JP5022367B2 - 抗il−23抗体 - Google Patents

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Description

本発明は、医学分野に用いられる、特に抗インターロイキン23(IL−23)モノクローナル抗体に関する。具体的には本発明は、自己免疫疾患の治療用の、抗IL−23中和モノクローナル抗体に関する。
IL−23は、慢性炎症の誘導に必要な様々な炎症細胞の活性化に重要であると考えられているサイトカインである。IL−23は、IL−12とは異なるがIL−12と補完的な機能を有し、共有結合により連結したp40及びp35サブユニットからなる70KDaのヘテロ二量体サイトカインである。IL−23は、IL−12と同じp40サブユニットから構成されるが、p19サブユニットと共有結合している(Langrishら、Immunological Reviews 202:96−105,2004)。
更に、IL−23は、活性化T細胞からの炎症誘発性サイトカインIL−17の分泌を促進することによって、メモリー/病原性T細胞応答において重要な役割を果たす。IL−17レベルの上昇と、慢性関節リウマチ、乾癬及び多発性硬化症などの自己免疫、炎症性疾患との関連性を裏付ける研究結果が近年得られている(Aggarwalら、J.Biol.Chem 278(3):1910−1914、2003)。すなわち、抗IL−23中和抗体は、IL−17の分泌及び炎症誘発作用、ひいては炎症性疾患に対するIL−17の作用を阻害する。
ヒトIL−23に対する抗体がこれまで報告されているにもかかわらず、p19サブユニット上の特定のエピトープを認識する高親和性のヒトIL−23中和抗体に関する開示はなされていない。自己免疫疾患の治療のための疾患修飾療法に対するニーズが存在することは疑いがない。
従って、IL−23のp19サブユニットと特異的に結合してIL−17の炎症誘発作用をブロックする高親和性中和抗体に対するニーズが存在し、それは治療薬として利用である。また抗体を静脈注射ではなく、むしろ皮下投与で患者に投与できるという点でも、IL−23のp19サブユニットと特異的に結合する高親和性抗体は望ましい。また、最小限の有効治療量を有する治療用抗IL−23抗体を作製するために、IL−23阻害アッセイにおいて低いIC50値でIL−23のp19サブユニットと特異的に結合する抗体のニーズが存在する。本発明はこれらのニーズを満たし、関連する有利性を提供し、それにより自己免疫疾患の有効な治療を可能にする。
本発明の一態様は、IL−23のp19サブユニットと特異的に結合し、IL−23活性を中和し、約160pM未満のKDを有し、そして20pM未満のIC50を有する、抗体又はその抗原結合部分である。
本発明のさらなる態様は、配列番号60に示されるアミノ酸配列のアミノ酸残基129〜159の範囲のIL−23のp19サブユニットと結合する、抗体またはその抗原結合部分である。
本発明のさらなる態様は、配列番号52に示される重鎖可変領域と、配列番号57に示される軽鎖可変領域と、配列番号62に示される重鎖定常領域と、配列番号63に示される軽鎖定常領域を含んでなる、抗体またはその抗原結合部分である。
本発明のさらなる態様は、配列番号44〜55からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号56〜59からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含んでなる、IL−23のp19サブユニットと特異的に結合する抗体またはその抗原結合部分を包含する。
本発明のさらなる態様は、配列番号57で示すアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域と、配列番号48、49又は52からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域を含んでなる、IL−23のp19サブユニットと特異的に結合する抗体またはその抗原結合部分である。
本発明のさらなる態様において、本発明の抗IL−23モノクローナル抗体のLCVRは、LCDR1、LCDR2及びLCDR3について、それぞれ(a)配列番号26〜35、(b)配列番号37〜38、及び(c)配列番号40に示される配列を有するペプチドからなる群から選択される1、2または3のペプチドを含んでなる(すなわち前記3つのペプチドを含んでなる抗体では、(a)からの1つのペプチド、(b)からの1つのペプチド、及び(c)からの1つのペプチドを有する)。
さらなる態様では、本発明の抗IL−23モノクローナル抗体のHCVRは、HCDR1、HCDR2及びHCDR3について、それぞれ(a)配列番号1〜4、(b)配列番号5〜11、及び(c)配列番号13〜21に示される配列を有するペプチドからなる群から選択される1、2または3のペプチドを含んでなる(すなわち前記3つのペプチドを含んでなる抗体では、(a)からの1つのペプチド、(b)からの1つのペプチド、及び(c)からの1つのペプチドを有する)。
本発明は更に、LCDR1、LCDR2、LCDR3、HCDR1、HCDR2及びHCDR3について、それぞれ(a)配列番号:26〜35、(b)配列番号:37〜38、(c)配列番号40、(d)配列番号:1〜4、(e)配列番号:5〜11、及び(f)配列番号:13〜21で示される配列を有するペプチドからなる群から選択される6つのペプチド(すなわち、(a)〜(f)各々から1つのペプチド)を含んでなる抗IL−23モノクローナル抗体を提供する。
本発明は更に、LCDR1、LCDR2及びLCDR3について、それぞれ配列番号41、42及び43、HCDR1、HCDR2及びHCDR3について、それぞれ配列番号22、23及び24に示される配列を有する6つのペプチドを含んでなる抗IL−23モノクローナル抗体を提供する。
本発明のさらなる態様は、IL−23のp19サブユニットのアミノ酸残基129〜159(配列番号60の残基129〜159)を含んでなる特定のエピトープに結合し、IL−23又はその部分に関連する少なくとも1つのインビトロまたはインビボでの生物活性をアンタゴナイズまたは中和する、ヒト化抗IL−23モノクローナル抗体およびその抗原結合部分を提供する。
別の態様では、本発明の抗体は、実施例1に記載するインビトロマウス脾細胞アッセイにおいて、約100pM、75pM、50pM、25pM、20pM、15pM、13pM、10pM、8pM、5pM、2pMまたは1pM以下のIC50を有する。好ましくは、本発明の抗体は約20pM以下のIC50を有する。
他の態様では、本発明の抗体は、ヒトIL−23のp19サブユニットに対する強い結合親和性(KD)(すなわち約160pM、100pM、75pM、50pM又は25pM未満)によって特徴づけられる。好ましくは、本発明の抗体は約100pM未満のKDを有する。更に、本発明の抗体は、4×10-4-1未満の、ヒトIL−23p19サブユニットからのkoffによって更に特徴づけられる。
本発明の他の態様は、単離された、上記態様のいずれかに記載の単離された抗体が包含され、該抗体は、完全長の抗体、実質的にインタクトな抗体、キメラ抗体、Fabフラグメント、F(ab’)2フラグメント又は単鎖Fvフラグメントであってよい。好ましくは、上記態様のいずれかの単離された抗体またはその抗原結合部分は、ヒト化抗体である。
本発明は、本明細書及び請求項に記載の抗体をコードするポリヌクレオチドを含んでなる単離された核酸を包含する。本発明はまた、本明細書及び請求項記載の抗体を発現するこれらポリヌクレオチドを含んでなるベクターでトランスフェクションされた宿主細胞を包含する。
本発明は、本明細書および請求項記載の抗体を患者に有効量投与することを含んでなる、自己免疫疾患の治療方法を包含する。好ましくは、治療される自己免疫疾患は多発性硬化症である。
最後に、本発明は、それが必要な患者の自己免疫疾患の治療のための医薬の製造のための、抗体の使用を包含する。
発明の詳細な記載
本発明は、IL−23のp19サブユニットと特異的に結合し、自己免疫疾患の治療に有用である、単離されたヒト抗体またはその抗原結合部分のアミノ酸配列を提供する。
