JP2007521248A - ヒト化抗ccr2抗体および該抗体を使用する方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、哺乳動物(例えばヒト)CC−ケモカイン受容体2(CCR2)または該受容体の一部に結合し、そして該受容体へのリガンドの結合を遮断するヒト化抗体または機能するその断片に関する。本発明はさらに、哺乳動物CCR2を有する細胞とそのリガンドの相互作用を阻害する方法に関し、そして療法的方法、予防的方法および診断法における該抗体および断片の使用に関する。
Description
過去数年間に渡って、ケモカインと称される白血球化学誘引剤/活性化因子の増加しつつあるファミリーが記載されてきている(Oppenheim, J.J.ら, Annu. Rev. Immunol., 9:617−648(1991);SchallおよびBacon, Curr. Opin. Immunol., 6:865−873(1994);Baggiolini, M.ら, Adv. Imunol., 55:97−179(1994))。このファミリーメンバーは、IL−1βまたはTNFαなどの初期炎症仲介因子に反応して、多くの細胞種に産生され、そして分泌される。ケモカイン・スーパーファミリーは、2つの主な部門:α−ケモカイン(またはCXCケモカイン)およびβ−ケモカイン(CCケモカイン)を含む。α−ケモカイン部門には、IL−8、好中球活性化ペプチド−2(NAP−2)、黒色腫増殖刺激活性(MGSA/groまたはGROα)、およびENA−78などのタンパク質が含まれ、これらは各々、主に好中球に対して、誘引効果および活性化効果を有する。β−ケモカイン部門のメンバーは、単球、リンパ球、好塩基球、および好酸球などの他の細胞種に影響を及ぼし(Oppenheim, J.J.ら, Annu. Rev. Immunol., 9:617−648(1991);Baggiolini, M.ら, Adv. Imunol., 55:97−179(1994);MillerおよびKrangel, Crit. Rev. Immunol., 12:17−46(1992);Jose, P.J.ら, J. Exp. Med., 179:881−118(1994);Ponath, P.D.ら, J. Clin. Invest., 97:604−612(1996))、そして単球走化タンパク質1〜4(MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4およびMCP−5)、RANTES、およびマクロファージ炎症性タンパク質(MIP−lα、MIP−1β)などのタンパク質が含まれる。最近、CX3Cケモカインと称される、新規クラスの膜結合ケモカインが同定されてきている(Bazan, J.F.ら, Nature 385:640−644(1997))。ケモカインは、走化性の誘発、脱顆粒、脂質仲介因子の合成、およびインテグリン活性化など、白血球に対して、ある範囲の炎症誘発効果を仲介することも可能である(Oppenheim, J.J.ら, Annu. Rev. Immunol., 9:617−648(1991);Baggiolini, M.ら, Adv. Imunol., 55:97−179(1994);Miller, M.D.およびKrangel, M.S., Crit. Rev. Immunol., 12:17−46(1992))。最近、特定のβ−ケモカインが、in vitroで、ヒトT細胞株のHIV−1感染を抑制することが示されてきている(Cocchi, F.ら, Science(ワシントンDC), 270:1811−1815(1995))。
ケモカインは、7回膜貫通(7TMS)Gタンパク質共役型受容体に結合する(Murphy, P.M., Annu. Rev. Immunol., 12:593−633(1994))。CCケモカインまたはβケモカインのいくつかの既知の受容体には、MIP−1αおよびRANTESに結合する、CCR1(Neote, K.ら, Cell, 72:415−425(1993);Gao, J.L., J. Exp. Med., 177:1421−1427(1993));MCP−1、MCP−2、MCP−3およびMCP−4を含むケモカインに結合する、CCR2(Charo, I.F.ら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91:2752−2756(1994);Myers, S.J.ら, J. Biol. Chem., 270:5786−5792(1995);Gongら, J. Biol Chem 272:11682−11685(1997);Garcia−Zepedaら, J. Immunol. 157:5613−5626(1996));エオタキシン、RANTESおよびMCP−3を含むケモカインに結合する、CCR3(Ponath, P. D.ら, J. Exp. Med., 183:2437−2448(1996));MCP−1、MIP−lα、およびRANTESに反応してシグナル伝達することが見出されている、CCR4(Power, C.A.ら, J. Biol. Chem., 270:19495−19500(1995));並びに、MIP−lα、MIP−1βおよびRANTESに反応してシグナル伝達することが示されている、CCR5(Boring, L.ら, J. Biol. Chem., 271(13):7551−7558(1996);Raport, C.J., J. Biol. Chem. ,271:17161−17166(1996);およびSamson, M.ら, Biochemistry, 35:3362−3367(1996))が含まれる。
CCR2は、いくつかの白血球サブセットの表面で発現され、そしてカルボキシ末端領域をコードするmRNAの選択的スプライシングのため、2つのわずかに異なる型(CCR2aおよびCCR2b)で発現されるようである(Charoら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:2752−2756(1994))。MCP−1は、単球、リンパ球および好塩基球に作用し、走化性、顆粒放出、呼吸バースト、並びにヒスタミン放出およびサイトカイン放出を誘導する。研究によって、MCP−1が、関節リウマチ、アテローム性動脈硬化症、肉芽腫性疾患および多発性硬化症などの疾患病理に関連付けられることが示唆されてきている(Koch, J. Clin. Invest. 90:772−79(1992);Hosakaら, Clin. Exp. Immunol. 97:451−457(1994);Schwartzら, Am. J. Cardiol. 71(6):9B−14B(1993);Schimmerら, J. Immunol. 160:1466−1471(1998);Floryら, Lab. Invest. 69:396−404(1993);Gongら, J. Exp. Med. 186:131−137(1997))。さらに、CCR2は、HIVの共同受容体として作用することも可能である(Connorら, J. Exp. Med. 185:621−628(1997))。したがって、CCR2受容体アンタゴニストは、重要な療法剤の新規クラスに相当することも可能である。
発明の概要
本発明は、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2(CCR2、CKR−2、MCP−1RAまたはMCP−1RBとも称される)または該受容体の一部に結合する抗体または機能するその断片(例えば抗原結合性断片)(抗CCR2)に関する。1つの態様において、本発明の抗体またはその断片は、ヒトまたはアカゲザル(rhesus)のCCR2またはその一部に特異性を有する。別の態様において、本発明の抗体または断片は、受容体へのリガンド(例えばMCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシン)の結合を遮断し、そして受容体へのリガンドの結合に関連する機能(例えば白血球輸送)を阻害する。例えば、本明細書に記載するように、ヒトまたはアカゲザルのCCR2またはその一部に結合する、本発明の抗体およびその断片は、受容体へのケモカイン(例えばMCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシン)の結合を遮断し、そして受容体へのケモカインの結合に関連する機能を阻害することも可能である。1つの態様において、抗体は、モノクローナル抗体(mAb)LS132.1D9(1D9)、あるいはヒトCCR2またはヒトCCR2の一部への結合に関して、1D9と競合可能な抗体である。前述の抗体の機能する断片もまた、想定される。
本発明は、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2(CCR2、CKR−2、MCP−1RAまたはMCP−1RBとも称される)または該受容体の一部に結合する抗体または機能するその断片(例えば抗原結合性断片)(抗CCR2)に関する。1つの態様において、本発明の抗体またはその断片は、ヒトまたはアカゲザル(rhesus)のCCR2またはその一部に特異性を有する。別の態様において、本発明の抗体または断片は、受容体へのリガンド(例えばMCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシン)の結合を遮断し、そして受容体へのリガンドの結合に関連する機能(例えば白血球輸送)を阻害する。例えば、本明細書に記載するように、ヒトまたはアカゲザルのCCR2またはその一部に結合する、本発明の抗体およびその断片は、受容体へのケモカイン(例えばMCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシン)の結合を遮断し、そして受容体へのケモカインの結合に関連する機能を阻害することも可能である。1つの態様において、抗体は、モノクローナル抗体(mAb)LS132.1D9(1D9)、あるいはヒトCCR2またはヒトCCR2の一部への結合に関して、1D9と競合可能な抗体である。前述の抗体の機能する断片もまた、想定される。
別の態様において、本発明の抗体または機能する断片は、ヒトCCR2またはその一部に結合し、そして該受容体へのヒト免疫不全ウイルス(HIV)結合を阻害し、それによって、受容体へのHIVの結合に関連する機能(例えばHIV抗原放出および感染性)を阻害する。1つの態様において、抗体は、モノクローナル抗体1D9、あるいはヒトCCR2またはヒトCCR2の一部への結合に関して、1D9と競合可能な抗体である。
本発明はまた、哺乳動物CCR2または該受容体の一部に結合し、そして他の抗CCR2抗体に比較してCCR2またはCCR2を含む組成物の蛍光染色強度の増加を提供する、抗体またはその機能する断片(例えば抗原結合性断片)にも関する。1つの態様において、抗体は、モノクローナル抗体1D9またはLS132.8G2(8G2)、あるいはヒトCCR2またはヒトCCR2の一部への結合に関して、1D9または8G2と競合可能な抗体である。
本発明はまた、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片であって、前記免疫グロブリンが非ヒト起源(例えばげっ歯類)の抗原結合性領域、およびヒト起源の免疫グロブリンの少なくとも一部(例えばヒト・フレームワーク領域、ガンマ型のヒト定常領域)を含む、前記ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片にも関する。1つの態様において、本明細書記載のヒト化免疫グロブリンまたはその断片は、CCR2への結合に関して、1D9と競合可能である。好ましい態様において、該ヒト化免疫グロブリンの抗原結合性領域は、モノクローナル抗体1D9に由来する(例えばそれぞれ、図7(配列番号9)および図8(配列番号10)に示すような軽鎖および重鎖の可変領域を含む、免疫グロブリン)。いくつかの態様において、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片は、ヒト起源の定常領域のすべてまたは一部、例えばヒト重鎖定常領域および/またはヒト軽鎖定常領域のすべてまたは一部をさらに含むことも可能である。いくつかの態様において、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性部分は、1以上の突然変異、例えばFc受容体への結合および/または補体を固定する能力を減少させる1以上の突然変異を有する、ヒト定常領域のすべてまたは一部を含むことも可能である。例えば、ヒト定常領域またはその一部は、ヒト・ガンマ定常領域の残基235および237に突然変異を含む、重鎖定常領域、例えばガンマ重鎖定常領域、またはその一部であることも可能である。残基235の突然変異は、ロイシンからアラニンであることも可能である。残基237の突然変異は、グリシンからアラニンであることも可能である。1つの態様において、ヒト化免疫グロブリンには、配列番号110の重鎖定常領域および/または配列番号112の軽鎖定常領域のすべてまたは一部が含まれる。
ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片は、非ヒト起源の少なくとも1つの相補性決定領域(CDR)、およびヒト・フレームワーク領域由来のフレームワーク領域(FR)を含む、抗原結合性領域を含むことも可能である。1つの側面において、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンは、CCR2に結合する非ヒト起源の抗体由来の少なくとも1つのCDRおよびヒト起源の軽鎖由来(例えばHF−21/28由来)のFRを含む軽鎖、並びにCCR2に結合する非ヒト起源の抗体由来のCDRおよびヒト起源の重鎖由来(例えば4B4’CL由来)のFRを含む重鎖を含む。別の側面において、軽鎖は、1D9抗体の軽鎖由来の3つのCDRを含み、そして重鎖は、1D9抗体の重鎖由来の3つのCDRを含む。いくつかの態様において、ヒト化免疫グロブリンには、配列番号110の重鎖定常領域および/または配列番号112の軽鎖定常領域のすべてまたは一部がさらに含まれる。
本発明はまた、ヒト化免疫グロブリン軽鎖およびその抗原結合性断片(例えば1D9抗体の軽鎖のCDR1、CDR2およびCDR3、並びにヒト軽鎖FRを含むもの)に関し、そしてヒト化免疫グロブリン重鎖およびその抗原結合性断片(例えば1D9抗体の重鎖のCDR1、CDR2およびCDR3、並びにヒト重鎖FRを含むもの)にも関する。好ましい態様において、本発明は、本明細書記載のヒト化重鎖および軽鎖(例えば図7に示す軽鎖の可変領域(配列番号9)を含むヒト化軽鎖、図8に示す重鎖の可変領域(配列番号10)を含むヒト化重鎖)に関する。1以上のヒト化軽鎖および/または重鎖を含むヒト化免疫グロブリンもまた、含まれる。
本発明はまた、CCR2に結合特異性を有し、重鎖および軽鎖を含む、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片であって、前記軽鎖が、ネズミ・モノクローナル抗体1D9由来の少なくとも1つの相補性決定領域およびヒト抗体HF−21/28の軽鎖由来のフレームワーク領域を含み、そして前記重鎖が、ネズミ・モノクローナル抗体1D9由来の少なくとも1つの相補性決定領域およびヒト抗体4B4’CLの重鎖由来のフレームワーク領域を含む、前記ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片にも関する。1つの態様において、軽鎖は、1D9抗体の軽鎖由来の3つの相補性決定領域を含み、そして重鎖は、1D9抗体の重鎖由来の3つの相補性決定領域を含む。別の態様において、1D9の軽鎖由来の相補性決定領域は、配列番号9のアミノ酸24〜39、配列番号9のアミノ酸55〜61および配列番号9のアミノ酸94〜102であり、そして1D9の重鎖由来の相補性決定領域は、配列番号10のアミノ酸31〜35、配列番号10のアミノ酸50〜68および配列番号10のアミノ酸101〜106である。いくつかの態様において、ヒト化免疫グロブリンには、配列番号110の重鎖定常領域および/または配列番号112の軽鎖定常領域のすべてまたは一部がさらに含まれる。
本発明はさらに、CCR2に結合特異性を有し、軽鎖および相補的重鎖を含む、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片であって、前記軽鎖が配列番号12を含む可変領域を含む、前記ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片に関する。いくつかの態様において、軽鎖は、ヒト起源の軽鎖定常領域、例えばヒト起源のカッパ軽鎖定常領域の、すべてまたは一部をさらに含むことも可能である。好ましくは、軽鎖定常領域には、配列番号112の軽鎖定常領域のすべてまたは一部が含まれる。本発明はまた、CCR2に結合特異性を有し、重鎖および相補的軽鎖を含む、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片であって、前記重鎖が配列番号17を含む可変領域を含む、前記ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片に関する。いくつかの態様において、重鎖は、ヒト起源の重鎖定常領域、例えばヒト起源のガンマ重鎖定常領域の、すべてまたは一部をさらに含むことも可能である。好ましくは、重鎖定常領域には、配列番号110の重鎖定常領域のすべてまたは一部が含まれる。好ましい態様において、本発明は、CCR2に結合特異性を有し、重鎖および軽鎖を含む、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片であって、前記軽鎖が配列番号12を含む可変領域を含み、そして前記重鎖が配列番号17を含む可変領域を含む、前記ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片に関する。他の好ましい態様において、本発明は、軽鎖および重鎖を有する、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片であって、該軽鎖が、配列番号12を含む可変領域、および配列番号112のすべてまたは一部を含む定常領域を含み、そして該重鎖が、配列番号17を含む可変領域、および配列番号110のすべてまたは一部を含む定常領域を含む、前記ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片に関する。1つの態様において、ヒト化免疫グロブリンまたは抗原結合性断片は、CCR2への結合に関して、ネズミ抗体1D9と競合可能である。さらなる態様において、ヒト化免疫グロブリンまたは抗原結合性断片は、CCR2へのリガンドの結合を阻害する。いくつかの態様において、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片には、少なくとも2つの軽鎖および少なくとも2つの重鎖が含まれる。
本発明はさらに、本発明のヒト化免疫グロブリン(例えば一本鎖抗体)をコードする核酸配列を含む単離核酸分子とともに、本発明のヒト化免疫グロブリン軽鎖(例えば配列番号109または配列番号98を含む軽鎖可変領域をコードする配列および/または配列番号113、配列番号117、またはその一部を含む軽鎖定常領域をコードする配列)または重鎖(例えば配列番号108または配列番号97を含む軽鎖可変領域をコードする配列および/または配列番号111、配列番号115、またはその一部の重鎖定常領域をコードする配列)をコードする配列を含む単離核酸分子に関する。例えば、本発明は、ネズミ1D9モノクローナル抗体由来の抗原結合性領域をコードする第一の核酸配列;およびヒト起源の免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部をコードする第二の核酸配列を含む、ヒト化免疫グロブリン軽鎖または重鎖をコードする核酸(例えば融合核酸)を提供する。1つの態様において、本発明は、配列番号109を含む第一の核酸および配列番号113またはその一部を含む第二の核酸を含むヒト化軽鎖をコードする核酸(例えば融合核酸)を提供する。別の態様において、本発明は、配列番号108を含む第一の核酸および配列番号111またはその一部を含む第二の核酸を含むヒト化重鎖をコードする核酸(例えば融合核酸)を提供する。
本発明はまた、本発明のヒト化免疫グロブリン(例えば一本鎖抗体)をコードする核酸配列を含む単離核酸分子とともに、ヒト化免疫グロブリン軽鎖(例えば配列番号12、13、14、または15のアミノ酸配列をコードする配列および/または配列番号111、116またはその一部のアミノ酸をコードする配列)または重鎖(例えば配列番号17、18、19または20のアミノ酸配列をコードする配列および/または配列番号110、114またはその一部のアミノ酸配列をコードする配列)をコードする配列を含む単離核酸分子にも関する。
本発明はさらに、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンまたはこうした免疫グロブリンの鎖をコードする核酸分子を含む構築物に関する。例えば、ヒト化免疫グロブリン軽鎖をコードする遺伝子(例えば融合遺伝子)を含む発現ベクターであって、CCR2に結合特異性を有する非ヒト抗体の軽鎖由来のCDR、およびヒト起源の軽鎖由来のフレームワーク領域をコードするヌクレオチド配列を含む、前記発現ベクターを提供する。ヒト化免疫グロブリン重鎖をコードする遺伝子を含む発現ベクターであって、CCR2に結合特異性を有する非ヒト抗体の重鎖由来のCDR、およびヒト起源の重鎖由来のフレームワーク領域をコードするヌクレオチド配列を含む、前記発現ベクターが、こうした構築物の別の例である。1つの態様において、発現ベクターは、軽鎖可変領域をコードする第一の核酸配列、例えば配列番号109、および軽鎖定常領域をコードする第二の核酸配列、例えば配列番号113またはその一部を含む、軽鎖をコードする核酸を含むことも可能である。別の態様において、発現ベクターは、重鎖可変領域をコードする第一の核酸配列、例えば配列番号108、および重鎖定常領域をコードする第二の核酸配列、例えば配列番号111またはその一部を含む、重鎖をコードする核酸を含むことも可能である。いくつかの態様において、発現ベクターは、本明細書記載の軽鎖をコードする核酸および本明細書記載の重鎖をコードする核酸を含むことも可能である。いくつかの態様において、発現ベクターは、軽鎖(例えば配列番号12の軽鎖可変領域および/または配列番号112またはその一部の重鎖定常領域)および/または重鎖(例えば配列番号17の重鎖可変領域および/または配列番号110またはその一部の重鎖定常領域)を発現するであろう。軽鎖可変領域、軽鎖定常領域、重鎖可変領域および重鎖定常領域の1以上をコードする核酸は、5’端または3’端の1以上にさらなる配列(例えば制限酵素部位および/または隣接配列)をさらに含むことも可能であり、こうしたさらなる配列は、ベクターに適切に挿入された場合、ポリペプチドの一部として発現されるアミノ酸をコードしない。例えば、配列番号98、117、97および115のヌクレオチド配列は、ポリペプチドの一部として発現されない、さらなる配列を含む。
本発明はまた、本発明の核酸分子を含む1以上の構築物を含む、本発明の核酸分子を含む、宿主細胞にも関する。1つの態様において、本発明は、ヒト化免疫グロブリン軽鎖をコードする第一の組換え核酸、およびヒト化免疫グロブリン重鎖をコードする第二の組換え核酸を含む宿主細胞であって、前記の第一の核酸が、ネズミ1D9抗体の軽鎖由来のCDRおよびヒト起源の軽鎖由来のフレームワーク領域をコードするヌクレオチド配列を含み;そして前記の第二の核酸が、ネズミ1D9抗体の重鎖由来のCDRおよびヒト起源の重鎖由来のフレームワーク領域をコードするヌクレオチド配列を含む、前記宿主細胞に関する。1つの態様において、宿主細胞は、軽鎖可変領域をコードする第一の配列、例えば配列番号109、および軽鎖定常領域をコードする第二の配列、例えば配列番号113またはその一部を含む、軽鎖をコードする核酸を含むことも可能である。別の態様において、宿主細胞は、重鎖可変領域をコードする第一の配列、例えば配列番号108、および重鎖定常領域をコードする第二の配列、例えば配列番号111またはその一部を含む、重鎖をコードする核酸を含むことも可能である。好ましい態様において、宿主細胞には、本明細書記載の軽鎖をコードする核酸および本明細書記載の重鎖をコードする核酸が含まれる。
本発明はまた、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片を調製する方法であって、ヒト化免疫グロブリンの発現に適した条件下で本発明の宿主細胞を維持し、それによって、ヒト化免疫グロブリン鎖(単数または複数)が発現され、そしてヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片が産生されることを含む、前記方法も提供する。該方法はさらに、ヒト化免疫グロブリンを単離する工程を含むことも可能である。
本発明のヒト化免疫グロブリンおよびその抗原結合性断片は、ネズミまたは他の非ヒト対応物より免疫原性でない可能性もある。したがって、本明細書記載のヒト化免疫グロブリンおよびその抗原結合性断片を、ヒトにおける療法剤として使用して、例えば粘膜リンパ組織へのリンパ球ホーミングを調節して、それによって炎症反応を減少させることも可能である。
本発明はさらに、診断または療法(予防を含む)に使用するための本発明のヒト化免疫グロブリンに関する。1つの態様において、本発明は、組織の白血球浸潤と関連する疾患の治療に、例えば炎症性疾患、自己免疫疾患、移植片拒絶、HIV感染、およびアテローム性動脈硬化症などの単球仲介性障害の治療に使用するための、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片に関する。
別の側面において、本発明は、組織の白血球浸潤と関連する疾患の治療用の医薬、例えば炎症性疾患、自己免疫疾患、アテローム性動脈硬化症などの単球仲介性障害、移植片拒絶、またはHIV感染の治療における医薬を製造するための、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片の使用に関する。
本発明はさらに、哺乳動物(例えばヒト、非ヒト霊長類またはネズミ)CCR2を有する細胞とそのリガンドの相互作用を阻害する方法であって、哺乳動物CCR2またはCCR2の一部に結合する抗体または機能するその断片、例えば本明細書記載の抗体またはその抗原結合性断片の有効量と、細胞を接触させることを含む、前記方法に関する。適切な細胞には、顆粒球や、単球、マクロファージ、好塩基球および好酸球などの白血球、マスト細胞、およびT細胞を含むリンパ球(例えばCD8+細胞、CD4+細胞、CD25+細胞、CD45RO+細胞)、並びにCCR2を発現する組換え細胞(例えばトランスフェクションした細胞)などのCCR2を発現する他の細胞が含まれる。特定の態様において、抗体は、1D9、あるいはヒトCCR2またはヒトCCR2の一部への結合に関して、1D9と競合可能な抗体である。
本発明の別の態様は、哺乳動物CCR2を有する細胞とケモカインの相互作用を阻害する方法であって、CCR2または前記受容体の一部に結合する抗体または機能するその断片、例えば本明細書記載の抗体または機能するその断片の有効量と、前記細胞を接触させることを含む、前記方法に関する。該方法の1つの態様において、抗体または機能するその断片は、1D9、1D9の抗原結合性断片、あるいは1D9と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する抗体またはその断片のいずれか1以上である。さらに、本発明は、CCR2へのケモカインの結合に関連する機能を阻害する方法であって、哺乳動物CCR2タンパク質または前記受容体の一部に結合する抗体または機能するその断片、例えば本明細書記載の抗体または機能するその断片の有効量を投与することを含む、前記方法に関する。該方法の1つの側面において、抗体または機能するその断片は、1D9、1D9の抗原結合性断片、あるいは1D9と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する抗体またはその断片のいずれか1以上である。
本発明の別の側面は、細胞による、哺乳動物CCR2または該受容体の一部の発現を同定する方法である。該方法にしたがって、細胞またはその分画(例えば膜分画)を含む組成物を、哺乳動物CCR2タンパク質または該受容体の一部に結合する抗体または機能するその断片(例えば1D9または8G2)、例えば本明細書記載の抗体または機能するその断片と、抗体の結合に適した条件下で接触させ、そして前記抗体または断片および前記タンパク質またはその一部の間の複合体の形成を検出する。複合体が直接または間接的に検出されると、細胞上に受容体が存在する指標となる。本発明はまた、生物学的試料における、CCR2またはその一部の存在を検出する際に使用するキットであって、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2または前記受容体の一部に結合する抗体または機能するその断片、例えば本明細書記載の抗体または機能するその断片、並びに前記抗体または断片および前記タンパク質またはその一部の間の複合体の存在を検出するのに適した、1以上の補助的試薬を含む、前記キットにも関する。
本発明にやはり含まれるのは、哺乳動物CCR2機能の阻害剤および/または促進剤を含む、哺乳動物CCR2タンパク質に結合するさらなるリガンドまたは他の物質を同定する方法である。例えば、本発明の抗体または機能するその断片との競合アッセイによって、前記抗体または断片と同じかまたは類似の結合特異性を有する剤(agent)を同定することも可能である。したがって、本発明はまた、受容体機能の阻害剤(例えばアンタゴニスト)または促進剤(例えばアゴニスト)を含む、CCR2受容体に結合するリガンドまたは他の物質を同定する方法も含む。1つの態様において、CCR2受容体タンパク質を天然に発現する細胞、あるいは適切な宿主細胞であって、前記細胞に導入された核酸によってコードされるCCR2受容体または変異体を発現するように操作されている、前記細胞を、リガンド、受容体機能の阻害剤または促進剤の有効性を同定し、そして評価するアッセイにおいて、用いる。こうした細胞はまた、発現された受容体タンパク質またはポリペプチドの機能を評価するのにも有用である。
したがって、本発明はまた、哺乳動物CCR2またはそのリガンド結合性変異体に結合する剤を検出するかまたは同定する方法であって、試験しようとする剤を、本発明の抗体または抗原結合性断片(例えばモノクローナル抗体1D9、1D9と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する抗体、1D9の抗原結合性断片、モノクローナル抗体8G2、8G2と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する抗体、および8G2の抗原結合性断片)および哺乳動物CCR2タンパク質またはそのリガンド結合性変異体を含む組成物と合わせることを含む、前記方法にも関する。前述の構成要素を、抗体または抗原結合性断片が哺乳動物CCR2タンパク質またはそのリガンド結合性変異体に結合するのに適した条件下で合わせることも可能であり、そして本明細書記載の方法または他の適切な方法にしたがって、直接または間接的いずれかで、哺乳動物CCR2タンパク質またはリガンド結合性変異体への抗体または断片の結合を検出するかまたは測定する。適切な対照(例えば試験しようとする剤の非存在下)に比較して、形成される複合体量が減少すれば、剤が前記受容体または変異体に結合する指標となる。哺乳動物CCR2タンパク質またはそのリガンド結合性変異体を含む組成物は、組換えCCR2タンパク質またはそのリガンド結合性変異体を有する細胞の膜分画であることも可能である。抗体またはその断片を、放射性同位体、スピン標識、抗原標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基などの標識で標識することも可能である。これらのアッセイおよび類似のアッセイを用いて、CCR2に結合し、そして受容体への結合に関して本明細書記載の抗体と競合することも可能な、受容体機能の阻害剤または促進剤を含む、リガンド(例えばCCR2と相互作用するケモカイン)または他の物質を含む、剤を検出することも可能である。
本発明にしたがって、リガンド、受容体機能の阻害剤または促進剤を、適切なアッセイにおいて同定し、そして療法効果に関して、さらに評価することも可能である。受容体機能の阻害剤を用いて、受容体活性を阻害する(減少させるかまたは防止する)ことも可能であり、そしてリガンドおよび/または促進剤を用いて、示される場合の正常の受容体機能を誘導する(誘発するかまたは増進させる)ことも可能である。本発明はまた、炎症性疾患、自己免疫疾患、アテローム性動脈硬化症、および移植片拒絶、またはHIV感染を治療する方法であって、個体(例えばヒトなどの哺乳動物)に、受容体機能(例えばケモカイン結合またはHIV結合)の阻害剤を投与することを含む、前記方法も提供する。本発明はさらに、個体に新規リガンドまたは促進剤を投与し、例えば感染性疾患および癌の治療に有用な、白血球機能の選択的刺激への新規アプローチを提供することによって、受容体機能を刺激する方法を提供する。
本発明の別の側面は、哺乳動物CCR2またはその一部を発現する細胞のHIV感染を阻害する方法であって、哺乳動物CCR2または該受容体の一部に結合し(例えば本明細書記載の抗体または機能するその断片)、そしてHIV結合および感染を阻害する抗体または機能するその断片の有効量と、細胞を接触させることを含む、前記方法に関する。本発明の特定の態様において、抗体または機能するその断片は、1D9、1D9と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する抗体、ヒトCCR2への結合に関して1D9と競合可能な抗体、およびその抗原結合性断片のいずれかである。
本発明にやはり含まれるのは、患者においてHIVを阻害する(例えば治療する)方法であって、哺乳動物CCR2または前記受容体の一部に結合し(例えば本明細書記載の抗体または機能するその断片)、そしてCCR2受容体へのHIV結合を阻害する抗体または機能するその断片の有効量を、患者に投与することを含む、前記方法である。抗CCR2抗体または断片を、単独で、または1以上のさらなる療法剤、例えばHIV感染の共同受容体に結合し、そして前記共同受容体への結合を阻害する1以上の抗体、例えば抗CCR3抗体、抗CCR5抗体、および/または抗CXCR4抗体と組み合わせて投与することも可能である。
