JP2023508596A - 脳内の治療用抗体の量を決定するための方法 - Google Patents
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Abstract
本明細書では、治療用抗体が投与された実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定するための方法であって、前記組織中の治療用抗体の濃度を決定するために使用される、実験動物の組織サンプル中の残留血液からの干渉が低減され、実験動物の組織中の治療用抗体の濃度が、以下の式:TIFF2023508596000021.tif18170(式中、CtmAb、組織、det.=実験動物の組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定することにより得られ、CtmAb、血漿、det.=実験動物の血液サンプル中の治療用抗体の濃度を、組織サンプルを採取する直前に決定することにより得られ、CrefmAb、組織、det.=実験動物の組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定することにより得られ、CrefmAb、血漿、det.=実験動物の血液サンプル中の不活性参照抗体の濃度を、組織サンプルを採取する直前に決定することにより得られ、C組織、サンプル=組織サンプル中の組織濃度を決定することによって得られる)によって計算され、それによって不活性参照抗体は前記組織中に浸透せず、不活性参照抗体は、組織および血液サンプルを得る2~10分前に投与される、方法が報告される。
Description
本発明は、イムノアッセイの分野に属する。より具体的には、本明細書では、脳組織中の治療用抗体の量、より具体的には血液脳関門を通過して血液から脳に輸送される治療用抗体の量を決定する方法が報告される。
背景
インビトロまたはインビボ起源のサンプル中の治療用モノクローナル抗体(tmAb)の分析には、それぞれのアッセイが必要である。
インビトロまたはインビボ起源のサンプル中の治療用モノクローナル抗体(tmAb)の分析には、それぞれのアッセイが必要である。
治療用抗体の量の決定は、一般に、サンプル中の前記治療用抗体の量を決定することによって行われる。したがって、例えば、ELISA、RIA、タンパク質ブロット(ウエスタンブロット)アッセイなどのイムノアッセイを使用し得る。
神経変性における秩序だったタンパク質集合に対する保護における抗体およびその受容体の役割は、Katsinelosら(Front.Immunol.10(2019)A1139)によって概説された。Katsinelosらは、IgGレベルがヒト血清中で約10mg/mlに維持されることを概説している。脳は、血液脳関門(BBB)によって血清から分離され、血液脳関門は、IgGを含む大きな巨大分子を透過せず、脳脊髄液(CSF)に浸され、脳脊髄液は、血液の濾過および脈絡叢を横切るイオンの輸送後に生成される。したがって、結果として生じるCSF中のIgGの濃度は、血清中よりも約500~1,000倍低い。
Hanzatianら(mAbs 10(2018)765-777)は、治療用モノクローナル抗体および内因性IgG抗体が、脳への外因性物質および内因性物質の両方の選択的かつ特異的な輸送を調節および制御する血液脳関門(BBB)のために、中枢神経系(CNS)への取り込みが制限されていることを報告した。抗体治療薬を脳に送達するための受容体媒介性トランスサイトーシス(RMT)などの天然の輸送機構に使用することは、げっ歯類およびサルで研究されている。各DVD-Igの全身投与後、Hanzatianらは、脳への特異的取り込みを観察するために2つの独立した方法を並行して使用した:電気化学発光に基づく高感度定量アッセイおよび半定量的免疫組織化学技術を、それぞれ脳濃度決定および脳における生体分布/局在化のために使用した。CNS標的または選択された全身投与経路にかかわらず、全てのTfR1 DVD-Igタンパク質について脳の取り込みおよび保持が有意に増強されたことが観察された。分析用の脳サンプルを調製するために、使用したC57BL/6Nマウスに、プログラム可能な蠕動ポンプを介して10分間、2ml/分の速度でヘパリンを含有する冷ダルベッコのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)を経心的に灌流した。
同等のアプローチは、Zucheroら(Neuron 89(2016)70-82;wild-type mice,which were IV injected with the target antibody followed by collection of the whole blood and PBS perfusion)およびJanowiczら(Nature Sci.Rep.9(2019)9255;P301L tau transgenic pR5 mice,to which Alexa-647-labeled IgG,Fab or scFv had been administered by retro-orbital injection,were perfused following treatment to remove the antibody from their vasculature)によって使用されていた。
国際公開第2018/152359号では、PS19系統由来のヒトTauを過剰発現するマウスを使用して、キメラIgG抗Tau抗体クローン1C7および1A1の標的会合を評価した。したがって、マウスにi.v.(35mg/kgで)またはi.p.(50mg/kgで)により、コントロールIgG、キメラIgGクローン1C7またはキメラIgGクローン1A1を注射した。注射の2日後または7日後に、脳脊髄液(CSF)を大槽を介して収集し、潜在的な血液汚染について視覚的に検査し、氷冷PBSによる経心灌流後に、脳組織を取り出して急速凍結した。
Ayabe,M.らは、抗ヒトインターロイキン-6受容体(hIL-6R)抗体または対照の抗体を担癌hIL-6Rトランスジェニックマウスに静脈内投与し、組織内残留血液量のマーカーとしてウシ血清アルブミン(BSA)を静脈内投与したことを報告した。溶解物サンプルを、抗BSA抗体およびプロテインA磁気ビーズを使用する免疫沈殿とそれに続くトリプシン消化で処理した。各代用ペプチドをLC/ESI-MS/MSによって同時に分析した。補正された組織濃度を計算した。
Vedelerらは、急性ギラン・バレー症候群患者由来の血清および脳脊髄液中の免疫グロブリンに関して報告した(Acta Neurol.Scand.73(1986)388-393)。
Shahらは、抗体生物分布係数(antibody bio distribution coefficient)、特に、いくつかの前臨床種およびヒトにおける血漿濃度に基づくモノクローナル抗体の組織中の推測濃度を報告した(MABS,5(2013)297-305)。
Lavezziらは、mAbのMPBPK-TMDDモデル、特に代替モデル、比較、および同定可能性の問題を報告した(J.Pharmacokin.Pharmcodyn.45(2018)787-802)。
発明の概要
本明細書では、実験動物の血液脳関門を通過して血液から脳に輸送された治療用抗体の量を決定する方法が報告される。この量は、好ましくは脳溶解物サンプル中で決定される。本発明の要旨は、血液脳関門を通過して輸送される治療用抗体の量が決定されなければならない脳サンプルを得る直前に、血液脳関門を通過して輸送されない不活性抗体をさらに適用することにある。不活性抗体を適用することにより、脳サンプル中の残留血液中に存在する治療用抗体の補正値が得られる。この残留血液に由来する量は、脳に位置しない抗体について決定された量を補正するために使用される。補正なしの決定により、サンプル中の治療用抗体の総量、すなわち血液脳関門を通過して脳に輸送される量およびサンプル中の残留血液中の量が決定される。血液中の抗体の約0.1%のみが血液脳関門を通過するので、残留血液中の治療用抗体の量は無視できない。したがって、血液中の治療用抗体の濃度は、脳内の治療用抗体の濃度を少なくとも2桁、最大3桁上回る。それにより、得られた結果は、本発明による方法で補正しない場合には高すぎる。
本明細書では、実験動物の血液脳関門を通過して血液から脳に輸送された治療用抗体の量を決定する方法が報告される。この量は、好ましくは脳溶解物サンプル中で決定される。本発明の要旨は、血液脳関門を通過して輸送される治療用抗体の量が決定されなければならない脳サンプルを得る直前に、血液脳関門を通過して輸送されない不活性抗体をさらに適用することにある。不活性抗体を適用することにより、脳サンプル中の残留血液中に存在する治療用抗体の補正値が得られる。この残留血液に由来する量は、脳に位置しない抗体について決定された量を補正するために使用される。補正なしの決定により、サンプル中の治療用抗体の総量、すなわち血液脳関門を通過して脳に輸送される量およびサンプル中の残留血液中の量が決定される。血液中の抗体の約0.1%のみが血液脳関門を通過するので、残留血液中の治療用抗体の量は無視できない。したがって、血液中の治療用抗体の濃度は、脳内の治療用抗体の濃度を少なくとも2桁、最大3桁上回る。それにより、得られた結果は、本発明による方法で補正しない場合には高すぎる。
本発明は、少なくとも部分的には、血液脳関門を通過して脳内に輸送される治療用抗体の脳溶解物中の量をロバストかつ正確に決定するために、脳溶解物サンプル中の残留血液中の治療用抗体の量による補正、すなわち減少を行わなければならないという知見に基づいている。
本発明は、少なくとも部分的には、脳溶解物中の残留血液の量が、脳サンプルが採取される直前に補正抗体を適用することによって決定され得るという知見に基づいている。脳サンプルが得られる実験動物のいかなる標的にも特異的に結合しない抗体、最も好ましくはヒト生殖細胞系抗体を参照抗体として使用することが特に有利であることが分かった。
本発明の一態様は、実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定するための方法/アッセイであって、組織が前記動物の血液循環に対するバリアを有し、治療用抗体が前記実験動物に投与されており、前記組織中の治療用抗体の濃度を決定するために使用される、実験動物の組織サンプル中の残留血液からの干渉が低減され、方法が、以下:
i)実験動物の血液サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
ii)実験動物の組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
iii)実験動物の血液サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
iv)実験動物の組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
v)組織サンプル中の組織濃度を決定する工程、および
以下の式:
(式中、
CtmAb、血漿、det.=i)の治療用抗体の濃度
CtmAb、組織、det.=ii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、組織、det.=iii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、血漿、det.=iv)の治療用抗体の濃度
C組織、サンプル=v)の組織濃度)
を用いて実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定する工程
を含み、
-不活性参照抗体は、組織と血液循環との間の前記バリアを通過せず、
-i)治療用抗体の投与後5分以内にサンプルを採取する場合は治療用抗体と一緒に、またはii)組織サンプルを採取する2~10分前のいずれかで、不活性参照抗体が投与されている、方法/アッセイである。
i)実験動物の血液サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
ii)実験動物の組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
iii)実験動物の血液サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
iv)実験動物の組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
v)組織サンプル中の組織濃度を決定する工程、および
以下の式:
(式中、
CtmAb、血漿、det.=i)の治療用抗体の濃度
CtmAb、組織、det.=ii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、組織、det.=iii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、血漿、det.=iv)の治療用抗体の濃度
C組織、サンプル=v)の組織濃度)
を用いて実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定する工程
を含み、
-不活性参照抗体は、組織と血液循環との間の前記バリアを通過せず、
-i)治療用抗体の投与後5分以内にサンプルを採取する場合は治療用抗体と一緒に、またはii)組織サンプルを採取する2~10分前のいずれかで、不活性参照抗体が投与されている、方法/アッセイである。
別の表現における同じ態様は、治療用抗体が投与された実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定するための方法であって、前記組織中の治療用抗体の濃度を決定するために使用される実験動物の組織サンプル中の残留血液からの干渉が低減され、
以下の式:
(式中、
CtmAb、組織、det.=実験動物の組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定することによって得られ、
CtmAb、血漿、det.=実験動物の血液サンプル中の治療用抗体の濃度を決定することによって得られ、
CrefmAb、組織、det.=実験動物の組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定することによって得られ、
CrefmAb、血漿、det.=実験動物の血液サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定することによって得られ、
C組織、サンプル=組織サンプル中の組織濃度を決定することによって得られる)
を用いて実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定する工程
を含み、
-不活性参照抗体は前記組織中に浸透せず、
-不活性参照抗体は、組織サンプルを得る2~10分前に投与される、方法である。
以下の式:
(式中、
CtmAb、組織、det.=実験動物の組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定することによって得られ、
CtmAb、血漿、det.=実験動物の血液サンプル中の治療用抗体の濃度を決定することによって得られ、
CrefmAb、組織、det.=実験動物の組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定することによって得られ、
CrefmAb、血漿、det.=実験動物の血液サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定することによって得られ、
C組織、サンプル=組織サンプル中の組織濃度を決定することによって得られる)
を用いて実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定する工程
を含み、
-不活性参照抗体は前記組織中に浸透せず、
-不活性参照抗体は、組織サンプルを得る2~10分前に投与される、方法である。
以下は、本発明の各および任意の態様の全ての個々の実施形態である。したがって、本発明による任意の個々の態様に関して、実施形態のありとあらゆる可能な置換が開示されている。
一実施形態では、血液サンプルは、組織サンプルの最大5分前に採取される。一実施形態では、血液サンプルは、組織サンプルの前に採取される。一実施形態では、血液サンプルは、組織サンプルと一緒にまたは同時に採取される。
一実施形態では、組織が脳組織であり、治療用抗体が血液脳関門を通過し得るか、または組織が眼組織であり、治療抗体が血液眼関門を通過し得るののいずれかである。
本発明の一態様は、実験動物の脳組織または脳組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定するための方法/アッセイであって、脳組織が前記動物の血液循環に対するバリアを有し、治療用抗体が前記実験動物に投与されており、前記脳組織中の治療用抗体の濃度を決定するために使用される、実験動物の脳組織サンプル中の残留血液からの干渉が低減され、方法が、以下:
i)実験動物の血液サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
ii)実験動物の脳組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
iii)実験動物の血液サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
iv)実験動物の脳組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
v)組織サンプル中の脳組織濃度を決定する工程、および
以下の式:
(式中、
CtmAb、血漿、det.=i)の治療用抗体の濃度
CtmAb、組織、det.=ii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、組織、det.=iii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、血漿、det.=iv)の治療用抗体の濃度
C組織、サンプル=v)の組織濃度)
を用いて実験動物の脳組織または脳組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程
を含み、
-不活性参照抗体が、脳組織と血液循環との間の血液脳関門を通過せず、
-i)治療用抗体の投与後5分以内に脳組織サンプルを採取する場合は治療用抗体と一緒に、またはii)脳組織サンプルを採取する2~10分前のいずれかで、不活性参照抗体が投与されている、方法/アッセイである。
i)実験動物の血液サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
ii)実験動物の脳組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
iii)実験動物の血液サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
iv)実験動物の脳組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
v)組織サンプル中の脳組織濃度を決定する工程、および
以下の式:
(式中、
CtmAb、血漿、det.=i)の治療用抗体の濃度
CtmAb、組織、det.=ii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、組織、det.=iii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、血漿、det.=iv)の治療用抗体の濃度
C組織、サンプル=v)の組織濃度)
を用いて実験動物の脳組織または脳組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程
を含み、
-不活性参照抗体が、脳組織と血液循環との間の血液脳関門を通過せず、
-i)治療用抗体の投与後5分以内に脳組織サンプルを採取する場合は治療用抗体と一緒に、またはii)脳組織サンプルを採取する2~10分前のいずれかで、不活性参照抗体が投与されている、方法/アッセイである。
別の表現における同じ態様は、治療用抗体が投与された実験動物の脳組織または脳組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定するための方法であって、前記脳組織中の治療用抗体の濃度を決定するために使用される、実験動物の脳組織サンプル中の残留血液からの干渉が低減され、
実験動物の脳組織中の治療用抗体の濃度が、下記式:
(式中、
CtmAb、組織、det.=実験動物の脳組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定することによって得られ、
CtmAb、血漿、det.=実験動物の血液サンプル中の治療用抗体の濃度を決定することによって得られ、
CrefmAb、組織、det.=実験動物の脳組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定することによって得られ、
CrefmAb、血漿、det.=実験動物の血液サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定することによって得られ、
C組織、サンプル=脳組織サンプル中の脳組織濃度を決定することにより得られる)
により算出され、
-不活性参照抗体が前記脳組織に浸透せず、
-不活性参照抗体が、脳組織サンプルを採取する2~10分前に投与されている、方法である。
実験動物の脳組織中の治療用抗体の濃度が、下記式:
(式中、
CtmAb、組織、det.=実験動物の脳組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定することによって得られ、
CtmAb、血漿、det.=実験動物の血液サンプル中の治療用抗体の濃度を決定することによって得られ、
CrefmAb、組織、det.=実験動物の脳組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定することによって得られ、
CrefmAb、血漿、det.=実験動物の血液サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定することによって得られ、
C組織、サンプル=脳組織サンプル中の脳組織濃度を決定することにより得られる)
により算出され、
-不活性参照抗体が前記脳組織に浸透せず、
-不活性参照抗体が、脳組織サンプルを採取する2~10分前に投与されている、方法である。
一実施形態では、治療用抗体は二重特異性抗体である。
一実施形態では、治療用抗体は、ヒトトランスフェリン受容体および脳標的に特異的に結合する。
一実施形態では、脳標的は、ヒトCD20またはヒトAベータまたはヒトアルファ-シヌクレインまたはヒトタウまたはヒトグルコセレブロシダーゼまたはヒトリンゴ-1またはヒトハンチンチンである。
一実施形態では、実験動物は、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、ヒツジ、類人猿およびサルから選択される。
一実施形態では、実験動物は、体重が100g超15kg未満の非ヒト実験動物である。
一実施形態では、実験動物はカニクイザルである。
一実施形態では、不活性参照抗体はヒト生殖細胞系抗体である。
一実施形態では、不活性参照抗体はDP47GSである。一実施形態では、不活性参照抗体は、配列番号67の重鎖可変ドメイン、および配列番号68の軽鎖可変ドメインを含む。一実施形態では、不活性参照抗体は、配列番号69の重鎖、および配列番号70の軽鎖を含む。
一実施形態では、不活性参照抗体は、その適用後15分以内に検出可能な量で前記バリアを通過しない。
一実施形態では、不活性参照抗体は、その適用後10分以内に検出可能な量で前記バリアを通過しない。
一実施形態では、不活性抗体は、組織サンプルを採取する5~10分前に投与される。
一実施形態では、組織は、血液サンプル料を採取した直後および組織サンプルを採取する前に水溶液で灌流される。
一実施形態では、濃度の決定は、架橋ELISAによるものである。
発明の実施形態の詳細な説明
本明細書では、実験動物の血液脳関門を通過して血液から脳に輸送された治療用抗体の量を決定する方法が報告される。この量は、好ましくは脳溶解物サンプル中で決定される。本発明の要旨は、血液脳関門を通過して輸送される治療用抗体の量が決定されなければならない脳サンプルを得る直前に、血液脳関門を通過して輸送されない不活性抗体をさらに適用することにある。不活性抗体を適用することにより、脳サンプル中の残留血液中に存在する治療用抗体の補正値が得られる。この残留血液に由来する量は、脳に位置しない抗体について決定された量を補正するために使用される。補正なしの決定により、サンプル中の治療用抗体の総量、すなわち血液脳関門を通過して脳に輸送される量およびサンプル中の残留血液中の量が決定される。血液中の抗体の約0.1%のみが血液脳関門を通過するので、残留血液中の治療用抗体の量は無視できない。したがって、血液中の治療用抗体の濃度は、脳内の治療用抗体の濃度を少なくとも2桁、最大3桁上回る。それにより、得られた結果は、本発明による方法で補正しない場合には高すぎる。
本明細書では、実験動物の血液脳関門を通過して血液から脳に輸送された治療用抗体の量を決定する方法が報告される。この量は、好ましくは脳溶解物サンプル中で決定される。本発明の要旨は、血液脳関門を通過して輸送される治療用抗体の量が決定されなければならない脳サンプルを得る直前に、血液脳関門を通過して輸送されない不活性抗体をさらに適用することにある。不活性抗体を適用することにより、脳サンプル中の残留血液中に存在する治療用抗体の補正値が得られる。この残留血液に由来する量は、脳に位置しない抗体について決定された量を補正するために使用される。補正なしの決定により、サンプル中の治療用抗体の総量、すなわち血液脳関門を通過して脳に輸送される量およびサンプル中の残留血液中の量が決定される。血液中の抗体の約0.1%のみが血液脳関門を通過するので、残留血液中の治療用抗体の量は無視できない。したがって、血液中の治療用抗体の濃度は、脳内の治療用抗体の濃度を少なくとも2桁、最大3桁上回る。それにより、得られた結果は、本発明による方法で補正しない場合には高すぎる。
本発明は、少なくとも部分的には、血液脳関門を通過して脳内に輸送される治療用抗体の脳溶解物中の量をロバストかつ正確に決定するために、脳溶解物サンプル中の残留血液中の治療用抗体の量による補正、すなわち減少を行わなければならないという知見に基づいている。
本発明は、少なくとも部分的には、脳溶解物中の残留血液の量が、脳サンプルが採取される直前に補正抗体を適用することによって決定され得るという知見に基づいている。脳サンプルが得られる実験動物のいかなる標的にも特異的に結合しない抗体、最も好ましくはヒト生殖細胞系抗体を参照抗体として使用することが特に有利であることが分かった。
本発明の一態様は、実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定するための方法/アッセイであって、組織が前記動物の血液循環に対するバリアを有し、治療用抗体が前記実験動物に投与されており、前記組織中の治療用抗体の濃度を決定するために使用される、実験動物の組織サンプル中の残留血液からの干渉が低減され、方法が、以下:
i)実験動物の血液血清サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
ii)実験動物の組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
iii)実験動物の血液血清サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