本発明の理解をより容易にするため、特定の用語に関して最初に定義する。
ヒトIL−23のp19サブユニットは、21アミノ酸のリーダー配列を含んでなる189アミノ酸のポリペプチドである[配列番号60]。
本明細書で用いられる用語「抗体」とは、ジスルフィド結合によって相互に結合する4つのポリペプチド鎖(2つの重(H)鎖及び2つの軽(L)鎖)を含んでなる免疫グロブリン分子を指す。各重鎖は、重鎖可変領域(HCVR又はVHとして本明細書に略記する)及び重鎖定常領域(HCCR又はCHとして本明細書に略記する)を含んでなる。重鎖定常領域は、3つのドメイン(CH1、CH2及びCH3)を含んでなる。各軽鎖は、軽鎖可変領域(LCVR又はVLとして本明細書に略記する)及び軽鎖定常領域(LCCRとして本明細書に略記する)を含んでなる。軽鎖定常領域は1つのドメイン(CL)を含んでなる。
HCVR及びLCVR領域はさらに、相補性決定領域(「CDRs」)と称される超可変領域と、その間に存在するフレームワーク領域(「FR」)と称するより保存的な領域に分類される。HCVRとLCVRはそれぞれ、3つのCDRsと4つのFRsから構成され、FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順序でアミノ末端からカルボキシ末端に向けて配列している。本明細書では、重鎖の3つのCDRsを「HCDR1、HCDR2及びHCDR3」と称し、軽鎖の3つのCDRsを「LCDR1、LCDR2及びLCDR3」と称する。CDRsは、抗原との特異的な相互作用をもたらす大部分の残基を含んでなる。HCVR及びLCVR領域のCDRアミノ酸残基の番号と位置は、周知のKabatの付番規則に従う。
軽鎖はκ及びλに分類される。重鎖はγ、μ、α、δ又はεに分類され、それぞれ抗体のアイソタイプをIgG(サブクラスIgG1、IgG2、IgG3及びIgG4)IgM、IgA、IgD及びIgEとして定義する。軽鎖及び重鎖において、可変部及び定常領域は約12以上のアミノ酸からなる「J」領域により連結し、重鎖は約3つ以上のアミノ酸からなる「D」領域をさらに含む。
本明細書において使用する、抗体の「抗原結合部分」とは、抗原(例えばIL−23のp19サブユニット)に特異的に結合する能力を保持する抗体の1以上のフラグメントを意味する。完全長の抗体のフラグメントにより抗体の抗原結合機能が発揮されうることは明らかにされている。抗体の「抗原結合部分」なる用語に包含される結合フラグメントの例としては、(i)Fabフラグメント(VL、VH、CL及びCH1ドメインからなる一価のフラグメント)、(ii)F(ab’)2フラグメント(ヒンジ部位でジスルフィド架橋により連結した2つのFabフラグメントを含んでなる二価フラグメント)、(iii)Fdフラグメント(VH及びCH1ドメインからなる)、(iv)Fvフラグメント(抗体の単腕のVL及びVHドメインからなる)、(v)dAbフラグメント(VH領域からなる)、及び(vi)単離された相補性決定領域(CDR)が挙げられる。更に、Fvフラグメントの2つの領域、VL及びVH、が別々の遺伝子によってコードされているが、それらを組換え法を使用して、VL及びVH領域が対になって一価の分子を形成している単一タンパク質鎖として作製することが可能な合成リンカーによって連結できる(単鎖Fv(scFv)として知られる)。そのような単鎖抗体もまた、抗体の「抗原結合部分」なる用語に包含されるものと意図する。単鎖抗体の他の形態として、二重特異性抗体(diabody)なども包含される。diabodyは、二価の二重特異性の抗体であり、同じ鎖上の2つの領域間で対合するには短過ぎるリンカーを使用してVH及びVLドメインが単一のポリペプチド鎖に発現しており、その結果、それらドメインが別の鎖の相補的なドメインと対合するように働いて2つの抗原結合部位を形成している。
本発明の抗体の抗原結合領域のCDRsは、全体的にまたは実質的にマウス起源であり、場合により、抗体の特定の特性(例えばKD、koff、IC50)を最適化するために変更された特定のアミノ酸残基(例えば異なるアミノ酸残基で置換された)(例えば表1及び2を参照)を有する。他の態様では、本発明のIL−23抗体の抗原結合領域は、ウサギ、ラットまたはハムスターが挙げられるがこれに限定されない、ヒト以外の種に由来してもよい。あるいは、抗原結合領域はヒト配列に由来してもよい。
本明細書で用いられる用語「モノクローナル抗体」は、ハイブリドーマ技術により産生される抗体に限定されない。「モノクローナル抗体」とは、例えば真核生物、原核生物又はファージクローンを含む、単一のコピー又はクローンに由来する抗体を指し、それを生産する方法を指すわけではない。「モノクローナル抗体」は、インタクトな抗体(完全なまたは完全長のFc領域を含む)、実質的にインタクトな抗体、又は抗原結合部分(例えばマウス抗体のFabフラグメント、Fab’フラグメント又はF(ab’)2フラグメント)を含んでなる抗体のフラグメント、又はキメラ、ヒト化若しくはヒト抗体のフラグメントであってもよい。
用語「ヒト化抗体」は、ヒト抗体生殖細胞系又は再編成された配列に由来するアミノ酸配列の部分又は全部から構成される抗体を意味し、それは非ヒト(好ましくはマウスモノクローナル抗体)相補性決定領域(CDR)を有する抗体の配列を変更することによって作製される。可変領域のフレームワーク領域は、対応するヒトフレームワーク領域(又はその相当若しくは実質的な部分(すなわち少なくとも約90%、92%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%)、カバット付番に従う)により置換され、核酸配列としてコードされ、前記抗体がヒト細胞において産生されるか否かに関わらず、ヒト生殖細胞系の免疫グロブリン領域、又はその組換えまたは変異体として得られる。
ヒト化抗体のCDRsは非ヒト親抗体のCDRsを基に改変又は最適化してもよく、それにより所望の特性(例えば特異性、親和性及び/又は優先的な結合)を付与してもよい。親CDRsを変異若しくは最適化するためにCDRsにアミノ酸置換、付加及び/又は欠失を行ってもよく、好ましくは6つのCDR領域中の1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10アミノ酸について行ってもよい。例えば、配列番号:44〜59中のCDRsのアミノ酸位は、Mab3A8について示すように、そのCDRsから改変されている部分である。あるいは、マウス抗体Mab3A8を、本発明の抗体のCDRsの比較用の親抗体としてもよい。本明細書に述べられるように、ヒト化抗体に関連する抗体は完全長の抗体に限定されず、そのフラグメント及び単鎖も包含される。
本明細書で用いられる用語「組換えヒト抗体」とは、組換え技術によって調製、発現、作製または単離された全てのヒト抗体を含むものと意図され、例えば、宿主細胞にトランスフェクションした組換え発現ベクターを使用して発現された抗体、組換え若しくはコンビナトリアルヒト抗体ライブラリから単離された抗体、ヒト免疫グロブリン遺伝子によるトランスジェニック動物(例えばマウス)から単離された抗体、又はヒト免疫グロブリン遺伝子配列をスプライシングして他のDNA配列に形成する他の任意の手段によって調製、発現、作製または単離された抗体が挙げられる。そのような組換えヒト抗体は、ヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列に由来する可変領域及び定常領域を含んでなる。但し、一態様においては、そのような組換えヒト抗体は、インビトロ突然変異誘発に付し、それにより組換え抗体のVH及びVL領域のアミノ酸配列を、ヒト生殖細胞系VH及びVL配列に由来するが、インビボでヒト抗体生殖細胞系レパートリー中には存在しえない配列としてもよい。
本明細書で用いられる「単離された抗体」とは、異なる抗原特性を有する他の抗体を実質的に含まない抗体のことを指す(例えば、ヒトIL−23のp19サブユニットと特異的に結合する単離された抗体は、他の抗原と特異的に結合する抗体を実質的に含まない)。しかしながら、ヒトIL−23のp19サブユニットと特異的に結合する単離された抗体は、他の抗原(例えば他の種に由来するIL−23分子)と交差反応性を有することがありえる。更に、単離された抗体は他の細胞内物質及び/又は化学物質を実質的に含まなくてもよい。
