)；Gieg等人，第1章,Crystallization of Nucleic Acids and Proteins,Practical Approach,第2版 ,(Ducruix及Gieg編)(Oxford University Press,New York,1999)第1-16頁；Goodson,J.M.,第6章,Medical Applications of Controlled Release,第II卷,Applications and Evaluation ,(Langer及Wise編)(CRC Press,Inc.,Boca Raton,1984),第115-138頁；Hammerling等人編,「Monoclonal Antibodies and T-Cell Hybridomas」,Research Monographs in Immunology ,第3卷(J.L. Turk,總編輯)(Elsevier,New York,1981),第563-587頁；Harlow等人,Antibodies: A Laboratory Manual ,(Cold Spring Harbor Laboratory Press,第2版,1988)；Kabat等人,Sequences of Proteins of Immunological Interest (National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1987))；Kabat,E. A.等人,(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest ,第5版,U.S. Department of Health and Human Services,NIH出版號：91-3242；Kontermann及Dbel編,Antibody Engineering (2001) Springer-Verlag. New York.第790頁(ISBN 3-540-41354-5)；Kriegler,Gene Transfer and Expression,A Laboratory Manual ,Stockton Press,NY(1990)；Lu及Weiner編,Cloning and Expression Vectors for Gene Function Analysis (2001) BioTechniques Press. Westborough,Mass.第298頁(ISBN 1-881299-21-X)；Goodson,J.M.,Medical Applications of Controlled Release ,(Langer及Wise編)(CRC Press,Boca Raton,1974)；Old及Primrose,Principles of Gene Manipulation: An Introduction To Genetic Engineering (第3版,1985) Black well Scientific Publications,Boston；Studies in Microbiology ,第2卷：第409頁(ISBN 0-632-01318-4)；Sambrook,J.等人,Molecular Cloning: A Laboratory Manual (第2版,1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press,NY.第1-3卷(ISBN 0-87969-309-6)；Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems ,(J.R. Robinson編)(Marcel Dekker,Inc.,New York,1978)；Winnacker,E.L.From Genes To Clones: Introduction To Gene Technology (1987) VCH Publishers,N.Y.(由Horst Ibelgaufts翻譯),第634頁(ISBN 0-89573-614-4)。