iv)実験動物の組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
v)組織サンプル中の組織濃度を決定する工程、および
以下の式:
(式中、
CtmAb、血漿、det.=i)の治療用抗体の濃度
CtmAb、組織、det.=ii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、組織、det.=iii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、血漿、det.=iv)の治療用抗体の濃度
C組織、サンプル=v)の組織濃度)
を用いて実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定する工程
を含み、
-不活性参照抗体は、組織と血液循環との間のバリアを通過せず、
-i)治療用抗体の投与後5分以内にサンプルを採取する場合は治療用抗体と一緒に、またはii)組織サンプルを採取する2~10分前のいずれかで、不活性参照抗体が投与されており、
-血液サンプルは、組織サンプルと一緒に/直前に/同時に採取される、方法/アッセイである。
i)実験動物の血液血清サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
ii)実験動物の組織サンプル中の治療用抗体の濃度を決定する工程、
iii)実験動物の血液血清サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
iv)実験動物の組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
v)組織サンプル中の組織濃度を決定する工程、および
以下の式:
(式中、
CtmAb、血漿、det.=i)の治療用抗体の濃度
CtmAb、組織、det.=ii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、組織、det.=iii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、血漿、det.=iv)の治療用抗体の濃度
C組織、サンプル=v)の組織濃度)
を用いて実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定する工程
を含み、
-不活性参照抗体は、組織と血液循環との間のバリアを通過せず、
-i)治療用抗体の投与後5分以内にサンプルを採取する場合は治療用抗体と一緒に、またはii)組織サンプルを採取する2~10分前のいずれかで、不活性参照抗体が投与されており、
-血液サンプルは、組織サンプルと一緒に/直前に/同時に採取される、方法/アッセイである。
定義
「ノブ・イントゥ・ホール」二量体化モジュールおよび抗体操作におけるその使用は、Carter P.;Ridgway J.B.B.;Presta L.G.:Immunotechnology,Volume 2,Number 1,February 1996,pp.73-73(1)に記載されている。
「ノブ・イントゥ・ホール」二量体化モジュールおよび抗体操作におけるその使用は、Carter P.;Ridgway J.B.B.;Presta L.G.:Immunotechnology,Volume 2,Number 1,February 1996,pp.73-73(1)に記載されている。
ヒト免疫グロブリンの軽鎖および重鎖のヌクレオチド配列に関連する一般的な情報は、Kabat,E.A.ら、Sequences of Proteins of Immunological Interest、第5版、Public Health Service,National Institutes of Health、Bethesda,MD(1991)に与えられる。
本明細書において使用される場合、重鎖および軽鎖の全ての定常領域およびドメインのアミノ酸位置は、Kabat,ら,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th ed.,Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD(1991)において説明されるKabatナンバリングシステムによりナンバリングされ、本明細書では「Kabatによるナンバリング」と称される。具体的には、Kabatら、Sequences of Proteins of Immunological Interest、第5版、Public Health Service,National Institutes of Health、Bethesda,MD(1991)のKabat番号付けシステム(647~660頁を参照)を、カッパアイソタイプおよびラムダアイソタイプの軽鎖定常ドメインCLに使用し、Kabat EUインデックス番号付けシステム(661~723頁を参照)を、重鎖定常ドメイン(CH1、ヒンジ、CH2およびCH3、本明細書では、この場合には、「KabatのEUインデックスによる番号付け」と称することによってさらに明確にしている)に使用する。
「約」という用語は、その後に続く数値の±20%の範囲を意味する。一実施形態では、「約」という用語は、その後に続く数値の±10%の範囲を意味する。一実施形態では、「約」という用語は、その後に続く数値の±5%の範囲を意味する。
「抗体依存性細胞障害作用(ADCC)」という用語は、Fc受容体結合によって媒介される機能であり、本明細書に報告する抗体による標的細胞のエフェクター細胞の存在下での溶解を指す。ADCCは、一実施形態において、CD19発現赤血球(例えば、組換えヒトCD19を発現するK562細胞)の調製物を、単球またはNK(ナチュラルキラー)細胞のように、新鮮に単離されたPBMC(末梢血単核細胞)またはバフィーコートから精製されたエフェクター細胞のようなエフェクター細胞の存在下で、本明細書に報告する融合ポリペプチドを含む抗体で処理することによって測定される。標的細胞は、51Crで標識され、その後、抗体とともにインキュベートされる。標識した細胞は、エフェクター細胞とともにインキュベートされ、その上清は、放出された51Crについて分析される。対照としては、標的内皮細胞とエフェクター細胞とのインキュベーションが挙げられるが、抗体は含まれない。ADCCを媒介する初期工程を誘発する抗体の能力は、FcγRIおよび/もしくはFcγRIIAまたは(本質的にFcγRIIIAを発現する)NK細胞を組み換えにより発現する細胞といった、Fcγ受容体を発現する細胞への、抗体の結合を測定することにより調査される。好ましい一実施形態では、NK細胞上のFcγRへの結合が測定される。
「アンプリファイア(amplifier)」という用語は、ELISA(例えば、ELISAで使用される酵素アンプリファイア)などの検出方法においてシグナルを増強するエンティティまたはプロセスを表す。
「抗ヒトA-ベータ抗体」および「ヒトA-ベータに特異的に結合する抗体」という用語は、抗体がA-ベータペプチドを標的とする際の診断および/または治療剤として有用であるように十分な親和性でヒトA-ベータペプチドに結合し得る抗体を指す。
ヒトA-ベータは、いくつかの天然に存在する形態を有し、ヒト形態は、Aβ39、Aβ40、Aβ41、Aβ42およびAβ43と呼ばれることに留意されたい。最も重要な形態であるAβ42は、配列番号01のアミノ酸配列を有する。Aβ41、Aβ40、Aβ39では、C末端のアミノ酸A、IAおよびVIAがそれぞれ欠損している。Aβ43形態では、追加のスレオニン残基が配列番号01(33106)のC末端に含まれる。
したがって、この用語は、ヒトA-βポリペプチドの短縮された断片に結合する抗体も包含する。
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、様々な抗体構造を包含し、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、または多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)が挙げられるがこれらに限定されない。
抗体は、一般に、2つのいわゆる軽鎖ポリペプチド(軽鎖)および2つのいわゆる重鎖ポリペプチド(重鎖)を含む。重鎖および軽鎖ポリペプチドの各々は、抗原と相互作用し得る結合領域を含む可変ドメイン(可変領域)(一般にポリペプチド鎖のアミノ末端部分)を含む。重鎖および軽鎖ポリペプチドの各々は、定常領域(一般にカルボキシル末端部分)を含む。重鎖の定常領域は、i)食細胞などのFcガンマ受容体(FcγR)を有する細胞への、またはii)ブランベル受容体としても知られる新生児型Fc受容体(FcRn)を有する細胞への抗体の結合を媒介する。重鎖の定常領域は、成分(C1q)などの古典的補体系の因子を含むいくつかの因子への結合も媒介する。抗体重鎖の定常ドメインは、CH1ドメイン、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含むのに対して、軽鎖は、カッパアイソタイプまたはラムダアイソタイプであり得るただ1つの定常ドメインCLを含む。
免疫グロブリンの軽鎖または重鎖の可変ドメインは、異なるセグメント、すなわち4つのフレームワーク領域(FR)および3つの超可変領域(HVR)を含む。
「抗体断片」は、インタクト抗体が結合する抗原を結合するインタクト抗体の一部を含むインタクト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’)2;ダイアボディ;線状抗体;一本鎖抗体分子(例えばscFvおよびscFab);単一ドメイン抗体(dAb);ならびに、抗体断片から形成し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。特定の抗体断片の総説としては、Holliger and Hudson、Nature Biotechnology 23:1126-1136(2005)を参照されたい。
「血液脳関門」または「BBB」は、脳毛細血管内皮細胞膜内の密着結合によって形成される、末梢循環と脳および脊髄との間の生理学的バリアを指し、これは、脳内への分子、さらには尿素(60ダルトン)などの非常に小さな分子の輸送を制限するタイトバリアを形成する。脳内のBBB、脊髄内の血液脊髄関門、および網膜内の血液網膜関門は、CNS内の連続した毛細管バリアであり、本明細書ではまとめて血液脳関門またはBBBと呼ばれる。BBBはまた、血液-CSF関門(脈絡叢)を包含し、この関門は、毛細血管内皮細胞ではなく上衣細胞で構成される。
「血液脳関門受容体」(本明細書では「BBBR」と省略される)は、BBBを横切って分子を輸送し得る、または外因性投与分子を輸送するために使用される、脳内皮細胞上に発現される細胞外膜結合受容体タンパク質である。本明細書におけるBBBRの例としては、トランスフェリン受容体(TfR)、インスリン受容体、インスリン様成長因子受容体(IGF-R)、低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質1(LRP1)および低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質8(LRP8)を含むがこれらに限定されない低密度リポタンパク質受容体、ならびにヘパリン結合性上皮成長因子様成長因子(HB-EGF)が挙げられる。1つの好ましいBBBRはトランスフェリン受容体(TfR)である。
「脳エフェクターエンティティ」という用語は、BBBを超えて脳に輸送される分子を示す。エフェクターエンティティは、典型的には、脳に送達されることが望まれる特徴的な治療活性を有する。エフェクターエンティティとしては、神経障害性薬剤および細胞傷害性薬剤、例えばポリペプチドおよび抗体、特に脳標的に対するモノクローナル抗体またはその断片が挙げられる。
「捕捉抗体」という用語は、検出のためにサンプル中に存在する標的物質に結合する(すなわち、捕捉される)ためにサンドイッチELISAフォーマットで使用される抗体を表す。次いで、二次抗体(すなわち、検出抗体)が、捕捉された標的に結合し、抗体-標的-抗体複合体の検出を可能にする(抗体-標的-抗体からなる「サンドイッチ」を形成する)
「中枢神経系」または「CNS」は、身体機能を制御する神経組織の複合体を指し、脳および脊髄を含む。
「CNS抗原」および「脳標的」という用語は、抗体または小分子で標的化し得る、脳を含むCNSで発現される抗原および/または分子を示す。そのような抗原および/または分子の例としては、限定されないが、ベータ-セクレターゼ1(BACE1)、アミロイドベータ(Aベータ)、上皮成長因子受容体(EGFR)、ヒト上皮成長因子受容体2(HER2)、タウ、アポリポタンパク質E4(ApoE4)、アルファ-シヌクレイン、CD20、ハンチンチン、プリオンタンパク質(PrP)、ロイシンリッチリピートキナーゼ2(LRRK2)、パーキン、プレセニリン1、プレセニリン2、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体6(DR6)、アミロイド前駆体タンパク質(APP)、p75ニューロトロフィン受容体(p75NTR)、グルコセレブロシダーゼおよびカスパーゼ6が挙げられる。
「コンジュゲート」は、標識、神経障害性薬剤または細胞傷害性薬剤を含むがこれらに限定されない1つ以上の異種分子にコンジュゲートされた本発明の融合タンパク質である。
「検出抗体」という用語は、可視化または定量化のための手段を有する抗体を表す。そのような手段は、典型的には酵素(適切な基質の添加後に着色または蛍光反応生成物を触媒する)、例えば西洋ワサビペルオキシダーゼ、ウレアーゼ、アルカリホスファターゼ、グルコアミラーゼおよびβ-ガラクトシダーゼである。いくつかの実施形態では、検出抗体は目的の抗原に対するものである。いくつかの実施形態では、検出抗体は抗種抗体である。いくつかの実施形態では、検出抗体は、ビオチン、蛍光マーカー、または放射性同位体などの検出可能な標識にコンジュゲートされ、この標識を使用して検出および/または定量される。
「検出試薬」という用語は、抗原に結合した抗体の検出および/または定量を可能にする試薬を表す。いくつかの実施形態では、検出試薬は、抗体にコンジュゲートされた酵素の比色基質である。抗体-酵素コンジュゲートへの適切な基質の添加は、比色または蛍光測定シグナルの生成をもたらす(例えば、目的の抗原へのコンジュゲート化抗体の結合後に)。この定義には、検出系の一部としてのビオチンおよびアビジン系化合物(例えば、ニュートラアビジンおよびストレプトアビジンを含むがこれらに限定されない)の使用も包含される。
本明細書で使用される「直後」という用語は、第1のサンプルの採取と第2のサンプルの採取との間の時間幅を示し、これはサンプリング装置の変更およびサンプルを採取するための実際の時間のみを包含する。一実施形態では、直後という用語は、5分以下、さらなる実施形態では3分以下、1つの好ましい実施形態では2分以下の期間を示す。
「エフェクター機能」は、抗体のクラスにより異なっている抗体のFc領域に起因する生物活性を指す。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、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害性(ADCC)、食作用、細胞表面受容体(例えば、B細胞受容体)の下方制御、ならびにB細胞活性化が挙げられる。
Fc受容体結合依存性エフェクター機能は、抗体のFc領域と、造血細胞における専用の細胞表面受容体である、Fc受容体(FcR)との相互作用により媒介されることができる。Fc受容体は免疫グロブリンスーパーファミリーに属し、免疫複合体のファゴサイトーシスによる、抗体で覆われた病原体の除去、ならびに、抗体依存性細胞傷害(ADCC)による、赤血球、および対応する抗体で覆われた他の細胞標的(例えば腫瘍細胞)の溶解の両方を媒介することが示されている(例えば、Van de Winkel,J.G.and Anderson,C.L.,J.Leukoc.Biol.49(1991)511-524を参照されたい)。FcRは、免疫グロブリンアイソタイプに対するその特異性により定義される:IgG抗体に対するFc受容体は、FcγRと呼ばれる。Fc受容体結合は、例えばRavetch,J.V.and Kinet,J.P.,Annu.Rev.Immunol.9(1991)457-492;Capel,P.J.,et al.,Immunomethods 4(1994)25-34;de Haas,M.,et al.,J.Lab.Clin.Med.126(1995)330-341;およびGessner,J.E.,et al.,Ann.Hematol.76(1998)231-248に記載されている。
IgG抗体(FcγR)のFc領域に対する受容体の架橋は、ファゴサイトーシス、抗体依存性細胞傷害、および炎症性メディエータの放出、ならびに、免疫複合体のクリアランスおよび抗体産生の制御を含む、多種多様のエフェクター機能を誘発する。ヒトにおいて、3クラスのFcγRが特性決定されており、これらは以下のとおりである。
- FcγRI(CD64)は、高い親和性で単量体IgGを結合し、マクロファージ、単球、好中球および好酸球上に発現する。アミノ酸残基E233~G236、P238、D265、N297、A327、およびP329(KabatのEUインデックスに従ったナンバリング)の少なくとも1つにおける、Fc領域内での修飾によって、FcγRIへの結合が低下する。IgG1およびIgG4に置換された、位置233~236におけるIgG2残基は、FcγRIへの結合を103倍低下させ、抗体により感作される赤血球に対するヒト単核細胞応答を取り除いた(Armour,K.L.,et al.,Eur.J.Immunol.29(1999)2613-2624)。
- FcγRII(CD32)は、複合体化したIgGを中等度から低い親和性で結合し、広範に発現する。この受容体は、FcγRIIAとFcγRIIBの2つのサブタイプへと分けることができる。FcγRIIAは、殺滅に関与する多くの細胞(例えば、マクロファージ、単球、好中球)上で認められ、殺滅プロセスを活性化することができるようである。FcγRIIBは、阻害プロセスにおいて役割を果たすと思われ、B-細胞、マクロファージならびに肥満細胞および好酸球に認められる。B細胞上では、FcγRIIBは、免疫グロブリン産生、および、例えばIgEクラスへのアイソタイプ切り替えを更に抑制する機能を有するようである。マクロファージ上では、FcγRIIBは、FcγRIIAによって媒介されるように、ファゴサイトーシスを阻害する役割を果たす。好酸球および肥満細胞上において、B形態は、IgEの、その個別の受容体への結合による、これらの細胞の活性化の抑制を補助し得る。FcγRIIAに対する結合の低下は、例えば、少なくとも、アミノ酸残基E233~G236、P238、D265、N297、A327、P329、D270、Q295、A327、R292、およびK414(KabatのEUインデックスに従ったナンバリング)の1つにおいて突然変異を有するIgG Fc領域を含む抗体に対して発見されている。
- FcγRIII(CD16)は、中等度から低い親和性でIgGと結合し、2つのタイプとして存在する。FcγRIIIAは、NK細胞、マクロファージ、好酸球、ならびにいくつかの単球およびT細胞上に認められ、ADCCを媒介する。FcγRIIIBは好中球上に高度に発現する。FcγRIIIAへの結合の低減は、例えば、アミノ酸残基E233~G236、P238、D265、N297、A327、P329、D270、Q295、A327、S239、E269、E293、Y296、V303、A327、K338およびD376(KabatのEUインデックスによる番号付け)の少なくとも1つにおける突然変異があるIgGFc領域を含む抗体について認められる。
- FcγRI(CD64)は、高い親和性で単量体IgGを結合し、マクロファージ、単球、好中球および好酸球上に発現する。アミノ酸残基E233~G236、P238、D265、N297、A327、およびP329(KabatのEUインデックスに従ったナンバリング)の少なくとも1つにおける、Fc領域内での修飾によって、FcγRIへの結合が低下する。IgG1およびIgG4に置換された、位置233~236におけるIgG2残基は、FcγRIへの結合を103倍低下させ、抗体により感作される赤血球に対するヒト単核細胞応答を取り除いた(Armour,K.L.,et al.,Eur.J.Immunol.29(1999)2613-2624)。
- FcγRII(CD32)は、複合体化したIgGを中等度から低い親和性で結合し、広範に発現する。この受容体は、FcγRIIAとFcγRIIBの2つのサブタイプへと分けることができる。FcγRIIAは、殺滅に関与する多くの細胞(例えば、マクロファージ、単球、好中球)上で認められ、殺滅プロセスを活性化することができるようである。FcγRIIBは、阻害プロセスにおいて役割を果たすと思われ、B-細胞、マクロファージならびに肥満細胞および好酸球に認められる。B細胞上では、FcγRIIBは、免疫グロブリン産生、および、例えばIgEクラスへのアイソタイプ切り替えを更に抑制する機能を有するようである。マクロファージ上では、FcγRIIBは、FcγRIIAによって媒介されるように、ファゴサイトーシスを阻害する役割を果たす。好酸球および肥満細胞上において、B形態は、IgEの、その個別の受容体への結合による、これらの細胞の活性化の抑制を補助し得る。FcγRIIAに対する結合の低下は、例えば、少なくとも、アミノ酸残基E233~G236、P238、D265、N297、A327、P329、D270、Q295、A327、R292、およびK414(KabatのEUインデックスに従ったナンバリング)の1つにおいて突然変異を有するIgG Fc領域を含む抗体に対して発見されている。
- FcγRIII(CD16)は、中等度から低い親和性でIgGと結合し、2つのタイプとして存在する。FcγRIIIAは、NK細胞、マクロファージ、好酸球、ならびにいくつかの単球およびT細胞上に認められ、ADCCを媒介する。FcγRIIIBは好中球上に高度に発現する。FcγRIIIAへの結合の低減は、例えば、アミノ酸残基E233~G236、P238、D265、N297、A327、P329、D270、Q295、A327、S239、E269、E293、Y296、V303、A327、K338およびD376(KabatのEUインデックスによる番号付け)の少なくとも1つにおける突然変異があるIgGFc領域を含む抗体について認められる。
Fc受容体に対する、ヒトIgG1上での結合部位のマッピング、上述した突然変異部位、ならびにFcγRIおよびFcγRIIAへの結合を測定する方法は、Shields,R.L.,et al.J.Biol.Chem.276(2001)6591-6604に記載されている。
薬剤、例えば、医薬製剤の「有効量」は、所望の治療結果または予防結果を達成するために必要な薬用量および所要期間で有効な量を指す。
「ELISA」という用語は、酵素結合免疫吸着アッセイを表す。様々なELISAフォーマットおよび用途が当技術分野で公知である(例えば、Crowther,’’Enzyme-Linked Immunosorbent Assay(ELISA),’’in Molecular Biomethods Handbook,Rapleyら.[編],pp.595-617,Humana Press,Inc.,Totowa,NJ(1998);HarlowおよびLane(編),Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1988);Ausubelら(編),Current Protocols in Molecular Biology,Ch.11,John WileyおよびSons,Inc.,New York(1994)を参照されたい)。
1つの具体的なELISAフォーマットは、いわゆる「直接ELISA」である。このELISAフォーマットでは、サンプル中に存在する標的、例えばポリペプチドが検出される。直接ELISAでは、標的を含有するサンプルを、固相、例えば固定または固定化支持体(例えば、マイクロタイタープレートウェル)と接触させる。標的がサンプル中に存在する場合、固相に固定化され、その後、酵素結合検出分子を使用して直接検出される。標的が抗原である場合、検出分子は抗原に特異的な抗体であるか、または標的が抗原に特異的な抗体である場合、検出分子は抗原に特異的な酵素コンジュゲート抗体である。
別の具体的なELISAフォーマットは、いわゆる「間接ELISA」である。このELISAフォーマットでは、抗原(または抗体)が固相(例えば、マイクロタイタープレートウェル)に固定化される。その後、抗原特異的抗体(または抗原)を添加し、続いて抗原に特異的に結合する抗体に特異的な検出抗体を添加する。この検出抗体は、「種-特異的」抗体(例えば、ヤギ抗ウサギ抗体)であり得る。
別の具体的なELISAフォーマットは、いわゆる「サンドイッチELISA」である。このフォーマットでは、抗原は、抗原に特異的に結合する抗体(すなわち、捕捉抗体)による捕捉を介して固相(例えば、マイクロタイタープレートウェル)に固定化され、これは(共有結合または特異的結合対を介して)固相に固定化される。一般に、抗原を含むサンプルを固相に添加した後、洗浄する。目的の抗原がサンプル中に存在する場合、目的の抗原は捕捉抗体によって固相に結合する。
上記のELISAフォーマットを組み合わせ得る。サンドイッチELISAは「直接サンドイッチELISA」であり得、捕捉された抗原は、抗原に対する酵素コンジュゲート抗体を使用することによって直接検出される。サンドイッチELISAは、「間接的サンドイッチELISA」であり得、捕捉された抗原は、抗原に対する抗体を使用することによって間接的に検出され、次いで、抗原特異的抗体に直接または結合した標識を介してのいずれかで結合する別の酵素結合抗体によって検出される。レポーター試薬を用いて、第3の抗体が検出される。
本明細書で使用される「Fc受容体」 という用語は、受容体に関連する細胞質ITAM配列の存在を特徴とする活性化受容体を指す(例えば、Ravetch,J.V.およびBolland,S.,Annu.Rev.Immunol.19(2001)275-290を参照されたい)。このような受容体は、FcγRI、FcγRIIAおよびFcγRIIIAである。「FcγRの結合がない」という用語は、10μg/mlの抗体濃度で、本明細書で報告する抗体のNK細胞への結合が、国際公開第2006/029879号において報告された抗OX40L抗体LC.001について認められる結合の10%以下であることを表す。
IgG4はFcR結合の低下を示すが、他のIgGサブクラスの抗体は強い結合を示す。しかしながら、Pro238、Asp265、Asp270、Asn297(Fc炭水化物の喪失)、Pro329および234、235、236および237Ile253、Ser254、Lys288、Thr307、Gln311、Asn434およびHis435は、改変されるとFcR結合も低下させる残基である(Shields,R.L.,ら.J.Biol.Chem.276(2001)6591-6604;Lund,J.,ら,FASEB J.9(1995)115-119;Morgan,A.,ら,Immunology 86(1995)319-324;およびEP0307434を参照されたい)。一実施形態では、本明細書に報告する抗体はIgG1またはIgG2サブクラスのものであり、変異PVA236、GLPSS331および/またはL234A/L235Aを含む。一実施形態では、本明細書に記載される抗体はIgG4サブクラスのものであり、変異L235Eを含む。一実施形態では、抗体は変異S228Pをさらに含む。