本明細書で用いられる「中和抗体」とは、ヒトIL−23のp19サブユニットとの結合がヒトIL−23の生物学的活性の阻害をもたらす抗体のことを指す。マウス脾細胞生物学的アッセイ[実施例1]又はヒトIL−23中和アッセイ[実施例2]のいずれかを用いて測定されるように、IL−23生物学的活性の1つ以上の指標を測定することにより、ヒトIL−23の生物学的活性のこの阻害を評価できる。
「変異型」抗体とは、本明細書では親抗体配列への1つ以上のアミノ酸残基の付加、欠失及び/又は置換によって、「親」抗体アミノ酸配列とは異なるアミノ酸配列を有する分子のことを指す。好ましい態様では、該変異型抗体は、親抗体の中のCDR領域の少なくとも1つのアミノ酸(例えば1〜約10、好ましくは2、3、4、5、6、7又は8)の付加、欠失及び/又は置換を有する。変異型抗体配列に関する同一性又はホモロジーは、変異型抗体配列のアミノ酸残基のパーセンテージとして本明細書に定義され、それは、配列を整列配置して、必要に応じてギャップを導入して親抗体の残基と同一に揃えたときの、最大の配列同一性(パーセント)として算出する。変異型抗体は抗原又は好ましくは親抗体が結合するエピトープと結合する能力を有し、好ましくは、親抗体のそれより優れた少なくとも1つの特性又は生物活性を有する。例えば、変異型抗体は好ましくはより強い結合親和性、遅い解離速度、低いIC50又は、親抗体よりも強化された抗原に対する生物活性阻害能力を有する。本明細書に特に関連がある変異型抗体は、親抗体と比較して抗体としての特性又は生物活性の少なくとも約2倍、好ましくは少なくとも5倍、10倍又は20倍の増大を示すものである。
本明細書の「親」抗体とは、変異型抗体の調製に使用するアミノ酸配列を含むものを指す。親抗体はマウス由来のフレームワーク配列を有してもよいが、好ましくは、フレームワーク配列は全体的又は実質的にヒト由来である。親抗体はマウス、キメラ、ヒト化又はヒト抗体であってもよい。
「特異的に結合する」抗体は、ヒトIL−23のp19サブユニットと結合するが、ヒトIL−23のp40サブユニットとは結合しない。ヒトIL−23と特異的に結合する抗体は、他の種由来のIL−23と多少の交差反応性を示すこともある。
「エピトープ」という用語は、抗体の抗原結合領域の1つ以上により認識され、それと結合する分子の部分を指す。エピトープは、アミノ酸又は糖側鎖などの分子の表面の化学的に活性な基から構成され、特異的な三次元構造の特徴、並びに特異的な荷電特性を有する。「阻害エピトープ」及び/又は「中和エピトープ」とは、インビボ、インビトロ又は当該分子を含む生物体内において、インタクトな抗原分子の場合において、そしてエピトープに特異的な抗体と結合した場合に、生物学的活性の喪失若しくは減弱をもたらすエピトープのことを指す。本明細書で用いられる用語「抗原性エピトープ」とは、抗体が特異的に結合できるポリペプチドの部分として定義され、公知技術のいかなる方法(例えば従来のイムノアッセイ)によって決定できる。「非線形エピトープ」又は「立体構造エピトープ」には、エピトープに特異的な抗体が結合する抗原性タンパク質内に隣接しないポリペプチド(又はアミノ酸)を含んでなる。
本明細書で用いられる用語「kon」は、正反応または複合体形成反応における会合速度定数または特異的反応速度であり、M-1-1を単位として表される。
本明細書で用いられる用語「koff」は、抗体/抗原複合体からの抗体の解離に関する、解離速度定数または特異的反応速度であり、秒-1を単位として表される。
本明細書で用いられる用語「KD」は、特定の抗体−抗原相互作用の解離定数を指し、以下の式により算出される。
off/kon=KD
本発明の抗体は高親和性抗体であり、通常低いkoff値を示す。本明細書における開示において、用語「高親和性」とは、1.6×10-10M〜約4.5×10-11Mの親和性又はKDのことを指す。
用語「力価」は、生物学的活性の測定値であってIC50、即ち実施例1に記載のバイオアッセイにおいて、マウス脾細胞に対するIL−23生物活性の50%を中和するのに必要な抗体の有効濃度として表すこともできる。
本明細書で用いられる用語「核酸分子」は、DNA分子及びRNA分子を包含する。核酸分子は一本鎖又は二本鎖であってもよいが、好ましくは二本鎖DNAである。
「単離された核酸分子」の用語は、ヒトIL−23を結合する抗体又は抗体部分(例えばVH、VL、CDR3)をコードする核酸を参照して本明細書で用いられるように、ヒトIL−23以外の抗原と結合する抗体または抗体部分をコードする他のヌクレオチド配列を含まない、抗体若しくは抗体部分をコードするヌクレオチド配列のことを指し、当該他の配列はヒトゲノムDNAの核酸中に存在していてもよい。すなわち、例えば、抗ヒトIL−23のVH領域をコードする本発明の単離された核酸抗体は、ヒトIL−23以外の抗原が結合する他のVH領域をコードする他のいかなる配列も含まない。
本明細書で用いられる用語「ベクター」は、連結された他の核酸を輸送できる核酸分子のことを指す。ベクターの1つのタイプは「プラスミド」であり、それはさらなるDNA断片がライゲーションした環状の二重鎖DNAループのことを指す。ベクターの他のタイプはウィルスベクターであり、さらなるDNA断片がウィルスゲノムにライゲーションしている。
本明細書で用いられる用語「組換え宿主細胞」(又は単に「宿主細胞」)は、組換え発現ベクターが導入された細胞のことを指す。
モノクローナル抗体3A8は、ヒトIL−23のp19サブユニット上のエピトープと特異的に結合するマウスモノクローナル抗体(MAb3A8)である。MAb3A8は、ヒト化および最適化することにより、強力なIL−23中和活性を有し、IL−23のp40サブユニットでなくp19サブユニットと特異的に結合する高親和性抗体として得られた。
本発明の好ましい抗体又はその抗原結合性部分は、MAb3A8と同じエピトープとの高い親和性(低いKD値)を有し、MAb3A8で観察されるよりも高い結合アフィニティを有する。本発明の抗体として定義される結合特性は、抗体(より詳しくは抗体のCDR領域)の可変領域に専ら存在する。
他の種に由来する抗体をヒト化する主な動機は、ヒト患者へ医薬として注射した場合に、抗体が免疫反応を引き起こすという可能性を減らすことである。ヒト化抗体に使用される配列がよりヒトに近い程、免疫原性としての危険性は低くなる。更に、注射されたヒト化抗体は通常、注射された非ヒト化抗体よりも循環の際に長い半減期を有する。更に、エフェクター機能が要求される場合、エフェクター部分がヒト由来であるため、ヒト免疫系の他の構成要素とより良好に相互作用しうる。抗体の生物学的特性に顕著な影響を及ぼすことなく、適切な重鎖及び軽鎖領域として本明細書に記載されている配列に適宜変更を加えてもよい。これは、抗体の定常領域及びCDRsのIL−23との結合能力に影響を及ぼさない可変領域の部分について特に当てはまる。
更に、本明細書に記載するように、ヒトフレームワーク可変領域及びその変異型を本発明に使用してもよい。しかしながら、選択されるフレームワークに関わらず、免疫原性の危険性を低下させることが目的であるなら、選択したヒトフレームワークに対する変化の数は最小限にする。
本発明のヒト化抗体は、ヒト生殖細胞系軽鎖フレームワークを含んでもよく、これに由来するものでよい。具体的な態様においては、軽鎖生殖細胞系配列は、A1、A10、A11、A14、A17、A18、A19、A2、A20、A23、A26、A27、A3、A30、A5、A7、B2、B3、L1、L10、L11、L12、L14、L15、L16、L18、L19、L2、L20、L22、L23、L24、L25、L4/18a、L5、L6、L8、L9、O1、O11、O12、O14、O18、O2、O4及びO8が挙げられるがこれらに限定されないヒトVK配列から選択される。ある特定の態様では、このヒト生殖細胞系軽鎖フレームワークは、V1−11、V1−13、V1−16、V1−17、V1−18、V1−19、V1−2、V1−20、V1−22、V1−3、V1−4、V1−5、V1−7、V1−9、V2−1、V2−11、V2−13、V2−14、V2−15、V2−17、V2−19、V2−6、V2−7、V2−8、V3−2、V3−3、V3−4、V4−1、V4−2、V4−3、V4−4、V4−6、V5−1、V5−2、V5−4及びV5−6から選択される。
