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特許7378298第IX因子および第X因子に対する二重特異性抗体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-02
(45)【発行日】2023-11-13
(54)【発明の名称】第IX因子および第X因子に対する二重特異性抗体
(51)【国際特許分類】
   C12N 15/13 20060101AFI20231106BHJP
   C07K 16/46 20060101ALI20231106BHJP
   C07K 16/36 20060101ALI20231106BHJP
   C12N 1/15 20060101ALI20231106BHJP
   C12N 1/19 20060101ALI20231106BHJP
   C12N 1/21 20060101ALI20231106BHJP
   C12N 5/10 20060101ALI20231106BHJP
   C12P 21/08 20060101ALI20231106BHJP
【FI】
C12N15/13
C07K16/46 ZNA
C07K16/36
C12N1/15
C12N1/19
C12N1/21
C12N5/10
C12P21/08
【請求項の数】 10
(21)【出願番号】P 2019570555
(86)(22)【出願日】2018-06-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-08-20
(86)【国際出願番号】 EP2018066836
(87)【国際公開番号】W WO2018234575
(87)【国際公開日】2018-12-27
【審査請求日】2021-06-21
(31)【優先権主張番号】1709970.6
(32)【優先日】2017-06-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】512006066
【氏名又は名称】カイマブ・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100127926
【弁理士】
【氏名又は名称】結田 純次
(74)【代理人】
【識別番号】100140132
【弁理士】
【氏名又は名称】竹林 則幸
(72)【発明者】
【氏名】ワン,ウェイ
(72)【発明者】
【氏名】リー,イー-チャン
(72)【発明者】
【氏名】ブラックウッド,ジョン,ケネス
(72)【発明者】
【氏名】マグリオッツィ,ロベルト
【審査官】小倉 梢
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2012/067176(WO,A1)
【文献】国際公開第2006/109592(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C12N 15/00 - 15/90
C07K 16/00 - 16/46
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
CAplus/REGISTRY/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
FIXa結合性Fv領域を含む第1の重鎖-軽鎖対と、
FX結合性Fv領域を含む第2の重鎖-軽鎖対と
を含む、四量体免疫グロブリンである二重特異性抗原結合性分子であって、
各重鎖が、VHドメインおよび定常領域を含み、各軽鎖が、VLドメインおよび定常領域を含み、前記第1および第2の重鎖-軽鎖対は会合して、それらの重鎖定常領域のヘテロ二量体化により四量体免疫グロブリンを形成しており、
前記二重特異性抗原結合性分子が、共通の軽鎖を含み、そのため、前記第1および第2の重鎖-軽鎖対の軽鎖は、同一のアミノ酸配列を有し、
FIXa結合性Fv領域が配列番号324と少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有し、前記VHドメインが相補性決定領域(CDR)HCDR1、HCDR2、およびHCDR3のセットを含み、
HCDR1が、配列番号1であり、
HCDR2が、配列番号2であり、
HCDR3が、配列番号171であるか、または配列番号171においてIMGT位置111.1にIle、Leu、Val、およびTrpから選択される疎水性残基を有する配列である、
VHドメインと、
配列番号10と少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有し、相補性決定領域(CDR)LCDR1、LCDR2、およびLCDR3のセットを含み、
LCDR1が、配列番号6であり、
LCDR2が、配列番号7であり、
LCDR3が、配列番号8である、
VLドメインとを
含み、
FX結合性部位がFXaに関してよりFXに関して高い親和性を有する
ことを特徴とする二重特異性抗原結合性分子。
【請求項2】
FIXa結合性Fv領域が、
免疫グロブリン重鎖v、dおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHド
メインであって、前記v遺伝子セグメントが、VH3-7(例えば、VH3-7*01)であり、および/または前記j遺伝子セグメントが、JH6(例えば、JH6*02)である、VHドメインと、
免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインであって、前記v遺伝子セグメントが、VL3-21(例えば、VL3-21*d01)であり、前記j遺伝子セグメントが、JL2(例えば、JL2*01)である、VLドメインと
を含む抗体Fv領域を含む、
請求項1に記載の二重特異性抗原結合性分子。
【請求項3】
N末端からC末端へ、VHドメイン、CH1ドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含む抗体重鎖を含む、
請求項1または2に記載の二重特異性抗原結合性分子。
【請求項4】
前記抗体重鎖が、IgG定常領域を含む、請求項1~のいずれか1項に記載の二重特異性抗原結合性分子。
【請求項5】
前記免疫グロブリンが、IgG4である、請求項に記載の二重特異性抗原結合性分子。
【請求項6】
aPTTアッセイにおいて、FVIII欠乏ヒト血漿の凝固時間を40秒未満に短縮する、請求項1~のいずれか1項に記載の二重特異性抗原結合性分子。
【請求項7】
請求項1~のいずれか1項に記載の二重特異性抗原結合性分子をコードする単離された核酸。
【請求項8】
FIXa結合部位を含むFIXa結合性ポリペプチド、または前記ポリペプチドをコードする核酸、ここで、FIXa結合性ポリペプチドは第1の重鎖-軽鎖対である、と、
FX結合部位を含むFX結合性ポリペプチド、または前記ポリペプチドをコードする核酸、ここで、FX結合性ポリペプチドは第2の重鎖-軽鎖対である、とを含む、
請求項1~のいずれか1項に記載の二重特異性抗原結合性分子の製造のためのキット。
【請求項9】
請求項1~のいずれか1項に記載の二重特異性抗原結合性分子をコードする組換え核酸を含む宿主細胞であって、前記コード核酸が、発現のためのプロモーターに作動可能に連結されている、宿主細胞。
【請求項10】
請求項1~のいずれか1項に記載の抗原結合性分子を製造する方法であって、前記抗原結合性分子の発現のための条件下で請求項に記載の宿主細胞を培養することと、前記宿主細胞培養物から前記抗原結合性分子または前記ポリペプチドを回収することとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、血液凝固カスケード中の第IXa因子および第X因子凝固因子に結合する二重特異性抗原結合分子(例えば、抗体)に関する。そのような二重特異性分子は、第X因子を活性化することによって第VIII因子を機能的に置換し、FVIIIが欠乏している患者、すなわちA型血友病患者に血液凝固能力を回復させる。
【背景技術】
【0002】
血友病は、多くの凝固因子のうちの1つの機能(部分的または全体)の損失により、血液の凝固能力が低下する遺伝性疾患である。血友病Aは、血液凝固第VIII因子(FVIII)の欠乏である。この疾患は、患者が残存FVIII機能を保持する程度、および血液凝固カスケード中の他の構成成分のバランスに応じて、軽度、中程度、および重度の形態を有する。治療しない場合、血友病Aは、制御不能な出血を引き起こし、これは、特に関節血症からの関節の損傷により、重度の障害を引き起こす可能性がある。この疾患はしばしば致死的であり、生命を脅かす可能性がある。血友病Aの全世界での発生率は、約1:10,000と考えられている。血友病B(異なる血液凝固因子、第IX因子の欠乏)は、あまり一般的ではなく、発生率は、約1:50,000である。両方の疾患は、X染色体連鎖であるため、通常男性に見られ、男性出生における血友病Aの発生率は、約5,000人に1人である。
【0003】
出血のエピソードの予防は、患者の生活の質を改善し、致命的な失血のリスクを減らすために不可欠である。血友病Aの場合、失われた補因子は、FVIIIの投与によって補充され得る。患者への投与のためのFVIIIは、組換え発現されてもよいか、または血漿から精製されてもよい。典型的には、この治療を受けている患者は、48時間毎または1週間に3回、FVIIIを自己注射する。
【0004】
FVIIIによる治療は、完璧な解決策ではない。重大な欠点は、体内で同種抗体の生産を誘発する可能性があることである。これは、同種抗体がFVIIIに結合し、その活性を妨げ、出血が発生すると患者を危険な状況に置くため、FVIIIによる治療を効果のない状態にする。そのような阻害抗体は、重症血友病のためにFVIIIで治療された患者の約30%において発生する。
【0005】
組換え型ではなく、血漿由来のFVIIIによる治療は、患者において阻害抗体を誘発するリスクがより低いことが報告されている。これは、FVIIIに関連して自然に見られ、免疫原性エピトープを遮蔽し得るフォン・ヴィルブランド因子(VWF)を保持している血漿由来の形態による可能性がある。しかしながら、阻害抗体のリスクを完全に回避するFVIIIの形態はまだ製造されていない。
【0006】
免疫原性がより高い可能性があるにもかかわらず、組換えFVIIIは、安定性がより高く、貯蔵および輸送がより簡単かつ安価であるため、血漿由来の形態に比べていくつかの利点を提供する。寄贈された血漿からの製品を介して感染を伝播するリスクは、C型肝炎およびHIVなどのウイルスが感染した血液製剤のレシピエントに不注意に広がっていた1980年代と比較して現在大幅に減少したが、当然のことながら、厳しい安全管理の必要性が残っている。
【0007】
Bドメイン切断ポリペプチドであるツロクトコグアルファ(turoctocog alfa)(NovoEight(登録商標))などのFVIIIの新しい組換え型が開発されている。しかしながら、そのような製品は、FVIIIに対する中和抗体を発生させる患者には効果がない。一部の患者は、抗FVIII抗体の発生を防ぐために免疫寛容導入法をうまく受けている。しかしながら、阻害抗体を有する、または阻害抗体を発生させるリスクがある患者に使用するためのFVIIIの代替手段に対するかなりの需要が残っている。
【0008】
1つのそのような代替手段は、活性化されたエプタコグアルファ(eptacog alfa)(NovoSeven(登録商標)として既知の組換え第VIIa因子である。しかしながら、それは半減期が短く、数時間毎に注射されなければならない。その使用は、長期的な保護治療の実行可能な選択肢ではなく、主として救援療法または阻害抗体を有する血友病患者における手術中の止血カバーの提供に制限されている。
【0009】
別の利用可能な製品は、活性化プロトロンビン複合体濃縮物(aPCC)であるFEIBA(第VIII因子阻害剤迂回活性)であり、これは同様に、出血のエピソードを抑制し、第VIII因子に対する阻害因子を有する血友病患者における外科的介入中の出血を防ぐために使用され得る。
【0010】
現在、遺伝子療法、siRNAを使用した抗トロンビンの抑制、TFPI(組織因子経路阻害剤)、コンシズマブに対する抗体など、様々な他の代替療法が追求されている。
【0011】
1つの新しいアプローチは、第IXa因子(FIXa)および第X因子(FX)の両方を標的とするヒト化二重特異性IgG抗体である。二重特異性抗体は、一方のアームでFIXaに、もう一方のアームでFXに結合し、これら2つの補因子を一緒にし、それによりFVIIIと同じ方法でFXのFIXa触媒活性化を促進する。したがって、抗体は、血液凝固カスケード中のFVIIIを機能的に補充する(図1)。その構造がFVIIIとは完全に異なるため、抗体は、抗FVIII抗体によって中和できず、したがって投与されたFVIIIに対する同種抗体が発生しているか、または発生させるリスクがある患者に適している。
【0012】
2012年、Kitazawaらは、92の実験動物をヒトFIXaまたはFXで免疫化し、抗FIXaおよび抗FX抗体遺伝子を発現のための宿主細胞に同時導入することによって製造された、約40,000の抗FIXa/X二重特異性抗体のスクリーニングからの、FXを活性化することが可能であったFIXa/X二重特異性抗体の単離を報告した[1]。選択した抗体を精製して、hBS23に指定されたヒト化抗体を生成し、これは、FVIII欠失血漿中の凝固活性および霊長類におけるインビボ止血活性を示した[1]。hBS910[2]に指定されたこの抗体のより強力な型は、治験薬名ACE910、INNエミシズマブで臨床試験を開始した。ACE910の開発は、世界の主要な抗体グループのうちの1つで行われた。それにもかかわらず、適切なインビボ有効性、ならびに臨床規模の製造に適した生化学的および生物物理学的特性を有する分子を操作するのに7年以上かかった。
【0013】
最大1mg/kgの用量でACE910を皮下投与された48名の健康な男性対象の第I相研究において、2名の対象が、抗ACE910抗体の検査で陽性と出た[3]。抗体は、線形の薬物動態プロファイルおよび約4~5週間の半減期を有することが報告された[3]。その後、エミシズマブを最大3mg/kgの毎週の皮下用量で、18名の日本人の重症血友病A患者に投与し、これらの患者における出血を抑制するために、凝固因子の一時的使用を低減することが報告された[4]。2016年12月、エミシズマブは、血友病A患者における出血を低減するための第III相臨床試験で、その主要評価項目を満たしたことが報告された(「HAVEN 1」研究)。予防処置を受けていない患者と比較して、エミシズマブ予防法で治療された患者に関して、出血数の統計的に有意な低減が報告された。この研究では、以前にバイパス剤予防治療を受けた人々における患者内比較において、エミシズマブ予防治療による経時的な出血数の統計的に有意な低減を含む、全ての副次的評価項目を満たしていることも報告された。したがって、エミシズマブの有効性データは有望であるが、HAVEN 1研究での患者の死亡によって安全性への懸念が高まった。承認された薬物は、エミシズマブと組み合わせてaPCCを投与された患者における血栓性微小血管障害症および血栓塞栓症のリスクに関する枠組み警告文を伴う。上記のように、aPCCは、二重特異性抗体による治療の主要な患者群である、FVIIIに対する阻害抗体を有する患者において、出血を抑制するために使用される。
【0014】
血友病の管理は、通常は乳児期にある診断の時点から始まり、患者の生涯にわたって継続的な治療が必要であり、副作用なしで許容され、かつ数十年またはさらには100年にもわたって有効なままである療法を必要とすることに留意することが重要である。したがって、低免疫原性を含む長期の安全性は、数週間、数か月、またはさらには数年などのより短い継続期間にわたって投与されることを目的とする抗体と比較して、抗血友病抗体にとってより重要である。
【0015】
近年、WO2018/098363は、ヒト抗体酵母ライブラリから単離されたFIXおよびFXに結合する二重特異性抗体(Adimab)を記載した。WO2018/098363は、二重特異性抗体の抗FIXaアームの親和性の増加が、FVIIIa活性の増加をもたらすことを開示した(アッセイにおける血液凝固時間の減少によって表される)。二重特異性抗体「BS-027125」を、最初に選択された「親」抗体の親和性成熟によって生成し、これは、FIXa結合アームの親和性を増加させた。BS-027125は、凝固一段法において約90%のFVIIIa様活性を達成することが報告された。エミシズマブと比較した場合、BS-027125は、因子FIXチモーゲン、FIXaおよびFXチモーゲンに対するはるかに高い親和性結合、ならびにFXaへのはるかに低い結合(結合は検出されず)を提示することが報告された。
FIX結合アーム「BIIB-9-1336」は報告によると、FIXチモーゲン(タンパク質分解活性化の前の成熟FIX)よりもFIXa(活性化FIX)に対する選択的結合を示し、FVIIIaによって結合したFIXaエピトープと重複するエピトープに結合することがわかった。FX結合アーム「BIIB-12-917」は報告によると、FXチモーゲンに選択的に結合し、(活性化)FXaへの検出可能な結合を欠き、(FXaではなくFXチモーゲン中に存在する)活性化ペプチド内にあるFXのエピトープに結合したことを示した。次いで、BIIB-9-1336を含む選択されたFIX結合抗体にさらなる変異を導入し、FIXaに対する特異性および/または親和性がさらに増加した抗体を選択するためのライブラリを生成した。
【発明の概要】
【0016】
本発明は、血液凝固第FIXa因子および第FX因子に結合する改善された二重特異性抗原結合分子に関する。本発明の二重特異性抗原結合分子は、FXのFXaへのFIXa触媒活性化を強化し、血友病A患者において欠けている天然の第FVIIIa補因子を効果的に補充し、患者の血液の凝固能力を回復させることができる。図2bを参照されたい。
【0017】
本明細書で報告されるように、本発明者らは、FX活性化の強化における非常に高い効力を含む、治療製品としての開発に適した品質を有する多くの二重特異性抗原結合分子を生成することに成功した。抗FIXaおよび抗FXに対する新規結合部位を有する二重特異性抗原結合分子について記載され、これは、血液凝固カスケード中でFVIIIaに効果的に取って代わるために使用され得る。具体的には、抗FIXa結合部位が記載され、それは異なる抗FX結合部位の配列と組み合わせて非常に活性であり、したがって様々な異なるFIXa-FX二重特異性抗体に組み込まれ得、製造の容易さなどのさらなる所望の特性を有する二重特異性抗体の選択に柔軟性を提供する。
【0018】
第1の態様では、本発明は、(i)FIXa結合部位を含むFIXa結合ポリペプチドアームと、(ii)FX結合部位を含むFX結合ポリペプチドアームとを含む、二重特異性抗原結合分子に関する。FIXaおよび/またはFX結合ポリペプチドアームは、それぞれFIXaまたはFX結合部位を含む抗体Fv領域を含んでもよい。抗体Fv領域は、抗体VH-VLドメイン対である。VHドメインは、VHドメインフレームワーク内にHCDR1、HCDR2、およびHCDR3を含み、VLドメインは、VLドメインフレームワーク内にLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含む。ポリペプチドアームは、抗体重鎖(任意にIgG定常領域を含むもの)および/または抗体軽鎖を含んでもよい。
【0019】
したがって、本発明の抗原結合分子は、第1および第2の抗体Fv領域、FIXaおよびFXの結合部位をそれぞれ含む第1および第2の抗体Fv領域、ならびにインビボの分子の半減期を延長するための半減期延長領域を含んでもよい。
【0020】
半減期延長領域は、第1の抗体Fv領域に共有結合した(例えば、融合タンパク質として)第1のポリペプチドと、第2の抗体Fv領域に共有結合した(例えば、融合タンパク質として)第2のポリペプチドとを含む、ヘテロ二量体化領域であってもよく、2つのポリペプチドは、互いに共有結合的および/または非共有結合的に対になる。ヘテロ二量体化領域の第1および第2のポリペプチドは、同一または異なるアミノ酸配列を有してもよい。ヘテロ二量体化領域は、1つ以上の抗体定常ドメインを含んでもよく、例えば、それは、抗体Fc領域であってもよい。
【0021】
本発明の二重特異性抗原結合分子は、FIXa結合ポリペプチドアームのFIXa結合部位を通じてFIXaに結合し、FX結合ポリペプチドアームのFX結合部位を通じてFXに結合し、それによりFXからFXaへのFIXa触媒活性化を強化することが可能である。これは、本明細書に記載のインビトロFX活性化アッセイで決定され得る。
【0022】
FIXa結合部位は、FIXa結合ポリペプチドアームの相補性決定領域(CDR)のセットによって提供されてもよく、CDRのセットは、HCDR1、HCDR2、HCDR3、ならびに/またはLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含み、
HCDR1は、配列番号1であり、
HCDR2は、配列番号2であり、
HCDR3は、配列番号400であり、
LCDR1は、配列番号6であり、
LCDR2は、配列番号7であり、
LCDR3は、配列番号8である。
FIXa結合ポリペプチドアームのCDRのセットは、次のCDRのセットであってもよく、
HCDR1は、配列番号1であり、
HCDR2は、配列番号2であり、
HCDR3は、配列番号401、配列番号402、または配列番号403であり、
LCDR1は、配列番号6であり、
LCDR2は、配列番号7であり、
LCDR3は、配列番号8である。
FIXa結合ポリペプチドアームのCDRのセットは、次のCDRのセットであってもよく、
HCDR1は、配列番号1であり、
HCDR2は、配列番号2であり、
HCDR3は、配列番号171であり、
LCDR1は、配列番号6であり、
LCDR2は、配列番号7であり、
LCDR3は、配列番号8である。
FIXa結合部位は、FIXa結合ポリペプチドアームの相補性決定領域(CDR)のセットによって提供されてもよく、そのCDRのセットは、HCDR1、HCDR2、HCDR3、ならびに/またはLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含み、
HCDR1は、配列番号140であり、
HCDR2は、配列番号141であり、
HCDR3は、配列番号142であり、
LCDR1は、配列番号6であり、
LCDR2は、配列番号7であり、
LCDR3は、配列番号8である。
【0023】
任意に、CDRのセットの1つ以上のアミノ酸は、これらの配列とは異なるように変異されてもよい。例えば、CDRのセットは、1、2、3、4、または5個のアミノ酸改変を含んでもよく、改変した残基は、重鎖または軽鎖CDRのいずれか1つ以上にある。例えば、CDRのセットは、1つまたは2つの保存的置換を含んでもよい。変異、例えば、置換の選択は、本明細書の実施例14の分析(例えば、HCDR3について)によって、かつ/または得られる変異体の生物学的特性を確認するための実験的試験によって通知され得る。VHドメイン、HCDRのセットまたはHCDR3における変異には、HCDR3配列番号171のIMGT位置111.1のIle、またはHCDR3配列番号171のIMGT位置111.1のSerに対する疎水性残基または正に荷電した残基の置換を含んでもよいか、またはそれからなってもよい。好ましくは、HCDR3は、この位置において疎水性残基、例えば、Ile、Leu、ValまたはTrpを含む。Ileが特に好ましい。
【0024】
FIXa結合ポリペプチドアームは、HCDRのセット、HCDR1、HCDR2、およびHCDR3を含む抗体VHドメインを含んでもよい。HCDR1の配列は、任意に1つまたは2つのアミノ酸改変(例えば、置換)を有する配列番号140であってもよい。HCDR2の配列は、任意に1つまたは2つのアミノ酸改変(例えば、置換)を有する配列番号141であってもよい。HCDR3の配列は、任意に1つまたは2つのアミノ酸改変(例えば、置換)を有する配列番号142であってもよい。HCDR1の配列は、任意に1つまたは2つのアミノ酸改変(例えば、置換)を有する配列番号1であってもよい。HCDR2の配列は、任意に1つまたは2つのアミノ酸改変(例えば、置換)を有する配列番号2であってもよい。HCDR3の配列は、任意に1つまたは2つのアミノ酸改変(例えば、置換)を有する配列番号3であってもよい。任意に、HCDR1配列は、配列番号140または配列番号1である。任意に、HCDR2配列は、配列番号141または配列番号2である。任意に、HCDR3配列は、配列番号400、配列番号401、配列番号402、配列番号403、または配列番号171である。HCDR1の配列は、配列番号1であってもよい。HCDR2の配列は、配列番号2であってもよい。HCDR3の配列は、配列番号171であってもよい。好ましい実施形態では、VHドメインは、HCDR1配列番号1、HCDR2配列番号2、およびHCDR3配列番号171を含む。
【0025】
FIXa結合ポリペプチドアームは、LCDRのセット、LCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含む抗体VLドメインを含んでもよい。LCDR1の配列は、任意に1つまたは2つのアミノ酸改変(例えば、置換)を有する配列番号6であってもよい。LCDR2の配列は、任意に1つまたは2つのアミノ酸改変(例えば、置換)を有する配列番号7であってもよい。LCDR3の配列は、任意に1つまたは2つのアミノ酸改変(例えば、置換)を有する配列番号8であってもよい。
【0026】
FIXa結合ポリペプチドアームの抗体Fv領域は、免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインを含んでもよく、前記v遺伝子セグメントが、VH3-7(例えば、VH3-701)であり、前記d遺伝子セグメントが、DH1-26(例えば、DH1-2601)であり、および/または前記j遺伝子セグメントが、JH6(例えば、JH602)である、および/または、免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインを含んでもよく、前記v遺伝子セグメントが、VL3-21(例えば、VL3-21d01)であり、前記j遺伝子セグメントが、JL3(例えば、JL302)である。FIXa結合ポリペプチドアームの抗体Fv領域は、免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインを含み得、前記v遺伝子セグメントがVL3-21(例えば、VL3-21d01)および前記j遺伝子セグメントが、JL2(例えば、JL201)である。
【0027】
本発明におけるFIXa結合ポリペプチドアームのVHドメインは、フレームワーク内にHCDR1、HCDR2、およびHCDR3を含んでもよく、該フレームワークは、フレームワーク領域FR1、FR2、FR3、およびFR4のセットを含み、
FR1は、配列番号132であり、
FR2は、配列番号133であり、
FR3は、配列番号134であり、
FR4は、配列番号135であるか、
または、最大10個のアミノ酸改変を有するフレームワーク領域のそのセットを含む、例えば、任意の1つ以上のフレームワーク領域内に1つまたは2つの保存的置換があってもよい。
FR1は、アミノ酸配列の配列番号132を有してもよく、任意に、FのL置換、AVSモチーフにおけるAのV置換および/またはVのA置換を有する。
FR2は、アミノ酸配列の配列番号133を有してもよい。
FR3は、アミノ酸配列の配列番号134を有してもよく、任意に、その配列の1番目の残基位置におけるFのY置換、4番目の残基位置におけるAのD置換、12番目の残基位置におけるMのI置換、19番目の残基位置におけるKのN置換、21番目の残基位置におけるVのL置換、および/またはその配列の23番目の残基位置におけるVのL置換を有する。
