JP2013535191A - 抗il−23ヘテロ二量体特異的抗体 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)IL−23には特異的に結合するが、IL−12p40サブユニットおよびIL−23p19サブユニットがIL−23の構成要素でないときには、それらに有意に結合せず、
(ii)中の水素が重水素と交換されたIL−23に結合し、
(iii)中の水素が重水素と交換されたIL−23への結合時に、配列番号2の残基112〜144を含む領域における重水素の水素への交換を低減する、
単離されたまたは組み換えIL−23結合タンパク質を提供する。
(i)IL−23には特異的に結合するが、IL−12p40サブユニットおよびIL−23p19サブユニットがIL−23の構成要素でないときには、それらに有意に結合せず、
(ii)中の水素が重水素と交換されたIL−23に結合し、
(iii)中の水素が重水素と交換されたIL−23への結合時に、IL−12p40サブユニットの領域、およびIL−23p19の領域における重水素の水素への交換を低減する、
単離されたまたは組み換えIL−23結合タンパク質を提供する。
(i)配列番号7に記載の配列を含むVH、および配列番号12に記載の配列を含むVL、または
(ii)配列番号49に記載の配列を含むVH、および配列番号50に記載の配列を含むVL、
のうちのいずれか1つを含む。
(i)配列番号7に記載の配列を含むVH、および配列番号12に記載の配列を含むVL、または
(ii)配列番号49に記載の配列を含むVH、および配列番号50に記載の配列を含むVL、
のうちのいずれか1つを含む抗体によって結合されるエピトープと同じ、またはそれと重複するエピトープに結合する。
(i)配列番号8もしくは51に記載のアミノ酸配列(または図7A、7B、もしくは7EでCDR1と標識され、下線を引いた配列)を含む、CDR1、
(ii)随意に、配列番号9、22、24、もしくは52に記載のアミノ酸配列(または図7A、7B、もしくは7EでCDR2と標識され、下線を引いた配列)を含み、任意で、CDR2アミノ酸配列の5つのC末端アミノ酸のいずれか1つ以上が、任意の他の天然に存在するアミノ酸と置換される、CDR2、および
(iii)配列番号10または53に記載のアミノ酸配列(または図7A、7B、もしく7EでCDR3と標識され、下線を引いた配列)を含む、CDR3。
(i)図7A、7B、もしくは7EでCDR1と標識され、太文字で示されるアミノ酸配列を含む、または配列番号23もしくは25に記載のアミノ酸を含む、CDR1、
(ii)図7A、7B、もしくは7EでCDR2と標識され、太文字で示されるアミノ酸配列を含む、CDR2、および
(iii)図7A、7B、もしくは7EでCDR3と標識され、太文字で示されるアミノ酸配列を含む、CDR3。
(i)配列番号13もしくは54に記載のアミノ酸配列(または図7C、7D、もしくは7FでCDR1と標識され、下線を引いた配列)を含む、CDR1、
(ii)配列番号14もしくは55に記載のアミノ酸配列(または図7C、7D、もしくは7FでCDR2と標識され、下線を引いた配列)を含む、CDR2、および
(iii)配列番号15もしくは56に記載のアミノ酸配列(または図7C、7D、もしくは7FでCDR3と標識され、下線を引いた配列)を含む、CDR3。
(i)図7C、7D、もしくは7FでCDR1と標識され、太文字で示される、CDR1、
(ii)図7BでCDR2と標識され、太文字で示される、CDR2、および
(iii)図7BでCDR3と標識され、太文字で示される、CDR3。
(i)配列番号26に記載の配列を含む重鎖可変領域(VH)、および配列番号27に記載の配列を含む軽鎖可変領域(VL)、
(ii)配列番号28に記載の配列を含むVH、および配列番号29に記載の配列を含むVL、または
(iii)配列番号49に記載の配列を含むVH、および配列番号50に記載の配列を含むVL。
(i)配列番号8もしくは51に記載の配列(または図7A、7B、もしくは7EでCDR1と標識され、下線を引いた配列)を含む、重鎖CDR1と、
(ii)配列番号9、22、もしくは52に記載の配列(または図7A、7B、もしくは7EでCDR2と標識され、下線を引いた配列)を含み、任意でCDR2アミノ酸配列の5つのC末端アミノ酸のいずれかの1つ以上が、任意の他の天然に存在するアミノ酸で置換される、重鎖CDR2と、
(iii)配列番号10もしくは53に記載の配列(または図7A、7B、もしくは7EでCDR3と標識され、下線を引いた配列)を含む、重鎖CDR3と、
(iv)配列番号13もしくは54に記載の配列(または図7C、7D、もしくは7FでCDR1と標識され、下線を引いた配列)を含む、軽鎖CDR1と、
(v)配列番号14もしくは55に記載の配列(または図7C、7D、もしくは7FでCDR2と標識され、下線を引いた配列)を含む、軽鎖CDR2と、
(vi)配列番号15もしくは56に記載の配列(または図7C、7D、もしくは7FでCDR3と標識され、下線を引いた配列)を含む、軽鎖CDR3。
(i)配列番号26に記載の配列を含む可変領域のCDR1、2、および3を含むVH、ならびに配列番号27に記載の配列を含む可変領域のCDR1、2、および3を含むVL、
(ii)配列番号28に記載の配列を含む可変領域のCDR1、2、および3を含むVH、ならびに配列番号29に記載の配列を含む可変領域のCDR1、2、および3を含むVL、または
(iii)配列番号49に記載の配列を含む可変領域のCDR1、2、および3を含むVH、ならびに配列番号50に記載の配列を含む可変領域のCDR1、2、および3を含むVL、
を含む。
(i)配列番号8に記載の配列を有するCDR1、配列番号9または22に記載の配列を有するCDR2、および配列番号10に記載の配列を有するCDR3を含む、VHと、
(ii)配列番号13に記載の配列を有するCDR1、配列番号14に記載の配列を有するCDR2、および配列番号15に記載の配列を有するCDR3を含む、VLと、
を含む。
(i)配列番号51に記載の配列を有するCDR1、配列番号52に記載の配列を有するCDR2、および配列番号53に記載の配列を有するCDR3を含む、VHと、
(ii)配列番号54に記載の配列を有するCDR1、配列番号55に記載の配列を有するCDR2、および配列番号56に記載の配列を有するCDR3を含む、VLと、
を含む。
(i)単鎖Fv断片(scFv)、
(ii)二量体scFv(ジscFv)、または
(iii)定常領域、Fc、または重鎖定常ドメイン(CH)2および/もしくはCH3に連結された(i)および/または(ii)のうちの少なくとも1つ、
を含む。
(i)ダイアボディ、
(ii)トリアボディ、
(iii)テトラボディ、
(iv)Fab、
(v)F(ab’)2、
(vi)Fv、または
(iv)定常領域、Fc、または重鎖定常ドメイン(CH)2および/もしくはCH3に連結された(i)〜(iii)のうちの1つ、
を含む。
(i)配列番号7、配列番号49、配列番号30〜44のいずれか1つのアミノ酸1〜120のいずれか1つに記載のアミノ酸配列、または前述の配列のいずれか1つに対して少なくとも約80%の同一性を有する配列を含む、VH、または
(ii) 配列番号12、配列番号50、配列番号45〜48のいずれか1つのアミノ酸1〜113のいずれか1つに記載のアミノ酸配列、または前述の配列のいずれか1つに対して少なくとも約80%の同一性を有する配列を含む、VL、
を含む。
(i)配列番号26に記載の配列を含むVH、および配列番号27に記載の配列を含むVL、
(ii)配列番号28に記載の配列含むVH、および配列番号29に記載の配列を含むVL、または
(iii)配列番号49に記載の配列を含むVH、および配列番号50に記載の配列を含むVL、
を含む、抗体を提供する。
(i)配列番号30のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号45のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(ii)配列番号31のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号45のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(iii)配列番号32のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(iv)配列番号33のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(v)配列番号34のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(iv)配列番号35のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号47のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(vii)配列番号33のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号48のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(viii) 