他の態様では、本発明のヒト化抗体は、ヒト生殖細胞系重鎖フレームワークを含んでもよく、又はそれに由来してもよい。具体的態様では、このヒト生殖細胞系重鎖フレームワークは、VH1−18、VH1−2、VH1−24、VH1−3、VH1−45、VH1−46、VH1−58、VH1−69、VH1−8、VH2−26、VH2−5、VH2−70、VH3−11、VH3−13、VH3−15、VH3−16、VH3−20、VH3−21、VH3−23、VH3−30、VH3−33、VH3−35、VH3−38、VH3−43、VH3−48、VH3−49、VH3−53、VH3−64、VH3−66、VH3−7、VH3−72、VH3−73、VH3−74、VH3−9、VH4−28、VH4−31、VH4−34、VH4−39、VH4−4、VH4−59、VH4−61、VH5−51、VH6−1及びVH7−81から選択される。
具体的態様では、軽鎖可変領域及び/又は重鎖可変領域は、フレームワーク領域又は少なくともフレームワーク領域の一部(例えば、FR2及びFR3などの2または3のサブ領域)を含んでなる。ある特定の態様では、少なくともFRL1、FRL2、FRL3又はFRL4は完全にヒト由来である。他の態様では、少なくともFRH1、FRH2、FRH3又はFRH4は完全にヒト由来である。幾つかの態様では、少なくともFRL1、FRL2、FRL3又はFRL4は、生殖細胞系配列(例えばヒト生殖細胞系)であるか、又は特定のフレームワークにおけるヒトコンセンサス配列を含んでなる。他の態様では、少なくともFRH1、FRH2、FRH3又はFRH4は生殖細胞系配列(例えばヒト生殖細胞系)であるか、又は特定のフレームワークにおけるヒトコンセンサス配列を含んでなる。好ましい態様では、フレームワーク領域の全てがヒトフレームワーク領域である。
本発明のヒト化抗体の好ましいヒト重鎖定常領域アミノ酸配列は、IgG1定常領域IgG1[配列番号61]又はIgG4定常領域[配列番号62]を含んでなる。本発明のヒト化抗体の好ましいヒト軽鎖定常領域アミノ酸配列は、カッパ鎖定常領域[配列番号63]である。
更に、好ましいヒト可変重鎖領域フレームワークはVH1−24[配列番号64]であり、好ましいヒト可変軽鎖領域フレームワークはA17[配列番号65]である。配列番号64及び65は、天然のCDRsを有するヒト生殖細胞系配列を意味する。MAb3A8由来のCDRsを最適なヒトJ領域とともに付加することにより、完全な可変領域を形成する。上記以外の更なるヒト重鎖または軽鎖定常領域、及び可変領域フレームワーク配列も本発明について企図され、当分野において知られていると理解される。
本発明は、IL−23のp19サブユニット上のエピトープと特異的に結合し、IL−23の活性を中和する抗体又はその抗原結合部分を包含する。すなわち、本明細書に記載されているCDRs及び重鎖及び軽鎖可変領域を使用することにより、IL−23のp19サブユニットに特異的なCDRsを利用するタンパク質の結合親和性を維持する、完全長の抗体並びにその機能性フラグメント及びアナログを調製できる。
MAb3A8の結合親和性は、表面プラズモン共鳴(BIAcore(商標))を用いて測定する。これらの実験では、抗体がBIAcore(商標)チップ上でタンパク質Aまたは抗Fc抗体のいずれかによって低い密度で捕捉され、リガンドは通過する。チップの表面の質量増加を測定する。この分析法により、オン/オフの両方の速度をリアルタイムに測定でき、それにより結合親和性(KD)の算出が可能となる。MAb3A8は約300pMのKDを有する。本発明のヒト化抗体は約45〜約160pM、約45〜約150pM、約45〜約100pM、約50〜約95pM、約60〜約85pM、及び約70〜約80pMのKDを有する。好ましくは、本発明のヒト化抗体は約100pM未満のKDを有する。
本発明の抗体又はその抗原結合部分は、IL−23の生物学的活性を中和する。2つのアッセイを利用して、MAb3A8及び本発明の好ましい抗体のIL−23活性中和能力を試験できる[実施例1及び2を参照]。
本発明はまた、発現した場合にヒトIL−23のp19サブユニットと特異的に結合する抗体をコードする、組み換えDNAに関する。好ましくは、該DNAは、発現した場合に本発明の重鎖及び軽鎖CDRsの1つ以上を含んでなる抗体をコードする[表1及び2]。
表1:CDR配列−重鎖可変領域(HCDR)
Figure 0005022367
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*X1はT、F、W又はYである。X2はN、T、S、R,Y又はGである。X3はS又はPである。X4はE又はPである。X5はF又はYである。X6はA又はGである。X7はD、H、A、K、Q、E又はTである。X8はY、H、Q又はDである。
表2:CDR配列−軽鎖可変領域(LCVR)
Figure 0005022367
Figure 0005022367
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**X9はK、Q又はRである。X10はD又はIである。X11はD又はGである。X12はK、N又はPである。X13はL又はKである。X14はS又はQである。X15はH又はYである。
本発明には、配列番号41、42及び43に示される軽鎖CDRsについてのコンセンサス配列、並びに配列番号22、23及び24に示される重鎖CDRsについてのコンセンサス配列を含んでなる抗体が含まれる。VHフレームワークのVH1−24を利用している本発明の好ましい抗体の重鎖可変領域のアミノ酸配列の例を、配列番号44〜55として表す。VLフレームワークのA17を利用している本発明の好ましい抗体の軽鎖可変領域のアミノ酸配列の例を、配列番号56〜59として表す。配列番号58及び59のアミノ酸残基41を、この位置に存在するマウスの残基に変更される。更に、本発明の抗体の例は、配列番号62に示される重鎖定常領域及び配列番号63で示される軽鎖定常領域で表される。
すなわち、本発明の典型的な抗体は次の群から選択される。
(a)配列番号57に示されるLCVR、配列番号47に示されるHCVR、配列番号63に示されるLCCR及び配列番号62に示されるHCCRを有する抗体、
(b)配列番号57に示されるLCVRを有する抗体、配列番号48に示されるHCVR、配列番号63に示されるLCCR及び配列番号62に示されるHCCR、
(c)配列番号57に示されるLCVRを有する抗体、配列番号49に示されるHCVR、配列番号63に示されるLCCR及び配列番号62に示されるHCCR、
(d)配列番号57に示されるLCVRを有する抗体、配列番号51に示されるHCVR、配列番号63に示されるLCCR及び配列番号62に示されるHCCR、
(e)配列番号57に示されるLCVRを有する抗体、配列番号52に示されるHCVR、配列番号63に示されるLCCR及び配列番号62に示されるHCCR、
(f)配列番号57に示されるLCVRを有する抗体、配列番号53に示されるHCVR、配列番号63に示されるLCCR及び配列番号62に示されるHCCR、並びに、
(g)配列番号57に示されるLCVRを有する抗体、配列番号55に示されるHCVR、配列番号63に示されるLCCR及び配列番号62に示されるHCCR。
本発明の中和抗体は、ヌクレオチド配列を適切に配置し、適切な細胞系でこれらを発現させることにより、適当な抗体遺伝子配列(すなわちアミノ酸配列)を生じることによって達成される。コドンベースの突然変異導入法を使用し、所望のヌクレオチド配列を作成してもよい。かかる方法により、オリゴヌクレオチドの範囲内でいかなる所望のコドン位置に対応するアミノ酸残基おいても、任意の頻度で任意のアミノ酸を導入することができる。すなわち、所望の位置で20アミノ酸のいずれかで完全にランダム置換を行うことができる。あるいは、このプロセスを実施することにより、アミノ酸鎖(例えば本発明による新規なCDR配列)内の所望の部位を特定のアミノ酸とすることもできる。要するに、任意の必要なアミノ酸配列に対応する適当なヌクレオチド配列を容易に利用することができ、かかる方法を用いて本発明の新規なCDR配列を再構成できる。これにより、いかなる所望のアミノ酸配列を有するポリペプチド(例えば抗体)を合成することが可能となる。例えば、選択した抗体中のあらゆる所望の領域のアミノ酸配列を決定し、任意に、他の所望のアミノ酸で1つ以上のアミノ酸を置換された相補的な鎖を調製し、一定範囲の置換アナログを提供することができる。