FR4は、アミノ酸配列の配列番号135を有してもよく、任意に、8番目の残基位置でTのS置換を有する。
【0028】
IXaポリペプチド結合アームのVHドメインのアミノ酸配列は、配列番号324と少なくとも90%の配列同一性を共有してもよい。配列同一性は、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%であってもよい。VHドメインは、HCDR3中のIMGT位置111.1において疎水性残基または正に荷電した残基を有することが好ましい。HCDR3は、15アミノ酸長であってもよい。好ましくは、HCDR3は、この位置に疎水性残基、例えば、Ile、Leu、Val、またはTrpを含む。Ileが特に好ましい。HCDR3は、IMGT位置110、位置111、および/または位置112.1においてSerを含んでもよく、例えば、それは、位置110、111、および112.1のうちの2つまたは3つにSerを含んでもよい。本発明におけるVHドメインのHCDR3のアミノ酸配列は、任意に、配列番号400、配列番号401、配列番号402、配列番号403、または配列番号171である。
【0029】
VHドメインのアミノ酸配列は、配列番号5と少なくとも90%の配列同一性を共有してもよい。配列同一性は、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%であってもよい。
【0030】
任意に、VHドメインアミノ酸配列は、配列番号324である。任意に、VHドメインアミノ酸配列は、配列番号5である。
【0031】
本発明におけるFIXa結合ポリペプチドアームのVLドメインは、フレームワーク内にLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含んでもよく、フレームワークは、フレームワーク領域FR1、FR2、FR3、およびFR4のセットを含み、
FR1は、配列番号136であり、
FR2は、配列番号137であり、
FR3は、配列番号138であり、
FR4は、配列番号139であるか、
または、最大10個のアミノ酸改変を有するフレームワーク領域のそのセットを含む、例えば、任意の1つ以上のフレームワーク領域内に1つまたは2つの保存的置換があってもよい。
【0032】
VLドメインのアミノ酸配列は、配列番号10と少なくとも90%の配列同一性を共有してもよい。配列同一性は、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%であってもよい。任意に、VLドメインアミノ酸配列は、配列番号10である。
【0033】
本発明の二重特異性抗原結合分子のFIXa結合ポリペプチドアームは、二重特異性分子の状況外で単一特異性形態で提供される場合でさえ、FXからFXaへのFIXa触媒活性化を強化することが可能であり得る。これは、本明細書に記載のインビトロFX活性化アッセイで決定され得る。
【0034】
FIXaおよびFXへの結合を決定し、抗原結合に対するポリペプチドアームの親和性を定量化するために、表面プラズモン共鳴が使用されてもよい。
【0035】
FX結合部位は、FX結合ポリペプチドアーム内のCDRのセットによって提供されてもよい。FX結合ポリペプチドアームは、抗体VH-VLドメイン対(すなわち、抗体Fv領域)、フレームワーク内にHCDR1、HCDR2、およびHCDR3を含むVHドメイン、ならびにフレームワーク内にLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含むVLドメインを含んでもよい。
【0036】
FX結合部位は、抗体T02のCDR、すなわち、HCDR1、HCDR2、HCDR3ならびに/またはLCDR1、LCDR2およびLCDR3を含むCDRのセットによって提供されてもよく、
HCDR1は、配列番号57であり、
HCDR2は、配列番号58であり、
HCDR3は、配列番号59であり、
LCDR1は、配列番号62であり、
LCDR2は、配列番号63であり、
LCDR3は、配列番号64である。
【0037】
FX結合ポリペプチドアームは、T02 VHドメイン配列番号61と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVHドメインを含んでもよく、かつ/またはT02 VLドメイン配列番号66と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVLドメインを含んでもよい。配列同一性は、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%であってもよい。任意に、VHドメインアミノ酸配列は、配列番号61である。任意に、VLドメインアミノ酸配列は、配列番号66である。
【0038】
FX結合部位は、抗体T05のCDR、すなわち、HCDR1、HCDR2、HCDR3ならびに/またはLCDR1、LCDR2およびLCDR3を含むCDRのセットによって提供されてもよく、
HCDR1は、配列番号67であり、
HCDR2は、配列番号68であり、
HCDR3は、配列番号69であり、
LCDR1は、配列番号72であり、
LCDR2は、配列番号73であり、
LCDR3は、配列番号74である。
【0039】
FX結合ポリペプチドアームは、T05 VHドメイン配列番号71と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVHドメインを含んでもよく、かつ/またはT05 VLドメイン配列番号76と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVLドメインを含んでもよい。配列同一性は、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%であってもよい。任意に、VHドメインアミノ酸配列は、配列番号61である。任意に、VLドメインアミノ酸配列は、配列番号76である。
【0040】
FX結合部位は、抗体T14のCDR、すなわち、HCDR1、HCDR2、HCDR3ならびに/またはLCDR1、LCDR2およびLCDR3を含むCDRのセットによって提供されてもよく、
HCDR1は、配列番号96であり、
HCDR2は、配列番号97であり、
HCDR3は、配列番号98であり、
LCDR1は、配列番号101であり、
LCDR2は、配列番号92であり、
LCDR3は、配列番号102である。
【0041】
FX結合ポリペプチドアームは、T14 VHドメイン配列番号100と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVHドメインを含んでもよく、かつ/またはT14 VLドメイン配列番号104と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVLドメインを含んでもよい。配列同一性は、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%であってもよい。任意に、VHドメインアミノ酸配列は、配列番号100である。任意に、VLドメインアミノ酸配列は、配列番号104である。
【0042】
FX結合ポリペプチドアームは、
(a)免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VH1-3(例えば、VH1-301)およびJH6(例えば、JH602)である、VHドメインと、
免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VL1-47(例えば、VL1-4701)およびJL1(例えば、JL101)である、VLドメインとを含むか、または、
(b)免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VH3-30(例えば、VH3-3018)およびJH6(例えば、JH602)である、VHドメインと、
免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VL2-8(例えば、VL2-801)およびJL2(例えば、JL201)である、VLドメインとを含むか、または、
(c)免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VH4-61(例えば、VH4-6101)およびJH1(例えば、JH101)である、VHドメインと、
免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VK3-11(例えば、VK3-1101)およびJK5(例えば、JK501)である、VLドメインとを含む、
抗体Fv領域を含んでもよい。
【0043】
FX結合ポリペプチドアームは、免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインであって、前記vおよび前記j遺伝子セグメントが、
VH1-3(例えば、VH1-3*01)およびJH6(例えば、JH6*02)、
VH3-30(例えば、VH3-30*18)およびJH6(例えば、JH6*02)、
VH3-33(例えば、VH3-33*01)およびJH6(例えば、JH6*02)、
VH4-31(例えば、VH4-31*03)およびJH4(例えば、JH4*02)、または
VH4-59(例えば、VH4-59*01)およびJH4(例えば、JH4*02)である、VHドメインと、
VLドメインとを含む、抗体Fv領域を含んでもよい。
【0044】
FX結合ポリペプチドアームは、免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインであって、前記v遺伝子セグメントが、VL3-21(例えば、VL3-21*d01)であり、前記j遺伝子セグメントが、JL3(例えば、JL3*02)である、VLドメインを含む、抗体Fv領域を含んでもよい。
【0045】
FIXa結合ポリペプチドアームおよびFX結合ポリペプチドアームは各々、抗体Fvを含んでもよく、各FvのVLドメインは、同一のアミノ酸配列を有し、すなわち、二重特異性抗原結合分子は、共通のVLドメインを有する。分子は、可変領域および定常領域、任意にヒトλ定常領域を含む、共通の軽鎖を有してもよい。
【0046】
二重特異性抗原結合分子は、FIXa結合Fv領域を含む抗体重鎖および軽鎖の第1の対(重鎖-軽鎖対)、FX結合Fv領域を含む第2の重鎖-軽鎖対を含む、四量体免疫グロブリンであってもよく、
各重鎖は、VHドメインおよび定常領域を含み、各軽鎖は、VLドメインおよび定常領域を含み、第1および第2の重鎖-軽鎖対は、それらの重鎖定常領域のヘテロ二量体化により会合して、免疫グロブリン四量体を形成する。上記のように、軽鎖は、共通の軽鎖であってもよく、すなわち、第1および第2の重鎖-軽鎖対の軽鎖は、同一のアミノ酸配列を有する。例示的な免疫グロブリンアイソタイプは、ヒトIgG、例えばIgG4、任意にIgG4 PEなどの定常ドメインが操作されたヒトIgGを含む。
【0047】
本明細書で例示される二重特異性抗体の有利な特徴は、それらがKymouseプラットフォームを使用して、ヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントから生成されていることである。マウスCDRをヒト抗体可変ドメインに移植すること、およびこれらの変化に起因する機能の損失を軽減するために操作された可変ドメインを繰り返し化精製することなどの「ヒト化」ステップを必要とし得る、通常の実験動物の免疫化から生成される抗体とは異なり、本発明の抗体は、最初から完全なヒト抗体可変ドメインを用いて生成および選択された。完全なヒト抗体の使用は、上記のように、低免疫原性が最も重要である血友病治療の状況において特に適している。本発明の二重特異性抗体の免疫原性が低いため、それらは、FVIIIなどの他の治療に対する阻害抗体を有するかまたは有しない患者を含む、血友病A患者の治療に適したものとなる。本発明の抗原結合分子を投与されている患者は、療法に対する免疫原性応答を発生させるリスクが最小限であるべきである。
【0048】
二重特異性分子の作用機序は、深部静脈血栓症および肺塞栓症などの合併症のリスクが低い良好な安全性プロファイルとも関連している。二重特異性分子の活性は、天然のFVIIIの活性および既存の血液凝固経路に統合されている作用機構に匹敵し、天然の凝固カスケードの上流誘発の状況においてのみ活性化される。
【0049】
他の望ましい特徴には、半減期の長さ(必要な投与頻度を低減する)、および高濃度での製剤に対する分子の適応性(家庭環境での皮下注射を促進する)が含まれる。
【0050】
本発明のさらなる態様は、添付の特許請求の範囲に記載され、かつ本開示に記載されるように、二重特異性抗原結合分子、それらをコードする核酸、個々のポリペプチド結合アームを含む医薬組成物、分子の製造のためのシステムおよび方法、ならびに血友病Aの治療用を含む薬剤におけるそれらの使用に関する。
【図面の簡単な説明】
【0051】
図1】血液凝固カスケード[5]。
図2】A.FIXaおよびFXと相互作用するFVIIIaの補因子作用。B.FIXaおよびFXと相互作用する二重特異性抗体の補因子作用。
図3】成熟タンパク質の残基番号付けを有する第IX因子のアミノ酸配列。シグナルペプチド(直線下線付き)は、分泌後に開裂される。プロペプチド(波下線付き)は、成熟すると開裂される。成熟第IX因子は、軽鎖(残基1~145)および重鎖(残基146~415)を含む。活性化ペプチド(枠付き)は、活性化時に開裂され、Cys132とCys289との間のジスルフィド架橋によって結合された軽鎖(残基1~145)および重鎖(残基181~415、太字)を含む、活性化第IXa因子を生成する。
図4】残基番号付けを有する第X因子のアミノ酸配列。残基1~31は、シグナルペプチドである(直線下線付き)。残基32~40は、プロペプチドである(波下線付き)。FX軽鎖は、残基41~179である。FX重鎖は、残基183~488である。FXa重鎖は、残基235~488(太字)である。
図5A】二重特異性IgG。(A)共通の軽鎖を有する二重特異性IgG。(B)異なる軽鎖を有する二重特異性IgG。
図5B】二重特異性IgG。(A)共通の軽鎖を有する二重特異性IgG。(B)異なる軽鎖を有する二重特異性IgG。
図5C】二重特異性IgG断片。(C)F(ab’)2。(D)タンデム連結scFv。
図5D】二重特異性IgG断片。(C)F(ab’)2。(D)タンデム連結scFv。
図6】二重特異性抗体のFIT-Ig形式。(i)集合FIT-Ig抗体(ii)FIT-Ig抗体に含まれるポリペプチド鎖。構築物1は、NからC方向に、抗体「A」の軽可変領域(VL)および軽定常領域(CL)を含み、抗体「B」の重可変領域(VH)および重定常領域(CH1、CH2、CH3)に融合している、ポリペプチドである。好ましくは、CLドメインとVHBドメインとの間にリンカーは含まれない。構築物2は、抗体「A」の重可変(VH)領域とCH1とのポリペプチド融合体である。構築物3は、抗体「B」の軽可変(VL)領域と軽定常(CL)領域とのポリペプチド融合体である。FIT-Igは、抗体「A」が抗FIXaであり、抗体「B」が抗FXであるか、または抗体「A」がFXであり、抗体「B」が抗FIXaで構築されてもよい。
図7】A.実施例9に記載の二重特異性分子のFVIII模倣活性のインビトロアッセイの原理。 B.陰性対照と比較したFIXa-FX二重特異性分子の陽性結果を示す、実施例9に記載のアッセイからの例示的なデータ。
図8】テナーゼアッセイにおける二重特異性抗体の初期ハイスループット機能スクリーニングの結果。
図9】N128H変異体の表。
図10】N128H CDR3変異体のFXase活性。
図11】aPTTアッセイにおけるN128H CDR3変異体のFVIII模倣活性。
図12】第IX因子特異性アームN436のインビトロテナーゼ(FXase)アッセイ活性。
図13】(i)T02H VHドメインおよびT02L VLドメイン、(ii)T05H VHドメインおよびT05LVLドメイン、または(iii)T14H VHドメインおよびT14L VLドメインによって提供されるFX結合部位とヘテロ二量体化された、N436H VHドメインおよびN128L VLドメイン(FIX結合部位を提供)を含む二重特異性抗体のPTTアッセイ活性。
【発明を実施するための形態】
【0052】
血液凝固
血液凝固カスケードが、図1に示される。凝固(Coagulation)または凝固(clotting)は、損傷した血管からの失血を止めて、血管が修復されることを可能にする、最も重要な生物学的プロセスのうちの1つである。凝固の機構には、フィブリンの沈着および成熟(maturation)とともに、血小板の活性化、接着、および凝集を伴う。凝固の誤調節は、過度の出血(血友病)または閉塞性凝固(血栓症)を引き起こす可能性がある。凝固は、全ての哺乳動物において高度に保存されている。それは、凝固因子の複雑なネットワークによって制御される。血管の内側を覆う内皮が損傷すると、凝固が開始する。内皮下組織因子(TF)の血漿第VII因子(FVII)への曝露は、一次止血(外因性経路)をもたらし、損傷部位に緩い栓が形成される。追加の凝固因子、特に第IX因子(FIX)および第VIII因子(FVIII)の活性化は、二次止血(内因性経路)をもたらし、フィブリン鎖が形成されて栓を強化する。外因性および内因性経路は、最終的に共通点に集中し、カルシウムと一緒に、かつリン脂質表面上に結合した第Xa/Va因子複合体の形成が、プロトロンビン(第II因子)からトロンビン(第IIa因子)を生成する。
【0053】
FVIIIは、トロンビンまたは第Xa因子(FXa)によって開裂され、結果として生じる第VIIIa因子(FVIIIa)は、A1サブユニット、A2サブユニット、および軽鎖からなるヘテロ三量体構造を示す。活性化すると、かつカルシウムイオンおよびリン脂質表面(血小板上)の存在下で、FVIIIaは、その軽鎖およびA2サブユニットを介してFIXaに結合し、同時にそのA1サブユニットを介してFXに結合し、活性な固有の「テナーゼ」または「Xase」複合体を形成し、FVIIIa補因子は、FIXaおよびFXを近接させ、FIXaの触媒速度定数をアロステリックに強化する。図2aを参照されたい。第X因子は、FIXaのセリンプロテアーゼ活性によって活性化され、凝固カスケードが継続し、血餅の構造ポリマーであるフィブリンの沈着に至る。
【0054】
血友病は、FVIII補因子活性の欠損(血友病A)またはFIX酵素活性の欠損(血友病B)のいずれかによるXase複合体の欠乏によって生じる。
【0055】
第IX因子(FIX)
第IX因子は、補因子として第VIII因子を必要とするセリンプロテアーゼである。それは、不活性な前駆体として血液中を循環し、上述のように、止血しようとする時に内因性または外因性経路により活性化される。
【0056】
文脈が他の意味を必要としない限り、本明細書で言及される第IX因子は、ヒト第IX因子であり、第IXa因子は、ヒト第IXa因子である。
【0057】
ヒト第IX因子のアミノ酸配列が、図3に示される。第IX因子遺伝子は、約34kbの長さであり、8つのエクソンを含む。転写物は、短い5’非翻訳領域、オープンリーディングフレームおよび終止コドン、ならびに3’非翻訳領域を含む。ORFは、461アミノ酸のプレ-プロ-タンパク質をコードし、プレ配列(シグナルペプチド)は、分泌のために第IX因子を方向付け、プロペプチド配列は、ビタミンK依存性カルボキシラーゼの結合ドメインを提供し、これは、隣接するGLAドメイン中のある特定のグルタミン酸残基をカルボキシル化し、残りは、第IX因子チモーゲンを表し、これは、プレおよびプロ配列の除去後に循環に入る。成熟415残基FIXタンパク質は、N末端からC末端へ、12個のグルタミン酸残基が翻訳後にγカルボキシル化されるGLAドメイン、2つの上皮成長因子(EGF)様ドメイン、活性化ペプチド配列、および触媒セリンプロテアーゼドメインを含む。FIXは、内因性経路により生成された活性化第XI因子、または外因性経路のTF/FVIIa複合体のいずれかによって活性化される。いずれにせよ、活性化は、R145に続くペプチド結合の開裂(α-開裂)およびR180に続くペプチド結合の開裂(β-開裂)を伴い、介在配列に対応する活性化ペプチドを放出し、それにより活性化FIXa分子を生成し、これは、軽鎖のC132と重鎖のC289との間のジスルフィド架橋によって結合された、N末端軽鎖(GLA-EGF-EGF)およびC末端重鎖(触媒ドメイン)を有する。残基番号付けは、成熟FIXポリペプチド配列中のアミノ酸を指す。Xase複合体が形成されるリン脂質表面上では、リン脂質と結合するのはFIXaのGLAドメインであり、一方、触媒ドメインは、リン脂質表面よりも高く(70Å超)、FVIIIaのA2ドメインによって調整される[6, 7]。
【0058】
FIXa活性の欠失である血友病Bの分子基盤は多様であり、活性化開裂部位における様々な点変異、ナンセンス変異、mRNAスプライス部位変異、欠失、挿入、またはミスセンス変異を含む[8]。
【0059】
活性化FIX(FIXa)の触媒(プロテアーゼ)ドメインは、FVIIIaへの結合に関与する。このドメイン中の残基E245は、カルシウムイオンに結合し、この位置における変異は、FVIIIへの結合を低減し、血友病B、例えば、置換E245Vをもたらす可能性がある。残基330~338によって形成されたFIXヘリックス内の変異は、FVIIIへの結合の低減、その結果として血友病Bとも関連している。
【0060】
一塩基多型(SNP)および長多型を含む、第IX因子における非病原性変異もまた報告されており、[8]で概説されている。これらには、エクソン6中のMnII SNPが含まれ、残基148におけるT/A置換(Malmo多型)をもたらし、これは、白人および黒人のアメリカ人集団では比較的一般的である[8]。
【0061】
第X因子(FX)
文脈が他の意味を必要としない限り、本明細書で言及される第X因子は、ヒト第X因子であり、第Xa因子は、ヒト第Xa因子である。ヒト第FXのアミノ酸配列が、図4に示される。
【0062】
FXは、スチュアート・プロワー因子としても既知である。それは、セリンエンドペプチダーゼである。FXは、加水分解によって、第IX因子(上記のようにその補因子である第FVIII因子と共に)または第VII因子(その補因子である組織因子と共に)のいずれかによって第Xa因子に活性化される。FXは、Arg-Thr結合において、次いでArg-Ile結合においてプロトロンビンを2つの場所で開裂することによって作用して、活性トロンビンを得る。
【0063】
抗原結合
二重特異性抗原結合分子の望ましい特徴は、結合したFIXaが結合したFXを活性化することを可能にする方法で、FIXaおよびFXを結合することである。
【0064】
FIXaおよびFXを一緒にし、それによりFIXaによるFXの活性化を促進するために、二重特異性抗原結合分子は、これらの2つの補因子に同時に結合し得る。結合は連続して起こり得、例えば、初期の二元複合体が、第1の結合アームとその同種抗原との間に形成され得、第2の結合アームのその同種抗原への結合が後に続く。原則として、これら2つの結合事象は、FIXaに続いてFX、またはFXに続いてFIXaのいずれかの順序で生じ得る。分子振り付けは、2つの結合部位のそれぞれの抗原に対する相対的親和性の影響を受ける。二重特異性抗原結合分子、FIXaおよびFXの集団では、多くの異なる複合体が並行して存在すると予想される。したがって、そのプールは、遊離抗原結合分子、遊離FIXa、遊離FX、抗原結合分子と複合体化されたFIXa、抗原結合分子と複合体化されたFX、ならびにFIX、FX、および抗原結合分子の三元複合体を含み、これらの種の各々は、個々の相互作用の相対的な結合速度定数および解離速度定数に従って異なる割合で存在する。
【0065】
二重特異性抗原結合分子は、FXよりもFIXaに対して高い親和性を有することが望ましくあり得る。そのような二重特異性分子は、FIXaと初期の複合体を形成することが想定され、これがFXに結合し、活性化する。FXに対する比較的低い親和性は、不完全な抗体-抗原複合体中で結合するFXの割合を低減する(すなわち、FIXaなし)。これの潜在的な利点は、より大きい割合のFXが、患者の血液中に存在する可能性のある任意のFVIIIと自由に関与する状態のままであることを可能にすることである。血友病Aは、軽度の欠乏から機能的FVIIIの完全な欠如にまで及ぶ、幅広いFVIIIの欠乏を包含する。ある程度機能的なFVIIIを保持する患者の場合、この自然な活性を可能な限り保持することが望ましくあり得る。したがって、FX結合アームがFXへの結合についてFVIIIと競合しない二重特異性抗原結合分子を提供することが望ましくあり得る。
【0066】
好ましくは、FX結合アームは、FXaよりもFXに対して高い親和性を有する。FXaに対する低い親和性は、活性化された生成物の放出を促進し、凝固カスケードにおけるFVIII模倣分子の役割を完了し、FX結合部位を再利用のために自由にする。
【0067】
FIXa結合
二重特異性抗原結合分子のFIXa結合アームは、FIXaの軽鎖および/または重鎖に結合し得る。初期の研究は、実施例に記載のN128系統のFIXa結合アームが、単独で(重鎖の非存在下で)FIXa軽鎖に結合しないことを示した。
【0068】
したがって、本発明の二重特異性抗原結合分子(またはそのFIXa結合ポリペプチドアーム)は、重鎖および軽鎖を含むFIXa分子に結合し、かつ重鎖の非存在下でFIX軽鎖に結合しないものであってもよい。任意に、FIXa結合アームは、FIXa重鎖および軽鎖の組み合わせによって形成されるか、または安定化されるエピトープを認識する。それは例えば、FIXa分子中の軽鎖とのみ接触し、FIXa分子中の重鎖と組み合わせて軽鎖が存在する場合にのみ曝露または安定化されるエピトープに結合し得る。あるいは、それは、軽鎖および重鎖の両方からの1つ以上の残基を含むか、または重鎖の残基のみを含むエピトープと接触してもよい。
【0069】
本発明による抗原結合分子、またはそのFIXa結合ポリペプチドアームは、10mM以下、好ましくは5mM以下、より好ましくは1mM以下の親和性(Kdとして測定)でヒトFIXaのECドメインに結合し得る。例えば、Kdは、1nM~3μMであってもよい。
【0070】
ヒト第FIXa因子に結合するためのKdは、0.1μM~1μM、例えば、0.15~0.3μMであってもよい。Kdは、0.6μM以下、0.5μM以下、0.4μM以下、0.3μM以下、0.25μM以下、または2μM以下であってもよい。Kdは、少なくとも0.1μM、例えば、少なくとも0.2μMであってもよい。
【0071】
Kdは、50nM以下、10nM以下、5nM以下、2nM以下、または1nM以下であってもよい。Kdは、0.9nM以下、0.8nM以下、0.7nM以下、0.6nM以下、0.5nM以下、0.4nM以下、0.3nM以下、0.2nM以下、または0.1nM以下であってもよい。Kdは、少なくとも0.001nM、例えば、少なくとも0.01nMまたは少なくとも0.1nMであってもよい。Kdは、0.1~10nMであってもよい。
【0072】
本発明による抗原結合分子またはそのFIXa結合ポリペプチドのアームは、0.1μM~1μM、例えば、0.15~0.3μMの親和性(Kdとして測定)でヒトFIXに結合し得る。Kdは、0.6μM以下、0.5μM以下、0.4μM以下、0.3μM以下、0.25μM以下、または2μM以下であってもよい。Kdは、少なくとも0.1μM、例えば、少なくとも0.2μMであってもよい。
【0073】
