CN104398471A - 稳定的抗体组合物和用于稳定其的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及稳定的抗体组合物和用于稳定其的方法。基于下述观察:在组氨酸的存在下,由于在铰链区中的切割,铁导致包含λ轻链的重组全人IgG分子断裂的增加,本发明提供了用于抑制包括λ轻链的免疫球蛋白分级分离的组合物和方法。本发明进一步提供了水性药物制剂,其包括结合IL-12/IL-23的p40亚单位的抗体或其抗原结合部分,和包括组氨酸的缓冲***,其中所述制剂具有增强的稳定性,包括对于断裂增强的抗性。
Description
与相关申请的交叉参考
本申请是国际申请日为2009年11月24日的国际申请PCT/US2009/065714进入中国、申请号为200980155528.3的题为“稳定的抗体组合物和用于稳定其的方法”的发明专利申请的分案申请。本申请要求于2008年11月28日提交的美国临时申请系列号61/118,528的优先权,其内容引入本文。
技术领域和背景技术
白细胞介素-12(IL-12)和相关细胞因子IL-23是共享共同p40亚单位的细胞因子的IL-12超家族成员(Anderson等人(2006)Springer Semin.
Immunopathol. 27:425-42)。IL-12主要刺激Th1细胞的分化和干扰素-γ的随后分泌,而IL-23优先刺激幼稚T细胞分化成效应T辅助细胞(Th17),其分泌IL-17,促炎介质(Rosmarin和Strober(2005)J. Drugs Dermatol. 4:318-25;Harrington等人(2005)Nature Immunol.
6:1123-32;Park等人(2005)Nature Immunol. 6:1132-41)。
人白细胞介素12(IL-12)是具有独特结构和多效性作用的细胞因子(Kobayashi等人(1989)J. Exp. Med. 170:827-845;Seder等人(1993)Proc. Natl. Acad. Sci. 90:10188-92;Ling等人(1995)J. Exp. Med. 154:116-127;Podlaski等人(1992)Arch. Biochem.
Biophys. 294:230-237)。IL-12是包括35 kDa亚单位(p35)和40 kDa亚单位(p40)的异二聚体蛋白质,所述亚单位通过二硫键连接在一起(称为“p70亚单位”)。异二聚体蛋白质主要通过抗原呈递细胞例如单核细胞、巨噬细胞和树突细胞产生。这些细胞类型还分泌相对于p70亚单位过量的p40亚单位。p40和p35亚单位在遗传上无关,并且无一据报道具有生物学活性,尽管p40同二聚体可以充当IL-12拮抗剂。IL-12在与涉及免疫和炎症应答的几种疾病相关的病理学中起关键作用。IL-12、其生物学活性及其在疾病中的作用的综述可以在Gately等人(1998)Ann. Rev. Immunol. 16:495-521中找到。
功能上,IL-12在调节抗原特异性T辅助类型(Th1)和2型(Th2)淋巴细胞之间的平衡中起关键作用,这控制自身免疫病症的起始和进展,并且在Th1淋巴细胞分化和成熟的调节中是关键的。由Th1细胞释放的细胞因子是炎性的,并且包括干扰素γ(IFN γ、IL-2和淋巴毒素(LT)。Th2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13,以促进体液免疫、***反应和免疫抑制。
人白细胞介素23(IL-23)是包括19 kDa亚单位(p19)和共同40 kDa亚单位(p40)的异二聚体蛋白质,其通过二硫键连接在一起。IL-23类似于IL-12主要通过抗原呈递细胞例如单核细胞、巨噬细胞和树突细胞产生。IL-23的主要作用涉及刺激CD4+ T细胞(也称为IL-17 T细胞或Th17)亚群,以产生细胞因子IL-17。IL-17本身又是自身免疫炎症的确立和维持中的关键组分,诱导通过内皮细胞和巨噬细胞的促炎细胞因子生产(Kastelein等人(2007)Annu. Rev.
Immunol. 25:221-42)。
与Th1应答在自身免疫疾病中的优势以及IFN γ和IL-17的促炎活性一致,IL-12和IL-23在与许多自身免疫和炎性疾病相关的病理学中起主要作用,例如类风湿性关节炎(RA)、多发性硬化(MS)、牛皮癣、胰岛素依赖性糖尿病和Crohn氏病(CD)。
与健康对照相比较,升高水平的IL-12 p70已在RA患者的滑液中检测出(Morita等人(1998)Arthritis and Rheumatism 41:306-314)。在RA滑液中的细胞因子信使核糖核酸(mRNA)表达概况占优势地鉴定Th1细胞因子。(Bucht等人(1996)Clin. Exp.
Immunol. 103:347-367)。使用缺乏IL-23的p19亚单位或IL-12/23的p40亚单位的基因靶向的小鼠,IL-23显示对于胶原诱导的关节炎发展是关键的(Murphy等人(2003)J. Exp. Med. 198(12):1951-1957)。
具有MS的人患者已证实IL-12/IL-23表达中的增加,如通过急性MS斑中的p40 mRNA水平证明的。(参见例如,Windhagen等人(1995)J. Exp. Med. 182:1985-96)。此外,与对照T细胞相比较,抗原呈递细胞用来自MS患者的CD40L表达T细胞的先体外后体内刺激导致增加的IL-12生产,与CD40/CD40L相互作用是IL-12的有效诱导物的观察一致。使用缺乏IL-23的基因靶向的小鼠,IL-23显示对于脑的自身免疫炎症是关键的(Cua等人(2003)Nature 421:7440748)。
增加的IFN γ和IL-12表达已在具有CD的患者的肠粘膜中观察到(Fais等人(1994)J. Interferon
Res. 14:235-238;Parronchi等人(1997)Am. J. Path.
150:823-832;Monteleone等人(1997)Gastroenterology 112:1169-1178,和Berrebi等人(1998)Am. J. Path. 152:667-672)。来自CD患者的固有层的T细胞的细胞因子分泌概况是占优势地Th1应答的特征,包括极大升高的IFN γ水平(Fuss等人(1996)J. Immunol.
157:1261-1270)。此外,来自CD患者的结肠组织切片显示IL-12表达巨噬细胞和IFN γ表达T细胞的丰度(Parronchi等人(1997)Am. J. Path. 150:823-832)。增加的IL-23表达也已在具有Crohn氏病的患者和炎性肠病的小鼠模型中观察到。IL-23对于T细胞介导的结肠炎是关键的,且在结肠炎的小鼠模型中通过IL-17-和IL-6依赖性机制促进炎症(参见例如通过Zhang等人(2007)Intern.
Immunopharmacology 7:409-416的综述)。
IL-12/IL-23
p40和IL-23 p19信使RNA在牛皮癣皮肤损伤中的超表达暗示用针对IL-12/23 p40亚单位蛋白质的中和抗体抑制IL-12和IL-23可以提供用于治疗牛皮癣的有效治疗方法(Yawalkar等人(1998)J. Invest. Dermatol. 111:1053-57;Lee等人(2004)J. Exp. Med. 199:125-30;Shaker等人(2006)Clin. Biochem. 39:119-25;Piskin等人(2006)J. Immunol. 176:1908-15;还参见由Torti等人(2007)J. Am. Acad. Dermatol. 57(6):1059-1068;Fitch等人(2007)Current Rheumatology Reports 9:461-467)的近期综述。)。2种细胞因子都促成在牛皮癣中1型T辅助细胞(Th1)免疫应答的发展,但各自具有独特作用(Rosmarin和Strober(2005)J. Drugs
Dermatol. 4:318-25;Hong等人(1999)J. Immunol.
162:7480–91;Yawalkar等人(1998)J. Invest.
Dermatol. 111:1053-57)。用于牛皮癣治疗的此种治疗方法是本领域明确需要的。
由于人IL-12和IL-23在多种人病症中的作用,治疗策略已设计为抑制或抵消IL-12/IL-23活性。特别地,已寻求结合且中和IL-12/IL-23的p40亚单位的抗体作为抑制IL-12/IL-23活性的工具。一些最早的抗体是鼠单克隆抗体(mAbs),通过由用IL-12免疫接种的小鼠的淋巴细胞制备的杂交瘤分泌(参见例如Strober等人的PCT公开号WO 97/15327;Neurath等人(1995)J. Exp. Med. 182:1281-1290;Duchmann等人(1996)J. Immunol.
26:934-938)。这些鼠IL-12抗体对于其体内用途是受限的,这是由于与小鼠抗体施用于人相关的问题,例如短血清半衰期、不能触发特定人效应子功能和在人中引起针对小鼠抗体的有害的免疫应答(“人抗小鼠抗体”(HAMA)反应)。
一般而言,克服与全鼠抗体在人中的使用相关的问题的尝试已涉及将抗体基因工程改造为更“人样”。例如,已制备了其中抗体链的可变区是鼠衍生的并且抗体链的恒定区是人衍生的嵌合抗体(Junghans等人(1990)Cancer Res.
50:1495-1502;Brown等人(1991)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:2663-2667;Kettleborough等人(1991)Protein Engineering 4:773-783)。然而,因为这些嵌合和人源化抗体仍保留一些鼠序列,所以它们仍可能引起有害的免疫反应,人抗嵌合抗体(HACA)反应,尤其当施用延长的时间段时。
针对鼠抗体或其衍生物(例如嵌合或人源化抗体)的优选IL-12/IL-23抑制试剂是完全人抗IL-12/IL-23抗体,这是因为此种试剂不应引起HAMA反应,即使用于延长的时间段。已描述了这样的重组人抗体,其以高亲和力和缓慢解离动力学结合人IL-12/IL-23的p40亚单位,并且具有中和人IL-12的能力,包括hIL-12诱导的植物凝集素胚细胞增殖(blast
proliferation)和hIL-12诱导的人IFNγ生产(参见美国专利号6,914,128)。
单克隆抗体(Mabs)对于特异性抗原的选择性使得其成为极佳的治疗候选物。然而,由于抗体分子的结构,它们易受酶促和非酶促降解攻击。例如,抗体在升高的温度贮存延长的时间段导致抗体的非酶促降解(Connell,G.E.和R.H. Painter(1966)Can. J. Biochem.
44(3):371-9;Cordoba,A.J.等人(2005)J. Chromatogr. B
Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 818(2):115-21;Cohen,S.L.等人(2007)J. Am. Chem. Soc. 129(22):6976-7)。
人免疫球蛋白γ(IgG)抗体一般由2条等同轻链和重链组成。重链具有γ类型,而轻链可以是κ或λ类型,在其羧基末端恒定区中不同。链间二硫键使重链保持在一起。二硫键数目在IgG亚类中不同。例如,对于IgG1,存在2个重链间二硫键,以及一个二硫键使每条轻和重链保持在一起。
IgG分子由通过铰链区连接的Fc区和2个Fab区组成。铰链区分成3个部分 – 上部、核心和下部区域(图1)。上部区域使Fab臂与核心连接,而下部区域使Fc部分与核心连接。核心区包含链间二硫键,并且具有高脯氨酸含量。铰链区的长度在IgG亚类中不同,并且提供对于Fab臂的弹性,从而允许在臂之间的角度变化以及围绕其轴的旋转自由。由于其弹性的结果,铰链区暴露,并且因此容易受温度和延长时间段的贮存干扰。例如,铰链区对于蛋白酶例如木瓜蛋白酶和lys-C易接近,这常规地用于生成抗体的Fc和Fab片段。在这个区域中切割IgG分子的其他酶包括组织蛋白酶L、纤溶酶和金属蛋白酶。
当在5℃贮存延长的时间段时,在液体制剂中的单克隆抗体经历非酶促水解,从而获得Fab+Fc和Fab片段(Jiskoot,W.等人(1990)Pharm. Res. 7(12):1234-41;Alexander,A.J.和D.E. Hughes(1995)Anal. Chem. 67(20):3626-32;Cordoba,A.J.等人(2005)J. Chromatogr. B
Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 818(2):115-21;Liu,H.等人(2006)J. Chrom. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 837:35-43;和Cohen,S.L.等人(2007)J. Am. Chem. Soc.
129(22):6976-7)。一般通过尺寸排阻层析(SEC)监控的断裂在极端pH条件和高温下增加(Cohen,S.L.等人(2007)J. Am. Chem.
Soc. 129(22):6976-7)。切割跨越重链区序列Ser-Cys-Asp-Lys-Thr-His-Thr-Cys在多个肽键上发生。跨越重链序列Cys-Asp-Lys-Thr-His-Thr-Cys的切割导致Fab片段(48 kDa)的相应梯,而在Ser-Cys残基之间的切割经由β消除机制发生,并且导致重和轻链片段(23
kDa)。
在包含κ轻链的IgG分子的铰链区中金属诱导的断裂在重组单克隆抗体Campath中得到证实(Smith,M.A.等人(1996)Int. J. Pept.
Protein Res. 48(1):48-55)。Smith等人报道在微碱性pH铜介导的断裂,并且切割特异性定位在重链序列Ser-Cys-Asp-Lys-Thr-His-Thr-Cys的铰链区中的赖氨酸和苏氨酸残基之间。切割机制未由作者揭示,然而,切割在pH 5-6的酸性条件下减少。
仍需要测定围绕抗体分子断裂的参数,以提供稳定组合物(例如制剂)和用于在加工和贮存过程中阻止其制剂中的抗体切割的方法。
例如,仍需要包括抗体或其片段的水性药物制剂,其适合于治疗用途以抑制或抵消有害的IL-12和/或IL-23活性,并且在加工和长期贮存过程中具有增强的稳定性,并且对于λ轻链断裂具有增强的抗性。
发明内容
在第一个方面,本发明提供了包括抗体或其抗原结合部分的水性制剂,所述抗体包括λ链,例如适合于治疗用途以抑制或抵消有害的IL-12和/或IL-23活性,并且与领域公认的制剂相比较具有改善性质的抗体。例如,本发明的制剂例如以液态或固态具有至少24个月的保存期限。在另一个实施方案中,本发明的制剂在制剂的至少5个冻/融循环后维持稳定性。
在第二个方面,基于下述观察:在组氨酸的存在下,由于在铰链区中的特异性切割,铁导致包含λ轻链的抗体断裂的增加,本发明提供了用于抑制包括λ轻链的免疫球蛋白断裂的组合物和方法。组氨酸单独在制剂中的存在对断裂没有作用。断裂水平就铁和组氨酸水平而言是剂量依赖性的。由铁和组氨酸引起的升高水平的断裂在包含κ轻链的抗体中未观察到。含λ链的抗体在这样的残基上切割,所述残基存在于铰链区中,在连接轻链和重链的二硫键附近。
在第一个方面,本发明提供了包括包含至少部分λ轻链的分子和包括组氨酸的缓冲***的稳定制剂,其中所述制剂基本上不含金属。
在一个实施方案中,金属是Fe2+或Fe3+。在另一个实施方案中,金属是Cu2+或Cu1+。
在另一个实施方案中,本发明进一步提供了在具有约5 – 约7的pH的包括组氨酸的缓冲溶液中包括治疗有效量的包括λ轻链的分子的稳定制剂,其中金属以在组氨酸的存在下不导致λ轻链切割的浓度存在。
在另一个实施方案中,本发明进一步提供了稳定制剂,其包括包含至少部分λ轻链的分子、包括咪唑的缓冲***和金属,其中分子在金属的存在下在铰链区内不被切割。
在一个实施方案中,制剂在实施选自下述的至少一种程序后是基本上不含金属的:过滤、缓冲液更换、层析和树脂交换。在一个实施方案中,缓冲液更换包括用选自下述的缓冲液透析:包括组氨酸的缓冲液、包括柠檬酸盐和磷酸盐的缓冲液和包括咪唑的缓冲液。
在一个实施方案中,金属以下述浓度存在:例如小于约5,060十亿分率(parts
per billion)(ppb)、小于约1,060
ppb、小于约560 ppb、小于约310
ppb、小于约160 ppb、小于约110
ppb和小于约70 ppb。在特定实施方案中,金属以小于约160
ppb的浓度存在,且更优选以小于约70 ppb的浓度存在。
在一个实施方案中,制剂包括包含λ轻链的分子和选自多元醇和表面活性剂的至少一种另外赋形剂。在一个实施方案中,制剂进一步包括稳定剂。在一个实施方案中,制剂进一步包括甘露糖醇、聚山梨醇酯80和甲硫氨酸。在一个实施方案中,制剂进一步包括柠檬酸盐缓冲液或磷酸盐缓冲液。在一个实施方案中,pH是约5或更少。在另一个实施方案中,制剂包括(a)1-10%甘露糖醇,(b)0.001% -0.1%聚山梨醇酯80,和(c)具有5 - 7的pH,包括1-100 mM组氨酸和1-50 mM甲硫氨酸的缓冲***。在另外一个实施方案中,制剂包括(a)2-6%甘露糖醇,(b)0.005-0.05%聚山梨醇酯80,和(c)具有5 - 7的pH,包括5-50 mM组氨酸和5-20 mM甲硫氨酸的缓冲***。在特定实施方案中,制剂包括(a)约4%甘露糖醇,(b)约0.01%聚山梨醇酯80,和(c)具有约6的pH,包括约10 mM组氨酸和约10 mM甲硫氨酸的缓冲***。
在一个实施方案中,本发明提供了水性药物制剂,其包括(a)1-250
mg/ml与IL-12/IL-23的p40亚单位的表位结合的人抗体,(b) 1-10%甘露糖醇,(c) 0.001% -0.1%聚山梨醇酯80,(d) 1-50 mM甲硫氨酸,和(e)1-100 mM组氨酸,具有5 - 7的pH,其中制剂基本上不含金属。
在一个实施方案中,药物制剂不具有小于约2.5 mS/com的导电性。在另一个实施方案中,药物制剂不是在美国专利号6,914,128的实施例9中使用的制剂。
在一个实施方案中,分子是单克隆抗体或其抗原结合部分。在各种实施方案中,抗体或其抗原结合部分的浓度是例如约1 - 约250 mg/ml、约40 - 约200 mg/ml、或是约100 mg/ml。
在一个实施方案中,抗体是能够与IL-12/IL-23的p40亚单位的表位结合的人抗体或其抗原结合部分。在一个实施方案中,当p40亚单位与IL-12的p35亚单位结合时,人抗体或其抗原结合部分能够与p40亚单位的表位结合。在另一个实施方案中,当p40亚单位与IL-23的p19亚单位结合时,人抗体或其抗原结合部分能够与p40亚单位的表位结合。在另外一个实施方案中,当p40亚单位与IL-12的p35亚单位结合时,并且当p40亚单位还与IL-23的p19亚单位结合时,人抗体或其抗原结合部分能够与p40亚单位的表位结合。在特定实施方案中,人抗体或其抗原结合部分结合选自Y61和J695的抗体与之结合的IL-12/IL-23的p40亚单位的表位。
在特定实施方案中,本发明再进一步提供了水性药物制剂,其包括(a)约100
mg/ml与IL-12/IL-23的p40亚单位的表位结合的人抗体,(b)约4%甘露糖醇,(b)约0.01%聚山梨醇酯80,(c)约10 mM甲硫氨酸,和(d)10 mM组氨酸,具有约6的pH。
在一个实施方案中,人抗体或其抗原结合部分以1 x 10-10 M或更少的Kd或以1 x
10-3 s-1 或更少的koff速率常数与IL-12/IL-23的p40亚单位解离,如通过表面等离振子共振测定的。
在一个实施方案中,人抗体或其抗原结合部分中和IL-12/IL-23的p40亚单位的生物学活性。在一个实施方案中,人抗体或其抗原结合部分中和IL-12的生物学活性。在特定实施方案中,IL-12功能的中和通过人抗体或其片段与IL-12的p40亚单位的相互作用来达到。在特定实施方案中,人抗体或其抗原结合部分以1 x
10-9 M或更少的IC50在体外PHA测定中抑制植物凝集素胚细胞增殖,或以1 x
10-10 M或更少的IC50抑制人IFNγ产生。在另一个实施方案中,人抗体或其结合部分中和IL-23的生物学活性。在特定实施方案中,IL-23功能的中和通过人抗体或其片段与IL-23的p40亚单位的相互作用来达到。
在一个实施方案中,人抗体或其抗原结合部分具有包括SEQ ID NO:1的氨基酸序列的重链CDR3和包括SEQ ID NO:2的氨基酸序列的轻链CDR3。在另一个实施方案中,人抗体或其抗原结合部分具有包括SEQ ID NO:3的氨基酸序列的重链CDR2和包括SEQ ID NO:4的氨基酸序列的轻链CDR2。在另一个实施方案中,人抗体或其抗原结合部分具有包括SEQ ID NO:5的氨基酸序列的重链CDR1和包括SEQ ID NO:6的氨基酸序列的轻链CDR1。在另外一个实施方案中,人抗体或其抗原结合部分具有包括SEQ ID NO:7的氨基酸序列的重链可变区和包括SEQ ID NO:8的氨基酸序列的轻链可变区。在特定实施方案中,人抗体是抗体J695或其抗原结合部分。
在一个实施方案中,制剂具有至少24个月的保存期限。在另一个实施方案中,制剂在制剂的至少5个冻/融循环后维持稳定性。
在一个实施方案中,制剂进一步包括另外试剂,例如另外的治疗剂。
在一个实施方案中,另外的治疗剂选自布***,表皮生长因子,皮质类固醇,环孢菌素,柳氮磺吡啶,氨基水杨酸盐,6-巯基嘌呤,硫唑嘌呤,甲硝唑,脂肪加氧酶抑制剂,美沙拉秦,奥沙拉嗪,巴柳氮,抗氧化剂,血栓烷抑制剂,IL-1受体拮抗剂,抗IL-1β单克隆抗体,抗IL-1受体抗体,抗IL-6单克隆抗体,抗IL-6受体抗体,生长因子,弹性蛋白酶抑制剂,吡啶基-咪唑化合物,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和PDGF的抗体或激动剂,针对CD2、CD3、CD4、CD8、CD20、CD25、CD28、CD30、CD40、CD45、CD69、CD90或其配体的抗体,氨甲蝶呤,FK506,雷帕霉素,霉酚酸酯,来氟洛米,NSAID,布洛芬,强的松龙,磷酸二酯酶抑制剂,S1P1激动剂,bcl-2抑制剂,腺苷激动剂,抗凝剂,补体抑制剂,肾上腺素能药,IRAK,NIK,IKK,p38,MAP激酶抑制剂,IL-1β转换酶抑制剂,TNFα转换酶抑制剂,T细胞发信号抑制剂,金属蛋白酶抑制剂,血管紧张素转换酶抑制剂,可溶性细胞因子受体,可溶性p55 TNF受体,可溶性p75 TNF受体,sIL-1RI,sIL-1RII,sIL-6R,抗炎细胞因子,IL-4,IL-10,IL-11,IL-13和TGFβ。
在另一个实施方案中,另外的治疗剂选自抗TNF抗体及其抗体片段、TNFR-Ig构建体、TACE抑制剂、PDE4抑制剂、皮质类固醇、布***、***、柳氮磺吡啶、5-氨基水杨酸、奥沙拉嗪、IL-1β转换酶抑制剂、IL-1ra、酪氨酸激酶抑制剂、6-巯基嘌呤和IL-11。