本発明の別の側面はまた、個体においてHIV感染を防止するかまたは阻害する方法であって、CCR2に結合し(例えば本明細書記載の抗体または機能するその断片)、そしてCCR2へのHIV結合を阻害する抗体または機能するその断片の有効量を、個体に投与することを含む、前記方法にも関する。該方法にしたがって、HIV感染の防止には、感染した個体において、新規細胞の感染を防止する(減少させるかまたは排除する)ための治療、あるいはHIVに曝露される可能性もあるか、または曝露された可能性もあるか、または曝露された個体において、感染を防止するための治療が含まれる。例えば、HIV感染個体、HIV感染女性の胎児、または医療従事者などの個体を、本発明の方法にしたがって治療することも可能である。
本発明はまた、患者において白血球輸送を阻害する方法であって、哺乳動物CCR2または前記受容体の一部に結合し(例えば本明細書記載の抗体または機能するその断片)、そして該受容体へのリガンドの結合に関連する機能を阻害する抗体または機能するその断片の有効量を、患者に投与することを含む、前記方法も含む。
本発明はまた、炎症性障害などのCCR2仲介性障害を阻害するかまたは治療する方法であって、哺乳動物CCR2または前記受容体の一部に結合し(例えば本明細書記載の抗体または機能するその断片)、そしてCCR2仲介性機能を阻害する抗体または機能するその断片の有効量を、患者に投与することを含む、前記方法にも関する。例えば、本発明は、血管系の狭窄または再狭窄を阻害するかまたは治療する方法であって、哺乳動物CCR2または前記受容体の一部に結合し、そしてCCR2仲介性機能を阻害する抗体または機能するその断片の有効量を、患者に投与することを含む、前記方法に関する。
本発明はさらに、療法(予防を含む)または診断において使用するための、本明細書に記載するような抗体またはその断片(例えば、ヒト化モノクローナル抗体1D9またはその抗原結合性断片)に関し、そして本明細書に記載するようなCCR2仲介性障害、または他の疾患もしくは炎症状態の治療用の医薬製造のためのこうした抗体または断片の使用に関する。
本発明にやはり含まれるのは、本明細書記載の抗体または免疫グロブリンいずれかの免疫グロブリン軽鎖または重鎖あるいはそれらの断片である。こうした抗体または免疫グロブリンあるいはその断片をコードする核酸、ベクター、および該ベクターで形質転換された細胞もまた含まれることも可能である。
発明の詳細な説明
本発明の態様は、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2(CCR2、CKR−2、MCP−1RAまたはMCP−1RB)またはCCR2の一部に結合する抗体(抗CCR2)または機能するその断片に関する。1つの態様において、抗体は、ヒトまたはアカゲザルのCCRまたはその一部に特異性を有する。1つの態様において、抗体(免疫グロブリン)は、単離および/または組換え哺乳動物CCR2またはその一部(例えばペプチド)に対して、あるいは哺乳動物CCR2を発現する宿主細胞に対して作成される。好ましい態様において、抗体は、ヒトCCR2受容体(単数または複数)(例えばCCR2aおよび/またはCCR2b)またはその一部に特異的に結合し、そして特に好ましい態様において、抗体は、天然存在または内因性ヒトCCR2に特異性を有する。本明細書において、「CC−ケモカイン受容体2」(「CCR2」)は、CC−ケモカイン受容体2aおよび/またはCC−ケモカイン受容体2bを指す。哺乳動物CCR2に特徴的な1以上の機能、例えば結合活性(例えばリガンド、阻害剤および/または促進剤結合)、シグナル伝達活性(例えば哺乳動物Gタンパク質の活性化、細胞質ゾル遊離カルシウム濃度[Ca2+]iの迅速でそして一過性の増加の誘導)、および/または細胞反応の刺激(例えば走化性、エキソサイトーシスまたは白血球による炎症性仲介因子放出の刺激、インテグリン活性化)を阻害可能な抗体または機能するその断片もまた、本発明に含まれ、例えばCCR2へのリガンド(すなわち1以上のリガンド)の結合を阻害可能な抗体、および/またはリガンドに反応した、CCR2に仲介される1以上の機能を阻害可能な抗体がある。例えば、1つの側面において、抗体または機能するその断片は、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5および/またはエオタキシンなどの天然リガンドと受容体の相互作用を阻害する(減少させるかまたは防止する)ことも可能である。別の側面において、CCR2に結合する抗体または機能するその断片は、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5および/またはエオタキシンおよび/またはHIVの、哺乳動物CCR2(例えばヒトCCR2、非ヒト霊長類CCR2、ネズミCCR2)への結合を阻害することも可能である。本発明の抗体または機能するその断片は、白血球輸送、細胞へのHIV進入、T細胞活性化、炎症性仲介因子放出および/または白血球脱顆粒を含む、ヒトCCR2に仲介される機能を阻害することも可能である。好ましくは、抗体または断片は、少なくとも約0.1x10−8M、好ましくは少なくとも約1x10−9M、そしてより好ましくは少なくとも約3x10−9Mの親和性で、CCR2に結合可能である。特定の態様において、抗体または機能するその断片は、ケモカインが誘導する(例えばMCP−1が誘導する)、細胞(例えばPBMC)の走化性の阻害を、約150μg/ml未満で、好ましくは約100μg/ml未満で、より好ましくは約50μg/ml未満で、そしてさらにより好ましくは約20μg/ml未満で示す。
本発明の態様は、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2(CCR2、CKR−2、MCP−1RAまたはMCP−1RB)またはCCR2の一部に結合する抗体(抗CCR2)または機能するその断片に関する。1つの態様において、抗体は、ヒトまたはアカゲザルのCCRまたはその一部に特異性を有する。1つの態様において、抗体(免疫グロブリン)は、単離および/または組換え哺乳動物CCR2またはその一部(例えばペプチド)に対して、あるいは哺乳動物CCR2を発現する宿主細胞に対して作成される。好ましい態様において、抗体は、ヒトCCR2受容体(単数または複数)(例えばCCR2aおよび/またはCCR2b)またはその一部に特異的に結合し、そして特に好ましい態様において、抗体は、天然存在または内因性ヒトCCR2に特異性を有する。本明細書において、「CC−ケモカイン受容体2」(「CCR2」)は、CC−ケモカイン受容体2aおよび/またはCC−ケモカイン受容体2bを指す。哺乳動物CCR2に特徴的な1以上の機能、例えば結合活性(例えばリガンド、阻害剤および/または促進剤結合)、シグナル伝達活性(例えば哺乳動物Gタンパク質の活性化、細胞質ゾル遊離カルシウム濃度[Ca2+]iの迅速でそして一過性の増加の誘導)、および/または細胞反応の刺激(例えば走化性、エキソサイトーシスまたは白血球による炎症性仲介因子放出の刺激、インテグリン活性化)を阻害可能な抗体または機能するその断片もまた、本発明に含まれ、例えばCCR2へのリガンド(すなわち1以上のリガンド)の結合を阻害可能な抗体、および/またはリガンドに反応した、CCR2に仲介される1以上の機能を阻害可能な抗体がある。例えば、1つの側面において、抗体または機能するその断片は、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5および/またはエオタキシンなどの天然リガンドと受容体の相互作用を阻害する(減少させるかまたは防止する)ことも可能である。別の側面において、CCR2に結合する抗体または機能するその断片は、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5および/またはエオタキシンおよび/またはHIVの、哺乳動物CCR2(例えばヒトCCR2、非ヒト霊長類CCR2、ネズミCCR2)への結合を阻害することも可能である。本発明の抗体または機能するその断片は、白血球輸送、細胞へのHIV進入、T細胞活性化、炎症性仲介因子放出および/または白血球脱顆粒を含む、ヒトCCR2に仲介される機能を阻害することも可能である。好ましくは、抗体または断片は、少なくとも約0.1x10−8M、好ましくは少なくとも約1x10−9M、そしてより好ましくは少なくとも約3x10−9Mの親和性で、CCR2に結合可能である。特定の態様において、抗体または機能するその断片は、ケモカインが誘導する(例えばMCP−1が誘導する)、細胞(例えばPBMC)の走化性の阻害を、約150μg/ml未満で、好ましくは約100μg/ml未満で、より好ましくは約50μg/ml未満で、そしてさらにより好ましくは約20μg/ml未満で示す。
本発明のさらなる態様において、本発明の抗体または機能するその断片は、CCR2へのCCR2リガンド(例えばケモカイン)の結合を、約1.0μg/ml未満、好ましくは約0.05μg/ml未満、そしてより好ましくは約0.005μg/ml未満のIC50で阻害することも可能である。
本明細書に記載するように、1D9および8G2と称される、CCR2に特異的なネズミ・モノクローナル抗体を産生した。好ましい態様において、本発明の抗体は、ヒトCCR2に結合し、そして本明細書記載のネズミ1D9または8G2抗体と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する。ヒトCCR2への(例えばヒトCCR2を有する細胞、例えばCCR2を有するトランスフェクタント、CD8+細胞、CD4+細胞、CDR45RO+細胞、CD25+細胞、単球、樹状細胞、マクロファージおよび好塩基球への)結合に関して、ネズミ1D9モノクローナル抗体と競合する能力によって、ネズミ1D9モノクローナル抗体と同じかまたは類似のエピトープ特異性を持つ抗体を同定することも可能である。同様に、ヒトCCR2への結合に関して、ネズミ8G2モノクローナル抗体と競合する能力によって、ネズミ8G2モノクローナル抗体と同じかまたは類似のエピトープ特異性を持つ抗体を同定することも可能である。受容体キメラ(Ruckerら, Cell 87:437−446(1996))を用いて、mAb 1D9および8G2の結合部位が、ヒトCC−ケモカイン受容体2のアミノ末端ドメインに、具体的には該タンパク質のほぼアミノ酸1〜ほぼアミノ酸30を含むエピトープにマッピングされてきている。これらの技術または他の適切な技術を用いて、本発明の抗体と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する抗体を同定することも可能である。mAb 1D9および8G2は、CCR2受容体のアミノ末端ドメイン、例えば該受容体タンパク質のほぼアミノ酸番号1〜ほぼアミノ酸番号30にエピトープ特異性を有する。したがって、本発明は、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2のアミノ末端ドメインまたはその一部、そして特に哺乳動物CC−ケモカイン受容体2のほぼアミノ酸1〜ほぼアミノ酸30を含むエピトープに結合する抗体または機能するそのドメインに関する。
本発明はまた、本明細書記載の抗体の少なくとも2つと同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する、二重特異性抗体または機能するその断片(例えばF(ab’)2)にも関する(例えば、米国特許第5,141,736号(Iwasaら)、米国特許第4,444,878号、第5,292,668号、第5,523,210号(すべてPaulusらに対するもの)および米国特許第5,496,549号(Yamazakiら)を参照されたい)。例えば、本発明の二重特異性抗体は、mAb 1D9および8G2と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有することも可能であり、例えば哺乳動物CCR2タンパク質のアミノ末端ドメインまたはその一部に結合する。
本発明記載の抗体を産生するハイブリドーマ細胞株は、1998年7月17日、LeukoSite, Inc., 215 First Street, Cambridge, MA 02142, U.S.A.(現Millenium Pharmaceuticals, Inc., 75 Sidney Street, Cambridge, MA 02139, U.S.A.)の代理として、American Type Culture Collection, 10801 University Boulevard, Manassas, Virginia 20110, U.S.A.に、寄託番号HB−12549(1D9)およびHB−12550(8G2)のもとで寄託された。本発明はまた、ATCC寄託番号HB−12549およびATCC寄託番号HB−12550のもとに寄託されたハイブリドーマ細胞株とともに、ATCC寄託番号HB−12549およびHB−12550のもとに寄託されたハイブリドーマ細胞株が産生するモノクローナル抗体にも関する。
本発明の抗体は、ポリクローナルまたはモノクローナルであることも可能であり、そして用語「抗体」は、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体両方を含むよう意図される。さらに、8G2を利用する、本明細書記載の方法はまた、8G2の機能する断片(例えば抗原結合性断片)、8G2と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する抗体、およびその組み合わせであって、場合によって、8G2と同じでもまた類似でもないエピトープ特異性を有する抗体または断片と組み合わせたものを利用することも可能であることも理解され;同様に、1D9を利用すると記載される方法はまた、1D9の機能する断片、1D9と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する抗体、およびその組み合わせであって、場合によって、1D9と同じでもまた類似でもないエピトープ特異性を有する抗体または断片と組み合わせたものを利用することも可能であることも理解される。適切な免疫原、例えば単離および/または組換え哺乳動物CCR2タンパク質またはその一部、あるいは合成分子、例えば合成ペプチドに対して、本発明の抗体を作成することも可能である。好ましい態様において、受容体を発現する細胞、例えばトランスフェクションした細胞を、免疫原として、または受容体に結合する抗体に関するスクリーニングにおいて、使用することも可能である。
本発明の抗体およびその断片は、本明細書に記載するような療法適用、診断適用および研究適用に有用である。本発明は、療法(予防を含む)または診断(例えば本明細書に記載するような特定の疾患または状態の診断)において使用するための本発明の抗体または機能するその一部(例えば、mAb 1D9もしくは8G2、またはその抗原結合性断片、あるいは本明細書に記載するような、他のCCR−2結合抗体またはその断片)、および本明細書に記載するような疾患または状態の治療において使用する医薬の製造のためのこうした抗体または機能するその一部の使用を含む。
免疫抗原の調製、並びにポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体産生を、本明細書に記載するように、または他の適切な技術を用いて、行うことも可能である。多様な方法が記載されてきている(例えば、Kohlerら, Nature, 256:495−497(1975)およびEur. J. Immunol. 6:511−519(1976);Milsteinら, Nature 266:550−552(1977);Koprowskiら、米国特許第4,172,124号;Harlow, E.およびD. Lane, 1988, Antibodies:A Laboratory Manual, (Cold Spring Harbor Laboratory:ニューヨーク州コールドスプリングハーバー);Current Protocols In Molecular Biology, Vol. 2(補遺27, 94年夏), Ausubel, F.M.ら監修(John Wiley & Sons:ニューヨーク州ニューヨーク), 第11章, (1991)を参照されたい)。一般的に、適切な不死細胞株(例えばSP2/0などの骨髄腫細胞株)と抗体産生細胞を融合させることによって、ハイブリドーマを産生することも可能である。抗体産生細胞は、好ましくは脾臓またはリンパ節のものであり、目的の抗原で免疫した動物から得られる。選択的培養条件を用いて、融合細胞(ハイブリドーマ)を単離し、そして限界希釈によってクローニングすることも可能である。適切なアッセイ(例えばELISA)によって、望ましい結合特性を持つ抗体を産生する細胞を選択することも可能である。
ヒト抗体または人工的抗体を含めて、CCR2に結合する抗体を産生するかまたは単離するのに適した他の方法を用いることも可能であり、こうした方法には例えば、ライブラリーから組換え抗体(例えば一本鎖FvまたはFab)を選択する方法、またはヒト抗体のレパートリーを産生可能なトランスジェニック動物(例えばマウス)の免疫に頼る方法が含まれる(例えば、Jakobovitsら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:2551−2555(1993);Jakobovitsら, Nature, 362:255−258(1993);Lonbergら、米国特許第5,545,806号;Suraniら、米国特許第5,545,807号を参照されたい)。
一本鎖抗体、およびキメラ抗体、ヒト化抗体または霊長類化抗体(CDR−移植抗体)とともに、異なる種由来の部分を含むキメラ抗体またはCDR移植一本鎖抗体等もまた、本発明および用語「抗体」に含まれる。これらの抗体の多様な部分を、慣用的技術によって化学的にともに連結することも可能であるし、または遺伝子操作技術を用いて隣接タンパク質として調製することも可能である。例えば、キメラ鎖またはヒト化鎖をコードする核酸を発現させて、隣接タンパク質を産生することも可能である。例えば、Cabillyら、米国特許第4,816,567号;Cabillyら、欧州特許第0,125,023 B1号;Bossら、米国特許第4,816,397号;Bossら、欧州特許第0,120,694 Bl号;Neuberger, M.S.ら、WO 86/01533;Neuberger, M.S.ら、欧州特許第0,194,276 B1号;Winter、米国特許第5,225,539号;Winter、欧州特許第0,239,400 B1号;並びにQueenら、米国特許第5,585,089号、第5,698,761号および第5,698,762号を参照されたい。また、霊長類化抗体に関しては、Newman, R.ら, BioTechnology, 10:1455−1460(1992)を、そして一本鎖抗体に関しては、Ladnerら、米国特許第4,946,778号およびBird, R.E.ら, Science, 242:423−426(1988)も参照されたい。
さらに、キメラ抗体、ヒト化抗体、霊長類化抗体または一本鎖抗体の断片を含む、抗体の機能する断片もまた、産生可能である。前述の抗体の機能する断片は、由来する全長抗体の少なくとも1つの結合機能および/または調節機能を保持する。好ましい機能する断片は、対応する全長抗体の抗原結合機能(例えば哺乳動物CCR2に結合する能力)を保持する。特に好ましい機能する断片は、結合活性、シグナル伝達活性、および/または細胞反応の刺激などの、哺乳動物CCR2に特徴的な1以上の機能を阻害する能力を保持する。例えば、1つの態様において、機能する断片は、CCR2と、1以上のそのリガンド(例えば、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5および/またはエオタキシン)の相互作用を阻害することも可能であり、そして/または白血球輸送、細胞へのHIV進入、T細胞活性化、炎症性仲介因子放出および/または白血球脱顆粒などの、受容体が仲介する機能の1以上を阻害することも可能である。
例えば、限定されるわけではないが、Fv、Fab、Fab’、およびF(ab’)2断片を含む、哺乳動物CCR2受容体またはその一部に結合可能な抗体断片が、本発明に含まれる。例えば酵素切断によって、または組換え技術によって、こうした断片を産生することも可能である。例えば、パパイン切断またはペプシン切断は、それぞれ、Fab断片またはF(ab’)2断片を生成することも可能である。1以上の停止コドンが天然停止部位の上流に導入されている抗体遺伝子を用いた多様な一部切除(truncated)型で、抗体を産生することもまた可能である。例えば、F(ab’)2重鎖部分をコードするキメラ遺伝子を設計して、重鎖のCH1ドメインおよびヒンジ領域をコードするDNA配列を含めることも可能である。
本発明は、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片であって、非ヒト起源(例えばげっ歯類)の抗原結合性領域、およびヒト起源の免疫グロブリンの少なくとも一部(例えばヒト・フレームワーク領域、ヒト定常領域またはその一部)を含む、前記ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片にも関する。1つの態様において、ヒト化免疫グロブリンには、CCR2に結合する非ヒト起源の抗原結合性領域およびヒト定常領域由来の定常領域が含まれる。別の態様において、CCR2に結合するヒト化免疫グロブリンは、非ヒト起源の相補性決定領域およびヒト起源の可変フレームワーク領域、並びに場合によって、ヒト起源の定常領域を含む。好ましくは、CCR2に結合するヒト化免疫グロブリンには、非ヒト起源の相補性決定領域、ヒト起源の可変フレームワーク領域およびヒト起源の定常領域の少なくとも一部、例えばヒト起源のガンマ定常領域の少なくとも一部および/またはヒト起源のカッパ定常領域の少なくとも一部が含まれる。定常領域には、本明細書記載の1以上の突然変異が含まれることも可能である。いくつかの態様において、ヒト化免疫グロブリンは、重鎖および軽鎖を含むことも可能であり、ここで軽鎖はCCR2に結合する非ヒト起源の抗体由来の相補性決定領域およびヒト起源の軽鎖由来のフレームワーク領域を含み、そして重鎖はCCR2に結合する非ヒト起源の抗体由来の相補性決定領域およびヒト起源の重鎖由来のフレームワーク領域を含む。
1つの態様において、ヒト化免疫グロブリンは、ヒトCCR2への結合に関して、ネズミ1D9または8G2モノクローナル抗体と競合可能である。好ましい態様において、ヒト化免疫グロブリンの抗原結合性領域は、(a)1D9モノクローナル抗体由来である(例えば1D9軽鎖のCDR1、CDR2およびCDR3および/または1D9重鎖のCDR1、CDR2およびCDR3を含むヒト化免疫グロブリンにおけるように)か、または(b)8G2モノクローナル抗体由来である(例えば8G2軽鎖のCDR1、CDR2およびCDR3および/または8G2重鎖のCDR1、CDR2およびCDR3を含むヒト化免疫グロブリンにおけるように)。キメラ抗体またはCDR移植一本鎖抗体もまた、用語、ヒト化免疫グロブリンに含まれる。
本発明はまた、ヒト化免疫グロブリン軽鎖またはその抗原結合性断片、あるいはヒト化免疫グロブリン重鎖またはその抗原結合性断片にも関する。1つの態様において、本発明は、非ヒト起源の軽鎖CDR(すなわち1以上のCDR)およびヒト軽鎖フレームワーク領域を含むヒト化軽鎖に関する。いくつかの態様において、ヒト化免疫グロブリン軽鎖は、さらに、ヒト起源の定常領域、例えばヒト起源のカッパ軽鎖定常領域の、少なくとも一部を含むことも可能である。別の態様において、本発明は、非ヒト起源の重鎖CDR(すなわち1以上のCDR)およびヒト重鎖フレームワーク領域を含むヒト化免疫グロブリン重鎖に関する。いくつかの態様において、ヒト化免疫グロブリン重鎖は、さらに、ヒト起源の定常領域、例えばヒト起源のガンマ重鎖定常領域の、少なくとも一部を含むことも可能である。定常領域は、本明細書記載の1以上の突然変異を含むことも可能である。CDRは、非ヒト免疫グロブリン由来であることも可能である。
天然存在免疫グロブリンは、共通のコア構造を有し、該コア構造において、2つの同一の軽鎖(約24kD)および2つの同一の重鎖(約55kDまたは70kD)が四量体を形成する。各鎖のアミノ末端部分は、可変(V)領域として知られ、そして各鎖の残りのより保存された定常(C)領域とは区別可能である。軽鎖の可変領域内には、J領域として知られるC末端部分がある。重鎖の可変領域内には、J領域に加えてD領域がある。免疫グロブリン中のアミノ酸配列変動の大部分は、超可変領域または相補性決定領域(CDR)として知られるV領域中の3つの分離された位置に限定され、この領域は、抗原結合に直接関与する。これらの領域は、アミノ末端から、それぞれ、CDR1、CDR2およびCDR3と称される。CDRは、より保存されるフレームワーク領域(FR)によって、定位置に配置される。これらの領域は、アミノ末端から、それぞれ、FR1、FR2、FR3、およびFR4と称される。CDR領域およびFR領域の位置および番号付け体系は、Kabatら(Kabatら, Sequences of Proteins of Immunological Interest, 第5版, 米国保健社会福祉省, 米国政府印刷局(1991))に定義されている。
ヒト免疫グロブリンは、重鎖のアイソタイプに応じて、クラスおよびサブクラスに分類可能である。クラスには、IgG、IgM、IgA、IgDおよびIgEが含まれ、重鎖はそれぞれ、ガンマ(γ)、ミュー(μ)、アルファ(α)、デルタ(δ)またはイプシロン(ε)型のものである。サブクラスには、IgGl、IgG2、IgG3、IgG4、IgAlおよびIgA2が含まれ、重鎖はそれぞれ、γ1、γ2、γ3、γ4、α1およびα2型のものである。選択されるクラスまたはサブクラスのヒト免疫グロブリン分子は、カッパ(κ)軽鎖またはラムダ(λ)軽鎖いずれかを含有することも可能である。例えば、Cellular and Molecular Immunology, Wonsiewicz, M.J.監修, 第45章, pp. 41−50, W.B. Saunders Co, ペンシルバニア州フィラデルフィア(1991);Nisonoff, A., Introduction to Molecular Immunology, 第2版, 第4章, pp. 45−65, Sinauer Associates, Inc., マサチューセッツ州サンダーランド(1984)を参照されたい。
用語「免疫グロブリン」は、本明細書において、全抗体および生物学的に機能するその断片を含む。こうした生物学的に機能する断片は、対応する全長抗体の少なくとも1つの抗原結合機能(例えば抗体1D9のCCR2に対する特異性)を保持し、そして好ましくは、CCR2と1以上のそのリガンド(例えば、HIV、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシン)の相互作用を阻害する能力を保持する。使用可能な生物学的に機能する抗体断片の例には、CCR2に結合可能な断片、例えば一本鎖抗体、Fv断片、Fab断片、Fab’断片およびF(ab’)2断片が含まれる。酵素切断によって、または組換え技術によって、こうした断片を産生することも可能である。例えば、パパイン切断またはペプシン切断を用いて、それぞれ、Fab断片またはF(ab’)2断片を生成することも可能である。1以上の停止コドンが天然停止部位の上流に導入されている抗体遺伝子を用いた多様な一部切除型で、抗体を産生することもまた可能である。例えば、F(ab’)2断片の重鎖をコードするキメラ遺伝子を設計して、重鎖のCH1ドメインおよびヒンジ領域をコードするDNA配列を含めることも可能である。本明細書において、ヒト化免疫グロブリン重鎖または軽鎖の抗原結合性断片は、相補鎖と対形成した際、抗原に結合する断片を意味すると意図される。すなわち、ヒト化軽鎖の抗原結合性断片は、可変領域を含む重鎖(例えばネズミ、キメラ、ヒト化)と対形成した際に抗原に結合するであろうし、そしてヒト化重鎖の抗原結合性断片は、可変領域を含む軽鎖(例えばネズミ、キメラ、ヒト化)と対形成した際に抗原に結合するであろう。
用語「ヒト化免疫グロブリン」は、本明細書において、異なる起源の免疫グロブリンの部分を含む免疫グロブリンであって、少なくとも1つの部分がヒト起源である、前記免疫グロブリンを指す。例えば、ヒト化抗体は、必要な特異性を持つ非ヒト起源(例えばマウス)の免疫グロブリン由来の部分、およびヒト起源の免疫グロブリン配列(例えばキメラ免疫グロブリン)由来の部分をふくむことができ、これらを慣用技術(例えば合成)によって化学的に連結するか、または遺伝子操作技術を用いて隣接ポリペプチドとして調製することも可能である(例えばキメラ抗体のタンパク質部分をコードするDNAを発現させて、隣接ポリペプチド鎖を産生することも可能である)。本発明のヒト化免疫グロブリンの別の例は、非ヒト起源の抗体由来のCDR、およびヒト起源の軽鎖および/または重鎖由来のフレームワーク領域を含む、1以上の免疫グロブリン鎖を含有する免疫グロブリン(例えばフレームワーク変化を含むまたは含まない、CDR移植抗体)である。キメラ抗体またはCDR移植一本鎖抗体もまた、用語、ヒト化免疫グロブリンに含まれる。例えば、Cabillyら、米国特許第4,816,567号;Cabillyら、欧州特許第0,125,023 B1号;Bossら、米国特許第4,816,397号;Bossら、欧州特許第0,120,694 Bl号;Neuberger, M.S.ら、WO 86/01533;Neuberger, M.S.ら、欧州特許第0,194,276 B1号;Winter、米国特許第5,225,539号;Winter、欧州特許第0,239, 400 B1号;Padlan, E.A.ら、欧州特許出願第0,519,596 A1号を参照されたい。また、一本鎖抗体に関しては、Ladnerら、米国特許第4,946,778号;Huston、米国特許第5,476,786号;およびBird, R.E.ら, Science, 242:423−426(1988)も参照されたい。
例えば、望ましいヒト化鎖をコードする遺伝子(例えばcDNA)を調製するため、合成核酸および/または組換え核酸を用いて、ヒト化免疫グロブリンを産生することも可能である。例えば、PCR突然変異誘発法を用いて、ヒト化可変領域をコードする核酸(例えばDNA)配列を構築し、先にヒト化された可変領域由来のDNAテンプレートなどの、ヒトまたはヒト化鎖をコードするDNA配列を改変することも可能である(例えば、Kamman, M.ら, Nucl. Acids Res., 17:5404(1989));Sato, K.ら, Cancer Research, 53:851−856(1993);Daugherty, B.L.ら, Nucleic Acids Res., 19(9):2471−2476(1991);並びにLewis, A.P.およびJ.S. Crowe, Gene, 101:297−302(1991)を参照されたい)。これらの方法または他の適切な方法を用いて、変異体もまた容易に産生可能である。1つの態様において、クローニングされた可変領域の突然変異を誘発して、そして望ましい特異性を持つ変異体をコードする配列を選択することも可能である(例えばファージライブラリーから;例えばKrebberら、米国特許第5,514,548号;Hoogenboomら、WO 93/06213、1993年4月1日公表)。
ヒト化免疫グロブリンの抗原結合性領域(非ヒト部分)は、CCR2に結合特異性を有する非ヒト起源の免疫グロブリン(ドナー免疫グロブリンと称される)に由来することも可能である。例えば、適切な抗原結合性領域は、ネズミ・モノクローナル抗体1D9に由来することも可能である。他の供給源には、げっ歯類(例えばマウス、ラット)、ウサギ、ブタ、ヤギまたは非ヒト霊長類(例えばサル)などの非ヒト供給源から得られるCCR2特異的抗体が含まれる。さらに、他のポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体、例えば1D9抗体と同じかまたは類似のエピトープに結合する抗体を作成することも可能である(例えば、Kohlerら, Nature, 256:495−497(1975);Harlowら, 1988, Antibodies:A Laboratory Manual, (ニューヨーク州コールドスプリングハーバー);およびCurrent Protocols In Molecular Biology, Vol. 2(補遺27, 94年夏), Ausubelら監修(John Wiley & Sons:ニューヨーク州ニューヨーク), 第11章(1991))。
例えば、適切な哺乳動物(例えばマウス、ラット、ウサギまたはヒツジ)において、適切な免疫原に対して抗体を作成することも可能である。CCR2を有する細胞、CCR2を含有する膜分画、およびCCR2の免疫原性断片が、適切な免疫原の例である。抗体産生細胞(例えばリンパ球)を、例えば免疫動物のリンパ節または脾臓から単離することも可能である。次いで、細胞を適切な不死化細胞(例えば骨髄腫細胞株)に融合させて、それによってハイブリドーマを形成することも可能である。選択的培養技術を使用して、融合させた細胞を単離することも可能である。適切なアッセイ(例えばELISA)によって、望ましい特異性を持つ抗体を産生する細胞を選択することも可能である。CCR2に結合特異性を有する非ヒト起源の免疫グロブリンを、抗体ライブラリー(例えば非ヒトFab分子を含むファージライブラリー)から得ることもまた可能である。
1つの態様において、ヒト化免疫グロブリンの抗原結合性領域は、非ヒト起源のCDRを含む。この態様において、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンは、非ヒト起源のCDRを少なくとも1つ含む。例えば、CDRは、ヒト化免疫グロブリンが、非ヒト起源の1以上の免疫グロブリン由来の、実質的な重鎖CDR1、CDR2および/またはCDR3、並びに/あるいは軽鎖CDR1、CDR2および/またはCDR3を含み、そして生じたヒト化免疫グロブリンがCCR2に結合特異性を有するように、非ヒト起源の免疫グロブリンの軽鎖および重鎖可変領域に由来することも可能である。好ましくは、選択される鎖の3つのCDRはすべて、ドナーの対応する鎖のCDRと実質的に同一であり、そしてより好ましくは、軽鎖および重鎖の3つのCDRはすべて、対応するドナー鎖のCDRと実質的に同一である。1つの態様において、本発明は、CCR2に結合特異性を有する免疫グロブリンであって、1D9抗体の軽鎖のCDR1、CDR2およびCDR3を含むヒト化軽鎖またはその抗原結合性断片、および重鎖、例えばヒト重鎖を含む、前記免疫グロブリンに関する。本発明はまた、CCR2に結合特異性を有する免疫グロブリンであって、1D9抗体の重鎖のCDR1、CDR2およびCDR3を含むヒト化重鎖またはその抗原結合性断片、および軽鎖、例えばヒト軽鎖を含む、前記免疫グロブリンも含む。