FIXとの相互作用のKdは、FIXaとの相互作用のKdに匹敵し得、例えば、FIXaに対する親和性と比較して、FIXに対するFIXa結合アームの親和性において25%未満、任意に10%未満の差が存在し得る。FIXaと比較して、FIXとの相互作用のKdにおいて統計的に有意な差が存在しない場合がある。
【0074】
本明細書の他の箇所に記載されるように、親和性は、例えば、25℃で、分析物として溶液中の抗原を用い、任意に二量体として(例えば、単一特異性IgGとして)固体表面に結合した結合アームを用いた、表面プラズモン共鳴(SPR)を使用して決定され得る。
【0075】
FX結合
本発明による抗原結合分子、またはそのFX結合ポリペプチドアームは、10mM以下、好ましくは5mM以下、より好ましくは1mM以下のKdでヒトFXのECドメインに結合し得る。例えば、Kdは、5μM~1nM、例えば、5μM~10nMであってもよい。
【0076】
Kdは、0.1μM~1μM、例えば、0.15~0.3μMであってもよい。Kdは、0.6μM以下、0.5μM以下、0.4μM以下、0.3μM以下、または0.25μM以下であってもよい。Kdは、少なくとも0.1μMであってもよい。
【0077】
Kdは、50nM以下、10nM以下、5nM以下、2nM以下、または1nM以下であってもよい。Kdは、0.9nM以下、0.8nM以下、0.7nM以下、0.6nM以下、0.5nM以下、0.4nM以下、0.3nM以下、0.2nM以下、または0.1nM以下であってもよい。Kdは、少なくとも0.001nM、例えば、少なくとも0.01nMまたは少なくとも0.1nMであってもよい。例えば、Kdは、1~100nMであってもよい。Kdは、1~10nMであってもよい。
【0078】
本明細書の他の箇所に記載されるように、親和性は、例えば、25℃で、分析物として溶液中の抗原を用い、任意に二量体として(例えば、単一特異性IgGとして)固体表面に結合した結合アームを用いた、表面プラズモン共鳴(SPR)を使用して決定され得る。
【0079】
抗原結合親和性の測定
FIX、FIXa、FX、およびFXaに結合するための抗原結合分子の親和性は、平衡解離定数Kd、会合のKa/Kd比または解離、または結合相互作用の結合速度定数(Ka)および解離速度定数(kd)の観点から定量化され得る。抗原結合のためのKd、KaおよびKdは、表面プラズモン共鳴(SPR)を使用して測定され得る。
【0080】
親和性の定量化は、一価形態の抗原結合ポリペプチドアーム、例えば、抗原結合部位を含む抗体FabもしくはFv、または当該の抗原に対する単一抗原結合アームを有するヘテロ二量体免疫グロブリン(例えば、IgG)を用いたSPRを使用して行え得る。あるいは、実施例3および実施例6、または実施例15~16に示されるように、二価形態の抗原結合ポリペプチドアーム、例えば、ホモ二量体抗原結合アームを含むIgGに対する親和性を決定することが便利であり得る。SPRは、抗原結合ポリペプチドアームの二量体をバイオセンサチップに(直接または間接的に)コーティングすること、抗原結合ポリペプチドアームを幅広い濃度の緩衝液中の抗原に曝露すること、結合を検出すること、および結合相互作用のための平衡解離定数Kdを計算することを含んでもよい。SPRは、25℃で行われてもよい。好適な緩衝液は、150mMのNaCl、0.05%洗剤(例えば、P20)、および3mMのEDTA、pH7.6である。2.5mMのCaClを有するHBS-P 1X(10mMのHEPES pH7.4、150mMのNaCl、3mMのEDTA、0.05%ポリソルベート20 pH7.6)が、例示的な緩衝液である。結合データは、使用する機器に固有であり得る標準アルゴリズムを使用して、1:1モデルに適合され得る。Biacore(商標)、ProteOn XPR36(商標)(Bio-Rad(登録商標))、およびKinExA(登録商標)(Sapidyne Instruments,Inc)などの様々なSPR機器が既知である。
【0081】
交差反応性
規制機関は、候補治療分子がヒトの臨床試験に進む前に、実験動物における治療効果を実証していることを要求し得る。後天性血友病A動物モデルの一例は、FVIII中和抗体またはFVIIIに対する小分子阻害剤の投与により血液凝固が欠乏した状態にされ、それによりヒト血友病A患者の表現型を再現した、カニクイザルである。動物モデルにおける二重特異性抗原結合分子の試験を可能にするために、各アームの結合部位は、1つ以上の非ヒト哺乳動物からの対応する抗原と交差反応することが望ましい。したがって、抗原結合分子のFIXa結合部位は、ネズミ科(例えば、マウスもしくはラット)、ウサギ、または非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル)FIXaならびにヒトFIXaに結合し得、FX結合部位は、ネズミ科(例えば、マウスもしくはラット)、ウサギ、または非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル)FXaおよびヒトFXaに結合し得る。
【0082】
抗原結合分子(またはより正確には、その抗原結合部位)の種交差反応性の程度を定量化するための一方法は、別の種の抗原と比較した抗原または1つの種に対する親和性の倍数差として、例えば、ヒト抗原対カニクイザル抗原に対する親和性の倍数差としてのものである。親和性は、Kdとして定量化され得、抗原の抗原結合分子への結合の平衡解離定数を指す。Kdは、本明細書の他の箇所に記載されるようにSPRによって決定され得る。
【0083】
種交差反応性結合分子は、30倍以下、25倍以下、20倍以下、15倍以下、10倍以下、または5倍以下であるヒトおよび非ヒト抗原に結合するための親和性の倍数差を有し得る。言い換えると、ヒト抗原の細胞外ドメインに結合するKdは、非ヒト抗原の細胞外ドメインに結合するKdの1/30~30倍、1/25~25倍、1/20~20倍、1/15~15倍、1/10~10倍、または1/5~5倍であり得る。
【0084】
好ましくは、ヒトおよび非ヒト抗原の結合親和性は、1/10~10倍の範囲内、より好ましくは1/5~5倍または1/2~2倍である。例えば、表面プラズモン共鳴によって決定されるような、非ヒトFIXaへの結合についてのKdは、ヒトFIXaへの結合についてのKdよりも最大10倍(好ましくは、最大5倍もしくは最大2倍)大きくてもよいか、またはせいぜい1/10(好ましくは、せいぜい1/5もしくはせいぜい1/2)であってもよい。同様に、例えば、SPRによって決定されるような、非ヒトFXへの結合についてのKdは、ヒトFXへの結合についてのKdよりも最大10倍(好ましくは、最大5倍もしくは最大2倍)大きくてもよいか、またはせいぜい1/10(好ましくは、せいぜい1/5もしくはせいぜい1/2)であってもよい。親和性を決定する方法は、本明細書の他の箇所に記載されている。
【0085】
結合分子はまた、両方の種の抗原に結合するためのKdが閾値を満たす場合、例えば、ヒト抗原に結合するKdおよび非ヒト抗原に結合するKdが両方、10mM以下、好ましくは5mM以下、より好ましくは1mM以下である場合、種交差反応性であると見なされ得る。Kdは、10nM以下、5nM以下、2nM以下、または1nM以下であってもよい。Kdは、0.9nM以下、0.8nM以下、0.7nM以下、0.6nM以下、0.5nM以下、0.4nM以下、0.3nM以下、0.2nM以下、または0.1nM以下であってもよい。
【0086】
異なる種の抗原に結合するための種交差反応性が有利であり得る一方で、それでもなお、望ましくない副作用を回避するためには、FIXa結合アームおよびFX結合アームのそれぞれの抗原に対する選択性が望ましい。したがって、体内では、FIX/FIXaおよびFX/FXaが、好ましくは、抗原結合分子によって結合される唯一の抗原である。
【0087】
FXのFIXa介在活性化の強化
FXのFXaへのFIXa介在活性化を強化する二重特異性抗原結合分子の能力は、インビトロまたはインビボアッセイで決定され得る。
【0088】
好適なインビトロアッセイは、実施例9に例示され、図7に示されるFX活性化アッセイである。そのアッセイは、
(i)FXaの形成に適した条件下(例えば、リン脂質の存在下、37℃の緩衝液中)で、二重特異性抗原結合分子をFIXaおよびFXと接触させることと、
(ii)FXaによって開裂可能である基質を添加して、検出可能な生成物を生成することと、
(iii)検出可能な生成物の存在を検出し、任意に定量化すること、
とを含む。
生成物のレベルは、FIXa-FX二重特異性抗原結合分子が反応混合物に存在しない対照アッセイと比較され得る。対照と比較した二重特異性分子を用いたアッセイにおける生成物レベルの有意差は、二重特異性分子がFXのFIXa介在活性化を強化することが可能であることを示す。FVIIIは、陽性対照として含まれる場合がある。
【0089】
生成物のレベルは、FIXa-FX二重特異性抗原結合分子がエミシズマブであるアッセイと比較され得る。本発明による二重特異性分子は、エミシズマブと同一もしくは同様の程度(例えば、10%の差以内または5%の差以内)まで、またはより高い程度(例えば、検出可能な生成物のレベルによって測定されたエミシズマブで達成されるよりも10%超多いFXからFXaへの活性化)まで、FXからFXaへのFIXa介在活性化を強化し得る。
【0090】
別の好適なアッセイは、FVIII欠乏血漿中の活性化部分トロンボプラスチン時間(aPTT)を測定することであり、これは、阻害剤の存在下または非存在下で行われ得、二重特異性分子の活性を組換えヒトFVIIIと比較するために使用され得る。このアッセイは、実施例10および実施例18に例示される。aPTTはエンドポイントアッセイであり、血餅形成の全体的な概要を提供し、アッセイ読み出しとして凝固時間を提供する。FVIII欠乏血漿は、典型的には、aPTTアッセイにおいて約80~90秒の凝固時間を有する。本発明の二重特異性抗原結合分子は、aPTTアッセイにおける凝固時間を短縮するのに有効である(陰性対照と比較して)。本発明による二重特異性抗原結合分子を用いたaPTTアッセイにおけるヒトFVIII欠乏の凝固時間は、例えば、組換えヒトFVIIIaを用いた凝固時間と同じか、またはそれより短い可能性がある。正常な(FVIII+)ヒト血漿の生理学的凝固時間は、典型的には40秒未満、例えば、37~34秒の範囲である。活性化FVIIIaを提供すると、FVIII欠乏血漿でも同様の値が達成可能であり、これは、参照値に対する装置/測定の較正によりアッセイを標準化する便利な方法を提供する。あるいは、正常な(FVIII+)ヒト血漿の凝固時間は、参照のために使用され得、aPTTアッセイは、カルシウムの添加による凝固の誘発によって開始される。
【0091】
本発明の二重特異性抗原結合分子は、aPTTアッセイにおいて、FVIIIaの凝固時間の10秒以内の凝固時間を与え得る(すなわち、FVIIIaを用いたaPTTアッセイの凝固時間よりも最大10秒長いか、または最大10秒短い)。好ましくは、本発明の二重特異性抗原結合分子を用いたaPTTアッセイにおける凝固時間は、FVIIIaを用いた凝固時間よりも短い。二重特異性抗原結合分子は、凝固時間を40秒未満、35秒未満、または30秒未満に短縮し得る。凝固時間は、20~40秒、例えば20~30秒であり得る。
【0092】
二重特異性抗原結合分子
二重特異性抗原結合分子は、FIXa結合ポリペプチドアームとFX結合ポリペプチドアームとを含む。それは、多鎖または単鎖ポリペプチド分子であってもよい。FIXa結合ポリペプチドアームおよびFX結合ポリペプチドアームは、二重特異性分子の異なる部分を表すが、1つのポリペプチドが任意に、FIXa結合アームおよびFX結合アームの両方の全部または一部を形成することができる。
【0093】
ポリペプチド結合アームは、抗原(FIXaまたはFX)のうちの1つに対する結合部位を含む二重特異性分子の領域である。二重特異性分子の一方または両方の抗原結合部位は、ポリペプチドアームの相補性決定領域(またはペプチドループ)のセットによって提供され得、ポリペプチドアームは、抗体(例えば、抗体Fv領域)または非抗体分子のものであるかどうかにかかわらず、任意の好適な足場ポリペプチドである。結合アームは、1つまたは2つ以上(例えば、2つ)のポリペプチドまたはその部分(例えば、ドメイン)を含んでもよい。
【0094】
本発明は、二重特異性抗体に関して本明細書に詳細に記載され、抗原結合ポリペプチドアームのうちの少なくとも1つは、抗体VHおよび/またはVLドメイン、任意にFv領域におけるCDRのセットによって提供される。
【0095】
抗体は、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンドメインを含む分子である。抗体は、IgG、IgM、IgA、IgD、もしくはIgE分子、またはその抗原特異性抗体断片を含む分子であってもよい。「抗体」という用語は、抗体の抗原結合部位を含む任意のポリペプチドまたはタンパク質を含む。抗体の抗原結合部位(パラトープ)は、その標的抗原のエピトープに結合し、かつそれに相補的である抗体の一部である。「エピトープ」という用語は、抗体によって結合される抗原の領域を指す。エピトープは、構造的または機能的であると定義され得る。機能的エピトープは概して、構造的エピトープのサブセットであり、相互作用の親和性に直接寄与する残基を有する。エピトープはまた、立体構造的であり、すなわち、非線形アミノ酸で構成されてもよい。ある特定の実施形態では、エピトープは、アミノ酸、糖側鎖、ホスホリル基、またはスルホニル基などの分子の化学的に活性な表面グループである決定基を含んでもよく、ある特定の実施形態では、特定の三次元構造特性、および/または特定の電荷特性を有してもよい。
【0096】
抗体の抗原結合部位は、抗体VHおよび/またはVLドメインの相補性決定領域(CDR)のセットによって提供され、抗原に結合することが可能である。一例において、抗体結合部位は、単一可変ドメイン、例えば、重鎖可変ドメイン(VHドメイン)、または軽鎖可変ドメイン(VLドメイン)によって提供される。別の例では、結合部位は、VH/VL対(Fv)または2つ以上のそのような対によって提供される。
【0097】
抗体可変ドメインは、相補性決定領域(CDR、すなわち、CDR1、CDR2、およびCDR3)のアミノ酸配列、ならびにフレームワーク領域(FR)を含む、抗体の軽鎖および重鎖の部分である。したがって、VHおよびVLドメインの各々の中にCDRおよびFRがある。VHドメインは、HCDRのセットを含み、VLドメインは、LCDRのセットを含む。VHは、重鎖の可変ドメインを指す。VLは、軽鎖の可変ドメインを指す。各VHおよびVLは典型的には、3つのCDRおよび4つのFRで構成され、以下の順序:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4でアミノ末端からカルボキシ末端へ配置される。CDRおよびFRに割り当てられたアミノ酸の位置は、IMGT命名法に従って定義され得る。抗体は、VH CDR1、CDR2、およびCDR3、ならびにフレームワークを含む抗体VHドメインを含んでもよい。あるいは、またはさらに、抗体は、VL CDR1、CDR2、およびCDR3、ならびにフレームワークを含む抗体VLドメインを含んでもよい。抗体VHおよびVLドメインならびにCDRの例示的な配列は、本開示の一部を形成する。CDRは、IMGTシステムに従って定義される[9]。本明細書に開示される全てのVHおよびVL配列、CDR配列、CDRのセット、およびHCDRのセット、およびLCDRのセットは、本発明の態様および実施形態を表す。本明細書に記載されるように、「CDRのセット」は、CDR1、CDR2およびCDR3を含む。したがって、HCDRのセットは、HCDR1、HCDR2、およびHCDR3を指し、LCDRのセットは、LCDR1、LCDR2、およびLCDR3を指す。特に明記しない限り、「CDRのセット」は、HCDRおよびLCDRを含む。
【0098】
抗体は、抗体フレームワーク内に1つ以上のCDR、例えば、CDRのセットを含んでもよい。フレームワーク領域は、ヒト生殖細胞遺伝子セグメント配列のものであり得る。したがって、抗体は、ヒト生殖細胞フレームワーク内にHCDRのセットを含むVHドメインを有するヒト抗体であってもよい。通常、抗体は、例えば、ヒト生殖細胞フレームワーク内にLCDRのセットを含むVLドメインも有する。抗体「遺伝子セグメント」、例えば、VH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJH遺伝子セグメントは、抗体のその部分が由来する核酸配列を有するオリゴヌクレオチドを指し、例えば、VH遺伝子セグメントは、FR1からCDR3の一部へポリペプチドVHドメインに対応する核酸配列を含むオリゴヌクレオチドである。ヒトv、d、およびj遺伝子セグメントは、組み換えられてVHドメインを生成し、ヒトvおよびjセグメントは、組み換えられてVLドメインを生成する。Dドメインまたは領域は、抗体鎖の多様性ドメインまたは領域を指す。Jドメインまたは領域は、抗体鎖の結合ドメインまたは領域を指す。体細胞超変異は、対応する遺伝子セグメントと正確に一致しない、または整合しないフレームワーク領域を有する抗体VHまたはVLドメインをもたらす可能性があるが、最も近い遺伝子セグメントを特定し、したがって特定のVHまたはVLドメインが遺伝子セグメントのどの特定の組み合わせに由来するかを特定するために、配列アライメントが使用され得る。抗体配列を遺伝子セグメントと整合する場合、抗体のアミノ酸配列が、遺伝子セグメントによってコードされるアミノ酸配列と整合されてもよく、または抗体ヌクレオチド配列が、遺伝子セグメントのヌクレオチド配列と直接整合されてもよい。本明細書に記載の例示的な抗体のフレームワーク領域に対応する生殖細胞遺伝子セグメントが、表12に示される。
【0099】
抗体は、定常領域を含む免疫グロブリン全体であってもよく、または抗体断片であってもよい。抗体断片は、無傷の抗体の一部分であり、例えば、無傷の抗体の抗原結合および/または可変領域を含む。抗体断片は、1つ以上の定常領域ドメインを含んでもよい。
【0100】
本発明の抗体は、ヒト可変領域および非ヒト(例えば、マウス)定常領域を含むヒト抗体またはキメラ抗体であってもよい。本発明の抗体は、例えば、ヒト可変領域を有し、任意にヒト定常領域も有する。
【0101】
したがって、抗体は任意に、定常領域またはその一部、例えば、ヒトIgG4定常領域などのヒト抗体定常領域またはその一部を含む。例えば、VLドメインは、そのC末端で抗体軽鎖κまたはλ定常ドメインに付着し得る。同様に、抗体VHドメインは、そのC末端で、任意の抗体アイソタイプ、例えば、IgG、IgA、IgE、およびIgM、ならびにIgG1またはIgG4などのアイソタイプサブクラスのうちのいずれかに由来する、免疫グロブリン重鎖定常領域の全部または一部(例えば、CH1ドメインまたはFc領域)に付着し得る。
【0102】
抗体は、非ヒト定常領域を有して生成されてもよい。例えば、抗体が遺伝子導入動物において製造される場合(その例は、本明細書の他の箇所に記載される)、ヒト可変領域および非ヒト定常領域を含むキメラ抗体が製造され得る。定常領域は、宿主動物、例えば、マウスに内因性の領域であってもよい。一部の遺伝子導入動物は、完全ヒト抗体を生成する。他の遺伝子導入動物は、キメラ重鎖および完全ヒト軽鎖を含む抗体を生成するように操作されている。抗体が1つ以上の非ヒト定常領域を含む場合、これらは、治療組成物としてのヒトへの投与により適した抗体を提供するために、ヒト定常領域で置き換えられてもよく、これは、それらの免疫定常性がそれにより低減されるためである。
【0103】
酵素パパインによる免疫グロブリン全体(二価)の消化は、「Fab」断片および「Fc」断片として既知の2つの同一(一価)の抗原結合断片をもたらす。Fcは、抗原結合活性を有しないが、結晶化する能力を有する。「Fab」は、本明細書で使用される場合、重鎖および軽鎖の各々の1つの定常ドメインおよび1つの可変ドメインを含む抗体の断片を指す。本明細書における「Fc領域」という用語は、免疫グロブリン重鎖のC末端領域を定義し、天然配列Fc領域および可変Fc領域を含む。「Fc断片」は、ジスルフィドによってともに保持された両方のH鎖のカルボキシ末端部分を指す。
【0104】
酵素ペプシンによる抗体の消化は、抗体分子の2つのアームが連結されたままである、二価F(ab’)2断片をもたらす。F(ab’)2断片は、ヒンジ領域におけるジスルフィド架橋によって連結された2つのFab断片を含む二価断片である。単鎖抗体(例えば、scFv)は、別の断片である。scFvなどの2つの異なる一価の単一特異性抗体断片が一緒に連結されて、二価の二重特異性抗体を形成してもよい。
【0105】
「Fv」は、本明細書で使用される場合、抗原認識部位および抗原結合部位の両方を保持する抗体の最小断片を指す。この領域は、強い非共有結合または共有結合によって会合した1つの重鎖可変ドメインおよび1つの軽鎖可変ドメインの二量体からなる。この構成において、各可変ドメインの3つのCDRが相互作用して、VH-VL二量体の表面上の抗原結合部位を規定する。集合的に、6つのCDRにより、抗体に抗原結合特異性が付与される。しかしながら、単一の可変ドメイン(または抗原に特異的な3つのCDRのみを含むFvの半分)でさえ、通常は結合部位全体よりも低い親和性ではあるが、抗原を認識し、それに結合する能力を有する。
【0106】
二重特異性抗体は、多くの可能な形式を有することができる。概要のために、Spiess,Zhai&Carter,Mol.Immunol.67:95-106 2015を参照されたく、二重特異性抗体の5つのカテゴリーを例示する:
-CrossMab、DAF(2-in-1)、DAF(4-in-1)、DutaMab、DT-IgG、共通の軽鎖を有するノブ・イン・ホール(KIH)、KIH集合体、電荷対、Fabアーム交換、SEEDボディ、トリオマブ、LUZ-Y、mAb(この概要では「Fcab」と称される)、κλボディ、直交Fabによって例示される、二重特異性IgG(約150kDa);
-DVD-IgG、IgG(H)-scFv、scFv-(H)IgG、IgG(L)-scFv、scFv-(L)IgG、IgG(L,H)-Fv、IgG(H)-V、V(H)-IgG、IgG(L)-V、V(L)-IgG、KIH IgG-scFab、2scFv-IgG、IgG-2scFv、scFv4-Ig、zybody、DVI-IgG(4-in-1)によって例示される、付加されたIgG(150kDa超);
-ナノボディ、ナノボディ-HSA、タンデム連結scFv(この概要では「BiTE」として例示される)、ダイアボディ(Diabody)、DART、TandAb、scダイアボディ、scダイアボディ-CH3、ダイアボディ-CH3、トリプルボディ、ミニ抗体、ミニボディ、TriBiミニボディ、scFv-CH3 KIH、Fab-scFv、scFv-CH-CL-scFv、F(ab’)2、F(ab’)2-scFv2、scFv-KIH、Fab-scFv-Fc、四価HCAb、scダイアボディ-Fc、ダイアボディ-Fc、タンデムscFv-Fc;イントラボディ(intrabody)によって例示される、二重特異性抗体断片;
-ドック・アンド・ロック(Dock and Lock)、ImmTAC、HSAボディ、scダイアボディ-HSA、タンデムscFv-毒素によって例示される、二重特異性融合タンパク質;
-IgG-IgG、Cov-X-ボディ、scFv1-PEG-scFv2によって例示される、二重特異性抗体接合体(conjugate)。
【0107】
本発明の二重特異性抗原結合分子は、いかなる特定の形式にも限定されないが、一部の二重特異性抗体の形式は、特に好適な分子の例として本明細書により詳細に記載される。
【0108】
好ましくは、二重特異性抗体は、二重結合抗体、すなわち、両方の抗原結合ドメインがVH/VL対によって形成される二重特異性抗体である。二重結合抗体としては、FIT-Ig(参照により本明細書に組み込まれるWO2015/103072を参照されたい)、mAb-dAb、ドック・アンド・ロック、Fabアーム交換、SEEDボディ、トリオマブ、LUZ-Y、Fcab、κλ-ボディ、直交Fab、scダイアボディ-Fc、ダイアボディ-Fc、タンデムscFv-Fc、Fab-scFv-Fc、Fab-scFv、イントラボディ、BiTE、ダイアボディ、DART、TandAb、scダイアボディ、scダイアボディ-CH3、ダイアボディ-CH3、トリプルボディ、ミニ抗体、ミニボディ、scFv-CH3 KIH、scFv-CH-CL-scFv、F(ab’)2-scFv、scFv-KIH、Fab-scFv-Fc、四価HCab、ImmTAC、ノブ・イン・ホール、共通の軽鎖を有するノブ・イン・ホール、共通の軽鎖および電荷対を有するノブ・イン・ホール、電荷対、共通の軽鎖を有する電荷対、DT-IgG、DutaMab、IgG(H)-scFv、scFv-(H)IgG、IgG(L)-scFv、scFv-(L)IgG、IgG(L,H)-Fv、IgG(H)-V、V(H)-IgG、IgG(L)-V、V(L)-IgG、KIH IgG-scFab、2scFv-IgG、IgG-2scFv、およびscFv4-Igが挙げられる。
【0109】
一実施形態では、二重特異性抗体は、FIXa結合ポリペプチドアームおよびFX結合ポリペプチドアームを含む二重特異性IgGであり、各ポリペプチドアームは、重鎖および軽鎖を含む。IgGは、FIXa結合Fv領域を含む抗体重鎖および軽鎖の第1の対(重鎖-軽鎖対)、FX結合Fv領域を含む第2の重鎖-軽鎖対を含む、四量体免疫グロブリンであり、各重鎖は、VHドメインおよび定常領域を含み、各軽鎖は、VLドメインおよび定常領域を含み、第1および第2の重鎖-軽鎖対は、それらの重鎖定常領域のヘテロ二量体化により会合して、免疫グロブリン四量体を形成する。
【0110】
任意に、2つのポリペプチドアームは、共通の軽鎖を含み、そのため、第1および第2の重鎖-軽鎖対の軽鎖は、同一のアミノ酸配列を有する(図5(A))。あるいは、2つのポリペプチドアームは、異なる軽鎖を含んでもよい(図5(B))。
【0111】
別の実施形態では、二重特異性抗体は、FIXa結合FabおよびFX結合Fabを含む、Fabの連結対(二重特異性F(ab’)2)であり、Fab重鎖は、共有結合している(図5(C))。Fabは、ジスルフィド結合を介してそれらのCH1ドメインにおいて接続され得る。1つのポリペプチド結合アーム(例えば、FIXa結合アーム)は、重鎖-軽鎖対VH1-CH1およびVL1-CLを含み、他のポリペプチド結合アーム(例えば、FX結合アーム)は、重鎖-軽鎖対VH2-CH1およびVL2-CLを含む。任意に、2つの軽鎖(VL-CL)は、配列が同一であり、すなわち、共通の軽鎖が存在する。
【0112】
別の実施形態では、二重特異性抗体は、タンデム連結scFv対であり、任意にリンカーを介して第2のscFvに接続された第1のscFvを含む。分子は、いずれの方向の抗原結合アームでも製造され、すなわち、第1のscFv VL1-VH1がFIXaに結合し、第2のscFv VL2-VH2がFXに結合するか、または第1のscFv VL1-VH1がFXに結合し、第2のscFv VL2-VH2がFIXaに結合する。図5(D)を参照されたい。
【0113】
上記の実施形態に示されるように、二重特異性抗体は、FIXaへの結合およびFXへの結合に対して一価であってもよい。代替の実施形態では、二重特異性抗体は、一方または両方の標的抗原に対して二価であってもよい。例えば、抗体は、2つのFIXa結合Fabドメインおよび2つのFX結合Fabドメインを含む、FIT-Igであってもよい(図6)。したがって、この形式は、2つのFIXa結合ポリペプチドアームおよび2つのFX結合ポリペプチドアームを含む。FIXa結合Fabが「内側」Fab対であり、FX結合Fabが「外側」Fab対であってもよく、またはその逆であってもよい。FIT-Ig形式は、WO2015/103072に記載され、FIT-Ig足場の記載は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0114】