在另外一个实施方案中,另外的治疗剂选自甲基强的松龙、环磷酰胺、4-氨基吡啶、替扎尼定、干扰素-β1a、干扰素-β1b、共聚物1、高压氧、静脉内免疫球蛋白、克拉屈滨(clabribine)、TACE抑制剂、激酶抑制剂、sIL-13R、抗P7和p-选择蛋白糖蛋白配体(PSGL)。
在另一个实施方案中,本发明进一步提供了包括包含至少部分λ轻链的分子、包括组氨酸的缓冲***和金属螯合剂的稳定制剂,其中分子在铰链区内不被切割,或在铰链区内的切割水平小于在不存在金属螯合剂的情况下观察到的切割水平。
在一个实施方案中,金属是Fe2+或Fe3+。在另一个实施方案中,金属是Cu2+或Cu1+。
在一个实施方案中,金属螯合剂选自柠檬酸盐,铁载体,杯芳烃(calixerenes),氨基多羧酸,羟基氨基羧酸,N-取代的甘氨酸,2-(2-氨基-2-氧代乙基)氨基乙磺酸(BES),二齿、三齿或六齿铁螯合剂,铜螯合剂,及其衍生物、类似物和组合。在优选实施方案中,金属螯合剂是去铁胺。
在第二个方面,本发明提供了用于抑制或阻止在包含组氨酸的制剂中包括至少部分λ轻链的分子切割的方法,该方法包括抑制或阻止金属切割分子的能力的步骤。在一个实施方案中,抑制或阻止包括在制剂中包括至少一种金属螯合剂。在另一个实施方案中,抑制或阻止包括对分子实施选自下述的至少一种程序:过滤(超滤和渗滤)、缓冲液更换、层析和树脂交换。在一个实施方案中,缓冲液更换包括用选自下述的缓冲液透析:包括组氨酸的缓冲液、包括柠檬酸盐和磷酸盐的缓冲液和包括咪唑的缓冲液。
在另外一个实施方案中,抑制或阻止包括通过改变λ轻链或重链中的至少一个氨基酸来抑制或阻止切割。在另外一个实施方案中,抑制或阻止包括通过这样改变λ链中的氨基酸序列从而使得氨基酸序列谷氨酸-半胱氨酸-丝氨酸被改变来抑制或阻止切割。在另外一个实施方案中,抑制或阻止包括降低制剂的pH朝向更酸性水平,例如至pH 5或更少。在另一个实施方案中,抑制或阻止包括在制剂中包括另外的缓冲液,例如柠檬酸盐缓冲液或磷酸盐缓冲液。在一个实施方案中,制剂包括约1-100
mM组氨酸,例如约10 mM组氨酸。
在一个实施方案中,制剂包括在25℃或40℃6个月后不导致含λ链抗体切割的铁水平,例如铁以小于约160
ppb存在。
在一个实施方案中,分子以约1mg/ml - 约300
mg/ml的浓度范围存在,例如约2mg/ml、例如约7mg/ml、例如约100mg/ml。
在一个实施方案中,分子是免疫球蛋白,例如单克隆抗体。在特定实施方案中,分子是抗IL-12/23抗体,例如J695。在另一个实施方案中,抗体是抗CD-80或和抗IGF1,2抗体。
在另一个实施方案中,分子包含选自下述的铰链区:DVD-IgTM、Fab片段、F(ab')2片段、嵌合抗体、CDR嫁接的抗体、人源化抗体、人抗体、二硫键连接的Fv、单结构域抗体、多特异性抗体、双重特异性抗体和双特异性抗体。在一个实施方案中,分子包括至少部分重链。在另一个实施方案中,部分重链包括氨基酸序列丝氨酸 – 半胱氨酸 – 天冬氨酸 – 赖氨酸(SCDK),或不抑制抗体结合的至少一种修饰。在另一个实施方案中,切割在丝氨酸和半胱氨酸残基之间的铰链区中发生。在另外一个实施方案中,切割在半胱氨酸和天冬氨酸残基之间发生。
在一个实施方案中,金属是Fe2+或Fe3+。在另外一个实施方案中,金属是Cu2+或Cu1+。
在一个实施方案中,λ轻链包括氨基酸序列谷氨酸 – 半胱氨酸 – 丝氨酸(ECS),或不抑制抗体结合的至少一种修饰。在另一个实施方案中,切割在λ链的铰链区中发生。在另一个实施方案中,切割在谷氨酸和半胱氨酸残基之间发生。在另外一个实施方案中,切割在丝氨酸和半胱氨酸残基之间发生。
在一个实施方案中,切割在约2℃ - 约25℃的温度发生,例如约2℃ - 约8℃。在一个实施方案中,切割在pH约4 – 约8发生,例如约pH 5 – 约6。
在一个实施方案中,至少一种金属螯合剂是选自下述的铁载体:产气菌素、农杆菌载铁素、固氮菌素(azotobactin)、bacillibactin、N-(5-C3-L(5氨基戊基)羟基氨基甲酰基)-丙酰胺基)戊基)-3(5-(N-羟基乙酰氨基)-戊基)氨基甲酰基)-丙异羟肟酸(去铁敏、去铁胺或DFO或DEF)、去铁硫辛(desferrithiocin)、肠杆菌素、erythrobactin、铁色素、铁草铵B、铁草铵E、fluviabactin、镰刀霉氨酸C、分枝菌素、副球菌素、假单胞菌素、弧菌载铁素、创伤弧菌载铁素(vulnibactin)、耶尔森菌素、ornibactin,及其衍生物、类似物和组合(Roosenberg,J. M.等人(2000)Studies and Syntheses of Siderophores,Microbial Iron Chelators,and
Analogs as Potential Drug Delivery Agents. Current Medicinal Chem. 7:159-197)。在优选实施方案中,金属螯合剂是去铁胺。
在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂是柠檬酸盐或磷酸盐。
在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂是选自下述的氨基多羧酸:乙二胺四乙酸(EDTA)、氮川乙酸(NTA)、反式环己二胺四乙酸(DCTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、N-2-乙酰氨基-2-亚氨基二乙酸(ADA)、天冬氨酸、双(氨乙基)乙二醇醚N,N,N’N’-四乙酸(EGTA)、谷氨酸和N,N’-双(2-羟苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸(HBED),及其衍生物、类似物和组合。
在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂是选自下述的羟基氨基羧酸:N-羟乙基亚氨基二乙酸(HIMDA)、N,N-双羟乙基甘氨酸(bicine)、和N-(三羟甲基甲基)甘氨酸(tricine),及其衍生物、类似物和组合。
在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂是N-取代的甘氨酸,或其衍生物、类似物或组合。例如,N-取代的甘氨酸选自甘氨酰甘氨酸,及其衍生物、类似物和组合。
在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂是2-(2-氨基-2-氧代乙基)氨基乙磺酸(BES),或其衍生物、类似物和组合。
在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂是杯芳烃,例如基于酚和醛的羟烷基化产物的大环或环状寡聚物,或其衍生物、类似物或组合(Gutsche,C. D.(1989)Calixarenes. Cambridge:Royal
Society of Chemistry;Dharam,P和Harjit,S.(2006)Syntheses,Structures and
Interactions of Heterocalixarenes,Arcivoc.)。
在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂包括DTPA和DEF的组合。在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂包括EDTA、EGTA和DEF的组合。
在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂是羟基吡啶-衍生物、腙-衍生物、和羟苯基-衍生物或烟酰基-衍生物,例如l,2-二甲基-3-羟基吡啶-4-酮(去铁酮(Deferiprone)、DFP或Ferriprox);2-脱氧-2-(N-氨基甲酰基甲基-[N'-2'-甲基-3'-羟基吡啶-4'-酮])-D-吡喃葡萄糖(Feralex-G)、吡哆醛异烟酰腙(PIH);4,5-二氢-2-(2,4-二羟苯基)-4-甲基噻唑4-羧酸(GT56-252)、4-[3,5-双(2-羟苯基)-[l,2,4]***-1-基]苯甲酸(ICL-670);N,N'-双(o-羟苄基)乙二胺-N,N'-二乙酸(HBED)、5-氯-7-碘代-喹啉-8-醇(氯碘羟喹),或其衍生物、类似物或组合。
在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂是选自下述的铜螯合剂:三亚乙基四胺(曲恩汀)、四亚乙基五胺、D-青霉胺、乙二胺、双吡啶、菲咯啉(phenantroline)、红菲绕啉、新亚铜试剂、浴铜灵磺酸盐、cuprizone、顺式,顺式-1,3,5,-三氨基环己烷(TACH),tachpyr,及其衍生物、类似物和组合。
在另一个实施方案中,至少一种金属螯合剂可以选自本领域所述试剂的螯合剂、类似物和衍生物,例如在下述中描述的那种:“Iron
Chelators and Therapeutic Uses”,通过Bergeron,R.等人,in Burger´s Medicinal Chemistry and Drug Discovery,第6版,第3卷:Cardiovascular Agents and Endocrines,由Abraham,D.J编辑,John Wiley & Sons,Inc.
2003。另外,螯合剂可以选自在下述中所述试剂的螯合剂、类似物和衍生物:美国专利号6,083,966、美国专利号6,521,652、美国专利号6,525,080、美国专利号6,559,315、PCT/US2004/029318、PCT/US2003/022012、WO/2002/043722和WO 2004/007520。
在另一个实施方案中,制剂包括选自下述的至少一种另外赋形剂:氨基酸、糖、糖醇、缓冲剂、盐和表面活性剂。
在另一个实施方案中,制剂包括选自下述的至少一种另外赋形剂:约1 - 约60 mg/ml甘露糖醇、约1 - 约50 mM甲硫氨酸、约0.001% - 约0.5 %(w/v)聚山梨醇酯80、约0.001% - 约1%(w/v)泊洛沙姆(polyoxamer)188、约1 - 约150 mM氯化钠、约1 - 约30 mM乙酸盐、约1 - 约30 mM柠檬酸盐、约1 - 约30 mM磷酸盐和约1 - 约30 mM精氨酸。
在另一个实施方案中,断裂的抑制或阻止包括通过添加酸、滴定或透析或本领域已知减少pH的各种过滤过程改变制剂的pH朝向更酸性水平,所述各种过滤过程例如但不限于透析或切向流过滤。
在另一个实施方案中,断裂的抑制或阻止包括使用特异性缓冲剂例如磷酸盐或柠檬酸盐。
在第二个方面的另一个实施方案中,本发明提供了用于检测在包含组氨酸的制剂中包括至少部分λ轻链的分子切割的方法,该方法包括在制剂中包括至少一种金属螯合剂和就切割分析至少部分λ轻链的步骤。
附图说明
当连同附图一起阅读时,本发明的前述和其他目的、特征和优点以及本发明自身根据优选实施方案的下述描述将得到更全面地理解,其中:
图 1显示抗体分子的铰链区。
图 2显示在尺寸排阻层析(SEC)后,J695的不同种类的分级分离(级分1-4)。
图 3显示通过SDS-PAGE分析的来自图2的SEC的不同级分的评价,显示在级分3中的不可还原的(NR)种类,重链(HC),轻链(LC)和HC的片段(HC-Fc),和在级分4中的LC和HC-Fab。
图 4显示在去糖基化后来自图2的级分3通过LC/ESI-MS的分析,显示在铰链区中在HC上的多个切割位点。峰已从(a)到(e)进行标记,并且峰和切割位点的鉴定在表1中提供。
图 5显示来自图2的级分4通过MS的分析,显示这个级分中的相应Fab片段。峰从(f)到(j)进行标记,并且峰和切割位点的鉴定在表1中提供。
图 6显示来自图2的级分4通过MS的分析,显示来自氨基酸残基1-215的游离LC和来自氨基酸残基1-217的游离HC。
图 7显示来自图2的级分3通过CE-SDS的分析,显示片段2(Fab+Fc),而级分4包含Fab和LC和HC片段。完整抗体中的片段2与其他峰良好分辨。
图 8显示使用10,000 MWCO膜包含500 ppb铁的J695(Mab-批次1)针对柠檬酸缓冲液的透析。
图 9显示掺料到J695的正常对照批次内的不同水平金属盐(2.5、10和50 ppm),在40℃温育1个月,并且通过CE-SDS分析。
图 10显示在包含500 ppb铁的J695与1 mM去铁胺在40℃温育1个月后,通过CE-SDS的分析。
图 11显示在针对水透析,并且与组氨酸、铁或铁和组氨酸两者温育后,不含铁的J695的正常批次。
图 12显示包含500 ppb铁的应激J695针对正常应激批次的来自图2的片段2通过ESI/LC-MS的比较。
图 13显示相应Fab种类的分析,揭示当包含铁的应激J695与正常应激批次相比较时,切割位点是可比较的。
图 14显示LC和HC片段的分析,揭示更高水平的重(1-217)和轻链(1-215)片段。
图 15显示铁诱导的包含λ或κ轻链的IgG分子断裂的研究。
图 16显示在λ或κ轻链上的残基序列和被切割的键。
具体实施方式
I.
定义
术语“抗体”泛指任何免疫球蛋白(Ig)分子,其包括通过二硫键互连的4条多肽链――2条重(H)链和2条轻(L)链,或其任何功能片段、突变体、变体或衍生物,其保留Ig分子的基本表位结合特征。此种突变体、变体或衍生抗体形式是本领域已知的,其非限制性实施方案在本文中讨论。
在全长抗体中,每条重链包括重链可变区(本文缩写为HCVR或VH)和重链恒定区。重链恒定区包括3个结构域――CH1、CH2和CH3。每条轻链包括轻链可变区(本文缩写为LCVR或VL)和轻链恒定区。轻链恒定区包括一个结构域――CL。VH和VL区可以进一步再分成称为互补性决定区(CDR)的高变区,由称为构架区(FR)的更保守区域点缀。每个VH和VL由3个CDRs和4个FRs组成,从氨基末端到羧基末端以下述次序排列:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。免疫球蛋白分子可以具有任何类型(例如IgG、IgE、IgM、IgD、IgA和IgY)、类别(例如IgG 1、IgG2、IgG 3、IgG4、IgA1和IgA2)或亚类。
术语“Fc区”指免疫球蛋白重链的C末端区域,其可以通过完整抗体的木瓜蛋白酶消化生成。Fc区可以是天然序列Fc区或变体Fc区。免疫球蛋白的Fc区一般包括2个恒定结构域――CH2结构域和CH3结构域,且任选包括CH4结构域。替换Fc部分中的氨基酸残基以改变抗体效应子功能是本领域已知的(美国专利号5,648,260和5,624,821)。抗体的Fc部分介导几种重要的效应子功能,例如细胞因子诱导、依赖抗体的细胞毒性(ADCC)、吞噬作用、依赖补体的细胞毒性(CDC)以及抗体和抗原-抗体复合物的半衰期/清除率。特定人IgG同种型,特别是IgG1和IgG3,经由分别与FcγRs和补体C1q结合介导ADCC和CDC。免疫球蛋白的2条等同重链的二聚化通过CH3结构域的二聚化介导,并且通过铰链区内的二硫键稳定(Huber等人(1976)Nature
264:415-20;Thies等人(1999)J. Mol. Biol. 293:67-79)。在铰链区内半胱氨酸残基的突变以阻止重链-重链二硫键使CH3结构域的二聚化去稳定。负责CH3二聚化的残基已得到鉴定(Dall’Acqua(1998)Biochem.
37:9266-73)。因此,可能生成单价半-Ig。单价半Ig分子已在自然界中对于IgG和IgA亚类发现(Seligman(1978)Ann. Immunol. 129:855-70;Biewenga等人(1983)Clin. Exp.
Immunol. 51:395-400)。半Ig分子可以在组织穿透中具有特定优点,这是由于其比常规抗体的那种更小的尺寸。在一个实施方案中,至少一个氨基酸残基在本发明的结合蛋白的恒定区例如Fc区中被替换,从而使得重链的二聚化被破坏,导致半Ig分子。轻链可以是κ或λ类型。
术语抗体的“抗原结合部分”或“抗体部分”包括保留与抗原(例如hIL-12和/或hIL-23)特异性结合的能力的抗体片段。此种抗体片段还可以是双特异性、双重特异性或多特异性的,例如它与2种或更多种不同抗原特异性结合。已显示抗体的抗原结合功能可以通过全长抗体的片段执行。在术语抗体的“抗原结合部分”内包括的结合片段例子包括(i)Fab片段,由VL、VH、CL和CH1结构域组成的单价片段;(ii)F(ab')2片段,包括在铰链区通过二硫键连接的2个Fab片段的二价片段;(iii)由VH和CH1结构域组成的Fd片段;(iv)由抗体单臂的VL和VH结构域组成的Fv片段,(v)由VH结构域组成的dAb片段(Ward等人,(1989)Nature
341:544-546);和(vi)分离的互补性决定区(CDR)。此外,尽管Fv片段的2个结构域VL和VH由分开的基因编码,但它们可以使用重组法通过合成接头进行连接,所述合成接头使得它们能够制备为单条蛋白质链,其中VL和VH区配对以形成单价分子(称为单链Fv(scFv);参见例如,Bird等人(1988)Science 242:423-426;和Huston等人(1988)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883)。此种单链抗体也意欲包含在术语抗体的“抗原结合部分”内。还包含其他形式的单链抗体,例如双抗体。双抗体是二价、双特异性抗体,其中VH和VL结构域在单条多肽链上表达,但使用太短而不允许相同链上的2个结构域之间配对的接头,从而迫使结构域与另一条链的互补结构域配对,并且产生2个抗原结合部位(参见例如,Holliger,P.等人(1993)Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 90:6444-6448;Poljak,R.J.等人(1994)Structure 2:1121-1123)。此种抗原结合部分是本领域已知的(Kontermann和Dubel编辑(2001)Antibody
Engineering ,Springer-Verlag,New York. 第790页。此外,单链抗体还包括包含一对串联Fv区段(VH-CH1-VH-CH1)的“线性抗体”,其连同互补轻链多肽构成一对抗原结合区(Zapata等人(1995)Protein Eng. 8(10):1057-1062;美国专利号5,641,870)。
再进一步地,抗体或其抗原结合部分可以是通过抗体或抗体部分与一种或多种其他蛋白质或肽的共价或非共价结合形成的较大免疫粘附分子的部分。此种免疫粘附分子的例子包括使用链霉抗生物素蛋白核心区,以制备四聚scFv分子(Kipriyanov,S.M.等人(1995)Human Antibodies
and Hybridomas 6:93-101),以及使用半胱氨酸残基、标记肽和C末端多组氨酸标签,以制备二价和生物素化的scFv分子(Kipriyanov,S.M.等人(1994)Mol. Immunol. 31:1047-1058)。抗体部分例如Fab和F(ab')2片段可以使用常规技术由完整抗体制备,例如完整抗体分别地木瓜蛋白酶或胃蛋白酶消化。此外,抗体、抗体部分和免疫粘附分子可以使用标准重组DNA技术获得,如本文描述的。优选的抗原结合部分是完整结构域或完整结构域对。
术语“多价结合蛋白”指包括2个或更多个抗原结合部位的结合蛋白。在一个实施方案中,多价结合蛋白工程改造为具有3个或更多个抗原结合部位,并且一般不是天然存在的抗体。术语“多特异性结合蛋白”还指能够结合2种或更多种相关或无关靶的结合蛋白。双重可变结构域(DVD-IgTM)结合蛋白包括2个或更多个抗原结合部位,并且是四价或多价结合蛋白。DVD-IgTM
s可以是单特异性的,即能够结合一种抗原,或多特异性的,即能够结合2种或更多种抗原。包括2条重链DVD-IgTM多肽和2条轻链DVD-IgTM多肽的DVD-IgTM结合蛋白被称为DVD--IgTM。DVD--IgTM的每一半包括重链DVD-IgTM多肽和轻链DVD-IgTM多肽,和2个抗原结合部位。每个结合部位包括重链可变结构域和轻链可变结构域,具有涉及抗原结合的总共6个CDRs/抗原结合部位。
术语“双特异性抗体”指通过下述生成的全长抗体:四源杂交瘤(quadroma)技术(Milstein,C.和A.C. Cuello(1983)Nature 305(5934):537-40),2种不同单克隆抗体的化学缀合(Staerz,U.D.等人(1985)Nature 314(6012):628-31),或在Fc区中引入突变的“结进孔(knob-into-hole)”或类似方法(Holliger,P.等人(1993)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6444-8.18),从而导致多个不同的免疫球蛋白种类,其中仅一个是功能性双特异性抗体。通过分子功能,双特异性抗体在其2个结合臂之一(一对HC/LC)上结合一种抗原(或表位),并且在其第二个臂(不同对的HC/LC)上结合不同抗原(或表位)。通过这个定义,双特异性抗体具有2个不同的抗原结合臂(在特异性和CDR序列中),并且对于它与之结合的每种抗原是单价的。
术语“双重特异性抗体”指这样的全长抗体,其在其2个结合臂的每一个(一对HC/LC)中可以结合2种不同抗原(或表位)(PCT公开号WO 02/02773)。因此,双重特异性结合蛋白具有2个等同的抗原结合臂,具有等同特异性和等同CDR序列,并且对于它与之结合的每种抗原是二价的。
免疫球蛋白恒定结构域指重或轻链恒定结构域。人IgG重链和轻链恒定结构域氨基酸序列是本领域已知的。
术语“单克隆抗体”或“mAb”指得自基本上同质抗体群体的抗体,即构成群体的个别抗体是等同的,除可能少量存在的可能天然发生的突变外。单克隆抗体是高度特异性的,针对单一抗原。此外,与一般包括针对不同决定簇(表位)的不同抗体的多克隆抗体制剂形成对比,每种mAb针对在抗原上的单个决定簇。修饰语“单克隆的”不应解释为要求通过任何特定方法的抗体产生。在一个实施方案中,单克隆抗体通过杂交瘤技术产生。
术语“嵌合抗体”指这样的抗体,其包括来自一个物种的重和轻链可变区序列和来自另一个物种的恒定区序列,例如具有与人恒定区连接的鼠重和轻链可变区的抗体。
术语“CDR嫁接的抗体”指这样的抗体,其包括来自一个物种的重和轻链可变区序列,但其中VH和/或VL的一个或多个CDR区的序列由另一个物种的CDR序列替换,例如具有鼠重和轻链可变区的抗体,其中一个或多个鼠CDRs(例如CDR3)已由人CDR序列替换。
术语“人抗体”包括具有与人种系免疫球蛋白序列对应的可变和恒定区的抗体,如由Kabat等人描述的(参见Kabat等人(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest ,第 5 版,U.S.