貫穿本申請案所引用之所有參考資料(包括參考文獻、專利、專利申請案及網站)的內容據此以全文引用的方式明確地併入本文中，其中引用之參考資料亦如此。除非另外說明，否則本發明之實施將採用此項技術中所熟知之免疫學、分子生物學及細胞生物學的習知技術。
等效形式
在不背離本發明之精神或基本特徵的情況下可以其他特定形式實施本發明。因此，就各方面而言上述實施例應視作說明性的而非限制本文所述之本發明。因此，本發明之範疇係由隨附申請專利範圍而非由上述描述所指示，且因此屬於申請專利範圍之等效性含義及範圍內的所有變化均意欲包涵於本文中。

Claims (43)

  1. 一種結合蛋白，其包含第一多肽鏈及第二多肽鏈，其中該第一多肽鏈包含第一VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n，其中：VD1為第一重鏈可變域；VD2為第二重鏈可變域；C為重鏈恆定域；X1為連接子，限制條件為其不為CH1；X2為Fc區；且n獨立地為0或1；且其中該第二多肽鏈包含第二VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n，其中：VD1為第一輕鏈可變域；VD2為第二輕鏈可變域；C為輕鏈恆定域；X1為連接子，限制條件為其不為CH1；X2不包含Fc區；且n獨立地為0或1；其中，在該第一多肽鏈中，VD1包含SEQ ID NO：204的胺基酸序列；且VD2包含SEQ ID NO：213的胺基酸序列；其中，在該第二多肽鏈中，VD1包含SEQ ID NO：238的胺基酸序列；且VD2包含SEQ ID NO：216的胺基酸序列；且 其中該結合蛋白結合人類IL-1β及人類IL-1α。
  2. 一種結合蛋白，其包含第一多肽鏈及第二多肽鏈，其中該第一多肽鏈包含第一VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n，其中：VD1為第一重鏈可變域；VD2為第二重鏈可變域；C為重鏈恆定域；X1為連接子，限制條件為其不為CH1；X2為Fc區；且n獨立地為0或1；且其中該第二多肽鏈包含第二VD1-(X1)n-VD2-C-(X2)n，其中：VD1為第一輕鏈可變域；VD2為第二輕鏈可變域；C為輕鏈恆定域；X1為連接子，限制條件為其不為CH1；X2不包含Fc區；且n獨立地為0或1；其中，在該第一多肽鏈中，VD1包含SEQ ID NO：213的胺基酸序列；且VD2包含SEQ ID NO：204的胺基酸序列；其中，在該第二多肽鏈中，VD1包含SEQ ID NO：216的胺基酸序列；且VD2包含SEQ ID NO：238的胺基酸序列；且 其中該結合蛋白結合人類IL-1β及人類IL-1α。
  3. 如請求項1之結合蛋白，其中該第一多肽鏈包含SEQ ID NO：212的胺基酸序列。
  4. 如請求項1之結合蛋白，其中該第二多肽鏈包含SEQ ID NO：215的胺基酸序列。
  5. 如請求項2之結合蛋白，其中該第一多肽鏈包含SEQ ID NO：219的胺基酸序列。
  6. 如請求項2之結合蛋白，其中該第二多肽鏈包含SEQ ID NO：220的胺基酸序列。
  7. 如請求項1之結合蛋白，其中該第一多肽鏈包含該胺基酸序列SEQ ID NO：212，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO：215的胺基酸序列。
  8. 如請求項2之結合蛋白，其中該第一多肽鏈包含SEQ ID NO：219的胺基酸序列，且該第二多肽鏈包含SEQ ID NO：220的胺基酸序列。
