【実施例】
【0038】
実施例1 抗体の産生
抗体I〜Vを以下のように生成し、精製できる。最適な所定のHC:LCベクター比またはLC(例えば、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、または配列番号31)およびHC(例えば、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35または配列番号36)の両方をコードする単一のベクター系を用いて抗体を分泌するために、HEK293EBNAまたはCHOなどの適切な宿主細胞を発現系に一時的または安定的のいずれかでトランスフェクトする。抗体が分泌されている清澄化した培地を多くの一般的に使用されている技術のいずれかを用いて精製する。例えば、その培地は、リン酸緩衝生理食塩水(pH7.4)などの適合性緩衝液で平衡化したタンパク質AまたはGセファロールFFカラムに簡便に付与できる。このカラムを洗浄して、非特異的結合成分を除去する。結合した抗体を例えばpH勾配(例えば、0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液pH6.8から0.1Mクエン酸ナトリウム緩衝液pH3.0)により溶出する。抗体画分をSDS−PAGEなどにより検出し、次いでプールする。更なる精製を、目的とする使用に応じて任意選択する。抗体は、一般的な技術を用いて濃縮でき、および/または、滅菌濾過できる。可溶性凝集体および多量体は、サイズ排除、疎水性相互作用、イオン交換、またはヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーを含む、一般的な技術により効果的に除去できる。これらのクロマトグラフィー工程の後、抗体の純度は99%より高い。生成物は−70℃にて急速に凍結できるかまたは凍結乾燥できる。これらの例示的な抗体に関するアミノ酸配列を以下に示す。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】
実施例2 ヒト遺伝子操作CGRP抗体についての親和性(Kd)測定
例示した抗体のCGRPに対する結合親和性を、HBS−EP+(GE Healthcare、10mMのHepes(pH7.4)+150mMのNaCl+3mMのEDTA+0.05%界面活性剤P20)ランニング緩衝液を充填し、37℃の分析温度に設定したBiacore T100機器で、表面プラズモン共鳴アッセイを用いて決定する。全て4つのフローセル(Fc)上で固定化したタンパク質A(標準的なNHS−EDCアミンカップリングを用いて生成した)を含有するCM5チップを、捕捉方法を利用するために用いる。抗体サンプルをランニング緩衝液中で希釈することにより2μg/mLで調製する。ヒトCGRPサンプルをランニング緩衝液中で希釈することにより5.0、2.5、1.3、0.63、0.31、および0(ブランク)nMの最終濃度で調製する。新鮮な、単回使用のCGRPのアリコートを各々の複製実験に用いて、複数の凍結溶解サイクルを回避する。各々の分析サイクルは、(1)別個のフローセル(Fc2、Fc3、およびFc4)上で抗体サンプルを捕捉する工程、(2)100μL/分にて全てのFcに350μL(210秒)のCGRPを注入する工程、(3)解離段階をモニターするために10分間、緩衝液フローに戻す工程、(4)グリシン(pH1.5)の5μL(15秒)の注入によりチップ表面を再生する工程、(5)HBS−EP+の5μL(15秒)の注入によりチップ表面を平衡化する工程からなる。各々のCGRP濃度を2連で注入する。データを標準的な二重参照を用いて処理し、Biacore T100評価ソフトウェア、バージョン2.0.1を用いて1:1結合モデルにフィッティングして、会合速度(k
on、M
−1s
−1単位)、解離速度(k
off、s
−1単位)、およびRmax(RU単位)を決定する。平衡解離定数(K
D)を関係K
D=k
off/k
onからモル単位にて計算する。表2に示す値はn回の実験の平均である。表2により、本発明の例示した抗体が200pM未満の親和性でCGRPに結合することが実証される。
【0042】
【表3】
【0043】
実施例3 MIAモデルにおける疼痛の軽減
モノヨード酢酸(MIA)をラットの膝関節中に注入して急性炎症性損傷を生じさせ、次いで、注入した関節において関節組織の慢性変性を発現させる。関節損傷により生じる疼痛は、インキャパシタンステスタを用いて後肢を支える重量差により測定できる。MIAモデルは文献で十分に説明されており、種々の機構および化合物に関する有効性対疼痛を実証するために用いられている。有効性を、重量分布を部分的に正規化する化合物の能力により定期的に測定する。
【0044】
疼痛を軽減する本発明の例示した抗体の能力を決定するために、MIA注入時にて約8週齢のオスのLewisラット(Harlan,Indianapolis,IN)を使用する。ラットをケージあたり2匹または3匹の群で収容し、一定温度および12時間の明/12時間の暗サイクルを維持する。データ収集の間以外は全ての時間において、動物に食料および水を自由に取らせることができるようにする。全ての実験をEli Lilly Institutional Animal Care and Use Committeeにより承認されたプロトコルにしたがって実行する。
【0045】
0日目に、各ラットの右膝には50μL生理食塩水中の0.3mgMIAを注入し、左膝には50μL生理食塩水を注入する。MIA後の設定した日に、ヒトIgG4コントロールまたは試験CGRP抗体をPBS中で皮下注射する(1群あたりn=6)。試験CGRP抗体を投与した3日後、MIA処置した膝と生理食塩水を注入した膝との間で後肢を支える重量の差を測定するインキャパシタンス試験を用いて、疼痛を測定する。各測定値はそれぞれ1秒以上測定した3つの別の測定値の平均である。
【0046】
CGRP抗体で処置した群の平均をコントロール抗体群の平均で除算し、この値を1から減算し、この得られた値を100で乗算することによって計算した疼痛の抑制パーセントとして、データを提示する。CGRP処置した群もまた、JMP(バージョン5.1および6)統計分析プログラム(SAS Institute Inc.,Cary,NC)を用いる一元配置平均分析およびダネット検定によりビヒクル群と比較する。P値が0.05より小さい場合、差異は有意であるとみなす。表3に示すように、このデータにより、本発明の例示したCGRP抗体が有意に疼痛を軽減することが実証される。