Department of Health and Human Services,NIH公开号91-3242)。本发明的人抗体可以包括例如在CDRs且特别是CDR3中不由人种系免疫球蛋白序列编码的氨基酸残基(例如,通过体外随机或位点专一诱变或通过体内体细胞突变引入的突变)。突变优选使用美国专利6,914,128中所述的“选择性诱变方法”引入,其完整内容引入本文作为参考。人抗体可以具有由氨基酸残基替换的至少一个位置,所述氨基酸残基例如不由人种系免疫球蛋白序列编码的活性增强氨基酸残基。人抗体可以具有由并非人种系免疫球蛋白序列的部分的氨基酸残基替换的最高达20个位置。在其他实施方案中,替换最高达10个、最高达5个、最高达3个或最高达2个位置。在优选实施方案中,这些替换在CDR区内,如下文详细描述的。然而,如本文使用的,术语“人抗体”不意欲包括这样的抗体,其中衍生自另一个哺乳动物物种例如小鼠种系的CDR序列已嫁接到人构架序列上。用于生成人或全人抗体的方法是本领域已知的,并且包括人B细胞的EBV转化,从通过噬菌体展示、酵母展示、mRNA展示或其他展示技术制备的抗体文库中选择人或全人抗体,并且还来自对于全部或部分人Ig基因座是转基因的小鼠或其他物种,其包括上文进一步定义的全部或部分重和轻链基因组区。所选择的人抗体可以通过领域公认的方法包括体外诱变进行亲和力成熟,优选具有CDR区或相邻残基,以增强对于预期靶的亲和力。
短语“重组人抗体”包括通过重组方法制备、表达、产生或分离的人抗体,例如使用转染到宿主细胞内的重组表达载体表达的抗体(下文部分II中进一步描述),从重组、组合人抗体文库中分离的抗体(下文部分III中进一步描述),从对于人免疫球蛋白基因是转基因的动物(例如小鼠)中分离的抗体(参见例如,Taylor,L.D.等人(1992)Nucl. Acids Res. 20:6287-6295),或通过任何其他方法制备、表达、产生或分离的抗体,所述任何其他方法涉及人免疫球蛋白基因序列与其他DNA序列的剪接。此种重组人抗体具有衍生自人种系免疫球蛋白序列的可变和恒定区(参见Kabat,E.A.等人(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest ,第 5 版,U.S.
Department of Health and Human Services,NIH公开号91-3242)。然而,在特定实施方案中,对此种重组人抗体实施体外诱变(或当使用对于人Ig序列是转基因的动物时,体内体细胞诱变),并且因此重组抗体的VH和VL区的氨基酸序列是这样的序列,其虽然衍生自且涉及人种系VH和VL序列,但可能不天然存在于体内人抗体种系谱(repertoire)内。然而,在特定实施方案中,此种重组抗体是选择性诱变方法或回复突变或两者的结果。
如本文使用的,“分离的抗体”意指基本上不含具有不同抗原特异性的其他抗体的抗体(例如,特异性结合hIL-12和/或IL-23,例如结合人IL-12/IL-23的p40亚单位的分离的抗体,基本上不含特异性结合除人IL-12和IL-23外的抗原的抗体)。然而,特异性结合人IL-12和/或IL-23的分离的抗体可以与其他抗原具有交叉反应性,例如来自其他物种的人IL-12和/或IL-23分子。此外,分离的抗体可以基本上不含其他细胞材料和/或化学试剂。
如本文使用的,“中和抗体”(或“中和人IL-12和/或IL-23活性的抗体”或“中和IL-12/IL-23的p40亚单位的活性的抗体”),意指其与人IL-12和/或IL-23的结合(例如与IL-12/IL-23的p40亚单位的结合)导致人IL-12和/或IL-23生物学活性(例如,IL-12/IL-23的p40亚单位的生物学活性)抑制的抗体。人IL-12和/或IL-23生物学活性的这种抑制可以通过测量人IL-12和/或IL-23生物学活性的一种或多种指示剂进行评估,例如植物凝集素胚细胞增殖测定(PHA)中的人植物凝集素胚细胞增殖的抑制,或人IL-12和/或IL-23受体结合测定(例如干扰素-γ诱导测定)中的受体结合的抑制。人IL-12和/或IL-23生物学活性的这些指示剂可以通过本领域已知并且在美国专利号6,914,128(例如实施例3,在第9栏第31行到第113栏第55行)中所述的几种标准体外或体内测定中的一种或多种进行评估,所述专利的完整内容引入本文作为参考。
术语“人源化抗体”指包括来自非人物种(例如小鼠)的重和轻链可变区序列的抗体,但其中至少部分VH和/或VL序列已改变为更“人样”,即更类似于人种系可变序列。一类人源化抗体是CDR嫁接的抗体,其中人CDR序列引入非人VH和VL序列内,以替换相应非人CDR序列。“人源化抗体”也是抗体或其变体、衍生物、类似物或片段,其与目的抗原特异性结合,并且包括具有基本上人抗体的氨基酸序列的构架(FR)区和具有基本上非人抗体的氨基酸序列的互补决定区(CDR)。
术语“铰链区”意指使CH1结构域与CH2结构域连接的重链分子的部分。铰链区包括约25个残基,并且是柔性的,从而允许2个N末端抗原结合区独立移动。铰链区可以再分成3个独特结构域:上部、中间和下部铰链结构域(Roux等人(1998)J. Immunol. 161:4083)。已制备了一些改变的抗体分子,其中铰链区中的半胱氨酸残基数目减少为一个,以促进抗体分子的装配,这是因为仅需要形成单个二硫键。这还提供了用于使铰链区与另一个铰链区或效应子或报道分子附着的特异性靶(美国专利号5,677,425)。抗体铰链中的半胱氨酸残基数目也已得到增加(美国专利号5,677,425)。已构建了其他突变的抗体,其中IgG1铰链区和CH2结构域已由人IgG3铰链区替换。(WO 97/11370)。这些分子包含11个巯基基团用于经由硫醇基团置换多个半抗原。
Ig蛋白质的轻链组分由2个分开基因座Igκ(kappa)和Igλ(lambda)编码。包含κ或λ轻链的抗体比例在不同物种之间相当大地不同,例如在小鼠中,κ :λ比值是95:5,与人中的60:40相比较。在人中,虽然几乎所有λ生产细胞具有重排的2种κ等位基因,但κ和λ生产细胞的比例是相似的(Hieter等人(1981)Nature 290:368-72;US 20040231012)。B细胞表达具有κ或λ轻链的表面免疫球蛋白(Ig),被称为同种型排斥的选择。轻链V-J重排在从前B-II到未成熟B细胞的转变时发生,而与膜Igμ(mu)相关的替代轻链由κ或λ轻链替换(Osmond等人(1998)Immunol. Today
19,65-68)。尽管轻链重排的时间选择是基本上限定的,但激活轻链基因座重排的过程并未完全了解。κ和λ重排是独立事件(Arakawa等人(1996)Int. Immunol. 8:91-99),其激活可以受其各自增强子强度中的差异影响。已鉴定了被认为在人λ基因座的可接近性调节中是重要的区域,Cλ7下游约10 Kb(Glozak和Blomberg(1996)Mol. Immunol. 33:427-38;Asenbauer和Klobeck(1996)Eur. J. Immunol. 26:142-50)。报道基因测定中的功能比较鉴定核心增强子区,其侧面为可以急剧减少前B细胞中的增强子活性的元件(Glozak和Blomberg(1996))。尽管转染研究显示κ和λ 3'增强子区看起来是功能上等价的,但侧接核心增强子基序的其他(功能)序列是显著不一样的。κ 3'增强子在转基因小鼠中的靶向缺失显示这个区域不是κ基因座重排和表达所必需的,但是确立κ :λ比值所需的(Gorman等人(1996)Immunity 5:241-52)。
在染色体22q11.2上的人Ig λ基因座大小是1.1 Mb,并且一般包含70个Vλ基因和7个Jλ – Cλ基因区段(Frippiat等人(1995)Hum. Mol. Genet. 4:983-91;Kawasaki等人(1997)Genome Res. 7:260-61)。约一半Vλ基因被视为功能性的,并且Jλ –Cλ 1、2、3和7是活性的。Vλ基因在3个簇中组织,其包含独特的V基因家族组。存在10个Vλ基因家族,其中最大的VλIII由23个成员代表。在人外周血淋巴细胞中,来自家族I、II和III,在簇A中的大多数J-C近端V基因区段是优先重排的,其中2a2 Vλ区段的贡献(Giudicelli等人(1997)Nucl. Acids Res. 25:206-11.)异乎寻常地高(Ignatovich等人(1997)J. Mol. Biol. 268:69-77)。所有λ基因区段具有相同极性,这允许缺失重排(Combriato和Klobeck(1991)Eur. J. Immunol.
21:1513-22)。Igλ谱(repertoire)的序列多样性主要由Vλ-Jλ组合提供。由于在V与J接点处的N(非编码的)或P(回文)核苷酸添加的另外CDR3多样性,尽管不如IgH重排中可见的一样广泛,但看起来在人中比在小鼠中频繁得多地使用(Foster等人(1997)Clin. Invest. 99,1614-27;Ignatovich,PhD thesis,University
of Cambridge,1998;Bridges等人(1995)J. Clin. Invest.
96:831-41;Victor等人(1994)J. Immunol. 152:3467-75),其中TdT(末端脱氧核糖核苷酸转移酶)活性在轻链重排时是下调的。下文提供了几个λ轻链序列的比对,指出存在共有序列
人抗体κ链已基于不变的氨基酸序列分类为4个亚组(参见例如,Kabat等人(1991),Sequences of Proteins of Immunological Interest(第4版),由The U.S.
Department of Health and Human Services公开)。看起来存在约80种人VK基因,但仅一个亚组IV VK基因已在人基因组中得到鉴定(参见Klobeck等人(1985)Nucleic Acids Research,13:6516-6528)。Hum4VL的核苷酸序列在Kabat等人(1991),同上中阐述。术语“Kabat编号”、“ Kabat定义”和“Kabat标记”在本文中可互换使用。本领域公认的这些术语指编号氨基酸残基的***,所述氨基酸残基比抗体或其抗原结合部分的重和轻链可变区中的其他氨基酸残基更可变(即高变)(Kabat等人(1971)Ann. NY Acad.
Sci. 190:382-391;Kabat,E.A.等人(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,第5版,U.S. Department
of Health and Human Services,NIH公开号91-3242)。对于重链可变区,高变区范围为对于CDR1为氨基酸位置31 - 35、对于CDR2为氨基酸位置50 – 65、和对于CDR3为氨基酸位置95 – 102。对于轻链可变区,高变区范围对于CDR1为氨基酸位置24 - 34、对于CDR2为氨基酸位置50 – 56、和对于CDR3为氨基酸位置89 – 97。
如本文使用的,术语“CDR”指在抗体可变序列内的互补性决定区。在重链和轻链的可变区的每一个中存在3个CDRs,其对于每个可变区命名为CDR1、CDR2和CDR3。这些CDRs的确切边界已根据不同***不同地限定。由Kabat
(同上)描述的***不仅提供了可应用于抗体的任何可变区的明确残基编号***,而且还提供了限定3个CDRs的精确残基边界。这些CDRs可以被称为Kabat CDRs。Chothia等人发现在Kabat CDRs内的特定亚部分采取几乎等同的肽主链构象,尽管在氨基酸序列水平上具有大的多样性(Chothia等人(1987)Mol. Biol.
196:901-917;Chothia等人(1989)Nature 342:877-883)。这些亚部分命名为L1、L2和L3或H1、H2和H3,其中“L”和“H”分别指定轻链和重链区。这些区域可以被称为Chothia
CDRs,其具有与Kabat CDRs重叠的边界。与Kabat
CDRs重叠的限定CDRs的其他边界已由Padlan(1995)FASEB J.
9:133-139和MacCallum(1996)J. Mol. Biol. 262(5):732-45描述。另外其他的CDR边界定义可能不严格遵循本文描述的***之一,但仍将与Kabat CDRs重叠,尽管它们可以根据下述预测或实验发现缩短或加长:特定残基或残基组或甚至整个CDRs不显著影响抗原结合。本文使用的方法可以利用根据这些***中的任何一种限定的CDRs,尽管特定实施方案使用Kabat或Chothia限定的CDRs。
如本文使用的,术语“构架”或“构架序列”指可变区减去CDRs的剩余序列。因为CDR序列的确切定义可以通过不同***确定,所以对构架序列的含义进行相应不同的解释。6个CDRs(轻链的CDR-L1、-L2和-L3,以及重链的CDR-H1、-H2和-H3)还将在轻链和重链上的构架区分成在每条链上的4个亚区(FR1、FR2、FR3和FR4),其中CDR1置于FR1和FR2之间,CDR2置于FR2和FR3之间,并且CDR3置于FR3和FR4之间。不将特定亚区指定为FR1、FR2、FR3或FR4,如由其他人提及的,构架区代表在单条天然存在的免疫球蛋白链的可变区内的组合FR's。如本文使用的,FR代表4个亚区之一,并且FRs代表构成构架区的4个亚区中的2个或更多个。
术语“螯合剂”泛指与金属离子结合或与金属离子形成复合物的试剂。在一个实施方案中,此种结合或复合物形成包括金属螯合剂的一个或多个原子。结合和复合物形成可以是键的任何形式和组合,例如共价、配价(dative)或离子的。在一个实施方案中,螯合剂与金属离子结合或与金属离子形成复合物,并且从而螯合金属离子。金属螯合剂的衍生物、类似物和组合形式是本领域已知的,其非限制性实施方案在下文讨论。
术语“正常应激批次”意指已在不存在金属的情况下在升高的温度(一般25℃或40℃)温育的批次。例如,在正常应激批次中,包括至少部分λ轻链的分子(例如抗体)的切割可以在铰链区中发生,例如在跨越重链区序列Ser-Cys-Asp-Lys-Thr-His-Thr-Cys的多个肽键上。
短语“基本上不含金属”或“在制剂中不导致λ轻链切割的金属浓度”指制剂中足够低的金属浓度(在例如25℃或40℃的温度小于约160 ppb,优选小于约110且更优选小于约70 ppb),从而使得观察到在制剂中存在的含λ轻链抗体的正常或可接受水平的断裂或切割,例如在相应正常应激批次中观察到的切割水平,例如约0.5%断裂。例如,制剂中的金属浓度是这样的,从而使得观察到λ轻链(例如λ链的铰链区)中仅小于约0.1%、0.2%、0.3%、0.4%或0.5%的断裂或切割。在制剂中含λ轻链抗体的断裂或切割水平可以例如通过SEC、毛细管电泳和/或质谱分析法进行测定。
术语“受试者”意欲包括活生物,例如原核生物和真核生物。受试者的例子包括哺乳动物,例如人、犬、牛、马、猪、绵羊、山羊、猫、小鼠、兔、大鼠和转基因非人动物。在本发明的特定实施方案中,受试者是人。
术语“药物制剂”指这样的制剂,其为此种形式以便允许活性成分的生物学活性是明确有效的,并且不包含对制剂将施用于其的受试者明显毒性的另外组分。“药学上可接受的”赋形剂(例如载体、添加剂)是可以适当地施用于受试者哺乳动物以提供有效剂量的所采用的活性成分的那些。
“稳定”制剂是其中在贮存后在其中的抗体基本上保留其物理稳定性和/或化学稳定性和/或生物学稳定性的制剂。用于测量蛋白质稳定性的各种分析技术是本领域可获得的,并且例如在Peptide and
Protein Drug Delivery,247-301,Vincent Lee Ed.,Marcel
Dekker,Inc.,New
York,N.Y.,Pubs.(1991)和Jones,A. Adv. Drug Delivery Rev. 10:29-90(1993)中综述。稳定性可以在选择的温度对于选择的时间段进行测量。优选地,制剂在2 - 8℃稳定24个月。进一步地,制剂优选在-20至-80℃稳定至少18个月,且优选24个月。此外,制剂优选在制剂的冷冻(至例如-80℃)和融化(在例如25 – 37℃)后是稳定的,在下文中被称为“冻/融循环”。优选地,制剂在至少5个冻/融循环后是稳定的。
如果在颜色和/或透明度的目视检查后,或如通过UV光散射或通过尺寸排阻层析测量的,抗体显示基本上没有聚集、沉淀和/或变性征兆,那么它在药物制剂中“保留其物理稳定性”。
如果在给定时间时的化学稳定性是这样的,从而使得抗体被视为仍保留如下定义的其生物学活性,那么抗体在药物制剂中“保留其化学稳定性”。化学稳定性可以通过检测且定量化学改变形式的抗体进行评估。化学改变可以涉及大小修饰(例如修剪),这可以使用例如尺寸排阻层析、SDS-PAGE和/或基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱分析法(MALDI/TOF MS)进行评价。其他类型的化学改变包括电荷改变(例如由于脱酰胺作用而发生),这可以通过例如离子交换层析进行评价。
如果药物制剂中的抗体对于其预期目的是生物学活性的,那么抗体在药物制剂中“保留其生物学活性”。例如,如果药物制剂中的抗体的生物学活性在制备药物制剂时显示的生物学活性的约30%、约20%或约10%内(在测定误差内)(例如如在抗原结合测定中测定的),那么生物学活性被保留。
“等渗的”可以意指例如目的制剂具有与人血基本上相同的渗透压。等渗制剂一般将具有约250 – 350 mOsm的渗透压。等渗性可以使用例如蒸气压或冰冻(ice-freezing)型渗透计进行测量。“张力试剂(tonicity agent)”是使得制剂等渗的化合物。
“多元醇”是具有多个羟基基团的物质,并且包括糖(还原和非还原糖)、糖醇和糖酸。本文优选的多元醇具有小于约600
kD(例如在约120 – 约400 kD的范围中)的分子量。“还原糖”是包含可以还原金属离子或与赖氨酸和蛋白质中的其他氨基基团共价反应的半缩醛基团的那种,并且“非还原糖”是不具有还原糖的这些性质的那种。还原糖的例子是果糖、甘露糖、麦芽糖、乳糖、***糖、木糖、核糖、鼠李糖、半乳糖和葡萄糖。非还原糖包括蔗糖、海藻糖、山梨糖、松三糖和棉子糖。甘露糖醇、木糖醇、赤藓糖醇、苏糖醇、山梨糖醇和甘油是糖醇的例子。关于糖酸,这些包括L-葡糖酸及其金属性盐。多元醇还可以充当张力剂。在本发明的一个实施方案中,制剂的一种成分是约 10 – 约100 mg/ml(例如1-10%)浓度的甘露糖醇。在本发明的特定实施方案中,甘露糖醇的浓度是30 - 50 mg/ml(例如3-5%)。在本发明的优选实施方案中,甘露糖醇的浓度是约40
mg/ml(例如4%)。
如本文使用的,“缓冲剂”指通过其酸-碱共轭物组分的作用抵抗pH中的改变的缓冲溶液。在本发明中使用的缓冲剂具有在下述范围中的pH:约4.0 -
约4.5、约4.5 -
约5.0、约5.0 -
约5.5、约5.5 -
约6、约6.0 -
约6.5、约5.7 -
约6.3、约6.5 -
约7.0、约7.5 -
约8.0。在一个实施方案中,本发明的缓冲剂具有约5或更少的pH。在一个实施方案中,本发明的缓冲剂具有约6的pH。将使pH控制在这个范围中的缓冲剂的例子包括乙酸盐(例如乙酸钠)、琥珀酸盐(例如琥珀酸钠)、葡糖酸盐、组氨酸、甲硫氨酸、柠檬酸盐、磷酸盐、咪唑及其他有机酸缓冲剂。在本发明的一个实施方案中,缓冲***包括组氨酸。在本发明的特定实施方案中,缓冲***包括组氨酸和甲硫氨酸。在一个实施方案中,缓冲***包括1-50
mM组氨酸(例如5-40 mM、10-30
mM或10-20 mM),具有5-7的pH,例如约5或约6。在优选实施方案中,本发明的缓冲***包括1-50
mM组氨酸(例如5-40 mM、10-30
mM或10-20 mM)和1-50
mM甲硫氨酸(例如5-40 mM、10-30
mM或10-20 mM),具有5-7的pH,例如约5或约6。在一个实施方案中,缓冲***包括约10 mM组氨酸,具有约6的pH。在一个实施方案中,缓冲***包括约10 mM组氨酸,具有约5或更少的pH。在本发明的特别优选的实施方案中,缓冲液包括约10 mM组氨酸和约10 mM甲硫氨酸,具有约6的pH。在本发明的另一个优选的实施方案中,缓冲液包括约10 mM组氨酸和约10 mM甲硫氨酸,具有约5或更少的pH。
在本发明的另一个实施方案中,缓冲***包括组氨酸和磷酸盐。在特定实施方案中,缓冲***包括1-50 mM(例如5-40 mM、10-30 mM或10-20 mM)且优选约10 mM浓度的组氨酸,和1-60 mM(例如10-50 mM、20-40 mM)且优选30 mM浓度的磷酸盐(例如磷酸氢二钠)。在优选实施方案中,缓冲***包括组氨酸、甲硫氨酸和磷酸盐,例如缓冲***包括1-50
mM(例如5-40 mM、10-30
mM或10-20 mM)且优选约10 mM浓度的组氨酸,1-50 mM(例如5-40 mM、10-30 mM或10-20 mM)且优选约10 mM浓度的甲硫氨酸,和1-60 mM(例如10-50 mM、20-40 mM或20-30 mM)且优选约30 mM浓度的磷酸盐。
在另一个实施方案中,缓冲***包括组氨酸和柠檬酸盐。在特定实施方案中,缓冲***包括1-50 mM(例如5-40 mM、10-30 mM或10-20 mM)且优选约10 mM浓度的组氨酸,和1-60 mM(例如10-50 mM、或20-40 mM)且优选约30 mM浓度的柠檬酸盐。在优选实施方案中,缓冲***包括组氨酸、甲硫氨酸和柠檬酸盐,例如缓冲***包括1-50 mM(例如5-40 mM、10-30 mM或10-20 mM)且优选约10 mM浓度的组氨酸,1-50 mM(例如5-40 mM、10-30 mM或10-20 mM)且优选约10 mM浓度的甲硫氨酸,和1-60 mM(例如10-50 mM、或20-40 mM)且优选约30 mM浓度的柠檬酸盐。
在另外一个实施方案中,缓冲***包括咪唑。在一个实施方案中,缓冲***包括1-50 mM、5-40 mM、5-30 mM、10-30 mM、10-20 mM,且优选例如10 mM浓度的咪唑。在优选实施方案中,缓冲***包括咪唑和甲硫氨酸,例如1-50
mM(例如5-40 mM、5-30
mM、10-30 mM或10-20
mM)且优选10 mM浓度的咪唑,和1-50
mM(例如5-40 mM、10-30
mM或10-20 mM)且优选约10 mM浓度的甲硫氨酸。
在另外一个实施方案中,缓冲***包括磷酸盐和柠檬酸盐,例如1-50 mM(例如5-40
mM、5-30 mM、10-20
mM)且优选10 mM浓度的磷酸盐(例如磷酸氢二钠),和1-50
mM(例如5-40 mM、5-30
mM、10-20 mM)且优选10 mM浓度的柠檬酸盐(柠檬酸)。
在前述缓冲***中的任何一种中,pH优选是约2 - 7、约3 - 7、约4 - 7、例如约5或更少(例如约2 - 5、约2.5 - 5、约3 - 5、约3.5 - 5、约4.0 - 5或约4.5 - 5)或约6。
在药理学意义中,在本发明的背景中,“治疗有效量”或“有效量”的抗体指在抗体对于其治疗有效的病症预防或治疗中有效的量。“病症”是将获益于用抗体治疗的任何状况。这包括慢性和急性病症或疾病,包括使受试者易患正被讨论的病症的那些病理状况。
“防腐剂”是可以包括在制剂中以基本上减少其中的细菌作用的化合物,从而促进例如多用途(multi-use)制剂的生产。潜在防腐剂的例子包括氯化十八烷基二甲基苄基铵、氯化己烷双铵、苯扎氯铵(其中烷基基团是长链化合物的氯化烷基苄基二甲基铵的混合物)、和氯化苄乙氧铵。其他类型的防腐剂包括芳香醇例如酚、丁醇和苯甲醇,对羟基苯甲酸烷基酯例如对羟基苯甲酸甲酯或丙酯,儿茶酚,间苯二酚,环己醇,3-戊醇和间甲酚。
“治疗”指治疗处理和预防或防护措施。需要治疗的那些包括已具有病症的那些以及其中待预防病症的那些。
如本文使用的,短语“肠胃外施用”和“肠胃外施用的”意指除肠和局部施用外的施用方式,通常通过注射,并且包括但不限于,静脉内、肌内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心内、皮内、腹膜内、经气管、皮下、表皮下、关节内、囊下、蛛网膜下、脊柱内和胸骨内注射和输注。
如本文使用的,短语“全身施用”、“全身施用的”、“外周施用”和“外周施用的”意指化合物、药物或其他材料除直接进入中枢神经***外的施用,从而使得它进入患者的***,并且因此经历代谢和其他类似过程,例如皮下施用。
短语“药学上可接受的载体”是领域公认的,并且包括适合于施用于哺乳动物的药学上可接受的材料、组合物或载体。载体包括液体或固体填充物、稀释剂、赋形剂、溶剂或胶囊化材料,涉及携带或转运主题试剂从身体的一个器官或部分到身体的另一个器官或部分。每种载体在与制剂的其他成分相容并且对患者无害的意义上必须是“可接受的”。
如本文使用的,短语“人白细胞介素12”或“人IL-12”(本文缩写为hIL-12或IL-12)包括主要通过巨噬细胞和树突细胞分泌的人细胞因子。该术语包括包含35 kD亚单位(p35)和40 kD亚单位(p40)的异二聚体蛋白质,所述亚单位通过二硫键连接在一起。异二聚体蛋白质被称为“p70亚单位”。人IL-12的结构在例如下述中进一步描述:Kobayashi等人(1989)J. Exp Med.
