(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-28
(54)【発明の名称】補体C3抗原結合タンパク質
(51)【国際特許分類】
C12N 15/13 20060101AFI20240220BHJP
C07K 16/46 20060101ALI20240220BHJP
C07K 16/18 20060101ALI20240220BHJP
C12N 15/63 20060101ALI20240220BHJP
C12N 1/15 20060101ALI20240220BHJP
C12N 1/19 20060101ALI20240220BHJP
C12N 1/21 20060101ALI20240220BHJP
C12N 5/10 20060101ALI20240220BHJP
C12P 21/08 20060101ALI20240220BHJP
A61P 43/00 20060101ALI20240220BHJP
A61K 39/395 20060101ALI20240220BHJP
A61P 27/02 20060101ALI20240220BHJP
A61P 27/06 20060101ALI20240220BHJP
A61P 9/10 20060101ALI20240220BHJP
A61P 29/00 20060101ALI20240220BHJP
A61P 19/02 20060101ALI20240220BHJP
A61P 17/06 20060101ALI20240220BHJP
G01N 33/53 20060101ALI20240220BHJP
【FI】
C12N15/13
C07K16/46 ZNA
C07K16/18
C12N15/63 Z
C12N1/15
C12N1/19
C12N1/21
C12N5/10
C12P21/08
A61P43/00 111
A61K39/395 D
A61K39/395 N
A61P27/02
A61P27/06
A61P9/10
A61P29/00 101
A61P19/02
A61P17/06
G01N33/53 D
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023548779
(86)(22)【出願日】2022-02-11
(85)【翻訳文提出日】2023-08-09
(86)【国際出願番号】 EP2022053308
(87)【国際公開番号】W WO2022171771
(87)【国際公開日】2022-08-18
(31)【優先権主張番号】PCT/EP2021/053526
(32)【優先日】2021-02-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】503385923
【氏名又は名称】ベーリンガー インゲルハイム インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
(71)【出願人】
【識別番号】523304401
【氏名又は名称】ツェーデーエァ-ライフ アクチェンゲゼルシャフト
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100119013
【氏名又は名称】山崎 一夫
(74)【代理人】
【識別番号】100123777
【氏名又は名称】市川 さつき
(74)【代理人】
【識別番号】100111796
【氏名又は名称】服部 博信
(74)【代理人】
【識別番号】100123766
【氏名又は名称】松田 七重
(74)【代理人】
【識別番号】100156982
【氏名又は名称】秋澤 慈
(72)【発明者】
【氏名】ボラス レオナルド
(72)【発明者】
【氏名】エッシャー ドミニク
(72)【発明者】
【氏名】ユングミヒェル シュテファニ
(72)【発明者】
【氏名】ライズナー クリスティアン
(72)【発明者】
【氏名】リヒレ フィリップ ローベルト
(72)【発明者】
【氏名】シャイフェレ ファビアン
【テーマコード(参考)】
4B064
4B065
4C085
4H045
【Fターム(参考)】
4B064AG27
4B064CA19
4B064CC24
4B064DA01
4B064DA13
4B065AA01X
4B065AA57X
4B065AA72X
4B065AA87X
4B065AA92Y
4B065AA94Y
4B065AB01
4B065AC14
4B065BA02
4B065CA25
4B065CA44
4C085AA13
4C085AA14
4C085BB41
4C085BB44
4C085CC01
4C085CC07
4C085DD62
4C085EE01
4C085GG10
4H045AA11
4H045AA30
4H045DA76
4H045EA20
4H045EA50
4H045FA74
(57)【要約】
【課題】補体C3に対する特異性を有する抗原結合タンパク質を提供する。
【解決手段】補体C3及びC3bに対する特異性を有する抗原結合タンパク質が提供される。補体C3介在性疾患及び障害を処置する方法、補体古典経路(CP)、レクチン経路(LP)、及び/又は代替経路(AP)の活性を阻害する方法、並びに脈絡膜局在化補体C3の活性を阻害する方法もまた提供される。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
補体C3上のエピトープに結合する抗原結合タンパク質又はその断片であって、古典経路(CP)、レクチン経路(LP)及び代替経路(AP)を含む補体活性化経路を阻害することができる抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項2】
補体C3及びC3bに結合することができる、請求項1に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項3】
補体C3上のエピトープに結合することができ、このような結合がC3転換酵素の形成を妨げる、請求項1に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項4】
ブルッフ膜を貫通することができる、請求項1~3のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項5】
M0122、M0123、M0124、M0228及びM0251を含む1種以上の抗原結合タンパク質と競合することができる、請求項1~4のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項6】
一本鎖可変断片(scFv)、Fab断片、Fab’断片、Fv断片、ダイアボディ、小抗体模倣物又は単一ドメイン抗体、例えば、sdAb、sdFv、ナノボディ、V-Nar又はVHHを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項7】
配列番号3、配列番号6、配列番号9、配列番号15、及び配列番号21からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有するCDR-H3を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項8】
可変重鎖(VH)及び可変軽鎖(VL)を含み、
VHが、配列番号1、4、7、13、及び19からなる群から選択されるCDR-H1配列、配列番号2、5、8、14、及び20からなる群から選択されるCDR-H2配列、配列番号3、6、9、15、及び21からなる群から選択されるCDR-H3配列を含み、
VLが、配列番号10、16、及び22からなる群から選択されるCDR-L1配列、配列番号11、17、及び23からなる群から選択されるCDR-L2配列、並びに配列番号12、18、及び24からなる群から選択されるCDR-L3配列を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項9】
VHが、配列番号25、26、27、29、及び31からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有し、並びに/又はVLが、配列番号28、30、及び32からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項10】
VH及びVLを含み、
VHが、配列番号7のCDR-H1配列、配列番号8のCDR-H2配列、及び配列番号9のCDR-H3配列を含み、
VLが、配列番号10のCDR-L1配列、配列番号11のCDR-L2配列、及び配列番号12のCDR-L3配列を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項11】
VHが配列番号27のアミノ酸配列を含み、VLが配列番号28のアミノ酸配列を含む、請求項10に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項12】
VH及びVLを含み、
VHが、配列番号13のCDR-H1配列、配列番号14のCDR-H2配列、及び配列番号15のCDR-H3配列を含み;
VLが、配列番号16のCDR-L1配列、配列番号17のCDR-L2配列、及び配列番号18のCDR-L3配列を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項13】
VHが配列番号29のアミノ酸配列を含み、VLが配列番号30のアミノ酸配列を含む、請求項12に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項14】
VH及びVLを含み、
VHが、配列番号19のCDR-H1配列、配列番号20のCDR-H2配列、及び配列番号21のCDR-H3配列を含み;
VLが、配列番号22のCDR-L1配列、配列番号23のCDR-L2配列、及び配列番号24のCDR-L3配列を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項15】
VHが配列番号31のアミノ酸配列を含み、VLが配列番号32のアミノ酸配列を含む、請求項14に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項16】
VHHドメインを含み、
VHHドメインが、配列番号1のCDR-H1配列、配列番号2のCDR-H2配列、及び配列番号3のCDR-H3配列を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項17】
VHHドメインが配列番号25のアミノ酸配列を含む、請求項16に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項18】
VHHドメインを含み、
VHHドメインが、配列番号4のCDR-H1配列、配列番号5のCDR-H2配列、及び配列番号6のCDR-H3配列を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項19】
VHHドメインが配列番号26のアミノ酸配列を含む、請求項18に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項20】
C3及びC3bに対する少なくとも約10
-8Mの結合親和性を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項21】
C3及びC3bに対する約10
-9M~約10
-14Mの結合親和性を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項22】
C3及びC3bに対する約10
-10M~約10
-12Mの結合親和性を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項23】
C3及びC3bに対するほぼ同等の結合親和性を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項24】
C3に対する結合親和性が、C3bに対する結合親和性の10倍以内である、請求項1~19のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項25】
C3a、iC3b、C4、C4b、C5、及び/又はC5bに対する約10
-4M又はそれより弱い結合親和性を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項26】
C3及びC3bに対する結合親和性と比較して、C3a、iC3b、C4、C4b、C5及び/又はC5bに対する弱い結合親和性を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項27】
C3a、iC3b、C4、C4b、C5及び/又はC5bに対する結合親和性を含まない、請求項1~19のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項28】
CP、LP、及びAP補体経路からなる群のいずれか1つの活性を阻害することができる、請求項1~27のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項29】
CP、LP、及び/又はAP補体経路の活性を少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、又は少なくとも約95%阻害することができる、請求項1~28のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項30】
CP、LP、及びAP補体経路の活性をほぼ同等に阻害することができる、請求項1~29のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項31】
CP、LP、及びAP補体経路の活性の阻害が、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、又は少なくとも約95%である、請求項30に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項32】
CP、LP、及びAP補体経路の活性が、抗原結合タンパク質又はその断片の非存在下における赤血球溶血のレベルと比較して、抗原結合タンパク質又はその断片の存在下における赤血球溶血のレベルを測定することによって決定される、請求項28~31のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項33】
CP、LP、及びAP補体経路の活性が、抗原結合タンパク質又はその断片の非存在下での膜侵襲複合体(MAC)形成と比較して、抗原結合タンパク質又はその断片の存在下でのMAC形成を測定することによって決定される、請求項28~31のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項34】
C3転換酵素の活性を少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、又は少なくとも約95%阻害することができる、請求項1~33のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項35】
C3転換酵素増幅ループを阻害することができる、請求項1~34のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項36】
脈絡膜C3活性を阻害することができる、請求項1~35のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項37】
約60kDa又はそれ未満の分子量を含む、請求項1~36のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項38】
約20kDa~約30kDaの分子量を含む、請求項1~37のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項39】
約10kDa~約20kDaの分子量を含む、請求項1~37のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項40】
約25kDaの分子量を含む、請求項1~37のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項41】
約15kDaの分子量を含む、請求項1~37のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項42】
抗原結合タンパク質又はその断片が、カニクイザルC3との交差反応性を含む、請求項1~41のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項43】
対象における補体C3介在性疾患又は障害を処置するための医薬組成物を調製するための、請求項1~42のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片の使用。
【請求項44】
請求項1~42のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
【請求項45】
低粘度を含む、請求項43又は44に記載の医薬組成物。
【請求項46】
粘度が約1cP~約50cPである、請求項45に記載の医薬組成物。
【請求項47】
粘度が約20cP未満又はそれに等しい、請求項45に記載の医薬組成物。
【請求項48】