本発明はまた、CCR2に結合特異性を有し、軽鎖および重鎖を含む、免疫グロブリンであって、軽鎖が、非ヒト起源の抗体(例えば1D9)の少なくとも1つのCDRおよびフレームワーク(例えば配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15および配列番号107)、並びにヒト起源の定常領域(例えば配列番号112)を含み、そして重鎖が、非ヒト起源(例えば1D9由来)の可変領域およびヒト起源の定常領域を含む、前記免疫グロブリンにも関する。本発明はまた、これらの免疫グロブリンの抗原結合性断片も提供する。本発明はまた、CCR2に結合特異性を有し、軽鎖および重鎖を含む、免疫グロブリンであって、軽鎖が、非ヒト起源(例えば1D9由来)の可変鎖およびヒト起源の定常領域を含み、そして重鎖が、非ヒト起源の抗体(例えば1D9)の少なくとも1つのCDRおよびフレームワーク(例えば配列番号17、配列番号18、配列番号19および配列番号20)、並びにヒト起源の定常領域(例えば配列番号110)を含む、前記免疫グロブリンにも関する。本発明はまた、これらの免疫グロブリンの抗原結合性断片も提供する。
ヒト起源(ヒト部分)のものであるヒト化免疫グロブリンまたは免疫グロブリン鎖の一部は、いかなる適切なヒト免疫グロブリンまたは免疫グロブリン鎖に由来することも可能である。例えば、ヒト定常領域またはその一部は、存在する場合、アレル変異体を含めて、ヒト抗体のκまたはλ軽鎖、および/またはγ(例えばγ1、γ2、γ3、γ4)、μ、α(例えばα1、α2)、δまたはε重鎖に由来することも可能である。エフェクター機能を調整するため、特定の定常領域(例えばIgG1)、その変異体または一部を選択することも可能である。例えば、突然変異定常領域(変異体)を融合タンパク質に取り込んで、Fc受容体への結合および/または補体を固定する能力を最小限にすることも可能である(例えば実施例3を参照されたい;また、Winterら、GB 2,209,757 B;Morrisonら、WO 89/07142;Morganら、WO 94/29351、1994年12月22日も参照されたい)。突然変異L235AおよびG237Aは、ヒトFc受容体への定常領域の結合を阻害し、そしてADCC反応の開始を阻害し、そして本明細書に援用される、米国特許第5,985,279号および国際公報第WO98/06248号に以前記載されてきている。免疫グロブリン鎖の残基の番号付けは、EUインデックスのものである。Kabatら,(1991)J Immunol. 147:1709−19を参照されたい。本発明のヒト化免疫グロブリンは、1以上の:ヒト起源の軽鎖定常領域(例えば配列番号112);およびヒト起源の重鎖定常領域を含むことも可能である。ヒト化抗体の重鎖定常領域は、突然変異重鎖定常領域、例えば突然変異L235AおよびG237Aの1以上を有する重鎖定常領域、例えば配列番号110の重鎖定常領域をさらに含むことも可能である。
存在する場合、ヒト・フレームワーク領域(例えば軽鎖可変領域のもの)は、好ましくは、抗原結合性領域ドナーの類似の領域または同等の領域(例えば軽鎖可変領域)に配列類似性を有するヒト抗体可変領域由来である。ヒト化免疫グロブリンのヒト起源の部分のフレームワーク領域の他の供給源には、ヒト可変コンセンサス配列が含まれる(例えばKettleborough, C.A.ら, Protein Engineering 4:773−783(1991);Carterら、WO 94/04679、1994年3月3日公表を参照されたい)。例えば、非ヒト部分を得るのに用いる抗体または可変領域の配列を、Kabatら, Sequences of Proteins of Immunological Interest, 第5版, 米国保健社会福祉省, 米国政府印刷局(1991)に記載されるようなヒト配列と比較することも可能である。特に好ましい態様において、ヒト化免疫グロブリン鎖のフレームワーク領域は、非ヒトドナー(例えばネズミ抗体1D9)の可変領域と、少なくとも約60%の全配列同一性、好ましくは少なくとも約70%の全配列同一性、そしてより好ましくは少なくとも約85%の全配列同一性を有するヒト可変領域由来である。ヒト部分はまた、非ヒトドナーの同等の部分(例えばFR)と比較した際、用いている特定の部分(例えばFR)内で、少なくとも約65%の配列同一性、そして好ましくは少なくとも約70%の配列同一性を有するヒト抗体から得られうる。
1つの態様において、ヒト化免疫グロブリンは、ヒト起源の抗体の1以上の鎖に由来するフレームワーク領域(FR)を少なくとも1つ含む。したがって、FRは、ヒト起源の1以上の抗体由来のFR1および/またはFR2および/またはFR3および/またはFR4を含むことも可能である。好ましくは、選択されるヒト化鎖のヒト部分には、ヒト起源の可変領域に由来するFR1、FR2、FR3およびFR4が含まれる(例えばヒト免疫グロブリン鎖由来、ヒトコンセンサス配列由来)。
本発明で使用する非ヒト起源およびヒト起源の免疫グロブリン部分は、これらが由来する免疫グロブリンまたは免疫グロブリンの一部と、あるいはその変異体と、同一の配列を有する。こうした変異体には、1以上の残基の付加、欠失、または置換によって異なる突然変異体が含まれる。上述のように、非ヒト起源であるCDRは、非ヒトドナーと実質的に同一であり、そして好ましくは非ヒトドナーのCDRと同一である。実施例2に記載するように、ヒト起源のフレームワーク領域のある残基を、ドナーの対応する位由来の残基で置換するものなどの、フレームワーク領域中の変化を作成することも可能である。1以上のアミノ酸の欠失、挿入および置換を含む、1以上の突然変異を、フレームワーク領域中に作成することも可能である。実施例2におけるヒト化1D9抗体の設計において、こうした置換のいくつかを記載する。選択されるヒト化抗体または鎖に関して、本明細書に記載するように、フレームワーク突然変異を設計することも可能である。好ましくは、ヒト化免疫グロブリンは、非ヒトドナーのものに類似であるかまたはそれより優れた親和性で、CCR2に結合可能である。非ヒトドナーまたはアクセプターヒト鎖の突然変異誘発を含む、多様な適切な方法によって、変異体を産生することも可能である。
本発明のヒト化免疫グロブリンは、ヒトCCR2に結合特異性を有する。好ましい態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、結合機能(例えばCCR2に特異性を有する、同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する)、および/または阻害機能(例えばCCR2依存性機能をin vitroおよび/またはin vivoで阻害する能力、例えばCCR2を有する細胞のそのリガンド(例えばケモカイン)への結合を阻害する能力)など、ネズミ抗体1D9の機能特性を少なくとも1つ有する。したがって、好ましいヒト化免疫グロブリンは、ネズミ抗体1D9の結合特異性、ネズミ抗体1D9のエピトープ特異性(例えばCCR2(例えばCCR2を有する細胞上)への結合に関して、ネズミ1D9、キメラ1D9抗体、またはヒト化1D9抗体と競合可能である)、および/またはネズミ抗体1D9の阻害機能を有することも可能である。
標準的免疫学的方法によって、例えばヒト化免疫グロブリンおよびCCR2(例えばCCR2を含む膜分画、CCR2を有する細胞上、CCR2をコードする核酸を含み、CCR2を発現する、ヒト細胞株または組換え宿主細胞)間の複合体の形成を監視するアッセイを用いて、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンの結合機能を検出することも可能である。必要な特異性を持つヒト化免疫グロブリン(例えばライブラリー由来)の同定および/または単離のための方法において、結合アッセイおよび/または接着アッセイまたは他の適切な方法もまた使用可能である(例えばCCR2を有する細胞およびそのリガンド(例えばHIV、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシン)間の接着を監視するアッセイ、または他の適切な方法)。
本発明で使用する非ヒト起源およびヒト起源の免疫グロブリンの一部には、軽鎖、重鎖、並びに軽鎖および重鎖の一部が含まれる。これらの免疫グロブリンの一部は、免疫グロブリンから得られるかまたはそれに由来することも可能であるし(例えば一部を新規合成することによって)、あるいは望ましい特性(例えばCCR2結合、配列類似性)を有する免疫グロブリンまたはその鎖をコードする核酸分子を産生し、そして発現させることも可能である。合成および/または組換え核酸を用いて、望ましいヒト化鎖をコードする遺伝子(例えばcDNA)を調製し、ヒト起源および非ヒト起源の望ましい部分(例えば抗原結合性領域、CDR、FR、C領域)を含むヒト化免疫グロブリンを産生することも可能である。鎖の一部を調製するため、望ましい位置に1以上の停止コドンを導入することも可能である。例えば、PCR突然変異誘発法を用い、存在するDNA配列を改変して、新規に設計されたヒト化可変領域をコードする核酸(例えばDNA)配列を構築することも可能である(例えば、Kamman, M.ら, Nucl. Acids Res. 17:5404(1989)を参照されたい)。同じかまたは非常に類似のヒト可変領域に基づく、先にヒト化された可変領域のDNAテンプレートに、新規CDRをコードするPCRプライマーをハイブリダイズさせることも可能である(Sato, K.ら, Cancer Research, 53:851−856(1993))。テンプレートとして使用するための、類似のDNA配列が入手不能である場合、可変領域配列をコードする配列を含む核酸を、合成オリゴヌクレオチドから構築することも可能である(Kolbinger, F., Protein Engineering 8:971−980(1993)を参照されたい)。シグナルペプチドをコードする配列もまた、核酸に取り込むことも可能である(例えば合成時に、ベクターへの挿入に際して)。天然シグナルペプチド配列が入手不能である場合、別の抗体由来のシグナルペプチド配列を使用することも可能である(例えば、Kettleborough, C.A., Protein Engineering 4:773−783(1991)を参照されたい)。これらの方法、本明細書記載の方法または他の適切な方法を用いると、変異体を容易に産生可能である。1つの態様において、クローニングされた可変領域の突然変異を誘発して、そして望ましい特異性を持つ変異体をコードする配列を選択することも可能である(例えばファージライブラリーから;例えばKrebberら、米国特許第5,514,548号;Hoogenboomら、WO 93/06213、1993年4月1日公表)。
本発明は、ヒト化免疫グロブリン軽鎖またはその抗原結合性断片であって、配列番号9の軽鎖可変領域アミノ酸配列の少なくとも機能する部分を含むアミノ酸配列を有する、前記軽鎖またはその抗原結合性断片に関する。好ましい態様において、アミノ酸配列は、配列番号9の少なくとも1つ、好ましくは2つ、そしてより好ましくは3つのCDRを含む。本発明はまた、ヒト化免疫グロブリン重鎖またはその抗原結合性断片であって、配列番号10に示す重鎖可変領域アミノ酸配列の少なくとも機能する部分を含むアミノ酸配列を有する、前記重鎖またはその抗原結合性断片にも関する。好ましい態様において、アミノ酸配列は、配列番号10の少なくとも1つ、好ましくは2つ、そしてより好ましくは3つのCDRを含む。本明細書に記載するネズミ配列はすべて、マウス(Mus musculus)に由来することに注目されたい。
本発明の1つの態様にしたがって、CCR2に結合特異性を有する、ヒト化免疫グロブリン軽鎖またはその抗原結合性断片は、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15および配列番号107からなる群より選択されるアミノ酸配列を含むことも可能である。本発明の別の態様にしたがって、CCR2に結合特異性を有する、ヒト化免疫グロブリン重鎖またはその抗原結合性断片は、配列番号17、配列番号18、配列番号19、および配列番号20からなる群より選択されるアミノ酸配列を含むことも可能である。特定の態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、CCR2に結合特異性を有する軽鎖またはその抗原結合性断片であって、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15および配列番号107からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、前記軽鎖またはその抗原結合性断片、並びにCCR2に結合特異性を有する重鎖またはその抗原結合性断片であって、配列番号17、配列番号18、配列番号19、および配列番号20からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、前記重鎖またはその抗原結合性断片を、両方、含むことも可能である。こうしたヒト化免疫グロブリンは、配列番号112のアミノ酸配列を含む軽鎖定常領域、またはその一部、および/または配列番号110のアミノ酸配列を含む重鎖定常領域、またはその一部をさらに含むことも可能である。
1つの態様において、本発明は、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンであって、配列番号12のアミノ酸配列を含む軽鎖および相補的重鎖を含む、前記ヒト化免疫グロブリン、またはCCR2に結合特異性を有する前記ヒト化免疫グロブリンの抗原結合性断片に関する。別の態様において、本発明は、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンであって、配列番号17のアミノ酸配列を含む重鎖および相補的軽鎖を含む、前記ヒト化免疫グロブリン、またはCCR2に結合特異性を有する前記ヒト化免疫グロブリンの抗原結合性断片に関する。相補的軽鎖または相補的重鎖は、それぞれ、選択される重鎖または軽鎖と会合可能であり、前記相補的重鎖および軽鎖を含む免疫グロブリンが、CCR2に結合特異性を有する能力を生じるものである。好ましい態様において、本発明は、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンであって、配列番号12のアミノ酸配列を含む軽鎖および配列番号17のアミノ酸配列を含む重鎖を含む、前記ヒト化免疫グロブリン、またはCCR2に結合特異性を有する前記ヒト化免疫グロブリンの抗原結合性断片に関する。別の好ましい態様において、ヒト化免疫グロブリンは、配列番号112のアミノ酸配列を含む軽鎖定常領域、またはその一部、および/または配列番号110のアミノ酸配列を含む重鎖定常領域、またはその一部をさらに含むことも可能である。
別の態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、配列番号12のアミノ酸配列を含む軽鎖、並びに配列番号18、配列番号19および配列番号20からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む重鎖の両方を含むか、またはCCR2に結合特異性を有する前記免疫グロブリンの抗原結合性断片を含む。さらなる態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、配列番号13のアミノ酸配列を含む軽鎖、並びに配列番号17、配列番号18、配列番号19および配列番号20からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む重鎖の両方を含むか、またはCCR2に結合特異性を有する前記免疫グロブリンの抗原結合性断片を含む。さらなる態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、配列番号14のアミノ酸配列を含む軽鎖、並びに配列番号17、配列番号18、配列番号19および配列番号20からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む重鎖の両方を含むか、またはCCR2に結合特異性を有する前記免疫グロブリンの抗原結合性断片を含む。別の態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、配列番号15のアミノ酸配列を含む軽鎖、並びに配列番号17、配列番号18、配列番号19および配列番号20からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む重鎖の両方を含むか、またはCCR2に結合特異性を有する前記免疫グロブリンの抗原結合性断片を含む。別の態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、配列番号107のアミノ酸配列を含む軽鎖、並びに配列番号17、配列番号18、配列番号19および配列番号20からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む重鎖の両方を含むか、またはCCR2に結合特異性を有する前記免疫グロブリンの抗原結合性断片を含む。
別の態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、配列番号13、配列番号14、配列番号15および配列番号107からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖、並びに配列番号17のアミノ酸配列を含む重鎖の両方を含むか、またはCCR2に結合特異性を有する前記免疫グロブリンの抗原結合性断片を含む。別の態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15および配列番号107からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖、並びに配列番号18のアミノ酸配列を含む重鎖の両方を含むか、またはCCR2に結合特異性を有する前記免疫グロブリンの抗原結合性断片を含む。さらなる態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15および配列番号107からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖、並びに配列番号19のアミノ酸配列を含む重鎖の両方を含むか、またはCCR2に結合特異性を有する前記免疫グロブリンの抗原結合性断片を含む。さらなる態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンは、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15および配列番号107からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖、並びに配列番号20のアミノ酸配列を含む重鎖の両方を含むか、またはCCR2に結合特異性を有する前記免疫グロブリンの抗原結合性断片を含む。
1つの態様において、CCR2に結合特異性を有する、ヒト化免疫グロブリン軽鎖または抗原結合性断片は、配列番号109を含む核酸分子にコードされることも可能である。ヒト化免疫グロブリン軽鎖またはその抗原結合性断片は、さらに、配列番号113の核酸にコードされる定常領域を含むことも可能である。好ましくは、ヒト化免疫グロブリン軽鎖は、配列番号109の核酸にコードされ、そして配列番号113の核酸に連結される。別の態様において、CCR2に結合特異性を有する、ヒト化免疫グロブリン重鎖またはその抗原結合性断片は、配列番号108を含む核酸分子にコードされることも可能である。ヒト化免疫グロブリン重鎖またはその抗原結合性断片は、さらに、配列番号111の核酸分子にコードされる定常領域を含むことも可能である。好ましくは、ヒト化免疫グロブリン軽鎖は、配列番号108の核酸にコードされ、そして配列番号111の核酸に連結される。
本発明はまた、CCR2に結合特異性を有し、非ヒト起源の軽鎖可変領域およびヒト定常領域(例えば軽鎖定常領域)を含む、キメラ免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片にも関する。本発明はさらに、CCR2に結合特異性を有し、非ヒト起源の重鎖可変領域およびヒト定常領域(例えば重鎖定常領域)を含む、キメラ免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片に関する。別の態様において、CCR2に結合特異性を有するキメラ免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片は、非ヒト起源の軽鎖可変鎖領域および非ヒト起源の重鎖可変領域を含み、そしてヒト定常領域(例えばヒト軽鎖定常領域および/またはヒト重鎖定常領域)をさらに含む。
核酸および構築物
本発明はまた、本発明のヒト化免疫グロブリンあるいはヒト化免疫グロブリン軽鎖または重鎖をコードする核酸配列を含む、単離および/または組換え(例えば実質的に純粋なものを含む)核酸にも関する。
本発明はまた、本発明のヒト化免疫グロブリンあるいはヒト化免疫グロブリン軽鎖または重鎖をコードする核酸配列を含む、単離および/または組換え(例えば実質的に純粋なものを含む)核酸にも関する。
本明細書において、「単離された」と称される核酸分子は、起源の供給源のゲノムDNAまたは細胞性RNAの核酸(例えば細胞に、またはライブラリーなどの核酸混合物に存在するようなもの)から分離されており、そして本明細書記載の方法または他の適切な方法によって得られる核酸分子を含み、これには、本質的に純粋な核酸分子、化学合成によって産生される核酸分子、生物学的方法および化学的方法の組み合わせによって産生される核酸分子、および単離された組換え核酸分子が含まれる(例えばDaugherty, B.L.ら, Nucleic Acids Res., 19(9):2471−2476(1991);Lewis, A.P.およびJ.S. Crowe, Gene, 101:297−302(1991)を参照されたい)。
本明細書において、「組換え」と称される核酸分子は、組換えDNA方法論によって産生されている核酸分子であり、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)および/または制限酵素を用いたベクターへのクローニングなど、人工的組み換えの方法に頼る方法によって生成されたものが含まれる。「組換え」核酸分子はまた、細胞の天然機構を通じて起こる組換え事象から生じるが、望ましい組換え事象が許容され、そして起こりうるように設計された核酸を細胞に導入した後に選択されるものでもある。
本発明はまた、より具体的には、ヒト化1D9免疫グロブリン(すなわち非ヒト部分がネズミ・モノクローナル抗体1D9に由来する、本発明のヒト化免疫グロブリン)またはその鎖をコードするヌクレオチド配列を含む、単離および/または組換え核酸分子にも関する。1つの態様において、軽鎖は、1D9抗体の軽鎖由来の3つの相補性決定領域を含み、そして重鎖は、1D9抗体の重鎖由来の3つの相補性決定領域を含む。こうした核酸分子には、例えば、(a)ヒト化1D9免疫グロブリンの重鎖可変領域(例えば図8および図21の重鎖可変領域)のアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする配列を含む核酸分子(例えば配列番号96のヌクレオチド58〜411);(b)ヒト化1D9免疫グロブリンの軽鎖可変領域(例えば図7および図22の軽鎖可変領域)のアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする配列を含む核酸分子(例えば配列番号95のヌクレオチド52〜390);(c)ヒト化1D9免疫グロブリンの軽鎖または重鎖可変領域の少なくとも機能する一部(例えば前記鎖を含むヒト化免疫グロブリンの抗原結合に十分な一部)をコードする配列を含む核酸分子が含まれる。1つの態様において、核酸は、図21に示すようなまたは実質的に示すような、あるいは図22に示すようなまたは実質的に示すような、可変領域のヌクレオチド配列を含み、二本鎖または一本鎖ポリヌクレオチドを含む。(多様な図が、可変領域より大きいポリペプチドを例示する(すなわち、シグナルペプチドコード配列または定常領域コード配列の一部を含む)ことも可能であるが、特定の図の可変領域への言及は、示した配列の可変領域部分を含むことが意味される)。別の好ましい態様において、軽鎖またはその抗原結合性部分をコードする核酸配列には、配列番号109のヌクレオチド配列および/または配列番号113のヌクレオチド配列が含まれる。別の好ましい態様において、重鎖またはその抗原結合性部分をコードする核酸には、配列番号108のヌクレオチド配列および/または配列番号111のヌクレオチド配列が含まれる。遺伝暗号の縮重のため、選択されるポリペプチドをコードする、多様な核酸を作成することも可能である。したがって、本発明はまた、配列番号12の可変軽鎖をコードする核酸および/または配列番号112の定常軽鎖をコードする核酸を含む、軽鎖をコードする核酸も特徴とする。本発明はまた、配列番号17の可変重鎖をコードする核酸および/または配列番号110の定常重鎖をコードする核酸を含む、重鎖をコードする核酸も特徴とする。これらの基準を満たす単離および/または組換え核酸分子は、ヒト化1D9抗体または上に論じるようなその変異体の配列に同一の配列をコードする核酸分子を含むことも可能である。
本発明の核酸分子を、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンの産生に用いることも可能である。例えば、配列をさらに操作するため、または適切な宿主細胞において、コードされるポリペプチドを産生するため、本発明のヒト化免疫グロブリンをコードする核酸分子(例えばDNA)を、適切な構築物(例えばベクター)に取り込むことも可能である。こうした核酸を含有するベクターは、好ましくは、本明細書記載のヒト化免疫グロブリンを発現し、例えば、配列番号12の可変軽鎖、配列番号112の定常軽鎖、配列番号17の可変重鎖、および配列番号110の重鎖定常領域の1以上を発現する。ベクターに挿入する核酸配列には、例えば、1以上の端にさらなる配列(例えば制限エンドヌクレアーゼ部位、ベクターまたは隣接配列中で利用可能な部位に相補的な制限エンドヌクレアーゼ)を含むことも可能であり、こうしたさらなる配列がベクターに適切に挿入された場合、ベクターは、これらのさらなる配列にコードされるアミノ酸を発現しないであろう。こうしたさらなる配列を含む核酸配列の例を、配列番号98、配列番号117、配列番号97および配列番号115に示す。
ベクターには、リーダー配列および安定な免疫グロブリンドメイン(例えば定常領域)間の機能可能な連結が含まれることも可能であり、こうした連結には、制限エンドヌクレアーゼを用いた消化を受け入れる配列が含まれる。機能可能な連結内に操作して入れられる、好ましい制限エンドヌクレアーゼ部位には、EcoRV、PpuMIまたはMfeIおよびBlpIまたはBsiWIが含まれるが、DNAカセットと組み合わせて用いる、特定の望ましいさらなる配列に対応するため、さらなる部位または別の部位を操作することも可能である。制限部位を操作する方法(例えば部位特異的突然変異誘発)および配列解析を通じた好ましい部位の決定は、当該技術分野に周知である。連結内に制限部位を操作して入れると、さらなる免疫グロブリン配列(例えば可変領域)が続いて取り込まれることが可能になり、さらなる配列がリーダーおよび安定なドメイン(例えば定常領域)と機能可能に連結して取り込まれて、完全に機能可能な免疫グロブリン分子をコードする核酸の産生が可能になる(例えばさらなる可変配列のクローニング後、該配列がリーダーおよび定常領域とインフレームなままであり、リーダー、可変ドメインおよび定常ドメインを含む免疫グロブリンタンパク質をコードする核酸が産生される)。
挿入配列の5’端および3’端が、DNAカセット中で利用可能な部位に相補的な、制限エンドヌクレアーゼ利用可能配列を含む、免疫グロブリン可変ドメイン核酸配列を単離することも可能である。1つの態様において、当該技術分野に知られるPCR技術を用いて、免疫グロブリン可変配列を単離し、この場合、適切な配置でDNA制限エンドヌクレアーゼ配列を取り込むように、プライマー配列を操作して、免疫グロブリンDNAカセットに取り込まれた際に機能可能な連結を可能にする。
ターゲティング分子
本発明はまた、ターゲット細胞とCCR2発現細胞の相互作用を達成可能なターゲティング分子にも関する。ターゲティング分子には、哺乳動物CCR2に結合可能な第一の結合性部分、およびターゲット細胞表面上に発現される分子に結合可能な第二の結合性部分が含まれる。好ましいターゲット細胞には、腫瘍細胞およびウイルス感染細胞が含まれる。腫瘍細胞上でより高いレベルでまたはユニークに発現される多様な分子(例えば、Lewis Y、HER−2/neu、ジシアロガングリオシドG3、癌胎児抗原、CD30などの腫瘍抗原)および/またはウイルス感染細胞上でそのように発現される分子(例えば、インフルエンザウイルス赤血球凝集素、エプスタイン−バーウイルスLMP−1、C型肝炎ウイルスE2糖タンパク質、HIV gp160、HIV gp120などのウイルス抗原)が、当該技術分野に知られる。ターゲティング分子は、望ましいターゲット細胞上に発現される分子に結合する、適切な結合性の第二の部分いずれを含有することも可能である(例えば、その解説が完全に本明細書に援用される、Ring、米国特許第5,948,647号を参照されたい)。適切な結合性部分には、例えば、哺乳動物CCR2またはターゲット細胞の表面上に発現される分子に結合する、タンパク質およびペプチド(翻訳後修飾型、例えばグリコシル化型、リン酸化型、脂質化(lipidated)型を含む)、糖、脂質、ペプチド擬似体、小有機分子、核酸および他の剤が含まれる。適切な結合性部分を、本明細書記載の結合アッセイなどの、適切な方法いずれを用いて同定することも可能である。
本発明はまた、ターゲット細胞とCCR2発現細胞の相互作用を達成可能なターゲティング分子にも関する。ターゲティング分子には、哺乳動物CCR2に結合可能な第一の結合性部分、およびターゲット細胞表面上に発現される分子に結合可能な第二の結合性部分が含まれる。好ましいターゲット細胞には、腫瘍細胞およびウイルス感染細胞が含まれる。腫瘍細胞上でより高いレベルでまたはユニークに発現される多様な分子(例えば、Lewis Y、HER−2/neu、ジシアロガングリオシドG3、癌胎児抗原、CD30などの腫瘍抗原)および/またはウイルス感染細胞上でそのように発現される分子(例えば、インフルエンザウイルス赤血球凝集素、エプスタイン−バーウイルスLMP−1、C型肝炎ウイルスE2糖タンパク質、HIV gp160、HIV gp120などのウイルス抗原)が、当該技術分野に知られる。ターゲティング分子は、望ましいターゲット細胞上に発現される分子に結合する、適切な結合性の第二の部分いずれを含有することも可能である(例えば、その解説が完全に本明細書に援用される、Ring、米国特許第5,948,647号を参照されたい)。適切な結合性部分には、例えば、哺乳動物CCR2またはターゲット細胞の表面上に発現される分子に結合する、タンパク質およびペプチド(翻訳後修飾型、例えばグリコシル化型、リン酸化型、脂質化(lipidated)型を含む)、糖、脂質、ペプチド擬似体、小有機分子、核酸および他の剤が含まれる。適切な結合性部分を、本明細書記載の結合アッセイなどの、適切な方法いずれを用いて同定することも可能である。
好ましい態様において、第一の結合性部分は、例えば、哺乳動物CCR2に結合する、本発明のヒト化免疫グロブリン、またはその抗原結合性断片(例えばFab、Fv、Fab’、F(ab’)2)であることも可能である。第二の結合性部分は、例えば、標的細胞上に発現される分子に結合する抗体(例えば第二のヒト化免疫グロブリン)またはその抗原結合性断片であることも可能である。ターゲティング分子が、ヒト化抗CCR2免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片である、第一の結合性部分を含む場合、ヒト化抗CCR2免疫グロブリンが、CCR2へのリガンドの結合を阻害しないことが好ましい。
第一の結合性部分は、直接または間接的に、多様な適切な連結を通じて、第二の結合性部分に結合することも可能である。例えば、第一の結合性部分および第二の結合性部分が、どちらもタンパク質またはペプチドである場合、該部分は、隣接ポリペプチド(すなわち融合タンパク質)の一部であることも可能である。ターゲティング分子が融合タンパク質である場合、第一の結合性部分および第二の結合性部分を、適切な配置いずれかで、ポリペプチド上に配置することも可能である。第一の結合性部分および第二の結合性部分は、ペプチドリンカー(すなわち1以上のペプチドリンカー)を通じて間接的に結合することも可能であるし、またはペプチド結合を通じて、互いに直接結合することも可能である。
結合性部分が、隣接ポリペプチドの一部でない場合、これらは、第一の部分上の官能基(またはその活性化誘導体)と第二の部分上の第二の官能基(またはその活性化誘導体)の反応によって形成される化学結合によって、直接結合することも可能である。例えば、2つのチオールが反応してジスルフィド結合を形成することも可能であるし、そしてアミンがカルボン酸またはハロゲン化アシルと反応してアミドを形成することも可能である。使用可能な、多様な他の適切な反応が、当該技術分野に知られる(例えば、Hermanson, G.T., Bioconjugate Techniques, Academic Press:カリフォルニア州サンディエゴ(1996)を参照されたい)。結合性部分は、適切なリンカー(例えばペプチドリンカー)を通じて間接的に結合することも可能である。一般的に、リンカーは、第一の結合性部分および/または第二の結合性部分と結合を形成するように反応可能な、2つの反応基を含有する。2つの異なる反応基を含有するリンカー(例えばヘテロ二官能性リンカー)を用いて、第一の結合性部分を第二の結合性部分に選択的にコンジュゲート化することも可能である。タンパク質、核酸、ペプチド、ビタミン、糖、脂質、小有機分子および他の適切な剤間でコンジュゲートを形成するのに適した多くのリンカーが知られる(例えば、米国特許第5,856,571号、第5,880,270号;Hermanson, G.T., Bioconjugate Techniques, Academic Press:カリフォルニア州サンディエゴ(1996)を参照されたい)。
好ましくは、ターゲティング分子の結合性部分の独立の活性(例えば結合活性、化学誘引活性)は、別個の分子実体としての結合性部分の活性と有意には異ならない。例えば、第一の結合性部分が、CCR2に結合するヒト化免疫グロブリンまたは抗原結合性断片である場合、遊離抗体または抗原結合性断片の親和性の約1000の係数内で、好ましくは100の係数内で、より好ましくは10の係数内で、または実質的に同じ親和性で、ターゲティング分子がCCR2に結合することも可能である。いかなる適切な方法を用いて、これらの好ましい特性を持つターゲット分子を調製することも可能である。次いで、結合に関して(例えばELISAによって)、そして化学誘引活性に関して、生じたターゲティング分子をアッセイすることも可能である。
