JP2023502725A - Tie-2に対する抗体および使用方法 - Google Patents

Tie-2に対する抗体および使用方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、抗Tie2抗体およびそれらを使用する方法に関する。【選択図】図1A

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2019年11月21日に出願された米国仮出願第62/938,816号の優先権の利益を主張し、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
発明の分野
本発明は、抗Tie2抗体およびそれらを使用する方法に関する。
発明の背景
Tie2は、主に内皮細胞の表面上に発現される受容体チロシンキナーゼであり、血管の安定性、生存および成熟において中心的な役割を果たす(Suri,C.,et al.,1996.Requisite Role of Angiopoietin-1,a Ligand for the TIE2 Receptor,during Embryonic Angiogenesis.Cell 87(7):1171-80(非特許文献1))、Thurston,G.,et al.,1999.Leakage-Resistant Blood Vessels in Mice Transgenically Overexpressing Angiopoietin-1.Science 286(5449):2511-14.(非特許文献2)、Saharinen,et al.,2010.How Do Angiopoietins Tie with Vascular Endothelial Growth Factors?Current Opinion in Hematology(非特許文献3)、Augustin,et al.,2009.Control of Vascular Morphogenesis and Homeostasis through the Angiopoietin-Tie System.Nature Reviews.Molecular Cell Biology 10(3):165-77(非特許文献4)、Milam,et al.,2015.The Angiopoietin-Tie2 Signaling Axis in the Vascular Leakage of Systemic Inflammation.Tissue Barriers 3(1-2)(非特許文献5))。Tie2活性は、アンジオポエチン1~4として知られる少なくとも4つの可溶性タンパク質因子によって厳密に調節される。アンジオポエチン-1(Ang1)およびアンジオポエチン-2(Ang2)は、主要なTie2機能調節因子であると考えられている。正常な生理学的条件下では、高いAng1レベルおよび低いAng2レベルは、Tie2シグナル伝達軸の構成的な活性化を維持する。具体的には、Ang1アゴニストリガンドはTie2受容体に直接結合し、PI3キナーゼ/AktおよびMAPK経路の活性化を含むTie2クラスタリング、自己リン酸化、および下流シグナル伝達事象をもたらす。
遺伝子標的化実験は、Ang/Tieシグナル伝達系が、胎仔、出生後および成体マウスにおけるリンパ管および血管の生理学的および病理学的リモデリングに必要であることを示している(Eklund L,Kangas J,Saharinen P.Angiopoietin-Tie signaling in the cardiovascular and lymphatic systems.Clin Sci(Lond)2017;131:87-103(非特許文献6))。ヒトにおいて、アンジオポエチンの改変された発現は、多くの血管疾患に関与している(Saharinen P,Eklund L,Alitalo K.Therapeutic targeting of the angiopoietin-TIE pathway.Nat Rev Drug Discov 2017;16:635-61(非特許文献7))。
改善された特性を有する抗Tie2抗体、ならびにその治療用途および診断用途に対する必要性が依然として存在する。
Suri,C.,et al.,1996.Requisite Role of Angiopoietin-1,a Ligand for the TIE2 Receptor,during Embryonic Angiogenesis.Cell 87(7):1171-80 Thurston,G.,et al.,1999.Leakage-Resistant Blood Vessels in Mice Transgenically Overexpressing Angiopoietin-1.Science 286(5449):2511-14. Saharinen,et al.,2010.How Do Angiopoietins Tie with Vascular Endothelial Growth Factors?Current Opinion in Hematology Augustin,et al.,2009.Control of Vascular Morphogenesis and Homeostasis through the Angiopoietin-Tie System.Nature Reviews.Molecular Cell Biology 10(3):165-77 Milam,et al.,2015.The Angiopoietin-Tie2 Signaling Axis in the Vascular Leakage of Systemic Inflammation.Tissue Barriers 3(1-2) Eklund L,Kangas J,Saharinen P.Angiopoietin-Tie signaling in the cardiovascular and lymphatic systems.Clin Sci(Lond)2017;131:87-103 Saharinen P,Eklund L,Alitalo K.Therapeutic targeting of the angiopoietin-TIE pathway.Nat Rev Drug Discov 2017;16:635-61
本発明は、抗Tie2抗体ならびに治療目的および診断目的でそれらを使用する方法を提供する。本発明の抗Tie2抗体は、それらを療法における使用に特に適したものとする独自の特性を示す。
以下のものが、開示される発明の一部として具体的に企図される。
実施形態1.以下のような3つの重鎖相補性決定領域(CDR H1~3)および3つの軽鎖CDR(CDR L1~3)を含む、単離された抗Tie2抗体またはその抗原結合断片:
Figure 2023502725000002
Figure 2023502725000003

実施形態2.単離された抗Tie2抗体またはその抗原結合断片であって、
配列番号242のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号243のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号244のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号245のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号246のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号247のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号248のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号249のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号250のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号251のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号252のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号253のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号254のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号255のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号256のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号257のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号258のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号259のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号260のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号261のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号262のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号263のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号264のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号265のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号266のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号267のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
配列番号268のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号269のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、もしくは
配列番号270のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号271のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン
を含む、単離された抗Tie2抗体またはその抗原結合断片。
実施形態3.単離された抗Tie2抗体であって、
抗体が、ヒトTie2細胞外ドメイン内のエピトープに特異的に結合し、
当該エピトープが、
架橋質量分析によって測定される、Kabat付番などのEU付番によるアミノ酸残基K312、S316、C332、H358、K387、およびT391
を含む、単離された抗Tie2抗体。
実施形態4.抗体が、Tie2のアロステリック活性化剤である、実施形態1~3に記載の抗体。
実施形態5.抗体が、Tie2の非リガンド競合結合剤である、実施形態1~4に記載の抗体。
実施形態6.抗体が、ヒト、マウス、ラット、ウサギおよびサルのTie2に対して交差反応性である、実施形態3~5に記載の抗体。
実施形態7.当該抗体が、完全ヒト、ヒト化、モノクローナル、またはキメラである、実施形態1~6に記載の抗体。
実施形態8.当該抗体が、単一特異性である、実施形態1~7に記載の抗体。
実施形態9.当該抗体が、多重特異性である、実施形態1~7に記載の抗体。
実施形態10.多重特異性抗体が、二重特異性である、実施形態9に記載の抗体。
実施形態11.二重特異性抗体が、
実施形態8に記載のヒトTie-2と特異的に結合する1つの結合アームと、
VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGFバリアント、Ang-1、Ang-2、Ang-3、Ang-4、PDGF-β、インターロイキン-1β、VE-PTP、補体因子C3、インテグリンα5β1、アミロイドベータ、PD-1、PD-L1、またはCTLA-4と特異的に結合する第2の結合アームと
を含む、実施形態10に記載の抗体。
実施形態12.多重特異性抗体が、二重パラトピック抗体である、実施形態9に記載の抗体。
実施形態13.二重パラトピック抗体が、
ヒトTie2のECD上の第1のエピトープと特異的に結合する一方の結合アームと、
ヒトTie2のECD上の第2のエピトープに特異的に結合する他方の結合アームと
を含む、実施形態12に記載の抗体。
実施形態14.多重特異性抗体が、三価、四価、五価、六価抗体であり、
三価、四価、五価、または六価抗体が、
実施形態8に記載のヒトTie2と特異的に結合する少なくとも1つの結合アームと、
VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGFバリアント、Ang-1、Ang-2、Ang-3、Ang-4、PDGF-β、インターロイキン-1β、VE-PTP、補体因子C3、インテグリンα5β1、アミロイドベータ、PD-1、PD-L1、またはCTLA-4と特異的に結合する他の残りの結合アームと
を含む、実施形態9に記載の抗体。
実施形態15.当該抗体が、ヒトTie2と特異的に結合する抗体断片である、実施形態1~14に記載の抗体。
実施形態16.抗体断片が、Fab、Fab’-SH、Fv、scFv、または(Fab’)断片である、実施形態15に記載の抗体。
実施形態17.多重特異性抗体が、ポリペプチドリンカーによってともに連結されたscFv抗体断片から構成される、実施形態16に記載の抗体。
実施形態18.抗体が、低減されたエフェクター機能を保有する、実施形態1~17に記載の抗体。
実施形態19.抗体が、Kabat付番などのEU付番によるアミノ酸残基N297、L234、L235、P329、D265、およびE430における少なくとも1つの置換変異を含む、実施形態18に記載の抗体。
実施形態20.少なくとも1つの置換変異が、Kabat付番などのEU付番によるアミノ酸残基N297G、N297A、L234A、L235A、P329G、D265A、およびE430Gからなる群から選択される、実施形態19に記載の抗体。
実施形態21.抗体が、残基N297AまたはN297Gにおける置換変異を含む、実施形態20に記載の抗体。
実施形態22.抗体が、残基L234A、L235A、およびP329Gにおける置換変異を含む、実施形態20に記載の抗体。
実施形態23.抗体が、残基D265AおよびN297Gにおける置換変異を含む、実施形態20に記載の抗体。
実施形態24.抗体が、残基E430Gにおける置換変異をさらに含む、実施形態21に記載の抗体。
実施形態25.抗体が、残基E430Gにおける置換変異をさらに含む、実施形態22に記載の抗体。
実施形態26.抗体が、残基E430Gにおける置換変異をさらに含む、実施形態23に記載の抗体。
実施形態27.抗体が、配列番号174のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号175のアミノ酸配列を含む軽鎖を含む、実施形態25に記載の抗体。
実施形態28.
配列番号276のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号277のアミノ酸配列を含む軽鎖、
配列番号278のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号279のアミノ酸配列を含む軽鎖、
配列番号280のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号281のアミノ酸配列を含む軽鎖、
配列番号282のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号283のアミノ酸配列を含む軽鎖、
配列番号286のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号287のアミノ酸配列を含む軽鎖、または
配列番号288のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号289のアミノ酸配列を含む軽鎖
を含む、実施形態22に記載の抗体。
実施形態29.
配列番号284のアミノ酸配列、または
配列番号285のアミノ酸配列
を含む、実施形態10に記載の抗体。
実施形態30.実施形態1~29に記載の抗体をコードする、単離された核酸。
実施形態31.実施形態30に記載の単離された核酸を含む、ベクター。
実施形態32.実施形態31に記載のベクターを含む、宿主細胞。
実施形態33.実施形態1~29に記載の抗体を産生する方法であって、
実施形態32に記載の宿主細胞を培養培地中で培養することと、
得られた抗体を単離することと
を含む、方法。
実施形態34.実施形態1~29に記載の抗体を含む、イムノコンジュゲート。
実施形態35.実施形態1~29に記載の抗体を含む、融合ポリペプチド。
実施形態36.実施形態1~29に記載の抗体、実施形態34に記載のイムノコンジュゲート、または実施形態35に記載の融合ポリペプチドを含む、薬学的組成物。
実施形態37.抗体、イムノコンジュゲート、または融合ポリペプチドが、抗VEGF抗体もしくはVEGF細胞外トラップ(trap)タンパク質と共製剤化された、実施形態36に記載の薬学的組成物。
実施形態38.Tie2調節不全疾患の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、対象に実施形態36に記載の薬学的組成物を投与することを含む、方法。
実施形態39.Tie2調節不全疾患の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、対象に実施形態37に記載の薬学的組成物を投与することを含む、方法。
実施形態40.抗VEGF抗体またはVEGF細胞外トラップタンパク質を含む薬学的組成物を対象に共投与することをさらに含む、実施形態38に記載の方法。
実施形態41.Tie2調節不全疾患が、感染症、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、虚血性傷害、眼障害、放射線傷害、がん、全身性硬化症、外傷性脳傷害、神経炎症、放射線傷害、創傷治癒、心筋梗塞、血液脳関門損傷、脳海綿状奇形、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)またはクラークソン病を含む、実施形態38~40に記載の方法。
実施形態42.Tie2調節不全感染症が、敗血症、デングウイルス感染、結核、またはインフルエンザを含む、実施形態38~40に記載の方法。
実施形態43.Tie2調節不全虚血性傷害が、糖尿病性腎症、急性腎傷害、慢性腎臓病、臓器移植、重症下肢虚血、外傷性脳傷害または脳卒中を含む、実施形態38~40に記載の方法。
実施形態44.Tie2調節不全眼障害が、糖尿病性網膜症、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、増殖性糖尿病性網膜症(PDR)加齢性黄斑変性(AMD)、未熟児網膜症(ROP)、または緑内障を含む、実施形態38~40に記載の方法。
実施形態45.実施形態41~44に記載のTie2調節不全疾患の治療における使用のための、実施形態1~29に記載の単離された抗Tie2抗体、または実施形態34に記載のイムノコンジュゲート、または実施形態35に記載の融合ポリペプチド。
実施形態46.実施形態1~29に記載の単離された抗Tie2抗体、または実施形態34に記載のイムノコンジュゲート、または実施形態35に記載の融合ポリペプチドの、実施形態41~44に記載のTie2調節不全疾患を治療するための薬剤の製造のための使用。
図1A~図1C:抗Tie2抗体は、ウエスタンブロッティングによって決定される、ホスホ-Tie2(pTie2)、ならびにホスホ-Akt(pAkt)およびホスホ-ERK(pERK)のレベルを増加させる。HUVEC細胞を血清飢餓状態にし、次いで、PBS、Ang1(12nM)、対照hIgG1(12nM)、またはヒト抗Tie2抗体#1、#2および#3、または野生型(WT)ニワトリ抗Tie2抗体(12nM)のいずれかで20分間処理し、続いて細胞溶解を行った。図1Aは、抗Tie2抗体を使用してTie2を溶解物から免疫沈降させ、pTie2のレベルを、抗ホスホ-チロシン抗体を用いたウエスタンブロッティングによって決定したことを示す。pAktおよびpERK分析のために、全細胞溶解物中のpAktおよび総Akt(図1B)、またはpERKおよび総ERK(図1C)のウエスタンブロットを実行した。実施例3を参照されたい。 図1Aの説明を参照。 図1Aの説明を参照。 抗Tie2抗体の機能的効力は、インビトロでAng1に匹敵する。HUVEC細胞を血清飢餓状態にし、様々な濃度(nM)のAng1、ヒト抗Tie2抗体#1、#2および#3、またはWTニワトリ抗Tie2抗体で処理し、続いて細胞溶解を行った。pAkt特異的抗体または総Akt特異的抗体を使用したウエスタンブロットを実行した。LI-COR走査蛍光計を使用してpAktおよび総Aktシグナル強度を測定し、Graphpad(商標)Prismソフトウェアを使用して、総Akt(pAkt/Akt比)に対して正規化されたpAktのレベルをY軸にプロットし、これを使用してEC50値を決定した。実施例4を参照されたい。 内皮バリアの簡略化されたインビトロモデルの概略図を示す。実施例5を参照されたい。 抗Tie2抗体は、内皮バリア漏出のインビトロモデルにおいてVEGF誘導細胞透過性を低下させることができる。結果は、Ang1活性(PBS処理細胞に対して正規化される)の%として表す。統計分析(1元配置ANOVA試験を使用する)のために、各抗体の効果を非特異的IgG1対照抗体の効果と比較した。記号の意味:**P≦0.01、****≦0.0001。実施例5を参照されたい。 図5A~図5F:飽和量のAng2と組み合わせた抗Tie2抗体は、HUVEC細胞におけるTie2下流シグナル伝達に対して付加的な効果を有する。HUVEC細胞を血清飢餓状態にし、減少量のAng2で処理し、溶解させ、pERKおよび総ERKのレベルについて分析した。正規化された値をY軸にプロットし、Ang2の濃度をX軸にプロットする(図5A)。画像をLI-COR走査蛍光計を使用して定量し、pERKレベルを総ERKに対して正規化した。血清飢餓状態にしたHUVEC細胞を、43nMのAng2および12nMの抗Tie2抗体で20分間処理した。溶解物をウエスタンブロッティングに供し、画像を、それぞれ、pERKおよびERK(図5C)、ならびにpAKTおよびAKT(図5E)について定量した。pERK(図5D)およびpAKT(図5F)のレベルを、それぞれ、総ERKおよびAktレベルに対して正規化して、同等のタンパク質負荷のために調整した。実施例6を参照されたい。 図5Aの説明を参照。 図5Aの説明を参照。 図5Aの説明を参照。 図5Aの説明を参照。 図5Aの説明を参照。 図6Aおよび図6B:抗Tie2抗体は、Tie2細胞外ドメイン(ECD)への結合に関して、Ang1(図6A)ともAng2(図6B)とも競合しない。バイオレイヤー干渉法(BLI)を用いた代表的な競合結合データを示す。左側パネルは、矢印(1)で示される曝露の開始とともに捕捉バイオセンサー(Ni-NTA)上にHisタグ付きTie2 ECDタンパク質(100nM)を負荷し、続いて矢印(2)で示されるように個々の抗Tie2抗体(100nM)を含有する溶液に曝露し、続いて矢印(3)で示されるようにAng1(図6A)またはAng2リガンド(図6B)(いずれも100nM)を含有する溶液に曝露することを示す。