あるいは、二重特異性抗体は、DVD-Ig形式で提示されてもよい。DVD-Igは、DiGiammarinoらによる“Design and generation of DVD-Ig(商標) molecules for dual-specific targeting”,Meth.Mo.Biol.,889:145-156 2012によって記載されている。
【0115】
二重特異性抗体の別の二重二価形式は、2つのFabドメインおよびFc領域を含むmAbであり、2つのCH3ドメインは各々、抗原結合部位を形成する3つの結合ループを有し、操作されたCH3ドメインは、Fcab領域と称される。Fcab/mAb形式の背景にある技術は、WO2008/003103により詳細に記載され、mAb2形式の記載は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0116】
抗体定常領域
上述のように、抗体は、様々なアイソタイプで、かつ異なる定常領域とともに提供され得る。抗体のFc領域は、Fc受容体によって認識され、抗体依存性細胞介在性細胞傷害(ADCC)活性、補体依存性細胞傷害(CDC)活性、および抗体依存性細胞食作用(ADCP)活性を含む、細胞性エフェクター機能を仲介する抗体の能力を決定する。これらの細胞性エフェクター機能は、Fc受容体を有する細胞の標的細胞の部位への動員を伴い、抗体結合細胞の死滅をもたらす。
【0117】
本発明の文脈において、ADCC、ADCP、および/またはCDCなどの細胞性エフェクター機能を回避することが望ましい。したがって、本発明による二重特異性抗原結合分子は、Fcエフェクター機能を欠いてもよく、例えば、それらは、ADCC、ADCP、または/もしくはCDCを仲介しないFc領域を含んでもよいか、あるいはそれらは、Fc領域を欠くか、または抗体定常領域を完全に欠いてもよい。抗体は、エフェクターヌルである定常領域を有してもよい。
【0118】
抗体は、1つ以上の型のFc受容体に結合するが、細胞性エフェクター機能を誘発しない、すなわち、ADCC、CDC、またはADCP活性を仲介しない、重鎖定常領域を有してもよい。そのような定常領域は、ADCC、CDC、またはADCP活性を引き起こす原因となる特定のFc受容体に結合できない場合がある。
【0119】
抗体は、Fcγ受容体に結合しない重鎖定常領域を有してもよく、例えば、定常領域は、Leu235Glu変異を含んでもよく(すなわち、野生型ロイシン残基がグルタミン酸残基に変異される)、これは、「E」変異、例えば、IgG4-Eと称され得る。重鎖定常領域の別の任意の変異は、Ser228Pro(「P」変異)であり、これは、Fabアーム交換を低減することによって安定性を高める。重鎖定常領域は、Leu235Glu変異およびSer228Pro変異の両方を含むIgG4であってもよい。この「IgG4-PE」重鎖定常領域は、エフェクターヌルである。代替のエフェクターヌルヒト定常領域は、機能しないIgG1である。
【0120】
以下で考察されるように、異なる抗原結合アームが定常領域を介してヘテロ二量体化される二重特異性IgG形式または他の抗体形式では、定常領域は、ホモ二量体形成よりもヘテロ二量体形成を促進し、かつ/または異なる種の混合物からのヘテロ二量体の精製を促進するように操作され得る。
【0121】
ヘテロ二量体形成および/または精製を促進するための二重特異性抗体の操作
診療所で二重特異性抗体を使用することの難しさの1つは、歴史的に、大量かつ医薬品グレードの純度でそれらを製造することの難しさであった。「従来の」二重特異性IgG形式は、重鎖および軽鎖の2つの異なる対、したがって4つの異なるポリペプチド鎖を含み、これは、一緒に発現すると、集合して10の異なる潜在的な抗体分子になり得る。種の混合物は、ホモ二量体(ホモ二量体抗FIXa結合アームおよびホモ二量体抗FX結合アーム)、一方または両方の軽鎖がH-L対間で交換される分子、ならびに「正しい」二重特異性ヘテロ二量体構造を含む。
【0122】
この潜在的な誤対合を回避する代替の分子形式が開発されており、いくつかの例が本明細書に提供される。これらには、例えば、化学的結合またはロイシンジッパー(fos:jun)集合体、ダイアボディ、およびscFvヘテロ二量体によって調製されたF(ab’)2が含まれる。それにもかかわらず、二重特異性IgGを使用して、血流中の抗体の本来の構造を反映し、かつ投与された治療用分子の免疫原性を最小限に抑えることが可能であることが依然として望ましい。加えて、完全長の二重特異性抗体は、より長い血清半減期を有し得る。
【0123】
二重特異性抗体を作製するための「ノブ・イントゥ・ホール」技術は、[12]、および参照により本明細書に組み込まれるUS5,731,168に記載されている。その原理は、ヘテロ二量体重鎖の対になったCH3ドメインを操作し、これにより、一方のCH3ドメインが「ノブ」を含み、もう一方のCH3ドメインが立体的に反対側の位置に「ホール」を含むことである。ノブが、CH3ドメイン間の界面において小さいアミノ酸側鎖を置き換えることによって作り出される一方で、ホールは、大きい側鎖をより小さいものと置き換えることによって作り出される。ノブは、ホールに挿入して、ホモ二量体形成を不安定にしながら、異なるCH3ドメインのヘテロ二量体化を支持するように設計されている。したがって、集合して二重特異性抗体を形成する抗体の重鎖および軽鎖の混合物中で、対になったヘテロ二量体重鎖を有するIgG分子の割合が増加し、活性分子の収率および回収率を上昇させる。
【0124】
IgG CH3ドメイン中に「ノブ」を形成するために、変異Y349Cおよび/またはT366Wが含まれてもよい。IgG CH3ドメイン中に「ホール」を形成するために、変異E356C、T366S、L368A、および/またはY407Vが含まれてもよい。ノブおよびホールは、任意のヒトIgG CH3ドメイン、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインに導入されてもよい。好ましい例は、IgG4である。上述のように、IgG4は、「P」および/または「E」変異などのさらなる改変を含んでもよい。例示的なIgG4-PE配列、およびノブ・イントゥ・ホール変異を含む他の例示的な定常領域が、表11に示される。IgG4タイプa(「ra」)配列は、置換Y349CおよびT366W(「ノブ」)を含み、IgG4タイプb(「γb」)配列は、置換E356C、T366S、L368A、およびY407V(「ホール」)を含む。raおよびγbの両方はまた、重鎖のヒンジ領域を安定化するために、ヒンジの228位における「P」置換(S228P)も含む。raおよびγbの両方はまた、FcγRへの結合を無効にするために、235位におけるCH2領域内の「E」置換(L235S)も含む。したがって、IgG4-PE重鎖の関連配列は、ppcpPcpapefEggps(配列番号401)である。本発明の二重特異性抗原結合分子は、IgG4 PEヒト重鎖定常領域(例えば、配列番号143)、任意に2つのそのような対になった定常領域を含んでもよく、任意に、1つは、「ノブ」変異を有し、1つは、「ホール」変異を有し、例えば、1つの重鎖定常領域は、配列番号144(ノブ)の配列を有し、1つの重鎖定常領域は、配列番号145(ホール)の配列を有する。
【0125】
二重特異性IgG操作のさらなる進歩は、WO98/50431に記載されるように、共通の軽鎖を使用するというアイデアであった。2つの重鎖-軽鎖対を含む二重特異性抗体が記載されており、両方の重鎖-軽鎖対の可変軽鎖は、共通の配列を有していた。WO98/50431は、共通の軽鎖アプローチを、重鎖ヘテロ二量体化界面における特定の相補的相互作用(ノブ・イントゥ・ホールなど)と組み合わせて、ヘテロ二量体形成を促進し、ホモ二量体形成を妨げることを記載している。組み合わせて、これらのアプローチは、望ましくないヘテロ二量体およびホモ二量体と比較して、所望のヘテロ二量体の形成を強化する。
【0126】
ノブ・イントゥ・ホール技術は、二重特異性ヘテロ二量体の対になったCH3ドメインの界面において相補的な分子形状を作り出すように、アミノ酸の側鎖を操作することを伴うが、ヘテロ二量体形成を促進し、ホモ二量体形成を妨げるための別の方法は、反対に荷電するようにアミノ酸側鎖を操作することである。重鎖ヘテロ二量体のCH3ドメインの会合が、反対に荷電した残基の対合によって支持される一方で、対になった正の電荷または対になった負の電荷は、ホモ二量体形成をエネルギー的にあまり好ましくないものにする。WO2006/106905は、2つ以上のタイプのポリペプチド(2つの異なる抗体重鎖のヘテロ二量体など)からなるヘテロ多量体の製造方法を記載しており、ヘテロ多量体の会合が調節されるように、前記ポリペプチド間の界面を形成するアミノ酸残基における置換を含み、その方法は、
(a)1つ以上の多量体を形成するポリペプチド間の会合が、2つ以上のタイプの多量体を形成し得るヘテロ多量体において阻止されるように、元の核酸からのポリペプチド間の界面を形成するアミノ酸残基をコードする核酸を改変することと、
(b)ステップ(a)によって改変された核酸配列が発現されるように、宿主細胞を培養することと、
(c)宿主細胞培養物から前記ヘテロ多量体を回収することであって、
ステップ(a)の改変が、1つ以上のアミノ酸残基が界面において置換され、これにより界面を形成する変異残基を含む2つ以上のアミノ酸残基が、同じタイプの正に荷電または負に荷電するように、元の核酸を改変している、回収、
とを含む。
【0127】
この一例は、重鎖ホモ二量体の界面において静電反発力を導入することによって、例えば、CH3ドメインの界面において互いに接触するアミノ酸残基を改変することによって、重鎖間の会合を抑制することであり、
356位および439位
357位および370位
399位および409位、
EU番号付けシステムに従っている残基番号付け、を含む。
【0128】
第1の重鎖のCH3ドメイン中に同様の電荷(両方とも正または両方とも負)を有するように、これらの残基の対のうちの1つ以上を改変することによって、重鎖ホモ二量体の対合は、静電反発力によって阻止される。第1の重鎖の対応する残基と比較して反対に荷電するように、第2の(異なる)重鎖のCH3ドメイン中の同じ対または残基の対を操作することによって、第1および第2の重鎖のヘテロ二量体の対合が、静電引力によって促進される。
【0129】
一例では、抗体VHおよびVLドメイン中の電荷対の導入を使用して、「誤った」VH-VL対の形成(一方の抗体からのVHともう一方の抗体のVLとの対合)を阻止した。一例では、VHおよびVLのQ残基をKもしくはR(正)またはEもしくはD(負)に変化させて、Q側鎖間の水素結合を阻止し、静電反発力を導入した。別の例では、重鎖定常領域CH3界面におけるアミノ酸を改変して、電荷対を導入し、その変異は、WO2006/106905の表1に列挙されている。重鎖位置356、357、370、399、409、および439においてアミノ酸を改変して、CH3界面において電荷誘起分子反発力を導入することが、意図する二重特異性抗体の形成効率を高める効果があったことが報告された。WO2006/106905はまた、IgG4のCH3ドメインがノブ・イントゥ・ホール変異によって操作されたFXおよびFIXaに結合する、二重特異性IgG抗体を例示した。タイプaタイプa(IgG4γa)は、Y349CおよびT366Wにおいて置換されたIgG4であり、タイプb(IgG4γb)は、E356C、T366S、L368A、およびY407Vにおいて置換されたIgG4であった。
【0130】
電荷対のさらなる例は、WO2013/157954に開示されており、単一細胞からヘテロ二量体CH3ドメイン含有分子を製造する方法が記載され、分子は、界面を形成することが可能な2つのCH3ドメインを含む。この方法は、細胞中に、
(a)第1のCH3ドメイン含有ポリペプチド鎖をコードする第1の核酸分子(この鎖は、EU番号付けシステムに従って366位にK残基を含む)と、
(b)第2のCH3ドメイン含有ポリペプチド鎖をコードする第2の核酸分子(この鎖は、EU番号付けシステムに従って351位にD残基を含む)
とを提供することを含み、
この方法はさらに、宿主細胞を培養するステップと、2つの核酸分子の発現を可能にするステップと、培養物からヘテロ二量体CH3ドメイン含有分子を収集するステップとを含む。
【0131】
ホモ二量体形成よりもヘテロ二量体形成を促進するために、ポリペプチド鎖の静電相互作用を操作するさらなる方法は、WO2011/143545に記載されている。
【0132】
CH3-CH3界面における操作の別の例は、鎖交換操作ドメイン(SEED)CH3ヘテロ二量体である。CH3ドメインは、ヒトIgAおよびIgG CH3配列の交互セグメントからなり、これは、「SEEDボディ」と称される相補的なSEEDヘテロ二量体の対を形成する[10;WO2007/110205]。
【0133】
二重特異性分子はまた、プロテインAなどの精製試薬に結合するためのそれらの親和性を変更するようにCH3ドメインで差時的に改変されているヘテロ二量体化重鎖でも製造されている。WO2010/151792は、
N末端からC末端へ、第1のエピトープに選択的に結合する第1のエピトープ結合領域、IgG1、IgG2、およびIgG4から選択されるヒトIgGの第1のCH3領域を含む免疫グロブリン定常領域を含む、第1のポリペプチドと、
N末端からC末端へ、第2のエピトープに選択的に結合する第2のエピトープ結合領域、IgG1、IgG2、およびIgG4から選択されるヒトIgGの第2のCH3領域を含む免疫グロブリン定常領域を含む、第2のポリペプチド
とを含む、ヘテロ二量体二重特異性抗原結合タンパク質を記載し、第2のCH3領域は、第2のCH3ドメインのプロテインAへの結合を低減または排除する改変を含む。
【0134】
本発明の二重特異性分子は、必要に応じてこれらの技術および分子形式のうちのいずれかを用い得る。
【0135】
抗体の生成および改変
抗体を同定および調製するための方法は、よく知られている。目的の抗原に結合する抗体は、当該抗原で免疫化された遺伝子導入マウス(例えば、Kymouse(商標)、Velocimouse(登録商標)、Omnimouse(登録商標)、Xenomouse(登録商標)、HuMab Mouse(登録商標)、またはMeMo Mouse(登録商標))、ラット(例えば、Omnirat(登録商標))、ラクダ科動物、サメ、ウサギ、ニワトリ、または他の非ヒト動物を使用して生成されてもよく、続いて任意に、定常領域および/または可変領域をヒト化して、ヒトまたはヒト化抗体を製造する。一例では、当業者には明らかになるように、酵母、ファージ、またはリボソームディスプレイなどのディスプレイ技術が使用され得る。例えば、ディスプレイ技術を使用した標準的な親和性成熟は、遺伝子導入動物、ファージディスプレイライブラリ、または他のライブラリからの抗体リードの単離後のさらなるステップで実施され得る。好適な技術の代表例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるUS2012/0093818(Amgen,Inc)に記載され、例えば、方法は、段落[0309]~[0346]に記載されている。
【0136】
抗体の生成に続いて、免疫化またはインビトロライブラリのスクリーニングによるかにかかわらず、選択された抗体の抗体重鎖可変ドメインおよび/または抗体軽鎖可変ドメインをコードする核酸が単離され得る。そのような核酸は、完全な抗体重鎖および/もしくは軽鎖、または関連する定常領域のない可変ドメインをコードしてもよい。コードするヌクレオチド配列は、マウスの抗体産生細胞から直接得られてもよいか、またはB細胞が、不死化または融合されて、抗体を発現するハイブリドーマを生成し、その細胞からコードする核酸を得てもよい。任意に、可変ドメインをコードする核酸は、次いで、ヒト重鎖定常領域および/またはヒト軽鎖定常領域をコードするヌクレオチド配列に接合されて、ヒト抗体重鎖および/またはヒト抗体軽鎖をコードする、例えば、重鎖および軽鎖の両方を含む抗体をコードする、核酸を提供する。このステップは、免疫化された哺乳動物が非ヒト定常領域を有するキメラ抗体を生産する場合に特に有用であり、これは、好ましくはヒト定常領域で置き換えられて、薬剤としてヒトに投与された場合に免疫原性がより低い抗体を生成する。特定のヒトアイソタイプ定常領域の提供も、抗体のエフェクター機能を決定するために重要であり、多くの好適な重鎖定常領域が、本明細書で考察されている。
【0137】
本明細書に記載されるように、残基の変異および変異体の生成など、抗体重鎖および/または軽鎖可変ドメインをコードする核酸に対する他の改変が行われ得る。
【0138】
単離された(任意に変異された)核酸は、考察されるように、宿主細胞、例えば、CHO細胞に導入され得る。次いで、宿主細胞は、任意の所望の抗体形式で、抗体の、または抗体重鎖および/もしくは軽鎖可変ドメインの発現のための条件下で培養される。いくつかの可能な抗体形式、例えば、免疫グロブリン全体、抗原結合断片、および他の設計が本明細書に記載されている。
【0139】
VHおよびVLドメインのうちのいずれかの可変ドメインアミノ酸配列変異体、またはその配列が本明細書に具体的に開示されているCDRは、考察されるように、本発明に従って用いられ得る。
【0140】
大規模製造のための抗体配列の最適化、精製の促進、安定性の強化、または所望の医薬品製剤への含有適合性の改善を含む、変異体を作り出すことが望ましくあり得る理由は多く存在する。タンパク質操作の作業は、例えば、1つのアミノ酸を代替アミノ酸で置換し(任意に、CysおよびMetを例外とする可能性もあるが、この位置において全ての天然型アミノ酸を含む変異体を生成すること)、かつ機能および発現への影響を監視して最適な置換を決定するために、抗体配列中の1つ以上の標的残基において実施され得る。場合によっては、残基をCysまたはMetで置換するか、またはこれらの残基を配列に導入することは、そうすることが、例えば、新しい分子内または分子間システイン-システイン結合の形成により、製造上の困難を引き起こす可能性があるため、望ましくない。リード候補が選択され、製造および臨床開発用に最適化されている場合、概して、その抗原結合特性を可能な限り変化させないか、または少なくとも親分子の親和性および効力を保持することが望ましいであろう。しかしながら、親和性、交差反応性、または中和能力などの重要な抗体特性を調節するために、変異体が生成されてもよい。
【0141】
本明細書に開示される抗体VHまたはVLドメインのフレームワーク領域内で、1つ以上のアミノ酸変異が任意に行われてもよい。例えば、対応するヒト生殖細胞セグメント配列とは異なる1つ以上の残基が生殖細胞に戻され得る。本明細書の例示的な抗体のVHおよびVLドメインに対応するヒト生殖細胞遺伝子セグメント配列が、表12に示される。
【0142】
二重特異性抗原結合分子において、抗原結合部位は、開示されたHおよび/またはL CDRのセット内に1つ以上のアミノ酸変異を有する、開示された抗FIXまたは抗FX抗体のうちのいずれかのHおよび/またはL CDRのセットを含んでもよい。変異は、アミノ酸の置換、欠失、または挿入であってもよい。したがって、例えば、開示されたHおよび/またはL CDRのセット内に1つ以上のアミノ酸置換があってもよい。例えば、Hおよび/またはL CDRのセット内に、最大12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、または2個の変異、例えば置換があってもよい。例えば、HCDR3には最大6、5、4、3、または2個の変異、例えば置換、および/またはLCDR3には最大6、5、4、3、または2個の変異、例えば置換があってもよい。
【0143】
抗体は、表に示されるように、VHドメインと少なくとも60、70、80、85、90、95、98、もしくは99%のアミノ酸配列同一性を有するVHドメイン、および/またはこれらの抗体のうちのいずれかのVLドメインと少なくとも60、70、80、85、90、95、98、もしくは99%のアミノ酸配列同一性を有するVLドメインを含んでもよい。2つのアミノ酸配列の同一性%を計算するために使用され得るアルゴリズムには、例えば、BLAST、FASTA、または例えば、デフォルトパラメータを用いるSmith-Watermanアルゴリズムが含まれる。特定の変異体は、1つ以上のアミノ酸配列の改変(アミノ酸残基の付加、欠失、置換、および/または挿入)を含んでもよい。
【0144】
1つ以上のフレームワーク領域および/または1つ以上のCDRにおいて、改変が行われ得る。変異体は任意に、CDR変異誘発によって提供される。改変は通常、機能の損失をもたらさず、そのため、そのように改変されたアミノ酸配列を含む抗体は、その抗原に結合する能力を保持し得る。それは、例えば、本明細書に記載のアッセイで測定されるように、改変が行われない抗体と同じ定量的結合能力を保持し得る。そのように改変されたアミノ酸配列を含む抗体は、その抗原に結合する改善された能力を有し得る。
【0145】
改変は、1つ以上のアミノ酸残基を非天然型もしくは非標準アミノ酸で置き換えること、1つ以上のアミノ酸残基を非天然型もしくは非標準形態に改変すること、または1つ以上の非天然型もしくは非標準アミノ酸を配列に挿入することを含み得る。本発明の配列における改変の数および位置の例は、本明細書の他の箇所に記載されている。天然型アミノ酸には、それらの標準一文字コードによってG、A、V、L、I、M、P、F、W、S、T、N、Q、Y、C、K、R、H、D、Eとして識別される、20の「標準」L-アミノ酸が含まれる。非標準アミノ酸には、ポリペプチド骨格に組み込まれるか、または既存のアミノ酸残基の改変から生じる可能性のある任意の他の残基が含まれる。非標準アミノ酸は、天然型または非天然型であってもよい。
【0146】
本明細書で使用される「変異体」という用語は、1つ以上のアミノ酸または核酸の欠失、置換、または付加によって親ポリペプチドまたは核酸とは異なるが、それでもなお親分子の1つ以上の特定の機能または生物学的活性を保持する、ペプチドまたは核酸を指す。アミノ酸置換は、アミノ酸が異なる天然型アミノ酸残基で置き換えられる改変を含む。そのような置換は、「保存的」として分類され得、この場合、ポリペプチド中に含まれるアミノ酸残基は、極性、側鎖官能性、またはサイズのいずれかについて類似の特徴を有する別の天然型アミノ酸で置き換えられる。そのような保存的置換は、当該技術分野で公知である。本発明によって包含される置換はまた、「非保存的」であってもよく、ペプチド中に存在するアミノ酸残基が、異なるグループ由来の天然型アミノ酸等の異なる特性を有するアミノ酸で置換される(例えば、荷電したまたは疎水性のアミノ酸をアラニンで置換する)か、あるいは天然型アミノ酸が、非従来型アミノ酸で置換される。いくつかの実施形態では、アミノ酸置換は、保存的である。ポリヌクレオチドまたはポリペプチドに関して使用される場合、変異体という用語に包含されるものは、それぞれ、参照ポリヌクレオチドまたはポリペプチドと比較して(例えば、野生型ポリヌクレオチドまたはポリペプチドと比較して)、一次、二次、または三次構造が異なり得るポリヌクレオチドまたはポリペプチドを指す。
【0147】
いくつかの態様では、当該技術分野において公知の方法を使用して単離または生成された「合成変異体」、「組換え変異体」、または「化学改変」ポリヌクレオチド変異体もしくはポリペプチド変異体を使用することができる。「改変された変異体」は、以下に記載されるように、保存的または非保存的アミノ酸変化を含むことができる。ポリヌクレオチドの変化は、参照配列によってコードされるポリペプチド中のアミノ酸の置換、付加、欠失、融合、および切断をもたらすことができる。いくつかの態様の使用は、例えば、ヒトタンパク質中で通常生じないオルニチンの挿入であるがこれに限定されない、変異体の基盤であるペプチド配列中で通常生じない挿入変異体、欠失変異体、またはアミノ酸の置換を伴う置換変異体(アミノ酸および他の分子の挿入および置換を含む)を含む。「保存的置換」という用語は、ポリペプチドを説明する場合、ポリペプチドの活性を実質的に変化させないポリペプチドのアミノ酸組成の変化を指す。例えば、保存的置換は、同様の化学的性質(例えば、酸性、塩基性、正または負に荷電、極性または非極性など)を有する異なるアミノ酸残基を、アミノ酸残基で置換することを指す。保存的アミノ酸置換は、ロイシンのイソロイシンまたはバリンによる置き換え、アスパラギン酸のグルタミン酸による置き換え、またはトレオニンのセリンによる置き換えを含む。機能的に同様のアミノ酸を提供する保存的置換表は、当該技術分野において公知である。例えば、次の6つのグループは各々、互いに保存的置換であるアミノ酸を含む:1)アラニン(A)、セリン(S)、トレオニン(T);2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);4)アルギニン(R)、リジン(K);5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);および6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)。(参照によりその全体が組み込まれるCreighton,Proteins,W.H.Freeman and Company(1984)も参照されたい。)いくつかの実施形態では、単一のアミノ酸またはわずかな割合のアミノ酸を改変、付加、または欠失する個々の置換、欠失、または付加もまた、その変化がペプチドの活性を低減しない場合、「保存的置換」と見なされ得る。挿入または欠失は、典型的には、約1~5アミノ酸の範囲である。保存的アミノ酸の選択は、ペプチド内で置換されるアミノ酸の位置、例えば、アミノ酸がペプチドの外側にあり溶媒に曝露している場合、または内側にあり溶媒に曝露していない場合に基づき選択され得る。
【0148】
溶媒へのその曝露を含む既存のアミノ酸の位置(すなわち、溶媒に曝露されていない内部局在アミノ酸と比較して、アミノ酸が溶媒に曝露されているか、またはペプチドもしくはポリペプチドの外側表面上に存在するか)に基づき、既存のアミノ酸を置換するアミノ酸を選択することができる。そのような保存的アミノ酸置換の選択は、例えば、Dordoら,J.MoI Biol,1999,217,721-739、およびTaylorら,J.Theor.Biol.119(1986);205-218、およびS.French and B.Robson,J.Mol.Evol.19(1983)171に開示されるように、当該技術分野において公知である。したがって、タンパク質またはペプチドの外側のアミノ酸(すなわち、溶媒に曝露されたアミノ酸)に適した保存的アミノ酸置換を選択することができ、例えば、次の置換:YのFによる置換、TのSまたはKによる置換、PのAによる置換、EのDまたはQによる置換、NのDまたはGによる置換、RのKによる置換、GのNまたはAによる置換、TのSまたはKによる置換、DのNまたはEによる置換、IのLまたはVによる置換、FのYによる置換、SのTまたはAによる置換、RのKによる置換、GのNまたはAによる置換、KのRによる置換、AのS、K、またはPによる置換が使用され得るが、これらに限定されない。
【0149】
代替の実施形態では、タンパク質またはペプチドの内側のアミノ酸に適した、包含される保存的アミノ酸置換を選択することもでき、例えば、タンパク質またはペプチドの内側にあるアミノ酸(すなわち、アミノ酸は溶媒に曝露されていない)の好適な保存的置換を使用することができ、例えば、次の保存的置換:YはFに置換され、TのAまたはSによる置換、IのLまたはVによる置換、WのYによる置換、MのLによる置換、NのDによる置換、GのAによる置換、TはAまたはSによる置換、DのNによる置換、IのLまたはVによる置換、FのYまたはLによる置換、SのAまたはTによる置換、およびAのS、G、T、またはVによる置換を使用することができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、非保存的アミノ酸置換も変異体の用語に包含される。