【0047】
【表4】
【0048】
実施例4 SK−N−MC細胞中のCGRP誘導性cAMP形成の阻害
本発明の抗体の能力を抗体G1(LCVR−配列番号40およびHCVR−配列番号41)と比較するために、SK−N−MC中のCGRP誘導性cAMP形成の阻害を測定する。その受容体に対するCGRPの結合は、cAMP生成の刺激を生じる。CGRP受容体は、受容体成分タンパク質(RCP)に細胞質で(cytoplasmically)結合した、カルシトニン受容体様受容体(CLR、G−タンパク質共役受容体)および受容体活性修飾タンパク質(RAMP)−1からなるヘテロ−三量体複合体である。ヒト神経上皮腫細胞株SK−N−MCは、これら3つの分子を天然に発現し、そのため、シグナル変換事象に対するCGRPの効果を評価するために使用できる。cAMPの生成は、Gタンパク質共役型受容体活性化についての標準的な尺度である。
【0049】
SK−N−MC細胞を、10%FBS、1×MEM非必須アミノ酸、1×100mMのMEMピルビン酸ナトリウム、1×Pen/Strepおよび2mMのL−グルタミンを含有する、MEM中で培養する。収集後、細胞を一度洗浄し、アッセイ緩衝液(0.5mMのIBMXの最終濃度を含有するダルベッコPBSで1:2に希釈した刺激緩衝液(MgおよびCaを含むHBSS、5mMのHEPES、0.1%のBSA、100μMのアスコルビン酸))中に再懸濁し、1ウェルあたり15,000細胞にて96ウェルプレートに播種する。試験抗体またはコントロールヒトIgG4抗体を細胞に加え(アッセイ緩衝液中で連続4倍希釈、10個の濃度)、その後、一定量のヒトα−CGRP(2nM、Bachem H1470)を加えた。プレートを1時間室温にてインキュベートする。cAMPのレベルを、均一時間分解蛍光(HTRF)分析システム(Cisbio)により測定する。
【0050】
種々の濃度の抗体の存在下で2nMのヒトCGRPにより誘導したcAMPの量を、CGRPのみと比較した阻害パーセントとして計算する。cAMP生成(IC50)の50%阻害を生じる抗体濃度を、次いで4パラメータ曲線フィットモデルから計算する。本明細書に記載された手順に従って、抗体III(0.41nMのIC
50)は、CGRP誘導性cAMPの量を抗体G1(5.36nMのIC
50)よりも非常に多くの程度阻害した。これはおそらく抗体IIIの速いK
on速度(Biacoreにより測定したK
on速度)に起因する。
【0051】
実施例5 ラット硬膜血漿タンパク質溢出(PPE)モデル
ラットPPEモデルは、片頭痛の治療のための抗CGRP抗体の有効性を評価するのに使用され得る十分に確立された前臨床モデルである。
【0052】
抗CGRP抗体(Ab)の2mg/mL溶液を生理食塩水溶液中で調製する。その後、全ての希釈を生理食塩水で作製する。モノクローナルアイソタイプコントロール抗体(IgG)の2mg/mL溶液も生理食塩水中で調製する。
【0053】
Harlan研究所(250から350g)からのオスのSprague−Dawleyラットをネムブタル(60mg/kg、ip.)で麻酔し、−2.5mmにて切歯バーのセット(incisor bar set)を備える定位フレーム(David Kopf Instruments)内に入れた。正中線矢状頭皮切開(mid−line sagittal scalp incision)の後、2対の両側の穴を頭蓋骨に開ける(3.2mm後方、1.8および3.8mm側方、全座標はブレグマを参照)。先端を除いて絶縁したステンレス鋼刺激電極(Rhodes Medical Systems Inc)の対を、硬膜の下9.2mmの深さまで両方の脳半球中の穴を通して下げる。試験抗体または生理食塩水ビヒクルを、大腿静脈を介して静脈内に投与する(1mL/kg)。8分後、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)色素で標識化したウシ血清アルブミン(BSA)(FITC−BSA、SigmaA9771)(20mg/kg、iv.)の溶液を、タンパク質溢出に関するマーカーとして機能するように大腿静脈中に注入する。試験抗体またはビヒクルを投与してから10分後、左側の三叉神経節をModel S48 Grass Instrument Stimulatorを用いて1.0mA(5Hz、5ms持続時間)の電流の強さにて5分間刺激する。5分間の刺激の後、ラットを40mLの生理食塩水で放血させて殺傷する。放血はまた、血管から残留FITC/BSAを洗い出す。頭蓋骨の先端を、硬膜を収集するために除去する。膜サンプルを両方の脳半球から除去し、水でリンスし、顕微鏡スライド上で平らに広げる。スライドをスライドウォーマー上で15分間乾燥させ、70%グリセロール/水溶液を用いてカバーガラスをかける。
【0054】
回折格子モノクロメータおよび分光光度計を備えた蛍光顕微鏡(Zeiss)を、各硬膜サンプル中のFITC−BSA色素の量を定量するために使用する。顕微鏡はパーソナルコンピュータとインターフェースで接続したモーター駆動ステージを備える。これは、各硬膜サンプル上の25点(500μmステップ)での蛍光測定とともに、コンピュータ制御によるステージの移動を容易にする。三叉神経節の電気刺激により誘導された溢出は、同側効果である(すなわち、三叉神経節が刺激された硬膜側のみに生じる)。これにより、硬膜の他(未刺激)の半分をコントロールとして使用することができる。溢出比(すなわち、未刺激側と比較した刺激側からの硬膜における溢出量の比)を計算する。
【0055】
配列
ACDTATCVTHRLAGLLSRSGGVVKNNFVPTNVGSKAF(配列番号1)
ACNTATCVTHRLAGLLSRSGGMVKSNFVPTNVGSKAF(配列番号2)
【0056】
【表5】
【0057】
X
1はQ、RまたはKであり;
X
2はDまたはPであり;
X
3はDまたはSであり;
X
4はNまたはKであり;そして
X
5はGまたはEである。
【0058】
【表6】
【0059】
X
6は、KまたはDであり;
X
7は、VまたはRであり;
X
8は、DまたはGであり;そして
X
9は、GまたはSである。
