JP2019534850A - 抗gm−csf抗体およびその使用 - Google Patents

抗gm−csf抗体およびその使用 Download PDF

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Abstract

ヒト化抗体および断片を含む抗GM−CSF抗体または抗体断片を提供する。また、治療、診断、予後の目的の抗体および抗体断片の使用を提供する。抗体および断片の治療用途には、例えば、炎症性および自己免疫性の疾患および障害の治療が含まれる。

Description

顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSFまたはGM−CSF)は、コロニー刺激因子2(CSF2)としても知られ、マクロファージ、T細胞、マスト細胞、NK細胞、内皮細胞および線維芽細胞によって分泌される単量体糖タンパク質であり、サイトカインとして機能する。天然に発生するGM−CSFの医薬類似体は、サルグラモスチムおよびモルグラモスチムとも呼ばれる。特に好中球の増殖および成熟を促進する顆粒球コロニー刺激因子と異なり、GM−CSFは、より多くの種類の細胞、特に、マクロファージおよび好酸球に影響を及ぼす。
GM−CSFは、サイトカインとして機能する単量体糖タンパク質である。GM−CSFは、幹細胞を刺激して、顆粒球(好中球、好酸球、好塩基球)および単球を生成する。単球は循環を終了して組織に移動し、そこでマクロファージおよび樹状細胞に成熟する。このように、GM−CSFは、少数のマクロファージの活性化がそれらの数の急速な増加につながり得る免疫/炎症カスケードの一部であり、このプロセスは感染と戦うために重要である。GM−CSFはまた、免疫系の成熟細胞に対するいくつかの作用がある。これらは、例えば、好中球の移動を阻害して、細胞表面で発現する受容体の変更を引き起こすことを含む。
GM−CSFは、シグナル伝達兼転写活性化因子STAT5を介してシグナル伝達する。マクロファージにおいて、GM−CSFは、STAT3を介してシグナル伝達することも示されている。サイトカインは、マクロファージを活性化して、真菌の生存を抑制する。GM−CSFは、細胞内に遊離する亜鉛の枯渇を誘導し、活性酸素種の生成を増加させ、最終的には真菌亜鉛の飢餓および毒性をもたらす。このように、GM−CSFは、免疫系の発生を促進し、感染に対する防護を容易にする。また、GM−CSFは、生殖器系によって生成されるエンブリオカイン(Embryokine)として機能することによって、胚発生において重要な役割を果たす。
GM−CSFは、組換えDNA技術を使用して作製され、モルグラモスチム(または、タンパク質が酵母細胞において発現されるとき、サルグラモスチム)と呼ばれるタンパク質治療剤として販売されている。GM−CSFは、白血球細胞の生成を刺激することにより化学療法後の好中球減少症を防止するための薬として使用される。また、GM−CSFは、HIV感染患者におけるワクチンの補助剤としての可能性について、臨床試験において評価されてきた。
対照的に、GM−CSFの阻害は、関節リウマチ(OA)、多発性硬化症(MS)、尋常性乾癬を含む炎症性疾患および自己免疫疾患などの疾患の治療に有用であり得る。また、GM−CSFの阻害は、癌治療に有用であり得る。
本開示は、ヒトGM−CSFタンパク質への高い結合親和性を有し、GM−CSFがその受容体に結合することを阻害する強力な活性を有する抗GM−CSF抗体を提供する。これらの抗GM−CSF抗体は、様々な種類の炎症性疾患、自己免疫疾患、癌の治療などの治療目的に有用であり、また、診断および予後の目的に使用できる。
本開示は、一実施形態において、単離された抗体または抗体断片を提供し、抗体または抗体断片は、ヒトGM−CSFタンパク質への特異性を有し、配列識別番号1のVH CDR1、配列識別番号2のVH CDR2、配列識別番号3のVH CDR3、配列識別番号4のVL CDR1、配列識別番号5のVL CDR2、配列識別番号6のVL CDR3を含む。いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は更に、重鎖定常領域、軽鎖定常領域、Fc領域、または、それらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、軽鎖定常領域はカッパまたはラムダ鎖定常領域である。いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、IgG、IgM、IgA、IgEまたはIgDのアイソタイプである。いくつかの実施形態において、アイソタイプは、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4である。いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、キメラ抗体、ヒト化抗体、または、完全ヒト抗体である。
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片はヒト化抗体である。いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、Kabatナンバリングに従って、(a)位置1のGlu、(b)位置98のArg、(c)位置72のSer、(d)位置68のAla、(e)位置70のLeu、(f)位置48のIle、(g)位置26のAsp、(h)位置29のLeuから成る群から選択される1または複数のアミノ酸残基、および、その組み合わせを含む重鎖可変領域を含む。
いくつかの実施形態において、重鎖可変領域は、Kabatナンバリングに従って位置26から開始するDYTLT(配列識別番号42)またはGYTFT(配列識別番号43)の断片を含む。
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、Kabatナンバリングに従って、(a)位置46のAla、(b)位置60のAsp、(c)位置70のAsp、(d)位置43のSer、(f)位置87のPheから成る群から選択される1または複数のアミノ酸残基、および、それらの組み合わせを含む軽鎖可変領域を含む。
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、配列識別番号8−17から成る群から選択されるアミノ酸配列、または、配列識別番号8−17から成る群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を有するペプチドを含む重鎖可変領域を含む。いくつかの実施形態において、重鎖可変領域は配列識別番号11、14または17のアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、配列識別番号19−22から成る群から選択されるアミノ酸配列、または、配列識別番号19−22から成る群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を有するペプチドを含む軽鎖可変領域を含む。いくつかの実施形態において、軽鎖可変領域は、配列識別番号19または22のアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、重鎖可変領域は、配列識別番号14のアミノ酸配列を含み、軽鎖可変領域は、配列識別番号22のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、二重特異性抗体または一本鎖可変断片である。
本開示は、一実施形態において、単離された抗体または抗体断片を提供し、抗体または抗体断片は、ヒトGM−CSFタンパク質への特異性を有し、配列識別番号23のVH CDR1、配列識別番号24のVH CDR2、配列識別番号25のVH CDR3、配列識別番号26のVL CDR1、配列識別番号27のVL CDR2、配列識別番号28のVL CDR3を含む。いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は更に、重鎖定常領域、軽鎖定常領域、Fc領域、または、それらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、軽鎖定常領域はカッパまたはラムダ鎖定常領域である。いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、IgG、IgM、IgA、IgEまたはIgDのアイソタイプである。いくつかの実施形態において、アイソタイプは、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4である。いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、キメラ抗体、ヒト化抗体、または、完全ヒト抗体である。
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片はヒト化抗体である。いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、Kabatナンバリングに従って、E1、R84、Y27、I28、I48、T68、L70またはT30から成る群から選択される1または複数のアミノ酸残基、および、その組み合わせを含む重鎖可変領域を含む。
いくつかの実施形態において、重鎖可変領域は、Kabatナンバリングに従って位置26から開始するGYIFT(配列識別番号44)、GYIF(配列識別番号45)、または、GGTF(配列識別番号46)の断片を含む。
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、Kabatナンバリングに従って、V48、D57、Q70またはS43から成る群から選択される1または複数のアミノ酸残基、および、その組み合わせを含む軽鎖可変領域を含む。
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、配列識別番号29−35から成る群から選択されるアミノ酸配列、または、配列識別番号29−35から成る群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を有するペプチドを含む重鎖可変領域を含む。いくつかの実施形態において、重鎖可変領域は配列識別番号34または35のアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、配列識別番号36−41から成る群から選択されるアミノ酸配列、または、配列識別番号36−41から成る群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を有するペプチドを含む軽鎖可変領域を含む。いくつかの実施形態において、軽鎖可変領域は、配列識別番号38または39のアミノ酸配列を含む。
いくつかの実施形態において、重鎖可変領域は、配列識別番号34のアミノ酸配列を含み、軽鎖可変領域は、配列識別番号38のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、重鎖可変領域は、配列識別番号35のアミノ酸配列を含み、軽鎖可変領域は、配列識別番号39のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、二重特異性抗体または一本鎖可変断片である。
一実施形態において、本開示の抗体または抗体断片と、薬学的に許容可能な担体とを含む組成物が提供される。また、一実施形態において、本開示の抗体または抗体断片をコードする1または複数のポリヌクレオチドを含む単離細胞が提供される。
一実施形態において、本開示は、治療を必要とする患者における炎症性または自己免疫性の疾患または症状を治療する方法を提供し、当該方法は、本開示の抗体または抗体断片、または、組成物を患者に投与する段階を含む。また、炎症性または自己免疫性の疾患または症状を治療する薬剤を製造するための、抗体または抗体断片、または、組成物の使用を提供する。
いくつかの実施形態において、炎症性疾患または症状は、アルツハイマー病、アジソン病、アテローム性動脈硬化、強直性脊椎炎、関節炎、変形性関節炎(OA)、関節リウマチ(RA)、乾癬性関節炎(PA)、強直性脊椎炎、喘息、アテローム性動脈硬化、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、クローン病、大腸炎、皮膚炎、憩室炎、線維筋痛、肝臓炎、過敏性腸症候群(IBS)、全身性エリテマトーデス(SLE)、腎炎、パーキンソン病(PD)、血管炎、潰瘍性大腸炎から成る群から選択される。
また、一実施形態において、必要とする患者における痛みを低減または緩和する方法が提供され、当該方法は、本開示の抗体または抗体断片を患者に投与する段階を含む。
いくつかの実施形態において、自己免疫性の疾患または病状は、円形脱毛症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚筋炎、糖尿病(1型)、セリアック病、自己免疫性若年性特発性関節炎、糸球体腎炎、グレーブス病、ギラン・バレー症候群、特発性血小板減少性紫斑病、重症筋無力症、自己免疫性心筋炎、多発性硬化症、天疱瘡/類天疱瘡、悪性貧血、結節性多発性動脈炎、多発筋炎、原発性胆汁性肝硬変症、乾癬、関節リウマチ、強皮症/全身性強皮症、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、自己免疫性甲状腺炎、慢性甲状腺炎、自己免疫性ブドウ膜炎、白斑、および、多発血管炎性肉芽腫症(Wegener肉芽腫症)から成る群から選択される。
また、試料におけるGM−CSFの発現を検出する方法が提供され、当該方法は、抗体または抗体断片がGM−CSFに結合する条件下で、抗体または抗体断片に試料を接触させる段階と、試料におけるGM−CSFの発現を示す結合を検出する段階とを備える。
サブクローニングのために一次ハイブリドーマクローンを選択するための、ELISA結合確認アッセイの結果を示す。
サブクローニングのために一次ハイブリドーマクローンを選択するための、ELISA結合確認アッセイの結果を示す。
ヒトGM−CSFに対する試験抗体の用量依存的結合を示す。 ヒトGM−CSFに対する試験抗体の用量依存的結合を示す。
抗体の結合速度を組換えヒトGM−CSFに対してプロットする。
抗体によるGM−CSF受容体アルファに対するGM−CSF結合の用量依存的阻害を示す。
GM−CSFによって誘導されるpSTAT5活性化のレベルを抗体が著しく減少したことを示す。
GM−CSF依存的TF−1増殖の抗体による阻害を示す。
すべてのヒト化抗体が、ヒトGM−CSFに対する強力な結合能を実証したことを示す。 すべてのヒト化抗体が、ヒトGM−CSFに対する強力な結合能を実証したことを示す。 すべてのヒト化抗体が、ヒトGM−CSFに対する強力な結合能を実証したことを示す。 すべてのヒト化抗体が、ヒトGM−CSFに対する強力な結合能を実証したことを示す。
いくつかのヒト化抗体が、TF−1増殖のもっとも強い阻害を示したことを示す。
試験対象の抗体がpSTAT5シグナリングを効果的にブロッキングしたことを示す。
アカゲザルGM−CSFに対する抗体の用量依存的結合を示す。
Hu23F4−27の薬物動態パラメータをプロットする。
[定義]
「1」または「一」という語句のエンティティは、1または複数のエンティティを指すことに留意されたい。例えば、「1つの抗体」は、1または複数の抗体を表すものと理解されるべきである。したがって、本明細書においては、「1」(または「一」)、「1または複数」、「少なくとも1つ」という語句は、交換可能に使用できる。
本明細書において使用される「ポリペプチド」という語句は、単一の「ポリペプチド」、および、複数の「ポリペプチド」を包含することを意図し、アミド結合(ペプチド結合としても知られている)によって直線状に連結されるモノマー(アミノ酸)から構成される分子を指す。「ポリペプチド」という語句は、2つ以上のアミノ酸の任意の鎖または複数の鎖を指し、産物の特定の長さを指すものではない。したがって、2つ以上のアミノ酸の鎖または複数の鎖を指すために使用される、ペプチド、ジペプチド、トリペプチド、オリゴペプチド、「タンパク質」、「アミノ酸鎖」、または、任意の他の語句は、「ポリペプチド」の定義に含まれ、「ポリペプチド」という語句は、これらの語句のいずれかの代わりに、または、それらと交換可能に使用され得る。「ポリペプチド」という語句はまた、これらに限定されないが、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミド化、既知の保護/遮断基による誘導体化、タンパク質切断、または、非天然に発生するアミノ酸による改変を含む、ポリペプチドの発現後改変の産物を指すことを意図する。ポリペプチドは、天然の生物学的ソースに由来し得るか、または、組換え技術によって生成され得るが、必ずしも、指定された核酸配列から翻訳されるわけではない。ポリペプチドは、化学合成を含む任意の方式で生成され得る。
本明細書において、細胞、DNAまたはRNAなどの核酸に関連して「単離」という語句が使用される場合、高分子の天然のソースに存在する、他のDNAまたはRNAからそれぞれ分離された分子を指す。「単離」という語句は、本明細書において使用される場合、組換えDNA技法によって生成されたときに細胞物質、ウイルス物質もしくは培地を、または、化学的に合成されたときは前駆的化学物質もしくは他の化学物質を実質的に含まない核酸またはペプチドを指すこともある。更に、「単離された核酸」は、断片として天然に発生しない、天然の状態で見られないであろう核酸断片を含めることを意味している。 「単離」という語句は、本明細書において、他の細胞タンパク質または組織から単離された細胞またはポリペプチドを指すためにも使用される。単離されたポリペプチドとは、精製されたポリペプチド、および、組換えのポリペプチドの両方を包含することを意味している。
本明細書において使用される、「組換え」という語句は、ポリペプチド、または、ポリヌクレオチドに関連する場合、天然に存在しないポリペプチドまたはポリヌクレオチドの形態を意図し、それらの非限定的な例は、通常は共に発生しないであろうポリヌクレオチドまたはポリペプチドを組み合わせることによって形成できる。
「相同性」または「同一性」または「類似性」は、2つのペプチドの間、または、2つの核酸分子の間の配列類似性を指す。相同性は、比較の目的で揃えられ得る各配列における位置を比較することによって決定できる。比較される配列内のある位置が、同一の塩基またはアミノ酸によって占められるとき、分子はその位置において相同である。配列間の相同性の程度は、配列によって共有される、一致する位置または相同的な位置の数の関数である。「関連のない」、または、「非相同的」配列は、本開示の配列の1つと40%未満の同一性(好ましくは25%未満の同一性)を共有する。
ポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチド領域(またはポリペプチドまたはポリペプチド領域)が別の配列と特定の割合(例えば、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%)の配列同一性を有することは、揃えられたとき、2つの配列の比較において、その割合の塩基(またはアミノ酸)が同一であることを意味する。このアライメントおよび百分率相同性または配列同一性は、例えば、Ausubel et al. eds. (2007) Current Protocols in Molecular Biologyにおいて説明されているものなど、本技術分野において知られているソフトウェアプログラムを使用して決定できる。好ましくは、デフォルトパラメータがアライメントのために使用される。1つのアライメントプログラムは、デフォルトパラメータを使用するBLASTである。特に、プログラムは、以下のデフォルトパラメータを使用するBLASTNおよびBLASTPである。Genetic code = standard; filter = none; strand = both; cutoff = 60; expect = 10; Matrix = BLOSUM62; Descriptions = 50 sequences; sort by = HIGH SCORE; Databases = non−redundant, GenBank + EMBL + DDBJ + PDB + GenBank CDS translations + SwissProtein + SPupdate + PIR。生物学的に同等のポリヌクレオチドとは、上で示された指定の百分率相同性を有し、かつ、同一または同様の生物学的活性を有するポリペプチドをコードするものである。
「同等の核酸またはポリヌクレオチド」という語句は、核酸のヌクレオチド配列またはその相補的配列とある程度の相同性、または、配列同一性を有するヌクレオチド配列を有する核酸を指す。二本鎖核酸のホモログとは、ある程度の相同性を有するヌクレオチド配列を有する核酸、または、その相補的配列を含むことを意図している。一態様において、核酸のホモログは、核酸またはその相補的配列にハイブリダイズすることが可能である。同様に、「同等のポリペプチド」は、基準ポリペプチドのアミノ酸配列とある程度の相同性または配列同一性を有するポリペプチドを指す。いくつかの態様において、配列同一性は、少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%である。いくつかの態様において、同等のポリペプチドまたはポリヌクレオチドは、基準のポリペプチドまたはポリヌクレオチドと比較したとき、1、2、3、4または5個の追加、欠失、置換および組み合わせを有する。いくつかの態様において、同等の配列は、基準配列の活性(例えば、エピトープ結合)または構造(例えば塩橋)を保持する。
ハイブリダイゼーション反応は、異なる「厳密性」の条件下で実行できる。一般に、低厳密性ハイブリダイゼーション反応は、約10倍のSSC溶液、または、同等のイオン強度/温度の溶液において、約40℃で実行される。中程度の厳密性のハイブリダイゼーションは、典型的には、約6倍のSSCにおいて、約50℃で実行される。高厳密性ハイブリダイゼーション反応は、一般的に、約1倍のSSCにおいて、約60℃で実行される。 ハイブリダイゼーション反応は、当業者によく知られている「生理的条件」下で実行することもできる。生理的条件の非限定的な例は、細胞において通常見られる温度、イオン、強度、pH、および、Mg2+濃度である。
ポリヌクレオチドは、4個のヌクレオチド塩基、すなわち、アデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)、チミン(T)の特定配列(ポリヌクレオチドがRNAであるとき、チミンの代わりにウラシル(U))から構成される。したがって、「ポリヌクレオチド配列」という語句は、ポリヌクレオチド分子の文字表現である。この文字表現は、中央処理装置を有するコンピュータ内のデータベースに入力でき、機能ゲノミクスおよび相同性検索などのバイオインフォマティクスの用途に使用できる。「ポリモーフィズム」という語句は、1つより多くの形態の遺伝子またはその部分が共存することを指す。遺伝子のうち、少なくとも2つの異なる形態、すなわち、2つの異なるヌクレオチド配列がある部分は、「遺伝子の多型領域」と呼ばれる。多型領域は単一のヌクレオチドであってよく、異なる対立遺伝子において同一性は異なる。
「ポリヌクレオチド」および「オリゴヌクレオチド」という語句は、交換可能に使用され、デオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドまたはその類似体のいずれかである、任意の長さの高分子形態のヌクレオチドを指す。ポリヌクレオチドは、任意の3次元構造を有することができ、既知または未知の任意の機能を実行し得る。以下はポリヌクレオチドの非限定的な例である。遺伝子または遺伝子断片(例えば、プローブ、プライマー、ESTまたはSAGEタグ)、エクソン、イントロン、メッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA、リボソームRNA、リボザイム、cDNA、dsRNA、siRNA、miRNA、組換えポリヌクレオチド、分岐型ポリヌクレオチド、プラスミド、ベクター、任意の配列の単離DNA、任意の配列の単離されたRNA、核酸プローブおよびプライマー。ポリヌクレオチドは、メチル化ヌクレオチドおよびヌクレオチド類似体などの修飾されたヌクレオチドを含み得る。ヌクレオチド構造への修飾は、もしある場合、ポリヌクレオチドの構築の前または後に付与することができる。ヌクレオチドの配列は、非ヌクレオチド成分によって割り込まれ得る。ポリヌクレオチドは重合後、標識部分への連結などにより、更に修飾され得る。また、この語句は、二本鎖および一本鎖の分子両方を指す。別段の記載がある場合を除き、または、必要である場合を除き、本開示の任意の実施形態のポリヌクレオチドは、二本鎖形と、二本鎖形を形成することが知られている、または、予想される、2つの相補的な一本鎖形の各々との両方を含む。
ポリヌクレオチドに適用される「コード」という語句は、ポリヌクレオチドが天然型の状態において、または、当業者によく知られている方法によって操作されるとき、転写および/または翻訳されてポリペプチドおよび/またはその断片のためのmRNAを生成できる場合、ポリペプチドを「コード」するといわれるポリヌクレオチドを指す。アンチセンス鎖は、そのような核酸の相補鎖であり、コード配列をそれから推測できる。
本明細書において使用される「抗体」または「抗原結合ポリペプチド」は、抗原を特異的に認識してそれに結合するポリペプチドまたはポリペプチド複合体を指す。抗体は、全抗体および任意の抗原結合断片、または、それらの一本鎖であってよい。したがって、「抗体」という語句は、抗原に結合する生物学的活性を有する免疫グロブリン分子の少なくとも一部を含む分子を含む任意のタンパク質またはペプチドを含む。そのような例には、これらに限定されないが、重鎖もしくは軽鎖の相補性決定領域(CDR)またはそれらのリガンド結合部分、重鎖もしくは軽鎖可変領域、重鎖もしくは軽鎖定常領域、フレームワーク(FR)領域、または、それらの任意の部分、または、結合タンパク質の少なくとも1つ一部が含まれる。
本明細書において使用される、「抗体断片」または「抗原結合断片」という語句は、F(ab')、F(ab)、Fab'、Fab、Fv、scFv、および同様のものなどの抗体の一部である。構造にかかわらず、抗体断片は、完全な抗体によって認識される抗原と同一のものに結合する。「抗体断片」という語句は、アプタマー、スピゲルマー、2特異性抗体を含む。「抗体断片」という語句は、特異的抗原に結合して複合体を形成することによって抗体のように機能する、合成タンパク質、または、遺伝子組み換えタンパク質も含む。
「一本鎖可変断片」または「scFv」は、免疫グロブリンの重鎖(V)および軽鎖(V)の可変領域の融合タンパク質を指す。いくつかの態様において、この領域は10〜約25アミノ酸の短いリンカペプチドに結合する。リンカは、柔軟性のためのグリシン、および、溶解性のためのセリンまたはスレオニンが豊富であり得、VのN末端、または、VのC末端のいずれかに接続され得る(逆も成立する)。このタンパク質は、定常領域が除去されていてリンカが導入されているが、元の免疫グロブリンの特異性を保持する。本技術分野において、ScFv分子が知られており、例えば、米国特許第5,892,019号において説明されている。
抗体という語句は、生化学的に区別できる様々な幅広いクラスのポリペプチドを包含する。当業者であれば、重鎖はガンマ、ミュー、アルファ、デルタ、または、イプシロン(γ、μ、α、δ、ε)として、また、それらの中のいくつかのサブクラス(例えば、γl‐γ4)に分類されることを理解するであろう。この鎖の性質によって、抗体の「クラス」がそれぞれIgG、IgM、IgA、IgGまたはIgEとして決定される。免疫グロブリンのサブクラス(アイソタイプ)、例えば、IgG、IgG、IgG、IgG、IgGなどは、特徴がはっきりしており、機能的な特化を付与することが知られている。これらのクラスおよびアイソタイプの各々の改変版は、当業者が本開示を参照して容易に認識でき、従って、本開示の範囲内にある。すべての免疫グロブリンのクラスが本開示の範囲内にあることは明確であり、以下の説明は一般的に、免疫グロブリン分子のIgGクラスに関連する。IgGに関連して、標準の免疫グロブリン分子は、分子量約23,000ドルトンである2つの同一の軽鎖ポリペプチドと、分子量53,000−70,000である2つの同一の重鎖ポリペプチドとを含む。4本の鎖は、典型的には、「Y」の形状でジスルフィド結合によって連結され、軽鎖は「Y」の開いた部分から開始する重鎖と対を形成し、可変領域全体にわたって連続している。
本開示の抗体、抗原結合ポリペプチド、それらの変異型または誘導体には、これらに限定されないが、ポリクローナル、モノクローナル、多特異性、ヒト型、ヒト化、霊長類化もしくはキメラ抗体、一本鎖抗体、エピトープ結合断片、例えば、Fab、Fab'およびF(ab')、Fd、Fvs、一本鎖Fv(scFv)、一本鎖抗体、ジスルフィド連結Fv(sdFv)、VKまたはVHドメインのいずれかを含む断片、Fab発現ライブラリによって生成される断片、抗イディオタイプ(抗Id)抗体(例えば、本明細書において開示されるLIGHT抗体への抗Id抗体を含む)が含まれる。本開示の免疫グロブリンまたは抗体分子は、任意の種類(例えば、IgG、IgE、IgM、IgD、IgA、IgY)、クラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1およびIgA2)、または、免疫グロブリン分子のサブクラスであり得る。
軽鎖はカッパまたはラムダ(Κ、λ)のいずれかに分類される。各重鎖クラスは、カッパまたはラムダのいずれかの軽鎖に結合し得る。一般に、軽鎖および重鎖は、互いに共有結合し、免疫グロブリンがハイブリドーマ、B細胞、または、遺伝子組み換えの宿主細胞のいずれかによって生成されるとき、2つの重鎖の「テール」部分は、共有結合性ジスルフィド連結または非共有結合性連結によって互いに結合される。重鎖において、アミノ酸配列は、Y形状の分岐端におけるN末端から、各鎖の底部におけるC末端まで続いている。
軽鎖および重鎖は両方、構造および機能的に相同の複数の領域に分割される。「定常」および「可変」という語句は、機能について使用される。これに関連して、軽鎖(VK)および重鎖(VH)部分両方の可変ドメインは、抗原認識および特異性を決定することを理解されたい。逆に、軽鎖(CK)および重鎖(CH1、CH2またはCH3)の定常ドメインは、分泌、経胎盤移動性、Fc受容体結合、相補的結合および同様のものなどの重要な生物学的特性を付与する。慣習的に、定常領域ドメインの番号は、抗体の抗原結合部位またはアミノ末端から遠ざかるにつれて増加する。可変領域におけるN末端部分およびC末端部分は定常領域であり、CH3およびCKドメインはそれぞれ、重鎖および軽鎖のカルボキシ末端を実際に含む。
上で示されるように、可変領域は、抗体が抗原上のエピトープを選択的に認識して特異的に結合することを可能にする。つまり、抗体のVKドメインおよびVHドメイン、または、相補性決定領域(CDR)のサブセットは結合して、3次元の抗原結合部位を画定する可変領域を形成する。この4要素抗体構造は、Yの各腕の末端に存在する抗原結合部位を形成する。より具体的には、抗原結合部位は、VHおよびVK鎖の各々における3個のCDR(すなわち、CDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、CDR−L1、CDR−L2およびCDR−L3)によって画定される。いくつかの場合において、例えば、ラクダ科に由来する、または、ラクダ科免疫グロブリンをベースにして操作された特定の免疫グロブリン分子において、完全な免疫グロブリン分子は、軽鎖が無く重鎖のみから成ることがあり得る。例えば、Hamers−Casterman et al., Nature 363:446−448 (1993)を参照されたい。
天然に発生する抗体において、各抗原結合ドメインに存在する6個の「相補性決定領域」またはCDRは、アミノ酸の短い不連続配列であり、これらは、抗体が水性環境において3次元構成をとるときに、抗原結合ドメインを形成するように特異的に配置される。抗原結合ドメインにおける残りのアミノ酸は、「フレームワーク」領域と呼ばれ、より小さい分子間の可変性を示す。フレームワーク領域は主に、βシートの形態を取り、CDRは、βシート構造を接続する、および、いくつかの場合には、βシート構造の一部を形成するループを形成する。したがって、フレームワーク領域は、鎖間の非共有結合性相互作用によってCDRを正しい向きに位置決めするため足場を形成するように機能する。位置決めされたCDRによって形成される抗原結合ドメインは、免疫反応性抗原上のエピトープに相補的な表面を画定する。この相補的表面は、同族エピトープに対する抗体の非共有結合を促進する。CDRおよびフレームワーク領域をそれぞれ構成するアミノ酸は、正確に定義されているので("Sequences of Proteins of Immunological Interest," Kabat, E., et al., U.S. Department of Health and Human Services, (1983)、および、Chothia and Lesk, J. Mol. Biol., 196:901−917 (1987)を参照)、当業者によって、任意の重鎖または軽鎖可変領域について、容易に同定されることができる。
当分野において使用および/または受け入れられている語句に2つ以上の定義がある場合、本明細書において使用される語句の定義は、別段の明示的な記載が無い限り、そのような意味をすべて含むことが意図されている。具体的な例は、重鎖および軽鎖ポリペプチドの両方の可変領域において見られる不連続抗原結合部位を説明するために、「相補性決定領域」(「CDR」)という語句を使用することである。この特定の領域は、参照によって全体が本明細書に組み込まれる、Kabat et al.,アメリカ合衆国保健福祉省「Sequences of Proteins of Immunological Interest」(1983)、および、Chothia et al., J. Mol. Biol. 196:901−917 (1987)において記載されている。KabatおよびChothiaによるCDRの定義は、互いに比較したときに、重複するアミノ酸残基のサブセットを含む。上記にかかわらず、抗体またはその変異型のCDRを指すために、いずれかの定義を適用することは、本明細書において定義および使用される語句の範囲内にあることが意図される。上で挙げられた参考文献の各々によって定義されるCDRを含む適切なアミノ酸残基を下の表において比較として説明する。特定のCDRを包含する厳密な残基番号は、CDRの配列およびサイズに応じて変動する。当業者であれば、抗体の可変領域アミノ酸配列を考慮することで、どの残基が特定のCDRを構成するかを定型的に決定できる。
また、Kabat et alは、任意の抗体に適用される可変ドメイン配列について、ナンバリングシステムを定義した。当業者であれば、配列自体以外のいかなる実験データにも頼ることなく、この「Kabatナンバリング」のシステムを任意の可変ドメイン配列に明確に割り当てることができる。本明細書において使用される「Kabatナンバリング」は、Kabat et al.,アメリカ合衆国保健福祉省「Sequences of Proteins of Immunological Interest」(1983)によって説明されるナンバリングシステムを指す。
上の表に加えて、Kabatナンバリングシステムは、CDR領域を以下のように説明する。CDR−H1は、約31番目のアミノ酸(すなわち、最初のシステイン残基の後の約9残基)から開始し、約5〜7のアミノ酸を含み、次のトリプトファン残基で終了する。CDR−H2は、CDR−H1の末端の後の第15の残基から開始し、約16〜19アミノ酸を含み、次のアルギニンまたはリシン残基で終了する。CDR−H3は、CDR−H2の末端の後の約33番目のアミノ酸残基から開始し、3〜25アミノ酸を含み、配列W‐G‐X‐Gにおいて終了し、Xは任意のアミノ酸であり、CDR−L1は、約24番目の残基(すなわち、システイン残基の後)から開始し、約10〜17残基を含み、次のトリプトファン残基で終了する。CDR−L2は、CDR−L1の末端の後の約16番目の残基から開始し、約7残基を含む。CDR−L3は、CDR−L2の末端の後の約33番目の残基(すなわち、システイン残基の後)から開始し、約7〜11残基を含み、FまたはW‐G‐X‐Gの配列で終了し、Xは任意のアミノ酸である。
本明細書において開示される抗体は、鳥類および哺乳類を含む任意の動物起源であり得る。好ましくは、抗体は、ヒト、マウス、ロバ、ウサギ、ヤギ、モルモット、ラクダ、ラマ、ウマ、または、ニワトリの抗体である。別の実施形態において、可変領域は、(例えばサメからの)コンドリクトイド(condricthoid)が起源であり得る。