【0150】
本発明は、本明細書の表に示される抗体VHおよび/またはVLドメインのVHおよび/またはVLドメイン変異体を含む、ポリペプチド結合アームを製造する方法を含む。変異体VHドメインを含むFIXa結合ポリペプチドアームは、
(i)親抗体VHドメインのアミノ酸配列中の1つ以上のアミノ酸の付加、欠失、置換、または挿入によって、親抗体VHドメインのアミノ酸配列変異体である抗体VHドメインを提供することであって、
前記親抗体VHドメインが、VHドメインN192H、N212H、N205H、N211H、N203H、N128H、N215H、N216H、N217H、N218H、N219H、N220H、N221H、N222H、N223H、N224H、N225H、N226H、N227H、N228H、もしくはN229Hであるか、またはそれらのVHドメインのうちのいずれかの重鎖相補性決定領域を含むVHドメインである抗体VHドメインを提供することと、
(ii)VH/VLの組み合わせを提供するために、そのように提供されたVHドメインをVLドメインと組み合わせることと、
(iii)1つ以上の所望の特性を有する抗体を同定するために、そのように提供されたVHドメインまたはVH/VLドメインの組み合わせを試験すること、
とを含む方法によって製造され得る。
【0151】
VHドメインは、その配列が表9Aに示される任意のVHドメイン、または表9Aに示されるVHドメインのHCDRのセット(HCDR1、HCDR2、およびHCDR3)を含む任意のVHドメインであってもよい。VHドメインは、N436 VHドメイン(配列番号324)であってもよい。VHドメインは、N128 VHドメイン(配列番号5)であってもよい。
【0152】
FIXa結合ポリペプチドアーム、およびそれらを含む二重特異性抗FIXa/FX結合分子の望ましい特性は、本明細書の他の箇所に詳述されている。例えば、その方法は、本明細書に記載されるように、VHドメインまたはVH/VLドメインの組み合わせがFIXaに結合することを確認することを含んでもよい。
【0153】
VLドメインがその方法に含まれる場合、VLドメインは、N128L VLドメインであってもよいか、またはN128L VLドメインのアミノ酸配列中の1つ以上のアミノ酸の付加、欠失、置換、または挿入によって提供される変異体であってもよいか、またはN128L VLドメインの軽鎖相補性決定領域を含むVLドメインであってもよい。
【0154】
変異体抗体を生成する方法は、任意に、抗体またはVH/VLドメインの組み合わせのコピーを製造することを含んでもよい。方法は、例えば、コードする核酸の発現によって、FIXa結合ポリペプチドアームを含む二重特異性抗体を製造することをさらに含んでもよい。宿主細胞における組換え発現を含む発現の好適な方法は、本明細書に詳細に記載されている。
【0155】
コードする核酸および発現方法
本発明に従って、二重特異性抗原結合分子、例えば、二重特異性抗体をコードする単離された核酸が提供され得る。核酸は、DNAおよび/またはRNAであってもよい。合成起源のゲノムDNA、cDNA、mRNA、もしくは他のRNA、またはそれらの任意の組み合わせは、抗体をコードすることができる。
【0156】
本発明は、上記の少なくとも1つのポリヌクレオチドを含むプラスミド、ベクター、転写、または発現カセットの形態の構築物を提供する。例示的なヌクレオチド配列は、表に含まれる。本明細書に記載されるヌクレオチド配列への言及は、文脈が他の意味を必要としない限り、特定の配列を有するDNA分子を包含し、TがUに置換される特定の配列を有するRNA分子を包含する。
【0157】
本発明はまた、抗原結合分子をコードする1つ以上の核酸を含む組換え宿主細胞を提供する。コードされた分子を製造する方法は、例えば、核酸を含む組換え宿主細胞を培養することによる、核酸からの発現を含んでもよい。二重特異性分子は、そのように得てもよく、任意の好適な技術を使用して単離および/または精製され、次いで必要に応じて使用され得る。製造方法は、薬学的に許容される賦形剤などの少なくとも1つの追加の構成成分を含む組成物に、生成物を製剤化することを含んでもよい。
【0158】
様々な異なる宿主細胞中のポリペプチドのクローニングおよび発現のための系は、よく知られている。好適な宿主細胞には、細菌、哺乳動物細胞、植物細胞、糸状菌、酵母、およびバキュロウイルス系、ならびに遺伝子導入植物および動物が含まれる。
【0159】
原核細胞中の抗体および抗体断片の発現は、当該技術分野において十分に確立されている。一般的な細菌宿主は、大腸菌である。培養中の真核細胞中の発現は、製造のための選択肢として当業者にも利用可能である。異種ポリペプチドの発現のために当該技術分野において利用可能な哺乳動物細胞株には、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、HeLa細胞、ベビーハムスター腎臓細胞、NSOマウス黒色腫細胞、YB2/0ラット骨髄腫細胞、ヒト胎児由来腎臓細胞、ヒト胎児由来網膜細胞、他多数が含まれる。
【0160】
ベクターは、必要に応じてプロモーター配列、ターミネーター配列、ポリアデニル化配列、エンハンサー配列、マーカー遺伝子、および他の配列を含む、適切な調節配列を含んでもよい。抗体をコードする核酸は、宿主細胞に導入され得る。核酸は、リン酸カルシウムの遺伝子導入、DEAE-デキストラン、エレクトロポレーション、リポソーム介在遺伝子導入、およびレトロウイルスまたは他のウイルス、例えば、ワクシニアまたは昆虫細胞の場合はバキュロウイルスを使用した形質導入を含む、様々な方法によって真核細胞に導入され得る。宿主細胞、特に真核細胞への核酸の導入は、ウイルスまたはプラスミド系を使用してもよい。プラスミド系は、エピソーム的に維持されてもよいか、または宿主細胞もしくは人工染色体に組み込まれてもよい。組み込みは、単一または複数の遺伝子座において1つ以上のコピーのランダム統合または標的統合のいずれかによるものであり得る。細菌細胞の場合、好適な技術には、バクテリオファージを使用した塩化カルシウムの形質転換、エレクトロポレーションおよび遺伝子導入が含まれる。導入に続いて、例えば、遺伝子の発現のための条件下で宿主細胞を培養し、次いで任意に、抗体を単離または精製することによって、核酸を発現させてもよい。
【0161】
本発明の核酸は、宿主細胞のゲノム(例えば、染色体)に統合されてもよい。標準的な技術に従って、ゲノムとの組換えを促進する配列を含むことによって、統合が促進され得る。
【0162】
本発明はまた、二重特異性抗原結合分子を発現させるために、発現系において本明細書に記載の核酸を使用することを含む方法を提供する。望ましくは、抗原結合分子は、初期発酵後の細胞上清中に少なくとも0.5g/Lの収率で、好ましくは2g/Lを超える収量で発現される。溶解度は、分子の著しい凝集または分解を伴わずに、10mg/mL超、好ましくは50mg/mL超でなければならない。
【0163】
製剤および投与
本発明による二重特異性抗原結合分子(「二重特異性分子」(bispecifics))、およびそれらをコードする核酸分子は、通常、単離された形態で提供される。二重特異性分子VHおよび/またはVLドメイン、ならびに核酸は、それらの自然環境または製造環境から精製されて提供されてもよい。単離された抗原結合分子および単離された核酸は、それらがインビボで見られる他のポリペプチドまたは核酸、またはそれらが調製され(例えば、細胞培養)、そのような調製がインビトロでの組換えDNA技術によるものである環境など、それらが自然に結合される材料を含まないか、または実質的に含まない。任意に、単離された抗原結合分子または核酸は、(1)それが通常見られる少なくともいくつかの他のタンパク質を含まないか、(2)同じ源からの、例えば、同じ種からの他のタンパク質を本質的に含まないか、(3)異なる種の細胞によって発現されるか、(4)ポリヌクレオチド、脂質、炭水化物、または自然界でそれが結合される他の材料の少なくとも約50%から単離されているか、(5)それが自然界で結合されていないポリペプチドと作動可能に結合されているか(共有結合もしくは非共有結合相互作用によって)、または(6)自然界で生じない。
【0164】
二重特異性分子またはそれらをコードする核酸は、希釈剤またはアジュバントとともに製剤化され、それでもなお実際の目的のために単離され得、例えばそれらは、免疫アッセイに使用するためのマイクロタイタープレートをコーティングするために使用される場合、担体と混合されてもよく、療法に使用する場合、薬学的に許容される担体または希釈剤と混合されてもよい。本明細書の他の箇所に記載されるように、他の活性成分も治療調製物に含まれ得る。抗原結合分子は、インビボで自然に、またはCHO細胞などの異種真核細胞系によってグリコシル化されてもよく、または(例えば、原核細胞での発現によって製造された場合)非グリコシル化されてもよい。本発明は、改変グリコシル化パターンを有する抗体を包含する。
【0165】
典型的には、単離された生成物は、所与の試料の少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約25%、または少なくとも約50%を構成する。二重特異性分子は、その自然環境または製造環境に見られる、その治療、診断、予防、研究、または他の使用を妨げるタンパク質またはポリペプチドまたは他の汚染物質を実質的に含まない可能性がある。
【0166】
本発明は、本明細書に記載の二重特異性分子を含む治療組成物を提供する。そのような二重特異性分子をコードする核酸を含む治療組成物も提供される。コードする化核酸は、本明細書の他の箇所でより詳細に記載され、DNAおよびRNA、例えばmRNAを含む。本明細書に記載の治療方法において、二重特異性分子をコードする核酸の使用、および/またはそのような核酸を含む細胞の使用は、二重特異性分子自体を含む組成物の代替手段として(またはそれに加えて)使用され得る。したがって、任意に核酸がゲノムに安定的に統合される、二重特異性分子をコードする核酸を含む細胞は、患者における治療的使用のための薬剤を表す。二重特異性分子をコードする核酸は、意図する患者に由来し、かつエクスビボで改変されたヒト細胞に導入されてもよい。コードする核酸を含む細胞の患者への投与は、二重特異性分子を発現させることが可能な細胞のリザーバを提供し、これは、単離された核酸または単離された二重特異性分子の投与と比較して、より長期間にわたって治療的便益を提供し得る。二重特異性分子をコードする核酸は、患者の細胞で核酸が発現され、遺伝性第VIII因子欠乏症を補うなどの治療効果を提供するように、インビボで患者の細胞にコードする核酸を導入することを含む遺伝子療法に使用するために提供され得る。
【0167】
組成物は、好適な担体、賦形剤、ならびに改善された移動、送達、耐性などを提供するために製剤に組み込まれる他の作用剤を含んでもよい。多数の適切な製剤は、全ての製薬化学者に既知の処方集:Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Company,Easton,Paで見ることができる。これらの製剤には、例えば、粉末、ペースト、軟膏、ゼリー、ワックス、油、脂質、脂質(カチオン性またはアニオン性)含有小胞(LIPOFECTINT(商標)など)、DNA共役体、無水吸収ペースト、水中油および油中水乳剤、カーボワックス(様々な分子量のポリエチレングリコール)、半固体ゲル、およびカーボワックスを含む半固体混合物が含まれる。Powellら.”Compendium of excipients for parenteral formulations”PDA(1998)J Pharm Sci Technol 52:238-311も参照されたい。組成物は、医療注射緩衝液および/またはアジュバントと組み合わせて、抗体または核酸を含んでもよい。
【0168】
二重特異性分子またはそれらをコードする核酸は、患者への所望の投与経路のために、例えば、注射用の液体(任意に水溶液)で製剤化されてもよい。
【0169】
様々な送達システムが既知であり、本発明の医薬組成物を投与するために使用され得る。導入方法としては、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、硬膜外、および経口経路が挙げられるが、これらに限定されない。組成物は、任意の便利な経路によって、例えば、注入またはボーラス注射によって、上皮内層または粘膜皮膚内層(例えば、口腔粘膜、直腸および腸管膜など)を通した吸収によって投与されてもよく、他の生物学的に活性な薬剤と一緒に投与されてもよい。投与は、全身または局所であり得る。抗原結合分子は、好ましくは、皮下注射によって投与される。
【0170】
薬学的組成物はまた、小胞、特にリポソームで送達され得る(Langer(1990)Science 249:1527-1533、Treatら.(1989)Liposomes in the Therapy of Infectious Disease and Cancer,Lopez Berestein and Fidler(編集),Liss,New York,pp.353-365、Lopez-Berestein,同書,pp.317-327を参照されたく、概して同書を参照されたい)。
【0171】
ある特定の状況では、医薬組成物は、放出を制御するシステムで送達され得る。一実施形態では、ポンプが使用され得る(Langer,上記、Sefton(1987)CRC Crit.Ref.Biomed.Eng.14:201を参照されたい)。別の実施形態では、ポリマー材料が使用されてもよく、Medical Applications of Controlled Release,Langer and Wise(編集),CRC Pres.,Boca Raton,Fla.(1974)を参照されたい。さらに別の実施形態では、放出を制御するシステムが組成物の標的に近接して配置され得、したがって、全身用量のほんの一部のみを必要とする(例えば、Goodson,in Medical Applications of Controlled Release,上記,vol.2,pp.115-138,1984を参照されたい)。
【0172】
注射用調製物は、静脈内、皮下、皮内、および筋肉内注射、点滴などのための剤形を含んでもよい。これらの注射用調製物は、公知の方法によって調製され得る。例えば、注射用調製物は、例えば、注射に従来使用されている滅菌水性媒体または油性媒体に上記の抗体またはその塩を溶解、懸濁、または乳化することによって調製され得る。注射用の水性媒体としては、例えば、生理食塩水、グルコースおよび他の補助剤を含む等張液などがあり、これらは、アルコール(例えば、エタノール)、多価アルコール(例えば、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)、非イオン性界面活性剤[例えば、ポリソルベート80、HCO-50(硬化ヒマシ油のポリオキシエチレン(50mol)付加物)]などの適切な可溶化剤と組み合わせて使用されてもよい。油性媒体としては、例えば、ゴマ油、大豆油などがあり、これらは、安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールなどの可溶化剤と組み合わせて使用されてもよい。そのように調製された注射液は、適切なアンプルに充填され得る。本発明の医薬組成物は、標準的な針および注射器で皮下または静脈内に送達され得る。治療は、診療所での使用に限定されないことが想定される。したがって、無針デバイスを使用した皮下注入も有利である。皮下送達に関して、ペン送達デバイスは、本発明の医薬組成物の送達に容易に適用できる。そのようなペン送達デバイスは、再利用可能または使い捨てであり得る。再利用可能なペン送達デバイスは概して、医薬組成物を含む交換可能なカートリッジを利用する。いったんカートリッジ内の医薬組成物の全てが投与され、カートリッジが空になると、空のカートリッジは、容易に廃棄され、医薬組成物を含む新しいカートリッジと交換され得る。次いで、ペン送達デバイスは再利用され得る。使い捨てペン送達デバイスには、交換可能なカートリッジはない。むしろ、使い捨てペン送達デバイスは、医薬組成物がデバイス内のリザーバに保持されて予め充填されている。いったん医薬組成物がなくなりリザーバが空になると、デバイス全体が廃棄される。多数の再利用可能なペンおよび自動注射器送達デバイスが、本発明の医薬組成物の皮下送達に適用できる。例としては、ほんの数例を挙げると、AUTOPEN(商標)(Owen Mumford,Inc.,Woodstock,UK)、DISETRONIC(商標)ペン(Disetronic Medical Systems,Burghdorf,Switzerland)、HUMALOG MIX 75/25(商標)ペン、HUMALOG(商標)ペン、HUMALIN 70/30(商標)ペン(Eli Lilly and Co.,Indianapolis,Ind.)、NOVOPEN(商標)I、II、およびIII(Novo Nordisk,Copenhagen,Denmark)、NOVOPEN JUNIOR(商標)(Novo Nordisk,Copenhagen,Denmark)、BD(商標)ペン(Becton Dickinson,Franklin Lakes,N.J.)、OPTIPENT(商標)、OPTIPEN PRO(商標)、OPTIPEN STARLET(商標)、ならびにOPTICLIKT(商標)(Sanofi-Aventis,Frankfurt,Germany)が挙げられるが、もちろんこれらに限定されない。本発明の医薬組成物の皮下送達に適用できる使い捨てペン送達デバイスの例としては、SOLOSTAR(商標)ペン(Sanofi-Aventis)、FLEXPEN(商標)(Novo Nordisk)、およびKWIKPEN(商標)(Eli Lilly)が挙げられるが、もちろんこれらに限定されない。
【0173】
有利に、上記の経口または非経口使用のための医薬組成物は、活性成分の用量に適合するのに適した単位用量で剤形に調製される。単位用量のそのような剤形としては、例えば、錠剤、丸薬、カプセル、注射液(アンプル)、坐剤などが挙げられる。含まれる前述の抗体の量は、概して、単位用量の剤形当たり約5~約500mgであり、特に注射液の形態では、前述の抗体は、約5~約100mgで、他の剤形では約10~約250mgで含まれてもよい。
【0174】
二重特異性抗体、核酸、またはそれを含む組成物は、薬瓶、注射器、IV容器、または注射デバイスなどの医療用容器に入れられてもよい。一例では、二重特異性抗体、核酸、または組成物は、インビトロであり、滅菌容器内にあってもよい。一例では、本明細書に記載されるような治療方法で使用するための二重特異性抗体、パッケージ、および説明書を含むキットが提供される。
【0175】
本発明の一態様は、本発明の二重特異性抗体または核酸と、1つ以上の薬学的に許容される賦形剤とを含む組成物であり、その例は、上に列挙されている。「薬学的に許容される」とは、USA Federalもしくは州政府の規制機関によって承認されたか、または承認見込みのもの、またはU.S.Pharmacopeiaもしくはヒトを含む動物での使用が一般的に認められている薬局方に列挙されたものを指す。薬学的に許容される担体、賦形剤、またはアジュバントは、二重特異性薬剤、例えば、本明細書に記載の任意の抗体またはポリペプチド分子と一緒に患者に投与されることができ、治療量の薬剤を送達するのに十分な用量で投与された場合に、その薬理活性を破壊せず、無毒である。
【0176】
いくつかの実施形態では、二重特異性抗体は、本発明による組成物中の唯一の活性成分である。したがって、組成物は、抗体から構成されてもよいか、または1つ以上の薬学的に許容される賦形剤とともに二重特異性抗体から構成されてもよい。しかしながら、本発明による組成物は任意に、1つ以上の追加の活性成分を含む。本発明による二重特異性抗体または核酸とともに投与することが望ましくあり得る他の治療薬には、鎮痛薬が含まれる。そのような薬剤または薬剤の組み合わせは、組み合わせ調製物であるか別個の調製物であるかにかかわらず、本発明による抗体または核酸と組み合わせて投与され得るか、またはそれらとの組成物として提供され得る。本発明による二重特異性分子または核酸は、言及されたものなどの別の治療薬とともに、別々に、順次に、または並行して、かつ任意に組み合わせ調製物として投与されてもよい。
【0177】
複数の組成物が別々または同時に投与され得る。別々の投与とは、異なる時間、例えば、少なくとも10、20、30、もしくは10~60分間空けて、または1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12時間空けて投与される2つの組成物を指す。組成物を24時間あけて、またはさらにより長い時間を空けて投与することもできる。あるいは、2つ以上の組成物が同時に、例えば10分未満または5分未満空けて投与され得る。同時に投与される組成物は、いくつかの態様では、構成成分の各々の同様のまたは異なる時間の放出機構の有無にかかわらず、混合物として投与され得る。
【0178】
二重特異性分子およびそれらをコードする核酸は、治療薬として使用され得る。本明細書の患者は、概して哺乳動物、典型的にはヒトである。二重特異性分子または核酸は、例えば、本明細書で言及される任意の投与経路によって哺乳動物に投与され得る。
【0179】
投与は通常、「治療的有効量」であり、これは、投与されて所望の効果を生じ、患者に便益を示すのに十分な量である。正確な量は、治療の目的によって決まり、既知の技術を使用して当業者によって確認可能である(例えば、Lloyd(1999)The Art,Science and Technology of Pharmaceutical Compoundingを参照されたい)。治療の処方、例えば、投与量の決定などは、一般開業医および他の医師の責任の範囲内であり、治療されている症状の重症度および/または疾患の進行によって決まり得る。二重特異性分子または核酸の治療的有効量または好適な用量は、動物モデルにおけるそのインビトロ活性およびインビボ活性を比較することによって決定され得る。マウスおよび他の試験動物における有効投与量をヒトに外挿するための方法は、知られている。
【0180】
二重特異性分子は、用量毎に以下の範囲のうちの1つの量:
約10μg/kg体重~約100mg/kg体重、
約50μg/kg体重~約5mg/kg体重、
約100μg/kg体重~約10mg/kg体重、
約100μg/kg体重~約20mg/kg体重、
約0.5mg/kg体重~約20mg/kg体重、または
約5mg/kg体重以下、例えば、4未満、3未満、2未満、または1mg/kg未満の抗体
で投与され得る。
【0181】
投与される抗原結合分子の用量は、最大1mg/kgであってもよい。それは、例えば30~150mg/mLなど、小児集団に対してはより低い強度で製剤化されてもよい。二重特異性分子は、小児集団に対してはより少量でパッケージ化されてもよく、例えば、25~75mg、例えば30~60mgの薬瓶で提供されてもよい。
【0182】
本明細書に記載の治療方法では、1回以上の用量が投与されてもよい。場合によっては、長期的な便益を達成するために単一用量が有効である場合がある。したがって、方法は、単一用量の二重特異性分子、それをコードする核酸、または組成物を投与することを含んでもよい。あるいは、通常は順次に、かつ数日、数週間、または数か月の期間を空けて複数回用量が投与されてもよい。任意に、二重特異性分子は、月に1回、またはより少ない頻度で、例えば2か月毎または3か月毎に患者に投与されてもよい。
【0183】
本明細書で使用される場合、「治療する」、「治療」、「治療すること」、または「寛解」という用語は、治療的処置を指し、その目的は、疾患または障害に関連する状態の進行または重症度を逆にする、軽減する、寛解する、阻止する、遅らせる、または停止することである。「治療すること」という用語は、状態、疾患、または障害の少なくとも1つの有害効果または症状を低減または軽減することを含む。1つ以上の症状または臨床マーカーが低減された場合、治療は概して、「有効」である。あるいは、疾患の進行が低減されたか、または食い止められた場合、治療は、「有効」である。つまり、「治療」には、症状またはマーカーの改善だけではなく、治療しない場合に予想される症状と比較して、症状の停止または少なくとも進行もしくは悪化の減速も含まれる。有益なまたは所望の臨床結果としては、1つ以上の症状の軽減、疾患の程度の減少、疾患の状態の安定化(すなわち、悪化しない)、疾患の進行の遅延もしくは減速、病的状態の寛解もしくは緩和、緩解(部分的もしくは全体的にかかわらず)、および/または死亡率の減少(検出可能もしくは検出不能にかかわらず)が挙げられるが、これらに限定されない。疾患の「治療」という用語には、疾患の症状または副作用の緩和を提供すること(待期療法を含む)も含まれる。治療が有効であるためには、完全な治癒は企図されない。方法は、ある特定の態様では治癒も含むことができる。本発明の文脈において、治療は、予防的処置であってもよい。
【0184】
長い半減期は、本発明の二重特異性分子において望ましい特徴である。半減期の延長は、血流中の分子の治療有効濃度を維持するために必要とされる注射回数がより少なくなり、より頻度の低い投与につながる。ヒトにおける本発明の抗原結合分子のインビボ半減期は、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、もしくは21日、またはより長くあり得る。カニクイザルなどの非ヒト霊長類における抗原結合分子のインビボ半減期は、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、もしくは21日、またはより長くてもうよい。
【0185】
抗原結合分子は、1週間、2週間、3週間、4週間、または1か月の一定間隔で投与するために提供されてもよい。
【0186】
治療的使用
本発明の二重特異性抗原結合分子は、療法によるヒトまたは動物の身体の治療方法で使用され得る。分子の治療指標は、
血友病Aの治療のための使用、
遺伝性第VIII因子欠乏症の治療のための使用、
血友病A患者における出血インシデントの数の大幅な減少のための使用、
第VIII因子機能の代わりになるための使用、
および/または
血液凝固の促進のための使用
を含む。
【0187】
患者は典型的には、ヒト患者である。患者は、血友病Aもしくは遺伝性第VIII因子欠乏症と診断されたヒト、または野生型と比較して第VIII因子の発現もしくは活性が低い(またはない)ヒトであってもよい。患者は、小児患者(例えば、2歳~18歳未満)であっても、または成人であってもよい。患者は、第VIII因子に対する阻害剤を有していても、有していなくてもよい。
【0188】
本発明の二重特異性分子、またはそのような二重特異性分子もしくはそれをコードする核酸を含む組成物は、任意のそのような方法で使用するために使用または提供され得る。任意のそのような方法で使用するための薬剤の製造のための、二重特異性分子、またはそれもしくはそれをコードする核酸を含む組成物の使用も想定される。方法は典型的には、抗体または組成物を哺乳動物、例えば、ヒト患者に投与することを含む。好適な製剤および投与方法は、本明細書の他の箇所に記載されている。
【0189】