170:827-845;Seder等人(1993)Proc. Natl. Acad. Sci. 90:10188-10192;Ling等人(1995)J. Exp Med. 154:116-127;Podlaski等人(1992)Arch. Biochem. Biophys. 294:230-237;和Yoon等人(2000)EMBO Journal 19(14):3530-3541。术语人IL-12意欲包括重组人IL-12(rh IL-12),其可以通过标准重组表达方法进行制备。
如本文使用的,短语“人白细胞介素23”或“人IL-23”(本文缩写为hIL-23或IL-23)包括主要通过巨噬细胞和树突细胞分泌的人细胞因子。该术语包括包含19 kD亚单位(p19)和40kD亚单位(p40)的异二聚体蛋白质,其通过二硫键连接在一起。异二聚体蛋白质被称为“p40/p19”异二聚体。人IL-23的结构在例如Beyer等人(2008)J. Mol. Biol.
382:942-955;Lupardus等人(2008)J. Mol. Biol. 382:931-941中进一步描述。术语人IL-23意欲包括重组人IL-23(rh IL-23),其可以通过标准重组表达方法进行制备。
如本文使用的,短语“人IL-12/IL-23的p40亚单位”或“人IL-12和/或IL-23的p40亚单位”或“p40亚单位”意指由人IL-12和人IL-23共享的p40亚单位。IL-12/IL-23的p40亚单位的结构在例如Yoon等人(2000)EMBO Journal 19(14):3530-3541中描述。
术语“活性”包括活性例如抗体对于抗原的结合特异性/亲和力,例如与IL-12和/或IL-23抗原结合的抗p40抗体,和/或抗体的中和效力,例如其与人IL-12和/或人IL-23的结合抑制人IL-12和/或人IL-23的生物学活性的抗p40抗体,例如抑制PHA胚细胞增殖或在人IL-12受体结合测定中抑制受体结合(参见例如,美国专利号6,914,128的实施例3)。
短语“表面等离振子共振” 包括允许通过检测在生物传感器基质内的蛋白质浓度中的改变分析实时生物特异性相互作用的光学现象,例如使用BIAcore***(Pharmacia Biosensor AB,Uppsala,瑞典和Piscataway,N.J.)。关于进一步描述,参见Jönsson,U.等人(1993)Ann. Biol. Clin.
51:19-26;Jönsson,U.等人(1991)Biotechniques
11:620-627;Johnsson,B.等人(1995)J. Mol. Recognit.
8:125-131;和Johnnson,B.等人(1991)Anal. Biochem.
198:268-277。
如本文使用的,术语“Koff”意指抗体从抗体/抗原复合物解离的解离速率常数。
如本文使用的,术语“Kd”意指特定抗体-抗原相互作用的解离常数。
II.
本发明的组合物和方法
使用尺寸排阻层析(SEC)、质谱分析法(MS)和毛细管电泳(CE)以监控断裂,发现由此组氨酸和金属(铁或铜)共同作用以断裂含λ轻链分子的降解途径。需要铁和组氨酸以加速在40℃抗体分子的铰链区中的断裂动力学。铁或组氨酸单独对加速IgG分子的断裂动力学具有很少的作用或无作用。用许多不同金属进行的金属掺料研究显示在抗体制剂中铁或铜的存在导致以剂量依赖性方式的抗体切割。用铁特异性螯合剂去铁胺的铁螯合阻断这种断裂。具有λ或κ链的IgG分子研究显示这种断裂机制对于包含λ链的分子是特异性的。κ和λ轻链在其C末端区域中不同,并且λ轻链具有在半胱氨酸残基后的额外丝氨酸残基。
SEC用于监控在升高的温度温育延长的时间后的聚集体和片段,并且分级分离抗体片段。CE-SDS不仅用于准确定量片段,而且还用于定量其他降解种类。正常应激批次的MS谱显示在片段2(Fab+Fc)上的主要切割位点在重链的残基C/D、D/K、K/T、T/H和H/T之间(图4)。在重链的丝氨酸-217和半胱氨酸-218残基(S/C)之间的切割在含铁和组氨酸的制剂中增加,并且在MS谱中可见因而升高水平的HC片段1-217(图6)。类似于正常应激批次,未发现以cys-218开始的相应Fab+Fc片段。相反,观察到以天冬氨酸开始的Fab+Fc片段(在C/D之间切割)和显示对天冬氨酸片段的27 Da添加的种类的升高。在MS谱中未观察到游离LC(残基1-217),但检测出升高水平的在残基E/C之间切割的LC,给出以谷氨酸结束的片段1-215。这些结果显示铁诱导的切割集中于在二硫键周围的残基,所述二硫键使HC和LC保持在一起。
已知金属离子以不同方式催化蛋白质的氧化和降解。它们与半胱氨酸残基的硫醇基团直接反应(位点特异性),以产生原子团,或它们可以与氧反应以产生许多活性氧类别,例如超氧化物自由基阴离子、羟自由基和过氧化氢(Li,S.等人(1995)Biotech. and Bioeng. 48:490-500;Li,S.等人(1993)Pharm. Res. 10(11):1572-1579;Kocha,T.等人(1997)BBA 1337:319-326)。在金属离子和还原环境(DTT、抗坏血酸)的存在下产生的活性氧类别(ROS)将切割蛋白质主链(Kim,R.等人(1985)。尽管不希望受任何具体理论束缚,但可能铜和组氨酸的螯合物催化多种氧化。铁和组氨酸的螯合物已得到报道(Davison,A.J.(1968)J. Biol. Chem. 243(22):6064-6067;Lavanant,H.等人(1999)Int. J. Mass Spectrom. 185/186/187:11-23)。λ轻链具有在κ链上不存在的游离丝氨酸残基。近期报道已显示以C末端丝氨酸残基结束的肽在金属的存在下有效水解(Yashiro,M.等人(2003)Org. Biomol. Chem. 1:629-632)。
在一个实施方案中,过滤方法包括渗滤、超滤或其组合。在一个实施方案中,缓冲液更换方法包括透析。在另一个实施方案中,缓冲液更换包括使用脱盐柱。在一个实施方案中,层析方法包括使用亲和层析例如A蛋白或弱阳离子交换层析以捕获抗体。
在一个实施方案中,树脂交换方法包括使用Chelex-100,以结合且解吸金属。
在一个实施方案中,LC 和 HC中的氨基酸被置换或缺失,以抑制金属和组氨酸相关的切割。可以被置换或缺失的氨基酸包括在λ轻链上存在的C末端丝氨酸残基。其他残基包括与重链上的半胱氨酸残基相邻的丝氨酸残基。
III.
适合于在本发明的制剂中使用的抗体
本发明提供了包括在组氨酸缓冲溶液中的抗体的制剂,其具有约5 – 约7的pH,并且具有优选至少约24个月的增强的稳定性,例如在2-8℃的温度或在-20至-180℃的温度。在本发明的另一个实施方案中,请求保护的制剂在至少5个冻/融循环后保持稳定。在优选实施方案中,制剂中的金属量足够低,以阻止抗体的切割,例如抗体λ轻链的切割。优选地,请求保护的制剂不含金属。在另一个优选实施方案中,制剂包括金属螯合剂,其中在金属的存在下,抗体例如在λ轻链的铰链区内不被切割或被较少切割。在另外一个实施方案中,本发明的药物制剂适合于单次使用的sc注射。
可以在制剂中使用的抗体包括多克隆的、单克隆的、重组抗体、单链抗体、杂种抗体、嵌合抗体、人源化抗体或其片段。还可以使用包含对于抗原的一个或两个结合部位的抗体样分子和免疫球蛋白的Fc部分。在本发明的优选实施方案中,在制剂中使用的抗体包括至少部分λ轻链。在本发明的制剂中使用的优选抗体是人抗体。在优选实施方案中,制剂包含其为分离的人重组抗体的抗体,或其抗原结合部分。在另一个特定实施方案中,抗体是含λ链抗体或其抗原结合部分。
在本发明的一个方面,制剂包含与IL-12/IL-23的p40亚单位的表位结合的人抗体,例如包括λ链的人抗体。在一个实施方案中,当p40亚单位与IL-12的p35亚单位结合时,抗体与p40亚单位结合。在一个实施方案中,当p40亚单位与IL-23的p19亚单位结合时,抗体与p40亚单位结合。在一个实施方案中,当p40亚单位与IL-12的p35亚单位结合时,并且当p40亚单位还与IL-23的p19亚单位结合时,抗体与p40亚单位结合。在优选实施方案中,抗体或其抗原结合部分是如美国专利号6,914,128中所述那些的抗体,其完整内容引入本文作为参考。例如,在优选实施方案中,抗体结合选自如美国专利号6,914,128中所述的Y61和J695的抗体与之结合的IL-12的p40亚单位的表位。在人抗体中特别优选的是如美国专利号6,914,128中所述的J695。结合IL-12和/或IL-23且可以在本发明的制剂中使用的其他抗体包括人抗IL-12抗体C340,如美国专利号6,902,734中所述的,其完整内容引入本文作为参考。
在一个实施方案中,本发明的制剂包括抗体(2种或更多种)的组合,或抗体的“混合物(cocktail)”。例如,制剂可以包括抗体J695和一种或多种另外抗体。
在一个方面,本发明的制剂包含J695抗体和抗体部分、J695相关抗体和抗体部分、以及与J695具有等价性质的其他人抗体和抗体部分,例如以低解离动力学和高中和能力与hIL-12/IL-23的高亲和力结合。例如,在本发明的一个实施方案中,制剂包含人抗体或其抗原结合部分,其以1.34 x 10-10
M或更少的Kd或以1 x 10-3 s-1 或更少的Koff速率常数与人IL-12/IL-23的p40亚单位解离,如通过表面等离振子共振测定的。优选地,抗体或其抗原结合部分以1 x
10-4 s-1或更少的koff速率常数且更优选以1 x 10-5s-1或更少的koff速率常数,或以1 x
10-10 M或更少的Kd且更优选以9.74 x 10-11 M或更少的Kd与人IL-12/IL-23的p40亚单位解离。
IL-12/IL-23抗体的解离速率常数(Koff)可以通过表面等离振子共振进行测定。一般地,使用BIAcore***(Pharmacia Biosensor,Piscataway,NJ)通过表面等离振子共振(SPR),表面等离振子共振分析测量在配体(固定在生物传感器基质上的重组人IL-12)和分析物(在溶液中的抗体)之间的实时结合相互作用。表面等离振子分析还可以通过固定分析物(在生物传感器基质上的抗体)且呈递配体(在溶液中的重组IL-12/IL-23)来执行(参见例如,在US 6,914,128的实施例5中所述的测定,其内容引入本文作为参考)。IL-12/IL-23抗体或其抗原结合部分的中和活性可以使用几种合适的体外测定中的一种或多种进行评估(参见例如,US 6,914,128的实施例3中所述的测定,其内容引入本文作为参考)。
在本发明的另一个实施方案中,制剂包含人抗体或其抗原结合部分,其中和人IL-12/IL-23的p40亚单位的生物学活性。在一个实施方案中,抗体或其抗原结合部分中和游离p40的生物学活性,所述游离p40例如单体p40或p40同二聚体,例如包含2个等同p40亚单位的二聚体。在优选实施方案中,当p40亚单位与Il-12的p35亚单位结合时和/或当p40亚单位与IL-23的p19亚单位结合时,抗体或其抗原结合部分中和p40亚单位的生物学活性。在各种实施方案中,抗体或其抗原结合部分在体外PHA测定中以1 x 10-7 M或更少的IC50,优选以1 x 10-8 M或更少的IC50,更优选以1 x 10-9 M或更少的IC50,甚至更加优选以1 x 10-10 M或更少的IC50,且最优选以1 x 10-11 M或更少的IC50抑制人IL-12诱导的植物凝集素胚细胞增殖。在其他实施方案中,抗体或其抗原结合部分以1 x
10-10 M或更少的IC50,优选以1 x 10-11 M或更少的IC50,且更优选以5 x 10-12 M或更少的IC50抑制人IL-12诱导的人IFNγ产生。
在本发明的另外一个实施方案中,制剂包含人抗体或其抗原结合部分,其具有包括SEQ ID NO:1的氨基酸序列的重链CDR3和包括SEQ ID NO:2的氨基酸序列的轻链CDR3。在一个实施方案中,人抗体或其抗原结合部分进一步具有包括SEQ
ID NO:3的氨基酸序列的重链CDR2和包括SEQ ID NO:4的氨基酸序列的轻链CDR2。在一个实施方案中,人抗体或其抗原结合部分进一步具有包括SEQ
ID NO:5的氨基酸序列的重链CDR1和包括SEQ ID NO:6的氨基酸序列的轻链CDR1。在特别优选的实施方案中,抗体或其抗原结合部分具有包括SEQ
ID NO:7的氨基酸序列的重链可变区和包括SEQ
ID NO:8的氨基酸序列的轻链可变区。本发明的制剂的抗体或其抗原结合部分可以包括选自IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA和IgE恒定区的重链恒定区。优选地,抗体重链恒定区是IgG1。在各种实施方案中,抗体或其抗原结合部分是Fab片段、F(ab')2片段或单链Fv片段。
含λ链抗体的例子,例如可以包括在本发明的制剂中的含λ链抗体,是本领域众所周知的,并且应当理解由本发明包含。含λ链抗体的例子包括但不限于如其完整内容引入本文作为参考的国际申请WO
2007/149032(Cambridge Antibody Technology)中所述的抗IL-17抗体抗体7,抗IL-12/IL-23抗体J695(Abbott Laboratories),抗IL-13抗体CAT-354(Cambridge
Antibody Technology),抗人CD4抗体CE9y4PE(IDEC-151,克立昔单抗(clenoliximab))(Biogen
IDEC/Glaxo Smith Kline),抗人CD4抗体IDEC CE9.1/SB-210396(凯利昔单抗(keliximab))(Biogen IDEC),抗人CD80抗体IDEC-114(加利昔单抗(galiximab))(Biogen IDEC),抗狂犬病病毒蛋白质抗体CR4098(福拉韦单抗(foravirumab)),和抗人TNF相关凋亡诱导配体受体2(TRAIL-2)抗体HGS-ETR2(来沙木单抗(lexatumumab))(Human Genome Sciences,Inc.)。
IV.
