JP6761536B2 - プロタンパク質転換酵素サブチリシンケキシン9型の結合タンパク質及びその使用 - Google Patents
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Description
本発明の第一の態様は、PCSK9に特異的に結合する結合タンパク質を提供し、当該結合タンパク質が軽鎖可変領域及び重鎖可変領域を有し、かつ、
前記重鎖可変領域のCDR1のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:7で示されるアミノ酸配列のようであり;
前記重鎖可変領域のCDR2のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:8で示されるもののようであり;
前記重鎖可変領域のCDR3のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:9又はSEQ ID NO:13で示されるアミノ酸配列のようであり;
前記軽鎖可変領域のCDR1のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:10で示されるもののようであり;
前記軽鎖可変領域のCDR2のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:11で示されるもののようであり;
前記軽鎖可変領域のCDR3のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:12で示されるもののようである。
(a) 重鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列が、それぞれSEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9で示されるもののようであり;軽鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列が、それぞれSEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12で示されるもののようであり;或いは
(b) 重鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列が、それぞれSEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:13で示されるもののようであり;軽鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12で示されるもののようである。
もう一つの好ましい態様において、前記結合タンパク質は、その重鎖可変領域及び軽鎖可変領域がそれぞれSEQ ID NO:2(リーダーペプチドを含む)及びSEQ ID NO:4(リーダーペプチドを含む)で示されるアミノ酸配列を有し、或いは、それぞれSEQ ID NO:6(リーダーペプチドを含む)及びSEQ ID NO:4で示されるアミノ酸配列を有し、或いは、その重鎖可変領域及び軽鎖可変領域のアミノ酸配列がSEQ ID NO:22(リーダーペプチドを含まない)及びSEQ ID NO:24(リーダーペプチドを含まない)で示されるもののようであり、或いは、その重鎖可変領域及び軽鎖可変領域のアミノ酸配列がSEQ ID NO:26及びSEQ ID NO:24で示されるもののようである。
本発明のもう一つの態様は、前記核酸を含む発現ベクターを提供する。
本発明のもう一つの態様は、PCSK9の発現又は活性障害に関連する疾患の診断、治療及び/又は予防のための医薬の製造における前記PCSK9に特異的に結合する結合タンパク質の使用を提供する。
本発明のもう一つの態様は、前記PCSK9に特異的に結合する結合タンパク質、又は、前記医薬組成物を含むPCSK9の発現又は活性障害に関連する疾患の治療及び/又は予防のためのキットを提供する。
本発明の他の態様は、本文の公開内容により、当業者にとって自明なものである。
本発明は、PCSK9に特異的に結合することができる結合タンパク質を提供する。本発明の結合タンパク質は、完全な免疫グロブリン分子であってもよく、抗原結合断片であってもよく、Fab断片、Fd断片、Fv断片、F(ab’)2断片、相補性決定領域(CDR)断片、一本鎖抗体(scFv)、ドメイン抗体、二価一本鎖抗体、一本鎖ファージ抗体、二重特異性二本鎖抗体、三本鎖抗体、四本鎖抗体などを含むが、これらに限定されない。
本発明は、PCSK9に特異的に結合することができる結合タンパク質を提供する。本発明の結合タンパク質は、完全な免疫グロブリン分子であってもよく、抗原結合断片であってもよく、Fab断片、Fd断片、Fv断片、F(ab’)2断片、一本鎖抗体(scFv)、ドメイン抗体、二価一本鎖抗体、一本鎖ファージ抗体、二重特異性二本鎖抗体、四本鎖抗体などを含むが、これらに限定されない。