本明細書での「Fc領域」という用語は、定常領域の少なくとも一部分を含有する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。該用語は、ネイティブ配列Fc領域と変異体Fc領域とを含む。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までに及ぶ。しかしながら、Fc領域のC末端リジン(Lys447)は、存在していてもよく、または存在していなくてもよい。本明細書で特に明記されない限り、Fc領域または定常領域におけるアミノ酸残基のナンバリングは、Kabat,E.A.ら,Sequences of Proteins of Immunological Interest,第5版,Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD(1991),NIH Publication 91-3242に記載されるような、EUナンバリングシステム(KabatのEUインデックスとも呼ばれる)に従う。
本明細書に記載の抗体は、Fc領域として、一実施形態では、ヒト起源に由来するFc領域を含む。一実施形態では、Fc領域は、ヒト定常領域の全ての部分を含む。抗体のFc領域は、補体活性化、C1q結合、C3活性化、およびFc受容体結合に直接関与している。補体系に対する抗体の影響は、特定の条件に依存するが、C1qへの結合は、Fc領域における画定された結合部位によって引き起こされる。このような結合部位は、先行技術で公知であり、例えば、Lukas,T.J.ら、J.Immunol.127(1981)2555-2560、Brunhouse,R.およびCebra,J.J.、Mol.Immunol.16(1979)907-917、Burton,D.R.ら、Nature 288(1980)338-344、Thommesen,J.E.ら、Mol.Immunol.37(2000)995-1004、Idusogie,E.E.ら、J.Immunol.164(2000)4178-4184、Hezareh,M.ら、J.Virol.75(2001)12161-12168、Morgan,A.ら、Immunology 86(1995)319-324、および欧州特許第0307434号において記載されている。そのような結合部位は、例えば、L234、L235、D270、N297、E318、K320、K322、P331およびP329(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う。本明細書で特に明記されない限り、Fc領域または定常領域におけるアミノ酸残基のナンバリングは、EUインデックスとも呼ばれる、Kabat,E.A.ら,SequencesofProteinsofImmunologicalInterest,第5版,PublicHealthService,NationalInstitutesofHealth,Bethesda,MD(1991),NIHPublication91-3242に記載されるような、EUナンバリングシステム)である。サブクラスIgG1、IgG2、およびIgG3の抗体は通常、補体活性化、C1q結合、およびC3活性化を示すのに対し、IgG4は、補体系を活性化せず、C1qと結合せず、C3を活性化しない。「抗体のFc領域」は、当業者に周知の用語であり、抗体のパパイン切断に基づいて画定される。一実施形態では、Fc領域はヒトFc領域である。一実施形態では、Fc領域は、変異S228Pおよび/またはL235E(KabatのEUインデックスに従ったナンバリング)を含むヒトIgG4サブクラスのものである。一態実施形態では、Fc領域は変異L234AおよびL235A(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)を含むヒトIgG1サブクラスのものである。
「完全長抗体」、「インタクト抗体」、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、天然の抗体構造と実質的に同様の構造を有する、すなわち2本の軽鎖と2本の重鎖とを含む抗体を指す。
「ヒト抗体」とは、ヒトもしくはヒト細胞により産生された抗体、またはヒト抗体レパートリまたは他のヒト抗体をコードする配列を利用した非ヒト由来の抗体に対応するアミノ酸配列を有する抗体である。このヒト抗体の定義は、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。
「インビトロ」という用語は、そのような人工環境、またはそのような人工環境内でプロセスもしくは反応が行われることのいずれかを示す。
「インビボ」という用語は、化合物の自然環境(例えば、動物または細胞)、またはプロセスもしくは反応がその自然環境内で行われることを表す。
「イムノアッセイ」という用語は、抗体などの特異的に結合する分子を利用して、定性分析または定量分析のための特異的標的を捕捉および/または検出する任意の技術を表す。一般に、イムノアッセイは、以下の工程を特徴とする。1)分析物の固定化または捕捉と、2)分析物の検出および測定とを含む、方法。分析物は、例えば膜、プラスチックプレート、または他の何らかの固体表面などの任意の固体表面上に捕捉され得る、すなわち結合され得る。
「リンカー」という用語は、本明細書に記載の血液脳関門シャトルモジュールおよび/または融合ポリペプチドおよび/またはコンジュゲートの種々のエンティティを共有結合的に連結する化学リンカーまたは一本鎖ペプチドリンカーを表す。リンカーは、例えば脳エフェクターエンティティを一価の結合エンティティに連結する。例えば、一価の結合エンティティがCH2-CH3 Igエンティティおよび血液脳関門受容体に指向するscFabを含む場合、リンカーはCH3-CH2 IgエンティティのC末端にscFabをコンジュゲートさせる。脳エフェクターエンティティを一価の結合エンティティにコンジュゲート化するリンカー(第1のリンカー)およびscFabをCH2-CH3 IgドメインのC末端に連結するリンカー(第2のリンカー)は、同じであっても異なっていてもよい。
ペプチド結合によって連結された1~20個のアミノ酸残基を含む一本鎖ペプチドリンカーを使用し得る。特定の実施形態では、アミノ酸は、20個の天然アミノ酸から選択される。特定の他の実施形態では、アミノ酸の1つ以上は、グリシン、アラニン、プロリン、アスパラギン、グルタミンおよびリジンから選択される。いくつかの実施形態では、リンカーは化学的リンカーである。特定の実施形態では、リンカーは、少なくとも25アミノ酸残基の長さ、好ましい一実施形態では32~50アミノ酸残基の長さを有するアミノ酸配列を有する一本鎖ペプチドリンカーである。一実施形態では、ペプチドリンカーは、G=グリシン、S=セリン、(x=3、n=8、9または10)または(x=4およびn=6、7または8)であり、一実施形態では、x=4、n=6または7であり、好ましい一実施形態では、x=4、n=7である(GxS)nリンカーである。一実施形態では、リンカーは(G4S)4(配列番号02)である。一実施形態では、リンカーは、(G4S)6G2(配列番号03)である。
コンジュゲーションは、様々な化学リンカーを使用して実施され得る。例えば、一価の結合エンティティまたは融合ポリペプチドおよび脳エフェクターエンティティは、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(例えば、ジメチルアジピミデートHCl)、活性エステル(例えば、ジスクシンイミジルスベレート)、アルデヒド(例えば、グルタルアルデヒド)、ビス-アジド化合物(例えば、ビス(p-アジドベンゾイル)ヘキサンジアミン)、ビス-ジアゾニウム誘導体(例えば、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(例えば、トルエン2,6-ジイソシアネート)、およびビス-活性フッ素化合物(例えば、1,5-ジフルオロ-2,4-ジニトロベンゼン)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コンジュゲートされ得る。リンカーは、脳への送達時にエフェクターエンティティの放出を促進する「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、光不安定性リンカー、ジメチルリンカーまたはジスルフィド含有リンカー(Chariら,Cancer Res.52(1992)127-131;米国特許第5,208,020号)が使用され得る。
共有結合的コンジュゲーションは、直接的、またはリンカーを介してのいずれかてあり得る。特定の実施形態では、直接的コンジュゲーションは、ポリペプチド融合物(すなわち、BBBRおよびエフェクターエンティティに対する一価の結合エンティティをコードし、単一のポリペプチド(鎖)として発現される2つの遺伝子の遺伝子融合によって)の構築によるものである。特定の実施形態では、直接的コンジュゲーションは、BBBRに対する一価の結合エンティティの2つの部分のうちの1つにおける反応性基と、脳エフェクターエンティティ上の対応する基またはアクセプターとの間の共有結合の形成によるものである。特定の実施形態では、直接コンジュゲーションは、コンジュゲートされるべき2つの分子のうちの一方を、適切な条件下でコンジュゲートされるべき他方の分子への共有結合を形成する反応性基(非限定的な例として、スルフヒドリル基またはカルボキシル基)を含むように改変(すなわち、遺伝子改変)することによるものである。1つの非限定的な例として、所望の反応性基(すなわち、システイン残基)を有する分子(すなわち、アミノ酸)を、例えば、BBBR抗体に対する一価の結合エンティティおよび神経治療用抗体で形成されたジスルフィド結合に導入し得る。核酸およびタンパク質の共有結合的コンジュゲーションのための方法も、当技術分野で公知である(すなわち、光架橋、例えばZatsepinら.Russ.Chem.Rev.74(2005)77-95を参照されたい)。コンジュゲーションはまた、様々なリンカーを使用して実施され得る。例えば、一価結合エンティティおよびエフェクターエンティティは、N-スクシンイミジル-3-(2-ピリジルジチオ)プロピオナート(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-カルボキシラート(SMCC)、イミノチオラン(IT)、イミドエステルの二官能性誘導体(例えば、アジプイミド酸ジメチルHCl)、活性エステル(例えば、スベリン酸ジスクシンイミジル)、アルデヒド(例えば、グルタルアルデヒド)、ビス-アジド化合物(例えば、ビス(p-アジドベンゾイル)ヘキサンジアミン)、ビス-ジアゾニウム誘導体(例えば、ビス-(p-ジアゾニウムベンゾイル)-エチレンジアミン)、ジイソシアナート(例えば、トルエン2,6-ジイソシアナート)および二活性フッ素化合物(例えば、1,5-ジフルオロ-2,4-ジニトロベンゼン)などの多様な二官能性タンパク質カップリング剤を使用してコンジュゲートされ得る。ペプチド結合によって連結された1~20個のアミノ酸残基からなるペプチドリンカーも使用され得る。特定のこのような実施形態では、アミノ酸残基は、20個の天然に存在するアミノ酸から選択される。特定の他のそのような実施形態では、アミノ酸残基の1つ以上数は、グリシン、アラニン、プロリン、アスパラギン、グルタミンおよびリジンから選択される。リンカーは、脳への送達時にエフェクターエンティティの放出を促進する「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、光不安定性リンカー、ジメチルリンカーまたはジスルフィド含有リンカー(Chariら,Cancer Res.52(1992)127-131;米国特許第5,208,020号)が使用され得る。
本明細書で使用される 「モノクローナル抗体」 という用語は、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体を指す、すなわち、例えば天然に存在する変異を含有するか、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性のある変異体抗体を除いて、集団を含む個々の抗体は同一であり、そのような変異体は一般に少量存在する。典型的には異なる決定基(エピトープ)に対して指向する異なる抗体を含むポリクローナル抗体製剤とは対照的に、モノクローナル抗体製剤のそれぞれの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する。したがって、修飾語「モノクローナル」とは、実質的に同種の抗体集団から得られるという抗体の特徴を示し、任意の特定の方法による抗体の産生を必要とするものと解釈されるべきではない。例えば、本発明に従う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全部または一部を含む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することができ、そのような方法および本明細書に記載されている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を含むがこれらに限定されない。
「一価の結合エンティティ」という用語は、BBBRに特異的に一価結合モードで結合し得る分子を示す。本明細書に記載の血液脳シャトルモジュールおよび/またはコンジュゲートは、一価の結合エンティティの単一単位の存在を特徴とする、すなわち、本発明の血液脳シャトルモジュールおよび/またはコンジュゲートは、一価の結合エンティティを正確に1単位含む。一価の結合エンティティとしては、ポリペプチド、完全長抗体、Fab、Fab’を含む抗体断片、Fv断片、一本鎖抗体分子、例えば一本鎖Fab、scFvが挙げられるが、これらに限定されない。一価の結合エンティティは、例えば、ファージディスプレイまたは免疫化などの最先端技術を使用して操作された足場タンパク質であり得る。一価の結合エンティティはまた、ポリペプチドであり得る。特定の実施形態では、一価の結合エンティティは、CH2-CH3Igドメインと、血液脳関門受容体に指向された一本鎖Fab(scFab)とを含む。scFabは、リンカーによってCH2-CH3 IgドメインのC-末端にカップリングされている。特定の実施形態では、scFabは、トランスフェリン受容体を対象とする。
「1価の結合モード」という用語は、一価の結合エンティティとBBBRとの間の相互作用が単一のエピトープを介して起こるBBBRへの特異的結合を示す。一価の結合モードは、単一のエピトープ相互作用点に起因するBBBRの二量体化/多量体化を防止する。一価の結合様式は、BBBRの細胞内選別が変化するのを防止する。
「ネイキッド抗体」とは、異種部位(例えば、細胞毒性部位)または放射性標識に結合していない抗体を指す。ネイキッド抗体は、医薬組成物中に存在していてもよい。
「ネイティブ抗体」とは、様々な構造を持つネイティブに存在する免疫グロブリン分子を指す。例えば、天然IgG抗体は、ジスルフィド結合されている2つの同一の軽鎖および2つの同一の重鎖で構成される約150,000ダルトンのヘテロ四量体糖タンパク質である。N末端からC末端まで、各重鎖は、可変重ドメインまたは重鎖可変領域とも呼ばれる可変ドメイン(VH)を有し、それに続いて3つの定常重ドメイン(CH1、CH2、およびCH3)を有する。同様に、N末端からC末端まで、各軽鎖は、可変軽ドメインまたは軽鎖可変領域とも呼ばれる可変ドメイン(VL)を有し、それに続いて定常軽(CL)ドメインを有する。
「医薬組成物」または「医薬製剤」という用語は、調製物に含まれる有効成分の生物活性が有効になるような形態をしており、かつ、医薬組成物が投与されるであろう対象に対して容認できないほど毒性のある追加の成分を含まない、調製物を指す。
「薬学的に許容され得る担体」は、有効成分以外の医薬組成物または製剤中の成分であって、対象にとって非毒性である成分を指す。薬学的に許容され得る担体には、緩衝剤、賦形剤、安定剤、または防腐剤が含まれるが、これらに限定されない。
「サンプル」という用語は、生物または以前の生物からの任意の量の物質を含むが、これらに限定されない。そのような生物としては、マウス、サル、ラット、ウサギ、および他の動物が挙げられる。一実施形態では、サンプルは、サル、特にカニクイザル、またはウサギ、またはマウス、またはラットから得られる。
本明細書で使用される「シグナル」という用語は、反応が起こったこと、例えば抗体のその抗原への結合を示すために使用できる任意の検出可能な物理的変化を包含する。蛍光または比色生成物/試薬の形態のシグナルは、シグナルの特定の形態であり、本発明による方法で使用し得ることが意図される。本発明のいくつかの実施形態では、シグナルを定量的に評価する。
「固相」は非流体物質を表し、ポリマー、金属(常磁性、強磁性粒子)、ガラス、およびセラミックなどの材料から作られた粒子(マイクロ粒子およびビーズを含む);シリカ、アルミナ、およびポリマーゲルなどのゲル物質;ポリマー、金属、ガラス、および/またはセラミックから作られていてもよい、キャピラリー;ゼオライトおよび他の多孔性物質;電極;マイクロタイタープレート;固体ストリップ;ならびにキュベット、チューブまたは他の分光計サンプル容器が挙げられる。「固体支持体」は、分子と化学的に相互作用することが意図される少なくとも1つの部分をその表面上に含有するという点で、アッセイの固相成分は不活性固体表面から区別される。固相は、チップ、チューブ、ストリップ、キュベット、もしくはマイクロタイタープレートなどの静止した成分であってもよく、またはビーズおよびマイクロ粒子などの静止していない成分であってもよい。タンパク質および他の物質の非共有結合または共有結合のいずれかを可能とする様々なマイクロ粒子が使用されてもよい。このような粒子には、ポリスチレンおよびポリ(メチルメタクリレート)などのポリマー粒子が含まれ;金ナノ粒子、金コロイド等の金粒子;シリカ、ガラス、金属酸化物粒子などのセラミック粒子などが挙げられる。例えば、Martin,C.R.,ら,Analytical Chemistry-News&Features,70(1998)322A-327A、またはButler,J.E.,Methods22(2000)4-23を参照されたい。
「治療用(モノクローナル)抗体」および「薬物」という用語は、本明細書では互換的に使用される。本明細書の「抗体」という用語は、最も広範な意味で使用されており、所望の抗原結合活性を呈する限り、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、および抗体断片を含むがこれらに限定されない、種々の抗体構造を包含する。
「トランスフェリン受容体」(「TfR」)は、脊椎動物における鉄取り込みに関与する2つのジスルフィド結合サブユニット(それぞれ約90,000Daの見かけの分子量)で構成される膜貫通糖タンパク質(分子量約180,000Da)である。一実施形態では、本明細書で言及されるTfRは、例えば、Schneiderら(Nature 311(1984)675-678)のようなアミノ酸配列を含むヒトTfRである。
多重特異性抗体
一実施形態では、治療用抗体は二重特異性抗体である。一実施形態では、治療用抗体は二重特異性三価抗体である。好ましい一実施形態では、治療用抗体は、モノクローナル二重特異性三価抗体である。
一実施形態では、治療用抗体は二重特異性抗体である。一実施形態では、治療用抗体は二重特異性三価抗体である。好ましい一実施形態では、治療用抗体は、モノクローナル二重特異性三価抗体である。
特定の実施形態では、治療用抗体は多重特異性抗体、例えば二重特異性抗体である。多重特異性抗体は、少なくとも2つの異なる抗原に対する結合特異性を有するモノクローナル抗体である。特定の実施形態では、結合特異性の1つは第一の抗原に対するものであり、他は、異なる第二の抗原に対するものである。二重特異性抗体は、完全長抗体または抗体断片として調製され得る。一実施形態では、抗体は、第1および第2の抗原に特異的に結合する二重特異性抗体である。一実施形態では、二重特異性抗体は、i)第1の抗原に特異的に結合する第1の結合特異性、およびii)第2の抗原に特異的に結合する第2の結合特異性を有する。一実施形態では、抗体は二重特異性三価抗体である。好ましい一実施形態では、抗体はモノクローナル二重特異性三価抗体である。
一実施形態では、結合部位の1つがBBBRに特異的に結合する。
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-軽鎖対の組換え共発現(Milstein,C.およびCuello,A.C.、Nature305(1983)537-540、国際公開第93/08829号、およびTraunecker,A.ら、EMBO J.10(1991)3655-3659を参照されたい)、および「ノブ・イン・ホール(knob-in-hole)」操作(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的ステアリング効果の操作(国際公開第2009/089004号)、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,M.ら、Science、229(1985)81-83を参照)、ロイシンジッパを使用して二重特異性抗体を産生すること(例えば、Kostelny,S.A.ら、J.Immunol.148(1992)1547-1553を参照;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、Holliger,P.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、90(1993)6448-6444を参照)、および一本鎖Fv(scFv)二量体を使用すること(例えば、Gruber,M.ら、J.Immunol.152(1994)5368-5374を参照、および、例えば、Tutt,A.ら、J.Immunol.147:(1991)60-69)に記載されるような三重特異性抗体を調製することによっても作製され得る。
抗体または断片はまた、国際公開第2009/080251号、国際公開第2009/080252号、国際公開第2009/080253号、国際公開第2009/080254号、国際公開第2010/112193号、国際公開第2010/115589号、国際公開第2010/136172号、国際公開第2010/145792号または国際公開第2010/145793号に記載されている多重特異性抗体であり得る。
異なる二重特異性抗体フォーマットが知られている。
本明細書に報告されるような方法に使用され得る例示的な二重特異性抗体の形態は以下の通りである。
- CrossMabフォーマット(=CrossMab):第1のFab断片および第2のFab断片を含む多重特異性IgG抗体であって、第1のFab断片において、
a)Cおり(すなわち、第1のFab断片の軽鎖はVLおよびCH1ドメインを含み、第1のFab断片の重鎖はVHおよびCLドメインを含む);
b)VHおよびVLドメインのみが互いに置き換えられており(すなわち、第1のFab断片の軽鎖はVHおよびCLドメインを含み、第1のFab断片の重鎖はVLおよびCH1ドメインを含む);または
c)CH1とCLドメインが互いに置き換えられ、VHおよびVLドメインが互いに置き換えられており(すなわち、第1のFab断片の軽鎖はVHおよびCH1ドメインを含み、第1のFab断片の重鎖はVLおよびCLドメインを含む);および
第二のFab断片が、VLドメインおよびCLドメインを含む軽鎖と、VHドメインおよびCH1ドメインを含む重鎖とを含み、
CrossMabは、CH3ドメインを含む第1の重鎖およびCH3ドメインを含む第2の重鎖を含み得、ここで、両方のCH3ドメインは、例えば国際公開第96/27011号、国際公開第98/050431号、EP1870459、国際公開第2007/110205号、国際公開第2007/147901号、国際公開第2009/089004号、国際公開第2010/129304号、国際公開第2011/90754号、国際公開第2011/143545号、国際公開第2012/058768号、国際公開第2013/157954号、または国際公開第2013/096291号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されているように、第1の重鎖および修飾された第2の重鎖のヘテロ二量体化を支援するために、それぞれのアミノ酸置換によって相補的になるように操作されている。
- アーム一本鎖形式(=一アーム一本鎖抗体):第1のエピトープまたは抗原に特異的に結合する第1の結合部位と、第2のエピトープまたは抗原に特異的に結合する第2の結合部位とを含む抗体であって、個々の鎖は以下の通りである。
- 軽鎖(可変軽鎖ドメイン+軽鎖カッパ定常ドメイン)
- 軽鎖/重鎖の組み合わせ(可変軽鎖ドメイン+軽鎖定常ドメイン+ペプチドリンカー+可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ノブ変異を有するCH3);
- 重鎖(可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ホール変異を有するCH3);
- 二アーム一本鎖フォーマット(=二アーム一本鎖抗体):第1のエピトープまたは抗原に特異的に結合する第1の結合部位と、第2のエピトープまたは抗原に特異的に結合する第2の結合部位とを含む抗体であって、個々の鎖は以下の通りである
- 軽鎖/重鎖の組み合わせ1(可変軽鎖ドメイン+軽鎖定常ドメイン+ペプチドリンカー+可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ホール変異を有するCH3);
- 軽鎖/重鎖の組み合わせ2(可変軽鎖ドメイン+軽鎖定常ドメイン+ペプチドリンカー+可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ノブ変異を有するCH3);
- 一般的な軽鎖二重特異性フォーマット(=一般的な軽鎖二重特異性抗体):第1の抗原に特異的に結合する第1の結合部位および第2の抗原に特異的に結合する第2の結合部位を含む抗体であって、個々の鎖は以下の通りである:
- 軽鎖(可変軽鎖ドメイン+軽鎖定常ドメイン)
- 重鎖1(可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ホール変異を有するCH3)
- 重鎖2(可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ノブ変異を有するCH3);
- 二重特異性Fabフォーマット:VHおよびVLドメインの相補的対に2つの(重複しない)パラトープを含むFabであって、第1のパラトープが、VLドメインのCDR1およびCDR3ならびにVHドメインのCDR2由来のアミノ酸残基を含み(からなり)、第2のパラトープが、VHドメインのCDR1およびCDR3ならびにVLドメインのCDR2由来の残基を含む(からなる)Fab(この文脈における「非重複」という用語は、二重特異性Fabの第1パラトープ内に含まれるアミノ酸残基が第2パラトープ内に含まれず、二重特異性Fabの第2パラトープ内に含まれるアミノ酸が第1パラトープ内に含まれないことを示す):
- TCBフォーマット:
- 第1および第2のFab断片であって、第1および第2のFab断片の各結合部位が第2の抗原に特異的に結合する、第1および第2のFab断片と、
- 第3のFab断片であって、第3のFab断片の結合部位が第1の抗原に特異的に結合し、可変軽鎖ドメイン(VL)と可変重鎖ドメイン(VH)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含む、第3のFab断片と、
- Fc領域であって、第1のFc領域のポリペプチドと第2のFc領域のポリペプチドとを含む、Fc領域を含み、
第1のFab断片および第2のFab断片は、それぞれ、重鎖断片および完全長軽鎖を含み、
第1のFab断片の重鎖断片のC末端は、第1のFc領域ポリペプチドのN末端に融合されており、
第2のFab断片の重鎖断片のC末端は、第3のFab断片の可変軽鎖ドメインのN末端に融合されており、第3のFab断片トの重鎖定常ドメイン1のC末端は、第2のFc領域ポリペプチドのN末端に融合されている二重特異性抗体。
- 脳-シャトル(brain-shuttle)フォーマット(BS):