本明細書において使用される「重鎖定常領域」という語句は、免疫グロブリン重鎖由来のアミノ酸配列を含む。重鎖定常領域を含むポリペプチドは、CH1ドメイン、ヒンジ(例えば、上、中央、および/または、下のヒンジ領域)ドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメイン、もしくは、変異型、または、それらの断片のうち少なくとも1つを含む。例えば、本開示において使用するための抗原結合ポリペプチドは、(a)CH1ドメインを含むポリペプチド鎖、(b)CH1ドメインを含むポリペプチド鎖、(c)ヒンジドメインの少なくとも一部およびCH2ドメイン、(d)CH1ドメインおよびCH3ドメインを含むポリペプチド鎖、(e)CH1ドメイン、ヒンジドメインの少なくとも一部、および、CH3ドメインを含むポリペプチド鎖、または、(f)CH1ドメイン、ヒンジドメインの少なくとも一部、CH2ドメイン、および、CH3ドメインを含むポリペプチド鎖を備え得る。別の実施形態において、本開示のポリペプチドは、CH3ドメインを含むポリペプチド鎖を含む。更に、本開示に使用される抗体には、CH2ドメインの少なくとも一部(例えば、CH2ドメインのすべてまたは一部)が無いことがあり得る。上で説明したように、当業者であれば、天然に発生する免疫グロブリン分子とはアミノ酸配列が異なるように重鎖定常領域が改変され得ることを理解するであろう。
本明細書において開示される抗体の重鎖定常領域は、異なる免疫グロブリン分子に由来し得る。例えば、ポリペプチドの重鎖定常領域は、IgG分子由来のCH1ドメイン、および、IgG分子由来のヒンジ領域を含み得る。別の例において、重鎖定常領域は、部分的にIgG分子に由来し、部分的にIgG分子に由来するヒンジ領域を含み得る。別の例において、重鎖部分は、部分的にIgG分子に由来し、部分的にIgG分子に由来するキメラヒンジを含み得る。
本明細書において使用される、「軽鎖定常領域」という語句は、抗体軽鎖に由来するアミノ酸配列を含む。好ましくは、軽鎖定常領域は、定常カッパドメインまたは定常ラムダドメインのうち少なくとも1つを含む。
「軽鎖‐重鎖ペア」は、軽鎖のCLドメインと重鎖のCH1ドメインとの間のジスルフィド結合を通して二量体を形成できる軽鎖および重鎖の組を指す。
上述のように、様々な免疫グロブリンのクラスの定常領域のサブユニット構造および3次元構成はよく知られている。本明細書において使用される「VHドメイン」という語句は、免疫グロブリン重鎖のアミノ末端可変ドメインを含み、「CH1ドメイン」という語句は、免疫グロブリン重鎖の第1(最アミノ末端)定常領域ドメインを含む。CH1ドメインは、VHドメインに隣接し、免疫グロブリン重鎖分子のヒンジ領域へのアミノ末端である。
本明細書において使用される「CH2ドメイン」という語句は、例えば、従来のナンバリング方式を使用すると、抗体の約244番目の残基から360番目の残基まで延在する重鎖分子の部分を含む(Kabatナンバリングシステムでは残基244〜360、EUナンバリングシステムでは残基231〜340、Kabat et al.,アメリカ合衆国保健福祉省,"Sequences of Proteins of Immunological Interest" (1983)を参照)。CH2ドメインは、別のドメインと密に対になっていないという点で独自である。むしろ、2つのN結合型分岐炭水化物鎖は、完全な天然型のIgG分子の2つのCH2ドメインの間に挿入される。また、CH3ドメインがCH2ドメインからIgG分子のC末端へ延在し、約108残基を含むことが十分に立証されている。
本明細書において使用される「ヒンジ領域」という語句は、CH1ドメインをCH2ドメインに連結させる重鎖分子の部分を含む。このヒンジ領域は、約25の残基を含み柔軟であり、したがって、2つのN末端抗原結合領域が独立に移動することを可能にする。ヒンジ領域は、3つの区別されるドメイン、すなわち、上、中央、下ヒンジドメインに細分化され得る(Roux et al., J. Immunol 161:4083 (1998))。
本明細書において使用される「ジスルフィド結合」という語句は、2つの硫黄原子の間に形成される共有結合を含む。アミノ酸システインは、第2のチオール基との間にジスルフィド結合またはブリッジを形成できるチオール基を含む。天然に発生する大部分のIgG分子において、CH1およびCK領域はジスルフィド結合によって連結され、2つの重鎖は、Kabatナンバリングシステムを使用したときの239および242(EUナンバリングシステムの場合、位置226または229)に対応する位置における2つのジスルフィド結合によって連結される。
本明細書において使用される「キメラ抗体」という語句は、免疫反応性領域または部位が第1の種から取得され、または、それに由来し、かつ、定常領域(本開示によれば、完全なもの、部分的なもの、または、改変されたものであり得る)が第2の種から取得される、任意の抗体を意味するものとする。特定の実施形態おいて、標的結合領域または部位は、非ヒトのソースに由来し(例えば、マウスまたは霊長類)、定常領域はヒト型である。
本明細書において使用される「ヒト化率」は、ヒト化ドメインと生殖細胞系ドメインとの間のフレームワークアミノ酸の数の差(すなわち、非CDRの差)を決定し、その数を総アミノ酸数から減算し、それを総アミノ酸数で除算し、100で乗算することによって算出される。
「特異的に結合」または「特異性を有する」は、一般的に、抗体が抗原結合ドメインを介してエピトープに結合すること、および、結合が抗原結合ドメインとエピトープとの間のいくらかの相補性を伴うことを意味する。この定義によれば、ランダムな関連のないエピトープに結合する場合より容易に、抗体が抗原結合ドメインを介してエピトープに結合するとき、そのエピトープに「特異的に結合」すると言われる。「特異性」という語句は、本明細書において、特定の抗体が特定のエピトープに結合する相対的な親和性を認めるために使用される。例えば、抗体「A」は、任意のエピトープについて、抗体「B」より高い特異性を有すると見なされ得る、または、抗体「A」は、関連するエピトープ「D」について有する特異性より高い特異性でエピトープに結合すると言われ得る。
本明細書において使用される「治療」または「治療する」という語句は、治療処置および予防または防止手段の両方を指し、目的は、自己免疫疾患の進行などの、望ましくない生理的変化または障害を防止または鈍化する(緩和する)。有利な、または、望ましい臨床結果には、これらに限定されないが、検出可能かどうかを問わず、症状の軽減、疾患の程度の減弱、病状の安定化(すなわち、悪化しない)、疾患の進行の遅延または鈍化、病状の改善または緩和、寛解(完全または部分的を問わず)が含まれる。「治療」は、治療を受けない場合に予想される生存期間と比較して、生存期間を延ばすことも意味し得る。治療を必要とする者には、既に病態または障害を有する者、および、病態または障害を有する傾向がある者、または、病態または障害を予防されるべき者が含まれる。
「対象」または「個人」または「動物」または「患者」または「哺乳類」は、任意の対象、特に、診断、予後または治療が望ましい哺乳類対象を意味する。哺乳類対象には、ヒト、家畜動物、農業用の動物、または、イヌ、ネコ、モルモット、ウサギ、ラット、マウス、ウマ、畜牛、乳牛など、動物園、スポーツ、もしくは、ペット用の動物などが含まれる。
本明細書において使用される、「治療を必要とする患者に」または「治療を必要とする対象」などの語句は、例えば、検出、診断手順、および/または、治療に使用される、本開示の抗体または組成物の投与から恩恵を受けるであろう、哺乳類対象などの対象を含む。
[抗GM−CSF抗体]
本開示は、ヒトGM−CSFタンパク質への高い親和性を有する抗GM−CSF抗体を提供する。試験対象の抗体は、強力な結合および阻害活性を示したので、治療および診断の用途に有用である。元のマウス抗体に加えて、ヒト化抗体も、アカゲザルGM−CSFおよびヒトGM−CSFに対する強い結合親和性を示し、この結合は、GM−CSF受容体アルファに対するGM−CSFの結合をブロッキングし、GM−CSFによって誘導されるpSTAT5シグナリングをブロッキングし、GM−CSF依存的TF−1増殖を阻害した。
本開示の一実施形態によれば、以下に示すように、配列識別番号1−6または配列識別番号23−28において定義されるCDR領域を有する重鎖および軽鎖可変ドメインを含む抗体が提供される。
[表1a 23F4のCDR領域の配列]
[表1b 50C5のCDR領域の配列]
実験例において示されるように、これらのCDR領域を含む抗体は、マウス、ヒト化、または、キメラのいずれも、強力なGM−CSF結合および阻害活性を有する。いくつかの実施形態において、本開示の抗GM−CSF抗体は、表1a−bに列挙されるように、1、2、または、3個の更なる改変を有するVHおよびVL CDRを含む。そのような改変は、アミノ酸の追加、欠失、または、置換であり得る。
いくつかの実施形態において、改変は、CDRの各々からの1つだけの残基での置換である。いくつかの実施形態において、改変は、1、2、または、3個の残基での置換である。一実施形態において、改変は、残基のうちの1つでの置換である。いくつかの実施形態において、そのような置換は保存的置換である。
「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸残基が、類似の側鎖を有するアミノ酸残基に置き換えられる置換のことである。本技術分野において定義された類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーには、塩基性側鎖(例えば、リシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、ベータ分岐型側鎖(例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン)、および、芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)が含まれる。したがって、免疫グロブリンポリペプチドにおける非本質的なアミノ酸残基は、好ましくは、同一の側鎖ファミリーの別のアミノ酸残基に置き換えられる。別の実施形態において、アミノ酸の鎖は、側鎖ファミリーメンバーの順序および/または組成が異なる、構造的に同様の鎖に置き換えることができる。
保存的アミノ酸置換の非限定的な例を以下の表に提供する。ここでは、0またはそれより高い類似性スコアは、2つのアミノ酸の間の保存的置換を示す。
[表2 アミノ酸類似性マトリクス]
[表3 保存的アミノ酸置換]
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、上記の置換のうち1つだけ、2つだけ、または、3つだけを含む。
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、ヒトGM−CSFタンパク質への特異性を有し、配列識別番号1のVH CDR1、配列識別番号2のVH CDR2、配列識別番号3のVH CDR3、配列識別番号4のVL CDR1、配列識別番号5のVL CDR2、配列識別番号6のVL CDR3を含む。VHの非限定的な例は、配列識別番号7−17において提供され、そのうちの配列識別番号7は、マウスVHであり、配列識別番号8−17はヒト化VHである。更に、これらのヒト化VHは、マウスバージョンに対する1または複数の復帰突然変異を含む。同様に、VL(VK)の非限定的な例は、配列識別番号18−22において提供される。配列識別番号18はマウス配列であり、配列識別番号19−22はヒト化配列であり、そのうちの配列識別番号20−22は、例に示すような1または複数の復帰突然変異を含む。
復帰突然変異は、抗GM−CSF抗体の特定の特徴を保持するために有用であることが示される。従って、いくつかの実施形態において、本開示の抗GM−CSF抗体、特に、ヒト型またはヒト化抗体は、復帰突然変異のうち1つまたは複数を含む。いくつかの実施形態において、VH復帰突然変異(すなわち、指定の位置におけるアミノ酸を含む)は、Kabatナンバリングに従って、(a)位置1のGlu(E1)、(b)位置98のArg(R98)、(c)位置72のSer(S72)、(d)位置68のAla(A68)、(e)位置70のLeu(L70)、(f)位置48のIle(I48)、(g)位置26のAsp(D26)、(h)位置29のLeu(L29)から選択される1または複数、および、それらの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異E1を含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異E1およびR98を含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異E1、および、上で列挙された別のものを含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異の群(E1、R98およびS72)、(E1、R98、S72およびA68)、(E1、R98、S72、A68、L70およびI48)、(E1、R98、S72、A68、L70、I48、D26およびL29)、(E1およびS72)、(E1、S72およびL70)、(E1、S72、L70、I48およびA68)、(E1、S72、L70、I48、A68、D26およびL29)を含む。
いくつかの実施形態において、重鎖可変領域は、CDR1のN末端における、すなわち、Kabatナンバリングに従って位置26から開始する、DYTLT(配列識別番号42)またはGYTFT(配列識別番号43)の断片を含む。一実施形態において、重鎖可変領域は、DYTLT(配列識別番号42)を含む。一実施形態において、重鎖可変領域は、GYTFT(配列識別番号43)を含む。
いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、復帰突然変異のうち1または複数を含む。いくつかの実施形態において、VL復帰突然変異は、Kabatナンバリングに従って、(a)位置46のAla(A46)、(b)位置60のAsp(D60)、(c)位置70のAsp(D70)、(d)位置43のSer(S43)、(f)位置87のPhe(F87)から選択される1または複数、および、その組み合わせである。
いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、VL復帰突然変異A46、D60、D70、S43またはF87のうち少なくとも2、3または4つを含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVL復帰突然変異A46を含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVL復帰突然変異A46およびD60、ならびに、上で列挙された別のものを含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVL復帰突然変異の群(A46、D60、D70)または(A46、D60、D70、S43、F87)を含む。
いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異(E1、R98、S72、A68、L70、I48)を含み、VL復帰突然変異を含まない。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異(E1、S72、L70、I48、A68、D26、L29)を含み、VL復帰突然変異を含まない。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異(E1、S72)、および、VL復帰突然変異(A46、D60、D70、S43、F87)を含む。
いくつかの実施形態において、本開示の抗GM−CSF抗体は、配列識別番号8−17のVH、配列識別番号19−22のVL、または、それぞれの生物学的同等物を含む。VHまたはVLの生物学的同等物は、全体的に80%、85%、90%、95%、98%または99%の配列同一性を有する、指定されたアミノ酸を含む配列である。配列識別番号10の生物学的同等物は、したがって、配列識別番号10と全体的に80%、85%、90%、95%、98%または99%の配列同一性を有するが、CDR(配列識別番号1−3またはそれらの変異型)を保持し、任意で、復帰突然変異のうち1つまたは複数、または、すべてを保持するVHであり得る。
一実施形態において、VHは配列識別番号11のアミノ酸配列を有し、VLは配列識別番号19のアミノ酸配列を有する。一実施形態において、VHは配列識別番号17のアミノ酸配列を有し、VLは配列識別番号19のアミノ酸配列を有する。一実施形態において、VHは配列識別番号11のアミノ酸配列を有し、VLは配列識別番号22のアミノ酸配列を有する。挙げられた配列の各々は、それらの生物学的同等物で置換され得ることも留意されたい。
いくつかの実施形態において、抗体または抗体断片は、ヒトGM−CSFタンパク質への特異性を有し、配列識別番号23のVH CDR1、配列識別番号24のVH CDR2、配列識別番号25のVH CDR3、配列識別番号26のVL CDR1、配列識別番号27のVL CDR2、配列識別番号28のVL CDR3を含む。VHの非限定的な例は、配列識別番号29−35において提供され、そのうちの配列識別番号29は、マウスVHであり、配列識別番号30−35はヒト化VHである。更に、これらのヒト化VHは、マウスバージョンへの1または複数の復帰突然変異を含む。同様に、VL(VK)の非限定的な例は、配列識別番号36−41において提供される。配列識別番号36はマウス配列であり、配列識別番号37−41はヒト化配列であり、そのうちの配列識別番号38−41は、例に示すような1または複数の復帰突然変異を含む。
復帰突然変異は、抗GM−CSF抗体の特定の特徴を保持するために有用であることが示される。従って、いくつかの実施形態において、本開示の抗GM−CSF抗体、特に、ヒト型またはヒト化抗体は、復帰突然変異のうち1つまたは複数を含む。いくつかの実施形態において、VH復帰突然変異(すなわち、指定の位置にアミノ酸を含む)は、Kabatナンバリングに従って、E1、R84、Y27、I28、I48、T68、L70またはT30から選択される1または複数、および、それらの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異E1を含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異E1およびR84を含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異E1、および、上で列挙された別のものを含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異の群(E1)、(E1およびR84)、(E1、R84、Y27およびI28)、(E1、R84、Y27、I28およびI48)、(E1、R84、Y27、I28、I48、T68およびL70)、または(E1、R84、Y27、I28、I48、T68、L70およびT30)を含む。
いくつかの実施形態において、重鎖可変領域は、CDR1のN末端における、すなわち、Kabatナンバリングに従って位置26から開始するGYIFT(配列識別番号44)、GYIF(配列識別番号45)、または、GGTF(配列識別番号46)の断片を含む。一実施形態において、重鎖可変領域は、GYIFT(配列識別番号44)を含む。一実施形態において、重鎖可変領域は、GYIF(配列識別番号45)を含む。一実施形態において、重鎖可変領域は、GGTF(配列識別番号46)を含む。
いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、復帰突然変異のうち1または複数を含む。いくつかの実施形態において、Kabatナンバリングに従って、VL復帰突然変異は、V48、D57、Q70またはS43から選択される1または複数、および、それらの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、VL復帰突然変異V48、D57、Q70またはS43のうち少なくとも2、3または4つを含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVL復帰突然変異V48を含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVL復帰突然変異V48およびD57、ならびに、上で列挙された別のものを含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVL復帰突然変異の群(V48)、(V48およびD57)、(V48、D57、Q70)、または、(V48、D57、Q70、S43)を含む。
いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異(E1、R84、Y27、I28、I48、T68、L70)、および、VL復帰突然変異(V48)を含む。いくつかの実施形態において、ヒト化抗体は、少なくともVH復帰突然変異(E1、R84、Y27、I28、I48、T68、L70、T30)、および、VL復帰突然変異(V48およびD57)を含む。
いくつかの実施形態において、本開示の抗GM−CSF抗体は、配列識別番号30−35のVH、配列識別番号37−41のVL、または、それぞれの生物学的同等物を含む。VHまたはVLの生物学的同等物は、全体的に80%、85%、90%、95%、98%または99%の配列同一性を有する、指定されたアミノ酸を含む配列である。配列識別番号35の生物学的同等物は、したがって、配列識別番号35と全体的に80%、85%、90%、95%、98%または99%の配列同一性を有するが、CDR(配列識別番号23−25またはそれらの変異型)を保持し、任意で、復帰突然変異のうち1つまたは複数、または、すべてを保持するVHであり得る。
一実施形態において、VHは配列識別番号34のアミノ酸配列を有し、VLは配列識別番号38のアミノ酸配列を有する。一実施形態において、VHは、配列識別番号35のアミノ酸配列を有し、VLは、配列識別番号39のアミノ酸配列を有する。列挙された配列の各々は、それらのの生物学的同等物で置換され得ることにも留意されたい。
また、当業者であれば、本明細書に開示される抗体は、それらの由来となる、天然に発生する結合ポリペプチドと比較して、アミノ酸配列が変動するように改変され得ることを理解するであろう。例えば、指定されたタンパク質に由来するポリペプチドまたはアミノ酸配列は同様であり得て、例えば、開始配列に対して、特定のパーセントの同一性を有し、例えば、開始配列に対して、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%または99%同一であり得る。
本開示の抗体および断片は、いくつかの実施形態において、単一特異性または二重特異性の抗体または断片であり得る。二重特異性の抗体については、他の特異性は、例えば治療用途などの特定の使用に有用な、GM−CSFの異なる標的エピトープ、または、異なる標的タンパク質に対するものであり得る。一態様において、標的タンパク質は、TNFアルファ、IL―6、IL−1、IL−17などのサイトカインである。別の態様において、標的タンパク質は、CCL2、CXCL12、CXCL13などのケモカインである。別の態様において、標的タンパク質は、CD3、CSF−1R、CD20、CD73などの細胞表面タンパク質である。
特定の実施形態において、抗体は、通常は抗体に関連しない、アミノ酸配列、または、1または複数の部分を含む。例示的な改変は、以下でより詳細に説明される。例えば、本開示の抗体は、柔軟なリンカ配列を含み得る、または、官能基(例えば、PEG、薬剤、毒物、または、標識)を追加するように改変され得る。
本開示の抗体、変異型、または、それらの誘導体は、改変された誘導体、すなわち、エピトープへの抗体の結合が共有結合によって防止されないように任意の種類の分子を抗体に共有結合させることによって改変された誘導体を含む。例えば、これらに限定されないが、抗体は例えば、グリコシル化、アセチル化、PEG化、リン酸化、アミド化、既知の保護/遮断基による誘導体化、タンパク質切断、細胞リガンドまたは他のタンパク質への連結などによって改変できる。多数の化学改変のいずれも、これらに限定されないが、特異的な化学的切断、アセチル化、ホルミル化、ツニカマイシンの代謝合成などを含む、既知の技法によって実行され得る。加えて、抗体は、1または複数の非従来型アミノ酸を含み得る。
いくつかの実施形態において、抗体は、他の手段によって別の分子と結合または接続され、機能性分子を形成し得る。第2分子は、治療剤、プロドラッグ、ペプチド、タンパク質、酵素、ウイルス、脂質、生物反応修飾物質、医薬品、または、PEGのうちの1つであり得る。いくつかの非限定的な例は、サイトカイン、または、IL−10、IL−25、IL−27、IL−33、IL−35、IL−36などの他の可溶性因子である。また、いくつかの実施形態において、本開示の抗体または断片と小分子薬剤とを含む抗体薬物複合体が提供される。
抗体は、放射性標識などの検出可能な標識を含み得る治療剤、免疫調節剤、ホルモン、酵素、オリゴヌクレオチド、光活性治療剤、光活性診断剤、薬物または毒物であり得る細胞傷害性剤、超音波造影剤、非放射性標識、それらの組み合わせ、および、本技術分野において既知である他のそのような物質に結合または融合され得る。
抗体は、化学発光化合物と結合させることによって、検出可能に標識できる。その後、化学発光標識された抗原結合ポリペプチドの存在は、化学反応の過程において生じる発光の存在を検出することによって判定される。特に有用な化学発光標識化合物の例には、ルミノール、イソルミノール、セロマティックアクリジニウムエステル、イミダゾール、アクリジニウム塩、およびシュウ酸エステルがある。
また、抗体は、152Euまたはランタニド系列の他のものなどの蛍光放射金属を使用して検出可能に標識できる。これらの金属は、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)またはエチレンジアミン四酢酸(EDTA)などの金属キレート基を使用して、抗体に取り付けることができる。様々な部分を抗体に結合させる技法は既知である。例えば、Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy, Reisfeld et al. (eds.), pp. 243−56 (Alan R. Liss, Inc. (1985)のArnon et al, "Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy"、Controlled Drug Delivery (2nd Ed.), Robinson et al., (eds.), Marcel Dekker, Inc., pp. 623− 53 (1987)のHellstrom et al., "Antibodies For Drug Delivery"、 Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications, Pinchera et al. (eds.), pp. 475−506 (1985)のThorpe, "Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review"、 Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy, Baldwin et al. (eds.), Academic Press pp. 303−16 (1985)の"Analysis, Results, And Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy"、および、Immunol. Rev. (52:119−58 (1982))のThorpe et al., "The Preparation And Cytotoxic Properties Of Antibody−Toxin Conjugates"を参照されたい。
[抗体をコードするポリヌクレオチドおよび抗体の調製方法]
また、本開示は、開示の抗体、変異型、または、誘導体をコードする、単離ポリヌクレオチドまたは核酸分子を提供する。本開示のポリヌクレオチドは、同一のポリヌクレオチド分子上で、または、別個のポリヌクレオチド分子上で、抗原結合ポリペプチド、その変異型または誘導体の重鎖および軽鎖可変領域の全体をコードし得る。加えて、本開示のポリヌクレオチドは、同一のポリヌクレオチド分子上で、または、別個のポリヌクレオチド分子上で、抗原結合ポリペプチド、その変異型または誘導体の重鎖および軽鎖可変領域の一部をコードし得る。
抗体を作成する方法は、本技術分野において既知であり、本明細書において説明されている。特定の実施形態において、本開示の抗原結合ポリペプチドの可変領域および定常領域の両方は、完全にヒト型である。完全ヒト抗体は、本技術分野において説明される技法を使用して、本明細書において説明されるように作成できる。例えば、特異的抗原に対する完全ヒト抗体は、抗原投与に応答してそのような抗体を生成するが内因性の遺伝子座を欠損するように改変されたトランスジェニック動物に抗原を投与することによって調製できる。そのような抗体を作成するために使用できる例示的技法は、参照によって全体が組み込まれる米国特許第6,150,584号、第6,458,592号、第6,420,140号に説明されている。
特定の実施形態において、調製された抗体は、例えばヒトなど、治療されるべき動物において、有害な免疫反応を誘発しない。一実施形態において、本開示の抗原結合ポリペプチド、その変異型または誘導体は、本分野において認識されている技法を使用することによって、免疫原性を低減するように改変される。例えば、抗体はヒト化、霊長類化、脱免疫化でき、または、キメラ抗体を作成できる。これらの種類の抗体は、親抗体の抗原結合特性を保持する、または、実質的に保持するが、ヒトにおいては免疫原性がより小さい、典型的にはマウスまたは霊長類抗体などの非ヒト抗体に由来する。これは、(a)非ヒト可変ドメイン全体をヒト定常領域に移植してキメラ抗体を生成すること、(b)非ヒト相補性決定領域(CDR)の1または複数の少なくとも一部を、重大なフレームワーク残基を保持する、または保持しない、ヒトフレームワークおよび定常領域に移植すること、または、(c)非ヒト可変ドメイン全体を移植するが、表面残基の置き換えによって、ヒト様領域でそれらを「クローキング(cloaking)」することを含む、様々な方法によって達成され得る。そのような方法は、Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 57:6851−6855 (1984); Morrison et al., Adv. Immunol. 44:65−92 (1988); Verhoeyen et al., Science 239:1534−1536 (1988); Padlan, Molec. Immun. 25:489−498 (1991); Padlan, Molec. Immun. 31:169−217 (1994)、ならびに、米国特許第5,585,089号、第5,693,761号、第5,693,762号および第6,190,370号において開示されており、これらはすべて、参照によって全体が本明細書に組み込まれる。
脱免疫は、抗体の免疫原性を低減するために使用することもできる。本明細書において使用される「脱免疫」という語句は、T細胞エピトープを改変するように抗体を変更することを含む(例えば、国際特許出願公報WO/9852976 A1およびWO/0034317 A2を参照)。例えば、開始抗体の可変重鎖および可変軽鎖の配列が解析され、相補性決定領域(CDR)に関連するエピトープおよび配列内の他の重要な残基の位置を示す、各V領域のヒトT細胞エピトープ「マップ」が作成される。最終的な抗体の活性を変更するリスクが低い、代替的なアミノ酸置換を同定するべく、T細胞エピトープマップの個々のT細胞エピトープが解析される。アミノ酸置換の組み合わせを含む様々な代替的な可変重鎖および可変軽鎖の配列が設計され、これらの配列は後に、様々な結合ポリペプチドに組み込まれる。典型的には、12から24の間の変異型抗体が生成され、結合および/または機能について試験される。完全な重鎖および軽鎖遺伝子は、改変された可変領域を含み、ヒト定常領域は、発現ベクターにクローニングされ、その後、全抗体を生成するための細胞株にプラスミドが導入される。次に、抗体は、適切な生化学および生物学的アッセイにおいて比較され、最適な変異型が同定される。
本開示の抗原結合ポリペプチドの結合特異性は、免疫沈降、放射免疫測定(RIA)または酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)などのインビトロアッセイによって決定できる。
代替的に、一本鎖ユニットを生成するための記載される技法(米国特許第4,694,778号;Bird, Science 242:423−442 (1988); Huston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 55:5879− 5883 (1988);およびWard et al., Nature 334:544−554 (1989))は、本開示の一本鎖ユニットの生成に適用できる。一本鎖ユニットは、アミノ酸ブリッジを介してFv領域の重鎖および軽鎖断片を連結することによって形成され、一本鎖融合ペプチドが結果として得られる。また、大腸菌において機能性Fv断片を組み立てるための技法が使用され得る(Skerra et al., Science 242: 1038−1041 (1988))。
一本鎖Fv(ScFv)および抗体を生成するために使用できる技法の例は、米国特許第4,946,778号および第5,258,498号;Huston et al., Methods in Enzymology 203:46−88 (1991); Shu et al., Proc. Natl. Sci. USA 90:1995−1999 (1993);およびSkerra et al., Science 240:1038−1040 (1988)において記載されるものを含む。ヒトにおける抗体のインビボ使用、および、インビトロ検出アッセイを含む、いくつかの使用について、キメラ抗体、ヒト化抗体、または、ヒト抗体を使用することが好ましいことがあり得る。キメラ抗体とは、マウスモノクローナル抗体に由来する可変領域とヒト免疫グロブリン定常領域とを有する抗体など、抗体の異なる部分が異なる動物種に由来する分子である。キメラ抗体を生成する方法は本技術分野において知られている。例えば、参照によって全体が本明細書に組み込まれる、Morrison, Science 229:1202 (1985); Oi et al., BioTechniques 4:214 (1986); Gillies et al., J. Immunol. Methods 125:191−202 (1989);米国特許第5,807,715号、;第4,816,567号;および第4,816397号を参照されたい。
ヒト化抗体とは、非ヒト種およびフレームワーク領域ならびにヒト免疫グロブリン分子の1または複数の相補性決定領域(CDR)を有し、所望される抗原に結合する、非ヒト種抗体に由来する抗体分子である。ヒトフレームワーク領域におけるフレームワーク残基はしばしば、抗原結合を変更する、好ましくは改善するために、対応するCDRドナー抗体の残基に置換される。これらのフレームワーク置換は、本技術分野において既知の方法により同定され、例えば、CDRとフレームワーク残基との相互作用をモデル化することにより、抗原結合に重要なフレームワーク残基を同定する方法、および、配列比較により、特定の位置における異常なフレームワーク残基を同定する方法が使用される。(例えば、参照によって全体が本明細書に組み込まれるQueen et al.、米国特許第5,585,089号; Riechmann et al., Nature 332:323 (1988)を参照されたい。)抗体は、例えば、CDR移植(EP 239,400; PCT publication WO 91/09967、米国特許第5,225,539号、第5,530,101号;および第5,585,089号)、ベニアリングまたはリサーフェイシング(EP 592,106; EP 519,596、Padlan, Molecular Immunology 28(4/5):489−498 (1991)、Studnicka et al., Protein Engineering 7(6):805−814 (1994)、Roguska. et al., Proc. Natl. Sci. USA 91:969−973 (1994))、チェインシャフリング(全体が参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許第5,565,332号)を含む、本技術分野において知られている様々な技法を使用してヒト化できる。
完全ヒト抗体は、ヒトの患者の治療処置に特に望ましい。ヒト抗体は、ヒト免疫グロブリン配列に由来する抗体ライブラリを使用するファージディスプレイ法を含む、本技術分野において知られている様々な方法によって作成できる。米国特許第4,444,887号および第4,716,111号、ならびに、PCT公報WO 98/46645、WO 98/50433、WO 98/24893、WO 98/16654、WO 96/34096、WO 96/33735およびWO 91/10741も参照されたい。これらは各々、全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