FVIIIに対する阻害同種抗体を発生させる血友病A患者の治療に対して、現在満たされていないニーズがある。本発明の抗原結合分子は、そのような患者での使用に適している。したがって、いくつかの態様では、本発明による二重特異性抗原結合分子で治療された患者は、血流中の阻害抗体の存在により、FVIIIでの治療に耐性がある可能性がある。治療に対する耐性は、治療の有効性の低下に現れ得る。そのような耐性は、患者からの血漿試料を用いたインビトロアッセイ(例えば、aPTTアッセイ)において検出され得、治療分子は、対照FVIII欠乏血漿を用いたアッセイと同じレベルまで凝固時間を短縮しない(後者は、治療分子に対する阻害抗体を欠いている)。
【0190】
FIXaおよびFXに対する二重特異性抗体など、血友病の他の治療を受けている患者も、それらの治療抗体に対する阻害抗体を発生させる可能性がある。述べられたように、本発明のようなヒト抗体の使用は、このリスクを最小限に抑えるべきであるが、それにもかかわらず、本発明の抗原結合分子またはFIXaおよびFXに対する他の二重特異性抗原結合分子を受けている一部の患者において、阻害抗体が生成される可能性がある。本発明による二重特異性抗原結合分子で治療された患者は、血流中の阻害抗体の存在により、FIXaおよびFXに対する異なる二重特異性抗原結合分子に対する治療に耐性がある可能性がある。患者は、エミシズマブによる治療に耐性がある可能性がある。
【0191】
阻害抗体が製剤の長期治療投与により生成される可能性があるため、患者が複数の異なる治療を交互に受け、循環して、阻害抗体を発生させるリスクを低減することが有益であり得る。したがって、本発明の二重特異性抗原結合分子は、患者が阻害抗体を(まだ)発生させていない場合でさえ、異なるFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物、例えば、FIXaおよびFXに対する二重特異性抗原結合分子、任意にエミシズマブによる治療を以前に受けた患者に投与され得る。同様に、エミシズマブもしくはFIXaおよびFXに対する他の二重特異性抗原結合分子、または他のFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物は、概して、本発明の二重特異性抗原結合分子ですでに治療された患者に投与され得る。治療レジメンは、第1の期間(例えば、1~6か月間または6か月~1年)にわたって第1のFVIII活性補充ポリペプチド薬物を投与すること、続いて第2の期間(例えば、1~6か月間または6か月~1年)にわたって異なるFVIII活性補充ポリペプチド薬物に切り替えること、続いて第1の薬物に再び切り替えること、またはさらに別のFVIII活性補充ポリペプチド薬物に切り替えることを含んでもよい。異なる薬物治療の異なるアミノ酸配列は、ある薬物に対する阻害抗体を発生させるリスクのある患者が、異なる薬物(例えば、本発明の分子)に切り替えた後にもはや第1の薬物(例えば、エミシズマブ)に対する阻害抗体を発生させるリスクがないことを確実にするべきである。循環期間は、患者および医師の利便性および選好に応じて、変更または短縮されてもよい。
【0192】
コードする核酸の投与が代替療法を表し、ポリペプチド薬物を直接投与する代わりに実施され得ることが認識されるであろう。
【0193】
述べられたように、本発明の二重特異性抗原結合分子は、過敏症反応、同種抗体の発生、臓器毒性、または療法の中止につながるその他の有害事象のインシデントがない(または最小限である)ことに関連する、強力な安全性プロファイルを有すると考えられる。
【0194】
以下の番号付きの節および陳述は、本発明の実施形態を表し、本記載の一部である。
【0195】

節1.
FIXa結合部位を含むFIXa結合ポリペプチドアームと、
FX結合部位を含むFX結合ポリペプチドアームとを含み、
(i)前記FIXa結合部位が、FIXa結合ポリペプチドアームの相補性決定領域(CDR)のセットによって提供され、前記CDRのセットが、HCDR1、HCDR2、HCDR3、および/またはLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含み、
HCDR1が、配列番号140であり、
HCDR2が、配列番号141であり、
HCDR3が、配列番号142であり、
LCDR1が、配列番号6であり、
LCDR2が、配列番号7であり、
LCDR3が、配列番号8であるか、
または、1、2、3、4、もしくは5個のアミノ酸改変を有するCDRのそのセットを含み、
(ii)前記FIXa結合ポリペプチドアームが、
免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインであって、前記v遺伝子セグメントが、VH3-7であり、および/または前記j遺伝子セグメントが、JH6である、VHドメイン、および/または
免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインであって、前記v遺伝子セグメントが、VL3-21であり、前記j遺伝子セグメントが、JL3である、VLドメインとを含む抗体Fv領域を含み、および/または
(iii)前記FIXa結合ポリペプチドアームが、単一特異性形態で提供される場合、FXからFXaへのFIXa触媒活性化を強化することが可能である
ことを特徴とする二重特異性抗原結合分子。
【0196】
節2.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインを含み、前記v遺伝子セグメントが、VH3-7であり、前記d遺伝子セグメントが、DH1-26であり、前記j遺伝子セグメントが、JH6である、節1に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0197】
節3.前期FIXa結合ポリペプチドアームが、免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインを含み、前記v遺伝子セグメントが、VH3-7*01であり、前記j遺伝子セグメントが、JH6*02である、節1または節2に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0198】
節4.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、CDRのセットによって提供されるFIXa結合部位を含む抗体Fv領域を含み、前記CDRのセットが、HCDR1、HCDR2、HCDR3、および/またはLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含み、
HCDR1が、配列番号140であり、
HCDR2が、配列番号141であり、
HCDR3が、配列番号142であり、
LCDR1が、配列番号6であり、
LCDR2が、配列番号7であり、
LCDR3が、配列番号8であるか、
または、1、2、3、4、もしくは5個のアミノ酸改変を有するCDRのそのセットを含む、節1~3のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0199】
節5.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、HCDR1、HCDR2、およびHCDR3を含む抗体VHドメインを含み、
HCDR1が、配列番号140であり、
HCDR2が、配列番号141であり、
HCDR3が、配列番号142である、
節1~4のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0200】
節6.HCDR1が、配列番号1であり、HCDR2が、配列番号2であり、HCDR3が、配列番号3である、節1~5のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0201】
節7.
前記FIXa結合ポリペプチドアームが、VL3-21*d01遺伝子セグメントおよびJL3*02遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインを含む、節1~6のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0202】
節8.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、LCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含む抗体VLドメインを含み、
LCDR1が、配列番号6であり、
LCDR2が、配列番号7であり、
LCDR3は、配列番号8である、
節1~7のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0203】
節9.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、フレームワーク内にHCDR1、HCDR2、およびHCDR3を含むVHドメインを含み、前記フレームワークが、フレームワーク領域FR1、FR2、FR3、およびFR4のセットを含み、
FR1が、配列番号132であり、
FR2が、配列番号133であり、
FR3が、配列番号134であり、
FR4が、配列番号135であるか、
または前記フレームワークが、最大10個のアミノ酸改変を有するフレームワーク領域のそのセットを含む、節1~8のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0204】
節10.
FR1が、配列番号132であり、任意に残基11におけるFのLの置換、残基24におけるAのVの置換、および/または残基24におけるVのAの置換を有し、
FR2が、配列番号133であり、
FR3が、配列番号134であり、任意に残基59におけるFのYの置換、残基62におけるAのDの置換、残基70におけるMのIの置換、残基77におけるKのNの置換、残基79におけるVのLの置換、および/または残基81におけるVのLの置換を有し、
FR4が、配列番号135であり、任意に残基119におけるTのS置換を有し、残基番号付けが、IMGTシステムに従っている、節9に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0205】
節11.
FR1が、配列番号132であり、
FR2が、配列番号133であり、
FR3が、配列番号134であり、
FR4は、配列番号135である、節10に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0206】
節12.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、フレームワーク内にLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含むVLドメインを含み、前記フレームワークが、フレームワーク領域FR1、FR2、FR3、およびFR4のセットを含み、
FR1が、配列番号136であり、
FR2が、配列番号137であり、
FR3が、配列番号138であり、
FR4が、配列番号139であるか、
または前記フレームワークが、最大10個のアミノ酸改変を有するフレームワーク領域のそのセットを含む、節1~11のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0207】
節13.
FR1が、配列番号136であり、
FR2が、配列番号137であり、
FR3が、配列番号138であり、
FR4が、配列番号139である、節12に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0208】
節14.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、アミノ酸配列の配列番号5を有するVHドメインを含む、節1~13のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0209】
節15.前記FIXa結合ポリペプチドアームVLドメインが、アミノ酸配列の配列番号10を含む、節1~14のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0210】
節16.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、N末端からC末端へ、VHドメイン、CH1ドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含む抗体重鎖を含む、節1~15のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0211】
節17.前記抗体重鎖が、IgG定常領域を含む、節16に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0212】
節18.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、N末端からC末端へ、VLドメインおよびCLドメインを含む抗体軽鎖を含む、節1~17のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0213】
節19.前記FX結合ポリペプチドアームが、CDRのセットによって提供されるFIXa結合部位を含む抗体Fv領域を含む、節1~18のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0214】
節20.前記抗体Fv領域が、免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインを含み、前記vおよびj遺伝子セグメントが、
VH1-3(例えば、VH1-3*01)およびJH6(例えば、JH6*02)、
VH3-30(例えば、VH3-30*18)およびJH6(例えば、JH6*02)、
VH3-33(例えば、VH3-33*01)およびJH6(例えば、JH6*02)、
VH4-31(例えば、VH4-31*03)およびJH4(例えば、JH4*02)、または
VH4-59(例えば、VH4-59*01)およびJH4(例えば、JH4*02)である、節19に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0215】
節21.前記抗体Fv領域が、免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインを含み、前記v遺伝子セグメントが、VL3-21(例えば、VL3-21*d01)であり、前記j遺伝子セグメントが、JL3(例えば、JL3*02)である、節19または節20に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0216】
節22.前記FIXa結合ポリペプチドアームおよび前記FX結合ポリペプチドアームが、共通の抗体軽鎖を含む、節1~21のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0217】
節23.前記軽鎖が、λ定常領域を含む、節22に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0218】
節24.前記抗原結合分子が、
FIXa結合Fv領域を含む第1の重鎖-軽鎖対、
FX結合Fv領域を含む第2の重鎖-軽鎖対を含む、四量体免疫グロブリンであり、各重鎖が、VHドメインおよび定常領域を含み、各軽鎖が、VLドメインおよび定常領域を含み、前記第1および第2の重軽-軽鎖対が会合して、それらの重鎖定常領域のヘテロ二量体化により四量体免疫グロブリンを形成している、節1~23のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0219】
節25.前記免疫グロブリンが、IgG、例えば、IgG4である、節24に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0220】
節26.FIXa結合部位を含む単離されたFIXa結合ポリペプチドであって、前記FIXa結合ポリペプチドが、節1~25のいずれか1節で定義される通りである、単離されたFIXa結合ポリペプチド。
【0221】
節27.FIXa結合部位を含むFIXa結合ポリペプチドであって、節1~25のいずれか1節で定義されたFIXa結合ポリペプチドアームであるFIXa結合ポリペプチド、または前記ポリペプチドをコードする核酸と、
FX結合部位を含むFX結合ポリペプチドであって、節1~25のいずれか1節で定義されるFX結合ポリペプチドアームであるFX結合ポリペプチド、または前記ポリペプチドをコードする核酸とを含む、
節1~25のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子の製造のためのキット。
【0222】
節28.節1~25のいずれか1節に記載の抗原結合分子を、薬学的に許容される賦形剤と組み合わせて含む、組成物。
【0223】
節29.抗原結合分子が、滅菌水溶液中にある、節28に記載の組成物。
【0224】
節30.節1~25のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子をコードする、単離された核酸。
【0225】
節31.節1~25のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子のFIXa結合ポリペプチドアームをコードする、単離された核酸。
【0226】
節32.節1~25のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子をコードする、または前記二重特異性抗原結合分子のFIXa結合ポリペプチドアーム、あるいは前記FX結合ポリペプチドアームをコードする、組換え核酸を含む宿主細胞であって、前記コードしている核酸が、発現のためのプロモーターに作動可能に連結されている、宿主細胞。
【0227】
節33.節1~25のいずれか1節に記載の抗原結合分子を製造する、または前記二重特異性抗原結合分子の前記FIXa結合ポリペプチドアームもしくは前記FX結合ポリペプチドアームを製造する方法であって、前記抗原結合分子の発現のための条件下で節32に記載の宿主細胞を培養することと、前記宿主細胞培養物から前記抗原結合分子または結合アームを回収することとを含む方法。
【0228】
節34.節29または節30に記載の組成物を患者に投与することを含む、患者における出血を抑制する方法。
【0229】
節35.ヒトまたは動物の身体の治療方法で使用するための、節1~25のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0230】
節36.患者における出血の抑制に使用するための、節1~25のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0231】
節37.前記患者が、血友病A患者である、節34に記載の方法、または節35もしくは節36に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0232】
節38.前記患者が、血流中の阻害抗体の存在により、FVIIIでの治療に耐性がある、節37に記載の方法または二重特異性抗原結合分子。
【0233】
節39.インビトロでFIXaおよびFXを結合するための、節1~25のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子の使用。
【0234】
節40.血友病Aの患者においてFVIII機能を補充するための、節1~25のいずれか1節に記載の二重特異性抗原結合分子の使用。
【0235】
陳述
1.FIXa結合部位を含むFIXa結合ポリペプチドアームと、
FX結合部位を含むFX結合ポリペプチドアームとを含み、
前記FIXa結合ポリペプチドアームが、配列番号324と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVHドメインと、配列番号10と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVLドメインとを含み、任意に、前記VHドメインが、IMGT位置111.1に疎水性残基または正に荷電した残基を有するHCDR3を含み、任意に、前記HCDR3アミノ酸配列が、配列番号400、配列番号401、配列番号402、配列番号403、もしくは配列番号171であることを特徴とし、および/または
前記FIXa結合部位が、FIXa結合ポリペプチドアームの相補性決定領域(CDR)のセットによって提供され、前記CDRのセットが、HCDR1、HCDR2、HCDR3、および/またはLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含み、
HCDR1が、配列番号1であり、
HCDR2が、配列番号2であり、
HCDR3が、配列番号400であり、
LCDR1が、配列番号6であり、
LCDR2が、配列番号7であり、
LCDR3が、配列番号8である、
ことを特徴とする二重特異性抗原結合分子。
【0236】
2.前記FIXa結合部位が、FIXa結合ポリペプチドアームの相補性決定領域(CDR)のセットによって提供され、前記CDRのセットが、HCDR1、HCDR2、HCDR3、および/またはLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含み、
HCDR1が、配列番号1であり、
HCDR2が、配列番号2であり、
HCDR3が、配列番号401、配列番号402、配列番号403、または配列番号171であり、
LCDR1が、配列番号6であり、
LCDR2が、配列番号7であり、
LCDR3が、配列番号8である、
陳述1に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0237】
3.FIXa結合部位を含むFIXa結合ポリペプチドアームであって
(i)免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインであって、前記v遺伝子セグメントが、VH3-7(例えば、VH3-701)であり、および/または前記j遺伝子セグメントが、JH6(例えば、JH602)である、VHドメインと、
免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインであって、前記v遺伝子セグメントが、VL3-21(例えば、VL3-21d01)であり、前記j遺伝子セグメントが、JL2(例えば、JL201)またはJL3である、VLドメインとを含む抗体Fv領域を含むFIXa結合ポリペプチドアームと、
(ii)FX結合部位を含むFX結合ポリペプチドアームであって、
(a)免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VH1-3(例えば、VH1-301)およびJH6(例えば、JH602)である、VHドメインと、
免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VL1-47(例えば、VL1-4701)およびJL1(例えば、JL101)である、VLドメインとを含む、または、
(b)免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VH3-30(例えば、VH3-3018)およびJH6(例えば、JH602)である、VHドメインと、
免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VL2-8(例えば、VL2-801)およびJL2(例えば、JL201)である、VLドメインとを含む、または、
(c)免疫グロブリン重鎖v、d、およびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVHドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VH4-61(例えば、VH4-6101)およびJH1(例えば、JH101)である、VHドメインと、
免疫グロブリン軽鎖vおよびj遺伝子セグメントの組換えにより生成されたVLドメインであって、前記vおよびj遺伝子セグメントが、VK3-11(例えば、VK3-1101)およびJK5(例えば、JK501)である、VLドメインとを含む
抗体Fv領域を含むFX結合ポリペプチドアーム、
とを含む、二重特異性抗原結合分子。
【0238】
4.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、配列番号324と少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有するVHドメインを含む、陳述1~3のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0239】
5.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、配列番号10と少なくとも95%のアミノ酸配列同一性を有するVLドメインを含む、陳述1~4のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0240】
6.前記FIXa結合部位が、FIXa結合ポリペプチドアームの相補性決定領域(CDR)のセットによって提供され、前記CDRのセットが、HCDR1、HCDR2、HCDR3、および/またはLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含み、
HCDR1が、配列番号1であり、
HCDR2が、配列番号2であり、
HCDR3が、配列番号171であり、
LCDR1が、配列番号6であり、
LCDR2が、配列番号7であり、
LCDR3が、配列番号8である、
陳述1~5のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0241】
7.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、VHドメインアミノ酸配列の配列番号324およびVLドメインアミノ酸配列の配列番号10を含む、陳述1~6のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0242】
8.aPTTアッセイにおいて、FVIII欠乏ヒト血漿の凝固時間を40秒未満に短縮する、陳述1~7のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0243】
9.前記FIXa結合ポリペプチドアームが、単一特異性形態で提供される場合、FXからFXaへのFIXa触媒活性化を強化することが可能である、陳述1~8のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0244】
10.前記FX結合ポリペプチドアームが、配列番号61と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVHドメインと、配列番号66と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVLドメインとを含む、および/または
前記FX結合部位が、FX結合ポリペプチドアームの相補性決定領域(CDR)のセットによって提供され、前記CDRのセットが、HCDR1、HCDR2、HCDR3、および/またはLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含み、
HCDR1が、配列番号57であり、
HCDR2が、配列番号58であり、
HCDR3が、配列番号59であり、
LCDR1が、配列番号62であり、