a)(完全長)抗体軽鎖と(完全長)抗体重鎖のそれぞれ2対を含む1つの(完全長)抗体であって、(完全長)重鎖と(完全長)軽鎖のそれぞれの対により形成される結合部位が、第1の抗原に特異的に結合する、1つの(完全長)抗体と、
b)1つのさらなるFab断片であって、(完全長)抗体の1つの重鎖の任意のC末端に融合されており、さらなるFab断片の結合部位が第2抗原に特異的に結合する、さらなるFab断片とを含み、
第2抗原に特異的に結合するさらなるFab断片が、定常軽鎖ドメイン(CL)と定常重鎖ドメイン1(CH1)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含み、
第1の抗原が脳標的であり、第2の抗原がヒトトランスフェリン受容体である。
- CrossMabフォーマット(=CrossMab):第1のFab断片および第2のFab断片を含む多重特異性IgG抗体であって、第1のFab断片において、
a)Cおり(すなわち、第1のFab断片の軽鎖はVLおよびCH1ドメインを含み、第1のFab断片の重鎖はVHおよびCLドメインを含む);
b)VHおよびVLドメインのみが互いに置き換えられており(すなわち、第1のFab断片の軽鎖はVHおよびCLドメインを含み、第1のFab断片の重鎖はVLおよびCH1ドメインを含む);または
c)CH1とCLドメインが互いに置き換えられ、VHおよびVLドメインが互いに置き換えられており(すなわち、第1のFab断片の軽鎖はVHおよびCH1ドメインを含み、第1のFab断片の重鎖はVLおよびCLドメインを含む);および
第二のFab断片が、VLドメインおよびCLドメインを含む軽鎖と、VHドメインおよびCH1ドメインを含む重鎖とを含み、
CrossMabは、CH3ドメインを含む第1の重鎖およびCH3ドメインを含む第2の重鎖を含み得、ここで、両方のCH3ドメインは、例えば国際公開第96/27011号、国際公開第98/050431号、EP1870459、国際公開第2007/110205号、国際公開第2007/147901号、国際公開第2009/089004号、国際公開第2010/129304号、国際公開第2011/90754号、国際公開第2011/143545号、国際公開第2012/058768号、国際公開第2013/157954号、または国際公開第2013/096291号(参照により本明細書に組み込まれる)に開示されているように、第1の重鎖および修飾された第2の重鎖のヘテロ二量体化を支援するために、それぞれのアミノ酸置換によって相補的になるように操作されている。
- アーム一本鎖形式(=一アーム一本鎖抗体):第1のエピトープまたは抗原に特異的に結合する第1の結合部位と、第2のエピトープまたは抗原に特異的に結合する第2の結合部位とを含む抗体であって、個々の鎖は以下の通りである。
- 軽鎖(可変軽鎖ドメイン+軽鎖カッパ定常ドメイン)
- 軽鎖/重鎖の組み合わせ(可変軽鎖ドメイン+軽鎖定常ドメイン+ペプチドリンカー+可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ノブ変異を有するCH3);
- 重鎖(可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ホール変異を有するCH3);
- 二アーム一本鎖フォーマット(=二アーム一本鎖抗体):第1のエピトープまたは抗原に特異的に結合する第1の結合部位と、第2のエピトープまたは抗原に特異的に結合する第2の結合部位とを含む抗体であって、個々の鎖は以下の通りである
- 軽鎖/重鎖の組み合わせ1(可変軽鎖ドメイン+軽鎖定常ドメイン+ペプチドリンカー+可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ホール変異を有するCH3);
- 軽鎖/重鎖の組み合わせ2(可変軽鎖ドメイン+軽鎖定常ドメイン+ペプチドリンカー+可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ノブ変異を有するCH3);
- 一般的な軽鎖二重特異性フォーマット(=一般的な軽鎖二重特異性抗体):第1の抗原に特異的に結合する第1の結合部位および第2の抗原に特異的に結合する第2の結合部位を含む抗体であって、個々の鎖は以下の通りである:
- 軽鎖(可変軽鎖ドメイン+軽鎖定常ドメイン)
- 重鎖1(可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ホール変異を有するCH3)
- 重鎖2(可変重鎖ドメイン+CH1+ヒンジ+CH2+ノブ変異を有するCH3);
- 二重特異性Fabフォーマット:VHおよびVLドメインの相補的対に2つの(重複しない)パラトープを含むFabであって、第1のパラトープが、VLドメインのCDR1およびCDR3ならびにVHドメインのCDR2由来のアミノ酸残基を含み(からなり)、第2のパラトープが、VHドメインのCDR1およびCDR3ならびにVLドメインのCDR2由来の残基を含む(からなる)Fab(この文脈における「非重複」という用語は、二重特異性Fabの第1パラトープ内に含まれるアミノ酸残基が第2パラトープ内に含まれず、二重特異性Fabの第2パラトープ内に含まれるアミノ酸が第1パラトープ内に含まれないことを示す):
- TCBフォーマット:
- 第1および第2のFab断片であって、第1および第2のFab断片の各結合部位が第2の抗原に特異的に結合する、第1および第2のFab断片と、
- 第3のFab断片であって、第3のFab断片の結合部位が第1の抗原に特異的に結合し、可変軽鎖ドメイン(VL)と可変重鎖ドメイン(VH)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含む、第3のFab断片と、
- Fc領域であって、第1のFc領域のポリペプチドと第2のFc領域のポリペプチドとを含む、Fc領域を含み、
第1のFab断片および第2のFab断片は、それぞれ、重鎖断片および完全長軽鎖を含み、
第1のFab断片の重鎖断片のC末端は、第1のFc領域ポリペプチドのN末端に融合されており、
第2のFab断片の重鎖断片のC末端は、第3のFab断片の可変軽鎖ドメインのN末端に融合されており、第3のFab断片トの重鎖定常ドメイン1のC末端は、第2のFc領域ポリペプチドのN末端に融合されている二重特異性抗体。
- 脳-シャトル(brain-shuttle)フォーマット(BS):
a)(完全長)抗体軽鎖と(完全長)抗体重鎖のそれぞれ2対を含む1つの(完全長)抗体であって、(完全長)重鎖と(完全長)軽鎖のそれぞれの対により形成される結合部位が、第1の抗原に特異的に結合する、1つの(完全長)抗体と、
b)1つのさらなるFab断片であって、(完全長)抗体の1つの重鎖の任意のC末端に融合されており、さらなるFab断片の結合部位が第2抗原に特異的に結合する、さらなるFab断片とを含み、
第2抗原に特異的に結合するさらなるFab断片が、定常軽鎖ドメイン(CL)と定常重鎖ドメイン1(CH1)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含み、
第1の抗原が脳標的であり、第2の抗原がヒトトランスフェリン受容体である。
一実施形態では、二重特異性抗体はCrossMabである。
一実施形態では、二重特異性抗体は一アーム一本鎖抗体である。
一実施形態では、二重特異性抗体は二アーム一本鎖抗体である。
一実施形態では、二重特異性抗体は共通の軽鎖二重特異性抗体である。
一実施形態では、二重特異性抗体は二重特異性Fabである。
一実施形態では、二重特異性抗体はTCBである。
一実施形態では、二重特異性抗体はBSである。
多価多重特異性抗体は、異なる標的に特異的に結合し、各標的に対して異なる親和性および複雑な安定性を有する可能性が最も高い。完全に活性な多価多重特異性抗体のみが全ての標的に結合することができ、対応するアッセイにおいて完全な生物学的活性を示す。
A.例示的二重特異性抗体:抗ヒトA-ベータ/ヒトトランスフェリン受容体抗体
特定の実施形態では、本発明による方法で決定される治療用抗体は、ヒトA-βおよびヒトトランスフェリン受容体に結合する抗体である。この抗体は、全長コア抗体と、一定のドメインが公差的に交換されている融合Fab断片とからなる二重特異性抗体である。したがって、得られる二重特異性抗体は非対称である。したがって、二重特異性抗体は、いわゆるノブ変異を持つ第1重鎖(HCノブ)と、いわゆるホール変異を持つ第2重鎖(HCホール)とを用いて、ノブ・イントゥ・ホール(knobs-into-holes)と呼ばれるヘテロ二量体化技術を用いて作製される。
特定の実施形態では、本発明による方法で決定される治療用抗体は、ヒトA-βおよびヒトトランスフェリン受容体に結合する抗体である。この抗体は、全長コア抗体と、一定のドメインが公差的に交換されている融合Fab断片とからなる二重特異性抗体である。したがって、得られる二重特異性抗体は非対称である。したがって、二重特異性抗体は、いわゆるノブ変異を持つ第1重鎖(HCノブ)と、いわゆるホール変異を持つ第2重鎖(HCホール)とを用いて、ノブ・イントゥ・ホール(knobs-into-holes)と呼ばれるヘテロ二量体化技術を用いて作製される。
例示的抗体0012は、配列番号04~07のアミノ酸配列を有する4つのポリペプチドから構成される。
例示的抗体0015は、配列番号08~11のアミノ酸配列を有する4つのポリペプチドから構成される。
例示的抗体0020は、配列番号12~14のアミノ酸配列を有する3つのポリペプチドから構成される。
例示的抗体0024は、配列番号15~18のアミノ酸配列を有する4つのポリペプチドから構成される。
一態様では、二重特異性抗体は、
a)完全長抗体軽鎖と完全長抗体重鎖のそれぞれ2対を含む1つの完全長抗体であって、完全長重鎖と完全長軽鎖のそれぞれの対により形成される結合部位が、第1の抗原に特異的に結合する、1つの完全長抗体と、
b)さらなるFab断片であって、完全長抗体の1つの重鎖のC末端に融合されており、さらなるFab断片の結合部位が第2の抗原に特異的に結合する、さらなるFab断片とを含み、
完全長抗体軽鎖のそれぞれは、定常軽鎖ドメイン(CL)の123番目にアミノ酸残基アルギニン(野生型のグルタミン酸残基の代わりに;E123R変異)および124番目にアミノ酸残基リジン(野生型のグルタミン残基の代わりに;Q124K変異)を含み(ナンバリングはKabatに従う)、
完全長抗体重鎖のそれぞれは、第1定常重鎖ドメイン(CH1)の147番目にグルタミン酸残基(野生型のリジン残基の代わりに;K147E変異)および213番目にグルタミン酸残基(野生型のリジンアミノ酸残基の代わりに;K213E変異)を含み(ナンバリングはKabat EUインデックスに従う)、
第2抗原に特異的に結合するさらなるFab断片が、定常軽鎖ドメイン(CL)と定常重鎖ドメイン1(CH1)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含み、
第1抗原はヒトA-ベータタンパク質であり、かつ第2抗原はヒトトランスフェリン受容体である。
a)完全長抗体軽鎖と完全長抗体重鎖のそれぞれ2対を含む1つの完全長抗体であって、完全長重鎖と完全長軽鎖のそれぞれの対により形成される結合部位が、第1の抗原に特異的に結合する、1つの完全長抗体と、
b)さらなるFab断片であって、完全長抗体の1つの重鎖のC末端に融合されており、さらなるFab断片の結合部位が第2の抗原に特異的に結合する、さらなるFab断片とを含み、
完全長抗体軽鎖のそれぞれは、定常軽鎖ドメイン(CL)の123番目にアミノ酸残基アルギニン(野生型のグルタミン酸残基の代わりに;E123R変異)および124番目にアミノ酸残基リジン(野生型のグルタミン残基の代わりに;Q124K変異)を含み(ナンバリングはKabatに従う)、
完全長抗体重鎖のそれぞれは、第1定常重鎖ドメイン(CH1)の147番目にグルタミン酸残基(野生型のリジン残基の代わりに;K147E変異)および213番目にグルタミン酸残基(野生型のリジンアミノ酸残基の代わりに;K213E変異)を含み(ナンバリングはKabat EUインデックスに従う)、
第2抗原に特異的に結合するさらなるFab断片が、定常軽鎖ドメイン(CL)と定常重鎖ドメイン1(CH1)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含み、
第1抗原はヒトA-ベータタンパク質であり、かつ第2抗原はヒトトランスフェリン受容体である。
別の実施形態では、治療用抗体は、
a)完全長抗体軽鎖と完全長抗体重鎖のそれぞれ2対を含む1つの完全長抗体であって、完全長重鎖と完全長軽鎖のそれぞれの対により形成される結合部位が、第1の抗原に特異的に結合する、1つの完全長抗体と、
b)さらなるFab断片であって、完全長抗体の1つの重鎖のC末端に融合されており、さらなるFab断片の結合部位が第2の抗原に特異的に結合する、さらなるFab断片とを含み、
完全長抗体軽鎖のそれぞれは、定常軽鎖ドメイン(CL)の123番目にアミノ酸残基アルギニン(野生型のグルタミン酸残基の代わりに;E123R変異)および124番目にアミノ酸残基リジン(野生型のグルタミン残基の代わりに;Q124K変異)を含み(ナンバリングはKabatに従う)、
完全長抗体重鎖のそれぞれは、第1定常重鎖ドメイン(CH1)の147番目にグルタミン酸残基(野生型のリジン残基の代わりに;K147E変異)および213番目にグルタミン酸残基(野生型のリジンアミノ酸残基の代わりに;K213E変異)を含み(ナンバリングはKabat EUインデックスに従う)、
第2抗原に特異的に結合するさらなるFab断片が、定常軽鎖ドメイン(CL)と定常重鎖ドメイン1(CH1)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含む二重特異性抗体であって、
第1抗原はヒトA-ベータタンパク質であり、かつ第2抗原はヒトトランスフェリン受容体であり、
ヒトA-ベータ結合部位が、配列番号19のアミノ酸配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する重鎖可変ドメイン(VH)配列、および配列番号20のアミノ酸配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する軽鎖可変ドメイン(VL)配列を含み、
ヒトトランスフェリン受容体結合部位が、配列番号21のアミノ酸配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する重鎖可変ドメイン(VH)配列と、配列番号22のアミノ酸配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する軽鎖可変ドメイン(VL)配列とを含む。
a)完全長抗体軽鎖と完全長抗体重鎖のそれぞれ2対を含む1つの完全長抗体であって、完全長重鎖と完全長軽鎖のそれぞれの対により形成される結合部位が、第1の抗原に特異的に結合する、1つの完全長抗体と、
b)さらなるFab断片であって、完全長抗体の1つの重鎖のC末端に融合されており、さらなるFab断片の結合部位が第2の抗原に特異的に結合する、さらなるFab断片とを含み、
完全長抗体軽鎖のそれぞれは、定常軽鎖ドメイン(CL)の123番目にアミノ酸残基アルギニン(野生型のグルタミン酸残基の代わりに;E123R変異)および124番目にアミノ酸残基リジン(野生型のグルタミン残基の代わりに;Q124K変異)を含み(ナンバリングはKabatに従う)、
完全長抗体重鎖のそれぞれは、第1定常重鎖ドメイン(CH1)の147番目にグルタミン酸残基(野生型のリジン残基の代わりに;K147E変異)および213番目にグルタミン酸残基(野生型のリジンアミノ酸残基の代わりに;K213E変異)を含み(ナンバリングはKabat EUインデックスに従う)、
第2抗原に特異的に結合するさらなるFab断片が、定常軽鎖ドメイン(CL)と定常重鎖ドメイン1(CH1)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含む二重特異性抗体であって、
第1抗原はヒトA-ベータタンパク質であり、かつ第2抗原はヒトトランスフェリン受容体であり、
ヒトA-ベータ結合部位が、配列番号19のアミノ酸配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する重鎖可変ドメイン(VH)配列、および配列番号20のアミノ酸配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する軽鎖可変ドメイン(VL)配列を含み、
ヒトトランスフェリン受容体結合部位が、配列番号21のアミノ酸配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する重鎖可変ドメイン(VH)配列と、配列番号22のアミノ酸配列に対して少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%の配列同一性を有する軽鎖可変ドメイン(VL)配列とを含む。
特定の実施形態では、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%の同一性を有するVH配列は、参照配列に対して置換(例えば、保存的置換)、挿入または欠失を含むが、その配列を含む結合部位は、その抗原に結合する能力を保持している。特定の実施形態では、合計1~10個のアミノ酸が、配列番号19または21において置換、挿入、および/または欠失されている特定の実施形態では、置換、挿入、または欠失は、HVRの外側の領域で(すなわち、FRで)生じる。
特定の実施形態では、少なくとも90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%の同一性を有するVL配列が、参照配列と比較して置換(例えば、保存的置換)、挿入または欠失を含むが、その配列を含む結合部位は、その抗原に結合する能力を保持している。特定の実施形態では、合計1~10個のアミノ酸が、配列番号20または22において置換、挿入、および/または欠失されている。特定の実施形態では、置換、挿入、または欠失は、HVRの外側の領域で(すなわち、FRで)生じる。
一実施形態では、ヒトA-ベータ結合部位は、配列の翻訳後修飾を含む配列番号19におけるようなVH配列、および配列番号20におけるようなVL配列を含む。
一実施形態では、ヒトトランスフェリン受容体結合部位は、配列の翻訳後修飾を含む、配列番号21のようなVH配列および配列番号22のようなVL配列を含む。
一実施形態では、二重特異性抗体は、
i)配列番号23と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または95%以上の配列同一性を有する軽鎖と、
ii)配列番号24と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または95%以上の配列同一性を有する重鎖と、
iii)配列番号25と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または95%以上の配列同一性を有する軽鎖と、
iv)配列番号26と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または95%以上の配列同一性を有する重鎖Fab断片とを含み、
上記配列中、
配列番号23は、アミノ酸配列DIVLTQSPATLSLSPGERATLSCRASQSVSSSYLAWYQQKPGQAPRLLIYGASSRATGVPARFSGSGSGTDFTLTISSLEPEDFATYYCLQIYNMPITFGQGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDRKLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGECを有し、
配列番号24は、アミノ酸配列QVELVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFTFSSYAMSWVRQAPGKGLEWVSAINASGTRTYYADSVKGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARGKGNTHKPYGYVRYFDVWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVEDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDEKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVCTLPPSRDELTKNQVSLSCAVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLVSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGを有し、
配列番号25は、アミノ酸配列AIQLTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQSISSYLAWYQQKPGKAPKLLIYRASTLASGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQNYASSNVDNTFGGGTKVEIKSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCを有し、
配列番号26は、アミノ酸配列QSMQESGPGLVKPSQTLSLTCTVSGFSLSSYAMSWIRQHPGKGLEWIGYIWSGGSTDYASWAKSRVTISKTSTTVSLKLSSVTAADTAVYYCARRYGTSYPDYGDASGFDPWGQGTLVTVSSASVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGECを有する。
i)配列番号23と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または95%以上の配列同一性を有する軽鎖と、
ii)配列番号24と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または95%以上の配列同一性を有する重鎖と、
iii)配列番号25と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または95%以上の配列同一性を有する軽鎖と、
iv)配列番号26と少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または95%以上の配列同一性を有する重鎖Fab断片とを含み、
上記配列中、
配列番号23は、アミノ酸配列DIVLTQSPATLSLSPGERATLSCRASQSVSSSYLAWYQQKPGQAPRLLIYGASSRATGVPARFSGSGSGTDFTLTISSLEPEDFATYYCLQIYNMPITFGQGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDRKLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGECを有し、
配列番号24は、アミノ酸配列QVELVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFTFSSYAMSWVRQAPGKGLEWVSAINASGTRTYYADSVKGRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCARGKGNTHKPYGYVRYFDVWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVEDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDEKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVCTLPPSRDELTKNQVSLSCAVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLVSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGを有し、
配列番号25は、アミノ酸配列AIQLTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQSISSYLAWYQQKPGKAPKLLIYRASTLASGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQNYASSNVDNTFGGGTKVEIKSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCを有し、
配列番号26は、アミノ酸配列QSMQESGPGLVKPSQTLSLTCTVSGFSLSSYAMSWIRQHPGKGLEWIGYIWSGGSTDYASWAKSRVTISKTSTTVSLKLSSVTAADTAVYYCARRYGTSYPDYGDASGFDPWGQGTLVTVSSASVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGECを有する。
別の実施形態では、治療用抗体は、
a)完全長抗体軽鎖と完全長抗体重鎖のそれぞれ2対を含む1つの完全長抗体であって、完全長重鎖と完全長軽鎖のそれぞれの対により形成される結合部位が、第1の抗原に特異的に結合する、1つの完全長抗体と、
b)さらなるFab断片であって、完全長抗体の1つの重鎖のC末端に融合されており、さらなるFab断片の結合部位が第2の抗原に特異的に結合する、さらなるFab断片とを含み、
完全長抗体軽鎖のそれぞれは、定常軽鎖ドメイン(CL)の123番目にアミノ酸残基アルギニン(野生型のグルタミン酸残基の代わりに;E123R変異)および124番目にアミノ酸残基リジン(野生型のグルタミン残基の代わりに;Q124K変異)を含み(ナンバリングはKabatに従う)、
完全長抗体重鎖のそれぞれは、第1定常重鎖ドメイン(CH1)の147番目にグルタミン酸残基(野生型のリジン残基の代わりに;K147E変異)および213番目にグルタミン酸残基(野生型のリジンアミノ酸残基の代わりに;K213E変異)を含む(ナンバリングはKabat EUインデックスに従う)、二重特異性抗体であり、
第2抗原に特異的に結合するさらなるFab断片が、定常軽鎖ドメイン(CL)と定常重鎖ドメイン1(CH1)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含む二重特異性抗体であって、
第1抗原はヒトA-ベータタンパク質であり、かつ第2抗原はヒトトランスフェリン受容体であり、
ヒトA-ベータ結合部位が、配列番号19のアミノ酸配列を有する重鎖可変ドメイン(VH)と、配列番号20のアミノ酸配列を有する軽鎖可変ドメイン(VL)とを含み、
ヒトトランスフェリン受容体結合部位が、配列番号21のアミノ酸配列を有する重鎖可変ドメイン(VH)と、配列番号22のアミノ酸配列を有する軽鎖可変ドメイン(VL)とを含む。
a)完全長抗体軽鎖と完全長抗体重鎖のそれぞれ2対を含む1つの完全長抗体であって、完全長重鎖と完全長軽鎖のそれぞれの対により形成される結合部位が、第1の抗原に特異的に結合する、1つの完全長抗体と、
b)さらなるFab断片であって、完全長抗体の1つの重鎖のC末端に融合されており、さらなるFab断片の結合部位が第2の抗原に特異的に結合する、さらなるFab断片とを含み、
完全長抗体軽鎖のそれぞれは、定常軽鎖ドメイン(CL)の123番目にアミノ酸残基アルギニン(野生型のグルタミン酸残基の代わりに;E123R変異)および124番目にアミノ酸残基リジン(野生型のグルタミン残基の代わりに;Q124K変異)を含み(ナンバリングはKabatに従う)、