かかる方法の適用において、遺伝暗号の縮重のため、かかるランダムなオリゴヌクレオチドの合成方法及び部分的に縮重したオリゴヌクレオチドの合成方法により、特定の部位の特定のアミノ酸残基に対応するコドンの重複が生じると考えられるが、かかる方法は全ての可能なアミノ酸配列のマスターセットを提供し、最適な機能を提供する抗体構造、又は他の目的における解析に使用できる。あるいは、かかる抗体配列を、化学合成若しくは当業者に周知の他の方法で作成することができる。
本明細書に開示された発明によれば、増大した高い効力を有する抗体は、単一のポリペプチド構造において、各々独立に増大した効力又は生物学的活性をもたらすことが示された、本明細書に記載の新規のCDR配列を組み合わせることによって作製することができる。このように、幾つかの新しいアミノ酸配列を同じまたは異なるCDRsにおいて1つの抗体内に組合せ、生物学的活性の望ましいレベルを有する抗体を産生することもできる。アミノ酸の変化により前記抗体のkoffを減少させ、好ましくは抗体親和性を強化させる効果が得られる。親和性が同じか多少減少を示す場合であっても、より低いkoff値によってより高い効力が達成される。そのような抗体は、最も好適には必要なポリペプチド鎖の合成によって調製され、その調製は、改変されたCDR部分を含んでなる必要なポリペプチド鎖をコードする適切なヌクレオチド配列を組み込んで作成した適切な組換え細胞において行われる。非限定的な例として、そのような新規なCDR配列を使用し、特定の抗原性構造(例えばヒトIL−23のp19サブユニット)に対してその抗体が高い親和性を示す本明細書記載の脾細胞バイオアッセイまたはヒトIL−23中和プロトコルを使用して、得られる抗体の効力または生物学的活性をスクリーニングする。
逆に、特定の位置でのあらゆる種類の置換が有用でも好ましくなくもあり得るという点で、異なる抗体ドメインの配列において全ての位置が同等であるというわけではないことも考慮する必要がある。更に、特定の位置での特定の種類のアミノ酸の置換は、親和性に関して同様に増減し得る。例えば、所定の位置について可能性のある全ての疎水性アミノ酸を試す必要はないかもしれない。任意の疎水性アミノ酸が同様の挙動を示し得る。一方、所定の位置での酸性または塩基性アミノ酸により、親和性の測定値が大きく変動することがありうる。
すでに記載したように、KDはkon及びkoff定数の比として算出される。例えば、3.1×107(M-1-1)のkon及び0.9×10-4(s-1)のkoffから2.9×10-12MのKDが算出される。すなわち、親和性はkonを増加させるか又はkoffを減少させることにより増強できる。即ち、本発明の抗体のkoffを減少させることにより、より有効な治療薬が得られると考えられる。
前述によれば、本発明の抗体は高親和性のモノクローナル抗体である。しかしながら、そのような抗体は、それらが単一の細胞種のクローンに由来しうるという点においてのみ、単クローン性といえる。すなわち、それが特定の供給源に由来する態様に限定されるわけではない。かかる抗体は、通常抗体(例えばCHO、NS0又はCOS細胞)を生産しない細胞においても容易に産生させることができる。更に、かかる抗体は他のタイプの細胞(特に哺乳類、また細菌及び植物細胞でもよい)において産生させてもよく、例えば遺伝組換え技術によって、軽鎖及び重鎖のポリペプチドをかかる細胞中で発現させ、集合させ、抗体生成物として形成させることにより調製できる。更に、かかる鎖を化学的に合成してもよいが、それらは所定の抗原決定基に対して特異的であるため、依然として「単クローン」抗体として用いられる用語の趣旨を脱するわけではない。すなわち、本明細書で用いられる用語「モノクローナル抗体」とは、単に前記抗体の産生のために用いられるメカニズムよりも、むしろ抗体分子の特性及び純度の意味におけるものと理解すべきである。
また、本明細書で用いられる効力なる用語は、抗体をその意図された治療目的に利用する際の、その抗体濃度に対するその効果の依存性を記述することを意図する。すなわち、効力とは所定の抗原に関する生物学的活性を意味する。非限定的な例として、効力、生物学的活性または生物学的効果は、本明細書に記載の脾細胞バイオアッセイまたはヒトIL−23中和プロトコルによって、抗IL−23抗体に関して測定される。本発明の方法に従って製造される抗体の相対的効力(IC50に指定される)は、典型的には1pM〜約100pM、約1pM〜約50pM、または約1pM〜約25pMの範囲である。好ましくは、IC50は約25pM、20pM、15pM、13pM、10pM、8pM、5pM、2pM又は1pMである。最も好ましくは、本発明の抗体は約20pMのIC50を有する。
逆にいえば、抗原に対する抗体の親和性は、単にkoffに対するkonの比で表される数学的尺度である。更に、本発明の方法に従って製造される抗体のKDは典型的には約2×10-10M〜約25×10-12Mの範囲であり、好ましくは約160pM未満、100pM未満、75pM未満、50pM未満又は25pM未満である。最も好ましくは、本発明の抗体は約100pM未満のKDを有する。
一態様では、本発明の抗体又はその抗原結合部分は通常、哺乳類(好ましくはヒト)の定常領域及び可変領域を含んでなり、該可変領域は重鎖及び軽鎖フレームワーク領域並びに重鎖及び軽鎖CDRsを含んでなり、該重鎖及び軽鎖フレームワーク領域は哺乳類の抗体(好ましくはヒト抗体)の配列の特徴を有し、該CDR配列は、ヒト以外の幾つかの種(好ましくはマウス)の抗体のそれらと類似する。
本発明の一態様では、約160pM未満のKDを有するヒトIL−23に対する中和抗体Fabフラグメントを使用し、1×10-3-1未満、好ましくは、5×10-4-1未満、より好ましくは1×10-4-1未満にkoff値を減少させることによって結合能力を強化することができる。かかるFabフラグメントのCDRsに存在するアミノ酸を表1及び2に示す。
具体的な態様では、本発明は、約160pM以下のKDを有し、koffが1×10-3-1未満、好ましくは5×10-4-1未満、最も好ましくは1×10-4-1未満(それらの全ての組み合わせを含む)である単離された抗体に関する。すなわち、好ましい本発明の抗体は、約160pM以下のKDで成熟したヒトIL−23のp19サブユニットと結合し、koff速度定数が1×10-3-1以下であり、ヒトIL−23活性を中和する。
本発明の抗体をコードするDNAは、典型的には、抗体コード配列に作動可能なように連結した、天然に付随するまたはヘテロローガスなプロモーター領域を含む発現制御ポリヌクレオチド配列を含んでなる。好ましくは、発現制御配列は、真核生物宿主細胞を形質転換またはトランスフェクションできるベクター内の真核生物プロモーターシステムであるが、原核生物宿主用の制御配列を用いてもよい。ベクターを適当な宿主細胞系に導入したら、宿主細胞をヌクレオチド配列の発現に適する条件下、また必要に応じて軽鎖、重鎖、軽/重鎖二量体もしくは完全抗体、結合フラグメント又は他の免疫グロブリン形態の回収及び精製に適する条件下で増殖させる。
最終的に所望の抗体を発現できる本発明の核酸配列は、様々な公知技術のいずれかを用いて、様々なポリヌクレオチド(ゲノム又はcDNA、RNA、合成オリゴヌクレオチドなど)及び構成要素(例えばV、J、D及びC領域)から形成することができる。適当なゲノム及び合成配列を結合することは一般的な製造技術であるが、cDNA配列を利用してもよい。
ヒト定常領域のDNA配列は、様々なヒト細胞から、周知の方法に従って単離できるが、好ましくは不死化B細胞から単離する。ポリヌクレオチド配列の適切な供給源となる細胞、及び免疫グロブリン発現及び分泌のための宿主細胞は、従来技術において周知の多くの供給源から入手可能である。