本発明のもう一つの態様は、少なくとも1種の結合タンパク質、その機能的変異体また免疫抱合体をコードした核酸分子を提供する。そのような核酸分子は、例えば、上記のような親和性成熟方法において、クローニングのための中間体として使用することができる。好ましい一実施態様において、前記核酸分子は単離または精製されたものである。DNA分子の配列は、通常の技術を用いて、またはハイブリドーマ技術を用いて得ることができる。
本発明の結合分子は、PCSK9の発現または活性障害に関連する疾患の診断、治療および/または予防のための医薬組成物の製造に使用される。
もう一つの態様では、本発明は、本明細書に記載の少なくとも1つの結合タンパク質、及び少なくとも1つの機能性分子(例えば、検出可能な部分/物質の分子)を含む免疫抱合体に関する。前記抗体と前記機能性分子は、共有結合、カップリング、付着、架橋などの方式によって抱合体を構成することができる。本発明の免疫抱合体は、1つ以上の標識を含むことができる。前記標識は、共有結合によって本発明の結合タンパク質に直接的に結合/抱合することもできる。あるいは、前記標識は、1種又は複数種の連結化合物によって前記結合タンパク質に結合/抱合することができる。標識及び結合タンパク質の抱合技術は、当業者に周知である。本発明の免疫抱合体の標識は治療剤であることができる。
本発明の前記結合分子に基づいて、試験される試料中のPCSK9のレベルを簡便、迅速かつ正確に検出するための試薬またはキットを調製することができる。
検出の便宜のために、前記キットは、本発明の結合分子またはPCSK9結合分子と検出可能な標識体を含む免疫抱合体に加えて、他の検出試薬または補助試薬をさらに含むことができる。前記補助試薬は、例えば、ELISAキットにおいて通常に使用されている試薬のいくつかであり、これらの試薬の特性およびそれらの配合方法は、当業者に周知であり、例えば顕色剤、標識物、二次抗体、抗抗体、増感剤などがある。当業者であれば、本発明の結合分子がPCSK9を認識するための試薬として利用される限り、検出キットの様々な変形が本発明に含まれることを理解すべきである。
本発明により提供される結合分子および/またはキットを得た後、種々の免疫学的に関連する方法を使用して、試料中のPCSK9またはその含有量を検出し、それによって試験される試料の供与体にPCSK9の発現または活性障害と関連する疾患が存在するかどうかを知ることができる。
要望に応じたPCSK9抗体を見出すために、本発明者は、広範な研究およびスクリーニングの後、完全ヒトファージライブラリーから優れた性能を有する2株のモノクローナル抗体を得た。それらの可変ドメインの核酸配列およびアミノ酸配列は、以下のように記載されている。
リーダーペプチドを含む重鎖可変領域のヌクレオチド配列は、SEQ ID NO:1のようであり;リーダーペプチドを含まない重鎖可変領域のヌクレオチド配列はSEQ ID NO:21のようである。
HCDR1:AFTFDSFGMH (SEQ ID NO:7);
HCDR2:LLWSDGSDEYYADSAKG (SEQ ID NO:8);
HCDR3:AVGAIYQFYAMDV (SEQ ID NO:9)。
HCDR1:GCCTTCACCTTCGACAGCTTCGGCATGCAC (SEQ ID NO:14);
HCDR2:CTGCTTTGGAGCGACGGCTCCGACGAGTACTACGCCGACTCCGC TAAGGGC (SEQ ID NO:15);
HCDR3:GCGGTGGGCGCCATCTACCAGTTCTACGCCATGGACGTG (SEQ ID NO:16)。
LCDR1:TGTSSNIGNQFVS (SEQ ID NO:10);
LCDR2:EYNKRPS (SEQ ID NO:11);
LCDR3:GSWDSSLSGYV (SEQ ID NO:12)。
LCDR1:ACCGGCACCTCCTCCAACATCGGCAACCAATTCGTGTCC (SEQ ID NO:17);
LCDR2:GAGTACAACAAGCGGCCCTCC (SEQ ID NO:18);
LCDR3:GGCTCCTGGGACTCTTCCCTGTCCGGCTATGTG (SEQ ID NO:19)。
重鎖のヌクレオチド配列は、SEQ ID NO:5のようであり;リーダーペプチドを含まない重鎖可変領域のヌクレオチド配列は、SEQ ID NO:25のようである。
HCDR1:AFTFDSFGMH (SEQ ID NO:7);
HCDR2:LLWSDGSDEYYADSAKG (SEQ ID NO:8);
HCDR3:AVGSIYYYYAMDV (SEQ ID NO:13)。
HCDR1:GCCTTCACCTTCGACAGCTTCGGCATGCAC (SEQ ID NO:14);
HCDR2:CTGCTTTGGAGCGACGGCTCCGACGAGTACTACGCCGACTC CGCTAAGGGC (SEQ ID NO:15);
HCDR3:GCGGTGGGCTCCATCTACTACTACTACGCCATGGACGTG (SEQ ID NO:20)。