Y軸は、バイオセンサーへの結合の大きさを示し、x軸は経過時間である。実施例7を参照されたい。 抗Tie2抗体は、BLI結合評価によるエピトープ認識の多様性を示す。組換えヒトTie2 ECDタンパク質を各バイオセンサーに負荷し、その後、抗Tie2抗体(y軸)を含有する溶液に曝露し、続いて第2の抗Tie2抗体(x軸)に曝露した。第2の抗体への曝露後の全波長シフト(nm)が、各ボックスに白い数字で注釈されている。黒いボックスは、第2の抗体の結合が欠如している(値<0.2nm)ことを示す。結合の欠如は同じ抗体ペアでのみ観察された。これは、このパネルで試験したすべての抗体が、Tie2 ECD上に見られる異なるエピトープに結合することを示している。実施例9を参照されたい。 図8Aおよび図8B:抗Tie2抗体の全身投与は、血管新生(NV)を低減するようには見えなかったが(図8A)、酸素誘導性網膜症(OIR)モデルにおける血管消失(vaso-obliteration)(VO)を低減する(図8B)。各データ点は、一匹の仔(pup)からの平均2つの眼を表す。バーは、平均+/-SEM、N=7~8の1元配置ANOVA、テューキー事後|p<0.05、**p<0.01、***p<0.001を表す。実施例10を参照されたい。 図9Aおよび図9B:抗Tie2抗体は、マウスモデルにおけるレーザー誘導性脈絡膜血管新生(CNV)を阻害する。病変部における血管新生および網膜における血管密度の定量を、Image Jによって実施した。P値をスチューデントt検定によって評価した(有意な変化、p<0.05)。実施例11を参照されたい。 図9Aの説明を参照。 図10Aおよび図10B:本発明のTie2/VEGF二重特異性構築物の概略図。図10Aは、2つのVEGF scFv抗体断片にポリペプチドリンカーを介して連結された、抗Tie2抗体の概略図を示す。例示的な構築物は、抗体クローン#57および抗体クローン#58に具現化される。図10Bは、R1-D2およびR3-D3から構成される2つのVEGF-トラップタンパク質に連結された、2つの抗Tie2 scFv抗体断片の概略図を示す。例示的な構築物は、抗体クローン#55および#56に具体化される。実施例13を参照されたい。 図10Aの説明を参照。 Tie2/VEGF二重特異性構築物のTie2アゴニズムをウエスタンブロットによって評価した。使用した対照は、未処理であり、抗Ang1抗体(Ang1)であった。陽性対照は、抗Tie2抗体クローン#3または非特異的抗体(NS)であった。試験二重特異性抗体は、抗Tie2/VEGF二重特異性(抗体クローン#54)、または非特異性抗体/VEGF二重特異性(NS/VEGF)、またはVEGF-トラップ/aTie2(抗体クローン#55)、またはVEGF-トラップ単独であった。実施例3および14を参照されたい。 図12A~図12C:Tie2に対する価数を増加させるか、または複数のTie2エピトープを架橋させるための、本発明の四価および二重パラトピック抗Tie2抗体構築物の概略図。IgG重鎖のC末端(図12A)または重鎖のN末端(図12B)上の抗Tie2 scFv配列にポリペプチドリンカーを介して連結された、抗Tie2抗体の重鎖および軽鎖の配列を有する、例示的な四価の抗Tie2構築物。第2の異なる抗Tie2抗体クローン(aTie2 Fab A)のIgG重鎖のC末端にポリペプチドリンカーを介して連結された、1つの抗体クローン(aTie2 scFv B)からの2つの抗Tie2 scFvの配列を有する、例示的な二重パラトピック抗Tie2抗体構築物(図12C)。すべての場合において、Tie2結合部位は、ハッチングされたボックスによって示される。実施例15を参照されたい。 図12-1の説明を参照。 オリゴマー化を増強し、それによってTie2のアゴニズムを増加させるための、本発明の六量体化抗Tie2抗体構築物の概略図。E430GのFc変異を保有する抗Tie2抗体の重鎖および軽鎖の配列を有する例示的な六量体化抗Tie2構築物を示す。実施例15を参照されたい。 本発明の種々の抗Tie2抗体構築物のTie2アゴニズムを、pAKT/pERKウエスタンブロットによってすべて評価した。使用した対照は、未処理、抗Ang1抗体(Ang1)、抗Tie2抗体クローン#3(aTie2)、または非特異的抗体(NS)であった。試験抗体構築物は、E430G Fc変異を有する六量体化抗Tie2抗体(抗体クローン#50)およびその対照、非特異的六量体化抗体(NS E430G)、2つの四価抗Tie2抗体構築物(抗体クローン#51および#52)、ならびに二価抗Tie2抗体クローン#2であった。実施例3、14、および15を参照されたい。
発明の詳細な説明
I.定義
「Tie2」は、アンジオポエチン-1受容体、またはTEK受容体チロシンキナーゼ、またはCD202B(分化クラスター202B)としても知られており、ヒトにおいてTEK遺伝子によってコードされるタンパク質である(Partanen Jet al.,(April 1992).A novel endothelial cell surface receptor tyrosine kinase with extracellular epidermal growth factor homology domains.Molecular and Cellular Biology.12(4):1698-707)。この受容体は、3つの免疫グロブリン様ループ、3つの表皮増殖因子様リピート、および3つのフィブロネクチンIII型様リピートを含有する独自の細胞外ドメインを保有する(Fiedler et al.,2006.Angiopoietins:A Link between Angiogenesis and Inflammation.Trends in Immunology 27(12):552-58、Barton et al.,Crystal structures of the Tie2 receptor ectodomain and the angiopoietin-2-Tie2 complex.Nature Struc.&Mol.Biology,13,pp524-532(2006)を参照されたい)。アンジオポエチン-1およびアンジオポエチン-2の接触残基は、Ang2/Tie2複合体の結晶構造の分析によって示唆されるように、Tie-2受容体上でほとんど重複しており、主に第2のIg様ループ内に位置している(Barton et al.,Nat Str Biol 2006)。他の研究は、Ang1およびAng2の結合ドメインが類似または同一であるという概念を支持している(Fiedler et al.,Angiopoietin-1 and angiopoietin-2 share the same binding domains in the Tie-2 receptor involving the first Ig-like loop and the epidermal growth factor-like repeats.JBC.Vol.278(3):1721-7(2003))。例示的なヒトTie2のアミノ酸配列は、UniProt受託番号Q02763(配列番号241)に見出すことができる。
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、当該技術分野の当業者に容易に知られているそれぞれの値の通常の誤差範囲を指す。本明細書における「約」を伴う値またはパラメータへの言及は、その値またはパラメータ自体を対象とする実施形態を含む(および説明する)。
本明細書の目的のための「アクセプターヒトフレームワーク」は、以下に定義されるヒト免疫グロブリンフレームワークもしくはヒトコンセンサスフレームワークに由来する軽鎖可変ドメイン(VL)フレームワークまたは重鎖可変ドメイン(VH)フレームワークのアミノ酸配列を含む、フレームワークである。ヒト免疫グロブリンフレームワークもしくはヒトコンセンサスフレームワークに「由来する」アクセプターヒトフレームワークは、その同一のアミノ酸配列を含み得るか、またはアミノ酸配列変化を含み得る。いくつかの実施形態では、アミノ酸変化の数は、10以下、9以下、8以下、7以下、6以下、5以下、4以下、3以下、または2以下である。いくつかの実施形態において、VLアクセプターヒトフレームワークは、VLヒト免疫グロブリンフレームワーク配列またはヒトコンセンサスフレームワーク配列と、配列が同一である。
本発明の抗体の文脈における「活性な」または「活性」または「生物学的活性」は、例えば、インビトロおよび/もしくはインビボで、その標的の生物学的活性をアゴナイズする(部分的もしくは完全に活性化する)能力である。抗体の生物活性の一例は、その標的に関連する障害の状態、例えば病理において、測定可能な改善を達成する能力である。例えば、抗Tie2抗体に関して、障害は、例えば、AMD(例えば、地図状萎縮)などのTie2関連障害であり得る。抗Tie2抗体の活性は、関連する動物モデルまたはヒト臨床試験を用いて、結合アッセイ、活性アッセイ(例えば、FRETベースの活性アッセイ(例えば、H2-Opt基質を用いて)、または質量分析ベースの活性アッセイもしくはシグナル伝達アッセイ)を含む、インビトロまたはインビボ試験で決定することができる。本発明の抗Tie2抗体の活性は、関連する動物モデルまたはヒト臨床試験を用いて、結合アッセイ、代替経路溶血アッセイ(例えば、代替経路補体活性もしくは活性化の阻害を測定するアッセイ)を含む、インビトロまたはインビボ試験において決定することができる。
用語「Tie2の活性部位」は、Tie2の細胞外ドメインのIg2様ドメイン内にあることが知られている、Tie2上のAng1/Ang2結合ドメインとして定義される。
「親和性」は、分子(例えば、抗体)の単一結合部位とその結合パートナー(例えば、抗原)との間の非共有相互作用の合計の強さを指す。特に示されない限り、本明細書で使用される場合、「結合親和性」は、結合ペアのメンバー(例えば、抗体および抗原)間の1:1の相互作用を反映する固有の結合親和性を指す。分子Xの、そのパートナーYに対する親和性は、一般に、解離定数(KD)によって表すことができる。親和性は、本明細書に記載されるものを含む、当該技術分野で知られる一般的な方法によって測定することができる。
「親和性成熟」抗体は、1つ以上の超可変領域(CDR)および/またはフレームワーク領域(FR)における1つ以上の改変を保有しない親抗体と比較して、そのような改変を有する抗体を指し、そのような改変により、抗原に対する抗体の親和性が改善される。
「Tie2のアロステリック活性化」は、記載されるリガンド結合または活性部位以外でTie2の領域と特異的に相互作用するアゴニスト抗Tie2抗体によるTie2の活性化であり、その結果、結合によってTie2立体構造またはクラスタリングが変化し、受容体の活性が増強される。
本明細書における「抗体」という用語は、最も広い意味で使用され、それらが望ましい抗原結合活性を示す限り、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、および抗体断片を含むがこれらに限定されない、様々な抗体構造を包含する。
「抗体断片」は、無傷抗体が結合する抗原と結合する、無傷抗体の一部分を含む無傷抗体以外の分子を指す。抗体断片の例としては、Fv、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’);ダイアボディ;線状抗体;一本鎖抗体分子(例えば、scFv);および抗体断片から形成された多重特異性抗体が挙げられるがこれらに限定されない。
抗体のパパイン消化は、「Fab」断片と呼ばれる2つの同一の抗原結合断片と、容易に結晶化する能力を反映する名称である残りの「Fc」断片と、を産生する。Fab断片は、重(H)鎖の可変領域ドメイン(VH)および1つの重鎖の第1の定常ドメイン(CH1)とともに、軽(L)鎖全体と、からなる。抗体のペプシン処理により、二価抗原結合活性を有する2つのジスルフィド連結Fab断片に概ね対応し、かつ依然として抗原を架橋連結することができる単一の大きなF(ab’)断片が得られる。Fab’断片は、抗体ヒンジ領域由来の1つ以上のシステインを含むCH1ドメインのカルボキシ末端にさらなるいくつかの残基を有することによって、Fab断片とは異なる。Fab’-SHは、定常ドメインのシステイン残基が遊離チオール基を有するFab’の、本明細書における名称である。F(ab’)抗体断片は、元々、ヒンジシステインを間に有するFab’断片のペアとして産生された。抗体断片の他の化学的カップリングも知られている。
本明細書における「Fc領域」という用語は、定常領域の少なくとも一部分を含む免疫グロブリン重鎖のC末端領域を定義するために使用される。用語は、天然配列Fc領域およびバリアントFc領域を含む。一実施形態では、ヒトIgG重鎖Fc領域は、Cys226から、またはPro230から、重鎖のカルボキシル末端にまで及ぶ。しかしながら、Fc領域のC末端リジン(Lys447)は、存在してもしなくてもよい。本明細書で特に指定されない限り、Fc領域または定常領域におけるアミノ酸残基の付番は、Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991)に記載されるような、EUインデックスとも呼ばれるEU付番システムに従うものである。
「Fv」は、密接な非共有性会合状態にある1つの重鎖可変領域ドメインと1つの軽鎖可変領域ドメインとの二量体からなる。これらの2つのドメインの折り畳みから、抗原結合のためのアミノ酸残基に寄与し、抗体に抗原結合特異性を付与する6つの超可変ループ(HおよびL鎖それぞれから3つのループ)が生じる。しかしながら、単一の可変ドメイン(または抗原に対して特異的な3つのCDRのみを含むFvの半分)でさえ、抗原を認識しそれと結合する能力を有しているが、多くの場合、結合部位全体よりも親和性が低い。
「sFv」または「scFv」とも略される「一本鎖Fv」は、単一のポリペプチド鎖に接続されたVHおよびVL抗体ドメインを含む抗体断片である。sFvポリペプチドは、sFvが抗原結合に望ましい構造を形成することを可能にする、VHドメインとVLドメインとの間のポリペプチドリンカーをさらに含み得る。sFvの概説については、Pluckthun in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies,vol.113,Rosenburg and Moore eds.,Springer-Verlag,New York,pp.269-315(1994)を参照されたい。
「ダイアボディ」という用語は、Vドメインの鎖内ではなく鎖間対合が達成されるように、VHドメインとVLドメインとの間の短いリンカー(約5~10残基)でsFv断片(前段落を参照されたい)を構築することによって調製され、二価断片、すなわち、2つの抗原結合部位を有する断片をもたらす小抗体断片を指す。二重特異性ダイアボディは、2つの抗体のVHおよびVLドメインが異なるポリペプチド鎖上に存在する、2つの「クロスオーバー」sFv断片のヘテロ二量体である。ダイアボディは、例えば、EP404,097、WO93/11161、およびHollinger et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:6444-6448,1993を参照されたい。
「遮断」抗体または「アンタゴニスト」抗体は、それが結合する抗原の生物学的活性を阻害するか、または低減するものである。特定の遮断抗体またはアンタゴニスト抗体は、抗原の生物学的活性を実質的または完全に阻害する。
「アゴニスト」または「活性化」抗体は、それが結合する抗原の生物学的またはシグナル伝達活性を活性化させるか、刺激するか、または増加させる抗体である。いくつかの状況では、アゴニスト抗体は、リガンドがその同族受容体と係合し、それを活性化させる方法と同様に作用可能であることが企図される。他の状況では、実施例3に記載されるように、細胞内リン酸化Tie2(pTie2)、および/またはリン酸化Akt(pAkt)、および/またはリン酸化ERK(pERK)のうちの1つ以上のレベルの増加によって決定されるように、本発明の抗Tie2抗体がTie2シグナル伝達を誘導する場合、それらはアゴニストであることが企図される。さらに、実施例6および7に記載されるように、本発明のアゴニストTie2抗体は、内因性活性化(すなわち、Ang1)または阻害性(すなわち、Ang2)リガンドの存在または不在下で、その標的抗原の下流シグナル伝達を活性化させることもできることがさらに企図される。
参照抗体と「同じエピトープに結合する抗体」は、参照抗体と比較して、抗原のアミノ酸残基の重複したセットに接触するか、または競合アッセイにおいてその抗原への参照抗体の結合を50%以上遮断する抗体を指す。抗原と接触する抗体のアミノ酸残基は、例えば、抗原との複合体中の抗体の結晶構造を決定することによって、または水素/重水素交換を実行することによって決定することができる。いくつかの実施形態では、抗原から5オングストローム内にある抗体の残基は、抗原と接触すると考えられる。いくつかの実施形態では、参照抗体と同じエピトープに結合する抗体は、競合アッセイにおいて参照抗体のその抗原への結合を50%以上遮断し、逆に、参照抗体は、競合アッセイにおいて抗体のその抗原への結合を50%以上遮断する。本明細書では、例示的な競合アッセイが提供される。
本明細書で使用される「二重パラトピック」という用語は、第1の抗原結合部分および第2の抗原結合部分が同じ抗原上の異なるエピトープに結合する二重特異性抗体を指す。
「キメラ」抗体という用語は、重鎖および/または軽鎖の一部分が特定の供給源または種に由来する一方で、重鎖および/または軽鎖の残部が異なる供給源または種に由来する抗体を指す。
抗体の「クラス」は、その重鎖が保有する定常ドメインまたは定常領域のタイプを指す。抗体には5つの主要なクラスがある:IgA、IgD、IgE、IgG、およびIgM、ならびにこれらの一部は、サブクラス(アイソタイプ)、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、およびIgA2にさらに分けられ得る。異なるクラスの免疫グロブリンに対応する重鎖定常ドメインは、それぞれ、α、δ、ε、γ、およびμと呼ばれる。
「補体因子」とは、免疫系の一部である補体カスケードを構成する種々のタンパク質および糖タンパク質を意味し、これは、抗体および食細胞が、微生物および損傷細胞を生物から排除し、炎症を促進し、病原体の細胞膜を攻撃する能力を増強する(補完する)。それは、先天性免疫系の一部である。本明細書で企図される補体因子としては、例えば、C1、C2、C2a、C2b、C3、C3a、C3b、C4、C4a、C4b、C5、C5a、C5b、C6、C7、C8、およびC9が挙げられる。
「エフェクター機能」は、抗体のアイソタイプによって異なる、抗体のFc領域に起因する生物学的活性を指す。抗体エフェクター機能の例としては、C1q結合および補体依存性細胞傷害性(CDC)、Fc受容体結合、抗体依存性細胞介在性細胞傷害性(ADCC)、食作用、細胞表面受容体(例えば、B細胞受容体)の下方調節、ならびにB細胞活性化が挙げられる。
「フレームワーク」または「フレームワーク領域」または「FR」は、超可変領域(CDR)残基以外の可変ドメイン残基を指す。可変ドメインのFRは、一般に、4つのFRドメイン:FR1、FR2、FR3、およびFR4からなる。
「全長抗体」、「無傷抗体」、および「全抗体」という用語は、本明細書では互換的に使用され、天然抗体構造と実質的に同様の構造を有するか、または本明細書で定義されるFc領域を含む重鎖を有する抗体を指す。
「融合ポリペプチド」という用語は、例えば、免疫グロブリンFc領域に融合された本発明の抗Tie2抗体を包含する。Fc領域は、例えば、免疫グロブリンのCH3ドメインを含み得、これは、天然に存在し得るか、または何らかの方法で修飾され得る。かかるFc融合ポリペプチドは、融合されていない対応物よりも高いインビボでの半減期を示すことができる。また、Fc領域への融合は、融合ポリペプチドの二量体化/多量体化を可能にする。企図されるように、Fc領域は、天然に存在するFc領域であってもよく、または例えば、治療的品質、循環時間、凝集問題の低減などの特定の品質を改善するために改変されてもよい。別の実施形態において、融合ポリペプチドは、例えば、Ang1などのリガンドに融合して融合ポリペプチドのアゴニスト活性を増強する抗Tie2抗体断片を企図する。別の実施形態では、融合ポリペプチドは、例えば、サイトカインに融合して他の所望の生物学を誘発する抗Tie2抗体断片を企図する。
本明細書で使用される場合、「六量体化抗体」は、Fc領域におけるE430G変異の導入が、細胞表面における膜結合抗原への結合時の分子間Fc-Fc相互作用の増加による抗体六量体形成の自然プロセスを促進するものである(Diebolder et al.,Science.2014、de Jong et al.,PLoS Biol.2016)。
「ヒト抗体」は、ヒトもしくはヒト細胞によって産生されるか、またはヒト抗体レパートリーもしくは他のヒト抗体をコードする配列を利用する非ヒト供給源に由来する抗体のアミノ酸配列に対応するアミノ酸配列を保有するものである。ヒト抗体のこの定義は、非ヒト抗原結合残基を含むヒト化抗体を特定的に除外する。
「ヒトコンセンサスフレームワーク」は、ヒト免疫グロブリンVLまたはVHフレームワーク配列の選択において最も一般的に存在するアミノ酸残基を表すフレームワークである。一般に、ヒト免疫グロブリンVLまたはVH配列の選択は、可変ドメイン配列のサブグループからのものである。一般に、配列のサブグループは、Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,NIH Publication 91-3242,Bethesda Md.(1991),vols.1-3におけるようなサブグループである。一実施形態では、VLについて、サブグループは、上記のKabat et al.におけるようなサブグループカッパIである。一実施形態では、VHについて、サブグループは、上記のKabat et al.におけるようなサブグループIIIである。
非ヒト(例えば、げっ歯類)抗体の「ヒト化」形態は、非ヒト抗体に由来する配列を最小限に含有するキメラ抗体である。ほとんどの場合、ヒト化抗体はヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)であり、レシピエントの超可変領域からの残基は、所望の抗体特異性、親和性、および能力を有するマウス、ラット、ウサギ、または非ヒト霊長類などの非ヒト種(ドナー抗体)の超可変領域からの残基によって置き換えられる。いくつかの事例では、ヒト免疫グロブリンのFR残基は、対応する非ヒト残基によって置き換えられる。さらに、ヒト化抗体は、レシピエント抗体またはドナー抗体には見られない残基を含む可能性がある。これらの修飾は、抗体の性能をさらに向上させるためになされる。一般に、ヒト化抗体は、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的にすべてを含むことになり、超可変ループのすべてまたは実質的にすべてが、非ヒト免疫グロブリンのものに対応し、FRのすべてまたは実質的にすべてが、ヒト免疫グロブリン配列のものである。ヒト化抗体はまた、任意選択的に、免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部分、典型的にはヒト免疫グロブリンのものを含むであろう。詳細については、Jones et al.,Nature 321:522-525(1986)、Riechmann et al.,Nature 332:323-329(1988)、およびPresta,Curr Op.Struct.Biol.2:593-596(1992)を参照されたい。