また、機能的内因性免疫グロブリンを発現できないがヒト免疫グロブリン遺伝子を発現できるトランスジェニックマウスを使用してヒト抗体を生成できる。例えば、ヒト重鎖および軽鎖免疫グロブリン遺伝子複合体は、マウス胚性幹細胞内に、無作為に、または、相同組換えによって導入され得る。代替的に、ヒト重鎖および軽鎖遺伝子に加えて、ヒト可変領域、定常領域、多様性領域がマウス胚性幹細胞内に導入され得る。マウス重鎖および軽鎖免疫グロブリン遺伝子は、相同組換えによるヒト免疫グロブリン座位の導入と別個に、または同時に、非機能性を付与され得る。特に、JH領域のホモ接合型欠失は、内因性抗体の生成を防止する。改変された胚性幹細胞を増殖させ、胚盤胞に微量注入することにより、キメラマウスを作る。次に、キメラマウスを繁殖させることにより、ヒト抗体を発現するホモ接合型の子孫を作る。例えば、所望の標的ポリペプチドの全部または一部など、選択された抗原を用いて、通常の方式でトランスジェニックマウスを免疫化する。抗原に対するモノクローナル抗体は、従来のハイブリドーマ技術を使用して、免疫化されたトランスジェニックマウスから取得できる。トランスジェニックマウスが有するヒト免疫グロブリン導入遺伝子は、B細胞の分化中に再編成し、その後、クラススイッチおよび体細胞突然変異が起きる。したがって、そのような技法を使用して、治療的に有用なIgG、IgA、IgMおよびIgE抗体を生成することが可能である。ヒト抗体を生成するためのこの技術の概要については、Lonberg and Huszar Int. Rev. Immunol. 73:65−93 (1995)を参照されたい。ヒト抗体およびヒトモノクローナル抗体を生成するためのこの技術、ならびに、そのような抗体を生成するためのプロトコルの詳細な説明については、例えば、参照によって全体が本明細書に組み込まれる、PCT公報WO 98/24893、WO 96/34096、WO 96/33735、米国特許第5,413,923号、第5,625,126号、第5,633,425号、第5,569,825号、第5,661,016号、第5,545,806号、第5,814,318号および第5,939,598号を参照されたい。加えて、Abgenix,Inc.(カリフォルニア州フリーモント)GenPharm(カリフォルニア州サンノゼ)などの企業は、上で説明されたものと同様の技術を使用して、選択された抗原に対するヒト抗体の提供に従事できる。
選択されたエピトープを認識する完全ヒト抗体は、「誘導選択(guided selection)」と呼ばれる技法を使用して生成することもできる。この手法において、選択された非ヒトモノクローナル抗体、例えば、マウス抗体は、同一のエピトープを認識する完全ヒト抗体の選択を誘導するために使用される。(Jespers et al., Bio/Technology 72:899−903 (1988)、また、参照によって全体が組み込まれる、米国特許第5,565,332号を参照されたい。)
別の実施形態において、所望されるモノクローナル抗体をコードするDNAは、従来の手順を使用して(例えば、マウス抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合可能なオリゴヌクレオチドプローブを使用することによって)容易に単離およびシーケンシングされ得る。単離およびサブクローニングされたハイブリドーマ細胞は、そのようなDNAの好ましい供給源として機能する。DNAは一旦単離されると、発現ベクター内に配置され得て、これが次に、本来は免疫グロブリンを生成しない、大腸菌細胞、サルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、または、骨髄腫細胞など、原核性または真核性の宿主細胞内にトランスフェクトされる。より具体的には、単離されたDNA(本明細書において記載されるように合成され得る)は、参照によって本明細書に組み込まれる、1995年1月25日に出願された、Newman et al.の米国特許第5,658,570号に記載されるような抗体を製造するための定常および可変領域配列をクローンするために使用され得る。基本的に、これは、選択された細胞からのRNAの抽出、cDNAへの変換、Igに特異的なプライマーを使用するPCRによる増幅を伴う。この目的のための好適なプライマーはまた、米国特許第5,658,570号に記載される。以下でより詳細に説明されるように、所望の抗体を発現する形質転換された細胞は、免疫グロブリンの臨床および商業用のサプライを提供するために比較的大量に増殖され得る。
加えて、定型的な組換えDNA技法を使用することにより、本開示の抗原結合ポリペプチドのCDRのうちの1または複数は、非ヒト抗体をヒト化するべく、フレームワーク領域内、例えば、ヒトフレームワーク領域内に挿入され得る。フレームワーク領域は、天然に発生する、または、コンセンサスフレームワーク領域であり得て、好ましくは、ヒトフレームワーク領域(ヒトフレームワーク領域の一覧は、例えば、Chothia et al., J. Mol. Biol. 278:457−479 (1998)を参照されたい)であり得る。好ましくは、フレームワーク領域およびCDRの組み合わせによって生成されるポリヌクレオチドは、例えばLIGHTなど、所望されるポリペプチドの少なくとも1つのエピトープに特異的に結合する抗体をコードする。好ましくは、フレームワーク領域内において、1または複数のアミノ酸置換が成され得て、好ましくは、アミノ酸置換は抗原に対する抗体の結合を改善する。加えて、そのような方法は、1または複数の鎖内ジスルフィド結合を欠く抗体分子を生成するべく、鎖内ジスルフィド結合に関与する1または複数の可変領域システイン残基のアミノ酸置換または欠失を行うために使用され得る。ポリヌクレオチドへの他の変更は本開示に包含され、本技術分野の範囲内にある。
加えて、適切な生物学的活性のヒト抗体分子の遺伝子と共に、適切な抗原特異性を有する、マウス抗体分子の遺伝子をスプライシングすることによる、「キメラ抗体」を生成するために開発された技法を使用できる(Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA:851−855 (1984)、Neuberger et al., Nature 372:604−608 (1984)、Takeda et al., Nature 314:452−454 (1985))。本明細書において使用されるキメラ抗体とは、マウスモノクローナル抗体に由来する可変領域とヒト免疫グロブリン定常領域とを有するものなど、異なる部分が異なる動物種に由来する分子である。
組換え抗体を生成するための更に別の非常に効率的な手段がNewman, Biotechnology 10: 1455−1460 (1992)において開示される。具体的には、この技法の結果、猿の可変ドメインおよびヒト定常配列を含む霊長類化抗体が生じる。この参考文献は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。更に、この技法はまた、参照により本明細書に各々組み込まれる、同一出願人による米国特許第5,658,570号、第5,693,780号および第5,756,096号において記載されている。
代替的に、当業者によく知られている技法を使用して、抗体生成細胞株が選択および培養され得る。そのような技法は、様々な実験室マニュアルおよび一次公報において説明されている。これに関して、後述する開示における使用に好適な技法が、Current Protocols in Immunology, Coligan et al., Eds., Green Publishing Associates and Wiley−Interscience, John Wiley and Sons, New York (1991)において説明され、これは、参照によって付録を含む全体が本明細書に組み込まれる。
加えて、本開示の抗体をコードするヌクレオチド配列に、これらに限定されないが、アミノ酸置換を引き起こす特定部位突然変異誘発およびPCR媒介突然変異誘発を含む突然変異を導入するために、当業者に知られている標準的な技法を使用できる。好ましくは、変異型(誘導体を含む)は、基準となる可変重鎖領域、CDR−H1、CDR−H2、CDR−H3、可変軽鎖領域、CDR−L1、CDR−L2、または、CDR−L3に対して、50未満のアミノ酸置換、40未満のアミノ酸置換、30未満のアミノ酸置換、25未満のアミノ酸置換、20未満のアミノ酸置換、15未満のアミノ酸置換、10未満のアミノ酸置換、5未満のアミノ酸置換、4未満のアミノ酸置換、3未満のアミノ酸置換、または、2未満のアミノ酸置換をコードする。代替的に、突然変異は、飽和突然変異誘発(saturation mutagenesis)など、コード配列の全部または一部に沿って、無作為に導入でき、結果として生じる変異体は生物学的活性についてスクリーニングされ、活性を保持する変異体を同定できる。
[治療方法および使用]
本明細書において説明されるように、本開示の抗体、変異型または誘導体は、特定の治療および診断方法において使用され得る。
本開示は更に、本明細書において説明される疾患または病態の1または複数を治療するために、動物、哺乳類およびヒトなどの患者に開示の抗体を投与することを伴う抗体ベースの治療法に関連する。本開示の治療用化合物には、これらに限定されないが、本開示の抗体(本明細書において説明される変異型、および、変異型の誘導体を含む)、および、本開示の抗体(本明細書において説明される変異型、および、変異型の誘導体を含む)をコードする核酸またはポリヌクレオチドが含まれる。
本開示の抗体および断片は、いくつかの実施形態において、炎症性もしくは自己免疫性の疾患もしくは障害、または、癌を治療するための薬剤の製造に使用できる。本本開示の抗体および断片は、痛みの根元的な機構または痛み自体を治療するのに有用であるとも考えられる。
顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)が、骨髄前駆細胞から顆粒球およびマクロファージの両方のコロニーを生成する能力を有することは、元々既知であった。また、GM−CSFが、生存促進性因子、活性化因子、および、分化因子として、成熟骨髄細胞に作用することが示されていた。近年の研究では、GM−CSFはまた、多くの炎症誘発機能を有し、自己免疫性および炎症性の疾患の発症において重要な役割を有することが示唆されている。
GM−CSFは、マクロファージ、好中球および好酸球の生存および活性、ならびに、樹状細胞(DC)の成熟を促進する。GM−CSFは、マクロファージをM1様炎症性マクロファージに極性化でき、これは、TNF、IL―6、IL−12p70、IL−23、または、IL−1βなどの様々な炎症性サイトカインを生成し、これにより、Th1−Th17応答を促進する。他方で、GM−CSFとTh2免疫との関連もアレルギー性気管支炎において報告されている。
GM−CSF受容体は、低い親和性でGM−CSFと結合するαサブユニット(GMRα)、ならびに、IL−3およびIL−5受容体と共有されるILシグナル伝達βcサブユニットから成る。GM−CSFおよびGMRαの二元複合体は、遊離βcサブユニットと相互作用し、高親和性の六量体複合体を形成する。2つの六量体複合体の横方向の凝集によって形成される十二量体複合体は、βcサブユニットに関連するJak2が二量体化およびリン酸基転移を行うことを可能にするが、これは六量体複合体にはできない。この構造は、GM−CSF受容体活性の用量依存的反応をもたらす。通常の状態における低濃度のGM−CSFは、βc Ser585リン酸化をもたらし、細胞生存のみをもたらす14−3−3/PI−3キナーゼ経路を活性化する。炎症状態における、より高い濃度のGM−CSFは、βc Ser585リン酸化、および、媒介されるβc Tyr577リン酸化、ならびに、Jak2/STAT5経路、Ras/MAPキナーゼ経路、および、PI−3キナーゼ経路の活性を停止し、結果として、細胞生存、増殖、活性の促進をもたらす。
幅広い様々な細胞がGM−CSFを生成できる。GM−CSFの主な供給源は、T細胞およびB細胞、単球/マクロファージ内皮細胞、ならびに、線維芽細胞である。好中球、好酸球、上皮細胞、中皮細胞、パネート細胞、軟骨細胞、および、腫瘍細胞もGM−CSFを生成できる。GM−CSFの生成は、TNF、IL−1、Toll様受容体アゴニスト、および、プロスタグランジンE2を含む様々な因子によって刺激される。近年、自己免疫性および炎症性の疾患における、GM−CSFを生成するCD4 T細胞の病原性が明らかにされ、ますます関心を集めている。
近年のエビデンスでは、GM−CSFが多くの自己免疫疾患の発症において重要な役割を果たすことが明らかにされた。GM−CSFの枯渇または中和により、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)、関節炎、関節炎関連間質性肺疾患、腎炎または乾癬を含む多くの自己免疫疾患モデルが抑制される。GM−CSFの阻害が癌の治療に有用であり得ることも示唆されている。
いくつかの実施形態において、開示される抗体、断片および組成物によって治療される炎症性疾患または症状は、アルツハイマー病、アジソン病、アテローム性動脈硬化、強直性脊椎炎、関節炎、変形性関節炎(OA)、関節リウマチ(RA)、乾癬性関節炎(PA)、強直性脊椎炎、喘息、アテローム性動脈硬化、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、クローン病、大腸炎、皮膚炎、憩室炎、線維筋痛、肝臓炎、過敏性腸症候群(IBS)、全身性エリテマトーデス(SLE)、腎炎、パーキンソン病(PD)、血管炎、潰瘍性大腸炎のうちの1または複数を含む。
いくつかの実施形態において、本開示の抗体、断片、および、組成物によって治療される自己免疫疾患または病状は、円形脱毛症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚筋炎、糖尿病(1型)、セリアック病、自己免疫性若年性特発性関節炎、糸球体腎炎、グレーブス病、ギラン・バレー症候群、特発性血小板減少性紫斑病、重症筋無力症、自己免疫性心筋炎、多発性硬化症、天疱瘡/類天疱瘡、悪性貧血、結節性多発性動脈炎、多発筋炎、原発性胆汁性肝硬変症、乾癬、関節リウマチ、強皮症/全身性強皮症、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、自己免疫性甲状腺炎、慢性甲状腺炎、自己免疫性ブドウ膜炎、白斑、および、多発血管炎性肉芽腫症(Wegener肉芽腫症)のうちの1または複数を含む。
関節リウマチ(RA)は、主に関節に影響を及ぼす長期の自己免疫疾患である。典型的には、関節の発熱、腫れ、痛みをもたらす。痛みおよび強張りは、安静後に悪化することが多い。手首および手において発生することがもっとも一般的であり、典型的には、身体の両側の同一の関節において発生する。この疾患は、身体の他の部分にも影響を及ぼし得る。関節リウマチの原因は明確ではないが、遺伝因子および環境因子の組み合わせが関与していると考えられる。根元的な機構は、身体の免疫系が関節を攻撃することに関連する。この結果、関節包が炎症し、厚くなる。治療の目標は、痛みを低減し、炎症を減少させ、人の全体的機能を改善することである。症状を和らげるために、鎮痛剤、ステロイド、および、NSAIDが使用されることが多い。疾患の進行を遅らせるべく、ヒドロキシクロロキンおよびメトトレキサートなどの疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD)と呼ばれる一群の薬が使用され得る。
変形性関節炎(OA)は、関節軟骨およびその下の骨の破壊の結果として生じる関節疾患の一種である。もっとも一般的な症状は、関節の痛み、および、強張りである。初期には、症状は運動後のみに発生し得るが、時間が経過するにつれて、常に発生し得る。他の症状には、関節の腫れ、可動範囲の減少、ならびに、裏側が影響を受ける場合は腕および脚の筋力低下または無感覚が含まれ得る。原因には、過去の関節の傷害、異常な関節または四肢の成長、および、遺伝因子が含まれる。体重が重く、一方の脚の長さが異なり、関節の負荷が大きい仕事に従事している人の方がリスクが大きい。変形性関節炎は、関節に対する機械的負荷、および、軽度の炎症プロセスによって引き起こされると考えられる。治療には、運動、関節の負荷を減少させる努力、サポートグループ、鎮痛剤が含まれる。
多発性硬化症(MS)は、脳および脊髄における神経細胞の絶縁カバーが損傷する脱髄疾患である。この損傷は、神経系の一部が信号を伝達する能力を妨げ、その結果、身体、精神、場合によっては、精神医学的問題を含む、様々な兆候および症状が生じる。特有の症状には、複視、一方の目の失明、筋力低下、感覚の問題、または、協調運動の問題が含まれ得る。原因は明確ではないが、根元的な機構は、免疫系の破壊、または、ミエリン生成細胞の障害のいずれであると考えられる。多発性硬化症に対する既知の治療は無い。治療は、発作後の機能を改善し、再発を防止することを試みるものである。
喘息は、肺の気道の一般的な長期の炎症性疾患である。変化しやすく反復的な症状、可逆的な気道閉塞、および、気管支けいれんを特徴とする。症状には、喘鳴、咳、胸部圧迫感、息切れの発現が含まれる。喘息は、遺伝因子および環境因子の組み合わせにより引き起こされると考えられる。環境因子には、大気汚染およびアレルゲンへの曝露が含まれる。喘息は、症状の頻度、努力性呼気1秒量(FEV1)、および、最大呼気流量に従って分類される。また、アトピー性または非アトピー性に分類され得て、アトピーとは、1型過敏反応を発症する傾向を指す。喘息には治療法が無い。症状は、アレルゲンおよび刺激物などのトリガを回避することによって、および、吸入コルチコステロイドの使用によって防止できる。喘息の症状が治まらない場合、吸入コルチコステロイドに加えて、長時間作用型βアゴニスト(LABA)または抗ロイコトリエン剤が使用され得る。急速に悪化する症状の治療は通常、経口投与されるサルブタモールおよびコルチコステロイドなど、吸入される短時間作用型β‐2アゴニストを用いる。非常に深刻な症例では、静脈内コルチコステロイド、硫酸マグネシウム、および、入院が必要であり得る。
慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、長期的な気道の不全を特徴とする、閉塞性肺疾患の一種である。COPDは、2つの主な病状、すなわち、肺気腫および慢性気管支炎を含み得る。肺気腫では、多くの肺包の間の壁が損傷する。その結果、肺包は形状を失い、弾性が低下する。この損傷はまた、肺包の壁を破壊し得て、多くの小さい肺胞ではなく、より少なくより大きい肺包が生じる。これが発生した場合、肺で交換される気体の量が低下する。慢性気管支炎では、気道の内壁が常に刺激を受け炎症を起こし、これが原因で内壁が腫れる。気道の中で多くの厚い粘液が形成され、呼吸が難しくなる。COPDには既知の治療法が無いが、症状は処置可能であり、その進行を遅延させることができる。
痛みは、爪先をぶつける、指を火傷する、切り傷がアルコールに触れる、または、「肘先の骨」を打つなど、強い、または、損傷を与える刺激によって引き起こされることが多い、苦しい感覚である。痛みは複雑で主観的な現象であり、痛みの定義は困難である。痛みはまた、実際の、または、潜在的な組織の損傷に関連する、不快な感覚的および感情的経験と呼ばれる。痛みは、炎症などの、根元的な病状の症状としてみなされることがある。