配列番号34のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号48のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(ix)配列番号32のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号48のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(x)配列番号36のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号45のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xi)配列番号37のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号47のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xii)配列番号38のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xiii)配列番号39のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xiv)配列番号40のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号45のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xv)配列番号41のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xvi)配列番号42のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xvii)配列番号43のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号47のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xviii)配列番号38のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号48のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xix)配列番号39のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号48のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xx)配列番号44のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号47のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(xxi)配列番号41のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号48のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、または
(xxii)配列番号42のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号48のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
を含む。
(i)配列番号30のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号45のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(ii)配列番号31のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号45のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(iii)配列番号32のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、または
(iv)配列番号33のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
を含む、ヒト化抗体を提供する。
(ii)第1のポリペプチドをコードする核酸、
(iii)内部リボソーム進入部位、および
(iv)第2のポリペプチドをコードする核酸。
(i)ポリペプチドをコードする核酸を含む、第1の発現構築体(例えば、プロモーターに操作可能に連結されたVHを含む)と、
(ii)ポリペプチドをコードする核酸を含む、第2の発現構築体(例えば、プロモーターに操作可能に連結されたVLを含む)と、を含み、
第1および第2のポリペプチドが会合して、本開示のIL−23結合タンパク質を形成する、
組成物も提供する。
(i)操作可能にプロモーターに連結されたポリペプチドをコードする核酸を含む、第1の発現構築体(例えば、VHを含む)と、
(ii)操作可能にプロモーターに連結されたポリペプチドをコードする核酸を含む、第2の発現構築体(例えば、VLを含む)と、を含み、
第1および第2のポリペプチドが会合して、本開示のIL−23結合タンパク質を形成する、
発現構築体を含む。
(i)試料を、本開示のIL−23結合タンパク質とは異なる部位でIL−23、および/またはIL−23p19、および/またはIL−12p40に結合する抗体の抗原結合ドメインを含む、タンパク質と接触させて、それを固体または半固体の基質上に固定化し、よって、抗原−タンパク質複合体を形成することと、
(ii)この複合体を本開示のIL−23結合タンパク質と接触させて、本開示のIL−23結合タンパク質を検出することによって、複合体を検出することと、
を含む。
この明細書の全体を通して、別途具体的に提示されない限り、または別途文脈上必要でない限り、単一のステップ、組成物、一群のステップ、または一群の組成物への言及は、1つおよび複数(すなわち、1つ以上)のそれらのステップ、組成物、一群のステップ、または一群の組成物を包含すると解釈されるべきである。したがって、別途文脈が明確に指示しない限り、本明細書で使用される単数形「a」、「an」、および「the」は、複数の指示対象を含む。例えば、「a」の参照は、1つならびに2つ以上を含み、「an」の参照は、1つならびに2つ以上を含み、「the」の参照は、1つならびに2つ以上を含む、等である。
配列番号1は、ヒトIL−12p40サブユニットのアミノ酸配列である。
選択された定義
「単離されたタンパク質」または「単離されたポリペプチド」という用語は、その由来起源または由来源のために、その固有の状態において該タンパク質またはポリペプチドを伴う天然に随伴される成分を伴わない、または同じ種に由来する他のタンパク質を実質的に含まない、タンパク質またはポリペプチドである。タンパク質は、当技術分野で知られているタンパク質精製手法を使用して、単離によって、天然に随伴される成分を実質的に含まないようにすることができる。本明細書で使用される「回収する」という用語は、例えば、当技術分野で知られているタンパク質精製手法を使用して、単離によって、ポリペプチド等の化学種が、天然に随伴される成分を実質的に含まないようにするプロセスを指す。一実施例において、単離されたタンパク質は、実質的に精製される。「実質的に精製される」という用語は、汚染物質を実質的に含まない、例えば、汚染物質を少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、または99%含まないことを意味する。
抗体
免疫化に基づく方法
抗体を生成するために、IL−23、その修飾形態(例えば、IL−23p19サブユニットに融合させたIL−12p40サブユニットを含む、融合タンパク質)、またはそれらをコードする核酸であって、随意に、任意の好適な、もしくは所望の担体、アジュバント、もしくは薬学的に許容される担体とともに調合されたものが、注射可能な組成物の形態で、対象(例えば、マウス、ラット、ニワトリ等の非ヒト対象)に簡便に投与される。注射は、鼻腔内、筋肉内、皮下、静脈内、皮内、腹膜内、または他の既知の経路であってもよい。随意に、IL−23またはそれをコードするDNAが、多数回投与される。抗体を調製して特徴付けるための手段は、当技術分野で知られている(例えば、Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,1988を参照されたい。)。
本開示は、本開示のIL−23結合タンパク質を特定するための、その可変領域を含む抗体またはタンパク質のライブラリのスクリーニングも包含する。
当業者は、IL−23に特異的に結合する抗体結合ドメインを含むタンパク質を選択するための好適な方法を利用できる。
本開示のIL−23結合タンパク質は、ヒト化タンパク質であってもよい。
(i)配列番号30に記載の配列を含む重鎖および配列番号45に記載の配列を含む軽鎖、
(ii)配列番号31に記載の配列を含む重鎖および配列番号45に記載の配列を含む軽鎖、
(iii)配列番号32に記載の配列を含む重鎖および配列番号46に記載の配列を含む軽鎖、
(iv)配列番号33に記載の配列を含む重鎖および配列番号46に記載の配列を含む軽鎖、
(v)配列番号34に記載の配列を含む重鎖および配列番号46に記載の配列を含む軽鎖、
(iv)配列番号35に記載の配列を含む重鎖および配列番号47に記載の配列を含む軽鎖、
(vii)配列番号33に記載の配列を含む重鎖および配列番号48に記載の配列を含む軽鎖、
(viii)配列番号34に記載の配列を含む重鎖および配列番号48に記載の配列を含む軽鎖、