制剂的制备
本发明的特征在于与领域公认的制剂相比较具有改善的性质的制剂(例如蛋白质制剂和/或抗体制剂)。例如,与领域公认的制剂相比较,本发明的制剂具有改善的保存期限和/或稳定性。在一个实施方案中,本发明的制剂例如以液态或固态具有至少18个月的保存期限。在另一个实施方案中,本发明的制剂例如以液态或固态具有至少24个月的保存期限。在优选实施方案中,本发明的制剂在2-8℃的温度具有至少24个月的保存期限。在优选实施方案中,本发明的制剂在约-20至-80℃的温度具有至少18个月或至少24个月的保存期限。在另一个实施方案中,本发明的制剂在制剂的至少5个冻/融循环后维持稳定性。在优选方面,本发明的制剂包括包含至少部分λ轻链的分子例如抗体,其中与领域公认的制剂相比较,制剂提供对λ轻链断裂增强的抗性,例如减少的λ轻链切割。
在优选方面,本发明的制剂基本上不含金属。在优选实施方案中,本发明的制剂基本上不含选自Fe2+和Fe3+的金属。在另一个优选实施方案中,本发明的制剂基本上不含选自Cu2+和Cu1+的金属。在优选实施方案中,本发明的制剂包含这样的金属量,其足够低以减少或阻止在组氨酸的存在下的λ链切割,例如金属以下述浓度存在:小于约5,060
ppb、小于约1,060 ppb、小于约560
ppb、小于约500 ppb、小于约450
ppb、小于约400 ppb、小于约350
ppb、小于约310 ppb、小于约300
ppb、小于约250 ppb、小于约200
ppb、小于约160 ppb、小于约150
ppb、小于约140 ppb、小于约130
ppb、小于约120 ppb、小于约110
ppb、小于约100 ppb、小于约90
ppb、小于约80 ppb、小于约70
ppb、小于约60 ppb、小于约50
ppb、小于约40 ppb、小于约30
ppb、小于约20 ppb、小于约10
ppb或小于约1 ppb。在优选实施方案中,金属以小于约160
ppb的浓度存在。在优选实施方案中,金属以小于约110 ppb的浓度存在。在特别优选的实施方案中,金属以小于约70 ppb、例如约60
ppb的浓度存在。上述浓度中间的最大限度浓度,例如小于约65 ppb也预期是本发明的部分。进一步地,还意欲包括使用任何上述值的组合作为上和/或下限的值范围,例如约50 ppb - 约70
ppb的浓度。
在优选实施方案中,本发明的制剂在实施至少一种去除金属的程序后是基本上不含金属的,所述程序例如过滤、缓冲液更换、层析或树脂交换。对于从本发明的制剂去除金属有用的程序是本领域技术人员已知的,且在本文中例如在下文实施例中进一步描述。在另一个优选实施方案中,本发明的制剂包括金属螯合剂,例如从而使得分子在铰链区内不被切割,或在铰链区内的切割水平小于在不存在金属螯合剂的情况下观察到的切割水平。在本发明的制剂中,金属螯合剂可以是例如铁载体,杯芳烃,氨基多羧酸,羟基氨基羧酸,N-取代的甘氨酸,2-(2-氨基-2-氧代乙基)氨基乙磺酸(BES),二齿、三齿或六齿铁螯合剂,铜螯合剂,及其衍生物、类似物和组合。在优选实施方案中,金属螯合剂是去铁胺。在本发明的制剂中有用的金属螯合剂是本领域技术人员已知的,并且其非排他性例子在下文描述。
在本发明的制剂中有用的特定铁载体包括但不限于产气菌素、农杆菌载铁素、固氮菌素、bacillibactin、N-(5-C3-L(5氨基戊基)羟基氨基甲酰基)-丙酰胺基)戊基)-3(5-(N-羟基乙酰氨基)-戊基)氨基甲酰基)-丙异羟肟酸(去铁敏、去铁胺或DFO或DEF)、去铁硫辛、肠杆菌素、erythrobactin、铁色素、铁草铵B、铁草铵E、fluviabactin、镰刀霉氨酸C、分枝菌素、副球菌素、假单胞菌素、弧菌载铁素、创伤弧菌载铁素、耶尔森菌素、ornibactin,及其衍生物、类似物和组合。
在本发明的制剂中有用的氨基多羧酸包括但不限于氮川乙酸(NTA)、反式环己二胺四乙酸(DCTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、N-2-乙酰氨基-2-亚氨基二乙酸(ADA)、天冬氨酸、双(氨乙基)乙二醇醚N,N,N’N’-四乙酸(EGTA)、谷氨酸和N,N’-双(2-羟苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸(HBED),及其衍生物、类似物和组合。
在本发明的制剂中有用的羟基氨基羧酸包括但不限于N-羟乙基亚氨基二乙酸(HIMDA)、N,N-双羟乙基甘氨酸(bicine)、和N-(三羟甲基甲基)甘氨酸(tricine),及其衍生物、类似物和组合。N-取代的甘氨酸例如甘氨酰甘氨酸,及其衍生物、类似物或组合也用作本发明的制剂中的金属螯合剂。还可以使用金属螯合剂2-(2-氨基-2-氧代乙基)氨基乙磺酸(BES),及其衍生物、类似物和组合。
在本发明的制剂中有用的特定杯芳烃包括但不限于基于酚和醛的羟烷基化产物的大环或环状寡聚物,及其衍生物、类似物和组合。在本发明中特别有用的铜螯合剂包括三亚乙基四胺(曲恩汀)、四亚乙基五胺(etraethylenepentamine)、D-青霉胺、乙二胺、双吡啶、菲咯啉、红菲绕啉、新亚铜试剂、浴铜灵磺酸盐、cuprizone、顺式,顺式-1,3,5,-三氨基环己烷(TACH),tachpyr,及其衍生物、类似物和组合。
可以在本发明的制剂中采用的另外金属螯合剂包括柠檬酸盐、羟基吡啶-衍生物、腙-衍生物、和羟苯基-衍生物或烟酰基-衍生物,例如l,2-二甲基-3-羟基吡啶-4-酮(去铁酮、DFP或Ferriprox);2-脱氧-2-(N-氨基甲酰基甲基-[N'-2'-甲基-3'-羟基吡啶-4'-酮])-D-吡喃葡萄糖(Feralex-G)、吡哆醛异烟酰腙(PIH);4,5-二氢-2-(2,4-二羟苯基)-4-甲基噻唑4-羧酸(GT56-252)、4-[3,5-双(2-羟苯基)-[l,2,4]***-1-基]苯甲酸(ICL-670);N,N'-双(o-羟苄基)乙二胺-N,N'-二乙酸(HBED)、5-氯-7-碘代-喹啉-8-醇(氯碘羟喹),及其衍生物、类似物和组合。
将认识到任何前述金属螯合剂中的2种或更多种的组合可以在本发明的制剂中组合使用。例如,在本发明的特定实施方案中,制剂包括DTPA和DEF的组合。在另一个实施方案中,制剂包括EGTA和DEF的组合。
在优选方面,本发明的制剂包括高蛋白质浓度,包括例如大于约45 mg/ml的蛋白质浓度、大于约50
mg/ml的蛋白质浓度、大于约100 mg/ml的蛋白质浓度、大于约110
mg/ml的蛋白质浓度、大于约120 mg/ml的蛋白质浓度、大于约130
mg/ml的蛋白质浓度、大于约140 mg/ml的蛋白质浓度、大于约150
mg/ml的蛋白质浓度、大于约160 mg/ml的蛋白质浓度、大于约170
mg/ml的蛋白质浓度、大于约180 mg/ml的蛋白质浓度、大于约190
mg/ml的蛋白质浓度、大于约200 mg/ml的蛋白质浓度、大于约210
mg/ml的蛋白质浓度、大于约220 mg/ml的蛋白质浓度、大于约230
mg/ml的蛋白质浓度、大于约240 mg/ml的蛋白质浓度、大于约250
mg/ml的蛋白质浓度、或大于约300 mg/ml的蛋白质浓度。在本发明的优选实施方案中,蛋白质包括至少部分λ轻链。在本发明的优选实施方案中,蛋白质是抗体,例如包括至少部分λ轻链的抗体。在本发明的优选实施方案中,抗体与Il-12/IL-23的p40亚单位结合。在另一个优选实施方案中,抗体是例如如美国专利号6,914,128中所述的J695,其完整内容引入本文作为参考。
目的抗体的制备根据本领域已知的标准方法进行。在本发明的优选实施方案中,在制剂中使用的抗体在细胞例如CHO细胞中表达,并且通过标准系列的层析步骤纯化。在进一步优选的实施方案中,抗体针对IL-12/IL-23的p40亚单位,并且根据美国专利号6,914,128中所述的方法制备,其完整内容引入本文作为参考。
在目的抗体的制备后,制备包括抗体的药物制剂。例如通过考虑所需剂量体积和一种或多种施用方式,测定在制剂中存在的抗体的治疗有效量。在本发明的一个实施方案中,制剂中的抗体浓度是约0.1 -
约250 mg抗体/ml液体制剂。在本发明的一个实施方案中,制剂中的抗体浓度是约1 - 约200
mg抗体/ml液体制剂。在各种实施方案中,制剂中的抗体浓度是约30 - 约140 mg/ml、约40 - 约120 mg/ml、约50 - 约110 mg/ml或约60 - 约100 mg/ml。制剂尤其适合于超过15 mg/ml的大抗体剂量。在各种实施方案中,制剂中的抗体浓度是约1、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240或250 mg/ml。在优选实施方案中,抗体的浓度是50 mg/ml。在另一个优选实施方案中,抗体的浓度是100
mg/ml。在优选实施方案中,抗体的浓度是至少约100 mg/ml、至少约110 mg/ml或至少约120 mg/ml。
在本发明的各种实施方案中,制剂中的抗体浓度是约0.1-250 mg/ml、0.5-220 mg/ml、1-210
mg/ml、约5-200 mg/ml、约10-195 mg/ml、约15-190
mg/ml、约20-185 mg/ml、约25-180 mg/ml、约30-175
mg/ml、约35-170 mg/ml、约40-165 mg/ml、约45-160
mg/ml、约50-155 mg/ml、约55-150 mg/ml、约60-145
mg/ml、约65-140 mg/ml、约70-135 mg/ml、约75-130
mg/ml、约80-125 mg/ml、约85-120 mg/ml、约90-115
mg/ml、约95-110 mg/ml、约95-105 mg/ml或约100
mg/ml。上述浓度中间的范围例如约31-174 mg/ml也意欲是本发明的部分。例如,意欲包括使用任何上述值的组合作为上和/或下限的值范围。
在一个实施方案中,本发明提供了具有改善的稳定性或延长的保存期限的制剂,其包括活性成分优选抗体,其与多元醇、表面活性剂和具有pH约5 – 7的缓冲***组合。在一个实施方案中,制剂进一步包括稳定剂。在一个实施方案中,所述制剂不含金属。在优选实施方案中,具有改善的稳定性或延长的保存期限的制剂包括活性成分优选抗体、以及甘露糖醇、组氨酸、甲硫氨酸、聚山梨醇酯80、盐酸和水。在进一步的实施方案中,本发明的制剂以液态在约2 – 8℃具有至少约24个月的延长的保存期限。冷冻本发明的制剂也可以用于进一步延长其保存期限。在进一步的实施方案中,本发明的制剂在制剂的至少5个冻/融循环后维持稳定性。
制备包括在pH缓冲溶液中的抗体的水性制剂。本发明的缓冲剂具有约4 – 约8的pH,优选约4.5 - 约7.5、更优选约5 - 约7、更优选约5.5 - 约6.5,且最优选具有约6.0 - 约6.2的pH。在特别优选的实施方案中,缓冲剂具有约6的pH。在另一个优选实施方案中,缓冲剂具有约5或更少的pH,例如2.5 - 5.0;3.0 - 5.0、3.5 - 5.0、4.0 - 5.0和4.5 - 5.0。上述pH's中间的范围也意欲是本发明的部分。例如,意欲包括使用任何上述值的组合作为上和/或下限的值范围。将使pH控制在这个范围中的缓冲剂的例子包括乙酸盐(例如乙酸钠)、琥珀酸盐(例如琥珀酸钠)、葡糖酸盐、组氨酸、柠檬酸盐、磷酸盐、咪唑及其他有机酸缓冲剂。在本发明的优选实施方案中,制剂包含包括组氨酸的缓冲***。在本发明的优选实施方案中,缓冲剂是组氨酸,例如L-组氨酸。在优选实施方案中,本发明的制剂包括这样的缓冲***,其包括约1-100 mM组氨酸、优选约5-50 mM组氨酸、且最优选10 mM组氨酸。在另一个实施方案中,制剂包括包含组氨酸和柠檬酸盐的缓冲***,或包括组氨酸和磷酸盐的缓冲***。在另外一个实施方案中,制剂包括包含咪唑的缓冲***。在另外一个实施方案中,制剂包括包含柠檬酸盐和磷酸盐的缓冲***。本领域技术人员将认识到氯化钠可以用于修饰溶液的毒性,例如以1-300
mM且最佳地150 mM的浓度用于液体剂型。
在制剂中还包括充当张力剂(tonicifier)且可以稳定抗体的多元醇。多元醇以这样的量添加到制剂中,所述量可以就制剂的所需等渗性而言改变。优选地,水性制剂是等渗的。加入的多元醇量还可以就多元醇的分子量而言改变。例如,与二糖(例如海藻糖)相比较,可以添加较低量的单糖(例如甘露糖醇)。在本发明的优选实施方案中,在制剂中作为张力剂使用的多元醇是甘露糖醇。在优选实施方案中,组合物包括约10 - 约100 mg/ml、或约20 - 约80、约20 - 约70、约30 - 约60、约30 - 约50 mg/ml甘露糖醇,例如约10、约20、约30、约40、约50、约60、约70、约80、约90和约100 mg/ml甘露糖醇。在优选实施方案中,制剂包括约40
mg/ml甘露糖醇(对应于约4%甘露糖醇)。在优选实施方案中,组合物包括约1% - 约10%甘露糖醇、更优选约2% - 约6%甘露糖醇、且最优选约4%甘露糖醇。在本发明的另一个实施方案中,多元醇山梨糖醇包括在制剂中。
稳定剂或抗氧化剂也可以添加到本文描述的抗体制剂中。稳定剂可以在液体和冻干剂型中使用。本发明的制剂可以包括甲硫氨酸例如L-甲硫氨酸作为稳定剂。例如,通过获得氧化,甲硫氨酸可以作用于加强制剂中存在的其他缓冲剂的稳定作用。然而,在本发明的特定实施方案中,在特定情况下,甲硫氨酸作为缓冲***的部分并且不作为稳定剂存在于制剂中,例如甲硫氨酸可以以对于充当稳定剂不足够的量存在于制剂中。在本发明的制剂中有用的其他稳定剂是本领域技术人员已知的,并且包括但不限于甘氨酸和精氨酸。对于冻干剂型可以包括冷冻保护剂,主要是蔗糖(例如1-10%蔗糖,且最佳地0.5-1.0%蔗糖)。其他合适的冷冻保护剂包括海藻糖和乳糖。
去污剂或表面活性剂也添加到抗体制剂中。示例性去污剂包括非离子型去污剂例如聚山梨醇酯(例如聚山梨醇酯20、80等)或泊洛沙姆(例如泊洛沙姆188)。添加的去污剂量是这样的,从而使得它减少配制的抗体的聚集和/或使制剂中的颗粒形成降到最低和/或减少吸附。在本发明的优选实施方案中,制剂包括其为聚山梨醇酯的表面活性剂。在本发明的另一个优选实施方案中,制剂包含去污剂聚山梨醇酯80或Tween 80。Tween 80是用于描述聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐单油酸酯的术语(参见Fiedler,Lexikon der Hifsstoffe,Editio
Cantor Verlag Aulendorf,第4版,1996)。在一个优选实施方案中,制剂包含0.001
- 约0.1%聚山梨醇酯80、或约0.005 - 0.05%聚山梨醇酯80,例如约0.001、约0.005、约0.01、约0.05或约0.1%聚山梨醇酯80。在优选实施方案中,在本发明的制剂中发现约0.01%聚山梨醇酯80。
如本文实施例中所述,特定制剂组分可以包括或存在于制剂中,而不负面影响抗体分子的稳定性,例如不促进或增加抗体分子的断裂。例如,表面活性剂例如聚山梨醇酯(例如聚山梨醇酯80)或泊洛沙姆(例如泊洛沙姆188)可以添加到制剂中,而不促进或增加抗体断裂。多元醇例如甘露糖醇可以添加到制剂中,而不促进或增加抗体断裂。氨基酸例如精氨酸也可以添加到制剂中,而不促进或增加抗体断裂。基于有机的缓冲剂例如乙酸盐可以添加到制剂中,而不促进或增加抗体断裂。因此,乙酸盐(乙酸)可以用于例如降低制剂的pH,而不负面影响抗体分子的稳定性。进一步地,盐例如NaCl可以添加到制剂中,这是因为制剂的离子强度对抗体分子的稳定性例如断裂没有作用。
在本发明的优选实施方案中,制剂是在包含下表1中所示成分的容器中的1.0
mL溶液。在另一个实施方案中,制剂是在容器中的0.8 mL溶液。
表
1
:用于注射的
J695
制剂的
1.0 mL
溶液
1
)
1 )溶液的密度:1.0398 g/mL
2 )作为浓缩物使用。
在一个实施方案中,制剂包含上文鉴定的试剂(即抗体、多元醇/张力剂、表面活性剂和缓冲剂),并且基本上不含一种或多种防腐剂,例如苯甲醇、酚、间甲酚、氯代丁醇和氯化苄乙氧铵。在另一个实施方案中,防腐剂可以包括在制剂中,特别当制剂是多剂制剂时。一种或多种其他药学上可接受的载体、赋形剂或稳定剂例如Remington's
Pharmaceutical Sciences 第16版,Osol,A. Ed.(1980)中所述的那些可以包括在制剂中,条件是它们不显著不利地影响制剂的所需特征。可接受的载体、赋形剂或稳定剂在采用的剂量和浓度时对于接受者是无毒的,并且包括;另外的缓冲试剂;共溶剂;抗氧化剂例如抗坏血酸;螯合剂例如EDTA;金属络合物(例如Zn-蛋白质络合物);生物可降解的聚合物例如聚酯;和/或成盐抗衡离子例如钠。
本发明的组合物可以为多种形式。这些包括例如液体、半固体和固体剂型,例如液体溶液(例如可注射和可输注溶液)、分散体或悬浮液、片剂、丸剂、粉末、脂质体和栓剂。优选形式取决于预期施用方式和治疗应用。一般优选的组合物为可注射或可输注溶液形式,例如类似于由其他抗体被动免疫接种人使用的那些的组合物。优选施用方式是肠胃外的(例如,静脉内、皮下、腹膜内、肌内)。在优选实施方案中,抗体通过静脉内输注或注射来施用。在另一个优选实施方案中,抗体通过肌内或皮下注射来施用。因此,优选地抗体制备为可注射溶液。可注射溶液可以由在燧石或琥珀色小瓶、安瓿或预装注射器中的液体或冷冻干燥剂型组成。在本发明的优选实施方案中,包括抗体的稳定制剂在预装注射器中制备。
在本文中的制剂还可以与对于待治疗的具体适应症必需的一种或多种其他治疗剂组合,优选具有不会不利地影响制剂的抗体的互补活性的那些。此种治疗剂适当地以对于预期目的有效的量存在于组合中。此种组合疗法可以有利地利用较低剂量的施用的治疗剂(例如通过使用组合疗法可以达到协同疗效,这本身又允许使用较低剂量的抗体,以达到所需疗效),从而避免与各种单一疗法相关的可能毒性或并发症。在本发明的优选实施方案中,结合Il-12/IL-23的p40亚单位的抗体与一种或多种另外的治疗剂共配制和/或共施用,所述另外的治疗剂对于治疗其中IL-12/IL-23的p40亚单位的活性是有害的病症有用。例如,本发明的制剂的抗体或抗体部分可以与一种或多种另外的抗体共配制和/或共施用,所述另外的抗体结合其他靶(例如结合其他细胞因子例如IL-17或结合细胞表面分子的抗体)。此外,本发明的制剂的抗体可以与2种或更多种前述治疗剂组合使用。可以与本发明的制剂组合的另外的治疗剂在美国专利号6,914,128中进一步描述,例如在第76栏第10行到第78栏第53行。美国专利号6,914,128的完整内容引入本文作为参考。
待用于体内施用的制剂必须是无菌的。这在制剂制备之前或之后经由通过无菌滤膜过滤容易地实现。
V.
制剂的施用
本发明的制剂可以在与美国专利号6,914,128中所述那些相似的适应症中使用,其完整内容引入本文作为参考,并且在下文进一步详述。
在本发明的一个方面,本发明的稳定制剂包括这样的抗体,其与IL-12和/或IL-23结合,例如与IL-12和/或IL-23的p40亚单位结合,并且抑制IL-12和/或IL-23的活性,例如抑制IL-12和/或IL-23的p40亚单位的活性。如本文使用的,术语“IL-12和/或IL-23活性抑制制剂”意欲包括包含抗体的制剂,所述抗体与IL-12和/或IL-23结合,例如与IL-12和/或IL-23的p40亚单位结合,并且抑制IL-12和/或IL-23的活性,例如抑制IL-12和/或IL-23的p40亚单位的活性。
用语制剂的“有效量”是抑制IL-12和/或IL-23活性(例如抑制IL-12/IL-23的p40亚单位的活性)需要或足够的量,例如阻止有害的IL-12和/或IL-23活性相关状态的各种形态和躯体症状。在另一个实施方案中,制剂的有效量是达到所需结果需要的量。在一个例子中,制剂的有效量是足以抑制有害的IL-12和/或IL-23活性(例如IL-12/IL-23的p40亚单位的有害活性)的量。在另一个例子中,制剂的有效量是包含50 mg/ml或100 mg/ml抗体(例如40 mg或80 mg抗体)的0.8 mL制剂,如表1中所述。在另一个例子中,制剂的有效量是包含50
mg/ml或100 mg/ml抗体(例如50 mg或100 mg抗体)的1.0 mL制剂,如表1中所述。有效量可以取决于此种因素而改变,如受试者的大小和重量、或病的类型。例如,IL-12和/或IL-23活性抑制制剂的选择可以影响构成“有效量”的那种。本领域普通技术人员将能够研究上述因素,并且做出关于IL-12和/或IL-23活性抑制制剂的有效量的决定,而无需过度实验。
施用方案可以影响构成有效量的那种。IL-12和/或IL-23活性抑制制剂可以在有害的IL-12和/或IL-23活性发作之前或之后施用于受试者。进一步地,几个分份剂量以及交错剂量可以每天或顺次施用,或剂量可以连续输注,或可以是单次快速静脉注射。进一步地,IL-12和/或IL-23活性抑制制剂的剂量可以如由治疗或预防情况的紧急状态所指示的按比例增加或减少。
术语“治疗”或“处理”包括与待治疗状态、病症或疾病相关或由待治疗状态、病症或疾病引起的至少一种症状的减少或减轻。例如治疗可以是病症的一种或多种症状的减少或病症的完全根除。
本发明的药物制剂中的活性成分(抗体)的实际剂量水平可以如此改变,以便获得这样的活性成分量,其有效达到对于特定患者、组合物和施用方式的所需治疗应答,而对患者无毒。
选择的剂量水平将取决于多种因素,包括在制剂中发现的抗体活性,施用途径,施用时间,采用的具体化合物的***率,治疗持续时间,与采用的具体化合物组合使用的其他药物、化合物和/或材料,治疗的患者的年龄、性别、重量、状况、一般健康和先前医疗史,和医学领域中众所周知的类似因素。
具有本领域普通技术的医生或兽医可以容易地确定且开出需要的本发明药物组合物的有效量。例如,医生或兽医可以开始在药物制剂中采用的本发明化合物的剂量,其水平低于达到所需疗效需要的那种,并且逐步增加剂量直至达到所需效应。
一般而言,本发明的制剂的合适日剂量将是有效产生疗效的最低剂量的制剂量。此种有效剂量一般将取决于上述因素。本发明的制剂的有效量是抑制患有病症的受试者中的IL-12和/或IL-23活性(例如IL-12/IL-23的p40亚单位的活性)的量,在所述病症中IL-12和/或IL-23活性是有害的。在优选实施方案中,制剂提供了每次活性成分抗体注射40 mg、50mg、80或100 mg的有效剂量。在另一个实施方案中,制剂提供了范围为约0.1 -
250 mg抗体的有效剂量。若需要,则药物制剂的有效日剂量可以作为在全天以合适时间间隔分开施用的2、3、4、5、6个或更多个亚剂量(sub-dose)施用,任选地以单位剂型。
在本发明的一个实施方案中,制剂中的抗体剂量是约1 - 约200
mg。在一个实施方案中,制剂中的抗体剂量是约30 - 约140 mg、约40 - 约120 mg、约50 - 约110 mg、约60 - 约100 mg、或约70 - 约90 mg。在进一步的实施方案中,组合物包括例如约1、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240或250 mg的抗体剂量或其抗原结合片段,其与IL-12和/或IL-23结合(例如与IL-12和/或IL-23的p40亚单位结合,例如J695)。
上述剂量中间的范围例如约2-139 mg也预期是本发明的部分。例如,预期包括使用任何上述值的组合作为上和/或下限的值范围。
应当指出剂量值可以随着待减轻的状况严重性而改变。应进一步理解对于任何具体受试者,特定剂量方案应随着时间过去根据个体需要和施用或监督组合物施用的个人的专业判断进行调整,并且本文所示的剂量范围仅是示例性的,并且不意欲限制请求保护的组合物的范围或实践。
本发明提供了具有延长的保存期限的药物制剂,在一个实施方案中,所述药物制剂用于抑制患有病症的受试者中的IL-12和/或IL-23活性(例如IL-12和/或IL-23的p40亚单位的活性),在所述病症中IL-12和/或IL-23活性是有害的,包括给受试者施用本发明的抗体或抗体部分,从而使得受试者中的IL-12和/或IL-23活性被抑制。优选地,IL-12和/或IL-23是人IL-12和/或IL-23,并且受试者是人受试者。可替代地,受试者可以是表达本发明的抗体与之交叉反应的IL-12和/或IL-23的哺乳动物。再进一步地,受试者可以是IL-12和/或IL-23已引入其内的哺乳动物(例如通过施用IL-12和/或IL-23或通过表达IL-12和/或IL-23转基因)。本发明的制剂可以施用于人受试者用于治疗目的(下文进一步讨论)。在本发明的一个实施方案中,液体药物制剂是可容易施用的,这包括例如通过患者自施用的制剂。在优选实施方案中,本发明的制剂通过sc注射施用,优选单次使用。此外,本发明的制剂可以施用于表达抗体与之交叉反应的IL-12和/或IL-23的非人哺乳动物(例如灵长类动物、猪或小鼠)用于兽医学目的或作为人疾病的动物模型。关于后者,此种动物模型可以用于评价本发明的抗体的疗效(例如测试施用剂量和时程)。
如本文使用的,术语“其中IL-12和/或IL-23的p40亚单位的活性是有害的病症”或“其中IL-12和/或IL-23活性是有害的病症”意欲包括这样的疾病和其他病症,其中患有病症的受试者中IL-12和/或IL-23例如其p40亚单位的存在已显示负责或怀疑负责病症的病理生理学,或是或怀疑是促成病症恶化的因素。因此,其中IL-12和/或IL-23活性是有害的病症是这样的病症,其中IL-12和/或IL-23活性的抑制,例如IL-12和/或IL-23的p40亚单位活性的抑制,预期减轻病症的症状和/或进展。此种病症可以例如通过在患有病症的受试者的生物学流体中IL-12和/或IL-23浓度中的增加,例如IL-12和/或IL-23的p40亚单位浓度中的增加(例如在受试者的血清、血浆、滑液等中IL-12和/或IL-23浓度,例如IL-12和/或IL-23的p40亚单位浓度中的增加)得到证明,这可以例如使用如上所述的抗p40
IL-12和/或IL-23抗体进行检测。
存在其中IL-12和/或IL-23活性例如IL-12和/或IL-23的p40亚单位活性是有害的病症的众多例子。此种病症的例子在引入本文作为参考的美国申请号60/126,603中描述。其中IL-12和/或IL-23活性例如IL-12和/或IL-23的p40亚单位活性是有害的病症的例子也在美国专利号6,914,128中描述,例如在第81栏第9行到第82栏第59行,其完整内容引入本文作为参考。
包括与IL-12和/或IL-23例如IL-12和/或IL-23的p40亚单位结合的抗体的本发明制剂在特定病症治疗中的用途在下文进一步讨论:
A. 类风湿性关节炎:
白细胞介素-12和白细胞介素-23已暗示在炎性疾病例如类风湿性关节炎中起作用。已在来自类风湿性关节炎患者的滑液中检测出诱导型IL-12p40信息,并且已显示IL-12存在于来自具有类风湿性关节炎的患者的滑液中(参见例如,Morita等人,(1998)Arthritis and Rheumatism
41:306-314)。已发现IL-12阳性细胞存在于类风湿性关节炎滑膜的衬里下层(sublining layer)中。在关于类风湿性关节炎的胶原诱导的关节炎(CIA)鼠模型中,在关节炎前用抗IL-12
mAb(大鼠抗小鼠IL-12单克隆抗体,C17.15)治疗小鼠深刻抑制疾病的发作,并且减少疾病的发病率和严重性。在关节炎发作后早期用抗IL-12 mAb治疗减少严重性,但在疾病发作后小鼠用抗IL-12 mAb的后期治疗对疾病严重性具有最低限度作用。使用缺乏IL-23的p19亚单位或IL-12/23的p40亚单位的基因靶向的小鼠,IL-23显示对于胶原诱导的关节炎发展是关键的(Murphy等人(2003)J. Exp. Med. 198(12):1951-1957)。
因此,本发明的人抗体和抗体部分可以用于治疗例如类风湿性关节炎、青少年类风湿性关节炎、莱姆关节炎、类风湿性脊椎炎、骨关节炎和痛风性关节炎。一般地,全身性施用抗体或抗体部分,尽管对于特定病症,抗体或抗体部分的局部施用可以是有利的。本发明的抗体或抗体部分也可以与在自身免疫疾病治疗中有用的一种或多种另外治疗剂一起施用。
B. Crohn 氏病
白细胞介素-12和白细胞介素-23还在炎性肠病例如Crohn氏病和溃疡性结肠炎中起作用。IFN-γ和IL-12增加的表达在具有Crohn氏病的患者的肠粘膜中发生(参见例如,Fais等人(1994)J. Interferon Res. 14:235-238;Parronchi等人(1997)Amer. J. Pathol. 150:823-832;Monteleone等人(1997)Gastroenterology 112:1169-1178;Berrebi等人(1998)Amer. J. Pathol. 152:667-672)。已显示抗IL-12抗体抑制在小鼠结肠炎模型例如TNBS诱导的结肠炎IL-12敲除小鼠中,和近期在IL-10敲除小鼠中的疾病。增加的IL-23表达也已在具有Crohn氏病的患者和炎性肠病的小鼠模型例如TNBS诱导的结肠炎和RAG1敲除小鼠中观察到。IL-23已显示对于T细胞介导的结肠炎是必需的,且在结肠炎的小鼠模型例如IL-10敲除小鼠中通过IL-17-和IL-6依赖性机制促进炎症(参见例如通过Zhang等人(2007)Intern. Immunopharmacology 7:409-416的综述)。因此,本发明的抗体和抗体部分可以用于治疗炎性肠病。
C. 多发性硬化
白细胞介素-12和白细胞介素-23已暗示为多发性硬化的关键介质。诱导型IL-12 p40信息或IL-12自身的表达可以在具有多发性硬化的患者的损伤中得到证实(Windhagen等人,(1995)J. Exp. Med. 182:1985-1996,Drulovic等人,(1997)J. Neurol. Sci. 147:145-150)。具有多发性硬化的慢性进行性患者具有升高的IL-12循环水平。用来自具有多发性硬化的患者的T细胞和抗原呈递细胞(APCs)的研究揭示自持系列的免疫相互作用作为进行性多发性硬化的基础,从而导致Th1型免疫应答。来自T细胞的IFN-γ增加的分泌导致通过APCs增加的IL-12产生,这维持导致Th1型免疫激活和疾病的慢性状态的循环(Balashov
等人,(1997)Proc.