  9. 如請求項1或2之結合蛋白，其中該結合蛋白包含兩個第一多肽鏈及兩個第二多肽鏈。
  10. 如請求項1或2之結合蛋白，其中X1或X2為選自由SEQ ID NO：26至57、223、224及225組成之群的胺基酸序列。
  11. 如請求項1或2之結合蛋白，其中該Fc區係變異序列Fc區。
  12. 如請求項1或2之結合蛋白，其中該結合蛋白為結晶化結合蛋白。
  13. 一種結合蛋白結合物，其包含如請求項1或2之結合蛋白，該結合蛋白結合物進一步包含選自由以下組成之群的藥劑：免疫黏著分子、顯影劑、治療劑及細胞毒性劑。
  14. 如請求項13之結合蛋白結合物，其中該顯影劑係選自由以下組成之群：放射性標記、酶、螢光標記、發光標記、生物發光標記、磁性標記及生物素。
  15. 如請求項14之結合蛋白結合物，其中該放射性標記係選自由以下組成之群：3 H、14 C、35 S、90 Y、99 Tc、111 In、125 I、131 I、177 Lu、166 Ho及153 Sm。
  16. 如請求項13之結合蛋白結合物，其中該藥劑係選自由以下組成之群的治療劑或細胞毒性劑：抗代謝物、烷化劑、抗生素、生長因子、細胞激素、抗血管生成劑、抗有絲分裂劑、蒽環黴素(anthracycline)、毒素及細胞凋亡劑。
  17. 一種用於釋放結晶化結合蛋白之組合物，該組合物包含：(a)調配物，其中該調配物包含如請求項12之結合蛋白及一種成分；及(b)至少一種聚合載劑。
  18. 如請求項17之組合物，其中該聚合載劑為選自由以下組成之群中之一或多者的聚合物：聚(丙烯酸)、聚(氰基丙烯酸酯)、聚(胺基酸)、聚(酸酐)、聚(縮肽)、聚(酯)、聚(乳酸)、聚(乳酸-共-乙醇酸)或PLGA、聚(β-羥基丁酸 酯)、聚(己內酯)、聚(二氧環己酮)、聚(乙二醇)、聚((羥丙基)甲基丙烯醯胺)、聚[(有機)磷腈]、聚(原酸酯)、聚(乙烯醇)、聚(乙烯吡咯啶酮)、順丁烯二酸酐-烷基乙烯基醚共聚物、普洛尼克多元醇(pluronic polyols)、白蛋白、海藻酸鹽、纖維素及纖維素衍生物、膠原蛋白、血纖維蛋白、明膠、玻尿酸、寡醣、葡糖胺聚醣、硫酸化多醣、其摻合物及共聚物。
  19. 如請求項17之組合物，其中該成分係選自由白蛋白、蔗糖、海藻糖、乳糖醇、明膠、羥丙基-β-環糊精、甲氧基聚乙二醇及聚乙二醇組成之群。
  20. 一種醫藥組合物，其包含如請求項1或2之結合蛋白，及醫藥學上可接受之載劑。
  21. 如請求項20之醫藥組合物，其進一步包含至少一種其他藥劑。
  22. 如請求項21之醫藥組合物，其中該其他藥劑係選自由以下組成之群：治療劑；顯影劑；細胞毒性劑；血管生成抑制劑；激酶抑制劑；共刺激分子阻斷劑；黏著分子阻斷劑；抗細胞激素抗體或其功能片段；甲胺喋呤(methotrexate)；環孢素(cyclosporin)；雷帕黴素(rapamycin)；FK506；可偵測標記或報導體；TNF拮抗劑；抗風濕藥；肌肉鬆弛劑；麻醉藥；非類固醇消炎藥(NSAID)；止痛劑；麻醉劑；鎮靜劑；局部麻醉劑；神經肌肉阻斷劑；抗微生物劑；抗牛皮癬藥；皮質類固醇；同化類固醇；紅血球生成素(erythropoietin)；免疫 劑(immunization)；免疫球蛋白；免疫抑制劑；生長激素；激素替代藥；放射性藥物；抗抑鬱劑；抗精神病藥；興奮劑；哮喘藥物；β促效劑；吸入型類固醇；腎上腺素或其類似物；細胞激素；及細胞激素拮抗劑。
  23. 一種醫藥組合物，其包含如請求項13之結合蛋白結合物及醫藥學上可接受之載劑。
  24. 如請求項23之醫藥組合物，其中該結合蛋白結合物包含選自由以下組成之群的治療劑或細胞毒性劑：抗代謝物、烷化劑、抗生素、生長因子、細胞激素、抗血管生成劑、抗有絲分裂劑、蒽環黴素、毒素及細胞凋亡劑。
  25. 一種經分離核酸分子，其包含編碼如請求項1或2之結合蛋白之多肽鏈胺基酸序列的核苷酸序列。