いくつかの実施形態において、治療を必要とする患者の癌を治療するための方法を提供する。一実施形態において、当該方法は、本開示の抗体の有効量を患者に投与することを伴う。
癌の非限定的な例には、膀胱癌、乳癌、大腸癌、子宮体癌、食道癌、頭頸部癌、腎臓癌、白血病、肝癌、肺癌、リンパ腫、悪性黒色腫、膵癌、前立腺癌および甲状腺癌が含まれる。
開示の抗体もしくは変異型、または、それらの誘導体を用いて治療、予防、診断、および/または、予後され得る、細胞生存の増加に関連する追加の疾患または病状には、これらに限定されないが、白血病(急性白血病、(例えば、急性リンパ球性白血病、急性骨髄性白血病(骨髄芽球性、前骨髄球性、骨髄単球性、単球性、赤白血病を含む)、慢性白血病(例えば、慢性骨髄性(顆粒球性)白血病および慢性リンパ球性白血病))を含む)、真性多血症、リンパ腫(例えば、ホジキン病および非ホジキン病)、多発性骨髄腫、原発性マクログロブリン血症、重鎖病、および、固形腫瘍(これらに限定されないが、繊維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮種、滑液腫瘍、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、膵癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、扁平上皮細胞癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、脂腺癌、乳頭癌、乳頭腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支原性癌、腎細胞癌、肝細胞癌、胆管癌、絨毛癌、精上皮腫、胎生期癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌、精巣腫瘍、肺癌、肺小細胞癌、膀胱癌、上皮癌、神経膠腫、星細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫、悪性黒色腫、神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫などの肉腫および癌腫などを含む)などの悪性腫瘍および関連する障害の進行および/または転移が含まれる。
特定の患者に対する具体的な投与量および治療計画は、特定の抗体、使用される変異型または誘導体、患者の年齢、体重、一般的健康状態、性別、食生活、投与時刻、***率、併用薬剤、治療対象である特定の疾患の重症度を含む様々な要素に依存するであろう。医療従事者による、そのような要素の判断は、当分野における一般的な能力の範囲内である。また、その量は、治療される個々の患者、投与経路、製剤の種類、使用される化合物の特徴、疾患の重症度、および、所期の効果に依存するであろう。使用される量は、本技術分野において既知の薬学的および薬物動態学な原理によって決定できる。
抗体の投与方法には、これらに限定されないが、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、硬膜外、および、経口の経路が含まれる。抗原結合ポリペプチドまたは組成物は、都合の良い経路によって、例えば、注入またはボーラス注射によって、上皮または粘膜内壁(例えば、口腔粘膜、直腸および腸の粘膜など)を通した吸収によって投与され得て、他の生物学的活性剤と共に投与され得る。したがって、開示の抗原結合ポリペプチドを含む医薬組成物は、経口、経直腸、非経口、嚢内、膣内、腹腔内、局所的(粉末、軟膏、注入薬または経皮パッチとして)、口腔内に、または、口腔もしくは鼻腔スプレーとして投与され得る。
本明細書において使用される「非経口」という語句は、静脈内、筋肉内、腹腔内、胸骨内、皮下、関節内の注射および注入を含む投与方式を指す。
投与は全身投与であっても、または、局所的投与であってもよい。加えて、脳室内および髄腔内注射を含む好適な経路によって中枢神経系に本開示の抗体を導入することが望ましいことがあり得る。脳室内注射は、例えば、オマヤリザーバーなどのリザーバーに取り付けられた脳室内カテーテルによって容易になり得る。また、例えば吸入器または噴霧器、および、エアロゾル剤の製剤の使用によって、肺投与を利用できる。
開示の抗原結合ポリペプチドまたは組成物を、治療を必要とする領域に局所的に投与することが望ましいことがあり得る。これは、例えば、これらに限定されないが、手術中の局所注入、局所適用(例えば、手術後の創傷包帯と組み合わせる)、注射によって、カテーテルによって、座薬によって、または、インプラントによって達成され得て、上記インプラントは、シアラスティック(sialastic)膜などの膜または繊維を含む、多孔性、非多孔性、または、ゲル状物質である。好ましくは、抗体を含む、本開示のタンパク質を投与するとき、タンパク質が吸収されない材料を使用するように注意する必要がある。
別の実施形態において、抗原結合ポリペプチドまたは組成物は、小胞、特に、リポソームにおいて輸送できる(Langer, 1990, Science 249:1527−1533; Treat et al., in Liposomes in the Therapy of Infectious Disease and Cancer, Lopez−Berestein and Fidler (eds.), Liss, New York, pp. 353−365 (1989); Lopez−Berestein, ibid., pp. 317−327; see generally ibid.を参照されたい)。
更に別の実施形態において、抗原結合ポリペプチドまたは組成物は、制御された放出システムにおいて輸送できる。一実施形態において、ポンプが使用され得る(Sefton, 1987, CRC Crit. Ref. Biomed. Eng. 14:201; Buchwald et al., 1980, Surgery 88:507; Saudek et al., 1989, N. Engl. J. Med. 321:574を参照されたい)。別の実施形態において、高分子材料を使用できる(Medical Applications of Controlled Release, Langer and Wise (eds.), CRC Pres., Boca Raton, Fla. (1974); Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance, Smolen and Ball (eds.), Wiley, New York (1984); Ranger and Peppas, J., 1983, Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61; see also Levy et al., 1985, Science 228:190; During et al., 1989, Ann. Neurol. 25:351; Howard et al., 1989, J. Neurosurg. 71:105を参照されたい)。更に別の実施形態において、制御された放出システムは、治療標的、すなわち、脳の付近に配置でき、したがって、全身投与の場合の数分の1のみが必要になる(例えば、Goodson, in Medical Applications of Controlled Release, supra, vol. 2, pp. 115−138 (1984)を参照されたい)。他の制御された放出システムは、Langer (1990, Science 249:1527−1533)のレビューにおいて説明されている。
本開示の組成物が、核酸、または、タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む、特定の実施形態において、核酸は、それを適切な核酸発現ベクターの一部として構築して、それが細胞内になるように投与することによって(例えば、レトロウイルスベクターの使用によって(米国特許第4,980,286号を参照))、または、直接注射によって、または、微粒子ボンバードメントの使用によって(例えば、遺伝子銃、Biolistic、Dupont)、または、脂質もしくは細胞表面受容体もしくはトランスフェクト剤でコーティングすることによって、または、核に入ることが知られているホメオボックス様ペプチドに結合させて投与することなどによって(例えば、Joliot et al., 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:1864−1868を参照されたい)、コードされたタンパク質の発現を促進するように核酸をインビボで投与できる。代替的に、核酸は、細胞内に導入され得て、相同組換えによって、発現するように宿主細胞DNA内に組み込まれ得る。
炎症性、免疫性もしくは悪性の疾患、障害または病状の、治療、抑制および予防に効果的となるであろう、本開示の抗体の量は、標準的な臨床的技法によって決定できる。加えて、最適な投与量範囲を同定することに役立てるべく、インビトロアッセイが任意で利用され得る。製剤において利用される厳密な用量はまた、投与経路、ならびに、疾患、障害または病状の重症度に依存し、医療従事者の判断および各患者の状況に従って決定されるべきである。有効用量は、インビトロまたは動物モデル試験システムから得られる用量反応曲線から推定され得る。
一般的な提案として、患者に投与される、本開示の抗原結合ポリペプチドの投与量は、典型的には、患者の体重に対して0.1mg/kgから100mg/kgの間、患者の体重に対して0.1mg/kgから20mg/kgの間、または、患者の体重に対して1mg/kgから10mg/kgの間である。一般的に、ヒト抗体は、他の種に由来する抗体と比べて、ヒトの身体内における半減期が長い。これは、外来ポリペプチドに対する免疫反応に起因する。したがって、ヒト抗体の投与量を少なくすること、および、投与の頻度を少なくすることが、しばしば可能である。更に、例えば脂質化などの改変によって、抗体の(例えば脳への)吸収および組織透過性を向上させることによって、本開示の抗体の投与の投与量および頻度が減少し得る。
本開示の抗体、変異型または誘導体の投与を含む、感染性または悪性の疾患、病態または障害を治療するための方法は、典型的には、インビトロで試験され、次に、ヒトに使用される前に、所望される治療または予防活性について、許容される動物モデルにおいてインビボで試験される。トランスジェニック動物を含む好適な動物モデルは当業者にとって既知である。例えば、本明細書において説明される、抗原結合ポリペプチドの治療有用性を示すインビトロアッセイは、細胞株または患者の組織試料に対する、抗原結合ポリペプチドの作用を含む。細胞株および/または組織試料に対する抗原結合ポリペプチドの作用は、本明細書の別の箇所に開示されているアッセイなど、当業者に知られている技法を利用して決定できる。本開示によれば、特定の抗原結合ポリペプチドの投与が適応されるかどうかを決定するために使用できるインビトロアッセイは、インビトロ細胞培養アッセイを含み、このアッセイでは、患者の組織試料を培地において増殖させ、化合物に曝し、または、そうでない場合、化合物を投与し、組織試料に対する当該化合物の作用を観察する。
例えば、リポソーム内におけるカプセル化、微粒子、マイクロカプセル、化合物を発現可能な組換え細胞、受容体媒介エンドサイトーシス(例えば、Wu and Wu, 1987, J. Biol. Chem. 262:4429−4432を参照)、レトロウイルスもしくは他のベクターの一部としての核酸の構築など、様々な輸送システムが知られており、これらは、本開示の抗体、または、本開示の抗体をコードするポリヌクレオチドを投与するために使用できる。
更なる実施形態において、本開示の組成物は、抗腫瘍剤、抗ウイルス剤、抗菌剤もしくは抗生物質製剤、または、抗真菌剤と組み合わせて投与される。本技術分野において知られている、これらの製剤のいずれかは、本開示の組成物において投与され得る。
別の実施形態において、本開示の組成物は、化学療法剤と組み合わせて投与される。本開示の組成物と共に投与され得る化学療法剤には、これらに限定されないが、抗生物質誘導体(例えば、ドキソルビシン、ブレオマイシン、ダウノルビシン、ダクチノマイシン)、抗エストロゲン剤(例えば、タモキシフェン)、代謝拮抗物質(例えば、フルオロウラシル、5‐FU、メトトレキサート、フロクスウリジン、インターフェロンアルファ‐2b、グルタミン酸、プリカマイシン、メルカプトプリン、6‐チオグアニン)、細胞傷害性剤(例えば、カルムスチン、BCNU、ロムスチン、CCNU、シトシンアラビノシド、シクロホスファミドエストラムスチン、ヒドロキシウレア、プロカルバジン、マイトマイシン、ブスルファン、シスプラチン、ビンクリスチン硫酸塩)、ホルモン(例えば、メドロキシプロゲステロン、リン酸エストラムスチンナトリウム、エチニルエストラジオール、エストラジオール、酢酸メゲストロール、メチルテストステロン、二リン酸ジエチルスチルベストロール、クロロトリアニセン、テストラクトン)、ナイトロジェンマスタード誘導体(例えば、メルファラン、クロラムブシル、メクロレタミン(ナイトロジェンマスタード)、チオテパ)、ステロイドおよび組み合わせ(例えば、リン酸ベタメタゾンナトリウム)、その他(例えば、ダカルバジン、アスパラギナーゼ、ミトタン、ビンクリスチン硫酸塩、ビンブラスチン硫酸塩、エトポシド)などが含まれる。
[併用組成物および併用療法]
本開示の抗GM−CSF抗体は、いくつかの実施形態において、別の治療剤と共に使用できる。
いくつかの実施形態において、第2治療薬は、抗炎症剤である。非限定的な例には、アスピリン、イブプロフェン、ナプロキセン、セレコキシブ(セレブレックス)、ピロキシカム(フェルデン)、インドメタシン(インドシン)、メロキシカム(モービックビビロデックス)、ケトプロフェン(オルディス、ケトプロフェンER、オルベール、アクトロン)、スリンダク(クリノリル)、ジフルニサル(ドロビッド)、ナブメトン(レラフェン)、オキサプロジン(ダイプロ)、トルメチン(トルメチンナトリウム、トレクチン)、サルサラート、エトドラク(ロダイン)、フェノプロフェン(ナフロン)、フルルビプロフェン(アンサイド)、ケトロラク(トラドール)、メクロフェナメート、メフェナム酸(ポンステル)が含まれる。
いくつかの実施形態において、第2治療薬は、自己免疫疾患の治療に好適である。非限定的な例には、糖質コルチコイド、ムロモナブCD3などの抗CD3抗体、バシリキシマブ(シムレクト)およびダクリズマブ(ゼナパックス)などのIL−2a阻害剤、タクロリムスおよびシクロスポリンなどのカルシニューリン阻害剤、シロリムス、エベロリムス、インターフェロン、オピオイド、TNF結合タンパク質または抗体、および、ミコフェノール酸が含まれる。
いくつかの実施形態において、第2治療薬は、癌の化学療法剤である。化学療法剤は、作用機序によって、例えば、ピリミジン類似体フロクスウリジン、カペシタビン、シタラビンなどの代謝拮抗剤/抗癌剤;プリン類似体、葉酸アンタゴニスト、および、関連する阻害剤;ビンカアルカロイド(ビンブラスチン、ビンクリスチン)などの天然産物、および、タキサン(パクリタキセル、ドセタキセル)、ビンブラスチン、ノコダゾール、エポチロン、ビノレルビン(NAVELBINE(登録商標))、エピポドフィロトキシン(エトポシド、テニポシド)などの微小管を含む抗増殖/抗有糸***剤;アクチノマイシン、アムサクリン、ブスルファン、カルボプラチン、クロラムブシル、シスプラチン、シクロホスファミド(CYTOXAN(登録商標))、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イフォスファミド、メルファラン、メクロレタミン、マイトマイシン、ミトキサントロン、ニトロソウレア、プロカルバジン、タキソール、タキソテール、テニポシド、エトポシド、トリエチレンチオホスホラミドなどのDNA損傷剤;ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、イダルビシン、アントラサイクリン、ミトキサントロン、ブレオマイシン、プリカマイシン(ミトラマイシン)、マイトマイシンなどの抗生物質;全身的にL−アスパラギンを代謝し、自身のアスパラギンを合成する能力が無い細胞を取り除く、L−アスパラギナーゼなどの酵素;抗血小板剤;ナイトロジェンマスタードシクロホスファミドおよび類似体(メルファラン、クロラムブシル、ヘキサメチルメラミン、チオテパ)、アルキルニトロソウレア(カルムスチン)および類似体、ストレプトゾシン、トリアゼン(ダカルバジン)などの抗増殖/抗有糸***アルキル化剤;葉酸類似体(メトトレキサート)などの抗増殖/抗有糸***代謝拮抗物質;白金配位錯体(シスプラチン、オキサリプラチン、カルボプラチン)、プロカルバジン、ヒドロキシウレア、ミトタン、アミノグルテチミド;ホルモン、ホルモン類似体(エストロゲン、タモキシフェン、ゴセレリン、ビカルタミド、ニルタミド)、および、アロマターゼ阻害剤(レトロゾールおよびアナストロゾール);ヘパリン、合成ヘパリン塩、および、トロンビンの他の阻害剤などの抗凝固薬;組織プラスミノーゲン活性化因子、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、アスピリン、ジピリダモール、チクロピジン、クロピドグレルなどの線維素溶解剤;抗遊走剤;抗分泌剤(ブレフェルジン);免疫抑制剤タクロリムス、シロリムス、アザチオプリン、ミコフェノール酸;化合物(TNP−470、ゲニステイン)および増殖因子阻害剤(血管内皮増殖因子阻害剤および線維芽細胞増殖因子阻害剤);アンギオテンシン受容体ブロッカー、一酸化窒素ドナー;アンチセンスオリゴヌクレオチド;トラスツズマブおよびリツキシマブなどの抗体;トレチノインなどの細胞周期阻害剤および分化誘導因子;阻害剤、トポイソメラーゼ阻害剤(ドキソルビシン、ダウノルビシン、ダクチノマイシン、エニポシド、エピルビシン、エトポシド、イダルビシン、イリノテカン、ミトキサントロン、トポテカン、イリノテカン)、コルチコステロイド(コルチゾン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾン、プレドニゾロン);増殖因子シグナル伝達キナーゼ阻害剤;機能障害誘導因子;コレラ毒素、リシン、シュードモナス外毒素、ボルデテラ・ペルツシスのアデニル酸シクラーゼ毒素、ジフテリア毒素、カスパーゼ活性化因子;クロマチンの群に分類され得る。
[組成物]
また、本開示は医薬組成物を提供する。そのような組成物は、有効量の抗体、および、許容可能な担体を含む。いくつかの実施形態において、組成物は更に、第2治療薬を含む。
特定の実施形態において、「薬学的に許容可能な」という語句は、動物、より具体的には、ヒトへの使用について、連邦政府または州政府の規制機関によって承認されている、または、米国薬局方協会もしくは他の一般的に認識されている薬局方に記載されていることを意味する。更に、「薬学的に許容可能な担体」とは、一般的に、非毒性の固体、半固体、または、液体の増量剤、希釈剤、封入材、または、任意の種類の製剤補助物である。