完全長抗体重鎖のそれぞれは、第1定常重鎖ドメイン(CH1)の147番目にグルタミン酸残基(野生型のリジン残基の代わりに;K147E変異)および213番目にグルタミン酸残基(野生型のリジンアミノ酸残基の代わりに;K213E変異)を含む(ナンバリングはKabat EUインデックスに従う)、二重特異性抗体であり、
第2抗原に特異的に結合するさらなるFab断片が、定常軽鎖ドメイン(CL)と定常重鎖ドメイン1(CH1)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含む二重特異性抗体であって、
第1抗原はヒトA-ベータタンパク質であり、かつ第2抗原はヒトトランスフェリン受容体であり、
ヒトA-ベータ結合部位が、配列番号19のアミノ酸配列を有する重鎖可変ドメイン(VH)と、配列番号20のアミノ酸配列を有する軽鎖可変ドメイン(VL)とを含み、
ヒトトランスフェリン受容体結合部位が、配列番号21のアミノ酸配列を有する重鎖可変ドメイン(VH)と、配列番号22のアミノ酸配列を有する軽鎖可変ドメイン(VL)とを含む。
別の実施形態では、治療用抗体は、
a)全長抗体軽鎖および全長抗体重鎖のそれぞれ2対を含む1つの完全長抗体であって、完全長重鎖および完全長軽鎖の対のそれぞれによって形成される結合部位が第1の抗原に特異的に結合し、完全長抗体が、2つの完全長重鎖の、それぞれがCH1、CH2およびCH3ドメインを含むFc領域ポリペプチドによって形成されるFc領域を含み、
b)さらなるFab断断片であって、完全長抗体の1つの重鎖のC末端に融合されており、さらなるFab断片の結合部位が第2の抗原に特異的に結合する、さらなるFab断片とを含み、
完全長抗体軽鎖のそれぞれは、定常軽鎖ドメイン(CL)の123番目にアミノ酸残基アルギニン(野生型のグルタミン酸残基の代わりに;E123R変異)および124番目にアミノ酸残基リジン(野生型のグルタミン残基の代わりに;Q124K変異)を含み(ナンバリングはKabatに従う)、
完全長抗体重鎖のそれぞれは、第1定常重鎖ドメイン(CH1)の147番目にグルタミン酸残基(野生型のリジン残基の代わりに;K147E変異)および213番目にグルタミン酸残基(野生型のリジンアミノ酸残基の代わりに;K213E変異)を含む(ナンバリングはKabat EUインデックスに従う)、二重特異性抗体であり、
第2抗原に特異的に結合するさらなるFab断片が、定常軽鎖ドメイン(CL)と定常重鎖ドメイン1(CH1)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含む二重特異性抗体であって、
第1抗原はヒトA-ベータタンパク質であり、かつ第2抗原はヒトトランスフェリン受容体であり、
ヒトA-ベータ結合部位が、配列番号19のアミノ酸配列を有する重鎖可変ドメイン(VH)と、配列番号20のアミノ酸配列を有する軽鎖可変ドメイン(VL)とを含み、
ヒトトランスフェリン受容体結合部位が、配列番号21のアミノ酸配列を有する重鎖可変ドメイン(VH)と、配列番号22のアミノ酸配列を有する軽鎖可変ドメイン(VL)とを含み、
Fc領域ポリペプチドは以下である:
a)ヒトサブクラスIgG1、
b)ヒトサブクラスIgG4、
c)変異L234A、L235A、およびP329Gを伴うヒトサブクラスIgG1
d)変異S228P、L235E、およびP329Gを伴うヒトサブクラスIgG4、
e)両方のFc領域ポリペプチド中の変異L234A、L235A、およびP329G、ならびに1つのFc領域ポリペプチド中の変異T366WおよびS354C、ならびに他のそれぞれのFc領域ポリペプチド中の変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを伴うヒトサブクラスIgG1、
f)両方のFc領域ポリペプチド中の変異S228PおよびP329G、ならびに1つのFc領域ポリペプチド中の変異T366WおよびS354C、ならびに他のそれぞれのFc領域ポリペプチド中の変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを伴うヒトサブクラスIgG4、
g)両方のFc領域ポリペプチド中の変異L234A、L235A、P329G、I253A、H310A、およびH435A、ならびに1つのFc領域ポリペプチド中の変異T366WおよびS354C、ならびに他のそれぞれのFc領域ポリペプチド中の変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを伴うヒトサブクラスIgG1、
h)両方のFc領域ポリペプチド中の変異L234A、L235A、P329G、M252Y、S254T、およびT256E、ならびに1つのFc領域ポリペプチド中の変異T366WおよびS354C、ならびに他のそれぞれのFc領域ポリペプチド中の変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを伴うヒトサブクラスIgG1。
a)全長抗体軽鎖および全長抗体重鎖のそれぞれ2対を含む1つの完全長抗体であって、完全長重鎖および完全長軽鎖の対のそれぞれによって形成される結合部位が第1の抗原に特異的に結合し、完全長抗体が、2つの完全長重鎖の、それぞれがCH1、CH2およびCH3ドメインを含むFc領域ポリペプチドによって形成されるFc領域を含み、
b)さらなるFab断断片であって、完全長抗体の1つの重鎖のC末端に融合されており、さらなるFab断片の結合部位が第2の抗原に特異的に結合する、さらなるFab断片とを含み、
完全長抗体軽鎖のそれぞれは、定常軽鎖ドメイン(CL)の123番目にアミノ酸残基アルギニン(野生型のグルタミン酸残基の代わりに;E123R変異)および124番目にアミノ酸残基リジン(野生型のグルタミン残基の代わりに;Q124K変異)を含み(ナンバリングはKabatに従う)、
完全長抗体重鎖のそれぞれは、第1定常重鎖ドメイン(CH1)の147番目にグルタミン酸残基(野生型のリジン残基の代わりに;K147E変異)および213番目にグルタミン酸残基(野生型のリジンアミノ酸残基の代わりに;K213E変異)を含む(ナンバリングはKabat EUインデックスに従う)、二重特異性抗体であり、
第2抗原に特異的に結合するさらなるFab断片が、定常軽鎖ドメイン(CL)と定常重鎖ドメイン1(CH1)とが互いに置換されるようにドメイン交差を含む二重特異性抗体であって、
第1抗原はヒトA-ベータタンパク質であり、かつ第2抗原はヒトトランスフェリン受容体であり、
ヒトA-ベータ結合部位が、配列番号19のアミノ酸配列を有する重鎖可変ドメイン(VH)と、配列番号20のアミノ酸配列を有する軽鎖可変ドメイン(VL)とを含み、
ヒトトランスフェリン受容体結合部位が、配列番号21のアミノ酸配列を有する重鎖可変ドメイン(VH)と、配列番号22のアミノ酸配列を有する軽鎖可変ドメイン(VL)とを含み、
Fc領域ポリペプチドは以下である:
a)ヒトサブクラスIgG1、
b)ヒトサブクラスIgG4、
c)変異L234A、L235A、およびP329Gを伴うヒトサブクラスIgG1
d)変異S228P、L235E、およびP329Gを伴うヒトサブクラスIgG4、
e)両方のFc領域ポリペプチド中の変異L234A、L235A、およびP329G、ならびに1つのFc領域ポリペプチド中の変異T366WおよびS354C、ならびに他のそれぞれのFc領域ポリペプチド中の変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを伴うヒトサブクラスIgG1、
f)両方のFc領域ポリペプチド中の変異S228PおよびP329G、ならびに1つのFc領域ポリペプチド中の変異T366WおよびS354C、ならびに他のそれぞれのFc領域ポリペプチド中の変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを伴うヒトサブクラスIgG4、
g)両方のFc領域ポリペプチド中の変異L234A、L235A、P329G、I253A、H310A、およびH435A、ならびに1つのFc領域ポリペプチド中の変異T366WおよびS354C、ならびに他のそれぞれのFc領域ポリペプチド中の変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを伴うヒトサブクラスIgG1、
h)両方のFc領域ポリペプチド中の変異L234A、L235A、P329G、M252Y、S254T、およびT256E、ならびに1つのFc領域ポリペプチド中の変異T366WおよびS354C、ならびに他のそれぞれのFc領域ポリペプチド中の変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを伴うヒトサブクラスIgG1。
B.例示的な抗トランスフェリン受容体抗体
本発明による方法で決定される治療用抗体の抗トランスフェリン受容体結合部位は、適切なBBBシャトリングを確実にするために、一定の範囲内にあるヒトトランスフェリン受容体への結合のオフレートを有する。この範囲は、一端では、カニクイザルトランスフェリン受容体に対する表面プラズモン共鳴によって決定されるマウス抗トランスフェリン受容体抗体128.1(配列番号27および28で与えられる可変ドメインアミノ酸配列)のオフレートによって定義され、他端では、そのオフレートの5%(すなわち、20倍遅い解離)によって定義される。ヒトトランスフェリン受容体のオフレートは、0.1 1/s~0.005 1/sであるべきである。
本発明による方法で決定される治療用抗体の抗トランスフェリン受容体結合部位は、適切なBBBシャトリングを確実にするために、一定の範囲内にあるヒトトランスフェリン受容体への結合のオフレートを有する。この範囲は、一端では、カニクイザルトランスフェリン受容体に対する表面プラズモン共鳴によって決定されるマウス抗トランスフェリン受容体抗体128.1(配列番号27および28で与えられる可変ドメインアミノ酸配列)のオフレートによって定義され、他端では、そのオフレートの5%(すなわち、20倍遅い解離)によって定義される。ヒトトランスフェリン受容体のオフレートは、0.1 1/s~0.005 1/sであるべきである。
本明細書に記載の一態様は、ヒトトランスフェリン受容体およびカニクイザルトランスフェリン受容体に特異的に結合する抗トランスフェリン受容体抗体であって、
i)配列番号29の重鎖可変ドメインに由来するヒト化重鎖可変ドメインと、
ii)配列番号30の軽鎖可変ドメインに由来するヒト化軽鎖可変ドメインとを含み、
抗体は、ヒトトランスフェリン受容体に対するオフレートが、カニクイザルトランスフェリン受容体に対する抗トランスフェリン受容体抗体128.1のオフレート以下(すなわち、最大で)であり、
オフレートは表面プラズモン共鳴によって決定され、
抗トランスフェリン受容体抗体128.1は、配列番号27の重鎖可変ドメインおよび配列番号28の軽鎖可変ドメインを有する。
i)配列番号29の重鎖可変ドメインに由来するヒト化重鎖可変ドメインと、
ii)配列番号30の軽鎖可変ドメインに由来するヒト化軽鎖可変ドメインとを含み、
抗体は、ヒトトランスフェリン受容体に対するオフレートが、カニクイザルトランスフェリン受容体に対する抗トランスフェリン受容体抗体128.1のオフレート以下(すなわち、最大で)であり、
オフレートは表面プラズモン共鳴によって決定され、
抗トランスフェリン受容体抗体128.1は、配列番号27の重鎖可変ドメインおよび配列番号28の軽鎖可変ドメインを有する。
一実施形態では、ヒトトランスフェリン受容体のオフレートは、0.1 1/s~0.005 1/sである。
一実施形態では、抗体は、80位の軽鎖可変ドメインにおいて、プロリンアミノ酸残基(P)(ナンバリングはKabatに従う)を有する。
一実施形態では、抗体は、91位の軽鎖可変ドメインにおいて、アスパラギンアミノ酸残基(N)(ナンバリングはKabatに従う)を有する。
一実施形態では、抗体は、93位の軽鎖可変ドメインにおいて、アラニンアミノ酸残基(A)(ナンバリングはKabatに従う)を有する。
一実施形態では、抗体は、100g位の重鎖可変ドメインにおいて、セリンアミノ酸残基(S)(ナンバリングはKabatに従う)を有する。
一実施形態では、抗体は、100g位の重鎖可変ドメインにおいて、グルタミンアミノ酸残基(Q)(ナンバリングはKabatに従う)を有する。
一実施形態では、抗体は、65位の重鎖可変ドメインにおいて、セリンアミノ酸残基(S)(ナンバリングはKabatに従う)を有する。
一実施形態では、抗体は、105位の重鎖可変ドメインにおいて、グルタミンアミノ酸残基(Q)(ナンバリングはKabatに従う)を有する。
一実施形態では、抗体が、80位の軽鎖可変ドメインにおいて、プロリンアミノ酸残基(P)を有し、91位の軽鎖可変ドメインにおいて、アスパラギンアミノ酸残基(N)を有し、93位の軽鎖可変ドメインにおいて、アラニンアミノ酸残基(A)を有し、100g位の重鎖可変ドメインにおいて、セリンアミノ酸残基(S)を有し、65位の重鎖可変ドメインにおいて、セリンアミノ酸残基(S)を有し、105位の重鎖可変ドメインにおいて、グルタミンアミノ酸残基(Q)を有する(ナンバリングはKabatによる)。
一実施形態では、抗体が、80位の軽鎖可変ドメインにおいて、プロリンアミノ酸残基(P)を有し、91位の軽鎖可変ドメインにおいて、アスパラギンアミノ酸残基(N)を有し、93位の軽鎖可変ドメインにおいて、アラニンアミノ酸残基(A)を有し、100g位置の重鎖可変ドメインにおいて、グルタミンアミノ酸残基(Q)を有し、65位の重鎖可変ドメインにおいて、セリンアミノ酸残基(S)を有し、105位の重鎖可変ドメインにおいて、グルタミンアミノ酸残基(Q)を有する(ナンバリングはKabatによる)
そのような抗トランスフェリン受容体二重特異性抗体は、血液脳関門を通過して脳内に脳エフェクターエンティティを送達するための血液脳関門シャトルモジュールとして使用し得る。血液脳関門シャトルモジュールは、ヒトトランスフェリン受容体に特異的に結合する一価の結合エンティティである。血液脳関門シャトルモジュールとして使用される場合の抗トランスフェリン受容体二重特異性抗体は、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病およびアルツハイマー病とパーキンソン病の併存症などの神経障害の診断または処置に有用である。
一実施形態では、治療用抗体の抗トランスフェリン受容体結合部位は、ヒトトランスフェリン受容体に関して結合オフレートに関するカニクイザルトランスフェリン受容体に対するマウス抗体128.1の結合特性を反映する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインを含む。
一実施形態では、治療用抗体の抗トランスフェリン受容体結合部位は、ヒトトランスフェリン受容体(huTfR)およびカニクイザルトランスフェリン受容体(cyTfR)に特異的に結合し、i)配列番号29の重鎖可変ドメインに由来するヒト化重鎖可変ドメインと、ii)配列番号30の軽鎖可変ドメインに由来するヒト化軽鎖可変ドメインとを含み、軽鎖可変ドメインは、80位にプロリンアミノ酸残基(P)、91位にアスパラギンアミノ酸残基(N)および位置93にアラニンアミノ酸残基(A)を有する(ナンバリングはKabatに従う)。
一実施形態では、治療用抗体の抗トランスフェリン受容体結合部位は、100g位の重鎖可変ドメインにおいて、、セリンアミノ酸残基(S)をさらに有する(ナンバリングはKabatに従う)。
一実施形態では、治療用抗体の抗トランスフェリン受容体結合部位は、65位の重鎖可変ドメインにおいて、、セリンアミノ酸残基(S)をさらに有する(ナンバリングはKabatに従う)。
一実施形態では、治療用抗体の抗トランスフェリン受容体結合部位は、105位の重鎖可変ドメインにおいて、グルタミンアミノ酸残基(Q)をさらに有する(ナンバリングはKabatに従う)。
一実施形態では、治療用抗体の抗トランスフェリン受容体結合部位は、ヒトトランスフェリン受容体(huTfR)およびカニクイザルトランスフェリン受容体(cyTfR)に特異的に結合し、i)配列番号29の重鎖可変ドメインに由来するヒト化重鎖可変ドメインと、ii)配列番号30の軽鎖可変ドメインに由来するヒト化軽鎖可変ドメインとを含み、治療用抗体は、ヒトトランスフェリン受容体についての単位1/sで表したオフレートが、カニクイザルトランスフェリン受容体についての抗トランスフェリン受容体抗体128.1の単位1/sで表したオフレート以下であり(すなわち、最大で)、オフレートは表面プラズモン共鳴によって決定され、抗トランスフェリン受容体抗体128.1は、配列番号27の重鎖可変ドメインと配列番号28の軽鎖可変ドメインとを有する。
一実施形態では、治療用抗体の抗トランスフェリン受容体結合部位は、ヒトトランスフェリン受容体についての単位1/sで表したオフレートを有し、i)カニクイザルトランスフェリン受容体についての抗トランスフェリン受容体抗体128.1の単位1/sで表したオフレート以下(すなわち、最大で)であり、ii)カニクイザルトランスフェリン受容体についての抗トランスフェリン受容体抗体128.1の単位1/sでのオフレートの5%以上(すなわち、少なくとも)である。
一実施形態では、治療用抗体の抗トランスフェリン受容体結合部位は、(a)配列番号33のアミノ酸配列を含むHVR-H1;(b)配列番号34のアミノ酸配列を含むHVR-H2;(c)配列番号35、36または37、好ましい一実施形態では、配列番号36のアミノ酸配列を含むHVR-H3;(d)配列番号38のアミノ酸配列を含むHVR-L1;(e)配列番号39のアミノ酸配列を含むHVR-L2;および(f)配列番号40のアミノ酸配列を含むHVR-L3を含む。
上記の実施形態のいずれかにおいて、抗トランスフェリン受容体結合部位はヒト化されている。一実施形態では、抗トランスフェリン受容体結合部位は、上記の実施形態のいずれかのHVRを含み、アクセプターヒトフレームワーク、例えばヒト免疫グロブリンフレームワークまたはヒトコンセンサスフレームワークをさらに含む。
一実施形態では、抗体は、トランスフェリン受容体に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインとの少なくとも一対と、ヒトCD20に対する配列番号41の重鎖可変ドメインおよび配列番号42の軽鎖可変ドメイン結合部位の少なくとも一対とを含む二重特異性抗体である。一実施形態では、重鎖可変領域は、Kabatによる11位のアミノ酸残基の、ロイシン以外の任意のアミノ酸による置換を含む。一実施形態では、置換は、Kabatによる11位のアミノ酸残基の非極性アミノ酸による置換を含む。好ましい一実施形態では、置換は、配列番号41の重鎖可変ドメインのKabatによるによる11位のアミノ酸残基を、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、およびフェニルアラニンからなる群から選択されるアミノ酸残基による置換を含む。
一実施形態では、抗体は、トランスフェリン受容体に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの少なくとも一対と、ヒトアルファ-シヌクレインに対する配列番号43の重鎖可変ドメインおよび配列番号44の軽鎖可変ドメイン結合部位の少なくとも一対とを含む二重特異性抗体である。
一実施形態では、抗体は、トランスフェリン受容体に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの少なくとも一対と、ヒトアルファ-シヌクレインに対する配列番号45に由来するヒト化重鎖可変ドメインおよび配列番号46に由来するヒト化軽鎖可変ドメイン結合部位の少なくとも一対とを含む二重特異性抗体である。
一実施形態では、抗体は、トランスフェリン受容体に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの少なくとも一対と、ヒトアルファ-シヌクレインに対する配列番号47に由来するヒト化重鎖可変ドメインおよび配列番号48に由来するヒト化軽鎖可変ドメイン結合部位の少なくとも一対とを含む二重特異性抗体である。
一実施形態では、抗体は、トランスフェリン受容体に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの少なくとも一対と、ヒトアルファ-シヌクレインに対する配列番号49に由来するヒト化重鎖可変ドメインおよび配列番号50に由来するヒト化軽鎖可変ドメイン結合部位の少なくとも一対とを含む二重特異性抗体である。
一実施形態では、抗体は、トランスフェリン受容体に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの少なくとも一対と、ヒトアルファ-シヌクレインに対する配列番号51に由来するヒト化重鎖可変ドメインおよび配列番号52に由来するヒト化軽鎖可変ドメイン結合部位の少なくとも一対とを含む二重特異性抗体である。
一実施形態では、抗体は、トランスフェリン受容体に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの少なくとも一対と、ヒトアルファ-シヌクレインに対する配列番号53に由来するヒト化重鎖可変ドメインおよび配列番号54に由来するヒト化軽鎖可変ドメイン結合部位の少なくとも一対とを含む二重特異性抗体である。
一実施形態では、抗体は、トランスフェリン受容体に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの少なくとも一対と、i)配列番号55のアミノ酸配列を有するグルセレブロシダーゼ、またはii)少なくとも70%の配列同一性を有する配列番号55の機能的バリアント、またはiii)1つ以上のアミノ酸の変異、欠失もしくは挿入を有する配列番号55の機能的バリアント、またはiv)N末端もしくはC末端もしくはアミノ酸配列内に少なくとも1つのアミノ酸残基が欠失した配列番号55の切断型機能的バリアント、またはv)iii)およびiv)の組み合わせに対する結合部位とを有する二重特異性抗体である。
別の実施形態では、治療用抗体は多重特異性抗体である。そのような一実施形態では、多重特異性抗体は、TfRに結合する第1の抗原結合部位と、脳抗原に結合する第2の抗原結合部位とを含む。そのような一態様では、脳抗原は、ベータ-セクレターゼ1(BACE1)、Aベータ、上皮増殖因子受容体(EGFR)、ヒト上皮増殖因子受容体2(HER2)、タウ、アポリポタンパク質E(ApoE)、アルファ-シヌクレイン、CD20、ハンチンチン、プリオンタンパク質(PrP)、ロイシンリッチリピートキナーゼ2(LRRK2)、パーキン、プレセニリン1、プレセニリン2、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体6(DR6)、アミロイド前駆体タンパク質(APP)、p75ニューロトロフィン受容体(p75NTR)、グルコセレブロシダーゼ、およびカスパーゼ6からなる群から選択される。別の実施形態では、多重特異性抗体は、TfおよびBACE1のいずれにも結合する。別の実施形態では、多重特異性抗体はTfRおよびAベータのいずれにも結合する。別の実施形態では、多重特異性抗体は、TfRおよびアルファシヌクレインのいずれにも結合する。別の実施形態では、多重特異性抗体は、TfRおよびCD20のいずれにも結合する。別の実施形態では、多重特異性抗体は、TfRおよびグルコセレブロシダーゼのいずれにも結合する。別の実施形態では、治療化合物は神経障害治療用抗体である。
一実施形態では、エフェクター機能は、Fc領域の少なくとも1つの改変によって低減または排除される。一実施形態では、エフェクター機能または補体活性化機能は、Fc領域の全部または一部の欠失によって、またはエフェクター機能または補体活性化機能に適格なFc領域または非Fc領域を含まないように抗体を設計することによって、低減または排除される。一実施形態では、Fc領域の少なくとも1つの改変は、以下の位置から選択される1つ以上のFc受容体への結合を阻害するFc領域の点変異から選択される。238、239、248、249、252、254、265、268、269、270、272、278、289、292、293、294、295、296、297、298、301、303、322、324、327、329、333、30 335、338、340、373、376、382、388、389、414、416、419、434、435、437、438、439;以下の位置から選択されるC 1 qへの結合を阻害するFc領域の点変異:270、322、329、321;Fc領域の一部または全部、およびCH 1ドメインの132位における点変異を排除すること。一実施形態では、改変は、以下の位置から選択されるC1qへの結合を阻害するFc領域の点変異である。270、322、329、および321。別の実施形態では、改変は、Fc領域の一部または全部の除去である。別の実施形態では、補体トリガー機能は、Fc領域の全部または一部の欠失によって、または補体経路に係合するFc領域を含まないように抗体を設計することによって低減または排除される。一実施形態では、抗体は、Fabまたは一本鎖抗体から選択される。別の実施形態では、抗体の非Fc領域は、抗体による補体経路の活性化を低減または排除するように修飾される。一実施形態では、改変は、C3への結合を阻害するCH1領域の点突然変異である。一実施形態では、点突然変異は、132位にある(例えば、Vidarteら,J.Biol.Chem.276(2001)38217-38223を参照されたい)。
上記実施形態の一態様では、TfRに対する親和性が低下していない同じアイソタイプの野生型抗体と比較して、TfRに対する抗体の親和性が低下している。1つのそのような態様では、抗体は、TfRについて約1pM~約100μMのKDまたはIC50を有する。
一実施形態では、本明細書に報告された抗体は、エフェクター機能を有しない。一実施形態では、抗体はエフェクター機能を有しない。一実施形態では、抗体はヒトIgG1サブクラスのものであり、両方の重鎖に突然変異L234A、L235AおよびP329Gを有する(ナンバリングはKabatのEUインデックスに従う)。
一実施形態では、抗体は、
a)ヒトサブクラスIgG1の完全長抗体、または
b)ヒトサブクラスIgG4の完全長抗体、または
c)変異L234A、L235AおよびP329Gを伴うヒトサブクラスIgG1の完全長抗体、
d)変異S228P、L235EおよびP329Gを伴うヒトサブクラスIgG4の完全長抗体、
e)両方の重鎖における変異L234A、L235AおよびP329Gならびに1つの重鎖における変異T366WおよびS354Cならびにそれぞれの他の重鎖における変異T366S、L368A、Y407VおよびY349Cを伴うヒトサブクラスIgG1の完全長抗体、または
f)両方の重鎖に変異S228P、および場合によりP329Gを有し、一方の重鎖に変異T366WおよびS354Cを有し、それぞれの他方の重鎖に変異T366S、L368A、Y407VおよびY349Cを有するヒトサブクラスIgG4の完全長抗体である。
a)ヒトサブクラスIgG1の完全長抗体、または
b)ヒトサブクラスIgG4の完全長抗体、または
c)変異L234A、L235AおよびP329Gを伴うヒトサブクラスIgG1の完全長抗体、
d)変異S228P、L235EおよびP329Gを伴うヒトサブクラスIgG4の完全長抗体、
e)両方の重鎖における変異L234A、L235AおよびP329Gならびに1つの重鎖における変異T366WおよびS354Cならびにそれぞれの他の重鎖における変異T366S、L368A、Y407VおよびY349Cを伴うヒトサブクラスIgG1の完全長抗体、または
f)両方の重鎖に変異S228P、および場合によりP329Gを有し、一方の重鎖に変異T366WおよびS354Cを有し、それぞれの他方の重鎖に変異T366S、L368A、Y407VおよびY349Cを有するヒトサブクラスIgG4の完全長抗体である。
一実施形態では、二重特異性治療用抗体は、
i)場合により、変異P329G、L234A、およびL235Aを含む、ヒトIgG1サブクラスのホモ二量体Fc領域、または
ii)場合により、変異P329G、S228P、およびL235Eを含む、ヒトIgG4サブクラスのホモ二量体Fc領域、または