(ix)配列番号32に記載の配列を含む重鎖および配列番号48に記載の配列を含む軽鎖、
(x)配列番号36に記載の配列を含む重鎖および配列番号45に記載の配列を含む軽鎖、
(xi)配列番号37に記載の配列を含む重鎖および配列番号47に記載の配列を含む軽鎖、
(xii)配列番号38に記載の配列を含む重鎖および配列番号46に記載の配列を含む軽鎖、
(xiii)配列番号39に記載の配列を含む重鎖および配列番号46に記載の配列を含む軽鎖、
(xiv)配列番号40に記載の配列を含む重鎖および配列番号45に記載の配列を含む軽鎖、
(xv)配列番号41に記載の配列を含む重鎖および配列番号46に記載の配列を含む軽鎖、
(xvi)配列番号42に記載の配列を含む重鎖および配列番号46に記載の配列を含む軽鎖、
(xvii)配列番号43に記載の配列を含む重鎖および配列番号47に記載の配列を含む軽鎖、
(xviii)配列番号38に記載の配列を含む重鎖および配列番号48に記載の配列を含む軽鎖、
(xix)配列番号39に記載の配列を含む重鎖および配列番号48に記載の配列を含む軽鎖、
(xx)配列番号44に記載の配列を含む重鎖および配列番号47に記載の配列を含む軽鎖、
(xxi)配列番号41に記載の配列を含む重鎖および配列番号48に記載の配列を含む軽鎖、または
(xxii)配列番号42に記載の配列を含む重鎖および配列番号48に記載の配列を含む軽鎖、
(i)配列番号30に記載の配列を含む重鎖および配列番号45に記載の配列を含む軽鎖、
(ii)配列番号31に記載の配列を含む重鎖および配列番号45に記載の配列を含む軽鎖、
(iii)配列番号46に記載の配列を含む配列番号32および軽鎖に記載の配列を含む重鎖、または
(iv)配列番号33に記載の配列を含む重鎖および配列番号46に記載の配列を含む軽鎖、を含む、ヒト化抗体を提供する。
本開示は、いかのもの等の、他の抗原結合ドメイン含有タンパク質も企図する:
(i)抗体のVHまたはVLの全てもしくは一部分を含む、単一ポリペプチド鎖である、単一ドメイン抗体(例えば、米国特許第US6248516号を参照されたい)、
(ii)ダイアボディ、トリアボディ、およびテトラボディ(例えば、米国特許第US5844094号および/または米国特許出願第20080152586号で説明されているもの)、
(iii)scFvs(例えば、米国特許第US5260203号で説明されているもの)、
(iv)ミニボディ(例えば、米国特許第US5837821号で説明されているもの)、
(v)「鍵および鍵穴孔」二重特異性タンパク質(米国特許第US5731168号で説明されているもの)、
(vi)ヘテロ抱合タンパク質(例えば、米国特許第US4676980号で説明されているもの)、
(vii)化学架橋剤を使用して産生されるヘテロ抱合タンパク質(例えば、米国特許第4676980号で説明されているもの)、
(viii)Fab’−SH断片(例えば、Shalaby et al,J.Exp.Med.,175:217−225,1992で説明されているもの)、または
(ix)Fab3(例えば、欧州特許出願第EP19930302894号で説明されているもの)。
本開示は、抗体の抗原結合ドメインおよび定常領域(例えば、Fc)もしくはそのドメイン、例えばCH2および/またはCH3ドメインを含む、タンパク質を包含する。好適な定常領域またはドメインは、当業者に明らかであり、および/またはそのようなポリペプチドの配列は、全米バイオテクノロジー情報センター等の、一般に公開されているデータベースから容易に入手することが可能である。Kabatらは、いくつかの好適な定常領域/ドメインの説明も提供している。いくつかの実施例において、IL−23結合タンパク質の定常領域またはその一部分は、ヒト抗体に由来する。定常領域またはその一部分は、IgM、IgG、IgD、IgA、およびIgEを含む任意の抗体クラス、ならびにIgG1、IgG2、IgG3、およびIgG4を含む、任意の抗体アイソタイプに由来してもよい。定常領域の例示的な配列は、米国特許出願第20070148167号に含まれる。
本明細書で論じられるように、本開示は、本開示の配列に少なくとも80%の同一性を有するタンパク質または核酸を提供する。
・ DNAの変異誘発(Thie et al.,Methods Mol Biol.525:309−22,2009)またはRNAの変異誘発(Kopsidas et al.,Immunol.Lett.107(2):163−8,2006;国際特許出願第WO1999/058661号)、
・ ポリペプチドをコードする核酸を、変異誘発細胞、例えばXL−1Red、XL−mutS、XL−mutS−Kanr細菌細胞(Stratagene社)に導入すること、
・ 例えばStemmer,Nature 370:389−91,1994で開示されているような、DNAシャフリング、および
・ DieffenbachおよびDvekslerが(PCR Primer:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratories,NY,1995で)説明しているような、部位指定変異誘発。
組み換え発現
本明細書で論じられるように、本開示のIL−23結合タンパク質(および/またはそのようなタンパク質に含まれるポリペプチド)をコードする核酸は、発現構築体中に導入され、よって、プロモーターに操作可能に連結され、それによって、その発現を促進する。発現構築体を産生する、例えば発現構築体/ベクターにクローン化するための方法は、当技術分野で知られており、ならびに/またはAusubel他が(Current Protocols in Molecular Biology. Wiley Interscience,ISBN 047 150338,1987で)、およびSambrook他が(Molecular Cloning:Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratories,New York,Third Edition 2001で)説明しており、また米国特許第US7270969号で説明されている。
産生/発現に続いて、本開示のIL−23結合タンパク質は、当技術分野で知られている方法を使用して精製される。そのような精製は、一般に、実質的に非特異性のタンパク質、酸、脂質、炭水化物等を含まない、本開示のIL−23結合タンパク質を提供する。例えば、IL−23結合タンパク質が調整物中に存在することになり、約90%を超える(例えば、95%、98%、または99%の)調整物中のタンパク質が、本開示のIL−23結合タンパク質である。
本開示は、別の化合物に抱合される本開示のIL−23結合タンパク質、例えば抱合体(または免疫抱合体)も提供する。他の化合物は、IL−23結合タンパク質に直接的または間接的に結合することができる(例えば、間接結合の場合、リンカーを含むことができる)。化合物は、IL−23結合タンパク質に、共有的または非共有的に連結することができる。化合物の例としては、放射性同位体(例えば、ヨウ素−131、イットリウム−90、またはインジウム−111)、検出可能な標識(例えば、フルオロフォアまたは蛍光ナノ結晶)、治療化合物(例えば、化学療法剤または抗炎症剤)、コロイド(例えば、金)、毒素(例えば、リシンまたは破傷風類毒素)、核酸、ペプチド(例えば、血清アルブミン結合ペプチド)、タンパク質(例えば、抗体または血清アルブミンの抗原結合ドメインを含むタンパク質)、対象のタンパク質の半減期を延長させる化合物(例えば、この活性を有するポリエチレングリコールまたは他の水溶性ポリマー)、およびこれらの混合物が挙げられる。本開示のIL−23結合タンパク質に抱合させることができる例示的な化合物、およびそのような抱合のための方法は、当技術分野で知られており、例えば、国際特許出願第WO2010/059821号で説明されている。
IL−23に特異的に結合する本開示のIL−23結合タンパク質に加えて、本開示は、本開示のタンパク質に特異的な抗イディオタイプ(抗Id)抗体も提供する。抗Id抗体は、本開示のIL−23結合タンパク質の抗原結合ドメインと一般に関連する一意の決定基を認識する、抗体である。抗Idは、本開示のタンパク質またはその抗原結合ドメインで動物を免疫化することによって調製することができる。免疫化された動物は、免疫化するタンパク質のイディオタイプ決定基を認識し、応答して、抗Id抗体を産生する。抗Id抗体は、さらに別の動物において免疫応答を誘発するために、「免疫原」として使用してもよく、いわゆる抗−抗Id抗体を産生する。
本開示の抗体可変領域を含むタンパク質は、例えば以下で説明するように、生物活性について容易にスクリーニングされる。
そのようなアッセイの1つの形態は、例えば、Scopesが(Protein purification:principles and practice,Third Edition,Springer Verlag,1994で)説明しているような、抗原結合アッセイである。そのような方法は、一般に、IL−23結合タンパク質を標識付けすることと、それを固定化された抗原と接触させることとを伴う。洗浄し、特異的に結合しなかったタンパク質を除去した後に、標識の量を検出し、その結果として、結合したタンパク質を検出する。当然、IL−23結合タンパク質は、固定化することができ、抗原を標識することができる。例えば本明細書で説明または例示される、パニングタイプのアッセイも使用することができる。