  26. 一種載體，其包含一或多個如請求項25之經分離核酸分子。
  27. 如請求項26之載體，其中該載體係選自由以下組成之群：pcDNA、pTT、pTT3、pEFBOS、pBV、pcDNA3.1TOPO、pEF6 TOPO及pBJ。
  28. 一種宿主細胞，其包含如請求項26之載體。
  29. 如請求項28之宿主細胞，其中該宿主細胞為原核細胞。
  30. 如請求項29之宿主細胞，其中該原核宿主細胞為大腸桿菌(Escherichia coli )。
  31. 如請求項28之宿主細胞，其中該宿主細胞為真核細胞。
  32. 如請求項31之宿主細胞，其中該真核細胞係選自由以下組成之群：原生生物細胞、動物細胞、植物細胞及真菌 細胞。
  33. 如請求項32之宿主細胞，其中該真菌細胞為酵母細胞。
  34. 如請求項33之宿主細胞，其中該酵母細胞為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae )。
  35. 如請求項32之宿主細胞，其中該動物細胞係選自由以下組成之群：哺乳動物細胞、禽類細胞及昆蟲細胞。
  36. 如請求項35之宿主細胞，其中該哺乳動物細胞為CHO細胞或COS細胞。
  37. 如請求項35之宿主細胞，其中該昆蟲宿主細胞為昆蟲Sf9細胞。
  38. 一種製備結合蛋白之方法，其包含在足以產生該結合蛋白之條件下於培養基中培養如請求項28之宿主細胞。
  39. 一種結合蛋白，其係根據如請求項38之方法製備。
  40. 一種降低人類IL-1活性之活體外方法，其包含使人類IL-1蛋白與如請求項1或2之結合蛋白接觸，以便降低人類IL-1蛋白活性。
  41. 一種如請求項1或2之結合蛋白之用途，其係用於製造用以治療個體之IL-1活性為有害之病症的藥物。
  42. 如請求項41之用途，其中該病症係選自由以下組成之群：糖尿病；葡萄膜炎；神經痛；骨關節炎疼痛；發炎性疼痛；類風濕性關節炎；骨關節炎；幼年型慢性關節炎；敗血性關節炎；萊姆關節炎(Lyme arthritis)；牛皮癬性關節炎；反應性關節炎；脊椎關節病；全身性紅斑狼瘡(SLE)；克羅恩氏病(Crohn's disease)；潰瘍性結腸 炎；發炎性腸病；自體免疫糖尿病；胰島素依賴性糖尿病；甲狀腺炎；哮喘；過敏性疾病；牛皮癬；皮炎；硬皮病；移植物抗宿主疾病；器官移植排斥反應；與器官移植相關之急性免疫疾病；與器官移植相關之慢性免疫疾病；類肉瘤病；動脈粥樣硬化；散播性血管內凝血(DIC)；川崎氏病(Kawasaki's disease)；格雷氏病(Grave's disease)；腎病症候群；慢性疲勞症候群；韋格納氏肉芽腫病(Wegener's granulomatosis)；亨偌-絲奇恩賴紫癜(Henoch-Schoenlein purpurea)；腎顯微性血管炎；慢性活動性肝炎；自體免疫葡萄膜炎；敗血性休克；中毒性休克症候群；敗血症候群；惡病質；感染性疾病；寄生蟲疾病；急性橫貫性脊髓炎；亨廷頓氏舞蹈病(Huntington's chorea)；帕金森氏病(Parkinson's disease)；阿茲海默氏病(Alzheimer's disease)；中風；原發性膽汁性肝硬化；溶血性貧血；惡性疾病；心臟衰竭；心肌梗塞；艾狄森氏病(Addison's disease)；偶發性I型多腺體分泌不足症；II型多腺體分泌不足症(施密特氏症候群(Schmidt's syndrome))；急性呼吸窘迫症候群(ARDS)；脫髮；斑形脫髮；血清陰性關節病；關節病；萊特爾氏病(Reiter's disease)；牛皮癬性關節病；潰瘍性結腸關節病；腸病性滑膜炎；衣原體疾病(chlamydia)；耶氏桿菌(Yersinia )及沙門氏菌(Salmonella )相關性關節病；脊椎關節病；動脈粥樣化疾病/動脈硬化；異位性過敏；自體免疫大皰性疾病；尋常天疱瘡；落葉型天疱 