【0060】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQDIDNYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSEYHSGVPSRFSGSGSGTDFTFTISSLQPEDIATYYCQQGDALPPTFGQGTKLEIK(配列番号17)
【0061】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQDIDNYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSEYHSGVPSRFSGSGSGTDFTFTISSLQPEDIATYYCQQGDALPPTFGQGTKLEIK(配列番号18)
【0062】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASKDISKYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSGYHSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQGDALPPTFGGGTKVEIK(配列番号19)
【0063】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASRPIDKYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSEYHSGVPSRFSGSGSGTDFTFTISSLQPEDIATYYCQQGDALPPTFGQGTKLEIK(配列番号20)
【0064】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQDIDKYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSGYHSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQGDALPPTFGGGTKVEIK(配列番号21)
【0065】
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGDTRYIQKFAGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFSYWGQGTLVTVSS(配列番号22)
【0066】
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGKTVYIQKFAGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFSYWGQGTLVTVSS(配列番号23)
【0067】
QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGKTVYIQKFADRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFGYWGQGTTVTVSS(配列番号24)
【0068】
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGKTVYIQKFAGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFGYWGQGTLVTVSS(配列番号25)
【0069】
QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGKTVYIQKFAGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFGYWGQGTTVTVSS(配列番号26)
【0070】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQDIDNYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSEYHSGVPSRFSGSGSGTDFTFTISSLQPEDIATYYCQQGDALPPTFGQGTKLEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(配列番号27)
【0071】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQDIDNYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSEYHSGVPSRFSGSGSGTDFTFTISSLQPEDIATYYCQQGDALPPTFGQGTKLEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(配列番号28)
【0072】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASKDISKYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSGYHSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQGDALPPTFGGGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(配列番号29)
【0073】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASRPIDKYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSEYHSGVPSRFSGSGSGTDFTFTISSLQPEDIATYYCQQGDALPPTFGQGTKLEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(配列番号30)
【0074】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQDIDKYLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSGYHSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQGDALPPTFGGGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(配列番号31)