本開示のIL−23結合タンパク質の効果(または中和活性)を決定するための例示的なインビトロの方法は、IL−23を、免疫細胞を含む細胞の集団に接触させることであり、そのときに、IL−23は、本開示のIL−23結合タンパク質の存在下、または非存在下で作用する。次いで、標準的な方法、例えば、13Hチミジン取り込みまたは5,6−カルボキシフルオレセインジアセテートスクシンイミジルエステル(CFSE)の標識またはサイトカイン分泌を使用して、細胞の増殖を測定する。タンパク質の非存在下で培養した試料と比較した、細胞増殖および/またはサイトカイン分泌の増加または減少は、IL−23結合タンパク質が、IL−23の活性を調節することを示す。そのような方法は、本明細書で例示される。
別の実施例において、本開示の(例えば、毒性化合物または定常領域に連結している)IL−23結合タンパク質の能力は、細胞の死亡を誘発するそれらの能力を判定することによって評価される。Fcに連結したタンパク質の場合、(例えば、ADCC/CDCを促進するために)免疫エフェクター細胞および/または補体の存在下でそのようなアッセイを行うことが望ましい。
別の実施例において、本開示のIL−23結合タンパク質の活性は、IL−23結合タンパク質を動物モデルに投与することによって決定される。例えば、IL−23結合タンパク質を、(例えば、Tang et al.,J.Exp.Med.,199:1455−1465,2004で説明されているように)糖尿病を抑制、予防、治療、もしくは遅延させる能力を試験するために、NODマウスに投与し、GVHDのマウスモデルに(例えば、Trenado et al.J.Clin.Invest.112:1688−1696,2002で説明されているように)投与し、乾癬のマウスモデルに(例えば、Wang et al.,J.Clin.Invest.118(7):2629−2639,2008)で説明されているように)投与し、関節リウマチ、例えば、マウスのSKG株のモデル(Sakaguchi et al.Nature,426:454−460,1995)、ラットII型コラーゲン関節炎モデル、マウスII型コラーゲン関節炎モデル、もしくはいくつかの種において抗原誘発性の関節炎モデル(Bendele J Musculoskel Neuron Interact;1(4):377−385,2001)に投与し、多発性硬化症(例えば、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE))に投与し、および/または炎症気道疾患(例えば、OVAチャレンジまたはゴキブリ抗原チャレンジ)のモデルに投与する。
本開示の抗体の結合を競合的に阻害するタンパク質を判定するためのアッセイが、当業者に明らかになるであろう。例えば、本開示の抗体を、検出可能な標識、例えば蛍光標識または放射性標識に抱合させる。次いで、標識した抗体および試験タンパク質を、IL−23またはそのエピトープと混合して、接触させる。次いで、標識した抗体のレベルを決定し、タンパク質の非存在下で標識した抗体をIL−23またはエピトープと接触させたときに判定したレベルと比較する。タンパク質の非存在下と比較したときに、タンパク質の存在下で標識した抗体のレベルが減少していた場合、タンパク質は、抗体の結合を競合的に阻害している。
別の実施例では、本明細書で説明されるタンパク質によって結合されるエピトープをマップする。エピトープマッピング法は、当業者に明らかになるであろう。例えば、関心のエピトープ、例えば10〜15のアミノ酸を含むペプチドを含む、IL−23配列またはその領域に架かる一連の重複ペプチドが産生される。次いで、IL−23結合タンパク質を、各ペプチドまたはそれらの組み合わせに接触させて、それに結合したペプチドを決定する。これは、IL−23結合タンパク質が結合したエピトープを含むペプチドの決定を可能にする。複数の不連続なペプチドがタンパク質によって結合された場合、このタンパク質は、立体配置エピトープを結合している場合がある。
随意に、IL−23またはそのエピトープについて、タンパク質の解離定数(Kd)、会合定数(Ka)、または親和定数(KD)を判定する。一実施例において、IL−23結合タンパク質のこれらの定数は、放射性標識または蛍光標識したIL−23結合アッセイによって測定する。このアッセイは、標識されていないIL−23の一連の滴定の存在下で、タンパク質を、最小濃度の標識したIL−23と平衡させる。洗浄し、結合していないIL−23を除去した後に、標識の量を判定する。
本開示によって包含されるいくつかのタンパク質は、改善された半減期を有し、例えば、修飾されていないタンパク質と比較して、それらの半減期を延長するように修飾される。改善された半減期を伴うタンパク質を判定するための方法は、当業者に明らかになるであろう。例えば、新生児Fc受容体(FcRn)に結合するタンパク質の能力が評価される。この点に関して、FcRnの増加した結合親和性は、分子の血清半減期を増加させた(例えば、Kim et al.,Eur.J.Immunol.,24:2429,1994を参照されたい)。
本開示のIL−23結合タンパク質の安定性は、種々のアッセイのいずれかによって評価することができる。例えば、タンパク質は、例えば、熱、酸、または室温でしばらくの間(例えば、1ヵ月)貯蔵するといった条件に晒される。次いで、濁度の決定(不安定性を示す条件に晒した後の濁度の増加)、サイズ排除クロマトグラフィ、非還元ゲル電気泳動、または本明細書で説明される結合もしくは中和の試験によって、タンパク質の凝集を評価することができる。
本開示のIL−23結合タンパク質、それをコードする核酸、またはそれを発現する細胞(同意語:活性成分)は、予防的または治療的処置のための、非経口、局所、経口、もしくは局部投与、エアロゾル投与、または経皮投与に有用である。一実施例において、本開示のIL−23結合タンパク質、それをコードする核酸、またはそれを発現する細胞は、静脈内または皮下投与等の非経口投与のためのものである。
以下のアッセイを、本開示のIL−23結合タンパク質で行うことができる。
上述のことから当業者に明らかになるように、本開示は、本開示のIL−23結合タンパク質を使用した、撮像法も企図する。撮像のために、タンパク質は、一般に、検出可能な標識に抱合され、この標識は、撮像によって検出可能である、信号を発することができるあらゆる分子または薬剤とすることができる。しかしながら、本開示のIL−23結合タンパク質に特異的に結合する、標識した二次的化合物が使用されてもよい。例示的な検出可能な標識としては、タンパク質、放射性同位体、フルオロフォア、可視光発光フルオロフォア、赤外発光フルオロフォア、金属、強磁性体、電磁放射物質、特異的磁気共鳴(MR)分光学的シグネチャを伴う物質、X線吸収もしくは反射物質、または音響変更物質が挙げられる。
当業者に明らかであるように、本明細書で説明される実施例のいくつかは、IL−23のレベルを決定するために、ある程度の定量化を必要とする。そのような定量化は、好適な対照試料を本開示のアッセイに含めることによって決定され得る。
本開示の方法を行うことによって治療/予防/診断/予後診断され得る例示的な疾患としては、炎症性疾患、GVHD、感染、および癌が挙げられる。
本開示は、
(i)本開示のIL−23結合タンパク質またはそれをコードする発現構築体、
(ii)本開示の細胞、または
(iii)本開示の薬学的組成物、
のうちの1つ以上を含む、キットをさらに含む。
HEK293/pTT5発現系
HEK293E/pTT5発現系を伴う全ての形質移入について、HEK293E細胞は、完全な細胞成長培地(1LのF17培地(Invitrogen(商標))、9mLのPluronicF68(Invitrogen(商標))、50μL/100mLの培養液にジェネティシン(50mg/mL、Invitrogen(商標))とともに20%(w/v)のトリプトンNI(Organotechnie(商標))を含有する2mMのグルタミン)中で培養した。簡潔に述べると、形質移入の前日に、遠心分離によって細胞を採取して、ジェネティシンを伴わない新鮮な培地中に再懸濁した。次の日、製造業者の指示に従って、DNAおよびFuGENE(Roche)を含む形質移入混合物の滴下によって細胞に形質移入した。形質移入した培養物を、穏やかに振盪(120rpm)しながら、37℃、5%のCO2で、一晩インキュベートした後、トリプトンおよびジェネティシン(500mLの培養液容積あたり、それぞれ、12.5mLおよび250μL)を添加した。次の日、500mLの培養液あたり12.5mLのトリプトンおよび250μLのジェネティシンを添加した。培養物を、7日間にわたって37℃、5%のCO2、および120rpmでインキュベートし、次いで、上澄みを採取して精製した。
ヒトIL−23(IL−23p19(配列番号2)に共有的に連結されたIL−12p40(配列番号1)を含む)を購入した(Ebiosciences or RnD Systems)。代替として、IL−23、IL−12p40、およびIL−23p19は、上記で説明したように、DNA発現構築体の形質移入を通して、哺乳類のHEK293E/pTT5発現系中で産生した。以下のタンパク質を産生した。
重鎖可変領域(VH)アミノ酸配列を、コンピュータで、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3ドメインを含むヒトIgG1定常領域(例えば、NCBI登録番号P01857.1を参照されたい)上に構成した。同様に、軽鎖可変領域配列を、コンピュータで、親可変領域のアイソタイプに従って、ヒトカッパまたはラムダ定常領域(例えば、NCBI登録番号AAI10395(カッパ)およびAAI07853(ラムダ)を参照されたい)上に構成した。その後、アミノ酸配列を、DNA配列(GeneArt,Germany)に逆翻訳した。結果として生じた遺伝子を、合成オリゴヌクレオチド(GeneArt、Germany)のアセンブリによって新たに合成した。その後、重鎖および軽鎖遺伝子は、それぞれ、重鎖または軽鎖のリーダー配列(それぞれ、配列番号81および82)を含む、発現ベクターpTT5の変異体(Durocher et al.,Nucleic Acids Research 30,E9,2002)にクローン化した。