iii)ヘテロ二量体Fc-領域であって、
a)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366Wを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、およびY407Vを含み、もしくは
b)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびY349Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびS354Cを含み、もしくは
c)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびS354Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを含む、ヘテロ二量体Fc-領域、
もしくは
iv)両方のFc領域ポリペプチドが変異P329G、L234AおよびL235Aを含む、ヒトIgG4サブクラスのヘテロ二量体Fc領域、
a)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366Wを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、およびY407Vを含み、もしくは
b)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびY349Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびS354Cを含み、もしくは
c)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびS354Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを含む、ヒトIgG4サブクラスのヘテロ二量体Fc領域
または
v)両方のFc領域ポリペプチドが変異P329G、S228P、およびL235Eを含む、ヒトIgG4サブクラスのヘテロ二量体Fc領域、
a)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366Wを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、およびY407Vを含み、もしくは
b)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびY349Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびS354Cを含み、もしくは
c)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびS354Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを含む、ヒトIgG4サブクラスのヘテロ二量体Fc領域である。
i)場合により、変異P329G、L234A、およびL235Aを含む、ヒトIgG1サブクラスのホモ二量体Fc領域、または
ii)場合により、変異P329G、S228P、およびL235Eを含む、ヒトIgG4サブクラスのホモ二量体Fc領域、または
iii)ヘテロ二量体Fc-領域であって、
a)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366Wを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、およびY407Vを含み、もしくは
b)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびY349Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびS354Cを含み、もしくは
c)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびS354Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを含む、ヘテロ二量体Fc-領域、
もしくは
iv)両方のFc領域ポリペプチドが変異P329G、L234AおよびL235Aを含む、ヒトIgG4サブクラスのヘテロ二量体Fc領域、
a)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366Wを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、およびY407Vを含み、もしくは
b)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびY349Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびS354Cを含み、もしくは
c)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびS354Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを含む、ヒトIgG4サブクラスのヘテロ二量体Fc領域
または
v)両方のFc領域ポリペプチドが変異P329G、S228P、およびL235Eを含む、ヒトIgG4サブクラスのヘテロ二量体Fc領域、
a)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366Wを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、およびY407Vを含み、もしくは
b)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびY349Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびS354Cを含み、もしくは
c)一方のFc領域ポリペプチドが変異T366WおよびS354Cを含み、かつ他方のFc領域ポリペプチドが変異T366S、L368A、Y407V、およびY349Cを含む、ヒトIgG4サブクラスのヘテロ二量体Fc領域である。
イムノアッセイ
種々のイムノアッセイの原理は、当技術分野に記載されている。例えば、Hage,D.S.(Anal.Chem.71(1999)294R-304R)Lu,B.ら(Analyst 121(1996)29R-32R)は、イムノアッセイに使用するための抗体の配向固定化を報告している。アビジン-ビオチン媒介イムノアッセイは、例えば、Wilchek,M.,およびBayer,E.A.,in Methods Enzymol.184(1990)467-469に報告されている。
種々のイムノアッセイの原理は、当技術分野に記載されている。例えば、Hage,D.S.(Anal.Chem.71(1999)294R-304R)Lu,B.ら(Analyst 121(1996)29R-32R)は、イムノアッセイに使用するための抗体の配向固定化を報告している。アビジン-ビオチン媒介イムノアッセイは、例えば、Wilchek,M.,およびBayer,E.A.,in Methods Enzymol.184(1990)467-469に報告されている。
モノクローナル抗体およびそれらの定常ドメインは、ポリペプチド/タンパク質、ポリマー(例えば、PEG、セルロースまたはポリスチロール)、または酵素などの結合対のメンバーに結合するためのいくつかの反応性アミノ酸側鎖を含む。アミノ酸の化学反応性基は、例えば、アミノ基(リシン、アルファ-アミノ基)、チオール基(シスチン、システインおよびメチオニン)、カルボン酸基(アスパラギン酸、グルタミン酸)、および糖アルコール基である。そのような方法は、例えば、「Bioconjugation」、MacMillan Ref.Ltd.,1999,pages 50-100に記載されている。
抗体の最も一般的な反応基の1つは、アミノ酸リジンの脂肪族ε-アミンである。一般に、ほぼ全ての抗体は豊富なリジンを含有する。リジンアミンは、pH8.0(pKa=9.18)を超えると適度に良好な求核剤であるため、様々な試薬と容易かつ清浄に反応して安定な結合を形成する。アミン反応性試薬は、主にリシンおよびタンパク質のα-アミノ基と反応する。反応性エステル、特にN-ヒドロキシ-スクシンイミド(NHS)エステルは、アミン基の修飾のために最も一般的に使用される試薬の1つである。水性環境下での反応に最適なpHはpH8.0~9.0である。イソチオシアネートはアミン修飾試薬であり、タンパク質とチオ尿素結合を形成する。それらは、水溶液中のタンパク質アミン(最適にはpH9.0~9.5で)と反応する。アルデヒドは、穏やかな水性条件下で脂肪族および芳香族アミン、ヒドラジン、およびヒドラジドと反応して、イミン中間体(シッフ塩基)を形成する。シッフ塩基は、穏やかなまたは強い還元剤(水素化ホウ素ナトリウムまたはシアノ水素化ホウ素ナトリウムなど)で選択的に還元されて、安定なアルキルアミン結合を誘導することができる。アミンを修飾するために使用されている他の試薬は、酸無水物である。例えば、ジエチレントリアミン五酢酸無水物(DTPA)は、2つのアミン反応性無水物基を含有する二官能性キレート剤である。これは、アミノ酸のN末端およびε-アミン基と反応してアミド結合を形成し得る。無水物環は開環して、配位錯体中の金属に強く結合することができる多価の金属キレート化アームを生成する。
抗体における別の一般的な反応基は、硫黄含有アミノ酸シスチンおよびその還元生成物システイン(または半シスチン)からのチオール残基である。システインは、アミンよりも求核性であり、一般にタンパク質中で最も反応性の官能基である遊離チオール基を含有する。チオールは一般に中性pHで反応性であるため、アミンの存在下で他の分子に選択的に結合することができる。遊離スルフヒドリル基は比較的反応性であるため、これらの基を有するタンパク質は、ジスルフィド基またはジスルフィド結合としてそれらの酸化形態で存在することが多い。そのようなタンパク質では、反応性遊離チオールを生成するためにジチオトレイトール(DTT)などの試薬によるジスルフィド結合の還元が必要である。チオール反応性試薬は、ポリペプチド上のチオール基に結合してチオエーテル結合生成物を形成する試薬である。これらの試薬は、わずかな酸性から中性のpHで迅速に反応し、したがってアミン基の存在下で選択的に反応することができる。文献は、トラウト試薬(2-イミノチオラン)、スクシンイミジル(アセチルチオ)アセテート(SATA)およびスルホスクシンイミジル6-[3-(2-ピリジルジチオ)プロピオンアミド]ヘキサノエート(Sulfo-LC-SPDP)などのいくつかのチオール化架橋試薬の使用を報告して、反応性アミノ基を介して複数のスルフヒドリル基を導入する効率的な方法を提供する。ハロアセチル誘導体、例えばヨードアセトアミドは、チオエーテル結合を形成し、チオール修飾のための試薬である。さらなる有用な試薬はマレイミドである。マレイミドとチオール反応性試薬との反応は、ヨードアセトアミドと本質的に同じである。マレイミドは、わずかな酸性から中性のpHで迅速に反応する。
抗体における別の一般的な反応基はカルボン酸である。抗体は、C末端位置およびアスパラギン酸およびグルタミン酸の側鎖内にカルボン酸基を含有する。水中のカルボン酸の比較的低い反応性は、通常、ポリペプチドおよび抗体を選択的に修飾するためにこれらの基を使用することを困難にする。この際、カルボン酸基は、通常、水溶性カルボジイミドを用いて反応性エステルに変換され、アミン、ヒドラジド、ヒドラジン等の求核試薬と反応する。アミン含有試薬は、リジンのより高度に塩基性のε-アミンの存在下で活性化カルボン酸と選択的に反応して安定なアミド結合を形成するために、弱塩基性でなければならない。pHが8.0を超えて上昇すると、タンパク質架橋が起こり得る。
過ヨウ素酸ナトリウムを使用して、抗体に結合した炭水化物部分内の糖のアルコール部分をアルデヒドに酸化することができる。各アルデヒド基は、カルボン酸について記載されるように、アミン、ヒドラジド、またはヒドラジンと反応させることができる。炭水化物部分は主に抗体の結晶化可能な断片領域(Fc領域)上に見出されるので、抗原結合部位から離れた炭水化物の部位特異的修飾によってコンジュゲーションを達成することができる。シアノ水素化ホウ素ナトリウム(穏やかで選択的)または水素化ホウ素ナトリウム(強い)水溶性還元剤による中間体の還元によってアルキルアミンに還元することができるシッフ塩基中間体が形成される。
トレーサーおよび/または捕捉および/または検出抗体とそのコンジュゲーションパートナーとのコンジュゲーションは、化学結合または結合対を介した結合などの異なる方法によって行うことができる。本明細書で使用される「コンジュゲーションパートナー」という用語は、例えば固体支持体、ポリペプチド、検出可能な標識、特異的結合対のメンバーを示す。一実施形態では、捕捉および/またはトレーサおよび/または検出抗体とその結合パートナーとの結合は、N末端および/またはε-アミノ基(リジン)、異なるリジンのε-アミノ基、抗体のアミノ酸骨格のカルボキシ-、スルフヒドリル-、ヒドロキシル-、および/またはフェノール官能基、ならびに/あるいは抗体の炭水化物構造の糖アルコール基を介して化学的に結合することによって行われる。一実施形態では、捕捉抗体は、結合対を介してそのコンジュゲーションパートナーにコンジュゲートされる。1つの好ましい実施形態では、捕捉抗体はビオチンにコンジュゲート化され、固体支持体への固定化は、アビジンまたはストレプトアビジンが固定化された固体支持体を介して行われる。一実施形態では、捕捉抗体は、結合対を介してそのコンジュゲーションパートナーにコンジュゲートされる。好ましい一実施形態では、トレーサー抗体は、検出可能な標識として共有結合によってジゴキシゲニンにコンジュゲートされる。
色素原(蛍光または発光基および色素)、酵素、NMR活性基または金属粒子、ハプテン、例えばジゴキシゲニンは、「検出可能な標識」の例である。検出可能な標識はまた、光活性化可能な架橋基、例えばアジドまたはアジリン基であり得る。電気化学発光によって検出し得る金属キレートも好ましいシグナル放出基であり、ルテニウムキレート、例えばルテニウム(ビスピリジル)32+キレートが特に好ましい。適切なルテニウム標識基は、例えば、EP0580979、国際公開第90/05301号、国際公開第90/11511号および国際公開第92/14138号に記載されている。直接検出のために、標識基は、任意の既知の検出可能なマーカー基、例えば色素、発光標識基、例えば化学発光基、例えばアクリジニウムエステルもしくはジオキセタン、または蛍光色素、例えばフルオレセイン、クマリン、ローダミン、オキサジン、レゾルフィン、シアニンおよびそれらの誘導体から選択し得る。標識基の他の例は、ルテニウムまたはユーロピウム錯体などの発光金属錯体、例えばELISAまたはCEDIA(クローニングされた酵素ドナーイムノアッセイ、例えば、EP-A-0061888)に使用される酵素、および放射性同位体である。
間接検出システムは、例えば、検出試薬、例えば検出抗体が結合対の第1のパートナーで標識されることを含む。適切な結合対の例は、抗原/抗体、ビオチンまたはビオチン類似体、例えばアミノビオチン、イミノビオチンまたはデスチオビオチン/アビジンまたはストレプトアビジン、糖/レクチン、核酸または核酸類似体/相補的核酸、および受容体/リガンド、例えばステロイドホルモン受容体/ステロイドホルモンである。好ましい一実施形態では、第1の結合対メンバーは、ハプテン、抗原およびホルモンを含む。好ましい一実施形態では、ハプテンは、ジゴキシン、ジゴキシゲニンおよびビオチンならびにそれらの類似体からなる群から選択される。そのような結合対の第2のパートナー、例えば抗体、ストレプトアビジンなどは、通常、例えば上記のような標識による直接検出を可能にするように標識される。
イムノアッセイは、一般に3つの異なるフォーマットで行うことができる。1つは直接検出によるもの、1つは間接検出によるもの、またはサンドイッチアッセイによるものである。直接検出イムノアッセイは、直接測定することができる検出(またはトレーサー)抗体を使用する。酵素または他の分子は、シグナルを可視化または測定することを可能にする色、蛍光または発光を生成するシグナルの生成を可能にする(今日では一般的に使用されていないが、放射性同位元素も使用することができる。)。間接アッセイでは、分析物に結合する一次抗体を使用して、一次抗体によって提供される標的に特異的に結合する二次抗体(トレーサー抗体)のための定義された標的を提供する(検出器またはトレーサー抗体と呼ばれる)。二次抗体は、測定可能なシグナルを生成する。サンドイッチアッセイは、捕捉抗体およびトレーサー(検出器)抗体の2つの抗体を利用する。捕捉抗体は、溶液からの分析物に結合(固定化)するため、または溶液中で分析物に結合するために使用される。これにより、検体をサンプルから特異的に除去することができる。トレーサー(検出器)抗体を第2の工程で使用して、シグナルを生成する(上記のように直接的または間接的のいずれかで)。サンドイッチ形式は、それぞれが標的分子上に異なるエピトープを有する2つの抗体を必要とする。さらに、両方の抗体が同時に標的に結合しなければならないので、それらは互いに干渉してはならない。
イムノアッセイにおける二重特異性抗体の決定のための異なる原理が当業者に知られている。
1)撮影
- 抗原の1つ;
- 結合部位の1つに対する抗イディオタイプ抗体;
2)使用する検出
- それぞれの他の抗原;
- それぞれの他の結合部位に対する抗イディオタイプ抗体;
1)撮影
- 抗原の1つ;
- 結合部位の1つに対する抗イディオタイプ抗体;
2)使用する検出
- それぞれの他の抗原;
- それぞれの他の結合部位に対する抗イディオタイプ抗体;
これらは互いに独立して組み合わせ得る。
本発明による方法の血液脳関門透過抗体
本発明は、一態様では、脳組織中の患者における疾患の処置において使用するための二重特異性抗体の濃度の決定であって、
二重特異性治療用抗体が、
i)(エフェクター機能コンピテント)Fc領域、
ii)第1の(細胞表面)標的に特異的に結合する2つの結合部位、および
iii)第2の(細胞表面)標的に特異的に結合する1つの結合部位を含み
処置は、投与後の副作用を低減し、
副作用は、血管拡張、気管支収縮、喉頭浮腫、心圧低下および低体温からなる群より選択される1種以上である、二重特異性抗体である、抗体の濃度の決定に関する。
本発明は、一態様では、脳組織中の患者における疾患の処置において使用するための二重特異性抗体の濃度の決定であって、
二重特異性治療用抗体が、
i)(エフェクター機能コンピテント)Fc領域、
ii)第1の(細胞表面)標的に特異的に結合する2つの結合部位、および
iii)第2の(細胞表面)標的に特異的に結合する1つの結合部位を含み
処置は、投与後の副作用を低減し、
副作用は、血管拡張、気管支収縮、喉頭浮腫、心圧低下および低体温からなる群より選択される1種以上である、二重特異性抗体である、抗体の濃度の決定に関する。
一実施形態では、第1の標的に特異的に結合する2つの結合部位および第2の標的に特異的に結合する結合部位は、反対方向に配置され、すなわち、一方はFc領域のN末端にコンジュゲートされ、他方はFc領域のC末端にコンジュゲートされる。
一実施形態では、第1の(細胞表面)標的および第2の(細胞表面)標的は異なる。
一実施形態では、第1の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位および第2の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位は、反対側の末端に位置する(すなわち、第1の標的に特異的に結合する結合部位は、両方とも/それぞれが(完全長)抗体重鎖のN末端にあり、第2の標的に結合する結合部位は、二重特異性抗体の(完全長)抗体重鎖の1つのC末端にある)。
一態様では、第1の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位および第2の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位は、二重特異性抗体の反対側に位置し、すなわち、第1の標的に特異的に結合する結合部位の一方はFc領域の第1のN末端にコンジュゲートし、他方はFc領域の第2のN末端にコンジュゲートし、第2の標的に特異的に結合する結合部位はFc領域のC末端の一方にコンジュゲートしている。
一実施形態では、第2の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位は、ペプチドリンカーによって、第1の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位の1つに連結している。一実施形態では、ペプチド性リンカーは配列番号56または57のアミノ酸配列を有する。
一実施形態では、第2の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位はFc領域内にあり、CH2ドメイン、CH3ドメイン、またはCH4ドメインのいずれかの少なくとも1つの構造ループ領域は、前記少なくとも1つの修飾ループ領域の第2の(細胞表面)標的への結合を可能にする少なくとも1つの修飾を含み、修飾されていない免疫グロブリン定常ドメインは前記標的に結合しない。
一実施形態では、結合部位は、抗体重鎖可変ドメインと抗体軽鎖可変ドメインの対である。
一実施形態では、、二重特異性治療用抗体は、
i)第1の抗体軽鎖と第1の抗体重鎖との対、
ii)第2の抗体軽鎖と第2の抗体重鎖との対、
iii)scFv、Fab、scFab、dAb断片、DutaFabおよびCrossFabからなる群から選択される更なる抗体断片を含み、
i)およびii)の抗体鎖のペアは、第1の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位を含み、iii)の更なる抗体断片は、第2の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位を含む。
i)第1の抗体軽鎖と第1の抗体重鎖との対、
ii)第2の抗体軽鎖と第2の抗体重鎖との対、
iii)scFv、Fab、scFab、dAb断片、DutaFabおよびCrossFabからなる群から選択される更なる抗体断片を含み、
i)およびii)の抗体鎖のペアは、第1の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位を含み、iii)の更なる抗体断片は、第2の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位を含む。
一実施形態では、iii)のさらなる抗体断片は、第1の抗体重鎖または第2の抗体重鎖のいずれかに直接またはペプチドリンカーを介してのいずれかでコンジュゲートしている。一実施形態では、iii)のさらなる抗体断片は、i)またはii)の抗体重鎖のC末端に、直接またはペプチドリンカーを介してのいずれかでコンジュゲートしている。一実施形態では、Fc領域は配列番号56または57のアミノ酸配列を有する。一実施形態では、第1抗体軽鎖および第2抗体軽鎖は同じアミノ酸配列を有し、第1抗体重鎖および第2抗体重鎖はヘテロ二量体化に必要な変異によって異なる。一実施形態では、ヘテロ二量体化に必要な変異は、ノブ・イントゥ・ホール変異である。一実施形態では、iii)のさらなる抗体断片にコンジュゲートされていない抗体重鎖は、i)C末端リジン残基またはii)C末端グリシン-リジンジペプチドを含まない。
一実施形態では、第1の標的は脳標的であり、第2の標的はヒトトランスフェリン受容体である。一実施形態では、第1の標的は脳標的であり、第2の標的はヒトトランスフェリン受容体1である。
一実施形態では、脳標的は、ベータ-セクレターゼ1(BACE1)、ヒトアミロイドベータ(Aベータ)、上皮成長因子受容体(EGFR)、ヒト上皮成長因子受容体2(HER2)、ヒトタウタンパク質、リン酸化ヒトタウタンパク質、アポリポタンパク質E4(ApoE4)、ヒトアルファ-シヌクレイン、ヒトCD20、ハンチンチン、プリオンタンパク質(PrP)、ロイシンリッチリピートキナーゼ2(LRRK2)、パーキン、プレセニリン1、プレセニリン2、ガンマセクレターゼ、細胞死受容体6(DR6)、アミロイド前駆体タンパク質(APP)、p75ニューロトロフィン受容体(p75NTR)およびカスパーゼ6からなる群から選択される。好ましい一実施形態では、脳標的は、ヒトCD20、ヒトタウタンパク質、リン酸化ヒトタウタンパク質、ヒトアルファ-シヌクレインおよびヒトアミロイドベータタンパク質からなる群から選択される。好ましい一実施形態では、脳標的はヒトアミロイドベータタンパク質である。一実施形態では、脳標的は、配列番号58、59、60、01、61から選択される。
好ましい一実施形態では、二重特異性治療用抗体は、
i)ヒトCD20、ヒトタウタンパク質、リン酸化ヒトタウタンパク質、ヒトアルファ-シヌクレインおよびヒトアミロイドベータタンパク質からなる群から選択される脳標的に特異的に結合する第1の結合部位を形成する、第1の軽鎖可変ドメインおよび第1の重鎖可変ドメインを含む第1の抗体軽鎖および第1の抗体重鎖の対と、
ii)第1の結合部位と同じ脳標的に特異的に結合する第2の結合部位を形成する、第2の軽鎖可変ドメインおよび第2の重鎖可変ドメインを含む、第2の抗体軽鎖および第2の抗体重鎖の対と、
iii)scFv、Fab、scFab、dAb断片、DutaFabおよびCrossFabからなる群から選択され、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に特異的に結合する第3の結合部位を形成する第3の軽鎖可変ドメインおよび第3の重鎖可変ドメインを含むる追加の抗体断片と、
iv)(ヒトIgG1サブクラスの)(ヒト)エフェクター機能コンピテントFc領域とを含み、
iii)のさらなる抗体断片は、i)またはii)の抗体重鎖のC末端に直接またはペプチドリンカーを介してのいずれかでコンジュゲートしている。
i)ヒトCD20、ヒトタウタンパク質、リン酸化ヒトタウタンパク質、ヒトアルファ-シヌクレインおよびヒトアミロイドベータタンパク質からなる群から選択される脳標的に特異的に結合する第1の結合部位を形成する、第1の軽鎖可変ドメインおよび第1の重鎖可変ドメインを含む第1の抗体軽鎖および第1の抗体重鎖の対と、
ii)第1の結合部位と同じ脳標的に特異的に結合する第2の結合部位を形成する、第2の軽鎖可変ドメインおよび第2の重鎖可変ドメインを含む、第2の抗体軽鎖および第2の抗体重鎖の対と、
iii)scFv、Fab、scFab、dAb断片、DutaFabおよびCrossFabからなる群から選択され、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に特異的に結合する第3の結合部位を形成する第3の軽鎖可変ドメインおよび第3の重鎖可変ドメインを含むる追加の抗体断片と、
iv)(ヒトIgG1サブクラスの)(ヒト)エフェクター機能コンピテントFc領域とを含み、
iii)のさらなる抗体断片は、i)またはii)の抗体重鎖のC末端に直接またはペプチドリンカーを介してのいずれかでコンジュゲートしている。
一実施形態では、さらなる抗体断片は、第2の抗原に特異的に結合し、ペプチドリンカーを介してi)またはii)の重鎖の一方のC末端に融合しているFab断片であり、第2軽鎖および第2重鎖の定常ドメインCLおよびCH1は互いに置き換えられており、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に特異的に結合する第3結合部位を形成する第3軽鎖可変ドメインおよび第3重鎖可変ドメインを含む。