1つの態様において、ターゲティング分子は、哺乳動物CCR2およびターゲット細胞上に発現される分子(例えば腫瘍抗原、ウイルス抗原)に特異性を有する、二重特異性ヒト化抗体またはその二重特異性抗原結合性断片(例えばF(ab’)2)である。二重特異性抗体は、トリオーマ(triomas)およびハイブリッド・ハイブリドーマによって分泌されることも可能である。適切なアッセイ(例えばELISA)を用いて、二重特異性抗体に関して、トリオーマおよびハイブリッド・ハイブリドーマの上清をアッセイすることも可能であり、そして慣用法を用いて、二重特異性抗体を精製することも可能である。次いで、本明細書記載の方法にしたがって、これらの抗体をヒト化することも可能である。したがって、本発明は、CCR2およびターゲット細胞上に発現される抗原に結合特異性を有する、ヒト化二重特異性抗体または該二重特異性抗体の二価抗原結合性断片である、ターゲティング分子を提供する。本発明はまた、患者において、ターゲット細胞とCCR2所持細胞の相互作用を達成する方法であって、CCR2およびターゲット細胞上の抗原に結合特異性を有する、ヒト化二重特異性抗体または該二重特異性抗体の二価抗原結合性断片である、ターゲティング分子の有効量を患者に投与することを含む、前記方法にも関する。
CCR2に特異性を有するヒト化免疫グロブリンを産生する方法
本発明の別の側面は、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンを調製する方法に関する。例えば、適切な宿主細胞において、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンをコードする1以上の組換え核酸を発現させることによって、ヒト化免疫グロブリンを得ることも可能である。
本発明の別の側面は、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンを調製する方法に関する。例えば、適切な宿主細胞において、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンをコードする1以上の組換え核酸を発現させることによって、ヒト化免疫グロブリンを得ることも可能である。
CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンの発現に適した構築物または発現ベクターもまた、提供する。構築物を適切な宿主細胞に導入することも可能であるし、そして本発明のヒト化免疫グロブリンを発現する細胞を産生し、そして培養中で維持することも可能である。適切な宿主細胞は、大腸菌(E. coli)、枯草菌(B. subtilis)およびまたは他の適切な細菌などの細菌細胞を含む原核細胞、あるいは真菌細胞または酵母細胞(例えばピキア・パストリス(Pichia pastoris)、アスペルギルス属(Aspergillus)種、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、アカパンカビ(Neurospora crassa))、または他のより低次の真核細胞、および昆虫由来(例えばSf9昆虫細胞(WO 94/26087、O’Connor、1994年11月24日公表))または哺乳動物由来(例えばCOS−1(ATCC寄託番号CRL−1650)およびCOS−7(ATCC寄託番号CRL−1651)などのCOS細胞、CHO(例えばATCC寄託番号CRL−9096)、293(ATCC寄託番号CRL−1573)、HeLa(ATCC寄託番号CCL−2)、CV1(ATCC寄託番号CCL−70)、WOP(Daileyら, J. Virol. 54:739−749(1985))、3T3、293T(Pearら, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 90:8392−8396(1993))、NSO細胞、SP2/0、HuT78細胞等(例えば、Ausubel, F.M.ら監修 Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates and John Wiley & Sons Inc.,(1993)を参照されたい)のより高次の真核生物の細胞などの、真核細胞であることも可能である。本発明の抗体を発現するため、好ましい哺乳動物宿主細胞には、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞)が含まれる(例えばR.J. KaufmanおよびP.A. Sharp(1982)Mol. Biol. 159:601−621に記載されるようなDHFR選択可能マーカーとともに用いられる、UrlaubおよびChasin, (1980)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216−4220に記載されるdhfr−CHO細胞が含まれる)。
CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンを産生する宿主細胞を、以下のように産生することも可能である。例えば、望ましいヒト化免疫グロブリンのコード配列のすべてまたは一部をコードする核酸を、核酸ベクター、例えばDNAベクター、例えばプラスミド、ウイルス、または発現に適した他のレプリコンに挿入することも可能である。単一コピーまたは多コピーで維持されるか、または宿主細胞染色体に組み込まれるベクターを含む、多様なベクターが利用可能である。
適切な発現ベクターは、限定されるわけではないが、以下の1以上を含む、いくつかの構成要素を含有することも可能である:複製起点;選択可能マーカー遺伝子;1以上の発現調節要素、例えば転写調節要素(例えばプロモーター、エンハンサー、ターミネーター)、および/または1以上の翻訳シグナル;膜ターゲティングまたは分泌のためのシグナル配列またはリーダー配列。構築物において、ベクターまたは他の供給源によって、シグナル配列を提供することも可能である。例えば、免疫グロブリンの転写シグナルおよび/または翻訳シグナルを用いて、発現を指示することも可能である。
適切な宿主細胞における発現のためのプロモーターを提供することも可能である。プロモーターは恒常性または誘導性であることも可能である。例えば、コードされるポリペプチドの発現をプロモーターが指示するように、ヒト化免疫グロブリンまたは免疫グロブリン鎖をコードする核酸に、機能可能であるようにプロモーターを連結することも可能である。原核生物宿主に適した多様なプロモーター(例えば大腸菌ではlac、tac、T3、T7プロモーター)および真核生物宿主に適したプロモーター(例えば酵母アルコールデヒドロゲナーゼ(ADH1)、SV40、CMV、EF−1α)が入手可能である。
さらに、発現ベクターは、典型的には、ベクターを有する宿主細胞の選択のための選択可能マーカー、および複製可能発現ベクターの場合は複製起点を含む。抗生物質耐性または薬剤耐性を与える産物をコードする遺伝子が、一般的な選択可能マーカーであり、そして原核細胞(例えばβ−ラクタマーゼ遺伝子(アンピシリン耐性)、テトラサイクリン耐性のためのTet遺伝子)および真核細胞(例えばネオマイシン(G418またはジェネテシン)、gpt(ミコフェノール酸)、アンピシリン、またはハイグロマイシン耐性遺伝子)で使用することも可能である。ジヒドロ葉酸レダクターゼマーカー遺伝子は、多様な宿主において、メトトレキセートを用いた選択を可能にする。宿主の栄養要求マーカーの遺伝子産物(例えばLEU2、URA3、HIS3)をコードする遺伝子は、しばしば、酵母における選択可能マーカーとして用いられる。ウイルス(例えばバキュロウイルス)またはファージベクター、およびレトロウイルスベクターなどの、宿主細胞のゲノムに組み込み可能なベクターの使用もまた、意図される。1つの態様において、ベクターはpLKTOK38である。本発明はまた、これらの発現ベクターを有する細胞にも関する。
ヒト化免疫グロブリン軽鎖をコードする融合遺伝子を含む発現ベクターであって、前記遺伝子が、CCR2に結合特異性を有する非ヒト抗体の軽鎖由来のCDRおよびヒト起源の軽鎖由来のフレームワーク領域、並びに場合によって定常領域、例えば本明細書記載の定常領域をコードするヌクレオチド配列を含む、前記発現ベクターも本発明に含まれる。
したがって、本発明は、ヒト化免疫グロブリン軽鎖をコードする遺伝子を含む発現ベクターであって、前記遺伝子が、CCR2に結合特異性を有する非ヒト抗体の軽鎖由来のCDRおよびヒト起源の軽鎖由来のフレームワーク領域をコードするヌクレオチド配列、並びに場合によって、軽鎖定常領域、例えば本明細書記載の軽鎖定常領域のすべてまたは一部をコードするヌクレオチド配列を含む、前記発現ベクターを含む。本発明はまた、ヒト化免疫グロブリン重鎖をコードする遺伝子を含む発現ベクターであって、前記遺伝子が、CCR2に結合特異性を有する非ヒト抗体の重鎖由来のCDRおよびヒト起源の重鎖由来のフレームワーク領域をコードするヌクレオチド配列、並びに場合によって、重鎖定常領域、例えば本明細書記載の重鎖定常領域のすべてまたは一部をコードするヌクレオチド配列を含む、前記発現ベクターにも関する。1つの態様において、非ヒト抗体は、ネズミ抗体1D9である。本発明はまた、本発明の発現ベクターを含む宿主細胞も含む。本発明はまた、ネズミ・モノクローナル抗体1D9由来の抗原結合性領域をコードする第一の核酸配列;およびヒト起源の免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部、または本明細書に記載するようなヒト起源の免疫グロブリンの突然変異定常領域をコードする第二の核酸配列を含む、ヒト化免疫グロブリン軽鎖または重鎖をコードする単離または組換え遺伝子にも関する。
本発明はまた、ヒト化免疫グロブリン軽鎖またはその断片をコードする第一の組換え核酸分子およびヒト化免疫グロブリン重鎖またはその断片をコードする第二の組換え核酸分子を含む、宿主細胞(例えばCCR2に特異性を有するヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片を発現するもの)であって、前記の第一の核酸分子が、ネズミ抗体1D9の軽鎖由来のCDRおよびヒト起源の軽鎖由来のフレームワーク領域をコードするヌクレオチド配列を含み、そして前記の第二の核酸分子が、ネズミ抗体1D9の重鎖由来のCDRおよびヒト起源の重鎖由来のフレームワーク領域をコードするヌクレオチド配列を含む、前記宿主細胞にも関する。第一の核酸分子はさらに、本明細書記載の軽鎖定常領域のすべてまたは一部をコードする核酸分子を含むことも可能であり、そして/または第二の核酸分子はさらに、本明細書記載の重鎖定常領域のすべてまたは一部をコードする核酸分子を含むことも可能である。本発明はまた、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片を調製する方法であって、本発明の宿主細胞を、ヒト化免疫グロブリンの発現に適した条件下で維持し、それによってヒト化免疫グロブリン鎖を発現させて、そしてCCR2に特異性を有するヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片を産生する。該方法は、ヒト化免疫グロブリンまたはその断片を単離する工程をさらに含むことも可能である。
例えば、CCR2に結合特異性を有するヒト化免疫グロブリンの重鎖および軽鎖をコードする核酸分子(すなわち1以上の核酸分子)、またはこうした核酸分子(単数または複数)を含む構築物(すなわち1以上の構築物)を、核酸分子(単数または複数)が機能可能であるように1以上の発現調節要素に連結されるように(例えばベクター中、細胞内プロセスによって生成される構築物中、宿主細胞ゲノムに取り込まれて)、選択される宿主細胞に適した方法(例えば、形質転換、トランスフェクション、エレクトロポレーション、感染)によって、適切な宿主細胞に導入することも可能である。宿主細胞を発現に適した条件下(例えば、誘導剤の存在下、適切な塩、増殖因子、抗生物質、栄養補助物質等を補った適切な培地中)に維持することも可能であり、それによってコードされるポリペプチド(単数または複数)を産生する。望ましい場合、コードされるタンパク質(例えばヒト化1D9抗体)を、例えば宿主細胞、培地、ミルクから単離することも可能である。このプロセスは、トランスジェニック動物の宿主細胞における発現を含む(例えばWO 92/03918、GenPharm International、1992年3月19日公表)。
融合タンパク質のN末端位置、C末端位置、または内部で、ヒト化免疫グロブリンまたは免疫グロブリン鎖が、非免疫グロブリン部分(すなわち天然に見られるような免疫グロブリンでは生じない部分)に連結されている、融合タンパク質を産生することも可能である。例えば、pETベクター(例えばpET−15b、Novagen)、ファージベクター(例えばpCANTAB 5E、Pharmacia)、または他のベクター(例えばpRIT2TプロテインA融合ベクター、Pharmacia)などの適切な発現ベクターに、免疫グロブリン配列をコードする核酸を挿入することによって、いくつかの態様を産生することも可能である。生じた構築物を、発現に適した宿主細胞に導入することも可能である。発現に際して、適切なアフィニティーマトリックスによって、細胞溶解物から、いくつかの融合タンパク質を単離するかまたは精製することも可能である(例えばCurrent Protocols in Molecular Biology(Ausubel, F.M.ら監修, Vol. 2, 補遺26, pp. 16.4.1−16.7.8(1991)を参照されたい)。
療法的方法および組成物
本発明は、(1)in vitroおよび/またはin vivoでCCR2に結合可能であり;そして/または(2)CCR2の活性または機能、例えば(a)結合機能(例えばCCR2がリガンドに結合する能力)および/または(b)組織における白血球の補充および/または集積を含む、白血球輸送を調節可能である、ヒト化免疫グロブリンを提供する。好ましくは、ヒト化免疫グロブリンは、in vitroおよび/またはin vivoでCCR2に選択的に結合し、そしてCCR2が仲介する相互作用を阻害することが可能である。1つの態様において、ヒト化免疫グロブリンは、CCR2に結合可能であり、そしてCCR2の1以上のリガンド(例えばHIV、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシン)への結合を阻害可能である。
本発明は、(1)in vitroおよび/またはin vivoでCCR2に結合可能であり;そして/または(2)CCR2の活性または機能、例えば(a)結合機能(例えばCCR2がリガンドに結合する能力)および/または(b)組織における白血球の補充および/または集積を含む、白血球輸送を調節可能である、ヒト化免疫グロブリンを提供する。好ましくは、ヒト化免疫グロブリンは、in vitroおよび/またはin vivoでCCR2に選択的に結合し、そしてCCR2が仲介する相互作用を阻害することが可能である。1つの態様において、ヒト化免疫グロブリンは、CCR2に結合可能であり、そしてCCR2の1以上のリガンド(例えばHIV、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシン)への結合を阻害可能である。
本発明のヒト化免疫グロブリンは、研究、診断および療法における適用で、多様なプロセスにおいて有用である。例えば、これらを用いて、CCR2またはその変異体を検出し、単離し、そして/または精製して(例えばアフィニティー精製または他の適切な方法による)、そしてCCR2構造(例えばコンホメーション)および機能を研究することも可能である。本発明のヒト化免疫グロブリンはまた、診断適用(例えばin vitro、ex vivo)において用いるか、または療法(予防を含む)適用においてCCR2機能を調節するのに用いることも可能である。
例えば、本発明のヒト化免疫グロブリンを用いて、試料(例えば組織または体液、例えば炎症性浸出物、血液、血清、腸液、CCR2を有する細胞上)中のCCR2レベルを検出し、そして/または測定することも可能である。例えば、試料(例えば組織および/または体液)を個体から得て、そして化学発光アッセイ、ラジオイムノアッセイ、および免疫組織学を含む、酵素連結免疫吸着アッセイ(ELISA)などの方法を含む、適切な免疫学的方法を用いて、CCR2発現を検出し、そして/または測定することも可能である。1つの態様において、試料中の選択されたCCR2を検出する方法であって、CCR2へのヒト化免疫グロブリンの特異的結合に適した条件下で、本発明のヒト化免疫グロブリンと試料を接触させ、そして形成される抗体−CCR2複合体を検出することを含む、前記方法を提供する。方法の適用において、ヒト化免疫グロブリンを用いて、CCR2反応性および/または発現に関して(例えば免疫組織学的に)、炎症組織(例えばヒト由来)に対して正常組織を解析して、特定の状態およびCCR2の発現増加の間の関連(例えば罹患組織におけるもの)を検出することも可能である。本発明のヒト化免疫グロブリンは、炎症組織に対して正常組織におけるCCR2の存在を評価する免疫学的方法を可能にし、これを通じて、疾患の存在、疾患進行および/または炎症性疾患における抗CCR2インテグリン療法の有効性を評価することも可能である。さらに、本発明のヒト化免疫グロブリンは、CCR2発現と関連する望ましくない細胞増殖、例えばCCR2を発現する癌の進行を通じて、CCR2の存在を評価する方法を提供する。
本発明のヒト化免疫グロブリンを用いて、CCR2に調節される結合機能および/または白血球(例えばリンパ球、単球)輸送を調節する(例えば阻害する(減少させるかまたは防止する))こともまた可能である。例えば、組織の白血球(例えばリンパ球、単球)浸潤に関連する疾患の治療において、該方法にしたがって、リガンド(すなわち1以上のリガンド)へのCCR2の結合を阻害するヒト化免疫グロブリンを投与することも可能である。さらに、リガンド(すなわち1以上のリガンド)へのCCR2の結合を阻害するヒト化免疫グロブリンを、HIVの治療法にしたがって投与することも可能である。こうした疾患を治療するため、本発明の有効量のヒト化免疫グロブリン(すなわち1以上)を個体(例えば哺乳動物、例えばヒトまたは他の霊長類)に投与する。
ヒト化免疫グロブリンを、CCR2のそのリガンドへの結合を阻害するのに有効な量で投与する。療法のため、有効量は、望ましい療法(予防を含む)効果を達成するのに十分な量(例えばCCR2仲介性結合および/またはシグナル伝達を減少させるかまたは防止するのに十分な量)であろう。ヒト化免疫グロブリンを単回用量または多数用量で投与することも可能である。当該技術分野に知られる方法によって、投薬量を決定することも可能であるし、そしてこれは例えば、個体の年齢、感受性、許容度および全体の健康状態に応じることも可能である。抗体の適切な投薬量は、治療あたり、約0.1mg/kg体重〜約10.0mg/kg体重であることも可能である。例えば、用量は、約1mg/kg体重〜約7mg/kg体重、約3mg/kg体重〜約5mg/kg体重であることも可能である。
本発明の方法にしたがって、ヒト化免疫グロブリンを単独で、または別の剤と組み合わせて個体(例えばヒト)に投与することも可能である。ヒト化免疫グロブリンを、さらなる剤の前に、さらなる剤とともに、またはさらなる剤に続いて投与することも可能である。したがって、本発明には、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片および適切なキャリアーを含む薬剤組成物が含まれる。1つの態様において、リガンドへのCCR2の結合を阻害する、1より多いヒト化免疫グロブリンを投与する。別の態様において、本発明のヒト化免疫グロブリンに加えて、さらなるモノクローナル抗体を投与する。さらに別の態様において、さらなる薬理学的活性成分(例えば抗炎症化合物、例えばスルファサラジン、別の非ステロイド性抗炎症化合物、またはステロイド性抗炎症化合物)を、本発明のヒト化免疫グロブリンと組み合わせて投与することも可能である。
多様な投与経路が可能であり、こうした経路には、必ずしも限定されるわけではないが、治療しようとする疾患または状態に応じて、非経口(例えば静脈内、動脈内、筋内、皮下注射)、経口(例えば食餌)、局所、吸入(例えば気管支内、鼻内または経口吸入、点鼻投与(intranasal drops))、または直腸が含まれる。非経口投与が好ましい投与様式である。
配合物は、選択する投与経路に応じて多様であろう(例えば溶液、エマルジョン)。投与しようとするヒト化抗体を含む適切な組成物を、生理学的に許容しうるビヒクルまたはキャリアー中で調製することも可能である。溶液またはエマルジョンのため、適切なキャリアーには、例えば、水性またはアルコール性/水性溶液、エマルジョンまたは懸濁物が含まれ、生理食塩水および緩衝媒体が含まれる。非経口ビヒクルには、塩化ナトリウム溶液、リンガーのデキストロース溶液、デキストロースおよび塩化ナトリウム溶液、乳酸化リンガー溶液または不揮発性油が含まれることも可能である。静脈内ビヒクルには、多様な添加物、保存剤、または液体、栄養補充剤または電解質補充剤が含まれることも可能である(一般的には、Remington’s Pharmaceutical Sciences, 第17版, Mack Publishing Co., ペンシルバニア州, 1985を参照されたい)。吸入のため、化合物を可溶化し、そして投与のため、適切なディスペンサー(例えばアトマイザー、ネブライザーまたは加圧エアロゾル・ディスペンサー)に装填することも可能である。
したがって、本発明には、細胞のHIV感染を阻害する方法であって、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片を含む組成物の有効量と、細胞を接触させることを含む、前記方法が含まれる。本発明はまた、患者においてHIVを治療するかまたはHIV感染を阻害する方法であって、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片の有効量を含む組成物を、患者に投与することを含む、前記方法にも関する。
本発明はまた、哺乳動物CCR2またはCCR2の機能する部分へのケモカインの結合に関連する機能を阻害する方法であって、CCR2またはその一部を含む組成物と、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片の有効量を接触させ、ここで前記ヒト化免疫グロブリンが、哺乳動物CCR2へのケモカインの結合を阻害し、そしてCCR2へのケモカインの結合に関連する1以上の機能を阻害することを含む、前記方法にも関する。例えば、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシンおよびその組み合わせからなる群より、ケモカインを選択することも可能である。
本発明はまた、患者において白血球輸送を阻害する方法であって、哺乳動物CCR2に結合し、そして受容体へのリガンドの結合を阻害する、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片の有効量を含む組成物を、患者に投与することを含む、前記方法にも関する。例えば、リガンドはケモカイン(例えばMCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシン)またはHIVであることも可能である。
本発明はまた、CCR2を発現する第一の細胞とリガンド(例えばCCR2のリガンドを発現する第二の細胞上のもの)の相互作用を阻害する方法であって、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片の有効量と第一の細胞を接触させ、特に前記免疫グロブリンまたは断片がCCR2へのリガンドの結合を阻害することを含む、前記方法にも関する。例えば、細胞は、リンパ球、単球、顆粒球、T細胞、好塩基球、およびCCR2またはその一部をコードする組換え核酸を含む細胞からなる群より選択されることも可能である。1つの態様において、リガンドは、ケモカイン(例えばMCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5、エオタキシン)である。別の態様において、リガンドはHIVである。
本発明はまた、患者においてCCR2仲介性障害を治療する方法であって、哺乳動物CCR2に結合する、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片の有効量を、患者に投与することを含む、前記方法も含む。障害には、限定されるわけではないが、アレルギー、アテローム発生、アナフィラキシー、悪性腫瘍、慢性および急性炎症性障害、ヒスタミンおよびIgE仲介性アレルギー反応、ショック、および関節リウマチ、アテローム性動脈硬化症、多発性硬化症、狭窄、再狭窄、同種移植片拒絶、線維症、喘息、強皮症、炎症性糸球体症、および免疫関連疾患が含まれることも可能である。
特定の態様において、本発明は、患者において再狭窄を阻害する方法であって、哺乳動物CCR2に結合する、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片の有効量を、患者に投与することを含む、前記方法に関する。本発明はまた、CCR2仲介性疾患または障害の療法または診断に使用するための、あるいはこれらを治療するのに使用するための、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片も含む。本発明はまた、CCR2仲介性疾患治療用の医薬製造のための、本発明のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片の使用も含む。
抗イディオタイプ抗体もまた提供する。抗イディオタイプ抗体は、別の抗体の抗原結合部位と会合する抗原決定基を認識する。第二の抗体を産生するのに用いた動物と同じ種の動物、そして好ましくは同じ系統の動物を免疫することによって、第二の抗体に対して、抗イディオタイプ抗体を調製することも可能である。例えば、米国特許第4,699,880号を参照されたい。
本発明はまた、ATCC寄託番号HB−12549およびHB−12550のもとに寄託されたハイブリドーマ細胞株とともに、ATCC寄託番号HB−12549およびHB−12550のもとに寄託されたハイブリドーマ細胞株が産生するモノクローナル抗体にも関する。本発明の細胞株は、モノクローナル抗体の産生以外の使用を有する。例えば、本発明の細胞株を他の細胞(例えば適切に薬剤で印を付けたヒト骨髄腫、マウス骨髄腫、ヒト−マウス・ヘテロ骨髄腫またはヒトリンパ芽球腫細胞)と融合させて、さらなるハイブリドーマを産生し、そしてこうして、モノクローナル抗体をコードする遺伝子のトランスファーを提供することも可能である。さらに、該細胞株を、抗CCR2免疫グロブリン鎖をコードする核酸の供給源として使用することも可能であり、該核酸を単離し発現させることも可能である(例えば、適切な技術いずれかを用いて、他の細胞にトランスファーして(例えばCabillyら、米国特許第4,816,567号;Winter、米国特許第5,225,539号))。例えば、再配置された抗CCR2軽鎖または重鎖を含むクローンを単離する(例えばPCRによって)ことも可能であるし、あるいは細胞株から単離したmRNAからcDNAライブラリーを調製することも可能であり、そして抗CCR2免疫グロブリン鎖をコードするcDNAクローンを単離することも可能である。したがって、抗体の重鎖および/または軽鎖をコードする核酸、またはその一部を得て、そして多様な宿主細胞において、またはin vitro翻訳系において、特定の免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖、またはその変異体(例えばヒト化免疫グロブリン)を産生する組換えDNA技術にしたがって、用いることも可能である。例えば、cDNAを含む核酸、またはヒト化免疫グロブリンまたは免疫グロブリン鎖などの変異体をコードするその誘導体を、核酸が1以上の発現調節要素に機能可能であるように連結されるように(例えばベクター中、または宿主細胞ゲノムに組み込まれて)、適切な原核生物ベクターまたは真核生物ベクター(例えば発現ベクター)に入れて、そして適切な方法(例えば形質転換、トランスフェクション、エレクトロポレーション、感染)によって適切な宿主細胞に導入することも可能である。産生のため、宿主細胞を発現に適した条件下(例えば、誘導剤の存在下、適切な塩、増殖因子、抗生物質、栄養補助物質等を補った適切な培地中)に維持して、それによってコードされるポリペプチドを産生することも可能である。望ましい場合、コードされるタンパク質を(例えば宿主細胞、培地、ミルクから)回収し、そして/または単離することも可能である。この産生法は、トランスジェニック動物の宿主細胞における発現を含むことが認識されるであろう(例えばWO 92/03918、GenPharm International、1992年3月19日公表)。
本明細書において、本発明の抗体および機能するその断片は、CCR2へのリガンドの結合を遮断し(阻害し)、そして/またはCCR2へのリガンドの結合に関連する機能を阻害することも可能である。以下に論じるように、多様な方法を用いて、CCR2へのリガンドの結合の阻害および/または受容体へのリガンドの結合に関連する機能を評価することも可能である。
結合アッセイ
本明細書において、「哺乳動物CCR2タンパク質」は、天然存在または内因性の哺乳動物CCR2タンパク質を指し、そして天然存在または内因性の対応する哺乳動物CCR2タンパク質のものと同じアミノ酸配列を有するタンパク質(例えば組換えタンパク質)を指す。したがって、本明細書に定義するように、この用語には、哺乳動物CCR2の成熟受容体タンパク質、多型変異体またはアレル変異体、および他のアイソフォーム(例えば選択的スプライシングまたは他の細胞プロセスによって産生されるもの)、および前述のものの修飾型または非修飾型(例えばグリコシル化型、非グリコシル化型)が含まれる。哺乳動物CCR2タンパク質は、単離および/または組換えタンパク質(合成的に産生されたタンパク質を含む)であることも可能である。天然存在または内因性の哺乳動物CCR2タンパク質には、成熟CCR2などの野生型タンパク質、多型変異体またはアレル変異体、および哺乳動物(例えばヒト、非ヒト霊長類)において天然存在である他のアイソフォーム、例えばタンパク質のカルボキシ末端の選択的スプライシングで産生される受容体タンパク質のCCR2a型およびCCR2b型などが含まれる。こうしたタンパク質を、例えば哺乳動物CCR2を天然に産生する供給源から回収するかまたは単離することも可能である。これらのタンパク質および天然存在または内因性の対応する哺乳動物CCR2と同じアミノ酸配列を有する哺乳動物CCR2タンパク質は、対応する哺乳動物の名称で称される。例えば、対応する哺乳動物がヒトである場合、該タンパク質は、ヒトCCR2タンパク質と称される(例えば適切な宿主細胞で産生される、組換えヒトCCR2)。
本明細書において、「哺乳動物CCR2タンパク質」は、天然存在または内因性の哺乳動物CCR2タンパク質を指し、そして天然存在または内因性の対応する哺乳動物CCR2タンパク質のものと同じアミノ酸配列を有するタンパク質(例えば組換えタンパク質)を指す。したがって、本明細書に定義するように、この用語には、哺乳動物CCR2の成熟受容体タンパク質、多型変異体またはアレル変異体、および他のアイソフォーム(例えば選択的スプライシングまたは他の細胞プロセスによって産生されるもの)、および前述のものの修飾型または非修飾型(例えばグリコシル化型、非グリコシル化型)が含まれる。哺乳動物CCR2タンパク質は、単離および/または組換えタンパク質(合成的に産生されたタンパク質を含む)であることも可能である。天然存在または内因性の哺乳動物CCR2タンパク質には、成熟CCR2などの野生型タンパク質、多型変異体またはアレル変異体、および哺乳動物(例えばヒト、非ヒト霊長類)において天然存在である他のアイソフォーム、例えばタンパク質のカルボキシ末端の選択的スプライシングで産生される受容体タンパク質のCCR2a型およびCCR2b型などが含まれる。こうしたタンパク質を、例えば哺乳動物CCR2を天然に産生する供給源から回収するかまたは単離することも可能である。これらのタンパク質および天然存在または内因性の対応する哺乳動物CCR2と同じアミノ酸配列を有する哺乳動物CCR2タンパク質は、対応する哺乳動物の名称で称される。例えば、対応する哺乳動物がヒトである場合、該タンパク質は、ヒトCCR2タンパク質と称される(例えば適切な宿主細胞で産生される、組換えヒトCCR2)。
哺乳動物CCR2タンパク質の「機能する変異体」には、機能する断片、機能する突然変異体タンパク質、および/または機能する融合タンパク質(例えば突然変異誘発および/または組換え技術を介して産生される)が含まれる。一般に、哺乳動物CCR2タンパク質の断片または一部には、成熟哺乳動物CCR2タンパク質に比較して、アミノ酸(すなわち1以上のアミノ酸)の欠失(すなわち1以上の欠失)を有するものが含まれる(N末端欠失、C末端欠失または内部欠失など)。成熟哺乳動物CCR2タンパク質に比較して、隣接アミノ酸のみが欠失されているか、または非隣接アミノ酸が欠失されている、断片または部分もまた、想定される。
一般的に、哺乳動物CCR2タンパク質の突然変異体には、1以上の隣接または非隣接アミノ酸残基の付加、欠失および/または置換によって異なる、哺乳動物CCR2タンパク質の天然変異体または人工変異体が含まれる(例えば受容体キメラ)。こうした突然変異は、例えば、(他のCXCおよび/またはCCケモカイン受容体に比較して)保存領域または非保存領域、細胞外領域、細胞質領域、または膜貫通領域にあることも可能である。
一般的に、融合タンパク質は、第一の部分として、哺乳動物CCR2(例えばヒトCCR2)を含み、この第一の部分に、天然に見られるような哺乳動物CCR2には存在しない第二の部分が、ペプチド結合を介して連結される。したがって、第二の部分は、アミノ酸、オリゴペプチドまたはポリペプチドであることも可能である。第一の部分は、融合タンパク質に対して、N末端位置、C末端位置、または内部に存在することも可能である。1つの態様において、融合タンパク質は、第一の部分としてアフィニティーリガンド(例えば酵素、抗原、エピトープタグ)を含み、そして第二の部分はリンカー配列およびヒトCCR2またはその一部を含む。
哺乳動物CCR2タンパク質の「機能する断片または部分」、「機能する突然変異体」および/または「機能する融合タンパク質」は、本明細書記載の哺乳動物CCR2タンパク質に特徴的な少なくとも1つの機能、例えば結合活性、シグナル伝達活性および/または細胞反応を刺激する能力を有する、単離および/または組換えタンパク質またはポリペプチドを指す。好ましい機能する変異体は、リガンド(すなわちMCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5および/またはエオタキシンなどの1以上のリガンド)に結合することも可能であり、そして本明細書において、「リガンド結合性変異体」と称される。