請求項1~42のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片をコードする単離された核酸分子。
【請求項49】
請求項48に記載の核酸分子を含む発現ベクター。
【請求項50】
請求項49に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
【請求項51】
請求項1~42のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片を製造する方法であって、
(i)請求項1~42のいずれか1項に記載のタンパク質の発現を可能にする条件下で、請求項50に記載の宿主細胞を培養する工程と、
(ii)タンパク質を回収する工程と、任意で
(iii)タンパク質をさらに精製及び/又は修飾及び/又は製剤化する工程と
を含む方法。
【請求項52】
対象における補体C3介在性疾患又は障害を処置する方法において使用するための、請求項1~42のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項53】
対象における補体C3介在性疾患又は障害を処置する方法であって、それを必要とする対象に、請求項1~42及び52のいずれか1項の抗原結合タンパク質又はその断片を投与することを含む方法。
【請求項54】
抗原結合タンパク質又はその断片が、局所、結膜下、硝子体内、球後、及び/又は前房内投与によって投与される、請求項53に記載の方法、又は請求項52に記載の使用するための抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項55】
補体C3介在性疾患又は障害が、加齢性黄斑変性、地図状萎縮、新生血管緑内障、糖尿病性網膜症、未熟児の網膜症、水晶体後線維形成症、自己免疫性ブドウ膜炎、脈絡網膜炎、網膜炎、リウマチ性関節炎、乾癬及びアテローム性動脈硬化症からなる群から選択される、請求項53又は54に記載の方法、又は請求項52若しくは54に記載の使用するための抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項56】
補体古典経路(CP)、レクチン経路(LP)、及び代替経路(AP)の活性を阻害することによって、又は脈絡膜局在化補体C3の活性を阻害することによって、対象における補体C3介在性疾患又は障害を処置する方法において使用するための、請求項1~42のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片。
【請求項57】
補体古典経路(CP)、レクチン経路(LP)、及び代替経路(AP)の活性を阻害する方法であって、補体C3を、補体C3上のエピトープに結合する抗原結合タンパク質又はその断片と接触させることを含む方法。
【請求項58】
脈絡膜局在化補体C3の活性を阻害する方法であって、補体C3上のエピトープに結合する抗原結合タンパク質又はその断片を眼内投与することを含む方法。
【請求項59】
抗原結合タンパク質又はその断片が補体C3及びC3bに結合することができる、請求項57又は58に記載の方法。
【請求項60】
抗原結合タンパク質又はその断片が、補体C3上のエピトープに結合することができ、そのような結合がC3転換酵素の形成を妨げる、請求項57~59のいずれか1項に記載の方法。
【請求項61】
抗原結合タンパク質又はその断片が、M0122、M0123、M0124、M0228、及びM0251を含む1種以上の抗原結合タンパク質と競合することができる、請求項57~60のいずれか1項に記載の方法。
【請求項62】
抗原結合タンパク質又はその断片が、一本鎖可変断片(scFv)、Fab断片、Fab’断片、Fv断片、ダイアボディ、小抗体模倣物又は単一ドメイン抗体、例えば、sdAb、sdFv、ナノボディ、V-Nar又はVHHを含む、請求項57~61のいずれか1項に記載の方法。
【請求項63】
抗原結合タンパク質又はその断片が、配列番号3、配列番号6、配列番号9、配列番号15、及び配列番号21からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有するCDR-H3を含む、請求項57~62のいずれか1項に記載の方法。
【請求項64】
抗原結合タンパク質又はその断片が可変重鎖(VH)及び可変軽鎖(VL)を含み、
VHが、配列番号1、4、7、13、及び19からなる群から選択されるCDR-H1配列、配列番号2、5、8、14、及び20からなる群から選択されるCDR-H2配列、配列番号3、6、9、15、及び21からなる群から選択されるCDR-H3配列を含み、
VLが、配列番号10、16、及び22からなる群から選択されるCDR-L1配列、配列番号11、17、及び23からなる群から選択されるCDR-L2配列、並びに配列番号12、18、及び24からなる群から選択されるCDR-L3配列を含む、請求項57~62のいずれか1項に記載の方法。
【請求項65】
VHが、配列番号25、26、27、29、及び31からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有し、並びに/又はVLが、配列番号28、30、及び32からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有する、請求項64に記載の方法。
【請求項66】
抗原結合タンパク質又はその断片がブルッフ膜を貫通することができる、請求項57~65のいずれか1項に記載の方法。
【請求項67】
抗原結合タンパク質又はその断片が脈絡膜C3活性を阻害することができる、請求項57~66のいずれか1項に記載の方法。
【請求項68】
抗原結合タンパク質又はその断片が約60kDa又はそれ未満の分子量を含む、請求項57~67のいずれか1項に記載の方法。
【請求項69】
抗原結合タンパク質又はその断片が、約20kDa~約30kDaの分子量を含む、請求項57~68のいずれか1項に記載の方法。
【請求項70】
抗原結合タンパク質又はその断片が約10kDa~約20kDaの分子量を含む、請求項57~69のいずれか1項に記載の方法。
【請求項71】
抗原結合タンパク質又はその断片が約25kDaの分子量を含む、請求項57~68のいずれか1項に記載の方法。
【請求項72】
抗原結合タンパク質又はその断片が約15kDaの分子量を含む、請求項57~68のいずれか1項に記載の方法。
【請求項73】
生物学的試料中のC3及びC3bの一方又は両方を検出する方法であって、
(a)試料を、請求項1~42のいずれか1項に記載の少なくとも1つの抗原結合タンパク質又はその断片と接触させる工程と、
(b)試料中のC3及びC3bの一方又は両方と抗原結合タンパク質又はその断片との間の複合体の形成を可能にする工程と、
(c)前記抗原結合タンパク質又はその断片を検出する工程と
を含む方法。
【請求項74】
抗原結合タンパク質又はその断片が、補体C3及びC3bに結合することができる、請求項73に記載の方法。
【請求項75】
抗原結合タンパク質又はその断片が、検出可能なシグナルによって検出される、請求項73又は74に記載の方法。
【請求項76】
生物学的試料が、網膜組織などの組織試料である、請求項73~75のいずれか1項に記載の方法。
【請求項77】
C3を検出するためのキットであって、請求項1~42のいずれか1項に記載の抗原結合タンパク質又はその断片及び使用説明書を含むキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、補体C3を標的とする抗原結合タンパク質、及び補体C3介在性疾患を処置する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ある特定の眼疾患及び眼障害の処置における主要な課題は、網膜の深層への治療分子の送達である。送達は、眼内の複数の物理的境界を含む複数の因子によって妨げられる。これらの境界には、角膜及び結膜上皮、血液-水性関門(BAB)、並びに毛細血管内皮細胞(内側BRB)及び網膜色素上皮細胞などの血液網膜関門(BRB)が含まれる(例えば、Jiang et al. Int J Ophthalmol. 2018; 11(6): 1038-1044を参照されたい)。網膜への送達が特に重要な眼疾患は、地図状萎縮(GA)などの補体介在性疾患である。
地図状萎縮(GA)は、黄斑における網膜色素上皮及び光受容体の消失によって特徴付けられる加齢黄斑変性(AMD)の進行型である。GAが中心窩を侵すと、不可逆的な視力低下が起こる。GAの初期段階の患者は、典型的には、視力が影響を受ける前でも視機能障害を経験する。
地図状萎縮の基礎にある病態生理は完全には解明されていないが、補体活性の調節障害が寄与因子であると考えられている。C3a、C5a、C5b-9及び補体因子H(CFH)を含むいくつかの補体活性化産物は、対照と比較してGA患者の硝子体試料、ブルッフ膜、及び脈絡膜の他の部分において上昇したレベルを示している。さらに、膜侵襲複合体(MAC)形成の膜結合型阻害剤であるCD59、及び補体因子I(CFI)の補因子活性を有する膜結合型補体調節因子である膜補因子タンパク質(MCP)などの補体阻害剤は、GAにおいてレベルが減少していることが報告されている。
【0003】
現在のところ、GAに対する承認された処置法はない。補体経路を標的とした複数の調査的アプローチが検討されているが、まだ承認されておらず、有効であることが証明されていない。このようなアプローチのいくつかの例には、エクリズマブ/SOLIRIS(Alexion)、LFG-316(Novartis/MorphoSys)、ARC-1905(Ophthotech)、POT-4(AL-78898A;Alcon)及びランパリズマブ(FCFD45142)が含まれる。
さらに最近では、APL-2の第II相臨床試験(臨床試験NCT0250332「地図状萎縮患者におけるAPL-2療法の研究(FILLY)」)の知見が、GAの病因に補体経路をさらに関与させ、補体阻害を介したGAの進行抑制において正の処置効果を示す。これらの結果はまた、C3(全ての補体経路の収束である;
図1を参照されたい)における補体カスケードの中心的なAPL-2阻害が、補体経路の部分的阻害をもたらす阻害剤により可能であることよりも効果的にGAを処置する可能性を有し得ることを示唆する。にもかかわらず、APL-2により得られたGAにおける病変増殖の減少は依然として僅かである。APL-2には、その有効性を制限する可能性のある特徴がある。環状トリデカペプチドコンプスタチンのペグ化誘導体であるAPL-2(補体成分C3の阻害剤)は、350kDaの大きな分子量当量と約7.8nmの流体力学的半径を有し、網膜に深く浸透することを困難にする。APL-2は、おそらく3.5mMの低濃度のため、有効期間が1カ月しかない。APL-2はまた、PEG化分子であり、その粘度を増加させ、眼への注入を困難にする可能性がある。したがって、より効率的にGA進行を減少させる必要がある。
【0004】
GAの処置における大きな課題の1つは、観察された補体活性の調節異常が網膜の深層で起こることである。本発明者らは、GAにおける病変増殖のより大きな減少を達成するためには、疾患関連網膜組織(すなわち、網膜色素上皮(RPE)、ブルッフ膜、及び脈絡膜の他の部分)へのより良好な浸透が必要であると仮定する。このため、小抗体断片は、他の生物製剤及び抗体と比較していくつかの利点を有する。小抗体フォーマットは、1)関連する網膜組織へのより良好な眼内浸透;及び2)硝子体内注射により送達される1mg又はmLあたりのより多くの薬物を可能にし得る。
【発明の概要】
【0005】
本開示は、補体C3に対する特異性を有する抗原結合タンパク質を提供する。
一態様では、本開示は、補体C3上のエピトープに結合する抗原結合タンパク質又はその断片であって、古典経路(CP)、レクチン経路(LP)、及び代替経路(AP)を含む補体活性化の経路を阻害することができる抗原結合タンパク質又はその断片を提供する。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、補体C3及びC3bに結合することができる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、補体C3上のエピトープに結合することができ、このような結合は、C3転換酵素の形成を妨げる。
【0006】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、M0122、M0123、M0124、M0228、及びM0251を含む1種以上の抗原結合タンパク質と競合することができる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、一本鎖可変断片(scFv)、Fab断片、Fab’断片、Fv断片、ダイアボディ、小抗体模倣物又は単一ドメイン抗体、例えば、sdAb、sdFv、ナノボディ、V-Nar又はVHHを含む。好ましい実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、scFv又はVHHを含む。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、配列番号3、配列番号6、配列番号9、配列番号15、及び配列番号21からなる群の配列と少なくとも80%の類似性を有するCDR-H3を含む。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、配列番号3、配列番号6、配列番号9、配列番号15、及び配列番号21からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有するCDR-H3を含む。
【0007】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、可変重鎖(VH)及び可変軽鎖(VL)を含み、VHは、配列番号1、4、7、13、及び19からなる群から選択されるCDR-H1配列、配列番号2、5、8、14、及び20からなる群から選択されるCDR-H2配列、及び配列番号3、6、9、15、及び21からなる群から選択されるCDR-H3配列を含み;VLは、配列番号10、16、及び22からなる群から選択されるCDR-L1配列、配列番号11、17、及び23からなる群から選択されるCDR-L2配列、及び配列番号12、18、及び24からなる群から選択されるCDR-L3配列を含む。
【0008】
ある特定の実施形態では、VHは、配列番号25、26、27、29、及び31からなる群の配列と少なくとも80%の類似性を有し、並びに/又はVLは、配列番号28、30、及び32からなる群の配列と少なくとも80%の類似性を有する。
ある特定の実施形態では、VHは、配列番号25、26、27、29、及び31からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有し、並びに/又はVLは、配列番号28、30、及び32からなる群の配列と少なくとも80%の類似性を有する。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、VH及びVLを含み、VHは、配列番号7のCDR-H1配列、配列番号8のCDR-H2配列、及び配列番号9のCDR-H3配列を含み;VLは、配列番号10のCDR-L1配列、配列番号11のCDR-L2配列、及び配列番号12のCDR-L3配列を含む。
ある特定の実施形態では、VHは配列番号27のアミノ酸配列を含み、VLは配列番号28のアミノ酸配列を含む。
【0009】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、VH及びVLを含み、VHは、配列番号13のCDR-H1配列、配列番号14のCDR-H2配列、及び配列番号15のCDR-H3配列を含み;VLは、配列番号16のCDR-L1配列、配列番号17のCDR-L2配列、及び配列番号18のCDR-L3配列を含む。
ある特定の実施形態では、VHは配列番号29のアミノ酸配列を含み、VLは配列番号30のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、VH及びVLを含み、VHは、配列番号19のCDR-H1配列、配列番号20のCDR-H2配列、及び配列番号21のCDR-H3配列を含み;VLは、配列番号22のCDR-L1配列、配列番号23のCDR-L2配列、及び配列番号24のCDR-L3配列を含む。
【0010】
ある特定の実施形態では、VHは配列番号31のアミノ酸配列を含み、VLは配列番号32のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、VHHドメインを含み、VHHドメインは、配列番号1のCDR-H1配列、配列番号2のCDR-H2配列、及び配列番号3のCDR-H3配列を含む。
ある特定の実施形態では、VHHドメインは、配列番号25のアミノ酸配列を含む。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、VHHドメインを含み、VHHドメインは、配列番号4のCDR-H1配列、配列番号5のCDR-H2配列、及び配列番号6のCDR-H3配列を含む。
ある特定の実施形態では、VHHドメインは、配列番号26のアミノ酸配列を含む。