LCDR2が、配列番号63であり、
LCDR3が、配列番号64である、
陳述1~9のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0245】
11.前記FX結合ポリペプチドアームが、VHドメインアミノ酸配列の配列番号61およびVLドメインアミノ酸配列の配列番号66を含む、陳述10に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0246】
12.前記FX結合ポリペプチドアームが、配列番号71と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVHドメインと、配列番号76と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVLドメインとを含む、および/または
前記FX結合部位が、FX結合ポリペプチドアームの相補性決定領域(CDR)のセットによって提供され、前記CDRのセットが、HCDR1、HCDR2、HCDR3、および/またはLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含み、
HCDR1が、配列番号67であり、
HCDR2が、配列番号68であり、
HCDR3が、配列番号69であり、
LCDR1が、配列番号72であり、
LCDR2が、配列番号73であり、
LCDR3が、配列番号74である、
陳述1~9のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0247】
13.前記FX結合ポリペプチドアームが、VHドメインアミノ酸配列の配列番号71およびVLドメインアミノ酸配列の配列番号76を含む、陳述12に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0248】
14.前記FX結合ポリペプチドアームが、配列番号100と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVHドメインと、配列番号104と少なくとも90%のアミノ酸配列同一性を有するVLドメインとを含む、および/または
前記FX結合部位が、FX結合ポリペプチドアームの相補性決定領域(CDR)のセットによって提供され、前記CDRのセットが、HCDR1、HCDR2、HCDR3、および/またはLCDR1、LCDR2、およびLCDR3を含み、
HCDR1が、配列番号96であり、
HCDR2が、配列番号97であり、
HCDR3が、配列番号98であり、
LCDR1が、配列番号101であり、
LCDR2が、配列番号92であり、
LCDR3が、配列番号102である、
陳述1~9のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0249】
15.前記FX結合ポリペプチドアームが、VHドメインアミノ酸配列の配列番号100およびVLドメインアミノ酸配列の配列番号104を含む、陳述14に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0250】
16.前記FIXa結合ポリペプチドアームおよび/または前記FX結合ポリペプチドアームが、
N末端からC末端へ、VHドメイン、CH1ドメイン、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含む抗体重鎖と、
N末端からC末端へ、VLドメインおよびCLドメインを含む抗体軽鎖とを含む、
陳述1~15のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0251】
17.前記抗体重鎖が、IgG定常領域を含む、陳述16に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0252】
18.FIXa結合Fv領域を含む第1の重鎖-軽鎖対と、
FX結合Fv領域を含む第2の重鎖-軽鎖対とを含む、四量体免疫グロブリンであり、
各重鎖が、VHドメインおよび定常領域を含み、各軽鎖が、VLドメインおよび定常領域を含み、前記第1および第2の重鎖-軽鎖対は会合して、それらの重鎖定常領域のヘテロ二量体化により四量体免疫グロブリンを形成している、陳述1~17のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子。
【0253】
19.前記免疫グロブリンが、IgG、例えば、IgG4である、陳述18に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0254】
20.前記IgGが、配列番号143のIgG4-PEヒト重鎖定常領域を含み、前記IgG4-PEヒト重鎖定常領域は、ヘテロ二量体化を促進するように、1以上のアミノ酸置換で操作されていてもよい、陳述19に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0255】
21.陳述1~20のいずれか1つで定義される通りである、FIXa結合部位を含む単離されたFIXa結合ポリペプチド。
【0256】
22.陳述1~20のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子の前記FIX結合ポリペプチドアームまたは前記FX結合ポリペプチドアームをコードする、単離された核酸。
【0257】
23.陳述1~20のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子をコードする単離された核酸。
【0258】
24.FIXa結合部位を含むFIXa結合ポリペプチドであって、陳述1~20のいずれか1つで定義されたFIXa結合ポリペプチドアームであるFIXa結合ポリペプチド、または前記ポリペプチドをコードする核酸と、
FX結合部位を含むFX結合ポリペプチドであって、陳述1~20のいずれか1つで定義されるFX結合ポリペプチドアームであるFX結合ポリペプチド、または前記ポリペプチドをコードする核酸とを含む、
陳述1~20のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子の製造のためのキット。
【0259】
25.陳述1~20のいずれか1つに記載の抗原結合分子、または陳述23に記載の単離された核酸を、薬学的に許容される賦形剤と組み合わせて含む、組成物。
【0260】
26.前記抗原結合分子または核酸が、滅菌水溶液中にある、陳述25に記載の組成物。
【0261】
27.陳述1~20のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子をコードする、または前記二重特異性抗原結合分子の前記FIXa結合ポリペプチドアームおよび/または前記FX結合ポリペプチドアームをコードする、組換え核酸を含む宿主細胞であって、前記コードしている核酸が、発現のためのプロモーターに作動可能に連結されている、宿主細胞。
【0262】
28.陳述1~20のいずれか1つに記載の抗原結合分子を製造する、または、前記二重特異性抗原結合分子の前記FIXa結合ポリペプチドアームもしくは前記FX結合ポリペプチドアームを製造する方法であって、前記抗原結合分子の発現のための条件下で陳述27に記載の宿主細胞を培養することと、前記宿主細胞培養物から前記抗原結合分子または結合アームを回収することとを含む方法。
【0263】
29.陳述25または陳述26に記載の組成物を患者に投与することを含む、患者における出血を抑制する方法。
【0264】
30.ヒトまたは動物の身体の治療方法で使用するための、陳述1~20のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子または陳述25もしくは陳述26に記載の組成物。
【0265】
31.患者における出血の抑制に使用するための、陳述1~20のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子、または陳述25もしくは陳述26に記載の組成物。
【0266】
33.前記患者が、血友病A患者である、陳述29に記載の方法、または陳述30もしくは陳述31に記載の二重特異性抗原結合分子。
【0267】
34.前記患者が、血流中の阻害抗体の存在により、FVIIIでの治療に耐性がある、陳述33に記載の方法または二重特異性抗原結合分子。
【0268】
35.前記患者が、血流中の阻害抗体の存在により、FIXaおよびFXに対する別の二重特異性抗原結合分子での治療に耐性がある、陳述33または陳述34に記載の方法または二重特異性抗原結合分子。
【0269】
36.患者が、エミシズマブでの治療に耐性がある、陳述35に記載の方法または二重特異性抗原結合分子。
【0270】
37.FVIIIa活性補充ポリペプチドでの治療を受けている血友病A患者における、阻害性抗薬物抗体の生成を低減する方法であって、
第1のFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物を、1~12か月間、前記患者に投与することと、
前記患者を、1~12か月間、第2の異なるFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物に切り替えることと、
前記患者を、1~12か月間、前記第1の抗原結合分子、または第3の異なるFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物のいずれかに切り替えることと、を含み、
各場合において、前記FVIIIa活性補充ポリペプチド薬物またはそのコード核酸が、前記患者においてFVIIIaを機能的に補充する治療有効量で投与され、前記患者が、前記FVIIIa活性補充ポリペプチド薬物のうちのいずれかに対して阻害性抗薬物抗体を生成するリスクが、そのFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物での治療を受け続けている患者と比較して低減される、方法。
【0271】
38.阻害性抗薬物抗体の生成を低減しながら、血友病A患者を治療する方法で使用するための、FVIIIa活性補充ポリペプチド薬物またはそのコード核酸を含む組成物であって、
第1のFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物を、1~12か月間、前記患者に投与することと、
前記患者を、1~12か月間、第2の異なるFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物に切り替えることと、
前記患者を、1~12か月間、前記第1の抗原結合分子、または第3の異なるFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物のいずれかに切り替えることと、を含み、
各場合において、前記FVIIIa活性補充ポリペプチド薬物またはそのコード核酸が、前記患者においてFVIIIaを機能的に補充する治療有効量で投与され、前記患者が、前記FVIIIa活性補充ポリペプチド薬物のうちのいずれかに対して阻害性抗薬物抗体を生成するリスクが、当該FVIIIa活性補充ポリペプチド薬物での治療を受け続けている患者と比較して低減される、組成物。
【0272】
39.前記第1、第2、および/または第3のFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物が、FIXaおよびFXに対する二重特異性抗原結合分子である、陳述37に記載の方法または陳述38に記載の組成物。
【0273】
40.前記第1、第2および/または第3のFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物が、エミシズマブである、陳述37~39のいずれか1つに記載の方法または組成物。
【0274】
41.前記第1、第2および/または第3のFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物が、陳述1~20のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子である、陳述37~40のいずれか1つに記載の方法または組成物。
【0275】
42.前記第1、第2および/または第3のFVIIIa活性補充ポリペプチド薬物が、組換えFVIIIまたは血漿由来FVIIIである、陳述37~41のいずれか1つに記載の方法または組成物。
【0276】
43.インビトロでFIXaおよびFXを結合するための、陳述1~20のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子の使用。
【0277】
44.血友病Aの患者においてFVIII機能を補充するための、陳述1~20のいずれか1つに記載の二重特異性抗原結合分子の使用。
【0278】
本開示の観点から、本発明の様々なさらなる態様および実施形態が、当業者に明らかとなるであろう。参照される全ての特許または特許出願の公開された米国の対応物を含む、本明細書で言及されている全ての文書は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【実施例
【0279】
以下の実施例は、抗FIXa抗体、抗FX抗体、ならびに抗FIXa抗体および抗FX抗体のそれぞれのFIXa結合ポリペプチドアームおよびFX結合ポリペプチドアームの組み合わせから生成された二重特異性抗体の生成、特性評価、および性能について記載する。抗体を、ヒト可変ドメインを有する抗体を生成することが可能な遺伝子導入マウスプラットフォームである、Kymouse(商標)を使用して生成した。Kymouse製の抗体は、ヒトv(d)およびjセグメントから生成されたヒト可変ドメインと、マウス定常ドメインとを有する。内因性マウス可変遺伝子は、サイレンシングされており、レパートリの非常に小さい部分を占めている(全ての重鎖可変領域の0.5%未満がマウス由来である)。Kymouse系は、Leeら 2014[xi]、WO2011/004192、WO2011/158009、およびWO2013/061098に記載されている。このプロジェクトは、重鎖遺伝子座および軽鎖κ遺伝子座がヒト化されたKymouse HK株、ならびに重鎖遺伝子座および軽鎖λ遺伝子座がヒト化されたKymouse HL株を用いた。マウスは、ヒトv、d、およびj重鎖遺伝子セグメントの完全なレパートリ、ならびにヒトvおよびjκまたはλ軽鎖遺伝子セグメントの完全なレパートリを有する。
【0280】
実施例1.第IXa因子(FIXa)に対する抗体の製造
4匹のKymouse HKマウス(オス、免疫化の開始時に4か月齢)および4匹のKymouse HLマウス(オス、免疫化の開始時に3か月齢)を、ヒト第IXa因子(Enzyme Research Laboratories,Inc.)に対して免疫化した。
【0281】
免疫化したマウスから脾臓組織を収集し、脾臓細胞を懸濁し、FACSによって選別して、抗原特異的B細胞を単離した。合計2,460個の第IXa因子特異的B細胞を、8匹の免疫化した動物から選別した。結合した抗体重鎖および軽鎖可変ドメイン配列を、RNAの逆転写および可変領域のPCR増幅によってB細胞から回収した。
【0282】
抗体をコードしている核酸を、発現のためにヒト細胞株Expi293Fに遺伝子導入し、上清を収集した。
【0283】
実施例2.第IXa因子抗体のHTRF(登録商標)(均一時間分解蛍光)スクリーン
HTRFアッセイを使用して、FIXaへの結合について抗FIXa抗体をスクリーニングした。FIXaおよび抗体を、ドナーおよびアクセプターの2つの異なるフルオロフォアで標識した。2つの実体が互いに十分に近づくと、エネルギー源によるドナーの励起がアクセプターに向かうエネルギー移動を誘発し、これは、所与の波長で特定の蛍光を発する。したがって、その特異的抗体によるFIXaの結合は、アクセプターの発光波長での検出によって検出され得る。
【0284】
Expi293発現培地(Invitrogen)を使用して、抗ヒト第IX因子参照抗体、AbNおよびCM7アイソタイプ対照抗体の連続希釈液を調製した。実施例1で生成された2,460個の抗体分泌ヒト細胞の各々からの上清5μLをアッセイプレートに移した。5μLのAbNおよびCM7アイソタイプ対照抗体を、それぞれ陽性対照および陰性対照として各アッセイプレートに移した。5μL(80nM)のAlexa 647標識ヒト第IX因子、第IXa因子、または第IX因子軽鎖をアッセイプレートの各ウェルに添加し、室温(RT)で1時間インキュベートした。10μLの2X M24-K溶液(原液から1:2000希釈)をアッセイプレートの各ウェルに添加し、暗所で室温において2時間インキュベートした。EnvisionのHTRF 100フラッシュプロトコルを使用して、アッセイプレートを読み取った(励起波長:340nm、発光波長1:620nm、発光波長2:665nm)。データを分析し、AbN陽性対照に対して正規化した。
【0285】
抗FIXa特異的B細胞由来の2,460個の抗体のうち、732個がこのアッセイにおいて第IX因子、第IXa因子、および/または第IX因子軽鎖への結合剤として同定された。
【0286】
実施例3.第IX因子抗体のSPR分析
製造業者の説明書に従って、抗マウスIgGチップを調製した。実施例1からの上清を、HBS-EP泳動用緩衝液(20X HBS-EP+緩衝液から希釈、pH7.6(Bioquote))で1:5に希釈した。抗マウスIgG表面上で抗体を捕捉した。様々な濃度(256nMおよび1024nM)のヒト第IX因子、ヒト第IXa因子、またはヒト第IX因子軽鎖を検体として使用した。10mMグリシン(pH1.7)で表面を再生した。結合センサグラムを、緩衝液注入(0nM)で二重参照した。データを、ProteOn分析ソフトウェアに固有の1:1モデルに適合した。アッセイを25℃で実施し、HBS-EP緩衝液を泳動用緩衝液として使用した。
【0287】
実施例4.第X因子(FX)に対する抗体の製造
4匹のKymouse HKバージョン2マウス(オス、免疫化の開始時に3か月齢)および4匹のKymouse HLバージョン2マウス(オス、免疫化の開始時に3か月齢)を、ヒト第X因子(Enzyme Research Laboratories,Inc.)に対して免疫化した。免疫化したマウスから脾臓組織を収集し、脾臓細胞を懸濁し、FACSによって選別して、抗原特異的B細胞を単離した。合計1,722個の第X因子特異的B細胞を、8匹の免疫化した動物から選別した。結合した抗体重鎖および軽鎖可変ドメイン配列を、RNAの逆転写および可変領域のPCR増幅によってB細胞から回収した。
【0288】
抗体をコードしている核酸を、発現のためにヒト細胞株Expi293Fに遺伝子導入し、上清を収集した。
【0289】
実施例5.第X因子抗体のHTRFスクリーニング
Expi293発現培地(Invitrogen)を使用して、参照抗ヒト第X因子抗体、AbTおよびCM7アイソタイプ対照抗体の連続希釈液を調製した。実施例4で生成された1,722個の抗体分泌ヒト細胞の各々からの上清5μLをアッセイプレートに移した。5μLのAbTおよびCM7アイソタイプ対照抗体を、それぞれ陽性対照および陰性対照として各アッセイプレートに移した。5μL(80nM)のAlexa 647標識ヒト第X因子、第Xa因子、または第X因子軽鎖をアッセイプレートの各ウェルに添加し、室温で1時間インキュベートした。10μLの2X M24-K溶液(原液から1:2000希釈)を各ウェルに添加し、暗所で室温において2時間インキュベートした。EnvisionのHTRF 100フラッシュプロトコルを使用して、アッセイプレートを読み取った(励起波長:340nm、発光波長1:620nm、発光波長2:665nm)。データを分析し、AbT陽性対照に対して正規化した。
【0290】
抗FX特異的B細胞由来の1,722個の抗体のうち、497個がこのアッセイにおいて第X因子、第Xa因子、および/または第X因子軽鎖への結合剤として同定された。
【0291】
実施例6.第X因子抗体のSPR分析
製造業者の指示に従って、抗マウスIgGチップを調製した。実施例4からの上清を、HBS-EP泳動用緩衝液(20X HBS-EP+緩衝液から希釈、pH7.6(Bioquote))で1:5に希釈した。抗マウスIgG表面上で抗体を捕捉した。様々な濃度(256nMおよび1024nM)のヒト第X因子、ヒト第Xa因子、またはヒト第X因子軽鎖を検体として使用した。10mMグリシン(pH1.7)で表面を再生した。結合センサグラムを、緩衝液注入(0nM)で二重参照した。データを、ProteOn分析ソフトウェアに固有の1:1モデルに適合した。アッセイを25℃で実施し、HBS-EP緩衝液を泳動用緩衝液として使用した。
【0292】
実施例7.二重特異性抗体発現ベクターの構築
二重特異性ヒトIgG抗体の発現のためのプラスミドを、以下のように構築した。抗体可変領域をコードしているDNA断片を、実施例1および実施例4に記載されるように生成されたPCR生成物から調製した。クローニングのための抗体可変領域DNA断片を調製するために、PCRを実施した後、反応溶液を0.8%アガロースゲル電気泳動に供した。添付の説明書に記載される方法によって、QIAquick Gel Extraction Kit(QIAGEN)を使用して、所望のサイズ(約400bp)の増幅断片を精製し、30mLの溶出緩衝液(EB)を使用して溶出した。
【0293】
IgG4のCH3領域におけるアミノ酸置換生成物を、IgG1のノブ・イントゥ・ホール技術[xii]を参照して調製して、各H鎖の異種分子を形成した。タイプa(IgG4ra)は、Y349CおよびT366Wの置換生成物であり、タイプb(IgG4yb)は、E356C、T366S、L368A、およびY407Vの置換生成物である。さらに、置換(-ppcpScp--および-ppcpPcp-)を、両方のタイプの置換生成物のヒンジ領域に導入した。本技術によると、H鎖のほぼ全てが、ヘテロ二量体を形成し得る。
【0294】
二重特異性抗体のFIXaアームの発現のために、VHドメインをプラスミドベクターpTT5_Cam_ccdB_hIgG4raにクローニングして、完全長ヒトIgG4ra抗体重鎖においてVHドメインをコードしているDNAを提供し、VLκドメインをpTT5_Cam_ccdB_hIgKにクローニングして、完全長ヒトκ抗体軽鎖においてVLドメインをコードしているDNAを提供し、VLλドメインをpTT5_Cam_ccdBにクローニングして、完全長ヒトλ抗体軽鎖においてVLドメインをコードしているDNAを提供した。
【0295】
HおよびL鎖可変領域(VHおよびVL)DNA断片をAarI(Invitrogen)で消化し、製造業者の説明書に従ってQIAquick PCR Purification Kit(QIAGEN)を使用して精製した。pTT5_Cam_ccdB_hIgG4ra(VHの場合)、pTT5_Cam_ccdB_hIgK(κクローンからのVLの場合)、またはpTT5_Cam_ccdB(λクローンからのVLの場合)を、開裂部位がマルチクローニング部位にある制限AarIで消化した。消化後、QIAquick PCR Purification Kit(QIAGEN)を使用して、製造業者の説明書に従ってベクターを精製した。
【0296】
AarIで消化されたAarI消化VHまたはVL断片、およびpTT5_Cam_ccdB_hIgG4ra(VHの場合)、pTT5_Cam_ccdB_hIgK(κクローンからのVLの場合)、またはpTT5_Cam_ccdB(λクローンからのVLの場合)を、製造業者の説明書に従って、T4リガーゼ(New England Biolabs)を使用してライゲーションした。E.coli DH10B株(ElectroMax DH10B(Invitrogen))をライゲーション溶液で形質転換した。QIAprep Spin Miniprep Kit(QIAGEN)を使用して、得られたアンピシリン耐性クローンからそれぞれのプラスミドDNAを単離した。結果として生じるそれぞれのアンピシリン耐性形質転換体は、サンガーシーケンシングによって所望のVHおよびVLの挿入を有することが確認された。
【0297】
製造業者の説明書に従って、QIAprep Spin Miniprep Kit(QIAGEN)を使用して、所望のクローンから抗FIX結合アームおよび抗FX結合アームに対するプラスミドDNAを単離し、最初に100mLの溶出緩衝液(EB)に溶解した。プラスミドDNA溶液を、Nano-drop(Thermo Scientific)によって定量化し、50ng/mLに正規化した。抗FIXa抗体H鎖発現ベクター、抗FIXa抗体L鎖発現ベクター、抗FX抗体H鎖発現ベクター、および抗FX抗体L鎖発現ベクターを、Nn-IgG4ra、Nn-IgL(またはIgK)、Tn-IgG4rb、およびTn-IgL(またはIgK)と呼んだ。DNAミニプレップは、サンガーシーケンシングによって所望のVHまたはVLの挿入を有することが確認された。それぞれのプラスミド溶液を、使用するまで4℃で保存した。
【0298】
実施例8.二重特異性抗体の発現
8-1.DNA溶液の調製
HEK細胞の遺伝子導入のために、4種類のプラスミドDNAを含む混合溶液を調製した。1mLの細胞培養に対して、250ngのNn-IgG4ra、Nn-IgL(またはIgK)、Tn-IgG4rb、およびTn-IgL(またはIgK)の各々を使用した。
【0299】
8-2.宿主細胞の遺伝子導入
遺伝子導入の1日前に、細胞播種計算のために、培養したExpi293F細胞(HEK細胞株)を集計した。Expi293F細胞を300rpmで10分間ペレット化した。細胞を予め加温した新鮮なExpi293発現培地に再懸濁して、2.4×10細胞/mLの最終希釈液を得た。200mLの細胞懸濁液をKuhner Shaking Incubator(37°C、140rpm、8%CO)で一晩インキュベートした。
【0300】
遺伝子導入の日に、培養したExpi293F細胞を集計し、新鮮なExpi293発現培地を使用して、4×10細胞/mLに希釈した。Multidrop Combiを使用して、500μLの細胞懸濁液を96ウェルのディープウェルプレートの各ウェルに等分した。分注後、プレートをDuetzサンドイッチカバーで覆い、Kuhner Shaking Incubator(37°C、300rpm、50mmオービタルスロー、湿度80%)で2~2.5時間インキュベートした。
【0301】
各遺伝子導入について、2つの混合物を調製した。
混合物1:1ウェル当たり25μLのB細胞架橋生成物(4プラスミド混合物)+55μLのRSM+100ngのHyperPBase
混合物2:1μLのExpiFectamine(商標)293+79μLのRSM
混合物2を混合物1に添加し、室温で15分間インキュベートした。次いで、インキュベートした混合物を500μLの細胞培養液に添加し、Kuhner Shaking Incubator(37℃、300rpm、50mmオービタルスロー)で1週間インキュベートした。
【0302】
実施例9.活性化凝固第VIII因子(FVIIIa)様活性アッセイ
二重特異性抗体のFVIIIa模倣活性、すなわち、FXのFIXa媒介活性化を強化するその能力を、酵素アッセイによってインビトロで評価した。このアッセイでは、FXaの形成に適した条件下で、リン脂質の存在下において、試験二重特異性分子をFIXaおよびFXと接触させる。FXaの基質を添加し、これは、FXaによって開裂されると、検出可能な生成物を生成する。試験二重特異性抗体の存在下でのこの生成物の検出を、試験抗体が存在しない(対照抗体が含まれる場合がある)陰性対照と比較する。検出されたシグナルを、405nmでの反応溶液の吸光度を記録することによって定量化する。吸光度を、アッセイにおける広範囲の抗体濃度にわたって測定し、EC50値を、このアッセイにおける二重特異性抗体の効力の尺度として計算する。試験抗体と対照との間のEC50の有意差は、試験抗体がFXのFIXa媒介活性化を強化することが可能であることを示す。図7を参照されたい。