一実施形態では、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に特異的に結合する結合部位は、(a)配列番号33または62のアミノ酸配列を含むHVR-H1;(b)配列番号34または63または35のアミノ酸配列を含むHVR-H2;(c)配列番号36、37または64のアミノ酸配列を含むHVR-H3;(d)配列番号38または65のアミノ酸配列を含むHVR-L1;(e)配列番号39のアミノ酸配列を含むHVR-L2;および(f)配列番号66または40のアミノ酸配列を含むHVR-L3を含む。
一実施形態では、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に特異的に結合する結合部位は、(a)配列番号33のアミノ酸配列を含むHVR-H1;(b)配列番号34のアミノ酸配列を含むHVR-H2;(c)配列番号37のアミノ酸配列を含むHVR-H3;(d)配列番号38のアミノ酸配列を含むHVR-L1;(e)配列番号39のアミノ酸配列を含むHVR-L2;(f)配列番号40のアミノ酸配列を含むHVR-L3を含む。
一実施携帯では、治療用抗体は、トランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの1対、ならびにヒトアミロイドベータタンパク質(Aベータ)に対する結合部位をそれぞれ形成する配列番号19の重鎖可変ドメインおよび配列番号20の軽鎖可変ドメインとの少なくとも1つの(すなわち、1または2)対とを含む。
一実施形態では、治療用抗体は、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインと1対、ならびにヒトCD20に対する結合部位をそれぞれ形成する配列番号41の重鎖可変ドメインおよび配列番号42の軽鎖可変ドメインの2対を含む。一実施形態では、重鎖可変領域は、Kabatによる11位のアミノ酸残基の、ロイシン以外の任意のアミノ酸による置換を含む。一実施形態では、置換は、Kabatによる11位のアミノ酸残基の非極性アミノ酸による置換を含む。好ましい一実施形態では、置換は、配列番号41の重鎖可変ドメインのKabatによるによる11位のアミノ酸残基を、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、およびフェニルアラニンからなる群から選択されるアミノ酸残基による置換を含む。
一実施形態では、治療用抗体は、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの1対、ならびにヒトアルファ-シヌクレインに対する結合部位をそれぞれ形成する配列番号43の重鎖可変ドメインおよび配列番号44の軽鎖可変ドメインの2対を含む。
一実施形態では、治療用抗体は、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの1対、ならびにヒトアルファ-シヌクレインに対する結合部位を形成する配列番号45由来のヒト化重鎖可変ドメインおよび配列番号46由来のヒト化軽鎖可変ドメインの2対を含む。
一実施形態では、治療用抗体は、ヒトトランスフェリン受容体に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの一対、ならびにヒトアルファ-シヌクレインに対する結合部位をそれぞれ形成する配列番号47に由来するヒト化重鎖可変ドメインおよび配列番号48に由来するヒト化軽鎖可変ドメインの2対を含む。
一実施形態では、治療用抗体は、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの1対、ならびにヒトアルファ-シヌクレインに対する結合部位をそれぞれ形成する配列番号49由来のヒト化重鎖可変ドメインおよび配列番号50由来のヒト化軽鎖可変ドメインの2対を含む。
一実施形態では、治療用抗体は、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの1対、ならびにヒトアルファ-シヌクレインに対する結合部位をそれぞれ形成する配列番号51由来のヒト化重鎖可変ドメインおよび配列番号52由来のヒト化軽鎖可変ドメインの2対と含む。
一実施形態では、治療用抗体は、ヒトトランスフェリン受容体(トランスフェリン受容体1)に対する結合部位を形成する配列番号31の重鎖可変ドメインおよび配列番号32の軽鎖可変ドメインの1対、ならびにヒトアルファ-シヌクレインに対する結合部位をそれぞれ形成する配列番号53由来のヒト化重鎖可変ドメインおよび配列番号54由来のヒト化軽鎖可変ドメインの2対を含む。
一実施形態では、疾患は神経障害である。一実施形態では、疾患は、ニューロパシー、アミロイドーシス、がん、眼疾患または障害、ウイルス感染症または微生物感染症、炎症、虚血、神経変性疾患、発作、行動障害、リソソーム蓄積症、レビー小体病、ポリオ後症候群、シャイ・ドレーガー症候群、オリーブ橋小脳萎縮症、パーキンソン病、多系統萎縮症、線条体黒質変性症、タウオパチー、アルツハイマー病、核上性麻痺、プリオン病、ウシ海綿状脳症、スクレイピー、クロイツフェルト・ヤコブ症候群、クールー、ゲストマン・シュトラースラー・シュレインカー病、慢性消耗性疾患および家族性不眠症、球麻痺、運動ニューロン疾患、神経系ヘテロ変性障害、カナバン病、ハンチントン病、ニューロン性脂質異常症、アレキサンダー病、トゥレット症候群、メンケス・キンキー(Menkeskinky)毛髪症候群、コケイン症候群、ハラルボルデン-スパッツ(Halervorden-Spatz)症候群、ラフォラ病、レット症候群、肝皮質変性症、レッシュ-ナイハン症候群、ウンベルリッチ-ランドボルグ症候群、認知症、ピック病、脊髄小脳失調症、CNSおよび/または脳の癌(身体の他の場所の癌に起因する脳転移を含む)からなる神経障害疾患の群から選択される。一実施形態では、疾患は、アルツハイマー病、パーキンソン病、CNSおよび/または脳のがん(体内の他の場所のがんに起因する脳転移を含む)、およびタウオパチーからなる神経障害の群から選択される。一実施形態では、疾患は、アルツハイマー病、パーキンソン病およびタウオパチーからなる神経障害の群から選択される。
一実施形態では、治療用抗体はエフェクター機能コンピテントFc領域を含む。一実施形態では、エフェクター機能コンピテントFc領域は、ヒトFcγRに特異的に結合する/ヒトFcγRによって特異的に結合し得るFc領域である。一実施形態では、エフェクター機能コンピテントFc領域はADCCを誘発し得る。
一実施形態では、二重特異性抗体により(注射時/第2の(細胞表面)標的に結合している間)に誘発されるADCCは、第1の(細胞表面)標的に特異的に結合する1つ、すなわち、正確に1つの結合部位および第2の(細胞表面)標的に特異的に結合する(正確に)1つの結合部位のみを有する、すなわち、第1の(細胞表面)標的に特異的に結合する結合部位の1つを欠いている、二価の二重特異性抗体により誘発されるADCCより低い。一実施形態では、ADCCは、10倍以上低い。
一実施形態では、投与は、静脈内、皮下、または筋肉内投与である。
一実施形態では、(i)の)第1の抗体重鎖および(ii)の)第2の抗体重鎖は、ヘテロ二量体を形成する。一実施形態では、第1抗体重鎖および第2抗体重鎖は、ヘテロ二量体の形成を支持する変異を含む。
一実施形態では、
a)抗体重鎖はヒトサブクラスIgG1の完全長抗体重鎖であるか、
b)抗体重鎖はヒトサブクラスIgG4の完全長抗体重鎖であるか、
c)抗体重鎖の一方は、変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを有するヒトサブクラスIgG1の完全長抗体重鎖であり、他方の抗体重鎖は、変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の完全長抗体重鎖であるか、
d)両抗体重鎖は、変異I253A、H310AおよびH435Aを有し、抗体重鎖の1つにおいて変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の完全長抗体重鎖であるか、
e)両抗体重鎖は、変異M252Y、S254TおよびT256Eを有し、抗体重鎖の1つにおいて突然変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において突然変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の完全長抗体重鎖であるか、または
f)両抗体重鎖は、変異T307HおよびN434Hを有し、抗体重鎖の1つにおいて変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖である。
a)抗体重鎖はヒトサブクラスIgG1の完全長抗体重鎖であるか、
b)抗体重鎖はヒトサブクラスIgG4の完全長抗体重鎖であるか、
c)抗体重鎖の一方は、変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを有するヒトサブクラスIgG1の完全長抗体重鎖であり、他方の抗体重鎖は、変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の完全長抗体重鎖であるか、
d)両抗体重鎖は、変異I253A、H310AおよびH435Aを有し、抗体重鎖の1つにおいて変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の完全長抗体重鎖であるか、
e)両抗体重鎖は、変異M252Y、S254TおよびT256Eを有し、抗体重鎖の1つにおいて突然変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において突然変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の完全長抗体重鎖であるか、または
f)両抗体重鎖は、変異T307HおよびN434Hを有し、抗体重鎖の1つにおいて変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖である。
一実施形態では、
a)抗体重鎖は、ヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であるか、
b)抗体重鎖は、ヒトサブクラスIgG4の抗体重鎖であるか、
c)抗体重鎖の1つは、変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であり、他の抗体重鎖は、変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であるか、
d)両抗体重鎖は、変異I253A、H310AおよびH435Aを有し、抗体重鎖の1つにおいて変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であるか、
e)両抗体重鎖は、変異M252Y、S254TおよびT256Eを有し、抗体重鎖の1つにおいて変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であるか、または
f)両抗体重鎖は、変異T307HおよびN434Hを有し、抗体重鎖の1つにおいて変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であり、
C末端リシンまたはグリシン-リシンジペプチドは存在しまたは存在しない。
a)抗体重鎖は、ヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であるか、
b)抗体重鎖は、ヒトサブクラスIgG4の抗体重鎖であるか、
c)抗体重鎖の1つは、変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であり、他の抗体重鎖は、変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であるか、
d)両抗体重鎖は、変異I253A、H310AおよびH435Aを有し、抗体重鎖の1つにおいて変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であるか、
e)両抗体重鎖は、変異M252Y、S254TおよびT256Eを有し、抗体重鎖の1つにおいて変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であるか、または
f)両抗体重鎖は、変異T307HおよびN434Hを有し、抗体重鎖の1つにおいて変異T366Wおよび場合によりS354CまたはY349Cを、他の各抗体重鎖において変異T366S、L368A、Y407Vおよび場合によりY349CまたはS354Cを有するヒトサブクラスIgG1の抗体重鎖であり、
C末端リシンまたはグリシン-リシンジペプチドは存在しまたは存在しない。
本発明による方法の具体的な実施形態
CSF、血液脳関門および血液の間の関係は、以下のようにKatsinelos,T.,ら(Front.Immunol.10(2019)1139)によって概説されている。
IgGレベルは、ヒト血清中で約10mg/mlに維持される。脳は、IgGを含む大きな巨大分子に対して不透過性である血液脳関門(BBB)によって血清から単離される(Neuwelt,E.A.,ら,Nat.Rev.Neurosci.12(2011)169-182)。代わりに、脳は脳脊髄液(CSF)に浸され、これは血液の濾過および脈絡叢を横切るイオンの輸送後に生成される。結果として生じるCSF中のIgGの濃度は、血清中よりも約500~1,000倍低い。事実上、脳内におけるこの低濃度の抗体は、CNS抗原を、通常は末梢に投与される受動免疫療法の標的として魅力的ではないものにする。これは、抗体の定常状態レベルが維持される機構が十分に理解されていないことによって悪化する。CSFは、脊髄神経および脳神経に沿って、リンパ系への排液を介してCNSを出る前に、脳の周囲に流れている(Louveau,A.,ら,Nature 523(2015)337-341;Aspelund,A.,J.Exp.Med.212(2015)991-999)。髄腔内投与されたIgGは、主にこのバルク流を介して脳から迅速に除去され、脳からの選択的輸送に寄与する可能性がある。新生児型Fc受容体FcRnは、BBBにおいて豊富に発現される(Schlachetzki,F.ら、J.Neurochem.81(2002)203-206)。胎盤全体にわたる抗体のトランスサイトーシスにおけるFcRnの役割を考えると、FcRnは、CNSの低IgG環境を維持するのを助けるために逆トランスサイトーシスを行い得ることが示唆されている。脳からの抗体クリアランスの一部は抗体Fcドメインによって媒介されるという証拠があり(Zhang,Y.およびPardridge,W.M.,J.Neuroimmunol.114(2001)168-172;Cooper,P.R.,ら,Brain Res.1534(2013)13-21)、FcRn欠損マウスでは抗Aβモノクローナル抗体の排出が減少した(Deane,R.,ら,J.Neurosci.25(2005)11495-11503)。しかしながら、末梢投与されたIgGの脳濃度は、野生型マウスとFcRnを欠くマウスとの間で有意に異ならなかった(Abuqayyas,L.およびBalthasar,J.P.,Mol.Pharma.10(2013)1505-1513)。
CSF、血液脳関門および血液の間の関係は、以下のようにKatsinelos,T.,ら(Front.Immunol.10(2019)1139)によって概説されている。
IgGレベルは、ヒト血清中で約10mg/mlに維持される。脳は、IgGを含む大きな巨大分子に対して不透過性である血液脳関門(BBB)によって血清から単離される(Neuwelt,E.A.,ら,Nat.Rev.Neurosci.12(2011)169-182)。代わりに、脳は脳脊髄液(CSF)に浸され、これは血液の濾過および脈絡叢を横切るイオンの輸送後に生成される。結果として生じるCSF中のIgGの濃度は、血清中よりも約500~1,000倍低い。事実上、脳内におけるこの低濃度の抗体は、CNS抗原を、通常は末梢に投与される受動免疫療法の標的として魅力的ではないものにする。これは、抗体の定常状態レベルが維持される機構が十分に理解されていないことによって悪化する。CSFは、脊髄神経および脳神経に沿って、リンパ系への排液を介してCNSを出る前に、脳の周囲に流れている(Louveau,A.,ら,Nature 523(2015)337-341;Aspelund,A.,J.Exp.Med.212(2015)991-999)。髄腔内投与されたIgGは、主にこのバルク流を介して脳から迅速に除去され、脳からの選択的輸送に寄与する可能性がある。新生児型Fc受容体FcRnは、BBBにおいて豊富に発現される(Schlachetzki,F.ら、J.Neurochem.81(2002)203-206)。胎盤全体にわたる抗体のトランスサイトーシスにおけるFcRnの役割を考えると、FcRnは、CNSの低IgG環境を維持するのを助けるために逆トランスサイトーシスを行い得ることが示唆されている。脳からの抗体クリアランスの一部は抗体Fcドメインによって媒介されるという証拠があり(Zhang,Y.およびPardridge,W.M.,J.Neuroimmunol.114(2001)168-172;Cooper,P.R.,ら,Brain Res.1534(2013)13-21)、FcRn欠損マウスでは抗Aβモノクローナル抗体の排出が減少した(Deane,R.,ら,J.Neurosci.25(2005)11495-11503)。しかしながら、末梢投与されたIgGの脳濃度は、野生型マウスとFcRnを欠くマウスとの間で有意に異ならなかった(Abuqayyas,L.およびBalthasar,J.P.,Mol.Pharma.10(2013)1505-1513)。
小さな実験動物の場合、灌流によるサンプリングの前に脳から血液を除去する。例えば、マウスに氷冷PBSを2ml/分の速度で8分間経心的に灌流させ得、その後、脳を採取する。
多重特異性抗体、例えば、1つ以上のキャリア分子および1つ以上のカーゴ分子を含む二重特異性抗体または三重特異性抗体を使用して、受容体媒介トランスサイトーシス経路を介して、血液脳関門を越えて治療用抗体を輸送する方法が現在研究されている。例えば、トランスフェリン受容体(TfR)結合抗体(およびその変異体)をキャリアとして使用し得、カーゴ分子に融合すると、血液脳関門を通過し得る二重特異性抗体が産生される(例えば、参照として本明細書に組み込まれる、Zuchero,Y.J,Y.,ら,Neuron 89(12016)70-82;Bien-Ly,N.,ら.J.Exp.Med.211(2014)233-244;米国特許出願公開第2018/8002433号;カナダ特許第3,000,560号を参照されたい)。あるいは、インスリン様成長因子1受容体(IGF-1R)結合抗体をキャリアとして使用し、カーゴ分子に融合させると、血液脳関門を通過する二重特異性抗体を産生し得る(例えば、参照として本明細書に組み込まれる、国際公開第2015/131256号;国際公開第2015/131257号;国際公開第2015/131258号を参照されたい)。
脳内の量の堅牢で正確な決定のために、血液脳関門を通過して脳内に輸送される治療用抗体の溶解物は、サンプル中の残留血液からの干渉を排除する必要がある。上記に概説したように、結果として得られるCSF中のIgGの濃度は、血清中よりも約500~1,000倍低く、脳は血管の織り合わされた網によってスパンされる。したがって、脳組織サンプル中の残留血液の可能性は無視できない。さらに、少量の残留血液でさえ、脳組織における抗体の定量を著しく妨げる可能性がある。
したがって、脳溶解物サンプル中の残留血液中の治療用抗体の量による補正、すなわち減少を行わなければならない。
したがって、灌流相の間に脳内に有意に拡散しない定量的血液補正マーカーの使用が必要とされるしかしながら、これらが定常状態で決定される場合、一定の低濃度がBBBの背後に存在する。
本発明は、少なくとも部分的には、脳溶解物中の残留血液の量が、脳サンプルが採取される直前に補正抗体を適用することによって決定され得るという知見に基づいている。脳サンプルが得られる実験動物のいかなる標的にも特異的に結合しない抗体、最も好ましくはヒト生殖細胞系抗体を参照抗体として使用することが特に有利であることが分かった。
したがって、本明細書では、血液脳関門を通過して血液から実験動物の脳に輸送された治療用抗体の量を決定する方法が報告される。この量は、好ましくは脳溶解物サンプル中で決定される。本発明の要旨は、血液脳関門を通過して輸送される治療用抗体の量が決定されなければならない脳サンプルを得る直前に、血液脳関門を通過して輸送されない不活性抗体をさらに適用することにある。不活性抗体を適用することにより、脳サンプル中の残存血液中に存在する治療用抗体の量の補正値が得られる。この残留血液に由来する量は、脳に位置しない抗体について決定された量を補正するために使用される。補正なしの決定により、サンプル中の治療用抗体の総量、すなわち血液脳関門を通過して脳に輸送される量およびサンプル中の残留血液中の量が決定される。血液中の抗体の約0.1%のみが血液脳関門を通過するので、残留血液中の治療用抗体の量は無視できない。したがって、血液中の治療用抗体の濃度は、脳内の治療用抗体の濃度を少なくとも2桁、最大3桁上回る。それにより、得られた結果は、本発明による方法で補正しない場合には高すぎる。
これは、IgGのクリアランスに近いクリアランスを有する対照IgGまたは脳シャトルにとって特に重要である。なぜなら、分子をゆっくりと除去すると血液中の濃度が高く維持され、その量が脳内で比較的非常に少ない場合、少量の血液汚染が脳濃度の決定を圧倒する可能性があるからである。
本発明による方法は、血液を除去するために使用される方法とは無関係に、任意の脳組織サンプルに適用し得る。
本発明による方法は、血液を除去するために使用される方法とは無関係に、任意の脳組織サンプルに適用し得る。
本発明による方法は、異種間アッセイの利用可能性、十分なアッセイのロバスト性、精度および正確性を有し、感度範囲が広い。
簡単に説明すると、本発明は、実験動物の脳サンプル中の残留血液を決定するための方法であって、
- 灌流の直前、すなわち最大で5分前に、第2の不活性IgGを投与し、血漿サンプルを採取し、灌流を行い、脳および血漿濃度を測定し、補正する方法を提供し、
- 利点は、血液脳関門を通過する量が制限されることであり、それにより、第2の不活性抗体の濃度は血漿体積のみを反映し、
- 治療用抗体についての第1の特異的アッセイおよび第2の不活性抗体についての第2の特異的アッセイが使用され、
- 測定を混乱させ得る抗治療抗体陽性動物に関する問題を防止し得た。
- 灌流の直前、すなわち最大で5分前に、第2の不活性IgGを投与し、血漿サンプルを採取し、灌流を行い、脳および血漿濃度を測定し、補正する方法を提供し、
- 利点は、血液脳関門を通過する量が制限されることであり、それにより、第2の不活性抗体の濃度は血漿体積のみを反映し、
- 治療用抗体についての第1の特異的アッセイおよび第2の不活性抗体についての第2の特異的アッセイが使用され、
- 測定を混乱させ得る抗治療抗体陽性動物に関する問題を防止し得た。
図1は、(脳)組織サンプル中の血液汚染を決定するための不活性抗体の使用を利用する例示的な計算を提供する。
例えば、従来のELISAを使用して、血漿中ならびに均質化脳組織サンプル中の治療用モノクローナル抗体(tmAb)および不活性参照モノクローナル抗体(refmAb)の濃度を決定する。ELISAの結果は、通常、SI単位[g/L]を用いて質量濃度として得られる。第1の工程では、tmAbおよびrefmAbについてそれぞれ決定された質量濃度の各々は、決定された質量濃度をサンプルの脳組織濃度で除算することによって単位[g/g]を有する質量分率に変換される。第2の工程では、脳組織サンプル中の残留血漿の量、すなわち血漿汚染は、第1の工程で得られた不活性抗体の質量分率が決定されたrefmAbの血漿濃度で割ることによって算出される。これにより、脳サンプルの重量当たりの残留血漿の体積が得られる。第3の工程では、血漿汚染に由来する脳組織サンプル中のtmAbの質量分率が、tmAbの血漿濃度に脳サンプルの重量当たりの残留血漿の体積を乗算することによって算出される。第4の工程および最後の工程では、第1の工程でtmAbについて決定された質量分率から、第3の工程で得られた血漿汚染に由来する脳組織サンプル中のtmAbの質量分率を減算することによって、tmAbの真の脳濃度が得られる。
本発明による方法は、カニクイザル脳溶解物中のTfRおよび治療標的1または2にそれぞれ結合する2つの二重特異性抗体の分析に適用された。抗体のそれぞれの構造を図2に示す。治療用抗体および参照抗体の検出アッセイをそれぞれ図3に示す。
実施例1に概説されるように、不活性抗体を決定するためのアッセイは8ng/mlの感度を有する、すなわち約1.1-1.5μL血漿/1gのカニクイザル脳を検出し得る(これは約2.2~3μL血液/1gのカニクイザル脳に対応する)。
5つの異なる脳領域:小脳、海馬、線条体、皮質および脈絡叢が分析されている。
4種の異なる動物を分析したところ、動物1~3の脳サンプルには残留血液が含まれていなかったが、動物4は光分析によって決定された通りであった(データは示さず)。
さらなる研究では、15匹の動物に20mg/kgの抗Aベータ抗体を投与し、15匹の動物に10mg/kgの抗Aベータ/TfR抗体を投与した。投与後の種々の時点の後、それぞれのサンプルを分析した。全てのサンプルにおいて、残留血液がそれぞれの脳組織サンプルにおいて検出されている。したがって、これらの場合にも、本発明による方法を用いて補正値を得た。
本発明による方法の一般的な適用性を示すために、C57BL/6野生型マウスにおいて、第2の抗体、抗TfR/標的_2抗体を用いて同じ分析を行った。
1%カニクイザル脳溶解物(CBL;cynoBL)および1%マウス脳溶解物(MBL;muBL)の存在下での不活性参照抗体の検出アッセイの検量線の重ね合わせを図4に示す。マトリックスの起源はアッセイに影響を及ぼさないことが分かる。
1% MBLの存在下でのアッセイの測定範囲は、8.4ng/mL~250ng/mLである。最大10μg/mLの治療用抗体が、1% MBLの存在下で干渉なしにアッセイ系に存在し得る。
1%マウスプール血漿(MPP)の存在下でのアッセイの測定範囲は、11ng/mL~220ng/mLである。最大20μg/mLの治療用抗体が、1% MPPの存在下で干渉なしにアッセイ系中に存在し得る。
20mg/mlの単回用量の抗体を適用し、適用の24時間後、48時間後、96時間後、168時間後、336時間後、504時間後および672時間後にサンプルを分析した。脳溶解物および血漿中のそれぞれの濃度を決定した。図5では、脳溶解物中の処理された抗体の決定された濃度が、補正されていない脳濃度対補正された脳濃度の比として示されている。すなわち、補正が値に影響を及ぼさない場合、比率は1である。残留血漿値による補正のために、第2の抗体の決定された濃度が低下した場合、値は1よりも小さくなる。この差は、より多くの抗体が血液脳関門を通過して輸送されるにつれて時間とともに増大する。図5から、比率が時間とともに小さくなることが分かる。それにより、本発明による方法に従って行われた補正により、脳サンプル中の残留血液からの干渉が排除されたことが分かる。第2の抗体の決定に使用されるそれぞれのアッセイを図6に示す。
本発明による方法の不活性参照モノクローナル抗体
本発明による方法において有用な不活性参照モノクローナル抗体は、好ましくはヒト免疫グロブリン分子、特に抗原への特異的結合能を有しないヒト免疫グロブリン分子である。
本発明による方法において有用な不活性参照モノクローナル抗体は、好ましくはヒト免疫グロブリン分子、特に抗原への特異的結合能を有しないヒト免疫グロブリン分子である。
例示的な不活性参照モノクローナル抗体は、抗体DP47GSである。DP47GSは、ヒトVH3-23生殖系列配列に基づく重鎖可変領域配列およびヒトVk3-20生殖系列配列に基づく軽鎖可変領域配列を含む。