【0011】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3及びC3bに対する少なくとも約10-8Mの結合親和性を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3及びC3bに対する約10-9M~約10-14Mの結合親和性を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3及びC3bに対する約10-10M~約10-12Mの結合親和性を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3及びC3bに対するほぼ同等の結合親和性を含む。ある特定の実施形態では、C3に対する結合親和性は、C3bに対する結合親和性の10倍以内である。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3a、iC3b、C4、C4b、C5及び/又はC5bに対する約10-4M又はそれより弱い結合親和性を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3及びC3bに対する結合親和性と比較して、C3a、iC3b、C4、C4b、C5、及び/又はC5bに対する弱い結合親和性を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3a、iC3b、C4、C4b、C5及び/又はC5bに対する結合親和性を含まない。
【0012】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、CP、LP、及びAP補体経路の活性を少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、又は少なくとも約95%阻害することができる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、CP、LP、及びAP補体経路の活性を同等又はほぼ同等に阻害することができる。ある特定の実施形態では、CP、LP、及びAP補体経路の活性の阻害は、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、又は少なくとも約95%である。
ある特定の実施形態では、CP、LP、及びAP補体経路の活性は、抗原結合タンパク質又はその断片の非存在下における赤血球溶血のレベルと比較して、抗原結合タンパク質又はその断片の存在下における赤血球溶血のレベルを測定することによって決定される。
ある特定の実施形態では、CP、LP、及びAP補体経路の活性は、抗原結合タンパク質又はその断片の非存在下における膜侵襲複合体(MAC)形成と比較して、抗原結合タンパク質又はその断片の存在下におけるMAC形成を測定することによって決定される。
【0013】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3転換酵素の活性を少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、又は少なくとも約95%阻害することができる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3転換酵素増幅ループを阻害することができる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、ブルッフ膜を貫通することができる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、脈絡膜C3活性を阻害することができる。
【0014】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、約60kDa又はそれ未満の分子量を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、約20kDa~約30kDaの分子量を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、約10kDa~約20kDaの分子量を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、約25kDaの分子量を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、約15kDaの分子量を含む。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、カニクイザルC3との交差反応性を含む。
一態様では、本開示は、上述の抗原結合タンパク質又はその断片と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物を提供する。したがって、一態様は、対象における補体C3介在性疾患又は障害を処置するための医薬組成物の調製における本発明の結合タンパク質の使用である。
ある特定の実施形態では、医薬組成物は、低粘度を含む。
ある特定の実施形態では、粘度は、約1cP~約50cPである。ある特定の実施形態では、粘度は、約20cP未満又はそれに等しい。
【0015】
一態様では、本開示は、上述の抗原結合タンパク質又はその断片をコードする単離された核酸分子を提供する。
別の態様では、本開示は、上述の核酸分子を含む発現ベクターを提供する。
さらに別の態様では、本開示は、上述の発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。
さらに別の態様では、上述の抗原結合タンパク質又はその断片を製造する方法であって、
i)本明細書に記載されるタンパク質の発現を可能にする条件下で、上記の宿主細胞を培養する工程と、
ii)タンパク質を回収する工程と、任意に
iii)タンパク質をさらに精製し及び/又は修飾し及び/又は製剤化する工程と
を含む方法が提供される。
【0016】
一態様では、本開示は、対象における補体C3介在性疾患又は障害を処置する方法であって、それを必要とする対象に、上述の抗原結合タンパク質又はその断片を投与することを含む方法を提供する。したがって、本開示はまた、補体C3介在性疾患又は障害を処置する方法において使用するための、上述の抗原結合タンパク質又はその断片を提供する。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、局所、結膜下、硝子体内、球後、及び/又は前房内投与を介して投与される。
特定の実施形態では、補体C3介在性疾患又は障害は、年齢関連黄斑変性、地図状萎縮、新生血管緑内障、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、水晶体後線維形成、自己免疫性ブドウ膜炎、脈絡網膜炎、網膜炎、関節リウマチ、乾癬及びアテローム性動脈硬化症からなる群から選択される。
【0017】
一態様では、本開示は、補体古典経路(CP)、レクチン経路(LP)、及び代替経路(AP)の活性を阻害する方法であって、補体C3を、補体C3上のエピトープに結合する抗原結合タンパク質又はその断片と接触させることを含む方法を提供する。したがって、本開示は、補体古典経路(CP)、レクチン経路(LP)、及び代替経路(AP)の活性を阻害することによって、補体C3介在性疾患又は障害を処置する方法において使用するための、本明細書に記載される抗原結合タンパク質又はその断片を提供する。本開示はまた、脈絡膜局在化補体C3の活性を阻害することによって、補体C3介在性疾患又は障害を処置する方法において使用するための、上述の抗原結合タンパク質又はその断片を提供する。
一態様では、本開示は、脈絡膜局在化補体C3の活性を阻害する方法であって、補体C3上のエピトープに結合する抗原結合タンパク質又はその断片の眼内投与を含む方法を提供する。
【0018】
本明細書に記載される方法のある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、補体C3及びC3bに結合することができる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、補体C3上のエピトープに結合することができ、このような結合は、C3転換酵素の形成を妨げる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、M0122、M0123、M0124、M0228、及びM0251を含む1種以上の抗原結合タンパク質と競合することができる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、一本鎖可変断片(scFv)、Fab断片、又はVHHを含む。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、配列番号3、配列番号6、配列番号9、配列番号15、及び配列番号21からなる群の配列と少なくとも80%の類似性を有するCDR-H3を含む。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、配列番号3、配列番号6、配列番号9、配列番号15、及び配列番号21からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有するCDR-H3を含む。
【0019】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、可変重鎖(VH)及び可変軽鎖(VL)を含み、VHは、配列番号1、4、7、13、及び19からなる群から選択されるCDR-H1配列、配列番号2、5、8、14、及び20からなる群から選択されるCDR-H2配列、及び配列番号3、6、9、15、及び21からなる群から選択されるCDR-H3配列を含み;配列番号10、16、及び22からなる群から選択されるCDR-L1配列、配列番号11、17、及び23からなる群から選択されるCDR-L2配列、及び配列番号12、18、及び24からなる群から選択されるCDR-L3配列を含む。
ある特定の実施形態では、VHは、配列番号25、26、27、29、及び31からなる群の配列と少なくとも80%の類似性を有し、並びに/又はVLは、配列番号28、30、及び32からなる群の配列と少なくとも80%の類似性を有する。
ある特定の実施形態では、VHは、配列番号25、26、27、29、及び31からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有し、並びに/又はVLは、配列番号28、30、及び32からなる群の配列と少なくとも80%の同一性を有する。
【0020】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、ブルッフ膜を貫通することができる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、脈絡膜C3活性を阻害することができる。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、約60kDa又はそれ未満の分子量、例えば、約50kDa又はそれ未満、約40kDa又はそれ未満、約35kDa又はそれ未満、約30kDa又はそれ未満、約25kDa又はそれ未満、約20kDa又はそれ未満、約15kDa又はそれ未満を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、約20kDa~約30kDaの分子量を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、約10kDa~約20kDaの分子量を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、約25kDaの分子量を含む。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、約15kDaの分子量を含む。
【0021】
一態様において、本開示は、生物学的試料中のC3及びC3bの1つ又は両方を検出する方法であって、
(a)試料を、上述の少なくとも1つの抗原結合タンパク質又はその断片と接触させる工程と、
(b)試料中のC3及びC3bの一方又は両方と抗原結合タンパク質又はその断片との間の複合体の形成を可能にする工程と、
(c)上記抗原結合タンパク質又はその断片を検出する工程と
を含む方法を提供する。好ましい実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、補体C3及びC3bに結合することができる。
一実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、検出可能なシグナルによって検出される。
一実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、ELISA、免疫細胞化学(ICC)、免疫組織化学(IHC)、ウエスタンブロッティング及び/又はフローサイトメトリーによって検出される。
【0022】
生物学的試料は、組織試料、例えば、固定組織試料などのヒト対象の網膜組織であり得る。固定組織試料は、ホルマリン固定及びパラフィン包埋の組織試料であり得る。
一態様では、C3を検出するためのキットであって、上述の抗原結合タンパク質又はその断片及び使用説明書を含むキットが提供される。
本発明の上述した並びに他の特徴及び利点は、添付の図面と関連して取られる例示的な実施形態の以下の詳細な説明からより完全に理解される。この特許又は特許出願公開の写し及びカラー図面(複数可)は、請求及び必要な手数料の納付があったときは、特許庁により提供される。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図1】C3に収束する3つの補体経路である古典経路(CP)、レクチン経路(LP)及び代替経路(AP)を示す図である。
【
図2】抗C3抗体ライブラリーを作製するプロセスを示す図である。
【
図3A-3B】ウサギ及びラマにおけるC3に対する優れた免疫応答を確認するELISAアッセイを示す図である。
図3Aは、ヒト血漿から単離されたC3タンパク質を試験するELISAアッセイを示す。
図3Bは、
図3Aに示される単離されたヒトC3を注射されたウサギ(上段パネル)及びラマ(下段パネル)の血清中の抗C3抗体の存在を試験するELISAアッセイを示す。
【
図4】
図4Aは抗C3抗体ライブラリーの要約を示し、
図4BはCDR-H3アミノ酸長の多様性を示す図である。
【
図5】抗C3抗体のスクリーニングのプロセスを示す図である。
【
図6】C3を標的とする候補抗体の、ヒト血清中の3つの全ての補体経路を阻害するそれらの能力についてのスクリーニングを示す図である。各抗体を2μMの濃度で使用した。
【
図7A-7D】3つの全ての補体経路を阻害する4つの抗C3抗体が、C3上の3つの異なるエピトープを認識することを示す図である。
図7Aは、M0122と他の3つの抗C3抗体それぞれとの間に競合がないことを示す競合アッセイを示す。
図7Bは、M0124と他の3つの抗C3抗体それぞれとの間に競合がないことを示す競合アッセイを示す。
図7Cは、M0228とM0251の間に競合があるが、M0124とM0122の間に競合がないことを示す競合アッセイを示す。
図7Dは、M0123とM0251、及びM0123とM0228の間に競合があるが、M0124とM0122の間に競合がないことを示す競合アッセイを示す。
【
図8A-8B】、M0122、M0124及びM0228がC3とC3bの両方に直接結合することを示す図である。
図8Aは、M0122、M0124及びM0228がC3に直接結合することを示すELISAアッセイを示す。
図8Bは、M0122、M0124及びM0228がC3bに直接結合することを示すELISAアッセイを示す。
【
図9A-9B】M0122、M0124及びM0228が古典経路及び代替経路を強力に阻害することを示す図である。
図9Aは、M0122、M0124及びM0228が古典経路を強力に阻害することを示す。
図9Bは、M0122、M0124及びM0228が代替経路を強力に阻害することを示す。
【
図10】M0122、M0124及びM0228の親和性パラメータを示す図である。
【
図11】網膜及び脈絡膜、例えばブルッフ膜の解剖学的構造の概略図を示す。本開示の抗C3 scFv抗体は、ブルッフ膜を貫通して脈絡膜に深く入ることができ、一方、比較C3結合治療薬APL-2は、ブルッフ膜を貫通することができないものとして示される。同じ原理は、本発明の他の抗原結合タンパク質フォーマットにも適用される。
【
図12】流体力学的半径と透過性の間の負の関係を示し、本開示のscFvと比較して示される補体結合療法を示す図である。
【
図13】
図13A及び
図14Bは、ブルッフ膜を貫通するためのscFv及びAPL-2代理物の比較を示す図である。
図14Aはヨウ化バリウム染色(PEG)を示し、
図13Bはクーマシー染色(タンパク質)を示す。APL2-代理物は、40kDaの線状PEG上に1つのAPL-1部分を含む。SC-試料チャンバー、DC-拡散物チャンバー、LC-ローディングコントロール(SCの初期濃度)。
【
図14A-14C】M0122、M0124及びM0251が、シアノ血清中の古典経路、代替経路及びレクチン経路を強力に阻害することを示す図である。
図14Aは、M0122、M0124及びM0251が、3つの全ての経路を強力に阻害することを示す。各抗体を2μMの濃度で使用した。
図14Bは、M0122、M0124及びM0251が古典経路を強力に阻害することを示す。
図14Cは、M0122、M0124及びM0251が代替経路を強力に阻害することを示す。
【
図15A-15B】M0122、M0124、及びM0251がcyno C3に結合することを示す図である。