前記モノクローナル抗体B9287の重鎖ヌクレオチド配列(SEQ ID NO:1;リーダーペプチドコード配列を含む)の両端にHindIII/NotI部位を付加し、これをpCDNA3.1+プラスミドの対応する部位に挿入し;前記モノクローナル抗体B9287の軽鎖ヌクレオチド配列(SEQ ID NO:3;リーダーペプチドコード配列を含む)の両端にHindIII/NotI部位を付加し、これをpCDNA3.1+プラスミドの対応する部位に挿入する。前記モノクローナル抗体B9287を発現する組換えプラスミドを得た。
上記した前記モノクローナル抗体B9287を発現する組換えプラスミドまたは前記モノクローナル抗体B9288を発現する組換えプラスミドを、リポソーム法により懸濁HEK293細胞に一過的にトランスフェクトした。
トランスフェクション細胞を大量に培養した後、二段階遠心分離(第1段階遠心分離条件10分間、1000g;第2段階遠心分離条件30分間、10000g)により、細胞および細胞破片を除去することで、上清を得た。清澄化された上清を、Protein Aアフィニティークロマトグラフィーカラムに充填し、3回の溶出(溶出緩衝液が、順次にPB 150mM NaCl pH6.5、20mM Na−citrate 1M NaCl pH5.5、20mM Na−citrate pH5.5である)によって不純物を除去し、pH直線溶出法(開始緩衝液A:20mM Na−citrate pH5.5;標的緩衝液B:20mM Na−citrate pH3.0)によって標的抗体を分離して捕捉した。最後に、限外濾過濃縮工程によって、標的抗体を200mM HEPE、100mM NaCl、50mM NaOAc pH7.0緩衝液に置き換えた。
B9287軽鎖(SEQ ID NO:23)およびB9287重鎖(SEQ ID NO:21)を含む構築プラスミド(プラスミドDNA総量20μg)を、1.0×107個の宿主細胞CHO−K1細胞中に混合し;当該細胞とプラスミドの混合液をエレクトロポレーター(Gene Pulser II)に入れ、電圧300Vおよび容量950μFの指数関数的な減衰波を用いて細胞とプラスミドの混合液に対して電気ショック同時トランスフェクションにかけた。電気的トランスフェクションが行われた細胞とDNAの混合液を、2mLの宿主細胞基礎培地(EX−CELL(登録商標) AdvancedTM CHO Fed−batch Medium、Sigma;6mM L−グルタミンを含む、Sigma)を含有する6ウェルプレートに加え、細胞を二酸化炭素インキュベーターに入れて37℃で24時間インキュベートし、その後、培地を選択増殖培地(EX−CELL(登録商標) AdvancedTM CHO Fed−batch Medium、Sigma; Puromycin含有、20μg/mL、GIBCOおよび6mM L−glutamine, Sigma)に置き換えて、細胞生存率が90%以上に回復するまで約3週間圧力スクリーニングを行い、CHO−K1ゲノムに組み込まれた重鎖および軽鎖を含むPool細胞系を得た。Pool細胞の生存率が90%以上に回復したとき、125mL振とうフラスコで流加培養し、培養体積が30mLであり、初期細胞濃度が0.3×106/mLであった。3、5、7、9、11、13日目に添加培地(Ex−CELL Advanced CHO feed 1(with glucose)、Sigma)を補充し、サンプルを採取して細胞密度と生存率を測定し、グルコース濃度が3g/Lに低減したときにグルコースを6g/Lになるように添加し、生存率が70%以下に低減したときに培養を停止し、抗体濃度を検出する。
抗体濃度が比較的に高いPool細胞を選択してモノクローナルスクリーニングを行い、50−200個のPool細胞を含有する細胞懸濁液を10mL半固体培地(CloneMedia CHO Growth A with L−Gln, Molecular devices)と均一に混合した後に、100mm培養皿に敷き広げて、37℃、5%CO2インキュベーターで14日間培養し、中程度の細胞群落を採取して、200μLの選択培地を含む96ウェルプレートに移して、4−5日間で培養し、細胞懸濁液をブローし、均一に混合し、2枚の96ウェルプレートに平均に分け、それぞれ新鮮な培地を補充して200μLの培養系にした。そのうち、1枚のプレートについて通常の液体交換と増殖を行い、液体交換と増殖を行うときに、細胞懸濁液をブローし、均一に混合し、培地100μLを採取して捨てて、100μLの新鮮な培地を添加し、このように繰り返した。他の1枚のプレートについて、液体交換を行わず、10日間連続的に培養し、細胞上清を採取してELISA検出を行った。OD値に基づいて細胞株を選択して、増殖及びサブクローニングスクリーニングを行った。第1ラウンドの半固体スクリーニングによって得られた好ましい細胞株を、0.5細胞/ウェルの密度で96ウェル細胞プレートに敷広げた。7日後、単一細胞クローンが特定のスクリーニングスケールまで増殖するまで細胞を観察し、単一細胞集落のみを有するウェルを単一細胞ウェルとして選択した。96ウェル培養プレートの単一細胞ウェルの培地(適切に希釈することができる)を被覆ELISAプレートに移し、ELISAスクリーニング分析を行い、TOP3単一細胞系までスクリーニングし、流加培養して発現量を確認した。
(1)キャピラリー電気泳動(CE−SDS)