上記で説明したように、抗体を、形質移入試薬FuGENE(Roche)を使用して、pTT5プラスミドを含む重鎖および軽鎖の共形質移入を通して、細胞系HEK293E中に産生した。7日後、上清を遠心分離によって採取して、pH7.4に調整した後、HiTrap(商標)タンパク質Aカラム(5mL、GE Healthcare)上に装填した。カラムを、50mLの1xPBS(pH7.4)で洗浄した。pH2.5、0.1Mのクエン酸を使用して溶出を行った。溶出した抗体を、Zeba脱塩カラム(Pierce)を使用して、1xPBS(pH7.4)中に脱塩した。抗体を、SDS−PAGEを使用して分析した。抗体の濃度を、製造業者の指示に従って、BCAアッセイキット(Pierce)を使用して決定した。
NuncMaxisorp96−ウエルプレートを、炭素塩被覆緩衝剤中で1μg/mLに希釈したヒトIL−23で被覆して、4℃で一晩インキュベートした。プレートを洗浄(1xPBS−Tween20(0.05%)中で3回)し、次いで、室温で、PBS中1%のBSAで1時間遮断した。ビオチン化された抗体を10μg/mLから始めて調製し、連続半対数希釈を行い、次いで100μLをプレートに添加して、1時間インキュベートした。プレートを洗浄し、1:2000希釈のストレプトアビジン−HRPを全てのウエルに添加して、さらに1時間インキュベートした。プレートを洗浄し、TMB(Sigma)を使用して、その後現像した。等量の1M HClを添加することによって、発色現像反応を停止させた。プレートに基づく分光光度計を使用して、結果として生じた反応物の吸光度を測定した。
Biacore3000を使用して、タンパク質A(Pierce)を、3000応答単位(RU)が得られるように、アミン連結化学を使用してCM5チップ上に固定化した。抗体を、フローセル2または4の表面に捕捉し、フローセル1または3を対照表面とした。ヒトIL−23を、双方のフローセルに通過させて、応答単位を測定した。次いで、表面を、pH2.5で10mMのグリシンで再生した。動態学的実行について、このプロセスを5つのIL−23希釈物で繰り返した。ka、kd、およびKDを判定するために、1:1のLangmuir式を使用して適合させる前に、データを、ランニング緩衝剤の注射を使用して二重参照した。
脾臓を、C57BL/6マウスから得て、最初に、脾臓を均質化し、続いて、NH4Clを使用して赤血球を溶解させることによって準備した。次いで、脾細胞を、培地(RPMI、10%のFBS、2mMのLグルタミン、100UのPen/Strep)中で、再懸濁および遠心分離によって洗浄した。抗体を十分な培養培地で希釈して、96−ウエルプレート全体の滴定曲線を作成した。100ng/mLをヒトIL−23(EBiosciences)を各ウエルに添加し、5%のCO2湿度で、37℃で1時間インキュベートした。細胞をウエルに添加し、ウエルあたり200μLの総容積で、1mLあたり5×106個の細胞濃度を得た。培養物を、5%のCO2湿度で、37℃で4日間インキュベートした。インキュベーションの終了後、上清を採取し、ネズミIL−17用のDuoset ELISAキット(R&D Systems)を使用して、産生したネズミIL−17を検出した。
ハイブリドーマの生成
ヘテロ二量体IL−23に対するモノクローナル抗体を、対応する従来のラットのタンパク質免疫化による遺伝子免疫化によって産生した。遺伝子免疫化について、ヒトIL−23のDNA配列(1つのプロモーターからの分子の発現を促進するように、GSリンカーを含む;配列番号5)を、制限酵素技術を使用して、遺伝子免疫化のためにプラスミドにクローン化した。結果として生じたプラスミドは、N末端またはC末端でc−mycエピトープによってタグ付けされた、可溶性IL−23の分泌を可能にする。可溶性IL−23の発現を確認するために、c−mycエピトープを利用した。
完全長の天然IL−23(Ebioscience)を、96−ウエルプレート(Maxisorp、Nunc)上に被覆した。各ハイブリドーマ由来のハイブリドーマ上清を、IL−23を被覆したウエルに添加し、結合した抗体を、呈色反応を促進するHRP抱合体を伴うネズミ(ラット)抗体に特異的な二次抗体を使用して検出した。IL−23に対して陽性結合を示したハイブリドーマを、限界希釈法を介してサブクローン化し、この細胞を、培養倍地で希釈し、1ウエルあたり細胞1個未満の比率で、新鮮な96−ウエルプレート中に入れた。クローンを回収した後に、ハイブリドーマ上清に対してさらなるELISAを行った。
前述の免疫化およびスクリーニング方法を使用したところ、スクリーニングした約83のハイブリドーマの中の1つのラットハイブリドーマが、IL−23には強く結合したが、IL−12p40またはIL−23p19には有意に結合しなかった抗体を分泌した。E11E7と称されるこの抗体を、E11E7発現ハイブリドーマ細胞から単離したRNAを使用して、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応によって配列決定した。簡潔に述べると、製造業者のプロトコルに従って、TRI試薬(Sigma)を使用して、RNAを調製した。その後、AccuScript(登録商標)High Fidelity 1st Strand cDNA Synthesis Kit(Stratagene)を使用して、100〜200ngのRNAから合成したcDNAを、PCRのテンプレートとして使用した。Novagen Mouse IgG Primer Setからのプライマーを使用して、基本的に製造業者(Stratagene)の指示に従って、ポリメラーゼUltraPfuII−HSを使用して、推定のE11E7重鎖および軽鎖配列をcDNAから増幅した。Eppendorf Mastercyclerおよび以下の循環パラメータを使用して、サーモサイクリングを行った。
(94℃で2分)1サイクル、続いて、
(94℃で30秒、60℃で30秒、72℃で45秒)30サイクル、続いて
(72℃で5分)1サイクル
アガロースゲル(0.7〜1.0%)上での電気泳動に続いて、PCR産物を、Qiaquickゲル抽出キット(Qiagen)を使用して切除し、浄化した。72℃で15分間の、Taqポリメラーゼ(Invitrogen(商標))およびdATPのインキュベーションを通して、Aテーリングを行った。次いで、Aテーリングを行ったPCR産物を、pGEM−T Easy(Promega)中に結合させ、製造業者の指示に従って、TOP10コンピテント細胞(Invitrogen(商標))に形質転換した。ベクター特異的プライマーを使用した形質転換体のPCRスクリーニングで、約500bpの挿入物を含有するプラスミドを保有するクローンを特定した。その後、プラスミドDNAを、QIAprepスピンミニプレップキット(QIAgen)を使用して挿入物含有クローンから単離して、配列決定した(AGRF,Brisbane)。次いで、可変重鎖(配列番号6)および可変軽鎖(配列番号11)のヌクレオチド配列を、一次アミノ酸配列に翻訳した(VHについて配列番号7、およびVLについて配列番号12)。
抗体が結合するIL−23上の場所を決定するために、E11E7キメラに対してエピトープマッピングを行った。水素/重水素交換実験(本質的に、米国特許第US6797482B2号で説明されているように)を使用して、E11E7への結合に関与するIL−23の臨界領域を特定した。溶液中で、IL−23において水素を重水素に交換した。次いで、この重水素化したIL−23に、溶液中でE11E7キメラのFAb断片を結合させた。抗体と接触し、したがって、交換から保護されたIL−23の領域を除いて、複合体を交換して水素に戻した。次いで、IL−23抗体複合体を消化させ、質量分光法を介して分析して、重水素を含む領域を特定した。以下の結果が得られた。
hIL−23R−HISを、炭酸塩被覆緩衝剤で1μg/mLに希釈し、96−ウエルプレートの各ウエルに添加し、4℃で一晩インキュベートした。次いで、プレートを3回洗浄した。次いで、200μLの遮断緩衝剤を添加し、プレートを25℃で1時間インキュベートすることによってウエルを遮断した。E11E7キメラまたは抗p40抗体を、10μg/mLから始まる滴定曲線を作成するのに十分な抗体希釈剤で希釈した。ビオチン化したhIL−23(E−bioscience)を、抗体希釈剤で100ng/mLの最終濃度に希釈した。hIL−23を、深ウエル容器中で2時間、抗体とともに前保温した。上で説明したようにプレートを洗浄し、その後、ウエルを25℃で2時間、抗体/hIL−23溶液でインキュベートした。次いで、上で説明したようにプレートを洗浄し、抗体希釈剤中1:5000の100μLのストレプトアビジンHRP(BD Phamingen)を使用して、結合したビオチン化したサイトカインを検出した。25℃で1時間インキュベートした後に、上で説明したようにプレートを再度洗浄した。100μLのTMB基質溶液(Sigma−Aldrich)を、各ウエルに添加し、15分間発色現像させた。100μLの1M HClを添加して発色現像反応を停止させ、450nm(参照波長620nm)で吸光度を判定した。