図15Aは、M0122、M0124を示す。
図15Bは、M0251を示す。
【
図16】M0122、M0123及びM0124がレクチン経路を強力に阻害することを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
補体C3及び補体C3切断産物であるC3bに対する結合特異性を有する抗原結合タンパク質が提供される。補体C3介在性疾患及び障害を処置又は予防する方法もまた提供される。
ある特定の態様では、本明細書に記載される抗原結合タンパク質は、補体古典経路(CP)、レクチン経路(LP)、及び代替経路(AP)を阻害することができる。本明細書に記載される抗原結合タンパク質は、3つの全ての経路を同時に阻害し得る。本明細書に記載される抗原結合タンパク質は、眼の脈絡膜における3つの全ての経路を阻害し得る。
【0025】
一般に、本明細書に記載される細胞及び組織の培養、分子生物学、免疫学、微生物学、遺伝学、並びにタンパク質及び核酸の化学、及びハイブリダイゼーションに関連して使用される命名法は、当該技術分野において周知であり、一般的に使用される。本明細書において提供される方法及び技術は、一般に、当該技術分野において周知である従来の方法に従って、また、別段の指示がない限り、本明細書全体にわたって引用され検討される様々な一般的及びより具体的な参考文献に記載されているように行われる。酵素反応及び精製技術は、当該技術分野において一般的に達成されるか又は本明細書に記載されるように、製造業者の仕様に従って行われる。本明細書に記載される分析化学、有機合成化学、及び医薬品化学に関連して使用される命名法、並びにそれらの実験手順及び技術は周知であり、当該技術分野において一般的に使用されている。標準的な技術は、化学合成、化学分析、医薬品の調製、製剤化、送達、及び患者の処置に使用される。
【0026】
本明細書に別段の定義がない限り、本明細書において使用される科学用語及び技術用語は、当業者に一般的に理解される意味を有する。いずれかの潜在的な曖昧さがある場合、本明細書に提供される定義は、辞書又は外来の定義よりも優先される。文脈上別段の要求がない限り、単数語は複数を含み、複数語は単数語を含むものとする。「又は」の使用は、特に断らない限り、「及び/又は」を意味する。用語「含む(including)」、並びに「含む(includes)」及び「含まれる(included)」などの他の形態の使用は、非限定的である。
本発明をより容易に理解できるように、最初に特定の用語を定義する。
【0027】
抗原結合タンパク質
本明細書で使用される場合、用語「抗体」又は「抗原結合タンパク質」とは、抗原又はエピトープに特異的に結合するか、又は免疫学的に反応性である免疫グロブリン分子を指し、ポリクローナル抗体とモノクローナル抗体の両方、並びに機能性抗体断片、例えば、限定されないが、断片抗原結合(Fab)断片、F(ab’)2断片、Fab’断片、Fv断片、組換えIgG(rIgG)断片、一本鎖可変断片(scFv)及び単一ドメイン抗体(例えば、sdAb、sdFv、ナノボディ、VHH)断片が含まれる。用語「抗体」には、イントラボディ、ペプチボディ、キメラ抗体、完全ヒト抗体、ヒト化抗体、ヘテロコンジュゲート抗体(例えば、二重特異性抗体、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ、タンデムジ-scFv、タンデムトリ-scFv)などの、免疫グロブリンの遺伝的に操作されたか又は他には修飾された形態が含まれる。別段の記載がない限り、用語「抗体」は、その機能性抗体断片を包含するものと理解されるべきである。本明細書で使用される用語「抗体断片」には、抗原、すなわち抗体模倣物を選択的に結合するように設計された人工タンパク質が含まれる。典型的には、1つ以上のCDRは、非Ig足場にグラフトされ、それによって親抗体からのCDRコンホメーションを模倣する。このような抗体模倣物の非限定的な例には、ゆらぎ調節親和性タンパク質(FLAP)、モノボディ及びアフィマーが含まれる。抗体模倣物は、本明細書に記載されるように、CDRの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ又は6つを含み得る。
【0028】
本明細書で使用される場合、「Fab断片」は、可変軽鎖(VL)ドメイン及び軽鎖(CL)の定常ドメイン、並びに可変重鎖(VH)ドメイン及び重鎖の第1定常ドメイン(CH1)を含む軽鎖断片を含む抗体断片である。Fab断片は、一般に、約50kDaの分子量及び約3.0nmの流体力学的半径を有する。
本明細書で使用される場合、「一本鎖可変断片」(scFv)は、軽鎖可変ドメイン(VL)に連結された重鎖可変ドメイン(VH)を含む抗原結合タンパク質である。scFvのVH及びVLドメインは、あらゆる適切な技術分野において認識されたリンカーを介して連結される。このようなリンカーには、限定されないが、反復GGGGSアミノ酸配列又はそのバリアントが含まれる。scFvは、一般に、抗体定常ドメイン領域を含まないが、本開示のscFvは抗体定常ドメイン領域(例えば、抗体Fcドメイン)に連結又は結合されて、限定されないが、増加した血清又は組織半減期を含むscFvの種々の特性を変化させることができる。scFvは、一般に、約25kDaの分子量及び約2.5nmの流体力学的半径を有する。
本明細書で使用される場合、「VHH」、「ナノボディ」、又は「重鎖のみの抗体」は、ラクダ、ラマ、アルパカを含む、ラクダ科の種に由来する単一の重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質である。VHHは、一般に約15kDaの分子量を有する。
【0029】
本明細書で使用される場合、用語「相補性決定領域」又は「CDR」とは、抗原特異性及び結合親和性を付与する抗体可変領域内のアミノ酸の非隣接配列を指す。一般に、各重鎖可変領域には3つのCDR(CDR-H1、CDR-H2、CDR-H3)が存在し、各軽鎖可変領域には3つのCDR(CDR-L1、CDR-L2、CDR-L3)が存在する。「フレームワーク領域」又は「FR」は、当該技術分野において、重鎖及び軽鎖の可変領域の非CDR部分を指すことが公知である。一般に、各重鎖可変領域には4つのFR(FR-H1、FR-H2、FR-H3、及びFR-H4)が存在し、各軽鎖可変領域には4つのFR(FR-L1、FR-L2、FR-L3、及びFR-L4)が存在する。VHH抗体に関しては、3つの重鎖CDRのみが存在し、軽鎖CDRは存在しない。
【0030】
所与のCDR又はFRの正確なアミノ酸配列境界は、いくつかの周知のスキームのいずれかによって容易に決定することができ、Kabat et al. (1991), “Sequences of Proteins of Immunological Interest,” 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md.(「Kabat」番号付けスキーム)、Al-Lazikani et al., (1997) JMB 273, 927-948(「Chothia」番号付けスキーム)、MacCallum et al., J. Mol. Biol. 262:732-745 (1996), “Antibody-antigen interactions: Contact analysis and binding site topography,” J. Mol. Biol. 262, 732-745(「Contact」番号付けスキーム)、Lefranc M P et al., “IMGT unique numbering for immunoglobulin and T cell receptor variable domains and Ig superfamily V-like domains,” Dev Comp Immunol, 2003 January; 27(1):55-77(「IMGT」番号付けスキーム)、及びHonegger A and Pluckthun A, “Yet another numbering scheme for immunoglobulin variable domains: an automatic modeling and analysis tool,” J Mol Biol, 2001 Jun. 8; 309(3):657-70(AHo番号付けスキーム)に記載されるものが含まれる。
【0031】
所与のCDR又はFRの境界は、同定に使用されるスキームに応じて変化し得る。例えば、Kabatスキームは構造的整列に基づいており、一方、Chothiaスキームは構造的情報に基づいている。KabatスキームとChothiaスキームの両方の番号付けは、挿入文字、例えば、「30a」によって収容される挿入、及びいくつかの抗体に現れる欠失を伴う、最も一般的な抗体領域配列長に基づく。2つのスキームは、ある特定の挿入及び欠失(「インデル」)を異なる位置に配置し、差分的な番号付けをもたらす。コンタクトスキームは複雑な結晶構造の解析に基づいており、多くの点でChothia番号付けスキームと類似している。
【0032】
本明細書に提供される抗体のバリアントは、フレームワーク及び/又はCDRに欠失、置換、付加、及び/又は修飾を導入することによって生成することができる。次に、抗体バリアントは、本明細書に記載される方法を用いて、所望の機能について試験することができる。生成されたバリアントが適切な方法を用いてスクリーニングすることができる所望の特徴を有するという条件で、欠失、置換、付加、修飾及び挿入のあらゆる組合せ(複数可)を抗原結合タンパク質又はその断片に対して行うことができる。
【0033】
本明細書で使用される場合、「保存的置換」とは、親抗体の機能的特性を維持する修飾を指す。例えば、保存的アミノ酸置換は、アミノ酸残基が類似の特性を有するアミノ酸残基で置換されるものを含む。例えば、アラニン(A)をバリン(V)で置換する;アルギニン(R)をリジン(K)で置換する;アスパラギン(N)をグルタミン(Q)で置換する;アスパラギン酸(D)をグルタミン酸(E)で置換する;システイン(C)をセリン(S)で置換する;グルタミン酸(E)をアスパラギン酸(D)で置換する;グリシン(G)をアラニン(A)で置換する;ヒスチジン(H)をアルギニン(R)又はリジン(K)で置換する;イソロイシン(I)をロイシン(L)で置換する;メチオニン(M)をロイシン(L)で置換する;フェニルアラニン(F)をチロシン(Y)で置換する;セリン(S)をスレオニン(T)で置換する;トリプトファン(W)をチロシン(Y)で置換する;フェニルアラニン(F)をトリプトファン(W)で置換する;及び/又はバリン(V)をロイシン(L)で置換し、逆も同様である。
【0034】
したがって、別段の指定がない限り、所与の抗体又はその領域、例えばその可変領域の「CDR」若しくは「相補的決定領域」、又は個々の特定のCDR(例えば、「CDR-H1、CDR-H2」)は、公知のスキームのいずれかによって定義されるように、ある(又は特定の)相補的決定領域を包含することが理解されるべきである。同様に、別段の指定がない限り、所与の抗体又はその領域、例えばその可変領域の「FR」若しくは「フレームワーク領域」、又は個々の特定のFR(例えば、「FR-H1」、「FR-H2」)は、公知のスキームのいずれかによって定義されるように、ある(又は特定の)フレームワーク領域を包含することが理解されるべきである。場合によっては、特定のCDR又はFRを識別するためのスキーム、例えば、Kabat、Chothia、Contact、IMGT、又はAHo法によって定義されるCDRが特定される。他の場合には、CDR又はFRの特定のアミノ酸配列が与えられる。CDR及びFRの番号付けは、Kabat et al. (1991), “Sequences of Proteins of Immunological Interest,” 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md.(「Kabat」番号付けスキーム)、Al-Lazikani et al., (1997) JMB 273, 927-948(「Chothia」番号付けスキーム)、MacCallum et al., J. Mol. Biol. 262:732-745 (1996), “Antibody-antigen interactions: Contact analysis and binding site topography,” J. Mol. Biol. 262, 732-745(「Contact」番号付けスキーム)、Lefranc M P et al., “IMGT unique numbering for immunoglobulin and T cell receptor variable domains and Ig superfamily V-like domains,” Dev Comp Immunol, 2003 January; 27(1):55-77 (「IMGT」番号付けスキーム)、及びHonegger A and Pluckthun A, “Yet another numbering scheme for immunoglobulin variable domains: an automatic modeling and analysis tool,” J Mol Biol, 2001 Jun. 8; 309(3):657-70(AHo番号付けスキーム)にさらに記載される。
【0035】
用語「競合する」又は「交差競合する」は、抗体分子、例えば本明細書に記載される抗原結合タンパク質の、標的、例えばヒトC3及び/又はC3bへの結合と干渉する抗体分子の能力を意味するために、本明細書において互換的に使用される。結合の干渉は、直接的又は間接的であり得る(例えば、抗原結合分子又は標的のアロステリック調節を介する)。抗原結合分子が標的への別の抗原結合分子の結合と干渉することができる程度、したがって、それが競合すると言えるかどうかは、競合結合アッセイ、例えば、FACSアッセイ、ELISA又はBIACOREアッセイを用いて決定することができる。一部の実施形態では、競合結合アッセイは、定量的競合アッセイである。一部の実施形態では、第1の抗原結合分子は、標的への第1の抗体分子の結合が、競合結合アッセイ(例えば、本明細書に記載される競合アッセイ)において、10%以上、例えば20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、55%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上減少する場合、第2の抗原結合分子と標的に対する結合について競合するといわれる。
【0036】
本明細書で使用される場合、用語「親和性」とは、抗体の抗原結合部位とそれが結合するエピトープの間の相互作用の強度を指す。当業者に容易に理解されるように、抗体又は抗原結合タンパク質親和性は、モル濃度(M)の解離定数(KD)として報告することができる。本開示の抗体は、10-5~10-12Mの範囲のKD値を有し得る。高親和性抗体は、10-9M(1ナノモル、nM)以下のKD値を有する。例えば、高親和性抗体は、約1nM~約0.01nMの範囲のKD値を有することができる。高親和性抗体は、約1nM、約0.9nM、約0.8nM、約0.7nM、約0.6nM、約0.5nM、約0.4nM、約0.3nM、約0.2nM、又は約0.1nMのKD値を有し得る。非常に高親和性の抗体は、10-12M(1ピコモル、pM)以下のKD値を有する。弱い又は低い親和性の抗体は、10-1~10-4Mの範囲のKD値を有することができる。低親和性の抗体は、10-4M、10-3M、10-2M、又は10-1Mなどの10-4M以上のKD値を有することができる。
【0037】
ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、C3及びC3bに対する約10-8M~約10-14Mの結合親和性を有する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、C3及びC3bに対する約10-10M~約10-12Mの結合親和性を有する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、C3及びC3bに対する少なくとも約10-8M、少なくとも約10-9M、少なくとも約10-10M、少なくとも約10-11M、又は少なくとも約10-12Mの結合親和性を有する。
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3及びC3bに対するほぼ同等の結合親和性を含む。例えば、限定するものではないが、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3に対する約10-10Mの結合親和性、及びC3bに対する約10-10Mの結合親和性を含むことができる。特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3に対する約10-11Mの結合親和性及びC3bに対する約10-11Mの結合親和性を含む。特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3に対する約10-12Mの結合親和性及びC3bに対する約10-12Mの結合親和性を含む。