Natl. Acad. Sci. 94:599-603)。IL-12和IL-23在多发性硬化中的作用已使用多发性硬化的小鼠和大鼠实验性变应性脑脊髓炎(EAE)模型进行研究。在小鼠中多发性硬化的复发-缓和EAE模型中,用抗IL-12 mAb的预处理延迟瘫痪且减少临床得分。在瘫痪最高峰或在后续缓和时间段过程中用抗IL-12
mAb治疗减少临床得分,且同样在EAE小鼠模型中,用针对IL-23的p19亚单位的抗体的处理阻止EAE的诱导且逆转确立的疾病(Chen等人2006 J.
Clinical Investigation 116(5):1317-1326)。使用缺乏IL-23的基因靶向的小鼠,IL-23显示对于脑的自身免疫炎症是关键的(Cua等人(2003)Nature
421:7440748)。针对IL-12/IL-23的p40亚单位的抗体显示在多发性硬化的非人灵长类动物模型例如在普通狨猴中的EAE中具有有利活性(Hart等人2008 Neurodegenerative
Dis. 5:38-52)。(还参见通过下述的综述:Gran等人,2004 Crit. Rev. Immunol. 24:111-128;McKenzie等人2006 Trends
Immunol 27:17-23)。因此,本发明的抗体或其抗原结合部分可以用来减轻在人中与多发性硬化相关的症状。
D.
胰岛素依赖性糖尿病
白细胞介素-12已暗示为胰岛素依赖性糖尿病(IDDM)的重要介质。通过施用IL-12在NOD小鼠中诱导IDDM,并且抗IL-12抗体在IDDM的过继转移模型中是保护性的。早期发作的IDDM患者经常经历所谓的“蜜月时间段(honeymoon period)”,在这个过程中一些残留胰岛细胞功能得以维持。这些残留胰岛细胞产生胰岛素,并且比施用的胰岛素更好地调节血糖水平。这些早期发作患者用抗IL-12抗体的治疗可以预防胰岛细胞的进一步破坏,从而维持胰岛素的内源来源。基于如果与亚致糖尿病的(sub diabetogenic)多重低剂量的链脲佐菌素共施用,那么IL-23在小鼠中诱导糖尿病的观察,IL-23已暗示恶化糖尿病(参见例如通过Cooke 2006 Rev. Diabet. Stud. 3(2):72-75的综述)。因此,本发明的抗体或其抗原结合部分可以用来减轻与糖尿病相关的症状。
E. 牛皮癣
白细胞介素-12和白细胞介素-23已暗示为牛皮癣中的关键介质。牛皮癣涉及与TH1-型细胞因子表达概况相关的急性和慢性皮肤损伤。(Hamid等人(1996)J. Allergy Clin.
Immunol. 1:225-231;Turka等人(1995)Mol. Med.
1:690-699)。在小鼠中,IL-12/IL-23的p40亚单位的超表达和重组IL-23的注射都导致炎性皮肤病,并且给鼠牛皮癣模型施用抗IL-12 p40抗体使牛皮癣损伤消退。在患病人皮肤样品中检测到IL-12
p35和p40 mRNAs。在其他研究中,在人牛皮癣损伤中观察到IL-12/IL-23的p40亚单位和IL-23的p19亚单位的表达增加,并且在牛皮癣治疗后观察到IL-12和IL-23的表达减少。IL-12的p40亚单位中的遗传多态性已与对牛皮癣增加的易感性关联(参见例如通过Torti等人(2007)J. Am. Acad.
Dermatol. 57(6):1059-1068;Fitch等人(2007)Current
Rheumatology Reports 9:461-467的综述)。IL-12和IL-23也已鉴定为牛皮癣性关节炎中的关键因素(参见例如通过Hueber等人2007 Immunology Letters 114:59-65的综述)。因此,本发明的抗体或其抗原结合部分可以用来减轻慢性皮肤病症例如牛皮癣以及牛皮癣性关节炎。
F. 其他病症
白细胞介素-12和/或白细胞介素-23在与涉及免疫和炎症要素的多种疾病相关的病理学中起关键作用。这些疾病包括但不限于,类风湿性关节炎、骨关节炎、青少年慢性关节炎、莱姆关节炎、牛皮癣性关节炎、反应性关节炎、脊椎关节病、全身性红斑狼疮、Crohn氏病、溃疡性结肠炎、炎性肠病、胰岛素依赖性糖尿病、甲状腺炎、哮喘、变应性疾病、牛皮癣、皮炎硬皮病、特应性皮炎、移植物抗宿主病、器官移植排斥、与器官移植相关的急性或慢性免疫性疾病、肉状瘤病、动脉粥样硬化、弥散性血管内凝血、Kawasaki氏病、Grave氏病、肾病综合征、慢性疲乏综合征、韦格纳氏肉芽肿病、过敏性紫癜(Henoch-Schoenlein
purpurea)、肾显微血管炎、慢性活动性肝炎、葡萄膜炎、脓毒性休克、中毒性休克综合征、脓毒病综合征、恶病质、传染病、寄生虫病、获得性免疫缺陷综合征、急性横贯性脊髓炎、亨廷顿氏舞蹈病、帕金森氏病、阿尔茨海默氏病、中风、原发性胆汁性肝硬变、溶血性贫血、恶性肿瘤、心力衰竭、心肌梗死、Addison氏病、散发性多腺性I型缺乏和多腺性II型缺乏、Schmidt氏综合征、成人(急性)呼吸窘迫综合征、秃头、斑秃(alopecia
areata)、血清反应阴性关节病(arthopathy)、关节病、Reiter氏病、牛皮癣性关节病、溃疡性结肠炎性关节病、肠病性滑膜炎、衣原体、耶尔森氏菌和沙门氏菌相关性关节病、脊椎关节病(spondyloarthopathy)、动脉粥样化疾病/动脉硬化、特应性***反应、自身免疫性大疱性疾病、寻常天疱疮、落叶状天疱疮、类天疱疮、线性IgA疾病、自身免疫性溶血性贫血、Coombs阳性溶血性贫血、获得性恶性贫血、青少年性恶性贫血、肌痛脑炎/Royal
Free疾病、慢性粘膜皮肤念珠菌病、巨细胞性动脉炎、原发性硬化性肝炎、隐原性自身免疫性肝炎、获得性免疫缺陷病综合征、获得性免疫缺陷相关病、丙型肝炎、常见的各种免疫缺陷(常见的可变低丙种球蛋白血症)、扩张型心肌病、女性不育、卵巢衰竭、过早卵巢衰竭、纤维化肺疾病、隐原性纤维化肺泡炎、炎症后间质性肺病、间质性肺炎、***病相关性间质性肺病、混合型***病相关性肺病、全身性硬皮病相关性间质性肺病、类风湿性关节炎相关性间质性肺病、全身性红斑狼疮相关性肺病、皮肌炎/多肌炎相关性肺病、Sjögren氏病相关性肺病、强直性脊柱炎相关性肺病、脉管炎性弥散性肺病、含铁血黄素沉着病相关性肺病、药物诱导的间质性肺病、放射性纤维化、闭塞性细支气管炎、慢性嗜酸性肺炎、淋巴细胞性浸润性肺病、传染后间质性肺病、痛风性关节炎、自身免疫性肝炎、1型自身免疫性肝炎(传统自身免疫性或狼疮样肝炎)、2型自身免疫性肝炎(抗LKM抗体肝炎)、自身免疫介导的低血糖、具有黑棘皮症的B型胰岛素耐受性、甲状旁腺机能减退、与器官移植相关的急性免疫性疾病、与器官移植相关的慢性免疫性疾病、骨关节病、原发性硬化性胆管炎、特发性白细胞减少(leucopenia)、自身免疫性嗜中性白细胞减少症、肾脏病NOS、肾小球肾炎(glomerulonephritides)、肾显微血管炎(vasulitis)、莱姆病、盘状红斑狼疮、特发性***或NOS、***自身免疫性、多发性硬化(所有亚型)、胰岛素依赖性糖尿病、交感性眼炎、***病继发的肺动脉高压、Goodpasture氏综合征、结节性多动脉炎的肺表现、急性风湿热、类风湿性脊椎炎、Still氏病、全身性硬皮病、Takayasu氏病/动脉炎、自身免疫性血小板减少症、特发性血小板减少症、自身免疫性甲状腺病、甲状腺机能亢进、甲状腺肿性(goitrous)自身免疫性甲状腺功能减退(Hashimoto氏病)、萎缩性自身免疫性甲状腺功能减退、原发性粘液性水肿、晶状体性(phacogenic)葡萄膜炎、原发性血管炎和白癜风。本发明的人抗体和抗体部分可以用于治疗自身免疫疾病,特别是与炎症相关的那些,包括类风湿性脊椎炎、***反应、自身免疫性糖尿病、自身免疫性葡萄膜炎。
本发明的实践将根据下述实施例将得到更加全面地理解,所述实施例在本文中呈现仅用于举例说明,并且不应解释为以任何方式限制本发明。
本申请自始至终可以引用的所有引用的参考文献(包括文献参考、专利、专利申请和网站)的内容在此特别引入作为参考。除非另有说明,否则本发明的实践将采用本领域众所周知的的蛋白质分析的常规技术。
例证
实施例1提供了在本发明的执行中使用,例如如实施例2-6中使用的方法和材料。实施例2描述了示例性液体J695抗体制剂的制备。实施例3提供了证实液体J695制剂在-80℃和25℃之间的反复冻/融循环过程中的稳定性的实验。实施例4提供了证实液体J695制剂以冷冻状态在各种温度的长期贮存过程中的稳定性的实验。实施例5提供了证实液体J695制剂在-80℃和37℃之间的反复冻/融循环过程中的稳定性的实验。实施例6提供了证实液体J695制剂在各种温度的加速和长期贮存过程中的稳定性的实验。实施例7提供了在本发明的执行中使用,例如如实施例8-9中使用的方法和材料。实施例8提供了证实在组氨酸和金属例如铜或铁的存在下包含λ轻链的抗体的切割。实施例9证实了就抗体制剂和溶液组分的各种参数而言的抗体断裂及其阻止。这些参数包括但不限于溶液pH、抗体浓度、制剂的离子强度、制剂缓冲液的类型和浓度、表面活性剂和稳定赋形剂。实施例10显示了在各种铁水平和不同温度的J695(100和2 mg/mL)的断裂。
实施例
1
:用于监控
J695
稳定性的分析方法
实施例
1.1
:阳离子交换
HPLC
阳离子交换HPLC用于测定J695药物物质的特性和纯度,其中使用弱阳离子交换高效液相层析(具有SPD UV/VIS Detector的Shimadzu 10AD HPLC或等价物)。种类基于电荷在弱阳离子交换固定相(Dionex
ProPac WCX-10,4mm x 250 mm,Dionex Corporation,Sunnyvale,CA)上分辨。注射1 mg/mL浓度的100微升,并且在1.0 mL/分钟的流速的磷酸盐缓冲***(流动相A:10 mM磷酸氢二钠,pH 7.5;流动相B:20 mM磷酸氢二钠、20 mM乙酸钠、400 mM氯化钠,pH 5.0)中利用逐渐增加的盐(氯化钠)和逐渐减少的pH梯度分辨样品组分。柱温在分析自始至终维持在25℃,并且样品在注射前维持在2-8℃。通过针对参考标准材料比较关于样品的目的主峰的相对保留时间(经由在280
nm的吸光度检测的)测定峰的特性。关于测试样品层析谱的异质性概况与参考标准层析概况比较。各自报道了样品的主要同种型区域、酸性区域和碱性区域中的峰面积总和。除非不同地说明,否则所有试剂都购自JT
Baker,(Phillipsburg NJ)。
实施例
1.2
:
J695
结合
ELISA
结合ELISA用于测量相对于参考标准的那种,抗IL-12抗体J695样品与IL-12的相对结合能力。在这种测定中,rhIL-12蛋白质(ABC)通过在2-8℃过夜温育与96孔微量滴定板(VWR International,West
Chester,PA)结合。标准和样品用在PBS和0.05%Surfactamp-20(Pierce Biotechnology Inc,Rockford,IL)中的50%Superblock封闭缓冲液(Pierce
Biotechnology Inc,Rockford,IL)在50%1X PBS中连续稀释,从160 ng/mL到0.625 ng/mL,并且装载到rhIL-12包被的96孔微量滴定板的孔内。捕获的J695随后用山羊抗人IgG-HRP(Pierce
Biotechnology Inc,Rockford,IL)识别。TMB Substrate试剂盒(Pierce Biotechnology Inc,Rockford,IL)用作底物用于比色读数。百分比相对结合能力计算为来自关于标准和样品的4参数曲线拟合的“C”值的比值。
实施例
1.3
:尺寸排阻
HPLC
尺寸排阻HPLC用于测定J695的纯度(具有SPD UV/VIS Detector的Shimadzu
10AD HPLC或等价物)。将10微升2.0
mg/mL蛋白质溶液(维持在2-8℃)注射到柱上,以获得足够信号用于分析。种类以0.75
mL/分钟的流速等度分离,其中使用Superdex凝胶过滤柱(GE Healthcare Bio-Sciences Corp,Piscataway,NJ)或可比较的固定相和211 mM Na2SO4 / 92 mM Na2HPO4,pH 7.0用于流动相。柱温在分析过程中维持在环境温度。测试样品一式两份地注射,并且通过在214
nm的吸光度检测单体J695和其他种类。通过比较J695抗体的面积与在样品中的214 nm吸收组分总面积来测定纯度,排除缓冲液相关的峰。该方法能够分辨来自完整J695的高分子量聚集体和抗体片段。
实施例
1.4
:胶态蓝(
colloidal
blue
)染色的还原和非还原
SDS
PAGE
凝胶
胶态蓝染色的还原和非还原SDS PAGE凝胶用于测定J695的纯度。通过分别使用连同或不连同添加的巯基乙醇的样品缓冲液(2x
tris-甘氨酸SDS,Invitrogen
Corp. Carlsbad,CA),在还原和非还原条件下制备样品。样品和标准对于还原和非还原凝胶分别最初在MilliQ水中稀释至0.4 mg/mL和0.1 mg/mL。样品用样品缓冲液1:1稀释,并且在约60℃连同SDS加热约30分钟,所述SDS结合蛋白质且使蛋白质变性。与蛋白质结合的SDS量与其分子大小成正比。将分子量标记(Mark 12,未染色的MW
Markers,Invitrogen Corp. Carlsbad,CA)、测试样品和标准(还原和非还原的)装载到12%(还原)和8-16%(非还原)tris-甘氨酸商业凝胶(Invitrogen Corp. Carlsbad,CA)的分开泳道上。蛋白质种类的分离在1X tris-甘氨酸运行缓冲液中完成,其中对于前30分钟使用60V的恒定电压,并且随后为125V直至染料前部已到达凝胶底部。蛋白质用胶态蓝染色剂(Invitrogen Corp. Carlsbad,CA)进行检测。通过比较非还原凝胶中关于测试样品那种的纯度概况与J695参考标准来达到纯度的定性评估。扫描光密度测定法(具有Phoretix 1D光密度测定法软件的UMAX扫描仪或等价物)用于测定在还原条件下运行的凝胶上检测到的来自重和轻链总和的样品的百分比纯度。
实施例
1.5
:蛋白质浓度(
A280
)
分光光度计测量法测量J695药物物质的蛋白质浓度。样品一式三份地稀释,以获得在A280在0.3到1.5 AU之间的OD值。使用Mettler Toledo
Analytical天平重量分析地(按重量计)在水中制备稀度。分光光度计(Beckman DU800或等价物)在280 nm成为空白(blanked)。每种样品和对照的吸光度在280 nm阅读,其中所得到的值对于稀度进行校正,并且除以消光系数,以取得蛋白质浓度。对于J695,以AU/mg/mL表示的消光系数值是1.42。
实施例
1.6
:
J695
生物测定
基于J695细胞的生物测定测量J695样品与参考标准相比较的相对活性。NK-92细胞用限定浓度的IL-12刺激,并且与可变浓度的抗IL-12抗体J695混合。在温育时间段过程中,NK-92细胞分泌与溶液中的IL-12量成比例的干扰素-γ(IFN-γ)。使用商购可得的ELISA试剂盒定量IFN-γ的量。使用非线性回归,计算样品和参考标准的IC50值。个别样品的活性表示为参考标准的活性百分比(平均IC50值)。
实施例2: J695 制剂的制备
根据下述规程制备药物制剂。
在制剂中使用的材料包括:甘露糖醇、组氨酸、甲硫氨酸、聚山梨醇酯80、注射用水和盐酸,其作为10%溶液使用,以调整pH和蛋白质浓度(即抗体浓缩物)。
实施例
2.1
:
10L
缓冲液(等价于
10.133kg
–溶液的密度:
1.0133 g/mL
)的制备
如下称出成分:400.00 g甘露糖醇、15.50
g组氨酸、14.90 g甲硫氨酸、1.00
g 聚山梨醇酯80和9.701
g注射用水。
通过使54.80 g盐酸(37%)与145.20 g注射用水组合来制备10%盐酸溶液。
通过使下述预称重成分(上文描述的)溶解于约90%的注射用水中来制备缓冲液:甘露糖醇、组氨酸、甲硫氨酸和聚山梨醇酯80。缓冲液组分的添加顺序不影响缓冲液质量。
在添加所有缓冲液组成成分后,用10%盐酸将溶液的pH调整至约pH 6,并且添加最终重量的水。
实施例
2.2
:
10L
制剂(等价于
10.398 kg
)的制备
以下述方式将实施例2.1中制备的缓冲溶液添加到解冻且任选合并的抗体浓缩物中:在制备药物制剂前使J695抗体浓缩物在水浴中解冻。使用约8.37 kg抗体浓缩物,这等价于具有约125
mg蛋白质/mL蛋白质浓缩物的约1.0
kg蛋白质。浓缩物的密度是约1.0467 g/mL。在搅拌的同时添加缓冲液,直至达到本体溶液的最终重量。
包含其所有成分的最终制剂通过2个无菌0.22 μm膜滤器(亲水聚偏二氟乙烯,0.22 μm孔径)过滤到灭菌贮器内。使用的过滤介质是使用氮过滤灭菌的。在灭菌后,制剂包装用于在小瓶或预装注射器中使用。
熟练技术人员将认识到,使用领域公认的所述成分的分子量,本文所述的重量的量和/或重量体积比值可以转换为摩尔和/或体积摩尔浓度。本文例示的重量的量(例如g或kg)是对于所述体积的(例如缓冲液或药物制剂)。熟练技术人员将认识到,当需要不同制剂体积时,重量的量可以按比例调整。例如,32L、20L、5L或1L制剂将分别包括320%、200%、50%或10%例示的重量的量。
实施例
3
:稳定的液体
J695
制剂在反复冻
/
融研究(
-80
℃
/25
℃)过程中的物理化学分析
在选择用于J695抗体的配制缓冲液后,在与最终产物相同的基质中配制药物物质。蛋白质配制的主要目的是在延长的时间段期间维持处于其天然、药学活性形式的给定蛋白质的稳定性,以保证药学蛋白质药物可接受的保存期限。一般地,长保存期限通过下述来达到:以冷冻形式(例如在-80℃)贮存蛋白质,或对蛋白质实施冷冻干燥过程,即以冷冻干燥形式贮存蛋白质,并且在使用前立即重构其。然而,本领域技术人员众所周知的是冷冻和融化过程常常影响蛋白质稳定性,意味着即使以冷冻形式贮存药物蛋白质也可以与由于冷冻和融化步骤的稳定性丧失相关。同样,冷冻干燥的第一个过程步骤涉及冷冻,这可以负面影响蛋白质稳定性。因为众所周知遭遇蛋白质不稳定性现象的危险随着逐渐增加蛋白质浓度而增加,所以达到在高蛋白质浓度维持蛋白质稳定性的配制条件是挑战性任务。
通过使药物物质在冷冻状态和液体状态之间循环最高达5次来评价处于138
mg/mL蛋白质浓度的J695抗体的冻融行为。冷冻借助于温度控制的-80℃的冷冻机执行,并且融化借助于25℃温度控制的水浴执行。将约30 mL J695溶液各自填满30 mL PETG贮存库用于这个实验。表2提供了关于测试时间间隔和执行的冻/融循环数目的概观。限定用于这个研究的J695抗体所需质量和稳定性的标准在表3中列出。
表
2
:测试时间间隔:应用的冷冻(
-80
℃)和融化(
25
℃水浴)循环数目
* 数目限定取出(pulled)且测试的贮存库数目。
限定用于这个研究的J695抗体所需质量和稳定性的标准与表3中列出的相同。
表
3
:限定用于各种应激研究的
J695
抗体所需质量和稳定性的参数
*这些测试在时间零和研究结束时执行。
评价当J695在约6(6.2)的pH以至少110 mg/mL配制时5个冻融循环的效应的实验结果在表4中报道。表4显示当如实施例2中所述在本发明的药物组合物中配制时,可以对J695抗体实施反复冻/融循环至少5次,而对化学性质(阳离子交换HPLC、尺寸排阻HPLC、颜色、pH)、物理化学性质(透明度、还原和非还原SDS
PAGE)或生物学活性(活性ELISA测定)没有任何有害作用。
表
4
:在如实施例
2
中所述的制剂中,以
138 mg/mL
配制的
J695
抗体的冻
/
融研究的测试结果
。
实施例
4
:稳定的液体
J695
制剂以冷冻状态在各种温度的长期贮存过程中的物理化学分析
为了适应最终药物产物的保存期限以及药物产物制造策略、最终药物产物的后勤和装运,本体蛋白质(即药物物质、活性药物成分、API)在维持冷冻状态的药物蛋白质更长时间段的稳定性的制剂中配制。理想地,蛋白质制剂以冷冻状态在各种温度维持稳定性,例如在-80℃、-40℃或-20℃,以适应本体蛋白质在本体蛋白质制造和药物产物最终罐装封装(fill-finish)之间的贮存位置的灵活性。本领域技术人员应认识到这是非常有挑战性的任务。
121