「担体」という語句は、治療薬の投与に用いる、希釈剤、補助剤、賦形剤、または、媒体を指す。当該医薬担体は、ピーナッツ油、大豆油、鉱油、ごま油、および、同様のものなど、石油、動物、植物、または、合成に由来するものを含む、水および油などの無菌液体であってよい。医薬組成物が静脈内投与されるとき、水は好ましい担体である。また、生理食塩水、ならびに、デキストロースおよびグリセロールの水溶液を、液体担体として、特に注射液に利用できる。適切な医薬品の賦形剤には、澱粉、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、滑石、塩化ナトリウム、乾燥脱脂粉乳、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノールなどが含まれる。また、組成物は、所望される場合、わずかな量の湿潤剤もしくは乳化剤、または、酢酸塩などのpH緩衝剤、クエン酸、または、リン酸塩を含み得る。ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなどの抗菌剤、アスコルビン酸または重亜硫酸ナトリウムなどの抗酸化物質、エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤、および、塩化ナトリウムまたはデキストロースなどの浸透圧調整剤も想定される。これらの組成物は、溶液、懸濁液、エマルション、タブレット、錠剤、カプセル、粉末、徐放性製剤などの形態を取り得る。組成物は、トリグリセライドなど、従来の結合剤および担体と共に、座薬として製剤化され得る。経口製剤は、医薬品グレードのマンニトール、ラクトース、澱粉、マグネシウム、ステアリン酸塩、サッカリンナトリウム、セルロース、マグネシウム炭酸塩などの標準的な担体を含み得る。適切な医薬品担体の例は、参照によって本明細書に組み込まれる、E. W. MartinによるRemington's Pharmaceutical Sciencesに記載されている。そのような組成物には、患者に対する適切な投与のための形態を提供するように、好適な量の担体と組み合わされた、好ましくは精製された形態の、治療有効量の抗原結合ポリペプチドが含まれるであろう。製剤は、投与の方式に好適なものであるべきである。非経口製剤は、ガラスまたはプラスチックからできている、アンプル、使い捨てシリンジ、または、多回投与バイアルの中に封入され得る。
一実施形態において、組成物は、ヒトへの静脈内投与に適合された医薬組成物として、定型的な手順に従って製剤化される。典型的には、静脈内投与のための組成物は、無菌水性等張緩衝液の溶液である。必要である場合、組成物はまた、可溶化剤と、注射の部位における疼痛を緩和するためのリグノカインなどの局所麻酔剤とを含み得る。一般的に、成分は、例えば、活性薬剤の量を示すアンプルまたは小袋などの密封容器における、凍結乾燥粉末または無水濃縮物などの単位投与量形態で、別個に供給されるか、または、共に混合されるかのいずれかである。組成物が注入によって投与される場合、組成物は、医薬品グレードの無菌水または生理食塩水を含む注入ボトルを用いて分注できる。組成物が注射によって投与される場合、投与前に成分が混合され得るように、注射用の無菌水または生理食塩水のアンプルが提供され得る。
本開示の化合物は、中性または塩の形態として製剤化できる。薬学的に許容可能な塩には、塩酸塩、リン酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、酒石酸塩などに由来するものなどの陰イオンと共に形成されるものと、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、水酸化第二鉄、イソプロピルアミン、トリエチルアミン、2‐エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカインなどに由来するものなど、陽イオンと共に形成されるものとが含まれる。
[例]
[例1 マウス抗体の生成]
この例は、ハイブリドーマ技術を使用して、抗ヒトGM−CSFマウスモノクローナル抗体を調製するプロセスを説明する。組換えヒトGM−CSFタンパク質を抗原として使用した。ヒトGM−CSFに対するマウスモノクローナル抗体を生成するべく、BALB/c、C57/BL6またはSJLマウスを含む6〜8週齢のマウスの異なる系統を最初に20μgの組換えヒトGM−CSFで免疫化した。最初の免疫化後の14日目、28日目および42日目に、免疫化マウスを5μgの組換えタンパク質で再免疫化した。GM−CSFタンパク質に結合する抗体を生成するマウスを選択するべく、免疫化マウスの血清をELISAによって試験した。簡潔に説明すると、マイクロタイタープレートを、PBSにおける1μg/mlのヒトGM−CSFタンパク質でコーティングし(100μl/ウェル、室温(RT)で一晩)、次に、100μl/ウェルの5%BSAでブロッキングした。免疫化マウスの血漿の希釈物を各ウェルに添加し、室温で1〜2時間インキュベートし、プレートをPBS/Tweenで洗浄し、次に、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)が結合した抗マウスIgG抗体と共に室温で1時間インキュベートした。洗浄後、ABTS基質を用いてプレートを現像し、分光光度計によってOD 405nmで解析した。免疫化後の60日目に、抗GM−CSF IgGの十分な力価を有するマウスを25μgの組換えヒトGM−CSFタンパク質でブーストした。その結果得られたマウスをハイブリドーマに使用した。
ELISAスクリーニングによって、ハイブリドーマ上清を抗GM−CSF IgGについて試験した。限界希釈法を使用して、一次ELISA陽性ハイブリドーマクローンをサブクローニングのために選択し、更に、ELISA結合確認アッセイ(図1)およびTF−1増殖アッセイ(図2)によって試験した。GM−CSF刺激の前に、TF−1細胞をRPMI1640基本培地で洗浄し、一晩飢餓状態にした。2日目に、これらの飢餓細胞を収集し、平底96ウェル細胞培養プレートのウェルあたり50μlずつ、3×10細胞/mlの濃度で播種した。
0.2ng/ml(4倍)の濃度のヒト組み換えGM−CSF(Genscript)を20%ハイブリドーマ培養上清(4倍)と1:1で混合し、50μlの混合物をTF−1細胞に添加し、GM−CSFの最終濃度を0.05ng/ml、ハイブリドーマ上清の最終濃度を5%にした。ハイブリドーマ上清を添加することなく、最終濃度0.05ng/mlのGM−CSFでTF−1細胞をインキュベートして、最大細胞増殖(0%阻害)を測定した。アッセイからGM−CSFを省略し、細胞をRPMI1640完全培地のみに保持することにより、TF−1増殖の100%阻害を測定した。次に、TF−1細胞を37℃で72時間インキュベートした。製造元のプロトコルに従って、CellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell Viability Assayによって細胞生存率を測定した。
TF−1増殖の著しい阻害を示したハイブリドーマモノクローンは全部で3つ(23F4、32C4および50C5)あったが、更なる特性評価のために23F4および50C5を選択した。
[例2ヒトまたはアカゲザルGM−CSFに対するマウス抗体の結合]
この例では、組換えヒトまたはアカゲザルGM−CSFタンパク質に対するマウス抗GM−CSF mAb(1μg/ml、100μl)のELISA結合の用量反応を試験する。
組換えヒトまたはアカゲザルGM−CSFタンパク質(Genscript)を、マイクロタイタープレートを用いて、PBSにおいて1μg/mlの濃度で、室温(室温)で2時間コーティングした。抗原のコーティング後、1%BSAを含むPBS/0.05% Tween(PBST)を用いて、ウェルを室温で1時間ブロッキングした。PBSTでウェルを洗浄した後に、異なる濃度の抗GM−CSF抗体をウェルに添加し、室温で1時間インキュベートした。結合抗体の検出のために、マウスFc(Jackson Immuno Research)に対するHRP結合型二次的抗体を添加し、次に、蛍光原基質(ロシュ)を添加した。すべてのインキュベート段階の間に、プレートのウェルをPBSTで3回洗浄した。蛍光はTECAN Spectrafluorプレートリーダーで測定した。
図3Aおよび図3Bに示されるように、23F4および50C5抗体は両方とも用量依存的結合を示し、ヒトGM−CSFに対しては、EC50はそれぞれ11.8ng/mlおよび14.6ng/mlであり、アカゲザルGM−CSFに対しては、EC50はそれぞれ、10.2ng/mlおよび21.7ng/mlであった。
[例3 ヒトGM−CSFに対するマウス抗体の結合速度]
図4は、組換えヒトGM−CSFに対して、23F4および50C5の結合速度をプロットしたものである。連続的濃度(100、50、25、12.5、6.25、3.125nM)を有する分析物として、組換えヒトGM−CSFを設定した。抗原に対する抗体の結合速度アッセイは、マウス抗体捕捉手法を通して、Biacore T200システムを使用した実行した。抗マウスFc IgGを製造元の指示に従って、CM5センサーチップ上で固定化した。試験抗体を注入し、固定化した抗マウスFc IgGによって捕捉した。次に、連続的濃度の抗原を個別に注入し、抗原分析物の各濃度について、結合プロファイルをそれぞれ記録した。10mMグリシン−HCL pH1.5を30秒間にわたって注入することにより、アッセイシステムを再生した。泳動バッファーはHBS−EP+(10mM HEPE、pH7.4、150mM NaCl、3mM EDTA、0.05% P20)であった。アッセイ温度は25℃であり、結合時間および解離時間はそれぞれ、180秒および600秒であった。
Biacoreデータは、1:1結合モデルに従ってBiacore T200評価ソフトウェア1.0を使用して結合(ka)および解離(kd)速度定数ならびに平衡定数(KD)を算出してフィッティングされた。図4に加えて、以下の表において、いくつかの概要データが示される。
[例4 GM−CSF受容体アルファに対するGM−CSF結合のマウス抗体によるブロッキング]
GM−CSF受容体アルファ鎖に対するGM−CSF結合のブロッキングにおける抗体の能力を試験するべく、組換えヒトGM−CSF受容体アルファタンパク質(CD116)を2μg/mlのPBSにおいて、マイクロタイタープレートで、4℃で一晩コーティングした。抗原のコーティング後、1% BSAを有するPBS/0.05%Tween(PBST)でウェルを室温で1時間ブロッキングした。ウェルをPBSTで洗浄した後に、ビオチン化ヒトGM−CSFタンパク質(0.05g/ml)の存在下で、異なる濃度の抗GM−CSF抗体をウェルに添加し、室温で1時間インキュベートした。
コーティングされた受容体に対するビオチン化GM−CSFの結合の検出のために、HRP結合型ストレプトアビジンを添加し、次に蛍光原基質(ロシュ)を添加した。すべてのインキュベート段階の間に、プレートのウェルをPBSTで3回洗浄した。蛍光はTECAN Spectrafluorプレートリーダーで測定した。図5に示すように、両方の抗体は、GM−CSF受容体アルファに対するGM−CSF結合の用量依存的阻害を示した。
[例5 マウス抗体誘導pSTAT5シグナリングによるGM−CSFのブロッキング]
CD14陽性マイクロビード(ミルテニーバイオテク(登録商標))を使用することによって、ヒト末梢血からCD14+単球を精製した。精製された単球を、ヒトGM−CSF(0.2ng/ml)を用いて、異なる濃度の23F4抗体の存在下で、37℃で30分間刺激した。インキュベート後、細胞を収集し、FACS緩衝液(1×PBS+2%FBS)で洗浄し、2%PFAで透過処理を行い、次に、低温のメタノールを使用して細胞を固定した。次に、PE結合抗pSTAT5抗体を細胞に添加して、更に4℃で30分間インキュベートして、フローサイトメトリーで解析した。阻害率は、[1−(MFI試験試料/MFI対照)]×100%によって算出した。抗体の添加により、0.1または1μg/mlの用量で、GM−CSFによって誘導されるpSTAT5活性化のレベルを著しく減少させることができた(図6)。
[例6 マウス抗体によるGM−CSF依存的TF−1増殖の阻害]
GM−CSF刺激の前に、RPMI1640基本培地でTF−1細胞を洗浄し、一晩飢餓状態にした。2日目に、これらの飢餓細胞を収集し、次に、3×10細胞/mlの濃度で、平底96ウェル細胞培養プレートのウェルあたり50μlずつ播種した。0.2ng/mlの濃度(4倍)のヒト組み換えGM−CSF(Genscript)をマウス抗GM−CSF抗体(0.01ng/ml~1000ng/mlで完全培地に希釈)と1:1で混合し、50μlの混合物をTF−1細胞に添加した。抗体を添加することなく、最終濃度0.05ng/mlのGM−CSFでTF−1細胞をインキュベートして、最大細胞増殖(0%阻害)を測定した。アッセイからGM−CSFを省略し、細胞をRPMI1640完全培地のみに保持することにより、TF−1増殖の100%阻害を測定した。次に、TF−1細胞を37℃で72時間インキュベートした。製造元のプロトコルに従って、CellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell Viability Assayによって細胞生存率を測定した。TF−1増殖の阻害における23F4および50C5のIC50値は両方とも約10.9ng/ml(図7)であった。
[例7 マウス抗体のヒト化]
マウス抗体の可変領域遺伝子を利用してヒト化mAbを作成した。このプロセスの第1段階において、抗体のVHおよびVKのアミノ酸配列をヒトIg遺伝子配列の利用可能なデータベースと比較して、全体の一致率が最高のヒト生殖細胞系Ig遺伝子配列を発見した。
次に、ヒト化可変ドメイン配列を設計し、ここで、抗体重鎖および軽鎖のCDR1、2および3をヒトIg遺伝子のフレームワーク配列に移植した。次に、マウスのアミノ酸をヒトのアミノ酸に置き換えること(復帰突然変異)によって結合および/またはCDRの形態に影響を生じさせ得る何らかのフレームワーク位置があるかどうかを決定するために、3次元モデルを生成した。関連する配列および復帰突然変異を以下の表に示す。
23F4 VHのCDR配列
23F4VLのCDR配列
23F4のヒト化設計
ヒト化抗体23F4のいくつかのアミノ酸およびヌクレオチド配列を以下の表に列挙する。
ヒト化抗体の配列(CDR残基は下線で、復帰突然変異は四角で示す)
ヒト化抗体23F4のVH/VKの組み合わせ
50C5 VHのCDR配列
50C5VLのCDR配列
50C5のヒト化設計
ヒト化抗体配列(CDR残基は下線で、復帰突然変異は四角で示す)
ヒト化抗体50C5のVH/VKの組み合わせ
[例8 ヒトGM−CSFに対するヒト化抗体の結合]
上記のように、組換えヒトGM−CSFに対する結合について、ヒト化バリアントを試験した。組換えヒトGM−CSFタンパク質(Genscript)を、マイクロタイタープレートを用いて、PBSにおいて1μg/mlの濃度で、室温(室温)で2時間コーティングした。抗原のコーティング後、1%BSAを含むPBS/0.05% Tween(PBST)を用いて、ウェルを室温で1時間ブロッキングした。PBSTでウェルを洗浄した後に、異なる濃度の抗GM−CSFヒト化抗体をウェルに添加し、室温で1時間インキュベートした。
結合抗体の検出のために、マウスFc(Jackson Immuno Research)に対するHRP結合型二次的抗体を添加し、次に、蛍光原基質(ロシュ)を添加した。すべてのインキュベート段階の間に、プレートのウェルをPBSTで3回洗浄した。蛍光はTECAN Spectrafluorプレートリーダーで測定した。図8A、図8B、図8Cおよび図8Dに示されるように、すべてのヒト化バリアントは、キメラ抗体と比較して、ヒトGM−CSFに対する同様の結合能を示した。
[例9 ヒト化抗体の結合速度]
ヒト化抗体の結合速度を上記のようにBiacoreで測定した。連続的濃度(100、50、25、12.5、6.25、3.125nM)を有する分析物として、組換えヒトGM−CSFを設定した。抗原に対する抗体の結合速度アッセイは、ヒト抗体捕捉手法を通して、Biacore T200システムを使用した実行した。抗ヒトFc IgGを製造元の指示に従って、CM5センサーチップ上で固定化した。試験抗体を注入し、固定化した抗ヒトFc IgGによって捕捉した。次に、連続的濃度の抗原を個別に注入し、抗原分析物の各濃度について、結合プロファイルをそれぞれ記録した。
10mMグリシン−HCL pH1.5を30秒間にわたって注入することにより、アッセイシステムを再生した。泳動バッファーはHBS−EP+(10mM HEPE、pH7.4、150mM NaCl、3mM EDTA、0.05% P20)であった。アッセイ温度は25℃であり、結合時間および解離時間はそれぞれ、180秒および600秒であった。Biacoreデータは、1:1結合モデルに従ってBiacore T200評価ソフトウェア1.0を使用して結合(ka)および解離(kd)速度定数ならびに平衡定数(KD)を算出してフィッティングされた。以下の表に示されるように、23F4から、Hu23F4−13、Hu23F4−27およびHu23F4−36は、キメラ抗体と比較して、もっとも強い結合親和性を示し、50C5から、Hu50C5−8、Hu50C5−17、Hu50C5−18、Hu50C5−19、Hu50C5−21およびHu50C5−23は、キメラ抗体と比較して、もっとも強い結合親和性を示した。
[例10 ヒト化抗体によるTF−1増殖の阻害]
GM−CSF刺激の前に、RPMI1640基本培地でTF−1細胞を洗浄し、一晩飢餓状態にした。2日目に、これらの飢餓細胞を収集し、次に、3×10細胞/mlの濃度で、平底96ウェル細胞培養プレートのウェルあたり50μlずつ播種した。0.2ng/mlの濃度(4倍)のヒト組み換えGM−CSF(Genscript)をヒト化抗GM−CSF抗体(0.01ng/ml~1000ng/mlで完全培地に希釈)と1:1で混合し、50μlの混合物をTF−1細胞に添加した。抗体を添加することなく、最終濃度0.05ng/mlのGM−CSFでTF−1細胞をインキュベートして、最大細胞増殖(0%阻害)を測定した。アッセイからGM−CSFを省略し、細胞をRPMI1640完全培地のみに保持することにより、TF−1増殖の100%阻害を測定した。次に、TF−1細胞を37℃で72時間インキュベートした。製造元のプロトコルに従って、CellTiter−Glo(登録商標)Luminescent Cell Viability Assayによって細胞生存率を測定した。試験された23F4からのヒト化抗体のうち、Hu23F4−13、Hu23F4−27、および、Hu23F4−36はもっとも強い阻害を示し、IC50はそれぞれ、4.95ng/ml、3.95ng/mlおよび3.30ng/mlであった(図9)。試験された50C5からのヒト化抗体のうち、Hu50C5−23はもっとも強い阻害を示し、IC50は14.31ng/ml(図9)であった。