【0075】
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGDTRYIQKFAGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFSYWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTKTYTCNVDHKPSNTKVDKRVESKYGPPCPPCPAPEAAGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLG(配列番号32)
【0076】
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGKTVYIQKFAGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFSYWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTKTYTCNVDHKPSNTKVDKRVESKYGPPCPPCPAPEAAGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLG(配列番号33)
【0077】
QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGKTVYIQKFADRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFGYWGQGTTVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTKTYTCNVDHKPSNTKVDKRVESKYGPPCPPCPAPEAAGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLG(配列番号34)
【0078】
QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGKTVYIQKFAGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFGYWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTKTYTCNVDHKPSNTKVDKRVESKYGPPCPPCPAPEAAGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLG(配列番号35)
【0079】
QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGKTVYIQKFAGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFGYWGQGTTVTVSSASTKGPSVFPLAPCSRSTSESTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTKTYTCNVDHKPSNTKVDKRVESKYGPPCPPCPAPEAAGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQEDPEVQFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQFNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKGLPSSIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSQEEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSRLTVDKSRWQEGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSLG(配列番号36)
【0080】
EIVLTQSPATLSLSPGERATLSCKASKRVTTYVSWYQQKPGQAPRLLIYGASNRYLGIPARFSGSGSGTDFTLTISSLEPEDFAVYYCSQSYNYPYTFGQGTKLEIK(配列番号40)
【0081】
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFTFSNYWISWVRQAPGKGLEWVAEIRSESDASATHYAEAVKGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCLAYFDYGLAIQNYWGQGTLVTVSS(配列番号41)
【0082】
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASX
1X
2IX
3X
4YLNWYQQKPGKAPKLLIYYTSX
5YHSGVPSRFSGSGSGTDFTX
6TISSLQPEDX
7ATYYCQQGDALPPTFGX
8GTKX
9EIK
X
1=Q、K、またはRであり;
X
2=DまたはPであり;
X
3=DまたはSであり;
X
4=KまたはNであり;
X
5=EまたはGであり;
X
6=FまたはLであり;
X
7=IまたはFであり;
X
8=QまたはG;そして
X
9=LまたはVである。(配列番号42)
【0083】
QVQLVQSGAEVKKPGX
1SVKVSCKASGYTFGNYWMQWVRQAPGQGLEWMGAIYEGTGX
2TX
3YIQKFAX
4RVTX
5TX
6DX
7STSTX
8YMELSSLRSEDTAVYYCARLSDYVSGFX
9YWGQGTX
10VTVSS
X
1=AまたはSであり;
X
2=KまたはDであり;
X
3=VまたはRであり;
X
4=GまたはDであり;
X
5=MまたはIであり;
X
6=RまたはAであり;
X
7=TまたはKであり;
X
8=VまたはAであり;
X
9=GまたはSであり;そして
X
10=LまたはTである。(配列番号43)