瘡；類天疱瘡；線性IgA疾病；自體免疫溶血性貧血；庫姆氏陽性溶血性貧血(Coombs positive haemolytic anaemia)；後天惡性貧血；幼年型惡性貧血；肌痛腦炎/皇家自由疾病(Royal Free disease)；慢性黏膜皮膚念珠菌病；巨細胞動脈炎(GCA)；原發性硬化性肝炎；隱源性自體免疫肝炎；後天免疫缺乏症候群(AIDS)；後天免疫缺乏相關疾病；B型肝炎；C型肝炎；一般變異型免疫缺乏症(一般變異型低丙種球蛋白血症)；擴張型心肌症；女性不孕症；卵巢衰竭；卵巢早衰；纖維變性肺病；隱源性纖維化肺泡炎；發炎後間質性肺病；間質性肺炎；結締組織疾病相關之間質性肺病；混合性結締組織疾病相關之肺病；全身性硬化症相關之間質性肺病；類風濕性關節炎相關之間質性肺病；全身性紅斑狼瘡相關之肺病；皮肌炎/多肌炎相關之肺病；休格連氏病(Sjögren's disease)相關之肺病；僵直性脊椎炎相關之肺病；血管炎彌漫性肺病；含鐵血黃素沉著症(haemosiderosis)相關之肺病；藥物誘發性間質性肺病；纖維化；放射性纖維化；阻塞性細支氣管炎；慢性嗜伊紅性肺炎；淋巴球性浸潤性肺病；感染後間質性肺病；痛風性關節炎；自體免疫肝炎；1型自體免疫肝炎(典型自體免疫肝炎或類狼瘡肝炎)；2型自體免疫肝炎(抗LKM抗體肝炎)；自體免疫介導之低血糖症；伴有黑棘皮病之B型胰島素抗性；副甲狀腺低能症；骨關節炎；原發性硬化性膽管炎；1型牛皮癬；2型牛皮癬；特發性白血球 減少症；自體免疫性嗜中性白血球減少症；NOS腎病；絲球體腎炎；腎顯微性血管炎；萊姆病(Lyme disease)；盤狀紅斑狼瘡；特發性男性不育症；氧化氮相關性男性不育症；精子自體免疫症；多發性硬化症(所有亞型，包括原發進展型、繼發進展型、復發緩解型)；交感性眼炎；因結締組織疾病繼發之肺循環血壓過高；古德帕斯徹氏症候群(Goodpasture's syndrome)；結節性多動脈炎之肺部表現；急性風濕熱；類風濕性脊椎炎；斯蒂爾氏病(Still's disease)；全身性硬化症；休格連氏症候群(Sjörgren's syndrome)；高安氏病(Takayasu's disease)/動脈炎；自體免疫血小板減少症(AITP)；特發性血小板減少症；自體免疫甲狀腺病；甲狀腺機能亢進；甲狀腺腫性自體免疫性甲狀腺低能症(橋本氏病(Hashimoto's disease))；萎縮性自體免疫性甲狀腺低能症；原發性黏液水腫；晶狀體源性葡萄膜炎；原發性血管炎；白斑症；急性肝病；慢性肝病；酒精性肝硬化；酒精誘發性肝損傷；膽汁淤積；特異體質性肝病；藥物誘發性肝炎；非酒精性脂肪變性肝炎；過敏症；B群鏈球菌(Streptococci )(GBS)感染；精神障礙(例如抑鬱症及精神分裂症)；Th2型及Th1型介導之疾病；急性及慢性疼痛(不同形式之疼痛)；癌症(諸如肺癌、乳癌、胃癌、膀胱癌、結腸癌、胰臟癌、卵巢癌、前列腺癌及直腸癌)；造血性惡性疾病；白血病；淋巴瘤；無β脂蛋白血症(abetalipoproteinemia)；手足發紺(acrocyanosis)；急性 及慢性寄生或感染過程；急性白血病；急性淋巴母細胞白血病(ALL)；T細胞ALL；FAB ALL；急性骨髓白血病(AML)；急性或慢性細菌感染；急性胰臟炎；急性腎衰竭；腺癌；心房異位搏動(atrial ectopic beats)；AIDS癡呆綜合症；酒精誘發性肝炎；過敏性結膜炎；過敏性接觸性皮炎；過敏性鼻炎；同種異體移植排斥反應；α-1抗胰蛋白酶缺乏症；肌萎縮性側索硬化；貧血；心絞痛；前角細胞退化；抗CD3療法；抗磷脂症候群；抗受體過敏性反應；主動脈及周邊動脈瘤；主動脈剝離；動脈高血壓；動脈硬化；動靜脈瘺；共濟失調；心房纖維性顫動(持續性或陣發性)；心房撲動；房室傳導阻滯；B細胞淋巴瘤；骨移植排斥反應；骨髓移植(BMT)排斥反應；束支傳導阻滯；伯基特氏淋巴瘤(Burkitt's