本明細書に記載されているように、本明細書に具体的に記載されている抗体に加えて、他の「実質的にホモローガスな」修飾抗体を、当業者に周知の様々な組み換えDNA技術を利用して容易に設計し、製造することができる。例えば、フレームワーク領域の幾つかのアミノ酸の置換、末端及び中間部における挿入及び欠失により、一次構造レベルで天然の配列から改変を行うことができる。更に、他の様々なヒトフレームワーク領域を単独又は組み合わせで使用し、本発明のヒト化免疫グロブリンのベースとしてもよい。一般に、遺伝子の修飾は、様々な周知技術(例えば部位特異的突然変異導入など)によって容易に実施できる。
あるいは、主となる抗体構造の一部だけを含んでなる、1つ以上の免疫グロブリン機能(例えば補体結合活性)を有するポリペプチドフラグメントを作製してもよい。これらのポリペプチドフラグメントを、公知技術の方法によって完全な抗体タンパク質の分解によって調製してもよく、又は部位特異的突然変異導入を利用してベクターの所望の部位で停止コドンを挿入してもよく、例えばCH1の後にFabフラグメントを作製し、又はヒンジ部位の後にF(ab’)2フラグメントを作製してもよい。単鎖抗体は、DNAリンカーでVLとVHを連結することによって作製できる。
前述のように、ポリヌクレオチド配列を発現制御配列に作動可能なように連結(すなわち確実にする機能するように配置する)した後、宿主中で発現させることができる。これらの発現ベクターは、典型的には、エピソームとして、又は宿主染色体DNAに統合された部分として、宿主生物において複製される。通常、発現ベクターは選択マーカー(例えばテトラサイクリン、ネオマイシン及びジヒドロ葉酸還元酵素)を含んでなり、所望のDNA配列によってその細胞形質転換を検出できるようにする。
大腸菌は、本発明のポリヌクレオチドのクローニングに特に有用な原核生物宿主である。使用に適している他の微生物宿主としては、細菌(例えばバチルスズブティリス)及び他の腸内細菌(例えばサルモネラ属、セラチア属及び様々なシュードモナス属の種)が挙げられる。これらの原核宿主において発現ベクターを構築でき、それは通常宿主細胞と適合性を有する発現制御配列(例えば複製開始点)を有する。更に、ラクトースプロモーターシステム、トリプトファン(trp)プロモーターシステム、ベータラクタマーゼプロモーターシステム又はラムダファージプロモーターシステムなどの多くの周知のプロモーターを任意に存在させてもよい。プロモーターは、典型的には、転写及び翻訳の開始および完了のため、場合によりオペレーター配列と共に発現を制御し、リボソーム結合部位配列などを有する。
バクテリアに加え、他の微生物(例えば酵母)を発現に用いてもよい。ピキア・パストリスは好ましい宿主であり、発現制御配列(例えばプロモータ(3−ホスホグリセリン酸塩キナーゼ又は他の解糖酵素を含む)、及び複製開始点、終結配列など)を有する適切なベクターを導入して用いる。
哺乳類の組織培養細胞を用いて、本発明のポリペプチドを発現・産生させてもよい。真核生物細胞が実際には好ましいが、その理由として、完全な免疫グロブリンを分泌できる多くの適切な宿主細胞系が従来技術において開発されていることが挙げられ、その例としてはCHO細胞系、様々なCOS細胞系、ヒーラー細胞、骨髄腫細胞系、形質転換B細胞、ヒト胚腎臓細胞系又はハイブリドーマなどが挙げられる。好ましい細胞系はCHO及び骨髄腫細胞系(例えばSP2/0及びNS0)である。
これらの細胞用の発現ベクターには、発現制御配列(例えば複製開始点、プロモーター、エンハンサー)及び必要なプロセシング情報部位(例えばリボソーム結合部位、RNAスプライス部位、ポリアデニル化部位及び転写ターミネーター配列)を含めてもよい。好ましい発現制御配列は、免疫グロブリン遺伝子、SV40、アデノウイルス、ウシ乳頭腫ウイルス、サイトメガロウイルスなどに由来するプロモーターである。好ましいポリアデニル化部位としては、SV40及びウシ成長ホルモンに由来する配列が挙げられる。
目的のポリヌクレオチド配列(例えば重鎖及び軽鎖をコードする配列及び発現制御配列)を含んでなるベクターを用いて周知の方法によって宿主細胞を形質転換でき、宿主細胞のタイプに応じてその方法を変化させてもよい。例えば、塩化カルシウムトランスフェクションを原核細胞の場合に利用し、リン酸カルシウム処理又はエレクトロポーレーションを他の細胞宿主の場合に利用してもよい。
発現後、硫酸アンモニウム沈殿、イオン交換、アフィニティ(例えばプロテインA)、逆相、疎水的相互作用カラムクロマトグラフィー、ゲル電気泳動などの標準的方法に従って抗体を精製できる。少なくとも約90〜95%の純度を有する実質的に純粋な免疫グロブリンが好適であり、製薬用途では98〜99%以上の純度が最も好適である。用途に応じて部分的又は均一に精製した後、本明細書に記載するように当該ポリペプチドを治療的または予防的用途に用いてもよい。
本明細書に記載されているように、本発明の抗体は治療、予防、診断及び研究用として有用である。本発明の抗体は、ヒトIL−23の発現を伴う障害又は疾患の診断に用いてもよい。同様にして、本発明の抗体を用いて、IL−23に関連する症状に関する試験を受けている患者のIL−23レベルをモニターするためのアッセイを行うことができる。研究用としては、サンプル(例えばヒト体液又は細胞または組織抽出物)のIL−23の検出用に本発明の抗体及びラベルを利用する方法が挙げられる。本発明の抗体は、修飾の有無にかかわらず使用でき、また検出可能部分を共有結合若しくは非共有結合で結合させることにより標識する。検出可能部分は、直接又は間接的に、検出可能なシグナルを生成する能力を有する任意のものであってもよい。
IL−23測定のための様々な慣用のプロトコル(例えばELISA、RIA及びFACSを含む)は、当分野において知られており、IL−23の発現レベルの変化または異常を診断するための基礎を提供する。正常または標準的発現の値は、任意の当分野で公知の技術を使用して、例えばIL−23ポリペプチドを含有するサンプルを、例えば抗体と、抗原:抗体複合体の形成に適切な条件下で混合することにより、達成することができる。抗体を直接または間接的に検出可能な物質で標識して、結合または結合しなかった抗体の検出を容易にする。好適な検出可能な物質としては、様々な酵素、補欠分子族、蛍光材料、発光材料及び放射性物質などが挙げられる。
便宜上、本発明の抗体を、診断分析を実施するための指示書と共に、予め定められた量の試薬を組み合せて包装されたキットにおいて提供してもよい。抗体が酵素ラベルを有する場合、キットには基質及び酵素が必要とする補因子(例えば検出可能な発色団又はフルオロフォアを提供する基質前駆体)が含まれる。更に、他の添加剤として、安定化剤、バッファー(例えばブロッキングバッファー又は溶解バッファー)などを含めてもよい。種々の試薬の相対量を幅広く変化させ、実質的にアッセイの感度が最適化する試薬の溶液濃度としてもよい。特に、試薬を、一般に凍結乾燥された、溶解時に適当な濃度を有する試薬溶液となるように添加剤を含有する、乾燥粉末として提供することができる。
本発明はまた、IL−23で媒介される炎症性障害に罹患するヒトを治療する方法に関し、当該方法は、ヒトIL−23のp19サブユニットに特異的な抗体の有効量を、それを必要とする患者に投与することを含んでなる。本発明の抗体は、結合してIL−23を中和する。IL−23で媒介される様々な障害として、多発性硬化症、慢性関節リウマチ(RA)、移植片対宿主病、乾癬、クローン病、並びにその他の炎症性腸疾患及び癌が挙げられる。好ましくは、本発明に含まれるIL−23抗体は、再発寛解型の多発性硬化症(もっとも一般的な多発性硬化症)の治療に用いる。
抗体又はその抗原結合部分は、本発明の薬理的に許容できる希釈剤又は添加剤中に懸濁された本発明の抗体を含有する組成物の形態であってよい。これらの医薬組成物は、自己免疫疾患(好ましくは多発性硬化症)を治療するための一般に意図される目的を達成する、当分野において知られている任意の手段によって投与することができる。好ましい投与経路は、静脈内、筋肉内、腹腔内、胸骨内、皮下及び関節内注射及び注入などが挙げられる投与様式を意味するものとして本明細書に定義される、非経口投与経路である。より好ましくは、投与経路は皮下投与であり、1週間に1回投与する。投与量は、受容者の年齢、健康状態及び体重、併用治療の種類(行っている場合)、治療頻度、及び所望の効果の性質などに依存する。