SPRアッセイにおいて、E11E7キメラの親和性は、Biacore3000の感度を超え、100pM未満のKDを有する。E11E7およびそのキメラであるE11E7キメラを、ネズミ脾細胞アッセイを使用して、それらのIL−23中和能力についてスクリーニングした。どちらの抗体も、ヒトIL−23誘発性のネズミIL−17分泌の強力な中和を示した(図4)。これらの結果は、ヘテロ二量体複合体には結合するが、IL−23の個々のサブユニットには結合しない抗体が、IL−23生物活性の強力な中和剤であることを実証する。
C57Bl/6JマウスをIL−23の背中への皮内投与で6日間処置したところ、紅斑および硬結を特徴とする限局性の炎症性応答を誘発し、表皮過形成、不全角化症、および限局性の炎症性浸潤を伴った。サイトカイン処置を開始する前日に、単回投薬で炎症性応答を減少させる抗体の能力について抗体を試験した。サイトカイン注射を開始する前日に、E11E7キメラ、ヒトp19特異的抗体(米国特許第US7807160号による抗体7G10)、またはアイソタイプ対照抗体を、10mg/kgの用量の単回腹腔内注射で与えた。マウスを、試験領域の紅斑および硬結について毎日評点した。全ての処置および観察は、盲検で行った。研究の終了時に、各マウスから皮膚試料を採集し、標準的なプロトコルによって、組織学的処理ならびにマトキシリンおよびエオシン(H&E)染色のために固定した。
Superhumanisation(商標)(米国特許公開第US2003/0039649号)および3次元モデリング(Lo Methods Mol Biol 248:135−159,2004)並行方策を用いて、ラットE11E7抗体のCDRを支持することが可能な好適なヒトフレームワークを選択した。
ラットのVHおよびVLの独立した3次元モデルを、結晶構造のデータベース(Worldwide Protein Data Bank pdb、http://www.wwpdb.org)およびソフトウェアパッケージのDiscovery Studiov3.0(Accelrys(商標)、米国)を使用して構成した。簡潔に述べると、結晶構造情報を伴う、類似する(相同性が70%を超える)ポリペプチド配列の抗体を特定するために、ラットの重鎖可変領域または軽鎖可変領域のいずれかを使用して、Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)の検索によって、タンパク質データバンクデータベースを確認した。その後、これらの構造を使用して、ラットの可変領域によって共有されるアミノ酸の相同性および特定した結晶構造の相同性に基づいて、相同性モデルを構築した。
簡潔に述べると、カノニカル構造を、それらのそれぞれのアミノ酸配列の検査を通して、ラットE11E7重鎖および軽鎖に割り当てた。E11E7は、カノニカル構造3−1−1/1−1(VL/VH)を割り当てた。同じカノニカル構造を共有するヒト生殖細胞系配列を、ドナーCDRを移植するための受容体フレームワークとして使用した。
ヒト化プロセスの結果として、22のヒト化抗体を産生して、ヒトIL−23と結合するそれらの能力について試験した(表4)。簡潔に述べると、22のヒト化抗体の2mLの形質移入を、SPRを介して抗体発現レベルおよび結合活性についてスクリーニングした。タンパク質Aを、アミン結合を使用して、CM5 Research GradeセンサチップのFC1およびFC2(または代替として、FC3およびFC4)に固定化して、約3000RUを得た。FC1を、実験の全体を通してブランクとして使用した。実験は、HBS−P緩衝剤(SPR)中で実行した。抗体含有細胞培養上清を、10xHBS−P緩衝剤で、9:1の比率で希釈した。希釈した抗体を、20μL/分の流量でFC2に注入した。FC1およびFC2の双方全体で5分の解離時間、動態学的注射として5g/mLの濃度で、IL−23(HEK293E由来)に両FCの表面を通過させた。表面の再生を、10mM、pH1.5のグリシンを使用して行った。FC2からのセンサグラムデータは、FC1および緩衝剤だけの対照から減じた。50RUよりも大きいレベルで捕捉し、かつ0.1を超えるIL−23捕捉/抗体捕捉比率を有する抗体をスケールアップし、さらなる試験のために精製した。
表5に提示される結果に基づいて、選択的にIL−23に結合するそれらの能力についてさらにスクリーニングするために4つの抗体を選択した。ELISAによって示されるように、抗体21−4、8−22、6−22、および20−4は、全て、IL−23に特異的に結合したが、IL−12p40またはIL−23p19のどちらにも有意に結合しなかったことを示した(図8)。
ファージディスプレイ
複数の個々のヒトFAb断片を含むナイーブバクテリオファージ(ファージ)ライブラリ(XOMA corporation,Berkeley)を、IL−23には結合するが、IL−23、p19、およびp40の個々のサブユニットには有意に結合しない抗体を単離する試みでスクリーニングした。
1mLのDynal製M450エポキシビーズを、pH8.0で1mLの100mMリン酸ナトリウムで1回洗浄した。洗浄したビーズを、pH8.0で0.5mLの100mMのリン酸ナトリウムにさらに再懸濁し、結合させるべき1.4μmolのリガンドを加え、最終的な結合容積を、pH8.0で100mMのリン酸ナトリウムで、1mLにした。結合反応を、ゆっくり回転させながら、室温で一晩(約16時間)継続させた。その後、ビーズを、pH7.4で20μLの1Mのトリスを添加し、室温で30分間ゆっくり回転させながら遮断した。ビーズを、PBSで3回洗浄し、1mLのPBS中に再懸濁した。
異なる試薬および/またはパニング条件を使用したいくつかの不成功のファージディスプレイキャンペーンに続いて、前述の特異性を有する抗IL−23抗体を、ファージディスプレイライブラリから単離した。一般プロトコルは、Marks他(Marks and Bradbury Methods Mol Biol 248:161−176,2004)によって概説される方法に従った。簡潔に述べると、各ファージディスプレイキャンペーンは、カッパ鎖およびラムダ鎖の双方を含むライブラリを独立してスクリーニングする3回のバイオパニングを伴った。各回のバイオパニングについて、各ライブラリから採取したファージ粒子を、遮断バッファ(pH7.4のリン酸緩衝食塩水中の5%の脱脂乳)と1:1で混合し、室温で1時間インキュベートすることによって遮断した。次いで、遮断したファージライブラリを、該当する場合には、ライブラリについて説明されるように遮断した抗原を使用して、室温で1時間、予め枯渇させた。
3回目のファージライブラリのバイオパニングによる別個の大腸菌のコロニーを使用して、1mLの2YT成長媒体(2%のグルコースおよび100μg/mLのカルベニシリンを補充)のアリコートを、96ウエル深ウエルプレートに接種した。プレートを、380rpmで振盪しながら(Innova 44Rシェーカー、軌道1インチ(約25.4mm))30℃で一晩成長させて、マスタープレートを作成した。Fabについて、誘導細菌を、新鮮な2YT媒体(100μg/mLカルベニシリンを補充)を含む、さらなる96ウエルの深ウエルプレートで1:100に希釈し、OD600が0.5に到達するまで、37℃、380rpmで成長させた。最終濃度1.25mMのIPTGを添加し、プレートを、前述のように振盪しながら、25℃で一晩(約16時間)成長させた。
誘導プレートからの細菌ペレットを、2000gで10分間(室温)の遠心分離によって採取した。使用済み培地を廃棄し、ペレットを、160μg/mLのリゾチーム、10μg/mLのRNAse、5μg/mLのデオキシリボヌクレアーゼ、およびプロテアーゼ阻害剤カクテル(Complete Roche)から成る、1ウエルあたり200μLのリゾチーム緩衝剤中に再懸濁した。プレートを、1ウエルあたりさらに100μLのリゾチーム緩衝剤を添加する前に、21℃、400rpmで30分間でインキュベートし、さらに、21℃、400rpmで30分間インキュベートした。その後、プレートを、アッセイにおいてFab抽出物を使用する前に、3000gで15分間(室温)遠心分離した。
NuncMaxisorp96−ウエルプレートを、炭素塩被覆緩衝剤中1μg/mLのタグ付けしていないヒトIL−23で被覆し、4℃で一晩インキュベートした。さらに、プレートを、抗原ヒトp19−Fc、ヒトp40−Fc、および抗カッパまたは抗ラムダいずれかの抗体を使用して、IL−23について説明したるように被覆した。プレートを洗浄し、次いで、室温で1時間、PBS中1%のBSAで遮断した。プレートを再度洗浄し、その後に、1ウエルあたり50μLのFab抽出物を添加し、室温でさらに1時間インキュベーションした。プレートを洗浄し、その後に、1ウエルあたり50μLの、1:2000に希釈した抗v5−HRP抗体抱合体(Invitrogen(商標))を添加し、室温でさらに1時間インキュベートした。プレートを洗浄し、現像して、上記で説明したように読み取った。
多数のスクリーニングのアプローチに続いて、キャンペーン4および5からスクリーニングした768のFabのうちの1つのFab(ST883/885と称する)が、IL−23には結合したが、IL−23p19−FcまたはIL−23p40−Fcへの結合がほとんどまたは全く観察されなかった。この特異性を伴うST883/885Fabをコードするファージミドを含むバクテリアを、5mLのLBブロス(100μg/mLのアンピシリンを補充)中で一晩再成長させ、これを使用して、配列決定のためにプラスミドDNAを単離した。ST883/885の可変重鎖は、配列番号49として与えられ、可変軽鎖は、配列番号50として与えられる。