「可変」という用語は、可変ドメインのある特定のセグメントが抗体間で配列が大きく異なるという事実を指す。可変ドメインまたは「V」ドメインは、抗原結合を媒介し、その特定の抗原に対する特定の抗体の特異性を定義する。しかしながら、可変性は可変ドメインのスパンにわたって均一には分布していない。その代わり、V領域は、それぞれが9~12アミノ酸長である「超可変領域」と呼ばれる極可変性のより短い領域によって隔てられている15~30個のアミノ酸のフレームワーク領域(FR)と呼ばれる比較的不変の伸長部からなる。本明細書で使用される場合、「超可変領域」または「CDR」という用語は、抗原結合を担う抗体のアミノ酸残基を指す。超可変領域は、一般に、例えば、VLにおいて、およそ(around about)残基24~34(L1)、50~56(L2)、および89~97(L3)、ならびにVHにおいて、およそ残基26~35(H1)、49~65(H2)、および95~102(H3)(一実施形態では、H1は、およそ残基31~35である)からのアミノ酸残基(Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991))、かつ/または「超可変ループ」からのアミノ酸残基(例えば、VLにおいて、残基26~32(L1)、50~52(L2)、および91~96(L3)、ならびにVHにおいて、26~32(H1)、53~55(H2)、および96~101(H3))(Chothia and Lesk,J.Mol.Biol.196:901-917(1987))を含む。天然の重鎖および軽鎖の可変ドメインは、それぞれ4つのFRを含み、これらは主にベータシート構成を採用し、ベータシート構造を接続し、場合によってはその一部を形成するループを形成する3つの超可変領域によって接続される。各鎖の超可変領域は、FRによって近接して一緒に保持され、他の鎖からの超可変領域とともに、抗体の抗原結合部位の形成に寄与する(Kabat et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991)を参照されたい)。したがって、CDRおよびFR配列は、一般に、VH(またはVL)における以下の配列:FR1-H1(L1)-FR2-H2(L2)-FR3-H3(L3)-FR4内にある。定常ドメインは、抗体の抗原への結合に直接関与しないが、抗体の抗体依存性細胞傷害性(ADCC)への関与などの様々なエフェクター機能を示す。
「Kabat付番などの残基付番」、「Kabatアミノ酸残基」、または「Kabat付番などのアミノ酸位置付番」という用語、およびこれらの変形例は、上記のKabat et al.における抗体のコンパイルの重鎖可変ドメインまたは軽鎖可変ドメインに使用される付番システムを指す。この付番システムを使用して、実際の直鎖アミノ酸配列は、可変ドメインのFRもしくはCDRの短縮またはそれへの挿入に対応するより少ないまたは追加のアミノ酸を含有し得る。例えば、重鎖可変ドメインは、H2の残基52の後の単一アミノ酸インサート(Kabatによる残基52a)および重鎖FR残基82の後の挿入残基(例えば、Kabatに従った残基82a、82b、および82cなど)を含んでもよい。Kabatの残基付番は、抗体の配列の、「標準的な」Kabat付番配列との相同性の領域でのアラインメントによって、所与の抗体について決定され得る。
Kabat付番システムは、一般に、可変ドメイン内の残基(およそ軽鎖の残基1~107および重鎖の残基1~113)について言及する場合に使用される(例えば、Kabat et al.,Sequences of Immunological Interest.5th Ed.Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991)を参照されたい)。「EU付番システム」または「EUインデックス」は、一般に、免疫グロブリン重鎖定常領域内の残基について言及する場合に使用される(例えば、上記のKabat et al.に報告されているEUインデックス)。「Kabat付番などのEUインデックス」は、ヒトIgG1 EU抗体の残基付番を指す。本明細書に別段の記載がない限り、抗体の可変ドメインにおける残基番号についての言及は、Kabat付番システムによる残基付番を意味する。本明細書に別段の記載がない限り、抗体の定常ドメイン内の残基番号についての言及は、EU付番システムによる残基付番を意味する。特に示されない限り、CDR残基および可変ドメイン中の他の残基(例えば、FR残基)は、本明細書では、上記のKabat et al.に従って付番される。
「イムノコンジュゲート」は、小分子薬物(阻害剤もしくは活性化剤)、または細胞傷害剤、例えば、化学療法剤もしくは薬物、成長阻害剤、毒素(例えば、タンパク質毒素、細菌、真菌、植物、もしくは動物起源の酵素的に活性な毒素、またはそれらの断片)、または放射性同位体を含むがこれらに限定されない、細胞死滅または細胞改変活性を送達する1つ以上の異種分子にコンジュゲートされた抗体である。
本明細書に開示される様々な抗体を説明するために使用される場合、「単離された抗体」という用語は、それが発現された細胞もしくは細胞培養物から同定および分離および/または回収された抗体を意味する。その自然環境の汚染成分は、典型的には、ポリペプチドの診断または治療用途を妨げる物質であり、酵素、ホルモン、および他のタンパク質性または非タンパク質性溶質を含む可能性がある。いくつかの実施形態では、抗体は、例えば、電気泳動(例えば、SDS-PAGE、等電点電気泳動(IEF)、キャピラリー電気泳動)またはクロマトグラフィー(例えば、イオン交換もしくは逆相HPLC)アプローチによって決定される際、95%または99%を超える純度に精製される。抗体純度の評価方法の概説については、例えば、Flatman et al.,J.Chromatogr.B 848:79-87(2007)を参照されたい。ある特定の実施形態では、抗体は、(1)スピニングカップ配列決定装置を使用してN末端もしくは内部アミノ酸配列の少なくとも15残基を得るのに十分な程度まで、または(2)クマシーブルーまたは銀染色を使用した、非還元もしくは還元条件下でSDS-PAGEによって均質になるまで、精製されるであろう。単離された抗体は、ポリペプチドの自然環境の少なくとも1つの成分が存在しないので、組換え細胞内のインサイチュでの抗体を含む。しかしながら、通常、単離されたポリペプチドは、少なくとも1つの精製ステップによって調製されるであろう。
本明細書で使用される場合、「モノクローナル抗体」という用語は、実質的に均質な抗体の集団から得られる抗体を指し、すなわち、集団を構成する個々の抗体は、例えば、自然発生の変異を含むか、またはモノクローナル抗体調製物の産生中に生じる、可能なバリアント抗体を除いて、同一であり、かつ/または同じエピトープと結合し、かかるバリアントは一般に、少量で存在する。異なる決定基(エピトープ)に対して指向性が異なる抗体を典型的に含むポリクローナル抗体調製物とは対照的に、モノクローナル抗体調製物の各モノクローナル抗体は、抗原上の単一の決定基に対して指向性である。したがって、「モノクローナル」という修飾語は、実質的に均質な抗体集団から得られる抗体の特徴を示し、任意の方法による抗体の産生を必要とするものとして解釈されるべきではない。例えば、本発明に従って使用されるモノクローナル抗体は、ハイブリドーマ法、組換えDNA法、ファージディスプレイ法、およびヒト免疫グロブリン遺伝子座のうちのすべてまたは一部を含有するトランスジェニック動物を利用する方法を含むがこれらに限定されない、様々な技術によって作製されてもよく、かかる方法およびモノクローナル抗体を作製するための他の例示的な方法が本明細書に記載される。
「多重特異性抗体」という用語は、最も広い意味で使用され、具体的には、ポリエピトープ特異性を有する抗体または抗体断片(すなわち、1つの生物学的分子上の2つの異なるエピトープ、または異なる生物学的分子上のそれぞれのエピトープに、結合することができる)を包含する。そのような多重特異性抗体には、全長抗体、2つ以上のVLおよびVHドメインを有する抗体、抗体断片、例えば、Fab、Fv、dsFv、scFv、ダイアボディ、二重特異性ダイアボディおよびトリアボディ、共有結合的または非共有結合的に連結された抗体断片が含まれるが、これらに限定されない。「多重エピトープ特異性」とは、同じまたは異なる標的上の2つ以上の異なるエピトープに特異的に結合する能力を指す。「二重の特異性(dual specificity)」または「二重特異性(bispecificity)」は、同じまたは異なる標的上の2つの異なるエピトープに特異的に結合する能力を指す。しかしながら、二重特異性抗体(bispecific antibodies)とは対照的に、二重の特異性抗体(dual-specific antibodies)は、アミノ酸配列が同一である2つの抗原結合アームを有し、各Fabアームは、2つの抗原を認識することができる。二重の特異性(dual-specificity)は、抗体が単一のFabまたはIgG分子として2つの異なる抗原と高い親和性で相互作用することを可能にする。一実施形態によれば、IgG1形態の多重特異性抗体は、5μM~0.001pM、3μM~0.001pM、1μM~0.001pM、0.5μM~0.001pM、または0.1μM~0.001pMの親和性で各エピトープに結合する。「単一特異性(monospecific)」は、特定の抗原上の1つのエピトープのみに結合する能力を有する抗体を指す。
標的分子への抗体の結合に関して、特定のポリペプチドもしくは特定のポリペプチド標的上のエピトープに対する「特異的結合」、または特定のポリペプチドもしくは特定のポリペプチド標的上のエピトープ「に特異的に結合する」もしくは「に対して特異的である」という用語は、非特異的相互作用とは測定可能な程度に異なる結合を意味する。特異的結合は、例えば、対照分子の結合と比較した分子の結合を決定することによって測定することができる。例えば、特異的結合は、標的と類似の対照分子、例えば、過剰な非標識標的との競合によって決定することができる。この場合、特異的結合は、標識された標的のプローブへの結合が過剰な非標識標的によって競合的に阻害される場合に示される。本明細書で使用される場合、特定のポリペプチドまたは特定のポリペプチド標的上のエピトープに対する「特異的結合」、または特定のポリペプチドもしくは特定のポリペプチド標的上のエピトープ「に特異的に結合する」もしくは「に対して特異的である」という用語は、例えば、10-4M以下、代替的に10-5M以下、代替的に10-6M以下、代替的に10-7M以下、代替的に10-8M以下、代替的に10-9M以下、代替的に10-10M以下、代替的に10-11M以下、代替的に10-12M以下の標的に対するKD、または10-4M~10-6M、もしくは10-6M~10-10M、もしくは10-7M~10-9Mの範囲のKDを有する分子によって示され得る。当業者によって理解されるように、親和性およびKD値は、逆関係にある。抗原に対する高い親和性は、低いKD値によって測定される。一実施形態において、「特異的結合」という用語は、本発明の抗体などの分子が、任意の他のポリペプチドまたはポリペプチドエピトープに実質的に結合することなく、特定のポリペプチドまたは特定のポリペプチド上のエピトープに結合する結合を指す。
「非リガンド競合結合剤」という用語は、Ang1またはAng2のいずれかとTie2の活性部位について競合せず、一方で、依然としてAng1またはAng2のいずれかが活性部位で結合することを可能にする、本発明の抗Tie2抗体である。
「抗体をコードする核酸」は、抗体重鎖および軽鎖(またはその断片)をコードする1つ以上の核酸分子を指し、単一のベクターまたは別個のベクター中のこのような核酸分子を含み、このような核酸分子は、宿主細胞内の1つ以上の位置に存在する。いくつかの実施形態では、核酸は、抗Tie2抗体をコードする。
「ベクター」という用語は、本明細書で使用される場合、連結される別の核酸を増加させることができる核酸分子を指す。この用語は、自己複製核酸構造としてのベクター、およびそれが導入された宿主細胞のゲノムに組み込まれるベクターを含む。ある特定のベクターは、それらが作動可能に連結される核酸の発現を指示することができる。かかるベクターは、本明細書では「発現ベクター」と呼ばれる。
「宿主細胞」、「宿主細胞株」、および「宿主細胞培養物」という用語は、互換的に使用され、そのような細胞の子孫を含む、外因性核酸が導入された細胞を指す。宿主細胞は、「形質転換体」および「形質転換細胞」を含み、これは、初代形質転換細胞および継代数に関係なくそれに由来する子孫を含む。子孫は、核酸含有量において親細胞と完全に同一ではない場合があり得るが、変異を含み得る。当初形質転換された細胞においてスクリーニングまたは選択されたものと同じ機能または生物学的活性を有する変異体子孫が本明細書に含まれる。
参照ポリペプチド配列に関しての「アミノ酸配列同一性のパーセント(%)」は、最大パーセントの配列同一性を達成するために、必要に応じて、配列をアラインメントし、ギャップを導入した後に、配列同一性の一部として任意の保存的置換を考慮しない、参照ポリペプチド配列におけるアミノ酸残基と同一である候補配列におけるアミノ酸残基のパーセンテージとして定義される。アミノ酸配列同一性パーセントを決定する目的のためのアラインメントは、例えば、BLAST、BLAST-2、ALIGNまたはMegalign(DNASTAR)ソフトウェアなどの一般に入手可能なコンピュータソフトウェアを使用して、当該技術分野の技術範囲内である様々な方法で達成することができる。当業者は、比較される配列の全長にわたって最大アラインメントを達成するために必要な任意のアルゴリズムを含む、配列をアラインメントするための適切なパラメータを決定することができる。
抗体を含むタンパク質は、本質的に無傷の立体構造および生物活性を保持する場合、「安定」であると言われる。タンパク質安定性を測定するための様々な分析技術が当該技術分野で利用可能であり、例えば、Peptide and Protein Drug Delivery,247-301,Vincent Lee Ed.,Marcel Dekker,Inc.,New York,N.Y.,Pubs.(1991)およびJones(1993)Adv.Drug Delivery Rev.10:29-90において概説されている。「改善された安定性」を有する抗体バリアントは、出発参照抗体と比較して、より安定である抗体バリアントを指す。改善された安定性を有する抗体バリアントは、天然抗体の物理的安定性、および/もしくは化学的安定性、および/または生物学的活性を改善する、ならびに/あるいは免疫原性を低下させる目的で特定のアミノ酸残基が改変されている、参照(野生型)抗体のバリアントである。
ある特定の実施形態において、抗Tie2抗体は、Tie2活性が関与する疾患または状態を標的とし、それに干渉する治療剤として使用することができる。また、抗体は、例えば、治療薬としてのその有効性を評価するために、他の生物学的活性アッセイに供してもよい。そのようなアッセイは、当該技術分野で既知であり、標的抗原および抗体に対する意図される用途に依存する。例としては、HUVEC阻害アッセイ、腫瘍細胞成長阻害アッセイ(例えば、WO89/06692に記載されているような)、抗体依存性細胞傷害性(ADCC)および補体媒介性細胞傷害(CDC)アッセイ(米国特許第5,500,362号)、ならびにアゴニスト活性または造血アッセイ(WO95/27062を参照されたい)が挙げられる。
本明細書で使用される場合、「三重特異性」という用語は、3つの抗原認識および結合部位を保有する抗体のタイプを指し、そのうちの一部は、Tie2に結合し得る。別の場合では、少なくとも1つの結合アームは、Tie2と特異的に結合し、他の結合部位は、Tie2または目的の別の抗原のいずれかに結合し得る(「二重特異性抗体」に列挙される)。一態様では、そのような三重特異性抗体は、抗体断片(例えば、Fab、scFv、単一ドメイン抗体)を含む。非限定的な例として、本発明の3つの抗体結合断片は、少なくとも1つの抗体結合断片がTie2と結合し、残りの抗体結合断片が、例えば、VEGFなどの別の抗原と結合するように、三重特異性抗体に組み立てられ得る。Runcie et al.,Bi-specific and Tri-specific antibodies - the next big thing in solid tumor therapeutics.,Mol.Med.,24,(50)(2018)を参照されたい。
本明細書で使用される場合、「四重特異性」という用語は、4つの抗原認識および結合部位を保有する抗体のタイプを指し、そのうちの一部は、Tie2に結合し得る。別の場合では、少なくとも1つの結合アームは、Tie2と特異的に結合し、他の結合部位は、Tie2または目的の別の抗原のいずれかに結合し得る(「二重特異性抗体」に列挙される)。一態様では、そのような四重特異性抗体は、抗体断片(例えば、Fab、scFv、単一ドメイン抗体)を含む。非限定的な例として、本発明の4つの抗体結合断片は、2つの抗体結合断片がTie2と結合し、他の2つの抗体結合断片が、例えば、VEGFなどの別の抗原と結合するように、四重特異性抗体に組み立てられ得る。
本明細書で使用される場合、「五重特異性」という用語は、5つの抗原認識および結合部位を保有する抗体のタイプを指し、そのうちの一部は、Tie2に結合し得る。別の場合では、少なくとも1つの結合アームは、Tie2と特異的に結合し、他の結合部位は、Tie2または目的の別の抗原のいずれかに結合し得る(「二重特異性抗体」に列挙される)。一態様では、そのような五重特異性抗体は、抗体断片(例えば、Fab、scFv、単一ドメイン抗体)を含む。非限定的な例として、本発明の5つの抗体結合断片は、少なくとも1つの抗体結合断片がTie2と結合し、他の抗体結合断片が、例えば、VEGFなどの別の抗原と結合するように、五重特異性抗体に組み立てられ得る。
本明細書で使用される場合、「六重特異性」という用語は、6つの抗原認識および結合部位を保有する抗体のタイプを指し、そのうちの一部は、Tie2に結合し得る。別の場合では、少なくとも1つの結合アームは、Tie2と特異的に結合し、他の結合部位は、Tie2または目的の別の抗原のいずれかに結合し得る(「二重特異性抗体」に列挙される)。一態様では、そのような六重特異性抗体は、抗体断片(例えば、Fab、scFv、単一ドメイン抗体)を含む。非限定的な例として、本発明の6つの抗体結合断片は、少なくとも1つの抗体結合断片がTie2と結合し、他の抗体結合断片が、例えば、VEGFなどの別の抗原と結合するように、六重特異性抗体に組み立てられ得る。
本明細書で使用される「ポリペプチドリンカー」は、2つのポリペプチド(例えば、VHドメインとVLドメイン、2つのscFv抗体断片、または可変ドメインと細胞外トラップタンパク質、またはscFv抗体断片と細胞外トラップタンパク質)を連結するために使用される、ペプチド結合によって接合される2つ以上のアミノ酸残基を含むポリペプチドである。リンカーは、可撓性であっても、硬質/非可撓性であってもよい。かかるリンカーポリペプチドの例は、当該技術分野で周知である(例えば、Hollinger P,et al.,PNAS USA.90:6444-6448(1993)、Poljak RJ.Structure 2:1121-1123(1994)を参照されたい)。好適な非免疫原性リンカーペプチドの非限定的な例は、(G4S)n、(SG4)nもしくはG4(SG4)nの可撓性ペプチドリンカー、または硬質/非可撓性リンカー(EAAAK)nもしくは(XP)n(いずれの場合も、「n」は、1~10、または1~4の数である)、および、かかるリンカーのオリゴマーである。
「Tie2調節不全疾患」は、本発明の抗Tie2抗体での治療から利益を受けるであろう任意の状態である。本明細書で治療される疾患の非限定的な例としては、Ang-1、Ang-2、Ang-3、またはAng-4とTie2との相互作用の不均衡または破壊に起因する、任意の疾患または障害が挙げられるが、これらに限定されない。非限定的な例は、例えば、感染症、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、虚血性傷害、眼障害、放射線傷害、がん、全身性硬化症、外傷性脳傷害、放射線傷害、創傷治癒、心筋梗塞、血液脳関門損傷(すなわち、アルツハイマー病もしくは他の神経変性疾患)、神経炎症、脳海綿状奇形、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)またはクラークソン病を包含し得る。一実施形態では、Tie2調節不全感染症は、敗血症、デングウイルス感染、結核、またはインフルエンザを含む。別の実施形態では、Tie2調節不全疾患は、例えば、糖尿病性腎症、急性腎傷害、慢性腎臓病、腎臓もしくは他の臓器移植、重症下肢虚血、外傷性脳傷害または脳卒中などの虚血性傷害を包含し得る。別の実施形態において、Tie2調節不全眼障害は、例えば、糖尿病性網膜症、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、増殖性糖尿病網膜症(PDR)加齢性黄斑変性(AMD)、未熟児網膜症(ROP)、または緑内障を含み得る。
本明細書で使用される場合、「投与すること」とは、治療薬(例えば、本発明の抗Tie2抗体、本発明の抗Tie2抗体をコードする核酸)または組成物(例えば、薬学的組成物、例えば、本発明の抗Tie2抗体を含む薬学的組成物)の投薬量を、それを必要とする対象に投与する方法を意味する。本明細書に記載の方法で利用される組成物は、例えば、硝子体内(例えば、硝子体内注射によって)、眼内(ocularly)(例えば、眼内注射(ocular injection)によって)、眼内(intraocularly)(例えば、眼内注射(intraocular injection)によって)、皮下または静脈内に投与され得る。本明細書に記載の方法で利用される組成物はまた、全身または局所的に投与され得る。投与方法は、様々な因子(例えば、投与される化合物または組成物、および治療される状態、疾患、または障害の重症度)に応じて変化し得る。
本明細書で使用される場合、「共投与」は、2つ以上の別個の治療薬(例えば、本発明の抗Tie2抗体および抗VEGF抗体治療薬もしくは組換えVEGF融合タンパク質治療薬)または組成物(例えば、本発明の抗Tie2抗体薬学的組成物および抗VEGF抗体組成物もしくは組換えVEGF融合タンパク質組成物)を、それを必要とする対象に同時に(concurrently)または同時に(at the same time)投与することを意味する。
本明細書で使用される場合、「共製剤化」は、必要としている対象に投与される、単一の製剤として組み合わされる、2つ以上の別個の治療薬(例えば、本発明の抗Tie2抗体および抗VEGF抗体治療薬もしくは組換えVEGF融合タンパク質治療薬)または組成物(例えば、本発明の抗Tie2抗体薬学的組成物および抗VEGF抗体組成物もしくは組換えVEGF融合タンパク質組成物)を意味する。
「個体」または「対象」は、哺乳動物である。哺乳動物には、家畜(例えば、ウシ、ヒツジ、ネコ、イヌ、およびウマ)、霊長類(例えば、ヒト、およびサルなどの非ヒト霊長類)、ウサギ、げっ歯類(例えば、マウスおよびラット)が含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、個体または対象は、ヒトである。「対象」は、「患者」であってもよい。
本明細書で使用される場合、「治療」(および「治療する」または「治療すること」)は、治療される個体の自然経過を改変する試みにおける臨床介入を指し、予防のために、または臨床病理の経過の間に実行され得る。治療の望ましい効果には、限定されないが、疾患または障害の再発の予防、症状の緩和、疾患もしくは障害の任意の直接的または間接的な病理学的帰結の減少、疾患の進行速度の低減、疾患もしくは障害の状態の改善または緩和、および寛解または予後の改善が含まれる。一部の実施形態では、本発明の抗体は、疾患もしくは障害の発症を遅延させるために、または疾患もしくは障害の進行を遅らせるために使用される。