[例11 ヒト化抗体によるpSTAT5シグナリングのブロッキング]
CD14陽性マイクロビード(ミルテニーバイオテク(登録商標))を使用することによって、ヒト末梢血からCD14+単球を精製した。精製された単球を、ヒトGM−CSF(0.2ng/ml)を用いて、異なる濃度のヒト化抗体の存在下で、37℃で30分間刺激した。インキュベート後、細胞を収集し、FACS緩衝液(1×PBS+2%FBS)で洗浄し、2%PFAで透過処理を行い、次に、低温のメタノールを使用して細胞を固定した。次に、PE結合抗pSTAT5抗体を細胞に添加して、更に4℃で30分間インキュベートして、フローサイトメトリーで解析した。阻害率は、[1−(MFI試験試料/MFI対照)]×100%によって算出した。Hu23F4−13、Hu23F4−27、Hu23F4−36、Hu50C5−17およびHu50C5−23の追加により、0.1または1μg/mlの用量で、GM−CSFによって誘導されるpSTAT5活性化のレベルを著しく減少させることができた(図10)。
[例12 アカゲザルGM−CSFに対するヒト化抗体の結合]
組換えアカゲザルGM−CSFタンパク質(Genscript)を、マイクロタイタープレートを用いて、PBSにおいて1μg/mlの濃度で、室温(室温)で2時間コーティングした。抗原のコーティング後、1%BSAを含むPBS/0.05% Tween(PBST)を用いて、ウェルを室温で1時間ブロッキングした。PBSTでウェルを洗浄した後に、異なる濃度のヒト化抗GM−CSF抗体をウェルに添加し、室温で1時間インキュベートした。結合抗体の検出のために、マウスFc(Jackson Immuno Research)に対するHRP結合型二次的抗体を添加し、次に、蛍光原基質(ロシュ)を添加した。すべてのインキュベート段階の間に、プレートのウェルをPBSTで3回洗浄した。蛍光はTECAN Spectrafluorプレートリーダーで測定した。図11に示されるように、Hu23F4−13、Hu23F4−27およびHu23F4−36は、アカゲザルGM−CSFに対する用量依存的結合を示し、EC50はそれぞれ、7.44ng/ml、6.25ng/mlおよび7.75ng/mlであった。Hu50C5−17およびHu50C5−23はアカゲザルGM−CSFに対する用量依存的結合を示し、EC50はそれぞれ、18.86ng/mlおよび21.63 ng/mlであった。
[例13 カニクイザルにおけるHu23F4−27の薬物動態]
in vitro生理活性アッセイの過去の結果から、ナイーブのカニクイザルにおける薬物動態特性を決定するためにHu23F4−27を選択した。静脈内ボーラス注射によって、それぞれ、0.4mg/kg、2mg/kgおよび10mg/kgの異なる用量で、Hu23F4−27抗体をナイーブのカニクイザルに投与した。投与後、28日目までの選択された時点において、血漿試料を収集し、それぞれのタンパク質の濃度をELISAによって決定した。次に、図12に示されるように、WinNonlin(Certara、CA)を使用して、非コンパートメントのアプローチで、薬物動態パラメータを算出した。
本開示は、開示の個々の態様の1つの例示であることが意図される、記載された特定の実施形態によって範囲が限定されることを意図するものではなく、機能的に同等の任意の組成物または方法は、本開示の範囲内にある。本開示の思想または範囲から逸脱することなく、様々な改変および変形を開示の方法および組成物に成すことができることは、当業者にとって明らかであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲に該当する限り、本開示の改変および変形を包含することを意図している。
本明細書において言及されるすべての公報および特許出願は、個々の公報または特許出願が各々、参照によって、具体的かつ別個に組み込まれることが示される場合と同一の程度で、参照によって本明細書に組み込まれる。
(項目1)
単離された抗体または抗体断片であって、ヒトGM−CSFタンパク質に対する特異性を有し、配列識別番号1のVH CDR1、配列識別番号2のVH CDR2、配列識別番号3のVH CDR3、配列識別番号4のVL CDR1、配列識別番号5のVL CDR2、および、配列識別番号6のVL CDR3を備える、抗体または抗体断片。
(項目2)
重鎖定常領域、軽鎖定常領域、Fc領域、または、それらの組み合わせを更に備える、項目1に記載の抗体または抗体断片。
(項目3)
軽鎖定常領域はカッパまたはラムダ鎖定常領域である、項目2に記載の抗体または抗体断片。
(項目4)
抗体または抗体断片は、IgG、IgM、IgA、IgEまたはIgDのアイソタイプである、項目1に記載の抗体または抗体断片。
(項目5)
アイソタイプは、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4である、項目4に記載の抗体または抗体断片。
(項目6)
抗体または抗体断片は、キメラ抗体、ヒト化抗体、または、完全ヒト抗体である、項目1から5のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片。
(項目7)
抗体または抗体断片はヒト化抗体である、項目6に記載の抗体または抗体断片。
(項目8)
Kabatナンバリングに従って、
(a)位置1のGlu、
(b)位置98のArg、
(c)位置72のSer、
(d)位置68のAla、
(e)位置70のLeu、
(f)位置48のIle、
(g)位置26のAsp、
(h)位置29のLeu
から成る群から選択される1または複数のアミノ酸残基およびそれらの組み合わせを含む重鎖可変領域を備える項目7に記載の抗体または抗体断片。
(項目9)
重鎖可変領域は、少なくとも(a)位置1のGluを含む、項目8に記載の抗体または抗体断片。
(項目10)
重鎖可変領域は、Kabatナンバリングに従って、位置26から開始する、DYTLT(配列識別番号42)またはGYTFT(配列識別番号43)の断片を含む、項目8に記載の抗体または抗体断片。
(項目11)
Kabatナンバリングに従って、
(a)位置46のAla、
(b)位置60のAsp、
(c)位置70のAsp、
(d)位置43のSer、
(f)位置87のPhe
から成る群から選択される1または複数のアミノ酸残基およびそれらの組み合わせを含む軽鎖可変領域を備える、項目7に記載の抗体または抗体断片。
(項目12)
配列識別番号8−17から成る群から選択されるアミノ酸配列、または、配列識別番号8−17から成る群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を有するペプチドを含む重鎖可変領域を備える、項目1から11のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片。
(項目13)
重鎖可変領域は、配列識別番号11、14または17のアミノ酸配列を含む、項目8に記載の抗体または抗体断片。
(項目14)
配列識別番号19−22から成る群から選択されるアミノ酸配列、または、配列識別番号19−22から成る群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を有するペプチドを含む軽鎖可変領域を備える、項目1から13のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片。
(項目15)
軽鎖可変領域は、配列識別番号19または22のアミノ酸配列を含む、項目11に記載の抗体または抗体断片。
(項目16)
重鎖可変領域は配列識別番号14のアミノ酸配列を含み、軽鎖可変領域は配列識別番号22のアミノ酸配列を含む、項目1に記載の抗体または抗体断片。
(項目17)
抗体または抗体断片は二重特異性抗体または一本鎖可変断片である、項目1に記載の抗体または抗体断片。
(項目18)
項目1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片と、薬学的に許容可能な担体とを含む組成物。
(項目19)
項目1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片をコードする1または複数のポリヌクレオチドを含む単離細胞。
(項目20)
治療を必要とする患者における炎症性または自己免疫性の疾患または症状を治療するための方法であって、項目1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片を患者に投与する段階を備える方法。
(項目21)
炎症性の疾患または症状は、アルツハイマー病、アジソン病、アテローム性動脈硬化、強直性脊椎炎、関節炎、変形性関節炎(OA)、関節リウマチ(RA)、乾癬性関節炎(PA)、強直性脊椎炎、喘息、アテローム性動脈硬化、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、クローン病、大腸炎、皮膚炎、憩室炎、線維筋痛、肝臓炎、過敏性腸症候群(IBS)、全身性エリテマトーデス(SLE)、腎炎、パーキンソン病(PD)、血管炎、潰瘍性大腸炎から成る群から選択される、項目20に記載の方法。
(項目22)
自己免疫性の疾患または病状は、円形脱毛症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚筋炎、糖尿病(1型)、セリアック病、自己免疫性若年性特発性関節炎、糸球体腎炎、グレーブス病、ギラン・バレー症候群、特発性血小板減少性紫斑病、重症筋無力症、自己免疫性心筋炎、多発性硬化症、天疱瘡/類天疱瘡、悪性貧血、結節性多発性動脈炎、多発筋炎、原発性胆汁性肝硬変症、乾癬、関節リウマチ、強皮症/全身性強皮症、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、自己免疫性甲状腺炎、慢性甲状腺炎、自己免疫性ブドウ膜炎、白斑、および、多発血管炎性肉芽腫症(Wegener肉芽腫症)から成る群から選択される、項目20に記載の方法。
(項目23)
治療を必要とする患者における癌を治療する方法であって、項目1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片を患者に投与する段階を備える方法。
(項目24)
癌は、膀胱癌、乳癌、大腸癌、子宮体癌、食道癌、頭頸部癌、腎臓癌、白血病、肝癌、肺癌、リンパ腫、悪性黒色腫、膵癌、前立腺癌および甲状腺癌から成る群から選択される、項目23に記載の方法。
(項目25)
治療を必要とする患者の痛みを低減または緩和する方法であって、項目1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片を患者に投与する段階を備える方法。
(項目26)
試料におけるGM−CSFの発現を検出する方法であって、
項目1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片がGM−CSFに結合する条件下で、抗体または抗体断片に試料を接触させる段階と、
試料におけるGM−CSFの発現を示す結合を検出する段階と
を備える方法。

Claims (26)

  1. 単離された抗体または抗体断片であって、ヒトGM−CSFタンパク質に対する特異性を有し、配列識別番号1のVH CDR1、配列識別番号2のVH CDR2、配列識別番号3のVH CDR3、配列識別番号4のVL CDR1、配列識別番号5のVL CDR2、および、配列識別番号6のVL CDR3を備える、抗体または抗体断片。
  2. 重鎖定常領域、軽鎖定常領域、Fc領域、または、それらの組み合わせを更に備える、請求項1に記載の抗体または抗体断片。
  3. 前記軽鎖定常領域はカッパまたはラムダ鎖定常領域である、請求項2に記載の抗体または抗体断片。
  4. 前記抗体または抗体断片は、IgG、IgM、IgA、IgEまたはIgDのアイソタイプである、請求項1に記載の抗体または抗体断片。
  5. 前記アイソタイプは、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4である、請求項4に記載の抗体または抗体断片。
  6. 前記抗体または抗体断片は、キメラ抗体、ヒト化抗体、または、完全ヒト抗体である、請求項1から5のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片。
  7. 前記抗体または抗体断片はヒト化抗体である、請求項6に記載の抗体または抗体断片。
  8. Kabatナンバリングに従って、
    (a)位置1のGlu、
    (b)位置98のArg、
    (c)位置72のSer、
    (d)位置68のAla、
    (e)位置70のLeu、
    (f)位置48のIle、
    (g)位置26のAsp、
    (h)位置29のLeu
    から成る群から選択される1または複数のアミノ酸残基およびそれらの組み合わせを含む重鎖可変領域を備える請求項7に記載の抗体または抗体断片。
  9. 前記重鎖可変領域は、少なくとも(a)位置1のGluを含む、請求項8に記載の抗体または抗体断片。
  10. 前記重鎖可変領域は、Kabatナンバリングに従って、位置26から開始する、DYTLT(配列識別番号42)またはGYTFT(配列識別番号43)の断片を含む、請求項8に記載の抗体または抗体断片。
  11. Kabatナンバリングに従って、
    (a)位置46のAla、
    (b)位置60のAsp、
    (c)位置70のAsp、
    (d)位置43のSer、
    (f)位置87のPhe
    から成る群から選択される1または複数のアミノ酸残基およびそれらの組み合わせを含む軽鎖可変領域を備える、請求項7に記載の抗体または抗体断片。
  12. 配列識別番号8−17から成る群から選択されるアミノ酸配列、または、配列識別番号8−17から成る群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を有するペプチドを含む重鎖可変領域を備える、請求項1から11のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片。
  13. 前記重鎖可変領域は、配列識別番号11、14または17のアミノ酸配列を含む、請求項8に記載の抗体または抗体断片。
  14. 配列識別番号19−22から成る群から選択されるアミノ酸配列、または、配列識別番号19−22から成る群から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%の配列同一性を有するペプチドを含む軽鎖可変領域を備える、請求項1から13のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片。
  15. 前記軽鎖可変領域は、配列識別番号19または22のアミノ酸配列を含む、請求項11に記載の抗体または抗体断片。
  16. 重鎖可変領域は配列識別番号14のアミノ酸配列を含み、軽鎖可変領域は配列識別番号22のアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の抗体または抗体断片。
  17. 前記抗体または抗体断片は二重特異性抗体または一本鎖可変断片である、請求項1に記載の抗体または抗体断片。
  18. 請求項1から17のいずれか一項に記載の前記抗体または抗体断片と、薬学的に許容可能な担体とを含む組成物。
  19. 請求項1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片をコードする1または複数のポリヌクレオチドを含む単離細胞。
  20. 治療を必要とする患者における炎症性または自己免疫性の疾患または症状を治療するための方法であって、請求項1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片を前記患者に投与する段階を備える方法。
  21. 前記炎症性の疾患または症状は、アルツハイマー病、アジソン病、アテローム性動脈硬化、強直性脊椎炎、関節炎、変形性関節炎(OA)、関節リウマチ(RA)、乾癬性関節炎(PA)、強直性脊椎炎、喘息、アテローム性動脈硬化、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、クローン病、大腸炎、皮膚炎、憩室炎、線維筋痛、肝臓炎、過敏性腸症候群(IBS)、全身性エリテマトーデス(SLE)、腎炎、パーキンソン病(PD)、血管炎、潰瘍性大腸炎から成る群から選択される、請求項20に記載の方法。
  22. 前記自己免疫性の疾患または病状は、円形脱毛症、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性肝炎、皮膚筋炎、糖尿病(1型)、セリアック病、自己免疫性若年性特発性関節炎、糸球体腎炎、グレーブス病、ギラン・バレー症候群、特発性血小板減少性紫斑病、重症筋無力症、自己免疫性心筋炎、多発性硬化症、天疱瘡/類天疱瘡、悪性貧血、結節性多発性動脈炎、多発筋炎、原発性胆汁性肝硬変症、乾癬、関節リウマチ、強皮症/全身性強皮症、シェーグレン症候群、全身性エリテマトーデス、自己免疫性甲状腺炎、慢性甲状腺炎、自己免疫性ブドウ膜炎、白斑、および、多発血管炎性肉芽腫症(Wegener肉芽腫症)から成る群から選択される、請求項20に記載の方法。
  23. 治療を必要とする患者における癌を治療する方法であって、請求項1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片を前記患者に投与する段階を備える方法。
  24. 前記癌は、膀胱癌、乳癌、大腸癌、子宮体癌、食道癌、頭頸部癌、腎臓癌、白血病、肝癌、肺癌、リンパ腫、悪性黒色腫、膵癌、前立腺癌および甲状腺癌から成る群から選択される、請求項23に記載の方法。
  25. 治療を必要とする患者の痛みを低減または緩和する方法であって、請求項1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片を前記患者に投与する段階を備える方法。
  26. 試料におけるGM−CSFの発現を検出する方法であって、
    請求項1から17のいずれか一項に記載の抗体または抗体断片が前記GM−CSFに結合する条件下で、前記抗体または抗体断片に前記試料を接触させる段階と、
    前記試料におけるGM−CSFの発現を示す前記結合を検出する段階と
    を備える方法。
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