mg/mL蛋白质浓度的J695抗体的贮存稳定性在-20℃到-80℃范围内的各种温度在控制的温度条件下评价延长的时间段。在限定贮存时间段后,使本体蛋白质解冻,并且评价贮存时间和贮存温度对J695稳定性的影响。约1600 mL J695溶液各自填满2 L聚对苯二甲酸乙二酯共聚多酯(PETG)贮存库用于这个实验。表4提供了关于在这个实验中应用的J695抗体的测试时间间隔和各自贮存温度的概观。
评价当J695在约6(6.2)的pH以至少110 mg/mL配制时贮存时间和贮存温度的效应的实验结果在表5中报道。
表
5
:测试时间间隔:在稳定性实验过程中应用的贮存温度和样品取出点
* 数目限定取出且测试的贮存库数目
NP = 未执行的。
表6证实可以对J695抗体实施在-20℃和-80℃范围内的各种温度至少18个月的贮存,而对物理和化学稳定性没有有害作用。例如,在18个月的贮存时间期间,J695抗体样品显示对于冷冻抗体溶液在其下贮存的所有温度至少98%的单体水平。类似地,活性ELISA的数据证实测试的J695抗体样品显示高活性,不依赖于冷冻J695抗体溶液在其下贮存的温度。就通过阳离子交换HPLC监控的J695化学稳定性而言,数据证实当在-20℃到-80℃之间的温度以冷冻形式贮存时,J695抗体的化学稳定性在至少18个月期间不受影响。总之,数据证实当如实施例2中所述在药物组合物中配制时,可以对J695抗体实施在-20℃到-80℃范围内的各种温度至少18个月的贮存,而对化学性质(阳离子交换HPLC、尺寸排阻HPLC、颜色、pH)、物理化学性质(透明度、还原和非还原SDS
PAGE)或生物学活性(活性ELISA测定、生物负荷、内毒素水平)没有负面影响。
实施例
5
:稳定的液体
J695
制剂在反复冻
/
融研究(
-80
℃
/37
℃)过程中的物理化学分析
在选择用于J695抗体的配制缓冲液后,在与最终产物相同的基质中配制药物物质。
通过使2个不同的药物物质批次(如实施例2中所述配制的)从冷冻状态到液体状态循环5次来评价至少100
mg/mL蛋白质浓度的J695抗体药物物质的冻融行为。为了这个目的,使用包含在如实施例2中所述制剂中的约1.6 L J695的2L
PETG瓶。
表7显示评价从-80℃开始的在配制缓冲液中5个冻融循环的作用的实验结果。溶液在调整至37℃的水浴内解冻,并且在完全解冻后立即取出用于样品测试。
表 7 :如实施例 2 中所述配制的 J695 抗体的冻 / 融研究的测试结果*
。
表7显示在配制缓冲液中的J695抗体药物物质可以冻/融至少5次,而对物理化学性质没有任何有害作用,如通过透明度测量、PCS、在显微镜下才能看到的(subvisible)粒子测量和尺寸排阻HPLC监控的。
例如,在一系列5个冻/融循环期间,测试的所有J695抗体样品显示至少98%的单体水平。一般地,抗体溶液的冻/融加工因其关于诱导蛋白质不稳定性的高度危险而众所周知,这可以反映聚集体中的增加和在显微镜下才能看到的粒子的数目升高。当如实施例2中所述在药物组合物中配制时,在一系列5个冻/融加工循环期间,监控到基本上没有聚集体水平中的改变(对于测试的所有样品的水平低于1%)、没有片段水平中的改变(对于测试的所有样品的水平远远低于0.5%)、和没有在显微镜下才能看到的粒子数目中的改变(在整个冻/融研究自始至终数据基本上不改变)。
实施例
6
:稳定的液体
J695
制剂在加速和长期贮存过程中的物理化学分析
当J695药物产物在控制的温度条件下贮存时,100
mg/mL蛋白质浓度的J695抗体的贮存稳定性在各种温度评价延长的时间段。在限定贮存时间段后,取出样品,并且评价贮存时间和贮存温度对J695稳定性的影响。
将约1 mL J695溶液各自填满1 mL玻璃注射器用于这个实验(最初包装:SF1F007A:SCF注射器,Becton Dickinson,与Fluorotec活塞式塞子(piston stopper)4023/50组合)。表8提供了关于J695抗体的测试时间间隔和各自贮存温度的概观。
表
8
:测试时间间隔:在
100
mg/mL J695
药物产物的稳定性实验过程中应用的贮存温度和样品取出点
X限定在其下取出J695样品且分析的时间点。
用于评估液体药物产物的稳定性的分析测试是已开发的方法或药典方法。该方法如上文对于J695液体药物产物测试所述应用,并且如引用的药典中所述执行。
评价当J695在约6的pH以100 mg/mL配制时贮存时间和贮存温度的效应的实验结果在表9中报道。表9证实可以对J695抗体实施在2℃到8℃之间的温度范围至少24个月的贮存,而对物理和化学稳定性没有有害作用。例如,在24个月的贮存时间期间,就透明度、颜色、外观、在显微镜下才能看到的粒子水平和pH而言,测试的所有J695抗体样品保持基本上不改变。此外,在至少24个月的时间段期间,如实施例2中所述以100 mg/mL配制的J695显示至少98%的单体水平,其中片段水平充分低于0.5%。即使在加速贮存条件下,J695也是高度稳定的,即使在40℃贮存6个月后也具有超过90%的单体水平。
就化学稳定性而言,如实施例2中所述以100 mg/mL在组合物中配制的J695抗体显示在2-8℃至少24个月至少80%的主要同种型水平,其中碱性样品水平充分低于10%,并且酸性样品水平充分低于20%。即使在加速贮存条件下,J695也是高度稳定的,对于冷冻抗体溶液在其下贮存的所有温度,即使在25℃贮存6个月后,也具有超过80%的主要同种型水平、充分低于10%的碱性样品水平和充分低于20%的酸性样品水平。
总之,数据证实当如实施例2中所述在药物组合物中配制时,可以对J695抗体实施在2℃到8℃至少24个月的贮存,而对化学性质(阳离子交换HPLC、尺寸排阻HPLC、颜色、pH)、物理化学性质(透明度、在显微镜下才能看到的粒子水平、尺寸排阻HPLC)或其他性质(活性ELISA测定、蛋白质浓度)没有负面影响。
表
9
:如实施例
2
中所述配制的
J695
抗体的加速和长期稳定性研究的测试结果
1 A:聚集体; M:单体; F:片段
。
实施例7:用于切割研究的方法和材料
实施例7.1:材料
最高级别的甲硫氨酸、组氨酸、精氨酸、甘露糖醇、聚山梨醇酯80、泊洛沙姆188、氯化钠、磷酸盐、乙酸盐、去铁胺、EDTA、柠檬酸钠、tris-盐酸盐、去铁硫辛、超氧化物歧化酶和丁基羟基甲苯购自Sigma-Aldrich(St. Louis,MO,USA)。N-聚糖酶购自Prozyme(San Leandro,CA)。硫酸亚铁(II)-7H2O、硫酸镁、硫酸镍(II)、硫酸钴(II)和硫酸锰(II)购自Sigma-Aldrich(St.
Louis,MO,USA)。氯化铁-6H2O购自Mallinckrodt(Phillipsburg,NJ,USA)。硫酸铜-5H2O购自EMD Chemicals(Gibbstown,NJ,USA)。硫酸锌-7H2O购自JT
Baker(Phillipsburg,NJ,USA)。C18阱(trap)购自Michrom BioResources(Auburn,CA,USA),并且毛细管:裸露未包被毛细管(50μm内径(id),30cm总长)和SDS MW样品缓冲液购自Beckman Coulter(Fullerton,CA,USA)。
实施例
7.2
:方法
实施例
7.2.1
:抗体的去糖基化
使用N-聚糖酶使样品酶促去糖基化,以简化质谱。将约30 μl每种样品(浓度约1mg/mL)添加到2 μl 10%w/w正辛基葡糖苷和2 μl N-聚糖酶中,并且使样品在37℃温育19小时。
实施例
7.2.2
:尺寸排阻层析
通过使用下文描述的2种方法中的任一种执行SEC。(a)Pharmacia
Superdex 200(10/300 GL)柱(GE
Healthcare,Piscataway,NJ)用于分离抗体片段和聚集体与单体。分离在等度条件下使用具有92 mM Na2HPO4,pH 7.0的211 mM Na2SO4进行。检测在214 nm执行,并且流速维持在0.5 mL/分钟。一般地,将约100 µl 1mg/ml溶液(100
µg装载)注射到柱上。使由柱分级分离的材料浓缩,并且使用10 kD Amicon
Ultra-15 Centrifugal Filter Device(Millipore,USA)交换到50 mM碳酸氢铵内。分级分离的材料一般再注射到SEC柱上,其中使用相同方法但具有较小的注射体积(20 µl
1mg/ml,20µg装载)。(b)TSK Gel G3000 SWXL(Tosoh
Bioscience)可替代地用于监控抗体的聚集体和片段。分离在等度条件下使用具有92 mM Na2HPO4,pH 7.0的211 mM Na2SO4进行。检测在214 nm执行,并且流速维持在0.25 mL/分钟。一般地,将约10 µl 2mg/ml溶液(20 µg装载)注射到柱上。
实施例
7.2.3
:质谱分析法
在与Agilent 1100毛细管HPLC***(Agilent
Technologies,Santa Clara,CA,USA)偶联的API QSTAR pulsar QTOF质谱仪(Applied
Biosystems,Foster City,CA,USA)上分析样品。将样品引入质谱仪内,并且使用来自Michrom BioResources(Auburn,CA,USA)的C18微型肼(micro trap)脱盐。样品前5分钟在水性条件(溶于水中的0.02 %TFA,0.08%甲酸)下装载,以去除盐,并且随后在有机条件(溶于乙腈中的0.02 %TFA,0.08%甲酸)下洗脱。样品在1 mg/mL的近似浓度下运行,10 µl注射用于10 µg装载。为了帮助简化质谱,样品在室温用50 mM二硫苏糖醇(DTT)处理30分钟,以还原二硫键,并且释放轻链和重链组分。可替代地,运行非还原和去糖基化的样品,以简化质谱。向30 μl(近似浓度 = 1mg/mL)每种样品中添加2 μl 10%w/w正辛基葡糖苷和2 μl N-聚糖酶(Prozyme),并且在37℃温育19小时。质谱仪设为以正离子模式运行,具有4500的毛细管电压,1500-3500的m/z扫描范围用于非还原样品,和500 - 2500用于还原样品。使用肾素底物肽(Sigma目录号R-8129)使仪器调谐且校准。使用BioAnalyst软件版本1.1执行ESI质谱的去褶合。
实施例
7.2.4
:毛细管电泳
所有研究在Proteomelab PA800 CE***或P/ACE MDQ***(Beckman Coulter,Inc,Fullerton,CA)上执行,并且检测在214 nm执行。裸露未包被毛细管用于分离,具有50 µm内径 x 30
cm总长的尺度(Beckman Coulter部件编号338451)与0.2微米检测器窗。样品制备在非还原条件下进行。将约100 µg样品添加到0.5
mL小瓶,并且添加合适体积的Milli-Q水,以获得100 µl的最终体积。随后添加5 µl 500 mM碘乙酰胺,随后为50 µl 50 mM乙酸盐pH 4,1%SDS缓冲液用于1 mg/mL的最终浓度。使样品充分混合,并且在60℃温育10分钟。样品最终转移至自动进样器瓶,并且置于10℃自动进样器中等候分析。关于毛细管的预运行条件化的方法参数是(使用反向流动)以70磅/英寸2(psi)3分钟的碱漂洗(0.1N氢氧化钠),随后为以70磅/英寸2 3分钟的酸漂洗(0.1N盐酸),随后为以70磅/英寸2 1分钟的水漂洗(Milli-Q水),随后为以70磅/英寸2 10分钟的SDS-Gel填充(SDS MW Gel
Buffer,Beckman目录号391163),随后为Milli-Q水浸渍,以清洁毛细管。样品在15 kV电动注射10秒,随后为Milli-Q水浸渍,以清洁毛细管。电压分离是在15 kV 35分钟。毛细管温度是20-25℃,并且样品贮存温度是在10℃。
实施例
7.2.5
:
ICP-MS
样品提交至QTI-Intertek(Whitehouse,NJ,USA)用于低分辨率ICP-MS和AQura GmbH(Rodenbacher
Chaussee 4,D-63457 Hanau,德国)用于高分辨率ICP-MS。对于低分辨率ICP-MS,使用Perkin Elmer Elan ICP-MS分光计,而对于高分辨率,使用HR-ICP-MS
Thermo Element XR。
实施例7.2.6:过滤
实施例 7.2.6.1 :超滤(UF)是其中流体静压将液体压到半透膜上的膜过滤类型。抗体被保留,而水和低分子量溶质例如铁盐经过膜。Millipore
30 K Pellicon 2再生的纤维素膜根据Millipore的说明书安装。维持制造商的转矩规格,并且用合适压力计、管道和泵建立UF***。随后打开合适的阀门,以开始超滤。入口(进料)压力和保留物(retentate)压力维持在指定范围内,并且紧密监控渗透物流速和压力。每15-30分钟记录数据。在超滤完成后,记录最终重量,并且通过A280测定浓度。
实施例7.2.6.2:渗滤(DF)是与过滤操作(通常为UF)结合执行的切向流过滤过程,其中添加缓冲液以替换通过滤器丧失的溶液量,以维持恒定体积。DF用于去除金属且用新缓冲液替换原始溶液。液体沿着膜(按照Millipore说明书的Millipore
30 K Pellicon 2 Regenerated Cellulose Membranes)表面切向抽吸。施加稳定压力以推动部分流体通过膜至滤液侧。如在UF中那样,IgG分子太大而无法经过膜孔,并且被保留在上游侧。保留的组分不在膜表面上积累。相反,它们通过切向流冲走。至少8个渗滤体积倍数(diavolumes)用于去除铁。
实施例
8
:断裂分析
实施例
8.1
:
IgG
分子(
J695
)在铰链区中的断裂
SEC通常用于监控层析谱中单体峰中的减少和附加峰的出现。图2显示在40℃贮存约6个月后,单克隆抗体的一般SEC概况。收集4种级分(级分1-4),并且随后通过SDS-PAGE、MS和CE-SDS分析。级分1和2分别代表聚集体和单体抗体。级分3包含通过Fab臂(Fab+Fc或片段2)丧失形成的100 kDa种类,以及低百分比的由重链(HC)和轻链(LC)之间的硫醚键组成的不可还原(NR)种类(Tous,G.I.等人(2005)Anal. Chem. 77(9):2675-82)。级分4包含Fab臂(Cordoba,A.J.等人(2005)J. Chromatogr. B
Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 818(2):115-21)。
在还原条件下通过SDS-PAGE的聚集体和单体分析(图3,泳道1和2)显示HC、LC和具有100 kDa的表观质量的NR种类。其为不可还原的更高级别的聚集体在级分1中发现,并且在级分2中程度小。在还原条件下分析级分3(泳道3)显示HC、LC、NR种类和重链的Fc片段(HC-Fc)。级分4(泳道4)的分析显示LC和HC的Fab片段(HC-Fab)。
级分3和4也通过ESI/LC-MS进行分析。图4显示在级分3的去糖基化后获得的谱。在IgG分子重链的铰链区中观察到多个切割位点,这导致Fab臂的丧失(峰a-e,概括于表9中)。主要切割位点在峰-a中在残基His-222和Thr-223(H/T)之间和在峰-e中在残基Cys-218和Asp-219(C/D)之间观察到。次要切割位点在T/H、K/T和D/K之间发现。先前通过Cohen等人(2007)J. Am. Chem. Soc. 129(22):6976-7在更高的pH 8下报道的,未发现在Ser-217和Cys-218(S/C)之间的切割位点,也没有对于HC上的天冬氨酸残基的70 Da添加。
图5显示得自级分4的MS谱,这包含相应Fab种类(峰f-j,概括于表10中)。
表
10
:在通过
SEC
分离后的不同片段的
ESI/LC-MS
谱概括。
主要切割位点还在峰(f)中在C/D残基之间和在峰(j)中在H/T残基之间可见。当与片段2谱相比较时,发现在D/K和T/H之间的次要切割位点,具有在K/T之间的更高切割水平。还在图6中显示的是(峰k和l,概括于表10中)在级分4中游离轻链片段(峰(k)-残基1-215)和重链片段(峰(l)-残基1-217)的存在。如上文指出的,如由Cohen等人(2007)J.Am.Chem.Soc.
129(22)6976-7报道的,包含片段218-444的相应片段2种类和对于Asp-219残基的70 Da添加都不可见。
级分3和4还通过CE-SDS进行分析。图7显示级分3的电泳图(electropherogram)和片段2种类(丧失Fab臂)的迁移位置。如完整抗体的电泳图中观察到的,片段2与主要单体峰以及其他峰良好分辨,这随后提供这种片段水平的准确评估用于后续分析。级分4显示完整Fab以及LC和HC片段。
实施例8.2 – 在组氨酸的存在下,铁或铜的存在以剂量依赖性方式引起 IgG 分子的切割
在一个实施方案中,当铁和组氨酸存在于制剂中时,包含λ轻链的抗IL-12抗体J695批次1在40℃温育加速抗体在铰链区中的断裂(表11)。
表
11
:通过
SEC
的分析显示在
40
℃在
J695
批次
1
中增强的断裂和聚集。
在40℃,当与得自5个正常批次的平均值0.5%相比较时,在J695,批次1中的断裂水平高达4.73%。使用CE-SDS,准确估计片段2(Fab+Fc)的水平,并且显示在J695批次1中为3倍高(表12)。
表12:不同降解种类通过CE-SDS的分析。
通过CE-SDS定量其他降解种类,并且Fab片段水平升高。片段(LC/HC片段)水平也是显著升高的。
进行的许多研究不支持蛋白酶活性作为关于J695批次1中的断裂增加的原因。例如与蛋白酶抑制剂混合物一起温育未降低断裂水平,并且在去除单克隆抗体后的双向凝胶电泳和宿主细胞蛋白质的鉴定也未显示污染蛋白酶的证据(结果未显示)。
在40℃使用10,000 MWCO膜,在针对柠檬酸透析后恢复正常断裂水平(图8),从而暗示金属与J695批次1的断裂增强有关。随后执行了许多实验,以评价金属在断裂中的作用。J695批次1以及其他批次通过ICP-MS就64种不同元素的存在进行分析。这些研究证实使用高分辨率ICP-MS
,当与5个正常批次相比较时,J695批次1具有10倍的铁水平(500 ppb)(表13)。
表13:通过高分辨率ICP-MS的铁水平分析。
抗体样品用不同水平的金属盐(2.5、10和50 ppm)掺料到正常批次内,并且在40℃温育。如图9中所示,具有氧化状态的铁或铜的制剂显示断裂(片段2)中的剂量依赖性增加。测试的其他金属对断裂没有作用。用500 ppb掺料铁(2.5
ppm铁盐)观察到的断裂水平类似于对于J695批次1观察到的那种。表14概括了通过不同金属诱导的抗体降解概况,如通过CE-SDS分析的。抗体样品在分析前在40℃贮存1个月。Fab、游离LC/HC片段和片段2(Fab+Fc)的水平在铁或铜的存在下都升高,并且在其他金属的存在下不改变。
表14:用不同金属的断裂概况通过CE-SDS的分析。
实施例
8.3
:铁与去铁胺――铁特异性螯合剂的螯合作用阻断断裂
使J695批次1与1 mM去铁胺――铁特异性螯合剂温育。在40℃温育1个月后观察到正常断裂水平(图10)。用铁(500 ppb)掺料正常抗体批次显示升高的片段水平,这通过与去铁胺预温育恢复至正常水平(图10)。
实施例8.4:通过组氨酸和铁催化的断裂增强
研究了来自组氨酸对金属诱导的断裂的贡献(图11)。正常批次的单克隆抗体针对水透析。将单独的铁(50 ppm)或单独的组氨酸(10 mM)添加到单克隆抗体中,或将在6.0的恒定pH具有不同浓度组氨酸(2、5和10 mM)的铁(50 ppm)添加到单克隆抗体中,并且在40℃温育一周。如图11中可见,单独的组氨酸和铁的存在都不导致抗体断裂中超过对照水平的显著增加。然而,当抗体与铁和组氨酸一起温育时,观察到断裂中的剂量依赖性增加,这指出添加到制剂中的组氨酸水平可以在铁诱导的断裂中起显著作用。
实施例8.5:在正常应激批次和 J695 批次 1 中金属催化的断裂之间的 MS 谱比较显示不同的切割概况
图12显示在片段2(Fab+Fc)去糖基化后的MS谱比较。在铰链区序列SCDKTHTC中在Cys-218和Asp-219(C/D)之间的切割在J695批次1中显著升高,而在分子上的其他切割位点上的切割未增加。然而,Fab种类的分析(图13)显示在J695批次1中在这个切割位点(残基1-218)上的相应Fab片段水平与正常应激批次的那种可比较,而在Ser-217和Cys-218(S/C)之间切割的游离HC片段显著升高,从而给出来自残基1-217的HC片段(图14)。Cohen等人((2007)J.Am.Chem.Soc.