本明細書で使用される場合、「細胞」、「細胞株」、および「細胞培養物」という表現は互換的に使用され、すべてのそのような名称は子孫を含む。よって、「形質転換体」および「形質転換細胞」という語は、移入の数に関係なく、由来する初代対象細胞および培養物を含む。意図的または偶発的な変異のために、すべての子孫がDNAの内容において正確に同一ではない場合があることも理解される。当初形質転換された細胞においてスクリーニングされたものと同じ機能または生物学的活性を有する変異体子孫が含まれる。別個の指定が意図される場合、文脈から明らかであろう。
「変異」は、野生型配列などの参照ヌクレオチド配列に対する、ヌクレオチドの欠失、挿入、または置換である。
出発ポリペプチドまたは参照ポリペプチド(例えば、参照抗体もしくはその可変ドメイン/CDR)の「バリアント」または「変異体」は、(1)出発または参照ポリペプチドのものとは異なるアミノ酸配列を有し、(2)天然のもしくは人工(人造)変異誘発のいずれかを通じて出発または参照ポリペプチドに由来したポリペプチドである。そのようなバリアントとしては、例えば、本明細書で「アミノ酸残基改変」と呼ばれる、目的のポリペプチドのアミノ酸配列内からの残基の欠失、および/または残基の挿入、および/または残基の置換が挙げられる。したがって、バリアントCDRは、出発または参照ポリペプチド配列(供給源抗体または抗原結合断片のものなど)に関するバリアント配列を含むCDRを指す。アミノ酸残基の改変は、この文脈では、出発または参照ポリペプチド配列(例えば、参照抗体またはその断片の配列)における対応する位置のアミノ酸とは異なるアミノ酸を指す。最終構築物が所望の機能的特徴を保有することを条件として、欠失、挿入、および置換の任意の組み合わせを行って、最終バリアントまたは変異体構築物に到達し得る。アミノ酸変化はまた、グリコシル化部位の数または位置を変化させるなど、ポリペプチドの翻訳後プロセスを改変し得る。
本明細書で使用される場合、「VEGF細胞外トラップタンパク質」または「VEGF-トラップ」は、別名アフリベルセプト(Eylea(登録商標)、Regeneron-Bayer HealthCare、Tarrytown,NY,US)として知られている。これは、IgG1のFc部分に融合した、VEGF受容体1および2の細胞外成分から得られるリガンド結合要素からなる。これは、高親和性でVEGF-AならびにVEGF-Bおよび胎盤成長因子(PlGF)のすべてのアイソフォームと結合し、本質的に、VEGF-AおよびPlGFリガンドが細胞受容体と結合してそれを活性化させることができなくなるようにする。
「野生型(WT)」または「参照」配列、つまり参照抗体のCDRもしくは可変ドメインなどの「野生型」または「参照」タンパク質/ポリペプチドの配列は、変異の導入を通じてバリアントポリペプチドが由来する参照配列であってもよい。一般に、所与のタンパク質についての「野生型」配列は、天然において最も一般的な配列である。同様に、「野生型」遺伝子配列は、天然に最も一般的に見られるその遺伝子の配列である。変異は、天然プロセスを通じて、または人間が誘導する手段を通じて、「野生型」遺伝子(および故に、該遺伝子がコードするタンパク質)に導入され得る。このようなプロセスの生成物は、元の「野生型」タンパク質もしくは遺伝子の「バリアント」または「変異体」形態である。
「参照抗体」は、本明細書で使用される場合、その抗原結合配列が、本明細書に記載される基準に従って多様化が実行される鋳型配列として機能する抗体またはその断片を指す。抗原結合配列は、一般に、フレームワーク領域を含む、抗体可変領域、少なくとも1個のCDRを含む。
組成物および方法
本発明は、Tie2に結合する新規の抗体、ならびに例えば治療的および診断的用途のためにそれらを作製および使用する方法を提供する。本発明の抗体は、例えば、本明細書に記載されるTie2調節不全疾患を含む様々な障害の診断または治療に有用である。
本明細書に記載または参照される技法および手順は、一般によく理解されており、例えば、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual 3d edition(2001)Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.、Current Protocols in Molecular Biology(F.M.Ausubel,et al.eds.,(2003))、the series Methods in Enzymology(Academic Press,Inc.):PCR 2:A Practical Approach(M.J.MacPherson,B.D.Hames and G.R.Taylor eds.(1995)),Harlow and Lane,eds.(1988)Antibodies,A Laboratory Manual,and Animal Cell Culture(R.I.Freshney,ed.(1987))、Oligonucleotide Synthesis(M.J.Gait,ed.,1984)、Methods in Molecular Biology,Humana Press、Cell Biology:A Laboratory Notebook(J.E.Cellis,ed.,1998)Academic Press、Animal Cell Culture(R.I.Freshney),ed.,1987)、Introduction to Cell and Tissue Culture(J.P.Mather and P.E.Roberts,1998)Plenum Press、Cell and Tissue Culture:Laboratory Procedures(A.Doyle,J.B.Griffiths,and D.G.Newell,eds.,1993-8)J.Wiley and Sons、Handbook of Experimental Immunology(D.M.Weir and C.C.Blackwell,eds.)、Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells(J.M.Miller and Μ.P.Calos,eds.,1987)、PCR:The Polymerase Chain Reaction,(Mullis et al.,eds.,1994)、Current Protocols in Immunology(J.E.Coligan et al.,eds.,1991)、Short Protocols in Molecular Biology(Wiley and Sons,1999)、Immunobiology(C.A.Janeway and P.Travers,1997)、Antibodies(P.Finch,1997)、Antibodies:A Practical Approach(D.Catty.,ed.,IRL Press,1988-1989)、Monoclonal Antibodies:A Practical Approach(P.Shepherd and C.Dean,eds.,Oxford University Press,2000)、Using Antibodies:A Laboratory Manual(E.Harlow and D.Lane(Cold Spring Harbor Laboratory Press,1999)、The Antibodies(M.Zanetti and J.D.Capra,eds,,Harwood Academic Publishers,1995)に記載されている広く利用されている方法論など、当業者による従来の方法論を使用して一般的に使用される。
本明細書に記載される本発明の抗Tie2抗体、および本明細書に記載される方法における使用のための任意の抗体は、本明細書に記載される特質のうちのいずれかを単独でまたは組み合わせて有し得る。
ある特定の実施形態において、本明細書で提供する抗Tie2抗体は、約1μM、約100nM、約10nM、約1nM、約0.1nM、約0.01nM、または約0.001nM(例えば、10-8M以下、例えば、10-8M~10-13M、例えば、10-9M~10-13M)の解離定数(KD)を有する。例えば、いくつかの場合では、本発明で提供する抗体は、約10nM以下のKDで、ヒトTie2(huTie2)と結合する。いくつかの場合において、本明細書で提供する抗体は、約5nM以下のKDで、huTie2と結合する。いくつかの場合において、本明細書で提供する抗体は、約2nM以下のKDで、huTie2と結合する。例えば、いくつかの事例では、本抗体は、約25pM~約2nM(例えば、約25pM、約50pM、約75pM、約100pM、約125pM、約150pM、約175pM、約200pM、約225pM、約250pM、約275pM、約300pM、約325pM、約350pM、約375pM、約400pM、約425pM、約450pM、約475pM、約500pM、約525pM、約550pM、約575pM、約600pM、約625pM、約650pM、約675pM、約700pM、約725pM、約750pM、約775pM、約800pM、約825pM、約850pM、約875pM、約900pM、約925pM、約950pM、約975pM、約1nM、約1.1nM、約1.2nM、約1.3nM、約1.4nM、約1.5nM、約1.6nM、約1.7nM、約1.8nM、約1.9nM、または約2nM)のKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、本抗体は、約75pM~約600pM(例えば、約75pM、約100pM、約125pM、約150pM、約175pM、約200pM、約225pM、約250pM、約275pM、約300pM、約325pM、約350pM、約375pM、約400pM、約425pM、約450pM、約475pM、約500pM、約525pM、約550pM、約575pM、約600pM)のKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、抗体は、約75pM~約500pMのKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、抗体は、約75pM~約400pMのKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、抗体は、約75pM~約300pMのKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、抗体は、約75pM~約200pMのKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、抗体は、約75pM~約150pMのKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、抗体は、約75pM~約125pMのKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、抗体は、約75pM~約100pMのKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、抗体は、約80pMのKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、抗体は、約60pMのKDで、huTie2と結合する。いくつかの事例では、抗体は、約40pMのKDで、huTie2と結合する。
一実施形態では、KDは、放射標識抗原結合アッセイ(RIA)によって測定される。一実施形態では、RIAは、目的の抗体のFabバージョンとその抗原とで実行される。例えば、抗原に対するFabの溶液結合親和性は、非標識抗原の段階用量シリーズの存在下で、Fabを、最小濃度の(125I)標識抗原と平衡化させ、次いで、抗Fab抗体でコーティングされたプレートで結合抗原を捕捉することによって測定される(例えば、Chen et al.,J.Mol.Biol.293:865-881(1999))。アッセイのための条件を確立するために、MICROTITER(商標)マルチウェルプレート(Thermo Scientific)を、50mMの炭酸ナトリウム(pH9.6)中の5μg/mlの捕捉抗Fab抗体(Cappel Labs)で一晩コーティングし、続いて、PBS中の2%(w/v)のウシ血清アルブミンで、室温(約23℃)で2~5時間ブロッキングする。非吸着性プレート(Nunc#269620)において、100pMまたは26pMの[125I]抗原を、目的のFabの連続希釈液と混合する(Presta et al.,Cancer Res.57:4593-4599(1997)を参照されたい)。次いで、対象となるFabを一晩インキュベートするが、インキュベーションは、平衡に達することを確実にするために、より長期間(例えば、約65時間)継続してもよい。その後、混合物を捕捉プレートに移し、室温でインキュベートする(例えば、1時間)。次いで、溶液を除去し、プレートをPBS中0.1%ポリソルベート20(TWEEN-20(商標))で8回洗浄した。プレートが乾燥したら、150μl/ウェルのシンチラント(MICROSCINT-20(商標)、Packard)を添加して、プレートをTOPCOUNT(商標)ガンマカウンター(Packard)上で10分間カウントする。最大結合の20%以下を与える各Fabの濃度は、競合結合アッセイにおける使用のために選択される。
別の実施形態によれば、KDは、BIACORE(商標)表面プラズモン共鳴(SPR)アッセイを用いて測定される。例えば、BIACORE(商標)-2000またはBIACORE(商標)-3000(BIAcore,Inc.、Piscataway,N.J.)を使用するアッセイは、25℃で、約10応答単位(RU)で固定化された抗原CM5チップを用いて実行される。一実施形態では、カルボキシメチル化デキストランバイオセンサーチップ(CM5、BIAcore,Inc.)を、供給業者の指示に従って、N-エチル-N’-(3-ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミド塩酸塩(EDC)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)で活性化させる。抗原を、pH4.8の10mMの酢酸ナトリウムで5μg/ml(約0.2μM)に希釈した後、5μl/分の流量で注入して、カップリングタンパク質の約10応答単位(RU)を達成する。抗原を注入した後、1Mのエタノールアミンを注入して、未反応の基をブロッキングする。動態測定のために、Fabの2倍連続希釈液(0.78nM~500nM)を、約25μl/分の流速で、25℃で、0.05%ポリソルベート20(TWEEN(商標)-20)界面活性剤(PBST)を含むPBS中に注入する。会合速度(kon)および解離速度(koff)を、会合および解離センサーグラムを同時に適合させることによって、単純な1対1のLangmuir結合モデル(BIACORE(商標)評価ソフトウェアバージョン3.2)を用いて計算する。平衡解離定数(KD)を、koff/konの比として計算する。例えば、Chen et al.,J.Mol.Biol.293:865-881(1999)を参照されたい。上記の表面プラズモン共鳴アッセイによってオンレートが10-1-1を超える場合、オンレートは、攪拌キュベットを有するストップフロー搭載分光計(Aviv Instruments)または8000シリーズSLM-AMINCO(商標)分光光度計(ThermoSpectronic)などの分光計で測定される増加濃度の抗原の存在下で、PBS(pH7.2)中の20nMの抗抗原抗体(Fab形態)の25℃での蛍光発光強度(励起=295nm、発光=340nm、16nmバンドパス)の増加または減少を測定する蛍光クエンチング技術を用いて決定することができる。KDはまた、当該技術分野で知られているBIACORE(商標)SPRアッセイを使用して測定されてもよい。
特定の実施形態では、本明細書で提供する抗体は、抗体断片である。抗体断片には、Fab、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)、Fv、およびscFv断片、ならびに以下に記載される他の断片が含まれるが、これらに限定されない。ある特定の抗体断片の概説については、Hudson et al.,Nat.Med.9:129-134(2003)を参照されたい。scFv断片の概説については、例えば、Pluckthun,in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies,vol.113,Rosenburg and Moore eds.,(Springer-Verlag,New York),pp.269-315(1994)を参照されたい。また、WO93/16185、および米国特許第5,571,894号および同第5,587,458号も参照されたい。サルベージ受容体結合エピトープ残基を含み、インビボ半減期が増加したFabおよびF(ab’)断片の考察については、米国特許第5,869,046号を参照されたい。
ダイアボディは、二価または二重特異性であり得る、2つの抗原結合部位を有する抗体断片である。例えば、EP404,097、WO1993/01161、Hudson et al.Nat Med.9:129-134(2003)、およびHollinger et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:6444-6448(1993)を参照されたい。トリアボディおよびテトラボディもまた、Hudson et al.,Nat.Med.9:129-134(2003)に記載されている。
単一ドメイン抗体は、抗体の重鎖可変ドメインのすべてもしくは一部、または軽鎖可変ドメインのすべてもしくは一部を含む抗体断片である。特定の実施形態では、単一ドメイン抗体は、ヒト単一ドメイン抗体である(Domantis, Inc.、Waltham,Mass.、例えば、米国特許第6,248,516B1号を参照されたい)。
抗体断片は、本明細書に記載されるように、無傷抗体のタンパク質分解消化、および組換え宿主細胞(例えば、大腸菌またはファージ)による産生を含むがこれらに限定されない、種々の技法によって作製することができる。
いくつかの場合において、本明細書で提供される本発明の抗Tie2抗体は、Fabである。
いくつかの事例では、Fabは、Tie2に結合し、(a)配列番号1~40のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR-H1、(b)配列番号41~80のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR-H2、(c)配列番号81~120のうちのいうちの1つのアミノ酸配列を含むCDR-H3、(d)配列番号121~160のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR-L1、(e)配列番号161~200のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR-L2、および(f)配列番号201~240のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含むCDR-L3から選択される少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、もしくは6つのCDR、または、上記CDRのうちの1つ以上と、配列番号1~240のうちのいずれか1つに対して少なくとも約95%の配列同一性(例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、もしくは99%の同一性)を有する1つ以上のそのバリアントとの組み合わせを含んでもよい。
いくつかの事例では、Fabは、Tie2に結合し、以下の抗体クローンとしての、配列番号のアミノ酸配列を含むHCDR1~3およびLCDR1~3を含む。
Figure 2023502725000004
Figure 2023502725000005
いくつかの事例では、Fabは、Tie2に結合し、(a)配列番号242、244、246、248、250、252、254、256、258、260、262、264、266、268、270、もしくは272のうちのいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性(例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性)を有するか、またはその配列を100%有するアミノ酸配列を含むVHドメインと、(b)配列番号242、243、245、247、249、251、253、255、257、259、261、263、265、267、269、271、もしくは273のうちのいずれか1つのアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の配列同一性(例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、もしくは99%の配列同一性)を有するか、またはその配列を100%有するアミノ酸配列を含むVLドメインと、を含む。
いくつかの事例では、Fabは、Tie2に結合し、以下の組み合わせでアミノ酸配列を含むVHドメインおよびVLドメインを含む。
Figure 2023502725000006
ある特定の実施形態において、本明細書で提供される抗体は、キメラ抗体である。ある特定のキメラ抗体は、例えば、米国特許第4,816,567号、およびMorrison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6851-6855(1984)を参照されたい。一例では、キメラ抗体は、非ヒト可変領域(例えば、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、またはサルなどの非ヒト霊長類に由来する可変ドメイン)およびヒト定常ドメインを含む。さらなる実施例において、キメラ抗体は、クラスまたはサブクラスが親抗体のクラスまたはサブクラスから変更された「クラススイッチ」抗体である。キメラ抗体は、その抗原結合断片を含む。
ある特定の実施形態において、キメラ抗体は、ヒト化抗体である。典型的には、非ヒト抗体は、親非ヒト抗体の特異性および親和性を保持しながら、ヒトに対する免疫原性を低減するようにヒト化される。一般に、ヒト化抗体は、CDR、例えば、CDR(またはその一部)が非ヒト抗体に由来し、FR(またはその一部)がヒト抗体配列に由来する、1つ以上の可変ドメインを含む。ヒト化抗体は、任意に、ヒト定常領域の少なくとも一部分も含むであろう。いくつかの実施形態では、ヒト化抗体におけるいくつかのFR残基は、例えば、抗体特異性または親和性を回復させるかまたは改善するために、非ヒト抗体(例えば、CDR残基が由来する抗体)由来の対応する残基で置換される。