1つの態様において、哺乳動物CCR2の機能する変異体は、前記哺乳動物CCR2と少なくとも約85%の配列同一性、好ましくは少なくとも約90%の配列同一性、そしてより好ましくは前記哺乳動物CCR2と少なくとも約95%の配列同一性を共有する。ヒトCCR2aおよびCCR2bの核酸およびアミノ酸配列は、米国特許第5,707,815号に記載される。デフォルトパラメーターなどの適切なパラメーターを用いて、Blastxプログラム(バージョン1.4)などの、適切なプログラムを用いて配列同一性を決定することも可能である。1つの態様において、Blastx検索のパラメーターは、スコアリングマトリックスBLOSUM62、W=3である。別の態様において、機能する変異体は、天然存在核酸分子とは異なるが、遺伝暗号の縮重のため、哺乳動物CCR2またはその一部をコードする核酸配列を含む。
単離および/または組換え哺乳動物CCR2または機能するその変異体を含む組成物を、結合に適した条件下で維持することも可能であり、哺乳動物CCR2または変異体を、試験しようとする抗体または断片と接触させ、そして直接または間接的に結合を検出するかまたは測定する。1つの態様において、CCR2を天然に発現する細胞、あるいは哺乳動物CCR2またはその変異体をコードする組換え核酸配列を含む細胞を用いる。受容体発現に適した条件下で細胞を維持する。結合に適した条件下で(例えば適切な結合緩衝液中で)、細胞を抗体または断片と接触させ、そして標準的技術によって、結合を検出する。結合を測定するため、適切な対照に比較して(例えば抗体の非存在下で測定したバックグラウンドに比較して、第二の抗体(すなわち標準)の結合に比較して、未トランスフェクション細胞への抗体の結合と比較して)、結合の度合いを測定することも可能である。受容体または受容体を含むリポソームを含有する膜分画などの細胞分画を、全細胞の代わりに用いることも可能である。
1つの態様において、適切な標識(例えば蛍光標識、同位体標識、抗原またはエピトープ標識、酵素標識)で抗体を標識し、そして標識を検出することによって、結合を測定する。別の態様において、標識した第二の抗体によって、結合した抗体を検出することも可能である。例えば、競合剤として、非標識抗体またはリガンドを用いて、競合または置換によって、結合の特異性を評価することも可能である。
結合阻害アッセイを用いて、CCR2に結合して、CCR2または機能する変異体へのリガンド(例えばMCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5および/またはエオタキシン)などの別の化合物の結合を阻害する抗体またはその断片を同定することも可能である。例えば、抗体の非存在下でのリガンドの結合に比較した際、(抗体の存在下での)CCR2のリガンドの結合の減少を検出するかまたは測定する、結合アッセイを行うことも可能である。単離および/または組換え哺乳動物CCR2または機能するその変異体を含む組成物を、リガンドおよび抗体と同時に、またはいずれかの順序で、次々に、接触させることも可能である。抗体の存在下でリガンドの結合の度合いが減少すれば、抗体によって結合が阻害されることの指標となる。例えば、リガンドの結合は減少するかまたは消滅することも可能である。
1つの態様において、抗体または断片による、哺乳動物CCR2またはその変異体へのリガンド(例えばMCP−1などのケモカイン)の結合の直接阻害を監視する。例えば、抗体が、哺乳動物CCR2への125I標識MCP−1、125I標識MCP−2、125I標識MCP−3、125I標識MCP−4、125I標識MCP−5、または125I標識エオタキシンの結合を阻害する能力を、監視することも可能である。CCR2または機能するその変異体を有する適切な細胞、例えば単離血液細胞(例えばT細胞、PBMC)、またはCCR2を天然に発現する適切な細胞株、または哺乳動物CCR2をコードする核酸を含有する細胞株、または前記細胞由来の膜分画を用いて、こうしたアッセイを行うことも可能である。
CCR2に結合する抗体の存在を同定する他の方法が利用可能であり、こうした方法には例えば、他の適切な結合アッセイ、またはシグナル伝達機能および/または細胞反応(例えば白血球輸送)の刺激を含む、受容体結合に誘発される事象を監視する方法がある。
本発明の抗体の阻害効果を結合阻害アッセイで評価可能であることが理解されるであろう。該方法において、受容体結合に関する抗体間の競合を評価することもまた可能である。この方式で同定される抗体をさらに評価して、該抗体が結合後に、CCR2の他の機能を阻害するように作用したかどうかを決定し、そしてまたはそれらの療法的有用性を評価することも可能である。
シグナル伝達アッセイ
CCR2に、リガンドまたは促進剤、例えばアゴニストが結合すると、このGタンパク質共役型受容体によるシグナル伝達が生じ、そしてGタンパク質とともに他の細胞内シグナル伝達分子の活性が刺激される。適切な方法いずれかを用いて、化合物(例えば抗体またはその断片)によるシグナル伝達機能の誘導を監視することも可能である。こうしたアッセイを用いて、CCR2の抗体アゴニストを同定することも可能である。アッセイにおいて、リガンドまたは促進剤を用い、そしてリガンドまたは促進剤に誘導される活性を抗体が阻害する能力を評価して、抗体または機能するその断片の阻害活性を決定することも可能である。
CCR2に、リガンドまたは促進剤、例えばアゴニストが結合すると、このGタンパク質共役型受容体によるシグナル伝達が生じ、そしてGタンパク質とともに他の細胞内シグナル伝達分子の活性が刺激される。適切な方法いずれかを用いて、化合物(例えば抗体またはその断片)によるシグナル伝達機能の誘導を監視することも可能である。こうしたアッセイを用いて、CCR2の抗体アゴニストを同定することも可能である。アッセイにおいて、リガンドまたは促進剤を用い、そしてリガンドまたは促進剤に誘導される活性を抗体が阻害する能力を評価して、抗体または機能するその断片の阻害活性を決定することも可能である。
当該技術分野に知られる方法または他の適切な方法によって、受容体結合が誘発するGタンパク質活性、例えばGTPのGDPへの加水分解、またはその後のシグナル伝達事象、例えば細胞内(細胞質ゾル)遊離カルシウム濃度[Ca2+]iの迅速でそして一過性の増加の誘導をアッセイすることも可能である(例えば、Neote, K.ら, Cell, 72:415−425 1993);Van Riperら, J. Exp. Med., 177:851−856(1993);Dahinden, C.A.ら, J. Exp. Med., 179:751−756(1994)を参照されたい)。
例えば、ハイブリッドGタンパク質共役型受容体を用いる、Sledziewskiらの機能アッセイを用いて、リガンドまたは促進剤が、受容体に結合し、そしてGタンパク質を活性化する能力を監視することも可能である(その解説が本明細書に援用される、Sledziewskiら、米国特許第5,284,746号)。
評価しようとする抗体またはその断片の存在下で、こうしたアッセイを行うことも可能であり、そして、既知の方法および/または本明細書記載の方法を用いて、抗体または断片が、リガンドまたは促進剤によって誘導される活性を阻害する能力を測定することができる。
走化性および細胞刺激のアッセイ
走化性アッセイを用いて、抗体または機能するその断片が、哺乳動物CCR2または機能するその変異体へのリガンドの結合を遮断し、そして/または受容体へのリガンドの結合に関連する機能を阻害する能力を評価することもまた、可能である。これらのアッセイは、化合物に誘導されるin vitroまたはin vivoの細胞の機能的遊走に基づく。実施例に記載するように、例えば96ウェル走化性プレートを利用するアッセイにおいて、または走化性を評価する当該技術分野に認識される他の方法を用いて、走化性を評価することも可能である。例えば、in vitroの経内皮走化性アッセイの使用が、Springerら(その解説が本明細書に援用される、Springerら、WO 94/20142、1994年9月15日公表;Bermanら, Immunol. Invest. 17:625−677(1988)もまた参照されたい)に記載される。内皮を渡る、コラーゲンゲル内への遊走もまた記載されてきている(Kavanaughら, J. Immunol., 146:4149−4156(1991))。例えば、マウスL1−2プレB細胞または走化可能な他の適切な宿主細胞の安定なトランスフェクタントを、走化性アッセイに用いることも可能である。
走化性アッセイを用いて、抗体または機能するその断片が、哺乳動物CCR2または機能するその変異体へのリガンドの結合を遮断し、そして/または受容体へのリガンドの結合に関連する機能を阻害する能力を評価することもまた、可能である。これらのアッセイは、化合物に誘導されるin vitroまたはin vivoの細胞の機能的遊走に基づく。実施例に記載するように、例えば96ウェル走化性プレートを利用するアッセイにおいて、または走化性を評価する当該技術分野に認識される他の方法を用いて、走化性を評価することも可能である。例えば、in vitroの経内皮走化性アッセイの使用が、Springerら(その解説が本明細書に援用される、Springerら、WO 94/20142、1994年9月15日公表;Bermanら, Immunol. Invest. 17:625−677(1988)もまた参照されたい)に記載される。内皮を渡る、コラーゲンゲル内への遊走もまた記載されてきている(Kavanaughら, J. Immunol., 146:4149−4156(1991))。例えば、マウスL1−2プレB細胞または走化可能な他の適切な宿主細胞の安定なトランスフェクタントを、走化性アッセイに用いることも可能である。
一般的に、走化性アッセイは、適切な細胞(例えば白血球(例えばリンパ球、好酸球、好塩基球))が、障壁(例えば内皮、フィルター)内へまたは障壁を渡って、増加したレベルの化合物に向かい、障壁の第一の表面から、相対する第二の表面に進む、定方向移動または遊走を監視する。膜またはフィルターは、適切な細胞が、フィルター内へまたはフィルターを渡って、増加したレベルの化合物に向かい、フィルターの第一の表面から、フィルターの相対する第二の表面に進む、定方向移動または遊走を監視するのに好適な障壁を提供する。いくつかのアッセイにおいて、接着を促進する物質、例えばICAM−1、フィブロネクチンまたはコラーゲンで、膜をコーティングする。こうしたアッセイは、白血球「ホーミング」のin vitro近似を提供する。
例えば、適切な容器(含有手段)において、第一のチャンバーから、微小多孔膜内へ、または該膜を渡って、試験しようとする抗体を含有し、そして該膜によって第一のチャンバーと分離されている第二のチャンバーに向かう、細胞の遊走の阻害を検出するかまたは測定することも可能である。例えばニトロセルロース、ポリカーボネートを含む、化合物に反応した特異的遊走を監視するのに適した孔サイズを有する適切な膜を選択する。例えば、約3〜8ミクロン、そして好ましくは約5〜8ミクロンの孔サイズを用いることも可能である。孔サイズは、フィルター上で均一であるか、または適切な孔サイズの範囲内にあることも可能である。
遊走および遊走の阻害を評価するため、標準的技術(例えば顕微鏡)を用いて、フィルター内への遊走距離、フィルターの第二の表面に接着したままとなる、フィルターを横断した細胞の数、および/または第二のチャンバーに集積する細胞の数を決定することも可能である。1つの態様において、細胞を検出可能標識(例えば放射性同位体、蛍光標識、抗原またはエピトープ標識)で標識して、そして適切な方法(例えば放射能、蛍光を検出することによるもの、イムノアッセイ)を用いて、膜に接着し、そして/または第二のチャンバーに存在する、標識の存在を決定することによって、抗体または断片の存在下および非存在下で、遊走を評価することも可能である。適切な対照に比較して(例えば抗体の非存在下で測定したバックグラウンド遊走に比較して、第二の化合物(すなわち標準)に誘導される遊走の度合いに比較して、抗体に誘導される未トランスフェクション細胞の遊走に比較して)、抗体アゴニストに誘導される遊走の度合いを決定することも可能である。
1つの態様において、特に、T細胞、単球または哺乳動物CCR2を発現する細胞に関して、経内皮遊走を監視することも可能である。この態様において、内皮細胞層を通じた遊出を評価する。細胞層を調製するため、場合によって、コラーゲン、フィブロネクチン、または他の細胞外マトリックスタンパク質などの物質でコーティングし、内皮細胞の付着を促進して、内皮細胞を微小多孔フィルターまたは膜上で培養することも可能である。好ましくは、集密(confluent)単層が形成されるまで、内皮細胞を培養する。単層形成には、多様な哺乳動物内皮細胞が利用可能であり、これには、例えば静脈内皮、動脈内皮または微小血管内皮、例えばヒト臍静脈内皮細胞(Clonetics Corp、カリフォルニア州サンディエゴ)が含まれる。特定の哺乳動物受容体に反応する走化性をアッセイするには、同じ哺乳動物の内皮細胞が好ましい;が、異なる哺乳動物種または属由来の内皮細胞もまた、使用可能である。
一般的に、細胞が、膜またはフィルター内へまたはこれらを渡って、増加したレベルの化合物の方向に向かい、フィルターの第一の表面から、フィルターの相対する第二の表面に進む、定方向遊走を検出することによって、アッセイを行い、ここでフィルターは、第一の表面上に内皮細胞層を含有する。第一の表面に隣接した領域から、膜内へまたは膜を渡って、フィルターの反対側に置かれた化合物に向かって、定方向遊走が生じる。第二の表面に隣接した領域に存在する化合物の濃度は、第一の表面に隣接した領域に存在するものより高い。
抗体阻害剤に関して試験するのに用いる1つの態様において、遊走可能であり、そして哺乳動物CCR2受容体を発現する細胞を含む組成物を、第一のチャンバーに入れることも可能である。第一のチャンバー中の細胞の走化性を誘導可能な(化学誘引機能を有する)1以上のリガンドまたは促進剤を含む組成物を、第二のチャンバーに入れる。好ましくは、細胞を第一のチャンバーに入れる少し前に、または細胞と同時に、試験しようとする抗体を含む組成物を、好ましくは第一のチャンバーに入れる。このアッセイにおいて、受容体に結合可能な抗体または機能するその断片であって、そして哺乳動物CCR2を発現する細胞の走化性がリガンドまたは促進剤に誘導されるのを阻害可能な前記抗体または機能するその断片は、受容体機能の阻害剤(例えば刺激機能の阻害剤)である。抗体または断片の存在下で、リガンドまたは促進剤に誘導される遊走の度合いが減少すれば、阻害活性の指標となる。別個の結合研究(上記を参照されたい)を行って、抗体が受容体に結合した結果、阻害が生じたのか、または異なる機構を介して発生したかを決定することも可能である。
組織における化合物(例えばケモカインまたは抗体)の注射に反応した、組織の白血球浸潤を監視するin vivoアッセイを以下に記載する(炎症モデルを参照されたい)。in vivoホーミングのこれらのモデルは、炎症部位への遊出および走化性によって、細胞がリガンドまたは促進剤に反応する能力を測定し、そして抗体またはその断片がこの遊出を遮断する能力を評価する。
本明細書に記載する方法に加えて、受容体を含有する適切な宿主細胞を用いて、活性受容体に誘導される細胞反応を監視することによって、CCR2の刺激機能に対する抗体または断片の効果を評価することも可能である。
哺乳動物CCR2機能のさらなるリガンド、阻害剤および/または促進剤の同定
本発明の抗体および断片の結合および機能を評価するのに使用可能な上述のアッセイを適応させて、哺乳動物CCR2または機能するその変異体に結合するさらなるリガンドまたは他の物質とともに、哺乳動物CCR2機能の阻害剤および/または促進剤を同定することも可能である。例えば、本発明の抗体または機能するその部分との競合アッセイによって、前記抗体またはその一部のものと同じかまたは類似の結合特異性を有する剤を同定することも可能である。したがって、本発明はまた、受容体のリガンドまたは哺乳動物CCR2タンパク質に結合する他の物質とともに、受容体機能の阻害剤(例えばアンタゴニスト)または促進剤(例えばアゴニスト)を同定する方法を含むことも可能である。1つの態様において、哺乳動物CCR2タンパク質または機能するその変異体を有する細胞(例えば白血球、細胞株、または適切な宿主細胞であって、前記細胞に導入された核酸にコードされる哺乳動物CCR2タンパク質または機能する変異体を発現するように操作されている前記細胞)を、受容体機能の阻害剤または促進剤を含む、受容体に結合するリガンドまたは他の物質の有効性を同定し、そして評価するアッセイにおいて、用いる。こうした細胞はまた、発現された受容体タンパク質またはポリペプチドの機能を評価する際にも有用である。
本発明の抗体および断片の結合および機能を評価するのに使用可能な上述のアッセイを適応させて、哺乳動物CCR2または機能するその変異体に結合するさらなるリガンドまたは他の物質とともに、哺乳動物CCR2機能の阻害剤および/または促進剤を同定することも可能である。例えば、本発明の抗体または機能するその部分との競合アッセイによって、前記抗体またはその一部のものと同じかまたは類似の結合特異性を有する剤を同定することも可能である。したがって、本発明はまた、受容体のリガンドまたは哺乳動物CCR2タンパク質に結合する他の物質とともに、受容体機能の阻害剤(例えばアンタゴニスト)または促進剤(例えばアゴニスト)を同定する方法を含むことも可能である。1つの態様において、哺乳動物CCR2タンパク質または機能するその変異体を有する細胞(例えば白血球、細胞株、または適切な宿主細胞であって、前記細胞に導入された核酸にコードされる哺乳動物CCR2タンパク質または機能する変異体を発現するように操作されている前記細胞)を、受容体機能の阻害剤または促進剤を含む、受容体に結合するリガンドまたは他の物質の有効性を同定し、そして評価するアッセイにおいて、用いる。こうした細胞はまた、発現された受容体タンパク質またはポリペプチドの機能を評価する際にも有用である。
本発明にしたがって、受容体に結合するリガンドおよび他の物質、受容体機能の阻害剤および促進剤を適切なアッセイにおいて同定し、そして療法効果に関してさらに評価することも可能である。受容体機能の阻害剤を用いて、受容体活性を阻害する(減少させるかまたは防止する)ことも可能であるし、そしてリガンドおよび/または促進剤を用いて、適応する場合の、正常な受容体機能を誘導する(誘発するかまたは増進させる)ことも可能である。したがって、本発明は、自己免疫疾患および移植片拒絶を含む炎症性疾患を治療する方法であって、受容体機能の阻害剤を個体(例えば哺乳動物)に投与することを含む、前記方法を提供する。本発明はさらに、受容体機能の新規リガンドまたは促進剤を個体に投与することによって、受容体機能を刺激する提供する方法を提供し、例えば、感染性疾患および癌の治療に有用である、白血球機能の選択的刺激への新たなアプローチを提供する。
本明細書において、哺乳動物CCR2タンパク質の「リガンド」は、哺乳動物CCR2タンパク質に結合する物質の特定のクラスを指し、これには、天然リガンドおよび天然リガンドの合成型および/または組換え型が含まれる。哺乳動物CCR2陽性細胞に指向性を有する感染性病原体(例えばHIVなどのウイルス)もまた、哺乳動物CCR2タンパク質に結合することも可能である。選択される哺乳動物受容体の天然リガンドは、哺乳動物CCR2タンパク質のものと同じ哺乳動物起源のものである(例えばMCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5および/またはエオタキシンなどのケモカイン)。好ましい態様において、哺乳動物CCR2タンパク質のリガンド結合は高親和性で起こる。
本明細書において、「阻害剤」は、哺乳動物CCR2タンパク質(例えばヒトCCR2)に特徴的な少なくとも1つの機能、例えば結合活性(例えばリガンド結合、促進剤結合、抗体結合)、シグナル伝達活性(例えば哺乳動物Gタンパク質の活性化、細胞質ゾル遊離カルシウム濃度[Ca2+]iの迅速でそして一過性の増加の誘導)、および/または細胞反応機能(例えば走化性、エキソサイトーシスまたは白血球による炎症性仲介因子放出の刺激)を阻害する(減少させるかまたは防止する)物質である。阻害剤はまた、細胞へのHIV進入を阻害する物質でもある。用語、阻害剤は、受容体に結合するアンタゴニスト(例えば抗体、天然リガンドの突然変異体、小分子量有機分子、リガンド結合の他の競合阻害剤)、および結合せずに受容体機能を阻害する物質(例えば抗イディオタイプ抗体)を含む物質を指す。
本明細書において、「促進剤」は、哺乳動物CCR2タンパク質(例えばヒトCCR2)に特徴的な少なくとも1つの機能、例えば結合活性(例えばリガンド結合、阻害剤および/または促進剤結合)、シグナル伝達活性(例えば哺乳動物Gタンパク質の活性化、細胞質ゾル遊離カルシウム濃度[Ca2+]iの迅速でそして一過性の増加の誘導)、および/または細胞反応機能(例えば走化性、エキソサイトーシスまたは白血球による炎症性仲介因子放出の刺激)を促進する(誘導するか、引き起こすか、増進するかまたは増加させる)物質である。用語、促進剤は、受容体に結合するアゴニスト(例えば抗体、別の種由来の天然リガンドの相同体)、および結合せずに受容体機能を促進する物質(例えば会合するタンパク質を活性化することによる)を含む物質を指す。好ましい態様において、アゴニストは、天然リガンドの相同体以外のものである。
したがって、本発明はまた、リガンド、阻害剤、促進剤、および哺乳動物CCR2受容体または機能する変異体に結合する他の物質を含む、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2またはそのリガンド結合性変異体に結合する剤を、検出するかまたは同定する方法にも関する。該方法にしたがって、試験しようとする剤、本発明の抗体または抗原結合性断片(例えば8G2、1D9、8G2または1D9のものと同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する抗体、およびその抗原結合性断片)および哺乳動物CC−ケモカイン受容体2またはそのリガンド結合性変異体を含む組成物を、合わせることも可能である。哺乳動物CC−ケモカイン受容体2またはそのリガンド結合性変異体への抗体または抗原結合性断片の結合に適した条件下で、前述の構成要素を合わせ、そして本明細書記載の方法または他の適切な方法にしたがって、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2またはリガンド結合性変異体への抗体または断片の結合を直接または間接的いずれかで検出するかまたは測定する。適切な対照(例えば試験しようとする剤の非存在下のもの)と比較して、形成される複合体の量が減少していれば、剤が前記受容体または変異体に結合した指標となる。哺乳動物CC−ケモカイン受容体2またはそのリガンド結合性変異体を含む組成物は、組換えケモカイン受容体2タンパク質またはそのリガンド結合性変異体を有する細胞の膜分画であることも可能である。抗体またはその断片を、放射性同位体、スピン標識、抗原またはエピトープ標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基などの標識で標識することも可能である。
1つの態様において、本発明は、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2またはそのリガンド結合性変異体に結合する剤を検出するかまたは同定する方法であって、試験しようとする剤、本発明の抗体または抗原結合性断片(例えば1D9、8G2、1D9または8G2と同じかまたは類似のエピトープ特異性を有する抗体、あるいはその抗原結合性断片)および哺乳動物CC−ケモカイン受容体2またはそのリガンド結合性変異体を有する細胞を合わせることを含む、前記方法に関する。CCR2タンパク質またはそのリガンド結合性変異体への抗体または抗原結合性断片の結合に適した条件下で、前述の構成要素を合わせ、そして本明細書記載の方法およびまたは他の適切な方法によって、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2または変異体への抗体または断片の結合を直接または間接的いずれかで検出するかまたは測定する。適切な対照と比較して、形成される複合体の量が減少していれば、剤が前記受容体または変異体に結合した指標となる。抗体またはその断片を、放射性同位体、スピン標識、抗原またはエピトープ標識、酵素標識、蛍光基および化学発光基からなる群より選択される標識で標識することも可能である。これらのアッセイおよび類似のアッセイを用いて、CCR2に結合し、そして受容体への結合に関して本明細書記載の抗体と競合することも可能な、受容体機能の阻害剤または促進剤を含む、リガンド(例えばケモカインまたはCCR2と相互作用するHIVの株)または他の物質を含む、剤を検出することも可能である。
上述のアッセイを、単独で、あるいは互いに組み合わせて、または他の適切な方法と組み合わせて用いて、哺乳動物CCR2タンパク質に結合するリガンドまたは他の物質、および哺乳動物CCR2タンパク質または変異体の阻害剤または促進剤を同定することも可能である。本発明のin vitro法を、多数の試料をプロセシングする(例えば96ウェル形式)ハイスループットスクリーニングに適応させることも可能である。ハイスループットスクリーニングに適したレベルで、哺乳動物CCR2(例えばヒトCCR2)を発現する細胞を用いることも可能であり、そしてしたがって、こうした細胞は、受容体に結合するリガンドまたは他の物質、および哺乳動物CCR2タンパク質の阻害剤または促進剤の同定および/または単離に特に有用である。多様な方式で、受容体の発現を監視することも可能である。例えば、受容体またはその一部に結合する、本発明の抗体を用いて、発現を監視することも可能である。また、商業的に入手可能な抗体を用いて、受容体タンパク質またはポリペプチドを含む抗原タグまたはエピトープタグ付き融合タンパク質(例えばFLAGタグ付き受容体)の発現を検出することも可能であり、そして望ましいレベルを発現する細胞を選択することも可能である。
哺乳動物CCR2タンパク質または機能するその変異体をコードする核酸を発現系に取り込んで、受容体タンパク質またはポリペプチドを産生することも可能である。単離および/または組換え哺乳動物CCR2タンパク質または変異体、例えば哺乳動物CCR2タンパク質または変異体をコードする組換え核酸を含む構築物で安定にまたは一過性にトランスフェクションされた細胞において発現された受容体、または受容体を含有する細胞分画(例えばトランスフェクション細胞由来の膜分画、受容体を取り込んだリポソーム)中のものを、受容体機能に関する試験で用いることも可能である。望ましい場合、受容体をさらに精製することも可能である。受容体機能の試験をin vitroまたはin vivoで行うことも可能である。
ヒトCCR2などの単離および/または組換え哺乳動物CCR2タンパク質または機能するその変異体を本発明の方法で用いることも可能であり、ここで、本明細書に記載するように受容体機能を監視するか、または他の適切な技術を用いることによって、化合物の効果を評価する。例えば、安定または一過性トランスフェクタント(例えばバキュロウイルス感染Sf9細胞、マウスL1/2プレB細胞の安定トランスフェクタント)を結合アッセイで用いることも可能である。例えば、走化可能なJurkat細胞または他の適切な細胞(例えばマウスL1/2プレB細胞)の安定トランスフェクタントを走化性アッセイで用いることも可能である。
本発明の方法にしたがって、化合物を個々にスクリーニングすることも可能であるし、または本明細書の方法にしたがって、1以上の化合物を同時に試験することも可能である。化合物混合物を試験する場合、上記プロセスによって選択される化合物を分離し(適切なように)、そして適切な方法(例えばPCR、配列決定、クロマトグラフィー、質量分析)によって、同定することも可能である。これらの方法にしたがって、試験試料における1以上の化合物の存在(例えばリガンド、阻害剤、プロモーター)もまた決定することも可能である。
コンビナトリアル化学合成または他の方法によって産生された、化合物(例えば有機化合物、組換えまたは合成ペプチド、「ペプトイド」、核酸)の巨大コンビナトリアルライブラリーを試験することも可能である(例えば、Zuckerman, R.N.ら, J. Med. Chem., 37:2678−2685(1994)および該文献に引用される参考文献;また、タグ付き化合物に関しては、Ohlmeyer, M.H.J.ら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:10922−10926(1993)およびDeWitt, S.H.ら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6909−6913(1993);Rutter, W.J.ら、米国特許第5,010,175号;Huebner, V.D.ら、米国特許第5,182,366号;およびGeysen, H.M.、米国特許第4,833,092号も参照されたい)。本発明の方法によって、コンビナトリアルライブラリーから選択される化合物は、ユニークなタグを所持し、クロマトグラフィー法による個々の化合物の同定が可能である。
1つの態様において、ファージディスプレイ方法論を用いる。例えば、哺乳動物CCR2タンパク質または機能する変異体、本発明の抗体または機能するその部分、およびポリペプチドを提示するファージ(例えばファージまたはライブラリーなどのファージコレクション)を、抗体またはその一部が哺乳動物CCR2タンパク質または変異体に結合するのに適した条件下で(例えば適切な結合緩衝液中で)合わせることも可能である。標準的技術または他の適切な方法を用いて、抗体またはその一部と競合して、そして哺乳動物CCR2タンパク質または変異体に結合することも可能なファージを検出するかまたは選択することも可能である。適切な溶出緩衝液を用いて、結合したファージを受容体から分離することも可能である。例えば、イオン強度の変化またはpHの変化は、ファージの遊離につながることも可能である。あるいは、溶出緩衝液は、化合物の結合を破壊するように設計された単数または複数の遊離構成要素(例えばディスプレイされたペプチドの受容体への結合を破壊することも可能な1以上の化合物、例えば競合的に結合を阻害するリガンド、阻害剤、および/または促進剤)を含むことも可能である。場合によって、選択プロセスを反復するか、または別の選択工程を用いて、受容体に結合するファージをさらに富化させることも可能である。ディスプレイされたポリペプチドを性質決定することも可能である(例えばファージDNAを配列決定することによる)。同定されたポリペプチドを産生し、そして結合に関して、そして阻害剤機能または促進剤機能に関して、さらに試験することも可能である。こうしたペプチドの類似体であって、増加した安定性または他の望ましい特性を有するであろう前記類似体を産生することも可能である。
1つの態様において、ランダム配列核酸にコードされるN末端ペプチドを伴うコートタンパク質を含む、融合タンパク質を発現しそしてディスプレイするファージを産生することも可能である。哺乳動物CCR2タンパク質または変異体および抗CCR2抗体または機能するその一部を発現する適切な宿主細胞をファージと合わせ、結合したファージを選択し、回収し、そして性質決定する(例えば、Gタンパク質共役型受容体とともに用いるファージディスプレイ法を論じる、Doorbar, J.およびG. Winter, J. Mol. Biol., 244:361(1994)を参照されたい)。
哺乳動物CCR2タンパク質に結合する、可能なリガンドまたは他の物質、あるいは該タンパク質の阻害剤および/または促進剤の他の供給源には、限定されるわけではないが、CCR2リガンドの変異体が含まれ、これには、MCP−1、MCP−2、MCP−3、MCP−4、MCP−5および/またはエオタキシンの天然存在変異体、合成変異体または組換え変異体を含むCCR2リガンド変異体、他の化学誘引剤またはケモカインなどの物質、その変異体、低分子量有機分子、他の阻害剤および/または促進剤(例えば抗CCR2抗体、アンタゴニスト、アゴニスト)、他のGタンパク質共役型受容体リガンド、阻害剤および/または促進剤(例えばアンタゴニストまたはアゴニスト)、および哺乳動物CCR2受容体の可溶性部分、例えば受容体機能を阻害しうる適切な受容体ペプチドまたは類似体(例えばMurphy, R.B.、WO 94/05695を参照されたい)が含まれる。
炎症モデル
炎症のin vivoモデルが入手可能であり、これを用いて、in vivoで、療法剤としての本発明の抗体および断片の効果を評価することも可能である。例えば、ケモカインおよび哺乳動物CCR2と反応する抗体またはその断片を、適切な動物、例えばウサギ、マウス、ラット、モルモットまたはアカゲザルに皮内注射した際の白血球浸潤を監視することも可能である(例えば、Van Damme, J.ら, J. Exp. Med., 176:59−65(1992);Zachariae, C.O.C.ら, J. Exp. Med. 171:2177−2182(1990);Jose, P.J.ら, J. Exp. Med. 179:881−887(1994)を参照されたい)。1つの態様において、白血球(例えば好酸球、顆粒球)浸潤に関して、皮膚生検を組織学的に評価する。別の態様において、走化および血管外遊出が可能な標識細胞(例えば111Inで標識した、哺乳動物CCR2を発現する安定トランスフェクション細胞)を動物に投与する。例えば、試験動物にリガンドまたはアゴニストを投与する前、投与するのと同時に、または投与した後に、評価しようとする抗体または断片を投与することも可能である。阻害剤の非存在下での浸潤の度合いに比較した際、抗体の存在下で、浸潤の度合いが減少していれば、阻害の指標となる。
炎症のin vivoモデルが入手可能であり、これを用いて、in vivoで、療法剤としての本発明の抗体および断片の効果を評価することも可能である。例えば、ケモカインおよび哺乳動物CCR2と反応する抗体またはその断片を、適切な動物、例えばウサギ、マウス、ラット、モルモットまたはアカゲザルに皮内注射した際の白血球浸潤を監視することも可能である(例えば、Van Damme, J.ら, J. Exp. Med., 176:59−65(1992);Zachariae, C.O.C.ら, J. Exp. Med. 171:2177−2182(1990);Jose, P.J.ら, J. Exp. Med. 179:881−887(1994)を参照されたい)。1つの態様において、白血球(例えば好酸球、顆粒球)浸潤に関して、皮膚生検を組織学的に評価する。別の態様において、走化および血管外遊出が可能な標識細胞(例えば111Inで標識した、哺乳動物CCR2を発現する安定トランスフェクション細胞)を動物に投与する。例えば、試験動物にリガンドまたはアゴニストを投与する前、投与するのと同時に、または投与した後に、評価しようとする抗体または断片を投与することも可能である。阻害剤の非存在下での浸潤の度合いに比較した際、抗体の存在下で、浸潤の度合いが減少していれば、阻害の指標となる。
診断適用および療法適用