ある特定の実施形態では、C3に対する結合親和性は、C3bに対する結合親和性の10倍以内である。例えば、限定するものではないが、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3に対する約10-10Mの結合親和性及びC3bに対する約10-11Mの結合親和性を含むことができる。特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、C3に対する約10-11Mの結合親性及びC3bに対する約10-12Mの結合親和性を含む。
【0038】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、カニクイザルC3との交差反応性を含む。カニクイザル(Macaca fascicularis)C3はヒトC3と95.1%同一であり、交差反応性は関連動物モデルにおける本開示の抗原結合タンパク質の前臨床及び毒性試験を可能にする。
疑義を避けるために、また別段の指示がない限り、本明細書で使用されるC3は、UniProt P01024の補体成分3のヒト、及びそのタンパク質をコードする核酸配列を指す。C3bは天然のC3に由来し、C3の切断によって形成される2つのエレメントのうち大きい方である。
ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、一価であり、生体層干渉測定法(BLI)を用いて測定した場合、約200nM又はそれ未満のKDでヒトC3及びC3bに結合する。ある特定の実施形態では、KDは、約200pM又はそれ未満であり、例えば、約100pM、約10pM、約1pM、又は約0.1pMである。
【0039】
抗原結合ドメインが特異的抗原決定基に結合する能力は、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)又は当業者によく知られている他の技術、例えば、表面プラズモン共鳴(SPR)技術(BIAcore機器で分析する)(Liljeblad et al., Glyco J 17, 323-329 (2000))及び従来の結合アッセイ(Heeley, Endocr Res 28, 217-229 (2002))のいずれかを介して測定され得る。
【0040】
抗補体C3抗原結合タンパク質
一態様では、本開示は、補体C3タンパク質に対する結合特異性を有する抗原結合タンパク質を提供する。ある特定の実施形態では、抗C3抗原結合タンパク質は、scFvs、Fab断片、又はVHHである。
例示的な抗C3抗原結合タンパク質CDRは、下記の表1に列挙される。例示的な抗C3抗原結合タンパク質可変重鎖ドメイン及び可変軽鎖ドメインは、下記の表2に列挙される。以下に列挙する例示的な抗C3抗原結合タンパク質は、ヒト血漿から単離されたヒトC3タンパク質を用いて、ウサギ及びラマを免疫化することによって生成された。M0122、M0123、及びM0124の例示的なVH及びVLドメインは、ヒトC3タンパク質を用いて免疫化されたウサギに由来し、野生型ウサギ配列である。M0228及びM0251の例示的なVHHドメインは、ヒトC3タンパク質を用いて免疫化されたラマに由来し、野生型ラマ配列である。
【0041】
【0042】
【0043】
ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、表1又は表2のいずれかの配列との少なくとも約80%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、若しくは100%の配列類似性又は同一性を含む。
【0044】
ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、1種以上の補体経路である古典経路、代替経路、及びレクチン経路を阻害するそれらの能力について選択される。ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、3つの全ての補体経路、古典経路、代替経路、及びレクチン経路を阻害する能力について選択される。ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、眼において3つの全ての補体経路を阻害することができる。ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、眼の脈絡膜領域における3つの全ての補体経路を阻害することができる。脈絡膜領域は、眼の裏側を覆う血管を含む層であり、網膜と強膜の間に位置する。脈絡膜領域は、ハラー層、サトラー層、脈絡毛細管、及びブルッフ膜の4層に分かれる。ブルッフ膜は硝子体板としても公知であり、脈絡膜の最内層であり、網膜色素上皮(RPE)に隣接している。ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、ブルッフ膜を貫通又は拡散し、脈絡膜の他の層、例えば、限定されないが、脈絡毛細管に入ることができる。
【0045】
網膜は、治療効果の減少をもたらす可能性のある深層に浸透するために、完全長免疫グロブリンなどの大きな分子を妨げる可能性がある実質的な物理的障壁を有する(Jackson et al. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2003;44(5): 2141-6)。より小さな抗体誘導体は、対照的に、網膜により深く浸透することがある。約60kDa又はより低い分子量を有する例示的な抗体誘導体は、抗体断片であり、限定されないが、Fab、Fab’断片、scFab、scFv、Fv断片、ナノボディ、VHH、dAb、V-Nar、sdAb、sdFv、並びに二重特異性及び二価抗体、例えば、一本鎖ダイアボディ(scDb)、又はDARTが含まれる。ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、約60kDa又はそれ未満の分子量、例えば、約55kDa、約50kDa、約45kDa、約40kDa、約35kDa、約30kDa、約25kDa、約20kDa、約15kDa又はそれ未満を有する。
【0046】
ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、部分的にはそのサイズが貫通を容易にするのに十分に低いため、ブルッフ膜を貫通又は拡散することができる。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質のサイズは、分子量によって測定される。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約60kDa未満の分子量を有する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約20kDa~約30kDa又は約10kDa~約20kDaである。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約25kDaである。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約15kDaである。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質のサイズは、それらの流体力学的半径によって測定される。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約3.0nm未満又はそれに等しい流体力学的半径を有する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約2.5nm未満又はそれに等しい流体力学的半径を有する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約2.0nm未満又はそれに等しい流体力学的半径を有する。
【0047】
ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、M0122、M0123、M0124、M0228、及びM0251を含む1種以上の抗原結合タンパク質と競合することができる。抗体競合は、当該技術分野において公知であるあらゆるアッセイによって測定することができる。ある特定の実施形態では、1つの抗体は、ビオチンなどのマーカーで標識され、C3結合ELISAにおいて他の抗C3抗体とともにインキュベートすることができる。通常、競合する抗原結合タンパク質が過剰に存在する場合、それは、本明細書に記載されるように、C3及び/又はC3bに対する抗原結合タンパク質又はその断片の特異的結合を減少させ、すなわち、少なくとも40~45%、45~50%、50~55%、55~60%、60~65%、65~70%、70~75%又は75%又はそれ以上、結合を交差遮断する。ある特定の実施形態では、競合する抗原結合タンパク質の存在下で本明細書に記載される抗原結合タンパク質又はその断片の結合は、少なくとも80~85%、85~90%、90~95%、95~97%、若しくは97%又はそれ以上減少する。
【0048】
補体C3は、13の異なるドメインで構成され、分子サイズが185キロダルトンである大きなタンパク質である。補体活性化の間、C3は、異なる部位でタンパク質分解的切断と構造的修飾を受ける。C3由来断片は、異なるエフェクター機能を発揮し、3つの補体経路に増幅ループを入れる転換酵素を形成する。古典経路及びレクチン経路C3転換酵素であるC4bC2aは、全長C3をC3b及びアナフィラトキシンC3aに切断する。代替経路はまた、C3bとC3aを生成するが、代替経路C3転換酵素であるC3bBbを利用する。さらに、補体経路では、さらなるC3分解産物が生成される可能性がある。補体因子I(CFI)は血漿セリンプロテアーゼであり、C3bをiC3bに永久的に不活性化することができる。次に、iC3bは、CFIによってさらなる断片(C3dg及びC3c)に切断される。さらなるC3タンパク質分解産物であるC3dは補体受容体2(CR2)に結合し、B細胞の細胞周期制御に重要な役割を果たしている可能性がある。C3由来タンパク質産物とともに、補体経路には、限定されないが、C1、C2、C4、C4b、C4a、C5、C5b、C5a、C6、C7、C8、C9、C1q、C1r、C1s、因子B、因子D、因子P、因子H、因子I、CD46(MCP)、CD55(DAF)、CD59(MAC-IP)、CR1(CD35)、CR2(CD21)、CR3、CR4、C3aR、C5aR1、C5aR2、CRIg、C4BPα鎖、C4BPβ鎖、フィコリン-1、マンノース結合レクチン(MBL)、MBL関連セリンプロテアーゼ-1(MASP-1)、及びMBL関連セリンプロテアーゼ-2(MASP-2)が含まれる。補体経路及び種々の補体経路成分は、Noris et al. Semin Nephrol. 2013; 33(6): 479-492にさらに詳細に記載されている。
【0049】
ある特定の実施形態では、本開示は、C3とC3bの両方に結合することができる抗C3抗原結合タンパク質を提供する。ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、C3及びC3bに対する結合親和性よりも弱い、C3a、iC3b、C4、C4b、C5、及び/又はC5bに対する結合親和性を含む。ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、C3a、iC3b、C4、C4b、C5及び/又はC5bに対する約10-4M又はそれより弱い結合親和性を含む。ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗原結合タンパク質は、C3a、iC3b、C4、C4b、C5、及び/又はC5bに対する結合親和性を含まない。本明細書で使用される場合、「結合親和性がない」とは、限定されないが、ELISAアッセイなどの、当該技術分野において公知である1種以上の結合親和性アッセイによる、バックグラウンドに対する検出可能な結合親和性がないことを意味する。
【0050】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質は、補体C3上のエピトープに結合することができ、このような結合はC3転換酵素の形成を妨げる。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、C3転換酵素の活性を阻害する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、C3転換酵素増幅ループを阻害する。
ある特定の実施形態では、本開示の抗C3抗体は、以下に列挙される以下の特性により、他の治療法と比較して、GA又は他の眼障害の処置においてより良好な効力及び安全性を有することが期待される。
【0051】
本開示の抗C3抗体は、限定されないが、約60kDa未満の分子量を有するscFv及びVHH抗体断片を含むことができる。例えば、限定するものではないが、本開示のscFvは、約25kDaの分子量を有することができ、本開示のVHHは、約15kDaの分子量を有することができ、他の治療剤は、より大きな分子量を有することができる。流体力学的半径推定に基づいて、本開示の抗C3抗体は、脈絡膜C3に対してより良好な阻害を有することが期待される。これは、それらは、より効率的にブルッフ膜を貫通し、眼の脈絡膜により効率的に入り得るためである。
【0052】
本開示の抗C3抗体は、1カ月より長い治療有効期間を有し得、他の治療剤と比較して長い期間であり得る。増大した治療有効期間は、7mM程度に達することができる本開示の抗C3抗体のモル濃度に起因し得る。
本開示の抗C3抗体は、他の治療剤と比較して容易に眼に注入することができる。本開示の抗C3抗体はPEGを含まず、それによってそれらの粘度を減少させる。したがって、本開示の抗C3抗体の粘度は、他の治療剤の粘度よりも低いことが予想される。20センチポアズ(cP)未満又はそれに等しい溶液などの粘度減少した溶液は、背圧の減少のために、より容易に眼に注入される。
【0053】
抗原結合ポリペプチドの発現
一態様では、本明細書に開示される結合ポリペプチド(例えば、抗原結合タンパク質)をコードするポリヌクレオチドが提供される。これらのポリヌクレオチドを発現することを含む結合ポリペプチドを作製する方法はまた提供される。
本明細書に開示される結合ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、典型的には、所望量の請求された抗体、又はその断片を産生するために使用することができる宿主細胞内に導入するため、発現ベクターに挿入される。したがって、ある特定の態様では、本発明は、本明細書に開示されるポリヌクレオチドを含む発現ベクター、並びにこれらのベクター及びポリヌクレオチドを含む宿主細胞を提供する。
【0054】
用語「ベクター」又は「発現ベクター」は、本明細書において、細胞内に所望の遺伝子を導入し、発現するためのビヒクルとして本発明に従って使用されるベクターを意味するために使用される。当業者に公知であるように、このようなベクターは、プラスミド、ファージ、ウイルス及びレトロウイルスからなる群から容易に選択され得る。一般に、本発明に適合するベクターは、選択マーカー、所望の遺伝子のクローニングを容易にするための適切な制限部位、及び真核細胞又は原核細胞に入り及び/又は複製する能力を含む。
多数の発現ベクター系を本発明の目的のために使用することができる。例えば、あるクラスのベクターは、ウシパピローマウイルス、ポリオーマウイルス、アデノウイルス、ワクシニアウイルス、バキュロウイルス、レトロウイルス(例えば、RSV、MMTV、MOMLVなど)、又はSV40ウイルスなどの動物ウイルスに由来するDNAエレメントを利用する。他には、内部リボソーム結合部位を有するポリシストロン系の使用が伴う。さらに、DNAをそれらの染色体に組み込んだ細胞は、トランスフェクトされた宿主細胞の選択を可能にする1種以上のマーカーを導入することによって選択することができる。マーカーは、栄養要求性宿主に対する原栄養性、殺生物剤耐性(例えば、抗生物質)又は銅などの重金属に対する耐性を提供することができる。選択マーカー遺伝子は、発現されるDNA配列に直接連結され得るか、又は同時形質転換によって同じ細胞に導入され得る。mRNAの合成を最適化するために、さらに別のエレメントを必要とすることができる。これらのエレメントは、シグナル配列、スプライスシグナル、並びに転写プロモーター、エンハンサー、及び終結シグナルを含み得る。一部の実施形態では、クローニングされた可変領域遺伝子は、上記で検討したように合成された重鎖及び軽鎖定常領域遺伝子(例えば、ヒト定常領域遺伝子)とともに発現ベクターに挿入される。
【0055】
他の実施形態では、結合ポリペプチドは、ポリシストロン性構築物を用いて発現され得る。このような発現系において、抗体の重鎖及び軽鎖などの目的の複数の遺伝子産物を単一のポリシストロン性構築物から産生することができる。これらのシステムは、真核生物宿主細胞において比較的高レベルのポリペプチドを提供するために内部リボソーム侵入部位(IRES)を有利に使用する。互換性のあるIRES配列が米国特許第6,193,980号に開示され、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。当業者は、このような発現系を用いて、本出願において開示されるポリペプチドの全範囲を効果的に生成することができることを理解する。
【0056】