lymphoma)；灼傷；心律不整；心臟頓抑症候群；心臟腫瘤；心肌病；心肺繞道發炎反應；軟骨移植排斥反應；小腦皮質退化；小腦病症；紊亂性或多灶性房性心跳過速；化學療法相關之病症；慢性骨髓性白血病(CML)；慢性酒精中毒；慢性發炎病變；慢性淋巴球性白血病(CLL)；慢性阻塞性肺病(COPD)；慢性水楊酸鹽中毒；結腸直腸癌；充血性心臟衰竭；結膜炎；接觸性皮炎；肺原性心臟病；冠狀動脈疾病；庫賈氏病(Creutzfeldt-Jakob disease)；培養陰性敗血症；囊腫性纖維化；細胞激素療法相關之病症；拳擊員癡呆(dementia pugilistica)；脫髓鞘病；出血性登革熱；皮炎；皮膚病狀；糖尿病；糖尿 病性動脈硬化病；泛發性路易體疾病(diffuse Lewy body disease)；擴張型充血性心肌病；基底神經節病症；中年唐氏症候群(Down's syndrome)；由阻斷CNS多巴胺受體之藥物誘發的藥物誘發性運動障礙；藥物過敏；濕疹；腦脊髓炎；心內膜炎；內分泌病；會厭炎；埃-巴二氏病毒感染(Epstein-Barr virus infection)；紅斑性肢痛；錐體外及小腦病症；家族性噬血淋巴組織球增多症(familial hematophagocytic lymphohistiocytosis)；胎兒胸腺植入物排斥反應；弗里德賴希氏共濟失調(Friedreich's ataxia)；功能性周邊動脈病症；真菌敗血症；氣性壞疽；胃潰瘍；腎小球性腎炎；任何器官或組織之移植排斥反應；革蘭氏陰性敗血症；革蘭氏陽性敗血症；由細胞內有機體所致之肉芽腫；毛細胞白血病；哈-施二氏病(Hallervorden-Spatz disease)；橋本氏甲狀腺炎(Hashimoto's thyroiditis)；花粉熱；心臟移植排斥反應；血色素沉著症；血液透析；溶血性尿毒癥症候群/溶解血栓性血小板減少性紫癜；出血；A型肝炎；希氏束心律不整(His bundle arrhythmias)；HIV感染/HIV神經病；霍奇金氏病(Hodgkin's disease)；過動性運動障礙；過敏性反應；過敏性肺炎；高血壓；運動功能減退性運動障礙；下丘腦-垂體-腎上腺軸評估；特發性艾狄森氏病；特發性肺纖維化(IPF)；抗體介導之細胞毒性；衰弱；嬰兒脊髓性肌萎縮；主動脈發炎；A型流行性感冒；電離輻射曝露；虹膜睫狀體炎/葡萄膜炎/視神經 炎；缺血-再灌注損傷；缺血性中風；幼年型類風濕性關節炎；幼年型脊髓性肌萎縮；卡波西氏肉瘤(Kaposi's sarcoma)；腎移植排斥反應；退伍軍人桿菌病(legionella)；利什曼病(leishmaniasis)；麻風；皮質脊髓系統病變；脂肪水腫；肝臟移植排斥反應；淋巴水腫；瘧疾；惡性淋巴瘤；惡性組織球增多症；惡性黑色素瘤；腦膜炎；腦膜炎球菌血症；代謝症候群；偏頭痛；特發性偏頭痛；粒線體多系統病症；混合性結締組織疾病；單株丙種球蛋白病；多發性骨髓瘤；多發性系統退化(曼切、代哲因-托馬斯、夏伊-德雷格及馬查多-約瑟夫(Menzel；Dejerine-Thomas；Shy-Drager；and Machado-Joseph))；重症肌無力；胞內鳥型分枝桿菌病；結核分枝桿菌病；骨髓發育不良症候群；心肌梗塞；心肌缺血性病症；鼻咽癌；新生兒慢性肺病；腎炎；腎病；神經退化性疾病；神經性I型肌肉萎縮；嗜中性球減少性發燒；非霍奇金氏淋巴瘤(non-Hodgkin's lymphoma)；腹主動脈及其分支閉塞；閉塞性動脈病症；OKT3®療法；睪丸炎/附睪炎；睪丸炎/輸精管重新接合術；器官腫大；骨質疏鬆症；胰臟移植排斥反應；胰臟癌；腫瘤伴生徵候群/惡性血鈣過多；副甲狀腺移植排斥反應；骨盆發炎疾病；常年性鼻炎；心包疾病；周邊動脈粥樣硬化疾病；周邊血管性病症；腹膜炎；惡性貧血；卡氏肺囊蟲肺炎(pneumocystis carinii