一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体はIgGクラス免疫グロブリン分子、特にIgG1サブクラス免疫グロブリン分子である。一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体はヒト免疫グロブリン分子である。一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体はモノクローナル抗体である。一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、抗原への特異的結合能を有しない。一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、ヒトVH3-23生殖細胞系列配列に基づく重鎖可変領域配列を含む。特定の実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、配列番号67の重鎖可変領域配列を含む。一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、ヒトVk3-20生殖細胞系列配列に基づく軽鎖可変領域配列を含む。特定の実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、配列番号68の軽鎖可変領域配列を含む。さらにより具体的な実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、配列番号67の重鎖可変領域配列および配列番号68の軽鎖可変領域配列を含む。一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、抗原への特異的結合能を有さず、ヒトVH3-23生殖細胞系列配列に基づく重鎖可変領域配列およびヒトVk3-20生殖細胞系列配列に基づく軽鎖可変領域配列を含む。
一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、ヒトVH3-23生殖細胞系列配列に基づく重鎖可変領域配列を含む。特定の実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、配列番号67の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である重鎖可変領域配列を含む。一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、ヒトVk3-20生殖細胞系列配列に基づく軽鎖可変領域配列を含む。特定の実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、配列番号68の配列と少なくとも95%、96%、97%、98%、99%または100%同一である軽鎖可変領域配列を含む。さらにより具体的な実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、配列番号67の重鎖可変領域配列および配列番号68の軽鎖可変領域配列を含む。これらの可変領域配列を含む免疫グロブリン分子は、抗原、特にヒト抗原に特異的に結合し得ない。それらは、正常組織ならびにPBMCへ結合できず、多反応性を有さず、画像化によってインビボで非特異的蓄積を示さない(データは示さず)。可変領域配列は、非結合免疫グロブリンを生成するためにGSG配列が導入されている重鎖CDR3を除いて、全体的にヒト生殖細胞系配列に基づいている。
一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、配列番号67のアミノ酸配列を有する可変ドメインとヒトIgG1定常領域とを有する重鎖、および配列番号68のアミノ酸配列を有する可変ドメインとヒトカッパ軽鎖定常ドメインとを有する軽鎖を含む。一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、重鎖Fc領域に変異L234A、L235AおよびP329G(ナンバリングはKabatEUインデックスに従う)を含む。
一実施形態では、前記不活性参照モノクローナル抗体は、配列番号69のアミノ酸配列を有する重鎖と、配列番号70のアミノ酸配列を有する軽鎖とを含む。
比較方法および結果
比較技術的アプローチ:
灌流なしの残存血液量による補正
Fridenら(J.Cerebral Blood Flow&Met 30(2010)150-161)は、脳血管空間に関する文献から利用可能な情報を収集した(Fridenらの表1を参照されたい)。
比較技術的アプローチ:
灌流なしの残存血液量による補正
Fridenら(J.Cerebral Blood Flow&Met 30(2010)150-161)は、脳血管空間に関する文献から利用可能な情報を収集した(Fridenらの表1を参照されたい)。
最も一般的に使用される14C-デキストラン法に基づくと、脳血漿値は約18.1μL/脳組織1gに相当する。この補正を適用すると、決定された全ての値が負になった。
したがって、単純に脳組織サンプルで総脳血漿値が示されると考えることは正しくなかった。
したがって、絶対値を適用することはできなかったが、共決定された補正係数が必要であった。
したがって、種々の補正係数が必要であった。
灌流が行われることになるので、残りの血液汚染に対する制御が必要である。これは、IgGのクリアランスに近いクリアランスを有する比較IgGまたは脳シャトルにとって特に重要である-なぜか?分子をゆっくりと除去すると血液中の濃度が高く維持されるため、脳内の量が比較的非常に少ない場合、少量の血液汚染が脳濃度の決定を圧倒する可能性がある。
したがって、脳内への適用および灌流相中に有意に拡散しない定量的血液補正マーカーを使用する必要がある。
比較マーカー:
それらの試験前に、本発明による方法における補正手段として同様に適していると考えられた異なる他の非抗体不活性参照分子は、分子量が高く、内因性血中レベルが高い他の内因性タンパク質である。
それらの試験前に、本発明による方法における補正手段として同様に適していると考えられた異なる他の非抗体不活性参照分子は、分子量が高く、内因性血中レベルが高い他の内因性タンパク質である。
補体因子Hの決定
繻子の刊行物には、カニクイザル脳脊髄液(脳脊髄液)ならびにカニクイザル脳溶解物中に補体因子Hが存在しないことが示されており、これは非CSFまたは非脳組織において一般的である。したがって、補体因子Hの検出は、cCSFおよびCBLサンプル中の残留汚染血液の決定のための実行可能な代用マーカーであると考えられている。
繻子の刊行物には、カニクイザル脳脊髄液(脳脊髄液)ならびにカニクイザル脳溶解物中に補体因子Hが存在しないことが示されており、これは非CSFまたは非脳組織において一般的である。したがって、補体因子Hの検出は、cCSFおよびCBLサンプル中の残留汚染血液の決定のための実行可能な代用マーカーであると考えられている。
陽性対照として、ヒトプール血清(HPS;200μg/mL~800μg/mL補体因子H)およびヒトプール血漿(HPP;約300μg/mLの補体因子H)が入手可能であった。
アッセイをElecsysアッセイ(Roche Diagnostics GmbH(マンハイム、ドイツ))として構成した。それぞれの検量線を図7に示す。このアッセイの測定範囲は、7.8μg/mL~2000μg/mLであった。
したがって、アッセイは十分に高感度ではないので、補体因子Hの決定は、残留汚染血液の代用マーカーとして適していないことが分かった。
アルファ-2-マクログロブリンの決定
種々の刊行物に、カニクイザル脳脊髄液(脳脊髄液)およびカニクイザル脳溶解物ではα2-マクログロブリンが存在しないことが示されており、非CSFまたは非脳組織(1500~2000μg/mL)では一般的である。したがって、α2-マクログロブリンの検出は、cCSFおよびCBLサンプル中の残留汚染血液の決定のための実行可能な代用マーカーであると考えられている。
種々の刊行物に、カニクイザル脳脊髄液(脳脊髄液)およびカニクイザル脳溶解物ではα2-マクログロブリンが存在しないことが示されており、非CSFまたは非脳組織(1500~2000μg/mL)では一般的である。したがって、α2-マクログロブリンの検出は、cCSFおよびCBLサンプル中の残留汚染血液の決定のための実行可能な代用マーカーであると考えられている。
α2-マクログロブリンを決定するためのELISAアッセイのアッセイ原理を図8に示し、それぞれの検量線を図9に示す。
血清および血漿の期待値を確認し得たが、カニクイザルプール血清では、期待量の1/25,000しか検出し得なかった。したがって、この値は、カニクイザル脳脊髄液および脳溶解物を希釈形態で定量するには低すぎる。したがって、α2-マクログロブリンの決定は代用マーカーとして適していない。
補体成分5a(C5a)の決定
種々の刊行物に、カニクイザル脳脊髄液(脳脊髄液)およびカニクイザル脳溶解物では補体成分5aが存在しないことが示されており、これは非CSFまたは非脳組織で一般的である(ヒト血清中60~110μg/mL)。したがって、補体成分C5aの検出は、cCSFおよびCBLサンプル中の残留汚染血液の決定のための実行可能な代用マーカーであると考えられている。
種々の刊行物に、カニクイザル脳脊髄液(脳脊髄液)およびカニクイザル脳溶解物では補体成分5aが存在しないことが示されており、これは非CSFまたは非脳組織で一般的である(ヒト血清中60~110μg/mL)。したがって、補体成分C5aの検出は、cCSFおよびCBLサンプル中の残留汚染血液の決定のための実行可能な代用マーカーであると考えられている。
α2-マクログロブリンと同様に、ELISAは、捕捉抗体としてのマウス抗ヒトC5a抗体および検出抗体としてのビオチン化マウス抗ヒトC5a抗体を用いて設定されており、これにより、両抗体がヒトC5a上の非干渉性エピトープに結合する。それぞれの検量線を図10に示す。
したがって、CBLサンプル中のC5aを決定し得ることが分かった。
したがって、C5aの決定は代用マーカーとして適していない。
Magnevist(登録商標)の使用
Magnevist(登録商標)(ガドペンテト-ジメグルミン)は、MRT造影剤である。Magnevist(登録商標)は血液脳関門を通過しないと考えられた。
Magnevist(登録商標)(ガドペンテト-ジメグルミン)は、MRT造影剤である。Magnevist(登録商標)は血液脳関門を通過しないと考えられた。
薬物動態研究により、最大15分まで、測定された脳濃度のみが血液区画を正確に表すことが示された。この時間の後、Magnevist(登録商標)が脳組織に拡散し、適用された補正を混乱させる。それぞれの経時変化を図11に示す。5-分の時点で、血漿量は14.1μL/脳1gとして推定される。
したがって、灌流にかかる時間が血液脳関門を通過するMagnevistの拡散をもたらし、残留血液補正を混乱させるため、このアプローチは灌流には使用できない。
カニクイザル脳脊髄液(cCSF)中のカニクイザルIgGの決定
種々の刊行物に、カニクイザル脳脊髄液(脳脊髄液)には少量のカニクイザルIgGしか存在しないことが示されている。したがって、cCSF中の総Igの検出は、輸送された治療用抗体の直接決定のための実行可能な代用マーカーであると考えられている。したがって、図12に示すように架橋ELISAを構成した。マトリックス効果を排除するために、cCSFを磁気ビーズに結合した抗ヒトCH1/カッパ抗体とインキュベートすることによって、ヒトIgG枯渇cCSFを生成した。
種々の刊行物に、カニクイザル脳脊髄液(脳脊髄液)には少量のカニクイザルIgGしか存在しないことが示されている。したがって、cCSF中の総Igの検出は、輸送された治療用抗体の直接決定のための実行可能な代用マーカーであると考えられている。したがって、図12に示すように架橋ELISAを構成した。マトリックス効果を排除するために、cCSFを磁気ビーズに結合した抗ヒトCH1/カッパ抗体とインキュベートすることによって、ヒトIgG枯渇cCSFを生成した。
緩衝液およびヒトIgG枯渇cCSFを用いたそれぞれの検量線を図13に示す。マトリックス効果が生じていないことが分かる。
アッセイは、120ng/ml~7.2ng/mL IgGの測定範囲を有していた。
このアッセイを使用して、カニクイザルプール血漿サンプル(CPP)では約11~19mg/mLのIgGが検出され得るが、cCSFサンプルでは約4~18μg/mLのカニクイザルIgGの相当量が検出され得ることが分かった。
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***
以下の実施例、配列および図面は、本発明の理解を助けるために提供されており、本発明の真の範囲は、添付の特許請求の範囲に記載されている。本発明の思想から逸脱することなく、定められた手順に変更を加えることができると理解される。
一般的方法:
カニクイザル脳組織ホモジネートの調製
300mgの凍結カニクイザル/マウス脳組織サンプルを室温で2時間解凍した。800μLの溶解緩衝液、50mLの組織抽出試薬I(Invitrogen)に溶解した1錠のcOmpleteプロテアーゼ阻害剤カクテル(RocheDiagnosticsGmbH)を、解凍した脳組織に添加した。次いで、サンプルをMagNA Lyser装置(Roche Diagnostics)において6500rpmで20秒間均質化した。次いで、組織ホモジネートを、Centrifuge 5430(Eppendorf)を用いて12,000rpmで10分間遠心分離した。最後に、上清をさらなる分析のために1.5mLのイアルに移すか、または-80℃で保存した。
カニクイザル脳組織ホモジネートの調製
300mgの凍結カニクイザル/マウス脳組織サンプルを室温で2時間解凍した。800μLの溶解緩衝液、50mLの組織抽出試薬I(Invitrogen)に溶解した1錠のcOmpleteプロテアーゼ阻害剤カクテル(RocheDiagnosticsGmbH)を、解凍した脳組織に添加した。次いで、サンプルをMagNA Lyser装置(Roche Diagnostics)において6500rpmで20秒間均質化した。次いで、組織ホモジネートを、Centrifuge 5430(Eppendorf)を用いて12,000rpmで10分間遠心分離した。最後に、上清をさらなる分析のために1.5mLのイアルに移すか、または-80℃で保存した。
実施例1
脳溶解物中のDP47GS-PGLALAの定量のためのELISA
カニクイザル脳溶解物サンプル中の不活性参照モノクローナル抗体DP47GS-PGLALA(配列番号69および70)を定量するために、連続サンドイッチ酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)を使用した。ELISA手順では、全てのサンプルおよび対照を、所望の1%最終アッセイ濃度までアッセイ希釈液中で最初の1:100前希釈に供する。
脳溶解物中のDP47GS-PGLALAの定量のためのELISA
カニクイザル脳溶解物サンプル中の不活性参照モノクローナル抗体DP47GS-PGLALA(配列番号69および70)を定量するために、連続サンドイッチ酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)を使用した。ELISA手順では、全てのサンプルおよび対照を、所望の1%最終アッセイ濃度までアッセイ希釈液中で最初の1:100前希釈に供する。
ストレプトアビジン被覆マイクロタイタープレート(SA-MTP)に、捕捉抗体(抗DP47GS抗体、ビオチン化)、希釈標準物質(DP47GS-PGLALA)、ならびに希釈品質対照およびサンプル、検出試薬(抗PGLALA抗体クローンM-1.7.24、ジゴキシゲニル化)および抗ジゴキシゲニン抗体-PODコンジュゲートを連続的に添加する。試薬をMTPシェーカー上500rpmで1時間インキュベートし、各工程の後、MTPを300μLの洗浄緩衝液(1×PBS、0.05% Tween)で3回洗浄し、残留流体を除去した。その後、形成された固定化免疫複合体を、西洋ワサビPOD基質であるABTS溶液を添加することによって可視化し、これを着色反応生成物に変換した。最後に、色強度を測光法で決定した(405nm-490nm基準波長での吸収)。シグナルは、脳溶解物サンプル中の分析物濃度に比例する。DP47GS-PGLALAの定量は、重み付けによる非線形4パラメータWiemer-Rodbard曲線フィッティング関数を用いた対応する検量線を使用して吸光度値の逆計算によって行った。
捕捉試薬を用いたコーティングは、500ng/mLのビオチン化抗DP47GS抗体を含む100μLの溶液を各SA-MTPウェルにピペッティングすることによって達成される。その後、MTPを接着性カバーフォイルで覆い、MTPシェーカー上で1時間インキュベートする(500rpm)。上清を除去し、MTPの各ウェルを300μLの洗浄緩衝液(PBS、0.05% Tween)で3回洗浄する。残留洗浄緩衝液を慎重に除去する。
次いで、100μlのそれぞれの標準物質、品質対照およびサンプルを、被覆MTPの指定されたウェルへ添加する。その後、MTPを接着性カバーフォイルで覆い、MTPシェーカー(500rpm)上で1時間インキュベートする。上清を除去し、MTPの各ウェルを300μLの洗浄緩衝液(PBS、0.05% Tween)で3回洗浄する。残留洗浄緩衝液を慎重に除去する。
次いで、125ng/mLの濃度の100μLのジゴキシゲニル化抗PGLALA抗体クローンM-1.7.24を各MTPウェルに添加する。その後、MTPを接着性カバーフォイルで覆い、MTPシェーカー(500rpm)上で1時間インキュベートする。上清を除去し、MTPの各ウェルを300μLの洗浄緩衝液(PBS、0.05% Tween)で3回洗浄する。残留洗浄緩衝液を慎重に除去する。
50mU/mLの濃度の100μLの抗ジゴキシゲニン抗体-POD-コンジュゲートを各MTPウェルに添加する。その後、MTPを接着性カバーフォイルで覆い、MTPシェーカー(500rpm)上で1時間インキュベートする。上清を除去し、MTPの各ウェルを300μLの洗浄緩衝液(PBS、0.05% Tween)で3回洗浄する。残留洗浄緩衝液を慎重に除去する。
次いで、100μLのABTS溶液を各MTPウェルに添加する。二連の標準物質サンプル1の平均シグナルが405nmの測定波長(基準波長490nm)で1.8-2.2AUに達するまで、吸光度を測定する。
実施例2
CSF中のカニクイザルIgGの定量化のためのELISA
カニクイザル脳脊髄液中のカニクイザルIgGを定量するために、連続サンドイッチ酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)を使用した。ELISA手順では、全てのサンプルおよび対照を、所望の1%最終アッセイ濃度までアッセイ希釈液中で初期予備希釈に供する。
CSF中のカニクイザルIgGの定量化のためのELISA
カニクイザル脳脊髄液中のカニクイザルIgGを定量するために、連続サンドイッチ酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)を使用した。ELISA手順では、全てのサンプルおよび対照を、所望の1%最終アッセイ濃度までアッセイ希釈液中で初期予備希釈に供する。
ストレプトアビジン被覆マイクロタイタープレート(SA-MTP)に、捕捉抗体(抗カニクイザルIgG抗体1;エピトープ1;ビオチン化)、希釈した標準物質、ならびに希釈した品質対照およびサンプル、検出試薬(抗カニクイザルIgG抗体2;エピトープ2、エピトープ1を妨害しない;ジゴキシゲニル化)および抗ジゴキシゲニン抗体-PODコンジュゲートを連続的に添加する。試薬をMTPシェーカー上500 rpmで1時間インキュベートし、各工程の後、MTPを300μLの洗浄緩衝液(1×PBS、0.05% Tween)で3回洗浄し、残留流体を除去した。その後、形成された固定化免疫複合体を、西洋ワサビPOD基質であるABTS溶液を添加することによって可視化し、これを着色反応生成物に変換した。最後に、色強度を測光法で決定した(405nm-490nm基準波長での吸収)。シグナルは、脳溶解物サンプル中の分析物濃度に比例する。カニクイザルIgGの定量は、重み付けを伴う非線形4パラメータWiemer-Rodbard曲線フィッティング関数を用い、対応する検量線を使用して吸光度値の逆計算によって行った。
捕捉試薬によるコーティングは、250ng/mLのビオチン化抗カニクイザルIgG抗体1を含む100μLの溶液を各SA-MTPウェルにピペッティングすることによって達成される。その後、MTPを接着性カバーフォイルで覆い、MTPシェーカー(500rpm)上で1時間インキュベートする。上清を除去し、MTPの各ウェルを300μLの洗浄緩衝液(PBS、0.05% Tween)で3回洗浄する。残留洗浄緩衝液を慎重に除去する。
次いで、100μlのそれぞれの標準物質、品質対照およびサンプルを、コーティングされたMTPの指定されたウェルへ添加し、その後、MTPを接着性カバーフォイルで覆い、MTPシェーカー上で1時間インキュベートする(500rpm)。上清を除去し、MTPの各ウェルを300μLの洗浄緩衝液(PBS、0.05% Tween)で3回洗浄する。残留洗浄緩衝液を慎重に除去する。
次いで、250ng/mLの濃度の100μLのジゴキシゲニル化抗カニクイザル抗体2を各MTPウェルに添加する。その後、MTPを接着性カバーフォイルで覆い、MTPシェーカー(500rpm)上で1時間インキュベートする。上清を除去し、MTPの各ウェルを300μLの洗浄緩衝液(PBS、0.05% Tween)で3回洗浄する。残留洗浄緩衝液を慎重に除去する。
25mU/mLの濃度の100μLの抗ジゴキシゲニン抗体-POD-コンジュゲートを各MTPウェルに添加する。その後、MTPを接着性カバーフォイルで覆い、MTPシェーカー(500rpm)上で1時間インキュベートする。上清を除去し、MTPの各ウェルを300μLの洗浄緩衝液(PBS、0.05% Tween)で3回洗浄する。残留洗浄緩衝液を慎重に除去する。
次いで、100μLのABTS溶液を各MTPウェルに添加する。二連の標準物質サンプル1の平均シグナルが405nmの測定波長(基準波長490nm)で1.8-2.2AUに達するまで、吸光度を測定する。
実施例3
脳組織溶解物の製造
最初に、溶解緩衝液を製造者(Invitrogen;組織抽出試薬I;カタログ番号.FNN0071)の指示に従って新たに調製した。50mlの溶解緩衝液あたり、1錠のComplete(Roche Diagnostics GmbH,マンハイム、ドイツ;カタログ番号.11697498001)を添加する。
脳組織溶解物の製造
最初に、溶解緩衝液を製造者(Invitrogen;組織抽出試薬I;カタログ番号.FNN0071)の指示に従って新たに調製した。50mlの溶解緩衝液あたり、1錠のComplete(Roche Diagnostics GmbH,マンハイム、ドイツ;カタログ番号.11697498001)を添加する。
第2に、脳組織サンプルに、約100~300mg、600μL~800μLの溶解緩衝液を添加する。場合により、MagNA Lyser Green Beadsを添加する。
第三に、MagNA Lyser(Roche Diagnostics GmbH,マンハイム、ドイツ)中で、サンプルを6500rpmで20秒間置いた。
第四に、MagNA Lyser中でのインキュベーション後、サンプルを12,000rpmで10分間遠心分離する(Eppendorf Centrifuge 5430)。
第五に、上清(500-700μL)を回収し、さらなる分析まで-80℃で保存した。
Claims (15)
- 実験動物の組織中の治療用抗体の濃度を決定するための方法またはアッセイであって、前記組織が前記動物の血液循環に対するバリアを有し、前記治療用抗体が前記実験動物に投与されており、前記組織中の治療用抗体の濃度を決定するために使用される、前記実験動物の組織サンプル中の残留血液からの干渉が低減され、前記方法が、以下:
i)前記実験動物の血液サンプル中の前記治療用抗体の濃度を決定する工程、
ii)前記実験動物の前記組織サンプル中の前記治療用抗体の濃度を決定する工程、
iii)前記実験動物の前記血液サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
iv)前記実験動物の前記組織サンプル中の不活性参照抗体の濃度を決定する工程、
v)前記組織サンプル中の組織濃度を決定する工程、および
以下の式:
(式中、
CtmAb、血漿、det.=i)の治療用抗体の濃度
CtmAb、組織、det.=ii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、組織、det.=iii)の治療用抗体の濃度
CrefmAb、血漿、det.=iv)の治療用抗体の濃度
C組織、サンプル=v)の組織濃度)
を用いて前記実験動物の前記組織中の前記治療用抗体の濃度を決定する工程
を含み、
-前記不活性参照抗体は、前記組織と前記血液循環との間の前記バリアを通過せず、
-i)前記治療用抗体の投与後5分以内に前記サンプルを採取する場合は前記治療用抗体と一緒に、またはii)前記組織サンプルを採取する2~10分前のいずれかで、前記不活性参照抗体が投与されており、
-前記血液サンプルが前記組織サンプルの直前に採取される、
方法またはアッセイ。 - 前記組織が脳組織であり、前記治療用抗体が血液脳関門を通過し得るか、または前記組織が眼組織であり、前記治療抗体が血液眼関門を通過し得るかのいずれかである、請求項1に記載の方法。
- 前記治療用抗体が二重特異性抗体である、請求項1または2のいずれか一項に記載の方法。
- 前記治療用抗体がヒトトランスフェリン受容体および脳標的に特異的に結合する、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記脳標的が、ヒトCD20またはヒトAベータまたはヒトアルファ-シヌクレインまたはヒトタウまたはヒトグルコセレブロシダーゼまたはヒトリンゴ-1またはヒトハンチンチンである、請求項4に記載の方法。
- 前記実験動物が、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、ヒツジ、類人猿およびサルから選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記実験動物が、体重100g超15kg未満の非ヒト実験動物である、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記実験動物がカニクイザルである、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記不活性参照抗体がヒト生殖細胞系抗体である、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記不活性参照抗体がDP47GSである、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記不活性参照抗体が、その適用後15分以内に検出可能な量で前記バリアを通過しない、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記不活性参照抗体が、その適用後10分以内に検出可能な量で前記バリアを通過しない、請求項11に記載の方法。
- 前記不活性抗体を、前記組織サンプルを採取する約5分前に投与する、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記組織を、前記血液サンプルを採取した直後かつ前記組織サンプルを採取する前に、水溶液で灌流する、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記濃度の決定が架橋ELISAによるものである、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
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