抗体について、LabChip GXIIシステムによって、キャピラリー電気泳動による分析を行った。結果により、還元および非還元の条件下で、本発明のPCSK9モノクローナル抗体(リーダーペプチドを含まない、以下同様)の試料のピーク純度百分率および分子量は、表1(非還元条件)および表2(還元条件)に示されると分かる。
モノクローナル抗体を0.2μmフィルター(Thomson、カタログ番号25535−100)で濾過し、MAbPac SEC−1カラム(Thermo、カタログ番号07469620)にロードした。移動相緩衝液は50mMリン酸ナトリウム、300mM塩化ナトリウム、pH6.2であり、流速は0.2ml/分間であった。ピーク計算はChemStationソフトウェアを使用して統合された。本発明のPCSK9モノクローナル抗体の主ピークおよび凝集ピークの百分率を表3に示す。
示差走査熱量測定法(DSC)は、試料と基準温度との間の熱の差を温度の関数として測定する技術である。示差走査熱量測定法は、50%タンパク質変性(TM)における温度/融解温度を含む、複数のタンパク質の特性を測定するために使用することができ、これがタンパク質の安定性を評価する方法である。
検出される抗体を1mg/mlの濃度でNano DSCサンプルチャンバーに装填し、温度を1℃/分間の速度で25℃から100℃まで昇温した。実施前に正確な開始温度を保証するために、サンプルを測定する前に、予め15分間で走査した。緩衝液のみのサンプルの数値をサンプルデータから差し引き、Nano DSCソフトウェアを使用してTmを計算した。結果を表4に示した。
ヒト、マウスまたはカニクイザルのPCSK9に対してPCSK9モノクローナル抗体の結合能力は、Octet Red 96システム(ForteBio)を用いて評価した。抗ヒトIgG Fc(AHC)の動力学的グレードのバイオセンサー(Fortebio、#18−5063)を、pH1.7でのグリシン前処理の後、アッセイ緩衝液に浸漬した。検出されるPCSK9モノクローナル抗体は、10μg/mlの濃度でAHCバイオセンサーに120秒間固定された。次いで、PCSK9モノクローナル抗体がロードされたAHCバイオセンサーは、異なる濃度のヒトPCSK9抗原(GeneBank AX127530.1)、マウスPCSK9抗原(NCBI NM_153565.2)またはカニクイザルPCSK9抗原(NCBI NM_001112660.1)及び緩衝液に浸漬された。分析物カラムの最終希釈点は、緩衝液とロードされたバイオセンサーとの間の非特異的結合を検出するための検出緩衝液のみを含む。抗原と抗体の結合は、80秒から120秒まで検出され、続いて120秒から180秒まで解離した。検出緩衝液で60秒のベースラインを決定した。抗PCSK9のモノクローナル抗体の親和性曲線は、1:1で結合する動態センシング1価結合モデルを用いてフィッティングさせたものである。動態分析を図1および表5に示した。
ヒトHepG2細胞を、黒色、透明の96ウェルプレート(Costar)における、10%FBSを補充したDMEM培地(Mediatech、Inc)に、5×104細胞/ウェルの濃度で敷広げて、37℃(5%CO2)で一晩インキュベートした。PCSK9と抗体との複合体を形成するために、20μg/mlのヒトPCSK9を、吸収緩衝液(10%FBSを含むDMEM)で希釈した種々の濃度の抗体、または緩衝液単独(対照)と共に室温で1時間インキュベートした。細胞上清を除去した後、PCSK9/抗体の混合物を添加し、続いて吸収緩衝液中で最終濃度8μg/mlに希釈したDil−LDL(Invitrogen)を添加した。37℃(5%CO2)で16〜18時間インキュベートした後、細胞をPBSで徹底的に洗浄し、細胞蛍光シグナルをTECAN M1000 554nm(励起)および571nm(発射)によって検出した。
高脂血症アカゲザルで、PCSK9モノクローナル抗体B9287が非霊長類動物疾患モデルの体内における血清LDLを低減する効果について試験した。7歳以上の高脂血症の4頭のアカゲザルに、ビヒクル(PBS+0.01%Tween20)または3mg/kgの用量でPCSK9モノクローナル抗体B9287を第0日に1回皮下注射した。それぞれ、第0、1、3、5、7、9、11、14日で一晩絶食後の血清LDLレベルについて分析した。
また、本発明者は同様に、高脂血症アカゲザルにおいて、PCSK9モノクローナル抗体B9288が体内血清LDLを低減する効果について試験した。この結果は、PCSK9モノクローナル抗体B9288が、アカゲザルにおける血清LDLレベルを有意に低減させたことをも実証した。
本発明に言及されている全ての文献は、文献毎に参照として別々に引用されるように、その内容が参照により本出願に組み込まれる。さらに、本発明の上記開示内容を読んだ後に、当業者は、本発明に対して様々な修正および変更をすることができ、これらの同等の形式も本願に添付の特許請求の範囲により限定される範囲に落ちると理解されるべきである。
Claims (13)
- 抗体および抗原結合断片が軽鎖可変領域及び重鎖可変領域を有し、
前記重鎖可変領域のCDR1のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:7で示されるアミノ酸配列であり;