pneumonia)；肺炎；POEMS症候群(多發性神經病、器官腫大、內分泌病、單株丙種球 蛋白病及皮膚變化症候群)；灌注後症候群；泵後症候群；MI心切開術後症候群；子癇前期；進行性核上麻痹；原發性肺動脈高血壓；放射療法；雷諾氏現象(Raynaud's phenomenon)；雷諾氏疾病(Raynaud's disease)；雷富孫氏病(Refsum's disease)；規則窄QRS心跳過速；腎血管性高血壓；再灌注損傷；限制性心肌病；肉瘤；老年性舞蹈病；路易體型老年癡呆症；血清陰性關節病；休克；鐮狀細胞貧血；皮膚同種異體移植排斥反應；皮膚變化症候群；小腸移植排斥反應；實體腫瘤；特殊心律不整；脊髓性共濟失調；脊髓小腦退化；鏈球菌肌炎；小腦結構病變；亞急性硬化性泛腦炎；暈厥；心血管系統梅毒；全身性過敏症；全身性發炎反應症候群；全身性發作幼年型類風濕性關節炎；毛細管擴張；血栓閉塞性血管炎；血小板減少症；毒性；移植；外傷/出血；III型過敏性反應；IV型過敏；不穩定型絞痛；尿毒癥；尿路敗血症；蕁麻疹；心臟瓣膜疾病；靜脈曲張；血管炎；靜脈疾病；靜脈血栓形成；心室纖維性顫動；病毒及真菌感染；病毒性腦炎/無菌性腦膜炎；病毒相關性噬血細胞症候群；韋尼克-科爾薩科夫症候群(Wernicke-Korsakoff syndrome)；威爾遜氏病(Wilson's disease)；任何器官或組織之異種移植排斥反應；急性冠狀動脈症候群；急性特發性多發性神經炎；急性發炎性脫髓鞘多神經根神經病；急性缺血；成人斯蒂爾氏病；斑形脫髮；全身性過敏反應；抗磷脂抗體症 候群；再生不全性貧血；動脈硬化；異位性濕疹；異位性皮炎；自體免疫皮炎；與鏈球菌感染相關之自體免疫病症；自體免疫腸病；自體免疫聽力喪失；自體免疫淋巴增生症候群(ALPS)；自體免疫心肌炎；自體免疫卵巢早衰；眼瞼炎；支氣管擴張症；大皰性類天疱瘡；心血管疾病；災難性抗磷脂症候群；乳糜瀉；頸椎關節黏連；慢性缺血；瘢痕性類天疱瘡；伴有多發性硬化症風險之臨床上分離症候群(CIS)；結膜炎；兒童期發作型精神病症；淚囊炎；皮肌炎；糖尿病性視網膜病；椎間盤突出；椎間盤脫出；藥物誘發性免疫溶血性貧血；心內膜炎；子宮內膜異位；內眼炎；上鞏膜炎；多形性紅斑；重症多形性紅斑；妊娠期類天疱瘡；格-巴二氏症候群(Guillain-Barré syndrome，GBS)；花粉熱；休斯症候群(Hughes syndrome)；特發性帕金森氏病；特發性間質性肺炎；IgE介導之過敏症；免疫溶血性貧血；包涵體肌炎；感染性眼部發炎疾病；發炎性脫髓鞘病；發炎性心臟病；發炎性腎病；虹膜炎；角膜炎；乾躁性角膜結膜炎；庫氏病(Kussmaul disease)或庫-梅二氏病(Kussmaul-Meier disease)；蘭德里氏麻痺(Landry's paralysis)；蘭氏細胞組織球增多症(Langerhan's cell histiocytosis)；網狀青斑；黃斑變性；顯微性多血管炎；白赫鐵列夫症(Morbus Bechterev)；運動神經元病症；黏膜類天疱瘡；多重器官衰竭；重症肌無力；骨髓發育不良症候群；心肌炎；神經根病症；神經病；非A 型非B型肝炎；視神經炎；骨質溶解；少關節型JRA；周邊動脈閉塞性疾病(PAOD)；周邊血管疾病(PVD)；周邊動脈疾病(PAD)；靜脈炎；結節性多動脈炎(或結節性動脈周圍炎)；多軟骨炎；風濕性多肌痛；白髮症；多關節型JRA；多發性內分泌缺乏症候群；多肌炎；風濕性多肌痛(PMR)；泵後症候群；原發性帕金森氏症(primary Parkinsonism)；繼發性帕金森氏症(secondary Parkinsonism)；前列腺炎；純紅血球再生不良；原發性腎上腺機能不全；復發性視神經脊髓炎；再狹窄；風濕性心臟病；SAPHO(滑膜炎、痤瘡、膿皰病、骨肥大及骨炎)；繼發性澱粉樣變性；休克肺；鞏膜炎；坐骨神經痛；繼發性腎上腺機能不全；聚矽氧相關性結締組織疾病；斯-威二氏皮膚病(Sneddon-Wilkinson