ヒト化抗体およびそれらの作製方法は、例えば、Almagro and Fransson,Front.Biosci.13:1619-1633(2008)で概説されており、さらに、例えば、Riechmann et al.,Nature 332:323-329(1988)、Queen et al.,Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 86:10029-10033(1989)、米国特許第5,821,337号、同第7,527,791号、同第6,982,321号および同第7,087,409号、Kashmiri et al.,Methods 36:25-34(2005)(特異性決定領域(SDR)グラフティングを説明する)、Padlan,Mol.Immunol.28:489-498(1991)(「resurfacing」を説明する)、Dall’Acqua et al.,Methods 36:43-60(2005)(「FRシャッフリング」を説明する)、ならびにOsbourn et al.,Methods 36:61-68(2005)およびKlimka et al.,Br. J.Cancer,83:252-260(2000)(FRシャッフリングへの「ガイド付き選択」アプローチについて説明する)に記載されている。
ヒト化に使用され得るヒトフレームワーク領域としては、「最良適合」方法を使用して選択されるフレームワーク領域(例えば、Sims et.al.,J.Immunol.151:2296(1993)を参照されたい)、軽鎖または重鎖可変領域の特定のサブグループのヒト抗体のコンセンサス配列に由来するフレームワーク領域(例えば、Carter et.al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89:4285(1992)、およびPresta et.al.J.Immunol.,151:2623(1993)を参照されたい)、ヒト成熟(体細胞変異)フレームワーク領域またはヒト生殖系列フレームワーク領域(例えば、Almagro and Fransson,Front.Biosci.13:1619-1633(2008)を参照されたい)、ならびにFRライブラリのスクリーニングから得られるフレームワーク領域(例えば、Baca et al.,J.Biol.Chem.272:10678-10684(1997)、およびRosok et al.,J.Biol.Chem.271:22611-22618(1996)を参照されたい)が挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態では、本明細書で提供する抗体は、ヒト抗体である。ヒト抗体は、当該技術分野で既知の様々な技法を使用して産生することができる。ヒト抗体は、概して、van Dijk et al.,Curr.Opin.Pharmacol.5:368-74 (2001)、およびLonberg,Curr.Opin.Immunol.20:450-459(2008)に記載されている。
ヒト抗体は、抗原チャレンジに応答して無傷ヒト抗体またはヒト可変領域を有する無傷抗体を産生するように修飾されたトランスジェニック動物に免疫原を投与することによって調製され得る。そのような動物は、典型的には、内因性免疫グロブリン遺伝子座を置き換えるか、または染色体外に存在するか、もしくは動物の染色体にランダムに組み込まれる、ヒト免疫グロブリン遺伝子座のすべてまたは一部を含有する。そのようなトランスジェニック動物では、内因性免疫グロブリン遺伝子座は、概して不活性化されている。トランスジェニック動物からヒト抗体を得るための方法の概説については、Lonberg,Nat.Biotech.23:1117-1125(2005)を参照されたい。例えば、XENOMOUSE(商標)技術を記載する米国特許第6,075,181号および同第6,150,584号、HUANTIBODIES(商標)技術を記載する米国特許第5,770,429号、K-Mマウス(商標)技術を記載する米国特許第7,041,870号、およびVELOCIMOUSE(商標)技術を記載する米国特許出願公開第2007/0061900号、ならびにOmniChicken(商標)技術を記載する米国特許第9,809,642号および同第9,380,769号も参照されたい)。かかる動物によって生成された無傷抗体からのヒト可変領域は、例えば、異なるヒト定常領域と組み合わせることによってさらに修飾されてもよい。
ヒト抗体はまた、ハイブリドーマに基づく方法によって作製することができる。ヒトモノクローナル抗体の産生のためのヒト骨髄腫およびマウス-ヒト異種骨髄腫の細胞株が記載されている。(例えば、Kozbor J.Immunol.,133:3001(1984)、Brodeur et al.,Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications,pp.51-63 (Marcel Dekker,Inc.,New York,1987)、およびBoerner et al.,J.Immunol.,147:86(1991)を参照されたい。)ヒトB細胞ハイブリドーマ技術を介して生成されたヒト抗体もまた、Li et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,103:3557-3562(2006)を参照されたい。追加の方法としては、例えば、米国特許第7,189,826号(ハイブリドーマ細胞株からのモノクローナルヒトIgM抗体の産生を説明する)およびNi,Xiandai Mianyixue,26(4):265-268(2006)(ヒト-ヒトハイブリドーマを説明する)に記載されている方法が挙げられる。ヒトハイブリドーマ技術(Trioma技術)はまた、Vollmers and Brandlein, Histology and Histopathology,20(3):927-937(2005)、およびVollmers and Brandlein,Methods and Findings in Experimental and Clinical Pharmacology,27(3):185-91(2005)にも記載されている。
ヒト抗体はまた、ヒト由来ファージディスプレイライブラリから選択されるFvクローン可変ドメイン配列を単離することによって生成され得る。そのような可変ドメイン配列は、次いで、所望のヒト定常ドメインと組み合わせてもよい。抗体ライブラリからヒト抗体を選択するための技術を以下に記載する。
本発明の抗体は、所望の活性を有する抗体について組み合わせライブラリをスクリーニングすることによって単離され得る。例えば、ファージディスプレイライブラリを生成し、所望の結合特徴を保有する抗体についてそのようなライブラリをスクリーニングするための様々な方法が当該技術分野で既知である。かかる方法は、例えば、Hoogenboom et al.,in Methods in Molecular Biology 178:1-37(O’Brien et al.,ed.,Human Press,Totowa,N.J.,2001)に概説され、さらに、例えば、the McCafferty et al.,Nature 348:552-554、Clackson et al.,Nature 352:624-628(1991)、Marks et al.,J.Mol.Biol.222:581-597(1992)、Marks and Bradbury,in Methods in Molecular Biology248:161-175(Lo,ed.,Human Press, Totowa,N.J.,2003)、Sidhu et al.,J.Mol.Biol.338(2):299-310(2004)、Lee et.al.,J.Mol.Biol.340(5):1073-1093(2004)、Fellouse,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101(34):12467-12472(2004)、およびLee et al.,J.Immunol.Methods 284(1-2):119-132(2004)に記載されている。
特定のファージディスプレイ方法では、VHおよびVL遺伝子のレパートリーは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって別々にクローニングされ、ファージライブラリ内でランダムに組換えられ、次いで、Winter et.al.,Ann.Rev.Immunol.,12:433-455(1994)に記載されるような抗原結合ファージについてスクリーニングされる。ファージは典型的には、抗体断片を、単鎖Fv(scFv)断片またはFab断片のいずれかとして提示する。免疫化された供給源からのライブラリは、ハイブリドーマの構築を必要とすることなく、免疫原に対して高親和性の抗体を提供する。代替的に、天然のレパートリーを(例えば、ヒトから)クローニングして、Griffiths et.al.,EMBO J,12:725-734(1993)に記載されるように、免疫化することなく、広範囲の非自己抗原および自己抗原に対する単一の抗体供給源を提供することができる。最後に、天然のライブラリは、Hoogenboom and Winter,J.Mol.Biol.,227:381-388(1992)に記載されるように、幹細胞から再配列されていないV遺伝子セグメントをクローニングし、ランダム配列を含むPCRプライマーを使用して、非常に可変的なCDR3領域をコードし、インビトロで再配列を達成することによって合成的に作製することもできる。ヒト抗体ファージライブラリを記載する特許公報としては、例えば、米国特許第5,750,373号、ならびに米国特許公開第2005/0079574号、同第2005/0119455号、同第2005/0266000号、同第2007/0117126号、同第2007/0160598号、同第2007/0237764号、同第2007/0292936号および同第2009/0002360号が挙げられる。
ヒト抗体ライブラリから単離された抗体または抗体断片は、本明細書ではヒト抗体またはヒト抗体断片とみなされる。
特定の実施形態では、本明細書で提供する抗体は、例えば、いくつかの例を挙げると、二重特異性抗体、二重パラトピック抗体、三重特異性抗体、四価抗体、五価抗体、六価抗体などの多重特異性抗体である。多重特異性抗体は、少なくとも2つの異なる部位に対して結合特異性を有するモノクローナル抗体である。ある特定の実施形態において、二重特異性抗体は、Tie2の2つ以上の異なるエピトープに結合し得る。ある特定の実施形態において、結合特異性のうちの1つはTie2に対するものであり、他方は、例えば、VEGFなどの任意の他の抗原に対するものである。二重特異性抗体は、全長抗体または抗体断片として調製することができる。本明細書に記載される抗Tie2抗体のうちのいずれも、多重特異性抗体を操作するために使用され得る。
いくつかの事例では、本発明の多重特異性抗Tie2抗体は、一方のアームがTie2と結合し、他方のアームがVEGFと結合する二重特異性抗体である。他の実施形態において、本発明のかかる二重特異性抗Tie2抗体はまた、本明細書に記載されるADCCおよび/またはCDCを阻止する(abrogate)Fc変異を有する。このような本発明の二重特異性抗体は、以下の組み合わせでアミノ酸配列を含む重鎖および軽鎖を含む。
Figure 2023502725000007
他の事例において、本発明の多重特異性抗Tie2抗体は、VEGF細胞外トラップタンパク質と融合されている。さらに他の例では、そのような多重特異性抗Tie2抗体融合タンパク質は、本明細書に記載されるように、ADCCおよび/またはCDCを阻止するFc変異も有する。かかる多重特異性抗体融合タンパク質の非限定的な例は、以下のアミノ酸配列を含む。
Figure 2023502725000008
多重特異性抗体を作製するための技術としては、異なる特異性を有する2つの免疫グロブリン重鎖-軽鎖ペアの組換え共発現(Milstein and Cuello,Nature 305:537(1983))、WO93/08829、およびTraunecker et al.EMBO,J.10:3655(1991)を参照されたい)、ならびに「ノブ・イン・ホール」工学(例えば、米国特許第5,731,168号を参照されたい)が挙げられるが、これらに限定されない。多重特異性抗体はまた、抗体Fc-ヘテロ二量体分子を作製するための静電ステアリング効果を操作すること(WO2009/089004A1)、2つ以上の抗体または断片を架橋すること(例えば、米国特許第4,676,980号、およびBrennan et.al.,Science,229:81(1985)を参照されたい)、ロイシンジッパーを使用して二重特異性抗体を産生すること(例えば、Kostelny et al.,J.Immunol.,148(5):1547-1553(1992)を参照されたい)、二重特異性抗体断片を作製するための「ダイアボディ」技術を使用すること(例えば、Hollinger et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:6444-6448(1993)を参照されたい)、一本鎖Fv(sFv)二量体を使用すること(例えば、Gruber et.al.J.Immunol.,152:5368(1994)を参照されたい)、および、例えばTutt et.al.,J.Immunol.147:60(1991)に記載されているように、三重特異性抗体を調製することによって、作製されてもよい。
「オクトパス抗体」を含む、3つ以上の機能的抗原結合部位を有する操作された抗体もまた、本明細書に含まれる(例えば、US2006/0025576A1を参照されたい)。
本明細書における抗体または断片はまた、Tie2と、別の異なる抗原と、に結合する抗原結合部位を含む、「二重に作用するFAb」または「DAF」を含む(例えば、US2008/0069820を参照されたい)。
ある特定の実施形態において、本明細書に提供される抗体のアミノ酸配列バリアント(例えば、1つ以上のアミノ酸残基改変を含む抗体バリアント)が企図される。例えば、抗体の結合親和性および/または他の生物学的特性を改善することが望ましいことがある。抗体のアミノ酸配列バリアントは、抗体をコードするヌクレオチド配列に適切な修飾を導入することによって、またはペプチド合成によって調製されてもよい。そのような修飾には、例えば、抗体のアミノ酸配列内の残基の欠失、および/または残基の挿入、および/または残基の置換が含まれる。最終構築物が所望の特徴、例えば、抗原結合を保有することを条件として、欠失、挿入、および置換の任意の組み合わせを行って、最終構築物に到達することができる。
ある特定の実施形態において、1つ以上のアミノ酸置換を有する抗体バリアントが提供される。置換変異誘発のための目的の部位としては、CDRおよびFRが挙げられる。保存的置換が企図され、そのような置換は、当該技術分野で周知である。
他のアミノ酸置換は、アミノ酸側鎖クラスを参照して以下に記載される。アミノ酸置換を目的の抗体に導入し、生成物、所望の活性、例えば、保持/改善された抗原結合、低減された免疫原性、または改善もしくは低減されたADCCもしくはCDCについてスクリーニングしてもよい。アミノ酸は、一般的な側鎖特性に従ってグループ化され得る:
(1)疎水性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、lie;
(2)中性親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gin;
(3)酸性:Asp、Glu;
(4)塩基性:His、Lys、Arg;
(5)鎖配向に影響を与える残基:Gly、Pro;
(6)芳香族:Trp、Tyr、Phe。
非保存的置換は、これらのクラスのうちの1つのメンバーを別のクラスと交換することを伴う。
置換バリアントの1つのタイプは、親抗体(例えば、ヒト化抗体もしくはヒト抗体)の1つ以上の超可変領域残基および/またはFR残基を置換することを伴う。一般に、さらなる研究のために選択される、結果として生じるバリアントは、親抗体と比較して、ある特定の生物学的特性における修飾(例えば、改善)(例えば、増加した親和性、増加した安定性、増加した発現、改変されたpI、および/もしくは低下した免疫原性)を有することになり、かつ/または親抗体のある特定の生物学的特性を実質的に保持していることになる。例示的な置換バリアントは、親和性成熟抗体であり、例えば、本明細書に記載されるものなどのファージディスプレイベースの親和性成熟技術を使用して好都合に生成され得る。簡潔に述べると、1つ以上のCDR残基が変異し、変異型抗体がファージ上に提示され、特定の生物学的活性(例えば、結合親和性)についてスクリーニングされる。
改変(例えば、置換)は、例えば、抗体親和性を改善するためにCDR中で行われ得る。かかる改変は、CDR「ホットスポット」、すなわち、体細胞成熟プロセス中に高頻度で変異を受けるコドンによってコードされる残基(例えば、Chowdhury,Methods Mol Biol.207:179-196(2008)を参照されたい)、および/または抗原に接触する残基において行われてもよく、得られるバリアントVHまたはVLは、結合親和性について試験される。二次ライブラリの構築および再選択による親和性成熟は、例えば、Hoogenboom et al.,in Methods in Molecular Biology178:1-37(O’Brien et al.,ed.,Human Press,Totowa,N.J.,(2001))に記載されている。親和性成熟のいくつかの実施形態では、多様性が、様々な方法(例えば、エラープローンPCR、鎖シャッフリング、またはオリゴヌクレオチド指向性変異誘発)のうちのいずれかによって成熟のために選択される可変遺伝子に導入される。次に、二次ライブラリが作製される。次いで、ライブラリをスクリーニングして、所望の親和性を有する任意の抗体バリアントを同定する。多様性を導入するための別の方法は、いくつかのCDR残基(例えば、一度に4~6個の残基)がランダム化される、CDR指向性アプローチを伴う。抗原結合に関与するCDR残基は、例えば、アラニンスキャニング変異誘発またはモデリングを使用して、特異的に同定され得る。特に、CDR-H3およびCDR-L3を標的とすることが多い。
ある特定の実施形態において、置換、挿入、または欠失は、かかる改変が抗体の抗原結合能力を実質的に低下させない限り、1つ以上のCDR内で生じてもよい。例えば、結合親和性を実質的に低下させない保存的改変(例えば、本明細書に提供される保存的置換)は、CDRにおいて行われ得る。そのような改変は、例えば、CDR内の抗原接触残基以外で行われてもよい。上記に提供されるバリアントVHおよびVL配列の特定の実施形態では、各CDRは、改変されないか、または1つ、2つもしくは3つ以下のアミノ酸置換を含むかのいずれかである。
ある特定の実施形態において、置換、挿入、または欠失は、かかる改変が抗体の抗原結合能力を実質的に低下させない限り、1つ以上のFR内で生じてもよい。そのような改変は、例えば、抗体親和性および/または安定性を改善し得る(例えば、融解温度の上昇によって評価される)。
ある特定の実施形態において、1つ以上のアミノ酸修飾が、本明細書に提供される抗体のFc領域に導入され、それによってFc領域バリアントが生成され得る。Fc領域バリアントは、1つ以上のアミノ酸位置でのアミノ酸残基改変(例えば、置換)を含むヒトFc領域配列(例えば、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4のFc領域)を含み得る。特定の実施形態では、本発明は、インビボでの抗体の半減期が重要であるが、特定のエフェクター機能(補体およびADCCなど)が不要または有害である用途の望ましい候補となる、すべてではないが一部のエフェクター機能を保有する抗体バリアントを企図する。CDCおよび/またはADCC活性の低減/枯渇を確認するために、インビトロおよび/またはインビボ細胞傷害性アッセイを行うことができる。例えば、Fc受容体(FcR)結合アッセイを行って、抗体がFcγR結合を欠いている(したがって、ADCC活性を欠いている可能性が高い)が、FcRn結合能力を保持していることを確実にすることができる。ADCCを媒介するための初代細胞であるNK細胞は、FcγRIIIのみを発現するが、単球は、FcγRI、FcγRII、およびFcγRIIIを発現する。造血細胞上でのFcR発現は、Ravetch and Kinet,Annu.Rev.Immunol.9:457-492(1991)の464ページの表3に要約されている。
目的の分子のADCC活性を評価するためのインビトロアッセイの非限定的な例は、米国特許第5,500,362号(例えば、Hellstrom et al.,Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 83:7059-7063(1986)、およびHellstrom et al.,Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 82:1499-1502(1985)、米国特許第5,821,337号、およびBruggemann et al.,J.Exp.Med.166:1351-1361(1987)を参照されたい)に記載されている。代替的に、非放射性アッセイ方法を用いてもよい(例えば、フローサイトメトリーのためのACTI(商標)非放射性細胞傷害性アッセイ(CellTechnology,Inc.、Mountain View,Calif.、およびCYTOTOX96(商標)非放射性細胞傷害性アッセイ(Promega、Madison,Wis.)を参照されたい)。かかるアッセイのための有用なエフェクター細胞は、末梢血単核細胞(PBMC)およびナチュラルキラー(NK)細胞を含む。代替的または追加的に、目的の分子のADCC活性は、インビボで、例えば、Clynes et al.,Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 95:652-656(1998)に開示されるものなどの動物モデルにおいて評価してもよい。C1q結合アッセイを行って、抗体がC1qと結合することができず、それ故にCDC活性を欠くことを確認してもよい。例えば、WO2006/029879およびWO2005/100402におけるC1qおよびC3c結合ELISAを参照されたい。補体活性化を評価するために、CDCアッセイを実行してもよい(例えば、Gazzano-Santoro et al.J.Immunol Methods202:163(1996)、Cragg et al.Blood101:1045-1052(2003)、およびCragg et al.Blood,103:2738-2743(2004)を参照されたい)。FcRn結合およびインビボクリアランス/半減期決定は、当該技術分野で既知の方法を使用して実行することもできる(例えば、Petkova et al.,Int’l.Immunol.18(12):1759-1769(2006)を参照されたい)。
本発明の抗体は、ヒトFcyRIIIAおよび/またはFcγRIIAおよび/またはFcγRIおよび/またはClq結合に対する低減された親和性により、低減されたエフェクター機能(例えば、低減された補体依存性細胞傷害性(CDC)、抗体依存性細胞傷害性(ADCC)および抗体依存性細胞食作用(ADCP))で操作され得る。いくつかの事例では、そのような低減されたエフェクター機能は、Kabat付番などのEU付番による以下のFc領域残基:N297、L234、L235、D265およびP329のうちの1つ以上のアミノ酸置換によって達成される。U.S.6,737,056、U.S.7,332,581およびWO2012/130831を参照されたい。いくつかの実施形態において、置換変異は、N297G、N297A、L234A、L235A、D265A、および/またはP329Gのうちの1つ以上である。いくつかの実施形態において、置換変異は、N297AまたはN297G置換変異である。いくつかの実施形態において、置換変異は、残基D265およびN297をアラニンに置換したいわゆる「DANA」Fc変異体を含む(米国特許第7,332,581号)。いくつかの実施形態において、置換変異は、D265AおよびN297Gとして置換された残基を有するいわゆる「DANG」変異を含む。いくつかの実施形態では、置換変異は、残基L234およびL235をアラニンに置換した「LALA」Fc変異体を含む(Lund,J.,et al.,(1992)Mol.Immunol.,29,53-59、およびTamm,A.and Schmidt,R.E.(1997)Int.Rev.Immunol.,16,57-85を参照されたい)。他の実施形態では、置換変異は、残基L234およびL235をアラニンに、P329をグリシンに置換した「LALA-PG」Fc変異体を含む(Brunker, P.,et al.(2016)Mol.Cancer Therを参照されたい)。