本発明の抗体および断片は、研究適用、診断適用および療法適用を含む、多様な適用で有用である。1つの態様において、抗体を適切な標識(例えば蛍光標識、化学発光標識、同位体標識、抗原またはエピトープ標識、あるいは酵素標識)で標識する。例えば、これらを用いて、受容体またはその一部を単離し、そして/または精製し、そして受容体構造(例えばコンホメーション)および機能を研究することも可能である。
本発明の抗体および断片は、研究適用、診断適用および療法適用を含む、多様な適用で有用である。1つの態様において、抗体を適切な標識(例えば蛍光標識、化学発光標識、同位体標識、抗原またはエピトープ標識、あるいは酵素標識)で標識する。例えば、これらを用いて、受容体またはその一部を単離し、そして/または精製し、そして受容体構造(例えばコンホメーション)および機能を研究することも可能である。
さらに、本発明の多様な抗体を用いて、例えばT細胞(例えばCD8+細胞、CD45RO+細胞)、単球および/または受容体遺伝子でトランスフェクションされた細胞上の、CCR2を検出するか、または受容体の発現を測定することも可能である。したがって、これらはまた、診断または研究目的のため、細胞選別(例えばフローサイトメトリー、蛍光活性化細胞選別)などの適用にも有用性を有する。
本発明の抗CCR2抗体は、診断適用に有用である。抗CCR2抗体またはその断片を用いて、抗CD4が疾患段階の診断指標として用いられているのと類似の方式で、HIV感染個体におけるこの受容体の発現を監視することも可能である。
典型的には、診断アッセイは、CCR2への抗体またはその断片の結合から生じる複合体の形成を検出することを含む。診断目的のため、抗体または抗原結合性断片を標識することも、また標識しないことも可能である。抗体または断片を直接標識することも可能である。多様な標識が使用可能であり、限定されるわけではないが、放射性核種、蛍光剤、酵素、酵素基質、酵素補因子、酵素阻害剤およびリガンド(例えばビオチン、ハプテン類)が含まれる。多くの適切な免疫アッセイが当業者に知られる(例えば米国特許第3,817,827号;第3,850,752号;第3,901,654号および第4,098,876号を参照されたい)。未標識の場合、例えば凝集アッセイにおけるように、適切な手段を用いて、抗体または断片を検出することも可能である。未標識抗体または断片を、抗体を検出するのに使用可能な、別の(すなわち1以上の)適切な試薬、例えば第一の抗体と反応する標識抗体(例えば第二の抗体)(例えば抗イディオタイプ抗体または未標識免疫グロブリンに特異的な他の抗体)、または他の適切な試薬(例えば標識プロテインA)と組み合わせて用いることもまた、可能である。
1つの態様において、対象の抗体または断片、あるいは第二の抗体が酵素にコンジュゲート化されている、酵素イムノアッセイにおいて、本発明の抗体または断片を利用することも可能である。哺乳動物CCR2タンパク質を含む生物学的試料を、対照の抗体と合わせた場合、抗体およびCCR2タンパク質間で結合が生じる。1つの態様において、哺乳動物CCR2タンパク質を発現する細胞を含有する試料、例えばヒト血液を、対照の抗体と合わせ、そして抗体、および抗体に認識されるエピトープを含むヒトCCR2タンパク質を有する細胞間で、結合が生じる。これらの結合細胞を未結合試薬から分離し、そして例えば、酵素が作用した際に発色するかまたは他の検出可能な変化を生じる酵素の基質と試料を接触させることによって、細胞に特異的に結合した抗体−酵素コンジュゲートの存在を決定することも可能である。別の態様において、対象の抗体は未標識であることも可能であり、そして第二の標識抗体を添加して、この第二の抗体が対象の抗体を認識することも可能である。
生物学的試料において、哺乳動物CCR2タンパク質の存在を検出するのに用いるキットもまた、調製可能である。こうしたキットには、哺乳動物CC−ケモカイン受容体2または前記受容体の一部に結合する抗体または機能するその断片とともに、抗体または断片およびCCR2またはその一部の間の複合体の存在を検出するのに適した、1以上の補助試薬が含まれるであろう。本発明の抗体組成物を単独でまたは他のエピトープに特異的なさらなる抗体と組み合わせて、凍結乾燥型で提供することも可能である。標識または未標識であることも可能である抗体が、補助成分(例えばTris、ホスフェートおよびカーボネートなどの緩衝剤、安定化剤、賦形剤、殺生剤および/または不活性タンパク質、例えばウシ血清アルブミン)とともに、キット中に含まれることも可能である。例えば、補助成分を伴う凍結乾燥混合物として、抗体を提供することも可能であるし、または使用者が組み合わせられるように、補助成分を別個に提供することも可能である。一般的に、これらの補助成分は、活性抗体の量に基づいて、重量約5%未満で存在し、そして通常、抗体濃度に基づいて、少なくとも重量約0.001%の総量で存在するであろう。モノクローナル抗体に結合可能な第二の抗体を使用する場合、こうした抗体をキット中で、例えば別個のバイアルまたは容器中で提供することも可能である。第二の抗体は、存在する場合、典型的には標識され、そして類似の方式で、上述の抗体配合物と配合することも可能である。
同様に、本発明はまた、細胞による、哺乳動物CCR2または該受容体の一部の発現を検出し、そして/または定量化する方法であって、細胞またはその分画(例えば膜分画)を含む組成物を、哺乳動物CCR2または該受容体の一部に結合する抗体または機能するその断片(例えば1D9および/または8G2)と、抗体またはその断片の結合に適した条件下で接触させ、そして結合を監視する、前記方法にも関する。抗体およびCCR2またはその一部の間の複合体の形成の指標となる、抗体の検出は、受容体が存在する指標となる。例えば、見出し「結合アッセイ」以下に上述したように、細胞への抗体の結合を決定することも可能である。該方法を用いて、個体由来の細胞上(例えば血液、唾液または他の適切な試料などの体液などの試料中)のCCR2の発現を検出することも可能である。例えばフローサイトメトリーによって、T細胞または単球表面上のCCR2の発現レベルを決定し、そして発現レベル(例えば染色強度)を疾患感受性、進行またはリスクと相関させることもまた可能である。
ケモカイン受容体は、身体全体の、特に炎症部位への白血球の遊走に機能する。血管系からの炎症性細胞遊出は、白血球および内皮細胞接着タンパク質および細胞特異的化学誘引剤および活性化因子の相互作用を伴う3工程プロセスによって、制御されている(Springer, T.A., Cell, 76:301−314(1994);Butcher, E.C., Cell, 67:1033−1036(1991);Butcher, E.C.およびPicker, L.J., Science(ワシントンDC), 272:60−66(1996))。これらは:(a)白血球セレクチンおよび内皮細胞炭水化物間の低親和性相互作用;(b)白血球化学誘引剤受容体および化学誘引剤/活性化因子間の高親和性相互作用;および(c)白血球インテグリンおよび免疫グロブリンスーパーファミリーの内皮細胞接着タンパク質間の密着結合である。異なる白血球サブセットは、セレクチン、化学誘引剤受容体、およびインテグリンの異なるレパートリーを発現する。さらに、炎症は、内皮細胞接着タンパク質の発現、並びに化学誘引剤および白血球活性化因子の発現を改変する。その結果、血管外部位への白血球補充の選択性を制御する際、非常に多様性がある。白血球化学誘引剤受容体の活性化が、セレクチン仲介性細胞回転からインテグリン仲介性密着結合への遷移を引き起こすと考えられる点で、第二の工程は非常に重要である。この結果、白血球が血管周囲部位に移る準備ができる。化学誘引剤/化学誘引剤受容体の相互作用はまた、経内皮遊走および組織内での局在にも非常に重要である(Campbell, J.J.ら, J. Cell Biol., 134:255−266(1996);Carr, M.W.ら, Immunity, 4:179−187(1996))。この遊走は、炎症病巣に向かう化学誘引剤の濃度勾配によって指示される。
CCR2は、白血球輸送に重要な役割を有する。CCR2は、特定の炎症部位へのT細胞またはT細胞サブセットまたは単球の遊走に重要なケモカイン受容体であり、そしてしたがって、抗CCR2 mAbを用いて、特にT細胞機能不全、例えば自己免疫疾患、またはアレルギー反応に関連するか、あるいは単球が仲介する障害、例えばアテローム性動脈硬化症に関連する、T細胞または単球の遊走を阻害する(減少させるかまたは防止する)ことも可能である。したがって、本発明の抗体およびその断片を用いて、研究適用および療法適用において、受容体機能を調節することもまた可能である。例えば、本明細書記載の抗体および機能する断片は、阻害剤として作用して、(a)受容体への(例えばリガンド、阻害剤または促進剤の)結合、(b)受容体シグナル伝達機能、および/または(c)刺激機能を阻害する(減少させるかまたは防止する)ことも可能である。受容体機能の阻害剤として作用する抗体は、リガンドまたは促進剤結合を直接または間接的に(例えばコンホメーション変化を引き起こすことによって)遮断することも可能である。例えば、抗体は、リガンドの結合を阻害することによって、または脱感作によって(リガンド結合の阻害を伴い、または伴わず)、受容体機能を阻害することも可能である。受容体に結合する抗体は、受容体機能のアゴニストとして作用して、受容体への結合に際して、受容体機能、例えば受容体のシグナル伝達および/または刺激機能(例えば白血球輸送)を誘発するかまたは刺激することもまた、可能である。
したがって、本発明は、哺乳動物(例えばヒト患者)において白血球輸送を阻害する方法であって、本発明の抗体または機能する断片の有効量を哺乳動物に投与することを含む、前記方法を提供する。本発明の抗体または断片の投与は、疾患状態の軽減または排除を生じることも可能である。
本発明の抗体、または機能するその断片を用いて、ケモカインの結合によるCCR2受容体の活性化が関係すると見なされる障害を治療することもまた可能である。例えば、抗体または機能するその断片(例えば1D9および/または8G2または機能するその断片)を用いて、アレルギー、アテローム発生、アナフィラキシー、悪性腫瘍、慢性および急性炎症、ヒスタミンおよびIgE仲介性アレルギー反応、ショック、および関節リウマチ、アテローム性動脈硬化症、多発性硬化症、狭窄、再狭窄、同種移植片拒絶、線維症、喘息、および炎症性糸球体症を治療することも可能である。
CCR2受容体機能の阻害剤(抗体または適切なその断片を含む)を用いて治療することも可能なヒトまたは他の種の疾患または状態には、限定されるわけではないが:
−喘息、アレルギー性鼻炎、過敏性肺疾患、過敏性肺炎、間質性肺疾患(ILD)(例えば特発性肺線維症、あるいは関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、強直性脊椎炎、全身性硬化症、シェーグレン症候群、多発性筋炎または皮膚筋炎に関連するILD)などの呼吸性アレルギー疾患;慢性閉塞性肺疾患、例えば気腫および慢性気管支炎;アナフィラキシーまたは過敏性反応、薬剤アレルギー(例えばペニシリン、セファロスポリンに対するもの)、昆虫刺傷アレルギー;炎症性腸疾患、例えばクローン病および潰瘍性大腸炎;脊椎関節症;強皮症(例えば全身性強皮症)および混合性結合組織障害;乾癬および炎症性皮膚病、例えば皮膚炎、湿疹、アトピー性皮膚炎、アレルギー性接触皮膚炎、蕁麻疹;脈管炎(例えば壊死性脈管炎、皮膚脈管炎、および過敏性脈管炎)を含む、炎症性またはアレルギー性疾患および状態;
−関節炎(例えば関節リウマチ、若年性関節リウマチ、乾癬性関節炎、胃腸疾患に関連する関節炎、および反応性関節炎)、多発性硬化症および他の脱ミエリン疾患、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年性糖尿病、強直性脊椎炎、未分化脊椎関節症および若年性脊椎関節症(若年性関節リウマチを含む)、糸球体腎炎などの腎炎群、自己免疫甲状腺炎、ベーチェット病などの自己免疫疾患;
−同種移植片拒絶、異種移植片拒絶または移植片対宿主疾患、および臓器移植関連動脈硬化症を含む移植片拒絶(例えば移植におけるもの)
−アテローム性動脈硬化症;
−皮膚または臓器の白血球浸潤を伴う癌、CCR2を発現する癌、例えば固形腫瘍(例えば乳癌)または液性腫瘍、CCR2リガンドを発現する癌、例えば固形腫瘍または液性腫瘍、およびCCR2の異常でそして基準からはずれた発現を有する癌;
−血管系、特に動脈、例えば冠状動脈の狭窄または再狭窄、例えば血管性介入(例えば外科的介入、療法的介入または機械的介入)とともに新生内膜過形成から生じる狭窄または再狭窄。例えば、典型的には血管の管腔開口部の狭窄を生じる再狭窄は、限定されるわけではないが、血管移植法、バルーンによって行われる血管形成術を含む血管形成術、アテローム切除術、レーザーまたは他の適切な方法(例えば経皮経管的冠動脈形成術(PCTA))、ステント留置術(例えば機械的または生物学的血管内ステント留置術)、血管バイパス法またはその組み合わせとともに、狭窄または閉塞した血管を治療するのに用いられる他の方法を含む、血管傷害から生じることも可能である;
−肝線維症(例えばアルコールが誘導する肝臓疾患、他の毒素および薬剤に関連する肝臓線維症、慢性肝炎、急性肝炎、環境的損傷および自己免疫肝炎)、肺、腎臓または心臓の線維性障害、および炎症性脊椎関節症、例えば強直性脊椎炎などの、線維性障害;
−虚血障害、例えば虚血性心臓疾患(例えば心筋梗塞、不安定狭心症、狭心症、虚血性心筋疾患、無症候性(サイレント)狭心症);
−虚血性CNS疾患、虚血性脳卒中、一過性虚血性発作(TAI)を含む、心臓血管疾患;
−虚血性再灌流傷害、例えば臓器系の傷害、血管バイパス移植(例えばCABG、末梢バイパス移植)などの外科的状態、虚血性腎疾患、引き続く虚血を伴うかまたは伴わない腎動脈狭窄および腎動脈(単数または複数)のアテローム性塞栓性(atheroembolic)疾患、並びに虚血性大腸炎;
−限定されるわけではないが、虚血性再灌流などの再灌流傷害、特定の血液学的悪性腫瘍、サイトカイン誘導性毒性(例えば敗血症ショック、内毒素ショック)、多発性筋炎、皮膚筋炎、およびサルコイドーシスを含む肉芽腫性疾患を含む、阻害しようとする望ましくない炎症反応を治療可能である、他の疾患または状態(CCR2仲介性疾患または状態を含む)
が含まれる。
−喘息、アレルギー性鼻炎、過敏性肺疾患、過敏性肺炎、間質性肺疾患(ILD)(例えば特発性肺線維症、あるいは関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、強直性脊椎炎、全身性硬化症、シェーグレン症候群、多発性筋炎または皮膚筋炎に関連するILD)などの呼吸性アレルギー疾患;慢性閉塞性肺疾患、例えば気腫および慢性気管支炎;アナフィラキシーまたは過敏性反応、薬剤アレルギー(例えばペニシリン、セファロスポリンに対するもの)、昆虫刺傷アレルギー;炎症性腸疾患、例えばクローン病および潰瘍性大腸炎;脊椎関節症;強皮症(例えば全身性強皮症)および混合性結合組織障害;乾癬および炎症性皮膚病、例えば皮膚炎、湿疹、アトピー性皮膚炎、アレルギー性接触皮膚炎、蕁麻疹;脈管炎(例えば壊死性脈管炎、皮膚脈管炎、および過敏性脈管炎)を含む、炎症性またはアレルギー性疾患および状態;
−関節炎(例えば関節リウマチ、若年性関節リウマチ、乾癬性関節炎、胃腸疾患に関連する関節炎、および反応性関節炎)、多発性硬化症および他の脱ミエリン疾患、全身性エリテマトーデス(SLE)、重症筋無力症、若年性糖尿病、強直性脊椎炎、未分化脊椎関節症および若年性脊椎関節症(若年性関節リウマチを含む)、糸球体腎炎などの腎炎群、自己免疫甲状腺炎、ベーチェット病などの自己免疫疾患;
−同種移植片拒絶、異種移植片拒絶または移植片対宿主疾患、および臓器移植関連動脈硬化症を含む移植片拒絶(例えば移植におけるもの)
−アテローム性動脈硬化症;
−皮膚または臓器の白血球浸潤を伴う癌、CCR2を発現する癌、例えば固形腫瘍(例えば乳癌)または液性腫瘍、CCR2リガンドを発現する癌、例えば固形腫瘍または液性腫瘍、およびCCR2の異常でそして基準からはずれた発現を有する癌;
−血管系、特に動脈、例えば冠状動脈の狭窄または再狭窄、例えば血管性介入(例えば外科的介入、療法的介入または機械的介入)とともに新生内膜過形成から生じる狭窄または再狭窄。例えば、典型的には血管の管腔開口部の狭窄を生じる再狭窄は、限定されるわけではないが、血管移植法、バルーンによって行われる血管形成術を含む血管形成術、アテローム切除術、レーザーまたは他の適切な方法(例えば経皮経管的冠動脈形成術(PCTA))、ステント留置術(例えば機械的または生物学的血管内ステント留置術)、血管バイパス法またはその組み合わせとともに、狭窄または閉塞した血管を治療するのに用いられる他の方法を含む、血管傷害から生じることも可能である;
−肝線維症(例えばアルコールが誘導する肝臓疾患、他の毒素および薬剤に関連する肝臓線維症、慢性肝炎、急性肝炎、環境的損傷および自己免疫肝炎)、肺、腎臓または心臓の線維性障害、および炎症性脊椎関節症、例えば強直性脊椎炎などの、線維性障害;
−虚血障害、例えば虚血性心臓疾患(例えば心筋梗塞、不安定狭心症、狭心症、虚血性心筋疾患、無症候性(サイレント)狭心症);
−虚血性CNS疾患、虚血性脳卒中、一過性虚血性発作(TAI)を含む、心臓血管疾患;
−虚血性再灌流傷害、例えば臓器系の傷害、血管バイパス移植(例えばCABG、末梢バイパス移植)などの外科的状態、虚血性腎疾患、引き続く虚血を伴うかまたは伴わない腎動脈狭窄および腎動脈(単数または複数)のアテローム性塞栓性(atheroembolic)疾患、並びに虚血性大腸炎;
−限定されるわけではないが、虚血性再灌流などの再灌流傷害、特定の血液学的悪性腫瘍、サイトカイン誘導性毒性(例えば敗血症ショック、内毒素ショック)、多発性筋炎、皮膚筋炎、およびサルコイドーシスを含む肉芽腫性疾患を含む、阻害しようとする望ましくない炎症反応を治療可能である、他の疾患または状態(CCR2仲介性疾患または状態を含む)
が含まれる。
CCR2受容体機能の促進剤(抗体またはその断片を含む)を用いて治療可能な、ヒトまたは他の種の疾患または状態には、限定されるわけではないが:
−AIDSなどの免疫不全症候群の個体、免疫抑制を引き起こす、放射線療法、化学療法、自己免疫疾患の療法または他の薬剤療法(例えばコルチコステロイド療法)を受けている個体におけるもの;並びに受容体機能の先天性不全または他の原因による免疫抑制などの、免疫抑制
が含まれる。
−AIDSなどの免疫不全症候群の個体、免疫抑制を引き起こす、放射線療法、化学療法、自己免疫疾患の療法または他の薬剤療法(例えばコルチコステロイド療法)を受けている個体におけるもの;並びに受容体機能の先天性不全または他の原因による免疫抑制などの、免疫抑制
が含まれる。
本発明の抗CCR2抗体は、1以上のケモカインの結合を遮断して、それによって、上記障害を導く1以上の事象の下流カスケードを遮断することも可能である。
CCR2のアンタゴニストである、抗体および機能するその断片をAIDSとともに特定の炎症性疾患の療法剤として用いることも可能である。HIV−1およびHIV−2は、ヒトにおける後天性免疫不全症候群(AIDS)の原因病原体である。AIDSは、部分的に、HIV感染個体において、CD4+ Tリンパ球が枯渇することから生じる。HIV−1は、主に、Tリンパ球、単球/マクロファージ、樹状細胞、および中枢神経系ではミクログリアに感染する。これらの細胞はすべて、CD4糖タンパク質を発現し、これがHIV−1およびHIV−2の受容体として働く。ターゲット細胞へのHIVの効率的な進入は、ウイルス外部エンベロープ糖タンパク質、gp120の、アミノ末端CD4ドメインへの結合に依存する。ウイルス結合後、HIV−1エンベロープ糖タンパク質は、ウイルスおよび宿主細胞膜の融合を仲介して、進入プロセスを完了する。感染細胞表面上で発現されるHIV−1エンベロープ糖タンパク質が指示する膜融合は、細胞−細胞融合を導き、合胞体を生じる。
CCR2のアンタゴニストである、抗体および機能するその断片をAIDSとともに特定の炎症性疾患の療法剤として用いることも可能である。HIV−1およびHIV−2は、ヒトにおける後天性免疫不全症候群(AIDS)の原因病原体である。AIDSは、部分的に、HIV感染個体において、CD4+ Tリンパ球が枯渇することから生じる。HIV−1は、主に、Tリンパ球、単球/マクロファージ、樹状細胞、および中枢神経系ではミクログリアに感染する。これらの細胞はすべて、CD4糖タンパク質を発現し、これがHIV−1およびHIV−2の受容体として働く。ターゲット細胞へのHIVの効率的な進入は、ウイルス外部エンベロープ糖タンパク質、gp120の、アミノ末端CD4ドメインへの結合に依存する。ウイルス結合後、HIV−1エンベロープ糖タンパク質は、ウイルスおよび宿主細胞膜の融合を仲介して、進入プロセスを完了する。感染細胞表面上で発現されるHIV−1エンベロープ糖タンパク質が指示する膜融合は、細胞−細胞融合を導き、合胞体を生じる。
最近、CD4だけでなく、宿主細胞因子が、HIV−1エンベロープ糖タンパク質仲介性膜融合の効率を決定することが示唆されてきている。ある範囲のCD4発現細胞が、実験室適応HIV−1エンベロープ糖タンパク質に仲介される感染および細胞融合を補助するのを、HUMSTSR、LESTR、または「フュージン」と称される7回膜貫通受容体(7TMR)が可能にすることが示されてきている(Feng, Y.ら, Science(ワシントンDC), 272:872−877(1996))。HUMSTSRに対する抗体は、実験室適応HIV−1単離体による細胞融合および感染を遮断したが、マクロファージ指向性初代ウイルスによるin vitroの感染は遮断しなかった(Feng, Y.ら, Science(ワシントンDC), 272:872−877(1996))。
ケモカイン受容体および関連分子が初代臨床的HIV−1単離体の感染を促進する能力を持つことが、いくつかのグループによって、最近報告されてきている(例えば、Bates, P., Cell, 86:1−3(1996);Choe, H.ら, Cell, 85:1135−1148(1996);Doranzら, Cell 85:1149−1158(1996)を参照されたい)。これらの研究によって、HIV−1感染の初期段階において、ケモカイン受容体ファミリーの多様なメンバーが関与することが、初代HIV−1単離体のウイルス指向性およびβ−ケモカイン阻害を説明するのに役立つことが示された。
本発明はまた、哺乳動物CCR2またはその一部を発現する細胞のHIV感染(例えば新規感染および/または合胞体形成)を阻害する方法であって、哺乳動物CCR2または前記受容体の一部に結合する、抗体または機能するその断片の有効量を含む組成物と、細胞を接触させることを含む、前記方法もまた、提供する。組成物はまた、限定されるわけではないが、抗CCR3抗体、抗CCR5抗体、および抗フュージン抗体を含む、HIVに対して有効である1以上のさらなる剤を含むことも可能である。
多様な方法を用いて、本発明の抗体の存在下での、細胞へのHIVの結合および/またはHIVによる細胞の感染を評価することも可能である。例えば、受容体へのgp120またはその一部の結合、HIV感染および合胞体形成を評価するアッセイを用いることも可能である(例えばChoe, H.ら, Cell, 85:1135−1148(1996)を参照されたい)。これらの方法および他の適切な方法を用いて、本発明の抗体が、これらのプロセスを阻害する能力を評価することも可能である。
さらに、本発明は、患者においてHIVを治療する方法であって、哺乳動物CCR2または前記受容体の一部に結合する、抗体または機能するその断片の有効量を含む組成物を、患者に投与することを含む、前記方法もまた、提供する。やはり、組成物はまた、限定されるわけではないが、抗CCR3抗体、抗CCR5抗体、および抗フュージン抗体を含む、HIVに対して有効である1以上のさらなる剤を含むことも可能である。HIVを治療するための抗体の療法的使用には、予防的使用(例えばHIVに曝露される可能性もあるかまたは曝露された可能性もある患者の治療のため)が含まれる。例えば、HIVに曝露される可能性もあるかまたは曝露された可能性もある(例えば針刺しによって)医療従事者を、該方法にしたがって治療することも可能である。別の例は、避妊手段をとっていない性的接触または避妊の失敗後に、ウイルスに曝露された患者の治療である。
AIDSでは、多剤治療が最も見込みがあるようである。特に新規細胞のウイルス感染を遮断することによって、HIV感染を阻害する抗ケモカイン受容体アンタゴニストを薬剤治療措置に添加することも可能である。したがって、ヌクレオシド類似体(例えばAZT、3TC、ddI)および/またはプロテアーゼ阻害剤などの1以上の他の療法剤と組み合わせた、本発明の抗体または断片の投与が想定され、そしてこうした投与は、HIV治療措置への重要な追加を提供する。1つの態様において、ヒト化抗CCR2 mAbを(すなわち1以上の)療法剤と組み合わせて用いて、新規細胞の融合および/または感染を防止することによって、患者からウイルス負荷を減少させる。こうした抗体はまた、分娩前後の感染を防止するのにも有用でありうる。
本発明の別の側面は、個体においてHIV感染を防止する方法であって、CCR2に結合する抗体または機能するその断片の有効量を、個体に投与することを含む、前記方法に関する。該方法にしたがったHIV感染防止には、感染個体において新規細胞の感染を防止する(減少させるかまたは排除する)ため、あるいはHIVに曝露される可能性もあるか、曝露された可能性もあるか、または曝露された個体において、感染を防止するための治療が含まれる。例えば、本発明の方法にしたがって、HIV感染個体、HIV感染女性の胎児、または医療従事者などの個体を治療することも可能である。
投与様式
適切な経路によって、本発明の1以上の抗体または断片を、単独で、または別の薬剤もしくは剤と組み合わせて(該薬剤もしくは剤の前に、それらと同時に、またはそれらの後に)、あるいは外科的介入、機械的介入もしくは療法介入の前に、それらと同時にまたはそれらの後に、個体に投与することも可能である。例えば、本発明の抗体を、他のモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体と組み合わせて(例えば限定されるわけではないがCCR3およびCCR5を含む他のケモカイン受容体に結合する抗体と組み合わせて)、あるいは現存する血漿製剤、例えば商業的に入手可能な、予防的または療法的治療で用いられる、ガンマグロブリンおよび免疫グロブリン製剤と組み合わせて、用いることもまた可能である。本発明の抗体または断片を、抗生物質および/または抗微生物剤と組み合わせて投与する、別個に投与する組成物として用いることも可能である。
適切な経路によって、本発明の1以上の抗体または断片を、単独で、または別の薬剤もしくは剤と組み合わせて(該薬剤もしくは剤の前に、それらと同時に、またはそれらの後に)、あるいは外科的介入、機械的介入もしくは療法介入の前に、それらと同時にまたはそれらの後に、個体に投与することも可能である。例えば、本発明の抗体を、他のモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体と組み合わせて(例えば限定されるわけではないがCCR3およびCCR5を含む他のケモカイン受容体に結合する抗体と組み合わせて)、あるいは現存する血漿製剤、例えば商業的に入手可能な、予防的または療法的治療で用いられる、ガンマグロブリンおよび免疫グロブリン製剤と組み合わせて、用いることもまた可能である。本発明の抗体または断片を、抗生物質および/または抗微生物剤と組み合わせて投与する、別個に投与する組成物として用いることも可能である。
有効量の抗体または断片(すなわち1以上の抗体または断片)を投与する。有効量は、示されるように、投与条件下で、望ましい療法(予防を含む)効果を達成するのに十分な量、例えばCCR2機能の阻害、そしてしたがって炎症反応またはHIV感染の阻害に十分な量、あるいはCCR2機能の促進に十分な量である。単回用量または多用量で、抗体または断片を投与することも可能である。当該技術分野に知られる方法によって、投薬量を決定することも可能であり、そしてこれは、例えば、選択される抗体または断片、被験者の年齢、薬剤に対する感受性および許容性、並びに全体の健康状態に応じる。抗体およびその抗原結合性断片、例えばヒト抗体、ヒト化抗体およびキメラ抗体、および抗原結合性断片はしばしば、他の種の療法剤よりも低い頻度で投与可能である。例えば、抗体の有効量は、毎日、毎週、隔週、または毎月投与される、約0.01mg/kg〜約5または10mg/kgの範囲であることも可能である。
多様な投与経路が可能であり、治療しようとする疾患または状態に応じて、限定されるわけではないが、経口、食餌、局所、非経口(例えば静脈内、動脈内、筋内、皮下注射または注入)、吸入(例えば気管支内、眼内、鼻内または経口吸入、点鼻剤)が含まれる。他の適切な投与法にはまた、再装填可能または生体分解性装置および徐放ポリマー装置が含まれることも可能である。他の剤との併用療法の一部として、本発明の薬剤組成物を投与することもまた可能である。
投与しようとする抗体または断片の配合物は、選択する投与経路および配合物(例えば溶液、エマルジョン、カプセル)に応じて多様であろう。生理学的に許容しうるビヒクルまたはキャリアー中で、抗体または機能するその断片を含む適切な薬剤組成物を調製することも可能である。抗体および/または断片の混合物もまた、使用可能である。溶液またはエマルジョンでは、適切なキャリアーには、例えば、水性またはアルコール性/水性溶液、エマルジョンまたは懸濁物が含まれ、生理食塩水および緩衝媒体が含まれる。非経口ビヒクルには、塩化ナトリウム溶液、リンガーのデキストロース溶液、デキストロースおよび塩化ナトリウム溶液、乳酸化リンガー溶液または不揮発性油が含まれることも可能である。多様な適切な水性キャリアーが当業者に知られ、水、緩衝水、緩衝生理食塩水、ポリオール(例えばグリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコール)、デキストロース溶液およびグリシンが含まれる。静脈内ビヒクルには、多様な添加物、保存剤、または液体、栄養補充剤または電解質補充剤が含まれることも可能である(一般的には、Remington’s Pharmaceutical Sciences, 第16版, Mack監修, 1980を参照されたい)。組成物は場合によって、生理学的条件を近似するのに必要とされるような、製薬的に許容しうる補助物質、例えばpH調整剤および緩衝剤および毒性調整剤、例えば酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウムおよび乳酸ナトリウムを含有することも可能である。当該技術分野に知られる凍結乾燥および再構築技術にしたがって、本発明の抗体および断片を貯蔵のため凍結乾燥し、そして使用前に適切なキャリアー中で再構築することも可能である。当業者に周知の方法にしたがって、選択される媒体中の活性成分(単数または複数)の最適濃度を経験的に決定することも可能であり、そしてこうした最適濃度は、望ましい最終的な薬剤配合物に応じるであろう。吸入のため、抗体または断片を可溶化し、そして投与のため、適切なディスペンサー(例えばアトマイザー、ネブライザーまたは加圧エアロゾル・ディスペンサー)に装填することも可能である。
本発明はここで、以下の実施例によって例示されるが、該実施例は、いかなる意味でも、限定することを意図しない。本明細書に引用するすべての参考文献の解説は、本明細書に援用される。
(実施例1)
材料:
以下の材料を、示す供給源から得た:
PE−コンジュゲート化抗CD16、PE−コンジュゲート化ストレプトアビジン、およびビオチン化抗ヒトIgEを、Pharmingen(カリフォルニア州サンディエゴ)から得た。FITCコンジュゲート化ヤギ抗マウスIgGをJackson Immunoresearch Laboratories(ペンシルバニア州ウェストグローブ)から得た。
材料:
以下の材料を、示す供給源から得た:
PE−コンジュゲート化抗CD16、PE−コンジュゲート化ストレプトアビジン、およびビオチン化抗ヒトIgEを、Pharmingen(カリフォルニア州サンディエゴ)から得た。FITCコンジュゲート化ヤギ抗マウスIgGをJackson Immunoresearch Laboratories(ペンシルバニア州ウェストグローブ)から得た。
FACS溶解緩衝液をBecton Dickenson(カリフォルニア州マウンテンビュー)から、そして[125I]−MCP−1をNEN(マサチューセッツ州ボストン)から得た。
細胞、細胞株、および組織培養
10%胎児Clone I(Gibco BRL、メリーランド州ガイザーズバーグ)、50ユニット/mlペニシリン(Gibco BRL)、50μg/mlストレプトマイシン(Gibco BRL)、2mM L−グルタミン(Gibco BRL)、および55μM β−メルカプトエタノール(Gibco BRL)を補ったRPMI−1640中で、ネズミ・プレBリンパ腫細胞株L1/2を維持した。他の細胞株には、800μg/mlの活性G418を補った上述の培地中で増殖させた、CCR1(Campbell, J.ら(1996) J. Cell Bio., 134:255−266)、CCR5(Wuら, Nature 384:179−183(1996))いずれかを発現する、L1/2細胞のトランスフェクタントが含まれた。ATCCの指示にしたがって、THP−1細胞(ATCC番号TIB202)を増殖させた。Ponathら, J. Clin Invest., 97:604−612(1996)に記載されるように、ヘパリン処理血から、PBMCを精製した。
10%胎児Clone I(Gibco BRL、メリーランド州ガイザーズバーグ)、50ユニット/mlペニシリン(Gibco BRL)、50μg/mlストレプトマイシン(Gibco BRL)、2mM L−グルタミン(Gibco BRL)、および55μM β−メルカプトエタノール(Gibco BRL)を補ったRPMI−1640中で、ネズミ・プレBリンパ腫細胞株L1/2を維持した。他の細胞株には、800μg/mlの活性G418を補った上述の培地中で増殖させた、CCR1(Campbell, J.ら(1996) J. Cell Bio., 134:255−266)、CCR5(Wuら, Nature 384:179−183(1996))いずれかを発現する、L1/2細胞のトランスフェクタントが含まれた。ATCCの指示にしたがって、THP−1細胞(ATCC番号TIB202)を増殖させた。Ponathら, J. Clin Invest., 97:604−612(1996)に記載されるように、ヘパリン処理血から、PBMCを精製した。
CCR2b発現構築物および安定トランスフェクタントの調製
記載されるような(Qin, S.ら(1996)Eur. J. Immunol., 26:640−647)RT−PCR増幅によって、ヒトCCR2b(Charoら(1994)Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91:2752)のコード領域を得た。オリゴ(dT)プライミングを用いて、cDNAを作成し、そして示すようなCCR2b配列(GenBank寄託番号U03905;Charoら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:2752−2756(1994))の位置に対応するプライマーの以下のセットを用いた入れ子(nested)PCRによって、CCR2bコード領域の増幅を達成した:
記載されるような(Qin, S.ら(1996)Eur. J. Immunol., 26:640−647)RT−PCR増幅によって、ヒトCCR2b(Charoら(1994)Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91:2752)のコード領域を得た。オリゴ(dT)プライミングを用いて、cDNAを作成し、そして示すようなCCR2b配列(GenBank寄託番号U03905;Charoら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:2752−2756(1994))の位置に対応するプライマーの以下のセットを用いた入れ子(nested)PCRによって、CCR2bコード領域の増幅を達成した:
CD5シグナルペプチドリーダー配列(Aruffoら, Cell 61:1303−1313(1990))を含有するように、CCR2B cDNAコード領域を修飾した。このペプチドの予測されるアミノ酸配列は:
である。
テンプレートとしてCCR2b cDNAを、そしてBamHI制限部位を含有し、CD5シグナルペプチド配列およびCCR2bのアミノ末端配列をコードする2つの重複5’プライマー、並びにCCR2bコード領域内部に位置する3’プライマーを用いるPCRを用いた。
テンプレートとしてCCR2b cDNAを、そしてBamHI制限部位を含有し、CD5シグナルペプチド配列およびCCR2bのアミノ末端配列をコードする2つの重複5’プライマー、並びにCCR2bコード領域内部に位置する3’プライマーを用いるPCRを用いた。
278塩基対の増幅断片をBamHIおよびApaIで消化し、そして生じた209塩基対断片を、CCR2b cDNA(GenBank寄託番号U03905)の206位のApaI部位に挿入して、CCR2の内因性5’塩基対断片を置換した。該受容体の開始メチオニンの直前にCD5シグナルペプチドリーダー配列を有するCCR2bをコードする生じた配列を、pcDNA3(Invitrogen、カリフォルニア州サンディエゴ)のBamHIおよびXho1部位に挿入して、哺乳動物発現プラスミドpCD5MCPRBを生成した。CD5−CCR2b断片をpCDEF3(Goldmanら, (1996)Biotechniques 21:1013−1015)のBamHI−NotI部位にサブクローニングし、そしてこの構築物をCCR2bDEF3と命名した。この発現ベクターにおいて、挿入された遺伝子の発現は、EF−1αプロモーターに駆動される。
エレクトロポレーションの前日、50mlのL1/2細胞を4x105細胞/mlで植え付けた。エレクトロポレーション当日、1x106/mlの密度に増殖させた細胞を、培地から遠心分離し、そして800μlの室温のエレクトロポレーション緩衝液(Zajacら, DNA 7:509−513)に再懸濁した。120mM L−グルタミン酸(Sigma)、7mM 酢酸マグネシウム(EM Science)、4.3mMグルコース(Sigma)、17mM K Pipes、pH6.9(Sigma)、1mM EGTA(Sigma)、5mM ATP、pH7.0(Sigma)。ScaIで直線化し、フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコールで抽出して、そしてイソプロパノール沈殿させた、25μgのCCR2bDEF3プラスミドDNAを0.4cmの隙間のエレクトロポレーション・キュベットに入れた。再懸濁した細胞をキュベットに添加し、そして450ボルト、960μFdで、単回パルスを適用した。次いで、キュベットから、15mlのL1/2増殖培地(上述の通り)を含有するT−75フラスコに細胞を移し、そして3日間増殖させ、その時点で細胞を培地から遠心分離し、そして1mMピルビン酸ナトリウム(Gibco BRL)および0.8mg/ml活性G418(Gibco BRL)をさらに補ったL1/2増殖培地に再懸濁した。
走化性による、CCR2bを発現している細胞の選択
トランスフェクション細胞を11日間増殖させ、この時点で、新鮮な増殖培地に1:20に分割した。第16日、走化性によって細胞を選択した。0.5%BSAを補ったRPMI 1640(RPMI/BSA)中の1nM MCP−1 600μlを、3.0ミクロン孔の24ウェル走化性プレート(Becton Dickinson)の下部チャンバーに入れ、そして100μlのRPMI/BSA中の1x106 CCR2bDEF3細胞を上部チャンバーに入れた。37℃、5%CO2の加湿インキュベーター中、細胞が遊走するのを4時間20分間可能にし、その時点で、上部チャンバーを取り除いた。MCP−1に反応した細胞が遊走するのに十分に長いが、バックグラウンドを低く維持するのに十分に短いため、実験時点で、このインキュベーション時間を選択した。
トランスフェクション細胞を11日間増殖させ、この時点で、新鮮な増殖培地に1:20に分割した。第16日、走化性によって細胞を選択した。0.5%BSAを補ったRPMI 1640(RPMI/BSA)中の1nM MCP−1 600μlを、3.0ミクロン孔の24ウェル走化性プレート(Becton Dickinson)の下部チャンバーに入れ、そして100μlのRPMI/BSA中の1x106 CCR2bDEF3細胞を上部チャンバーに入れた。37℃、5%CO2の加湿インキュベーター中、細胞が遊走するのを4時間20分間可能にし、その時点で、上部チャンバーを取り除いた。MCP−1に反応した細胞が遊走するのに十分に長いが、バックグラウンドを低く維持するのに十分に短いため、実験時点で、このインキュベーション時間を選択した。
FACS選別による、CCR2b発現細胞の二次選択
膜を渡り、そして下部チャンバー内へ遊走した細胞を増殖させ、そして無菌FACS選別によってさらに精製した。1000万のCCR2bDEF3細胞を培地から遠心分離し、1%熱不活性化ウシ胎児血清(「HI FCS」)(Gibco BRL)を補った2.5ml PBS(+Ca、Mg)および2.5ml無菌ろ過抗CCR2bアミノ末端ペプチド抗体上清5A11に再懸濁した。細胞および抗体を混合し、そして氷上で30分間インキュベーションした。次いで、細胞をPBS(+)(Gibco BRL)で2回洗浄し、そして1% HI FCSを補ったPBS(+)中、無菌ろ過した、FITCコンジュゲート化アフィニティー精製F(ab1)2ヤギ抗マウスIgG(Jackson ImmunoResearch Laboratories)の1:250希釈5ml中に再懸濁した。細胞を氷上、暗所で30分間インキュベーションし、そして次いで、PBS(+)(Gibco BRL)で2回洗浄した。FACSCalibur(登録商標)上で細胞を選別し、そして最も明るい4%の細胞を収集した(FL1>3x102)。
膜を渡り、そして下部チャンバー内へ遊走した細胞を増殖させ、そして無菌FACS選別によってさらに精製した。1000万のCCR2bDEF3細胞を培地から遠心分離し、1%熱不活性化ウシ胎児血清(「HI FCS」)(Gibco BRL)を補った2.5ml PBS(+Ca、Mg)および2.5ml無菌ろ過抗CCR2bアミノ末端ペプチド抗体上清5A11に再懸濁した。細胞および抗体を混合し、そして氷上で30分間インキュベーションした。次いで、細胞をPBS(+)(Gibco BRL)で2回洗浄し、そして1% HI FCSを補ったPBS(+)中、無菌ろ過した、FITCコンジュゲート化アフィニティー精製F(ab1)2ヤギ抗マウスIgG(Jackson ImmunoResearch Laboratories)の1:250希釈5ml中に再懸濁した。細胞を氷上、暗所で30分間インキュベーションし、そして次いで、PBS(+)(Gibco BRL)で2回洗浄した。FACSCalibur(登録商標)上で細胞を選別し、そして最も明るい4%の細胞を収集した(FL1>3x102)。
選別した細胞を増殖させ、そして上と同じプロトコルを用いて、再選別した。最も明るい1%の細胞を収集した(FL1>3x103)。
モノクローナル抗体産生
CCR2bに対するmAbを産生するため、トランスフェクタントを連続的に監視して、発現レベルが低下していないことを確実にした。FACS染色を定期的に行って、二次抗体としてのヤギ抗マウスIgG FITCとともに、抗CCR2b抗体上清5A11を用いて、トランスフェクタント上の受容体発現を確実にした。
CCR2bに対するmAbを産生するため、トランスフェクタントを連続的に監視して、発現レベルが低下していないことを確実にした。FACS染色を定期的に行って、二次抗体としてのヤギ抗マウスIgG FITCとともに、抗CCR2b抗体上清5A11を用いて、トランスフェクタント上の受容体発現を確実にした。
2000万のCCR2bDEF3.L1/2細胞をRPMI 1640(Gibco BRL)中で洗浄し、そして0.2mg/mlマイトマイシンCを加えたRPMI 1640中、37℃で30分間インキュベーションした。次いで、細胞をPBS(+)で2回洗浄し、そして0.5ml PBS(+)中の2x107細胞を、C57BL/6メスマウスに腹腔内注射した。これを、2週間間隔で、あと2回反復した。4回目、2x107細胞を0.25ml中に再懸濁し、そして静脈内注射した。静脈内注射の3日後、マウスを屠殺し、そして脾臓を取り除き、そして記載されるように(Current Protocols in Immunology, John Wiley and Sons, ニューヨーク, 1992)、細胞をSP2/0細胞株と融合させた。
このマウスセットは、以前に、2つの異なる細胞株とともに、合成ペプチドで何度も免疫されているが、数回融合させても、CCR2陽性細胞を染色する抗体は生成されなかった。高レベルのCCR2bを発現するCCR2bDEF3.L1/2細胞株を用いた上記の4回の免疫は、記載する抗体を得るのに非常に重要であった。
限界希釈による、CCR2トランスフェクタントの単細胞クローンの選択
マウスに最後の注射を行った後、2回選別した細胞を再び増殖させ、そして次いで、限界希釈によってさらに精製した。96ウェルプレート中、ウェルあたり1および0.5細胞で、細胞を蒔いた。ウェルあたり0.5細胞の希釈からサブクローニングされた細胞を増殖させ、そして二次抗体としてのヤギ抗マウスIgG FITCとともに抗CCR2b抗体上清5A11を用いて、間接的免疫蛍光FACS解析によって、CCR2b発現に関して試験した。該方法は、染色体積が100μlであったことを除いて、上述のものと同一であった。4つの陽性を選択し、そして凍結した。
マウスに最後の注射を行った後、2回選別した細胞を再び増殖させ、そして次いで、限界希釈によってさらに精製した。96ウェルプレート中、ウェルあたり1および0.5細胞で、細胞を蒔いた。ウェルあたり0.5細胞の希釈からサブクローニングされた細胞を増殖させ、そして二次抗体としてのヤギ抗マウスIgG FITCとともに抗CCR2b抗体上清5A11を用いて、間接的免疫蛍光FACS解析によって、CCR2b発現に関して試験した。該方法は、染色体積が100μlであったことを除いて、上述のものと同一であった。4つの陽性を選択し、そして凍結した。
陽性モノクローナル抗体の同定
FACScan(登録商標)(Becton Dickinson & Co.、カリフォルニア州マウンテンビュー)を用いた免疫蛍光染色解析を用いて、CCR2b受容体と反応するモノクローナル抗体を同定した。二次抗体としてヤギ抗マウスIgG FITCを用いて、96ウェル形式で、ハイブリドーマ培養上清をアッセイした。CCR2bDEF3.L1/2細胞を用いて、CCR2bと反応するモノクローナル抗体を同定し、そして未トランスフェクションL1/2細胞を用いて、他の細胞表面タンパク質と反応するモノクローナル抗体を除去した。
FACScan(登録商標)(Becton Dickinson & Co.、カリフォルニア州マウンテンビュー)を用いた免疫蛍光染色解析を用いて、CCR2b受容体と反応するモノクローナル抗体を同定した。二次抗体としてヤギ抗マウスIgG FITCを用いて、96ウェル形式で、ハイブリドーマ培養上清をアッセイした。CCR2bDEF3.L1/2細胞を用いて、CCR2bと反応するモノクローナル抗体を同定し、そして未トランスフェクションL1/2細胞を用いて、他の細胞表面タンパク質と反応するモノクローナル抗体を除去した。
FACS染色−培養細胞
培養トランスフェクタント細胞株を染色するため、96ウェルポリスチレンV底プレートにおいて、0.5x106細胞を、50μlのPBS+1%FCSに再懸濁した。50μlの一次抗体上清またはHT培地(陰性対照)を添加し、そして試料を4℃で30分間インキュベーションした。100μlのPBSを添加し、そして遠心分離によって細胞をペレットにし、そしてPBSで1回洗浄した。FITCコンジュゲート化ヤギ抗マウスIgG抗体(1:250希釈)を含有する100μlPBS+1%FCSにペレットを再懸濁し、そして暗所、4℃で30分間インキュベーションした。細胞をPBSで2回洗浄し、PBSに再懸濁し、そしてCellQuestソフトウェア(Becton−Dickienson)を用いて、FacScanサイトメーターでのフローサイトメトリーによって解析した。同じ日に解析しない場合、細胞をPBS/1%ホルムアルデヒドで固定した。モノクローナル1D9および8G2は、CCR2トランスフェクタントを染色するが、CCR1またはCCR5トランスフェクタントは染色しない(図1)。
培養トランスフェクタント細胞株を染色するため、96ウェルポリスチレンV底プレートにおいて、0.5x106細胞を、50μlのPBS+1%FCSに再懸濁した。50μlの一次抗体上清またはHT培地(陰性対照)を添加し、そして試料を4℃で30分間インキュベーションした。100μlのPBSを添加し、そして遠心分離によって細胞をペレットにし、そしてPBSで1回洗浄した。FITCコンジュゲート化ヤギ抗マウスIgG抗体(1:250希釈)を含有する100μlPBS+1%FCSにペレットを再懸濁し、そして暗所、4℃で30分間インキュベーションした。細胞をPBSで2回洗浄し、PBSに再懸濁し、そしてCellQuestソフトウェア(Becton−Dickienson)を用いて、FacScanサイトメーターでのフローサイトメトリーによって解析した。同じ日に解析しない場合、細胞をPBS/1%ホルムアルデヒドで固定した。モノクローナル1D9および8G2は、CCR2トランスフェクタントを染色するが、CCR1またはCCR5トランスフェクタントは染色しない(図1)。
FACS染色−全血
100μlの全血を100μlの1D9抗体ハイブリドーマ上清またはHT培地(陰性対照)と混合し、そして4℃で30分間インキュベーションした。PBSで1回洗浄した後、100μlのFITCコンジュゲート化ヤギ抗マウスIgG抗体(1:250希釈)を各試料に添加し、そして暗所、4℃で30分間インキュベーションした。次いで、二次染色を行う場合、試料をPBSで1回洗浄し、そうでなければPBSでさらに2回洗浄した。2色染色では、1回の洗浄後、5μlのマウス血清を細胞ペレットに添加し、混合し、そして暗所、4℃で5分間インキュベーションした。第二の一次抗体(または陰性対照としてのPBS)を添加し(10μl抗CD16、100μl 1:200希釈の抗IgE)、そして暗所、4℃で30分間インキュベーションした。次いで試料をPBSで1回洗浄し、そして100μlのストレプトアビジンPE(1:200 PBS+1%BSA)に再懸濁し、そして暗所、4℃で15分間インキュベーションした。各試料にFACS溶解緩衝液を2ml添加し、そして暗所中、室温で15分間、または試料が透明になるまでインキュベーションすることによって、赤血球を溶解した。遠心分離によって細胞をペレットにし、そして200μlを除いてすべての上清を吸引した。CellQuestソフトウェア(Becton−Dickienson)を用いて、FacScanサイトメーター上でのフローサイトメトリーによって試料を解析した。CCR2bは、大部分の単球、リンパ球の下位集団、および顆粒球のサブセット上で発現される(図2)。CCR2bは、末梢血のIgE陽性集団(好塩基球)上で発現される(図3)。
100μlの全血を100μlの1D9抗体ハイブリドーマ上清またはHT培地(陰性対照)と混合し、そして4℃で30分間インキュベーションした。PBSで1回洗浄した後、100μlのFITCコンジュゲート化ヤギ抗マウスIgG抗体(1:250希釈)を各試料に添加し、そして暗所、4℃で30分間インキュベーションした。次いで、二次染色を行う場合、試料をPBSで1回洗浄し、そうでなければPBSでさらに2回洗浄した。2色染色では、1回の洗浄後、5μlのマウス血清を細胞ペレットに添加し、混合し、そして暗所、4℃で5分間インキュベーションした。第二の一次抗体(または陰性対照としてのPBS)を添加し(10μl抗CD16、100μl 1:200希釈の抗IgE)、そして暗所、4℃で30分間インキュベーションした。次いで試料をPBSで1回洗浄し、そして100μlのストレプトアビジンPE(1:200 PBS+1%BSA)に再懸濁し、そして暗所、4℃で15分間インキュベーションした。各試料にFACS溶解緩衝液を2ml添加し、そして暗所中、室温で15分間、または試料が透明になるまでインキュベーションすることによって、赤血球を溶解した。遠心分離によって細胞をペレットにし、そして200μlを除いてすべての上清を吸引した。CellQuestソフトウェア(Becton−Dickienson)を用いて、FacScanサイトメーター上でのフローサイトメトリーによって試料を解析した。CCR2bは、大部分の単球、リンパ球の下位集団、および顆粒球のサブセット上で発現される(図2)。CCR2bは、末梢血のIgE陽性集団(好塩基球)上で発現される(図3)。
MCP−1結合アッセイ
2.5μg THP−1膜タンパク質または500,000PBMCいずれかおよび0.1nMの[125I]−MCP−1を含有する、50mM Hepes pH7.4、1mM CaCl2、5mM MgCl2、0.02%アジ化ナトリウム、0.5%BSA(HBB)最終体積0.1ml中で、MCP−1結合を行った。多様な濃度の未標識MCP−1、1D9抗体、または陰性対照IgG2aを含むことによって、競合結合実験を行った。未標識MCP−1を2500倍過剰で添加した後、非特異的結合を測定した。試料を室温で60分間インキュベーションし、そして0.3%ポリエチレンイミンにあらかじめ浸した96ウェルGF/Bフィルタープレートを通じたろ過によって、結合したトレーサーおよび未結合トレーサーを分離した。0.5M NaClをさらに補ったHBB中でフィルターを洗浄し、乾燥させ、そして液体シンチレーション計測によって、結合した放射能の量を決定した。mAb 1D9は、THP−1細胞膜への[125I]MCP−1結合を約0.004μg/ml(およそ0.02nM;図4)のIC50で阻害し、そして新鮮PBMCへの結合を0.04μg/ml(およそ0.2nM;図5)のIC50で阻害する。
2.5μg THP−1膜タンパク質または500,000PBMCいずれかおよび0.1nMの[125I]−MCP−1を含有する、50mM Hepes pH7.4、1mM CaCl2、5mM MgCl2、0.02%アジ化ナトリウム、0.5%BSA(HBB)最終体積0.1ml中で、MCP−1結合を行った。多様な濃度の未標識MCP−1、1D9抗体、または陰性対照IgG2aを含むことによって、競合結合実験を行った。未標識MCP−1を2500倍過剰で添加した後、非特異的結合を測定した。試料を室温で60分間インキュベーションし、そして0.3%ポリエチレンイミンにあらかじめ浸した96ウェルGF/Bフィルタープレートを通じたろ過によって、結合したトレーサーおよび未結合トレーサーを分離した。0.5M NaClをさらに補ったHBB中でフィルターを洗浄し、乾燥させ、そして液体シンチレーション計測によって、結合した放射能の量を決定した。mAb 1D9は、THP−1細胞膜への[125I]MCP−1結合を約0.004μg/ml(およそ0.02nM;図4)のIC50で阻害し、そして新鮮PBMCへの結合を0.04μg/ml(およそ0.2nM;図5)のIC50で阻害する。
PBMCの走化性
3μm孔サイズの96ウェル走化性プレート(Neuroprobe、メリーランド州キャビンジョン)を用いて、走化性をアッセイした。Ficoll−Hypaque密度勾配遠心分離を用いる標準法によって単離したPBMCを、PBS/0.5%BSAで洗浄し、そして次いで、走化性アッセイ培地(HBSS/10mM HEPES/0.5%脂肪酸不含BSA)で最終濃度10x106細胞/mlに再懸濁した。走化性アッセイ培地中、多様な濃度の抗CCR2抗体、1D9、または非特異的ネズミIgG2aとともに、室温で20分間、細胞をプレインキュベーションした。同じ希釈の抗体をケモカインと混合し、そして30μlの混合物を走化性プレートの下部ウェル各々に添加した。下部ウェルを膜で覆い、そして25μlの細胞および抗体混合物をフィルター上部に添加する。プレートを5%CO2インキュベーター中、37℃でおよそ80分間インキュベーションする。遊走が完了したら、膜を取り除き、そして下部ウェルとともに、プレートを−80℃で30分間インキュベーションして、内容物を凍結させる。プレートを37℃で10分間融解する。供給者に提供される溶解緩衝液中の1:400希釈のCyQuant試薬(Molecular Probes、オレゴン州ユージーン)6μlを各ウェルに添加し、そして485励起/535発光で、CytoFlour蛍光プレート読取装置を用いて決定される蛍光強度によって示されるように、細胞遊走を定量化する。mAb 1D9は、MCP−1が誘導する新鮮PBMCの走化性を阻害するが、RANTESが誘導する走化性を阻害しない(図6Aおよび6B)。MCP−1が誘導する新鮮PBMCの走化性の阻害は、10μg/ml(.40nM)で示されている。
3μm孔サイズの96ウェル走化性プレート(Neuroprobe、メリーランド州キャビンジョン)を用いて、走化性をアッセイした。Ficoll−Hypaque密度勾配遠心分離を用いる標準法によって単離したPBMCを、PBS/0.5%BSAで洗浄し、そして次いで、走化性アッセイ培地(HBSS/10mM HEPES/0.5%脂肪酸不含BSA)で最終濃度10x106細胞/mlに再懸濁した。走化性アッセイ培地中、多様な濃度の抗CCR2抗体、1D9、または非特異的ネズミIgG2aとともに、室温で20分間、細胞をプレインキュベーションした。同じ希釈の抗体をケモカインと混合し、そして30μlの混合物を走化性プレートの下部ウェル各々に添加した。下部ウェルを膜で覆い、そして25μlの細胞および抗体混合物をフィルター上部に添加する。プレートを5%CO2インキュベーター中、37℃でおよそ80分間インキュベーションする。遊走が完了したら、膜を取り除き、そして下部ウェルとともに、プレートを−80℃で30分間インキュベーションして、内容物を凍結させる。プレートを37℃で10分間融解する。供給者に提供される溶解緩衝液中の1:400希釈のCyQuant試薬(Molecular Probes、オレゴン州ユージーン)6μlを各ウェルに添加し、そして485励起/535発光で、CytoFlour蛍光プレート読取装置を用いて決定される蛍光強度によって示されるように、細胞遊走を定量化する。mAb 1D9は、MCP−1が誘導する新鮮PBMCの走化性を阻害するが、RANTESが誘導する走化性を阻害しない(図6Aおよび6B)。MCP−1が誘導する新鮮PBMCの走化性の阻害は、10μg/ml(.40nM)で示されている。
(実施例2)
モノクローナル抗体1D9のヒト化
1D9モノクローナル抗体は、ヒトにおいて免疫原性である可能性があり、ヒト抗マウス抗体(HAMA)反応を誘発する可能性もある。このHAMA反応の結果、通常、身体からマウスモノクローナル抗体が迅速に一掃され、したがって、1D9モノクローナル抗体が有しうるいかなる療法効果も制限される。したがって、ヒトにおけるこの抗体の免疫原性を減少させ、そしてその療法能力を最大限にするため、1D9マウスモノクローナル抗体のヒト化を行った。以下の実施例は、1D9アミノ酸配列データの詳細な解析、ネズミ1D9 FVドメインの分子モデルの構築、およびマウス抗体のヒト化成功のための設計戦略を提供する。この設計戦略によって、カッパ軽鎖可変(VK)領域および重鎖可変(VH)領域両方のいくつかのヒト化型の設計が生じた。総合すると、ヒト化VH領域には、選択されるヒトVH領域のFR中、最大16のアミノ酸変化が含まれた。これらの変化を、ヒト化VH領域の4つの型の間で細分した。さらに、やはり設計したヒト化VK領域の4つの型に、選択されるヒトVK領域のFR中の12のアミノ酸変化が含まれた。
モノクローナル抗体1D9のヒト化
1D9モノクローナル抗体は、ヒトにおいて免疫原性である可能性があり、ヒト抗マウス抗体(HAMA)反応を誘発する可能性もある。このHAMA反応の結果、通常、身体からマウスモノクローナル抗体が迅速に一掃され、したがって、1D9モノクローナル抗体が有しうるいかなる療法効果も制限される。したがって、ヒトにおけるこの抗体の免疫原性を減少させ、そしてその療法能力を最大限にするため、1D9マウスモノクローナル抗体のヒト化を行った。以下の実施例は、1D9アミノ酸配列データの詳細な解析、ネズミ1D9 FVドメインの分子モデルの構築、およびマウス抗体のヒト化成功のための設計戦略を提供する。この設計戦略によって、カッパ軽鎖可変(VK)領域および重鎖可変(VH)領域両方のいくつかのヒト化型の設計が生じた。総合すると、ヒト化VH領域には、選択されるヒトVH領域のFR中、最大16のアミノ酸変化が含まれた。これらの変化を、ヒト化VH領域の4つの型の間で細分した。さらに、やはり設計したヒト化VK領域の4つの型に、選択されるヒトVK領域のFR中の12のアミノ酸変化が含まれた。
マウス1D9カッパ軽鎖可変領域の配列解析
1D9 VK領域のアミノ酸配列(図7)を他のマウスカッパ軽鎖可変領域と比較し、そしてまた、Kabatデータベース(Kabatら, Sequences of proteins of immunological interest, 第5版, 米国保健社会福祉省, 米国政府印刷局(1991))において可変領域が細分されたサブグループのコンセンサス配列とも比較した。この解析から、1D9 VK領域は、マウスカッパサブグループIIのマウスコンセンサス配列と最も緊密にマッチすることが見出された(同一性=79.46%、類似性82.14%)。1D9カッパ軽鎖可変領域のFRのみをマウスサブグループIIにおいて比較すると、同一性パーセントは87.5%に増加し、一方、類似性パーセントは88.75%に増加した。さらに、マウス1D9 VK領域は、70/3ネズミVK生殖系列遺伝子の翻訳に優れた相同性を示した(図13)。したがって、上記証拠によって、1D9配列が、マウスVK領域の特色を示していることが明らかに立証された。
1D9 VK領域のアミノ酸配列(図7)を他のマウスカッパ軽鎖可変領域と比較し、そしてまた、Kabatデータベース(Kabatら, Sequences of proteins of immunological interest, 第5版, 米国保健社会福祉省, 米国政府印刷局(1991))において可変領域が細分されたサブグループのコンセンサス配列とも比較した。この解析から、1D9 VK領域は、マウスカッパサブグループIIのマウスコンセンサス配列と最も緊密にマッチすることが見出された(同一性=79.46%、類似性82.14%)。1D9カッパ軽鎖可変領域のFRのみをマウスサブグループIIにおいて比較すると、同一性パーセントは87.5%に増加し、一方、類似性パーセントは88.75%に増加した。さらに、マウス1D9 VK領域は、70/3ネズミVK生殖系列遺伝子の翻訳に優れた相同性を示した(図13)。したがって、上記証拠によって、1D9配列が、マウスVK領域の特色を示していることが明らかに立証された。
マウス1D9重鎖可変領域の配列解析
1D9 VH領域の類似の解析(図8)によって、該領域が、Kabatデータベース(Kabatら, Sequences of proteins of immunological interest, 第5版, 米国保健社会福祉省, 米国政府印刷局(1991))において、マウス重鎖サブグループIIIcのコンセンサス配列に最も緊密にマッチすることが見出された。1D9のマウス重鎖可変領域アミノ酸配列およびマウスサブグループIIIcのコンセンサス配列間の同一性は、70.94%であり、一方、類似性は76.07%と計算された。1D9 VH領域のFRのみをマウスサブグループIIIcに比較すると、同一性パーセントは75.86%に増加し、一方、類似性は80.46%に増加した。マウス1D9 VH領域はまた、とりわけMLR−RF24BGネズミVH生殖系列遺伝子の翻訳に優れた相同性を示した(図14)。したがって、上記証拠によって、1D9配列が、マウスVH領域の特色を示していることが確証された。
1D9 VH領域の類似の解析(図8)によって、該領域が、Kabatデータベース(Kabatら, Sequences of proteins of immunological interest, 第5版, 米国保健社会福祉省, 米国政府印刷局(1991))において、マウス重鎖サブグループIIIcのコンセンサス配列に最も緊密にマッチすることが見出された。1D9のマウス重鎖可変領域アミノ酸配列およびマウスサブグループIIIcのコンセンサス配列間の同一性は、70.94%であり、一方、類似性は76.07%と計算された。1D9 VH領域のFRのみをマウスサブグループIIIcに比較すると、同一性パーセントは75.86%に増加し、一方、類似性は80.46%に増加した。マウス1D9 VH領域はまた、とりわけMLR−RF24BGネズミVH生殖系列遺伝子の翻訳に優れた相同性を示した(図14)。したがって、上記証拠によって、1D9配列が、マウスVH領域の特色を示していることが確証された。
1D9ドメインの分子モデリング
1D9抗体のヒト化可変領域の設計を補助するため、ネズミ1D9 FV領域および8つのCDR移植変異体の一連の分子モデルを構築した。Oxford Molecular Limited(OML)に供給され、そして利用される、AbM分子モデリングパッケージを用いて、これを行った。Brookhavenデータベースから入手可能な抗体X線結晶構造をフォーマットして、AbMでのモデリングに用いるのを可能にした。
1D9抗体のヒト化可変領域の設計を補助するため、ネズミ1D9 FV領域および8つのCDR移植変異体の一連の分子モデルを構築した。Oxford Molecular Limited(OML)に供給され、そして利用される、AbM分子モデリングパッケージを用いて、これを行った。Brookhavenデータベースから入手可能な抗体X線結晶構造をフォーマットして、AbMでのモデリングに用いるのを可能にした。
1D9可変領域のFRを、類似の構造的に解析された免疫グロブリン可変領域由来のFRに対してモデリングした。同一アミノ酸側鎖を元来の配向に維持する一方、ミスマッチした側鎖を元来の1D9 FVにおけるように置換した。VK鎖およびVH鎖両方に関して、1D9のFvフレームワーク領域のモデルとして、Fab Bv04−01 VK領域のFRの主鎖原子を用いた(Brookhaven PDBコード1nbv、2.0Dまで解析)。Fab Bv04−01の配列は、ネズミ1D9およびそのヒト化変異体の可変領域配列に優れてマッチした。Fab Bv04−01およびネズミ1D9およびヒト化配列間の同一性は、VK配列では76%〜78%、そしてVH配列では74%〜84%の範囲であった。既知の構造を持つAbMを試験すると、モデリングしている配列とあまりマッチしないFR構造を使用した場合、CDRループの位置および配向に有意にそして不都合に影響しうることから、FR主鎖相同性は、いかなるモデルの品質にも重要な要因であることが示されている。
CDR L1、L2、L3、H1およびH2の主鎖構造に関しては、すべてのモデルのコンホメーションを、図9および図10に示すクラスを用いて、修飾なしに、AbMに用いられる規範的(canonical)クラスから採った。
L1ループの主鎖構造に関しては、ネズミ1D9 VK領域のループコンホメーションをAbM由来の規範的クラス4から採った。この規範的クラスは、Chothiaおよびその同僚に記載されるものに基づく(ChothiaおよびLesk, J. Mol. Biol. 197:901(1987);Chothiaら, Nature 34:877(1989);Tramontanoら, J. Mol. Biol. 215:175(1990);およびChothiaら, J. Mol. Biol. 227:799(1992))が、元来の論文が公表されてから入手可能になった構造を考慮に入れて、修飾されている。既知のループ構造のAbM予測の実行を試験すると、この方式で生成されたCDRループは、通常、非常に正確に、すなわち1〜1.5ÅのRMS偏差内にモデリングされることが示されている。
1D9 VH領域のH3ループは、長さ6残基で比較的短い。BrookhavenデータバンクのX線構造からの主鎖コンホメーションに関する検索を用いて、このループをモデリングした。このような短いループでは、既知のX線構造から、ループが利用可能なコンホメーション空間を飽和するのに十分なループコンホメーションがある。プログラムが使用するデータベースに構造が含まれていない新規抗体構造を用いてAbMによる予測を試験することによって、このサイズのCDR H3ループに関しては、正確さは少なくとも2.0Åである可能性があることが示される。
明らかな立体衝突がないようにモデル全体を調整した後、MACROMODELで実行されるようなエネルギー最小化に供して、望ましくない原子接触を軽減し、そしてファンデルワールス相互作用および静電相互作用を最適化した。
ヒト化1D9 VK抗体変異体の設計
1D9抗体のヒト化可変領域設計の第一の工程は、ヒト化1D9 VK領域の基礎として働くであろうヒトカッパ軽鎖可変領域の選択であった。このプロセスの補助として、1D9 VK領域をまず、Kabat(Kabatら, Sequences of proteins of immunological interest, 第5版, 米国保健社会福祉省, 米国政府印刷局(1991))に定義されるような4つのヒトカッパ軽鎖可変領域サブグループのコンセンサス配列に比較した。マウス1D9軽鎖可変領域は、ヒトカッパ軽鎖サブグループIIのコンセンサス配列に最も類似であり、全可変領域に渡って76.2%の同一性を、そしてFR内のみでは82.5%の同一性を示した。類似性に関して測定した場合、これらの値は、全体で79.7%に、そしてFR内のみでは85.0%に増加した。その結果、該領域は、一般的に、カッパサブグループII由来のヒトカッパ軽鎖可変領域配列によくマッチするようであった。