本発明の範囲の組成物は、抗体又は抗原結合部分が多発性硬化症の治療のための所望の医学的効果を達成するのに有効な量で存在する、全ての組成物を包含する。個々のニーズは患者ごとに異なるが、全ての成分についての有効量の最適な範囲の判断は、臨床医の通常の技量の範囲内である。
投与される医薬組成物は、選択された投与様式に適合するように設計され、製薬的に許容し得る添加剤、例えばバッファー、界面活性剤、防腐剤、可溶化剤、等張剤、安定化剤、担体などが適宜用いられる。Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton PA、最新版(本発明に援用される)は当業者に一般に知られている製剤技術が解説されている。
製剤中のIL−23抗体の濃度は、約0.1%〜15又は20重量%であってもよく、選択される投与様式に応じて、液体の体積、粘度、安定性などに基づいて主に選択される。IL−23抗体の好ましい濃度は通常、1〜約100mg/mLの範囲である。好ましくは10〜約50mg/mLである。
製剤中にバッファーを含有させてもよい。好ましくは、バッファーはクエン酸バッファー又はリン酸バッファー又はそれらの組み合わせである。通常、製剤のpHは約4〜約8の間である。好ましくは、pHは約5〜約7.5の間である。製剤のpHは、投与する際の患者における抗体安定性(化学及び物理的)及び快適さのバランスをとるように選択することができる。製剤には塩(例えばNaCl)を含有させてもよい。更に、製剤には凝集を防止するための界面活性剤や、安定性を維持するための助剤を含有させてもよい。
製剤の調製後に滅菌濾過、又はさもなければ微生物学的に許容できる態様にしてもよい。m−クレゾール又はフェノールなどの防腐剤又はその混合物を添加し、微生物の増殖及び汚染を防止してもよい。
静脈内点滴のための典型的組成物は、例えば無菌のリンガー溶液等の流体250mL、及び1mLあたり1〜100mg又はそれ以上の抗体濃度とすることができる。本発明の治療薬は、保存のため凍結または凍結乾燥することができ、使用前に適切な無菌担体中にて再調製することができる。凍結乾燥及び再調製によって抗体活性の損失の程度に変化する(例えば従来の免疫グロブリンの場合、IgM抗体はIgG抗体よりも活性損失が大きい傾向がある)こともある。それを補償するように投与量を調整してもよい。
前述の方法は、例えばヒト化抗体などのタンパク質の投与に最も便利及び最適であるであると考えられるが、適切な製剤として調製された場合には、適切な調整を行うことにより、経皮投与及び経口投与などの他の投与技術を使用できる。更に、生物分解性フィルム及びマトリックス、又は浸透圧ミニポンプ、又はデキストランビーズ、アルギン酸またはコラーゲンを主成分とした輸送システムを使用して徐放性製剤とするのが望ましい場合もある。要約すると、製剤は、本発明の抗体を投与するために利用可能であり、様々なオプションから選択することができる。
典型的な投与量は、標準的な臨床技術を使用して最適化することができ、投与様式及び患者の症状に依存する。通常、投与量は10μg/kg/月〜10mg/kg/月の範囲である。
別の態様では、自己免疫疾患の治療のための医薬としての使用のための本発明の抗体又はその抗原結合部分が意図される。
更に他の態様では、上記の障害又は症状の治療又は予防に有用な材料を含有する製品を提供する。製品は容器とラベルを含んでなる。好ましい容器として、例えばボトル、バイアル、シリンジ及び試験管が挙げられる。容器はガラス又はプラスチックなどの様々な材料で形成してもよい。容器は、障害又は症状を予防又は治療するのに効果的な本発明の抗体の組成物を保持し、無菌のアクセスポートを有してもよい(例えば容器は皮下注射針によって貫通可能なストッパーを有する静脈内注入用溶液バッグ又はバイアルであってもよい)。組成物の活性成分は本発明の抗IL−23抗体である。容器に表示した、または容器に添付したラベルには、組成物が選択された症状の治療に使用されることが示される。製品は更に、製薬的に許容し得るバッファー(例えばリン酸緩衝生理食塩水、リンガー溶液及びデキストリン溶液)を含んでなる第二の容器を含んでいてよい。商業的観点及びユーザーの観点から見て望ましい他の材料、例えば他のバッファー、希釈剤、フィルター、針、シリンジ及び使用説明を付したパッケージ内容物など、を更に含んでいてもよい。
本発明を以下の実施例で例示するが、本発明を何ら限定するものではない。
実施例1
IL−23阻害アッセイ
マウス脾細胞アッセイを用い、マウス脾臓細胞からのIL−17分泌を促進するIL−23の能力に基づいて、IL−23活性の阻害を解析した。本発明の抗体を、MAb3A8、及び商業的に入手可能なマウスモノクローナル抗体MAB1290(R&D Systems)と比較した。
基本的なプロトコルは、以下の通りである。1匹のBALB/c又はC57BL/6マウスから脾臓を摘出し、脾細胞を回収し、単細胞懸濁液を調製した。脾細胞を洗浄し、完全RPMI培地(1%の非必須アミノ酸、1%のピルビン酸ナトリウム、2.5mMのHEPES、1%のL−グルタミン、0.00035%の2−メルカプトエタノール、1%のペニシリン/ストレプトマイシン、10%の熱不活化FCS及び50ng/mLのヒトIL−2(R&D Systems社製)を含有)中に再懸濁した。次いで脾細胞を100μL量で、96穴培養プレートに500,000細胞/ウェルで播種した。
10pMの濃度のヒトIL−23(R&D Systems社製)を、3倍ずつ連続希釈して0.001〜54μg/mLの範囲とした試験抗体とプレインキュベートした。37℃で90分間、5%のCO2の条件で、別々のアッセイプレートにおいてインキュベートを実施した。
次いで各プレインキュベートしたサンプル100μLを、脾細胞を含む培養プレートに添加し、37℃、5%のCO2の条件で48〜72時間インキュベートした。マウスIL−23サンドイッチELISAキット(M1700、R&D Systems)を用い、各培養上清のIL−23量を測定した。IC50は、マウス脾細胞上でIL−23の生物活性の50%を中和するのに必要な抗体量である。
マウス脾細胞アッセイにおける、MAB1290と比較したMAb3A8及び本発明の抗体のIC50を表3に示す。例示した抗体(MAbQF20及びMAbQF37)では、20pM未満のIC50値でIL−23刺激によるマウス脾臓細胞からのIL−17分泌を有意に中和した。
表3:げっ歯類脾細胞のIC50測定値
Figure 0005022367
実施例2
ヒトIL−23の中和
IL−2と共にマウスに注入したヒトIL−23は、脾臓細胞においてマウスIL−17産生を刺激することができる。IL−17のこの刺激は、IL−23のp19サブユニットに対する中和抗体によりブロックされ、IL−17産生のex vivo測定値とともに以下のin vivoマウスモデルとして示す。
C57BL/6マウスにマウスIL−2(mIL−2)を注入し、22時間後にmIL−2及びヒトIL−23でマウスを刺激した。mIL−2及びhIL−23による刺激の2時間前に、マウスに本発明の高親和性ヒト化抗体又はアイソタイプ適合(IgG4)コントロール抗体を注射した。
次いで以下の群を設定した。時間=0:mIL−2(5μg)のみ、又はmIL−2(5μg)+ヒトIL−23(10μg)をi.p.注入。7時間:mIL−2(10μg)のみ、又はmIL−2(10μg)+ヒトIL−23(10μg)をi.p.注入。23時間:mIL−2(5μg)のみ、又はmIL−2(5μg)+ヒトIL−23(10μg)をi.p注入。
30時間後マウスを殺し、脾臓を摘出し、脾細胞を回収し、単一の細胞懸濁液を調製した。脾細胞を完全RPMI培地(1%の非必須アミノ酸、1%のピルビン酸ナトリウム、2.5mMのHEPES、1%のL−グルタミン、0.00035%の2−メルカプトエタノール、1%のペニシリン/ストレプトマイシン、10%の熱不活化FCSを含有)中で洗浄し、200,000細胞/200μL/ウェルにて、ハムスター抗マウスCD3e抗体でプレコート(PBS中5μg/ml、4℃で一晩)した96ウェル培養プレートに播種した。次いで、96穴プレートを37℃、5%CO2で48〜72時間インキュベートした。
マウスIL−17サンドイッチELISAキット(M1700、R&D Systems)を用い、各培養上清のIL−17量を測定した。表4に示すように、MAbQF20及びMAbQF37はIL−23を中和し、IL−17刺激を有意にブロックした。