dermatosis)；僵直性脊椎炎；史蒂芬-瓊森症候群(Stevens-Johnson syndrome，SJS)；全身性發炎反應症候群；顳動脈炎；弓形蟲視網膜炎；中毒性表皮壞死溶解；橫貫性脊髓炎；TRAPS(1型腫瘤壞死因子受體(TNFR)相關之週期性症候群)；伴有黑棘皮病之B型胰島素抗性；1型過敏性反應；II型糖尿病；蕁麻疹；普通型間質性肺炎(UIP)；春季結膜炎；病毒性視網膜炎；伏格特-小柳-原田症候群(Vogt-Koyanagi-Harada syndrome，VKH症候群)；濕性黃斑變性；創傷癒合；耶氏桿菌及沙門氏菌相關性關節病。
  43. 一種如請求項1或2之結合蛋白之用途，其係用於製造用 以治療罹患IL-1為有害之病症之患者的藥物，其中該藥物係在投與第二藥劑之前、同時或之後投與，其中該第二藥劑係選自由以下組成之群：能夠結合人類IL-1β之抗體或其片段；能夠結合人類IL-1α之抗體或其片段；甲胺喋呤；皮質類固醇；β促效劑；白三烯之拮抗劑；白三烯受體之拮抗劑；ADVAIR；IgE抑制劑；抗IgE抗體；XOLAIR；磷酸二酯酶抑制劑；PDE4抑制劑；黃嘌呤；抗膽鹼激導性藥物；肥大細胞穩定劑；色甘酸(Cromolyn)；IL-4抑制劑；IL-5抑制劑；嗜酸性粒細胞趨化因子(eotaxin)/CCR3抑制劑；組織胺之拮抗劑；組織胺受體之拮抗劑；前列腺素D之拮抗劑；受體DP1之抑制劑；CRTH2之抑制劑；TNF拮抗劑；TNF受體之可溶性片段；ENBREL；TNF酶拮抗劑；TNF轉化酶(TACE)抑制劑；蕈毒鹼受體拮抗劑；TGF-β拮抗劑；干擾素γ；吡非尼酮(perfenidone)；化學治療劑來氟米特(leflunomide)；西羅莫司(sirolimus)(雷帕黴素)或其類似物、CCI-779；COX2或cPLA2抑制劑；非類固醇消炎藥(NSAID)；免疫調節劑；p38抑制劑；TPL-2抑制劑；MK-2抑制劑；NFκB抑制劑；布替耐德(budenoside)；表皮生長因子；環孢素；柳氮磺胺吡啶(sulfasalazine)；胺基水楊酸鹽；6-巰基嘌呤；硫唑嘌呤(azathioprine)；甲硝噠唑(metronidazole)；脂肪加氧酶抑制劑；美沙拉嗪(mesalamine)；奧沙拉嗪(olsalazine)；巴柳氮(balsalazide)；抗氧化劑；血栓素(thromboxane)抑制劑； IL-1受體拮抗劑；生長因子；彈性蛋白酶抑制劑；吡啶基-咪唑化合物；TNF、LT、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-11、IL-12、IL-14、IL-15、IL-16、IL-17、IL-18、IL-19、IL-20、IL-21、IL-22、IL-23、IL-24、IL-25、IL-26、IL-27、IL-28、IL-29、IL-30、IL-31、IL-32、IL-33、EMAP-II、GM-CSF、FGF或PDGF之抗體或促效劑；CD2、CD3、CD4、CD8、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD90之抗體；FK506；黴酚酸嗎啉乙酯(mycophenolate mofetil)；布洛芬(ibuprofen)；潑尼松龍(prednisolone)；腺苷促效劑；抗血栓劑；補體抑制劑；腎上腺素激導劑；激酶抑制劑；IL-1β轉化酶抑制劑；T細胞信號傳導抑制劑；金屬蛋白酶抑制劑；血管收縮素轉化酶抑制劑；可溶性細胞激素受體；可溶性p55 TNF受體；可溶性p75 TNF受體；可溶性IL-1RI；可溶性IL-1RII；可溶性IL-6R；消炎細胞激素；IL-4；IL-10；IL-11；及TGF-β。
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