【0303】
-材料および方法
特に明記しない限り、全ての反応を37℃で実施した。7.5μLのFIX(3.75μg/mL)、および組換え抗体を製造するExpi293細胞(実施例8)からの5μLの上清をアッセイプレートの各ウェルに添加し、室温で1時間インキュベートした。2.5μLのFXIa(10ng/mL)、5μLのFX(50ng/mL)、0.05μLのリン脂質(10mg/mL)、および5μLのTBSB-S緩衝液の混合物を各ウェルに添加して、酵素反応(FIXaを生成するためのFXのFXa開裂)を開始し、37°Cで1時間インキュベートした。60分後、5μLの0.5M EDTAを添加することによって反応を終了した。10μLのS2765基質溶液を各ウェルに添加した後、405nm(参照波長655nm)での吸光度を30分間測定した(10分毎に1回読み取り)。
【0304】
TBSB:
0.1%ウシ血清アルブミンを含むトリス緩衝生理食塩水
7.5mLのTBSBを作製するには:
0.1mLの7.5% BSA溶液(Sigma)
7.4mLの1X TBS溶液(20X TBS溶液ThermoFisherから希釈)
【0305】
TBSB-S:
5mMのCaCl2および1mMのMgCl2を含むTBSB
100mLのTBSB-Sを作製するには:
99.4mLのTBSB
0.5mLの1M CaCl2(Sigma)
0.1mLの1M MgCl2(Sigma)
【0306】
FXIa原液(10μg/mL):
10mLのTBSB-Sを0.1mgのFXIa(Enzyme Research Laboratories)に添加して、10μg/mLの原液を作製する。
使用前に10ng/mL(1:1,000)の希釈標準溶液に希釈する。
【0307】
FIX原液(37.5μg/mL):
13.3mLのTBSB-Sを0.5mgのFIX(Enzyme Research Laboratories)に添加して、37.5μg/mLの原液を作製する。
使用前に3.75μg/mL(1:10)の希釈標準溶液に希釈する。
【0308】
FX希釈標準溶液(50μg/mL):
16mLのTBSB-Sを0.8mgのFX(Enzyme Research Laboratories)に添加して、50μg/mLの希釈標準溶液を作製する。
使用前にさらなる希釈は必要ない。
【0309】
S2765原液:
25mgのS2765(Chromogenix)発色基質(0.035mmol)
2mMの原液を作製するには:
17.493mLの水をバイアルに添加し、振盪しながら溶解する。
【0310】
Pefafluor FXa原液:
10μmolのPefafluor FXa蛍光基質(0.010mmol)
1.5mMの原液を作製するには:
6.667mLの水をバイアルに添加し、振盪によって溶解する。
【0311】
ポリブレン溶液:
0.6g/Lの臭化ヘキサジメトリン原液を作製するには:
0.15gの臭化ヘキサジメトリン(Sigma)を250mLの水に添加する。
使用前に0.6mg/L(1:1,000)の希釈標準溶液に希釈する。
【0312】
S2765基質希釈標準溶液
2mMのS-2765原液および0.6mg/Lのポリブレン溶液の1:1混合物。
【0313】
実施例10.血漿凝固アッセイ
血友病A患者の血液の凝固能力を修正する本発明の二重特異性抗体の能力を決定するために、FVIII欠乏血漿を使用した活性化部分トロンボプラスチン時間(aPTT)に対するこれらの抗体の効果を検査した。
【0314】
様々な濃度を有する50mLの二重特異性抗体溶液、50mLのFVIII欠乏血漿(Biomerieux)、および50mLのaPTT試薬(Dade Behring)の混合物を、37℃で3分間加温した。50mLの20mM CaCl(Dade Behring)を混合物に添加することによって、凝固反応を開始した。凝固までの期間を測定した。これに使用した装置は、CR-A(Amelung)に接続されたKC10A(Amelung)であった。
【0315】
続いて、最高の凝固時間短縮効果を示した二重特異性抗体に対する濃度依存性を決定した。
【0316】
実施例11:初期スクリーニングの要約
N128H FIX結合アームを含む二重特異性抗体は、他の大半の二重特異性分子よりもFXaseアッセイにおいて劇的に活性が高く、N128H FIX結合アームは、幅広いFX結合アームと活性な二重特異性分子を形成する能力を示した。図8
【0317】
実施例12:N128H変異体の生成
それぞれN128HおよびN128Lと指定される重鎖および軽鎖可変ドメインを有する抗FIX抗体「N128」を、さらなる評価および最適化のために選択した。N128H CDR3(配列番号3)は、IMGT残基位置110、111、111.1、および112.1のそれぞれにおいて、一連の4つのセリン残基を含む。各Serを、他の全ての天然型アミノ酸に個々に変異させ、図9に要約されるように、N128H HCDR3において変異を生成した。
【0318】
この作業は、N128 FIXa結合アームの変異体を含む一連の二重特異性抗体を製造し、以下に対するFIXa結合アームのさらなる可能性を研究する基礎を提供した。
1)第IXa因子を第X因子に理想的に近接させること。
2)第IXa因子の触媒活性を最大化するように第IXa因子を方向付けること。
【0319】
以下に報告されるように、N128と比較してHCDR3において単一点変異を有するFIXa結合アームを各々含む二重特異性抗体を、哺乳動物細胞において発現させ、プロテインAによって精製し(例13)、機能的に特徴付けた(実施例14)。次いで、N128Hアームを有する二重特異性抗体よりも優れた活性を示す選択された二重特異性抗体をさらに分析して、それらの結合特性および生物学的活性を確認した(実施例15~18)。
【0320】
実施例13:機能アッセイのための抗体の発現および精製
後続の実施例に記載される実験に使用するための抗体(単一特異性および二重特異性)の調製に、以下の手順を使用した。
【0321】
発現:
抗体を、ヒト(Expi293)細胞において一過性に発現させ、次いで、細胞培養上清から精製した。
【0322】
遺伝子導入の前日、Expi293細胞を自動細胞カウンター(Eve細胞カウンター)によって集計し、予め加温した発現培地に約1.7×10個/mLの密度で播種し、オービタルシェーカーインキュベーター(37°C、8% CO2、140rpm)で一晩インキュベートした。
【0323】
遺伝子導入の日に、細胞を集計し、細胞数を2.5×10細胞/mLに調節した。2000μLの細胞懸濁液を24個のディープウェルプレートに分注し、Kuhner振盪インキュベーター(37°C、8% CO2、225rpm)に配置した。
【0324】
DNA溶液を調製した。Expi293細胞の各遺伝子導入に、超純水で希釈した2μgのDNAプラスミド混合物を使用した。
【0325】
二重特異性抗体の場合、4種類のプラスミドDNAを含む混合溶液を調製した。2mLの細胞培養に対して、500ngのNn-IgG4ra、Nn-IgL(またはIgK)、Tn-IgG4γb、およびTn-IgL(またはIgK)の各々を使用した。単一特異性抗体の場合、2mLの細胞培養に対して、1μgのNn-IgG4PEおよびNn-IgL(もしくはIgK)、またはTn-IgG4PEおよびTn-IgL(もしくはIgK)の各々を使用した。
【0326】
単一特異性または二重特異性抗体をコードするDNAを同じ手順でトランスフェクトした。遺伝子導入用に2つの混合物を調製した。
混合物1:40μLのOpti-MEM(登録商標)I培地で希釈した2μgのプラスミドDNA。
混合物2:80μLのExpiFectamine(商標)293遺伝子導入試薬+40μLのOptiMEM I培地。
混合物2を混合物1と組み合わせ、室温で20~30分間インキュベートした。インキュベーションが完了した後、165μLのDNA-ExpiFectamine(商標)293試薬複合体を24ディープウェルプレートの各ウェルに分注した。細胞をKuhner振盪インキュベーター(37℃、8% CO2、225rpm)で6日間インキュベートした。遺伝子導入の6日後に細胞培養上清を収集した。
【0327】
精製:
96ウェルプレート精製を用いて、Expi293F細胞培養上清から抗体(二重特異性または単一特異性)を精製した。この方法により、抗体スクリーニング実験における複数の試料の迅速な小規模親和性抗体精製が可能になる。高い回収率を達成するために、非常に動的な結合活性(60mgのヒトIgG/mL培地)、滞留時間の延長、アルカリ耐性、および低リガンド漏出を伴うプロテインA親和性であるMabSelect Sure LXを使用した。
【0328】
手順
1.MabSelect Sure LX樹脂(GE Healthcare)を1×PBS(Gibco)で平衡化して、保存緩衝液を除去し、10%スラリーの最終濃度にした。
2.600μLの10%スラリーを96ウェルプレートAcroPrep(商標)Advance(Pall)の各ウェルに添加する。
3.樹脂を4℃で1分間、70×rcfで遠心分離した。
4.樹脂を1分間70×rcfのスピンで、300μLの1×PBSで洗浄した。このステップを2回繰り返した。
5.2mLの細胞培養上清(pH7~8)を96ウェル精製プレート内のMabSelect Sure Lx樹脂上に装填し、70~100×rcfで1分間遠心分離した。
6.600μLの1×PBSを使用してプレートを洗浄し、70~100×rcfで1分間遠心分離した。このステップを合計4回実施する。
7.70μLの溶出緩衝液(IgG Elute Pierce)を各ウェルに添加し、1分間インキュベートした。
8.溶出液を収集するために、プレートを70~100×rcfで1分間遠心分離した。このステップを合計2回実施する。
【0329】
実施例14:N128H CDR3変異体の機能分析
実施例12に従って新たに生成された二重特異性抗体の機能的活性を、インビトロ発色第X因子活性化(FXase)アッセイおよび血漿凝固アッセイ(前述)を使用して決定した。変異体の比較を標準化するために、全てのFIXa結合アーム(N128 VLと対になった変異体VH)を同じFX結合アームでヘテロ二量体化した。
【0330】
CDRH3の突然変異誘発分析から、N128H CDR3の一連の4つのセリンの3番目のセリン残基が、FVIII模倣活性に実質的に寄与するように思われることが注目された。際立って、この位置におけるいくつかの配列変動は、元のN128 FIX結合アームと比較して、二重特異性抗体のFVIII模倣活性を大幅に改善した(図10)。特に、N128H CDR3の3番目のセリンがイソロイシン、ロイシン、およびバリンのそれぞれによって置換された変異体N436H、N438H、およびN445H(図9)は、FXase活性の劇的な増加(約2~3倍)を示した。FXase活性の有意な増加は、N435H、N437H、N442H、N443H、およびN446H変異体でも観察され、3番目のセリンがヒスチジン、リジン、グルタミン、アルギニン、およびトリプトファンのそれぞれに変異した。突然変異誘発分析はまた、この位置におけるHCDR3の特定のアミノ酸の置換により、元の抗FIXアームN128Hと比較して、二重特異性抗体のFXase活性が減少したことも明らかにした。変異体N430H(Cys)、N441H(Pro)、N447H(Tyr)のテナーゼ活性も同様に、この位置における残基の重要性を示す。
【0331】
(Ser)4モチーフの他の位置においてセリンをある特定のアミノ酸で置換することも、中でも注目すべきは変異体N459H(4番目のSerからPro)、N461H(4番目のSerからArg)、N465H(4番目のSerからTyr)、N470H(1番目のSerからPhe)、N478H(1番目のSerからPro)、N480H(1番目のSerからArg)、N495H(2番目のSerからAsn)において、元の抗FIXアームと比較して活性を低減した。
【0332】
図11中、N128H変異体のテナーゼ活性(405nmでの吸光度として)を、凝固時間(秒でのaPTT)に対してプロットする。N128H変異体のFVIII模倣活性を、二重特異性抗体AbEおよびISTCと比較する。アイソタイプ対照(陰性対照、ISTC)は、高いaPTT値によって示されるように、テナーゼ活性がなく、血餅を形成する能力が不十分であることを示した。N436H、N438H、およびN445H変異体は、FXaを生成し、FVIII免疫枯渇血漿の凝固を迅速に引き起こす(低いaPTT値、約30秒)、強力な能力(高いOD405値)を示した。
【0333】
これらの機能データを考慮すると、HCDR3の連続的IMGT位置110、111、111.1、および112.1の残基に対して、コンセンサス配列が生成され得る(表9Aを参照されたい)。IMGT位置111.1(N128Hの3番目のSerに対応)を考慮すると、疎水性残基(例えば、Ile、Leu、Val、Trp)または正に荷電した残基(例えば、Arg、Gln、Lys)が強力な機能活性と関連していた。活性を失うことなく(かつ潜在的に改善された活性を有して)この位置で置換され得る他の残基には、His、Glu、Asn、およびMetが含まれた。
【0334】
上記のスクリーニングで最も高い活性を示す二重特異性抗体のFIXa結合アームを、以下の実施例で報告されるように、さらなる特徴付けのために選択した。
【0335】
実施例15.精製された抗FIX抗体のSPR分析
SPRを使用して、FIXに対するFIXa結合アームの結合親和性(Kd)、反応速度定数オンレート(kon)およびオフレート(koff)を決定した。Biacore 8K(GE Healthcare)システムを使用して分析を実施した。
【0336】
製造業者の説明書に従って、抗ヒトIgG Fc抗体をCM4チップ(GE Healthcareカタログ番号BR100534)上に固定した。アミンカップリングキット(BioRad)を使用して、チップの表面を活性化した。その後、表面を1Mエタノールアミンでブロックした。HBS-EP(10mMのHEPES pH7.4、150mMのNaCl、3mMのEDTA、0.05%ポリソルベート20 pH7.6)を固定化泳動用緩衝液として使用して、25°Cで固定化実験を実施した。
【0337】
実施例13からの精製された単一特異性抗体(リガンドと呼ばれる)を、約2μg/mLで抗ヒトIgG Fc CM4表面上で捕捉した。リガンドを、8つ全ての流動チャネルの全ての活性チャネルに10μL/分で60秒間注入した。中性pH(pH7.4)HBS-P 1X(0.01M HEPES pH7.4、0.15M NaCl、0.05%ポリソルベート20 pH7.6)+CaCl 2.5mMを泳動用緩衝液として使用して、実験を25°Cで実施した。ヒト第IX因子(FIX)(Enzyme Research Laboratoriesカタログ番号HFIX 47064)を、泳動用緩衝液中に1mg/mL(MW約55KDa)で再構成し、検体として使用した。第IX因子を、複数サイクル反応速度(MCK)モードで、3つの濃度(1.5μM、500μM、および166.7nM)において、120秒の会合相および200秒の解離相を用いて、活性チャネルおよび参照チャネルの両方において流速30μL/秒で注入した。10μL/分で60秒間、10mMグリシンpH1.5の3回の注射を再生相に使用した。
【0338】
アイソタイプ対照(ISTC)抗体hIgG4PEを、参照チャネルにおいて10μL/分で60秒間、1μg/mLで捕捉した。hIgG4PE ISTCおよびhIgG1 ISTCも、陰性対照として活性チャネルで捕捉した。抗FIX単一特異性抗体AbNを比較のために含んだ。
【0339】
データを参照し、緩衝液を差し引き、Langmuir 1:1モデルに適合した。モデルにおいて、解離の最初の30秒を評価した。
【0340】
結果:
分析した抗FIX抗体は、表1に示される親和性でのFIXへの結合、ならびにFIXの高速結合(kon)および解離(koff)速度を示した。ISTCではFIXへの結合は観察されなかった。分析した抗FIX抗体は、AbNと比較してFIXに対して約10倍高い親和性を示した。
【表1】
表1.抗FIX抗体の結合親和性ならびに反応速度定数結合速度定数(kon)および解離速度定数(koff)。相互作用の結合および解離データを、生体分子反応モデル(1:1 Langmuirモデル)を使用して適合した。結合速度定数(kon)、解離速度定数(koff)、および解離定数(K)の値を、BIAevaluationソフトウェアによって結合データから計算した。「NB」=結合は観察されず。
【0341】
このアッセイがFIXaではなくFIXを使用したため、ここでの反応速度データは、FIXとの結合アームの相互作用の親和性を指す。FIXとFIXaとの間の密接な構造的類似性を考慮して、FIXaに結合するための抗体の親和性は、FIXに結合するためのそれらの親和性に類似し得る。
【0342】
実施例16.精製された抗FX抗体のSPR分析
SPRを使用して、FXに対するFX結合アームの結合親和性(Kd)、反応速度定数結合速度定数(kon)および解離速度定数(koff)を決定した。Biacore 8K(GE Healthcare)システムを使用して分析を実施した。
【0343】
製造業者の説明書に従って、抗ヒトIgG Fc抗体をCM5チップ(GE Healthcareカタログ番号29104988)上に固定した。アミンカップリングキット(BioRad)を使用して、チップの表面を活性化した。その後、表面を1Mエタノールアミンでブロックした。HBS-EP(10mMのHEPES pH7.4、150mMのNaCl、3mMのEDTA、0.05%ポリソルベート20 pH7.6)を固定化泳動用緩衝液として使用して、25°Cで固定化実験を実施した。
【0344】
実施例13からの精製された単一特異性抗体(リガンドと呼ばれる)を、約1μg/mLで抗ヒトIgG Fc CM5表面上で捕捉した。リガンドを、8つ全ての流動セルの8つ全ての活性チャネルに10μL/分で60秒間注入した。中性pH(pH7.4)HBS-P 1X(0.01M HEPES pH7.4、0.15M NaCl、0.05%ポリソルベート20 pH7.6)+CaCl2 2.5mMを泳動用緩衝液として使用して、実験を25°Cで実施した。
【0345】
ヒト第X因子(FX)(Enzyme Research Laboratoriesカタログ番号HFX1010)を、1mg/mL(MW約58KDa)で再構成し、検体として使用した。第X因子を、複数サイクル反応速度(MCK)モードで、3つの濃度(1.5μM、375nM、および93.75nM)において、120秒の結合相および300秒の解離相を用いて、活性チャネルおよび参照チャネルの両方において流速30μL/秒で注入した。10uL/分で60秒間、10mMグリシンpH1.5の3回の注射を再生相に使用した。
【0346】
hIgG4PE ISTCを陰性対照として活性チャネルで捕獲した。抗FX単一特異性抗体AbTを比較のために含んだ。
【0347】
データを参照し、バッファーを差し引いて、Langmuir 1:1モデルに適合した。モデルにおいて、解離の最初の30秒を評価した。
【0348】
結果:
分析した抗FX抗体は、表2に示される親和性でのFXへの結合、ならびにFXの高速結合(kon)および解離(koff)速度を示した。ISTCではFXへの結合は観察されなかった。
【0349】
分析した抗FX抗体は、AbTと比較して約10倍~1000倍高いFXへの結合親和性を示した。抗体T14(VHドメインT14H、VLドメインT14L)は、FXに対して約0.18μMの親和性を有した。T14と同様の配列を有する免疫化マウスから同定された2つの他の抗FX抗体VHドメイン、T19HおよびT20Hを、比較のためにT14 VLドメインと対にした。これらは、それぞれ約0.2および0.05μMのKでFXに結合した。他の試験した抗FX抗体、T15、T23、およびT25は、ナノモル範囲のKを有した。
【表2】
表2.抗FX抗体の結合親和性ならびに反応速度定数結合速度定数(kon)および解離速度定数(koff)。相互作用の結合および解離データを、生体分子反応モデル(1:1 Langmuirモデル)を使用して適合した。結合速度定数(kon)、解離速度定数(koff)、および解離定数(K)の値を、BIAevaluationソフトウェアによって結合データから計算した。「NB」=結合は観察されず。
【0350】
実施例17:幅広いFX結合アームと対になったFIX結合アームN436を用いたテナーゼ(FXase)アッセイ
第X因子の第IXa因子活性化を触媒する、異なる第X因子アームでヘテロ二量体化されたN436H_IgG4_ra第IX因子抗体アームの能力を、ヒト血漿から精製された凝固因子を使用するインビトロテナーゼ(FXase)アッセイを使用して決定した。
【0351】
最初のスクリーニングに使用されるFXaseアッセイプロトコル(実施例9を参照されたい)を、本実験のために改良し、(細胞上清ではなく)プロテインAによって精製された二重特異性抗体を使用した。第IX因子および第XIa因子ではなく、予め活性化された第IXa因子をこの更新されたアッセイプロトコルに追加し、アッセイ混合物を添加する前に、FIXを抗体溶液で予めインキュベートしなかった。37℃でのインキュベーションを1時間から10分に短縮した。
【0352】
簡潔に、この方法は以下のとおりであり、特に明記しない限り、全ての反応を37℃で実施した。
【0353】
組換え発現した抗体を、実施例13に記載されるように、プロテインAを使用して組換えExpi293細胞からの上清から精製した。
【0354】
5μLの精製組換え抗体をアッセイプレートの各ウェルに添加した。1.5μLのFIXa(1μg/mL)、5μLのFX(50μg/mL)、0.05μLのリン脂質(10mg/mL)、および13.45μLのTBSB-S緩衝液の混合物を各ウェルに添加して、酵素反応(FIXaを生成するためのFXのFXa開裂)を開始し、37°Cで10分間インキュベートした。10分後、5μLの0.5M EDTAを添加することによって反応を終了した。10μLのS2765基質溶液を各ウェルに添加した後、405nm(参照波長655nm)での吸光度を25分間測定した(5分毎に1回読み取り)。
【0355】
Chromogenix S-2765は、活性化された第X因子の生成を決定するために使用される発色基質である。第Xa因子は、S2765を開裂し、発色団p-ニトロアニリン(pNA)を放出し、405nmで測光的に監視され得る色の変化をもたらす。405nmでの吸光度の読み取り値は、生成された第Xa因子の量に比例する。図7は、アッセイの原理を示す。
【0356】
このアッセイで試験した二重特異性抗体は、N436HのVHドメインおよびN128LのVLドメインを含むFIX結合アームを有した。これらを、それぞれ重鎖および軽鎖構築物N436H_IgG4_raおよびN128L_IgLとして発現し、FX結合アームを提供する以下の重鎖および軽鎖構築物とヘテロ二量体化した。
T02H_IgG4rb+T02L_IgL;
T05H_IgG4rb+T05L_IgL;または
T14H_IgG4rb+T14L_IgK。
【0357】
参考のために、陽性対照FIX-FX二重特異性抗体(Ab_E)およびアイソタイプ対照(ISTC)も含んだ。
【0358】
結果が図12に示される。
【0359】
N436H_IgG4ra、N128L_IgLは、T02H_IgG4rb+T02L_IgL、T05H_IgG4rb+T05L_IgL、またはT14H_IgG4rb+T14L_IgKのいずれかとヘテロ二量体化された二重特異性抗体として、FXase活性の用量依存的増加を実証した。観察されたFX活性化は、二重特異性抗体Ab_Eに匹敵した。N436H_IgG4ra、N128L_IgLは、抗第X因子アームの非存在下で単独で発現したが、レベルは低下したにもかかわらず依然として第X因子を活性化することが可能であった。アイソタイプ対照は、FXase活性を実証しなかった。
【0360】
実施例18:幅広いFX結合アームと対になったFIX結合アームN436を用いた血漿凝固(aPTT)アッセイ
この血漿凝固アッセイでは、写真-光学凝固システムを使用してaPTT測定値を得る。血餅が形成されると、試料を通過することが可能な光の量が減少する。この減少を時間の関数としてプロットし、波形が生成される。いったんフィブリン血餅が形成されると、凝固反応が終点まで完了し、凝固時間が自動的に計算される。本aPTTアッセイで使用される血漿は、FVIIIを欠乏しているため、FIX-FX二重特異性抗体の添加効果は、凝固カスケードにおいてFVIIIの代わりになるその能力によって測定可能である。二重特異性抗体の存在下での凝固時間は、陰性対照およびFVIIIの存在下での凝固時間と比較され得る。
【0361】
様々な濃度を有する5μLの二重特異性抗体溶液、20μLのFVIII欠乏ヒト血漿(Helena Biosciences)、および25μLのSi L Minus aPTT試薬(Helena Biosciences)の混合物を、37℃で2分間加温した。25μLの20mM CaCl(Helena Biosciences)を混合物に添加することによって、凝固反応を開始した。凝固までの期間を測定した。これに使用した装置は、半自動凝固計、特にCシリーズ写真-光学凝固システム(Helena Biosciences)であった。aPTT試薬は、リン脂質および接触活性剤(ほぼコロイド状の粒子活性剤、すなわち、マグネシウム-アルミニウム-ケイ酸塩)を含み、これは、内因性血液凝固カスケードの「表面接触」活性化を提供する(参照のために図1を参照されたい)。続いて、最高の凝固時間短縮効果を示した二重特異性抗体に対する濃度依存性を決定した。
【0362】
結果が図13に示される。FVIII枯渇ヒト血漿N436H_IgG4ra、N128L_IgLを使用したこの一段階aPTT凝固アッセイは、T02H_IgG4rb+T02L_IgL、T05H_IgG4rb+T05L_IgL、またはT14H_IgG4rb+T14L_IgKのいずれかとヘテロ二量体化された二重特異性抗体として、aPTT時間の用量依存的短縮を実証した。aPTT時間の用量依存的短縮は、Ab_Eに匹敵した。アイソタイプ対照では、aPTTの短縮は観察されなかった。
【0363】
参考文献
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12 Ridgwayら, Protein Eng. 9:617-621 1996
【0364】
FIXa結合アームポリペプチド配列
【表3-1】
【表3-2】
【表3-3】
【表3-4】
【表3-5】
【表3-6】
【表3-7】
【表3-8】
【表3-9】
【表3-10】
【表3-11】
【表3-12】
【表3-13】
【表3-14】
【表3-15】
【表3-16】
【表3-17】
【表3-18】
【表3-19】
【表3-20】
【表3-21】
【表3-22】
【表3-23】
【表3-24】
【表3-25】
【表3-26】
【表3-27】
【表3-28】
【表3-29】
【表3-30】
【表3-31】
【表3-32】
【表3-33】
【表3-34】
【表4-1】
【表4-2】
【表5】
【表6】
【表7-1】
【表7-2】
【表7-3】
【表7-4】
【表8-1】
【表8-2】
【表8-3】
【表9】
【表10】
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図5C
図5D
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
【配列表】
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