より一般的には、抗体若しくはその断片をコードするベクター又はDNA配列を調製した後、発現ベクターを適切な宿主細胞に導入することができる。すなわち、宿主細胞は形質転換され得る。プラスミドの宿主細胞への導入は、当業者に周知の種々の技術によって達成することができる。これらには、限定されないが、トランスフェクション(電気泳動及び電気穿孔を含む)、プロトプラスト融合、リン酸カルシウム沈殿、エンベロープDNAとの細胞融合、マイクロインジェクション、及び無傷ウイルスとの感染が含まれる。Ridgway, A. A. G. “Mammalian Expression Vectors” Chapter 24.2, pp. 470-472 Vectors, Rodriguez and Denhardt, Eds. (Butterworths, Boston, Mass. 1988)を参照されたい。宿主へのプラスミドの導入は、エレクトロポレーションによって可能である。形質転換された細胞は、軽鎖及び/又は重鎖の産生に適した条件下で増殖され、重鎖及び/又は軽鎖タンパク質合成についてアッセイされる。例示的なアッセイ技術には、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、蛍光活性化細胞ソーター分析(FACS)、免疫組織化学などが含まれる。
【0057】
本明細書で使用される場合、用語「形質転換」は、広い意味において、遺伝子型を変化させ、結果的にレシピエント細胞に変化をもたらす、レシピエント宿主細胞への外因性DNAの導入を指すために使用されなければならない。遺伝的に修飾されたレシピエント細胞は、一過性又は安定な形質転換によって外因性配列を含有することができる。例えば、外因性配列は、レシピエント細胞のゲノム配列内、標的部位で、又はランダム部位に安定に組み込まれ得る。遺伝子編集方法(例えば、相同組換え、トランスポゾン介在性システム、loxP-Creシステム、CRISPR/Cas9又はTALENを使用する方法)によって修飾された細胞は、本開示の範囲内である。ある特定の実施形態では、安定な細胞株は、抗原結合タンパク質又はその断片の産生のために生成される。これは、一貫した産生抗原結合タンパク質又はその断片の均一な品質及び収率を有利にもたらす。
これらの同じ株とともに、「宿主細胞」とは、組換えDNA技術を用いて構築され、少なくとも1つの異種遺伝子をコードするベクターを用いて形質転換された細胞を指す。組換え宿主からのポリペプチドを単離するプロセスの説明において、「細胞」及び「細胞培養」という用語は、別段の明確な指定がない限り、抗体の供給源を示すために互換的に使用される。言い換えれば、「細胞」からのポリペプチドの回収は、遠心分離された全細胞からの、又は培地と懸濁細胞の両方を含有する細胞培養からのいずれかを意味し得る。
【0058】
一実施形態では、抗体発現に使用される宿主細胞株は、哺乳動物起源である。当業者は、その中で発現される所望の遺伝子産物に最も適した特定の宿主細胞株を決定することができる。例示的な宿主細胞株としては、限定されないが、DG44及びDUXB11(チャイニーズハムスター卵巣系、DHFRマイナス)、HELA(ヒト子宮頸癌腫)、CV-1(サル腎臓系)、COS(SV40T抗原を伴うCV-1の誘導体)、R1610(チャイニーズハムスター線維芽細胞)、BALBC/3T3(マウス線維芽細胞)、HAK(ハムスター腎臓系)、SP2/O(マウス骨髄腫)、BFA-1c1BPT(ウシ内皮細胞)、RAJI(ヒトリンパ球)、293(ヒト腎臓)などが挙げられる。一実施形態では、細胞株は、そこから発現される抗体(例えば、PER.C6(登録商標)(Crucell)又はFUT8ノックアウトCHO細胞株(Potelligent(登録商標)細胞)(Biowa,Princeton,N.J.))の変更されたグリコシル化、例えば非フコシル化を提供する。宿主細胞株は、典型的には、商業サービス、例えば、米国組織培養コレクションから、又は公開された文献から入手可能である。
【0059】
インビトロでの産生は、大量の所望のポリペプチドを与えるためのスケールアップを可能にする。組織培養条件下での哺乳動物細胞培養の技術は、当該技術分野において公知であり、例えば、エアリフト反応器又は連続撹拌反応器内での均一な懸濁培養、又は、例えば、中空繊維、マイクロカプセル、アガロースマイクロビーズ又はセラミックカートリッジでの固定化若しくは取り込まれた細胞培養を含む。必要及び/又は所望であれば、ポリペプチドの溶液は、通常のクロマトグラフィー法、例えば、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー、DEAE-セルロース上のクロマトグラフィー及び/又は(免疫)アフィニティークロマトグラフィーによって精製することができる。
【0060】
本発明において特徴付けられる抗原結合タンパク質をコードする遺伝子はまた、細菌又は酵母又は昆虫又は植物細胞などの非哺乳動物細胞において発現され得る。この点に関して、種々の単細胞非哺乳動物微生物、例えば細菌はまた形質転換され、すなわち、培養又は発酵において増殖され得るものであることが理解される。形質転換を受けやすい細菌には、大腸菌又はサルモネラ菌などの腸内細菌科の細菌;枯草菌などのバシラス属;肺炎球菌;レンサ球菌;及びインフルエンザ菌などがある。さらに、細菌において発現された場合、タンパク質は封入体の一部となり得ることが理解される。タンパク質は単離され、精製され、次に、機能的な分子に組み立てられなければならない。
【0061】
原核生物に加えて、真核微生物もまた使用され得る。出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)、又は一般的なパン酵母は、真核微生物の中で最も一般的に使用されているが、他のいくつかの菌株が一般的に入手可能である。サッカロミセスにおける発現については、プラスミドYRp7、例えば(Stinchcomb et al., Nature, 282:39 (1979);Kingsman et al., Gene, 7:141 (1979);Tschemper et al., Gene, 10:157 (1980))が一般的に使用される。このプラスミドはすでにTRP1遺伝子を含んでおり、トリプトファン中で増殖する能力を欠く酵母の突然変異株、例えば、ATCC No.44076又はPEP4-1(Jones, Genetics, 85:12 (1977))の選択マーカーを提供する。次に、酵母宿主細胞ゲノムの特徴としてのtrp1損傷の存在は、トリプトファンの非存在下での増殖による形質転換を検出するための効果的な環境を提供する。
したがって、一態様では、上述の抗原結合タンパク質又はその断片を製造する方法であって、
i)本明細書に記載されるタンパク質の発現を可能にする条件下で宿主細胞を培養する工程と、
ii)タンパク質を回収する工程と、任意で
iii)タンパク質をさらに精製及び/又は修飾及び/又は製剤化する工程と
を含む方法が提供される。
【0062】
抗原結合タンパク質を投与する方法
抗原結合タンパク質(例えば、本明細書に開示される抗原結合タンパク質)を調製し、対象に投与する方法は、当業者に周知であるか、又は当業者によって容易に決定される。本開示の抗原結合タンパク質の投与経路は、経口、非経口、吸入、局所、又は眼内であり得る。本明細書で使用される非経口という用語は、静脈内、動脈内、腹腔内、筋肉内、皮下、直腸又は膣内投与を含む。本明細書で使用される眼内という用語は、限定されないが、結膜下、硝子体内、球後、又は前房内を含む。本明細書で使用される局所という用語は、限定されないが、液体又は溶液の点眼薬、エマルジョン(例えば、水中油型エマルジョン)、懸濁液、及び軟膏による投与を含む。
【0063】
ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、眼内に投与される。網膜などの眼の異なる構造への治療化合物の送達は困難である。課題には、限定されないが、いくつかの制限的な眼球関門、まばたき及び送達された化合物の洗い流しを含む涙のメカニズム、制限された局所注入量、制限された局所バイオアベイラビリティ、並びに不純物及び汚染物質に対する低い耐性が含まれる(例えば、Patel et al. World J Pharmacol. 2013; 2(2): 47-64;Morrison et al. Ther. Deliv. 2014; 5(12): 1297-1315を参照されたい)。本開示の抗原結合タンパク質は、これらの課題を克服することができる。本開示の抗原結合タンパク質は、約60kDa又はそれ未満の分子量を有する。約60kDa又はそれ未満の抗原結合タンパク質の例としては、限定されないが、scFv、VHH、及びFab断片が挙げられる。全長抗体と比較して本開示の抗原結合タンパク質のサイズが小さいほど、注射あたりより多くの治療抗体の送達を可能にする。これは、眼に対して抗体の高濃度を可能にする。本開示の抗原結合タンパク質のサイズが小さいほど、疾患関連組織、すなわち、眼の脈絡膜領域へのそれらの浸透を改善することもできる。抗原結合タンパク質は、ハラー層、サトラー層、脈絡毛細管、及びブルッフ膜を含む脈絡膜領域の1つ以上の層を貫通し、それによって脈絡膜領域のそれらの層内の補体C3及びC3bを標的とすることができる。
【0064】
ある特定の実施形態では、眼内投与は、脈絡膜上薬物送達デバイス又は網膜下薬物送達デバイスなどの薬物送達デバイスを用いて達成される。脈絡膜上投与手順は、眼の脈絡膜上腔への薬物の投与を伴い、通常、マイクロニードルを有するマイクロインジェクター(例えば、Hariprasad, Retinal Physician; 2016; 13: 20-23;Goldstein, 2014, Retina Today 9(5): 82-87を参照されたい;各々はその全体が参照により本明細書に組み込まれる)などの脈絡膜上薬物送達デバイスを用いて行われる。脈絡膜上腔において本開示の抗原結合タンパク質を沈着させるために用いることができる脈絡膜上薬物送達デバイスには、限定されないが、Clearside(登録商標)Biomedical,Inc.によって製造された脈絡膜上薬物送達デバイスが含まれる(例えば、Hariprasad, 2016、上掲を参照されたい)。本開示の抗原結合タンパク質を網膜下腔に脈絡膜上腔を介して沈着させるために使用することができる網膜下薬物送達デバイスには、限定されないが、Janssen Pharmaceuticals,Inc.によって製造された網膜下薬物送達デバイスが含まれる(例えば、国際特許出願公開第2016/040635号を参照されたい)。
【0065】
ある特定の実施形態では、眼内投与は、硝子体内経路を介して達成される。硝子体内投与は、しばしば、シリンジ及び27ゲージから30ゲージの針を用いて行われる(例えば、Jiang et al、上掲を参照されたい)。
これらの投与形態は全て、本開示の範囲内にあると明確に考えられるが、投与形態は、注射用の溶液、特に硝子体内注射用の溶液である。通常、注射に適した医薬組成物は、緩衝液(例えば、酢酸塩、リン酸塩又はクエン酸塩緩衝液)、界面活性剤(例えば、ポリソルベート)、任意で安定剤(例えば、ヒトアルブミン)などを含み得る。しかしながら、本明細書における教示と適合する他の方法では、修飾された抗体は、有害な細胞集団の部位に直接送達することができ、それによって、疾患組織の治療剤への曝露を増加させることができる。
【0066】
ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、低粘度の溶液に製剤化される。溶液の粘度はセンチポアズ(cP)単位で測定される。高粘度の抗体溶液は、眼への本開示の抗原結合タンパク質の投与のための課題を提起し得る。例えば、50cPを超える粘度を有する溶液は、背圧が高いため、細い針で投与することが困難な場合がある。したがって、本開示の抗原結合タンパク質を低粘度溶液中で処方することが望ましい。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質及びその医薬組成物は、約1cP~約50cPの粘度を有する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質及びその医薬組成物は、約20cP、約15cP、約10cP、約5cP、約4cP、約3cP、約2cP、若しくは約1cP未満又はそれに等しい粘度を有する。抗体粘度に関するさらなる詳細は、Tomar et al. MAbs. 2016; 8(2): 216-228、及びFennell et al. MAbs. 2013; 5(6): 882-895に記載される。
【0067】
投与のための製剤には、無菌の水性若しくは非水性溶液、懸濁液、及びエマルジョンが含まれる。非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油、例えばオリーブ油、及び注射可能な有機エステル、例えばオレイン酸エチルである。水性担体には、水、アルコール/水溶液、エマルジョン又は懸濁液が含まれ、生理食塩水及び緩衝媒体が含まれる。本開示の組成物及び方法において、薬学的に許容される担体には、限定されないが、0.01~0.1Mもしく0.05Mリン酸緩衝液、又は0.8%生理食塩水が含まれる。他の一般的な非経口ビヒクルには、リン酸ナトリウム溶液、リンゲルブドウ糖、デキストロース及び塩化ナトリウム、乳酸リンゲル、固定油などが含まれる。静脈内ビヒクルには、限定されないが、流体及び栄養補充剤、電解質補充剤、例えばリンゲルブドウ糖に基づくものなどが含まれる。例えば、抗微生物剤、酸化防止剤、キレート剤、不活性ガスなどの保存剤及び他の添加剤もまた存在することができる。ある特定の実施形態では、注射可能な使用に適した医薬組成物は、滅菌水溶液(水溶性の場合)又は分散液、及び滅菌注射可能溶液又は分散液の即時調製のための滅菌粉末を含む。このような場合には、組成物は滅菌されていなければならず、容易に注射可能である程度の流体でなければならない。これは製造及び貯蔵の条件下で安定であるべきであり、また、細菌及び真菌などの微生物の汚染作用に対しても保存されるべきである。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコールなど)、及びそれらの適切な混合物を含む溶媒又は分散媒であり得る。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティング剤の使用、分散剤の場合に必要な粒径の維持、及び界面活性剤の使用によって維持することができる。
【0068】
微生物の作用の防止は、種々の抗菌剤及び抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなどによって達成することができる。等張剤、例えば、糖、ポリアルコール、又は塩化ナトリウムもまた組成物に含まれ得る。注射可能な組成物の長期吸収は、組成物中に吸収を遅延させる薬剤、例えばモノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを含有させることによってもたらすことができる。
【0069】
いずれの場合においても、必要な量の活性化合物(例えば、抗原結合タンパク質又はその断片)を、必要に応じて、本明細書に列挙された成分の1つ又は組合せとともに適切な溶媒中に取り込み、次に、濾過滅菌することによって、滅菌注射用溶液を調製することができる。一般に、分散液は、活性化合物を、塩基性分散媒及び上記に列挙したものから必要な他の成分を含む無菌ビヒクルに組み込むことによって調製される。無菌注射用溶液の調製のための無菌粉末の場合、調製方法は、典型的には、真空乾燥及び凍結乾燥を含み、活性成分の粉末と、先に無菌濾過されたその溶液からのあらゆる追加の所望の成分とを生じる。注射剤の調製物は、処理され、アンプル、バッグ、ボトル、注射器又はバイアルなどの容器に充填され、当該技術分野において公知である方法に従って無菌条件下で密封される。
【0070】
本開示の組成物の有効用量は、上述の状態の処置のために、投与手段、標的部位、患者の身体的状態、患者がヒトであるか又は動物であるか、投与される他の医薬、及び処置が予防的であるか又は治療的であるかなどの多数の異なる因子に依存して変化する。通常、患者はヒトであるが、トランスジェニック哺乳動物を含む非ヒト哺乳動物もまた処置可能である。処置用量は、安全性及び効力を最適化するために当業者に公知の通常の方法を用いて漸増することができる。
先に検討したように、本開示の抗原結合タンパク質、免疫反応性断片又はその組換え体は、哺乳動物障害のインビボ処置のために薬学的に有効な量で投与することができる。この点に関して、開示された抗原結合タンパク質は、活性剤の投与を容易にし、安定性を促進するように製剤化されることが理解される。
【0071】
本開示による医薬組成物は、典型的には、生理食塩水、非毒性緩衝液、保存剤などの薬学的に許容される非毒性の滅菌担体を含む。本出願の目的のために、治療剤にコンジュゲートされたか又はコンジュゲートされていない、修飾された抗原結合タンパク質、その免疫反応性断片又は組換え体の薬学的に有効な量は、抗原への有効な結合を達成し、利益を達成するのに十分な量を意味するように、例えば、疾患若しくは障害の症状を改善し、又は物質若しくは細胞を検出するために、保持されなければならない。腫瘍細胞の場合、修飾された結合ポリペプチドは、典型的には、腫瘍性又は免疫反応性細胞上の選択された免疫反応性抗原と相互作用することができ、それらの細胞の死を増加させる。当然に、本開示の医薬組成物は、修飾された結合ポリペプチドの薬学的に有効な量を提供するために、単回又は複数回用量で投与することができる。
【0072】