129(22)6976-7)近期已证实在S/C键之间的切割经由β-消除机制发生。这种机制在更高pH(pH 8)下是普遍的,并且在LC-HC二硫键切断和脱氢丙氨酸残基的后续水解之后,从而导致以丝氨酸酰胺(1Da质量的添加)结束的Fab片段,和具有丙酮酰基团的C末端Fc片段(对于天冬氨酸残基的70 Da质量添加)。结果指出在残基C/D之间的切割位点中的增加和对于天冬氨酸残基的27 Da添加(表14中的峰C),从而暗示不同的水解机制。观察到在J695批次1中在E/C(残基1-215)之间切割的升高水平的游离轻链(图14)。表15概括了对于不同MS谱比较收集的数据。
表15:不同片段的ESI/LC-MS谱概括
实施例
8.6
:切割机制对于包含λ链的分子是特异性的
研究了铁和组氨酸催化具有κ或λ轻链的抗体分子水解的能力。具有λLCs的2种IgG分子通过铁和组氨酸被切割,而具有κLCs的IgG分子未被切割(图15)。图16显示在其周围观察到IgG分子水解的残基序列。
实施例
9
:加速稳定性研究
在一个实施方案中,当铁和组氨酸存在于制剂中时,包含λ轻链的抗IL-12抗体J695在40℃温育加速抗体在铰链区中的断裂。因此,选择40℃的温育温度用于这些研究。为了明确区分通过温度本身诱导的抗体断裂与通过铁和组氨酸的存在诱导的断裂,所有加速稳定性研究这样设计且执行,从而使得阳性对照(即包含铁和组氨酸的抗体制剂)通过参考制剂(即包含组氨酸但缺乏铁的各自制剂)成为空白。
将实施例9.1到9.15中列出的实验中测试的所有各种J695制剂填满无菌、无致热原、聚丙烯深低温小瓶中,并且在40℃温育最多3个月。在预定时间点时(即在T0时、在40 C/75%RH贮存T1个月和T3个月后),取出所有制剂的样品,并且如7.2.2中所述通过SEC测定各种制剂中的抗体断裂程度。
实施例
9.1
:在溶液
pH 5
在铁的存在下的
J695
断裂
抗体J695以下述组成以2
mg/mL,pH 5.0配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁。
另外,抗体J695以下述组成以100 mg/mL,pH 5.0配制:
c)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
d)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、0.5 ppm铁。
这些研究的结果在表15 1中列出。结果证实与2 mg/mL的对照(即缺乏铁的制剂)相比较,在J695制剂中铁和组氨酸的存在促进J695断裂。然而,结果还证实减少至pH 5保护J695不受铁-组氨酸介导的断裂。断裂中的这种减少在pH
6.0或pH 7.0未观察到(参见例如下表15.2和表15.3)。
表15.1:在加速稳定性研究过程中具有不同制剂的J695的片段水平。
实施例
9.2
:在溶液
pH 6
在铁的存在下的
J695
断裂
抗体J695以下述组成以2
mg/mL,pH 6.0配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁;和
c)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和2.5 ppm铁。
另外,抗体J695以下述组成以100 mg/mL,pH 6.0配制:
d)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;
e)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、0.5 ppm铁;和
f)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、2.5 ppm铁。
这些研究的结果在表15.2中列出。结果证实与2 mg/mL和100 mg/mL J695的对照(即缺乏铁的制剂)相比较,在J695制剂中铁和组氨酸的存在导致大量J695断裂。结果进一步证实铁水平中的增加导致增加的J695片段水平。
表15.2:在加速稳定性研究过程中具有不同制剂的J695的片段水平。
实施例
9.3
:在溶液
pH 7
在铁的存在下的
J695
断裂
抗体J695以下述组成以2
mg/mL,pH 7.0配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁。
另外,抗体J695以下述组成以100 mg/mL,pH 7.0配制:
c)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
d)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、0.5 ppm铁。
这些研究的结果在表15.3中列出。结果证实与在广泛蛋白质浓度范围即2
mg/mL直到100 mg/mL的对照(即缺乏铁的制剂)相比较,在J695制剂中铁和组氨酸的存在促进J695断裂。结果进一步证实由于铁-组氨酸介导的断裂的J695断裂依赖于制剂的pH。如表15.3中所示,具有超过6.0的pH的制剂(表15.3)更易于断裂。在100 mg/mL和在pH 7.0断裂达到平衡期,而在2 mg/mL,它继续增加至pH
7.0。
表15.3:在加速稳定性研究过程中具有不同制剂的J695的片段水平。
实施例
9.4
:在各种离子强度条件下的
J695
断裂
抗体J695以下述组成以2
mg/mL,pH 6.0配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁;
c)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和150 mM of NaCl;和
d)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、0.5 ppm铁和150 mM NaCl。
另外,J695以如上文列出的组成(a)到(d)以100 mg/mL,pH 6.0配制。
这些研究的结果在表15.4中列出。结果证实与2 mg/mL和100 mg/mL J695的对照(即缺乏铁的制剂)相比较,在J695制剂中铁和组氨酸的存在导致大量J695断裂。结果进一步证实离子强度不影响铁-组氨酸介导的J695断裂。
表15.4:在加速稳定性研究过程中具有不同制剂的J695的片段水平。
实施例
9.5
:在溶液
pH 6
在铁和组氨酸的存在下在精氨酸缓冲液中配制的
J695
的断裂
抗体J695以下述组成以2
mg/mL,pH 6.0配制:
a)30 mM精氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
b)30 mM精氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁。
另外,J695以下述组成以100 mg/mL,pH 6.0配制:
c)30 mM精氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
d)30 mM精氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、0.5 ppm铁。
这些研究的结果在表15.5中列出。结果证实与对照(即缺乏铁的制剂)相比较,在J695制剂中铁和组氨酸的存在导致J695断裂,并且其他有机和基于氨基酸的缓冲液例如精氨酸的存在不影响铁-组氨酸介导的J695断裂,与蛋白质浓度(例如2 mg/mL或100 mg/mL)无关。
表15.5:在加速稳定性研究过程中J695制剂的片段水平。
实施例9.6: 在溶液 pH 6 在铁和组氨酸的存在下在磷酸盐缓冲液中配制的 J695 的断裂
抗体J695以下述组成以2
mg/mL,pH 6.0配制:
a)30 mM磷酸盐、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
b)30 mM磷酸盐、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁。
另外,抗体J695以下述组成以100 mg/mL,pH 6.0配制:
c)30 mM磷酸盐、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
d)30 mM磷酸盐、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、0.5 ppm铁。
这些研究的结果在表15.6中列出。结果证实在J695制剂中铁和组氨酸的存在都不导致2 mg/mL和100
mg/mL的J695断裂。这些结果进一步证实抗体制剂中磷酸盐的使用减少铁-组氨酸介导的抗体断裂,与蛋白质浓度(例如2 mg/mL或100
mg/mL)无关。
表15.6:在加速稳定性研究过程中具有不同制剂的J695的片段水平。
实施例
9.7
:在溶液
pH 6
在铁和组氨酸的存在下在乙酸盐缓冲液中配制的
J695
的断裂
抗体J695以下述组成以2
mg/mL,pH 6.0配制:
a)30 mM乙酸盐、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
b)30 mM乙酸盐、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁。
另外,J695以下述组成以100 mg/mL,pH 6.0配制:
c)30 mM乙酸盐、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
d)30 mM乙酸盐、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、0.5 ppm铁。
如实施例9.1中概述的执行在各种温度的温育、样品取出和所得到的4种制剂中的断裂分析。
这些研究的结果在表15.7中提供。结果证实与对照(即缺乏铁的制剂)相比较,在J695制剂中铁和组氨酸的存在导致J695断裂,并且其他基于有机的缓冲液例如乙酸盐的存在不影响铁-组氨酸介导的J695断裂,与蛋白质浓度(例如2 mg/mL或100 mg/mL)无关。
表15.7:在加速稳定性研究过程中具有不同制剂的J695的片段水平。
实施例
9.8
:在聚山梨醇酯
80
的存在下的
J695
断裂
J695以下述组成以2 mg/mL,pH 6配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇和0.5 ppm铁
c)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80
d)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁
另外,J695以如上文列出的组成(a)到(d)以100 mg/mL,pH 6.0配制。这个实验的结果在表15.9中提供且在下文实施例9.9中讨论。
实施例
9.9
:在泊洛沙姆
188
的存在下的
J695
断裂
J695以下述组成以2 mg/mL,pH
6.0配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇;
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇和0.5 ppm铁;
c)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.1%(m/v)泊洛沙姆188;和
d)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.1%(m/v)泊洛沙姆188和0.5 ppm铁。
另外,J695以如上文列出的组成(a)到(d)以100 mg/mL,pH 6.0配制。
在实施例9.8和9.9中描述的实验结果在表15.9中提供。结果证实与对照(即缺乏铁的制剂)相比较,在J695制剂中铁和组氨酸的存在导致J695断裂,并且表面活性剂例如聚山梨醇酯80或泊洛沙姆188的存在或不存在不影响铁-组氨酸介导的J695断裂,与蛋白质浓度(例如2 mg/mL或100 mg/mL)以及表面活性剂类型和浓度无关。
表15.9:在加速稳定性研究过程中具有不同制剂的J695的片段水平。
实施例
9.10
:在甘露糖醇的存在下的
J695
断裂
J695以下述组成以2 mg/mL,pH
6.0配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁;
c)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、150 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
d)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、150 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁。
另外,J695以如上文列出的组成(a)到(d)以100 mg/mL,pH 6.0配制。如实施例9.1中概述的执行在各种温度的温育、样品取出和所得到的8种制剂中的J695断裂分析。
这些研究的结果在表15.10中列出。结果证实与对照(即缺乏铁的制剂)相比较,在J695制剂中铁和组氨酸的存在导致J695断裂,并且这种断裂过程不受各种浓度的糖和糖醇例如甘露糖醇(例如0和150 mg/mL)和蛋白质浓度(例如2 mg/mL和100 mg/mL J695)影响。
表15.10:在加速稳定性研究过程中具有不同制剂的J695的片段水平。
实施例
9.11
:在去铁胺的存在下的
J695
断裂
J695以下述组成以2 mg/mL,pH
6.0配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80以及0.5和2.5 ppm铁;
c)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和1 mM 去铁胺;和
d)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、0.5和2.5 ppm铁以及1 mM 去铁胺。
另外,J695以如上文列出的组成(a)到(d)以100 mg/mL,pH 6.0配制。如实施例9.1中概述的执行在各种温度的温育、样品取出和所得到的12种制剂中的J695断裂分析。
这些研究的关键结果在表15.11中列出。结果证实与对照(即缺乏去铁胺的制剂)相比较,在J695制剂中去铁胺的存在不负面影响J695稳定性。结果进一步证实在广泛铁浓度和广泛蛋白质浓度(例如2
mg/mL和100 mg/mL J695)内,去铁胺减少J695制剂中组氨酸-铁介导的断裂。
表15.11:在加速稳定性研究过程中具有不同制剂的J695的片段水平。
实施例
9.12
:在柠檬酸盐的存在下的
J695
断裂
J695以下述组成以2 mg/mL,pH
6.0配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁;
c)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和30 mM柠檬酸盐;和
d)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、0.5 ppm铁和30 mM柠檬酸盐。
另外,J695以如上文列出的组成(a)到(d)以100 mg/mL,pH 6.0配制。如实施例9.1中概述的执行在各种温度的温育、样品取出和所得到的8种制剂中的J695断裂分析。
这些研究的关键结果在表15.12中列出。结果证实与对照(即缺乏柠檬酸盐的制剂)相比较,在J695制剂中柠檬酸盐的存在不负面影响J695稳定性。结果进一步证实柠檬酸盐在广泛蛋白质浓度(2
mg/mL和100 mg/mL J695)内减少J695制剂中组氨酸-铁介导的断裂。
表15.12:在加速稳定性研究过程中具有不同制剂的J695的片段水平。
实施例
9.13
:在去铁硫辛的存在下的
J695
断裂
J695以下述组成以2 mg/mL,pH
6.0配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁;
c)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.1 mM 去铁硫辛;和
d)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80、0.5 ppm铁和0.1 mM 去铁硫辛。
另外,J695以如上文列出的组成(a)到(d)以100 mg/mL,pH 6.0配制。如实施例9.1中概述的执行在各种温度的温育、样品取出和所得到的8种制剂中的J695断裂分析。
实施例
9.14
:在铰链区中的残基突变
具有在铰链区中突变的特定残基的J695以下述组成以2 mg/mL,pH 6配制:
a)10 Mm甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80;和
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40 mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和0.5 ppm铁。
另外,J695以如上文列出的组成(a)到(b)以100 mg/mL配制。如实施例9.1中概述的执行在各种温度的温育、样品取出和所得到的4种制剂中的J695断裂分析。
实施例
9.15
:从制剂中去除组氨酸
J695以下述组成以17 mg/mL,pH
6.0配制:
a)10 mM甲硫氨酸、10 mM咪唑、40 mg/mL甘露糖醇;和
b)10 mM甲硫氨酸、10 mM咪唑、40 mg/mL甘露糖醇和100 ppm硫酸亚铁(II)。
组合物的温育在40℃执行2周,并且如实施例7.2.4中所述通过非还原CE-SDS执行分析。
这些研究的关键结果在下表15.13中列出。结果证实组氨酸的去除和用咪唑的替换不导致在铁的存在下的J695断裂。这些结果证实组氨酸的去除抑制或阻止在铁的存在下的J695断裂。
表15.13:在制剂中不含组氨酸和在加速稳定性研究后的J695的片段水平。如上文a)和b)中指定的,J695以17 mg/mL,pH 6.0配制。
实施例
9.16
:经由超滤
/
渗滤或通过透析去除铁
包含铁(500 ppm)的J695和作为对照不含铁(60 ppm)的J695透析到配制缓冲液(10 mM组氨酸、10 mM甲硫氨酸、4%甘露糖醇,pH 6.0)或柠檬酸盐/磷酸盐缓冲液(10 mM磷酸氢二钠、10 mM柠檬酸;pH=6.0)内。样品随后在40℃温育1个月。样品在温育后通过非还原CE-SDS分析,以测定存在的片段量。
结果在下表15.14中提供。结果证实针对配制缓冲液或柠檬酸盐/磷酸盐缓冲液透析导致断裂中的减少。与针对配制缓冲液透析相比较,透析到柠檬酸盐/磷酸盐缓冲液内导致断裂中的更大减少,从而指出柠檬酸盐/磷酸盐在结合铁且从蛋白质中剥离铁中的可能作用。
表15.14:在透析和加速稳定性研究后的J695的片段水平
实施例
10
:在各种铁水平和在不同温度的
J695
断裂
通过SEC的分析显示具有逐渐增加的铁水平在25℃和在40℃在J695中增强的断裂。在5℃贮存6个月后未观察到掺料最高达10,000 ppb的铁的影响。
实施例
10.1
:在各种铁水平和在不同温度的
J695
(
100 mg/mL
)断裂
在选择用于J695抗体的配制缓冲液后,在与最终产物相同的基质中配制药物物质。蛋白质配制的主要目的是在延长的时间段期间维持处于其天然、药学活性形式的给定蛋白质的稳定性,以保证药学蛋白质药物可接受的保存期限。对于J695预装注射器(PFS)的推荐贮存温度是2-8℃,并且在J695的各种批次中测量的正常铁水平是约60
ppb(表16)。在5℃的推荐贮存温度以及在25℃和40℃的升高温度贮存PFS最多6个月后,评估了掺料不同水平的铁对断裂的影响。
抗体J695以100 mg/mL在预装注射器(PFS)中配制,维持在pH 6.0在下述标称组成中:
1. 10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40
mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80
2. 10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40
mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和作为硫酸亚铁(II)的10 ppb铁
3. 10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和作为硫酸亚铁(II)的50 ppb铁
4. 10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和作为硫酸亚铁(II)的100 ppb铁
5. 10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和作为硫酸亚铁(II)的250 ppb铁
6. 10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和作为硫酸亚铁(II)的500 ppb铁
7. 10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和作为硫酸亚铁(II)的1 ppm铁
8. 10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和作为硫酸亚铁(II)的5 ppm铁
9. 10 mM甲硫氨酸、10 mM组氨酸、40mg/mL甘露糖醇、0.01%(m/v)聚山梨醇酯80和作为硫酸亚铁(II)的10 ppm铁
将所得到的制剂填满到预装注射器(PFS)内,并且在5、25和40℃温育最多6个月。在预定时间点时,取出所有制剂的样品,并且通过SEC测定各种制剂中的抗体断裂程度。如表16中可见,在推荐贮存条件下在6个月后,未观察到铁(掺料最高达10,000 ppb)对断裂的影响。这些研究指出在推荐贮存条件下,J695制剂在延长的时间段期间维持处于其天然、药学活性形式的给定蛋白质的稳定性,以提供药学蛋白质药物可接受的保存期限。
通过掺料不同水平的铁到J695预装注射器内并且贮存于25℃和40℃,还评价了在升高温度对断裂的影响。如表16中可见,掺料铁超过约160 ppb(对应于60
ppb正常Fe水平 + 对于掺料实验添加的100 ppb)导致在25℃和40℃增加的断裂,如通过SEC评估的。
表16。
实施例
10.2
:在各种铁水平和在不同温度的
J695
(
2 mg/mL
)断裂
另外,J695以如上文列出的标称组成(1)到(9)以2 mg/mL,pH 6.0配制。将所得到的9种制剂填满到无菌、无致热原聚丙烯深低温小瓶内,并且在5℃、25℃和40℃温育最多6个月。另外,将所有9种制剂贮存于2-8℃的推荐贮存温度最多12个月。在预定时间点时,取出所有制剂的样品,并且通过SEC测定各种制剂中的抗体断裂程度。
引入作为参考
本申请自始至终可以引用的所有引用的参考文献(包括文献参考、专利、专利申请和网站)的内容在此特别整体引入作为参考,其中引用的参考文献也如此。除非另有说明,否则本发明的实践将采用本领域众所周知的的蛋白质配制的常规技术。
等同方案
本发明可以在不背离其精神或基本特征的情况下以其他特定形式体现。前述实施方案因此在所有方面被视为举例说明性的而不是本文描述的本发明的限制。本发明的范围因此由附加权利要求而不是前述说明书指出,并且在权利要求等同的含义和范围内的所有改变因此预期在本文中包含。
序列表
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<212> PRT
<213> 智人(Homo
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<212> PRT
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Gln Ser Tyr
Asp Arg Tyr Thr His Pro Ala
Leu Leu
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Lys
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Gly
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Pro Ser
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Tyr Gly Met His
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Gln Val Gln Leu Val Glu
Ser Gly Gly Gly Val Val Gln
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Ser Leu Arg Leu
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Phe Ser Ser Tyr
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Lys Gly Arg Phe
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Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu
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Gln Gly Thr
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Thr Val Lys Trp Tyr Gln Gln
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Gly Ser Lys
Ser Gly Thr Ser Ala Ser Leu Ala Ile Thr Gly Leu Gln
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Ala Glu Asp Glu Ala Asp Tyr Tyr Cys Gln
Ser Tyr Asp Arg Tyr Thr
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His Pro Ala Leu Leu Phe
Gly Thr Gly
Thr Lys Val Thr Val Leu Gly
100 105 110
Claims (8)
1.一种用于抑制或阻止在包含组氨酸的制剂中包括至少部分λ轻链的分子切割的方法,所述方法包括抑制或阻止金属切割所述分子的能力的步骤。
2.一种用于检测在包含组氨酸的制剂中包括至少部分λ轻链的分子切割的方法,所述方法包括在所述制剂中包括至少一种金属螯合剂和就切割分析所述分子的至少部分的步骤。
3.一种包括包含至少部分λ轻链的分子和包括组氨酸的缓冲***的稳定制剂,其中所述制剂基本上不含金属。
4.一种包括包含至少部分λ轻链的分子、包括咪唑的缓冲***和金属的稳定制剂,其中所述分子在金属的存在下在铰链区内不被切割。
5.一种包括包含至少部分λ轻链的分子、包括组氨酸的缓冲***和金属螯合剂的稳定制剂,其中所述分子在铰链区内不被切割,或在铰链区内的切割水平小于在不存在金属螯合剂的情况下观察到的切割水平。
6.一种在具有约5 – 约7的pH的包括组氨酸的缓冲溶液中包括治疗有效量的包括λ轻链的抗体的稳定制剂,其中金属以在组氨酸的存在下不导致所述λ轻链切割的浓度存在。
7.一种水性药物制剂,其包括
(a)1-250 mg/ml与IL-12/IL-23的p40亚单位的表位结合的人抗体,
(b)1-10%甘露糖醇,
(c)0.001% -0.1%聚山梨醇酯80,
(d)1-50 mM甲硫氨酸,和
(e)1-100 mM组氨酸,具有5 - 7的pH,
其中所述制剂基本上不含金属。
8.一种水性药物制剂,其包括
(a)约100 mg/ml与IL-12/IL-23的p40亚单位的表位结合的人抗体,
(b)约4%甘露糖醇,
(b)约0.01%聚山梨醇酯80,
(c)约10 mM甲硫氨酸,和
(d)约10 mM组氨酸,具有约6的pH。
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