FcRへの結合が改善または減少したある特定の抗体バリアントが記載されている。(例えば、米国特許第6,737,056号、WO2004/056312、およびShields et.al.,J.Biol.Chem.9(2):6591-6604(2001)を参照されたい)。
いくつかの実施形態では、置換変異は、本明細書に記載の六量体化抗体をもたらすFc領域内で行われる。いくつかの実施形態では、そのような置換変異は、E430Gである。他の実施形態では、E430G変異は、CDC機能および/またはADCCエフェクター機能を阻止するために、上述した低減されたエフェクター機能変異のうちのいずれかと組み合わせてもよい。一実施形態において、本発明の抗Tie2抗体は、以下の組み合わせでE430G変異およびL234A、L235A、P329G変異を有するアミノ酸配列を含む重鎖および軽鎖を含む。
Figure 2023502725000009
半減期が延長され、母体IgGの胎児への移入に関与する、新生児Fc受容体(FcRn)への結合が改善された抗体(Guyer et al.,J.Immunol.117:587(1976)およびKim et al.,J.Immunol.24:249(1994))が、US2005/0014934A1(Hinton et.al.)に記載されている。これらの抗体は、Fc領域のFcRnへの結合を改善する1つ以上の置換を有するFc領域を含む。かかるFcバリアントとしては、以下のFc領域残基:238、256、265、272、286、303、305、307、311、312、317、340、356、360、362、376、378、380、382、413、424、または434のうちの1つ以上での置換、例えば、Fc領域残基434(米国特許第7,371,826号)の置換を有するものが挙げられる。Fc領域バリアントの他の例に関して、Duncan&Winter,Nature322:738-40(1988)、米国特許第5,648,260号、米国特許第5,624,821号、およびWO94/29351も参照されたい。
本発明はまた、化学療法剤もしくは化学療法薬、成長抑制剤、毒素(例えば、タンパク質毒素、細菌、真菌、植物、もしくは動物起源の酵素的に活性な毒素、またはそれらの断片)、または放射性同位体などの、1つ以上の細胞傷害剤にコンジュゲートされた本明細書の抗Tie2抗体を含むイムノコンジュゲートを提供する。
一実施形態では、イムノコンジュゲートは、抗体が、マイタンシノイド(米国特許第5,208,020号、同第5,416,064号および欧州特許第0425235B1号を参照されたい)、モノメチルオーリスタチン薬物部分DEおよびDF(MMAEおよびMMAF)などのオーリスタチン(米国特許第5,635,483号および同第5,780,588号、および同第7,498,298号を参照されたい)、ドラスタチン、カリケアマイシンまたはその誘導体(米国特許第5,712,374号、同第5,714,586号、同第5,739,116号、同第5,767,285号、同第5,770,701号、同第5,770,710号、同第5,773,001号、および同第5,877,296号、Hinman et al.,Cancer Res.53:3336-3342(1993)、およびLode et al.,Cancer Res.58:2925-2928(1998))、ダウノマイシンまたはドキソルビシンなどのアントラサイクリン(Kratz et al.,Current Med.Chem.13:477-523(2006)、Jeffrey et al.,Bioorganic&Med.Chem.Letters 16:358-362(2006)、Torgov et al.,Bioconj.Chem.16:717-721(2005)、Nagy et al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 97:829-834(2000)、Dubowchik et al.,Bioorg.&Med.Chem.Letters 12:1529-1532(2002)、King et al.,J.Med.Chem.45:4336-4343(2002)、および米国特許第6,630,579号を参照されたい)、メトトレキサート、ビンデシン、ドセタキセル、パクリタキセル、ラロタキセル、テセタキセルおよびオルタタキセルなどのタキサン、トリコテセン、ならびにCC1065を含むが、これらに限定されない1つ以上の薬物にコンジュゲートされる抗体-薬物コンジュゲート(ADC)である。
別の実施形態では、イムノコンジュゲートは、ジフテリアA鎖、ジフテリア毒素の非結合活性断片、エキソトキシンA鎖(緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)由来)、リシンA鎖、アブリンA鎖、モデクシンA鎖、アルファ-サルシン、シナアブラギリ(Aleurites fordii)タンパク質、ジアンチンタンパク質、ヨウシュヤマゴボウ(Phytolaca americana)タンパク質(PAPI、PAPII、およびPAP-S)、ツルレイシ(Momordica charantia)阻害剤、クルシン、クロチン、サボンソウ(Sapaonaria officinalis)阻害剤、ゲロニン、ミトゲリン、リストリクトシン、フェノマイシン、エノマイシン、およびトリコテセンを含むが、これらに限定されない、酵素的に活性な毒素またはその断片にコンジュゲートされた、本明細書に記載されるような抗体を含む。
別の実施形態では、イムノコンジュゲートは、放射性原子にコンジュゲートされてラジオコンジュゲートを形成する、本明細書に記載されるような抗体を含む。ラジオコンジュゲートの産生には、様々な放射性同位体が利用可能である。例えば、At211、I131、I125、Y90、Re186、Re188、Sm153、Bi212、P32、Pb212、およびLuの放射性同位体が挙げられる。ラジオコンジュゲートを検出に使用する場合、ラジオコンジュゲートは、シンチグラフィ検査のための放射性原子(例えば、Tc99mもしくは1123)、または核磁気共鳴(NMR)画像診断(磁気共鳴画像診断、MRIとしても知られる)のためのスピン標識(再びヨウ素-123、ヨウ素-131、インジウム-111、フッ素-19、炭素-13、窒素-15、酸素-17、ガドリニウム、マンガンもしくは鉄など)を含んでよい。
別の実施形態において、イムノコンジュゲートは、非細胞傷害剤、例えば、アルツセナート(artusenate)などのアルテミシニン、またはカンナビノイド、またはナルトレキソン、またはアスピリン、またはスタチン、またはメトホルミンなどの代謝剤、ドキシサイクリン、および駆虫薬にコンジュゲートされた、本明細書に記載の抗体を含む。
抗体および細胞傷害剤または非細胞傷害剤のコンジュゲートは、N-スクシンイミジル-3-(2-ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)、スクシンイミジル-4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(SMCC)、イミノチオラン(IT)、イミドエステルの二官能性誘導体(アジプイミド酸ジメチル、HCLなど)、活性エステル(スベリン酸ジスクシンイミジルなど)、アルデヒド(グルタルアルデヒドなど)、ビス-アジド化合物(ビス(p-アジドベンゾイル)ヘキサンジアミンなど)、ビス-ジアゾニウム誘導体(ビス-(p-ジアゾニウムベンゾイル)-エチレンジアミン)、ジイソシアネート(トルエン2,6-イソシアネートなど)、およびビス-活性フッ素化合物(1,5-ジフルオロ-2,4-ジニトロベンゼンなど)などの様々な二官能性タンパク質カップリング剤を使用して作製され得る。例えば、リシン免疫毒素は、Vitetta et.al.Science,238:1098(1987)を参照されたい。炭素-14標識1-イソチオシアナトベンジル-3-メチルジエチレントリアミン五酢酸(MX-DTPA)は、放射性ヌクレオチドの抗体へのコンジュゲーションのための例示的なキレート剤である。WO94/11026を参照されたい。リンカーは、細胞内の細胞傷害薬の放出を促進する「切断可能なリンカー」であり得る。例えば、酸不安定性リンカー、ペプチダーゼ感受性リンカー、感光性リンカー、ジメチルリンカー、またはジスルフィド含有リンカーが使用され得る(Chari et.al.,Cancer Res.52:127-131(1992)、米国特許第5,208,020号)。
本明細書におけるイムノコンジュゲートまたはADCは、架橋試薬で調製されるかかるコンジュゲートを明示的に企図するが、限定されない。架橋試薬としては、BMPS、EMCS、GMBS、HBVS、LC-SMCC、MBS、MPBH、SBAP、SIA、STAB、SMCC、SMPB、SMPH、スルホ-EMCS、スルホ-GMBS、スルホ-KMUS、スルホ-MBS、スルホ-SIAB、スルホ-SMCC、およびスルホ-SMPB、ならびに市販されている(例えば、Pierce Biotechnology,Inc.、Rockford,Ill.,U.S.Aから)SVSB(スクシンイミジル-(4-ビニルスルホン)ベンゾエート)が挙げられるが、これらに限定されない。
一態様において、本発明の抗Tie2抗体は、生物学的試料中のTie2の存在の検出に有用である。本明細書で使用される場合、「検出」という用語は、定量的または定性的検出を包含する。ある特定の実施形態において、生体試料は、細胞または組織を含む。ある特定の実施形態において、そのような組織は、他の組織と比較して高いレベルでTie2を発現する正常組織および/またはがん組織を含む。
一実施形態において、診断または検出の方法における使用のための抗Tie2抗体が提供される。さらなる態様では、生物学的試料中のTie2の存在を検出する方法が提供される。ある特定の実施形態において、本方法は、抗Tie2抗体のTie2への結合を許容する条件下で、生体試料を、本明細書に記載される抗Tie2抗体と接触させることと、複合体が抗Tie2抗体とTie2との間に形成されるかどうかを検出することと、を含む。かかる方法は、インビトロまたはインビボ法であってよい。一実施形態において、抗Tie2抗体は、抗Tie2抗体による療法の対象となる対象を選択するために使用され、例えば、Tie2は、患者の選択のためのバイオマーカーである。
本明細書に記載の抗体(例えば、抗Tie2抗体)のうちのいずれかは、例えば、米国特許第4,816,567号に記載されるように、組換え方法および組成物を用いて産生され得る。一実施形態では、本明細書に記載の抗Tie2抗体をコードする、単離された核酸が提供される。かかる核酸は、抗体のVLを含むアミノ酸配列および/またはVHを含むアミノ酸配列(例えば、抗体の軽鎖および/または重鎖)をコードしてよい。さらなる実施形態では、かかる核酸を含む1つ以上のベクター(例えば、発現ベクター)が提供される。さらなる実施形態では、かかる核酸を含む宿主細胞が提供される。そのような一実施形態では、宿主細胞は、(1)抗体のVLを含むアミノ酸配列および抗体のVHを含むアミノ酸配列をコードする核酸を含むベクター、または(2)抗体のVLを含むアミノ酸配列をコードする核酸を含む第1のベクターおよび抗体のVHを含むアミノ酸配列をコードする第2のベクターを含む(例えば、それで形質転換されている)。一実施形態において、宿主細胞は、真核生物、例えば、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞またはリンパ球様細胞(例えば、YO、NSO、Sp20細胞)である。一実施形態では、抗Tie2抗体を作製する方法が提供され、本方法は、上記で提供した抗体をコードする核酸を含む宿主細胞を、抗体の発現に好適な条件下で培養することと、任意選択的に、抗体を宿主細胞(または宿主細胞培養培地)から回収することと、を含む。
抗Tie2抗体の組換え産生のために、例えば、上述のように、抗体をコードする核酸を単離し、1つ以上のベクターに挿入して、宿主細胞におけるさらなるクローニングおよび/または発現を行う。かかる核酸は、従来の手順を使用して(例えば、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することができるオリゴヌクレオチドプローブを使用することによって)容易に単離および配列決定することができる。
抗体コードベクターのクローニングまたは発現に好適な宿主細胞としては、本明細書に記載される原核または真核細胞が挙げられる。例えば、抗体は、特にグリコシル化およびFcエフェクター機能が必要とされない場合、細菌において産生され得る。細菌における抗体断片およびポリペプチドの発現については、例えば、米国特許第5,648,237号、同第5,789,199号、および同第5,840,523号を参照されたい。また、大腸菌(E.coli)における抗体断片の発現について記載しているCharlton,Methods in Molecular Biology,Vol.248(B.K.C.Lo,ed.,Humana Press,Totowa,N.J.,2003),pp.245-254を参照されたい。発現後、抗体は、可溶性画分中の細菌細胞ペーストから単離され得、さらに精製されることができる。
原核生物に加えて、糸状菌または酵母などの真核微生物は、グリコシル化経路が「ヒト化」され、部分的または完全なヒトグリコシル化パターンを有する抗体の産生をもたらす、真菌および酵母株を含む抗体コードベクターに好適なクローニングまたは発現宿主である。Gerngross,Nat.Biotech.22:1409-1414(2004)、およびLi et al.,Nat.Biotech.24:210-215(2006)を参照されたい。
グリコシル化抗体の発現に好適な宿主細胞はまた、多細胞生物(無脊椎動物および脊椎動物)に由来する。無脊椎動物細胞の例としては、植物細胞および昆虫細胞が挙げられる。特にツマジロクサヨトウ(Spodoptera frugiperda)細胞へのトランスフェクションのために、昆虫細胞と併用され得る多数のバキュロウイルス株が同定されている。
植物細胞培養物は、宿主として利用することもできる。例えば、米国特許第5,959,177号、同第6,040,498号、同第6,420,548号、同第7,125,978号、および同第6,417,429号(トランスジェニック植物において抗体を産生するためのPLANTIBODIES(商標)技術を記載する)を参照されたい。
脊椎動物細胞も、宿主として使用され得る。例えば、懸濁液中で成長するように適合される哺乳動物細胞株が有用であり得る。有用な哺乳動物宿主細胞株の他の例は、SV40(COS-7)によって形質転換されたサル腎臓CV1株、ヒト胚性腎臓株(例えば、Graham et.al.J.Gen, Virol.36:59(1977)に記載されるような293もしくは293細胞)、ベビーハムスター腎臓細胞(BHK)、マウスセルトリ細胞(例えば、Mather,Biol.Reprod.23:243-251(1980)に記載されるようなTM4細胞)、サル腎臓細胞(CV1)、;アフリカミドリザル腎臓細胞(VERO-76)、ヒト子宮頸がん細胞(HELA)、イヌ腎臓細胞(MDCK)、バッファローラット肝臓細胞(BRL 3A)、ヒト肺細胞(W138)、ヒト肝臓細胞(Hep G2);マウス***腫瘍(MMT 060562)、例えば、Mather et.al.,Annals N.Y.Acad.Sci.383:44-68(1982)に記載されるようなTRI細胞、MRC 5細胞、およびFS4細胞である。他の有用な哺乳動物宿主細胞株としては、DHFR-CHO細胞を含むチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞(Urlaub et.al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:4216(1980))、ならびにYO、NSOおよびSp2/0などの骨髄腫細胞株が挙げられる。抗体産生に好適なある特定の哺乳動物宿主細胞株の概説については、例えば、Yazaki and Wu,Methods in Molecular Biology,Vol.248(B.K.C.Lo,ed.Humana Press,Totowa,N.J.),pp.255-268(2003)を参照されたい。
本明細書に提供される抗Tie2抗体は、当該技術分野で既知であり、実施例においておよび本明細書を通じて本明細書に記載される様々なアッセイによって、同定され得、それらの物理的/化学的特性および/もしくは生物学的活性についてスクリーニングするか、または特徴付けることができる。
一態様では、本発明の抗体は、例えば、ELISA、ウエスタンブロット、表面プラズモン共鳴アッセイ(例えば、BIACORE(商標))などの既知の方法によって、その抗原結合活性について試験される。
一態様では、抗原結合活性(例えば、KDによって示されるように)は、BIACORE(商標)表面プラズモン共鳴(SPR)アッセイを使用して測定される。例えば、BIACORE(商標)-2000またはBIACORE(商標)-3000(BIAcore,Inc.、Piscataway,N.J.)を使用するアッセイは、25℃で、約10応答単位(RU)で固定化された抗原CM5チップを用いて実行される。一実施形態では、カルボキシメチル化デキストランバイオセンサーチップ(CM5、BIAcore,Inc.)を、供給業者の指示に従って、N-エチル-N’-(3-ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミド塩酸塩(EDC)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)で活性化させる。抗原を、pH4.8の10mMの酢酸ナトリウムで5μg/ml(約0.2μM)に希釈した後、5μl/分の流量で注入して、カップリングタンパク質の約10応答単位(RU)を達成する。抗原を注入した後、1Mのエタノールアミンを注入して、未反応の基をブロッキングする。動態測定のために、Fabの2倍連続希釈液(0.78nM~500nM)を、約25μl/分の流速で、25℃で、0.05%ポリソルベート20(TWEEN(商標)-20)界面活性剤(PBST)を含むPBS中に注入する。会合速度(kon)および解離速度(koff)を、会合および解離センサーグラムを同時に適合させることによって、単純な1対1のLangmuir結合モデル(BIACORE(商標)評価ソフトウェアバージョン3.2)を用いて計算する。平衡解離定数(KD)を、koff/konの比として計算する。例えば、Chen et al.,J.Mol.Biol.293:865-881(1999)を参照されたい。上記の表面プラズモン共鳴アッセイによってオンレートが10-1-1を超える場合、オンレートは、攪拌キュベットを有するストップフロー搭載分光計(Aviv Instruments)または8000シリーズSLM-AMINCO(商標)分光光度計(ThermoSpectronic)などの分光計で測定される増加濃度の抗原の存在下で、PBS(pH7.2)中の20nMの抗体(Fab形態)の25℃での蛍光発光強度(励起=295nm、発光=340nm、16nmバンドパス)の増加または減少を測定する蛍光クエンチング技術を用いて決定することができる。KDは、BIACORE(商標)SPRアッセイを用いて測定してもよい。
別の態様では、競合アッセイを使用して、Tie2への結合に関して本明細書に記載されるような抗体と競合する抗体を同定し得る。ある特定の実施形態において、かかる競合抗体は、本明細書に記載されるような抗体によって結合される同じエピトープ(例えば、直鎖状または立体構造エピトープ)に結合する。抗体が結合するエピトープをマッピングするための詳細な例示的方法は、Morris(1996)”Epitope Mapping Protocols,”in Methods in Molecular Biology vol.66(Humana Press、Totowa,N.J.)に提供される。
例示的な競合アッセイにおいて、固定化されたTie2は、Tie2に結合する第1の標識抗体と、Tie2への結合について第1の抗体と競合するその能力について試験されている第2の非標識抗体と、を含む溶液中でインキュベートされる。第2の抗体は、ハイブリドーマ上清中に存在してもよい。対照として、固定化されたTie2は、第1の標識された抗体を含むが、第2の非標識抗体を含まない溶液中でインキュベートされる。第1の抗体のTie2への結合を許容する条件下でインキュベートした後、過剰の非結合抗体を除去し、固定化されたTie2に会合する標識の量を測定する。固定化されたTie2に会合する標識の量が、対照試料と比較して試験試料中で実質的に低減される場合、それは、第2の抗体がTie2への結合について第1の抗体と競合していることを示す。Harlow and Lane(1988)Antibodies:A Laboratory Manual ch.14(Cold Spring Harbor Laboratory、Cold Spring Harbor,N.Y.)を参照されたい。
一態様では、生物活性を有するその抗Tie2抗体を同定するためのアッセイが提供される。実施例のセクションを参照されたい。生物学的活性としては、例えば、Tie2の1つ以上の生物学的活性を活性化させ、アゴナイズし、増加させ、増強させることが挙げられ得る。そのような生物学的活性をインビボおよび/またはインビトロで有する抗体もまた提供される。
特定の実施形態では、本発明の抗体は、そのような生物活性について試験される。特定の実施形態では、抗Tie2抗体は、Tie2に結合し、例えば、当該技術分野で既知のH2-Opt基質、α-カゼイン、β-カゼイン、もしくはBODIPY(商標)FLカゼイン基質、または任意の他の好適なTie2基質を含む、1つ以上のTie2基質に対する、そのセリンプロテアーゼ活性を低減または阻害する。ある特定の実施形態において、抗Tie2抗体は、1つ以上のTie2基質について、50nM、30nM、25nM、20nM、15nM、10nM、5nM、3nM、2.5nM、2nM、1nM、800pM、600pM、500pM、400pM、300pM、200pM、100pM、50pM、またはそれ以下のIC50で、Tie2活性を阻害する。
ある特定の実施形態において、標識された抗Tie2抗体が提供される。標識としては、直接検出される標識または部分(例えば、蛍光標識、発色団標識、電子高密度標識、化学発光標識、および放射性標識)、ならびに例えば、酵素反応もしくは分子相互作用を通じて間接的に検出される酵素またはリガンドなどの部分が挙げられるが、これらに限定されない。例示的な標識には、放射性同位体32P、14C、125I、H、および131I、蛍光体、例えば、レアアースキレートもしくはフルオレセインおよびその誘導体、ローダミンおよびその誘導体、ダンシル、ウンベリフェロン、ルセリフェラーゼ(luceriferases)、例えば、ホタルルシフェラーゼおよび細菌ルシフェラーゼ(米国特許第4,737,456号)、ルシフェリン、2,3-ジヒドロフタラジンジオン、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、リゾチーム、糖類オキシダーゼ、例えば、グルコースオキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼおよびグルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ、複素環式オキシダーゼ、例えば、ウリカーゼおよびキサンチンオキシダーゼ(HRP、ラクトペルオキシダーゼもしくはマイクロペルオキシダーゼなどの、過酸化水素を使用して色素前駆体を酸化させる酵素とカップリングされている)、ビオチン/アビジン、スピン標識、バクテリオファージ標識、安定な遊離基などが含まれるが、これらに限定されない。本発明の別の実施形態では、抗体は標識される必要はなく、抗体の存在は、例えば、当該技術分野で周知である抗ホースラディッシュペルオキシダーゼ抗体などの抗体に結合する標識された抗体を使用して検出することができる。