本開示の範囲に従い、本開示の抗原結合タンパク質は、治療効果又は予防効果をもたらすのに十分な量で、前述の処置方法に従ってヒト又は他の動物に投与することができる。本開示の抗原結合タンパク質は、公知の技術に従って、本開示の抗体を従来の薬学的に許容される担体又は希釈剤と組み合わせることによって調製される通常の投与形態で、このようなヒト又は他の動物に投与することができる。薬学的に許容される担体又は希釈剤の形態及び特性は、それが組み合わされるべき活性成分の量、投与経路及び他の周知の変数によって決定されることは当業者によって認識される。当業者は、本開示に記載される結合ポリペプチドの1つ以上の種を含むカクテルが、特に有効であることが証明され得ることをさらに理解する。
【0073】
本明細書において定義される医薬組成物の生物学的活性は、補体阻害アッセイ、例えば、限定するものではないが、ヒト血清中の機能的古典経路、レクチン経路、及び代替補体経路活性を決定するための酵素イムノアッセイによって決定することができる。ある特定の実施形態では、本明細書に定義される医薬組成物の阻害活性は、補体系スクリーンWieslab(登録商標)(Euro Diagnostica AB、Malmo、Sweden)を用いて評価することができる。
補体経路を阻害する本開示の抗体の能力を研究するための機能的アッセイは、精製された補体成分を用いて実施することができ、そこから、Okroj et al. PLoS One.; 2012; 7(10): e47245に記載されるように、酵素複合体が赤血球又は人工マトリックスの表面上で再構成される。
標準的な50%溶血性補体(CH50)アッセイはまた、Jaskowski et al. Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology; 1999; 6(1):137-9に記載されるように、古典補体経路の機能的活性を阻害する化合物の能力を評価する、一般的に使用される方法である。
【0074】
ある特定の実施形態では、CP、LP、及びAP補体経路の活性は、本開示の抗原結合タンパク質の非存在下での赤血球溶血のレベルと比較して、本開示の抗原結合タンパク質の存在下での赤血球溶血のレベルを測定することによって決定することができる。ある特定の実施形態では、抗体感作ヒツジ赤血球を用いて、古典経路によって媒介される補体依存性溶血を測定することができる。ある特定の実施形態では、抗体感作ウサギ赤血球を用いて、Tomlinson et al. J Immunol.1997; 159 (11): 5606-5609に記載されるように、代替経路によって媒介される補体依存性溶血を測定することができる。
【0075】
ある特定の実施形態では、CP、LP、及びAP補体経路の活性は、本開示の抗原結合タンパク質の非存在下での膜侵襲複合体(MAC)形成と比較して、本開示の抗原結合タンパク質の存在下でのMAC形成を測定することによって決定することができる。ヒト血清中の古典補体経路のIgM介在性活性化のMACアッセイは、IgM被覆したELISAプレート上にMACの沈着をもたらす。MAC形成は、C5b-9に対するアルカリホスファターゼ標識抗体を用いて検出することができる。本開示の抗原結合タンパク質の存在下で、ELISAシグナルは用量依存的に減少される。代替経路を試験するために、ヒト血清中の代替補体経路のLPS介在性活性化のためのMACアッセイが、LPS被覆したELISAプレート上へのMACの沈着のために使用することができる。適切なMACアッセイには、限定されないが、パシフィックバイオマーカー補体膜侵襲複合体(SC5b-9)ELISAアッセイが含まれる。
【0076】
本明細書で使用される「効力」又は「インビボ効力」とは、例えば、標準的な眼科学的反応基準などの標準化された反応基準を用いて、本開示の医薬組成物による治療への応答を指す。本開示の医薬組成物を使用する治療の成功又はインビボ効力は、その意図された目的のための組成物の有効性、すなわち、その所望の効果、すなわち、眼における補体経路の阻害を引き起こす組成物の能力を指す。インビボ効力は、種々の眼疾患について確立された標準的方法によってモニタリングすることができる。モニタリング方法には、限定されないが、アムスラーグリッド試験、オプタルモスコピー、眼底顕微鏡検査、眼球コンピュータ断層撮影、及び光干渉断層撮影が含まれる。さらに、種々の疾患特異的な臨床化学パラメータ及び他の確立された標準的方法を使用することができる。
【0077】
抗体工学と最適化
本開示の抗原結合タンパク質は、操作又は最適化することができる。本明細書で使用される場合、「最適化された」又は「最適化」とは、1つ以上の機能的特性を改善するための抗原結合タンパク質の変更を指す。変更は、限定されないが、抗原結合タンパク質内の1つ以上のアミノ酸の欠失、置換、付加、及び/又は修飾を含む。
本明細書で使用される場合、用語「機能的特性」は、抗原結合タンパク質の特性であって、その改善(例えば、従来の抗原結合タンパク質に対する)が、例えば、抗原結合タンパク質の製造特性又は治療効力を改善するために、当業者にとって望ましく及び/又は有利である特性である。一実施形態では、機能的特性は安定性(例えば、熱安定性)である。別の実施形態では、機能的特性は、溶解性(例えば、細胞条件下)である。さらに別の実施形態では、機能的特性は、凝集挙動である。さらに別の実施形態では、機能的特性は、タンパク質発現(例えば、原核細胞における)である。さらに別の実施形態では、機能的特性は、製造プロセスにおける封入体可溶化後の再折り畳み挙動である。ある特定の実施形態では、機能的特性は、抗原結合親和性の改善ではない。別の実施形態では、1種以上の機能的特性の改善は、抗原結合タンパク質の結合親和性において実質的な効果を有さない。
【0078】
ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質はscFvであり、抗原結合タンパク質において、目的のアミノ酸位置(例えば、品質管理(QC)アッセイにより選択されるような少なくとも1つの望ましい特性を有するscFv配列のデータベースと、成熟抗体配列のデータベース、例えばKabatデータベースとを比較することによって同定されるアミノ酸位置)で置換、欠失、及び/又は付加される好ましいアミノ酸残基を同定することによって最適化される。したがって、本開示は、さらに、特定のアミノ酸残基を選択するための「濃縮/排除」方法を提供する。なおさらに、本開示は、本明細書に記載される「機能的コンセンサス」アプローチを用いて同定された特定のフレームワークアミノ酸位置を突然変異させることによって、抗原結合タンパク質(例えば、scFv)を操作する方法を提供する。ある特定の実施形態では、フレームワークアミノ酸位置は、本明細書に記載される「濃縮/排除」分析方法を用いて、「濃縮された」残基であることが見出される残基により既存のアミノ酸残基を置換することによって突然変異される。一態様では、本開示は、VH及びVLアミノ酸配列を有する一本鎖抗体(scFv)における突然変異のためのアミノ酸位置を同定する方法であって、該方法は、a)scFv VH、VL又はVH及びVLアミノ酸配列を、多数の抗体VH、VL又はVH及びVLアミノ酸配列を含むデータベースに入力し、それにより、scFv VH、VL又はVH及びVLアミノ酸配列が、データベースの抗体VH、VL又はVH及びVLアミノ酸配列と整列させ;b)scFv VH又はVLアミノ酸配列内のアミノ酸位置を、データベースの抗体VH又はVLアミノ酸配列内の対応する位置と比較し;c)scFv VH又はVLアミノ酸配列内のアミノ酸位置が、データベースの抗体VH又はVLアミノ酸配列内の対応する位置で保存されているアミノ酸残基によって占められているか否かを決定し;及びd)アミノ酸位置がデータベースの抗体VH又はVLアミノ酸配列内の対応する位置に保存されていないアミノ酸残基によって占められている場合、scFv VH又はVLアミノ酸配列内のアミノ酸位置を突然変異のためのアミノ酸位置として同定することを含む。ScFV最適化は、国際公開第2008110348号、国際公開第2009000099号、国際公開第2009000098号、及び国際公開第2009155725号においてさらに詳細に記載され、これらは全て参照により本明細書に組み込まれる。
【0079】
ヒト化:
ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、ヒト化され得る。本明細書で使用される場合、用語「ヒト化された」とは、ヒトにおいて天然に産生された抗体に対するそれらの類似性を増加させるように修飾された非ヒトドナー抗体を指す。本明細書で使用される場合、用語「ヒト化」とは、非ヒトドナー抗体をヒト化するプロセスを指す。ヒト化は、可溶性であり、安定な軽鎖及び/又は重鎖ヒト抗体フレームワーク領域など、ヒト又はヒト化抗体受容体フレームワーク領域に非ヒトドナー抗体のCDR(例えば、ウサギ又はラマ抗体CDR)をグラフトすることによって達成することができる。ヒト受容体フレームワークにCDRをグラフトする一般的な方法は、米国特許第5,225,539号におけるWinter、及び国際公開第199007861号におけるQueenらにより開示されており、参照により本明細書に組み込まれる。適切な受容体フレームワーク領域は、改善された可溶性及び安定性などの優れた機能的特性を示すことができる。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質はウサギ抗体である。前記ウサギ抗体のCDRは、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第2009155726号に記載されるフレームワーク領域などの、ユニバーサル受容体フレームワーク領域にグラフトされ得る。
【0080】
ある特定の実施形態では、非ヒト抗体のヒト化/安定化、又はヒト抗体の安定化のためのヒトフレームワークは、改善されたタンパク質安定性及び減少した凝集傾向を有するκ-λキメラ可変軽鎖ドメインをもたらすλ接合セグメントによるκ可変軽鎖ドメインにおけるκ接合セグメントの置換に関する。さらに、タンパク質の安定性をさらに改善し、凝集傾向をさらに減少させるために、κ-λキメラ可変軽鎖ドメインにおけるλ接合セグメントのパッキングを支援するための、AHo101位のκコンセンサス残基の突然変異及びλコンセンサス残基による置換に関する。これらのヒトフレームワーク領域に関するさらなる詳細は、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第2014206561号及び国際公開第2019057787号に記載される。
【0081】
補体C3介在性疾患及び障害を処置する方法
補体C3介在性疾患又は障害を患う対象において、本明細書に記載される抗原結合タンパク質を用いて補体C3介在性疾患及び障害を処置する方法が提供される。
ある特定の実施形態では、補体C3介在性疾患又は障害は、加齢性黄斑変性(AMD)、地図状萎縮(GA)、新生血管緑内障、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、水晶体後線維形成、自己免疫性ブドウ膜炎、脈絡網膜炎、網膜炎、関節リウマチ、乾癬及びアテローム性動脈硬化症からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、C3介在性疾患は、AMDの形態である。AMDは一般に、萎縮型AMDと滲出型AMDの2つの主なクラスに分けられる。非滲出性AMDとしても公知である萎縮型AMDは、黄斑部にドルーゼン(黄色の沈着物)が存在することによって特徴付けられる。滲出性AMD又は新生血管性AMDとしても公知である滲出型AMDは、黄斑下の脈絡膜からの異常な血管の増殖によって特徴付けられる。このプロセスは脈絡膜血管新生とも呼ばれ、網膜の内部及び周囲に血液などの液体が漏れ出すことがある。地図状萎縮は、萎縮性AMD又は進行性萎縮型AMDとしても公知であり、網膜細胞の進行性であり、不可逆的な喪失をもたらし得るAMDの進行型である。
【0082】
上述のAMDなどの眼疾患を処置することは特に困難である。前述したように、眼への治療剤の送達は、限定されないが、RPEなどの血液-網膜関門を含むいくつかの関門のために制限される。RPEを貫通し、眼の脈絡膜に入る能力は、薬物の治療可能性を高める。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、眼の脈絡膜領域のRPE及びブルッフ膜を貫通し、それによって脈絡膜領域の補体C3を標的とすることができる。本開示の抗原結合タンパク質がRPE及びブルッフ膜を貫通する能力は、補体C3介在性疾患又は障害の処置におけるそれらの治療可能性を改善する。本開示の抗原結合タンパク質は、部分的にはそのサイズが貫通を容易にするのに十分に低いため、RPE及びブルッフ膜を貫通することができる。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質のサイズは、分子量によって測定される。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約60kDa未満の分子量を有する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約20kDa~約30kDa又は約10kDa~約20kDaである。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約25kDaである。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約15kDaである。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質のサイズは、それらの流体力学的半径によって測定される。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約3.0nm未満又はそれに等しい流体力学的半径を有する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約2.5nm未満又はそれに等しい流体力学的半径を有する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、約2.0nm未満又はそれに等しい流体力学的半径を有する。
【0083】
一態様では、本開示は、補体古典経路(CP)、レクチン経路(LP)、及び代替経路(AP)の活性を阻害する方法であって、補体C3を、補体C3上のエピトープに結合する抗原結合タンパク質又はその断片と接触させることを含む方法を提供する。本開示の抗原結合タンパク質が3つの全ての補体経路を阻害する能力は、補体C3介在性疾患又は障害の処置におけるそれらの治療可能性をさらに改善する。理論に拘束されることを望まないが、3つの全ての補体経路を阻害することは、1つの活性経路の疾患促進効果が他の不活性化経路を代償することを妨げることによって、本開示の抗原結合タンパク質の治療可能性を改善し得る。
【0084】
ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、CP、LP、及びAP補体経路の活性をほぼ同等に阻害することができる。例えば、限定するものではないが、抗原結合タンパク質又はその断片は、CP経路の活性を少なくとも80%阻害することができ、LPの活性を少なくとも80%阻害することができ、APの活性を少なくとも80%阻害することができる。ある特定の実施形態では、CP、LP、及びAP補体経路の活性の阻害は、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、又は少なくとも約95%である。
【0085】
別の態様では、本開示は、補体C3上のエピトープに結合する抗原結合タンパク質又はその断片の眼内投与を介して、脈絡膜局在補体C3の活性を阻害する方法を提供する。眼の脈絡膜領域における活性化された補体経路は、補体C3介在性疾患又は障害に寄与する可能性がある。したがって、本開示の目的は、脈絡膜領域内に浸透又は拡散することができ、補体C3及びC3bを標的とすることができる抗原結合タンパク質を提供することである。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、眼の脈絡膜領域におけるC3転換酵素の活性を阻害する。ある特定の実施形態では、本開示の抗原結合タンパク質は、眼の脈絡膜領域におけるC3転換酵素増幅ループを阻害する。
【0086】
医学的用途
本発明はまた、対象における補体C3介在性疾患又は障害を処置する方法において使用するための、本明細書に開示される抗原結合タンパク質又はその断片に関する。抗原結合タンパク質又はその断片に関する本開示に記載される全ての技術的特徴が適用可能である。
【0087】
キット
本発明はまた、本明細書に記載される少なくとも1つの抗原結合タンパク質又はその断片を含むキットを包含する。一実施形態では、キットは、有効量の前記抗原結合タンパク質又はその断片を単位投与形態で含有する組成物を含む。このようなキットは、組成物を含む無菌容器を含むことができ、このような容器の非限定的な例としては、限定されないが、バイアル、アンプル、ボトル、チューブ、シリンジ、ブリスターパックが挙げられる。一部の実施形態では、組成物は医薬組成物であり、容器は、医薬を保持するのに適した材料で作られる。一実施形態では、キットは、第1の容器に、凍結乾燥形態の抗原結合タンパク質又はその断片、及びその断片の抗原結合タンパク質の再構成又は希釈のための希釈剤(例えば、滅菌水)を含む第2の容器を含み得る。一部の実施形態では、前記希釈剤は、薬学的に許容される希釈剤である。