前記重鎖可変領域のCDR2のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:8で示されるアミノ酸配列であり;
前記重鎖可変領域のCDR3のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:9又はSEQ ID NO:13で示されるアミノ酸配列であり;
前記軽鎖可変領域のCDR1のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:10で示されるアミノ酸配列であり;
前記軽鎖可変領域のCDR2のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:11で示されるアミノ酸配列であり;
前記軽鎖可変領域のCDR3のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:12で示されるアミノ酸配列であり、かつ
前記重鎖可変領域及び前記軽鎖可変領域のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:2及びSEQ ID NO:4で示されるアミノ酸配列であり;或いは
前記重鎖可変領域及び前記軽鎖可変領域のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:6及びSEQ ID NO:4で示されるアミノ酸配列であり;或いは
前記重鎖可変領域及び前記軽鎖可変領域のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:22及びSEQ ID NO:24で示されるアミノ酸配列であり;或いは
前記重鎖可変領域及び前記軽鎖可変領域のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:26及びSEQ ID NO:24で示されるアミノ酸配列である、ことを特徴とするPCSK9に特異的に結合する抗体および抗原結合断片。 - (a) 重鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列が、それぞれSEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9で示されるアミノ酸配列であり;軽鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列が、それぞれSEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12で示されるアミノ酸配列であり;或いは
(b) 重鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列が、それぞれSEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:13で示されるアミノ酸配列であり;軽鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列が、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12で示されるアミノ酸配列である、ことを特徴とする請求項1に記載のPCSK9に特異的に結合する抗体および抗原結合断片。 - 請求項1または2に記載のPCSK9に特異的に結合する抗体および抗原結合断片をコードした核酸。
- 請求項3に記載の核酸を含む発現ベクター。
- 請求項4に記載の発現ベクターを含む宿主細胞、又は、ゲノムに請求項3に記載の核酸が組み込まれた宿主細胞。
- PCSK9の発現又は活性障害に関連する疾患の診断、治療及び/又は予防のための医薬の製造における請求項1または2に記載のPCSK9に特異的に結合する抗体および抗原結合断片の使用。
- 前記PCSK9の発現又は活性障害に関連する疾患が、高血清コレステロールレベルに関連する疾患を含む、請求項6に記載の使用。
- 前記疾患が、高コレステロール血症、冠動脈心疾患、メタボリックシンドローム、急性冠動脈症候群を含む、請求項7に記載の使用。
- 有効量の請求項1または2に記載のPCSK9に特異的に結合する抗体および抗原結合断片、及び薬学的に許容される担体を含むことを特徴とする医薬組成物。
- 請求項1または2に記載のPCSK9に特異的に結合する抗体および抗原結合断片、又は、請求項9に記載の医薬組成物を含むことを特徴とするPCSK9の発現又は活性障害に関連する疾患の治療及び/又は予防のためのキット。
- 請求項1または2に記載のPCSK9に特異的に結合する抗体および抗原結合断片、及び検出可能な標識体を含むことを特徴とする免疫抱合体。
- 前記検出可能な標識体が、蛍光標識体、発色標識体を含むことを特徴とする請求項11に記載の免疫抱合体。
- 請求項1または2に記載のPCSK9に特異的に結合する抗体および抗原結合断片、又は請求項11に記載の免疫抱合体を含むことを特徴とするPCSK9レベルの検出のための検出キット。
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