1D9抗体のヒト化可変領域設計の第一の工程は、ヒト化1D9 VK領域の基礎として働くであろうヒトカッパ軽鎖可変領域の選択であった。このプロセスの補助として、1D9 VK領域をまず、Kabat(Kabatら, Sequences of proteins of immunological interest, 第5版, 米国保健社会福祉省, 米国政府印刷局(1991))に定義されるような4つのヒトカッパ軽鎖可変領域サブグループのコンセンサス配列に比較した。マウス1D9軽鎖可変領域は、ヒトカッパ軽鎖サブグループIIのコンセンサス配列に最も類似であり、全可変領域に渡って76.2%の同一性を、そしてFR内のみでは82.5%の同一性を示した。類似性に関して測定した場合、これらの値は、全体で79.7%に、そしてFR内のみでは85.0%に増加した。その結果、該領域は、一般的に、カッパサブグループII由来のヒトカッパ軽鎖可変領域配列によくマッチするようであった。
次いで、マウス1D9 VKを、公的に利用可能なヒト可変領域の個々の配列の記録される例すべてに比較した。図15は、この解析を通じて同定された、マウス1D9 VK領域に最適にマッチする17の配列を示す。全体として、この検索アルゴリズムは、マウス1D9 VK領域に対する最適のマッチとして、ヒトVK領域抗体036521(Rheinneckerら, Journal of Immunology. 157(7):2989−97(1996))を選択した。しかし、この抗体に関して、元となる論文を再検討すると、ハイブリドーマから該遺伝子をレスキューするのに、ネズミオリゴヌクレオチドプライマーを用いていたことが明らかになった。これは、Kabatデータベースに示唆されるように、この抗体が、実際はネズミ抗体であってヒト抗体ではないことを意味した。したがって、データベース検索によって選択された、ネズミ1D9 VK領域に次に最適にマッチするものは、抗体HF−21/28(KabatデータベースID番号005056;Chastagnerら, Gene. 101(2):305−6(1991))由来のヒトVK領域であった。該ヒト配列は、全体で、1D9 VK領域に79.3%、そしてFR内のみでは85.0%の同一性を有した。類似性に関して測定すると、これらの値は、全体で83.99%、そしてFR内のみでは87.5%に増加する。さらに、重要なFRアミノ酸は、他の候補ヒトカッパ軽鎖可変領域におけるよりも、HF−21/28 VK領域でより保存的に保存されていた。その結果、HF−21/28カッパ軽鎖可変領域FRが、1D9抗体カッパ軽鎖可変領域ヒト化のためのヒトアクセプター配列として選択された。
不運なことに、ヒトHF−21/28VK領域のFR4の最後の残基(Kabat番号付け体系にしたがうと107位)は、Kabatデータベースにも、またこの可変領域配列を最初に単離した著者らにも定義されていなかった。したがって、Kabatヒトカッパ軽鎖サブグループ6−II(Kabatら, Sequences of proteins of immunological interest, 第5版, 米国保健社会福祉省, 米国政府印刷局(1991))に記載される可変領域配列において、この位で最も一般的に見られるアミノ酸を挿入することにした。したがって、Kabatヒトカッパ軽鎖サブグループK−IIの配列の85.7%がこの位でリジンを有することが見出された、Kabatデータベースの解析に基づいて、FR4の107位に、リジンを付加した。次いで、これは、1D9カッパ軽鎖(1D9RKA)の最初のヒト化型の基礎となり、本質的に、1D9 VK領域のCDRおよびHF−21/28 VK領域のFRを含んだ。図19A〜19Cは、ヒト化1D9 VK領域のこの最初のCDR移植型のアミノ酸配列を明示する。
設計プロセスの次の工程は、ヒトアクセプターHF−21/28 VK領域FRのアミノ酸配列を研究して、これらのアミノ酸残基のいずれかが、抗原への結合に不都合に影響を及ぼす可能性があるかを決定することであった。これは、抗原との相互作用を通じて直接引き起こされるか、またはCDRループのコンホメーションまたは配向を改変することによって、間接的に引き起こされることも可能である。これは、1D9可変領域、すなわちVK領域およびVH領域両方のモデルの利用可能性を通じてのみ可能になる、困難なプロセスであった。それでもなお、抗原結合に影響を及ぼすようである、マウス1D9 FRのアミノ酸いずれも、ヒト化1D9抗体における変換に関して、次に考慮した。どのネズミ残基を保存するかを決定する際に、以下の点に注意を向けた:
超可変ループの規範的構造(ChothiaおよびLesk, J. Mol. Biol. 197:901(1987);Chothiaら, Nature 34:877(1989);Tramontanoら, J. Mol. Biol. 215:175(1990);およびChothiaら, J. Mol. Biol. 227:799(1992))が保存されていることは非常に重要であった。その結果、ヒト化1D9可変領域において、これらの規範的構造の一部であるマウスFR残基がすべて保存されていることが非常に重要であった(図9および図10)。
超可変ループの規範的構造(ChothiaおよびLesk, J. Mol. Biol. 197:901(1987);Chothiaら, Nature 34:877(1989);Tramontanoら, J. Mol. Biol. 215:175(1990);およびChothiaら, J. Mol. Biol. 227:799(1992))が保存されていることは非常に重要であった。その結果、ヒト化1D9可変領域において、これらの規範的構造の一部であるマウスFR残基がすべて保存されていることが非常に重要であった(図9および図10)。
1D9抗体可変領域の配列を、他のマウス抗体由来の類似の配列に比較して、抗原結合に重要な役割を有することの指標となりうる、異常なまたは稀な残基を同定した。次いで、1D9可変領域遺伝子のマウスモデルを用いて、これを調べた。
また、モデルを直接解析して、ヒト化FRに存在しない他のマウスFR残基のいずれかが、何らかの点で抗原結合に影響を及ぼしうるかどうかを試験し、そして予測した。
カッパ軽鎖および重鎖可変領域の個々のヒトアクセプター配列の、該アクセプター配列が属するヒト可変領域サブグループのコンセンサス配列への比較もまた、行った。抗原結合に不都合に影響しうるため、ヒトドナー配列に特異ないかなるアミノ酸の同定も重要であった。
カッパ軽鎖および重鎖可変領域の個々のヒトアクセプター配列の、該アクセプター配列が属するヒト可変領域サブグループのコンセンサス配列への比較もまた、行った。抗原結合に不都合に影響しうるため、ヒトドナー配列に特異ないかなるアミノ酸の同定も重要であった。
選択されるヒト軽鎖および重鎖可変領域は、2つの異なるヒト抗体に由来するであろうため、ドナーおよびアクセプターのカッパ軽鎖可変領域両方のドメイン間パッキング残基を注意深く解析しなければならない(Chothiaら, J. Mol. Biol. 186:651(1985))。これは、ヒト化1D9抗体のCDRループ構造のコンホメーションに関わりなく、この領域のいかなるミスパッキングも、抗原結合に際して劇的な影響を有する可能性もあるためであった。
ドナー、マウス1D9 VK領域およびアクセプター、ヒトHF−21/28 VK領域間には、12のアミノ酸相違があるが、ヒト化FRにおいて、2つのマウス残基のみを保存するのが、結合親和性に十分に重要であると見なされた。1D9RKBに導入された最初のFR変化は、36位に位置した。この残基は、Vernier残基(FooteおよびWinter, J. Mol. Biol. 224:487(1992))であり、そしてChothiaおよびその同僚(ChothiaおよびLesk, J. Mol. Biol. 197:901(1987);Chothiaら, Nature 34:877(1989);Tramontanoら, J. Mol. Biol. 215:175(1990);およびChothiaら, J. Mol. Biol. 227:799(1992))に定義されるような、L1ループ構造の重要な構造決定残基であると予測される。どちらの残基も疎水性であるが、ヒトPheは、この位でより大きく、そしてこの位でLeuおよびPheを持つX線構造は、Pheが存在する場合、立体障害によって、34Asnの側鎖が反対の方向を指すことを示す。したがって、1D9カッパ軽鎖のヒト化成功には、この位が非常に重要であると見なされた。
1D9RKBヒト化型に取り込まれた第二の変化は、残基37、すなわちGln37Leuであった。これは保存的変化であるが、CDR1の根元の非常に保存された領域で生じた。この型において、36位のネズミLeu残基とともに、このネズミLeu残基を保存することによって、ヒト化抗体の親和性が保存可能であると考えられた。
ヒト化VK領域の2つの他の型もまた、ヒト化1D9抗体のFR操作の構造上および結合親和性の結果を検討するため、構築に関して考慮した。1D9RKCは、突然変異Gln100Glyを除いて、1D9RKBに本質的に同一であった。これらの2つの残基間で分子の大きさには劇的な相違があり、そしてしたがって、この型を作成して、この変化が抗体構造および全体の抗体親和性に関して、再形成ヒトカッパ軽鎖のFRに及ぼす結果を検討した。1D9RKDは、1D9RKCに記載される修飾を含有し、そしてさらに、FRの変化、Gln17Hisを含有した。GlnおよびHisは、大きさが類似であり、そしてどちらも弱く極性であったが、この位のマウス残基(His)は、すべてのマウスVK配列のうちで非常に稀であり(全体で0.07%、しかしマウスKabatサブグループII配列では見られなかった)、そしてヒトVK配列ではまったく見られたことがなかった。逆に、Gln残基は、マウス(全体で16.16%であり、そしてマウスKabatサブグループII配列では6.12%)およびヒト(全体で5.00%であり、そしてヒトKabatサブグループII配列では39.7%)配列両方で、この位でより一般的に見られる。したがって、単純にこの位ではHisが稀であるため、分子モデリングデータからこれを支持する明らかな証拠はないものの、これが結合に重要である可能性もあると示唆される。
上に提唱するヒト化1D9抗体VK領域変異体すべてのアミノ酸配列の説明を図11に提供する。
ヒト化1D9 VH抗体変異体の設計
マウス1D9抗体のヒト化VH領域の設計においても同様に、第一の工程は、ヒト化1D9 VH領域の基礎として働くであろうアクセプターヒト重鎖可変領域の選択であった。1D9 VH領域を、3つのヒト重鎖可変領域サブグループのコンセンサス配列にまず比較すると、ヒト重鎖サブグループIIIのコンセンサス配列に最も類似であることが見出され、全体で69.231%の同一性、そしてFR間のみでは78.161%の同一性であった。類似性に関して測定した場合、これらの値は、全体で74.359%に、そしてFR内のみでは82.759%に増加した。
マウス1D9抗体のヒト化VH領域の設計においても同様に、第一の工程は、ヒト化1D9 VH領域の基礎として働くであろうアクセプターヒト重鎖可変領域の選択であった。1D9 VH領域を、3つのヒト重鎖可変領域サブグループのコンセンサス配列にまず比較すると、ヒト重鎖サブグループIIIのコンセンサス配列に最も類似であることが見出され、全体で69.231%の同一性、そしてFR間のみでは78.161%の同一性であった。類似性に関して測定した場合、これらの値は、全体で74.359%に、そしてFR内のみでは82.759%に増加した。
次いで、マウス1D9 VH領域を、公的に利用可能なヒト可変領域の個々の配列の記録される例すべてに比較した。図17A〜Bは、この解析を通じて同定された、マウス1D9 VH領域に最適にマッチする24の配列を示す。全体として、この検索アルゴリズムは、マウス1D9 VH領域に対する最適のマッチとして、抗体4B4’CL由来のヒトVH領域(KabatデータベースID番号000490;Sanzら, Journal of Immunology. 142:883(1989))を選択した。このクローンのVH領域は、全体で、1D9 VH領域に67.2%の同一性であり、FRのみを比較した場合、値は80.95%に増加した(図18A〜B)。類似性に関して測定すると、これらの値は、全体で69.66%に、そしてFR内のみでは84.52%に増加した。したがって、ここでも潜在的なヒトアクセプターVH配列には最も相同ではなかったが、このヒトFRが、1D9重鎖のヒト化型の基礎となった。
設計プロセスの次の工程は、ヒトアクセプター4B4’CL VH領域FRのアミノ酸配列を研究して、これらのアミノ酸残基のいずれかが、抗原への結合に不都合に影響を及ぼす可能性があるかどうかを決定することであった。ここでも、OMLによって構築した分子モデルがこの設計プロセスにおいて重要であり、ここからヒト化1D9抗体の第一の型(1D9RHA)およびそれに続く型において変換すべき、ネズミ1D9 VH領域FR中のいくつかのアミノ酸を同定した(図12および図20A〜C)。ドナーマウス1D9およびアクセプターヒト4B4’CL VH領域のFR間には16のアミノ酸相違があり、そして最大5つのネズミ残基が、ヒト化FRにおける保存に関して考慮された(図12)。
1D9RHAは、ヒト4B4’CL抗体VH領域のFRに遺伝子挿入された、ネズミ1D9抗体VH領域のCDRからなった。1D9RHBは、2つのFR1突然変異、Thr28SerおよびSer30Asnは別にして、1D9RHA型と同一であった。これらの変化は、H1ループコンホメーションに非常に重要であると考えられる、FooteおよびWinter(J. Mol. Biol. 224:487(1992))に定義されるようなVernierアミノ酸に相当するため、これらの変化を作成した。残基27〜30は、H1ループ自体の一部であると見なされ、そしてしたがって、このループの正しいコンホメーションおよび配向にさらにより重要であり、その保存が正当であることがさらにより強く立証される。したがって、これらの2つの残基は、1D9RHB中のヒト4B4’CL VH配列のFRに作成した変化の総計に相当した。1D9RHCは、Gly49AlaおよびPhe67Tyrの位に2つのさらなる変化を含有する以外、1D9RHB型と同一であった。Gly49Alaは、保存的変化であった。しかし、残基49位は、Vernier残基(FooteおよびWinter, J. Mol. Biol. 224:487(1992))であると同定されており、H2超可変ループ構造に重要であって、したがって、この型ではネズミAla残基を保存することにした。残基67位もまた、Vernier残基位であり、CDRループコンホメーションを維持するのに重要であると同定された。Tyrは、ヒトVH配列で非常に稀にしか見られず(全体で0.08%)、そしてこの位のネズミVH領域では今までに見出されたことがない。このことから、この残基は体細胞突然変異から生じたのに違いない。したがって、分子モデルによると、その位置がCDR2に近いことを考慮し、そしてそのVernier残基状態を考慮して、この位でネズミTyr残基を保存することにした。1D9RHDは、Thr93Val突然変異を除いて、1D9RHCと同一であった。この残基は、VH/VK両方のパッキング残基として重要であることが同定されている(Chothiaら, J. Mol. Biol. 186:651(1985))。さらに、この残基は、分子モデルによれば、CDRループH1およびH3間に埋め込まれた位置にあり、この位でネズミVal残基を保存する決定が支持される。上述のヒト化VH領域変異体のすべてのアミノ酸配列の説明を図12に提供する。
1D9のヒト化型によるMCP−1結合の阻害
図25は、1D9RHAVH重鎖(図12)および1D9RKAVK軽鎖(図11)を含む、ネズミmAb 1D9およびmAb 1D9のヒト化型が、全THP−1細胞への[125I]−MCP−1の結合を阻害する能力を例示する。0.5x106のTHP−1細胞を、異なる希釈の抗体試料を含む、50mM HEPES、1mM CaCl2、5mM MgCl2、0.1%BSA、0.05%アジ化ナトリウム(結合緩衝液)中、37℃で10分間インキュベーションした。結合緩衝液中の等体積の[125I]−MCP−1を、最終濃度0.1nMになるよう添加し、そして37℃でさらに30分間インキュベーションした。細胞を希釈し、そして等体積の、0.5M NaClを含む結合緩衝液(洗浄緩衝液)とボルテックスし、そして遠心分離(ベンチトップ遠心分離装置、7000rpm、2分間)によってペレットにした。上清を除去した後、ペレットを200μlの洗浄緩衝液中でボルテックスし、先と同じように回転させ、そして上清を取り除いた。細胞を100μlの洗浄緩衝液中に再懸濁し、そしてガンマカウンター(Cobra、Packard Instruments)上でカウントした。Graphpadソフトウェアを用いて、データ解析を行った。
図25は、1D9RHAVH重鎖(図12)および1D9RKAVK軽鎖(図11)を含む、ネズミmAb 1D9およびmAb 1D9のヒト化型が、全THP−1細胞への[125I]−MCP−1の結合を阻害する能力を例示する。0.5x106のTHP−1細胞を、異なる希釈の抗体試料を含む、50mM HEPES、1mM CaCl2、5mM MgCl2、0.1%BSA、0.05%アジ化ナトリウム(結合緩衝液)中、37℃で10分間インキュベーションした。結合緩衝液中の等体積の[125I]−MCP−1を、最終濃度0.1nMになるよう添加し、そして37℃でさらに30分間インキュベーションした。細胞を希釈し、そして等体積の、0.5M NaClを含む結合緩衝液(洗浄緩衝液)とボルテックスし、そして遠心分離(ベンチトップ遠心分離装置、7000rpm、2分間)によってペレットにした。上清を除去した後、ペレットを200μlの洗浄緩衝液中でボルテックスし、先と同じように回転させ、そして上清を取り除いた。細胞を100μlの洗浄緩衝液中に再懸濁し、そしてガンマカウンター(Cobra、Packard Instruments)上でカウントした。Graphpadソフトウェアを用いて、データ解析を行った。
(実施例3)
組み合わせた免疫グロブリンDNAカセットベクターの生成
G418(NEO)に対する耐性のための遺伝子を含有する主鎖ベクターとして、pcDNA3を用いて、研究条件における容易な選択を可能にした。部位特異的突然変異誘発によって、pcDNA3から、SpeI制限部位を除去した。プラスミドpcDEF3由来のEF−1aプロモーター(元来はpBOS)をpcDNA3に挿入し、こうしてCMVプロモーターを除去した。
組み合わせた免疫グロブリンDNAカセットベクターの生成
G418(NEO)に対する耐性のための遺伝子を含有する主鎖ベクターとして、pcDNA3を用いて、研究条件における容易な選択を可能にした。部位特異的突然変異誘発によって、pcDNA3から、SpeI制限部位を除去した。プラスミドpcDEF3由来のEF−1aプロモーター(元来はpBOS)をpcDNA3に挿入し、こうしてCMVプロモーターを除去した。
部位特異的突然変異誘発を用いて、pcDNA3クローニングリンカー中のBamHI部位およびEF−1aプロモーター内のMfeIクローニング部位を除去し、そしてBamHI部位をポリA領域の3’に付加した。これによって、単一ベクター中で、重鎖および軽鎖活性領域を組み合わせることが可能になり、そしてメチルトレキセート(methyltrexate)への耐性を与える遺伝子カセットDHFRを含む、他の選択可能マーカーいずれの付加も可能になるであろう。
重鎖カセット(そのプロモーターおよびポリアデニル化領域を含む)を多様な単一カセットベクターから、対応する軽鎖カセットベクターにサブクローニングして、組み合わせた2カセットベクターを生成した(図26)。組み合わせを表1に要約する。すべての組み合わせベクターは、図27に示すものと類似の全体構造を有した。
pLKTOK55およびpLKTOK57を組み合わせることによって生成されるpLKTOK58ベクターを用いて、ヒトカッパ定常領域およびヒトIgG1定常領域を天然型で含有する抗体を産生することも可能である。pLKTOK56およびpLKTOK57を組み合わせることによって生成されるpLKTOK59ベクターを用いて、ヒトカッパ定常領域、並びにL235AおよびG237Aの位で突然変異を含有するヒトIgG1−FcRmut定常領域を含有する抗体を産生することも可能である。これらの突然変異は、ヒトFc受容体に該定常領域が結合するのを阻害し、そしてADCC反応の開始を阻害する。こうした突然変異は、本明細書に援用される、米国特許第5,985,279号および国際公報第WO98/06248号に先に記載されている。pLKTOK55またはpLKTOK56およびpLKTOK72を組み合わせることによって生成されるpLKTOK92およびpLKTOK73ベクターを用いて、ヒトラムダ定常領域およびヒトIgG1−WT(pLKTOK92)またはヒトIgG1−FcRmut(pLKTOK73)いずれかを含有する抗体を産生することも可能である。
pLKTOK65またはpLKTOK66およびpLKTOK67を組み合わせることによって生成されるベクター、pLKTOK68およびpLKTOK69を用いて、マカクカッパ定常領域およびマカクIgG1定常領域を含有する抗体を産生することも可能である。pLKTOK68の定常領域は、カニクイザルおよびアカゲザル両方のIgG1−WTである。pLKTOK69の定常領域は、L235AおよびG237A突然変異を含有するIgG1−FcRmutであり、そして理論的には、マカクFC受容体への定常領域の結合を阻害するはずである。カッパ定常領域は、カニクイザルおよびアカゲザル両方に発現される2つのカッパ定常領域の一方であり、したがってどちらのサル種にも天然と認識されるはずである。
pLKTOK60またはpLKTOK61およびpLKTOK62を組み合わせることによって生成されるベクターpLKTOK63およびpLKTOK64を用いて、マウスカッパ定常領域およびマウスC57BL/6 IgG2a定常領域を含有する抗体を産生することも可能である。pLKTOK63の定常領域は、マウスにおいてIgG2aの天然コンホメーションであり、そして構造および機能がヒトIgG1に最も緊密にマッチするアロタイプである。pLKTOK64の定常領域は、L235AおよびG237Aの位(Fc領域I)、並びにE318A(Fc領域II)の位に突然変異を持つネズミIgG1を含有し、この突然変異がマウスFC受容体への定常領域の結合を阻害し、そしてADCC反応の開始を阻害する(Isaacs JDら Therapy with monoclonal antibodies. II. The contribution of Fc gamma receptor binding and the influenceof C(H)1 and C(H)3 domains on in vivo effector function. 1998. J Immunol. 161(8):3862−9を参照されたい)。
表1. 組み合わせ発現ベクターの組成
(実施例4)
DNAカセット挿入配列の生成:抗体可変領域の適合
損なわれていない(intact)抗体を生成することによってこれらのベクターを試験するため、モノクローナル抗体1D9由来の可変領域をPCR適合させて、望ましい制限酵素部位(VHではMfeIおよびBlpI、ヒトおよびマカクのVKではPpuMIおよびBsiWI、並びにマウスVKではPpuMIおよびClaI)を付加した。1D9抗体は、本明細書に援用される国際公報第WO00/05265号および第WO01/57226号に先に記載されている。適合させたら、これらのセットおよび他のセットいずれの可変領域も、多様な発現ベクターにクローニングすることも可能である。
DNAカセット挿入配列の生成:抗体可変領域の適合
損なわれていない(intact)抗体を生成することによってこれらのベクターを試験するため、モノクローナル抗体1D9由来の可変領域をPCR適合させて、望ましい制限酵素部位(VHではMfeIおよびBlpI、ヒトおよびマカクのVKではPpuMIおよびBsiWI、並びにマウスVKではPpuMIおよびClaI)を付加した。1D9抗体は、本明細書に援用される国際公報第WO00/05265号および第WO01/57226号に先に記載されている。適合させたら、これらのセットおよび他のセットいずれの可変領域も、多様な発現ベクターにクローニングすることも可能である。
5’プライマーがVHリーダーの末端7コドン(MfeI制限酵素を含む)およびハイブリドーマVHの最初の7〜9コドンを含むように、VH領域のプライマーを設計する。3’プライマーは、ハイブリドーマVHの7〜9コドンの後に、IgG1定常領域の3コドンを含んだ(BlpI制限酵素を含む)。可変領域を適合させるために用いるプライマーを表2に示す(大文字はベクターにコードされるすべての抗体が同一配列であることを示し;小文字は個々の抗体の配列によって決定される)。
5’プライマーがVKリーダーの末端6コドン(PpuMI制限酵素を含む)およびハイブリドーマVKの最初の7〜9コドンを含むように、VK領域のプライマーを設計する(表2)。ヒト3’プライマーは、ハイブリドーマVHの7〜9コドンの後に、ヒトカッパ定常領域の4コドンを含んだ(BsiWI制限酵素を含む)。マウス3’プライマーは、ハイブリドーマVHの7〜9コドンの後に、マウスカッパ定常領域の12コドンを含んだ(ClaI制限酵素を含む)(表2)。ハイブリドーマ1D9 VH遺伝子を適合させるのに用いたプライマーは、n1D9VH5およびn1D9VH3であった。ハイブリドーマ1D9 VK遺伝子を適合させるのに用いたプライマーは、n1D9VK5およびn1D9VK3であった。適合させた1D9 VHおよびVK遺伝子を標準的2工程クローニングで、ベクターにクローニングして、完全プラスミドを生成した(図28)。
表2. すべての発現ベクターへのクローニングのため、1D9 VHおよびVKを適合させるプライマー
(大文字はすべての抗体に関して同一である。小文字は、個々の抗体の配列によって決定される)
(大文字はすべての抗体に関して同一である。小文字は、個々の抗体の配列によって決定される)
(実施例5)
系の試験:抗体産生の相対速度の決定
タンパク質産生レベル、正しいフォールディングの率および細胞からの輸送の速度が、分泌されるタンパク質の高産生を決定する。タンパク質産生量の主要素は、プロモーターの関数である。
系の試験:抗体産生の相対速度の決定
タンパク質産生レベル、正しいフォールディングの率および細胞からの輸送の速度が、分泌されるタンパク質の高産生を決定する。タンパク質産生量の主要素は、プロモーターの関数である。
細胞からの抗体のフォールディングおよび輸送が成功するには、2つのタンパク質が産生され、そして適切に会合しなければならない。重鎖および軽鎖の濃度が類似であることが、抗体の会合、フォールディングおよび輸送を補助しうると考えられる。細胞内に1抗体鎖が過剰となると、細胞死につながりうる。我々は、各抗体鎖がそれ自体のプロモーターからポリアデニル化部位までを有するカセットを生成すると、2つの鎖のタンパク質産生が同等になる可能性が増加すると考えた。この系はまた、cDNA挿入物を用い、翻訳後修飾の必要性を排除している。多様性が減少すれば、他のRNA種のレベルが減少し、そして望ましいRNA種のレベルが増加することも可能である。
この系を試験し、そして最適なプロモーターの組み合わせを決定するため、CMVまたはEF−1aプロモーターいずれかを用いてベクターを生成した(米国特許第5,225,348号および第5,266,491号;Mizushima S, Nagata S. pEF−BOS, a powerful mammalian expression vector. 1990 Nucleic Acids Res 18(17):5322を参照されたい)。どちらの場合でも、部位特異的突然変異誘発によって、これらのカセット内の、クローニングに干渉するであろう制限部位を除去した。CMVからSpeIクローニング部位を除去し、そしてEF−1aからMfeIクローニング部位を除去した。EGFPカセットを用いて試験すると、これらの変化が、プロモーターの一般的な機能に認識しうる変化を生じないことが立証された。また、突然変異CMVプロモーターとベータ−キネシンIRESの組み合わせを用いてベクターを生成して、抗体産生が増加するかどうかを確かめた。
ベクターpcDNA3は、G418(NEO)に対する耐性のための遺伝子を含有して、研究条件において、容易な選択が可能であるため、該ベクターを主鎖ベクターとして用いた。このベクター内に、突然変異CMVプロモーター、ベータ−キネシンIRESを伴う突然変異CMVプロモーターまたは突然変異EF−1aプロモーターをクローニングした。
クローニングを補助するための変化をベクター主鎖に行い、こうした変化には、プロモーター5’のMfeIクローニング部位の除去が含まれた。pcDNA3クローニングリンカーのBamHI部位を除去し、そしてポリアデニル化領域の3’にBamHI部位を付加した。この隣接BamHI部位によって、そのプロモーターおよびポリアデニル化領域を含む重鎖カセット(BglII/BamHI断片として)を、軽鎖カセットを含有するベクターにトランスファーすることが可能になる。クローニング後、単一のBamHI部位が残り、これによって、メトトレキセートへの耐性を与えるDHFR遺伝子カセットを含む、他の選択可能マーカーいずれかを後で付加することが可能になる。
3つのマッチしたベクターを構築して、系を試験した。各々は、軽鎖カセット(そのプロモーターおよびポリアデニル化領域を含む)の後に重鎖カセット(そのプロモーターおよびポリアデニル化領域を含む)を含む単一ベクターであった。3つのベクターはすべて、挿入物構築において記載する方法によって、ヒトCカッパ遺伝子に機能可能であるように付着した1D9 VK、およびヒトIgG1−FcRmut遺伝子に機能可能であるように付着した1D9 VHを含有する。該ベクターは、プロモーター組み合わせにおいてのみ異なった。ベクターpLKTOK34は、突然変異CMVプロモーターに駆動される軽鎖および重鎖カセット両方を有した。ベクターpLKTOK36は、ベータ−キネシンIRESと組み合わせた突然変異CMVプロモーターに駆動される軽鎖および重鎖カセット両方を有した。ベクターpLKTOK38は、突然変異EF−1aプロモーターに駆動される軽鎖および重鎖カセット両方を有した。
完全なベクターをCHO細胞にトランスフェクションし、そしてG418培地中で選択した。この培地は、ネオマイシン耐性遺伝子を含有しないすべての細胞の死を生じる。G418中で5日間選択した後、細胞をトリプシン処理し、単細胞懸濁物を作成して、そして1、5または10細胞/ウェルの率で96ウェルプレートに蒔いた。選択第5日、大部分のG418非耐性細胞は、死ぬようにプログラムされるであろう。これらのクローンを拡大し、そして反復して試験して、高産生レベルを保持する能力を決定した。
96ウェルプレート中で10日間置いた後、プレートを視覚的にスコア付けして、単一CHOクローンを含有するウェルを選択する。2週間の時点で、ウェルをヒト重鎖および軽鎖に対するFab’でコーティングし、そして酵素HRPに付着させたプロテインAで発色させるELISAによって測定されるように、損なわれていない抗体を産生し、そして分泌する能力に関して、これらを試験する。
多様なトランスフェクションにおいて、試験した単一クローンのウェルの50〜70%が有意な量の抗体を産生しており、そして通常、70%+がトランスファー後も産生を保持した。
酪酸(CMV産生を増幅するのに必要)を含む、および含まない条件両方で、5日間に渡って抗体を産生する能力に関して、最適なクローンを試験した。CMVmut細胞は、酪酸処理なしで平均0.5μg/mlを産生し、そして酪酸処理を行うと1.8μg/mlを産生すると決定された。CMVmut/IRES細胞は、酪酸処理なしで平均0.7μg/mlを産生し、そして酪酸処理を行うと0.2μg/mlを産生した。EF−1a細胞は、酪酸処理なしで平均122.6μg/mlを産生し、そして酪酸処理を行うと50.2μg/mlを産生した。結果によって、EF−1aプロモーターが100倍量の抗体を産生したことが示された。
それ自体のプロモーターで駆動され、そしてそれ自体のポリアデニル化領域を有する抗体の2つの鎖が、類似の率で2つのタンパク質が産生されるのを可能にすることは十分にありうることである。2つの鎖が類似の量を有することで、おそらく、正しくそして迅速な会合、フォールディングおよびCHO細胞からの輸送が補助される。生成される抗体の機能試験によって、この系を用いて産生された抗体が、元来の1D9ハイブリドーマに産生されるものと類似の方式で機能することが立証された。
本発明は、好ましい態様に言及して具体的に示され、そして記載されているが、付随する請求項に含まれる本発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細に多様な変化を行うことが可能であることが、当業者には理解されるであろう。
Claims (11)
- CCR2に結合特異性を有し、そして配列番号17のアミノ酸配列および配列番号110のアミノ酸配列またはその一部を含む、ヒト化免疫グロブリン重鎖またはその抗原結合性断片。
- 可変領域および定常領域を有し、可変領域が配列番号108の核酸配列にコードされる、請求項1のヒト化免疫グロブリン重鎖またはその抗原結合性断片。
- 可変領域および定常領域を有し、定常領域が配列番号111の核酸配列またはその一部にコードされる、請求項1のヒト化免疫グロブリン重鎖またはその抗原結合性断片。
- 可変領域および定常領域を有し、可変領域が配列番号108の核酸配列にコードされ、そして定常領域が配列番号111の核酸配列またはその一部にコードされる、請求項1のヒト化免疫グロブリン重鎖またはその抗原結合性断片。
- CCR2に結合特異性を有し、そして配列番号12のアミノ酸配列および配列番号112のアミノ酸配列を含む、ヒト化免疫グロブリン軽鎖またはその抗原結合性断片。
- 可変領域および定常領域を有し、可変領域が配列番号109の核酸配列にコードされる、請求項5のヒト化免疫グロブリン軽鎖またはその抗原結合性断片。
- 可変領域および定常領域を有し、定常領域が配列番号113の核酸配列またはその一部にコードされる、請求項5のヒト化免疫グロブリン軽鎖またはその抗原結合性断片。
- 可変領域および定常領域を有し、可変領域が配列番号109の核酸配列にコードされ、そして定常領域が配列番号113の核酸配列またはその一部にコードされる、請求項5のヒト化免疫グロブリン軽鎖またはその抗原結合性断片。
- CCR2に結合特異性を有し、そして重鎖および軽鎖を有する、ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性部分であって、重鎖が配列番号17のアミノ酸配列および配列番号110のアミノ酸配列またはその一部を含み、そして軽鎖が配列番号12のアミノ酸配列を含む、前記ヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片。
- 軽鎖が配列番号112のアミノ酸配列をさらに含む、請求項9のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片。
- ヒト化免疫グロブリンが2つの重鎖および2つの軽鎖を含む、請求項10のヒト化免疫グロブリンまたはその抗原結合性断片。
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