典型的には、キットは、使用のための説明書とともに容器内又は容器とともに供給される別個のシート、パンフレット又はカードをさらに含む。キットが医薬用途を意図する場合、それは、補体C3介在性疾患又は障害を有する対象に組成物を投与するための情報、及び投薬スケジュール、治療剤の説明、予防、警告、適応、対抗適応、過量投与情報及び/又は副作用のうちの1つ以上をさらに含むことができる。
【0088】
診断用途及び/又は検出
本発明の抗原結合タンパク質又はその断片は、インビボ及び/又はインビトロでの検出又は診断目的に使用することができる。例えば、特定の細胞又は組織における発現を検出するための抗原結合タンパク質を含む広範囲のイムノアッセイが、当業者に公知である。このような用途のために、本明細書に開示される抗原結合タンパク質又はその断片は、標識されても標識されなくてもよい。例えば、限定するものではないが、非標識抗原結合タンパク質を使用し、本明細書に記載される抗原結合タンパク質上のエピトープを認識する二次抗体によって検出することができる。別の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、検出物質(複数可)によって認識することができる1種以上の物質とコンジュゲートしており、例えば、抗原結合タンパク質又はその断片は、ストレプトアビジンによって検出することができるビオチンとコンジュゲートしている。ある特定の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、試料中のC3及び/又はC3bの存在を検出するのに有用である。ある特定の実施形態では、試料は生物学的試料である。本明細書で使用される場合、用語「検出する」は、定量的及び/又は定性的検出を包含する。ある特定の実施形態では、生物学的試料は、ヒト患者由来の細胞又は組織、例えば網膜組織を含む。
【0089】
ある特定の実施形態では、本方法は、生物学的試料を、本発明の少なくとも1つの抗原結合タンパク質又はその断片と接触させ;試料中のC3(存在する場合)と抗原結合タンパク質又はその断片の間の複合体の形成を可能にし;次に、前記抗原結合タンパク質又はその断片を検出することを含む。好ましい実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、補体C3とC3bの両方に結合することができる。
一実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、検出可能なシグナルによって検出される。別の実施形態では、抗原結合タンパク質又はその断片は、ELISA、免疫細胞化学(ICC)、免疫組織化学(IHC)、ウエスタンブロッティング及び/又はフローサイトメトリーによって検出される。
生物学的試料は、網膜組織などの組織試料であり得る。組織試料は、ホルマリン固定及びパラフィン包埋された組織試料などの固定組織試料であり得る。
【0090】
一実施形態では、このような方法は、患者を選択するため、すなわち、本明細書に記載されるように、抗原結合タンパク質又はその断片を用いた治療に対する対象の適格性を決定するために使用される。
当業者には、本明細書に記載される方法の他の適切な修飾及び適応が、本明細書に開示される実施形態の範囲から逸脱することなく、適切な同等物を使用してなされ得ることが容易に明らかである。ここで、ある特定の実施形態を詳細に説明したが、以下の実施例を参照することによって、本明細書はより明確に理解され、例示の目的のためにのみ含まれ、限定することを意図するものではない。
【実施例】
【0091】
(実施例1)
抗C3抗体ライブラリーの作製及び特徴付け
補体カスケードを阻害する抗体を、補体の部分的阻害剤で可能なものよりも効率的に生成するために、多様なエピトープ認識を有する抗C3抗体の広範な収集は、所望の機能を有する抗体の単離の確率を増加させると仮定された。このために、C3で免疫化された動物のB細胞由来の抗体可変ドメインをコードするゲノム情報を用いて、大型抗体ファージライブラリーを構築した。
C3上の異なるエピトープを認識することができる多数の抗体を生成するために、3匹のニュージーランド白色ウサギ及び2匹のラマを、血清から精製された天然ヒトC3タンパク質で免疫化した(
図2)。各動物は、完全又は不完全フロイントアジュバントを用いて、異なる時点でC3タンパク質の4回の注射を受けた(
図3A)。各動物の免疫応答をELISAを用いて試験し、免疫化動物の血清試料中に存在する抗C3抗体を定量した。血清中の抗体価は優れた免疫応答を示した(
図3B)。
【0092】
PCR増幅によりウサギから単離されたPBMC及び脾臓リンパ球から抽出したRNAからscFv抗体cDNAライブラリーを構築した。可変軽鎖及び重鎖ドメインのコード配列を別々に増幅し、一連のオーバーラップポリメラーゼ連鎖反応(PCR)工程を通して連結して、最終scFv産物を得た。
ラマについては、大量の出血が行われ、そこからRNAが単離され、逆転写酵素Kitを用いてcDNAに転写された。cDNAをクリーニングし、重鎖断片をリーダー配列領域及びCH2領域でのプライマーアニーリングを用いて増幅した。
ウサギ由来のscFv及びラマ由来のVHHをコードする増幅されたDNA配列を、適切な制限酵素を用いて消化し、その後、ファージミドベクターに連結した。ファージミドベクターは、抗体ファージディスプレイライブラリー作製によく適したTG1電気コンピテント細胞に形質転換された。これらのプロセスは、10
8個のクローンより大きいサイズを有する4つの抗体ライブラリーをもたらし、100%インサートパーセンテージに近かった(
図4A及び
図4B)。
【0093】
(実施例2)
3つの全ての補体経路を阻害する抗C3抗体のスクリーニング
C3は13個の異なるドメインで構成される大きなタンパク質であり、分子サイズは185キロダルトンである。補体活性化の間、C3は異なる部位でタンパク質分解的切断と構造的修飾を受ける。C3由来断片は、異なるエフェクター機能を発揮し、補体経路の増幅ループに燃料を供給する転換酵素を形成する。C3転換酵素という酵素は、強力な増幅ループにおいて複数のC3分子をC3bに切断し、より多くのC3転換酵素を生成する能力を有し、補体系の完全な活性化をもたらす。本明細書に記載されるスクリーニングを用いて、C3とC3bの両方の異なるエピトープに結合し、補体活性化の3つの全ての経路(古典、レクチン、及び代替)を効果的に遮断する抗体を同定した。
高親和性の抗C3抗体をスクリーニングするために、ファージ上に提示されたscFvs及びVHH抗体を産生し、血清から精製された天然ヒトC3に対する数回のバイオパニング(選択)に供した。選択のストリンジェンシーは、バイオパニングにおいて使用されるC3タンパク質の濃度を低下させるか、又は洗浄のストリンジェンシーを増加させることによって、各ラウンドとともに増加した。約380のモノクローナルファージを選択し、ELISAアッセイにおいてC3に結合する能力についてスクリーニングした(
図5)。
ELISAデータ及びDNAフィンガープリントに基づいて、41個のファージクローンを配列決定のために選択し、抗体タンパク質として組換え的に産生し、ヒトC3及びC3bに結合するそれらの能力及びさらなる特徴付けについて評価した(
図5)。
【0094】
3つの全ての補体経路を遮断する抗体を同定するために、Wieslab(登録商標)補体系スクリーン(Svar Life Science AB、Malmo、Sweden)を用いて、ヒト血清中の機能的な古典補体経路、レクチン補体経路及び代替補体経路の定性的決定のための酵素イムノアッセイを用いて抗体をスクリーニングした。C5b-C9ネオ抗原の生成量は補体経路の機能的活性に比例する。
図6に示されるように、5つの抗体であるM0251、M0228、M0122、M0123及びM0124は、ヒト血清(Quidel)において、2μMの固定濃度で、3つの全ての補体経路を少なくとも90%阻害することができた。
【0095】
(実施例3)
抗C3抗体:M0251、M0228、M0122、M0123、及びM0124の特徴付け
M0251、M0228、M0122、M0123及びM0124は、C3上の同じ領域(エピトープ)を標的とするものを同定するために、ペアワイズコンビナトリアル様式で試験された。簡単に説明すると、1つの抗体をビオチン化により標識し、C3結合ELISAにおいて他の抗体クローンとともにインキュベートした。同一の結合領域に対して競合するこれらの抗C3抗体は、類似のエピトープを共有し、したがって、類似の機能を有すると考えられた。この情報は、エピトープの多様性を維持しながら、潜在的な抗体候補の数を減少させることを可能にする。3つの全ての補体経路を阻害する5つの抗体のうち、M0251、M0228及びM0123は、C3上で同じエピトープを共有すると考えられた(
図7D)。阻害リードは、C3上の3つの異なるエピトープに結合すると考えられた(
図7A-7D)。
【0096】
3つの全ての補体経路を阻害することができるものとして同定された抗体は、ELISAにおいてカニクイザルC3と結合するそれらの能力について評価された。簡単に説明すると、96ウェルのELISAプレートは、cyno C3に対して交差反応性であると考えられるポリクローナルヤギ抗血清を用いて被覆され、続いて、カニクイザル血清(BioIVT、NB-151558)のカスタム調製物と二次的に会合させた。抗体分子の連続希釈物をELISAプレートに添加し、ウサギ抗ヒトカッパHRP抗体(Abcam、ab202549)又はマウス抗His Tag HRP抗体(R&D Systems、MAB050H)を用いてcyno C3に結合する抗体を検出した。リードM0122、M0124及びM0251は、カニクイザルC3に用量反応的に結合することを示す。興味深いことに、M0251、M0228及びM0123はヒトC3上の同じエピトープに対して競合するが、cyno C3に対して結合活性を示したのはM0251のみであった(
図15A及び15B)。
【0097】
Wieslab補体系スクリーンを用いて、カニクイザル血清中の補体活性化の全ての経路を阻害する抗C3抗体の能力を評価した。抗C3抗体をcyno血清のカスタム調製物に添加した。
図14Aは、2μMの固定濃度でM0122、M0124及びM0251による3つの全ての補体経路の強力な阻害を示し、M0122、M0124及びM0251が、cyno血清における補体介在性MAC形成の強力な阻害剤であることを示唆する。M0228は、cyno血清において補体経路の阻害活性を示さず、この抗体がcynoC3に対して観察された結合活性の欠如を確認した(
図14B)。カニクイザル血清における古典経路及び代替経路の用量依存的阻害は、対応するWieslab補体系キットを用いて、M0122、M0124及びM0251についてさらに評価された(
図14B及び14C)。
M0122、M0124及びM0228は、直接結合ELISAアッセイにおいて、ヒトC3とC3bの両方に結合する能力について評価された(
図8A及び
図8B)。簡単に説明すると、96ウェルELISAプレートは、精製された天然ヒトC3又はC3b(Complement Technology、A113及びA114)で被覆された。抗体分子の連続希釈物をプレートに添加し、ウサギ抗ヒトカッパHRP抗体(Abcam、ab202549)又はウサギ抗His Tag HRP抗体(Abcam、ab1187)によって検出した。M0122、M0124及びM0228は、ヒトC3とC3bの両方に高い親和性結合を示す。ヒトC3に対するM0122、M0124及びM0228の結合動力学は、低ピコモル範囲の親和性を示すバイオレイヤー干渉法によってさらに分析された(
図10)。
【0098】
ヒト血清中の代替経路及び古典経路の用量依存的阻害は、対応するWieslab補体系キットを用いて、M0122、M0124及びM0228について評価された。抗C3抗体であるM0122、M0124及びM0228は、ヒト血清における代替経路及び古典経路の強力な阻害を示す(
図9A及び
図9B)。抗C3抗体であるM0122、M0123及びM0124は、用量反応様式でレクチン経路を阻害するそれらの能力についてさらに評価された。
図16は、ヒト血清におけるレクチン経路の効率的な阻害を示す。全てを合わせると、これらの結果は、本発明の抗体による補体活性化の3つの全ての経路の効率的な阻害をさらに支持する。
【0099】
(実施例4)
抗C3抗体はAPL-2よりブルッフ膜を貫通する可能性が高い
現在では、補体系が地図状萎縮の病因に関与していることが公知である。しかしながら、補体活性がどのようにして眼において区画化されるか、及びGA療法の効力が眼内の正しい解剖学的部位に治療薬を送達することに依存するかどうかは、まだ完全には理解されていない。本発明者らは、GAにおける病変増殖の大幅な減少を達成するには、疾患に関連した網膜組織(すなわち、RPE、ブルッフ膜及び脈絡膜)へのより良好な浸透が必要であり得るという仮説を立てた。脈絡膜の内側は脈絡毛細管と呼ばれ、ブルッフ膜(BrM)と呼ばれる細胞外膜のシートによって隔てられた毛細血管を含有する(
図11)。
【0100】
ブルッフ膜は抗体及び生物製剤に選択的な透過性である。Clarkら(Front. Immunol. 2017. 8:1-10)によって報告されているように、補体経路タンパク質はFHL-1、D因子及びC5a以外はブルッフ膜を通過することができない。全体的に、大きな流体力学的半径を有する抗体及び生物製剤はブルッフ膜を通過しにくい。下記の表3に示されるように、APL-2及びCDR2(本開示の抗C3 scFv)以外に、流体力学的半径が3.00より大きい列挙された分子は、FHL-1を除きブルッフ膜を通過することができず;一方、流体力学的半径が3.00より大きい列挙された全ての分子は、C3aを除きブルッフ膜を通過することができる。
【0101】
【0102】
さらに、Pitkanenら(Invest Ophthalmol Vis Sci. 2005; 46(2):641-6)は、4~80kDaの分子量のカルボキシフルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)標識デキストランについて、ウシの眼からの新鮮なRPE-脈絡膜検体の透過性を研究した。本発明者らは、分子サイズに対して透過性をプロットした(
図12、黒色のドット)。また、本発明者らは、Hirvonenら(Pharm Res. 2016;33(8):2025-32)が行った研究を用いて、流体力学的半径に基づいてscFv、lucentis、eylea及びAPL2の透過率値を導出し、分子量に対する透過性を同じグラフにプロットした(
図12、色付きのドット)。この傾向は、分子量が大きいほどブルッフ膜の透過性が低いことを示している。
【0103】
本発明者らは、流体力学的半径が約2.5nm若しくはそれよりも小さい、限定されないが、scFv又はVHHフォーマットなどの抗体断片としての本開示の抗C3抗体は、流体力学的半径が少なくとも7nmであるAPL-2(40kDaの線状PEGに連結された2つの抗C3環状APL-1ペプチド、合計43kDa)よりもブルッフ膜を良好に透過し得る可能性が高いと予測した。
【0104】
この仮説を検証するために、Ussingチャンバーに設置した濃縮されたブタBrMを用いて、抗C3分子のBrMを通過する能力を評価した。簡単に説明すると、濃縮されたブルッフ膜をブタの眼から単離し、Ussing拡散チャンバー(Multi Channel Systems MCS GmbH、カタログ番号660026)に設置した。いったん設置すると、直径5mmのブルッフ膜が、2つの同一コンパートメント間の唯一のバリアであった。ブルッフ膜の両側は、室温で少なくとも5分間、1mlのPBSで洗浄された。漏れ試験のために、1mlのPBSを試料チャンバーに添加し、第2コンパートメントへの漏れを5分間追跡した。膜の完全性が損なわれることを示す漏れが検出されなかった場合、抗体タンパク質は、100μg/mlのPBS1mlで、試料チャンバーに添加され、1mlのPBSは第2コンパートメント(拡散物チャンバー)に添加された。全Ussingチャンバーを室温で24時間穏やかに振とうしながらインキュベートして、拡散タンパク質の勾配を生じさせないようにした。各チャンバーからの試料(15μl)をゲル電気泳動によって分析した。プレキャスト4~12%NuPAGE Bis Tris SDSゲル(Thermo Fisher Scientific)を還元条件下で40分間、200Vで泳動した。ゲルは、抗体タンパク質を検出するためにインスタントブルー染色(Expedeon)を用いて60分間、室温で染色されたか、又はPEGを検出するためにヨウ化バリウム溶液を用いて染色された(ゲルを0.1M過塩素酸で固定し、15分後に20mlの5%BaCl
2と8mlの0.1Mヨウ素溶液の予備混合物に置き換え、10分後に10分ごとに脱イオン水で1時間繰り返し置き換えた)。試料チャンバー又は拡散物チャンバー中のタンパク質のパーセンテージを計算するために、インスタントブルー染色又はBaI
2染色したSDSゲル中のバンド密度をImageJソフトウェアを用いて測定した。これらのバンドの平均強度は、100%負荷タンパク質(すなわち、100μg/mlの15μl)を表す対照バンドの密度と比較された。次に、計算されたパーセンテージのタンパク質を±SDでプロットした。ブタBrMを通過する能力は、M0123(26kDa)のscFv誘導体及びAPL-2代理物(40kDaの線状PEGに連結した1つの抗C3環状APL-1ペプチド、合計42kDa)について比較され、4つの異なるブタの眼からのBrM調製物上で同時にインキュベートされた。APL-2代理物と比較して、4つの全ての膜調製物において、有意に高い量のscFvがBrMを通過した(
図13A及び
図13B)。
【配列表】
【国際調査報告】