本発明の抗体は、競合結合アッセイ、直接および間接サンドイッチアッセイ、ならびに免疫沈降アッセイなどの任意の既知のアッセイ方法に使用され得る。Zola et al.,Monoclonal Antibodies:A Manual of Techniques,pp.147-158(CRC Press,Inc.1987)を参照されたい。
競合結合アッセイは、限られた量の抗体との結合について被験試料分析物質と競合する標識された標準物質(standard)の能力に依存する。試験試料中の抗原の量は、抗体に結合するようになる標準物質の量に反比例する。結合することになる標準物質の量を決定するのを容易にするために、抗体は、一般に、競合の前または後に不溶化され、その結果、抗体に結合される標準物質および分析物質(analyze)は、依然として結合されていない状態の標準物質および分析物質から好都合に分離することができる。
サンドイッチアッセイは、検出されるタンパク質の異なる免疫原性部分またはエピトープにそれぞれ結合することができる2つの抗体の使用を伴う。サンドイッチアッセイでは、試験試料分析物は、固体支持体上に固定化される第1の抗体によって結合され、その後、第2の抗体が分析物に結合し、したがって、不溶性の三元複合体を形成する。例えば、米国特許第4,376,110号を参照されたい。第2の抗体自体は、検出可能な部分で標識されてもよい(直接サンドイッチアッセイ)し、検出可能な部分で標識されている抗免疫グロブリン抗体を使用して測定されてもよい(間接サンドイッチアッセイ)。例えば、サンドイッチアッセイの1つのタイプは、ELISAアッセイであり、その場合、検出可能な部分は、酵素である。
免疫組織化学のために、試料は、新鮮であっても凍結されていてもよく、あるいはパラフィンに埋め込まれ、例えば、ホルマリン等の保存剤で固定されていてもよい。
薬学的製剤
本発明の抗Tie2抗体もしくは抗体断片またはそのバリアント、または本発明のイムノコンジュゲート、あるいは本明細書に提供されるような抗VEGF抗体もしくは組換えVEGF融合タンパク質とのそれらの組み合わせを含む、本発明の融合ポリペプチドの治療用製剤は、所望の純度を有するポリペプチドを、任意選択的な「薬学的に許容される」担体、賦形剤、もしくは安定剤(これらのすべては、「賦形剤」と呼ばれる)と混合することによって、凍結乾燥製剤または水溶液として保管するために調製され得る。例えば、緩衝剤、安定化剤、保存剤、等張化剤、非イオン性界面活性剤、抗酸化剤、および他の様々な添加剤である。例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,16th edition,A.Osol,Ed.(1980)を参照されたい。そのような添加剤は、用いる投薬量および濃度でレシピエントに対して無毒でなければならない。
治療的方法および組成物
本発明の抗Tie2抗体および抗体断片、もしくは本発明のイムノコンジュゲート、または本明細書で提供されるような抗VEGF抗体または組換えVEGF融合タンパク質とのそれらの組み合わせを含む、本発明の融合ポリペプチドは、本明細書で定義される任意のTie2調節不全疾患を含む様々な疾患を治療、予防、および/または緩和するための治療方法で使用され得る。
以下は、本発明の方法および組成物の例である。上記の一般的な説明を考慮すると、他の様々な実施形態を実施できることが理解される。
実施例1:完全ヒト抗Tie2抗体を単離するためのトランスジェニックニワトリの免疫化
ヒトおよびニワトリTie2オーソログの細胞外ドメイン(ECD)は、マウスとヒトTie2オーソログとの間で観察される90%の同一性とは対照的に、62%のみ同一であるため、ニワトリを使用してTie2抗体を生成することは、抗体がアクセスできるエピトープ範囲を大幅に拡大するであろう。
抗体は、独自のトランスジェニックニワトリであるOmniChicken(登録商標)(Crystal Biosciences, Inc、Emeryville,CA)を、組換え産生され精製されたヒトTie2のECDで免疫化することによって生成した。ニワトリゲノムからの内因性免疫グロブリンコード遺伝子の欠失およびヒト免疫グロブリンコード遺伝子によるそれらの置き換えを通じて、OmniChickenを「ヒト化」し、完全ヒト抗体を産生することができる(米国特許第9,809,642号および同第9,380,769号を参照されたい)。
次に、高スループット単一B細胞スクリーニングおよびクローニングアプローチ、ゲル封入微小環境(GEM)技術(Crystal Bioscience,Inc、Emeryville,CA)を使用して、Tie2に特異的に結合する抗体について数百万個のB細胞を迅速にスクリーニングした(米国特許第8,415,173号および同第8,030,095号を参照されたい)。GEMは、1つまたは複数の粒子状レポーターを含有するゲル微小液滴内において、免疫化された動物に由来する、単一抗体を分泌するBリンパ球を共局在させることを伴う(Mettler Izquierdo et.al.2016)。使用したレポーターは、Tie2抗原(ヒトまたはマウスTie2組換えタンパク質のECD)でコーティングしたポリスチレンビーズ、および/またはヒトTie2を発現する細胞であった。Tie2抗体産生B細胞をGEMに組み込んだ場合、抗原コーティングされたビーズまたはTie2発現細胞への結合を、赤色蛍光二次抗体を使用して検出した。単一B細胞クローニング技術の使用を通じて、多くの適切に対合された重鎖および軽鎖可変ドメインが見出された。これらの配列を、抗体発現ベクターにクローニングした。特異性の確認および下流アッセイにおける機能活性の評価のために、合計236個の組換え抗体を、一過性トランスフェクションを介して発現させた。
実施例2:一次抗体スクリーニング
実施例1で上述したように生成された236個の抗体すべてを、ELISA法を使用して、組換えヒトTie2 ECDタンパク質への結合について試験した。スクリーニングした抗体の大部分は、ELISAによって強力な結合剤であることが見出され、多くは低pM範囲でのEC50値を有していた。
組換えマウスTie2 ECDタンパク質への結合によるマウスTie2への交差反応性を一次スクリーニングとして使用した。これらの結合研究は、生成された抗Tie2抗体の約90%がマウスとヒトのTie2タンパク質間で交差反応性であり、それらが、確立された動物モデルにおけるインビボ試験に好適である可能性があることを実証した。
次に、生細胞の形質膜上のその天然の立体構造において発現されたヒト全長Tie2の認識およびそれへの結合について、スクリーニングを実行した。これらの実験のために、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)をドナーから入手した。フローサイトメトリーを使用して、ELISAによってヒトTie2 ECDタンパク質に結合した抗体の約70%が、細胞上に発現した天然Tie2に結合することもまた実証した[データは示さず]。
実施例3:機能性スクリーニングによって同定されたアゴニスト抗体
次に、上記の実施例2に記載されるようなHUVEC細胞と結合したすべてのTie2抗体を、抗体誘導性のリン酸化(活性化)ERK(pERKまたはp42/p44)およびリン酸化(活性)Akt(pAkt)の細胞内レベルを検出するように設計された均質な免疫アッセイ(AlphaLISA(商標))スクリーニングプラットフォームを使用して、アゴニスト特性について試験した。これらはいずれも、Tie2の下流シグナル伝達エフェクターとして知られている。
このスクリーニング方法では、HUVEC細胞を96ウェルプレートにプレーティングし、3時間血清飢餓状態にし、次いで180nMの濃度でAng1(陽性対照)、hIgG1(非特異的ヒトIgG1陰性対照抗体)または抗Tie2抗体で処理した。20分間のインキュベーションの後、細胞を溶解し、pERKおよび総ERK、ならびにpAktおよび総Aktの存在について、特異的なAlphaLISAアッセイによって、溶解物を分析した。「活性アゴニスト抗Tie2抗体」として指定するためには、抗体クローンは、細胞内pAktおよびpERK(それぞれ総Aktおよび総ERKに対して正規化)のレベルの増加によって決定されるように、Tie2シグナル伝達を誘導することが必要であった。pERKおよびpAktのレベルの増加を誘導することができた抗体は、Ang1処理によって誘導されたpERKおよびpAktのレベルと比較して、それらの活性に基づいてランク付けした。pERKおよびpAktレベルを、Ang1処置後に見られたものより75%以上増加させることができる抗体は、Ang1に匹敵するとみなし、さらなる試験のために繰り越した。
一次機能スクリーニングでヒットを同定した後、最も活性の高い抗Tie2抗体からの可変ドメインを、より治療的使用に適した、異なるヒトIgG骨格上に再フォーマットした。具体的には、すべてのリード候補の可変ドメインを、アミノ酸位置297(N297A)にアスパラギンからアラニンへの変異を含む、ヒトIgG1由来のFcドメインを含有する発現プラスミドにクローニングした。これらの再フォーマットされた抗体のTie2アゴニスト活性は、抗体誘導性のホスホ-Tie2(pTie2)の増加についてのウエスタンブロット分析(図1A)、および前述のpERKおよびpAkt(図1Bおよび1C)によって確認した。
したがって、本発明の抗Tie2抗体は、近位および遠位のTie2シグナル伝達事象の両方を活性化させることが見出され、さらなる研究に進められた。
実施例4:インビトロでの抗体効力の決定
効力に基づいて本発明の抗Tie2抗体のランク付けを可能にするために、抗体EC50値を決定するための高い精度を有するアッセイを開発した。
このアッセイでは、HUVEC細胞を3時間飢餓状態にし、次いで細胞溶解の前に20分間、増加濃度のAng1、抗Tie2抗体、または陰性対照hIgG1で処理した。次いで、細胞溶解物をウエスタンブロッティングおよび定量的蛍光イメージングに供して、総Aktに対するpAktのレベルを決定し、以下のように分析して、それぞれのEC50値を決定した。Ang1=0.54nM、Ab #1=0.91nM、Ab #2=0.48nM、Ab #3=0.45nM、およびWT=1.33nM。図2を参照されたい。
EC50値の分析により、ほとんどの抗体が、同じアッセイにおいてAng1の効力に匹敵するナノモル以下の濃度で強力なTie2活性化を示したことが明らかになった。総合すると、機能アッセイでは、Ang1で見られるレベルに匹敵するレベルまで、Tie2シグナル伝達を誘導する能力を持つ同定された抗Tie2抗体を利用した。
実施例5:抗Tie2抗体は、内皮バリアのインビトロモデルにおいて流体漏出を減少させる
透過性を制御する細胞能力に対する抗Tie2抗体の潜在的な生理学的効果を調査するために、内皮バリアの簡略化されたインビトロモデルを確立した。このモデルは、微小環境におけるVEGFのレベルの増加によって誘導される生理学的透過性を増強および/または保護するそれらの能力に基づいて、抗体のさらなる特徴付けを可能にした。モデル設定の概略図については、図3を参照されたい。
HUVEC細胞の無傷のコンフルエント単層を半透膜上で培養して、密着接合部を有する接着構造を形成した。細胞を、Ang1または抗Tie2抗体の有無にかかわらず、100ng/mlのVEGFで処理した。透過性は、細胞単層を通って膜下の受容(receiver)ウェルに浸透したフルオレセインコンジュゲートデキストランの量を測定することによって、6時間の異なる時点でアッセイした。漏出速度を、受容(receiving)ウェル内に蓄積したフルオレセイン単位の数として経時的に測定した。PBS(陰性対照)とAng1(陽性対照)との間の内皮バリア漏出の差を決定した。内皮バリア漏出を減少させる抗Tie2抗体の能力は、同じアッセイにおける効果Ang1処置に対して正規化された(%Ang1活性)。図4を参照されたい。
統計解析により、抗Tie2抗体は、この初代内皮細胞のマトリックスを介したVEGF誘導性流体漏出を有意に低減したが、一方でヒトIgG1陰性対照は低減しなかったことが明らかになった。したがって、抗Tie2抗体は、生化学アッセイにおいて下流のTie2シグナル伝達をいずれも刺激することができ、直交性のインビトロ生理学的アッセイにおいて漏出を低減することもできた。
実施例6:抗Tie2アゴニスト抗体は、高レベルのAng2の存在下でTie2を活性化させる
糖尿病性黄斑浮腫(DME)に罹患している患者は、Ang2の全身および硝子体内レベルの顕著な増加を示す(Loukovaara et.al.2013b、Regula et.al.2017)。高レベルのAng2が、Tie2上で同様の結合部位を共有することにより抗Tie2抗体活性を妨げる可能性を考慮して、または抗体の結合が、Tie2構造に対するAng2のアロステリック効果によって影響を受けるかどうか、飽和濃度のAng2の存在下での抗Tie2抗体の機能的特性を決定した。Ang2は、Ang1の不在下で、インビトロアッセイでシグナル伝達を誘導することができる弱いTie2アゴニストとして機能するが、Ang1によって達成されることができるよりも低いレベルである(Yuan et al.2009)。以下に記載されるインビトロ実験は、これらの発見を裏付けるものであった。
インビトロモデル系におけるTie2シグナル伝達時のAng2の飽和レベルを決定するために、HUVEC細胞を3時間飢餓状態にし、増加濃度のAng2で処理し、続いて溶解およびウエスタンブロット法によるpERK/Erkレベルの分析を行った。図4Aを参照されたい。定量的蛍光イメージングを使用してブロットを分析し、正規化されたpERKのレベルをAng2濃度の関数としてプロットした。Tie2シグナル伝達を飽和させるAng2の最小濃度は、2.5ug/mLであると判断された。図5Bを参照されたい。その後の実験では、HUVEC細胞を、細胞溶解ならびにpErk/Erk(図5Cおよび5D)およびpAkt/Akt(図5Eおよび5F)レベルの分析の前に、2.5ug/mL(43nM)の濃度のAng2および12nMの濃度の抗Tie2抗体で20分間共処理した。
これらの実験の結果は、抗Tie2抗体が、高いAng2濃度の存在下でも強力なTie2経路活性化剤であることを実証した。驚くべきことに、抗Tie2抗体およびAng2の両方に曝露された細胞におけるTie2活性は、いずれかの処置単独で見られた活性よりも高かった。
実施例7:抗Tie2抗体は、非リガンド競合結合機構を利用する
抗Tie2抗体と、Tie2受容体レベルでのアンジオポエチンとの相互作用をさらに調べるために、組換えタンパク質、および生体分子相互作用を測定するための無標識技術であるバイオレイヤー干渉法技術(BLI)を使用して、競合結合アッセイを確立した。
これらの実験では、Hisタグ付き組換えTie2 ECDをNi-NTAバイオセンサー上に捕捉し、続いて、特異的な抗Tie2抗体、次いでAng1またはAng2に順次曝露して、潜在的な結合競合を評価した。これらの実験では、Ang1およびAng2は、抗Tie2抗体と事前複合体化されたTie2受容体に結合することができた。図6A~Bを参照されたい。したがって、本発明の抗Tie2アゴニスト抗体は、非Ang1およびAng2リガンド競合様式でTie2に結合し、抗Tie2抗体単独よりも高いレベルまで、Ang2の存在下でTie2シグナル伝達を増強することが見出された。
上記のTie2経路シグナル伝達結果と合わせて考慮すると、本発明の抗Tie2抗体の結合機構を特徴付けるデータは、アンジオポエチンレベルから完全に独立した作用機序を示す。
実施例8:抗Tie2アゴニスト抗体は、他の動物種によって発現されるTie2バリアントに対して交差反応性である
マウス、ラット、ウサギ、ブタ、およびカニクイザルのTie2オーソログを過剰発現する遺伝子操作細胞株を使用して、前臨床動物モデル種によって発現されるTie2オーソログに対する抗Tie2抗体の交差反応性プロファイルを調査した。
簡潔に述べると、各種の完全長Tie2コード配列を含む発現プラスミドを使用して、初代ヒト内皮細胞(HUVEC)ならびにヒト胚腎臓(HEK293)細胞にトランスフェクションした。2週間にわたってトランスフェクタントをピューロマイシン抗生物質で処理することによって安定した細胞集団を選択し、蛍光活性化細胞選別を用いて単一細胞クローンを生成した。これらのTie2バリアントの細胞表面発現の確認時に、細胞株を使用して、種々のTie2タンパク質上の抗Tie2抗体の見かけのKd(EC50)値を決定した。このデータを得るために、本発明の抗Tie2抗体の交差反応性プロファイルを決定した。細胞を、減少濃度の抗Tie2抗体#1、#2、および#3(10、5、2.5、1.25、0.63、0.31、および0.16ug/mL)または非特異的hIgG1抗体(10ug/mL)で標識し、続いて、Alexa Fluor 488蛍光体(20ug/mL)にコンジュゲートしたウサギ抗ヒトIgG抗体で標識した。EC50値は、ForeCyt(商標)ソフトウェアを使用して生成した。表1および2を参照されたい。
Figure 2023502725000010
Figure 2023502725000011
これらの実験は、ヒトおよび前臨床種にわたる抗Tie2抗体の相互反応性結合を実証する。
実施例9:抗Tie2抗体は、ヒトTie2上の別個のエピトープを認識する
Tie2抗体パネルのエピトープ範囲の多様性を理解するために、抗Tie2抗体を、BLI技術を使用して交差競合について評価した。
組換えヒトTie2 ECDをバイオセンサーに負荷し、次いで抗Tie2抗体(M1=マウス抗Tie2 mAb、Ab #1、Ab #3、M2=マウス抗Tie2、Ab #2、WT)に曝露して、初期結合を評価する。次に、プローブを第2の抗Tie2抗体に曝露して、第2の結合事象を評価する。正の波長シフトは、第2の抗体が、以前に形成されたTie2抗体複合体に結合できることを示し、これらの抗体が異なるエピトープと結合し、Tie2タンパク質への結合について競合しないことを示している。2つの抗Tie2抗体の共結合を示す正の波長シフトは、灰色およびライトグレーで示され、シフト値(nm)は各セルに埋め込まれている。予想通り、Tie2に予め結合していた抗体は、複合体への同じ抗体の結合を阻止した(黒く陰影の付いた領域)。図7を参照されたい。
これらの実験は、6つの抗Tie2アゴニスト抗体のパネルにわたって、Tie2への結合に関する交差競合が存在しないことを実証し、各候補が受容体上の異なるエピトープを認識することを示した。
実施例10:酸素誘導性網膜症(OIR)マウスモデル
この研究では、40匹のC57BL/6J仔を、出生後7日目(P7)に高酸素チャンバー(75%O)内に5日間収容することにより(ケージごとにn=10)、網膜の中心部の血管退縮をもたらした。CD-1養育母体を、チャンバーに入る前および入ってから2~3日後に交代させた。P12において、仔を室内空気に戻し、そこでは、相対的な低酸素により異常な血管新生が誘発された。次いでエンドトキシンを含まない1×PBSビヒクル、10mg/kg、HuIgGアイソタイプ対照、または10mg/kgの抗Tie2クローン#3を腹腔内投与した。P17において、ナイーブOIRマウスを含むすべての群を安楽死させた。眼を取り出し、4%パラホルムアルデヒドに1時間固定した。
網膜を解剖し、バンデイラエア・シンプリシフォリア(Bandeiraea simplicifolia)(グリフォニア・シンプリシフォリア((Griffonia simplicifolia))からのローダミン標識レクチン(1:100)とともに、PBS中の1mM CaCl中で一晩インキュベートして、血管消失(VO)領域または血管新生(NV)領域を可視化した。染色された網膜を、スライド上に平らに取り付け、Zeiss(登録商標)AxioScan上で画像化した。Visiopharm(登録商標)上で画像を分析して、全網膜の%VOまたは%NVを決定した。
図8Bに示すように、アイソタイプ対照mAbまたはビヒクルではなく、抗Tie2 mAbは、血管消失領域(すなわち、無血管)に有意な正の影響を及ぼすことが見出されたが、NVを減少させるようには見えなかった(図8A)。健全な血管系の再成長の促進は、眼疾患を有する患者における地図状萎縮または毛細血管の欠落などの慢性的な抗VEGF療法の有害な結果を軽減するために有益であり得る。Kim J,et al.,Science Advances,Vol.5 Feb 13(2019)、M.Young,et al.,Retina 34,1308-1315(2014)、T.Kurihara,et al.,J.Clin.Invest.122,4213-4217(2012)を参照されたい。
実施例11:レーザー誘導脈絡膜血管新生(CNV)マウスモデル
雄のC57BL/6Jマウス(6~8週間)を、レーザー処置の前にケタミン/キシラジンカクテルで麻酔した。CNV病変は、ダイオードレーザー(IRIDEX(登録商標)、Oculight(登録商標)GL)およびスリットランプ(Zeiss(登録商標))を使用したレーザー光凝固によって誘導され、スポットサイズは50um、電力は180mW、曝露時間は100msであった。4つのレーザー熱傷は、典型的には、3、6、9、および12時の位置で、各眼の視神経盤の周りに誘導された。Tie2特異的抗体(クローン#3)またはアイソタイプ対照抗体または抗マウスVEGF対照抗体(B20)を、レーザー誘導の1日前に腹腔内注射し(10mg/kg)、3日ごとに合計3回注射した。レーザー誘導の9日後、マウスに、尾静脈を介してFITC-レクチンまたはTRITC-デキストランを灌流させた。灌流の5分後、眼を取り出し、4%パラホルムアルデヒド(PFA)で15分間固定した。
脈絡膜-強膜複合体および網膜を分離し、抗CD31免疫蛍光(IF)を実行して、網膜および脈絡膜組織の両方の全マウント染色によって血管系を明らかにした。CD31 IFについて、ラット抗マウス抗体BD550274を1:100で希釈し、4℃で一晩インキュベートした。二次抗ラット抗体(Life Technologies、A11006)との4時間のインキュベーション後、全マウントを488nmで撮像した。図9Aを参照されたい。病変部における血管新生および網膜における血管密度の定量を、Image Jによって実施した。P値をスチューデントt検定によって評価した(有意な変化、p<0.05)。図9Bを参照されたい。
図9Aおよび9Bに示されるように、アイソタイプ対照mAbではなく、抗Tie2抗体は、レーザー損傷後の脈絡膜血管新生病変のサイズを有意に阻害した。この結果は、抗Tie2 mAbの投与後のTie2の活性化が、AMDまたは糖尿病性網膜症などの眼科障害に罹患しているヒトに顕著な臨床的利益をもたらす可能性を有することを示す。
実施例12:ストレプトゾトシン誘導(STZ)糖尿病マウスモデル
本発明のアゴニストTie2抗体の投与は、糖尿病性網膜症、ならびに腎症などの糖尿病に関連する他の病的状態の治療に対する有用性を有し得る。潜在的な治療上の利点を探究するために、本発明の抗Tie2抗体の影響は、疾患関連エンドポイント、例えば、眼における血管からの漏出、網膜電図によって評価されるような視覚機能、例えば、IL-1bなどの、ヒト疾患に関与すると考えられるサイトカインの産生、および腹腔内経路を介してmAbを投与されたストレプトゾトシン誘導性糖尿病マウスモデルにおけるタンパク尿によって測定される腎臓機能などについて試験されるであろう。