E11E7等のIL−23特異的抗体は、生物学的試料中のIL−23の検出において有用である。
4.1 ハイブリドーマ細胞系の生成
ヘテロ二量体IL−23に対するモノクローナル抗体を、従来のタンパク質免疫化によって、または基本的に実施例1で説明されるような、遺伝的免疫化を使用して産生した。この方法は、ラットではなくマウスを免疫化するようにいくつかの形態に改変される。
一次選択について、抗体断片をディスプレイするファージのライブラリを、保持されているFLAGタグ付けしたIL−23タンパク質および陽性結合ファージに対してパニングする。次いで、抗FLAG M2被覆ビーズ(Sigma)およびFLAGタグ付けしたp19を使用して、IL−23p19サブユニットへの結合に対して陽性のファージの枯渇を行い、併せて、抗FLAG M2被覆ビーズ(Sigma)およびFLAGタグ付けしたIL−12p40を使用して、IL−12p40サブユニットへの結合に対して陽性のファージの枯渇を行う。これによって、IL−23のヘテロ二量体界面に対して特異的である抗体断片を提示するファージが残る(図11)(Henderikx et al,Selection of antibodies against biotinylated antigens、Antibody Phage Display:Methods and protocols,Ed.O’Brien and Atkin,Humana Press(2002))。抗FLAG M2被覆ビーズ(Sigma)およびFLAGタグ付けしたIL−23に対してスクリーニングすることによって、これらの抗体断片のさらなる親和性成熟を行う。次いで、プラスミドプレップ(Qiagen)および制限消化によって放出される抗体断片の挿入物によって、選択対象出力からのファージベクターを単離する。これらの挿入物を、ファージ発現ベクターに結合させ、抗体断片の可溶性発現およびスクリーニングのために、大腸菌株HB2151を形質転換するために使用する。代替として、抗体断片挿入物を、配列決定して、短縮したヒト定常領域とともに発現させる。
抗体を発現するベクターを、基本的に上で説明したように産生する。次いで、抗体を発現させて、本質的に上で説明したように精製する。
実施例5で説明したように、発現させて、精製した抗体を、基本的に上で説明したように、マウス脾細胞を使用したELISAアッセイ、IL−23/IL−23R阻害アッセイ、およびIL−17放出アッセイを使用して特徴付けする。
点変異技術を使用して、3次元X線結晶構造(3D85)に基づいて、側鎖が溶液と接触することが予測される各位置において、アラニンをIL−23のタンパク質配列に導入する。次いで、IL−23の発現および精製について上記で説明した方法を使用して、単一のアラニン点変異を含む各IL−23タンパク質を発現させて、精製する。SPR技術を使用して、候補抗体をタンパク質Aチップの表面に固定化し、各IL−23変異体タンパク質を該表面に通過させ、結合動態を測定する。固定化した抗体に結合しなかった、または結合が弱いタンパク質変異体は、IL−23上の抗体のエピトープに点変異を含み得る。
Claims (49)
- 抗体の抗原結合ドメインを含み、前記抗原結合ドメインは、IL−23には特異的に結合するが、IL−12p40サブユニットおよびIL−23p19サブユニットがIL−23の構成要素でないときには、それらに有意に結合しない、単離されたまたは組み換えIL−23結合タンパク質。
- 前記抗原結合ドメインは、IL−23のヘテロ二量体界面に特異的に結合する、請求項1に記載のIL−23結合タンパク質。
- 抗体の抗原結合ドメインを含み、前記抗原結合ドメインは、
(i)IL−23には特異的に結合するが、IL−12p40サブユニットおよびIL−23p19サブユニットがIL−23の構成要素でないときには、それらに有意に結合せず、
(ii)中の水素が重水素と交換されたIL−23に結合し、
(iii)中の水素が重水素と交換されたIL−23への結合時に、配列番号2の残基112〜144を含む領域における前記重水素の水素への交換を低減する、
単離されたまたは組み換えIL−23結合タンパク質。 - 1nM以下のIC50および/または1nM以下のEC50で、IL−23のIL−23受容体(IL−23R)への結合を低減する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質。
- 約1nM以下のIC50および/または1nM以下のEC50で、脾細胞によるIL−23誘発性のIL−17分泌を低減する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質。
- IL−23に特異的に結合し、抗体のIL−23への結合を競合的に阻害することができる請求項1または2に記載のIL−23結合タンパク質であって、前記抗体は、
(i)配列番号7に記載の配列を含むVHおよび配列番号12に記載の配列を含むVL、または
(ii)配列番号49に記載の配列を含むVHおよび配列番号50に記載の配列を含むVL、
のうちのいずれか1つを含む、前記タンパク質。 - 前記タンパク質は、
(i)配列番号7に記載の配列を含むVHおよび配列番号12に記載の配列を含むVL、または
(ii)配列番号49に記載の配列を含むVHおよび配列番号50に記載の配列を含むVL、
のうちのいずれか1つを含む抗体によって結合されるエピトープと同じ、またはそれと重複するエピトープに結合する、請求項6に記載のIL−23結合タンパク質。 - 前記抗原結合ドメインは、IL−23の構成要素であるときに、IL−23のIL−23p19サブユニットに特異的に結合する、請求項1、2、4、または5のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質。
- 前記抗原結合ドメインは、IL−23の構成要素が配列番号2のアミノ酸112〜144を含む領域にあるときに、IL−23のIL−23p19サブユニットに特異的に結合する、請求項8に記載のIL−23結合タンパク質。
- 配列番号7、12、26〜29、49、50のいずれか1つ、配列番号20もしくは30〜33のいずれか1つのアミノ酸1〜120、配列番号45もしくは46のアミノ酸1〜113に記載のアミノ酸配列、または配列番号6、11、18、19、57〜60、76、72、73、もしくは77のいずれか1つに記載の配列を含む核酸によってコードされるアミノ酸配列を含む、抗体の抗原結合ドメインを含み、前記抗原結合ドメインは、IL−23には特異的に結合するが、IL−12p40サブユニットおよびIL−23p19サブユニットがIL−23の構成要素でないときには、それらに有意に結合しない、単離されたまたは組み換えIL−23結合タンパク質。
- 前記抗原結合ドメインは、
(i)配列番号26に記載の配列を含む重鎖可変領域(VH)および配列番号27に記載の配列を含む軽鎖可変領域(VL)、
(ii)配列番号28に記載の配列を含むVHおよび配列番号29に記載の配列を含むVL、または
(iii)配列番号49に記載の配列を含むVHおよび配列番号50に記載の配列を含むVL、
の可変領域対のうちの1つの、6つの相補性決定領域(CDR)を含む、請求項1または2に記載のIL−23結合タンパク質。 - 前記タンパク質は、
(i)配列番号8もしくは51に記載の配列、または図7A、7B、もしくは7EでCDR1と標識されかつ下線を引いた配列を含む、重鎖CDR1と、
(ii)配列番号9、22、もしくは52に記載の配列、または図7A、7B、もしくは7EでCDR2と標識されかつ下線を引いた配列を含む重鎖CDR2であって、随意に、CDR2アミノ酸配列の5つのC末端アミノ酸のいずれか1つ以上が、任意の他の天然に存在するアミノ酸と置換される、重鎖CDR2と、
(iii)配列番号10もしくは53に記載の配列、または図7A、7B、もしくは7EでCDR3と標識されかつ下線を引いた配列を含む、重鎖CDR3と、
(iv)配列番号13もしくは54に記載の配列、または図7C、7D、もしくは7FでCDR1と標識されかつ下線を引いた配列を含む、軽鎖CDR1と、
(v)配列番号14もしくは55に記載の配列、または図7C、7D、もしくは7FでCDR2と標識されかつ下線を引いた配列を含む、軽鎖CDR2と、
(vi)配列番号15もしくは56に記載の配列、または図7C、7D、もしくは7FでCDR3と標識されかつ下線を引いた配列を含む、軽鎖CDR3と、
を含む、請求項11に記載のIL−23結合タンパク質。 - 前記抗体の前記抗原結合ドメインは、配列番号26、28、または49のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(VH)を含む、請求項1または2に記載のIL−23結合タンパク質。
- 前記VHは、配列番号7、配列番号49、または配列番号30〜33のいずれか1つに記載のアミノ酸1〜120のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含む、請求項13に記載のタンパク質。
- 前記抗体の前記抗原結合ドメインは、配列番号27、29、または50のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(VL)を含む、請求項1または2に記載のIL−23結合タンパク質。
- 前記VLは、配列番号12、配列番号50、または配列番号45もしくは46のアミノ酸1〜113のいずれか1つに記載のアミノ酸配列を含む、請求項15に記載のIL−23結合タンパク質。