表4
Figure 0005022367
実施例3
結合親和性
MAb3A8及び本発明の抗体の親和性を、BIAcore測定法を使用して測定した(表3)。BIAcore(商標)は、分子相互作用を測定する自動化されたバイオセンサーシステムである(Karlssonら、(1991)J.Immunol.Methods 145:229−240)。これらの実験では、抗体はBIAcore(商標)チップ上の表面に低密度で捕獲される。エチル−ジメチルアミノプロピル−カルボジイミド(EDC)を用い、カルボキシメチル(CM5)BIAcore(商標)センサーチップのフローセルに、プロテインAに対する反応性アミノ基をカップリングさせた。プロテインAを酢酸ナトリウムバッファー(pH4.5)で希釈し、EDCを使用してCM5チップのフローセルに固定し、1000反応単位とした。未反応部分をエタノールアミンでブロッキングした。流速は60μL/分とした。本発明の抗体2g/mLの溶液を10L、次いで各サイクルごとにヒトIL−23を減少する濃度(例えば1500、750、375、188、94、47、23.5、12及び0pM)で注入することにより、複数回の結合/溶出サイクルを実施した。溶出はグリシン−HCl(pH1.5)により行った。BIAevaluation(商標)を用い、動力学的データを解析した。
MAb3A8のKDを、本発明の抗体、及び商業的に入手可能な抗IL−23中和モノクローナル抗体MAb1290と比較した(表5)。結果は、例示した抗体(MAbQF20及びMAbQF37)が約160pM未満のKD値を有し、MAb3A8よりも2〜6倍小さい親和性定数であることを示した。
表5:BIAcore(HBS−EPバッファー、25℃、pH7.4)で測定した、ヒトIL−23に対する抗IL−23抗体の結合特性
Figure 0005022367
*抗ヒトIL−23モノクローナル抗体、マウス(R&D Systems社製)
実施例4
IL−23のエピトープマッピング
本発明のヒト化抗体により認識されるIL−23のp19サブユニットのエピトープは、配列番号60のアミノ酸残基129〜159の範囲に含まれる。エピトープは、Amide Deuterium Exchange Mass Spectrometry(DXMS)を用いて決定した。
DXMSは、IL−23のp19サブユニットと本発明のヒト化抗体との間のタンパク質−タンパク質相互作用の測定に有用である。モデル結合フラグメントとして、MAb3A8のFabフラグメントを用いた。この方法で幾つかのエピトープを同定し、配列番号60の残基129−159に加えて、残基129−152、151−159及び134−152(全ての残基位置は配列番号60に基づく)を含めた。
本発明のヒト化抗体がMAb3A8と同じエピトープを結合することを調べるために標準的な競合ELISAアッセイを用いた。ヒト化抗体の候補は、濃度依存的方法でビオチン化MAb3A8によりアッセイした。濃度依存的競合は、競合する抗体が成熟IL−23上の同じエピトープと結合することを示す。従って、本発明のヒト化抗体は、IL−23のp19サブユニットの上記の同定されたエピトープと結合し、IL−23の活性を中和し、それにより自己免疫疾患(好ましくは多発性硬化症)などのIL−23発現に関連する炎症性障害の治療に有用であることが示された。
実施例5
多発性硬化症のEAEモデル
EAEは、CD4+T細胞が介在する中枢神経系(CNS)の脱髄疾患であり、ヒトのMSのモデルとなっている。EAE進行の病理学的メカニズムは、抗原特異的T細胞活性化及びTh1分化、並びにそれに続くCNSへのT細胞及びマクロファージ浸潤が含まれる。IL−23はT細胞からのIL−17の分泌を促進し、IL−17は多発性硬化症(MS)の病理に関与する。高いレベルのIL−23がMS患者の血清において確認され、ヒト患者のMS病巣のマイクロアレイ分析によりIL−17の増加が示されている(Lockら、Nat.Med.8:500−508,2002)。血液及び脳脊髄液中のIL−17mRNA発現単核細胞(MNC)は、MS患者においてその数が有意に上昇し、増大した数のIL−17mRNA発現血中MNCが、MS緩解時と比較してMS悪化の際に検出されている(Matuseviciusら、Multiple Sclerosis、5:1−1−104(1999))。
本実施例では、抗マウスIL−23抗体がT細胞からのIL−17の分泌を阻害し、それにより活性なEAEモデルにおいてEAEスコアを減少させる、再発寛解型EAEモデルにおける抗IL−23抗体の効果を示す。疾患を誘導するため、0日目に8〜9週齢のSJL/Jマウスを、50μgのPLP139−151と結核菌H37RA200μgを含有するフロイント完全アジュバント(CFA)100μlで、2つの部位に皮下注射した。第1の緩解日(23〜26日)に、マウスを次の3つの治療群にランダムに分けた。
(i)担体(PBS)、
(ii)IgG1アイソタイプコントロール抗体、10mg/kg、及び
(iii)マウス 抗マウスIL−23モノクローナルIgG1抗体、10mg/kg。
動物への0.2mlの注射(i.p.)は、第1の緩解日から開始し、毎週1回、6週間にわたり行った。
マウスの麻痺のレベルを、7日目〜60日目に渡って記録した。最後の処置の1週間後にマウスをと殺した。疾患の臨床徴候は、12日目から15日目にかけて現れ、17日目から22日目付近で疾患のピークが観察された。個々の動物に関し、治療群のアイデンティティを盲検化して、少なくとも2人のスコアラーに独立して臨床的なCNSの重症度に従い主観的にスコア化させた。
等級0:正常。
等級0.5:末端跛行又は尾部痙攣。
等級1:完全な尾部跛行。
等級1.5:尾部跛行及び後肢虚弱。
等級2.0:片側後肢の部分的な麻痺。
等級2.5:両側後肢の部分的な麻痺。
等級3.0:両側後肢の完全な麻痺。
等級3.5:両側後肢の麻痺、及び片側前肢の部分的な麻痺。
等級4.0:前肢後肢の全体的な麻痺。
等級5.0:瀕死又は死。
IL−23抗体治療群は、アイソタイプコントロール群と比較して有意に低い疾患スコアであった。
各治療群のマウスの脾臓を摘出し、脾細胞の単一の細胞懸濁液を調製した。脾細胞を、PLP(EAE発症の誘導に用いたペプチド、すなわちex vivoにおける免疫細胞母集団の再刺激)の存在下で2日間培養した。2日後に、培養上清を22のサイトカイン/ケモカインの濃縮液についてアッセイした(Linco社製の標準化されたキットを利用)。アイソタイプコントロールMAbで処理した群からの培養上清では、約450pg/mLのIL−17濃度であったが、抗IL−23MAbで処理した群からの培養上清では、約175pg/mLのIL−17濃度であった。このように、マウスIL−17の濃度の有意な減少(p<0.002)が、抗IL−23MAbで処理した群において観察された。

Claims (4)

  1. IL−23のp19サブユニットと特異的に結合し、以下からなる群から選択される軽鎖可変領域(LCVR)ポリペプチドおよび重鎖可変領域(HCVR)ポリペプチドを含んでなるヒト化抗体:
    (a)配列番号57に示されるLCVR、および配列番号48に示されるHCVR;および
    (b)配列番号57に示されるLCVR、および配列番号52に示されるHCVR
  2. IL−23のp19サブユニットと特異的に結合し、配列番号57に示される軽鎖可変領域(LCVR)ポリペプチド、配列番号52に示される重鎖可変領域(HCVR)ポリペプチド、配列番号63に示される軽鎖定常領域(LCCR)および配列番号62に示される重鎖定常領域(HCCR)を含んでなるヒト化抗体。
  3. IL−23のp19サブユニットと特異的に結合し、配列番号57に示される軽鎖可変領域(LCVR)ポリペプチド、配列番号48に示される重鎖可変領域(HCVR)ポリペプチド、配列番号63に示される軽鎖定常領域(LCCR)および配列番号62に示される重鎖定常領域(HCCR)を含んでなるヒト化抗体。
  4. 再発寛解型多発性硬化症の患者の治療のための医薬の製造のための、請求項1からのいずれか1項記載の抗体の使用。
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