6~7週齢のC57BL/6Jマウスの重量を測定し、それらのベースライン血糖を測定することができる(Accu-Chek(登録商標)、Roche)。マウスに、5日間連続して、STZ(Sigma-Aldrich、St.Louis,MO)を55mg/kgで腹腔内注射することができる。齢数が一致している対照には、緩衝剤のみを注入できる。最後のSTZ注射の1週間後に再度血糖を測定することができ、非絶食性血糖が17mM(300mg/dL)よりも高い場合、マウスは糖尿病であるとみなされる。次に、STZで処理された糖尿病のC57BL/6Jマウスには、STZ投与の少なくとも8週間後に、適切な量の本発明の抗Tie2抗体、対照抗体、ビヒクル、または比較抗体、例えば、抗VEGF抗体または組換えVEGF融合タンパク質を、硝子体内(IVT)注射することができる。
網膜電位図(ERG)は、UTAS-E視覚電気診断試験システムを使用して網膜細胞の全般的な機能を評価する。一晩暗順応させた後、処理したマウスを、滅菌水中のケタミンおよびキシラジンを含有するカクテルのBWの皮下注射で麻酔する。片眼をプロプトーズし(proptosed)、瞳孔をトロピカミドおよびフェニルエフリンHCLで拡張させる。眼をGenteal(登録商標)目薬で湿らせ、深部体温を、加熱パッドを使用して維持する。ERGは、超低インピーダンス銀/ナイロンDTLプラス電極を使用して記録することができる。針電極は、額の中央および尾の基部に配置することができる。金のコンタクトレンズ電極を、ERG応答を記録するために使用する。刺激は、例えば、ログステップで電子的に50ミリ秒点滅することで構成され得る。反応は、閾値未満から飽和までの範囲の刺激から記録される。分析は、a波およびb波の最大振幅および閾値を含み得る。
視運動追跡(OKT)も以下のように記録できる。マウスを、垂直の黒と白の格子(14°)を表示する同期されたモニター群で囲まれたターンテーブル上に固定することができる。1Hzおよび10°/秒での周囲スクリーンの正弦波振動を適用して、OKTを誘導する。右眼の動きを、ANA赤外線LED47による照明下、赤外線感知CCDカメラで監視する。画像を200Hzでサンプリングし、瞳孔の中心を計算して、MoritaのGeteyeソフトウェアプログラムを使用して眼の位置を推定する。OKTは、約30秒間隔で30秒間、3回記録することができる。
網膜血管透過性は、以下のように測定することができる。マウスを麻酔し、生理食塩水に溶解されたエバンスブルー色素を尾静脈注射する。尾静脈注射の2時間後、マウスをケタミンおよびキシラジンで麻酔し、生理食塩水を使用して左心室を通して灌流させることができる。灌流後、網膜を解剖し、重量を測定し、70℃で18時間ホルムアミド中に置き、エバンスブルー色素を抽出する。翌日、網膜を45分間遠心分離し、ホルムアミドから取り出す。エバンスブルーの血管外漏出を、A620でプレートリーダーを用いて測定する。標準曲線を使用して、ngエバンスブルー/湿潤組織重量の単位に換算する。
標的化トランスクリプトームのための組織収集は、以下のように実行することができる。マウスを麻酔下で屠殺し、両眼を取り出す。次いで、網膜を解剖し、RNAlater内に配置し、処理して、qRT-PCRにより分析する。
実施例13:二重特異性生物製剤構築物
Tie2およびVEGFR誘導性シグナル伝達経路の両方に同時に影響を与えることは、いずれかの経路を単独で調節することと比較して増強された利益を有する可能性がある。これを達成するために、Tie2およびVEGFRの両方に影響を与えるように設計された二重特異性構築物を設計し、発現させ、活性について試験した。図10Aは、Tie2結合可変ドメインおよびVEGF結合可変ドメインの両方を有する本発明の二重特異性抗体の例示的な概略図を示す。抗体クローン#54は、標準的なクローニング技術を利用して設計され、かつ生成され、配列番号282および283の配列を有する。VEGFR R1D2およびR3D3(VEGFトラップタンパク質)およびTie2結合ドメインからなる二重特異性構築物も生成され(抗体クローン#55)、この構築物は配列番号284の配列を有する。上記の実施例3に記載されるように、続いて、抗体誘導性のpERKおよびpAktの細胞内レベルを検出するように設計されたAlphaLISA(商標)スクリーニングプラットフォームを使用して、HUVEC細胞内で、それぞれを20nM使用して、2つの例示的なaTie2/VEGF二重特異性構築物(抗体クローン#54および#55)についてTie2アゴニズムを評価した。
試験したaTie2/VEGF二重特異性構築物は、インビトロでTie2シグナル伝達を誘導する能力を有することが見出された(図11)。これらの二重特異性分子は、眼疾患を有する患者に単一の薬物を投与し、VEGF阻害またはTie2活性化単剤療法よりも実質的に高い有効性を提供することを可能にし得る。二重特異性分子のTie2アゴニスト成分によって提供される健全な血管系の再成長を促進することはまた、分子の抗VEGF成分の潜在的な有害な結果(すなわち、眼疾患を有する患者における地図状萎縮または毛細血管の欠落)を軽減するのに有益であり得る。
実施例14:価数が増加した抗Tie2抗体および二重パラトピック抗Tie2抗体
3つ以上のTie2結合部分を有する抗体、またはTie2細胞外ドメイン上の複数のエピトープと結合し得る抗体は、二価の抗Tie2抗体によって可能なよりも大きい程度にインビボでのTie2経路の活性化を増強する手段を提供し得る。重鎖のC末端(抗体クローン#51)または重鎖のN末端(抗体クローン#52)にポリペプチドリンカーおよびB12 scFv配列を添加した、抗Tie2抗体クローン#3の重鎖および軽鎖の配列を有する例示的な四価の抗Tie2構築物を、標準技術を使用して生成した。例示的な概略図については、図12A~Cを参照されたい。
実施例3に記載されるように、四価抗体クローン#51および#52を、pAktの測定を通じてシグナル伝達を誘導するそれらの能力について評価した。図14に示すように、クローン#51および#52の両方は、二価抗Tie2構築物(aTie2)と比較して、またはアンジオポエチン1(Ang1)と比較して、HUVEC細胞におけるTie2シグナル伝達を活性化する能力の向上を示す。したがって、追加のTie2結合部分を有する抗Tie2バリアントは、細胞表面上のTie2のより高次のオリゴマー化を誘導する手段を提供し得、二価の抗Tie2抗体または天然のアゴニストリガンドAng1によって媒介されるアゴニズムのレベルが疾患組織における血管恒常性を回復させるのに適切でない状況下で、治療上の利益を潜在的に提供し得る。
実施例15:細胞表面上で六量体化する能力を促進するFc変異を有する抗Tie2抗体
重鎖のFcドメインに特異的な変異を含有する抗体(すなわち、E430G)は、細胞表面上に六量体を形成するそれらの能力を増強することが実証されている(M.Overdijk,Mol Cancer Ther 2020;19:2126-38)。E430G変異を有するFcドメインを含む抗Tie2抗体を合成し、430位に天然グルタミン酸(E)を含む、匹敵するFcを有する同じ抗Tie2抗体と比較した。そのような六量体化抗Tie2抗体の概略図については、図13を参照されたい。
実施例3に記載されるように、pAKT/pERKウエスタンブロットを使用して、Tie2アゴニズムを評価した。図14に示すように、抗Tie2 E430G構築物(抗体クローン#50)は、E430構築物と比較して、HUVEC細胞においてTie2シグナル伝達を誘導する能力の向上を実証した。したがって、細胞表面で六量体化する可能性を増大させる変異を有するB12バリアントは、細胞表面上のTie2のより高次のオリゴマー化を誘導する手段となり得、抗Tie2抗体または天然のアゴニストリガンドAng1によって媒介されるアゴニズムのレベルが疾患組織における血管恒常性を回復させるのに適切でない状況下で、治療上の利益を潜在的に提供し得る。
実施例16:SPRによる抗Tie2抗体のFab結合親和性の決定
BIACORE(商標)(BIAcore,Inc.、Piscataway,N.J.)は、約10応答単位(RU)でカルボキシメチル化デキストランバイオセンサーチップ(CM5)上で固定化されたヒト、ラットまたはマウスTie2 ECD抗原で、25℃で行われた。CM5チップを、供給業者の指示に従ってN-エチル-N’-(3-ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミド塩酸塩(EDC)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)で活性化させた。すべてのTie2 ECD抗原を、pH4.8の10mMの酢酸ナトリウムで5μg/ml(約0.2μM)に希釈した後、5μl/分の流速で注入して、約10RUのカップリングタンパク質を得た。各Tie2 ECDを注入した後、1Mのエタノールアミンを注入して未反応の基をブロッキングした。動態測定のために、抗体クローン#3のFabの2倍連続希釈液(0.78nM~500nM)を、約25μl/分の流速で、25℃で、0.05%ポリソルベート20(TWEEN(商標)-20)界面活性剤(PBST)を含むPBS中に注入した。会合速度(kon)および解離速度(koff)を、会合および解離センサーグラムを同時に適合させることによって、単純な1対1のLangmuir結合モデル(BIACORE(商標)評価ソフトウェアバージョン3.2)を用いて計算した。平衡解離定数(KD)をkoff/konの比として計算した。例えば、Chen et al.,J.Mol.Biol.293:865-881(1999)を参照されたい。
以下の表は、試験した各Tie2 ECD抗原に対する抗体クローン#3のFab結合親和性を示す。
Figure 2023502725000012
前述の本発明は、理解を明確にする目的のために、例示および実施例によって、ある程度詳細に記載されているが、本発明の範囲を限定するものとして、本発明の説明および実施例を解釈すべきではない。本明細書で引用されるすべての特許および科学文献の開示は、参照によりその全体が明示的に組み込まれる。

Claims (46)

  1. 以下のような3つの重鎖相補性決定領域(CDR H1~3)および3つの軽鎖CDR(CDR L1~3)を含む、単離された抗Tie2抗体またはその抗原結合断片:
    Figure 2023502725000013
    Figure 2023502725000014
  2. 配列番号242のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号243のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号244のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号245のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号246のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号247のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号248のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号249のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号250のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号251のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号252のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号253のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号254のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号255のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号256のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号257のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号258のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号259のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号260のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号261のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号262のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号263のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号264のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号265のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号266のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号267のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、
    配列番号268のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号269のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン、もしくは
    配列番号270のアミノ酸配列を含む重鎖可変(VH)ドメイン、および配列番号271のアミノ酸配列を含む軽鎖可変(VL)ドメイン
    を含む、単離された抗Tie2抗体またはその抗原結合断片。
  3. 単離された抗Tie2抗体であって、
    前記抗体が、ヒトTie2細胞外ドメイン内のエピトープに特異的に結合し、
    前記エピトープが、
    架橋質量分析によって測定される、Kabat付番などのEU付番によるアミノ酸残基K312、S316、C332、H358、K387、およびT391
    を含む、単離された抗Tie2抗体。
  4. Tie2のアロステリック活性化剤である、請求項1~3のいずれか一項に記載の抗体。
  5. Tie2の非リガンド競合結合剤である、請求項1~4のいずれか一項に記載の抗体。
  6. ヒト、マウス、ラット、ウサギおよびサルのTie2に対して交差反応性である、請求項3~5のいずれか一項に記載の抗体。
  7. 完全ヒト、ヒト化、モノクローナル、またはキメラである、請求項1~6のいずれか一項に記載の抗体。
  8. 単一特異性である、請求項1~7のいずれか一項に記載の抗体。
  9. 多重特異性である、請求項1~7のいずれか一項に記載の抗体。
  10. 前記多重特異性抗体が、二重特異性である、請求項9に記載の抗体。
  11. 前記二重特異性抗体が、
    請求項8に記載のヒトTie-2と特異的に結合する1つの結合アームと、
    VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGFバリアント、Ang-1、Ang-2、Ang-3、Ang-4、PDGF-β、インターロイキン-1β、VE-PTP、補体因子C3、インテグリンα5β1、アミロイドベータ、PD-1、PD-L1、またはCTLA-4と特異的に結合する第2の結合アームと
    を含む、請求項10に記載の抗体。
  12. 前記多重特異性抗体が、二重パラトピック(biparatopic)抗体である、請求項9に記載の抗体。
  13. 前記二重パラトピック抗体が、
    ヒトTie2のECD上の第1のエピトープと特異的に結合する一方の結合アームと、
    ヒトTie2の前記ECD上の第2のエピトープに特異的に結合する他方の結合アームと
    を含む、請求項12に記載の抗体。
  14. 前記多重特異性抗体が、三価、四価、五価、六価抗体であり、
    前記三価、四価、五価、または六価抗体が、
    請求項8に記載のヒトTie2と特異的に結合する少なくとも1つの結合アームと、
    VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGFバリアント、Ang-1、Ang-2、Ang-3、Ang-4、PDGF-β、インターロイキン-1β、VE-PTP、補体因子C3、インテグリンα5β1、アミロイドベータ、PD-1、PD-L1、またはCTLA-4と特異的に結合する他の残りの結合アームと
    を含む、請求項9に記載の抗体。
  15. ヒトTie2と特異的に結合する抗体断片である、請求項1~14のいずれか一項に記載の抗体。
  16. 前記抗体断片が、Fab、Fab’-SH、Fv、scFv、または(Fab’)断片である、請求項15に記載の抗体。
  17. 前記多重特異性抗体が、ポリペプチドリンカーによってともに連結されたscFv抗体断片から構成される、請求項16に記載の抗体。
  18. 低減されたエフェクター機能を保有する、請求項1~17のいずれか一項に記載の抗体。
  19. Kabat付番などのEU付番によるアミノ酸残基N297、L234、L235、P329、D265、およびE430における少なくとも1つの置換変異を含む、請求項18に記載の抗体。
  20. 前記少なくとも1つの置換変異が、Kabat付番などのEU付番によるアミノ酸残基N297G、N297A、L234A、L235A、P329G、D265A、およびE430Gからなる群から選択される、請求項19に記載の抗体。
  21. 残基N297AまたはN297Gにおける前記置換変異を含む、請求項20に記載の抗体。
  22. 残基L234A、L235A、およびP329Gにおける前記置換変異を含む、請求項20に記載の抗体。
  23. 残基D265AおよびN297Gにおける前記置換変異を含む、請求項20に記載の抗体。
  24. 残基E430Gにおける前記置換変異をさらに含む、請求項21に記載の抗体。
  25. 残基E430Gにおける前記置換変異をさらに含む、請求項22に記載の抗体。
  26. 残基E430Gにおける前記置換変異をさらに含む、請求項23に記載の抗体。
  27. 配列番号174のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号175のアミノ酸配列を含む軽鎖を含む、請求項25に記載の抗体。
  28. 配列番号276のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号277のアミノ酸配列を含む軽鎖、
    配列番号278のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号279のアミノ酸配列を含む軽鎖、
    配列番号280のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号281のアミノ酸配列を含む軽鎖、
    配列番号282のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号283のアミノ酸配列を含む軽鎖、
    配列番号286のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号287のアミノ酸配列を含む軽鎖、または
    配列番号288のアミノ酸配列を含む重鎖、および配列番号289のアミノ酸配列を含む軽鎖
    を含む、請求項22に記載の抗体。
  29. 配列番号284のアミノ酸配列、または
    配列番号285のアミノ酸配列
    を含む、請求項10に記載の抗体。
  30. 請求項1~29のいずれか一項に記載の抗体をコードする、単離された核酸。
  31. 請求項30に記載の単離された核酸を含む、ベクター。
  32. 請求項31に記載のベクターを含む、宿主細胞。
  33. 請求項1~29のいずれか一項に記載の抗体を産生する方法であって、
    請求項32に記載の宿主細胞を培養培地中で培養することと、
    得られた抗体を単離することと
    を含む、方法。
  34. 請求項1~29のいずれか一項に記載の抗体を含む、イムノコンジュゲート。
  35. 請求項1~29のいずれか一項に記載の抗体を含む、融合ポリペプチド。
  36. 請求項1~29のいずれか一項に記載の抗体、請求項34に記載のイムノコンジュゲート、または請求項35に記載の融合ポリペプチドを含む、薬学的組成物。
  37. 前記抗体、前記イムノコンジュゲート、または前記融合ポリペプチドが、抗VEGF抗体もしくはVEGF細胞外トラップ(trap)タンパク質と共製剤化された、請求項36に記載の薬学的組成物。
  38. Tie2調節不全疾患の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、前記対象に請求項36に記載の薬学的組成物を投与することを含む、方法。
  39. Tie2調節不全疾患の治療を必要とする対象においてそれを行う方法であって、前記対象に請求項37に記載の薬学的組成物を投与することを含む、方法。
  40. 抗VEGF抗体またはVEGF細胞外トラップタンパク質を含む薬学的組成物を前記対象に共投与することをさらに含む、請求項38に記載の方法。
  41. 前記Tie2調節不全疾患が、感染症、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、虚血性傷害、眼障害、放射線傷害、がん、全身性硬化症、外傷性脳傷害、神経炎症、放射線傷害、創傷治癒、心筋梗塞、血液脳関門損傷、脳海綿状奇形、デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)またはクラークソン病を含む、請求項38~40のいずれか一項に記載の方法。
  42. Tie2調節不全感染症が、敗血症、デングウイルス感染、結核、またはインフルエンザを含む、請求項38~40のいずれか一項に記載の方法。
  43. Tie2調節不全虚血性傷害が、糖尿病性腎症、急性腎傷害、慢性腎臓病、臓器移植、重症下肢虚血、外傷性脳傷害または脳卒中を含む、請求項38~40のいずれか一項に記載の方法。
  44. Tie2調節不全眼障害が、糖尿病性網膜症、糖尿病性黄斑浮腫(DME)、増殖性糖尿病性網膜症(PDR)加齢性黄斑変性(AMD)、未熟児網膜症(ROP)、または緑内障を含む、請求項38~40のいずれか一項に記載の方法。
  45. 請求項41~44のいずれか一項に記載のTie2調節不全疾患の前記治療における使用のための、請求項1~29のいずれか一項に記載の単離された抗Tie2抗体、または実施形態34に記載のイムノコンジュゲート、または請求項35に記載の融合ポリペプチド。
  46. 請求項41~44のいずれか一項に記載のTie2調節不全疾患を治療するための薬剤の製造のための、請求項1~29のいずれか一項に記載の単離された抗Tie2抗体、または請求項34に記載のイムノコンジュゲート、または請求項35に記載の融合ポリペプチドの、使用。
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