- 重鎖可変領域(VH)および軽鎖可変領域(VL)を含み、前記VHおよびVLは結合して前記抗原結合ドメインを含むFvを形成する、請求項1〜16のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質。
- 前記VHおよびVLが単一のポリペプチド鎖中にある、請求項17に記載のIL−23結合タンパク質。
- (i)単鎖Fv断片(scFv)、
(ii)二量体scFv(ジscFv)、または
(iii)Fcまたは重鎖定常ドメイン(CH)2および/もしくはCH3に連結された(i)および/または(ii)のうちの少なくとも1つ
である、請求項18に記載のIL−23結合タンパク質。 - 前記VLおよびVHが別々のポリペプチド鎖中にある、請求項17に記載のIL−23結合タンパク質。
- (i)ダイアボディ、
(ii)トリアボディ、
(iii)テトラボディ、
(iv)Fab、
(v)F(ab’)2、
(vi)Fv、または
(iv)Fcまたは重鎖定常ドメイン(CH)2および/もしくはCH3に連結された(i)〜(iii)のうちの1つ
である、請求項20に記載のIL−23結合タンパク質。 - 抗体である、請求項20に記載のIL−23結合タンパク質。
- 抗原結合ドメインを含む抗体であって、前記抗原結合ドメインは、IL−23には特異的に結合するが、IL−12p40サブユニットおよびIL−23p19サブユニットがIL−23の構成要素でないときには、それらに有意に結合せず、
(i)配列番号26に記載の配列を含む重鎖可変領域(VH)および配列番号27に記載の配列を含む軽鎖可変領域(VL)、
(ii)配列番号28に記載の配列を含むVHおよび配列番号29に記載の配列を含むVL、または
(iii)配列番号49に記載の配列を含むVHおよび配列番号50に記載の配列を含むVL、
を含む、抗体。 - (i)配列番号30のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号45のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(ii)配列番号31のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号45のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
(iii)配列番号32のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、または
(iv)配列番号33のアミノ酸1〜120に記載の配列を含むVH、および配列番号46のアミノ酸1〜113に記載の配列を含むVL、
のうちのいずれか1つを含むヒト化抗体である、請求項23に記載の抗体。 - ヒト重鎖定常領域に連結される配列番号7に記載の配列を含むVHおよびヒト軽鎖定常領域に連結される配列番号12に記載の配列を含むVLを含むキメラ抗体である、請求項23に記載の抗体。
- 前記キメラ抗体は、配列番号20に記載の配列を含む重鎖、および配列番号21に記載の配列を含む軽鎖を含む、請求項25に記載の抗体。
- 配列番号7に記載の配列を含むVH、および配列番号12に記載の配列を含むVL、またはそれらのキメラ、脱免疫化、CDRグラフト、ヒト化、もしくは合成ヒト化形態を含む、モノクローナル抗体である、請求項23に記載の抗体。
- 抗原結合ドメインを含むヒト抗体であって、抗原結合ドメインがIL−23には特異的に結合するが、IL−12p40サブユニットおよびIL−23p19サブユニットがIL−23の構成要素でないときには、それらに有意に結合せず、配列番号49に記載の配列を含む重鎖可変領域(VH)、および配列番号50に記載の配列を含む軽鎖可変領域(VL)を含む、前記抗体。
- キメラであるか、脱免疫化、CDRグラフト、ヒト化、霊長類化、または合成ヒト化される、請求項1〜22のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質。
- 化合物に抱合した、請求項1〜22のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質、または請求項23〜29のいずれか1項に記載の抗体。
- 前記化合物は、放射性同位体、検出可能な標識、治療化合物、コロイド、毒素、核酸、ペプチド、タンパク質、対象内で前記タンパク質の半減期を延長させる化合物、およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項30に記載のIL−23結合タンパク質または抗体。
- 請求項1〜22のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質、もしくは請求項23〜29のいずれか1項に記載の抗体をコードする、またはそのポリペプチドをコードする、単離されたまたは組み換え核酸。
- 配列番号6、11、57〜60、72、73、76、または77のいずれか1つに記載の配列を含む、単離されたまたは組み換え核酸。
- プロモーターに操作可能に連結された、請求項32または33に記載の核酸を含む、発現構築体。
- 請求項1〜22のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質、または請求項23〜29のいずれか1項に記載の抗体を発現する、単離されたまたは組み換え細胞。
- 請求項32もしくは33に記載の核酸、または請求項34に記載の発現構築体を含む、請求項35に記載の細胞。
- 請求項1〜22もしくは29〜31のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質、請求項23〜28、30、もしくは31のいずれか1項に記載の抗体、請求項32もしくは33に記載の核酸、請求項34に記載の発現構築体、または請求項35もしくは36に記載の細胞、および好適な担体もしくは希釈剤を含む、組成物。
- 前記担体または希釈剤は、薬学的に許容される、請求項37に記載の組成物。
- 請求項1〜22もしくは29〜31のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質、請求項23〜28、30、もしくは31のいずれか1項に記載の抗体、請求項32もしくは33に記載の核酸、請求項34に記載の発現構築体、請求項35もしくは36に記載の細胞、または請求項37もしくは38に記載の組成物を、細胞、組織、臓器、または対象に投与することを含む、前記細胞、組織、臓器、または対象における少なくとも1つのIL−23媒介疾患(condition)の症状を治療または予防するための方法。
- 前記疾患は、炎症性疾患である、請求項39に記載の方法。
- 請求項1〜22もしくは29〜31のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質、請求項23〜28、30、もしくは31のいずれか1項に記載の抗体、請求項32もしくは33に記載の核酸、請求項34に記載の発現構築体、請求項35もしくは36に記載の細胞、または請求項37もしくは38に記載の組成物の、医療薬における使用。
- 請求項1〜22もしくは29〜31のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質、請求項23〜28、30、もしくは31のいずれか1項に記載の抗体、請求項32もしくは33に記載の核酸、請求項34に記載の発現構築体、または請求項35もしくは36に記載の細胞の、疾患の治療のための薬剤の製造における使用。
- 前記疾患は、乾癬、クローン病、または多発性硬化症である、請求項40もしくは41に記載の方法、または請求項42に記載の使用。
- 乾癬、クローン病、または多発性硬化症の治療で使用するための、請求項1〜22もしくは29〜31のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質、請求項23〜28、30、もしくは31のいずれか1項に記載の抗体、請求項32もしくは33に記載の核酸、請求項34に記載の発現構築体、請求項35もしくは36に記載の細胞、または請求項37もしくは38に記載の組成物。
- 試料中のIL−23を検出するための方法であって、試料を、請求項1〜22もしくは29〜31のいずれか1項に記載のIL−23結合タンパク質、または請求項23〜28、30、もしくは31のいずれか1項に記載の抗体と接触させて、抗原−タンパク質複合体を形成することと、前記複合体を検出することと、を含み、前記複合体を検出することが前記試料中のIL−23を示す、前記方法。
- 対象の疾患を診断するための方法であって、前記対象由来の試料で請求項45に記載の方法を行うことを含み、前記試料中のIL−23の検出が前記疾患を示す、方法。
- 前記試料中のIL−23のレベルを判定することを含み、対照試料と比較した前記試料中のIL−23のレベルの増加または減少が前記疾患を示す、請求項46に記載の方法。
- 対象のIL−23の位置を特定する(localize)、および/または検出するための方法であって、存在する場合は、IL−23に結合した請求項30もしくは31に記載のIL−23結合タンパク質または抗体をインビボで検出することを含み、前記タンパク質または抗体が検出可能な標識に抱合されている、前記方法。
- 前記タンパク質または抗体を前記対象に投与することをさらに含む、請求項48に記載の方法。
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